(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
写真プリント処理において、
マトリクス状に配列され、画素電極と共通電極との間に電気光学物質を挟持する複数の画素に対して、当該複数の画素に対応して相交差するように設けられた複数の走査線および複数のデータ線と、各々の前記画素に設けられ前記走査線に印加される電圧に応じて前記データ線の電位を前記画素電極に伝達するスイッチング手段とによって、前記各画素からの感光媒体への露光量を制御する写真プリント階調再現方法であって、
画像データの階調度に基づいて、前記各画素からの光による露光量データを決定し、
前記露光量データに応じて、前記感光媒体の前記各画素からの適正露光期間を決定し、
全露光期間中、前記適正露光期間については前記画素を透過する所定の透過光量の光によって前記感光媒体を露光させ、その他の期間については前記画素の透過光量を「０」として前記感光媒体を露光させないようにして、前記感光媒体上の各画素部分に対応する位置に与えられる累積露光量を決定し、
前記所定期間内において、前記適正露光期間の前に補正用露光期間を設け、
前記各画素に印加される電圧に対する前記電気光学物質の応答遅延によって生じる前記感光媒体の露光量の不足分について、当該不足分を補完する光量の光を前記補正用露光期間に、前記感光媒体を露光させることを特徴とする写真プリント階調再現方法。
【請求項２】
前記所定期間を複数のフィールドに分割し、各フィールドにおいて、前記各画素で透過光量を「１」とするか、「０」とするかを選択するデジタル制御によって前記感光媒体を露光させることを特徴とする請求項１に記載の写真プリント階調再現方法。
【請求項３】
前記画像データに基づいて得られる複数ビット露光量データのうち、所定の上位ビットのデータに基づいて前記デジタル制御を行い、
前記露光量データの所定の下位ビットのデータに基づき、前記所定期間内の所定のフィールドにおいて、透過光量が「０」以上「１」以下の範囲内でこの下位ビットの値に応じた量になるようにアナログ制御を行うことを特徴とする請求項２に記載の写真プリント階調再現方法。
【請求項４】
複数の色の光についてそれぞれ前記画像データに基づく制御を行い、前記感光媒体上にカラー階調を再現することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の写真プリント階調再現方法。
【請求項５】
マトリクス状に配列され、画素電極と共通電極との間に電気光学物質を挟持する複数の画素と、前記複数の画素に対応して相交差するように設けられた複数の走査線および複数のデータ線と、各々の前記画素に設けられ前記走査線に印加される電圧に応じて前記データ線の電位を前記画素電極に伝達するスイッチング手段とを有する電気光学装置であって、
画像データの階調度に基づいて、前記各画素からの光による露光量データを決定し、
前記露光量データに応じて、感光媒体への前記各画素からの適正露光期間を決定し、
全露光期間中、前記適正露光期間については前記画素を透過する所定の透過光量の光によって前記感光媒体を露光させ、その他の期間については前記画素の透過光量を「０」として前記感光媒体を露光させないようにして、前記感光媒体上の各画素部分に対応する位置に与えられる累積露光量を決定する画素駆動部を備え、
前記所定期間内において、前記適正露光期間の前に設けた補正用露光期間に、前記各画素に印加される電圧に対する前記電気光学物質の応答遅延によって生じる前記感光媒体の前記露光量の不足分について、当該不足分を補完する光量の光を前記感光媒体に露光させることを特徴とする電気光学装置。
【請求項６】
前記所定期間を複数のフィールドに分割し、各フィールドにおいて、前記各画素で透過光量を「１」とするか、「０」とするかを選択するデジタル制御によって前記感光媒体を露光させることを特徴とする請求項５に記載の電気光学装置。
【請求項７】
前記画像データに基づいて得られる複数ビット露光量データのうち、所定の上位ビットのデータに基づいて前記デジタル制御を行い、
前記露光量データの所定の下位ビットのデータに基づき、前記所定期間内の所定のフィールドにおいて、透過光量が「０」以上「１」以下の範囲内でこの下位ビットの値に応じた量になるようにアナログ制御を行うことを特徴とする請求項５または６に記載の電気光学装置。
【請求項８】
白色光源と、
この白色光源から供給される光を所定の色の光に変換する色変換手段とを備え、
この色変換手段によって変換され、また前記画素からの光によって前記感光媒体を露光するようになっていることを特徴とする請求項５〜８のいずれかに記載の電気光学装置。
【請求項９】
前記色変換手段はカラーフィルターであり、複数の前記カラーフィルターから１つを選択するカラーフィルター選択手段を備えることを特徴とする請求項８に記載の電気光学装置。
【請求項１０】
テストパターン生成部を備え、
このテストパターン生成部が生成するテストパターン画像に基づいて、前記画素駆動部は前記各画素を制御することを特徴とする請求項５〜９のいずれかに記載の電気光学装置。
【請求項１１】
前記各画素を透過した光の光量を検知する光量センサーを備え、
この光量センサーが検知する光量に基づいて、前記画素に印加される電圧を補正することを特徴とする請求項５〜１０のいずれかに記載の電気光学装置。
【請求項１２】
テスト写真プリントを読み取って得られるテスト画像データを取得するテスト画像データ入力手段を備え、
このテスト画像データ入力手段が取得するテスト画像データに基づいて、前記画素に印加される電圧を補正することを特徴とする請求項５〜１１のいずれかに記載の電気光学装置。
【請求項１３】
計時手段を備え、この計時手段の計時により、所定時間間隔ごとに前記画素の駆動電圧を補正することを特徴とする請求項１１または１２に記載の電気光学装置。
【請求項１４】
前記感光媒体の露光処理数をカウントする計数手段を備え、この計数手段によるカウントの所定数ごとに前記画素の駆動電圧を補正することを特徴とする請求項１１〜１３のいずれかに記載の電気光学装置。
【請求項１５】
前記画素駆動部は、入力される前記画像データの階調を反転させる画像反転部を備えることを特徴とする請求項５〜１４のいずれかに記載の電気光学装置。
【請求項１６】
アナログ原画像をデジタルデータである画像データに生成するアナログ／デジタル変換手段を備え、
このアナログ／デジタル変換手段によって生成される前記画像データが前記画素駆動部に入力されることを特徴とする請求項５〜１５のいずれかに記載の電気光学装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電気光学装置および写真プリント階調再現方法に関する。特に、主としてデジタル制御により感光媒体を露光する電気光学装置及び写真プリント階調再現方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術において、ネガフィルムから写真プリントを作成する処理は、画像が写し込まれたネガフィルムに光を通して、その光によって印画紙などの感光媒体を露光し、印画紙上に像を得る方式がとられている。また、ポジフィルムから写真プリントを作成する方法のひとつとして、原稿となるポジフィルムをもとに一旦ネガフィルムを作成し、そのネガフィルムを用いて上記の処理をする方法がある。
【０００３】
また近年は、デジタル技術の普及により、デジタル画像データをもとに液晶装置で像を形成し、その液晶装置によって変調された光を用いて印画紙などを露光する方法もとられている。このようなデジタル方式のプリント処理の利点としては、ポジフィルムをスキャンしてデジタル画像を得ることにより中間のネガフィルムを介さずにプリントを作成できることや、デジタルカメラによって撮影された画像から直接銀塩写真のプリントを作成できることや、原画像に文字やフレームや他の画像などを合成してプリントすることが簡単に行えるといったことを挙げることができる。
【０００４】
永年の技術蓄積により、現段階では総じて、銀塩写真による方式は、カラープリンタなどによって紙にインクを定着させる方式に比べて、高い品質のプリントを作成することが可能であり、このような銀塩写真をデジタル方式で処理できることの価値は大きい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このようなデジタル方式のプリント処理およびプリント装置にも次のような課題がある。
【０００６】
従来のように顧客からの依頼があったフィルムを処理工場に持ち込んでから一括処理する業務形態に加えて、顧客からの依頼を受けた店舗内において処理をする業務形態が普及し、それに伴ってプリント処理装置の台数は増加しているとはいえ、オフィスなどで用いられる液晶プロジェクタなどに比べると桁違いに少ない生産台数であり、専用の液晶パネルを開発するほどの規模ではない。従って、既に液晶プロジェクタ用などに量産しているＴＦＴ（薄膜トランジスタ）による液晶パネルを用いることがコスト的に有利である。
【０００７】
ところが、従来技術による液晶パネルを用いて写真プリント処理を行った場合、次のような要因により、階調ムラあるいは色ムラを生じることがある。特に中間階調の領域においてこれらのムラが顕著である。
【０００８】
第１の要因は、セルギャップによるムラである。液晶パネルを製造する際に、数マイクロメートルのギャップを隔てて２枚のガラス板を重ね合わせるが、そのギャップが均一でなくパネル上の箇所によって異なることが原因である。このギャップ部分に挟持される液晶の厚さがパネル上の箇所によってことなり、その光透過度にムラが生じる。
【０００９】
第２の要因は、液晶画素を駆動するラインのラインムラである。複数の駆動ラインがパネル上の画素の配列に沿って設けられるが、それぞれの駆動ラインの電気特性のばらつきによって駆動電圧に微妙な差が生じ、これが原因となり、それらのラインによって駆動される画素の光透過度にムラが生じる。
【００１０】
第３の要因は、画素の視角特性によるムラである。液晶パネル平面に対する角度によって光量が異なるため、印画紙の感光面上の箇所によって液晶パネルからの光による露光量に差が生じ、これが原因となって写真プリントにムラが生じる。
【００１１】
上記の要因によるムラは、例えば液晶プロジェクタによって投射した像を人間の目で見る場合には問題とならない程度のものであるが、印画紙を露光して写真プリントにした場合には、問題となり得る程度画質に影響する場合があるため、このようなムラが生じず高品質のプリントを実現できる階調再現手段が求められる。
【００１２】
また、従来技術による液晶表示装置においても、液晶への印加電圧によって階調を制御する場合、階調によって応答特性が異なるため、高速で書込みを行おうとすると液晶の応答遅延によって画素輝度に誤差が生じる場合があり、そのような誤差の影響を受けない、あるいはそのような誤差を補正することのできるプリント階調再現手段が求められる。
【００１３】
また、このような液晶の応答遅延による階調誤差およびその他の動作条件等による階調誤差を、簡単にあるいは自動的に補正することのできる装置が求められる。
【００１４】
また、特に大量の枚数のプリント処理を行う際、処理時間をできるだけ短くしたり、処理の生産性を向上させて競争力のあるサービス価格を提供できるようにしたりするためには、写真１枚あたりの所要露光時間を短くすることが必要で、せいぜい従来技術による装置程度の時間あるいはそれ以下の時間で露光できることが求められる。
【００１５】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、セルギャップムラや駆動ラインムラや視角特性ムラなどによって階調の精度が低下することなく、使用する液晶の印加電圧に対する応答遅延などの諸物理特性をも考慮した階調制御が可能で、短時間での露光処理が可能で、各種の要因によって生じ得る階調誤差を自動的にあるいは簡単に補正することができ、正確な階調を再現して高画質の写真プリントを作成することができ、他の装置と共用できる液晶パネルを用いて安価に実現できる電気光学装置および写真プリント階調再現方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、写真プリント処理において、写真プリント処理において、マトリクス状に配列され、画素電極と共通電極との間に電気光学物質を挟持する複数の画素に対して、当該複数の画素に対応して相交差するように設けられた複数の走査線および複数のデータ線と、各々の前記画素に設けられ前記走査線に印加される電圧に応じて前記データ線の電位を前記画素電極に伝達するスイッチング手段とによって、前記各画素からの感光媒体への露光量を制御する写真プリント階調再現方法であって、画像データの階調度に基づいて、前記各画素からの光による露光量データを決定し、前記露光量データに応じて、前記感光媒体の前記各画素からの適正露光期間を決定し、全露光期間中、前記適正露光期間については前記画素を透過する所定の透過光量の光によって前記感光媒体を露光させ、その他の期間については前記画素の透過光量を「０」として前記感光媒体を露光させないようにして、前記感光媒体上の各画素部分に対応する位置に与えられる累積露光量を決定し、前記所定期間内において、前記適正露光期間の前に補正用露光期間を設け、前記各画素に印加される電圧に対する前記電気光学物質の応答遅延によって生じる前記感光媒体の露光量の不足分について、当該不足分を補完する光量の光を前記補正用露光期間に、前記感光媒体を露光させることを特徴とする写真プリント階調再現方法を要旨とする。
【００１７】
また、本発明は、前記所定期間を複数のフィールドに分割し、各フィールドにおいて、前記各画素で透過光量を「１」とするか、「０」とするかを選択するデジタル制御によって前記感光媒体を露光させることを特徴とする。
【００１８】
この発明のこのような構成により、単位時間あたりの透過光量が一定である期間については露光期間と露光量が比例する。よって期間の長さを制御することにより露光量を制御することができ、従って感光媒体上に生じる像の階調を制御することができる。
【００２０】
この発明のこのような構成により、前記適正露光期間については、単位時間あたりの透過光量を一定とする。よって期間の長さを制御することにより露光量を制御することができ、従って感光媒体上に生じる像の階調を制御することができる。つまり、この構成は時間を階調に変換する作用を有し、デジタル電子回路において時間を細かい単位で制御することは、電気光学物質に印加する電圧を細かく制御するのに比べて容易であり、正確な階調を再現できるというという効果がある。
【００２１】
このようなデジタル駆動を用いる液晶装置によってコンピュータディスプレイやプロジェクタなどの表示装置を構成する場合は、人間の目によってフリッカ等が認識されない程度にフィールド周期を短くとる必要があったが、写真プリントにおいては数秒〜数十秒程度の露光期間において蓄積された全露光量によって画像の階調が決定されるため、短時間での画面全体の輝度変化であるフリッカの影響を受けない。従って、フィールド周期をより長くとることが可能であり、細かいステップでの階調を再現することが可能である。
【００２２】
また、本発明は、前記電気光学装置は、前記適正露光期間には、「１」の透過光量または「１」と「０」の間の透過光量を選択することを特徴とする。
【００２３】
この発明のこのような構成により、前記適正露光期間中の単位時間あたりの透過光量をより細かく制御することができ、従って、単位時間あたりに電気光学画素を透過する光による階調への寄与をより細かく制御することができる。つまり、単位時間あたりに電気光学画素を透過する光による階調への寄与に関して、「０」か「１」の２値だけではなく、より多段階の多値制御を行える。
【００２４】
別の観点からいうと、単位時間あたりに電気光学画素を透過する光による階調への寄与の最低単位を固定した場合、同程度の階調制御を行うために要する露光期間がより短くて済むという効果がある。
【００２５】
また、本発明は、前記全露光期間を複数の副露光期間に分割し、各々の副露光期間について、前記電気光学画素の透過光量を選択的に制御することを特徴とする。
【００２６】
この発明のこのような構成により、ある副露光期間内においては、単位時間あたりの透過光量が一定となる。このときの透過光量は、「０」または「１」、あるいは場合に応じてその他の値から選択されたものとなる。このことは、前記全露光期間内の部分期間の長さが離散的に制御されるという作用を有する。
【００２７】
各々の副露光期間が同じ長さになるように分割した場合、各々の副露光期間は同等の重みを持つ。従って、全露光期間内の部分期間の長さは、単純に副露光期間の数をカウントすることによって制御することができる。また、各々の副露光期間の長さが異なるように分割した場合、各々の副露光期間はその長さに応じた重みを持ち、全露光期間内の部分期間の長さは、その重みを加味した計数処理によって制御することができる。
【００２８】
また、本発明は、前記画像データに基づいて得られる複数ビット露光量データのうち、所定の上位ビットのデータに基づいて前記デジタル制御を行い、前記露光量データの所定の下位ビットのデータに基づき、前記所定期間内の所定のフィールドにおいて、透過光量が「０」以上「１」以下の範囲内でこの下位ビットの値に応じた量になるようにアナログ制御を行うことを特徴とする。
【００２９】
ここで、「階調データ」は０または正の数値で表されるデータであり、「桁」とは階調データのこの数値を所定の進法によって表現したときに、その進法に応じた重みを持つ位のことであり、「所定の桁数」とはこの階調データを上位部分と下位部分とに分けるために予め決められた桁数のことである。デジタル回路においてはこの階調データを２進法で表現することが好都合であり、そのとき上記「桁」は「ビット」と言い換えられる。
【００３０】
この発明のこのような構成により、上位桁相当分の階調をより短い露光時間で再現することができるという効果がある。また、上位桁相当分の階調については、デジタル制御によって比較的簡単にかつ正確に再現することができるため、アナログ制御によって再現される下位桁相当分の階調に誤差が生じても、その影響が大きな問題にならないという効果がある。
【００３１】
また、本発明は、前記全露光期間中に補正用露光期間を設け、前記画素電極に印加される電圧に対する前記電気光学物質の応答遅延によって生じる前記感光媒体の前記露光量の不足分について、この不足分を補完する透過光量の光を前記補正用露光期間に前記電気光学画素を透過させて、前記感光媒体を露光させることを特徴とする。
【００３２】
この発明のこのような構成により、例えば液晶など、印加電圧に対する応答遅延を有する電気光学物質を用いた場合にも、この遅延が原因となる誤差を補正することができるため、より一層正確な階調を再現でき、高画質の写真プリントを作成することができるという効果がある。
【００３３】
また、本発明は、複数の色の光についてそれぞれ前記画像データに基づく制御を行い、前記感光媒体上にカラー階調を再現することを特徴とする。
【００３４】
複数の色とは、典型的には、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）系あるいはＣ（シアン）Ｍ（マゼンタ）Ｙ（黄）系の３原色を用いるが、必ずしもこの組み合わせに限定されない。また、これら複数の色成分を合成した光によって同時に感光媒体を露光しても良いし、各々の色について別個の露光期間を設けても良い。
【００３５】
この発明のこのような構成により、複数の色の合成によるカラー写真を正確な色調で再現することが可能となる。
【００３６】
また、本発明は、マトリクス状に配列され、画素電極と共通電極との間に電気光学物質を挟持する複数の画素と、前記複数の画素に対応して相交差するように設けられた複数の走査線および複数のデータ線と、各々の前記画素に設けられ前記走査線に印加される電圧に応じて前記データ線の電位を前記画素電極に伝達するスイッチング手段とを有する電気光学装置であって、画像データの階調度に基づいて、前記各画素からの光による露光量データを決定し、前記露光量データに応じて、感光媒体への前記各画素からの適正露光期間を決定し、全露光期間中、前記適正露光期間については前記画素を透過する所定の透過光量の光によって前記感光媒体を露光させ、その他の期間については前記画素の透過光量を「０」として前記感光媒体を露光させないようにして、前記感光媒体上の各画素部分に対応する位置に与えられる累積露光量を決定する画素駆動部を備え、前記所定期間内において、前記適正露光期間の前に設けた補正用露光期間に、前記各画素に印加される電圧に対する前記電気光学物質の応答遅延によって生じる前記感光媒体の前記露光量の不足分について、当該不足分を補完する光量の光を前記感光媒体に露光させることを特徴とする電気光学装置を要旨とする。
【００３９】
また、「相対電位」とは、ある所定の電位を基準としたときの正方向または負方向の電位の変位量である。液晶パネルは画素電極と相対する対向電極間の電位差によって動作し、直流成分による液晶材料の劣化を防ぐために交流駆動が用いられる。例えば対向電極の電位を７V一定とした場合、画素電極電位を、７Vを中心として上下に５Ｖずつつまり２Ｖ〜１２Ｖの範囲の駆動電圧を用いることになり、この場合の相対電位は−５Ｖ〜＋５Ｖである。あるいは負符号を省略して単に０Ｖ〜５Ｖと表現する。
【００４０】
相対電位が「０」または「１」とは、このような画素をデジタル駆動するときの電位を抽象化して表現したものである。例えば、中心電圧が７Ｖで、その上下５Ｖの電位において液晶画素が飽和状態となるとき、つまり２Ｖおよび１２Ｖで飽和状態となるとき、相対電位「０」はこの中心電圧の７Ｖに相当し、相対電位「１」はこの飽和電圧の２Ｖまたは１２Ｖに相当する。あるいは逆に、中心電圧を「１」として飽和電圧を「０」として表現しても良い。
【００４１】
この発明のこのような構成により、入力される画像データに基づき、画素ごとにそしてデジタル副露光期間ごとに相対電位が「０」または「１」の電圧を選択して各々の画素電極に印加し、この印加電圧に応じた２値画像を画素マトリクス部に生じせしめ、この画素マトリクス部によって変調された光によって感光媒体支持部に置かれた感光媒体を露光する。よって、全露光期間を通してみると、感光媒体上の各画素ごとに露光されるデジタル副露光期間の数が異なる。つまり、全露光期間内で感光する時間の長さが各画素ごとに異なるため、この感光媒体上に正確な階調で像を再現することができる。
【００４２】
また、本発明は、前記画素マトリクス駆動部は、入力される画像データに基づいて、全露光期間中のアナログ副露光期間に「０」から「１」の範囲（この範囲の両端を含む）内の相対電位のアナログ電圧で前記電気光学画素を駆動することを特徴とする。
【００４３】
ここで、「アナログ副露光期間」は全露光期間内の前記デジタル副露光期間とは別のタイミングに設けられる期間であり、この期間には、画素マトリクス駆動部は電気光学物質によって中間階調が得られるような電圧によって電気光学画素を駆動する。
【００４４】
この発明のこのような構成により、アナログ副露光期間については、単位時間あたりの透過光量をより細かく制御することができ、従って、単位時間あたりに電気光学画素を透過する光による階調への寄与をより細かく制御することができる。従って、単位時間あたりに電気光学画素を透過する光による階調への寄与の最低単位を固定した場合、同程度の階調制御を行うために要する露光期間がより短くて済むという効果がある。
【００４５】
また、本発明は、前記所定期間を複数のフィールドに分割し、各フィールドにおいて、前記各画素で透過光量を「１」とするか、「０」とするかを選択するデジタル制御によって前記感光媒体を露光させることを特徴とする。
【００４６】
また、本発明は、前記画像データに基づいて得られる複数ビット露光量データのうち、所定の上位ビットのデータに基づいて前記デジタル制御を行い、前記露光量データの所定の下位ビットのデータに基づき、前記所定期間内の所定のフィールドにおいて、透過光量が「０」以上「１」以下の範囲内でこの下位ビットの値に応じた量になるようにアナログ制御を行うことを特徴とする。
【００４７】
この発明のこのような構成により、例えば液晶など、印加電圧に対する応答遅延を有する電気光学物質を用いた場合にも、この遅延を原因とする誤差を補正することができるため、より一層正確な階調を再現でき、高画質の写真プリントを作成することができるという効果がある。
【００４８】
また、本発明は、複数の色の光源を備え、この光源から供給される光を前記画素マトリクス部が変調することを特徴とする。
【００４９】
この発明のこのような構成により、また色を再現する感光媒体を用いることにより、光源から供給される各色の光を画素マトリクス部によって階調変調し、その光によって感光媒体を露光させて、カラー写真プリントを作成することができる。また、これら複数の色成分を合成した光によって同時に感光媒体を露光しても良いし、各々の色について別個の露光期間を設けても良い。
【００５０】
また、本発明は、白色光源と、この白色光源から供給される光を所定の色の光に変換する色変換手段とを備え、この色変換手段によって変換され、また前記画素マトリクス部によって変調された光によって前記感光媒体を露光するようになっていることを特徴とする。
【００５１】
この発明のこのような構成により、また色を再現する感光媒体を用いることにより、カラー写真プリントを作成することができる。なお、色変換手段による色の変換と画素マトリクス部による階調変調の順序は任意である。また、これら複数の色成分を合成した光によって同時に感光媒体を露光しても良いし、各々の色について別個の露光期間を設けても良い。
【００５２】
また、本発明は、前記色変換手段はカラーフィルターであり、複数の前記カラーフィルターから１つを選択するカラーフィルター選択手段を備えることを特徴とする。
【００５３】
この発明のこのような構成により、具体的に色変換手段を構成することができる。また、一時点ではカラーフィルター選択手段によって選択された１つ色成分のみについての階調制御および感光媒体への露光を行うため、画素マトリクス部を各色用に個別に用意する必要がなく、また一時点で複数の色成分を合成して露光する場合に比べて光学系部分の構成も単純化されるため、装置全体を簡単にまた安価に構成することができる。
【００５４】
また、本発明は、テストパターン生成部を備え、このテストパターン生成部が生成するテストパターン画像に基づいて、前記画素マトリクス駆動部は前記画素マトリクス部を駆動することを特徴とする。
【００５５】
この発明のこのような構成により、本装置は、既知の画像パターンによって光の変調を行うことができる。
【００５６】
この画像パターンによって作成されたテストプリントをスキャナ等で読み込んでフィードバックすることにより、装置を構成する部品の特性のばらつきや装置の動作条件に起因する階調誤差を補正することが可能となる。また、この画像パターンによって変調された光を直接測定してフィードバックすることによっても、同様の補正が可能となる。
【００５７】
また、本発明は、前記画素マトリクス部によって変調された光の光量を検知する光量センサーを備え、この光量センサーが検知する光量に基づいて、前記電気光学画素の駆動電圧を補正することを特徴とする。
【００５８】
この発明のこのような構成により、画素マトリクス部によって変調された光の光量を測定しフィードバックすることによって、装置を構成する部品の特性のばらつきや装置の動作条件に起因する階調誤差を補正することが可能となる。このような補正を行うには、例えば、画素マトリクス駆動部がテスト用の駆動波形を生成するようにする。
【００５９】
また、本発明は、テスト写真プリントを読み取って得られるテスト画像データを取得するテスト画像データ入力手段を備え、このテスト画像データ入力手段が取得するテスト画像データに基づいて、前記電気光学画素の駆動電圧を補正することを特徴とする。
【００６０】
この発明のこのような構成により、装置を構成する部品の特性のばらつきや装置の動作条件に起因する階調誤差を補正することが可能となる。
【００６１】
また、本発明は、計時手段を備え、この計時手段の計時により、所定時間間隔ごとに前記電気光学画素の駆動電圧を補正することを特徴とする。
【００６２】
この発明のこのような構成により、本装置稼働中の一定時間間隔ごとに自動的に階調誤差を補正する。従って、稼働条件の変動によって生じる階調誤差を自動的に補正して、より一層正確な階調を再現し、高画質の写真プリントを作成できるという効果がある。
【００６３】
また、本発明は、前記感光媒体の露光処理数をカウントする計数手段を備え、この計数手段によるカウントの所定数ごとに前記電気光学画素の駆動電圧を補正することを特徴とする。
【００６４】
この発明のこのような構成により、本装置は、一定枚数の写真プリントを処理するごとに自動的に階調誤差を補正する。従って、稼働条件の変動によって生じる階調誤差を自動的に補正して、より一層正確な階調を再現し、高画質の写真プリントを作成できるという効果がある。
【００６５】
また、本発明は、前記画素マトリクス駆動部は、入力される前記画像データの階調を反転させる画像反転部を備えることを特徴とする。
【００６６】
この発明のこのような構成により、本装置は、ネガ画像データからもポジ画像データからもノーマル階調の写真プリントを作成することができる。
【００６７】
また、本発明は、アナログ原画像をデジタルデータである画像データに生成するアナログ／デジタル変換手段を備え、このアナログ／デジタル変換手段によって生成される前記画像データが前記画素マトリクス駆動部に入力されることを特徴とする。
【００６８】
ここで、「アナログ原画像」とは、写真フィルムや写真プリントに写し込まれた画像、一般の印刷画像、電気的なアナログビデオ信号などのことをいう。また、「アナログ／デジタル変換手段」とは、カメラ、光学スキャナ、電気信号変換装置など、上に挙げたようなアナログ原画像をデジタル画像データに変換する手段のことをいう。
【００６９】
この発明のこのような構成により、デジタルデータのみならず、写真フィルム、写真プリント、印刷物、アナログビデオ信号など、多種多様な画像ソースをもとに銀塩写真プリントを作成することができる。
【００７０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しこの発明の第１の実施形態について説明する。図２は本発明による写真プリント処理の動作原理を示す図である。図２（ａ）〜（ｃ）に示す３行３列のマトリクスは、印画紙上に再現される画像の一部分である。本例では、０／２５５から２５５／２５５までの２５６段階の階調を再現することとしており、図２（ａ）において、「Ａ」で示される部分は０／２５５の階調、「Ｂ」で示される部分は１００／２５５の階調、「Ｃ」で示される部分は２００／２５５の階調を得るものとする。
【００７１】
本発明では、まず図２（ｂ）において「１００」で示されている部分に１００／２５５の階調に相当する露光を行い、次に図２（ｃ）において「１００」で示されている部分に１００／２５５の階調に相当する露光を行い、これらの重畳によって図２（ａ）のようなパターンの画像を得る。なお、逆順序で、図２（ｃ）に相当する露光を行ってから図２（ｂ）に相当する露光を行っても良く、この場合も同じ結果が得られる。
【００７２】
このように、パルス信号のカウントなどによって、印画紙上の部分ごとの露光時間を制御する方式をとるため、アナログ電圧値によって液晶画素の光透過率を制御して中間階調を得る方式に比べて、より高精度の階調をより簡単に実現することができる。
【００７３】
図１は、本実施形態によるプリント処理装置を用いて１枚のカラー画像を印画紙に焼き付ける際の液晶駆動電圧の波形と露光の光量との関係を示すタイミングチャートである。図１に示す例では、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、およびＢ（青）それぞれのチャネルについて、順次露光を行うようになっている。また、本例の液晶装置では、光透過率が最大である印加電圧から、相対的に正負いずれかの方向で飽和状態となったときに光透過率がゼロとなるようになっている。
【００７４】
まず、露光開始前にはフィルターが閉じられており、液晶装置の駆動も止められている。そして、R書込みの期間前に、液晶装置の光透過率がゼロの状態で駆動を開始した後、Rチャネルのフィルターが開かれ、光源からの光が、画素の状態に応じて印画紙に到達する。入力される画素データに応じた期間、液晶装置の透過率が制御され、まず画像データに応じて必要な露光量が得られるように、光透過率最大で液晶装置を駆動する。R書込みの残りの期間は光透過率ゼロの状態で駆動される。
【００７５】
Ｒ書込の期間の終了後は、液晶装置の光透過率ゼロの状態で一旦フィルターが閉じられ、Gチャネルのフィルターに切り替えられる。Rチャネルと同様にG書込みが行われ、さらに同様にしてBチャネルの書込みが行われる。
【００７６】
ＲＧＢ各々についてのフレーム（全露光期間）は、例えば２５５のフィールド（副露光期間）に分割されており、それぞれのフィールドごとに駆動電圧のオン／オフによって２５６段階の階調を制御することができる。但し、駆動電圧がオンからオフあるいはオフからオンに移行する時点の近傍では、電圧の印加時間と得られる階調とが正確に比例しないため、これによって生じる階調誤差を最小限にするために、駆動電圧オンのフィールドおよび駆動電圧オフのフィールドが各々連続するように電圧パルス波を生成し、各々のチャネルのフレーム内においてその画素を露光する期間（適正露光期間）が連続するようになっている。なお、この階調誤差およびその誤差の補正については後で詳述する。
【００７７】
なお、この液晶装置は、コンピュータ画面などを大画面に表示するための量産型のプロジェクタ用の液晶パネルを用いており、動作速度もそのような液晶パネルに合わせて設計されているため、フィールド周波数は６０Ｈｚ（ヘルツ）となっている。従って、１フィールドは約１６．７ミリ秒であり、１チャネルあたりの書込期間つまり２５５フィールドの長さは、約４．３秒である。また、ＲＧＢ各々独立の書込期間とそれらの前後のフィルターの開閉に要する時間とを合計すると、１枚のプリントの露光に約１３秒の時間を要することとなる。
【００７８】
次に、このプリント処理装置を構成する回路について説明する。図３は、本実施形態による画素マトリクス駆動部の構成を示すブロック図であり、図４は同じく画素マトリクス部の構成を示すブロック図である。
【００７９】
図３において、符号２１は入力されるデジタルビデオ信号（画像データ）、２２はフィールド同期タイミングを表すフィールド信号である。フィールド信号２２は１フィールドごとに立ち上がるパルス波であり、このパルスをカウンタ１４がカウントし、そのカウンタ値がコンパレータ１３に入力される。また、デジタルビデオ信号２１から取り出される各々の画素の階調データ（階調度）は、コンパレータ１３に入力され、上記のカウンタ値との比較が行われる。この例では、上記の階調データは印画紙の感光特性に合わせて予め補正を行った、その画素の適正露光量に比例する数値データである。
【００８０】
上記の比較の結果、カウンタ値が階調データの値より小さいかあるいは等しいときは、コンパレータ１３から信号値「１」が出力され、カウンタ値が階調データの値を超えているときは、コンパレータ１３から信号値「０」が出力される。ここで、信号値「１」は液晶装置がその画素に該当する光を透過すべきことを意味し、逆に信号値「０」は遮光すべきことを意味している。駆動波形生成部１２は、コンパレータ１３から伝えられる信号に基づいて、また、電圧源から供給され相対電位が−５Ｖ、０Ｖ、＋５Ｖの電圧を用いて、駆動パルス波を生成し、画素マトリクス１１部に供給する。
【００８１】
図１にも示すように、駆動波形生成部１２は、相対的に正負両方の電位によるパルス波を生成し、画素はこのような波形による交流駆動を受ける。
【００８２】
図４（ａ）は画素マトリクス部全体の概要構成を示しており、この図において、符号１１は画素マトリクス部、１００は画素マトリクス部１１上に配置された画素、５１はデータ線、５２は走査線、５３は画素マトリクスを走査する走査ドライバである。また、図４（ｂ）は画素１００の詳細構成を示しており、この図において、符号１０２は画素電極、１０３は画素電極１０２と液晶を挟んで対向している共通電極である。また、１０１はデータ線５１と画素電極１０２との間をオン／オフ制御するスイッチング手段である。
【００８３】
図３で示した駆動波形生成部１２が生成する電圧パルスは、データ線５１に印加される。また、走査ドライバ５３は、入力される制御信号に基づいて、１フィールドごとに、画素マトリクス部を上から下へ走査する。走査ドライバ５３によって、走査中の走査線５２には「１」電圧が印加され、その他の走査線５２には「０」電圧が印加される。
【００８４】
各々の画素１００にはＴＦＴによるスイッチング手段１０１が設けられており、このスイッチング手段１０１のゲート電極はその画素用の走査線５２に接続され、同じくソース電極はその画素用のデータ線５１に接続されている。その走査線５２に「１」電圧が印加されているときには、スイッチがオンとなり、そのデータ線５１の電位が画素電極１０２に伝達される。走査線５２の電位が「０」となるとスイッチがオフとなり、また画素電極１０２と共通電極１０３の間には容量成分が存在するため、画素電極１０２の電位は、次のフィールドにおいて再びその走査線５２が「１」電圧を印加されるまでは保持される。よって、この電圧に応じて、画素電極１０２と共通電極１０３との間に挟持された液晶の向きが変わり、画素の光透過度が変化する。
【００８５】
以上説明したように、本実施形態においては、印加電圧オン側の液晶の飽和状態を利用し、オン／オフの２値駆動を行うため、前述の表示ムラが生じず、高画質のプリントを作成できるという効果がある。また、２値駆動を行うことにより１０ミリ秒前後の時間で液晶の応答を得ることができ、中間調レベルでの電圧で駆動する場合の応答に要する数十ミリ秒より短い。従って、液晶の応答遅延による階調誤差は非常に小さい。
【００８６】
また、デジタルデータをもとに画素マトリクス部を駆動するため、デジタルスチルカメラあるいはデジタルビデオカメラなどとの親和性が良く、これらのカメラによって撮影した画像やコンピュータによって処理した画像データから、直接銀塩写真を作成することができるという利点がある。
【００８７】
次に、図面を参照し本発明の第２の実施形態について説明する。上述した第１の実施形態においては、液晶への印加電圧の飽和状態のみを用いてパルス信号の計数によって階調制御を行っていたが、この第２の実施形態においては印加電圧の非飽和状態も併用した制御を行う。
【００８８】
図５は、本実施形態による階調データの処理方法を示す。この第２の実施形態においては、階調データを印画紙の感光特性に合わせて、露光量を０／２５５から２５５／２５５の２５６段階の数値データとしてある。この露光量データは８ビットの符号なし２進数によって表現され、これらの各ビットが画素マトリクス駆動部の回路内の各信号線に対応し、各信号線は「０」または「１」のいずれかの状態をとる。
【００８９】
図５（ａ）で示す方法では、この８ビットのデータを上位の７ビットと下位の１ビットに分割しており、一方、図５（ｂ）で示す方法では、８ビットのデータを上位の６ビットと下位の２ビットに分割している。本実施形態では、上位ビットに該当する露光量については、フィールドごとに「０」または「１」の電圧を選択して印加するデジタル方式により制御し、下位ビットに該当する露光量については、下位ビット用のフィールドにおける画素の中間階調によって制御する。この中間階調は、画素に用いられている液晶の光透過率が印加電圧に応じて変化する領域を用いるアナログ制御により実現する。
【００９０】
図５（ａ）に示す方法では、下位の１ビットについてそのようなアナログ制御を行うため、この１ビットの値「１」および「０」に相当する光透過量が、上位ビットの露光量制御の１フィールドにおける透過光量のそれぞれ０．５倍および０倍になるようにする。また、図５（ｂ）に示す方法では、下位の２ビットについてそのようなアナログ制御を行うため、この２ビットの値「１１」、「１０」、「０１」、および「００」に相当する光透過量が、上位ビットの露光量制御の１フィールドにおける光透過量のそれぞれ０．７５倍、０．５０倍、０．２５倍、および０倍になるようにする。
【００９１】
図６は、本実施形態による画素マトリクス駆動部の回路構成を示すブロック図であり、このような回路構成によって、上記のデジタル／アナログ併用の画素駆動を行う。図６において、符号２１はデジタルビデオ信号（画像データ）、２２はフィールド信号、２３はデジタル駆動によるフィールドとアナログ駆動によるフィールドとを切り替える切替信号である。
【００９２】
デジタルビデオ信号２１の所定の桁数の上位ビットはコンパレータ１３に入力され、図３を用いて説明したのと同様の方法によってフィールド信号２２のカウンタ値と比較され、「０」または「１」の信号Ｅが生成される。一方、デジタルビデオ信号２１の下位ビットはデコーダ１５に入力され、デコーダ１５は、入力されたビットの組み合わせのパターンに応じてその露光量データに適した電圧データをデータ１６から得て、多値信号Ｆを生成する。この多値信号Ｆは、アナログ駆動によって上述した光透過量を実現するための駆動電圧を表す。
【００９３】
ＲＧＢそれぞれのチャネルの１フレーム（全露光期間）は、デジタル駆動用のフィールド（副露光期間）とアナログ駆動用のフィールドとに分割されており、上記の信号ＥおよびＦは、切替信号２３に基づいて、スイッチング手段３１および３２によって切り替えられ、駆動波形生成部１２に入力される。
【００９４】
図７は、１フレーム内におけるこれらの信号と駆動電圧および透過光量の関係を示すタイミングチャートである。本例では、アナログ駆動による下位ビット対応フィールドの後にデジタル駆動による上位ビット対応フィールドが設けられている。
【００９５】
まず、下位ビット対応フィールドにおいては、切替信号Ｄの値が「１」であるため、スイッチング手段３１がオフとなってコンパレータ１３の出力が遮断され、スイッチング手段３２がオンとなってデコーダ１５の出力が信号Ｇとして駆動波形生成部１２に入力されるようになる。デコーダ１５は、デジタルビデオ信号の下位ビットＣの値に応じて、データ１６から選択したデータを信号Ｆとして出力する。図７に示す例では、この信号Ｆは「０」と「１」の間の電圧で上位ビット対応フィールドによる最小透過単位光量の０．５倍の光量を透過を指示する信号となっている。駆動波形生成部１２は、この信号Ｇに基づいて、また電圧源から供給される電圧を用いて、画素の駆動パルス波Ｈを生成する。
【００９６】
次に、上位ビット対応フィールドに移り、切替信号Ｄの値が「０」となるため、逆に、スイッチング手段３１がオンとなってスイッチング手段３２がオフとなる。またこの切替のタイミングでカウンタ１４の値が初期値にリセットされ、フィールド信号２２のパルスのカウントを開始する。カウンタ１４の値が露光量データの上位ビットの値に等しいかそれより小さいときは、コンパレータ１３は出力信号Ｅの値を「０」とし、カウンタ１４の値が露光量データの上位ビットの値を超えた後は、出力信号Ｅの値は「１」となる。この信号Ｅが、信号Ｇとして駆動波形生成部１２に入力され、駆動波形生成部１２は、この信号Ｇに基づいて、また電圧源から供給される電圧を用いて、画素の駆動パルス波Ｈを生成する。
【００９７】
ここで、デジタル制御のみを用いた第１の実施形態による階調再現と、デジタル／アナログ制御の併用による本実施形態による階調再現との間のフレーム長の違いについて説明する。図８は、それら両者を比較するタイミングチャートである。
【００９８】
図８（ａ）はデジタル制御のみを用いた場合を示しており、１フレームを２５５フィールドによって構成する必要がある。一方、図８（ｂ）は、上位ビットを７ビット、下位ビットを１ビットとして、デジタル／アナログ制御を併用する場合を示しており、１フレームは、１２７の上位ビット用フィールドと１の下位ビット用フィールドで構成される。また、図には示してないが、露光量データ８ビットのうち、下位２ビットをアナログ制御とする場合には、６３の上位ビット用フィールドと１の下位ビット用フィールドで構成される。
【００９９】
先述のように、図８（ａ）の場合には、１フレームあたり約４．３秒、ＲＧＢ各チャネルによってカラー写真を焼き付ける場合には約１３秒の時間を要する。それに対して、下位ビットを１ビットあるいは２ビットとする場合には、必要な露光時間は、それぞれ約１／２および約１／４となる。従って、単色写真の焼き付けの場合はそれぞれ約２．２秒および約１．１秒、３チャネルによるカラー写真の焼き付けの場合はそれぞれ約６．５秒および約３．３秒の所要時間となり、書込時間の短縮化を図ることができる。
【０１００】
なお、このようにフィールド数を少なくして１フレームの時間を短縮化する場合、全体として適切な露光量が得られるように、光源の光量を大きくする。例えば、下位ビットを１ビットあるいは２ビットとする場合、１フィールドの重みはそれぞれ２倍あるいは４倍となるため、それに応じた光量が得られる光源を設けるようにする。
【０１０１】
前述したように、デジタル制御と比較して、アナログ制御によって正確な階調を再現することは難しく、回路に用いている素子の抵抗値などのばらつきによっても誤差が生じる。図９は、本実施形態によるプリント処理装置に入力される画像データから直接得られる露光量データと最終的に印画紙上で再現される階調との関係を示すグラフである。
【０１０２】
このグラフにおいて、ポイント２００、２０２、２０４、および２０６は、下位ビットが「０」である場合に相当し、露光量は時間に比例するため、これらポイント２００、２０２、２０４、および２０６の階調は正確にされる。
【０１０３】
一方、ポイント２０１、２０３、および２０５は、下位ビットが「１」である場合に相当し、従って、アナログ制御の誤差により階調再現の正確性が損なわれていることを示している。しかし、８ビットの露光量データのうちの上位６ビットまたは７ビット分はデジタル方式により制御されており、従って、２５６段階のうちの６４段階分または１２８段階分の直線性は確保されている。アナログ制御による階調誤差は、このように直線性が確保されているポイントの中間のポイントだけにしか影響せず、写真の画質に対する影響は少ない。
【０１０４】
プリント処理装置を構成するにあたっては、前述の１フレームの露光に要する時間と求められる階調再現の正確性の程度とを総合的に勘案して、アナログ制御に用いる下位ビットのビット数を選択するようにする。また、求められる画質に応じて、プリント処理装置の利用者が下位ビットのビット数を切り替えられるようにしても良い。
【０１０５】
以上説明したように、本実施形態においては、階調データの上位桁についてはデジタル制御を用いて下位桁については中間調レベルの電圧を用いたアナログ制御とするため、同じ階調数を実現するのに必要なフィールド数を少なくすることができ、従って、写真１枚の露光時間を短くすることができるという効果がある。特に大量の枚数のプリントを処理する際には、この露光時間の効果が大きく影響し、処理全体に要する時間を短縮し、また処理の生産性を向上させるという効果がある。
【０１０６】
また、本発明のこのような実施形態においては、上位桁に相当する分の階調はデジタル制御によって正確に再現されるため、アナログ制御による階調誤差の影響はそれほど顕著化しない。
【０１０７】
次に、上述した第１および第２の実施形態によるプリント処理装置において、発生し得る階調誤差とその誤差の補正について説明する。
【０１０８】
まず、印加電圧に対する液晶の応答遅延に関する補正を説明する。図１０は、短期間の電圧パルス波を画素電極に印加したときの光量変化の一例を示す図である。図１０において、（イ）の曲線は透過率がゼロから１００％へ変化する場合の応答を示す。この場合、１フィールドが終了する時点の１６．７ミリ秒では完全には飽和していないが２フィールドの終了前には飽和している。同様に、（ロ）の曲線は透過率がゼロから５０％へ変化する場合の応答を示している。この場合も２フィールドの終了直前に５０％に達している。（ハ）の曲線は透過率１００％の電圧で液晶を１フィールド駆動した後、透過率をゼロにする電圧を印加した場合の応答を示す。（ニ）は同様に透過率５０％になる電圧で１フィールド駆動した後、透過率ゼロにする電圧を印加した場合の応答を示す。（ホ）および（ヘ）は、２フィールド駆動後に透過率ゼロの電圧を印加した場合の応答を示している。
【０１０９】
図１１は、液晶の応答遅延によって光量の立ち上がりおよび立ち下がりが図１０に示すようになる場合の、電圧印加フィールド数と総露光量との関係を示す。この場合、電圧１００％とは透過率が１００％になる電圧を印加した場合の露光量変化、電圧５０％とは透過率が５０％となる電圧を印加した場合の露光量変化を示している。いずれの場合も立ち上がりの遅延と立ち下りの遅延があるために、２フィールド以下の短期間の駆動ではフィールド数に比例した露光量となっておらず、この領域において正確な階調のプリントを得るためには、この不足を補正することが必要となる。
【０１１０】
補正のひとつの方法は、フレーム内に補正用フィールドを別に設け、この補正用フィールドにおいて上記の不足分光量を透過するように、駆動電圧パルスを生成するようにする。また、上で説明した液晶の応答遅延量は温度によっても変化するため、より厳密な階調再現のためには、このような温度変化にも応じた補正量を得られるような制御を行うようにする。
【０１１１】
次に、駆動電圧による階調誤差について説明する。デジタル制御による階調制御では液晶の飽和領域を用いるため、駆動電圧の誤差の影響はないかあったとしても非常に小さい。一方、アナログ制御においては、液晶自身の中間階調を用いるため、駆動電圧の誤差がそのまま階調誤差となって現れる。このような誤差が生じる要因は、使用する電圧源の精度や回路の抵抗成分のばらつきなどである。本発明においては、階調データの下位ビットに関してアナログ制御を用いる場合があるため、供給する電圧あるいは下位ビット用のフィールドの長さを変えることによりこのような誤差を補正する。
【０１１２】
ここで、上記のような補正をフィードバック制御により実現する方法について説明する。まず第１の方法は、一旦テストプリントを出力し、そのプリントをスキャナ等で読み込んだ結果をテスト画像データ入力手段を通して取得し、補正値を算出する方法である。このテストプリントは、予め定められたテストパターンデータを記憶装置等から読みだし、そのデータを用いて画素を駆動することによって得る。また第２の方法は、フォトマル等の光量センサーによって画素の透過光量を測定し、補正値を算出する方法である。例えば、この光量センサーを露光の際に印画紙をセットする位置付近に設けることにより、実際のプリント処理時により近い光量を測定することができる。
【０１１３】
そして、このようにして得られる補正値に基づいて、光源の光量、駆動電圧パルスの電圧値、フィールド長などを調整する。また、装置の稼働中の諸条件の変動により、階調誤差が生じる場合もあり得るので、一定のフィルム本数ごと、プリント枚数ごと、あるいは時間間隔ごとに自動的にこのような補正を行う構成としても良い。
【０１１４】
次に、これまでに述べたそれぞれの駆動方法による液晶の駆動の具体例について、タイミングチャートを参照しながら説明する。
【０１１５】
図１２は、デジタル制御のみで、２５５のフィールドにより１フレームを構成し、−５Ｖと０Ｖと５Ｖの相対電位を用いて生成される駆動電圧パルスを用いて、印加電圧オンのときに光を透過するように画素を構成し、２５６段階の階調を制御できるようにしたプリント処理装置において、１９９／２５５の露光量データをもとに駆動した場合の駆動電圧と透過光量との関係を示すタイミングチャートである。
【０１１６】
また、図１３は、図１２によって示したフィールドに、長さαの補正用フィールドをさらに付加して１フレームを構成し、その補正用フィールドにおいて適切な大きさの電圧を印加することにより液晶の応答遅延を補正している場合のタイミングチャートである。補正用フィールドは、本例ではフレームの最初に設けているが、フレーム内の他のタイミングとしても良い。
【０１１７】
また、図１４は、８ビットの露光量データのうちの下位１ビット用のアナログ制御フィールドと、それに後続する上位７ビット用の１２７のデジタル制御フィールドとにより１フレームを構成し、印加電圧オンのときに光を透過するように画素を構成し、２５６段階の露光量を制御できるようにしたプリント処理装置において、１９９／２５５の露光量データをもとに駆動した場合の駆動電圧と透過光量との関係を示すタイミングチャートである。この場合、１フィールドが１／２５６の露光量に相当する場合に比べ、１フィールドの露光量の重みが２倍となる。この重み２を持つ９９個のデジタル制御フィールドが１９８／２５５相当分、アナログ制御フィールドが１／２５５相当分の露光量の寄与をしている。
【０１１８】
また、図１５は、８ビットの露光量データのうちの下位２ビット用のアナログ制御フィールドと、それに後続する上位６ビット用の６３のデジタル制御フィールドとにより１フレームを構成した場合のタイミングチャートである。重み４を持つ４９このデジタル制御フィールドが１９６／２５５相当分、アナログ制御フィールドが３／２５５相当分の露光量の寄与をしている。
【０１１９】
また、図１６および図１７は、それぞれ図１４および図１５に対応したものであり、下位ビット用のアナログ制御が上位ビット用のデジタル制御フィールドに後続する場合の駆動電圧と透過光量との関係を示すタイミングチャートである。このようなタイミングを実現するため、画素マトリクス駆動部は、例えば、最初にカウンタを１フレーム分のフィールド数にプリセットし、カウントダウンを行ってカウンタ値と露光量データの上位ビットの値が一致した時点から、相対電位が５Ｖおよび−５Ｖの駆動電圧を生成開始する。
【０１２０】
また、図１８は、デジタル制御のみで、印加電圧オフのときに光を透過するように画素を構成し、２５６段階の露光量を制御できるようにしたプリント処理装置において、１９９／２５５の露光量データをもとに駆動した場合の駆動電圧と透過光量との関係を示すタイミングチャートである。
【０１２１】
また、図１９は、図１８で示すフィールドに、長さαの補正用フィールドをさらに付加して１フレームを構成した場合のタイミングチャートである。補正用フィールドは、本例では印加電圧が０となる直前に設けているが、フレーム内の他のタイミングとしても良い。
【０１２２】
また、図２０は、印加電圧オフのときに光を透過するような画素を用いて、８ビットの露光量データのうちの下位１ビット用のアナログ制御フィールドと、上位７ビット用の１２７のデジタル制御フィールドとにより１フレームを構成した場合のタイミングチャートである。また、図２１は、同様に印加電圧オフのときに光を透過するような画素を用いて、８ビットの露光量データのうちの下位２ビット用のアナログ制御フィールドと、上位６ビット用の６３のデジタル制御フィールドとにより１フレームを構成した場合のタイミングチャートである。図２０および図２１に示すフレーム構成では、フレームの最初から上位ビットに相当する分の光の透過を開始し、その完了直後に下位ビット用のアナログ制御フィールドが後続する。
【０１２３】
また、図２２および図２３は、それぞれ図２１および図２２に対応したものであり、フレームの最後に下位ビット用のアナログ制御フィールドが存在するようなフレーム構成となっている。
【０１２４】
以上説明したように、本発明の原理である主にデジタル駆動による光量の制御とさらにアナログ駆動を併用することによるフレーム長の短縮を実現するために、様々なパターンのフィールドの組み合わせによってフレームを構成できる。デジタル制御フィールドとアナログ制御フィールドと補完フィールドの順序に特に制限はない。但し、光を透過するフィールドはフレーム内で連続して設けるほうが、液晶の反応遅延の影響が少なく、有利である。
また、ここまでは、露光量データを８ビットとして説明してきたが、印画紙の感光特性を補正するためには、さらにビット数を増し、例えば１０ビットや１２ビットで処理を行うことが望ましい。
【０１２５】
次に、本発明によるプリント処理装置全体の構成について説明する。図２４は、本発明によるプリント処理装置の一構成形態を示すブロック図である。
【０１２６】
図２４において、符号５４１はＡ／Ｄ変換部（アナログ／デジタル変換手段）、５４２は画像反転部である。Ａ／Ｄ変換部５４１は、アナログ画像をもとにプリントを作成する際にそのアナログ画像をデジタル画像データに変換する機能を持ち、具体的には、写真フィルムや写真プリントなどをスキャンしてデジタル画像データを生成したり、電気的なアナログビデオ信号をデジタル画像データに変換したりする。また、画像反転部５４２はデジタル画像データの階調を反転させる機能を持ちつため、ポジ画像またはネガ画像のいずれからもノーマルな写真プリントを作成することができる。
【０１２７】
画素マトリクス駆動部５０２は、Ａ／Ｄ変換部５４１から受けるデジタル画像データ、外部から直接入力されるデジタル画像信号、あるいは画像反転部５４２によってそれらを階調反転させたものをもとに、既に述べたように、駆動電圧パルスを生成し、画素マトリクス部１１を駆動する。
【０１２８】
このように画素マトリクス駆動部５０２は様々なソース媒体から得られるデータをもとに画素マトリクス部を駆動するため、本装置は、単に写真のネガフィルムやポジフィルムだけでなく、写真プリントや印刷物やテレビジョン放送や録画装置等によって記録されたビデオ信号などをもとにしたプリントを作成することができる。
【０１２９】
制御部５０１は、プリント作成の際に、画素マトリクス駆動部５０２および画素マトリクス部１１に対してフィールド信号や走査タイミング信号といった制御信号を伝えたり、その他本装置の各部を制御したりする。カラーフィルター選択駆動部５１１（カラーフィルター選択手段）は、制御部５０１によって制御され、印画紙を露光するＲＧＢ各色のチャネルを選択する。また、メカニカルシャッター５１２は、同じく制御部５０１によって制御され、ＲＧＢ各色の書込のタイミングと同期しながらカラーフィルター（色変換手段）を開閉する。また、印画紙送り機構５１３は、複数枚のプリントを自動的に作成するために印画紙を供給し、露光が完了した印画紙を次のプロセスに移動させる。
【０１３０】
テストパターン生成部５３１は、装置の起動時などに階調の補正などのためのテスト画像を画素マトリクス駆動部５０２に供給する。また、光量センサー５２１は画素マトリクス部１１によって変調された光の量を測定できるように設けられており、この光量センサー５２１による測定値をもとに、制御部５０１が階調の補正を行えるようになっている。駆動電圧生成部５３２は内部に電子ボリュームを備えており、これによって画素を駆動する電圧パルスのもととなる基本電圧を生成して、画素マトリクス駆動部５０２に供給する。また、駆動電圧生成部５３２のこのような構成により、液晶による中間階調を得るためにアナログ制御を行う際には、光量センサー５２１等の測定結果をもとにして駆動電圧の補正を行うことも可能であり、より正確な階調を再現することができる。
【０１３１】
また、制御部５０１から画素マトリクス駆動部５０２に伝達される指示により、画素マトリクス駆動部５０２に一時的に蓄えられているデジタル画像データを書き換えることができるようになっているため、写真の明るさやコントラストや色調を変えたり、画像データの一部だけをプリントするようにトリミングを行ったり、あるいはその画像データに文字や他の画像を合成したりすることも可能である。また、制御部５０１から画素マトリクス駆動部５０２に伝達される指示によって写真のコントラストを調整し、印画紙の特性に応じたガンマ補正を行ったり、写真作品の内容に応じて硬い調子あるいは軟らかい調子のプリントを作成したり、色調補正したプリントを作成したりすることも可能である。
【０１３２】
図２５は、このプリント処理装置の要部構造を示す平面図（ａ）および正面図（ｂ）である。図２５（ａ）は、図２５（ｂ）に示すＨ−Ｈ’を通る水平面における平面図である。
【０１３３】
この図において、符号７０１は光源であり、光源７０１は少なくとも一定期間は一様な光量および一様な波長成分の光を供給する。この光源７０１から発せられた光は、コンデンサレンズ７０２によって光束を揃えた後、メカニカルシャッター５１２、カラーフィルターマウント７５０を通ってＴＦＴパネルとして形成された画素マトリクス部１１に入射される。
【０１３４】
ここでカラーフィルターマウント７５０は、円板形状であり、この円の中心のまわりに等角度で、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）各色の書込期間に用いられるカラーフィルター７５０Ｒ、７５０Ｇ、および７５０Ｂがマウントされている。このカラーフィルターマウント７５０は、カラーフィルター選択駆動部５１１によって回転するようになっており、ＲＧＢそれぞれの書込期間に適切なカラーフィルターが選択される。また、この書込期間にあわせてメカニカルシャッター５１２が開閉制御される。
【０１３５】
こうして、カラーフィルター７５０Ｒ、７５０Ｇ、７５０Ｂおよび画素マトリクス駆動部１１によって変調された光は、レンズ７０３（集光手段）を通して印画紙台７０４（感光媒体支持部）上の印画紙の感光面に到達する。
【０１３６】
図２６は図２５のプリント処理装置のカラーフィルターマウント７５０とメカニカルシャッター５１２を一体化したカラーフィルターマウント７６０としたものである。図２６（ａ）は、図２６（ｂ）に示すＨ−Ｈ’を通る水平面における平面図である。
【０１３７】
なお、上で説明したプリント処理装置の実施例では、ＲＧＢ各色について書込期間を設け、白色光源からの光をそれぞれの色用のカラーフィルターを通すことによって変換しているが、各色書込用の光源を別個に設けても良い。また、ＲＧＢ以外の任意の色の組み合わせによって、あるいは単色によって書込を行うようにしても良い。例えば、Ｃ（シアン）Ｍ（マゼンタ）Ｙ（黄）の３原色による書込として良い。また、複数の色についてそれぞれ別個に書込期間を設けるのではなく、各色の単色光源もしくは白色光を３色に分解した光源に、ＴＦＴパネル３枚を組み合わせ、すべての色成分を合成して１つの書込期間で感光媒体を露光するようにしても良い。
【０１３８】
また、上で説明したプリント処理装置の実施例では、印画紙を露光してその印画紙上に像を得ることとしたが、露光によって表面付近に化学的あるいは物理的な変化が起こることにより像を生じる他の感光媒体を用いる装置としても良い。
【０１３９】
なお、本明細書において「画素」という語は、「画像を構成する単位要素」の意味で用いている。本明細書に記載したプリント処理装置（電気光学装置）および写真プリント階調再現方法では、画素マトリクス部（液晶パネル）上の画素と写真プリント上の画素とは理論上１対１に対応する。また、特にこれらを区別する際にはそれぞれ「電気光学画素」および「写真画素」という語を用いている。
【０１４０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、２値の駆動電圧によるデジタル制御を基本とするため、電気素子の特性や液晶パネル等の製造上の不均一に起因する表示ムラの影響を受けずに、正確な階調を再現した高品質な写真プリントを作成できる。
【０１４１】
また、階調データの上位桁についてはデジタル制御としながら、下位桁について液晶自身の中間階調を利用するアナログ制御を取り入れるため、デジタル制御による階調の直線性を確保しながら露光期間を短くすることができ、プリント処理の生産性を上げることができる。
【０１４２】
また、デジタル画像データをもとにプリントを作成するため、今後ますます広く普及すると予想されるデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラとの親和性が良く、これらのカメラによって撮影された画像から直接銀塩写真プリントを作成することができる。
【０１４３】
また、デジタル制御による正確な階調が得られるだけでなく、一部併用するアナログ制御部分に関しても、階調の自動補正の手段を備えているため、比較的熟練度の低いオペレータにとっても調整および操作がしやすい。よって、顧客からの依頼を受け付ける店舗内でプリント処理を完結するという近年増加している業務形態においても、利用しやすい装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の第１の実施形態によるプリント処理装置における液晶駆動電圧と露光光量との関係を示すタイミングチャートである。
【図２】  同実施形態によるプリント処理装置における階調再現の原理を示す図である。
【図３】  同実施形態による画素マトリクス駆動部の構成を示すブロック図である。
【図４】  同実施形態による画素マトリクス部の構成を示すブロック図である。
【図５】  この発明の第２の実施形態によるプリント処理装置において階調データを上位ビットと下位ビットとに分割して処理する方法を示す図である。
【図６】  同実施形態による画素マトリクス駆動部の構成を示すブロック図である。
【図７】  同実施形態による各種信号と画素駆動電圧および透過光量の関係を示すタイミングチャートである。
【図８】  同実施形態によるフレーム構成の特徴を示すタイミングチャートである。
【図９】  同実施形態によるプリント処理装置における階調データと印画紙上の再現階調との関係を示すグラフである。
【図１０】  この発明の第１および第２の実施形態によるプリント処理装置における液晶画素の透過光量の時間変化を示す図である。
【図１１】  同実施形態によるプリント処理装置における液晶画素のフィールド数と露光量との関係を示す図である。
【図１２】  この発明の一実施形態によるプリント処理装置における駆動電圧パルス波と透過光量との関係を示すタイミングチャートである。
【図１３】  この発明の一実施形態によるプリント処理装置における駆動電圧パルス波と透過光量との関係を示すタイミングチャートである。
【図１４】  この発明の一実施形態によるプリント処理装置における駆動電圧パルス波と透過光量との関係を示すタイミングチャートである。
【図１５】  この発明の一実施形態によるプリント処理装置における駆動電圧パルス波と透過光量との関係を示すタイミングチャートである。
【図１６】  この発明の一実施形態によるプリント処理装置における駆動電圧パルス波と透過光量との関係を示すタイミングチャートである。
【図１７】  この発明の一実施形態によるプリント処理装置における駆動電圧パルス波と透過光量との関係を示すタイミングチャートである。
【図１８】  この発明の一実施形態によるプリント処理装置における駆動電圧パルス波と透過光量との関係を示すタイミングチャートである。
【図１９】  この発明の一実施形態によるプリント処理装置における駆動電圧パルス波と透過光量との関係を示すタイミングチャートである。
【図２０】  この発明の一実施形態によるプリント処理装置における駆動電圧パルス波と透過光量との関係を示すタイミングチャートである。
【図２１】  この発明の一実施形態によるプリント処理装置における駆動電圧パルス波と透過光量との関係を示すタイミングチャートである。
【図２２】  この発明の一実施形態によるプリント処理装置における駆動電圧パルス波と透過光量との関係を示すタイミングチャートである。
【図２３】  この発明の一実施形態によるプリント処理装置における駆動電圧パルス波と透過光量との関係を示すタイミングチャートである。
【図２４】  この発明の一実施形態によるプリント処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２５】  同実施形態によるプリント処理装置の要部構造を示す平面図および正面図である。
【図２６】  同実施形態によるプリント処理装置の要部構造を示す平面図および正面図である。
【符号の説明】
１１  画素マトリクス駆動部
１２  駆動波形生成部
１３  コンパレータ
１４  カウンタ
１５  デコーダ
１６  データ
２１  デジタルビデオ信号
２２  フィールド信号
２３  切替信号
３１，３２  スイッチング手段
５１  データ線
５２  走査線
５３  走査ドライバ
１００  画素
１０１  スイッチング手段
１０２  画素電極
１０３  共通電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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