JPH0954296A - 熱書き込み液晶セル描画装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単かつ確実に熱書き込み液晶セルを予熱す
ることができる熱書き込み液晶セル描画装置及び方法を
提供すること。 【構成】 熱書き込み液晶セルを予熱する予熱装置と；
熱書き込み液晶セルに描画熱源を印加する描画手段と；
を備え、予熱装置により予熱された熱書き込み液晶セル
に対して描画手段の描画熱源を照射して該熱書き込み液
晶セルに描画を行う熱書き込み液晶セル描画装置におい
て、予熱装置は、熱書き込み液晶セルに赤外線を照射す
る赤外線予熱装置である熱書き込み液晶セル描画装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、予熱した熱書き込
み液晶セルにレーザー光等を照射して描画を行う熱書き
込み液晶セル描画装置及び方法に関する。

【０００２】

【従来技術およびその問題点】近年、温度変化により透
光状態と散乱状態に変化する熱転移型液晶を、ガラス等
からなる二枚の透明板の間に封じ込んで構成された熱書
き込み液晶セルが開発されている。この熱書き込み液晶
セルに封じ込まれた熱転移型液晶は、加熱された部分の
みが所定の転移温度に達すると透光状態から散乱状態に
変化する。このため、熱書き込み液晶セル上にサーマル
ヘッドを接触させて加熱するかまたはレーザー光源から
のレーザー光を照射して加熱し、該サーマルヘッドまた
はレーザー光を熱書き込み液晶セルに対して移動させる
ことで、熱書き込み液晶セルに文字や図形等の像を描画
することができる。この熱書き込み液晶セルに描画され
た像を、例えば、オーバーヘッドプロジェクター等を用
いてスクリーン上に投映することができる。この熱書き
込み液晶セルは、熱転移型液晶に所定の電圧を印加させ
ると、加熱により散乱状態とされた液晶部分が透光状態
に復帰する。

【０００３】この熱書き込み液晶セルに描画を行う場
合、予熱器によって熱書き込み液晶セルを、熱転移型液
晶が透光状態から散乱状態に転移する転移温度よりも僅
かに低い温度まで昇温させて予熱した状態でサーマルヘ
ッドやレーザー光により描画を行うと、大出力のサーマ
ルヘッドやレーザー光を用いることなく効率的な描画が
可能である。従来、熱書き込み液晶セルを予熱する予熱
器（プレヒーター）として、空気を媒体とする恒温槽を
用いたものが知られているが、この従来の予熱器では温
度制御が困難であり、熱転移型液晶を上記転移温度より
も僅かに低い温度まで昇温させるまでに掛かる時間が長
く、また装置も大型であった。

【０００４】

【発明の目的】本発明は、以上の問題点に鑑みて成され
たもので、簡単かつ確実に熱書き込み液晶セルを予熱す
ることができる予熱器を備えた熱書き込み液晶セル描画
装置及び方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【発明の概要】本発明は、熱書き込み液晶セルを予熱す
る予熱装置と；熱書き込み液晶セルに描画熱源を印加す
る描画手段と；を備え、予熱装置により予熱された熱書
き込み液晶セルに対して描画手段の描画熱源を照射して
該熱書き込み液晶セルに描画を行う熱書き込み液晶セル
描画装置において、予熱装置は、熱書き込み液晶セルに
赤外線を照射する赤外線予熱装置であることを特徴とし
ている。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明を説明
する。図１及び図２は、本発明を適用した熱書き込み液
晶セル描画装置１０を示している。この描画装置１０
は、レーザー光（描画熱源）を熱書き込み液晶セル１に
照射することで該熱書き込み液晶セル１に文字や図形等
の像を描画する装置である。

【０００７】熱書き込み液晶セル１は、矩形平板状のス
ライドマウントの形に形成されており、加熱されて所定
の温度（転移温度）に達すると透光状態から散乱状態に
変化する熱転移型液晶２を、矩形の２枚の透明ガラス板
３の間に封じ込んで構成されている（図３）。２枚の透
明ガラス板３は、周縁部に固定された枠４によって互い
に密着及び密閉されている。枠４は、中央部分に矩形状
の開口部４ａを有している。

【０００８】描画装置１０は、レーザダイオード１２、
コリメートレンズ１４、アナモフィックプリズム１６、
１８、反射ミラー２０、ガルバノミラー２２、ｆθレン
ズ２４、ビームスプリッタ２６、及びビームディテクタ
２８を備えている。これらの各部材は、テーブル３０上
に配置されている。テーブル３０は、４本の脚３２で支
持されている。テーブル３０の下には、熱書き込み液晶
セル１を保持してこれを副走査方向（図１及び図２の左
右方向）に駆動するステージ３４を備えている。

【０００９】レーザダイオード１２から発せられたレー
ザ光は、コリメートレンズ１４で集束され、アナモフィ
ックプリズム１６、１８で光束の断面形状がほぼ円形に
整形され、反射ミラー２０で光路をほぼ９０度屈曲され
てガルバノミラー２２に入射する。そしてレーザ光は、
ガルバノミラー２２で反射され、ｆθレンズ２４で集光
され、ビームスプリッタ２６に入射する。ビームスプリ
ッタ２６に入射したレーザ光のうち、大部分、例えば６
０〜９０％、あるいは９０％以上がテーブル３０の下方
に配置された熱書き込み液晶セル１に向けて反射され、
一部が、例えば４０〜１０％、あるいは１０％以下がビ
ームスプリッタ２６を透過する。熱書き込み液晶セル１
に入射したレーザ光は、微小なスポットに集光して、液
晶を過熱する。なお、ビームスプリッタ２６の反射／透
過の比率は任意である。

【００１０】ガルバノミラー２２は、一定の周期で所定
角度範囲を揺動（往復回動）する。このガルバノミラー
２２の揺動によって、レーザ光が所定偏向角範囲で振ら
れ、熱書き込み液晶セル１を走査する。

【００１１】ビームスプリッタ２６の後方には、ガルバ
ノミラー２２によって偏向されたレーザ光の内、反射さ
れたレーザ光が描画可能領域外の基準位置を通るときに
透過したレーザ光を受光する位置にビームディテクタ２
８が配置されている。つまり、ビームスプリッタ２６で
反射され、熱書き込み液晶セル１を走査するレーザ光の
走査位置を、ビームディテクタ２８で間接的に検知して
いる。

【００１２】熱書き込み液晶セル１は、ステージ３４に
設けられた、少なくとも副走査方向に精密に駆動される
可動のスライダ３６上に固定されている。スライダ３６
には、熱書き込み液晶セル１を保持するとともに、熱転
移型液晶２を上記転移温度よりも僅かに低い温度（以下
『描画可能温度』と称す）まで昇温させて予熱する予熱
器（赤外線予熱装置）４０が装着されている。予熱器４
０は、スライダ３６上に配設された基台部４２と、この
基台部４２上に水平に支持され、その上面に熱書き込み
液晶セル１が置かれるセル保持台４４と、赤外線ヒータ
ー４６とを備えている。赤外線ヒーター４６は、該赤外
線ヒーター４６から照射した赤外線ＩＲを、セル保持台
４４に形成された開口４４ａを介して熱書き込み液晶セ
ル１に対して略垂直な方向で一様に照射し、これによっ
てセル保持台４４上に置かれた熱書き込み液晶セル１を
描画可能温度まで昇温させて予熱するものである。な
お、図中符号４８は、熱書き込み液晶セル１に書込まれ
た文字や図形等の像を消去する電圧を印加するための電
極を兼ねたセル押えクリップである。

【００１３】上記構成を有する本発明の熱書き込み液晶
セル描画装置１０では、熱書き込み液晶セル１に描画を
行うとき、セル保持台４４上の所定の位置に熱書き込み
液晶セル１を載置した後、赤外線ヒーター４６により熱
書き込み液晶セル１を描画可能温度まで昇温させて予熱
し、この予熱が完了した時点でレーザダイオード１２か
らのレーザー光により描画を行う構成とされている。

【００１４】図４は、熱書き込み液晶セル描画装置１０
の形態をブロックで示す図である。図４中の破線で示す
矢印は、レーザダイオード１２からのレーザー光の経路
を示している。熱書き込み液晶セル描画装置１０の動作
は、通常マイクロコンピュータで構成される中央制御部
５０によって制御される。中央制御部５０は、パーソナ
ルコンピュータなどの外部通信機器５２から描画データ
を入力し、描画用ページメモリ５４にメモリしてから描
画処理を開始する。この描画処理を、図５に示したフロ
ーチャートを参照して説明する。

【００１５】先ず、セル保持台４４上の所定位置に熱書
き込み液晶セル１を載せてセル押えクリップ４８で熱書
き込み液晶セル１を固定し、この固定後、描画処理を実
行させるためのメインスイッチ（図示せず）をオンにす
ると図５のフローチャートに入る。中央制御部５０は、
上記メインスイッチがオンされると、赤外線ヒーター４
６に通電して熱書き込み液晶セル１への赤外線の照射を
開始する（Ｓ１１）。続いて中央制御部５０は、一定時
間経過後にＳ１５に進む（Ｓ１３）。この一定時間は、
熱書き込み液晶セル１を描画可能温度まで昇温するのに
必要な時間であり、予め算出された所定の時間に設定さ
れている。Ｓ１５以降が、実際の描画に係る描画処理で
ある。

【００１６】この描画処理に入ると、中央制御部５０
は、ステージ３４に備わった副走査駆動部５６を介して
スライダ３６を初期位置に移動させ、ガルバノミラー２
２を駆動する主走査駆動部５８を介してガルバノミラー
２２を作動させる（Ｓ１５、Ｓ１７）。そして、描画用
ページメモリ５４にメモリされた描画データを順番に取
得し、１水平ライン（主走査）分の描画データを描画用
ラインバッファ６０に書込む（Ｓ１９、Ｓ２１）。

【００１７】そして、レーザダイオード１２をオン／オ
フする光源駆動部６２を駆動してレーザダイオード１２
からレーザ光を発光させ（Ｓ２３）、レーザ光が基準位
置に達したことをビームディテクタ２８が検出した時を
基準時として時間カウントを開始し、描画用ラインバッ
ファ６０にセットした描画データを一定速度で読出し、
読み出したデータに基づいて、光源駆動部６２をオン／
オフ制御する（Ｓ２５、Ｓ２７）。熱書き込み液晶セル
１には、レーザ光がオンしているときにはレーザ光の照
射によって文字や図形等の像が形成されるが、レーザ光
がオフしているときには像が形成されないので、この光
源駆動部６２のオン／オフ制御によってドット状に像が
形成される。周知の通り、このドットの集合によって文
字や図形等が描かれる。

【００１８】以上Ｓ２７の描画処理を、１水平ライン分
繰り返す（Ｓ２７、Ｓ２９）。１水平ライン分の描画を
終了すると、副走査駆動部５６を起動してスライダ３６
を副走査方向に沿って規定量移動させて、次の１水平ラ
イン分のデータを描画用ページメモリ５４から読み出し
て描画用ラインバッファ６０にセットする（Ｓ２９、Ｓ
３１、Ｓ３３、Ｓ１９、Ｓ２１）。そして、ビームディ
テクタ２８がレーザ光が基準位置に達したことを検知す
るのを待ち、検知したら、Ｓ２５〜Ｓ２９の描画処理を
繰り返す。そしてＳ３３にて１ページ分の水平ライン描
画が終了すると、主走査駆動部５８を介してガルバノミ
ラー２２を停止させる（Ｓ３３、３５。その後、赤外線
ヒーター４６への通電をオフする（Ｓ３７）。

【００１９】以上の処理によって、熱書き込み液晶セル
１上に、所定のデータに基づく文字や図形等の像が形成
される。

【００２０】以上のように、本発明を適用した熱書き込
み液晶セル描画装置１０によれば、熱書き込み液晶セル
１に対して赤外線を照射して予熱するため、レーザーダ
イオード１２が照射するレーザー光が低出力であっても
描画が可能となる。また、熱書き込み液晶セル１に対し
て赤外線を一様に照射して予熱するため、熱書き込み液
晶セル１の温度分布が略無く、安定した描画が可能とな
る。さらに、従来の予熱器で必要であったヒーターパネ
ルや恒温槽等が不要なため、装置の小型化が可能とな
る。

【００２１】上記実施例では、熱書き込み液晶セル１の
予熱が完了した後にレーザー光による描画を開始するた
めに、Ｓ１３にて所定時間経過後にＳ１５に進む構成と
したが、熱書き込み液晶セル１の温度を測定する温度セ
ンサーを設け、この温度センサーを介して熱書き込み液
晶セル１の温度が描画可能温度に達したことを検知した
ときにＳ１５に進む構成としてもよい。

【００２２】また上記実施例では、熱書き込み液晶セル
１に描画を行う描画手段として、レーザダイオード１
２、コリメートレンズ１４、アナモフィックプリズム１
６、１８、反射ミラー２０、ガルバノミラー２２、ｆθ
レンズ２４、ビームスプリッタ２６、及びビームディテ
クタ２８を含むレーザー描画装置を用いたが、他の構成
を有するレーザー描画装置を用いる構成でもよい。また
描画手段として、熱書き込み液晶セル１に接触するサー
マルヘッドを用いた描画装置を利用することを可能であ
る。

【００２３】赤外線ヒーター４６の赤外線により熱書き
込み液晶セル１をより効率的かつ短時間で予熱するため
に、赤外線ヒーター４６が照射する赤外線中の所定の波
長域を吸収する吸光色素を熱転移型液晶２中に混入する
構成としてもよい。この構成の場合、熱転移型液晶２中
に吸光色素を１％以下、望ましくは０．１〜０．５％の
割合で混入する。

【００２４】

【発明の効果】以上のように、本発明の熱書き込み液晶
セル描画装置及び方法によれば、熱書き込み液晶セルに
赤外線を照射して該熱書き込み液晶セルを予熱する構成
としたので、簡単かつ確実に熱書き込み液晶セルを予熱
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した熱書き込み液晶セル描画装置
を示す上面図である。

【図２】図１のII−II線に沿った縦断面図である。

【図３】予熱装置を拡大して示す正面図である

【図４】本発明を適用した熱書き込み液晶セル描画装置
の形態をブロックで示す図である。

【図５】同熱書き込み液晶セル描画装置における描画処
理をフローチャートで示す図である。

【符号の説明】

１ 熱書き込み液晶セル ２ 熱転移型液晶 ３ 透明ガラス板 １０ 熱書き込み液晶セル描画装置 １２ レーザダイオード １４ コリメートレンズ １６ １８ アナモフィックプリズム ２０ 反射ミラー ２２ ガルバノミラー ２４ ｆθレンズ ２６ ビームスプリッタ ２８ ビームディテクタ ３０ テーブル ３４ ステージ ３６ スライダ ４０ 予熱器（赤外線予熱装置） ４４ セル保持台 ４４ａ 開口 ４６ 赤外線ヒーター ４８ セル押えクリップ

フロントページの続き (72)発明者 山本 清 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱書き込み液晶セルを予熱する予熱装置
   と；上記熱書き込み液晶セルに描画熱源を印加する描画
   手段と；を備え、上記予熱装置により予熱された熱書き
   込み液晶セルに対して上記描画手段の描画熱源を照射し
   て該熱書き込み液晶セルに描画を行う熱書き込み液晶セ
   ル描画装置において、 予熱装置は、熱書き込み液晶セルに赤外線を照射する赤
   外線予熱装置であることを特徴とする熱書き込み液晶セ
   ル描画装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、描画手段は、熱書き
   込み液晶セルが赤外線予熱装置により赤外線を照射され
   ている間に描画を行う熱書き込み液晶セル描画装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、描画手段
   は、赤外線予熱装置により熱書き込み液晶セルが所定の
   温度に達した時点で描画を開始する熱書き込み液晶セル
   描画装置。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか１項におい
   て、熱書き込み液晶セルは、その液晶中に所定の波長域
   を吸収する吸光色素を有しており、赤外線予熱装置は、
   上記所定の波長域を含む赤外線を照射する熱書き込み液
   晶セル描画装置。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれか１項におい
   て、描画手段は、描画熱源としてレーザー光を熱書き込
   み液晶セルに照射して描画を行うレーザー描画手段であ
   る熱書き込み液晶セル描画装置。
6. 【請求項６】 熱書き込み液晶セルに赤外線を照射して
   該熱書き込み液晶セルを予熱する第１のステップと；所
   定の温度に予熱された熱書き込み液晶セルに描画熱源を
   印加して描画を行う第２のステップと；を有することを
   特徴とする熱書き込み液晶セル描画方法。
7. 【請求項７】 請求項６において、第２のステップは、
   熱書き込み液晶セルが所定の温度に達した時点で描画熱
   源を印加して描画を開始するステップである熱書き込み
   液晶セル描画方法。
8. 【請求項８】 請求項６または７において、描画熱源と
   してレーザー光を利用する熱書き込み液晶セル描画方
   法。