JPS6028628A - 電気光学変調素子 - Google Patents

電気光学変調素子

Info

Publication number
JPS6028628A
JPS6028628A JP13713483A JP13713483A JPS6028628A JP S6028628 A JPS6028628 A JP S6028628A JP 13713483 A JP13713483 A JP 13713483A JP 13713483 A JP13713483 A JP 13713483A JP S6028628 A JPS6028628 A JP S6028628A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrodes
liquid crystal
signal
electrostatic capacities
shutter array
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.)
Pending
Application number
JP13713483A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuichi Masaki
裕一 正木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP13713483A priority Critical patent/JPS6028628A/ja
Priority to US06/582,596 priority patent/US4653859A/en
Priority to FR8403292A priority patent/FR2542105B1/fr
Priority to GB08405666A priority patent/GB2139394B/en
Priority to DE19843408110 priority patent/DE3408110A1/de
Publication of JPS6028628A publication Critical patent/JPS6028628A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343Electrodes
    • G02F1/134309Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K15/00Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers
    • G06K15/02Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers using printers
    • G06K15/12Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers using printers by photographic printing, e.g. by laser printers
    • G06K15/1238Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers using printers by photographic printing, e.g. by laser printers simultaneously exposing more than one point
    • G06K15/1242Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers using printers by photographic printing, e.g. by laser printers simultaneously exposing more than one point on one main scanning line
    • G06K15/1252Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers using printers by photographic printing, e.g. by laser printers simultaneously exposing more than one point on one main scanning line using an array of light modulators, e.g. a linear array

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)

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】 本発明は、電気光学変調素子、特に液晶−光学シャッタ
に関し、詳しくは時分割駆動方式に適した液晶−光学シ
ャッタに関するものである。
この液晶−光学シャッタは、液晶の電気−光学変調機能
を利用しており、この変調部をアレイ伏に並べて、これ
に光をあて、その透過光を選択的にと9出すことにより
電子画像信号に応じた光信号を形成し、この光信号を電
気写真感光体に照射してデジタルコピーを得ることがで
きる。
この液晶−光シヤツタアレイの利点として挙げられるこ
とは、 1、電子写真プリンタに用いた場合、プリンタとしての
装置が小型化できること; 2、LBP(レーザビームプリンタ)で使用されるポリ
ゴンスキャナの様な機械的駆動部分がないために騒音が
なく、また、厳しい機械的精度の要求が小さいとと; などがある。このような利点を要することはおのずから
信頼性の向上、軽量化および低コスト化の可能性を生み
だすものであるが、実際には種々の問題がある。
この様な液晶−光学シャッタは、開口部を並べ、形成画
像の画像密度を10 dot/sm としたA−4判の
短手長さを有するシャッタアレイとして設計されるには
、信号電極を約2000個必吸とすることになり、それ
ぞれを駆動するドライバーの数も2000個必要となる
ドライバICの数は50ピンのICであれば40個使用
しなければ々らない。ここで、おのずからコストを下げ
ることは制限されてしまう。
このため共通電極を複数行に分割して、信号電極とマト
リクス対応にさせることで、共通電極の各行に対し時分
割してシャッタ開閉を行なわせることが考えられている
しかし、この共通電極を複数行に分割した形式の時分割
駆動方式では、各行電極とこれに対向する信号電極間で
形成される静電容量は、互いに相違した値を示し、従っ
てシャッタアレイの各開口部が異なった透過率となり、
良品質のデジタルコピーが得られていなかった。これに
、特にシャッタアレイでは開口部となる個所以外は、遮
光する必要があり、このために一般に共通電極の上には
クロムなどの金属により開口部となる個所を除いてマス
クされておシ(この際、各行電極間は絶縁性黒色被膜な
どによって遮光されている)、従ってこの金属遮光マス
クが共通電極として動作するために、第1の共通電極と
信号電極間の静電容量がもう一方の第2の共通電極と信
号電極間の静電容量と相違した値を示すために生じるも
のであることが考えられる。
従って、本発明の目的は、各開口部の透過率を等しくし
た液晶−光学シャッタアレイを提供することにある。
本発明の別の目的は、良画質のデジタルコピーを得るこ
とができる液晶−光学シャッタアレイを提供することに
ある。
すなわち本発明は複数行をなす共通電極を有する第1本
板と封入された液晶を介して前記複数行をなす共通電極
に交差させて対向している信号電極を複数行する第2基
板とからなる液晶−光学シャックアレイを用いて光学変
調を生じさせる際、共通電極に対応した行ごとに時分割
で駆動させ、前記複数の行電極(共通電極)とこれに対
向する信号電極間で形成される静電容量を等しいか又は
略等しくした点に特徴を有している0 この方式において、アドレスする場合信号電極に共通電
極と同相の電圧を印加し、上下間の電界を無くす事によ
シ光を透過させアドレスを行なわせることができる。
以下、本発明を図面に従って説明する。
第1図は、本発明の液晶−光学シャッタアレイの一部を
示す平面図である。
本発明の具体例では、第1図に示す各時分割駆動用電極
構造を有する液晶−光学シャッタアレイを用いることが
できる。第1図に示すアレイは、第1基板上には2行の
共通電極10と11(図中、点線で示す)が配置されて
おり。
これと対向する第2基版には2行の共通電極10および
11と交差する信号電極12(12a。
12b、12c、12d・・・・・・ )が配置されて
いる。この共通電極lOと11および信号電極12(1
2a 、12 b + 12 c 、12 d ・==
・)のチドリ状に配置された交差部は、液晶−光シヤツ
タアレイの開口部として言い換えることができるので、
以下開口部という。又、かかる開口部以外の個所には洩
れ光の発生を防止するために、遮光マスク(斜線によシ
示す)を共通電極上にクロムなどの金属にて施こす。又
、遮光マスク間(共通電極10と11の間)には、絶縁
性物質16(黒色に染色したポリビニルアルコール膜)
により同様に遮光を行なうことができる。
かかる液晶−光学シャッタアレイは、第1基板と第2苓
板の外側にはそれぞれ偏光板が配置され、矢印13およ
び14で示すクロスニコル状態にある。第1拮板と第2
哉板の内壁面は、その間に挾持した正の誘電異方性をも
つネマチック型液晶が矢印15の方向(偏光板の偏光方
向に対しほぼ45度の角度)に初期配向する様c′ に、それぞれラビング処理などにより配向処理が施され
ている。
以下の説明を簡略化するために、共通電極10上に対応
する開口部A、とA、および共通電極11上に対応する
開口部AIとA2に注目し、これら開口部A+ 、A2
 、A+およびA;における動作を例に挙げて説明する
第2図は、本発明の駆動法で用いるタイムチャートを示
している。時間T1は共通電極lo上に対応する開口部
が動作を行なう時間でちり、共通電極lJ上に対応する
開口部はすべて動作を停止している。時間T、は共a電
極11上に対応する開口部が動作を行なう時間であり、
共通電極]0上に対応する開口部は動作を停止している
。すなわち、時間T、Icおいては信号電極12bと1
2cKJえられる信号S、とS2によって開口部Aこと
A、′の動作に影響を与えてはならないし、時間T、に
おいでは信号S、とS、によって開]」部A、とA2の
動作に影響を与えてはならない。
本発明は以上の点を克1111 したことに重要な意味
がある。
まず、時間T、における各開口部の動作を説明する。第
2図のタイムチャートに図示する様に、共通電極10お
よび11にそれぞれ電圧CとC′を印加する。この際電
圧Cは、電圧C′に対して逆相である。これに対して、
信号電極12bと12cには、アドレスする共通電極1
oに印加する電圧Cと同相の電圧か、あるいはある一定
の電圧レベルに保つことでシャッタのオンがオフを決め
ることができる。
第2図に図示したタイムチャートの場合では、時間T1
において開口部A、のみがシャッタオン状態(照射光を
透過する状態)になり、時間T、において共通電極11
の相当する打開口部AHおよびA;がシャッタオフ状態
(照射光を遮断する状態)にある。すなわちAl′にお
ける液晶の動作は電圧C′と信号S、による電界によっ
て決まり、c′とS、は互いに逆相の電圧信号であるの
で、AIにおける液晶層は強い電界を受けることになり
正の誘電異方性をもつネマチック液晶は電界方向に配列
するために、光を透過しない状態(オフ状態)となる。
一方、A:はC′とS、にょって決まるが、ジはある一
定電圧レベルに保たれているので、電圧C′にょb A
2における液晶層にも比較的強い電界がかかり、オフ状
態となる。一方、A2は信号S、と電圧Cによって決ま
るがs Stは一定信号レベルであるので電圧Cにより
A2における液晶層には比較的強い電界が作用するので
オフυζ態である。ところがA、においてはCと81で
決まるが、SlはCと同相の電圧信号であるため、A1
における液晶層には1c−s、lの絶対値である宙、圧
がかかることになり、これは零かあるいは比較的弱い電
界をもたらすため、正の誘電異方性をもつネマチック液
晶が配向方向14に配列し、光が透過する吠Q1.(オ
ン状態)を生み出すことになる。
以上まとめると、共通電極10のなす行をアドレスする
時間においては、信号S1とS2のとるυζ態にかかわ
らず、共通電極11のなす打開口部は常に確実にオフ状
態にある。
次に、共通1L極11のなす行をアドレスするILJ間
T21・・・・・・について説明する。時間T、はAI
′のみオフ状態またTJにおいてはA2′のみオン状態
となるレリを誉けた。T2+ ’121 T2・・・・
・・において電圧CはCK’Zdして逆相である。これ
に対し、信号電圧S、とS、はC′と同相のものである
かあるいはある一定の電圧レベルに保つかによりシャッ
タのオンかオフを決める。開口部A、とA、における液
晶層においては先の時間T、におけるA+′とにに対し
て説明した様に常に比較的強い電界が作用するためオフ
状態が保たれる。これに対し時間T。
におけるAHとA;は信号S、とS、のいかんによって
先のT4.におけるんとA、に対して説明した様にオン
かオフの状態が選べる。
以上の動作によシ任意に開口部のアドレスを決定する事
が可能となるが、この方式においてアドレス時の上下電
界相殺が完全に行なえる程、透過光量を多くすることが
できる。すなわち本発明は、各開口部における透過光量
を等しく、又なルヘく多く与える構造とすることができ
る。
第1図における上下電極によシ発生する静電容量は、対
向面積によって決められる。第3図に示す従来の液晶−
光学シャッタアレイで用いた金属遮光マスクも共通電極
として作用する為に、1本の信号電極共通電極Cおよび
C′の間に発生する静電容量とが異なってくる。第3図
に液晶−光学シャッタアレイとしての等価回路を情オ咽
嘲示すが、この容量の差が抵抗と形成する時定数に差を
生じ、駆動波形に影響を与え、アドレス時の同相電圧が
完全に電界ゼロとはならずその分だけ透過光量を減少さ
せる結果となる。実験値としてSlと0間では、20P
F(ピコファラド)S、とC′間では8PF(ピコファ
ラド)の静電容量を持ち、開口部A1とAHのアドレス
時の透過光量差として5〜lo%程Asが多くなる結果
を示した。
これに対し、本発明の液晶−光学シャッタアレイでは第
1図に示す様な信号電極12の形状を有しており、信号
電極12と第1の共通電極10の対向面積はほぼ0.0
3−とすることができ、−力信号電極12と第2の共通
電極エエの対向面積も同様にほぼ0.03−とすること
ができ、従って各対向面間で生じる静電容量を実質的に
等しくすることができる。
又、本発明では開口部におけるオン時の透過光量を十分
に大きくとる上で、信号電極と共通電極の間で生じる静
電容量をl0FF以下に設定することが好ましい。この
静電容量が10PF以上となると、例えば第5図に示す
電子写真方式プリンタのヘッド部に用いても感光ドラム
上に十分な静電潜像が得られず、従って得られたデジタ
ルコピーを高画質のものとすることができない。
第5図は、本発明のシャッタアレイ5oを電子写真方式
プリンタに利用した態様の説明図である。第5図におい
て、光源51は常に点灯しており、液晶−光学シャッタ
アレイ5ob常に照らしている。このシャッタアレイ5
oは、液晶駆動回路(図示せず)によって光源51よシ
の光線が遮断されて、選択された区域を透光状態とする
ことによって光信号を発生し、感光ドラム52に照射す
る光線を制御することができる。また、光源51がら光
線とシャッタアレイ50からの光信号の集光性を得るた
めに、光路中にレンズ53と54を配置しておくことが
望ましい。感光ドラム52は、光信号の照射に先立って
予めコロナ放電装置などを備えた帯電ステーション55
でプラス又はマイナスに帯電され、感光ドラム52にお
ける光照射された所では、帯電電荷が消滅して静電潜像
が形成される。
この様にして形成された静電潜像は、現像部56で帯電
時の極性と反対極性又は反転現像による時には同一極性
のトナーとキャリアからなる現像剤の存在下に現像バイ
アスを印加しながら磁気ブラシ現像法などによって現像
した後、転写部57で像保持部材58(例えば、紙など
)に転写し、次いで定着部59で熱や圧力などによって
定着され、完全に固定化されたプリント物が得られる。
シャッタアレイ50から発生した光信号を受ける感光体
は、60述の如き電子写真方式のものに限らず、例えば
銀塩写真方式の感光体(例えハ、モノクロベーパー、カ
ラーベーパー、米国スリーエム社「ドライシルバーjな
ど)であってもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の電気光学変調素子で用いた電極構造
の平面図である。第2図は、本発明の電気光学変調素子
のタイムチャートを示す説明図である。第3図は共通電
極と信号電極における等価回路図である。 第4図は、従来の電気光学変調素子で用いた電極構造の
平面図である。第5図は、本発明の電気光学変調素子を
電子写真方式プリンタに用いた態様を示す説明図である
。 10.11;共通電極 12 ;信号電極 13.14;偏光板の偏光方向 15 ;液晶の配向方向 16 ;絶縁性遮光膜。 特許出願人 キャノン株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 複数の信号電極とこの信号電極に対向させて配置した複
    数の行電極をマトリクス状に配列させた電極構造と、前
    記信号電極と行電極の間に配(りした液晶を備えた電気
    光学変調素子において、前記信号電極とこれに対向する
    行電極間で形成される静電容量をl0PF(ピコファラ
    ド)以下とし、且つ前記複数の行電極とこれに対向する
    信号電極間で形成される静電容量を等しいか又は略等し
    くしたことを特徴とする電気光学変調素子。
JP13713483A 1983-03-04 1983-07-27 電気光学変調素子 Pending JPS6028628A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13713483A JPS6028628A (ja) 1983-07-27 1983-07-27 電気光学変調素子
US06/582,596 US4653859A (en) 1983-03-04 1984-02-22 Liquid crystal optical modulating element having particular capacitance between lines and method for driving the same
FR8403292A FR2542105B1 (fr) 1983-03-04 1984-03-02 Element de modulation optique et son procede de commande
GB08405666A GB2139394B (en) 1983-03-04 1984-03-05 Optical modulating element and method for driving the same
DE19843408110 DE3408110A1 (de) 1983-03-04 1984-03-05 Optisches modulationselement fuer zeitmultiplex-ansteuerung und verfahren zu dessen ansteuerung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13713483A JPS6028628A (ja) 1983-07-27 1983-07-27 電気光学変調素子

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6028628A true JPS6028628A (ja) 1985-02-13

Family

ID=15191609

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13713483A Pending JPS6028628A (ja) 1983-03-04 1983-07-27 電気光学変調素子

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6028628A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4386836A (en) Electro-photographic printer
US5177475A (en) Control of liquid crystal devices
US4636817A (en) Image forming apparatus with shutter array element
US4581619A (en) Image forming apparatus
US4653859A (en) Liquid crystal optical modulating element having particular capacitance between lines and method for driving the same
GB2144869A (en) Image forming apparatus
JPS6028628A (ja) 電気光学変調素子
US5111320A (en) Ferrolectric liquid crystal devices having improved operating properties by using an electronic mask
JPH054226B2 (ja)
JPS6041023A (ja) 光学変調素子
JPS59119330A (ja) 液晶−光学シヤツタの光学変調法
JPH0414770B2 (ja)
JPH0611674A (ja) 光シャッタ素子
JPH0440186Y2 (ja)
JPS5931928A (ja) 液晶−光学シヤツタ
JPS59129831A (ja) 光学変調装置
CA1229308A (en) Image forming apparatus with shutter array element
JPS60235120A (ja) トランジスタの駆動法
JP2847772B2 (ja) 光プリンタ用光シャッタヘッドの駆動方法
JPS6041330B2 (ja) 液晶ライトバルブ
JPH02254472A (ja) 固体走査型光プリントヘッド
JPS5990838A (ja) 電子写真装置
JPS6041020A (ja) 光学変調素子
JPS6011821A (ja) 液晶シヤツタ−
JPS6157964A (ja) 電子写真式複写プリンタ装置