JPH02301717A - 画像情報入出力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野） 本発明は、記録、消去可能な媒体に画像情報を入力記録
、または画像情報を出力表示する画像情報入出力装置に
係わる。

〔従来の技術〕

従来より高精細な画像を記録表示するものとしてスメク
チック液晶のレーサ書き込み拡大表示等が知られている
。これは数ＣＵ＋角の液晶セルに高密度な画像を記録し
、これを拡大表示し、また書換え表示するものであり、
通常、熱と電界の作用により１画面に記録、消去をくり
返ず。

これとは別に、記録、消去の可能なフィルムとしては、
液晶フィルム、相分離現象を利用したポリマー相溶体フ
ィルム、感熱発色を利用したサーモクロミックフィルム
、特に近年では液晶を高分子化した高分子液晶悄フィル
ム等か知られている。

これらと同様のフィルムを用いた例としては、特公昭６
：１−１８］９５、特開昭６３−３８９２７、または本
出願人による特願昭６０−２４９］［ｉ２　（特開昭６
２−１１６１９０）、同６０−２４９１［ｉ３（特開昭
６２−１１６１４１１）、同６０−２４！１１６７（特
開昭６２−１１６］９２）、同６０−２４９＋６８　（
特開昭６２−１１１ｉ　１９　：Ｉ　）、または特願昭
６２−３１０１１４８に記載の表示装置等がある。

」二記したフィルムの代表的な表示原理は、熱的に発色
、または透明化、不透明化するもので、場合によっては
電界を印加する場合もある。これらフィルム媒体の前記
スメクチック液晶に対するメリットとしては、大面積に
形成することが出来る、また複数画面を記録し、これを
一時保存することか出来ること等か挙げられる。

〔発明か解決しようとする課題〕

］−記の媒体のうち、特に高分子液晶性フィルム、相分
離ポリマーフィルム等の代表的な記録、消去のコントラ
ストを１１する方法としては、加熱急冷、加熱徐冷等の
熱的信号の差異を用いるものである。ここて１画面に対
する記録と消去は異なる時間的条件、熱的条件、その他
の条件で行なわれ、記録と消去を同時に行なうことが難
しかった。したかりて記録シーケンス、消去シーケンス
を別々に設ける等のシーケンス上の制約かあった。

〔課題を解決するための手段） よって、本発明は種々の条件に適用させ記録と消去が同
時に効率良く行なえる装置として、消去可能な画像情報
を複数画面入力記録し得る画像情報担持媒体の画像情報
を出力表示する装置であって、 該媒体に画像情報を記録する手段を有する画像情報入力
記録部、 該媒体に記録された画像情報の一部もしくは全てを消去
する手段を有する画像消去部および該媒体に記録された
画像情報を可視画像として出力表示する手段を有する表
示出力部を少なくともイ１し、 各部において同時に他の部位とは独立して該媒体を駆動
可能とする速度緩衝部を設けたことを特徴とする画像情
報入出力装置を提供するものである。

木発明の緩衝部には、記録部、消去部、表示部のそれぞ
れにおける媒体の特性を：８慮した操作速度を独立に駆
動できる機能を有している１、具体的には、媒体の記録
スピード及び消去スピードのずれを考慮して、一定距離
操作させる速度が、記録時の方か消去時より遅かったと
しても、相対的に両者一定速度て移動できるよう記録か
ら消去へいく間に速度調製部分として一定時間媒体を保
持する緩衝部分を形成させている。

以−ト、高分子液晶性フィルムを媒体として用いる場合
を例にとって本発明画像情報人出力装置について説明す
る。

木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て表現された表示ずへきカラー画
像に対応する情報（”ｉｉＦ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
ても利用でき、例えば、サーモトロピック液晶性を示す
材料又は、前記ポリマー相溶体フィルム等からなる記録
層を有するものが好適に用いられる。

この代表例として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
か生じるという性質を有するものてあり、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かできる。

これら高分子液晶としては、スメクチック、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
コティック液晶なとがある。

これらの中ては、不斉炭素が導入されることによって形
成されるＳｍＣ”を示１−相を有し、強誘電性を示す高
分子液晶か好ましい。

以下に、本発明に好ましく用いられる画像記録媒体の形
成に用い４するＩロー分子液晶の其体例を例示するが、
これらに限定されるものではない。

１１］１ Ｍｗ　＝　１８，０００ （Ｎ） （ＣＨ２−ＣＩ）＝ Ｇｌａｓｓ□　液晶相　□Ｔｓｏ。

（Ｎ） Ｃ１（３ −［−ＣＨ２−Ｃ１ 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５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
段てＴ　２　　（Ｔ　ｉ　３ｏ＝　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、■で示す変化が生して、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。

（Ｔｇ＝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か、例えば数十μ
ｍ−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５〜１０μｍ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Ｔ、〜Ｔ２間の温度（例えば」二記層Ｊソの記
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、すなわ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１１〜１２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」−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、■に示ずような保持時間に応した光散乱性を有
する状態となり、■１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と、より速い■の状態への復帰か可
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てきるガラス転
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かできる。

書き込み画像の形成を行なうには、まず、高い光散乱＋
１〕を有する■の状態の記録層に、表示しようとする画
像に応し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１−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、占き込み画像か形成される。

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
る黒色ハックグラウンド」二に導けば、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／Ｖだ画像をオバーヘッドプロジェクタ
−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、ト述したように、等方状態まて加熱した部分の冷
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５
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１−（ＰＥＴ）
等の樹脂やその他の材料からなる透明な基材トに塗布等
の方法て層状に付着させ、乾燥処理するなどの方法か利
用てきる。

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非極性溶媒、ある
いはこれらの混合物を挙げることがてき、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か望ましい。

このような特性を有する高分子液晶層は、例えば該層の
形成後に藷層を例えば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かできる。

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か透明な
、あるいは粘稠状態となるように選択するのが望ましい
。

１１１０す等により液晶層か基板から剥離し易い場合は
基盤の表面のプラズマ処理もしくはプライマー処理等の
表面処理を行なう。例えば基板がポリオレフィン系等て
あれば、メタアクリレートをグラフト重合させたクロロ
プレン系プライマー等、基盤がポリエステル系等であれ
ば、ポリエヂレンイミド系もしくはウレタン系等のプラ
イマー処理を行なう。例えば１例として、ブライマー（
商品名ブライマーＰＥＴ、大へ化学工業所製）１重量部
を酢酸エチル１重量部で希釈し、ワイヤバーを用いてＰ
ＥＴ基板トに塗布し、風乾後０．３μｍ程の薄膜を形成
し、プライマー処理を行なうことができる。

次に、カラー画像表示の一例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６図に
示す位置関係で画像記録媒体の記録層１１とカラーフィ
ルター１３とを隣接させた状態で、その一方から例えば
レンズ２９を介してバラクライト（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暴利１２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１１を形
成した構成を有し、カラーフィルター１３の色単位に対
応したサイスの光散乱部と透明部が画像情報に応して分
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ずへきカラー画像に応
し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１３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１４トに形成した構成を有する。

上記構成のカラーフィルター１３と画像書き込みか行な
われた記録層１１との組合せによるカラー画像表示にお
いては、例えば、第６図（ａ）に示すように、カラーフ
ィルター１３のＲ部が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１１に書き込み画像の形成を行なってカラーフ
ィルター１３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６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１１に書き
込み画像の形成を行なってカラーフィルター１３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かてきる。

更に、第６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１１に
書き込み画像の形成を行なフてカラーフィルター１３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。

以北のような原理てのカラー表示、すなわちカラーフィ
ルター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］・の高いカラー画像表示が可能
となる。

〔実施例〕

第１図に本発明の一実施例である装置を示１−０第１図
の装置において、画像の入力部ては、不図示の信号源か
ら送られてくる画像信号に基ついてサーマルヘラ］・を
駆動するとともに、画像イ１−１号に基ついた画像情報
担持媒体の移動をプラテンローラ１１１、および該プラ
テンローラと略等速で記録媒体を送るためのスブロケッ
ｆ−１０１をそれぞれに連結される不図示のモータによ
り駆動し、これにより画像を形成し表示部に送る。ここ
てスプロケット１０４は適度の負荷をもち、１記媒体移
動に従動回転する。

また、画像の消去部では、ビートローラ１０５内部のへ
ロケンランプを点燈し、高分子液晶の等分相転移温度以
上の温度をヒートローラに与えるとともに面ヒータ１０
６を点燈し保温部材１０７により徐冷条件となる温度設
定条件をつくる。そして、不図示のモータによりスプロ
ケット１０３を駆動し、また上記スプロケット１０４と
同様適度の負荷をもつスプロケッｌ−１０２を媒体移動
に従動させて媒体を消去部において等速移動させ、ムラ
のない一様な画像消去状態を得る。なお、記録媒体はポ
リエステル透明基板上に前記式（Ｉ）の高分子液晶を設
けたものであり、その両側端部にはパーフォレーション
が形成されている。

本発明は特に前記の記録動作と消去動作を独立して駆動
できる様にしたものである。このために第１図ではスプ
ロケット１とスプロケット２との間、またスプロケット
３とスプロケット４の間に媒体のゆるみを許容する速度
緩衝部（バッファスペース）を設けた。

この様にすることて、記録時における最良の記録条件、
または消去時における最良の消去動作か独立して行なえ
、均一な記録、消去条件か１ｉｔられる。また、シーケ
ンス的にも記録動作と必要に応した消去動作を同時に行
なうことができ、画像の出力表示か効率良く行なえる。

たとえばファクシミリ信号による記録駆動動作（媒体の
移動速度は一定でない）と一様消去動作（媒体移動速度
か一定）を時間的に同時に行なうことなどが可能となる
。画像を消去せず、そのまま保存する場合には、上記消
去動作のうち、へロケンランブ、面ヒータをＯＮＬない
で媒体の送り動作たけ行なえはよい。

第１図の装置における前記バッファスペースの長さは、
媒体のたるみ分が、１例として表示部１画面分の長さ程
度あわば良い。表示部の媒体長が４２０ｍｍてあれば、
バッファスペースにおける媒体長さのたるみ分が各スプ
ロケット間の合、１１て４２０ｍｍ程度で良く、またこ
れより長い場合に記録・消去の移動速度に許容度が拡が
るが、短が〈ても記録速度、消去速度の差を吸収できる
範囲てあれば良い。装置の容易な設計のためには第１図
のように媒体をエンドレスタイプとした場合、媒体の全
長は少なくとも表示部長さの３倍程度以上あるのが望ま
しい。

１例として、１　’ｎｕｎあたり８ドツトを有し、１ラ
インの駆動が１０ミリ秒であるサーマルヘッドで、ファ
クシミリ信号による画像記録を行ない、また消去の媒体
送りスピードか４０　ｍｍ７秒である組み合わせか可能
である。なお、このとき表示部におけるカラーフィルタ
はＲ，Ｇ、Ｂ、Ｒ，Ｇの順で１２５μｍピッチて形成さ
れるたてストライブフィルタを用いた。

第２図は他の実施形態であり、記録媒体として第３図に
断面て示１−構成のものを用いた。また、この媒体を７
０＋＋＋ｍ幅のフィルム形状とし、第４図に示す様にパ
ーフォレーションを両側端部に設けた。第３図に示す媒
体構成て、基体３０１はポリエステル等、吸収層３０２
はクロム、プラチナその他の無機蒸着層や、フタロシア
ニン系等の有機薄膜等が使用でき、また反射層３０３と
してはアルミ蒸着層か代表的に用いられる。この十に高
分子液晶層３０４を塗イ丘により設ける。

本装置においては、゛ｒ導体レしサ２１０によるレーザ
加熱記録を行ない、その記録密度は１　ｍｍ２当り１０
４画素か可能である。第２図におけるレーザ光学系はガ
ルバノミラ−２１１，２１２を用いてベクトルスキャン
を行なう公知の光学系が使用でき、また投射表示光学系
も、たとえば５ＴＤ８７　ＤＩＧＩＥＳＴ　Ｐ２５４〜
Ｐ２５７　（Ｆｒｅｄ’ｅｒｉｃ　、１．　Ｋａｈｎｅ
ｔ、ａｌ）に記載される様なスメクチック液晶を用いた
ものと同様のものか使用しつる。本例ては、消去が必要
な場合は赤外線ランプ２２０を用いて該ランプの点燈調
整によって徐冷条件をつくることによって行なう。

本例における本発明のポイントは、第２図中に示したモ
ータ２０１とモータ２０２が独立駆動できる様に構成し
たものてあり、モータ２０１によりスプロケット２０３
および２０４に駆動を与え、またモータ２０２によりス
プロケット２０５および２０６に駆動を与える。また、
モータ２０１およびモータ２０２には不図示のクラッチ
が内蔵されており、このクラッチの作用によりスプロケ
ット２０３〜２０４間、またスプロケット２０５〜２０
６間の媒体に適度の張力を印加させる様にし、媒体を固
定することが出来る。

ここでスプロケット２０４と２０５との間に媒体にバッ
ファスペースを与えた。この様にすることで、レーザに
よる記録と赤外線ランプによる消去が独立して行なえ、
たとえば１画面の画像を記録する間に数画面の消去を行
なったりすることが可能になった。

なお、本例において消去部の赤外線ランプと媒体間には
第４図で示ずＲ（レッド）画像記録領域、Ｂ（ブルー）
画像記録領域、Ｇ（グリーン）画像記録領域、Ｗ（ホワ
イト）画像記録領域のいずれかを部分選択的に消去でき
る様、金属によるシャッタ２２１をそれぞれ４つの領域
に対応させて開閉できるように配置した。

また、第２図では記録画像を別に設けた光源４００によ
りタイクロイックミラー４０１、コンデンサレンズ４０
２及び投影レンズ４０３によりスクリーン４０４に拡大
投影して表示する構成としたが、記録画像はまた電子写
真その他のプリント装置の感光体に対する原稿画像とし
てに投影させてハードコピーとして出力表示されても良
い。

（発明の効果） 以上説明した様に本発明によれば、画像情報の入力記録
部と消去部とを独立的に駆動できる様にしたためにフィ
ルム状の媒体を用いたメリットか生かされ、円滑な画像
情報の人出力および消去かｉｉＪ能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は実施例の画像情報入出力装置の概略
図、 第３図、第４図は画像情報相持媒体の一例を示す図、 第５図は媒体の透過率と温度の関係を示す図、第６図は
表示形態の一例を示ず図である。 １１・・・記録層　　　　　　１２・・・透明暴利１３
・・・カラーフィルター　１４・・・透明基材１５・・
・視点　　　　　　　２９・・・レンズ１００・・・画
像情報担持媒体 １０１〜１０４・・・スプロケット １０５・・・ハロゲンランプ内蔵ヒートローラ１０６・
・・面ヒータ　　　　　１０７・・・保温部材１０８・
・・断熱部材　　　　１０９・・・光吸収面１１０・・
・サーマルヘッド　　ＩＩＩ・・・プラテンローラ１１
２．１１３・・・螢光灯　　　１１４，１１５・・・反
射傘１１６．１１７・・・レンズ ２０１．２０２・・・モータ　　　　２１０・・・半導
体レーザ２１１．２１２・・・ガルバノミラ− ２１３・・・ミラー　　　　　　２１４・・・断熱材２
２０・・・赤外線ランプ　　２２１・・・シャッタ２３
０・・・媒体カートリッジ ３０１・・・基体　　　　　　３０２・・・吸収層３０
３・・・反射層　　　　　３０４・・・高分子液晶層４
００・・・光源 ４０１・・・タイクロイックミラー ４０２・・・コンデンサレンズ４０３・・・投影レンズ
４０４・・・スクリーン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、消去可能な画像情報を複数画像入力記録し得る画像
   情報担持媒体の画像情報を出力表示する装置であって、 該媒体に画像情報を記録する手段を有する画像情報入力
   記録部、 該媒体に記録された画像情報の一部もしくは全てを消去
   する手段を有する画像消去部および該媒体に記録された
   画像情報を可視画像として出力表示する手段を有する表
   示出力部を少なくとも有し、 各部において同時に他の部位とは独立して該媒体を駆動
   可能とする速度緩衝部を設けたことを特徴とする画像情
   報入出力装置。 ２、上記媒体をカートリッジ収納型フィルム状媒体とし
   たことを特徴とする前記第１項記載の画像情報入出力装
   置。 ３、前記媒体が高分子液晶を含む層を含んでなることを
   特徴とする請求項１または２に記載の画像情報入出力装
   置。 ４、前記画像情報を記録する手段が、半導体レーザおよ
   び該レーザ照射光を前記媒体に対し像状に走査する走査
   駆動手段であることを特徴とする請求項１に記載の画像
   情報入出力装置。 ５、前記画像情報の一部もしくは全面を消去する手段が
   ヒートローラおよび保温部材から成ることを特徴とする
   請求項１に記載の画像情報入出力装置。 ６、上記画像情報の一部もしくは全面を消去する手段が
   赤外線露光手段であることを特徴とする請求項１に記載
   の画像情報入出力装置。 ７、前記画像情報を出力表示する手段として、別に設け
   た光源によりスクリーンに投影して表示する手段を有す
   ることを特徴とする請求項１に記載の画像情報入出力装
   置。 ８、前記画像情報を出力表示する手段として、ハードコ
   ピーを出力する手段を有することを特徴とする請求項１
   に記載の画像情報入出力装置。 ９、スクリーンに投影して表示する手段およびハードコ
   ピーを出力する手段を有することを特徴とする請求項１
   に記載の画像情報入出力装置。