JPH04149422A - 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ＬＣＤシャッターの開口率
が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
（Ｔ　Ｎ）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では、光源からの光
をＬＣＤシャッターに一定の固定した入射角度（たとえ
ばＬＣＤシャッター面に垂直方向）で入射、透過させ、
その透過光を感光記録媒体上に露光させるというもので
あった。

〔発明が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
ーク電極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、解像度が低下するという問題があっ
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がら、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ＬＣＤシャッターと、前記光源からの光を平行光
とするための集光手段と１前記ＬＣＤシヤツターに入射
する光線の角度を変更ならしめるため該反射ミラーのミ
ラー角度を変更する反射ミラー制御装置とを備えるよう
な構成とした。

〔作用〕

光源から照射されコンデンサレンズを透過した光は反射
ミラーに入射し、ミラー反射光がＬＣＤシャッターを透
過後感光記録媒体上に照射されるが、前記反射ミラーの
ミラー角度を反射ミラー制御装置により変え、ミラー反
射光のＬＣＤシャッターへの入射角を変えることによっ
て、感光記録媒体上はＬＣＤシャッターの液晶光変調素
子の配列以外の非露光部分の領域の露光も行われる。

〔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ｆｆ１２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からの出射光を反射するリフレクタ３
　ａ　ｓハロゲンランプ３からの出射光及びリフレクタ
３ａからの反射光を平行光とする集光手段としてのコン
デンサレンズ３ｂ、赤外線をカットする赤外線カットフ
ィルター４、コンデンサレンズ３ｂおよび赤外線カット
フィルター４を通過した光の光路を変更する光路変更手
段としての回転式反射ミラー５、この反射ミラーにて反
射された反射光を赤、緑、青のいずれかの単色に分解す
るフィルター６Ｒ，６Ｇ、６ＢＳＬＣＤシヤツター７、
および反射ミラー５面を回転させる反射ミラー駆動装置
８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が重ね合わされ
た状態で加圧ローラ３０ａ。

３０ｂ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が積み重ねられて収容されているカセット３７が装着
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が配設されており、この半月ローラ４１の回転
により顕色紙３５が１枚ずつ給紙ローラ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が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が塗布されており、
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、３Ｑｌ）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が設けられ、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ｆ２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ランプとしてのハロゲンランプ３、
リフレクタ３ａ、コンデンサレンズ３ｂ、赤外線カット
フィルター４、コンデンサレンズ３ｂおよび赤外線カッ
トフィルター４を通過した光の光路を変更する光路変更
手段としての反射ミラー５、この反射ミラー５にて反射
された反射光を赤、緑、青のいずれかの単色に分解する
フィルター６Ｒ，６Ｇ、６ＢＳＬＣＤシヤツター７およ
び反射ミラー５面を回転させてミラー角度を変更ならし
める反射ミラー制御装置８とを備えている。

ＬＣＤシャッター７は上述したように複数の液晶光変調
素子が配列されて構成され、２枚の透明電極基板７ｃ、
７ｃ（第３図参照）に挟まれている。第４図は、このＬ
ＣＤシャッター７の要部平面図であり、ＬＣＤシャッタ
ー７は液晶光変調素子（液晶画素）７ａが配列され、リ
ーク電流防止のために各液晶画素７ａ周囲はブラックマ
スク７ｂにより遮光されている。図示例では、−辺の長
さがβの正方形の液晶画素７ａを使用し、ブラックマス
ク７ｂの幅もβとされる。ＬＣＤシャッター全面積に占
める液晶画素７ａの総面積の割合（開口率）は２５％を
なす。このＬＣＤシャッターは、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。

フィルター６Ｒ，６Ｇ、６Ｂはフィルター駆動装置（図
示せず）により駆動され、ＬＣＤシャツターフを制御す
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。そして、本発明の液晶露光装置２では、コンデン
サレンズ３ｂを通過した平行光は反射ミラー５に入射し
て反射され、その反射光がフィルター６Ｒ，６Ｇ、６Ｂ
により赤、緑あるいは青の単色に分解され、ＬＣＤシャ
ッター７の各液晶画素７ａを透過してマイクロカプセル
紙２０上に照射される構成となっていて、反射ミラー制
御装置８によって反射ミラー５のミラー面を回転させる
ことにより、この反射光をＬＣＤシャッター７の面に対
し所定の入射角および方向をもって斜上方から入射させ
ることによって、液晶画素間の非露光部分をもマイクロ
カプセル紙２０上で露光することができる。

以下、ＬＣＤシャッター７と反射ミラー５のミラー角度
変更による露光領域の増大について説明する。

ハロゲンランプ３からの光はコンデンサレンズ３ｂで平
行光となり、赤外線カットフィルター４を通過して反射
ミラー５に入射する。この反射ミラー５は反射ミラー制
御装置８によって、そのミラー面を回転させ、反射光の
角度および方向を自在に変えることができるようになっ
ている。前記平行光のミラー人射角が４５°をなすよう
に反射ミラー５を配設した場合、ミラー反射光はフィル
ター６Ｒ，６Ｇ、６Ｂ透過後、ＬＣＤシャッター７に垂
直方向に入射されるため、ＬＣＤシャッター７の非露光
部であるブラックマスク７ｂが影となってマイクロカプ
セル紙２０上にそのまま投影され、露光されない。しか
し、本発明の液晶露光装置２においては、回転反射ミラ
ー５への前記平行光入射角度を４５°±αとすることに
よってミラー反射角が４５°±２αとされ、ＬＣＤシャ
ッター７に入射角２αの斜上方から光が入射されること
になり、液晶画素７ａを透過した光がマイクロカプセル
紙２０上のブラックマスク７ｂ真下の非露光部位にも照
射される。第３図は、マイクロカプセル紙２０上におい
て、光路Ｐｌ　（実線で示す）を通る各液晶画素透過光
によって右隣のブラックマスク７ｂ真下の非露光部位の
うち１／２β幡分が照射され、光路Ｐ２　（破線で示す
）を通る各液晶画素透過光によって左隣のブラックマス
ク７ｂ真下の非露光部位のうち１／２β幅分が照射され
ることを示す。

そして、第４図に示すように、ＬＣＤシャッター７のブ
ラックマスク７ｂによる本来の非露光領域のうち、まず
Ｐブロック真下の非露光部位に液晶画素７ａ透過光を照
射し、次に反射ミラー制御装置８によって反射ミラー５
のミラー面を回転させてミラー反射光のＬＣＤシャッタ
ー７への入射角、方向を変えてＱブロック真下の非露光
部位に液晶画素７ａ透過光を照射する。以下、同様にし
て順次、Ｒ１Ｓブロックを照射する。これにより、マイ
クロカプセル紙２０上では、ブラックマスク７ｂの投影
による非露光部分が現れず、液晶画素間の非露光部の露
光が可能となり、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）が押し下げられるとハロ
ゲンランプ３が点灯され、リフレクタ３ａからの反射光
とハロゲンランプ３からの出射光は、コンデンサレンズ
３ｂにより平行光とされ、赤外線カットフィルター４を
通過後、反射ミラー５に入射、反射し、赤色フィルター
６Ｒで赤色光とされＬＣＤシャッター７に入射する。こ
のＬＣＤシャッター７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。こ
こで、反射ミラー５は反射ミラー制御装置８の駆動によ
りミラーが回転され、前記平行光は所定の入射角方向を
もってＬＣＤシャフタ−７に斜上方向から入射され、ま
ず、赤色（Ｒ）用画像信号に応じた第１画像の画像情報
がマイクロカプセル紙２０上のＰブロックの非露光部位
に露光される。第１画像の露光が終了すると、ハロゲン
ランプ３を消灯し、次に同じ赤色（Ｒ）用画像信号に応
じた第２画像がＬＣＤ７に表示され、反射ミラー５を反
射ミラー制御装置８で光路がＱブロックの非露光部に露
光できるよう回転させ、ハロゲンランプ３を点灯して第
２の露光を行なう。

同様にして第３、第４画像の画像情報を順次Ｑ１Ｒブロ
ックに露光する。赤色露光が終了すると赤色フィルター
６Ｒは緑色フィルター６Ｇに入れ換えられ、ＬＣＤ７の
赤色信号の第４画像は緑色信号の第１画像に切り替えら
れ、赤色と同様に第１画像から第４画像までを上記と同
様にして反射ミラー５の回転制御にて露光される。青色
についても同様であり、３色の露光が終了すると、マイ
クロカプセル紙２０にカラー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
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。例えば、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、反射ミラーの角
度を変えることにより、反射光をＬＣＤシャッターへ斜
上方から入射させることによって、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図はマイクロカプセル紙上の露光状態を示
す図、第４図はＬＣＤシャッターの部分平面図である。 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 ５・・・反射ミラー ６Ｒ，６Ｇ、６Ｂ・・・フィルター ８・・・反射ミラー制御装置、 ２０・・・マイクロカプセル紙（感光記録媒体）。 出願人代理人　　石　　川　　泰　　男第 図 ｂ

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平行光と
   するための集光手段と、前記ＬＣＤシャッターに入射す
   る光線の角度を変更ならしめるため該反射ミラーのミラ
   ー角度を変更する反射ミラー制御装置とを備えたことを
   特徴とする液晶露光装置。