JPS5857091B2 - 濃淡画像記録装置 - Google Patents

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。

＝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の照射時間を一定
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
を変えなげればならない。

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（なげればならな
い。

したがって、感度差の大きい感光材料を使用することは
実際上むつかしい。

これらの点を改善するものとして、感度の異なる種々の
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（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）３０セツ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（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。

ＣＢｒ４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げ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げい光面上に輝点を生じさせる。

ＣＢｒ４のげ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ＣＢｒ４のげ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１１上に達する
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の閉成によりコンデンサ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の積分出力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
ままでよい。

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に与えられたこのスイッチ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ＣＢｒ４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放出されるこ
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の濃淡レベルデータ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には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わる。

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ＣＢｒ４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了する。

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
は制御回路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Ｚ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
が転送されなげ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げればならない
ことになり、相当の時間の無駄が余儀なくされる。

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回数だけ繰返
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
器のセラ） ＩＪソングイムは最初に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になれば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げればならないが、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
との繰り返しになっている。

この放電には積分回路１３を構成するコンデンサ、抵抗
、演算増幅器等で定まってしまう時定数の放電時間が必
要で、回路上この放電時間を０にすることは著しく困難
である。

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
光量の積分回数の積として増長される。

本発明は上記した点に鑑みなされたもので、積分回路に
おける放電期間による誤差を極力低減し、記録精度を高
め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、光検出器の出力を積分する積分回路
が、第１の積分時定数及びこれより小さい第２の積分時
定数の一方を選択できるようにし、各積分動作の終期間
隔が、上記積分回路による第１の積分時定数のみの積分
期間と一致するように、上記第１および第２の積分時定
数を切換え制御する。

このことにより、各積分期間の終期から始まる放電期間
による誤差は、第２の積分時定数使用期間による補償で
相殺される。

以下、第２の積分時定数使用期間の始期を放電期間の終
期とした本発明の一実施例を第４図および第５図に基い
て説明する。

第４図は同実施例装置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
部は省略しである。

積分回路２０は、抵抗Ｒ１およびコンデンサＣにより決
定される第１の積分時定数τ１−ＣＲ１と、アナログス
イッチ２１を閉成することにより抵抗Ｒ１に並列となる
抵抗Ｒ２との合成抵抗値並びにコンデンサＣとで決定さ
れる第２の積分時定数τ２−Ｃ（Ｒ１Ｒ２）／（Ｒ１＋
Ｒ２）とを積分期間において選択し得るものである。

コンデンサＣの電荷を放電するためのアナログスイッチ
２２は、第１図と同様コンデンサＣに並設されている。

上記アナログスイッチ２１および２２の開閉制御はアナ
ログスイッチ制御回路２３により行なわれる。

アナログスイッチ制御回路２３は、比較器１６の一致出
力により始動し動作期間ｔ２だげアナログスイッチ２２
をオン状態にするモノマルチ２４と、このモノマルチ２
４の動作終期から始動しその動作期間ｔ３だげアナログ
スイッチ２１をオン状態にするモノマルチ２５により構
成されている。

上記のように構成された装置の動作を第５図の動作波形
図を参照して説明する。

時刻Ｔ１において、制御回路１（第１図）からスタート
パルスＡが送出されると、ブランキングＦＦ３（第１図
）が第５図りのように反転し、陰極線管７（第１図）か
ら出た光が光検出器１２（第１図）で検出され、積分回
路２００Å力となる。

この時刻Ｔ１ より積分回路２０は動作を開始するが、
この時点ではアナログスイッチ２１がオフ状態にあるの
で、積分回路２０は第１の積分時定数τ１のみで積分を
行ない、その出力Ｖｉが基準電圧ｖＲとなる時刻Ｔ２で
第１回目の積分を終了する。

つまり時刻Ｔ２になると比較器１６の出力Ｅでモノマル
チ２４が動作し、その出力ＭＭ２４でアナログスイッチ
２２がオン状態となり、時刻Ｔ３までコンデンサＣの電
荷を放電する。

時刻Ｔ３になると、モノマルチ２４はＭ４し、代ってモ
ノマルチ２５が動作を開始し、その出力ＭＭ２５でアナ
ログスイッチ２１をオン状態にする。

そのため積分回路２０による２回目の積分動作は、第２
の積分時定数τ２で開始する。

積分回路２０の第２の積分時定数τ２による動作期間は
、その積分値が、時刻Ｔ２を始期として仮想する第１の
積分時定数τ１による積分値に一致する時点、つまり時
刻Ｔ４まで継続される。

そして時刻Ｔ４になるとモノマルチ２５が復帰してスイ
ッチ２１をオフ状態とするので、積分回路２０は出力Ｖ
ｉが基準電圧ｖＲとなる時刻Ｔ５まで、第１の積分時定
数τ１で積分を継続する。

以下同様にして、第３回目以下設定された回数をカウン
タ４が検出するまで、上述した積分動作を継続する。

上述した動作であれば、各積分期間終期Ｔ２．Ｔ５．・
・・・・・の間隔は、第１の積分時定数τ１のみによる
積分期間Ｔ１〜Ｔ２と等しいので、放電期間Ｔ２〜Ｔ３
による誤差を問題にする必要がなくなる。

従って、本発明によれば、第１図に示した濃淡画像記録
装置を更に高精度にすることが可能となる。

尚、本発明は上記一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。

ここに積分時定数の変更はコンデンサの容量を変化させ
ることにより行ってもよいことは明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は先行せる濃淡画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図は同実施例装置の動
作波形図である。 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
器、６・・・・・・ブランキング増幅器、Ｉ・・・・・
・陰極線管、８・・・・・・第１グリツド、９・・・・
・−＃像レンズ、１０・・・・・・ハーフミラ−１１１
・・・・・・写真フィルム、１２・・・・・・光検出器
、１６・・・・・・アナログ比較器、２０・・・・・・
積分回路、２１，２２・・・・・°アナログスイッチ、
２３・・・・・・アナログスイッチ制御回路、２４，２
５・・・・・・モノマルチ、Ｒ１゜Ｒ２・・・・・・抵
抗、Ｃ・・・・・・コンデンサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 感光記録媒体と、この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、前記陰極線から前記記録
   媒体に照射される照射光の光量を検出する光検出器と、
   第１の積分時定数及びこれより小さい第２の積分時定数
   の一方を選択して前記光検出器の出力を積分する積分回
   路と、前記記録媒体に照射すべき単位光量を示す任意の
   基準値を入力する手段と、この基準値と前記積分回路の
   出力とを比較する比較器と、この比較器からの一致出力
   により前記積分回路所定のリセット期間ｔ２だげ放電状
   態となす手段と、前記比較器の一致出力を計数するカウ
   ンタと、記録すべき濃淡レベルに対応した前記積分回路
   による積分動作の繰り返し回数を設定する手段と、この
   手段により設定された回数に前記カウンタの計数値が達
   したとき前記ブランキング回路にストップ信号を与えて
   前記陰極線管の電子ビームをオフ状態となす手段と、前
   記積分回路の積分時定数の切換を制御する手段とを備え
   、 この切換制御手段は前記スタート信号に応じて前記第１
   の積分時定数を選択し、以後前記リセット期間ｔ２に引
   き続く補償期間ｔ３だげ前記第２の積分時定数を選択し
   た後前記第１の積分時定数に切換えることを特徴とする
   濃淡画像記録装置。