JP3576882B2 - 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 Download PDF

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Description

【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「LCD」(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(Advanced 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(LCD)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%〜70%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1024×1280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、10×15cm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210dpi(すなわち1mm当たり約4組のライン(4pl/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支持体の高さにおいて、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(OX,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,OY)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、α=αの傾斜で、前述の光学法則に固有のものである移動(−Y)は、数式(1)のように得られかつ定義される。
【0023】
【数1】
Figure 0003576882
【0024】
平板(15)が導入された場合には、α=−αの傾斜で、数式(2)で定義された移動Yを得る。
【0025】
【数2】
Figure 0003576882
【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】
Figure 0003576882
【0028】
数式(3)からαを導出することが可能である。
【0029】
【数4】
Figure 0003576882
【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、LCD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2048×1536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、1024×768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(A,B,C,...),(A,B,C,...),(A,B,C,...),(A,B,C,...)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A,B,C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A,B,C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】
Figure 0003576882
【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A,B,C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A,B,C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(14)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(23)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、LCD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(26)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、1280×1024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11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CCD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 (11)

  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、前記液晶LCDスクリーン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
    ・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方法。
  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. 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. ・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。
  5. 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1に記載の方法。
  6. 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(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)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。
  7. 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記載の装置。
  8. 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6または7のいずれかに記載の装置。
  9. 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(24)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(16)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。
  10. 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。
  11. 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LCD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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