JPS59815B2 - 画像変換投影方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えばカラーのネガフィルムのパターンを反
転させた変換画像を投影する画像変換投影方法に関する
ものであり、三原色に分離された３個の記録像を投影す
る際に、三原色の色調整を行ない、原画に近い鮮明なネ
ガ−ポジ反転像を再生する画像変換投影方法を提供する
ものである。

従来のカラー画像の変換、例えば色変換、反転などには
、写真技術による銀塩を用いた方法が一般的である。そ
の他レーザーホログラムにより記録系と再生系の光学的
定数を変えて、像変換を行うものがある。しかしこれら
は元の光学情報（画像等）から中間の記録媒体に変換す
る過程、およびこれから最終の像に変換する過程が複雑
、高価でかつ即時性もない欠点がある。

本発明は、従来の欠点を除去し以下の目的を達成するも
のである。

即ち、本発明の第１の目的は、３つのレンズ系と電気光
学的記憶素子を設けた光学系を用いて、色ずれがなく、
再生処理が即時に行なえ、かつ高身 解像度を有する鮮
明なネガ−ポジ反転画像を得る画像変換投影方法を提供
するものである。

その他の目的は、電気光学的記憶素子を用いた光学系を
用いて、色変換された再生像の色再現性の高いナガーポ
ジ反転画像を得る画像変換投影方Ｊ 法を提供するもの
である。

さらに他の目的は、原画の反転画像を同時に原画とは別
の位置で観測できるようにしたネガーポジ反転画像を得
る画像変換投影方法を提供するものである。

これらの目的は、以下に述べる方法を提供することによ
つて達成される。

原画に光を当て、この原画のパターンを加色法の三原色
に相当する三個のフイルタ一とレンズを通す光学系を介
して、前記原画の投影像の明暗に対応して、その透光囲
が変化する電気光学効果を有する記録部材からなる画像
記録部に、前記原画のパターンを３個の色分解された変
換像を、互いに重なりをもたないように結像、記録し、
前記録部に光を当てて、前記原画の変換像を前記光学系
を介して、スリリーン等に投影し、前記投影像の色調整
手段を具備し前記色調整手段を調整して、三原色を合成
するものである。

以下に本発明について図面を用いて詳細に説明する。

第１図に本発明の画像変換投影方法の基本構成を示す。

図中の１は原画、２は光学系、２（１）はレンズ、２（
２は色フイルタ一、Ｒは赤フィルタ一、Ｇは緑フイルタ
一、Ｂは青フイルタ一、３は記録部、３（１）と３（４
は透明電極、３（２）は光導電層、３（３）は記録部材
、４は光源、５は再生用光源である。原画１または原画
に等価な二次元情報の入射位置の光情報を光源４で照明
し、光学系２を通して結像部３に投影する。

この結像部３には、光導電層３（２）と電界記録材料３
（３）の層を重ねた記録面があり、この記録面の両側に
透明電極３（１）と３（４）があつて、両電極間に電圧
を印加できる構造となつている。ここで上記の投影像を
電界記録材料の層に記録する。次に像が記録された記録
面を再生用光源５により照明して、同じ光学系２を通し
て１の位置に原画の変換像を投影する。上述の構成にお
いて、光学系２は光の三原色に相当する色フイルタ一２
（２とそれぞれの色フイルタ一にもうけた原画を結像す
るレンズ系２（１）からなり、結像部３において、それ
ぞれの光学系からの像が互いに重ならないように配置さ
れる。

第２図は、各フイルタ一を通した光学系の結像の状態を
概略的に示した図である。同図Ａは谷フイルタ一を通し
た光学系の結像が互いに重なりをもたない状態を示して
いる。

同図Ｂ，Ｃは谷フイルタ一を通した光学系の結像が少な
くとも重なり部分を有していることを示している。本発
明は、記録部における結像状態を第２図Ａに示すように
した点に特徴を有し、第２図のＢ，Ｃのように、各色フ
イルタ一を通した光学系の結像が少なくとも重なりをも
つ場合には、再生機能が損なわれるものである。

すなわち、第２図のＢ，Ｃのような結像状態では、色の
重なりをもつ場合原画の像の明暗が最も強い色の光成分
に支配された記録がなされ、再生時において色の再現が
達せられないためである。

第３図は、本発明の画像変換投影方法の中で記録方法に
おける他の構成例を示すものであり、記録面を各フイル
タ一に対応して３（ａ），３（ｂ），３（ｃ）のように
独立にもうけたものである。この構成では、記録時、再
生時での光学的な調整が行ないやすい特徴がある。ここ
で、第４図に記録部３の構造図を示す。

図中の３（１），３（４は透明電極、３（Ｚは光導電層
（たとえば色素増感のポリビニルカルバゾール）、３（
３は透光性記録部材（たとえばＰＺＴ系透明セラミツク
ス）、３（５）は保持基板で透明性の良いものである。
記録部３は、光導電層３（２と電気光学的記憶素子３（
３）を重ねた記録面とこの両側にもうけた透明電極から
なり、両電極に電圧を印加できる構造になつている。

記録部では、透明電極３（１），３（４）を介して、光
導電層３（２）と電気光学的記憶素子３（３を重ねた記
録面に、あらかじめ所定の電圧が印加される。

原画の投影像が記録面に結像されると光導電層の抵抗変
化にもとずく明暗パターンが電気光学的記憶素子に記録
される。この記録像は電圧を取り除いて、照明光により
カラー反転（ポジ）像として再生される。従つて、この
際、電気光学的素子は、電圧を取り去つても記録像が保
持されるメモリー性の素子を用いる。

この電気光学素子がメモリー性でない場合には、光導電
層を用いているため、像の再生時に使う照明光により記
録像が消失してしまい再生ができないものである。ここ
で用いられる電気光学的記憶素子は、記録後電圧を取り
去つても熱的に安定であり、可視領域において光吸収の
少ない光保存性（メモリー性）のすぐれた材料を用いる
ことが良い。

たとえばメモリー性を有するＰＺＴ系透明セラミツクス
は本発明を実施する上で適した材料である。次に、第１
図にもとずいて、本発明の画像変換投影方法における記
録、再生の原理について述べる。

まず、記録照明用光源４から原画１に光を当てると赤成
分は赤フイルタ一を通過し、記録面に記録されるが、緑
、青のフイルタ一には光吸収されて記録面に到達しない
。

原画の赤成分の濃淡は、記録面上に濃淡の逆転されたパ
ターンとして記録される。一方、緑、青成分は記録面に
到達しないので記録面は変化しない。次いで、この記録
パターンに再生用光源５から同じ光学系を通して光を当
てると、緑、青のフイルタ一からは、そのまＸの色が通
過し、赤フイルタ一からは、濃淡の逆転された光が通過
して、それらの光が合成され、もとの原画の位置に原画
の色反転された像が再生される。

本発明の画像変換投影方法において、記録パターンを、
色再現性よく再生するには、原画の色成分の光強度が谷
色に対して同じ強度で反転される必要がある。

この場合、光導電層については、全可視光領域において
、均一な光感度特性を有していれば、原画の反転された
濃淡パターンは記録面上に記録されて再生像の色再現の
問題が少ないが、光導電層の波長に対する光感度特性が
異なると各フイルタ一を通した濃淡パターンは相対的に
明暗のレベル差が生じ、再生像の色再現性が劣ることに
なる。

ところが、通常、可視領域で均一な光感度分布をもつ光
導電層は少ないので光感度分布の異なる光導電層を用い
る場合本発明の以下の調整をすることによつて色再現性
を高めることができる。（１） ３原色に対応する光導
電層の光感度特性に応じて電気光学的記憶素子にかける
電圧の大きさを調整する。（２） ３原色に対応する光
導電層の光感度特性に応じて、中性フイルタ一を用いて
調整する。

（３） ３原色に対応する光導電層の光感度特性に応じ
て、再生用照明光の光強度を変えて調整する。

以下、実施例により本発明を詳細に説明する。実施例
１第１図において、カラーフイルム等の原画１を照明光
源４で照らし、この像を３ケのレンズ２（１）で３ケの
像として結像系へ送る。

この際、その光路に、第５図に示すような分離特性を有
する赤、緑、青のフイルタ一２（２を入れて、基本の光
成分に分けて記録部３に投影する。記録部３は薄層の重
ね合わせ構造となつていて、透明電極（酸化インジウム
蒸着膜）３（１）および３（４）の間に光導電層（色素
増感のポリビニルカルバゾール）３（２）およびＰＺＴ
系透光性セラミツク（ＮｄＬｉ／Ｚｒ／Ｔｉ：８／６５
／３５厚さ２００μ）３（３）がサンドイツチされたも
のである。

記録部３の動作は、まず暗中で両電極３（１）および３
（４）の間に直流３００Ｖを印加しておき、次に光源４
（ハロゲンランプ１５Ｖ１１５０Ｗ）を短時間点灯して
、原画１の像を光導電層３（２に投影する。投影像の明
暗に対応してＰＺＴ系セラミツク３（３）の両端には、
それぞれ電圧の高低が生じ、これによつて印加電圧の高
かつた所は、他に比べてＰＺＴ系セラミツク３（３の透
光性が悪くなり、原画１とは明暗が逆のパターンを形成
する。このパターンは電圧印加を止めてもそのまま残つ
ている。第６図は透光性誘電体セラミツクのＰ（分極）
−Ｅ（電場）ヒステリシス曲線である。

図から判るように電圧が一度印加されると電圧が０Ｖに
なつてもメモリーされている。また、第７図は、第４図
に示す構造を有する上述のＰＺＴ系透明セラミツクを用
いた記録部にタングステンランプを用いて光を照射した
場合に得られた照度一光電流特性である。

これによつて中間調が得られるのが明らかである。記録
部材として用いられる透光性誘電体セラミツクスの中で
、ＰＺＴ系誘電体セラミツクスは、第６図に示すような
、ヒステリシス曲線を示し、メモリー機能を有する透光
性の良い組成のものを用いる。

ＰＺＴ系固溶体にＰｂの置換型としてＮｄ−Ｌｉ．Ｌａ
，．Ｌａ−Ｂａ，．Ｌａ−Ｓｒ，．ＢａＢｉ，．Ｌａ＋
Ａｌなどを添加したものが良好な特性を有している。次
に光の原画１および光源４を他へ移動し、再生用光源５
を連続点灯して、先にＰＺＴ系セラミツク３（３）上に
記録されたパターンを、光学系２を逆に通して、もとの
原画の位置に反転像を形成させる。

上記実施例１における記録画像の消去はＰＺＴ系透光性
セラミツク３（３）に直接接触した透明電極３（４）（
酸化インジウム蒸着層５０Ω？）の相対向する２辺間に
電流を流したとき、ジユール熱によりＰＺＴ系透光性セ
ラミツクを１１０℃〜１２０゜Ｃに瞬間的に加熱するこ
とにより行なう。

この時、電極３（１）と３（４）間には電圧を印加しな
くてよい。また別の消去方法として透光性ＰＺＴ系透明
セラミツクスの特性上、セラミツクスに逆電圧を印加す
ると同時に、パワーを上げたランプで光加熱することに
より、瞬時消去が可能である。第９図は、ブロム化ポリ
Ｎビニルカルバゾール（Ｂｒ−ＰＶＫ）をベンゾピリリ
ウム系誘導体で増感した光導電層の波長感度特性である
。

光導電層の波長感度特性から、三原色のＲ，Ｇ，Ｂによ
り感度差があり、その色補正が必要である。

第３図に示した記録部を三原色の赤記録部３（ａ）、緑
記録部３（ｂ）、青記録部３（ｃ）の３個の記録部をも
つ構造のものを使用する。３個の記録部は、それぞれ、
第４図に示す構造を有しており、透明電極３（１），３
（４）に印加する記録用電圧を、光導電層のＲ，Ｇ，Ｂ
の相対強度が一致するまで変化させる。

たとえば、ＰＺＴ系透明セラミツクスの板厚が２００μ
であり、赤の記録部３（ａ）電圧が３００Ｖ印加した場
合、緑の記録部３（ｂ）の電圧は３３０Ｖとし青の記録
部３ｃの電圧は３５０Ｖにした。

以上のように、三原色に相当する記録部の印加電圧を変
えることにより、色感度補正を行ない、原画の色を忠実
に再現することができた。実施例 ２ 実施例１に示される画像変換投影装置において、三原色
に分離した記録像を合成するその他の例として、光導電
層の三原色の光感度が、最も低い青色感度に一致させる
ように、緑色と赤色の投影時の光学系に中性フイルタ一
を入れて合成時の光量を落すことにより、合成像の色調
整を行ない、鮮明な合成像が得られた。

実施例 ３ 実施例１又は２に示される以外にその他の色調整法とし
て、再生用光源の三原色の発光ピークを調整する。

たとえば、第９図の光導電層の光感度を補正した発光に
なるように、青色と緑色に強い発光を示す光源にするこ
とにより、合成像を原画に近い色に再現することができ
た。

第８図はネガカラーフイルム反転像変換投影装置の概略
を示している。

主ケース７内に、前記光学系２、記録部３、光源５が収
納されているとともに、この主ケース７の前面の窓部に
はスクリーン６が摺動可能に支持されている。８は主ケ
ース７Ｖｃ開閉可能に支持された副ケースであり、この
副ケース８内にはランプ４が収納されるとともに、原画
１が挿入される原画保持部が形成されているものである
。

本発明は上記のような構成であり、本発明によれば以下
の効果が得られるものである。

（１）色ずれが発生しない。

三色に分離して記録した像を再び合成してカラー像とす
る場合、通常はこの３つの像が完全には一致しないで、
合成が不完全となり色ずれにするニジミが現れる。

これは、レンズ等の光路の配置のずれによるもの、各々
レンズまたは反射光学系の特性差によるものであり、完
全な合成は困難である。これに対し、本発明では原画か
ら像記録部への記録光学系を、そのまま像再生光学系と
して逆方向に光を通して結像させる構成であるため、各
レンズの特性差があつても、再生像には色ずれが現れな
い。また本発明では３個のレンズの互換性がなくても良
い点で製作コストが低くなる。（２）記録・再生の処理
が早い。

銀塩等の記録系では、現像定着等に１分〜３０分の時間
を要するが、本発明によれば電圧印加によつて１秒以下
の短時間に記録を完了し、ただちに再生像が見られる。

（３）ランニングコストが安い。

本発明の電気光学的記録材料（例、強誘電体の透明セラ
ミツク）は、記録、消去が繰返し行えるため、画像変換
の処理に際して消耗する部分はない。

これに対し、銀塩等の記録系では記録媒体の再使用が不
可能である。またレーザーホログラムの場合は、ガスレ
ーザー装置が必要で装置自体が高価でかつランニングコ
ストも高い。（４）解像度が高い。

本発明の電気光学的記憶材料（たとえば ＰＺＴ系透明セラミツク）は、１５０〜２００本／Ｍｍ
の解像度があるので記録像に高解像度のものが得られる
。

本発明では記録光学系をそのまｋ像再生光学系として逆
方向に光を通して結像させる構成であるため、再生像も
記録像と同様に高解像度のものが得られる。（５）色の
再現性がよい。

原画のパターンを三原色に分離し、それぞれの重なりの
ない独立した場所に記録するので合成時の色の調整は、
簡単にでき、原画に近い反転像が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の基本構成を示す概略図、第２図Ａ，
Ｂ，Ｃは谷フイルタ一を通した光学系の結像の状態を示
す概略図、第３図は本発明の他の実施例の概略図、第４
図は本発明の記録部の断面図、第５図は本発明の一実施
例に用いた赤、緑、青谷フイルタ一の波長分離特性図、
第６図は本発明の記録材料のＰ（分極）−Ｅ（電場）ヒ
ステリシス曲線図、第７図は本発明の透光性ＰＺＴ系セ
ラミツクを用いた記録部の照度一光電流特性図、第８図
は本発明によるネガカラーフイルム反転（ポジ）像変換
投影装置の一例を示す概略図、第９図は本発明の光導電
層のＢｒ−ＰＶＫに増感剤を入れた場合の波長感度特性
図である。 １・・・・・・原画、１（２・・・・・・実像、２・・
・・・・光学系、２（１）・・・・・・レンズ、２（２
）・・・・・・色フイルタ一 ３・・・・・・記録部、
３（１），３（４）・・・・・・透明電極、３（２）・
・・・・・光導電層、３（３）・・・・・・透光性誘電
体セラミツクス、３（５）・・・・・・透明基板、４，
５・・・・・・光源、６・・・・・・スクリーン、７・
・・・・・主ケース、８・・・・・・副ケース。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 原画に光を当てる光源と、前記原画の投影像を加色
   性の三原色に分解する色フィルターと、投影像が互いに
   重なりをもたないように結像させるレンズを有する光学
   系と、上記原画の投影像の明暗に対応して、その透光性
   が変化し、上記原画の変換像を記録する電気光学効果を
   有する記録部材と、この記録部材に光を当てる再生用光
   源と、この再生用光源による投影像を投影するスクリー
   ンからなる画像変換投影装置において、前記投影像の色
   調整手段を備え前記色調整手段を調整して、三原色を合
   成することを特徴とする画像変換投影方法。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の画像変換投影方法にお
   いて、記録部材に電圧を印加する手段を色調整手段とし
   た画像変換投影方法。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の画像変換投影方法にお
   いて、三原色に対応する記録部材の光導電層の光感度特
   性に応じて設けられた光透過率の異なる中性フィルター
   を色調整手段とした画像変換投影方法。 ４ 特許請求の範囲第１項記載の画像変換投影方法にお
   いて、三原色に対応する記録部材の光導電層の光感度特
   性に応じて設けられた照射強度の異なる再生用光源を色
   調整手段とした画像変換投影方法。