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【発明の名称】 画像焼付装置およびこれを備えた写真処理装置、ならびに画像焼付方法
【発明者】 【氏名】石井 智之
【要約】 【課題】光変調素子としてＤＭＤを用いた画像焼付装置においても、焼付画像の画素を必要以上に重ねることなく画素ずらしを行うことによって、解像度が高く鮮やかな画像を焼き付けることが可能な画像焼付装置を提供する。

【解決手段】ＤＭＤ７から出射した光を印画紙Ｐ上に投影する拡大レンズ８と、印画紙Ｐとの間の領域に、複数のマイクロレンズが形成されたマイクロレンズアレイ９を配置する。ＤＭＤ７の各画素から出射した光は、マイクロレンズアレイ９における各マイクロレンズによって集光されて、印画紙Ｐ上に縮小された大きさで結像する。そして、画素ずらし露光を行うことによって、未露光領域を露光し、隣り合う画素同士の重なりを最低限にした状態で高解像度化を図る。
【特許請求の範囲】
【請求項１】光源と、上記光源からの光を画像データに応じて各画素部毎に変調させて、感光材料にその光を照射する光変調手段と、上記光変調素子の各画素部からの光が上記感光材料上で結像する画素面積を、縮小させる画素面積縮小手段とを備え、上記感光材料への露光後に、該感光材料の未露光領域に露光を行うことを特徴とする画像焼付装置。
【請求項２】上記未露光領域への露光は画素ずらしにより行われることを特徴とする請求項１記載の画像焼付装置。
【請求項３】上記画素面積縮小手段は、上記光変調素子と上記感光材料との間に設けられたマイクロレンズアレイであることを特徴とする請求項１または２記載の画像焼付装置。
【請求項４】上記光変調手段は、画像データに応じて、上記光源からの光の反射方向を制御する複数のマイクロミラーを有するデジタル・マイクロミラー・デバイスであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像焼付装置。
【請求項５】請求項１ないし４のいずれかに記載の画像焼付装置と、上記画像焼付装置によって焼き付けが行われた感光材料を、現像処理液を用いることによって現像処理を行う現像処理部と、上記現像処理部において現像処理がなされた感光材料を乾燥させる乾燥部とを備えたことを特徴とする写真処理装置。
【請求項６】光源からの光を、画像データの各画素情報に応じた画素部を有する光変調手段により変調し、感光材料に照射する画像焼付方法において、上記照射光が上記感光材料上で結像する画素面積を縮小した状態で上記感光材料の露光を行った後、該感光材料の未露光領域に露光を行うことを特徴とする画像焼付方法。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル・マイクロミラー・デバイスを用いて、感光材料としての印画紙を露光することにより、該印画紙に画像を焼き付ける画像焼付装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、光変調素子を用いてデジタル画像を印画紙上に焼き付ける画像焼付装置が各種実施されている。このような画像焼付装置のうち、光変調素子として、サイズが極めて小さいマイクロミラーを平面上に多数配置し、各マイクロミラーの傾斜角を制御して反射光の反射方向を制御するデジタル・マイクロミラー・デバイス（以下、ＤＭＤと略称する）を用いる画像焼付装置が提案されている。
【０００３】ＤＭＤは、例えば現在広く用いられている液晶表示装置（以下、ＬＣＤと略称する）と比較して、光源からの光の利用効率が高いという利点を有している。これは、ＬＣＤにおいては、スイッチング素子や各種配線などによって開口率が比較的低くなってしまうという問題や、その構造上、光源からの光のうち、ある一定方向の偏光成分の光のみしか使用できないという問題があるからである。これに対して、ＤＭＤは、光源からの光をマイクロミラーによって反射させる構造であるので、光源からの光を効率よく利用することができる。
【０００４】ＤＭＤを用いた画像焼付装置において画像を印画紙上に焼き付ける際には、平面的に配置された多数のマイクロミラーを各画素部として対応させ、光源からの光を該マイクロミラーにより反射することによって、印画紙上に画像を焼き付ける。このように、ＤＭＤを用いた画像焼付装置は、所定の数のマイクロミラーからなるＤＭＤからの光を光学系により、感光材料上に結像させるものであるから、露光幅を広くして、より大きな焼付画像を得るためには、拡大レンズ等の光学系の拡大率を高くすることによって拡大させることになる。よって、焼付倍率を大きくすればするほど、感光材料上における焼付画像の解像度は低下することになる。
【０００５】そこで、焼付画像の解像度を向上させる方法として、いわゆる画素ずらしの手法が考えられる。画素ずらしは、光変調素子を含む露光ヘッドと印画紙との相対位置をずらすことによって、印画紙上に焼き付ける画素の密度を増やす方式である。画像焼付装置において、画素ずらしによる焼付動作は、次のように行われる。
【０００６】例えば、１回目の露光で、例えば図９（ａ）に示す画像が印画紙に焼き付けられたとすると、露光ヘッド、又は、印画紙、あるいはその両者を移動させた後に２回目の露光を行う。これにより、図９（ｂ）に示す画像が焼き付けられることになる。そして、縦方向、横方向の移動を繰り返して３回目、４回目の露光を行うことにより、順に図９（ｃ）（ｄ）に示す画像が印画紙上に焼き付けられることになる。
【０００７】このような画素ずらしの手法によれば、印画紙上に焼き付けられる画像を高解像度にすることが可能となり、焼付画像の画質を向上することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＤＭＤを用いた画像焼付装置で画素ずらしを行う場合には、以下に示すような問題が生じていた。
【０００９】すなわち、ＤＭＤは、マイクロミラー同士の間隔が極めて小さい構造となっているので、焼付画像において、隣り合う画素同士で重なる部分が多くなり、画像が必要以上にぼやけてしまうという問題点が生じていた。例えば、典型的なＤＭＤの構成としては、１つのマイクロミラーの反射面の大きさが縦横１６μｍ角であるのに対し、各マイクロミラー同士の間の距離は１μｍ程度となっている。したがって、上記のような画素ずらしによる焼付を行うと、２回目以降の露光領域はその殆どが既露光領域と重複することになる。このため、光変調素子としてＤＭＤを用いた画像焼付装置においては、画素ずらしによる焼付画像の解像度の向上が困難であった。
【００１０】本発明は、以上のような従来手法の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、光変調素子としてＤＭＤを用いた画像焼付装置においても、焼付画像の画素を必要以上に重ねることなく画素ずらしを行うことによって、解像度が高く鮮やかな画像を焼き付けることが可能な画像焼付装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の画像焼付装置は、上記の課題を解決するために、光源と、上記光源からの光を画像データに応じて各画素部毎に変調させて、感光材料にその光を照射する光変調手段と、上記光変調素子の各画素部からの光が、上記感光材料上で結像する画素面積を縮小させる画素面積縮小手段とを備え、上記感光材料への露光後に、該感光材料の未露光領域に露光を行うことを特徴としている。
【００１２】上記の構成によれば、上記光変調手段によって各画素部毎に変調された上記光源からの光は、所定の画素密度を保ちつつ、かつ、本来の画素面積より小さな画素面積で、上記感光材料上に結像する。この結果、感光材料上に露光された各画素が小さくなることにより、感光材料の未露光領域である画素間隔が広くなる。その後、該未露光領域に露光処理が行われ、感光材料上の画素隙間に新たな画素が設けられる。
【００１３】これにより、従来の光変調素子および結像光学系のみにより、感光材料上に画像焼付を行う構成と比較して、画素密度を高くすることが可能となるとともに、画素同士が必要以上に重なることがなくなるので、シャープな画像を感光材料へ焼き付けることができる。さらに、得られる画像の露光幅を大きくする場合であっても、通常の露光幅の画像と同等の解像度を保つことが可能となる。
【００１４】請求項２記載の画像焼付装置は、請求項１記載の構成において、上記未露光領域への露光は画素ずらしにより行われることを特徴としている。
【００１５】上記の構成において、画素ずらしとは、上記光変調手段を含む露光手段と感光材料との相対位置をずらしながら、露光を繰り返すことにより、感光材料上に焼き付ける画素の密度を増やす露光方式をいう。
【００１６】上記の構成によれば、露光手段、感光材料、またはその両者の位置をずらしながら、露光を繰り返すことにより、同一の露光手段を用いつつ、感光材料上の画素間に新たな画素が設けられる。
【００１７】これにより、新たな画素を設ける際にも、別途露光手段を設ける必要がなく、光変調素子および結像光学系のみにより、感光材料上に画像焼付を行う従来の構成と比較して、より高い画素密度を実現することができる。また、従来の画素ずらしに比較して、光変調素子の画素部間距離が小さい場合にも適用可能であるだけでなく、露光繰り返し回数を増やすことにより、更なる高画素密度化も可能となる。
【００１８】請求項３記載の画像焼付装置は、請求項１または２記載の構成において、上記画素面積縮小手段は、光変調素子と感光材料との間に設けられるマイクロレンズであることを特徴としている。
【００１９】上記の構成によれば、光変調素子と感光材料との間に設けられた小さく簡便な構成であるマイクロレンズにより、光変調素子の各画素部からの光が上記感光材料上に結像する画素の面積が縮小される。
【００２０】これにより、画像焼付装置の大きさやコストを大幅に増大させることなく、従来手法より高い画素密度で、感光材料への画像焼付を行うことができる。
【００２１】請求項４記載の画像焼付装置は、請求項１ないし３のいずれかに記載の構成において、上記光変調手段は、画像データに応じて、上記光源からの光の反射方向を制御する複数のマイクロミラーを有するデジタル・マイクロミラー・デバイスであることを特徴としている。
【００２２】上記の構成によれば、デジタル・マイクロミラー・デバイスの各画素部からの光は、所定の画素密度を保ちつつ、かつ、本来の画素面積より小さな画素面積で、上記感光材料上に結像する。この結果、感光材料上に露光された画素が小さくなるため、感光材料の未露光領域である画素間隔が広くなる。その後、該未露光領域に露光処理が行われ、感光材料上の画素隙間に新たな画素が設けられる。
【００２３】これにより、光利用効率が高いデジタル・マイクロミラー・デバイスを光変調手段として用いるため、光源光をより効率的に露光に利用できるほか、各画素部間のピッチが極めて小さいデジタル・マイクロミラー・デバイスにおいても、高い画素密度で、感光材料への画像焼付を行うことができる。
【００２４】請求項５記載の写真処理装置は、請求項１ないし４のいずれかに記載の画像焼付装置と、上記画像焼付装置によって焼き付けが行われた感光材料を、現像処理液を用いることによって現像処理を行う現像処理部と、上記現像処理部において現像処理がなされた感光材料を乾燥させる乾燥部とを備えたことを特徴としている。
【００２５】上記の構成によれば、感光材料に対する焼き付け処理、現像処理、乾燥処理を一元管理の下に連続して行うことができるので、使用者に操作上の負担をかけることなしに、多量の写真を連続的にプリントすることができる。
【００２６】また、請求項６記載の画像焼付方法は、光源からの光を、画像データの各画素情報に応じた画素部を有する光変調手段により変調し、感光材料に照射する画像焼付方法において、上記照射光が上記感光材料上で結像する画素面積を縮小した状態で上記感光材料の露光を行った後、該感光材料の未露光領域に露光を行うことを特徴としている。
【００２７】上記の方法によれば、上記光変調手段によって各画素部毎に変調された上記光源からの光は、所定の画素密度を保ちつつ、かつ、本来の画素面積より小さな画素面積で、上記感光材料上に結像する。この結果、感光材料上に露光された各画素が小さくなることにより、感光材料の未露光領域である画素間隔が広くなる。その後、該未露光領域に露光処理が行われ、感光材料上の画素隙間に新たな画素が設けられる。
【００２８】これにより、従来の光変調素子および結像光学系のみにより、感光材料上に画像焼付を行う方法と比較して、画素密度を高くすることが可能となるとともに、画素同士が必要以上に重なることがなくなるので、シャープな画像を感光材料へ焼き付けることができる。さらに、得られる画像の露光幅を大きくする場合であっても、通常の露光幅の画像と同等の解像度を保つことが可能となる。
【００２９】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について図１ないし図８に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００３０】本実施形態に係る写真処理装置は、原画像の画像データに基づいて、感光材料に対して焼き付け、現像および乾燥処理を施すことにより、原画像を感光材料にプリントするデジタル写真プリンタである。
【００３１】図２は、上記写真処理装置の構成を示す説明図である。図２に示すように、該写真処理装置は、露光部１、印画紙格納部２、現像部３、乾燥部４、およびＰＣ（Personal Computer)５を備えている。
【００３２】印画紙格納部２は、感光材料である印画紙を格納しており、プリント時に露光部１に供給するためのものである。露光部１は、印画紙格納部２から供給される印画紙に対して、原画像の画像データに応じてデジタル露光を施すことにより、画像の焼き付けを行うものである。この露光部１の詳細については後述する。
【００３３】現像部３は、焼き付け処理が施された印画紙を各種の現像処理液に浸しながら、あるいは吹き付けながら搬送することによって、画像の現像処理を行うものである。乾燥部４は、現像処理が施された印画紙を乾燥させるためのものである。ＰＣ５は、写真処理装置における諸々の動作を制御する制御部としての機能を果たしているとともに、原画像の画像データを保存する機能や、画像データに対してデータ処理を施す機能などを有している。
【００３４】次に、上記の露光部１の構成について説明する。図３は、露光部１および印画紙格納部２の構成を示す説明図である。図３に示すように、露光部１の上部に位置する印画紙格納部２は、ロール状の印画紙Ｐを格納するための２つのペーパーマガジン２ａ・２ｂを備えている。各ペーパーマガジン２ａ・２ｂには、それぞれ異なるサイズの印画紙Ｐが格納されており、ユーザが所望とする出力画像のサイズに応じて、供給する印画紙Ｐが切り換えられるように設定されている。露光部１は、上記したように、印画紙格納部２から供給される印画紙Ｐに対して、デジタル露光を行うものであり、焼付部６と、搬送ローラＲ１〜Ｒ５とを備えている。
【００３５】焼付部６は、搬送ローラＲ１〜Ｒ５によって所定位置に搬送された印画紙Ｐに対して、露光のための光を照射するものである。搬送ローラＲ１〜Ｒ５は、印画紙格納部２から供給された印画紙Ｐを、焼付部６を経由して現像部３に送り込むためのものである。
【００３６】次に、上記の焼付部６の構成について説明する。図１は、上記焼付部６の概略構成を模式的に示す説明図である。該焼付部６は、ＤＭＤ７、拡大レンズ８、およびマイクロレンズアレイ９を備えた構成となっており、これらの構成によって露光ヘッドが構成されている。なお、図１においては示していないが、上記焼付部６には、上記の構成の他に、光源、カラーホイール、インテグレータ、コンデンサレンズなどの構成が設けられており、光源からＤＭＤ７に到る光路中に、カラーホイール、インテグレータ、コンデンサレンズがこの順で配置されている。また、光源からＤＭＤ７に到る光軸は、ＤＭＤ７から拡大レンズ８、マイクロレンズアレイ９を通って印画紙Ｐ上に到る光軸に対して所定の角度で傾斜した位置に配置される。
【００３７】以下、上記の各構成について詳しく説明する。光源は、例えばハロゲンランプなどから構成されるランプ部、このランプ部から出射した光をＤＭＤ７が配置されている方向に反射させるリフレクタ、および、ランプ部およびリフレクタを所定位置に支持するとともに、ランプ部に電力を供給するためのソケット部などから構成されている。ランプ部から発せられる光は、青色、緑色、赤色の各色成分の光を全て含んだ光であり、やや赤みがかった白色光となっている。やや赤みがかった白色光であるのは、印画紙において、赤色の発色特性が他の色に比べて弱いことを補うためである。
【００３８】カラーホイールは、全体として円盤状を呈しており、円盤の中心を通って３等分してなる領域に、赤色、緑色、青色のそれぞれに対応した略扇形形状の３つのフィルタが設けられている。このカラーホイールは、光源からの光が上記フィルタのいずれかの領域を透過できるように、上記中心を回転軸として回転するようになっている。
【００３９】インテグレータは、棒状のガラスなどから構成される光学部材であり、内部に入射した光を、全反射を繰り返した後に外部に出射することによって、むらのない均一な光を出射させるものである。また、コンデンサレンズは、インテグレータからの光を集光してＤＭＤ７上に照射するためのレンズである。
【００４０】ＤＭＤ７は、図４（ａ）（ｂ）に示すように、微小サイズの揺動自在なマイクロミラー２１がポスト２２を介して基板２３上に複数設けられてなるデバイスである。画像データに応じて個々のマイクロミラー２１に印加する電界の強さを変化させ、マイクロミラー２１の傾き、すなわち、光の反射方向を変えることで、印画紙Ｐの露光が制御される。
【００４１】つまり、印画紙Ｐに対して露光を行う場合には、マイクロミラー２１は、同図（ａ）に示すように、基板２３表面に対して時計回りにθだけ傾き（−θだけ傾き）、光源からの光がマイクロミラー２１によって印画紙Ｐ方向に反射される。一方、印画紙Ｐに対して露光を行わない場合には、マイクロミラー２１は、同図（ｂ）に示すように、基板２３表面に対して反時計回りにθだけ傾き（＋θだけ傾き）、光源からの光がマイクロミラー２１によって印画紙Ｐ方向とは異なる方向に反射される。なお、マイクロミラー２１は、装置の電源ＯＮ時またはＯＦＦ時に、同図（ａ）（ｂ）のいずれか一方の状態を呈している。
【００４２】ＤＭＤ７には、以上のような構成の複数のマイクロミラー２１…がマトリクス状に形成されており、各画素に対応した各マイクロミラー２１に印加する電圧を制御することによって、所望の画像の焼付が行われる。なお、本実施形態において、マイクロミラー２１の大きさは縦横１６μｍ角、隣り合うマイクロミラー同士の間の距離は１μｍであるものとする。
【００４３】また、上記したように、ＤＭＤ７と印画紙Ｐとの間には、ＤＭＤ７から出射された画像光を印画紙Ｐの大きさに応じて適宜拡大投影するための拡大レンズ８、さらには、ＤＭＤ７の各マイクロミラー２１からの光が印画紙Ｐ上で結像する際の画素面積を縮小させるマイクロレンズアレイ９が配置されている。
【００４４】拡大レンズ８は、ＤＭＤ７から出射した光を一旦集光し、その後マイクロレンズアレイ９を通して、印画紙Ｐ上に拡大投影するものである。この拡大レンズ８を、焦点距離を可変とするズームレンズによって構成すれば、印画紙Ｐのサイズの変更に対応することが可能となる。また、印画紙Ｐの各種サイズに応じて、それぞれ焦点距離の異なる複数の拡大レンズ８を切り換えて配置する構成とすることも可能である。
【００４５】マイクロレンズアレイ９は、平板のガラス基板内にレンズ作用を発生する屈折率分布をもたせて、２次元アレイ状にマイクロレンズを形成した光学素子である。例えば、平板状基板にマスクをつけ小さい穴からじわじわと高い屈折率の材料を拡散し、屈折率の勾配により光を屈折させることにより製造される。マイクロレンズアレイ９の各マイクロレンズの直径や間隔は、典型的には数十μｍから数ｍｍ程度であり、多いものでは数十万個規模のマイクロレンズを備える。
【００４６】本実施形態においては、マイクロレンズアレイ９はＤＭＤ７における画素数と略同数のマイクロレンズを備えているものとし、かつ、ＤＭＤ７における各マイクロミラーから出射した光は、拡大レンズ８を介して、マイクロレンズアレイ９において、それぞれ１対１で対応するマイクロレンズに入射するものとする。すなわち、ＤＭＤ７から出射した画像光は、拡大レンズ８によってマイクロレンズアレイ９に投影されるとともに、マイクロレンズアレイ９において、各画素の光が対応する各マイクロレンズによって集光されて印画紙Ｐ上に照射されることになる。
【００４７】以上のような構成の焼付部６において、２次元の画像を印画紙Ｐ上に焼き付ける方法としては、面露光方式と走査露光方式とがある。面露光方式は、ＤＭＤ７上に１画像分の画像データを表示させ、静止している印画紙Ｐに対して露光を行う方式であり、走査露光方式は、ＤＭＤ７の一部の領域に画像データを表示させ、ＤＭＤ７における表示画像をスクロールさせるとともに、このスクロールに同期させて印画紙Ｐを搬送しながら露光を行う方式である。以下では、まず、面露光方式を行う構成について詳細に説明する。
【００４８】最初に、面露光方式を行う構成における基本的な露光動作について説明する。上記の構成において、印画紙格納部２に収容されている印画紙Ｐが搬送ローラにて挟持され、その回転により露光位置に搬送される。
【００４９】一方、光源から出射された光は、回転するカラーホイールの所定の色のフィルタを透過し、インテグレータにてむらが除去され、その後、コンデンサレンズにて集光されてＤＭＤ７に入射する。ＤＭＤ７は、図示しない制御部から、画像データに応じて露光時間が補正された駆動パルスが供給され、ＤＭＤ７の全マイクロミラーの傾きをそれぞれ調整する。これにより、印画紙Ｐの露光すべき画素と対応するマイクロミラーはＯＮ状態となる一方、印画紙Ｐの露光すべきでない画素と対応するマイクロミラーはＯＦＦ状態となる。
【００５０】したがって、ＯＮ状態となったマイクロミラーに入射した光のみが、当該マイクロミラー、拡大レンズ８を介して印画紙Ｐに照射される。一方、ＯＦＦ状態となったマイクロミラーに入射した光は、当該マイクロミラーによって印画紙Ｐへの光路から外れる方向に反射されるので、印画紙Ｐには到達しない。このような各マイクロミラーのＯＮ／ＯＦＦ制御は、カラーフィルタにおける残りの色のフィルタをそれぞれ透過する光による露光の際にも同様に行われ、最終的にカラー画像が印画紙Ｐ上に焼き付けられる。
【００５１】以上のような面露光を行う構成において、本実施形態においては、ＤＭＤ７、拡大レンズ８、およびマイクロレンズアレイ９などから構成される露光ヘッドと、印画紙Ｐとが、互いの相対位置が２次元平面内で移動可能な構成とする。例えば印画紙Ｐがシート状のものである場合には、印画紙Ｐを支持するＸＹステージを設ける構成が考えられる。このＸＹステージは、印画紙Ｐを含む平面方向、すなわち、印画紙Ｐへの光線照射方向に垂直な面内で、印画紙Ｐを縦横自在に移動させることが可能な構成となっている支持部材である。このようなＸＹステージは、ステッピングモータによって駆動することにより、数μｍオーダーの高い精度で印画紙Ｐの移動量を制御できる。
【００５２】また、例えば印画紙Ｐがロール状のものである場合には、印画紙Ｐを移動させる構成を組むことはやや困難であるので、露光ヘッド全体を印画紙Ｐの平面に平行な２次元平面内で移動可能な構成とする構成が考えられる。この場合にも、露光ヘッド全体を支持するＸＹステージを設け、ステッピングモータによって移動制御を行えば、精度の高い位置制御を行うことができる。
【００５３】次に、図５（ａ）〜（ｄ）を用いて、面露光を行う構成としての焼付部６における露光手順を説明する。
【００５４】まず、焼付部６がマイクロレンズアレイ９を備えていない場合には、同図（ａ）に示すように、拡大レンズの拡大率に拘わらず、印画紙Ｐ上に露光された画素の幅と、隣り合う画素同士の間隔との比は、ＤＭＤ４におけるマイクロミラーの幅と、隣り合うマイクロミラー同士の間隔との比に等しく１６μｍ：１μｍ＝１６：１となる。
【００５５】本実施形態における焼付部６においては、マイクロレンズアレイ９の作用によって、印画紙Ｐ上に結像する画素の幅が、縦横それぞれ（１６＋１）／３２＝１７／３２倍に縮小される。この結果、同図（ｂ）に示すように、印画紙Ｐ上に露光された各画素の幅と、隣り合う画素同士の間隔とが等しくなる。換言すれば、同図（ａ）における各画素の幅と、隣り合う画素同士の間隔との和の半分の値が各画素の幅となる。同図（ｂ）で露光された画素領域をＡ領域と呼ぶことにする。
【００５６】次に、印画紙Ｐと露光ヘッドとの相対位置を、同図（ｂ）で露光された画素の幅分だけ横方向に移動させた後に、印画紙Ｐ上のＢ領域に各画素の光が照射されるように露光を行う。これにより、同図（ｃ）に示すように、横方向に隙間無く画素が形成されることになる。
【００５７】さらに、印画紙Ｐと露光ヘッドとの相対位置を縦方向、その後横方向へ移動させて同図（ｂ）と同じ画素面積で露光を行うことにより、同図（ｄ）に示すように、印画紙Ｐ上のそれぞれＣ領域、Ｄ領域に画素を形成することができる。以上のような焼付動作によって、同図（ｂ）における未露光領域は、全て露光されることになる。
【００５８】また、図５（ｃ）〜（ｄ）において露光されるＢ領域、Ｃ領域、Ｄ領域の画素の画素データを、図５（ｂ）で露光されたＡ領域の画素の画素データとは異なるものとすることによって、プリント画像の解像度を高めることが可能となる。なお、図５（ｃ）〜（ｄ）において露光されるＢ領域、Ｃ領域、Ｄ領域の画素の画素データとしては、図５（ｂ）で露光されたＡ領域の画素の画素データから補間演算によって算出されたデータを用いても良いし、原画像自体が高解像度のデータとして得られている場合には、それらのデータをＡ領域、Ｂ領域、Ｃ領域、Ｄ領域それぞれのデータとして割り当てても良い。言うまでもなく、後者の場合の方が、プリント画像の画質としては高品位なものを得ることができる。
【００５９】なお、以上の焼付動作においては、隣合う画素同士が重ならないように、マイクロレンズによる縮小率と、印画紙Ｐと露光ヘッドとの相対位置の移動量を最適化したが、隣り合う画素同士の端部領域を重ねるように露光することによって、各領域毎の境界を滑らかにすることも可能である。これを行えば、プリント画像において、より滑らかで自然な画像を提供することが可能となる。
【００６０】なお、上記では、マイクロレンズによって各画素を幅方向で１／２、面積で１／４になるように縮小投影し、各画素同士の間を埋めるように露光動作を繰り返すことによって、総画素数を４倍にする画素ずらしを行う構成について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、各画素を幅方向で１／３、面積で１／９になるように縮小投影し、各画素同士の間を埋めるように露光動作を繰り返すことによって、総画素数を９倍にする画素ずらしを行う構成としてもよい。その他、隣り合う画素同士の端部領域を適宜重なるように設定して、任意の高解像度化を図る構成とすることも可能である。
【００６１】次に、走査露光方式により印画紙Ｐ上に画像を焼き付ける焼付部６の構成について説明する。まず、走査露光方式におけるＤＭＤ７の動作、および印画紙Ｐの搬送動作について説明する。図６は、ＤＭＤ７を反射面方向から見た際の平面図を示している。ＤＭＤ７には、基板７Ａ上に形成された複数のマイクロミラーから構成される反射領域７Ｂが設けられている。
【００６２】反射領域７Ｂには、マイクロミラーが、図６において、横方向に１２８０個、縦方向に１０２４個並べられて配置されている。すなわち、全部で約１３１万個のマイクロミラーが配置されていることになる。これらのマイクロミラーの中には、光の反射方向を変化させることができない不良ミラー（不良画素）ＦＭがいくつか存在する可能性がある。
【００６３】そこで、本実施形態においては、反射領域７Ｂのうち、横方向に１２８０個、縦方向に１９２個の長方形の領域（表示領域７Ｃ、図６における斜線領域）のみを実際の露光に使用する構成となっている。そして、この表示領域７Ｃ内で画像情報をスクロールさせて表示するとともに、印画紙Ｐを、表示領域７Ｃのスクロールに同期させて移動させることにより露光を行う。
【００６４】このように、ＤＭＤ７の反射領域７Ｂのうち、その一部分となる表示領域７Ｃのみを実際の露光に使用するので、反射領域７Ｂの中で不良ミラーＦＭが存在していても、その不良ミラーＦＭが存在する領域を避けるように表示領域７Ｃを設定することができる。したがって、実際に印画紙Ｐに焼き付けられる画像は、不良ミラーＦＭからの影響が皆無となるので、高品質のプリント画像を提供することができる。
【００６５】図７は、上記の露光方式を模式的に示す説明図である。なお、図７中において、拡大レンズ８を仮想的に１枚のレンズとして示すとともに、簡単のために、マイクロレンズアレイ９を省略している。まず、画素ずらしを行わない一般的な走査露光について説明する。
【００６６】ＤＭＤ７においては、表示領域７Ｃに表示される画像を、図７において下方向に、１ライン毎にスクロールさせる。そして、画素ずらしを行わない場合では、表示領域７Ｃにおけるスクロールにともなって、印画紙Ｐ上に照射される画像が移動する速度と同じ速度で、印画紙Ｐを、図７において上方向に移動させる。これにより、表示領域７Ｃに表示される画像の各画素と、印画紙Ｐにおける各画素とが１対１に対応することになる。
【００６７】このような露光方式において、印画紙Ｐにおける各画素に対して露光が行われる時間は、最大で、画像が表示領域７Ｃの縦方向の幅分をスクロールするのに要する時間となる。また、印画紙Ｐにおけるある１つの画素に対しては、表示領域７Ｃにおいて縦方向に１列に並んだマイクロミラーが順に光を照射していくことになる。この、縦方向に１列に並んだマイクロミラーのうち、実際に上記の１つの画素に対して光を照射するマイクロミラーの数を変化させることによって、その画素の階調を表現している。このような露光の制御は、例えばＰＷＭ(Pulse Width Modulation)による露光方式によって行われる。
【００６８】以上のような走査露光方式によれば、画素の階調をデジタル的に表現しているので、例えば、画素の階調を、非線型特性を有するアナログで表現する構成と比較して、原画像の階調のニュアンスを明確に表現することができる。
【００６９】本実施形態では、以上のような走査露光において、さらに画素ずらしを行うことになる。このような走査露光を行う構成においては、印画紙Ｐの搬送速度を半分にするとともに、１画像分の露光が終了した時点で、露光ヘッドと印画紙Ｐとの相対位置を移動させ、再び走査露光を行うことによって、画素ずらしが行われる。以下に詳しく説明する。
【００７０】以上のような走査露光方式を行う構成の場合、露光ヘッドと印画紙Ｐとが、互いの相対位置が主走査方向で移動可能な構成とする。例えば印画紙Ｐがシート状のものである場合には、印画紙Ｐを搬送させる搬送機構が主走査方向に移動可能な構成とする方式が考えられる。このような搬送機構をステッピングモータによって移動制御することにより、数μｍオーダーの高い精度で印画紙Ｐの主走査方向の移動量を制御できる。
【００７１】また、例えば印画紙Ｐがロール状のものである場合には、印画紙Ｐを移動させる構成を組むことはやや困難であるので、露光ヘッド全体を主走査方向に移動可能な構成とする方式が考えられる。この場合にも、露光ヘッド全体をステッピングモータによって移動制御することにより、精度の高い位置制御を行うことができる。
【００７２】次に、図８（ａ）〜（ｄ）を用いて、走査露光を行う構成としての焼付部６における露光手順を説明する。
【００７３】まず、焼付部６がマイクロレンズアレイ９を備えていない場合には、同図（ａ）に示すように、拡大レンズの拡大率に拘わらず、印画紙Ｐ上に露光された画素の幅と、隣り合う画素同士の間隔との比は、ＤＭＤ４におけるマイクロミラーの幅と、隣り合うマイクロミラー同士の間隔との比に等しく１６μｍ：１μｍ＝１６：１となる。なお、図６および図７を参照しながら説明したように、走査露光方式においても、ＤＭＤ７におけるマイクロミラーの主走査方向および副走査方向の画素同士の相対位置は、そのまま拡大された状態で印画紙Ｐ上に露光されることになる。
【００７４】本実施形態における焼付部６においては、マイクロレンズアレイ９の作用によって、印画紙Ｐ上に結像する画素の幅が、縦横それぞれ（１６＋１）／３２＝１７／３２倍に縮小される。この結果、同図（ｂ）に示すように、印画紙Ｐ上に露光された各画素の幅と、隣り合う画素同士の間隔とが等しくなる。換言すれば、同図（ａ）における各画素の幅と、隣り合う画素同士の間隔との和の半分の値が各画素の幅となる。同図（ｂ）で露光された画素領域をＡ領域と呼ぶことにする。
【００７５】そして、印画紙Ｐの搬送速度を、通常の走査露光の場合の半分のスピードで搬送させるとともに、ＤＭＤ７における各画素の１回の露光クロックの周期を通常の走査露光の場合と同じにして露光を行う。すると、２回目の露光では、同図（ｂ）で露光されたＡ領域同士の副走査方向の間の領域に、各画素が露光されることになる。これにより、同図（ｃ）に示すように、副走査方向に隙間無く画素が形成されることになる。このような露光動作を繰り返すことによって、副走査方向における１画像の長さ分の露光を行う。
【００７６】次に、露光ヘッドと印画紙Ｐとの相対位置を主走査方向に１画素の幅分だけ移動させて、上記と同様に、走査露光を繰り返す。この時に、１回目の１画像分の長さの露光が終わった時点で一旦搬送をストップし、露光ヘッドと印画紙Ｐとの相対位置を移動させて、搬送方向を逆転させることによって、逆方向から２回目の走査露光を行ってもよいし、１回目の１画像分の長さの露光が終わった時点で、走査露光開始ポイントまで印画紙Ｐを巻き戻し、露光ヘッドと印画紙Ｐとの相対位置を移動させた後に、１回目と同じ方向で印画紙Ｐを搬送させながら２回目の走査露光を行ってもよい。
【００７７】以上のような２回目の走査露光を行うとにより、同図（ｄ）に示すように、印画紙Ｐ上のそれぞれＣ領域、Ｄ領域に画素を形成することができる。以上のような焼付動作によって、同図（ｂ）における未露光領域は、全て露光されることになる。
【００７８】また、図８（ｃ）〜（ｄ）において露光されるＢ領域、Ｃ領域、Ｄ領域の画素の画素データを、図８（ｂ）で露光されたＡ領域の画素の画素データとは異なるものとすることによって、プリント画像の解像度を高めることが可能となる。なお、図８（ｃ）〜（ｄ）において露光されるＢ領域、Ｃ領域、Ｄ領域の画素の画素データとしては、図８（ｂ）で露光されたＡ領域の画素の画素データから補間演算によって算出されたデータを用いても良いし、原画像自体が高解像度のデータとして得られている場合には、それらのデータをＡ領域、Ｂ領域、Ｃ領域、Ｄ領域それぞれのデータとして割り当てても良い。言うまでもなく、後者の場合の方が、プリント画像の画質としては高品位なものを得ることができる。
【００７９】なお、以上の焼付動作においては、隣合う画素同士が重ならないように、マイクロレンズによる縮小率と、印画紙Ｐと露光ヘッドとの相対位置の移動量を最適化したが、隣り合う画素同士の端部領域を重ねるように露光することによって、各領域毎の境界を滑らかにすることも可能である。これを行えば、プリント画像において、より滑らかで自然な画像を提供することが可能となる。
【００８０】また、上記では、マイクロレンズによって各画素を幅方向で１／２、面積で１／４になるように縮小投影し、各画素同士の間を埋めるように露光動作を繰り返すことによって、総画素数を４倍にする画素ずらしを行う構成について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、各画素を幅方向で１／３、面積で１／９になるように縮小投影し、各画素同士の間を埋めるように露光動作を繰り返すことによって、総画素数を９倍にする画素ずらしを行う構成としてもよい。その他、隣り合う画素同士の端部領域を適宜重なるように設定して、任意の高解像度化を図る構成とすることも可能である。
【００８１】
【発明の効果】以上のように、請求項１の発明に係る画像焼付装置は、上記の課題を解決するために、光源と、上記光源からの光を画像データに応じて各画素部毎に変調させて、感光材料にその光を照射する光変調手段と、上記光変調素子の各画素部からの光が、上記感光材料上で結像する画素面積を縮小させる画素面積縮小手段とを備え、上記感光材料への露光後に、該感光材料の未露光領域に露光を行う構成である。
【００８２】これにより、従来の光変調素子および結像光学系のみにより、感光材料上に画像焼付を行う構成と比較して、画素密度を高くすることが可能となるとともに、画素同士が必要以上に重なることがなくなるので、シャープな画像を感光材料へ焼き付けることができるという効果を奏する。さらに、得られる画像の露光幅を大きくする場合であっても、通常の露光幅の画像と同等の解像度を保つことが可能となるという効果を奏する。
【００８３】請求項２の発明に係る画像焼付装置は、上記未露光領域への露光は画素ずらしにより行われる構成である。
【００８４】これにより、請求項１の構成による効果に加えて、新たな画素を設ける際にも、別途露光手段を設ける必要がなく、光変調素子および結像光学系のみにより、感光材料上に画像焼付を行う従来の構成と比較して、より高い画素密度を実現することができるという効果を奏する。また、従来の画素ずらしに比較して、光変調素子の画素部間距離が小さい場合にも適用可能であるだけでなく、露光繰り返し回数を増やすことにより、更なる高画素密度化も可能となるという効果を奏する。
【００８５】請求項３の発明に係る画像焼付装置は、上記画素面積縮小手段は、光変調素子と感光材料との間に設けられるマイクロレンズである構成である。
【００８６】これにより、請求項１または２の構成による効果に加えて、画像焼付装置の大きさやコストを大幅に増大させることなく、従来手法より高い画素密度で、感光材料への画像焼付を行うことができるという効果を奏する。
【００８７】請求項４の発明に係る画像焼付装置は、上記光変調手段は、画像データに応じて、上記光源からの光の反射方向を制御する複数のマイクロミラーを有するデジタル・マイクロミラー・デバイスである構成である。
【００８８】これにより、請求項１ないし３のいずれかの構成による効果に加えて、光利用効率が高いデジタル・マイクロミラー・デバイスを光変調手段として用いるため、光源光をより効率的に露光に利用できるほか、各画素部間のピッチが極めて小さいデジタル・マイクロミラー・デバイスにおいても、高い画素密度で、感光材料への画像焼付を行うことができるという効果を奏する。
【００８９】請求項５記載の写真処理装置は、請求項１ないし４のいずれかに記載の画像焼付装置と、上記画像焼付装置によって焼き付けが行われた感光材料を、現像処理液を用いることによって現像処理を行う現像処理部と、上記現像処理部において現像処理がなされた感光材料を乾燥させる乾燥部とを備えた構成である。
【００９０】これにより、感光材料に対する焼き付け処理、現像処理、乾燥処理を一元管理の下に連続して行うことができるので、使用者に操作上の負担をかけることなしに、多量の写真を連続的にプリントすることができるという効果を奏する。
【００９１】また、請求項６の発明に係る画像焼付方法は、光源からの光を、画像データの各画素情報に応じた画素部を有する光変調手段により変調し、感光材料に照射する画像焼付方法において、上記照射光が上記感光材料上で結像する画素面積を縮小した状態で上記感光材料の露光を行った後、該感光材料の未露光領域に露光を行う方法である。
【００９２】これにより、従来の光変調素子および結像光学系のみにより、感光材料上に画像焼付を行う方法と比較して、画素密度を高くすることが可能となるとともに、画素同士が必要以上に重なることがなくなるので、シャープな画像を感光材料へ焼き付けることができるという効果を奏する。さらに、得られる画像の露光幅を大きくする場合であっても、通常の露光幅の画像と同等の解像度を保つことが可能となるという効果を奏する。
【出願人】 【識別番号】０００１３５３１３
【氏名又は名称】ノーリツ鋼機株式会社
【出願日】 平成１２年４月２０日（２０００．４．２０）
【代理人】 【識別番号】１０００８００３４
【弁理士】
【氏名又は名称】原 謙三
【公開番号】 特開２００１−３０５６６３（Ｐ２００１−３０５６６３Ａ）
【公開日】 平成１３年１１月２日（２００１．１１．２）
【出願番号】 特願２０００−１２００６８（Ｐ２０００−１２００６８）