JP2004516493A - 画像システムの非均質性を補償する装置および方法 - Google Patents

Abstract

発明はインテグレイテッド・デジタル・スクリーン画像システム（ＩＤＳＩ）の露光量を変調する露光・変調装置および方法に関する。この装置は光源、光変調器などの装置で構成される。発明の課題は、簡単な手段で露光品質を最良にする装置および方法を設けることにある。発明の基礎をなす課題は、感光材料を露光するのに使用される光変調器のセルの数を変更させるため少なくとも１つの装置を有する装置を設ける。本発明の方法によると、感光材料を露光するのに使用される光変調器のセルの数が変更できる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
本発明は、インテグレイテッド・デジタル・スクリーン画像法（ＩＤＳＩ法）における露光量を変調させるための露光・変調装置であって、光源と、光変調を行なうセルからなる複数の列を備えた光変調器と、光変調器に投影する装置と、光変調器から感光材料に投影する装置と、光変調器と感光材料間に相対運動を生じさせる装置とからなり、運動方向が光変調するセルの列の方向にほぼ垂直に走り、いずれかのデータの投影が、運動の間、感光材料に相対的にほぼ静止状態に保持される速度で光変調器の異なる行を介してデータをスクロールする装置を備えた露光・変調装置に関する。
【０００２】
さらに、本発明は、インテグレイテッド・デジタル・スクリーン画像法（ＩＤＳＩ法）における露光量を変調させるための露光・変調方法であって、光変調を行なうセルからなる複数の列を備えた光変調器上に光源から光が投影されて変調され、その後、光変調器に対して相対運動をする感光材料上に光変調器から投影され、このとき、運動方向が光変調するセルの列の方向にほぼ垂直に走り、いずれかのデータの投影が、運動の間、感光材料に相対的にほぼ静止状態に保持される速度で、光変調器の異なる行を介して感光材料に投影されるデータをスクロールさせる方法に関する。
【０００３】
上述の装置はＤＥ ４１２１５０９ Ａ１で公知である。この文献に記載された発明は、例えば、圧力板の露光、圧力スイッチの露光およびステレオリトグラフの場合のように、変調する大量の光が青色および紫外線領域で必要となるプロセスに特に重要になる。感光材料が連続的に運動し、その間は、画像内容が光変調器によって対向する方向に同一速度でスクロールされることが発明の原理である。画像内容は露光される材料の一定位置に留まる。露光は、列のセルにおける個々の短時間露光すべての集積によって形成される。光変調器のいくつかの列に相当する幅でストライプが露光される。隣接する複数のストライプによって、かなり大きな面が露光される。
【０００４】
上述の装置で問題があるのは、光変調器に非均質性が生じることである。例えば、画一的にセルを制御したとき、異なる光出射または局部的に異なる画像性能によって、露光される材料の部分画像内に異なる露光結果が生じる。感光材料上で隣接する画素間の違いは、とりわけ変化が見分けられる人間の目でも通常は検出されえない。感光材料上で隣接しない画素が相並んで投影される領域では、とりわけ補償が大きな問題になる。ＩＤＳＩ法の場合、それは外側の列に該当する。というのは、そこは露光するストライプが互いに接するからである。
【０００５】
ＩＤＳＩ法とは逆に、デジタルスクリーン画像法（ＤＳＩ法）では個々の画像部分が露光される。それで全体画像は多数の個々の画像を集めて形成される。非均質性を補償するためにＤＳＩ法で適用されるシステムで、ＩＳＤＩ法を転用するために、各セルのエネルギーを別々に調節しようとする試みは、適切でないことがわかった。第１に、必要な移送レートは、最小６ビットの必要な階調で最大約５０ｋＨｚのスクロール周波数（１０２４セルの光変調幅で、電子制御性能の大きい場合は８ビットの方がよい）を超える。また、５０ｋＨｚのサイクルで６から８ビットの階調を保証するために、迅速に十分に作用する光変調器はない。
【０００６】
したがって、本発明の課題は、簡単な手段で露光品質が最良となる装置と方法を提供することにある。
発明の基礎をなしている課題は、感光材料を露光するために使用する光変調器のセル数を変更する装置を少なくとも１つ本装置に備えること、および感光材料を露光するために使用する光変調器のセル数を本発明の方法で変更することによって解決される。
【０００７】
画像情報は光変調器の区間全体でスクロールされるわけではない。むしろ、スクロール過程は一定の調節可能なセル数に基き限定される。それで露光時間は、露光される感光材料上の列の画素毎に変更することができる。列に組み入れられたエネルギーは正確に限定できる。非均質性はこのように簡単な制御で調整することができる。
【０００８】
本発明による装置は、約千列で数十万セルにもなる調節すべきセル数を減少することができるという、ＤＳＩ装置にはない大きな利点がある。
本発明のさらに有利な形態によれば、光変調器はマイクロミラー装置（デジタルミラー装置−ＤＭＤ）で構成される。マイクロミラー装置の個々のミラーはそれほど大きな問題もなく適切に制御できる。本発明による装置で感光材料を露光するのに使用されないミラーはこの上に投影された光線を感光材料とは別の方向に向ける。
【０００９】
本発明の有利な実施形態によると、光変調器は１０２４×７５８セルで構成される。これによって、露光エネルギーの階調が非常に細かくできる可能性が生じる。調節は、光変調器によるデータのスクロール方向に応じて、７５８ユニットまたは１０２４ユニットにおいて行なわれる。
【００１０】
本発明のさらに非常に有利な実施形態によると、光変調器は液晶装置、磁気光学セル、または強誘電セルで構成される。さらにすべての点で変更した光変調器も原則的に投入される。感光材料の露光に使用する光変調器のセル数を変更させるため、既存の各ＩＤＳＩ装置を改造できることは大きな利点となる。
【００１１】
方法の課題は、すでに述べたように、感光材料の露光に使用する光変調器のセル数を変更することによって、非常に有利に解決される。
露光時間は、画像情報がもはや光変調器の全区間でスクロールされず、露光される感光材料の画素毎に変更することができる。列に組み入れられたエネルギーは正確に限定できる。非均質性は簡単な制御で調整することができる。
【００１２】
本発明による方法の特に有利な実施形態によると、画像データは光変調器の第１行に移送しなければならない。例えば、データはさらに後に続く行にまず移送される。したがって、その前にある行は露光には使用されない。広まった露光エネルギーは、したがって弱まる。
【００１３】
本発明の実施例を示す図を使用して詳細に説明する。
図１に露光・変調装置１を概略的に示す。光源２は第１レンズ３を介して光変調器４に投影される。光変調器４に対する感光材料５の位置は位置設定器６によって変更される。光変調器の１つの列のセルの方向に相対的運動が生じる。駆動スイッチ７を使用してデータは光変調器のセルのある最初の行に移送される。この際、データの移送と感光材料５の運動との同期化が重要となる。第１行に移送されたデータは相対運動に同期して次の行に移るので、感光材料５に移送されたデータはこの上の一定の場所に留まる。光変調器４はセル８の複数の行で構成される。光変調器４に移送されたデータは活性化したセル８と活性化していないセル８との組み合わせで構成される。セル８が活性化しているときは、その上に当たる光は感光材料５上の第２レンズを介して移送される。活性化していないセルに当たった光は感光材料５には向けられない。ここに示す実施例の場合、露光用に制御できるセル数を変更させる装置１０を設けることが特に好ましい。これは、データ移送の列のセルをすべては制御しないことを意味する。露光される材料の露光量は露光時間つまり、制御できるセル８に依存するので、この装置１０によって画像の非均質性を調整する可能性が生じる。
【００１４】
１つの列でデータがセルからセルにどのように移り、このときデータは感光材料５の一定の場所にどのように留まるかが、図２ないし図５に示される。図２では信号が第１のセルＺ１にとどく。同じデータが図３では次の行、すなわちセルＺ２に移され、この間に新しいデータが第１行、すなわちセルＺ１に移される。図５では最初に読み込まれたデータがセル４Ｚ４に達する。セルＺ５からＺ６までのセルは装置１０によるデータ移送に制御可能となっていない。これらのセルは感光材料の露光には制御に使用しない。より大きい露光量が必要な場合は、これらのセルは活性化されてデータがさらに移送される。
【００１５】
図６には列Ｒ１からＲ９までと、行Ｓ１からＳ８までに区分けされた光変調器が示される。斜線を施したセル１１は露光のために制御される。行Ｓ８で読み込まれたデータは行Ｓ７に移送される。異なる列Ｒ１からＲ８では異なる数のセル１１が制御可能である。露光量は列ごとのセル数で集積されるので、感光媒体５の各画素に対して種々の露光量が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
露光・変調装置全体の概略図を示す。
【図２】
データの移送原理についての概略図を示す。
【図３】
データの移送原理についての概略図を示す。
【図４】
データの移送原理についての概略図を示す。
【図５】
データの移送原理についての概略図を示す。
【図６】
露光用の使用セルおよび不使用セルを有する変調器の概略図を示す。

Claims (8)

1. インテグレイテッド・デジタル・スクリーン画像法（ＩＤＳＩ法）における露光量を変調させるための露光・変調装置であって、
   光源（２）と、
   光変調を行なうセル（８）からなる複数の列を備えた光変調器（４）と、
   光変調器（４）に投影する装置（３）と、
   光変調器（４）から感光材料（５）に投影する装置（９）と、
   光変調器（４）と感光材料（５）間に相対運動を生じさせる装置と、
   からなり、運動方向が光変調するセルの列の方向にほぼ垂直に走り、いずれかのデータの投影が、運動の間、感光材料（５）に相対的にほぼ静止状態に保持される速度で光変調器（４）の異なる行を介してデータをスクロールする装置を備えた露光・変調装置において、
   感光材料（５）の露光に使用される光変調器（４）のセル（１１）数を変更するための装置を少なくとも１つ設けたことを特徴とする露光・変調装置に関する発明。
2. 光変調器（４）はマイクロミラー装置（デジタルミラー装置）で構成されることを特徴とする請求項１記載の装置。
3. 光変調器（４）は１０２４×７５８のセル（８）で構成されることを特徴とする請求項２記載の装置。
4. 光変調器（４）は液晶装置で構成されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の装置。
5. 光変調器（４）は磁気光学セルで構成されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の装置。
6. 光変調器（４）は強誘電セルで構成されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の装置。
7. インテグレイテッド・デジタル・スクリーン画像法（ＩＤＳＩ法）における露光量を変調させるための露光・変調方法であって、
   光変調を行なうセル（８）からなる複数の列を備えた光変調器（４）上に光源（２）から光が投影されて変調され、
   その後、光変調器（４）に対して相対運動をする感光材料（５）上に光変調器（４）から投影され、
   このとき、運動方向が光変調するセルの列の方向にほぼ垂直に走り、いずれかのデータの投影が、運動の間、感光材料（５）に相対的にほぼ静止状態に保持される速度で、光変調器（４）の異なる行を介して感光材料（５）に投影されるデータをスクロールさせる方法において、
   感光材料（５）の露光に使用される光変調器（４）のセル（１１）数が変更できることを特徴とする露光・変調方法。
8. 任意の行に写されるデータはそこから次に続く行に移送されるようにするため、ずらされ得ることを特徴とする請求項７記載の方法。