JPH0216065A - 液晶光シヤツタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はドツトパターンで感光材料に画像を露光する露
光装置に用いられる液晶光シャッタに関する。

［従来の技術］ 電界を与えることにより光学的性質、特に光透過率を変
えることができる液晶光シャッタを用いた露光装置、例
えば、特開昭６２−１８３４７７号公報に開示されるよ
うな露光装置（画像記録装置）が知られている。

この露光装置では、−組の微少な透明電極で構成した画
素形成部（マイクロシャッタ）を−列に配置した液晶光
シャッタアレイが光源系と感光材料との間に配置される
。画像の記録時には、感光材料を移送すると共に、その
停止時に画像情報に応じて複数の画素形成部を選択的に
駆動し、透明状態になっている画素形成部のみで光を透
過させる。さらにセルフオッルレンズ等の結像レンズに
よって感光材料上に結像させ、ドツトパターンの画像を
潜像として感光材料に記録するようになっている。

この露光装置によれば、カラー感光材料への画像記録の
ためにも十分な光重が入射され、にじみや濃度ムラのな
い画像を得ることができる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前記露光装置は、球面レンズ及びシリン
ドリカルレンズとによって成る平行光を作るためのレン
ズ光学系が比較的大型の形状となって大きなスペースが
必要であり、その調整に手間がかかるという問題があっ
た。

さらに、この露光装置では液晶光シャッタを通過した光
を感光材料上に結像させるためのセルフオツルレンズ等
の結像レンズを画素に対応した大きさに形成することが
容易でなく、第３図に示す如く液晶光シャッタの画素形
成部６０　（マイクロシャッタ）よりも遥かに大きい径
の結像レンズ６２を用いていた。このため、結像レンズ
に対応していない画素形成部（第３図斜線部分）におい
ては光量ムラを生じることになる。また、液晶光シャッ
タはその視角特性により傾斜して入射する光によってコ
ントラストの低下を生じる。このため、液晶光シャッタ
への入射光を平行光としない記録された画像の品質が低
下するという欠点があった。

本発明は上記事実を考慮し、コンパクトな形状でかつ多
階調で高画質の画像を得ることができる液晶光シャッタ
を得ることが目的である。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る液晶光シャッタは、液晶を充填されて対向
しているピクセル電極及びコモン電極と、これら、ピク
セル電極及びコモン電極を挟持している１対の基板と、
これら基板の各外側に層設された偏向板とで成る液晶光
シャッタにおいて、前記ピクセル電極に対応して前記基
板に前記ピクセル電極に入射する光を結像集束させるた
めのマイクロレンズを配置し、かつ、ピンホールが前記
マイクロレンズの光軸と一致する位置に形成されたフォ
トマスクを前記マイクロレンズの焦点面に配置している
。

［作用コ 上記構成の液晶光シャッタでは、入射した光のうち光透
過状態にあるピクセル電極のみを光が通過する。通過し
た光は、複数のマイクロレンズのうち光が通過したピク
セル電極に対応するマイクロレンズによって集光され、
さらにフォトマスクに形成されたピンホールを透過する
。

この場合、ピンホールはマイクロレンズの光軸と一致し
かつその焦点面に位置しているので、光源から発光され
た拡散光のうち平行光成分のみが透過する。したがって
平行光を作るための光学系が不要になる。またさらに、
ピクセル電極すなわち画素に対応して配置されたマイク
ロレンズによって集光し結像させるので光量ムラを生じ
ることがない。したがって、多階調で高画質の画像を得
ることができる。

なお、本発明に適用されるマイクロレンズは特願昭６１
−１８９２．０７号に提案される如くモールドのほか、
イオン交換、拡散重合、エツチング等によって製作する
ことができ、さらに、材料としてはガラス、石英、プラ
スチック、半導体を含む結晶等を用いることができる。

［実施例］ 第１図には本発明に係る液晶光シャッタ２０の断面図が
示されている。

液晶光シャッタ２０の中心には対向して配置された配向
膜２２．２４の間に液晶２６が充填されている。一方の
配向膜２４内には、画素を所定間隔で形成する透明材の
ピクセル電極２８が所定の間隔で埋設されている。また
、他方の配向膜２２内には各ピクセル電極２８間に対応
する位置関係で遮光用フォトマスク３０が埋設されてお
り、さらにその外側には透明材のコモン電極３２が層状
に固着されている。

配向膜２４及びコモン電極３２の外方には透明ガラス基
板３４．３６が配設されており、さらにその外側には偏
光板３８．４０が層状に固着されている。

ここで、配向膜２４内に埋設された各フォトマスク３０
によって覆われない部分が画素形成部となっている。す
なわち、各電極はその電圧印加時間に応じて液晶２６０
入射光を光量変調し、各フォトマスク３０によって覆わ
れない部分でのみ光を透過または遮断するようになって
いる。

透明ガラス基板３４のピクセル電極２８に対向する面に
は、エツチング等によってマイクロレンズ４６が形成さ
れており、液晶２６の画素形成部すなわち配向膜２２内
に埋設された各フォトマスク３０によって覆われない部
分に対応している。

このため、電圧印加によって透明状態になっている液晶
２６の画素形成部を透過した光はこのマイクロレンズ４
６へ入射して集光されるようになっている。なお、透明
ガラス基板３４はマイクロレンズ４６の焦点距離と同じ
厚さとなっている。

透明ガラス基板３４０マイクロレンズ４６と反対側の端
面、すなわちマイクロレンズ４６の焦点面には、フォト
マスク５０が配置されている。フォトマスク５０には、
マイクロレンズの光軸と一致する位置にピンホール５２
が形成されている。

したがって、液晶２６の画素形成部を透過しマイクロレ
ンズ４６によって集光される光のうち（光源から発光さ
れた拡散光のうち）平行光成分のみがこのピンホール５
２を透過し、他の拡散光はフォトマスク５０によって遮
断されるようになっている。

次に本実施例の作用について説明する。

蛍光灯１２から発光された光は液晶光シャッタ２０へ入
射する。

液晶光シャッタ２０では、コモン電極３２上に設置され
た各フォトマスク３０によって覆われない部分が画素形
成部となっており、画像情報に応じてピクセル電極２８
及びコモン電極３２への電圧印加時間が変化されて液晶
２６０人射光を光量変調し、各フォトマスク３０によっ
て覆われない部分でのみ光を透過または遮断する。

透過状態にある画素形成部すなわち各フォトマスク３０
によって覆われない部分を通った光は、この画素形成部
に対向して透明ガラス基板３４に形成されたマイクロレ
ンズ４６によって集光され、さらにフォトマスク５０に
形成されたピンホール５２を透過し感光材料１４上に照
射される。

この場合、ピンホール５２は透明ガラス基板３４のマイ
クロレンズ４６と反対側の端面、すなわちマイクロレン
ズ４６の焦点面でかつマイクロレンズ４６の光軸と一致
する位置に形成されているので、蛍光灯１２から発光さ
れた拡散光のうち平行光成分のみが透過する。またさら
に、画素形成部すなわち各フォトマスク３０によって覆
われない部分にそれぞれ対応して配置されたマイクロレ
ンズ４６によって集光させるので光量ムラを生じること
がない。したがって、感光材料１４に記録される画像は
多階調で高画質の画像となる。

［発明の効果］ 以上説明した如く本発明に係る液晶光シャッタは、液晶
を充填されて対向しているピクセル電極及びコモン電極
と、これらピクセル電極及びコモン電極を挟持している
１対の基板と、これら基板の各外側に層設された偏向板
とで成る液晶光シャッタにおいて、前記ピクセル電極に
対応して前記基板に前記ピクセル電極に入射する光を結
像集束させるためのマイクロレンズを配置し、かつ、ピ
ンボールが前記マイクロレンズの光軸と一致する位置に
形成されたフォトマスクを前記マイクロレンズの焦点面
に配置しているので、セルフォックレンズ等他の光学部
品を必要とせず、コンパクトな形状でかつ多階調で高画
質の画像を得ることができるという優れた効果を有して
いる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る液晶光シャッタの構成を示す概略
断面図、第２図は液晶光シャッタが用いられた露光装置
の概略構成図、第３図は従来の液晶光シャッタと結像レ
ンズの対応状態を示す概略平面図である。 １４・・・感光材料、 ２０・・・液晶光シャッタ、 ２６・・・液晶、 ２８・・・ピクセル電極、 ３０・・・フォトマスク、 ３２・・・コモン電極、 ３４・・・透明ガラス基板、 ４６・・・マイクロレンズ、 ５０・・・フォトマスク、 ５２・・・ピンホール。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）液晶を充填されて対向しているピクセル電極及び
   コモン電極と、これらピクセル電極及びコモン電極を挟
   持している１対の基板と、これら基板の各外側に層設さ
   れた偏向板とで成る液晶光シャッタにおいて、前記ピク
   セル電極に対応して前記基板に前記ピクセル電極に入射
   する光を結像集束させるためのマイクロレンズを配置し
   、かつ、ピンホールが前記マイクロレンズの光軸と一致
   する位置に形成されたフォトマスクを前記マイクロレン
   ズの焦点面に配置したことを特徴とする液晶光シャッタ
   。