JP2005294958A - 画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 フィルムの搬送経路におけるフィルム先端部あるいは後端部の位置つまりフィルム自体の位置を正確に検知し、明瞭な画像の読取り、焼付けを行うことができるとともに、フィルムの長さの算出にも高い精度を確保することができる画像読取装置を提供すること。
【解決手段】 写真フィルムＦを搬送経路に沿って搬送する搬送機構と、搬送経路の途上に設けられ、写真フィルムＦに対する処理を行うための処理機構と、搬送経路に沿って搬送される写真フィルムを巻き取り収容する収容空間部８０と、写真フィルムＦに形成された画像の読取り、焼付けを行う画像読取機構と、を備えた画像読取装置１であって、前記搬送経路を中央に相対する位置に、発光部Ｓａおよび受光部Ｓｂを有し、写真フィルムＦ表面近傍を反射点とする反射式光センサＳを複数設け、各反射式光センサＳが、写真フィルムＦの同一端面を異なる反射点で検知することを特徴とする
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像読取装置に関するもので、特に、写真フィルム（以下「フィルム」という。）を搬送経路に沿って搬送する搬送機構と、フィルムに対する処理を行うための処理機構と、搬送経路に沿って搬送されるフィルムを巻き取り収容する収容空間部と、フィルムに形成された画像の読取り、焼付けを行う画像読取機構と、を備えた画像読取装置に関するものである。

かかる画像読取装置は、現像済みフィルムに形成されているコマ画像を読み取るために設けられ、現像済みフィルムのコマ画像を写真感光材料に投影露光するためにも用いられる。ここでＡＰＳフィルムのコマ画像を読み取る場合の動作の一例を説明する。現像済みフィルムは、カートリッジと呼ばれるフィルム容器に収容されており、このカートリッジをフィルム搬送ユニットのカートリッジ装填部に装填する。次に、カートリッジから帯状のフィルムを順次引き出し搬送させると、フィルムは所定の搬送経路に沿って搬送される。この搬送経路の途上に開口部が設けられており、この開口部を通じてフィルムの画像を読み取る。この往路搬送経路における読み取りはプレスキャニングと呼ばれ、粗い画素数で画像を読み取る。このとき読み取られた画像データは、モニター画面に表示させてオペレータによる画像処理作業を行わせるために利用される。従って、読み取り解像度は高くなくても良い。フィルムは、一定速度で搬送されつつ、プレスキャニングが行われ、さらに、フィルムは搬送経路の下流側に設けられた巻き取り用の収容空間部にロール状に収容されていく。

このようにフィルムはプレスキャニングが行われながら収容空間部に巻き取られていくが、プレスキャニングが終了すると、フィルムを搬送経路に沿って逆方向に搬送させる。今度も、開口部を通じてフィルムの画像を読み取るが、この復路における読み取りは本スキャニングであり、プレスキャニングとは異なり高解像度での画像データを取得する。この高解像度の画像データを用いて写真プリントの作成が行われる。また、写真プリントの作成にあたり、画像処理作業で入力された色・濃度の補正も行われ、適切な画質の写真プリントが作成される。本スキャニングが終了したフィルムは、再び、カートリッジに収容されることになる。

以上のような画像読取装置には、フィルムの位置を検知するセンサ（以下「位置センサ」という。）が設けられており、搬送されるフィルムの先端部あるいは末端部の通過時点を検知し、フィルム上の画像の読取り、焼付けなどを自動的に行っている。例えば、撮像装置との関係では、撮像開始のタイミングを決定するレディセンサとしての役割を果たしている。また、先端部と末端部とを検知し、搬送速度量からフィルムの長さの算出にも利用される。このとき、位置センサとしては、フィルムを傷つけずにスムーズに搬送できるように、非接触かつ正確にその端部の検知を行うことができるような構成が必要とされる。一般には、フィルムを中央に発光部および受光部を各面側に配置される透過式の光センサ、あるいは、一方に並列に位置される反射式の光センサのいずれかが用いられている。

具体的には、フィルムなどシート体の搬送機構の制御方法に関し、図８に示すように、シート体Ａを前段のローラ対１２２および後段のローラ対１２４からなる二組のローラ対で挟持して搬送する際、前記シート体Ａを検知して前段のローラ対１２２によりシート体を挟持搬送し、次いで、後段のローラ対１２４をシート体Ａの厚さ以上の間隔に離間させた状態で待機させ、所定時間経過後、前記シート体Ａを後段のローラ対１２４により挟持搬送すると共に前記前段ローラ対１２２によるシート体Ａの挟持を解除している。ここで、シート体Ａの検知としては、一対の検知センサ１３７ａ、１３７ｂを近接して配設し、一方１３７ａから他方１３７ｂに指向して光ビームを射出しておき、シート体によって遮光させることでシート体を検知する方法（透過式）が例示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平７−４８７８４号公報

しかしながら、上記のようなフィルムの位置の検出方法では、いくつかの問題点があった。つまり、反射式センサを用いた場合、図９（Ａ）のように、発光部Ｓａおよび受光部Ｓｂから構成される位置センサＳがフィルムＦの搬送経路上部側に設けられている場合には、必ず発光部Ｓａからの光はフィルムＦに対し斜めに照射する必要があり、検出感度を高くしようとすると入射角θを大きくする必要があり、フィルムのカールあるいは反りの状態によってフィルム先端部における光の反射が一定にならず、検出レベルが一定とならないことからフィルムの検出位置にバラツキが生じるという問題がある。入射角θを小さくすれば、こうした影響は少なくなるが位置センサの構造上発光部Ｓａおよび受光部Ｓｂの距離の短縮には限界があり、フィルムＦとの距離を拡大すると、検出感度の低下あるいは外部の散乱光の影響が無視できなくなるという課題がある。

このとき、フィルムＦが搬送経路下部側にカールしている場合にあっては、正規の位置Ｎから搬送経路上の距離Δａ通過した後に検出することになり、画像認識に（＋）Δａ位置ズレを生じることになる。また、逆に図９（Ｂ）のように、フィルムＦが搬送経路上部側にカールしている場合にあっては、正規の位置Ｎから搬送経路上の距離Δｂ前の位置で検出することになり、画像認識に（−）Δｂ位置ズレを生じることになる。さらに、フィルムの端部が反っている場合には、その面での光の反射方向はマチマチになることから検出位置にバラツキが生じることになる。また、位置センサＳを、図９（Ｃ）のように、フィルム幅方向に発光部Ｓａおよび受光部Ｓｂが並ぶように配した場合においても、フィルムＦの反りに対して同様の影響を受けることになる。具体的には、カールによる位置検知の誤差としては、最大５ｍｍ程度となることもあり、画像読取装置として無視できない場合がある。また、正規の寸法よりの短いフイルムが搬送された場合にあっては、正しい検知が可能であれば画像読取ができないフィルムとして取扱いがされるが、上記のように誤って長く検知した場合には、正常フィルムとして搬送され、搬送経路でのつまりや読取画像の不良などを招来することになる。逆の場合にも画像読取装置としての正規の機能を果たすことができなくなる。

一方、透過式センサは、画像読取装置においては、搬送経路に対し垂直に近い光路によって検出することが可能であり、カールあるいは反りの影響を軽減することは可能であるが、透過式センサの場合発光部と受光部との配置関係において求められる精度が厳しく、光学系の調整が必要となる。また、こうした画像読取装置においては、フィルム搬送経路を定期的に清掃・清浄処理などの保守を行う必要があることから、発光部Ｓａあるいは受光部Ｓｂの位置に変動が生じる場合があり、光学系の再調整を必要とし保守面においても課題が大きい。さらに、フィルムがポジタイプの場合には、フィルムの透過特性の相違によって検出精度が異なる場合があり適用が難しいという課題がある。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、フィルムの搬送経路におけるフィルム先端部あるいは後端部の位置つまりフィルム自体の位置を正確に検知し、明瞭な画像の読取り、焼付けを行うことができるとともに、フィルムの長さの算出にも高い精度を確保することができる画像読取装置を提供することである。また、同時に画像読取装置の保守・点検後においても、特別な調整等を必要とせず、簡素な構成で、再現よくフィルム自体の位置を正確に検知することができる、画像読取装置を提供することである。

上記課題を解決するため本発明に係る画像読取装置は、
写真フィルムを搬送経路に沿って搬送する搬送機構と、搬送経路の途上に設けられ、写真フィルムに対する処理を行うための処理機構と、搬送経路に沿って搬送される写真フィルムを巻き取り収容する収容空間部と、写真フィルムに形成された画像の読取り、焼付けを行う画像読取機構と、を備えた画像読取装置であって、前記搬送経路を中央に相対する位置に、発光部および受光部を有し、写真フィルム表面近傍を反射点とする反射式光センサを複数設け、各反射式光センサが、写真フィルムの同一端面を異なる反射点で検知することを特徴とする。

フィルムのカールあるいは反りの発生は、必ず先端部あるいは後端部が搬送経路の中央からの上下いずれかのズレを発生する。本発明者は、こうしたズレを従来の一方向から検知ではなく、両方から検知することで、非常に精度よくズレを補正することができることを見出したものである。具体的には、両側に設けた反射式光センサが各々フィルム表面近傍を反射点（検知点）とし、上記と同様にフィルムの挿入による反射光を受光部で検出することで、フィルムの位置を検出している。基本的にはカールや反りによって生じたズレ方向の受光部が早く散乱光を検知することができ、かつ両方の出力を演算することによって、検知時間のズレを最小限に抑えることができるものである。またフィルムの同一端面を異なる反射点とすること、によって互いの干渉を排除しながら、精度よく検知することができる。従って、フィルムの搬送経路におけるフィルム先端部あるいは後端部の位置つまりフィルム自体の位置を正確に検知し、明瞭な画像の読取り、焼付けを行うことができるとともに、フィルムの長さの算出にも高い精度を確保することができる画像読取装置を提供することができる。

本発明は、上記画像読取装置であって、前記反射式光センサを、前記搬送経路方向に平行に複数配するとともに、発光部および受光部を同一の搬送経路方向に配列したことを特徴とする。

上記のように、本発明は、フィルムの両側から検知することで、カールや反りの影響を排除しようとするものであるが、フィルム先端部の状態によっては、先端部での乱反射が双方の受光部に大きな影響を及ぼすことがありうる。位置センサを平行かつ同一方向から発光することで、直接互いの光を受けあうことだけではなく、こうした乱反射の影響をも最小限に抑えることができる。従って、フィルムの搬送経路におけるフィルム先端部あるいは後端部の位置つまりフィルム自体の位置を正確に検知することができる。

本発明は、上記画像読取装置であって、前記複数の反射式光センサであって、前記搬送経路を中央に相対する位置に配された、任意の２つの反射式光センサの出力から、平均値を出力する演算手段を有することを特徴とする。

フィルムの両側のセンサは同一端面を検知しており、理想的には、同一点に対するカールや反り伴う光量変化は両側で検知しているセンサ出力を加算すると、常に同じ値となる。つまり、両者の平均値を求めることによって、フィルムの位置の検知における誤差のない出力が得られることになる。また、平均値からの各センサ出力からのズレを相互に演算することによって、カールや反りの量を求めることも可能となる。従って、このような演算処理によって、フィルムの搬送経路におけるフィルム先端部あるいは後端部の位置つまりフィルム自体の位置を正確に検知することができる。加えて、端部のカールあるいは反りの状態をも推定できるという優位な効果を得ることができる。

本発明は、上記画像読取装置であって、前記複数の反射式光センサであって、前記搬送経路を中央に相対する位置に配された、任意の２つの反射式光センサの出力を差分演算し、差分値を出力する演算手段を有することを特徴とする。

上記の考えをさらに進めると、同一特性の、搬送経路から同一距離離れたセンサによって同一端面を検知した場合には、理想的には同一出力となり、カールや反りの発生に伴う出力のズレも正負が異なる同じ絶対値の変化となる。つまり、ズレの検知は、両者の差分信号によって倍の信号量として取り出すことができることを意味する。従って、このような演算処理によって、フィルムの搬送経路におけるフィルム先端部あるいは後端部の位置つまりフィルム自体の位置を正確に検知することができる。加えて、端部のカールあるいは反りの状態をも推定できるという優位な効果を得ることができる。また、平均値との組合せによって、フィルム先端部あるいは後端部の位置の検知とズレの量の検知を高い精度で求めることができる。

本発明は、上記画像読取装置であって、前記反射式光センサの出力あるいは前記演算値の微分値の変化から、写真フィルムの位置を検知することを特徴とする。

本発明に係る装置においては、反射点へのフィルムの挿入によって、受光部での入射光が急激に変化する。こうした急激な変化は光センサの出力に変化とともに、出力の変化率をも大きく変化させる現象と捉えることができる。つまり、光センサの出力値あるいは複数のセンサ出力の平均値や差分値のような演算値を微分することで、より顕著にその変化を捉え、迅速にフィルムの位置を検知することができる。

以上のような構成によって、フィルムの搬送経路におけるフィルム端部の位置つまりフィルム自体の位置を正確に検知し、明瞭な画像の読取り、焼付けを行うことができるとともに、フィルムの長さの算出にも高い精度を確保することができる画像読取装置を提供することである。特に、１コマフィルムのように寸法の短いフィルムについては、搬送制御精度の重要性が高いことから、こうした精度の高い位置の検知によって最適な制御が可能となる。

また、光学系の構成部材の取付けや取外しに伴う光路のズレによる影響が非常に小さく、画像読取装置の保守・点検後においても、特別な調整等を必要とせず、簡素な構成で、再現よくフィルム自体の位置を正確に検知することができる。

本発明に係る画像読取装置の好適な実施形態を、図面を用いて説明する。
図１は、画像読取装置１が用いられる写真処理システムの構成を示す模式図である。

＜写真処理システムの構成＞
図１は、現像済みフィルムに形成されているコマ画像を読み取りデジタルデータ化し、デジタル露光操作方式でペーパーＰ（写真感光材料）に画像を焼付露光して写真プリントを作成する写真処理システムであり、画像読取装置１（フイルムスキャナー）とプリンタプロセッサーＰＲを備えている。画像読取装置１は、図１に示すように照明光学系２と、撮像光学系３と、本発明に係るフィルム位置検知系（以下「検出系」という。）を含むフィルムキャリア４（フィルム搬送ユニット）と、を備えている。

照明光学系２は、フィルムキャリア４内を搬送経路に沿って搬送されるフィルムＦ（ネガフィルムやポジフィルム）に対して光を照射するために設けられる。照明光学系２は、光源部５と、調光フィルター６と、ミラートンネル７とを備えている。光源部５は、例えば、ハロゲンランプであり、赤（Ｒ）緑（Ｇ）青（Ｂ）の３色の夫々に対応する波長領域の光が含まれている。調光フィルター６は、光源部５からの放射光の色分布を必要に応じて整えるためのものである。従って、光源部５から照射される光は、調光フィルター６とミラートンネル７によって、その色分布や強度分布が調整された後に、フィルムＦに照射される。

撮像光学系３は、ズームレンズを含むレンズユニット８と、フィルムＦを通過した光を受光するＣＣＤラインセンサ９（以下、ＣＣＤセンサと省略）を備えている。レンズユニット８は、フィルムＦを通過した光をＣＣＤセンサ９上に結像させるために設けられる。なお、図１では、レンズユニット８として１枚のレンズのみが図示されているが、複数のレンズで構成されていても良い。

ＣＣＤセンサ９は、フィルムＦの搬送方向（図１の矢印方向であり副走査方向に相当）に直交する方向（主走査方向に相当）に沿って配置されたライン状のセンサである。ここでＣＣＤセンサ９は、主走査方向つまりフィルムＦの幅方向と平行に配列される多数の画素（ピクセル）を有している。ＣＣＤセンサ９は、カラー画像データを取得するために、副走査方向上流側から下流側に沿って互いに所定間隔だけ離間して配置された３つのラインセンサ９ａ，９ｂ，９ｃを備えている。

各ラインセンサ９ａ，９ｂ，９ｃの各撮像面には、Ｒ，Ｇ，Ｂの色分解フィルターのいずれかが夫々取り付けられており、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色に対応するように割り当てられている。つまり、赤色に対応するラインセンサ９ａの撮像面にはフィルムＦを透過した光の赤色成分のみを通過させるカラーフィルタが、これと同様に、緑色に対応するラインセンサ９ｂの撮像面には緑色成分のみを通過させるカラーフィルタが、青色に対応するラインセンサ９ｃの撮像面には青色成分のみを通過させるカラーフィルタが取り付けられている。

フィルムキャリア４の詳細は後述するが、フィルムＦに対する照射光学系２と撮像光学系３とを結ぶ光路の後段あるいは前段の少なくともいずれか一方のフィルム搬送経路に、複数の位置センサＳ１、Ｓ２（本構成例では位置センサが２つの場合を挙げているが、これに限定されるものではない）を有するフィルム位置検知系が配されている。フィルムＦの通過による光の反射からフィルムＦの位置を検知し、フィルムＦの停止位置の確認および搬送系の制御を行うとともに、位置情報をデータ処理部１０に入力することによってフィルム位置と画像データとの相関を管理することができる。

データ処理部１０は、各ラインセンサ９ａ，９ｂ，９ｃの画素から出力される各画素信号をサンプルホールドすることにより、各画素信号を連続した画像信号にするとともに、この各画素信号を所定のビット数のデジタル信号に変換した後に、画像処理部１１に送出する。また、画像処理部１１では、オペレータにより入力された色・濃度の補正データに基づいた画像処理や、写真プリント作成のために必要とされる種々の画像補正処理を実行する機能を有する。画像処理部１１で画像処理が施されたコマ画像の画像データは、露光エンジン１３に転送される。

次に、プリンタプロセッサーＰＲの構成を説明する。ペーパーマガジンＭ１，Ｍ２には、写真感光材料であるペーパーがロールの形態で収容されている。いずれか一方のペーパーマガジンＭ１．Ｍ２から長尺状のペーパーが引き出されていき、搬送経路途上に設けられたペーパーカッター１４によりプリントサイズにカットされる。振り分け搬送機構１５により、ペーパーは１列から複列に搬送状態が切り替えられる。

露光エンジン１３は、画像処理部１１から転送されてきた画像データに基づいて、ペーパーに画像を焼付露光する。露光エンジン１３は、レーザーエンジン、ＰＬＺＴエンジン等の種々の構造のものを採用することができる。画像が焼付露光されたペーパーは、搬送機構１６により搬送されて現像処理部１７に送り込まれる。現像処理部１７にて現像処理が施され、乾燥処理部１８で乾燥処理が施された後、ペーパー排出部１９から仕上がりの写真プリントが装置外部に排出される。

＜フィルムキャリア（フィルム搬送ユニット）の構成＞
次に、フィルムキャリア４の構成を説明する。画像読取装置１は、現像済みフィルムに形成されたコマ画像を読み取るために設けられており、フィルムキャリア４は、そのためのフィルムを搬送させる機能を備えている。フィルムキャリア４は、いわゆる１３５タイプのフィルム（３５ｍｍフィルムロールともいい、以下、「１３５フィルム」と称する）と、いわゆるＡＰＳによるフィルム（以下、「２４０フィルム」と称する）の両方を取り扱うことができる。フィルムキャリア４の構成は図２，４の斜視図及び図３の平面図に示される。図２，３は、上部本体３２を閉じた状態、図４は、上部本体３２を開いた状態を示している。

図２〜４に示されるように、２４０フィルムを搬送させるための第１搬送経路Ｒ１（搬送レーン）と１３５フィルムを搬送させるための第２搬送経路Ｒ２とが横並びで平行に配置されている。２４０フィルムは、カートリッジに収容されているので、そのカートリッジを装填するための装填部２０が設けられている。１３５フィルムは、容器には収容されていないので、帯状の１３５フィルムをそのまま挿入するためのフィルム挿入部２１が設けられている。

装填部２０は、２４０フィルムのカートリッジを保持するホルダー部２２と、このホルダー部２２に保持されたカートリッジのスプール軸を回転させる駆動部３０と、ホルダー部２２に保持された２４０フィルムのスプール軸を支持する支持部２３とで構成されている。ホルダー部２２は、２４０フィルムのカートリッジを挿入するホルダー本体２２ａと、このホルダー本体２２ａをフィルム搬送部２４に取り付けるための取り付け部材２２ｂとで構成されている。

ホルダー本体２２ａは、外周径状が２４０フィルムのカートリッジの端面形状と略相似した形状に設定されてドーナツ状に形成されたベース部２２０と、このベース部２２０の外周方向に所定間隔を有し、ベース部２２０の外周縁部から中心線方向に突出した複数の保持片２２１とで構成される。複数の保持片２２１は、先端側に２４０フィルムのカートリッジを装填する装填口２５を形成しており、この保持片２２１で包囲される領域内に２４０フィルムのカートリッジを軸芯方向に挿入可能にしている。また、複数の保持片２２１は、２４０フィルムのカートリッジを装填した状態で、カートリッジのシャッター部（フィルムを引き出す引出し口）が複数の保持片２２１の間に来るように配置され、２４０フィルムの引出しが可能となるように配置されている。

取り付け部材２２ｂは、後述する下部本体３１に着脱可能に構成されており、ホルダー本体２２ａのベース部２２０が蝶着されている。ホルダー本体２２ａと取り付け部材２２ｂとを蝶着した軸体２６には、ねじりコイルバネ（図示せず）が装着されており、ホルダー本体２２ａが軸体２６回りに付勢されている。

ホルダー部２２は、装填したカートリッジのシャッター部が第１搬送経路Ｒ１側となるように、取り付け部材２２ｂがフィルム搬送部２４に取り付けられ、この状態でホルダー本体２２ａは、装填されたカートリッジ内のスプール軸が横臥せ状態となるフィルム引出し姿勢と、装填口２５が上方に向く装填姿勢との間で姿勢変更可能となっている。ホルダー部２２は、フィルム引出し姿勢において、第１搬送経路Ｒ１の第１搬送挿入口と、カートリッジのシャッター部とが対向し、カートリッジから２４０フィルムを引き出して第１搬送経路Ｒ１に挿入できるようにしている。一方、装填姿勢においては、装填口２５が上方に向き、２４０フィルムのカートリッジの装填及び取り出しを行うことができる。

前記駆動部３０は、フィルム搬送部２４に連結されるベース体３０ａと、駆動源である電動モータ３０ｃと、この駆動モータ３０ｃの回転を減速する減速機構３０ｂとを備えている。このベース体３０ａは、フィルム搬送部２４の下面に取り付けられており、ベース体３０ａには、電動モータ３０ｃ及び減速機構３０ｂが取り付けられる。この減速機構３０ｂの出力軸（図示せず）は、一端部がホルダー本体２２ａに向けて突出するように設けられており、ホルダー本体部２２ａのベース部２２０の孔を介し、装填姿勢からフィルム引出し姿勢になったカートリッジ内のスプール軸の一端部と係合して電動モータ３０ｃの駆動がスプール軸に伝達されるようになっている。なお、電動モータ３０ｃは、減速機構３０ｂを介してフィルム搬送部２４の駆動も担っている。

支持部２３は、スプール軸の他端部を支持する回転自在な支持軸２３ａを備えている。具体的には、支持部２３は、２４０フィルムにおけるカートリッジのシャッター部を開閉する開閉機構を備えている。この開閉機構は、電動モータ２３ｂと、電動モータ２３ｂの駆動をカートリッジのシャッター部に伝達する伝達機構２３ｃとを備えており、支持軸２３ａは伝達機構２３ｃに回転自在に軸支されている。かかる開閉機構は、ベース２３ｄに支持されており、フィルム引出し姿勢になったカートリッジ内のスプール軸の軸芯方向に進退可能に設けられている。

支持軸２３ａは、２４０フィルムのスプール軸の他端部と係合可能に構成されており、この支持部２３ａがカートリッジに向けて前進することで、スプール軸の他端部と係合するように構成されている。一方、支持部２３が、カートリッジから離間するように後退することで、スプール軸と出力軸との係合が解除されるようになっている。

フィルム搬送部２４は、上下に対向配置された下部本体３１と、上部本体３２とで構成されている。下部本体３１は、下面視略矩形状に形成されており、長手方向の一端側における一方の角部が、平面視略角形に切り欠かれ、装填部２０を配置する配置スペースを形成している。

図４に示すように、下部本体３１における上部本体３２と対向する面には、第１搬送経路Ｒ１を形成するための第１下溝４１と、第２搬送経路Ｒ２を形成するための第２下溝５０とが形成されている。第１下溝４１は、２４０フィルムの幅に対応した幅に設定されており、装填部２０の配置スペースの形成位置（カートリッジのシャッター部の配置位置）に対応するように、下部本体３１の長手方向の全長にわたって形成されている。この第１下溝４１の底面には、長手方向（フィルムの搬送方向）に所定間隔を有して複数の凹部４２が形成されており、この凹部４２には、回転駆動される駆動ローラ４３が内装されている。この駆動ローラ４３は、第１下溝４１の底面から一部を突出させるように設けられており、上部本体３２の従動ローラ（図示せず）と当接するように構成されている。

第１下溝４１の底面の所定位置には、溝幅方向（フィルム幅方向）に延びて上下方向に貫通したスリット状の第１下スリット開口部４４（処理用開口部に相当）が形成され、この第１下スリット開口部４４を介してフィルムに形成されたコマ画像の情報を読み取ることができる。このスリット開口部４４の搬送上流側には、上部本体３２に設けられた磁気ヘッド（図示せず）に対して２４０フィルムを押し付ける回転自在なヘッド用ローラ４５が埋設されている。さらに、第１下溝４１の上流側には、フィルム面をクリーニングするブラシ４６が埋設されている。

また、スリット開口部４４下流側には、検出系が設けられている。検出系は、２つの位置センサＳ１およびＳ２を用いた場合を例示しており、下部本体３１に１つの位置センサＳ１を設け、上部本体３２に他の位置センサＳ２を設けている。両者は搬送経路から等距離にあることが好ましい。こうした構成によって、各反射式光センサを別々に取り付けることあるいは取外すことを容易に行うことができるとともに、取り付けあるいは取外しに伴う光路のズレによる影響が非常に小さくすることができる。

位置センサとしては、非接触の光センサを用いることが好ましい。光センサとしては、紫外線、可視光あるいは赤外線など波長域を問うものではないが、発光部Ｓａとして発光ダイオード、受光部Ｓｂとしてフォトダイオードとを組合せたコンパクトな反射式センサが、装置構成上好ましい。反射式センサは、発光部と受光部の位置関係が固定的で安定性が高い点においても優位である。

第２下溝５０は、１３５フィルムのフィルム幅に対応した幅に設定されており、フィルムの幅方向において第１下溝４１と並列状態となるように、下部本体３１の長手方向で全長にわたって形成されている。第２下溝５０にも同様に複数の凹部５１が形成され、この凹部５１に回転駆動される駆動ローラ５２が内装されている。駆動ローラ５２は、上部本体３２の従動ローラ（図示せず）と当接する。第２下溝５０の底面には、溝幅方向（フィルム幅方向）に延びて上下方向に貫通したスリット状の第２下スリット開口部５３が形成されている。この第２スリット開口部５３は、第１スリット開口部４４の延長線上に形成されている。

スリット開口部５３下流側には、上記同様、検出系が設けられている。１の位置センサＳ１を下部本体３２に設け、他の位置センサＳ２を上部本体３１に設ける構造については、上記と同様である。

上部本体３２は、平面視矩形状に形成されており、長手方向が第１搬送経路Ｒ１の全長に対応した長さに設定され、短手方向が下部本体３１の短手方向の長さに対応した長さに設定されている。上部本体３２は、装填部２０をかわして下部本体３１に対向配置されており、短手方向の一端部が下部本体３１の短手方向の一端部に蝶着されている。これにより、上部本体３２は、下部本体３１に対して開閉可能となっており、上部本体３２と下部本体３１との対向面同士が密接する状態と離間する状態とに姿勢変更可能となっている。

＜フィルム位置検出系の構成＞
図５に、上記検出系の詳細を例示する。駆動部３０から駆動ローラ（上記では４３、５２）によって搬送されたフィルムＦは、開口部Ｋ（上記では４４、５３）を経て検出系に至る。このとき、位置センサＳ１およびＳ２は、連続光あるいはパルス光を発光しており、フィルムＦの挿入によって、その光が反射されることで、フィルムＦの存在、位置を検出することができる。

つまり、従来の反射式センサの使用方法であれば、フィルムＦが挿入された場合にあっても、フィルムＦのカールや反りによる散乱光の増加が位置の検知に大きな誤差を生み、誤作動の影響が無視できなかったが、本構成においては、２つの位置センサＳ１およびＳ２フィルムＦの両側に設けることによって、互いにその影響を補完し合い、誤差を大幅に軽減することによって、フィルム位置の検知についての高精度化を可能にした。

具体的な実験によれば、従来の方法では、カールによる位置検知の誤差として最大５ｍｍ程度となる場合もあったが、本装置によれば、最大１ｍｍ以内に押さえることが可能となった。

図６（Ｂ）のように、２つの位置センサＳ１およびＳ２が、フィルム搬送経路に平行に配置され、図６（Ａ）のように、位置センサＳ１は上側から発光部Ｓ１ａの光を照射しながらフィルム搬送経路上の反射点Ｎ１における光量変化を検知し、位置センサＳ２は下側から発光部Ｓ２ａの光を照射しながらフィルム搬送経路上の反射点Ｎ２における光量変化を検知する構成を取っている。位置センサを平行かつ同一方向から発光することで、直接互いの光を受けあうことだけではなく、フィルム先端部などからの乱反射の影響をも最小限に抑えることができる。

ここで、図６（Ａ）を平面視したときに両センサの光軸がクロスしあう状態が理想的な構成となる。つまり、両方が等価なセンサの場合、カールあるいは反りのないフィルムＦがＮ１あるいはＮ２の位置に挿入された場合、位置センサＳ１は、発光部Ｓ１ａからの光の内でフィルムＦによる反射光を受光部Ｓ１ｂによって受けてフィルムＦの位置を検知し、位置センサＳ２においても、同時にフィルムＦの位置を検知することができ、かつ、両者の検出感度は等しくなる。これを図示すると、図６（Ｃ）実線のようになる。ただし、フィルムの中央部の膨らみがある場合には、膨らんだ側の検出感度が高くなる。

次に、図６（Ａ）のように下側にカールあるいは反りを有したフィルムが挿入された場合、下側の位置センサＳ２の出力は、発光部Ｓ２ａのスポット径の光がフィルムＦの先端部に当たって生じる反射光および散乱光が急に増大し、先端部が通過すると平坦部での反射になり安定化する。逆に上側の位置センサＳ１の出力は、発光部Ｓ１ａのスポット径の光がフィルムＦの先端部裏面に当たって生じる反射光および散乱光によって徐々に増大し、先端部が通過すると平坦部での反射になり安定化する。これを図示すると、図６（Ｃ）破線のようになる。

つまり、理想的には、２つの位置センサＳ１とＳ２の出力の和（平均値）は図６（Ｄ）のように同一曲線を示し、その差は、図６（Ｅ）のようにカールがない場合には、ほぼゼロ状態が継続し、カールがある場合には、先端部の通過に合ったピークを有する曲線となる。フィルムＦの先端部の位置Ｎは、各々急に立ち上がった点に相当することから、このように、２つの位置センサＳ１とＳ２の出力を加算（平均）あるいは減算演算することで、カールや反りの影響をほとんど受けずに、フィルムＦの先端部位置の検知を行うことができる。

こうした理論的あるいは実証的に得られた結果を纏めると、フィルムの両側のセンサは同一端面を検知しており、理想的には、同一点に対するカールや反りに伴う光量変化は両側で検知しているセンサ出力を加算すると、常に同じ値となる。つまり、両者の平均値を求めることによって、フィルムの位置の検知における誤差のない出力が得られることになる。また、同一特性の、搬送経路から同一距離離れたセンサによって同一端面を検知した場合には、理想的には同一出力となり、カールや反りの発生に伴う出力のズレも正負が異なる同じ絶対値の変化となる。つまり、ズレの検知は、両者の差分信号によって倍の信号量として取り出すことができることを意味する。さらに、平均値からの各センサ出力からのズレを相互に演算することによって、カールや反りの量を求めることも可能となる。

従って、このような演算処理によって、フィルムの搬送経路におけるフィルム先端部あるいは後端部の位置つまりフィルム自体の位置を正確に検知することができる。加えて、端部のカールあるいは反りの状態をも推定できるという優位な効果を得ることができる。また、平均値との組合せによって、フィルム先端部あるいは後端部の位置の検知とズレの量の検知を高い精度で求めることができる。

また、これらを微分した結果を、各々図６（Ｄ）および（Ｅ）に、一点鎖線で示す。フィルムＦの先端部の位置Ｎにおいて、急激な変化率を示すことから、フィルムＦの先端部位置の検知を、さらに精密度を高く行うことができる。つまり、２つの位置センサＳ１とＳ２の出力を微分演算することによって、各センサにおける精密度をあげることが可能となり、２つの位置センサＳ１とＳ２の出力を加算あるいは減算した値（関数）を微分演算することによって、カールや反りに伴う誤差が補正・軽減されかつ精密度の高い、フィルムＦの先端部位置の検知が可能となる。

次に、図７をもとに、こうしたカールや反りを有するフィルムＦが挿入された場合における、先端部あるいは後端部の位置の検知とズレの量の検知プロセスを、時間つまりフィルムＦの移動距離との関係捉えた場合について説明する。図７（Ａ）は、フィルムＦは所定の速度で搬送され、検出系に挿入された状態を表わしている。ここでは、パルスモータＭのパルスを時間あるいは距離の基準としている。

具体的には、カールが図７（Ａ）の下向きの場合において、図７（Ｂ）左のフローに示すように、位置センサＳ２が、先端を検知したときをスタートとして、位置センサＳ１が先端を検知したときまでの時間をカウントしその１／２を演算することによって、フィルムＦの真の先端位置を求めるプロセスを示している。また、図７（Ｂ）右のフローは、カールが図７（Ａ）の上向きの場合におけるプロセスを示している。つまり、フィルムＦに対して対等に配置された２つの位置センサが特定要因（この場合は、下向きのカール）によって生じる検知誤差は、一方が早く検知し始めた場合には他方はその時間だけ遅くなることを基本概念とし、真の先端部通過時間は両方のセンサが先端部を検知した時間の中間にあることから、その時間差をカウントしたものである。

また、このとき、例えば、搬送経路との距離あるいはセンサの応答速度バラツキや配置のバラツキなど検出系の構成条件等の要因によって生じる誤差を補正するために、演算上補正値αを設定することで、実測時の精度向上を図っている。すなわち、αは実機において確認され演算処理部においてメモリーされ、随時更新される。

このように、搬送経路の上下２つのセンサの出力と搬送速度を用い、実機における補正要素を考慮した演算プロセスによって、フィルムＦの先端部位置の検知において、精度の高い、検知方法が可能となった。

既述のように、位置センサＳ１およびＳ２からの位置情報はデータ処理部１０に入力され、画像の読取りや画像データとの相関を管理される。本装置では、さらに、位置センサＳ１およびＳ２の出力あるいは複数のセンサ出力の平均値や差分値の算出のような演算処理、さらにはこれらの値の微分演算処理をもとに、フィルムの位置を検知することが好ましい。つまり、上記のように本装置においては、検出系へのフィルムＦの挿入によって生じる反射に伴う速やかな光量の変化が発生することを利用している。従って、こうした急激な変化は位置センサＳ１およびＳ２の出力の変化率をも大きく変化させることから、位置センサＳ１およびＳ２の出力値あるいは複数のセンサ出力の平均値や差分値のような演算値を微分することで、より顕著にその変化を捉えることができる。一方、実装置ではこうした理想条件と異なる要因を考慮した補正が必要となることがある。従って、位置センサＳ１およびＳ２の出力値、あるいは複数のセンサ出力の平均値や差分値のような演算値に対し、所定の補正値の演算処理を行うことによって、外部からの影響などを受けずに、さらに精度が高く、迅速にフィルムの位置を検知することができる。位置センサＳ１およびＳ２の出力値あるいは複数のセンサ出力の平均値や差分値のような演算値の微分演算処理は、データ処理部１０あるいは外部の出力処理手段によって行われる。

＜巻き取りユニットの構成＞
次に巻き取りユニット８０を説明する。巻き取りユニット８０は、図２、図４に示すように、第１搬送経路Ｒ１で搬送されてくる２４０フィルムを一時的に巻き取り収容する第１巻き取り部８１と、第２搬送経路Ｒ２で搬送されてくる１３５フィルムを一時的に巻き取り回収する第２巻き取り部８２と、これら第１・第２巻き取り部８１，８２をユニット化してフィルム搬送部２４に取り付けるフレーム部８３とで構成されている。

＜別実施形態＞
上記は、フィルムの位置検出によって、画像読取のタイミングあるいはスキャニング位置を制御する機能あるいは駆動ローラの回転量からフィルムの長さを計測する機能について述べたが、本発明に係る検出系は、駆動ローラ間に設けて搬送量を制御することも可能である。つまり、下流側の駆動ローラを経由したフィルムが検出系を通過した時点を始点として、駆動ローラの回転数から搬送量をカウントし、所定の搬送量で駆動ローラを停止することでフィルムの位置を制御することができる。特に短いフィルムにおいては高い精度を要求されることから、本発明は好適である。

また、検出系を複数設けることも可能である。フィルムの寸法検知において、先端部の検知および後端部の検知を異なる検出系で行うことで、検知に必要な搬送距離を少なくすることができ、また、両検出系を往復させることで、フィルム長の計測精度を上げることも可能となる。

フィルム搬送ユニットは、ＡＰＳフィルムのみを搬送させるためのユニットでもよい。また、１３５タイプのフィルムについてもＡＰＳフィルムと同様の巻き取り部の構成にしても良い。

なお、上記の収容空間部の構成は、適用するフィルムの種類は問うものではなく、２４０フィルムのみならず、１１０，１２０，１３５など各種のフィルムにおいても適用可能である。

フィルム搬送ユニットは、現像済みフィルムに形成されたコマ画像を写真感光材料（ペーパー）に焼付露光するために用いる場合でも本発明は応用できるものである。

以上の画像読取装置は、写真フィルムについて言及したが、上記の収容空間部を含めた各部の構成は、複写用紙あるいは合成繊維フィルムなどにおいても利用することが可能であり、簡素な構成によって汎用性の高い画像読取装置とすることができる。

また、フィルム位置検知系は、写真フィルムだけではなく、布や金属フィルムなど材料に限定なく広くシート状体の搬送系においても適用可能である。

画像読取装置が用いられる写真処理システムの構成を示す模式図 フィルム搬送ユニットの構成を示す外観斜視図 フィルム搬送ユニットの構成を示す外観平面図 上部本体を開いた状態のフィルム搬送ユニットの構成を示す外観斜視図 フィルム搬送ユニットの構成を例示する説明図 フィルム搬送ユニットにおける位置検出系の動作を説明する概略図 フィルム搬送ユニットにおける位置検出系の動作を説明する概略図 フィルム搬送ユニットにおける位置検出系の動作を説明する概略図 フィルム搬送ユニットにおける位置検出系の動作を説明する概略図 フィルム搬送ユニットにおける位置検出系の動作を説明する概略図 フィルム搬送ユニットにおける位置検出プロセスを説明する概略図 従来技術に係る位置検出系の構成を例示する説明図 従来技術に係る位置検出系の動作を説明する概略図

符号の説明

１ 画像読取装置
４ フィルムキャリア（フィルム搬送ユニット）
３０ 駆動部
４３、５２ 駆動ローラ
４４、５３ 第１下スリット開口部
４６ 第１上スリット開口部
８０ 巻き取りユニット
Ｆ 写真フィルム
Ｍ パルスモータ
Ｓ１、Ｓ２ 位置センサ
Ｓ１ａ、Ｓ２ａ 発光部
Ｓ１ｂ、Ｓ２ｂ 受光部

Claims (5)

1. 写真フィルムを搬送経路に沿って搬送する搬送機構と、
   搬送経路の途上に設けられ、写真フィルムに対する処理を行うための処理機構と、
   搬送経路に沿って搬送される写真フィルムを巻き取り収容する収容空間部と、
   写真フィルムに形成された画像の読取り、焼付けを行う画像読取機構と、
   を備えた画像読取装置であって、
   前記搬送経路を中央に相対する位置に、発光部および受光部を有し、写真フィルム表面近傍を反射点とする反射式光センサを複数設け、
   各反射式光センサが、写真フィルムの同一端面を異なる反射点で検知することを特徴とする画像読取装置。
2. 前記反射式光センサを、前記搬送経路方向に平行に複数配するとともに、発光部および受光部を同一の搬送経路方向に配列したことを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。
3. 前記複数の反射式光センサであって、前記搬送経路を中央に相対する位置に配された、任意の２つの反射式光センサの出力から、平均値を出力する演算手段を有することを特徴とする請求項１または２に記載の画像読取装置。
4. 前記複数の反射式光センサであって、前記搬送経路を中央に相対する位置に配された、任意の２つの反射式光センサの出力を差分演算し、差分値を出力する演算手段を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像読取装置。
5. 前記反射式光センサの出力あるいは前記演算値の微分値の変化から、写真フィルムの位置を検知することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像読取装置。
   

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