JP4315823B2 - Line liquid crystal optical shutter array and control method thereof, and liquid crystal printer head, control method thereof and printer - Google Patents
Line liquid crystal optical shutter array and control method thereof, and liquid crystal printer head, control method thereof and printer Download PDFInfo
- Publication number
- JP4315823B2 JP4315823B2 JP2004010720A JP2004010720A JP4315823B2 JP 4315823 B2 JP4315823 B2 JP 4315823B2 JP 2004010720 A JP2004010720 A JP 2004010720A JP 2004010720 A JP2004010720 A JP 2004010720A JP 4315823 B2 JP4315823 B2 JP 4315823B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- state
- phase difference
- crystal layer
- difference control
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
Description
本発明は、ライン液晶光シャッターアレイおよび液晶プリンタヘッド等に関する。 The present invention relates to a line liquid crystal optical shutter array, a liquid crystal printer head, and the like.
液晶を用いた従来の光シャッターが、例えば特許文献１および特許文献２に開示されている。
Conventional optical shutters using liquid crystals are disclosed in, for example,
以下、特許文献１に開示されている液晶光シャッターについて説明する。
The liquid crystal optical shutter disclosed in
特許文献１に開示されている液晶光シャッターは、一対の偏光板と、一対の偏光板の間に挟まれた２層の液晶層を有している。２層の液晶層のうち一方の液晶層（以下、第１液晶層）は、右ねじれのＴＮ（ツイステッドネマチック）液晶であり、他方の液晶層（以下、第２液晶層）は、左ねじれのＴＮ液晶である。一対の偏光板は、偏光板の透過軸（偏光軸）が互いに直交するように配置されている。第１液晶層側の偏光板から、第１液晶層および第２液晶層に向かって光を通過させる。
The liquid crystal optical shutter disclosed in
２層の液晶層のいずれにも電圧が印加されていない初期状態では（状態１）、第１液晶層側の偏光板を介して第１液晶層に入射した直線偏光は、楕円偏光に変換されて第１液晶層から出射し、第２液晶層に入射した楕円偏光は、直線偏光に変換されて第２液晶層から出射する。第２液晶層から出射した直線偏光の偏光方向は、第１液晶層に入射したときの直線偏光の偏光方向と同じである。一対の偏光板の透過軸は互いに直交するように配置されているため、第２液晶層を通過した直線偏光は、第２液晶層側の偏光板によって吸収される。したがって、状態１では光が透過しない（ＣＬＯＳＥ状態１）。 In the initial state where no voltage is applied to any of the two liquid crystal layers (state 1), linearly polarized light incident on the first liquid crystal layer via the polarizing plate on the first liquid crystal layer side is converted to elliptically polarized light. The elliptically polarized light emitted from the first liquid crystal layer and incident on the second liquid crystal layer is converted into linearly polarized light and emitted from the second liquid crystal layer. The polarization direction of the linearly polarized light emitted from the second liquid crystal layer is the same as the polarization direction of the linearly polarized light when incident on the first liquid crystal layer. Since the transmission axes of the pair of polarizing plates are arranged so as to be orthogonal to each other, the linearly polarized light that has passed through the second liquid crystal layer is absorbed by the polarizing plate on the second liquid crystal layer side. Therefore, light does not transmit in state 1 (CLOSE state 1).
液晶層に電圧を印加すると、液晶分子が電界の向きに沿って液晶層の厚さ方向に配向するので、入射光と同じ偏光状態の出射光が得られる。 When a voltage is applied to the liquid crystal layer, the liquid crystal molecules are aligned in the thickness direction of the liquid crystal layer along the direction of the electric field, so that outgoing light having the same polarization state as the incident light can be obtained.
２層の液晶層の一方（第２液晶層）のみに十分な電圧を印加すると（状態２）、電圧が印加されていない第１液晶層に入射した直線偏光は楕円偏光に変換されて第２液晶層に入射し、その楕円偏光と同じ偏光状態の楕円偏光が第２液晶層から出射する。第２液晶層から出射した楕円偏光は第２液晶層側の偏光板を透過するので、状態２では光が透過する（ＯＰＥＮ状態）。 When a sufficient voltage is applied to only one of the two liquid crystal layers (second liquid crystal layer) (state 2), the linearly polarized light incident on the first liquid crystal layer to which no voltage is applied is converted into elliptically polarized light and second The light enters the liquid crystal layer and the elliptically polarized light having the same polarization state as the elliptically polarized light is emitted from the second liquid crystal layer. Since the elliptically polarized light emitted from the second liquid crystal layer is transmitted through the polarizing plate on the second liquid crystal layer side, light is transmitted in state 2 (OPEN state).
２層の液晶層の両方に十分な電圧を印加すると（状態３）、第１液晶層に入射した直線偏光と同じ直線偏光が第２液晶層から出射する。一対の偏光板の透過軸は互いに直交するように配置されているため、第２液晶層を通過した直線偏光は、第２液晶層側の偏光板によって吸収される。したがって、状態３では、光が透過しない（ＣＬＯＳＥ状態２）。
When a sufficient voltage is applied to both of the two liquid crystal layers (state 3), the same linearly polarized light as the linearly polarized light incident on the first liquid crystal layer is emitted from the second liquid crystal layer. Since the transmission axes of the pair of polarizing plates are arranged so as to be orthogonal to each other, the linearly polarized light that has passed through the second liquid crystal layer is absorbed by the polarizing plate on the second liquid crystal layer side. Therefore, in
特許文献１は、上記状態１（ＣＬＯＳＥ状態１）、状態２（ＯＰＥＮ状態）および状態３（ＣＬＯＳＥ状態２）からなる３つ状態をこの順序で繰り返し変化させることによって、高速な光シャッターとして機能させることができるとしている。
しかしながら、特許文献１の光シャッターでは、ＣＬＯＳＥ状態２からＣＬＯＳＥ状態１に切り替えるときに、液晶の配向状態の乱れによって光漏れが生じてしまう。特許文献１の光シャッターは、上記光漏れを遮るために、別途、機械シャッターを設ける必要があり、光シャッターの構造が複雑になるという問題がある。光シャッターのサイズを小さくすると、機械シャッターを組み込むことができないので、微小サイズの光シャッターを作製することができないという問題がある。したがって、上記液晶光シャッターを用いて作製されるライン液晶光シャッターアレイにおいても、上記と同様の問題がある。
However, in the optical shutter of
本発明は、装置の構成を複雑化することなく、光漏れを抑制できる高性能なライン液晶光シャッターアレイ等を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a high-performance line liquid crystal optical shutter array or the like that can suppress light leakage without complicating the configuration of the apparatus.
本発明のライン液晶光シャッターアレイは、入射光に対して並列に配列された複数の行位相差制御素子であって、それぞれが、線状に配列された複数の位相差制御素子部を有する複数の行位相差制御素子と、前記複数の行位相差制御素子を介して互いに対向するように配置された一対の偏光板とを有する。前記複数の位相差制御素子部は、それぞれ、互いに重ね合わせて配置され、それぞれが電気的にオン状態とオフ状態とで切り替えられる第１液晶領域および第２液晶領域を備え、前記第１および第２液晶領域が共にオフ状態にある場合において、前記第１液晶領域側から入射した直線偏光が前記第２液晶領域を通過したときの偏光状態が、前記第１液晶領域に入射したときの偏光状態と同じであり、前記第１および第２液晶領域が共にオン状態にある場合においても、前記第１液晶領域側から入射した直線偏光が前記第２液晶領域を通過したときの偏光状態が、前記第１液晶領域に入射したときの偏光状態と同じであり、且つ、前記第１および第２液晶領域が共にオン状態からオフ状態に変化する過渡期間においても前記第１液晶領域側から入射した直線偏光が前記第２液晶領域を通過したときの偏光状態が前記第１液晶領域に入射したときの偏光状態と同じに維持されることを特徴としている。 The line liquid crystal optical shutter array of the present invention includes a plurality of row phase difference control elements arranged in parallel with incident light, each having a plurality of phase difference control element units arranged in a line. And a pair of polarizing plates arranged so as to face each other with the plurality of row phase difference control elements interposed therebetween. Each of the plurality of phase difference control element units includes a first liquid crystal region and a second liquid crystal region that are arranged to overlap each other and are electrically switched between an on state and an off state. When both of the two liquid crystal regions are in the off state, the polarization state when the linearly polarized light incident from the first liquid crystal region side passes through the second liquid crystal region is the polarization state when entering the first liquid crystal region Even when both the first and second liquid crystal regions are in the on state, the polarization state when the linearly polarized light incident from the first liquid crystal region side passes through the second liquid crystal region is It is the same as the polarization state when entering the first liquid crystal region, and also from the first liquid crystal region side during the transition period in which both the first and second liquid crystal regions change from the on state to the off state. It shines linearly polarized light is characterized by polarization when it passes through the second liquid crystal region is maintained the same as the polarization state of having entered into the first liquid crystal region.
前記複数の位相差制御素子部のそれぞれが有する前記第１液晶領域および前記第２液晶領域は、それぞれ、前記複数の行位相差制御素子ごとに共通に設けられた第１液晶層および第２液晶層の一部の領域であって、前記第１液晶層および前記第２液晶層のいずれか一方は、液晶層の全体に共通の電圧がほぼ同時に印加されることが好ましい。 The first liquid crystal region and the second liquid crystal region included in each of the plurality of phase difference control element units are respectively provided in common for each of the plurality of row phase difference control elements. It is preferable that a common voltage is applied to the entire liquid crystal layer substantially simultaneously in any one of the first liquid crystal layer and the second liquid crystal layer, which is a partial region of the layer.
前記複数の位相差制御素子部のそれぞれが有する前記第１液晶領域および前記第２液晶領域は、前記複数の行位相差制御素子ごとに、それぞれ、前記複数の位相差制御素子部に対して共通に設けられた第１液晶層および第２液晶層の一部の領域であって、前記第１液晶層および前記第２液晶層のいずれか一方は、一対の共通電極によってオン状態とオフ状態とが制御され、他方は１つの共通電極と、前記複数の位相差制御素子部ごとに設けられたセグメント電極とによってオン状態とオフ状態とが制御されることが好ましい。 The first liquid crystal region and the second liquid crystal region included in each of the plurality of phase difference control element units are common to the plurality of phase difference control element units for each of the plurality of row phase difference control elements. A part of the first liquid crystal layer and the second liquid crystal layer provided in the first liquid crystal layer, wherein one of the first liquid crystal layer and the second liquid crystal layer is turned on and off by a pair of common electrodes. It is preferable that the ON state and the OFF state are controlled by one common electrode and the segment electrode provided for each of the plurality of phase difference control element units.
ある一実施形態では、前記第１および第２液晶層は、それぞれ、オン状態またはオフ状態において、入射した直線偏光の偏光方向を９０度回転させる。 In one embodiment, the first and second liquid crystal layers rotate the polarization direction of incident linearly polarized light by 90 degrees in an on state or an off state, respectively.
ある一実施形態では、前記第１液晶層および第２液晶層は、互いに旋光方向が反対の関係にあるＴＮモード液晶層である。 In one embodiment, the first liquid crystal layer and the second liquid crystal layer are TN mode liquid crystal layers whose optical rotation directions are opposite to each other.
ある一実施形態では、前記第１液晶層の厚さｄ１と前記第２液晶層の厚さｄ２とが、｜ｄ１−ｄ２｜／（（ｄ１＋ｄ２）／２）≦０．０７の関係を満足する。 In one embodiment, the thickness d1 of the first liquid crystal layer and the thickness d2 of the second liquid crystal layer satisfy a relationship of | d1-d2 | / ((d1 + d2) / 2) ≦ 0.07. .
ある一実施形態では、前記第１液晶層と前記第２液晶層との重ね合わせ角度の誤差Δψが、｜Δψ｜≦５°の関係を満足する。 In one embodiment, an error Δψ in an overlapping angle between the first liquid crystal layer and the second liquid crystal layer satisfies a relationship of | Δψ | ≦ 5 °.
ある一実施形態では、前記第１液晶層のチルト角α１と前記第２液晶層のチルト角α２とが、｜α１−α２｜≦６°の関係を満足する。 In one embodiment, the tilt angle α1 of the first liquid crystal layer and the tilt angle α2 of the second liquid crystal layer satisfy a relationship of | α1-α2 | ≦ 6 °.
ある一実施形態では、前記第１液晶層のツイスト角φ１、前記第２液晶層のツイスト角φ２とが、｜φ１−φ２｜≦５°の関係を満足する。 In one embodiment, the twist angle φ1 of the first liquid crystal layer and the twist angle φ2 of the second liquid crystal layer satisfy a relationship of | φ1-φ2 | ≦ 5 °.
ある一実施形態では、前記第１液晶層を構成する液晶材料の自然ピッチ長ｐ１と前記第２液晶層を構成する液晶材料の自然ピッチ長ｐ２とが、｜ｐ１−ｐ２｜≦１μｍの関係を満足する。 In one embodiment, the natural pitch length p1 of the liquid crystal material composing the first liquid crystal layer and the natural pitch length p2 of the liquid crystal material composing the second liquid crystal layer have a relationship of | p1-p2 | ≦ 1 μm. Satisfied.
ある一実施形態では、前記第１液晶層および第２液晶層は、ＥＣＢモード液晶層である。 In one embodiment, the first liquid crystal layer and the second liquid crystal layer are ECB mode liquid crystal layers.
ある一実施形態では、前記第１液晶層および第２液晶層は、ＯＣＢモード液晶層である。 In one embodiment, the first liquid crystal layer and the second liquid crystal layer are OCB mode liquid crystal layers.
本発明のライン液晶光シャッターアレイの制御方法では、前記複数の行位相差制御素子が有する前記複数の位相差制御素子部の少なくとも１つについて、（ａ）前記第１液晶領域および第２液晶領域がオフ状態にあるときに、前記第１液晶領域および第２液晶領域の一方をオフ状態からオン状態に変化させて、前記一方をオン状態にし、かつ、前記他方をオフ状態にする工程と、（ｂ）前記工程(ａ)によってオン状態にされた前記一方をオン状態に維持するとともに、前記他方をオフ状態からオン状態に変化させて、前記一方および前記他方をオン状態にする工程と、（ｃ）前記工程(ｂ)によってオン状態にされた前記一方および前記他方を、前記一方をオフ状態にするためのＬＯＷ電圧を前記一方に印加すると同時に、前記他方をオフ状態にするためのＬＯＷ電圧を前記他方に印加して、オン状態からオフ状態に変化させる工程とを包含することを特徴としている。 In the method for controlling a line liquid crystal optical shutter array according to the present invention, (a) the first liquid crystal region and the second liquid crystal region for at least one of the plurality of phase difference control element units included in the plurality of row phase difference control elements. When one of the first liquid crystal region and the second liquid crystal region is changed from an off state to an on state when the is in an off state, the one is turned on and the other is turned off; (B) maintaining the one turned on by the step (a) in an on state, changing the other from an off state to an on state, and turning the one and the other on; (C) Applying a LOW voltage to the one of the one and the other turned on by the step (b) to the one and simultaneously turning the other to the off state And applying a LOW voltage to the other to change from an on state to an off state.
前記複数の行位相差制御素子は、第１行位相差制御素子および第２行位相差制御素子を含み、前記第１行位相差制御素子が有する前記複数の位相差制御素子部の少なくとも１つについて、（ａ）前記第１液晶領域および第２液晶領域がオフ状態にあるときに、前記第１液晶領域および第２液晶領域の一方をオフ状態からオン状態に変化させて、前記一方をオン状態にし、かつ、前記他方をオフ状態にする工程と、（ｂ）前記工程(ａ)によってオン状態にされた前記一方をオン状態に維持するとともに、前記他方をオフ状態からオン状態に変化させて、前記一方および前記他方をオン状態にする工程と、（ｃ）前記工程(ｂ)によってオン状態にされた前記一方および前記他方を、前記一方をオフ状態にするためのＬＯＷ電圧を前記一方に印加すると同時に、前記他方をオフ状態にするためのＬＯＷ電圧を前記他方に印加して、オン状態からオフ状態に変化させる工程とを包含し、前記工程（ｃ）において、前記一方および前記他方をオン状態からオフ状態に変化させている間に、前記第２行位相差制御素子が有する前記複数の位相差制御素子部の少なくとも１つについて、いずれもオフ状態にある前記第１液晶領域および第２液晶領域の一方をオフ状態からオン状態に変化させるとともに、他方をオフ状態に維持することが好ましい。 The plurality of row phase difference control elements include a first row phase difference control element and a second row phase difference control element, and at least one of the plurality of phase difference control element units included in the first row phase difference control element. (A) When the first liquid crystal region and the second liquid crystal region are in the off state, one of the first liquid crystal region and the second liquid crystal region is changed from the off state to the on state, and the one is turned on. And (b) maintaining the one turned on by the step (a) in the on state and changing the other from the off state to the on state. A step of turning on the one and the other, and (c) setting the one and the other turned on by the step (b) to a LOW voltage for turning the one off. Apply to And at the same time, applying a LOW voltage for turning the other to an off state to change the other from an on state to an off state. In step (c), the one and the other are turned on. During the change from the state to the off state, the first liquid crystal region and the second liquid crystal region that are all in the off state with respect to at least one of the plurality of phase difference control element units included in the second row phase difference control element. It is preferable that one of the liquid crystal regions is changed from the off state to the on state and the other is maintained in the off state.
ある一実施形態では、前記工程（ａ）、（ｂ）および（ｃ）工程をこの順で繰り返す。 In one embodiment, the steps (a), (b) and (c) are repeated in this order.
ある一実施形態では、前記複数の位相差制御素子部のそれぞれが有する前記一方に対して、オン状態またはオフ状態にするための所定の電圧を同時に印加する。 In one embodiment, a predetermined voltage for turning on or off is simultaneously applied to the one of each of the plurality of phase difference control element units.
ある一実施形態では、前記工程（ａ）は、前記一方にＨＩＧＨ電圧を印加することによってオン状態にする工程を含み、前記工程（ｂ）は、前記他方にＨＩＧＨ電圧を印加することによってオン状態にする工程を含み、前記工程（ａ）において前記一方にＨＩＧＨ電圧を印加する時点に対して、前記工程（ｂ）において前記他方にＨＩＧＨ電圧を印加するタイミングを決める工程をさらに含む。 In one embodiment, the step (a) includes a step of turning on the one by applying a HIGH voltage, and the step (b) is turned on by applying a HIGH voltage to the other. And a step of determining the timing of applying the HIGH voltage to the other in the step (b) with respect to the time when the HIGH voltage is applied to the one in the step (a).
本発明の液晶プリンタヘッドは、光源ユニットと、上記ライン液晶光シャッターアレイとを有することを特徴とする。 The liquid crystal printer head of the present invention includes a light source unit and the line liquid crystal optical shutter array.
本発明のプリンタは、上記液晶プリンタヘッドを有することを特徴とする。 The printer of the present invention has the above-mentioned liquid crystal printer head.
本発明の液晶プリンタヘッドの制御方法は、前記光源ユニットは互いに異なる色光を出射する第１光源と第２光源とを有し、前記ライン液晶光シャッターアレイが有する前記複数の行位相差制御素子が第１行位相差制御素子と第２行位相差制御素子とを含む液晶プリンタヘッドの制御方法であって、（ａ）前記第１光源を選択的に点灯し、前記第１光源が点灯状態にある間に、（ａ−１）前記第１行位相差制御素子が有する前記複数の位相差制御素子部の少なくとも１つについて、ともにオフ状態にある前記第１液晶領域および前記第２液晶領域の一方をオフ状態からオン状態に変化させて、前記一方をオン状態にし、且つ、前記他方をオフ状態にする工程と、（ａ−２）前記工程（ａ−１）によってオン状態にされた前記一方をオン状態に維持するとともに、前記他方をオフ状態からオン状態に変化させて、前記一方および前記他方をともにオン状態にする工程と、（ａ−３）前記工程（ａ−２）によってともにオン状態された前記一方および前記他方にそれぞれをオフ状態にするＬＯＷ電圧を同時に印加して、前記一方および前記他方をオン状態からオフ状態に変化させる工程と、（ｂ）前記工程（ａ−３）において、前記一方および前記他方がともにオン状態にある場合、または前記一方および前記他方をオン状態からオフ状態に変化させている間に、前記第１光源を消灯するとともに前記第２光源を選択的に点灯し、前記第２光源が点灯状態にある間に、（ｂ−１）前記第２行位相差制御素子が有する前記複数の位相差制御素子部の少なくとも１つについて、ともにオフ状態にある前記第１液晶領域および前記第２液晶領域の一方をオフ状態からオン状態に変化させて、前記一方をオン状態にし、且つ、前記他方をオフ状態にする工程と、（ｂ−２）前記工程（ｂ−１）によってオン状態にされた前記一方をオン状態に維持するとともに、前記他方をオフ状態からオン状態に変化させて、前記一方および前記他方をともにオン状態にする工程と、（ｂ−３）前記工程（ｂ−２）によってともにオン状態された前記一方および前記他方にそれぞれをオフ状態にするＬＯＷ電圧を同時に印加して、前記一方および前記他方をオン状態からオフ状態に変化させる工程と、を包含し、前記工程（ｂ−１）が、前記工程（ａ−３）において前記一方および前記他方をオン状態からオフ状態に変化させている間に開始されることを特徴としている。 In the liquid crystal printer head control method according to the present invention, the light source unit includes a first light source and a second light source that emit different color lights, and the line liquid crystal optical shutter array includes the plurality of row phase difference control elements. A liquid crystal printer head control method including a first row phase difference control element and a second row phase difference control element, wherein: (a) the first light source is selectively turned on, and the first light source is turned on. While (a-1) at least one of the plurality of phase difference control element units included in the first row phase difference control element, both of the first liquid crystal region and the second liquid crystal region that are in an off state. Changing one from an off state to an on state, setting the one to an on state, and setting the other to an off state; and (a-2) the step that is turned on by the step (a-1). One on Holding the other and changing the other from an off state to an on state so that the one and the other are both in an on state, and (a-3) both of which are turned on by the step (a-2). A step of simultaneously applying a LOW voltage to turn off the one and the other to the one and the other to change the one and the other from an on state to an off state; and (b) in the step (a-3), And when the other is in the on state, or while the one and the other are changing from the on state to the off state, the first light source is turned off and the second light source is selectively turned on, While the second light source is in a lighting state, (b-1) at least one of the plurality of phase difference control element units included in the second row phase difference control element is turned off. Changing one of the first liquid crystal region and the second liquid crystal region in an OFF state to an ON state, setting the one to an ON state, and setting the other to an OFF state; (b-2) Maintaining the one turned on by the step (b-1) in an on state, changing the other from an off state to an on state, and turning both the one and the other on; (B-3) Simultaneously applying a LOW voltage to turn off each of the one and the other turned on in the step (b-2) from the on state to the off state. And the step (b-1) is started while the one and the other are changed from the on state to the off state in the step (a-3). It is characterized by.
ある一実施形態では、前記光源ユニットは前記第１および第２光源と異なる色光を出射する第３光源をさらに有し、（ｃ）前記工程（ｂ−３）において、前記一方および前記他方がともにオン状態にある場合、または前記一方および前記他方をオン状態からオフ状態に変化させている間に、前記第２光源を消灯するとともに前記第３光源を選択的に点灯し、前記第３光源が点灯状態にある間に、（ｃ−１）前記第１行位相差制御素子が有する前記複数の位相差制御素子部の少なくとも１つについて、ともにオフ状態にある前記第１液晶領域および前記第２液晶領域の一方をオフ状態からオン状態に変化させて、前記一方をオン状態にし、且つ、前記他方をオフ状態にする工程と、（ｃ−２）前記工程（ａ−１）によってオン状態にされた前記一方をオン状態に維持するとともに、前記他方をオフ状態からオン状態に変化させて、前記一方および前記他方をともにオン状態にする工程と、（ｃ−３）前記工程（ａ−２）によってともにオン状態された前記一方および前記他方にそれぞれをオフ状態にするＬＯＷ電圧を同時に印加して、前記一方および前記他方をオン状態からオフ状態に変化させる工程と、を包含し、前記工程（ｃ−１）が、前記工程（ｂ−３）において前記一方および前記他方をオン状態からオフ状態に変化させている間に開始される。 In one certain embodiment, the said light source unit further has the 3rd light source which radiate | emits a different color light from the said 1st and 2nd light source, (c) In said process (b-3), both said one and said other are both When in the on state, or while changing the one and the other from the on state to the off state, the second light source is turned off and the third light source is selectively turned on. While in the lighting state, (c-1) at least one of the plurality of phase difference control element units included in the first row phase difference control element, the first liquid crystal region and the second Changing one of the liquid crystal regions from an off state to an on state, setting the one to an on state, and setting the other to an off state; and (c-2) turning the on state by the step (a-1). Said The other side is changed from the off state to the on state, and the one and the other are both turned on, and (c-3) both by the step (a-2) And simultaneously applying a LOW voltage that turns off each of the one and the other in the on state to change the one and the other from the on state to the off state, and including the step (c- 1) is started while the one and the other are changed from the on state to the off state in the step (b-3).
本発明のライン液晶光シャッターアレイは、液晶層がともにオン状態からオフ状態に変化する過渡期間においても、液晶層に入射した直線偏光の偏光状態を同じに維持できるので、光漏れを抑制でき、高性能である。また、装置の構成が比較的単純であるので、装置の微小サイズ化が可能である。 The line liquid crystal optical shutter array of the present invention can maintain the same polarization state of linearly polarized light incident on the liquid crystal layer even during a transition period in which both liquid crystal layers change from the on state to the off state, so that light leakage can be suppressed. High performance. Further, since the configuration of the apparatus is relatively simple, the apparatus can be miniaturized.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態によるライン液晶光シャッターアレイの構成と機能を説明する。 Hereinafter, the configuration and function of a line liquid crystal optical shutter array according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は、本発明の実施形態のライン液晶光シャッターアレイ５００の平面図であり、図２は図１のＡ−Ａラインに対応する断面図である。
FIG. 1 is a plan view of a line liquid crystal
ライン液晶光シャッターアレイ５００は、図１および図２に示すように、入射光に対して並列に配列された複数の行位相差制御素子５０１、５０２と、複数の行位相差制御素子を介して互いに対向するように配置された一対の偏光板５１２、５１４とを有する。行位相差制御素子５０１は、線状に配列された複数の位相差制御素子部５０１ａ、５０１ｂ、・・・を有し、行位相差制御素子５０２は、線状に配列された複数の位相差制御素子部５０２ａ、５０２ｂ、・・・を有する。なお、図１では、ライン液晶光シャッターアレイが２つの行位相差制御素子５０１および５０２を有している場合を例示するが、３以上有していてもよい。
As shown in FIGS. 1 and 2, the line liquid crystal
ライン液晶光シャッターアレイ５００は、位相差制御素子部ごとに対応する開口部５０１ａｈ、５０１ｂｈ・・・・および５０２ａｈ、５０２ｂｈ・・・が形成されるように、ブラックマトリクス５１４を有している。各位相差制御素子部は、その位相差制御素子部に対向する偏光板５１２および５１４の所定の領域とで、１つの液晶光シャッター部を構成する。開口部のそれぞれは、１つの液晶光シャッター部に対応する。
The line liquid crystal
本実施形態のライン液晶光シャッターアレイ５００では、図１に示すように、液晶光シャッター部５０１ａｈ、５０１ｂｈ・・・・および５０２ａｈ、５０２ｂｈ・・・が、行方向および列方向（マトリクス状）に配列されている。
In the line liquid crystal
以下、液晶光シャッターの基本的な構成および機能について、図３および図４を参照しながら説明する。上述した液晶光シャッター部のそれぞれは、下記の液晶光シャッターに対応する。 The basic configuration and function of the liquid crystal optical shutter will be described below with reference to FIGS. Each of the liquid crystal light shutters described above corresponds to the following liquid crystal light shutter.
図３は液晶光シャッター１００の基本的な構成を模式的に示す図である。
FIG. 3 is a diagram schematically showing the basic configuration of the liquid crystal
図３に示すように液晶光シャッター１００は、位相差制御素子１６と、位相差制御素子１６を介して互いに対向するように配置された一対の偏光板１２および１４とを有する。
As shown in FIG. 3, the liquid crystal
位相差制御素子１６は、互いに重ね合わせて配置された第１液晶層２０ａおよび第２液晶層３０ａを備える。
The phase difference control element 16 includes a first
位相差制御素子１６は例えば駆動回路４０をさらに有し、第１液晶層２０ａおよび第２液晶層３０ａは、駆動回路４０によって印加される電圧のＨＩＧＨ／ＬＯＷに応じて、それぞれが電気的にオン状態とオフ状態とで切り替えられる。
The phase difference control element 16 further includes, for example, a drive circuit 40, and each of the first
液晶光シャッター１００では、第１液晶層２０ａおよび第２液晶層３０ａに、捩れ方向（旋光方向）が互いに逆の９０°ねじれのＴＮ液晶（例えば、第１液晶層２０ａに右ねじれのＴＮ液晶、第２液晶層３０ａに左ねじれのＴＮ液晶）を用いる。
In the liquid crystal
９０°ねじれのＴＮ液晶は、印加電圧のＨＩＧＨ／ＬＯＷに応じて、光の偏光方向を直交する２つの方向で切り替えることができるので、捩れ方向が互いに逆の第１液晶層および第２液晶層を用いれば、第１液晶層と第２液晶層とにこの順で所定の偏光を通過させた場合に、第１液晶層に対する入射光の偏光状態と同じ偏光状態の光を第２液晶層から出射させることができる。 Since the 90 ° twisted TN liquid crystal can switch the polarization direction of light in two directions orthogonal to each other according to the applied voltage HIGH / LOW, the first liquid crystal layer and the second liquid crystal layer whose twist directions are opposite to each other. When the predetermined polarized light is passed through the first liquid crystal layer and the second liquid crystal layer in this order, light having the same polarization state as that of the incident light with respect to the first liquid crystal layer is transmitted from the second liquid crystal layer. Can be emitted.
液晶層２０ａは、例えば、液晶層２０ａを挟む一対の電極と、電極が形成された基板とによって、液晶セル２０を構成する。液晶層３０ａも同様に、電極と基板とによって液晶セル３０を構成する。液晶セル２０、３０は、必要に応じて、配向膜、カラーフィルタ層や、電極に所定の電圧を供給するための配線やスイッチング素子などの公知の構成要素を有し得る。
The
第１偏光板１２、第１液晶セル２０、第２液晶セル３０、および第２偏光板１４は、この順序で光を通過するように配置されている。
The 1st
以下、図４および表１を参照しながら、液晶光シャッター１００の動作の一例を説明する。
Hereinafter, an example of the operation of the liquid crystal
上述したように、液晶光シャッター１００では、例えば第１偏光板１２側から入射した光が、第１偏光板１２、第１液晶セル２０、第２液晶セル３０、および第２偏光板１４をこの順に通過する。
As described above, in the liquid crystal
図４に示すように第１液晶セル２０を通過したときの偏光状態を偏光状態１とし、第２液晶セル３０を通過したときの偏光状態を偏光状態２とする。第１偏光板１２の偏光軸（透過軸）を縦方向とし、第２偏光板１４の偏光軸を横方向（上記第１偏光板１２の偏光軸と直交する方向）とする。光シャッター１００は、下記の状態１、２、３、および４をこの順で繰り返す。図４の（ａ）、（ｂ）（ｃ）、および（ｄ）は、それぞれ、状態１、２、３および４における光の偏光状態と液晶配向とを説明するための図である。なお、図４（ｄ）では、液晶配向を省略して示している。
As shown in FIG. 4, the polarization state when passing through the first
ここでは、液晶層に印加する電圧のＨＩＧＨ／ＬＯＷによって、液晶層を透過した光の偏光面が９０°異なる２つの状態をとり得る場合において、液晶層にＨＩＧＨの電圧を印加し、所定の直線偏光を出射し得る状態にしたとき、「液晶層（または液晶セル）はオン状態にある」と称する。そして、液晶層を「オン状態」にするために必要な電圧の大きさ（絶対値）よりも充分に小さい電圧を液晶層に印加し、その結果、その液晶層が「オン状態」にあるときに得られる出射光の偏光面に対して略直交する偏光面を持つ光が液晶層から出射されるとき、「液晶層（または液晶セル）はオフ状態にある」と称する。 Here, in the case where the polarization plane of the light transmitted through the liquid crystal layer can take two states that differ by 90 ° due to the voltage HIGH / LOW applied to the liquid crystal layer, a HIGH voltage is applied to the liquid crystal layer, and a predetermined straight line When the polarized light can be emitted, it is referred to as “the liquid crystal layer (or liquid crystal cell) is in an on state”. Then, when a voltage sufficiently smaller than the magnitude (absolute value) of the voltage necessary to bring the liquid crystal layer into the “on state” is applied to the liquid crystal layer, and as a result, the liquid crystal layer is in the “on state” When light having a plane of polarization substantially orthogonal to the plane of polarization of the emitted light obtained is emitted from the liquid crystal layer, the liquid crystal layer (or liquid crystal cell) is said to be in the off state.
液晶層を「オフ状態」にするには、その液晶層に印加する電圧（ＬＯＷ）の大きさをゼロにすればよい。ただし、液晶層を「オフ状態」にするとき、ゼロでない値（例えば２．５ボルト）を有する電圧（オフセット電圧）を印加してもよい。 In order to put the liquid crystal layer in the “off state”, the magnitude of the voltage (LOW) applied to the liquid crystal layer may be set to zero. However, when the liquid crystal layer is set to the “off state”, a voltage (offset voltage) having a non-zero value (for example, 2.5 volts) may be applied.
なお、本明細書で用いる印加電圧「ＨＩＧＨ」とは、液晶層を「オン状態」にできるレベルの電圧であり、印加電圧「ＬＯＷ」とは、液晶層を「オフ状態」にできるレベルの電圧である。誘電率異方性Δεが正のＴＮ液晶を用いた場合、「オン状態」の液晶は、電界の向きに液晶分子を配向させており、「オフ状態」の液晶は、約９０°捩れた状態にある。一方、誘電率異方性Δεが負のＴＮ液晶を用いた場合、「オン状態」の液晶は、約９０°捩れた状態にあり、「オフ状態」の液晶は、液晶分子を一方向に配向させている。本明細書では、誘電率異方性Δεが正の液晶を用いた場合を中心に発明を説明するが、本発明は誘電率異方性Δεが負の液晶を用いても実現できる。 The applied voltage “HIGH” used in the present specification is a voltage that can turn the liquid crystal layer “on”, and the applied voltage “LOW” is a voltage that can turn the liquid crystal layer “off”. It is. When a TN liquid crystal having a positive dielectric anisotropy Δε is used, the “on-state” liquid crystal aligns the liquid crystal molecules in the direction of the electric field, and the “off-state” liquid crystal is twisted by about 90 °. It is in. On the other hand, when a TN liquid crystal having a negative dielectric anisotropy Δε is used, the “on-state” liquid crystal is twisted by about 90 °, and the “off-state” liquid crystal aligns liquid crystal molecules in one direction. I am letting. In the present specification, the invention will be described centering on the case where a liquid crystal having a positive dielectric anisotropy Δε is used, but the present invention can also be realized using a liquid crystal having a negative dielectric anisotropy Δε.
また、ＴＮ液晶に限られず、印加電圧に応じて互いに略直交する直線偏光として、出射できる液晶層を例えばＥＣＢモード液晶層、ＯＣＢモード液晶層を利用することができる。さらに位相差板を組み合わせてもよい。 In addition, the liquid crystal layer that can be emitted as linearly polarized light substantially orthogonal to each other according to the applied voltage can be used, for example, an ECB mode liquid crystal layer or an OCB mode liquid crystal layer. Further, a retardation plate may be combined.
（状態１）
図４（ａ）に示すように、例えば第１液晶セル２０および第２液晶セル３０に対する印加電圧をいずれもＬＯＷとすることによって、第１液晶層２０ａおよび第２液晶層３０ａを共にオフ状態にする。例えば、第１液晶層２０ａによる位相差は＋π、第２液晶層による位相差は−πである。
(State 1)
As shown in FIG. 4A, for example, by setting the applied voltage to the first
第１偏光板１２を通過した縦方向の直線偏光は、第１液晶セル２０を通過することにより、縦方向から横方向に偏光方向が変換されるので、第１液晶セル２０を通過したときの偏光状態（偏光状態１）は横方向の直線偏光である。
The linearly polarized light in the vertical direction that has passed through the first
この横方向の直線偏光は、第２液晶セル３０を通過することによって偏光方向が９０°変換されるので、第２液晶セル３０を通過したときの偏光状態（偏光状態２）は縦方向の直線偏光である。すなわち、状態１では、第１液晶層２０ａ側から入射した直線偏光が第２液晶層３０ａを通過して、もとの偏光状態に戻される。
Since this linearly polarized light in the horizontal direction passes through the second
縦方向の直線偏光は第２偏光板１４に吸収されるので、光シャッターは光を透過しない（ＣＬＯＳＥ状態）。
Since the linearly polarized light in the vertical direction is absorbed by the second
（状態２）
図４（ｂ）に示すように、例えば第１液晶セル２０に対する印加電圧をＨＩＧＨとし、かつ、第２液晶セル３０に対する印加電圧をＬＯＷとすることによって、第１液晶層２０ａをオン状態とし、第２液晶層３０ａをオフ状態にする。例えば、第１液晶層２０ａによる位相差は＋π、第２液晶層による位相差は０である。
(State 2)
As shown in FIG. 4B, for example, by setting the applied voltage to the first
第１偏光板１２を通過した縦方向の直線偏光は、第１液晶セル２０を通過しても偏光方向が維持されるので、第１液晶セル２０を通過したときの偏光状態（偏光状態１）は縦方向の直線偏光である。この縦方向の直線偏光は、第２液晶セル３０を通過することにより、偏光方向が９０°変換されるので、第２液晶セル３０を通過したときの偏光状態（偏光状態２）は横方向の直線偏光である。
Since the linearly polarized light in the vertical direction that has passed through the first
すなわち、状態２では、第１液晶層２０ａに入射した直線偏光の偏光方向と、第２液晶層３０ａから出射した直線偏光の偏光方向とが互いに９０°異なる。
That is, in the
第２液晶層３０ａから出射した横方向の直線偏光は第２偏光板１４を透過するので、光シャッターは光を透過させる（ＯＰＥＮ状態）。
Since the linearly polarized light in the horizontal direction emitted from the second liquid crystal layer 30a is transmitted through the second
（状態３）
図４（ｃ）に示すように、例えば第１液晶セル２０および第２液晶セル３０に対する印加電圧をいずれもＨＩＧＨとすることによって、第１液晶層２０ａおよび第２液晶層３０ａを共にオン状態にする。例えば、第１液晶層２０ａによる位相差は０、第２液晶層による位相差は０である。
(State 3)
As shown in FIG. 4C, for example, by setting the applied voltage to the first
第１偏光板１２を通過した縦方向の直線偏光は、第１液晶セル２０を通過しても偏光方向が維持されるので、第１液晶セル２０を通過したときの偏光状態（偏光状態１）は縦方向の直線偏光である。この縦方向の直線偏光は、第２液晶セル３０を通過しても偏光方向が維持されるので、第２液晶セル３０を通過したときの偏光状態（偏光状態２）は縦方向の直線偏光である。
Since the linearly polarized light in the vertical direction that has passed through the first
すなわち、状態３では、第１液晶層２０ａ側から入射した直線偏光が第２液晶層３０ａを通過したときの偏光状態と、第１液晶層２０ａに入射したときの偏光状態とが同じである。
That is, in the
縦方向の直線偏光は第２偏光板１４に吸収されるので、光シャッターは光を透過しない（ＣＬＯＳＥ状態）。
Since the linearly polarized light in the vertical direction is absorbed by the second
（状態４）
図４（ｄ）に示すように、例えば第１液晶セル２０および第２液晶セル３０に対する印加電圧をＨＩＧＨからＬＯＷに変化させて、第１液晶層２０ａおよび第２液晶層３０ａを共にオン状態からオフ状態に遷移させる。この状態４は、オン状態の液晶層の配向が、オフ状態の液晶層の配向に変化するまでの過渡的な状態である。
(State 4)
As shown in FIG. 4D, for example, the voltage applied to the first
第１液晶層２０ａに入射した縦方向の直線偏光は、過渡的な配向状態にある第１液晶セル２０を通過することによって楕円偏光に変換される（偏光状態１）が、第１液晶層２０ａの配向状態と第２液晶層３０ａの配向状態とは互いに位相差を相殺する関係にあるので、第２液晶セル３０を通過することによって縦方向の直線偏光に変換される（偏光状態２）。
The longitudinal linearly polarized light incident on the first
第２液晶セル３０を通過した縦方向の直線偏光は第２偏光板１４に吸収されるので、光シャッターは光を透過しない（ＣＬＯＳＥ状態）。状態４から十分な時間経過後は、上記状態１に等しくなる。
The linearly polarized light in the vertical direction that has passed through the second
以下、状態４について説明する。上述したように、状態４は、静的な状態である状態１、状態２および状態３とは異なり、状態３から状態１に遷移するまでの動的な状態である。
Hereinafter, the
状態４では、印加電圧をＨＩＧＨからＬＯＷに変化させて、第１および第２液晶層２０ａ、３０ａを共にオン状態からオフ状態に遷移させる。ここで、液晶層をオン状態からオフ状態に変化させるには、オフ状態からオン状態に変化させる場合に比べて長い時間がかかる。これは、液晶層に印加する電圧をＬＯＷからＨＩＧＨへと変化させることによって液晶層をオン状態からオフ状態に変化させる場合と、電圧をＨＩＧＨからＬＯＷへと変化させることによってオフ状態からオン状態に変化させる場合とでは、液晶分子の向きが変化する速度が異なるからである。
In the
この電圧印加に対する応答速度は、例えば、液晶層の前後に一対の直交配置した偏光子を配置し、光の透過率の時間的変化を測定すれば評価できる。オフ状態にある液晶層にＨＩＧＨ電圧を印加したときから液晶層がオン状態に到達するまでの時間を「液晶層の立ち上がり応答時間τｒ」と称し、オン状態にある液晶層にＬＯＷ電圧を印加したときから液晶層がオフ状態に到達するまでの時間を「液晶層の立ち下がり応答時間τｄ」と称することとする。液晶層の立ち上がり応答時間τｒは比較的短いが、液晶層の立ち下がり応答時間τｄは比較的長い。 The response speed to this voltage application can be evaluated, for example, by arranging a pair of orthogonally arranged polarizers before and after the liquid crystal layer and measuring the temporal change in light transmittance. The time from when the HIGH voltage is applied to the liquid crystal layer in the off state to when the liquid crystal layer reaches the on state is referred to as “rising response time τr of the liquid crystal layer”, and the LOW voltage is applied to the liquid crystal layer in the on state. The time from when the liquid crystal layer reaches the OFF state is referred to as “liquid crystal layer fall response time τd”. The rise response time τr of the liquid crystal layer is relatively short, but the fall response time τd of the liquid crystal layer is relatively long.
状態４では、液晶の立下り応答期間τｄにおいて、第１液晶層２０ａによる位相差が０から＋πに向かって比較的ゆっくり変化するときに、第２液晶層３０ａによる位相差が０から−πに向かって比較的ゆっくり変化し、２つの液晶層における合計の位相差は常に０になるので、第１液晶層２０ａ側から入射した直線偏光が第２液晶層３０ａを通過したときの偏光状態と、第１液晶層２０ａに入射したときの偏光状態とが同じになる。
In
状態４（図４（ｄ））の期間、すなわち、状態３（図４（ｃ））から状態（図４（ａ））の状態への遷移に要する時間（τｄ）が長くとも、そのような遷移期間中において、第２液晶層３０ａからは直線偏光が継続的に出射され得る。このとき、第２液晶層３０ａから出る偏光の向きは回転しないため、液晶層の立ち下がり応答時間τｄは、偏光面（入射してきた直線偏光の電場ベクトル振動面）の回転に全く影響しない。 Even if the period of state 4 (FIG. 4 (d)), that is, the time (τd) required for the transition from state 3 (FIG. 4 (c)) to the state (FIG. 4 (a)) is long, such During the transition period, linearly polarized light can be continuously emitted from the second liquid crystal layer 30a. At this time, since the direction of polarized light emitted from the second liquid crystal layer 30a does not rotate, the falling response time τd of the liquid crystal layer has no influence on the rotation of the polarization plane (the electric field vector oscillation plane of the incident linearly polarized light).
これに対して、状態１（図４（ａ））から状態２（図４（ｂ））へ変化するときと、状態２（図２（ｂ））から状態３（図４（ｃ））に変化するときは、偏光面が９０°回転する。これらの状態変化の速度は、いずれも、液晶層の立ち上がり応答時間τｒによって決定されるので、比較的速い。 On the other hand, when the state changes from the state 1 (FIG. 4A) to the state 2 (FIG. 4B) and from the state 2 (FIG. 2B) to the state 3 (FIG. 4C). When changing, the plane of polarization rotates 90 °. Since the speed of these state changes is determined by the rise response time τr of the liquid crystal layer, it is relatively fast.
本実施形態のライン液晶光シャッターアレイ５００に用いる光シャッターでは、過渡的な状態である状態４において、第１液晶層２０ａ側から入射した直線偏光が第２液晶層３０ａを通過したときの偏光状態と、第１液晶層２０ａに入射したときの偏光状態とが同じに維持される。
In the optical shutter used for the line liquid crystal
従来の光シャッターは、状態４において、第１液晶層２０ａ側から入射した直線偏光が第２液晶層３０ａを通過したときの偏光状態と、第１液晶層２０ａに入射したときの偏光状態とを同じにできなかったため、光漏れが生じていた。この光漏れを抑制するためには、別途、機械シャッターを設ける必要があったため、光シャッターの微小化が困難であった。
In the conventional optical shutter, in the
ライン液晶光シャッターアレイ５００に用いる光シャッターは、光漏れがなく、高性能である。また、従来の光シャッターとは異なり、機械シャッターを設ける必要がないので、光シャッターの微小化が可能である。
The optical shutter used in the line liquid crystal
以上、液晶光シャッターについて説明した。本実施形態のライン液晶光シャッターアレイ５００は、上記液晶光シャッターに対応する液晶光シャッター部５０１ａｈ、５０１ｂｈ・・・・および５０２ａｈ、５０２ｂｈ・・・が、行方向および列方向（マトリクス状）に配列されている。
The liquid crystal light shutter has been described above. In the line liquid crystal
次に図１および図２を再び参照しながら、ライン液晶光シャッターアレイ５００を説明する。
Next, the line liquid crystal
なお、偏光板５１２、５１４の偏光軸は、例えば図３の液晶光シャッターの偏光板１２、１４の偏光軸と同じである。
Note that the polarizing axes of the
以下では、２つの行位相差制御素子（第１行位相差制御素子５０１および第２行位相差制御素子５０２）を有しているライン液晶光シャッターアレイを例示する。また、主として、第１行位相差制御素子５０１が有する複数の位相差制御素子部のうち、隣接する２つの位相差制御素子部５０１ａおよび５０１ｂの構成を説明するが、他の位相差制御素子部の構成も同様である。また、第２行位相差制御素子５０２が有する複数の位相差制御素子部についても同様である。
In the following, a line liquid crystal optical shutter array having two row phase difference control elements (first row phase
位相差制御素子部５０１ａは、互いに重ね合わせて配置され（光の通過する方向に沿って配列され）、それぞれが電気的にオン状態とオフ状態とで切り替えられる第１液晶領域５２０ａ１および第２液晶領域５３０ａ１を備える。同様に、位相差制御素子部５０２ａは、互いに重ね合わせて配置され、それぞれが電気的にオン状態とオフ状態とで切り替えられる第１液晶領域５２０ａ２および第２液晶領域５３０ａ２を備える。
The phase difference
位相差制御素子部５０１ａの第１液晶領域５２０ａ１、および、位相差制御素子部５０１ｂの第１液晶領域５２０ａ２は、それぞれ、位相差制御素子部５０１ａおよび５０１ｂに対して共通に設けられた第１液晶層５２０Ａの一部の領域を構成している。同様に、位相差制御素子部５０１ａの第２液晶領域５３０ａ１、および、位相差制御素子部５０１ｂの第２液晶領域５３０ａ２は、それぞれ、位相差制御素子部５０１ａおよび５０１ｂに対して共通に設けられた第２液晶層５３０Ａの一部の領域を構成している。
The first liquid crystal region 520a1 of the phase difference
液晶層５２０Ａおよび液晶層５３０Ａには、図３の液晶光シャッターと同様に、例えば、捩れ方向（旋光方向）が互いに逆の９０°ねじれのＴＮ液晶（例えば液晶層５２０Ａに右ねじれのＴＮ液晶、液晶層５３０Ａに左ねじれのＴＮ液晶）を用いる。
In the
液晶層５２０Ａは、液晶層５２０Ａの両側に設けられた配向膜５２１ａ、５２１ｂと、透明電極５２２ａ、５２２ｂと、ガラス基板５１５、５１６とによって液晶セル５２０を構成している。同様に、液晶層５３０Ａは、液晶層５３０Ａの両側に設けられた配向膜５３１ａ、５３１ｂと、透明電極５３２ａ、５３２ｂと、ガラス基板５１６、５１７とによって液晶セル５３０を構成している。液晶セル５２０と液晶セル５３０とは、ガラス基板５１６を共有している。
In the
液晶セル５３０のガラス基板５１７上には、ブラックマトリクス５１８が設けられており、ライン液晶光シャッターアレイ５００に、位相差制御素子部５０１ａに対応する開口部（液晶光シャッター部）５０１ａｈ、および位相差制御素子部５０１ｂに対応する開口部５０１ｂｈを形成している。
On the
図２に示すライン液晶光シャッターアレイ５００では、偏光板５１２側から、液晶層５２０Ａ、液晶層５３０Ａ、および偏光板５１４の順に光を通過させる。
In the line liquid crystal
液晶層５２０Ａは、液晶層５２０Ａの両側に設けられた透明電極５２２ａ、５２２ｂに印加される電圧のＨＩＧＨ／ＬＯＷに応じて、電気的にオン状態とオフ状態とで切り替えられる。同様に、液晶層５３０Ａは、液晶層５３０Ａの両側に設けられた透明電極５３２ａ、５３２ｂに印加される電圧のＨＩＧＨ／ＬＯＷに応じて、電気的にオン状態とオフ状態とで切り替えられる。
The
なお、特に図示しないが、第２行位相差制御素子５０２の各位相差制御素子部５０２ａ、５０２ｂ・・・も互いに重ね合わせて配置された２つの液晶領域（第１液晶領域および第２液晶領域）を有し、第１液晶領域のそれぞれは一の液晶層（第１液晶層）の一部の領域を構成し、第２液晶領域のそれぞれも他の液晶層（第２液晶層）の一部の領域を構成する。ただし、液晶層は行位相差制御素子ごとに電気的に制御されるので、第２行位相差制御素子５０２の第１液晶領域を構成する第１液晶層と、第１行位相差制御素子５０１の第１液晶領域を構成する第１液晶層５２０Ａとは独立に制御され、第２行位相差制御素子５０２の第２液晶領域を構成する第２液晶層と、第１行位相差制御素子５０１の第２液晶領域を構成する第２液晶層５３０Ａとは独立に制御される。
Although not shown in particular, the two liquid crystal regions (first liquid crystal region and second liquid crystal region) in which the phase difference
第２行位相差制御素子５０２の第１液晶領域の両側に設けられる配向膜およびガラス基板は、それぞれ、第１行位相差制御素子５０１の配向膜５２１ａ、５２１ｂおよびガラス基板５１５、５１６と共通の膜で形成され、第２行位相差制御素子５０２の第２液晶領域の両側に設けられる配向膜およびガラス基板は、それぞれ、第１行位相差制御素子５０１の配向膜５３１ａ、５３１ｂおよびガラス基板５１６、５１７と共通の膜で形成される。
The alignment film and the glass substrate provided on both sides of the first liquid crystal region of the second row phase
次に、図５を参照しながら、ライン液晶光シャッターアレイ５００に用いられる電極の構成の一例を説明する。
Next, an example of the configuration of the electrodes used in the line liquid crystal
第１行位相差制御素子５０１の２つの液晶層５２０Ａおよび５３０Ａのうち、例えば第２液晶層５３０Ａの一方側には、行方向に延びる共通電極５３２ｂ（図５（ａ））が配置され、液晶層５３０Ａの他方側には、共通電極５３２ｂに対向するようにセグメント電極５３２ａ（図５（ｂ））がそれぞれ配置される。液晶層５３０Ａのオン状態とオフ状態とは、共通電極５３２ｂとセグメント電極５３２ａとのペアによって制御される。
Of the two
同様に、第２行位相差制御素子５０２の２つの液晶層のうち、第２液晶層の一方側には、行方向に延びる共通電極６３２ｂ（図５（ａ））が配置され、他方側には、共通電極６３２ｂに対向するようにセグメント電極６３２ａ（図５（ｂ））がそれぞれ配置される。第２液晶層のオン状態とオフ状態とは、共通電極６３２ｂとセグメント電極６３２ａとのペアによって制御される。
Similarly, of the two liquid crystal layers of the second row phase
共通電極５３２ｂおよび６３２ｂは、それぞれ、一の膜で形成された１枚の電極で構成されている。共通電極５３２ｂは、位相差制御素子部５０１ａの第１液晶領域５２０ａ１と、位相差制御素子部５０１ｂの第１液晶領域５２０ａ２とに対して、共通に、同じ電圧を印加し、共通電極６３２ｂは、位相差制御素子部５０２ａの第１液晶領域と、位相差制御素子部５０２ｂの第１液晶領域とに対して、共通に、同じ電圧を印加する。
Each of the
セグメント電極５３２ａ、６３２ａは、それぞれ、位相差制御素子部ごとに分離した（独立した）複数のセグメント電極５３２ａ１、５３２ａ２、・・・および複数のセグメント電極６３２ａ１、６３２ａ２、・・・で構成されており、セグメント電極ごとに所望の電圧を印加できる。したがって、行位相差制御素子５０１の位相差制御素子部ごとに設けられた第２液晶領域５３０ａ１、５３０ａ２のオン状態およびオフ状態、および、行位相差制御素子５０２の位相差制御素子部ごとに設けられた第２液晶領域のオン状態およびオフ状態は、それぞれ独立に制御される。
Each of the
第１行位相差制御素子５０１の第１液晶層５２０Ａの両側には、いずれも行方向に延びる共通電極５２２ｂ（図５（ｃ））と共通電極５２２ａ（図５（ｄ））とが配置される。液晶層５２０Ａのオン状態とオフ状態とは、共通電極５２２ｂと共通電極５２２ａとのペアによって制御される。
A
同様に、第２行位相差制御素子５０２の第１液晶層の両側には、いずれも行方向に延びる共通電極６２２ｂ（図５（ｃ））と共通電極６２２ａ（図５（ｄ））とが配置される。第１液晶層のオン状態とオフ状態とは、共通電極６２２ｂと共通電極６２２ａとのペアによって制御される。
Similarly, a
共通電極５２２ｂ、６２２ｂ、５２２ａ、６２２ａは、いずれも、一の膜で形成された１枚の電極で構成されている。行位相差制御素子５０１の位相差制御素子部５０１ａの第１液晶領域５２０ａ１と、位相差制御素子部５０１ｂの第１液晶領域５２０ａ２とに対して、共通に、同じ電圧を印加する。また、行位相差制御素子５０２の位相差制御素子部５０２ａの第１液晶領域と、位相差制御素子部５０２ｂの第１液晶領域とに対して、共通に、同じ電圧を印加する。したがって、第１行位相差制御素子５０１の全ての第１液晶領域のオン状態およびオフ状態は共通に制御され、第２行位相差制御素子５０２の全ての第１液晶領域のオン状態およびオフ状態は共通に制御される。なお、第１行位相差制御素子５０１の第１液晶領域と第２行位相差制御素子５０２の第１液晶領域とは独立に制御される。
Each of the
上記では、一の行位相差制御素子５０１において、一方の液晶層５２０Ａのオン状態とオフ状態とを一対の共通電極によって制御し、他方の液晶層５３０Ａのオン状態とオフ状態とを１つの共通電極と、位相差制御素子部ごとに設けられたセグメント電極とによって制御する場合を例示したが、電極の構成はこれに限定されない。ただし、上記のように共通の電圧をほぼ同時に印加する電極を複数の位相差制御素子部に共通の電極とすれば、構成を簡単にできる。もちろん、複数の位相差制御素子部の全てに共通の電極としなくても、２以上の位相差制御素子に共通の電極を設ければ構成を簡単にできる。
In the above, in one row phase
次に、図６を参照しながら、ライン液晶光シャッターアレイ５００の制御方法を説明する。
Next, a control method of the line liquid crystal
図６（ａ）は、第１液晶層５２０Ａのうち、行位相差制御素子５０１の第１液晶領域５２０ａ１、５２０ａ２に共通に印加される電圧の波形を示す。図６（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）は、それぞれ、第２液晶層５３０Ａの第２液晶領域５３０ａ１、５３０ａ２に印加される電圧の波形を示す。図６（ａ）に示した第１液晶層５２０Ａの第１液晶領域５２０ａ１、５２０ａ２に共通に印加される電圧は、共通電極５２２ａと共通電極５２２ｂとの電圧差であり、例えば、共通電極５２２ｂを基準とした共通電極５２２ａの電圧に対応する。図６（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）に示した第２液晶層５３０Ａの第２液晶領域に印加される電圧は、共通電極５３２ｂを基準としたセグメント電極５３２ａ１、５３２ａ２および５３２ａ３の電圧にそれぞれに対応する。なお、共通電極５２２ｂおよび共通電極５３２ｂには同じ電圧を印加してもよい。
FIG. 6A shows a waveform of a voltage applied commonly to the first liquid crystal regions 520a1 and 520a2 of the row phase
以下では、共通電極５２２ａの電圧によって第１液晶層５２０Ａの第１液晶領域５２０ａ１、５２０ａ２に印加する電圧を制御し、セグメント電極５３２ａ１、５３２ａ２および５３２ａ３に印加する電圧によって第２液晶層５３０Ａの対応する第２液晶領域５３０ａ１、５３０ａ２・・・の電圧を制御する場合を説明する。すなわち、液晶層５２０Ａおよび５３０Ａのうち一方の液晶層５２０Ａは液晶層全体で共通にオン状態とオフ状態とを制御し（全ての液晶領域５２０ａ１、５２０ａ２・・・を共通に制御し）、他方の液晶層５３０Ａは液晶領域５３０ａ１、５３０ａ２・・・毎にオン状態とオフ状態とを制御する場合を例示する。液晶層の制御方法はこれに限られないが、いずれか一方の液晶層を共通に制御すれば、制御方法が容易であるという効果が得られる。
Hereinafter, the voltage applied to the first liquid crystal regions 520a1, 520a2 of the first
Ｔ３は 図６（ａ）に示すように、共通電極５２２ａに印加する電圧（すなわち第１液晶層５２０Ａの第１液晶領域５２０ａ１、５２０ａ２に共通に印加される電圧）は、初期状態にＬＯＷで、所定のタイミングでＨＩＧＨに切り替えられる（ＳＴＥＰ１）。共通電極５２２ａの印加電圧をＨＩＧＨにする期間をＴ１とし、ＬＯＷにする期間をＴ３とする。Ｔ１とＴ３との和Ｔ０で表される周期で、ＳＴＥＰ１、ＳＴＥＰ２およびＳＴＥＰ３が繰り返される。
As shown in FIG. 6A, the voltage applied to the
図６（ｂ）から（ｄ）に示すように、セグメント電極５３２ａ１、５３２ａ２および５３２ａ３に印加する電圧（すなわち、第２液晶層５３０Ａの第２液晶領域５３０ａ１、５３０ａ２・・・にそれぞれ印加される電圧）は、図６（ａ）に示した共通電極５２２ａに印加される電圧がＨＩＧＨである期間（Ｔ１）内に、それぞれ、所定のタイミングでＬＯＷからＨＩＧＨに切り換えられる。
6B to 6D, voltages applied to the segment electrodes 532a1, 532a2, and 532a3 (that is, voltages applied to the second liquid crystal regions 530a1, 530a2,... Of the second
以下、第１行位相差制御素子５０１と第１行位相差制御素子５０１の両側に位置する一対の偏光板５１２、５１４の所定の領域とを合せて、第１行液晶光シャッターと称し、第２行位相差制御素子５０２と第２行位相差制御素子５０２の両側に位置する一対の偏光板５１２、５１４の所定の領域とを合せて、第２行液晶光シャッターと称する場合がある。第１行液晶光シャッターは、液晶ライン光シャッター部５０１ａｈ、５０１ｂｈ、・・・を含み、第２行液晶光シャッターは、液晶ライン光シャッター部５０２ａｈ、５０２ｂｈ、・・・を含む。
Hereinafter, the first row phase
以下、時系列的に、ライン液晶光シャッターアレイ５００の動作を説明する。以下では、第１行液晶光シャッター５０１ａｈ、５０１ｂｈ、・・・（および第１行位相差制御素子５０１）の動作を説明するが、第２行液晶光シャッター５０２ａｈ、５０２ｂｈ、・・・も第１行液晶光シャッターと同様に動作する。
Hereinafter, the operation of the line liquid crystal
初期状態では、共通電極５２２ａに対する印加電圧、および、全てのセグメント電極５３２ａに対する印加電圧をＬＯＷにして、第１行位相差制御素子５０１に対応する第１液晶層５２０Ａ（第１行位相差制御素子５０１の全ての液晶領域）、および第１行位相差制御素子５０１に対応する第２液晶層５３０Ａ（第１行位相差制御素子５０１の全ての液晶領域）をオフ状態にする。この初期状態では、第１行位相差制御素子５０１の第１および第２液晶領域は状態１（図４（ａ））にあり、液晶ラインシャッター部５０１ａｈ、５０１ｂｈ（図１）はＣＬＯＳＥ状態である。
In the initial state, the applied voltage to the
次に、図６（ａ）に示すように、共通電極５２２ａに対する印加電圧をＬＯＷからＨＩＧＨにする（ＳＴＥＰ１）ことにより、第１行位相差制御素子５０１に対応する第１液晶層５２０Ａに含まれる全ての第１液晶領域５２０ａ１、５２０ａ２をオン状態にする。印加電圧をＬＯＷからＨＩＧＨに変化させてから、第１液晶層５２０Ａがオフ状態からオン状態に変化するまでの時間は、液晶層の立ち上がり応答時間τｒで決まるので比較的速い。
Next, as shown in FIG. 6A, the voltage applied to the
一方、全てのセグメント電極５３２ａに対する印加電圧はＬＯＷのままであるため、第１行位相差制御素子５０１に対応する第２液晶層５３０Ａはオフ状態に維持される。１つの位相差制御素子部を構成する２つの液晶領域のうち、一方がオン状態、他方がオフ状態のときのみ液晶ラインシャッター部（開口部）はＯＰＥＮ状態になる。したがって、第１行位相差制御素子５０１に対応する第１液晶層５２０Ａがオン状態、かつ、第２液晶層５３０Ａの各液晶領域がオフ状態にある期間は、第１行位相差制御素子５０１の第１および第２液晶領域は状態２（図４（ｂ））にあり、液晶ラインシャッター部５０１ａｈ、５０１ｂｈ（図１）がＯＰＥＮ状態になる。
On the other hand, since the applied voltage to all the
次に、共通電極５２２ａに対する印加電圧がＨＩＧＨの期間内に、各セグメント電極５３２ａのそれぞれの印加電圧をＬＯＷからＨＩＧＨにする（ＳＴＥＰ２）。各セグメント電極５３２ａのそれぞれの印加電圧をＬＯＷからＨＩＧＨに切り換えるタイミングは、共通電極５２２ａに対する印加電圧（図６（ａ））をＬＯＷからＨＩＧＨにする時点（ＳＴＥＰ１）を基準としてそれぞれ設定される。
Next, within a period in which the applied voltage to the
例えば、図６（ｂ）に示すように、上記ＳＴＥＰ１の時点から時間Ｔ２＿１後に、セグメント電極５３２ａ１の印加電圧をＬＯＷからＨＩＧＨにする（ＳＴＥＰ２＿１）ことにより、液晶領域５３０ａ１をオフ状態からオン状態にする。 For example, as shown in FIG. 6B, after a time T2_1 from the time of STEP1, the voltage applied to the segment electrode 532a1 is changed from LOW to HIGH (STEP2_1), so that the liquid crystal region 530a1 is changed from the OFF state to the ON state. .
また、図６（ｃ）に示すように、上記ＳＴＥＰ１の時点から時間Ｔ２＿２後に、セグメント電極５３２ａ１に隣接するセグメント電極５３２ａ２の印加電圧をＬＯＷからＨＩＧＨにする（ＳＴＥＰ２＿２）ことにより、液晶領域５３０ａ１に隣接する液晶領域５３０ａ２をオフ状態からオン状態にする。 Further, as shown in FIG. 6C, the voltage applied to the segment electrode 532a2 adjacent to the segment electrode 532a1 is changed from LOW to HIGH after a time T2_2 from the time of STEP1 (STEP2_2), thereby adjacent to the liquid crystal region 530a1. The liquid crystal region 530a2 to be turned is turned from the off state to the on state.
また、図６（ｄ）に示すように、上記ＳＴＥＰ１の時点から時間Ｔ２＿３後に、セグメント電極５３２ａに隣接するセグメント電極５３２ａ３の印加電圧をＬＯＷからＨＩＧＨにする（ＳＴＥＰ２＿３）ことにより、液晶領域５３０ａ２に隣接する液晶領域をオフ状態からオン状態にする。
Further, as shown in FIG. 6D, the voltage applied to the segment electrode 532a3 adjacent to the
上記のように、各セグメント電極５３２ａに対する印加電圧を所定のタイミングでＨＩＧＨとすることにより、各セグメント電極に対応する位相差制御素子部の２つの液晶領域（第１液晶領域および第２液晶領域）の両方がオン状態になるので、第１行液晶光シャッターのうち、対応する液晶ラインシャッター部５０１ａｈ、５０１ｂｈはＯＰＥＮからＣＬＯＳＥ状態に変化する。第１液晶領域および第２液晶領域の両方がオン状態にあるとき、第１行位相差制御素子５０１の第１および第２液晶領域は、状態３（図４（ｃ））にある。
As described above, by setting the applied voltage to each
液晶領域に印加する印加電圧をＬＯＷからＨＩＧＨに変化させてから、液晶領域がオフ状態からオン状態に変化するまでの時間は、液晶層の立ち上がり応答時間τｒで決まるので比較的速い。したがって、セグメント電極５３２ａ１、５３２ａ２および５３２ａ３にそれぞれ対応する液晶光シャッター部のＯＰＥＮ時間はＴ２＿１、Ｔ２＿２および、Ｔ２＿３にほぼ等しい。 The time from when the applied voltage applied to the liquid crystal region is changed from LOW to HIGH until the liquid crystal region is changed from the OFF state to the ON state is relatively fast because it is determined by the rise response time τr of the liquid crystal layer. Therefore, the OPEN times of the liquid crystal light shutter portions corresponding to the segment electrodes 532a1, 532a2, and 532a3 are substantially equal to T2_1, T2_2, and T2_3.
セグメント電極５３２ａの印加電圧をＬＯＷからＨＩＧＨに切り換えるタイミングを調節することによって、対応する液晶光シャッター部をＯＰＥＮにする時間を制御できる。
By adjusting the timing at which the voltage applied to the
図６に示した例では、液晶光シャッター部が光を透過できる時間をゼロから最大時間Ｔ１まで変化させることができる。このように、上述のように各電極に印加する電圧を制御することによって、各液晶光シャッター部を透過する光の量を任意に制御できる。 In the example shown in FIG. 6, the time during which the liquid crystal light shutter unit can transmit light can be changed from zero to the maximum time T1. Thus, by controlling the voltage applied to each electrode as described above, the amount of light transmitted through each liquid crystal light shutter unit can be arbitrarily controlled.
ここで、Ｔ１は最大露光時間と液晶層の立ち上がり応答時間τｒとの和以上に設定される。動作時間を最短にする観点からは、Ｔ１を最大露光時間と液晶層の立ち上がり応答時間τｒとの和に等しくなるように設定することが好ましい。Ｔ３は液晶層の立ち下り時間Ｔｄよりも長く設定される。また、各液晶光シャッター部をＯＰＥＮにする時間（ＳＴＥＰ１の時点からの時間Ｔ２＿１、Ｔ２＿２およびＴ２＿３）は、例えば、プリンタ用ヘッドとして用いる場合は、印刷すべき画像情報（文字情報）に応じて、感光紙（印画紙）を露光すべき光量が得られるように設定される。この際、印画紙の露光感度や、露光する光の強度、および液晶光シャッターの透過率などのパラメータが考慮される。 Here, T1 is set to be equal to or greater than the sum of the maximum exposure time and the rise response time τr of the liquid crystal layer. From the viewpoint of minimizing the operation time, it is preferable to set T1 to be equal to the sum of the maximum exposure time and the rise response time τr of the liquid crystal layer. T3 is set longer than the fall time Td of the liquid crystal layer. In addition, when the liquid crystal optical shutter units are opened (time T2_1, T2_2 and T2_3 from the time of STEP1), for example, when used as a printer head, according to image information (character information) to be printed, It is set so that the amount of light to expose the photosensitive paper (printing paper) can be obtained. At this time, parameters such as the exposure sensitivity of the photographic paper, the intensity of light to be exposed, and the transmittance of the liquid crystal light shutter are taken into consideration.
次に、共通電極５２２ａに印加する電圧（図６（ａ））と、全てのセグメント電極５３２ａに印加する電圧とを同時にＨＩＧＨからＬＯＷにする（ＳＴＥＰ３）ことにより、第１行位相差制御素子５０１に対応する液晶層５２０Ａおよび５３０Ａをオン状態からオフ状態に変化させる。液晶層５２０Ａと５３０Ａとは、一方の液晶層による位相差が０から＋πに向かって変化するときに、他方の液晶層による位相差が０から−πに向かって変化し、２つの液晶層における合計の位相差は常に０になる（液晶層５２０Ａおよび５３０Ａが互いにリタデーションを相殺する関係を有する）。したがって、オン状態の液晶層の配向が、オフ状態に変化するまでの過渡的な期間において、第１行位相差制御素子５０１の第１および第２液晶領域は状態４（図４（ｄ））にあり、液晶ラインシャッター部５０１ａｈ、５０１ｂｈはＣＬＯＳＥ状態のままである。
Next, the voltage applied to the
上述したように、オン状態の液晶層がオフ状態に完全に到達するまでの時間は、液晶層の立ち下がり応答時間τｄで決まり、τｄは液晶層の立ち上がり応答時間τｒよりも遅い。また、液晶層が完全にオフ状態になるまでの間、液晶光シャッターとして機能させることができない。 As described above, the time until the liquid crystal layer in the on state completely reaches the off state is determined by the fall response time τd of the liquid crystal layer, and τd is later than the rise response time τr of the liquid crystal layer. Further, it cannot function as a liquid crystal light shutter until the liquid crystal layer is completely turned off.
液晶層がオン状態からオフ状態に変化する過渡的な期間を経て、第１行位相差制御素子５０１の第１および第２液晶領域が完全にオフ状態に到達した後、上記の工程（ＳＴＥＰ１からＳＴＥＰ３）を繰り返すことができる。
After the transition period during which the liquid crystal layer changes from the on-state to the off-state, after the first and second liquid crystal regions of the first row phase
ライン液晶光シャッターアレイ５００は、第１行液晶光シャッター５０１ａｈ、５０１ｂｈ、・・・（第１行位相差制御素子５０１に対応する）に加えて、第２行液晶光シャッター５０２ａｈ、５０２ｂｈ、・・・（第２行位相差制御素子５０２に対応する）を有しているので、一方の行位相差制御素子の位相差制御素子部が、液晶層の立ち下がり応答時間τｄで決まる遷移期間にあるために液晶光シャッターとして機能させることができない期間（状態４）にあっても、その間に、他方の行位相差制御素子の位相差制御素子部を所定の状態に切り替えることによって、安定したＯＰＥＮ状態にすることができる。このため、高速に連続動作させることができる。
In addition to the first row liquid crystal optical shutters 501ah, 501bh,... (Corresponding to the first row phase difference control element 501), the line liquid crystal
すなわち、第１行位相差制御素子５０１の位相差制御素子部が有する第１および第２液晶領域に対する印加電圧を同時にＨＩＧＨからＬＯＷに変化させることによって、第１および第２液晶領域をオン状態からオフ状態に変化させている間に、第２行位相差制御素子５０２の位相差制御素子部が有する、いずれもオフ状態にある第１および第２液晶領域の一方をオフ状態からオン状態に変化させるとともに、他方をオフ状態に維持する。
That is, by simultaneously changing the applied voltage to the first and second liquid crystal regions included in the phase difference control element unit of the first row phase
以下、図７を参照しながら、ライン液晶光シャッターアレイ５００の動作をより具体的に説明する。図７は、ライン液晶光シャッターアレイ５００の動作の一例を説明するための表である。図７では、第１行位相差制御素子５０１および第２行位相差制御素子５０２のそれぞれが形成する状態（図４参照）の時間的な変化と、そのときの光シャッターのＯＰＥＮ／ＣＬＯＳＥ状態を示している。また、第１行位相差制御素子５０１を通過した光の偏光状態を偏光状態３とし、第２行位相差制御素子２１６を通過した光の偏光状態を偏光状態４として、各状態１から４（図４参照）における偏光状態を示している。なお、第１偏光板５１２の偏光軸（透過軸）を縦方向とし、第２偏光板５１４の偏光軸を横方向（上記第１偏光板１２の偏光軸と直交する方向）としている。
Hereinafter, the operation of the line liquid crystal
図７に示すようにライン液晶光シャッターアレイ５００では、２つの行位相差制御素子５０１、５０２を状態１、２、３、４にこの順で変化させるが、一方の行位相差制御素子５０１が状態３から状態１に到達するまでの期間、すなわち、状態４にあるときに、他方の行位相差制御素子５０２を状態１から状態２に変化させる。
As shown in FIG. 7, in the line liquid crystal
第１行位相差制御素子５０１が状態４にあるとき、第１行位相差制御素子５０１の液晶層５２０Ａおよび５３０Ａは不安定な遷移状態にあるが、図４（ｄ）に示したように配向状態が互いに位相差を相殺する関係にあるので、第１液晶層５２０Ａに入射した直線偏光と同じ偏光状態の光を第２液晶層５３０Ａから出射する。このように、第１行位相差制御素子５０１が過渡的な遷移期間の状態４にある場合でも、この状態４の全期間にわたって、入射した直線偏光と同じ偏光状態の光（縦方向の偏光）を第２液晶層５３０Ａから出射できる。
When the first row phase
したがって、第１行位相差制御素子５０１が状態４である期間に、もう一方の第２行位相差制御素子５０２を、状態１から状態２に変化させることにより、光シャッターをＯＰＥＮ状態にできる。
Therefore, the optical shutter can be changed to the OPEN state by changing the other second row phase
より具体的には、図６に示したように、第１行位相差制御素子５０１の複数の位相差制御素子部５０１ａ、５０１ｂに対して電圧を印加し、第１行位相差制御素子５０１の液晶層５２０Ａおよび５３０Ａに対する印加電圧を同時にＨＩＧＨからＬＯＷにする（ＳＴＥＰ３）ことによって、液晶層をオン状態からオフ状態に変化させる間に、第２行位相差制御素子５０２の第１液晶層に対する印加電圧をＬＯＷに維持するとともに、第２液晶層の各液晶領域に対する印加電圧をＬＯＷからＨＩＧＨに変化させて液晶領域をオフ状態からオン状態に切り替える（ＳＴＥＰ２）。
More specifically, as shown in FIG. 6, a voltage is applied to the plurality of phase difference
なお、光シャッターはＣＬＯＳＥ状態のままになるが、もちろん第１行位相差制御素子５０１が状態４である期間に第２行位相差制御素子５０２を状態２から状態３に変化させてもよい。
Although the optical shutter remains in the CLOSE state, the second row phase
以上説明したように、２つの行位相差制御素子５０１、５０２を有する液晶光シャッター５００では、一方の行位相差制御素子５０１が状態４にあっても、他方の行位相差制御素子５０２の状態を適宜制御することにより、光シャッターとして動作させることができる。
As described above, in the liquid crystal
本実施形態のライン液晶光シャッターアレイは、３行以上の行位相差制御素子を備えてもよい。 The line liquid crystal optical shutter array of this embodiment may include three or more row phase difference control elements.
なお、上記では、同一面内に配列された複数の位相差制御素子部の全てに対して、共通に、一対の偏光板や、ガラス基板等が設けられている場合を例示したが、ライン液晶光シャッターアレイ５００の構成はこれに限られない。例えば、同一面内に配列された複数の位相差制御素子部のそれぞれに対して別々に、一対の偏光板が設けられていてもよいし、複数の位相差制御素子部のいくつかごとに、一対の偏光板が設けられていてもよい。
In the above, a case where a pair of polarizing plates, a glass substrate, and the like are provided in common for all of the plurality of phase difference control element units arranged in the same plane is exemplified. The configuration of the
本実施形態の液晶光シャッターアレイ５００を用いて、液晶プリンタを構成できる。図８および図９を参照しながら、本発明の一実施形態の液晶プリンタ６００を説明する。図８は液晶プリンタ６００の構成を説明するための模式図であり、図９は液晶プリンタ６００の動作を説明するためフロー図である。
A liquid crystal printer can be configured using the liquid crystal
図８に示すように液晶プリンタ６００は、ケース６０１内に、液晶プリンタヘッド６０２、支持体６０４、送りローラ６０５ａ、６０５ｂ、６０５ｃ、ピンチローラ６０６、遮光シャッター６０７、および排出口６０８を備える。
As shown in FIG. 8, the
支持体６０４上の印画紙６０３は、送りローラ６０５により、図８中の矢印Ａの方向に沿って所定の速度で移動され、液晶プリンタヘッド６０２の直下で液晶プリンタヘッド６０２によって露光される。送りローラ６０５ａ、６０５ｂ、６０５ｃと、液晶プリンタヘッド６０２の露光のタイミングを適切に設定することで、印画紙６０３全体を露光することができる。
The
露光の終わった印画紙６０３は、ピンチローラ６０６で挟まれることで、印画紙６０３の先端部に備わっている現像液が印画紙６０３に広がり、現像される。現像された印画紙６０３は、排出口６０８より液晶プリンタ６００の外に排出される。排出口６０８には必要に応じて遮光シャッター６０７が設けられる。なお、印画紙６０３には、公知の印画紙を広く用いることができる。また、インスタント写真フィルムなど、その他の写真感材を用いてもよい。
After the exposure, the
液晶プリンタヘッド６０２は、光源ユニット６０９、集光光学系６１０、ライン液晶光シャッターアレイ５００、および集光レンズ系６１２を有している。
The liquid
光源ユニット６０９は、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の３つの光源、ここでは、３色のＬＥＤを備える。あるいは、例えばハロゲンランプなどの白色光源およびその白色光源を色毎に分離するための色分離光学系を有していてもよい。光源ユニット６０９は、各色光源の点灯・消灯を互いに独立に切り換えることができる。
The
集光光学系６１０は例えば所定のレンズを有し、光源ユニット６０９からの光を、ライン液晶光シャッターアレイ５００上に集光する。
The condensing
ライン液晶光シャッターアレイ５００は、図１に示したように、第１行位相差制御素子５０１に対応する第１行液晶光シャッター５０１ａｈ、５０１ｂｈ、・・・と、第２行位相差制御素子５０２に対応する第２行液晶光シャッター５０２ａｈ、５０２ｂｈ、・・・とを有している。
As shown in FIG. 1, the line liquid crystal
ここでは、光源ユニット６０９からの光は、第１行位相差制御素子５０１および第２行位相差制御素子５０２の両方を照射する場合を例示する。集光光学系６１０は、各行の液晶光シャッターを一括で照射できる、ライン液晶光シャッターアレイ５００の行方向に延びるパターンを有する細長いビームを形成してもよい。あるいは、各液晶光シャッター部ごとに集光してもよい。
Here, the case where the light from the
第１行液晶光シャッターを通過した光と、第２行液晶光シャッターを通過した光とは、印画紙６０３上のほほ同じ位置に露光され、Ｒ、ＧおよびＢの各色光が重ね合わせられる。
The light that has passed through the first-row liquid crystal light shutter and the light that has passed through the second-row liquid crystal light shutter are exposed at substantially the same position on the
ライン液晶光シャッターアレイ５００は所定の画像データに基づいて開閉（ＯＰＥＮ／ＣＬＯＳＥ）し、光の透過／非透過が制御される。ライン液晶光シャッターアレイ５００を通過した光は、集光レンズ系６１２により、支持体６０４の上に配置した印画紙６０３に集光される。例えば、印画紙６０３に焦点を結ぶようにすることが好ましい。
The line liquid crystal
上述したようにライン液晶光シャッターアレイ５００は、一方の行位相差制御素子の位相差制御素子部が、液晶層の立ち下がり応答時間τｄで決まる遷移期間にあるために液晶光シャッターとして機能させることができない期間（状態４）にあっても、その間に、他方の行位相差制御素子の位相差制御素子部を所定の状態に切り替えることによって、安定したＯＰＥＮ状態にすることができ、高速に連続動作させることができる。
As described above, the line liquid crystal
したがって、液晶プリンタ６００が一枚の印画紙６０３をプリントする時間を従来よりも短縮することができる。また、従来のように機械シャッターを必要としないので装置を小型化できる。
Therefore, the time for the
ライン液晶光シャッターアレイ５００は、第１行液晶光シャッターおよび第２行液晶光シャッターからなる２行の液晶光シャッターを、高速に交互に切り替えることにより、Ｒ、Ｇ、Ｂの３つの色光を選択的に印画紙に露光できる。したがって、各色光につき１行の液晶光シャッターを用いなくても（すなわち、例えば特開平７−２５６９２８号公報に開示されている３行の液晶光シャッターを用いなくても）、高速にプリント可能である。液晶層の立ち下がり応答時間τｄ≦Ｔ１（図６参照）であれば２行の液晶光シャッターを有しているだけで、無駄な待ち時間なく、プリント可能である。例えば、ＴＮモード液晶層を用いれば、τｄ≦１０ｍｓｅｃを実現できる。
The line liquid crystal
次に図９を参照しながら、液晶プリンタ６００の動作の一例を説明する。
Next, an example of the operation of the
まず、光源ユニット６０９のＲ色光源を選択的に点灯させた後、選択的に、第１行液晶光シャッターを動作させる。一方、第２行液晶光シャッターは閉じた状態に維持しておく。赤色の画像情報（文字情報）に応じた露光量が得られるように第１行液晶光シャッターが動作する。すなわち、第１行液晶光シャッター（第１行位相差制御素子５０１）の、ともにオフ状態にある第１液晶層５２０Ａの所定の液晶領域および第２液晶層５３０Ａの所定の液晶領域の一方をオフ状態からオン状態に変化させて、一方をオン状態にし、且つ、他方をオフ状態にして、状態２（図４（ｂ））とすることにより、シャッターをＯＰＥＮ状態にする。
First, after the R color light source of the
所定の露光時間経過後、第１行液晶光シャッターを閉じる。すなわち、上記オン状態にされた一方の液晶領域をオン状態に維持するとともに、他方の液晶領域をオフ状態からオン状態に変化させて、一方および他方の液晶領域をともにオン状態にし、上記状態３（図４（ｃ））にすることにより、シャッターをＣＬＯＳＥ状態にする。 After a predetermined exposure time has elapsed, the first row liquid crystal light shutter is closed. That is, while maintaining the one liquid crystal region in the on state in the on state and changing the other liquid crystal region from the off state to the on state, both the one liquid crystal region and the other liquid crystal region are both in the on state. By setting (FIG. 4C), the shutter is brought into the CLOSE state.
シャッターをＣＬＯＳＥ状態にした後、Ｒ色光源を消灯させる。また、上記ともにオン状態にされた一方および他方の液晶領域に、それぞれをオフ状態にするＬＯＷ電圧を同時に印加して、状態３から上記状態１に遷移させる（状態４、図４（ｄ））ことにより、一方および他方の液晶領域をオン状態からオフ状態に変化させる。なお、Ｒ光を消灯させるタイミングは、液晶層５２０Ａ、５３０Ａの所定の液晶領域をともにオン状態（状態３（図４（ｃ））に移行させた後、次のＧ色光源を点灯する前であればいつでもよい。
After setting the shutter to the CLOSE state, the R color light source is turned off. Further, a LOW voltage that turns off each of the one and the other liquid crystal regions that are both turned on is simultaneously applied to transition from
上記一連の動作により、印画紙６０３の移動方向（図８のＡ方向）とほぼ直交する方向に、一行分の赤色の情報がプリントされる。なお、Ｒ色光源の点灯期間は第２行液晶光シャッターが閉じた状態にあるので、上述したように第１行液晶光シャッターおよび第２行液晶光シャッターの両方にＲ色光を照射してもよいが、Ｒ色光を第１行液晶光シャッターに選択的に照射してもよい。また、選択的に各色光ごとに照射する液晶光シャッター行を変えるようにすれば、色光源の点灯消灯を制御する必要をなくすことができる。 Through the series of operations described above, red information for one line is printed in a direction substantially perpendicular to the moving direction of the photographic paper 603 (direction A in FIG. 8). Since the second row liquid crystal light shutter is closed during the lighting period of the R color light source, as described above, even if the first row liquid crystal light shutter and the second row liquid crystal light shutter are both irradiated with the R color light. However, the first color liquid crystal light shutter may be selectively irradiated with R color light. In addition, if the liquid crystal light shutter row to be irradiated for each color light is selectively changed, it is possible to eliminate the need to control the turning on / off of the color light source.
次に、第１行液晶光シャッターの第１液晶層５２０Ａの所定の液晶領域および第２液晶層５３０Ａの所定の液晶領域を、オン状態からオフ状態に変化させている過渡的な期間おいて、光源ユニット６０９のＧ色光源を選択的に点灯させた後、選択的に、第２行液晶光シャッターを開く。すなわち、第２行液晶光シャッター（第２行位相差制御素子５０２）の、ともにオフ状態にある第１液晶層の所定の液晶領域および第２液晶層の所定の液晶領域の一方をオフ状態からオン状態に変化させて、一方をオン状態にし、且つ、他方をオフ状態にして、状態２（図４（ｂ））とすることにより、シャッターをＯＰＥＮ状態にする。
Next, in a transitional period in which the predetermined liquid crystal region of the first
すなわち、第１行位相差制御素子５０１（第１行液晶光シャッター）が液晶層の立ち下がり応答時間τｄで決まる遷移期間にあるために液晶光シャッターとして機能させることができない期間（状態４）に、第２行位相差制御素子５０２（第２行液晶光シャッター）を所定の状態に切り替える。 That is, the first row phase difference control element 501 (first row liquid crystal optical shutter) is in a transition period determined by the falling response time τd of the liquid crystal layer and cannot function as a liquid crystal optical shutter (state 4). The second row phase difference control element 502 (second row liquid crystal optical shutter) is switched to a predetermined state.
所定の露光時間経過後、第２行液晶光シャッターを閉じる。すなわち、上記オン状態にされた一方の液晶領域をオン状態に維持するとともに、他方をオフ状態からオン状態に変化させて、一方および他方の液晶領域をともにオン状態にし、状態３（図４（ｃ））にすることにより、シャッターをＣＬＯＳＥ状態にする。 After a predetermined exposure time has elapsed, the second row liquid crystal light shutter is closed. That is, one liquid crystal region that has been turned on is maintained in the on state, and the other is changed from the off state to the on state, so that one and the other liquid crystal regions are both turned on, and state 3 (FIG. 4 ( c)), the shutter is brought into the CLOSE state.
シャッターをＣＬＯＳＥ状態にした後、Ｇ色光源を消灯させる。また、上記ともにオン状態された一方および他方の液晶領域にそれぞれをオフ状態にするＬＯＷ電圧を同時に印加して、状態３から上記状態１に遷移させる（状態４、図２（ｄ））ことにより、一方および他方の液晶領域をオン状態からオフ状態に変化させる。なお、Ｇ光を消灯させるタイミングは、液晶層５２０Ａ、５３０Ａの所定の液晶領域をともにオン状態（状態３（図４（ｃ））に移行させた後、次のＢ色光源を点灯する前であればいつでもよい。
After setting the shutter to the CLOSE state, the G color light source is turned off. Further, by simultaneously applying a LOW voltage to turn off each of the one and the other liquid crystal regions which are both turned on, the
上記一連の動作により、印画紙６０３の移動方向（図８のＡ方向）とほぼ直交する方向に、一行分の緑色の情報が赤色の情報に加えてプリントされる。 Through the series of operations described above, green information for one line is printed in addition to red information in a direction substantially orthogonal to the moving direction of the printing paper 603 (direction A in FIG. 8).
次に、第２行液晶光シャッターの第１液晶層の所定の液晶領域および第２液晶層の所定の液晶領域を、オン状態からオフ状態に変化させている過渡的な期間おいて、光源ユニット６０９のＢ色光源を選択的に点灯させた後、選択的に、第１行液晶光シャッターを開く。すなわち、第１行液晶光シャッター（第１行位相差制御素子５０１）の、ともにオフ状態にある、第１液晶層５２０Ａの所定の液晶領域および第２液晶層５３０Ａの所定の液晶領域の一方をオフ状態からオン状態に変化させて、一方をオン状態にし、且つ、他方をオフ状態にして、状態２（図４（ｂ））とすることにより、シャッターをＯＰＥＮ状態にする。
Next, in a transient period in which the predetermined liquid crystal region of the first liquid crystal layer and the predetermined liquid crystal region of the second liquid crystal layer of the second row liquid crystal optical shutter are changed from the on state to the off state, the light source unit After selectively turning on the B-
すなわち、第２行位相差制御素子５０２（第２行液晶光シャッター）が液晶層の立ち下がり応答時間τｄで決まる遷移期間にあるために液晶光シャッターとして機能させることができない期間（状態４）に、第１行位相差制御素子５０１（第１行液晶光シャッター）を所定の状態に切り替える。 That is, the second row phase difference control element 502 (second row liquid crystal optical shutter) is in a transition period determined by the falling response time τd of the liquid crystal layer and cannot function as a liquid crystal optical shutter (state 4). The first row phase difference control element 501 (first row liquid crystal light shutter) is switched to a predetermined state.
所定の露光時間経過後、第１行液晶光シャッターを閉じる。すなわち、上記オン状態にされた一方の液晶領域をオン状態に維持するとともに、他方をオフ状態からオン状態に変化させて、一方および他方の液晶領域をともにオン状態にし、状態３（図４（ｃ））にすることにより、シャッターをＣＬＯＳＥ状態にする。シャッターをＣＬＯＳＥ状態にした後、Ｂ色光源を消灯させる。また、上記ともにオン状態された一方および他方の液晶領域にそれぞれをオフ状態にするＬＯＷ電圧を同時に印加して、状態３から上記状態１に遷移させる（状態４、図２（ｄ））ことにより、一方および他方の液晶領域をオン状態からオフ状態に変化させる。
After a predetermined exposure time has elapsed, the first row liquid crystal light shutter is closed. That is, one liquid crystal region that has been turned on is maintained in the on state, and the other is changed from the off state to the on state, so that one and the other liquid crystal regions are both turned on, and state 3 (FIG. 4 ( c)), the shutter is brought into the CLOSE state. After setting the shutter to the CLOSE state, the B color light source is turned off. Further, by simultaneously applying a LOW voltage to turn off each of the one and the other liquid crystal regions which are both turned on, the
上記一連の動作により、印画紙６０３の移動方向（図８のＡ方向）とほぼ直交する方向に、緑色および赤色の情報に加えて一行分の青色の情報がプリントされる。 Through the above series of operations, in addition to the green and red information, one line of blue information is printed in a direction substantially perpendicular to the moving direction of the photographic paper 603 (direction A in FIG. 8).
以上の工程により、赤、緑および青色の全ての情報が印画紙６０３上に一直線状にプリントされるので、送りローラ６０５ａ、６０５ｂ、６０５ｃによって印画紙６０３を一行ピッチ分だけ移動させる。上記の工程を繰り返して、印画紙６０３の全面にプリントする。なお、各色光源の点灯順序は、上記の限りではない。
Through the above steps, all the red, green, and blue information is printed in a straight line on the
次に、ライン液晶光シャッターアレイ５００の行位相差制御素子のそれぞれが備える第１液晶層（または第１液晶セル）と第２液晶層（または第２液晶セル）とを具体的に説明する。
Next, the first liquid crystal layer (or the first liquid crystal cell) and the second liquid crystal layer (or the second liquid crystal cell) included in each of the row phase difference control elements of the line liquid crystal
第１液晶層および第２液晶層がＴＮ液晶である場合、第１液晶層と第２液晶層とにこの順で所定の偏光を通過させたときに、第１液晶層に対する入射光の偏光状態と同じ偏光状態の光を第２液晶層から出射させるには、すなわち、第１液晶セルと第２液晶セルとがリタデーション（屈折率異方性）を互いに相殺するには、以下の条件を満たせばよい。 When the first liquid crystal layer and the second liquid crystal layer are TN liquid crystals, the polarization state of incident light with respect to the first liquid crystal layer when predetermined polarization is passed through the first liquid crystal layer and the second liquid crystal layer in this order. In order for light having the same polarization state to be emitted from the second liquid crystal layer, that is, for the first liquid crystal cell and the second liquid crystal cell to cancel each other in retardation (refractive index anisotropy), the following conditions must be satisfied: That's fine.
第１液晶セルおよび第２液晶セルが、例えば配向膜によって定まる捩れ角（ツイスト角）および、液晶の自然カイラルピッチ長以外（例えば、液晶層の膜厚、および配向膜に対する液晶のチルト角）については、等しい構成を有することが条件である。また、第１液晶層および第２液晶層の捩れ角（ツイスト角）が互いに反対方向であることが条件である。さらに、第１液晶層および第２液晶層の自然カイラルピッチ長の絶対値は同じであるが、ピッチの温度依存性（ｄＰ／ｄＴ）が互いに反対（正と負）であることが条件である。 Regarding the first liquid crystal cell and the second liquid crystal cell other than the twist angle (twist angle) determined by, for example, the alignment film and the natural chiral pitch length of the liquid crystal (for example, the film thickness of the liquid crystal layer and the tilt angle of the liquid crystal with respect to the alignment film) Are subject to equal construction. In addition, it is a condition that the twist angles (twist angles) of the first liquid crystal layer and the second liquid crystal layer are opposite to each other. Furthermore, the absolute value of the natural chiral pitch length of the first liquid crystal layer and the second liquid crystal layer is the same, but the temperature dependence (dP / dT) of the pitch is opposite (positive and negative). .
しかしながら、実際に上記の条件を全て満たすように第１液晶セルおよび第２液晶セルを作製すると、液晶層の膜厚、液晶層のツイスト角度、配向膜に対する液晶のチルト角、および、第１液晶層と第２液晶層との重ね合わせ精度などの様々な液晶セルの構成パラメータに誤差が生じ、第１液晶セルと第２液晶セルとの間で不整合が生じる。 However, when the first liquid crystal cell and the second liquid crystal cell are actually manufactured so as to satisfy all of the above conditions, the thickness of the liquid crystal layer, the twist angle of the liquid crystal layer, the tilt angle of the liquid crystal with respect to the alignment film, and the first liquid crystal An error occurs in various configuration parameters of the liquid crystal cell such as the overlay accuracy of the layer and the second liquid crystal layer, and mismatch occurs between the first liquid crystal cell and the second liquid crystal cell.
本発明者らは、第１液晶セルおよび第２液晶セルの構成パラメータの誤差によって状態４で生じる液晶光シャッターの光漏れの量を、シミュレーションによって見積もり、状態４における透過率を０．０１以下にできる条件を見出した。すなわち、本発明による実施形態の液晶光シャッターは、状態４における透過率を０．０１以下にできるので、上記特許文献１に記載されているような機械シャッターを用いる必要がなく、小型で高性能なシャッターを実現できる。以下、状態４における透過率を０．０１以下にするための条件について説明する。
The inventors have estimated the amount of light leakage of the liquid crystal optical shutter generated in the
図１０（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、シミュレーションに用いた第１液晶セルおよび第２液晶セルの駆動波形を示す。 FIGS. 10A and 10B show driving waveforms of the first liquid crystal cell and the second liquid crystal cell used in the simulation, respectively.
図１０（ａ）に示すように、時間ｔ０以前の初期状態では、第１液晶セルおよび第２液晶セルのいずれにも電圧が印加されていないので、表１および図４（ａ）の状態１にある。時間ｔ０において第１液晶セルのみに電圧１０Ｖを印加し、表１および図４（ｂ）状態２を形成する。時間ｔ１において、第２液晶セルにも電圧１０Ｖを印加することにより、両方の液晶セルを電圧印加状態とし、表１および図４（ｃ）の状態３を形成する。時間ｔ２において、第１液晶セルおよび第２液晶セルに対する電圧印加を同時に停止して（印加電圧を０Ｖにする）、第１液晶セルおよび第２液晶セルの印加電圧を０にし、上記状態３から上記状態１に移行させる。状態３から状態１に移行するまでの過渡的な期間が状態４である。なお、状態４の過渡的な期間の長さは、液晶層の立ち下がり応答時間τｄによって決まる。
As shown in FIG. 10 (a), in the initial state before time t0, no voltage is applied to either the first liquid crystal cell or the second liquid crystal cell, so the
図１１は、第１液晶セルと第２液晶セルとの間の液晶の自然カイラルピッチ長の差異に起因する、状態４での漏れ光の量を計算した結果を示す。
FIG. 11 shows the result of calculating the amount of leakage light in the
第１液晶セルおよび第２液晶セルのセル厚はいずれも３μｍに設定し、第１液晶セルの液晶の自然カイラルピッチ長ｐ１を６μｍに固定して、第２液晶セルの液晶の自然カイラルピッチ長ｐ２を−６μｍ、−７μｍ、−８μｍと変化させて計算した。 The cell thicknesses of the first liquid crystal cell and the second liquid crystal cell are both set to 3 μm, the natural chiral pitch length p1 of the liquid crystal of the first liquid crystal cell is fixed to 6 μm, and the natural chiral pitch length of the liquid crystal of the second liquid crystal cell is fixed. The calculation was performed while changing p2 to −6 μm, −7 μm, and −8 μm.
透過率は、状態２での透過率を１として計算した。図１１（ａ）は透過率０〜１の範囲を示す。図１１（ｂ）は、状態４での漏れ光量を分かり易くするために、透過率０〜０．０１の範囲を拡大して示している。なお、以下に示す図１２から図１６でも同様である。なお、最大透過率を１．００としている。
The transmittance was calculated assuming that the transmittance in
図１１から分かるように、第１液晶セルの液晶の自然ピッチ長ｐ１と第２液晶層の液晶の自然ピッチ長ｐ２とが、
｜ｐ１−ｐ２｜≦１μｍ・・・・（１）
の不等式（１）を満たしているとき、状態４における漏れ光の量が、状態２の透過光量に対して１００分の１以下となる。
As can be seen from FIG. 11, the natural pitch length p1 of the liquid crystal in the first liquid crystal cell and the natural pitch length p2 of the liquid crystal in the second liquid crystal layer are
| P1-p2 | ≦ 1 μm (1)
When the inequality (1) is satisfied, the amount of leakage light in the
図１２は、第１液晶セルと第２液晶セルとの間のセル厚の差異に起因する、状態４での漏れ光の量を計算した結果を示す。第１液晶セルの液晶のカイラルピッチｐ１および第２液晶セルの液晶のカイラルピッチｐ２はいずれも６μｍに設定し、第１液晶セルのセル厚を３μｍに固定し、第２液晶セルのセル厚を３．０μｍ、３．１μｍ、３．２μｍおよび３．３μｍに変化させて計算した。
FIG. 12 shows the result of calculating the amount of leakage light in
図１２から分かるように、３．３μｍの場合、透過率は０．０１超となるが、３．２μｍ以下であれば、透過率を０．０１以下にできる。また、第１液晶セルと第２液晶セルとのセル厚差が０．２μｍであれば透過率を０．０１以下にできる。さらに、第１液晶セルのセル厚ｄ１と第２液晶セルのセル厚ｄ２とが、
｜ｄ１−ｄ２｜／ｄ１≦０．０７・・・・（２）
の不等式（２）を満たしているとき、状態４における漏れ光の量が、状態２の透過光量に対して１００分の１以下にできると考えられる。
As can be seen from FIG. 12, in the case of 3.3 μm, the transmittance exceeds 0.01, but in the case of 3.2 μm or less, the transmittance can be 0.01 or less. Further, if the cell thickness difference between the first liquid crystal cell and the second liquid crystal cell is 0.2 μm, the transmittance can be reduced to 0.01 or less. Furthermore, the cell thickness d1 of the first liquid crystal cell and the cell thickness d2 of the second liquid crystal cell are:
| D1-d2 | /d1≦0.07 (2)
When the inequality (2) is satisfied, it is considered that the amount of leakage light in the
図１３は、第１液晶セルと第２液晶セルとの間の重ね合わせ角度の誤差Δψに起因する、状態４における漏れ光の量を計算した結果を示す。第１液晶セルと第２液晶セルとの重ね合わせ角度の誤差Δψを、−１０°、−５°、０°、５°、１０°に変化させて計算した。
FIG. 13 shows the result of calculating the amount of leakage light in the
図１３から分かるように、第１液晶セルと第２液晶セルとの重ね合わせ角度の誤差Δψが、
｜Δψ｜≦５°・・・・（３）
の不等式（３）を満たしているとき、状態４における漏れ光の量が、状態２の透過光量に対して１００分の１以下となる。
As can be seen from FIG. 13, the error Δψ in the overlapping angle between the first liquid crystal cell and the second liquid crystal cell is
| Δψ | ≦ 5 ° (3)
When the inequality (3) is satisfied, the amount of leakage light in the
図１４は、第１液晶セルと第２液晶セルとの間のツイスト角の差異に起因する、状態４における漏れ光の量を計算した結果を示す。第１液晶セルの液晶のツイスト角φ１を９０°に固定し、第２液晶セルのツイスト角φ２を、８０°、８５°、９０°、９５°、１００°に変化させて計算した。
FIG. 14 shows the result of calculating the amount of leaked light in the
図１５も、第１液晶セルと第２液晶セルとの間のツイスト角の差異に起因する、状態４における漏れ光の量を計算した結果を示す。ここでは、第１液晶セルの液晶のツイスト角φ１と第２液晶セルのツイスト角φとの組み合わせを（φ１，φ２）＝（９０，９０）、（８９，９１）、（８８，９２）、（８７，９３）に変化させて計算した。
FIG. 15 also shows the result of calculating the amount of leaked light in the
図１４および図１５から分かるように、
｜φ１−φ２｜≦５°・・・・（４）
の不等式（４）を満たしているとき、状態４における漏れ光の量が、状態２の透過光量に対して１００分の１以下となる。
As can be seen from FIG. 14 and FIG.
| Φ1-φ2 | ≦ 5 ° (4)
When the inequality (4) is satisfied, the amount of leakage light in the
図１６は、第１液晶セルと第２液晶セルとの間のチルト角の差異に起因する、状態４における漏れ光の量を計算した結果を示す。第１液晶セルの液晶のチルト角α１と第２液晶セルのチルト角α２との組み合わせを（α１，α２）＝（５，１）、（５，５）、（３，１）、（７，１）、（７，３）に変化させて計算した。
FIG. 16 shows the result of calculating the amount of leakage light in the
図１６から分かるように、第１液晶セルのチルト角α１と第２液晶セルのチルト角α２とが、
｜α１−α２｜≦６°・・・・（５）
の不等式を満たしているとき、状態４における漏れ光の量が、状態２の透過光量に対して１００分の１以下となる。
As can be seen from FIG. 16, the tilt angle α1 of the first liquid crystal cell and the tilt angle α2 of the second liquid crystal cell are
| Α1-α2 | ≦ 6 ° (5)
When the above inequality is satisfied, the amount of leakage light in
以上、図１０から図１６に示したように、上記の不等式（１）から（５）を満たすように第１液晶セルと第２液晶セルとを作製すれば、状態４における漏れ光の量を、状態２の透過光量に対して１００分の１以下にできるので、光漏れの抑制された高性能な液晶光シャッターを提供できる。
As described above, as shown in FIGS. 10 to 16, if the first liquid crystal cell and the second liquid crystal cell are manufactured so as to satisfy the above inequalities (1) to (5), the amount of leakage light in the
上述したように本発明の液晶光シャッターは液晶プリンタに好適に用いられる。印画紙に照射される光の強度（照度）を印画紙が感光する最小強度（しきい値）未満に維持できれば、プリントの品位に悪影響を及ぼさない。逆に、最小強度の１００倍程度の強度の光を用いれば十分に短時間で印画紙を感光させることができる。従って、閉（ＣＬＯＳＥ）状態における透過率を１％以下に維持することできる液晶光シャッターは、液晶プリンタの用途に好適に用いられる。 As described above, the liquid crystal optical shutter of the present invention is suitably used for a liquid crystal printer. If the intensity (illuminance) of light applied to the photographic paper can be maintained below the minimum intensity (threshold value) to which the photographic paper is exposed, the print quality is not adversely affected. Conversely, if light having an intensity of about 100 times the minimum intensity is used, the photographic paper can be exposed in a sufficiently short time. Therefore, the liquid crystal optical shutter capable of maintaining the transmittance in the closed state at 1% or less is suitably used for the application of the liquid crystal printer.
上記では、行位相差制御素子が、液晶層と電極を有する基板とで構成される２つの液晶セルを有する場合を説明したが、所定の関係を有する第１液晶層と第２液晶層とを有していれば、行位相差制御素子の構成はこれに限定されない。 In the above description, the case where the row phase difference control element has two liquid crystal cells including a liquid crystal layer and a substrate having electrodes has been described. However, the first liquid crystal layer and the second liquid crystal layer having a predetermined relationship are provided. If so, the configuration of the row phase difference control element is not limited to this.
また、上記では、第１液晶層および第２液晶層がＴＮモード液晶層である場合を例示したが、第１液晶層および第２液晶層は、ＥＣＢモード液晶層であってもよい。ＴＮモード液晶層よりも電圧に対する応答時間が速いので、より高速の光シャッターを作製できる。また、第１液晶層および第２液晶層は、ＯＣＢモード液晶層であってもよい。ＯＣＢモード液晶層はＥＣＢモード液晶層よりも、電圧に対する応答時間がさらに速い。第１液晶層と第２液晶層の配向方向は、例えば、互いに直交するように設定する。 In the above description, the case where the first liquid crystal layer and the second liquid crystal layer are TN mode liquid crystal layers is exemplified, but the first liquid crystal layer and the second liquid crystal layer may be ECB mode liquid crystal layers. Since the response time to voltage is faster than that of the TN mode liquid crystal layer, a higher speed optical shutter can be manufactured. The first liquid crystal layer and the second liquid crystal layer may be OCB mode liquid crystal layers. The OCB mode liquid crystal layer has a faster response time to voltage than the ECB mode liquid crystal layer. The alignment directions of the first liquid crystal layer and the second liquid crystal layer are set to be orthogonal to each other, for example.
本発明の液晶光シャッターアレイは、フルカラープリントが可能な液晶プリンタに広く適用可能である。 The liquid crystal optical shutter array of the present invention is widely applicable to liquid crystal printers capable of full color printing.
１２ 第１偏光板
１４ 第２偏光板
１６ 位相差制御素子
２０ 液晶セル
２０ａ 液晶層
３０ 液晶セル
３０ａ 液晶層
１００ 液晶光シャッタ−
２００ 液晶光シャッタ−
５００ ライン液晶光シャッターアレイ
５０１ 第１行位相差制御素子
５０２ 第２行位相差制御素子
５０１ａ 位相差制御素子部
５０１ｂ 位相差制御素子部
５０１ａｈ 開口部（液晶光シャッター部）
５０１ｂｈ 開口部（液晶光シャッター部）
５０２ａｈ 開口部（液晶光シャッター部）
５０２ｂｈ 開口部（液晶光シャッター部）
５１２ 偏光板
５１４ 偏光板
５１５ ガラス基板
５１６ ガラス基板
５１７ ガラス基板
５１８ ブラックマトリクス
５２０ 第１液晶セル
５２０Ａ 第１液晶層
５２０ａ１ 第１液晶領域
５２０ａ２ 第１液晶領域
５２１ａ 配向膜
５２１ｂ 配向膜
５２２ａ 透明電極
５２２ｂ 透明電極
５３０ 第２液晶セル
５３０Ａ 第２液晶層
５３０ａ１ 第２液晶領域
５３０ａ２ 第２液晶領域
５３１ａ 配向膜
５３１ｂ 配向膜
５３２ａ 透明電極
５３２ｂ 透明電極
12 First Polarizing
200 Liquid crystal light shutter
500 line liquid crystal
501bh opening (liquid crystal light shutter)
502ah opening (liquid crystal light shutter)
502bh opening (liquid crystal light shutter)
512
Claims (10)
前記複数の位相差制御素子部は、それぞれ、
互いに重ね合わせて配置され、それぞれが電気的にオン状態とオフ状態とで切り替えられる第１液晶領域および第２液晶領域を備え、
前記複数の位相差制御素子部のそれぞれが有する前記第１液晶領域および前記第２液晶領域は、前記複数の行位相差制御素子ごとに、
それぞれ、前記複数の位相差制御素子部に対して共通に設けられた第１液晶層および第２液晶層の一部の領域であって、前記第１液晶層および前記第２液晶層のいずれか一方は、一対の共通電極によってオン状態とオフ状態とが制御され、
他方は１つの共通電極と、前記複数の位相差制御素子部ごとに設けられたセグメント電極とによってオン状態とオフ状態とが制御され、
前記第１および第２液晶領域が共にオフ状態にある場合において、前記第１液晶領域側から入射した直線偏光が前記第２液晶領域を通過したときの偏光状態が、前記第１液晶領域に入射したときの偏光状態と同じであり、
前記第１および第２液晶領域が共にオン状態にある場合においても、前記第１液晶領域側から入射した直線偏光が前記第２液晶領域を通過したときの偏光状態が、前記第１液晶領域に入射したときの偏光状態と同じであり、且つ、
前記第１および第２液晶領域が共にオン状態からオフ状態に変化する過渡期間においても前記第１液晶領域側から入射した直線偏光が前記第２液晶領域を通過したときの偏光状態が前記第１液晶領域に入射したときの偏光状態と同じに維持され、
前記第１および第２液晶層は、それぞれ、オン状態またはオフ状態において、入射した直線偏光の偏光方向を９０度回転させる、ライン液晶光シャッターアレイと、光源ユニットとを有する液晶プリンタヘッドであって、
前記光源ユニットは互いに異なる色光を出射する第１光源と第２光源とを有し、前記ライン液晶光シャッターアレイが有する前記複数の行位相差制御素子が第１行位相差制御素子と第２行位相差制御素子とを含む液晶プリンタヘッドの制御方法であって、
（ａ）前記第１光源を選択的に点灯し、前記第１光源が点灯状態にある間に、
（ａ−１）前記第１行位相差制御素子が有する前記複数の位相差制御素子部の少なくとも１つについて、ともにオフ状態にある前記第１液晶領域および前記第２液晶領域の一方をオフ状態からオン状態に変化させて、前記一方をオン状態にし、且つ、前記他方をオフ状態にする工程と、
（ａ−２）前記工程（ａ−１）によってオン状態にされた前記一方をオン状態に維持するとともに、前記他方をオフ状態からオン状態に変化させて、前記一方および前記他方をともにオン状態にする工程と、
（ａ−３）前記工程（ａ−２）によってともにオン状態にされた前記一方および前記他方にそれぞれをオフ状態にするＬＯＷ電圧を同時に印加して、前記一方および前記他方をオン状態からオフ状態に変化させる工程と、
（ｂ）前記工程（ａ−３）において、前記一方および前記他方がともにオン状態にある場合、または前記一方および前記他方をオン状態からオフ状態に変化させている間に、前記第１光源を消灯するとともに前記第２光源を選択的に点灯し、前記第２光源が点灯状態にある間に、
（ｂ−１）前記第２行位相差制御素子が有する前記複数の位相差制御素子部の少なくとも１つについて、ともにオフ状態にある前記第１液晶領域および前記第２液晶領域の一方をオフ状態からオン状態に変化させて、前記一方をオン状態にし、且つ、前記他方をオフ状態にする工程と、
（ｂ−２）前記工程（ｂ−１）によってオン状態にされた前記一方をオン状態に維持するとともに、前記他方をオフ状態からオン状態に変化させて、前記一方および前記他方をともにオン状態にする工程と、
（ｂ−３）前記工程（ｂ−２）によってともにオン状態にされた前記一方および前記他方にそれぞれをオフ状態にするＬＯＷ電圧を同時に印加して、前記一方および前記他方をオン状態からオフ状態に変化させる工程と、
を包含し、前記工程（ｂ−１）が、前記工程（ａ−３）において前記一方および前記他方をオン状態からオフ状態に変化させている間に開始される、制御方法。 A plurality of row phase difference control elements arranged in parallel with incident light, each having a plurality of row phase difference control elements arranged in a line, and the plurality of row phase difference control elements A line liquid crystal optical shutter array having a pair of polarizing plates arranged so as to face each other via the row phase difference control element,
Each of the plurality of phase difference control element units is
A first liquid crystal region and a second liquid crystal region, which are arranged so as to overlap each other and are electrically switched between an on state and an off state,
The first liquid crystal region and the second liquid crystal region included in each of the plurality of phase difference control element units are provided for each of the plurality of row phase difference control elements.
Each of the first liquid crystal layer and a part of the second liquid crystal layer provided in common to the plurality of phase difference control element units, and one of the first liquid crystal layer and the second liquid crystal layer On the other hand, an on state and an off state are controlled by a pair of common electrodes,
On the other hand, an on state and an off state are controlled by one common electrode and a segment electrode provided for each of the plurality of phase difference control element units,
When both the first and second liquid crystal regions are in the off state, the polarization state when the linearly polarized light incident from the first liquid crystal region side passes through the second liquid crystal region is incident on the first liquid crystal region. Is the same as the polarization state when
Even when both the first and second liquid crystal regions are in the ON state, the polarization state when the linearly polarized light incident from the first liquid crystal region side passes through the second liquid crystal region is the first liquid crystal region. It is the same as the polarization state when incident, and
Even in a transition period in which both the first and second liquid crystal regions change from the on state to the off state, the polarization state when the linearly polarized light incident from the first liquid crystal region side passes through the second liquid crystal region is the first state. Maintains the same polarization state when entering the liquid crystal region,
The first and second liquid crystal layers are liquid crystal printer heads each having a line liquid crystal light shutter array and a light source unit that rotate the polarization direction of incident linearly polarized light by 90 degrees in an on state or an off state, respectively. ,
The light source unit includes a first light source and a second light source that emit different color lights, and the plurality of row phase difference control elements included in the line liquid crystal optical shutter array are a first row phase difference control element and a second row. and a phase difference control device and a control method of including a liquid crystal printer heads,
(A) selectively turning on the first light source, and while the first light source is in a lighting state,
(A-1) For at least one of the plurality of phase difference control element units included in the first row phase difference control element, one of the first liquid crystal region and the second liquid crystal region both in the off state is turned off. Changing from one to the on state, turning the one on and turning the other off
(A-2) Maintaining the one turned on by the step (a-1) in the on state and changing the other from the off state to the on state so that the one and the other are both in the on state. And the process of
(A-3) A LOW voltage that turns off each of the one and the other both turned on by the step (a-2) is simultaneously applied to change the one and the other from the on state to the off state. A process of changing to
(B) In the step (a-3), when the one and the other are both in the on state, or while the one and the other are changed from the on state to the off state, the first light source is While turning off and selectively turning on the second light source, while the second light source is in a lighting state,
(B-1) For at least one of the plurality of phase difference control element units included in the second row phase difference control element, one of the first liquid crystal region and the second liquid crystal region both in the off state is turned off. Changing from one to the on state, turning the one on and turning the other off
(B-2) Maintaining the one turned on by the step (b-1) in the on state and changing the other from the off state to the on state so that the one and the other are both in the on state. And the process of
(B-3) A LOW voltage that turns off each of the one and the other both turned on by the step (b-2) is simultaneously applied to change the one and the other from the on state to the off state. A process of changing to
And the step (b-1) is started while the one and the other are changed from the on state to the off state in the step (a-3).
（ｃ）前記工程（ｂ−３）において、前記一方および前記他方がともにオン状態にある場合、または前記一方および前記他方をオン状態からオフ状態に変化させている間に、前記第２光源を消灯するとともに前記第３光源を選択的に点灯し、前記第３光源が点灯状態にある間に、
（ｃ−１）前記第１行位相差制御素子が有する前記複数の位相差制御素子部の少なくとも１つについて、ともにオフ状態にある前記第１液晶領域および前記第２液晶領域の一方をオフ状態からオン状態に変化させて、前記一方をオン状態にし、且つ、前記他方をオフ状態にする工程と、
（ｃ−２）前記工程（ｃ−１）によってオン状態にされた前記一方をオン状態に維持するとともに、前記他方をオフ状態からオン状態に変化させて、前記一方および前記他方をともにオン状態にする工程と、
（ｃ−３）前記工程（ｃ−２）によってともにオン状態にされた前記一方および前記他方にそれぞれをオフ状態にするＬＯＷ電圧を同時に印加して、前記一方および前記他方をオン状態からオフ状態に変化させる工程と、
を包含し、前記工程（ｃ−１）が、前記工程（ｂ−３）において前記一方および前記他方をオン状態からオフ状態に変化させている間に開始される、請求項１に記載の制御方法。 The light source unit further includes a third light source that emits colored light different from the first and second light sources,
(C) In the step (b-3), when the one and the other are both in the on state, or while the one and the other are being changed from the on state to the off state, the second light source is While turning off and selectively turning on the third light source, and while the third light source is in a lighting state,
(C-1) For at least one of the plurality of phase difference control element units included in the first row phase difference control element, one of the first liquid crystal region and the second liquid crystal region both in the off state is turned off. Changing from one to the on state, turning the one on and turning the other off
(C-2) Maintaining the one turned on by the step (c-1) in the on state and changing the other from the off state to the on state so that the one and the other are both in the on state. And the process of
(C-3) A LOW voltage that turns off each of the one and the other both turned on by the step (c-2) is simultaneously applied to change the one and the other from the on state to the off state. A process of changing to
Encompasses the step (c-1) is, the step (b-3) is started while changing the off-state the one and the other from its on state in the control according to claim 1 Method.
（ｄ−１）前記工程（ｂ−１）を行う工程と、
（ｄ−２）前記工程（ｂ―２）を行う工程と、
（ｄ−３）前記工程（ｂ−３）を行う工程と、
（ｅ）前記工程（ｄ−３）において、前記一方および前記他方がともにオン状態にある場合、または前記一方および前記他方をオン状態からオフ状態に変化させている間に、前記第１光源を消灯するとともに前記第２光源だけを選択的に点灯し、前記第２光源が点灯状態にある間に、
（ｅ−１）前記工程（ａ−１）を行う工程と、
（ｅ−２）前記工程（ａ―２）を行う工程と、
（ｅ−３）前記工程（ａ−３）を行う工程と、
（ｆ）前記工程（ｅ−３）において、前記一方および前記他方がともにオン状態にある場合、または前記一方および前記他方をオン状態からオフ状態に変化させている間に、前記第２光源を消灯するとともに前記第３光源だけを選択的に点灯し、前記第３光源が点灯状態にある間に、
（ｆ−１）前記工程（ｂ−１）を行う工程と、
（ｆ−２）前記工程（ｂ―２）を行う工程と、
（ｆ−３）前記工程（ｂ−３）を行う工程と、
を包含し、
前記工程（ｄ−１）が、前記工程（ｃ−３）において前記一方および前記他方をオン状態からオフ状態に変化させている間に開始され、
前記工程（ｅ−１）が、前記工程（ｄ−３）において前記一方および前記他方をオン状態からオフ状態に変化させている間に開始され、
前記工程（ｆ−１）が、前記工程（ｅ−３）において前記一方および前記他方をオン状態からオフ状態に変化させている間に開始される、請求項２に記載の制御方法。 (D) In the step (c-3), when the one and the other are both in the on state, or while the one and the other are changed from the on state to the off state, the third light source is While turning off and selectively turning on only the first light source, while the first light source is in a lit state,
(D-1) performing the step (b-1);
(D-2) performing the step (b-2);
(D-3) performing the step (b-3);
(E) In the step (d-3), when the one and the other are both in the on state, or while the one and the other are changed from the on state to the off state, the first light source is turned on. While turning off and selectively turning on only the second light source, and while the second light source is in a lit state,
(E-1) performing the step (a-1);
(E-2) performing the step (a-2);
(E-3) performing the step (a-3);
(F) In the step (e-3), when both the one and the other are in the on state, or while the one and the other are changed from the on state to the off state, the second light source is turned on. While turning off and selectively turning on only the third light source, while the third light source is in a lighting state,
(F-1) performing the step (b-1);
(F-2) performing the step (b-2);
(F-3) performing the step (b-3);
Including
The step (d-1) is started while the one and the other are changed from the on state to the off state in the step (c-3),
The step (e-1) is started while changing the one and the other from the on state to the off state in the step (d-3),
The control method according to claim 2 , wherein the step (f-1) is started while the one and the other are changed from an on state to an off state in the step (e-3).
（ｇ−１）前記工程（ａ−１）を行う工程と、
（ｇ−２）前記工程（ａ―２）を行う工程と、
（ｇ−３）前記工程（ａ−３）を行う工程と、
を包含し、
前記工程（ｇ−１）が、前記工程（ｆ−３）において前記一方および前記他方をオン状態からオフ状態に変化させている間に開始される、請求項３に記載の制御方法。 (G) In the step (f-3), when the one and the other are both in the on state, or while the one and the other are being changed from the on state to the off state, the third light source is While turning off and selectively turning on only the first light source, while the first light source is in a lit state,
(G-1) performing the step (a-1);
(G-2) performing the step (a-2);
(G-3) performing the step (a-3);
Including
The control method according to claim 3 , wherein the step (g-1) is started while the one and the other are changed from an on state to an off state in the step (f-3).
前記第１液晶層と前記第２液晶層との重ね合わせ角度の誤差Δψが、｜Δψ｜≦５°の関係を満足し、 An error Δψ in an overlapping angle between the first liquid crystal layer and the second liquid crystal layer satisfies a relationship of | Δψ | ≦ 5 °,
前記第１液晶層のチルト角α１と前記第２液晶層のチルト角α２とが、｜α１−α２｜≦６°の関係を満足し、 The tilt angle α1 of the first liquid crystal layer and the tilt angle α2 of the second liquid crystal layer satisfy a relationship of | α1-α2 | ≦ 6 °,
前記第１液晶層のツイスト角φ１と、前記第２液晶層のツイスト角φ２とが、｜φ１−φ２｜≦５°の関係を満足し、 The twist angle φ1 of the first liquid crystal layer and the twist angle φ2 of the second liquid crystal layer satisfy a relationship of | φ1-φ2 | ≦ 5 °,
前記第１液晶層を構成する液晶材料の自然ピッチ長ｐ１と前記第２液晶層を構成する液晶材料の自然ピッチ長ｐ２とが、｜ｐ１−ｐ２｜≦１μｍの関係を満足する、請求項７に記載の液晶プリンタヘッド。 The natural pitch length p1 of the liquid crystal material constituting the first liquid crystal layer and the natural pitch length p2 of the liquid crystal material constituting the second liquid crystal layer satisfy a relationship of | p1-p2 | ≦ 1 μm. The liquid crystal printer head described in 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004010720A JP4315823B2 (en) | 2004-01-19 | 2004-01-19 | Line liquid crystal optical shutter array and control method thereof, and liquid crystal printer head, control method thereof and printer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004010720A JP4315823B2 (en) | 2004-01-19 | 2004-01-19 | Line liquid crystal optical shutter array and control method thereof, and liquid crystal printer head, control method thereof and printer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005202304A JP2005202304A (en) | 2005-07-28 |
| JP4315823B2 true JP4315823B2 (en) | 2009-08-19 |
Family
ID=34823363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004010720A Expired - Fee Related JP4315823B2 (en) | 2004-01-19 | 2004-01-19 | Line liquid crystal optical shutter array and control method thereof, and liquid crystal printer head, control method thereof and printer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4315823B2 (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008096481A (en) * | 2006-10-06 | 2008-04-24 | Stanley Electric Co Ltd | Field sequential liquid crystal display device |
| WO2010098341A1 (en) * | 2009-02-26 | 2010-09-02 | 日本電気株式会社 | Liquid crystal shutter and liquid crystal shutter eye glasses |
| US8619204B2 (en) | 2009-06-19 | 2013-12-31 | Nec Corporation | Liquid crystal shutter and liquid crystal shutter eyeglass |
| JP7035310B2 (en) * | 2016-12-05 | 2022-03-15 | Dic株式会社 | Liquid crystal electro-optic element |
| CN111580314B (en) * | 2020-06-16 | 2023-07-18 | 京东方科技集团股份有限公司 | Dimming module, dimming controllable device, vehicle and dimming method |
-
2004
- 2004-01-19 JP JP2004010720A patent/JP4315823B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2005202304A (en) | 2005-07-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8208079B2 (en) | Optical compensator, liquid crystal display system, and projection type liquid crystal display system and production method and adjustment method of display system | |
| US7894029B2 (en) | Apparatus for optically arranging surface of alignment film and method for manufacturing liquid crystal display device using the same | |
| US5805274A (en) | Photographic printer utilizing a photoactivated liquid-crystal light valve in order to enhance image processing | |
| JP2003302617A (en) | Image display device | |
| US5424802A (en) | Photographic printer | |
| JP4315823B2 (en) | Line liquid crystal optical shutter array and control method thereof, and liquid crystal printer head, control method thereof and printer | |
| JP3705869B2 (en) | Digital image forming device | |
| JP2005195916A (en) | Liquid crystal optical shutter, line liquid crystal optical shutter array, and controlling method of the line liquid crystal optical shutter array | |
| KR101187791B1 (en) | Print head and image forming apparatus employing the same | |
| JPS6227720A (en) | Dot image forming method | |
| JP2000171908A (en) | Photographic printing device | |
| KR102665879B1 (en) | Digital exposing device having liquid shutter array and method for exposing using the same | |
| JP2792875B2 (en) | LCD color printer | |
| EP1049318B1 (en) | Photographic digital printer with subtractive-color linear array of light modulators | |
| US8054389B2 (en) | Liquid crystal display apparatus having particular optical compensation layers | |
| US8023050B2 (en) | Optical device and projector | |
| JPH10333107A (en) | Solid scan type optical writing device | |
| JPH10175326A (en) | Solid-state scanning type optical writing apparatus | |
| JP3587079B2 (en) | Printing apparatus and photographic processing apparatus provided with the same | |
| JP2001242564A (en) | Image printing method, image printer and photographic processing device | |
| US20020015089A1 (en) | Solid scanning optical writing device and driving method for said device | |
| JPH04146426A (en) | Liquid crystal exposing device | |
| JPH04147247A (en) | Liquid crystal exposing device | |
| JP2003029348A (en) | Device and method for printing | |
| JPS62115415A (en) | Image forming device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060125 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080307 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080708 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080905 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081209 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090129 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090519 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090519 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4315823 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120529 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120529 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130529 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140529 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |