JPH02501239A

JPH02501239A - 一様な透過のための電極構造物を備えた多色光弁画像化装置

Info

Publication number: JPH02501239A
Application number: JP63508209A
Authority: JP
Inventors: アゴスティネリ，ジョセフ・アルフォンス; ミアー，ジョセ・マニュエル
Original assignee: イーストマン・コダック・カンパニー
Priority date: 1987-09-23
Filing date: 1988-09-15
Publication date: 1990-04-26
Also published as: EP0331722B1; DE3883744D1; EP0331722A1; US4822148A; WO1989003060A1; DE3883744T2

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】明　細　書一様な透過のための電極構造物この発明は多色画像を印刷するための光弁装置に、更に詳しくは、共通の活性化電圧レベルが使用されたときに種種の色の光に対して実質上一様な透過を与えるその樫の装置における電気光学的変調器構造物に関係している。

背景技術アゴスチネ、す（Ａｇｏｓｔｉｎｅｌ　ｌｉ）及びミア（Ｍｉｒ）　によって１９８７年９月２′５日出願された［より粗い解像度の露光用配列による高解像度露光アドレスのためのシステム（Ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒＨｉｇｈ　Ｒｅ５ｏｌｕｔｉｏｎ　Ｅｘｐｏｓｕｒｅ　Ａｄｄｒｅｓｓ　Ｗｉｔｈ　Ｃｏａｒｓｅｒ１’ Ｌｅｓｏｌｕｔｉｏｎ　Ｅｘｐｏｓｉｎｇ　Ａｒｒａｙ）Ｊという名称の米国特許出願連続番号Ｑ９９９５５は、比較的粗い解像度の（例えば光弁素子の線形配列からなる）物体源配列軒相対的により高い解像度露光を与える方法で印刷区域において画像化されるよう罠なっている有利な画像化装置を記述している。一つの採択実施例においては、この方法は、（ｉ）中心間間隔Ｓを保つように介在非露光区域を配置された幅（Ｗ）の露光用面木を持った物体配列、及び（［１）露光用配列の画像を、はぼＳ８Ｗの、多数の増分で、線形印刷区域を横切る連続した位置に指標付げする、例えばレンズ装置及び鏡からなる、走査多重化光学累を利用している。

このシステムは配列製作を簡単化し且つ電子的複雑性を低減するという重要な利点を提供する。

上述の出願の一つの採択実施例は露光用画素源について系列を繰り返す異なった色フィルタ素子（例えば、赤、緑及び青のフィルタ）を提供している。各画素源は画像区域における帯状部を露光させるので、共通色源の透過が等しいことが特に重要である。そうでない場合には二つの隣り合った同色の源の走査量の境界が視覚的に識別可能である。

米国特許第４３７１８９２号に記載されたように、特定の波長（色）の光に対する交差形偏光子／ＰＬＺＴサントイ、チ光弁素子の透過は、λ／２又は半波長電圧と呼ばれている、その波長に対する最大透過の電圧で動作するときに最も一様である。しかしながら、異なった光の色はそのような配列の同じ光ゲートを通るそれの透過に関して異なった半波長電圧を持っている。

そのような配列での多色印刷に関して一様性を達成するために、′８９２特許は異なった光の色印刷に対して、例えば時間多重化方式で、異なった電圧を加えることを教示している。しかしながら、上記の出願の方法においては異なった色露光の活性化を時間多重化することに対する要求はない。更に、単一の電圧レベルを与える集積化高電圧駆動器を備えた同じ電子的チップから隣の変調器を駆動することが最も好都合である。それゆえ、′８９２特許に記載された方法は上述の出願に記載されたようなシステムに適用されたときには欠点を有する。

メ」１すＪし弦この発明の重要な目的は上述の欠点を克服することであり、一つの態様においてはこれは光弁変調器の設計をそれが制御する異なった光色のすべてに対して半波長電圧が一定であるようにすることによって行われる。この発明の採択実施例においては、これは多色線形光弁配列を構成する異なった色フイルタ群に対するアドレス及び基準電極間のギヤ、プな変えることによって行われる。

このパネルを複数の選択的にアドレス可能な画素部分に分割する電極装置、（ｔ＋＋）それぞれの画素部分との光フイルタリング関係において配列された複数の異なりた色フィルタ素子、（！■）多色光を変調器、偏光子素子、検光子素子及びフィルタ素子を通して導くための光源装置、並びに（Ｖ）電極をアドレスして画素部分を横切って電圧を選択的に加えるようにするための装置、を備えた形式の多色光弁画像化装置に対する改良を提供する。

このような改良は、（ａ）各画素部分及びフィルタ組合せに対する半波長電圧が実質上等しいように、異なりた色フイルタ素子結合体に対して異なった構成を持った電極規定式画素部分、並びＫ（ｂ）パネルのすべての画素部分にわたってそのような実質上等しい半波長電圧を使用するように構成されているアドレス指定装置、を含んでいる。この発明の一つの採択構成においては、変調器電極構造物は、それぞれ６異なった色群に対して、基準電極とアドレス電極との間に異なりた間隔を与えることによって変更される。

図面の簡単な説明採択実施例についての次の説明は添付の諸図面に言及するが、この諸図面中、図１〜４は上述の出願の多重化方法を示した概略図であり、図５はこの発明に従って多重化多色露光のために構成された光弁配列素子の概略的、平面図であり、図６はこの発明の図５実施例の動作を図解した線図であり、又図７及び８はこの発明の詳細な説明するのに有効な図表である。

発明を実施する　法図１に示された露光システムは上述のアゴスチネ、ｖ外の出願に記載されたような多重化プリンタであって、一般に、複数の選択的に活性化可能な露光素子を備えた物体配列サブシステム２、印刷媒体Ｍの連続した線（ライン）部分を印刷区域りへ且つこれを通って移送するように構成され且つ配置された印刷場所３、物体配列２の像を印刷区域に（選択された倍率Ｆ１例えば１：１．２：１．１：２などで）形成するように構成され且つ配置された（レンズ４によって表された）レンズ装置、及び物体配列サブシステム２の光像を印刷区域りにおける種種の位置に指標付けするように構成され且つ配置された走査サブクステム５からなっている。

物体配列サブシステム２にはコリメータレンズ２２に一様な照明を与える光源２１があり、そしてこのレンズはコリメートされた光を光弁配列２０の入口偏光子素子２５へ導く。光弁配列２０は図２に更に詳細に示されており、やはり電気光学的パネル２９’＆備えていて、これは入口偏光子２３と出口偏光子２５との間にはさまれている。パネル２９は、これを通過する光の方向を横切る方向に電界を選択的に加えることを可能にする方法での隔置電気構造物２５．２６の構成によって複数の離散的露光部分を有するよう　−構成されている。このような光弁構造物は技術上知られている。例えば米国特許第４３７１８９２号及び４５、！５９５７３号を見よ。一般に、そのような配列は偏光子２３゜２４の方向が相互に９０°である場合に機能し、そして電気光学的パネル２９（例えばＰＬＺＴ物質で形成されたもの）は活性化電界が両電極間に加えられたときに通過光の偏向方向を９０°だけ変えるように構成されている。通常各画素部分対の一方の電極は基準電極であって、例えば接地電位にあり、且つ他方のものはアドレス電極でありて、駆動回路２７によって選択的にエネルギー付与可能である。それゆえエネルギー付与可能な電極２５がエネルギーを付与されると、これと基準電極２５との間の電界のためにそれらの間の電気光学的物質が入口偏光子２３からの偏光光の方向を９０°だけ変え、従ってそのような被変調光が出口偏光子２４を通過することＫなる。配列画素部分のアドレス電極２５がエネルギーを付与されていないときには、この変調器パネル部分を通過する光の偏光における変化は存在せず、それゆえ光は出口偏光子によって阻止されることになる。

図１及び２の実施例においては、マスク層２８が、例えば出口偏光子２４上に形成されて、準備されており、この層は電極対間で整夕１ルた透明部分４３ａ、及びこれらの透明部分間の空間を占める不透明部分４５ｂを備えている。別の採択実施例（図示されていない）においては、マスク層２８は変調器バネ／１’２９の出口面上に直接形成されており、これは整列問題を取り除く。

前述のシステムは物体配列２からの光像を制御可能に指標付けするためにバイモルフ曲げ素子５２上に取り付けられた鏡５１を使用しているが、他の検流計−鏡システム及び画像走査器（イメージスキャナ）システム、例えば回転多面鏡、を使用することができる。

図１に示されたように、バイモルフ曲げ素子５２は鏡駆動回路５３によって制御可能に駆動されて鏡を図示の実線位置と点線位置との間で（連続した増分において、又は連続的通過において）移動させ、これにより光弁配列のマスクのある面の像をそのとき場所乙の画像区域にある記録媒体Ｍ（例えば感光性フィルム又は紙）の線（ライン）のマスクのある面の像を指標付けすることができる。図示されたように、場所３は支持された画像媒体の連続した線部分をレンズ系４及び鏡５１からの線画像と印刷区域りにおいて整列するように移動させるために台部動機構３２によって駆動される並進台′５１を含むことができる。

光弁配列の像は図１における印刷場所６において拡大されるけれども、そのような像は、この出願が要求しているように、倍率１以下でよいことは察知されるであろう。

今度は図１だけでなく図３にも言及すると、物体源２はその露光素子Ｌ】〜Ｌ４が配列長の方向において所定の幅（Ｗ）を持つように構成されている。又、個個の素子は長さ方向に沿って所定の中心間間隔（Ｓ）で隔置されており、且つマスク２８の部分部分によって形成された中間不透明部分４３ｋｌ持っている。

上述のように構成されたシステムでは、鏡駆動回路５３及び駆動器制御回路６０はこの発明に従って線（ライン）露光を行うように調整されることができる。それゆえ、これらの回路は、露光源り、が印刷区域において画素部分Ｐ１−１ないしＰＩ−６を順次アドレスし、源Ｌ２が印刷区域において画素部分Ｐ２−１ないしＰ２−６を順次アドレスし、源Ｌ３が印刷区域において画素部分Ｐ３−１ないしＰ３−６を順次アドレスし且つ源Ｌ４が印刷区域において画素部分Ｐ４−１ないしＰ４−６を順次アドレスするように動作する。この一般的な手順は種種の方法で行うことができるが、しかし、二つの主な特徴が重要である。第１に、各光源で行われるべき順次露光動作の数（Ｍ）は、Ｘを印刷区域で行われるべき画素当りの異なった色の露光の数とした場合、配列の長さの方向における露光素子の幅に対する、配列の長さに沿っての露光素子間隔の比（Ｓ÷Ｗ）・Ｘに基づいて選択される。

図１〜３に関してこれまで述べられた単色（Ｘ＝１）露光システムにおいては、Ｓ÷Ｗ比はるであり、従って、例えば源り。

によってアドレスのために利用可能な離散的位置は六つの画素部分Ｐ１−１ないしＰｌ−６からなっている。所望ならば、Ｓ÷Ｗ比は線形画像区域において行われる多重化印刷順序列の整数かられずかに異なることができる。例えば、露光画素部分のわずかな重なり合いを与えることが選ばれた場合には、Ｓ÷Ｗ比は多重化露光順序列の数（Ｍ）よりやや大きくすればよい。アドレスされた画素部分間にわずかな間隔が望まれる場合には、Ｓ÷Ｗはアドレスされた画素部分の数よりわずかに大きくすることができる。好適なＳ÷Ｗ比の選択はある程度光学系の解像度に依存する。良好な結果のためには指標付けは印刷区域において露光させられるような画素間の重なり合い又は間隔が縁部間接触の状態からＦＩ５０％より多くは異ならないようにするべきである。しかしながら、単一の光色での最良の画像化品質のためには、画素部分、例えばＰ１〜Ｐ６は画像区域のＬ１セクタを横切って一様に隔置されるべきであり、且つ１セクタ内の離散的画素部分の数はＳ÷ＷＫはぼ等しくされるべきである。

前述の事柄を考えるとわかることであるが、第２の主な機能上の特徴は、鏡５１の移動を光駆動器回路２７とあらかじめ同期させることである。それゆえ、各セクタＬ′１．Ｌ′２などにおいて、セクタのアドレス画素部分（例えばＰｌ−１ないしＰｌ、−６）はセクタ長に沿って一様に隔置されることが重要である。概念的にはこの目的はほぼ露光素子幅（Ｗ）　Ｘシステム倍率係数（Ｆ）の画像区域において画像移動の増分で光源を動作させることである。

図１〜４はこの発明に従ってそのような制御を実施するための一つの好適な方法を図解している。図２及び乙に最もよく示されたように、マスク２８は又１÷Ｗに等しい空間周波数を持った複数の交互の不透明及び透明部分４４ａ及び４４ｂを備えている。源２１からの光が回折格子部分４４ａを通過することができるようにするために、この格子に隣接した支持具１９は透明である。所望ならば、この支持具は省略されることができるであろうし、又は光透過状態になるまでエネルギー付与された電極を備えた電気光学的偏光子交互重ねでもよいであろう。

図１及び４に言及すると、鏡４５は源２１からマスク２８の回折格子４４ａ、４４ｂを通過する光の光路の縁部に沿って、この光を回折格子４７及びレンズ４８経由で光検出器４６に導くように配置されていることがわかる。回折格子４７は露光を域りにおいて結像させられたときにマスク２８の回折格子４４ａ。

４４ｂと同じ空間周波数を持つように構成されている。丁なわち、回折格子４７はＦがシステム倍率である場合Ｆ・（１÷Ｗ）の空間周波数を持っている。この共動的回折格子システムは高コントラストのモアレパターンを発生し、そして鏡５１が走査を行うときに、回折格子４７を透過した光は光検出器からの正弦波電圧出力信号を発生する。それゆえ、光検出器信号の各電圧最大［（又は最小値）は多重化事象、すなわち、駆動器制御回路６０を動作させて印刷情報を光弁駆動器が通すようにする信号、に対応している。この同期技法はバイモルフ駆動形鏡におけるフラ、りによって引き起こされる非一様性を回避するのに大いに有効である。今説明されたばかりの光学的回折格子位置同期システムは有利であるが、他の位置検出システム、例えば軸符号器又は駆動信号計数器を用いて同期の必要機能を行うこともできる。図４のシステムのある。実施例ではレンズ４８は必要とされない。

動作の際、印刷データは、源ＬｌないしＬ４に対する駆動器に画像画素部分のそれらの各セクタのそれぞれについての印刷／非印刷情報をロードするのに適した形式で記憶されている緩衝記憶装置から駆動器制御器（これはマイクロプロセ、す装置の一部分であることができる）に入力される。すなわち、線露光順序の第１段階において、源Ｌ１ないしＬ４のための駆動器へのゲートはそれぞれ画素部分ＰＩ−１、Ｐ２−１　、　Ｐ３−１及びＰ４−１に対するデータと並列にロードされる。検出器４６からの適当な順序信号（鏡５１がそれらの画素部分をアドレスする位置にあることを示している信号）において、ゲートは信号を受けて源Ｌ１〜Ｌ４に対する駆動器をロードされた印刷／非印刷データに従って動作させ、それに従って画素部分に光が導かれる。その後、位置Ｐｉ−２，Ｐ２−２．Ｐ３−２及びＰ４−２に対するデータがゲートヘロードされ、そしてこれらのデータは鏡５１が次の適当な画素アドレス場所に移動したという駆動器制御器からの信号を待つ。この順序が進行して、ついには各セクタがすべての画素部分をアドレスされ、そして次に台部動機構が印刷台を進行させ、その間に鏡５１が初期位置に復帰する。技術に通じた者は察知することであろうが、画素の多レベルグレースケール画像化はこの発明に関連して米国特許第４３７８５６８号又は第４４４９１５５号に記載されたような技法を用いて達成することができる。

多色画像化は図１〜４に示されたシステムにより、連続した線又はページ印刷順序列の間で異なった色フィルタを挿入して上述の順序を繰り返すことによって行うことができる。しかしながら、図５を参照すると、多色印刷のより好適な方法が示されている。すなわち、因５に示された光弁配列は図２に関して記述されたような複合偏光子、ＰＬＺＴ、マスクユニ、ドア０を備えているが、しかし、配列の光源部分のそれぞれの上には赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）のフィルタ付着物７１．７２．７５が設けられている。そのようなフィルタ素子は米国特許第４Ｍ６５００号に記載されたように製作されることができ、図示のように連７０は上述のようなアドレス及び基準電極２５′及び２６′並びに駆動器２７′を備えている。図６の線図に示されたように、図５の光弁配列の８８Ｗ比は前に説明された実施例の場合のように約６である。図５に示された配列は、Ｗを配列の緑画素の幅とした場合、空間周波数１÷Ｗを持った光・不透明区域指標制御回折格子７６を備えている。

図５の実施例による露光は図１〜４の実施例に類似した方法で機能する。しかしながら、この実施例においては印刷媒体の各画素部分が各界なった光色の露光用素子によって、図示の実施例においてはＲ，Ｇ及びＢによって、アドレスされることが望まれる。それゆえ、全走査セクタ寸法は露光させられる異なった色の数（Ｘ、この場合６）と素子間間隔（Ｓ、この場合６）との積にほぼ等しくするべきである。そこで図示の実施例については、光弁配列の像はほぼ線露光幅の大きさくＷ）の１８の異なった部分に指標付けされるべきである。

データは各光源画素りに、印刷媒体線上の特定の位置へのそれの像の多重化と同期して供給されるために計算機バッフ１において定式化される。図６に示されたように一つの線の各画素部分はそれゆえ媒体の再供給又はフィルタの変更なしで各色の光によってアドレスされ得る。図６において注目されることであろうが、各線の初め及び終りの部分においてはある光の画素は線走査の一部分の量子活性である。これは線走査計数が図６に示された出発線位置に達する前に単に適当な高電圧駆動器を不能化するか又は適当なデータバッファへ「０」ビットをロードすることによって行うことができる。

この発明に従って、図５の光弁配列は半波長電圧が三つすべての色に対して一定であるように設計されている。この構成を完成する際に我我は、光弁変調器パネルの個個の変調器部分の半波長電圧は我我が「ギヤ、ブー電極アスペクト比」と名づけているものの関数であるという我我の観察を使用した。変調器部分のこのパラメータはアドレス電極と基準電極との間のギヤ、プ及び次の関係式によるそれらの電極の組合せ幅の関数である。すなわち、アスペクト比＝ギヤ、プ幅ｇ÷ （組合せ電極幅２　Ｗｅの２分の１）、すなわちアスペクト比＝ｇ÷Ｗｅ　、三つ丁べての光色（赤Ｒ９青Ｂ、緑Ｇ）に対して同じ半波長電圧を達成するためにとられた方法は、我我が［有効電極及びギヤ。

プ幅寸法」と呼んでいるもの、を一定に維持しながらアスペクト比ｇ／Ｗを変えることである。有効電極及びギヤ、プ幅寸法は基準電極及びアドレス電極の雨中心間の幅として最もよ（思い浮かべることができ、ギヤ、プ幅（ｇ）及びギヤ。

ブの境をなす電極対の二つの組合せ幅Ｗｅの恥からなりている。

この発明による共通の半波長電圧を持った多色変調器配列の構成は一つの採択方法においては次のように実施することができる。まず、所望の有効電極及びギヤ、プ幅寸法（図５においてＥで示されていて、は変調器が使用さｎるべきである画像化応用装置に基づいて選択される。次に、印加電圧対光透過白組が利用光色のそれぞれに対して導出される。図７は８９μ の寸法及びｇ＝５０μ／Ｗ＝３９μのアスペクト比を持った選択された有効な変調器に対する一つのそのような曲線の例である。そのような曲線は計算又は構成及び測定によって導出されることができ、図８に示されたような曲線をプロ、トするのに十分なギヤ、ブ変化の範囲にわたって発生される。

図８を参照するとわかることであるが、光弁部分を通る赤（６００ｎｍ）、緑（５５０ｎｍ）及び青（４５０ｎｍ）光透過に対するλ／２電圧対ギヤ、プ寸法曲線はそれぞれ共通のλ／２電圧レベルの領域、ここでは１７０ｖの領域を通過する。それゆえ、例えば１７０ｖの半波長（λ／２）電圧で動作することが望まれる場合には、適当なギヤ、プ（ｇ）選択値は赤光透過変調器に対し、てはＦＩ４０μ、緑光透過変調器に対しては約５５μ、又青光透過変調器に対しては約６８ μであろう。、これらの点は図８の曲線上にｒＸＪ標識により示されている。

従って、前述の例のための光弁配列は次のパラメータを持つであろう。

透過した光　電極ギヤ、ブ（ｇ）　電極幅（Ｗｅ）赤　４０μ　４９μ 緑　５５μ　′５４μ 青　６８μ　２１μ 図７及び８０曲線に対する特定の値は、等角写像及び−組の変換を用いて定式化された、電極の周期的配列に対する数学的モデルで計算された。このモデルは変調器内の電界に対する閉形式の解を生じた。９／６５／３５ＰＬＺＴについて複屈折を電界に関係づける実験的に導出された式が次に遅延をギャップにおける位置の関数として計算するために使用された。結果として生じる、変調器に対する透過対電極曲線は次にギヤ、プ面積についての平均化によって計算された。

図５に示された上述の設計規則に従って光弁配列が構成された。このような光弁に対する測定された半波長電圧は計算値よりも高いけれども、三つすべての波長における最大透過はほぼ同じ電圧レベル（２００ボルト）で発生した。実際の半波長電圧と計算半波長電圧との間の不一致は素子が線形配列の幾何学的形態をしているときに生じる部分的な機械的締付けに起因することがあるが、しかしモデルに使用された複屈折測定値は平行板電極を備えた非締付は式変調器について行われた。

それゆえ光弁素子が計算された非締付は式変調器を用いて構成されたときには、最終配列動作電圧は最大透過が検出されるまで種種の電圧レベルを加えることによって決定されるべきである。上述のように、各色に対する最大透過はアスペクト比が前述の手順に従って設計されているときにはほぼ同じレベルで前述の事柄から明らかなことであろうが、この発明は透過の一様性が増大した光弁配列でのカラー印刷を可能化する際に重要な産業上の利点を与える。

ｆ：／　Ｇ　Ｂ　ｆ？印Ｉ口實°圧　（ホ”ルト）特表千２−５０１２３９　（７）

Claims

【特許請求の範囲】

１．（ｉ）交互重ね配列の偏光子及び検光子素子を持った等方性複屈折変調器パネル、（ｉｉ）前記のパネルを複数の選択的にアドレス可能な画素部分からなる配列に分割する電極装置、（ｉｉｉ）それぞれの画素部分との光フィルタリング関係において配列された複数の異なった色フィルタ素子、（ｉｖ）多色光を前記の変調器，偏光子素子、検光子素子及びフィルタ素子を通して導くための光源装置、並びに（Ｖ）前記の電極をアドレスして前記の画素部分を横切って電圧を選択的に加えるようにするための装置、を備えた形式の多色光弁画像化装置において、（ａ）前記の配列が、それぞれフィルタ素子の各異なった色に対する複数の所定のように異なった電極構造物からなっていて、前記の電極構造物が、各画素部分及びフィルタ組合せに対する半波長電圧がほぼ等しくなるように異なっており、且つ（ｂ）前記のアドレス指定装置が、前記のパネルのすべての画素部分を横切ってそのようなほぼ等しい半波長電圧を加えるように構成されている、改良。
２．前記の異なった電極構造物が、フィルタ素子の前記の異なった色のそれぞれに対してそれぞれ異なった電極間ギャップを備えている、請求項１に記載の発明。
３．前記の異なった電極構造物が、フィルタ素子の前記の異なった色のそれぞれに対してそれぞれ異なった電極幅を備えている、請求項２に記載の発明。
４．配列画素部分を規定する電極の中心間の、前記の配列の長さ方向に沿っての寸法が前記の配列の各画素部分に対してほぼ同じである、請求項５に記載の発明。
５．異なった光色で印刷媒体を画像化する光弁画像化システムにおける使用のための、（ａ）電界の印加により選択的に透過光の偏光を変える形式の電気光学的物質のパネル、（ｂ）それぞれの電極対間で前記のパネル上に隔置された画素部分の配列を規定するように前記のパネルに沿って線形に隔置された複数の電極対であって、前記の画素部分の少なくとも二つが、それらの規定する電極間の異なったギャップ寸法を有し且つそれらの規定する電極の異なった幅を有していて、それぞれ、同じ半波長電圧によりアドレスされたときに異なった光色に対して最大の光透過をもたらすようになっている前記の複数の電極対、を備えている変調器素子。
６．配列画素部分間の中心間間隔がほほ等しい、請求項５に記載の発明。