曝光设备的制作方法

专利名称：曝光设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于输出图像的曝光设备，尤其涉及通过消除环境温度的影响而输出稳定的图像的数字曝光设备。
背景技术：
已经研发了各种类型的数字曝光设备，一种类型是利用荧光头的曝光设备。这种荧光头具有阴极和阳极，两者都被密封在一个真空的壳体内，由荧光体形成的点在阴极上排列成行。当把电压施加到阴极上时，便从阴极发射电子，当发射的电子撞击到阳极上时，荧光体被激发而发光。利用这种荧光头的曝光设备输出这样产生的光而对感光材料曝光，从而在其上印制图像。在利用这种荧光头的曝光设备中，当同时照射许多点时，从阴极的端部比从其中央部分发射更多的电子。结果，在阴极上排列成行的点当中，在端部的点趋于比在中央部分的点更亮。
不过，当大的电流流过阴极的端部时，在阴极端部的温度增加。当从端部分散的氧化物的量增加时，分散的氧化物附着在荧光体上，因而发光效率降低。结果，便产生了这样的问题随着光发射的积累的时间增加，在点阵的端部的点变得较暗。为了解决这个问题，提出了一种方法，其使用存储装置，用于存储多个数据表，该数据表用于控制各个点的发光，以及一个转换装置，用于在多个数据表之间转换，并且通过在数据表之间的转换，逐个点地纠正在点阵的端部和中央部分之间的光量的差异(例如专利文件1日本未审专利公开H07-256921)。
按照专利文件1披露的荧光头，因为随着光发射的积累时间增加，在点阵的端部和中央部分之间发生的光量的差异可以在逐点的基础上被纠正，使得即使光发射的积累时间增加时，也能实现均匀的曝光。此外，因为可以通过在时间表之间进行转换来实现印制密度的调整，所以不需要提供驱动电压调节电路等来调节印制密度。
另一种类型的数字曝光设备例如包括LED曝光设备，其包括基本上排列成行的发光二极管(下文缩写为LED)，并且通过按照图像数据控制每个LED的发光量来输出摄制的图像。在这种类型的曝光设备中作为光源使用的LED具有这样的问题发光量及其光谱特性根据环境温度而改变。还具有一个问题要被曝光的感光材料的光谱灵敏度特性也根据环境温度而改变。为了解决这些问题，提出了一种曝光校正方法，用于控制LED驱动电流，其中考虑了光发射量和相对于温度的LED的光谱特性以及感光材料的光谱灵敏度特性，由此，不管温度的变化如何，都能维持曝光条件恒定(例如专利文件2日本已审专利公开H04-046472)。
在专利文件2披露的曝光校正方法中，通过考虑光发射量和相对于温度的LED的光谱特性以及感光材料的光谱灵敏度特性构成校正系数表；然后按照温度选择一个合适的校正系数表，输入的图像数据在乘法器中乘以校正系数以校正图像数据，因而该方法的目的是稳定曝光条件。
作为另一种类型的曝光设备，已经研发了一种曝光设备，其借助于其元件被排列成一行的光闸按照灰度等级数据控制曝光时间来输出摄制的图像。一般地说，PLZT装置或液晶光闸或其类似物被用作这种类型的曝光设备中的光闸。不过，因为存在上升时间，即，在为使光闸导通而施加电压之后到达到发射状态所需的时间，并存在下降时间，即，在为使光闸截止而施加电压之后到达到非发射状态所需的时间，导通电压施加时间和曝光量之间的关系是非线性的。此外，在曝光量和曝光材料上的曝光密度(即印制密度)之间的关系也是非线性的。因此具有这样的问题即使借助于和灰度等级成比例地控制光闸，使曝光材料对来自摄制的图像或其类似物的光曝光，也不能再现正确的灰度等级。
为了解决这个问题，提出了一种曝光设备，其包括转换装置，用于校正和灰度等级数据具有非线性关系的曝光密度，以及曝光控制装置，用于根据从转换装置输出的校正的曝光时间数据来控制曝光时间(例如专利文件3日本专利2956556)。在专利文件3中披露的曝光设备旨在利用转换表和用于参考所述转换表并输出和输入的灰度等级数据匹配的校正的曝光时间数据的参考装置，从而实现正确的灰度等级再现，所述转换表限定在灰度等级数据和用于获得和灰度等级数据成比例的曝光密度(或曝光量)的校正的曝光时间数据之间的对应性。
还研发了一种类型的曝光设备，其借助于利用激光照射光电导体利用电子照相方法形成图像。这种激光曝光设备具有这样的问题图像密度随温度和湿度而改变，这是因为光电导体具有温度和湿度相关性。
为了解决这个问题，提出了存储和温度/湿度条件那样多的查找表，并随着温度和湿度的改变在查找表之间进行转换来补偿温度的改变(例如专利文件4日本未审专利公开H05-197262)。

发明内容
在专利文件1披露的荧光头中，虽然借助于在数据表之间转换可以在逐点的基础上校正随光发射的积累时间而改变的光量，但是没有考虑给出对随环境温度而改变的荧光头的光量的校正或者对和感光材料的温度特性相关的光量的校正。特别是，众所周知，感光材料的灵敏度特性随环境温度而改变，结果，在曝光量和曝光密度之间的关系随温度的改变而改变。因此具有一个严重问题即使来自荧光头的曝光量被保持恒定，感光材料的灵敏度特性也随环境温度而改变，因而引起半色调部分的色彩和密度的改变，因而使得不能获得高质量的图像。
在另一方面，在专利文件2披露的曝光校正方法中，通过使图像数据乘以随温度而改变的校正系数来校正曝光量。不过，在这种方法中，因为只使用一个校正系数乘以图像数据的整个灰度等级范围内的图像数据(例如在8位灰度等级的情况下，灰度等级值的范围从0到255)，对于所有的灰度等级值使用相同的值进行温度校正。不过，实际上，灰度等级值和曝光量之间的关系以及曝光量和感光材料上的密度之间的关系是非线性的，此外，它们对于温度也不具有恒定的关系。即，利用上述的曝光校正方法具有这样的问题虽然由于温度改变在摄制的图像中发生的诸如乳白(whiteout)或黑斑补偿的损失的现象可被抑制到某种程度，但是通过校正由于温度改变而发生的半色调部分密度的微妙的改变难于实现稳定的灰度等级再现。
在专利文件3披露的曝光设备的情况下，因为使用转换表进行校正(所述转换表限定灰度等级数据和用于获得与灰度等级数据成比例的曝光密度(或曝光量)的校正的曝光时间数据之间的对应性)，所以可以实现相对精确的灰度等级再现，但是没有考虑环境温度的改变对曝光的影响。即，因为用作曝光装置的光闸的上升时间和下降时间随温度而改变，灰度等级数据和曝光量之间的非线性关系也随温度而改变。此外，因为感光材料的灵敏度特性也随环境温度而改变，曝光量和曝光密度(即印制密度)之间的非线性关系也随温度而改变。因而，专利文件3披露的曝光设备具有以下的问题在恒定的温度条件下可以实现相对精确的灰度等级再现，但是，如果曝光设备在快速变化的环境中使用，如在通常在室外环境中使用的便携式曝光设备那样，因为曝光密度随环境温度而改变，难于实现精确的灰度等级再现。
在另一方面，在专利文件4披露的曝光设备中，提出存储和温度/湿度条件那样多的查找表，借助于随温度和湿度的变化在查找表之间转换来补偿温度和湿度的改变。不过，这种曝光设备具有这样的问题如果要存储覆盖所有温度/湿度条件的查找表，则需要大量的存储容量，此外，即使在温度或湿度中发生微小的改变，也需要从一个查找表转换到另一个查找表。
本发明的一个目的在于提供一种解决上述问题的曝光设备。
本发明的另一个目的在于提供一种可以实现不受温度改变的影响的稳定的灰度等级再现的曝光设备。
本发明的另一个目的在于提供一种曝光设备，其借助于抑制温度改变的影响，即使环境温度改变时也能实现在视觉上满意的灰度等级再现，并输出稳定的拍摄质量的图像。
本发明还有一个目的在于提供一种曝光设备，其通过校正由于环境温度的改变而在半色调部分的色彩和密度中发生的改变，从而实现不受温度改变影响的稳定的高质量的图像。
本发明还有一个目的在于提供一种曝光设备，其中在感光材料上进行印制所需的时间是恒定的，而与温度改变无关。
按照本发明的曝光设备包括多个转换器，用于把输入的灰度等级数据转换成校正的灰度等级数据，从而校正曝光密度的非线性，曝光部件，用于根据校正的灰度等级数据在感光材料上进行灰度等级曝光，温度检测器，用于检测环境温度，以及选择部件，用于按照温度检测器检测的环境温度选择一个合适的转换器，其中，所述多个转换器被这样设置，以使得曝光量的每个范围被分成基本上相等的区域，每个区域对应于要被多个转换器的每一个覆盖的温度区域。
如上所述，提供用于校正曝光密度的非线性的多个转换器，其中的每个用于每个指定的温度区域，提供温度检测器以用于检测环境温度，并在曝光之前借助于按照由温度检测器检测的温度选择多个转换器中一个合适的转换器来校正灰度等级数据。因而，即使当环境温度改变时，也能借助于抑制温度变化的影响而获得稳定的摄制质量的图像。
此外，因为所述校正通过相等地划分曝光量的改变范围来实现，在任何温度区域内，对于温度的校正误差的量是恒定的，因而本发明可以提供一种输出不受温度改变的影响的稳定的拍摄质量的图像的曝光设备。
优选地，所述多个转换器被配置用于至少相对于所述检测的温度校正所述曝光部件的曝光量的改变，或者相对于所述检测的温度校正所述感光材料的灵敏度特性的改变。
如果提供这样的条件，使得至少相对于检测的温度校正曝光装置的曝光量的改变或者相对于检测的温度校正感光材料的灵敏度特性的改变，则曝光设备可以实现不受环境温度改变的影响的稳定的灰度级再现。
优选地，要被多个转换器的每一个覆盖的每个温度范围被划分成宽度不相等的区域。
因为这些转换器被这样划分，以使得和曝光量相对于温度改变的非线性特性匹配，本发明可以提供一种曝光设备，其中校正误差的量是小的，并且其中转换器可以被高效地划分。
优选地，多个转换器被这样设置，使得要在较高温度区域使用的任何检测器比要在较低的温度区域内使用的任何转换器覆盖较宽的温度范围。
因为不论是低温度区域内的还是高温度区域内的转换器都被这样划分，使得和曝光量相对于温度改变的非线性特性匹配，所以本发明可以提供一种曝光设备，其中不论在低温区域还是在高温区域，校正误差量是小的，并且其中转换器可被高效地划分。
此外，在本发明的曝光设备中，被多个转换器的每一个覆盖的每个温度范围也可以被划分成基本上相等的区域。
在这种情况下，因为转换器被相对于温度的改变相等地划分，转换器的转换控制被简化，这例如对于印制输出的加速有贡献。
按照本发明的曝光设备包括用于曝光的行光源，多个转换器，对于每个指定的温度区域提供一个转换器，用于转换输入的灰度等级数据成为校正的灰度等级数据，从而校正曝光密度的非线性，以及光闸部件，用于光学地调制由所述行光源发出的光，并用于通过光学地调制从行光源发出的光同时按照由转换器提供的校正的灰度等级数据控制孔打开时间，在感光材料上进行灰度等级曝光，其中，对应于最大灰度等级数据的所述光闸部件的孔打开时间对于多个转换器的所有转换器被设置为基本上恒定。
因为提供有用于非线性地校正灰度等级数据例如图像数据的多个转换器，以便覆盖整个的温度范围，并因为对应于最大的灰度等级数据的孔打开时间对于所有的转换器被设置为基本上恒定，所以通过校正由于温度改变而在半色调部分的密度中发生的微妙变化，可以实现稳定的灰度等级再现。此外，因为对应于最大灰度等级数据的光闸部件的孔打开时间对于每个覆盖不同的温度区域的多个转换器的所有的转换器是恒定的，所以本发明可以提供一种曝光设备，其中印制时间被保持恒定而与温度变化无关。
按照本发明的曝光设备包括用于曝光的行光源(line lightsource)，光闸部件，用于光学地调制由所述行光源发出的光，光量校正器，用于提供光量校正，以校正由光闸部件光学调制的发射光的量的改变，以及多个转换器，对于每个指定的温度区域提供一个，其中通过非线性地校正由光量校正器校正的灰度等级数据，多个转换器的每一个输出校正的灰度等级数据，并且所述光闸部件借助于光学调制从所述行光源发射的光同时按照由转换器提供的具有在其上叠加的光量校正的校正的灰度等级数据控制孔打开时间，在感光材料上进行灰度等级曝光，其中对于多个转换器的全部，对应于最大灰度等级数据的光闸部件的孔打开时间被设置为基本上恒定。
因为提供有光量校正器用于校正从光闸部件发射的光量的任何变化，可以减小在感光材料上的密度的不均匀性。此外，因为提供有用于非线性地校正灰度等级数据例如图像数据的多个转换器，使得覆盖整个的温度范围，并因为对应于最大灰度等级数据的孔打开时间对于多个转换器的全部基本上恒定，通过校正由于温度改变而在半色调部分的密度中发生的微妙改变，可以实现稳定的灰度等级再现。此外，因为对应于最大灰度等级数据的光闸部件的孔打开时间对于每个覆盖不同的温度区域的多个转换器的所有的转换器是恒定的，所以本发明可以提供一种曝光设备，其中印制时间总是被保持恒定而与温度变化无关。
优选地，要由多个转换器的每一个控制的灰度等级数据的范围包括第一灰度等级范围，其中，用于多个转换器的每一个的灰度等级数据和光闸部件的孔打开时间之间的关系与感光材料的灰度等级密度相匹配，以及第二灰度等级范围，其中，用于多个转换器的每一个的灰度等级数据和孔打开时间之间的关系与感光材料上的灰度等级密度不匹配。
因为提供有第一灰度等级范围，其中，用多个转换器的每一个的灰度等级数据和光闸部件的孔打开时间之间的关系与感光材料上的灰度等级密度相匹配，曝光设备可以校正半色调部分的密度中的微妙的改变，因而实现不受温度改变影响的稳定的灰度等级再现。此外，因为提供有第二灰度等级范围，其中，灰度等级数据和孔打开时间之间的关系与感光材料上的灰度等级密度不匹配，可以使对于多个转换器的全部，对应于最大灰度等级数据的孔打开时间相同。因而，本发明可以提供一种曝光设备，其中，即使随着温度的改变转换器被转换时，在感光材料上印制所需的时间也不改变，并且可以印制不受温度改变影响的稳定的图像。
优选地，第二灰度等级范围是一个灰度等级的值大的灰度等级范围。
在灰度等级值大的灰度等级范围中，因为对图像的影响小，对于多个转换器的全部，可以使对应于最大灰度等级数据的孔打开时间都相同，而不影响较大地影响图像质量的半色调部分中的密度的改变。此外，可以提供一种曝光设备，其实现不受温度改变影响的稳定的高质量的图像，并且不管温度的变化，总是保持印制时间恒定。
按照本发明的曝光设备包括用于曝光的光源，多个转换器，对于每个指定的温度区域提供一个转换器，用于转换输入的灰度等级数据成为校正的灰度等级数据，从而校正曝光密度的非线性，以及光闸部件，用于光学地调制由所述光源发出的光，并用于通过光学地调制从行光源发出的光同时按照由转换器提供的校正的灰度等级数据控制孔打开时间，在感光材料上进行灰度等级曝光，其中，对于多个转换器的全部，每单位面积的印制时间被设置为基本相同。
因为对于每个不同的温度区域提供多个转换器中的一个转换器，并因为对于多个转换器的全部，每单位面积的印制时间基本上恒定，所以即使随着温度的改变使转换器从一个转换到另一个，该曝光设备也能一直维持每单位面积的印制时间恒定而和温度的改变无关。
优选地，每单位面积的印制时间是在感光材料上印制一行所需的时间。
因为每单位面积的印制时间是在感光材料上印制一行所需的时间，所以，即使随环境温度变化转换器从一个转换到另一个时，用于在感光材料上印制一行所需的时间也保持基本不变。结果，本发明可以提供一种曝光设备，其中，在感光材料上印制所需的时间一直保持恒定而和温度改变无关。
优选地，印制一行所需的印制时间包括用于进行数据传递及其类似操作的屏蔽时间(mask time)，和对应于最大灰度等级数据的光闸部件的最大灰度等级孔打开时间。
因为用于印制一行所需的印制时间包括用于进行数据传递及其类似操作的屏蔽时间和用于限定感光材料的曝光时间的最大灰度等级孔打开时间，所以曝光设备借助于对于温度变化调节屏蔽时间或最大灰度等级孔打开时间或调节两者，可以对于多个转换器的全部保持一行印制时间基本恒定。
优选地，用于印制一行所需的印制时间是屏蔽时间和最大孔打开时间之和，所述最大孔打开时间是由转换器限定的所有最大灰度等级孔打开时间的最长的最大灰度等级孔打开时间。
因为用于印制一行所需的最长的印制时间是屏蔽时间和最大孔打开时间之和(所述最大孔打开时间是对应于最大灰度等级数据的所有最大灰度等级孔打开时间中最长的最大灰度等级孔打开时间)，所以借助于使一行印制时间等于屏蔽时间和最大孔打开时间的和，可使得即使在随环境温度的改变转换器从一个转换到另一个时，曝光设备也可以一直保持印制时间恒定而与温度变化无关。
优选地，屏蔽时间在多个转换器中被改变，使得印制一行所需的印制时间对于多个转换器的全部成为基本恒定的。
因为在转换器之间的最大灰度等级孔打开时间中的任何差异都借助于改变屏蔽时间来调节，所以一行印制时间可被保持基本恒定而不改变任何转换器的最大灰度等级孔打开时间，因而，本发明可以提供一种可以在所有时间都保持印制时间恒定的曝光设备。
优选地，屏蔽时间对于多个转换器的每一个都保持恒定，并且除了最大灰度等级孔打开时间之外还提供灰度等级孔闭合时间，以使得对于多个转换器的全部印制一行所需的印制时间成为基本上恒定的。
因为在转换器之间的最大灰度等级孔打开时间中的任何差异都通过提供灰度等级孔闭合时间同时保持屏蔽时间恒定来调节，所以一行印制时间可被保持基本恒定同时保持屏蔽时间恒定，而不改变任何转换器的最大灰度等级孔打开时间。结果，这种曝光设备可以简化曝光控制，并可以在所有时间保持印制时间恒定。
优选地，在多个转换器的每一个中，灰度等级孔闭合时间等于最大孔打开时间和最大灰度等级孔打开时间之间的时间差。
因为在多个转换器的每一个中，灰度等级孔闭合时间被设置为等于最大孔打开时间和最大灰度等级孔打开时间之间的时间差(所述最大孔打开时间是由各个转换器限定的所有最大灰度等级孔打开时间中最长的最大灰度等级孔打开时间)，在多个转换器的每个中的最大灰度等级孔打开时间相对于最大孔打开时间的差借助于灰度等级孔闭合时间来调节，以使得所述的和等于最大孔打开时间。结果，因为一行印制时间可被保持基本恒定，同时保持屏蔽时间恒定而不改变任何转换器的最大灰度等级孔打开时间，所以这种曝光设备可以简化曝光控制，并可以在所有时间保持印制时间恒定。
优选地，对于多个转换器的每一个屏蔽时间被保持恒定，并且最大灰度等级孔打开时间被设置为大致等于最大孔打开时间。
因为在每个转换装置中的最大灰度等级孔打开时间被校正以使得其等于最大孔打开时间(该时间是由各个转换器限定的所有最大灰度等级孔打开时间中最长的最大灰度等级孔打开时间)，所以一行印制时间可被保持恒定，同时保持屏蔽时间恒定而不需提供灰度等级孔闭合时间。结果，这种曝光设备可以简化曝光控制，并可以在所有时间保持印制时间恒定。
优选地，要被多个转换器的每一个控制的灰度等级数据范围包括第一灰度等级范围，其中，在用于多个转换器的每一个的灰度等级数据和光闸部件的孔打开时间之间的关系基本上与感光材料的灰度等级密度匹配，以及第二灰度等级范围，其中，在用于多个转换器的每一个的灰度等级数据和孔打开时间之间的关系与感光材料上的灰度等级密度不匹配。
因为提供第一灰度等级范围，其中，灰度等级数据和光闸部件的孔打开时间之间的关系基本上与感光材料上的灰度等级密度匹配，曝光设备可以校正半色调部分的密度中的微妙的改变，因而实现不受温度改变影响的稳定的灰度等级再现。此外，因为提供第二灰度等级范围，其中，灰度等级数据和孔打开时间之间的关系与感光材料上的灰度等级密度不匹配，可以使多个转换器的每个中对应于最大灰度等级数据的最大灰度等级孔打开时间等于最大孔打开时间。因而，本发明可以提供一种曝光设备，其中，即使随着温度的改变转换器被转换时，在感光材料上进行印制所需的时间在所有时间中被保持恒定。
优选地，第二灰度等级范围是一个灰度等级的值大的灰度等级范围。
在灰度等级值大的灰度等级范围中，因为对图像的影响小，所以可以使在多个转换器的每个中的对应于最大灰度等级数据的最大灰度等级孔打开时间等于最大孔打开时间。结果，可以提供一种曝光设备，其能够实现稳定的不受温度改变影响的高质量图像，并且在所有时间保持印制时间恒定而和温度变化无关。
按照本发明的曝光设备包括用于曝光的行光源，光闸部件，用于光学地调制由所述行光源发出的光，光量校正器，用于提供光量校正，以校正由光闸部件光学调制的发射光的量的改变，以及多个转换器，对于每个指定的温度区域提供一个转换器，其中，通过非线性地校正由光量校正器校正的灰度等级数据，多个转换器的每一个输出校正的灰度等级数据，并且所述光闸部件借助于光学调制从所述行光源发射的光，同时按照由转换器提供的具有在其上叠加的光量校正的校正的灰度等级数据来控制孔打开时间，从而在感光材料上进行灰度等级曝光，其中，对于多个转换器的每一个，屏蔽时间被保持恒定，并且在多个转换器的每个中的最大灰度等级孔打开时间被设置为大致等于最大孔打开时间，以使得对于转换装置的全部，印制一行所需的印制时间成为基本上恒定的。
因为提供有光量校正器用于校正从光闸部件发射的光量的任何变化，所以可以减小在感光材料上的密度的不均匀性。此外，因为提供有用于非线性地校正灰度等级数据例如图像数据的多个转换器，使得覆盖整个的温度范围，并因为对应于多个转换器的每个中的最大灰度等级数据的最大灰度等级孔打开时间被设置为大致等于最大孔打开时间，所以这种曝光设备不仅能够通过校正由于温度改变而在半色调部分的密度中发生的微妙改变而实现稳定的灰度等级再现，而且能够在所有时间维持印制时间恒定而与温度改变无关。
按照本发明，因为提供有用于对曝光密度的非线性进行校正的多个转换器，对于每个指定的温度区域提供有一个所述转换器，并因为提供有温度检测器用于检测环境温度，并且在曝光之前通过按照由温度检测器检测的温度选择多个转换器中合适的一个用于进行灰度等级数据的校正，如上所述，可以提供一种曝光设备，其即使在环境温度改变时，也能通过抑制温度改变的影响产生拍摄质量稳定的输出。
此外，按照本发明，因为提供有用于对灰度等级数据例如图像数据进行非线性校正的多个转换器，以使得覆盖整个温度范围，并因为对应于最大灰度等级数据的孔打开时间对于所有的转换器被保持基本恒定，如上所述，可以提供一种曝光设备，其不仅能够通过校正随温度变化而在半色调部分的密度中发生的微妙改变而产生质量好的图像，而且能够在所有时间维持印制时间恒定而与温度变化无关。
此外，按照本发明，因为提供有多个转换器用于每个不同的温度区域，并因为每单位面积的印制时间对于多个转换器的全部基本恒定，如上所述，可以提供一种曝光设备，其即使在随环境温度变化转换器从一个转换到另一个时，也能在所有时间维持每单位面积的印制时间恒定而与温度变化无关。


图1是表示按照本发明的曝光设备1的概况的电路方块图；图2A是表示曝光量和感光材料上的密度之间的关系的曲线；图2B是表示使用液晶光闸的曝光设备的曝光量对温度的特性曲线；图3A是表示根据曝光量随环境温度改变的变化范围相等地划分转换表的方法的特征曲线；图3B是表示根据温度范围相等地划分转换表的方法的特征曲线；图4是表示转换表的转换操作的流程图；图5是表示按照本发明的曝光设备100的概况的电路方块图；图6是转换表输入/输出曲线，表示在输入到转换表的灰度等级数据和从转换表输出的孔打开时间之间的关系；图7A是表示在温度大约为6℃时曝光设备100的曝光操作的定时图；图7B是表示在温度大约为17℃时曝光设备100的曝光操作的定时图；图7C是表示在温度大约为25℃时曝光设备100的曝光操作的定时图；图8是表示按照本发明的曝光设备200的概况的电路方块图；图9A是表示在温度大约为6℃时曝光设备200的曝光操作的定时图；图9B是表示在温度大约为13.5℃时曝光设备200的曝光操作的定时图；图9C是表示在温度大约为25℃时曝光设备200的曝光操作的定时图；
图10是表示按照本发明的曝光设备300的概况的电路方块图；图11A是表示在温度大约为6℃时曝光设备300的曝光操作的定时图；图11B是表示在温度大约为13.5℃时曝光设备300的曝光操作的定时图；图11C是表示在温度大约为25℃时曝光设备300的曝光操作的定时图；图12是表示按照本发明的曝光设备400的概况的电路方块图；图13A是输入/输出曲线，表示在输入到转换表的灰度等级数据和从转换表输出的孔打开时间之间的关系；图13B表示在输入到转换表的灰度等级数据和在感光材料上的密度之间的关系；图14A是以放大的形式表示图13A所示的224-255的灰度等级数据范围的图；图14B是以放大的形式表示图13B所示的224-255的灰度等级数据范围的图；图15A是表示在温度大约为6℃时曝光设备400的曝光操作的定时图；图15B是表示在温度大约为13.5℃时曝光设备400的曝光操作的定时图；图15C是表示在温度大约为25℃时曝光设备400的曝光操作的定时图；图16是表示在LCS上像素的排列的图、表示在LCS发出的照射光量的光量图以及表示黑斑校正的结果的校正的光量图。
图17是表示用于黑斑校正的校正数据的一个例子的校正数据表。
图18是表示在曝光量和在另一种感光材料上的密度之间的关系的图。
具体实施例方式
下面参照

本发明的各实施例。
图1表示按照本发明的曝光设备1的配置。
微型计算机2，其控制曝光设备1的整个操作，含有模数转换器(A/D)、算术电路、定时器、存储器电路，等，虽然图中未示出。作为用于检测曝光设备1的环境温度的温度检测装置的温度检测器3由热敏电阻或其类似物构成，并作为温度数据P1向微型计算机2输出检测的温度。输入接口电路(下文缩写为I/F)4是用于经由其从曝光设备1的外部输入图像数据等的电路。由RAM或其类似物构成的存储器5存储通过输入I/F 4输入的输入数据P2(即，图像数据等)。微型计算机2向存储器5输出存储器控制信号P3，用于控制存储器5的读写操作。
作为转换装置的转换表6接收从存储器5输出的灰度等级数据P4作为输入，并把输入的灰度等级数据P4转换成校正的灰度等级数据P6，其被输出用于校正曝光密度的非线性。如图所示，转换表6实际上包括多个转换器表，在所示的例子中，转换表6由7级构成，即，转换表6a-6g。灰度等级数据P4被输入到转换表6a-6g；然后，在如后所述的选择器电路13输出的选择信号P11的控制下选择一个合适的转换表，所选择的转换表输出校正的灰度等级数据P6。灰度等级数据P4是图像数据，其包括光的3原色红绿蓝(R，G，B)的数据，每种颜色的图像数据通常由8位构成。因此存储器5分别存储R，G，B的图像数据，因而转换表6包括3个不同的转换表，分别用于R，G，B，以和灰度等级数据P4对应。更具体地说，虽然图中未示出，实际的转换表6包括3组转换表，分别用于R，G，B，每组由多个转换表6a-6g构成。
因为灰度等级数据P4通常是可以提供256个灰度等级的8位数据，所以转换表6a-6g的每一个由256级的校正的灰度等级数据P6构成，它们由灰度等级数据P4转换而成。其中，转换表6最好由可重写的非易失存储器构成。标号13表示选择器电路，其接收微型计算机2根据从温度检测器3提供的温度数据P1输出的选择数据P5，并输出选择信号P11，用于选择转换表6中的转换表6a-6g的合适的一个。
LCS驱动电路7作为输入接收校正的灰度等级数据P6，并输出LCS驱动信号P7，用于按照校正的灰度等级数据P6控制曝光时间。LED驱动电路8从微型计算机2接收LED控制信号P8，并输出LED驱动信号P9。作为曝光装置的曝光头9包括具有排列在一行中的像素(未示出)的液晶光闸(LCS)9a，以及由3个RGB颜色的LED(未示出)构成的作为曝光源的LED单元9b。
曝光材料10例如是照相纸、卤化银即时成像胶片或其类似物。其中，从曝光头9中的LED单元9b发出的出射光A被LCS 9b光学调制成一行照射光B，其照射感光材料10，以在其上每次印制一行图像。标号11表示头驱动器，其从微型计算机2接收头控制信号P10，并相对于感光材料10移动曝光头9，以完成感光材料10的整个表面的曝光。标号12表示使用二次电池或其类似物实现的电源装置，其把所需的功率通过未示出的电源线提供给每个块。
下面给出按照本发明的曝光设备1的操作的概况。当在曝光设备1上的电源开关(未示出)被接通以从电源装置12向各个块提供功率时，微型计算机2进行初始化各个块的处理。在初始化期间，头驱动器11把曝光头9移动到其原始位置，即待用位置。接着，当外部装置(例如数字式照相机)被连接到输入I/F 4时，来自输入I/F 4的输入数据P2(即，图像数据)在从微型计算机2输出的存储器控制信号P3的控制下顺序地被写入存储器5中。其中，在存储器5中，可以存储一帧的图像数据，或者可以顺序地只存储几行的图像数据。此外，在数字式照相机或其类似物的情况下，通常图像数据是压缩数据，例如JPEG压缩数据。在这种情况下，压缩数据应当由微型计算机2的算术功能扩展成为可被输出用于印制的非压缩数据，并且该非压缩数据应当被存储在存储器5中。
接着，根据温度检测器3提供的温度数据P1，微型计算机2输出选择数据P5，其被提供给选择器电路13；然后选择器电路13将其在内部译码并输出选择信号P11，以选择转换表6中包含的多个转换表6a-6g中合适的一个。稍后将详细说明用于选择转换表6的操作。接着，在来自微型计算机2的存储控制信号P3的控制下，在存储器5中存储的图像数据被顺序地输出，作为灰度等级数据P4，对于R，G，B数据的每一个每次一行。然后，转换表6顺序地转换输入的灰度等级数据P4成为校正的灰度等级数据P6以供输出。LCS驱动电路7作为输入接收曝光校正数据P6，并输出LCS驱动信号P7用于驱动LCS9a。
例如，假定来自转换表6的校正的灰度等级数据P6对于每行以R，G，B的顺序被输出；然后，根据校正的灰度等级数据P6，LCS驱动电路7按照R，G，B顺序输出用于每行的LCS驱动信号P7。LCS 9a按照每行R，G，B的顺序由LCS驱动信号P7驱动而进行曝光操作。即，在曝光头9中的LCS 9a通过根据校正的灰度等级数据P6控制每个像素的导通和截止时间，借以用可控的方式改变感光材料10的曝光量和曝光时间，从而实现灰度等级曝光。
LED单元9b和LCS 9a的操作同步地顺序导通3个RGB LED(未示出)。即，当LCS 9a根据用于R的校正的灰度等级数据P6操作时，R LED导通；当LCS 9a根据用于G的校正的灰度等级数据P6操作时，G LED导通；当LCS 9a根据用于B的校正的灰度等级数据P6操作时，B LED导通。结果，3种颜色的曝光相互重叠在感光材料10上，从而实现全色印制。当一行的RGB曝光操作完成时，按照R，G，B的顺序从存储器5输出第二行的灰度等级数据P4。根据灰度等级数据P4，转换表6按照顺序R，G，B输出用于第二行的校正的灰度等级数据P6，LCS 9a再次按照R，G，B的顺序进行第二行的曝光操作。在来自微型计算机2的头控制信号P10的控制下，头驱动器11和对于每行执行的曝光同步地顺序移动曝光头9，从而完成感光材料10的整个表面的曝光。当所有行的曝光完成时，头驱动器11把曝光头9移动回到其原始位置从而完成印制操作。
图2A表示曝光量对感光材料10的密度(即，印制密度)特性的一个例子。
在图2A中，曝光量沿X轴绘制，其中值1表示用于实现目标白密度(white density)(当R，G，B相互重叠时)的曝光量。在另一方面，在感光材料10上的密度沿Y轴绘制；在本实施例中，密度范围为从没有光照射的黑密度(在所示的例子中，2.10)到目标白密度(在所示的例子中，0.18)。由这个特性曲线可以看出，密度作为曝光量的函数而非线性地改变；因此，例如，如果灰度等级数据P4用这种方式设置，以使得把曝光量分成相等宽度的区域，则在曝光量小或大的区域例如乳白(whiteout)或黑斑补偿损失的现象将占优势，从而导致不能实现和灰度等级数据P4匹配的在视觉上理想的灰度等级再现。
图2B表示从曝光头9输出的照射光A的R，G，B分量的每一个的温度特性的一个例子。
在图2B中，由温度检测器3检测的曝光设备1的环境温度对于5℃到40℃的范围沿X轴绘制。曝光量，即落在感光材料10上的照射光A的量沿Y轴绘制，所示的值关于相对于在25℃下曝光量的比。图2B的特性曲线表示当灰度等级数据P4的值是255时的数据。由特性曲线可见，曝光量呈现随温度增加而上升的特性曲线，并且对于R，G，B波长分量的每一个，所述特性不同。这种温度特性的主要原因在于，LCS 9a的上升时间和下降时间对温度变化是敏感的。具体地说，在低温区域内，因为上升时间和下降时间大大增加，有效的曝光时间减小。在另一方面，对于R，G，B分量的每一个温度特性不同的原因是LCS 9a的上升时间和下降时间的温度相关性随着光的波长而改变。如前所述，这里所示的温度特性是当灰度等级数据P4的值是255时测量的；如果这个值改变，则温度特性也改变。
由图2A，2B所示的两个特性曲线可以理解，如果曝光设备1要根据灰度等级数据P4实现视觉上理想的灰度等级曝光，则必须进行两个测量。第一个测量用于校正密度相对于曝光量的非线性，如图2A所示。即，这个测量涉及提供一个转换表，其把输入的灰度等级数据P4转换成用于校正非线性的校正数据。这个转换表相应于图1所示的转换表6，从该转换得到的校正数据相应于校正的灰度等级数据P6。在此，图2A所示的曝光量对密度的非线性特性是由于感光材料具有的曝光特性导致的，但是除此之外，在灰度等级数据P4和LCS的曝光量之间的关系也是非线性的；因此，最好是转换表6被这样构成，以使得不仅校正曝光量和感光材料的密度之间的非线性关系，而且也用校正灰度等级数据P4和用于LCS的曝光量之间的非线性。
第二个测量用于校正对于R，G，B分量的每一个的如图2B所示的曝光量对温度特性。即，提供多个转换表，为每个温度区域提供一个，每一个都和第一个测量中使用的转换表6相同，并按照环境温度选择转换表6中的合适的一个，以输出校正的灰度等级数据P6，其校正在该温度区域内的曝光量的变化。例如，在低温区域，因为曝光量减小，如图2B所示，校正的灰度等级数据P6的输出值被增加一个和所述减小相等的量；相反，在高温区域，因为曝光量增加，校正的灰度等级数据P6的输出值被减小一个和所述增加相等的量。不过，因为当灰度等级数据P4的值(即曝光量)改变时，图2B的曝光量对温度特性改变，所以最好是，要由校正的灰度等级数据P6提供的校正量也按照灰度等级数据P4的值被调节。
图2B的曝光量对温度特性表示从曝光头9输出的照射光A的温度特性，但是还应当注意到，感光材料10的灵敏度特性也具有温度相关性。因而，优选的是，转换表6被这样构成，使得其用于校正感光材料10相对于温度的灵敏度特性的改变，以及校正来自曝光头9的曝光量相对于温度的改变，不过，转换表6可被构成只用于校正这些改变中的一个或另一个。本发明的一个特征在于同时实施上述的两个测量。
图3A表示作为转换装置的转换表6从一个到另一个转换的转换方法的一个例子。
在图3A所示的方法中，曝光量的改变范围被分成相等的区域，每个区域被转换表6a-6g之一覆盖。图3A所示的曲线R相应于图2B所示的用于R的曝光量对温度特性。图3A中的X，Y轴分别表示温度以及曝光量的比率，如图2B所示。在所示的例子中，当环境温度从5℃到40℃改变时曝光量改变的改变范围L被分成7个相等的区域，这些区域(L1-L7)被映射到曲线R上，从而把温度范围划分成相应的区域T1-T7。
如图所示，在这种转换方法中，温度范围被分成具有大的宽度改变的区域T1-T7，但是曝光量的改变范围被分成宽度相等的区域。即，温度范围被这样划分，以使得在低温范围每个温度区域的宽度窄，而在高温范围时则宽。其中，转换表6a-6g被顺序地转换，使得覆盖各个温度区域T1-T7。
图4表示当使用图3A表示的转换方法时转换表转换操作的流程图。
用于控制曝光设备1的微型计算机2在执行印制操作之前作为预备步骤执行转换表转换方式。首先，微型计算机2接收来自温度检测器3的温度数据P1(ST1)。温度数据P1是模拟信号，当输入到微型计算机2时，由内置的A/D转换器(未示出)转换成数字数据，并作为曝光设备1的环境温度数据被存储在内部存储器中。
接着，微型计算机2检查存储的温度数据以看其是否处于预置的温度范围T1内(相应于图3A所示的区域T1)(ST2)。如果答案是肯定的，则处理进入ST10，如果答案是否定的，则处理进入ST3。
如果对于步骤ST2的回答是肯定的，则意味着曝光设备1的环境温度处于温度范围T1内；因此微型计算机2选择对应于温度范围T1的转换表6a，并输出规定转换表6a的选择数据P5。选择器电路13接收选择数据P5，并输出选择信号P11以选择转换表6a(ST10)。在执行ST10之后，处理进入ST17。
在另一方面，如果对于在ST2中的判定的回答是否定的，则微型计算机2检查由存储的温度数据表示的温度是否在预置的温度范围T2内(相应于图3A所示的区域T2)(ST3)。如果答案是肯定的，则处理进入ST11，如果答案是否定的，则处理进入ST4。
如果对于步骤ST3的判定的回答是肯定的，则意味着曝光设备1的环境温度处于温度范围T2内；因此微型计算机2选择对应于温度范围T2的转换表6b，并输出规定转换表6b的选择数据P5。选择器电路13接收选择数据P5，并输出选择信号P11以选择转换表6b(ST11)。在执行ST11之后，处理进入ST17。
在另一方面，如果对于在ST3中的判定的回答是否定的，则微型计算机2检查由存储的温度数据表示的温度是否在预置的温度范围T3内(相应于图3A所示的区域T3)(ST4)。如果答案是肯定的，则处理进入ST12，如果答案是否定的，则处理进入ST5。
如果对于步骤ST4的判定的回答是肯定的，则意味着曝光设备1的环境温度处于温度范围T3内；因此微型计算机2选择对应于温度范围T3的转换表6c，并输出规定转换表6c的选择数据P5。选择器电路13接收选择数据P5，并输出选择信号P11以选择转换表6c(ST12)。在执行ST12之后，处理进入ST17。
在另一方面，如果对于在ST4中的判定的回答是否定的，则微型计算机2检查由存储的温度数据表示的温度是否在预置的温度范围T4内(相应于图3A所示的区域T4)(ST5)。如果答案是肯定的，则处理进入ST13，如果答案是否定的，则处理进入ST6。
如果对于步骤ST5的判定的回答是肯定的，则意味着曝光设备1的环境温度处于温度范围T4内；因此微型计算机2选择对应于温度范围T4的转换表6d，并输出规定转换表6d的选择数据P5。选择器电路13接收选择数据P5，并输出选择信号P11以选择转换表6d(ST13)。在执行ST13之后，处理进入ST17。
在另一方面，如果对于在ST5中的判定的回答是否定的，则微型计算机2检查由存储的温度数据表示的温度是否在预置的温度范围T5内(相应于图3A所示的区域T5)(ST6)。如果答案是肯定的，则处理进入ST14，如果答案是否定的，则处理进入ST7。
如果对于步骤ST6的判定的回答是肯定的，则意味着曝光设备1的环境温度处于温度范围T5内；因此微型计算机2选择对应于温度范围T5的转换表6e，并输出规定转换表6e的选择数据P5。选择器电路13接收选择数据P5，并输出选择信号P11以选择转换表6e(ST14)。在执行ST14之后，处理进入ST17。
在另一方面，如果对于在ST6中的判定的回答是否定的，则微型计算机2检查由存储的温度数据表示的温度是否在预置的温度范围T6内(相应于图3A所示的区域T6)(ST7)。如果答案是肯定的，则处理进入ST15，如果答案是否定的，则处理进入ST8。
如果对于步骤ST7的判定的回答是肯定的，则意味着曝光设备1的环境温度处于温度范围T6内；因此微型计算机2选择对应于温度范围T6的转换表6f，并输出规定转换表6f的选择数据P5。选择器电路13接收选择数据P5，并输出选择信号P11以选择转换表6f(ST15)。在执行ST15之后，处理进入ST17。
在另一方面，如果对于在ST7中的判定的回答是否定的，则微型计算机2检查由存储的温度数据表示的温度是否在预置的温度范围T7内(相应于图3A所示的区域T7)(ST8)。如果答案是肯定的，则处理进入ST16，如果答案是否定的，则处理进入错误处理。
如果对于步骤ST8的判定的回答是肯定的，则意味着曝光设备1的环境温度处于温度范围T7内；因此微型计算机2选择对应于温度范围T7的转换表6g，并输出规定转换表6g的选择数据P5。选择器电路13接收选择数据P5，并输出选择信号P11以选择转换表6g(ST16)。在执行ST16之后，处理进入ST17。
在另一方面，如果对于在ST8中的判定的回答是否定的，这意味着曝光设备1的环境温度在操作温度范围之外，因此产生错误指示，并取消印制操作(错误处理)。不过，应当理解，这种错误处理操作可以根据需要被修改。
当完成用于选择转换表6的操作时，微型计算机2输出存储器控制信号P3，在其控制下，在存储器5中存储的图像数据对于R，G，B数据的每一个作为灰度等级数据P4一次一行地顺序输出(ST17)。
接着，使用从转换表6a-6g中由选择器电路13选择的转换表，转换表6把灰度等级数据P4转换成校正的灰度等级数据P6，并把该校正的灰度等级数据P6传送到LCS驱动电路7(ST18)。LCS驱动电路7通过根据校正的灰度等级数据P6驱动LCS 9a接连地曝光感光材料10。此后的操作已经说明过，此处不再重复。
在借助于相等地划分曝光量的改变范围L来在转换表6a-6g之间转换转换表的方法中(如上所述)，因为不论按照温度范围选择转换表6a-6g中的哪一个，要由每个转换表覆盖的曝光量的范围在宽度上是相等的，因而不论选择哪一个转换表，在校正量中包含的误差量是相等的，此外，误差量可被减小。此外，因为在曝光量改变小的区域(即高温区域)分割的数量可被减小，该温度范围可被高效地划分，同时把分割的数量减到最小，这可用于减少转换表6的尺寸。
因而，按照本发明，可以提供一种曝光设备，其通过抑制温度改变的影响并实现在视觉上理想的灰度等级再现，可以输出不受环境温度改变影响的拍摄质量稳定的的图像。尤其是，在经常在户外环境中使用的便携式曝光设备的情况下，本发明的效果是显著的，因为这种曝光设备易受环境温度改变的影响。在图3A中，以用于R的曝光量对温度特性为例说明了划分转换表6的方法，但是应当理解，对于G或B的曝光量对温度特性的情况，可以用类似方式划分转换表6并进行校正。
图3B表示用于对作为转换装置的转换表6，使其从一个到另一个进行转换的方法的另一个例子。
在图3B所示的方法中，温度的改变范围被分成相等的区域，每个区域被转换表6a-6g之一覆盖。图3B所示的曲线R对应于图2B所示的用于R的曝光量对温度特性。图3B中的X，Y轴分别表示温度以及曝光量的比率，如图2B所示。在所示的例子中，从5℃到40℃的环境温度范围被分成7个相等的区域(T1-T7)，并且这些区域(T1-T7))被映射到曲线R上，从而把曝光量的改变范围划分成相应的区域L1-L7。如图所示，曝光量的变化范围被划分成具有较大地改变的宽度的区域L1-L7，但是温度区域T1-T7具有相等的宽度。
在这种转换方法中，转换表6被顺序地转换，使得覆盖各个温度区域T1-T7。在此，转换表6的转换操作和图3A的流程图所示的相同，因而其说明在此不再重复。
在通过相等地分割温度改变范围来使用转换表6a-6g的转换方法中，因为由转换表6a-6g的被选择的每一个覆盖的曝光量的范围的宽度根据温度而不同，校正误差量也从一个转换表到另一个转换表而不同。例如，在高温区域内，因为选择的转换表所覆盖的曝光量的范围窄，校正误差的量极小，但是在低温区域，因为选择的转换表所覆盖的曝光量的范围宽，校正误差量相对地大。不过，因为在其中转换表6从一个到另一个被转换的温度范围被相等地划分，转换表6的转换控制被简化了，并且减轻了微型计算机2的处理负担，对于印制输出的加速等有贡献。在图3B中，以对于R的曝光量对温度特性为例说明了划分转换表6的方法，但是应当理解，对于G或B的曝光量对温度特性的情况，可以用类似方式划分转换表6并进行校正。
图5表示按照本发明的另一种曝光设备100的配置。
和图1中所示的曝光设备1中相同的元件用相同的标号表示，这些元件的说明在此不再重复。
作为光量校正装置的黑斑校正电路20以图像数据P2作为输入并输出灰度等级数据P4，其具有对输入的图像数据进行校正的功能，使得均匀的照射光将从构成后面要被说明的LCS的像素阵列射出。校正数据存储器21存储校正数据P3(该数据是根据关于从构成后面要被说明的LCS的像素阵列射出的照射光的量的改变的信息计算的)，并把校正数据P3提供给黑斑校正电路20。
作为转换装置的转换表16以灰度等级数据P4作为输入，并把输入的灰度等级数据P4转换成校正的灰度等级数据P6，该校正的灰度等级数据P6被输出用于校正曝光量的非线性。如图所示，转换表16实际上包括多个转换表，在所示的例子中，转换表16由7级构成，即转换表16a-16g。灰度等级数据P4被输入到转换表16a-16g；然后，在如后所述的选择器电路13输出的选择信号P11的控制下选择一个合适的转换表，选择的转换表输出校正的灰度等级数据P6。灰度等级数据P4是这样的灰度等级数据，其包括光的3原色红绿蓝的数据(R，G，B)，每种颜色的灰度等级数据P4通常由8位构成。因而转换表16包括3个不同的转换表，分别用于R，G，B，以和灰度等级数据P4对应。更具体地说，虽然图中未示出，实际的转换表16包括3组转换表，分别用于R，G，B，每组由多个转换表16a-16g构成。
因为灰度等级数据P4通常是可以提供256个灰度等级的8位数据，所以转换表16a-16g的每一个由256级的校正的灰度等级数据P6构成，它们由灰度等级数据P4转换而成。其中转换表16最好由可重写的非易失存储器构成。
下面给出按照本发明的曝光设备100的操作的概况。当在曝光设备100上的电源开关(未示出)被接通以从电源装置12向各个块提供功率时，微型计算机2进行初始化各个块的处理，在初始化期间，头驱动器11把曝光头9移动到其原始位置，即待用位置。接着，当外部装置(例如数字式照相机)被连接到输入I/F 4时，微型计算机2便控制I/F 4以向黑斑校正电路20顺序地输入图像数据P2。在数字式照相机或其类似物的情况下，通常图像数据是压缩数据例如JPEG压缩数据。在这种情况下，压缩数据应当由微型计算机2的算术功能扩展成为可被输出用于印制的非压缩数据，并且该非压缩数据应当被输入到黑斑校正电路20中。此外，输入的图像数据P2可被暂时存储在存储电路例如未示出的RAM中，在存储例如一帧的图像数据之后，图像数据可被顺序地输入到黑斑校正电路20。
接着，根据温度检测器3提供的温度数据P1，微型计算机2输出选择数据P5。收到选择数据P5的选择器电路13将其在内部解码并输出选择信号P11，以选择转换表16中包含的多个转换表16a-16g中合适的一个。稍后将详细说明用于选择转换表16的操作。接着，黑斑校正电路20根据从校正数据存储器21输出的校正数据P3对输入的图像数据P2进行光量校正，并顺序地输出这样校正的灰度等级数据P4。黑斑校正电路20的详细操作将在后面说明。接着，转换表16通过使用转换表16a-16g中选择的一个非线性地校正输入的灰度等级数据P4，并输出校正的灰度等级数据P6。
例如，假定来自转换表16的校正的灰度等级数据P6对于每行以R，G，B的顺序被输出；然后，根据校正的灰度等级数据P6，LCS驱动电路7按照R，G，B的顺序输出用于每行的LCS驱动信号P7。LCS 9a按照每行R，G，B的顺序由LCS驱动信号P7驱动而进行曝光操作。即，LCS 9a通过以下操作实现灰度等级曝光根据校正的灰度等级数据P6控制每个像素的导通/截止操作并由此改变每个像素的导通时间，因而改变要被投射到感光材料10上的曝光量。
在此，因为被输入到转换表16的灰度等级数据P4是通过黑斑校正电路20进行过光量校正的信号，从转换表16输出的用于校正曝光密度的非线性的校正的灰度等级数据P6是在其上叠加有由黑斑校正电路20进行的光量校正的数据。因而，LCS 9a借助于按照通过在曝光密度非线性校正数据上叠加光量校正而产生的校正的灰度等级数据P6被驱动而进行感光材料10的曝光。
LED单元9b根据LED驱动信号P9和LCS 9a的操作同步地导通3个RGB LED(未示出)。即，当LCS 9a根据用于R的校正的灰度等级数据P6操作时，LED单元9b导通R LED；当LCS 9a根据用于G的校正的灰度等级数据P6操作时，G LED导通；当LCS 9a根据用于B的校正的灰度等级数据P6操作时，B LED导通。结果，3种颜色的曝光相互重叠在感光材料10上，从而实现全色印制。
当一行的RGB曝光操作完成时，按照R，G，B的顺序从黑斑校正电路20输出用于第二行的灰度等级数据P4。然后，根据灰度等级数据P4，转换表16按照顺序R，G，B输出用于第二行的校正的灰度等级数据P6。LCS 9a再次按照R，G，B的顺序进行第二行的曝光操作。在来自微型计算机2的头控制信号P10的控制下，头驱动器11和用于每行进行的曝光同步地接连移动曝光头9，从而完成感光材料10的整个表面的曝光。当所有行的曝光完成时，头驱动器11把曝光头9移动回到其原始位置而完成印制操作。
在曝光设备100中使用的感光材料10的曝光量对密度特性和从曝光头9输出的照射光B的R，G，B分量的每一个的温度特性分别和前面图2A，2B所示的相同，其说明在此不再重复。
由前面图2A，2B所示的两个特性曲线可见，曝光设备100也需要和曝光设备1使用的两个测量类似的测量，以根据灰度等级数据P4实现视觉上理想的灰度等级曝光。
图6表示从曝光设备100中的转换表16输出的校正的灰度等级数据的一个例子。
转换表16包括多个转换表16a-16g，它们随着温度改变从一个转换到另一个，不过为了说明方便，下面的说明借助于处理从构成转换表16的一部分的转换表16a-16d输出的校正的灰度等级数据P6而给出。在图6中，X轴表示输入到转换表16的灰度等级数据P4的灰度等级值。其中，因为灰度等级数据P4由8位构成，所以灰度等级值的范围为0-255。Y轴表示孔打开时间，在其间LCS 9a允许出射光B通过它；孔打开时间只是从转换表16输出的校正的灰度等级数据P6的值。
在图6中，P6a表示从当在环境温度大约是6℃时(这大致是曝光设备的最低的操作温度)被选择的转换表16a输出的校正的灰度等级数据；P6b表示从当在环境温度大约是13.5℃时被选择的转换表16b输出的校正的灰度等级数据；P6c表示从当在环境温度大约是17℃时被选择的转换表16c输出的校正的灰度等级数据；P6d表示从当在环境温度大约是25℃时被选择的转换表16d输出的校正的灰度等级数据。校正的灰度等级数据P6a-P6d相对于灰度等级值是非线性的，因为产生这些数据是为了校正LCS的在灰度等级数据P4和曝光量之间的非线性关系以及在曝光量和感光材料的密度之间的非线性关系，如前所述。此外，当校正的灰度等级数据P6a例如和校正的灰度等级数据P6d比较时，在校正的灰度等级数据P6d中孔打开时间较短，这是为了校正图2B所示的LCS 9a的温度特性。
即，在低温区域，因为来自LCS 9a的曝光量小，通过增加孔打开时间进行校正；与此相反，在高温区域，因为来自LCS 9a的曝光量大，通过减小孔打开时间进行校正。在此，对应于最大灰度等级数据(即255)的孔打开时间被称为最大灰度等级孔打开时间。由图可见，各个校正的灰度等级数据P6a-P6d的最大灰度等级孔打开时间按照下述被读出校正的灰度等级数据P6a的最大灰度等级孔打开时间是3ms；校正的灰度等级数据P6b的最大灰度等级孔打开时间是2.7ms；校正的灰度等级数据P6c的最大灰度等级孔打开时间是2.55ms；校正的灰度等级数据P6d的最大灰度等级孔打开时间是2.3ms。其中，在最大灰度等级孔打开时间当中，最长的最大灰度等级孔打开时间，即校正的灰度等级数据P6a的最大灰度等级孔打开时间(3ms)被规定为最大孔打开时间，如图所示。
下面说明转换表16的转换操作。如前所述，曝光设备100包括7个转换表16a-16g，它们按照7个温度范围T1-T7从一个被转换到另一个。在7个温度范围T1-T7当中，T1相应于最低温度范围，T7相应于最高温度范围。在曝光设备100中，转换表的转换操作主要在微型计算机2的控制下进行；因为除了要被选择的表是转换表16a-16g之外，其操作流程和图4所示的相同，其说明在此不再重复。
在曝光设备100中，也使用图3A所示的方法，即，曝光量的改变范围被分成相等的区域，每个区域由转换表16a-16g中的一个覆盖。即，在曝光设备100中，曝光量的改变范围也被分成基本上相等的区域，每个区域对应于要被覆盖的一个温度区域。
图7表示曝光设备100中曝光定时的一个例子。
在图7a中，P7a是包括在LCS驱动信号P7中的屏蔽信号，P7b是包括在LCS驱动信号P7中的曝光信号。屏蔽信号P7a的逻辑“1”时间间隔限定屏蔽时间。屏蔽时间是这样一个时间间隔，其间在LCS9a中的每个像素通过对其施加OFF信号因而阻挡光来被重置。在另一方面，曝光信号P7b的逻辑“1”时间间隔限定曝光时间。在该曝光时间内，在LCS 9a中的每个像素按照由校正的灰度等级数据P6限定的孔打开时间被接通，从而允许光透射通过，因而输出照射光B。屏蔽时间和曝光时间之和是用于对感光材料曝光以印制一行所需的一行印制时间。一行印制时间乘以行曝光的数量，其结果再乘以3(因为对于R，G，B共需要3次曝光)，从而给出印制一帧图像所需的印制时间。即，如果一行印制时间是常数，则用于曝光一帧图像所需的印制时间也是常数，如果一行印制时间改变，则印制一帧图像所需的印制时间也相应地改变。
此外，曝光时间必须被这样设置，以使得覆盖对应于灰度等级数据P4的最大灰度等级数据(灰度等级值＝255)的LCS 9a的最大灰度等级孔打开时间。其理由是，LCS 9a的ON时间和OFF时间被按照校正的灰度等级数据P6在这个曝光时间内确定。例如，当灰度等级值是0时，LCS 9a的ON时间是0(即，全部截止)，当灰度等级值是最大值255时，LCS 9a的ON时间等于最大灰度等级孔打开时间。
图7A表示当环境温度大约是6℃时的曝光定时操作。如前所述，当环境温度是6℃时，选择转换表16a，并使用由其输出的校正的灰度等级数据P6a进行曝光。其中，因为从选择的转换表16a输出的校正的灰度等级数据P6a的最大灰度等级孔打开时间是3ms，如图6所示，因而曝光时间被设置为3ms，以覆盖这个最大灰度等级孔打开时间。结果，如果屏蔽时间例如是1ms，则一行印制时间是3ms+1ms＝4ms。其中，从当环境温度大约为6℃(这大约是曝光设备的最低操作温度)时选择的转换表16a输出的校正的灰度等级数据P6a的最大灰度等级孔打开时间(即3ms)对于LCS 9a是最长的孔打开时间；因此，这个孔打开时间被规定为最大孔打开时间。
图7B表示当环境温度大约是17℃时，即，当图6所示使用校正的灰度等级数据P6c进行曝光时的曝光定时操作。在图7B中，因为对应于最大灰度等级数据的校正的灰度等级数据P6c的最大灰度等级孔打开时间大约是2.7ms，如前所述，于是曝光时间被设置为2.7ms，以覆盖最大灰度等级孔打开时间。结果，如果屏蔽时间是1ms，如图7A的情况，则一行印制时间为2.7ms+1ms＝3.7ms。
图7C表示当环境温度大约是25℃时，即，当图6所示使用校正的灰度等级数据P6d进行曝光时的曝光定时操作。在图7C中，因为对应于最大灰度等级数据的校正的灰度等级数据P6d的最大灰度等级孔打开时间大约是2.4ms，如前所述，因而曝光时间被设置为2.4ms，以覆盖最大灰度等级孔打开时间。结果，如果屏蔽时间是1ms，如图7A的情况，则一行印制时间为2.4ms+1ms＝3.4ms。
即，由图7可见，当使用校正的灰度等级数据P6b-P6d进行曝光时，因为最大灰度等级孔打开时间从数据到数据而不同，所以一行印制时间随环境温度的改变而改变，结果，每一图像的印制时间改变。因而，虽然校正的灰度等级数据P6b-P6d是不仅对于LCS和感光材料的非线性校正而且对于温度改变的校正几乎为最佳的校正的灰度等级数据，但是，当这些校正数据被使用时，仍然出现问题，即，印制时间随环境温度的改变而改变。
如上所述，曝光设备100使用这样一种方法，其中，通过相等地划分曝光量的改变范围L在转换表16a-16g之间转换转换表；这样的效果是，因为要由每个转换表覆盖的曝光量的范围的宽度相等，而不管按照温度范围选择转换表16a-16g中的哪一个，所以在校正量中包含的误差量是相等的，而不管选择哪一个转换表，此外，误差量可被减小。此外，因为在曝光量改变小的区域(即在高温区域)转换的数量可被减小，所以温度范围可被有效地划分，同时把划分的数量减到最小，这使得能够减小转换表16的尺寸。
因而，按照本发明，可以提供一种曝光设备，其通过抑制温度改变的影响并实现在视觉上理想的灰度等级再现，可以输出不受环境温度改变影响的拍摄质量稳定的图像。特别地，在经常在户外环境中使用的便携式曝光设备的情况下，本发明的效果是显著的，因为这种曝光设备易受环境温度改变的影响。在上面的说明中，以用于R的曝光量对温度特性为例说明了划分转换表16的方法，但是应当理解，对于G或B的曝光量对温度特性的情况，可以用类似方式划分转换表16并进行校正。
图8表示按照本发明的另一种曝光设备200的配置。
和图1中所示的曝光设备1中相同的元件用相同的标号表示，这些元件的说明在此不再重复。
如图所示，转换表26包括多个转换表，在所示的例子中，转换表26由7级构成，即转换表26a-26g。灰度等级数据P4被输入到转换表26a-26g；然后，在如后所述的选择器电路13输出的选择信号P11的控制下选择一个合适的转换表，选择的转换表输出校正的灰度等级数据P6。灰度等级数据P4是这样的灰度等级数据，其包括光的3个原色红绿蓝(R，G，B)的数据，每种颜色的灰度等级数据P4通常由8位构成。因而转换表26包括3个不同的转换表，分别用于R，G，B，以和灰度等级数据P4对应。更具体地说，虽然图中未示出，实际的转换表26包括3组转换表，分别用于R，G，B，每组由多个转换表26a-26g构成。
因为灰度等级数据P4通常是可以提供256个灰度等级的8位数据，转换表26a-26g的每一个由256级的校正的灰度等级数据P6构成，它们由灰度等级数据P4转换而成。其中转换表26最好由可重写的非易失存储器构成。
下面给出按照本发明的曝光设备200的操作的概况。当在曝光设备200上的电源开关(未示出)被接通以从电源装置12向各个块提供功率时，微型计算机2进行初始化各个块的处理。在初始化期间，头驱动器11把曝光头9移动到其原始位置，即待用位置。接着，当外部装置(例如数字式照相机)被连接到输入I/F 4时，微型计算机2便控制I/F 4以顺序地输入图像数据P2。在数字式照相机或其类似物的情况下，通常图像数据是压缩数据例如JPEG压缩数据。在这种情况下，从I/F 4输出的灰度等级数据P4应当首先被输入到微型计算机2中，在由微型计算机2的算术功能扩展压缩数据成为可被输出用于印制的非压缩数据之后，非压缩数据应当被输入到转换表26中。此外，输入的灰度等级数据P4可被暂时存储在一个存储电路中，例如未示出的RAM，并且在存储例如用于一帧的图像数据之后，该图像数据可被顺序地输入到转换表26中。
接着，根据温度检测器3提供的温度数据P1，微型计算机2输出选择数据P5。接收到该选择数据P5的选择器电路13将其在内部解码并输出选择信号P11，以选择转换表26中包含的多个转换表26a-26g中合适的一个。稍后将详细说明用于选择转换表26的操作。接着，转换表26通过使用转换表26a-26g中选择的一个非线性地校正输入的灰度等级数据P4，并输出校正的灰度等级数据P6。例如，如果来自转换表26的校正的灰度等级数据P6对于每一行按照顺序R，G，B被输出，接着，根据校正的灰度等级数据P6，LCS驱动电路7按照顺序R，G，B输出用于每一行的LCS驱动信号P7。LCS 9a通过对于每行按照顺序R，G，B由LCS驱动信号P7被驱动而进行曝光操作。即，LCS 9a通过以下操作实现灰度等级曝光根据校正的灰度等级数据P6控制每个像素的ON/OFF操作，并由此改变每个像素的ON时间，因而改变要投射到感光材料10上的曝光量。
LED单元9b根据LED驱动信号P9和LCS 9a的操作同步地顺序导通3个RGB LED(未示出)。即，当LCS 9a根据用于R的校正的灰度等级数据P6操作时，LED单元9b导通R LED；当LCS 9a根据用于G的校正的灰度等级数据P6操作时，G LED导通；当LCS9a根据用于B的校正的灰度等级数据P6操作时，B LED导通。结果，3种颜色的曝光相互重叠在感光材料10上，从而实现全色印制。
当一行的RGB曝光操作完成时，按照R，G，B的顺序从输入I/F 4输出用于第二行的灰度等级数据P4。然后，根据灰度等级数据P4，转换表26按照顺序R，G，B输出用于第二行的校正的灰度等级数据P6。LCS 9a再次按照R，G，B的顺序进行第二行的曝光操作。在来自微型计算机2的头控制信号P10的控制下，头驱动器11和对于每行进行的曝光同步地接连移动曝光头9，从而完成感光材料10的整个表面的曝光。当所有行的曝光完成时，头驱动器11把曝光头9移动回到其原始位置以完成印制操作。
在曝光设备200中使用的感光材料10的曝光量对密度特性以及从曝光头9输出的照射光B的R，G，B分量的每一个的温度特性分别和前面图2A，2B所示的相同，其说明在此不再重复。
由前面图2A，2B所示的两个特性曲线可见，曝光设备200也需要和曝光设备1使用的两个测量类似的测量，以根据灰度等级数据P4实现视觉上理想的灰度等级曝光。
从曝光设备200中的转换表26输出的校正的灰度等级数据和图6所示的从曝光设备100中的转换表16输出的校正的灰度等级数据相同，因此其说明这里不再重复。
下面说明转换表26的转换操作。如前所述，曝光设备200包括7个转换表26a-26g，它们按照7个温度范围T1-T7从一个被转换到另一个。在7个温度范围T1-T7当中，T1相应于最低温度范围，T7相应于最高温度范围。在曝光设备200中，转换表的转换操作主要在微型计算机2的控制下进行；因为除了要被选择的表是转换表26a-26g之外，操作流程和图4所示的相同，其说明在此不再重复。
在曝光设备200中，也使用图3A所示的方法，即，曝光量的改变范围被分成相等的区域，每个区域由转换表26a-26g中的一个覆盖。即，在曝光设备200中，曝光量的改变范围被分成基本上相等的区域，每个区域对应于要被覆盖的一个温度区域。
图9表示曝光设备200中曝光定时的一个例子。
图9A表示当环境温度大约是6℃时的曝光定时操作；其中，P7a1是包括在LCS驱动信号P7中的屏蔽信号，P7a2是包括在LCS驱动信号P7中的曝光信号。屏蔽信号P7a1的逻辑“1”时间间隔限定屏蔽时间。屏蔽时间是这样一个时间间隔，在其间根据校正的灰度等级数据P6向LCS 9a传送数据，并且在其间LCS 9a中的每个像素通过对该像素施加OFF信号因而阻挡光而被重置。在另一方面，曝光信号P7a2的逻辑“1”时间间隔限定曝光时间。在该曝光时间内，在LCS 9a中的每个像素按照由校正的灰度等级数据P6限定的孔打开时间被接通，从而允许光透射通过，因而输出照射光B。屏蔽时间和曝光时间之和是用于对感光材料10曝光以印制一行所需的一行印制时间。一行印制时间乘以行曝光的数量，其结果再乘以3(因为对于R，G，B共需要3次曝光)，从而给出印制一帧图像所需的印制时间。即，如果一行印制时间是常数，则用于曝光一帧图像所需的印制时间也是常数，如果一行印制时间改变，则印制一帧图像所需的印制时间也相应地改变。
此外，曝光时间必须被这样设置，使得覆盖对应于灰度等级数据P4的最大灰度等级数据(灰度等级值＝255)的LCS 9a的最大灰度等级孔打开时间。其理由是，LCS 9a的ON时间和OFF时间被按照校正的灰度等级数据P6在这个曝光时间内确定。例如，当灰度等级值是0时，LCS 9a的ON时间是0(即全部截止)，当灰度等级值是最大值255时，LCS 9a的ON时间等于最大灰度等级孔打开时间。其中，图9A表示当环境温度大约是6℃时的曝光定时操作。在这种情况下，选择转换表26a，如前所述，使用由其输出的校正的灰度等级数据P6a进行曝光。
即，因为从选择的转换表26a输出的校正的灰度等级数据P6a的最大灰度等级孔打开时间是3ms，如前面图6所示，因而曝光时间被设置为3ms，以覆盖这个最大灰度等级孔打开时间。结果，一行印制时间等于屏蔽时间和最大灰度等级孔打开时间之和。在此，如果屏蔽时间例如是1ms，如图9A所示，则一行印制时间是屏蔽时间(1ms)+最大灰度等级孔打开时间(3ms)＝4ms。如前所述，从当环境温度大约为6℃(这大约是曝光设备的最低操作温度)时选择的转换表26a输出的校正的灰度等级数据P6a的最大灰度等级孔打开时间(即3ms)是所有最大灰度等级孔打开时间中最长的；因此，这个孔打开时间被规定为最大孔打开时间。
图9B表示当环境温度大约是13.5℃时的曝光定时操作；其中，P7b1是在LCS驱动信号P7中包括的屏蔽信号，P7b2是包括在LCS驱动信号P7中的曝光信号。从选择的转换表26b输出的校正的灰度等级数据P6b的最大灰度等级孔打开时间是2.7ms，如前面图6所示；因此，曝光信号P7b2提供2.7ms的覆盖这个最大灰度等级孔打开时间的曝光时间。即，当环境温度大约是13.5℃时，由曝光信号P7b2限定的最大灰度等级孔打开时间比当环境温度大约是6℃时由曝光信号P7a2限定的最大灰度等级孔打开时间(即，最大孔打开时间3ms)短0.3ms。其中，为了补偿曝光信号P7b2的减少的时间间隔，设置屏蔽信号P7b1，用于提供1.3ms的屏蔽时间，其比当环境温度大约是6℃时的屏蔽信号P7a1长0.3ms。结果，当环境温度大约是13.5℃时，一行印制时间为屏蔽时间(1.3ms)+最大灰度等级孔打开时间(2.7ms)＝4ms，其等于当环境温度大约是6℃时的一行印制时间。
图9C表示当环境温度大约是25℃时的曝光定时操作；其中，P7d1是在LCS驱动信号P7中包括的屏蔽信号，P7d2是包括在LCS驱动信号P7中的曝光信号。从选择的转换表26d输出的校正的灰度等级数据P6d的最大灰度等级孔打开时间是2.3ms，如前面图6所示；因此，曝光信号P7d2提供2.3ms的覆盖这个最大灰度等级孔打开时间的曝光时间。即，当环境温度大约是25℃时，由曝光信号P7d2限定的最大灰度等级孔打开时间比当环境温度大约是6℃时由曝光信号P7a2限定的最大灰度等级孔打开时间(即，最大孔打开时间3ms)短0.7ms。其中，为了补偿曝光信号P7d2的减少的时间间隔，设置屏蔽信号P7d1，用于提供1.7ms的屏蔽时间，其比当环境温度大约是6℃时的屏蔽信号P7a1长0.7ms。结果，当环境温度大约是25℃时，一行印制时间为屏蔽时间(1.7ms)+最大灰度等级孔打开时间(2.3ms)＝4ms，其等于当环境温度大约是6℃时的一行印制时间。
即，按照本发明的曝光设备200的特征在于，当转换表26被从一个到另一个转换时，在各个转换表之间发生的最大灰度等级孔打开时间的差通过改变屏蔽时间被补偿，使得尽管存在所述的差值也能保持印制一行的时间为恒定。图9只示出了对应于从各转换表26输出的校正的灰度等级数据P6a，P6b，P6d的LCS驱动信号P7a，P7b，P7d，但是上面的说明也适用于其它LCS驱动信号。所有的LCS驱动信号P7都被这样控制，以便从分别选择的转换表26中输出的校正的灰度等级数据P6的最大灰度等级孔打开时间之间的差通过改变屏蔽时间被补偿，因此尽管存在所述的差值也能保持印制一行的时间为恒定。用这种方式，根据选择的转换表26而不同的最大灰度等级孔打开时间通过改变屏蔽时间而被调整，使得不改变转换表26的最大灰度等级孔打开时间而可以保持一行印制时间恒定。因而本发明提供一种曝光设备，其可以简化曝光控制并在所有的时间都能实现恒定的印制时间。
下面说明按照本发明的另一种曝光设备300。
曝光设备300的特征在于，除了最大灰度等级孔打开时间之外还提供有灰度等级孔闭合时间，以便不改变转换表26a-26g中的屏蔽时间而维持一行印制时间恒定。
图10表示曝光设备300的配置。曝光设备300的基本配置和操作与曝光设备200的相同，因此其说明此处不再重复。
在曝光设备300中，也使用图3A所示的方法，即，曝光量的改变范围被分成相等的区域，每个区域由转换表26a-26g中的一个覆盖。即，在曝光设备300中，曝光量的改变范围也被分成基本上相等的区域，每个区域对应于要被覆盖的一个温度区域。
图11表示曝光设备300中曝光定时的一个例子。
图11A表示当环境温度大约是6℃时的曝光定时操作；其中，P7a1是包括在LCS驱动信号P7中的屏蔽信号，P7a2是包括在LCS驱动信号P7中的曝光信号。当环境温度大约是6℃时的曝光定时操作和图9A所示的曝光设备200的相同，因此其说明此处不再重复。
图11B表示当环境温度大约是13.5℃时的曝光定时操作；其中，P7b1是在LCS驱动信号P7中包括的屏蔽信号，P7b2是包括在LCS驱动信号P7中的曝光信号。从选择的转换表26b输出的校正的灰度等级数据P6b的最大灰度等级孔打开时间是2.7ms，如前面图6所示。由LCS驱动电路7提供的曝光信号P7b2包括，在最大灰度等级孔打开时间之后，0.3ms的灰度等级孔闭合时间，其等于在最大孔打开时间(3ms)和最大灰度等级孔打开时间(2.7ms)之间的时间差。即，由曝光信号P7b2限定的曝光时间作为2.7ms的最大灰度等级孔打开时间和0.3ms的灰度等级孔闭合时间之和被给出，因而使曝光时间等于当环境温度大约是6℃时的曝光时间(即，最大孔打开时间3ms)。在另一方面，由屏蔽信号P7b1限定的屏蔽时间被设置为1ms，其等于当环境温度大约是6℃时的屏蔽信号P7a1。结果，当环境温度大约是13.5℃时的一行印制时间作为屏蔽时间(1ms)+最大灰度等级孔打开时间(2.7ms)+灰度等级孔闭合时间(0.3ms)＝4ms被给出，其等于当环境温度大约是6℃时的一行印制时间。在此，灰度等级孔闭合时间可以被置于最大灰度等级孔打开时间之前。灰度等级孔闭合时间是这样一个时间，其间通过对LCS 9a中的每个像素施加OFF信号来阻挡光。
图11C表示当环境温度大约是25℃时的曝光定时操作；其中，P7d1是在LCS驱动信号P7中包括的屏蔽信号，P7d2是包括在LCS驱动信号P7中的曝光信号。从选择的转换表26d输出的校正的灰度等级数据P6d的最大灰度等级孔打开时间是2.3ms，如前面图6所示。由LCS驱动电路7提供的曝光信号P7b2在此包括，在最大灰度等级孔打开时间之后，0.7ms的灰度等级孔闭合时间，其等于在最大孔打开时间(3ms)和最大灰度等级孔打开时间(2.3ms)之间的时间差。即，由曝光信号P7d2限定的曝光时间作为2.3ms的最大灰度等级孔打开时间和0.7ms的灰度等级孔闭合时间之和被给出，因而使曝光时间等于当环境温度大约是6℃时的曝光时间(即，最大孔打开时间3ms)。在另一方面，由屏蔽信号P7d1限定的屏蔽时间被设置为1ms，其等于当环境温度大约是6℃时的屏蔽信号P7a1。结果，当环境温度大约是25℃时的一行印制时间作为屏蔽时间(1ms)+最大灰度等级孔打开时间(2.3ms)+灰度等级孔闭合时间(0.7ms)＝4ms被给出，其等于当环境温度大约是6℃时的一行印制时间。其中，灰度等级孔闭合时间可以被置于最大灰度等级孔打开时间之前。
图11只示出了对应于从各转换表26输出的校正的灰度等级数据P6a，P6b，P6d的LCS驱动信号P7a，P7b，P7d，但是上面的说明也适用于其它的LCS驱动信号。所有的LCS驱动信号P7都被这样控制，使得通过提供灰度等级孔闭合时间，其等于从选择的转换表26输出的校正的灰度等级数据P6的最大孔打开时间(3ms)和最大灰度等级孔打开时间之间的时间差，从而保持一行印制时间为恒定。用这种方式，因为根据选择的转换表26而不同的最大灰度等级孔打开时间通过附加灰度等级孔闭合时间而被调整，使得不仅可以保持屏蔽时间恒定，而且不改变转换表26的最大灰度等级孔打开时间便可以保持一行印制时间恒定。因而本发明提供一种曝光设备，其可以简化曝光控制，并在所有的时间都能实现恒定的印制时间。
下面说明按照本发明的另一种曝光设备400。
曝光设备400的特征在于，在对于所有的转换表都保持屏蔽时间恒定的同时，在每个转换表中的最大灰度等级孔打开时间被设置成等于最大孔打开时间，以使得维持一行印制时间为恒定。
和图1中所示的曝光设备1中相同的元件用相同的标号表示，这些元件的说明在此不再重复。
作为光量校正装置的黑斑校正电路20具有通过I/F 4接收输入的图像数据P2并对其进行校正的功能，以使得均匀的照射光B将从构成后面要被说明的LCS 9a的像素阵列射出，并输出作为校正的结果的灰度等级数据P4。校正数据存储器21存储校正数据P3(该数据是根据关于从构成后面要说明的LCS 9a的像素阵列射出的照射光B的量的改变的信息计算的)，并把校正数据P3提供给黑斑校正电路20。
作为转换装置的转换表36接收来自黑斑校正电路20的的灰度等级数据P4作为输入，并把输入的灰度等级数据P4转换成校正的灰度等级数据P6，该校正的灰度等级数据P6被输出用于校正曝光量的非线性。如图所示，转换表36实际上包括多个转换表，在所示的例子中，转换表36由7级构成，即转换表36a-36g。灰度等级数据P4被输入到各转换表36a-36g；然后，在从选择器电路13输出的选择信号P11的控制下选择一个合适的转换表，选择的转换表输出校正的灰度等级数据P6。
下面给出按照本发明的曝光设备400的操作的概况。
当在曝光设备400上的电源开关(未示出)被接通以从电源装置12向各个块提供功率时，微型计算机2进行初始化各个块的处理。在初始化期间，头驱动器11把曝光头9移动到其原始位置，即待用位置。接着，当外部装置(例如数字式照相机)被连接到输入I/F 4时，微型计算机2便控制I/F 4以向黑斑校正电路20顺序地输入图像数据P2。在数字式照相机或其类似物的情况下，通常图像数据是压缩数据例如JPEG压缩数据。在这种情况下，压缩数据应当由微型计算机2的算术功能扩展成为可被输出用于印制的非压缩数据，并且该非压缩数据应当被输入到黑斑校正电路20中。此外，输入的图像数据P2可被暂时存储在存储电路例如未示出的RAM中，例如在存储一帧的图像数据之后，该图像数据可被顺序地输入到黑斑校正电路20。
接着，根据温度检测器3提供的温度数据P1，微型计算机2输出选择数据P5。收到选择数据P5的选择器电路13将其在内部解码并输出选择信号P11，以选择转换表36中包含的多个转换表36a-36g中合适的一个。接着，黑斑校正电路20根据从校正数据存储器21输出的校正数据P20对输入的图像数据P2进行光量校正，并顺序地输出校正的灰度等级数据P4。黑斑校正电路20的详细操作将在后面说明。
例如，如果来自转换表36的校正的灰度等级数据P6对于每行以R，G，B的顺序被输出；然后，根据校正的灰度等级数据P6，LCS驱动电路7按照顺序R，G，B输出用于每行的LCS驱动信号P7。LCS 9a按照每行R，G，B的顺序由LCS驱动信号P7驱动而进行曝光操作。即，LCS 9a通过如下操作实现灰度等级曝光根据校正的灰度等级数据P6控制每个像素的导通/截止操作，并由此改变每个像素的导通时间，因而改变被投射到感光材料10上的曝光量。其中，因为被输入到转换表36的灰度等级数据P4是通过黑斑校正电路20进行过光量校正的信号，所以从转换表36输出的用于校正曝光密度的非线性的校正的灰度等级数据P6是在其上叠加有由黑斑校正电路20提供的光量校正的数据。因而，LCS 9a借助于按照通过在曝光密度非线性校正数据上叠加光量校正而产生的校正的灰度等级数据P6被驱动而进行感光材料10的曝光。此后的操作和前述的曝光设备200的相同，因此其说明此处不再重复。
图13表示从曝光设备400中的转换表36输出的校正数据P6的一个例子。
转换表36包括多个转换表36a-36g，它们随着温度改变从一个转换到另一个，不过为了说明方便，下面的说明借助于处理从构成转换表36的一部分的转换表36a-36d输出的校正的灰度等级数据P6A-P6D而被给出。
在图13A中，X轴表示输入到转换表36的灰度等级数据P4的灰度等级值。其中，因为灰度等级数据P4由8位构成，所以灰度等级值的范围为0-255。Y轴表示孔打开时间，在其间LCS 9a允许出射光B通过；孔打开时间只是从转换表36输出的校正的灰度等级数据P6的值。
在此，P6A表示从当在环境温度大约是6℃时(这大致是曝光设备400的最低的操作温度)被选择的转换表36a输出的校正的灰度等级数据；P6B表示从当在环境温度大约是13.5℃时被选择的转换表36b输出的校正的灰度等级数据；P6C表示从当在环境温度大约是17℃时被选择的转换表36c输出的校正的灰度等级数据；P6D表示从当在环境温度大约是25℃时被选择的转换表36d输出的校正的灰度等级数据。校正的灰度等级数据P6A-P6D相对于灰度等级值是非线性的，因为产生这些数据是为了校正LCS的在灰度等级数据P4和曝光量之间的非线性关系以及在曝光量和感光材料的密度之间的非线性关系，如前所述。此外，当校正的灰度等级数据P6A例如和校正的灰度等级数据P6D比较时，在校正的灰度等级数据P6D中孔打开时间较短；其理由是为了校正图6所示的LCS 9a的温度特性。即，在低温区域，因为来自LCS 9a的曝光量小，通过增加孔打开时间进行校正；与此相反，在高温区域，因为来自LCS 9a的曝光量大，通过减小孔打开时间进行校正。
在曝光设备400中，也使用图3A所示的方法，即，曝光量的改变范围被分成相等的区域，每个区域由转换表36a-36g中的一个覆盖。即，在曝光设备400中，曝光量的改变范围也被分成基本上相等的区域，每个区域对应于要被覆盖的一个温度区域。
参见图13B，说明当使用图13A所示的由转换表36d提供的校正的灰度等级数据P6D(即，当环境温度是25℃时校正的灰度等级数据)进行灰度等级曝光时，在灰度等级值和感光材料上的密度之间的关系的一个例子。在图13B中，X轴表示输入到转换表36的灰度等级数据P4的灰度等级值，Y轴表示在感光材料上的密度。如图所示，在感光材料上的密度在除了接近灰度等级数据P4的最小值和最大值的区域之外的区域内(即，从大约16到大约240的区域)基本上线性地改变。这是因为，转换表36已经校正过灰度等级数据P4，以使得通过校正在LCS的灰度等级数据和曝光量之间的非线性关系以及在感光材料的曝光量和密度之间的非线性关系，可以实现相对于灰度等级数据P4的基本上正确的灰度等级密度，如前所述。
图14表示在接近灰度等级数据P4的上限的区域内，在校正的灰度等级数据P6A-P6D和在感光材料上的密度之间的关系。图14A是图13A所示的灰度等级数据P4的上限附近的区域(从224到255的灰度等级区域)的放大图，图14B是接近图13B所示的灰度等级数据P4的上限的区域(从224到255的灰度等级区域)的放大图。
在图14A中，校正的灰度等级数据P6A随灰度等级数据P4基本上线性地增加，并且对应于灰度等级数据P4的最大灰度等级数据255的最大灰度等级孔打开时间是3ms。校正的灰度等级数据P6A的这个最大灰度等级孔打开时间被定义为最大孔打开时间。在灰度等级数据P4的值等于或小于240的区域，校正的灰度等级数据P6B-P6D基本上彼此平行地增加，但是在灰度等级数据P4的值在240和255之间的区域内，如图所示它们收敛，并且最终对应于灰度等级数据P4的最大灰度等级数据255的每个最大灰度等级孔打开时间变得等于最大孔打开时间(3ms)。
虚线P6B’-P6D’表示如果校正的灰度等级数据P6B-P6D在240-255的灰度等级范围内线性地且相互平行地增加时应当达到的假想的校正的灰度等级数据。该假想的校正的灰度等级数据P6B’-P6D’是更接近于用于校正关于灰度等级数据P4的非线性以及用于校正温度改变的最佳值的校正的灰度等级数据。由图14A可见，对应于灰度等级数据P4(灰度等级值＝255)的最大灰度等级孔打开时间对于假想的校正的灰度等级数据P6B’大约是2.7ms，对于假想的校正的灰度等级数据P6C’大约是2.55ms，对于假想的校正的灰度等级数据P6D’大约是2.3ms。
下面参照图14B以举例方式说明使用校正的灰度等级数据P6D进行灰度等级曝光时实现的密度和使用假想的校正的灰度等级数据P6D’进行灰度等级曝光时实现的密度之间的不同。在根据校正的灰度等级数据P6D曝光时，因为孔打开时间的斜率在240-255的灰度等级范围内相当陡，白密度趋于变成或多或少地被加强的(即乳白趋于变成稍微明显的)。在另一方面，在根据假想的校正的灰度等级数据P6D’曝光时，因为孔打开时间的斜率在240-255的灰度等级范围内基本上和240或更小的灰度等级范围内的相同，所以白密度相对自然地增加，并且乳白不是明显的。不过，在灰度等级值大(240-255)的灰度等级范围内的灰度等级数据不影响较大地影响图像质量的半色调部分的密度的改变；因此，在基于校正的灰度等级数据P6D的图像和基于假想的校正的灰度等级数据P6D’的图像之间的实际差别是小的。此外，因为白密度变成加强的趋势借助于后面将要说明的黑斑校正电路20的作用被进一步减小，在曝光设备400中校正的灰度等级数据对图像质量的影响是可以忽略的。
在图14中，灰度等级数据P4的值等于或小于240的区域对应于第一灰度等级范围，其中，在灰度等级数据P4和LCS 9a的孔打开时间之间的关系基本上和感光材料10上的灰度等级密度匹配。在另一方面，灰度等级数据P4的值从240到255的区域相应于第二灰度等级范围，其中在灰度等级数据P4和LCS 9a的孔打开时间之间的关系和感光材料10上的灰度等级密度不匹配。在第一和第二灰度等级范围之间的边界不限于上述的特定的灰度等级值，而可以按照例如LCS 9a的特性以及使用的感光材料10的特性等因素被合适地确定。此外，在第一和第二灰度等级范围之间的边界可以对每个转换表36a-36g被不同地设置。在图13中，通过处理从转换表36a-36d输出的校正的灰度等级数据P6A-P6D给出了说明，但是上面的说明也适用于其它的转换表36e-36g。在曝光设备400中，在每个转换表36a-36g中的最大灰度等级孔打开时间被设置为等于转换表36a的最大灰度等级孔打开时间(即，最大孔打开时间)。
图15表示曝光设备400中曝光定时操作的一个例子。
在图15A中，P7a1是包括在LCS驱动信号P7中的屏蔽信号，P7a2是包括在LCS驱动信号P7中的曝光信号。屏蔽信号P7a1的逻辑“1”时间间隔限定屏蔽时间。该屏蔽时间是这样一个时间间隔，在其间根据校正的灰度等级数据P6把数据传送到LCS 9a，并且在其间在LCS 9a中的每个像素通过对其施加OFF信号因而阻挡光而被重置。在另一方面，曝光信号P7a2的逻辑“1”时间间隔限定曝光时间。在该曝光时间内，在LCS 9a中的每个像素按照由校正的灰度等级数据P6限定的孔打开时间被接通，从而允许光透射通过，并因而输出照射光B。屏蔽时间和曝光时间之和是用于对感光材料10曝光以印制一行所需的一行印制时间。图15A表示当环境温度大约是6℃时的曝光定时操作，并且该曝光定时和前面图9A所示的曝光设备200的曝光定时相同，因此此处不再详细说明。
图15B表示当环境温度大约是13.5℃时的曝光定时操作。其中，P7b1是在LCS驱动信号P7中包括的屏蔽信号，P7b2是包括在LCS驱动信号P7中的曝光信号。从选择的转换表36b输出的校正的灰度等级数据P6B的最大灰度等级孔打开时间是3ms，其等于校正的灰度等级数据P6A的最大孔打开时间，如前面图14A所示；因而，曝光时间被设置为3ms以覆盖这个最大灰度等级孔打开时间。结果，如果屏蔽时间例如是1ms，则一行印制时间为屏蔽时间(1ms)+最大灰度等级孔打开时间(3ms)＝4ms。即，当环境温度大约是13.5℃而选择转换表36b时的曝光定时操作和环境温度大约是6℃而选择转换表36a时的曝光定时操作相同，并且一行印制时间相同，即，两者都是4ms。由虚线表示的2.7ms的时间间隔表示假想的校正的灰度等级数据P6B’的最大灰度等级孔打开时间。因此可以理解，如果曝光定时根据这个假想的校正的灰度等级数据P6B’被操作，则一行印制时间将小于图15A所示的一行印制时间，因而引起一行印制时间改变。
图15C表示当环境温度大约是25℃时的曝光定时操作。其中，P7d1是在LCS驱动信号P7中包括的屏蔽信号，P7d2是包括在LCS驱动信号P7中的曝光信号。从选择的转换表36d输出的校正的灰度等级数据P6D的最大灰度等级孔打开时间是3ms，其等于校正的灰度等级数据P6A的最大孔打开时间，如前面图14A所示；因而，曝光时间被设置为3ms以覆盖这个最大灰度等级孔打开时间。结果，如果屏蔽时间例如是1ms，则一行印制时间为屏蔽时间(1ms)+最大灰度等级孔打开时间(3ms)＝4ms。即，当环境温度大约是25℃而选择转换表36d时的曝光定时操作和环境温度大约是6℃而选择转换表36a时的曝光定时操作相同，并且一行印制时间相同，即，两者都是4ms。由虚线表示的2.3ms的时间间隔表示假想的校正的灰度等级数据P6D’的最大灰度等级孔打开时间。因此可以理解，如果曝光定时根据这个假想的校正的灰度等级数据P6D’被操作，则一行印制时间将小于图15B所示的一行印制时间，因而引起一行印制时间宽范围地改变。
图15只示出了对应于从各个转换表36输出的校正的灰度等级数据P6A，P6B，P6D的LCS驱动信号P7a，P7b，P7d，但是上面的说明也适用于要被选择的其它的LCS驱动信号。即，因为校正的灰度等级数据P6A，P6B，P6D的每一个的最大灰度等级孔打开时间等于最大孔打开时间(即3ms)，根据转换表36a-36g的每一个进行的曝光定时操作和图15A所示的相同，并且它们的一行印制时间也都相同。如上所述，按照本发明的曝光设备400，因为从各个转换表36a-36g输出的校正的灰度等级数据P6A，P6B，P6D的最大灰度等级孔打开时间在第二灰度等级范围内收敛，并使其等于最大孔打开时间，这种曝光设备即使在环境温度改变时也能保持印制时间恒定。此外，因为屏蔽时间恒定，不需要提供孔闭合时间，本发明的这种曝光设备可以简化屏蔽时间控制、曝光时间控制，等，并且可以减少微型计算机2以及LCS驱动电路中的电路的数量，从而实现低成本的结构。
图16表示LCS 9a上的像素的排列、从LCS 9a射出的照射光B的光量分布特性、黑斑校正电路20的操作以及在黑斑校正电路20和转换表36之间的协同操作。
如图16所示，LCS 9a由两个粘结在一起的玻璃基片30a，30b构成，其间插入有一个小的间隙。在玻璃基片30a，30b上形成有透明电极(未示出)，液晶材料(未示出)被充入基片30a，30b之间的间隙中。由透明电极形成的像素阵列31包括排列在一行中的基本上为矩形形状的多个像素31a。像素31a的形状不限于规则形状，而是例如可以形成以规定的角度倾斜的平行四边形形状。此外，在像素阵列31中的像素可被设置成交错的图案。
形成像素阵列31的部分之外的部分被挡光膜(未示出)覆盖，使得光只能通过形成像素阵列31的多个像素31a。来自LED单元9b的出射光A按照驱动电压被允许通过多个像素31a或被阻挡，所述驱动电压被施加在其间夹着液晶材料的玻璃基片30a，30b上形成的透明电极之间。因而，LCS 9a用作为按照LCS驱动信号P7光学地调制出射光A的光闸。通常，用于对透明电极施加驱动电压的驱动IC被安装在LCS 9a的玻璃基片30a或30b上，不过图中未示出。在本实施例中，构成像素阵列31的像素31a的数量是480个，以便印制VGA尺寸的图像；在像素阵列的最左端的像素被指定为N＝0，而在像素阵列的最右端的像素被指定为N＝479。为了说明方便，图中只示出了一些像素。还应当理解，像素的数量可根据需要确定，以使得和曝光设备的规范匹配。
光量曲线40表示当在LCS 9a上的像素阵列31中的所有像素31a在相同条件下被驱动时从像素31a出射的照射光B的光量分布的一个例子。X轴相应于在LCS 9a上的像素阵列31，Y轴表示光量。由光量曲线40可以明显地看出，从像素阵列31射出的光的量在像素31a当中改变。光量的改变是由许多因素引起的，并且其原因对于每个曝光头而不同。光量曲线40还表示在左右边沿区域(除外的像素区域)的每个中的光量的大的改变和降低；引起这个现象的主要原因被预先假定为是在LCS 9a上的像素阵列的两端附近光调制特性的改变。关于在像素阵列的两端附近光调制特性的改变的主要原因据信是由于提供在LCS的结构中的像素阵列的两端附近的密封剂(未示出)。即，因为像素阵列的两端附近的部分接近提供有密封剂的位置，据信在密封剂中的杂质、未硬化的树脂颗粒等对于在LCS的结构中使用的定向膜以及液晶材料具有不利的影响，结果，使得在LCS上的像素阵列的两端附近的响应特性和像素阵列的中央部分附近的响应特性相比发生改变。
如果通过使用具有例如由光量曲线40所示的不均匀的光量分布特性的曝光头9使感光材料10对图像光曝光，则在图像中发生密度不均匀，因而不能获得好的质量的图像。图12的电路方块图中所示的黑斑校正电路20具有通过校正在LCS 9a的像素31a当中发生的曝光量的改变来减少感光材料10上的密度不均匀的功能。即，从LCS 9a的每个像素射出的光量借助于使用光量测量仪器(未示出)被测量，用于每个像素的由测量的光量数据计算的校正数据被存储在校正数据存储器21中。黑斑校正电路20根据在校正数据存储器21中存储的校正数据P20进行计算，以校正输入的图像数据P2，并输出对于LCS 9a的每个像素校正过的灰度等级数据P4。
校正的光量曲线41表示由黑斑校正电路20提供的光量校正的结果的一个例子。通过在未进行光量校正的光量曲线40和进行过光量校正的光量曲线41之间的比较可以看出，黑斑校正电路20的影响是明显的，并且在LCS 9a上的像素阵列31的大部分区域中的光量改变被大大改善。不过，在像素阵列31的左右两端的被除外的像素区域中的光量改变未被校正。因为在像素阵列的左右两端的区域内光量明显地下降和改变，这些区域被从校正目标中除去，这是因为，如果也对这些区域进行校正，则从像素阵列出射的光量将整体上被降低，导致感光材料10欠曝光的可能性。通常，优选的是从校正目标中排除像素阵列的每一端的大约5个像素，不过，通过考虑光量改变的程度，要被排除的像素的数量可被合适地改变。此外，可以不提供这种被排除的像素区域。
图17表示校正数据表的一个例子。
下面根据图17所示的校正数据表说明校正数据P20如何被存储在校正数据存储器21中的一个例子。校正数据P20对于LCS 9a上的所有像素(N＝0到479)的所有的灰度等级值以校正的灰度等级数据的形式被存储在校正数据存储器21中。其中，灰度等级值指的是要被输入到黑斑校正电路20的图像数据P2的灰度等级值；因为图像数据P2是8位的灰度等级信号，所以灰度等级值由0-255中的一个值表示。不过，灰度等级范围不限于这个特定的范围。其中，如果在目标像素区域(N＝5到474的区域)，即排除了被排除的像素区域的区域中输出最小量的光的像素是N＝6，并且其最小光量由Fmin表示，则在目标像素区域中所有的其它像素都相对于N＝6的像素的最小光量Fmin被校正。
结果，对于像素N＝6的校正数据变成等于输入的图像数据P2的灰度等级值，而每个其它的像素的校正数据变得小于图像数据P2的灰度等级值。例如，像素N＝5(在目标像素区域的最左端的像素)的光量略大于最小光量Fmin的N＝6的像素的光量，如图16的光量曲线40所示；因此，在图17的校正数据表中，在整个灰度等级范围内，对N＝5的像素计算的校正数据小于对于N＝6的像素的校正数据，并且其最大灰度等级值是252。更具体地说，在像素N＝6的情况下(具有最小光量Fmin)，当最大灰度等级值(255)的图像数据P2被输入到黑斑校正电路20时，图像数据P2作为不加任何校正的灰度等级数据P4被输出，因为其校正数据的值是255。不过，对于像素N＝5，因为其校正数据的值是252，最大灰度等级值(255)的图像数据P2被转换成其值是252的校正数据，并把该校正数据作为灰度等级数据P4输出。用这种方式，用于每个像素的图像数据P2相对于最小光量Fmin被校正，因而可以减小在像素当中的光量改变。
当从另一个观点看图17的校正数据表时，对应于图像数据P2的最大灰度等级值(即，255)的校正数据具有对于除了最小光量Fmin的像素N＝6之外的所有像素小于255的值。即，当黑斑校正电路20被操作时，大部分的最大灰度等级数据被转换成小于255的值，并把被这样转换的数据作为灰度等级数据P4输出，以供给转换表36。在另一种方式中，黑斑校正电路20这样操作，以使得要被输入到转换表36的灰度等级数据P4的最大灰度等级数据朝向第一灰度等级范围(等于或小于240)移动。例如，在图17中像素N＝123的情况下，因为校正的灰度等级数据P6的最大灰度等级值被校正为240，像素N＝123的最大灰度等级孔打开时间在校正的灰度等级数据P6D的情况下大约是2.1ms，如图14A所示，并且孔打开时间不会变得大于这个值。
在借助于抑制白密度变成要被加强的趋势(乳白变得明显的趋势)来获得好的图像质量时，这是有效的，所述趋势当使得校正的灰度等级数据P6收敛于灰度等级数据P4的240-255的区域(即第二灰度等级范围)，并且使在转换表36a-36g的每一个中的最大灰度等级孔打开时间，其相应于最大灰度等级数据(灰度等级值＝255)，变得等于转换表36a中的最大灰度等级孔打开时间时发生。即，在按照本发明的曝光设备400中，利用黑斑校正电路20的操作，结合用于使对应于最大灰度等级数据(灰度等级值＝255)的转换表36a-36g的每一个中的最大灰度等级孔打开时间变得等于在转换表36a中的最大灰度等级孔打开时间的操作，不仅可以维持印制时间恒定，而且可以减轻白密度变得加强的趋势，并减少密度的不均匀性。这能够实现悦目的高质量的图像。
此外，因为在LCS 9a的像素当中的光量改变被减小，如上所述，即使在不需要提供黑斑校正电路20或光量校正的的曝光设备的情况下，图像质量也不会发生明显的问题。此外，因为印制时间被保持恒定而不管温度如何改变，并且可以印制质量稳定的图像，所以本发明的效果是显著的。在图17的校正数据表中，在除外像素区域(N＝0-4)中的校正数据被设置为等于像素N＝5的校正数据，而在除外像素区域(N＝475-479)中的校正数据被设置成等于像素N＝474的校正数据。这是为了避免一些问题，例如光量被减少，如果对除外像素区域也进行校正则会发生这些问题，如上所述，不过用于除外像素区域的校正方法不限于任何特定的方法。此外，图17的校正数据表示出了从LED单元9b中的红色LED射出的光的校正数据，但实际上也可以用和上述相同的方式获得用于从绿色LED和蓝色LED发出的光的校正数据，并且把这样获得的校正数据也存储在校正数据存储器21中。
如上所述，按照本发明，即使当转换表随着温度改变从一个转换到另一个时，一行印制时间也不改变，并且在所有时间内，在感光材料上印制所需的时间是恒定的。因此，本发明可以提供一种容易使用的直观的曝光设备。特别地，如果当环境温度降低时印制时间变长，而在大约25℃的标准温度下印制速度较快，则这存在可用性的问题，但是本发明通过使印制时间保持恒定而与温度改变无关，便可以解决这个问题。此外，因为通过随着环境温度的改变而改变转换表来补偿温度的改变，半色调部分的色彩和密度是稳定的而与温度的变化无关，因而可以印制质量好的图像。尤其是，在经常在户外环境中使用的便携式曝光设备的情况下，本发明的效果是显著的，因为这种曝光设备易受环境温度改变的影响。
借助于采用全色数字曝光设备说明了本发明，不过本发明不限于这种类型的设备，而是也可以应用于单色曝光设备。
此外，借助于采用行曝光型的曝光设备说明了本发明，其使用行光源和具有排列成行的像素的LCS，并一次在一个规定的区域上印制一行，但是本发明不限于这种特定类型的设备，而也可以应用于这样的类型的曝光设备，其一次印制多行，或者应用于表面曝光型的曝光设备，其使用表面区域光源和表面区域LCS。此外，即使当按照本发明的曝光设备是使用行光源和具有排列成行的像素的LCS的类型的曝光设备时，本发明也可以适用于通过在固定的感光材料上移动LCS进行曝光的类型的曝光设备，以及适用于通过相对于静止的LCS移动感光材料进行曝光的类型的曝光设备。
在按照本发明的曝光设备中，不仅LCS而且其它类型的光闸例如PLZT也可以被使用。
按照本发明的各种曝光设备的配置已经在图1，5，8，10和12中以示意图的形式示出，但是本发明不限于这些特定的配置。例如，代替使用微型计算机2，也可以使用以硬件实施每个电路块的常规的IC。
此外，用于说明转换表的转换操作的流程图已在图4示出，但是本发明不限于这种特定的操作流程，而是可以使用任何操作流程，只要其被设计用于实施所需的功能。
在按照本发明的曝光设备的说明中，示出了包括7级的转换表6，16，26和36，但是本发明不限于这个特定的级数。例如，如果要实现较高精度的校正，则可以增加级数，或者如果不需要高精度的校正，则可以减少级数。
此外，在按照本发明的曝光设备的说明中，最大孔打开时间被表示为3ms，屏蔽时间为1ms，一行印制时间为4ms，但是本发明不限于这些特定的值，而是可以按照LCS 9a的特性、LED 9b的输出光量、感光材料10的灵敏度特性等合适地选择这些值。
按照本发明的每种曝光设备已经按照在整个操作温度范围内保持一行印制时间恒定的类型的曝光设备进行了说明，但是本发明的应用不限于这种类型的设备，而可以应用于任何类型的设备，只要其具有多个转换装置，每个转换装置覆盖不同的温度范围，并被设计用于对于所有的转换装置保持每单位面积(例如一行)的印制时间恒定。
此外，在按照本发明的每种曝光设备中使用的感光材料不限于照相纸、卤化银即时成像胶卷或类似物，在按照本发明的每种曝光设备中，可以使用各种其它类型的感光材料。例如，按照本发明的曝光设备的每一种已经作为使用感光材料10那种类型的感光材料，例如即时胶片进行了说明，该感光材料的颜色密度随曝光量的增加而减小，如图2A所示。不过，在按照本发明的每一种的曝光设备中，可以使用这种类型的感光材料，其颜色密度随曝光量的增加而增加，如图18所示。即，图18所示的感光材料当对相应于最大灰度等级数据的光进行曝光时产生黑色而不产生白色。
权利要求
1.一种曝光设备，包括温度检测器，用于检测环境温度；多个转换器，用于把输入的灰度等级数据转换成校正的灰度等级数据，从而校正曝光密度的非线性；曝光部件，用于根据所述校正的灰度等级数据在感光材料上进行灰度等级曝光；以及选择部件，用于按照所述温度检测器检测的环境温度来选择所述转换器中合适的一个，其中所述多个转换器被这样设置，以使得曝光量的每个范围被分成基本上相等的区域，所述区域对应于要被所述多个转换器的每一个覆盖的温度区域。
2.如权利要求1所述的曝光设备，其中，所述多个转换器至少校正相对于所述检测的温度所述曝光部件的曝光量的改变或者相对于所述检测的温度所述感光材料的灵敏度特性的改变。
3.如权利要求1所述的曝光设备，其中，所述多个转换器被这样设置，以使得要被所述多个转换器的每一个覆盖的每个温度范围被划分成宽度不相等的区域。
4.如权利要求3所述的曝光设备，其中，所述多个转换器被这样设置，以使得要在较高温度区域使用的任何检测器比要在较低的温度区域内使用的任何转换器覆盖较宽的温度范围。
5.如权利要求1所述的曝光设备，还包括用于曝光的行光源，并且其中所述曝光部件是光闸部件，用于光学地调制从所述行光源出射的光，并且所述光闸部件通过光学地调制从所述行光源出射的光，同时按照从所述转换器提供的所述校正的灰度等级数据来控制孔打开时间，从而在所述感光材料上进行所述灰度等级曝光，并且其中对应于最大灰度等级数据的所述光闸部件的孔打开时间对于所述多个转换器的所有转换器被设置为基本上恒定。
6.如权利要求5所述的曝光设备，其中，要由所述多个转换器的每一个控制的灰度等级数据范围包括第一灰度等级范围，其中在用于所述多个转换器的每一个的所述灰度等级数据和所述光闸部件的孔打开时间之间的关系与所述感光材料上的灰度等级密度相匹配，以及包括第二灰度等级范围，其中在用于所述多个转换器的每一个的所述灰度等级数据和所述孔打开时间之间的关系与所述感光材料上的灰度等级密度不相匹配。
7.如权利要求6所述的曝光设备，其中，所述第二灰度等级范围是一个灰度等级值大的灰度等级范围。
8.如权利要求1所述的曝光设备，还包括用于曝光的行光源；以及光量校正器，以及其中所述曝光部件是光闸部件，用于光学地调制从所述行光源出射的光，所述光量校正器用于提供光量校正，以校正由所述光闸部件光学调制的所述出射光的量的改变，所述多个转换器的每一个通过非线性地校正由所述光量校正器校正的灰度等级数据来输出所述校正的灰度等级数据，以及所述光闸部件通过光学地调制从所述行光源出射的光，同时按照由所述转换器提供的、在其上叠加有所述光量校正的所述校正的灰度等级数据来控制孔打开时间，从而在所述感光材料上进行所述灰度等级曝光，其中对所述多个转换器的全部，对应于最大灰度等级数据的所述光闸部件的孔打开时间被设置为基本上恒定。
9.如权利要求8所述的曝光设备，其中，要由所述多个转换器的每一个控制的灰度等级数据范围包括第一灰度等级范围，其中在用于所述多个转换器的每一个的所述灰度等级数据和所述光闸部件的孔打开时间之间的关系与所述感光材料上的灰度等级密度相匹配，以及包括第二灰度等级范围，其中在用于所述多个转换器的每一个的所述灰度等级数据和所述孔打开时间之间的关系与所述感光材料上的灰度等级密度不相匹配。
10.如权利要求9所述的曝光设备，其中，所述第二灰度等级范围是一个灰度等级值大的灰度等级范围。
11.如权利要求1所述的曝光设备，还包括用于曝光的光源，以及其中所述曝光部件是光闸部件，用于光学地调制从所述行光源出射的光，并且所述光闸部件通过光学地调制从所述光源出射的光，同时按照从所述转换器提供的所述校正的灰度等级数据来控制孔打开时间，从而在所述感光材料上进行所述灰度等级曝光，以及其中对于所述多个转换器的全部，每单位面积的印制时间被设置为基本上恒定。
12.如权利要求11所述的曝光设备，其中，所述的每单位面积的印制时间是在所述感光材料上印制一行所需的时间。
13.如权利要求12所述的曝光设备，其中，所述的印制一行所需的印制时间包括用于进行数据传送以及类似操作的屏蔽时间和对应于最大灰度等级数据的所述光闸部件的最大灰度等级孔打开时间。
14.如权利要求13所述的曝光设备，其中，所述的印制一行所需的印制时间是所述屏蔽时间和最大孔打开时间之和，所述最大孔打开时间是由所述转换器限定的所有最大灰度等级孔打开时间中最长的最大灰度等级孔打开时间。
15.如权利要求14所述的曝光设备，其中，所述屏蔽时间在所述多个转换器当中被改变，以使得所述的印制一行所需的印制时间对于所述多个转换器的全部基本上是恒定的。
16.如权利要求14所述的曝光设备，其中，所述屏蔽时间对于所述多个转换器的每一个被保持恒定，并且除了所述最大灰度等级孔打开时间之外还提供灰度等级孔闭合时间，以使得对于所述多个转换器的全部，所述的印制一行所需的印制时间基本上是恒定的。
17.如权利要求16所述的曝光设备，其中，所述灰度等级孔闭合时间等于在所述多个转换器的每个中的所述最大孔打开时间和所述最大灰度等级孔打开时间之间的时间差。
18.如权利要求14所述的曝光设备，其中，所述屏蔽时间对于所述多个转换器的每一个被保持恒定，并且所述最大灰度等级孔打开时间被设置为近似等于所述最大孔打开时间。
19.如权利要求18所述的曝光设备，其中，要由所述多个转换器的每一个控制的灰度等级数据范围包括第一灰度等级范围，其中在用于所述多个转换器的每一个的所述灰度等级数据和所述光闸部件的孔打开时间之间的关系与所述感光材料上的灰度等级密度基本上相匹配，以及包括第二灰度等级范围，其中在用于所述多个转换器的每一个的所述灰度等级数据和所述孔打开时间之间的关系与所述感光材料上的灰度等级密度不相匹配。
20.如权利要求19所述的曝光设备，其中，所述第二灰度等级范围是一个灰度等级值大的灰度等级范围。
21.如权利要求1所述的曝光设备，还包括用于曝光的光源；以及光量校正器，以及其中所述曝光部件是光闸部件，用于光学地调制从所述光源出射的光，所述光量校正器用于提供光量校正，以校正由所述光闸部件光学地调制的所述出射光的量的改变，所述多个转换器的每一个通过非线性地校正由所述光量校正器校正的灰度等级数据，如图像数据，输出所述校正的灰度等级数据，以及所述光闸部件通过光学地调制从所述行光源出射的光，同时按照从所述多个转换器提供的、在其上叠加有所述光量校正的所述校正的灰度等级数据来控制孔打开时间，从而在所述感光材料上进行所述灰度等级曝光，其中对于所述多个转换器的每一个屏蔽时间被保持恒定，并且在所述多个转换器的每一个中的最大灰度等级孔打开时间被设置为近似等于最大孔打开时间，以使得印制一行所需的印制时间对于所述多个转换器的全部基本上是恒定的。
全文摘要
本发明提供一种曝光设备，其通过抑制温度改变的影响和实现精确的灰度等级再现而输出不受环境温度改变影响的拍摄质量稳定的图像。在所述曝光设备中，通过使用用来校正曝光密度的非线性的校正表，把输入的灰度等级数据P4转换成校正的灰度等级数据，并通过根据校正的灰度等级数据控制曝光头中的曝光条件在感光材料上进行灰度等级曝光；其中，转换表实际上包括多个光转换表，每个转换表用于每个指定的温度范围，并提供温度检测器，用于检测环境温度，利用这些条件按照由温度检测器提供的温度数据在选择数据的控制下选择一个合适的转换表。因而，甚至当环境温度改变时，这种曝光设备也能实现精确的灰度等级再现并输出拍摄质量稳定的图像。
文档编号G03B27/32GK1784312SQ20048001216
公开日2006年6月7日 申请日期2004年12月8日 优先权日2003年12月12日
发明者横山正史, 盐田聪 申请人:西铁城时计株式会社