JPS5841498B2

JPS5841498B2 - 濃淡画像記録装置

Info

Publication number: JPS5841498B2
Application number: JP51046625A
Authority: JP
Inventors: 晃一小松; 恒雄米山
Original assignee: Agency of Industrial Science and Technology
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 1976-04-26
Filing date: 1976-04-26
Publication date: 1983-09-12
Also published as: JPS52130229A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はたとえばフライングスポットスキャナ等を用い
て写真フィルム等の感光記録媒体に濃淡画像情報に応じ
た濃淡画像を記録する濃淡画像記録装置に関する。

一般に、この種の画像記録装置は、感光記録媒体に対す
る照射光量を、記録すべき画像の濃淡レベルに応じて、
可変することが要求される。

かかる要求を満たす手段として従来法のような方式のも
のが知られている。

その一つは、画面上の各点における光Ｑつ照射時間を一
定にし、濃淡レベルに応じて輝度を可変にする輝度変調
方式である。

また他の一つは輝度は一定のままにし、照射光量の積分
値が濃淡レベルに応じて可変可能な所定値に達するまで
の期間照射をつづける参照光積分方式である。

なお上記二つの方式を組合せたものもある。

しかし上記いずれの方式の場合も使用する感光記録媒体
すなわち感光材料の感度が限定されるものであり、感度
の全く異なる感光材料に同じように濃淡画像を記録する
ことは極めて困難である。

その理由は感度の異なる感光材料に記録する場合には、
同じ程度に感光させたい場合でも感度に応じて照射光量
を変えなければならない。

しかるに輝度変調方式では輝度変調電極電圧と輝度は必
らずしも比例しないため、感光材料の感度に応じて濃淡
レベルと照射光量の比例定数を可変にすることは技術的
に極めて困難である。

また参照光積分方式では濃淡レベルに応じ照射光量を制
御することになるが、感度の高い材料は少ない照射光に
対しても十分感光するので、必要な濃淡レベルを保証す
るためには積分系の分解能が非常に高くなければならな
い。

したがって、感変差の大きい感光材料を使用することは
実際−１＝むつかしい。

これらの点を改善するものとして、感度の異なる種々感
光材料からなる記録媒体に画像を記録する場合において
も、感光材料の感度に関係なく十分な濃淡レベルを有す
る濃淡画像を良好に記録することができる濃淡画像記録
装置が本発明者等により提案されている。

この記録装置は、濃淡レベルの最小単位を単位光量とし
、ある画点について記録をなす場合、その画点について
先ず単位光量まで照射光を積分し、この過程を記録すべ
き画点における濃淡レベルに応じた回数だけ繰返すこと
により、その画点の濃度を決定し所望の濃淡画像を得る
ようにしたもので、例えば第１図に示す構成を有してい
る。

同図において、制御回路１はブランキング回路２におけ
るブランキング用フリップ・フロップ（以下ＦＦと略称
する）３のセット端子にスタートパルスＡを与えると共
に、濃淡レベルを決定するためのカウンタ４に濃淡レベ
ルデータＢを供給し、さらに単位光量に相当する基準電
圧Ｖｒを得るためのレジスタ付きディジタル・アナログ
変換器（以下ＤＡ変換器と略称する）５に単位光量デー
タＣを供給する。

制御回路１から第２図に示す如くスタートパルスＡが時
点ｔ１で送出されると、ＦＦ３はセット状態となり、
セット出力りを送出する。

このセット出力りはブランキング回路２におけるブラン
キング増幅器６によって増幅されて陰極線管（以下ＣＲ
Ｔと略称する）７の第１グリツド８に与えられる。

ＣＲＴ７は例えばフライングスポットスキャナであって
、電子ビームの走査によりけい光面上の輝点を移動させ
、これにより後述する感光記録媒体上を光学的に走査す
るためのものである。

前述の如くブランキング増幅器６から第１グリツド８に
信号が与えられると、ブランキングが解除され電子ビー
ムがオン状態となってけい光面上に輝点を生じさせる。

ＣＲＴ７のけい光面から発せられた光は結像レンズ９を
通り、さらにハーフミラ−１０によってその一部が反射
された光路を約９００折曲されて感光記録媒体たとえば
写真フィルム１１上に結像し露光をなす。

ハーフミラ−１０を通過した光はたとえば光電子増倍管
等の光電変換器からなる光検出器１２によって光量を検
出され写真フィルム１１に対する照射光量に応じた電気
信号が取出される。

光検出器１２はＣＲＴ？のけい光面のむらや光学系のシ
ェーディングを除去した状態でフィルムＩＬｈに達する
光量を監視する。

光検出器１２の検出々力は積分回路１３に入力して積分
される。

積分回路１３はアナログスイッチ１４を備えており、こ
のスイッチ１４の閉或によりコンデンサ１５に充電され
ていた電荷を放電させ積分状態をリセットさせ得るもの
となっている。

上記積分回路１３（７）積分出力Ｖｉはアナログ比較器
１６の一方の入力端に加えられる。

このアナログ比較器１６の他方の入力端には前述のＤＡ
変換器５からフィルム１１の感度に応じた単位光量に相
当するアナログ基準電圧Ｖｒが印加される。

なお上記ＤＡ変換器５にセットされているフィルム感度
に応じた単位光量データは、記録動作途中において感度
の異なるフィルムと交換しない限り最初のセット状態の
まＳでよい。

しかして前記アナログ比較器１６の出力端からは前記積
分出力Ｖｉが基準電圧Ｖｒに等しくなったときの一致出
力Ｅが送出される。

この一致出力Ｅは前記積分回路１３のアナログスイッチ
１４に与えられこのスイッチ１４を瞬時的に閉成させる
。

したがって積分回路１３はリセットされその出力が零と
なる。

このため比較器１６の出力Ｅは実質的には第２図に示す
如くパルス状のものとなる。

そしてＣＲＴ７の輝点が消えない限り積分回路１３は再
び積分動作を行なう。

このため比較器１６の出力端からは積分回路１３の繰返
し時間Ｔに同期した一定周期のパルス列が送出されるこ
とになる。

上記積分回路１３の繰返し時間Ｔが単位光量に相当する
時間となる。

そして上記パルス列は前記カウンタ４のクロック入力端
に加わり計数される。

このカウンタ４は前述したように制御回路１から記録す
べき濃度に対応したレベル０）濃淡し・ベルデータＢが
与えられている。

上記カウンタ４の容量としては、たとえば２５６段階の
露光表示を行なうときは８ビツト必要であり、１２８段
階の露光表示を行なう場合は７ビツト必要である。

今、カウンタ４が８ビツトである場合、Ｎなる濃度のデ
ィジタル量を書込みたいときは、２５６−Ｎなるデータ
をカウンタにセットしてやればよい。

この場合、カウンタはパルス信号をＮ回計数すると出力
Ｆを送出する。

そして、たとえば第２図に示す如く時点ｔ２においてカ
ウンタ４から出力Ｆが送出されると、このカウンタ出力
Ｆは前記ブランキング回路２におけるＦＦ３のリセット
端子にストップ信号として加イっる。

ＦＦ３のリセット端子にカウンタ出力Ｆが印加されると
、ＦＦ３は、リセット状態となり、ＦＦ３のセット出力
りは零となる。

このためＣＲ，Ｔ７はブランキング状態となり電子ビー
ムをオフにする。

この結果ＣＲＴ７の輝度は消え、積分回路１３の繰返し
動作も停止する。

かくして一つの画点の書込動作が終丁する。

次の画点の書込み動作も上記と同様の動作によって行な
われる。

但しその点に記録すべき濃淡レベルが前とは異なる場合
は制御判路１からカウンタ４へ供給する濃淡レベルデー
タＢが別のものになる。

このような濃淡画像記録装置には次のような長所がある
。

濃淡レベルをＺとし、単位光量をＺＱとしたとき、従来
の参照光積分方式ではＺＸＺＱなる分解能が積分系に要
求される。

即ち２を８ビツト、ＺＱを８ビツトとすれば、１６ビツ
トの分解能が必要となり、また常に１６ビツトのデータ
が転送されなければならないことになる。

さらに各点によって濃淡レベルが変わるため、毎回ＤＡ
変換器のセットリングタイムを考慮しなければならない
ことになり、相当の時間の無、駄が余義なくされる。

ところが上記装置では照射光を単位光量に達するまで照
射し続け、さらにこの過程を濃淡レベルの目数だけ繰返
す方式であるため、積分系の分解能はＺＱ即ち８ビツト
あればよい。

さらに毎回転送するデータはＺの８ビツトだけでよく、
しかもカウンタにセットするだけであるので、ＤＡ−変
換器のセットリングタイムは最初にＺＱをセットする時
だけ考慮すれば十分である。

また従来の輝度変調方式ではビーム電流と輝度の比例す
る範囲が狭い範囲に限られているので、ビーム電流と輝
度の比例関係を感度に応じて可変にするのはきわめて困
難であったが、上記装置では、感度が２倍になればＺＱ
を１／２にすればよく、逆に感度が１／２になれはＺＱ
を２倍にするだけでよい。

さらに感度が同じでもカラーフィルムに出力する場合に
は赤、緑、青、の各帯域にて１回づつ合計３回に亘って
濃淡レベルを出力しなければならないが、この場合も、
上記装置では、ＺＱを予め１／３におとしておくだけ
でよく、濃淡情報に手を加える必要がない。

上述したように種々の利点を有した装置であるが、記録
精度を向上させるためには改善すべき点がある。

つまり、第２図の波形Ｖｉを拡大して示せば、第３図に
示すように、期間ｔ１の積分期間と期間ｔ２の放電期
間との繰返しになっている。

放電期間ｔ２には積分動作を停止しているが、照射光は
この期間も送出されている。

従って、この放電期間ｔ２を無視して照射を続ければ、
この放電期間ｔ２は誤差となり、しかもこの誤差は単
位光量の積分回路ｅ積として増長される。

本発明は上述した点を解決するためになされたもので、
感光記録媒体の感度に応じた単位光量を繰り返し積分す
る各積分期間相互間に、積分回路に対するリセット期間
を含まず、記録精度を向−４ニさせた濃淡画像記録装置
を提供するものである。

即ち、本発明では積分回路の出力が初期値から所定値と
なるまでは光検出器の出力をそのまま積分回路へ供給し
、上記積分回Ｉ賂の出力が所定値となった時点からは上
記光検出器の出力を反転して上記積分回路へ供給する。

そして上記積分回路の出力が再び初期値に達するまでの
露光量を単位光量として、記録濃度に応じた回数だけ積
分動作を繰り返す。

従って、上記所定値は単位光量に対応する基準電圧■Ｒ
そのものではなく、感光記録媒体の感度に応じて決定さ
れる中間的な値である。

最も簡単には、この中間的な値を基準電圧ｖＲの１／２
に設定して三角波積分をすればよい。

しかし、光検出器の出力を反転する反転増幅器の増幅度
により、積分回路の出力を初期値へ戻す逆充電期間は可
変し得るので、積分回路の出力が前回の初期値から次の
初期値へ達するまでの期間が単位光量に対応する限り、
上記所定値は反転増幅器の増幅度との関係で任意に設定
され得ない。

以下第４図および第５図に基いて本発明の一実施例を説
明する。

第４図は同実施例の要部を示すブロック図である。

尚、同図は第１図と異なる主な点を示したもので、第１
図と同一部分には同一符号を付し、変更を要しない他の
各部は省略してある。

図において、２０は光検出器１２の出力Ｈの一部を極性
反転して増幅する反転増幅器で、その出力Ｈは光検出器
１２の出力Ｉ−（と共にアナログ切替スイッチ２１によ
り切替えられ、合成波形■として積分回路２２へ導ひか
れる。

積分回路２２はリセット機能を有せず、抵抗Ｒ１および
コンデンサＣ１による時定数Ｃ，Ｒ１に従い、入力Ｉを
三角波積分するもので、積分出力Ｖ’ｉを第１およ
び第２のアナログ比較器２３．２４の一方入力へ供給す
る。

第１のアナログ比較器２３は、他方入力に比較基準とし
て、感光記録媒体の感度に応じた中間的な基準値ＶＫを
、ＤＡ変換器５から与えられており、一致検出出力Ｊで
フリップフロップ２５をセットする。

第２のアナログ比較器２４は他方入力に初期値として地
気が与えられており、その一致検出出力にはフリップフ
ロップ２５のリセットに供給されると共に、カウンタ４
により単位光量検出情報として計数される。

フリップフロップ２５はセット期間のＱ出力でアナログ
切替スイッチ２１を反転増幅器２０側へ切替え、またリ
セット期間のＱ出力でアナログ切替スイッチ２１を光検
出器１２側へ切換える動作をなす。

上記のように構成された装置の動作を第５図の信号波形
図を参照して説明する。

陰極線管から照射される光が、光検出器１２で検出され
ると、その光電変換出力Ｈは第５図に示すように単極性
の波形として現われる。

スイッチ２１は初期状態では光検出器１２側に切替って
いるので、積分回路２２は信号Ｈつまり信号Ｉの正極波
を積分し始める。

そして、この正方向の積分により積分出力Ｖｉが■Ｒに
達すると、比較器２３から信号Ｊが送出され、フリップ
フロップ２５がセットされる。

フリップフロップ２５がセットされると、スイッチ２１
は瞬時に反転増幅器２０側へ切替わる。

このため、積分回路２２は以後信号Ｈつまり信号Ｉの負
極波を積分し始める。

そして、この負方向の積分出力Ｖ’ｉが初期値（地気）
に達すると、比較器２４の出力Ｋによりフリップフロッ
プ２５はリセットされ、スイッチ２１は再び光検出器１
２側へ切替わる。

以下、同様にして、中間値■Ｒを頭値、初期値（地気）
を底値とした三角波積分を継続すると、比較器２の出力
にのパルス数が記録濃度に達した時点で、陰極線管から
の発光が停止される。

上述した動作をなす濃淡画像記録装置であれば、積分回
路出力には、前記例で示した様な放電期間が存すること
は全くないので、全三角波積分継続期間は、実際の照射
光継続期間に略一致し、記録精度が一段と向上する。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものでなく種々に
変形して実施可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は先行せる濃淡１面像記録装置を示すブロック図
、第２図は同記録装置における動作波形図、第３図は第
２図の一部を拡大して示す波形図、第４図は本発明の一
実施例を示す要部ブロック図、第５図は同実施例装置に
おける信号波形図である。１・・・制御回路、２・・・ブランキング回路、３・・
・ブランキング用フリップフロップ、４・・・カウンタ
、５・・・ＤＡ変換詠６・・・ブランキング増幅器、７
・・・陰極線管、８・・・第１グリツド、９・・・結像
レンズ、１０・・・ハーフミラ−１１１・・・写真フィ
ルム、１２・・・光検出器、２０・・・反転増幅器、２
１・・・アナログ切替スイッチ、２２・・・積分回路、
２３・・・第１のアナログ比較器、２４・・・第２のア
ナログ比較器、２５・・・フリップフロップ。

Claims

【特許請求の範囲】

１感光記録媒体と、この感光記録媒体上Ｑつ画素毎に
記録すべき濃淡レベルデータを可変設定する濃淡設定手
段と、前記画素毎に単位光量データを可変設定する単位
光量設定手段と、記録媒体上を光学的に走査する陰極線
管と、この陰極線管の電子ビームをオン・オフ制御する
ブランキング回路と、このブランキング回路にスタート
信号を与えることにより上記陰極線管の電子ビームをオ
ン状態となす手段と、この手段によりオン状態とだった
電子ビームに応じて発光し前記陰極線管から前記感光記
録媒体に照射される照射光の光量を検出する光検出器と
、この光検出器の出力の一部を反転増幅する反転増幅器
と、前記光検出器の出力および前記反転増幅器の出力が
アナログ切替スイッチを介して排他的に供給される積分
回路と、前記光検出器の出力を積分する前記積分回路の
出力が前記単位光量データに相当する値に達した時フリ
ップフロップを反転させ前記アナログ切替スイッチを前
記反転増幅器側へ切替える第１の比較器と、前記反転増
幅器の出力を積分する前記積分回路の出力が初期値に戻
った時前記フリップフロップを反転させ前記アナログ切
替スイッチを前記光検出器側へ切替える第２の比較器と
、この第２の比較器の一致出力を計数してその計数値が
前記濃淡レベルデータに相当する値に達したとき前記ブ
ランキング回路にストップ信号を与え前記陰極線管の電
子ビームをオフ状態となすカウンタとを具備してなる濃
淡画像記録装置。