JPH08234229A - 画像読み取り方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光センサと液晶記録媒体を重ね合わせた状態
で良好な画像が得られる画像読み取り方法を提供する。 【構成】 光センサの透過率に応じた波長域の光を透過
するバンドパスフィルタを用い、該バンドパスフィルタ
を通った光を読み取り光として光センサ及び液晶記録媒
体を通して照射し、透過光を光電変換素子に結像させて
電気信号に変換することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像読み取り装置に関
わり、特に、樹脂中に液晶を分散固定した高分子−液晶
複合体層を有する液晶記録媒体に記録した画像の読み取
り方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】高分子−液晶複合体は、例えば、液晶と
樹脂を混合して共通溶媒に溶解させ、該溶液をスピンナ
ー等で塗布した後、溶媒を蒸発、乾燥させることによ
り、液晶相と樹脂相が相分離することにより作製できる
ことが知られている。高分子−液晶複合体の他の作製方
法としては、液晶と紫外線硬化型樹脂のモノマーまたは
オリゴマーを共通溶媒に溶解させ、液晶とモノマーの混
合物が等方相になる温度で乾燥させた状態で、紫外線を
照射し、モノマーを重合させることにより、樹脂相と液
晶相を相分離することにより作製することもできる。

【０００３】液晶相と樹脂相の相分離の状態は、樹脂中
に、球状または他の形状の液晶相が分散されたものや、
液晶相の中に樹脂球が分散された形態のものがある。液
晶相の配向方向の屈折率は、樹脂の屈折率とほぼ等しく
なるように調整されている。無配向状態の屈折率は、樹
脂の屈折率と異なるため、液晶媒体を作製直後の無配向
状態では液晶相と樹脂との界面で光が散乱し、媒体の透
過率が低下する。液晶媒体に電界をかけて、液晶を媒体
平面と直交する方向に配向させると、散乱がなくなり光
が透過する。

【０００４】液晶にメモリ性のあるスメクチック液晶を
使用すると、電界をかけて液晶を配向させた後、電界を
取り除いても配向状態は維持される。配向状態は、液晶
相が等方相になる温度に加熱することにより、冷却後、
無配向状態に戻すことができる。

【０００５】液晶媒体への画像記録の方法としては、図
１に示すように、透明支持体２１上に、順次、透明電極
２２、高分子−液晶複合体層２３を形成した液晶記録媒
体２０と、透明支持体１１上に、順次、透明電極１２、
光導電層１３を積層した光センサ１０とを空気ギャップ
を介して対向配置し、両電極間に電源３０を用いて電圧
を印加した状態で光センサ１０に画像露光し、露光強度
に応じて液晶にかかる電界が変化し、電界に応じて液晶
を配向させることにより画像露光に応じた画像情報を記
録することができる。

【０００６】光センサを用いた液晶記録媒体への画像記
録の他の方法としては、図２に示すように、透明支持体
１１上に、透明電極１２、光導電層１３、誘電体中間層
１４、高分子−液晶複合体層２３、上部電極２２を順次
積層した一体型記録媒体を用いて、上記と同様にセンサ
に画像露光し、両電極間に電圧を印加することにより、
液晶層に画像情報を記録することができる。なお、この
場合、誘電体中間層１４が省略される場合もあり得る。

【０００７】液晶媒体に記録した画像情報は、図３に示
すような、画像読み取り装置で電気信号に変換すること
ができる。図３において、光源７０、ＩＲカットフィル
タ７１、バンドパスフィルタ７２、レンズ７４からなる
光学系で、適当な波長が選択された照明光が液晶記録媒
体２０に照射される。液晶媒体の透過光は、結像レンズ
７５によりＣＣＤラインセンサ７５に結像するように調
節されている。液晶記録媒体は図示しない移動可能なス
テージの上に設置され、該ステージはステッピングモー
タで制御され、ステージの移動に合わせて透過光をＣＣ
Ｄセンサで電気信号に変換することで画像情報の読み取
りが行われる。電気信号に変換された画像信号は、必要
に応じてＣＲＴやプリンタに出力される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】液晶記録媒体と光セン
サとを空気ギャップ層を介して対向配置された状態で画
像記録を行い、画像記録後両者を引き離し、図３に示す
ように液晶記録媒体のみに読み取り光を照射し、透過光
を光電変換素子で電気信号に変換して読み取る場合に
は、液晶記録媒体の記録特性に合わせた最適な読み取り
光で画像を読み取ることができるが、光センサと高分子
−液晶複合体が積層された一体型媒体では、画像記録
後、両者を分離することができず、また、空気ギャップ
を介して対向配置した状態で画像記録を行うタイプの場
合にも、両者を分離すると作業性が悪く、また、媒体の
表面を保護する目的においても、対向させたままの状態
で画像読み取りを行うことが望ましい。

【０００９】このとき、透過光で画像読み取りを行う場
合、光センサは種類によって紫外光から可視光領域の特
定の光を吸収するため、液晶記録媒体を読み取るのに適
した光を透過しない場合がある。したがって、光センサ
の透過率特性に応じて、最適な読み取り光を使用して画
像読み取りを行う必要がある。情報記録媒体に照射する
光を限定せずに、光センサ層で吸収されるような不必要
な波長の光を照射すると、基板や光導電層内で内部反射
を起こし、読み取り画像が２重になる等の画質の劣化の
原因になり、好ましくない。

【００１０】また、光電変換素子としてＣＣＤラインセ
ンサを用い、情報記録媒体を移動させながら画像読み取
りを行う場合、各画素ごとの感度が不均一な場合に、副
走査方向にすじ状のノイズが発生する問題がある。この
ようなＣＣＤセンサの感度の不均一を補正するために、
記録媒体を設置しない状態でＣＣＤセンサに読み取り光
を照射し、そのときの各画素の信号から感度の不均一を
補正するのが一般的であるが、特に、一体型情報記録媒
体では、液晶記録層と光導電層が積層しているため、光
が光導電層で吸収されるのを考慮して照射する光の強度
を調整する必要があり、この情報記録媒体を取り除いた
状態でＣＣＤセンサにそのまま読み取り光を照射する
と、強度が強すぎて感度むらの補正が正確にできない。

【００１１】本発明はかかる点に鑑みててされたもの
で、光センサと液晶記録媒体を重ね合わせた状態で良好
な画像を得ることができる画像読み取り方法を提供する
ことを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、透明電極上に
光導電層を形成した光センサと、電極上に樹脂中に液晶
を分散固定した高分子−液晶複合体とを空気ギャップ層
を介して対向配置するか、または、光センサの光導電層
上に、直接または誘電体中間層を介して高分子−液晶複
合体層を積層し、さらに透明電極層を形成した一体型情
報記録媒体に対して、光センサに画像露光し、両電極間
に電圧を印加して、液晶を配向させて記録した画像情報
を読み取る方法において、光センサの透過率に応じた波
長域の光を透過するバンドパスフィルタを用い、該バン
ドパスフィルタを通った光を読み取り光として光センサ
及び液晶記録媒体を通して照射し、透過光を光電変換素
子に結像させて電気信号に変換することを特徴とする。

【００１３】

【作用】本発明は、光センサと液晶記録媒体とを重ね合
わせた状態で画像読み取りを行う方法に関するもので、
光センサの透過率特性に応じたバンドパスフィルタを用
いることにより、最適な読み取り光で、画像読み取りを
行って良好な画像を得ることができる。また、本発明
は、ＣＣＤセンサの感度むら補正を行う際、適切なＮＤ
フィルタを用いて、ＣＣＤセンサに読み取り光を照射
し、このときの信号からＣＣＤセンサ各画素の感度不均
一を補正し、すじ状のノイズのない良好な読み取り画像
を得ることができる。

【００１４】

【実施例】

（画像記録方法）次に、図を用いて本発明について詳し
く説明する。まず、始めに、本発明の画像記録方法につ
いて説明する。図４は積層型一体媒体を用いた画像記録
方法を示している。図４において、光センサはアゾ系の
電荷発生層及びヒドラゾン誘導体の電荷輸送層からなる
光導電層１３がＩＴＯ電極層１２を形成したガラス基板
１１上に形成されている。さらに、光導電層上に誘電体
中間層としてポリビニルアルコール層１４および高分子
−液晶複合体層２３、透明電極層２２が順次積層されて
いる。画像記録は図のように、ガラス基板側から画像露
光し、電源３０により両電極に電圧印加することにより
行われる。本実施例では、４００Ｖ、３５ｍｓｅｃ電圧
印加し、画像記録を行った。液晶記録媒体は、スメクチ
ック液晶を使用しており、画像記録後、電圧印加を停止
した後も記録した画像は維持される。

【００１５】（画像読み取り方法）図５は読み取り装置
の略図を示している。光源７０よりＩＲカットフィルタ
７１、バンドパスフィルタ６０、ＮＤフィルタ７２、照
明レンズ７３からなる光学系で露光強度が調整されると
ともに適当な波長が選択され、読み取り光として、ステ
ージ（図示せず）上に設置した画像記録後の情報記録媒
体１０に照射され、透過光が結像レンズ７４によりＣＣ
Ｄラインセンサ７５に結像して電気信号に変換される。
電気信号は図示しないデータ処理装置によりデジタル信
号に変換され、適当なデータ変換を行った後、必要に応
じてＣＲＴやプリンタに出力される。

【００１６】（読み取り波長の最適化）次に、読み取り
波長の最適化について説明する。図６は本発明に用いた
液晶記録媒体の透過率特性を示し、Ｌ_L は配向状態の透
過率特性、Ｌ_D は無配向状態の透過率特性を示してい
る。図６から分かるように、液晶記録媒体は、波長が長
くなるにつれて無配向状態の透過率が増加するため、配
向状態とのコントラストが低下し良好な画質が得られに
くくなる。このように、良好な出力画像を得るためには
できるだけ短波長の読み取り光、例えば青色光等で読み
取ることが望ましい。

【００１７】図７は本発明の実施例に用いたバンドパス
フィルタ、光センサの透過率特性を示す図、図８は図７
の拡大図である。図中、Ｌ１は青色フィルタ、Ｌ２はバ
ンドパスフィルタ、Ｌ３は光センサの各透過率特性を示
している。この光センサは４７０ｎｍ以下の波長の光を
吸収してしまい、この領域の光を読み取り光とすること
はできない。図６で説明したように、液晶媒体の性質か
らできるだけ短波長の光で読み取ることが望ましい。そ
こで、本実施例ではバンドパスフィルタを用いて、でき
るだけ短波長側の光で、かつ４７０ｎｍ以下の波長の不
要な光を除いて４８０〜５００ｎｍの光を読み取り光と
した。光センサの透過率特性は、このようなものに限定
されるものではなく、電荷発生物質や電荷輸送物質によ
り異なり、それぞれの特性に応じて上に示したように、
最適な読み取り波長域を決める必要がなる。

【００１８】図７〜９に示したように、実施例に使用し
た光センサは４７０ｎｍ以下の光は透過しないので、例
えば４００〜５００ｎｍの範囲の光を透過する青色フィ
ルタのように４７０ｎｍ以下の光を含む光を読み取り光
として用いた場合も、実質的には４７０〜５００ｎｍの
光を読み取り光として用いた場合と同じである。図９
は、図７および図８より、光センサと青色フィルタ、光
センサとバンドパスフィルタを重ね合わせたときの透過
率特性Ｌ５、Ｌ６をそれぞれ示しているが、図７、図８
において青色フィルタに比較して、バンドパスフィルタ
の透過率はかなり低いものの、それぞれ光センサと重ね
合わせると、青色フィルタとバンドパスフィルタの透過
率の差は小さくなり、実質的には４７０〜５００ｎｍの
光を読み取り光として用いた場合と同じであることを示
している。しかし、青色フィルタ使用した場合には、４
７０ｎｍ以下の不要な波長の光が基板や光導電層内で内
部反射を起こし、画質の劣化の原因になってしまう。

【００１９】読み取り光として４００〜５００ｎｍの青
色フィルタを用いた読み取り光を用いた場合と、中心波
長４９０ｎｍ、半値幅２０ｎｍのバンドパスフィルタを
用いた場合実験した結果では、青色フィルタの場合には
画質が劣化してしまうことが確認された。

【００２０】なお、上記した光センサでは４７０ｎｍ以
下の波長の光を吸収する透過率特性を有していたが、実
際には光センサは、４００ｎｍ以下の波長の光を吸収す
る特性のもの、或いは５００ｎｍ以下の波長の光を吸収
する特性のもの等いろいろある。このような透過率特性
の光センサに対して、バンドパスフィルタは、中心波長
を４００〜５００ｎｍとしたとき、半値幅が３０ｎｍ以
下の狭い帯域のものを使用すれば不要な波長の光を除去
して画質の劣化が起こるのを防止することができる。

【００２１】次に、図１０、図１１によりＣＣＤセンサ
の感度むら補正（シェーディング補正）について説明す
る。ＣＣＤセンサの感度むら補正は、ＮＤフィルタ７２
の代わりに、補正用のＮＤフィルタ７６を挿入して行
い、画像読み取り時には再びＮＤフィルタ７２を挿入す
る。この場合、フィルタ７２と７６は光路に変わりがな
いように、厚さ、材質を同じにし、透過率のみ異ならせ
るようにする。感度むら補正は、光センサ、記録媒体
を通さずに読み取り光を受光する方法と、光センサ、
記録媒体を通して読み取り光を受光する方法とがあり、
それぞれの場合に使用するフィルタの透過率は以下のよ
うに求められる。 光センサ、記録媒体を通さずに受光する方法 記録媒体を通さない場合のＣＣＤの受光量と、記録媒体
を通した場合の受光量が等しいとすると次式が成立す
る。なお、液晶媒体は殆ど透明としている。 ∫Ｔ _FＴ_ND′ｄλ＝∫Ｔ_NDＴ_S Ｔ _Fｄλ ただし、 Ｔ _F ：バンドパスフィルタの透過率 Ｔ_S ：光センサの透過率 Ｔ_ND ：画像読み取り時に使用するＮＤフィルタ Ｔ_ND′：感度むら補正時に挿入するＮＤフィルタ ＮＤフィルタは、図１の破線で示すように波長依存性は
ないので、Ｔ_ND′は以下のように求められる。 Ｔ_ND′＝Ｔ_ND∫Ｔ_S Ｔ _Fｄλ／∫Ｔ _Fｄλ ……（１） 光センサ、記録媒体を通して受光する方法 光センサ、記録媒体を通して画像記録前、画像記録後に
ＣＣＤが受光する光量が等しいとすると、次式が成立す
る。 ∫Ｔ_ND″Ｔ_S Ｔ _FＴ_LC（ＯＦＦ）ｄλ＝∫Ｔ_NDＴ_S Ｔ _FＴ_LC（ＯＮ）ｄλ ただし Ｔ_LC ＯＦＦ）：画像記録前の液晶媒体の透過率 Ｔ_LC（ＯＮ） ：画像記録後の液晶媒体の透過率 Ｔ_ND″ ：感度むら補正時に挿入するＮＤフィル
タ したがって、 Ｔ_ND″＝Ｔ_ND∫Ｔ_S Ｔ _FＴ_LC（ＯＮ）ｄλ／∫Ｔ_S Ｔ _FＴ_LC（ＯＦＦ）ｄλ ……（２） としてＮＤフィルタの透過率が求められる。

【００２２】このような透過率のフィルタを用いれば、
画像記録時と同じ露光量を受光することができるので、
ＣＣＤの画素ごとの出力が等しくなるような補正を行う
ことができる。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、光センサ
の透過率特性に応じたバンドパスフィルタを用いること
により、最適な読み取り光で、画像読み取りを行って良
好な画像を得ることができ、また、適切なＮＤフィルタ
を用いてＣＣＤセンサ各画素の感度むらを補正し、すじ
状のノイズのない良好な読み取り画像を得ることが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 電圧印加露光による画像記録方法を示す図で
ある。

【図２】 一体型液晶記録媒体の画像記録方法を示す図
である。

【図３】 従来の画像読み取り装置を示す図である。

【図４】 一体型記録媒体の記録方法を示す図である。

【図５】 一体型記録媒体の画像読み取り方法を示す図
である。

【図６】 液晶媒体の配向特性を示す図である。

【図７】 透過率特性を示す図である。

【図８】 図７の透過率特性の拡大図である。

【図９】 透過率特性を示す図である。

【図１０】 透過率特性を示す図である。

【図１１】 感度むら補正を説明する図である。

【符号の説明】

６０…バンドパスフィルタ、７２…ＮＤフィルタ、７６
…感度むら補正用ＮＤフィルタ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明電極上に光導電層を形成した光セン
   サと、電極上に樹脂中に液晶を分散固定した高分子−液
   晶複合体とを空気ギャップ層を介して対向配置するか、
   または、光センサの光導電層上に、直接または誘電体中
   間層を介して高分子−液晶複合体層を積層し、さらに透
   明電極層を形成した一体型情報記録媒体に対して、光セ
   ンサに画像露光し、両電極間に電圧を印加して、液晶を
   配向させて記録した画像情報を読み取る方法において、
   光センサの透過率に応じた波長域の光を透過するバンド
   パスフィルタを用い、該バンドパスフィルタを通った光
   を読み取り光として光センサ及び液晶記録媒体を通して
   照射し、透過光を光電変換素子に結像させて電気信号に
   変換することを特徴とする画像読み取り方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の方法において、バンドパ
   スフィルタは、中心波長４００〜５００ｎｍ、半値幅３
   ０ｎｍ以下の透過率特性を有することを特徴とする画像
   読み取り方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の方法において、光センサ
   の透過率の波長依存性とバンドパスフィルタの透過率特
   性から、最適な透過率のＮＤフィルタを用いて、前記光
   電変換素子の画素ごとの感度ムラを補正することを特徴
   とする画像読み取り方法。
4. 【請求項４】 請求項３記載の方法において、前記ＮＤ
   フィルタを通した光を直接光電変換素子で受光し、光電
   変換素子の画素ごとの感度むらを補正することを特徴と
   する画像読み取り方法。
5. 【請求項５】 請求項３記載の方法において、前記ＮＤ
   フィルタを通った光を光センサ及び液晶記録媒体を通し
   て光電変換素子で受光し、光電変換素子の画素ごとの感
   度むらを補正することを特徴とする画像読み取り方法。