JP4292664B2 - 画像焼付装置およびこれを備えた写真処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば液晶表示装置などの光変調素子を用いて、感光材料に光を照射することによって画像の焼付を行う画像焼付装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、画像表示装置として例えば液晶表示装置を用いた、いわゆるデジタル露光デバイスとしての焼付装置の研究、開発が盛んに進められている。この種の焼付装置は、画像情報に応じて液晶表示装置の各画素を駆動して光源からの光の透過を各画素ごとに制御し、透過した光を印画紙に照射することで上記画像情報に対応する画像を印画紙に焼き付けるものである。
【０００３】
図４（ａ）は、液晶表示装置（以下、ＬＣＤと称する）を備えた従来の焼付装置における露光部の概略構成を示す側面図である。該露光部は、光源５１、ＬＣＤ５２、およびバリフォーカルレンズ５３を備えた構成となっている。また、図示はしていないが、該露光部は、光源５１における光量むらを除去するためのミラートンネル、および青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）、赤色（Ｒ）のそれぞれの色成分の光のみを透過させる３つのフィルタを備えたＢＧＲ回転フィルタなどの構成を備えている。
【０００４】
光源５１は、白色光を出射するハロゲンランプなどから構成されるランプ部、ランプ部から出射された光をＬＣＤ５２方向へ反射させるリフレクタなどから構成されている。ＬＣＤ５２は、複数の画素がマトリクス状に２次元配置された液晶表示装置によって構成されており、ＢＧＲ回転フィルタにおいて選択されている色成分の画像データを表示させるものである。バリフォーカルレンズ５３は、通常の可変焦点レンズであり、構成レンズの一部を光軸に沿って移動させ、構成レンズの間隔を変えることによって、連続して焦点距離を変化させることができるものである。このバリフォーカルレンズ５３には、図４（ａ）に示すように、絞り５３Ａが設けられており、この絞り５３Ａの絞りを変化させることによって、印画紙５４上に焼き付けられる画像の鮮鋭度、あるいは、中心付近と周縁部付近との光量差を調節することができる。
【０００５】
以上のような構成の従来の焼付装置における焼付動作は次のようになる。光源５１から出射された光が、図示しないミラートンネルを通過することによって、その光量むらが除去される。そして、ミラートンネルを出射した光が、図示しないＢＧＲ回転フィルタにおいて、光路上に配置されているフィルタを透過することによって、該当する色成分の光に変換され、ＬＣＤ５２に入射する。ＬＣＤ５２では、対応する色成分の画像データに基づいて、各画素毎に光の透過状態が制御される。そして、ＬＣＤ５２を出射した画像光が、バリフォーカルレンズ５３を介して印画紙５４上に照射される。このような焼付動作を、各色成分毎に順次行うことによって、印画紙５４上にカラー画像が焼き付けられることになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような構成の焼付装置において、画像を表示させる手段として用いているＬＣＤが、その光透過制御性能において十分な面内均一性を有していたとしても、印画紙への露光量が面内で均一とならず焼付画像に図５に示すようなムラを引き起こす場合がある。これは、ＬＣＤとして通常用いられるＴＮ(Twisted Nematic) 型の液晶表示装置が、大きな視角特性、つまり透過光強度の入出射角への依存性を有することに起因する。
【０００７】
ここで、ＬＣＤにおいて生じている視角特性について説明する。図６（ｃ）は、一般的なＬＣＤにおける視角特性を示す説明図である。また、同図（ｂ）は、同図（ｃ）における視角の方向と、ＬＣＤ内の液晶分子の配向方向との関係を示す説明図である。また、同図（ａ）は、同図（ｃ）および（ｂ）における視角の方向を示す説明図である。なお、上記ＬＣＤは、ノーマリーホワイトモードに設定されているものとする。
【０００８】
図６（ｃ）は、ＬＣＤに対する４つの視角の方向と、各方向から見た際のＬＣＤの表示濃度を示している。このように、ＬＣＤは、中間階調表示させた際に、見る方向によって濃度が異なっている状態で表示が行われている。例えば、図中において、視角ａにおいて最も明るく、視角ｃにおいて最も暗くなっている。これに関して、図６（ｂ）に示すように、例えば視角ａは、液晶分子の配向方向に対して角度が大きくなっている。これにより、視角ａ方向の光は、液晶分子による位相差の発生量が多くなるので、２枚の偏光板を透過する量が多くなっている。また、例えば視角ｃは、液晶分子の配向方向に対して角度が小さくなっている。よって、視角ｃ方向の光は、液晶分子による位相差の発生量が少なくなり、２枚の偏光板を透過する量が少なくなっている。このような理由によって、ＬＣＤでは、図６（ｃ）に示すような視角特性が生じている。
【０００９】
図４（ａ）に示す焼付装置においては、ＬＣＤ５２の中央近傍を出射し、印画紙５４上に照射される光は、ＬＣＤ５２からほぼ垂直に出射されたものであるが、ＬＣＤ５２の端部近傍を出射し、印画紙５４上に照射される光は、ＬＣＤ５２から斜めに出射されたものとなっている。すなわち、印画紙５４上に焼き付けられた画像は、その位置に応じて、ＬＣＤ５２を出射する角度が異なっていることになるので、上述したような視角特性の影響を受けていることになる。つまり、図４（ａ）に示すような構成によって焼付を行った場合には、印画紙５４上の画像に、図５に示すような視角特性のムラが発生することになる。このようなムラは、焼付画像の画質を著しく損なうものとなる。
【００１０】
このような視角特性によるムラを防止する構成として、図４（ｂ）に示すような構成が提案されている。図４（ｂ）に示す構成では、図４（ａ）に示す構成におけるバリフォーカルレンズ５３の代わりに、片側テレセントリックレンズ５５が備えられている。片側テレセントリックレンズ５５は、レンズと印画紙との間に絞り５５Ａを設けることによって、レンズへの入射光が、レンズの中心における法線方向とほぼ平行である場合に限り結像に用いられるレンズである。
【００１１】
図４（ｂ）に示すように、印画紙５４上に照射される光は、ＬＣＤ５２上のどの位置においても、ＬＣＤ５２からほぼ垂直に出射されたものとなる。すなわち、印画紙５４上に焼き付けられた画像は、どの位置においても、ＬＣＤ５２を出射する角度がほぼ一定となっていることになるので、視角特性の影響がほとんど生じていないことになる。つまり、図４（ｂ）に示すような構成によって焼付を行えば、印画紙５４上の画像に視角特性のムラがほとんど生じていないことになる。
【００１２】
しかしながら、図４（ｂ）に示す構成は、上記のように、図４（ａ）に示す構成におけるバリフォーカルレンズ５３をなくして、その代わりに片側テレセントリックレンズ５５を設けた構成である。このような構成の片側テレセントリックレンズは、基本的には、その構成上、テレセントリック光学系を維持した上で、焦点距離を変化させることは困難である。したがって、このような構成は、焼付倍率を変化させることが困難になるという問題を有している。
【００１３】
また、従来から広く用いられている焼付装置として、ネガフィルム上に光を照射し、その透過光を焼付レンズとしてのバリフォーカルレンズを介して印画紙上に照射するアナログ露光方式の焼付装置（以下、アナログプリンタと称する）がある。このアナログプリンタの一般的な構成としては、印画紙を露光位置に搬送する機構、およびバリフォーカルレンズが内部に設けられた露光部本体と、この露光部本体に外付けされた形態で、ネガフィルムを露光位置に搬送させるオートネガマスクと呼ばれる機構、および光源部とが設けられた構成となっている。
【００１４】
このようなアナログプリンタにおいて、オートネガマスクを取り外して、ＬＣＤを備えたユニットを取り付ければ、図４（ａ）に示すようなデジタル露光方式の焼付装置に変更することが可能である。すなわち、従来から使われているアナログプリンタにおける露光部本体をそのまま流用してデジタル露光方式に変更することが可能であるので、アナログ露光方式からデジタル露光方式に変更する際に必要となるコストを低く抑えることができる。
【００１５】
しかしながら、図４（ｂ）に示す構成を採用しようとすると、アナログプリンタの露光部本体の内部に設けられているバリフォーカルレンズを取り外し、片側テレセントリックレンズを設置する必要が生じる。また、バリフォーカルレンズから片側テレセントリックレンズに変えたことによる焦点距離の変化量によっては、印画紙を搬送する経路も移動させる必要が生じる可能性もある。すなわち、露光部本体の設計自体も変更する必要が生じることになり、従来から用いられているアナログプリンタを流用することによるメリットが極めて小さくなってしまう。
【００１６】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、液晶表示装置などの光変調素子を用いて感光材料に画像を焼き付ける画像焼付装置において、焼付倍率を変化させても、感光材料上に照射する画像に、光変調素子が有する視角特性によるむらを生じさせない画像焼付装置およびこれを備えた写真処理装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１記載の画像焼付装置は、感光材料に光を照射することによって画像の焼き付けを行う画像焼付装置であって、光源と、画像情報に応じて上記光源からの光を各画素毎に変調させる光変調手段と、上記光変調手段からの光を上記感光材料上に投影する投影手段と、上記光変調手段から上記感光材料に到る光路中に設けられた絞りと、上記絞りの絞り量を制御する制御手段とを備え、感光材料上に投影される光が、上記光変調手段の光出射面のどの位置においても、該光変調手段を特定の範囲内の角度で出射されたものとなるように、上記制御手段が、上記投影手段による投影倍率に応じて、上記絞りの絞り量を制御することを特徴としている。
【００１８】
上記の構成では、光源からの光を画像情報に応じて各画素毎に変調させる光変調手段から出射した光は、投影手段によって感光材料上に投影される。そして、投影手段による投影倍率が変化する場合でも、制御手段によって絞りの絞り量を制御することによって、感光材料上に投影される光が、光変調手段の光出射面のどの位置においても、光変調手段を特定の範囲内の角度で出射されたものとすることができる。よって、光変調手段が視角特性を有していても、この視角特性による焼付画像に対する影響を小さくすることができる。つまり、感光材料上の画像に視角特性のムラが生じることを抑制することが可能となる。
【００１９】
また、投影手段の倍率が変化する場合に、絞りの絞り量を調節するという比較的簡素な手段によって視角特性によるむらを抑制することになるので、装置の複雑化およびそれに伴うコストの上昇を招くことなく、あらゆる投影倍率において、感光材料上の画像に視角特性によるむらが生じることを抑制することができる。
【００２０】
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、上記絞りが、上記投影手段による投影光学系において、上記光変調手段を出射した画像光の像が逆転する位置からずれた位置に設けられていることを特徴としている。
【００２１】
上記の構成のように、絞りが、投影手段による投影光学系において、光変調手段を出射した画像光の像が逆転する位置からずれた位置に設けられていることによって、投影光学系における入射瞳が無限遠に位置するような光学系、すなわちテレセントリックな光学系とすることができる。よって、感光材料上に投影される光が、光変調手段の光出射面のどの位置においても、光変調手段を特定の範囲内の角度で出射されたものとすることが可能となり、光変調手段が視角特性を有していても、この視角特性による焼付画像に対する影響を小さくすることができる。
【００２２】
請求項３記載の画像焼付装置は、請求項２記載の構成において、上記投影手段が、焦点距離を変化させることが可能な可変焦点レンズと、上記光変調手段から出射した光を集光させて上記可変焦点レンズに入射させる集光レンズとを備えていることを特徴としている。
【００２３】
上記の構成では、光源からの光を、画像情報に応じて各画素毎に変調させる光変調手段から出射した光は、集光レンズによって集光させてから可変焦点レンズに入射させ、この可変焦点レンズによって感光材料上に光を投影している。このように、光変調手段を出射した光を、集光レンズで集光させた後に可変焦点レンズに入射させる場合には、集光レンズと上記の絞りとの関係によって、集光レンズに対する入射瞳が無限遠に位置するような光学系、すなわちテレセントリックな光学系に設定することが可能となる。言い換えれば、光変調手段の光出射面を、特定のある範囲の方向で出射した光のみが、絞りを通過して感光材料に対する結像光となる。すなわち、感光材料上に焼き付けられた画像は、どの位置においても、光変調手段を出射する角度が特定の範囲内となっていることになるので、光変調手段が視角特性を有していても、この視角特性による焼付画像に対する影響を小さくすることができる。つまり、感光材料上の画像に視角特性のムラが生じることを抑制することが可能となる。
【００２４】
また、可変焦点レンズとして、従来、アナログプリンタにおいて焼き付け部の内部に設けられていたバリフォーカルレンズなどからなる可変焦点レンズをそのまま使用することが可能である。したがって、従来のアナログプリンタの焼き付け部に対して、光変調手段および集光レンズなどの構成を取り付けることによって、デジタルプリンタとして使用することが可能となる。よって、アナログ露光方式からデジタル露光方式に変更する際に必要となるコストを低く抑えることができる。
【００２５】
また、光変調手段を出射した光を集光させてから可変焦点レンズに入射させているので、光変調手段を出射した光において、感光材料上への投影に寄与する光の割合、言い換えれば、光の利用効率を向上させることが可能となる。
【００２６】
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、上記画像表示手段が、液晶表示装置であることを特徴としている。
【００２７】
上記の構成によれば、技術的に完成度の高い液晶表示装置によって、各画素における光の透過を変調させ、光の出射を制御しているので、信頼度が高く、かつ、画像情報を忠実に反映した画像光を感光材料上に照射することができる。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
【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３に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００３１】
図２は、本発明の実施の形態に係る写真処理装置の概略構成を示す斜視図である。この写真処理装置は、焼き付け部１と、現像処理部２と、乾燥部３とを備えた構成となっている。
【００３２】
焼き付け部１は、ペーパーマガジン４から搬送される感光材料としての印画紙に対して、ネガフィルムあるいは液晶表示装置を透過した光を照射することによって露光を行っている。現像処理部２は、焼き付け部１において露光が行われた印画紙を、現像処理液を吹きつけながら、あるいは現像処理液に浸しながら搬送することによって、現像処理を行っている。乾燥部３は、現像処理部２において現像処理がなされた印画紙を乾燥させることによって、プリントの最後の処理を行っている。
【００３３】
このように、本実施形態に係る写真処理装置は、印画紙の露光、現像処理、乾燥処理を一元管理の下に連続して行う構成となっている。よって、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可能となっている。
【００３４】
焼き付け部１の外部には、光源部５、導光部６、および光学ユニット７が設けられている。なお、光学ユニット７の構成については、後に詳細に説明する。
【００３５】
光源部５は、図示はしないが、光源およびＢＧＲ回転フィルタなどから構成されている。上記光源は、例えばハロゲンランプなどから構成されるランプ部、およびランプ部から出射した光をＢＧＲ回転フィルタが配置されている方向に反射させるリフレクタ、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。
【００３６】
ＢＧＲ回転フィルタは、円盤形状となっており、中心角を３等分する扇型領域に、青色、緑色、赤色のそれぞれに対応したフィルタが設けられているとともに、中心廻りに回動可能な構成となっている。そして、各色に対応したフィルタを選択的に光路上に配置することによって、光源から出射した白色光を当該色成分の光に変換する。
【００３７】
なお、このＢＧＲ回転フィルタの代わりに、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のフィルタを備え、減色方式によって調光を行う調光フィルタを備えた構成としてもよい。これらの各色のフィルタは、それぞれ２枚のフィルタからなり、光源から出射される光の光路に対して、その両側に上記２枚のフィルタがそれぞれ配置された構成となっている。そして、各色のフィルタにおいて、光路を挟んだ２枚のフィルタの間隔を変更することによって、言い換えれば、各色のフィルタを光路中に挿入する量を変化させることによって、該当する色成分の調整を行う。この調光フィルタの調光によって、光源から出射した光を、白色光、青色光、緑色光、赤色光などに調節して、以降の光学系に入射させることができる。
【００３８】
導光部６は、光源部５からの光を焼き付け部１の内部に導くものであり、コールドミラーおよびミラートンネル（光均一化手段）などから構成されている。コールドミラーは、光源部５からの光のうち、赤外線成分の光を透過させ、それ以外の成分の光を反射させるものである。すなわち、コールドミラーによって反射された光を焼き付け部１に入射させることによって、以降の光学系の温度上昇を抑えることができる。
【００３９】
ミラートンネルは、内周面に光反射面５２が形成された筒状のミラートンネル本体と、ミラートンネル本体における光入射側および光出射側の両開口部に設けられた拡散板とから構成されている。ミラートンネルに入射した光は、光入射側の拡散板によって拡散されてミラートンネル本体の内部に進入する。そして、進入した光は、ミラートンネル本体内部の光反射面によって反射・拡散を繰り返し、光出射側の拡散板において再度拡散される。このミラートンネルによって、光源が有する光源むらを除去し、均一な光を以降の光学系に入射させることができる。
【００４０】
本実施形態の写真処理装置は、図２に示す構成において、上記の光学ユニット７が設けられている位置にＡＮＭユニットが装着され、ネガフィルムに記録された画像を印画紙にプリントするアナログプリンタとして用いられる装置がベースとなっている。ＡＮＭユニットは、オートネガマスクを備えたユニットであり、オートネガマスクは、ネガフィルムを搬送させ、焼き付け対象となる画像を露光位置に移動させるとともに、その画像の周囲を遮光する機能を有するものである。このようなアナログプリンタは、ネガフィルムのサイズに応じてＡＮＭユニット８交換する構成となっているので、基本的に、ＡＮＭユニットの取り外しは容易に行える構成となっている。
【００４１】
そして、本実施形態の写真処理装置は、ＡＮＭユニットにおける、焼き付け部１を構成する筐体との接続部分と互換性を有する接続部分を有する光学ユニット７を備え、ＡＮＭユニットの代わりに、光学ユニット７を焼き付け部１に対して装着することが可能となっている。言い換えれば、ＡＮＭユニットと上記筐体との接続構造と、光学ユニット７と上記筐体との接続構造とが互換性を有していることになる。これにより、従来広く用いられているアナログプリンタにおいて、ＡＮＭユニットのみを光学ユニット７と交換して装着することによって、後述するようなデジタルプリンタとして用いることが可能となる。すなわち、光学ユニット７を新しく追加するだけで、アナログプリンタをデジタルプリンタとして使用することが可能となるので、デジタルプリントを行うための設備投資を最小限にすることが可能となる。また、従来用いているアナログプリンタをそのまま利用することができるので、資源の有効利用および廃棄物の削減にも大きく貢献することになる。
【００４２】
図３は、本実施形態の露光光学系の概略構成を示す説明図である。この露光光学系は、光源８、ＬＣＤ９、フィールドレンズ（集光レンズ）１２、およびバリフォーカルレンズ（可変焦点レンズ）１０から構成されている。なお、図３においては図示していないが、光源８とＬＣＤ９との間には、上記したＢＧＲ回転フィルタ、コールドミラー、ミラートンネルなどの構成が設けられている。光源８から印画紙１１に到る光軸上には、光源８側から順にＬＣＤ９、フィールドレンズ１２、バリフォーカルレンズ１０が配置されている。
【００４３】
このような露光光学系において、光源８は、図２における光源部５の内部に配置されており、ＬＣＤ９およびフィールドレンズ１２は、光学ユニット７の内部に配置されており、バリフォーカルレンズ１０は、焼き付け部１の内部に配置されていることになる。すなわち、アナログプリンタからＡＮＭユニットを外し、内部にＬＣＤ９およびフィールドレンズ１２を備えた光学ユニット７を取り付けることによって、図３に示す露光光学系が実現される。
【００４４】
光源８は、白色光を出射するハロゲンランプなどから構成されるランプ部、ランプ部から出射された光をＬＣＤ９方向へ反射させるリフレクタなどから構成されている。ＬＣＤ９は、複数の画素がマトリクス状に２次元配列された、透過型の液晶表示装置によって構成されており、ＢＧＲ回転フィルタにおいて選択されている色成分の画像データを表示させるものである。なお、このＬＣＤ９としては、ＴＦＴ(Thin Film Transistor)などのアクティブ素子を備えたアクティブマトリクス型の液晶表示装置でもよいし、ＳＴＮ方式などのパッシブマトリクス型の液晶表示装置でもよい。
【００４５】
バリフォーカルレンズ１０は、通常の可変焦点レンズであり、構成レンズの一部を光軸に沿って移動させ、構成レンズの間隔を変えることによって、連続して焦点距離を変化させることができるものである。なお、このバリフォーカルレンズ１０の代わりに、ズームレンズを用いることも可能である。すなわち、焦点距離を変化させることが可能なレンズであればどのようなレンズを用いても構わない。
【００４６】
このバリフォーカルレンズ１０には、図３に示すように、絞り１０Ａが設けられており、さらに、絞り１０Ａの絞り量、言い換えれば、開口量を制御する制御部１３が絞り１０Ａに接続されている。なお、制御部１３による絞り１０Ａの制御の詳細については後述する。
【００４７】
フィールドレンズ１２は、入射した光を集光させる機能を有するコンデンサレンズであり、ＬＣＤ９の光出射側の面に接するように配置されている。これにより、ＬＣＤ９を出射した光は、フィールドレンズ１２を透過することによって集光され、その後、バリフォーカルレンズ１０に入射することになる。よって、ＬＣＤ９を出射した光において、印画紙１１への投影に寄与する光の割合、言い換えれば、光の利用効率を向上させることが可能となる。
【００４８】
また、このフィールドレンズ１２において、ＬＣＤ９と接する側の面は平面状になっており、ＬＣＤ９の光出射側の面と、フィールドレンズ１２の光入射側の面とが、互いに全面で接している構成となっている。そして、フィールドレンズ１２の焦点距離は、ＬＣＤ９をほぼ平行光として出射した光のみが、バリフォーカルレンズ１０を介して印画紙１１上に照射されるように設定されている。図３に示す構成では、ＬＣＤ９から、ＬＣＤ９の光出射面の法線方向にほぼ平行な方向に出射した光のみが、フィールドレンズ１２を介してバリフォーカルレンズ１０に入射し、絞り１０Ａを通過して印画紙１１上に照射されることになる。
【００４９】
なお、図３に示す構成においては、フィールドレンズ１２の焦点距離を、光軸上におけるフィールドレンズ１２の配置位置とバリフォーカルレンズ１０の内部で像が反転する位置との間の距離にほぼ等しくなるように設定すれば、上記のように、ＬＣＤ９から、ＬＣＤ９の光出射面の法線方向にほぼ平行な方向に出射した光のみが印画紙１１上に照射されることになる。
【００５０】
また、上記のようにフィールドレンズ１２の焦点距離が設定されていると、ＬＣＤ９から、ＬＣＤ９の光出射面の法線方向からずれた方向に出射した光は、バリフォーカルレンズ１０に入射しなくなるか、入射したとしても、印画紙１１上に照射されなくなる。すなわち、このような光は、印画紙１１に対する結像に用いられなくなる。
【００５１】
このように、ＬＣＤ９の光出射側にフィールドレンズ１２を設けることによって、印画紙１１上に照射される光は、ＬＣＤ９上のどの位置においても、ＬＣＤ９からほぼ垂直に出射されたものとなる。すなわち、印画紙１１上に焼き付けられた画像は、どの位置においても、ＬＣＤ９を出射する角度がほぼ一定となっていることになるので、視角特性の影響がほとんど生じていないことになる。つまり、図３に示すような構成によって焼付を行えば、印画紙１１上の画像に視角特性のムラがほとんど生じなくなる。
【００５２】
また、図３に示す構成では、バリフォーカルレンズ１０として、従来、アナログプリンタにおいて焼き付け部１の内部に設けられていたバリフォーカルレンズをそのまま使用することが可能である。したがって、従来のアナログプリンタにおいて、焼き付け部１からＡＮＭユニットを取り外し、内部にＬＣＤ９とフィールドレンズ１２とを備えた光学ユニット７を取り付けることによって、図３に示すような露光光学系を有するデジタルプリンタを実現することができる。
【００５３】
ここで、上記のような構成の露光光学系において、バリフォーカルレンズ１０を調節することによって焼き付け倍率を変化させる場合について、図１（ａ）ないし（ｄ）を参照しながら説明する。図１（ａ）ないし（ｄ）は、図３に示す露光光学系における光路の状態をより詳しく示した説明図である。
【００５４】
バリフォーカルレンズ１０は、実際には複数のレンズから構成されているが、これらの図においては、これらの複数のレンズに相当する１枚の仮想レンズをバリフォーカルレンズ１０として示している。ＬＣＤ９を出射した画像光は、この仮想レンズの中心点で像が上下左右に逆転し、印画紙１１上にはその逆転した画像が投影される。
【００５５】
また、絞り１０Ａは、実際には、バリフォーカルレンズ１０を構成する複数のレンズの間に配置されているが、図中においては、上記の仮想レンズに対する相対位置に示している。このように、絞り１０Ａは、バリフォーカルレンズ１０に相当する仮想レンズの位置、言い換えれば、バリフォーカルレンズ１０に入射した画像光の像が逆転する位置からずれた位置に設けられている。
【００５６】
図１（ａ）および（ｂ）は、絞り１０Ａが、バリフォーカルレンズ１０に対して印画紙１１側に配置されている例を示しており、同図（ａ）は、バリフォーカルレンズ１０の焼付倍率が低い場合、同図（ｂ）は、バリフォーカルレンズ１０の焼付倍率が高い場合をそれぞれ示している。また、図１（ｃ）および（ｄ）は、絞り１０Ａが、バリフォーカルレンズ１０に対してフィールドレンズ１２側に配置されている例を示しており、同図（ｃ）は、バリフォーカルレンズ１０の焼付倍率が低い場合、同図（ｄ）は、バリフォーカルレンズ１０の焼付倍率が高い場合をそれぞれ示している。
【００５７】
上記では、ＬＣＤ９の光出射側にフィールドレンズ１２を設けることによって、印画紙１１上に投影される光は、ＬＣＤ９上のどの位置においても、ＬＣＤ９をほぼ一定の方向で出射されたものとなると説明したが、バリフォーカルレンズ１０の焼付倍率が変化してしまうと、このような効果は減少してしまう。詳しく説明すると、まず、ある特定の焼付倍率にバリフォーカルレンズ１０が設定されているときに、ＬＣＤ９をほぼ一定の方向で出射した光が印画紙１１上に投影されるようになっているとする。例えば、図１（ａ）および（ｄ）の状態が、このような状態を示している。
【００５８】
この状態から、バリフォーカルレンズ１０の焼付倍率を高くした場合、バリフォーカルレンズ１０に入射する光の入射角の範囲は大きくなる。すなわち、ＬＣＤ９を出射する光のうち、印画紙１１上に投影されることになる光の光軸は、より内側方向、言い換えれば、より中心方向に向くことになる。
【００５９】
例えば、図１（ａ）に示す状態から、図１（ｂ）に示す状態に変化した場合、絞り１０Ａの開口量を変化させない場合には、ＬＣＤ９上の１点Ｐ１を出射し、図中破線で示す光路Ｌ１から、図中一点鎖線で示す光路Ｌ２の間の領域を通った光が印画紙１１上に照射される。すなわち、図１（ａ）に示す状態と比較して、点Ｐ１を出射する光のうち、印画紙１１上に投影されることになる光の主となる光軸の方向は、より内側（図１（ｂ）において上側）方向に傾くことになる。このような状態では、ＬＣＤ９を出射し、印画紙１１上に投影されることになる光は、その出射位置に応じてＬＣＤ９からの出射角度が異なることになり、視角特性によるむらの問題が生じることになる。
【００６０】
一方、バリフォーカルレンズ１０の焼付倍率を低くした場合、バリフォーカルレンズ１０に入射する光の入射角の範囲は小さくなる。すなわち、ＬＣＤ９を出射する光のうち、印画紙１１上に投影されることになる光の光軸は、より外側方向に向くことになる。
【００６１】
例えば、図１（ｄ）に示す状態から、図１（ｃ）に示す状態に変化した場合、絞り１０Ａの開口量を変化させない場合には、ＬＣＤ９上の１点Ｐ１を出射し、図中破線で示す光路Ｌ４から、図中一点鎖線で示す光路Ｌ５の間の領域を通った光が印画紙１１上に照射される。すなわち、図１（ｄ）に示す状態と比較して、点Ｐ１を出射する光のうち、印画紙１１上に投影されることになる光の、主となる光軸の方向は、より外側（図１（ｃ）において下側）方向に傾くことになる。このような状態では、ＬＣＤ９を出射し、印画紙１１上に投影されることになる光は、その出射位置に応じてＬＣＤ９からの出射角度が異なることになり、視角特性によるむらの問題が生じることになる。
【００６２】
これに対して、本実施形態の露光光学系においては、バリフォーカルレンズ１０の焼付倍率の変化に応じて、上記した制御部１３によって、絞り１０Ａの開口量が調節される構成となっている。例えば、図１（ａ）に示す状態から、図１（ｂ）に示す状態に変化した場合、絞り１０Ａの開口量が小さくなるように制御が行われる。この場合、ＬＣＤ９上の点Ｐ１を出射し、図中一点鎖線で示す光路Ｌ３から光路Ｌ２の間の領域を通った光が印画紙１１上に照射される。すなわち、点Ｐ１から、より内側方向に出射する光が、絞り１０Ａの開口部が狭まることによって遮光されることになる。これにより、点Ｐ１を出射する光のうち、印画紙１１上に投影されることになる光の、主となる光軸の方向は、ＬＣＤ９の面に対してほぼ垂直となる。これは、点Ｐ１に限らず、ＬＣＤ９の任意の位置を出射する光に対しても、印画紙１１上に投影されることになる光は、ＬＣＤ９の面に対してほぼ垂直となる。
【００６３】
また、図１（ｄ）に示す状態から、図１（ｃ）に示す状態に変化した場合、上記と同様に、絞り１０Ａの開口量が小さくなるように制御が行われる。この場合、ＬＣＤ９上の点Ｐ１を出射し、図中一点鎖線で示す光路Ｌ６から光路Ｌ５の間の領域を通った光が印画紙１１上に照射される。すなわち、点Ｐ１から、より外側方向に出射する光が、絞り１０Ａの開口部が狭まることによって遮光されることになる。これにより、点Ｐ１を出射する光のうち、印画紙１１上に投影されることになる光の、主となる光軸の方向は、ＬＣＤ９の面に対してほぼ垂直となる。これは、点Ｐ１に限らず、ＬＣＤ９の任意の位置を出射する光に対しても、印画紙１１上に投影されることになる光は、ＬＣＤ９の面に対してほぼ垂直となる。
【００６４】
以上のように、本実施形態の露光光学系は、バリフォーカルレンズ１０の焼付倍率の変化に応じて、制御部１３によって絞り１０Ａの開口量を調節することにより、焼付倍率が変化しても、視角特性によるむらが生じていない画像を印画紙１１上に焼き付けることが可能となっている。
【００６５】
ここで、図１（ａ）および（ｂ）に示す構成のように、バリフォーカルレンズ１０において、入射される画像が逆転する位置よりも印画紙１１側に絞り１０Ａが配置されている構成の場合の、絞り１０Ａの制御について説明する。バリフォーカルレンズ１０における焼付倍率が最も低く設定される場合に、絞り１０Ａの開口が最大に開いた状態で、印画紙１１上に投影されることになる光が、ＬＣＤ９の面に対してほぼ垂直となるように設定する。そして、焼付倍率が高くなるにつれて、絞り１０Ａの開口を狭めていくように制御を行う。このように設定すれば、実用範囲でのバリフォーカルレンズ１０における焼付倍率の変化に対応することが可能となる。
【００６６】
また、図１（ｃ）および（ｄ）に示す構成のように、バリフォーカルレンズ１０において、入射される画像が逆転する位置よりもフィールドレンズ１２側に絞り１０Ａが配置されている構成の場合の、絞り１０Ａの制御は次のようになる。バリフォーカルレンズ１０における焼付倍率が最も高く設定される場合に、絞り１０Ａの開口が最大に開いた状態で、印画紙１１上に投影されることになる光が、ＬＣＤ９の面に対してほぼ垂直となるように設定する。そして、焼付倍率が低くなるにつれて、絞り１０Ａの開口を狭めていくように制御を行う。このように設定すれば、実用範囲でのバリフォーカルレンズ１０における焼付倍率の変化に対応することが可能となる。
【００６７】
なお、一般的に、バリフォーカルレンズに備えられた絞りは、その開口量を変えることが可能な構成となっているが、従来の構成におけるバリフォーカルレンズの絞りの調節は、印画紙上に焼き付けられる画像の鮮鋭度、あるいは、中心付近と周縁部付近との光量差を調節することを目的として行われている。すなわち、本実施形態のように、バリフォーカルレンズ１０の焼付倍率が変化しても、視角特性によるむらが生じていない画像を印画紙１１上に焼き付けることができるように、絞り１０Ａの開口量を調節する、という技術思想は、従来一切無かったものである。
【００６８】
ここで、比較例として、図３に示すような露光光学系において、焼付倍率を変化させる際の他の対応方法について、２つの例を説明する。まず、第１の方法としては、フィールドレンズ１２を、バリフォーカルレンズ１０による焼き付け倍率に合わせて、焦点距離の異なるレンズに取り替える方法である。この方法の場合、使用する可能性のある焼き付け倍率の種類の数だけ、フィールドレンズ１２を用意しておく必要がある。すなわち、フィールドレンズ１２として用意してある種類に対応した焼付倍率しか設定することが不可能となるとともに、複数のフィールドレンズ１２を備えることによるコストの上昇、ならびに、フィールドレンズ１２を取替え可能とする構成を設けることによるコストの上昇などの問題が生じることになる。
【００６９】
第２の方法としては、フィールドレンズ１２が、ＬＣＤ９とバリフォーカルレンズ１０との間の領域において、光軸方向に移動可能、図１においては左右方向に移動可能な構成とする方法である。すなわち、バリフォーカルレンズ１０による焼き付け倍率に応じて、フィールドレンズ１２の光軸方向の位置を変化させることによって対応することになる。この方法の場合、フィールドレンズ１２を光軸方向に移動させる構成が必要となるが、複数の種類のコンデンサレンズを用意する必要はなくなる。
【００７０】
しかしながら、ＬＣＤ９とフィールドレンズ１２との間が離れることになるので、フィールドレンズ１２における色収差の発生による色ずれの問題が生じることになる。詳しく説明すると、印画紙１１上における１点から、光の進行方向と逆方向にたどっていくと、フィールドレンズ１２に入射した時点で、レンズのプリズム効果によって、各色成分毎にその進行方向がずれることになる。この際に、フィールドレンズ１２とＬＣＤ９との間の距離が近ければ、各色成分のずれ量はわずかなものであるが、フィールドレンズ１２とＬＣＤ９との間の距離が離れれば離れるほど、各色成分のずれ量が大きくなる。すなわち、フィールドレンズ１２とＬＣＤ９との間の距離が遠い場合には、ＬＣＤ９において、各色毎にそれぞれ異なった位置から出射した光が、印画紙１１上において同じ位置に照射されることになり、色ずれが発生することになる。
【００７１】
以上の２つの方法に対して、本実施形態における露光光学系によれば、焼付倍率を変化させる際には、絞り１０Ａを調節するのみでよいので、コストの上昇を最低限に抑えることができる。また、上記のような色ずれの問題も回避することができる。
【００７２】
【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、感光材料に光を照射することによって画像の焼き付けを行う画像焼付装置であって、光源と、画像情報に応じて上記光源からの光を各画素毎に変調させる光変調手段と、上記光変調手段からの光を上記感光材料上に投影する投影手段と、上記光変調手段から上記感光材料に到る光路中に設けられた絞りと、上記絞りの絞り量を制御する制御手段とを備え、感光材料上に投影される光が、上記光変調手段の光出射面のどの位置においても、該光変調手段を特定の範囲内の角度で出射されたものとなるように、上記制御手段が、上記投影手段による投影倍率に応じて、上記絞りの絞り量を制御する構成である。
【００７３】
これにより、投影手段による投影倍率が変化する場合でも、制御手段によって絞りの絞り量を制御することによって、感光材料上に投影される光が、光変調手段の光出射面のどの位置においても、光変調手段を特定の範囲内の角度で出射されたものとすることができる。すなわち、光変調手段が視角特性を有していても、この視角特性による焼付画像に対する影響を小さくすることができるので、感光材料上の画像に視角特性のムラが生じることを抑制することが可能となるという効果を奏する。
【００７４】
また、投影手段の倍率が変化する場合に、絞りの絞り量を調節するという比較的簡素な手段によって視角特性によるむらを抑制することになるので、装置の複雑化およびそれに伴うコストの上昇を招くことなく、あらゆる投影倍率において、感光材料上の画像に視角特性によるむらが生じることを抑制することができるという効果を奏する。
【００７５】
請求項２の発明に係る画像焼付装置は、上記絞りが、上記投影手段による投影光学系において、上記光変調手段を出射した画像光の像が逆転する位置からずれた位置に設けられている構成である。
【００７６】
これにより、請求項１の構成による効果に加えて、投影光学系における入射瞳が無限遠に位置するような光学系、すなわちテレセントリックな光学系とすることができる。よって、感光材料上に投影される光が、光変調手段の光出射面のどの位置においても、光変調手段を特定の範囲内の角度で出射されたものとすることが可能となり、光変調手段が視角特性を有していても、この視角特性による焼付画像に対する影響を小さくすることができるという効果を奏する。
【００７７】
請求項３の発明に係る画像焼付装置は、上記投影手段が、焦点距離を変化させることが可能な可変焦点レンズと、上記光変調手段から出射した光を集光させて上記可変焦点レンズに入射させる集光レンズとを備えている構成である。
【００７８】
これにより、請求項２の構成による効果に加えて、光変調手段を出射した光を、集光レンズで集光させた後に可変焦点レンズに入射させているので、集光レンズと上記の絞りとの関係によって、集光レンズに対する入射瞳が無限遠に位置するような光学系、すなわちテレセントリックな光学系に設定することが可能となる。すなわち、感光材料上に焼き付けられた画像は、どの位置においても、光変調手段を出射する角度が特定の範囲内となっていることになるので、光変調手段が視角特性を有していても、この視角特性による焼付画像に対する影響を小さくすることができる。つまり、感光材料上の画像に視角特性のムラが生じることを抑制することが可能となるという効果を奏する。
【００７９】
また、可変焦点レンズとして、従来、アナログプリンタにおいて焼き付け部の内部に設けられていたバリフォーカルレンズなどからなる可変焦点レンズをそのまま使用することが可能であるので、アナログ露光方式からデジタル露光方式に変更する際に必要となるコストを低く抑えることが可能となるという効果を奏する。
【００８０】
また、光変調手段を出射した光を集光させてから可変焦点レンズに入射させているので、光変調手段を出射した光において、感光材料上への投影に寄与する光の割合、言い換えれば、光の利用効率を向上させることが可能となるという効果を奏する。
【００８１】
請求項４の発明に係る画像焼付装置は、上記光変調手段が、液晶表示装置である構成である。
【００８２】
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、技術的に完成度の高い液晶表示装置によって、各画素における光の透過を変調させ、光の出射を制御しているので、信頼度が高く、かつ、画像情報を忠実に反映した画像光を感光材料上に照射することができるという効果を奏する。
【００８３】
請求項５の発明に係る写真処理装置は、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となっている。
【００８４】
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。
【図面の簡単な説明】
【図１】同図（ａ）ないし（ｄ）は、本発明の実施の一形態に係る写真処理装置が備える露光光学系における光路の状態を詳細に示した説明図であり、同図（ａ）および（ｂ）は、絞りが、バリフォーカルレンズに対して印画紙側に配置されている例を示しており、同図（ｃ）および（ｄ）は、絞りが、バリフォーカルレンズに対してフィールドレンズ側に配置されている例を示している。
【図２】上記写真処理装置の概略構成を示す斜視図である。
【図３】上記露光光学系の構成の概略を示す模式図である。
【図４】同図（ａ）は、ＬＣＤを備えた従来の焼付装置における露光部の概略構成を示す側面図であり、同図（ｂ）は、ＬＣＤおよび片側テレセントリックレンズを備えた従来の焼付装置における露光部の概略構成を示す側面図である。
【図５】焼付画像における視角特性によるむらの状態を示す説明図である。
【図６】同図（ｃ）は、一般的なＬＣＤにおける視角特性を示す説明図であり、同図（ｂ）は、同図（ｃ）における視角の方向と、ＬＣＤ内の液晶分子の配向方向との関係を示す説明図であり、同図（ａ）は、同図（ｃ）および（ｂ）における視角の方向を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 焼き付け部
２ 現像処理部
３ 乾燥部
４ ペーパーマガジン
５ 光源部
６ 導光部
７ 光学ユニット
８ 光源
９ ＬＣＤ（液晶表示装置）
１０ バリフォーカルレンズ（可変焦点レンズ）
１０Ａ 絞り
１１ 印画紙（感光材料）
１２ フィールドレンズ（集光レンズ）
Ｌ１〜Ｌ６ 光路

Claims (5)

1. 感光材料に光を照射することによって画像の焼き付けを行う画像焼付装置であって、
   光源と、
   画像情報に応じて上記光源からの光を各画素毎に変調させる光変調手段と、
   上記光変調手段からの光を上記感光材料上に投影する投影手段と、
   上記光変調手段から上記感光材料に到る光路中に設けられた絞りと、
   上記絞りの絞り量を制御する制御手段とを備え、
   感光材料上に投影される光が、上記光変調手段の光出射面のどの位置においても、該光変調手段を特定の範囲内の角度で出射されたものとなるように、上記制御手段が、上記投影手段による投影倍率に応じて、上記絞りの絞り量を制御することを特徴とする画像焼付装置。
2. 上記絞りが、上記投影手段による投影光学系において、上記光変調手段を出射した画像光の像が逆転する位置からずれた位置に設けられていることを特徴とする請求項１記載の画像焼付装置。
3. 上記投影手段が、焦点距離を変化させることが可能な可変焦点レンズと、上記光変調手段から出射した光を集光させて上記可変焦点レンズに入射させる集光レンズとを備えていることを特徴とする請求項２記載の画像焼付装置。
4. 上記画像表示手段が、液晶表示装置であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像焼付装置。
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。

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