(57)【要約】【課題】  様々な要因によって生じる画素列両端付近の濃度ムラを改善して、画像の全領域に於いて濃度ムラの少ない良好な画像を得る露光装置を提供する。【解決手段】  画像データに基づいたＬＣＳ制御信号Ｐ１１を入力し、液晶セル３０に設けた複数の画素からなる画素列３３に、前記ＬＣＳ制御信号Ｐ１１に基づいた駆動ＩＣ３５からの駆動信号３２を供給して階調露光を行う露光装置に於いて、前記画素列３３の両端から所定数の画素を除外画素領域３３ａ、３３ｂとし、該除外画素領域の画素は遮光膜３４によって遮蔽すると共に、前記駆動ＩＣ３５からの駆動信号３２を供給して開閉動作を行わせる構成とした。【選択図】      図３
2006007554.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データを入力し、液晶セルに設けた複数の画素からなる画素列に、前記画像データに基づいて駆動回路からの駆動信号を供給し階調露光を行う露光装置に於いて、前記画素列の両端から所定数の画素を除外画素領域とし、該除外画素領域の画素はマスク手段にて遮蔽すると共に、前記駆動回路からの駆動信号を供給して開閉動作を行わせることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記駆動回路からの駆動信号は、各画素をリセットするためのリセット信号を含んでおり、前記除外画素領域の画素に供給される駆動信号は、前記リセット信号を含んだ駆動信号であることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項３】
前記駆動回路からの駆動信号は、各画素をリセットするためのリセット信号を含んでおり、前記除外画素領域の画素に供給される駆動信号は、前記リセット信号と中間調露光を行う中間調信号を含む駆動信号であることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項４】
前記駆動回路からの駆動信号は、各画素をリセットするためのリセット信号を含んでおり、前記除外画素領域の画素に供給される駆動信号は、隣接する画素に供給される駆動信号と同一の駆動信号であることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の画素からなる画素列によって画像を出力する露光装置に関し、特に、画素列両端付近の濃度ムラを改善する露光装置の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の発光画素を有する露光ヘッドを用いて、カラー感光材等に光露光を行い、カラー画像を出力する光プリンタが知られている。このような露光ヘッドでは複数の発光画素を有するため、様々な要因によって各発光画素による光量のバラツキが発生し、良好な画像を得ることが出来ないと言う不都合がある。このため、各発光画素の光量のバラツキを測定してシェーディング補正（光量補正）を行うことが提案されている（例えば特許文献１参照）。以下、従来の露光ヘッドを図面に基づいて説明する。
【０００３】
図９は従来の蛍光発光管を用いた露光ヘッドの発光画素配列と、該露光ヘッドから出力される光量の分布特性を説明する説明図である。図９に於いて、１は従来の蛍光発光管を用いた露光ヘッドであり、２と３は、第１及び第２の発光画素列である。該発光画素列２、３は略正方形の複数の発光画素２ａ〜２ｃと発光画素３ａ〜３ｃによって構成され、図示するように千鳥状に配列されている。尚、発光画素列２、３の合計発光画素数は、実際には数百又はそれ以上の画素数によって構成されるが、ここでは説明の都合上少ない画素数で表している。また、蛍光発光管は陽極基板、陰極、蛍光体層等を有しているが、ここでは省略している。
【０００４】
４は前記発光画素列２、３から出力される光量のバラツキを表す光量グラフであり、発光画素２ａ〜２ｃ、３ａ〜３ｃから出力される光量のバラツキの一例を示している。ここで、光量グラフ４は様々な要因によって図示する如く発光画素毎にバラツキがあるが、特に露光ヘッド１の両端付近の光量が中央付近の光量と比較してかなり低下していることが理解出来る。この主な原因は、図示しないが蛍光発光管の内部にあるフィラメント状の陰極の両端が金具に溶接されて固定されていることにより、その陰極の熱が金具に奪われるために陰極の両端付近の温度が低下し、電子放出に十分な温度にならないことに起因している。
【０００５】
ここで、上記のような光量のバラツキを有する露光ヘッドを用いて、カラー感光材としての銀塩インスタントフィルム等に画像を露光すると、画像に濃度ムラが生じ均一な画像を得ることが出来ない。このため、各発光画素の光量のバラツキを測定してシェーディング補正することが必要となる。具体的には全ての発光画素を同条件で点灯してその発光出力を計測し、該計測された光量に基づいてすべての発光画素の光量が一定になるように各発光画素に対する補正情報を算出し、該補正情報に基づいて各発光画素の光量を例えば点灯時間を制御するなどによって調整する。
【０００６】
この光量補正方法によれば、発光画素２ａ〜２ｃ、３ａ〜３ｃの中で最も光量の低い発光画素の光量に合わせて補正されることになり、すなわち、光量グラフ４の中で最も光量の低いグラフ左端の光量４ａの光量レベルＡに合わせることになる。ここで、光量の低い発光画素に合わせて補正する理由は、光量の高い発光画素に合わせて補正するには、光量の低い発光画素の点灯時間を長くすることや蛍光発光管に対して高い印加電圧の供給等が必要となり、露光時間（即ち印刷時間）の増加や露光エネルギーの増加等が起きて好ましくないからである。
【０００７】
しかし、光量の最も低い発光画素に合わせて補正しようとすると、露光ヘッド１の両端
付近は、前述した如く光量がかなり低下しており、この両端付近の低い光量レベルに合わせて全体の光量補正を行うと、光量のバラツキは改善されても露光に必要な光量が得られずに、印刷された画像全体が暗くなる傾向にあり良好な画像を得ることが出来ない問題が発生する。また、画像の暗さを改善するために蛍光発光管への印加電圧を上昇させると、結果として、光量補正を行うことによって露光エネルギーを必要以上にロスするという問題も生じる。
【０００８】
このため、上記問題の改善策として特許文献１では、光量が低下する発光画素列２、３の両端付近の所定数の画素（すなわち発光画素２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂ）を無効領域とし、無効領域以外の発光画素（すなわち発光画素２ｃ、３ｃ）を有効領域とし、該有効領域である発光画素２ｃ、３ｃについて同条件点灯時の光量を計測し、該計測された光量に基づいて有効領域内の発光画素の光量が一定になるように発光画素２ｃ、３ｃに対する補正情報を算出する。そして、該補正情報に基づいて発光画素２ｃ、３ｃの光量を点灯時間で制御するなどによって補正し、また、無効領域の発光画素２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂについては光量補正を行わないという補正方法を提案している。この光量補正方法によれば、有効領域内で最も低い光量である光量４ｂを基準として光量補正されるので、その基準レベルは光量レベルＢとなる。ここで、前述した光量４ａを基準とした光量レベルＡと光量４ｂを基準とした光量レベルＢでは、図示する如く明らかに光量レベルＢの光量の方が高いので、光量補正を行っても印刷された画像が暗くなることが少なく、また、露光エネルギーのロスも小さい。
【０００９】
また、図示しないがライン状の画素列を有する液晶シャッタ（以下ＬＣＳと略す）と、ＲＧＢの発光ダイオード（以下ＬＥＤと略す）をライン光源として、カラー感光材に画像を露光し記憶する露光ヘッドも提案されている。そして、該ＬＣＳによる露光ヘッドに於いても、様々な要因によって各画素毎に光量のバラツキがあり、特に、画素列両端付近の光学応答特性が変化する等により、画像を露光した感光材の周辺部に濃度ムラが発生する問題がある。この原因はＬＣＳの構造上、画素列両端付近はＬＣＳの構成部材の１つであるシール材に位置的に近く、該シール材の不純物や未硬化樹脂などがＬＣＳの配向膜や液晶材料に悪影響を及ぼすこと、また、画素列両端付近の画素は、画素の周辺の液晶が駆動されていないことにより、画素列中央付近の画素に対して光学応答特性が変化してしまうことが考えられる。このため、ＬＣＳを用いた露光ヘッドに於いても、蛍光発光管を用いた露光ヘッドと同様に、画素列両端付近での濃度ムラを改善する方策が不可欠である。
【００１０】
【特許文献１】特許第３４４４２２９号公報（特許請求の範囲、第５図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記蛍光発光管を用いた露光ヘッドの光量補正は、光量補正を行う有効領域内では光量が均一に補正されるが、無効領域に於いては光量補正が行われないために、特に有効領域と無効領域の境界付近で光量の変化が著しく発生し、印刷された画像の両端部に濃度ムラが生じて良好な画像を得ることが出来ない。すなわち、図９の５は有効領域を光量４ｂに合わせて光量補正した結果としての光量グラフであるが、図示する如く、有効領域内の光量は光量レベルＢに補正されて均一であるが、光量グラフ５の左右にある無効領域の光量は光量補正されていないために光量補正前の光量グラフ４と同じバラツキを有し、特に有効領域と無効領域の境界付近では光量の段差や大きな光量変化が生じ、濃度ムラがむしろ増加する傾向にさえある。
【００１２】
また、光量グラフ５は蛍光発光管を用いた露光ヘッドに於ける光量補正後のデータであるが、ＬＣＳを用いた露光ヘッドであっても同様な補正を行えば有効領域と無効領域の境界付近では光量の段差や大きな光量変化が生じるので濃度ムラの減少は期待出来ない。
【００１３】
本発明の目的は上記課題を解決し、様々な要因によって生じる画素列両端付近の濃度ムラを改善して、画像の全領域に於いて濃度ムラの少ない良好な画像を得る露光装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明の露光装置は、下記記載の構成を採用する。
【００１５】
本発明の露光装置は、画像データを入力し、液晶セルに設けた複数の画素からなる画素列に、前記画像データに基づいて駆動回路からの駆動信号を供給し階調露光を行う露光装置に於いて、前記画素列の両端から所定数の画素を除外画素領域とし、該除外画素領域の画素はマスク手段にて遮蔽すると共に、前記駆動回路からの駆動信号を供給して開閉動作を行わせることを特徴とする。
【００１６】
本発明の露光装置により、液晶セルはマスク手段によって遮蔽された除外画素領域を備え、該除外画素領域の画素も駆動信号によって駆動されるので、光学応答特性の変化が激しい画素列両端付近の画素が露光に関与しないため濃度ムラが改善されると共に、除外画素領域の画素も駆動信号によって駆動されるので、除外画素領域の隣接付近の画素の光学応答特性が安定し、画像の全領域に於いて濃度ムラの少ない良好な画像を得ることが出来る。
【００１７】
また、前記駆動回路からの駆動信号は、各画素をリセットするためのリセット信号を含んでおり、前記除外画素領域の画素に供給される駆動信号は、前記リセット信号を含んだ駆動信号であることを特徴とする。
【００１８】
これにより、除外画素領域の各画素は、除外画素領域以外の各画素と同じリセット信号を含んだ駆動信号によって駆動されるので、除外画素領域の画素も確実にリセットされ、除外画素領域に隣接する画素は画素列中央付近の画素と光学応答特性が略等しくなり、この結果、画像の全領域に於いて濃度ムラの少ない良好な画像を露光する露光装置を提供出来る。
【００１９】
また、前記駆動回路からの駆動信号は、各画素をリセットするためのリセット信号を含んでおり、前記除外画素領域の画素に供給される駆動信号は、前記リセット信号と中間調露光を行う中間調信号を含む駆動信号であることを特徴とする。
【００２０】
これにより、除外画素領域の各画素は、除外画素領域以外の画素が駆動される平均的な駆動信号である中間調を露光する中間調信号とリセット信号によって駆動されるので、除外画素領域に隣接する画素は、画素列中央付近の画素と光学応答特性が略等しくなり、この結果、画像の全領域に於いて濃度ムラの少ない良好な画像を露光する露光装置を提供出来る。
【００２１】
また、前記駆動回路からの駆動信号は、各画素をリセットするためのリセット信号を含んでおり、前記除外画素領域の画素に供給される駆動信号は、隣接する画素に供給される駆動信号と同一の駆動信号であることを特徴とする。
【００２２】
これにより、除外画素領域の各画素は、該除外画素領域に隣接する画素に供給される駆動信号と同一の駆動信号によって駆動されるので、除外画素領域に隣接する画素は、画素列中央付近の画素と光学応答特性が略等しくなり、この結果、画像の全領域に於いて濃度ムラの少ない良好な画像を露光する露光装置を提供出来る。
【発明の効果】
【００２３】
上記の如く本発明によれば、画素列両端付近の光学応答特性が変化する領域を除外画素領域とし、該除外画素領域をマスク手段によって遮蔽されるので、除外画素領域は感光材への露光動作に関与せず、画像の周辺部に発生する濃度ムラを防ぎ、画像品質を向上させることが出来る。また、除外画素領域の各画素も駆動信号によって駆動されることにより、除外画素領域に隣接する画素の光学応答特性を、画素列中央付近の画素の光学応答特性と略等しく出来るので、画素列中央付近の画素による濃度と除外画素領域の隣接付近の画素による濃度が略等しくなり、画像全体の濃度ムラを低減でき、優れた画像品質の露光装置を提供出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下図面により本発明の実施の形態を詳述する。図１は本発明の露光装置の斜視図である。図２は本発明の露光装置の回路ブロック図である。図３は本発明の露光装置の液晶セルの画素配列と回路構成を説明する説明図である。図４は本発明の露光装置の液晶セルの平面図である。図５は本発明の露光装置の液晶セルの断面図である。図６は本発明の露光装置の液晶セルを駆動する駆動信号と液晶セルの光学応答特性の説明図である。図７は本発明の露光装置の除外画素領域の画素と有効画素領域の画素の光学応答特性の違いを説明する説明図である。図８は本発明の露光装置の液晶セルより出力される光量の分布特性を説明する説明図である。
【実施例１】
【００２５】
本発明の露光装置の構成を図１に基づいて説明する。図１に於いて、１０は本発明の露光装置であり、外ケース１１内に露光ヘッド２０と、制御回路を有する制御基板５０とを収納し、外ケース１１の下部には矢印Ａ方向に引き出し可能な銀塩インスタントフィルム等の感光体を収納する感光体カセット１３を有している。該感光体カセット１３の上部には感光体１３ａが露出し、露光ヘッド２０の下部に位置している。露光ヘッド２０は、該露光ヘッド２０を矢印Ａの方向に往復移動を可能にする２本の丸棒状のガイド部材１４ａ、１４ｂによって支持され、また、ＦＰＣ１５によって前記制御基板５０と電気的に接続され、後述する各種制御信号が制御基板５０から露光ヘッド２０に伝達される。また、露光ヘッド２０は移動方向（矢印Ａ方向）に対して側方部分に形成される支持部２１ａ、２１ｂを有し、前記ガイド部材１４ａ、１４ｂ上に沿って移動可能な構造となっている。
【００２６】
次に本発明の露光装置の回路構成を図２に基づいて説明する。図２に於いて、制御基板５０は本発明の露光装置１０を制御する制御回路が組み込まれ、５１は制御回路の中心となるマイクロコンピュータ（以下、マイコンと略記）であり、図示しないが内部は、演算回路、タイマ回路、入出力回路、メモリ等によって構成される。５２は入力インターフェース回路（以下、入力Ｉ／Ｆと略記）であり、外部のパーソナルコンピュータ（図示せず）等からの画像データＰ１を入力し、前記マイコン５１に画像データＰ１を転送する。５３は出力インターフェース回路（以下、出力Ｉ／Ｆと略記）であり、マイコン５１から各種の制御信号Ｐ１０を入力し、ＬＣＳ制御信号Ｐ１１、ＬＥＤ制御信号Ｐ１２、ヘッド制御信号Ｐ１３等を出力する。５４は外部メモリであり、メモリバスＰ２によってマイコン５１と接続され、マイコン５１に入力される画像データＰ１等を一時的に記憶する機能を有する。
【００２７】
露光ヘッド２０は、ＬＣＳとして構成される液晶セル３０と、ＲＧＢの各ＬＥＤ（図示せず）によって構成されるＬＥＤユニット２３を備えている。液晶セル３０は前記制御基板５０からＬＣＳ制御信号Ｐ１１を入力し、ＬＥＤユニット２３は制御基板５０からＬＥＤ制御信号Ｐ１２を入力する。ＬＥＤユニット２３はＬＥＤ制御信号Ｐ１２によってＲＧＢの各ＬＥＤを点灯制御し出力光Ｂを出力する。液晶セル３０は出力光Ｂを入力して前記ＬＣＳ制御信号Ｐ１１に応じて出力光Ｂを光変調し、ライン状の照射光Ｃを出力する。１
６はモータ（図示せず）やギア（図示せず）等によって構成されるヘッド駆動部であり、ヘッド制御信号Ｐ１３を入力して駆動され、露光ヘッド２０を感光体１３ａに対して移動させ、感光体１３ａ上に面露光を実現する。
【００２８】
次に、本発明の露光装置１０の動作を図１と図２に基づいて説明する。露光装置１０の電源スイッチ（図示せず）がＯＮされて各ブロックに電源が供給されると、マイコン５１は初期化処理を実行して各ブロックを初期化する。初期化に伴い、ヘッド駆動部１６は露光ヘッド２０をホームポジションに移動させスタンバイ状態となる。次に、入力Ｉ／Ｆ５２に外部の電子機器（例えば、パソコンやデジタルカメラ等）が接続されると、マイコン５１は入力Ｉ／Ｆ５２からの画像データＰ１を順次入力する。尚、通常、デジタルカメラ等からの画像データはＪＰＥＧ等の圧縮データであることが多いが、この場合は、マイコン５１の演算機能により、圧縮データを展開しプリント出力が出来る非圧縮データに変換して外部メモリ５４に一時的に記憶させると良い。
【００２９】
次にマイコン５１は、入力した画像データＰ１に基づいて露光ヘッド２０を制御する制御信号Ｐ１０を出力し、出力Ｉ／Ｆ５３は露光ヘッド２０にＬＣＳ制御信号Ｐ１１とＬＥＤ制御信号Ｐ１２を出力する。露光ヘッド２０に内蔵されるＬＥＤユニット２３は、ＬＥＤ制御信号Ｐ１２に基づいてＲＧＢの出力光Ｂを順次発光し、液晶セル３０はＬＣＳ制御信号Ｐ１１に基づいて後述するライン状の画素列を選択的にＯＮ／ＯＦＦ制御して光変調を行い、感光体カセット１３の感光体１３ａに照射光Ｃを照射して１ライン分の画像を結像し露光する。次にマイコン５１は、ヘッド制御信号Ｐ１３によってヘッド駆動部１６を駆動し露光ヘッド２０を矢印Ａ方向に１ライン分移動させ、その後、ＬＥＤユニット２３と液晶セル３０を制御して次のラインの露光動作を行い、感光体１３ａに次のラインの画像を露光し、以下同様な動作により、感光体１３ａに１画面分の画像を露光する。
【００３０】
次に、図３に基づいて露光ヘッド２０に内蔵される液晶セル３０の画素配列と回路構成を説明する。液層セル３０は板状のガラス材によって成り、ＬＣＳとしての複数の画素からなるライン状の画素列３３を有している。該画素列３３は画素列両端から所定数の例えば５個の画素だけマスク手段として光を遮蔽するクロム材料等によって成る遮光膜３４によって覆われた除外画素領域３３ａ、３３ｂを備えている。また、画素列３３の除外画素領域３３ａ、３３ｂ以外の中央部の画素は有効画素領域３３ｃであって、遮光膜３４は存在せず各画素は光を自由に透過出来る。３７ａは共通電極であり、前記画素列３３を形成する画素電極（後述）に対向して形成される。３５は画素列３３を駆動する駆動回路としての駆動ＩＣであり、液晶セル３０に実装される。３２ａは駆動ＩＣ３５より共通電極３７ａに供給される共通駆動信号である。３２ｂは駆動ＩＣ３５より画素列３３の各画素に供給される画素駆動信号である。画素列３３は、共通駆動信号３２ａと画素駆動信号３２ｂとによって開閉動作を行い、前記出力光Ｂを光変調する。
【００３１】
尚、除外画素領域３３ａ、３３ｂは前述した如く、遮光膜３４で覆われているので光は常に遮蔽されているが、有効画素領域３３ｃの各画素と同様に共通駆動信号３２ａと画素駆動信号３２ｂとによって駆動される。また、液晶セル３０には前記ＦＰＣ１５が接続されており、該ＦＰＣ１５を介して前記ＬＣＳ制御信号Ｐ１１が駆動ＩＣ３５に入力される。駆動ＩＣ３５は、該ＬＣＳ制御信号Ｐ１１を入力し、図示しないが内部のシフトレジスタやレベルシフタ等の動作によって共通駆動信号３２ａと画素駆動信号３２ｂを出力する。尚、画素列３３の有効画素領域３３ｃの画素数は、説明の都合上、少ない数で表現しているが、実際には４８０個、又はそれ以上の画素数によって成る。
【００３２】
また、除外画素領域３３ａ、３３ｂの所定数は、ここでは一例として５個として示しているが、この数に限定されず、後述するように３個でも良く、液晶セル３０の特性に応じて任意に定めて良い。また、駆動ＩＣ３５から出力される画素駆動信号３２ｂは、画素列
３３の各画素に個々に接続されるので、その本数は、例えば有効画素領域３３ｃの画素数を４８０個とし、除外画素領域３３ａ、３３ｂの所定数をそれぞれ５個とすると、４８０＋５＋５＝４９０本の画素駆動信号３２ｂが出力されることになる。よって、画素駆動信号３２ｂの出力本数が多いときは、駆動ＩＣ３５を複数個実装して画素列３３を幾つかに分割して駆動しても良い。
【００３３】
次に図４と図５に基づいて本発明の露光装置１０の液晶セル３０の詳細な構造を説明する。図４に於いて、液晶セル３０は薄い板状の上ガラス基板３１ａと下ガラス基板３１ｂを張り合わせた構造であり、複数の画素によって成るライン状の画素列３３を備えている。該画素列３３の周辺部は、前述したクロム材料等によって成る遮光膜３４（斜線領域）で覆われ、画素列３３以外の部分からは光が漏れない構造となっている。また、画素列３３の両端は前述した如く除外画素領域３３ａ、３３ｂを有し、該除外画素領域３３ａ、３３ｂの所定数の画素（黒く塗りつぶされた画素）は前記遮光膜３４で覆われ、光は遮蔽されている。
【００３４】
尚、除外画素領域３３ａ、３３ｂの画素数は、ここでは３個であるが、前述した如く、液晶セル３０の特性に合わせて任意に定めて良い。駆動ＩＣ３５は上ガラス基板３１ａの裏側に実装され、該駆動ＩＣ３５から出力される駆動信号は、上ガラス基板３１ａ上の透明電極（図示せず）によって画素列３３の個々の画素に接続される。尚、ＦＰＣ１５は上ガラス基板３１ａに接続されるが、ここでは省略している。
【００３５】
次に図４の切断線Ｄによって切断された液晶セル３０の断面を図５に基づいて説明する。図５に於いて、液晶セル３０は、前述した如く、上ガラス基板３１ａと下ガラス基板３１ｂが張り合わされて対向する構造である。３６ａと３６ｂは、それぞれ上ガラス基板３１ａと下ガラス基板３１ｂの表面に貼着される偏光板である。共通電極３７ａは面状のＩＴＯ薄膜などによって成り、上ガラス基板３１ａの内側表面に形成される。３８ａは共通電極３７ａ及び遮光膜３４を覆うポリイミドなどによる配向膜である。３７ｂは画素列３３を形成するＩＴＯ薄膜などによる画素電極であり、前記下ガラス基板３１ｂの内側表面に形成される。３８ｂは画素電極３７ｂを覆うポリイミドなどによる配向膜である。遮光膜３４は、前記共通電極３７ａの表面に形成されて前記有効画素領域３３ｃの画素を形成する画素電極３７ｂに対向する位置が切り抜かれ、この結果、有効画素領域３３ｃの画素だけが光を透過する。
【００３６】
４０は液晶材料であり、上ガラス基板３１ａと下ガラス基板３１ｂとの間に充填される。４１はエポキシ樹脂等から成るシール材であり、上ガラス基板３１ａと下ガラス基板３１ｂを固着し、また、液晶材料４０を封入する機能を有する。尚、液晶材料４０の厚みは５μｍ程度が好ましい。ここで、共通電極３７ａには前記駆動ＩＣ３５から共通駆動信号３２ａが供給され、複数の画素電極３７ｂには、前記画素駆動信号３２ｂが供給される。この結果、共通電極３７ａと画素電極３７ｂに挟まれる液晶材料４０は、共通駆動信号３２ａと画素駆動信号３２ｂによる駆動電圧が印加され、例えば、ツイスト角２４０°のＳＴＮモードで動作する。また、２枚の偏光板３６ａ、３６ｂは、上記ツイスト角に応じて偏向軸を交差させるように機能し、これによって、画素列３３は画素ごとに光の開閉動作が行われる。また、除外画素領域３３ａ、３３ｂの各画素も、共通駆動信号３２ａと画素駆動信号３２ｂが印加されるので開閉動作が行われるが、前述した如く、遮光膜３４で覆われているので光は遮蔽される。
【００３７】
次に図６に基づいて、本発明の露光装置１０の液晶セル３０を駆動する駆動信号と液晶セル３０の光学応答特性を説明する。液晶セル３０を駆動する駆動信号は、前述した如く、液晶セル３０の共通電極３７ａに供給される共通駆動信号３２ａと画素電極３７ｂのそれぞれに供給される画素駆動信号３２ｂによって構成される。すなわち、共通電極３７ａ
と画素電極３７ｂに挟まれた液晶材料４０に印加される駆動電圧は、共通駆動信号３２ａと画素駆動信号３２ｂの合成信号となり、該合成信号を駆動信号３２として定義する。ここで、図６に該駆動信号３２の一例を提示する。図６に於いて、駆動信号３２はリセット期間と露光期間を有し、リセット期間は、液晶材料４０に一定の交流電圧を印加して画素列３３の全ての画素を光に対して遮断（すなわち、リセット）する期間である。露光期間は、前記画像データＰ１に基づいて液晶材料４０への印加電圧を制御し、光の透過を時間制御して露光量を可変する期間である。
【００３８】
例えば、画像データＰ１が８ビット構成の階調データである場合、画像データＰ１が画像の黒を表す数値０であるならば、駆動信号３２の露光期間は露光量が零である黒信号となる。また、画像データＰ１が画像の白を表す数値２５５であるならば、駆動信号３２の露光期間は全域に於いて光を透過して露光量が最大である白信号となる。また、画像データＰ１が画像の中間調を表す数値１２８であるならば、駆動信号３２の露光期間は一部の期間光を透過して露光量が中間値である中間調信号となる。
【００３９】
ここで、図６の駆動信号３２ｘは一例として露光量が零となる黒信号とリセット信号を含んだ駆動信号である。該駆動信号３２ｘのリセット期間の前半は＋Ｖの電圧が印加され、後半は−Ｖの電圧が印加される。この結果、リセット期間中、液晶材料４０には交流化電圧が印加され光は遮断される。尚、このリセット期間での駆動信号をリセット信号と定義する。また、駆動信号３２ｘの露光期間の前半は＋Ｖの電圧が印加され、後半は−Ｖの電圧が印加される。この結果、露光期間中もリセット期間と同様に交流化電圧が印加され光は遮断される。よって、駆動信号３２ｘに於いては、リセット期間、露光期間共に光は遮断されるので、光学応答特性は零レベルを保持し、感光体１３ａへの露光は行われない。
【００４０】
次に、駆動信号３２ｙは一例として露光量が中間調となる中間調信号とリセット信号を含んだ駆動信号である。該駆動信号３２ｙのリセット期間は前記駆動信号３２ｘと等しいリセット信号によって駆動されるので説明は省略する。駆動信号３２ｙの露光期間は前半の途中まで＋Ｖの電圧が印加され、その後一定期間０Ｖの電圧が印加され、後半の途中から−Ｖの電圧が印加される。この結果、リセット期間の光学応答特性は駆動信号３２ｘと同様であるが、露光期間に於いて印加電圧が０Ｖになると、液晶セル３０は一定の応答時間で光を透過する。また、露光期間の後半、印加電圧が−Ｖになると一定の応答時間で光を遮断する。すなわち、駆動信号３２ｙは、露光期間の一部の期間で液晶セル３０への印加電圧が０Ｖとなるので、液晶セル３０は露光期間の一部の期間だけ光を透過するように動作する。尚、応答時間は液晶材料４０の特性によるものであり、一般的に光を透過する応答時間の方が光を遮断する応答時間より長い。
【００４１】
次に、駆動信号３２ｚは一例として露光量が最大値となる白信号とリセット信号を含んだ駆動信号である。駆動信号３２ｚのリセット期間は駆動信号３２ｘと等しいリセット信号によって駆動されるので説明は省略する。駆動信号３２ｚの露光期間は全域で０Ｖの電圧が印加される。この結果、リセット期間の光学応答特性は駆動信号３２ｘと同様であるが、露光期間に於いては全域で印加電圧が０Ｖになるので、液晶セル３０は露光期間の全域に於いて一定の応答時間で光を透過する。また、次のリセット期間で再び交流化電圧が印加されるので一定の応答時間で光を遮断する。ここで、図示するように駆動信号３２ｙによる光学応答特性と駆動信号３２ｚによる光学応答特性を比較すると、駆動信号３２ｙによる光学応答特性は光の透過時間が短く小さな略三角形の形状であり、駆動信号３２ｚによる光学応答特性は光の透過時間が長く大きな略台形の形状である。
【００４２】
ここで、感光体１３ａへの露光量は、この光学応答特性の面積に略等しいので、駆動信号３２ｙによる露光量は小さく、駆動信号３２ｚの露光量は大きい。また、当然であるが
駆動信号３２ｘの露光量は略零である。すなわち、液晶セル３０は、光の透過時間によって露光量を制御する時間制御方式を採用しており、駆動信号３２の駆動波形に応じて感光体１３ａへの露光量を制御し、階調露光を実現することが出来る。尚、図６に示す光学応答特性は、画素列３３が駆動信号３２ｘ、３２ｙ、３２ｚに応じて透過する光を光センサによって測定したデータである。
【００４３】
次に図７に基づいて、本発明の露光装置の除外画素領域３３ａ、３３ｂの画素と有効画素領域３３ｃの画素の光学応答特性の違いを説明する。図７の液晶セル３０は、図４で示した液晶セル３０の平面拡大図であり、除外画素領域３３ａの画素（黒く塗りつぶされた画素Ｇ１〜Ｇ３）は、前述した如く、遮光膜３４によって覆われ、光は遮蔽されている。有効画素領域３３ｃを構成する画素Ｇ４〜Ｇ１４は白抜き四角で示してあり、それぞれの画素Ｇ４〜Ｇ１４には画像データに対応する駆動信号３２が供給されて所望の露光を行う。また本実施の形態では、除外画素領域３３ａの画素Ｇ１〜Ｇ３の画素サイズ、画素配置ピッチと、有効画素領域３３ｃの画素Ｇ４〜Ｇ１４の画素サイズ、画素配置ピッチをすべて同じにしてある。これにより除外画素領域３３ａと有効画素領域３３ｃとで液晶の状態がほぼ均一になるようにしてある。なお図７では図面を見やすくするため、画素Ｇ８〜画素Ｇ１３の符号は省略してある。ハッチングで示すシール材４１は上ガラス基板３１ａと下ガラス基板３１ｂの結合部の周囲に形成され、画素列３３を囲むように配置されている。また、シール材４１の内側には液晶材料４０が充填されている。ここで、除外画素領域３３ａの最端部の画素Ｇ１はシール材４１に構造上最も近い位置にあり、該シール材４１の不純物や未硬化樹脂などが近傍にある配向膜や液晶材料に悪影響を及ぼすので、最端部及びその近傍の画素の光学応答特性が変化することが考えられる。
【００４４】
また、画素列３３の中央寄りの画素Ｇ５、Ｇ６は、シール材４１から位置的に離れているのでシール材４１の影響を受けないと共に、左右の隣接画素（画素Ｇ４、Ｇ７など）も前記駆動信号３２によって駆動されているので、各画素の駆動条件はほぼ等しく、このため、中央付近の各画素の光学応答特性の違いはほとんど生じない。しかし、前記除外画素領域３３ａの最端部の画素Ｇ１は、図示するように隣接画素は片側だけであり、画素の周囲は駆動されていない液晶材料４０によって囲まれている。この結果、最端部の画素Ｇ１は、ねじれ状態のまま動かない液晶材料４０で囲まれている影響を受けることになり、画素列３３の中央付近の画素と比較して光学応答特性が変化し、且つ、不安定な動作となる。すなわち、画素列３３の両端付近の画素は、位置的に近いシール材４１の影響と、画素の周辺の液晶が駆動されていないという二つの要因によって光学応答特性が変化し、また、不安定となる。
【００４５】
ここで図７のグラフは、除外画素領域３３ａの最端部の画素の光学応答特性と、有効画素領域３３ｃの画素の光学応答特性の違いの一例を示している。尚、各画素を駆動する駆動信号の条件は、図６で示した露光量が最大となる駆動信号３２ｚであり、また、除外画素領域３３ａは、実際には遮光膜３４によって覆われているが、ここでは、特性を比較するために除外画素領域３３ａの画素は遮光膜３４で覆われていないことを前提としている。ここで、左端のグラフは除外画素領域３３ａの最端部の画素Ｇ１の光学応答特性であり、前述した如く、シール材４１の影響や周辺の駆動されていない液晶材料４０の影響によって、応答特性が変化している。すなわち、露光期間に於いては十分に応答特性が立ち上がらないために光の透過量が少なく、また、リセット期間に於いては光を完全に遮断することが出来ず、光の漏れが発生して零レベルに対してオフセット（矢印Ｅ）を持つ特性となる。
【００４６】
また、中央のグラフは、除外画素領域３３ａに隣接する有効画素領域３３ｃの最端部の画素Ｇ４の光学応答特性であり、隣接する除外画素領域３３ａの画素Ｇ３に駆動信号を供給しない場合の光学応答特性を示してる。ここで、画素Ｇ４はシール材４１からは位置的
に離れているのでシール材４１の影響は無いが、画素Ｇ４に隣接する除外画素領域３３ａの画素Ｇ３が駆動信号によって駆動されていないので、前述した如く、ねじれ状態のまま動かない液晶材料４０で囲まれている影響を受け、画素列３３の中央付近の画素Ｇ５、Ｇ６と比較して光学応答特性が変化し、且つ、不安定な動作となる。すなわち、露光期間に於いては画素Ｇ１の特性ほどではないが十分に応答特性が立ち上がらないために光の透過量が不十分であり、また、リセット期間に於いては画素Ｇ１と同様に光を完全に遮断することが出来ず、光の漏れが発生して零レベルに対してオフセットを持つ特性となる。
【００４７】
また、右端のグラフは、有効画素領域３３ｃの中央寄りの画素Ｇ５、Ｇ６の光学応答特性及び、除外画素領域３３ａの画素Ｇ１〜Ｇ３にも駆動信号を供給した場合の有効画素領域３３ｃの最端部の画素Ｇ４の光学応答特性である。ここで、有効画素領域３３ｃの画素Ｇ５、Ｇ６は、前述した如く、シール材４１から位置的に離れていると共に、左右の隣接画素（画素Ｇ４や画素Ｇ７）は駆動信号３２によって駆動されているので、駆動されていない液晶材料４０の影響を受けることが無く、正常な光学応答特性となる。また、有効画素領域３３ｃの最端部の画素Ｇ４は、隣接する除外画素領域３３ａの画素Ｇ１〜Ｇ３、特に画素Ｇ３が駆動信号によって駆動されているので、駆動条件は中央よりの画素Ｇ６と等しくなり、その光学応答特性は画素Ｇ６と同等である。すなわち、露光期間に於いて画素は正常に動作して一定の応答時間で光を十分に透過し、また、リセット期間に於いて画素は完全にリセットされるので光を十分に遮断して零レベルに対してオフセットを持たない特性となる。この様に本実施形態では、有効画素領域３３ｃの最端部の画素Ｇ４に隣接する除外画素領域３３ａの画素Ｇ１〜Ｇ３にも駆動信号３２を供給してこの除外画素領域３３ａの液晶も動作させるようにしたので、画素Ｇ４の光学応答特性を画素列中央よりの画素Ｇ６等と同じ特性にできたことが最大の特徴である。
【００４８】
ここで、上記三つのグラフから、画素列３３の両端付近の画素の光学応答特性の不具合を解決する二つの対策を見つけることが出来る。その第１の対策は画素列３３の両端付近の所定数の画素を除外画素領域として遮光膜３４によって遮蔽することにより、画素列３３の両端付近の画素による露光を禁止し、画素列３３の中央付近と両端付近の濃度ムラを減少させることである。また、第２の対策は除外画素領域３３ａ、３３ｂの画素Ｇ１〜Ｇ３にも駆動信号を供給し有効画素領域３３ｃと同等に液晶を駆動させることにより、有効画素領域３３ｃの両端付近の画素と有効画素領域３３ｃの中央付近の画素の駆動条件を等しくし、有効画素領域３３ｃの全領域に於いて濃度ムラを減少させることである。尚、上記二つの対策を実施することが本発明の最大の特徴である。また、図７のグラフは一例であり、特に画素列３３の両端付近の画素の応答特性は不安定であるので、実際には様々な応答特性の変動が現れると考えられる。
なお本実施形態では除外画素領域３３ａの画素Ｇ１〜Ｇ３すべてに駆動信号３２を供給したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば使用する液晶物質の性能が良好で、所望の光学応答特性を得やすい場合には、画素Ｇ１、Ｇ２には駆動信号３２を供給せずに、画素Ｇ３だけに駆動信号３２を供給しても良い。
【００４９】
次に図８に基づいて、本発明の露光装置によって改善された光量分布特性を説明する。図８に於いて、液晶セル３０は、説明を分かり易くするために簡易的に示しており、特に、画素列３３の画素数は実際には数百あることが一般的であるが、ここでは省略して少ない画素数で示している。画素列３３の両端部には、前述した如く、遮光膜３４で覆われた除外画素領域３３ａ、３３ｂがあり、該除外画素領域３３ａ、３３ｂ以外の領域は有効画素領域３３ｃである。光量グラフ６０は、除外画素領域３３ａ、３３ｂが無い場合の液晶セル３０の光量分布特性である。すなわち、液晶セル３０の画素列３３の全ての画素を、例えば中間調を露光する前記駆動信号３２ｙで一様に駆動し、各画素からのそれぞれの光量を測定してグラフ化した光量分布特性の一例である。
【００５０】
ここで、画素列３３の中央付近の光量分布特性は、ほぼ平坦であり大きな問題はないが、画素列３３の両端付近の光量分布特性は、前述した如く、光学応答特性の変化や不安定さから、その分布特性は大きく変化しており、このような分布特性を有する液晶セル３０で感光体１３ａに露光するならば、感光体１３ａの周辺部分に著しい濃度ムラが生じて良好な画像を得ることは出来ない。
【００５１】
次に光量グラフ６１は、本発明の主要点である画素列３３の両端付近に除外画素領域３３ａ、３３ｂを設けた場合の光量分布特性である。除外画素領域３３ａ、３３ｂは、前述した如く、遮光膜３４によって光が遮蔽されるので、画素列３３の両端付近での分布特性の大きな変化は特性上には現れず、有効画素領域３３ｃのほぼ平坦な分布特性だけが現れることになる。また、除外画素領域３３ａ、３３ｂの画素も駆動信号３２によって駆動されるので、除外画素領域３３ａ、３３ｂに隣接する有効画素領域３３ｃの両端部の画素は、左右の隣接画素が駆動信号３２によって駆動されることにより、中央付近の画素と駆動条件はほぼ等しく、有効画素領域３３ｃの全領域の画素の光学応答特性の違いはほとんど生じない。この結果、有効画素領域３３ｃの全領域に於いて光量分布特性は安定し、感光体１３ａに露光される画像は全領域に於いて濃度ムラの少ない良好な画像を得ることが出来る。
【００５２】
尚、除外画素領域３３ａ、３３ｂの画素に供給される駆動信号３２は、例えば、図６で示した＋Ｖと−Ｖの交流化信号であるリセット信号と黒信号を含んだ駆動信号３２ｘや、リセット信号と白信号を含んだ駆動信号３２ｚ等である。これらの駆動信号が除外画素領域３３ａ、３３ｂの画素に供給されることにより、除外画素領域３３ａ、３３ｂの画素もリセット信号によって確実にリセットされるので、除外画素領域３３ａ、３３ｂに隣接する画素（すなわち、有効画素領域３３ｃの両端部の画素）は画素列中央付近の画素と光学応答特性が略等しくなり、この結果、画像の全領域に於いて濃度ムラの少ない良好な画像を露光する露光装置を実現出来る。
【００５３】
また、除外画素領域３３ａ、３３ｂの画素に供給される駆動信号３２は、リセット信号と中間調信号を含んだ駆動信号３２ｙであっても良い。この駆動信号３２ｙが除外画素領域３３ａ、３３ｂの画素に供給されることにより、除外画素領域３３ａ、３３ｂの画素は、該除外画素領域３３ａ、３３ｂ以外の画素が駆動される平均的な駆動信号である中間調を露光する中間調信号とリセット信号によって駆動されるので、除外画素領域３３ａ、３３ｂに隣接する画素（すなわち、有効画素領域３３ｃの両端部の画素）は、画素列中央付近の画素と光学応答特性が略等しくなり、この結果、画像の全領域に於いて濃度ムラの少ない良好な画像を露光する露光装置を実現出来る。
【００５４】
また、除外画素領域３３ａ、３３ｂの画素に供給される駆動信号３２は、除外画素領域３３ａ、３３ｂの画素に隣接する画素（すなわち、有効画素領域３３ｃの両端部の画素）と同一の駆動信号であっても良い。この除外画素領域３３ａ、３３ｂに隣接する画素に供給される駆動信号と同一の駆動信号が除外画素領域３３ａ、３３ｂの画素に供給されることにより、除外画素領域３３ａ、３３ｂに隣接する画素は、除外画素領域３３ａ、３３ｂの画素と同一条件で駆動されることになり、よって、除外画素領域３３ａ、３３ｂに隣接する画素は画素列中央付近の画素と光学応答特性が略等しくなり、この結果、画像の全領域に於いて濃度ムラの少ない良好な画像を露光する露光装置を実現出来る。
【００５５】
また、本発明の露光装置の実施例に於いては、画素列３３の各画素ごとの光量バラツキを測定して、各画素ごとの光量を一定にするシェーディング補正は行っていないが、画素ごとの光量バラツキが大きい場合は、シェーディング補正機能をマイコン５１に追加し、シェーディング補正を行っても良い。また、図２で示した本発明の露光装置１０の回路ブロック図は、この構成に限定されるものではなく、機能を満たすものであればどのような
構成であっても良い。また、図５に於いて、除外画素領域３３ａ、３３ｂの画素を遮蔽するマスク手段としての遮光膜３４は、共通電極３７ａの表面に形成されるクロム材料によって構成したが、この構成に限定されるものではなく、例えば、液晶セル３０の外側に遮光膜を張り合わせ、除外画素領域３３ａ、３３ｂの画素を遮蔽しても良い。また、実施例に於いては、除外画素領域３３ａ、３３ｂの画素形状を、有効画素領域３３ｃの画素と同一形状としたが、この形状に限定されず、例えば、複数の画素を結合して一つの画素とした形状であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の露光装置の斜視図である。
【図２】本発明の露光装置の回路ブロック図である。
【図３】本発明の露光装置の液晶セルの画素配列と回路構成を説明する説明図である。
【図４】本発明の露光装置の液晶セルの平面図である。
【図５】本発明の露光装置の液晶セルの断面図である。
【図６】本発明の露光装置の液晶セルを駆動する駆動信号と液晶セルの光学応答特性を説明する説明図である。
【図７】本発明の露光装置の液晶セルの除外画素領域の画素と有効画素領域の画素の光学応答特性の違いを説明する説明図である。
【図８】本発明の露光装置の液晶セルより出力される光量の分布特性を説明する説明図である。
【図９】従来の蛍光発光管を用いた露光ヘッドの発光画素配列と、該露光ヘッドから出力される光量の分布特性を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００５７】
１、２０  露光ヘッド
２、３  発光画素列
４、５、６０、６１  光量グラフ
１０  露光装置
１１  外ケース
１３  感光体カセット
１３ａ  感光体
１４ａ、１４ｂ  ガイド部材
１５  ＦＰＣ
１６  ヘッド駆動部
２１ａ、２１ｂ  支持部
２３  ＬＥＤユニット
３０  液晶セル
３１ａ  上ガラス基板
３１ｂ  下ガラス基板
３２、３２ｘ、３２ｙ、３２ｚ  駆動信号
３２ａ  共通駆動信号
３２ｂ  画素駆動信号
３３  画素列
３３ａ、３３ｂ  除外画素領域
３３ｃ  有効画素領域
３４  遮光膜
３５  駆動ＩＣ
３６ａ、３６ｂ  偏光板
３７ａ  共通電極
３７ｂ  画素電極
３８ａ、３８ｂ  配向膜
４０  液晶材料
４１  シール材
５０  制御基板
５１  マイコン
５２  入力Ｉ／Ｆ
５３  出力Ｉ／Ｆ
５４  外部メモリ
Ｐ１  画像データ
Ｐ２  メモリバス
Ｐ１０  制御信号
Ｐ１１  ＬＣＳ制御信号
Ｐ１２  ＬＥＤ制御信号
Ｐ１３  ヘッド制御信号
【図１】
2006007554.tif 000003
【図２】
2006007554.tif 000004
【図３】
2006007554.tif 000005
【図４】
2006007554.tif 000006
【図５】
2006007554.tif 000007
【図６】
2006007554.tif 000008
【図７】
2006007554.tif 000009
【図８】
2006007554.tif 000010
【図９】
2006007554.tif 000011