JP2005077867A - フィルムスキャナ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、写真フィルムの走行時に発生するうねりに影響されることなく、鮮明な画像を出力するための良好なデジタル画像データを取得することができるフィルムスキャナを提供する。
【解決手段】フィルムキャリア３２に沿って送り出された写真フィルム１４は、距離センサ１４０によって、距離センサ１４０から写真フィルム１４までの距離が測定されており、この距離を示す情報は投光手段１３２及び受光手段１３０を介してマイコン１２８に出力される。マイコン１２８は、写真フィルム１４の走行速度に基づき、距離センサ１４０で測定されたうねり部１５が、３ラインＣＣＤスキャナ６０による読取エリア６０Ａに到達したタイミングで、うねり部１５に起因するピントのずれを防止するように電流供給回路１２６を制御し、電磁石１１８による３ラインＣＣＤスキャナ６０の上下方向位置を制御する。
【選択図】 図３

Description

本発明はフィルムスキャナに係り、特にカラーネガフィルムやリバーサルフィルムなどの現像済み写真フィルムのコマ画像をＣＣＤ等の撮像手段によって読み取ってデジタル画像データを取得するフィルムスキャナに関する。

従来から、写真原画が記録されたフイルムの現像やプリント、あるいはコンパクトディスクなどの記録媒体への書込処理を行う写真現像／処理所（以下、「ラボ」という。）が知られている（例えば、特許文献１）。

このようなラボのうちロール状写真フィルムの処理を行うラボにおいては、ロール状写真フィルムを給送装置と巻取装置との間で走行するように支持し、連続走行又は間欠走行の途中で光源からの照明光を照射し、フイルムを透過した画像光をＣＣＤなどの画像センサーで撮像することによりデジタル画像データを取得する。このデジタル画像データを記録媒体へ書き込んだり、あるいは、このデジタル画像データを基にレーザスキャニングを行うレーザー露光ユニットによって印画紙に画像を露光したりする。
特開平５−１９１７６６号公報

ところで、３５ｍｍや２４ｍｍのロール状写真フィルムは、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートをベース材とする腰の強いフィルムなので、これを伸展して走行させると、ベース材の巻き癖などに起因して、フィルムは必ずしも平坦ではなく凸凹したうねりがある状態で走行する。また、このうねりによるばたつき（所定の基準面からの写真フィルムのずれ量）は、フィルムの走行速度を上げた場合に、その際に発生する振動と相まって大きくなる傾向にある。フィルムの走行速度を上げることは、フィルムスキャナの処理時間を短縮できる観点から望まれている。

一方、従来のフィルムスキャナは、ＣＣＤ及び撮像レンズからなる画像読取ユニットの位置を一度位置決めした後は、すなわち焦点を所定の位置で合わせた後は、その位置で固定した状態でフィルムの全コマ画像を読み取る。

したがって、従来のフィルムスキャナは、走行中のフィルム面のうねりに起因して、ピントが外れた状態で画像を読み取る場合が多いため、鮮明な画像を出力するための良好なデジタル画像データを取得することができないという欠点があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、写真フィルムの走行時に発生するうねりに影響されることなく、鮮明な画像を出力するための良好なデジタル画像データを取得することができるフィルムスキャナを提供することを目的とする。

本発明は、前記目的を達成するために、現像済みの写真フィルムを、搬送手段によってコマ画像が並ぶ方向に走行させながら、照明手段によって該コマ画像を順次照明し、撮像手段によってその透過光に含まれる画像情報を読み取り、デジタル画像データを取得するフィルムスキャナにおいて、該フィルムスキャナには、前記走行中の写真フィルム面の所定の基準面からのずれ量を検出する検出手段と、該検出手段によって検出された前記写真フィルム面のずれ量に基づいて前記撮像手段を前記写真フィルム面に対し進退移動させてピントのずれを防止する移動手段とが設けられたことを特徴とする。

本発明によれば、走行中の写真フィルム面のうねりに起因するずれ量を検出手段によって検出し、このずれ量に基づいて移動手段が、撮像手段を写真フィルム面に対し進退移動させてピントのずれを防止する。これにより、走行中の写真フィルム面にうねりが発生しても、ジャストピントを確保できるので、鮮明な画像を出力するための良好なデジタル画像データを取得することができる。

また、本発明によれば、前記検出手段で検出された、ずれ量を示す情報を、投光手段及び受光手段からなる光送受信手段によって、前記移動手段の制御手段に送信することを特徴としている。検出したずれ量に基づいて撮像手段の位置をリアルタイムに制御することが、ジャストピントを確保する上で最良である。本発明の如く、情報伝送手段として光送受信手段を適用すると、ケーブルやコネクタを使用する電気信号送受信手段と比較して、情報を瞬時に移動手段の制御手段に伝送できる。よって、検出したずれ量に基づいて撮像手段の位置をリアルタイムに制御することができるので、ジャストピントを常に確保できる。

更に、本発明によれば、前記投光手段から照射される光信号を、前記コマ画像を前記撮像手段に結像させるレンズを介して前記受光手段に受光させた。すなわち、前記レンズを光信号伝送用のレンズとして兼用したので、部品点数を削減でき、装置のコンパクト化を図ることができる。

また、本発明によれば、写真フィルムが装填されたカセットに前記投光手段を内蔵し、フィルムスキャナ本体の撮像手段の近傍に前記受光手段を取り付けた。よって、カセットをフィルムスキャナ本体に装着するだけで、投光手段及び受光手段による光送受信が可能になる。

本発明に係るフィルムスキャナによれば、走行中の写真フィルム面の所定の基準面に対するずれ量を検出手段によって検出し、このずれ量に基づいて移動手段が、撮像素子を写真フィルム面に対し進退移動させてピントのずれを防止したので、走行中の写真フィルム面にうねりが発生しても、鮮明な画像を出力するための良好なデジタル画像データを取得することができる。

また、本発明によれば、前記検出手段で検出された、ずれ量を示す情報を、投光手段及び受光手段からなる光送受信手段によって、前記移動手段の制御手段に送信するので、ケーブルやコネクタを使用する電気信号送受信手段と比較して、情報を瞬時に移動手段の制御手段に伝送でき、よって、ジャストピントを常に確保できる。

更に、本発明によれば、前記投光手段から照射される光信号を、前記コマ画像を前記撮像手段に結像させるレンズを介して前記受光手段に受光させ、該レンズを光信号伝送用のレンズとして兼用したので、部品点数を削減でき、装置のコンパクト化を図ることができる。

また、本発明によれば、写真フィルムが装填されたカセットに前記投光手段を内蔵し、フィルムスキャナ本体に前記受光手段を取り付けたので、カセットをフィルムスキャナ本体に装着するだけで、投光手段及び受光手段による光送受信が可能になる。

以下添付図面に従って本発明に係るフィルムスキャナの好ましい実施の形態について詳説する。

図１は、実施の形態のフィルムスキャナ１０の構造を示した断面図であり、図２はフィルムスキャナ１０が適用されたラボ機１２の部分構造を示した斜視図である。このラボ機１２は、現像済みのロール状写真フィルム１４のコマ画像１６、１６…を順次読み取るフィルムスキャナ１０、及びコマ画像１６、１６…をカラーペーパー１８に順次露光するレーザープリンタ２０から構成される。

図１の如くフィルムスキャナ１０のスキャナ本体２２には、カセット取付テーブル２４が設けられ、このカセット取付テーブル２４にフィルムカセット２６が着脱自在に取り付けられている。また、カセット取付テーブル２４の下方には、ハロゲンランプ２８が設けられており、ハロゲンランプ２８とカセット取付テーブル２４との間には、ハロゲンランプ２８から照射された照明光を拡散する、拡散ボックス３０（図２参照）が設けられている。拡散ボックス３０によって拡散された前記照明光は、カセット取付テーブル２４及びフィルムカセット２６の下面に形成された光通過用開口部（不図示）を介して、フィルムカセット２６に内蔵されたフィルムキャリア３２の光学的開口部３４（図２参照）に導かれる。フィルムキャリア３２には写真フィルム１４が、そのコマ画像１６、１６…が並ぶ方向に沿って走行するようにガイドされ、その走行中又は間欠走行途中において光学的開口部３４に位置したコマ画像１６が前記照明光によって照明される。

コマ画像１６を透過した画像光は、フィルムカセット２６の上面に形成された光通過用開口部（不図示）からレンズ鏡胴３６のフォーカスレンズ３８に導かれ、このフォーカスレンズ３８によってＲＧＢ３ラインＣＣＤ又は３色エリアＣＣＤ等を用いたスキャナ６０の結像面に結像される。なお、以下の説明では３ラインＣＣＤを用いた例を示すが、スキャナに用いる画像読取素子はこれに限られるものではない。

レンズ鏡胴３６は、カセット取付テーブル２４の上方に設けられた昇降ヘッド４０に設置され、この昇降ヘッド４０はモータ４２、ねじ棒４４、昇降ガイドロッド４６、及びスライダ４８などからなる送りねじ装置５０によって、スキャナ本体２２に昇降自在に支持されている。また、モータ４２の動力をねじ棒４４に伝達する動力伝達機構は、プーリ５２、５４及び無端状ベルト５６からなるベルト伝達機構が適用されている。このように構成された送りねじ装置５０によってレンズ鏡胴３６を昇降移動させると、フィルムキャリア３２の光学的開口部３４に位置したコマ画像１６に対するフォーカスレンズ３８の距離が変わるので、撮影倍率を変更することができる。

一方、レンズ鏡胴３６のフォーカス調整機構は、図１及び図３の如く固定筒６２、カム筒６４、ギア環６６、及びモータ６８などから構成される。固定筒６２は、昇降ヘッド４０のテーブル７０に不図示のボルトによって固定され、この固定筒６２の内側にカム筒６４が摺動自在に配置されている。カム筒６４にはカム溝７２が形成され、固定筒６２には直進溝７４が形成されており、フォーカスレンズ３８を保持したレンズ枠７６のカムピン７８、７８…がカム溝７２を介して直進溝７４に嵌合されている。また、カム筒６４は、固定筒６２の基端部の周方向に形成された開口部８０を介して連結ピン８２によりギア環６６に連結されている。このギア環６６は、固定筒６２に摺接されるとともに、ギア８４を介してモータ６８の駆動ギア８６に噛合されている。したがって、モータ６８の駆動力がギア８６、８４を介してギア環６６に伝達され、ギア環６６が回動されると、カム筒６４がフォーカスレンズ３８の光軸Ｐを中心に回動する。これにより、フォーカスレンズ３８は、カム溝７２と直進溝７４とによる送り作用により光軸Ｐに沿って上下移動する。この上下移動動作によって、フォーカスレンズ３８によるフォーカス調整がなされる。なお、ギア環６６は、固定筒６２の外周面に固定された押え環８８に摺接されることにより、固定筒６２に対する上下方向の位置決めがなされている。

ＲＧＢ３ラインＣＣＤスキャナ６０は、フォーカスレンズ３８を介して導かれてきたコマ画像を読み取り、この読み取った画像信号を、図２に示したレーザープリンタ２０のＡ／Ｄ変換器９０に出力する。画像信号は、ここでデジタル画像データに変換される。

デジタル画像データは、各処理部９２、９２…によってプリント濃度・カラー補正、トーン処理、シャープネス処理、オーバー・アンダー露光の補正、及び粒状抑制処理などの各種画像処理が行われた後、画像メモリ９４に一旦記録される。そして、記録されたデジタル画像データは、画像メモリ９４から順次読み出され、レーザー露光ユニット９６に出力される。

レーザー露光ユニット９６は、デジタル画像データをＲ、Ｇ、Ｂのレーザー光に変換する変換器を有している。この変換器によって変換されたＲのレーザー光が半導体レーザー９８によって、また、Ｇのレーザー光が固体レーザー１００によって、そして、Ｂのレーザー光が固体レーザー１０２によって、それぞれ反射ミラー１０４に向けて照射される。Ｒ、Ｇ、Ｂのレーザー光は、反射ミラー１０４によってポリゴンミラー１０６に反射され、そして、回転するポリゴンミラー１０６から反射ミラー１０８を介してカラーペーパー１８の露光ステージ１１０に照射される。カラーペーパー１８は、所定の速度でロールペーパー１１２から送り出されているので、この送り出しとＲ、Ｇ、Ｂのレーザー光の照射とによってカラーペーパー１８に走査露光が行われる。

ところで、実施の形態のフィルムスキャナ１０は図３の如く、走行する写真フィルム１４の面のうねりに起因するピントのずれを防止するために、電磁石１１８などからなるＣＣＤ移動装置（移動手段）１２０によって、写真フィルム１４の面に対し昇降（進退）移動可能に設けられている。

電磁石１１８の下部には、スプリング１２２が電磁石１１８の吸引方向と同方向に連結され、スプリング１２２の下部には、電磁石１１８で吸引されるマグネット１２４が設けられている。また、このマグネット１２４の下部には、不図示の磁気シールド部材を介してＲＧＢ３ラインＣＣＤスキャナ６０が取り付けられている。電磁石１１８は、電流供給回路１２６から供給される電流によって駆動され、マグネット１２４を吸引する。これにより、ＲＧＢ３ラインＣＣＤスキャナ６０がスプリング１２２の付勢力に抗して上昇する。また、電流供給回路１２６はマイコン（制御手段）１２８によって、電磁石１１８に供給する電流値が制御されている。このように電流値を制御することによって、マグネット１２４の吸引量、すなわち、ＲＧＢ３ラインＣＣＤスキャナ６０の上下方向位置を制御することができる。

実施の形態の制御方法は、フィルムスキャナ１０の電源が立ち上げられると、マイコン１２８は、電磁石１１８に所定の一定電流値を供給するように電流供給回路１２６を制御する。この時に上昇したＲＧＢ３ラインＣＣＤスキャナ６０の位置がホームポジションであり、このポジションを基準にして、その上下位置が制御されている。

マイコン１２８は、受光素子１３０から送信される情報に基づいて電流供給回路１２６を制御する。受光素子１３０は、図１に示した昇降ヘッド４０に固定されるとともに、フォーカスレンズ３８を介して出射されてきた、フォトダイオードなどの投光素子１３２からの光点滅信号を受光する。マイコン１２８は、後述するように受光素子１３０で受光された前記光点滅信号のパルス数に応じた制御信号を作成し、これを電流供給回路１２６に出力する。

投光素子１３２は、フィルムカセット２６に内蔵され、フィルムカセット２６がカセット取付テーブル２４に取り付けられた際に、フィルムカセット２６に形成された光通過用開口部（不図示）とフォーカスレンズ３８とを介して受光素子１３０と正対する位置に設けられている。

一方、フィルムカセット２６には、マイコン１３４が内蔵されている。このマイコン１３４は、フィルムカセット２６がカセット取付テーブル２４に取り付けられた際に、スキャナ本体２２側から供給される電源によって駆動され、モータ１３６、１３８、及び距離センサ（検出手段）１４０を制御する。

モータ１３６は、２４ｍｍフィルムの写真フィルム１４が巻回収納されたフィルムカートリッジ１４２のスプール１４４を正方向、及び逆方向に駆動することにより、フィルムカートリッジ１４２に収納された写真フィルム１４の送り出し、及び巻き取りを行う。また、モータ１３８は、巻取スプール１４６の軸１４８を回転することにより、フィルムカートリッジ１４２から送り出されたきた写真フィルム１４を巻取スプール１４６巻き取る。なお、実施の形態では、２４ｍｍフィルムのフィルムカートリッジ１４２が装填される専用のフィルムカセット２６について説明するが、フィルムカセットの種類はこれに限定されるものではなく、３５ｍｍフィルム、１２０フィルムなどの他のフィルムが装填される専用のフィルムカセットも別個に揃えられている。

距離センサ１４０は、超音波を用いたセンサであり、超音波トランスミッタ１５０と超音波レシーバ１５２とから構成される。超音波トランスミッタ１５０から発射された超音波は、走行中の写真フィルム１４の面で反射され超音波レシーバ１５２で検出される。マイコン１３４は、超音波の前記発射から前記検出までの時間に基づいて距離センサ１４０から写真フィルム１４までの距離を測定する。すなわち、うねりの無い写真フィルム１４の場合は、写真フィルム１４の平坦な表面と距離センサ１４０との間の一定の距離が測定されるが、写真フィルム１４の面にうねりが生じていた場合には、その波状に変形した写真フィルム１４の表面と距離センサ１４０との間隔に応じた距離が測定される。なお、このような超音波センサに代えて、ＬＥＤから発射される光をフィルム面で反射させてラインＣＣＤで受光し、受光した光の分布と重心位置等からフィルム面（反射面）の位置を算出するセンサを使用してもよい。

マイコン１３４に伝えられる上記間隔に応じた距離情報は、投光素子１３２から受光素子１３０に光点滅信号として送信される。例えば、基準面（ここではフィルムキャリア３２のフィルム走行面３２Ａに写真フィルム１４の厚さを加えた面）に対し、うねりにより０．２ｍｍの浮き（ずれ）が生じていた場合には、その浮き（ずれ）量に対応したビット数のパルスを光の点滅によって送信する。この光の点滅によるパルスの送信はパケットで時系列的に行われる。

受光素子１３０で前記光点滅信号が受光されると、マイコン１２８は、前記光点滅信号のパルス数に応じた制御信号を作成し、これを電流供給回路１２６に出力する。電流供給回路１２６は、前記制御信号に応じた電流を電磁石１１８に供給するので、電磁石１１８は、距離センサ１４０で測定された前記距離に基づいてその動作量が制御される。なお、図３の符号１５４、１５６は、フィルムカセット２６とスキャナ本体２２との間で、投光素子１３２及び受光素子１３０とともに双方向送受信を行うための投光素子、受光素子である。

次に、前記の如く構成されたフィルムスキャナ１０の動作について説明する。

フィルムカセット２６に収納されたフィルムカートリッジ１４２から写真フィルム１４をフィルムキャリア３２に沿って送り出す。送り出された写真フィルム１４は、距離センサ１４０によって、前述した距離が測定されており、この距離を示す情報は投光手段１３２及び受光手段１３０を介してマイコン１２８に出力される。

マイコン１２８は、写真フィルム１４の走行速度に基づき、距離センサ１４０で測定されたうねり部１５が、ＲＧＢ３ラインＣＣＤスキャナ６０による読取エリア６０Ａに到達したタイミングで、うねり部１５に起因するピントのずれを防止するように電流供給回路１２６を制御し、電磁石１１８によるＲＧＢ３ラインＣＣＤスキャナ６０の上下方向位置を制御する。すなわち、波形のうねり部１５が距離センサ１４０によって測定された場合には、その波形に追従するように電流供給回路１２６を制御して、ＲＧＢ３ラインＣＣＤスキャナ６０を上下に移動させる。

これにより、実施の形態のフィルムスキャナ１０は、走行中の写真フィルム１４の面にうねりが発生しても、ジャストピントを確保できるので、鮮明な画像を出力するための良好なデジタル画像データを取得することができる。

また、実施の形態のフィルムスキャナ１０は、距離センサ１４０で検出された、うねり量（基準面からのずれ量）を示す情報を、投光素子１３２及び受光素子１３０から光送受信手段によって、マイコン１２８に送信している。フィルムスキャナ１０の分野において、検出したうねり量に基づいてＲＧＢ３ラインＣＣＤスキャナ６０の上下位置をリアルタイムに制御することが、ジャストピントを確保する上で最良である。実施の形態のフィルムスキャナ１０の如く、情報伝送手段として光送受信手段を適用すると、ケーブルやコネクタを使用する電気信号送受信手段と比較して、情報を瞬時にマイコン１２８に伝送できる。よって、検出したうねり量に基づいてＲＧＢ３ラインＣＣＤスキャナ６０の上下位置をリアルタイムに制御することができるので、ジャストピントを常に確保できる。

更に、フィルムスキャナ１０は、投光素子１３２から照射される光信号を、コマ画像１６をＲＧＢ３ラインＣＣＤスキャナ６０に結像させるフォーカスレンズ３８を介して受光素子１３０に受光させ、フォーカスレンズ３８を光信号伝送用のレンズとして兼用したので、部品点数を削減でき、装置のコンパクト化を図ることができる。図４（Ａ）は、フォーカスレンズ３８のイメージサークル３９内に位置するＲＧＢ３ラインＣＣＤスキャナ６０、受光素子１３０、及び投光素子１５４の位置関係が示されている。同図によれば、ＲＧＢ３ラインＣＣＤスキャナ６０を挟むように受光素子１３０及び投光素子１５４が対称位置に設けられている。なお、図４（Ｂ）は、ＲＧＢ３ラインＣＣＤスキャナ６０に変えてエリアＣＣＤスキャナ６１を設けたもので、この場合もまた、エリアＣＣＤスキャナ６１を挟むように受光素子１３０及び投光素子１５４が対称位置に設けられている。エリアＣＣＤスキャナ６１を適用した場合には、写真フィルム１４の走行を一旦停止してコマ画像１６を撮像するが、このコマ画像１６にうねりが生じていた場合には、そのうねり量の平均値、又は最大値に応じてエリアＣＣＤスキャナ６１の上下位置を制御すればよい。

また、フィルムスキャナ１０は、フィルムカートリッジ１４２が装填されたフィルムカセット２６に投光素子１３２を内蔵し、スキャナ本体２２のＲＧＢ３ラインＣＣＤスキャナ６０の近傍に受光素子１３０を取り付けたので、フィルムカセット２６をスキャナ本体２２側に装着するだけで、投光素子１３２及び受光素子１３０による光送受信が可能になる。

実施の形態では、固体撮像素子移動手段として電磁石１１８を適用したが、これに限定されるものではなく、例えば、圧電素子、又はコイルと鉄心とからなる電磁誘導型の移動手段を適用してもよい。

被写体のうねりに応じて撮像手段の位置を制御し、ピントのずれを防止するようなデジタルカメラなどの撮像装置にも適用可能である。

実施の形態のフィルムスキャナの構造を示す断面図 図１のフィルムスキャナが適用されたラボ機の部分構造を示す斜視図 図１のフィルムスキャナの要部構造を拡大して示した断面図 フォーカスレンズのイメージサークル内に位置するＲＧＢ３ラインＣＣＤスキャナ、受光素子、及び投光素子の位置関係を示した図

符号の説明

１０…フィルムスキャナ、１２…ラボ機、１４…写真フィルム、１６…コマ画像、１８…カラーペーパー、２０…レーザープリンタ、２２…スキャナ本体、２４…カセット取付テーブル、２６…フィルムカセット、２８…ハロゲンランプ、３０…拡散ボックス、３２…フィルムキャリア、３４…光学的開口部、３６…レンズ鏡胴、３８…フォーカスレンズ、４０…昇降ヘッド、６０…ＲＧＢ３ラインＣＣＤスキャナ、６２…固定筒、６４…カム筒、６６…ギア環、１１８…電磁石、１２０…ＣＣＤ移動装置、１２２…スプリング、１２４…マグネット、１２６…電流供給回路、１２８…マイコン、１３０…受光素子、１３２…投光素子、１３４…マイコン、１４０…距離センサ

Claims (4)

1. 現像済みの写真フィルムを、搬送手段によってコマ画像が並ぶ方向に走行させながら、照明手段によって該コマ画像を順次照明し、撮像手段によってその透過光に含まれる画像情報を読み取り、デジタル画像データを取得するフィルムスキャナにおいて、
   該フィルムスキャナには、前記走行中の写真フィルム面の所定の基準面からのずれ量を検出する検出手段と、該検出手段によって検出された前記写真フィルム面のずれ量に基づいて前記撮像手段を前記写真フィルム面に対し進退移動させてピントのずれを防止する移動手段とが設けられたことを特徴とするフィルムスキャナ。
2. 前記検出手段で検出された前記写真フィルム面のずれ量を示す情報は、投光手段及び受光手段からなる光送受信手段によって、前記移動手段の制御手段に送信され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。
3. 前記光送受信手段の前記投光手段から照射される光信号は、前記コマ画像を前記撮像手段に結像させるレンズを介して前記受光手段に受光されることを特徴とする請求項２に記載のフィルムスキャナ。
4. 前記光送受信手段の前記投光手段は、前記写真フィルムが装填されたカセットに内蔵され、前記受光手段は、フィルムスキャナ本体の前記撮像手段の近傍に取り付けられていることを特徴とする請求項２又は３に記載のフィルムスキャナ。

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