JP3683709B2 - 画像読取装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のコマ画像が記録されたフィルムを搬送しながら、複数の発光素子からなる光源部から出力される光を前記コマ画像へ照射し、該コマ画像からの透過光又は反射光を固体撮像素子によって読み取る画像読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年では、写真フィルムに記録されたコマ画像をＣＣＤ等の読取センサによって光電的に読み取り、該読み取りによって得られたデジタル画像データに対し拡大縮小や各種補正等の画像処理を実行し、画像処理済のデジタル画像データに基づき変調したレーザ光により記録材料へ画像を形成する技術が知られている。
【０００３】
このようにＣＣＤ等の読取センサによりコマ画像をデジタル的に読み取る技術では、精度の良い画像読み取りを実現するために、コマ画像を予備的に読み取り（いわゆるプレスキャン）、コマ画像の濃度等に応じた読取条件（例えば、コマ画像に照射する光量やＣＣＤの電荷蓄積時間等）を決定し、決定した読取条件でコマ画像を再度読み取っていた（いわゆるファインスキャン）。
【０００４】
ここで、写真フィルムには、種類によりベース濃度自体が異なっていたり、メーカによりベース濃度が異なる場合がある。また、画像自体もアンダー、ノーマル、オーバー、スーパーオーバー等の撮影状態、或いはコントラストの強い画像や弱い画像等様々な画像がある。
【０００５】
上記濃度の異なる写真フィルム（或いは濃度ダイナミックレンジの異なる画像）があった場合でも、光源からの照射される光量は一定であるため、ＣＣＤの感度（電荷蓄積時間）を変えたり、光路上に絞り機構やフィルタ等を介在して、必要光量を得るようにした。なお、必要光量とは、ＣＣＤの感度と、光源からの出力光量と、の積分値である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＣＣＤの感度を変える手段の場合は、その変化幅を狭く広い調光レンジをとることができない。また、絞り機構やフィルタ等を用いる場合、既存の装置に、付加しなければならず、装置が大型となり、機械的動作が伴うために読取時間全体として時間が長くなる。このため、読取時間の高速化のネックとなる。
【０００７】
本発明は上記事実を考慮し、機械的動作を伴う装置を付加することなく、広いダイナミックレンジで調光することができ、読取時間の高速化を図ることができる画像読取装置を得ることが目的である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、複数のコマ画像が記録されたフィルムを搬送しながら、複数の発光素子からなる光源部から出力される光を前記コマ画像へ照射し、該コマ画像からの透過光又は反射光を固体撮像素子によって読み取る画像読取装置であって、前記発光素子の発光光量を調整する発光光量調整手段と、前記固体撮像素子の感度を設定する感度設定手段と、前記固体撮像素子を予め定められた標準感度とし、前記発光素子を予め定められた標準発光光量とした状態で、コマ画像のメイン読取制御に先立って行うプレ読取制御によって得られるコマ画像全体の平均濃度を含む画像データに基づいて、メイン読取制御時に必要な必要光量を認識する必要光量認識手段と、前記必要光量認識手段で認識した必要光量が予め定められたしきい値以上の場合には、前記固体撮像素子の設定感度を最大とし、前記認識した必要光量が前記しきい値未満の場合には、前記固体撮像素子の感度を前記標準感度とする感度決定手段と、前記必要光量と前記感度決定手段によって決定された感度とから必然的に決まる発光光量になるように前記発光素子の発光光量を制御する発光光量制御手段と、を有する。
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、必要光量とは、フィルムに記録された画像を読み取る場合の最適な光量であり、例えば、カメラでの撮影時に画像の全てが所謂ノーマルの状態で撮影されていれば、必要光量も一定でよい。しかし、実際には、アンダー、オーバー、スーパーオーバーで撮影される場合がある。また、フィルムの種類によるベース濃度の差も必要光量に影響する。さらに、メーカの違いによっても濃度差が起こり得る。
そこで、必要光量認識手段として、プレ読取制御を行う。このプレ読取制御は、実際に画像を読み取るためのメイン読取制御と同様の制御であるが、解像度等は低くても良く、少なくとも画像全体の平均的な濃度を把握すればよい。このプレ読取制御によって得た、平均濃度に基づいて、画像の状態を判断し、必要光量を得るようにしたため、例えば上記のようにアンダーやオーバー等で撮影された画像であっても、最適な光量でメイン読取制御を行うことができる。
ところで、固体撮像措置の感度を標準感度に設定したときの必要光量が予め定められたしきい値未満の場合は、この標準感度と前記必要光量とから必然的に決まる発光光量になるように発光素子の発光光量を調整する。
【００１４】
また、固体撮像素子の感度を標準感度に設定したときの必要光量が予め定められたしきい値以上の場合は、前記固体撮像素子の感度を最大値に変更し、該最大値の感度と前記必要光量とから必然的に決まる発光光量になるように発光素子の発光光量を調整する。
【００１５】
すなわち、固体撮像素子の設定を２段階とし、この２段階の内、適正な方を選択した後、発光素子の発光光量の調整を行うようにした。
【００１６】
これにより、発光素子の光量の調整幅（調整光量のダイナミックレンジ）を、必要に応じてシフトすることができ、結果として調整幅を拡大することができる。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、複数のコマ画像が記録されたフィルムを搬送しながら、複数の発光素子からなる光源部から出力される光を前記コマ画像へ照射し、該コマ画像からの透過光又は反射光を固体撮像素子によって読み取る画像読取装置であって、前記発光素子の発光光量を設定する発光光量設定手段と、前記固体撮像素子の感度を調整する感度調整手段と、前記発光素子を予め定められた標準発光光量とし、前記固体撮像素子を予め定められた標準感度とした状態で、コマ画像のメイン読取制御に先立って行うプレ読取制御によって得られるコマ画像全体の平均濃度を含む画像データに基づいて、メイン読取制御時に必要な必要光量を認識する必要光量認識手段と、前記必要光量認識手段で認識した必要光量が予め定められたしきい値以上の場合には、前記発光素子の設定発光光量を最大とし、前記認識した必要光量が前記しきい値未満の場合には、前記発光素子の発光光量を予め定められた所定値とする発光光量決定手段と、前記必要光量と前記発光光量決定手段によって決定された発光光量とから必然的に決まる感度になるように前記固体撮像素子の感度を制御する感度制御手段と、を有する。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様に、必要光量とは、フィルムに記録された画像を読み取る場合の最適な光量であり、例えば、カメラでの撮影時に画像の全てが所謂ノーマルの状態で撮影されていれば、必要光量も一定でよい。しかし、実際には、アンダー、オーバー、スーパーオーバーで撮影される場合がある。また、フィルムの種類によるベース濃度の差も必要光量に影響する。さらに、メーカの違いによっても濃度差が起こり得る。
そこで、必要光量認識手段として、プレ読取制御を行う。このプレ読取制御は、実際に画像を読み取るためのメイン読取制御と同様の制御であるが、解像度等は低くても良く、少なくとも画像全体の平均的な濃度を把握すればよい。このプレ読取制御によって得た、平均濃度に基づいて、画像の状態を判断し、必要光量を得るようにしたため、例えば上記のようにアンダーやオーバー等で撮影された画像であっても、最適な光量でメイン読取制御を行うことができる。
ところで、発光素子の発光光量を標準発光光量に設定したときの必要光量が予め定められたしきい値未満の場合は、この標準発光光量と前記必要光量とから必然的に決まる感度になるように固体撮像素子の感度を調整する。
【００１９】
また、発光光量の発光光量を標準発光光量に設定したときの必要光量が予め定められたしきい値以上の場合は、前記発光光量の発光光量を最大値に変更し、該最大値の発光光量と前記必要光量とから必然的に決まる感度になるように固体撮像素子の感度を調整する。
【００２０】
すなわち、発光素子の設定を２段階とし、この２段階の内、適正な方を選択した後、固体撮像素子の感度の調整を行うようにした。
【００２１】
これにより、固体撮像素子のみで単純に調整する調整幅（調整感度のダイナミックレンジ）を、必要に応じてシフトすることができ、結果として調整幅を拡大することができる。
【００２５】
請求項３に記載の発明は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記発光光量制御手段が、前記発光素子への通電電流値を変化させて発光光量を制御することを特徴としている。
【００２６】
請求項３に記載の発明によれば、発光光量制御手段として、前記発光素子への通電電流値、すなわち振幅を変化させることによって、発光光量を制御する。
【００２７】
請求項４に記載の発明は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記発光光量制御手段が、前記発光素子への通電時間を変化させて発光光量を制御することを特徴としている。
【００２８】
請求項４に記載の発明によれば、発光光量制御手段として、前記発光光量への通電時間、すなわち、デューティを変化させることによって、発光光量を制御する。
【００２９】
請求項５に記載の発明は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記発光光量制御手段が、発光する発光素子の数を変化させて発光光量を制御することを特徴としている。
【００３０】
請求項５に記載の発明によれば、発光光量制御手段として、発光する発光光量の数、すなわち点灯数を変化させることによって、発光光量を制御する。
【００３１】
請求項６に記載の発明は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記発光光量制御手段が、前記発光素子への通電電流値の変化、前記発光素子への通電時間の変化、発光する発光素子の数の変化、の内、少なくともの内、少なくとも２種類以上の発光光量制御を併用して発光光量を制御することを特徴としている。
【００３２】
請求項６に記載の発明によれば、前記請求項３乃至請求項５に記載した発光光量制御を少なくとも２種類以上を併用することで、光量幅（ダイナミックレンジ）を拡大している。
【００３３】
【発明の実施の形態】
図１及び図２には、本実施形態に係るディジタルラボシステム１０の概略構成が示されている。
【００３４】
図１に示すように、このディジタルラボシステム１０は、ラインＣＣＤスキャナ１４、画像処理部１６、レーザプリンタ部１８、及びプロセッサ部２０を含んで構成されており、ラインＣＣＤスキャナ１４と画像処理部１６は、図２に示す入力部２６として一体化されており、レーザプリンタ部１８及びプロセッサ部２０は、図２に示す出力部２８として一体化されている。
【００３５】
ラインＣＣＤスキャナ１４は、ネガフィルムやリバーサルフィルム等の写真フィルムに記録されているコマ画像を読み取るためのものであり、例えば１３５サイズの写真フィルム、１１０サイズの写真フィルム、及び透明な磁気層が形成された写真フィルム（２４０サイズの写真フィルム：所謂ＡＰＳフィルム）、１２０サイズ及び２２０サイズ（ブローニサイズ）の写真フィルムのコマ画像を読取対象とすることができる。ラインＣＣＤスキャナ１４は、上記の読取対象のコマ画像をラインＣＣＤ３０で読み取り、Ａ／Ｄ変換部３２においてＡ／Ｄ変換した後、画像データを画像処理部１６へ出力する。
【００３６】
なお、本実施の形態では、１３５サイズの写真フィルム２２を適用した場合のディジタルラボシステム１０として説明する。
【００３７】
画像処理部１６は、ラインＣＣＤスキャナ１４から出力された画像データ（スキャン画像データ）が入力されると共に、デジタルカメラ３４等での撮影によって得られた画像データ、原稿（例えば反射原稿等）をスキャナ３６（フラットベット型）で読み取ることで得られた画像データ、他のコンピュータで生成され、フロッピディスクドライブ３８、ＭＯドライブ又はＣＤドライブ４０に記録された画像データ、及びモデム４２を介して受信する通信画像データ等（以下、これらをファイル画像データと総称する）を外部から入力することも可能なように構成されている。
【００３８】
画像処理部１６は、入力された画像データを画像メモリ４４に記憶し、色階調処理部４６、ハイパートーン処理部４８、ハイパーシャープネス処理部５０等の各種の補正等の画像処理を行って、記録用画像データとしてレーザプリンタ部１８へ出力する。また、画像処理部１６は、画像処理を行った画像データを画像ファイルとして外部へ出力する（例えばＦＤ、ＭＯ、ＣＤ等の記憶媒体に出力したり、通信回線を介して他の情報処理機器へ送信する等）ことも可能とされている。
【００３９】
レーザプリンタ部１８はＲ、Ｇ、Ｂのレーザ光源５２を備えており、レーザドライバ５４を制御して、画像処理部１６から入力された記録用画像データ（一旦、画像メモリ５６に記憶される）に応じて変調したレーザ光を印画紙に照射して、走査露光（本実施の形態では、主としてポリゴンミラー５８、ｆθレンズ６０を用いた光学系）によって印画紙６２に画像を記録する。また、プロセッサ部２０は、レーザプリンタ部１８で走査露光によって画像が記録された印画紙６２に対し、発色現像、漂白定着、水洗、乾燥の各処理を施す。これにより、印画紙上に画像が形成される。
【００４０】
（ラインＣＣＤスキャナの構成）
次にラインＣＣＤスキャナ１４の構成について説明する。図３にはラインＣＣＤスキャナ１４の光学系の概略構成が示されている。この光学系は、複数のＬＥＤチップ６４から成り、写真フィルム６８に光を照射する光源６６を備えており、光源６６の光射出側には、写真フィルム６８に照射する光を拡散光とする導光部材としてのアクリルブロック７０と、光拡散板７２が順に配置されている。
【００４１】
このアクリルブロック７０は、所定の透明度（理論的には１００％が好ましい）があり、屈折率が1.2 〜1.9 の間であることが条件とされている。
【００４２】
写真フィルム６８は、アクリルブロック７０の光射出側（光拡散板７２が配設された側）に配置されたフィルムキャリア７４によって、コマ画像の画面が光軸と垂直になるように搬送される。
【００４３】
また、アクリルブロック７０は、光源６６と対向する面に対して、写真フィルム６８に対向する面が小さく形成されている。すなわち、側面視で台形とされ、短辺（写真フィルム６８の搬送方向と平行な辺）が３ｍｍ以下、長辺が２０ｍｍ以上であることが好ましい。
【００４４】
また、このアクリルブロック７０の入射面及び出射面以外の面は、反射率が７０％以上の部材が被覆されており、例えば、この被覆部材が金属のような固体部材であってもよいし、誘電体多層膜等の薄膜コーティング部材であってもよい。
【００４５】
写真フィルム６８を挟んで光源６６と反対側には、光軸に沿って、コマ画像を透過した光を結像させるレンズユニット７６、ラインＣＣＤ３０が順に配置されている。なお、レンズユニット７６として単一のレンズのみを示しているが、レンズユニット７６は、実際には複数枚のレンズから構成されたズームレンズである。なお、レンズユニット７６として、セルフォックレンズをもちいてもよい。この場合、セルフォックレンズの両端面をそれぞれ、可能な限り写真フィルム６８及びラインＣＣＤ３０に接近させることが好ましい。
【００４６】
ラインＣＣＤ３０は、複数のＣＣＤセル搬送される写真フィルム６８の幅方向に沿って一列に配置され、かつ電子シャッタ機構が設けられたセンシング部が、間隔を空けて互いに平行に３ライン設けられており、各センシング部の光入射側にＲ、Ｇ、Ｂの色分解フィルタの何れかが各々取付けられて構成されている（所謂３ラインカラーＣＣＤ）。ラインＣＣＤ３０は、各センシング部の受光面がレンズユニット７６の結像点位置に一致するように配置されている。
【００４７】
また、このラインＣＣＤ３０のセルピッチ（画素ピッチ）は、100 μｍであり、このピッチであれば、通常の画像に対して良好な解像度で画像を読み取ることが可能である（１０画素／１ｍｍ）。
【００４８】
なお、銀塩撮影感光材料に記録された画像を読み取るためには、ラインＣＣＤ３０の画素ピッチは、50μｍであることが好ましい（２０画素／１ｍｍ）。
【００４９】
また、各センシング部の近傍には転送部が各センシング部に対応して各々設けられており、各センシング部の各ＣＣＤセルに蓄積された電荷は、対応する転送部を介して順に転送される。また図示は省略するが、ラインＣＣＤ３０とレンズユニット７６との間にはシャッタが設けられている。
【００５０】
図４（Ａ）には、光源部６６を平面視した図、すなわち、写真フィルム６８方向から見た図が示されており、図４（Ｂ）はその側面図である。
【００５１】
各色のＬＥＤチップ６４は、アルミ基板７８にそれぞれ取り付けられており、前記ラインＣＣＤ３０の各色毎の検出として設けられた３ラインのセンシング部に沿って配列されている。
【００５２】
アルミ基板７８は、熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、ＬＥＤチップ６４の発光によって発生する熱のほとんどを受けることになる。なお、熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であれば、アルミ基板７８に限らず、銅基板等を用いてもよい。
【００５３】
また、各ＬＥＤチップ６４は、保護膜８０によってコーティングされており、さらにこの保護膜８０は、透明接着剤８２を介して前記アクリルブロック７０に固着されている。なお、この保護膜８０及び透明接着剤８２の屈折率は、前記アクリルブロック７０の屈折率とほぼ同一となっている。
【００５４】
これにより、ＬＥＤチップ６４で発光した各色の光は、そのほとんどが保護膜８０、接着剤８２及びアクリルブロック７０を介して光拡散板７２方向へ案内され、かつ全ての色の光が均等に混ざりあった状態で写真フィルム６８へ入射されるようになっている。
【００５５】
ＬＥＤチップ６４からの光は、色温度が高く、短波長の光量が高い。このため、写真フィルム６８に記録された画像の読取り時のＳＮがよく、高速読取りに適している。また、上記構成の如く、複数の同色のＬＥＤチップ６４を高密度にアルミ基板７８上に配設することによって、光量不足を解消している。
【００５６】
アルミ基板７８の裏面側には、ヒートパイプ８４の一部が接触した状態で配設されている。このヒートパイプ８４は、その直線管部８４Ａがアルミ基板７８の裏面側において、ＬＥＤチップ６４の取り付け位置に沿って複数敷設されており、それぞれの端部が互い違いにＵ字管８４Ｂによって連結している。また、ヒートパイプ８４の両端部は、冷却媒体を放出するコンプレッサ（図示省略）と連結されており、ヒートパイプ８４の一端部から放出した冷却媒体は、アルミ基板７８の裏面を通り、他端部へと至るようになっている。
【００５７】
この冷却媒体の循環により、ＬＥＤチップ６４の発光に起因するアルミ基板７８の熱を熱交換によって解消することができる構成となっている。
（ＣＣＤラインスキャナコントローラ）
図５には、ＣＣＤラインスキャナ１４の制御ブロック図が示されている。
【００５８】
図５に示される如く、ＣＣＤラインスキャナ１４は、コントローラ２００によって制御されている。
【００５９】
コントローラ２００は、マイクロコンピュータ２０２を含んで構成されており、マイクロコンピュータ２０２は、ＣＰＵ２０４、ＲＡＭ２０６、ＲＯＭ２０８、入出力ポート（Ｉ／Ｏ）２１０及びこれらを接続するデータバスやコントロールバス等のバス２１２で構成されている。
【００６０】
Ｉ／Ｏ２１０には、前記Ａ／Ｄ変換器３２を介してラインＣＣＤ３０が接続されている。また、Ｉ／Ｏには、それぞれドライバ２１４、２１６を介してフィルムキャリア７４、光源部６６が接続されている。
【００６１】
ここで、ラインＣＣＤ３０には、感度設定部２１８を介してＩ／Ｏ２１０に接続されている。この感度設定部２１８では、ラインＣＣＤ３０の蓄積時間を変更し、感度を変更することができるようになっている。
【００６２】
本実施の形態では、ラインＣＣＤ３０の感度は、標準感度と最大感度の２段階に設定可能となっている。この感度は、後述する発光光量設定制御部２２０で設定されるようになっている。
【００６３】
発光光量設定制御部２２０は、Ｉ／Ｏ２１０に接続され、プレスキャンデータを入力すると共に、前記光源部６６のドライバ２１６及びラインＣＣＤ３０の感度設定部２１８に接続されている。
【００６４】
図６は、発光光量設定制御部２２０の詳細が示されている。
【００６５】
Ｉ／Ｏ２１０から入力されるプレスキャンデータは、プレスキャンデータ処理部２２２において、必要なデータ（例えば、画像平均濃度等）を揃え、必要光量演算部２２４へ出力するようになっている。この必要光量演算部２２４には、標準感度記憶部２２６に記憶された標準感度も入力されるようになっている。
【００６６】
この必要光量演算部２２４では、ラインＣＣＤ３０の感度（蓄積時間）と、ＬＥＤチップ６４の発光光量との積で求められた必要光量が演算される。この必要光量は、図７又は図８の左下がり斜線で塗りつぶされた領域であり、横軸を標準蓄積時間（標準感度）に定めると、必然的に発光光量が決まることになる。これにより、標準感度において必要光量を得るための発光光量ポイント（図７、図８の点Ｐ参照）が定まる。
【００６７】
必要光量演算部２２４は、読取対象ネガ用特性図作成部２２８と接続されている。また、この読取対象ネガ用特性図作成部２２８には、しきい値記憶部２３０が接続されている。このしきい値記憶部２３０には、図７、図８の実線で示す曲線が記憶されている。なお、本実施の形態では、ノーマル状態で撮影された所定のネガフィルムにおける感度−発光光量特性をしきい値として用いている。
【００６８】
ここで、読取対象ネガ用特性図作成部２２８では、前記ポイントＰを通る特性図を作成する（図７、図８の点線曲線参照）。この特性図は、前記しきい値特性図がシフトされたものである。
【００６９】
読取対象ネガ用特性図作成部２２８で作成された特性図は、比較部２３２へ出力され、標準感度におけるしきい値上の発光光量Ｌs と、ポイントＰの発光光量Ｌe との比較がなされるようになっている。
【００７０】
感度変更部２３４では、この比較結果に基づいてラインＣＣＤ３０の感度を変更する。
【００７１】
すなわち、Ｌs ＜Ｌe と判定された場合には（図７の状態）、ラインＣＣＤ３０の感度は、最大値に変更され、発光光量演算部２３６において、この最大値を横軸とする必要光量（図７の右下がり斜線で塗りつぶされた領域参照）を得るための発光光量ＬR を演算し、光源部６６のドライバ２１６へ出力する。
【００７２】
また、Ｌ s ＞Ｌ e と判定された場合には、（図８の状態）、ラインＣＣＤ３０の感度は、標準感度に変更（維持）され、発光光量演算部２３６においてこの標準感度を横軸とする必要光量（図８の右上がりの斜線で塗りつぶされた領域）を得るための発光光量ＬR を演算し、光源部６６のドライバ２１６へ出力する。
【００７３】
なお、Ｌs ＝Ｌe と判定された場合には、しきい値特性図に基づいて発光光量ＬR を演算すればよい。
【００７４】
すなわち、本実施の形態では、ＬＥＤチップ６４の発光光量を制御して必要光量を得る際に、ラインＣＣＤ３０の感度を標準又は最大に変更することで、発光光量制御のダイナミックレンジをシフトさせるようにしており、結果として、発光光量単独の制御に比べて、制御幅を拡大している。
【００７５】
なお、ＬＥＤチップ６４の発光光量制御は、電流値の振幅を変えることによって容易に行うことができるが、応答性を向上するためにはデューティ制御するとが好ましい。また、ＬＥＤチップ６４が複数個配列されているため、発光光量制御のために、このＬＥＤチップ６４も間引きして点灯させることも可能である。さらに、電流値制御、デューティ制御、間引き制御の少なくとも２種類を併用することも可能である。
【００７６】
以下に、本実施の形態の作用を説明する。
【００７７】
オペレータがフィルムキャリア７４に写真フィルム６８を挿入し、画像処理部１６のキーボード１６Ｋによりコマ画像読取開始を指示すると、フィルムキャリア７４では、写真フィルム２２を搬送開始する。この搬送により、プレスキャンが実行される。すなわち、写真フィルム６８を比較的高速で搬送しながら、ラインＣＣＤスキャナ１４によって、画像コマのみならず、写真フィルムの６８の画像記録領域外の各種データを含めて、読み取っていく。なお、読み取った画像は、モニタ１６Ｍに表示される。
【００７８】
このとき、コマ画像のサイズを認識し、例えば、パノラマサイズのコマ画像である場合には、パノラマサイズの画像特有の素抜け部分（写真フィルムの幅方向両端側）を遮光する。
【００７９】
次に、各コマ画像のプレスキャンの結果に基づいてファインスキャン時の読取条件を各コマ画像毎に設定し、該プレスキャンの結果に基づいてファインスキャン時の読取条件が各コマ画像毎に設定されていく。
【００８０】
そして、全コマ画像に対するファインスキャン時の読取条件設定が終了すると、写真フィルム６８をプレスキャンとは逆方向に搬送し、各コマ画像のファインスキャンを実行する。
【００８１】
このとき、写真フィルム６８は、プレスキャン時とは逆方向に搬送されているため、最終コマから１コマ目まで順にファインスキャンが実行されていく。ファインスキャンは、前記プレスキャンに比べて搬送速度が遅く設定されており、その分、読取解像度が高くなる。また、プレスキャン時に、画像の状態（例えば、撮影画像アスペクト比、アンダー、ノーマル、オーバー、スーパーオーバー等の撮影状態やストロボ撮影の有無等）を認識しているため、適正な読取条件で読み取ることができる。
【００８２】
ここで、本実施の形態におけるラインＣＣＤスキャナ１４に適用した光源部６６は、従来多く適用されているハロゲンランプやキセノンランプではなく、ＬＥＤチップ６４を適用している。
【００８３】
このＬＥＤチップ６４は、各色毎にほぼ直線状にアルミ基板７８上に高密度に配列されている。また、この直線は、ラインＣＣＤ３０の３本のセンシング部の配列方向を一致している。従って、各セルへの受光量を十分に確保することができる。
【００８４】
ＬＥＤチップ６４によって発光された光は、保護膜８０、接着剤８２及びアクリルブロック７０によって光拡散板７２方向へ案内されるため、各色が、むらなく混ざりあっているため、写真フィルム６８への入射光は、各色均等となる。また、写真フィルム６８面に傷がついていても、光拡散板７２によって、拡散分布が拡大されているため、傷の読取画像への影響を最小限に抑えることができる。
【００８５】
また、光拡散板７２とフィルムキャリア７４との間を接近させているため、拡散分布を拡大したことにより光損失を抑制することができる。
【００８６】
ＬＥＤチップ６４は、色温度が高く、短波長の光量が低いため、読取画像のＳＮがよく、高速読取りが可能となる。すなわち、ハロゲンランプ等の他の光源よりも、画像読取りのための光源として最適である。
【００８７】
しかし、ＬＥＤチップ６４の欠点としては、光量不足にあった。しかし、本実施の形態では、複数のＬＥＤチップ６４を高密度でアルミ基板７８上に配列したため、光量不足を解消することができる。
【００８８】
また、複数のＬＥＤチップ６４を発光することによって、発熱量が増大する。この発熱により、ＬＥＤチップ６４の発光量が変動することがある。このため、本実施の形態では、アルミ基板７８の裏面側にヒートパイプ８４を配管し、冷却媒体を循環させている。これにより、発熱分は、冷却媒体との間で熱交換作用により、ヒートパイプ８４へ伝達されるため、ＬＥＤチップ６４の発光量が変動することはない。
【００８９】
次に、図９のフローチャートに従い、写真フィルム７０に応じた必要光量を得るための光量制御について説明する。
【００９０】
図９には、発光光量設定ルーチンが示されており、プレスキャンやメインスキャンのルーチンに対してシリアルにプログラムされている。
【００９１】
ステップ３００では、まず、プレスキャンが終了したか否かが判断され、肯定判定されると、ステップ３０２へ移行し、プレスキャンデータを取り込む。
【００９２】
次いでステップ３０４において、プレスキャンデータに基づいて必要光量を演算する。
【００９３】
次のステップ３０６では、ラインＣＣＤ３０の感度を標準とした状態で、必要光量を得るための発光光量Ｌs を演算する（図７、８参照）。
【００９４】
次のステップ３０８では、予め定めた標準ネガにおける、前記標準感度での必要光量を得るための発光光量Ｌe を読出し、次のステップ３１０で両者（Ｌs ：Ｌe ）を比較する。この比較の結果、Ｌs ＞Ｌe と判断されると、ステップ３１０からステップ３１２へ移行して、しきい値特性図を読出した後、演算した発光光量Ｌe に基づいて、読取対象ネガの特性図を作成する（図７の点線曲線参照）。次いでステップ３１４において、この読取対象ネガの特性図で、ラインＣＣＤ３０の感度を最大とした場合の発光光量ＬR を読出し、次のステップ３１６で、感度設定部２１８へ最大感度とするべき信号を出力すると共に、光源部ドライバ２１６へ出力する。
【００９５】
また、ステップ３１０の比較の結果、Ｌs ＜Ｌe と判断されると、ステップ３１０からステップ３１８へ移行して、しきい値特性図を読出した後、演算した発光光量Ｌe に基づいて、読取対象ネガの特性図を作成する（図８の点線曲線参照）。次いでステップ３２０において、この読取対象ネガの特性図で、ラインＣＣＤ３０の感度を標準とした場合の発光光量ＬR を読出し、次のステップ３１６で、感度設定部２１８へ標準感度とするべき信号を出力すると共に、光源部ドライバ２１６へ出力する。
【００９６】
また、ステップ３１０の比較の結果、Ｌs ＝Ｌe と判断されると、ステップ３１０からステップ３２２へ移行して、しきい値特性図を読出し，次いでステップ３２４において、この読取対象ネガの特性図で、ラインＣＣＤ３０の感度を標準とした場合の発光光量ＬR を読出し、次のステップ３１６で、感度設定部２１８へ標準感度とするべき信号を出力すると共に、光源部ドライバ２１６へ出力する。
【００９７】
このように、本実施の形態では、プレスキャンで読み取った画像の平均濃度等のプレスキャンデータに基づいて、まず、ラインＣＣＤ３０の感度を標準又は最大の何れかに設定し、この設定後に、ＬＥＤチップ６４の発光光量を得るようにしたため、光路中に絞り機構やフィルタ等、機械的動作が必要な機器を配置しなくても、発光光量制御幅を大きくすることができる。
【００９８】
なお、本実施の形態では、ラインＣＣＤ３０の感度を２段階制御とし、この感度が設定された後、ＬＥＤチップ６４の発光光量を調整するようにしたが、逆にＬＥＤチップ６４の発光光量を２段階（或いは３以上の複数段階でもよい）制御とし、この発光光量が設定された後、ラインＣＣＤ３０の感度を調整するようにしてもよい。この場合の特性図は、図７及び図８の横軸と縦軸を入れ替えればよい。
【００９９】
また、ラインＣＣＤ３０の感度及びＬＥＤチップ６４の発光光量の両方とも自由に調整するようにしてもよい。
【０１００】
【発明の効果】
以上説明した如く本発明に係る画像読取装置は、機械的動作を伴う装置を付加することなく、広いダイナミックレンジで調光することができ、読取時間の高速化を図ることができという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るディジタルラボシステムの概略構成図である。
【図２】ディジタルラボシステムの外観図である。
【図３】ラインＣＣＤスキャナの光学系の概略構成を示す斜視図である。
【図４】（Ａ）は光源の平面図、（Ｂ）は図４（Ａ）の右側面図である。
【図５】本実施の形態に係るラインＣＣＤスキャナの制御ブロック図である。
【図６】図５の制御ブロック図の中の発光光量設定制御部の詳細図である。
【図７】ラインＣＣＤセンサの感度−ＬＥＤチップの発光光量特性図である。
【図８】ラインＣＣＤセンサの感度−ＬＥＤチップの発光光量特性図である。
【図９】必要光量に応じた、ラインＣＣＤの感度と、ＬＥＤチップの発光光量と、得るための発光光量設定制御ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ ディジタルラボシステム
１４ ラインＣＣＤスキャナ
２２ 写真フィルム
３０ ラインＣＣＤ（ラインセンサ）
６４ ＬＥＤチップ（発光素子）
６６ 光源部
６８ 写真フィルム
２００ コントローラ
２１８ 感度設定部
２２０ 発光光量設定制御部
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のコマ画像が記録されたフィルムを搬送しながら、複数の発光素子からなる光源部から出力される光を前記コマ画像へ照射し、該コマ画像からの透過光又は反射光を固体撮像素子によって読み取る画像読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年では、写真フィルムに記録されたコマ画像をＣＣＤ等の読取センサによって光電的に読み取り、該読み取りによって得られたデジタル画像データに対し拡大縮小や各種補正等の画像処理を実行し、画像処理済のデジタル画像データに基づき変調したレーザ光により記録材料へ画像を形成する技術が知られている。
【０００３】
このようにＣＣＤ等の読取センサによりコマ画像をデジタル的に読み取る技術では、精度の良い画像読み取りを実現するために、コマ画像を予備的に読み取り（いわゆるプレスキャン）、コマ画像の濃度等に応じた読取条件（例えば、コマ画像に照射する光量やＣＣＤの電荷蓄積時間等）を決定し、決定した読取条件でコマ画像を再度読み取っていた（いわゆるファインスキャン）。
【０００４】
ここで、写真フィルムには、種類によりベース濃度自体が異なっていたり、メーカによりベース濃度が異なる場合がある。また、画像自体もアンダー、ノーマル、オーバー、スーパーオーバー等の撮影状態、或いはコントラストの強い画像や弱い画像等様々な画像がある。
【０００５】
上記濃度の異なる写真フィルム（或いは濃度ダイナミックレンジの異なる画像）があった場合でも、光源からの照射される光量は一定であるため、ＣＣＤの感度（電荷蓄積時間）を変えたり、光路上に絞り機構やフィルタ等を介在して、必要光量を得るようにした。なお、必要光量とは、ＣＣＤの感度と、光源からの出力光量と、の積分値である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＣＣＤの感度を変える手段の場合は、その変化幅を狭く広い調光レンジをとることができない。また、絞り機構やフィルタ等を用いる場合、既存の装置に、付加しなければならず、装置が大型となり、機械的動作が伴うために読取時間全体として時間が長くなる。このため、読取時間の高速化のネックとなる。
【０００７】
本発明は上記事実を考慮し、機械的動作を伴う装置を付加することなく、広いダイナミックレンジで調光することができ、読取時間の高速化を図ることができる画像読取装置を得ることが目的である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、複数のコマ画像が記録されたフィルムを搬送しながら、複数の発光素子からなる光源部から出力される光を前記コマ画像へ照射し、該コマ画像からの透過光又は反射光を固体撮像素子によって読み取る画像読取装置であって、前記発光素子の発光光量を調整する発光光量調整手段と、前記固体撮像素子の感度を設定する感度設定手段と、前記固体撮像素子を予め定められた標準感度とし、前記発光素子を予め定められた標準発光光量とした状態で、コマ画像のメイン読取制御に先立って行うプレ読取制御によって得られるコマ画像全体の平均濃度を含む画像データに基づいて、メイン読取制御時に必要な必要光量を認識する必要光量認識手段と、前記必要光量認識手段で認識した必要光量が予め定められたしきい値以上の場合には、前記固体撮像素子の設定感度を最大とし、前記認識した必要光量が前記しきい値未満の場合には、前記固体撮像素子の感度を前記標準感度とする感度決定手段と、前記必要光量と前記感度決定手段によって決定された感度とから必然的に決まる発光光量になるように前記発光素子の発光光量を制御する発光光量制御手段と、を有する。
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、必要光量とは、フィルムに記録された画像を読み取る場合の最適な光量であり、例えば、カメラでの撮影時に画像の全てが所謂ノーマルの状態で撮影されていれば、必要光量も一定でよい。しかし、実際には、アンダー、オーバー、スーパーオーバーで撮影される場合がある。また、フィルムの種類によるベース濃度の差も必要光量に影響する。さらに、メーカの違いによっても濃度差が起こり得る。
そこで、必要光量認識手段として、プレ読取制御を行う。このプレ読取制御は、実際に画像を読み取るためのメイン読取制御と同様の制御であるが、解像度等は低くても良く、少なくとも画像全体の平均的な濃度を把握すればよい。このプレ読取制御によって得た、平均濃度に基づいて、画像の状態を判断し、必要光量を得るようにしたため、例えば上記のようにアンダーやオーバー等で撮影された画像であっても、最適な光量でメイン読取制御を行うことができる。
ところで、固体撮像措置の感度を標準感度に設定したときの必要光量が予め定められたしきい値未満の場合は、この標準感度と前記必要光量とから必然的に決まる発光光量になるように発光素子の発光光量を調整する。
【００１４】
また、固体撮像素子の感度を標準感度に設定したときの必要光量が予め定められたしきい値以上の場合は、前記固体撮像素子の感度を最大値に変更し、該最大値の感度と前記必要光量とから必然的に決まる発光光量になるように発光素子の発光光量を調整する。
【００１５】
すなわち、固体撮像素子の設定を２段階とし、この２段階の内、適正な方を選択した後、発光素子の発光光量の調整を行うようにした。
【００１６】
これにより、発光素子の光量の調整幅（調整光量のダイナミックレンジ）を、必要に応じてシフトすることができ、結果として調整幅を拡大することができる。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、複数のコマ画像が記録されたフィルムを搬送しながら、複数の発光素子からなる光源部から出力される光を前記コマ画像へ照射し、該コマ画像からの透過光又は反射光を固体撮像素子によって読み取る画像読取装置であって、前記発光素子の発光光量を設定する発光光量設定手段と、前記固体撮像素子の感度を調整する感度調整手段と、前記発光素子を予め定められた標準発光光量とし、前記固体撮像素子を予め定められた標準感度とした状態で、コマ画像のメイン読取制御に先立って行うプレ読取制御によって得られるコマ画像全体の平均濃度を含む画像データに基づいて、メイン読取制御時に必要な必要光量を認識する必要光量認識手段と、前記必要光量認識手段で認識した必要光量が予め定められたしきい値以上の場合には、前記発光素子の設定発光光量を最大とし、前記認識した必要光量が前記しきい値未満の場合には、前記発光素子の発光光量を予め定められた所定値とする発光光量決定手段と、前記必要光量と前記発光光量決定手段によって決定された発光光量とから必然的に決まる感度になるように前記固体撮像素子の感度を制御する感度制御手段と、を有する。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様に、必要光量とは、フィルムに記録された画像を読み取る場合の最適な光量であり、例えば、カメラでの撮影時に画像の全てが所謂ノーマルの状態で撮影されていれば、必要光量も一定でよい。しかし、実際には、アンダー、オーバー、スーパーオーバーで撮影される場合がある。また、フィルムの種類によるベース濃度の差も必要光量に影響する。さらに、メーカの違いによっても濃度差が起こり得る。
そこで、必要光量認識手段として、プレ読取制御を行う。このプレ読取制御は、実際に画像を読み取るためのメイン読取制御と同様の制御であるが、解像度等は低くても良く、少なくとも画像全体の平均的な濃度を把握すればよい。このプレ読取制御によって得た、平均濃度に基づいて、画像の状態を判断し、必要光量を得るようにしたため、例えば上記のようにアンダーやオーバー等で撮影された画像であっても、最適な光量でメイン読取制御を行うことができる。
ところで、発光素子の発光光量を標準発光光量に設定したときの必要光量が予め定められたしきい値未満の場合は、この標準発光光量と前記必要光量とから必然的に決まる感度になるように固体撮像素子の感度を調整する。
【００１９】
また、発光光量の発光光量を標準発光光量に設定したときの必要光量が予め定められたしきい値以上の場合は、前記発光光量の発光光量を最大値に変更し、該最大値の発光光量と前記必要光量とから必然的に決まる感度になるように固体撮像素子の感度を調整する。
【００２０】
すなわち、発光素子の設定を２段階とし、この２段階の内、適正な方を選択した後、固体撮像素子の感度の調整を行うようにした。
【００２１】
これにより、固体撮像素子のみで単純に調整する調整幅（調整感度のダイナミックレンジ）を、必要に応じてシフトすることができ、結果として調整幅を拡大することができる。
【００２５】
請求項３に記載の発明は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記発光光量制御手段が、前記発光素子への通電電流値を変化させて発光光量を制御することを特徴としている。
【００２６】
請求項３に記載の発明によれば、発光光量制御手段として、前記発光素子への通電電流値、すなわち振幅を変化させることによって、発光光量を制御する。
【００２７】
請求項４に記載の発明は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記発光光量制御手段が、前記発光素子への通電時間を変化させて発光光量を制御することを特徴としている。
【００２８】
請求項４に記載の発明によれば、発光光量制御手段として、前記発光光量への通電時間、すなわち、デューティを変化させることによって、発光光量を制御する。
【００２９】
請求項５に記載の発明は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記発光光量制御手段が、発光する発光素子の数を変化させて発光光量を制御することを特徴としている。
【００３０】
請求項５に記載の発明によれば、発光光量制御手段として、発光する発光光量の数、すなわち点灯数を変化させることによって、発光光量を制御する。
【００３１】
請求項６に記載の発明は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記発光光量制御手段が、前記発光素子への通電電流値の変化、前記発光素子への通電時間の変化、発光する発光素子の数の変化、の内、少なくともの内、少なくとも２種類以上の発光光量制御を併用して発光光量を制御することを特徴としている。
【００３２】
請求項６に記載の発明によれば、前記請求項３乃至請求項５に記載した発光光量制御を少なくとも２種類以上を併用することで、光量幅（ダイナミックレンジ）を拡大している。
【００３３】
【発明の実施の形態】
図１及び図２には、本実施形態に係るディジタルラボシステム１０の概略構成が示されている。
【００３４】
図１に示すように、このディジタルラボシステム１０は、ラインＣＣＤスキャナ１４、画像処理部１６、レーザプリンタ部１８、及びプロセッサ部２０を含んで構成されており、ラインＣＣＤスキャナ１４と画像処理部１６は、図２に示す入力部２６として一体化されており、レーザプリンタ部１８及びプロセッサ部２０は、図２に示す出力部２８として一体化されている。
【００３５】
ラインＣＣＤスキャナ１４は、ネガフィルムやリバーサルフィルム等の写真フィルムに記録されているコマ画像を読み取るためのものであり、例えば１３５サイズの写真フィルム、１１０サイズの写真フィルム、及び透明な磁気層が形成された写真フィルム（２４０サイズの写真フィルム：所謂ＡＰＳフィルム）、１２０サイズ及び２２０サイズ（ブローニサイズ）の写真フィルムのコマ画像を読取対象とすることができる。ラインＣＣＤスキャナ１４は、上記の読取対象のコマ画像をラインＣＣＤ３０で読み取り、Ａ／Ｄ変換部３２においてＡ／Ｄ変換した後、画像データを画像処理部１６へ出力する。
【００３６】
なお、本実施の形態では、１３５サイズの写真フィルム２２を適用した場合のディジタルラボシステム１０として説明する。
【００３７】
画像処理部１６は、ラインＣＣＤスキャナ１４から出力された画像データ（スキャン画像データ）が入力されると共に、デジタルカメラ３４等での撮影によって得られた画像データ、原稿（例えば反射原稿等）をスキャナ３６（フラットベット型）で読み取ることで得られた画像データ、他のコンピュータで生成され、フロッピディスクドライブ３８、ＭＯドライブ又はＣＤドライブ４０に記録された画像データ、及びモデム４２を介して受信する通信画像データ等（以下、これらをファイル画像データと総称する）を外部から入力することも可能なように構成されている。
【００３８】
画像処理部１６は、入力された画像データを画像メモリ４４に記憶し、色階調処理部４６、ハイパートーン処理部４８、ハイパーシャープネス処理部５０等の各種の補正等の画像処理を行って、記録用画像データとしてレーザプリンタ部１８へ出力する。また、画像処理部１６は、画像処理を行った画像データを画像ファイルとして外部へ出力する（例えばＦＤ、ＭＯ、ＣＤ等の記憶媒体に出力したり、通信回線を介して他の情報処理機器へ送信する等）ことも可能とされている。
【００３９】
レーザプリンタ部１８はＲ、Ｇ、Ｂのレーザ光源５２を備えており、レーザドライバ５４を制御して、画像処理部１６から入力された記録用画像データ（一旦、画像メモリ５６に記憶される）に応じて変調したレーザ光を印画紙に照射して、走査露光（本実施の形態では、主としてポリゴンミラー５８、ｆθレンズ６０を用いた光学系）によって印画紙６２に画像を記録する。また、プロセッサ部２０は、レーザプリンタ部１８で走査露光によって画像が記録された印画紙６２に対し、発色現像、漂白定着、水洗、乾燥の各処理を施す。これにより、印画紙上に画像が形成される。
【００４０】
（ラインＣＣＤスキャナの構成）
次にラインＣＣＤスキャナ１４の構成について説明する。図３にはラインＣＣＤスキャナ１４の光学系の概略構成が示されている。この光学系は、複数のＬＥＤチップ６４から成り、写真フィルム６８に光を照射する光源６６を備えており、光源６６の光射出側には、写真フィルム６８に照射する光を拡散光とする導光部材としてのアクリルブロック７０と、光拡散板７２が順に配置されている。
【００４１】
このアクリルブロック７０は、所定の透明度（理論的には１００％が好ましい）があり、屈折率が1.2 〜1.9 の間であることが条件とされている。
【００４２】
写真フィルム６８は、アクリルブロック７０の光射出側（光拡散板７２が配設された側）に配置されたフィルムキャリア７４によって、コマ画像の画面が光軸と垂直になるように搬送される。
【００４３】
また、アクリルブロック７０は、光源６６と対向する面に対して、写真フィルム６８に対向する面が小さく形成されている。すなわち、側面視で台形とされ、短辺（写真フィルム６８の搬送方向と平行な辺）が３ｍｍ以下、長辺が２０ｍｍ以上であることが好ましい。
【００４４】
また、このアクリルブロック７０の入射面及び出射面以外の面は、反射率が７０％以上の部材が被覆されており、例えば、この被覆部材が金属のような固体部材であってもよいし、誘電体多層膜等の薄膜コーティング部材であってもよい。
【００４５】
写真フィルム６８を挟んで光源６６と反対側には、光軸に沿って、コマ画像を透過した光を結像させるレンズユニット７６、ラインＣＣＤ３０が順に配置されている。なお、レンズユニット７６として単一のレンズのみを示しているが、レンズユニット７６は、実際には複数枚のレンズから構成されたズームレンズである。なお、レンズユニット７６として、セルフォックレンズをもちいてもよい。この場合、セルフォックレンズの両端面をそれぞれ、可能な限り写真フィルム６８及びラインＣＣＤ３０に接近させることが好ましい。
【００４６】
ラインＣＣＤ３０は、複数のＣＣＤセル搬送される写真フィルム６８の幅方向に沿って一列に配置され、かつ電子シャッタ機構が設けられたセンシング部が、間隔を空けて互いに平行に３ライン設けられており、各センシング部の光入射側にＲ、Ｇ、Ｂの色分解フィルタの何れかが各々取付けられて構成されている（所謂３ラインカラーＣＣＤ）。ラインＣＣＤ３０は、各センシング部の受光面がレンズユニット７６の結像点位置に一致するように配置されている。
【００４７】
また、このラインＣＣＤ３０のセルピッチ（画素ピッチ）は、100 μｍであり、このピッチであれば、通常の画像に対して良好な解像度で画像を読み取ることが可能である（１０画素／１ｍｍ）。
【００４８】
なお、銀塩撮影感光材料に記録された画像を読み取るためには、ラインＣＣＤ３０の画素ピッチは、50μｍであることが好ましい（２０画素／１ｍｍ）。
【００４９】
また、各センシング部の近傍には転送部が各センシング部に対応して各々設けられており、各センシング部の各ＣＣＤセルに蓄積された電荷は、対応する転送部を介して順に転送される。また図示は省略するが、ラインＣＣＤ３０とレンズユニット７６との間にはシャッタが設けられている。
【００５０】
図４（Ａ）には、光源部６６を平面視した図、すなわち、写真フィルム６８方向から見た図が示されており、図４（Ｂ）はその側面図である。
【００５１】
各色のＬＥＤチップ６４は、アルミ基板７８にそれぞれ取り付けられており、前記ラインＣＣＤ３０の各色毎の検出として設けられた３ラインのセンシング部に沿って配列されている。
【００５２】
アルミ基板７８は、熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、ＬＥＤチップ６４の発光によって発生する熱のほとんどを受けることになる。なお、熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であれば、アルミ基板７８に限らず、銅基板等を用いてもよい。
【００５３】
また、各ＬＥＤチップ６４は、保護膜８０によってコーティングされており、さらにこの保護膜８０は、透明接着剤８２を介して前記アクリルブロック７０に固着されている。なお、この保護膜８０及び透明接着剤８２の屈折率は、前記アクリルブロック７０の屈折率とほぼ同一となっている。
【００５４】
これにより、ＬＥＤチップ６４で発光した各色の光は、そのほとんどが保護膜８０、接着剤８２及びアクリルブロック７０を介して光拡散板７２方向へ案内され、かつ全ての色の光が均等に混ざりあった状態で写真フィルム６８へ入射されるようになっている。
【００５５】
ＬＥＤチップ６４からの光は、色温度が高く、短波長の光量が高い。このため、写真フィルム６８に記録された画像の読取り時のＳＮがよく、高速読取りに適している。また、上記構成の如く、複数の同色のＬＥＤチップ６４を高密度にアルミ基板７８上に配設することによって、光量不足を解消している。
【００５６】
アルミ基板７８の裏面側には、ヒートパイプ８４の一部が接触した状態で配設されている。このヒートパイプ８４は、その直線管部８４Ａがアルミ基板７８の裏面側において、ＬＥＤチップ６４の取り付け位置に沿って複数敷設されており、それぞれの端部が互い違いにＵ字管８４Ｂによって連結している。また、ヒートパイプ８４の両端部は、冷却媒体を放出するコンプレッサ（図示省略）と連結されており、ヒートパイプ８４の一端部から放出した冷却媒体は、アルミ基板７８の裏面を通り、他端部へと至るようになっている。
【００５７】
この冷却媒体の循環により、ＬＥＤチップ６４の発光に起因するアルミ基板７８の熱を熱交換によって解消することができる構成となっている。
（ＣＣＤラインスキャナコントローラ）
図５には、ＣＣＤラインスキャナ１４の制御ブロック図が示されている。
【００５８】
図５に示される如く、ＣＣＤラインスキャナ１４は、コントローラ２００によって制御されている。
【００５９】
コントローラ２００は、マイクロコンピュータ２０２を含んで構成されており、マイクロコンピュータ２０２は、ＣＰＵ２０４、ＲＡＭ２０６、ＲＯＭ２０８、入出力ポート（Ｉ／Ｏ）２１０及びこれらを接続するデータバスやコントロールバス等のバス２１２で構成されている。
【００６０】
Ｉ／Ｏ２１０には、前記Ａ／Ｄ変換器３２を介してラインＣＣＤ３０が接続されている。また、Ｉ／Ｏには、それぞれドライバ２１４、２１６を介してフィルムキャリア７４、光源部６６が接続されている。
【００６１】
ここで、ラインＣＣＤ３０には、感度設定部２１８を介してＩ／Ｏ２１０に接続されている。この感度設定部２１８では、ラインＣＣＤ３０の蓄積時間を変更し、感度を変更することができるようになっている。
【００６２】
本実施の形態では、ラインＣＣＤ３０の感度は、標準感度と最大感度の２段階に設定可能となっている。この感度は、後述する発光光量設定制御部２２０で設定されるようになっている。
【００６３】
発光光量設定制御部２２０は、Ｉ／Ｏ２１０に接続され、プレスキャンデータを入力すると共に、前記光源部６６のドライバ２１６及びラインＣＣＤ３０の感度設定部２１８に接続されている。
【００６４】
図６は、発光光量設定制御部２２０の詳細が示されている。
【００６５】
Ｉ／Ｏ２１０から入力されるプレスキャンデータは、プレスキャンデータ処理部２２２において、必要なデータ（例えば、画像平均濃度等）を揃え、必要光量演算部２２４へ出力するようになっている。この必要光量演算部２２４には、標準感度記憶部２２６に記憶された標準感度も入力されるようになっている。
【００６６】
この必要光量演算部２２４では、ラインＣＣＤ３０の感度（蓄積時間）と、ＬＥＤチップ６４の発光光量との積で求められた必要光量が演算される。この必要光量は、図７又は図８の左下がり斜線で塗りつぶされた領域であり、横軸を標準蓄積時間（標準感度）に定めると、必然的に発光光量が決まることになる。これにより、標準感度において必要光量を得るための発光光量ポイント（図７、図８の点Ｐ参照）が定まる。
【００６７】
必要光量演算部２２４は、読取対象ネガ用特性図作成部２２８と接続されている。また、この読取対象ネガ用特性図作成部２２８には、しきい値記憶部２３０が接続されている。このしきい値記憶部２３０には、図７、図８の実線で示す曲線が記憶されている。なお、本実施の形態では、ノーマル状態で撮影された所定のネガフィルムにおける感度−発光光量特性をしきい値として用いている。
【００６８】
ここで、読取対象ネガ用特性図作成部２２８では、前記ポイントＰを通る特性図を作成する（図７、図８の点線曲線参照）。この特性図は、前記しきい値特性図がシフトされたものである。
【００６９】
読取対象ネガ用特性図作成部２２８で作成された特性図は、比較部２３２へ出力され、標準感度におけるしきい値上の発光光量Ｌs と、ポイントＰの発光光量Ｌe との比較がなされるようになっている。
【００７０】
感度変更部２３４では、この比較結果に基づいてラインＣＣＤ３０の感度を変更する。
【００７１】
すなわち、Ｌs ＜Ｌe と判定された場合には（図７の状態）、ラインＣＣＤ３０の感度は、最大値に変更され、発光光量演算部２３６において、この最大値を横軸とする必要光量（図７の右下がり斜線で塗りつぶされた領域参照）を得るための発光光量ＬR を演算し、光源部６６のドライバ２１６へ出力する。
【００７２】
また、Ｌ s ＞Ｌ e と判定された場合には、（図８の状態）、ラインＣＣＤ３０の感度は、標準感度に変更（維持）され、発光光量演算部２３６においてこの標準感度を横軸とする必要光量（図８の右上がりの斜線で塗りつぶされた領域）を得るための発光光量ＬR を演算し、光源部６６のドライバ２１６へ出力する。
【００７３】
なお、Ｌs ＝Ｌe と判定された場合には、しきい値特性図に基づいて発光光量ＬR を演算すればよい。
【００７４】
すなわち、本実施の形態では、ＬＥＤチップ６４の発光光量を制御して必要光量を得る際に、ラインＣＣＤ３０の感度を標準又は最大に変更することで、発光光量制御のダイナミックレンジをシフトさせるようにしており、結果として、発光光量単独の制御に比べて、制御幅を拡大している。
【００７５】
なお、ＬＥＤチップ６４の発光光量制御は、電流値の振幅を変えることによって容易に行うことができるが、応答性を向上するためにはデューティ制御するとが好ましい。また、ＬＥＤチップ６４が複数個配列されているため、発光光量制御のために、このＬＥＤチップ６４も間引きして点灯させることも可能である。さらに、電流値制御、デューティ制御、間引き制御の少なくとも２種類を併用することも可能である。
【００７６】
以下に、本実施の形態の作用を説明する。
【００７７】
オペレータがフィルムキャリア７４に写真フィルム６８を挿入し、画像処理部１６のキーボード１６Ｋによりコマ画像読取開始を指示すると、フィルムキャリア７４では、写真フィルム２２を搬送開始する。この搬送により、プレスキャンが実行される。すなわち、写真フィルム６８を比較的高速で搬送しながら、ラインＣＣＤスキャナ１４によって、画像コマのみならず、写真フィルムの６８の画像記録領域外の各種データを含めて、読み取っていく。なお、読み取った画像は、モニタ１６Ｍに表示される。
【００７８】
このとき、コマ画像のサイズを認識し、例えば、パノラマサイズのコマ画像である場合には、パノラマサイズの画像特有の素抜け部分（写真フィルムの幅方向両端側）を遮光する。
【００７９】
次に、各コマ画像のプレスキャンの結果に基づいてファインスキャン時の読取条件を各コマ画像毎に設定し、該プレスキャンの結果に基づいてファインスキャン時の読取条件が各コマ画像毎に設定されていく。
【００８０】
そして、全コマ画像に対するファインスキャン時の読取条件設定が終了すると、写真フィルム６８をプレスキャンとは逆方向に搬送し、各コマ画像のファインスキャンを実行する。
【００８１】
このとき、写真フィルム６８は、プレスキャン時とは逆方向に搬送されているため、最終コマから１コマ目まで順にファインスキャンが実行されていく。ファインスキャンは、前記プレスキャンに比べて搬送速度が遅く設定されており、その分、読取解像度が高くなる。また、プレスキャン時に、画像の状態（例えば、撮影画像アスペクト比、アンダー、ノーマル、オーバー、スーパーオーバー等の撮影状態やストロボ撮影の有無等）を認識しているため、適正な読取条件で読み取ることができる。
【００８２】
ここで、本実施の形態におけるラインＣＣＤスキャナ１４に適用した光源部６６は、従来多く適用されているハロゲンランプやキセノンランプではなく、ＬＥＤチップ６４を適用している。
【００８３】
このＬＥＤチップ６４は、各色毎にほぼ直線状にアルミ基板７８上に高密度に配列されている。また、この直線は、ラインＣＣＤ３０の３本のセンシング部の配列方向を一致している。従って、各セルへの受光量を十分に確保することができる。
【００８４】
ＬＥＤチップ６４によって発光された光は、保護膜８０、接着剤８２及びアクリルブロック７０によって光拡散板７２方向へ案内されるため、各色が、むらなく混ざりあっているため、写真フィルム６８への入射光は、各色均等となる。また、写真フィルム６８面に傷がついていても、光拡散板７２によって、拡散分布が拡大されているため、傷の読取画像への影響を最小限に抑えることができる。
【００８５】
また、光拡散板７２とフィルムキャリア７４との間を接近させているため、拡散分布を拡大したことにより光損失を抑制することができる。
【００８６】
ＬＥＤチップ６４は、色温度が高く、短波長の光量が低いため、読取画像のＳＮがよく、高速読取りが可能となる。すなわち、ハロゲンランプ等の他の光源よりも、画像読取りのための光源として最適である。
【００８７】
しかし、ＬＥＤチップ６４の欠点としては、光量不足にあった。しかし、本実施の形態では、複数のＬＥＤチップ６４を高密度でアルミ基板７８上に配列したため、光量不足を解消することができる。
【００８８】
また、複数のＬＥＤチップ６４を発光することによって、発熱量が増大する。この発熱により、ＬＥＤチップ６４の発光量が変動することがある。このため、本実施の形態では、アルミ基板７８の裏面側にヒートパイプ８４を配管し、冷却媒体を循環させている。これにより、発熱分は、冷却媒体との間で熱交換作用により、ヒートパイプ８４へ伝達されるため、ＬＥＤチップ６４の発光量が変動することはない。
【００８９】
次に、図９のフローチャートに従い、写真フィルム７０に応じた必要光量を得るための光量制御について説明する。
【００９０】
図９には、発光光量設定ルーチンが示されており、プレスキャンやメインスキャンのルーチンに対してシリアルにプログラムされている。
【００９１】
ステップ３００では、まず、プレスキャンが終了したか否かが判断され、肯定判定されると、ステップ３０２へ移行し、プレスキャンデータを取り込む。
【００９２】
次いでステップ３０４において、プレスキャンデータに基づいて必要光量を演算する。
【００９３】
次のステップ３０６では、ラインＣＣＤ３０の感度を標準とした状態で、必要光量を得るための発光光量Ｌs を演算する（図７、８参照）。
【００９４】
次のステップ３０８では、予め定めた標準ネガにおける、前記標準感度での必要光量を得るための発光光量Ｌe を読出し、次のステップ３１０で両者（Ｌs ：Ｌe ）を比較する。この比較の結果、Ｌs ＞Ｌe と判断されると、ステップ３１０からステップ３１２へ移行して、しきい値特性図を読出した後、演算した発光光量Ｌe に基づいて、読取対象ネガの特性図を作成する（図７の点線曲線参照）。次いでステップ３１４において、この読取対象ネガの特性図で、ラインＣＣＤ３０の感度を最大とした場合の発光光量ＬR を読出し、次のステップ３１６で、感度設定部２１８へ最大感度とするべき信号を出力すると共に、光源部ドライバ２１６へ出力する。
【００９５】
また、ステップ３１０の比較の結果、Ｌs ＜Ｌe と判断されると、ステップ３１０からステップ３１８へ移行して、しきい値特性図を読出した後、演算した発光光量Ｌe に基づいて、読取対象ネガの特性図を作成する（図８の点線曲線参照）。次いでステップ３２０において、この読取対象ネガの特性図で、ラインＣＣＤ３０の感度を標準とした場合の発光光量ＬR を読出し、次のステップ３１６で、感度設定部２１８へ標準感度とするべき信号を出力すると共に、光源部ドライバ２１６へ出力する。
【００９６】
また、ステップ３１０の比較の結果、Ｌs ＝Ｌe と判断されると、ステップ３１０からステップ３２２へ移行して、しきい値特性図を読出し，次いでステップ３２４において、この読取対象ネガの特性図で、ラインＣＣＤ３０の感度を標準とした場合の発光光量ＬR を読出し、次のステップ３１６で、感度設定部２１８へ標準感度とするべき信号を出力すると共に、光源部ドライバ２１６へ出力する。
【００９７】
このように、本実施の形態では、プレスキャンで読み取った画像の平均濃度等のプレスキャンデータに基づいて、まず、ラインＣＣＤ３０の感度を標準又は最大の何れかに設定し、この設定後に、ＬＥＤチップ６４の発光光量を得るようにしたため、光路中に絞り機構やフィルタ等、機械的動作が必要な機器を配置しなくても、発光光量制御幅を大きくすることができる。
【００９８】
なお、本実施の形態では、ラインＣＣＤ３０の感度を２段階制御とし、この感度が設定された後、ＬＥＤチップ６４の発光光量を調整するようにしたが、逆にＬＥＤチップ６４の発光光量を２段階（或いは３以上の複数段階でもよい）制御とし、この発光光量が設定された後、ラインＣＣＤ３０の感度を調整するようにしてもよい。この場合の特性図は、図７及び図８の横軸と縦軸を入れ替えればよい。
【００９９】
また、ラインＣＣＤ３０の感度及びＬＥＤチップ６４の発光光量の両方とも自由に調整するようにしてもよい。
【０１００】
【発明の効果】
以上説明した如く本発明に係る画像読取装置は、機械的動作を伴う装置を付加することなく、広いダイナミックレンジで調光することができ、読取時間の高速化を図ることができという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るディジタルラボシステムの概略構成図である。
【図２】ディジタルラボシステムの外観図である。
【図３】ラインＣＣＤスキャナの光学系の概略構成を示す斜視図である。
【図４】（Ａ）は光源の平面図、（Ｂ）は図４（Ａ）の右側面図である。
【図５】本実施の形態に係るラインＣＣＤスキャナの制御ブロック図である。
【図６】図５の制御ブロック図の中の発光光量設定制御部の詳細図である。
【図７】ラインＣＣＤセンサの感度−ＬＥＤチップの発光光量特性図である。
【図８】ラインＣＣＤセンサの感度−ＬＥＤチップの発光光量特性図である。
【図９】必要光量に応じた、ラインＣＣＤの感度と、ＬＥＤチップの発光光量と、得るための発光光量設定制御ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ ディジタルラボシステム
１４ ラインＣＣＤスキャナ
２２ 写真フィルム
３０ ラインＣＣＤ（ラインセンサ）
６４ ＬＥＤチップ（発光素子）
６６ 光源部
６８ 写真フィルム
２００ コントローラ
２１８ 感度設定部
２２０ 発光光量設定制御部
Claims (6)
- 複数のコマ画像が記録されたフィルムを搬送しながら、複数の発光素子からなる光源部から出力される光を前記コマ画像へ照射し、該コマ画像からの透過光又は反射光を固体撮像素子によって読み取る画像読取装置であって、
前記発光素子の発光光量を調整する発光光量調整手段と、
前記固体撮像素子の感度を設定する感度設定手段と、
前記固体撮像素子を予め定められた標準感度とし、前記発光素子を予め定められた標準発光光量とした状態で、コマ画像のメイン読取制御に先立って行うプレ読取制御によって得られるコマ画像全体の平均濃度を含む画像データに基づいて、メイン読取制御時に必要な必要光量を認識する必要光量認識手段と、
前記必要光量認識手段で認識した必要光量が予め定められたしきい値以上の場合には、前記固体撮像素子の設定感度を最大とし、前記認識した必要光量が前記しきい値未満の場合には、前記固体撮像素子の感度を前記標準感度とする感度決定手段と、
前記必要光量と前記感度決定手段によって決定された感度とから必然的に決まる発光光量になるように前記発光素子の発光光量を制御する発光光量制御手段と、
を有する画像読取装置。 - 複数のコマ画像が記録されたフィルムを搬送しながら、複数の発光素子からなる光源部から出力される光を前記コマ画像へ照射し、該コマ画像からの透過光又は反射光を固体撮像素子によって読み取る画像読取装置であって、
前記発光素子の発光光量を設定する発光光量設定手段と、
前記固体撮像素子の感度を調整する感度調整手段と、
前記発光素子を予め定められた標準発光光量とし、前記固体撮像素子を予め定められた標準感度とした状態で、コマ画像のメイン読取制御に先立って行うプレ読取制御によって得られるコマ画像全体の平均濃度を含む画像データに基づいて、メイン読取制御時に必要な必要光量を認識する必要光量認識手段と、
前記必要光量認識手段で認識した必要光量が予め定められたしきい値以上の場合には、前記発光素子の設定発光光量を最大とし、前記認識した必要光量が前記しきい値未満の場合には、前記発光素子の発光光量を予め定められた所定値とする発光光量決定手段と、
前記必要光量と前記発光光量決定手段によって決定された発光光量とから必然的に決まる感度になるように前記固体撮像素子の感度を制御する感度制御手段と、
を有する画像読取装置。 - 前記発光光量制御手段が、前記発光素子への通電電流値を変化させて発光光量を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の画像読取装置。
- 前記発光光量制御手段が、前記発光素子への通電時間を変化させて発光光量を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の画像読取装置。
- 前記発光光量制御手段が、発光する発光素子の数を変化させて発光光量を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の画像読取装置。
- 前記発光光量制御手段が、前記発光素子への通電電流値の変化、前記発光素子への通電時間の変化、発光する発光素子の数の変化、の内、少なくとも２種類以上の発光光量制御を併用して発光光量を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の画像読取装置。
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