JP2993620B2 - 露光制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、カラー感光材料を用
いて原画を複写するための露光制御方法、特に、原画を
照明する色光を調光フィルタで変調することによりカラ
ー感光材料の各色感光層に対する露光を制御する露光制
御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、カラー感光材料は、ＢＧＲの各
色光に対する感光層を有している。このようなカラー感
光材料に原画を光学的に投影して複写する場合、複写像
の濃度およびカラーバランスは各感光層に与える露光量
によって調整される。ここで、露光量は原画を照明する
ＢＧＲ各色光の露光時間の長さ、あるいは色光の変調量
によって制御される。このようなカラー感光材料に対す
る露光制御方法としては、次のような方式が一般的であ
る。 （１）加色同時式 ＢＧＲ各色毎に光源を備え、各色光毎にその露光時間を
変更してカラー感光材料の各色感光層に与える露光量を
調整する方式である。

【０００３】この方法では、光源が複数必要なために装
置が高価格になり、また、各光源では狭帯域の波長光の
みが露光に供されるためエネルギー損失が大きいという
欠点がある。 （２）加色順次式 単一の光源にＢＧＲ各色のフィルタを順次挿入し、カラ
ー感光材料の各色感光層に与える露光量を調整する方式
である。露光量は各色の露光時間を変更することによっ
て制御する。しかし、１色の露光が終了した後、他色の
露光が開始されるという具合に、ＢＧＲ各色が順次露光
されるために全体の露光時間が長く、複写効率が低いと
いう欠点がある。 （３）白色加色式 単一光源で白色露光を行なった後、さらに必要とされる
色光の露光を、ＢＧＲの色フィルタを挿入することによ
り与え、各色感光層の露光量を調整する方式である。露
光量はＢＧＲの色フィルタの作動時間を変更することに
よって制御する。この方法では、各色共通となる白色露
光が行なわれるために全体の露光時間は加色順次式より
短くなるが、白色露光が終了した後、ＢＧＲの単色光が
順次加色されるために、大幅な時間短縮がなされる訳で
はない。 （４）白色減色式 単一の光源にて白色露光を行なった後、目標の露光量に
達した色光の露光をＹＭＣ（イエロー、マゼンタ、シア
ン）の色フィルタを挿入することによって順次カット
し、各色感光層の露光量を調整する方式である。露光量
はＹＭＣの色フィルタの作動時間を変更することによっ
て制御する。この方法は、白色露光が終了した後、ＢＧ
Ｒの単色光が順次減色されるために、露光時間において
大幅な改善がなされる。

【０００４】上記した４つの方法は、露光時間の変更に
よって露光量が調整されるため、精度の高い制御方法で
あるが、カラー感光材料のもつ相反則不軌特性の影響に
対する補正を必要とする場合がある。この点に配慮した
ものが、以下に示す調光式である。 （５）調光式 単一の光源に対して、ＹＭＣ各色の調光フィルタの挿入
量を適宜変更することによってＢＧＲの各色光を変調
し、カラー感光材料の各色感光層に与える露光量を調整
する。この方法は、色によらず一定の露光時間で露光を
行なうことができるため、複写効率上有利な方法であ
る。また、カラー感光材料の相反則不軌特性の影響を受
けにくい方式であるが、調光フィルタの調整量の決定が
難しく、試行錯誤を繰り返すことで時間を浪費したり、
複写画像の品質低下を招くことが多かった。

【０００５】調光フィルタの挿入量を求める公知技術と
しては、次のような事例を挙げることができる。 （公知技術１） 特開昭６０−２２０３３２号公報 カラーネガフィルムのＢＧＲ各色に関する濃度を測定
し、これらを要素とする濃度ベクトルに線形一次変換を
施すことによって、ＹＭＣ各色の調光フィルタ量を求め
る方法。 （公知技術２） 特開平２−９６１２８号公報 調光フィルタのセット位置と測光値の関係を示すキャリ
ブレーションカーブを基準データとして記憶し、露光時
にはこのカーブを参照して調光フィルタのセット位置を
求める方法。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記調光式の場合、フ
ィルタの分光透過率とカラー感光材料の各色感光層の分
光感度との相互作用、及び各色フィルタ同士の相互作用
に対する配慮が重要となる。例えば、原画を照明する光
路にＹフィルタを段階的に挿入した時、カラー感光材料
の感光層ではＢの色光（Ｙの補色）に対する露光量のみ
が調整されることが理想的である。ところが、実際に
は、フィルタの分光特性の問題から、Ｇ、Ｒの色光の感
光層に対しても露光量の影響が及ぶ。さらに、光源寄り
フィルタを挿入することにより原画寄りフィルタに向か
う光は変調され、空間的な相互作用を生じる。しかも、
これらの相互作用は一律ではなく、各色のフィルタの調
整量に応じて変化する。

【０００７】こうした事象を背景として、フィルタの調
整量とカラー感光材料の各色感光層に対する露光量の関
係は非線形になっている。以下、この発明が解決しよう
とする課題をより明確にするために、従来法によるフィ
ルタ調整量の決定手順を説明する。図４は通常使用され
るカラー写真焼付装置の原理構成図である。

【０００８】図において、Ｆは写真フィルムで、該写真
フィルムＦはスプール２０にセットされ、所定の搬送経
路を経てスプール２１に巻き取られるように構成されて
いる。該写真フィルムＦに形成された各原画Ｇは、露光
部３２に位置決めされ、光源３６から照射され、混合部
３８によって均一化された光により照明される。さら
に、レンズ５４によって写真印画紙４０に光学的に結像
され露光されるように構成されている。

【０００９】この時、Ｂ、Ｇ、Ｒ各色の平均透過光は、
測光フィルタ４２ａ、４２ｂ、４２ｃを通してフォトダ
イオード４４ａ、４４ｂ、４４ｃによって受光される。
この受光量を光電変換したＢ、Ｇ、Ｒ各色の測光信号
は、露光制御部３０に伝達された後、Ａ／Ｄ（アナログ
／デジタル）変換され、この結果得られたデータに基づ
いて、最適な露光量の演算が行なわれるようになってい
る。

【００１０】次に、ここで得られた露光量は露光制御部
３０に基づいて、露光部３２の上部に配置された調光部
５０（内の調整フィルタ）の調整量と、露光部３２の下
部に配置されたシャッタ５２の作動時間が決定される。
そして、この調整量に応じて調光部５０内の調光フィル
タが照明光路に挿入されるとともに、シャッタ５２が開
いて露光が開始される。さらに、上記作動時間におい
て、シャッタ５２が露光光路を閉じて露光が終了する。

【００１１】このようにして、写真印画紙４０の各色感
光層に与える露光が制御される。この露光の終了後、写
真印画紙４０は、次の露光に備え所定の距離だけ搬送さ
れるとともに、次に焼き付けるべき原画Ｇを露光部３２
に位置決めすべく写真フィルムＦが搬送される。このよ
うにして、写真フィルムＦに形成された原画Ｇは順次焼
付処理が施される。

【００１２】なお、写真印画紙の各色感光層への露光量
は、一般に、各色光の光束と露光時間の積によって与え
られる。即ち、 印画紙に照射されるＢ，Ｇ，Ｒの各色の色光の光束（対
数値）をＩ_X 各色光の露光時間（対数値）をＴ_X と置くと、写真印画紙の各色感光層への露光量Ｅ_X は次
式（１）で示される。

【００１３】 Ｅ_X ＝Ｉ_X ＋Ｔ_X …………………（１） ここで、_X は、Ｂ，Ｇ，Ｒの各色を示す。上記した調光
式の写真焼付装置では、通常、露光時間はシャッタの作
動時間であり、これは色光によらず一律である。さら
に、写真印画紙のもつ相反則不軌特性の影響を考慮すれ
ば、露光時間は一定にすることが望ましい。この一定の
露光時間（対数値）をＴ₀ とすると式（１）は次式
（２）に置き換えられる。

【００１４】 Ｅ_X ＝Ｉ_X ＋Ｔ₀ …………………（２） ところで、一般的な写真撮影において、被写体のＢＧＲ
の３原色の平均反射率は略一定であることが経験則とし
て知られている。そこで、従来の写真焼付装置では、写
真原画の全面積の平均透過濃度（ＬＡＴＤ）を測定し、
測定された平均透過濃度に基づいて写真焼付における露
光条件を決定することにより、印画紙のＢ，Ｇ，Ｒ各色
感光層に与える露光量を一定値に制御し、カラーバラン
スの良好な写真印画を作成するようにしている。

【００１５】この場合、（１）式におけるＥ_X は一定値
となるから、 Ｉ_X ＋Ｔ₀ ＝Ｉ′_X ＋Ｔ₀ ………（３） となる。つまり、次式（４）を得る。 Ｉ_X ＝Ｉ′_X ………………………（４） また、Ｉ_X は、Ｉ_{1 X} （印画紙４０側の照明光の光束
（対数値））と原画のＬＡＴＤ＝Ｄ_X を使って、次式
（５）で与えられる（ＬＡＴＤは、上記したように露光
光路近傍に設けられたフォトダイオード４４ａ，４４
ｂ，４４ｃからの測光信号から求められる）。

【００１６】 Ｉ_X ＝Ｉ_{1 X} −Ｄ_X ………………（５） さらに、Ｉ_{1 X} はＩ_{0 X} （光源３６からの各色光の光束
（対数値））に対して、調光フィルタによって変調量Ｖ
_X が加えられたものであることからＩ_X は、 Ｉ_X ＝Ｉ_{0 X} −Ｖ_X −Ｄ_X ………（６） で与えられる。

【００１７】従って、式（４）は次式（７）に置き換え
られる。 Ｖ_X ＋Ｄ_X ＝Ｖ′_X ＋Ｄ′_X ……（７） これより、次式（８）を得る。 Ｖ′_X ＝Ｄ_X −Ｄ′_X ＋Ｖ_X ……（８） つまりこの事例では、原画のＬＡＴＤから必要とする調
光フィルタによる変調量が求められる。露光制御法の原
理としては、このようにして求められた変調量に応じ
て、ＹＭＣの各色の調光フィルタを照明光路内に挿入す
ればよいわけである。図１２に、調整量を決定するため
の一般的なアルゴリズムからなるフローチャートを示
す。

【００１８】図５は、調光フィルタの配置を示す調光部
の断面図である。図５において、光源３６から照射され
る光は調光部５０を通過し、混合部３８に入射する。調
光部５０は、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン
（Ｃ）の３組の調光フィルタ５０ａ，５０ｂ，５０ｃに
よって構成され、これらによって混合部３８に入射する
光は変調される。

【００１９】調光フィルタは各色毎に２枚１組で構成さ
れる。調光部５０を通過した光は、混合部３８によって
混合され均一化されて原画を照射する。次に、調光フィ
ルタの駆動機構について説明する。図６は、１組の調光
フィルタとその駆動部の一例を示す原理構成図である。

【００２０】図６において、調光フィルタは、一例とし
てＹフィルタ５０ａとその駆動部を示しているが、他の
調光フィルタの構成も全く同様である。Ｙフィルタ５０
ａ、５０ａは、光路を挟んで対向配置され、パルスモー
タ６０、６０により、互いに逆向きに駆動できるように
構成されている。即ち、パルスモータ６０の回転運動
は、ギア６１を介して直線運動に変換され、これによっ
て２枚の調光フィルタ５０ａ、５０ａは左右対象に調光
部５０を通過する光路内に挿入される。

【００２１】ここで、調光フィルタ５０ａの挿入量はパ
ルスモータ６０の回転角に比例するように構成され、し
かも、この回転角は露光制御部３０から出力されるパル
ス数によって定められるようになっている。図７は、調
光フィルタの位置と照明光路（混合部）との関係を示す
調光部の平面図である。ここでは、一例としてＹフィル
タ５０ａの位置と混合部との関係を示す。

【００２２】Ｙフィルタ５０ａと混合部３８の入射口の
位置的な関係によって、混合部３８に入射する光は変調
され、主として、原画を照明するＢの色光の光束が変調
される。ここで、調光フィルタ５０ａは、前記パルスモ
ータ６０に対する出力パルス数が０パルスの時に全開、
２５５パルスの時に全閉となるように構成されいる。即
ち、調光フィルタ５０ａ（５０ｂ、５０ｃも同じ）の挿
入量は２５６段階設定できるようになっている。

【００２３】まず、全開（設定パルス数＝０）時は、調
光部５０を通過する光路にＹフィルタ５０ａは挿入され
ないため、光源３６から照射される光は変調されない
（図７ａ）。半開（設定パルス数＝１２８）時には、調
光部５０を通過する光路にＹフィルタ５０ａが挿入さ
れ、中央部はフィルタによって変調されない白色光が通
過し、周辺部は当該フィルタを透過可能な波長光、即
ち、主に、Ｇ，Ｒの色光が通過する（図７ｂ）。これら
の光は混合部３８において混合・均一化されて原画を照
明する。従って、原画を照明する光に関して、Ｙフィル
タ５０ａのみが図のような半開状態で、他色フィルタが
全開の場合は、全フィルタが全開の場合に比べ、Ｂの色
光の光束はＧ，Ｒの色光の光束よりも減じられる。

【００２４】全閉（設定パルス数＝２５５）時には、調
光部５０を透過する光路の全面にＹフィルタ５０ａが挿
入され、中央部、周辺部を問わず当該フィルタを透過可
能な波長光、主に、Ｇ，Ｒの色光のみが通過する（図７
ｃ）。これらの光が混合部３８において混合され均一化
されて原画を照明する。従って、原画を照明する光につ
いてみれば、Ｙフィルタ５０ａのみが全閉で他色フィル
タが全開の場合には、全フィルタが全開の場合に比し
て、Ｒ色光の光束は、Ｇ，Ｒの色光の光束に比べ極めて
大きく減じられることになる。

【００２５】このようにして、Ｙフィルタ５０ａの挿入
量に応じて、主として、Ｂの色光の光束を減じることが
できる。ここでは、Ｙフィルタの場合について述べた
が、同様に調光部５０を通過する光路にＭ，Ｃフィルタ
を挿入することによって、原画を照明する光のＧ，Ｒの
各色成分の光束を選択的に減じることができる。つま
り、これらの組み合わせによってＢ，Ｇ，Ｒの各色の色
光の光束をほぼ任意に変更することができる。

【００２６】上記したように、各色の調光フィルタの挿
入量は、露光制御部３０から出力されるパルス数によっ
て定められる。図８は、これらの調光フィルタに対して
設定される調整量、つまりパルス数の組み合わせの模式
図を示している。図８ａは、Ｍフィルタが全開および全
閉の各状態において、Ｙフィルタが移動する場合、その
特性は直線的であり、しかも座標軸に対して常に平行で
あることを示している（Ｃフィルタは全開）。

【００２７】図８ｂは、ＹフィルタとＭフィルタが移動
する場合、これらフィルタの調整量の組み合わせは２次
元の平面を形成し、しかも、その形状が正方形となるこ
とを示している（Ｃフィルタは全開）。図８ｃは、Ｙフ
ィルタ，Ｍフィルタ，Ｃフィルタの全フィルタが移動す
る場合であり、これらフィルタの調整量の組み合わせは
３次元空間を形成し、その形状はほぼ正方六面体とな
る。

【００２８】原画の照明光における各色光の光束の変調
量が、図８に示したように、補色関係にあるフィルタの
調整量（＝パルス数）によってのみ確定し、かつこれら
が比例関係にある場合には、調光フィルタの調整量に応
じて、図９に示されるような各色光の変調量の組み合わ
せを得ることができる。図９ａは、Ｙフィルタの調整量
に対する各色の変調量を示す。この場合、変調量は、Ｍ
フィルタの全開および全閉の各状態をパラメータとする
２組の直線の組み合わせとなる。Ｂの色光はＹフィルタ
の調整量に比例して変調され、その変調量はＭフィルタ
が全開、全閉の各状態においても同一である。また、Ｇ
の色光はＭフィルタの状態にのみ依存し、Ｙフィルタの
調整量には依存しない。

【００２９】図９ｂはＹフィルタとＭフィルタが移動す
る場合に対応して得られる、Ｂ，Ｇの各色光の変調量の
組み合わせを示している。これら色光の変調量の組み合
わせが形成する平面の形状はほぼ正方形である。図９ｃ
はＹフィルタ，Ｍフィルタ，Ｃフィルタの全フィルタが
移動する場合に得られるＢ，Ｇ，Ｒの各色の色光の変調
量の組み合わせを示している。これら色光の変調量の組
み合わせが形成する空間の形状は正方六面体である。

【００３０】このような場合、Ｂ，Ｇ，Ｒの各色の変調
量を要素とするベクトルＶとＹ，Ｍ，Ｃの各色のフィル
タの調整量つまりパルス数を要素とするベクトルＦとの
関係は次式（９）によって表される。

【００３１】

【数１】

【００３２】つまり、 Ｖ＝Ａ×Ｆ……………（１０） ここで、Ａは３×３のマトリックスであり、この場合、
対角要素は図６ａに示されるように補色関係にあるフィ
ルタの単位調整量に対する変調量であり、非対角要素は
０であり、。従って、Ａの３つの対角要素Ａ_by，Ａ_gm，
Ａ_rcを予め求めておけば、所望の変調量に対する調光フ
ィルタの調整量Ｖは次式（１１）によって求められる。

【００３３】Ｆ＝Ａ^-1×Ｖ………（１１） ところで、各色光の変調量は、主に、写真印画紙の各色
の感光層における分光感度とその補色のフィルタの分光
透過率との組み合わせに支配されている。しかしなが
ら、所定の感光層にのみ選択的に影響を与える分光透過
率を有するフィルタを製作することは、現実には極めて
困難である。従って、実際は、原画を照明する光路に、
例えばＹフィルタを段階的に挿入した場合でも、Ｇ，Ｒ
の色光に対する感光層への変調量にも影響が及ぶことは
避けることができない。

【００３４】つまり「原画の照明光における各色光の光
束の変調量は、補色関係にあるフィルタの調整量（＝パ
ルス数）によってのみ定まる」とした上記の仮定は現実
的ではない。そこで、原画の照明光における各色光の光
束の変調量が、主に、補色関係にあるフィルタの調整量
（＝パルス数）に比例し、かつ他のフィルタの調整量に
対しても比例する関係にある場合を想定する。この場
合、図８に示された調光フィルタの調整量に対応して、
図１０に示されるような各色の色光の変調量の組み合わ
せを得る。

【００３５】図１０ａは、Ｙフィルタの調整量に対する
各色の変調量を示している。変調量は、Ｍフィルタの全
開および全閉の各状態をパラメータとする２組の直線の
組み合わせとなる。Ｂの色光はＹフィルタの調整量に比
例して変調され、その変調量の色光はＭフィルタの状態
に大きく依存するが、Ｙフィルタの調整量に応じても直
線的に変化する。

【００３６】図１０ｂは、ＹフィルタとＭフィルタが移
動する場合に対応して得られる、Ｂ，Ｇ各色の色光の変
調量の組み合わせを示している。Ｙ，Ｍの各色のフィル
タが、それぞれＢ，Ｇの各色の色光だけでなく、他の色
光に対してもその調整量に比例した変調をもたらすた
め、これら色光の変調量の組み合わせが形成する平面の
形状は菱形になる。

【００３７】図１０ｃは、Ｙフィルタ，Ｍフィルタ，Ｃ
フィルタの全フィルタが移動する場合に対応して得られ
る、Ｂ，Ｇ，Ｒの各色の色光の変調量の組み合わせを示
している。Ｙ，Ｍ，Ｃの各色のフィルタがそれぞれ、
Ｂ，Ｇ，Ｒの各色光だけでなく他の色光に対してもその
調整量に比例した変調をもたらすため、これら色光の変
調量の組み合わせが形成する空間の形状は菱形の六面体
となっている。

【００３８】このような場合も、Ｂ，Ｇ，Ｒの各色の変
調量を要素とするベクトルＶと、Ｙ，Ｍ，Ｃの各色のフ
ィルタの調整量（＝パルス数）を要素とするベクトルＦ
との関係は式（９）によって表すことができる。ただし
この場合、マトリックスＡの非対角要素は、Ｙ，Ｍ，Ｃ
各色のフィルタを単独で移動した時、補色関係にない色
光に現れる（単位調整量に対する）変調量に対応してお
り、図１０ａからも明らかなように、これら非対角要素
は必ずしも０にはならない。また、対角要素は、図１０
ａに示されるように補色関係にあるフィルタの（単位調
整量に対する）変調量である。従って、Ａの９つの要素
を予め求めれば、所望の変調量に対する調光フィルタの
調整量Ｖは式（１１）によって求めることができる。つ
まり、上記のような仮定においては一次の線形変換によ
って調光フィルタの調整量を求めることができる。

【００３９】ところで、図７ｂに示されるように、２枚
のフィルタが形成する開口部の形状が正方形であると
き、その面積はフィルタが直線的な移動量の２乗に比例
する。さらに原画の照明光への変調は、主に、混合部３
８の入射口とこの２枚のフィルタが形成する開口部の重
なる面積の変化によってもたらされる。一方、写真印画
紙の色感光層への露光量は通常、原画のＬＡＴＤおよび
各色光の変調量（＝対数値）の線形一次関数となる。従
って、上記の面積比率はフィルタの移動に対して指数関
数的に変化することが望ましい。しかしながら、図７に
示されるような混合部３８の全開状態から全閉状態に至
る全領域に対し、これを満たすような形状のフィルタを
製作することは困難である。

【００４０】さらに、光源から調光部５０に入射する光
は必ずしも平行光ではないため、光の回折やフィルタ間
での反射の影響を受け、各色光の変調量とフィルタの調
整量との関係も、各フィルタの位置関係に応じて一義的
に定まらないのが通例である。従って、例えば、原画を
照明する光路にＹフィルタを段階的に挿入した場合に
も、Ｂの色光の変調量の変換はＹフィルタの調整量に必
ずしも比例しないうえ、Ｍ，Ｃのフィルタの位置によっ
ても影響を受ける。つまり「原画の照明光における各色
光の光束の変調量が、主に補色関係にあるフィルタの調
整量（＝パルス数）に比例し、かつ他のフィルタの調整
量とも比例関係にある」とした、上記の仮定も現実的で
ないことが分かる。

【００４１】そこで、実際に、図８に示された調光フィ
ルタの調整量に応じて、Ｂ，Ｇ，Ｒの各色の変調量を測
定してみることにした。ここで、変調量は写真印画紙を
用いて写真側光により求められるが、フォトダイオード
４４ａ，４４ｂ，４４ｃからの出力から求めても良い。
この結果、図１１に示されるような各色の色光の変調量
の組み合わせを得た。

【００４２】図１１ａは、Ｙフィルタの調整量に対する
各色の変調量を示している。変調量は、Ｍフィルタの全
開および全閉の各状態を、パラメータとする２組の曲線
の組み合わせとなる。Ｂの色光はＹフィルタの調整量に
応じて変調されるが、その変調量は必ずしも調整量に比
例しない。また、Ｍフィルタが全開，全閉の各状態にお
いてその変化は異なる。また、Ｇの色光はＭフィルタの
状態に大きく依存するが、Ｙフィルタの調整量に応じて
も変化し、かつ、その変化は必ずしも調整量に比例しな
い。

【００４３】図１１ｂは、ＹフィルタとＭフィルタが移
動する場合に対応して得られるＢ，Ｇの各色の色光の変
調量の組み合わせを示している。Ｙ，Ｍの各色のフィル
タがそれぞれ、Ｂ，Ｇの各色の色光のみならず他の色光
に対してもその調整量に応じて変調をもたらし、さらに
それらが比例関係にないため、これら色光の変調量の組
み合わせが形成する平面の形状は歪んだ曲面になる。

【００４４】図１１ｃは、Ｙフィルタ，Ｍフィルタ，Ｃ
フィルタの全フィルタが移動する場合に対応して得られ
る、Ｂ，Ｇ，Ｒの各色の色光の変調量の組み合わせを示
している。Ｙ，Ｍ，Ｃの各色のフィルタがそれぞれ、
Ｂ，Ｇ，Ｒの各色の色光のみならず他の色光に対しても
その調整量に応じた変調をもたらし、さらにそれらが比
例関係にないため、これら色光の変調量の組み合わせが
形成する空間の形状は歪んだ曲面体である。

【００４５】このような場合、Ｂ，Ｇ，Ｒの各色の変調
量を要素とするベクトルＶと、Ｙ，Ｍ，Ｃの各色のフィ
ルタの調整量つまりパルス数を要素とするベクトルＦと
の関係は次式（９）によって表すことはできない。つま
り、両者の関係は線形ではなく、各色間で相互に、か
つ、非線形に影響を与える複合的でかつ非線形の関係で
あるということができる。

【００４６】しかしながら、上記した従来の技術では、
このような非線形問題について配慮されていないため、
露光制御の精度が低く、試行錯誤を繰り返して多大な時
間を浪費したり、複写画像の品質を一定に維持すること
が困難になっている。この発明は、上記の点に鑑み、簡
潔なアルゴリズムによって調光フィルタの調整量を高い
精度で求め、試行錯誤を繰り返すことなく効率良く高品
質の複写画像が安定して得られる露光制御方法を提供す
ることを目的とする。

【００４７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明は、原画を照明する色光を複数の調光フィ
ルタで変調することにより、カラー感光材料の各色感光
層の露光量を制御する露光制御方法において、前記調光
フィルタの各調整量を座標成分とする調整量空間内の代
表点と、前記色光の各変調量を座標成分とする変調量空
間内の代表点との対応関係を予め確定しておき、所望の
色光の変調量の座標近傍の代表点を介した補間算出によ
り、該所望の色光の変調量に対する調光フィルタの調整
量を求めることを特徴とし、変調量と調整量とが複合的
でかつ非線形な関係を持つ系についても適用可能で、簡
潔なアルゴリズムにより調光フィルタの調整量を決定で
きるとともにメモリ容量の節約を図り得る高精度の露光
制御方法を提供するようにしたものである。

【００４８】

【作用】調光フィルタを１パルスづつ駆動した時の、測
光素子の出力から、格子状に配列した調整量空間内の点
と、これら点群に対応する変調量空間内の点を１対１の
対応により予め確定して、それぞれを所定のアドレッシ
ング規則に従って記憶する。

【００４９】白色光により照明したフィルム原画からの
光を、Ｂ，Ｇ，Ｒの測光素子で受光した後、露光制御部
において該測光出力に応じた露光量を求め、色光の変調
量を決定する。そして、該変調量に対応する調整量を、
前述した変調量空間と調整量空間の１対１の対応関係に
より検索し、決定する。変調量に対応する調整量は、デ
ジタル空間内でのマップ対応に簡素化されているので、
両者の関係が解析困難な非線形性を有していても、柔軟
に対応でき、しかも調光フィルタの駆動位置決定に至る
アルゴリズムは、極めて簡潔となる。

【００５０】

【実施例】以下、この発明を添付図面に示す一実施例に
基づいて説明する。まず、第１の実施例においては、
Ｙ，Ｍ，Ｃの各色のフィルタの調整量を座標とする調整
量空間から、Ｂ，Ｇ，Ｒの各色の変調量を座標とする変
調量空間への対応関係（写像ｆ）を、次の（１２）式に
従って予め求めておく。対応関係は、写真測光によるも
のとする。ここで、調整量空間内の点は格子状に配列し
ている。また、必要に応じて、これら点群のなかから所
定の規則性に従う代表点を選定してもよい。 この写像は、Ｙ，Ｍ，Ｃ各色のフィルタの調整量Ｆ_y ，
Ｆ_m ，Ｆ_c のすべての組み合わせに対応する２５６³ 個
のＶ_b ，Ｖ_g ，Ｖ_r を求め記憶することによって定めら
れる。この対応関係（写像ｆ）によって所望の変調量に
対応する調光フィルタの調整量は一意的に求められる。
すなわち、所望の変調量に一致する変調量のベクトルを
これら記憶された２５６³ 個のＶ_b ，Ｖ_g ，Ｖ_r のベク
トルの中から検索し、対応する調整量のベクトルＦ_y ，
Ｆ_m ，Ｆ_c を求めればよい。

【００５１】次に、上記のような変調量ベクトルの検索
効率を考慮して、記憶されたこれらの写像から逆の対応
関係（逆写像ｆ^-1）を予め求めておき、この逆写像ｆ^-1
によって所望の変調量に対応する調光フィルタの調整量
を求めるようにしておく。 ここで、逆写像ｆ^-1は上記写像Ｖ_b ，Ｖ_g ，Ｖ_r を所
定の手順で分類して並べ変え、対応するＦ_y ，Ｆ_m ，Ｆ
_c も同様の手順で並べ変えることによって求められる。
この逆写像ｆ^-1によって所望の変調量に対応する調光フ
ィルタの調整量が一意的に求められる。

【００５２】つまり、所望の変調量に一致する一のベク
トルを上記のように並べ変えた２５６³ 個のＶ_b ，
Ｖ_g ，Ｖ_r のベクトルの中から検索し、対応する逆写像
を求めればよいわけである。これにより、変調量のベク
トルの検索時間は大幅に短縮することができる。また、
所望の変調量に一致する位置ベクトルがない場合には、
最も近い距離にあるベクトルをもって一致したものとす
る。

【００５３】図１はこれらの空間を使った調整量決定の
アルゴリズムを示すフローチャートである。また、図２
は２つの空間内の点の対応関係を示す原理説明図であ
る。さらに、この写像もしくは逆写像は、ＬＵＴ（Look
Up Table)方式にすることにより、検索時間を一層短縮
することができる。この場合、入力は記憶回路上のアド
レスとなるが、これは調整量、変調量それぞれのベクト
ルに基づいて割り当てられる。入力のベクトルに対応し
て指定されるアドレスに記憶されたデータ、つまり変調
量もしくは調整量のベクトルである。尚、逆写像のＬＵ
Ｔにおいて、欠損する変調量ベクトルに対応するアドレ
スについては、最も近い距離にある変調量のベクトルに
対応する調整量のベクトルをデータとして記憶する。こ
れにより、すべての変調量に対応する調整量のベクトル
がＬＵＴにより得られる。

【００５４】ところで、上記第１の実施例のようにあら
ゆる調整量もしくは変調量の組み合わせに応じて写像あ
るいは逆写像を記憶するためには、すべての写像もしく
は逆写像を記憶するための膨大な記憶回路を要し、コス
トが高くなるという問題がある。そこで、本発明の第２
の実施例では、上記の２つの空間の対応関係を、変調量
空間の代表点に着目して定めることにより、記憶回路の
コスト低減を図っている。即ち、第１の実施例では、
Ｙ，Ｍ，Ｃの各色のフィルタの調整量Ｆ_y ，Ｆ_m ，Ｆ_c
のすべての組み合わせに対応する２５６³ 個のＶ_b ，Ｖ
_g ，Ｖ_r を求め記憶していたが、これを１色のフィルタ
の変調量について、例えば１６段階の代表的変調量に間
引いて記憶するようにしている。即ち、所定の規則性に
従って選定された１６³ 個の変調量Ｖ_b ，Ｖ_g ，Ｖ_r に
対応するＦ_y ，Ｆ_m ，Ｆ_c を求め記憶するようにすれ
ば、記憶回路は１／１６³ に節約することができる。

【００５５】このような方法を選択すると、所望の変調
量ベクトルが、変調量空間内の代表点の中間に位置する
ことが高い頻度で生じる。そこで、本発明では、所望変
調量の座標が前記変調量空間内の代表点に一致しない場
合、該所望変調量の座標に対応する調整量空間内の座標
を、該所望変調量の座標近傍の代表点を介して、補間算
出してもとめるようになっている。ここで、代表点は、
所望変調量の座標を中心とする所定の検索領域内に含ま
れるか否かにより検索・特定される。

【００５６】図３は、変調量空間における中間点と代表
点の関係を示している。ここでは、説明を簡単にするた
めに変調量空間は（Ｖ_b ，Ｖ_g ）の２次元とした。ま
ず、所望の変調量の点Ｐを中心に検索領域Ｓを変調量空
間に設定する。Ｓの横軸Ｖ_b に沿った長さは、一定のＭ
フィルタ調整量に対応して得られた隣り合う代表点同士
の最大長とする。同様にＳの横軸Ｖ_g に沿った長さは、
一定のＹフィルタ調整量に対応して得られた隣り合う代
表点同士の最大長とする。この結果、所望の変調量を与
える中間点Ｐを中心とする検索領域Ｓには、通常、少な
くとも近傍の離散的座標４点が含まれる。今、これらの
点をＰ_i （ｉ＝１，２，３，４）とすると、点Ｐはこれ
ら代表点からの距離ｄ_i （ｉ＝１，２，３，４）の逆数
によって重みつけして補間することができる。

【００５７】この中間点Ｐに対応するフィルタの調整量
空間（Ｆ_y ，Ｆ_m ）の座標点は、点Ｐ_i （ｉ＝１，２，
３，４）が示す変調量を与えるフィルタの調整量
（Ｆ_yi，Ｆ _mi）から、次式（１４）により近似される。 ただし、ｘはＹ，Ｍの各色を示す。さらに、これを３次
元に拡張した場合には、変調量空間内の中間点に対応す
る調整量は次式（１５）によって近似される。

【００５８】 ここで、x はＹ，Ｍ，Ｃの各色を示す。また、ｉは上記
のような検索領域を３次元に拡張した空間に含まれる離
散的座標を示す。ｋはその最大個数を示すが、多くの場
合８個である。

【００５９】このように本発明では、各色光の変調量空
間からフィルタの調整量空間への対応関係が代表点で定
められる場合でも、変調量空間における中間点に対応す
るフィルタ調整量は補間によって精度良く求めることが
できる。また、変調量空間における離散的座標が格子状
となるようにする次のような方法は、中間点近傍の座標
を特定する上で効率的である。

【００６０】そこで、Ｙ，Ｍ，Ｃの各色のフィルタの調
整量Ｆ_y ，Ｆ_m ，Ｆ_c のすべての組み合わせに対応する
２５６³ 個のＶ_b ，Ｖ_g ，Ｖ_r を求め、この中から所定
の変調量、例えば１色のフィルタの調整量について、例
えば１６段階の代表的な変調量の組み合わせを選定し、
これらの調整量空間への逆写像を求める。このようにす
ることによって、変調量空間内の代表点を、格子状に配
列したものに選定でき、その検索及び補間が極めて容易
となる。

【００６１】この場合、変調量空間における格子状代表
点（図２ａ）に対応する調整量空間の座標は、図２ｂの
ように表される。この図から明らかなように、変調量空
間内において、中間点近傍の離散的座標は上記したよう
な検索領域を使わずに、効率的に特定することができ
る。以上のようにして、本発明では、所望の色光変調量
に対する調光フィルタの調整量を求め、これによって、
カラー感光材料に対する露光を制御する。

【００６２】まお、本実施例では、調整量空間と変調量
空間が共に３次元空間の事例について説明したが、より
多次元の空間、例えば、Ｙ，Ｍ，Ｃの各色の調光フィル
タの他にＮＤフィルタを加えた４次元の調整量空間にも
拡張することができる。また、本実施例では、写真焼付
装置に応用した事例について説明したが、カラー感光材
料に原画を光学的に結像して複写画像を得る様々な複写
装置、例えば、カラー複写機、引き伸ばし機、などにも
容易に応用できることはもちろんである。

【００６３】

【発明の効果】上記のようにこの発明は、原画を照明す
る色光を複数の調光フィルタで変調することにより、カ
ラー感光材料の各色感光層の露光量を制御する露光制御
方法において、前記調光フィルタの各調整量を座標成分
とする調整量空間内の代表点と、前記色光の各変調量を
座標成分とする変調量空間内の代表点との対応関係を予
め確定しておき、所望の色光の変調量の座標近傍の代表
点を介した補間算出により、該所望の色光の変調量に対
する調光フィルタの調整量を求めることを特徴としてい
るから、変調量と調整量とが複合的でかつ非線形な関係
を持つ系についても適用可能で、簡潔なアルゴリズムに
より調光フィルタの調整量を決定することができる。し
かも、メモリ容量の節約を図るとともに、高精度の露光
量制御を実現できる。

【００６４】しかも、各色光の変調量は、主に、写真印
画紙の各色の感光層における分光感度とその補色関係に
ある色のフィルタの分光透過率との組み合わせによって
決定されるが、補色関係にないフィルタによる色光の変
調量への影響が考慮されており、解析困難な非線形性を
克服することができる。また、前記調整量空間と変調量
空間の対応関係を、ＬＵＴ（ Look Up Table）法によ
り、互いに参照可能とするならば、両空間の関係が解析
困難な非線形性を有するものであっても、柔軟に対応可
能なシステムを構築することができる。

【００６５】また、前記変調量空間内の点を、所定の規
則性に従って選定された代表点とするならば、メモリ容
量を節約するとともに、検索効率を向上させてシステム
の高速化を実現することができる。

【００６６】また、前記対応関係を、写真測光によって
定めるならば、高精度に確定することができる。また、
前記対応関係を、照明光路内もしくは露光光路内に配置
された測光素子の出力に基づいて定めるならば、短時間
で確定することができる。また、前記複数の調光フィル
タはＹＭＣの色フィルタであり、かつ前記調整量空間
は、これら色フィルタの調整量に対応する３次元空間で
あるものとするならば、調光式のカラー写真の露光制御
システムに対して、本発明の制御法を適用することがで
きる。さらに、濃度軸を加えた４次元空間への拡張も可
能となり、システムの柔軟性が増大する。

【００６７】また、前記色光はＢＧＲの色光であり、か
つ前記変調量空間は、これら色光の変調量に対応する３
次元空間であるものとするならば、露光光路内に配置さ
れた測光素子を利用して、確実かつ高精度な変調量の決
定を行うことができる。さらに、濃度軸を加えた４次元
空間への拡張も可能となり、システムの柔軟性が増大す
る。

【００６８】複数の調光フィルタの調整量が、各色光間
で複合的にかつ非線形に原画の照明光の各色光の変調量
に影響する実際の系に整合するべく、双方の空間が関係
付けられている。調光式のカラー複写装置において、調
光フィルタの調整量を高い精度で求め、試行錯誤を繰り
返すことなく、効率良く高品質の複写画像が安定して求
められる。

【００６９】この結果、高速・高精度の露光制御システ
ムを低コストで実現することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】調整量空間と変調量空間を使った調整量決定の
アルゴリズムを示すフローチャートである。

【図２】調整量空間と変調量空間内の点の対応関係を示
す原理説明図である。

【図３】変調量空間における中間点と代表点の関係を示
す説明図である。

【図４】通常用いられるカラー写真焼付装置の原理構成
図である。

【図５】調光フィルタの配置を示す調光部の断面図であ
る。

【図６】１組の調光フィルタとその駆動部の一例を示す
原理構成図である。

【図７】調光フィルタの位置と照明光路（混合部）との
関係を示す調光部の平面図である。 （ａ）は全開状態を示す図である。 （ｂ）は半開状態を示す図である。 （ｃ）は全閉状態を示す図である。

【図８】線形関係を仮定できる場合の調光フィルタに対
して設定される調整量、つまりパルス数の組み合わせの
模式図である。 （ａ）は、Ｍフィルタが全開および全閉の各状態におい
て、Ｙフィルタが移動する場合の特性図である。 （ｂ）は、ＹフィルタとＭフィルタが移動する場合、こ
れらフィルタの調整量の組み合わせは２次元の平面を形
成し、しかも、その形状が正方形となることを示す特性
図である。 （ｃ）は、Ｙフィルタ，Ｍフィルタ，Ｃフィルタの全フ
ィルタが移動する場合であり、これらフィルタの調整量
の組み合わせは３次元空間を形成し、その形状は正方六
面体となることを示す特性図である。

【図９】各色光の変調量の組み合わせを示す説明図であ
る。 （ａ）は、Ｙフィルタの調整量に対する各色の変調量で
ある。 （ｂ）はＹフィルタとＭフィルタが移動する場合に対応
して得られる、Ｂ，Ｇの各色光の変調量の組み合わせを
示す図である。 （ｃ）はＹフィルタ，Ｍフィルタ，Ｃフィルタの全フィ
ルタが移動する場合に得られるＢ，Ｇ，Ｒの各色の色光
の変調量の組み合わせを示す図である。

【図１０】各色の色光の変調量の組み合わせを示す図で
ある。 （ａ）は、Ｙフィルタの調整量に対する各色の変調量を
示す図である。 （ｂ）は、ＹフィルタとＭフィルタが移動する場合に対
応して得られる、Ｂ，Ｇ各色の色光の変調量の組み合わ
せを示す図である。 （ｃ）は、Ｙフィルタ，Ｍフィルタ，Ｃフィルタの全フ
ィルタが移動する場合に対応して得られる、Ｂ，Ｇ，Ｒ
の各色の色光の変調量の組み合わせを示す図である。

【図１１】変調量が調整量と比例しない場合の各色の色
光の変調量の組み合わせを示す説明図である。 （ａ）は、Ｙフィルタの調整量に対する各色の変調量を
示す図である。 （ｂ）は、ＹフィルタとＭフィルタが移動する場合に対
応して得られるＢ，Ｇの各色の色光の変調量の組み合わ
せを示す図である。色光の変調量の組み合わせが形成す
る平面の形状は歪んだ曲面になる。 （ｃ）は、Ｙフィルタ，Ｍフィルタ，Ｃフィルタの全フ
ィルタが移動する場合に対応して得られる、Ｂ，Ｇ，Ｒ
の各色の色光の変調量の組み合わせを示す図である。色
光の変調量の組み合わせが形成する空間は歪んだ曲面体
になる。

【図１２】調整量を決定するための一般的なアルゴリズ
ムからなる従来法のフローチャートである。

【符号の説明】

２０、２１ スプール ３０ 露光制御部 ３２ 露光部 ３６ 光源 ３８ 混合部 ４０ 印画紙 ４２ａ，４２ｂ，４２ｃ 測光フィルタ ４４ａ，４４ｂ，４４ｃ フォトダイオード（測光素
子） ５０ 調光部 ５０ａ，５０ｂ，５０ｃ 調光フィルタ ５２ シャッタ ５４ レンズ ６０ パルスモータ ６１ ギア Ｆ 写真フィルム Ｇ 原画 Ｐ 中間点

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原画を照明する色光を複数の調光フィル
   タで変調することにより、カラー感光材料の各色感光層
   の露光量を制御する露光制御方法において、前記調光フ
   ィルタの各調整量を座標成分とする調整量空間内の代表
   点と、前記色光の各変調量を座標成分とする変調量空間
   内の代表点との対応関係を予め確定しておき、所望の色
   光の変調量の座標近傍の代表点を介した補間算出によ
   り、該所望の色光の変調量に対する調光フィルタの調整
   量を求めることを特徴とする露光制御方法。