JP2000307805A - フィルムスキャナー用照明光学システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光源や集光手段の主走査方向の長さを読取対
象となるフィルム画像コマの主走査方向の幅に対して必
要以上に長くすることなしにライン状照射光ビームを発
生させることができる十分一様な光強度を有するフィル
ムスキャナー用照明光学システムを提供すること。 【解決手段】 照明光学システムのシリンドリカルレン
ズ３３が、ライン光源３１からの光ビームを主走査方向
に対して直交する副走査方向に集光する第１集光部３３
ａと前記ライン光源の光ビームの両端領域の光を前記第
１方向主走査方向に集光する第２集光部３３ｂから構成
されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、第１方向に延びた
ライン状の光源と、この光源からの光ビームを集光しな
がら写真フィルムに照射する集光手段とを備えた、フィ
ルムスキャナー用照明光学システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】このような照明光学システムを採用した
フィルムスキャナーでは、ライン状の光源から出た光ビ
ームは、通常シリンドリカルレンズとして構成されてい
る集光手段によってさらに幅の狭いライン状の光ビーム
に整形された後、写真フィルム（以後単にフィルムと称
す）のコマ画像に照射され、このフィルムの透過してき
たライン状の透過光を撮像光学系を通じて主走査方向
（第１方向）に延びたラインＣＣＤセンサーに受光さ
せ、この受光プロセスを副走査方向に連続的に行うこと
によって、フィルムのコマ画像はデジタル画像化され
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このようなフィルムス
キャナーにおいて、高い品質のデジタル画像を得るため
には、ライン状の照射光ビームの光強度分布が照射する
コマ画像の第１方向の幅にわたって一様であることが望
まれる。ライン状の照射光ビームの両端付近を通過する
光ビームの光強度は低下してくる。従って、照射光ビー
ムの有効ビーム幅がコマ画像の幅以上になるようにする
ためには、ライン状光源や集光手段の第１方向の長さを
かなり大きくとる必要があり、このことが照明光学シス
テムのかさばる構造やコストの増加を引き起こしてい
た。

【０００４】上記実状に鑑み、本発明の課題は、光源や
集光手段の主走査方向の長さを読取対象となるフィルム
画像コマの主走査方向の幅に対して必要以上に長くする
ことなしにライン状照射光ビームを発生させることがで
きる十分一様な光強度を有するフィルムスキャナー用照
明光学システムを提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、第１方向に延びたライン状の光源と、この光源から
の光ビームを集光しながら写真フィルムに照射する集光
手段とを備えたフィルムスキャナー用照明光学システム
において、本発明では、前記集光手段は、前記光源から
の光ビームを第１方向に対して直交する第２方向に集光
する第１集光部と前記光源の光ビームの両端領域の光を
前記第１方向に集光する第２集光部から構成されている
ことを特徴としている。

【０００６】このような構成では、主走査方向である第
１方向に延びた光源からの光ビームは、第１集光部によ
って第１方向に直交する副走査方向としての第２方向の
ビーム幅を狭くされ、副走査方向に鋭い照射光ビームと
なる。同時に、この光ビームの両端領域の光は、第２集
光部によって主走査方向に集光され、つまり主走査方向
に密にされることで、この照射光ビームの主走査方向の
両端での急激な光強度の低下を回避している。この結
果、同じ主走査方向長さのライン光源を備えた従来の照
明光学システムに比べ、所定の光強度レベルを有する主
走査方向有効ビーム幅は大きくなる。

【０００７】本発明の好適な実施形態の１つでは、前記
第１集光部はシリンドリカルレンズとして形成されてお
り、前記第２集光部はこのシリンドリカルレンズの両端
領域に一体的に形成された集光レンズである。この構成
では、第１方向を円筒軸となるように配置されたシリン
ドリカルレンズの機能でこのシリンドリカルレンズに入
射した光ビームは第２方向に絞られ、第２方向の光ビー
ム幅は鋭く狭くなる。同時に、そのシリンドリカルレン
ズの両端領域に形成された集光レンズの機能で、シリン
ドリカルレンズの両端領域に入射した光ビームは第１方
向に絞られ、このシリンドリカルレンズを出る光ビーム
の第１方向両端領域の光強度を持ち上げる。このような
機能を果たす第１集光部と第２集光部が、境目なしのレ
ンズ成形技術によって一体的に構成されているので、見
かけ上シリンドリカルレンズだけの構成となり、照明光
学システムをコンパクトにすることができる。

【０００８】もちろん、第１集光部はシリンドリカルレ
ンズとして形成し、第２集光部としての集光レンズを別
体品としてこのシリンドリカルレンズの両端周辺に配置
することも可能であり、この場合、光源と第１集光部の
光学的特性に応じて、所定のフラットな照射ビームをコ
マ画像の主走査方向幅に併せるべく第２集光部の配置を
調整することが可能となるという、利点が生じる。

【０００９】さらに、別体の第２集光部としては、集光
レンズに代えて、シリンドリカルレンズの両端周辺に配
置される集光ミラーであってもよい。この場合、集光ミ
ラーを、シリンドリカルレンズから第１方向で外側に離
れていこうとする光を反射させて戻すように配置するこ
とで、フィルムに照射される光ビームの主走査方向有効
ビーム幅を従来に比べて大きくすることができる。本発
明によるその他の特徴及び利点は、以下図面を用いた実
施例の説明により明らかになるだろう。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明による照明光学システム３
０を採用したフィルムスキャナー３の一例が図１と図２
にブロック図として示されている。このフィルムスキャ
ナー３は、ここでは図示されていないフィルム現像機に
よって現像処理されたフィルム１のコマ画像をデジタル
画像データとして取得する画像入力ユニットとして、銀
塩写真デジタルプリンタに組み込まれたものである。こ
の銀塩写真デジタルプリンターは、フィルムスキャナー
３以外に、フィルムスキャナー３によって取得されたデ
ジタル画像データを処理してプリントデータを作成する
コントローラ５と、このプリントデータに基づいて印画
紙２にコマ画像に対応する画像を露光するデジタルプリ
ント部４と、露光された印画紙２を現像処理する現像処
理部６とを備えている。現像処理部６で現像された印画
紙２は、乾燥工程を経て仕上がりプリントとして排出さ
れる。

【００１１】デジタルプリント部４は蛍光ビーム方式を
採用しており、その蛍光プリントヘッド４ａは、グリッ
ド電圧の調節により発光が制御される蛍光体にレンズと
カラーフィルタを装着した蛍光体素子を主走査方向に並
べてリニアアレイ化した赤色発光ブロック（赤色フィル
タを装着したもの）と緑色発光ブロック（緑色フィルタ
を装着したもの）と青色発光ブロック青色フィルタを装
着したもの）から構成されている。さらに、この蛍光プ
リントヘッド４ａを印画紙２の搬送方向に走査するため
に往復移動機構４ｂも備えられている。

【００１２】フィルムスキャナー３は、照明光学システ
ム３０以外に、撮像光学系４０、ＣＣＤセンサーを用い
た光電変換部５０を備えている。コントローラ５には、
各種処理情報を表示するモニター５ａや各種処理命令を
入力するための操作卓５ｂが接続されている。図番９は
フィルム１をフィルムスキャナー３に搬送するフィルム
搬送機構であり、図番１０は印画紙２をペーパーマガジ
ン２ａから引き出して、デジタルプリント部４や現像処
理部６に送り込む印画紙搬送機構であり、両搬送機構と
もコントローラ５によって制御されている。ペーパーマ
ガジン２ａから引き出された印画紙２は現像処理の前又
は後で図示されていないカッターによってカットされ、
１つのコマ画像が出力された仕上がりプリントの形態と
なる。

【００１３】照明光学システム３０は、フィルム１の搬
送方向に直交する第１方向（主走査方向と同じである）
に延びたライン光源の一例としてのリフレクター３１ａ
付きの棒状ハロゲンランプ３１、調光フィルタ３２、集
光手段としてのシリンドリカルレンズ３３、さらにフィ
ルム１の直前に設けられた拡散板３４とスリット３５か
ら構成され、光源からの光ビームの色分布や強度分布を
整えるとともに、棒状ハロゲンランプ３１からの光ビー
ムをフィルム搬送方向である第２方向（副走査方向と同
じである）に絞って、主走査方向からみて非常に幅の狭
いライン状の光ビームに整形し、最終的にフィルム１の
コマ画像を照射する。

【００１４】フィルム２からの透過光ビームを処理する
撮像光学系４０は、投射光の方向を変えるミラー４１、
レンズユニット４２、このレンズユニットを通ってきた
光ビームを３つの方向に分光するプリズム４３などから
構成されている。フィルム搬送機構９によって所定のス
キャン速度でフィルム１が送られることにより、フィル
ム１のコマ画像が副走査方向、つまりフィルムの長手方
向にスキャニングされる。

【００１５】撮像光学系４０によって導かれた光ビーム
をスリット画像としての電荷画像に光電変換する光電変
換部５０は、ＣＣＤセンサーユニット５１、サンプルホ
ールド（Ｓ／Ｈ）回路５２、Ａ／Ｄ変換器５３、センサ
ー駆動回路５４などから構成されている。ＣＣＤセンサ
ーユニット５１は、プリズム４３によって分光された３
つの光ビームを別個に受けるため、３つのＣＣＤセンサ
ーから構成されている。各ＣＣＤセンサーは多数（例え
ば５０００個）のＣＣＤ素子が主走査方向、つまりフィ
ルム１の幅方向に配列されたラインセンサーであり、セ
ンサー駆動回路５４により主走査時に電荷蓄積動作や電
荷蓄積時間の制御が行われる。各ＣＣＤセンサーの撮像
面には、それぞれ光ビームの青色成分、赤色成分、緑色
成分のみを通過させるカラーフィルタが設けられてお
り、それぞれ、青色成分、赤色成分、緑色成分のみを光
電変換する。サンプルホールド回路５２は、それぞれの
ＣＣＤセンサーから出力される各画素信号をサンプルホ
ールドして各画素信号が連続した画像信号を生成するも
のであり、Ａ／Ｄ変換器５３は、画像信号を構成する各
画素信号を所定のビット数（例えば１２ビット）のデジ
タル信号に変換するものである。

【００１６】フィルム１のコマ画像が所定のスキャン位
置に位置決めされると、コマ画像の読取処理が開始され
る。コマ画像の投影光像は、フィルム搬送機構９による
フィルム１の送りにより、複数のスリット画像に分割さ
れた形で順次ＣＣＤセンサーユニット５１によって読み
取られる。つまり、各ＣＣＤセンサーは、コントローラ
５からの制御信号に基づくセンサー駆動回路５４の働き
で、この副走査のタイミングに同期して撮像動作及び画
像信号の読み出し動作を行い、これによりコマ画像は
Ｒ、Ｇ、Ｂの色成分の画像信号に光電変換され、生のデ
ジタル画像データとしてコントローラ５に送られる。こ
のような、フィルムスキャナー３の照明光学システム３
０、撮像光学系４０、光電変換部５０の各制御はコント
ローラ５によって行われる。

【００１７】以下図３と図４を用いて照明光学システム
３０を詳しく説明する。棒状ハロゲンランプ３１から放
射されたほとんどの光ビームはリフレクター３１ａの助
けにより調光フィルター３２を通りシリンドリカルレン
ズ３３に向けられる。このシリンドリカルレンズ３３は
その円筒軸芯が主走査方向に一致するように配置されて
おり、その長さは棒状ハロゲンランプ３１とほぼ同じと
なっている。その断面は図４（イ）に示すように、下面
側を円弧とした凸レンズ形状であり、上面側から入射し
た光ビームを収束させ、主走査方向に延びた鋭いライン
光ビームを作り出す。つまり、この下面側の凸レンズ形
状が棒状ハロゲンランプ３１からの光ビームを主走査方
向に対して直交する副走査方向に集光する第１集光部３
３ａとして機能する。さらに図４（ロ）から明らかなよ
うに、シリンドリカルレンズ３３の両端領域において、
その上面側が凸面に形成されており、この領域に入射し
てくる光ビームをシリンドリカルレンズ３３の主走査方
向での中心側に収束させている。つまり、この両端領域
の凸面は棒状ハロゲンランプ３１からのライン状の光ビ
ームの内、その両側の光を主走査方向で互いに向かい合
うように集光する第２集光部３３ｂとして機能する。こ
の第２集光部３３ｂの働きで棒状ハロゲンランプ３１の
両端部付近からの光ビームが収束されることにより、主
走査方向の光強度分布に関して両端領域の光強度が光強
度が持ち上げられたこととなり、結果的に主走査方向で
の有効ビーム（所定の光強度一様性を有する光ビーム）
長さが従来より長くなる。

【００１８】このシリンドリカルレンズ３３は、その両
端領域に主走査方向に集光させる第２集光部３３ｂを設
けたことにより、棒状ハロゲンランプ３１の全長にわた
って放射されるライン光ビームを最大限に活用し、その
主走査方向の有効ビーム幅を長くしてフィルム１のコマ
画像に照射させるので、照明光学システム３０の主走査
方向の大きさをできるだけコンパクトにすることが可能
となる。なお、この実施形態では、第１集光部３３ａの
凸面がシリンドリカルレンズ３３の下面側に、第２集光
部３３ｂの凸面がシリンドリカルレンズ３３の上面側に
形成されていたが、これとは逆に第１集光部３３ａの凸
面をシリンドリカルレンズ３３の上面側に、第２集光部
３３ｂの凸面をシリンドリカルレンズ３３の下面側に形
成されていたがしてもよいし、また、それぞれの凸面を
シリンドリカルレンズ３３の上下両面に形成してもよ
い。

【００１９】図５には、先の実施の形態とは異なり、第
１集光部３３ａと第２集光部３３ｂを別体で構成したも
のであり、第１集光部１３３ａは上面側から入射した光
ビームを副走査方向に収束させ、主走査方向に延びたフ
ォーカスされたライン光を作り出すだけのシリンドリカ
ルレンズとして構成され、このシリンドリカルレンズ１
３３ａの両端の下方に配置された２つの第２集光部１３
３ｂはそれぞれの上面側から入射した光ビームを主走査
方向に収束させ凸レンズとして構成されている。このよ
うな構成でも、第２集光部１３３の働きで、棒状ハロゲ
ンランプ３１から放射されたライン光ビームの両端領域
の光強度が持ち上げられるので、やはり、従来の照明光
学システムに比べ、主走査方向での有効ビーム幅が長く
なる。

【００２０】図６に示した別実施形態は、図５の実施形
態に比べ、第２集光部が集光ミラー２３３ｂに置き換え
られていることで異なっている。この集光ミラー２３３
ｂは棒状ハロゲンランプ３１から放射されて主走査方向
に関してフィルム１のコマ画像から外れてしまう方向を
もった光ビームを内側に戻すように配置されており、や
はり、従来の照明光学システムに比べ、棒状ハロゲンラ
ンプ３１から放射されたライン光ビームの主走査方向で
の有効ビーム幅を長くする効果を与える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による照明光学システムを採用したフィ
ルムスキャナーを搭載したデジタルプリントプロセッサ
ーのブロック図

【図２】フィルムスキャナーのブロック図

【図３】照明光学システムの一例を示す斜視図

【図４】シリンドリカルレンズの拡大図

【図５】別実施形態の照明光学システムを示す説明図

【図６】さらに別な実施形態の照明光学システムを示す
説明図

【符号の説明】

１ フィルム ３ フィルムスキャナー ４ デジタルプリント部 ５ コントローラ ３０ 照明光学システム ３１ 棒状ハロゲンランプ ３１ａ リフレクター ３２ 調光フィルタ ３３ 集光手段（シリンドリカルレンズ） ３３ａ 第１集光部 ３３ｂ 第２集光部 １３３ａ 第１集光部（凸レンズ） １３３ｂ 第２集光部（シリンドリカルレンズ） ２３３ｂ 第２集光部（集光ミラー） ４０ 撮像光学系 ５０ 光電変換部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１方向に延びたライン状の光源と、こ
   の光源からの光ビームを集光しながら写真フィルムに照
   射する集光手段とを備えたフィルムスキャナー用照明光
   学システムにおいて、 前記集光手段は、前記光源からの光ビームを第１方向に
   対して直交する第２方向に集光する第１集光部と前記光
   源の光ビームの両端領域の光を前記第１方向に集光する
   第２集光部から構成されていることを特徴とするフィル
   ムスキャナー用照明光学システム。
2. 【請求項２】 前記第１集光部はシリンドリカルレンズ
   として形成されており、前記第２集光部はこのシリンド
   リカルレンズの両端領域に一体的に形成された集光レン
   ズであることを特徴とする請求項１に記載のフィルムス
   キャナー用照明光学システム。
3. 【請求項３】 前記第１集光部はシリンドリカルレンズ
   として形成されており、前記第２集光部はこのシリンド
   リカルレンズの両端周辺に配置された集光レンズである
   ことを特徴とする請求項１に記載のフィルムスキャナー
   用照明光学システム。
4. 【請求項４】 前記第１集光部はシリンドリカルレンズ
   として形成されており、前記第２集光部はこのシリンド
   リカルレンズの両端周辺に配置された集光ミラーである
   ことを特徴とする請求項１に記載のフィルムスキャナー
   用照明光学システム。