JP3029918B2

JP3029918B2 - 複写装置の露光量決定方法及び装置

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Publication number: JP3029918B2
Application number: JP4155277A
Authority: JP
Inventors: 隆章寺下
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1992-06-15
Filing date: 1992-06-15
Publication date: 2000-04-10
Anticipated expiration: 2015-04-10
Also published as: JPH05346628A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複写装置の露光量決定方
法及びこの露光量決定方法が適用可能な複写装置の露光
量決定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】一般
に、カラー原画から感光材料等の複写材料へカラー画像
を複写するときの露光量は、色素フィルタや蒸着フィル
タで構成された色分解フィルタを備えた測光装置を用い
て赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）光の積算透過濃度を測
定し、Ｒ、Ｇ、Ｂ光各々について決定している。露光量
を正確に決定するには、測光装置の分光感度分布と複写
材料の分光感度分布とを正確に一致させる必要がある。
この複写材料の分光感度分布は、感光度が最大になる波
長に関して非対称になった複雑な分布になっている。そ
のため、色素フィルタや蒸着フィルタで作成するには多
くのフィルタを組み合わせる必要があり、量産すること
が困難であり、かつ精度が低いという問題がある。

【０００３】そこで、フォトレジスト露光装置において
は、原画からの光をスペクトル光に分解し、分解光に重
みを付けて加算する処理を行うことにより測光装置の分
光感度分布を複写材料の分光感度分布に一致させること
が知られている。特開昭58-88624号公報には、このフォ
トレジスト露光装置として回折格子、収斂光学系及びフ
ォトディテクタを用いて上記の処理を行うことが開示さ
れているが、これらの相互配置により分光感度特性が変
化しないようにするため、複雑なメカニズムが必要にな
る。特開昭61-95525号公報には、上記回折格子に代えて
多数個の干渉フィルタを配置したフォトレジスト露光装
置が開示されている。しかしながら、分解光と同数の干
渉フィルタが必要となるため、測光波長の数が多い場合
には量産するのが困難である。

【０００４】また、カラー写真用プリンタにおいては、
特開平1-134353号公報に、プリズム、回折格子またはス
ペクトルフィルタを用いて、フィルムに記録された画像
を透過した光をスペクトル分解し、光電センサのパネル
へコピー原稿の一部をスリット状に結像することが開示
されている。上記では、光電センサのパネルの行に沿っ
て異なる測光位置の光が入射され、パネルの列に沿って
入射された各測光位置のスペクトル光を電気信号に変換
し、フィルムを徐々に移動させることによって原画上の
スリット光透過部分を移動させて全画面について測光す
る。測光した各画素の各スペクトルに対し複写材料の分
光感度分布に対応する重み係数を乗じて複写材料の分光
感度分布に等しい分光感度分布をもつセンサで測光した
に等しい測光値を求めている。

【０００５】しかし、回折格子やスペクトルフィルタを
用いる場合には前記と同様の問題があり、プリズムを使
用する場合には、屈折によって色分解しているので、投
影光を平行にする必要があり装置が大型化すると共に、
光電センサの持つ分光感度分布によりスペクトルを同一
光量で同一パネルで測光することが困難である等の欠点
がある。また、行を列に分解するため、特に画像の濃度
が高い場合に光量が大幅に低下する欠点があり、スペク
トル分解能を落して測光し、測光したスペクトル間を内
挿（補間）して求めるようにしている。

【０００６】さらに、特開平1-142719号公報にもフィル
ムに記録された画像に投影したスリット光をプリズム、
回折格子等によって多数個のスペクトルに分解し、２次
元アレイセンサを用いて測光して平均濃度を求める第１
の測光部と、スキャニング測光により平均濃度を求め露
光量を求める第２の測光部と、を有し、第１の測光部で
求めた平均濃度と第２の測光部で求めた平均濃度とを比
較した結果に基づいて露光量を修正する。しかしなが
ら、プリズムや回折格子を用いているため前記と同様の
問題がある。また、２つの測光部を設ける必要があるた
め、さらに装置が大型化したり部品配置の制約が大きく
なるという欠点があった。

【０００７】また、これに関連して本出願人は、フィル
ム画像を多数個のスペクトルに分解測光する第１のセン
サと、複写材料の３つの感度波長帯に対応する波長帯に
極大感度をもち画像を多数個に分割して測光する第２の
センサと、を有し、第１のセンサの測光値に複写材料の
分光感度分布に相当する重み係数を乗じて平均濃度を求
め、第２のセンサで補正量を求め、両者により露光量を
決定するようにした露光量制御装置（特開平3-230148公
報参照）を提案している。

【０００８】上記露光量制御装置では、干渉膜の厚みを
連続的にまたは階段状に変化させて光の照射部位によっ
て分光する波長が変化するよう構成した干渉フィルタ
と、２次元イメージセンサと、で第１のセンサを構成し
ているので、拡散光を用いて測光することができるが、
２つの測光部を設ける必要があるので、装置を小型化す
ることが困難であった。また、フィルム画像を透過して
第１のセンサに入射する光を完全に拡散させて均一にし
ないとスペクトル誤差を生じ、適正な露光量を求めるこ
とができない。

【０００９】これに関連して、本出願人が提案している
画像複写装置の露光量決定方法（特開平3-46648 号公
報）では、３色測光データを規格化条件に従って変換し
た３色規格化データとし、３色規格化データと基準値と
を比較して前記３色規格化データを分類し、前記分類に
従って選択した３色測光データの平均濃度に基づいて露
光量を決定している。これにより、画像が記録されたフ
ィルムの種類に拘わらず適正な露光量を得ているが、測
光手段の分光感度分布を複写材料の分光感度分布に一致
させる点については考慮されていない。

【００１０】一方、測光に使用する光源のエネルギー分
布、測光装置の分光感度分布等を予め求めておき、マイ
クロコンピュータによる演算によって複写材料の分光感
度分布と等しい分光感度分布を有する測光装置で測光し
たときと同等の測光値を得た後露光量を決定する次のよ
うな方法も考えられている。

【００１１】すなわち、測光に使用する光源の分光エネ
ルギー分布をＰ（λ）、測光装置の分光感度分布をＳ
（λ）、フィルム上の現像銀あるいは発色色素の分光透
過率分布をρ（λ）とすると、波長域ｓ〜ｌの測光装置
で測光した濃度Ｄは次の（１）式で表される。

【００１２】

【数１】

【００１３】従って、複写材料の分光感度分布Ｓ
_p（λ）と等しい分光感度分布の測定装置で測光した濃
度Ｄは、上記（１）式のＳ（λ）を複写材料の分光感度
分布Ｓ_p（λ）に置換えることによって得ることができ
る。

【００１４】光源の分光エネルギー分布Ｐ（λ）、複写
材料の分光感度分布Ｓ_P（λ）は予め測定することによ
って求められるから、フィルムによって異るフィルムの
分光透過率分布ρ（λ）を推定すれば、上記（１）式か
ら複写材料の分光感度分布と等しい分光感度分布の測光
装置で測光した濃度を求めることができる。そして、こ
の濃度に基づいて露光量を決定することができる。

【００１５】この方法によれば、上記従来技術のように
回折格子や多数個の干渉フィルタを用いる必要がないた
め、測光装置を小型かつ低コストで製造できる。

【００１６】しかしながら、上記マイクロコンピュータ
の演算による方法では、フィルムの分光透過率分布を正
確に推定する方法が確立されておらず、複写材料の分光
感度分布と等しい分光感度分布の測光装置で測光した測
光値を演算によって精度よく求めることができない、と
いう問題があった。

【００１７】さらに、露光量を正確に決定するために
は、測光部の各センサにより画像を各画素毎に分割し分
割した各々の画素を多数色に分解して測光し、全画素の
分光分布を測定または推定した上で各画素の分光分布に
基づいて決定することが好ましいが、各画素毎に分光分
布を演算するため演算時間がかかるという問題があり、
さらに各センサにより画像を分割したときの各画素の位
置が実際の位置に正確に一致している必要があるが、こ
れを満足するためには各センサの位置合わせ（所謂レジ
ストレーション）を高い精度で行う必要があり、調整に
多大な時間がかかる。

【００１８】本発明は上記事実を考慮して成されたもの
で、少ない測光データで最適な露光量を決定することが
でき、装置を小型化することができる複写装置の露光量
決定装置及び露光量決定方法を得ることが目的である。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１記載の発明は、記録材料に記録された画像を
多数個の画素に分割し各画素を予め定められた４色以上
の多数色に分解して測光する測光手段と、前記測光手段
の測光により得られた多数色の測光データを記憶する記
憶手段と、前記記憶手段に記憶された多数色の測光デー
タのうちの少なくとも３色の測光データに基づいて測光
データを露光量決定に用いる画素を選択する画素選択手
段と、前記画素選択手段によって選択された画素の測光
データの平均値を各色毎に演算する平均値演算手段と、
前記選択された画素の測光データの各色毎の平均値に基
づいて前記選択された画素から成る領域の分光分布を推
定する推定手段を備え、推定した分光分布と複写材料の
分光感度分布から求めた第１の重み係数とを用いて、前
記選択された画素から成る領域について複写材料の分光
感度分布と等しい分光感度分布を有する測光手段で測光
して求めた平均濃度と同等の平均濃度を求める平均濃度
演算手段と、前記平均濃度に基づいて露光量を決定する
露光量決定手段と、を有している。

【００２０】また、推定手段は、前記選択された画素の
測光データの各色毎の平均値と予め定められた複数の主
成分分光分布とに基づいて第２の重み係数を求め、該第
２の重み係数を用いて複数の主成分分光分布の線形和を
求めることによって選択された画素から成る領域の分光
分布を推定することが好ましい。

【００２１】請求項３記載の発明は、記録材料に記録さ
れた画像を多数個の画素に分割し各画素を予め定められ
た４色以上の多数色に分解して測光する測光手段と、前
記測光手段の測光により得られた多数色の測光データを
記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された多数色
の測光データのうちの少なくとも３色の測光データに基
づいて測光データを露光量決定に用いる画素を選択する
画素選択手段と、前記画素選択手段によって選択された
画素の測光データに基づいて前記選択された各画素の分
光分布を推定する推定手段と、前記推定された各画素の
分光分布と複写材料の分光感度分布から求めた第１の重
み係数とを用いて前記選択された画素から成る領域につ
いて複写材料の分光感度分布と等しい分光感度分布を有
する測光手段で測光して求めた平均濃度と同等の平均濃
度を求める平均濃度演算手段と、前記平均濃度に基づい
て露光量を決定する露光量決定手段と、を有している。

【００２２】また、測光手段は、前記画像を多数個に分
割し各々２色以上に分解して測光する２個以上のエリア
センサで構成することができる。

【００２３】また、測光手段を２個以上のエリアセンサ
で構成した場合、エリアセンサの少なくとも１つは、
Ｒ、Ｇ、Ｂ３色の測光を行うように構成することができ
る。

【００２４】また、Ｒ、Ｇ、Ｂ３色の測光を行うエリア
センサは、複写材料のＲ、Ｇ、Ｂ３色の感度波長帯に対
応する波長帯に極大感度を有するように構成することが
できる。

【００２５】また、選択手段は、前記Ｒ、Ｇ、Ｂ３色の
測光を行うエリアセンサの測光により得られた測光デー
タに基づいて画素を選択することができる。

【００２６】また、測光手段は複数のラインセンサから
成り、前記画像を多数個に分割し４色以上の多数色に分
解して測光することができる。

【００２７】請求項９記載の発明は、記録材料に記録さ
れた画像を多数個の画素に分割し各画素を予め定められ
た４色以上の多数色に分解して測光し、多数色の測光デ
ータのうちの少なくとも３色の測光データに基づいて測
光データを露光量決定に用いる画素を選択し、前記選択
した画素の多数色の測光データを用いて露光量を決定す
る。

【００２８】また、前記露光量は、前記選択した画素の
多数色の測光データを用いて前記選択した画素から成る
領域の分光分布を推定し、推定した分光分布と複写材料
の分光感度分布を用いて前記選択した画素から成る領域
について複写材料の分光感度分布と等しい分光感度分布
を有する測光手段で測光して求めた平均濃度と同等の平
均濃度を求め、該平均濃度に基づいて決定することがで
きる。

【００２９】また、前記露光量は、前記選択した画素の
多数色の測光データに基づいて選択した各画素の分光分
布を推定し、推定した各画素の分光分布と複写材料の分
光感度分布を用いて前記選択した画素から成る領域につ
いて複写材料の分光感度分布と等しい分光感度分布を有
する測光手段で測光して求めた平均濃度と同等の平均濃
度を求め、該平均濃度に基づいて決定することができ
る。

【００３０】また、前記分光分布の推定は、予め定めら
れた複数の主成分分光分布を用いて行うことができる。

【００３１】

【作用】請求項１記載の発明では、記録材料に記録され
た画像を多数個の画素に分割し各画素を予め定められた
４色以上の多数色に分解して測光し、多数色の測光デー
タのうちの少なくとも３色の測光データに基づいて測光
データを露光量決定に用いる画素を選択する。この画素
選択の方法としては、特開平2-93450 号公報、特開平2-
93450 号公報、特開昭61-198144 号公報等に記載された
方法を適用することができ、これにより、例えば露光量
の決定に悪影響を与える高彩度の画素等を除去すること
ができる。

【００３２】次に、選択された画素の測光データの平均
値を各色毎に演算し、複写材料の分光感度分布から求め
た第１の重み係数と前記各色の平均値とを用いて前記選
択された画素から成る領域について複写材料の分光感度
分布と等しい分光感度分布を有する測光手段で測光して
求めた平均濃度と同等の平均濃度を求める。この平均濃
度の演算は、より詳しくは、選択された画素の測光デー
タの各色毎の平均値に基づいて、選択された画素から成
る領域の分光分布を推定し、推定した分光分布と第１の
重み係数とを用いることによって行うことができる。

【００３３】以下、分光分布の推定方法の一例として、
主成分分光透過率分布を用いて記録材料としてのネガフ
ィルムに記録された画像の分光透過率分布を推定する方
法について説明する。

【００３４】画像の分光透過率分布ρ（λ）が、第１〜
第ＮのＮ個の主成分分光透過率分布ｅ₁(λ）、ｅ
₂(λ）、ｅ₃(λ）・・・ｅ_N（λ）の全部を用いなくと
も、そのうちの第１〜第ｋのｋ個の主成分分光透過率分
布の線形和で推定できると仮定すると、この分光透過率
分布ρ（λ）は（２）式で表すことができる。

【００３５】

【数２】

【００３６】このＮ個の主成分分光透過率分布ｅ
₁(λ）、ｅ₂(λ）、ｅ₃(λ）・・・ｅ_N(λ）は１種ま
たは複数種（例えば、１０種）のカラーネガフィルムに
対して各々多数色（例えば７２色）のカラーサンプル画
像をＭ枚用意し、分光計の測定結果を分析することによ
り求めることができる。すなわち、各サンプル画像を、
例えば400nm 〜760nm まで5nm 〜10nm間隔で各波長毎に
測定した分光透過率を各々（３）式のようにρ₁〜ρ_M
とする。10nm間隔の場合Ｎ＝36である。なお、（３）式
のρ₁₁、ρ₁₂、・・・、ρ_N1等は例えば10nm間隔で測定
された分光透過率を示す。

【００３７】

【数３】

【００３８】（３）式を主成分分析して主軸ベクトルｅ
ｉ（ただし、ｉ＝1,2,・・・Ｎ）を求める。この求め方
は、まず（４）式の相関行列Σを求め、Σについて固有
値と固有ベクトルとを求める。

【００３９】

【数４】

【００４０】行列Σは対称行列であるから固有値は０以
上となり、固有値の大きなものからＵ₁ ²、Ｕ₂ ²、Ｕ₃ ²、
・・・Ｕ_N ²とし、それぞれに対応する固有ベクトルを
正規化してｅ₁、ｅ₂、ｅ₃、・・・ｅ_Nとする。

【００４１】行列ｅをｅ＝〔ｅ₁、ｅ₂、ｅ₃、・・・
ｅ_N〕とすると、

【００４２】

【数５】

【００４３】となり、対称化される。ここで、ベクトル
ｅｉをｅｉ（λ）と表記すれば、カラーサンプルの分光
透過率分布ρ（λ）は、

【００４４】

【数６】

【００４５】と表すことができる。（６）式において第
ｋ項までの和をとったものが（２）式に対応する。従っ
て、本発明の第２の重み係数に相当する（２）式の重み
係数ａ₁、ａ₂、・・・ａ_kを決定すればフィルムの分
光透過率分布ρ（λ）を推定できることになる。また、
濃度は透過率の対数であるから分光透過濃度分布も求め
ることができる。

【００４６】次に重み係数ａ₁、ａ₂、・・・ａ_kを決
定する方法について述べる。光源の分光エネルギ分布を
Ｐ（λ）、ｋ個のセンサの分光感度分布をＳ₁（λ）、
Ｓ₂（λ）、・・・Ｓ_k（λ）として、フィルムに記録
された画像の分光透過率分布ρ（λ）を主成分分光透過
率分布ｅ₁（λ）、ｅ₂（λ）、・・・ｅ_k（λ）の線
形和で表すと各センサ出力、すなわち測光値は次のよう
になる。

【００４７】

【数７】

【００４８】ここで、測光値を各々ｑ₁、ｑ₂・・・ｑ_k とし、を各々ｅ₁₁、ｅ₂₁、・・・ｅ_kkとして行列で表す
と、

【００４９】

【数８】

【００５０】

【数９】

【００５１】となり、測光値及び複数の主成分分光透過
率分布に基づいて重み係数ａ₁、ａ₂、・・・ａ_kが求め
られる。そしてこの値を（２）式に代入することにより
画像の分光透過率分布ρ（λ）が推定されることにな
る。また、この分光透過率分布から分光透過濃度分布や
分光透過度分布を推定することができる。従って、請求
項２にも記載したように、選択された画素の測光データ
の各色毎の平均値と予め定められた複数の主成分分光分
布とに基づいて重み係数ａ₁、ａ₂、・・・ａ_kを求め、
この重み係数を用いて複数の主成分分光分布の線形和を
求めれば、選択された画素から成る領域の分光分布を推
定できる。

【００５２】上記では、所定幅の感度分布をもったセン
サで測光することを前提としているが、センサの感度分
布がナローバンドの場合には、各波長λ₁、λ₂、・・
・λ _k毎に測光することになる。この場合の（７）式に
対応する式は（１０）式のようになり、また（９）式に
対応する式は（１１）式のようになる。

【００５３】

【数１０】

【００５４】

【数１１】

【００５５】上記では主成分分光透過率分布を用いた
が、１種または複数種（例えば、１０種）のサンプル画
像の分光透過濃度分布を分析して求めた第１〜第ｋの主
成分分光透過濃度分布を用いて次のようにして分光透過
濃度分布を推定することもできる。

【００５６】まず、分光透過濃度分布Ｄ（λ）を、主成
分分光透過濃度分布ｅ´_j（λ）（ｊ＝1,2,・・・ｋ）
の線形和で表わすと次のようになる。

【００５７】

【数１２】

【００５８】一方、測光値ｑ_i（ｉ＝1,2,・・・ｋ）は
次のように表わされる。

【００５９】

【数１３】

【００６０】透過率と透過濃度との間にはＤ（λ）＝−
ｌｏｇρ（λ）の関係があるから、（１３）式をＤ
（λ）を用いて表すと次のようになる。

【００６１】

【数１４】

【００６２】（１４）式を非線型最適化法（例えば、ニ
ュートン・ラフソン法）を利用して解くことにより係数
ａ_jを求めることができ、この係数ａ_jと主成分分光透
過濃度分布ｅ´_j（λ）とを用いれば（１２）式から分
光透過濃度分布を推定することができる。また、この分
光透過濃度分布から分光透過率分布等を推定することが
できる。

【００６３】センサの感度分布がナローバンドの場合、
例えば特定波長λ₀の一点の場合には、（１４）式は次
のようになるからａ_jの解を求め易くなる。

【００６４】

【数１５】

【００６５】ところで、上記のように測光値と主成分分
光透過率分布または主成分分光透過濃度分布との個数を
同一にして上記（９）式や（１４）式を用いてコンピュ
ータによって係数ａ₁、ａ₂、ａ₃、・・・ａ_kの解を
求める場合に、解が求めにくい場合がある。この場合に
はセンサによる測光値の個数を１〜数個増加させて以下
に説明するように演算すればよい。測光値を増加させる
個数をあまり多くすると従来と同様に多数個の干渉フィ
ルタを用いる必要等が発生するため、増加させる個数は
１または２個が好ましい。以下では、主成分分光透過率
分布を用いて分光透過率分布を推定する例において測光
値を１個増加させた場合を例にとって説明するが、２以
上増加させる場合、主成分分光透過濃度分布を用いる場
合も同様である。増加させた測光値をｑ_k＋₁とする
と、（８）式は次のようになる。

【００６６】

【数１６】

【００６７】（１６）式を次のように表す。

【００６８】

【数１７】

【００６９】（１７）式の両辺に〔ｅ〕の転置行列
〔ｅ〕^Tを乗算すると、〔ｅ〕^T〔ｅ〕は正方行列にな
るので、これを〔Ｅ〕とおくと、（１７）式から〔ａ〕
は次のように表すことができる。

【００７０】

【数１８】

【００７１】本発明者が１種のネガフィルムの分光透過
濃度分布を分析して求めた主成分分光透過濃度分布の個
数と実測値に対する推定値のスペクトル残差との関係、
及び１０種のネガフィルムの分光透過濃度分布を分析し
て求めた主成分分光透過濃度分布の個数とスペクトル残
差との関係を調べたところ、図１の結果が得られた。図
１から理解されるように第１主成分分光透過濃度分布か
ら第３主成分分光透過濃度分布の３つの主成分分光透過
濃度分布を用いる場合については、１種のネガフィルム
についてスペクトル残差が小さく良い結果が得られてい
る。

【００７２】一方、１０種類のサンプルから求めた主成
分分光透過濃度分布の第１〜第４の４個の主成分分光透
過濃度分布を用いれば、スペクトル残差が１種のネガフ
ィルムについて３個の主成分分光透過濃度分布を用いた
場合と略同一になる。従って、複数のネガフィルムに対
しては最低４個の主成分分光透過濃度分布を用いればフ
ィルム種を特定することなく分光透過濃度分布を求める
ことができる。

【００７３】図２には、１種のネガフィルムの分光透過
率分布を分析して求めた主成分分光透過率分布の個数と
スペクトル残差との関係、及び１０種のネガフィルムの
分光透過率分布を分析して求めた主成分分光透過率分布
の個数とスペクトル残差の関係が示されている。図２か
ら理解されるように、第１〜第４の４個の主成分分光透
過率分布を用いれば、比較的小さなスペクトル残差で分
光透過率分布を推定することができる。この場合には、
フィルム種を特定した方が推定精度がよいので、４また
は５個の主成分分光透過率分布を用いる場合にはフィル
ム種を特定した方が好ましい。

【００７４】また、８項までの和 ρ（λ）＝ａ₁・ｅ₁(λ）＋ａ₂・ｅ₂(λ）＋・・・＋
ａ₈・ｅ₈(λ）を用いれば、すなわち第１〜第８の８個の主成分分光透
過率分布を用いれば、フィルムの種類を判別することな
く全ての種類のフィルムに対して濃度０．０３程度の誤
差でフィルムの分光透過率分布を推定することができる
ことが確認されている。

【００７５】なお、フィルムの種類を判別することなく
複数種類のフィルムの分光透過率分布を推定するときの
主成分分光透過率分布の最小値は４個である。これは、
主成分分光透過率分布を３個にすると、上記で説明した
ように推定精度が悪くなる。また、９個以上とすると推
定精度が向上するものの８個の場合と大きな差異がな
い。現在の全てのカラーフィルムと将来の未知のフィル
ムの出現を考慮したとしても最大で１５程度である。

【００７６】従って、多数のサンプル画像の分光分布
（分光透過率分布または分光濃度分布）を分析して４個
以上の主成分分光分布を予め求めておき、記録材料に記
録された画像を４色以上に分解して測光すれば、測光デ
ータと４個以上の主成分分光分布とに基づいて画像の分
光分布を高い精度で推定することができる。

【００７７】請求項１及び請求項２記載の発明では、画
素の測光データの各色毎の平均値をを演算し、複写材料
の分光感度分布から求めた第１の重み係数と前記測光デ
ータの各色毎の平均値とを用い、複写材料の分光感度分
布と等しい分光感度分布を有する測光手段で測光して求
めた平均濃度と同等の平均濃度を、例えば前記（１）式
のＳ（λ）を複写材料の分光感度分布Ｓ_P（λ）に置換
えた式によって求め、露光量を決定する。

【００７８】このように、４色以上に分解して測光して
得た測光データから画像の分光分布を高い精度で推定す
ることができ、この分光分布から適正な露光量を得るこ
とができるので、プリズム、回折格子、スペクトルフィ
ルタ等の光学系要素を用いて多数個のスペクトルに分解
する必要がなくなり、測光時の分解色数を大幅に減少さ
せることができ、少ない測光データで最適な露光量を決
定することができる。また平行光で測光する必要がなく
なり、拡散光を用いて測光することができるので、測光
手段を複写装置の露光部に取付けることができ、複写装
置を小型化することが可能となる。

【００７９】また、露光量決定に用いる画素の選択を、
多数色の測光データのうちの少なくとも３色の測光デー
タに基づいて行うので、３色の測光データを得るために
別に測光手段を設ける必要がない。従って、単一の測光
手段の測光により得られたデータに基づいて複写露光量
が決定されるので、複写装置をさらに小型化することが
できると共に、記録材料として例えば長尺状のフィルム
を用いる複写装置では、フィルムの搬送の切替え（縦送
り、横送り等）や短尺フィルムの搬送等のフィルムの取
扱いが容易になり、複写装置の操作性が向上する。さら
に、フィルムを透過した光を拡散させて色分解する場合
と比較して光むらの影響を除去することができる。

【００８０】請求項３記載の発明では、記録材料に記録
された画像を多数個の画素に分割し各画素を予め定めら
れた４色以上の多数色に分解して測光し、多数色の測光
データのうちの少なくとも３色の測光データに基づいて
露光量決定に用いる画素を選択し、選択した画素の測光
データに基づいて前記選択した各画素の分光分布を推定
する。また、各画素の分光分布と複写材料の分光感度分
布から求めた第１の重み係数とを用い、選択された画素
から成る領域について複写材料の分光感度分布と等しい
分光感度分布を有する測光手段で測光して求めた平均濃
度と同等の平均濃度を前記と同様にして求め、露光量を
決定する。

【００８１】このように、各画素を４色以上に分解して
得た測光データに基づいて各画素の分光分布を推定する
ので、プリズム、回折格子、スペクトルフィルタ等の光
学系要素を用いて多数個のスペクトルに分解する必要が
なくなり、測光時の分解色数を大幅に減少させることが
でき、少ない測光データで最適な露光量を決定すること
ができる。また、選択した画素の分光分布を推定するの
で、画像の全画素の分光分布を推定する場合と比較して
演算時間を短くすることができる。

【００８２】測光手段を２個以上のエリアセンサで構成
する場合には、エリアセンサの１つがＲ、Ｇ、Ｂ３色の
測光を行うことが好ましい。画素を選択するためには画
像の色解析を正確に行う必要があるので、前記Ｒ、Ｇ、
Ｂ３色の測光を行うエリアセンサの位置合わせ（レジス
トレーション）を高い精度で行う必要があるが、他のエ
リアセンサの測光により得られた測光データは平均濃度
を求めるためにのみ使用されるので、比較的位置合わせ
の精度が低くてもよく（１／２画素分乃至１画素程度ず
れていても大きな影響を受けない）、測光手段としての
エリアセンサの位置調整を短時間で行うことができる。

【００８３】請求項９記載の発明では、記録材料に記録
された画像を多数個の画素に分割し各画素を予め定めら
れた４色以上の多数色に分解して測光し、多数色の測光
データのうちの少なくとも３色の測光データに基づいて
測光データを露光量決定に用いる画素を選択する。そし
て、選択した画素の多数色の測光データを用いて露光量
を決定する。

【００８４】例えば露光量の決定は、請求項１０に記載
したように、選択した画素の多数色の測光データを用い
て選択した画素から成る領域の分光分布を推定し、推定
した分光分布と複写材料の分光感度分布を用い、選択し
た画素から成る領域について複写材料の分光感度分布と
等しい分光感度分布を有する測光手段で測光して求めた
平均濃度と同等の平均濃度を求め、該平均濃度に基づい
て決定することができる。また請求項１１に記載したよ
うに、選択した画素の多数色の測光データに基づいて選
択した各画素の分光分布を推定し、推定した各画素の分
光分布と複写材料の分光感度分布を用いて選択した画素
から成る領域について複写材料の分光感度分布と等しい
分光感度分布を有する測光手段で測光して求めた平均濃
度と同等の平均濃度を求め、該平均濃度に基づいて決定
することもできる。

【００８５】従って、前述の請求項１乃至請求項３記載
の発明と同様に、プリズム、回折格子、スペクトルフィ
ルタ等の光学系要素を用いて多数個のスペクトルに分解
する必要がなくなり、測光時の分解色数を大幅に減少さ
せることができるので、少ない測光データで最適な露光
量を決定することができる。

【００８６】

【実施例】

〔第１実施例〕以下、図面を参照して本発明の第１実施
例を詳細に説明する。なお、本発明は以下に記載した数
値に限定されるものではない。図３には本発明の複写装
置として、カラーネガフィルムに記録された画像をカラ
ーペーパに露光する自動プリンタ１０が示されている。

【００８７】ネガキャリア１２にセットされたカラーネ
ガフィルム１４は、ネガキャリア１２によって露光位置
へ搬送される。露光位置の下方にはミラーボックス１６
及びハロゲンランプを備えたランプハウス１８が配列さ
れている。ミラーボックス１６とランプハウス１８との
間には、調光フィルタ部２０が配置されている。調光フ
ィルタ部２０は、Ｙ（イエロー）フィルタ、Ｍ（マゼン
ダ）フィルタ及びＣ（シアン）フィルタの３つのＣＣフ
ィルタと、後述する基準フィルタとしてのＮＤフィルタ
と、を備えている。

【００８８】ネガフィルム１４の側縁部には、ネガフィ
ルム１４の種類を表すＤＸコードが記録されると共に、
露光する画像に対応する部位にノッチが穿設されてい
る。露光位置にはネガフィルム１４の側縁を挟むように
発光素子と受光素子とで構成された検出器２２が配置さ
れており、この検出器２２によって前記ノッチが検出さ
れる。

【００８９】露光位置の上方には、プリズム２４、レン
ズ２６、ブラックシャッタ２８およびカラーペーパ３０
が順に配置されている。プリズム２４は、ランプハウス
１８から照射されて調光フィルタ部２０、ミラーボック
ス１６及びネガフィルム１４を透過して入射した光線の
一部を、測光部３２へ向けて略直角に反射させる。一
方、プリズム２４を透過した光線はレンズ２６によって
カラーペーパ３０上に結像される。

【００９０】測光部３２は３個のエリアセンサ３４、３
６、３８及び２個のプリズム４０、４２を備えている。
プリズム４０は、プリズム２４で反射された光線のうち
１／３の光量の光線を側方へ反射してエリアセンサ３４
へ入射させ、残りの光線を透過させる。プリズム４０を
透過した光線はプリズム４２に入射される。プリズム４
２では入射された光線のうち１／２の光量の光線を側方
へ反射してエリアセンサ３６へ入射させ、残りの光線を
透過させてエリアセンサ３８へ入射させる。従って、エ
リアセンサ３４、３６、３８には、測光部３２に入射さ
れた光線のうちの１／３の光量の光線が各々入射され
る。

【００９１】なお、前記プリズム２４に代えてハーフミ
ラーを用いてもよい。また、プリズム４０に代えて入射
された光線のうち１／３の光量の光線を反射させるミラ
ーを用いてもよく、プリズム４２に代えて入射された光
線の１／２の光量の光線を反射させるハーフミラーを用
いてもよい。さらに、測光部３２のエリアセンサ３４、
３６、３８及びプリズム４０、４２の配置は図３に示し
た例に限定されるものではなく、各エリアセンサに略等
しい光量の光が入射されるような配置であればよい。ま
た、上記では測光部３２を光源からの光線の射出方向に
対して直交する方向に沿って測光部３２が配置されてい
るが、前記光線に対し90°以外の角度、すなわち斜めに
配置してもよい。

【００９２】エリアセンサ３８はフィルタと２次元イメ
ージセンサとで構成されている。図４は特開昭62-18066
0 号公報に開示されているエリアセンサを示し、前記フ
ィルタは１枚の基板上に、略正方形のブロック３個をＬ
字状に並べた形状のフィルタが多数形成されて構成され
ている。前記基板上に形成された多数のフィルタは透過
波長帯によって３種類に分類され、各々の透過波長帯は
カラーペーパ３０のＲ、Ｇ、Ｂ３色の感度波長帯に対応
する中心波長約430nm （Ｂ：ブルー）、約510nm （Ｇ：
グリーン）、約590nm （Ｒ：レッド）とされ、かつ半値
幅が各々約20nmとされている。エリアセンサ３８に入射
された光はこのフィルタに照射され、照射された部位の
フィルタに応じて異なる波長帯に色分解され、２次元イ
メージセンサに入射される。２次元イメージセンサは多
数の受光素子を備え、各々の受光素子が前記フィルタを
形成する略正方形のブロックと１対１で対応するように
配列されており、前記単一のＬ字状フィルタを通過した
光は３個の受光素子で受光されることになる。

【００９３】図４に示すように、前記フィルタへはネガ
フィルム１４に記録された画像の１画素（１画素のサイ
ズはフィルム上で縦横とも約１mm）を透過した光が略Ｌ
字状フィルタ３個分の面積に照射される。従って、前記
１画素を透過した光は２次元イメージセンサの９個の受
光素子に受光されることになり、図４より明らかなよう
に、９個の受光素子のうち各々３個の受光素子が同一種
類のフィルタを通過した光を受光することになる。従っ
て、エリアセンサ３８ではネガフィルム１４に記録され
た画像が画素毎に分解され各画素を透過した光が各々
Ｂ、Ｇ、Ｒの各色に分解されて測光される。このよう
に、分散して配置した各色の３個の受光素子からの出力
の和を１画素の出力値とすることによって、エリアセン
サによる色分解の問題である１画素内の３色の位置依存
性を少なくしている。

【００９４】また、エリアセンサ３４、３６もフィルタ
と２次元イメージセンサとから成り、エリアセンサ３４
のフィルタはエリアセンサ３８と同様に、１枚の基板上
に中心波長が約430nm 、約510nm 、約590nm で半値幅が
各々約20nmの３種類のフィルタが多数形成されて構成さ
れており、各画素を透過した光を３種類の波長帯に色分
解して測光することが可能とされている。また、エリア
センサ３６のフィルタも同様に、１枚の基板上に中心波
長が約630nm 、約670nm 、約750nm で半値幅が各々約20
nmの３種類のフィルタが多数形成されて構成され、各画
素を透過した光を３種類の波長帯に色分解して測光でき
るようになっている。従って、測光部３２ではエリアセ
ンサ３４、３６、３８により、図５に示すように入射さ
れた光を画素毎に分解し９色に分解して測光する。

【００９５】測光部３２の各エリアセンサ３４、３６、
３８は、測光部３２の測光により得られた測光データを
記憶する測光データメモリ４４を介し、マイクロコンピ
ュータで構成された制御装置４６に接続されている。な
お、測光部３２、測光データメモリ４４及び制御装置４
６は本発明の露光量決定装置を構成している。制御装置
４６は、入出力ポート４８、中央処理装置（ＣＰＵ）５
０、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）５２、ランダムアク
セスメモリ（ＲＡＭ）５４及びこれらを接続するデータ
バスやコントロールバス等で構成されたバス５６を備え
ている。

【００９６】このＲＯＭ５２には、以下で説明する露光
量制御ルーチンのプログラムや図６〜図８に示す波長に
対する透過率で表した８個の主成分分光透過率分布（透
過率１００％で規格化）ｅ₁（λ）、ｅ₂（λ）、ｅ₃
（λ）、・・・ｅ₈（λ）が記憶されている。なお、図
６乃至図８の主成分分光透過率分布は１０種のフィルム
の分光透過率分布を分析して求めたものである。また、
このＲＯＭ５２にはランプハウス１８内のハロゲンラン
プの分光エネルギー分布、使用するカラーペーパ３０の
分光感度分布Ｓｉ（λ）、エリアセンサ３４、３６、３
８の分光感度分布が予め記憶されている。

【００９７】なお、上記主成分透過率分布に代えて、図
１６乃至図１８に示すように、波長に対する透過濃度で
表した８個の主成分透過濃度分布（濃度１．０で規格
化）を記憶するようにしてもよい。

【００９８】制御装置４６は入出力ポート４８を介して
測光データメモリ４４に接続されており、画像データメ
モリ４４の書込み及び読取りタイミングを制御すると共
に、測光データメモリ４４に記憶された測光データを取
り込む。また、制御回路４６の入出力ポート４８には、
検出器２２、ネガキャリア１２を駆動する駆動回路５
８、調光フィルタ部２０の各ＣＣフィルタを駆動する駆
動回路６０、ブラックシャッタ２８を駆動する駆動回路
６２が接続されており、制御回路４６はノッチ検出の有
無に応じてネガキャリア１２の作動を制御すると共に、
露光時には調光フィルタ部２０、ブラックシャッタ２８
の駆動を制御する。また、入出力ポート４８にはデータ
を入力するためのキーボード６４、処理結果を表示する
ためのＣＲＴ６６が接続されている。

【００９９】次に図９及び図１０のフローチャートを参
照して本第１実施例の作用を説明する。最初に図９のフ
ローチャートを参照して測光部３２のエリアセンサ３
４、３６、３８のキャリブレーション処理を説明する。
このキャリブレーション処理は、光源ランプの光量の変
動、測光部３２に入射される光の光量むらや色むら、各
エリアセンサの感度のばらつき等を補正するためのもの
であり、例えば自動プリンタ１０の電源投入時、光源ラ
ンプ交換時等に実行される。

【０１００】ステップ１００では、ランプハウス１８か
ら射出される光の光路上に調光フィルタ部２０の基準フ
ィルタを挿入する。これにより、エリアセンサ３４、３
６、３８に入射される光の光量が小さくされ、入射光量
に対して各エリアセンサの出力信号が飽和することが防
止される。ステップ１０２ではランンプハウス１８内の
光源ランプを点灯する。これに伴って、測光部３２の各
エリアセンサに前記基準フィルタを透過した光が入射さ
れる。

【０１０１】測光部３２に入射された光はエリアセンサ
３４、３６、３８の各フィルタによって９種類の波長帯
に色分解され、次のステップ１０４においてエリアセン
サ３４、３６、３８によって前記各波長帯における光量
を測定する。ステップ１０８では、ステップ１０４で測
定したデータとＲＯＭ５２に予め記憶されている光源ラ
ンプの分光エネルギー分布とを比較し、各エリアセンサ
に設定するキャリブレーションデータとして前記９種類
の波長帯における差分を各々算出する。算出したサブに
基づいて光量変動、光量むら、色むら、センサの感度の
ばらつき等を補正するためのキャリブレーションデータ
を演算してＲＡＭ５４に記憶し、本キャリブレーション
処理を終了する。

【０１０２】次に図１０のフローチャートを参照し、本
第１実施例の露光制御処理を説明する。ステップ１２０
では駆動回路５８を介してネガキャリア１２を駆動し、
ネガフィルム１４を搬送する。この間、検出器２２によ
ってネガフィルム１４に穿設されたノッチの有無が検出
される。ステップ１２２では検出器２２によってノッチ
の有が検出されたか否かを判断する。ステップ１２２の
判定が否定されている間はステップ１２０、１２２を繰
り返し、ネガフィルム１４の搬送が継続される。

【０１０３】ノッチの有が検出されステップ１２２の判
定が肯定されるとネガフィルム１４の搬送が停止され、
ネガフィルム１４に記録された画像が露光位置に停止し
た状態でステップ１２４へ移行する。ステップ１２４で
は、画像を透過し測光部３２に入射された光を各波長帯
に色分解し測光する。この測光は、各エリアセンサの多
数の受光素子をスキャニングし各受光素子から出力され
る測光データを取込むことにより行う。ステップ１２６
では前記キャリブレーション処理で求めたキャリブレー
ションデータを取込み、前記測光データをキャリブレー
ションデータによって較正し、測光データメモリ４４に
記憶する。これにより、測光データから光量変動、光量
むら、色むら、センサの感度のばらつきの影響による誤
差が排除される。

【０１０４】ステップ１２８では、測光データメモリ４
４に記憶されている測光データのうち、エリアセンサ３
８の測光によって得られ較正された３色の測光データを
ＲＡＭ５４上に取込む。ステップ１３０ではＲＯＭ５２
に予め記憶されている値、例えば平均マスク濃度から３
色の低濃度部測光データＭＩＮ（Ｒ）、ＭＩＮ（Ｇ）、
ＭＩＮ（Ｂ）を演算してＲＡＭに記憶する。なお、この
平均マスク濃度は各種フィルムのマスク濃度又は平均最
低濃度を平均して求めたものである。平均マスク濃度よ
り所定値α（例えば、０〜０．６の値）大きい値と３色
測光データの最も低い濃度値または３色測光データの平
均値とを比較し、（平均マスク濃度＋α）＞（３色測光
データの最も低い濃度値または３色測光データの平均
値）のときは３色測光データの最も低い濃度値または３
色測光データの平均値を低濃度部測光データとする。一
方、（平均マスク濃度＋α）＜（３色測光データの最も
低い濃度値または３色測光データの平均値）のときは、
平均マスク濃度より所定値α大きい値を低濃度部測光デ
ータとする。

【０１０５】次のステップ１３２では、３色測光データ
の各々から低濃度部測光データＭＩＮ（Ｒ）、ＭＩＮ
（Ｇ）、ＭＩＮ（Ｂ）を減算することにより３色修正測
光データＲ、Ｇ、Ｂを演算する。この修正測光データ
は、特開平3-230148号公報にも説明されているようにフ
ィルム種に拘らず近似した特性になる。次のステップ１
３４では、修正測光データＲ、Ｂを図１２に示す規格化
カーブを用いてＧの濃度に変換して規格化（正規化）す
ることによって３色規格化測光データを演算する。

【０１０６】この規格化は、露光レベルやフィルム種に
よってフィルム濃度や階調バランスが異なり、このため
同一被写体を撮影した場合に露光レベルやフィルム種に
よって画像濃度や色が異なることになるが、これを補正
して同一被写体については露光レベルやフィルム種によ
らずネガフィルム上で一定の濃度や色とするための処理
である。また、ＲＡＭに記憶された測光データＧの平均
値と測光データＲの平均値との関係を示す曲線および測
光データＧの平均値と測光データＢの平均値との関係を
示す曲線（図１２）に基づいて規格化テーブルが作成さ
れる。

【０１０７】上記規格化テーブルを使用して上記修正測
光データＲ、ＢはＧの濃度に変換されるが、図１２に示
すように、例えばＲ₂〜Ｒ₃の修正測光データの平均値
Ｒ₃'はＧ₂とＧ₃との平均値Ｇ₃'に変換され、Ｂ₂〜Ｂ
₃の修正測光データの平均値Ｂ₃（記載せず）も同様に
平均値Ｇ₃'に変換される。このとき修正測光データＧは
変換することなくそのまま使用する。この規格化方法と
しては上記の他特開昭56-1039 号公報、特開昭62-14415
8 号公報に記載された方法を使用することができる。

【０１０８】このような修正測光データの規格化により
フィルム濃度やフィルム種が異なっても同一の色座標を
使用することができる。また座標の原点を任意の色に定
めることもできる。多数のフィルムの測光データの平均
値がグレイになると仮定するとグレイの被写体の規格化
データは上記の規格化によって３色同一濃度をもつこと
になる。実際には、多数のフィルムの測光データの平均
値はグレイとは若干異なるのでその差分に相当する量修
正するようにする。

【０１０９】次のステップ１３６では、図１３に示すよ
うに、規格化データＲ、Ｇの差Ｒ−Ｇを横軸とし、規格
化データＧ、Ｂの差Ｇ−Ｂを縦軸とする色座標上に定め
られた、原点を含む色領域Ａ_a、色領域Ａ_a以外の色領
域Ａ_bのいずれの色領域に３色規格化データが属するか
を判断することによって３色規格化データを分類する。
３色規格化データは色領域Ａ_aと色領域Ａ_bとの境界を
境にして分類されることになり、従って３色規格化デー
タは基準値（原点）からの色差の小さい領域に属するデ
ータと基準値からの色差の大きい領域に属するデータと
に分類されることになる。

【０１１０】次の表１に、色領域、この色領域毎に分類
された３色規格化データおよび３色規格化データに対応
する３色測光データの一例を示す。

【０１１１】

【表１】

【０１１２】ステップ１３８では基準値からの色差の小
さい色領域Ａ_aに属する３色規格化データに対応した３
色測光データ及び画素を選択し、ＲＡＭ５４に記憶す
る。なお、色比を軸とする座標によって３色規格化デー
タを分類したときには、基準値からの色比の小さい色領
域に属する３色規格化データに対応した３色測光データ
を選択するようにしてもよい。ステップ１４０では上記
で選択された画素の多数色の測光データを取込み、前記
画素から成る領域の測光データの各色の平均値を演算す
る。

【０１１３】ここで、各画素を区別するため各画素に便
宜的に付す番号をｊ、選択されたｎ個の画素の番号を
（ｓ₁、ｓ₂、・・・、ｓ_n）、波長λにおける所定画
素の測光データをｅｊλとすると、波長λにおける測光
データの平均値Ｅλは、以下の（１９）式によって求め
られる。

【０１１４】

【数１９】

【０１１５】次のステップ１４２では、８個の主成分分
光透過率分布をＲＯＭ５２から取込み、ステップ１４４
において、前述のように演算した各色毎の平均濃度、Ｒ
ＯＭ５２から取込んだ主成分分光透過率分布、各エリア
センサの分光感度分布を用い、前記選択した画素から成
る領域の分光透過率分布Ｔ（λ）（または分光透過濃度
分布）を推定する。このようにして推定した分光透過率
分布または分光透過濃度分布は、一例として図１１に示
すように実測値と高い精度で一致する。図１１は、Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄ４種の画像について分光透過濃度分布の実測
値と推定値とをプロットしたものであり、440nm 付近、
620nm 付近、720 nm付近の波長域で許容範囲内の誤差が
発生しているが、他の帯域ではほとんど一致している。

【０１１６】次のステップ１４６ではＲＯＭ５２からカ
ラーペーパ３０の分光感度分布Ｓｉ（λ）を取り込む。
ステップ１４８では露光制御量Ｘｉとして、カラーペー
パ３０の分光感度分布Ｓｉ（λ）と同一の分光感度分布
を有する測光部３２で測光して求めた平均濃度と同等の
平均濃度を求める。この露光制御量Ｘｉは、ステップ１
４６で推定された画像の分光透過率分布Ｔ（λ）、カラ
ーペーパ３０の分光感度分布Ｓｉ（λ）を用いて次の
（２０）式によって演算する。

【０１１７】

【数２０】

【０１１８】ただし、ｉはＲ、Ｇ、Ｂのいずれか１つを
表し、λmin は加算区間（Ｒ、Ｇ、Ｂいずれかの波長帯
に対応）の最小値、λmax は前記加算区間の最大値であ
る。前述のようにＳｉ（λ）はカラーペーパの分光感度
分布であるが、上記（２０）式では、画像の分光透過率
分布をカラーペーパ３０の分光感度分布に応じて重み付
けする第１の重み係数として作用し、カラーペーパ３０
の分光感度分布に一致する分光感度分布を有する測光手
段で測光して求めた平均濃度と同等の平均濃度、すなわ
ち露光制御量Ｘｉが得られる。

【０１１９】なお、カラーペーパ３０の種類を変更する
場合には、予めＲＯＭ５２に複数種類のカラーペーパ３
０の分光感度分布Ｓｉ（λ）を記憶しておき、キーボー
ド６４によって使用するカラーペーパ３０の分光感度分
布Ｓｉ（λ）を選択してもよく、またフロッピーディス
ク等の外部記憶手段に記憶した複数種のカラーペーパ３
０の分光感度分布を必要に応じてＲＡＭ５４に取込むよ
うにしてもよい。

【０１２０】ステップ１５０では、ステップ１４８で決
定された露光制御量Ｘｉに基づいて露光量を決定する。
露光量は次の（２１）式に基づいて決定される。

【０１２１】ｌｏｇＥｉ＝Ｓｉ・Ａｉ（Ｘｉ−Ｄφｉ）＋Ｋｉ …（２１）但し、ｉ：Ｒ、Ｇ、Ｂのうちのいずれか１つｌｏｇＥ：露光量の対数Ｄφｉ：基準ネガフィルムの濃度Ｋｉ：カラーペーパ及びプリンタによって定まる定
数Ｓｉ：スロープコントロール係数（＝0.5 〜2.0 ）Ａｉ：カラーコレクション係数（≒1.0 ）ステップ１５２では、露光位置に位置決めされた画像が
上記で求めた露光量でカラーペーパ３０へ露光されるよ
うに調光フィルタ部２０及びブラックシャッタ２８の駆
動を制御する。次のステップ１４６では、自動プリンタ
１０にセットされたネガフィルム２０の全ての画像の露
光が終了したか否か判定する。ステップ１４６の判定が
否定された場合にはステップ１２０へ戻り、次の画像を
露光位置に位置決めし、測光、露光量決定、露光の各処
理を行う。

【０１２２】このように、本第１実施例では各画素を９
色に分解して測光し、選択した画素の測光データの各色
毎の平均値に基づいて選択した画素から成る領域の分光
分布を推定するので、分解色数が少なくて済み、プリズ
ム、回折格子、スペクトルフィルタ等の光学系要素を用
いて多数個のスペクトルに分解する必要がなくなる。従
って、少ない測光データで最適な露光量を決定すること
ができる。また平行光で測光する必要がなくなり、拡散
光を用いて測光することができるので、自動プリンタ１
０を小型化できる。

【０１２３】また、９色に分光測光するための３個のエ
リアセンサのうちの１個のエリアセンサ３８の３色の測
光データに基づいて画素を選択するので、３色の測光デ
ータを得るために別に測光手段を設ける必要がなく、自
動プリンタ１０をさらに小型化することができると共
に、ネガフィルム１４の搬送の切替え（縦送り、横送り
等）やピースネガの搬送等の取扱いが容易になる。

【０１２４】〔第２実施例〕次に本発明の第２実施例を
説明する。なお、第１実施例と同一の部分には同一の符
号を付し、説明を省略する。本第２実施例は前記第１実
施例と同一の構成であり、以下、図１４のフローチャー
トを参照して本第２実施例の作用を説明する。

【０１２５】図１４のフローチャートのステップ１６０
乃至ステップ１７８では、図１４のステップ１２０乃至
ステップ１３８と同様に処理が行われる。すなわち、ネ
ガフィルム１４に記録された画像を露光位置に位置決め
し、画像を画素毎に分割し各画素を多数色に分解して測
光する。測光データはキャリブレーションを行った後に
測光データメモリ４４に記憶させる。次にエリアセンサ
３８の測光により得られた３色の測光データに基づいて
基準値からの色差の小さい色領域に属する３色３色測光
データ及び画素を選択する。

【０１２６】次のステップ１８０では主成分分光分布
（主成分分光透過率分布、主成分分光透過濃度分布のい
ずれでもよい）を取り込む。ステップ１８２では、選択
した画素について分光分布Ｔｊ（λ）を各々推定する。
ステップ１８４ではカラーペーパ３０の分光感度分布Ｓ
ｉ（λ）を取込み、ステップ１８６では、各画素毎に求
めた分光分布Ｔｊ（λ）と、取り込んだカラーペーパ３
０の分光感度分布Ｓｉ（λ）と、に基づいて各画素の３
色の濃度ｄｉｊを算出する。なお、前記推定した分光分
布が分光透過率分布の場合には、次の（２２）式によっ
て各画素の３色の濃度ｄｉｊを求めることができる。

【０１２７】

【数２１】

【０１２８】次のステップ１８８では、露光制御量Ｘｉ
として各画素の３色の濃度値の平均値を演算する。この
露光制御量Ｘｉは、選択されたｎ個の画素の番号を（ｓ
₁、ｓ₂、・・・、ｓ_n）とすると、次の（２３）式に
よって求められる。

【０１２９】

【数２２】

【０１３０】以下、第１実施例に示した（２１）式に従
って露光量が演算され、第１実施例と同様に露光制御処
理が行われる。

【０１３１】このように、本第２実施例では各画素を９
色に分解して測光し、３色の測光データに基づいて画素
を選択し、選択した画素の分光分布を推定するので、画
像の全画素の分光分布を推定する場合と比較して露光量
の演算時間を短くすることができ、さらに、分解色数が
少なくて済むのでプリズム、回折格子、スペクトルフィ
ルタ等の光学系要素を用いて多数個のスペクトルに分解
する必要がなくなり、少ない測光データで最適な露光量
を決定することができる。

【０１３２】なお、上記実施例において、測光部３２は
図５に示すように色分解して測光していたが、これに限
定されるものではなく、例えば図１５（Ａ）に示すよう
に各センサで分光するスペクトルが重なっていてもよ
い。また図１５（Ｂ）に示すように、エリアセンサ３
４、３６を各々２色に分解して測光するよう構成しても
よい。この場合、測光部３２は７色に分解して測光する
ことになるので、最大７個の主成分分光分布から、選択
された画素から成る領域の分光分布または選択された各
画素毎の分光分布を求めることになる。

【０１３３】また、測光するセンサはエリアセンサに限
定されるものではなく、ラインセンサ等を用いてもよ
い。この場合、画像にスリット光を照射し、画像を透過
したスリット光がラインセンサに入射するように構成
し、ネガフィルム１４を徐々に移動させて前記スリット
光によって画像をスキャニングさせればよい。

【０１３４】また、上記実施例では３色の補正量を求め
るためにエリアセンサ３８によって３色に分解して測光
して得た各色測光データを用いたが、各色の補正量を複
数色の測光データの重み付き平均値から求めてもよい。
例えば図１５（Ａ）において710nm のＲの測光値の代わ
りに、670nm 、710nm 、750nm の測光値の重み付き平均
値を用いる。同様にＧ、Ｂの測光値も２つ以上の測光値
から求めた値を用いてもよい。この場合の３色は複写材
料の分光感度分布により近い特性を得ることができる。

【０１３５】また、上記では本発明の露光量決定装置を
複写装置としての自動プリンタ１０に一体的に取付けて
いるが、複写装置と別体としてもよい。

【０１３６】また、上記では複写装置としてネガフィル
ム１４に記録された画像をカラーペーパ３０に複写する
自動プリンタ１０を例に説明したが、本発明はこれに限
定されるものではない。例えばリバーサルフィルムに記
録されたポジ画像をカラー複写材料に複写する複写装置
や、カラー反射原稿を複写する複写装置に適用すること
ができる。また、面露光によって画像を複写する複写装
置以外に、レーザ光、ＣＲＴ光等ディジタル的手段によ
って画像を複写する複写装置の露光量決定に適用するこ
ともできる。

【０１３７】

【発明の効果】請求項１記載の発明では、画像を多数個
の画素に分割し各画素を予め定められた４色以上の多数
色に分解して測光し、多数色の測光データのうちの少な
くとも３色の測光データに基づいて測光データを露光量
決定に用いる画素を選択し、選択された画素の測光デー
タの平均値を各色毎に演算し、複写材料の分光感度分布
から求めた第１の重み係数と各色毎の平均値とを用いて
前記選択された画素から成る領域について複写材料の分
光感度分布と等しい分光感度分布を有する測光手段で測
光して求めた平均濃度と同等の平均濃度を求め、露光量
を決定するようにしたので、少ない測光データで最適な
露光量を決定することができ、装置を小型化することが
できる、という優れた効果が得られる。

【０１３８】請求項３記載の発明では、画像を多数個の
画素に分割し各画素を予め定められた４色以上の多数色
に分解して測光し、多数色の測光データのうちの少なく
とも３色の測光データに基づいて測光データを露光量決
定に用いる画素を選択し、選択された画素の測光データ
に基づいて前記選択された各画素の分光分布を推定し、
各画素の分光分布と複写材料の分光感度分布から求めた
第１の重み係数とを用いて選択された画素から成る領域
について複写材料の分光感度分布と等しい分光感度分布
を有する測光手段で測光して求めた平均濃度と同等の平
均濃度を求め、露光量を決定するようにしたので、少な
い測光データで最適な露光量を決定することができ、装
置を小型化することができる、という優れた効果が得ら
れる。

【０１３９】請求項９記載の発明では、画像を多数個の
画素に分割し各画素を予め定められた４色以上の多数色
に分解して測光し、多数色の測光データのうちの少なく
とも３色の測光データに基づいて測光データを露光量決
定に用いる画素を選択し、選択した画素の多数色の測光
データを用いて露光量を決定するようにしたので、少な
い測光データで最適な露光量を決定することができ、装
置を小型化することができる、という優れた効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の作用を説明するための、固有ベクトル
の個数とスペクトル残差との関係を示す線図である。

【図２】固有ベクトルの個数とスペクトル残差との関係
を示す線図である。

【図３】本実施例に係る自動プリンタの概略構成図であ
る。

【図４】２次元イメージセンサと共にエリアセンサを構
成するフィルタの基板上に形成されたパターンを示す平
面図である。

【図５】測光部としての分光感度特性を示す線図であ
る。

【図６】複数ネガフィルムの第１〜第３主成分分光透過
率分布を示す線図である。

【図７】複数ネガフィルムの第４〜第６主成分分光透過
率分布を示す線図である。

【図８】複数ネガフィルムの第７、第８主成分分光透過
率分布を示す線図である。

【図９】エリアセンサのキャリブレーション処理を説明
するフローチャートである。

【図１０】第１実施例の露光制御処理を説明するフロー
チャートである。

【図１１】推定された分光透過濃度分布と実測された分
光透過濃度分布とを比較して示す線図である。

【図１２】規格化曲線を示す線図である。

【図１３】３色規格化データを分類する色座標を示す線
図である。

【図１４】第２実施例の露光制御処理を説明するフロー
チャートである。

【図１５】（Ａ）及び（Ｂ）は測光部の測光スペクトル
の他の例を示す線図である。

【図１６】複数ネガフィルムの第１〜第３主成分分光透
過濃度分布を示す線図である。

【図１７】複数ネガフィルムの第４〜第６主成分分光透
過濃度分布を示す線図である。

【図１８】複数ネガフィルムの第７、第８主成分分光透
過濃度分布を示す線図である。

【符号の説明】

１０自動プリンタ（複写装置）１４ネガフィルム（記録材料）２４プリズム３０カラーペーパ３４エリアセンサ３６エリアセンサ３８エリアセンサ４４測光データメモリ４６制御装置

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】記録材料に記録された画像を多数個の画
素に分割し各画素を予め定められた４色以上の多数色に
分解して測光する測光手段と、前記測光手段の測光により得られた多数色の測光データ
を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された多数色の測光データのうちの
少なくとも３色の測光データに基づいて測光データを露
光量決定に用いる画素を選択する画素選択手段と、前記画素選択手段によって選択された画素の測光データ
の平均値を各色毎に演算する平均値演算手段と、前記選択された画素の測光データの各色毎の平均値に基
づいて前記選択された画素から成る領域の分光分布を推
定する推定手段を備え、推定した分光分布と複写材料の
分光感度分布から求めた第１の重み係数とを用いて、前
記選択された画素から成る領域について複写材料の分光
感度分布と等しい分光感度分布を有する測光手段で測光
して求めた平均濃度と同等の平均濃度を求める平均濃度
演算手段と、前記平均濃度に基づいて露光量を決定する露光量決定手
段と、を有する複写装置の露光量決定装置。
【請求項２】前記推定手段は、前記選択された画素の
測光データの各色毎の平均値と予め定められた複数の主
成分分光分布とに基づいて第２の重み係数を求め、該第
２の重み係数を用いて前記複数の主成分分光分布の線形
和を求めることによって前記選択された画素から成る領
域の分光分布を推定することを特徴とする請求項１記載
の複写装置の露光量決定装置。
【請求項３】記録材料に記録された画像を多数個の画
素に分割し各画素を予め定められた４色以上の多数色に
分解して測光する測光手段と、前記測光手段の測光により得られた多数色の測光データ
を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された多数色の測光データのうちの
少なくとも３色の測光データに基づいて測光データを露
光量決定に用いる画素を選択する画素選択手段と、前記画素選択手段によって選択された画素の測光データ
に基づいて前記選択された各画素の分光分布を推定する
推定手段と、前記推定された各画素の分光分布と複写材料の分光感度
分布から求めた第１の重み係数とを用いて前記選択され
た画素から成る領域について複写材料の分光感度分布と
等しい分光感度分布を有する測光手段で測光して求めた
平均濃度と同等の平均濃度を求める平均濃度演算手段
と、前記平均濃度に基づいて露光量を決定する露光量決定手
段と、を有する複写装置の露光量決定装置。
【請求項４】前記測光手段は、前記画像を多数個に分
割し各々２色以上に分解して測光する２個以上のエリア
センサから成ることを特徴とする請求項１乃至請求項３
のいずれか１項記載の複写装置の露光量決定装置。
【請求項５】前記エリアセンサの少なくとも１つは、
Ｒ、Ｇ、Ｂ３色の測光を行うことを特徴とする請求項４
記載の複写装置の露光量決定装置。
【請求項６】前記Ｒ、Ｇ、Ｂ３色の測光を行うエリア
センサは、複写材料のＲ、Ｇ、Ｂ３色の感度波長帯に対
応する波長帯に極大感度を有していることを特徴とする
請求項５記載の複写装置の露光量決定装置。
【請求項７】前記選択手段は、前記Ｒ、Ｇ、Ｂ３色の
測光を行うエリアセンサの測光により得られた測光デー
タに基づいて画素を選択することを特徴とする請求項６
記載の複写装置の露光量決定装置。
【請求項８】前記測光手段は複数のラインセンサから
成り、前記画像を多数個に分割し４色以上の多数色に分
解して測光することを特徴とする請求項１乃至請求項３
のいずれか１項記載の複写装置の露光量決定装置。
【請求項９】記録材料に記録された画像を多数個の画
素に分割し各画素を予め定められた４色以上の多数色に
分解して測光し、多数色の測光データのうちの少なくと
も３色の測光データに基づいて測光データを露光量決定
に用いる画素を選択し、前記選択した画素の多数色の測
光データを用いて露光量を決定する複写装置の露光量決
定方法。
【請求項１０】前記露光量は、前記選択した画素の前
記多数色の測光データを用いて前記選択した画素から成
る領域の分光分布を推定し、推定した分光分布と複写材
料の分光感度分布を用いて前記選択した画素から成る領
域について複写材料の分光感度分布と等しい分光感度分
布を有する測光手段で測光して求めた平均濃度と同等の
平均濃度を求め、該平均濃度に基づいて決定することを
特徴とする請求項９記載の複写装置の露光量決定方法。
【請求項１１】前記露光量は、前記選択した画素の多
数色の測光データに基づいて選択した各画素の分光分布
を推定し、推定した各画素の分光分布と複写材料の分光
感度分布を用いて前記選択した画素から成る領域につい
て複写材料の分光感度分布と等しい分光感度分布を有す
る測光手段で測光して求めた平均濃度と同等の平均濃度
を求め、該平均濃度に基づいて決定することを特徴とす
る請求項９記載の複写装置の露光量決定方法。
【請求項１２】前記分光分布の推定は、予め定められ
た複数の主成分分光分布を用いて行うことを特徴とする
請求項１０または請求項１１記載の複写装置の露光量決
定方法。