JPH0496043A - 液晶露光装置 - 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、ビデオ信号等に基づきカラー画像および文字
データ等をカラープリントアウトするための画像記録装
置に用いられる液晶露光装置に係り）特にＬＣＤシャッ
ターにレンズアレーを着設して画像品質を向上させた液
晶露光装置に関する。

〔従来の技術〕

近年、液晶における各種の電気光学効果を利用して光透
過−光遮断の切替えを行う種々の液晶表示素子（ＬＣＤ
）シャッターが開発されている。

ここで、ＬＣＤシャッターのなかでツイストネマチック
（ＴＮ）型のＬＣＤシャッターについて説明する。この
ＴＮ型のＬＣＤシャッターは複数の液晶光変調素子が配
列してなり、各液晶光変調素子では、液晶が２枚の透明
電極基板（外側）と、均一な直線状の溝を有する２枚の
配向膜（内側）とに挟まれている。そして、透明電極間
に電圧が印加されていない場合は、液晶分子は配向膜の
溝で規制される力にしたがって特定の配向状態をとるか
、上記の２枚の配向膜の溝方向は相互に９０度ずれてい
るため、液晶分子は分子長軸方向にねじれ構造を示し、
両配向膜間にて液晶分子の配向が９０度ねじれている。

この状態のＴＮ型液晶光変調素子を偏光方向が直交する
２枚の偏光板に挟み、一方の偏光板から光線を入射する
と、その光線は最初の偏光板で直線偏光となる。そして
、この直線偏光が液晶中を進行する間に、液晶分子の複
屈折性と上述のような９０度ねじれ配向構造とにより、
上記の直線偏光の偏光方向が９０度回転する。この結果
、直線偏光の偏光方向が他の偏光板の偏光方向と一致す
ることとなり、直線偏光はそのまま出射する。ところが
、透明電極間に電圧が印加されている場合、液晶分子は
電界方向に向かって強制配向するため、上述のような液
晶分子の９０度ねじれ配向構造が形成されていない。し
たがって、一方の偏光板から入射した直線偏光は偏光方
向の回転を生じることなく他の偏光板に達することとな
り、出射時に直線偏光の偏光方向と他の偏光板の偏光方
向とが直交して遮光される。

上述のような光透過−光遮断の切替えは、透明電極間へ
の電圧の印加により行われる。そして、複数の液晶光変
調素子を配列することにより応答速度の速いシャッター
が可能となる。

このようなＬＣＤシャッターの特性に着目して、ＬＣＤ
シャッターを用いた種々の液晶露光装置が開発されてい
る。通常、このような液晶露光装置には、ＬＣＤシャッ
ターと感光記録媒体との間に、ＬＣＤシャッターを透過
した光を集光するための１個の光学レンズが配設されて
おり、この光学レンズにより感光記録媒体上に画像を形
成して露光するものであった。

〔発明か解決しようとする課題〕

しかしながら、上述のような液晶露光装置には、開口収
差、コマ収差、非点収差を除去した光学レンズが使用さ
れるが、１個の光学レンズ（径の大きい光学レンズ）で
集光する場合、上記の諸収差を除去しても、光軸に垂直
な一平面上の物点の像は一平面上にできないで回転曲面
上に分布してしまう、いわゆる像面のそりを生じる。こ
のため、平面状態の感光記録媒体に露光形成された画像
は、光軸上にある部分と光軸から離れた部分とが共に鮮
明であることはあり得ず、画像にホケか生して画像品質
か低下してしまうという問題かあった。

また、像面のそりを解消するために、高価なセルフォッ
クレンズを使用する場合、製造コストが増大してしまう
という問題があった。さらに、同一光学レンズを使用し
て所定の倍率を維持したままで結像距離を短縮すること
は不可能であり、このため装置の小型化に支障を来して
いるという問題もあった。

本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたものであ
り、光学レンズに起因する像面のそりを解消して高品質
の画像形成を可能とするとともに、結像距離を大幅に短
縮して小型化した液晶露光装置を提供することを目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

このような目的を達成するために、本発明は画像信号に
基づいて感光記録媒体を露光する液晶露光装置において
、前記液晶露光装置は光源と、複数の液晶光変調素子か
らなるＬＣＤシャッターと、該ＬＣＤシャッターの感光
記録媒体側の表面に設けられ前記液晶光変調素子の各々
に対応する複数のレンズからなるレンズアレーと、前記
光源からの光を赤、緑、青の３色に分解するフィルター
とを備えるような構成とした。

〔作用〕

光源から照射されフィルターを通過しＬＣＤシャッター
の所定の液晶光変調素子を透過した光は、感光記録媒体
側のＬＣＤシャッター表面に配設されているレンズアレ
ーの対応する個々のレンズにより感光記録媒体上に照射
される。このため、像面のそりが解消されるとともに、
ＬＣＤシャッターと感光記録媒体との距離か短縮でき、
装置の小型化が可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。

まず、本発明の液晶露光装置が用いられる画像記録装置
の一例を説明する。第１図は本発明の液晶露光装置を用
いた画像記録装置の概略構成図である。第１図において
画像記録装置１は、液晶露光装置２を備え、液晶露光装
置２の下方の露光領域１５を感光記録媒体としての長尺
状のマイクロカプセル紙２０が搬送されるように構成さ
れている。

液晶露光装置２は光源としてのハロゲンランプ３、この
ハロゲンランプ３からの出射光を反射するりフレフタ３
ａ、ハロゲンランプ３からの出射光及びリフレクタ３ａ
からの反射光を平行光とするコンデンサレンズ３ｂ、こ
のコンデンサレンズ３ｂを通過した光を赤、緑、青のい
ずれかの単色に分解するフィルター４Ｒ，４Ｇ、４Ｂ、
ＬＣＤシャッター５、およびレンズアレー６を備えてい
る。

マイクロカプセル紙２０は長尺状の支持体の表面に複数
のマイクロカプセルが塗布されており、マイクロカプセ
ル内には後述する顕色剤と反応する染料前駆体等が包含
されている。そして、未露光のマイクロカプセル紙２０
は、カートリッジ軸２２に巻き回された状態で遮光性の
カートリッジ２１内に装着されている。また、このカー
トリッジ２１の右方にはマイクロカプセル紙２０を搬送
するための送りローラ２３．２３が配設されている。

液晶露光装置２の下方の露光領域１５で露光が行われた
マイクロカプセル紙２０は、顕色紙３５と重ね合わされ
た状態で加圧ローラ３０ａ。

３０ｂにより加圧されて圧力現像される。その後、顕色
紙３５と分離されたマイクロカプセル紙２０は、カート
リッジ２６内に配設されているカートリッジ軸２７に巻
き取られる。

加圧ローラ３０ａ、３０ｂの上方には、複数の顕色紙３
５が積み重ねられて収容されているカセット３７が装着
されている。そして、カセット３７の左上方には半月ロ
ーラ４１か配設されており、この半月ローラ４１の回転
により顕色紙３５が１枚づつ給紙ローラ４２，４２間へ
送り出される。送り出された顕色紙３５は送りガイド４
３を経て顕色紙３５の先端とマイクロカプセル紙２０上
の潜像の先端との位置が合うようなタイミングて加圧ロ
ーラ３０ａ、３０ｂへ搬送されるようになっている。

顕色紙３５は支持体の表面に顕色剤か塗布されており、
マイクロカプセル紙２０のマイクロカプセルに内包され
る染料前駆体と反応して発色するか、詳細は米国特許第
４．３９９．２０９号に記載されており、ここでは説明
を省略する。

加圧ローラ３０ａ、３０ｂの右方には熱定着装置５０か
配置されており、この熱定着装置５０の内部にはヒータ
５１か設けられ、下部には顕色紙３５を搬送するための
搬送ベルト５２が配設されている。

つぎに、本発明の液晶露光装置２を第２図乃至第５図を
参照して説明する。策２図は第１図に示される液晶露光
装置２を構成するＬＣＤシャッター５と、レンズアレー
６を説明するための概略側面図である。

第２図において、ＬＣＤシャッター５は、複数の液晶光
変調素子５ａと、各液晶光変調素子５ａ間の配設された
配線パターン５ｂとを有している。

第３図は、この液晶光変調素子５ａの配列を示す平面図
であり、各液晶光変調素子５ａは等間隔に配列されてい
る。そして、各液晶光変調素子５ａか１画素をなしてい
る。このＬＣＤシャッター５は、上述したように画像信
号に基づいてコントローラ（図示せず）により制御され
、光透過状態にある画素においてのみ光か透過される。

また、レンズアレー６は複数のレンズ６ａからなってお
り、各レンズ６ａはＬＣＤシャッター５の各液晶光変調
素子５ａ（１画素）に対応した位置に配設されている。

第４図は、このレンズアレー６の平面図であり、各レン
ズ６ａは液晶光変調素子５ａの配列間隔と同し間隔て配
列されている。

そして、各レンズ６ａ間にはリーク防止のためのブラン
クストライプロｂが設けられており、このブラックスト
ライプ６ｂはＬＣＤシャッター５の配線パターン５ｂ上
に位置している。このようなレンズアレー６はＬＣＤシ
ャッター５のマイクロカプセル紙２０側の表面に着設さ
れている。

ＬＣＤシャッター５とレンズアレー６か上述のように構
成されているため、画像信号に応してＬＣＤシャッター
５の各画素（液晶光変調素子５ａ）を透過した光は、着
設されているレンズアレー６の対応する各レンズ６ａに
より集光されてマイクロカプセル紙２０に照射される。

したがって、従来の１個の光学レンズによる集光と異な
り、多数のレンズにより集光するため、像面のそりが解
消される。また、焦点距離の小さいレンズ６ａを使用す
ることにより、結像距離を大幅に短縮することができる
。

また、本発明では感光記録媒体移動装置（図示せず）に
よりマイクロカプセル紙２０をレンズアレー６に対して
離接（第２図の矢印Ａ方向に移動）させることにより、
露光画像のシャープネス制御が可能である。すなわち、
マイクロカプセル紙２０とレンズアレー６との距離をレ
ンズ６ａの焦点距離とほぼ等しく設定した場合、上記の
ブラ・ツクストライプ６ｂ部分が明確となりシャープな
ものとなる。一方、マイクロカプセル紙２０とレンズア
レー６との距離をレンズ６ａの焦点距離より大きく設定
した場合、レンズ６ａを透過した光が上記ブラックスト
ライプ６ｂ部分にまで拡散し、第５図に示されるように
マイクロカプセル紙２０上の結像２０ａにおいてブラッ
クストライプ６ｂ部分がボケたちのとなり、露光画像の
シャープネスか低下する。

つぎに、画像記録装置１の動作について説明する。

プリントスタートキー（図示せず）か押し下げられると
、ハロゲンランプ３が点灯され、リフレクタ３ａからの
反射光とノＸロゲンランプ３からの出射光は、コンデン
サレンズ３ｂにより平行光とされた後、赤色フィルター
４Ｒで赤色光とされＬＣＤシャッター５に入射する。こ
のＬＣＤシャッター５は、赤色（Ｒ）用画像信号に応じ
てコントローラ（図示せず）により制御されている。そ
して、ＬＣＤシャッター５の各画素（液晶光変調素子５
ａ）を透過した光は、着設されているレンズアレー６の
対応する各レンズ６ａにより集光されてマイクロカプセ
ル紙２０に照射され赤色露光が終了する。つぎに、緑色
（Ｇ）用画像信号に応して緑色フィルター４Ｇを用いて
緑色露光が行われる。また、同様に青色（Ｂ）用画像信
号に応じて青色フィルター４Ｂを用いて青色露光か行わ
れる。これにより、マイクロカプセル紙２０にはカラー
画像の潜像か形成される。この間、マイクロカプセル紙
２０は搬送を中止して停止状態にある。

露光か終了すると、マイクロカプセル紙２０は送りロー
ラ２３および巻き取りローラ２７の駆動力により加圧ロ
ーラ３０ａ、３０ｂ方向に搬送される。一方、顕色紙３
５は半月ローラ４１により１枚づつ給紙され、給紙ロー
ラ４２と給紙ガイド４３により加圧ローラ３０ａ、３０
ｂに搬送される。そして、マイクロカプセル紙２０の露
光面と顕色紙３５の顕色剤塗布面が当接するように重ね
合わされた状態で加圧ローラ３０ａ、３０ｂにより加圧
され、画像が顕色紙３５に転写される。顕色紙３５は、
更に搬送ヘルド５２により搬送されながら熱定着装置５
０のヒータ５１によって発色か促進され、画像として出
力される。

本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、その
趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えること
ができる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明によれば感光記録媒体かＬ
ＣＤシャッター表面に配設されているレンズアレーを介
して露光されるため、光学レンズに起因する像面のそり
が取り除かれ、高品質の画像形成か可能であるとともに
、ＬＣＤシャッターと感光記録媒体との距離が短縮でき
、装置の小型化が可能になるという効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の液晶露光装置を用いた画像記録装置の
概略構成図、第２図は第１図に示される液晶露光装置を
構成するＬＣＤシャッターとレンズアレーを説明するた
めの概略側面図、第３図は液晶光変調素子の配列を示す
平面図、第４図はレンズアレーの平面図、第５図はマイ
クロカプセル紙上の結像図である。 １・・・画像記録装置、２・・・液晶露光装置、３・・
・／％ロゲンランプ、３ａ・・・リフレクタ、３ｂ・・
・コンデンサレンズ、４Ｒ，４Ｇ、４Ｂ・・・フィルタ
ー５・・・ＬＣＤシャッター　５ａ・・・液晶光変調素
子、６・・・レンズアレー　６ａ・・・レンズ、２０・
・・マイクロカプセル紙（感光記録媒体）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 画像信号に基づいて感光記録媒体を露光する液晶露光装
   置において、 前記液晶露光装置は光源と、複数の液晶光変調素子から
   なるＬＣＤシャッターと、該ＬＣＤシャッターの感光記
   録媒体側の表面に設けられ前記液晶光変調素子の各々に
   対応する複数のレンズからなるレンズアレーと、前記光
   源からの光を赤、緑、青の３色に分解するフィルターと
   を備えたことを特徴とする液晶露光装置。