JP2007006114A - 光源光量調整方法及び光源光量調整モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】基準フィルムなしの減光フィルタだけを用いた日々の光源光量調整で、同一の読取対象物を読み取って各スキャナが取得する読取信号レベルが一定する技術を提供する。
【解決手段】光源と、光電変換センサと、減光フィルタとを備えたスキャナに対して光源光量調整する際、光軸上に配置された基準フィルムによる読取信号レベルに対する前もって求められている影響と光軸上に配置された減光フィルタによる読取信号レベルに対するその都度の影響から基準フィルムと減光フィルタとの間の変換係数を算定し、基準フィルムを読取対象物とした際の予め規定されている読取信号の目標値を前記変換係数に基づいて減光フィルタを読取対象物とした際の読取信号の目標値に変換し、この変換された目標値に減光フィルタを読取対象物とした際の読取信号のレベルを合わせる。
【選択図】 図８

Description

本発明は、読取対象物に対して光ビームを照射する光源と、前記読取対象物を透過又は反射した光ビームを光電変換して読取信号を取得する光電変換センサと、前記光ビームの光軸上に出退自在に設けられた減光フィルタとを備えたスキャナのための光源光量調整方法及び光源光量調整モジュールに関する。

一般的にスキャナは、光ビームを読取対象物に照射し、その透過光量や反射光量をＣＣＤ等で光電変換して画像データとしての読取信号を取得するように構成されているが、それぞれのスキャナには製造時点の個体差や各部品の経時的変化により、同一の読取対象物を読み取ってもスキャナ毎に読取信号レベル（出力レベル）が異なるという問題が生じる。この問題を解決するために、基準ネガフィルム（基準フィルム）を用いてスキャナの出力をある一定値（目標値）になるようにゲイン調整した状態から、基準ネガフィルムの代わりにセットアップフィルタ（ＮＤフィルタ等の光学フィルタからなる）を挿入して、この時のスキャナの出力をマスターデータ（基準値）として採取しておき、このマスターデータとセットアップ時の測光におけるスキャナの出力とを比較してスキャナの出力を調整するという方法が知られている。（例えば、特許文献１参照。）

つまり、スキャナで写真フィルム（一般的にはネガフィルム）を読み取る場合、光源からの光ビームが写真フィルム（以下単にフィルムと略称する）を透過すると、その光量が１０分の１近くも減光されると言われており、このためフィルムをスキャンして得られた読取信号をある一定レベル（例えば１４００）にするためには、フィルムがない状態での光源光量をその１０倍近く（例えば１４０００）に調整しなければならないことになるが、一般に分解能が１２ビットしかないＣＣＤ等の光電変換センサで光電変換するとすれば、フィルムを照射する光源光量を直接測定（光電変換）することは困難である。このため、光ビームの光軸上に減光フィルタを介在させながら、その光源光量を測定して、光源光量調整を行うことになる。しかしながら、減光フィルタの減光率は製造ロットによって無視できない程度にばらつくため、そのような減光フィルタを用いて光源光量調整を行った場合、スキャナ毎に個体差が生じることになり、同一の読取対象物を読み取ってもスキャナ毎に読取信号レベルが異なってしまう。

減光フィルタに較べて基準フィルムにおける減光率の個体差は無視できる程度であるが、基準フィルムは環境による経年変化が大きいため、基準フィルムを各スキャナに添付するとともにこの添付された基準フィルムを用いて光源光量調整を行うには、厳密に保持された環境下で基準フィルムを保管しなければならない。このような厳密に保持された環境下での基準フィルムの保管はユーザレベルでは非実用的である。

特開２０００−２７８４８６号公報（段落番号０００６、図３）

上記実状に鑑み、本発明の課題は、基準フィルムを各スキャナに添付することなしに、減光フィルタだけを用いた日々の光源光量調整だけで、同一の読取対象物を読み取って各スキャナが取得する読取信号レベルが一定する技術を提供することである。

上記課題を解決するため、読取対象物に対して光ビームを照射する光源と、前記読取対象物を透過又は反射した光ビームを光電変換して読取信号を取得する光電変換センサと、前記光ビームの光軸上に出退自在に設けられた減光フィルタとを備えたスキャナのための光源光量調整方法において、本発明では、前記光ビームの光軸上に配置された基準フィルムによる読取信号レベルに対する前もって求められている影響と前記光ビームの光軸上に配置された前記減光フィルタによる読取信号レベルに対するその都度の影響から前記基準フィルムと前記減光フィルタとの間の変換係数を算定し、前記基準フィルムを読取対象物とした際の予め規定されている読取信号の目標値を前記変換係数に基づいて前記減光フィルタを読取対象物とした際の読取信号の目標値に変換し、この変換された目標値を用いて前記減光フィルタを読取対象物とした際の読取信号のレベルを調整することを特徴としている。

この方法では、光軸上に基準フィルムを配置することによる読取信号レベルへの影響を前もって求めておき、この影響と日常の光源光量調整時にその都度求められる減光フィルタによる読取信号レベルに対するその都度の影響とから、前記基準フィルムを読取対象物とした際の予め規定されている読取信号の目標値を前記減光フィルタを読取対象物とした際の読取信号の目標値に変換するための変換係数を算定し、この変換係数を用いて変換された目標値を用いて減光フィルタを読取対象物とした際の読取信号のレベルを調整する。つまり、照射光ビームの測定光量に及ぼす基準フィルムの影響、例えば光量低下率が予め求められているならば、この影響と照射光ビームの測定光量に及ぼす減光フィルタの影響とから、スキャナ毎に搭載されている減光フィルタのそれぞれの測定光量に及ぼす影響（例えば光量低下率）が求められるので、これら両者の影響から基準フィルム使用時の読取信号の目標値を減光フィルタ使用時の読取信号の目標値に変換するための変換係数が得られる。これにより、各スキャナに組み込まれている減光フィルタを読取対象物とした際の読取信号のレベルを減光フィルタ用に変換された目標値を用いて調整するだけで各スキャナに組み込まれている減光フィルタの個体差から独立した光源光量調整が可能となり、同一の読取対象物に対して各スキャナが取得する読取信号レベルが一定することになる。

照射光ビームの測定光量に及ぼす基準フィルムの影響や照射光ビームの測定光量に及ぼす減光フィルタの影響を具体的に求める手法の１つとして、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記光ビームを直接前記光源から受光して得られた直接読取信号レベルと基準フィルムを介して受光して得られた基準読取信号レベルとの関係を第１関係係数として格納しておき、前記光ビームを直接前記光源から受光して得られた直接読取信号レベルと前記減光フィルタを介して受光して得られた減光読取信号レベルとの関係を第２関係係数として算定し、前記第１関係係数と前記第２関係係数との関係から前記変換係数を算定する。より具体的に説明するならば、基準フィルムを光軸に挿入することによる光量低下率と、減光フィルタを光軸に挿入することによる光量低下率とから、基準フィルムと減光フィルタの測定光量に対する影響度合いの違いが求まるので、これを利用して、スキャナ毎に、予め設定されている基準フィルム装填時の読取信号レベルの目標値を減光フィルタ装填時の読取信号レベルの目標値に正確に変換することができる。基準フィルムのための目標値は、よく知られているように、写真プリント目的のスキャナの場合写真プリンタメーカにおいて実験的及び経験的な手法で算定されている。

冒頭部で述べたように、光軸上に実質的に何も存在しない状態での読取信号レベル（測光値）と光軸上に基準フィルムや減光フィルタを介在させた状態での読取信号レベル（測光値）との差は１０倍程度にもなり、その間の全領域においては光量値と読取信号レベル（測光値）との関係は直線性を示していない。このため、実質的に直線性を示す光電変換センサの蓄積時間を８：１程度に設定するとともに、その光量値と読取信号レベル（測光値）との関係領域を直線性を保持できる領域に移行することで、光電変換センサの直線性領域を利用した正確な光源光量調整が可能となる。さらに、利用する直線性を保持できる領域における光量値と読取信号レベル（測光値）との一次関係の傾きが１となるように補正することは、演算の簡単化の観点から好ましいことである。

さらに、本発明では、上述した、読取対象物に対して光ビームを照射する光源と、前記読取対象物を透過又は反射した光ビームを光電変換して読取信号を取得する光電変換センサと、前記光ビームの光軸上に出退自在に設けられた減光フィルタとを備えたスキャナのための光源光量調整方法を実施する光源光量調整モジュールも権利の対象としており、そのような光源光量調整モジュールは、前記光ビームの光軸上に配置された基準フィルムによる読取信号レベルに対する前もって求められている影響と前記光ビームの光軸上に配置された前記減光フィルタによる読取信号レベルに対するその都度の影響から前記基準フィルムと前記減光フィルタとの間の変換係数を算定する変換係数算定手段と、前記変換係数に基づいて前記基準フィルムを読取対象物とした際の予め規定されている読取信号の目標値を前記減光フィルタを読取対象物とした際の読取信号の目標値に変換する目標値決定部と、前記目標値決定部で変換された目標値を用いて前記減光フィルタを読取対象物とした際の読取信号のレベルを調整する光量調整部とを備えている。当然ながら、このような光源光量調整モジュールも上述した光源光量調整方法で述べたすべての作用効果を得ることができ、さらに上述した好適な実施形態を組み込むことも可能である。例えば、好適な実施形態の１つでは、前記変換係数算定手段に、前記光ビームを直接前記光源から受光して得られた直接読取信号レベルと基準フィルムを介して受光して得られた基準読取信号レベルとの関係を第１関係係数として格納する第１関係係数格納部と、前記光ビームを直接前記光源から受光して得られた直接読取信号レベルと前記減光フィルタを介して受光して得られた減光読取信号レベルとの関係を第２関係係数として算定する第２関係係数算定部と、前記第１関係係数と前記第２関係係数との関係から前記変換係数を算定する変換係数算定部とが含まれている。
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形態の説明により明らかになるだろう。

図１に、本発明による光源光量調整技術が採用されたスキャナシステムの一例が模式的に示されている。このシステムはフィルムスキャナとして構成されているスキャナ１とこのスキャナ１によって取得された読取信号（輝度データ）を処理するコントローラ６０から構成されており、コントローラ６０にはハードウエア又はソフトウエアあるいはその両方で構築された光源光量調整モジュール７０が組み込まれている。この光源光量調整モジュール７０に関しては後で詳しく説明される。

スキャナ１は、主な構成要素として、照明光学系２０、撮像光学系３０、ラインＣＣＤセンサを用いた光電変換部４０、フィルム２に対する光の照射範囲を決定するとともにフィルム２を光電変換部４０によるスキャニングのために副走査方向に搬送するフィルムキャリヤユニット５０を備えている。このフィルムキャリアユニット５０は、１３５フィルムやＩＸ２４０フィルム（ＡＰＳフィルム）やブローニフィルムなどのフィルムの種類毎に用意されており、この実施形態では１３５フィルム用のフィルムキャリアユニット５０が装着されているとする。

照明光学系２０は、光源部２１と光源部２１からの光ビームを調整する平行化レンズ２２、ミラー２３、ＮＤフィルタ２４、ディフューザ２５などから構成されている。光源部２１は、主に赤色成分（以下単にＲと略称する）の光ビームを放射するＬＥＤ素子列からなるＲ光源２１ａと、主に緑色成分（以下単にＧと略称する）の光ビームを放射するＬＥＤ素子列からなるＧ光源２１ｂと、主に青色成分（以下単にＢと略称する）の光ビームを放射するＬＥＤ素子列からなるＢ光源２１ｃを備えている。フィルム２からの透過光ビームを処理する撮像光学系３０は、ズームレンズユニット３１とこの撮像光学系３０を通過して光電変換部４０に入射する光ビームの光量を制限する絞り３２から構成されているが、必要に応じて投射光の方向を変える方向変換光学系が追加される。

撮像光学系３０によって導かれた光ビームを光電変換する光電変換部４０は、Ｒ・Ｇ・Ｂの各色を検出するために割り当てられた、Ｒ光電変換センサ４１ａ、Ｇ光電変換センサ４１ｂ、Ｂ光電変換センサ４１ｃを備えており（色成分別に特に区別する必要がない場合には単に光電変換センサ４１となる）、この実施形態では各光電変換センサ４１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２の幅方向に配列されるラインアレイ型のＣＣＤセンサであり、センサ駆動回路４２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。このため、以後光電変換センサはＣＣＤセンサと言い換えることにする。

Ｒ・ＣＣＤセンサ４１ａの撮像面にはフィルム２を透過した光の主に赤色成分のみを通過させるカラーフィルタが、Ｇ・ＣＣＤセンサ４１ｂの撮像面にはフィルム２を透過した光の主に緑色成分のみを通過させるカラーフィルタが、Ｂ・ＣＣＤセンサ４１ｃの撮像面にはフィルム２を透過した光の主に青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、透過光のうちの赤色成分、緑色成分、青色成分のみを光電変換する。それぞれのＣＣＤセンサ４１から出力される各画素信号はサンプルホールドされ各画素信号が連続した画像信号となり、この各画素信号は所定のビット数（例えば１２ビット）のデジタル信号に変換される。このようにデジタル信号化された画像信号はカラー画像データ（Ｒ・Ｇ・Ｂ輝度データ）としてコントローラ６０に送り込まれる。

このコントローラ６０には写真プリント装置８０が接続されており、コントローラ６０内で処理されたカラー画像データに基づいて生成されたプリントデータによってレーザ露光プリントエンジンやインクジェットプリントエンジンが駆動されることでフィルム２の撮影画像コマに対応する写真プリントが出力される。

次に、スキャナ１の具体的な構造を図２〜４を用いて説明する。
図２に示すように、照明光学系２０を下部に内蔵するとともに撮像光学系３０と光電変換部４０を上部に内蔵する筐体１０によりスキャナ１の外観が構築されており、筐体１０の中央部に形成されている凹部の下面にフィルムキャリアユニット５０が装着されるベース面１０ａが形成されている。

フィルムキャリアユニット５０は、フィルム搬送方向を横断する方向（主走査方向）に延びているスリット状のスキャンゲート５２が形成されたケース５１を備えるとともに、そのケース５１内に、写真フィルム２をフィルム搬送方向（副走査方向）に往復搬送するための複数の圧着型の搬送ローラ５３と、ベース面１０ａに対向している集光レンズ５４とを備えている。

照明光学系２０は、樹脂成形品で成る上壁部１１と、アルミニウム合金で成る側壁部１２と、同じくアルミニウム合金で成る底壁部１３とでケース状に形成されている。前記上壁部１１の内部には、基板にチップ状の多数の赤色の発光ダイオードを主走査方向に直線状に配列して構成されたＲ光源２１ａと、基板にチップ状の多数の緑色の発光ダイオードを主走査方向に直線状に配列して構成されたＧ光源２１ｂと、基板にチップ状の多数の青色の発光ダイオードを主走査方向に直線状に配列して構成されたＢ光源２１ｃとが取り付けられている。夫々の発光ダイオードアレイＬＥＤに対応する位置に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夫々の発光ダイオード１に焦点位置を設定した平行化レンズ２２が取り付けられ、これらの平行化レンズ２２を介して送り出された光ビームを合流させるダイクロイック型のミラー２３として第１ミラー２３ａと第２ミラー２３ｂが用意されている。

Ｇ光源２１ｂからの光ビームを上方に送る縦向き姿勢の第１光軸Ｌ１上に平行化レンズ２２と第１ミラー２３ａとが配置され、Ｂ光源２１ｃからの光ビームを上方に送る縦向き姿勢の第２光軸Ｌ２上に平行化レンズ２２と第２ミラー２３ｂとが配置され、Ｒ光源２１ａからの光ビームを水平方向に送る横向き姿勢の第３光軸Ｌ３上に平行化レンズ２２と前記第１・第２ミラー２３ａ、２３ｂとが位置するようになっている。また、第１光軸Ｌ１の延長上で上壁１１部の壁面の近傍位置には光線を拡散させて光量の分布を平均化させるディフューザ２５が配置されている。つまり、第１、第２、第３光軸Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３は、各色の光源２１の形成方向（主走査方向）での中央位置で、かつ、基板に垂直となる仮想直線として設定されたものであり、第１光軸Ｌ１の延長上方にフィルムキャリアユニット５０の集光レンズ５４とスキャンゲート５２が位置し、第２光軸Ｌ２は第２ミラー２３ｂにおいて第３光軸Ｌ３と合流する位置となっている。

図３に示すように、第１光軸Ｌ１に沿って上方に送り出される光線の光量を低減する減光フィルタとしてのＮＤフィルタ２４がフィルムキャリアユニット５０の集光レンズ５４と向き合うように第１光軸Ｌ１上に選択的に位置決め可能に設けられている。このため、ＮＤフィルタ２４を支持する作動プレート１４と、この作動プレート１４に往復作動力を揺動アーム１５を介して伝える駆動部としての電気モータ１６が配置されている。このＮＤフィルタ２４を図３に示す如く照明光学系２０の光路中（第１光軸Ｌ１中）の減光位置にセットすることにより、照明光学系２０から送り出される光線の光量を大きく減じ、このＮＤフィルタ２４を光路外の待避位置に待避させることにより、照明光学系２０からの光ビーム全てを送り出せる。本発明による光源光量調整作業時などでは、ＣＣＤセンサに過大な光量が入り込まないようにＮＤフィルタ２４が光路中にセットされる。

なお、図３では、フィルム２がスキャンゲート５２の近傍位置に存在する状態を示しており、この状態ではＮＤフィルタ２４が待避位置に設定されるべきものであるが、ＮＤフィルタ２４よって光量を制限する状態を理解しやすくするため、同図では、ＮＤフィルタ２４を減光位置にセットした状態を示している。

前記第１ミラー２３ａはＧ光源２１ｂに用いられている緑色の発光ダイオードからの波長（５２０〜５６０ｎｍ）の光線を透過し、これ以外の光線を反射する性能のものであり、前記第２ミラー２３ｂはＲ光源２１ａに用いられている赤色の発光ダイオードからの波長（６２０〜７５０ｎｍ）の光線を透過し、Ｂ光源２１ｃに用いられている青色の発光ダイオードからの波長（４００〜４８０ｎｍ）の光線を反射する特性のものを使用している。

このような照明光学系２０のレイアウトから、Ｇ光源２１ｂから第１光軸Ｌ１に沿って送り出される光線は、平行化レンズ２２で平行光線化した後に、第１ミラー２３ａを透過
して第１光軸Ｌ１に沿って上方に送られ、Ｂ光源２１ｃから第２光軸Ｌ２に沿って送り出される光線は、平行化レンズ２２で平行光線化した後に、第２ミラー２３ｂで反射して第３光軸Ｌ３と合流し、Ｒ光源２１ａから第３光軸Ｌ３に沿って送り出される光線は、平行化レンズ２２で平行光線化した後に第２ミラー２３ｂを透過するものとなり、このように第３光軸Ｌ３に沿って送られる赤色成分の光ビームと、青色成分の光ビームとは第１ミラー２３ａで反射され、第１光軸Ｌ１に沿って上方に送られる結果、この第１光軸Ｌ１ではＲ・Ｇ・Ｂの各光ビームが合流した白色の光ビームが送られ、ディフューザ２５で拡散され、スキャンゲート５２に導かれる。

このスキャナ１でスキャニングを行う際には、取り込む画像の画素数に基づいてズームレンズ３１による拡大率（主走査方向での画素数）を設定し、取り込む画像の画素数に基づいて搬送速度（副走査方向での画素数）を設定した後に、フィルムキャリアユニット５０にフィルム２をセットし、フィルム２に対して照明光学系２０からの光ビームを照射する状態で、搬送ローラ５３の駆動でフィルム２を設定された速度で搬送し、この搬送速度と同期したタイミングで光電変換部４０の各ＣＣＤセンサ４１において主走査方向に沿うライン状に画像を取り込み、画像データ（輝度データ）として取得され、コントローラ６０に送り込まれる。送り込まれた画像データ、つまりＲ画像データとＧ画像データとＢ画像データに対しては、前処理を経て種々の画像処理が施される。

コントローラ６０は、ＣＰＵを中核部材として、種々の動作を行うための機能部をハードウエア又はソフトウエアあるいはその両方で構築しているが、図５に示すように、本発明に特に関するものとして、スキャナ１から送られてくる読取信号としての画像データをメモリ６１に展開する画像入力部６２と、スキャナ１に対する光源光量調整を行う光源光量調整手段７０と、フィルムキャリアユニット５０の搬送ローラ５３の制御や光電変換部４０の駆動制御を含むスキャナ１のスキャニング動作を制御するスキャニング制御部６３と、メモリに展開された画像データに対して種々の画像処理を施す画像処理部６４と、最終的に得られた撮影画像のための画像データを写真プリント装置８０に対するプリントデータに変換生成するプリントデータ生成部６５などが挙げられる。

光源光量調整手段７０は、原理的には、前もって求められている基準となっているスキャナ１のフィルムキャリアユニット５０に装填された基準フィルムによる読取信号レベルに対する影響と、個々のスキャナ１における減光フィルタとしてのＮＤフィルタ２４による読取信号レベルに対する影響から基準フィルムと減光フィルタとの間の変換係数を算定し、基準フィルムを読取対象物とした際の予め規定されている読取信号の目標値をこの変換係数に基づいてＮＤフィルタ２４を読取対象物とした際の、つまりＮＤフィルタ２４を減光位置にセットした際の読取信号の目標値に変換し、この変換された目標値にＮＤフィルタ２４を介在させた際の読取信号のレベルを合わせるべく光源光量調整を行うことを目的としている。この目的のため、光源光量調整手段７０は、前記変換係数を算定する変換係数算定手段７１と、ＮＤフィルタ２４を介在させて得られた読取信号（画像データ）と変換係数によって変換された目標値を用いて光源部２１の光量を調整する光量調整部７２を備えている。

変換係数算定手段７１には、光源部２１からの光ビームを直接受光して得られた読取信号レベルと基準フィルムを介して受光して得られた基準読取信号レベルとの関係を第１関係係数として格納する第１関係係数格納部７１ａと、調整対象のスキャナ１の光源部２１からの光ビームを直接受光して得られた直接読取信号レベルとＮＤフィルタ２４を介して受光して得られた減光読取信号レベルとの関係を第２関係係数として算定する第２関係係数算定部７１ｂと、前記第１関係係数と前記第２関係係数との関係から前記変換係数を算定する変換係数算定部７１ｃとが含まれている

第１関係係数は、一般的にはスキャナ１のメーカサイドで算定されたものを各スキャナ１に付随している光学光量調整モジュール７１の第１関係係数格納部７１ａに格納されるものであり、具体的には、基準フィルムを読取対象物とした際の読取信号の目標値とともに出荷されるスキャナ１の光学光量調整モジュール７１に実装されるプログラム中に記録される形態をとることが多い。第２関係係数は、スキャナ１毎に行われる日常の光源光量調整作業時に、付属している減光フィルタとしてのＮＤフィルタ２４を用いた測光を通じて毎回算定されるものである。この毎回算定される第２関係係数と第１関係係数格納部７１ａから読み出された第１関係係数から算定される変換係数を用いて、調整対象のスキャナ１のＮＤフィルタ２４を用いて得られる読取信号レベルの目標値が決定され、光源光量調整が行われる。

まず、第１関係係数の算定ルーチンを図６に示すフローチャートを用いて説明する。
この第１関係係数の算定に必要な光電変換部４０による測光作業の信頼性を確保するため、このスキャナ１における光量値と測光値の関係曲線のリニアリティ補正テーブルを作成する（＃０１）。このリニアリティ補正テーブルを作成する目的は以下の通りである。
ＮＤフィルタ２４や基準フィルムのすぬけ部を光ビームが通過する際にそれらの減光率が大きい場合（例えば１０分の１）、そのようなＮＤフィルタ２４や基準フィルムの光軸への挿入はＣＣＤセンサ４１に達する光ビームの光量を大きく減少させる。つまり、ＮＤフィルタ２４や基準フィルムが光軸に存在しているときにＣＣＤセンサ４１に達する光ビームの光量とＮＤフィルタ２４や基準フィルムが光軸に存在しているいないときにＣＣＤセンサ４１に達する光ビームの光量が大幅に異なる場合、図７（ａ）に示すように、それぞれの光量値と測光値がとる領域が光電変換特性曲線（光量値と測光値の関係曲線）が直線性が維持されていない領域となる。光電変換特性曲線が非直線性の領域においては光量値と測光値の正確な調整ができなくなるので、この問題を避けるため。本発明では、ＣＣＤセンサ４１の蓄積時間を変更して、ＮＤフィルタ２４や基準フィルムを光軸に挿入した際の見かけ上の光量値を増加させ、結果的に図７（ｂ）で示すように、光量値と測光値が光電変換特性曲線の直線性を維持している領域に入るようにしている。一例として、ここでは基準フィルムなしに較べ基準フィルム有りでは、蓄積時間を８倍に設定することにしている。これにより、ＮＤフィルタ２４や基準フィルムの有り無しにかかわらず、その光量値と測光値は光電変換特性曲線の直線性を維持している領域で取り扱われる。さらに、光量値と測光値の調整作業をより簡単にするため、図７（ｃ）で示すように、利用する光電変換特性曲線の直線性部分の傾きを１とする補正も同時に行い、このような補正のために必要な補正係数が求められ、この補正係数がリニアリティ補正テーブルとして格納される。

次に、基準フィルムなし測光の初期設定を行う（＃０２）。この初期設定では、ＣＣＤセンサ４１の蓄積時間を１倍とし、ＮＤフィルタ２４は退避位置に設定され、光源部２１への駆動電流はその測光値が前述した直線性を保持している領域に入るように前もって設定されている基本値に設定される。この初期設定が完了すると、基準フィルムなし測光が行われ、取得された読取信号（画像データ）の平均値が素光源測定平均値として算出される（＃０３）。続いて、基準フィルム有り測光の初期設定を行う（＃０４）。ここでは、基準フィルムとしては規格化された条件を満たしたネガフィルムが用いられている。この初期設定では、上述した光電変換特性の直線性の問題を解消するため、ＣＣＤセンサ４１の蓄積時間を８倍とし、フィルムキャリアユニット５０には基準フィルムが装填される。この初期設定が完了すると、基準フィルム有り測光が行われ、取得された読取信号（画像データ）の平均値が基準フィルム測定平均値として算出される（＃０５）。次いで、素光源測定平均値と基準フィルム測定平均値とから第１関係係数が算定される（＃０６）。この第１関係係数の算定は、Ｒ・Ｇ・Ｂ毎に行われる。Ｒ・Ｇ・Ｂ毎に算出された素光源測定平均値をＲ1、Ｇ1、Ｂ1とし、基準フィルム測定平均値をＲ2、Ｇ2、Ｂ2とすると、Ｒ・Ｇ・Ｂそれぞれの第１関係係数：Ｋr、Ｋg、Ｋbが次のように求めることができる；
Ｋr＝Ｒ1／（Ｒ2／８）、
Ｋg＝Ｇ1／（Ｇ2／８）、
Ｋb＝Ｂ1／（Ｂ2／８）、ここで８は蓄積時間倍率。
この第１関係係数の算定は基準のスキャナを用いて行われ、ここで求められた第１関係係数は各スキャナ１の第１関係係数格納部７１ａに格納される。これは、第１関係係数は実質的にバラツキを無視できる基準フィルムの減光率に関するものであるからである。

スキャナ１毎に行われる日常の光源光量調整ルーチンを図８に示すフローチャートを用いて説明する。第１関係係数が第１関係係数格納部７１ａに格納されているので、もはやここでは、基準フィルムは使用する必要はない。まず、光源光量調整の対象となっているスキャナ１における光量値と測光値の関係曲線のリニアリティ補正テーブルを作成する（＃１０）。このリニアリティ補正テーブルの作成にともなって実行される諸作業はステップ＃０１に述べたものと同様である。続いて、ＮＤフィルタ（減光フィルタ）なし測光の初期設定を行う（＃２０）。この初期設定では、ＣＣＤセンサ４１の蓄積時間を１倍とし、ＮＤフィルタ２４は退避位置に設定され、光源部２１への駆動電流はその測光値が前述した直線性を保持している領域に入るように前もって設定されている基本値に設定される。この初期設定が完了すると、減光フィルタなし測光が行われ、取得された読取信号（画像データ）の平均値が素光源測定平均値として算出される（＃３０）。続いて、減光フィルタ有り測光の初期設定を行う（＃４０）。この初期設定では、ＣＣＤセンサ４１の蓄積時間を８倍とし、ＮＤフィルタ２４は減光位置に設定される。この初期設定が完了すると、減光フィルタ有り測光が行われ、取得された読取信号（画像データ）の平均値が減光フィルタ測定平均値として算出される（＃５０）。次いで、ステップ＃３０で算出された素光源測定平均値と減光フィルタ測定平均値とから第２関係係数が算定される（＃６０）。この第２関係係数の算定も、Ｒ・Ｇ・Ｂ毎に行われる。Ｒ・Ｇ・Ｂ毎に算出された素光源測定平均値をＲ3、Ｇ3、Ｂ3とし、減光フィルタ測定平均値をＲ4、Ｇ4、Ｂ4とすると、Ｒ・Ｇ・Ｂそれぞれの第２関係係数：Ｌr、Ｌg、Ｌbが次のように求めることができる；
Ｌr＝Ｒ3／（Ｒ4／８）、
Ｌg＝Ｇ3／（Ｇ4／８）、
Ｌb＝Ｂ3／（Ｂ4／８）、ここで８は蓄積時間倍率。
この第２関係係数は、ＮＤフィルタ（減光フィルタ）２４の減光率に関するものであるから、この第２関係係数と、第１関係係数格納部７１ａに格納されている第１関係係数から、Ｒ・Ｇ・Ｂ毎の変換係数：αr、αg、αbが次のように算定される（＃７０）。
αr＝Ｋr／Ｌr、
αg＝Ｋg／Ｌg、
αb＝Ｋb／Ｌb。
この変換係数は、基準フィルムとＮＤフィルタ（減光フィルタ）２４の減光率の比を表しているので、基準フィルムに設定されている読取信号レベル（測光値）の目標値にこの変換係数を乗じることにより基準フィルムとＮＤフィルタ（減光フィルタ）２４のための目標値が得られる（＃８０）。

続いて、ＮＤフィルタ２４を挿入して取得された読取信号の最大値が上述したようにして得られたＮＤフィルタ（減光フィルタ）２４のための目標値に一致するように光源光量調整が行われる（＃９０）。これにより光源光量のレベル調整は完了するが、後の処理として、ＣＣＤセンサ４１の各素子の読取信号レベルが一様となるようにシェーディング補正が行われる（＃１００）。

上述した実施形態の説明では、減光フィルタとしてＮＤフィルタ２４を取り上げたが、その他の光ビームの透過を制限する種々の部品を減光フィルタとして用いることが可能であり、本発明では、減光フィルタの種類をＮＤフィルタに限定していない。

上述した実施形態の説明では、スキャナとしてＲ・Ｇ・Ｂタイプのフィルムスキャナを採用していたが、少なくとも光の三原色のそれぞれに適応した分光感度を有する複数の光源と複数の光電変換センサからなる全てのスキャナ及び単色のスキャナに本発明は適用可能である。また、スキャナとしてラインＣＣＤセンサを用いたものを取り上げたが、エリアＣＣＤセンサを用いてもよいし、光電変換センサとしてＣＣＤ以外のタイプ、例えばＣＭＯＳセンサを用いてもよい。

本発明による光源光量調整技術を採用したスキャナシステムの一例を模式的に示す模式図 図１によるスキャナシステムに用いられたスキャナの外観を示す斜視図 スキャナの照明光学系を示す断面図 スキャナの内部要素を説明するための説明図 システムに用いられたコントローラ内に構築された本発明に関係する機能要素を説明する機能ブロック図 本発明による光源光量調整に用いられる第１関係係数を算定するルーチンを示すフローチャート 光量値と測光値の関係を示すグラフ スキャナ毎の光源光量調整ルーチンを示すフローチャート

符号の説明

１：フィルムスキャナ（スキャナ）
２１：光源
２４：ＮＤフィルタ（減光フィルタ）
６０：コントローラ
６３：スキャニング制御部
７０：光源光量調整モジュール
７１：変換係数算定手段
７１ａ：第１関係係数格納部
７１ｂ：第２関係係数算定部
７１ｃ：変換係数算定部
７２：光量調整部

Claims (5)

1. 読取対象物に対して光ビームを照射する光源と、前記読取対象物を透過又は反射した光ビームを光電変換して読取信号を取得する光電変換センサと、前記光ビームの光軸上に出退自在に設けられた減光フィルタとを備えたスキャナのための光源光量調整方法において、
   前記光ビームの光軸上に配置された基準フィルムによる読取信号レベルに対する前もって求められている影響と前記光ビームの光軸上に配置された前記減光フィルタによる読取信号レベルに対するその都度の影響から前記基準フィルムと前記減光フィルタとの間の変換係数を算定し、
   前記基準フィルムを読取対象物とした際の予め規定されている読取信号の目標値を前記変換係数に基づいて前記減光フィルタを読取対象物とした際の読取信号の目標値に変換し、
   この変換された目標値を用いて前記減光フィルタを読取対象物とした際の読取信号のレベルを調整することを特徴とする光源光量調整方法。
2. 前記光ビームを直接前記光源から受光して得られた直接読取信号レベルと基準フィルムを介して受光して得られた基準読取信号レベルとの関係を第１関係係数として格納し、
   前記光ビームを直接前記光源から受光して得られた直接読取信号レベルと前記減光フィルタを介して受光して得られた減光読取信号レベルとの関係を第２関係係数として算定し、
   前記第１関係係数と前記第２関係係数との関係から前記変換係数を算定することを特徴とする請求項１に記載の光源光量調整方法。
3. 前記直接読取信号レベルと基準読取信号レベルの測定又は前記直接読取信号レベルと減光読取信号レベルの測定が、前記光電変換センサの蓄積時間を変更することにより前記光源の光量と読取信号レベルとの関係が直線性を保持する領域で行われることを特徴とする請求項２に記載の光源光量調整方法。
4. 読取対象物に対して光ビームを照射する光源と、前記読取対象物を透過又は反射した光ビームを光電変換して読取信号を取得する光電変換センサと、前記光ビームの光軸上に出退自在に設けられた減光フィルタとを備えたスキャナのための光源光量調整モジュールにおいて、
   前記光ビームの光軸上に配置された基準フィルムによる読取信号レベルに対する前もって求められている影響と前記光ビームの光軸上に配置された前記減光フィルタによる読取信号レベルに対するその都度の影響から前記基準フィルムと前記減光フィルタとの間の変換係数を算定する変換係数算定手段と、
   前記変換係数に基づいて前記基準フィルムを読取対象物とした際の予め規定されている読取信号の目標値を前記減光フィルタを読取対象物とした際の読取信号の目標値に変換する目標値決定部と、
   前記目標値決定部で変換された目標値を用いて前記減光フィルタを読取対象物とした際の読取信号のレベルを調整する光量調整部と、
   が備えられていることを特徴とする光源光量調整モジュール。
5. 前記変換係数算定手段に、前記光ビームを直接前記光源から受光して得られた直接読取信号レベルと基準フィルムを介して受光して得られた基準読取信号レベルとの関係を第１関係係数として格納する第１関係係数格納部と、前記光ビームを直接前記光源から受光して得られた直接読取信号レベルと前記減光フィルタを介して受光して得られた減光読取信号レベルとの関係を第２関係係数として算定する第２関係係数算定部と、前記第１関係係数と前記第２関係係数との関係から前記変換係数を算定する変換係数算定部とが含まれていることを特徴とする請求項４に記載の光源光量調整モジュール。

Images