JP3538469B2 - 液晶シャッター - Google Patents
液晶シャッターInfo
- Publication number
- JP3538469B2 JP3538469B2 JP2257495A JP2257495A JP3538469B2 JP 3538469 B2 JP3538469 B2 JP 3538469B2 JP 2257495 A JP2257495 A JP 2257495A JP 2257495 A JP2257495 A JP 2257495A JP 3538469 B2 JP3538469 B2 JP 3538469B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- voltage
- crystal shutter
- color
- pixels
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
Description
し、特に感光紙上にフルカラ−の画像書き込みをする液
晶シャッタ−を用いた画像形成装置に関する。
る液晶光プリンタ−は、いずれもモノクロ−ムで階調が
ないハ−ドコピ−プリンタ−で、その用途は主にレ−ザ
−プリンタ−やLEDプリンタ−などの対抗機種として
考えられており、開発の主眼は特に高速性に置かれてき
た。
調を持った画像のハ−ドコピ−を液晶光プリンタ−で行
うためには、主たる構成要素の一つである液晶シャッタ
−のコントラストを百以上の高コントラストにする必要
があり、さらに階調性を必要とするため、上記液晶シャ
ッタ−の各画素を単位時間あたりに透過する光量を画像
入力信号に応じて制御しなければならない。
特開昭62−150330号公報に示されている。図5
はこの方法の説明図である。駆動される液晶シャッタ−
は一対の透明電極付きガラス基板に、ねじれ型ネマチッ
ク液晶を挟んで構成した液晶セルを、吸収軸が互いに直
交するように配置された一対の偏光板で挟んだポジ型ツ
イステッドネマチック型液晶シャッタ−である。このよ
うな液晶シャッタ−の各透明電極から(c)の画像信号
に基ずく(b)の液晶駆動波形が印加されると光学応答
特性は(a)のようになる。この方法は、液晶が応答す
る時間よりも短いパルスの高周波電圧(5キロヘルツ、
15ボルト)を印加して、常時は液晶シャッタ−を光遮
蔽状態に保ち、階調の長さに比例した画像信号に応じ
て、前記高周波電圧の印加を停止して光透過状態にする
ことにより、透過光量の制御を行うことを特徴としてい
る。
方法は液晶シャッタ−を光遮蔽状態にセットするのに高
周波電圧を印加しなければならないため以下の不具合が
生じることが明らかになった。一般に、画像書き込み用
の液晶シャッタ−アレイは数百から数千の画素を駆動す
るための多数の信号電極を持つために、多ピン出力の液
晶駆動用LSIを数個から十数個必要とする。この時、
LSIの出力駆動波形が高周波電圧波形だと出力抵抗を
高く設定しなければならないため、LSIのチップサイ
ズの大型化によるコスト上昇が避けられない。
熱をもたらし、LSIの動作の信頼性を低下させる上、
液晶シャッタ−モジュ−ルにも発熱が伝導し動作不良の
原因となる。したがって、本発明の目的は前述の不具合
をなくし、液晶シャッタ−に高周波電圧を印加しない単
純な駆動で液晶シャッタ−アレイを動作させ、信頼性が
高く低コストの画像形成装置を提供することにある。
持つ液晶シャッタ−アレイであって、光源からの光を制
御し、この液晶シャッタ−アレイに対して相対的に移動
する感光紙上に光書き込みをする画像形成装置に関し、
本発明の液晶シャッタ−アレイは2枚の透明電極付きガ
ラス基板の間にツイステッドネマチック型液晶を挟んで
形成された液晶層の1cm2あたりの体積抵抗率が10
12Ωcm以上の液晶セルの上面と下面に吸収軸が互いに
直交する一対の偏光板を配置して構成され、かつ、正ま
たは負の電圧を前記液晶セル内の透明電極を通して液晶
層に印加して光遮断状態にセットし、画像信号が入力さ
れると前記印加電圧を停止して光透過状態にする液晶シ
ャッタ−アレイであることを特徴としている。また、上
記液晶シャッタ−アレイにス−パ−ツイステッドネマチ
ック型液晶セルを用いる場合、光透過状態にする画像信
号の電圧値はス−パ−ツイステッドネマッチック型液晶
シャッタ−アレイの着色を解消する程度の正または負の
微弱電圧であることを特徴としている。
cm以上に上げた液晶セルを用いると、高周波交流電圧
駆動しなくとも、単純な直流電圧や低周波電圧で十分に
ポジ型液晶シャッタ−を光遮蔽状態に保持することが可
能となるため、液晶駆動用LSIの発熱や動作不良を抑
え、LSIのチップサイズの小型化による液晶シャッタ
−モジュ−ルの低コスト化が計れるため、信頼性が高く
低コストの画像形成装置を提供できる。さらに、上記液
晶シャッタ−にス−パ−ツイステッドネマチック型液晶
セルを用いる場合、光透過状態の着色を正または負の微
弱電圧で解消するため、前記液晶シャッタ−と赤、緑、
青色のカラ−フィルタ−を組み合わせた時、インスタン
トフィルムなどの感光紙上に色鮮やかなプリントが可能
な画像形成装置を提供できる。
説明する。一般に、電圧無印加で光透過状態のポジ型液
晶シャッタ−に直流電圧を印加し続けると、印加した瞬
間に光遮蔽状態になるが、その後、徐々に光透過状態に
戻ってしまう。
量に存在する不純物イオンが液晶セル内の透明電極近傍
に移動し、直流電圧印加による電界を打ち消してしま
い、液晶分子に作用する実効電界が消失するためと考え
られている。このため、通常は液晶分子が光透過状態の
配列になる前に逆極性の電圧を液晶セルに印加し、不純
物イオンによる実効電界の消失を防いで駆動する。一般
的に、印加電圧の極性切り替え周期は液晶分子が応答し
始める時間よりも十分短い1キロヘルツ以上の高周波が
必要とされる。
材料や配向膜材料を用いて作成したポジ型液晶シャッタ
−が100ヘルツ以下の低周波電圧や直流電圧印加で
も、かなりの時間光遮断状態を維持することを見いだし
た。たとえば、表1は±10ボルト、100ヘルツ、1
0ヘルツ、1ヘルツの各低周波電圧を印加し光遮断した
状態と電圧無印加時の光透過状態のコントラスト比をポ
ジ型液晶シャッタ−について、液晶セルの体積抵抗率を
変えて測定した結果である。
cm2 の電極を持ち、液晶層厚み5ミクロンでねじれ角
240度のス−パ−ツイステッドネマチック型液晶セル
に10ボルトの直流電圧を印加した時に流れる微弱電流
の測定から、以下の式により求めたものである。 ρ=R・S/d=(V/I)・(S/d) ρ:体積抵抗率 R:液晶セルの抵抗値 S:電極面積 d:液晶層厚み V:直流印加電圧 I:微弱電流値
動する時に、液晶シャッタ−のコントラスト比は液晶セ
ルの体積抵抗率に大きく依存することが判る。特に、感
光紙上に高画質の写真画像を得るためには少なくとも百
以上のコントラスト比が液晶シャッタ−に必要なため、
液晶セルの体積抵抗率は1012Ωcm以上が望ましい。
ドネマチック型液晶シャッタ−は複屈折効果を用いてい
るため、電圧無印加状態において、種々の着色を伴う。
この着色は概ね次の関係式で示めされる。 T=sin2 (πΔnd/2λ) T:光の透過率 Δn:液晶分子の屈折率異方性 d:液晶層厚 λ:波長
では黄色、0.8では緑色、0.6では青色となる。そ
して0.35以下から着色が少なくなり、液晶シャッタ
−として用いるのに最適な状態となる。ところで、上述
の着色状態は液晶シャッタ−固有のΔnd値による変化
だけではなく、同一の液晶シャッタ−に電圧を印加し液
晶分子の配列を変えることにより制御することが可能で
ある。
イステッドネマチック型液晶シャッタ−の着色を示す電
圧−透過率曲線である。この図から判るように、電圧無
印加状態から電圧VL までは緑−ピンク−黄−淡黄色と
色相が激しく変化するが、それ以上の電圧では色相は無
色のままで透過率のみ減少していく。なお、透過率は電
圧VM でほぼ飽和に達する。偏光顕微鏡下での実験によ
ると、100ヘルツの低周波交流駆動においてVL の値
は3〜5ボルト、VM の値は30〜40ボルトであっ
た。
する微弱電圧VL で白選択を行い電圧VM 以上で黒選択
を行えば、コントラスト比が高く色ずきの無い状態で液
晶シャッタ−を駆動でき、前記液晶シャッタ−と赤、
緑、青色のカラ−フィルタ−を組み合わせれば、インス
タントフィルムなどの感光紙上に鮮やかな色調を持つフ
ルカラ−の高画質なプリントを達成させることが可能と
なる。
積抵抗率1012Ωcm以上の液晶セルを用いたポジ型ス
−パ−ツイステッドネマチック型液晶シャッタ−の駆動
方法を表す説明図であり、白選択は信号側電極電圧波形
と対向側電極電圧波形の位相が一致し、黒選択は信号側
電極電圧波形と対向側電極電圧波形の位相が反転してお
り、対向側電極電圧値は信号側電圧値よりも液晶シャッ
タ−の着色を解消する電圧VL 分だけ大きく、対向側電
圧値と信号側電圧値の和は液晶シャッタ−の透過率を最
小にする飽和電圧値VM にほぼ一致するように設定され
ている。
れる白選択の合成電圧は色ずきがない範囲内で透過光が
最も強くなる電圧VL となり、黒選択の合成電圧は透過
光を最も低下させる電圧VM となるため、透過スペクト
ルが可視光領域内でほぼフラットでハイコントラスト比
のスイッチングが可能となる。例えば、本実施例に用い
た、液晶セルの体積抵抗率が1.2×1013Ωcm、ツ
イスト角度240度でΔnd値0.85のポジ型ス−パ
−ツイステッドネマチック型液晶シャッタ−はVL 値が
4ボルトVM 値が32ボルト程度である。したがって、
信号側電極電圧値には(32−4)/2=14ボルトを
設定し、対向側電極電圧値には(32+4)/2=18
ボルトを設定し、駆動したところコントラスト比160
が得られ、信号側電極電圧値もCMOS−LSIの駆動
電圧範囲内に収まった。
内面にR(赤色)、G(緑色)、B(青色)のゼラチン
フィルタ−を設けた200dpiの解像度のカラ−液晶
シャッタ−アレイを作成した。図2に示すように、前記
カラ−液晶シャッタ−アレイ内のカラ−画素21は千鳥
配列を形成し、各々の画素から個別に1920本の引き
だし電極22が配置されているため、160ピン出力の
液晶駆動用LSIを12個使ってスタティック駆動する
ことが可能であり、本発明の駆動方法を適用できる。
ラ−液晶プリント装置の模式図であり、前述のカラ−液
晶シャッタ−アレイ32と蛍光灯やハロゲンランプなど
の白色光源33、さらに、感光紙などのインスタントフ
ィルム35上に変調された光を結像させるためのセルフ
ォックレンズアレイ34とがカラ−液晶プリントヘッド
31内に組み込まれている。ここで実際に、ポラロイド
社製スペクトラインスタントフィルム上を32ミリ/秒
の速度で前記カラ−液晶プリントヘッドを2.4秒間移
動させフルカラ−画像プリントを試みた。
き駆動の一例である。(a)の透過率曲線には、、
の透過率のレベルが示されている。(b)にはこのよ
うな透過率を得るために、液晶画素の電極間に印加する
低周波の電圧波形を(a)の番号に対応して示されてい
る。200dpi(128μmサイズ)の各カラ−画素
は4ミリ秒の選択時間内でおよびの中間調レベル、
の白レベルへと選択時間内で液晶シャッタ−の開閉時
間を連続変調される。以上述べた方法により、64階調
の駆動を行いインスタントフィルム上に色鮮やかで高画
質のプリントを3秒以内で得ることができた。
て、カラ−液晶プリントヘッドを往復運動させながら1
0枚の連続フルカラ−プリントを行ったが、液晶に印加
される電圧波形が低周波なので、液晶駆動用LSIの発
熱や誤動作もなく、すべて良好な画像が得られた。
よれば液晶シャッタ−に高周波電圧を印加しない単純な
駆動による液晶シャッタ−アレイの動作により、多ピン
出力の液晶駆動用LSIの発熱や動作不良を抑え、ま
た、LSIのチップサイズの小型化による液晶シャッタ
−モジュ−ルの低コスト化が計れるため、信頼性が高く
低コストの画像形成装置を提供できる。さらに、本発明
によればス−パ−ツイステッドネマチック型液晶シャッ
タ−の着色を解消する微弱電圧印加によって、カラ−フ
ィルタ−付きの液晶シャッタ−の色純度を上げ、高品質
のカラ−画像形成装置を提供できる。
−の駆動方法の説明図である。
ャッタ−アレイの、カラ−画素配置を表す模式平面図で
ある。
−の、階調制御方法の説明図である。
である。
Claims (10)
- 【請求項1】 一対の基板間にツイステッドネマチック
型液晶を液晶層として狭持し、複数の画素を備え、電圧
無印加時には、前記画素が光透過状態となる液晶シャッ
ターであって、前記液晶層の1cm2あたりの体積抵抗
率を1012Ωcm以上とし、電圧無印加時から電圧を印
加させると印加電圧の増加にともなって、前記画素の透
過率が一旦増加してから低下し、その後前記透過率が飽
和する飽和電圧値VMを備え、前記飽和電圧値VM以上
の交流電圧あるいは直流電圧を印加して、前記画素を光
遮断状態とすることを特徴とする液晶シャッター。 - 【請求項2】 一対の基板間にツイステッドネマチック
型液晶を液晶層として狭持し、複数の画素を備え、電圧
無印加時には、前記画素が光透過状態となる液晶シャッ
ターであって、該液晶シャッターは、電圧無印加時から
電圧を印加させると印加電圧の増加にともなって、前記
画素の透過率が一旦増加してから低下し、透過率が所定
の電圧値である飽和電圧値VMで飽和することを特徴と
し、前記飽和電圧値VM以上の電圧値を印加して、前記
画素を光遮断状態とすることを特徴とする液晶シャッタ
ー。 - 【請求項3】 前記ツイステッドネマチック型液晶がス
ーパーツイステッドネマチック型液晶であることを特徴
とする請求項1または請求項2に記載の液晶シャッタ
ー。 - 【請求項4】 前記所定の電圧値は交流電圧または直流
電圧であることを特徴とする請求項2に記載の液晶シャ
ッター。 - 【請求項5】 前記交流電圧は1キロヘルツ以下の低周
波電圧であることを特徴とする請求項1または請求項4
に記載の液晶シャッター。 - 【請求項6】 着色を解消する程度の、正または負の微
弱電圧VL以上の電圧を印加して、前記画素の最強の光
透過状態を選択することを特徴とする請求項1または請
求項2に記載の液晶シャッター。 - 【請求項7】 前記微弱電圧VLは3〜5Vの範囲であ
ることを特徴とする請求項6に記載の液晶シャッター。 - 【請求項8】 前記飽和電圧値VMは30〜40Vの範
囲であることを特徴とする請求項1または請求項2に記
載の液晶シャッター。 - 【請求項9】 前記複数の画素はカラー色に対応して設
けられたカラー画素であり、前記カラー画素は引き出し
電極を介して、スタティック駆動されることを特徴とす
る請求項1または請求項2に記載の液晶シャッター。 - 【請求項10】 前記カラー色は赤色、緑色、青色の3
色であることを特徴とする請求項9に記載の液晶シャッ
ター。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2257495A JP3538469B2 (ja) | 1995-02-10 | 1995-02-10 | 液晶シャッター |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2257495A JP3538469B2 (ja) | 1995-02-10 | 1995-02-10 | 液晶シャッター |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08220502A JPH08220502A (ja) | 1996-08-30 |
JP3538469B2 true JP3538469B2 (ja) | 2004-06-14 |
Family
ID=12086651
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2257495A Expired - Lifetime JP3538469B2 (ja) | 1995-02-10 | 1995-02-10 | 液晶シャッター |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3538469B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006015641A (ja) * | 2004-07-02 | 2006-01-19 | Fuji Photo Film Co Ltd | 露光ヘッドおよび露光装置 |
JP2006026954A (ja) * | 2004-07-13 | 2006-02-02 | Fuji Photo Film Co Ltd | 露光装置 |
-
1995
- 1995-02-10 JP JP2257495A patent/JP3538469B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08220502A (ja) | 1996-08-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0875880B1 (en) | Field sequential liquid crystal colour display | |
JP2818335B2 (ja) | 液晶素子、表示装置、光検出装置、カラー複写機、印刷製版装置、画像入力/出力装置、画像演算装置、照明装置および液晶素子の製造方法 | |
US20020011971A1 (en) | Liquid crystal display device | |
JPH10133190A (ja) | アクティブマトリクス液晶表示装置 | |
EP0313395A2 (en) | A projection-type color display apparatus | |
US5548423A (en) | Color liquid-crystal shutter array having unique pixel arrangement and method of driving the same | |
JP3918399B2 (ja) | 液晶素子 | |
JP3538469B2 (ja) | 液晶シャッター | |
JPH03200122A (ja) | 液晶表示装置 | |
JP3183634B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
US5016983A (en) | Drive method of liquid crystal device | |
JPH05241143A (ja) | 反射型液晶表示装置 | |
JPH06222334A (ja) | 液晶シャッターの駆動方法 | |
EP0251231B1 (en) | Liquid crystal optical device and liquid crystal optical printer using the same | |
JPS6228715A (ja) | カラ−液晶表示装置 | |
JP3384678B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
JP3196984B2 (ja) | 露光制御装置 | |
KR19980023043A (ko) | 반사형 칼라 액정표시장치의 칼라별 응답속도 측정방법 | |
JP3598354B2 (ja) | カラー液晶表示装置及びカラー液晶表示素子の駆動方法 | |
JPH09179109A (ja) | 液晶表示素子 | |
JP3000669B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
JPH11133374A (ja) | カラー液晶表示装置の駆動方法 | |
JPH05142412A (ja) | 電気光学装置 | |
JPH04208922A (ja) | 投影型カラー液晶表示装置 | |
JPH0816752B2 (ja) | 投射型表示装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040302 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040322 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090326 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100326 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120326 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130326 Year of fee payment: 9 |