JP2006086986A - フィルムスキャナ - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の発光ダイオードを主走査方向に配列して成る光源部の、主走査方向での光量分布を平均化する。
【解決手段】 複数の発光ダイオード１０を主走査方向に配置し、個別に光量制御手段によって供給する電力を調節できるよう構成し、発光ダイオードアレイからの光線を拡散板２３を介して写真フィルムＦに導くように照明光学系を構成し、散光板２３より発光ダイオードアレイの側に配置した光量センサＬＳを主走査方向に移動させる形態で光量を計測し、この計測結果に基づいて目標光量分布となるように複数の発光ダイオード１０の光量を独立して制御する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三原色を構成する３種の光源部のうちの少なくとも１つの光源部が複数の発光ダイオードを主走査方向に列状に配置して成り、前記３種の光源部からの光線を合流させる光路から送り出された光線を写真フィルムに照射し、その写真フィルムと光路との副走査方向への相対移動によってスキャニングを行うよう構成されているフィルムスキャナに関する。

上記のように構成されたフィルムフィルムスキャナと関連する技術として、複数のＬＥＤチップを主走査方向に沿って直線的に備えて成る赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の光源（本発明の光源部）からの光線を集光レンズで平行光線化し、このように平行光線化した光線を単一の光軸に沿って直接的に送り出す、又は、ハーフミラーを介して単一の光軸上に送り出し、更に、この光線を、光軸上に配置した集光レンズによって写真フィルムの近傍に配置した散光板（拡散板）に集光することにより、この散光板で光線を拡散させ、写真フィルムの近傍位置から写真フィルムを照明するものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００‐２４４７０５号公報 （段落番号〔００３３〕〜〔００４４〕、〔００５３〕〜〔００６１〕、図４）

特許文献１に記載されるもののように、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三原色に対応した光源部が、複数の発光ダイオードを主走査方向に沿って配置したものでは、ハロゲンランプを用いたものと比較して発熱が低く、無駄なエネルギーを消費することなく必要とする波長の光線を得やすいものである。

この種のフィルムスキャナでは、写真フィルムの主走査方向での光量分布が一定であることが理想である。そのような観点から特許文献１に記載されている技術では、発光ダイオードからの光線を拡散板で拡散させることにより主走査方向での光線の光量分布の不均一を改善できるものにしている。

しかしながら、拡散板を用いるものであっても、複数の発光ダイオードの光量にバラツキがある場合には、主走査方向での光量の不均一を解消できないこともある。この種の不都合は、光源からの光線の主走査方向での光量分布を予め取得し、この不均一を補正するパラメータを生成しておき、スキャニングによって画像データを取得した後には、前記パラメータに基づきシェーディング補正を行うことにより改善することも可能であるが、例えば、複数の発光ダイオードで構成される発光ダイオードアレイの特定の領域の光量が大きく低下している場合や、特定の領域の光量が過大である場合には、シェーディング補正の対象とする画像データに含まれるデータ量が少ないため（ダイナミックレンジが低下するため）シェーディング補正を行っても適正な画像データを再現できず改善が望まれている。

本発明の目的は、画像データに基づくシェーディング補正をできるだけ行わないで済むようにするために、複数の発光ダイオードを主走査方向に配列して成る光源部の、主走査方向での光量分布を平均化する点にある。

本発明の特徴は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三原色を構成する３種の光源部のうちの少なくとも１つの光源部が複数の発光ダイオードを主走査方向に列状に配置して成り、前記３種の光源部からの光線を合流させる光路から送り出された光線を写真フィルムに照射し、その写真フィルムと光路との副走査方向への相対移動によってスキャニングを行うよう構成されているフィルムスキャナであって、
前記複数の発光ダイオードを備えた光源部が、夫々の発光ダイオードに供給する電力を個別に制御することにより発光ダイオード夫々の光量を独立して調節する光量調節手段を備えて成り、
前記光路から送り出される光線を拡散させる拡散板を備え、この拡散板を基準にして前記光源部の側において、主走査方向に移動自在に光量センサを備え、
前記光量センサを主走査方向に移動させ乍ら前記光源部の主走査方向での光量分布を取得し、このように取得した主走査方向での光量分布を予め設定された目標光量分布となるように前記光量調節手段を制御する光量分布設定手段を備えている点にある。

この構成により、発光ダイオードを主走査方向に配置して成る光源部を発光させた状態において、光量センサを主走査方向に移動させ乍ら光量を計測することにより、その光源部における主走査方向での光量分布を取得できるものとなり、このように取得した光量分布を予め設定された目標光量分布となるように光量調節手段が、複数の発光ダイオード夫々の光量を独立して設定することが可能となる。つまり、光線を拡散させる拡散板より光源側の位置において光量センサを主走査方向に移動させながら光量を計測する計測形態を採用することにより、複数の発光ダイオード夫々に対応した複数の光量センサを用いるものと比較してセンサ数の低減が可能になるばかりでなく、単一の光量センサを用いる計測を行えるので、複数の光量センサを用いるものと比較して計測精度を高めることも可能となり、しかも、複数の発光ダイオード夫々の光量を独立して設定するので、主走査方向での光量分布を調節する場合にも、精度の高い設定を実現する。その結果、複数の発光ダイオードを主走査方向に配列して成る光源部の、主走査方向での光量分布を精度高く平均化できるフィルムスキャナが合理的に構成できた。特に、このように構成した場合には画像データに基づくシェーディング補正を行わずに済むものとなる。

本発明は、前記光量分布設定手段が、前記光量センサの主走査方向の位置データと、その位置において光量センサで計測した光量データとを関連付けて取得し、このように取得した光量データと前記目標光量分布との光量差から複数の発光ダイオード夫々に供給する電力値を設定するように構成しても良い。

この構成により、光量センサで光量分布を取得する際には、光量分布設定手段が、光量センサの主走査方向での位置データと光量データとを関連付けて取得することにより、この位置データと光量データとから主走査方向での光量分布と目標光量分布とにおける光量差を容易に求めることが可能となり、この光量差に基づいて複数の発光ダイオード夫々に供給する電力値を設定することが可能となる。

本発明は、前記Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三原色を構成する３種の光源部の全てが複数の発光ダイオードを主走査方向に配置して構成され、前記光量分布設定手段は、３種の光源部を個別に発光させ、夫々の発光時において前記光量センサで取得した光量分布から前記３種の光源部の光量分布の設定を行うよう制御形態を設定しても良い。

この構成により、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三原色を構成する３種の光源部の全てが発光ダイオードを備えて構成されているものでも、光量分布設定手段は３種の光源部を個別に発光させ、その発光時において光量センサで取得した主走査方向での光量分布の設定を行うものとなり、３種の光源部全ての主走査方向での光量分布を目標光量分布に設定することが可能となる。

本発明は、前記光量分布設定手段は、前記３種の光源部からの光線の光量を、予め設定された光量の比率に設定する制御を行うよう構成しても良い。

この構成により、３種の光源部の光線の光量を予め設定された比率に設定できるので、カラーバランスを適正することが可能となる

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔全体構成〕図１に示すように、光源ユニットＡ、フィルムキャリアＢ、レンズユニットＣ、光電変換ユニットＤ、主制御装置Ｅを備えることにより写真フィルムＦの画像情報をデジタル信号化して取り込むフィルムスキャナ１が構成されている。同図に示すように、このフィルムスキャナ１は、取得した画像データを汎用コンピュータ２に伝送し、汎用コンピュータ２ではディスプレイ３に画像データを表示した状態でキーボード４から必要な情報を入力すること、あるいは、ポインティングデバイスとしてのマウス５を用いることによって色補正等の画像処理を行い、また、プリント処理に必要なオーダ情報を生成して写真プリント装置６に伝送することにより画像データのプリント媒体（図示せず）へのプリントを実現するものであり、これらフィルムスキャナ、汎用コンピュータ２、写真プリント装置６によって写真処理システムが構成される。

前記フィルムスキャナ１は、１３５サイズ、２４０サイズ、１２０・２２０サイズ等の複数種の写真フィルムＦに対応したフィルムキャリアＢが準備され、写真フィルムＦに対応したフィルムキャリアＢを使用することにより、各種のサイズの写真フィルムＦに対応したスキャニングを行えるように構成されている。また、前記写真プリント装置６はプリント媒体として銀塩印画紙にデジタル型のプリントヘッドで露光を行った後に現像処理を行うものや、プリント媒体として専用のペーパを用い昇華型のプリントヘッドでプリントを行うものや、インクジェット型のプリントヘッドを用いるもの等を想定している。

図２に示すように、前記フィルムスキャナ１は光源ユニットＡからの光線を、フィルムキャリアＢに支持された現像済みの写真フィルムＦに照射することにより、レンズユニットＣを構成するズーム型の光学レンズ４１が写真フィルムＦのコマ画像の主走査方向に沿う領域からの可視光画像を光電変換ユニットＤに導き、この光電変換ユニットＤのスプリッター４７を透過した後ＣＣＤ（ Charge Coupled Device）型のラインセンサ４５の光電変換面に結像させると同時に、写真フィルムＦのコマ画像の主走査方向に沿う領域からの赤外光画像を光電変換ユニットＤのスプリッター４７で反射させて赤外光（ＩＲ）用のＣＣＤ（ Charge Coupled Device）型のラインセンサ４６の光電変換面に結像させるよう構成されている。

そして、スキャニング時には、フィルムキャリアＢにセットした写真フィルムＦを長手方向（副走査方向）に移動させ、この移動と同期して前記光電変換ユニットＤが写真フィルムＦのコマ画像を主走査方向に沿って順次取り込むことにより、写真フィルムＦの可視光画像をＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三原色に対応したデジタル信号化した画像データ（可視光データ）として取得すると同時に、写真フィルムＦのゴミや傷に起因する赤外光画像をゴミや傷に対応する欠陥データ（赤外光データ）として取得写真フィルムＦのコマ画像に対応した画像データを取得する。

尚、前記画像データ及び欠陥データは、前記主制御装置Ｅから前記汎用コンピュータ２に伝送され、この汎用コンピュータ２に備えた半導体メモリやハードディスク等のストレージにおいてコマ単位で保存される（この保存処理を主制御装置Ｅで行っても良い）。また、汎用コンピュータ２は、前記ストレージに保存した画像データを欠陥データに基づいて、その欠陥を修復する補正処理を行うと共に、写真フィルムＦの画像データをコマ単位で出力できるように処理形態が設定されている（この処理を主制御装置Ｅで行っても良い）。

〔光源ユニット〕図２〜図７に示すように、前記光源ユニットＡは、前記三原色及び赤外光を発光する複数の発光ダイオード１０（後述する４種の発光ダイオードの総称）を基板Ｐ（後述する３つの基板の総称）において主走査方向に直線状に配置した光源部としての発光ダイオードアレイを具備し、この発光ダイオードアレイからの光線をフィルムキャリアＢの側に送り出す照明光学系を備えている。

具体的に説明すると、光源ユニットＡは、樹脂成形品で成る上部ケース２０と、アルミニウム合金で成る下部ケース２１とを重ね合わせることにより内部空間を形成し、この内部空間に対して前記発光ダイオードアレイを支持した３枚の基板Ｐ（後述する第１基板Ｐ１、第２基板Ｐ２、第３基板Ｐ３の総称）に備えている。内部空間には、夫々の発光ダイオードアレイからの光線を平行光線化するシリンドリカル型の平行化レンズ２２を備え、この平行化レンズ２２を介して送り出される発光ダイオードアレイからの光線を合流させる合流光学系を備え、このように合流させた光線を拡散により平均化して前記フィルムキャリアＢに送り出す拡散板２３を備えている。また、基板Ｐには放熱用のフィン２４を備え、下部ケース２１の外部には、前記フィン２４に対して冷却風を供給する電動型のファン２５を備えている。

前記上部ケース２０の底面部に第１基板Ｐ１と、第２基板Ｐ２とを支持し、この内部空間の側面部に第３基板Ｐ３を支持し、第１基板Ｐ１にチップ状の複数の緑色の発光ダイオード１０Ｇを主走査方向に直線状に配置して成る緑色の発光ダイオードアレイを備え、第２基板Ｐ２にチップ状の複数の青色の発光ダイオード１０Ｂを主走査方向に直線状に配置して成る青色の発光ダイオードアレイを備え、第３基板Ｐ３にチップ状の複数の赤色の発光ダイオード１０Ｒと、チップ状の複数の赤外光の発光ダイオード１０ＩＲとを交互に主走査方向に配置した赤色・赤外光の発光ダイオードアレイを備えている。そして、夫々の発光ダイオードアレイからの光線を平行光線化するように、対応する発光ダイオード１０に焦点位置を設定して前記平行化レンズ２２を備えている。

緑色の発光ダイオードアレイを備えた部位を例に挙げて基板Ｐ（第１基板Ｐ１）の詳細を説明すると、図６及び図７に示すように、熱伝導率が高いアルミニウム製の基材１１の表面に対してセラミック材料等の絶縁層１２を形成し、更に、この絶縁層１２に多層にプリント配線を形成した回路基板１３を形成することにより積層構造の基板Ｐを構成している。この基板Ｐの裏面に対して前記フィン２４を取り付け、この基板Ｐの回路基板１３の表面に対して、前記チップ状の発光ダイオード１０（１０Ｇ）を主走査方向に沿って直線状にダイボンディングにより固定している。この回路基板１３の表面に対して、基板面に直交する方向視で矩形の枠体１４と、反射体１５とを発光ダイオードアレイの形成方向（主走査方向）と並行する姿勢で固定している。

前記回路基板１３に備えたチップ状の発光ダイオード１０は、基板Ｐの表面に形成したプリント配線１６に対してボンディングワイヤ１７を介して電気的に接続しており、前記複数の発光ダイオード１０（１０Ｇ）夫々に対して供給する電力を独立して調節するための電力トランジスタ１８を基板Ｐに備えており、この複数の電力トランジスタ１８を制御するコントローラ１９を基板Ｐ備えている。また、発光ダイオードアレイの近傍位置にはサーミスタで成る温度センサＴＳを備えており、前記枠体１４と反射体１５とは耐熱性に優れた液晶性ポリマーによって一体形成されたものであり、前記反射体１５は、発光ダイオード１０と対向する側に対して傾斜姿勢の反射面１５ａを備えている。

前記コントローラ１９は前記主制御装置Ｅからの信号をＤ／Ａ変換し電圧信号として、対応する電力トランジスタ１８に出力するように構成され、図面には示していないが、前記コントローラ１９の制御端子からの信号を前記電力トランジスタのベース端子に伝えるプリント配線が多層の基板Ｐの内部に形成されている。

前記電力トランジスタ１８と、前記コントローラ１９とで本発明の光量調節手段を構成しており、この光量調節手段として差動増幅器を用いることや、この差動増幅器と前記電力トランジスタ１８とを組み合わせることも可能である。特に、光量調節手段として発光ダイオード１０に対してＰＷＭ式に電力を調節して供給するものを用いても良い。

図２〜図４に示すように、前記拡散板２３に対して下方から直接的に光線を送る主光路の形成方向の中央位置を主光軸Ｌ１とした場合、前記緑色の発光ダイオードアレイからの光線を送り出す光軸を主光軸Ｌ１に一致させ、この主光軸Ｌ１中に、図３に示す方向視において主光軸Ｌ１と４５度の姿勢で交差するダイクロイックミラー型の第１ミラーＭ１を配置している。また、この第１ミラーＭ１での反射によって主光軸Ｌ１の方向に光線を導く副光路の形成方向の中央位置を副光軸Ｌ２とした場合、この副光軸Ｌ２中に、図３に示す方向視において副光軸Ｌ２と４５度の姿勢で交差するダイクロイックミラー型の第２ミラーＭ２を配置している。前記赤色・赤外光の発光ダイオードアレイからの光線を送り出す光軸を前記副光軸Ｌ２に一致させ、第２ミラーＭ２での反射によって副光軸Ｌ２の方向に光線を導く合流光路の形成方向の中央位置を合流光軸Ｌ３とした場合、前記青色の発光ダイオードアレイの光軸を合流光軸Ｌ３に一致させている。尚、前記発光ダイオードアレイの光軸は、夫々の発光ダイオードアレイの形成方向（主走査方向）での中央位置で、かつ、前記基板Ｐに垂直となる仮想直線と一致する。

尚、前記青色の発光ダイオード１０Ｂの波長は４００〜４８０ｎｍ、緑色の発光ダイオード１０Ｇの波長は５２０〜５６０ｎｍ、赤色の発光ダイオード１０Ｒの波長は６２０〜７５０ｎｍ、赤外光の発光ダイオード１０ＩＲの波長は８３０〜９５０ｎｍのものが使用されている。前記第１ミラーＭ１は緑色の発光ダイオード１０Ｇからの波長（５２０〜５６０ｎｍ）の光線を透過させ、これ以外の波長の光線を反射させる性能のものを使用し、前記第２ミラーＭ２は赤色光と赤外光と発光ダイオード１０Ｒ・ＩＲからの波長（６２０〜７５０ｎｍ及び８３０〜９５０ｎｍ）の光線を透過させ、青色の発光ダイオード１０Ｂからの光線（４００〜４８０ｎｍ）を反射させる性能のものを使用している。

そして、前記緑色の発光ダイオードアレイの発光ダイオード１０Ｇの位置に焦点を設定して前記平行化レンズ２２を配置し、前記青色の発光ダイオードアレイの発光ダイオード１０Ｂの位置に焦点を設定して前記平行化レンズ２２配置し、前記赤色・赤外光の発光ダイオードアレイの発光ダイオード１０Ｒ・１０ＩＲに焦点位置を設定して前記平行化レンズ２２を配置している。

〔フィルムキャリア〕前記フィルムキャリアＢは、現像済みの写真フィルムＦを圧着して搬送するローラ３０と、このローラ３０を駆動する駆動機構（図示せず）とを備えており、このフィルムキャリアＢに形成されたスキャニングゲートＳＧに対して光線を導く位置にシリンドリカル型又はトロイダル型の集光レンズ３１を備えている。

前記拡散板２３は、主走査方向での長さが、前記発光ダイオードアレイの主走査方向の長さより充分に長く、副走査方向での幅が、前記平行化レンズ２２の副走査方向での幅より充分に大きい幅に形成されたサイズのビーム整形ディフューザ（ＬＳＤ）が使用されている。この拡散板２３は、平坦な板状の樹脂製の素材の表面に微細な突出部を多数形成した拡散面を備えた構造のものを想定しているが、乳白色の樹脂板を用いても良い。

〔レンズユニット及び光電変換ユニット〕前記レンズユニットＣは、ズーム型の光学レンズ４１を備えると共に、この光学レンズ４１の焦点を合わせる合焦モータ（図示せず）と、この光学レンズ４１の焦点距離を設定するズームモータ（図示せず）と、合焦の基準位置及びズームの基準位置（所謂、ホームポジション）を取得するセンサ類を備えており、フィルムキャリアＢに支持された写真フィルムＦの画像を前記光電変換ユニットＤに内蔵した前記ラインセンサ４５、４６の光電変換面に対して任意の拡大率で結像させるよう構成されている。

図２に示すように、前記光電変換ユニットＤは、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三原色に対応した３ライン型のＣＣＤラインセンサ４５と赤外光（ＩＲ）を感知する１ライン型のＣＣＤラインセンサ４６とを内蔵すると共に、前記光学レンズ４１からの可視光を透過させ、赤外光を反射させるダイクロイックミラー型のスプリッター４７を内蔵している。図面には示していないが、この光電変換ユニットＤは、写真フィルムＦの搬送速度と同期した信号に基づいて、可視光線を感知する前記３つのＣＣＤラインセンサ４５からの信号、及び、１つのＣＣＤラインセンサ４６からの信号をＡ／Ｄ変換することで、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三原色の画像データとして前記主制御装置Ｅに出力すると共に、赤外光（ＩＲ）を感知する前記ＣＣＤラインセンサ４６からの信号をＡ／Ｄ変換することで赤外光の欠陥データとして前記主制御装置Ｅに出力する処理回路を備えている。

〔フィルムスキャナの制御構成〕本発明のフィルムスキャナ１の制御系の概略を図８のように示すことが可能である。つまり、前記主制御装置Ｅは、前記光電変換ユニットＤ、前記レンズユニットＣ、前記フィルムキャリアＢ、前記光源ユニットＡ夫々と信号のアクセスが可能に構成されている。また、主制御装置Ｅは前記汎用コンピュータ２に対して制御信号を出力し、これらからの信号の入力できるように構成され、この汎用コンピュータ２は写真プリント装置６に対して画像データとオーダデータとの転送を行えるよう構成されている。

前記フィルムスキャナ１で写真フィルムＦの画像データを取得する場合には、写真フィルムＦを、そのフィルムサイズに適合したフィルムキャリアＢにセットした状態で、そのフィルムキャリアＢをフィルムスキャナ１の本体にセットし、取得する画像データの画素数を設定して画像を取得する処理を実行する。この処理の実行時には前記主制御装置Ｅが、光源ユニットＡの全ての発光ダイオード１０を発光させ、レンズユニットＣを制御して光学レンズ４１の焦点距離を必要とする拡大率に対応した値に設定し、フィルムキャリアＢでの写真フィルムＦの搬送速度を設定し、これらの設定の後に、フィルムキャリアＢで写真フィルムＦの搬送を開始し、この搬送速度と同期したタイミング毎に光電変換ユニットＤのＣＣＤラインセンサ４５とＣＣＤラインセンサ４６とにおいてライン状のデータ（主走査方向に沿うデータ）を取得することになり、前記主制御装置Ｅでは、取得したライン状の画像データを２次元データに展開することにより、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三原色に対応したビットマップ構造となる画像データ、及び、赤外光（ＩＲ）に対応したビットマップ構造となる欠陥データを取得できるものなっている。

尚、前記欠陥データ（赤外光の画像データ）に基づき、その欠陥を修復する補正処理の具体的な処理形態として、濃度調整処理を例に挙げることが可能であり、また、この濃度調整処理の他にニアレストネイバー法、バイリニア法、バイキュービック法等による補間処理を例に挙げることができる。

この画像データの取得時において光源ユニットＡでは、緑色の発光ダイオードアレイからの光線は平行化レンズ２２で平行光線化し、第１ミラーＭ１を透過することにより主光軸Ｌ１に沿って送り出される。赤色・赤外光の発光ダイオードアレイからの光線は平行化レンズ２２で平行光線化した状態で副光軸Ｌ２に沿って送り出され、第１ミラーＭ１で反射されることによって主光軸Ｌ１の光線に合流する状態で送り出される。青色の発光ダイオードアレイからの光線は平行化レンズ２２で平行光線化した状態で分岐光軸Ｌ３に沿って送り出され、第２ミラーＭ２に反射されることよって副光軸Ｌ２に合流し、この後、第１ミラーＭ１で反射されることによって主光軸Ｌ１の光線に合流する状態送り出される。そして、これらの波長の光線は主光軸Ｌ１に沿って上方に送られることにより混合して白色光となり、更に、拡散板２３で拡散されることにより主走査方向での光量の分布が平均化する。この光源ユニットＡからの光線は集光レンズ３１によって写真フィルムＦのフィルム面に焦点を結ぶ形態で集光することにより、結果として、光線の無駄を少なくして効率的に写真フィルムＦを照明できるものとなっている。

〔光量分布の調節〕前記光源ユニットＡでは、複数の発光ダイオード１０を主走査方向に列状に配置しているため、例えば、複数の発光ダイオード１０のうちの１つでも光量が低下している場合や、増大している場合、あるいは、主走査方向での特定の領域における複数の発光ダイオード１０の光量が低下している場合や増大している場合のように、主走査方向での光量分布が一定でない場合には、その不均一な光量が画像データの濃度に影響し、画像データの質を低下させるものである。

このような不都合は、性能が揃った発光ダイオード１０を使用することで解消できるものであるが、発光ダイオードは製造時に性能にバラツキを発生することが多く、厳しい基準を設けて性能が揃った発光ダイオード１０だけを選択して使用するものでは、使用できない発光ダイオードの数が増大するため、発光ダイオード１０のコストが上昇してしまい、ひいてはフィルムスキャナ１全体の価格の上昇に繋がるものであった。

このような理由から、本発明のフィルムスキャナ１では、性能に多少のバラツキがある発光ダイオード１０を用いると共に、初期状態における夫々の発光ダイオードアレイにおける主走査方向での光量分布を予め取得しておき、このように取得した光量分布に基づき夫々の発光ダイオード１０に供給する電力を調節することにより、夫々の発光ダイオードアレイにおける主走査方向での光量分布を予め設定された目標光量分布に設定できるよう構成した点に特徴を有するものである。

図３〜図５に示すように、発光ダイオードアレイの主走査方向での光量分布を計測する光量分布計測手段として、前記拡散板２３の下側（発光ダイオードアレイの側）において、主走査方向に移動自在に光量センサＬＳを備えると共に、この光量センサＬＳを主走査方向に作動させる往復作動機構を備えている。

前記光量センサＬＳは、赤色の波長〜青色の波長までの光線の光量を電気信号に変換するフォトダイオードやフォトトランジスタ等を用いており、下方からの光線を受けるように、この光量センサＬＳの受光方向を下方に設定している。前記往復作動機構は、前記光量センサＬＳを支持するアーム５１と、このアーム５１を主走査方向に案内するように、主走査方向と平行する姿勢のガイドロッド５２と、アーム５１を主走査方向に沿って往復作動させるように、主走査方向と平行する姿勢のネジ軸５３と、このネジ軸５３に螺合するナット５４と、ギヤ５５を介してネジ軸５３を正逆両方向に回転させるようステッピングモータ型のシフトモータ５６と、アーム５１の計測領域の一方の端部に配置したホームポジションセンサ５７と、アーム５１の計測領域の他方の端部に配置したエンドセンサ５８とを備えている。

図９に示すように、前記主制御装置Ｅは、情報のアクセスを許す入出力インタフェース６１と、この入出力インタフェースからの情報を処理するマイクロプロセッサＣＰＵとを備えると共に、前記入出力インタフェース６１に対して前記温度センサＴＳからの信号をＡ／Ｄ変換回路６２を介して入力し、前記ファン２５に対してＰＷＭ型の電力制御回路６３を介して制御信号を出力し、前記３つの基板Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３夫々に備えたコントローラ１９に対して制御信号を出力し、前記光量センサＬＳからの信号がＡ／Ｄ変換回路６４を介して入力し、ホームポジションセンサ５７とエンドセンサ５８とからの信号が入力し、前記シフトモータ５６のモータ駆動回路６５に制御信号を出力するよう信号のアクセス系が形成されている。また、前記マイクロプロセッサＣＰＵに対してＲＡＭやＲＯＭで成る半導体メモリ７１と、ＥＥＰＲＯＭで成るデータ保存部７２と、ソフトウエアで成る光量分布設定手段７３と、ソフトウエアで成る光量分布計測手段７４と、ソフトウエアで成る温度管理手段７５とを備えている。

尚、前記光量分布設定手段７３、光量分布計測手段７４、温度管理手段７５は一部又は全てをハードウエアで構成しても良い。前記主制御装置Ｅは、前記光電変換ユニットＤ、レンズユニットＣ、前記フィルムキャリアＢ、及び、前記汎用コンピュータ２に対して情報をアクセスする信号系が形成されるものであるが同図には示していない。

前記データ保存部７２は、３つの発光ダイオードアレイに対応した電力供給テーブルを識別可能に保存し、前記光量分布設定手段７３の電力供給処理では、電力供給テーブルに保存された電力供給テーブルに基づいて、３つの発光ダイオードアレイを構成する複数の発光ダイオード１０に対して電力を供給することになる。

前記光量分布設定手段７３は目標とする光量分布を得るために前記複数の発光ダイオード１０夫々に供給すべき電力を設定する電力設定処理と、このように設定された電力を発光ダイオードに供給する電力供給処理とを実行するように構成され、前記光量分布計測手段７４は、前記光量センサＬＳを用いて３種の発光ダイオードアレイにおける主走査方向での光量分布を取得する処理を実行する。

また、前記光量分布計測手段７４は、前記光量センサＬＳを用いて３種の発光ダイオードアレイの主走査方向での光量分布データを取得する処理を行い（処理形態は後述する）、前記温度管理手段７５は、前記温度センサＴＳで計測される基板Ｐの温度に基づいて前記ファン２５の回転速度の制御や、ファン２５の駆動開始や停止を制御することにより、基板Ｐの温度を目標とする温度に維持する制御を実現する。

前記電力供給処理の形態の一例を挙げると、前記電力供給テーブルは複数の発光ダイオード１０夫々を識別するデータと、供給すべき電力値（厳密には電力トランジスタを駆動する電圧値）を関連付けたデータ構造を有しており、光源ユニットＡの発光ダイオード１０を発光させる場合には、前記光量分布設定手段７３の電力設定処理が半導体メモリ（ＲＡＭ）に作業領域を確保し、前記電力供給テーブルに基づいて発光ダイオードアレイの複数の発光ダイオード１０に対応して、前記作業領域の連続するアドレスに対して電力値を示すデータ（例えば、８ｂｉｔデータ）を保存し、そのデータを前記入出力インタフェース６１（専用の出力ポートでも良い）から前記コントローラ１９に転送する制御を行うことにより、そのコントローラ１９が対応する電力トランジスタ１８を制御して対応する発光ダイオード１０を発光させる。

つまり、この制御形態では、全ての発光ダイオード１０に対応したアドレスが設定され、そのアドレスに対して光量を示すデータが保存され、このように保存したデータの全てを光量分布設定手段７３の電力設定処理が読み出し、入出力インタフェース６１を介して前記コントローラ１９に出力することにより、そのデータに対応した光量で発光ダイオード１０発光させるのである。

前記光量分布計測手段７４による制御の概要を図１１のフローチャートのように示すことが可能である。つまり、この光量分布取得ルーチンでは、先ず、３つの発光ダイオードアレイのうち設定された１つを計測対象に設定し、光量センサＬＳをホームポジションにセットし（ホームポジションセンサ５７で検出される位置）、シフトモータ５６の駆動力によって光量センサＬＳを主走査方向に移動させ、設定されたサンプリングタイミング毎に光量データを保存し（＃１０１〜＃１０４）、このように光量データを保存する処理を光量センサＬＳが計測位置のエンドに達するまで（エンドセンサ５８で検出される位置）継続し、エンドに達するとシフトを停止し、光量分布データをファイル化して保存する（＃１０５〜＃１０７）。

前述したように設定されたサンプリングタイミング毎に光量データを保存する処理は、前記ステッピングモータ型のシフトモータ５６を駆動する間歇信号を計数し、この計数値が予め設定された数値に達する毎に光量データを取得するよう設定されている。このサンプリングのインターバルは、シフトモータ５６の作動によって光量センサＬＳが移動する距離に換算して発光ダイオードアレイにおける発光ダイオード１０の配置間隔と等しい、若しくは、発光ダイオード１０の配置間隔より小さい値に設定される。

次に、この光量分布データの取得を３つの発光ダイオードアレイについて行い（＃１０８、＃１０９ステップ）、３つの発光ダイオードアレイの光量分布データを取得することにより処理が終了する。尚、このように生成される光量分布データは主走査方向での位置を特定するデータと、その主走査方向での位置に対して光量を示すデータを関連付けたデータ構造を有している。

このように３つの発光ダイオードアレイについて光量分布データが取得された後には、光量分布設定手段７３の光量分布設定処理が図１２のフローチャートの処理を行う。つまり、この電力設定処理ルーチンでは、光量分布データと目標光量分布とを比較し、目標光量分布との間で設定値を越える光量差を検出した場合には、補正対象となる発光ダイオード１０を特定し、供給する電力を決定する（＃２０１、＃２０２ステップ）。また、補正の必要がある場合には、決定された電力値が補正可能な値であるかの判別を行い、補正不能な値である場合には前記汎用コンピュータ２のディスプレイ３にエラー表示を行い（＃２０３〜＃２０５）、補正可能である場合には、前記決定に基づき電力供給テーブルを生成して保存する（＃２０６ステップ）。

ここで、光量分布データと目標光量分布とを比較を容易にするために、光量分布データのデータ構造と目標光量分布データのデータ構造とを同じデータ構造（主走査方向での計測位置を示す位置データと、これに関連する光量データのｂｉｔ数）を等しく設定してあり、発光ダイオード１０を特定する必要がある場合には、予め設定された位置データに基づいて発光ダイオード１０が特定される。

一般的に発光ダイオード１０は、供給可能な最大電流値が規定され、また、この供給可能な最大電流値を超えない電流値であっても、電流を供給した場合の光線の波長が、必要とする波長から設定値以上外れる場合もあり、この不都合を解消するために前記＃２０４ステップでは補正の可否を判断し、＃２０２ステップで設定された電力値（正確には電流値）が、供給可能な値であり、しかも、その電力を供給した場合でも必要とする波長を得る場合にのみ、補正可能であると判断しているのである。

次に、発光ダイオードアレイの光量の補正の可否を判断する処理を３つの発光ダイオードアレイについて行い、３つの発光ダイオードアレイについて光量補正の可否を判断した後に処理を終了する（＃２０７、＃２０８ステップ）。

前述した光量分布取得ルーチンにより取得した光量分布データの一例を図１０（ａ）のように示すことが可能である。同図では、横軸を主走査方向に設定し、縦軸を光量として光量分布データＸをグラフとして表しており、目標光量分布Ｔを横軸と平行な直線とした場合、この目標光量分布Ｔを基準にして光量分布データＸに光量の差がある場合には、前述したように光量の差が設定された値を超えている場合には、対応する発光ダイオード１０に供給する電力が補正され、補正された電力供給テーブルが生成されるのである。

前記光量分布計測手段７４において、前記赤色の発光ダイオード１０Ｒと赤外光の発光ダイオード１０ＩＲとで成る発光ダイオードアレイの光量分布の計測を行う場合には、赤色の発光ダイオード１０Ｒについてのみ光量分布を計測するよう構成している。

前記目標光量分布は、カラーバランスをとるため３つの発光ダイオードアレイに対して独立して設定（異なる光量値として設定）されるものである。また、この前記目標光量分布として、図１０（ａ）では主走査方向で一定の値をとるものを想定しているが、図１０（ｂ）に仮想線で示すように主走査方向での端部側における光量を高めるものであっても良い。このように目標光量分布を設定することにより、ブローニーのように広い幅の写真フィルムＦのスキャニングを行う場合にも幅方向での光量不足に陥らないものにできる。

この補正された電力供給テーブルが生成された後には、前述したように、前記光量分布設定手段７３の電力設定処理により、電力供給テーブルに基づき目標光量分布に対応した光量分布の光線が３つの発光ダイオードアレイから送り出され、この光線が前記拡散板２３で拡散されることにより、主走査方向において光量分布が均一化された光線を、フィルムキャリアＢに支持された写真フィルムＦに照射して質の良い画像データを取得できる。

このように、本発明によると、複数の発光ダイオード１０を主走査方向に配置して成る発光ダイオードアレイを有する光源ユニットＡを備えたフィルムスキャナ１において、発光ダイオード１０に使用する発光ダイオード１０の性能にバラツキがあるものであっても、光量分布計測手段７４で取得した光量分布に基づいて、光量分布設定手段７３の電力設定処理によって発光ダイオード１０に供給する電力を設定することにより、光源ユニットＡにおいて発光ダイオード１０を発光させる際には、発光ダイオード１０夫々に供給する電力を独立して制御することによって、主走査方向での光量を均一にすると共に、必要とするカラーバランスをとり、質の良い画像データを取得できるのである。

〔別実施の形態〕
本発明は、上記した実施の形態以外に以下のように構成しても良い。

（イ）光源ユニットとして、赤色光と赤外光とを得るためにハロゲンランプを用い、青色と緑色との光線を得るために複数の発光ダイオードを用いた発光ダイオードアレイを用いる。このようにハロゲンランプと発光ダイオードアレイとを組み合わせたものにおいても、発光ダイオードアレイの主走査方向での光量分布を目標とする光量分布に設定するために光量分布設定手段を機能させることになる。

（ロ）上記した実施の形態のように３つの発光ダイオードアレイを備えた光源ユニットでは、夫々の発光ダイオードアレイに対応して３種の光量センサＴＳを用いても良い。このように複数の発光ダイオードアレイに対応して専用を用いることにより、主走査方向での光量分布を精度良く計測できるものとなる。

写真処理システムの構成を示す斜視図 フィルムスキャナの光学系の斜視図 光源ユニットとフィルムキャリアとの縦断正面図 光源ユニットの縦断側面図 光量センサの往復移動機構を示す斜視図 基板の断面図 基板の一部を示す斜視図 写真処理システムの制御系のブロック回路図 フィルムスキャナの制御系のブロック回路図 光量分布データと目標光量分布とをグラフ化した図 光量分布取得ルーチンのフローチャート 電力設定処理ルーチンを示すフローチャート

符号の説明

１０ 発光ダイオード
１８ 光量調節手段：電力トランジスタ
１９ 光量調節手段：コントローラ
２３ 拡散板
７３ 光量分布設定手段
Ｆ 写真フィルム
ＬＳ 光量センサ

Claims (4)

1. Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三原色を構成する３種の光源部のうちの少なくとも１つの光源部が複数の発光ダイオードを主走査方向に列状に配置して成り、前記３種の光源部からの光線を合流させる光路から送り出された光線を写真フィルムに照射し、その写真フィルムと光路との副走査方向への相対移動によってスキャニングを行うよう構成されているフィルムスキャナであって、
   前記複数の発光ダイオードを備えた光源部が、夫々の発光ダイオードに供給する電力を個別に制御することにより発光ダイオード夫々の光量を独立して調節する光量調節手段を備えて成り、
   前記光路から送り出される光線を拡散させる拡散板を備え、この拡散板を基準にして前記光源部の側において、主走査方向に移動自在に光量センサを備え、
   前記光量センサを主走査方向に移動させ乍ら前記光源部の主走査方向での光量分布を取得し、このように取得した主走査方向での光量分布を予め設定された目標光量分布となるように前記光量調節手段を制御する光量分布設定手段を備えているフィルムスキャナ。
2. 前記光量分布設定手段が、前記光量センサの主走査方向の位置データと、その位置において光量センサで計測した光量データとを関連付けて取得し、このように取得した光量データと前記目標光量分布との光量差から複数の発光ダイオード夫々に供給する電力値を設定するように構成されている請求項１記載のフィルムスキャナ。
3. 前記Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三原色を構成する３種の光源部の全てが複数の発光ダイオードを主走査方向に配置して構成され、前記光量分布設定手段は、３種の光源部を個別に発光させ、夫々の発光時において前記光量センサで取得した光量分布から前記３種の光源部の光量分布の設定を行うよう制御形態を設定している請求項１又は２記載のフィルムスキャナ。
4. 前記光量分布設定手段は、前記３種の光源部からの光線の光量を、予め設定された光量の比率に設定する制御を行うよう構成している請求項３記載のフィルムスキャナ。

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