JPS60153028A - 像再生装置 - 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】 〔技術分野〕 本発明は、複写機、ファクシミリ等、中間調を有する画
像の再生装置、特に、再生画素毎に液晶マイクロシャッ
タを制御してドツト形成するいわゆる液晶シャッタプリ
ンタの多値化に関する。

〔従来技術〕

従来、この種の装置においては、再生画素ドツト濃度を
多レベルに制御することを目的に、液晶の駆動方式に対
して各種の提案がなされている。

しかしながら、その観点はいずれも透過率を多レベルに
制御する点であって、液晶の緒特性に非常に高精度の均
一性が要求されるため、製造上の歩留りが悪く、コスト
も高く、また実現可能な制御レベル数も、数レベルの程
度が限界であった。

〔目的〕

本発明は、以上の問題点にかんがみてなされたもので、
１６階階調度まで安定に多値化を可能とする液晶マイク
ロシャッタヘッド構成ならびにその駆動方法を提供する
ことを目的としている。

〔実施例〕

以下に本発明を図面に基づいて説明する。第１図は、各
画素を再生する液晶シャッタの配列を示す本発明の一実
施例で、８０μｍＸ　１００μｍを１セルとするマイク
ロシャッタアレイは、１列２０４．８Ｘ１０セルで２列
に配列されている。上記各セル列１−２Ａ　、　１−２
Ｂは、それぞれセグメント電極ＳＥＧをドライバチップ
ト１Ａお工び１−１Ｂに接続され、画像に応じて光を透
過あるいは遮断状態に制御する。なお、２列のマイクロ
シャッタアレイのうち一方はその表面に約５０チの光減
衰を与える薄膜フィルタが蒸着されている。

ここで、ドライバチップト１Ａおよび１−１Ｂの内部は
、シフトレジスタで構成されたシリアル−パラレル変換
回路で、ラッチ２工びゲート回路から成り、シリアルデ
ータ線１−３ハおよび１−３８で入力された２値シリア
ルビデオデータを、各々の液晶セルを直接駆動するゲー
ト回路に振り分けて供給する。

つきに、液晶駆動方式について説明する。

第１図に２いて、すべての液晶セルは一方の電極を共通
に接続してＣＯＭ電極とし、一定周波数（１０ｋＨｚ程
度）のパルス電圧を常時印加する。したがって各セルの
他方の電極ＳＥＧ　（セグメント電極と称する）に前記
００Ｍ電極と同相のパルスを所定時間印加すれば、その
セルは電界０が加えられたこととなり、液晶は透過率の
高い状態（ＯＮ状態と称する）が所定時間維持される。

逆に００Ｍ電極と逆相のパルスをセグメント電極に加え
れば、電界Ｖ＝２ｖが加わって液晶の透過率は低下し、
光を遮断する状態（ＯＦ’Ｆ状態と称する）となる。

上述したＯＮ、０１”Ｆ状態は、それぞれシ＋７＝ズー
パランル変換された２値ビデオ信号（０，１）により、
００Ｍ電極パルスを反転させるゲート回路によって容易
に実現することができる。なお、ドライバチップの１チ
ップ分担は、３２セル分であり、したがってドライバチ
ップトＩＡ、１−１Ｂはそれぞれ６６チツプから成る。

また、ＯＮ状態およびＯＦＦ状態における当該セルの透
過率は、それぞれ、電界■＝ｌＯ■のとき２０％および
ｌチ程度である。

つぎに、液晶セル列１−２Ａとセル列１−２Ｂの位置関
係について説明する。

第１図において、液晶のバック光源からの光は、紙面上
で上方から入射するものとし、セル透過光が結像される
感光体の移動は、図示するＸ方向とすれば、セル列１−
２８ＯＮにより感光体面上に形成された潜像ドツトパタ
ーンが、感光体の移動に工りセル列１−２Ａに対応する
位置近傍に位置するとき、セル列１−２Ａを画像に対応
して駆動すれば、１ドツトの潜像電位は、セル１−２Ｂ
と１−２Ａとによる透過光量の和に依存して決定される
ことになる。

ここにおいて、セル列１−２Ｂによる潜像に、セル列１
−２Ａによる潜像を重ねるための両列間距離ｌ、の条件
は、感光体の移動速度をＶ辺’／　ｓ　＋再生像のドツ
ト密度をｎドツト／晶とすれば、両列の駆動開始時間間
隔△′ｒは、△Ｔ　”　ｌ＋／　ｖで、この時間間隔は
任意に選べるわけであるが、△Ｔ＝Ｊ！、／ｖ−”Ｘ”
Ｘ（１十ｍ）、ここにｍ−１゜Ｉｔ　Ｖ ２．３．・・・・・・　とすることにより画素密度に同
期化することができる。すなわち、ｍ　＝＝　１とすれ
ば、ｌ、　＝＝　Ａ　Ｘ　２となり、△Ｔは、２ライン
に相当する時間であり、遅延回路によって２ライン分遅
延させることによって実現することができる。

−ｓ−＃：ｈ　ｂｘ　１ｊｍ＋ｒｔｒ＝−＋　ｐ　ｂｙ
　、、ｂ　ｎ−ｂ＋１ｌ−９Ｑｌ−に、例えば５０％の
光減衰を与えるフィルタ１−４を蒸着させることによっ
て、セル列１−２Ｂによる潜像電位に１／２の重みを付
け、２ｂｉｔで表わされる濃度信号のうち、Ｆ位ｂｉｔ
をシリアルデータ線１−３Ｂに、他方ｂｉｔを２ライン
分遅延させてシリアルデータ線１−３Ａに接続すること
により、４通りの潜像電位で各ドツトを再生することが
できる。

液晶のＯＮ時の透過率をＴＬ、ＯＦＦ時のそれを′ｒＤ
、バック光源をＬＬｕｘ、ＯＮ時間をτとすれば、４通
りの照射光量は第１表のごとくになる。

第１表 上表は、例えばＴＤ＝１％、ＴＬ＝２０係　とすれば、
液晶の透過率が等簡約に１．５％、１１％　。

２０．５％、３０％の４通りに制御されたことを示して
おり、従来例と異る点は、上記値が、セルの電界印加時
の透過率と、電界０時の透過率、ならびにフィルタの減
衰率のみにより決定される点であり、セルの駆動電圧、
駆動周波数、あるいは光源波長等に対する透過率特性変
化を利用していないために、液晶に要求される均一性は
、ＯＮ時の透過率のみとなり、原理的に、製造上の歩留
りあるいは多値化時の信頼性は極めて高くなる。

再ひ、セルの配列について補足説明すると、一般に第１
図に示すように、隣接するセル間の距離を０にして数十
個を１列に配列することは不可能であり、したがって、
本実施例においても、１２（Ｈｉｎの間隙がセル間に生
ずる。ここにおいて、両列に対応する１ドツト潜像形成
する１組のセルが１００チ重なるように配列するならば
、前記セル間の間隙１２によって、再生画像にはＸ方向
でピッチ０本／ｉ＋ｍ、幅１２の縞が発生することにな
る。したがって、本実施例においては、両列の配列開始
位置を、間隙４２分だけずらして配置することによって
、前記縞むらの発生を目視できない程度に軽減すること
が可能である。

つぎに、実際に濃度データから駆動ビデオ信号を発生さ
せる回路を第２図について説明する。

２−１．２−２はそれぞれ１ｂｉｔ２Ｋ（または４Ｋ）
のＲＡＭ、２−３は、遅延フリップ・フロップであり、
ＲＡＭ出力のデータを所定タイミングで保持（ラッチ）
する。画像の濃度データのうち、２°ｂｉｔ信号は前述
したようにデータ線１−３Ｂに接続してそのままドライ
バテップトＩＡ（第１図）に加える。、一方、２”　ｂ
ｉｔ信号は、ＲＡＭ２−１．２−２を用いて２ライン分
遅延させ、データ信号線１−３Ａに接続する。ＲＡＭ２
−１．２−２は、共通のアドレス信号Ｏ〜２Ｋにより、
各１ライン分のデータを格納し、また、交互に作動させ
て、さらにＲＡＭ２−ｉおよび２−３の書き込みイネー
ブル（ＷＥ）信号を制御して１　ｂｉｔ分のデータを書
込むサイクルの前半で、ＲＡＭの内容を読出せば、丁度
２ライン前の値であるため、２ライン分の遅延が実現で
きたことになる。

〔他の実施例〕

一般に、前出第１図に示すような液晶ヘッドを構成した
場合、問題となるのは、′ガラス基板上に実装される駆
動チップのコストと、チップ端子とセルの切電極間の電
気的接続のコストであり、この点に着目したとき、安価
な液晶ヘッドを提供するためには、チップ数を低減する
ための考慮が必要不可欠である。この線に沿って、本発
明を、２列の液晶セルのマトリックス駆動に拡張した場
合の配列実施例を第３図に示す。図において、セル列３
−２Ａ　、３二２Ｂは、それぞれ共通電極ｃ。

Ｍｌ　、Ｃ０Ｍ２に分けて接続し、互に逆相のパルス（
後述第４図参照）を印加する。一方、両セル列の対応す
る各組のセグメント電極ＳＥＧは共通に接続されて、ド
ライバチップ３−１により各々組毎に駆動される。３−
２は、シフトレジスタ入力線である。

第４図に、上記セグメント電極ＳＥＧに印加するパルス
波形による各モードを示す。モード１およびモード３は
、それぞれＣ０Ｍ１に同相および逆相の波形、またＣ０
Ｍ２に対しては逆相２工ひ同相の波形であるため、それ
ぞれどちらか一方の列のセルに対しては電界Ｏとなるた
め、ＯＮ状態となる。モード２は、電圧Ｏ■とするため
、両共通電極Ｃ０Ｍ１　、Ｃ０Ｍ２に対して電界Ｖが加
わるため、両列のセルは共にＯＦＦする。したがって、
駆動回路は、両列の２値ビデオ信号に対して、例えばセ
ル列３−２Ａを駆動する場合は、モード１あるいはモー
ド２の波形を、逆にセル列３−２Ｂを駆動する場合は、
モード３かモード２を切換えることによって、分割して
駆動することが可能となる。

つぎに、液晶セル列３−２Ａ　、３−２Ｂの位置関係に
ついて説明する。前述した第１図の実施例と異る点は、
分割駆動であるために、例えばセル列３−２Ｂが、いま
光減衰フィルタ３−４透光光により潜像ドツト形成を行
ったのち、次のラインの潜像を形成する間に、先に上記
セル列３−２８で得られた潜像ドツトに、セル列３−２
ＡＫよる潜像を重ねなければならない点である。それを
満足するための条件は、 手＝吉×も（査十１１］）、　ここにｒｎ　＝１　＋　
２　＋一３− ３・・・・・・・　すなわち、１η：＝：１のとき、Ｃ
２ｎとするならば、セル列３−２Ｂを駆動する濃度信号
のうち、上位ｂｉｔ　（２’ｂ口）を３／２ライン遅延
させればよいことになる。

つきに、実際の２ｂｉｔの濃度データから、ドライバチ
ップ３−１のシフトレジスタ入力線３−３へ加える／リ
アル物号列を発生させる回路を、第５図？よひ第６図を
用いて説明する。第５図は各信号のタイミングチャート
、第６図は上記回路例のブロック図である。

第５図に２けるタイミングチャートａおよびＣは、濃度
データ２ｂｉｔ悟号を各々１ライン（２，０４８画素分
）分バックした形のもので、例えば、データＯＡばＯマ
イクロの２’ｂｉｔ列、１Ｂは、１ライン目の２°ｂ口
列を示し、１ライン分のデータ長は、１　／　ｎｖ”並
列に入力されるっまた、タイミングチャートｂおよびｄ
は一上述したように各セル列３−２Ａ　、３−２Ｂが１
ライン１／ｎｖ”の間に１回づつ駆動するために、デー
タの転送レートを２倍に上昇させたことを示し、それぞ
れ］／２ｎｙＳの時間内に２，０４８画素分のデータが
圧縮さｎている。また、あとでシリーズ化するために、
互に１／２ｎｖ”の位相差を付けている。

タイミングチャートｅは、上述したへセル列の信号すを
、２ライン遅延させたもので、■は、１／２ラインの率
で上記Ａ、Ｂ列の信号を切換えながら加えてシリーズ化
した信号である。このタイミングチャートｆＫｓ−いて
、１ライン目の２°ｂｉｔのイ＝号１Ｂに対して、同ラ
インの２’ｂｉｔ　ｉ　Ａは、３／２ライン遅れている
ために、上述したと２す２°ｂｉｔ目によって得られた
潜像に２’ｂｉｔ目の信号による潜像を重ねることが可
能となる。

第６図の回路例にｈ−いて、信号列ａ　＋　ｂ　＋　Ｃ
＋ｄ、ｅ、ｆを付記しである。６−１および６−２は、
いわゆるダブルバッファ回路であり、２個の几λＭから
成る。例えば、６−１について説明すると、２’ｂｉｔ
目の信号のＯＡデータ入力時には、一方のｌｔＡＭｌは
書込みモードであり、ＯＡデータを格納する１Ａデ一タ
入力時には、他方の１（、ＡＭ２が書込みモードで、前
記几ＡＭＩからは書込まれたＯＡデータを２倍の速度で
読出す。したがって第５図におけるデータ列すおよびｄ
が得られる。６−３は、２ライン遅延回路で、その動作
および構成は第２図と同様である。６−４は、２人力１
出力のマルチプレクサで、１／２ｎＶ５の率で入力を選
択して出力するもので、信号列ｆを得る。

以上説明してきたように、２Ｘ２，０４８のマトリック
ス駆動方式を用いることにより、１列ドライバテップ構
成により、４値のドツト再生が可能となる。

な２、マトリックス駆動時のセルＯＦＦ状態の透過率は
、前述した値ＴＤに比べて高い値となり得るが、駆動電
圧を２倍に上げることで前述したＴＤに等しくすること
が可能である。

また、基本的に、本発明は、２値（白と黒）の潜像ドツ
トが形成できる液晶２よひ駆動方式であれば、何であっ
ても適用することができ、例えば、液晶として強誘電体
液晶、マトリックス駆動方式では２周波駆動等が挙げら
れ、本実施例のみに限定されるものではない。

〔さらに他の実施例〕

つぎに本発明を、前述の４値から１６値へ拡張する場合
の一例として、別の実施例により説明する。第７図お工
ひ第８図は、１６値液晶シヤツタヘツドの概略図２よび
濃度データ処理回路ブロック図であり、基本的には、前
述の２列のセルアレイを１チツプでマトリックス駆動し
て４値を可能とするヘッドを２組用いて、２列づつ独立
に２チツプで駆動することにより、４Ｘ４＝１６値を実
現したものである。４列のマイクロシャッタアレイ７−
５Ａ　、７−５８．７−５Ｃ，７−５Ｄは、それぞれ相
対移動する感光体の移動方向に３／２ｒｌ關の距離を有
しており、したがって各セル列を駆動するビデオ信号２
°目ｂｉｔ〜２３目ｂｉｔ信号列は、互に１．５ライン
づつ遅延させて、２°目ｂｉｔと２１目ｂｉｔをチップ
７−２に信号７−４より、また２２目ｂｉｔと２３目ｂ
ｉｔをチップト１に信号線７−３より入力する〇 第８図の回路ブロック図に２いて、８−１は前述したダ
ブルバッファ回路であり、２°−２１信号間、および２
２　２４目ｂｉｔ信号間には０．５ラインの遅延、８−
２．８−３は、２ライン寂よび１ラインの遅延回路であ
り、その結果マルチプレクサ８−４および８−５の入力
点では、２°ｂｉｔ目信号線ａに対して、各信号Ｍｂ　
、　ｃ　＋　ｄは、それぞれ１．５ライン、３ライン、
４．５ライン分遅延された信号となる。

したがって、マルチプレクサ８−４．８−５によりシリ
ーズ化されたビデオ信号を、チップト１．７−２に加え
ることによって、第７図のセル列７−５Ｄは２°ｂｉｔ
目濃度信号により、セル列７−５ｃは２’ｂｉｔ目濃度
信号、セル列７−５８は２２ｂｉｔ目濃度信号、またセ
ル列７−５Ａは２３ｂｉｔ目濃度信号によってＯＮ、Ｏ
ＦＦを制御できる。

な２．７−６．７−７．７−８は、それぞれ減衰率５０
％のフィルタであり、例えばセル列７−５Ｄの透過光は
、バックライトの１／８強度に、セル列γ−５０はそれ
の１／４、セル列７−５８はｌ／２の強度となる。

な２、本実施例においては、４　ｂｉｔ濃度侶号に工す
、感光体ドラムへの照射光量（τをすべて一定とすれば
）を等間隔で変化させているが、再生濃度は、感光体の
照射光量対表面電位特性および表面電位対再生濃度（現
像）特性等の非線形性により、かならずしも４　ｂｉｔ
濃度値と再生濃度が線形で対応するとは限らない。した
がって、上記緒特性を補正するために、例えば濃度信号
自体をＲＯＭ等で非線形補正（γ補正）するか、あるい
は減衰フィルタの減衰率を適当に選定するか、あるいは
１ドツトの照射時間をｂｉｔ毎に変化させる等の手段を
用いる必要がある。

また、本実施例において、複数の濃度信号を同一２値ビ
デオ信号に置換えて２値プリンタとすれば、１ドツトし
て照射する光量を通常の２〜４倍にしたことと等価であ
り、２値プリンタの高速化手段としても適用可能である
。

〔効果〕

以上、複数の実施例を用いて説明してきたように、本発
明によれば、複数列に配置された液晶セルを、濃度デー
タの各ビットに対応させ、１つのセルで得られた潜像ド
ツトを複数回重ねてドツト照射を行うことによって、多
値化を可能としたため、従来例のように、液晶セル自体
に多値化のための特別な制限、精度を要求することなく
実現できるようになったので、多数セルから成るシャッ
タヘッドにもかかわらず製造上の歩留りを向上して製造
コストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の液晶シャッタ配列の一実施例、第２
図は、上記実施例の濃度データ処理回路ブロック図、第
３図は、２列の液晶セルのマ）　ＩＪラックス動の場合
のシャッタ配列の本発明の他の実施例、第４図は、第３
図のセグメント電極に印加する各モードのパルス波形図
、第５因は、そのときの濃度データ処理回路ブロックを
示す第６図における各信号のタイミングチャート、第７
図は、本発明の別の実施例である１６値液晶シヤツタヘ
ツドの概要図、第８図は、その濃度データ処理回路ブロ
ック図である。 １−ＩＡ、１−１８．３−１．７−１．７−２・・・・
・・・・・ドライバチップ ト２Ａ、１−２Ｂ、３−２Ａ、３−２Ｂ。 ？−５Ａ〜？−５Ｄ・・・・・・・・・各セル列１−４
．３−４．７−６．７−７．７−８・・・・・・・・フ
ィルタ ２−１　．２−２・・・・・・・・・Ｌ（、ＡＭ６−１
．６−２．８−１・・・・・・・・・ダブルバッファ回
路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 像再生装置において、形成されるドツト密度に応じた密
   度で直線上に配列して成る液晶マイクロシャッタアレイ
   を複数列隣接して配設し、複数ｂｉｔから成る画像濃度
   信号を、前記シャッタアレイ列に対応させて、各液晶マ
   イクロシャッタの透過率を制御する手段と、該マイクロ
   シャッタアレイの列毎に、透過光量を所定の割合で変化
   させる手段とを有することを特徴とする像再生装置。