JPH0496050A - 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、ＬＣＤシャッターとセルフォックレンズアレ
ーを備える液晶露光装置に係り、特にＬＣＤシャッター
とセルフォックレンズアレーとを移動させることにより
画像品質の高い露光が可能な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（Ｌ　Ｃ
Ｄ）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
（Ｔ　Ｎ）型のＬＣＤンヤ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ＩＩ（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出射する。とこ
ろか、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。

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
ーが可能となる。

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が開発されてい
る。通常、このような液晶露光装置は、ＬＣＤシャッタ
ーを透過した光源からの光をフィルターにより赤、緑お
よび青のいずれかの単色に分解し、この光をセルフォッ
クレンズ（屈折率分布形レンズ）アレーを介して感光記
録媒体上に結像して露光するものであった。そして、セ
ルフォックレンズアレーを用いた液晶露光装置において
は、光量の効率を高くするためにＦ数の小さいセルフォ
ックレンズが使用されていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、セルフォックレンズアレーを介して感光
記録媒体上に結像させる場合、セルフォックレンズの屈
折率分布による波長分散のために、第３図に示されるよ
うにセルフォックレンズ（Ｓ　Ｌ）を透過する赤色（Ｒ
）光、緑色（Ｇ）光、青色（Ｂ）光の各蛇行周期に相違
が生じ、像の位置および大きさか波長により変化する、
いわゆる色収差を生しる。このため、画像にボケが生じ
て画像品質が低下してしまうという問題かあった。

そして、この色収差はＦ数が小さなセルフォックレンズ
はど著しいため、光量の効率を高（するとともに画像品
質の高い露光を実現することが困難であるという問題が
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、セルフォックレンズに起因する色収差を取り除いて
高品質の画像形成を可能とする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
基つ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
を集光するためのセルフォックレンズアレーと、光路に
位置する前記フィルターの種類に応じて前記ＬＣＤシャ
ッターを光軸に沿って移動させるシャッター駆動装置と
前記セルフォックレンズアレーを光軸に沿って移動させ
るレンズアレー駆動装置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、さらに光
路に位置する赤色光用フィルター、緑色光用フィルター
および青色光用フィルターのいずれかのフィルターを通
過した光は、セルフォックレンズを透過して感光記録媒
体上に照射され、この際、ＬＣＤシャッターはシャッタ
ー駆動装置により、またセルフォックレンズはレンズア
レー駆動装置により、それぞれ上記の光路に位置するフ
ィルターの種類に対応した位置に移動配置されてセルフ
ォックレンズの焦点距離が補正されているため、上記の
いずれのフィルターを用いた露光であってもセルフォッ
クレンズを介した感光記録媒体上への結像が鮮明なもの
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３ａ、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、セルフォックレンズアレー６、シャッター
駆動装置７およびレンズアレー駆動装置８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が包含
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
た状態で加圧ローラ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３０ａ、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か１枚つつ給紙ローラ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で加圧ロ
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じて発色するが、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が
配置されており、この熱定着装置５０の内部にはヒータ
５１か設けられ、下部には顕色紙３５を搬送するための
搬送ベルト５２が配設されている。

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る。第２図において、液晶露光装
置２は上述のように光源としてのハロケンランプ３、コ
ンデンサレンズ３　ａ　％ＬＣＤシャッター４、このＬ
ＣＤ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　（第２図
ではフィルター５Ｒのみか光路中に位置しており、フィ
ル９−５Ｇ、５Ｂは仮想線で示されている）、セルフォ
ックレンズアレー６、ＬＣＤシャッター４を光軸方向に
移動させるためのシャッター駆動装置７、およびセルフ
ォックレンズアレー６を光軸方向に移動させるためのレ
ンズアレー駆動装置８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おり、通常、リーク電流防
止のために各液晶画素の周囲はブラックマスクにより遮
光されている。このＬＣＤシャッター４は、赤色（Ｒ）
用画像信号、緑色（Ｇ）用画像信号および青色（Ｂ）用
画像信号に応じてコントローラ（図示せず）により制御
される。そして、本発明の液晶露光装置２では、光路中
に挿入されたフィルターの種類に応じてＬＣＤシャッタ
ー４がシャッター駆動装置７により光軸に沿って移動さ
れる。

フィルター５Ｒ，５Ｇ、５Ｂはフィルター駆動装置（図
示せず）により駆動され、ＬＣＤシャッター４を制御す
る画像信号に対応した色のフィルターが光路中に挿入さ
れる。

上記のＬＣＤシャッター４を透過した光は、フィルター
５Ｒ，５Ｇ、５Ｂにより赤、緑あるいは青の単色に分解
され、セルフォックレンズアレー６によりマイクロカプ
セル紙２０上に照射されるが、本発明の液晶露光装置２
では、光路中に挿入されたフィルターの種類に応じてセ
ルフォックレンズアレー６が上記のＬＣＤシャッター４
と共に光軸に沿って移動する。以下、光路中に挿入され
たフィルターの種類に応じたＬＣＤシャッター４とセル
フォックレンズアレー６の光軸方向の動きを説明する。

まず、光路中にフィルター５Ｒが挿入されている場合、
ＬＣＤシャッター４はシャッター駆動装置７によりＡの
位置に移動して配置される。そして、ＬＣＤシャッター
４を透過しフィルター５Ｒを通過した光は赤色光であり
、セルフォックレンズアレー６はレンズアレー駆動装置
８により赤色光に対応した焦点位置Ａ′に移動して配置
される。また、光路中にフィルター５Ｂが挿入されてい
る場合、フィルター５Ｂを通過した光は青色光であり、
第３図に示されるように、この青色光のセルフォックレ
ンズＳＬ中の蛇行周期は赤色光に比べて短いものとなる
。このため、ＬＣＤシャッター４はシャッター駆動装置
７によりマイクロカプセル紙２０寄りのＢの位置に移動
して配置される。また、セルフォックレンズアレー６は
レンズアレー駆動装置８によりマイクロカプセル紙２０
寄りに移動して青色光に対応した焦点位置Ｂ′に配置さ
れる。同様にして、光路中にフィルター５Ｇが挿入され
ている場合、フィルター５Ｇを通過した光は緑色光であ
り、緑色光は青色光と赤色光の中間の蛇行周期を有する
。このため、ＬＣＤシャッター４はシャッター駆動装置
７により緑色光に対応した位置（位置Ａと位置Ｂの中間
）に移動して配置され、またセルフォックレンズアレー
６はレンズアレー駆動装置８により緑色光に対応した焦
点位置（焦点位置Ａ′と焦点位置Ｂ′の中間）に移動し
て配置される。尚、シャッター駆動装置７およびレンズ
アレー駆動装置８は、フィルター駆動装置（図示せず）
の作動に対応じてコントローラにより自動的にＬＣＤシ
ャッター４、セルフォックレンズアレー６をフィルター
の種類に応した位置に移動するものでもよく、また、操
作者により光路中に挿入されたフィルターの種類に応じ
て作動されるものでもよい。さらに、シャッター駆動装
置７、レンズアレー駆動装置８の機構はベルト駆動、ネ
ジ駆動等いずれの機構であってもよい。

上述のように光路中に挿入されたフィルターの種類に応
じてＬＣＤシャッター４およびセルフォックレンズアレ
ー６が光軸に沿って移動するため、フィルター５Ｒ，５
Ｇ、５Ｂのいずれのフィルターを用いた露光であっても
、マイクロカプセル紙２０には鮮明な像が結像される。

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）が押し下げられると
、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）により制御されるとともに、シャッター駆動装
置７により位置Ａに移動配置される。また、光路中には
赤色フィルター５Ｒが挿入され、これに対応じてレンズ
アレー駆動装置８によりセルフ中ツクレンズアレー６が
焦点位ｆｌＡ’　に移動配置される。そして、ＬＣＤシ
ャッター４を透過した光は赤色フィルター５Ｒで赤色光
とされ、セルフォックレンズアレー６を介してマイクロ
カプセル紙２０上に照射され赤色露光が終了する。つぎ
に、緑色（Ｇ）用画像信号に応じてＬＣＤシャッター４
がコントローラ（図示せず）により制御され、光路中の
緑色フィルター５Ｇを透過した緑色光は、セルフォツク
レンズアレー６を介してマイクロカプセル紙２０上に照
射され緑色露光が行われる。このとき、ＬＣＤシャッタ
ー４はシャッター駆動装置７により緑色光に対応した位
置（位置Ａと位置Ｂの中間）に移動して配置され、セル
フォックレンズアレー６はレンズアレー駆動装置８によ
り緑色光に対応した焦点位置（焦点位置Ａ′　と焦点位
置Ｂ′の中間）に移動配置されている。また、同様に青
色（Ｂ）用画像信号に応じてＬＣＤシャッター４がコン
トローラ（図示せず）により制御され、光路中の青色フ
ィルター５Ｂを透過した青色光は、セルフォックレンズ
アレ−６を介してマイクロカプセル紙２０上に照射され
青色露光か行われる。このとき、ＬＣＤシャッター４は
シャッター駆動装置７により青色光に対応した位置Ｂに
移動して配置され、セルフォックレンズアレー６はレン
ズアレー駆動装置８により青色光に対応した焦点位置Ｂ
′に移動配置されている。

露光が終了すると、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３
５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、３０
ｂ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、画像が顕色紙３５に転写される。顕色紙３５は、
更に搬送ベルト５２により搬送されながら熱定着装置５
０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
かできる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明によれば光路中にあるフィ
ルターの種類に対応じて、シャッター駆動装置によりＬ
ＣＤシャッターが光軸上を移動し、レンズアレー駆動装
置によりセルフォックレンズアレーが光軸上を移動しフ
ィルターを透過する光の波長に対応した焦点位置に配置
されるので、赤色光用フィルター、緑色光用フィルター
および青色光用フィルターのいずれかのフィルターを用
いた露光であっても、セルフォックレンズアレーと感光
記録媒体とは最適な位置関係にあり、セルフｔ　ツクレ
ンズアレーに起因する色収差を取り除いた露光が可能で
あり、光量の効率を高くするとともに画像品質の高い露
光が実現できる。

６・・・セルフォックレンズアレー ７・・シャッター駆動装置、 ８・・レンズアレー駆動装置、 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
   集光するためのセルフォックレンズアレーと、光路に位
   置する前記フィルターの種類に応じて前記ＬＣＤシャッ
   ターを光軸に沿って移動させるシャッター駆動装置と前
   記セルフォックレンズアレーを光軸に沿って移動させる
   レンズアレー駆動装置とを備えたことを特徴とする液晶
   露光装置。