CN1075208C - 曝光装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于感光材料曝光的曝光装置，相应于所输入的曝光数据，在曝光机构中控制曝光时间的长短，由此来对感光材料进行灰度曝光，在这种曝光装置中，其特征是还具有以下机构；变换机构，相应于所输入的曝光数据，根据预先设定的电子控制快门的特性，输出补偿所述电子控制快门的曝光电压施加时间和曝光量的非线性关系的修正曝光时间数据。曝光控制机构，在曝光机构中根据上述的修正的曝光时间数据控制曝光时间。
Description
本发明涉及照片印相等装置中所用的曝光装置，特别涉及采用线式曝光快门等电子控制快门的数字曝光装置。
作为采用线式曝光快门的现有的曝光装置，进行蓝色、绿色和红色(本说明书中简单记为BGR)曝光时，要使感光材料多次往复移动，依次进行BGR曝光，还要与此相应地使施加到线式曝光元件上的施加电压变化。
这样来使相应于曝光数据的颜色在各点位上曝光。而且，在曝光数据包括灰度数据的情况下，可根据灰度数据进行曝光量的增减控制。
因此，现有技术是通过控制在线式曝光元件上施加电压时间的长短来控制其曝光量。
例如，表现32级灰度的时候，要将曝光量控制为32个等级，如以下表1那样，可将向线式曝光元件施加电压的时间控制为32个等级。
表1
在上述表1中，灰度数据省略了0,1,2,4,8,16以外的情况。
然而，实际上，正如图6所示，在向线式曝光元件施加设定电压之后，到达所定的透光状态之前存在电压增大时间t1，关掉电压到达到非透光状态存在电压衰减时间t2，所以电压施加时间与曝光量不是正确的比例(或称线性)关系。
此外，如图7所示，感光材料的曝光量与色饱和度的关系不是正确的比例关系(或称线性关系)，因此即使控制曝光量的2倍、4倍、色饱和度也不是2倍、4倍。
根据以上的理由，单纯地将线式曝光元件的电压施加时间控制为灰度数据的比例，并不能准确地表现灰度。
因此，本发明的目的是提供一种装置，通过按实际色饱和度的比例来控制施加给线式曝光元件电压的时间，由此表现出平滑过渡的灰度。
本发明的方案1讲述了一种用于感光材料的曝光的曝光装置，相应于所输入的曝光数据，在电子控制快门中控制确定灰度的曝光时间的长短，由此来对感光材料进行灰度曝光，其特征在于还包括：
变换机构，相应于所输入的曝光数据，根据预先设定的电子控制快门的特性，输出补偿所述电子控制快门的曝光电压施加时间和曝光量的非线性关系的修正曝光时间数据，
曝光控制机构，在电子控制快门中根据上述的修正的曝光时间数据控制曝光时间。
另外，在这里所说的根据预先设定的即定特性的修正曝光时间数据是与曝光数据无比例关系的修正曝光时间数据。
在方案2中，上述变换机构具有使曝光数据和根据预先设定的即定特性的修正曝光时间数据对应的变换表，以及参照上述变换表输出对应于所输入曝光数据的修正曝光时间数据的参照机构。
在方案3、4中，上述变换机构具有使曝光数据和根据预先设定的即定特性的修正曝光时间数据对应的变换表，以及参照上述变换表把对应于所输入曝光数据之修正曝光时间数据加以组合、输出修正曝光时间数据的参照机构。
在方案5中，上述变换机构具有使曝光数据和得到与该曝光数据成比例的印相灰度的修正曝光时间数据相对应的变换表，以及参照上述变换表输出对应于所输入曝光数据修正曝光时间数据的参照机构。
在方案6中，上述变换机构具有使曝光数据和得到与该曝光数据成比例的曝光量的修正曝光时间数据相对应的变换表，以及参照上述变换表输出对应于所输入曝光数据的修正曝光时间数据的参照机构。
在方案7,8,9中，具有变换数据的设定机构，将上述变换表中的修正曝光时间数据设定为所要的修正曝光时间数据。
本发明的方案1，在一种曝光装置中，即把来自光源的光供给曝光机构，根据所输入的曝光数据，在曝光机构中控制曝光时间的长短，由此对感光材料进行灰度曝光的曝光装置中，由于变换机构是相应于输入的曝光数据，来输出根据预先设定之特性的修正曝光时间数据，因此通过对特性的适当设定，可对曝光装置的增大时间的迟缓及衰减时间的迟缓加以补偿，进而对曝光量与印相灰度间的非线性关系加以补偿，可以相应于曝光数据的正确灰度曝光。
在方案2中，上述变换机构具备有使曝光数据和根据预先设定的即定特性的修正的曝光时间数据相对应的变换表，所以利用参照机构，参照上述变换表，输出对应于所输入曝光数据的修正曝光时间数据，由此可对应于曝光数据的正确灰度进行曝光。
在方案3、4中，上述变换机构具备有使曝光数据和根据预先设定的即定特性的修正曝光时间数据对应的变换表，所以利用参照机构，参照上述变换表，把对应于所输入曝光数据的修正曝光时间数据加以组合，由此能从较少种类的变换表中得到对应于各种曝光数据的修正曝光时间数据。
在方案5中，上述变换机构具备有使曝光数据和可以得到与该曝光数据成比例的印相灰度的修正曝光时间数据相对应的变换表，所以可以使实际的印相灰度与曝光数据成比例，能够在对应于曝光数据的正确灰度曝光。
在方案6中，上述变换机构具备有使曝光数据和可以得到与该曝光数据成比例的曝光量的修正曝光时间数据相对应的变换表，所以可以使曝光量与曝光数据成比例，能够以正确的灰度进行曝光。
在方案7、8、9中，上述变换机构具备有变换数据的设定机构，将上述变换表中的修正曝光时间数据设定为所要的修正曝光时间数据，所以能够表现平滑的灰度，同时也可表现任意的灰度。
图1，具有本发明曝光装置的印相装置的整体结构图。
图2，上述印相装置的局部结构图。
图3，曝光工序说明图。
图4，上述印相装置的局部结构图。
图5，说明曝光工序的程序框图。
图6,PLZT元件特性示意图。
图7,PLZT元件特性示意图。
图8，采用TFT彩色液晶的曝光装置的局部结构图。
2，印相纸(或感光材料)、41,PLZT快门(曝光装置)、42,光纤、43,PLZT用光源、44,PLZT元件、61，时间控制部、63,转换回路(转换机构)、64、PLZT控制回路(PLZT控制装置)、TBL1,TBL2、转换表。
以下，根据图面来详细说明备有本发明所涉及曝光装置之一例的照片印相装置。
图1为上述照片印相装置的整体结构图，图2为其局部结构图。
在图1中，1是暗盒，用于提供作为感光材料的印相纸，2是印相纸，3是对底片上的影像进行曝光的曝光部、4是对数字影像进行曝光的线式曝光部、5是对曝光后的印相纸进行显影处理的显影部、7是传送机构、印相纸2在长度方向上每次移动一个点、一枚照片的幅度。6是线式曝光控制部。
如图4所示，线式曝光控制部6具有时间控制部61，电压控制部62和移送时间控制部，时间控制部61控制上述线式曝光部4的曝光时间等，电压控制部相应于圆板13的位置控制施加电压，移送时间控制部控制传送机构7的传送时间。
时间控制部61具有作为转换机构的转换回路63和作为参照机构的PLZT控制回路64。
上述转换回路63如表2所示，具有使灰度数据和与之成非线性函数关系的电压施加时间T对应，如表2所示中的变换表TBL1。在该变换TBL1中，色饱和度是与灰度数据成比例而设定的。
上述PLZT控制回路64，在上述施加时间T内将设定的施加电压施加给PLZT元件。
例如，在上述变换TBL1中，灰度数据D=1时，施加时间T=t、曝光量S=s、色饱和度V=v的条件下，预先设定施加时间t2，以使当灰度数据D=2时，色饱和度V2=2×V。在该变换TBL1，施加时间T和曝光量S都是灰度数据D的非线性函数，是使灰度数据和色浓度成比例来设定施加时间的。
TBL1 表2
另外，对应于所用感光材料的种类变更上述变换TBL1的施加时间的数据，因此对于各种感光材料都可得到与曝光数据成正确比例的色饱和浓度，所以可得到正确的灰度表现。
在负片曝光部3，灯31发出的光将底片32的影像通过透镜33成像于印相纸2上。
在图1和图2中，
线式曝光部4是这样一种装置，即将扫描器读入的数字影像或由其它途径如电子计算机等电子处理装置作成的数字影像分解成点，生成曝光数据，根据该曝光数据，在上述印相纸2上曝光。该曝光数据包括分解成BGR的颜色数据和指定各颜色的灰度的灰度数据。这样的曝光数据例如作为串行信号被输入，那么，在线式曝光控制的控制部6中，将其串行信号分配成各PLZT元件的并行数据。这样得到的并行数据是由颜色数据和灰度数据构成的。并且颜色数据供给电压控制部62，灰度数据供给时间控制部61。
多个PLZT元件44具备PLZT快门41，光纤42和PLZT用光源部43,PLZT快门作为曝光机构由多个配置在印相纸2的宽度方向上的PLZT元件所构成，多根光纤用来连接该PLZT快门41和各PLZT元件44、光源部43是在将各光纤42集束的状态下供给BGR的光。
此外。PLZT元件44的个数和与之连接的光纤42的根数关系也不限定是一一对应的关系。
灯11的光通过镜面通道12，照射到互隔120°形成的BGR各种颜色的滤光片的圆板13上。通过该圆板13的BGR的任一种光进入到光纤束42上。通过各光纤42的光分别照射到各PLZT元件44上。
在该PLZT元件44上，使上述圆板13的旋转时间与曝光数据结合起来，从电压控制部62供给对应于上述圆板13位置(BGR)的设定施加电压，所以，有选择地仅使通过光纤42的波长的光通过。
上述圆板13的旋转时间是通过传感器15检测圆板上标记14的通过时刻而得到的。另外，在上述光纤42的光轴上回转的滤光片的颜色是按B,G,R的顺序分布的，上述标记14设在B和G的分界线上，上述传感器15与光纤42的光轴偏120°来设置。
下面，根据图2，图3，图5来说明GBR各种颜色的曝光时间。
首先在步骤S1中，由传感器15检测出圆板上的标记14，可知从此开始的120°的区间内滤光片的颜色是B，所以在步骤S2中，控制线式曝光控制部6把从电压控制部62向应曝B光的PLZT元件44的外加电压切换成45V，施加时间只取对于该点的灰度数据相应的施加时间。于是，如图3(A)所示，通过滤光器的B光在印相纸2的点D1,D2等设定点处，以相应于各灰度数据的施加时间进行曝光。
接着，检测出圆板13在检测出标记14之后又旋转了120°，可知从此开始的120°的区间内滤光片的颜色是G，所以同样地控制线式曝光控制部6，把从电压控制部62向应曝G光的PLZT元件44的施加电压切换成50V，施加时间只取对于该点的灰度数据相应的施加时间。于是，如图3(B)所示通过滤光器的G光在印相纸2的点D1,D3等设定点处，以相应于各灰度数据的施加时间进行曝光。
接着，检测出圆板13又旋转120°，可知从此开始的120°区间内滤光器的颜色是R，所以与上述同样地控制线式曝光控制部6，把从电压控制部62向PLZT元件44的施加电压切换成55V，施加电压只取对于该点的灰度数据相应的施加时间。于是，如图3(C)所示通过滤光器的R光在印相纸2的点D1等设定点处，以相应于各灰度数据的施加时间进行曝光。
在以上的曝光过程中，点D1处有BGR三种色曝光、点D2处有B与R两种色曝光、点D3处仅有G色曝光、点D4处无任何曝光。
而且，对于各个点的施加时间，由上述时间控制部61根据表2的变换TBL1的时间来控制，因此，能进行对应于灰度数据的彩色灰度的曝光。
这时候，在各点处对于各色的PLZT元件的施加时间是对色饱和度与灰度数据成比例地控制的，因此可以正确地表现出灰度。
在以上的过程中，在BGR三色的曝光期间，印相纸2处于停止状态，因此印相纸2的宽度方向的一列曝光完毕。并且，如图5所示的一系列工序完了之后，将相纸2移送1个点位的量。
此时的曝光位置，如图3的(D)-(F)所示，在印相纸上，相当于移动了一个点位的位置。
在此也如同以上一样，在圆板13旋转的同时BGR的数据依次曝光，于是又一列曝光完毕。
而且，在BGR曝光完了之后，印相纸2再移动1个点位的量。
这样，一个点位一个点位地依次曝光，印相纸2也就沿长度方向进行了曝光。
在显影处理部5，于负片曝光部3和线式曝光部4的任一处或者于两处曝过光的印相纸被显影处理，随后被一张张切断并输出。
此外，圆板13的每120°旋转时间，也可以根据使圆板13旋转的步进式电机脉冲数，或者利用旋转编码器，或者每120°配设一个标记来控制。
也可以改变表2的变换TBL1，而具备表3所示的变换TBL2。这时候，是使灰度数据D和曝光量S成比例关系来设定施加时间的。即，在该变换TBL2中，施加时间T仍是灰度数据D的非线性函数。
TBL2 表3
另外，实际上感光材料的色饱和度是曝光量的非线性函数，所以在根据变换TBL2的时候，实际的色饱和度不会与灰度的数据成准确的比例关系，但实用上没问题。故此没有必要对应于感光材料来变更变换表的数据。
此外，这时候，作为施加时间具有t1,t2,t3,t4,t5,t6六种类的时间，对于32级的曝光数据，也可以是上述6种施加时间的组合。例如，灰度数据D=13(8+4+1)的时候，施加时间T=t5+t4+t2。
此时，上述施加时间t1,t2,t3,t4,t5,t6中个别地进行任意时间设定的话，可能更加正确地表现灰度，也可能变为任意的灰度表现。
另外，在方案范围中的所谓修正曝光时间，当曝光机构采用PLZT元件的时候，它相当于施加时间，而当采用其他曝光机构的时候，它相当于在各个曝光机构中修正了的曝光时间。
而且，作为曝光机构，除了采用PLZT元件的曝光机构之外也可以采用液晶快门的曝光机构等。此外，除了线状配置的线式曝光元件之外，也可以用面状配置的面曝光机构或使具有一组曝光元件的曝光头机械式扫描来构成曝光机构。
并且，光源的光传导到曝光机构的方式，除光纤之外也可以采用反射镜来构成。再者，也可以使光源和曝光机构很接近。
例如，作为采用液晶快门的曝光机构，根据图8来说明采用TFT(薄膜电解效应晶体三极管)彩色液晶技术的曝光机构的情况。非晶硅TFT是在玻璃基板上采用半导体集成电路工艺而形成，作成TFT阵列基板81。各TFT元件f对应点位，形成着驱动液晶的透明的点位电极。对应于各点位被RGB所分的彩色滤光器基板82与上述TFT阵列基板81相对配置，在两块基板之间封入液晶83。在彩色滤光器基板82上面到处都形成透明的共通电极84，此外，配置着偏光板85，进而在上面配置有感光材料87，在TFT阵列基板81的下面配置着偏光板86，来自白色光源的光(图中未示出)照射其上。
TFT元件f一动作，在其点位电极和共通电极84之间就积蓄电荷，其间的液晶在积蓄的电荷作用下立起来使光透过，由对应的彩色滤光器所设定的光，被曝光在感光材料87上。
本发明的曝光装置，不限于照片印相装置，可应用于向各种感光材料的曝光。
根据本发明的方案1，由于是相应于输入的曝光数据，输出根据预先设定之特性的曝光时间，因此根据对特性的适当设定，可对曝光装置的增大时间的迟缓及衰减时间的迟缓、进而对曝光量和印相灰度之间的特性加以补偿，可以在相应于曝光数据的正确灰度曝光、可以得到能够表现连续灰度的效果。
根据方案2，具备有将曝光数据和施加时间在上述同样的特性下使之对应的变换表，相应于所输入的曝光数据并参照上述变换表，就可以在相应于曝光数据的正确灰度曝光，可以得到能够表现连续灰度的效果。
而且，根据方案3、4，具备有将曝光数据和施加时间在上述同样的特性下使之对应的变换表，相应于所输入的曝光数据并参照上述变换表，相应于所输入的曝光数据并参照上述变换表可得到与上述同样的能够表现连续灰度的效果。
根据方案5，具备有曝光数据和使其与该曝光数据成比例的印相灰度所得到的施加时间相对应的变换表，所以相应于使用的感光材料，能够使实际的印相灰度与曝光数据成正确比例，可得到能够表现平滑过渡的(连续)灰度的效果。
根据方案6，具备有使曝光数据和得到与该曝光数据成比例的曝光量的施加时间相对应的变换表，所以可使曝光量与曝光数据成比例，可得到能够表现连续灰度的效果。
根据方案7、8、9，具有变换数据的设定机构，可将上述变换表中的施加时间设定为所要的施加时间，所以在能够表现连续灰度的同时，可得到能够表现任意灰度的效果。
Claims (9)
1．一种用于感光材料的曝光的曝光装置，相应于所输入的曝光数据，在电子控制快门(41)中控制确定灰度的曝光时间的长短，由此来对感光材料(2、87)进行灰度曝光，其特征在于还包括：
变换机构(63)，相应于所输入的曝光数据，根据预先设定的电子控制快门的特性，输出补偿所述电子控制快门的曝光电压施加时间和曝光量的非线性关系的修正曝光时间数据，
曝光控制机构(6)，在电子控制快门(41)中根据上述的修正的曝光时间数据控制曝光时间。
2．权利要求1记载的曝光装置，其特征是上述变换机构(63)具备有：
使曝光数据与根据预先设定的即定特性的修正曝光时间数据对应的变换表，
参照机构，参照上述变换表输出对应于所输入曝光数据的修正曝光时间数据。
3．权利要求1记载的曝光装置，其特征是上述变换机构(63)具备有：
使曝光数据和根据预先设定的即定特性的修正的曝光时间数据对应的变换表，
参照机构，参照上述变换表把对应于所输入曝光数据和修正曝光时间数据加以组合，输出修正曝光时间数据。
4．权利要求2记载的曝光装置，其特征是上述变换机构(63)具备有：
使曝光数据和根据预先设定的即定特性的修正的曝光时间数据对应的变换表，
参照机构，参照上述变换表把对应于所输入曝光数据和修正曝光时间数据加以组合，输出修正曝光时间数据。
5．权利要求1-4中任何一项记载的曝光装置，其特征是上述变换机构(63)具备有：
使曝光数据和得到与该曝光数据成比例的印相灰度的修正曝光时间数据相对应的变换表，
参照机构、参照上述变换表，输出对应于所输入曝光数据的修正的曝光时间数据。
6．权利要求1-4中任何一项所记载的曝光装置，其特征是上述变换机构(63)具备有：
使曝光数据和能得到与该曝光数据成比例的曝光量的修正曝光时间数据对应的变换表，
参照机构、参照上述变换表，输出对应于所输入曝光数据的修正曝光时间数据。
7．权利要求1-4中任何一项所记载的曝光装置，其特征是具有变换数据的设定机构，将上述变换表中的修正曝光时间数据设定为所要的修正曝光时间数据。
8．如权利要求5所述的曝光装置，其特征是具有变换数据的设定机构，将上述变换表中的修正曝光时间数据设定为所要的修正曝光时间数据。
9．如权利要求6所述的曝光装置，其特征是具有变换数据的设定机构，将上述变换表中的修正曝光时间数据设定为所要的修正曝光时间数据。
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