JP2534564B2

JP2534564B2 - カラ―画像処理装置

Info

Publication number: JP2534564B2
Application number: JP2000300A
Authority: JP
Inventors: 眞行片桐; 宣捷賀好
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1990-01-05
Filing date: 1990-01-05
Publication date: 1996-09-18
Anticipated expiration: 2011-09-18
Also published as: JPH03204975A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、空間光変調素子を用いたカラー画像処理装
置に関する。

［従来の技術］フルカラー画像を作成、編集、複写する装置として、
カラー複写機が知られている。

カラー複写機には、一般に、アナログ方式のものとデ
ジタル方式のものとがあり、それぞれに長所、短所が存
在する。

アナログ方式のカラー複写機は、光学像のまま露光、
現像してカラーコピーを作成するため、色補正、階調処
理等の画像処理を加えることが難しい。これに対してデ
ジタル方式のカラー複写機は、原画像をイメージスキャ
ナでデジタル信号に変換しこのデジタル信号に応じてプ
リンタによってカラーコピーを作成するようにしている
ため、色補正、階調処理等の画像処理等を容易に行うこ
とができる。

なお、本明細書において、画像処理なる用語は、階調
処理（ガンマ補正、シェーディング補正）、鮮鋭化（シ
ャープネス強調）、エリア指定（トリミング、マスキン
グ）、色処理（色再現、ペイント機能、色による切り出
し）、移動（回転）、編集処理（はめ込み合成、文字合
成）等の処理を含む広義の意味で用いている。

作成されるカラーコピーについて比較してみると、ア
ナログ方式のカラー複写機は、画像が滑らか（解像度が
800DPI程度）であるが、カラーマスキング（黒色と有彩
色との分離）が容易でなく色再現性があまり良くない。
具体的には、黒色の線画が色付いたりする。一方、デジ
タル方式のカラー複写機は、カラーマスキングが容易で
あり色再現性が優れているが、高精細化が困難である。
高精細化して読み取り画素数を増大させるとデータ量が
増え、高速処理プロセッサや大容量メモリが必要となる
ことからアナログ方式に比してコストの点で大幅に不利
となる。

このような点から、アナログ方式のカラー複写機は大
量のコピー処理を行う場合に有利であり、また、デジタ
ル方式のカラー複写機は色再現性が重要なデザイン原稿
の作成、簡単な印刷等に有利となる。

アナログ方式のカラー複写機とデジタル方式のカラー
複写機との以上述べた比較内容をまとめると第１表の如
くなる。

［発明が解決しようとする課題］上述したように、アナログ方式、デジタル方式にはそ
れぞれ長所、短所があるため、画像の種類、処理目的、
用途等に応じて使い分けすることが行われる。

しかしながら、従来は、１つの装置でアナログ方式及
びデジタル方式の両方の処理を可能とするものが存在せ
ず、このように使い分けする場合は少なくとも２台の装
置を用意する必要があった。

さらに、従来は、アナログ方式による優れた処理とデ
ジタル方式による優れた処理とを組み合わせて実行でき
る装置が存在しなかった。このため、高精細化された画
質を色再現性良く作成するためにはデジタル方式による
非常に高価な装置を用いる必要があった。

さらにまた、従来は、アナログ画像とデジタル画像と
を１つの画面中に混在させることが可能な装置が全く存
在しなかった。

従って本発明の目的は、アナログ画像とデジタル画像
とが混在、融合した画像を扱うことのできるカラー画像
処理装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、高解像度で色再現性が優れてお
り、しかも低コストで実現できるカラー画像処理装置を
提供することにある。

［課題を解決するための手段］上述の目的を達成する本発明の特徴は、画像書き込み
平面を構成する光伝導体、該光伝導体に積層され記憶作
用を有する相転移型液晶、及び該光伝導体と液晶とを挟
む電極を具備する空間光変調素子と、原画像をこの空間
光変調素子にアナログ的に書き込むアナログ書き込み系
と、空間光変調素子上でレーザビームを２次元走査させ
ることにより空間光変調素子に書き込まれている画像を
デジタル的に読み出すデジタル読み出し系と、読み出し
た画像データについて画像処理を行う処理部と、レーザ
ビームを２次元走査させることにより前記処理を行った
画像データを空間光変調素子にデジタル的に書き込むデ
ジタル書き込み系と、空間光変調素子に書き込まれてい
る画像をアナログ的に読み出すアナログ読み出し系とを
備えたことにある。

［作用］最初に空間光変調素子に原画像をアナログ的に書き込
み、このようにして空間光変調素子に書き込まれた画像
は、２次元走査されるレーザビームによって各画素毎に
デジタル的に読み出される。そして、読み出された画像
データは、所望の画像処理された後、２次元走査される
レーザビームによって空間光変調素子にデジタル的に再
び書き込まれる。そして最終的に空間光変調素子から画
像がアナログ的に読み出される。

空間光変調素子の液晶として、記憶作用を有する相転
移型液晶を用いているため、空間光変調素子のどちら側
からでも読み出し用の光を照射することができる。この
ため、書き込み処理と読み出し処理とを空間光変調素子
に対して同一の側から行うことができる。

［実施例］以下図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。

第２図は本発明の一実施例としてカラー画像編集・出
力装置の基本構造を概略的に示す構成図である。

同図において、10は画像書き込み平面を有する空間光
変調素子、11は空間光変調素子10への画像のアナログ書
き込み系、12はアナログ読み出し系、13はデジタル読み
出し系、14はデジタル書き込み系をそれぞれ示してい
る。

デジタル読み出し系13及びデジタル書き込み系14は、
種々の画像処理を行う処理部15に電気的に接続されてい
る。処理部15には、ディスプレイ16と制御部17とが接続
されている。

制御部17は、主としてコンピュータで構成されてお
り、上述のアナログ書き込み系11、アナログ読み出し系
12、デジタル読み出し系13、及びデジタル書き込み系14
に電気的に接続されている。なお第２図において、白矢
印はアナログによる光学像、黒矢印はデジタルによる光
学像を表しており、破線は電気的信号を表している。

空間光変調素子10は、透過率分布、反射率分布、又は
位相分布が、入力される空間的な光の強度分布（光画
像）に応じて変化することからその光の強度分布、即ち
画像を一時的に記憶させることができる。画像を記憶さ
せた空間光変調素子に他の光を照射すると、その記憶さ
れた２次元（空間）画像情報に応じて透過光、反射光、
又は散乱光が変調を受ける。この変調された透過光、反
射光、又は散乱光を検出又は露光することによって、書
き込まれている画像が読み出されることとなる。

空間光変調素子10に入力される空間的な光の強度分布
は、光学像であるアナログ画像であってもよいし、変調
したレーザビームを２次元走査させて得られるデジタル
画像であってもよい。また、空間光変調素子10からの読
み出しも、一様な光をこの空間光変調素子10に照射して
アナログ画像を得てもよいし、一定の強さのレーザビー
ムを２次元走査させて照射することにより得られるデジ
タル画像であってもよい。

アナログ書き込み系11は、原稿18上の原画の光学像を
空間光変調素子10に書き込む機能を有しており、原稿18
を照明する光源とこれによって得られる原画の光学像空
間光変調素子10上に結像させる光学系とから主として構
成されている。

アナログ読み出し系12は、空間光変調素子10に書き込
まれている光学像を例えば感光紙等の記録紙19に投影す
る機能を有しており、空間光変調素子10を照明する光源
とこれによって得られる空間光変調素子10の像を記録紙
19上に結像させる光学系とから主として構成されてい
る。

デジタル読み出し系13は、空間光変調素子10に書き込
まれている像をレーザビームを２次元走査して照射する
ことにより画像信号として時系列的に読み出す機能を有
しており、レーザ光源とレーザビーム走査系と受光系と
から主として構成されている。

デジタル書き込み系14は、処理部15から与えられる画
像信号に基づいてデジタル画像を空間光変調素子10に書
き込む機能を有しており、レーザ光源とレーザビーム走
査系とレーザビーム変調部とから主として構成されてい
る。

処理部15は、デジタル読み出し系13から印加される画
像信号についてデジタル画像処理を施し、処理後の画像
信号をデジタル書き込み系14へ出力する。この処理部15
で処理された結果は、ディスプレイ16に表示される。

上述した構成を全て組み合わせることにより画像編集
・出力機能が得られる。さらに、空間光変調素子10、デ
ジタル読み出し系13、処理部15、及びデジタル書き込み
系14を組み合わせることによって画像編集機能が得られ
る。また、アナログ書き込み系11、空間光変調素子10、
及びデジタル読み出し系13を組み合わせることによって
イメージスキャナ機能が得られる。またさらに、デジタ
ル書き込み系14、空間光変調素子10、及びアナログ読み
出し系12を組み合わせることによってプリンタ機能が得
られる。そして、アナログ書き込み系11、空間光変調素
子10、及びアナログ読み出し系12を組み合わせることに
よってアナログ複写機能が得られる。これらの各機能モ
ードは、制御部17のコンピュータによって実現される。

第１図は、第２図の実施例の構成をより具体的に表し
たものである。

第２図に示したアナログ書き込み系11は、Ｒ（赤）、
Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３つの光源（例えば蛍光ランプ）
11a、11b、11cとレンズ11dで示された光学系とによって
表されている。原稿18が光源11a、11b、11cからの一様
な光で順次照明されることにより、その原画の光学像が
レンズ11dによって空間光変調素子10の書き込み平面上
に縮小投影される。

カラー画像を色分解するには面順次で処理する。１つ
の原画に対してまずＲの光源11aを点灯してその光学像
を空間光変調素子10に書き込み、その像の読み出し処理
を行った後、Ｇの光源11bを点灯してその光学像を空間
光変調素子10に書き込み、その像の読み出し処理を行っ
た後、同様な処理をＢの光源11cについても行う。

色分解画像を得るには、上述の光源切換え方式の他
に、カラーフィルタ方式がある。

このカラーフィルタ方式は、レンズ11dと空間光変調
素子10との間にＲ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタを設けこれ
らを順次切換えて色分解画像を得る方式である。具体的
には、Ｒ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタを例えば回転体に貼
着してこれを回転させることにより順次切換える。カラ
ーフィルタ方式においては光源としてハロゲン電球のよ
うな白色光源を用いる。

なお、光源切換え方式及びカラーフィルタ方式におい
て、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の代りにシアン、イエロー、マゼ
ンタの３色を用いてもよい。

デジタル読み出し系13は、レーザ光源13a、レーザビ
ーム走査系13b、集光レンズ13c、及び受光素子13dとを
有している。レーザ光源13aから出射された光強度一定
のレーザビームがレーザビーム走査系13bに印加されて
上下左右方向に偏向される。これにより、レーザビーム
が空間光変調素子10上を２次元的に走査されることとな
る。レーザビームスポットに対応した画素の画像情報に
応じて変調された透過光、反射光、又は散乱光がレンズ
13cを介して受光素子13dに印加され光電変換される。こ
のようにして、空間光変調素子10上に書き込まれている
画像情報を時系列的に読み出すことができる。カラー画
像情報を得るには、このような読み出し動作をＲ、Ｇ、
Ｂの各色分解画像について行う。読み出された画像情報
は、処理部15に送り込まれる。

レーザ光源13aは、半導体レーザ、又はHe−Ne（ヘリ
ウム−ネオン）等のガスレーザが用いられる。半導体レ
ーザは、小型であるため装置全体をコンパクトに構成す
ることができる。またガスレーザは、干渉性が良いため
レーザビームのスポット径を小さくすることができ、こ
れによって読み出しの解像度をより高めることができ
る。

レーザビーム走査系13bは、主走査部と副走査部とか
ら主として構成される。主走査部は、レーザビームスポ
ットについて空間光変調素子10上を１行走査させる。副
走査部は、主走査方向と直交する方向にレーザビームス
ポットを走査させる。即ち、１行の主走査が終了する
と、次の行へスポットを移動させる。このように、主走
査部と副走査部とによって空間光変調素子10上をレーザ
ビームスポットが２次元的に走査せしめられる。

主走査部は、ホログラムスキャナ、回転多面鏡、超音
波偏向器、又はガルバノメータ等で構成される。また、
副走査部は、ホログラムスキャナ、又はガルバノメータ
等で構成される。この副走査は、空間光変調素子10を機
械的に移動させて行うようにしてもよい。

受光素子13dは、高速のホトダイオードで構成でき
る。数行分（副走査方向）の画像情報を１度に読み出す
ためにレーザビームを副走査方向に伸びるスリット状と
した場合は、受光素子としてダイオードアレイ又はCCD
（電荷結合素子）を用いることがある。

デジタル書き込み系14は、デジタル読み出し系13と共
用のレーザ光源14a（13a）及びレーザビーム走査系14b
（13b）を有しており、さらにレーザ変調回路14cとを有
している。

レーザ変調回路14cには処理部15から信号が印加さ
れ、この信号に応じてレーザ光源14a（13a）から発生す
るレーザビームの強度が変調せしめられる。レーザ光源
14a（13a）として半導体レーザを用いた場合は、その駆
動電流を変調することにより直接変調できるが、ガスレ
ーザを用いた場合は、出射されたレーザビームを外部で
変調する変調器（図示なし）が必要である。

変調されたレーザビームは、レーザビーム走査系14b
（13b）に印加されて上下左右方向に偏向される。これ
により、レーザビームが空間光変調素子10上を２次元的
に走査することとなる。この場合、空間光変調素子10上
のレーザビームスポットが１画素に対応し、その光強度
が画素の階調を表している。

レーザ変調回路14cとレーザビーム走査系14b（13b）
とは互いに同期して動作し、処理部15から与えられた信
号に基づいてデジタル画像を空間光変調素子10に書き込
む。カラー画像情報について扱うには、このような書き
込み動作をＲ、Ｇ、Ｂの各色について行う。

アナログ読み出し系12は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３つの光源
（例えば蛍光ランプ）12a、12b、12cとレンズ12dで示さ
れる光学系とを有している。空間光変調素子10に書き込
まれている像が光源12a、12b、12cからの一様な光で順
次照明されることにより、レンズ12dによって記録紙19
上に拡大投影される。

Ｒの画像が空間光変調素子10に書き込まれているとき
に、Ｒの光源12aを点灯して空間光変調素子10を照射
し、その反射光で記録紙19を露光する。同様の処理を
Ｇ、Ｂの色分解画像についても順次繰り返して行う。こ
のようにしてＲ、Ｇ、Ｂの画像が露光された記録紙19
が、現像処理されることによってカラーハードコピーが
得られる。

アナログ読み出し系12も、アナログ書き込み系11と同
様に光源切換え方式の他にカラーフィルタ方式を用いる
ことがある。また、Ｒ、Ｇ、Ｂの代りにシアン、イエロ
ー、マゼンタの３色を用いてもよい。

処理部15は、マイクロプロセッサ、メモリ等を含むコ
ンピュータから主として構成されており、受光素子13d
で光電変換された画像信号を受け取って画像処理、即
ち、階調処理（ガンマ補正、シェーディング補正）、鮮
鋭化（シャープネス強調）、エリア指定（トリミング、
マスキング）、色処理（色再現、ペイント機能、色によ
る切り出し）、移動（回転）、編集処理（はめ込み合
成、文字合成）等のデジタル処理を行う。処理結果はデ
ィスプレイ16に表示され、結果を確認しながら対話的に
処理を行うことができる。処理後の画像信号は、レーザ
変調回路14cへ出力される。

なお、第１図においては、第２図に示した制御部17の
図示が省略されている。

第３図は、本発明の主構成要素である空間光変調素子
10の一構成例を示す断面図である。

同図において、10a、10bは両側端に配置したガラス板
であり、これらガラス板10a、10bの内側の全面には電極
10c、10dがそれぞれ積層されている。電極10cの内側に
は光伝導体10eが積層されている。電極10dと伝導体10e
との間にはスペーサ10fが挿入されており、電極10dと伝
導体10eとスペーサ10fとによって形成される空間に液晶
10gが注入され封止されている。電極10c及び10dには、
電源10hが接続されている。

電極10c及び10dは、透明電極であり、インジウム・ス
ズ・オキサイド（ITO）膜で構成することが好ましい。

光伝導体10eとしては、硫化カドミウム（CdS）、テル
ル化カドミウム（CdTe）、セレン（Se）、硫化亜鉛（Zn
S）、ケイ酸ビスマス結晶（BSO）、アモルファスシリコ
ン、又は有機光伝導体等が用いられる。なおカラー画像
を扱う場合、光伝導体としてアモルファスシリコンを用
いることが最良である。これは、アモルファスシリコン
の波長感度が可視光全体で平坦なためである。

光伝導体10eは入力された光によって液晶の分子配向
を変化させるもので、光によって抵抗が変化する光伝導
体の他の材料を使うことができる。例えば、光によって
電圧を発生させる材料（例えば太陽電池）、光によって
熱を発生させる材料、光によって構造が変化する材料
（例えばホトクロミック化合物）等である。光によって
熱を発生させる材料及び光によって構造が変化する材料
は、電気を介さずに直接液晶の分子配向を変える働きが
ある。

ガラス板10a、10bは、透明でありかつ液晶10gを封止
するための基板となるように機能する。このため、ガラ
ス板の代りに、透明プラスチック板又は透明セラミック
ス板を用いてもよい。

液晶10gには、記憶作用のある相転移型液晶が用いら
れる。

以下Ｐ形コレステリック液晶、又はＰ形コレステリッ
ク液晶とＰ形ネマチック液晶との混合液晶を用いた場合
について説明する。

第４図はこの種の液晶の電気−光学特性図である。

同図に示すように、初期状態では、コレステリック液
晶分子の螺旋軸が電極面に垂直の方向に配向されている
（グランジュアン状態）。このグランジュアン状態にお
いて液晶はは、第４図からも明らかのように透明状態と
なっている。

この液晶に印加される電圧を徐々に上げていくと、一
方向に揃っていた螺旋軸が乱れ、不規則な方向を向くよ
うになる（フォーカルコニック状態）。このフォーカル
コニック状態においては、屈折率が空間的に乱雑となり
光を散乱してしまうことから、液晶は白濁状態となる。

印加電圧をさらに上げると、コレステリック液晶の螺
旋ピッチが大きくなり、印加電圧がしきい値電圧Vth
（第４図）以上となると、液晶分子が電界方向に揃った
（ホメオトロピック配列の）ネマチック液晶に転移す
る。このホメオトロピック配列においては、液晶は光学
的に透明状態となっている。なお、上述の印加電圧は、
交流であっても直流であってもよい。

液晶に記憶させるためには、印加電圧を0Vとすればよ
い。フォーカルコニック状態のときに、印加電圧を0Vと
すれば、そのフォーカルコニック状態が維持され、記憶
される。ホメオトロピック配列のときに、印加電圧を急
速に0Vとすれば、グランジュアン状態に変化して記憶さ
れる。ただし、透明状態は維持される。

このような液晶を空間光変調素子10の液晶10gとして
用いる場合、以下の如く制御されて動作する。

書き込み前、液晶10gは初期状態、即ちグランジュア
ン状態にある。まず、電極10c及び10d間に電源10hを接
続し、しきい値電圧Vth以下の直流電圧又は交流電圧を
印加する。

この状態で、画像書き込み平面を構成する光伝導体10
eに光画像を入射すると、その光強度分布に応じて光伝
導体10eに抵抗の分布が生じる。これにより、抵抗の分
布と同じ分布の電界が液晶10gに印加されることとな
り、液晶分子の配向が変って入力画像が写しとられ、書
き込みが行われる。

即ち、光の当たった部分の光伝導体10eの抵抗が下が
り、液晶10gに電圧が加わってフォーカルコニック状態
に変化する。一方、光の当たらなかった部分の光伝導体
10eは高抵抗のままであり、液晶10gはグランジュアン状
態のままとなる。

書き込みが終わると、電源10hを遮断し、さらに電極1
0c及び10d間を短絡して書き込まれた画像を記憶する。

デジタル画像を書き込む場合も同様であり、電極10c
及び10d間にしきい値電圧Vth以下の直流電圧又は交流電
圧を印加した状態でレーザビームを光伝導体10eに照射
する。このレーザビームの光強度分布に応じてそのスポ
ット部における液晶の液晶分子の配向状態が変化する。

空間光変調素子10からの読み出し時は、この液晶に外
部から光を当て、その散乱光、反射光、又は透過光を捉
えることによって書き込まれた情報の読み出しが可能と
なる。デジタル読み出し系からはレーザビームを照射し
てその散乱光等を受光素子で受光することにより、ま
た、アナログ読み出し系からは一様な光を照射して散乱
光等の像を記録紙に結像させることにより読み出しが行
われる。

本発明の如く記憶作用を有する液晶を用いた場合、光
伝導体に光と電圧の両方を同時に印加しない限り書き込
みは行われない。即ち、読み出し用のレーザビーム又は
一様な光が光伝導体に照射されても書き込まれた像が変
化することはない。このため、液晶と光伝導体との間に
遮光膜を設けて読み出し時に光伝導体に光が印加されな
いようにする必要はなくなり、読み出し光学系を透過型
とすることができる。しかも、読み出し用のレーザビー
ムはガラス板10a側から印加しても、又はガラス板10b側
から印加してもよい。また、遮光膜を設けて反射型とし
てもよい。

特に、第１図に示すように、書き込み用と同じ側から
読み出し用のレーザビームを印加するように構成すれ
ば、デジタル書き込み系とデジタル読み出し系とで大部
分の光学系を共用することができる。

なお、空間光変調素子10に書き込まれた画像を全面消
去するには、電極10c及び10d間にしきい値電圧Vth以上
の直流電圧又は交流電圧を印加した状態で光伝導体10e
全面に一様な光を照射すればよい。これにより、液晶10
gはホメオトロピック配列のネマチック液晶に転移す
る。そして、印加電圧を急速に0Vとすると、コレステリ
ック液晶のグランジュアン状態、即ち初期状態に戻る。

次に、アナログ書き込みによる画像とデジタル書き込
みによる画像との重ね書き込み動作について説明する。

デジタル画像が階調を有しておらず、Ｒ、Ｇ、Ｂがそ
れぞれ２値程度で表される画像の場合は、アナログ画像
を書き込んだ上にそのままデジタル画像を重ねて書き込
めばよい。又は逆に、デジタル画像を書き込んだ上にそ
のままアナログ画像を重ねて書き込めばよい。

一方、階調を有するデジタル画像を書き込む場合は、
まずアナログ画像を書き込み、次いでデジタル画像を書
き込む部分の消去を行った後にデジタル画像の書き込み
を行う。デジタル画像の書き込みを行う前に、デジタル
画像を書き込む部分を初期状態に戻す部分消去が必要と
なる。

この部分消去は、次のようにして行われる。

電極10c及び10d間にしきい値電圧Vth以上の直流電圧
又は交流電圧を印加した状態でデジタル画像を書き込む
部分に一定の光強度のレーザビームを２次元走査して均
一に照射した後この照射を停止する。これにより、レー
ザビームが照射されている部分の光伝導体10eの抵抗が
低くなり、その部分だけ電圧が印加されてホメオトロピ
ック配列となる。レーザビームによる照射がなくなる
と、その部分の液晶分子の配向はグランジュアン状態、
即ち初期状態に戻る。

その後、電極10c及び10d間にしきい値電圧Vth以下の
直流電圧又は交流電圧を印加した状態でレーザビームを
走査させてその部分にデジタル画像を書き込む。

部分消去を行う際、光伝導体10eの暗抵抗が充分に高
くない場合は次の如く印加電圧を制御する。即ち、レー
ザビームが１点を照射している間に印加電圧をしきい値
電圧Vth以上の電圧から0Vに変化させることによって、
その点の画像消去を行う。第５図は、このときの印加電
圧の波形図であり、（Ａ）は直流電圧の場合、（Ｂ）は
交流電圧の場合をそれぞれ示している。同図において、
Ｔはレーザビームが１点を照射している期間を表してい
る。この印加電圧とレーザビームの走査とは互いに同期
せしめられている。

次に、液晶として、Ｎ形コレステリック液晶、又はＮ
形コレステリック液晶とＮ形ネマチック液晶との混合液
晶を用いて電流効果によって書き込みを行ない、電界効
果によって消去を行う場合について説明する。

第６図はこの液晶を用いた場合の動作原理を説明する
模式図である。

同図（Ａ）に示す如く、初期状態では、コレステリッ
ク液晶分子の螺旋軸が電極面に垂直の方向に配向されて
いる（グランジュアン状態）。このグランジュアン状態
においては、液晶は透明状態となっている。

この液晶に印加される直流電圧又は交流電圧を徐々に
上げていくと、液晶中にある負イオンが移動する。これ
により、一方向に揃っていた螺旋軸が乱れ、グランジュ
アン状態がくずれて不規則な方向を向くようになる（フ
ォーカルコニック状態）。このフォーカルコニック状態
においては、液晶は光学的に不透明状態となる（同図
（Ｂ））。

この状態は電界を取り去っても記憶される（同図
（Ｃ））。

消去する場合には、同図（Ｄ）に示す如く電流効果が
現れないほどの高周波（数KHz）の電圧を印加する。こ
れにより、電界効果によって乱雑に向いていた分子が一
方向を向くようになり、グランジュアン状態に戻る。

このような液晶を空間光変調素子10の液晶10gとして
用いる場合は、前述の液晶と同様である。

第７図は、第２図に示した制御部17に設けられたコン
ピュータの制御プログラムの一部を概略的に表すフロー
チャートである。このプログラムは、カラー画像編集・
出力機能モードを実行するためのものであり、このモー
ドが指示されると、コンピュータは以下の如く動作す
る。

まずステップS1において、Ｒ、Ｇ、Ｂの切換えを行う
ためのフラグｎをｎ←０に初期設定する。次いでステッ
プS2において、ｎ＝０であるかどうかを判別する。

ｎ＝０の場合は、ステップS3でアナログ書き込み系11
のＲの光源11aを点灯させ、次のステップS4で、原稿18
のＲの光源11aからの一様な光による光学像をレンズ11d
を介して空間光変調素子10に書き込む。

ステップS2でｎ＝０ではない場合は、ステップS5にお
いて、ｎ＝１であるかどうかを判別する。ｎ＝１の場合
は、ステップS6でＧの光源11bを点灯させ、次のステッ
プS4で、原稿18のＧの光源11bからの一様な光による光
学像をレンズ11dを介して空間光変調素子10に書き込
む。ｎ＝１ではない場合は、ステップS7でＢの光源11c
を点灯させ、次のステップS4で、原稿18のＢの光源11c
からの一様な光による光学像をレンズ11dを介して空間
光変調素子10に書き込む。

次のステップS8においては、デジタル読み出し系13を
作動させる。即ち、レーザ光源13aから出射されたレー
ザビームを空間光変調素子10上で２次元的に走査させ、
その透過光、反射光、又は散乱光を受光素子13dに印加
することにより空間光変調素子10上に書き込まれている
画像情報を読み出す。

次いでステップS9において、処理部15を作動させ、読
み出した画像情報について種々の画像処理を施す。

次のステップS10では、デジタル書き込み系14を作動
させる。即ち、処理部15からの信号をレーザ変調回路14
cに印加し、レーザビームを変調させて空間光変調素子1
0上を２次元的に走査し書き込みを行う。このデジタル
書き込み時に、空間光変調素子10の全体にデジタル画像
を書き込んでもよいし、その一部にデジタル画像を書き
込むようにしてもよい。これによって、アナログ画像と
デジタル画像とが混在、融合した画像を得ること可能と
なる。

ステップS11では、処理部15による画像処理が全て終
了したかどうかを判別し、否の場合はステップS8〜S10
の処理を繰り返して実行する。

次のステップS12では、ｎ＝０であるかどうかを判別
する。ｎ＝０の場合は、ステップS13へ進んでアナログ
読み出し系12のＲの光源12aを点灯させる。そして次の
ステップS14において、空間光変調素子10上に書き込ま
れている画像情報をこのＲの光源12aからの一様な光で
読み出し、その光学像をレンズ12dを介して記録紙19に
露光させる。

ステップS12でｎ＝０ではない場合は、ステップS15に
おいて、ｎ＝１であるかどうかを判別する。ｎ＝１の場
合は、ステップS16でＧの光源12bを点灯させ、次のステ
ップS14で、空間光変調素子10上に書き込まれている画
像情報をこのＧの光源12bからの一様な光で読み出し、
その光学像をレンズ12dを介して記録紙19に露光する。
ｎ＝１ではない場合は、ステップS17でＢの光源12cを点
灯させ、次のステップS14で、空間光変調素子10上に書
き込まれている画像情報をこのＢの光源12cからの一様
な光で読み出し、その光学像をレンズ12dを介して記録
紙19に露光する。

次いでステップS18においてｎをｎ←ｎ＋１と歩進さ
せた後、ステップS19においてｎ＝３であるかどうかを
判別する。ｎ＝３の場合は、Ｒ、Ｇ、Ｂの全ての色の処
理が終了したとしてこのプログラムを終了する。ｎ＝３
でない場合はステップS2へ戻り、前述の処理を繰り返
す。

カラー画像編集機能モードが指示された場合、コンピ
ュータは、第７図のプログラムのステップS8〜S11の処
理のみを実行する。ただし、ステップS8〜S11の処理は
Ｒ、Ｇ、Ｂの全ての色について繰り返して実行される。

イメージスキャナ機能モードが指示された場合は、第
７図のプログラムのステップS1〜S8の処理のみが実行さ
れる。この場合もＲ、Ｇ、Ｂの全ての色について繰り返
して実行される。即ち、ｎ＝３となるまで行われる。

プリンタ機能モードが指示された場合は、第７図のプ
ログラムのステップS20がまず実行され、制御部17又は
その他の外部装置から画像情報が入力される。次いでス
テップS10以降の処理が実行される。ただし、これらの
処理はＲ、Ｇ、Ｂの全ての色について繰り返して実行さ
れる。

アナログ複写機能モードが指示された場合は、第７図
のプログラムのステップS4からステップS12へ常にジャ
ンプするようにして処理が実行される。

本実施例によれば、画像の種類等により、アナログ処
理又はデジタル処理を使い分けることができる。例え
ば、線画又は文字中心の画像ではアナログ複写機能モー
ドを指示してアナログ処理を行うことにより滑らかな線
を再現することができる。また、色を重視する画像はカ
ラー画像編集・出力機能モードを指示して色補正等を行
い忠実に色再現することができる。

アナログ処理では困難な像の領域分離もカラー画像編
集・出力機能モード、カラー画像編集機能モードを指示
して部分消去等のデジタル処理を行うことによって容易
に処理可能である。また、デジタル画像にアナログ画像
をはめ込んだり、アナログ画像にデジタル画像をはめ込
んだり、アナログ画像にデジタル画像を重ね書きする等
アナログ画像とデジタル画像とが混在、融合した画像を
得ること可能である。

また、空間光変調素子からの読み出し走査時に、走査
間隔又は受光素子のサンプリング間隔を粗くすることに
より、解像度を段階的に低下させることも可能である。
また、走査間隔を通常より密にした画像表示時に通常の
間隔で表示すれば、ズームアップした画像を得ることが
できる。空間光変調素子の面積を充分大きくすることに
よってズームアップした画像の画質低下を避けることが
できる。このズームアップ機能は、任意の場所の任意の
倍率のズームアップ像を得るのに、原稿を動かしたり、
光学レンズを動かしたりすることなく行うことができ
る。

［発明の効果］以上詳細に説明したように本発明によれば、画像書き
込み平面を構成する光伝導体、該光伝導体に積層され記
憶作用を有する相転移型液晶、及び該光伝導体と液晶と
を挟む電極を具備する空間光変調素子と、原画像をこの
空間光変調素子にアナログ的に書き込むアナログ書き込
み系と、空間光変調素子上でレーザビームを２次元走査
させることにより空間光変調素子に書き込まれている画
像をデジタル的に読み出すデジタル読み出し系と、読み
出した画像データについて画像処理を行う処理部と、レ
ーザビームを２次元走査させることにより前述の処理を
行った画像データを空間光変調素子にデジタル的に書き
込むデジタル書き込み系と、空間光変調素子に書き込ま
れている画像をアナログ的に読み出すアナログ読み出し
系とを備えているため、アナログ画像とデジタル画像と
が混在、融合した画像を扱うことのでき、しかも高解像
度でかつ色再現性良く画像を再生することができかつ低
コストなカラー画像処理装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としてカラー画像編集・出力
装置の基本構造を示す構成図、第２図は第１図の実施例
の構成を概略的に表したブロック図、第３図は空間光変
調素子の一構成例を示す断面図、第４図は液晶の一例の
電気−光学特性図、第５図は液晶への印加電圧の波形
図、第６図は液晶の他の例を用いた場合の動作原理を説
明する模式図、第７図は第１図の実施例のコンピュータ
の制御プログラムの一部を概略的に表すフローチャート
である。 10……空間光変調素子、11……アナログ書き込み系、11
a、11b、11c、12a、12b、12c……光源、11d、12d、13c
……レンズ、12……アナログ読み出し系、13……デジタ
ル読み出し系、13a、14a……レーザ光源、13b、14b……
レーザビーム走査系、13d……受光素子、14……デジタ
ル書き込み系、14c……レーザ変調回路、15……処理
部、16……ディスプレイ、17……制御部、18……原稿、
19……記録紙。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】画像書き込み平面を構成する光伝導体、該
光伝導体に積層され記憶作用を有する相転移型液晶、及
び該光伝導体と液晶とを挟む電極を具備する空間光変調
素子と、原画像を該空間光変調素子にアナログ的に書き
込むアナログ書き込み系と、該空間光変調素子上でレー
ザビームを２次元走査させることにより該空間光変調素
子に書き込まれている画像をデジタル的に読み出すデジ
タル読み出し系と、読み出した画像データについて画像
処理を行う処理部と、レーザビームを２次元走査させる
ことにより前記処理を行った画像データを前記空間光変
調素子にデジタル的に書き込むデジタル書き込み系と、
該空間光変調素子に書き込まれている画像をアナログ的
に読み出すアナログ読み出し系とを備えたことを特徴と
するカラー画像処理装置。