JP2815897B2

JP2815897B2 - カラー画像表示装置

Info

Publication number: JP2815897B2
Application number: JP1104493A
Authority: JP
Inventors: 修三金子; 和夫吉永; 和夫井阪; 丘甲斐; 嘉土志田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-07-29
Filing date: 1989-04-26
Publication date: 1998-10-27
Anticipated expiration: 2013-10-27
Also published as: JPH02132488A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明はサーモトロピック液晶性を示す材料を有して
構成された画像記録媒体等に形成した光学的散乱状態の
差異を利用したカラー表示装置に関する。

［従来の技術］従来より、テレビやVTRによる動画出力やコンピュー
ターとの対話作業における各種出力の表示には、CRTやT
N（ツイステッドネマティック）液晶等のディスプレイ
モニターが用いられている。また、ワードプロセッサー
やファクシミリ等による文書、図形等の高精細画像の表
示には、CRTやTN液晶等のディスプレイモニターやハー
ドコピー等を用いた各種プリンターによる紙等の被記録
材へのプリントアウトが利用されている。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、CRTディスプレイは動画の表示におい
ては美しい画像を出力するが、長時間静止した画像の表
示においてはフリッカあるいは解像度不足による操作縞
などが顕著に現われるようになり、視認性が低下するの
で静止画像には不向きである。

また、TN液晶等の液晶ディスプレイは、薄型化が可能
であるという利点を有しているが、ガラス基板に液晶層
をサンドイッチした構成等の製作上手間のかかる構成を
有し、また、画像が暗く画像が見にくいという問題点を
有している。

更にCRTやTM液晶等のディスプレイでは、静止画像を
出力する場合には、常にビームや画素電圧をアクセスし
ておく必要がある。

一方、プリンターを用いた紙等への出力表示では、高
精細で、安定したメモリー画像（保存性の良い画像）を
得ることができる。しかしながら、プリントの量が多く
なるとその整理にスペースを要し、しかも不要になった
場合の大量破棄による資源の浪費は無視できない。

更に、ハードコピーでカラー画像を表示する場合に
は、インクあるいは現像剤、現像液等の煩雑なハンドリ
ングが必要とされる。

本発明の目的は、簡単な操作でコントラストの良い静
止画像、とりわけカラー静止画像の鮮明な表示を容易に
行なえる簡易な構造の装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］本発明のカラー画像表示装置は、カラー画像表示部
と、該表示部においてカラー画像情報に応じた光散乱状
態の差が形成された画像記録媒体を配置するための画像
記録媒体保持手段と、該カラーフィルタ上に配置された
前記画像記録媒体に光照射するための光照射手段とを有
し、該光照射手段が、該光照射手段から出射され、前記
画像記録媒体を透過し、かつ該画像記録媒体で散乱され
た光を利用して表現された色によるカラー画像表示を可
能とするように配置されたことを特徴とする。

本発明の装置が有する画像記録媒体としては、例えば
カラーフィルターとの組み合せによるカラー画像表示に
必要な光散乱性の差の形で表現された表示すべきカラー
画像に対応する情報（書き込み画像）の書き込み、消去
が可能な構成を有するものであればどのようなものでも
利用でき、例えば、サーモトロピック液晶性を示す材料
からなる記録層を有するものが好適に用いられる。

このサーモトロピック液晶性を示す材料とは、該材料
に対する熱処理の条件に応じて、該材料からなる層に入
射する光の散乱状態（光学的散乱状態）に差が生じると
いう性質を有するものであり、代表的なものとして以下
に例示する高分子液晶を挙げることができる。

サーモトロピック液晶性を示す高分子液晶としては、
例えば、メタクリル酸ポリマー、シロキサンポリマー等
を主鎖とした低分子液晶をペンダント状に付加重合させ
た側鎖型高分子液晶；高強度高弾性耐熱性の繊維や樹脂
の分野で用いられているポリエステル系あるいはポリア
ミド系等の主鎖型高分子液晶等を挙げることができる。

これら高分子液晶としては、スメクティック、ネマテ
ィックまたはコレステリック相をとるもの、あるいはデ
ィスコティック液晶などがある。

これらの中では、不斉炭素が導入されることによって
形成されるSmC^＊を示す相を有し、強誘電性を示す高分
子液晶が好ましい。

以下に、本発明の装置が有する画像記録媒体の形成に
用いる高分子液晶の具体例を例示するが、これらに限定
されるものではない。

次に、高分子液晶を利用した書き込み画像の形成の原
理について図面を参照しつつ説明する。

第７図は、上記サーモトロピック液晶性を示す高分子
液晶の熱処理条件と該材料に入射する光の散乱性の関係
を示す図である。

図中で示された状態は光散乱性を示す状態であり、
この状態にある部分を感熱ヘッドやレーザー光等の加熱
手段でT₂（T_iso＝等方状態移行温度）以上にまで加熱し
てａの状態変化を起させた後、急冷すると、で示す
変化が生じで、加熱された部分は透明な等方状態を維持
した状態で冷却される。冷却後の透明な等方状態はT
₁（T_g＝ガラス転移温度）以下における室温または常温
状態において安定である。

なお、加熱部の急冷は、高分子液晶を用いて形成した
部分あるいは基材の厚さや構造にもよるが、例えば数十
μｍ〜100μｍ厚のPET（ポリエチレンテレフタレート）
等からなる基材や15μｍ以下の層厚で形成した記録層を
用いた場合には、空気中への自然放熱処理により十分に
行なうことができる。

一方、加熱によってａの状態変化を起させた部分
を、液晶温度T₁〜T₂間の温度（例えば上記層厚の記録層
の場合１〜数秒間）に保持すると、ｂに示す状態変化
を生じ、すなち光散乱強度を再び増して常温において再
びもとの光散乱状態に復帰する。この光散乱状態も
またT₁以下の温度において安定している。

更に、加熱によってａの状態変化を起させた部分
を、液晶温度T₁〜T₂間の温度（例えば上記層厚の記録層
の場合10ミリ秒〜１秒程度）に、すなわち上記のの状
態への復帰のための保持時間よりも少ない時間保持する
と、に示すような保持時間に応じた光散乱性を有する
状態となり、T₁以下の温度において安定する。

なお、光散乱状態に復帰させる場合、よりT₂に近い
温度条件を用いるほど、より速いの状態への復帰が可
能となる。また、の状態への復帰は、の状態へ復帰
させる部分が必ずしも等方状態にある必要はなく、どの
ような状態からもの状態への復帰が可能である。

以上述べたように、サーモトロピック液晶性を示す高
分子液晶は、安定したメモリー状態を維持できるガラス
転移点以下におけるフィルム状態、異なる光学的散乱状
態に移行可能な液晶状態及び等方的分子配列を有する等
方性フィルム状態の少なくとも３つの状態を取り得る性
質を有し、この性質を利用して例えば以下のような操作
により画像表示を行なうことができる。

書き込み画像の形成を行なうには、まず、高い光散乱
性を有するの状態の記録層に、表示しようとする画像
に応じて部位選択的な加熱を行ない、加熱した部分を急
冷し、透明なの状態とする。

すると、記録層に表示しようとする画像に応じて分布
する加熱されていないの状態の部分と、加熱処理され
たの状態の部分が生じ、書き込み画像が形成される。

このようにして加熱処理によって光散乱部と透明部と
を形成した記録層を、例えば1.2程度の光学濃度を有す
る黒色バックグラウンド上に導けば、白地に黒（の状
態の透明部）の鮮明な画像表示が得られ、更に、この記
録層に書き込んだ画像をオーバーヘッドプロジェクター
で投影すれば、の状態の光散乱部に対応する部分が暗
濁するネガ投影像が得られる。

更に、上述したように、等方状態まで加熱した部分の
冷却過程における液晶温度での保持時間を制御して、そ
の部分の光散乱状態の程度（光透過度）を所望の表示画
像濃度に応じて調節することにより、濃度諧調等の表現
が可能となる。

なお、表示画像の書き込みを行なった記録層全体に第
７図に示したｂの状態変化を起させれば、記録層全体
をの状態に復帰させて書き込み画像を消去することが
でき、書き込み画像を消去した記録層は新たな画像書き
込みに再利用できる。

更に、カラーフィルターと加熱処理によって光散乱部
と透明部とを形成した記録層とを組み合せることによっ
て後述のカラー表示が可能となる。

本発明において利用される画像記録媒体は、上記の高
分子液晶等のサーモトロピック液晶性を示す材料を適当
な基板上に成膜して記録層を形成して得ることができ
る。

高分子液晶層の成膜方法としては、高分子液晶を適当
な溶媒に溶解、あるいは分散させた溶液を、例えば樹
脂、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート（PET）
等の樹脂やその他の材料からなる透明な基材上に塗布等
の方法で層状に付着させ、乾燥処理するなどの方法が利
用できる。

ここで用いる溶媒としては、ジクロロエタン、ジメチ
ルホルムアミド、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラ
ン、アセトン、エタノール等の極性またはベンゼン、ト
ルエン、シクロヘキサン等の非極性溶媒、あるいはこれ
らの混合物を挙げることができ、用いるサーモトロピッ
ク液晶性を示す材料の種類に応じて適宜選択して利用す
れば良い。

なお、光散乱部に良好な光学的散乱状態を得て、コン
トラストが高く、美しい画像表示を行なうには、高い光
散乱性を安定して有する記録層を用いることが望まし
い。このような特性を有する高分子液晶層は、例えば該
層の形成後に該層を例えば75℃〜110℃の液晶温度に一
定時間保持することによって得ることができる。

また、高分子液晶層の形成に際しては、溶媒に対する
高分子液晶の添加量を、得られる高分子液晶溶液が透明
な、あるいは粘稠状態となるように選択するのが好まし
い。

次に、本発明の装置におけるカラー画像表示の原理に
ついて説明する。

本発明の装置によるカラー画像表示は、例えば第１図
に示す位置関係で画像記録媒体の記録層１とカラーフィ
ルター３とを隣接させた状態で、その一方から例えばフ
レネルレンズ６を介してバックライト（Ｐ）を照射する
ことによって行なわれる。

図示の画像記録媒体は透明基板２上に先に説明したサ
ーモトロピック液晶性を示す材料を含む記録層１を形成
した構成を有し、カラーフィルター３の色単位に対応し
たサイズの光散乱部と透明部が画像情報に応じて分布し
ている。

なお、これら光散乱部と光透過部からなる書き込み画
像は、先に述べた原理に従って表示すべきカラー画像に
応じた記録情報に従った部位選択的加熱・冷却処理によ
って形成されたものである。

なお、光散乱部における光の散乱性に段階的な差を持
たせることによってカラー表示部に濃度諧調を表現させ
ることができる。

また、書き込み画像は、図示した例のように光散乱部
と透明部との組み合せのみからなるものに限られず、場
合によっては、光散乱性の異なる光散乱部のみからなる
場合もある。

図示した例でのカラーフィルター３は、レッド
（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の３つの色単位
部分を透明基材４上に形成した構成を有する。

上記構成のカラーフィルター３と画像書き込みが行な
われた記録層１との組合せによるカラー画像表示におい
ては、例えば、第１図（ａ）に示すように、カラーフィ
ルター３のＲ部からの光をそのまま透明部に通過させ、
Ｇ部及びＢ部からの光を光散乱部で散乱させるように記
録層１に書き込み画像の形成を行なってカラーフィルタ
ー３と隣接させることにより、Ｒの補色であるシアン
（Ｃ）からなる画像部分の表示を行なうことができる。

また、第１図（ｂ）に示すように、Ｒ部、Ｇ部及びＢ
部からの全ての光りを散乱させるように記録層１に書き
込み画像の形成を行なってカラーフィルター３と隣接さ
せることにより、黒（BK）の補色である白（Ｗ）からな
る画像部分の表示を行なうことができる。

更に、第１図（ｃ）の上部に示すように、Ｒ部、Ｇ部
及びＢ部からの全ての光を透過させるように記録層１に
書き込み画像の形成を行なってカラーフィルター３と隣
接させることにより、白（Ｗ）の補色である黒（BK）か
らなる画像部分の表示を行なうことができる。

なお、第１図の例では記録層１とカラーフィルター３
とがスペースを置いて隣接した配置が取られているが、
これらは密着した状態で配置されていても良し、あるい
はカラーフィルター上に前記高分子液晶を直接塗布して
も良い。また、この例では光照射側に、すなわち光源側
から見た画像記録媒体の前面にカラーフィルター３が配
置されているが、これらはその逆に配置されていても良
い。

以上のような原理でのカラー表示、すなわちカラーフ
ィルタ及び画像記録媒体を直線的に透過する光により表
現される色と補色の関係にある色による表示を行なうこ
とにより、コントラストの高いカラー画像表示が可能と
なる。

［実施例］以下、サーモトロピック液晶性を示す材料として高分
子液晶を用いた記録層を利用した場合の本発明の実施例
を図面を参照しつつ説明する。

しかしながら、本発明は下記実施例の構成に限定され
るものではなく、例えば、画像記録媒体として、光散乱
状態の差によってカラー画像表示に必要な画像情報（書
き込み画像）を表現できるものであれば制限なく利用で
きる。また、以下の例では、不透明状態の部分に透明部
を形成して書き込み画像の形成を行なうが、透明状態の
部分に不透明部を形成して書き込み画像の形成を行なう
方式を適用しても良い。

実施例１第２図は、本発明の装置の一例を要部を示す概略図で
ある。

該装置は、その上部に駆動ローラー14と、これと対向
する下部ローラー12を有し、これらが本発明でいう画像
記録媒体保持（搬送）手段を形成している。

画像記録媒体７は無端ベルト状に形成され、これらロ
ーラー12、14間に張架されており、不図示のモーターに
よる駆動ローラー14の回転にともなって面移動できるよ
うになっている。カラー画像表示のための情報が書き込
まれた（書き込み画像が形成された）面部分が画像の表
示面となる表示部17に搬送されてカラー画像表示が行な
われる。

表示部17の画像記録媒体７裏面には、カラーフィルタ
ー９が配置されている。なお、該カラーフィルターとし
ては、ストライプ状、あるいはモザイク状等に色単位が
配列されたタイプなど種々の構成のカラーフィルターが
利用でき、画像記録媒体７への表示すべきカラー画像に
対応した書き込み画像の形成は、先に述べた原理に従っ
て、用いるカラーフィルターの種類に応じて行なわれ
る。

駆動ローラー14の近傍には、画像記録媒体７に書き込
んだ書き込み画像の消去のためのハロゲンランプ11と温
度センサー13を有する消去用ヒーター10が配置されてい
る。

また、下部ローラー12の近傍には、画像記録媒体７へ
の書き込み画像の形成のためのサーマルヘッド８及びプ
ラテン15が配置されている。

なお、画像記録媒体７への書き込み画像の形成用の手
段は、画像記録媒体７に表示すべきカラー画像に対応し
た光散乱像耐の差からなる書き込み画像を形成できるも
のであればどのような構成のものでもよく、サーマルヘ
ッドの他に、レーザーのスポット照射を利用した方式の
もの等であってもよい。

この例では、画像記録媒体７として、前記式（Ｉ）の
構造を有する高分子を20％の濃度でジクロロエタンに溶
解して調製した溶液を、ワイヤバーによりポリエチレン
テレフタレート透明基体上に塗布し、これをオーブン中
で、85℃、15分間乾燥処理して記録層（層厚８μｍ）を
形成し、更に記録層が内側に位置するようにエンドレス
状としたものを使用している。

なお、この高分子液晶層は耐熱性に優れかつ被膜強度
の強いものであるので、該層にサーマルヘッドを繰り返
し直接摺擦・走査しても問題はないが、サーマルヘッド
等の摺擦に対する記録層の強度を更に増す必要がある場
合には、記録層上に、ポリイミド、アラミド等からなる
保護膜、またはフッ素樹脂等の樹脂からなる保護層を設
けても良い。例えば、アラミド樹脂層を保護層として用
いる場合は、その厚みを3.5μｍ程度以下とすることが
できる。

この装置におけるカラー表示は以下のようにして行な
われる。

まず、カラー表示画像に対応した記録情報（書き込み
画像）が画像記録媒体７の記録層（不図示）に書き込ま
れる。

この書き込み操作は、不図示のモーターで駆動ローラ
ー14を矢印方向に駆動させるととに、サーマルヘッドに
対して、例えばコンピューターで処理された表示すべき
カラー画像に関する情報としての書き込み信号を入力
し、該信号に従ってサーマルヘッドにより部位選択的な
画像記録媒体７の記録層の加熱を行なうと、加熱部が像
状の透明部のパターンとなる。

なお、上記画像記録媒体７への書き込み信号は、例え
ば第１図で説明した原理に基づいて表示部17に設置され
たカラーフィルター９とその上に停止した書き込み画像
とが重ね合された際にカラー画像の表示が可能となるよ
うにマッチングさせたものである。従って、書き込み信
号は、カラーフィルター９の構成に応じて適宜制御され
る。

一例を示すと、第３図に示すような状態で画像記録媒
体７とカラフィルター９とが重ね合された場合に、マゼ
ンタ（Ｍ）の表示を行なう部分は、グリーン（Ｇ）部分
に対応する部分に透明部を形成し、またイエロー（Ｙ）
の表示を行なう部分は、ブルー（Ｂ）部分に対応する部
分に透明部を形成する。

なお、カラーフィルター９としては、色単位としてブ
ルー（Ｂ）、グリーン（Ｇ）、レッド（Ｒ）の３つを、
あるいはイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）の３つを有し、これらの色単位がモザイク状にあ
るいはストライプ状に配列されたものなどが利用でき
る。

例えば、網点印刷等の方法により各色単位を1mmあた
り12ライン程度の密度などの所定の配列密度で膜形成し
たものなどが利用できる。また、第１図に示すカラーフ
ィルターの構造の場合は、基体４上への直接印刷により
形成したもの、あるいは色配列部分を予めフィルム状と
した後基体と接合したもの等がある。

画像記録媒体７の記録層は、カラーフィルター２上に
これと直接接触するように配置されており、画像記録媒
体７の基体（不図示）が記録層とカラーフィルターとの
間に介在しないので、視野角による解像性の低下のない
画像表示が可能である。

画像記録媒体７に形成された書き込み画像の形成部が
表示部17に移動し、書き込み画像とカラーフィルターと
が所定のカラー表示を可能とする位置関係となったとこ
ろで、画像記録媒体７の移動が停止される。

表示部17においては、その背部に設けられた照明ラン
プ18からカラーフィルター９及び画像記録媒体７に形成
された書き込み画像に光が照射される。

照射された光の一部は、第１図を用いた原理に従っ
て、加熱書き込みによって形成された透明部を直線的に
透過し、他の一部は、画像記録媒体の非加熱部（光散乱
部）で散乱する。

その際、照明ランプ18の前面にフレネルレンズ16、あ
るいは球面、非球面レンズが設けられ、表示部17の正面
に対して非垂直方向の照射光がバックライトとして表示
部17に照射されるようになっている。その結果、表示部
17の正面に位置する観察者に対して、画像記録媒体７の
書き込み画像の透明部を直線的に透過する光による色は
観察されず、画像記録媒体７の光散乱部による散乱され
る光による色が観察される。すなわち、直線的に透過す
る光による色に対する補色からなるカラー画像が表示さ
れることになる。

本発明の装置においては、画像記録媒体に形成した書
き込み画像とカラーフィルターとを所定のカラー表示が
行なえる位置関係にこれらの位置を合せる操作が、良好
なカラー表示を行なう上で重要である。

この位置合せは、例えば以下のような手段により良好
かつ確実に行なうことができる。

例えば、画像記録媒体７の移動方向に垂直な方向のス
トライプタイプのカラーフィルターを用いた場合には、
第４図（ａ）及び（ｂ）に示すように、カラーフィルタ
ー９のカラーパターンの先端に位置する色単位［この例
ではブルー（Ｂ）］の位置に切り書き20を設け、発光素
子21と受光素子22が相対するようにフォトカプラ19を設
ける。

その一方で、第４図（ｃ）に示すように、画像記録媒
体７への書き込み画像の形成時に、書き込み画像のカラ
ーフィルターのブルー（Ｂ）上に位置させるべき部分が
書き込み手段に到達した時に、すなわち、ブルー（Ｂ）
に対応する部分の該加熱書き込み手段通過のタイミング
に合せて、例えば画像記録媒体端部などの該部分の表示
画像に影響を与えない部分に必ず位置合せ用の透明部23
を形成しておく。

このようにして形成された透明部23が表示部17に到達
した際に、画像記録媒体７に形成しておいた位置合せ用
の透明部23の先頭部分がフォトカプラ19の位置にくる
と、発光素子21による光線の受光部における検知量が最
大となり、これを駆動ローラー（14）に接続された駆動
モーターの制御手段にフィードバックして、画像記録媒
体７の移動を停止させるれば、カラーフィルター９と書
き込み画像とに所定の位置関係を自動的に得ることがで
きる。

なお、フォトカプラを有する部分及び位置合わせ用透
明部を設ける位置やその態様は、必要に応じて適宜選択
し得る。

また、カラーフィルターが画像記録媒体７の移動方向
と同方向の色ストライプを有するものである場合には、
例えば第６図（ａ）及び（ｂ）に示すような構成により
カラーフィルターと書き込み画像との位置合わせを行な
うことができる。

すなわち、カラーフィルター９の切り欠き部にLED、
レーザーダイオード等の発光素子37を必要に応じてレン
ズ等と共に配置しておく。

その一方で、画像記録媒体７の透明基体側に受光素子
38を発光素子37の配置に対応する位置関係に設けてお
く。

更に、画像記録媒体７への書き込み画像の形成時に、
発光素子37とカラフィルター９の各ストライプ状色単位
との位置関係に対応させて、受光素子38との位置関係を
制御しながら画像の書き込みを行なう。このようにして
形成された書き込み画像が表示部のカラーフィルター９
上に移動した際に、発光素子37から出射され、受光素子
38により受光される光の量が４つの受光素子において全
て最大となる位置で画像記録媒体の移動を停止すれば、
カラーフィルターと書き込み画像の位置合せを自動的か
つ良好に行なえる。発光素子と発光素子の組み合せから
なるユニットの数や配置等は必要に応じて適宜選択し得
る。

なお、カラーフィルター９と書き込み画像の位置合せ
においては、第１図に示すように各色単位と透明部の書
き込みピッチとが同図における水平方向でぴったりと一
致させる必要はなく、これらの位置関係は、表示部正面
方向に表示される画像に良好な画質が得られるように適
宜補正すると良い。例えば、カラーフィルターと画像記
録媒体との間に隙間が生じている場合には、照明から直
線的にこれらを透過するべき光が効率良く直線的に透過
できるように、同図における上方にカラーフィルター９
に対して書き込み画像を多少ずらことによって、よりコ
ントラストの良い画像表示が可能となる。

一方、画像記録媒体７の書き込み画像は、ハロゲンラ
ンプ11を熱源として用いた消去用ヒーター10により消去
でき、書き込み画像が消去された部分は上記のカラー画
像表示に再利用できる。

すなわち、所定のカラー画像表示を行なった後、再び
駆動ローラー14を矢印方向に駆動させ、画像記録媒体の
書き込み画像が形成された部分を消去用ヒーター10へ導
く。

消去用ヒーター10のハロゲンランプ11は、その点灯に
よりハロゲンランプ11の近傍が115℃程度に加熱され、
かつハロゲンランプ11から最も遠い部分でほぼ80℃とな
るようにその出力が付設の温度センサー13からの出力に
応じて制御される。

従って、消去用ヒーター10のハロゲンランプ11付近に
到達した記録層の書き込み画像部は115℃程度に加熱さ
れ第７図に示した相変化により、全面透明化される。

更に、この透明化された部分は消去用ヒーター10に沿
って移動し、加熱部分の温度が徐々に低下する。その結
果、先に加熱で透明化された部分はその全面にわたって
白色の光散乱状態となり、書き込み前の状態に復帰す
る。

なお、この例で用いている消去用ヒーター10は、画像
記録媒体との接触面の最低温部が少なくとも75℃以上の
温度に加熱されており、また画像記録媒体の移動方向に
おける幅は50mmである。

図示した装置による実際の操作においては、カラー画
像表示と画像記録媒体に書き込んだ画像の消去操作を繰
り返したところ、500以上の繰り返し操作においても安
定したカラー画像表示が実施でき、また画像記録媒体の
移動速度を40mm/秒程度に設定しても十分に鮮明な画像
書き込み、カラー画像表示及び書き込み画像の消去操作
が行なえた。

なお、画像記録媒体として上記の例以外の構成のもの
を用いた場合は、上記の各種数値設定は必要に応じて適
宜変更する。

また、図示した本発明の装置では、画像書き込みにマ
ルチサーマルヘッド８を使用しているが、マルチサーマ
ルヘッドの代りに通常のシリアルサーマルヘッドを操作
して画像の書き込みを行なってもよい。

また、サーマルヘッド８の各ドットに与える電圧の強
弱、または与える電圧パルスの幅を変化させることで、
表示画像に濃度諧調を表現することもできる。

更に、本発明の装置には、必要に応じて画像記録媒体
の横ズレ防止のための機構を付加しても良い。

実施例２第５図に本発明の装置の他の実施例を示す。

この例の装置は、高分子液晶層（記録層）32と透明基
体33よりなる画像記録媒体を固定し、画像書き込み手段
であるサーマルヘッド26及び消去用ヒーター27が移動す
る構成を有する。

以下、この装置での画像表示のきる操作の概略を示
す。

サーマルヘッド26を所定の位置に戻す。

不図示のモーター、ワイヤ等の駆動手段により、サー
マルヘッド26を支持体30aに沿って矢印方向に駆動し、
画像記録媒体25に透明部パターン（書き込み画像）を形
成する。

カラーフィルター34を押圧部材28により前記透明部パ
ターンが形成された画像記録媒体25に近接または接触さ
せる。

第４図及び第６図で説明した位置合せ検知方法等を用
いて、不図示のカラーフィルター駆動手段によりカラー
フィルターの有する各色単位の配列からなるカラーパタ
ーンと前記透明部が一致するようにカラーフィルター34
を縦または横方向に微小に移動調整する。

照明ランプ29を点灯し、カラー画像表示を行なう。

前記照明ランプ29を消灯する。

前記カラーフィルター34を画像記録媒体25より引き離
す。

ハロゲンランプ35bを点灯し、不図示の温度検知手段
により前記実施例と同様に画像消去用ヒーター27のうち
ハロゲンランプ35b近傍部分でT_iso（T₂）以上、また画
像消去用ヒーター27の他の部分が、使用する高分子液晶
の液晶温度となるようにして画像記録媒体25の透明基体
33側に接触させて矢印方向にゆっくり駆動させる。

なお、上記消去手段として図示した画像消去用ヒータ
ー27は熱源としてのハロゲンランプを２箇所（35a、35
b）に設けており、次回の画像消去においてはハロゲン
ランプ35aのみ点灯し、図の下部方向から移動できるも
のとした。

実施例３媒体構成を第９図に示す様にカラーフィルター45上に
直接前記高分子液晶層44を塗布したものを用いた。Ｒ、
Ｇ、Ｂそれぞれのストライプフィルタは線巾125μｍでP
ETフィルム基材46上に形成されている。

上記媒体を８ドット/mmのサーマルヘッドを有するサ
ーマルプリンタに画像と色がうまく一致する様に通し、
カラー画像を記録した。これを、第８図に示す本発明の
装置の画像保持部材43にセットし、光源41を点燈する。
なお、画像保持部材43の直射光Ａに対する角度は、角度
調整部材42により可変とした。

また、第10図に示す記録媒体を作成し、同様に第９図
の構成のものを用いた場合と同様にカラー画像を形成
し、第８図に示した表示装置で鮮明に表示することが出
来た。

本例の媒体は、高分子液晶にＲ、Ｇ、Ｂの色素染料を
混入させて基材48上に印刷塗工して、層47を形成したも
のである。

実施例４本発明の装置において、表示部の背後につや消しの黒
色部材等の光吸収部材を設けることによって、観察者に
まぶしさやギラツキを感じさせる原因となる迷光や、光
源からの直接光を該光吸収部材で吸収あるいは遮断し、
マイルドでより見易いな高品位カラー画像を表示でき
る。

光吸収部材を表示部の背後に設けた場合の一実施例を
第11図（ａ）、（ｂ）に示す。

この装置における画像記録媒体55は、記録層の層厚を
10μｍとし、基材が内側に、また記録層が外側に位置す
る無端ベルト状とする以外は実施例１と同様にして作製
されたものである。

画像記録媒体55は、各ローラ50、52、54、61の間に張
設されており、不図示のモータによって駆動される駆動
ローラ（プラテンローラ）52の回転にともなって、画像
信号に応じた書き込み走査時に、あるいはその他の必要
な時に所定の移動速度で面移動できるようになってい
る。

この画像記録媒体55のカラー画像表示のための情報が
書き込まれた面部分が、画像表示部66に搬送されてカラ
ー表示が行なわれる。

表示部66における画像記録媒体の外側（観察者にとっ
て手前側）には、カラーフィルタ49が配置されている。
この装置では、縦方向（図面では上下方向）にストライ
プが伸び、各ストライプの並列ピッチが125μｍである
縦ストライプフィルタが利用されている。

ヒートローラ61の内部にはハロゲンランプ60が内蔵さ
れ、これと隣接して面ヒータを貼り付けた保温部材59が
配置されている。ヒートローラ61及び保温部材59には温
度センサが配置されており、これら温度センサからの出
力を、ヒートローラ61、ハロゲンランプ60、保温部材59
にフィードバックさせて、これたの設置位置を通過する
画像記録媒体の部分に所定の条件での加熱処理が行なえ
るようになっている。すなわち、これらの温度を、先に
第７図を参考に説明した書き込み画像の消去原理に従っ
て画像記録媒体に書き来んだ画像を消去できるように制
御することによて、書き込み画像の消去が可能となる。

また、プラテンローラ（駆動ローラ）52とサーマルヘ
ッド53が装置下部に設けられ、これらによって画像記録
媒体に所望の画像の熱書き込みが行なわれる。この例で
は、サーマルヘッド53として、カラーフィルタ49の有す
るストライプピッチでのドットの書き込みが可能な８ド
ット/mmでの加熱用が用いられている。

この装置では、照射光源63及びシリンドリカルレンズ
51が表示部66に移動した観察される画像の背景領域外に
配置されているので、光源からの直接投射光が観察者に
観察されることがなくなる。更に、表示部66の観察画像
の背後全面に、観察画像の背景を構成する黒つや消し処
理を施した光吸収部材からなる板56が設けられているの
で、装置内での不要なあるいは良好な画像観察に影響を
及ぼす迷光が光吸収部材によって吸収される。その結
果、まぶしさやギラツキを感じさせることのない、より
高品位な画像観察が可能となる。

板56は金属プラスチックなどの板材の少なくとも表示
部側面にカーボン、その他の黒色粒子を含有した一般的
なつや消し材をスプレー塗工等により設けたもので、そ
の面のその光学濃度が1.0以上、望ましくは1.2以上であ
るものである。

また、第11図（ｂ）に示すように、照射光源63とシリ
ンドリカルレンズ51とからならる照射ユニットが、カラ
ーフィルタ49の有するストライプが伸びる方向における
上方及び下方に設けられているので、照射ユニットから
の表示部66への光は、カラーフィルタ49の有するストラ
イプの並列ピッチ方向に対してほぼ直角に入射するの
で、隣接するフィルタ色のクロストークがなく、より高
い左右視野角良好性が得られる。

実施例５第12図に本発明の装置における、更に明るく、例えば
A4サイズ以上と大画面での表示にも好適に適用し得る構
成の一例を示す。

この装置は、蛍光灯等の光源67を表示部66に背後に必
要に応じて多数配置し、かつ画像記録媒体の観察される
画像が重ね合されるカラーフィルター49と光源67との間
に板状投射レンズ64と遮光板65とからなる光学系を設け
た以外は、実施例４と同様の構成を有する。

板状投射レンズ64は、光源67からの光を観察者側へ直
進させずに観察者の視点からはずれる方向に偏向させる
機能を有し、かつ板状投射レンズ64の有する遮光部64a
の配置と遮光板65の有する遮光部65aの配置の組合せに
よって、光源67からの光が直接観察者の目に入らないよ
うになっている。

その結果、画像を観察した際のまぶしさやギラツキが
なくなる。

しかも、この装置の構成によれば、多数の光源67を表
示部66の画像背面に、より近接して設けることができ、
強い光でのより明るい画像が形成できる。

更に、多数の光源67を表示部66の画像背面に均一に配
置することによって、よりムラのない画像表示が可能と
なる。

板状投射レンズ64は、無機ガラスや透明な高分子樹脂
などからなる透光性の板部材の一方の面を、断面が三角
形の凸部を水平方向（図では上下方向）に並列したギザ
ギザ面として形成した構成を有し、凸部の下部の面の内
側を反射面として利用し、かつ該反射面の外側の面上に
黒つや消し層からなる遮光部64aを設けた構成のもので
ある。反射面には金属ペースト等により反射層64bが設
けられ、良好な投射効果が得られるようになっている
が、これは必要に応じて設けられる。

遮光板65は、無機ガラスや透明高分子樹脂からなる透
光性に板部材に、板状投射レンズ64との組合せ配置の際
に、板状投射レンズ64の遮光部64aと互い違いに配列で
きる遮光部64aをスリット状に配置した構成を有する。

遮光部64a、65aは、前記実施例４における板56のつや
消し面と同様の表面をもち、これらは例えば数mm〜数cm
間隔で横ストライプ状に設けられ、一例としては、各基
材64,65に対し、マスクを施してスプレー塗工するなど
容易に形成できる。

なお、上記の構成では、別々の板状投射レンズ64と遮
光板とが重ね合わされて利用されているが、これらは一
体化されて形成されたものであっても良く、例えば板状
投射レンズ64のギザギザ面と相対する平面上に直接遮光
部65aと同様の機能の遮光部を設けても良い。

［発明の効果］本発明の装置によれば、簡単な操作で明るくコントラ
ストの良いカラー静止画像の表示を容易に行なうことが
でき、しかも必要に応じて画像の表示と消去を繰り返し
行なえる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｃ）及び第７図は本発明の装置におけ
る画像表示の原理を説明するための図、第２図及び第５
図は本発明の装置の一例の概略図、第３図は書き込み画
像の形成例を示す図、第４図（ａ）〜（ｃ）及び第６図
（ａ）〜（ｂ）は本発明の装置におけるカラーフィルタ
ーと書き込み画像との位置合せ機構の概略図、第８図は
本発明の表示装置の他の態様を示す斜視図、第９図及び
第10図は本発明の表示装置に用いる画像記録媒体の他の
態様を示す部分断面図、第11図（ａ）、（ｂ）及び第12
図（ａ）〜（ｃ）は表示部の画像背後に光吸収手段を設
けた本発明の装置の一例の概略図である。１、32……記録層２、33、46、48……透明基材３、９、34、45、47……カラーフィルター４……透明基体５……観察位置６、16、39……フレネルレンズ７、25、55……画像記録媒体８、26……サーマルヘッド 10、27……消去用ヒーター 11、35a、35b……ハロゲンランプ 12……ローラー 13……温度センサー 14……駆動ローラー 15……プラテン 17、31、40……表示部 18、29、41……照明ランプ 19……フォトカプラ 20、30……切り欠き部 21、37……発光素子 22、38……受光素子 23……位置合せ用透明部 24……書き込み画像部 28……押圧手段 30a、30b……支持体 36……レンズ 42……角度調整部材 43……画像保持部材 44……高分子液晶層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者甲斐丘東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者土志田嘉東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (56)参考文献特開昭63−133185（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−19693（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−278826（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−220174（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G09F 9/30 G09F 9/30 370 G09F 9/35

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】カラー画像情報に応じた光散乱状態の差が
形成され得る画像記録媒体と、複数の色単位を有するカラーフィルターと、前記カラーフィルターを透過し、かつ前記画像記録媒体
に入射し透過あるいは散乱される照射光を出射する光照
射手段とを有し、前記光照射手段より出射される照射光が前記画像記録媒
体に対して斜め方向より入射及び透過することにより、
前記画像記録媒体で散乱される色が前記画像記録媒体に
対面する観察者側に表示されるように、該照射光の前記
画像記録媒体に対する入射方向が設定されているカラー
画像表示装置。
【請求項２】前記画像記録媒体で散乱される色の混色が
前記画像記録媒体の正面に位置する観察者側に表示され
るように、該照射光の前記画像記録媒体に対する入射方
向が設定されている請求項１記載のカラー画像表示装
置。
【請求項３】前記画像記録媒体および前記カラーフィル
ターが相対的に移動可能であるように配置されている請
求項１記載のカラー画像表示装置。
【請求項４】前記カラー画像表示部の背後に光吸収手段
を設けた請求項１または２記載のカラー画像表示装置。
【請求項５】前記光散乱状態の差が前記画像記録媒体の
有する高分子液晶を含む層に形成される請求項１または
２記載のカラー画像表示装置。
【請求項６】前記画像表示媒体に位置合わせ用の特定の
光散乱状態の部分が形成され、該部分の検出手段を更に
有し、該部分の検出によって画像記録媒体及びカラーフ
ィルターの位置合わせを行う請求項１または２記載のカ
ラー画像表示装置。
【請求項７】カラー画像情報に応じた光散乱状態の差が
形成され得る画像記録媒体と、複数の色単位を有したカラーフィルターと、前記カラーフィルターを透過し、かつ前記画像記録媒体
に入射し透過あるいは散乱される照射光を出射する光照
射手段とを有し、前記画像記録媒体に対する照射光の入射角度を可変とす
るべく前記画像記録媒体に設置された角度調整部材とを
有するカラー画像表表示装置。
【請求項８】前記画像記録媒体により散乱される色が前
記画像記録媒体の正面で表示されるように前記画像記録
媒体と前記光照射手段との位置関係を設定したことを特
徴とする請求項７記載のカラー画像表示装置。
【請求項９】カラー画像情報に応じた光散乱状態の差が
形成され得る複数の色単位を有した色素を混入した画像
記録媒体と、前記画像記録媒体に入射し透過あるいは散乱される照射
光を出射する光照射手段とを有し、前記画像記録媒体に対する照射光の入射角度を可変とす
るべく前記画像記録媒体に設置された角度調整部材とを
有するカラー画像表示装置。
【請求項１０】前記画像記録媒体により散乱される色が
前記画像記録媒体の正面で表示されるように前記画像記
録媒体と前記光照射手段との位置関係を設定したことを
特徴とする請求項９記載のカラー画像表示装置。