(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光装置であって、
周囲温度を検出するための温度検出手段と、
露光濃度の非線形性を補正するために入力された階調データを補正階調データに変換する複数の変換手段と、
前記補正階調データに基づいて感光材料に対する階調露光を行う露光手段と、
前記温度検出手段の検出温度に従って前記変換手段を切替える切替え手段とを有し、
前記複数の変換手段は、各々カバーする温度領域に対する露光量変化範囲が略均等に分割されるように設定されている、
ことを特徴とする露光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の露光装置であって、
前記複数の変換手段は、前記検出温度に対する前記露光手段の露光量の変化及び前記検出温度に対する感光材料の感度特性の変化の内の少なくとも一つを補正する。
【請求項３】
請求項１に記載の露光装置であって、
前記複数の変換手段は、各々カバーする温度範囲が異なる幅に分割されるように設定されている。
【請求項４】
請求項３に記載の露光装置であって、
前記複数の変換手段は、低温領域における変換手段に比して高温領域における変換手段が広い温度範囲をカバーするように設定されている。
【請求項５】
請求項１に記載の露光装置であって、
露光用のライン光源をさらに有し、
前記露光手段は、前記ライン光源からの出射光を光変調するシャッタ手段であり、前記シャッタ手段は、前記変換手段からの前記補正階調データに従って開口時間を制御し且つ前記ライン光源の出射光を光変調して感光材料に階調露光を行い、
前記各変換手段の最大階調データに対応する前記シャッタ手段の開口時間が略一致するように設定されている。
【請求項６】
請求項５に記載の露光装置であって、
前記各変換手段が制御する階調データ範囲は、各変換手段毎の前記階調データと前記シャッタ手段の開口時間との関係が前記感光材料における階調濃度に一致する第１階調範囲と、各変換手段毎の前記階調データと前記開口時間の関係が前記感光材料における階調濃度に一致していない第２階調範囲とを有する。
【請求項７】
請求項６に記載の露光装置であって、
前記第２階調範囲は、階調数の大きい階調範囲である。
【請求項８】
請求項１に記載の露光装置であって、
露光用のライン光源と、
光量補正手段とを更に有し、
前記露光手段は前記ライン光源からの出射光を光変調するシャッタ手段であり、
前記光補正手段は、前記シャッタ手段によって光変調された出射光の光量バラツキを光量補正し、
前記各変換手段は前記光量補正手段によって補正された階調データを非線形に補正して補正階調データを出力し、
前記シャッタ手段は、前記光量補正が重畳された前記変換手段からの前記補正階調データに従って開口時間を制御し、及び前記ライン光源の出射光を光変調して感光材料に階調露光を行い、
前記各変換手段の最大階調データに対応する前記シャッタ手段の開口時間が略一致するように設定されている。
ことを特徴とする露光装置。
【請求項９】
請求項８に記載の露光装置であって、
前記各変換手段が制御する階調データ範囲は、各変換手段毎の前記階調データと前記シャッタ手段の開口時間との関係が前記感光材料における階調濃度に一致する第１階調範囲と、各変換手段毎の前記階調データと前記開口時間の関係が前記感光材料における階調濃度に一致していない第２階調範囲とを有する。
【請求項１０】
請求項９に記載の露光装置であって、
前記第２階調範囲は、階調数の大きい階調範囲である。
【請求項１１】
請求項１に記載の露光装置であって、
露光用の光源をさらに有し、
前記露光手段は前記光源からの出射光を光変調するシャッタ手段であって、前記シャッタ手段は前記変換手段からの前記補正階調データに従って開口時間を制御し且つ前記光源の出射光を光変調して感光材料に階調露光を行い、
前記各変換手段における所定面積あたりの印刷時間が略一致するように設定されている。
【請求項１２】
請求項１１に記載の露光装置であって、
前記所定面積あたりの印刷時間は感光材料に対する１ラインの印刷時間である。
【請求項１３】
請求項１２に記載の露光装置であって、
前記１ラインの印刷時間は、データ転送等を行うためのマスク時間と、前記シャッタ手段の最大階調データに対応する最大階調開口時間を含む。
【請求項１４】
請求項１３に記載の露光装置であって、
前記１ラインの印刷時間は、各変換手段における最大階調開口時間の中で最も長い最大階調開口時間である最大開口時間と前記マスク時間を加えた時間である。
【請求項１５】
請求項１４に記載の露光装置であって、
前記各変換手段におけるマスク時間を異ならせて、前記各変換手段に対応する前記１ラインの印刷時間を略一致させるように設定されている。
【請求項１６】
請求項１４に記載の露光装置であって、
前記各変換手段におけるマスク時間を一定とし、前記最大階調開口時間に加えて階調閉鎖時間を設けることにより、前記各変換手段に対応する前記１ラインの印刷時間を略一致させるように設定されている。
【請求項１７】
請求項１６に記載の露光装置であって、
前記階調閉鎖時間は各変換手段における最大階調開口時間と最大開口時間との時間差と同じである。
【請求項１８】
請求項１４に記載の露光装置であって、
前記各変換手段におけるマスク時間を一定とし、最大階調開口時間を最大開口時間と略一致させるように設定されている。
【請求項１９】
請求項１８に記載の露光装置であって、
前記各変換手段が制御する階調データ範囲は、各変換手段毎の前記階調データと前記シャッタ手段の開口時間の関係が前記感光材料における階調濃度に略一致する第１階調範囲と、各変換手段毎の前記階調データと開口時間の関係が前記感光材料における階調濃度に一致していない第２階調範囲とを有する。
【請求項２０】
請求項１９に記載の露光装置であって、
前記第２階調範囲は、階調数の大きい階調範囲である。
【請求項２１】
請求項１に記載の露光装置であって、
露光用の光源と、
光量補正手段とをさらに有し、
前記露光手段は前記光源からの出射光を光変調するシャッタ手段であって、
前記光量補正手段は、前記シャッタ手段によって光変調された出射光の光量バラツキを光量補正し、
前記各変換手段は、前記光量補正手段によって補正された画像データ等の階調データを非線形に補正して補正階調データを出力し、
前記シャッタ手段は、前記光量補正が重畳された前記変換手段からの前記補正階調データに従って開口時間を制御し、及び前記ライン光源の出射光を光変調して感光材料に階調露光を行い、
前記各変換手段におけるマスク時間を一定とし、各変換手段における最大階調開口時間を最大開口時間と略一致させることにより、前記各変換手段における１ラインの印刷時間を略一致させるように設定されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、画像を出力する露光装置に関し、特に、周囲温度の影響を防いで安定した画像を出力するデジタル露光装置に関するものである。
【背景技術】  デジタル露光装置として、様々な形態の機器が開発されており、その一つに蛍光ヘッドを用いた露光装置がある。この蛍光ヘッドは、真空空間が形成されたケース内にカソード電極とアノード電極を有し、アノード電極上には蛍光体によるライン状に配列されたドットが配置されている。カソード電極に電圧が印加されると、カソード電極から電子が放出され、放出された電子がアノード電極に衝突するときに蛍光体が励起されて光を発生する。蛍光ヘッドを用いた露光装置では、この発生した光が、外部に出射されて感光材料を露光し、画像を印刷する。このような蛍光ヘッドを用いた露光装置において、一度に多くのドットが点灯されると、カソード電極の端部の方が中央部より多くの電子を放出し、結果としてアノード電極上にライン状に配列されたドットの両端部の方が、中央部より明るくなる傾向がある。
しかし、カソード電極の端部に多くの電流が流れると、この端部のカソード電極の温度が高くなる。端部からの酸化物飛散が増大すると、酸化物が蛍光体に付着して、発光効率が低下する。このため  点灯の累積時間が増大すると、逆にライン状に配列されたドットの両端部側が暗くなると言う現象が発生する。この問題を解決するために、個々のドットに対して点灯制御を行うための複数のデータテーブルを記憶する記憶手段と、複数のデータテーブルを切り替える切替手段とを備え、データテーブルを切り替えることによってドットの端部と中央部の光量変化を１ドット単位で補正する提案がなされている（例えば特許文献１：特開平０７−２５６９２１号公報）。
この特許文献１の蛍光ヘッドによれば、累積点灯時間の増大によって生じるドットの中央部と端部の光量変化をドット単位で補正できるので、点灯時間が経過しても均一な露光が可能となる。また、印字濃度の調整も前記データテーブルを切り替えることによって実現できるので、印字濃度の調整のために駆動電位調整回路等が不要である。
また、他のデジタル露光装置には、発光ダイオード（以下ＬＥＤと略す）を略ライン状に配置し、画像データに従って該ＬＥＤの発光量を制御して写真画像を出力するＬＥＤ露光装置がある。この露光装置に用いられる露光光源としてのＬＥＤは、周囲温度の影響を受けて発光量と分光特性が変動するという課題がある。また、露光される感光材料も周囲温度の影響を受けて分光感度特性が変動するという課題がある。これらの課題を解決するために、ＬＥＤの温度に対する発光量と分光特性、及び感光材料の分光感度特性を考慮してＬＥＤの駆動電流を制御し、温度に対して露光条件を一定とする露光補正方法が提案されている（例えば特許文献２：特公平０４−０４６４７２号公報）。
この特許文献２の露光補正方法は、ＬＥＤの温度に対する発光量と分光特性、及び感光材料の分光感度特性を考慮した補正係数テーブルを用意し、補正係数テーブルを温度に応じて切り替え、入力された画像データに補正係数を乗算器で乗算して画像データを補正し、露光条件の安定化を目指している。
さらに、別の露光装置として、ライン状に配置された光シャッタによって階調データに応じて露光時間を制御して写真画像を出力する露光装置が開発されている。この露光装置の光シャッタには、一般的にＰＬＺＴ素子や液晶シャッタ等が用いられるが、光シャッタをＯＮするための電圧を印加して透光状態になるまでの立ち上がり時間と、ＯＦＦするための電圧を印加して非透光状態になるまでの立ち下がり時間が存在するので、ＯＮするための電圧印加時間と露光量とは非線形な関係である。また、感光材料も露光量と露光濃度（すなわち焼き付け濃度）に、非線形な関係がある。よって、階調データに比例させて光シャッタを制御し感光材料に写真画像等を露光しても、正確な階調を表現できないと言う課題がある。
この課題を解決するために、階調データに対して非線形な関係を有する露光濃度を補正する変換手段と、変換手段から出力される露光補正時間データに基づいて露光時間を制御する露光制御手段を備えた露光装置が提案されている（例えば特許文献３：特許第２９５６５５６号公報）。この特許文献３の露光装置は、階調データと階調データに比例する露光濃度（又は露光量）が得られる補正露光時間データとを対応させた変換テーブルと、該変換テーブルを参照して入力された階調データに応じた補正露光時間データを出力する参照手段とを備えて、正確な階調表現の実現を目指している。
さらに、別の露光装置として、光導電性感光体に対して、レーザ露光を行うことによって、電子写真方式によって画像を形成する装置が開発されている。このレーザ露光装置では、光導電性感光体が、温度及び湿度依存性を有するために、温度及び湿度の変化によって画像濃度が変化してしまうという課題があった。
この課題を解決するために、温湿度条件の数だけルックアップテーブルを保有し、温湿度の変化に従って、ルックアップテーブルを切換えることによって、補償を行おうとすることが提案されている（例えば、特許文献４：特開平５−１９７２６２号公報）。
【発明の開示】
しかしながら、特許文献１の蛍光ヘッドでは、データテーブルを切り替えることによって累積点灯時間に対するドット単位の光量変化の補正はできるが、周囲温度の変化による蛍光ヘッドの光量補正や感光材料の温度特性に対する光量補正が考慮されていなり。特に、感光材料は周囲温度によって感度特性が変化し、露光量と露光濃度との関係が温度によって変動することが知られている。このため、仮に蛍光ヘッドからの露光量が一定であったとしても周囲温度の変化によって感光材の感度特性が変動し、この結果、中間調の色味や濃度が変化して良好な画像を得ることが出来ないという重要な問題があった。
また、特許文献２の露光補正方法では、露光量の補正を画像データに対して温度によって変化する補正係数を乗算することによって行っている。しかしながら、この補正方法では、画像データのすべての階調範囲（例えば８ビット階調であれば０〜２５５の範囲）に対して一つの補正係数が乗算されるだけなので、すべての階調範囲が温度に対して一定値で補正される。しかし、実際には階調数と露光量の関係、及び、露光量と感光材料の濃度の関係は非線形であり温度に対しても一定の関係にはない。すなわち、上記露光補正方法では温度変化による写真画像の黒つぶれや白飛びといった現象はある程度抑えられても、温度変化による中間調の微妙な濃度変化を補正して、安定した階調表現を実現することは難しいという問題があった。
さらに、特許文献３の露光装置では、階調データと階調データに比例する露光濃度（又は露光量）が得られる補正露光時間データとを対応させた変換テーブルよって補正しているので、比較的正確な階調表現の実現が可能であるが、周囲温度の変化による露光への影響が考慮されていない。すなわち、露光手段としての光シャッタは、温度変化によって立ち上がり時間や立ち下がり時間が変化するので、階調データと露光量との非線形の関係は、温度によって変動する。また、感光材料も周囲温度によって感度特性が変化するので、露光量と露光濃度（すなわち焼き付け濃度）との非線形の関係も温度によって変動する。このため、特許文献３の露光装置では、一定温度下での露光では比較的正確な階調表現が可能であるが、例えば携帯型の露光装置のように、屋外で使用される機会のある露光装置では、環境変化が激しいので周囲温度によって露光濃度が変化してしまい、正確な階調表現を実現することは困難であるという問題があった。
さらに、特許文献４の露光装置では、温湿度条件の数だけルックアップテーブルを保有し、温湿度の変化に従って、ルックアップテーブルを切換えることによって、補償を行おうとすることが提案されている。しかしながら、全ての湿温度条件を網羅するルックアップテーブルを保有するためには膨大な記憶容量を必要とし、少しの温湿度変化に応じてルックアップテーブルを切替える必要が生じるという問題があった。
本発明の目的は、上記課題を解決するための露光装置を提供することである。
本発明の他の目的は、温度変化に対して安定した階調表現を実現することが可能な露光装置を提供することである。
本発明の更に他の目的は、周囲温度が変化しても温度変化の影響を抑えて視覚的に望ましい階調表現を実現し、安定した写真画質を出力できる露光装置を提供することである。
本発明の更に他の目的は、周囲温度の変化による中間調の色味や濃度の変化を補正して、温度に対して安定した高画質の画像を実現する露光装置を提供することである。
本発明の更に他の目的は、温度変化に対して感光材料への印刷時間が一定である露光装置を提供することである。
本発明の露光装置は、露光濃度の非線形性を補正するために入力された階調データを補正階調データに変換する複数の変換手段と、補正階調データに基づいて感光材料に対する階調露光を行う露光手段と、周囲温度を検出するための温度検出手段と、温度検出手段の検出温度に従って前記変換手段を切替える切替え手段とを有し、複数の変換手段は各々カバーする温度領域に対する露光量変化範囲が略均等に分割されるように設定されていることを特徴とする。
露光濃度の非線形性を補正するための変換手段を温度領域に対応して複数個設け、周囲温度を検出するための温度検出手段を設け、温度検出手段の検出温度に従って複数の変換手段を切り替えて階調データを補正し且つ露光するので、周囲温度が変化しても温度変化の影響を抑えて安定した写真画質等を得ることができる。
また、どの温度領域であったとしても露光量変化範囲が均等に分割されて補正されるので、温度に対する補正誤差が均一となり、温度変化に対して安定した写真画質を出力する露光装置を提供出来る。
また、前記複数の変換手段は、周囲温度に対する露光手段の露光量の変化と、周囲温度に対する前記感光材料の感度特性の変化の少なくとも一つを補正することが好ましい。
周囲温度に対する露光量の変化と、周囲温度に対する感光材料の感度特性の変化の少なくとも一つが補正されれば、周囲温度が変化しても、安定した階調表現の実現が可能となる露光装置を提供出来る。
また、前記複数の変換手段は、各々カバーする温度範囲が異なる幅に分割されていることが好ましい。
温度変化に対する露光量の非線形特性に合わせて変換手段が分割されるので、補正誤差が少なく、且つ、変換手段の分割も効率よく分割できる露光装置を提供出来る。
また、複数の変換手段は、低温領域における変換手段に比して高温領域における変換手段が広い温度範囲をカバーする変換手段であることが好ましい。
低温領域であっても高温領域であっても、温度変化に対する露光量の非線形特性に合わせて変換手段が分割されるので、低温領域でも高温領域でも補正誤差が少なく、且つ、変換手段の分割も効率よく分割できる露光装置を提供出来る。
また、本発明の露光装置では、複数の変換手段は、各々カバーする温度範囲が略均等に分割させることも可能である。
変換手段の分割を温度変化に対して均等に分割されるので、変換手段の切り替え制御が簡素化され、プリント出力のスピードアップ等に役立つ。
本発明の露光装置は、露光用のライン光源と、温度領域に対応して複数設けられた変換手段であって、各変換手段は露光濃度の非線形性を補正するために入力された階調データを補正階調データに変換し、ライン光源からの出射光を光変調するシャッタ手段であって、変換手段からの補正階調データに従って開口時間を制御し且つライン光源の出射光を光変調して感光材料に階調露光を行うシャッタ手段とを有し、各変換手段の最大階調データに対応するシャッタ手段の開口時間が略一致するように設定されている、ことを特徴とする。
画像データ等の階調データを非線形に補正する変換手段を温度に対して複数個有し、各変換手段の最大階調データに対応する開口時間が略等しいので、温度変化による中間調の微妙な濃度変化を補正して、安定した階調表現を実現することができる。また、異なる温度に対する各変換手段の最大階調データに対応するシャッタ手段の開口時間が一致するので、温度変化に対して印刷時間が常に一定である露光装置を提供することができる。
本発明の露光装置は、露光用のライン光源と、ライン光源からの出射光を光変調するシャッタ手段と、シャッタ手段によって光変調された出射光の光量バラツキを光量補正する光補正手段と、温度領域に対応して複数設けられた変換手段であって、各変換手段は光量補正手段によって補正された階調データを非線形に補正して補正階調データを出力し、シャッタ手段は光量補正が重畳された変換手段からの補正階調データに従って開口時間を制御し且つライン光源の出射光を光変調して感光材料に階調露光を行い、各変換手段の最大階調データに対応するシャッタ手段の開口時間が略一致するように設定されている、ことを特徴とする。
シャッタ手段からの出射光の光量バラツキを補正する光量補正手段を備えているので感光材料の濃度ムラを軽減することができる。また、画像データ等の階調データを非線形に補正する変換手段を温度に対して複数個有し、各変換手段の最大階調データに対応する開口時間が略等しいので、温度変化による中間調の微妙な濃度変化を補正して、安定した階調表現を実現することができる。さらに、異なる温度に対する各変換手段の最大階調データに対応するシャッタ手段の開口時間が一致するので、温度変化に対して印刷時間が常に一定である露光装置を提供することができる。
また、各変換手段が制御する階調データ範囲は、各変換手段毎の階調データとシャッタ手段の開口時間の関係が感光材料における階調濃度に一致する第１階調範囲と、各変換手段毎の階調データと開口時間の関係が感光材料における階調濃度に一致していない第２階調範囲とを有することが好ましい。
階調データとシャッタ手段の開口時間の関係が感光材料における階調濃度に一致する第１階調範囲を有することによって、中間調の微妙な濃度変化を補正して温度に対しても安定した階調表現を可能とする露光装置を提供することができる。また、階調データと開口時間の関係が感光材料における階調濃度に一致していない第２階調範囲を有することによって、各変換手段の最大階調データに対応する開口時間を一致させることができる。したがって、温度変化によって変換手段が切り替えられたとしても感光材料への印刷時間が一定で、且つ、温度に対しても安定した画像を印刷する露光装置を提供することができる。
また、第２階調範囲は、階調数の大きい階調範囲であることが好ましい。
階調数の大きい階調範囲では画像に対する影響が少ないので、画像に大きく影響する中間調の濃度変化に影響を及ぼすことなく各変換手段の最大階調データに対応する開口時間を一致させることができる。また、温度に対して安定した高画質の画像を実現すると共に、温度変化に対して印刷時間を常に一定とする露光装置を提供することができる。
本発明の露光装置は、露光用の光源と、温度領域に対応して複数設けられた変換手段であって、各変換手段は露光濃度の非線形性を補正するために入力された階調データを補正階調データに変換し、光源からの出射光を光変調するシャッタ手段であって、変換手段からの補正階調データに従って開口時間を制御し且つ光源の出射光を光変調して感光材料に階調露光を行う前記シャッタ手段と、を有し、各変換手段における所定面積あたりの印刷時間が略一致するように設定されていることを特徴とする。
異なる温度に対する複数の変換手段を有し、各変換手段における所定面積あたりの印刷時間が略一致しているので、周囲温度が変化して変換手段が切り替わっても、温度変化に対して所定面積あたりの印刷時間が常に一定である露光装置を提供することができる。
また、所定面積あたりの印刷時間が感光材料に対する１ラインの印刷時間であることが好ましい。
所定面積あたりの印刷時間は感光材料に対する１ラインの印刷時間であるので、周囲温度が変化して変換手段が切り替わっても、感光材料に対する１ラインの印刷時間は略一致しており、この結果、温度変化に対して感光材料への印刷時間が常に一定である露光装置を提供することができる。
また、１ラインの印刷時間は、データ転送等を行うためのマスク時間と、シャッタ手段の最大階調データに対応する最大階調開口時間を含むことが好ましい。
１ラインの印刷時間はデータ転送等を行うマスク時間と感光材料への露光時間となる最大階調開口時間を含むので、温度変化に対してマスク時間と最大階調開口時間のどちらか一方、または両方の時間を調整することにより、各変換手段における１ラインの印刷時間を略一致させる露光装置を提供することできる。
また、１ラインの印刷時間は、各変換手段における最大階調開口時間の中で最も長い最大階調開口時間である最大開口時間と前記マスク時間を加えた時間であることが好ましい。
最も長い１ラインの印刷時間は、最大階調データに対応する最大階調開口時間の中で最も長い最大階調開口時間である最大開口時間とマスク時間を加えた時間であるので、周囲温度が変化して変換手段が切り替わっても１ラインの印刷時間を最大開口時間と前記マスク時間に一致させることにより、温度変化に対して印刷時間が常に一定である露光装置を提供することができる。
また、各変換手段におけるマスク時間を異ならせて、各変換手段に対応する前記１ラインの印刷時間を略一致させることが好ましい。
各変換手段における最大階調開口時間の違いをマスク時間を異ならせて調整するので、各変換手段の最大階調開口時間を修正することなく１ラインの印刷時間を略一致させることができ、露光制御が簡単で印刷時間が常に一定である露光装置を提供することができる。
また、各変換手段におけるマスク時間を一定とし、最大階調開口時間に加えて階調閉鎖時間を設けることにより、各変換手段に対応する前記１ラインの印刷時間を略一致させるように設定することが好ましい。
マスク時間を一定とし、各変換手段における最大階調開口時間の違いを階調閉鎖時間を設けることにより調整するので、マスク時間を一定に保ち、且つ、各変換手段の最大階調開口時間を修正することなく１ラインの印刷時間を略一致させることができる。その結果、露光制御が簡単で印刷時間が常に一定である露光装置を提供することできる。
また、階調閉鎖時間は各変換手段における最大階調開口時間と最大開口時間との時間差と同じであることが好ましい。
各変換手段における最も長い最大階調開口時間である最大開口時間と、各変換手段の最大階調開口時間との時間差を階調閉鎖時間とするので、各変換手段における最大階調開口時間の違いが階調閉鎖時間によって最大開口時間に調整される。この結果、マスク時間を一定に保ち、且つ、各変換手段の最大階調開口時間を修正することなく１ラインの印刷時間を略一致させることができるので、露光制御が簡単で印刷時間が常に一定である露光装置を提供することができる。
また、各変換手段におけるマスク時間を一定とし、最大階調開口時間を最大開口時間と略一致させることが好ましい。
各変換手段における最も長い最大階調開口時間である最大開口時間に、各変換手段の最大階調開口時間を修正して一致させるので、マスク時間を一定に保ち、且つ、階調閉鎖時間も必要とせずに１ラインの印刷時間を略一致させることができる。この結果、露光制御が簡単で印刷時間が常に一定である露光装置を提供することができる。
また、各変換手段が制御する階調データ範囲は、各変換手段毎の階調データとシャッタ手段の開口時間の関係が感光材料における階調濃度に略一致する第１階調範囲と、各変換手段毎の階調データと開口時間の関係が感光材料における階調濃度に一致していない第２階調範囲とを有することが好ましい。
階調データとシャッタ手段の開口時間の関係が感光材料における階調濃度に略一致する第１階調範囲を有することによって、中間調の微妙な濃度変化を補正して温度に対しても安定した階調表現を可能とする露光装置を提供することができる。また、階調データと開口時間の関係が感光材料における階調濃度に一致していない第２階調範囲を有することによって、各変換手段の最大階調データに対応する最大階調開口時間を最大開口時間に一致させることができるので、温度変化によって変換手段が切り替えられたとしても感光材料への印刷時間が常に一定である露光装置を提供することができる。
また、第２階調範囲は、階調数の大きい階調範囲であることが好ましい。
階調数の大きい階調範囲では画像に対する影響が少ないので、画像に大きく影響する中間調の濃度変化に影響を及ぼすことなく各変換手段の最大階調データに対応する最大階調開口時間を最大開口時間に一致させることができる。この結果、温度に対して安定した高画質の画像を実現すると共に、温度変化に対して印刷時間を常に一定とする露光装置を提供することができる。
本発明の露光装置は、露光用のライン光源と、ライン光源からの出射光を光変調するシャッタ手段と、シャッタ手段によって光変調された出射光の光量バラツキを光量補正する光補正手段と、温度領域に対応して複数設けられた変換手段であって、各変換手段は光量補正手段によって補正された階調データを非線形に補正して補正階調データを出力し、シャッタ手段は光量補正が重畳された変換手段からの補正階調データに従って開口時間を制御し且つライン光源の出射光を光変調して感光材料に階調露光を行い、各変換手段におけるマスク時間を一定とし、各変換手段における最大階調開口時間を最大開口時間と略一致させることにより、各変換手段における１ラインの印刷時間を略一致させるように設定されていることを特徴とする。
シャッタ手段からの出射光の光量バラツキを補正する光量補正手段を備えているので、感光材料の濃度ムラを軽減することができる。また、画像データ等の階調データを非線形に補正する変換手段を温度に対して複数個有し、各変換手段の最大階調データに対応する最大階調開口時間を最大開口時間に略一致させているので、温度変化による中間調の微妙な濃度変化を補正して安定した階調表現が実現できると共に、温度変化に対して印刷時間が常に一定である露光装置を提供することができる。
上記の如く本発明によれば、露光濃度の非線形性を補正する変換手段を温度領域に対応して複数個設けると共に、周囲温度を検出するための温度検出手段を設け、前記温度検出手段の検出温度に従って前記変換手段を切り替えて階調データを補正し露光するので、周囲温度が変化しても温度変化の影響を抑えて安定した写真画質を出力する露光装置を提供することができる。
また、上記の如く本発明によれば、画像データ等の階調データを非線形に補正する変換手段を温度に対して複数個備え、且つ、各変換手段の最大階調データに対応する開口時間を略等しくしているので、温度変化による中間調の微妙な濃度変化を補正して良好な画像を実現すると共に、温度変化に対して印刷時間が常に一定である露光装置を提供することができる。
さらに、上記の如く本発明によれば、異なる温度に対する複数の変換手段を有し、各変換手段における所定面積あたりの印刷時間が略一致しているので、周囲温度が変化して変換手段が切り替わっても、温度変化に対して所定面積あたりの印刷時間が常に一定である露光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明に係る露光装置１の概略を示す回路ブロック図である。
図２Ａは、露光量と感光材料の濃度の関係を示す説明図である。
図２Ｂは、露光装置の液晶シャッタを用いた露光量温度特性を示す説明図である。
図３Ａは、変換テーブルを周囲温度に対する露光量変化範囲で均等に分割する方式を示した特性図である。
図３Ｂは、変換テーブルを温度範囲で均等に分割する方式を示した特性図である。
図４は、変換テーブル切替動作を説明するフローチャートである。
図５は、本発明に係る露光装置１００の概略を示す回路ブロック図である。
図６は、変換テーブルに入力される階調データと変換テーブルの出力である開口時間の関係を示す変換テーブル入出力グラフである。
図７Ａは、露光装置１００における６℃付近に於ける露光動作を説明するタイミングチャートである。
図７Ｂは、露光装置１００における１７℃付近に於ける露光動作を説明するタイミングチャートである。
図７Ｃは、露光装置１００における２５℃付近に於ける露光動作を説明するタイミングチャートである。
図８は、本発明に係る露光装置２００の概略を示す回路ブロック図である。
図９Ａは、露光装置２００における６℃付近における露光動作のタイミングチャートである。
図９Ｂは、露光装置２００における１３．５℃付近における露光動作のタイミングチャートである。
図９Ｃは、露光装置２００における２５℃付近における露光動作のタイミングチャートである。
図１０は、本発明に係る露光装置３００の概略を示す回路ブロック図である。
図１１Ａは、露光装置３００における６℃付近における露光動作のタイミングチャートである。
図１１Ｂは、露光装置３００における１３．５℃付近における露光動作のタイミングチャートである。
図１１Ｃは、露光装置３００における２５℃付近における露光動作のタイミングチャートである。
図１２は、本発明に係る露光装置４００の概略を示す回路ブロック図である。
図１３Ａは、変換テーブルに入力される階調データと変換テーブルの出力である開口時間の関係を示す入出力グラフである。
図１３Ｂは、変換テーブルに入力される階調データと感光材料の濃度の関係を示す図である。
図１４Ａは、図１３Ａの階調データ２２４〜２５５の範囲を拡大した拡大図である。
図１４Ｂは、図１３Ｂの階調データ２２４〜２５５の範囲を拡大した拡大図である。
図１５Ａは、露光装置４００における６℃付近における露光動作のタイミングチャートである。
図１５Ｂは、露光装置４００における１３．５℃付近における露光動作のタイミングチャートである。
図１５Ｃは、露光装置４００における２５℃付近における露光動作のタイミングチャートである。
図１６は、ＬＣＳの画素配列、ＬＣＳから出力される出射光の光量グラフ、及びシェーディング補正を行った結果の補正光量グラフを示す図である。
図１７は、シェーディング補正を行うための補正データの一例を示す補正データ表である。
図１８は、露光量と他の感光材料の濃度との関係を示す説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下図面を参照しながら、本発明に係る実施形態を詳述する。
図１に、本発明に係る露光装置１の構成を示す。
露光装置１の動作全体を制御するマイクロコンピュータ（以下マイコンと略す）２は、図示しないが内部には、アナログ／デジタル変換器（以下Ａ／Ｄと略す）、演算回路、タイマー、記憶回路等を備えている。露光装置１の周囲温度を検出する温度検出手段としての温度検出部３は、サーミスター等によって構成され、検出温度としての温度データＰ１をマイコン２に出力する。入力インターフェース回路（以下入力Ｉ／Ｆと略す）４は、露光装置１の外部から画像データ等を入力する。ＲＡＭ等によって構成されるメモリ５は、入力Ｉ／Ｆ４を介して入力された入力データＰ２（すなわち画像データ等）を記憶する。尚、マイコン２はメモリ制御信号Ｐ３をメモリ５に対して出力し、メモリ５のリード／ライト動作を制御する。
変換手段としての変換テーブル６は、メモリ５が出力する階調データＰ４を入力し、入力された該階調データＰ４を露光濃度の非線形性を補正する補正階調データＰ６に変換し出力する。変換テーブル６は、図示するように複数の変換テーブルによって構成され、ここでは一例として変換テーブル６ａ〜６ｇまでの７ステップで構成される。それぞれの変換テーブル６ａ〜６ｇは階調データＰ４を入力し、後述する切替回路１３が出力する切替信号Ｐ１１によって選択的に切り替えられ、選択された変換テーブルが補正階調データＰ６を出力する。尚、階調データＰ４は、光の三原色である赤（以降Ｒと略す）、緑（以降Ｇと略す）、青（以降Ｂと略す）の三つのデータによって成る画像データであり、各色の画像データは通常８ビットによって構成される。よって、メモリ５はＲＧＢそれぞれの画像データを記憶しており、また、変換テーブル６も、階調データＰ４に対応してＲＧＢ毎に異なる三つの変換テーブルによって構成される。すなわち、実際の変換テーブル６は、図示しないが複数の変換テーブル６ａ〜６ｇをＲＧＢ毎に３種類備えている。
尚、それぞれの変換テーブル６ａ〜６ｇは、階調データＰ４が通常８ビットであって２５６段階の階調を表現できることに対応して、該階調データＰ４を変換する２５６段階の補正階調データＰ６によって構成される。尚、該変換テーブル６は書き換え可能な不揮発性メモリによって構成されることが好ましい。１３は切替回路であり、マイコン２が温度検出部３の温度データＰ１に基づいて出力する切替データＰ５を入力し、変換テーブル６の個々の変換テーブル６ａ〜６ｇを選択的に切り替える切替信号Ｐ１１を出力する。
ＬＣＳ駆動回路７は、補正階調データＰ６を入力して、補正階調データＰ６に応じて露光時間を制御するＬＣＳ駆動信号Ｐ７を出力する。ＬＥＤ駆動回路８は、マイコン２からのＬＥＤ制御信号Ｐ８を入力してＬＥＤ駆動信号Ｐ９を出力する。露光手段としての露光ヘッド９は、ライン状の画素（図示せず）を有する液晶シャッタ（以下ＬＣＳと略す）９ａと、ＲＧＢの３色のＬＥＤ（図示せず）によって成る露光光源としてのＬＥＤユニット９ｂ等によって構成される。
感光材料１０は、印画紙、銀塩インスタントフィルム等ある。ここで、露光ヘッド９のＬＥＤユニット９ｂから発光された出射光ＡはＬＣＳ９ａによって光変調され、ライン状の照射光Ｂとなって感光材料１０を露光し、画像が１ライン毎にプリントされる。１１はヘッド駆動部であり、マイコン２からのヘッド制御信号Ｐ１０を入力して露光ヘッド９を感光材料１０に対して移動させ、感光材料１０上に面露光を実現する。１２は二次電池等によって成る電源部であり、図示しないが、電源ラインによって各ブロックに必要な電源を供給する。
次に、本発明の露光装置１の動作の概略を説明する。露光装置１の電源スイッチ（図示せず）がＯＮされて電源部１２から各ブロックに電源が供給されると、マイコン２は初期化処理を実行して各ブロックを初期化する。初期化に伴い、ヘッド駆動部１１は露光ヘッド９をホームポジションに移動させスタンバイ状態となる。次に、入力Ｉ／Ｆ４に外部の電子機器（例えばデジタルカメラ等）が接続されると、マイコン２はメモリ制御信号Ｐ３によってメモリ５を制御し、入力Ｉ／Ｆ４からの入力データＰ２（すなわち画像データ）を順次書き込む。尚、メモリ５は、１画面分の画像データを記憶しても良いし、また、数ライン分の画像データだけを順次記憶しても良い。また、通常、デジタルカメラ等からの画像データはＪＰＥＧ等の圧縮データであることが多いが、この場合は、マイコン２の演算機能により、圧縮データを展開しプリント出力ができる非圧縮データに変換してメモリ５に書き込むと良い。
次にマイコン２は温度検出部３からの温度データＰ１に基づいて切替データＰ５を出力し、切替回路１３は切替データＰ５を入力して内部でデコードして切替信号Ｐ１１を出力し、変換テーブル６に内蔵される複数の変換テーブル６ａ〜６ｇの何れかを選択する。尚、変換テーブル６の選択動作の詳細については後述する。次にマイコン２は、メモリ５に記憶された画像データをメモリ制御信号Ｐ３によって階調データＰ４として１ラインのＲＧＢデータ毎に順次出力する。これにより変換テーブル６は、入力される前記階調データＰ４を露光補正データＰ６に順次変換して出力する。ＬＣＳ駆動回路７は、露光補正データＰ６を入力して、ＬＣＳ９ａを駆動するＬＣＳ駆動信号Ｐ７を出力する。
例えば、変換テーブル６によって変換された補正階調データＰ６が１ライン毎にＲ、Ｇ、Ｂの順序で出力されるとすると、ＬＣＳ駆動回路７は補正階調データＰ６に基づいて１ライン毎のＲ、Ｇ、Ｂの順序でＬＣＳ駆動信号Ｐ７を出力する。ＬＣＳ９ａは、ＬＣＳ駆動信号Ｐ７によって１ライン毎のＲ、Ｇ、Ｂの順序で駆動され、露光動作を実行する。すなわち、露光ヘッド９のＬＣＳ９ａは、補正階調データＰ６に基づいて画素のＯＮ時間とＯＦＦ時間を制御し、感光材料１０への露光量を露光時間を制御することによって変化させ、階調露光を実現する。
ＬＥＤユニット９ｂは、ＬＣＳ９ａと同期してＲＧＢ３色のＬＥＤ（図示せず）を順次点灯する。すなわち、ＬＣＳ９ａがＲの補正階調データＰ６に基づいて動作しているときはＲのＬＥＤが点灯し、ＬＣＳ９ａがＧの補正階調データＰ６に基づいて動作しているときはＧのＬＥＤが点灯し、ＬＣＳ９ａがＢの補正階調データＰ６に基づいて動作しているときはＢのＬＥＤが点灯する。この結果、３色の露光が感光材料１０上で重なり、フルカラーのプリントが実現される。次に１ライン分のＲＧＢの露光動作が終了すると、メモリ５から２ライン目の階調データＰ４がＲ、Ｇ、Ｂの順序で出力される。変換テーブル６は、階調データＰ４に基づいて２ライン目の補正階調データＰ６をＲ、Ｇ、Ｂの順序で出力し、ＬＣＳ９ａは２ライン目の露光を再びＲ、Ｇ、Ｂの順序で実行する。ヘッド駆動部１１は、マイコン２からのヘッド制御信号Ｐ１０によって制御され、露光ヘッド９を１ライン毎の露光に同期させて移動し、感光材料１０の面露光を実現する。全てのラインの露光が終了すると、ヘッド駆動部１１は、露光ヘッド９を再びホームポジションに戻し、プリント動作を終了する。
図２Ａに、感光材料１０の露光量−濃度（すなわち焼き付け濃度）特性の一例示す。
図２Ａにおいて、Ｘ軸が露光量であって、目標とする白濃度（Ｒ，Ｇ，Ｂを全て重ね合わせた場合）にするための露光量を１としている。Ｙ軸は感光材料１０の濃度であり、本実施形態では光が当たらない黒濃度（ここでは２．１０）から目標とする白濃度（ここでは０．１８）の範囲に及んでいる。この特性図から理解できるように、露光量に対する濃度は非線形なので、例えば、露光量を等間隔に区切るように階調データＰ４を設定すると、露光量の少ない側と多い側では、黒つぶれや白飛びが著しくなり、階調データＰ４に応じた、視覚的に望ましい階調表現を実現することが出来ない。
図２Ｂに、露光ヘッド９から出力される照射光ＡのＲＧＢ毎の温度特性の一例を示す。
図２Ｂにおいて、Ｘ軸は温度検出部３で検出された露光装置１の周囲温度であり、５℃から４０℃の範囲を示している。Ｙ軸は照射光Ａによる感光材料１０への露光量を示し、２５℃での露光量を１としたときの相対値で現している。図２Ｂの特性図は、階調データＰ４の値が２５５の時のデータである。この特性図から明らかなように、露光量は温度に対して右上がりの特性を持ち、且つ、ＲＧＢの各波長毎に異なる特性を有している。このような温度特性となる主な原因は、ＬＣＳ９ａの立ち上がり時間と立ち下がり時間が温度の影響を受け易いためである。特に低温領域では、立ち上がり時間と立ち下がり時間が大幅に伸びるので、実施的な露光時間が減少してしまう。また、この温度特性がＲＧＢ毎に異なる理由は、ＬＣＳ９ａの立ち上がり時間と立ち下がり時間の温度依存性が、光の波長によって変化するためである。尚、この温度特性は前述した如く、階調データＰ４の値が２５５のときのものであるが、この値が異なると温度特性も変化する。
図２Ａ及び図２Ｂで示した二つの特性図から、露光装置１が階調データＰ４に基づいて視覚的に望ましい階調露光を実現するには、二つの対策が必要であることが理解できる。第１の対策は、図２Ａで示した露光量に対する濃度の非線形を補正する対策である。すなわち、階調データＰ４を入力して非線形性を補正するための補正データに変換する変換テーブルを設ける対策である。この変換テーブルが図１で示した変換テーブル６であり、変換された補正データが補正階調データＰ６である。尚、図２Ａで示す露光量−濃度特性が非線形である原因は、感光材料が持つ露光特性によるが、これとは別に、ＬＣＳが持つ階調データＰ４と露光量との関係も非線形であるので、変換テーブル６は、感光材料が持つ露光量と濃度の非線形の関係と、ＬＣＳが持つ階調データＰ４と露光量の非線形の関係の両方を補正することが好ましい。
また、第２の対策は、図２Ｂで示した露光量の温度特性をＲＧＢ毎に補正する対策である。すなわち、第１の対策で設けた変換テーブル６を温度領域に対応して複数個設け、変換テーブル６を周囲温度に応じて切り替え、その温度領域での露光量の変動を補正する補正階調データＰ６を出力することである。例えば、図２Ｂに示すように、低温領域では露光量は低下するので、補正階調データＰ６の出力レベルは低下分だけ高い値とし、逆に高温領域では露光量は増加するので、補正階調データＰ６の出力レベルを増加分だけ低い値とすれば良い。但し、図２Ｂに示す露光量の温度特性は、階調データＰ４の値の違い（すなわち露光量の違い）によって変化するので、補正階調データＰ６の補正量も階調データＰ４の値に応じて調整されることが好ましい。
尚、図２Ｂに示す露光量の温度特性は、露光ヘッド９から出力される照射光Ａの温度特性であるが、実際には、感光材料１０の感度特性にも温度特性がある。よって、変換テーブル６は、露光ヘッド９の温度に対する露光量の変化と、感光材料１０の温度に対する感度特性の変化の両方を補正することが好ましいが、どちらか一方のみを補正しても良い。本願発明の１つのポイントは、上記二つの対策を同時に実現した事である。
図３Ａに、変換手段としての変換テーブル６の切替方式の一例を示す。
図３Ａに示す方式は、露光量変化範囲を均等に分割し、分割した各領域を、各変換テーブル６ａ〜６ｇがカバーするようにした方式である。図３Ａにおける曲線Ｒは、図２Ｂで示したＲの露光量の温度特性に対応している。また図３ＡのＸ軸とＹ軸は、図２Ｂと同様に、温度と露光量比とを示している。ここでは、周囲温度が５℃から４０℃に変化したときの露光量変化幅Ｌを均等に７等分し、曲線Ｒに対して、各分割範囲（Ｌ１〜Ｌ７）に対応する温度の分割範囲をＴ１〜Ｔ７として示した。
この切替方式では、図示するように、温度の分割範囲Ｔ１〜Ｔ７はそれぞれ大きく異なるが、露光量変化幅Ｌの分割範囲は均等である。すなわち、温度の分割範囲は、低温領域では温度範囲が狭く、高温領域では温度範囲が広い。ここで、前述の変換テーブル６ａ〜６ｇは、温度の分割範囲であるＴ１〜Ｔ７で順次切り替えられ、各温度領域をカバーする。
図４に、図３Ａに示す切替方式を利用した場合の変換テーブル切替動作を説明するためのフローチャートを示す。
露光装置１を制御するマイコン２は、プリント動作を実行する前段階として変換テーブル切替モードを実行する。マイコン２は最初に温度検出部３から出力される温度データＰ１を入力する（ＳＴ１）。ここで温度データＰ１はアナログ信号であるが、マイコン２は、内蔵するＡ／Ｄ（図示せず）によってデジタルデータに変換し、露光装置１の周囲温度データとして内部に記憶する。
次に、マイコン２は、記憶された温度データが予め設定されている温度範囲Ｔ１（すなわち図３Ａで示したＴ１に相当）に含まれるかを判定する（ＳＴ２）。ここで、肯定判定ならばＳＴ１０へ進み、否定判定ならばＳＴ３へ進む。
フローＳＴ２で肯定判定がなされたならば、露光装置１の周囲温度は温度範囲Ｔ１に含まれるので、マイコン２は温度範囲Ｔ１に対応する変換テーブル６ａを選び、変換テーブル６ａを指定する切替データＰ５を出力する。切替回路１３は切替データＰ５を入力して、変換テーブル６ａを選択する切替信号Ｐ１１を出力する（ＳＴ１０）。ＳＴ１０実行後、ＳＴ１７へ進む。
ＳＴ２で否定判定がなされたならば、マイコン２は、記憶された温度データが予め設定されている温度範囲Ｔ２（すなわち図３Ａで示したＴ２に相当）に含まれるかを判定する（ＳＴ３）。ここで、肯定判定ならばＳＴ１１へ進み、否定判定ならばＳＴ４へ進む。
ＳＴ３で肯定判定がなされたならば、露光装置１の周囲温度は温度範囲Ｔ２に含まれるので、マイコン２は温度範囲Ｔ２に対応する変換テーブル６ｂを選び、変換テーブル６ｂを指定する切替データＰ５を出力する。切替回路１３は切替データＰ５を入力して、変換テーブル６ｂを選択する切替信号Ｐ１１を出力する（ＳＴ１１）。ＳＴ１１実行後、ＳＴ１７へ進む。
ＳＴ３で否定判定がなされたならば、マイコン２は、記憶された温度データが予め設定されている温度範囲Ｔ３（すなわち図３Ａで示したＴ３に相当）に含まれるかを判定する（ＳＴ４）。ここで、肯定判定ならばＳＴ１２へ進み、否定判定ならばＳＴ５へ進む。
ＳＴ４で肯定判定がなされたならば、露光装置１の周囲温度は温度範囲Ｔ３に含まれるので、マイコン２は温度範囲Ｔ３に対応する変換テーブル６ｃを選び、変換テーブル６ｃを指定する切替データＰ５を出力する。切替回路１３は、切替データＰ５を入力して、変換テーブル６ｃを選択する切替信号Ｐ１１を出力する（ＳＴ１２）。ＳＴ１２実行後、ＳＴ１７へ進む。
ＳＴ４で否定判定がなされたならば、マイコン２は、記憶された温度データが予め設定されている温度範囲Ｔ４（すなわち図３Ａで示したＴ４に相当）に含まれるかを判定する（ＳＴ５）。ここで、肯定判定ならばＳＴ１３へ進み、否定判定ならばＳＴ６へ進む。
ＳＴ５で肯定判定がなされたならば、露光装置１の周囲温度は温度範囲Ｔ４に含まれるので、マイコン２は温度範囲Ｔ４に対応する変換テーブル６ｄを選び、変換テーブル６ｄを指定する切替データＰ５を出力する。切替回路１３は、切替データＰ５を入力して変換テーブル６ｄを選択する切替信号Ｐ１１を出力する（ＳＴ１３）。ＳＴ１３実行後、ＳＴ１７へ進む。
ＳＴ５で否定判定がなされたならば、マイコン２は、記憶された温度データが予め設定されている温度範囲Ｔ５（すなわち図３Ａで示したＴ５に相当）に含まれるかを判定する（ＳＴ６）。ここで、肯定判定ならばＳＴ１４へ進み、否定判定ならばＳＴ７へ進む。
ＳＴ６で肯定判定がなされたならば、露光装置１の周囲温度は温度範囲Ｔ５に含まれるので、マイコン２は温度範囲Ｔ５に対応する変換テーブル６ｅを選び、変換テーブル６ｅを指定する切替データＰ５を出力する。切替回路１３は、切替データＰ５を入力して変換テーブル６ｅを選択する切替信号Ｐ１１を出力する（ＳＴ１４）。ＳＴ１４実行後、ＳＴ１７へ進む。
ＳＴ６で否定判定がなされたならば、マイコン２は、記憶された温度データが予め設定されている温度範囲Ｔ６（すなわち図３Ａで示したＴ６に相当）に含まれるかを判定する（ＳＴ７）。ここで、肯定判定ならばＳＴ１５へ進み、否定判定ならばＳＴ８へ進む。
ＳＴ７で肯定判定がなされたならば、露光装置１の周囲温度は温度範囲Ｔ６に含まれるので、マイコン２は温度範囲Ｔ６に対応する変換テーブル６ｆを選び、変換テーブル６ｆを指定する切替データＰ５を出力する。切替回路１３は、切替データＰ５を入力して変換テーブル６ｆを選択する切替信号Ｐ１１を出力する（ＳＴ１５）。ＳＴ１５実行後、ＳＴ１７へ進む。
ＳＴ７で否定判定がなされたならば、マイコン２は、記憶された温度データが予め設定されている温度範囲Ｔ７（すなわち図３Ａで示したＴ７に相当）に含まれるかを判定する（ＳＴ８）。ここで、肯定判定ならばＳＴ１６へ進み、否定判定ならばエラー処理へ進む。
ＳＴ８で肯定判定がなされたならば、露光装置１の周囲温度は温度範囲Ｔ７に含まれるので、マイコン２は温度範囲Ｔ７に対応する変換テーブル６ｇを選び、変換テーブル６ｇを指定する切替データＰ５を出力する。切替回路１３は、切替データＰ５を入力して変換テーブル６ｇを選択する切替信号Ｐ１１を出力する（ＳＴ１６）。ＳＴ１６実行後、ＳＴ１７へ進む。
ＳＴ８で否定判定がなされたならば、露光装置１の周囲温度は動作温度範囲外であるので、エラー表示を行いプリント動作を中止する（エラー処理）。但し、このエラー処理動作は当然のことであるが任意に変更して良い。
変換テーブル６の切替えが完了すると、マイコン２は、メモリ制御信号Ｐ３を出力し、メモリ５に記憶されている画像データを階調データＰ４として、１ラインのＲＧＢ毎に順次出力する（ＳＴ１７）。
次に、変換テーブル６は、切替回路１３によって選択された変換テーブル６ａ〜６ｇの１つを用いて、階調データＰ４を補正階調データＰ６へ変換し、補正階調データＰ６をＬＣＳ駆動回路７へ転送する（ＳＴ１８）。ＬＣＳ駆動回路７は、補正階調データＰ６によって順次ＬＣＳ９ａを駆動し感光材料１０への露光を行う。これ以降の説明は重複するので省略する。
以上のように、露光量変化範囲Ｌを均等に分割した変換テーブル６ａ〜６ｇを切替える方式では、温度領域に応じて選択される変換テーブル６ａ〜６ｇがカバーする露光量変化範囲が均等であるので、どの変換テーブルが選択されても補正量の誤差が均一で、且つ、誤差を小さくできる。また、露光量変化がなだらかな領域（すなわち高温領域）では、分割数を減らすことができるので、最小限の分割数で効率よく分割でき、変換テーブル６のサイズを小さくできる。
よって本発明によれば、周囲温度が変化しても温度変化の影響を抑えて視覚的に望ましい階調表現を実現し、安定した写真画質を出力できる露光装置を提供することができる。特に屋外に持ち出して使用する携帯型の露光装置では、周囲温度の影響を受けやすいので本発明の効果は極めて大きい。尚、図３Ａでは、Ｒの露光量温度特性に対してのみ、変換テーブル６の分割を説明したが、Ｇ及びＢの露光量温度特性に対しても同様に変換テーブル６を分割し補正できることは言うまでもない。
図３Ｂに、変換手段としての変換テーブル６の切替方式の他の例を示す。
図３Ｂに示す方式は、温度変化範囲を均等に分割し、分割した各領域を、各変換テーブル６ａ〜６ｇがカバーするようにした方式である。図３Ｂにおいて曲線Ｒは、図２Ｂで示したＲの露光量の温度特性に対応している。また図３ＢのＸ軸とＹ軸は、図２Ｂと同様に、温度と露光量比とを示している。ここでは、５℃から４０℃の周囲温度の温度範囲を均等に７等分し（Ｔ１〜Ｔ７）、曲線Ｒに対して、各分割範囲に対応する露光量変化幅の分割範囲をＬ１〜Ｌ７として示した。図示するように露光量変化幅の分割範囲Ｌ１〜Ｌ７は大きく異なるが、温度の分割範囲Ｔ１〜Ｔ７は均等である。
この切替方式の場合、前述の変換テーブル６は、温度の分割範囲であるＴ１〜Ｔ７で順次切り替えられ、各温度領域をカバーするが、その変換テーブル切替動作は図３Ａのフローチャートと同一であるので説明は省略する。
温度変化範囲で均等に分割された変換テーブル６ａ〜６ｇを利用する切替方式では、各選択される変換テーブル６ａ〜６ｇは、カバーする露光量変化範囲が温度によって異なるので、補正の誤差がそれぞれ異なる。例えば、高温領域ではカバーする露光量変化範囲が狭いので補正誤差は極めて小さいが、低温領域ではカバーする露光量変化範囲が広いので補正誤差は比較的大きい。しかしながら、変換テーブル６を切り替える温度範囲は均等であるので、変換テーブル６の切替制御が簡素化され、マイコン２の処理は軽減されるので、プリント出力のスピードアップ等に役立つ。尚、図３Ｂでは、Ｒの露光量温度特性に対してのみ、変換テーブル６の分割を説明したが、Ｇ及びＢの露光量温度特性に対しても同様に変換テーブル６を分割し補正できることは言うまでもない。
本発明に係る他の露光装置１００の構成を図５に示す。
図１に示す露光装置１と同じ構成には同じ番号を付し、説明を省略した。
光量補正手段としてのシェーディング補正回路２０は、画像データＰ２を入力し階調データＰ４を出力すると供に、後述するＬＣＳの画素列からの出射光の光量バラツキを均一に補正する機能を備えている。補正データメモリ２１は、後述するＬＣＳの画素列からの出射光の光量バラツキ情報から算出された補正データＰ３を記憶し、シェーディング補正回路２０に出力する。
変換手段としての変換テーブル１６は、階調データＰ４を入力し、露光濃度の非線形性を補正するように、入力された階調データＰ４を補正階調データＰ６に変換して出力する。変換テーブル１６は、図示するように複数の変換テーブルによって構成され、ここでは一例として変換テーブル１６ａ〜１６ｇまでの７ステップで構成される。変換テーブル１６ａ〜１６ｇは、階調データＰ４を入力し、後述する切替回路１３が出力する切替信号Ｐ１１によって選択的に切替られ、選択された変換テーブルが補正階調データＰ６を出力する。尚、階調データＰ４は、光の三原色である赤（以下Ｒと略す）、緑（以下Ｇと略す）、青（以下Ｂと略す）の三つのデータによって成る階調データであり、各色の階調データＰ４は通常８ビットによって構成される。よって、変換テーブル１６は階調データＰ４に対応してＲＧＢ毎に異なる三つの変換テーブルによって構成される。すなわち、実際の変換テーブル１６は、図示しないが複数の変換テーブル１６ａ〜１６ｇをＲＧＢ毎に３種類備えている。
また、それぞれの変換テーブル１６ａ〜１６ｇは、階調データＰ４が通常８ビットであって２５６段階の階調を表現できることに対応して、該階調データＰ４を変換する２５６種類の補正階調データＰ６によって構成される。尚、変換テーブル１６は、書き換え可能な不揮発性メモリによって構成されることが好ましい。
次に、露光装置１００の動作の概略を説明する。露光装置１００の電源スイッチ（図示せず）がＯＮされて電源部１２から各ブロックに電源が供給されると、マイコン２は初期化処理を実行して各ブロックを初期化する。初期化に伴い、ヘッド駆動部１１は露光ヘッド９をホームポジションに移動させスタンバイ状態とする。次に、入力Ｉ／Ｆ４に外部の電子機器（例えばデジタルカメラ等）が接続されると、マイコン２は入力Ｉ／Ｆ４を制御して画像データＰ２をシェーディング回路２０に順次入力する。尚、デジタルカメラ等からの画像データはＪＰＥＧ等の圧縮データであることが多いが、その場合は、マイコン２の演算機能により、圧縮データを展開しプリント出力ができる非圧縮データに変換してシェーディング回路２０に入力すると良い。また、入力された画像データＰ２を、図示しないが、ＲＡＭ等によって成るメモリ回路に一時的に記憶し、例えば１画面分の画像データを記憶後、シェーディング回路２０に順次入力しても良い。
次にマイコン２は、温度検出部３からの温度データＰ１に基づいて切替データＰ５を出力する。切替回路１３は切替データＰ５を入力して内部でデコードし、切替信号Ｐ１１を出力し、変換テーブル６に内蔵される複数の変換テーブル１６ａ〜１６ｇの何れかを選択する。尚、変換テーブル１６の選択動作の詳細については後述する。次にシェーディング回路２０は、補正データメモリ２１からの補正データＰ３に基づいて、入力された画像データＰ２の光量補正を行い、補正された階調データＰ４を順次出力する。尚、シェーディング回路２０の詳細な動作は後述する。次に変換テーブル１６は、選択された変換テーブル１６ａ〜１６ｇのいずれかによって、階調データＰ４を非線形に補正して補正階調データＰ６を出力する。
例えば、変換テーブル１６によって変換された補正階調データＰ６が１ライン毎にＲ、Ｇ、Ｂの順序で出力されるとすると、ＬＣＳ駆動回路７は補正階調データＰ６に基づいて、１ライン毎に、Ｒ、Ｇ、Ｂの順序でＬＣＳ駆動信号Ｐ７を出力する。ＬＣＳ９ａは、ＬＣＳ駆動信号Ｐ７によって、１ライン毎に、Ｒ、Ｇ、Ｂの順序で駆動され露光動作を実行する。すなわち、ＬＣＳ９ａは、補正階調データＰ６に基づいて各画素をＯＮ／ＯＦＦ制御し、各画素の開口時間を可変して感光材料１０への露光量を変化させ、階調露光を実現する。
尚、変換テーブル１６に入力される階調データＰ４は、シェーディング補正回路２０によって光量補正された信号であるので、露光濃度の非線形性を補正する変換テーブル１６の出力である補正階調データＰ６は、シェーディング補正回路２０の光量補正が重畳されたデータとなる。したがって、ＬＣＳ９ａは、この光量補正と露光濃度の非線形補正が重畳された補正階調データＰ６によって、感光材料１０の露光を行うこととなる。
ＬＥＤユニット９ｂは、ＬＥＤ駆動信号Ｐ９に基づいてＬＣＳ９ａと同期してＲＧＢ３色のＬＥＤ（図示せず）を順次点灯する。すなわち、ＬＥＤユニット９ｂは、ＬＣＳ９ａがＲの補正階調データＰ６に基づいて動作しているときはＲのＬＥＤを点灯し、ＬＣＳ９ａがＧの補正階調データＰ６に基づいて動作しているときはＧのＬＥＤを点灯し、ＬＣＳ９ａがＢの補正階調データＰ６に基づいて動作しているときはＢのＬＥＤを点灯する。その結果、３色の露光が感光材料１０上で重なり、フルカラーのプリントが実現される。
次に１ライン分のＲＧＢの露光動作が終了すると、シェーディング補正回路２０から２ライン目の階調データＰ４が、Ｒ、Ｇ、Ｂの順序で出力されるので、変換テーブル１６は、階調データＰ４に基づいて２ライン目の補正階調データＰ６をＲ、Ｇ、Ｂの順序で出力する。ＬＣＳ９ａは、２ライン目の露光を再びＲ、Ｇ、Ｂの順序で実行する。ヘッド駆動部１１は、マイコン２からのヘッド制御信号Ｐ１０によって制御され、露光ヘッド９を１ライン毎の露光に同期させて移動し、感光材料１０の面露光を実現する。全てのラインの露光が終了すると、ヘッド駆動部１１は露光ヘッド９を再びホームポジションに戻し、プリント動作を終了する。
露光装置１００に用いられる感光材料１０の露光量−濃度特性、及び露光ヘッド９から出力される照射光ＢのＲＧＢ毎の温度特性は、前述した図２Ａ及び図２Ｂに示された特性と同様であるので、ここではその説明を省略する。
露光装置１００においても、前述した図２Ａ及び図２Ｂで示した二つの特性図から、露光装置１が必要とする階調データＰ４に基づいて視覚的に望ましい階調露光を実現するための二つの対策と同様な対策が必要となる。
図６に、露光装置１００の変換テーブル１６から出力される補正階調データの一例を示す。
変換テーブル１６は、温度によって切り替えられる複数の変換テーブル１６ａ〜１６ｇを有しているが、ここでは、説明の都合上、その一部である変換テーブル１６ａ〜１６ｄの補正階調データＰ６を図示し説明する。図８において、Ｘ軸は変換テーブル１６に入力される階調データＰ４の階調数を表している。ここで、階調データＰ４は８ビット構成であるので、その階調数の範囲は０〜２５５である。Ｙ軸はＬＣＳ９ａが出射光Ｂを透過する開口時間であり、開口時間は変換テーブル１６から出力される補正階調データＰ６の値そのものである。
ここで、図６のＰ６ａは露光装置の最低動作温度近傍の周囲温度が６℃付近のときに選択される変換テーブル１６ａの補正階調データであり、Ｐ６ｂは周囲温度が１３．５℃付近のときに選択される変換テーブル１６ｂの補正階調データであり、Ｐ６ｃは周囲温度が１７℃付近のときに選択される変換テーブル１６ｃの補正階調データであり、Ｐ６ｄは周囲温度が２５℃付近のときに選択される変換テーブル１６ｄの補正階調データである。各補正階調データＰ６ａ〜Ｐ６ｄは階調数に対して非線形であるが、これは前述した如く、ＬＣＳが持つ階調データＰ４と露光量の非線形の関係と感光材料が持つ露光量と濃度の非線形の関係を補正するためである。また、例えば補正階調データＰ６ａと補正階調データＰ６ｄを比較すると、補正階調データＰ６ｄの方が開口時間が短くなっているが、これは、図２Ｂで示したＬＣＳ９ａの温度特性を補正するためである。
すなわち、温度が低い領域ではＬＣＳ９ａの露光量が少ないので開口時間を長くして補正を行い、温度が高い領域ではＬＣＳ９ａの露光量が多いので開口時間を短くして補正を行っている。ここで、最大階調データ（すなわち２５５）に対応する開口時間を最大階調開口時間と呼ぶ。各補正階調データＰ６ａ〜Ｐ６ｄの最大階調開口時間をグラフから読み取ると、補正階調データＰ６ａの最大階調開口時間は３ｍＳであり、補正階調データＰ６ｂの最大階調開口時間は２．７ｍＳであり、補正階調データＰ６ｃの最大階調開口時間は２．５５ｍＳであり、補正階調データＰ６ｄの最大階調開口時間は２．３ｍＳである。また、最大階調開口時間の中で最も長い最大階調開口時間である補正階調データＰ６ａの最大階調開口時間（３ｍＳ）を、図示するように、最大開口時間として定義する。
変換テーブル１６の切替動作について説明する。前述した如く、露光装置１００は、７つの変換テーブル１６ａ〜１６ｇを有し、各変換テーブルは７つの温度範囲Ｔ１〜Ｔ７に対応して切り替えられる。また、７つの温度範囲Ｔ１〜Ｔ７は、Ｔ１が最も低い温度でありＴ７が最も高い温度であるとする。露光装置１００における変換テーブルの切替動作は、主にマイコン２が行い、その動作フローは、切替えられる対象の変換テーブルが、変換テーブル１６ａ〜１６ｇである点を除き、図４に示すものと同様であるので、ここではその説明を省略する。
なお、露光装置１００においても、図３Ａに示すように、露光量変化範囲を均等に分割し、分割した各領域を、各変換テーブル１６ａ〜１６ｇがそれぞれカバーする方式を採用している。すなわち、露光装置１００においても、各々カバーする温度領域に対する露光量変化範囲が略均等に分割されるように設定されている。
図７に、露光装置１００における露光タイミングの例を示す。
図７Ａにおいて、Ｐ７ａは前述のＬＣＳ駆動信号Ｐ７に含まれるマスク信号であり、Ｐ７ｂはＬＣＳ駆動信号Ｐ７に含まれる露光信号である。マスク信号Ｐ７ａの論理“１”の期間はマスク時間である。マスク時間は、ＬＣＳ９ａの各画素にＯＦＦ信号が印加されて光が遮断され、各画素がリセットされる期間である。また、露光信号Ｐ７ｂの論理“１”の期間は露光時間である。露光時間内にＬＣＳ９ａの各画素は、補正階調データＰ６による開口時間に応じてＯＮし、光を透過して出射光Ｂを出力する。また、マスク時間と露光時間を合計した時間が感光材料１０に１ライン分の露光を行う１ライン印刷時間である。１ライン印刷時間に露光するライン数を乗算し、更に（ＲＧＢで３回露光することから）３倍した値が、画像１枚分の印刷時間となる。すなわち、１ライン印刷時間が一定であれば画像１枚分を露光する印刷時間も一定であり、１ライン印刷時間が変化すれば画像１枚分の印刷時間も比例して変化することになる。
また、露光時間は、階調データＰ４の最大階調データ（階調数２５５）に対応するＬＣＳ９ａの最大階調開口時間を包含するように設定する必要がある。なぜならば、この露光時間の中でＬＣＳ９ａは補正階調データＰ６に応じてＯＮ時間とＯＦＦ時間が決定される。例えば、階調数が零のときにＬＣＳ９ａのＯＮ時間は零（すなわちすべてＯＦＦ時間）であり、階調数が最大の２５５のときにＬＣＳ９ａのＯＮ時間が最大階調開口時間と等しくなるからである。
図７Ａは、周囲温度が６℃付近においての露光タイミング動作を示している。周囲温度６℃においては前述した如く変換テーブル１６ａが選択され、その出力である補正階調データＰ６ａによって露光が行われる。ここで、選択される変換テーブル１６ａの出力である補正階調データＰ６ａの最大階調開口時間は、図６に示されるように、３ｍＳであるので、露光時間はこの最大階調開口時間を包含する３ｍＳの期間を確保している。この結果、例えばマスク時間を１ｍＳとすると、１ライン印刷時間は３ｍＳ＋１ｍＳ＝４ｍＳとなる。尚、露光装置の最低動作温度近傍の周囲温度が６℃付近で選択される変換テーブル１６ａの出力である補正階調データＰ６ａの最大階調開口時間（すなわち３ｍＳ）がＬＣＳ９ａにとって最も長い開口時間であるので、これを最大開口時間と定義する。
図７Ｂは、周囲温度１７℃付近での露光タイミング動作を示したものであり、図６に示した補正階調データＰ６ｃを用いて露光した場合を示している。図７Ｂにおいて、前述した如く、補正階調データＰ６ｃの最大階調データに対応する最大階調開口時間は約２．７ｍＳであるので、露光時間はこの最大階調開口時間を包含する２．７ｍＳの期間を確保している。この結果、図７Ａと同様にマスク時間を１ｍＳとすると、１ライン印刷時間は２．７ｍＳ＋１ｍＳ＝３．７ｍＳとなる。
図７Ｃは、周囲温度２５℃付近での露光タイミング動作を示したものであり、図６に示した補正階調データＰ６ｄを用いて露光した場合を示している。図７Ｃにおいて、前述した如く、補正階調データＰ６ｄの最大階調データに対応する最大階調開口時間は約２．４ｍＳであるので、露光時間はこの最大階調開口時間を包含する２．４ｍＳの期間を確保している。この結果、図７Ａと同様にマスク時間を１ｍＳとすると、１ライン印刷時間は２．４ｍＳ＋１ｍＳ＝３．４ｍＳとなる。
すなわち、図７から明らかなように、補正階調データＰ６ｂ〜Ｐ６ｄを用いて露光すると、それぞれの最大階調開口時間が異なるので、周囲温度の変化によって１ライン印刷時間が変化し、この結果、画像１枚あたりの印刷時間が変化することになる。よって、補正階調データＰ６ｂ〜Ｐ６ｄは、前述した如く、ＬＣＳや感光材料の非線形性を補正する上でも、また、温度変化を補正する上でも最適に近い補正階調データではあるが、この補正データを用いると周囲温度の変化によって印刷時間が変化するという現象が発生する。
以上のように、露光装置１００においても露光量変化範囲Ｌを均等に分割した変換テーブル１６ａ〜１６ｇを切替える方式を採用したので、温度領域に応じて選択される変換テーブル１６ａ〜１６ｇがカバーする露光量変化範囲が均等であるので、どの変換テーブルが選択されても補正量の誤差が均一で、且つ、誤差を小さくできる。また、露光量変化がなだらかな領域（すなわち高温領域）では、分割数を減らすことができるので、最小限の分割数で効率よく分割でき、変換テーブル１６のサイズを小さくできる。
よって本発明によれば、周囲温度が変化しても温度変化の影響を抑えて視覚的に望ましい階調表現を実現し、安定した写真画質を出力できる露光装置を提供することができる。特に屋外に持ち出して使用する携帯型の露光装置では、周囲温度の影響を受けやすいので本発明の効果は極めて大きい。尚、上記では、Ｒの露光量温度特性に対してのみ、変換テーブル１６の分割を説明したが、Ｇ及びＢの露光量温度特性に対しても同様に変換テーブル６を分割し補正できることは言うまでもない。
本発明に係る更に他の露光装置２００の構成を図８に示す。
図１に示す露光装置１と同じ構成には同じ番号を付し、説明を省略した。
変換テーブル２６は、図示するように複数の変換テーブルによって構成され、ここでは一例として変換テーブル２６ａ〜２６ｇまでの７ステップで構成される。それぞれの変換テーブル２６ａ〜２６ｇは階調データＰ４を入力し、後述する切替回路１３が出力する切替信号Ｐ１１によって選択的に切替えられ、選択された変換テーブルが補正階調データＰ６を出力する。尚、階調データＰ４は、光の三原色である赤（以下Ｒと略す）、緑（以下Ｇと略す）、青（以下Ｂと略す）の三つのデータによって成る階調データであり、各色の階調データＰ４は通常８ビットによって構成される。よって、変換テーブル２６は階調データＰ４に対応してＲＧＢ毎に異なる三つの変換テーブルによって構成される。すなわち、実際の変換テーブル２６は、図示しないが複数の変換テーブル２６ａ〜２６ｇをＲＧＢ毎に３種類備えている。
また、それぞれの変換テーブル２６ａ〜２６ｇは、階調データＰ４が通常８ビットであって２５６段階の階調を表現できることに対応して、該階調データＰ４を変換する２５６段階の補正階調データＰ６によって構成される。尚、変換テーブル２６は書き換え可能な不揮発性メモリによって構成されることが好ましい。
次に、露光装置２００の動作の概略を説明する。露光装置２００の電源スイッチ（図示せず）がＯＮされて電源部１２から各ブロックに電源が供給されると、マイコン２は初期化処理を実行して各ブロックを初期化する。初期化に伴い、ヘッド駆動部１１は露光ヘッド９をホームポジションに移動させスタンバイ状態とする。次に、入力Ｉ／Ｆ４に外部の電子機器（例えばデジタルカメラ等）が接続されると、マイコン２は入力Ｉ／Ｆ４を制御して画像データＰ２を順次入力する。尚、デジタルカメラ等からの画像データはＪＰＥＧ等の圧縮データであることが多いが、その場合は、入力Ｉ／Ｆ４の出力である階調データＰ４を一旦マイコン２に入力し、マイコン２の演算機能により圧縮データを展開してプリント出力ができる非圧縮データに変換後、変換テーブル２６に入力すると良い。また、入力された階調データＰ４を図示しないがＲＡＭ等によって成るメモリ回路に一時的に記憶し、例えば１画面分の画像データを記憶後、変換テーブル２６に順次入力しても良い。
次にマイコン２は温度検出部３からの温度データＰ１に基づいて切替データＰ５を出力する。切替回路１３は切替データＰ５を入力して内部でデコードして切替信号Ｐ１１を出力し、変換テーブル２６に内蔵される複数の変換テーブル２６ａ〜２６ｇの何れかを選択する。尚、変換テーブル２６の選択動作の詳細については後述する。次に変換テーブル２６は、入力された階調データＰ４を選択された変換テーブル２６ａ〜２６ｇのいずれかによって非線形に補正し、補正階調データＰ６を出力する。ここで例えば、変換テーブル２６によって変換された補正階調データＰ６が１ライン毎にＲ、Ｇ、Ｂの順序で出力されるとすると、ＬＣＳ駆動回路７は補正階調データＰ６に基づいて、１ライン毎に、Ｒ、Ｇ、Ｂの順序でＬＣＳ駆動信号Ｐ７を出力する。ＬＣＳ９ａは、ＬＣＳ駆動信号Ｐ７によって１ライン毎に、Ｒ、Ｇ、Ｂの順序で駆動され露光動作を実行する。すなわち、ＬＣＳ９ａは、補正階調データＰ６に基づいて各画素をＯＮ／ＯＦＦ制御し、各画素の開口時間を可変して感光材料１０への露光量を変化させ、階調露光を実現する。
ＬＥＤユニット９ｂは、ＬＥＤ駆動信号Ｐ９に基づいてＬＣＳ９ａと同期してＲＧＢ３色のＬＥＤ（図示せず）を順次点灯する。すなわち、ＬＥＤユニット９ｂは、ＬＣＳ９ａがＲの補正階調データＰ６に基づいて動作しているときはＲのＬＥＤを点灯し、ＬＣＳ９ａがＧの補正階調データＰ６に基づいて動作しているときはＧのＬＥＤを点灯し、ＬＣＳ９ａがＢの補正階調データＰ６に基づいて動作しているときはＢのＬＥＤを点灯する。この結果、３色の露光が感光材料１０上で重なり、フルカラーのプリントが実現される。
次に１ライン分のＲＧＢの露光動作が終了すると、入力Ｉ／Ｆ４から２ライン目の階調データＰ４がＲ、Ｇ、Ｂの順序で出力される。変換テーブル２６は、階調データＰ４に基づいて２ライン目の補正階調データＰ６をＲ、Ｇ、Ｂの順序で出力する。ＬＣＳ９ａは２ライン目の露光を再びＲ、Ｇ、Ｂの順序で実行する。ヘッド駆動部１１は、マイコン２からのヘッド制御信号Ｐ１０によって制御され、露光ヘッド９を１ライン毎の露光に同期させて移動し、感光材料１０の面露光を実現する。全てのラインの露光が終了すると、ヘッド駆動部１１は露光ヘッド９を再びホームポジションに戻し、プリント動作を終了する。
露光装置２００に用いられる感光材料１０の露光量−濃度特性、及び露光ヘッド９から出力される照射光ＢのＲＧＢ毎の温度特性は、前述した図２Ａ及び図２Ｂに示された特性と同様であるので、ここではその説明を省略する。
露光装置２００においても、前述した図２Ａ及び図２Ｂで示した二つの特性図から、露光装置１が必要とする階調データＰ４に基づいて視覚的に望ましい階調露光を実現するための二つの対策と同様な対策が必要となる。
露光装置２００の変換テーブル２６から出力される補正階調データは、図６に示した露光装置１００の変換テーブル１６と同様であるのでここではその説明を省略する。
変換テーブル２６の切替動作について説明する。前述した如く、露光装置２００は、７つの変換テーブル２６ａ〜２６ｇを有し、各変換テーブルは７つの温度範囲Ｔ１〜Ｔ７に対応して切り替えられる。また、７つの温度範囲Ｔ１〜Ｔ７は、Ｔ１が最も低い温度でありＴ７が最も高い温度であるとする。露光装置２００における変換テーブルの切替動作は、主にマイコン２が行い、その動作フローは、切替えられる対象の変換テーブルが、変換テーブル２６ａ〜２６ｇである点を除き、図４に示すものと同様であるので、ここではその説明を省略する。
なお、露光装置２００においても、図３Ａに示すように、露光量変化範囲を均等に分割し、分割した各領域を、各変換テーブル２６ａ〜２６ｇがそれぞれカバーする方式を採用している。すなわち、露光装置２００においても、各々カバーする温度領域に対する露光量変化範囲が略均等に分割されるように設定されている。
図９に、露光装置２００における露光タイミングの例を示す。
図９Ａは、周囲温度６℃付近での露光タイミング動作であり、Ｐ７ａ１は前述のＬＣＳ駆動信号Ｐ７に含まれるマスク信号であり、Ｐ７ａ２はＬＣＳ駆動信号Ｐ７に含まれる露光信号である。マスク信号Ｐ７ａ１の論理“１”の期間はマスク時間である。マスク時間は、ＬＣＳ９ａに対して補正階調データＰ６に基づいたデータ転送を行うと共に、ＬＣＳ９ａの各画素にＯＦＦ信号が印加されて光が遮断され、各画素がリセットされる期間である。また、露光信号Ｐ７ａ２の論理“１”の期間は露光時間である、露光時間内にＬＣＳ９ａの各画素は補正階調データＰ６による開口時間に応じてＯＮし、光を透過して出射光Ｂを出力する。また、マスク時間と露光時間を合計した時間が感光材料１０に１ライン分の露光を行う１ライン印刷時間であり、この１ライン印刷時間に露光するライン数を乗算し、更にＲＧＢで３回露光するとして３倍した値が画像１枚分の印刷時間となる。すなわち、１ライン印刷時間が一定であれば画像１枚分を露光する印刷時間も一定であり、１ライン印刷時間が変化すれば画像１枚分の印刷時間も比例して変化することになる。
また、露光時間は、階調データＰ４の最大階調データ（階調数２５５）に対応するＬＣＳ９ａの最大階調開口時間を包含するように設定する必要がある。なぜならば、この露光時間の中でＬＣＳ９ａは補正階調データＰ６に応じてＯＮ時間とＯＦＦ時間が決定される。例えば、階調数が零のときにＬＣＳ９ａはＯＮ時間が零（すなわちすべてＯＦＦ時間）で、階調数が最大の２５５のときにＯＮ時間が最大階調開口時間となるからである。ここで、図９Ａは周囲温度が６℃付近においての露光タイミング動作であり、この場合は前述した如く変換テーブル２６ａが選択され、その出力である補正階調データＰ６ａによって露光が行われる。
すなわち、選択される変換テーブル２６ａの出力である補正階調データＰ６ａの最大階調開口時間は図６で前述したように３ｍＳであるので、露光時間はこの最大階調開口時間を包含する３ｍＳの期間を確保している。この結果、１ラインの印刷時間はマスク時間と最大階調開口時間を加えた時間となる。ここで例えば、図９Ａで示すようにマスク時間を１ｍＳとすると、１ラインの印刷時間はマスク時間（１ｍＳ）＋最大階調開口時間（３ｍＳ）＝４ｍＳとなる。尚、前述した如く、露光装置の最低動作温度近傍の周囲温度が６℃付近で選択される変換テーブル３６ａの出力である補正階調データＰ６ａの最大階調開口時間（すなわち３ｍＳ）が最大階調開口時間の中で最も長い開口時間であり、この時間が最大開口時間と定義される。
図９Ｂは、周囲温度１３．５℃付近での露光タイミング動作であり、Ｐ７ｂ１は前述のＬＣＳ駆動信号Ｐ７に含まれるマスク信号であり、Ｐ７ｂ２はＬＣＳ駆動信号Ｐ７に含まれる露光信号である。ここで、選択される変換テーブル２６ｂの出力である補正階調データＰ６ｂの最大階調開口時間は図６で前述したように２．７ｍＳであるので、露光信号Ｐ７ｂ２による露光時間はこの最大階調開口時間を包含する２．７ｍＳの期間を確保している。すなわち、周囲温度１３．５℃付近での露光信号Ｐ７ｂ２の最大階調開口時間は周囲温度６℃付近での露光信号Ｐ７ａ２の最大階調開口時間（最大開口時間：３ｍＳ）より、０．３ｍＳ短い。また、マスク信号Ｐ７ｂ１は、露光信号Ｐ７ｂ２が短くなった分を補い、周囲温度６℃付近でのマスク信号Ｐ７ａ１より０．３ｍＳ長い１．３ｍＳが設定される。この結果、周囲温度１３．５℃付近での１ラインの印刷時間はマスク時間（１．３ｍＳ）＋最大階調開口時間（２．７ｍＳ）＝４ｍＳとなり、周囲温度６℃付近での１ラインの印刷時間と一致する。
図９Ｃは、周囲温度２５℃付近での露光タイミング動作であり、Ｐ７ｄ１は前述のＬＣＳ駆動信号Ｐ７に含まれるマスク信号であり、Ｐ７ｄ２はＬＣＳ駆動信号Ｐ７に含まれる露光信号である。ここで、選択される変換テーブル２６ｄの出力である補正階調データＰ６ｄの最大階調開口時間は図６で前述したように２．３ｍＳであるので、露光信号Ｐ７ｄ２による露光時間はこの最大階調開口時間を包含する２．３ｍＳの期間を確保している。すなわち、周囲温度２５℃付近での露光信号Ｐ７ｄ２の最大階調開口時間は周囲温度６℃付近での露光信号Ｐ７ａ２の最大階調開口時間（最大開口時間：３ｍＳ）より、０．７ｍＳ短い。また、マスク信号Ｐ７ｄ１は、露光信号Ｐ７ｄ２が短くなった分を補い、周囲温度６℃付近でのマスク信号Ｐ７ａ１より０．７ｍＳ長い１．７ｍＳが設定される。この結果、周囲温度２５℃付近での１ラインの印刷時間はマスク時間（１．７ｍＳ）＋最大階調開口時間（２．３ｍＳ）＝４ｍＳとなり、周囲温度６℃付近での１ラインの印刷時間と一致する。
すなわち、本発明に係る露光装置２００では、変換テーブル２６が温度変化に応じて切り替えられることによって生じる各変換テーブルの最大階調開口時間の違いを、マスク時間を異ならせることによって補い、１ラインの印刷時間を一致させることが特徴である。尚、図９においては、変換テーブル２６より出力される各補正階調データＰ６ａ、Ｐ６ｂ、Ｐ６ｄに対応するＬＣＳ駆動信号Ｐ７ａ、Ｐ７ｂ、Ｐ７ｄについてのみ示したが、他のＬＣＳ駆動信号についても同様である。全てのＬＣＳ駆動信号Ｐ７は、選択された変換テーブル２６の出力である補正階調信号Ｐ６の最大階調開口時間の違いを、マスク時間を異ならせることによって補い、１ラインの印刷時間が一致するように制御されている。この結果、変換テーブル２６の選択による最大階調開口時間の違いを、マスク時間を異ならせて時間調整するので、変換テーブル２６の最大階調開口時間を修正することなく１ラインの印刷時間を一致させることが出来きる。また、露光制御が簡単で印刷時間が常に一定である露光装置を提供することができる。
本発明に係る更に他の露光装置３００について説明する。
露光装置３００の特徴は、各変換テーブル２６ａ〜２６ｇにおけるマスク時間を一定とし、最大階調開口時間に加えて階調閉鎖時間を設けることにより、１ラインの印刷時間を一致させることにある。
図１０に、露光装置３００の構成を示す。露光装置３００のブロック構成図とその基本動作は、露光装置２００と同様であるので説明を省略する。
なお、露光装置３００においても、図３Ａに示すように、露光量変化範囲を均等に分割し、分割した各領域を、各変換テーブル２６ａ〜２６ｇがそれぞれカバーする方式を採用している。すなわち、露光装置３００においても、各々カバーする温度領域に対する露光量変化範囲が略均等に分割されるように設定されている。
図１１に、露光装置３００における露光タイミングの例を示す。
図１１Ａは、周囲温度６℃付近での露光タイミング動作であり、Ｐ７ａ１は前述のＬＣＳ駆動信号Ｐ７に含まれるマスク信号であり、Ｐ７ａ２はＬＣＳ駆動信号Ｐ７に含まれる露光信号である。尚、周囲温度６℃付近での露光タイミング動作は、露光装置２００における図９Ａと同様であるので説明は省略する。
図１１Ｂは、周囲温度１３．５℃付近での露光タイミング動作であり、Ｐ７ｂ１は前述のＬＣＳ駆動信号Ｐ７に含まれるマスク信号であり、Ｐ７ｂ２はＬＣＳ駆動信号Ｐ７に含まれる露光信号である。ここで、選択される変換テーブル３６ｂの出力である補正階調データＰ６ｂの最大階調開口時間は図６で前述したように２．７ｍＳである。また、露光信号Ｐ７ｂ２は、この最大階調開口時間の後にＬＣＳ駆動回路７によって最大開口時間（３ｍＳ）と最大階調開口時間（２．７ｍＳ）との時間差に等しい０．３ｍＳの階調閉鎖時間を設けている。すなわち、露光信号Ｐ７ｂ２による露光時間は、２．７ｍＳの最大階調開口時間に０．３ｍＳの階調閉鎖時間を加えた３ｍＳとして、周囲温度６℃付近での露光時間（すなわち最大開口時間：３ｍＳ）に一致させている。また、マスク信号Ｐ７ｂ１によるマスク時間は、周囲温度６℃付近でのマスク信号Ｐ７ａ１と等しい１ｍＳが設定される。この結果、周囲温度１３．５℃付近での１ラインの印刷時間はマスク時間（１ｍＳ）＋最大階調開口時間（２．７ｍＳ）＋階調閉鎖時間（０．３ｍＳ）＝４ｍＳとなって、周囲温度６℃付近での１ラインの印刷時間と一致する。尚、階調閉鎖時間の位置は、最大階調開口時間の前に置かれても良い。また、階調閉鎖時間はＬＣＳ９ａの各画素にＯＦＦ信号が印加されて光が遮断される時間である。
図１１Ｃは、周囲温度２５℃付近での露光タイミング動作であり、Ｐ７ｄ１は前述のＬＣＳ駆動信号Ｐ７に含まれるマスク信号であり、Ｐ７ｄ２はＬＣＳ駆動信号Ｐ７に含まれる露光信号である。ここで、選択される変換テーブル２６ｄの出力である補正階調データＰ６ｄの最大階調開口時間は図１２で前述したように２．３ｍＳである。露光信号Ｐ７ｄ２は、この最大階調開口時間の後にＬＣＳ駆動回路７によって最大開口時間（３ｍＳ）と最大階調開口時間（２．３ｍＳ）との時間差に等しい０．７ｍＳの階調閉鎖時間を設けている。すなわち、露光信号Ｐ７ｄ２による露光時間は、２．３ｍＳの最大階調開口時間に０．７ｍＳの階調閉鎖時間を加えた３ｍＳとして、周囲温度６℃付近での露光時間（すなわち最大開口時間：３ｍＳ）に一致させている。また、マスク信号Ｐ７ｄ１によるマスク時間は、周囲温度６℃付近でのマスク信号Ｐ７ａ１と等しい１ｍＳが設定される。この結果、周囲温度２５℃付近での１ラインの印刷時間はマスク時間（１ｍＳ）＋最大階調開口時間（２．３ｍＳ）＋階調閉鎖時間（０．７ｍＳ）＝４ｍＳとなって、周囲温度６℃付近での１ラインの印刷時間と一致する。尚、階調閉鎖時間の位置は、最大階調開口時間の前に置かれても良い。
尚、図１１においては、変換テーブル２６より出力される各補正階調データＰ６ａ、Ｐ６ｂ、Ｐ６ｄに対応するＬＣＳ駆動信号Ｐ７ａ、Ｐ７ｂ、Ｐ７ｄについてのみ示したが、他のＬＣＳ駆動信号についても同様である。全てのＬＣＳ駆動信号Ｐ７は、最大開口時間（３ｍＳ）と選択された変換テーブル２６の出力である補正階調信号Ｐ６のそれぞれの最大階調開口時間との時間差に等しい階調閉鎖時間を設け、１ラインの印刷時間が一致するように制御される。この結果、変換テーブル２６の選択による最大階調開口時間の違いを、階調閉鎖時間を加えることによって調整するので、マスク時間を一定に保つことができると共に変換テーブル２６の最大階調開口時間を修正することなく１ラインの印刷時間を一致させることができる。また、露光制御が簡単で印刷時間が常に一定である露光装置を提供することができる。
本発明に係る更に他の露光装置４００について説明する。
露光装置４００の特徴は、各変換テーブルにおけるマスク時間を一定とし、各変換テーブルにおける各最大階調開口時間を最大開口時間に一致させて１ラインの印刷時間を一致させることにある。
露光装置４００の構成を図１２に示す。図１に示す露光装置１と同じ構成には同じ番号を付し、説明を省略した。
光量補正手段としてのシェーディング補正回路２０は、入力Ｉ／Ｆ４からの画像データＰ２を入力して後述するＬＣＳ９ａの画素列からの出射光Ｂの光量バラツキを均一に補正する機能を備え、階調データＰ４を出力する。補正データメモリ２１は、後述するＬＣＳ９ａの画素列からの出射光Ｂの光量バラツキ情報から算出された補正データＰ３を記憶し、前記シェーディング補正回路２０に出力する。
変換手段としての変換テーブル３６は、シェーディング補正回路２０からの出力である階調データＰ４を入力し、入力された階調データＰ４を露光濃度の非線形性を補正する補正階調データＰ６に変換し出力する。変換テーブル３６は、図示するように複数の変換テーブルによって構成され、ここでは一例として変換テーブル３６ａ〜３６ｇまでの７ステップで構成される。それぞれの変換テーブル３６ａ〜３６ｇは、階調データＰ４を入力し、切替回路１３が出力する切替信号Ｐ１１によって選択的に切り替えられ、選択された変換テーブルが補正階調データＰ６を出力する。
次に、本発明に係る露光装置４００の動作の概略を説明する。
露光装置４００の電源スイッチ（図示せず）がＯＮされて電源部１２から各ブロックに電源が供給されると、マイコン２は初期化処理を実行して各ブロックを初期化する。初期化に伴い、ヘッド駆動部１１は露光ヘッド９をホームポジションに移動させスタンバイ状態となる。次に、入力Ｉ／Ｆ４に外部の電子機器（例えばデジタルカメラ等）が接続されると、マイコン２は入力Ｉ／Ｆ４を制御して画像データＰ２をシェーディング補正回路２０に順次入力する。尚、デジタルカメラ等からの画像データはＪＰＥＧ等の圧縮データであることが多いが、この場合は、マイコン２の演算機能により、圧縮データを展開しプリント出力ができる非圧縮データに変換してシェーディング補正回路２０に入力すると良い。また、入力された画像データＰ２を図示しないがＲＡＭ等によって成るメモリ回路に一時的に記憶し、例えば１画面分の画像データを記憶後、シェーディング補正回路２０に順次入力しても良い。
次にマイコン２は、温度検出部３からの温度データＰ１に基づいて切替データＰ５を出力する。切替回路１３は切替データＰ５を入力して内部でデコードして切替信号Ｐ１１を出力し、変換テーブル３６に内蔵される複数の変換テーブル３６ａ〜３６ｇの何れかを選択する。次にシェーディング補正回路２０は、入力された画像データＰ２を補正データメモリ２１からの補正データＰ２０に基づいて光量補正を行い、補正された階調データＰ４を順次出力する。尚、シェーディング補正回路２０の詳細な動作は後述する。
ここで例えば、変換テーブル３６によって変換された補正階調データＰ６が、１ライン毎に、Ｒ、Ｇ、Ｂの順序で出力されるとすると、ＬＣＳ駆動回路７は補正階調データＰ６に基づいて１ライン毎のＲ、Ｇ、Ｂの順序でＬＣＳ駆動信号Ｐ７を出力する。ＬＣＳ９ａは、ＬＣＳ駆動信号Ｐ７によって１ライン毎に、Ｒ、Ｇ、Ｂの順序で駆動され露光動作を実行する。すなわち、ＬＣＳ９ａは補正階調データＰ６に基づいて各画素をＯＮ／ＯＦＦ制御し、各画素の開口時間を可変して感光材料１０への露光量を変化させ、階調露光を実現する。尚、変換テーブル３６に入力される階調データＰ４は、シェーディング補正回路２０によって光量補正された信号であるので、露光濃度の非線形性を補正する変換テーブル３６の出力である補正階調データＰ６は、シェーディング補正回路２０の光量補正が重畳されたデータとなる。ＬＣＳ９ａは、この光量補正と露光濃度の非線形補正が重畳された補正階調データＰ６によって感光材料１０の露光を行う。以降の動作は、前述の露光装置２００と同様であるので説明は省略する。
図１３に、露光装置４００の変換テーブル３６から出力される補正データＰ６の一例を示す。
変換テーブル３６は、温度によって切り替えられる複数の変換テーブル３６ａ〜３６ｇを有しているが、ここでは、説明の都合上、その一部である変換テーブル３６ａ〜３６ｄの出力である補正階調データＰ６Ａ〜Ｐ６Ｄを図示し説明する。
図１３Ａにおいて、Ｘ軸は変換テーブル３６に入力される階調データＰ４の階調数を表している。ここで、階調データＰ４は８ビット構成であるので、その階調数の範囲は０〜２５５である。Ｙ軸はＬＣＳ９ａが出射光Ｂを透過する開口時間であり、該開口時間は変換テーブル３６から出力される補正階調データＰ６の値そのものである。
ここで、Ｐ６Ａは露光装置４００の最低動作温度近傍の周囲温度が６℃付近のときに選択される変換テーブル３６ａの補正階調データであり、Ｐ６Ｂは周囲温度が１３．５℃付近のときに選択される変換テーブル３６ｂの補正階調データであり、Ｐ６Ｃは周囲温度が１７℃付近のときに選択される変換テーブル３６ｃの補正階調データであり、Ｐ６Ｄは周囲温度が２５℃付近のときに選択される変換テーブル３６ｄの補正階調データである。各補正階調データＰ６Ａ〜Ｐ６Ｄは階調数に対して非線形であるが、これは前述した如く、ＬＣＳが持つ階調データＰ４と露光量の非線形の関係と感光材料が持つ露光量と濃度の非線形の関係を補正するためである。また、例えば補正階調データＰ６Ａと補正階調データＰ６Ｄを比較すると、補正階調データＰ６Ｄの方が開口時間が短くなっているが、これは、図６で示したＬＣＳ９ａの温度特性を補正するためである。すなわち、温度が低い領域ではＬＣＳ９ａの露光量が少ないので開口時間を長くして補正を行い、温度が高い領域ではＬＣＳ９ａの露光量が多いので開口時間を短くして補正を行っている。
なお、露光装置４００においても、図３Ａに示すように、露光量変化範囲を均等に分割し、分割した各領域を、各変換テーブル３６ａ〜３６ｇがそれぞれカバーする方式を採用している。すなわち、露光装置４００においても、各々カバーする温度領域に対する露光量変化範囲が略均等に分割されるように設定されている。
図１３Ｂにおいて、図１３Ａで示した変換テーブル３６ｄの補正階調データＰ６Ｄ（すなわち、周囲温度２５℃における補正階調データ）を用いて階調露光した場合の階調数と感光材料における濃度の関係の一例を説明する。図１３Ｂにおいて、Ｘ軸は変換テーブル３６に入力される階調データＰ４の階調数であり、Ｙ軸は感光材料の濃度である。ここで、感光材料の濃度は、階調データＰ４の最小値付近及び最大値付近以外（すなわち、１６〜２４０付近の範囲）はほぼ比例関係にある。これは、前述した如く、変換テーブル３６がＬＣＳの階調データと露光量の非線形の関係と感光材料の露光量と濃度の非線形の関係を補正して、階調データＰ４に対して階調濃度がほぼ適切になるように調整しているからである。
図１４に、階調データＰ４の上限付近での補正階調データＰ６Ａ〜Ｐ６Ｄと感光材料の濃度の関係を示す。図１４Ａは図１３Ａの階調データＰ４の上限付近（階調範囲２２４〜２５５）の拡大図であり、図１４Ｂは図１３Ｂの階調データＰ４の上限付近（階調範囲２２４〜２５５）の拡大図である。
図１４Ａにおいて、補正階調データＰ６Ａは階調データＰ４に対してほぼ直線的に増加し、階調データＰ４の最大階調データ２５５に対応する最大階調開口時間は３ｍＳである。ここで、この補正階調データＰ６Ａの最大階調開口時間を最大開口時間と定義する。補正階調データＰ６Ｂ〜Ｐ６Ｄは、階調データＰ４が２４０以下の領域ではほぼ平行して増加しているが、階調データＰ４が２４０〜２５５の領域では図示するように収束に向かい、階調データＰ４が最大階調データ２５５に対応する各最大階調開口時間では前述の最大開口時間（３ｍＳ）に一致している。
点線で示すＰ６Ｂ’〜Ｐ６Ｄ’は、補正階調データＰ６Ｂ〜Ｐ６Ｄが階調範囲２４０〜２５５においても直線的に、且つ、平行に増加した場合の仮想補正階調データである。仮想補正階調データＰ６Ｂ’〜Ｐ６Ｄ’は、階調データＰ４に対して非線形を補正し且つ温度変化を補正する上で、より最適に近い補正階調データである。階調データＰ４の最大階調データ（階調数２５５）に対応する各最大階調開口時間は、図１４Ａから、仮想補正階調データＰ６Ｂ’が約２．７ｍＳ、仮想補正階調データＰ６Ｃ’が約２．５５ｍＳ、仮想補正階調データＰ６Ｄ’が約２．３ｍＳである。
図１４Ｂにおいて、補正階調データＰ６Ｄで階調露光した場合の濃度と、仮想補正階調データＰ６Ｄ’で階調露光した場合の濃度の差の一例を説明する。補正階調データＰ６Ｄによる露光では、階調範囲２４０〜２５５の領域において開口時間の傾きが大きいので、白濃度が多少強くなる傾向（すなわち白飛びがやや目立つ傾向）にある。また、仮想補正階調データＰ６Ｄ’による露光では、階調範囲２４０〜２５５の領域においても開口時間の傾きは階調範囲２４０以下の領域とほぼ変わらないので、白濃度は比較的自然に増加し白飛びは目立たない。しかし、階調数の大きい階調範囲（２４０〜２５５）の階調データは画質に大きく影響する中間調の濃度変化に影響を及ぼすことはないので、補正階調データＰ６Ｄと仮想補正階調データＰ６Ｄ’による実際の画像の差は小さい。また、後述するシェーディング補正回路２０の動作により、白濃度が強くなる傾向は更に減少されるので、露光装置４００において、補正階調データの画像への影響はほとんど問題とはならない。
尚、図１４において、階調データＰ４の２４０以下の領域が、階調データＰ４とＬＣＳ９ａの開口時間の関係が感光材料１０における階調濃度に略一致する第１階調範囲である。また、階調データＰ４において階調数の大きい２４０〜２５５の領域が、階調データＰ４とＬＣＳ９ａの開口時間の関係が感光材料１０における階調濃度に一致していない第２階調範囲である。尚、第１階調範囲と第２階調範囲の領域は、この階調数に限定されるもではなく、ＬＣＳ９ａの特性や使用する感光材料１０の特性等に応じて任意に定めることができる。また、各変換テーブル３６ａ〜３６ｇ毎に第１階調範囲と第２階調範囲はそれぞれ異なる設定にしても良い。また、図１７においては、変換テーブル３６ａ〜３６ｄの出力である補正階調データＰ６Ａ〜Ｐ６Ｄについて図示し説明したが、他の変換テーブル３６ｅ〜３６ｇについても同様である。露光装置４００では、すべての変換テーブル３６ａ〜３６ｇの最大階調開口時間を変換テーブル３６ａの最大階調開口時間（すなわち最大開口時間）と一致させている。
図１５に、露光装置４００の露光タイミング動作の一例を示す。
図１５Ａにおいて、Ｐ７ａ１は前述のＬＣＳ駆動信号Ｐ７に含まれるマスク信号であり、Ｐ７ａ２はＬＣＳ駆動信号Ｐ７に含まれる露光信号である。マスク信号Ｐ７ａ１の論理“１”の期間は、マスク時間である。マスク時間は、ＬＣＳ９ａに対して補正階調データＰ６に基づいたデータ転送を行うと共に、ＬＣＳ９ａの各画素にＯＦＦ信号が印加されて光が遮断され、各画素がリセットされる期間である。また、露光信号Ｐ７ａ２の論理“１”の期間は、露光時間である。露光時間内にＬＣＳ９ａの各画素は、補正階調データＰ６による開口時間に応じてＯＮし、光を透過して出射光Ｂを出力する。また、マスク時間と露光時間を合計した時間が前記感光材料１０に１ライン分の露光を行う１ライン印刷時間である。尚、図１５Ａは、周囲温度が６℃付近においての露光タイミング動作を示しており、前述の露光装置２００で示した図９Ａと同様の露光タイミングであるので詳細な説明は省略する。
図１５Ｂは、周囲温度１３．５℃付近での露光タイミング動作である。Ｐ７ｂ１は、前述のＬＣＳ駆動信号Ｐ７に含まれるマスク信号であり、Ｐ７ｂ２はＬＣＳ駆動信号Ｐ７に含まれる露光信号である。ここで、選択される変換テーブル３６ｂの出力である補正階調データＰ６Ｂの最大階調開口時間は図１４Ａで示したように補正階調データＰ６Ａの最大開口時間と一致する３ｍＳであるので、露光時間はこの最大階調開口時間を包含する３ｍＳの期間を確保している。この結果、例えばマスク時間を１ｍＳとすると、１ライン印刷時間はマスク時間（１ｍＳ）＋最大階調開口時間（３ｍＳ）＝４ｍＳとなる。すなわち、変換テーブル３６ｂが選択される周囲温度１３．５℃付近での露光タイミング動作は、変換テーブル３６ａが選択される周囲温度６℃付近での露光タイミング動作に等しく、その１ラインの印刷時間は共に４ｍＳで一致している。尚、点線で示す２．７ｍＳの期間は、前述の仮想補正階調データＰ６Ｂ’の最大階調開口時間を示している。仮に、露光タイミングをこの仮想補正階調データＰ６Ｂ’に基づいて動作させるならば、１ラインの印刷時間は図１５Ａより短くなり、１ラインの印刷時間は変動することが理解できる。
図１５Ｃは、周囲温度２５℃付近での露光タイミング動作である。Ｐ７ｄ１は前述のＬＣＳ駆動信号Ｐ７に含まれるマスク信号であり、Ｐ７ｄ２はＬＣＳ駆動信号Ｐ７に含まれる露光信号である。ここで、選択される変換テーブル３６ｄの出力である補正階調データＰ６Ｄの最大階調開口時間は図１４Ａで示したように補正階調データＰ６Ａの最大開口時間と一致する３ｍＳであるので、露光時間はこの最大階調開口時間を包含する３ｍＳの期間を確保している。この結果、例えばマスク時間を１ｍＳとすると、１ライン印刷時間はマスク時間（１ｍＳ）＋最大階調開口時間（３ｍＳ）＝４ｍＳとなる。すなわち、変換テーブル３６ｄが選択される周囲温度２５℃付近での露光タイミング動作は、変換テーブル３６ａが選択される周囲温度６℃付近での露光タイミング動作に等しく、その１ラインの印刷時間は共に４ｍＳで一致している。尚、点線で示す２．３ｍＳの期間は、前述の仮想補正階調データＰ６Ｄ’の最大階調開口時間を示している。仮に、露光タイミングをこの仮想補正階調データＰ６Ｄ’に基づいて動作させるならば、１ラインの印刷時間は図１５Ｂより更に短くなり、１ラインの印刷時間は大きく変動することが理解できる。
尚、図１５においては、変換テーブル３６より出力される各補正階調データＰ６Ａ、Ｐ６Ｂ、Ｐ６Ｄに対応するＬＣＳ駆動信号Ｐ７ａ、Ｐ７ｂ、Ｐ７ｄについてのみ示したが、他の選択されるＬＣＳ駆動信号についても同様である。すなわち、全ての補正階調データＰ６Ａ〜Ｐ６Ｇの最大階調開口時間は最大開口時間（すなわち３ｍＳ）に一致しているので、各変換テーブル３６ａ〜３６ｇに対応する全ての露光タイミング動作は図１５Ａに等しく、その１ラインの印刷時間は全て一致する。以上のように、本発明に係る露光装置４００によるならば、各変換テーブル３６ａ〜３６ｇの補正階調データＰ６Ａ〜Ｐ６Ｇの各最大階調開口時間を第２階調範囲で収束させ最大開口時間に一致させるので、周囲温度が変化しても印刷時間が常に一定である露光装置を提供できる。また、マスク時間が一定で閉鎖時間も不必要なので、マスク時間制御、露光時間制御等が簡素化され、マイコン２やＬＣＳ駆動回路７の回路規模が小さくなり、低コストを実現した露光装置を提供できる。
図１６に、ＬＣＳ９ａの画素配列と、ＬＣＳ９ａから出力される出射光Ｂの光量分布特性と、シェーディング補正回路２０の動作、及びシェーディング補正回路２０と変換テーブル３６との連携動作を示す。
図１６に示すように、ＬＣＳ９ａは２枚のガラス基板３０ａ、３０ｂが僅かな隙間を介して張り合わされた構造である。ガラス基板３０ａ、３０ｂには透明電極（図示せず）が形成され、更にガラス基板３０ａ、３０ｂの隙間には液晶材料（図示せず）が封入されている。透明電極によって形成されるライン状の画素列３１は、略長方形の複数の画素３１ａを含んでいる。尚、画素３１ａの形状は限定されず、例えば、所定の角度に傾いた略平行四辺形でも良い。また、画素列３１は、千鳥状に配列ていても良い。
また、画素列３１以外の部分はクロム材料等から成る遮光膜（図示せず）により被覆されているので、画素列３１以外の部分は光を遮断し画素列３１を形成する複数の画素３１ａだけが光を透過する構造となっている。そして、複数の画素３１ａを透過するＬＥＤユニット９ｂからの出射光Ａは、封入されている液晶材料がガラス基板３０ａ、３０ｂ上に形成される透明電極に印加される駆動電圧に応じて透過又は遮断される。この結果、ＬＣＳ９ａは前記ＬＣＳ駆動信号Ｐ７に応じて出射光Ａを光変調する光シャッタとしての機能を備える。尚、ＬＣＳ９ａのガラス基板３０ａ又は３０ｂ上には、透明電極に駆動電圧を印加する駆動ＩＣが実装されることが一般的であるが、ここでは省略している。また、画素列３１を形成する画素３１ａの画素数は、本実施例においてはＶＧＡサイズの画像を印刷するために４８０個であり、画素列左端の画素をＮ＝０とし、画素列右端の画素をＮ＝４７９とする。尚、ここでは説明の都合上一部の画素のみを示している。また、画素数等は露光装置の仕様に応じて任意に決定して良い。
光量グラフ４０は、ＬＣＳ９ａの画素列３１の全ての画素３１ａを同一条件で駆動したときの画素３１ａから出力される出射光Ｂの光量分布の一例である。Ｘ軸はＬＣＳ９ａの画素列３１と対応しており、Ｙ軸は光量である。光量グラフ４０によって明らかなように、画素列３１から出力される光量には画素３１ａ毎にバラツキがある。光量バラツキには様々な要因があり、露光ヘッド毎に異なるものである。また、光量グラフ４０の左右両端付近（除外画素領域）は光量の低下と大きな光量変化が見られるが、この主な要因としては、ＬＣＳ９ａの画素列両端付近での光変調特性の変化等が考えられる。画素列両端付近での光変調特性の変化の主たる要因は、ＬＣＳの構造上、画素列両端付近に設けられるシール材（図示せず）によるものと考えられる。すなわち、画素列両端付近は位置的にシール材に近いので、シール材の不純物や未硬化樹脂などが、ＬＣＳの配向膜や液晶材料に悪影響を及ぼし、この結果、ＬＣＳの画素列両端付近の応答特性が、画素列中央付近の応答特性に対して変化してしまうものと考えられる。
ここで、光量グラフ４０で示すような光量分布特性にバラツキがある露光ヘッド９で感光材料１０に画像を露光すると、画像に濃度ムラが発生して良好な画像を得ることが出来ない。図１２の回路ブロック図で前述したシェーディング補正回路２０は、このＬＣＳ９ａの個々の画素３１ａによって生じる光量バラツキを補正して感光材料１０の濃度ムラを減少させる機能を有する。すなわち、ＬＣＳ９ａの画素毎の光量を光量測定装置（図示せず）によって計測し、計測された画素毎の光量データから算出された補正データを記補正データメモリ２１に記憶させる。シェーディング補正回路２０は入力される画像データＰ２を前記補正データメモリ２１に記憶された補正データＰ２０に基づいて補正演算し、ＬＣＳ９ａの画素毎に補正された階調データＰ４を出力する。
補正光量グラフ４１は、シェーディング補正回路２０で光量補正された結果の一例である。ここで、光量補正無しの光量グラフ４０と光量補正有りの補正光量グラフ４１を比較するとシェーディング補正回路２０の効果は明らかであり、ＬＣＳ９ａの画素列３１の大部分の領域で光量バラツキが大幅に改善されている。尚、画素列３１の左右両端部の除外画素領域での光量はバラツキが残っている。これは、画素列両端部の光量が、前述した如く、光量低下や光量変化が大きい領域であるので、この領域を含めて補正を行うと画素列全体の光量が低下し、感光材料１０への露光光量が不足する可能性があるために、画素列両端部は補正を除外していることによる。通常、補正を除外する除外画素領域は画素列両端の５画素程度が好ましいが、光量バラツキの度合い等で任意に変更して良い。また、除外画素領域を持たなくても良い。
図１７に、補正データ表の一例を示す。
図１７の補正データ表に基づいて前述した補正データメモリ２１に記憶される補正データＰ２０の形態の一例を説明する。補正データＰ２０は、ＬＣＳ９ａのすべての画素（Ｎ＝０〜４７９）の全ての階調レベルに対応した補正階調として補正データメモリ２１に記憶される。ここで、階調レベルとはシェーディング補正回路２０に入力される画像データＰ２の階調レベルを指すものであり、画像データＰ２が８ビットによる階調信号であることから、その階調レベルは０〜２５５によって表される。尚、この階調範囲に限定されるものではない。ここで、除外画素領域を除いた対象画素領域（Ｎ＝５〜４７４の領域）の中で最も小さな光量を出力する画素がＮ＝６であり、その最小光量をＦｍｉｎとすると、他の対象画素領域のすべての画素はＮ＝６の画素の最小光量Ｆｍｉｎを基準として補正される。
この結果、Ｎ＝６の画素に対応する補正データは入力される画像データＰ２の階調レベルと等しくなるが、他の画素の補正データは、画像データＰ２の階調レベルより小さい。例えば、Ｎ＝５の画素（対象画素領域の左端の画素）の光量は、図１６の光量グラフ４０に示すように最小光量Ｆｍｉｎの画素Ｎ＝６より若干光量が大きいので、図１７の補正データ表では、画素Ｎ＝５の補正データは画素Ｎ＝６の補正データより全階調レベルにおいて若干小さく算出され、その最大階調数は２５２である。すなわち、最大階調レベル（２５５）の画像データＰ２がシェーディング補正回路２０に入力される場合、画素Ｎ＝６（最小光量Ｆｍｉｎ）においては、その補正データは２５５なので、そのまま階調データＰ４として出力される。しかしながら、画素Ｎ＝５においては、その補正データは２５２なので、最大階調レベル（２５５）の画像データＰ２は補正データの２５２に変換されて、階調データＰ４として出力される。このように、画像データＰ２はすべての画素において、最小光量Ｆｍｉｎを基準として補正されるので、各画素による光量バラツキを減少させることができる。
図１７の補正データ表を別の観点で見ると、画像データＰ２の最大階調レベル（すなわち２５５）に対応する補正データは、前述した如く、最小光量Ｆｍｉｎの画素Ｎ＝６以外の画素では２５５未満の値となる。すなわち、シェーディング補正回路２０を実行させると、その出力である階調データＰ４の最大階調データのほとんどは２５５未満の値に変換されて前述した変換テーブル３６に入力される。すなわち、シェーディング補正回路２０は、変換テーブル３６に入力される階調データＰ４の最大階調データを前述した第１階調範囲（２４０以下）の方向へシフトするように機能する。例えば、図１７で示す画素Ｎ＝１２３の場合、補正階調データＰ６の最大階調数は２４０に補正されるので、図１４Ａで示すように画素Ｎ＝１２３の最大階調開口時間は補正階調データＰ６Ｄにおいて約２．１ｍＳとなり、この値以上に開口時間が長くなることはない。
このことは、補正階調データＰ６を階調データＰ４の２４０〜２５５の領域（すなわち第２階調範囲）で収束させ、変換テーブル３６ａ〜３６ｇの最大階調データ（階調数２５５）に対応する最大階調開口時間を変換テーブル３６ａの最大開口時間と一致させることによって生じる白濃度が強くなる傾向（白飛びが目立つ傾向）を抑え、良好な画像を得ることにおいて効果的である。すなわち、本発明に係る露光装置４００では、変換テーブル３６ａ〜３６ｇの最大階調データ（階調数２５５）に対応する各最大階調開口時間を変換テーブル３６ａの最大開口時間に一致させることとシェーディング補正回路２０の動作が連携することによって、印刷時間が一定になると共に、白濃度が強くなる傾向が改善され、且つ、濃度ムラも減少するので、見栄えの良い高画質の画像印刷を実現することができる。
また、前述したＬＣＳ９ａの画素による光量バラツキが小さいためにシェーディング補正回路２０を必要とせず、光量補正無しの構成であったとしても、画像上大きな問題が生じることはなく、温度変化に対して印刷時間が一定で安定な画像を印刷できるのでその効果は大きい。尚、図１７の補正データ表において、除外画素領域（Ｎ＝０〜４）の補正データは画素Ｎ＝５の補正データに等しく、また、除外画素領域（Ｎ＝４７５〜４７９）の補正データは画素Ｎ＝４７４の補正データに等しい。これは、前述した如く、除外画素領域を含めて補正を行うと補正後の光量が不足する等の不具合を避けるためであるが、除外画素領域の補正方法に関しては限定されるものではない。また、図１７の補正データ表は前記ＬＥＤユニット９ｂの赤色ＬＥＤからの出射光に対する補正データであるが、実際には、緑色ＬＥＤと青色ＬＥＤからの出射光についても同様な手順に従って補正データを求め、求められた補正データは補正データメモリ２１に記憶される。
以上のように本発明によれば、周囲温度が変化して変換テーブルが切り替わっても１ラインの印刷時間が一致しているので、感光材料への印刷時間が常に一定となり、使用者に違和感を与えることがなく、使い易い露光装置を提供できる。特に、常温の２５℃付近でめ印刷は比較的早く完了するのに、周囲温度が低くなった場合、印刷時間が周囲温度の低下と共に長くなることは操作性の悪化にもつながり問題であるが、本発明は印刷時間を一定にすることによってこの課題を解決することができる。また、周囲温度の変化に応じて変換テーブルを切り替え温度変化を補正するので、温度が変化しても中間調の色味や濃度が安定し、常に良好な画像を印刷することができる。特に屋外に持ち出して使用する携帯型の露光装置では、周囲温度の影響を受け易いので本発明の効果は極めて大きい。
上述した本発明に係る露光装置の説明では、フルカラーのデジタル露光装置を想定して説明したが、本発明はこれに限定されず、モノクロの露光装置にも適用することができる。
また、本発明に係る露光装置の説明では、ライン光源とライン状に配置された画素を有するＬＣＳを用いたライン露光方式の露光装置を想定し、所定面積あたりの印刷を１ラインの印刷として示したが、本発明はこれに限定されず、複数ラインの一括露光方式や、面光源や面状のＬＣＳを用いた面露光方式の露光装置にも適用することができる。さらに、本発明に係る露光装置が、ライン光源及びライン状に配置された画素を有するＬＣＳを用いた場合であっても、本発明を、固定した感光材料に沿ってＬＣＳを移動させながら露光を行う方式、及び固定したＬＣＳに対して感光材料移動させながら露光を行う方式の何れにも対応させることが可能である。
さらに、本発明に係る露光装置には、ＬＣＳではなくＰＬＺＴ等による他の方式の光シャッタを用いても良い。
さらに、図１、５、８、１０及び１２に本発明に係る露光装置の概略構成を示したが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、例えば、マイコン２を使用せずに、各回路ブロックをハードウェアで実現したカスタムＩＣを用いても良い。
さらに、変換テーブル切替動作を示すフローチャートを図４に示したが、本発明は動作フローに限定されず、機能を満たすものであればどのような動作フローであっても良い。
さらに、本発明に係る露光装置の説明では、変換テーブル６、１６、２６及び３６の切り替えは、７ステップとして説明したが、本発明はこれに限定されず、更に高精度に補正するのであればステップ数を増やせば良く、また、高精度な補正が必要でなければステップ数を減らして良い。
さらに、本発明に係る露光装置の説明では、最大開口時間を３ｍＳ、マスク時間を１ｍＳ、１ラインの印刷時間を４ｍＳとして示したが、本発明はこの時間に限定されるものではなく、ＬＣＳ９ａの特性、ＬＥＤユニット９ｂの出力光量、感光材料１０の感度特性等によって、任意に選択して良い。
さらに、本発明に係る露光装置の説明では、１ラインの印刷時間を一致させる方式を示したが、本発明はこれらのに限定されるものではなく、異なる温度に対する複数の変換手段を有し、各変換手段における所定面積あたり（例えば１ライン）の印刷時間を一致させるものであれば、どのような方式にも適用することができる。
さらに、本発明に係る露光装置に用いられる感光材料は、印画紙や銀塩インスタントフィルム等に限定されず、本発明に係る露光装置を多種多様な感光材料に適用することができる。例えば、本発明に係る露光装置の説明においては、図２Ａに示すように、例えばインスタントフィルムに見られるような露光量が増加すると発色濃度が減少するタイプの感光材料１０を用いた。しかしながら、本発明に係る露光装置では、図１８に示すように、露光量が増加すると発色濃度が増加するようなタイプの感光材料を用いることも可能である。すなわち、図１８に示す感光材料では、最大階調データに対応した露光を行うと、白ではなく黒く発色することとなる。
【図１】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【図１０】
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【図１２】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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