JP2000147677A - ディジタル画像の視覚的再構成あるいは捕捉に関するディジタル画像伝送方法及びこの方法を実行する装置 - Google Patents

ディジタル画像の視覚的再構成あるいは捕捉に関するディジタル画像伝送方法及びこの方法を実行する装置

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    • H04N2201/0438Scanning displays; Scanning large surfaces, e.g. projection screens, writing boards

Abstract

(57)【要約】 【課題】 透明液晶スクリーンを用いて視覚的再構成を
するためにディジタル画像を伝送する方法及び装置を提
供することを目的とする。 【解決手段】 対物レンズにより視覚再構成支持体上に
LCDに表示された画像を形成し、一つの光学要素によ
りLCD上の画素の投影面にて移動させ、視覚再構成支
持体の高さで1回以上の露光を行ってディジタル画像を
再構成する方法と、可視スペクトルに対して透明で、L
CDスクリーン16と投影対物レンズ11との間の光学
経路上に位置づけられ、光学軸に垂直な平面に対し各α
の傾斜を有し、間欠的/連続的に回転運動が可能な両面
平行平板15を備えた上記方法を行う装置により達成さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、透明液晶スクリー
ンを用いて視覚的再構成をするためにディジタル画像を
伝送する改良された方法に関するものである。本発明
は、さらにCCDカメラ(つまり内蔵型荷電結合回路を
有するカメラ)を使ってディジタル画像を捕捉するため
の方法に関するものである。本発明は、さらに上記方法
を実行するための装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】最近
の数年間に、ディジタル信号を使って情報を投影及び表
示するための新規な技術の発達が見られる。液晶パネル
(液晶スクリーンとも呼ばれ、より一般的には「LC
D」(液晶ディスプレイ)として呼ばれている)が発達
してきており、かつ情報の投影及び表示のために徐々に
使用されてきている。このようなLCDスクリーンは、
さらに、マイクロコンピュータ用のスクリーン、さらに
テレビのスクリーンとともに、発達してきている。
【0003】写真の分野では、先進写真画像装置(Adva
nced Photographic Imager)を意味する「API」とし
て知られる概念が近年現れ、この概念は画像のディジタ
ル保存の原理を使っている。この画像のディジタル保存
は、支持体(特に紙)への再生用に、再構成を必要とす
る。この使用される紙はプリントのタイプ(ディジタル
プリントあるいは銀ベース(感熱)プリント)に依存し
ている。
【0004】特に、銀塩写真の分野では、画像再生に対
する支持体は感光紙から成っている。このため、画像を
表示するための様々な構成装置により、ディジタル画像
は種々の公知の方法に従って感光紙に露光される。
【0005】− レーザ走査による逐点露光;品質の点
において非常に正確な結果を得ることはこの技術により
確かに可能であるが、機構的な正確さ及び光学的調整の
点において、使用するには依然要求がある。これは、紙
が移動中に露光されるからである。さらに、この紙は、
非常に短い露光時間(特に画素当たり1μs)で得られ
るように構成された特殊な品質である。よって、この技
術は、組立費用及び現像費用が高いことから、見合わさ
れている。
【0006】− ポイント列毎の露光:この技術は、例
えば、光学繊維陰極線管の実現に必要とされる。この技
術は実行するには極端に複雑であり、さらに光学繊維の
ためにわずかに散乱を受ける。この技術は、複雑で非常
に正確な紙転送装置をさらに必要とする。この技術は、
TEXAS INSTRUMENTS社 により発案されたDMD(ディジ
タルマイクロミラー)システムのリニアモードにより実
現することもできる。このシステムは、複数の方形マイ
クロミラーを使用している。各ミラーは回転軸上に取り
付けられており、よって原点位置に対してプラス/マイ
ナス10度の回転を受けることが可能となっている。各
情報画素は、対応するマイクロミラーにより直接モニタ
ーされる。これらのミラーは、作動位置と非作動位置に
毎秒1000回以上の周期で軸動可能とされている。こ
の速度で、グレースケール及びカラースケールを再生す
ることは可能である。他方、この技術により得られる解
像度は、使用しているDMD構成装置に制限され、満足
のいくものではない。
【0007】− 2次元の点列ごとの露光:この技術
は、上述のDMD技術により実現され得るものであり、
さらに平面ブラウン管の技術により実現され得るもので
ある。この技術は、トップレンジの管、及び非常に高電
圧の高価なエレクトロニクスを必要とする。
【0008】− この露光原理は、液晶スクリーン(L
CD)により実現され得るものである。幾何学的に安定
な、この構成装置は高電圧を必要としない。さらに、完
全自動化製造は、性能の点において非常によい均一性を
もたらす。しかしながら、写真の分野での使用、さらに
特に感光紙露光の分野での使用は、前記スクリーンに固
有の構造に関する2つの問題を有している。
【0009】・第一の問題は、LCD上の画素(通常正
方形を有している)が画素の全表面領域の約60%〜7
0%だけを表示する長方形の画素の活性表面領域を有し
ているという事実にある(このことに関しては、図2に
おいて、LCD画素の概略表示を参照されたい。図2で
は、活性領域が符号(13)で記され、非活性領域が符
号(14)で記されている)。よって、2つのバンド
(それぞれ画素の一側にある比較的広いバンドと、垂直
方向にすぐに隣接した側にあるいくらか狭いバンド)の
形態で、画素の非活性領域(14)(黒マスク)があ
る。投影対物レンズにより感光紙上に投影されたこの黒
い非活性領域は、最終的な写真上に水平方向及び垂直方
向に複数の白い縞を生成し、これによりシャープネス、
解像度を制限し、結果として写真の表現力を制限する。
【0010】・第二の問題は、現在のLCDが約102
4×1280画素に制限された解像度を有しているとい
う事実にある。製造技術に固有の解像度は、10×15
cmより大きなフォーマットの写真を作成するには充分
ではない。なぜならば、この程度の解像度は既に約21
0dpi(すなわち1mm当たり約4組のライン(4p
l/mm))に制限されているからで、つまり、ディジ
タル写真に対する受け入れ可能制限が低いからである。
【0011】従来のプリンタの露光のラインの概略が、
図1に示されている。このプリンタは通常通り内部に、
以下の装置要素を備えている。 ・光源(1):通常250W−24Vハロゲンランプか
ら成る。 ・熱吸収フィルタ(2) ・閉鎖ターレット(3):電気モータ(4)により回転
され、かつ光源(1)により発光された入射ビームを閉
鎖するためのものであり、さらに、必要ならば絞り機能
を提供する。 ・フィルタホルダ(5):電気モータ(6)により回転
され、かつ追加の組立体によりカラープルーフの生成を
目的として3つのフィルタ(各赤、緑、青)を保持して
いる。 ・拡散器(7):光源(1)から発光された入射ビーム
を拡げ、より一様にするためである。 ・集光レンズ(8):拡散させた後、入射ビームを投影
対物レンズ(11)の大きさに変えるためのものであ
る。 ・光を一様にする補償板(すなわちコレクタ)(9):
通常乳白ガラスから成る。 ・画像チェンジャ(10):画像チェンジャの高さにフ
ィルムが導入されかつ記録器に入れられる。このため、
連続的な画像の露光が可能となる。 ・既に紹介した投影対物レンズ(11):投影対物レン
ズは作成される写真のフォーマットによって変化する倍
率を有している。画像チェンジャ内にあるフィルムの画
像を感光紙(12)上に投影するためのものである。 ・感光紙(12)を受け入れるためのトレイ:画像がプ
リントされるべき感光紙(12)の高さが画像チェンジ
ャの高さにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】前述の欠点を解消するた
めに、本発明は視覚形態で再構成されるべきディジタル
画像が透明LCDスクリーン上に表示される方法を提供
するもので、この方法は以下の点を有している。 ・対物レンズによりLCD上に表示された画像を視覚的
再構成支持体上に(特に感光紙上に)形成する段階 ・LCD上に表示された画像の各画素が投影された平面
内において、一つの光学要素により少なくとも一側方へ
の移動を作用させる段階 ・これらの各移動に対して前記視覚的再構成サポートの
高さにおいて、一回あるいは二回以上の露光を行う段階
【0013】換言すれば、本発明は、露光平面のLCD
上に表示された画像を側方向に小さく(約半分の画素だ
け)移動させることにより、一回または二回以上の露光
を行うことを含む。光学手段によってこのように単独で
行うことにより、LCDによって生じる製造技術に固有
の水平方向及び垂直方向の白い縞を全体的あるいは部分
的に除去することができる。他方、この方法は灰色の縞
を作る若干の過露光を生じさせる。しかしながら、これ
らの灰色の縞は低コントラストまたは小サイズであるた
め、小さなフォーマットの写真の場合には、裸眼では見
ることはできない。
【0014】本発明の第1の実施形態によれば、LCD
上に表示された画像の単独露光がなされている。この画
像の各画素は露光平面内の円形トラックに沿って連続的
な移動を受ける。各画素は当該画素を中心として移動さ
れる。
【0015】本発明の他の実施形態によれば、再構成す
るようにディジタル画像のサイズ調整が行われ、この画
像はLCD上で表示可能な複数のフレームに分割され
る。第1の変形実施形態では、画像が2つのフレームに
分割され、LCD上に表示された画像の各フレームに対
して露光がなされる一方で、2回の露光の間にLCD上
に表示された画像の画素の組を、各画素の中心に対して
対称に画素のOX方向あるいはOY方向に沿って離散的
に移動させる。第2の変形実施形態では、画像は4つの
フレームに分割され、表示された画像の各フレームに対
して露光がなされる一方で、各4回の露光の間にLCD
上に表示された画像の画素の組を、各画素のOX軸及び
OY軸に対して対称に各画素のOX方向あるいはOY方
向に沿って離散的に移動させる。よって、LCDスクリ
ーンの側方向移動はないが、スクリーン上に表示された
画像のみ側方向への移動があることが明らかに理解され
よう。
【0016】LCD製造技術に固有の白い縞の全体的ま
たは部分的除去に加えて、この方法が実現することは、
さらに略2回または4回に露光数を増加することによ
り、最終画像の解像度を増大させることを可能にする。
【0017】有利なことに、一つの光学要素により生じ
たLCD上に表示された画像の各画素が、露光平面(O
X,OY)(つまり投影及び露光の光学軸に垂直な平
面)にて移動される。さらにこの変位は2つの軸に沿っ
て行われる。水平OX及び垂直OYはそれぞれ前記平面
を構成し、光学軸は以後OZと定められる。
【0018】本発明は、さらに上記方法を実行するため
の装置に関するものである。これは、第一にLCDスク
リーン上に表示された一つまたは二つ以上のディジタル
画像を視覚的に再構成するための装置に関するものであ
る。この装置は以下の要素を備えている。 ・光源:この光源の光学経路内には、透明なLCDスク
リーンが位置づけられており、このLCDスクリーンに
て、特に中央ユニットを介して、ディジタル画像が表示
される。 ・シャッター:露光ビームを停止させるためのもので、
例えば、光源とLCDスクリーンとの間に位置づけられ
ている。 ・投影対物レンズ:LCDスクリーンと、露光されるべ
き紙との間に位置づけられている。 ・直線偏光板:光源とLCDスクリーンとの間に位置づ
けられている。
【0019】本発明によると、本装置は、使用される光
のスペクトル(特に可視スペクトル)に対して透過性を
有し、かつLCDスクリーンと対物レンズとの間の光源
の光学経路内に位置づけられた、一つの一定厚さの両面
平行平板を備えている。この両面平行平板は、間欠的回
転運動あるいは連続的回転運動により回転可能である。
この両面平行平板の回転軸は光学軸に平行または非平行
である。さらに、両面平行平板は、回転軸に垂直な平面
に対して一定値の角度で傾けられている。換言すれば、
両面平行平板の回転軸は、この平板に対する垂直線のい
ずれとも一致しない。
【0020】この構成によれば、LCDの機械的移動あ
るいは視覚的再構成支持体の機械的移動を使う公知の従
来技術による装置と比較して、より容易にかつ特により
高い信頼性をもって、LCD上に表示された画像の側方
向の移動を実行することが可能である。換言すれば、小
さな振幅移動に対して信頼性が低い機械的移動が、光学
的移動に置換されている。
【0021】光の反射・屈折の周知の光学現象(特にス
ネルの法則)を仮定すれば、LCD上に表示された画像
の光学的経路内にて両面平行平板を使用することにより
移動がもたらされる。この移動は、投影面(OX,O
Y)に対して平板の入射角(すなわち傾斜角)αに依存
する一方で、平板材料の屈折率n、及び平板の厚さeに
依存するものである。この移動は、露光されるべき紙
(つまり投影領域)における画像の移動に変換される。
図4(a)及び図4(b)によれば、この移動値を前述
の各物理パラメータの関数として確認することが可能で
ある。
【0022】この例では、入射ビームはOX軸に沿って
並べられ、OZ軸に沿って方向付けられている。平板
(15)がない場合には、画像(すなわち画素)の初期
位置は縦座標Y=0に位置づけられている。他方、平板
(15)が導入された場合には、α1=αの傾斜で、前
述の光学法則に固有のものである移動(−Y1)は、数
式(1)のように得られかつ定義される。
【0023】
【数1】
【0024】平板(15)が導入された場合には、α2
=−αの傾斜で、数式(2)で定義された移動Y2を得
る。
【0025】
【数2】
【0026】ΔYが回転軸を中心として180°に等し
い回転角φにより離れた平板の2つの配置に対応して画
像の側方向移動を表す場合には、数式(3)を得る。た
だし、回転軸は(繰り返しになるが)平板の垂直線の何
れとも一致せず、かつ単純化のために、記載した各図の
OZ軸と一致している。
【0027】
【数3】
【0028】数式(3)からαを導出することが可能で
ある。
【0029】
【数4】
【0030】よって、25μmのオーダーの移動が好ま
しい場合には、以下の平板に対するデータを考慮する。 ・e=1 mm ・n=1.5187 これにより0.0366ラジアン(すなわち約2.1
°)の角αの値が導かれる。
【0031】「透明LCD」との表現は、全可視スペク
トルを透過可能とするLCDスクリーンを意味している
と理解されたい。
【0032】カラー写真の作成に関する点において、フ
ィルタホルダターレットが組立に必要である。これによ
り、三原色(赤、緑、青)の使用が可能となり、かつ原
色画像の同一フレームの各3画像平面(赤、緑、青)の
露光を実行することが可能である。最終的な色は、追加
の組立体による周知の方法により得られる。
【0033】次に、本発明は、CCDカメラ(つまり荷
電結合回路が組み込まれたカメラ)を使用した組立体に
よるディジタル画像の捕捉を目的としたディジタル画像
を伝送するための方法と装置に関するものである。
【0034】この方法は以下の段階を有している。 ・カメラのCCDセンサ上の対象物を捕捉することによ
り、主題(すなわち対象物)の画像を形成する段階 ・一つの光学要素により、CCD上に形成された捕捉す
べき主題画像の捕捉平面において、少なくとも一つの側
方への移動をもたらす段階 ・これらの各移動に対するカメラの前記CCD回路にお
いて、一つまたは二つ以上の捕捉を実行する段階
【0035】上記方法に対応する装置は以下の要素を備
えている。 ・CCDカメラと主題(すなわち対象物)との間に配置
された捕捉対物レンズ:主題のディジタル画像が捕捉し
ようとするものである。 ・使用光のスペクトル(特に可視スペクトル)に対して
透過性を有し、CCDカメラと捕捉対物レンズとの間の
光学経路に位置づけられている、一つの一定厚さ両面平
行平板:前記両面平行平板は間欠的回転運動で運動可能
である。両面平行平板の回転軸は、光学軸と平行または
非平行とされており、回転軸に垂直な平面に対して一定
値の角により傾斜されている。
【0036】本発明は、視覚的再構成を目的としたディ
ジタル画像を(特にスクリーン上に)投影するための装
置に関するものである。この装置は以下の要素を備えて
いる。 ・光源 ・光源からの入射ビームを(3原色赤、緑、青に対応す
る)3つの別々のビームに分割するための手段:各ビー
ムの光学経路内において、直線偏光板と透明LCDスク
リーンが位置している。各ビームは対応する色平面(特
に中央ユニットを介して)の同一ディジタル画像ととも
に供給される。 ・3つのLCDからそれぞれ信号を結合するための結合
要素 ・投影対物レンズ:結合要素と投影された画像を受け取
るためのスクリーンとの間に位置づけられている。 ・可視スペクトルに対して透明であり、かつ結合要素と
投影対物レンズとの間の光学軸に位置づけられた両面平
行平板: この両面平行平板は投影の光学軸に垂直な横
方向平面に対して一定値の角により傾斜されている。こ
の平板は連続回転運動での運動が可能とされている。平
板の回転軸は光学軸に平行あるいは非平行とされてお
り、平板の何れの垂直線とも一致しない。
【0037】
【発明の実施の形態】本発明が具体化される方法、およ
びこれにより生じる優位点は、添付の図面の支持する制
限のない表示とともに、以下の例示目的の実施形態から
明らかになる。図1は、既に示したように、従来のプリ
ンタによる露光ラインの概略表示である。図2は、LC
D画素の概略表示である。図3は、再構成すべき初期画
像(特にディジタル原画像)の変形の概略表示を示して
いる。図4(a)及び図4(b)は、両面平行平板によ
り生じた入射ビームの空間の移動を示している。図5
は、本発明によるプリンタの露光ラインの概略表示であ
る。図6は、両面平行平板の配置方向の表示である。図
7は、本発明によるプリンタの改良された露光ラインの
概略表示である。図8は、図7の組立時に実行された画
素サイズ調整原理を表している。図9は、本発明で実行
された方法によるCCDカメラの捕捉ラインの概略表示
である。図10は、本発明の方法を実行する投影機の露
光ラインの概略表示である。図11は、本発明によるプ
リンタの露光ラインの画素を増加させるための装置の実
施形態の概略表示である。図12は、図11による内蔵
型両面平行平板を有する露光の光学ラインの実施形態の
概略表示である。
【0038】以下の記載は、第一に、特に写真的プルー
フのプリントを行うための組立体内に組み込まれた装置
に適応されている。
【0039】しかしながら、本発明がこの実施形態のみ
に制限されるべきではなく、特にCCDカメラ(すなわ
ち荷電結合素子カメラ)及びその他の画像投影装置を介
して画像を捕捉する関係において実行され得るというこ
とは明らかに理解されよう。
【0040】従来のプリンタの露光ラインは、既に図1
に関連して記載した。本発明の基本的特徴によれば、こ
のプリンタの画像チェンジャ(10)は、LCDスクリ
ーン(16)(例えば、SONY(株)により売り出された
整理番号 LCX017AL の1024×768の活性画素のマ
トリックスから構成されたパネル)からなる組立体で置
換されている。このパネルで、ディジタル形態で記憶さ
れた画像の複製が可能となっている。このパネルの前に
は、LCDスクリーンの作動に必要とされた直線偏光板
(17)が置かれている。この直線偏光板は入射ビーム
からの光を特定方向に偏光するためのものである。もち
ろん、前述のLCDスクリーンは他のLCDスクリーン
(例えば1280×1024活性画素のマトリックスを
備えている SONY(株)製 LCX028AL タイプ。ただしこ
れは作動に2つ偏光板を必要とする)で置換されても良
い。
【0041】さらに、本発明の他の基本的な特徴点によ
ると、約1mmから2mmの間の一定厚さを持ち、前記
光学軸の高さで中央部分とされた一つの両面平行平板
(15)が、この組立体の光学軸(18)上のLCDス
クリーン(16)と投影及び拡大対物レンズ(11)と
の間に挿入されている。
【0042】両面平行平板(15)は、平板の回転軸に
垂直な平面(つまり光学軸(18)に対して垂直な平
面)に対して約1°から2°の角αで傾斜されている。
記載された例において、この回転軸は光学軸OZと平行
であるが、この特徴は必須ではない。他方、この平板の
回転軸は、前記平板に対する何れの垂直線とも決して一
致しない。よって、OZ基準点に対する図4(b)及び
図6と関連して記載されたように、回転軸を中心とする
平板の回転中に、回転角φのために角αに傾斜される。
この回転により、平面(0X,0Y)における画像の側
方向(すなわち極方向)の移動(回転φにより方向付け
られた移動)が生じている。連続的な平板の回転に伴
い、側方向に移動した画像の位置は、光学軸に垂直な平
面内で円形トラックの軌跡を描く。間欠的な回転によっ
て、対応する移動画像を必要とするように得てもよい。
【0043】この平板は、例えば、透明な光学ガラスか
ら作られ、かつ電気モータ(19)の作動により光学軸
(18)に対して回転可能とされている(図11)。
【0044】使用した方法の簡単な説明を、図3を利用
して述べる。この図において、符号(23)はディジタ
ル原画像を表し、この画像は中央制御・処理ユニット
(図示せず)に結合されたメモリ内に2048×153
6画素の解像度で得られかつ記憶されている。この画像
は、組立体の光学軸(18)に沿って中央に表されてい
る。もちろん、この組立体内では、原画像は示された場
所に現れていないが、ディジタルメモリ内に記憶されて
いる。ここでは、単に議論が容易になるように表してい
る。
【0045】この原画像は、必要ならば、中央ユニット
の高さで、2048×1536画素(つまりLCDスク
リーン(16)で、有効な画素数の正確に4倍の画素
数)にサイズ調整を受ける。さらに、この同じ中央ユニ
ット内で、サイズ調整されたこの画像は、1024×7
68画素の4つのフレームに分割される。これらの4つ
のフレーム(A1,B1,C1,...),(A2,B2
2,...),(A3,B3,C3,...),(A4
4,C4,...)は1,2,3,4と付された小さな
サイズの正方形の形態で図3に示されている。
【0046】LCDスクリーンの画素は、図3におい
て、記号A,B,C等で付されている。
【0047】本発明の一実施形態では、再構成すべき各
画像に対して4回の露光が行われ、原画像の4つのフレ
ームが連続的にLCDスクリーン(16)上に表示され
る。それらの各露光間では、両面平行平板(15)が、
回転軸(18)を中心にして角度値φ=90°で回転さ
れ、これにより、露光面には、得られた各初期フレーム
の移動が生じる。
【0048】与えられた画像の4回の露光段階を以下で
詳述する。 <第1段階>両面平行平板(15)は45°の角度φに
方向付けられる。中央処理ユニットのために、符号1が
付された原画像(23)の画素の第一のフレーム(つま
りA1,B1,C1等)が、LCD上にディジタル的に表
示される。よって、これは、1024×768画素を備
えるLCD上に画像を提供する。画像は、入射ビームに
より、感光紙(12)上に露光される。
【0049】<第2段階>平板(15)は135°の角
度φで方向付けられている。他のフレームに対応する原
画像(23)の画素(すなわち符号2が付された画素、
つまりA2,B2,C2等)は、前段階におけるように、
LCD上にディジタル的に表示される。よって、これは
新しい画像を1024×768画素を備えるLCDに提
供する。
【0050】この画像は、前段階におけるように、感光
紙の同じシート上に投影され、かつ露光される。平板の
90°回転を仮定すると、既に明確にされたように、感
光紙の平面(OX,OY)における画像の移動が導入さ
れる。よって、1024×768画素の後半部が現れ
る。平板(15)の特徴(特に非常に容易に変更し得る
パラメータ(つまり傾斜角α))が選ばれ、これにより
生成した移動が、LCDの半分の画素の距離に実質的に
等しい。実際、αは、以下の数式(5)に従って決定さ
れる。
【0051】
【数5】
【0052】<第3段階>平板(15)は225°の角
度φに方向付けられている。投影及び露光の作動が、感
光紙の同一シート上で繰り返される。この操作は、この
第3段階では符号3が付された原画像(23)の画素
(つまりA3,B3,C3等)についてだけなされる。
【0053】<第4段階>平板(15)は315°の角
度φで方向付けられている。投影及び露光の作動が感光
紙の同一シート上で繰り返される。この操作は、この第
4段階では符号4が付された原画像(23)の画素(つ
まりA4,B4,C4等)についてのみなされる。
【0054】このようにして、LCDの各画素に対応し
た4つの異なる露光があることを知ることができる。従
って、プリントレベルでの画素数は、4倍となる。これ
により最終解像度(すなわち解像力)が最適化される。
なぜならば、原画像内に含まれたほとんど全ての画素数
が再生された画像で見られるからである。
【0055】もちろん、同一画素の各露光間で、入射ビ
ームがシャッター(3)により遮断される。さらに、カ
ラープルーフの生成に関して、各3色(赤、緑、青)に
対応する露光が、3画像平面(原画像の各フレームの
赤、緑、青)に対して行われる。
【0056】さらに、半画素毎に移動した4つの画像フ
レームの重ね合わせは、LCDを使用することで習慣的
に見られた複数の垂直方向及び水平方向の白いラインを
マスクすることを可能にする。これは、既に述べたよう
に、かつ図2に見られるように、LCDの各画素は光学
的に活性な領域(13)と光学的に非活性な領域(1
4)とを有しているからである。各LCD画素の露光を
4回にすることで、最終写真上の白い縞の再生を完全に
除去することが可能となっている一方、画素領域内に若
干の過露光が生じる(これは写真上に暗い縞または灰色
の縞として現れる)。しかしながら、これらの過露光
は、小さなフォーマット(例えば10×15)の場合、
裸眼では見えない。
【0057】本発明の一変形例において、原画像(2
3)は複数の画素からなるまさに2つのフレームに分割
される。この仮定のもとでは、上述の方法は依然全く同
じものであるが、この変形例では2回の露光だけが行わ
れ、2回の露光間に平板(15)が1回転する。φの値
は光学的画素の重複部分により定められる。
【0058】本発明の他の単純化した変形例において、
原画像は各フレームに分割されない。よって、LCDス
クリーン(16)上にあるようにサイズ調整された後、
画像が表示される。LCDスクリーンの各露光に対し
て、両面平行平板(15)が回転軸(18)を中心とし
て充分に連続的な回転を受ける。この間(すなわち上記
回転の間)において、シャッター(3)は開いたままで
ある。
【0059】本発明のさらに改良された変形例におい
て、図7及び図8との関連で示されたように、特に解像
度を最適化することが求められている一方、既に明記し
たように、LCDスクリーン技術に固有の最終的な再生
レベルにおける垂直方向及び水平方向の縞を完全に除去
することが求められている。
【0060】よって、この実施形態は、LCDの各画素
の増加に関連してのみ適用することができ、ゆえに初期
画像を4つのフレームに分割して適用される。
【0061】図7に見られるように、LCD(16)上
に表示された画像は、対物レンズ(26)により、LC
D画素の(特に正方形に従う)活性領域(13)の画像
をサイズ調整するための画素マスク(24)上に投影さ
れる。このサイズ調整された画像は視野レンズ(25)
を透過する。この視野レンズは投影対物レンズ(11)
の大きさにビームを集束するためのものである。レンズ
(25)と前記対物レンズとの間には、前述の両面平行
平板(15)が挿入されている。
【0062】原画像の各画素からなる4つのフレームに
それぞれ対応する4回の露光は、再構成された画像にお
いて、LCD画素の活性領域を限定的に表す4つの画素
の重ね合わせを生じる。このようにして、既に記載した
ような露光に固有の効果が打ち消される。
【0063】グリッド(24)は、例えば、LCD画素
の面の25%だけ透過可能となるように広がったエマル
ジョンを受け入れる一区画のガラスから成っている。
【0064】図8に示しているのは、対物レンズ(2
6)を介して透過した後の前記画素の画像(27)であ
る。システムを横切ることができた25%画像が符号
(28)に見られる。符号(29)はLCD画素の活性
領域と非活性領域との境界を表す。
【0065】このようにして、原画像の最終的再生画像
を洗練することが可能であり、特に、13×18フォー
マットよりも大きく拡大することができ、1280×1
024画素の解像度を有するLCDスクリーンを使用し
て、少なくとも210dpiの解像度を有するA4(す
なわち24×30cm)フォーマットに通常達すること
が可能である。
【0066】本発明によるプリンタの露光のラインの複
数の構成要素からなる実施形態が図11と図12に関し
て表されている。この例において、空間を節約するため
に、光源(1)は光学軸(18)に対して90°に曲げ
て配置されているが、45°ミラー(22)が入射ビー
ムの方向付けを可能にしている。
【0067】前記モジュールにて、しかるべき形状の環
部(21)と噛み合う歯車付きベルト(20)により、
平板(15)を回転させるための電気モータ(19)が
図12に示されている。
【0068】本発明と同一の原理が、さらにCCDカメ
ラを使用する際の光学的信号の捕捉に関して実行される
ことが可能となっている。これらの信号の捕捉の光学的
ラインは、図9に関連して本質的に記載されている。捕
捉されるべき対象物(30)は、CCDカメラ(32)
の光学経路内に位置している。本発明による投影対物レ
ンズ(31)と両面平行平板(15)とが、対象物とC
CDカメラとの間に連続して位置している。光学的信号
はCCDにて移動され、これにより、CCDの解像度
(すなわち解像力)は、前述したように、同一の原理に
より増加しうる。
【0069】本発明は、さらに本発明の方法を実施する
画像投影機に関するものである。このようなデバイスの
露光のラインは、図10に関して記載されている。この
デバイスは光源(33)を備えており、適切な装置によ
り赤、緑、青の3構成要素に分割される。これらの3構
成要素はそれぞれ直線偏光板及びLCDから成る組立体
(35,36,37)を透過する。ここで、ディジタル
画像が各組立体の高さで表示され、同様に3つのLCD
の高さで表示されている。これらの組立体からの各発光
ビームは、本発明に対して公知の要素(38)の高さで
再結合される。結合されたビームは、投影対物レンズ
(39)を通過する前に、高速(通常毎秒24回転)で
連続回転する前述のタイプの両面平行平板(15)を通
過し、可視化装置(40)の平面に到達する。投影され
たディジタル画像の最適化された再構成が再度得られ
る。
【0070】LCDスクリーン上で表示された画像のコ
ントラストについての視角の感度を減らすために、本質
的に知られているテレセントリック光学系が使用されて
いる。
【0071】さらに、記載された実施形態は、半画素毎
に画像が移動するようにした本発明による方法及び装置
の形態を示しているが、この移動は半画素の奇数倍(特
に3/2画素、5/2画素等)としてもよい。より大き
な移動を用いることで、再構成されたプリントレベル
で、よりよい一様性を得るようにしてもよい。
【0072】本発明による全ての利点が、ディジタルモ
ードで写真を再構成し、あるいは捕捉する品質の最適化
に関して理解され、特に扱いやすく、高価でなく、さら
に低電圧で作動するユーザ構成要素が使われた技術とし
て理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来のプリンタの露光のラインを概略的に示
した図である。
【図2】 LCD画素を概略的に示した図である。
【図3】 再構成されるべき初期画像の変形を概略的に
示した図である。
【図4】 (a),(b)は両面平行平板により生じた
入射ビームの空間の移動を示す図である。
【図5】 本発明によるプリンタの露光のラインを概略
的に示した図である。
【図6】 両面平行平板の配置方向を示した図である。
【図7】 本発明によるプリンタの改良された露光ライ
ンを概略的に示した図である。
【図8】 図7の取付時に実行された画素サイズ調整原
理を表す図である。
【図9】 本発明で実行された方法によるCCDカメラ
の捕捉ラインを概略的に示した図である。
【図10】 本発明の方法を実行する投影機の露光ライ
ンを概略的に示した図である。
【図11】 本発明によるプリンタの露光ラインの多重
画素用デバイスの実施形態を概略的に示した図である。
【図12】 図11による組み込み両面平行平板を有す
る露光の光学ラインの実施形態を概略的に示した図であ
る。
【符号の説明】
1 光源 3 シャッター 11 投影対物レンズ 13 活性領域 15 両面平行平板 16,40 LCDスクリーン 17 直線偏光板 24 マスク 25 視野レンズ 26,39 投影対物レンズ 30 対象物 31 捕捉対物レンズ 32 電荷結合回路CCDカメラ 38 結合要素

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明液晶LCDスクリーン上に表示され
    たディジタル画像を視覚的に再構成するための方法であ
    って、 ・投影対物レンズにより、視覚的再構成支持体上、特に
    感光紙上に、前記LCDにて表示された前記画像を形成
    する段階と、 ・前記LCD上に表示された前記画像の各画素が投影さ
    れた平面にて、一つの光学要素により少なくとも一つの
    側方への移動を作用する段階と、 ・これらの各移動に対して前記視覚的再構成支持体の高
    さにて、1回あるいは2回以上の露光を行う段階と、を
    備えることを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 カメラの荷電結合回路CCD上のディジ
    タル画像を捕捉するための方法であって、 ・捕捉対物レンズにより前記荷電結合回路CCD上の主
    題の画像を形成する段階と、 ・前記荷電結合回路CCD上に形成された前記画像を捕
    捉する平面にて、一つの光学要素により少なくとも一つ
    の側方への移動を作用する段階と、 ・これらの各移動に対して前記荷電結合回路CCDの高
    さにて、1回あるいは2回以上の捕捉を行う段階と、を
    備えることを特徴とする方法。
  3. 【請求項3】 前記LCD上に表示された前記画像を1
    回露光する段階と、前記画像の各画素を前記露光面にお
    ける円形トラックに沿って連続的に移動させる段階とを
    備えて成り、前記各画素は、当該前記画素に対して中央
    に移動されていることを特徴とする請求項1に記載の方
    法。
  4. 【請求項4】 ・再生すべき前記ディジタル画像のサイ
    ズ調整を行う段階と、 ・前記画像が前記LCD上に表示可能な2つのフレーム
    に分割する段階と、 ・前記LCD上に表示された前記画像の各フレームに対
    して露光を行い、2回の前記露光の間に、前記LCD上
    に表示された前記画像の一組の画素の離散的な移動を、
    前記各画素の中央に対して対称的な各画素のOX及びO
    Y配置方向に沿って行う段階と、を備えることを特徴と
    する請求項1記載の方法。
  5. 【請求項5】 ・再生すべき前記ディジタル画像のサイ
    ズ調整を行う段階と、 ・前記画像を前記LCD上に表示可能な4つのフレーム
    に分割する段階と、 ・前記LCD上に表示された前記画像の各フレームに対
    して露光を行い、各4回の前記露光の間に、前記LCD
    上に表示された前記画像の一組の画素の離散的な移動
    を、前記各画素のOX軸とOY軸に対して対称的な前記
    各画素のOX及びOY配置方向に沿って行う段階と、を
    備えることを特徴とする請求項1記載の方法。
  6. 【請求項6】 前記各フレームは赤,緑,及び青の3色
    による3画像平面を受け、生成した前記画像は追加の結
    合方法による色となることを特徴とする請求項4または
    5のいずれかに記載の方法。
  7. 【請求項7】 透明LCDスクリーン(16)上に表示
    された一つあるいは二つ以上のディジタル画像を視覚的
    に再構成する装置であって、 ・光源(1)と、 ・必要なだけ光ビームを遮断するためのシャッター
    (3)と、 ・前記LCDスクリーン(16)と露光されるべき紙
    (12)との間に位置付けられた投影対物レンズ(1
    1)と、 ・前記光源(1)と前記LCDスクリーンとの間に位置
    付けられた直線偏光板(17)と、 ・前記LCDスクリーン(16)と前記投影対物レンズ
    (11)との間の光源の光学経路OZ内に位置付けら
    れ、使用光のスペクトルに対して透明であり一定厚さの
    一つの両面平行平板(15)と、を備えて成り、 前記光源の光学経路内において、前記LCDスクリーン
    (16)が位置付けられており、該LCDスクリーンに
    て、前記ディジタル画像が特に中央ユニットにより表示
    され、 前記両面平行平板は、間欠的あるいは連続的な回転運動
    により運動可能とされ、前記両面平行平板の回転軸は前
    記光学軸と平行または非平行であり、前記両面平行平板
    は回転軸に垂直な平面に対して一定角度αだけ傾斜され
    ていることを特徴とする装置。
  8. 【請求項8】 カラー写真を作成するために、それぞれ
    赤,緑,及び青の各フィルタを保持するモータ(6)駆
    動ターレット(5)をさらに備えていることを特徴とす
    る請求項7記載の装置。
  9. 【請求項9】 前記両面平行平板(15)の回転は電気
    モータにより行われることを特徴とする請求項7または
    8のいずれかに記載の装置。
  10. 【請求項10】 透明LCDスクリーン(16)上に表
    示された一つあるいは二つ以上のディジタル画像を視覚
    的に再構成する装置において、 ・光源(1)と、 ・必要なだけ光ビームを遮断するためのシャッター
    (3)と、 ・前記LCDスクリーンと露光されるべき紙との間に位
    置付けられた投影対物レンズ(11)と、 ・前記光源(1)と前記LCDスクリーンとの間に位置
    付けられた直線偏光板(17)と、 ・前記LCDスクリーン(16)の下流側に位置し、前
    記LCDの各画素の活性領域(13)の一部だけを選択
    するためのマスク(24)と、 ・前記LCDスクリーン上に表示された前記画像を前記
    マスク(24)上に表示するように設けられた投影対物
    レンズ(26)と、 ・前記投影対物レンズ(11)の高さに前記マスク(2
    4)からの光ビームを集束させるために設けられた視野
    レンズ(25)と、 ・前記視野レンズ(25)と前記LCDスクリーン(1
    6)との間の光源の光学経路内に位置付けられ、使用光
    のスペクトルに対して透明な一定厚さの一つの両面平行
    平板(15)と、を備えて成り、 前記光源の光学経路内において、透明な前記LCDスク
    リーン(16)が位置付けられており、該LCDスクリ
    ーンにて、前記ディジタル画像が特に中央ユニットによ
    り表示され、 前記両面平行平板は、間欠的あるいは連続的な回転運動
    により運動可能とされ、前記両面平行平板の回転軸は前
    記光学軸と平行または非平行であり、前記両面平行平板
    は回転軸に垂直な平面に対して一定角度αだけ傾斜され
    ていることを特徴とする装置。
  11. 【請求項11】 ディジタル画像をカメラの電荷結合回
    路CCD上に捕捉するための装置において、 ・前記CCDカメラ(32)とディジタル画像として捕
    捉される主題すなわち対象物(30)との間に位置付け
    られた捕捉対物レンズ(31)と、 ・前記CCDカメラと前記捕捉対物レンズとの間の光学
    経路内に位置付けられ、使用光のスペクトルに対して透
    明な一定厚さの一つの両面平行平板(15)と、を備え
    て成り、 前記両面平行平板は、間欠的な回転運動により運動可能
    とされ、前記両面平行平板の回転軸は前記光学軸と平行
    または非平行であり、前記両面平行平板は回転軸に垂直
    な平面に対して一定角度αだけ傾斜されていることを特
    徴とする装置。
  12. 【請求項12】 ディジタル画像の視覚的再構成のため
    に、ディジタル画像を、特にスクリーン上に投影するた
    めの装置において、 ・光源(33)と、 ・前記光源からの入射ビームを赤,緑,及び青の3原色
    に対応する3つの異なるビームに分割する分割要素と、 ・3つの前記各LCDからの信号を結合するための結合
    要素(38)と、 ・前記結合要素と投影された前記画像を受け入れるため
    に設けられた前記スクリーン(40)との間に位置づけ
    られた投影対物レンズ(39)と、 ・前記結合要素と前記投影対物レンズとの間の光源の光
    学経路内に位置付けられ、使用光のスペクトルに対して
    透明な一定厚さの一つの両面平行平板(15)と、を備
    えて成り、 前記分割要素の光学経路内に直線偏光板及び単色透明L
    CDスクリーンとが位置づけられ、3つの前記各LCD
    は、特に中央ユニットを介して、同時に同じディジタル
    画像を表示し、 前記両面平行平板は、連続的な回転運動により運動可能
    とされ、前記両面平行平板の回転軸は前記光学軸と平行
    または非平行であり、前記両面平行平板は回転軸に垂直
    な平面に対して一定角度αだけ傾斜されていることを特
    徴とする装置。
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