JP2001264886A - カラー露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 連続的に移動する感光紙上で、赤、緑、青色
の各カラー光を、色ずれと結像ぼけ無しで精度よ重ね露
光させる、小型のカラー露光装置を提供すること。 【解決手段】 赤、緑、青色のカラー光が時間をずらし
て順次露光を繰り返すカラー光源と、各カラー光に対応
した少なくとも３列の画素列を有する光シャッターアレ
イ１４との間に、光の光路を変換する変換手段を備え
る。画素列毎にカラー光源からの各カラー光に同期する
とともに、画像データに応じて開閉し、感光紙上に、各
画素に対応する領域毎に赤、緑、青色の光で露光する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光プリンターに用い
るプリントヘッドに係わり、さらに詳しくは感光体上に
フルカラープリントが可能なカラー露光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラー露光装置の光シャッターアレイと
して、多数の液晶画素を有する液晶シャッターアレイを
例にあげて説明をする。液晶シャッターアレイの液晶画
素をオン、オフして、感光紙上に複数色の変調されたカ
ラー光を照射させ、カラー画像を書き込む方法は、例え
ば、特開平２−１６９２７０号公報に記載されている。

【０００３】この方法は、図６に示すように、球面レン
ズ６２によって白色光源６１を線状に集光させる光学系
の中に、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）色の光を透過さ
せる３つの列シャッターを構成要素とするカラー液晶シ
ャッター６３を配置させ、さらに、光が線状に焦光され
る位置には、多数個の画素エレメントが１列に並んだ白
黒の液晶シャッターアレイ６４を配置させる構成となっ
ている。前述の構成の基で、赤、緑、青色の各液晶列シ
ャッターの開閉に同期して、白黒の液晶シャッターアレ
イ内の画素エレメントを各色情報に応じて開閉させてい
る。また、色情報に応じて開閉する液晶シャッターの、
画素１ライン分の書き込み時間は感光体である感光紙６
４の移動時間にほぼ一致させている。

【０００４】前記方法の利点は、精度の高いカラー露光
を維持しながら、かつ、感光紙を連続的に移動するた
め、短時間のプリントが可能であることにある。すなわ
ち、赤、緑、青色の光を透過させる３つの列シャッター
の配置が、感光紙の移動方向に対してずれているので、
球面レンズによって白黒の液晶シャッターアレイ上に線
状に集光された赤、緑、青色の各カラーは感光紙が移動
しない時は、白黒の液晶シャッターアレイと感光紙との
間に距離があるため、感光紙上でわずかに位置ずれして
順次光照射されるが、実際には感光紙の連続移動によ
り、順次選択される３つの赤、緑、青色のカラー光は感
光紙上でほぼ位置ずれすることなく重なりあって多重照
射されることになるためである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た公報の方法も、球面レンズを用いて集光した光をカラ
ー液晶シャッターアレイによってカラー光に変更し、こ
れを白黒の液晶シャッターアレイを通過させて感光紙上
に到達する過程で、焦点ぼけを生じる原理的欠点があ
る。この焦点ぼけを減少させるために、球面レンズの焦
点距離を大きくしたりすると光路長が大きくなり、光学
系を含んだカラー露光装置が大型化してしまい、コスト
も高くなってしまう。

【０００６】したがって、本発明は上述の問題点を解決
し、連続的に移動する感光紙上で焦点ぼけ無しに、赤、
緑、青色の各カラー光を感光紙上の同一点上で精度よ重
ね露光させ、高画質で短時間のプリントを可能にさせる
低コストでコンパクトなカラー露光装置を提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のカラー露光装置は、カラー光の光路を変更する変換
手段を設け、この変換手段は光源と光シャッターアレイ
の間に配置し、光源からのカラー光を変換手段に入射
し、変換手段からの出射光を直接光シャッターアレイへ
供給したことを特徴としている。

【０００８】また光源は発光源とシャッターとを有し、
このシャッターの出射光を変換手段に入射していること
を特徴としている。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の光シャッターアレイ内に
は３列の画素列を設け、画素列内の画素は、順次照射さ
れる赤、緑、青色の光に同期して開閉する。本発明の構
成によれば、光源からのカラー光は光路を変更する変換
手段を通過したのち、赤、緑、青色の光が変換手段から
光シャッターアレイに直接順次照射される。したがっ
て、それぞれのカラー光は変換手段を経て線状光とな
り、直接、光シャッターアレイにおける線状の画素列に
照射されるので、光路を変換してからカラー光に変更さ
れるのに比べ、赤、緑、青色の３種のカラー光は光シャ
ッターアレイ上の各色に応じた画素列ごとに精度よく照
射され、よって感光紙上に精度よく露光される。

【００１０】この時、感光紙の移動速度に画素列ごとの
画素の開閉時間を掛けた感光紙の移動距離が赤、緑、青
色の３種の画素列ピッチに等しくなるように設定するこ
とにより、感光紙上の１絵素上で赤、緑、青色の光をき
れいに重ね合わせることが可能となり、色ずれのない高
画質のプリントを提供することができる。

【００１１】また、赤、緑、青色のカラー光が時間をず
らして順次露光を繰り返す発光源として、ハロゲンラン
プ点光源と赤、緑、青色のシャッターが付着した小型の
カラー液晶シャッターとを配置しており、光路を変換す
る変換手段を、このカラー液晶シャッターと光シャッタ
ーアレイの間に配置する。また、光シャッターアレイと
感光体の間に、セルフォックレンズアレイを配置させて
もよい。カラー光を変換手段によって線状光とし、変換
手段からの出射光を光シャッターアレイで線画像に形成
し、感光紙上へ露光するため、ハロゲンランプ点光源か
ら感光紙上にカラー光を照射する光学系の小型、低コス
ト化が可能である。

【００１２】変換手段として、点光源を線状光に変換可
能なアクリルロッドを使用することができる。すなわ
ち、ハロゲン白色光源を色分離するカラー液晶シャッタ
ーの大きさは、たかだかアクリルロッド端面を覆うサイ
ズであればよく、感光紙上へのプリント幅に比べ格段に
小型化する。また、カラー液晶プリントヘッドの構成要
素であるハロゲン光源、色分離のカラー液晶シャッタ
ー、アクリルロッド、光シャッターアレイとして白黒液
晶シャッターアレイ、セルフォックレンズアレイの各エ
レメントはそれぞれ光の光路に沿ってほとんど密着して
配置され、光の結像や集光のための特別の光路長を必要
としないので、非常にコンパクトで低コストのカラー光
書き込みヘッドとなる。

【００１３】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図１は本発明のカラー露光装置の一実施例を表す模
式説明図である。発光源としてハロゲンランプ点光源１
１からの白色光は、シャッターであるカラー液晶シャッ
ター１２により、赤、緑、青色の光に分離され、時間を
ずらして連続的に変換手段であるアクリルロッド１３の
端面に照射される。前記アクリルロッドは光の出射面を
除いてアルミなどが蒸着された反射箔で覆われおり、ロ
ッド端面から入射した光を効率的に線状光に変える働き
を持つ。したがって、光シャッターアレイとして白黒液
晶シャッターアレイ１４には赤、緑、青色の線状光が時
間をずらして連続的に照射される。

【００１４】その際、白黒シャッターアレイ内には赤、
緑、青色に対応した３列の画素列があるが、それぞれ、
指定されたカラー光のみ透過可能であるように駆動され
る。例えば、赤色の線状光が照射される時には、赤色に
対応した１画素列のみ透過可能で、他の２列の画素列は
暗状態に維持される。そして、白黒液晶シャッターアレ
イで変調される赤、緑、青色の各線状光はセルフォック
レンズアレイ１５によって、ポラロイド社製のスペクト
ラ・インスタントフィルムなどの感光紙上に結像され
る。この時、感光紙は白黒液晶シャッターアレイに対す
る相対的な移動により、赤、緑、青色の各線状光は感光
紙上の同一の場所で順次露光されることになり、色ずれ
のない高品質のプリント画像が得られる。

【００１５】なお、前述の２種の液晶シャッター（カラ
ー液晶シャッター１２、白黒液晶シャッターアレイ１
４）には、短時間のプリント時間を達成するために、１
０キロヘルツ程度の交流電圧の印加によって、ミリ秒単
位で高速応答するスーパーツイステッドネマチック型液
晶を用いた。図２は白色光を色分離するためのカラー液
晶シャッターの模式図であり、赤、緑、青色に対応する
３つの領域に分割された透明電極付き上ガラス基板２３
と、全面べたの透明電極付き下ガラス基板２５の間にね
じれ角度が２４０度ツイストで、５．５ミクロンの液晶
層２４を挟み、また、偏光軸が直交するように上偏光板
２２と下偏光板２６が配置され、さらに、赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）色のカラーシャッター２１を上偏光板
２２上に配置して構成されている。

【００１６】赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）色のカラー
シャッターの面積は感光紙の色感度、液晶層の色、ハロ
ゲン光などに合わせてその比率を調整するが、本実施例
の場合赤、緑、青の順番で面積を広くして色バランスの
よいプリント画像を得るようにしている。以上述べた色
を分離するカラー液晶シャッターは１．２センチ角の小
さな外形サイズで、３ミリ秒毎に赤、緑、青の透過光を
アクリルロッドの端面に順次照射していく。

【００１７】図３はアクリルロッドから３ミリ秒毎に順
次出射する赤、緑、青色の線状光を色信号に応じて変調
する白黒液晶シャッターアレイの画素配置を示す模式平
面図であり、６４０本の信号電極３１と３本の走査電極
３２との交差により、１９２０個の１４０ミクロンサイ
ズの白黒画素が形成されている。赤色の線状光が照射さ
れる３ミリ秒間は走査電極Ｔ１上の画素のみ画像信号に
応じて変調され、走査電極Ｔ２とＴ３上の画素はすべて
暗状態にセットされている。次に、緑色の線状光が照射
される３ミリ秒間は走査電極Ｔ２上の画素のみ変調さ
れ、走査電極Ｔ１とＴ３上の画素は暗状態にセットされ
ている。最後に、青色の線状光が照射される３ミリ秒間
は走査電極Ｔ３上の画素のみ変調され、走査電極Ｔ１と
Ｔ２上の画素は暗状態にセットされている。

【００１８】上記繰り返しが３ミリ秒毎に感光紙と相対
的に移動する白黒液晶シャッターアレイ上で起こり、フ
ルカラー画像を書き込んでいく。図４は白黒液晶シャッ
ターアレイ上の画素を前述した動作で動かすための実際
の駆動波形である。信号電極（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、・・
・）には３ミリ秒毎に明状態の選択には零電圧、暗状態
の選択には１２ボルト１０キロヘルツの交流波形をそれ
ぞれ印加する。なお、３ミリ秒の選択時間内で零電圧期
間と交流電圧期間との比率を変えれば中間調の選択波形
となる。

【００１９】一方、３本の走査電極（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ
３）には９ミリ秒毎に２４ボルトの交流電圧と零電圧が
２対１の時間比率で印加され、零電圧の期間は各走査電
極の順番にしたがってって３ミリ秒ずつずれている。こ
れは３本の走査電極上の画素列を３ミリ秒毎に順次選択
するためで、信号電極を通じて印加されるが画像データ
は走査電極電圧が零電圧の期間の時のみ液晶画素を変調
可能である。逆に、２４ボルトの交流電圧が印加されて
いる時は信号電極にどのようなデータ信号が印加されて
も、液晶画素に印加される電圧が１２ボルト以上とな
り、暗状態にセットされる。

【００２０】前述の駆動方法により、赤、緑、青色の各
線状光は白黒液晶シャッターアレイ内の３つの走査電極
上における画素列によって順次変調され、セルフォック
レンズアレイを通して、相対的に移動している感光紙上
へ色ずれすることなく結像した。なお、ポラロイド社製
スペクトラインスタントフィルムを用いたプリント実験
では、画素数６４０×４００で各色６４階調のフルカラ
ーの画像プリントを約４秒で形成することができた。

【００２１】なお、白黒液晶シャッターアレイの画素列
数は３列以上の場合にも適用可能である。例えば、図５
に示すように、４本の走査電極５２（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ
３、Ｔ４）と多数本の信号電極５１（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ
３、・・・）とで形成される白黒液晶シャッターアレイ
においては、赤（Ｒ）色の線状光の変調は２本の走査電
極Ｔ１、Ｔ２と各信号電極群の組み合わせで行い、緑
（Ｇ）色の線状光の変調には走査電極Ｔ２、Ｔ３と信号
電極群の組み合わせで行い、青（Ｂ）色の線状光には走
査電極Ｔ３、Ｔ４と信号電極群の組み合わせで変調を行
う。この方法は、感光紙上に各カラー線状光を露光する
際に光の照射密度を高めることが可能で、光源の強度が
弱い時に極めて有効である。

【００２２】

【発明の効果】以上の実施例で述べたように、本発明の
カラー露光装置は赤、緑、青色のカラー光が時間をずら
して順次露光を繰り返す光源と赤、緑、青色のカラー画
像に対応した少なくとも３列の画素列を有する光シャッ
ターアレイとの間に、カラー光の光路を変換する変換手
段を設け、カラー光を線状光に変換し、直接光シャッタ
ーアレイに入射するため、連続的に移動する感光紙上に
赤、緑、青色の各色を色ずれ無しに精度よく重ね露光す
ることができ、高画質のフルカラー画像プリントを短時
間で提供できる。さらに、本発明のカラー露光装置は
赤、緑、青色のカラー光が時間をずらして順次露光を繰
り返す光源が、ハロゲンランプ点光源と点光源を線状光
に変換するアクリルロッドの間に赤、緑青色のシャッタ
ーが付着した小型のカラー液晶シャッターを配置して構
成されているため、コンパクトで低コストなカラー液晶
プリントヘッドとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラー露光装置の実施例を示す模式図
である。

【図２】本発明に係わるカラー液晶シャッターの実施例
を示す模式図である。

【図３】本発明に係わる白黒液晶シャッターアレイの実
施例を示す模式平面図である。

【図４】本発明に係わる白黒液晶シャッターアレイの駆
動波形図である。

【図５】本発明に係わる白黒液晶シャッターアレイの別
の実施例を示す模式平面図である。

【図６】従来のカラー液晶プリント装置の実施例を示す
模式図である。

【符号の説明】

１１ ハロゲンランプ １２ カラー液晶シャッター １３ アクリルロッド １４ 白黒液晶シャッターアレイ １５ セルフォックレンズアレイ １６ 感光紙 ２１ カラーシャッター ２２ 上偏光板 ２３ 透明電極付き上ガラス基板 ２４ 液晶層 ２５ 透明電極付き下ガラス基板 ２６ 下偏光板 ３１ 信号電極 ３２ 走査電極 ３３ 白黒画素 ５１ 信号電極 ５２ 走査電極 ６１ 白色光源 ６２ 球面レンズ ６３ カラー液晶シャッター ６４ 白黒液晶シャッター ６５ 感光紙

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源からのカラー光を光シャッターアレ
   イで制御し、制御された光を感光体上に露光するカラー
   露光装置において、前記カラー光の光路を変換する変換
   手段を設け、前記変換手段は光源と光シャッターアレイ
   の間に配置し、光源からのカラー光を変換手段に入射
   し、変換手段からの出射光を光シャッターアレイへ直接
   照射したことを特徴とするカラー露光装置。
2. 【請求項２】 前記光源は発光源とシャッターとを有
   し、前記シャッターの出射光を変換手段に入射している
   ことを特徴とする請求項１に記載のカラー露光装置。
3. 【請求項３】 前記光シャッターアレイは画素列を有
   し、カラー光が前記画素列に対応する感光体を露光する
   ように、前記光シャッターアレイと感光体とは相対的に
   移動し、前記変換手段からの出射光は、前記画素列に対
   応する線状光であることを特徴とする請求項１に記載の
   カラー露光装置。