JPH11271650A - アレイ型露光素子及び平面型ディスプレイ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速露光が可能で明るい露光が得られるアレ
イ型露光素子、及び安価なコストで大面積化が可能な光
利用効率の高い平面型ディスプレイを提供する。 【解決手段】 平面光源１からの光を一次元又は二次元
の光変調アレイ素子によって光変調するアレイ型露光素
子１３であって、一画素より小さな面積の開口部９、又
は一画素を複数に分割した場合にあっては、この分割し
た個々の領域より小さな面積の開口部を、光変調部５に
設ける。平面光源１からの光を、この光変調部５の開口
部９に集光させる集光手段１１を設ける。また、光変調
部５から出射させた光は、蛍光体を発光表示させるもの
であってもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば紫外線感光
材料、可視光感光材料、赤外光感光材料などの露光に用
いて好適なアレイ型露光素子、及び光変調アレイ素子に
よって例えば蛍光体を発光表示させる平面型ディスプレ
イに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、各種作像プロセスに用いるデジタ
ル露光方法としては、レーザ光を用いるものや、ＵＶ光
源とＬＣＤシャッターとを用いるもの、或いは、ＵＶ光
源と電気光学結晶シャッターを用いるものなどがある。

【０００３】レーザ光を用いるものは、像形成体と、レ
ーザビームとを相対的に移動させる例えばラスタ走査に
より連続的な露光を行う。この方法は、微細な像の作像
を、それ自体の像発生機能を用いて行うことができる。

【０００４】ＵＶ光源とＬＣＤシャッターとを用いるも
のは、ＬＣＤシャッターの有する、電界による分子の配
列変化に伴う光学的性質の変化を利用して、紫外線を選
択的に遮断することで露光を制御する。

【０００５】ＵＶ光源と電気光学結晶シャッターとを用
いるものは、屈折率変化が印加電界の１乗に比例する電
気光学結晶の一次電気光学効果を利用する。この電気光
学結晶シャッターとしては、例えばポッケルスセルがあ
る。ポッケルスセルは、電気光学結晶の平行平面板を光
学軸に垂直に切り出し、光学軸方向に電界を印加すると
共に、この方向に紫外線を透過した時に生じる複屈折を
利用して露光を制御する。

【０００６】また、薄型の平面表示装置としては、従来
種々のものが提案されており、代表的なものに、例えば
液晶表示装置、プラズマ表示装置、フィールドエミッシ
ョンディスプレイ（ＦＥＤ）等がある。

【０００７】液晶表示装置は、導電性透明膜を形成した
一対の基板間に、配向した液晶を入れて封止し、これを
直交した偏光板で挟んだ構造を有する。液晶表示装置に
よる表示は、導電性透明膜に電圧を印加することで、液
晶分子を基板に対して垂直に配向し、バックライトから
の光の透過率を変化させることで行う。フルカラー表示
や、動画像対応性を持たせるためには、ＴＦＴ（薄膜ト
ランジスタ）を用いたアクティブマトリクス液晶パネル
が使用される。

【０００８】プラズマ表示装置は、ネオン等の希ガスを
封入した二枚のガラス板の間に、陽極と陰極に相当する
規則的に配列した直交方向の電極を多数配置し、それぞ
れの対向電極の交点部を単位画素とした構造を有する。
プラズマ表示装置による表示は、画像情報に基づき、そ
れぞれの交点部を特定する対向電極に、選択的に電圧を
印加することにより、この交点部を放電発光させ、発生
した紫外線により蛍光体を励起させて行う。

【０００９】ＦＥＤは、微小間隔を介して一対のパネル
を対向配置し、これらパネルの周囲を封止する平板状の
表示管としての構造を有する。表示面側のパネルの内面
には、蛍光膜を設け、背面パネル上には個々の単位発光
領域ごとに電界放出陰極を配列する。電界放出陰極は、
微小サイズのエミッタティプと称される錐形突起状の電
界放出型マイクロカソードを有している。ＦＥＤによる
表示は、エミッタティプを用いて電子を取出し、これを
蛍光体に加速照射することで、蛍光体を励起させて行
う。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
デジタル露光に用いる各手段には、以下に述べる種々の
問題があった。即ち、レーザ光を用いるものでは、装置
が大型化すると共に、装置コストが増大する不利があ
る。また、レーザビームを走査することにより露光を行
うため、像形成体に対して全面露光を行うことができ
ず、マルチチャンネル化が難しく、高速露光が困難であ
った。ＵＶ光源とＬＣＤシャッターとを用いるもので
は、ＬＣＤシャッターを構成する複数の透過要素を透過
させるため、光利用効率が低下すると共に、ＬＣＤシャ
ッターの紫外線に対する耐久性が低い問題もあった。Ｕ
Ｖ光源と電気光学結晶シャッターとを用いるものは、駆
動電圧が高いと共に、ＡＤＰ（ＮＨ4 Ｈ2 ＰＯ4 ）、Ｋ
ＤＰ（ＫＨ2 ＰＯ4 ）などの結晶を切り出して電気光学
結晶シャッターを作成するため、二次元アレイ化が困難
である問題があった。

【００１１】また、上述の各平面表示装置には、以下に
述べる種々の問題があった。即ち、液晶表示装置では、
バックライトからの光を、偏光板、透明電極、カラーフ
ィルターの多数層に透過させるため、光利用効率が低下
する問題があった。また、高品位型にはＴＦＴが必要と
され、且つ二枚の基板間に液晶を注入し、配向させなけ
ればならないことも相まって、大面積化が困難である欠
点があった。さらに、配向した液晶分子に光を透過させ
るため、視野角度が狭くなる欠点があった。プラズマ表
示装置では、画素毎にプラズマを発生させるための隔壁
形成と、高度な真空封止とが要求され、製造コストが高
くなると共に、大重量となる欠点があった。また、単位
画素ごとに、陽極と陰極に相当する多数の電極を規則的
に配列しなければならないため、電極数が多くなると共
に、高精細、高輝度の画像が得にくい欠点があった。さ
らに、駆動電圧が高く、駆動ＩＣが高価な欠点もあっ
た。ＦＥＤでは、放電を高効率且つ安定化させるため
に、パネル内を高真空にする必要があり、プラズマ表示
装置と同様に製造コストが高くなる欠点があった。ま
た、電界放出した電子を加速して蛍光体へ照射するた
め、高電圧が必要となる不利もあった。

【００１２】さらに、露光素子には、静電気によるクー
ロン力によって遮光部材を変位（電気機械動作）させ
て、ＵＶ平面光源からの光を変調する光変調機構を備え
たものが知られている。従来、この種の露光素子の光変
調機構は、少なくとも一つの画素と略同等の大きさを有
するものであった。即ち、可動部材が比較的大きく、駆
動のためのエネルギーが大きくなっていた。このため、
機構動作において十分な高速化が図れず、且つ光変調機
構の設計自由度も小さかった。また、サイズを小さくす
るため、光変調機構の開口率を小さくすれば、それに比
例して出射光が減少し、露光、表示が暗くなった。

【００１３】本発明は上記の状況に鑑みてなされたもの
で、その第一の目的とするところは、装置コストの増大
するレーザ光を用いず、高速な露光が可能で、しかも、
光変調機構の設計自由度が高く、明るい露光が得られ、
且つ駆動電圧の低いアレイ型露光素子の提供を目的とす
る。

【００１４】また、第二の目的とするところは、高真空
化が不要で、安価なコストで大面積化が可能であり、し
かも、光利用効率が良く、且つ駆動電圧も低い平面型デ
ィスプレイの提供を目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る請求項１のアレイ型露光素子の構成は、
平面光源からの光を一次元又は二次元の光変調アレイ素
子によって光変調するアレイ型露光素子であって、一画
素より小さな面積の開口部、又は該一画素を複数に分割
した場合にあっては該分割した個々の領域より小さな面
積の開口部を有する光変調部と、前記平面光源からの光
を該光変調部の前記開口部に集光させる集光手段とを具
備したことを特徴とする。

【００１６】このアレイ型露光素子では、平面光源から
の光が集光手段によって集光される。集光された光は、
光変調部の開口部から出射される。従って、光変調部の
開口率を小さくすることができる。このため、電気機械
動作で光変調を行う光変調部では、機構が小さくなり、
可動部材が小型化されて、高速動作が可能となる。ま
た、集光手段により集光を行うので、小さな開口面積に
おいても、高効率で明るい露光が可能となる。

【００１７】請求項２のアレイ型露光素子の構成は、平
面光源からの光を二次元の光変調アレイ素子によって光
変調し、該光変調した光を蛍光体によって波長変換させ
る可視光、赤外光のアレイ型露光素子であって、一画素
より小さな面積の開口部、又は該一画素を複数に分割し
た場合にあっては該分割した個々の領域より小さな面積
の開口部を有する光変調部と、前記平面光源からの光を
該光変調部の前記開口部に集光させる集光手段とを具備
したことを特徴とする。

【００１８】このアレイ型露光素子では、平面光源から
の光を二次元の光変調アレイ素子によって光変調し、こ
の光変調した光を蛍光体によって波長変換させる。そし
て、このアレイ型露光素子においても、平面光源からの
光が集光手段によって集光され、集光された光は、光変
調部の開口部から出射される。従って、光変調部の開口
率を小さくすることができ、電気機械動作で光変調を行
う光変調部において、可動部材が小型化されて、高速動
作が可能となる。

【００１９】請求項３の平面型ディスプレイの構成は、
平面光源からの光を二次元の光変調アレイ素子によって
光変調し、該光変調した光によって蛍光体を発光表示さ
せる平面型ディスプレイであって、一画素より小さな面
積の開口部、又は該一画素を複数に分割した場合にあっ
ては該分割した個々の領域より小さな面積の開口部を有
する光変調部と、前記平面光源からの光を該光変調部の
前記開口部に集光させる集光手段とを具備したことを特
徴とする。

【００２０】この平面型ディスプレイでは、平面光源か
らの光を二次元の光変調アレイ素子によって光変調し、
光変調した光によって蛍光体を発光表示させる。そし
て、このアレイ型露光素子においても、平面光源からの
光が集光手段によって集光され、集光された光は、光変
調部の開口部から出射される。従って、光変調部の開口
率を小さくすることができ、電気機械動作で光変調を行
う光変調部において、可動部材が小型化されて、高速動
作が可能となる。また、光変調部の小型化が可能となる
ので、機構形状、機構形成位置の規制が少なくなり、設
計自由度が高まることになる。

【００２１】請求項４のアレイ型露光素子又は平面型デ
ィスプレイの構成は、前記平面光源からの光が、紫外線
であることを特徴とする。

【００２２】このアレイ型露光素子又は平面型ディスプ
レイでは、集光された紫外線が光変調部により光変調さ
れ、紫外線感光材料の露光、或いは蛍光体を励起するこ
とによる発光表示が可能となる。

【００２３】請求項５のアレイ型露光素子又は平面型デ
ィスプレイの構成は、前記光変調部が、静電気応力によ
って変形して光の透過率を変化させる可撓薄膜を有する
ことを特徴とする。

【００２４】このアレイ型露光素子又は平面型ディスプ
レイでは、静電気応力によって可撓薄膜を変形させて、
光変調を行うので、駆動電圧を低くできる。また、高速
な駆動が可能となる。さらに、エッチングによるアレイ
化が容易となる。

【００２５】請求項６のアレイ型露光素子又は平面型デ
ィスプレイの構成は、前記光変調部が、静電気応力によ
る移動によって前記集光手段の焦点近傍の光を遮光又は
遮光解除する遮光部を有することを特徴とする。

【００２６】このアレイ型露光素子又は平面型ディスプ
レイでは、焦点に対して遮光部を移動するので、光の遮
光が確実となる。

【００２７】請求項７のアレイ型露光素子又は平面型デ
ィスプレイの構成は、前記遮光部が、前記静電気応力に
よって光軸に対して略直交方向に移動することを特徴と
する。

【００２８】このアレイ型露光素子又は平面型ディスプ
レイでは、遮光又は遮光解除時における遮光部の動作
が、直線方向となり、信頼性の高い機構が得られる。

【００２９】請求項８のアレイ型露光素子又は平面型デ
ィスプレイの構成は、前記遮光部が、前記静電気応力に
よって光軸と略同方向に移動することを特徴とする。

【００３０】このアレイ型露光素子又は平面型ディスプ
レイでは、遮光部が光軸方向に移動するので、遮光部を
光軸直交方向に移動させる場合に比べて、隣接する光変
調部との間隔を小さくできる。

【００３１】請求項９のアレイ型露光素子又は平面型デ
ィスプレイの構成は、前記光変調部が、静電気応力によ
る移動によって前記集光手段の焦点近傍の光を遮光又は
遮光解除する開口部を有することを特徴とする。

【００３２】このアレイ型露光素子又は平面型ディスプ
レイでは、焦点に対して開口部を移動するので、焦点に
対して遮光部を移動する場合に比べて、遮光解除時に遮
光部が光軸上に位置することによる、光強度の低下が防
止できる。即ち、遮光部を移動する場合に比べて、明る
い露光、表示が得られる。

【００３３】請求項１０のアレイ型露光素子又は平面型
ディスプレイの構成は、前記開口部が、前記静電気応力
によって光軸に略直交方向に移動することを特徴とす
る。

【００３４】このアレイ型露光素子又は平面型ディスプ
レイでは、遮光又は遮光解除時における開口部の動作
が、直線方向となり、信頼性の高い機構が得られる。

【００３５】請求項１１のアレイ型露光素子又は平面型
ディスプレイの構成は、前記開口部が、前記静電気応力
によって光軸と略同方向に移動することを特徴とする。

【００３６】このアレイ型露光素子又は平面型ディスプ
レイでは、開口部が光軸方向に移動するので、開口部を
光軸直交方向に移動させる場合に比べて、隣接する光変
調部との間隔を小さくできる。

【００３７】請求項１２のアレイ型露光素子又は平面型
ディスプレイの構成は、前記開口部が、透孔であること
を特徴とする。

【００３８】このアレイ型露光素子又は平面型ディスプ
レイでは、光が透孔である開口部を通過することで、光
強度の低下がない。

【００３９】請求項１３のアレイ型露光素子又は平面型
ディスプレイの構成は、前記光変調部の光軸方向の前方
又は後方に、前記開口部を通過する光軸方向の光のみを
遮光する遮光手段を配設したことを特徴とする。

【００４０】このアレイ型露光素子又は平面型ディスプ
レイでは、遮光時に、開口部を通過する光軸方向の光が
遮光手段によって遮断され、露光或いは表示のコントラ
ストが高まる。

【００４１】請求項１４のアレイ型露光素子又は平面型
ディスプレイの構成は、前記開口部と略同一面積の平行
光を前記開口部に入射させる平行光化手段を、前記開口
部と前記集光手段との間に配設したことを特徴とする。

【００４２】このアレイ型露光素子又は平面型ディスプ
レイでは、集光手段によって集光された光が、平行光と
なって開口部に入射する。これにより、干渉型、回析型
の光変調が有効となる。

【００４３】請求項１５のアレイ型露光素子又は平面型
ディスプレイの構成は、前記光変調部と前記集光手段と
の間に、ファイバープレートを設けたことを特徴とす
る。

【００４４】このアレイ型露光素子又は平面型ディスプ
レイでは、集光手段と光軸を一致させる必要のある平行
光化手段を用いずに、集光された光を平行光化できる。
これにより、平面光源からの光を、変調部への入射面積
を小さくした状態で変調部に導光させることができる。

【００４５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るアレイ型露光
素子及び平面型ディスプレイの好適な実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。

【００４６】図１は本発明に係るアレイ型露光素子の第
一実施形態の断面図である。紫外線の平面光源１の出射
側には、平面光源１との間隔を有して紫外線に対して透
明な透明基板３を平行に配設してある。平面光源１は、
例えば、図示しない導光板の側面に光源となる図示しな
い紫外線ランプなどを配設して構成してある。この平面
光源１では、紫外線ランプからの光が図１の上方へ導か
れて出射される。

【００４７】透明基板３の平面光源１とは反対側の面に
は、光変調部５を形成してある。光変調部５は一次元又
は二次元に配設される。光変調部５には、非開口部７を
形成してある。非開口部７は、一画素に対応した面積の
領域Ｓで区画してある。

【００４８】それぞれの非開口部７には、一画素より小
さな面積の開口部９を形成してある。この例では、開口
部９を、非開口部７の中央部に形成している。非開口部
７は、透明基板３を透過した光を遮光する。開口部９
は、透明基板３を透過した光を通過させる。従って、平
面光源１からの光は、開口部９のみを通過して光変調部
５から出射されることになる。

【００４９】透明基板３の平面光源１側の面には、集光
手段であるマイクロレンズ１１を、それぞれの非開口部
７、つまり、一画素ごとに対応させて形成してある。こ
の例によるマイクロレンズ１１は、平面光源１側に突出
させた凸曲面状のものとしている。マイクロレンズ１１
は、平面光源１から入射させた光を、光変調部５の開口
部９に集光する。

【００５０】マイクロレンズ１１としては、透明体の屈
折端面での屈折を利用するレンズ、内部の連続的な屈折
率分布による屈折を利用するレンズ（分布屈折率レン
ズ）、周期的構造による光の回析を利用するレンズ（グ
レーティングレンズ）などを用いることができる。

【００５１】また、マイクロレンズ１１としては、多数
の半球状の分布屈折率レンズを、一次元に等間隔で配置
した一次元レンズアレイ、又は二次元的に等間隔で配置
した平板マイクロレンズとして形成することもできる。

【００５２】平板マイクロレンズは、ガラス平板の表面
近傍に、屈折率分布を形成して微小レンズの機能を得る
素子である。多成分ガラスの表面に金属などの膜を堆積
し、リソグラフィーで円形開口を開けたものをマスクと
してイオン交換を行い、円形開口の下の半球形の領域の
屈折率を増加させて得る。基板に垂直に入射する光に対
してレンズ作用を行わせる。一次元及び二次元のレンズ
アレイを容易に量産できる利点を有する。

【００５３】このように構成したアレイ型露光素子１３
では、平面光源１からの光が、マイクロレンズ１１によ
って一画素ごとに集光される。マイクロレンズ１１によ
って集光された光は、光変調部５の開口部９から出射さ
れることとなる。

【００５４】このアレイ型露光素子１３によれば、一画
素に対応した非開口部７に、これより小さな面積の開口
部９を形成したので、開口率を小さくすることができ
る。この結果、例えば静電気応力による可撓薄膜の撓み
動作（電気機械動作）で光変調を行う光変調部５などの
場合では、光変調機構を小さくできるため、可動部材
（可撓薄膜）の質量を小さくして、動作の高速化を図る
ことができる。

【００５５】また、機構を小さくできるので、形成位置
の規制が少なくなり、光変調部５の設計自由度を高める
ことができる。

【００５６】更に、マイクロレンズ１１により集光を行
うので、小さな開口面積においても、高効率で明るい露
光を可能にすることができる。

【００５７】なお、上述の実施形態では、マイクロレン
ズ１１を光変調部５と一体に設けた場合を例に説明した
が、本発明に係るアレイ型露光素子は、マイクロレンズ
１１を光変調部５と分離して設けてもよく、又は平面光
源１側に設けてもよい。平面光源１の出射光は、平行光
が好ましいが、面法線方向に指向性を持たせた拡散光で
あってもよい。光変調部５の前面部には、結像レンズ、
分布屈折率レンズ（例えば、商品名：セルフォックレン
ズなど）を設けてもよい。

【００５８】図２は第一実施形態の変形例１を示す断面
図である。この変形例１に係るアレイ型露光素子１５
は、一画素に対応した面積の領域Ｓを、更に複数の領域
ｍに分割してある。従って、非開口部１７及びマイクロ
レンズ１９は、この領域ｍに対応して形成してある。そ
して、それぞれの非開口部１７には、非開口部１７より
小さな面積の開口部２１を形成してある。他の構成は、
上述した第一実施形態のアレイ型露光素子１３と同様で
ある。

【００５９】このアレイ型露光素子１５は、光変調部２
３の機構を更に小さくできるため、動作の高速化を図る
ことができる。そして、機構を小さくできるので、光変
調部２３の設計自由度を高めることができる。また、マ
イクロレンズ１１により集光を行うので、小さな開口面
積においても、高効率で明るい露光を可能にすることが
できる。

【００６０】更に、この変形例１によれば、一画素に対
応した面積の領域Ｓを、更に複数の領域ｍに分割してあ
るので、一画素を分割した微小面積での面積階調露光を
可能にすることができる。

【００６１】図３は第一実施形態の変形例２を示す断面
図である。この変形例２に係るアレイ型露光素子２５
は、マイクロレンズ１１を、光変調部５と分離して設け
てある。また、分離したマイクロレンズ１１は、例えば
図示しない平面光源の出射面上に設けるものであっても
よい。個々のマイクロレンズ１１は、上述のアレイ型露
光素子１３と同様に、光軸が開口部９の中心と一致する
ようにそれぞれ配設してある。

【００６２】このアレイ型露光素子２５によれば、光変
調部５とマイクロレンズ１１とを分離したので、透明基
板３とマイクロレンズ１１とを別体で製作できる。この
ため、両者を一体形成する場合に比べて、透明基板３、
マイクロレンズ１１の材料選択の自由度を高めることが
できる。即ち、それぞれに最適な材料を用いて透明基板
３、マイクロレンズ１１を製作できる。

【００６３】図４は本発明に係るアレイ型露光素子の第
二実施形態の断面図である。この第二実施形態に係るア
レイ型露光素子２７は、図１で示したアレイ型露光素子
１３の光変調部５の出射側に、蛍光体２９を形成した前
面透明基板３１を対向配置してある。

【００６４】蛍光体２９は、例えば三原色（Ｒ、Ｇ、
Ｂ）２９ａ、２９ｂ、２９ｃを、個々の光変調部５に対
応させて配設してある。前面透明基板３１は、蛍光体２
９の蛍光波長に対して透明な材質のものを用いてある。
例えば、透明ガラス板の他、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリカーボネートなどの樹脂フィルムにより形成す
ることができる。

【００６５】このように構成されたアレイ型露光素子２
７では、マイクロレンズ１１によって集光された光が、
光変調部５の開口部９へ進入する。開口部９へ進入した
光は、光変調部５によって露光制御され、蛍光体２９に
衝突する。これにより、アレイ型露光素子２７は、一次
元又は二次元の可視光や赤外光の露光を行う。

【００６６】従って、このアレイ型露光素子２７は、平
面光源１からの光を光変調部５によって光変調し、この
光変調した光によって蛍光体２９を発光表示させる平面
型ディスプレイを構成することができる。

【００６７】このアレイ型露光素子２７によれば、集光
した光によって蛍光体２９を発光させるので、高い光利
用効率を得ることができる。また、このアレイ型露光素
子２７を用いた平面型ディスプレイによれば、蛍光体２
９を面発光させるので、液晶表示装置のように、配向し
た液晶分子の間を光を透過させる場合に比べて、視野角
度を広くすることができる。更に、プラズマ表示装置の
場合のように、プラズマを発生させるための隔壁形成
や、高真空化が不要となるので、軽量化且つ大画面化が
容易となる。

【００６８】図５は第二実施形態の変形例１を示す断面
図である。この変形例１に係るアレイ型露光素子３３
は、図２に示した第一実施形態の変形例１のアレイ型露
光素子１５に、蛍光体２９を形成した前面透明基板３１
を付加したものである。

【００６９】即ち、アレイ型露光素子３３は、一画素に
対応した面積の領域Ｓを、更に複数の領域ｍに分割して
ある。前面透明基板３１に設けられる個々の蛍光体２９
ａ、２９ｂ、２９ｃは、一画素に対応した面積で形成し
てある。従って、例えばＲ、Ｇ、Ｂからなる個々の蛍光
体２９ａ、２９ｂ、２９ｃは、複数の領域ｍから構成さ
れる一画素分を受け持つこととなる。

【００７０】このアレイ型露光素子３３によれば、個々
の領域ｍに対応した光変調部２３を制御することによ
り、一画素に対応する個々の蛍光体２９ａ、２９ｂ、２
９ｃを異なる明るさに設定して階調制御することができ
る。

【００７１】図６は本発明に係るアレイ型露光素子の第
三実施形態の斜視図、図７は図６に示したアレイ型露光
素子２７の断面図、図８は図６に示したアレイ型露光素
子の動作状態を説明する断面図である。

【００７２】この実施形態に係るアレイ型露光素子３５
の光変調部３４は、上述した第一、第二実施形態のアレ
イ型露光素子１３、１５、２５、２７、３３の光変調部
５、２３として用いることができる。

【００７３】紫外線に対して透明な基板３７上には、紫
外線に対して透明な透明電極３９を設けてある。基板３
９は、光が透過する開口部４１以外を絶縁性の遮光膜４
３で遮光してある。従って、開口部４１以外の遮光膜４
３の表面は、非開口部４５となる。透明電極３９、遮光
膜４１の表面には、絶縁膜４７を形成してある。

【００７４】開口部４１の両側には、基板３７上に起立
した一対の絶縁性の支柱４９を設けてある。支柱４９の
上端には、可撓薄膜である遮光部（遮光板）５１を架設
してある。遮光板５１は、梁部５１ａの両端を支柱４９
に固設してある。遮光板５１は、梁部５１ａの側部から
から開口部４１を覆うように延出している。つまり、遮
光板５１は、片持ち梁構造となっている。遮光板５１
は、開口部４１の形状と略相似しており、開口部４１よ
り若干大きく形成してある。

【００７５】遮光板５１は、導電性で紫外線を吸収、又
は反射する材料からなる。また、遮光板５１は、単一の
薄膜で構成されてもよく、複数の薄膜で構成されてもよ
い。具体的には、紫外線を反射するアルミ、クロムなど
の金属薄膜、紫外線を吸収するポリシリコンなどの半導
体による単体構成や、シリコン酸化物、シリコン窒化物
などの絶縁膜、ポリシリコンなどの半導体薄膜に金属を
蒸着した構成、又は誘電体多層膜などのフィルターを蒸
着した複合構成とすることができる。

【００７６】基板３７の図示しない平面光源側には、開
口部４１に対応させて、マイクロレンズ１１を形成して
ある。

【００７７】このように構成された光変調部３４を有す
るアレイ型露光素子３５を、図示しない平面光源上に配
置する。導電性の遮光板５１と透明電極３９との間に電
圧を印加しないときは、遮光板５１は開口部４１と対向
する。従って、図８（ａ）に示すように、開口部４１か
ら透過した紫外線は、遮光板５１によって吸収又は反射
される。

【００７８】一方、遮光板５１と透明電極３９との間に
電圧を印加すると、図８（ｂ）に示すように、両者間に
働く静電気応力により、遮光板５１が基板３７に対して
略垂直方向に移動し、ねじれながら透明電極３９側に傾
く。即ち、遮光板５１による遮断がなくなる。これによ
り開口部４１から透過した紫外線は、更に前方に透過す
ることができる。また、再度電圧をゼロにすると、梁の
弾性により遮光板５１は元の位置に復帰する。

【００７９】この光変調部３４では、遮光板５１を撓め
ることにより、紫外線の進路を変化させて、紫外線の光
変調が可能となる。更に、電圧の値により、遮光板５１
の傾き度合い、即ち、透過光量を連続的に変化させるこ
とが可能である。これを利用して印加電圧による階調制
御が可能となる。

【００８０】このアレイ型露光素子３５によれば、マイ
クロレンズ１１を設けることにより平面光源からの光を
集光させることができる。従って、非開口部４５を有す
る光変調部３４においても、光利用効率を高めることが
できる。

【００８１】また、マイクロレンズ１１の集光により、
開口部４１を小さくできるので、遮光板５１を小さくす
ることができる。このため、低電圧、高速応答の光変調
部を得ることができる。更に、遮光板５１が小さいの
で、動作時の変位量が小さくて済む。このことから、遮
光板５１の材質的な疲労が少なくなり、光変調部の耐久
性、信頼性も高めることができる。

【００８２】図９は第三実施形態の変形例１を示す断面
図、図１０は図９のＡ−Ａ断面図、図１１は図９に示し
たアレイ型露光素子の動作状態を説明する平面図、図１
２は図１１の断面図である。

【００８３】この実施形態に係るアレイ型露光素子５５
の光変調部５７は、上述した第一、第二実施形態のアレ
イ型露光素子１３、１５、２５、２７、３３の光変調部
５、２３として用いることができる。

【００８４】紫外線に対して透明な基板５９上には、一
対の平行な支柱６１を突設してある。一対の支柱６１の
間には、支柱６１間の距離の略半分の長さの二対の対向
電極６３、６５を左右の支柱６１方向に並べて配設して
ある。一方の対向電極６５の間には、基板５９を覆う遮
光膜６７を形成してある。即ち、基板５９は、遮光膜６
７を形成した部分が非開口部６９となり、遮光膜６７を
形成していない部分が開口部７１となる。従って、基板
５９を透過する光は、他方の対向電極６３間の開口部７
１のみから出射することとなる。

【００８５】二対の対向電極６３、６５の対向空間に
は、支柱６１間の距離の略半分の長さの遮光部（電極遮
光板）７３を設けてある。電極遮光板７３は、両側を可
撓部材（例えば折れ線バネ）７５を介して、左右の支柱
６１に支持してある。電極遮光板７３は、折れ線バネ７
５を弾性変形させることで、平行移動して左右いずれか
の対向電極６３、６５側に片寄せられるようになってい
る。

【００８６】基板５９の平面光源側には、開口部７１に
対応させて、マイクロレンズ１１を形成してある。

【００８７】このように構成された光変調部５７を有す
るアレイ型露光素子５５を、図示しない平面光源上に配
置する。そして、電極遮光板７３に電圧を印加せず、開
口部７１側の対向電極６３のみに電圧を印加すると、静
電気応力によって電極遮光板７３は、図１１（ａ）、図
１２（ａ）に示すように、開口部７１側へ移動する。こ
れにより、マイクロレンズ１１により集光され、開口部
７１を通過しようとする光は、電極遮光板７３によって
遮光されることとなる。

【００８８】一方、電極遮光板７３に電圧を印加し、開
口部７１側の対向電極６３のみに電圧を印加すると、静
電気応力によって電極遮光板７３は、図１１（ｂ）、図
１２（ｂ）に示すように、遮光膜６７側へ移動する。こ
れにより、マイクロレンズ１１により集光され、開口部
７１を通過しようとする光は、開口部７１から出射する
こととなる。

【００８９】この光変調部５７では、対向電極６３、６
５、電極遮光板７３への電圧印加に伴う静電気応力によ
って、電極遮光板７３が基板５９の面に沿って水平移動
する。そして、基板５９には、電極遮光板７３の移動範
囲の片側半分のみに開口部７１を設けてあるので、電極
遮光板７３の水平移動により、平面光源からの光の遮
断、透過を制御することができる。

【００９０】このような水平に移動する電極遮光板７３
を有する光変調部５７の場合、非開口部６９の面積が大
きくなる。この場合においても、マイクロレンズ１１を
設けることにより平面光源からの光を集光させることが
できる。従って、比較的大きな非開口部６９を有するこ
のような光変調部５７においても、光利用効率を高める
ことができる。

【００９１】図１３は本発明に係るアレイ型露光素子の
第四実施形態の断面図、図１４は図１３のアレイ型露光
素子の遮光膜の例を示した画素平面図、図１５は図１３
に示したアレイ型露光素子の動作状態を説明する断面図
である。

【００９２】この実施形態に係るアレイ型露光素子７７
の光変調部７９は、上述した第一、第二実施形態のアレ
イ型露光素子１３、１５、２５、２７、３３の光変調部
５、２３として用いることができる。

【００９３】紫外線に対して透明な基板８１上には、一
対の平行な支柱８３を突設してある。一対の支柱８３の
上端面には、基板８１から離れた透明な可撓薄膜８５を
形成してある。従って、基板８１と可撓薄膜８５との間
には、空隙８７が形成されている。可撓薄膜８５の上面
には、遮光部（遮光膜）８９を形成してある。

【００９４】基板８１の図示しない平面光源側の面に
は、一つの光変調部７９に対応させてマイクロレンズ１
１を設けてある。

【００９５】遮光膜８９は、マイクロレンズ１１の形状
に対応させて変える。即ち、マイクロレンズ１１が一次
元（シリンドリカル）レンズの場合、図１４（ａ）に示
すように直線状に形成する。また、遮光膜８９は、マイ
クロレンズ１１が二次元レンズの場合、図１４（ｂ）に
示すように島状に形成する。

【００９６】基板８１上には、一対の支柱８３の間に、
基板側透明電極９１を形成してある。また、可撓薄膜８
５上には、基板側透明電極９１に対向させて膜側透明電
極９３を形成してある。この例による膜側透明電極９３
は、可撓薄膜８５の表面に、遮光膜８９を覆うように形
成してある。

【００９７】支柱８３は、不透明材料で形成することが
できる。また、導電性、非導電性のいずれの材料を用い
てもよい。可撓薄膜８５は、絶縁体（シリコン酸化物、
シリコン窒化物、ガラス、高分子など）の透明材料で形
成することができる。遮光膜８９は、カーボン分散樹
脂、顔料混入樹脂、金属、窒化金属などの不透明材料で
形成することができる。また、光吸収材、光反射材のい
ずれでもよい。更に、導電性、非導電性のいずれの材料
を用いてもよい。基板側透明電極９１は紫外線を透過す
る導電性材料（ＩＴＯ等）で形成し、膜側透明電極９３
は薄膜金属で形成することができる。

【００９８】基板側透明電極９１と膜側透明電極９３と
は、例えば相互に直交する方向に並んだ格子状に配設し
てある。従って、基板側透明電極９１と膜側透明電極９
３とは、所定のものを選択することで、二次元の特定の
対向電極部を指定できる。対向電極部には、画像情報に
基づき選択的に電圧が印加される。

【００９９】この光変調部７９では、基板側透明電極９
１と膜側透明電極９３との間に、電圧を印加すると、静
電気応力によって可撓薄膜８５が吸引されて空隙８７側
に撓む。これにより、図１５（ａ）に示すように、マイ
クロレンズ１１の焦点位置に、遮光膜８９が移動し、基
板８１、基板側透明電極９１を透過した光が遮光膜８９
によって遮断されることになる。

【０１００】一方、基板側透明電極９１と膜側透明電極
９３との間の電圧印加を解除すると、可撓薄膜８５は、
弾性復帰力により元の位置に戻る。これにより、マイク
ロレンズ１１の焦点位置と、遮光膜８９の位置がずれ、
基板８１、基板側透明電極９１を透過した光は、更に可
撓薄膜８５、膜側透明電極９３を透過して出射されるこ
とになる。

【０１０１】従って、基板側透明電極９１と膜側透明電
極９３との間に、画像情報に基づき選択的に電圧を印加
することで、電気機械動作によって光変調部７９を駆動
して、所望の露光制御が可能となる。

【０１０２】このアレイ型露光素子７７は、マイクロレ
ンズ１１により焦点を形成し、この焦点に対して遮光膜
８９を移動させ、光を遮断又は透過させる。このため、
開口部を開閉して制御を行う光変調部に比べて、少ない
遮光部の移動量で遮断又は透過を制御することができ
る。この結果、動作を高速化することができる。

【０１０３】従って、装置コストの増大するレーザ光を
用いず、安価な平面光源により、高速なデジタルマルチ
露光を可能にすることができる。また、基板８１、基板
側透明電極９１、支柱８３などのエッチングによるアレ
イ化が容易なので、製造コストを安価にすることができ
る。また、レーザ光を用いる露光に比べて駆動電圧を低
くすることができる。

【０１０４】なお、このアレイ型露光素子７７の光変調
部７９は、基板側透明電極９１を絶縁体で被覆してもよ
い。この場合、可撓薄膜８５に透明導電材料を使用する
ことができる。可撓薄膜８５、遮光膜８９、膜側透明電
極９３の積層順番は、いずれの順番であってもよく、ま
た、これらのいずれかを兼用するものであってもよい。

【０１０５】さらに、可撓薄膜８５の撓みと、光の遮断
又は透過の制御は、上述の例と逆であってもよい。即
ち、この場合には、可撓薄膜８５を撓めた時に、焦点と
遮光膜８９とがずれて、光が出射されることとなる。

【０１０６】さらに、光変調部７９は、脱気した後、希
ガスを封入して、全体を封止し、外乱の影響を防止して
安定化を図るものであってもよい。

【０１０７】図１６は本発明に係るアレイ型露光素子の
第五実施形態の断面図、図１７は図１６のアレイ型露光
素子の開口部の例を示した画素平面図、図１８は図１６
に示したアレイ型露光素子の動作状態を説明する断面図
である。なお、図１３に示した部材と同一の部材には、
同一の符号を付して重複する説明は省略する。

【０１０８】この実施形態に係るアレイ型露光素子９５
の光変調部９７は、上述した第一、第二実施形態のアレ
イ型露光素子１３、１５、２５、２７、３３の光変調部
５、２３として用いることができる。

【０１０９】可撓薄膜８５の上面には、遮光膜９９を形
成してある。この遮光膜９９の中央部には、開口部１０
１を形成してある。開口部１０１は、マイクロレンズ１
１が一次元（シリンドリカル）レンズの場合、図１７
（ａ）に示すように直線状に形成する。また、開口部１
０１は、マイクロレンズ１１が二次元レンズの場合、図
１７（ｂ）に示すように島状に形成する。

【０１１０】他の構成、即ち、基板８１、支柱８３、マ
イクロレンズ１１、可撓薄膜８５、基板側透明電極９
１、膜側透明電極９３は、上述の図１３に示したアレイ
型露光素子７７と同様のものとなっている。

【０１１１】この光変調部９７では、基板側透明電極９
１と膜側透明電極９３との間に電圧を印加しないと、可
撓薄膜８５は平面状となって、基板８１と平行となる。
これにより、図１８（ａ）に示すように、マイクロレン
ズ１１の焦点位置と開口部１０１の位置がずれ、基板８
１、基板側透明電極９１、可撓薄膜８５を透過した光
は、遮光膜９９によって遮断されることになる。

【０１１２】一方、基板側透明電極９１と膜側透明電極
９３との間に、電圧を印加すると、静電気応力によって
可撓薄膜８５が吸引されて空隙８７側に撓む。これによ
り、図１８（ｂ）に示すように、マイクロレンズ１１の
焦点位置に、開口部１０１が移動し、基板８１、基板側
透明電極９１、可撓薄膜８５を透過した光は、さらに開
口部１０１、膜側透明電極９３を透過して出射されるこ
とになる。

【０１１３】従って、図１３に示したアレイ型露光素子
７７の場合と同様、基板側透明電極９１と膜側透明電極
９３との間に、画像情報に基づき選択的に電圧を印加す
ることで、電気機械動作によって光変調部９７を駆動し
て、所望の露光制御が可能となる。

【０１１４】このアレイ型露光素子９５は、マイクロレ
ンズ１１により焦点を形成し、この焦点に対して開口部
１０１を移動させ、光を遮断又は透過させる。このた
め、アレイ型露光素子７７の場合と同様、少ない遮光膜
９９の移動量で遮断又は透過を制御することができる。
この結果、動作を高速化することができる。

【０１１５】また、アレイ型露光素子７７の場合と同
様、アレイ化が容易で、製造コストを安価にでき、駆動
電圧を低くすることができる。そして、可撓薄膜８５の
撓みと、光の遮断又は透過の制御は、上述の例と逆であ
ってもよい。さらに、光変調部９７は、脱気した後、希
ガスを封入して、全体を封止し、外乱の影響を防止して
安定化を図るものであってもよい。

【０１１６】図１９は第五実施形態の変形例１を示す断
面図である。この変形例に係るアレイ型露光素子１０３
の光変調部１０５は、開口部１０１に相当する部分の基
板側透明電極９１、可撓薄膜８５、膜側透明電極９３を
除去してある。また、膜側透明電極９３は、遮光膜と兼
用してある。つまり、開口部１０１は、透孔となってい
る。

【０１１７】この光変調部１０５によれば、基板８１、
基板側透明電極９１を透過した光が、他の物質を透過せ
ずに、開口部１０１を通過することとなる。これによ
り、光強度の低下を防止することができる。

【０１１８】また、この変形例では、開口部１０１を透
孔とするので、基板側透明電極９１、可撓薄膜８５、膜
側透明電極９３を不透明材料で形成することができる。
このため、基板側透明電極９１、膜側透明電極９３に一
般的な金属薄膜を使用することができ、材料の選択自由
度を高めることができる。

【０１１９】図２０は第五実施形態の変形例２を示す断
面図である。この変形例に係るアレイ型露光素子１０７
は、図１６に示したアレイ型露光素子９５のマイクロレ
ンズ１１の表面に、遮光手段１０９を設けてある。遮光
手段１０９は、開口部１０１を通過する光軸方向の光を
遮断する位置及び形状で形成してある。また、遮光手段
１０９は、光遮断時には、開口部１０１の透過を極力少
なくする一方、光透過時には、極力多くの光を透過する
ように最適化した位置及び形状で配設してある。他の構
成は、第五実施形態のアレイ型露光素子９５と同様であ
る。

【０１２０】上述の図１６に示したアレイ型露光素子９
５では、光遮断時に、光軸方向の光が僅かに開口部１０
１を透過する。一方、この変形例によるアレイ型露光素
子１０７によれば、この光軸方向の光を遮光手段１０９
によって遮断することができる。従って、露光或いは表
示の際のコントラストを向上させることができる。

【０１２１】図２１は第五実施形態の変形例３を示す断
面図である。この変形例に係るアレイ型露光素子１１１
は、図１６に示したアレイ型露光素子９５の光変調部９
７の出射側に、遮光手段１０９を形成した透明基板１１
３を配設してある。遮光手段１０９は、開口部１０１を
通過する光軸方向の光を遮断する位置及び形状で形成し
てある。また、アレイ型露光素子１０７と同様、遮光手
段１０９は、光遮断時には、開口部１０１の透過を極力
少なくする一方、光透過時には、極力多くの光が透過す
るように最適化した位置及び形状で配設してある。他の
構成は、第五実施形態のアレイ型露光素子９５と同様で
ある。

【０１２２】この変形例によるアレイ型露光素子１１１
によれば、アレイ型露光素子１０７と同様、露光或いは
表示の際のコントラストを向上させることができる。さ
らに、アレイ型露光素子１１１は、遮光手段１０９を、
光変調部９７と別体で設けた透明基板１１３に形成する
ので、光軸方向の光を遮断するための遮光手段１０９の
アライメント（位置決め）を、実際に直進する光を利用
して正確に行うことができる。

【０１２３】図２２は本発明に係るアレイ型露光素子の
第六実施形態の断面図である。この変形例に係るアレイ
型露光素子１１７は、平面光源１と、光変調部５を形成
した透明基板３との間に、中間透明基板１１９を配設し
てある。中間透明基板１１９の平面光源１側の面には、
光変調部５に対応してマイクロレンズ１１を形成してあ
る。一方、中間透明基板１１９の光変調部５側の面に
は、マイクロレンズ１１と光軸を一致させた凸レンズ状
の平行光化手段１２１を形成してある。即ち、この例で
はマイクロレンズ１１と平行光化手段１２１とを、中間
透明基板１１９の表裏面で一体化させてある。

【０１２４】光変調部５は、図１に示した第一実施形態
に係るアレイ型露光素子１３と同様に、非開口部７と開
口部９とを有している。

【０１２５】平行光化手段１２１は、マイクロレンズ１
１により集光された光を、開口部９の面積と、略同等な
出射面積に平行化する。即ち、光変調部５には、開口部
９と略同一面積の平行光が入射することとなる。

【０１２６】この平行光化手段１２１を備えたアレイ型
露光素子１１７は、平面光源１からの光をマイクロレン
ズ１１によって集光し、さらに、平行光化手段１２１に
よって略平行化した光を光変調部５に入射させるので、
例えば、ファブリペロー干渉による光変調機構など、干
渉型、回析型の光変調に有効に用いることができる。

【０１２７】図２３は第六実施形態の変形例１を示す断
面図である。この変形例に係るアレイ型露光素子１２３
は、平行光化手段１２１を、光変調部５側の透明基板３
に形成してある。一方、マイクロレンズ１１は、中間透
明基板１１９に形成してある。平行光化手段１２１と中
間透明基板１１９とは、貼り合わせてある。

【０１２８】このアレイ型露光素子１２３によれば、上
述のアレイ型露光素子１１７と同様に、干渉型、回析型
の光変調に有効に用いることができるとともに、マイク
ロレンズ１１、平行光化手段１２１、光変調部５が一体
となるので、素子製作後の外力による光軸ずれなどを防
止して、信頼性を高めることができる。

【０１２９】図２４は本発明に係るアレイ型露光素子の
第七実施形態の断面図である。この変形例に係るアレイ
型露光素子１２５は、マイクロレンズ１１を形成した透
明基板３の出射側の面に、ファイバープレート１２７を
介装して、光変調部５を配設してある。ファイバープレ
ート１２７は、光変調部５の基板と兼用するものであっ
てもよく、また、単体のものを貼り合わせるものであっ
てもよい。

【０１３０】ファイバープレート１２７は、複数の平行
な導光路を集成し、入射側と出射側の導光路端面の配列
を一致させてある。即ち、透明基板３と平行にファイバ
ープレート１２７を配設することで、マイクロレンズ１
１により集光した光を平行光化して、開口部９へ導くこ
とができる。

【０１３１】このアレイ型露光素子１２５によれば、上
述の平行光化手段１２１を、それぞれのマイクロレンズ
１１に光軸を一致させて用いなくとも、光を平行化させ
ることができる。このため、平面光源１からの光を、変
調部５への入射面積を小さくした状態で変調部５に導光
させることができる。

【０１３２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
るアレイ型露光素子は、一画素より小さな開口部、又は
一画素を複数に分割した場合にあってはこの分割した個
々の領域より小さな面積の開口部を光変調部に形成し、
この開口部に光を集光させる集光手段を設けた。このた
め、静電気応力による可撓薄膜の撓み動作で光変調を行
う光変調部などの場合では、光変調機構を小さくでき、
高速な露光を可能にすることができる。また、機構を小
さくできるので、形成位置の規制が少なくなり、光変調
部の設計自由度を高めることができる。さらに、集光手
段により集光を行うので、小さな開口面積においても、
高効率で明るい露光を可能にすることができる。

【０１３３】また、本発明に係るアレイ型露光素子は、
平面光源からの光を二次元の光変調アレイ素子によって
光変調し、この光を蛍光体によって波長変換させて、可
視光、赤外光の露光を得ることができる。このようなア
レイ型露光素子においても、高速な露光、設計自由度の
向上、高効率な露光を可能にすることができる。

【０１３４】本発明に係る平面型ディスプレイは、一画
素より小さな開口部、又は一画素を複数に分割した場合
にあってはこの分割した個々の領域より小さな面積の開
口部を光変調部に形成し、この開口部に光を集光させる
集光手段を設けた。そして、平面光源からの光を二次元
の光変調アレイ素子によって光変調し、この光によって
蛍光体を発光表示させるので、低い駆動電圧で、高速な
表示、設計自由度の向上、高い光利用効率を可能にする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るアレイ型露光素子の第一実施形態
の断面図である。

【図２】第一実施形態の変形例１を示す断面図である。

【図３】第一実施形態の変形例２を示す断面図である。

【図４】本発明に係るアレイ型露光素子の第二実施形態
の断面図である。

【図５】第二実施形態の変形例１を示す断面図である。

【図６】本発明に係るアレイ型露光素子の第三実施形態
の斜視図である。

【図７】図６に示したアレイ型露光素子２７の断面図で
ある。

【図８】図６に示したアレイ型露光素子の動作状態を説
明する断面図である。

【図９】第三実施形態の変形例１を示す断面図である。

【図１０】図９のＡ−Ａ断面図である。

【図１１】図９に示したアレイ型露光素子の動作状態を
説明する平面図である。

【図１２】図１１の断面図である。

【図１３】本発明に係るアレイ型露光素子の第四実施形
態の断面図である。

【図１４】図１３のアレイ型露光素子の遮光膜の例を示
した画素平面図である。

【図１５】図１３に示したアレイ型露光素子の動作状態
を説明する断面図である。

【図１６】本発明に係るアレイ型露光素子の第五実施形
態の断面図である。

【図１７】図１６のアレイ型露光素子の開口部の例を示
した画素平面図である。

【図１８】図１６に示したアレイ型露光素子の動作状態
を説明する断面図である。

【図１９】第五実施形態の変形例１を示す断面図であ
る。

【図２０】第五実施形態の変形例２を示す断面図であ
る。

【図２１】第五実施形態の変形例３を示す断面図であ
る。

【図２２】本発明に係るアレイ型露光素子の第六実施形
態の断面図である。

【図２３】第六実施形態の変形例１を示す断面図であ
る。

【図２４】本発明に係るアレイ型露光素子の第七実施形
態の断面図である。

【符号の説明】

１ 平面光源 ５、２３、３４、５７、７９、９７、１０５ 光変調部 ９、２１、４１、７１、１０１ 開口部 １１、１９ マイクロレンズ（集光手段） １３、１５、２５、２７、３３、３５、５５、７７、９
５、１０３、１０７、１１１、１１７、１２３、１２５
アレイ型露光素子 ２９ 蛍光体 ５１ 遮光板（遮光部） ７３ 電極遮光板（遮光部） ８５ 可撓薄膜 ８９ 遮光膜（遮光部） １０９ 遮光手段 １２１ 平行光化手段 １２７ ファイバープレート

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平面光源からの光を一次元又は二次元の
   光変調アレイ素子によって光変調するアレイ型露光素子
   であって、 一画素より小さな面積の開口部、又は該一画素を複数に
   分割した場合にあっては該分割した個々の領域より小さ
   な面積の開口部を有する光変調部と、 前記平面光源からの光を該光変調部の前記開口部に集光
   させる集光手段とを具備したことを特徴とするアレイ型
   露光素子。
2. 【請求項２】 平面光源からの光を二次元の光変調アレ
   イ素子によって光変調し、該光変調した光を蛍光体によ
   って波長変換させる可視光、赤外光のアレイ型露光素子
   であって、 一画素より小さな面積の開口部、又は該一画素を複数に
   分割した場合にあっては該分割した個々の領域より小さ
   な面積の開口部を有する光変調部と、 前記平面光源からの光を該光変調部の前記開口部に集光
   させる集光手段とを具備したことを特徴とするアレイ型
   露光素子。
3. 【請求項３】 平面光源からの光を二次元の光変調アレ
   イ素子によって光変調し、該光変調した光によって蛍光
   体を発光表示させる平面型ディスプレイであって、 一画素より小さな面積の開口部、又は該一画素を複数に
   分割した場合にあっては該分割した個々の領域より小さ
   な面積の開口部を有する光変調部と、 前記平面光源からの光を該光変調部の前記開口部に集光
   させる集光手段とを具備したことを特徴とする平面型デ
   ィスプレイ。
4. 【請求項４】 前記平面光源からの光が、紫外線である
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項
   に記載のアレイ型露光素子又は平面型ディスプレイ。
5. 【請求項５】 前記光変調部が、静電気応力によって変
   形して光の透過率を変化させる可撓薄膜を有することを
   特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載
   のアレイ型露光素子又は平面型ディスプレイ。
6. 【請求項６】 前記光変調部が、静電気応力による移動
   によって前記集光手段の焦点近傍の光を遮光又は遮光解
   除する遮光部を有することを特徴とする請求項１乃至請
   求項３のいずれか１項に記載のアレイ型露光素子又は平
   面型ディスプレイ。
7. 【請求項７】 前記遮光部が、前記静電気応力によって
   光軸に対して略直交方向に移動することを特徴とする請
   求項６記載のアレイ型露光素子又は平面型ディスプレ
   イ。
8. 【請求項８】 前記遮光部が、前記静電気応力によって
   光軸と略同方向に移動することを特徴とする請求項６記
   載のアレイ型露光素子又は平面型ディスプレイ。
9. 【請求項９】 前記光変調部が、静電気応力による移動
   によって前記集光手段の焦点近傍の光を遮光又は遮光解
   除する開口部を有することを特徴とする請求項１乃至請
   求項３のいずれか１項に記載のアレイ型露光素子又は平
   面型ディスプレイ。
10. 【請求項１０】 前記開口部が、前記静電気応力によっ
    て光軸に対して略直交方向に移動することを特徴とする
    請求項９記載のアレイ型露光素子又は平面型ディスプレ
    イ。
11. 【請求項１１】 前記開口部が、前記静電気応力によっ
    て光軸と略同方向に移動することを特徴とする請求項９
    記載のアレイ型露光素子又は平面型ディスプレイ。
12. 【請求項１２】 前記開口部が、透孔であることを特徴
    とする請求項９記載のアレイ型露光素子又は平面型ディ
    スプレイ。
13. 【請求項１３】 前記光変調部の光軸方向の前方又は後
    方に、前記開口部を通過する光軸方向の光のみを遮光す
    る遮光手段を配設したことを特徴とする請求項９記載の
    アレイ型露光素子又は平面型ディスプレイ。
14. 【請求項１４】 前記開口部と略同一面積の平行光を前
    記開口部に入射させる平行光化手段を、前記開口部と前
    記集光手段との間に配設したことを特徴とする請求項１
    乃至請求項３のいずれか１項に記載のアレイ型露光素子
    又は平面型ディスプレイ。
15. 【請求項１５】 前記光変調部と前記集光手段との間
    に、ファイバープレートを設けたことを特徴とする請求
    項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のアレイ型露光
    素子又は平面型ディスプレイ。