JPH09274167A - カラーフィルタを用いた画像記録装置及び画像再生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 カラーフィルタを記録媒体上に形成すること
なく、カラー画像を記録し、再生する。 【構成】 第１の結像レンズの結像位置にカラーフィル
タを設置し、カラーフィルタを透過した被写体の像を第
２の結像レンズで記録媒体に結像させることで、カラー
フィルタをカメラ側に固定した状態でカラー画像を記録
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカラー画像の記録装置及
び再生方法に係り、特に高分子−液晶複合体層を有する
液晶記録媒体にカラー画像を記録する装置及び再生方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶−高分子複合体層を電極層上
に形成した情報記録媒体と、電極層上に光導電層が形成
された光センサとを対向配置し、電圧印加露光により画
像記録するものが知られている。

【０００３】図１はこのような情報記録媒体を用いた情
報記録装置の構成を示す図である。図中、１０は光セン
サ、２０は情報記録媒体をそれぞれ示している。光セン
サ１０は透明支持体１１上に透明電極１２、光導電層１
３が順次積層され、情報記録媒体２０は透明支持体２１
上に透明電極２２、液晶−高分子複合体層２３が順次積
層され、液晶層表面にはスキン層２４が形成されてい
る。

【０００４】図１に示すような光センサと情報記録媒体
とを、ポリエチレンやポリイミド等のスペーサを用い
て、１０μｍ程度の空隙を介して対向配置して電圧印加
露光するタイプのものと、図２（ａ）、図２（ｂ）に示
すように光センサ及び情報記録媒体を積層した構造４０
も提案されており、積層型記録媒体４０では図２（ａ）
に示すように光センサ上に情報記録相を直接積層するも
のと、図２（ｂ）に示すように、透明な誘電体の中間相
２５を介在させるものとがある。図１に示した構成のも
のにおいては、光センサ１０と情報記録媒体２０を対向
配置し、図３に示すように電源３０により両電極１２、
２２間に電圧を印加し、書き込み光として可視光を照射
すると、露光強度に応じて光導電層１３の導電性が変化
し、液晶層２３にかかる電界が変化して液晶の配向状態
が変化し、印加電圧をＯＦＦして電界を取り除いた後も
その状態が維持され露光情報の記録が行われる。

【０００５】記録された露光情報の再生は、例えば、図
４に示すように光源３１から情報記録媒体２０に再生光
を照射し、その透過光を光電変換装置３３で読み取って
電気信号に変換することにより行われる。光源３１とし
ては、キセノンランプ、ハロゲンランプ等の白色光源や
レーザ光が用いられ、液晶記録媒体に照射される読み出
し光としては、フィルタ３２により適当な波長光を選択
して照射することが望ましい。入射した光は情報記録媒
体の液晶の配向状態に応じて変調され、透過光はフォト
ダイオード等からなる光電変換装置３３でデジタル信号
に変換され、変換された信号は必要に応じてプリンタや
ＣＲＴに出力される。

【０００６】また、このような情報記録媒体を用いてカ
ラー画像を記録することもでき、一度の露光でカラー画
像を記録する方法としては、入射光をＲＧＢ３色に分解
するプリズムを用いる方法と、カラーフィルタを用いる
方法が知られている。

【０００７】図５は３色分解プリズムを用いる方法を示
している。３色分解プリズム７０は、ガラスプリズムと
ミラー７３、７４、ダイクロイックミラー７１、７２を
組み合わせたもので、入射した光のうちダイクロイック
ミラー７１でＲ光のみ反射させ、さらにダイクロイック
ミラー７２でＢ光のみ反射させてＲ，Ｇ，Ｂの３つの基
色ビームに分解しており、図示しない結像レンズから投
影される像は記録媒体の同一平面上の異なる位置に結像
する。なお、プリズム７０と記録媒体４０の間には光量
調整用のＮＤフィルタ４１〜４３が設置されていて、光
センサの分光感度を調整している。

【０００８】図６はカラーフィルタを用いる方法を示し
ている。積層型記録媒体４０にカラーフィルタ８０を密
着させるか、或いは積層型記録媒体４０とカラーフィル
タ８０とを一体に積層し、結像レンズ６０で像を投影し
て電圧印加することによりカラー画像が記録される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図５に示すよ
うに３色分解プリズムを用いた場合、これを撮像装置
（カメラ）に組み込んだとき、Ｒ，Ｇ，Ｂ画像を同時に
別々に記録するため記録面積を大きくとれず、また、結
像レンズと記録媒体間に３色分解プリズムが介在するた
め結像レンズのバックフォーカスを長くしなければなら
ない等の問題がある。

【００１０】また、図６に示すようなカラーフィルタを
用いる方法では、記録媒体の厚みを考慮すると、色ボケ
をなくすため記録媒体の記録面にカラーフィルタを形成
する必要があり、そのため媒体作成のコストが高くな
り、記録媒体と一緒にカラーフィルタも使い捨てにしな
ければならない問題がある。

【００１１】本発明はかかる点に鑑みてなされたもの
で、カラーフィルタを記録媒体上に形成することなく、
カラー画像を記録するための画像記録装置及びその再生
方法を提供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の画像記録装置は、２つの結像レンズを有し
ていて、第１の結像レンズの結像位置にカラーフィルタ
を設置し、カラーフィルタを透過した被写体の像を第２
の結像レンズで記録媒体に結像させることで、カラーフ
ィルタをカメラ側に固定した状態でカラー画像を記録す
ることができる。また、本発明は、カラーフィルタ上に
フィルタの画素配置に関する情報を記録しておき、撮影
時に被写体画像とともにフィルタ画素配置情報も同時に
記録し、再生時この情報を読み取ってフィルタの画素配
置を認識し、認識結果に基づいてカラー画像を再生する
ことができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に図を用いて、本発明の画像記
録装置について説明する。図７は本発明の画像記録を説
明するための光学的な配置説明図である。図７（ａ）
は、通常の画像記録装置（カメラ）の被写体とその結像
位置を示したもので、被写体５０からの反射光は結像レ
ンズ６０によって、５１の位置に図のように倒立像とし
て結像される。図７（ｂ）は本発明の光学系を説明する
図で、被写体５０からの反射光は同様に結像レンズ６０
によって５１の位置に結像する。５１の位置には図のよ
うに、カラーフィルタ８０が設置されていて、カラーフ
ィルタを透過した被写体５０の像はリレーレンズ６１に
よって５２の位置に結像する。このようにして、結像レ
ンズ６０及び６１により、カラーフィルタ８０によって
変調された画像情報を５２の位置に結像させることがで
きる。そこで、図７（ｃ）のように５２の位置に、図２
に示したような画像記録媒体４０を設置することによ
り、カラーフィルタ８０で変調された被写体画像を記録
面に結像させることができるので、色ボケを生ずること
なく記録することができる。もちろん、図１に示したタ
イプの画像記録媒体を用いてもよい。

【００１４】本発明のカラーフィルタの画素配置として
は、図８（ａ）に示すようなストライプパターンのもの
や、図８（ｂ）に示すようなモザイクパターンタイプの
もの等、任意のものが使用できる。

【００１５】図７（ｂ）、図７（ｃ）に示すように、カ
ラーフィルタ８０は、画像記録媒体とは分離でき、結像
レンズ６０、カラーフィルタ８０、リレーレンズ６１は
カメラ側に取り付けて固定しておくことになるので、高
価なカラーフィルタ８０を画像記録媒体とともに使い捨
てにしなくてもよい。また、リレーレンズ６１を構成す
る光学系を縮小光学系とすれば、画素ピッチの大きいカ
ラーフィルタを使用しても、これを縮小して記録するこ
とにより高解像度化できるとともに、カラーフィルタの
作成を容易化することができる。また、像の縮小により
単位面積当たりの光量を大きくできるので、高感度化を
図ることも可能である。

【００１６】記録した画像の再生は、基本的には図４で
説明したように読み取り光を照射し、透過光像または反
射光像をＣＣＤセンサ等で検出するが、読み取り情報は
カラー画像であるので記録時のカラーフィルタの画素配
置を認識する必要がある。すなわち、再生時には、図７
で説明した画像記録装置から画像記録媒体を分離するた
め、画像記録媒体は既にカラーフィルタ８０から分離し
ており、カラーフィルタの画素配置が分からなければ再
生画素が何色なのか分からず、カラー画像の再生はでき
ない。

【００１７】画像再生に際してカラーフィルタの画素配
置に関する情報の認識の仕方としては、カラーフィルタ
面の画像記録部分以外の領域に、画素配置に関する情報
をマークとして記録しておけばよい。図８で説明したよ
うに、カラーフィルタのＲ，Ｇ，Ｂ画素配列は規則的で
あるので、例えば、図９のマーク９０のように、フィル
タの画素配置を示すマーク部分のみが透過するようにし
て、このマークを、被写体画像とともに画像記録媒体に
記録し、画像再生に際してはこの部分を再生することに
より、フィルタの画素配置に関する情報を得ることがで
きる。あるいは図９のマーク９１のように、カラーフィ
ルタの画素ピッチに関する情報を形成しておいても、こ
れを再生して読み取ることによりフィルタの画素配置に
関する情報を得ることができる。こうしてフィルタの画
素配置に関する情報が分かれば再生した各画素の位置を
フィルタの画素位置に対応させることにより、画像の色
を認識することができる。

【００１８】次いで、例えば、図１０に示すように各画
素の色が認識できたとき、特定の画素「Ｂ」に注目する
と、この画素にはＲ、Ｇの情報が含まれていない。そこ
で、この画素の周辺の画像情報を基にして不足している
Ｒ、Ｇの情報（濃度情報）を推定する。この推定は、例
えば、周辺の４×４画素のＲ、Ｇ濃度の平均値をとるこ
とにより求められる。こうして得られた値を補間して
Ｒ，Ｇ，Ｂカラー画像情報を生成する。こうして各画素
についてのカラー画像情報が得られ、像再生することが
できる。

【００１９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、被写体を
カラーフィルタ上に結像し、カラーフィルタで変調され
た被写体像をリレーレンズで画像記録媒体上に結像する
ようにしたので、カラーフィルタを画像記録媒体と分離
してカメラ側に固定した状態でカラー画像を記録するこ
とが可能となり、また、カラーフィルタ上にフィルタの
画素配置に関する情報を記録しておき、撮影時に被写体
画像とともにフィルタ画素配置情報も同時に記録し、再
生時この情報を読み取ってフィルタの画素配置を認識す
ることによりカラー画像を再生することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 情報記録装置の構成を示す図である。

【図２】 積層型記録媒体の構成を示す図である。

【図３】 露光情報の記録を説明する図である。

【図４】 露光情報の再生を説明する図である。

【図５】 ３色分解プリズムを用いた画像記録方法を説
明する図である。

【図６】 カラーフィルタを用いた画像記録方法を説明
する図である。

【図７】 本発明の画像記録を説明する光学的な配置説
明図である。

【図８】 カラーフィルタを説明する図である。

【図９】 カラーフィルタを説明する図である。

【図１０】 カラー画像情報の生成を説明する図であ
る。

【符号の説明】

５０…被写体、６０…結像レンズ、６１…リレーレン
ズ、８０…カラーフィルタ、９０、９１…カラーフィル
タの画素配置マーク。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２種類の結像レンズを含む光学系を用い
   て画像を記録する装置であって、第１の結像レンズと、
   第１の結像レンズの結像位置に設けられたカラーフィル
   タと、被写体像とカラーフィルタの透過像を共に結像さ
   せる第２の結像レンズと、第２の結像レンズの結像位置
   に配置された画像記録媒体とを備え、前記カラーフィル
   タを通して被写体像を前記画像記録媒体に記録すること
   を特徴とするカラーフィルタを用いた画像記録装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の画像記録装置において、
   カラーフィルタ上に、カラーフィルタの画素配置に関す
   る情報の表示部が設けられていることを特徴とするカラ
   ーフィルタを用いた画像記録装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の画像記録装置に
   おいて、第２の結像レンズが縮小光学系であることを特
   徴とするカラーフィルタを用いた画像記録装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３いずれか１項記載の画像記
   録装置において、画像記録媒体が、電極上に光導電層を
   有する光センサと、電極と液晶−高分子複合体層からな
   る液晶記録媒体を空気ギャップ層を介して対向配置する
   か或いは透明電極上に、光導電層、誘電体中間層、液晶
   −高分子複合体層及び電極層が順次積層された構成であ
   ることを特徴とするカラーフィルタを用いた画像記録装
   置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の画像記録装置で記録した
   画像の再生方法であって、各基色のフィルタを透過した
   光が結像した部分に記録された画像を、各基色の画像成
   分とすることで、カラー画像データとすることを特徴と
   する画像再生方法。
6. 【請求項６】 請求項５記載の画像再生方法であって、
   カラーフィルタ上に記録されたフィルタの画素配置に関
   する情報を光学的に読み取り、該情報を基に各基色のフ
   ィルタの位置を推定し、その位置に記録された画像情報
   を各基色の画像情報とすることでカラー画像データとす
   ることを特徴とする画像再生方法。
7. 【請求項７】 請求項５または６記載の画像再生方法に
   おいて、周辺の画素からの情報を基に不足している画像
   情報を推定することで、カラー画像データとすることを
   特徴とする画像再生方法。