JPS61294966A - カラ−画像形成方法 - 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】 （発明の分野） 本発明は、光源と中間調表現可能なカラー感光材料との
間に光シャッタアレイを配し、光源から３色フィルタを
介して感光材料に照射される露光光の光量を上記光シャ
ッタアレイにより画素毎に制御するとともに、感光材料
を光シャッタアレイと略直交する方向に送って線順次露
光を行ない、感光材料に階調を有するカラー画像を形成
するカラー画像形成方法に関するものである。

（発明の技術的背景および先行技術） 従来より上記のようなカラー画像形成方法が公知となっ
ており、特願昭５９−１６４７７９号明細書には、この
カラー画像形成方法によりカラー画像を形成する装置の
例が示されている。上記光シャッタアレイは例えば液晶
素子や、ＰＬＺＴ素子等の光シャッタ素子が列状に配置
されてなるものであり、通常は液晶光シャッタアレイの
駆動においてパルス電圧印加時間を制御するように、駆
動信号の信号長を変えて光シャッタ素子の開時間を変化
させ、それにより該光シャッタ素子を透過する露光光の
光量（積分光量）を制御するようにしている。

また上記カラー画像形成方法の一つとして、３色フィル
タの各々を択一的に順次露光光の光路に挿入し、その色
フィルタに対応する各色駆動信号に基づいて各シャッタ
素子の開時間を制御する操作を、感光材料の同一ライン
について３色毎に行ない、３色光による露光が終了した
のち感光材料を１ライン分だけ副走査送りする、いわゆ
る３色順次露光方式のカラー画像形成方法が知られてい
る。

ところが上記３色順次露光方式のカラー画像形成方法に
おいて、前述のように駆動信号の信号長を変えることに
よって光シャッタアレイの開時間を制御すると、光源か
ら発せられる光の利用効率が低くなるという問題が生じ
る。すなわち上記のように３色順次露光を行なう場合従
来は、前記副走査の周期内の一定時間を互いに等しく３
つに時分割してそれぞれを各色制御時間とし、またそれ
に対応して、各色フィルタを露光光の光路内に挿入する
時間も等しく設定していたが、周知の通すカラー感光材
料は一般に３色分光感度が等しくないので、光源光量は
、感光材料の分光感度が最も低い色の露光光によっても
正常な露光がなされうるだけの値に設定する必要がある
。しかしそのようにすると、その弛の色の光による露光
の際に露光量が過多になるので、例えばＮＤフィルタ等
を用いて露光光を減衰させなければならず、光源から発
せられる光が一部無駄になってしまうのである。

（発明の目的） 本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであり
、光源から発せられた光を感光材料露光のために最大限
有効に利用しつるカラー画像形成方法を提供することを
目的とするものである。

（発明の構成） 本発明のカラー画像形成方法は、前述のようにａ１走査
の周期内で時分割された各色制御時間内で信号長が変わ
る各色駆動信号を用いて光シャッタ素子の開時間を各色
毎に制御し、３色順次露光を行なうカラー画像形成方法
において、上記各色制御時間の時分割比をカラー感光材
料の各色分光感度比に略逆比例させて設定するとともに
、各色駆動信号の信号長を、各色制御時間それぞれを略
フルスケールとして各色駆動信号毎に独自に設定し、そ
して各色フィルタを露光光の光路に挿入しておく時間を
、対応する各色制御時間に合わせてフィルタ毎に変える
ようにしたことを特徴とするもの　　゛である。

（実施態様） 以下、図面に示す実施態様に基づいて本発明の詳細な説
明する。

第１図および第２図は、本発明の第１実施態様方法によ
りカラー画像を形成する装置を示すものである。本実施
態様においては、露光光を発する光源として線状光源１
０が使用されており、該線状光源１０は楕円筒ミラー１
１内に収納され、液晶光シャッタアレイ１２に向けて光
を発する。この液晶光シャッタアレイ１２と上記線状光
源１０との間には、斜めに進む光を除去して平行光だ番
プを透過させるための光規制部材１３が配置されている
。この光規制部材としては、内面に光吸収層を形成した
角筒を一列に配置したものが用いられ、斜めに入射した
光は光吸収層で吸収される。なお、上記線状光源１０の
代わりに点光源を用いるとともに、該点光源に近接させ
て絞りを配置し、該絞りを通過した拡散光をシリンドリ
カルレンズで線状に集光するようにしても、線状の露光
光を得ることができる。

上記液晶光シャッタアレイ１２は周知のように、微小間
隔をおいて相対向する２枚のガラス板の内面に、該アレ
イの長手方向に延びる細長い横電極（共通電極）と該横
電極と交差する多数の縦電極（個別電極）とをそれぞれ
配し、両電極の間に配向膜を介して例えばＴＮ（ツィス
テッド・ネマチック）型液晶を封入し、各縦電極と横電
極間の印加電圧を個別に制御することにより、両電極の
対向部分の間の液晶の配向方向を回転させて、１画素単
位の光シャッタ素子となる該対向部分１２ａ毎に光透過
状態を変化させるものである。上記液晶としてＴＮ型液
晶を用いる液晶光シャッタアレイとしては、前記１対の
ガラス板にそれぞれ貼着される偏光板の偏光軸を互いに
平行に揃えておくことにより、電圧を印加すると光遮断
状態から光透過状態に変化するタイプ（以下常時閉タイ
プと称す）のものと、上記偏光軸が直交するように偏光
板を配しておくことにより、電圧を印加すると光透過状
態から光遮断状態に変化するタイプ（以下常時開タイプ
と称す）のものとがあり、本発明方法においては双方が
利用可能であるが、カラー階調画像記録に用いる場合に
は本願出願人が既に出願した特願昭５９−１５６２７３
号に開示されるように常時開タイプの方が有利であり、
本実施態様方法においては一例として常時開タイプのも
のが用いられている。

上記液晶光シャッタアレイ１２を透過した光が入射する
位置には、フィルタシリンダ１４が配設されている。こ
のフィルタシリンダ１４は１対の軸受け１６．１７によ
り回転自在に保持された透明なシリンダ１５と、その周
面に貼着された帯状の青色フィルタ１８Ｂ１緑色フィル
タ１８Ｇ１赤色フィルタ１８Ｒと、マスク１９とから構
成されている。これらの色フィルタ１８Ｂ、　１８Ｇ、
　１８Ｒの幅は互いに変えられており（その点について
は後に詳述する）、そしてこれら３つと上記マスク１９
を合わせるとシリンダ１５の外周の半分を覆うように、
それぞれの幅が設定されている。なおこのような色フィ
ルタ１８Ｂ、１８Ｇ、１８Ｒは例えばシリンダ１５にフ
ィルタ成分を直接蒸着する等して形成されつる。

上記シリンダ１５の端部にはプーリ２１が固定されてお
り、ステッピングモータ２４の回転軸に固定されたプー
リ２２と上記プーリ２１はベルト２３によって連結され
ている。またシリンダ１５の内部には、−例として自己
集束性光フアイバーアレイ（例えばセルフォックレンズ
アレイ（商品名））２６からなる集光光学系が挿入され
、この集光光学系は、シリンダ１５とともに回転しない
ように、固定部分に取り付けられている。

フィルタシリンダ１４の下方には、ステージ２８が配置
されており、この上に中間調表現可能なカラー感光材料
２９が良好な平面性を保つように配される。このカラー
感光材料２９は、搬送ローラ３０に挾持されて第２図の
矢印六方向に給送される。この搬送ローラ３０は、ステ
ッピングモータ３１によって回転される。

第３図は上記構成の装置の作動を制御する制御回路を示
すものである。メモリ３５には、上記カラー感光材料２
９に記録する画像の青色、緑色、赤色の３色の画像情報
が画素単位でライン毎に記憶されており、画像の記録時
に１ライン分の画像情報が色毎に読み出されてドライバ
３６に送られる。このドライバ３６は、クロック信号が
入力される同期信号発生器３７が発生した同期信号に同
期したタイミングで液晶光シャッタアレイ１２を駆動す
る。

前記クロック信号は、同期信号発生器３７の他に、分周
器３８．３９とに入力される。分周器３８はクロック信
号を分周してからドライバ４０に送り、前記ステッピン
グモータ３１はこのドライバ４０によって駆動されてカ
ラー感光材料２９を給送する。また分周器３９は、クロ
ック信号を分周してからドライバ４１に送り、前記ステ
ッピングモータ２４はこのドライバ４１によって駆動さ
れてフィルタシリンダ１４を回転させる。

次に上記構成の装置による本発明のカラー画像形成方法
について第４図を参照して説明する。画像の記録時には
、クロック信号を分周して得た駆動信号により、ステッ
ピングモータ２４及び３１が回転され、フィルタシリン
ダ１４が第２図の矢印Ｂ方向に高速で回転し、またカラ
ー感光材料２９が副走査のために間欠的にピッチ送りさ
れる。このフィルタシリンダ１４は、その半回転で青色
フィルタ１８Ｂ、緑色フィルタ１８Ｇ１赤色フィルタ１
８Ｒを自己集束性光フアイバーアレイ２６の光軸に順次
挿入するから、１回転で２度ずつ同じ色フィルタが光路
内に挿入されることになる。

前記メモリ３５からは、まず、１ライン分の青色画像情
報が読み出され、並列信号としてドライバ３６に送られ
る。このドライバ３６は、非記録時は、液晶の立下り応
答時間より短い周期のパルス電圧を液晶光シャッタアレ
イ１２に印加し、液晶光シャッタアレイ１２を光遮断状
態にしており、青色画像情報に応じた時間、液晶シャッ
タへのパルス電圧印加を解除する青色記録信号ＤＢを形
成する。この青色記録信号ＤＢは前記同期信号に同期し
ており、この青色記録信号ＤＢで、液晶シャッタへのパ
ルス電圧印加が解除され、液晶光シャッタアレイ１２の
各光シャッタ素子１２ａが駆動されて光遮断状態から光
透過状態に変化する。各光シャッタ素子１２ａは、この
青色記録信号ＤＢに応じた時間、光透過状態（開状態）
を維持し、そして光シャッタ素子１２ａの駆動が青色記
録信号ＤＢによって制御される期間（後述する青色制御
時間ＴＢ）、フィルタシリンダ１４に貼着された青色フ
ィルタ１８Ｂが、自己集束性光フアイバーアレイ２６の
上方あるいは下方においてその光軸に入る。したがって
、光透過状態にある光シャッタ素子１２ａを透過した光
は、青色フィルタ１８Ｂを通る。この青色フィルタ１８
Ｂを通Ｃて得られた青色光は、自己集束性光フアイバー
アレイ２６及び色フィルタが貼着されていないシリンダ
１５の透明部を順次透過してからカラー感光材料２９に
達する。この青色光は、自己集束性光フアイバーアレイ
２６のレンズ作用によりスポット状に集光され、カラー
感光材料２９はこの青色光により露光され、該感光材料
２９には１ライン分の青色ドツトが潜像として記録され
る。

上記青色ドツトの記録中にもステッピングモータ２４は
連続して回転され、液晶光シャッタアレイ１２の下には
、青色フィルタ１８Ｂに代わって緑色フィルタ１８Ｇが
挿入される。そして、メモリ３５から読み出された１ラ
イン分の緑色画像情報に基づく緑色記録信号ＤＧを用い
、前述した青色ドツトの記録と同じ手順により、１ライ
ン分の緑色ドツトがカラー感光材料２９に記録される。

次に、１ライン分の赤色画像情報がメモリ３５から読み
出され、この赤色画像情報に基づく赤色記録信号ＤＲを
用いて、１ライン分の赤色ドツトが記録される。このよ
うに１ライン分の３色ドツトが記録される間、ステッピ
ングモータ３１は停止され、カラー感光材料２９は静止
している。したがって該カラー感光材料２９の同位置に
１ライン分の画像が３色毎に順次露光される。

上述のようにして１ライン分の３色露光がなさ　　　−
れると、次にステッピングモータ３１が所定回転角だけ
回転され、カラー感光材料２９は副走査のために１ライ
ン分だけピッチ送りされる。なおこのピッチ送りがなさ
れる間は、シリンダ１５のマスク１９がファイバーアレ
イ２６の光軸に入って、線状光源１０からの光を遮断す
る。こうしてカラー感光材料２９が１ライン分ピッチ送
りされると、引き続き前述した３色順次露光がなされる
。この操作が繰り返されることによりカラー感光材料２
９はいわゆる線順次露光を受け、該カラー感光材料２９
に２次元像が形成される。

次に本発明方法の特徴部分について説明する。

前記カラー感光材料２９としては、第５図に示すような
分光感度特性を有するものが使用されている。

そして帯状の各色フィルタ１８３．１８Ｇ、１１３Ｒの
幅は、それぞれの色に対するカラー感光材料２９の分光
感度比に逆比例させて設定されている。つまりカラー感
光材料２９の分光感度が最も高い赤色のフィルタ１８Ｒ
の幅が最も小さく、カラー感光材料２９の分光感度が最
も低い青色フィルタ１８Ｂの幅が最も大きくなっている
。また前述したように副走査終期内の露光制御時間Ｔ、
Ａを時分割した青色制御時間ＴＢ、緑色制御時間ＴＧ、
赤色制御時間ＴＲにそれぞれ青色露光、緑色露光、赤色
露光が行なわれるが、これらの青色制御時間ＴＢ、緑色
制御時間ＴＧ、赤色制御時間ＴＲは、各々対応する色フ
ィルタ１８３．１８Ｇ、　１８Ｒが上記光路内に入って
いる時間と同じに設定されている。つまり各色制師時間
ＴＢ、ＴＧ、ＴＲも、カラー感光材料２９の各色に対す
る分光感度比に逆比例させて設定されている。そして光
シャッタ素子１２ａの開時間を制御する各色記録信号Ｄ
Ｂ、ＤＧ、ＤＲの信号長は、各色制御時間ＴＢ、ＴＧ、
ＴＲを略フルスケールとして設定されている。すなわち
第４図においては各色の最高濃度を担持する青色記録信
号ＤＢ、緑色記録信号ＤＧ、赤色記録信号ＯＲを示して
いるが、それらの信号長は互いに異なっている。そして
それに対応して、各色量高濃度を得るための光シャッタ
素子１２ａの開時間も各色毎に変わっている。また上記
のように各色記録信号ＤＢ、ＤＧ、ＤＲのフルスケール
を設定したから、例えば中間濃度領域のある同一濃度を
担持する各色記録信号ＤＢ、ＤＧ、ＤＲの信号長、およ
びそれに対応する光シャッタ素子１２ａの開時間は、そ
れぞれ第４図に一点鎖線で示すようなものとなる。

以上説明したように各色制御時間ＴＢ、ＴＧ、ＴＲの時
分割比を障定し、またそれに対応させて各色フィルタ１
８Ｂ　、　１８Ｒ１１８Ｇの幅（つまり露光光の光路中
に挿入される１ｉｌｉｌりの比を変えておけば、各色の
露光時間の差すなわち露光量差により、カラー感光材料
２９の分光感度比が打ち消されるようになる。したがっ
て、各色制御時間を均等に時分割する場合におけるよう
に、カラー感光材料２９の分光感度が青色よりも高い赤
色光、緑色光で露光をする際に、露光量過多を解消する
ためにＮＤフィルタ等により露光光を減衰させる必要が
無くなる。つまり線状光源１０が発する光はカラー感光
材料２９の露光のために効率良く使用され、該光源１０
として比較的低出力のものが使用可能となる。

以上、回転シリンダの周面に取り付けられた３色フィル
タを用いる装置による本発明の一実施態様方法について
説明したが、第６図に示されるように、透明な円板に青
色フィルタ５０Ｂ１緑色フィルタ５０Ｇ１赤色フィルタ
５０Ｒおよびマスク５１を貼着してなるフィルタ板５２
を定速回転させ、線状光源１０が発する光を集光光学系
５３、上記フィルタ板５２および液晶光シャッタアレイ
１２を通してカラー感光材料２９に照射させることによ
り３色順次露光を行なう装置も従来から考えられており
、本発明方法はこのような装置においても適用可能であ
る。

すなわちこの場合には、各色フィルタ５０Ｂ　、　５０
Ｇ、５０Ｒの面積比つまり中心角の比を変えることによ
り、各色フィルタ５０Ｂ、５０Ｇ、５０Ｒが線状光源１
０からの光の光路に配される時間を、カラー感光材料２
９の各色分光感度比に略逆比例するように設定し、それ
に対応させて各色制御時間の時分割比を設定すればよい
。

また第７図に示すように、フィルタターレット６０に同
面積の青色フィルタ６１Ｂ、緑色フィルタ６１Ｇ１赤色
フィルタ６１Ｒを取り付け、該フィルタターレット６０
を間欠的に回転させて、点光源６２からの光の光路内に
各色フィルタ６１Ｂ、６１Ｇ、６１Ｒを順次停止させる
ようにした装置も考えられているが、本発明方法はこの
種の装置に対しても適用可能である。すなわちこの場合
には、各色フィルタ６１Ｂ、６１Ｇ、６１Ｒを停止させ
ておく時間の長さを、カラー感光材料２９の各色分光感
度比に略逆比例するように設定し、またそれに対応させ
て各色制御時間の時分割比を設定すればよい。

なお前記第１実施態様方法においては、前述した通り常
時開タイプの液晶光シャッタアレイ１２が用いられてい
るが、本発明方法においては、電圧印加により各液晶光
シャッタが光透過状態となる常時閉タイプの液晶光シャ
ッタアレイを使用することも可能である。この場合も前
述と同様に各色制御時間の時分割比をカラー感光材料の
分光感光特性に応じて決定し、各色制御時間をそれぞれ
略フルスケールとして各色記録信号の長さくこの場合は
パルス電圧を印加する時間が記録信号の長さとなる）を
各色記録信号毎に独自に設定すればよい。

以上光シャッタアレイとして液晶光シャッタアレイを用
いた実施態様について説明したが、本発明方法において
は、前述したＰＬＺＴ素子を光シャッタ素子とする光シ
ャッタアレイ等、駆動信号の信号長に対応して光シャッ
タ素子の開時間が変化するあらゆるタイプの光シャッタ
アレイが採用されうる。

（発明の効果） 以上詳細に説明した通り本発明のカラー画像形成方法に
よれば、光源か゛ら発せられる光が、カラー感光材料の
露光のために効率良く利用されるから、画像形成装置の
消費電力が低減され、また上記光源として小出力のもの
が利用可能となって画像形成装置の小型化が実現される
。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ、本発明の第１実施態様
方法によりカラー画像を形成するカラー画像形成装置の
立面図と側面図、 第３図は上記カラー画像形成装置の制御回路を示すブロ
ック図、 第４図は上記カラー画像形成装置における各色駆動信号
の入力タイミングと光シャッタ素子の開閉タイミングと
各色フィルタの切換タイミングとを示すタイミングチャ
ート、 第５図は上記第１実施態様方法によりカラー画像が形成
されるカラー感光材料の分光感度特性を示すグラフ、 第６図は本発明の第２実施態様方法によりカラー画像を
形成する装置の一部を示す斜視図、第７図は本発明の第
３実施態様方法によりカラー画像を形成する装置の一部
を示す斜視図である。 １０・・・線状光源 １２・・・液晶光シャッタアレイ １２ａ・・・光シ襄ツタ素子　１４・・・フィルタシリ
ンダ１８Ｂ　、　５０Ｂ　１６１Ｂ・・・青色フィルタ
１８Ｇ、　５０Ｇ、６１Ｑ・・・緑色フィルタ１８Ｒ、
５０Ｒ１６１Ｒ・・・赤色フィルタ２４．３１・・・ス
テッピングモータ ２９・・・カラー感光材料　　　５２・・・フィルタ板
６０・・・フィルタターレット　６２・・・点光源ＤＢ
・・・青色駆動信号　　ＤＧ・・・緑色駆動信号ＤＲ・
・・赤色駆動信号 ＴＢ・・・青色制御時間　　ＴＧ・・・緑色制御時間Ｔ
Ｒ・・・赤色制御時間 第３図 カラー槙尤寥■叫剰ｂ　　スルタシリ〉り回！Ａ第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 中間調表現可能なカラー感光材料と光源との間に、光シ
   ャッタ素子が列状に配置されてなる光シャッタアレイを
   配し、 前記感光材料をこの光シャッタアレイと略直交する方向
   に副走査移動させ、 ３色フィルタの各々を、前記副走査の周期内で時分割さ
   れた各色制御時間にそれぞれ、前記光源から感光材料に
   照射される露光光の光路に挿入するとともに、 前記各色制御時間内に前記光シャッタ素子の各々の開時
   間を、前記光路に挿入されている色フィルタに対応する
   各色駆動信号の信号長に基づいて制御して、前記光源か
   ら前記感光材料に照射される露光光の光量を制御するこ
   とにより、 前記感光材料に階調を有するカラー画像を形成するカラ
   ー画像形成方法において、 前記各色制御時間の時分割比を前記感光材料の各色分光
   感度比に略逆比例させて設定するとともに、 各色駆動信号の信号長を、各色制御時間をそれぞれ略フ
   ルスケールとして各色駆動信号毎に独自に設定し、 前記各色フィルタを前記露光光の光路に挿入しておく時
   間を、対応する各色制御時間に合わせてフィルタ毎に変
   えることを特徴とするカラー画像形成方法。