JP3645389B2 - 光源位置調整方法および光源装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、イメージセンサを用いて2次元的にフィルム原稿の担持画像を読み取る画像入力装置に用いられる、フィルム原稿を照明する光源の投影像をイメージセンサで読み取って得られた出力値を用いて、光源を点灯したまま、フィルム原稿に照射される光量バランスを均一にするように位置調整することのできる光源のシェーディング補正を行うための光源位置調整方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
現在、ネガフィルムやリバーサルフィルムなどのフィルム原稿に撮影された画像の印画紙等の感光材料への焼き付けは、フィルム原稿の担持画像を感光材料に投影して感光材料を面露光する、いわゆる直接露光によって行われている。
これに対し、近年では、デジタル露光を利用する装置、すなわち、フィルム原稿に記録された画像情報を光電的に読み取って、読み取った画像をデジタル信号とした後、種々の画像処理を施して記録用の画像情報とし、この画像情報に応じて変調した記録光によって感光材料を走査露光して画像(潜像)を記録し、現像してプリントとするデジタルフォトプリンタの開発が進んでいる。
【0003】
デジタルフォトプリンタでは、複数画像の合成や画像分割、文字と画像との編集等のプリント画像の編集レイアウトや、色/濃度調整、変倍率、輪郭強調等の画像処理も自由に行うことができ、用途に応じて自由に編集および画像処理したプリントを出力することができる。また、直接露光によるプリントでは、濃度分解能、色/濃度再現性等の点で、フィルムに記録されている画像をすべて再生することはできないが、デジタルフォトプリンタによれば、フィルムに記録されている画像をほぼ100%再生したプリントが出力可能である。
さらに、デジタルフォトプリンタによれば、各フィルムに記録された画像の画像情報やそれに対する画像処理条件を、装置が有するメモリやフロッピーディスク等の外部メモリに記憶(保存)しておくことが可能であるので、焼き増し等を行う際に、原画となるフィルムが不要であり、また、再度処理条件を設定する必要がないので、迅速かつ効率良く焼き増し等の作業を行うことができる。
【0004】
このようなデジタルフォトプリンタは、基本的に、フィルム等の原稿に記録された画像を読み取る画像入力装置、読み取った画像を画像処理して画像記録の露光条件を決定するセットアップ装置、および決定された露光条件に従って感光材料を走査露光して現像処理を施す画像記録装置より構成されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようなデジタルフォトプリンタに利用される画像入力装置では、原稿であるフィルムに読取光を照射して、原稿画像を担持する投影光を得て、この投影光をCCDセンサ等のイメージセンサに結像して光電変換することにより、原稿画像を読み取っている。このようにして読み取られた原稿画像情報(画像データ信号)は、適切な画像処理が施された後、画像出力装置において印画紙等の感光材料に露光、焼付、現像などの処理が施された後、フィルム原稿の担持画像が再生されたハードコピーを得ることはできる。
【0006】
ここで、画質のよい出力画像(仕上りプリント)を得るためには、適正な色バランスおよび濃度バランスのとれた画像再現を行う必要がある。このため、画像入力装置においても、画像を色および濃度バランスよく読み取る必要がある。しかしながら、一般に、光源のフィラメントから射出される光には照度がばらつきがあるため、拡散板や拡散箱などの拡散手段を用いて拡散させた拡散光を用いたり、フィルム原稿からイメージセンサなどで読み取られた画像データ信号に対してフィルム原稿を装填しない場合の光源の投影像のデータ信号を用いて電気的もしくはソフト的にシェーディング補正を行っている。
【0007】
ところが、さらに高画質の画像を得ようとする場合には、光源からの射出光を拡散手段によって拡散した拡散光を用い、得られた画像データ信号にシェーディング補正を行っても、十分にシェーディング補正ができないという問題があった。なお、拡散手段によって光源から射出光を完全に拡散させることも考えられるが、完全拡散のためには多数の拡散板を透過させたり、何度も乱反射させる必要があるため、光強度が低下し、画像読取に必要な光強度が得られなくなるという問題があった。
【0008】
さらに、光源のソケットへのさし込みピン、例えばランプのソケット取付足に対してランプフィラメント位置には、バラツキが存在し、しかも、そのバラツキには個体差があるため、ソケットの取付口から設定される光軸中心と、ランプフィラメント中心とにずれが生じ、光源光量の片寄り(シェーディング)が発生する。この光源によるシェーディングには個体差があるため、画質への要求が極めて高い画像入力装置に用いる場合には、このフィラメント位置バラツキによるシェーディングも補正しておく必要がある。
【0009】
このため、ランプ取付時やランプ交換時には、ランプをソケットに取り付けた後、ランプを点灯して、レンズ装置を通して光源像をイメージセンサで読み取ることを複数の光源位置に対して繰り返して、得られた光源像のシェーディング状態を比較し、最も良い光源位置を求める必要があるが、この作業を繰り返すのはランプの冷却等も考えると時間がかかり、極めて面倒な作業となるという問題があった。ところが、このような画像読取装置に用いられる光源は高い光強度が要求されるため、フィラメントには10アンペア程度の電流が流され、発熱量も多く、光源の温度も100℃前後にもなる。
【0010】
このため、光源の取付や交換は、もちろん、画像入力装置の外装カバーを外して行うが、シェーディング補正のための光源位置調整を外装カバーを外したままランプを点灯して行うのは危険であるし、光源位置を移動させる毎にランプを消灯し、冷却したり、外装カバーを開閉するのは面倒であるという問題があった。一方、光源の温度は点灯状態で100℃程度になるが、外装カバーの外部ではユーザが作業を行うために、外装カバーが金属の場合60℃以下、樹脂の場合85℃以下と規格化されているが、光源に外装カバーが近いとこの規格を満足しなくなる恐れがあるという問題があった。
【0011】
ところで、上述したように光源ランプの点灯消灯を繰り返しながら光源の位置調整を行って、イメージセンサで光源像のシェーディング状態を読み取り、イメージセンサの出力値が均一になる最良の光源位置を求めたとしても、イメージセンサ、例えばエリアCCDなどには製造ばらつきが存在し、CCD自体の感度ムラ(位置による感度のばらつき)、すなわちCCDシェーディングがあると、光源ランプによるフィルム原稿面上における照射光量は、均一になるわけではなく、光源自体のシェーディング補正が正確になされているわけではないという問題があった。
【0012】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、画像入力装置等に用いられる光源を点灯した状態で、その光源の投影像をイメージセンサで読み取り、光源のフィラメント位置ずれの影響による光源のフィルム原稿面における光量バランス状態をCRTなどの表示装置に表示しながらシェーディング補正のために光源の位置を画像入力装置の外装カバーの外側から安全かつ簡便に調整することができる光源位置調整方法を提供するにある。
また、本発明の他の目的は、光源が点灯状態であっても、外装カバーの温度を規格を満足するように、あるいはさらにユーザが触れても熱くない程度まで低くし、安全に光源の位置調整ができる光源位置調整方法および光源装置を提供するにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、フィルム原稿を照明する光源およびこの光源の位置を2次元的に微調整する光源移動装置を有する光源装置と、前記光源から射出され、前記フィルム原稿を透過し、前記フィルム原稿画像を担持する光ビームの焦点調整を行うレンズ装置と、このレンズ装置によって合焦された前記フィルム原稿画像を光電的に読み取るイメージセンサと、このイメージセンサによって読み取られた画像情報を処理する画像処理手段と、この画像処理手段による処理結果を表示するモニタとを備える画像入力装置において、前記光源移動装置を前記画像入力装置の外装カバーの外部から操作可能に構成し、前記光源を点灯し、前記フィルム原稿を作用させずに、予め測定治具を用いてフィルム原稿面における複数の測定点の光量バランスが均一となるように前記光源移動装置を前記外装カバーの外部から操作して前記光源位置を2次元的に調整した後、前記測定治具を取り外して、前記レンズ装置による前記光源の投影像を前記イメージセンサで読み取り、前記フィルム原稿面における複数の測定点に対応する前記イメージセンサの所定画素領域における出力値の平均値を求め、各画素領域の出力値のバランスを記憶しておき、位置が調整される光源から射出され、前記レンズ装置を通過し、前記イメージセンサで読み取られた光ビームによる前記位置が調整される光源の投影像の、前記複数の測定点に対応する各画素領域の出力値が、記憶された出力値バランスとなる、もしくは近づくように前記光源移動装置を前記外装カバーの外部から操作して、前記位置が調整される光源を異なる2方向に移動させてこの光源の位置の調整、および、前記位置が調整される光源を回動させてこの光源のフィラメントの向きの調整を行うことを特徴とする光源位置調整方法を提供するものである。
【0014】
ここで、前記光源の位置が調整される場合が、光源の取付時、交換時、メンテナンス時、または物理的な調整に伴う光源の相対的位置の変動が生じた時であることが好ましい。
また、前記複数の測定点に対応する前記イメージセンサの各画素領域の、予め記憶された出力値のバランス状態と調整時の出力値のバランス状態とがモニタに表示され、このモニタに表示された出力値のバランス状態を見ながら前記光源位置の調整を行うのが好ましい。
【0015】
また、前記複数の測定点は、前記フィルム原稿面の中央に対して4隅近傍の所定位置の少なくとも3点であるのが好ましい。
また、前記モニタは、前記フィルム原稿面の4隅の一方向のバランス状態と、これと直交する方向のバランス状態を予め記憶された出力値のバランス状態から得られる調整許容範囲に対して表示し、前記光源移動装置の調整方向、調整方向の向きおよび調整終了が確認可能であるのが好ましい。
また、上記目的を達成するために、本発明は、フィルム原稿の担持画像をイメージセンサで読み取る画像入力装置に用いられ、前記フィルム原稿を照明する画像読取用光源と、この光源の位置を2次元的に微調整する光源移動装置を具備するシェーディング補正のための光源位置調整可能な光源装置であって、前記光源移動装置は、第1枠体と、この第1枠体上に一次元方向に移動可能に当接する第2枠体と、この第2枠体を前記第1枠体の外側から移動する第1移動手段と、前記第2枠体上に前記一次元方向と直交する方向に移動可能に当接する第3枠体と、この第3枠体を前記第1枠体および第2枠体の外側から移動する第2移動手段と、前記第3枠体上に回動可能に当接する第4枠体と、この第4枠体を前記第1枠体の外側から回動する回動手段と、前記第4枠体上に取り付けられ、前記光源を装填するためのソケットと、前記第4枠体、前記第3枠体および前記第2枠体を前記第1枠体に付勢する付勢手段とを有することを特徴とする光源装置を提供するものである。
さらに、少なくとも一方向から前記光源を覆うように前記画像入力装置の斜行する外装カバーに沿って延在する光源カバーを有することが好ましい。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明に係る光源位置調整方法について、添付の図面に示す好適実施例に基づいて以下に詳細に説明する。
図1に、本発明の光源位置調整方法を実施する画像入力装置の一実施例の概略斜視図を示す。
図1に示される画像入力装置(以下、入力装置とする)10は、長尺なネガもしくはリバーサルフィルムであって、多数の画像が撮影されているストリップスAや、1枚のフィルム(通常は、リバーサルフィルム)を枠体(マウント)に固定してなるスライド等の各種のフィルム原稿を用い、これらのフィルム原稿に撮影された原稿画像を光電的に読み取る装置であって、前述のデジタルフォトプリンタに利用される画像入力装置である。
【0017】
このような入力装置10は、基本的に、脚部17を有する光学フレーム18、光源装置が装填される光源部20、キャリアベース22、結像部24、エリアセンサであるイメージセンサ26、イメージセンサ26からの出力信号の処理を行い画像情報として記録装置P等に出力し、また、入力装置10(あるいはデジタルフォトプリンタ)全体の操作および制御を行う制御装置12、およびキャリアベース22に装着自在にされる各種の原稿に対応するキャリア、例えばフィルムキャリアやスライドキャリアを有してなるものであり、図示例は、ストリップスAを長手方向に搬送して撮影されている原稿画像を順次所定の読取位置Zに搬送するフィルムキャリア28が装着されている状態を示す。
【0018】
図示例の入力装置10においては、キャリアベース22に装着されたフィルムキャリア28によって、図中矢印x方向にストリップスAを搬送して読取位置Zで停止して、光源部20からの読取光をストリップスAに照射して原稿画像を担持する投影光を得、結像部24によって投影光をイメージセンサ26に結像し、光電変換して、制御装置12に出力する。制御装置12においてはイメージセンサ26からの出力信号を画像処理してフィルムストリップスAに撮影された原稿画像を2次元的に読み取る。なお、入力装置10においてはイメージセンサ26として、エリアイメージセンサを用いて、フィルム原稿画像の2次元的な(面状)画像読取を行うことにより、従来の走査露光による画像読取に比して画像読取にかかる時間を大幅に短縮し、これによりプリントの生産効率を大幅に向上させている。
【0019】
光源部20は、ストリップスA(フィルム原稿)に読取光を照射して、原稿画像を担持する投影光を得るためのものであり、光学フレーム18の脚部17の上方の、キャリアベース22の下に位置しており、その前面には内部を開放し、光源装置の光源(ランプ)の取付や交換を可能にする外装カバー11が配置されている。
図2に光源部20の内部の概略図を示す。光源部20は、光源30、光源30からの光を反射するリフレクタ31および光源30の位置を調整する光源移動装置16を有する光源装置14と、可変絞り32と、色フィルタ板34と、拡散ボックス36とを有する。
また、光源部20には、これ以外にも光源30等の各種の部材を冷却する冷却ファン38(図6参照)や、後述する色フィルタ板34の切り替え時等に必要に応じて光源部20からストリップスAに至る読取光を遮蔽するシャッタ(図示せず)等が配置されている。
【0020】
光源装置14に用いられる光源30としては、イメージセンサ26による画像読取に十分な光量の光を射出できる各種の公知の光源が利用可能であり、例えば、ハロゲンランプ、キセノンランプ、水銀灯などが例示される。また、リフレクタ31は、光源30からの光を所定の方向に反射することにより十分な光量の読取光を得るための、公知のリフレクタである。ここで、光源30(リフレクタ31)は、x−yステージ等を有する光源移動装置16に支持されており、外装カバー11の外側からストリップスAの面内においてその位置が調整可能に構成されている。なお、光源装置14を構成する光源移動装置16については後述する。
【0021】
光源30の光軸L方向の下流側(以下、上方とする)には、ストリップスAに入射する読取光の光量を調節するための、可変絞り32が配置される。この可変絞り32は、遮光部分で対数曲線が描かれた、光軸Lに直交する図中矢印a方向にその配置位置で通過光量の異なる2枚のNDフィルタ32aおよび32bを配置し、互いに接離させることにより、光源30からストリップスAに至る光量を、例えば、全開放(光量低減無し)から遮光までの範囲で調整するものである。
【0022】
色フィルタ板34は、R(赤)フィルタ34R、G(緑)フィルタ34G、およびB(青)フィルタ34Bの3枚の色フィルタを有する円盤状の部材で、軸34aを中心にして、軸34aに係合するモータ等の図示しない回転手段によって回転可能に構成される。光源部20においては、色フィルタ板34を回転して、光路LにRフィルタ34R、Gフィルタ34GおよびBフィルタ34Bを順次挿入することにより、フィルムに撮影された原稿画像をR画像、G画像およびB画像の加色法の3原色に分解して、順次読み取る。すなわち、入力装置10においては、3回の画像読取でストリップスAに撮影された原稿画像の読み取りを行う。
【0023】
拡散ボックス36は、光源30から射出され、可変絞り32によって光量を調整されて、色フィルタを通過した読取光を分散して、フィルムに入射する読取光の光量等をフィルム面方向すなわち光軸Lと直交する面でムラなく均一にするためのものである。拡散ボックス36は、例えば内面が鏡面である上下面が開放する四角柱36aの、下面にスリガラス36bを、上面に乳白色のアクリル板36cを、それぞれ配置した構成としてもよい。なお、拡散ボックス36の代わりに、オパールグラス等の公知の拡散板を用いてもよい。また、拡散ボックス36の配置も図示例に限定はされず、色フィルタ板34や可変絞り32の下方であってもよい。
【0024】
ここで、本発明に用いられる光源装置14の光源移動装置16の一実施例の斜視図を図3に示す。また、図3に示す光源移動装置16に光源30およびリフレクタ31を装着した光源装置14の一実施例の断面図を図4に示す。
これらの図に示すように、光源移動装置16は、第1枠体80と、第2枠体82と、第3枠体84と、第4枠体86と、ソケット88と、第1側板90と、第2側板92とを有する。
【0025】
第1枠体80は、矩形状の底面80aとその4辺に垂直壁面80b、80c、80d、80eを有する箱状をなし、底面80aの4隈には光源移動装置16、すなわち光源装置14を画像入力装置10の光源部20の所定位置に固定するための貫通孔80fを有する。
第2枠体82も、矩形状の底面82aとその4辺に垂直壁面82b、82c、82d、82eを持つ箱状体をなし、第1枠体80内に収納され、底面82aは底面80a上に当接して移動可能に載置される。第2枠体82の垂直壁面82eには2個のボールプランジャ83が取り付けられ、ボールプランジャ83は第1枠体80の垂直壁面80eに当接して、第2枠体82の対向する垂直壁面82cを第1枠体80の垂直壁面80cに移動可能に密着するように付勢する。
【0026】
第3枠体84は、矩形状の底面84aと、その4辺のうちの3辺に垂直壁面84b、84c、84dを持つ箱状体をなし、第2枠体82内に収納され、底面84aは底面82a上に当接して移動可能に載置される。第3枠体の垂直壁面84dには2個のボールプランジャ85が取り付けられ、第2枠体82の垂直壁面82dに当接して、第3枠体の対向する垂直壁面84bを第2枠体82の垂直壁面82bに移動可能に密着するように付勢する。
【0027】
第4枠体86は、内部に非導電性材料製のソケット88が固定されたコの字型の部材であって、第3枠体84内に収納され、底面86aは第3枠体84の底面84a上に接触して移動可能に載置される。第4枠体86の頂面86bには光源30を装着するための開口86cが穿孔されている。頂面86b上には開口86cに一方から張り出す非導電性材料製の板部材89aが固定され、開口86cの他方には第4の枠体86の垂直側面86dに固定された板ばね89bに固定された非導電性材料製の板部材89cが張り出しており、2つの板部材89a、89cで光源30を挟持する。
【0028】
また、図4に詳細に示すように、第4枠体86の底面には光源30の中心にその中心が一致する回動軸86eと、この回動軸86eから所定間隔離間する棒状体86fとが固定されている。回動軸86eは第3枠体84の底面84aに穿孔された丸孔84eに回動可能に嵌合し、第2および第1枠体82および80の底面82aおよび80aに穿孔された開口82f、80gに移動可能に貫通し、底面80aの開口を寒じ座金87aの丸孔を貫通して突出する。軸86eの突出端には座金87bが止めリング等によって抜け落ちないように嵌着され、座金87aと87bとの間には圧縮ばね87cが装填され、第1ないし第4枠体80、82、84、86をばね力によって相対的に回動もしくは移動可能に密着固定する。
【0029】
一方、棒状体86fは、第1ないし第3枠体80、82、84に穿孔された長孔80h、82g、84fを貫通して、第1枠体80の底面80aから裏面側に突出する。そして、棒状体86fを使って第4枠体86を回動軸86eを中心に回動し、光源30をフィラメント30aのθ方向の位置を調整することができるように構成される。
【0030】
第2側板92は、図3および図4に示すように、第2枠体82の垂直壁面82cに外側から密着する第1枠体80の垂直壁面80cの外側から所定間隔を保つための2本の所定長さの棒状体93を介してビスやナットなどによって垂直壁面82cに固定される。また、第2枠体82の垂直壁面82cと第3枠体84の垂直壁面84cとの間には、垂直壁面82cの2本の棒状体93の中心線上の位置に穿孔された丸孔82hに回転可能に嵌合する円筒部94aと、第3枠体84の垂直壁面84cに設けられためねじ部84gと螺合するおねじ部94bとを有し、第3枠体84を第2枠体82に対して図中矢印X方向に移動するための駆動ねじ軸(駆動ねじ)94が設けられる。垂直壁面82cと84cとの間には駆動ねじ軸94の円筒部94aとおねじ部94bとがその中心を貫通する圧縮ばね95が介在し、付勢する。この駆動ねじ軸94は、垂直壁面82cの外面に当接する端部を有し、円筒部94aに続く六角柱部94cを有し、この六角柱部94cの端部は、円筒状をなし、第2側板92に設けられた開口92aから突出し、その先端には六角レンチが嵌合する六角穴部94dが形成される。六角穴部に六角レンチを嵌合して駆動ねじ軸94を回転させることにより、駆動ねじ軸94に沿って、すなわち図中矢印X方向に第3枠体84を移動することができる。また、駆動ねじ軸94の六角柱部94cは、その両端が2本の棒状体93に係合される板ばね96によって押圧される。このため、本発明においては、駆動ねじ軸94が六角柱部94cによって1/6回転毎にロックされ、第3枠体84のX方向の移動をねじピッチの1/6の精度で調整可能とすることができる。
【0031】
第1側板90は、図3に示すように、第1枠体80の垂直側面80bの外側に第2側板92と同様に所定間隔を保つための2本の棒状体93を介して固定される。第2枠体82の垂直壁面82bのめねじ部と螺合し、垂直壁面80bに当接して回転し、第2枠体82を第1枠体80に対して図中矢印Y方向に移動するための駆動ねじ97およびその移動機構は、第3枠体84を第2枠体82に対して図中矢印X方向に移動する点を除いて駆動ねじ94と同様の構成を有するので、その説明は省略する。
【0032】
ところで、駆動ねじ97および94は、図5および図6に示すように、画像入力装置10の外装カバー11の外側から、外装カバー11の前面および横側面に穿けられた開口98および99を通して六角レンチなどの工具を六角穴部97dおよび94dに嵌め込み、六角レンチを回転させることによって回転させることができるように構成されている。このようにして、光源装置14においては、外装カバー11の外側、すなわち前面および横側面から、それぞれ駆動ねじ94、97を回転させ、第3枠体84をX方向に、第2枠体82をY方向に移動させることにより、光源30のX−Y方向の移動調整を行うことができる。なお、第2枠体82をY方向に、第3枠体84をX方向に移動するために、工具は六角レンチに限定されず、どのような工具でもよいが、一般に用いられる汎用工具であるのが好ましく、従って駆動ねじ軸94および97の頂部も図示例の六角穴部94dに限定されず、用いられる工具に応じた構造であればよい。
【0033】
以上のような構成の光源移動装置16によって、光源装置14は光源30のX−Y−θ調整機構を実現することができる。なお、本発明に用いられる光源装置は、図示例のものに限定されず、第4枠体86によるθ方向の調整機構を持たないX−Yステージからなる、すなわち第3枠体84に直接ソケット88を保持する構造の光源移動装置を有するものであってもよい。
【0034】
また、図3および図4に示す光源装置14の光源移動装置16においては、第1側板90、第2側板92および第1枠体80の垂直壁面80eは、それぞれ外側に向かって傾斜して延在する光源カバー90b、92bおよび80iを有する。この光源カバー90bは、図5に示すように画像入力装置10の外装カバー11の前面の傾斜に沿って、すなわち略平行に延び、光源30で発生する熱、特に光源30から輻射される輻射熱を遮断する。同様に、光源カバー80iおよび92bも、図6に示すように画像入力装置10の外装カバー11の両横側面の傾斜に沿って、すなわち略平行に延び、光源30で発生する熱、特に光源30から輻射される輻射熱を遮断する。こうして、光源30からの熱、特に輻射熱による外装カバー11の過度の温度上昇を防止し、外装カバー11の温度を規制値以下の適正な温度範囲に抑えることができる。
【0035】
なお、図3、図5および図6に示すように外装カバー11の横側面に対向する光源カバー80iおよび92bは、外装カバー11の前面に対向する光源カバー90bよりも緩い傾斜を持つ。これは、図6に示すように画像入力装置10の光源部20の両側部に設けられる冷却ファン38による光源30およびその近傍の冷却効果を促進するため、2個の冷却ファン38による装置外部の冷気の吸引および光源30への送風ならびに光源30近傍の雰囲気の吸引および装置外部への排出を効率よく行うように、外装カバー11の横側面および光源カバー80i、92bの傾斜を緩くするのがよいからである。
【0036】
以上のような構成によって、本発明に用いられる光源装置14は画像入力装置10の外装カバー11の外側から、光源30を点灯したまま、光源30のシェーディング補正を行うために、光源30の2次元的、すなわちX−Y方向の位置調整を行うことができる。
光源部20は、基本的に以上のように構成される。
【0037】
光源部20の上方には、キャリアベース22が配置される。
キャリアベース22は、その上面にフィルムキャリア28等の各種のキャリアを載置して、所定の位置に保持する部位であり、光学フレーム18に対して垂直に固定されている。なお、このキャリアベース22には、光軸Lに対応する部分に、光源部20からの光が通過するための開口(図7に参照符号38で示す)が形成されている。なお、この開口の大きさは、入力装置10によって読み取るフィルムの最大サイズに応じて、光源部20からの光によって、入力装置10で読み取る画像の最大サイズの全面を十分に照射できる大きさとすればよい。
【0038】
キャリアベース22の上面には、図中手前側から光学フレーム18に向かう方向、すなわち前記搬送方向となる矢印x方向と直交する矢印y方向に、案内レール40および42が形成されている。
また、フィルムキャリア28の底面には、案内レール40および42に対応して溝44および46が形成されている。
従って、キャリアベース22の上面に載置されたフィルムキャリア28等の各種のキャリアは、案内レール40および42とそれに対応する溝44および46とによって、矢印x方向の位置を規定され、また、光学フレーム18と図中奥側の端面とが当接することにより、矢印y方向の位置を規定され、キャリアベース22上の所定位置に位置決めされて載置される。
【0039】
キャリアベース22上の所定位置に装着されるフィルムキャリア28は、ストリップスAを長手方向を矢印x方向に一致して搬送し、ストリップスAに撮影された各画像を光軸L上の所定位置、すなわちキャリアベース22の開口に対応する読取位置Zに順次搬送して、読み取りに供するものである。
【0040】
フィルムキャリア28の本体48の底面には、前述のように、キャリアベース22の案内レール40に対応する溝44、ならびに案内レール42に対応する溝46が形成されている。
また、本体48の上面には、矢印xで示される搬送方向でかつ光軸Lと交わる位置に端部から端部まで延在して案内溝50が形成されている。案内溝50は、ストリップスAとほぼ同じ幅を有する溝であって、ストリップスAは、案内溝50に挿入された状態で、長手方向を矢印x方向と一致して搬送され、各画像が順次、光軸L上の読取位置Zに搬送される。従って、この案内溝50の深さは、ストリップスAの画像面(すなわち乳剤面)が光軸L方向(焦点深度方向)の所定位置になるようにされる。
【0041】
さらに、フィルムキャリア28の本体48の読取位置Zには、光源部20からの読取光が通過するための開口が形成されている。この開口は、ストリップスAの画像に入射する光(読取領域)を規定するマスクも兼ねており、ストリップスAに応じたサイズおよび形状を有している。なお、読取位置Zは、フィルムキャリア28がキャリアベース22上の所定位置に配置された際に、キャリアベース22の開口に対応する光軸L上の所定位置となるのは当然のことである。
【0042】
案内溝50には、x方向の上流から下流に向かって、ストリップスAの搬送手段52、フィルム圧着ユニット54および画面検出センサ56が配置される。
搬送手段52は、例えばモータと搬送ローラとから構成され、ストリップスAを矢印x方向に搬送して画像を順次読取位置Zに停止し、読み取り終了の信号を受けたら再度搬送を開始し、次の画像を読取位置Zに搬送する。
フィルム圧着ユニット54は、画像読取時に読取位置ZにおいてストリップスAを画像周辺で案内溝50に圧着することにより、ストリップスAのカール等を矯正して画像全面の光軸L方向の位置を所定位置に保持するためのものである。このようなフィルム圧着ユニット54は、圧着部材58と、この圧着部材58を軸60を中心に矢印b方向に回動させる回動手段とから構成され、圧着部材58は、ストリップスAの搬送時には上方に回動され、読取時には下方に回動して、読取位置ZでストリップスAを押圧する。
画面検出センサ56は、公知の光学的なセンサであって、ストリップスAの読取位置Zよりx方向の下流側に撮影されている画像やDXコードを検出することによって、読取位置Zにおける画像の位置を規定するものである。図示例のフィルムキャリア28においては、画面検出センサ56による検出結果に応じて、搬送手段52によるストリップスAの搬送を制御して各画像を順次読取位置Zに停止させ、また、フィルム圧着ユニット54によるストリップスAの押圧および開放を行う。
【0043】
なお、入力装置10は、このようなストリップスAの各画像を読取位置Zに自動搬送するフィルムキャリア28以外にも、キャリアベース22上の所定位置に装着自在な各種のキャリアを有するものであってもよい。
例えば、画像が撮影されたフィルムを枠体で保持してなる、いわゆるスライドを矢印x方向に搬送して読取位置Zに停止して画像読取に供し、回収するスライドキャリアや、オペレータがストリップスやスライドを読取位置Zに固定するマニュアルキャリアや、オペレータが任意の位置にフィルムやスライドを配置して読み取りを行うトリミングキャリア等を有するものであってもよい。
【0044】
光学フレーム18の上部には、結像部24が配置される。
結像部24は、光学フレーム18に固定される定盤62に垂設されるレンズユニット64ならびに焦点調整モータ66を有するものであり、ストリップスAの投影光をイメージセンサ26に結像させる。
レンズユニット64は、ストリップスAに撮影された画像のサイズに応じて倍率を変更して、投影光をイメージセンサ26で受光可能な最大サイズ(すなわち、必要な画像領域の最長手部がイメージセンサ26の受光面に内接するサイズ)に調整してイメージセンサ26に結像するための、公知のズームレンズが組み込まれたズームレンズ部68と、その上方に位置する、投影光の焦点をイメージセンサ26の受光面上に調整する公知の焦点調整レンズが組み込まれた焦点調整レンズ部70とを有して構成される。また、焦点調整レンズ部70の調整ギヤ70aは、焦点調整モータ66によって回転されるギヤ66aに噛合しており、焦点調整モータ66によって焦点を調整される。
焦点調整モータ66の駆動は、制御装置14の焦点調整手段76によって制御されており、例えば、TTL(Through The Lens)方式により、イメージセンサ26で読み取った画像のコントラストを用いて自動焦点調整を行う。
【0045】
ストリップスA等の投影光は、レンズユニット64によってイメージセンサ26に結像され、光電的に読み取られる。また、レンズユニット64とイメージセンサ26との間には、暗時補正等に用いられる公知のシャッタ(図示省略)が配置される。
2次元的な画像読取を行う入力装置10において、イメージセンサ26はエリアセンサであって、例えば、1380×920画素のCCDセンサである。
また、図示例の装置では、イメージセンサ26は半画素に対応する量だけx方向およびy方向に移動可能に構成されており、これにより、読取画素数を見掛け上で4倍まで増やすことができる。
【0046】
なお、図示例の入力装置10においては、必要に応じて、イメージセンサ26の蓄積時間を調整することができる。
前述のように、図示例の光源装置14を光源部20として用いる入力装置10では、可変絞り32を調整することによってストリップスAに撮影された原稿画像の画像濃度差を吸収するが、可変絞り32を用いても濃度差を吸収できないような高濃度あるいは低濃度画像を読み取る場合には、必要に応じて、イメージセンサ26の蓄積時間の調整を併用することにより、適正な画像読取を行う。
なお、蓄積時間の調整は、プレスキャンで得られた画像データを基に、後述する制御装置12によって行われる。
【0047】
イメージセンサ26からの信号は、制御装置12に出力される。
制御装置12は、画像処理手段72、焦点調整手段73、本発明の光源位置調整方法を実施するとともに、入力装置10(あるいはデジタルフォトプリンタ)全体の制御および管理を行う制御部74、画像処理条件を設定する条件設定部78ならびに本発明の光源位置調整方法を実施するのに用いられる光源初期位置を始めとして、本発明法を実施し、入力位置10を操作し、動作させるのに必要な情報を記憶(登録)するメモリ79などを有しており、さらに、イメージセンサ26によって読み取られた画像や、プリントサイズ設定、色/濃度設定、ランプ交換の指示などの操作指示およびランプ交換時の光源30のフィルム原稿面における光量バランス(シェーディング)状態等を表示するディスプレイ75、プリントサイズや主被写体の設定などの画像読取(出力)にかかる各種の設定や、ランプ交換の要・不要の決定等の入力装置10の操作等を行うキーボード76およびマウス77が接続される。
すなわち制御装置12は、本発明の光源位置調整方法を実施し、入力装置10(あるいはデジタルフォトプリンタ)全体の操作および制御、イメージセンサ26からの出力信号の処理等を行うものである。
【0048】
イメージセンサ26からの信号は、基本的に画像処理手段72に送られる。画像処理手段72は、A/D変換、Log変換、シェーディング補正、暗時補正、オフセット補正等の所定の処理を施して画像情報として、ディスプレイ75や記録Pに出力するものであり、メモリやこれらの各種の画像処理を行う公知の画像処理回路等を組み合わせてなるものである。
また、画像処理手段72には、条件設定部78が接続される。周知のように、各種の入力装置では、通常、画像出力のための読み取り(本スキャン)に先立ち、画像を粗に読み取るプレスキャンが行われるが、条件設定部78は、プレスキャンで得られた画像データから、本スキャンでの各色の読み取り毎の可変絞り32の調整量の決定や、必要に応じて行われる蓄積時間の調整等の読取条件を決定し、また、同画像データと必要に応じて設定される主被写体や入力される処理条件から画像処理手段72における前記画像処理の条件設定を行う。
【0049】
画像処理手段72には、さらに、焦点調整手段73が接続される。焦点調整手段73は、前述の焦点調整モータ66を制御して、レンズユニット64の焦点調整レンズ部70を調整して、本スキャンの際の投影光の焦点をイメージセンサ26の受光面に合わせるものであり、図示例においては、TTL方式により、イメージセンサ26によって読み取られた画像の画像コントラストを用いて自動焦点調整を行う。
【0050】
制御部74は、例えば、プレスキャンの画像データに応じて条件設定部84で設定された絞り値に応じた可変絞り32の調整、プレスキャンが終わった後の本スキャン開始の指示、次の画像読取開始の指示、各種のトラブル発生の検出およびディスプレイ75へのエラーメッセージの表示等、入力装置10(あるいはデジタルフォトプリンタ)全体の制御および管理を行うものである。
【0051】
光源部20として図示例の光源装置14を用いる入力装置10は、基本的に上記構成を有するものであるが、以下にその作用および本発明の光源位置調整方法について詳細に説明する。
【0052】
まず、読取開始に先立ち、キーボード76やマウス77を用いてプリントサイズ設定等の必要な操作を行う。
他方で、光源部20からの光量が所定値になっていることが確認されたら、フィルム圧着ユニット54の圧着部材58を上方に上げ、ストリップスAに撮影された1枚目の画像が読取位置ZとなるようにストリップスAをフィルムキャリア22に装填し、読取開始の指示を出す。
【0053】
読取開始の指示が出されると、まず、Gフィルタ34Gが挿入され、後のプレスキャンと同様にG画像が読み取られ、得られた画像の画像コントラストから焦点調整量が決定され、焦点調整手段はこれに応じて焦点調整モータを駆動して焦点調整レンズ部70の調整を行う。
次いで、プレスキャンが開始され、光源部20において、可変絞り32が開放状態となる(あるいは規定絞り値に調整される)。焦点調整でGフィルタ34Gが光路Lに挿入されているので、その状態のまま、Gフィルタ34Gによって調光された光がストリップスAを透過してG画像を担持する投影光となり、レンズユニット64によってイメージセンサ26に結像され、原稿画像のG画像が光電的に読み取られ、プレスキャンにおけるG画像の読み取りが終了する。
イメージセンサ26によって読み取られたG画像の画像データは、制御装置14の画像処理手段72に送られ、画像処理手段72のメモリに記憶されると共に、条件設定部78に送られる。
条件設定部78においては、このG画像の画像データから、本スキャンでのG画像読取の際における可変絞り32の調整量を決定する。なお、可変絞り32の調整量は、例えばLATD(大面積透過濃度)等を用いた公知の方法によればよい。
【0054】
プレスキャンでのG画像の読み取りが終了すると、色フィルタ板34が回転して、例えば、次いでRフィルタ34Rが光路Lに挿入され、同様に、原稿画像のR画像が読み取られて画像データが画像処理手段72に送られて記憶され、また、条件設定部78において本スキャンにおけるR画像読取の際の可変絞り32の調整量等が決定される。さらに、同様にして、B画像が読み取られ可変絞り32の調整量等が決定され、プレスキャンが終了する。
【0055】
制御装置14においては、プレスキャンで得られた画像がディスプレイ75に表示され、必要に応じて主被写体の設定等が行われ、また、条件設定部78は、画像処理手段72のメモリに記憶された画像データを読み出し、この画像データや設定された主被写体等に応じて、本スキャンの際の画像処理手段72における画像処理条件を決定する。なお、本スキャンにおけるR、GおよびBの各画像読取の際の可変絞り32の調整量の決定は、プレスキャンによる3色の画像読取が終了してから行ってもよい。
【0056】
読取条件や画像処理条件が決定され、また、焦点調整等が終了すると、制御部74から本スキャン開始の指示が出される。
本スキャンが開始されると、先に条件設定部78で決定されたG画像読取における絞り調整量に応じて可変絞り32が調整され、同時にGフィルタ34Gが光路Lに挿入されて、可変絞り32によって光量調整され、Gフィルタ34Gによって調光された光がストリップスAを透過して、投影光がレンズユニット64によってイメージセンサ26に結像され、原稿画像のG画像が読み取られ、制御装置14に送られる。
G画像の読み取りが終了すると、先に条件設定部78で決定されたR画像読取における絞り調整量に応じて可変絞り32が調整され、同時にRフィルタ34Rが光路Lに挿入されて、同様にしてR画像が読み取られて制御装置14に送られ、さらに同様にしてB画像が読み取られ、制御装置14に送られる。
制御装置14の画像処理手段72は、イメージリーダ26からの出力信号に、条件設定部78で決定された画像処理条件に応じてA/D変換等の所定の処理を施して出力のための画像情報として記録装置Pに出力する。
【0057】
画像入力装置10は以上のような作用を有するが、光源30の取付、交換もしくはメンテナンス等によって光源30の位置の移動、レンズユニット64やイメージセンサ26等の調整に伴う光源30の相対的位置の変動等が生じた場合には、光源30のシェーディングを補正するために、本発明の光源位置調整方法が実施される。
【0058】
本発明の光源位置調整方法においては、予め、工場出荷前に、もしくはイメージセンサ26自体、およびその周辺回路が故障等により交換、もしくは修正されて、イメージセンサ26の受光位置による感度のバランス状態が変化したと考えられる場合には、交換もしくは修理後、予め、図7、図8(a)および(b)に示す専用の測定治具を用いてフィルム原稿面(正確には、フィルム原稿面に相当する面)における光源30の光量バランスを調整した後、光量バランスが調整された光源30のバランス状態をイメージセンサ26で実測し、制御装置12のメモリ79に光源初期位置として、実測された光源30のバランス状態を記憶、すなわち登録しておく必要がある。
【0059】
ところで、本発明においては、フィルム原稿面の光源光量バランスは、複数の測定点、すなわちフィルム原稿面の中心に対して対称な位置にある周辺部の点、例えば、図9にP1 ,P2 ,P3 およびP4 で示される4隅近傍の所定の位置の少なくとも3点において測定される。なお、図9は、標準倍率にレンズユニット64を設定した時に135フィルムの原稿面の投影像が一致するイメージセンサ26の受光領域、すなわち有効画素領域を示し、各測定点P1 ,P2 ,P3 およびP4 は、測定に際し、各点で加算平均される画素エリア(32×8画素=256画素)を示す。ところで、図9に示す測定点P1 ,P2 ,P3 ,P4 は、図中上下方向には両端から内側に向かって32画素目から40画素目までの8画素分で、図中左右方向には両端から内側に向かって88画素目から120画素目までの32画素分である256画素の領域である。なお、測定点の数および配置ならびに各点の画素エリアの大きさ(画素数)は特に制限的ではなく、中心に対して対称で、周辺部に位置する所定画素エリアであればよいし、また少なくとも相異なる2方向の光量バランスをとる(調整する)ことができればよく、例えば図示例のように対角線上にとってもよいし、十字形にとってもよい。
【0060】
本発明に用いられる専用測定治具100について説明する。図7に示すように測定治具100は、入力装置10のキャリアベース22に位置決めして載置される支持台102と、支持台102に上記測定点に対応して位置決めされ、1個の測定点の光量(光の強さ)を測定するパワーメータ本体104と、測定結果を表示する表示計106とを有する。支持台102は、図7および図8(a)に示すように、下側に光学フレーム18のキャリアベース22の案内レール40および42に各々外側から係合して位置決めされる脚部108,110と、上側にはパワーメータ本体104を位置決めするための位置決めピン112,114とを、キャリアベース22の中央に穿孔されている、投影光が透過される開口を有し、中央にフィルム原稿のフィルムサイズ(画像サイズ)に対応する、例えば、フィルムサイズに等しいか少し大きい貫通する開口116が穿孔されている。なお、図8(a)には、開口116中に、測定点P1 ,P2 ,P3 およびP4 に相当する点が図示されている。
【0061】
パワーメータ本体104は、図7および図8(b)に示すように位置決め板118と、位置決め板118に固定されたパワーメータ120とを有する。位置決め板118は、図8(b)に示されるように、中央にパワーメータ120の受光部に光を導く開口122と、この開口122の中心が、図8(a)に示す対応測定点P1 ,P2 ,P3 およびP4 に位置決めされるように、支持台102の位置決めピン112および114に挿入される各々4つの位置決め孔124(P1 ,P2 ,P3 ,P4 )および126(P1 ,P2 ,P3 ,P4 )が形成されている。
【0062】
ここで、図8(a)は支持台102の上面図であり、図8(b)は、パワーメータ本体104の底面図であり、その位置決め板118の底面を示すことから、例えば位置決めピン112と114にそれぞれ位置決め孔124のP1 および126のP1 を対応させて嵌入することにより、開口122を測定点P1 に位置決めし、従ってパワーメータ120の受光部を測定点P1 に位置決めすることができる。同様にして、測定点P2 ,P3 ,P4 を測定する際には、対応する位置決め孔124,126をそれぞれ位置決めピン112,114に嵌入させることにより、各測定位置にパワーメータ120の受光部を位置決めできる。
【0063】
パワーメータ120は、その受光部に照射される光源30の光強度(光量)を計測するものであり、その受光部の位置、すなわち、キャリアベース22に測定治具100を載置した時、位置決め板118の上面とパワーメータ120との接合面の位置が、フィルムキャリア28をキャリアベース22に設置した時のフィルム原稿面の位置となるように構成される。なお、本発明ではパワーメータに限定されず、光源光量や光強度や照度が計測できれば、どのようなものでもよく、例えば照度計などを用いてもよい。また、表示計106は、パワーメータ120で測定された光強度や照度などを表示するもので、針などのインジケータによってアナログ表示するものでも、数値をデジタル表示するものであってもよい。なお、パワーメータ120と表示計106とはコードによって接続される。
本発明に用いられる測定治具100は、基本的に以上のように構成されるが、本発明はこれに限定されるわけではなく、専用測定治具とするのがよいが、専用治具とはせず、汎用治具を用いてもよいし、照度計を用いて手動で目視計測してもよい。
【0064】
次に、本発明の専用測定治具100を用いて行う光源30の初期位置登録について説明する。はじめに、光学フレーム18のキャリアベース22にキャリアが装填されていれば、キャリアを取り外して、キャリアベース22上に図7に示すように、専用測定治具100を設置する。なお、ここでは、パワーメータ本体104は、測定点P1 を測定するように、その位置決め板118の対応する位置決め孔124(P1 ),126(P1 )が支持台102の位置決めピン112,114に嵌合されているものとする。ここで、電源は投入され、光源30は点灯されており、可変絞り32は開放、色フィルタ板34も開放、すなわち色フィルタ34R,34G,34Bのいずれも介在させない状態に設定されている。なお、専用測定治具100による光源位置調整時の光源30等の条件は、デフォルト条件(後述する)で行われる。こうして、オペレータによって測定点P1 の光強度が測定され、表示計106に表示された値を読み取る。
【0065】
このような光強度の測定作業をオペレータは、パワーメータ本体104の位置を測定点P2 ,P3 ,P4 と変えながら続けるとともに、光源30を点灯したまま六角レンチを使って外装カバー11の前面の開口98や右側面の開口99を通して光源移動装置16の駆動ねじ97および94を左右に回転して光源30の位置を、測定点P1 ,P2 ,P3 ,P4 の光量(光強度)が可能な限り、均一になるように調整する。なお、調整の許容限度は、特に制限的ではなく、できるだけ小さい方が良いが、図示例では±2%とした。例えば、測定点P1 ,P2 ,P3 ,P4 の光強度をそれぞれI1 ,I2 ,I3 ,I4 とすると、比I2 /I1 ,I3 /I1 の値、より好ましくはこれらに加えI4 /I1 の値、さらに好ましくはこれらに加えI2 /I4 ,I3 /I4 の値の変動を±2%以下に抑えるようにすればよい。
【0066】
なお、本発明においては、測定点P1 の光強度I1 に対して、測定点P2 およびP3 の光強度I2 ,I3 を共に光強度I1 に等しい値になるように可能な限り近づけ、P4 に対する測定を省略してもよい。この理由は、フィルム原稿(AまたはB)面上の光源30の光強度分布は、中央部が高く周辺部に行くほど低下しており、等光強度が近似的に同心円状に分布していると考えることができ、その中心が光源30の中心位置に等しく、また等光強度を示す円は3点によって定義されることから、測定点P1 ,P2 ,P3 での光強度I1 ,I2 ,I3 がほぼ均等であれば、これらを通る等光強度円は1つ特定され、しかも測定点P4 を通り、その中心が光源30の中心位置といえるからである。
【0067】
このようにして、専用測定治具100を用いてフィルム原稿面、従って、イメージセンサ26の受光領域(有効画素領域)における光源30の光量バランス(光強度バランス)がとられると、従ってその周辺部の光量(光強度)が均一になるように光源30の位置が調整されると、すなわち、その中心に光源30の中心位置が調整されると、電源を落として光源を消し、専用測定治具100をキャリアベース22から取り外す。
【0068】
この後、制御装置12において、光源初期位置登録モードに入る。そして、好ましくは、135フィルム用フィルムキャリア28をキャリアベース22に取り付ける。次いで、光源30などの光源部20および結像部24を以下に示すデフォルト条件に設定し、あるいは設定されていることを確認し、電源を投入して、光源30を点灯する。
色フィルタ板34 Gフィルタ34G
可変絞り32 205
光源ランプ30 21V
電子シャッタ 291
レンズユニット64 0.433倍
この時、フィルムキャリア28にはフィルム原稿Aは装填されず、開放され、可変絞り32は上記所定値、色フィルタ板34にGフィルタ34Gに設定され、また、レンズユニット64は、上記所定焦点位置に配置され、光源30から射出され、拡散ボックスで拡散され、フィルムキャリア28の開口を通過した光、すなわち光源の投影像(以下、光源像という)をイメージセンサ26の全有効エリアに結像させる。なお、レンズユニット64の上記倍率設定条件は、リバーサルフィルムのプレスキャン条件と同一であり、フィルム原稿の画像をイメージセンサ26の全有効エリアにちょうど内接させることができる条件である。
【0069】
この後、前述したフィルム原稿Aの画像読取と同様に、イメージセンサ26によって読み取られた光源像の画像データは制御装置12の画像処理手段72に送られ、所要の画像処理が施された後、モニタ用ディスプレイ75に表示される。ここでディスプレイに表示される画像は、光源像のバランス状態を所定濃度(光量)間隔で等高線で表示してもよいが、この場合にはイメージセンサ26の全エリアからの画像データを画像処理をする必要があるため、画像処理して表示するまでの時間が問題となる。このため本発明においては、イメージセンサ26の全有効エリアから複数の測定点のみを抽出し、これらの測定点の画像データを用いてディスプレイにモニタ表示するようにするのが好ましい。本発明においては、複数の測定点の画像データをメモリ79に記憶して、光源初期位置を登録する。
【0070】
図示例においては、光源像が投影されたイメージセンサ26の出力のうち、図9に示される測定点P1 ,P2 ,P3 の各エリア256画素(32×8画素)のセンサ出力の加算平均値I10,I20,I30を、例えば累積加算器等を用いて求める。次いで、以下の式(1)の計算を行う。
X0 =I20/I10
Y0 =I30/I10 ………(1)
このようにして得られた出力値I10,I20,I30およびこれらの比X0 ,Y0 をメモリ79に記憶する。これらは、光源30の中心がフィルム原稿面およびイメージセンサ30の受光面の中心と一致しており、光源30の光量分布がフィルム原稿面の周辺部で均一な状態で得られた値であるので、イメージセンサ26の受光位置による感度ムラ(シェーディング)を考慮したものとなる。
【0071】
この後、フィルム原稿面における光源30の光量分布は、理想的には中心を対称軸とする完全な山形となっているので、光源30には中央が高く、周辺部が低くなる光量分布すなわちシェーディングが存在するし、イメージセンサ26の位置による感度ムラ、すなわちシェーディングが存在するので、自動的にシェーディング補正を実行して、イメージセンサ26の全有効画素エリアからの出力値を均一または略均一にする。
こうして、光源初期位置登録モードが終了し、この後、通常の画像読取モードに戻り、前述した通常の画像読取作業を行うことができる。
【0072】
ところで、前述のような光源30の取付、交換もしくはメンテナンス等によって光源30の位置の移動、レンズユニット64やイメージセンサ26等の物理的な調整に伴う光源30の相対的位置の変動等が生じた場合には、本発明の光源位置調整によるシェーディング補正方法が実施されるが、まず、光源30の交換時を代表例として説明すると、はじめに、制御装置12において、光源位置調整モードに入る。次に画像入力装置10の外装カバー11を取り外し、もしくは開いて、古い光源30を取り外し、新しい光源30を光源移動装置16のソケット88に装着する。この時光源装置14の電源(図示せず)は遮断されている。この後、外装カバー11を閉じ、好ましくは、もし、キャリアベース22に装着されているキャリアが135フィルム用のフィルムキャリア28でなかった場合には、フィルムキャリア28に変換した後、電源を投入し、光源30を点灯する。この時、光源初期位置登録時と同様に、フィルムキャリア28にはフィルム原稿Aは装填されず、開放され、光源部20および結像部24は上述したデフォルト条件に設定される。また、光源30から射出され拡散ボックスで拡散され、フィルムキャリア28の開口を通過した光、すなわち光源像をイメージセンサ26の全エリアもしくは所要のエリアに結像させる。
【0073】
次いで、光源初期登録時と同様に、図9に示される測定点P1 ,P2 ,P3 の各エリア256画素のセンサ出力(CCD出力)の加算平均値I11,I21,I31を求め、下記式(2)の計算を行う。
X1 =I21/I11
Y1 =I31/I11 ………(2)
続いて、下記式(3)の計算を行う。
X=X1 /X0
Y=Y1 /Y0 ………(3)
【0074】
こうして得られた結果X,Yをディスプレイ75に表示する。ディスプレイ75の表示画面130の一例を図10に示す。ここで、図中右側にあるX(水平)方向の帯状のインジケータ132は、光源初期位置登録時に求められ、登録された比X0 からのずれ量を色で表示するものであり、Gは緑色で表示されることを表わし、緑色の範囲はX0 からのずれ量が±2%の範囲(図中左側が1.02(±2%)、右側が0.98(−2%)を示す)であり、この範囲に調整されていれば、プリント品質が保証される安全な範囲であることを示す。インジケータ132のYは、黄色で表示され、絶対値で3%と2%との間(−3%〜−2%および+2%〜+3%)の範囲を示し、プリント品質の維持には注意が必要な範囲であることを示す。インジケータ132のRは、赤色で表示され、絶対値で3%以上である(−3%以下および+3%以上の)範囲を示し、プリント品質が保証されない危険な範囲であることを示す。
【0075】
そして、インジケータ132の下側のカーソル134は、上記式(3)で得られたXの値をインジケータ132に対して可能なかぎりリアルタイムで表示するもので光源30の位置調整により、X方向に移動可能である。カーソル134の下側の2つの矢印は、六角レンチを外装カバー11の右側面の開口99に挿入して光源移動装置16の駆動ねじ軸94を右方向または左方向に回転させて、光源30を右または左に移動させた時にカーソル134が移動する方向(向き)を示す。
また、図10の左側のY(垂直)方向に帯状のインジケータ136は、光源初期位置登録時に求められ、登録された比Y0 からのずれ量を示すもので、インジケータ132と同様の機能を有する。また、インジケータ136の左側のカーソル138は、上記式(3)で求められたYの値をインジケータ136に対して可能な限りリアルタイムで表示するもので、光源30の位置調整によりY方向に移動可能である。さらに、カーソル138のさらに左側の2つの矢印は、外装カバー11の正面の開口98を通して六角レンチで光源移動装置16の駆動ねじ97を右回転または左回転させて、光源30を手前または奥に移動させた時にカーソル138が移動する方向を示す。
【0076】
こうして、ユーザまたはオペレータは、ディスプレイ75の表示画面130を見ながら、外装カバー11の外側から右側面の開口99または正面の開口98を通して、それぞれ六角レンチを光源移動装置16の駆動ねじ軸97または94の六角孔部に嵌合して、左右に回転し、ディスプレイ75に表示されたカーソル134または138をそれぞれXまたはY方向に移動して、それぞれのインジケータ132または136の緑色の表示範囲内に、好ましくはできるだけその中心にくるように調整する。
本発明においては、ディスプレイ75内表示画面に、光源光量のバランス状態を図10に示すように表示することができるので、オペレータは、ディスプレイ75の表示画面130を見ながら、調整箇所(正面か右側面か)、調整方向(向き、右回転か左回転か)、調整終了(インジケータ132,136の緑色の範囲か)を容易に確認することができる。
【0077】
こうして、図10に示されるように、カーソル134および138がそれぞれインジケータ132および136の緑色の範囲内に調整されると、六角レンチを開口98または99から抜き光源30の位置調整は終了し、イメージセンサ26の位置による感度ムラに依存せず、光源30の中心位置をフィルム原稿面(イメージセンサ26の受光面)の中心の最適な位置に調整することができる。
この後、光源初期位置登録時と同様に、自動的にシェーディング補正が行なわれ、光源30およびイメージセンサ26のシェーディングが補正され、イメージセンサ26の全有効画素エリアからの均一な出力値が得られる。
こうして作業終了後、光源位置調整モードが終了し、この後、制御装置14は画像入力装置10を通常の画像読取モードに復帰させ、前述した通常の画像読取作業を行なわせることができる。
【0078】
本発明の光源位置調整方法は、基本的には以上のように構成され、オペレータやユーザは、光源位置調整を極めて容易にかつ正確に行うことができる。しかし、この光源位置調整が正確に行われるためには、その前提となる光源初期位置登録が極めて正確に行われている必要がある。そのため、本発明においては、この光源初期位置登録を行うことができるのは、サービスエンジニア(SE)以上に制限しておき、オペレータやユーザが操作できないようにしておくのが好ましい。こうすることで、操作が未熟で誤った操作をする恐れのあるオペレータやユーザが、不正確な光源初期位置登録を行う危険性を排除することができる。
【0079】
また、上述した光源初期位置登録モードおよび光源位置調整モードにおける光源部20および結像部24のデフォルト条件は、上述した例に限定されず、光源位置調整を好適にできれば、どのような条件であってもよい。また、上述した例では、光量バランスが登録され、かつ調整される測定点は、P1 ,P2 ,P3 の3点であるが、本発明はこれに限定されず、これらに測定点P4 を加えた4点であってもよいし、さらに多くの測定点を用いてもよいことは明らかである。また、ディスプレイ75への表示方法も、図示例に限定されず、対話式でリアルタイムで調整結果が表示できるものであれば、どのようなものであってもよい。
なお、光源30のθ方向の調整は、外装カバー11を開け、光源30を点灯しない状態で、目視しながら棒状体86fによって行うが、光源30を点灯し、外装カバー11の外側から行うように構成してもよい。
【0080】
以上、本発明の光源位置調整方法について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良および変更を行ってもよいのはもちろんである。
【0081】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、光源の交換等により光源位置が変化した場合でも、光源を点灯したまま、外装カバーの外側から光源位置を容易かつ正確かつ安全に調整することができる。また、本発明法によれば、位置による感度ムラのあるイメージセンサを用いている場合であっても、予め専用治具を使った正確な光源初期位置登録を行っておくことによって、光源を点灯し、レンズ装置を通して、イメージセンサで測定した出力データを用い、モニタに表示された測定結果を見ながら、外装カバーの外側から正確かつ確実かつ容易にイメージセンサの感度ムラに依存することなく、光源位置を調整することができ、その結果、光源およびイメージセンサのシェーディング補正を正確に行うことができる。従って、本発明によれば、得られたプリント上に光源位置の調整不足による色の傾斜等が出ることはなく、高品質のプリント画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る光源位置調整方法を実施する画像入力装置の一実施例の概略斜視図である。
【図2】 図1に示される画像入力装置の光源部の構成の一実施例の概略斜視図である。
【図3】 図2に示される光源部に適用される光源装置の光源移動装置の一実施例の斜視図である。
【図4】 図3に示す光源移動装置を用いた光源装置の断面図である。
【図5】 図3に示す光源移動装置に光源を組み込んだ光源装置を用いる光源部の縦断面模式図である。
【図6】 図4に示す光源装置を用いる光源部の横断面模式図である。
【図7】 本発明の光源位置調整方法の光源初期位置登録に用いられる専用の測定治具の一実施例の概略断面図である。
【図8】 (a)および(b)は、それぞれ図7に示す測定治具の支持台の上面図およびパワーメータ本体(位置決め板)の底面図である。
【図9】 本発明に係る光源位置調整方法を実施するために測定するフィルム原稿面およびイメージセンサにおける測定点の一例を示す図である。
【図10】 図9に示すイメージセンサの測定点で測定された測定結果が表示されるモニタの表示画面の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
10 画像入力装置
11 外装カバー
12 制御装置
14 光源装置
16 光源移動装置
17 脚部
18 光学フレーム
20 光源部
22 キャリアベース
24 結像部
26 イメージセンサ
28 フィルムキャリア
30 光源
31 リフレクタ
32 可変絞り
34 色フィルタ板
36 拡散ボックス
38 冷却ファン
64 レンズユニット
66 焦点調整モータ
68 ズームレンズ部
70 焦点調整レンズ部
72 画像処理手段
73 焦点調整手段
74 制御部
75 ディスプレイ
76 キーボード
77 マウス
78 条件設定部
79 メモリ
80 第1枠体
80f,80g,82f,86c,92a,98,99 開口
80i,90b,92b 光源カバー
82 第2枠体
82h,84e 丸孔
83,85 ボールプランジャ
84 第3枠体
86 第4枠体
86f 棒状体
88 ソケット
90 第1側板
92 第2側板
94,97 駆動ねじ軸(駆動ねじ)
100 測定治具
102 支持台
104 パワーメータ本体
106 表示計
108,110 脚
112,114 位置決めピン
116,122 開口
118 位置決め板
120 パワーメータ
124,126 位置決め孔
Claims (7)
- フィルム原稿を照明する光源およびこの光源の位置を2次元的に微調整する光源移動装置を有する光源装置と、前記光源から射出され、前記フィルム原稿を透過し、前記フィルム原稿画像を担持する光ビームの焦点調整を行うレンズ装置と、このレンズ装置によって合焦された前記フィルム原稿画像を光電的に読み取るイメージセンサと、このイメージセンサによって読み取られた画像情報を処理する画像処理手段と、この画像処理手段による処理結果を表示するモニタとを備える画像入力装置において、
前記光源移動装置を前記画像入力装置の外装カバーの外部から操作可能に構成し、
前記光源を点灯し、前記フィルム原稿を作用させずに、予め測定治具を用いてフィルム原稿面における複数の測定点の光量バランスが均一となるように前記光源移動装置を前記外装カバーの外部から操作して前記光源位置を2次元的に調整した後、
前記測定治具を取り外して、前記レンズ装置による前記光源の投影像を前記イメージセンサで読み取り、前記フィルム原稿面における複数の測定点に対応する前記イメージセンサの所定画素領域における出力値の平均値を求め、各画素領域の出力値のバランスを記憶しておき、
位置が調整される光源から射出され、前記レンズ装置を通過し、前記イメージセンサで読み取られた光ビームによる前記位置が調整される光源の投影像の、前記複数の測定点に対応する各画素領域の出力値が、記憶された出力値バランスとなる、もしくは近づくように前記光源移動装置を前記外装カバーの外部から操作して、前記位置が調整される光源を異なる2方向に移動させてこの光源の位置の調整、および、前記位置が調整される光源を回動させてこの光源のフィラメントの向きの調整を行うことを特徴とする光源位置調整方法。 - 前記光源の位置が調整される場合が、光源の取付時、交換時、メンテナンス時、または物理的な調整に伴う光源の相対的位置の変動が生じた時である請求項1に記載の光源位置調整方法。
- 前記複数の測定点に対応する前記イメージセンサの各画素領域の、予め記憶された出力値のバランス状態と調整時の出力値のバランス状態とがモニタに表示され、このモニタに表示された出力値のバランス状態を見ながら前記光源位置の調整を行う請求項1または2に記載の光源位置調整方法。
- 前記複数の測定点は、前記フィルム原稿面の中央に対して4隅近傍の所定位置の少なくとも3点である請求項1〜3のいずれかに記載の光源位置調整方法。
- 前記モニタは、前記フィルム原稿面の4隅の一方向のバランス状態と、これと直交する方向のバランス状態を予め記憶された出力値のバランス状態から得られる調整許容範囲に対して表示し、前記光源移動装置の調整方向、調整方向の向きおよび調整終了が確認可能である請求項4に記載の光源位置調整方法。
- フィルム原稿の担持画像をイメージセンサで読み取る画像入力装置に用いられ、前記フィルム原稿を照明する画像読取用光源と、この光源の位置を2次元的に微調整する光源移動装置を具備するシェーディング補正のための光源位置調整可能な光源装置であって、前記光源移動装置は、第1枠体と、この第1枠体上に一次元方向に移動可能に当接する第2枠体と、この第2枠体を前記第1枠体の外側から移動する第1移動手段と、前記第2枠体上に前記一次元方向と直交する方向に移動可能に当接する第3枠体と、この第3枠体を前記第1枠体および第2枠体の外側から移動する第2移動手段と、前記第3枠体上に回動可能に当接する第4枠体と、この第4枠体を前記第1枠体の外側から回動する回動手段と、前記第4枠体上に取り付けられ、前記光源を装填するためのソケットと、前記第4枠体、 前記第3枠体および前記第2枠体を前記第1枠体に付勢する付勢手段とを有することを特徴とする光源装置。
- さらに、少なくとも一方向から前記光源を覆うように前記画像入力装置の斜行する外装カバーに沿って延在する光源カバーを有することを特徴とする請求項6に記載の光源装置。
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