JPH0496044A - 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、ビデオ信号等に基づ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シャッ
ターの開口率か向上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種々の液晶表示素子（ＬＣＤ
）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か配
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か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か直交する
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度ねじれ配向構造か形成されていない。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
向の回転を生し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
向とか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
か可能となる。

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か開発されてい
る。

〔発明か解決しようとする課題〕

しかしながら、上述のＬＣＤシャッターにおいては、リ
ーク電流防止のために液晶光変調素子（液晶画素）以外
はブラックマスクにより遮光されている。例えば、正方
形の液晶画素を使用し、相隣接する液晶画素の距離をこ
の正方形の一辺と同じにした場合、ＬＣＤシャッター全
面積に占める液晶画素の総面積の割合（開口率）は２５
％となり、残りの７５％はブラックマスクにより遮光さ
れ非露光部分となる。このため露光時にブラックマスク
部が黒く投影され、解像度か低下するという問題かあっ
た。また、解像度を上げるために開口率の高いＬＣＤシ
ャッターを用いると、装置の製造コストが増大してしま
うという問題もあった。

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、所定の開口率のＬＣＤシャッターを用いなから、よ
り開口度の高いＬＣＤシャッターを用いたと同様の高解
像度の露光が可能であり、かつ構造が簡便で製造コスト
の低減か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ＬＣＤシャ・９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集光手段と、全反射ミラーに半反射
ミラーを重ねて構成されている反射ミラーとを備えるよ
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た光はフィ
ルターで赤、緑、青のいずれかの単色に分解され、集光
手段により集光されて反射ミラーに入射し、入射光の半
分は反射ミラーの前面を構成する半反射ミラーにて反射
されて感光記録媒体上に照射され、ＬＣＤシャッターの
液晶光変調素子の配列に対応した露光かおこなわれ、一
方、反射ミラーに入射した光の半分は半反射ミラー中を
通過し反射ミラーの後面を構成する全反射ミラーにて全
反射し、上記の半反射ミラーにて反射された光の光路と
平行な別の光路を通って感光記録媒体上に照射される。

これにより、感光記録媒体はＬＣＤシャッターの液晶光
変調素子の配列に対応した露光と、さらにこの露光域以
外の領域の露光か行われる。

〔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か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３ａＳＬＣＤシヤツター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、集光手段としての光学レンズ６および反射
ミラー７とを備えている。

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か包含
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で露光が行われた
マイクロカプセル紙２０は、顕色紙３５と重ね合わされ
た状態て加圧ローラ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３Ｑａ、３０ｂの上方には、複数の顕色紙３
５か積み重ねられて収容されているカセット３７か装着
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が１枚づつ給紙ローラ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か合うようなタイミングて加圧ロ
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して発色するか、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か
配置されており、この熱定着装置５０の内部にはヒータ
５１が設けられ、下部には顕色紙３５を搬送するための
搬送ヘルド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図乃至第４図を
参照して説明する。第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り、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３　ａ　％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、集光手段として
の光学レンズ６および反射ミラー７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いる。第３図は、このＬＣ
Ｄシャッター４の平面図であり、ＬＣＤシャッター４は
液晶光変調素子（液晶画素）４ａか配列され、リーク電
流防止のために各液晶画素４ａ周囲はブラックマスク４
ｂにより遮光されている。図示例では、短辺の長さがβ
の長方形の液晶画素４ａを使用し、液晶画素４ａの短辺
方向（矢印Ａ方向）のブラックマスク４ｂの幅もβとさ
れている。そして、第３図に示されるＬＣＤシャッター
４は、上記の矢印Ａ方向か第２図の矢印へ方向と一致す
るように構成されている。

このＬＣＤシャッター４を透過した光は、フィルター５
Ｒ，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により平行光とされて反射ミラー７に
入射する。この反射ミラー７は、半反射ミラー７ａと全
反射ミラー７ｂとが重ね合わされて構成されている。し
たかって、反射ミラー７に入射した光の５０％は反射ミ
ラー７の前面を構成する半反射ミラー７ａにて反射され
光路Ｐ、を通ってマイクロカプセル紙２０上に照射され
る。そして、各液晶画素を透過した各光の光路Ｐ１の間
隔は、ＬＣＤシャッター４の液晶画素４ａの配列に対応
したものとなる。

また、反射ミラー７に入射した光のうち５０％は半反射
ミラー７ａ中を通過する。そして、反射ミラー７の後面
を構成する全反射ミラー７ｂにて全反射し、上記光路Ｐ
　と平行である光路Ｐ２を通ってマイクロカプセル紙２
０上に照射される。

ここで、半反射ミラー７ａの厚さをａ１雰囲気の屈折率
をｎ　、半反射ミーラー７ａの屈折率をｎ２、反射ミラ
ー７への入射角をθ　、半反射ミラー７ａ中を通過する
光の屈折角を０２とした場合、上記の光路Ｐ　と光路Ｐ
２のずれ量αは、下記の式で示されるものとなる。

ａ＝２ａ　　ｔａｎθ　・Ｃ０５（９０°−θｌ）（但
し　ｎ／ｎ２＝ｓｉｎθ、／ｓｉｎθ２）したがって、
第３図に示されるように一方向（図示例では短辺方向Ａ
）の液晶画素４ａの長さとブラックマスク４ｂの幅を同
一寸法βとし、α−βとなるように設定することにより
、一方向（短辺方向Ａ）のブラックマスク４ｂによる黒
い投影部分に光路Ｐ２を通る光により液晶画素４ａと同
じ投影ができる。すなわち、マイクロカプセル紙２０上
では、箪４図に示されるようにブラックマスク４ｂの投
影部分のうち一方向（Ａ）は露光が行われることとなり
、実質的に開口率が高くなって解像度が向上する。

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）か押し下げられると
、ハロゲンランプ３が点灯され、ノ＼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）により制御されている。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により平行光とされて反射ミラー７に
入射する。この反射ミラー７において、赤色光の５０％
は半反射ミラー７ａにて反射され光路Ｐ１を通ってマイ
クロカプセル紙２０上に照射され、赤色光の残りの５０
％は半反射ミラー７ａ中を通過し全反射ミラー７ｂにて
反射され光路Ｐ２を通ってマイクロカプセル紙２０上に
照射される。

そして、上述のようにα−βとなるように設定すること
により、第４図に示されるようにマイクロカプセル紙２
０上のブラックマスク４ｂの投影部分のうち一方向（Ａ
）か露光され、解像度の高い赤色露光か終了する。つぎ
に、緑色（Ｇ）用画像信号に応して緑色フィルター５Ｇ
を用いて緑色露光が行われる。また、同様に青色（Ｂ）
用画像信号に応して青色フィルター５Ｂ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２０に
はカラー画像の潜像が形成される。この間、マイクロカ
プセル紙２０は搬送を中止して停止状態にある。

つぎに、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３５は半月ロ
ーラ４１により１枚づつ給紙され、給紙ローラ４２と給
紙ガイド４３により加圧ローラ３０ａ、３０ｂ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
か顕色紙３５に転写される。顕色紙３５は、更に搬送ヘ
ルド５２により搬送されなから熱定着装置５０のヒータ
５１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、本発明によれば反射ミラーを構成
する半反射ミラーにて反射された光の光路と、反射ミラ
ーを構成する全反射ミラーにて反射された光の光路とが
平行な別の光路であることを利用して、ＬＣＤシャッタ
ーの開口度を実質的に高めて高解像度の露光を行うこと
が可能であり、かつ液晶露光装置の構造が簡便で製造コ
ストの低減が可能であるという効果が奏される。

【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
説明図、第３図はＬＣＤシャッターの部分平面図、第４
図はマイクロカプセル紙上の露光状態を示す図である。 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 ５Ｒ５Ｇ　　５Ｂ・−・フィルター ６・・・光学レンズ、 ７・・・反射ミラー ７ａ・・・半反射ミラー ７ｂ・・・全反射ミラー 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
   集光するための集光手段と、全反射ミラーに半反射ミラ
   ーを重ねて構成されている反射ミラーとを備えたことを
   特徴とする液晶露光装置。