JPH09294181A - カラー画像再生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カラーフィルタと記録媒体が分離して画像記
録された画像を高画質で再生する。 【解決手段】 光センサと液晶記録媒体の電極間に電圧
を印加し、カラーフィルタで変調された画像情報を露光
して液晶を配向させることによりカラー画像を記録した
液晶記録媒体に再生光を照射し、得られる再生画像の投
影像をＣＣＤラインセンサ上に結像して電気信号に変換
するカラー画像の再生方法であって、 前記投影像にお
けるカラーフィルタの画素サイズを、ＣＣＤラインセン
サの画素サイズより大きくしたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はカラー画像の再生方
法に係り、特に高分子−液晶複合体層を有する液晶記録
媒体に記録されたカラー画像を再生する方法に関する。

【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】カラー画像を記録する場合は、例えば、図
５に示すように、情報記録媒体４０にカラーフィルタ５
０を密着させるか、或いは情報記録媒体４０とカラーフ
ィルタ５０とを一体に積層し、結像レンズ５１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。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図５に示すようなカラ
ーフィルタを用いる方法では、情報記録媒体の厚みを考
慮すると、色ボケをなくすため情報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、情報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。

【０００８】その対策として、本発明者は、カラーフィ
ルタ層と記録媒体を分離した形の画像記録について既に
提案している（特願平８ー８６３１４号）。図６はこの
ような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６においては、カラーフィルタ５０を情報記録
媒体４０から分離して配置し、被写体からの反射光を結
像レンズ５１によって、カラーフィルタ５０の位置に結
像し、カラーフィルタを透過した被写体像をリレーレン
ズ５２によって情報記録媒体４０に結像する。このよう
にして、カラーフィルタ５０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。

【０００９】しかし、この方法でも、画像再生の際に、
記録媒体にカラーフィルタ層が存在しないため、カラー
フィルタの配置が認識できず高画質のカラー画像を再生
するのが難しいという問題がある。

【００１０】本発明はかかる点に鑑みてなされたもの
で、カラーフィルタと情報記録媒体が分離して画像記録
されたカラー画像を高画質で再生する方法を提供するこ
とを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のカラー画像再生方法は、カラーフィルタで
変調された画像情報を露光して液晶を配向させることに
よりカラー画像を記録した液晶記録媒体に再生光を照射
し、得られる再生画像の投影像をＣＣＤラインセンサ上
に結像して電気信号に変換する際、前記投影像における
カラーフィルタの画素サイズを、ＣＣＤラインセンサの
画素サイズより大きくしたことを特徴とするものであ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に図を用いて、本発明の画像再
生方法について説明する。本発明のカラーフィルタの画
素配列としては、図７に示すようなモザイクパターンタ
イプのものが使用できる。このようなカラーフィルタを
用い、図６に示したような光学配置で露光することによ
りカラーフィルタの各色成分の光のみが記録媒体の光導
電層に照射され、色情報を含んだ画像が記録媒体に記録
される。

【００１３】カラー画像の再生は、図８に示すように、
光源３１からの照明光をカラー画像を記録した記録媒体
４０に照射し、透過光を結像レンズ５３を用いて結像位
置に投影像５４を結像させる。投影倍率は結像レンズ５
３と記録媒体４０との距離を変化させることで任意に調
整することができる。この結像位置にＣＣＤラインセン
サ６０を配置し、光信号をデジタル電気信号に変換す
る。この場合、記録媒体４０を設置した図示しないステ
ージを移動させることにより、２次元の画像イメージを
得ることができる。

【００１４】このとき、投影像５４におけるカラーフィ
ルタで規定される画素サイズに比べて、ＣＣＤラインセ
ンサの画素が大きいと、図９に示すように、読み取る画
素（中央のＧ）に比べてＣＣＤセンサ（破線で表示）の
方が大きい場合には、周辺の画素の情報も同時に読み取
って平均化してしまうため良好な画像データが得られな
い。そのため、投影倍率は、カラーフィルタで規定され
る画素の大きさとＣＣＤラインセンサのサイズが等倍
か、或いはＣＣＤラインセンサの画素の方が小さくなる
ように設定する必要がある。

【００１５】次に、ＣＣＤラインセンサの画素サイズに
カラーフィルタの画素サイズが対応するように投影倍率
を調整した場合について説明する。画像再生系におい
て、カラーフィルタの配列方向とＣＣＤラインセンサの
主走査方向とが完全に一致していれば、図１０（ａ）に
示すように、カラーフィルタの画素とＣＣＤラインセン
サの画素とが一致するように調整することができる。し
かし、両者の方向にわずかなずれがあると、図１０
（ｂ）に示すように、カラーフィルタの画素とＣＣＤラ
インセンサの画素が一致しない部分が存在し、その部分
においては、隣接する画素も読み取って平均化された信
号が得られるため、良好な画像信号にはならない。

【００１６】この点について図１１により説明する。図
１１のような再生系において、ＣＣＤラインセンサの副
走査方向をＸ軸、主走査方向をＹ軸とする座標を考え
る。カラーフィルタの水平の配列方向とＸ軸とのなす角
がψであるとき、画像の左下端の画素が一致するように
位置を調整した場合、Ｘ軸方向にＰ_X 番目の画素は、Ｙ
軸方向にＰ_Y ｓｉｎψ画素だけ位置のずれを生じる。同
様に、Ｙ軸方向にＰ_Y 番目の画素は、Ｘ軸方向にＰ_Y ｓ
ｉｎψだけずれることになる。

【００１７】図１２に、カラーフィルタとＣＣＤライン
センサの角度の違いの影響を求めた結果を示す。図１２
では、ずれ角を変化させたときの１０００画素当たりの
ずれと、１画素ずれるのに要する画素数を計算してい
る。図１２から分かるように、仮にずれ角ψ＝０．１°
の場合でも、１０００画素当たり１．７画素分のずれが
生じるため、このようなずれが起こらないような再生系
を構成するのは実際には困難である。

【００１８】このような画素ずれに対処するための本発
明のカラー画像再生方法の例を以下に説明する。ＣＣＤ
ラインセンサの画素サイズに対して、カラーフィルタの
投影画素サイズを大きくする、例えば、カラーフィルタ
の画素サイズに対してＣＣＤラインセンサの画素サイズ
を１／２〜１／３となるようにすれば、ＣＣＤラインセ
ンサとカラーフィルタの角度ずれの画質への悪影響を防
止することが可能である。この場合に、副走査方向のサ
ンプリングピッチを、ＣＣＤラインセンサの主走査方向
の画素ピッチよりできるだけ狭くして画像データをサン
プリングし、サンプリングした画像データの中からカラ
ーフィルタで規定された画素に合致するデータを画像デ
ータとすることが望ましい。

【００１９】図１３は、カラーフィルタの投影の画素サ
イズに対してＣＣＤセンサの画素サイズを、縦／横とも
１／２の大きさになるように設定した場合を示してお
り、このとき、図１３（ａ）のようにカラーフィルタの
投影画素とＣＣＤラインセンサの画素が一致した場合に
は、ＣＣＤラインセンサの４画素でカラーフィルタの１
画素に相当し、図１３（ｂ）のようにずれている場合に
も、カラーフィルタの１つの画素の中に、必ず１つ以上
のＣＣＤラインセンサの画素が存在する。この場合、カ
ラーフィルタの配列方向と副走査方向のなす角をψとす
ると、図１１で説明したように、１／ｓｉｎψ画素ごと
に１画素ずつの割合でＸ軸方向とＹ軸方向の両方で画素
がずれていく。画像全体をこの周期で考えると、図１４
に示すように、領域ａではＸ軸方向およびＹ軸方向で整
数画素ずれているため、ＣＣＤセンサとカラーフィルタ
の画素は一致する。領域ｂでは、Ｙ軸方向の周期の中間
点になるため、Ｘ軸方向に１／２画素ずれる。このた
め、カラーフィルタ内に収まっている２画素のデータか
ら画像データを作成する。領域ｃでは、Ｘ軸、Ｙ軸とも
に中間であるため、両方向に１／２画素ずつずれてい
る。この場合には中央のデータを画像データとする。そ
れ以外の領域においても、それぞれの画素において、カ
ラーフィルタ内の画像データをその画素のデータとして
採用することで、周辺の色のデータが混入するのを防ぐ
ことができる。実際には、３〜４ラインごとのデータに
対して、上記と同様にして位置情報を基に必要な画素を
選択し、画像データを作成していく。このとき、Ｒ，
Ｇ，Ｂの各色の情報も同時に用いて、それぞれの画像デ
ータを色データとして記録していく。

【００２０】図１５はＣＣＤラインセンサの画素サイズ
とカラーフィルタの投影画素サイズを同じにし、２本の
ラインセンサを主走査方向に１／２画素ずらせて配置し
て読み取る方法を示したものである。この例では、図１
５に示すように２本のＣＣＤラインセンサ６１、６２を
有しており、これらのセンサは主走査方向に１／２画素
ずれて配置されている。画像を記録した記録媒体４０
は、図示しないステージによって矢印方向に移動可能に
なっている。光源３１で記録媒体４０を照射し、その透
過像が結像レンズ５３でＣＣＤラインセンサ６１、６２
上に結像するように光学系が調整されている。このとき
の結像画像を５４とすると、被写体が矢印方向に移動す
るにつれて結像画像は被写体と反対方向（矢印方向）に
移動する。このため、透過画像のある場所に注目する
と、最初にＣＣＤラインセンサ６１を通過した後、次に
ＣＣＤラインセンサ６２上を通過することになる。

【００２１】ここで、図１６のように、ＣＣＤラインセ
ンサの配列方向（主走査方向）をＹ軸、その向きに直交
する方向をＸ軸とする座標系を考える。ステージの移動
の方向がわずかにＸ軸方向から角度φだけずれていると
する。２つのＣＣＤラインセンサ間の距離がＰ_s 画素分
に相当するとき、透過画像のある画素に注目すると、Ｃ
ＣＤラインセンサ６１上のときと、ＣＣＤラインセンサ
６２上の時では，Ｐ_sｓｉｎφだけ画素がずれることに
なる。この値が整数の場合には、効果が得られないが、
例えば、１／２画素ずれると仮定すると、ＣＣＤライン
センサ６１上でＸ軸方向にずれていた画素が、センサ６
２上ではずれが無くなっている。したがって、ずれ角度
φが分かれば１／２画素ずれる距離が分かるので、この
距離だけＣＣＤラインセンサ６１に対してＣＣＤライン
センサ６２を離しておけば画素ずれのない検出ができ
る。なお、２本のラインセンサは必ずしも１／２画素分
でなく、１／３画素、１／４画素等適宜の間隔離して配
置してもよく、また、ラインセンサの数も２本に限ら
ず、３本以上であってもよい。

【００２２】図１７は本発明で使用するカラーフィルタ
形状の例を示す図である。カラーフィルタ形状として
は、Ｒ，Ｇ，Ｂ画素の配置と画素サイズが重要であると
ともに、位置検出用のマークが必要である。図１７で
は、モザイクタイプのカラーフィルタの周囲に一定の間
隔でマーク７０を配列し、このマークの投影像をＣＣＤ
ラインセンサで読み取ることにより、画素の配置、回転
角のずれを検出するようにしている。

【００２３】なお、上記の例ではカラーフィルタとして
モザイクタイプのものについて説明したが、カラーフィ
ルタとしてストライプフィルタを使用した場合も同様に
ストライプの方向と、ＣＣＤラインセンサの方向でわず
かなずれがあると、図１８に示すように、ある部分（図
の上半分）ではＣＣＤセンサの画素とカラーフィルタの
画素が重なっているが、離れた部分（図の下半分）では
ずれている状態となる。このようなことを防止するた
め、副走査方向の移動ピッチを画素サイズに比べて小さ
くし、多くのデータをサンプリングしておき、その中で
画素が一致したものだけを画像データとして採用すれば
よい。そのため、カラーフィルタの周囲には、図１９に
示すように、決められた周期で、カラーフィルタのピッ
チを表すマーク７１が設置されており、画像記録の際の
このマークの透過像を同時に記録することにより、カラ
ーフィルタの配置に関する情報を得ることか可能であ
る。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、カラーフ
ィルタの投影画素をＣＣＤラインセンサの画素サイズよ
り大きくすることにより、フルカラー画像の高画質の再
生が可能となる。また、カラーフィルタの配列方向と副
走査方向のずれに対応して所定距離離した複数のＣＣＤ
ラインセンサを使用することにより、画素ずれのない検
出が可能となる。

【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】 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６】 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】 モザイクパターンカラーフィルタを示す図で
ある。

【図８】 カラー画像の再生方法を説明する図である。

【図９】 カラーフィルタの投影画素とＣＣＤセンサの
画素を説明する図である。

【図１０】 モザイクパターンカラーフィルタとＣＣＤ
ラインセンサとの画素ずれを説明する図である。

【図１１】 画素ずれを説明する図である。

【図１２】 ずれ角とずれ量との関係を示す図である。

【図１３】 ＣＣＤセンサの画素をカラーフィルタ投影
画素の１／２にした場合の説明図である。

【図１４】 画像再生方法を説明する図である。

【図１５】 ２本のラインセンサを用いた再生方法を説
明する図である。

【図１６】 ２本のラインセンサを用いた再生方法を説
明する図である。

【図１７】 モザイクカラーフィルタの形状を説明する
図である。

【図１８】 ストライプフィルタの場合の画素ずれを説
明する図である。

【図１９】 ストライプカラーフィルタの形状を説明す
る図である。

【符号の説明】

４０…情報記録媒体、５０…カラーフィルタ、５１…結
像レンズ、５２…リレーレンズ、５３…結像レンズ、５
４…投影像、６０…ＣＣＤラインセンサ、７０、７１…
マーク。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光センサと液晶記録媒体の電極間に電圧
   を印加し、カラーフィルタで変調された画像情報を露光
   して液晶を配向させることによりカラー画像を記録した
   液晶記録媒体に再生光を照射し、得られる再生画像の投
   影像をＣＣＤラインセンサ上に結像して電気信号に変換
   するカラー画像の再生方法であって、 前記投影像におけるカラーフィルタの画素サイズを、Ｃ
   ＣＤラインセンサの画素サイズより大きくしたことを特
   徴とするカラー画像再生方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の方法において、前記投影
   像におけるカラーフィルタの画素サイズがＣＣＤライン
   センサの画素サイズの複数画素に対応し、該複数画素の
   データを用いて、前記カラーフィルタで規定される画素
   のデータとすることを特徴とするカラー画像再生方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の方法において、副走査方
   向のサンプリングピッチを、ＣＣＤラインセンサの主走
   査方向の画素ピッチより狭くして画像データをサンプリ
   ングし、サンプリングした画像データの中からカラーフ
   ィルタで規定された画素に合致するデータを画像データ
   とすることを特徴とするカラー画像再生方法。
4. 【請求項４】 請求項１記載の方法において、複数本の
   ＣＣＤラインセンサを使用し、ＣＣＤラインセンサ間距
   離をカラーフィルタ画素配列方向と副走査方向のずれ角
   に関連付けたことを特徴とするカラー画像再生方法。
5. 【請求項５】 請求項１〜４記載の方法において、前記
   カラーフィルタで規定された画素の位置と色に関する情
   報を、画像周囲に設置したマークを読み取ることで認識
   することを特徴とするカラー画像再生方法。