JPH06347924A

JPH06347924A - 画像露光装置

Info

Publication number: JPH06347924A
Application number: JP16002993A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Nakagawa; 謙一中川; Koichi Kimura; 宏一木村; Mitsuru Sawano; 充沢野; Nobuo Matsumoto; 伸雄松本
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1993-06-07
Filing date: 1993-06-07
Publication date: 1994-12-22

Abstract

(57)【要約】【目的】簡易に写真フィルムの画像のコントラスト
を補正することができる画像露光装置を提供することを
目的とする。【構成】書き込み側から入射された光の強度及び印
加される駆動電圧に応じて読み出し側から入射された光
の強度を変調して出射可能なＳＬＭ１０９と、ネガフィ
ルム１０７の光を前記書き込み側から入射する手段と、
ＳＬＭ１０９から出射された光を感光材料１２７に案内
する手段とを具備したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、画像のコントラスト
を補正して印画紙に露光する画像露光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】写真フィルムに記録された画像のコント
ラスト特性は、記録時の条件により決定されており、該
画像は、黒白用印画紙若しくはカラー用印画紙等に露光
される。黒白用印画紙は、硬調から軟調に至る各調子が
用意されており、黒白画像を露光する場合は、写真フィ
ルムの画像のコントラスト若しくは撮影者の意図に適し
た調子の印画紙を選択する。

【０００３】一方、カラー用印画紙は、黒白用印画紙の
ように調子の異なる印画紙は用意されておらず、単一調
子の印画紙しか用意されていない。従って、カラー画像
を露光する場合は、印画紙が表現可能な濃度のラチチュ
ードで、写真フィルムの画像を表現できるようにコント
ラスト変換を行い、軟調若しくは硬調の画像を得ること
が行われている。

【０００４】写真フィルムの画像の調子を、より軟調に
変化させて露光しようとする場合は、ネガ像の明暗パタ
ーンが反転されたマスクを、光路に挿入して露光する。
また、より硬調に変化させて露光しようとする場合は、
ネガ像の明暗パターンと同一のマスクを、光路に挿入し
て露光する。一方、マスクに依らないコントラスト補正
方法としては、例えば、マトリクス配列された電極を有
する液晶パネルを備え、所望光量が得られるように画素
の透過率を制御することが知られている。該方法は、電
極に印加する電圧を制御して露光される画像のコントラ
ストを補正することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、黒白用
印画紙へ露光する場合、各調子の印画紙が用意されては
いるものの、所望調子の印画紙が用意されているとは限
らない。また、カラー画像用印画紙へ露光する場合、適
当マスクの確保、及びマスクの挿入作業に相当の時間及
び労力を必要とするため、熟練を要する。

【０００６】さらに、マスクの代わりに上記液晶パネル
を備えてカラー画像用印画紙へ露光する場合、領域毎に
印加電圧を制御しなければならず、これに伴い回路構成
も複雑になるという問題がある。従って、市中に供給す
るレベルのカラー画像露光装置においては、簡易にコン
トラストを補正して露光することは困難である。

【０００７】そこでこの発明は、上記事情に鑑みて成さ
れたもので、簡易に写真フィルムの画像のコントラスト
を補正することができる画像露光装置を提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明に係わる画像露
光装置は、書き込み側から入射された光の強度及び印加
される駆動電圧に応じて読み出し側から入射された光の
強度を変調して出射可能な空間光変調手段と、前記画像
の光を書き込み側から入射する手段と、前記空間光変調
手段から出射された光を感光材料に案内する手段とを具
備したものであり、または、書き込み側から入射された
光の強度及び印加される駆動電圧に応じて読み出し側か
ら入射された光の強度を変調して出射可能な空間光変調
手段と、前記画像の光を書き込み側から入射する手段
と、前記空間光変調手段から出射された光を感光材料に
案内する手段と、前記画像を前記印画紙のラチチュード
に対応させて露光するために、前記画像の濃度分布に応
じて前記空間光変調手段を制御し所要露光量を得る制御
手段とを具備したものである。

【０００９】

【作用】この発明に係わる前記手段によれば、空間光変
調手段の読み出し側から入射された光の強度は、書き込
み側から入射された画像光の強度及び印加される駆動電
圧に応じて変調される。上記画像光は、画像に応じた濃
度分布を有しているため、変調される光の強度も、該濃
度分布に対応している。

【００１０】空間光変調手段である空間光変調素子（Sp
atial Light Modulator 以下、ＳＬＭと記す）は、それ
ぞれ透明電極を対向させた一対のガラス基板に、光導体
膜、遮光膜、誘電体ミラー、及び配向膜により液晶分子
が所要角度に配向された液晶を該順序で挟持させたもの
である（日本学術振興会編：液晶デバイスハンドブッ
ク，ビーム・アドレス方式，pp434 〜436(1989).滝沢，
菊地，藤掛：光散乱性液晶複合体を用いた空間光変調素
子，NHK 技研R&D ，No.12,pp11〜22(1992). 岡野，小林
共編：「液晶・応用編」，第１０章光伝導型液晶ディ
スプレイ，pp223〜228(1985).参照）。

【００１１】ＳＬＭを構成する光導電体膜に光が入射さ
れると、光導電体膜のインピーダンスが低下し、光入射
部分に相当する液晶に電界が印加される。これにより液
晶に、電気光学効果が生じ、ＳＬＭは、読み出し側から
入射された光を変調して出射する。出射された光は、書
き込み側から入射された光強度に対応している。制御手
段は、露光される画像が印画紙のラチチュードで再現さ
れるように印画紙に照射される光の強度と照射時間を制
御して所要露光量を設定する。光強度は、ＳＬＭに印加
される駆動電圧により制御され、照射時間は、印加時間
により制御される。

【００１２】ＳＬＭに挟持させる液晶は、ＴＮ（Twiste
d Nematic ）型液晶、ＧＨ（GuestHost）型液晶、表面
安定化型強誘電性液晶、及び高分子分散型液晶がある。
ＴＮ型液晶は、４５°ツイスト分子配列された正の誘電
率異方性を有する多成分混合のネマチック液晶に、逆捩
じれのドメインの発生を抑制するカイラル物質を微量添
加した組成物を、一対のガラス基板に、配向処理が施さ
れた対向透明電極に挟持させ、さらに、各ガラス基板の
外側の入射光側及び出射光側にそれぞれ一枚の偏光板を
備えたものである。なお、入射光側偏光板及び出射光側
偏光板は、一枚の偏光板で兼用できる場合もある。

【００１３】ＴＮ型液晶を挟持したＳＬＭにおいて、書
き込み側からの光が光導電体膜に入射すると、読み出し
側からの光は、入射光側に設けられた偏光板を通過して
ＳＬＭに入射し、偏向方向が光学的に変化するため、出
射光側偏光板を通過した出射光の強度を変調することが
できる。偏向方向が、入射光の偏光方向と平行となるの
は、書き込み側から入射される光の強度が強いとき、す
なわち、ネガ画像中の濃度の低い部分を通過した光が、
ＳＬＭに書き込まれたときである。このときに、出射光
側の偏光板が直交配置されていると、印画紙に照射され
る光の強度は弱くなるため、画像のコントラストが抑制
されたことになる。

【００１４】一方、出射光側の偏光板が平行配置されて
いると、書き込み側から入射される光の強度が強いとき
に、出射される光の強度が強くなる。従って、印画紙に
照射される光の強度も強くなるため、画像のコントラス
トが強調されたことになる。ＧＨ型液晶は、ツイスト分
子配列された多成分混合のネマチック液晶に二色性色素
を溶解した液晶を、一対のガラス基板に、配向処理が施
された対向透明電極に挟持させたものである。二色性色
素分子は、ネマチック液晶分子と平行配列するため、液
晶分子に電界を印加して配列を変化させると、これに伴
い二色性色素分子の配列も変化する。二色性色素分子の
長軸方向と短軸方向とは、それぞれ光の吸収が異なる。
これを二色性と称す。

【００１５】ＧＨ型液晶を挟持したＳＬＭは、二色性色
素分子の配列による光吸収率の変化により読み出し側か
らの光を変調する。光吸収率は、二色性色素の種類によ
り異なり、この選択により、コントラストを強調する素
子と抑制する素子とを作成することができる。すなわ
ち、色素分子の長軸方向に通過するときの吸収率が、短
軸方向に通過するときの吸収率より小さい色素（負の二
色性）を用いた場合は、電界が印加された部分の透過率
が、他の部分よりも大きくなる。従って、印画紙に照射
される光の強度も強くなるため、画像のコントラストが
強調されたことになる。

【００１６】一方、色素分子の長軸方向に通過するとき
の吸収率が、短軸方向に通過するときの吸収率より大き
い色素（正の二色性）を用いた場合は、電界が印加され
た部分の透過率が、他の部分よりも小さくなる。従っ
て、印画紙に照射される光の強度も弱くなるため、画像
のコントラストが抑制されたことになる。負の誘電率異
方性を有するネマチック液晶に電界を印加していない状
態で、液晶分子が基板に垂直配向するＳＬＭでは、色素
の二色性の正負とコントラストの強調及び抑制との関係
は逆になる。表１は、上記結果を示している。

【００１７】

【表１】

【００１８】ＧＨ型液晶を挟持したＳＬＭは、偏向板を
有するものと有しないものとがある。偏向板を有しない
ＳＬＭは、出射される光のコントラストが、ＴＮ型液晶
を挟持したＳＬＭに比べ低いものの、ＳＬＭでの光の損
失が小さいという利点がある。表面安定化型強誘電性液
晶は、カイラルスメクチック液晶を、一対のガラス基板
に、平行配向処理が施された対向透明電極に層厚１〜２
μｍで挟持させたものである。カイラルスメクチック液
晶は、分子長軸が層に対して一定角度で傾斜しており、
カイラルスメクチック液晶に適当極性のパルス電界を印
加すると、分子長軸が層の法線に対して対称方向に反転
する。

【００１９】表面安定化型強誘電性液晶を挟持したＳＬ
Ｍは、液晶分子長軸の傾斜の変化により、読み出し側か
らの直線偏光を楕円偏光若しくは円偏光に変調する。液
晶分子の長軸方向に平行若しくは垂直の偏向方向を有す
る光が、該液晶を通過したときは、光の偏向状態は変化
しない。該液晶にパルス電界が印加され分子長軸が反転
すると光は変調され、所要強度の光が印画紙に照射され
るので、画像のコントラストが制御される。

【００２０】高分子分散型液晶は、固相である高分子と
液晶とが分散共存する複合材料であり、これら相の量比
及び立体的な関係は種々存在する。該液晶は、液晶に印
加される電界に応じて散乱状態が変化する。高分子型液
晶を挟持したＳＬＭは、液晶の散乱状態の変化により読
み出し側からの光を変調する。

【００２１】すなわち、書き込み側から入射される光の
強度が強く、液晶に印加される電界が強いときは、散乱
程度が小さくなるため、出射される光の強度も強くな
る、従って、印画紙に照射される光の強度も強くなるた
め、画像のコントラストが強調されたことになる。一
方、書き込み側から入射される光の強度が弱く、液晶に
印加される電界が弱いときは、散乱程度が大きくなるた
め、出射される光の強度も弱くなる。従って、印画紙に
照射される光の強度も弱くなるため、画像のコントラス
トが抑制されたことになる。

【００２２】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。図１はこの発明の一実施例を示している。光源
１０１からの光は、リフレクタ１０３で反射され、レン
ズ１０５を介したのちネガフィルム１０７に入射する。
ネガフィルム１０７を透過した光は、ＳＬＭ１０９の読
み出し側に入射されるとともに、ハーフミラー１１１で
分岐され、レンズ１１３、ミラー１１５、レンズ１１
７、ミラー１１９、レンズ１２１、及びミラー１２３で
形成された光路を通り、ＳＬＭ１０９の書き込み側に入
射される。

【００２３】以下、図２を参照してＳＬＭ１０９につい
て説明する。図２に示すように、ＳＬＭ１０９は、それ
ぞれＩＴＯ（Indium Tin Oxide）透明電極２０５、２０
７を対向させた一対のガラス基板２０１、２０３に、光
導電体膜２０９、遮光膜２１１、誘電体ミラー２１３、
及び配向膜２１５、２１７により液晶分子が所要角度に
配向されたＴＮ型の液晶２１９を該順序で層設させたも
のであり、透明電極２０５、２０７には、図１に示した
駆動部１４９により駆動電圧が印加される。さらにガラ
ス基板２０３は、偏向板２０４を備えている。

【００２４】以下、ＳＬＭ１０９の動作を説明する。Ｓ
ＬＭ１０９の書き込み側（ガラス基板２０１側）から光
が入射されると、該光の強度に応じて光導電体膜２０９
のインピーダンスが低下し、液晶２１９には光強度分布
に対応した電界が印加される。電界が印加された部分の
液晶は、電気光学効果を生じ、読み出し側（ガラス基板
２０３側）から入射された光を変調する。

【００２５】図１に示すように、ＳＬＭ１０９の書き込
み側及び読み出し側には、それぞれネガフィルム１０７
の画像光が入射される。ネガフィルム１０７を透過した
画像光がＳＬＭ１０９を構成する光導電体膜２０９に入
射すると、入射部分の光導電体膜２０９のインピーダン
スは、光強度に応じて低下し、入射部分に相当する液晶
２１９には、光強度分布に対応した電界が印加される。
これにより液晶２１９の配列が、ネガフィルム１０７の
画像の明暗パターンに対応して変化する。読み出し側に
入射されるネガフィルム１０７を透過した画像光は、液
晶２１９で変調されて出射される。

【００２６】このようにして読み出し側から出射された
光は、ネガフィルム１０７の画像の明暗パターンに対応
しており、該光は、レンズ１２５を介して印画紙１２７
に照射される。ネガフィルム１０７の画像は、上述のよ
うにして露光されるが、先に述べたように、ネガフィル
ム１０７の画像を、印画紙１２７の濃度のラチチュード
に有効に収める必要がある。

【００２７】例えば、明るい背景で人物撮影された場合
は、背景と人物との明暗の差が大きいため、ネガフィル
ムの画像の濃度差は大きい。このようなネガフィルムの
画像を露光すると、印画紙が表現可能な濃度のラチチュ
ードを越えてしまうような場合がある。すると、露光量
を調整しても、人物の肌色が一様に暗く潰れ、また背景
が白く飛んだプリントしか得られない。

【００２８】また、暗い背景で人物撮影された場合は、
背景と人物との明暗の差が小さいため、ネガフィルムの
画像の濃度差は小さい。このようなネガフィルムの画像
を露光すると、印画紙が表現可能な濃度のラチチュード
の一部しか使用しないため、減り張りの無いプリントと
なる。従って、上述の様な撮影では、ネガフィルムの画
像のコントラストを補正して軟調化若しくは硬調化し、
印画紙の濃度ラチチュードを有効に使って、露光する必
要がある。一方、作者の意図によっては、故意にコント
ラストを強調若しくは抑制したプリントを得たい場合も
ある。

【００２９】印画紙１２７に照射される光強度は、ＳＬ
Ｍ１０９で制御することができる。ＳＬＭ１０９の出射
光強度は、書き込み側から入射される画像光の強度分布
に応答する。光強度に応答するＳＬＭ１０９の応答特性
を変えることにより、印画紙１２７に露光される画像の
コントラストを補正することができる。すなわち、書き
込み側に入射される光の強度が強い部分で、ＳＬＭ１０
９を構成する液晶の透過率を小さくし、出射光強度を弱
くする。該出射光を用いて露光露光された画像は、コン
トラストが抑制されており、よって軟調化されたことに
なる。

【００３０】また、書き込み側に入射される光の強度が
強い部分で、ＳＬＭ１０９を構成する液晶の透過率を高
くし、出射光強度を強くする。該出射光を用いて露光さ
れた画像は、コントラストが強調されており、よって硬
調化されたことになる。コントラストの補正程度は、Ｓ
ＬＭ１０９の特性、例えば、光導電体膜及び液晶の特
性、並びに印加する駆動電圧により決定される。

【００３１】以下、先の図１に戻り、コントラスト補正
について説明する。ＳＬＭ１０９の出射光は、ハーフミ
ラー１２９で分岐され、レンズ１３１を介したのちイメ
ージエリアセンサ１３３に入射する。イメージエリアセ
ンサ１３３は、画像信号をモニタ画像処理部１３９へ出
力するとともに、出射光を測光して得られる測光信号を
特性値演算部１３７へ出力する。

【００３２】モニタ画像処理部１３７は、ネガ／ポジ変
換、階調補正、及び彩度補正等を行い、プリントの仕上
がり状態をシミュレートした画像をＣＲＴ（陰極線管）
１３９に表示させる。各補正データは、後述するコント
ローラ１４３に接続されたキーボード１４５から入力さ
れ、入力された各補正データは、コントローラ１４３に
接続されたディスプレイ１４７に表示される。

【００３３】特性値演算部１３７は、画像内のハイライ
ト部とシャドウ部との濃度差及び平均画面濃度等の各種
特性値を算出し、該算出結果を露光量演算部１４１へ出
力する。露光量演算部１４１は、特性値演算部１３７で
の算出結果及び必要に応じてキーボード１４５から入力
された補正データから露光量演算式に基づいて露光光強
度と露光時間とで設定される所要露光量及び画面濃度差
を演算し、これら演算結果をコントローラ１４３へ出力
する。

【００３４】ネガフィルム１０７の画像を印画紙のラチ
チュードで再現するための、画面濃度差と駆動電圧及び
露光時間との関係は、予めコントローラ１４３のメモリ
に記憶されている。駆動電圧及び露光時間は、上記演算
結果に基づいて該メモリを参照することにより決定さ
れ、これにより所要露光量が決定される。コントローラ
１４３は、決定された駆動電圧が所定時間、駆動部１４
９からＳＬＭ１０９に印加されるように、駆動部１４９
へ制御信号を出力する。

【００３５】ＳＬＭ１０９は、決定された駆動電圧によ
り所定時間動作し、これにより所要露光量が印画紙に供
給される。ネガフィルム１０７の画像の濃度差と露光量
との関係は、例えば、濃度差が大きい場合は、露光量を
減らして画像のコントラストを抑制し、また、濃度差が
小さい場合は、露光量を増やして画像のコントラストを
強調する。

【００３６】コントラストを更に細かく補正するには、
検出された明暗位置及び明暗領域を考慮し、例えば、画
面の端部で最明部若しくは最暗部が検出されたとき、又
は画面の中央部で微小領域の最明部若しくは最暗部が検
出されたときは、該最明部若しくは最暗部を無視する。
これにより視覚特性を考慮してコントラストを補正する
ことができる。

【００３７】なお、上記実施例では、ネガフィルム１０
７の画像光がＳＬＭ１０９の読み出し側に入射する場合
について説明したが、画像情報を持たない一様な光が読
み出し側に入射するようにし、該光の強度を変調して出
射するようにしても良い。この場合、ＳＬＭを通過させ
ることにより、色情報が失われるので、３原色分解され
た光でＳＬＭに書き込み、同色の光でＳＬＭから変調さ
れた画像情報を読み出す必要がある。

【００３８】

【発明の効果】以上説明した発明によれば、ネガフィル
ムの画像の濃度分布に応じて印画紙に供給される露光量
を制御し、印画紙のラチチュードを有効に使って適正コ
ントラストの画像を再現できる。露光量の制御を行うＳ
ＬＭは、領域毎に分割することなく、書き込み側から入
射された光の強度に応じて読み出し側から入射された光
の強度を変調して出射することができる。従って、イメ
ージワイーズな調光が可能であり、高精細な画像を印画
紙に露光することができる。

【００３９】また、ＳＬＭは分割駆動する必要がないの
で、供給される駆動電圧の演算処理を簡易化することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す概略構成図。

【図２】図１に示したＳＬＭ１０９を示す構造図。

【符号の説明】

１０１光源１０３リフレクタ１０５、１１３、１１７、１２１、１２５、１３１レ
ンズ１０７ネガフィルム１０９ＳＬＭ１１１、１２９ハーフミラー１１５、１１９、１２３ミラー１２７印画紙１２９印画紙１３３イメージエリアセンサ１３５モニタ画像処理部１３７特性値演算部１３９ＣＲＴ１４１露光量演算部１４３コントローラ１４５キーボード１４７ディスプレイ１４９駆動部２０１、２０３ガラス基板２０５、２０７電極２０９光導電体膜２１１遮光膜２１３誘電体ミラー２１５、２１７配向膜２１９液晶

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松本伸雄神奈川県足柄上郡開成町宮台798 富士写真フイルム株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】写真フィルムの画像を印画紙に露光する
画像露光装置において、書き込み側から入射された光の強度及び印加される駆動
電圧に応じて読み出し側から入射された光の強度を変調
して出射可能な空間光変調手段と、前記画像の光を前記書き込み側から入射する手段と、前記空間光変調手段から出射された光を感光材料に案内
する手段とを具備したことを特徴とする画像露光装置。
【請求項２】写真フィルムの画像を印画紙に露光する
画像露光装置において、書き込み側から入射された光の強度及び印加される駆動
電圧に応じて読み出し側から入射された光の強度を変調
して出射可能な空間光変調手段と、前記画像の光を前記書き込み側から入射する手段と、前記空間光変調手段から出射された光を感光材料に案内
する手段と、前記画像を前記印画紙のラチチュードに対応させて露光
するために、前記画像の濃度分布に応じて前記空間光変
調手段を制御し所要露光量を得る制御手段とを具備した
ことを特徴とする画像露光装置。