JP2603735B2 - フイルム用イメージスキャナ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、透光性のフィルムの画像を光学的に読み取
るフィルム用イメージスキャナに関する。

従来の技術 従来、フィルムの画像を読み取るようにしたフィルム
用イメージスキャナがあるが、その一例を第10図ないし
第12図に示す。50はフィルム51の周囲を厚紙の枠52で保
持してなるスライドで、第12図に示すように、このスラ
イド50はキャリア100に設けたホルダ101により着脱自在
に保持されている。このキャリア100をキャリアシャフ
ト102に沿って移動させる過程で、光源103からの光線を
拡散板104により拡散してフィルム51を透過させ、この
透過光をレンズ105によりライン型のイメージセンサ106
に結像することにより、フィルム51の画像が読み取られ
る。第10図及び第11図はスキャナのケース107をその見
る方向を変えて示す斜視図で、このケース107には凹部1
08を間にして突部109,110が形成されている。一方の突
部109の内部には、キャリア100と、このキャリア100を
駆動する駆動部（図示せず）と、拡散板104と、光源103
とが収納され、他方の突部110には、レンズ105が保持さ
れているとともにイメージセンサ106が収納されてい
る。また、突部109の壁面にはホルダ101のキャリア100
に対する連結部を移動自在に保持する案内溝111が形成
されている。

発明が解決しようとする課題 ケース107にはレンズ105の前面でホルダ101にスライ
ド50を着脱するために凹部108を必要とし、この凹部108
を間にして突部109,110を対向させるためケース107が大
型化する。これにより、ケース107を電子機器に組み込
む場合に、大きなスペースを必要とし配置の決定が困難
である。また、スライド50はケース107の上方から抜き
差しするため、ケース107を電子機器に組み込んだ場合
に、その電子機器の上に他の装置等を設置することがで
きない。さらに、ホルダ101及びレンズ105が外部に露出
しているため、画像を通る光源103からの光線のみなら
ず外光がレンズ105に入射され、外光が読取精度に影響
し、さらに、レンズ105が損傷し易い。

また、装置を小型化した場合に光路長が短くなるた
め、フィルム51、レンズ105、イメージセンサ106の位置
のバラツキによる結像倍率の変動が大きくなるが、これ
らの位置を正確に決めることには限度があるため、一般
の原稿読取用のイメージスキャナよりも倍率精度が悪く
なる。

課題を解決するための手段 支持体の略垂直なフロントパネルにフィルム挿入口を
形成し、このフィルム挿入口から水平に挿入されたフィ
ルムを着脱自在に保持する保持部を有する可動体を前記
フィルム挿入口から奥に向けて水平方向に往復動自在に
設け、この可動体に直交する垂直方向に光源とミラーと
が配設されるとともにこのミラーとイメージセンサとが
水平方向に配設された光学読取手段を設け、前記可動体
の少なくとも両側の部分の前記フィルムより奥側の位置
に光透過窓を形成し、この光透過窓の前記光源の光が通
る範囲に対応する前記イメージセンサの出力を補正基準
として倍率補正をする倍率補正手段を設けた。

作用 支持体内へのフィルムの挿入は、支持体のフロントパ
ネルのフィルム挿入口から行われるため、支持体の正面
だけに空間があれば良く、支持体の上に他の部材を積み
重ねることが自由であり、光学読取手段も支持体内のみ
に配設することができるため、外光の影響を受けること
がなく、読取精度を高めることができ、その光学読取手
段の光軸も直角に屈曲しているため、支持体を小型に形
成することができ、倍率補正も高精度で行うことができ
る。

実施例 本発明の一実施例を第１図ないし第９図に基づいて説
明する。スライド50については従来例と同一符号を用い
説明も省略する。第５図は分解斜視図で、図中、１は支
持体で、この支持体１は前面及び上面が開放されたベー
ス２とこのベース２の前面を覆うフロントパネル３とよ
りなり、このフロントパネル３にはフィルム挿入口４が
形成されている。５はベース２の両側及び上面を覆うカ
バーである。そして、これらのベース２とフロントパネ
ル３とカバー５とを結合することによりケーシング６が
形成されている。前記ベース２の底面にはキャリアフレ
ーム７が複数の螺子８により固定され、このキャリアフ
レーム７の両側には、キャリアシャフト９を支える支え
部10が形成されているとともに、これらの支え部10にキ
ャリアシャフト９を押圧する固定部材11が螺子12により
取付けられている。

しかして、前記スライド50を前記フィルム挿入口４の
奥に向けて往復動自在に搬送する搬送手段13が設けられ
ている。この搬送手段13は、前記キャリアシャフト９に
摺動自在に保持された可動体であるキャリア14と、ステ
ップモータ15と、減速機構16を介してこのステップモー
タ15に連結されたギヤ17と、キャリア14の一側に形成さ
れてギヤ17に噛合されたラック（図示せず）とよりな
る。ステップモータ15と減速機構16とギヤ17とはキャリ
アフレーム７の一側に取付けられている。さらに、光源
であるランプ（蛍光灯）18とミラー19と収束レンズ20と
イメージセンサ21とを有する光学読取手段22が設けられ
ている。ランプ18とミラー19とはキャリア14の搬送方向
と直交する光軸上に配列され、収束レンズ20とイメージ
センサ21とはミラー19により直角に屈折された光軸上に
配列されている。そして、キャリアフレーム７に対して
光軸方向に位置調整自在に取付けられたオプトフレーム
23に、収束レンズ20が位置調節自在に取付けられ、イメ
ージセンサ21は取付板24を介してキャリアフレーム７に
取付けられ、ランプ18はランプホルダ25を介してキャリ
アフレーム７に取付けられている。26はキャリアフレー
ム７に取付けられたプリント配線基板である。

さらに、第６図に示すように、前記キャリア14には前
記スライド50の枠52の周囲３辺を支えるコの字形の受部
27が形成されているとともに、この受部27に枠52の両側
を押圧する押圧部材28が設けられ、これらの受部27と押
圧部材28とはスライド50を着脱自在に保持する保持部と
しての役目を果たすものである。受部27の奥行き方向の
長さＢは枠52の長さＡよりも短い寸法に設定されてい
る。また、押圧部材28は、螺子29によりキャリア14に取
付けられた板ばね30と、この板ばね30の両側に固定され
た板ばね31とよりなる。板ばね31は、板ばね30の板厚よ
り薄い材料により形成され、また、Ｕ字形に湾曲する弾
性部32と、この弾性部32の一端から折り返されて一定の
長さにわたり枠52を押圧する押圧面33と、この押圧面33
の先端から略45度の角度をもって上方に傾斜する傾斜面
34とを有している。さらに、前記キャリア14には、前記
受部27の前記枠52の前縁を支える部分に形成された左右
一対のスライド検出孔35と、これらのスライド検出孔35
の奥側に位置する横長の光透過窓36とが形成されてい
る。

次いで、第８図に電子回路を示す。CPU37には、プロ
グラムが書き込まれたROM38と、可変データを記憶するR
AM39と、前記ランプ18を駆動するインバータ回路40と、
前記ステップモータ15を駆動するモータ制御回路41と、
前記フィルム挿入口４の近傍に位置して前記キャリア14
の復帰動作を検出するリミットスイッチ42と、前記イメ
ージセンサ21を駆動するセンサ駆動回路43とが接続され
ている。また、増幅器44と、A/D変換部45と、画像処理
回路46と、読取データを一時的に記憶するRAM47と、I/F
回路48とが、順次イメージセンサ21の出力側に接続され
ているとともにCPU37にも接続されている。I/F回路48の
出力側はホストコンピュータに接続されている。

このような構成において、スライド50はフィルム挿入
口４から挿入されてキャリア14の受部27に支えられ押圧
部材28の板ばね31に押えられる。以下、第９図に示すフ
ローチャートを参照して読取動作を説明する。電源が投
入され、或いは、スキャンコマンドを受けると、リミッ
トスイッチ42がONになっている状態を確認した後に、ラ
ンプ18を点灯する。リミットスイッチ42がOFFの時は、
ステップモータ15を逆転させキャリア14をフィルム挿入
口４側に復帰させる。第１図に示すように、ランプ18か
らの光は光透過窓36を通りミラー19に反射され収束レン
ズ20によりイメージセンサ21に結像され、この時のイメ
ージセンサ21の出力を基準として、ステップ４で、シェ
ーディング補正を行うとともに、倍率補正を行う。この
ステップ４がシェーディング補正手段及び倍率補正手段
である。この間キャリア14はフィルム挿入口４から離反
する前方に進行するため、第２図に示すように、ランプ
18の光は光透過窓36のエッジを通り、この直後にランプ
18からミラー19への光はキャリア14により遮光される。
この瞬間に、イメージセンサ21の出力がＨからＬに変わ
り、この変化を基にステップカウンタを０にセットす
る。キャリア14はなおも前方へ進行してスライド検出孔
35がランプ18の下を通過する。この時にキャリア14に対
するスライド50の挿入の適否を検出する。すなわち、第
３図に示すように、左右のスライド検出孔35の双方から
ランプ18の光が透過すれば、イメージセンサ21の出力に
よりスライド50が未挿入として検出され、一方のスライ
ド検出孔35のみからランプ18の光が透過すれば、イメー
ジセンサ21の出力によりスライド50が傾斜して挿入され
たものとして検出される。この場合には、その検出信号
によりステップモータ15が逆転しキャリア14を復帰させ
る。左右のスライド検出孔35がスライド50の枠52で閉塞
されていればイメージセンサ21の出力がＬに維持される
ためスライド挿入が適正と判断され、キャリアカウンタ
のカウントが一定値に達した時点をもってフィルム51の
画像の読み取りを開始する。すなわち、第９図のフロー
チャートにおけるステップ10が、読取開始時期を設定す
る読取開始時期設定手段である。この時のステップカウ
ンタのカウント数は、ステップ６においてランプ18の光
軸を光透過窓36の縁が通過した時にイメージセンサ21の
出力がＨからＬに変化した時点（ステップ７においてス
テップカウンタに０をセットした時点）を基準とするも
のである。さらに、ステップカウンタのカウント数が一
定値に達した時点で読み取りを終了したらランプ18をOF
Fにし、ステップモータ15を逆転させてキャリア14がリ
ミットスイッチ42のアクチュエータに干渉してONになる
まで、キャリア14を復帰させる。この場合、シューディ
ング補正用及び倍率補正用の光透過窓36を通る光がキャ
リア14により遮光される時点を基準として読取開始時期
が設定されるため、キャリア14の復帰位置を正確に定め
る必要はない。したがって、リミットスイッチ42は、キ
ャリア14のオーバーランを防ぐ役目を果たすだけでよ
く、ヒステリシス特性のラフなリミットスイッチ42を使
用し、その取付位置も厳密に定める必要がない。これに
より、コストダウンを図ることができる。

以上のように、フィルム挿入口４は支持体１の前面に
形成されているため、外部の広い空間を利用してスライ
ド50を抜き差しすることができ、これにより、フィルム
挿入口４の内方のスペースを縮小することが可能とな
り、システムとして電子機器に組み込む場合に小さなス
ペース内に配置することができる。さらに、キャリア14
の搬送方向を間にしてランプ18とミラー19とを対向配置
し、しかも、スライド50の枠52の長さＡよりキャリア14
の受部27の奥行き方向の寸法Ｂを短縮することにより、
キャリア14の移動距離及び支持体１の奥行き寸法を効果
的に短縮することができる。さらに、フィルム挿入口４
がケーシング６の前面に形成されているため、このケー
シング６を電子機器に組み込んだ場合に、その電子機器
の上面に他の電子機器や他の物体を載置することもで
き、したがって、狭い設置場所を有効に利用することが
できる。

さらに、光学読取手段22の構成部品を全て支持体１の
内部に隠して保護することができ、また、読取精度に対
する外光の影響を取り除くことができる。

さらに、押圧部材28の板ばね30が板厚の厚い材料で形
成されているため、スライド50の押圧力を強くすること
ができる。また、板ばね30の両側には板厚の薄い材料で
形成された板ばね31が固定され、これらの板ばね31はＵ
字形の弾性部32と平坦な押圧面33とを有しているため、
弾性部32を屈撓させて押圧面33全体を枠52に密着させる
ことができる。これにより、受部27の奥行き寸法Ｂが短
いにも拘らずスライド50を確実に保持することができ
る。さらに、板ばね31の先端には傾斜面34が形成されて
いるため、キャリア14へのスライド50の挿入を容易に行
い、枠52の先端縁の曲がりや折れを防止することができ
る。

次いで、シェーディング補正について説明する。フィ
ルム51は透明部分であってもランプ18の光量を約50〜60
％減少する。この時のイメージセンサ21のゲインを適正
値とすると、シェーディング補正時には透過窓36を通る
ランプ18の光量が高いためにイメージセンサ21の出力が
飽和し補正の基準が曖昧となる。このために、シェーデ
ィング補正に際しては、ランプ18の光量を読取時の約50
〜60％に減少する。これにより、シェーディング補正時
には飽和しない状態でイメージセンサ21からの高い出力
を得て正しい補正を行うことができ、また、読取時にお
いてもイメージセンサ21から高い出力を得て、SN比を高
くするとともに階調精度を高くした状態でフィルム51の
画像を読み取ることができる。もちろん、ランプ18の光
量を一定にし、シェーディング補正時のイメージセンサ
21のゲインを読取時の約50〜60％程減少しても同様の目
的を達成することができる。特に、キャリア14の移動時
に光透過窓36を通るランプ18の光量に対応するイメージ
センサ21の出力を補正基準としてシェーディング補正を
行うことができ、これにより、その時点でのランプ18の
光量やミラー19の反射率やイメージセンサ21の感度等の
諸条件の基で、常に読取開始の直前に正確にシェーディ
ング補正を行うことができる。しかも、読み取りのため
にスライド50をフィルム挿入口４からキャリア14に一度
装着するだけで、シェーディング補正と読み取りとを続
けて行わせることができるため、操作が容易である。

次いで、倍率補正係数の決定について説明する。ラン
プ18からの光の幅はキャリア14の光透過窓36の幅方向の
長さに対応するため、第７図に示すように、イメージセ
ンサ21の出力分布は中央が高く両端に向かうに従い次第
に低くなる蒲鉾形の分布である。ここで、光透過窓36の
幅と光学系の結像倍率は既知であるので、イメージセン
サ21の両端において出力がＬとＨとの境界線からＨとＬ
との境界線に至る間の有るべき画素数は次のように計算
することができる。すなわち、光透過窓36の幅をＷ、光
学系の結像倍率をＢ、イメージセンサ21の画素ピッチを
ｄとおくと、求める画素数はＷ×B/dとなる。しかし、
光学系の結像倍率の精度を調整するには限度があるため
実際の画素数と計算による画素数とで差が生じる。そこ
で、ランプ18、ミラー19、レンズ20等の光学系、及び、
イメージセンサ21の実際の位置の基に、光透過窓36を通
る光の領域に対応させてイメージセンサ21から出力さ
せ、この出力領域の両端の信号を基準に線形補間等の信
号処理により倍率補正を行って補正係数を決定すること
により、実際の画素数を決定する。これにより、見掛け
上、正確な倍率補正を行うことができる。なお、キャリ
ア14の両側部分にのみ孔や切欠による左右一対の光透過
窓を形成し、これらの光透過窓の間ではランプ18からの
光を遮光するようにしても同様の目的を達成することが
できる。

前記実施例において、フィルム51の周囲を枠52で保持
した状態で説明したが、フィルム51を直接キャリア14に
装着してもよいものである。また、スライド50を保持し
て搬送する可動体としてベルトを用い、このベルトにス
ライド50を保持する保持部を設けてもよい。

発明の効果 本発明は上述のように、支持体の略垂直なフロントパ
ネルにフィルム挿入口を形成し、このフィルム挿入口か
ら水平に挿入されたフィルムを着脱自在に保持する保持
部を有する可動体を前記フィルム挿入口から奥に向けて
水平方向に往復動自在に設け、この可動体に直交する垂
直方向に光源とミラーとが配設されるとともにこのミラ
ーとイメージセンサとが水平方向に配設された光学読取
手段を設け、前記可動体の少なくとも両側の部分の前記
フィルムより奥側の位置に光透過窓を形成し、この光透
過窓の前記光源の光が通る範囲に対応する前記イメージ
センサの出力を補正基準として倍率補正をする倍率補正
手段を設けたので、支持体内へのフィルムの挿入は、支
持体のフロントパネルのフィルム挿入口から行われるた
め、支持体の正面だけに空間があれば良く、支持体の上
に他の部材を積み重ねることが自由であり、光学読取手
段も支持体内のみに配設することができるため、外光の
影響を受けることがなく、読取精度を高めることがで
き、その光学読取手段の光軸も直角に屈曲しているた
め、支持体を小型に形成することができ、倍率補正も高
精度で行うことができる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第９図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図はシェーディング補正及び倍率補正の状態を示す
縦断側面図、第２図は読取開始位置を検出する状態を示
す縦断側面図、第３図はスライドの挿入検出状態を示す
縦断側面図、第４図は外観を示す斜視図、第５図は内部
構造を示す分解斜視図、第６図はスライドの保持構造を
拡大して示す分解斜視図、第７図は光透過窓の幅に対応
するイメージセンサの出力分布を示すグラフ、第８図は
電子回路を示すブロック図、第９図は読取動作を示すフ
ローチャート、第10図ないし第12図は従来例を示すもの
で、第10図及び第11図は外観を示す斜視図、第12図は内
部構造を示す分解斜視図である。 １……支持体、４……フィルム挿入口、14……可動体、
18……光源、21……イメージセンサ、22……光学読取手
段、27,28……保持部、36……光透過窓、51……フィル
ム

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フィルム挿入口が形成された略垂直のフロ
   ントパネルを備えた支持体と、前記フィルム挿入口から
   水平に挿入されたフィルムを着脱自在に保持する保持部
   を有して前記フィルム挿入口から奥に向けて水平方向に
   往復動自在に前記支持体内に装着された可動体と、この
   可動体に直交する垂直方向に光源とミラーとが配設され
   るとともにこのミラーとイメージセンサとが水平方向に
   配設された光学読取手段と、前記可動体の少なくとも両
   側の部分の前記フィルムより奥側の位置に形成された光
   透過窓と、この光透過窓の前記光源の光が通る範囲に対
   応する前記イメージセンサの出力を補正基準とする倍率
   補正手段とよりなることを特徴とするフィルム用イメー
   ジスキャナ。