JPH0240619A - カラー画像形成装置及びカラー画像形成方法 - Google Patents
カラー画像形成装置及びカラー画像形成方法Info
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- JPH0240619A JPH0240619A JP63189665A JP18966588A JPH0240619A JP H0240619 A JPH0240619 A JP H0240619A JP 63189665 A JP63189665 A JP 63189665A JP 18966588 A JP18966588 A JP 18966588A JP H0240619 A JPH0240619 A JP H0240619A
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Landscapes
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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。
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〕
本発明はフロッピーディスクや光ディスク、光磁気メモ
リ媒体、コンピュータ等から出力される画像信号あるい
はファクシミリ信号その他の画像信号を受けて画像を出
力表示する画像表示方法に関し、特に多様化するカラー
画像を出力するための画像表示方法に係わる。
リ媒体、コンピュータ等から出力される画像信号あるい
はファクシミリ信号その他の画像信号を受けて画像を出
力表示する画像表示方法に関し、特に多様化するカラー
画像を出力するための画像表示方法に係わる。
(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
との対話作業における出力はCRT(ブラウン管)やT
N(ツィステッドネマティック)液晶のデイスプレィモ
ニタに、また、WP(ワードプロセサ)やファクシミリ
等による文書、図形等の高精細画像はプリントアウトさ
れたハードコピーとしてベーパーに出力表示されてきた
。
との対話作業における出力はCRT(ブラウン管)やT
N(ツィステッドネマティック)液晶のデイスプレィモ
ニタに、また、WP(ワードプロセサ)やファクシミリ
等による文書、図形等の高精細画像はプリントアウトさ
れたハードコピーとしてベーパーに出力表示されてきた
。
ここで、CRTは上記の動画出力に対しては美しい画像
を出力するが、長時間静止した画像に対してはフリッカ
や解像度不足による走査線等が視認性を低下させる。ま
た上記のTN液晶等の従来の液晶デイスプレィにおいて
はフラットさを実現してはいるが、ガラス基板に液晶を
サンドイッチする等の作製上の手間や、また画面が暗い
等の問題点があった。またCRTやTN液晶では上記し
た静止画像の出力中においても、安定した画像メモリが
ないために、常にビームや画素電圧をアクセスしていな
けわばならない等の欠点かある。
を出力するが、長時間静止した画像に対してはフリッカ
や解像度不足による走査線等が視認性を低下させる。ま
た上記のTN液晶等の従来の液晶デイスプレィにおいて
はフラットさを実現してはいるが、ガラス基板に液晶を
サンドイッチする等の作製上の手間や、また画面が暗い
等の問題点があった。またCRTやTN液晶では上記し
た静止画像の出力中においても、安定した画像メモリが
ないために、常にビームや画素電圧をアクセスしていな
けわばならない等の欠点かある。
これに対してベーパーに出力された画像は高精細に、ま
た安定したメモリ画像として得られるが、これを多く使
用すると整理にスペースを要し、また大量に廃棄するこ
とによる資源の無駄使いも馬鹿にならない。
た安定したメモリ画像として得られるが、これを多く使
用すると整理にスペースを要し、また大量に廃棄するこ
とによる資源の無駄使いも馬鹿にならない。
そこで従来ハードコピーとしてのみ得られていた高精細
画像をハードコピーと同等の鮮明さで表現し、繰り返し
表示、消去できるデイスプレィ装置を構成するための画
像表示方法が検討され、従来より静電記録、電子写真記
録、感熱記録等の方法を利用したベルト状像相特体を用
いた表示方式が種々提案されている。たとえば特開昭5
7−171380には熱的な方式においてカラー画像を
形成するものが提案されている。
画像をハードコピーと同等の鮮明さで表現し、繰り返し
表示、消去できるデイスプレィ装置を構成するための画
像表示方法が検討され、従来より静電記録、電子写真記
録、感熱記録等の方法を利用したベルト状像相特体を用
いた表示方式が種々提案されている。たとえば特開昭5
7−171380には熱的な方式においてカラー画像を
形成するものが提案されている。
しかしながら、前記従来技術の画像表示方法では、カラ
ー塗料をチドリ状に配置し、このカラー塗料部分を感熱
ヘッドで精密に選択する必要があり、又表示中に保温す
るための手段が必要であるなどの難点があるため実用化
が困難であった。そこで本発明者らは上記の問題点を解
決するため、光学的散乱状態の差異を利用した像を像担
持体上に形成し、これとは別にカラーパターンを用意し
両者を1つのユニットとして組合せた像形成装置をすで
に出願している(特願昭62−336125)。これに
よれば像担持体とカラーパターンとが別になっているた
め、簡単にちらつきのない高精細なカラー画像を得るこ
とができる。このものの画像表示原理は第6図に示すよ
うであり、画像が、像担持体10の高分子液晶21によ
る光学的散乱状態の差異、すなわち透明状態及び不透明
状態によって形成されており、これに光が照射されると
、該像担持体上に形成されている像の部分では光は通過
しさらにカラーパターン12を通過するためカラー画像
が表示されるというものである。
ー塗料をチドリ状に配置し、このカラー塗料部分を感熱
ヘッドで精密に選択する必要があり、又表示中に保温す
るための手段が必要であるなどの難点があるため実用化
が困難であった。そこで本発明者らは上記の問題点を解
決するため、光学的散乱状態の差異を利用した像を像担
持体上に形成し、これとは別にカラーパターンを用意し
両者を1つのユニットとして組合せた像形成装置をすで
に出願している(特願昭62−336125)。これに
よれば像担持体とカラーパターンとが別になっているた
め、簡単にちらつきのない高精細なカラー画像を得るこ
とができる。このものの画像表示原理は第6図に示すよ
うであり、画像が、像担持体10の高分子液晶21によ
る光学的散乱状態の差異、すなわち透明状態及び不透明
状態によって形成されており、これに光が照射されると
、該像担持体上に形成されている像の部分では光は通過
しさらにカラーパターン12を通過するためカラー画像
が表示されるというものである。
本発明は、上記の構造を有するカラー表示方法において
広く適用できる、カラー表示方法をざらに改良するもの
であり、具体的には表示色のクロストークを防止し、よ
り鮮明なカラー表示を容易に可能とする方法を提供する
ものである。
広く適用できる、カラー表示方法をざらに改良するもの
であり、具体的には表示色のクロストークを防止し、よ
り鮮明なカラー表示を容易に可能とする方法を提供する
ものである。
本発明によれば、カラー画像を位置情報に変換して透明
−不透明のパターンとして像担持体に形成し、これをカ
ラーパターンと組み合わせて上記不透明部で散乱された
カラー光を主としたカラー画像を形成する方法であって
、前記パターンの透明部で形成される各ドツトを対応す
るカラーパターンのドツトよりも大きくした状態でカラ
ー画像を形成することにより、表示色以外のクロストー
クを防止し、鮮明な所望のカラーコントラストを得るこ
とができ、像担持体とカラーパターンとの位置合せにラ
チチュードをもたせることができる。
−不透明のパターンとして像担持体に形成し、これをカ
ラーパターンと組み合わせて上記不透明部で散乱された
カラー光を主としたカラー画像を形成する方法であって
、前記パターンの透明部で形成される各ドツトを対応す
るカラーパターンのドツトよりも大きくした状態でカラ
ー画像を形成することにより、表示色以外のクロストー
クを防止し、鮮明な所望のカラーコントラストを得るこ
とができ、像担持体とカラーパターンとの位置合せにラ
チチュードをもたせることができる。
以下本発明に係るカラー画像表示の基本構成を詳しく説
明する。
明する。
本発明において透明−不透明のパターンをシート上に形
成させるための材料としては、サーモトロピック液晶性
を示す材料が好適である。この例としては、メタクリル
酸ポリマーやシロキサンポリマー等を七鎖とした低分子
液晶をペンダント状に付加した、いわゆる側鎖型高分子
液晶、また高強度高弾性耐熱性繊維や樹脂の分野で用い
られているポリエステル系又はポリアミド系等の主鎖型
高分子液晶等である。
成させるための材料としては、サーモトロピック液晶性
を示す材料が好適である。この例としては、メタクリル
酸ポリマーやシロキサンポリマー等を七鎖とした低分子
液晶をペンダント状に付加した、いわゆる側鎖型高分子
液晶、また高強度高弾性耐熱性繊維や樹脂の分野で用い
られているポリエステル系又はポリアミド系等の主鎖型
高分子液晶等である。
また、液晶相においては、スメクチ・ンク、ネマチック
、コレステリックをとるもの、またはその他の相をとる
もの、またディスコティ・ンク液晶等も用いうる。
、コレステリックをとるもの、またはその他の相をとる
もの、またディスコティ・ンク液晶等も用いうる。
さらに、高分子液晶中に不斉炭素を導入したS+t+じ
を示す相をイ■し、強誘電性を示す高分子液晶も好まし
く用いつる。
を示す相をイ■し、強誘電性を示す高分子液晶も好まし
く用いつる。
以下、高分子液晶の具体例を例示するが、本発明はこれ
らに限定されるものではない。
らに限定されるものではない。
fcH,4:吋n
(N)
H3
千CH2−(Jn
NO
r
(IV)
上述に示した様な液晶は、温度及び昇温、冷却速度によ
って光学的異方性が変化し、光の通過率が変化するもの
である。本発明における画像形成原理は液晶のこの性質
を利用したものであるが、次に、第5図を用いて透明基
体上に高分子液晶層を設けた場合についての原理的プロ
セスを説明する。
って光学的異方性が変化し、光の通過率が変化するもの
である。本発明における画像形成原理は液晶のこの性質
を利用したものであるが、次に、第5図を用いて透明基
体上に高分子液晶層を設けた場合についての原理的プロ
セスを説明する。
第5図において、図中■は光の散乱状態である。これを
例えば感熱ヘッドあるいはレーザー等の加熱手段により
■aのようにT2 (Tiso =等方状態移行温度
)以上に加熱した後急冷すると、図中■の様にほぼ等方
状態と同様の光透過状態が固定される。この急冷状態は
、特に冷却手段を用いることもなく、基体を空気中に自
然放熱するもので充分である。この等方状態は、T+(
Tg=ガラス転移温度)以下における室温または常温状
態においては安定であり、画像メモリーとしても安定な
状態である。
例えば感熱ヘッドあるいはレーザー等の加熱手段により
■aのようにT2 (Tiso =等方状態移行温度
)以上に加熱した後急冷すると、図中■の様にほぼ等方
状態と同様の光透過状態が固定される。この急冷状態は
、特に冷却手段を用いることもなく、基体を空気中に自
然放熱するもので充分である。この等方状態は、T+(
Tg=ガラス転移温度)以下における室温または常温状
態においては安定であり、画像メモリーとしても安定な
状態である。
方■aのように12以上に加熱した後、液晶温度T、〜
T2間に一例として1秒ないし数秒にかけて保持すると
、■bのごとく、この保持時間において散乱強度を再び
増し、常温においては再び元の散乱状態■に復帰し、こ
の状態はT、以下において安定に保持される。
T2間に一例として1秒ないし数秒にかけて保持すると
、■bのごとく、この保持時間において散乱強度を再び
増し、常温においては再び元の散乱状態■に復帰し、こ
の状態はT、以下において安定に保持される。
また、図中■で示すごとく、液晶温度T、〜T2間に一
例として10ミリ秒〜1秒程度の時間保持する様にすれ
ば、その部分においては中間の透過状態を常温で保持す
ることができ、階調表現として使用することも可能であ
る。
例として10ミリ秒〜1秒程度の時間保持する様にすれ
ば、その部分においては中間の透過状態を常温で保持す
ることができ、階調表現として使用することも可能であ
る。
すなわち本例では、いったん等方状態に加熱した後、常
温に至るまでに液晶温度でどれ程の時間保持するかで透
過率または散乱強度を制御することができ、またこれを
T1以下においては安定に保持することができる。さら
に、上記において散乱状態に復帰させる場合の温度は、
液晶温度内でT2に近い方がより早く、また、液晶温度
に比較的長時間放置する様な場合は、いったん等方状態
に加熱しないでも、以前の状態にかかわらず■の散乱状
態に戻らしめることは可能である。
温に至るまでに液晶温度でどれ程の時間保持するかで透
過率または散乱強度を制御することができ、またこれを
T1以下においては安定に保持することができる。さら
に、上記において散乱状態に復帰させる場合の温度は、
液晶温度内でT2に近い方がより早く、また、液晶温度
に比較的長時間放置する様な場合は、いったん等方状態
に加熱しないでも、以前の状態にかかわらず■の散乱状
態に戻らしめることは可能である。
上述のような性質を有する液晶を用い、加熱状態を調整
することにより透明部と散乱部を所望の画像に従い形成
し、このものとカラーパターンとを組み合せ光を照射す
ることによりカラー画像を表示することができる。
することにより透明部と散乱部を所望の画像に従い形成
し、このものとカラーパターンとを組み合せ光を照射す
ることによりカラー画像を表示することができる。
次に実際にカラー画像表示を行うための各構成部分につ
いて述べる。まず、基体に前述の液晶を塗工し像担持体
を作成するが、その際、液晶をアルコール洗浄等を施し
たガラス、ポリエステル系等の透明基体上に塗布成膜す
るため、溶媒を用いて塗工特性を調整することができる
が、溶媒としては、ジクロロエタン、DMF、シクロヘ
キサン等の他、テトラヒドロフラン(THF)、アセト
ン、エタノールその他の極性又は非極性溶媒又はこれら
の混合溶媒が使用され、これらは使用する高分子液晶と
の溶解性並びにこれを塗工する基体の材質または基体の
表面に設けた表面層との濡れ性、成膜性等の要因によっ
て選択する。
いて述べる。まず、基体に前述の液晶を塗工し像担持体
を作成するが、その際、液晶をアルコール洗浄等を施し
たガラス、ポリエステル系等の透明基体上に塗布成膜す
るため、溶媒を用いて塗工特性を調整することができる
が、溶媒としては、ジクロロエタン、DMF、シクロヘ
キサン等の他、テトラヒドロフラン(THF)、アセト
ン、エタノールその他の極性又は非極性溶媒又はこれら
の混合溶媒が使用され、これらは使用する高分子液晶と
の溶解性並びにこれを塗工する基体の材質または基体の
表面に設けた表面層との濡れ性、成膜性等の要因によっ
て選択する。
より美しい画像を得るためには、液晶の溶媒に対する重
量%が、添加、攪拌後、透明な溶液、または粘稠状態で
得られる様な濃度であることである。例えば、前記構造
式(I)〜(rV)で示した高分子液晶をジクロロエタ
ンに単独で溶解する場合、高分子液晶のwt%濃度が1
0%においては溶液は白濁したミセル状となっているが
、15%〜25%程度の比較的高濃度においては安定し
た透明な粘稠溶液が得られる。この傾向は、その他の数
種の高分子液晶および溶媒との組み合わせにおいても観
測される。この透明な粘稠溶液をアプリケータ、ワイヤ
バーまたはディッピング等の手段により良く洗浄したガ
ラス、ポリエステル等の基体に塗工した後、前記液晶温
度に保持すると、前記ミセル状において同様に塗工した
場合に比べ、非常に一様性の高い光学的散乱膜が得られ
る。
量%が、添加、攪拌後、透明な溶液、または粘稠状態で
得られる様な濃度であることである。例えば、前記構造
式(I)〜(rV)で示した高分子液晶をジクロロエタ
ンに単独で溶解する場合、高分子液晶のwt%濃度が1
0%においては溶液は白濁したミセル状となっているが
、15%〜25%程度の比較的高濃度においては安定し
た透明な粘稠溶液が得られる。この傾向は、その他の数
種の高分子液晶および溶媒との組み合わせにおいても観
測される。この透明な粘稠溶液をアプリケータ、ワイヤ
バーまたはディッピング等の手段により良く洗浄したガ
ラス、ポリエステル等の基体に塗工した後、前記液晶温
度に保持すると、前記ミセル状において同様に塗工した
場合に比べ、非常に一様性の高い光学的散乱膜が得られ
る。
すなわち、液晶を溶媒に溶解し基体上に塗布した後詰溶
媒を揮発せしめる過程であるいは揮発せしめた後に、該
基体を液晶温度(75℃〜110℃)に一定時間保つこ
とにより安定した光学的散乱膜を形成することができる
。
媒を揮発せしめる過程であるいは揮発せしめた後に、該
基体を液晶温度(75℃〜110℃)に一定時間保つこ
とにより安定した光学的散乱膜を形成することができる
。
なお、液晶のうち前記構造式(I)〜(rV)で示した
様な高分子液晶が好ましく、又塗工に際し使用する溶媒
としては複数の溶媒の混合溶媒、または高分子液晶材料
以外の混合物、色素材料その他を、塗工に悪影響を及ぼ
さない範囲で添加することも可能である。得られる膜厚
は塗布剤の高分子液晶の溶媒重量に対する重量%が20
%程度の場合10μm程度であり、一般に3〜15μm
である。
様な高分子液晶が好ましく、又塗工に際し使用する溶媒
としては複数の溶媒の混合溶媒、または高分子液晶材料
以外の混合物、色素材料その他を、塗工に悪影響を及ぼ
さない範囲で添加することも可能である。得られる膜厚
は塗布剤の高分子液晶の溶媒重量に対する重量%が20
%程度の場合10μm程度であり、一般に3〜15μm
である。
このようにして得られた像担持体上を感熱ヘッドで走査
すれば所望の文字2図形パターンを透明部分として固定
することができる。この像担持体を光学濃度が1.2の
黒色バックグラウンド上に導けば、白地に黒の鮮明な表
示が得られることになる。
すれば所望の文字2図形パターンを透明部分として固定
することができる。この像担持体を光学濃度が1.2の
黒色バックグラウンド上に導けば、白地に黒の鮮明な表
示が得られることになる。
又、上記画像は消去することもできる。すなわち上記画
像が記録された像担持体の全面を約120℃にまで加熱
し、その後約105℃で数秒保てば、元の白色散乱状態
に全面が復帰し、このまま常温に戻しても安定であり、
再度の記録1表示が可能となる。この現象は前記第5図
で示した液晶の状態変化により制御することができる。
像が記録された像担持体の全面を約120℃にまで加熱
し、その後約105℃で数秒保てば、元の白色散乱状態
に全面が復帰し、このまま常温に戻しても安定であり、
再度の記録1表示が可能となる。この現象は前記第5図
で示した液晶の状態変化により制御することができる。
一方、上記の画像が記録されている像担持体をカラーパ
ターン上に導びきバックライト又はフロントライト光源
を照射すれば、カラーパターンと像担持体の位置合せの
具合によりカラー表示画像が目視できる。
ターン上に導びきバックライト又はフロントライト光源
を照射すれば、カラーパターンと像担持体の位置合せの
具合によりカラー表示画像が目視できる。
カラーパターンとしては一般に用いられているたとえば
125μmピッチでR(レッド)、G(グリーン)、B
(ブルー)が順次形成されているものを用いることがで
きる。カラー表示ができる原理は以下である。上記像担
持体の透明部分として国定されている画像部分はカラー
パターンのピッチと同しピッチのドツト(本発明におい
てはカラーパターンのドツトよりも大きい)で構成され
ており、このドツトがカラーパターンのRと位置が合え
ばレッドの光が透過し、Gと位置が合えばグリーンの光
が透過するが、これら像担持体の透明部を通過したカラ
ー光は光の入射各方向からはずれた位置で目視した場合
、視野にはいらず、逆に像担持体の散乱部に当ったカラ
ー光は散乱され、それらは散乱光として鮮明に目視され
ることとなる。たとえばR(レッド)、B(ブルー)。
125μmピッチでR(レッド)、G(グリーン)、B
(ブルー)が順次形成されているものを用いることがで
きる。カラー表示ができる原理は以下である。上記像担
持体の透明部分として国定されている画像部分はカラー
パターンのピッチと同しピッチのドツト(本発明におい
てはカラーパターンのドツトよりも大きい)で構成され
ており、このドツトがカラーパターンのRと位置が合え
ばレッドの光が透過し、Gと位置が合えばグリーンの光
が透過するが、これら像担持体の透明部を通過したカラ
ー光は光の入射各方向からはずれた位置で目視した場合
、視野にはいらず、逆に像担持体の散乱部に当ったカラ
ー光は散乱され、それらは散乱光として鮮明に目視され
ることとなる。たとえばR(レッド)、B(ブルー)。
G(グリーン)のカラーパターンを用いた場合、上記透
明部をRが透過すれば、上記散乱部で散乱するBとGと
が目視されるが、実際にはドツト・は充分小さいためB
とGの混色、シアンとして目視される。この結果全体が
1つのカラー表示画像となるのである。尚上記において
散乱せず像担持体を透過している光は透過過程で屈折等
をうけているが大略直線であり略直線透過光と称する。
明部をRが透過すれば、上記散乱部で散乱するBとGと
が目視されるが、実際にはドツト・は充分小さいためB
とGの混色、シアンとして目視される。この結果全体が
1つのカラー表示画像となるのである。尚上記において
散乱せず像担持体を透過している光は透過過程で屈折等
をうけているが大略直線であり略直線透過光と称する。
上述のカラー表示をするための構造においてはカラーパ
ターンと像担持体とが別々であるため、像担持体に画像
を描画するのに通常のサーマルプリンタ、FAX等が使
え、又位置合せも記録ピッチが合えば簡単にできるため
、カラー画像を簡単に出力できる等優れた点を有してい
るが、カラーパターンと像担持体との間に不可避的に生
じるギャップ、カラーパターンのピッチと画像を構成し
ているとか先の照射に対しうまく合わないということも
起りえる。
ターンと像担持体とが別々であるため、像担持体に画像
を描画するのに通常のサーマルプリンタ、FAX等が使
え、又位置合せも記録ピッチが合えば簡単にできるため
、カラー画像を簡単に出力できる等優れた点を有してい
るが、カラーパターンと像担持体との間に不可避的に生
じるギャップ、カラーパターンのピッチと画像を構成し
ているとか先の照射に対しうまく合わないということも
起りえる。
すなわち、カラーパターン、像担持体を通過する光が両
者に対して垂直に入射し、かつ両者のドツト位置が完全
に一致していれば美しいカラー画像が表示されるが、光
の入射角が垂直線上からずれるとカラーパターン、像担
持体の厚み及び両者の間隙のために画像のドツトとカラ
ーパターンのピッチは光の入射に対して一直線上には一
致せず、光が像担持体の散乱部の境界部に当り、散乱光
が重なり合い、いわゆるクロストークが生じ鮮明なカラ
ーコントラストが得られなくなる。
者に対して垂直に入射し、かつ両者のドツト位置が完全
に一致していれば美しいカラー画像が表示されるが、光
の入射角が垂直線上からずれるとカラーパターン、像担
持体の厚み及び両者の間隙のために画像のドツトとカラ
ーパターンのピッチは光の入射に対して一直線上には一
致せず、光が像担持体の散乱部の境界部に当り、散乱光
が重なり合い、いわゆるクロストークが生じ鮮明なカラ
ーコントラストが得られなくなる。
一般に画像は正面方向から目視されるため、光の入射角
方向を垂直とすることが適当でないため、上記の現象は
不可避的に起り、又照明光に完全な光線指向性をもたせ
ることも困難であり、かつカラーパターンと画像のドツ
トとを完全に一致させることも容易ではない。クロスト
ークの程度を照明光の入射角を一定として大ざっばに計
算すれば、厚さを含めたカラーパターンと像担持体との
間隙を1、光の入射角θとして、該パターンのピッチと
該ドツトとのずれΔはΔ= Il、 tanθ度となる
。θ=30°、 jl=20μmとすればΔ= 11.
5μm程度となりピッチ125μmの約9%程度に表示
色以外の色の混入が起ってくることになる。
方向を垂直とすることが適当でないため、上記の現象は
不可避的に起り、又照明光に完全な光線指向性をもたせ
ることも困難であり、かつカラーパターンと画像のドツ
トとを完全に一致させることも容易ではない。クロスト
ークの程度を照明光の入射角を一定として大ざっばに計
算すれば、厚さを含めたカラーパターンと像担持体との
間隙を1、光の入射角θとして、該パターンのピッチと
該ドツトとのずれΔはΔ= Il、 tanθ度となる
。θ=30°、 jl=20μmとすればΔ= 11.
5μm程度となりピッチ125μmの約9%程度に表示
色以外の色の混入が起ってくることになる。
本発明においては上述のクロストークを像担持体上の画
像のドツトとカラーパターンのドツトとの大きさの関係
によって解決するものである。以下図面により詳しく説
明する。
像のドツトとカラーパターンのドツトとの大きさの関係
によって解決するものである。以下図面により詳しく説
明する。
第1図は斜め入射バックライト(光源+斜め投影フレネ
ルレンズ)を用いてカラー画像表示をしたもので、直視
によるものである。又この場合カラーパターンは光源側
、像担持体は外側であり、鏡像が形成されている。バッ
クライトに対して斜め方向に指向性のある光として投射
する光学系を用いて前記位置を合わせたカラーパターン
と前記像担持体を照射する。このようにすると、像担持
体の透明部を略直線通過したカラー(図中Rレッド)は
、視野に入らず像担持体の散乱部に当たフたカラー(G
グリーンとBブルー)が散乱され、これらの散乱光が混
色されたカラー(シアン色)として鮮明に視認される。
ルレンズ)を用いてカラー画像表示をしたもので、直視
によるものである。又この場合カラーパターンは光源側
、像担持体は外側であり、鏡像が形成されている。バッ
クライトに対して斜め方向に指向性のある光として投射
する光学系を用いて前記位置を合わせたカラーパターン
と前記像担持体を照射する。このようにすると、像担持
体の透明部を略直線通過したカラー(図中Rレッド)は
、視野に入らず像担持体の散乱部に当たフたカラー(G
グリーンとBブルー)が散乱され、これらの散乱光が混
色されたカラー(シアン色)として鮮明に視認される。
さらに第1図では像担持体に形成する透明部のパターン
を、対応するカラーパターンの各ドツトよりも大きく形
成しているため、入射する光に対して非表示とするカラ
ー(透明部に対応するカラー)が良好に視点からはずれ
る方向に透過又は、反射し該カラーが散乱部に入射する
のを′ラチチュード広く防止できカラークロストークを
防止することが出来る。一方、上記の大きさの画像のド
ツトではない場合カラーパターンを透過した光の一部が
像担持体散乱部に入射し、散乱光の一部が混色となって
しまう。
を、対応するカラーパターンの各ドツトよりも大きく形
成しているため、入射する光に対して非表示とするカラ
ー(透明部に対応するカラー)が良好に視点からはずれ
る方向に透過又は、反射し該カラーが散乱部に入射する
のを′ラチチュード広く防止できカラークロストークを
防止することが出来る。一方、上記の大きさの画像のド
ツトではない場合カラーパターンを透過した光の一部が
像担持体散乱部に入射し、散乱光の一部が混色となって
しまう。
又、第1図の構成の他に第2図に示すように像担持体と
カラーパターンとを逆配置した場合も同様である。すな
わち第2図においては、散乱光が略直線透過すべきカラ
ーパターンのドツトにあたらないようにすることにより
クロストークを防止している。像担持体に透明部が形成
されず全面散乱部である場合は白色となる。尚、バック
ライト光学系を上記斜め方向に指向性のある光としてで
はなく、略垂直入射する光学系にした場合でも視点を正
面からはずした位置に置くことにより上記と同様のカラ
ーが目視できる。
カラーパターンとを逆配置した場合も同様である。すな
わち第2図においては、散乱光が略直線透過すべきカラ
ーパターンのドツトにあたらないようにすることにより
クロストークを防止している。像担持体に透明部が形成
されず全面散乱部である場合は白色となる。尚、バック
ライト光学系を上記斜め方向に指向性のある光としてで
はなく、略垂直入射する光学系にした場合でも視点を正
面からはずした位置に置くことにより上記と同様のカラ
ーが目視できる。
第1図では鏡像、第2図では正像が形成されるが、これ
は像担持体の液晶層の面がちょうど逆になっているため
である。
は像担持体の液晶層の面がちょうど逆になっているため
である。
上述したように、カラーパターンを略直線透過する光が
像担持体散乱部にあたらないようにする、又は散乱光が
略直線透過すべきカラーパターンのドツトにあたらない
ようにするためには、照明光の構成指向性、入射角、カ
ラーパターンと像担持体との間隙、両者自体の厚み等を
適切に調整しなければならない。
像担持体散乱部にあたらないようにする、又は散乱光が
略直線透過すべきカラーパターンのドツトにあたらない
ようにするためには、照明光の構成指向性、入射角、カ
ラーパターンと像担持体との間隙、両者自体の厚み等を
適切に調整しなければならない。
一般に、カラーパターン及び像担持体液晶層の厚みはそ
れぞれ通常0.1〜5μm、3〜15μm程度であり、
又、照明光の光線指向性を完全にすることは困難である
ため、上記目的を達成するためには、まず、像担持体と
カラーパターンとの間隙を200μm以下程度とし、照
明光の入射角を10゜〜70°の範囲内になるように設
定し、その上で画像のドツトの大きさを、カラーパター
ンのドツトの大きさの110〜150%程度とすること
が望ましい。
れぞれ通常0.1〜5μm、3〜15μm程度であり、
又、照明光の光線指向性を完全にすることは困難である
ため、上記目的を達成するためには、まず、像担持体と
カラーパターンとの間隙を200μm以下程度とし、照
明光の入射角を10゜〜70°の範囲内になるように設
定し、その上で画像のドツトの大きさを、カラーパター
ンのドツトの大きさの110〜150%程度とすること
が望ましい。
像担持体とカラーパターンとの間隙はあまり離れすぎれ
ば照明光の光線指向性の影習を大きく受けるようになり
散乱部に表示色以外の光が入射することが避けられず好
ましくない。
ば照明光の光線指向性の影習を大きく受けるようになり
散乱部に表示色以外の光が入射することが避けられず好
ましくない。
又光源としてはバックライト又はフロントライトの両者
とも用いることができるフレネルレンズ等を用いて光源
からの無指向性の光を指向性のあるものとすることもで
、前記の範囲であれば効果的にクロストークを防止しう
る。
とも用いることができるフレネルレンズ等を用いて光源
からの無指向性の光を指向性のあるものとすることもで
、前記の範囲であれば効果的にクロストークを防止しう
る。
画像のドツトは前記の範囲より小さく、カラーパターン
のドツトと同程度となれば散乱部に表示色以外の光が入
射しやすくなるため好ましくなく、又画像とカラーパタ
ーンのドツトのピッチは同一であるため画像のドツトが
大きすぎれば、散乱部が相対的に小さくなり得られる画
像の鮮明とが低下するため好ましくない。一方、前記の
範囲であれば、ある程度カラーパターンと像担持体との
位置がずれてもクロストークを防止することが可能であ
るため、比較的容易に位置合せを行なうことができる。
のドツトと同程度となれば散乱部に表示色以外の光が入
射しやすくなるため好ましくなく、又画像とカラーパタ
ーンのドツトのピッチは同一であるため画像のドツトが
大きすぎれば、散乱部が相対的に小さくなり得られる画
像の鮮明とが低下するため好ましくない。一方、前記の
範囲であれば、ある程度カラーパターンと像担持体との
位置がずれてもクロストークを防止することが可能であ
るため、比較的容易に位置合せを行なうことができる。
像担持体が光源に面しカラーパターンが外側である場合
、カラーパターンには散乱光が入射するため、前記の画
像のドツトの大きさはその逆の位置関係の場合よりも若
干大きくすることが望ましい。
、カラーパターンには散乱光が入射するため、前記の画
像のドツトの大きさはその逆の位置関係の場合よりも若
干大きくすることが望ましい。
尚、像担持体とカラーパターンとの間隙は像担持体上の
液晶層の保護層の厚み等によりある程度調整できるが、
カラー表示装置の構造により適宜該間隙を調整すること
ができる。
液晶層の保護層の厚み等によりある程度調整できるが、
カラー表示装置の構造により適宜該間隙を調整すること
ができる。
以上のような構成はフロントライトを用いた場合でも同
様である。
様である。
第3図はフロントライトを指向性のある光として斜め方
向から位置合わせしたカラーパターンと像担持体に照射
するものであり、反射層(An (アルミ)蒸着層等)
を像担持体の液晶層と基体との間に設けである。反射層
は基体の背面に設けてもよい。
向から位置合わせしたカラーパターンと像担持体に照射
するものであり、反射層(An (アルミ)蒸着層等)
を像担持体の液晶層と基体との間に設けである。反射層
は基体の背面に設けてもよい。
以上のような構成においては、カラーパターンと像担持
体との間のエアー層と、像担持体又はカラーパターンと
の界面で光の屈折が適当に起り、その結果として像担持
体の散乱部では適当な散乱強度が得られ、かつ、略直線
透過光は、うまく所定の位置を透過するのである。
体との間のエアー層と、像担持体又はカラーパターンと
の界面で光の屈折が適当に起り、その結果として像担持
体の散乱部では適当な散乱強度が得られ、かつ、略直線
透過光は、うまく所定の位置を透過するのである。
尚、像担持体上に画像を形成する方法としては通常のサ
ーマルプリンタ、FAX等が使用できる。たとえば、像
担持体を1ミリ当り8ドツトの密度のサーマルヘッドを
有するサーマルプリンタに通し画像を形成する際、該サ
ーマルプリンタに対し、2ドツト間を開けて3ドツトに
1ドツトが連続的にONになるようなストライブパター
ンを印字する。これを125μmピッチでR(レッド)
、G(グリーン)、B(ブルー)が順次形成されたスト
ライブカラーパターン又はモザイクカラーパターンと組
み合せ、Rを透過させれば、GとBの光が散乱部に入射
しGとBの散乱光がシアンとして目視することができる
という具合である。
ーマルプリンタ、FAX等が使用できる。たとえば、像
担持体を1ミリ当り8ドツトの密度のサーマルヘッドを
有するサーマルプリンタに通し画像を形成する際、該サ
ーマルプリンタに対し、2ドツト間を開けて3ドツトに
1ドツトが連続的にONになるようなストライブパター
ンを印字する。これを125μmピッチでR(レッド)
、G(グリーン)、B(ブルー)が順次形成されたスト
ライブカラーパターン又はモザイクカラーパターンと組
み合せ、Rを透過させれば、GとBの光が散乱部に入射
しGとBの散乱光がシアンとして目視することができる
という具合である。
なお、前記に示したような高分子液晶は充分耐熱性、皮
膜強度が強いものであるので、高分子層を直接サーマル
ヘッドで摺擦、走査しても、基本的に像書き込み、消去
による繰り返し画像形成には問題ないが、必要に応じて
ざらに強度を増すために、表面にポリイミド、アラミド
等の保護層をラミネート等により設けるかフッ素系樹脂
コーティングを設けても良い。
膜強度が強いものであるので、高分子層を直接サーマル
ヘッドで摺擦、走査しても、基本的に像書き込み、消去
による繰り返し画像形成には問題ないが、必要に応じて
ざらに強度を増すために、表面にポリイミド、アラミド
等の保護層をラミネート等により設けるかフッ素系樹脂
コーティングを設けても良い。
又、高分子液晶は透明部と不透明部(散乱部)とのコン
トラストが大きく温度による液晶状態変化も速いため、
このものを像担持体に用いた場合鮮明な画像を形成する
ことができ、上述の像担持体とカラーパターンの位置合
せをずらすことによるクロストーク防止の効果をより一
層高め、所望の優れたカラーコントラストを得ることが
可能となる。
トラストが大きく温度による液晶状態変化も速いため、
このものを像担持体に用いた場合鮮明な画像を形成する
ことができ、上述の像担持体とカラーパターンの位置合
せをずらすことによるクロストーク防止の効果をより一
層高め、所望の優れたカラーコントラストを得ることが
可能となる。
さらに、描画の際サーマルヘッド等による各ドツトに与
える電圧の強弱、また与える電圧パルス幅を変化させて
やることで階調表示を得ることも可能である。
える電圧の強弱、また与える電圧パルス幅を変化させて
やることで階調表示を得ることも可能である。
上記説明した様に透明部と散乱部の差異を用いれば禄々
な表示形態がとれる。したがって、像担持体に所望のカ
ラーと対応する様に様々なカラー画像を、カラーを位置
変換された上記透明部、散乱部の差異としてサーマルヘ
ッド又はレーザー熱等を利用して記録すれば、これとカ
ラーパターンと組み合わせることで、フルカラーの鮮明
な画像を形成することが出来る。
な表示形態がとれる。したがって、像担持体に所望のカ
ラーと対応する様に様々なカラー画像を、カラーを位置
変換された上記透明部、散乱部の差異としてサーマルヘ
ッド又はレーザー熱等を利用して記録すれば、これとカ
ラーパターンと組み合わせることで、フルカラーの鮮明
な画像を形成することが出来る。
以下、実施例と共に本発明をさらに詳細に説明する。
第4図は本発明によるカラー画像表示方法を実施するた
めの表示装置の構成図である。該表示装置はサーマルへ
ラド11からなる記録部、像担持体ベルトlO、カラー
フィルタ(カラーパターン)12、フレネルレンズ18
、バックライト29からなる表示部、面ヒータ13、温
度センサ16からなる像消去部、ローラー17、像担持
体ベルトからなる搬送部より構成されている。
めの表示装置の構成図である。該表示装置はサーマルへ
ラド11からなる記録部、像担持体ベルトlO、カラー
フィルタ(カラーパターン)12、フレネルレンズ18
、バックライト29からなる表示部、面ヒータ13、温
度センサ16からなる像消去部、ローラー17、像担持
体ベルトからなる搬送部より構成されている。
像担持体ベルト10は50μm厚のポリエチレンテレフ
タレート透明基体上に、下記構造式で表わした高分子液
晶 をジクロロエタンに溶解して20%溶液とし、ワイヤバ
ーにて塗布し、これをオーブン中90℃、15分間放置
し白色散乱層としたものをエンドレス状に形成した。得
られた液晶層の厚みは7μlであった。
タレート透明基体上に、下記構造式で表わした高分子液
晶 をジクロロエタンに溶解して20%溶液とし、ワイヤバ
ーにて塗布し、これをオーブン中90℃、15分間放置
し白色散乱層としたものをエンドレス状に形成した。得
られた液晶層の厚みは7μlであった。
駆動ローラー17は不図示のモータで駆動されるほか、
その他の手段はいずれも不図示の機械的構成部品または
電気、電子部品にて作動されつるものとした。
その他の手段はいずれも不図示の機械的構成部品または
電気、電子部品にて作動されつるものとした。
まず、像書き込み時において、駆動ローラー17が矢印
方向に駆動されるとともに、サーマルヘッド(マルチヘ
ッド)11に対して、他のファクシミリからのファクシ
ミリ信号により画信号を出力すると、像担持体ベルトl
O上の加熱された部分に、像状の透明部パターンが形成
されていく。この動作により、A4版1ページ分の画像
状の透明部パターンを順次形成した後、表示部20で停
止するようにした。
方向に駆動されるとともに、サーマルヘッド(マルチヘ
ッド)11に対して、他のファクシミリからのファクシ
ミリ信号により画信号を出力すると、像担持体ベルトl
O上の加熱された部分に、像状の透明部パターンが形成
されていく。この動作により、A4版1ページ分の画像
状の透明部パターンを順次形成した後、表示部20で停
止するようにした。
尚、本実施例においては液晶層の保護層として、 3.
5μmのアラミドシートをラミネートにより設け、カラ
ーフィルタと像担持体との平均間隙は10μm、光の平
均入射角の範囲は45°程度とした。
5μmのアラミドシートをラミネートにより設け、カラ
ーフィルタと像担持体との平均間隙は10μm、光の平
均入射角の範囲は45°程度とした。
表示部においてはストライプのカラーフィルタを設けで
あるが、その結果、クロストークのない美しいカラー画
像が散乱板上に表示された。
あるが、その結果、クロストークのない美しいカラー画
像が散乱板上に表示された。
本画像は100日間そのまま放置しても変化はなかった
。
。
次に、画像の消去はハロゲンランプ14とローラー15
からなるハロゲンローラー32、および面ヒータ−13
を用い、所定の画像表示後、再び駆動ローラー17を矢
示方向に駆動を開始して行なった。この時ハロゲンロー
ラー32はほぼ115℃に、また面ヒータ−13はほぼ
95℃に温度センサー16の検知出力からコントロール
しておく。この様にして、前記像担持体ベルト10の様
子を観察すると、ハロゲンローラー32通過、時にこの
部分はほぼ全面透明となり、また面ヒーター13部分通
過時において、再び全面が白色に散乱していった。この
動作により、前記表示画像は全面消去され、再び白色の
散乱状態が得られた。ここで、上記の本構成で用いた面
ヒーター13のベルト移動方向の幅はほぼ40mmであ
り、この全面が少なくとも74℃以上となる様に設定し
た。
からなるハロゲンローラー32、および面ヒータ−13
を用い、所定の画像表示後、再び駆動ローラー17を矢
示方向に駆動を開始して行なった。この時ハロゲンロー
ラー32はほぼ115℃に、また面ヒータ−13はほぼ
95℃に温度センサー16の検知出力からコントロール
しておく。この様にして、前記像担持体ベルト10の様
子を観察すると、ハロゲンローラー32通過、時にこの
部分はほぼ全面透明となり、また面ヒーター13部分通
過時において、再び全面が白色に散乱していった。この
動作により、前記表示画像は全面消去され、再び白色の
散乱状態が得られた。ここで、上記の本構成で用いた面
ヒーター13のベルト移動方向の幅はほぼ40mmであ
り、この全面が少なくとも74℃以上となる様に設定し
た。
以上説明したように、画像を形成するドツトをカラーパ
ターンのドツトよりも大きくすることにより、表示色以
外のクロストークを防止し、鮮明な所望のカラーコント
ラストを得ることができ、鮮明な画像を形成するための
位置合せにかなりのラチチュードをもたせることができ
る。
ターンのドツトよりも大きくすることにより、表示色以
外のクロストークを防止し、鮮明な所望のカラーコント
ラストを得ることができ、鮮明な画像を形成するための
位置合せにかなりのラチチュードをもたせることができ
る。
尚本発明の方法は従来技術であるカラーフィルタと像担
持体とが一体化したシートとなっているものに対しても
適用することができるものである。
持体とが一体化したシートとなっているものに対しても
適用することができるものである。
第1図は本発明のカラー画像表示方法を説明するための
カラー表示ユニットの模式図、第2図は本発明のカラー
表示方法を説明するためのカラーパターンとの位置関係
か逆のものの模式図、第3図は第2図のユニットにおい
て、反射光によりカラー表示をするものの模式図、第4
図は本発明の実施例において用いたカラー表示装置の構
成図、第5図は本発明に係る液晶における温度と光の透
過率との関係を示した図、m6図はカラー表示方法の原
理を示した図である。 10 像担持体 11 サーマルヘッド 12 カラーパターン(カラーフィルタ)13 面
ヒータ 14 ハロゲンランプ 15 ローラ 16 温度センサー I7 駆動ローラー 第1図 第2図 フレネルレンズ バックグラウンド基体 表示部 液晶層 透明基体 バックライト ハロゲンローラー レンズ 特許出願人 キャノン株式会社
カラー表示ユニットの模式図、第2図は本発明のカラー
表示方法を説明するためのカラーパターンとの位置関係
か逆のものの模式図、第3図は第2図のユニットにおい
て、反射光によりカラー表示をするものの模式図、第4
図は本発明の実施例において用いたカラー表示装置の構
成図、第5図は本発明に係る液晶における温度と光の透
過率との関係を示した図、m6図はカラー表示方法の原
理を示した図である。 10 像担持体 11 サーマルヘッド 12 カラーパターン(カラーフィルタ)13 面
ヒータ 14 ハロゲンランプ 15 ローラ 16 温度センサー I7 駆動ローラー 第1図 第2図 フレネルレンズ バックグラウンド基体 表示部 液晶層 透明基体 バックライト ハロゲンローラー レンズ 特許出願人 キャノン株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、カラー画像を位置情報に変換して透明−不透明のパ
ターンとして像担持体に形成し、これをカラーパターン
と組み合わせて上記不透明部で散乱されたカラー光を主
としたカラー画像を形成する方法であって、前記パター
ンの透明部で形成される各ドットを対応するカラーパタ
ーンのドットよりも大きくしたことを特徴とするカラー
画像形成方法。 2、像担持体が高分子液晶からなる請求項1記載の方法
。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63189665A JP2632947B2 (ja) | 1988-07-30 | 1988-07-30 | カラー画像形成装置及びカラー画像形成方法 |
EP95117925A EP0698803B1 (en) | 1988-07-29 | 1989-07-28 | Color display apparatus |
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