JPH08227108A - 液晶画像形成方法及び液晶画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶パネルの画素密度以上の解像度を得るこ
とにより鮮明な画像を形成し提供する。 【構成】 まず（Ａ）の如く液晶パネルが圧電素子に接
触し、固定板が圧電素子に接触した状態とされ（基準位
置）、次に（Ｂ）の如くＸ方向移動用圧電素子のみが作
用すると液晶パネルは（ｘ，０）方向に移動され（第１
の移動位置）、更に（Ｃ）の如くＹ方向移動用圧電素子
のみが作用すると液晶パネルは、ブロック材、固定板と
共に、（０，ｙ）方向に移動され（第２の移動位置）、
最後に（Ｄ）の如く両方の圧電素子が共に作用すると、
液晶パネルは、（ｘ，ｙ）方向に移動することになる
（第３の移動位置）。即ち、１画像を、基準位置におい
て露光した後、各位置（３位置）に移動して露光を行っ
て画像を形成し、４倍の解像度を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶画像形成方法及び
液晶画像形成装置に関し、特に、縦横に複数配列された
各画素の透過度合いを制御して画像を形成する液晶画像
形成方法及び液晶画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、テレビモニタ等に液晶表示装置を
適用したものがある。液晶表示装置は液晶パネルを主構
成の部品として組み立てられている。この液晶パネル
は、デジタル画像を表示して、その透過画像を感光材料
に投影して焼き付けるプリンタに適用されている。

【０００３】しかし、特に、プリンタにおいては、高解
像度、高階調性、高コントラスト等の高品質の表示機能
が要求されているが、これらは液晶パネルの画素密度に
よって決定される。従って、適用される液晶パネルの画
素密度以上の解像度等を期待することができない。特
に、写真フィルムに記録された複数の画像コマの見出し
として利用されるインデックスプリントのように小さい
画像を形成する場合には、解像度の劣化が顕著となる。

【０００４】液晶パネルの画素密度を制限する要因の１
つは、液晶パネルに必要な配線のスペースの確保であ
る。これに対して、厚み方向に配線可能なＣＣＤセンサ
では、集密化が可能であるため高解像度な画像を得るこ
とができる。このＣＣＤセンサの関連技術として、ＣＣ
Ｄセンサで画像を読み取る際にＣＣＤを少しずつずらし
て疑似的に更に画素密度以上の読取解像度を実現させよ
うとしたものがある（特開昭５８−１１１５８０号公報
等）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の先行技
術は、上述したようにＣＣＤが厚み方向に配線可能なの
で画素密度以上の読取解像度を実現できるのであって、
液晶パネルのような構成、即ち、透過光を利用する構成
には適用できない。なお、配線技術の向上により、特に
プリンタ等に用いる液晶パネルに応用したとしても、得
られたプリント上に混色が生じることがあり、また解像
度にも影響するため、単純に上記技術を用いることがで
きない。

【０００６】本発明の上記事実を考慮し、液晶パネルの
画素密度以上の解像度を得ることにより鮮明な画像を実
現することができる液晶画像形成方法及び液晶画像形成
装置を得ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の液晶画像
形成方法は、所定のピッチ寸法で縦横に複数配列された
画素群から構成される液晶パネルを、基準位置において
露光した後、少なくとも１回、前記画素が重複しないよ
うに移動した移動位置において露光することを特徴とし
ている。

【０００８】請求項２記載の液晶画像形成方法は、請求
項１において、前記画素が千鳥格子状に配列されている
ことを特徴としている。

【０００９】請求項３記載の液晶画像形成方法は、少な
くとも画素の縦横各々の辺寸法と等しいピッチ寸法をも
ってマトリクス状に複数配列された画素群から構成され
る前記液晶パネルを、基準位置と、前記基準位置から配
列平面上におけるＸ方向に前記ピッチ寸法の１／２量移
動した第１の移動位置と、前記基準位置から配列平面上
におけるＹ方向に前記ピッチ寸法の１／２量移動した第
２の移動位置と、前記基準位置から配列平面上における
Ｘ方向とＹ方向に各々前記ピッチ寸法の１／２量移動し
た第３の移動位置と、の４箇所に順次移動させて１画素
を露光することを特徴としている。

【００１０】請求項４記載の液晶画像形成装置は、少な
くとも画素の縦横各々の辺寸法の２倍のピッチ寸法をも
って縦横に複数配列された画素群から構成され、基準位
置に配置される液晶パネルと、前記液晶パネルを配列平
面上におけるＸ及びＹ方向に移動可能とする移動機構
と、所定の移動量を前記移動機構に与える移動手段と、
前記液晶パネルを基準位置での露光後に１画素毎に座標
（ｘ，０）方向、座標（０，ｙ）方向及び座標（ｘ，
ｙ）方向に順次移動させて各々の位置で露光するよう
に、前記移動手段を制御する制御手段と、を有すること
を特徴としている。

【００１１】請求項５記載の液晶画像形成装置は、請求
項４において、前記移動手段が圧電素子から構成される
ことを特徴としている。

【００１２】

【作用】請求項１記載の液晶画像形成方法によれば、縦
横に複数配列されている画素群から構成される液晶パネ
ルを基準位置での露光後に、少なくとも１回、画素が重
複しないように移動した移動位置において露光するの
で、液晶パネルの画素密度以上の解像度を得ることがで
き、鮮明な画像を実現することができる。また、画素同
士が重複しないため、プリント上に混色を生じることが
ない。

【００１３】請求項２記載の液晶画像形成方法によれ
ば、液晶パネルの画素が互い違いに配置された千鳥格子
状に配列されているので、少ない回数の移動でより大き
い画素密度を疑似的に実現することができ、従って、効
率良く、解像度の高い画像を得ることができる。

【００１４】請求項３記載の液晶画像形成方法によれ
ば、少なくとも画素の縦横各々の辺寸法の２倍のピッチ
寸法でマトリクス状に複数配列された画素群から構成さ
れる液晶パネルを用いて、基準位置と第１乃至第３の移
動位置との計４箇所で露光するので、画素が重複するこ
とによる色の混合を招くことなく、迅速に、簡便に画素
密度の４倍の解像度の画像を得ることができる。

【００１５】請求項４記載の液晶画像形成装置によれ
ば、少なくとも画素の縦横各々の辺寸法の２倍のピッチ
寸法をもって縦横に複数配列された画素群から構成さ
れ、基準位置に配置される液晶パネルを、１画像毎に配
列平面上において座標（ｘ，０）方向、座標（０，ｙ）
方向及び座標（ｘ，ｙ）方向に順次、移動機構によって
移動させて、各々の位置で露光するように制御手段によ
って制御して、１画像を露光するので、簡単な構造によ
って、画素密度以上の解像度を簡便に疑似的に実現する
ことができる。

【００１６】請求項５記載の液晶画像形成装置によれ
ば、圧電素子から構成される移動手段を有するので、画
素が重複しないような液晶パネルの移動を容易且つ正確
に制御することができ、また、構成を簡単にすることが
できる。

【００１７】

【実施例】以下に図面を参照して、本発明の液晶画像形
成方法及び装置を詳細に説明する。図１には、本発明の
実施例に係る液晶画像形成装置１０が示されている。

【００１８】液晶画像形成装置１０には、プリント部１
２が配設されている。プリント部１２には、ハロゲンラ
ンプ若しくはコンパクト化が可能なＬＥＤとリフレクタ
とによって焼付露光のための光源１４が備えられてい
る。光源１４から照射される光源の焼付光軸Ｌ上に、Ｒ
（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の各色の色
分解フィルタ１６が配設されている。これらの各色分解
フィルタ１６は、ドライバ１８からの信号に応じて、光
軸Ｌ上へ挿入又は離脱する。

【００１９】色分解フィルタ１６の下方の焼付光軸Ｌに
は、後に説明する液晶パネル２０が設けられている。液
晶パネル２０には、液晶パネル２０を駆動する液晶パネ
ル駆動部２２が接続されており、液晶パネル駆動部２２
は、更に液晶パネル駆動部２２の駆動を制御するコント
ローラ２４に接続されている。また、液晶パネル２０に
は、液晶パネル２０を図１の鎖線Ｍで示す平面内で移動
させる液晶パネル移動部２６が設けられている。液晶パ
ネル移動部２６は、移動手段として例えばＰＺＴ（ｐｂ
ＴｉＯ₃ とｐｂＺｒＯ₃ との混晶）及び高分子膜（例え
ばフッ化ビニリデン）等の圧電素子２８、６４（図２及
び図３参照）が適用されており、これらは、コントロー
ラ２４によって制御されるようになっている。なお、圧
電素子２８、６４の駆動については後述する。

【００２０】コントローラ２４は、ネガ画像記憶部３０
に接続されており、ネガ画像記憶部３０から入力したネ
ガ画像データに基づいて、液晶パネル２０の駆動及び移
動を制御している。

【００２１】液晶パネル２０の下方の焼付光軸Ｌには、
焼付用レンズ３２を挟んでブラックシャッタ３４が配置
されている。ブラックシャッタ３４は、ドライバ３６か
らの駆動信号に応じて開閉し、焼付光軸Ｌ上の光を通過
又は遮断するようになっている。また、レンズ３２は、
光軸Ｌに沿って移動可能となっており、これにより引伸
倍率を変更することができる。

【００２２】ブラックシャッタ３４の下方であって焼付
光軸Ｌの最下方には、印画紙３８が印画紙搬送部４０に
よって位置決めされている。印画紙３８の一端は、図示
されていない回転軸に層状に巻き取られている。

【００２３】次に図２及び図３を参照して、液晶パネル
２０及びその周辺部の構造を説明する。

【００２４】液晶パネル２０は、支持板２０Ａと表示面
２０Ｂから構成されている。支持板２０Ａは枠状に形成
され、中央の矩形孔に表示面２０Ｂを保持すると共に、
図示しない配線基板が取り付けられている。表示面２０
Ｂには、電気的な手段によって、白色、黒色及びそれら
の中間色を表示可能な多数の画素（一例として約５１万
画素）が、所定のピッチ寸法でマトリクス状に配列され
ている。画素のピッチ寸法（図５（Ａ）の寸法Ｇ参照）
は、液晶パネル２０を移動させた場合に各画素が重複し
ないように、少なくとも画素の寸法（図５（Ａ）の寸法
Ｐ参照）の２倍の寸法以上になっている。なお、例えば
１画素の大きさを２０×２０μｍ（一辺の寸法が２０μ
ｍの正方形）とした場合に、ピッチ寸法Ｇは４０μｍで
あることが、最も好ましい。

【００２５】液晶パネル２０の一方の対辺には、一対の
ブロック材４２が配置されている。ブロック材４２に
は、液晶パネル２０の側面とほぼ等しい面積の開口面積
を有する挿入口４６が設けられ、液晶パネル２０の該対
辺側端部が挿入されている。この挿入口４６は、ブロッ
ク材４２の反対面まで貫通されており、この反対面には
板材４４が取付けられている。

【００２６】ここで、一方のブロック材４２に対応する
板材４４には、挿入口４６の開口面に対向して補助部材
４８が取り付けられ、この補助部材４８の挿入口４６側
対向面には、圧電素子２８が配置されている。この補助
部材４８及び圧電素子２８は、挿入口４６に嵌入されて
いる。補助部材４８と板材４４との接着は、ネジ等を用
いて固定してもよく、また接着剤等により接着してもよ
い。圧電素子２８は、液晶パネル２０の幅方向側面とブ
ロック材４２の内部で対面して接触し、制御手段によっ
て設定された幅方向（画素の配列平面上におけるＸ方
向）の移動量分、液晶パネル２０を移動させることがで
きるようになっている。

【００２７】また、他方の板材４４には、圧縮コイルば
ね５０を介して、押圧部材５２が配置され、挿入口４６
に収容されている。押圧部材５２と板材４４との間の圧
縮コイルばね５０の一端は、板材４４に設けられた円溝
５４に収容され、他端は押圧部材５２に当接されてい
る。これにより、液晶パネル２０は、押圧部材５２によ
って、圧電素子２８に接触する方向に押圧されている。

【００２８】一対のブロック材４２は、液晶パネル２０
の他方の対辺に配置された一対の固定板５６に各々ビス
５８によって螺合されている。一方の固定板５６の外側
面には、ブラケット６０が所定間隔をもって取り付けら
れ、固定板５６との対向面には、補助部材６２に取り付
けられた圧電素子６４が配置され、固定板５６と接触し
ている。圧電素子６４は、制御手段によって設定された
長手方向（画素の配列平面上におけるＹ方向）の移動量
分、固定板５６及びブロック材４２を介して液晶パネル
２０を移動させることができるようになっている。

【００２９】一対の各固定板５６及びブラケット６０に
は、各々同軸上の円孔が設けられ、シャフト６６が貫通
している。シャフト６６の端部は、ブラケット６０の近
傍でＥ型リング６８によって係止され、軸方向の移動が
阻止されている。

【００３０】前記圧電素子６４が配設された側と反対側
の固定板５６とブラケット６０との間のシャフト６６に
は、圧縮コイルばね７０が取り付けられている。圧縮コ
イルばね７０は、固定板５６を介して液晶パネル２０を
圧電素子６４に接触する方向に付勢する作用を有してい
る。

【００３１】これにより、図３（Ｂ）に示される如く、
通常は、液晶パネル２０が圧電素子２８に接触し、固定
板５６が圧電素子６４に接触した状態とされ（基準位置
（０，０））、圧電素子２８のみが作用すると液晶パネ
ル２０は（ｘ，０）方向に移動され（第１の移動位
置）、圧電素子６４のみが作用すると液晶パネル２０
は、ブロック材４２、固定板５６と共に、（０，ｙ）方
向に移動され（第２の移動位置）、圧電素子２８及び圧
電素子６４が共に作用すると、液晶パネル２０は、
（ｘ，ｙ）方向に移動することになる（第３の移動位
置）。

【００３２】次に本実施例の作用を説明する。ネガ画像
記憶部３０により一時記憶された焼付露光の対象となる
画像データが、コントローラ２４を介して液晶パネル駆
動部２２に送信されると、液晶パネル駆動部２２が作動
して、送信された画像データに基づいて、所定のピッチ
寸法でマトリクス状に配列された画素から構成される液
晶パネル２０上にネガ画像が形成され、所定の処理に従
って、印画紙３８に露光される。

【００３３】以下に、図４及び図５を参照してこれを更
に詳細に説明する。ここで図５は、図４に示す流れに従
って液晶パネルを移動して露光を行った場合に得られる
画像における、各段間の画素密度を例示したものであ
る。

【００３４】ステップ１００において、液晶パネル２０
における画素データが読み出される。ここで画素データ
とは、１画素の大きさ及びピッチ寸法並びに画素密度等
の画素が重複しないように液晶パネル２０の移動のため
の全ての画素に関するデータをいい、予め、組付けられ
た液晶パネル２０のデータをメモリ内に入力しておけば
よい。なお、予め複数のタイプを記憶しておき、識別記
号（Ａ、Ｂ・・・Ｅタイプ）を入力して選択するように
してもよい。

【００３５】画素データの読み出し（入力）が行われる
と、ステップ１０２において、入力された画素データに
基づいて、Ｘ方向（ｘ，０）、Ｙ方向（０，ｙ）及びＸ
−Ｙ方向（ｘ，ｙ）における各々の移動量が決定され
る。移動量が決定されると、ステップ１０４において、
ネガ画像記憶部３０によるネガ画像の記憶が行われる。
本実施例では、液晶パネル２０を４位置に位置決めして
１画像を露光するため、液晶パネル２０の画素数の４倍
の画素数となるように、記憶されたネガ画像に対して分
解能を設定する。次に基準（０，０）位置、（ｘ，０）
位置、（０，ｙ）位置、（ｘ，ｙ）位置の各位置に対応
する画素を選別し、まず、基準位置として選別された画
像データが、コントローラ２４を介して液晶パネル駆動
部２２に送られ、ステップ１０６において、液晶パネル
２０上に表示される。

【００３６】液晶パネル２０にネガ画像が表示される
と、ステップ１０８において、この状態、即ち基準位置
における液晶パネル２０に、基準位置のネガ画像が印画
紙３８に所定時間で露光される（図４（Ａ））。

【００３７】基準位置における露光が完了すると、ステ
ップ１１０において、（ｘ，０）位置への移動量が、コ
ントローラ２４から圧電素子２８を介して液晶パネル移
動部２６に与えられ、液晶パネル２０が、（ｘ，０）位
置へ移動する。液晶パネル２０が（ｘ，０）位置に移動
すると、ステップ１１２において、（ｘ，０）位置とし
て選別された画像データが、コントローラ２４を介して
液晶パネル駆動部２２に送られ、液晶パネル２０上に表
示される。液晶パネル２０上にネガ画像が表示される
と、ステップ１１４において、その移動位置で所定の露
光が行われる（図５（Ｂ））。

【００３８】（ｘ，０）位置における移動露光が終了す
ると、ステップ１１６において、（０，ｙ）位置への移
動量がコントローラ２４から圧電素子６４を介して、液
晶パネル移動部２６に与えられ、液晶パネル２０が、
（０，ｙ）位置へ移動する。液晶パネル２０が移動する
と、ステップ１１８において、（０，ｙ）位置として選
別された画像データが、コントローラ２４を介して、液
晶パネル２０上に表示される。液晶パネル２０に（０，
ｙ）位置におけるネガ画像が表示されると、ステップ１
２０において、その移動位置で所定の露光が行われる
（図５（Ｃ））。

【００３９】（０，ｙ）位置における移動露光が終了す
ると、ステップ１２２において、（ｘ，ｙ）位置への移
動量がコントローラ２４から圧電素子２８、６４を介し
て液晶パネル移動部２６に与えられ、液晶パネル２０
が、（ｘ，ｙ）位置へ移動する。液晶パネル２０が移動
すると、ステップ１２４において、（ｘ，ｙ）位置とし
て選別された画像データが、コントローラ２４を介し
て、液晶パネル２０上に表示される。液晶パネル２０に
（ｘ，ｙ）位置におけるネガ画像が表示されると、ステ
ップ１１４において、その移動位置で所定の露光が行わ
れる（図５（Ｄ））。

【００４０】なお、本実施例では、基準位置での露光
後、Ｘ方向、Ｙ方向及びＸ−Ｙ方向の順に露光を行って
いるが、この順番に限定されることはない。また、移動
位置への移動と移動位置おけるネガ画像の表示は、いず
れを先に行ってもよい。

【００４１】また、液晶パネル２０の画素の縦横各々の
辺寸法の２倍以上のピッチ寸法で画素が配列されている
ので、Ｘ方向及びＹ方向に、各々ピッチ寸法の１／２量
の移動量で移動することができるが、よりピッチ寸法が
大きい場合には、移動量を変えて解像度をより上げるこ
とができる。例えば縦横各々の辺寸法の３倍以上のピッ
チ寸法である場合には、第１乃至第３の移動位置への移
動量をピッチ寸法の各々１／３として、Ｘ方向、Ｙ方向
及びＸ−Ｙ方向で、各々移動して露光した後に、更に同
一移動量で移動して露光することにより、９倍の解像度
にすることができる。また、各画素データは、取り込ま
れているデータを補間することにより、作成することも
できる。

【００４２】なお、本実施例では、液晶パネル２０の画
素の配列をマトリクス状としたが、千鳥格子状にするこ
ともできる。この場合には、図６に示すように、基準位
置（図６（Ａ））で露光した後に、例えばＹ方向のみに
移動して露光する（図６（Ｂ））だけで、マトリクス状
に配列した画素から構成される液晶パネル２０を３回移
動して露光した場合に得られる画像の解像度と同じ解像
度の画像を得ることができる。従って、少ない回数の移
動でより大きい画素密度を疑似的に実現することができ
るので、迅速に高解像度の画像を得ることができる。

【００４３】更に、上記液晶画像形成方法によって得ら
れた高解像度の画像を記憶する際には、移動量のデータ
に変換することによって、１／４にメモリにすることも
できる。

【００４４】なお、本実施例では移動手段として電気的
制御が容易で構造をコンパクト化することができる圧電
素子を用いたが、液晶パネル２０の移動を移動機構に与
えることができれば、これに限られない。

【００４５】また、本実施例では、画素が千鳥格子状又
はマトリクス状に配列した液晶パネル２０を用いたが、
液晶パネル２０を移動した際に画素が重複しなければ画
素の配列形状はこれらに限定されない。

【００４６】本実施例によれば、入手可能な液晶パネル
を用いて、より高解像度の画像を提供することができる
一方で、同一解像度の画像を形成するために、より低価
格の液晶パネルを使用することができる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、液
晶パネルの画素密度以上の解像度の画像を形成すること
ができるので、鮮明な画像を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る液晶画像形成装置の概略
図である。

【図２】本発明の実施例に係る液晶画像形成装置の液晶
パネル及びその周辺部の構造を示す分解斜視図である。

【図３】（Ａ）は、本発明の実施例に係る液晶画像形成
装置の液晶パネル及びその周辺部の構造を示す平面図、
（Ｂ）は、図３（Ａ）の液晶パネルの移動を座標表示し
た場合の特性図である。

【図４】本発明の実施例に係る液晶画像形成方法の流れ
を説明するフローチャートである。

【図５】本発明の実施例に係る液晶画像形成方法に従っ
て得られる画像の画素密度を説明した概念図である。

【図６】本発明の他の実施例に係る液晶画像形成方法に
従って得られる画像の画素密度を説明した概念図であ
る。

【符号の説明】

１０ 液晶画像形成装置 １２ プリント部 ２０ 液晶パネル ２４ コントローラ ２６ 液晶パネル移動部 ２８ 圧電素子 ４２ ブロック材 ４４ 板材 ５０ 圧縮コイルばね ５２ 押圧部材 ５６ 固定板 ６０ ブラケット ６４ 圧電素子 ６６ シャフト ７０ 圧縮コイルばね

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定のピッチ寸法で縦横に複数配列され
   た画素群から構成される液晶パネルを、基準位置におい
   て露光した後、少なくとも１回、前記画素が重複しない
   ように移動した移動位置において露光することを特徴と
   する液晶画像形成方法。
2. 【請求項２】 前記画素が千鳥格子状に配列されている
   ことを特徴とする請求項１記載の液晶画像形成方法。
3. 【請求項３】 少なくとも画素の縦横各々の辺寸法の２
   倍のピッチ寸法をもってマトリクス状に複数配列された
   画素群から構成される前記液晶パネルを、基準位置と、
   前記基準位置から配列平面上におけるＸ方向に前記ピッ
   チ寸法の１／２量移動した第１の移動位置と、前記基準
   位置から配列平面上におけるＹ方向に前記ピッチ寸法の
   １／２量移動した第２の移動位置と、前記基準位置から
   配列平面上におけるＸ方向とＹ方向に各々前記ピッチ寸
   法の１／２量移動した第３の移動位置と、の４箇所に順
   次移動させて１画素を露光することを特徴とする液晶画
   像形成方法。
4. 【請求項４】 少なくとも画素の縦横各々の辺寸法の２
   倍のピッチ寸法をもって縦横に複数配列された画素群か
   ら構成されて基準位置に配置される液晶パネルと、 前記液晶パネルを配列平面上におけるＸ及びＹ方向に移
   動可能とする移動機構と、 所定の移動量を前記移動機構に与える移動手段と、 前記液晶パネルを基準位置での露光後に１画素毎に座標
   （ｘ，０）方向、座標（０，ｙ）方向及び座標（ｘ，
   ｙ）方向に順次移動させて各々の位置で露光するよう
   に、前記移動手段を制御する制御手段と、 を有する液晶画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記移動手段が圧電素子から構成される
   請求項４記載の液晶画像形成装置。