(57)【要約】【課題】カラー画像に対応した信号を記録媒体の特性に合わせて信号処理し、記録媒体に書き換え可能な所定のカラー画像を記録させる。【解決手段】光源１１からのレーザ光の光量を照射量制御手段１２で制御し、照射位置制御手段１３により記録媒体１５上のレーザ光照射位置を制御して記録媒体１５を走査する。画像イメージ記憶手段１９は、画像データ記憶手段１７に記憶された記録すべき画像データの単位毎の色情報により色設定記憶手段１８を参照して、照射する光量とそれに応じた色との対応関係から得られる光量情報を記憶し、また、画像データ記憶手段１７に記憶された記録すべき画像データの単位毎の位置情報を記憶する。画像イメージ記憶手段１９に記憶された位置情報は照射位置制御手段１３に対して、光量情報は照射量制御手段１２に対してそれぞれ制御手段１６により出力され、各々の動作を制御する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
照射する光量に応じて反射光又は透過光の波長を異ならせる性質を有し、所定の温度範囲において当該性質を保持する記録媒体への記録保持を行う露光装置であって、光源から照射する光量を変更する照射量制御手段と、照射位置を変更する照射位置制御手段と、画像データの単位毎の色情報及び位置情報を記憶する画像データ記憶手段と、照射する光量と当該光量に応じた色との対応関係を記憶する色設定記憶手段と、前記画像データ記憶手段から抽出した画像データと前記色設定記憶手段に記憶した色と光量との対応関係から決定された前記画像データの単位毎の位置情報と光量情報とを記憶する画像イメージ記憶手段と、前記画像イメージ記憶手段に記憶された前記位置情報を前記照射位置制御手段に対して、前記画像イメージ記憶手段に記憶された前記光量情報を前記照射量制御手段に対して、それぞれの信号を同期して出力する制御手段とを備えたことを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記光源としてレーザ光を、前記照射位置制御手段としてガルバノスキャナを用い、前記ガルバノスキャナの走査軌道範囲を、前記記録媒体の記録範囲を越えた範囲としたことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記照射量制御手段により、所定の照射位置から次の照射位置までの間では照射を停止することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項４】
所定の照射位置で照射される照射範囲を１ドットとした場合に、隣接する複数のドットによって１画素を構成することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項５】
前記記録媒体としてコレステリック液晶性化合物を用いたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照射する光量に応じて反射光又は透過光の波長を異ならせる性質を有し、所定の温度範囲において当該性質を保持する記録媒体への記録保持を行う露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光反応性を有する液晶性化合物の液晶配列に由来する光学的性質を利用して、書き換え可能な記録媒体にフルカラー記録を行う情報記録方法として、液晶性化合物のガラス固体状態で光照射を行い、その後加熱して液晶相または等方性液体相を発現させ、ガラス転移温度まで冷却する光情報記録方法が提案されている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００２−２３３０７号公報（請求項１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１においては、光反応性を有する液晶性化合物に光を照射することにより情報を記録する原理が記載されているが、カラー画像を具体的に記録する光学系、露光系についての記載はない。
【０００４】
本発明は、記録すべきカラー画像に対応した信号を生成し、その信号を記録媒体の特性に合わせて信号処理し、記録媒体に書き換え可能な所定のカラー画像を記録させることが可能な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】
【０００５】
請求項１記載の本発明の露光装置は、照射する光量に応じて反射光又は透過光の波長を異ならせる性質を有し、所定の温度範囲において当該性質を保持する記録媒体への記録保持を行う露光装置であって、光源から照射する光量を変更する照射量制御手段と、照射位置を変更する照射位置制御手段と、画像データの単位毎の色情報及び位置情報を記憶する画像データ記憶手段と、照射する光量と当該光量に応じた色との対応関係を記憶する色設定記憶手段と、前記画像データ記憶手段から抽出した画像データと前記色設定記憶手段に記憶した色と光量との対応関係から決定された前記画像データの単位毎の位置情報と光量情報とを記憶する画像イメージ記憶手段と、前記画像イメージ記憶手段に記憶された前記位置情報を前記照射位置制御手段に対して、前記画像イメージ記憶手段に記憶された前記光量情報を前記照射量制御手段に対して、それぞれの信号を同期して出力する制御手段とを備えたことを特徴とする。
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の露光装置において、前記光源としてレーザ光を、前記照射位置制御手段としてガルバノスキャナを用い、前記ガルバノスキャナの走査軌道範囲を、前記記録媒体の記録範囲を越えた範囲としたことを特徴とする。
請求項３記載の本発明は、請求項１に記載の露光装置において、前記照射量制御手段により、所定の照射位置から次の照射位置までの間では照射を停止することを特徴とする。
請求項４記載の本発明は、請求項１に記載の露光装置において、所定の照射位置で照射される照射範囲を１ドットとした場合に、隣接する複数のドットによって１画素を構成することを特徴とする。
請求項５記載の本発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の露光装置において、前記記録媒体としてコレステリック液晶性化合物を用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、記録すべき画像データの単位毎の色情報及び位置情報に対応して照射光量とそれに応じた色の対応関係を決定し、それに応じてレーザ光を制御して記録するので、記録すべきカラー画像を高品位で記録することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の第１の実施の形態による露光装置は、光源から照射する光量を変更する照射量制御手段と、照射位置を変更する照射位置制御手段と、画像データの単位毎の色情報及び位置情報を記憶する画像データ記憶手段と、照射する光量と当該光量に応じた色との対応関係を記憶する色設定記憶手段とを有しており、画像データ記憶手段から抽出した画像データと色設定記憶手段に記憶した色と光量との対応関係から決定された画像データの単位毎の位置情報と光量情報とを画像イメージ記憶手段に記憶し、記憶された位置情報を照射位置制御手段に対して、光量情報を照射量制御手段に対して、それぞれ同期して出力するものである。本実施の形態によれば、記録すべき画像データの単位毎の色情報及び位置情報に対応して照射光量とそれに応じた色の対応関係を決定し、それに応じてレーザ光を制御して記録するので、記録すべきカラー画像を記録媒体に高品位で記録することができる。
本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態による露光装置において、光源としてレーザ光を、照射位置制御手段としてガルバノスキャナを用い、ガルバノスキャナの走査軌道範囲を記録媒体の記録範囲を越えた範囲としたものである。本実施の形態によれば、走査速度が一定の範囲で露光させることができるので、記録面上の光量を所望の光量に制御することができる。したがって、目標とする色を正確に得ることができる。
本発明の第３の実施の形態は、第１の実施の形態による露光装置において、所定の照射位置から次の照射位置までの間では照射を停止するものである。本実施の形態によれば、それぞれの照射位置の間における色の干渉を防止することができる。
本発明の第４の実施の形態は、第１の実施の形態による露光装置において、隣接する複数のドットによって１画素を構成するものである。本実施の形態によれば、中間色表示を実現するとともに、画素間での干渉を防止することができる。
本発明の第５の実施の形態は、第１から第４のいずれかの実施の形態による露光装置において、記録媒体としてコレステリック液晶性化合物を用いたものである。本実施の形態によれば、書き換え可能なカラー画像記録を行うことができる。
【実施例】
【０００８】
以下、本発明の一実施例による露光装置について図面を用いて説明する。
図１は、本発明の一実施例による露光装置のブロック構成図である。
光源１１はＨｅ−Ｃｄレーザで、波長３２５ｎｍのレーザ光を発射する。光源１１からのレーザ光は超音波により入射光を変調して透過光量を制御することができる音響光学素子からなる照射量制御手段１２により光量を制御され、ガルバノスキャナからなる照射位置制御手段１３により照射位置を制御され、ｆθレンズ１４で集光されて記録媒体１５を照射する。照射量制御手段１２による光量制御および照射位置制御手段１３による照射位置制御は制御手段１６により制御される。制御の詳細については後述する。
記録媒体１５としては、コレステリック液晶性化合物、たとえば、分子量が２０００以下でガラス転移温度が３５℃以上の一般式ＺＯＣＯＲＣＯＯＹ（ＺおよびＹはそれぞれ独立してコレステリル基、水素原子またはアルキル基で、少なくともいずれか一方はコレステリル基であり、Ｒは炭素数が２〜３０の２価の有機基）で表されるコレステリック液晶性化合物を使用する。このコレステリック液晶性化合物にコレステリック液晶性を示す紫外線量で光照射すると分子配列が変化し、その後水冷または空冷してガラス転移温度以下まで急冷すると、照射された光の光量に応じて変化した分子配列に従って可視光範囲で着色する。すなわち、記録媒体１５に光を投射してその反射光を利用する反射型では反射光の、バックライトによる透過型では透過光の波長を異ならせて着色する。光照射をしない位置は不透明になり、反射型では反射光は発生せず、透過型では光が透過しない。
着色したコレステリック液晶性化合物は、室温付近の所定の温度範囲において当該性質を保持するので、カラー画像の記録、保持が可能となる。カラー画像を記録、保持したコレステリック液晶性化合物は、所定量以上の紫外線量を与えるとカラー画像は消去され、可逆的にカラー画像の記録、消去を行うことができる。従って、書き換え可能なカラー画像静止画記録を実現することができる。
【０００９】
画像データ記憶手段１７はスキャナなどで読み取ったカラー画像やカメラなどで撮影したカラー静止画像を画像データの所定の単位毎に色情報及び位置情報を記憶、蓄積するメモリで、露光装置１０に組み込まれたメモリで構成されるが、露光装置１０に対して着脱自在に装着されるフレキシブルメモリで構成してもよい。色設定記憶手段１８は、照射するレーザ光量とその光量に対応して記録媒体１５に着色される色との対応関係を記憶するテーブルメモリなどによるメモリで、記録する色に対応した照射光量値を決定する。画像イメージ記憶手段１９は、画像データ記憶手段１７からのカラー画像データの位置情報により記録すべきカラー画像の各画素の位置情報を記憶する。また、画像データ記憶手段１７からのカラー画像データの色情報により色設定記憶手段１８を参照して各画素の色を設定するための光量情報を記憶する。
【００１０】
次に、図１に示した本実施例による露光装置の動作について、図２および図３とともに説明する。
記録すべきカラー画像は、スキャナなどで読み取ったりカメラなどで撮影して画像データ記憶手段１７に記憶される。画像データ記憶手段１７から読み取られたカラー画像は、画像イメージ記憶手段１９で画像イメージの各画素の位置情報と、各画素の色を設定する光量情報に分離されて記憶される。各画素の位置情報は白黒画像情報に対応し、二値情報として記憶され、制御手段１６を介して照射位置制御手段１３に供給される。一方画像データ記憶手段１７から読み取られたカラー画像の各画素の色情報は、色設定記憶手段１８と照合されて当該色情報に対応する光量情報に変換されて画像イメージ記憶手段１９に記憶され、この光量情報は制御手段１６を介して照射量制御手段１２に供給される。
照射量制御手段１２は、制御手段１６から供給された光量情報により光源１１からのレーザ光の光量を制御し、照射位置制御手段１３に供給する。照射位置制御手段１３は、制御手段１６から供給された位置情報によりレーザ光を記録媒体１５上で走査させる。
【００１１】
図２は、記録媒体１５にカラー画像を記録する際の照射位置制御手段１３によるレーザ光の走査方法を説明する概念図である。レーザ光２１による記録はドット２２単位で行われ、ドット２２を所定数、図２の例では３×３個、のドットで画素２３を構成し、画素２３の集積で画像を形成する。
レーザ光２１の走査は照射位置制御手段１３であるガルバノスキャナで行われ、水平方向は図２で紙面の左→右→左→右→左・・・と往復走査で行われ、垂直方向は紙面の上方から下方に一方向走査で行われる。水平走査を一方向走査ではなく往復走査とするのは、一方向走査において帰線期間が記録動作に寄与せず記録速度が低下することを防止するためである。なお、垂直走査はガルバノスキャナによってレーザ光を上から下へ移動させればよいが、レーザ光は水平方向のみに移動させ、記録媒体１５を下から上へ移動させて行うこともできる。この場合は、紙面でレーザ光走査位置の上位置において風を吹き付けるようにしておけば、レーザ光で照射した水平位置を直ちに空冷させることができる。
ところで、往復走査においては走査面の両端で走査方向を反転させる必要があり、その際に走査の加速度が減少する。走査の加速度が減少すると走査面における光量が変化する。ところが本発明においては色の変化を照射光量により制御しているので、光量が変化すると色も変化してしまう。そこで、本実施例においては、走査軌道範囲２４を記録媒体１５の記録範囲２５より広くし、記録範囲２５の両端を越えた位置まで走査させ、この越えた位置で走査速度を減少させて走査方向を反転させる。これにより記録範囲２５におけるレーザ光の走査速度を一定とすることができる。
【００１２】
レーザ光の照射位置である各ドット２２は、それぞれ記録すべきカラー画像の色情報に対応した光量で露光されるが、レーザ光の光量制御を隣接するドット間で連続的に行うと、ドット２２間ではレーザ光がガウス分布に従って干渉し補色が発生することがある。そこで、各ドット２２間においてはレーザ光の照射を停止または遮断する。すなわち、レーザ光の走査がある位置情報に対応する照射位置から次の位置情報に対応する照射位置まで移動する間の期間レーザ光の照射を停止または遮断させる。これは、レーザ光をパルスレーザ光としたり、光源１１と記録媒体１５間にマスクを配するなどにより行われる。あるいは、記録媒体１５の各ドット２２間に対応する位置にあらかじめ遮光材を塗布しておいてもよい。
【００１３】
図３は、画素２３の中間色表現方法を説明する概念図である。以下、赤色の表現方法を例に説明する。
画素２６は明るい赤色を表現する場合で、ドット２９は赤に対応する赤色ドット、ドット３０は反射光または透過光を発生させない不透明ドットである。不透明ドット３０はレーザ光を照射させないことにより形成することができる。画素２６を構成する３×３個のドットのうち、中央の１つを不透明ドット３０とし、他を赤色ドット２９とすることにより画素２６は明るい赤色の画素となる。画素２７は５個の赤色ドットと４個の不透明ドット３０でやや暗い赤色の中間色、画素２８は４個の赤色ドットと５個の不透明ドット３０でさらに暗い赤色の中間色になる。そのほかの色における中間色も同様にして作成することができる。
なお、色設定記憶手段１８における色設定を赤、緑、青の３色とし、図３における画素２６、２７、２８を構成する各ドットの色を赤、緑、青の３原色から選ばれた色のドットに設定するようにすれば、ドットの色の数および分布を制御することにより各画素２６、２７、２８の色を赤から紫の可視光範囲で自由に設定することができる。この場合、いくつかのドットを不透明ドット３０とすれば中間色も実現することができる。
【００１４】
照射量制御手段１２で光量を制御されたレーザ光は、照射位置制御手段１３で記録媒体１５上の照射すべきドットの位置を制御され、ｆθレンズ１４で集光されて記録媒体１５を走査しながら照射する。この結果、記録媒体１５は図２に示すように光量を制御されたレーザ光が左→右→左→右→左・・・と往復走査しながら上方から下方に走査され、記録範囲２５に画像データ記録手段１７に記憶されたカラー画像が記録されていく。前述したように、記録媒体１５としてコレステリック液晶性化合物を使用すると、記録されたカラー画像は室温付近の所定の温度範囲において安定して保持される。また、記録媒体１５を所定の紫外線量以上を与えると記録されたカラー画像は消去され、次のカラー画像の記録に備えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
以上のように、本発明の露光装置は、記録媒体に書き換え可能なカラー画像を記録することができるので、クレジットカード、ポイントカード、プリペイドカード、定期券、ＩＤカード、会員証、診察券、キャッシュカードなどのフルカラーの画像を記録、消去できるリライタブルカードや、電源不用の電子ペーパー、電子記録ボードなどに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施例による露光装置のブロック構成図
【図２】本発明の一実施例による露光装置を使用して記録媒体にカラー画像を記録する際のレーザ光の走査方法を説明する概念図
【図３】本発明の一実施例による露光装置を使用して記録媒体にカラー画像を記録する際の画素の中間色表現方法を説明する概念図
【符号の説明】
【００１７】
１０    露光装置
１１    光源
１２    照射量制御手段
１３    照射位置制御手段
１４    ｆθレンズ
１５    記録媒体
１６    制御手段
１７    画像データ記憶手段
１８    色設定記憶手段
１９    画像イメージ記憶手段
２１    レーザ光
２２    ドット
２３    画素
２４    走査軌道範囲
２５    記録範囲
２６、２７、２８  画素
２９    赤色ドット
３０    不透明ドット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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