JPH04186330A - 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、ビデオ信号やパーソナルコンピュータ等の画
像および文字データ等を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、特に光学レ
ンズの収差を排除して高解像度を可能とした液晶露光装
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液晶表示素子（ＬＣＤ）を用
いた液晶表示パネルが開発されている。ここで、ＬＣＤ
のなかでツイストネマチック（Ｔ　Ｎ）型のＬＣＤにつ
いて説明する。このＴＮ型のＬＣＤ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ａ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。このように、電圧
印加時に遮光するＬＣＤをノーマリ−ホワイトという。

また、逆にＴＮ型液晶光変調素子を偏光方向が同一であ
る２枚の偏光板で挟み、電圧印加時に透光するＬＣＤを
ノーマリ−ブラックという。

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ＬＣＤを
配列することにより高解像度の液晶表示パネルが可能と
なる。

このような液晶表示パネルの特性に着目して、液晶表示
パネル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では、平面形状の液晶表
示パネルに表示された画像を光学レンズ系を用いて感光
記録媒体上に結像させて露光が行われる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述のように平面形状の液晶表示パネル
に表示された画像を感光記録媒体上に結像させて露光を
行う場合、歪面収差、像面湾曲等の光学レンズ系による
収差により結像された画像の解像度が著しく低下すると
いう問題があった。

すなわち、感光記録媒体上に結像された像は、第３図に
示されるように結像レンズ３２の歪面収差により液晶表
示パネル３１の像３３の各辺が糸巻形に中央が凹んだり
、第４図に示されるように結像レンズ４２の像面湾曲に
より液晶表示パネル４１の像４３が一平面上にできない
で回転曲面上に分布してしまい、画像にボケが生じて解
像度が低下するものであった。一方、上記の収差を補正
したレンズは高価であり、また完全には収差補正がなさ
れない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、光学レンズ系に起因する収差を可能な限りなくして
高品質の画像形成を可能とし、かつ製造コストの低減が
可能な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
らなる液晶表示パネルと、前記光源からの光を前記液晶
表示パネルに集光するための集光光学手段と、画像信号
に基づいて前記液晶表示パネルに画像を表示するための
制御手段と、前記液晶表示パネルに表示された画像を感
光記録媒体上に結像させるための結像光学手段とを備え
、前記液晶表示パネルは前記結像光学手段の収差を相殺
するような曲面を有するような構成とした。

〔作用〕

光源から照射され集光光学手段、液晶表示パネルおよび
結像光学手段を透過した光は感光記録媒体上に照射され
、制御手段により液晶表示パネルに表示された画像が感
光記録媒体上に結像され、この際、液晶表示パネルは上
記結像光学手段の収差を相殺するような曲面を有するた
め、歪面収差あるいは像面湾曲が有効に取り除かれ、高
品質の画像形成が可能となる。

〔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の下方の露光領域を感光記録媒体としての長尺状の
マイクロカプセル紙１０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の上方に配設されたりフレフタ４、ハ
ロゲンランプ３の下方に配設された集光光学手段として
のコンデンサレンズ５と、このコンデンサレンズ５の下
方に赤外線カットフィルター６および色フィルター７Ｒ
，７Ｇ。

７Ｂを介して配設された液晶表示パネル（以下、ＬＣＤ
パネルという）８と、このＬＣＤパネル８と上記露光領
域との間に配設されている結像レンズ９を備えている。

マイクロカプセル紙１０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１０
は、カートリッジ軸１５に巻き回された状態で遮光性の
カートリッジ１７内に装着されている。このカートリッ
ジ１７から引き出されたマイクロカプセル紙１０はＬＣ
Ｄパネル８の下部で静止した状態で露光され、潜像が形
成される。そして、露光が行われたマイクロカプセル紙
１０は、顕色紙１８と重ね合わされた状態で加圧ローラ
ｌｌａ、ｌｌｂにより加圧されて圧力現像される。その
後、顕色紙１８と分離されたマイクロカプセル紙１０は
、カートリッジ軸１６に巻き取られる。

加圧ローラｌｌａ、ｌｌｂの上方には、複数の顕色紙１
８が積み重ねられて収容されているカセットが装着され
ている。そして、このカセットの左上方には半月ローラ
１９が配設されており、この半月ローラ１９の回転によ
り顕色紙１８が１枚づつ給紙ローラ２０．２０間へ送り
出される。送り出された顕色紙１８は、その先端がマイ
クロカプセル紙１０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ｌｌａ、ｌｌｂへ搬送される
ようになっている。

顕色紙１８は支持体の表面に顕色剤が塗布され・ており
、マイクロカプセル紙１０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が、詳細は米国特許
第４．３９９．２０９号明細書等に記載されており、こ
こでは説明を省略する。

加圧ローラｌｌａ、ｌｌｂの右方には熱定着装置１２が
配置されており、この熱定着装置１２の内部にはヒータ
１３が設けられ、下部には顕色紙１８を搬送するための
搬送ベルト１４が配設されている。

つぎに、本発明の液晶露光装置２に用いられるＬＣＤパ
ネル８を第２図を参照して説明する。

第２図においてＬＣＤパネル８は、その４辺が外側に突
出した曲線をなし、また、その中心部８ａを結像レンズ
９と反対側に突出するように湾曲されている。このよう
に、本発明では板形状のＬＣＤパネル８が変形可能であ
ることに着目して、結像レンズ９の収差を相殺するよう
にＬＣＤパネル８が変形されている。すなわち、結像レ
ンズ９の歪面収差によってマイクロカプセル紙１０上の
像は光軸から離れるほど広がるため、像の４辺が直線と
なるようにＬＣＤパネル８の４辺を外側に突出した曲線
としている。また、結像レンズ９の像面湾曲によりマイ
クロカプセル紙１０上の像は光軸から離れるほど結像位
置がレンズ９寄りにずれるため、ＬＣＤパネル８の全て
の画素がマイクロカプセル紙１０上で結像されるように
ＬＣＤパネル８の中心部８ａが結像レンズ９側に突出す
るように湾曲されている。

つぎに、画像記録装置１の動作について説明する。

外部より出力されたデータはビデオｒ／Ｆ回路２１にて
画像記録装置１に入力される。そのデータはＡ／Ｄ変換
回路２２でディジタル化され、ここで赤色（Ｒ）、緑色
（Ｇ）、青色（Ｂ）に分離　−されてビデオＲＡＭ２３
に格納される。そして、ＬＣＤ駆動コントローラ２４に
それぞれの色の階調データを送ってＬＣＤパネル８に画
像を形成するように構成されている。

そして、プリントスタートキー（図示せず）が押し下げ
られると、まず外部から入力された赤色（Ｒ）用画像信
号に応じた像がＬＣＤパネル８に表示される。つぎに、
ハロゲンランプ３が点灯され、ハロゲンランプ３からの
光はりフレフタ４とコンデンサレンズ５とで効率よく集
光され平行光となり、赤外線カットフィルター６、赤色
フィルター７Ｒを通ってＬＣＤパネル８に入射する。そ
して、上述のように赤色（Ｒ）用画像信号に応じた像が
表示されているＬＣＤパネル８を通過した光は結像レン
ズ９にてマイクロカプセル紙１０上に結像されて露光が
行われる。この露光に際して、上述のようにＬＣＤパネ
ル８は結像レンズ９の収差を相殺するような曲面を有す
るため、歪面収差あるいは像面湾曲が有効に取り除かれ
、高品質の画像形成が可能となる。このように赤色露光
が終了すると赤色フィルター７Ｒは緑色フィルター７Ｇ
と入れ替えられ、緑色（Ｇ）用画像信号に応じた像がＬ
ＣＤパネル８に表示される。そして、赤色露光と同様に
し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７Ｂを用いて青色露光が
行われる。これにより、マイクロカプセル紙１０にはカ
ラー画像の増徴が形成される。この間、マイクロカプセ
ル紙１０は搬送を中止して停止状態にある。

露光が終了すると、マイクロカプセル紙１０は巻き取り
ローラ１６の駆動力により加圧ローラ１１ａ、ｌｌｂ方
向に搬送される。一方、顕色紙１８は半月ローラ１９に
より１枚づつ給紙され、給紙ローラ２０により加圧ロー
ラｌｌａ、ｌｌｂに搬送される。そして、マイクロカプ
セル紙１０の露光面と顕色紙１８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１１ａ。

１１ｂにより加圧され、画像が顕色紙１８に転写される
。顕色紙１８は、更に搬送ベルト１４により搬送されな
がら熱定着装置１２のヒータ１３によって発色が促進さ
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（、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。例えば、上述の実施例では光源としてハロゲ
ンランプを用いているが、メタルハライドランプを用い
ることも可能である。

また、色フィルターの交換順序もＲ−Ｇ−Ｂに限定され
るものではない。

また、本実施例では色フィルターを用いてカラーの液晶
露光装置としたが、色フィルターを無くしてモノクロの
液晶露光装置としてもよい。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明によれば液晶表示パネルが
変形可能であることに着目して結像光学手段の収差を相
殺するように変形されているため、光学レンズ系に起因
する歪面収差あるいは像面湾曲が有効に取り除かれて高
品質の画像形成が可能となり、かつ製造コストの低減が
可能となる。

【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
液晶表示パネルを使用した露光状態図、第３図は従来の
液晶露光装置における結像レンズによる歪面収差を示す
露光状態図、第４図は従来の液晶露光装置における結像
レンズによる像面湾曲を示す露光状態図である。 １・・・画像記録装置、２・・・液晶露光装置、３・・
・ノ＼ロゲンランプ、４・・・リフレグタ、５・・・コ
ンデンサレンズ（集光光学手段）、６・・・赤外線カッ
トフィルター、７Ｒ，７Ｇ、７Ｂ・・・色フイルタ−，
８・・・液晶表示パネル、９・・・結像レンズ（結像光
学手段）、１０・・・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
   なる液晶表示パネルと、前記光源からの光を前記液晶表
   示パネルに集光するための集光光学手段と、画像信号に
   基づいて前記液晶表示パネルに画像を表示するための制
   御手段と、前記液晶表示パネルに表示された画像を感光
   記録媒体上に結像させるための結像光学手段とを備え、
   前記液晶表示パネルは前記結像光学手段の収差を相殺す
   るような曲面を有することを特徴とする液晶露光装置。