JPS6227720A - 網点画像形成方法 - Google Patents

網点画像形成方法

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JPS6227720A
JPS6227720A JP60167318A JP16731885A JPS6227720A JP S6227720 A JPS6227720 A JP S6227720A JP 60167318 A JP60167318 A JP 60167318A JP 16731885 A JP16731885 A JP 16731885A JP S6227720 A JPS6227720 A JP S6227720A
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light
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Isamu Hatanaka
畑中 勇
Masaaki Takimoto
滝本 雅章
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    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
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    • H04N1/405Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels
    • H04N1/4055Halftoning, i.e. converting the picture signal of a continuous-tone original into a corresponding signal showing only two levels producing a clustered dots or a size modulated halftone pattern

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) この発明は、画像情報により制御されたライトバルブの
各画素の、透過光に照度分布を持たせ、この透過光によ
り感光材料に網点を形成して画像を得る、網点画像形成
方法に関する。
(従来の技術) 画像情報(電気信号と称することもある)によリビクト
リアル画像を感光材料りに網点を用いて描かせる網点画
像形成方法は、例えばCHROMACOM (HELL
社の画像形成装置の商品名)笠によるものがある。
この方法はレーザビームにより感光材料tに種々の大き
さのドツトを形成し、これらのドツトにより階調性のあ
る網点画像を得る方法である。
この方法は、従来から行われているコンタクトスクリー
ン笠を用いて網点画像を形成する製版写真法と比較して
、感光材料のハンドリングの手間が省けること、電気信
号の変更により絵や文字のia*が容易に行えること、
さらに、完成した画像の一部分の彩度を良くする等の人
力ではきれいに行うことが出来ない修正作業が容易に行
えること等の理由から−・股に使用されるようになった
又、特開昭56−98073号に開示されているように
、光源とエレクトロファックス紙との間に液晶ライトバ
ルブを設け、この液晶ライトバルブをTr!、気信号に
より駆動して印写を行う装置がある。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、L述したような、レーザビームにより網
点画像を得る方法は、エレクトロニクス技術の急速な進
歩によりその装置の制御部部分は低価格で製作が行える
ようになってきてはいるが、この装置の光学系及びレー
ザビームのスキャナの製作費が非常に高いため装置が非
常に高価となっていた。さらに、スキャナの構造が複雑
なため装置の維持管理が大変であった。従って、現状で
はセンター簿に設置して使用されているのみで、網点画
像形成用の装置として広く普及させるには問題があった
又、特開昭56−98073号に開示されているような
、液晶ライトバルブを用いた印写装置は、複写を目的と
したものであり、階調を有する画像を形成することは出
来なかった。
この発明の目的は、従来の装置でその装置の価格をとげ
る原因及び故障の原因となっていた光学系及びレーザス
キャナで構成される部分を、安価でかつ故障の少ないラ
イトバルブに置き換えて画像の形成を行うことが出来る
網点画像形成方法を提供することにある。
(問題点を解決するための手段〕 この目前の達成を図るため、この発明によれば、光源か
らの光をライトバルブの複数の画素を経て感光材料に照
射し、このライトバルブの各画素を画像情報で制御して
各画素の透過光の光量を調整することによって前述の感
光材料に画像を形成するにちり、 ライトバルブの各画素からの透過光に照度分布をもたせ
てこの感光材料に照射することを特徴とする。
この発明の実施に当り、照度分布をコンタクトスクリー
ンで形成するのが好適である。
この発明の実施に当り、ライトバルブを液晶アレイ又は
液晶マトリクスで構成するのが好適である。
この発明の実施に当り、コンタクト不クリーンをライト
バルブに密着又は近接して用いるのが好適である。
この発明の実施に当り、コンタクトスクリーンを感光材
料に密着又は近接して用いるのが好適である。
この発明の実施に当り、照度分布を、光源及びライトバ
ルブの間のこの光源の光路りに設けた結像系レンズとア
パーチャ板とで形成するのが好適である。
さらに、この発明の実施に当り、感光材料はγイ1が1
以とのものを用いるのが好ましく、又この感光材料は搬
送機構により搬送されるのが好適である。
(作用) このような網点画像形成方法によれば、ライトバルブの
下に設けられたγ(a 1以りの階調度を有する感光材
料には、ライトバルブの各画素を透過してきた照度分布
を有する光が照射される。従って、各画素に対応するこ
の感光材料の各部分には、前述した照度分布を有する光
のうちでこの感光材料が感光するしきい値光量(以下、
臨界光量と称する〕以上の光量が得られる照度で照射さ
れた部分のみに感光部(網点)が形成される。この時、
臨界光峡以七の光量が得られる照度分布が広い面積であ
れば大きな面積の網点が、又、狭い面積であれば小さな
面積の網点が形成される。従って、各画素に対応して形
成された複数の網点により画像が、又、各画素を透過す
る透過光の照度により決る網点の大きさにより画像の階
調が、感光材料に形成される。
これがため、TL%信号によりライトバルブに形成され
た画像は網点画像として感光材料に形成される。
(実施例) 以下1図面を参照してこの発明の実施例につき、説明す
る。尚、これら図はこの発明が理解出来る程度に概略的
に示しであるにすぎず、各構成成分の」゛法、形状及び
配置関係は図示例に限定されるものではない。又、これ
ら図において、同・の構成成分については同一の符号を
付して示しである。
第・実施例 網点画像を形成するための装置 先ず、この発明の網点画像形成方法の説明をする前に、
この発明の方法により網点画像を形成するための装置に
ついて筒中に説明する。第1図はこの装置の−・例を概
略的に示す構造図である。
図において、 11は光源を示し例えばハロゲンランプ
又はキセノンフラッシュからなる点光源である。この点
光源11の前面にはこの点光源11を理想的な点光源と
するだめのピンホール13を有した絞り15を設ける。
又、点光源11から発しピンホール13を通過した光の
光軸りに順次、光線を平行光化するレンズ17と、例え
ば液晶アレイ又は液晶マトリクスで構成したライトバル
ブ19(以下、液晶パネル19と称する)と、コンタク
トスクリ−ン21とを配設する。この液晶パネル19と
コンタクトスクリーン21との位置関係は、この実施例
では、液晶パネル19とコンタクトスクリーン21とを
貼り合わせて用いている。これらの貼り合わせは、液晶
パネル19の点光源11とは反対側の面に、液晶パネル
の画素(後述する)とコンタクトスクリーン21のず抜
は部(後述する)とが重なるような位置関係となるよう
に、コンタクトスクリーン21を貼り合わせである。
又、このコンタクトスクリーン21の[には、このコン
タクトスクリーン21に対応する位置に感光材料23を
搬送するための搬送機構25が設けである。この搬送機
構25は、液晶パネル18の画素を具えていて画像形成
が出来る部分の面積と簿しい面積分の感光材料23を順
次ピッチ送り出来、かつ、感光材料23に画像形成のた
めの露光を行う際に感光材料23をコンタクトスクリー
ン21に密着出来る機能を有している。
ライトバルブとしての液晶パネル この装置に設けた液晶パネル19は公知のいわゆるアレ
イ型又はマトリクス型のものであるが、その構造及び動
作原理につき以下簡単に説明する。
詔2図はこの発明でライトバルブ19として用l;)だ
液晶パネル19を概略的に示す断面図である。
又、第3図はこの液晶パネル19において電極部分の位
置関係を説明するための要部を示す乎面図である。
この図において、31は上部ガラスを示し、33は下部
ガラスを示す。この上部ガラス31の表面には透明な横
電極35が多数配列形成してあり、下部ガラス33の表
面には透明な縦電極37が多数配列形成しである。これ
ら横電極35及び縦電極37の各表面にはツィステッド
・ネマチック液晶分子を一方向に配向する配向膜39及
び41が形成しである。これら5部ガラス31とf部ガ
ラス33とを、横電極35と縦電極37とが対向しかつ
直交するような位置関係に配設し、これらのガラス間に
所望の間隙を設け、これらガラス同士をシール材43で
貼り合わせである。この横電極35と縦電極37とが対
向しあう領域が液晶パネル18の一画素となる(第3図
に61の番号で示す)。前述した間隙にはツィステッド
・ネマチック液晶45が封入しである。J:、部ガラス
31の外側表面上には偏光板49が設けてあり、又、f
部ガラス33の外側表面上にはフィルタ47が設けであ
る。さらに、フィルタ47J:には、上部ガラス31h
に設けた偏光板49の偏光軸と偏光軸が直交するような
配置関係で偏光板51が設けである。
このように二枚の偏光板を配置した構造の液晶パネルは
ポジ型と称されている。この発明で用いた液晶パネルは
ネガ型より階調性に優れるという理由から、このポジ型
構造の液晶パネルを用いた(詳細は後述する)。 しか
し、二枚の偏光板の偏光軸が互いに同じ方向となるよう
に配設した構造の液晶パネル、ネガ型と称される液晶パ
ネルも階調性に劣るが使用可能である。その場合は、電
極間に印加する電圧の有無に対する光の透過・不透過の
ふるまいはポジ型とは逆のふるまいとなる。
又、53はマスク層を示し、このマスク層53は液晶パ
ネル19の画素81(第3図に示す〕部分に対応する位
置に光の透過窓63(第3図に示す)を有し、かつ、画
素以外の部分は、光が透過することを防止するための不
透明な薄膜を被覆して具えている。この場合、このマス
ク層53は縦電極37のとに設けてあり、又、マスク層
53に設けた透過窓83は各透過窓の間隔を広くするた
め千鳥状に配設してあり、透過窓間での光の漏れを少な
くして、液晶パネル19のコントラスト比を向丘させて
いる。当然、マスク層で覆われた部分の画素は画像形成
には使用しないように考慮しである0発明者の実験によ
れば、このように透過窓63を千鳥状に配設した構造の
液晶パネル19では、そのコントラスト比は100以り
になることがわかった。
このように構成した液晶パネル18では、配向膜39及
び41によりネマチック液晶45の分子の配向方向を、
横電極35と縦電極37との表面で相対的に90″ずら
せている。この液晶パネル19の横電極35と縦型8i
37との間に電圧を印加しないと、偏光板49を通過し
た光は直線偏光となってネマチック液晶45の層に入射
し、この液晶45の分子配向に従い偏光面を90°回転
して偏光板51に達する。この時、偏光板51はその偏
光軸が偏光板49の偏光軸に対して直交するように設け
であるため、偏光面を90°回転されて偏光板51に達
した光は偏光板51を通過する。一方、横電極35と縦
電極37どの間に、TN効果のしきい値電圧(以下、し
きい値と称する)奢ある程度上回る電圧を印加すると、
ネマチック液晶45の分子は電界効果により、偏光板4
9から入射した光がそのまま偏光面を維持してネマチッ
ク液晶45内を通過するような配向方向となる。このた
め、偏光板51に達した光は、その偏光軸が偏光板51
の偏光軸と直交することとなり、偏光板51により遮断
される。又、前述したしきい値をある程度と回る電圧領
域では、液晶45の配向回転量(液晶開度)が横及び縦
電極間に印加する電圧値に対しである関係をもって変化
する。
第4図にしきい値をある程度り回る電圧領域での印加電
圧と、その電圧に対する液晶開度との関係を示す、この
図は、横軸に印加電圧をとり、縦軸に液晶開度をとり、
印加電圧に対する液晶開度をプロットしたものである0
図中、■で示す特性曲線は前述したポジ型液晶パネルの
特性を示し、IIで示す特性曲線はネガ型液晶パネルの
特性をそれぞれ示す、印加電圧に対する液晶開度はポジ
泡の方がネガ型より規則的に変化するため、ポジ型の方
が液晶パネルを透過する透過光の制御が行い易く、これ
がため階調性の表現が行い易いと云える。従って、この
発明ではポジ型の液晶パネル19によりライトバルブ1
9を構成しである。
このような特性を利用して液晶パネル19を透過する光
透過率を印加電圧により制御できる。従って、各画素6
1@に印加電圧を変えることにより各画素での光透過率
を変えることが出来るので、各画素毎で異なる濃度を表
現出来る。この印加電圧を画像情報に従って印加するこ
とにより液晶パネルに濃淡の階調を有する画像を表示出
来る。
丘述した説明では、液晶パネルへの印加電圧を変えるこ
とにより液晶パネルの光透1IiS率を制御したが、こ
れ以外の方法、例えばパルス数変調方式或はパルス幅変
調方式により液晶パネルの光透過率を制御することも出
来る。
又、上述した液晶パネル19においては、ツィステッド
・ネマチック液晶が用いられているが、他にスメクチッ
ク液晶簿を用いることが出来る。
コンタクトスクリーン 7jSS図及び第6図は、第1図に示した装置に設けた
コンタクトスクリーン21を用いて網点を形成する原理
について筒中に説明するための線図である。
E述したような液晶パネル19の画素61が光透過状態
となると、照光illからの光は画素61を一様に透過
する。その時の透過光の光陽、換言すれば、光強度分布
は第5図に示すように、画素81に対応する領域では均
一な光強度となり画素81以外の領域では光強度Oとな
るほぼ矩形状の光強度分布となる。この画素61に対応
する領域での透過光の強度は1画像情報により横及び縦
電極に印加される電圧に応じた液晶開度に応じて変化し
1例えば液晶量tfの大ぎい順に第5図に示すA、B及
びCのようになる。
ところが1例えば第6図に示すように液晶パネル19の
光源11とは反対側の面にコンタクトスクリーン21を
、そのず抜は部分85が画素61に重なるように、張り
合せる。このように構成すると、第5図にA、B及びC
で示したような光強度分布を有する、点光源11からの
光は、コンタクトスクリーンのす抜は部分を通過すると
その光強度分布はそれぞれ7PJ6図にA、B及びCで
対応させて示すような一例としてのガウス分布形状の光
量分布となる。この光量分布はコンタクトスクリーンr
側に設けられた感光材料を照らす照度分布になる。
ここで、このような照度分布を有する光で露光される感
光材料23が硬調であると、この感光材料の臨界露光量
を越える露光量が得られないと露光されても感光しない
、この臨界露光量が得られる光強度(光照度)がPo 
 (第6図の縦軸に示す値)であるとすると、この感光
材料23が感光する部分は臨界露光量Po以との光強度
で照射された部分、すなわち、第6図にA、B’及びC
″で示すような相対的な大きさの面積を有した部分とな
る。
このようにコンタクトスクリーンを用いることにより、
液晶パネルを透過した光強度の大小を網点の大きさとし
て感光材料に形成出来る。従って、透過光の大小により
液晶パネルに示されている画像の濃淡を、網点の大きさ
に変換して感光材料に階調性のある画像が形成出来る。
尚、このコンタクトスクリーン21は市販されているも
のを用いれば良<、500点程度の網点数では液晶パネ
ル19の各画素とコンタクトスクリーン21のず抜は部
65とは極めて寸法精度良く重ね合わせることが出来る
。又、市販のコンタクトスクリーンはず抜は部65間の
ピッチが決っているので、このピンチに合わせて液晶パ
ネル19の画素61間のピンチを決めると良い6例えば
、コンタクトスクリーン21として、DSコンタクトス
クリ−7GpH20L(大日本スクリーン社製のコンタ
クトスクリーンの商品名)を用いるとそのピッチは21
1.7μmとなる。
又、コンタクトスクリーン21を設ける位置は、に述し
た実施例でコンタクトスクリーン19を設けた位置に限
定されるものではなく、液晶パネル19の点光源11側
の面に貼り合わせても良いし、液晶パネル18に貼り合
わせずに液晶パネル19のL又はrに近接させるだけで
も良い。
この  の網点画像形成方法 第7図は第1図に示した装置を制御する回路ブロック図
である。以下、第1図及び第7図を参照してこの発明の
網点画像形成方法につき説明する。
先ず、71は制御部を示す。この制御部71からの信号
Slに従い搬送機構25により、感光材料23をコンタ
クトスクリーン21の下まで搬送した後、この感光材料
23をコンタクトスクリーン21に?E看させる。この
搬送機構25が有する感光材料23を搬送する方法及び
コンタクトスクリーンへ感光材料23を”I:Eさせる
方法については、従来から行われている好適な方法で行
えるのでその詳細な説明は省略する。
尚、ここで用いる感光材料23は網点の形成が可能な硬
調な感光材料である必要があり、γ値がl以りの感光材
料を用いている。
一方5画像情報信号は制御部71からの信号S2に従い
画像情報処理回路73に入力され、この画像情報処理回
路73により液晶パネル18の各画素61毎の画tjc
度を求める。これら画像濃度信号SoはRAM (Ra
ndom Access Memor7) 75に記憶
される。液晶駆動回路77は液晶パネル19を駆動する
公知のものであり、その詳IBな説明は省略するが、制
御部71の信号S3に従い、液晶パネル19に多数設け
られた画素61を順次駆動する際に、信号S3に同期し
た信号S4をRAM75に送り、その画素61に対応す
る画像濃度信号soiをRAMから呼び出し、その画素
濃度信号Soiに応じた電圧をその画素61の横及び縦
電極間に印加し、その画素61を透過する光量を制御出
来るよう構成しである。
このようにして、液晶パネル19を駆動した成層で、こ
の液晶パネル19に点光源11からの光を照射すると、
その光は液晶パネル19の各画素61での液晶開度に応
じてそれぞれ透過し、コンタクトスクリーン21のず抜
は部65(第6図参照)に達する。
続いて、各画素を通過してきた光はコンタクトスクリー
ンのす抜は部65を通過すると、ず抜は部65に入射す
る前の光強度に応じて、それぞれ異なる光強度分布、ガ
ウス・分布形状の強度分布(第6図参照)となる。この
ような光強度(照度)分布を有する光が各画素に対応し
た感光材料23の部分毎に照射され、その照度から得ら
れるこの感光材料23の臨界光量以上の光量で露光され
た部分が網点となる。従って、各画素に対応して形成し
た複数の網点により画像が、又、各画素を透過する透過
光の照度に応じて決る網点の大きさにより画像の階調が
表現出来、これがため、画像情報から感光材料に網点画
像が形成出来る。
このようにして、液晶パネル19に形成した一パネル分
の画像を感光材料23に形成した後、制御部71の制御
のもとに、先ず、感光材料23に密着しであるコンタク
トスクリーン21を離し、続いて感光材料23を液晶パ
ネル19の一パネル分搬送する。−・方、感光材料23
の搬送と同期して、次の一パネル分の画像情報信号を画
像情報処理回路71に読み込む0次に、新しく搬送され
てきた感光材料23を搬送機構25によりコンタクトス
クリーンに密着して、前述したと同様な方法で網点画像
を形成する。
感光材料23として通常の現像処理が必要な感光材料を
用いた場合は、搬送機構25により感光材料23を目動
的に現像装置に搬送することも可能である。
上述した実施例では液晶パネル18の一パネル分ずつの
画像を感光材料に露光して網点画像を得る方法につき説
明したが、液晶テレビのようなものにこの実施例で説明
したようにコンタクトスクリーンを施して、一度にテレ
ビ画面の画像を感光材料に形成することも出来る。
第−実施例 第8図(A)及びCB)はこの発明の第二実施例を説明
するための線図である。ここでは、第−ffm例におい
てコンタクトスクリーンにより点光源11からの光を照
度分布を有する光としたが、これを他の方法で行う場合
について説明する。
この場合、第一実施例で設けたコンタクトスクリーンを
設けず、液晶パネル19と感光材料23との間に距離d
を設けることにより液晶パネルを透過した点光源11か
らの光を照度分布を有する光とするものである。尚、第
一・実施例で点光源11からの光をモ行光化するために
用いたレンズ17を、結像系のレンズとし、このレンズ
17と点光源11との間のへ軛点の位置にアパーチャー
aを有するアパーチャー板81を設け、このアパーチャ
ーaの形状を制御するとさらに照度分布の形成が適正に
行える。
第三実施例 第9図(A)及び(B)はこの発明の第三実施例を説明
するための線図である。この場合も、照光!rAl+か
らの光を照度分布を有する光とするための他の方法を示
したものである。
この場合、第一実施例で設けたコンタクトスクリーン2
1を設けず、液晶パネル19の北側又は下側でこの液晶
パネル19から適正な距離を開けて、液晶パネル19の
画素61と同じピンチで網パターン83を設けたもので
ある。第9図(B)は画素61(図中、斜線で示す部分
)と、網パターン83との位置関係を示す?面図である
(発明の効果) ヒ述した説明からも明らかなように、この発明の網点画
像形成方法によれば、感光材料に照射される光源からの
光をコンタクトスクリーン簿を用いて照度分布を有する
光とする。さらに、用いる感光材料をγ値1以上の硬調
な感光材料としである。従って、従来の装δでその装置
の価格をhlfる原因及び故障の原因となっていた光学
系及びレーザスキャナで構成される部分を、安価でかつ
故障の少ないライト/ヘルプに8き換えても、従来と同
様に、電気信号によりライトバルブを制御して感光材料
に画像の形成が行え、かつ、fi集及び修正が行える。
尚、この発明の網点画像形成方法を用いた装置を構成す
れば、従来の装置と比較して、低価格で、かつ、維持管
理の容易な網点画像形成装置の提供が出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の網点画像形成方法により網点画像を
形成するために構成した装置の一例を示す構造図、 第2図はこの発明の網点画像形成方法に用いるライトバ
ルブ(液晶パネル)の断面図、第3図はライトバルブ(
液晶パネル)の要部を示すモ面図、 第4図は液晶パネルの印加電圧と液晶開度との関係を示
す特性図。 第5図及び第6図はコンタクトスクリーンの効果を説明
するための線図、 第7図はこの発明により網点画像を形成するための装置
のブロック図、 第8図(A)及びCB)及び第9図(A)及び(B)は
この発明の第二及び第三実施例を説明するための線図で
ある。 11・・・点光源、     13・・・ピンホール!
5・・・絞り、】7・・・レンズ 19・・・ライトバルブ(液晶パネル)21・・・コン
タクトスクリーン 23・・・感光材料、    25・・・搬送機構81
・・・画素、      63・・・透過窓65・・・
コンタクトスクリーンのす抜は部71・・・制御部、 
     73・・・画像情報処理回路75・・・RA
M、     77・・・液晶駆動回路81・・・アパ
ーチャー板、  83・・・網パターン。 特許出願人  富士写真フィルム株式会社lj:こ°ン
ホール   21  コンタクトスクリーン15:糸交
υ           23゛A光羊才料/7:  
し>y’       z5ニーFM=tM&第1図 3f:J:JPが之ス   43:シール茅才JJ−下
舎P刀゛ラス    45゛′ンイスアツド°オマナゾ
フ矛1ルJ5.摺電掻    47:7、、ルタJ7.
尉芝を掻      4ケ51:不尚元オ反3q4f−
711乙陶頑    、fJ :マズ7層第2図 37         61:h索 6j  邊−A芝 第3図 17 カロ 4′1己 第4図 第8図 第9図

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)光源からの光をライトバルブの複数の画素を経て
    感光材料に照射し、該ライトバルブの各画素を画像情報
    で制御して各画素の透過光の光量を調整することによっ
    て前記感光材料に画像を形成するに当り、 前記各画素の透過光に照度分布をもたせて前記感光材料
    に照射すること を特徴とする網点画像形成方法。
  2. (2)前記照度分布をコンタクトスクリーンで形成する
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の網点画像
    形成方法。
  3. (3)前記ライトバルブを液晶アレイ又は液晶マトリク
    スで構成したことを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載の網点画像形成方法。
  4. (4)前記コンタクトスクリーンを前記ライトバルブに
    密着又は近接して設けることを特徴とする特許請求の範
    囲第2項記載の網点画像形成方法。
  5. (5)前記コンタクトスクリーンを前記感光材料に密着
    又は近接して設けることを特徴とする特許請求の範囲第
    2項記載の網点画像形成方法。
  6. (6)前記照度分布を、前記光源及び前記ライトバルブ
    の間の該光源の光路上に設けた結像系レンズとアパーチ
    ャー板とで形成することを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の網点画像形成方法。
  7. (7)前記感光材料は搬送機構により搬送されることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の網点画像形成方
    法。
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