JPH0496049A - 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、ビデオ信号等に基つ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ンヤッ
ターと光学レンズとを移動させることにより画像品質の
高い露光か可能な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（Ｌ　Ｃ
Ｄ）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
に電圧か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が
、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
、この直線偏光か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
たかって、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
ーの前後の少なくとも一方に、光源からの光を集光する
ための光学レンズか配設されており、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。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、光学レンズの屈折率は長波長の光に対し
ては小さく、短波長の光に対しては大きくなるように変
化するため、第３図に示されるように赤色（Ｒ）光の焦
点Ｆｒは青色（Ｂ）光の焦点Ｆｂに比べて光学レンズ（
Ｌ）から遠い位置にあり、光学レンズによる像の位置お
よび大きさが波長により変化する、いわゆる色収差を生
じる。

このため、画像にボケか生じて画像品質か低下してしま
うという問題があった。

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色収差を取り除いて高品質の
画像形成を可能とする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、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、前記光源からの光
を集光するための光学レンズと、光路に位置する前記フ
ィルターの種類に応じて前記ＬＣＤシャッターを光軸に
沿って移動させるシャッター駆動装置と前記光学レンズ
を光軸に沿って移動させるレンズ駆動装置とを備えるよ
うな構成とした。

〔作用〕

光源から照射されＬＣＤシャッターを透過し、さらに光
路に位置する赤色光用フィルター、緑色光用フィルター
および青色光用フィルターのいずれかのフィルターを通
過した光は、光学レンズを透過して感光記録媒体上に照
射され、この際、ＬＣＤシャッターはシャッター駆動装
置により、また光学レンズはレンズ駆動装置により、そ
れぞれ上記の光路に位置するフィルターの種類に対応し
た位置に移動配置されているため、上記のいずれのフィ
ルターを用いた露光であっても光学レンズと感光記録媒
体との距離は鮮明な像か結像されるように維持される。

〔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からの出射光を平行光とするコンデン
サレンズ３ａ、ＬＣＤシャッター４、このＬＣＤシャッ
ターを透過した光を赤、緑、青のいずれかの単色に分解
するフィルター５Ｒ。

５Ｇ、５Ｂ、光学レンズ６、シャッター駆動装置７およ
びレンズ駆動装置８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て露光が行われた
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３０ａ３０ｂ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か１枚つつ給紙ローラ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で加圧ロ
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じて発色するが、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が
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か配設されている。

つぎに、本発明の液晶露光装置２を第２図を参照して説
明する。東２図は第１図に示される液晶露光装置２を説
明するための図面である。第２図において、液晶露光装
置２は上述のように光源としてのハロゲンランプ３、コ
ンデンサレンズ３ａ。

ＬＣＤシャッター４、このＬＣＤシャッターを透過した
光を赤、緑、青のいずれかの単色に分解するフィルター
５Ｒ，５Ｇ、５Ｂ　（第２図ではフィルター５Ｒのみが
光路中に位置しており、フィルター５Ｇ、５Ｂは仮想線
で示されている）、光学レンズ６、ＬＣＤシャッター４
を光軸方向に移動させるためのシャッター駆動装置７、
および光学レンズ６を光軸方向に移動させるためのレン
ズ駆動装置８とを備えている。

ＬＣＤシャッター４は上述したように複数の液晶光変調
素子か配列されて構成されており、通常、リーク電流防
止のために各液晶画素の周囲はブランクマスクにより遮
光されている。このＬＣＤシャッター４は、赤色（Ｒ）
用画像信号、緑色（Ｇ）用画像信号および青色（Ｂ）用
画像信号に応じてコントローラ（図示せず）により制御
される。そして、本発明の液晶露光装置２では、光路中
に挿入されたフィルターの種類に応じてＬＣＤシャッタ
ー４がシャッター駆動装置７により光軸に沿って移動さ
れる。

フィルター５Ｒ，５Ｇ、５Ｂはフィルター駆動装置（図
示せず）により駆動され、ＬＣＤシャッター４を制御す
る画像信号に対応した色のフィルターが光路中に挿入さ
れる。

上記のＬＣＤシャッター４を透過した光は、フィルター
５Ｒ，５Ｇ、５Ｂにより赤、緑あるいは青の単色に分解
され、光学レンズ６によりマイクロカプセル紙２０上に
照射されるが、本発明の液高露光装置２ては、光路中に
挿入されたフィルターの種類に応じて光学レンズ６が上
記のＬＣＤシャッター４と共に光軸に沿って移動する。

まず、光路中にフィルター５Ｒが挿入されている場合、
ＬＣＤシャッター４はシャッター駆動装置７によりＡの
位置に移動して配置される。そして、ＬＣＤシャッター
４を透過しフィルター５Ｒを通過した光は赤色光であり
、光学レンズ６はレンズ駆動装置８により赤色光に対応
した焦点位置Ａ′に移動して配置される。また、光路中
にフィルター５Ｂか挿入されている場合、フィルター５
Ｂを通過した光は青色光であり、この青色光は赤色光に
比べて波長か短く屈折率が大きいため、第３図に示され
るように焦点距離か短くなる。したがって、ＬＣＤシャ
ッター４はシャッター駆動装置７によりマイクロカプセ
ル紙２０寄りのＢの位置に移動して配置される。また、
光学レンズ６はレンズ駆動装置８によりマイクロカプセ
ル紙２０寄りに移動して青色光に対応した焦点位置Ｂ′
に配置される。同様にして、光路中にフィルター５６か
挿入されている場合、フィルター５Ｇを通過した光は緑
色光であり、緑色光は青色光と赤色光の中間の焦点距離
を有する。このため、ＬＣＤシャッター４はシャッター
駆動装置７により緑色光に対応した位置（位置Ａと位置
Ｂの中間）に移動して配置され、光学レンズ６はレンズ
駆動装置８により緑色光に対応した焦点位置（焦点位置
Ａ′と焦点位置Ｂ′の中間）に移動して配置される。尚
、シャッター駆動装置７およびレンズ駆動装置８は、フ
ィルター駆動装置（図示せず）の作動に対応じてコント
ローラにより自動的にＬＣＤシャツ９−４、光学レンズ
６をフィルターの種類に応じた位置に移動するものでも
よく、また、光路中に挿入されたフィルターの種類に応
じて操作者により作動されるものでもよい。さらに、シ
ャッター駆動装置７、レンズ駆動装置８の機構はベルト
駆動、ネジ駆動等いずれの機構であってもよい。また、
光学レンズ６が移動配置される焦点位置は、使用する光
学レンズ６に対応じて予め設定されている。

上述のように光路中に挿入されたフィルターの種類に応
じてＬＣＤシャッター４および光学レンズ６か光軸に沿
って移動するため、フィルター５Ｒ，５Ｇ、５Ｂのいず
れのフィルターを用いた露光であっても、光学レンズ６
とマイクロカプセル紙２０との距離は鮮明な像が結像さ
れる適切な距離に維持される。

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）が押し下げられると
、ハロゲンランプ３が点灯され、ハロゲンランプ３から
の光はコンデンサレンズ３ａにより平行光とされた後、
ＬＣＤシャッター４に入射する。このＬＣＤシャッター
４は、赤色（Ｒ）用画像信号に応じてコントローラ（図
示せず）により制御されるとともに、シャッター駆動装
置７により位置Ａに移動配置される。また、光路中には
赤色フィルター５Ｒか挿入され、これに対応じてレンズ
駆動装置８により光学レンズ６が焦点位置Ａ′に移動配
置される。そして、ＬＣＤシャッターを透過した光は赤
色フィルター５Ｒで赤色光とされ、光学レンズ６を介し
てマイクロカプセル紙２０上に照射され赤色露光が終了
する。つぎに、緑色（Ｇ）用画像信号に応じてＬＣＤシ
ャッター４がコントローラ（図示せず）により制御され
、光路中の緑色フィルター５Ｇを透過した緑色光は、光
学レンズ６を介してマイクロカプセル紙２０上に照射さ
れ緑色露光が行われる。このとき、ＬＣＤシャッター４
はシャッター駆動装置７により緑色光に対応した位置（
位置Ａと位置Ｂの中間）に移動配置され、光学レンズ６
はレンズ駆動装置８により緑色光に対応した焦点位置（
焦点位置Ａ′　と焦点位置Ｂ′の中間）に移動配置され
ている。また、同様に青色（Ｂ）用画像信号に応じてＬ
ＣＤシャッター４がコントローラ（図示せず）により制
御され、光路中の青色フィルター５Ｂを透過した青色光
は、光学レンズ６を介してマイクロカプセル紙２０上に
照射され青色露光が行われる。このとき、ＬＣＤシャッ
ター４はシャッター駆動装置７により青色光に対応した
位置Ｂに移動して配置され、光学レンズ６はレンズ駆動
装置８により青色光に対応した焦点位置Ｂ′に移動配置
されている。

露光が終了すると、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枚つつ給紙され、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、
更に搬送ベルト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、本発明によれば光路中にあるフィ
ルターの種類に対応じて、シャッター駆動装置によりＬ
ＣＤシャッターが光軸上を移動し、レンズ駆動装置によ
り光学レンズか光軸上を移動しフィルターを透過する光
の波長に対応した焦点位置に配置されるので、赤色光用
フィルター、緑色光用フィルターおよび青色光用フィル
ターのいずれかのフィルターを用いた露光であっても、
光学レンズと感光記録媒体とは最適な位置関係にあり、
光学レンズに起因する色収差を取り除いた露光が可能で
ある。

【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の
概略構成図、第３図は光学レンズの色収差を示す図であ
る。 １・・・画像記録装置、 ２・・・液晶露光装置、 ３・・・ハロゲンランプ、 ３ａ・・・コンデンサレンズ、 ４・・・ＬＣＤシャッター ５Ｒ，５Ｇ、５Ｂ・・フィルター ６・・・光学レンズ、 ７・・シャッター駆動装置、 ８　レンズ駆動装置、 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、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、前記光源からの光を
   集光するための光学レンズと、光路に位置する前記フィ
   ルターの種類に応じて前記ＬＣＤシャッターを光軸に沿
   って移動させるシャッター駆動装置と前記光学レンズを
   光軸に沿って移動させるレンズ駆動装置とを備えたこと
   を特徴とする液晶露光装置。