JP2002019187A

JP2002019187A - 画像形成方法及び装置

Info

Publication number: JP2002019187A
Application number: JP2000210379A
Authority: JP
Inventors: Kazukuni Kawakami; 千国川上
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2000-07-11
Filing date: 2000-07-11
Publication date: 2002-01-23

Abstract

(57)【要約】【課題】液晶表示パネルを用いて高階調の画像を記録
する。【解決手段】画像形成部１１は、光源１３と液晶表示
パネル１４とからなり、主走査方向に延びたライン状の
光を３色分発生して印画紙１２に３本のラインを記録す
る。液晶表示パネル１４は、主走査方向に多数のピクセ
ルを並べた３色分のピクセルアレイを備えており、各色
分のピクセルアレイには、３色の帯状のカラーフィルタ
がそれぞれ取り付けられている。液晶表示パネル１４
は、画像データに応じて各ピクセルアレイが２回に分け
て駆動される。各駆動時のピクセルの光透過時間の組み
合わせによって１個のドット（画素）の露光量を制御す
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、プリンタ等に用い
られる光学的な画像形成方法及び装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】プリンタ等には、光源と液晶表示パネル
とからなる画像形成装置が用いられている。この液晶表
示パネルには、複数のピクセルがライン状又はマトリッ
クスに形成されている。カラー画像を形成する場合に
は、赤色用ピクセル、緑色用ピクセル、青色用ピクセル
が用いられ、これらは対応する色のフィルタを貼り付け
たものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】液晶表示パネルは、印
加電圧を制御することで透過率を変えているが、そのス
テップ数は３〜１０程度であるため、高階調の画像を表
現することができなかった。さらに、階調数が少ないた
めに、カラー液晶表示パネルでは、表現可能な色の数が
少ないという問題があった。また、液晶表示パネルは、
透過率を一定にして光透過状態の時間（ＯＮ時間）を制
御することで階調表現をすることができるが、この場合
も液晶表示パネルの応答時間が遅いために、やはり階調
数が少ないという問題がある。

【０００４】また、従来の液晶又は発光表示パネルで
は、駆動ビット数が決まっているため、これ以上の階調
数を表現することができなかった。

【０００５】本発明は、上記問題点を解決するためのも
ので、細かな階調表現が可能で、かつ表現可能な色の数
を大幅に増やすことができる画像形成方法及び装置を提
供することを目的とするものである。

【０００６】また、本発明では、ディスプレイの駆動ビ
ット数以上の階調を表現することができる画像形成方法
及び装置を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の画像形成装置では、複数のピクセル
が配列された液晶表示パネルを光源の前方に配置し、各
ピクセルを時系列的に少なくとも２回駆動し、１回目と
２回目との駆動時の各ピクセルの光透過時間の組み合わ
せを画像データに応じて設定することによって、１個の
画素の階調を表現するようにしたものである。

【０００８】請求項２記載の画像形成装置では、複数の
ピクセルが配列された液晶表示パネルを光源の前方に配
置し、各ピクセルを時系列的に少なくとも２回駆動し、
１回目と２回目との駆動時の各ピクセルの透過率の組み
合わせを画像データに応じて設定することによって、１
個の画素の階調を表現するようにしたものである。

【０００９】請求項３記載の画像形成装置では、請求項
１又は２記載の画像形成装置の光源の強度を１回目と２
回目とで変えるようにしたものである。

【００１０】請求項４記載の画像形成装置では、記録紙
を搬送路に沿って搬送する搬送手段と、この搬送路に所
定の間隔を保って配置され、光源透過率の可変な複数の
ピクセルが形成された少なくとも第１及び第２の液晶表
示パネルと、第１及び第２の液晶表示パネルに平行光を
照射する光源と、第１液晶表示パネルを駆動してそのピ
クセルを透過した光源からの光によって記録紙に１回目
の露光を行い、その後に、第２液晶表示パネルを駆動さ
せてそのピクセルを透過した光源からの光によって第２
回目の露光を行わせる制御部と、画像データに応じて第
１及び第２液晶表示パネルの対応するピクセル同士の透
過率の組み合わせを設定する手段とを備えたものであ
る。

【００１１】請求項５記載の画像形成装置では、記録紙
を搬送路に沿って搬送する搬送手段と、この搬送路に所
定の間隔を保って配置され、光源透過率の可変な複数の
ピクセルが形成された少なくとも第１及び第２の液晶表
示パネルと、第１及び第２の液晶表示パネルに平行光を
照射する光源と、第１液晶表示パネルを駆動してそのピ
クセルを透過した光源からの光によって記録紙に１回目
の露光を行い、その後に、第２液晶表示パネルを駆動さ
せてそのピクセルを透過した光源からの光によって第２
回目の露光を行わせる制御部と、画像データに応じて第
１及び第２液晶表示パネルの対応するピクセル同士の光
透過時間の組み合わせを設定する手段とを備えたもので
ある。

【００１２】請求項６記載の画像形成装置では、請求項
４又は５記載の画像形成装置の光源の強度を１回目と２
回目とで変えるようにしたものである。

【００１３】請求項７記載の画像形成方法では、２Ｎビ
ットのデータを上位Ｎビットと下位Ｎビットとに分割
し、各Ｎビットのデータで各ピクセルを２回駆動するよ
うにしたものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１に示すように、本発明の一実
施形態であるプリンタ１０は、画像形成部１１から発生
される３色のライン光が感光材料、例えば印画紙１２に
投影され、主走査方向に延びた３本のラインが記録され
る。画像形成部１１は、光源（バックライト）１３と液
晶表示パネル１４とから構成される。液晶表示パネル１
４は、電圧印加がないときに光遮断状態となる常時閉タ
イプが用いられている。勿論、電圧印加がないときに光
透過状態となる常時開タイプであってもよい。

【００１５】光源１３は、液晶表示パネル１４のパネル
面に対して垂直に入射する平行光を照射する。液晶表示
パネル１４は、印画紙１２に近接して配置されている。
印画紙１２は、搬送手段１５により副走査方向に１ライ
ンずつ間欠的に搬送される。搬送手段１５は、パルスモ
ータ１６と搬送ローラ対１７とからなる。

【００１６】液晶表示パネル１４と印画紙１２との間隔
をできるだけ小さくして、いわゆる密着焼きをすること
で、液晶表示パネル１４と印画紙１２との間に配置され
るセルフォックレンズアレイを省略することができる。

【００１７】図２に示すように、液晶表示パネル１４
は、２枚の偏光板２０，２１、カラーフィルタ２２、２
枚の透明なガラス基板２３，２４、液晶２５、透明な個
別電極２６、透明な共通電極２７、及び駆動回路２８を
備えている。偏光板２０，２１は、両者の偏光軸が直交
するようにガラス基板２３，２４の外側にそれぞれ取り
付けられている。カラーフィルタ２２は、偏光板２０と
その背後のガラス基板２３との間に層設されている。液
晶２５は、ガラス基板２３，２４との間に封入されてい
る。個別電極２６は、一方のガラス基板２３の内側に、
主走査方向に複数設けられている。共通電極２７は、他
方のガラス基板２４の内側で副走査方向に延びている。
カラーフィルタ２２、個別電極２６、共通電極２７は、
赤色用、緑色用、青色用の３種類がある。

【００１８】画素を形成するピクセルは、個別電極２６
によって形成される。駆動回路２８は、画像データに基
づいて各ピクセルの個別電極２６と共通電極２７との間
に電圧を印加する。光入射側に配置された偏光板２０
は、入射光を単一偏光に変換する。液晶２５は、電極間
が印加されることでその電極間領域の分子配向がねじ
れ、前記偏光を回転させて偏光板２１を通過させる。ま
た、液晶２５のねじれ量は、印加電圧に応じて変化し、
ピクセルを透過する光量が変わる。

【００１９】図３に示すように、液晶表示パネル１４に
は、赤色、緑色、青色の３本のラインを同時に記録する
ために、３本のピクセルアレイ３０〜３２が設けられて
いる。これらのピクセルアレイ３０〜３２は、主走査方
向に一定ピッチで配列したＮ個のピクセル３３から構成
されている。

【００２０】１個のピクセル３３を透過した光源１３か
らの光は印画紙１２に入射して１個のドットを記録す
る。本実施形態では、１ライン分の画像を２回に分けて
記録（多重露光）するから、１回目と２回目との露光時
のピクセル３３の透過状態の時間（ＯＮ時間）の組み合
わせによって、１個の画素が多階調の濃度で記録され
る。

【００２１】カラーフィルタ２２は、図４に示すよう
に、赤色、緑色、及び青色用の三枚の色フィルタ３４〜
３６で構成されている。赤色フィルタ３４は第１のピク
セルアレイ（赤色用ピクセルアレイ）３０上に、また緑
色フィルタ３５は第２のピクセルアレイ（緑色用ピクセ
ルアレイ）３１上に、さらに青色フィルタ３６は第３の
ピクセルアレイ（青色用ピクセルアレイ）３２上に位置
するようにそれぞれ帯状に設けられている。

【００２２】図５に示すように、プリンタ１０は、コン
トローラ３８、パルスモータ１６用のドライバ３９、光
源用のドライバ４０、ＬＵＴ（ルックアップテーブルメ
モリ）４１、赤色用駆動部４２、緑色用駆動部４３、青
色用駆動部４４、切り換え部４５〜４７、及び遅延回路
４８、４９等を備えている。コントローラ４０は、ドラ
イバ３９，４０を駆動してパルスモータ１６と光源１３
をそれぞれ制御する。光源１３の光量は一定に保たれ
る。

【００２３】１個のピクセル３３を２回駆動して１個の
画素を記録するために、画像データは、１回目のＯＮ時
間を定めるための第１駆動データと、２回目のＯＮ時間
を定めるための第２駆動データとに按分される。ＬＵＴ
４１には、赤色画像データをアドレスとし、ピクセル３
３の赤色第１駆動データをデータとする赤色用第１テー
ブル５０、及び同様な構成の緑色用第１テーブル５１、
青色用第１テーブル５２と、赤色画像データをアドレス
として赤色第２駆動データをデータとする赤色用第２テ
ーブル５３、及び同様な構成の緑色用第２テーブル５
４、青色用第２テーブル５５とがそれぞれ書き込まれて
いる。

【００２４】例えば液晶表示パネル１４を８階調表示の
構成とした場合には、画像データを６ビットで構成し、
その画像データを上位３ビットと下位３ビットとに二分
して上位３ビット分を第１駆動データとし、下位３ビッ
ト分を第２駆動データとする。第１回目の駆動時間の単
位をＴＡとし、第２回目の駆動時間の単位をＴＢとす
る。例えばＴＡが０．１秒、ＴＢが１／８０秒に設定さ
れている場合、第１回目の駆動データが「６」で、第２
回目の駆動データが「５」のときには、露光時間ＥＴ＝
６×０．１＋５×１／８０（秒）となる。

【００２５】切り換え部４５は、赤色用第１及び第２テ
ーブル５０，５３から赤色用第１及び第２駆動データと
を１ラインごとに交互に切り換えて赤色用駆動部４２に
読み出す。赤色用駆動部４２は、ラインメモリ５６と、
駆動回路２８ａとから構成されている。同様に緑色用駆
動部４３はラインメモリ５７と駆動回路２８ｂとから、
さらに青色用駆動部４４はラインメモリ５８と駆動回路
２８ｃとから構成されている。

【００２６】前記ラインメモリ５６には、１ライン分の
データが赤色用第１駆動データ、赤色用第２駆動データ
の順番で交互に書き込まれる。駆動回路２８ａは、液晶
表示パネル１４のピクセルアレイ３２を駆動するととも
に、第１駆動データに応じた１回目の駆動時と第２駆動
データに応じた２回目の駆動時でのＯＮ時間の組み合わ
せが画像データに応じた値となるように駆動する。この
ＯＮ時間は、各ピクセルに一定の電圧を印加して所定の
透過率に保つ時間であり、ＯＮ時間の経過後は、電圧印
加が解除されて光遮断状態となる。

【００２７】緑色用ピクセルアレイ３１は、赤色用ピク
セルアレイ３０に対して１ライン分ずれている。そこ
で、緑色用第１及び第２駆動データは、切り換え部４６
で１ラインごとに交互に切り換えて読み出された後に、
遅延回路４８で１ライン分遅延されてから緑色用駆動部
４３に送られる。同様に、青色用第１駆動データは、切
り換え部４７で１ラインごとに交互に切り換えて読み出
された後に、遅延回路４９で２ライン分遅延されてか
ら、青色用駆動部４４に送られる。これらの緑色用駆動
部４３と青色用駆動部４４は、赤色用駆動部４２と同じ
構成であるので、符号のみを付してその説明を省略す
る。

【００２８】駆動回路２８ａ〜２８ｃは、シフトレジス
タ、ラッチアレイ、及びカウンタアレイ、電圧印加回路
アレイ等を備えており、駆動データをシフトレジスタに
１個ずつ送ってパラレル変換した後にラッチアレイで１
ライン分でラッチし、ラッチした駆動データを対応する
カウンタアレイに送る。このカウンタアレイは、第１回
目の駆動では周期ＴＡのパルスで減算され、第２回目の
駆動では周期ＴＢのクロックで減算される。この減算カ
ウント中は、出力信号が「Ｈ」で、「０」に減算すると
「ＴＢ」となる。出力信号「Ｈ」が電圧印加回路アレイ
に印加されている間は、対応するピクセル３３の電極２
６，２７間に一定電圧を印加して所定の透過状態にされ
る。また、コントローラ３８は、１回目と２回目との表
示の間、及び印画紙送り時に、各電圧印加回路アレイの
印加電圧を「０」にして液晶表示パネル１４を強制的に
光遮断状態にする。

【００２９】図６は、プリンタ１０の各部の動作を示し
たタイミングチャートである。１ライン分のデータ転送
は、一定周期で行われ、このデータ転送後にラッチ信号
で１ライン分のデータがラッチ回路でラッチされる。こ
のラッチ後に液晶表示パネル１４に各色の１ライン分の
画像が表示される。

【００３０】コントローラ３８は、第１駆動データでピ
クセル３３を駆動して第１回目の露光を行い、次に、第
２駆動データで駆動する。第１回目の露光時間をＴ１と
し、第２回目の露光時間をＴ２とすると、ピクセル３３
によって印画紙１２に与えられる露光時間は、Ｔ１＋Ｔ
２となる。

【００３１】例えば、８階調構成の液晶表示パネル１４
を用いた場合には、６４通りの階調を表現することがで
きる。

【００３２】次に上記実施形態の作用について説明す
る。プリントが指示されると、コントローラ３８は、パ
ルスモータ１６を回転させ、搬送ローラ対１７でニップ
された印画紙１２を図１の矢線で示す副走査方向に搬送
する。この初期送り中は、コントローラ３８は、液晶表
示パネル１４を光遮断状態にセットしている。

【００３３】コントローラ３８は、画像メモリ（図示せ
ず）から第１ラインの３色の画像データを読み出して、
ＬＵＴ４１に送る。このＬＵＴ４１は、赤色用第１テー
ブル５０を参照して第１ラインの赤色の画像データを第
１駆動データに変換し、これをラインメモリ５６に書き
込む。他方、緑色と青色の第１駆動データは、緑色及び
青色用の第１テーブル５１，５２から読み出され、遅延
回路４８，４９に送られる。

【００３４】印画紙１２の初期送り中に、記録エリアの
前端が赤色用ピクセルアレイ３０の下にくるとパルスモ
ータ１６が停止する。ラインメモリ５６には、赤色の第
１ラインの第１駆動データが書き込まれている。この第
１駆動データは、駆動回路２８ａに送られ、赤色用ピク
セルアレイ３０の透過時間を制御する。

【００３５】光源１３からの光は、赤色のピクセル３３
を透過してから、印画紙１２に入射し、これに赤色ドッ
トの潜像を記録する。各ピクセル３３は、第１駆動デー
タに応じた時間だけ一定の光透過状態（ＯＮ状態）に保
たれた後、電圧の印加が解除され光遮断状態（ＯＦＦ状
態）となる。こうして、１回目の第１ラインの赤色画像
が印画紙１２に記録される。

【００３６】第１駆動データによる露光中に、ラインメ
モリ５６には、赤色第２テーブル５３から読み出した第
１ラインの第２駆動データが書き込まれる。時間Ｔ３が
経過すると、第１回目の露光が終了する。この直後に、
ラインメモリ５６から読み出した第２駆動データは、駆
動回路２８ａに送られ、赤色用ピクセルアレイ３０のＯ
Ｎ時間を制御する。なお、緑色画像データと青色画像デ
ータは、第２テーブル５４，５５で第２駆動データに変
換されてから遅延回路４８，４９に送られる。所定時間
Ｔ３が経過すると、第２回目の露光が終了する。第２回
目の露光が終了すると、パルスモータ１６が回転して、
印画紙１２を１ライン分搬送する。

【００３７】印画紙１２には、赤色のピクセル３３の２
回の駆動による多重露光で赤色ドットが形成される。２
回の露光時間の和は、画像信号に応じた値になってい
る。

【００３８】第２回目の露光中に、前述したように第２
ラインの３色の画像データが第１駆動データと第２駆動
データに変換される。赤色用の第１テーブル５０から
は、第２ラインの第１駆動データが読み出され、ライン
メモリ５６に書き込まれる。同様に、緑色及び青色の第
１駆動データとは、それぞれ第１テーブル５１，５２か
ら読み出され、遅延回路４８，４９に送られる。ここ
で、緑色の第１ラインの第１駆動データは１ライン分遅
延されてから、駆動部４３のラインメモリ５７に書き込
まれる。

【００３９】前述したように、印画紙１２の１ライン分
の搬送後に、赤色用駆動部４２は印画紙１２に第２ライ
ンの赤色画像を２回に分けて書き込む。これと同時に、
緑色用駆動部４３は２回駆動され、先に記録された赤色
ドットに重なるように、第１ラインの緑色ドットを潜像
として書き込む。一定時間Ｔ３が経過すると、印画紙１
２が１ライン分搬送される。次は、赤色用駆動部４２
は、第３ラインを２回に分けて記録し、緑色用駆動部４
３は、第２ラインを２回に分けて記録し、そして、青色
用駆動部４４は、第１ラインを２回に分けて記録する。

【００４０】こうして、３色のラインが重なった状態で
印画紙１２に記録される。印画紙１２の記録エリアに画
像が記録されると、現像部（図示なし）に送られて現象
処理される。これによって、印画紙１２には、ポジ画像
が発色記録される。

【００４１】上記実施形態では、３色のライン光で線順
次に記録しているが、１フレーム分の画像を表示する液
晶表示パネルを用いて面露光で記録してもよい。この場
合、液晶表示パネルには、１フレーム分のピクセルが主
及び副走査方向にマトリック状に配置されている。各ピ
クセル上には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラー
フィルタの１つが配置されている。カラーフィルタは、
上下左右で同色が並ばないようにモザイクパターンに配
列されている。これによれば、解像度は低くなるが、カ
ラー画像を高速にプリントすることができる。

【００４２】また、前述した実施形態では、第１回目と
第２回目の露光で、カウンタを減算するクロックの周期
を変え、駆動データの値が同じであってもＯＮ時間を変
更している。この代わりに、第１回目と第２回目のクロ
ックの周期を同じにしてもよい。この場合には、１回の
露光に比べて階調数を２倍にすることができる。

【００４３】さらに、クロックの周波数を変える代わり
に、光源１３の強度を変えてもよい。例えば第２回の露
光では、第１回の露光に比べて光源１３の強度を１／８
にする。こうすると、ＯＮ時間が同じであっても第２回
目の露光量を第１回目の１／８ステップで制御すること
ができる。

【００４４】また、前記実施形態では、各ピクセル３３
に一定な電圧を２回印加し、光透過状態に２回セットし
て多重露光をしている。そして、各回でのピクセル３３
の透過状態の時間（ＯＮ時間）を画像データに応じて調
整することで、露光量を制御している。このＯＮ時間を
調節する代わりに、画像データに応じて各ピクセル３３
の透過率を変えてもよい。

【００４５】すなわち、画像データに応じて、第１回目
の露光時の透過率と、第２回目の露光時の透過率を設定
し、この２つの透過率の組み合わせで露光量を制御す
る。この場合には、第１回目と第２回目では、各ピクセ
ルに印加する電圧を制御して透過率を変えるが、各ピク
セル３３のＯＮ時間は一定である。

【００４６】透過率を制御する場合、駆動回路２８ａ〜
２８ｃは、カウンタアレイと、電圧印加回路アレイの代
わりに、駆動データに応じた電圧を出力する電圧変換回
路アレイが用いられ、ピクセル３３に印加する電圧を調
節する。

【００４７】第１回目と第２回目とで透過率を変える場
合には、例えば透過率が「Ｎ」階調に変更可能な液晶表
示パネルでは、「２Ｎ」の階調を表現できる。ここで、
前述したように、光源１３の強度を変えることで、「Ｎ
²」の階調を表現することができる。また、光源１３の
強度を変える代わりに、ＯＮ時間を変えても同様であ
る。

【００４８】図７に示すプリンタ５９は、画像形成部６
０に二枚の液晶表示パネルを用いた例である。画像形成
部６０には、光源（バックライト）６１，６３と液晶表
示パネル６２，６４との対が印画紙１２の搬送方向にず
らして配置されている。第１液晶表示パネル６２は１回
目の露光を行うためのもので、また、第２液晶表示パネ
ル６４は２回目の露光を行うためのものである。第１及
び第２液晶表示パネル６２，６４は、どちらも透過型
で、且つ同じ階調表示が行えるタイプのものである。ま
た、これらの液晶表示パネル６２，６４は、電圧印加が
ないときに光遮断状態となる常時閉タイプが用いられて
いる。

【００４９】図８に示すように、第１液晶表示パネル６
２には、記録紙１２の搬送方向の上流側から順に赤色、
緑色、及び青色用のピクセルアレイ６６〜６８がそれぞ
れ設けられている。また、第２液晶表示パネル６４に
は、赤色、緑色、及び青色用のピクセルアレイ６９〜７
１がそれぞれ設けられている。

【００５０】この例では、第１液晶表示パネル６２のピ
クセルアレイ６６〜６８を透過した光源６１からの光で
印画紙１２にライン状のドットを記録する。次に印画紙
１２を所定ライン分だけ搬送し、その後に第２液晶表示
パネル６４のピクセルアレイ６９〜７１を透過した光源
６３からの光で、第１液晶表示パネル６２によって記録
されたライン状のドットの上に重ねて記録する。したが
って、印画紙１２上で重なる第１及び第２液晶表示パネ
ル６２，６４の２個のピクセル７２，７３同士の透過率
の組み合わせによって、１個の画素の階調（露光量）が
表現される。

【００５１】図９に示すように、プリンタ５９は、コン
トローラ７４、パルスモータ１６用のドライバ７５、光
源用のドライバ７６，７７、ＬＵＴ（ルックアップテー
ブルメモリ）７８、赤色用駆動部７９、緑色用駆動部８
０、及び青色用駆動部８１等を備えている。コントロー
ラ７４は、ドライバ７６，７７を駆動して２つの光源６
１，６３をそれぞれ制御してその光量を一定に保つ。ま
た、ドライバ７５を駆動してパルスモータ１６を制御す
る。

【００５２】２枚の液晶表示パネル６２，６４の２個の
ピクセル７２，７３で１個の画素を記録するために、画
像データは、第１液晶表示パネル６２のピクセル７２を
駆動するための第１駆動データと、第２液晶表示パネル
６４のピクセル７３を駆動するための第２駆動データと
に按分される。ＬＵＴ７８には、各色ごとに第１及び第
２テーブル８４〜８７とが書き込まれている。各色の第
１テーブル８４〜８６には、赤色画像データをアドレス
とした赤色第１駆動データ、及び同様な構成の緑色用第
１駆動データ、青色用第１駆動データがそれぞれ書き込
まれる。各色の第２テーブル８７〜８９には、赤色画像
データをアドレスとした赤色第２駆動データ、及び同様
な構成の緑色用第２駆動データ、青色用第２駆動データ
がそれぞれ書き込まれる。

【００５３】第１駆動データ及び第２駆動データは、各
光源からの光量を、例えば８階調に切り換えるように透
過率を換える。この実施形態では、光源６３は光源６１
の１／８の明るさであるため、第２駆動データは、第１
駆動データによる１段階の光量を１／８段階に変える。
これにより、第１駆動データは粗い光量制御をし、第２
駆動データは細かい光量制御をするから、この２つの組
み合わせによって多段階の光量制御が実行される。ま
た、光源６１，６３の強度を同じにした場合は、第２液
晶表示パネル６４の駆動時間を短くしても同等の光量制
御を行うことができる。

【００５４】赤色用第１テーブル８４から読み出した赤
色用第１駆動データは、第１駆動部９０に送られる。赤
色用第２テーブル８７から読み出された第２駆動データ
は、第１及び第２液晶表示パネル６２，６４の間隔に応
じたライン分だけ遅延回路９１で遅延されてから、第２
駆動部９２に送られる。第１及び第２駆動部９０，９２
は、ラインメモリ９３，９４と、駆動回路９５，９６と
から構成されている。

【００５５】一方のラインメモリ９３には、１ライン分
の赤色用第１駆動データが書き込まれる。他方のライン
メモリ９４には、１ライン分の赤色用第２駆動データが
書き込まれる。駆動回路９５は、第１液晶表示パネル６
２のピクセルアレイ６６を駆動し、駆動回路９６は、第
２液晶表示パネル６４のピクセルアレイ６９を駆動す
る。赤色用ピクセルアレイ６９は、赤色用ピクセルアレ
イ６６に対して第１及び第２液晶表示パネル６２，６４
との間隔に応じたライン分ずれている。そこで、第２テ
ーブル８７から読み出した赤色用第２駆動データは、赤
色用第１駆動データが読み出された時点から遅延回路９
１で所定ライン分遅延された後に、第２駆動部９２に送
られる。

【００５６】緑色用ピクセルアレイ６７は、赤色用ピク
セルアレイ６６に対して１ライン分ずれている。そこ
で、第１テーブル８５から読み出した緑色用第１駆動デ
ータは、赤色用第１駆動データが読み出された時点から
遅延回路９３で１ライン分遅延された後に、緑色用駆動
部８０の第１駆動部９０に送られる。同様に、青色用第
１駆動データは、赤色用第１駆動データの読み出された
時点から遅延回路９４で２ライン分遅延されてから、青
色用駆動部８１の第１駆動部９０に送られる。

【００５７】また、第２テーブル８８から読み出した緑
色用第２駆動データは、赤色用第１駆動データが読み出
された時点から遅延回路９５で第１及び第２液晶表示パ
ネル６２，６４との間隔に応じたライン分に加えて１ラ
イン分遅延された後に、緑色用駆動部８０の第２駆動部
９２に送られる。同様に、第２テーブル８９から読み出
した青色用第２駆動データも、赤色用第１駆動データが
読み出された時点から遅延回路９６で第１及び第２液晶
表示パネル６２，６４との間隔に応じたライン分に加え
て２ライン分遅延された後に、緑色用駆動部８１の第２
駆動部９２に送られる。これらの緑色用駆動部８０と青
色用駆動部８１は、赤色用駆動部７９と同じ構成である
ので、符号のみを付してその説明を省略する。

【００５８】上記構成の作用について説明する。コント
ローラ７４は、画像メモリ（図示せず）から第１ライン
の３色画像データを読み出し、ＬＵＴ７８で各色ごとに
第１駆動データと第２駆動データに変換する。赤色の第
１駆動データは、赤色用第１テーブル８４から読み出さ
れ、ラインメモリ９３に書き込まれる。緑色と青色の第
１駆動データは、遅延回路８５，８６でピクセルアレイ
６７，６８のずれに応じたライン分ずつ遅延される。

【００５９】印画紙１２の初期送り中に、記録エリアの
前端が赤色用ピクセルアレイ６６の下にくるとパルスモ
ータ１７が停止する。ラインメモリ９３から読み出した
１ライン分の第１駆動データは、駆動回路９５に送ら
れ、赤色用ピクセルアレイ６６に所定の電圧を印加し、
各第１駆動データに応じた透過率に設定される。

【００６０】光源６１からの光は、赤色のピクセル７２
を透過してから印画紙１２に入射し、これに赤色ドット
の潜像を記録する。印画紙１２には、第１ラインの赤色
画像が記録される。一定時間が経過すると、コントロー
ラ７４は、赤色用ピクセルアレイ６６の電圧印加を解除
して、緑色用ピクセルアレイ６７及び青色用ピクセルア
レイ６８とともに、強制的に光遮断状態にする。この状
態でパルスモータ１６が回転して、印画紙１２を１ライ
ン分搬送する。

【００６１】第１ラインの赤色画像の記録中に、前述し
たように第２ラインの３色画像データが第１駆動データ
と第２駆動データに変換される。赤色の第１駆動データ
は、ラインメモリ９３に書き込まれる。緑色及び青色の
第１駆動データは、前述したように遅延回路９３，９４
で所定ライン分だけ遅延される。

【００６２】印画紙１２の１ライン分の搬送後に、赤色
用駆動部７９の第１駆動部９０は印画紙１２に第２ライ
ンを書き込む。これと同時に、緑色用駆動部８０の第１
駆動部９０は、赤色の第１ラインに重なるように、印画
紙１２に第１ラインの緑色ドットを潜像として書き込
む。一定時間が経過すると、赤色用ピクセルアレイ６
６、緑色用ピクセルアレイ６７とが強制的に光遮断状態
となり、この状態で印画紙１２が１ライン分搬送され
る。

【００６３】こうして、第１液晶表示パネル６２によっ
て、第１駆動データに応じた３色のラインが重なった状
態で印画紙１２に記録される。

【００６４】印画紙１２が搬送され、記録エリアの前端
が第２液晶表示パネル６４の赤色用ピクセルアレイ６９
の下にくると、赤色用の第２テーブル８７から出力さ
れ、かつ遅延回路９１で遅延された第１ラインの赤色用
第２駆動データがラインメモリ９４に書き込まれる。こ
の１ライン分の第２駆動データは、駆動回路９６に送ら
れ、第２液晶表示パネル６４の赤色用ピクセルアレイ６
９に所定の電圧が印加される。印画紙１２には、第２液
晶表示パネル６４の赤色のピクセル７３を透過した光に
より赤色ドットの潜像が、第１液晶表示パネル６２によ
って記録された３色ラインの上に重ねて記録される。こ
のときの露光時間は、第１液晶表示パネル６２と同じで
あるが、光源６３の強度は光源６１の１／８であるた
め、第１回の露光時の１段階を１／８に分割した単位で
の露光制御が行われる。

【００６５】第１ラインの第２駆動データにより赤色画
像が印画紙１２に記録された後に、一定時間が経過する
と、コントローラ７４は、第２液晶表示パネル６４の赤
色用ピクセルアレイ６９の電圧印加を解除して、緑色用
ピクセルアレイ７０及び青色用ピクセルアレイ７１とと
もに、強制的に光遮断状態にする。この状態でパルスモ
ータ１６が回転して、印画紙１２を１ライン分搬送す
る。

【００６６】この搬送中に、赤色用第２テーブル８７か
ら第２ラインの赤色用第２駆動データがラインメモリ９
４に書き込まれる。緑色及び青色の第２駆動データは、
前述したように遅延回路９５，９６で所定ライン分だけ
遅延される。

【００６７】印画紙１２の１ライン分の搬送後に、前述
したように、赤色用駆動部７９は印画紙１２に第２ライ
ンを書き込む。これと同時に、緑色用駆動部９２は、先
に記録した赤色の第１ラインに重なるように、印画紙１
２に第１ラインの緑色ドットを潜像として書き込む。一
定時間が経過すると、赤色用ピクセルアレイ６９、緑色
用ピクセルアレイ７０とが強制的に光遮断状態となり、
この状態で印画紙１２が１ライン分搬送される。

【００６８】こうして、第２液晶表示パネル６４は、第
２駆動データによって駆動され、３色のラインを、第１
液晶表示パネル６２によって記録された３色ラインの上
に重ねた状態で印画紙１２に記録する。

【００６９】印画紙１２には、第１液晶表示パネル６２
によって記録された３色のライン上に、第２液晶表示パ
ネル６４の３色のラインが順次に重なって記録されてい
く。第２液晶表示パネル６４によって３色の第２駆動デ
ータに応じた潜像が記録されることで記録が完了する。
印画紙１２の記録エリアに画像が記録されると、現像部
（図示なし）に送られて現象処理される。これによっ
て、印画紙１２には、ポジ画像が発色記録される。

【００７０】上記実施例では、光源６１と６３の強度を
変えているが、強度を一定にしてもよい。この場合、階
調表現数は１枚の液晶表示パネルに比べて２倍となる。
なお、光源６１，６３の光量を測定するそれぞれセンサ
を設け、各センサで光量を測定して所定光量なるように
フィードバック制御するのがよい。

【００７１】上記各実施形態では、光源とカラーフィル
タとを用いて３色光を創り出しているが、これらの代わ
りに、３色を個別に発光するＬＥＤ等の発光素子を主走
査方向に多数並べた発光素子アレイを用いてもよい。図
１の実施形態では、露光回数を２回に限らず、３回以上
行ってもよい。さらに、図７に示す実施形態では、液晶
表示パネルを２枚に限らず、３枚又は４枚等でもよい。

【００７２】上記例では、２Ｎビットの画像データを上
位Ｎビットと下位Ｎビットのデータに分割し、Ｎビット
のデータで駆動される１個の液晶表示パネルを２回駆動
し、あるいは、Ｎビット駆動の２個の液晶表示パネルを
それぞれ駆動し、２回露光を行っている。本発明では、
液晶表示パネルの他に、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤ
ディスプレイ、プラズマディスプレイ等にも利用するこ
とができる。これらのディスプレイでは、各ピクセルが
発光するので光源が不用になる。また、Ｎビット例えば
８ビットの駆動データによって各ピクセルの発光強度を
制御する。

【００７３】また、本発明は、印画紙等の感光材料の他
に、光定着性を有する感光材料の露光にも利用すること
ができる。この場合には、液晶又は発光ディスプレイに
よって感熱記録材料を露光してネガ像を光学的に記録す
る。その後、サーマルヘッドで感熱記録材料を一様に加
熱することで光定着されていない画像を発色させ、ポジ
画像を形成する。

【００７４】

【発明の効果】本発明は、１枚の液晶表示パネルを用
い、１個の画素を記録する際に２回駆動して多重露光を
するから、階調数の多い画像を記録することができる。
また、第１回目の露光量の制御を粗くし、第２回目の露
光量の制御を細かくすることで、階調数を大幅に増やし
て、きめ細かな中間調画像を記録することができる。

【００７５】また、第１及び第２の液晶表示パネルを用
い、２つの液晶表示パネルによる２回露光で１個の画素
を記録するようにしたから、階調数の多い画像を記録す
ることができる。さらに、第１回目の露光量の制御を粗
くし、第２回目の露光量の制御を細かくすることで、階
調数を大幅に増やして、きめ細かな中間調画像を記録す
ることができる。

【００７６】さらに、請求項７記載の画像形成方法で
は、２Ｎビットの画像データをＮビットのデータに２分
し、２回に分けてディスプレイを駆動するから、Ｎビッ
ト駆動のディスプレイで２倍の階調（２Ｎ）を表現する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】液晶表示パネルを２回駆動して多重露光をする
プリンタの概略を示す説明図である。

【図２】液晶表示パネルの断面図である。

【図３】液晶表示パネルの斜視図である。

【図４】カラーフィルタを取り付けた液晶表示パネルを
示す平面図である。

【図５】プリンタの電気的概略を示すブロック図であ
る。

【図６】図５に示したプリンタの各部の動作を示したタ
イミングチャート図である。

【図７】２枚の液晶表示パネルを用いて多重露光をする
プリンタの概略を示す説明図である。

【図８】２枚の液晶表示パネルを搬送方向に並べた状態
を示す斜視図である。

【図９】図８に示すプリンタの電気的概略を示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１０，５９プリンタ１１，６０画像形成部１２印画紙１４液晶表示パネル１３，６１，６３光源３０〜３３，６６〜７１ピクセルアレイ３３，７２，７３ピクセル４２，７９赤色用駆動部４３，８０緑色用駆動部４４，８１青色用駆動部６２第１液晶表示パネル６４第２液晶表示パネル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のピクセルが配列された液晶表示パ
ネルを光源の前方に配置し、各ピクセルを時系列的に少
なくとも２回駆動し、１回目と２回目との駆動時の各ピ
クセルの光透過時間の組み合わせを画像データに応じて
設定することによって、１個の画素の階調を表現するよ
うにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】複数のピクセルが配列された液晶表示パ
ネルを光源の前方に配置し、各ピクセルを時系列的に少
なくとも２回駆動し、１回目と２回目との駆動時の各ピ
クセルの透過率の組み合わせを画像データに応じて設定
することによって、１個の画素の階調を表現するように
したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】前記光源の強度を１回目と２回目とで変
えることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装
置。
【請求項４】記録紙を搬送路に沿って搬送する搬送手
段と、この搬送路に所定の間隔を保って配置され、光源
透過率の可変な複数のピクセルが形成された少なくとも
第１及び第２の液晶表示パネルと、第１及び第２の液晶
表示パネルに平行光を照射する光源と、第１液晶表示パ
ネルを駆動してそのピクセルを透過した光源からの光に
よって記録紙に１回目の露光を行い、その後に、第２液
晶表示パネルを駆動させてそのピクセルを透過した光源
からの光によって第２回目の露光を行わせる制御部と、
画像データに応じて第１及び第２液晶表示パネルの対応
するピクセル同士の透過率の組み合わせを設定する手段
とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】記録紙を搬送路に沿って搬送する搬送手
段と、この搬送路に所定の間隔を保って配置され、光源
透過率の可変な複数のピクセルが形成された少なくとも
第１及び第２の液晶表示パネルと、第１及び第２の液晶
表示パネルに平行光を照射する光源と、第１液晶表示パ
ネルを駆動してそのピクセルを透過した光源からの光に
よって記録紙に１回目の露光を行い、その後に、第２液
晶表示パネルを駆動させてそのピクセルを透過した光源
からの光によって第２回目の露光を行わせる制御部と、
画像データに応じて第１及び第２液晶表示パネルの対応
するピクセル同士の光透過時間の組み合わせを設定する
手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】前記光源の強度を１回目と２回目とで変
えることを特徴とする請求項４又は５記載の画像形成装
置。
【請求項７】Ｎビットのデータで駆動される複数のピ
クセルが配列されたディスプレイを用いて画像を形成す
る方法において、２Ｎビットのデータを上位Ｎビットと下位Ｎビットとに
分割し、各Ｎビットのデータで各ピクセルを２回駆動す
るようにしたことを特徴とする画像形成方法。