(57)【要約】【課題】  シャッタオフ時での漏れ光の影響を排除でき、過度的な透過光量の変動、回路ノイズの発生などを抑制できる固体走査型光書込み装置を得る。【解決手段】  電気光学効果を有する複数の光シャッタ素子を主走査方向に並置し、光源から放射されたＲ，Ｇ，Ｂ光を、光シャッタ素子への電圧印加によって変調し、感光材上に画像を形成する固体走査型光書込み装置。光シャッタ素子の共通電極及び個別電極には光の波長に応じた電圧が印加される。正電界駆動時において、個別電極にはＶｏｐＢが印加され、共通電極には、Ｒ露光時には−ＶｂｉａｓＲ、Ｇ露光時には−ＶｂｉａｓＧ、Ｂ露光時には０Ｖが印加される。【選択図】  図５
2006227287.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気光学効果を有する複数の光シャッタ素子を主走査方向に並置した光シャッタモジュールと、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの波長の光を順次に切り換えて光シャッタ素子を照射する光源と、光シャッタ素子に電界を印加するための共通電極及び個別電極と、共通電極及び個別電極に光源から照射される光の波長に応じた電圧を印加して各光シャッタ素子をオン／オフさせる駆動回路と、を備え、
光シャッタ素子にＲ，Ｇ，Ｂのうち少なくとも一つの光が照射されるとき、シャッタオン時の印加電圧極性とシャッタオフ時の印加電圧極性とが同一であること、
を特徴とする固体走査型光書込み装置。
【請求項２】
光シャッタ素子にＢ光が照射されるとき、シャッタオフ時に印加される電圧が０Ｖであることを特徴とする請求項１に記載の固体走査型光書込み装置。
【請求項３】
光シャッタ素子にＲ，Ｇ，Ｂのうち少なくとも一つの光以外の波長の光が照射されるとき、シャッタオフ時に微小な電圧が印加されることを特徴とする請求項１に記載の固体走査型光書込み装置。
【請求項４】
シャッタオフ時に微小な電圧が印加される波長の光はＢ光であることを特徴とする請求項３に記載の固体走査型光書込み装置。
【請求項５】
所定ラインの走査ごとに光シャッタ素子に印加される電圧の極性が反転されることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の固体走査型光書込み装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体走査型光書込み装置、特に、電気光学効果を有する複数の光シャッタ素子を主走査方向に並置した光シャッタモジュールによって光源から放射された光を変調し、印画紙などの感光材上に画像を描画する固体走査型光書込み装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、銀塩感材を用いた印画紙やフィルムにカラー画像を形成するために、電気光学効果を有する材料であるＰＬＺＴやＬｉＮｂＯ3からなる多数の光シャッタ素子を主走査方向に配列し、Ｒ，Ｇ，Ｂ光を順次１画素ずつオン／オフ制御する固体走査型光書込み装置が種々提供されている。
【０００３】
従来の固体走査型光書込み装置にあっては、特許文献１，２に記載されているように、光シャッタ素子の共通電極及び個別電極に印加する電圧の極性を、例えば１走査ラインごとに切り換えるようにしている。
【０００４】
しかしながら、このような従来の装置においては、印加電圧極性の切換え時及び光シャッタ素子のオンからオフへの切換え時に素子に印加される電界極性が切り換わるため、過度的にシャッタ特性の劣化が見られた。また、駆動回路の電源に要求される電圧が高くなり、応答性の劣化と過度ノイズが画像に及ぼす影響が無視できなくなっている。さらに、光シャッタ素子のオフ時の特性（漏れ光の存在）が、感度の低いＲ光に対して感度の高いＢ光で劣化することが顕著であった。
【０００５】
このような問題点につき、以下に具体的に説明する。ＰＬＺＴからなる光シャッタ素子において、駆動電圧ＶＤと透過光量（透過率）とは図８に示す関係にある。透過光量が最大となる電圧を半波長電圧±ＶＤｏｐと称し、通常この半波長電圧±ＶＤｏｐを印加する状態（オン）と印加しない状態（オフ）を利用してシャッタ動作を実現している。
【０００６】
この半波長電圧±ＶＤｏｐは光源色の波長によって異なり、波長の長い光ほど半波長電圧±ＶＤｏｐが高くなる。即ち、±ＶＤｏｐはＲ＞Ｇ＞Ｂとなる。従って、半波長電圧±ＶＤｏｐを光源色ごとに最適値に切り換えて駆動することが必要である。
【０００７】
また、光シャッタ素子はヒステリシス特性を有し、駆動電圧の継続的な印加によって履歴現象を呈する。そのため、同一方向への継続的な電圧印加は、シャッタ特性を劣化させる原因となっていた。そこで、光シャッタ素子への印加電圧の極性を走査ラインごとに反転させる方式が採用されている。
【０００８】
このような反転駆動方式は、従来、図９に示す駆動ＩＣにて制御されている。図９において、１３は光シャッタ素子、１４は個別電極、１５は共通電極である。二つの半導体スイッチＳＷ１を１ラインの描画ごとに同期して切り換えることにより、素子１３に印加される駆動電圧が正／負に切り換えられる。信号ＳＨＴＯＮは光シャッタ素子１３のオン／オフを切り換える。電圧Ｖｄｄは個別電極１４に印加される電圧、Ｖｂｉａｓは共通電極１５に印加されるバイアス電圧である。また、スイッチング素子Ｑ１はオンのとき個別電極１４に電圧Ｖｄｄを印加し、スイッチング素子Ｑ２がオンされると個別電極１４はグランドに落とされる。
【０００９】
前記駆動ＩＣにおける制御状態を表１に示す。表１に示されているように、正電界が印加されるとき、駆動電圧ＶＤはＶｄｄ−Ｖｂ０であり、オフ時には−Ｖｂ０が印加される。負電界が印加されるとき、駆動電圧ＶＤは−Ｖｄｄ＋Ｖｂ０であり、オフ時には＋Ｖｂ０が印加される。
【００１０】
【表１】
2006227287.tif 000003
【００１１】
ところで、駆動電圧Ｖｄｄは、比較的高い電圧（４０〜７０Ｖ）であることと高速露光動作を実現するために、光源色と同期して切り換えることはできない。そのため、個別電極１４にはＲ，Ｇ，Ｂいずれの露光時であっても最大の半波長電圧（Ｒ色に対応する）ＶｏｐＲを印加し、共通電極１５にはＲ露光時には０Ｖ、Ｇ露光時にはＶｂｉａｓＧ（ＶｏｐＲ−ＶｏｐＧ）、Ｂ露光時にはＶｂｉａｓＢ（ＶｏｐＲ−ＶｏｐＢ）となるように印加している。
【００１２】
以上の電圧印加状態（シャッタオン時）を正電界駆動及び負電界駆動の全てにわたって以下の表２に示し、駆動電界パターンを図１０に示す。
【００１３】
【表２】
2006227287.tif 000004
【００１４】
図１０において、点線Ａは個別電極に印加される電圧、実線Ｂは共通電極に印加される電圧を示し、斜線部分が光シャッタ素子への印加電圧である。この図１０から明らかなように、Ｂ露光時のバイアス電圧が高くなり（図１０の領域Ｃ参照）、シャッタオフ時の漏れ光量が大きくなって描画に影響が出やすい傾向にある。これは、光シャッタ素子のヒステリシス特性及び半波長電圧に対する透過光量は波長が短くなるほど感度が高くなることに起因している。
【００１５】
また、光シャッタ素子がオンからオフへ切り換わったときに、駆動電圧極性が切り換わることから、シャッタオフ時には＋ＶＤｏｐから−Ｖｂｉａｓまで電圧が変化することになる。これにて、過度的な透過光量の変動、電圧振幅に依存する回路ノイズの発生といった不具合が生じている。
【００１６】
一方、駆動電圧を０Ｖとしても、図８に示したように透過光量が最低値にはならない。従って、光シャッタ素子の駆動に際しては、この点も考慮しなければならない。
【特許文献１】特開２００１−８８３５３号公報
【特許文献２】特開２００４−５０７００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
そこで、本発明の目的は、シャッタオフ時での漏れ光の影響を排除でき、過度的な透過光量の変動、回路ノイズの発生などを抑制できる固体走査型光書込み装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
以上の目的を達成するため、本発明に係る固体走査型光書込み装置は、電気光学効果を有する複数の光シャッタ素子を主走査方向に並置した光シャッタモジュールと、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの波長の光を順次に切り換えて光シャッタ素子を照射する光源と、光シャッタ素子に電界を印加するための共通電極及び個別電極と、共通電極及び個別電極に光源から照射される光の波長に応じた電圧を印加して各光シャッタ素子をオン／オフさせる駆動回路と、を備え、光シャッタ素子にＲ，Ｇ，Ｂのうち少なくとも一つの光が照射されるとき、シャッタオン時の印加電圧極性とシャッタオフ時の印加電圧極性とが同一であることを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る固体走査型光書込み装置にあっては、光シャッタ素子にＲ，Ｇ，Ｂのうち少なくとも一つの光が照射されるとき、シャッタオン時の印加電圧極性とシャッタオフ時の印加電圧極性とが同一であるため、バイアス電圧が低くて済み、シャッタオフ時の漏れ光量が減少する。また、光シャッタ素子がオンからオフへ切り換わったときの印加電圧の変化も小さくなり、過度的な透過光量の変動、回路ノイズの発生を抑えることができる。
【００２０】
本発明に係る固体走査型光書込み装置において、光シャッタ素子にＢ光が照射されるとき、シャッタオフ時に印加される電圧が０Ｖであることが好ましい。感度の高いＢ露光のシャッタオフ時の電圧を０Ｖに設定することにより、漏れ光の影響による画質劣化を好適に改善することができる。即ち、画質改善のためにＢ露光時の特性に最適化した固体走査型光書込み装置を得ることができる。
【００２１】
また、光シャッタ素子にＲ，Ｇ，Ｂのうち少なくとも一つの光以外の波長の光が照射されるとき、シャッタオフ時に微小な電圧が印加されるようにしてもよい。光シャッタ素子にあっては、駆動電圧を０Ｖとするよりも微小電圧を印加するほうが透過光量が最低値になる。これにて、実質的にシャッタオフ時の特性（漏れ光の抑制）が良好になる。このように、シャッタオフ時に微小な電圧が印加される波長の光はＢ光であることが好ましい。感度の高いＢ光の特性を改善することが高品質の画像を得ることにつながる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係る固体走査型光書込み装置の実施例について、添付図面を参照して説明する。
【００２３】
（固体走査型光書込み装置の概略構成、図１参照）
図１に示す固体走査型光書込み装置は、印画紙や感光フィルムなどの記録媒体上に画像を形成するためのプリントヘッドとして構成したもので、概略、光源ユニット１と、光ファイバアレイ５と、偏光子６と、光シャッタモジュール１０と、検光子７と、結像レンズアレイ８とで構成されている。
【００２４】
光源ユニット１は、描画光であるＲＧＢの三色に分けられた複数のＬＥＤ群１Ｒ，１Ｇ，１Ｂから放射された光を、ダイクロイックミラー２Ｒ，２Ｇ，２Ｂでそれぞれ反射／透過させて光ファイバアレイ５の入射端部５ａに導く。ＬＥＤ群１Ｒ，１Ｇ，１Ｂのオン／オフは駆動回路４にて制御される。
【００２５】
光ファイバアレイ５は、多数の光ファイバ単体を集束したもので、入射端部５ａから入射した光を出射端部５ｂから直線状に出射する。偏光子６と検光子７はクロスニコルに配置され、かつ、各偏光面が各光シャッタ素子へ印加される電界方向に対して４５°になるように配置されている。
【００２６】
光シャッタモジュール１０は、ガラス製の基板１１上にＰＬＺＴからなる複数の光シャッタチップ１２を主走査方向Ｘに配置し、各光シャッタチップ１２に形成されている個々の光シャッタ素子を駆動ＩＣ２０にて駆動する。
【００２７】
（光シャッタ素子の構成、図２及び図３参照）
図２に示すように、光シャッタチップ１２には１画素に対応する多数の光シャッタ素子１３が形成されている。光シャッタ素子１３は２列に配置され、各素子１３が１画素ずつ千鳥状に形成され、２列で主走査方向Ｘに１ラインの画像を形成する。
【００２８】
各光シャッタ素子１３は、立体的な形状とされ、個別電極１４と共通電極１５とが設けられている。ＰＬＺＴはよく知られているように、カー定数の大きい電気光学効果を有する透光性のセラミックスであり、偏光子６で直線偏光された光は、光シャッタ素子１３への電圧印加によって偏光面の回転を生じ、検光子７から出射される。電圧オフ時には透過光の偏光面は回転することなく、このような透過光は検光子７でカットされる。
【００２９】
駆動回路は、概略、図３に示すように構成されており、個別電極１４には駆動ＩＣ２０が接続され、共通電極１５にはバイアス電源に接続されている。
【００３０】
（第１実施例、図４及び図５参照）
第１実施例は、図４に示す駆動ＩＣ２０を備え、シャッタオン時には表３に示す状態で電圧を印加する。駆動ＩＣ２０は図９に示した従来の駆動ＩＣと基本的には同様の構成からなり、共通電極１５に印加されるバイアス電圧Ｖｂｉａｓは負極性とされている。
【００３１】
【表３】
2006227287.tif 000005
【００３２】
表３に示すように、正電界駆動時（偶数ライン描画時）において、個別電極１４にはＲ，Ｇ，Ｂいずれの露光時であっても光源色Ｂに対応する半波長電圧ＶｏｐＢを印加する。そして、共通電極１５には、Ｒ露光時には−ＶｂｉａｓＲ、Ｇ露光時には−ＶｂｉａｓＧ、Ｂ露光時には０Ｖを印加する。
【００３３】
また、負電界印加時（奇数ライン描画時）において、個別電極１４にはＲ，Ｇ，Ｂいずれの露光時であっても０Ｖを印加する。そして、共通電極１５には、Ｒ露光時にはＶｏｐＢ＋ＶｂｉａｓＲ、Ｇ露光時にはＶｏｐＢ＋ＶｂｉａｓＧ、Ｂ露光時にはＶｏｐＢを印加する。
【００３４】
この制御状態での駆動電界パターンは図５に示すとおりであり、点線Ａは個別電極１４に印加される電圧、実線Ｂは共通電極１５に印加される電圧を示し、斜線部分が光シャッタ素子１３への印加電圧である。
【００３５】
このように、負極性のバイアス電圧を印加することにより、光シャッタ素子１３をオンからオフへ切り換えるときに、その印加電圧極性を同一にすることができ、バイアス電圧が低くて済む。特に、本第１実施例では、感度の高いＢ露光時のシャッタオフ時のバイアス電圧が０Ｖであり、シャッタオフ時の漏れ光量が減少し、画像への悪影響を排除できる。また、光シャッタ素子１３がオンからオフへ切り換わったときの印加電圧の変化も小さくなり、過度的な透過光量の変動、回路ノイズの発生を抑えることができる。
【００３６】
（第２実施例、図６及び図７参照）
第２実施例は、図６に示す駆動ＩＣ２０を備え、シャッタオン時には表４に示す状態で電圧を印加する。駆動ＩＣ２０は図９に示した従来の駆動ＩＣと基本的には同様の構成からなり、共通電極１５に印加されるバイアス電圧Ｖｂｉａｓは交番電圧とされている。
【００３７】
【表４】
2006227287.tif 000006
【００３８】
表４に示すように、正電界駆動時（偶数ライン描画時）において、個別電極１４にはＲ，Ｇ，Ｂいずれの露光時であっても光源色Ｂに対応する半波長電圧ＶｏｐＢに電圧Ｖｏｆｆを重畳した電圧を印加する。電圧Ｖｏｆｆは図８に示すように透過光量が最低値となる電圧である。そして、共通電極１５には、Ｒ露光時には−ＶｂｉａｓＲ＋Ｖｏｆｆ、Ｇ露光時には−ＶｂｉａｓＧ＋Ｖｏｆｆ、Ｂ露光時にはＶｏｆｆを印加する。
【００３９】
また、負電界印加時（奇数ライン描画時）において、個別電極１４にはＲ，Ｇ，Ｂいずれの露光時であっても０Ｖを印加する。そして、共通電極１５には、Ｒ露光時にはＶｏｐＢ＋ＶｂｉａｓＲ、Ｇ露光時にはＶｏｐＢ＋ＶｂｉａｓＧ、Ｂ露光時にはＶｏｐＢを印加する。
【００４０】
この制御状態での駆動電界パターンは図７に示すとおりであり、点線Ａは個別電極１４に印加される電圧、実線Ｂは共通電極１５に印加される電圧を示し、斜線部分が光シャッタ素子１３への印加電圧である。
【００４１】
本第２実施例では、前記第１実施例と同様の効果を奏するとともに、共通電極１５に印加されるバイアス電圧に透過光量が最低値となる電圧Ｖｏｆｆを重畳するようにしたため、Ｒ及びＢ露光時のシャッタオフ時に電圧Ｖｏｆｆが印加され、透過光量が最低値になる。これにて、実質的にシャッタオフ時の漏れ光を排除でき、より良質な画像を得ることができる。特に、Ｂ光のシャッタオフ時に微小な電圧Ｖｏｆｆが印加されることから、感度の高いＢ光の特性を改善することができ、高品質の画像を得ることにつながる。
【００４２】
（他の実施例）
なお、本発明に係る固体走査型光書込み装置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る固体走査型光書込み装置の一例を示す斜視図である。
【図２】光シャッタチップを示す斜視図である。
【図３】光シャッタ素子の駆動回路を示すブロック図である。
【図４】第１実施例における光シャッタ素子の駆動ＩＣを示すブロック図である。
【図５】第１実施例における光シャッタ素子への駆動電界パターンを示すチャート図である。
【図６】第２実施例における光シャッタ素子の駆動ＩＣを示すブロック図である。
【図７】第２実施例における光シャッタ素子への駆動電界パターンを示すチャート図である。
【図８】光シャッタ素子の駆動電圧に対する透過率を示すグラフである。
【図９】従来例における駆動ＩＣを示すブロック図である。
【図１０】従来例における光シャッタ素子への駆動電界パターンを示すチャート図である。
【符号の説明】
【００４４】
１…光源ユニット
１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ…ＬＥＤ群
１０…光シャッタアレイ
１３…光シャッタ素子
１４…個別電極
１５…共通電極
２０…駆動ＩＣ
【図１】
2006227287.tif 000007
【図２】
2006227287.tif 000008
【図３】
2006227287.tif 000009
【図４】
2006227287.tif 000010
【図５】
2006227287.tif 000011
【図６】
2006227287.tif 000012
【図７】
2006227287.tif 000013
【図８】
2006227287.tif 000014
【図９】
2006227287.tif 000015
【図１０】
2006227287.tif 000016