JPS6040609B2 - 液晶ライトバルブ - Google Patents

液晶ライトバルブ

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JPS6040609B2
JPS6040609B2 JP55001576A JP157680A JPS6040609B2 JP S6040609 B2 JPS6040609 B2 JP S6040609B2 JP 55001576 A JP55001576 A JP 55001576A JP 157680 A JP157680 A JP 157680A JP S6040609 B2 JPS6040609 B2 JP S6040609B2
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JP
Japan
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signal
frequency
liquid crystal
voltage
light valve
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治夫 中村
光夫 永田
禎次 三浦
健二 青木
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Suwa Seikosha KK
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Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、結晶ライトバルブの駆動手段に関する。
〔従来技術〕
さて、近年、CPU、メモリ等の低価格化が半導体技術
の進歩によって進み、マイコン、オフィスコンピュータ
を使用する層及びコンピュータのプリントアウトに接す
る層が、従来のEDPSの特殊な専門家のみから、広く
一般大衆にまで拡大して来つつある。
云いかえれば、通常の書類と同一レベルでの出力処理、
即ち漢字、かな交り文による出力を待望する気運が非常
に高まって来ている。その典型的な例を一つあげれば日
本語ワードプロセッサである。ところが、このようなシ
ステムは前述した如く、回路、メモリはどんどん低価格
化が進行しており今後も期待出来るのに対して、その出
力端末であるプリンターについては、漢字等の使用を前
提とすると32×32ドット程度の分解館を必要とされ
るため、必然的に、高分解能、しかも高分解館化による
印字スピードの低下に対処し得る高速度のものでないと
能力的に不十分であり、必然的にコストの上昇を招いて
しまっている。
例えば、現在この要求を満足し得るものは、レーザ、O
FTを使用した光プリンタ、マルチスタィラス静電プリ
ンタしか存在しないが、双方共非常に高価であって、シ
ステムコストを押し上げる最大の要因となっている。
それ故、上記のような種々のシステムの市場への普及を
、(市場のニ−ズがあるにもかかわらず)大きく妨げる
原因となつている。上記の事情は、高速ファクシミリ、
(CRYハードコピア、各種ターミナル等でも基本的に
は全く同じことが云えるものである。
本発明はかかる状況をふまえ、従来アイデアのみで、技
術上の種々の問題点から実用化が困難とされた来た。
結晶ライトバルブ方式の印写装置を提供せんとしたもの
で、その目的は、高分解能、高品位「高速の光印写装置
を、簡単な構成で信頼性が高く、小型高価に構成するた
め手段を提供することにある。以下従来の結晶ライトバ
ルブ方式の印写装置の構成の概略と、問題点について述
べる。
第1,2図にその概要を示す。
光源1は常に点灯しており、液晶ライトバルブ2を常に
照らしている。
液晶ライトバルブ2は微小シャッター8を複数個有して
いて、液晶駆動回路9によって独立に光学的に開閉され
、光源1からの光を透過させたり、させなかったりする
。この部分を光信号発生部10と呼ぶことにする。この
ようにして得られた光信号が感光部3へ到達する訳であ
るが、感光材料よりなる感光部3は帯電ステ−ション6
で予じめ帯電をさせているために、光信号が到達した部
分では帯電電荷が消滅する。従って、外部からの書込信
号に応じた静露潜像が形成されることになる。このよう
にして形成された静電潜像は、現像部4で着色トナー現
像後、転写部5で記録材料、例えば紙等にトナー像から
転写され、定着部?で熱等で定着され、完全に固定化さ
れた印刷像が出来上がる。
上述の如く、例えばレーザプリンタの精密高速光学走査
系にあたる部分がこの方式では不要であるため、種々の
メリット、例えば構造の簡素化、低価格化が期待出釆る
訳であるが、実は印写装置としては致命的な問題が、従
釆のアイデアには存在していたため、実用化が驚かしか
つたものである。
その問題点とは、書込速度が液晶とその駆動方式の故に
決定的に遅いことに由来している。前述の各種システム
に適用し得る印写部の性能としては、A4版一枚を1の
女程度出力する程度の印写速度と、lm/m当り10ド
ット程度の分解能を必要とするが、これは云い換えると
、1秒当り500ラインの印写速度、即ち1ライン書込
みに要する時間が2の秒以下であるということである。
ところが従来のアイデアの如く、TN(ツイスト・ネマ
チック)型の液晶を使用し、通常の交番電圧駆動を行な
ったのでは到底、開口時間2秒は達成不可能である。第
3図は、液晶材料の誘電異方性の周波数特性を示した図
である。
交差周波数「cより低い周波数で、誘電異方性は正であ
り、高い周波数では負である。ナー,ナh‘こ対する誘
電異方性をそれぞれ△ごL,△ごLとした。△ごし>0
であり、△ごH<0である。このような特性を持つネマ
チック結晶をTN方式の素子として用いた場合、ナーの
信号を印加した時、液晶分子は、電界方向に向き、〆h
の信号を印加した時、電界方向に垂直になる。ねじれネ
マチツク配合をしている液晶層の両面に偏光板をそれぞ
れ直光するように配置すると、ナーを印加した時光をさ
えぎり、ナhを印加した時光が透過する。第4図a,b
は、結晶ライトバルブを構成するガラス基板を示す。
11は共通電極を備えるガラス基板1であり、12は各
々独立した信号電極を備えるガラス基板2である。
13と14は共通電極であり、13はクロム−金等から
なる金属電極であり、14は、酸化インジウム膜等から
なる透明電極である。
上述した光源1からの光は、この透明電極のみを透過す
る。先に述べた微小シャッター8は、これに対応する。
15と16は信号電極であり、微小シャッターの開閉の
信号は、各々の電極に印加される。
15は、透明電極であり、16は金属電極である。
15,16の信号電極及び14の透明電極はこの図では
4組示してあるが実際の数は200概纏である。
13と15の金属電極の上側あるいは下側に透明導露膜
があってもさしっかえない。
11と12のガラス基板を対向してこの間に液晶層をは
ごみ、この信号は図に示した如く土V,,Vの電圧を持
った信号である。
これらの信号を第4図に示した各信号電極15に印加し
、共通電極をOVにすることで各シャッター特性を目7
図に示す。信号Cは、AとBを組み合わせた波形である
。これは−ナーをIK舷、ナhを100KHz、温度4
0℃V,を30 Vにして得られた効果である。この例
では、書き込み時間T,を2の秒という高速にすること
ができた。しかしながら、信号の電圧y,を30V、ピ
ーク電圧60Vの電圧で1000KHzの信号を出力で
きる駆動回路2000固並列にならべることは難かしい
という問題があった。
〔目的〕
本発明は、上記問題点を克服したものであり、2周波信
号によりマイクロシャツタァレィを駆動する場合、選択
信号印加後、OVの電圧を印加する手段を有することに
より、選択信号の印加状態を維持し、実質的に低電圧で
マイクロシャツタアレィを駆動することを目的とする。
〔実施例〕第8図は、本発明を可能にした実験結果を示
す。
Dは実験に用いた印加信号である。T,までナーの信号
、T2まで.「hの信号、T3までナーの信号が印加さ
れている。ここまでは第7図のCと同じ信号であり、電
圧も士30Vである。Lの後は電圧をOVにしてある。
この信号Dの信号に対する透過光強度は、T3までは第
7図と全く同様である。しかしながらT3以降は、T4
まで遅れ時間があり、その後徐々に透過光強度が増加し
ている。
T4−T3の値はこの実験の場合の約1.8肌秒であっ
た。これはすなわち、これ以下の時間ならばナーの信号
を印加しなくてもシャッターは閉っていることになる。
そこで第6図Aに示したものと同様に〆1と〆hを交互
に印加する信号を常に共通電極に印加することと、上記
の効果を用いることによって駆動電圧を減少させること
ができた。
ここで、本発明における反転信号とは、高周波信号〆h
のことである。
第9図は、本発明の駆動波形の実施例を示す。
Cは、共通電極に印加する信号である。dl及びd2は
、第5図A及びBに対応した開閉信号である。dlは連
続して開き、d2は1回開いて1回閉じる信号である。
この結果液晶には、cとdl及びd2との差の信号が印
加される。これが第9図に示したc−dlとc−d2で
ある。cの電圧V2とdl及びd2の電圧V3を同じ値
としてある。V2=V3=VI′2とした時、c−dl
の信号は、第6図Aと全く同形となる。c−d2と第6
図Bとの相違点は、c−d2はOVになる部分があるこ
とである。本来ならばOVの電圧においては、シャッタ
ーは開くはずであるが、第8図で述べたごとく、遅れた
時間Lが生ずるため、シャッターは閉じたままの状態に
あり、シャッターが開きはじめる前に次のナーの信号が
印加されるため、シャッターは閉じた状態を維持する。
第10図は、この発明を用いてシャッターを開閉させた
例である。開閉の時間割は、第7図の場合と同機である
。共通電極には第9図のcの信号が印加されており、信
号電極には第9図のcの信号を印加した。この結果液晶
層にc‐d3の信号が加わり図に示す様な光透過応性を
示した。この応答特性は第7図の場合と、完全に一致し
ている。電圧がOVになる場合も液晶は応答できないた
め、光は透過しない。第10図は、ナ1をIKHz、メ
hを10岬町z、温度40COとして第7図の場合と同
条件であるが、駆動電圧V2及びV3を第7図の場合の
V,が30 Vに対して15Vへ半減することができた
。上記の結晶ライトバルブを用いて印写を行なった例に
ついて述べる。ライトバルブを40℃に保ち駆動電圧V
2及びV3を15Vとし、ナーをIKHz、ナhをIO
NKHzとして書き込み時間T,を2の秒した。
微4・シャッターの関口部は1辺50rmの正方形であ
る。光源には液晶ライトバルブ上で3万ルクスの蟹火ラ
ンプを使用し、ェレクトロフアツクス紙上に書き込んだ
後トナー現像、定着を行なった処、100ム肌でのドッ
トが印写信号に応じて形成された。〔効果〕 上述の如く本発明は、選択信号印加後、OVの電圧を印
加する主段を設けたから、該選択信号のマイクロシャツ
夕の印加状態を一定時間維持できる効果を有する。
従って、マイクロシャツ夕の共通電極と信号電極の各々
に高周波信号及び低周波信号を印加できるので、マイク
ロシャツ夕へ印加される電圧の半分の電圧レベルを有す
る信号によってマイクロシャツ夕を駆動できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の印写装置の構成の1例を示した図であ
る。 第2図は、液晶ライトバルブを示した図である。第3図
は、本発明に用いた液晶の譲露異万性の周波数特性を示
した図である。第4図は、本発明に用いた液晶ライトバ
ルブを構成するガラス基板を示した図である。第5図は
、液晶ライトバルブの開閉の時間割を示した図である。
第6図、第7図は、一般的な2周波スイッチングの信号
及び光透過応答を示した図である。第8図は、液晶に印
加した信‐号とそれに対する光透過応答を示した図であ
る。第9図、第10図は、本発明の用いた2周波スイッ
チングの信号及び光透過応答を示した図である。第1図 第2図 第3図 第4図 第5図 第6図 第7図 第8図 第9図 第10図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 誘電異方性が周波数に依存して変化し、交差周波数
    f_Cより低周波の信号f_Lで正、該周波数f_Cよ
    り高周波の信号f_Hで負の誘電異方性を示す液晶が含
    まれたマイクロシヤツタアレイからなり、該低周波信号
    f_L及び該高周波信号f_Hを該マイクロシヤツタへ
    印加することでマイクロシヤツタが開閉されてなる結晶
    ライトバルブにおいて、該マイクロシヤツタへ低周波信
    号f_L印加後、該マイクロシヤツタの開閉に応じて、
    OVの電圧又は反転信号のどちらか一方を選択して該マ
    イクロシヤツタに印加したことを特徴とする結晶ライト
    バルブ。
JP55001576A 1979-12-28 1980-01-10 液晶ライトバルブ Expired JPS6040609B2 (ja)

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