JP3918152B2 - Light source device and image reading device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源装置及び画像読取装置に係り、特に、光源として発光素子を用いた光源装置及び画像読取装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
写真プリント等の反射原稿や写真フィルム等の透過原稿に照明光を照射し、原稿に記録されている画像情報を担持した原稿からの反射光又は透過光をCCD(Charge Coupled Device)等の画像読取センサで受光することにより原稿に記録されている画像を読み取り、この読み取りによって得られた画像データに対して各種の補正等の処理を行った後に、印画紙等の記録材料への画像記録やディスプレイへの画像表示等を行う画像読取装置が実用化されている。このような画像読取装置では、原稿に記録された画像の読み取りから、記録材料への画像記録やディスプレイへの画像表示等を行うまでの作業の自動化が容易になるという利点を有している。
【0003】
この種の画像読取装置では、原稿を照明する光源として、従来よりハロゲンランプ等の白色光源が用いられてきたが、近年、白色光源に代えて、赤(R)、緑(G)、青(B)各色に発色する多数のLED(発光ダイオード)素子を基板上に配列して構成されたLED光源を用いた装置も実用化されている。LED光源を適用することにより、白色光源を色分解するためのフィルタが不要となり、装置構成を簡単にできる。また各色バランス等の条件設定も簡略化することができる。
【0004】
ところで、フィルム面に傷等が存在する場合、フィルム面へ照射される光がその傷によって散乱し、画像読取センサでは画像情報通りの正しい検出光量が得られないため光量変動等を生じ、結果として画像欠落部分が画像上に現れてしまう問題がある。
【0005】
このようなフィルム面の傷、あるいは光源からフィルムまでの光路上に存在する塵埃等によって生じる画像への影響(以下、総称して「欠陥部」と呼ぶ)を軽減させるため、色波長(可視光領域の波長)の画像情報に応答しない非可視光、例えば赤外線(IR:InfraRed)で画像を読み取って欠陥部による光散乱部のみを検出し、検出した欠陥部による画像欠落部分を、欠陥部周辺の画像情報を基にデジタル的(電気的)に画像処理して補正する技術も提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、非可視光による電気的画像補正は、光学的な傷消しに比べ精度よい補正を可能とするが、光源に発光素子を用いた場合には、主として可視光を照射する発光素子であっても照射する光の中に非可視光が含まれてしまう場合がある。発光素子として、例えば赤色の光を発光するLED(発光ダイオード)を用いた場合の例を図8に示した。これによれば、LEDから可視光と非可視光とが発光されるが、それぞれの発光エネルギーに大きさな差がある(図8(A)参照)。しかし、これらの光がフィルムを透過すると、可視光(赤色)の発光エネルギーが小さくなり、非可視光の発光エネルギー(副発光エネルギー)が目立ってしまう(図8(B)参照)。このため、欠陥部による光散乱部の検出精度が低下し、輝度が低下するなど読み取る画像の質が低下するという欠点がある。なお、これは高濃度の光の場合にはより副発光エネルギーが目立つこととなる。
【0007】
また、発光素子の配置環境における環境温度の変化や発光素子自身の発熱による温度変化が起こった場合、発光素子から照射される光の発光スペクトルが変化するため、温度の変化の前後で読み取った画像データが変化してしまい、読み取った画像の色みや輝度が不安定になり画質が低下するという欠点がある。
【0008】
本発明は上記事実を考慮して、精度良く原稿の傷消しを行うとともに、読み取った画像の画質を低下させない光源装置及び画像読取装置を提供することを課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の光源装置は、透過原稿又は反射原稿に記録された画像の画像情報を読み取るための第1の光を発光する第1の光源部と、原稿上又は光路上の欠陥部分を検出するための第2の光を発光する第2の光源部とを備えた光源装置であって、前記第1の発光素子群と第2の発光素子群とが同一の基板に実装され、前記第1の光源部の照射側に設けられて前記第1の光に含まれる前記第2の光と同等の波長を有する光をカットする遮断部分と、前記第2の光源部の照射側に設けられて少なくとも前記第2の光と同等の波長を有する光を透過する透過部分と、からなるフィルタを備えたことを特徴としている。
【0010】
請求項1に記載の光源装置は、原稿の画像を透過又は反射して画像情報を読み取るための光を発光する第1の光源部と、原稿の傷や光路上の塵埃を検出可能な光を発光する第2の光源部とを備えている。原稿の画像を透過又は反射して画像情報を読み取るための第1の光としては、画像を読み取るために予め定められた色波長に応じた可視光領域の光が用いられる。また、傷や塵埃等を検出する第2の光として非可視光領域の光が用いられる。第1の光源部として、例えば発光ダイオード(LED)を用いた場合には、画像を読み取るための光と共に、傷や塵埃を検出可能な第2の光源部から発光される光と同等の波長を有する光が発光される。この光の副発光エネルギーが大きいと、本発明の光源装置を用いた画像読取装置により画像の読み取りを行った場合に、読み取った画像の輝度が低下するなど画質の低下を招く。そこで、第1の光源部からの光に含まれる第2の光源からの光と同等の波長を有する光をカットすることで、副発光エネルギーに起因する画質の低下を防止する。
また、前記第1の発光素子群と第2の発光素子群とが同一の基板に実装され、前記フィルタは、前記第1の光源部の照射側に設けられて前記第1の光に含まれる前記第2の光と同等の波長を有する光をカットする遮断部分と、前記第2の光源部の照射側に設けられて少なくとも前記第2の光と同等の波長を有する光を透過する透過部分と、からなる。このように、第1の発光素子群と第2の発光素子群とが同一の基板に実装されるので基板数を増加させることがない。
【0011】
請求項2に記載の光源装置は、請求項1に記載の光源装置において、前記第1の光源部は、赤(R)、緑(G)、青(B)の色の波長に基づいて異なる波長の光を発光する複数の発光素子からなる第1の発光素子群であり、前記第2の光源部は赤外線(IR)を発光する複数の発光素子からなる第2の発光素子群であることを特徴としている。
【0012】
請求項2に記載の光源装置によれば、第1の光源部と第2の光源部とが複数の発光素子群から構成されているため、発熱量が比較的少なく、光源の発光効率を上昇させることができる。また、各発光素子を発光制御し、各色毎に切り替えて、又は第1の光源あるいは第2の光源を交互に切り替えて発光させることが可能となる。
【0013】
請求項3に記載の光源装置は、請求項2に記載の光源装置において、前記フィルタは、前記第1の発光素子群の発光面近傍に設けられることを特徴としている。
【0014】
請求項3に記載の光源装置によれば、フィルタが第1の発光素子群の発光面から離れて配置されると、第1の発光素子群からの光に含まれる塵埃等を検出可能な光と同等の波長を有する光の一部が、フィルタを透過しないおそれがあるため、この光源装置を用いた画像読取装置で画像の読み取りを行った場合、読み取った画像の輝度が低下する等の画像の品質低下を招きかねない。そこで、フィルタを第1の発光素子群の発光面近傍に設ける。これにより、第1の発光素子からの光のうち塵埃等を検出可能な光と同等の波長を有する光を効率良くカットし、画像読み取りが可能な光のみを画像に至らせることができ、読取画像の品質の低下を防止することができる。
請求項4に記載の光源装置は、請求項2又は請求項3に記載の光源装置において、前記フィルタは、前記赤(R)、緑(G)、青(B)の色の波長の光を透過し、かつ赤外波長域の光を反射することを特徴としている。
請求項4に記載の光源装置によれば、フィルタが可視光の波長域の光である、赤(R)、緑(G)、青(B)の色の波長の光を透過し、非可視光の波長域である赤外波長域の光を反射するので、可視光域の光を効率よく利用することができ、さらに原稿上又は光路上の欠陥部分を検出するための光として、赤外波長域の光を効率よく利用することができる。
【0021】
請求項5に記載の光源装置は、請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の光源装置において、前記基板の前記第1の発光素子群が実装された部位の温度を検出するための温度検出手段と、前記温度検出手段により検出された温度に基づいて前記基板の前記第1の発光素子群が実装された部位の温度を調整するための温度調整手段と、を備えたことを特徴としている。
【0022】
請求項5に記載の光源装置では、発光素子の温度に変化があると、この光源装置を用いた画像読取装置により読み取った画像の質が低下することから、発光素子の温度が所定の温度に維持されていることが望ましい。そこで、温度検出手段により、第1の発光素子群が実装された部位の温度を検出する。温度の検出を定期的に行うことで、第1の発光素子群が実装された部位の温度変化を検出することができる。そして、検出された温度に基づいて、例えば、検出された温度が所定の温度となっていない場合には、温度調整手段により、放熱又は過熱して前記第1の発光素子が実装された部位の温度を所定の温度に維持されるように調整する。これにより、第1の発光素子の温度が一定に維持され、第1の発光素子の温度変化に起因する読取画像の画質の低下を防止することができる。また、第1の発光素子群と第2の発光素子群とが別個の基板に設けられている場合には、第1の発光素子群が実装された基板にのみ温度調整手段を設けることで、コストの低減を図ることができる。なお、温度調整手段としては、電熱器、ファン、ペルチェ素子等を用いることができる。
【0023】
請求項6に記載の画像読取装置は、透過原稿又は反射原稿に記録された画像を読み取る画像読取装置であって、前記請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の光源装置と、前記光源装置から射出された光の反射光又は透過光を受光して前記原稿の画像の画像情報を読み取る画像読取手段と、を備えたことを特徴としている。
【0024】
請求項6に記載の画像読取装置によれば、画像読取手段によって請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の光源装置から射出された光の原稿からの反射光又は透過光が受光されて原稿の画像が読み取られる。本画像読取装置では、光源装置として上記した画像読取のための光に含まれる塵埃等の検出のための光をカットすることができる光源装置を用いたので、第1の光源(第1の発光素子群)からの光に第2の光源(第2の発光素子群)からの光と同等の波長を有する光が含まれることに起因する読取画像の画質低下を防止することができ、高品質な画像読取を行うことができる。なお、画像読取手段には、例えば、ラインCCDセンサ、エリアCCDセンサ等のCCDの他、あらゆる光電変換素子が含まれる。
【0025】
本発明では、原稿の画像情報を読み取るための可視光領域の光を照射する可視光光源、及び、原稿の傷や光路上の塵埃を検出するための非可視光領域の光を照射する非可視光光源を有し、それら両光源の光路上に原稿面への照射光量を略均一にする拡散部材を配置する。また、画像処理部では、非可視光光源光での画像読み取りで得た原稿の傷や光路上の塵埃による画像欠陥部検出情報に基づき、可視光光源光によって読み取った画像情報を補正する。
【0034】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【0035】
[第1の実施形態]
図1及び図2には、本発明の第1の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。
【0036】
ディジタルラボシステム10は、図1に示すように、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いる。ここで、CCDスキャナ14と画像処理部16とは、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とプロセッサ部20とは、図2に示す出力部28として一体化されている。
【0037】
この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、さらには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:いわゆる「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。CCDスキャナ14は、上記の読取対象のコマ画像をCCDセンサ30で読み取り、A/D変換器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。
【0038】
画像処理部16は、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(フラッドベッド型)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に記憶された画像データ、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。
【0039】
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、さらに設定によっては、後述する赤外線で読み取った画像データによるフィルムの傷消し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等の記録媒体に出力したり、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。
【0040】
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62上に画像が形成される。
【0041】
(CCDスキャナの構成)
次にCCDスキャナ14の構成について説明する。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。
【0042】
図3には、CCDスキャナ14の光学系の概略構成が示されている。この光学系には、写真フィルム22に可視光を照射する光源として、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)のそれぞれの色で発光する複数のLEDチップ64R、64G、64Bと、欠陥部検出用の非可視光を照射する光源として、赤外線を照射するLEDチップ64IRとからなるLEDチップ群64Aが実装された基板65が備えられている。
【0043】
このLEDチップ群64Aは、搬送される写真フィルム22の搬送方向(長手方向)及び幅方向に沿って、LEDチップ64B、64R、64G、64IRが平面状(LEDチップ単位でB、R、G、IR順)に高密度に配列されて構成されている。このLEDチップは、各色単位で切り替えて発光させるよう発光制御されており、これにより、LEDチップ群64Aからは、各色の間での光量むらが極めて少ないR、G、Bの各光が照射されるようになる。
【0044】
なお、このLEDチップ64R、64G、64Bの配列方法は、上記以外にも、各色毎に、写真フィルム22の搬送方向、あるいは幅方向に沿って直線状に形成した列単位で、順にR、G、Bを繰り返して配列するなど、他の形態を適用することもできる。
【0045】
このLEDチップ群64Aは、照射方向が写真フィルム22の照射面に対向するように写真フィルム22搬送路の図中下方に配置されており、発光面の近傍には、LEDチップ64R、64G、64Bから発光される非可視光である赤外線をカットすると共に、LEDチップ64IRから発光される赤外線を透過するフィルタ72が配置されている。
【0046】
ここで、図4に示すように、フィルタ72は、基板65と略同じ大きさ且つ導形状の板状体で構成され、LEDチップ群64Aの発光面に設けられる(図4(A)〜(C)参照)。フィルタ72のLED64R、64G、64Bと対峙する部位は、これらのLEDチップ64R、64G、64Bから照射される赤外線を遮断(カット)するIRカットフィルタ72Aで形成されている(図4(C)参照)。また、フィルタ72のLED64IRと対峙する部位は、LEDチップ64IRから照射される赤外線を透過するIR透過フィルタ72Bで構成されている(図4(C)参照)。
【0047】
フィルタ72の上方には、LEDチップ群64Aから照射される光の光路上に、ミラーボックス75が配置されている。ミラーボックス75では、フィルタ72を透過して出射される光の発散が押さえられる。
【0048】
LEDチップ群64Aからの光は、このミラーボックス75内を通って、写真フィルム22方向へ案内される。これにより、LEDチップ64R、64G、64BがRGBの各色に発光すると、これらのRGBの光は、フィルタ72のIRカットフィルタ72Aを透過すると共に、ミラーボックス75を透過し、写真フィルム22へ照射される。
【0049】
また、LEDチップ64IRからの照射光はフィルタ72のIR透過フィルタ72Bを透過し、前記RGBの照明光と同一の光路をたどり、ミラーボックス75内を通って写真フィルム22へ至る。
【0050】
一方、フィルムキャリア74によって位置決め搬送される写真フィルム22を挟んだ光源部の反対側には、LEDチップ群64Aの光軸に沿って、コマ画像を透過した光を結像させる球面(又は非球面)のレンズユニット77、CCDセンサ30が順に配置されている。
【0051】
図には1つのレンズのみ示されているが、このレンズユニット77は、複数枚のレンズから構成されたズームレンズであって、写真フィルム22を透過した光を所定の位置に結像させる役目を有しており、この所定の位置にCCDセンサ30が配置されている。
【0052】
CCDセンサ30は、光を検出する複数の画素が、写真フィルム22の幅、及び搬送方向に沿ってマトリックス状(二次元)に配列されたエリア型センサとされており、各画素で受光する光に応じて電荷として蓄積する機能を有している。
【0053】
これにより、写真フィルム22のコマ画像を透過したR、G、B各色の透過光、あるいは赤外線は、レンズユニット77によってCCDセンサ30のほぼ全画素範囲にコマ画像毎に結像され、電気的に読み取られる。
【0054】
このように、CCDスキャナ14では、IRカットフィルタ72AによりLEDチップ64R、64G、64Bから照射される赤外線が遮断され、LEDチップ64R、64G、64Bからの赤外線は写真フィルム22へは至らない。その一方、LEDチップ64IRからの赤外線はIR透過フィルタ72Bを透過して写真フィルム22へ至る。このため、照明光による画像読み取りではフィルム面での光量ムラが押さえられ、また、赤外線は照射されないので、読取画像の質が低下することはない。一方、欠陥部の検出の際には、赤外線がフィルタ72により遮断されることはなく、傷等による光の散乱部分が正確に検出できる。
【0055】
以下に、本実施の形態の作用を説明する。
【0056】
オペレータがネガキャリア74(フィルムキャリア)に写真フィルム22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、ネガキャリア74では、写真フィルム22の搬送を開始する。この搬送により、コマ画像を予備的に読み取るいわゆるプレスキャンが実行される。すなわち、写真フィルム22を比較的高速で搬送しながら、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22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。
【0057】
次に、各コマ画像のプレスキャンの結果に基づいて、再度画像の読み取り、すなわち、いわゆる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。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22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。
【0058】
このとき、写真フィルム22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。また、ファインスキャンは、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。
【0059】
さらに、プレスキャン時に、画像の状態(例えば、撮像画像アスペクト比、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。
【0060】
さらに、このファインスキャン時には、傷消し動作が行われる。
【0061】
すなわち、R、G、B各色の照射光は、ミラーボックス75を通って光量の発散が押さえられて写真フィルム22へ照射され、フィルムを透過した後に、レンズユニット77によってCCDセンサ30に結像されてコマ画像毎に読み取られる。その後に、LEDチップ64IRが発光し、赤外線が照射されてフィルム面に付いた傷や光路上の塵埃等がCCDセンサ30で読み取られ、R、G、Bの各色光で読み取った画像に対して画像処理部16で画像補正が行われる。
【0062】
以上説明したように、本実施の形態では、LEDチップ群64Aは、R、G、Bの各色に発光する複数のLEDチップ64R、64G、64Bと赤外線を発光するLEDチップ64IRが集合して配列し、フィルタ72に近接して配置されている。また、LEDチップ群64Aは各色単位で切り替えて発光させるよう発光制御されているため、画像の読取時にはLEDチップ64R、64G、64Bを発光させることができる。この際、フィルタ72のLEDチップ64R、64G、64Bと対峙する部位は、赤外線を遮断するIRカットフィルタ72Aから構成されているため、LEDチップ64R、64G、64Bから発散して照射される照明光のうち、赤外線(非可視光)はこのIRカットフィルタ72Aにより遮断され、ミラーボックス75へは入射せず、写真フィルム22に照射されることはない。よって、R、G、Bの照射光のみを有効に利用することができ、読取った画像の輝度低下等、画像の質が低下することはない。
【0063】
一方、欠陥検出時には、LEDチップ64IRを発光させることができる。この際、フィルタ72のLEDチップ64IRと対峙する部位はIRを透過するIR透過フィルタ72Bにより構成されているため、LEDチップ64IRから照射される赤外線は、IR透過フィルタ72Bを透過し、ミラーボックス75を介して写真フィルム22に照射される。よって、フィルム面の欠陥部を精度良く検出することができる。
【0064】
本形態のようなエリア型のCCDセンサ30を用いたCCDスキャナに限らず、ライン型のCCDセンサを用いてフィルムを搬送しながら画像を読み取るラインCCDスキャナに適用することも可能である。
【0065】
なお、図5に示すように、フィルタ72として、LEDチップ64IRの配置列に基づいてIR透過フィルタ72Bとしたものを用いても良い。具体的には、基板65には、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)のそれぞれの色で発光する複数のLEDチップ64R、64G、64Bと、赤外線(IR)を発光するLEDチップ64IRがそれぞれ列状に配列されたLEDチップ群64Aが実装されている(図5(B)参照)。そして、LEDチップ群64Aの発光面にはフィルタ72が設けられ、このフィルタ72は、基板65と略同じ大きさ且つ導形状の板状体で構成される(図5(A)〜(C)参照)。フィルタ72のLEDチップ64R、64G、64Bの列と対峙する部分は、これらのLEDチップ64R、64G、64Bから照射される赤外線を遮断(カット)するIRカットフィルタ72Aで形成されており、また、フィルタ72のLED64IRの列と対峙する部分には、LEDチップ64IRから照射される赤外線を透過するIR透過フィルタ72Bで構成されている(図5(C)参照)。
【0066】
[第2の実施形態]
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。この第2の実施形態では、上記第1の実施形態で説明した構成とほぼ同一であるため、同一構成部品については同一符合を付し、その構成の説明を省略する。
【0067】
図6には、CCDスキャナ14の光源部の概略構成を示す側面図が示されている。なお、図6では簡略化のためミラーボックスを省略してある。光源部は、基板65Aに実装されたR、G、Bのそれぞれの色で発光する複数のLEDチップ64R、64G、64BからなるLEDチップ群641と、基板65Bに実装された赤外線を発光する複数のLEDチップ64IRからなるLEDチップ群642とを有している。
【0068】
LEDチップ群641は、搬送される写真フィルム(図示せず)の搬送方向(長手方向)及び幅方向に沿って、LEDチップ64R、64G、64Bが平面状(LEDチップ単位でB、R、G順)に高密度に配列されて構成されている。このLEDチップ64R、64G、64Bは、各色単位で切り替えて発光させるよう発光制御されており、これにより、LEDチップ群641からは、各色の間での光量むらが極めて少ないR、G、Bの各光が照射されるようになる。
【0069】
なお、このLEDチップ64R、64G、64Bの配列方法は、上記以外にも、各色毎に、写真フィルム22の搬送方向、あるいは幅方向に沿って直線状に形成した列単位で、順にR、G、Bを繰り返して配列するなど、他の形態を適用することもできる。
【0070】
このLEDチップ群641は、照射方向が写真フィルム22の照射面に対向するように写真フィルム搬送路の図中下方に配置されており、LEDチップ群641から写真フィルムまでの光路に、LEDチップ群641からの照射光の光路(図6中、矢印Y)に対して約45度の角度に傾斜してフィルタ72が設けられている。
【0071】
ここで、フィルタ72はIRカットフィルタであって矩形状の板材であり、R、G、Bの各色の光を透過すると共に、赤外線を反射する性質を有している。
【0072】
従って、LEDチップ群641からの照射光は、フィルタ72を透過して、図示しないミラーボックスを介して写真フィルムへ至る(図6中の矢印Y参照)。
【0073】
また、LEDチップ群641の図中右上方には赤外線を発光するLEDチップ64IRからなるLEDチップ群642が配置されている。LEDチップ群642は、搬送される写真フィルム(図示せず)の搬送方向(長手方向)及び幅方向に対して直行する方向に、LEDチップ64IRが列状に高密度に配列されて構成されている。
【0074】
このLEDチップ群642の照射光は、照射方向に約45度傾斜して位置されたフィルタ72で反射され、このフィルタ72を透過したLEDチップ群641からの光軸と一致し、図示しないミラーボックスを介して写真フィルム方向へ案内されるようになっている(図6中の矢印X参照)。
【0075】
これにより、LEDチップ群641がRGBの各色に発光すると、これらの各光はフィルタ72を透過し、ミラーボックス75を介して写真フィルム22へ照射される。また、LEDチップ群642からの赤外線光は、フィルタ72で反射された後、照明光と同一の光路をたどり、ミラーボックス75内を通って写真フィルム22へ至る。
【0076】
また、基板65AのLEDチップ群641の実装面と反対側の面には、ペルチェ素子等の温度調整手段80が設けられている。この温度調整手段は、サーミスタ等の温度検出手段により定期的に検出された温度に基づいて、LEDチップ群641の実装部位の温度を所定の温度に維持するようになっている。
【0077】
このように、第2の実施の形態にかかるCCDスキャナ14では、LEDチップ群641からR、G、Bの各色の光が照射された場合には、これらの光はフィルタ72を透過し、R、G、Bに含まれる赤外線と同等の波長を有する光がフィルタ72により反射される。このため、赤外線と同等の波長の光は写真フィルムに至らず、R、G、Bの各色の光のみが写真フィルムに至る。従って、画像の読取に際してLEDチップ群641からの副発光エネルギーに起因する画質の低下を招くことはない。一方、LEDチップ群642からの赤外線はフィルタ72により反射され、LEDチップ群641からの各色の光と光路を同一にして写真フィルムに至る。これにより、傷等による光の散乱部分が正確に検出できる。
【0078】
また、図7に示すように、本発明をいわゆる積分球90に適用することもできる。積分球90の内面には、R、G、Bの各色を発光するLEDチップ64R、64G、64Bと、赤外線を発光する64IRとが実装されている。これらのLEDチップ64R、64G、64B、64IRは、それぞれ切り替えて発光制御されるようになっている。また、LEDチップ64R、64G、64Bの発光面には赤外線をカットすると共に、R、G、Bの各色を透過するIRカットフィルタ72がそれぞれ設けられている。
【0079】
LEDチップ64R、64G、64Bは発光された場合には、LEDチップ64R、64G、64Bからの各色の光は、IRカットフィルタ72を透過し、積分球90の内面を反射して積分球90の射光口92から射光される。このとき、LEDチップ64R、64G、64Bから各色の光と共に発光する赤外線はIRカットフィルタによりカットされ、射光口92から射出されることはない。従って、LEDチップ64R、64G、64Bの発光時には、射光口92から赤外線が射光されることはなく、画像読取を行う場合にLEDチップ64R、64G、64Bの副発光エネルギーに起因して画質が低下することはない。
【0080】
一方、LEDチップ64IRからの赤外線は、積分球90の内面を反射して、射光口92から遮光される。従って、画像の傷、塵埃等の検出を正確に行うことができる。
【0081】
なお、上記した本発明は、写真フィルムのように透過原稿を対象として説明したが、反射原稿の画像読取に適用することも可能である。
【0082】
また、原稿の傷等を読み取るための非可視光は赤外線に限らず、紫外線を利用した光学系に適用することも可能である。
【0083】
上記実施の形態では、赤外波長域の光(赤外線)を照射するLEDを用いると共に、赤外線を発光するLEDを用いた場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、可視光の波長域に主要なエネルギーを有するLEDのみからなる光源に適用が可能である。例えば、光源として赤外線のみを照射するLEDを用いることなく他のLEDで光源を構成し、その他の光源として、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)などの可視光の波長域の光を発光することが可能なLEDなどを用いた場合に適用することができる。
【0084】
図9には、写真フィルム22に可視光を照射することが可能な光源を示した。この光源は、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)のそれぞれの色で発光する複数のLEDチップ64R、64G、64Bと、とからなるLEDチップ群が実装された基板65を備えている。このLEDチップ群は、照射方向が写真フィルム22の照射面に対向するように写真フィルム22搬送路の図中下方に配置することが可能であり、発光面の近傍には、LEDチップ64R、64G、64Bから発光される非可視光である赤外線をカットするフィルタ72が配置されている。
【0085】
フィルタ72は、基板65と略同じ大きさ且つ導形状の板状体で構成され、LEDチップ群の発光面に設けられる(図9(A)〜(C)参照)。フィルタ72のLED64R、64G、64Bと対峙する部位は、これらのLEDチップ64R、64G、64Bから照射される赤外線を遮断(カット)するIRカットフィルタ72Aで形成されている(図9(C)参照)。すなわち、フィルタ72は、各LEDから照射される赤外線を一様に遮断(カット)するように構成されている(図9(C)参照)。
【0086】
従って、LEDチップ64R、64G、64Bからの各光は、非可視光である赤外線を含んでいるが、この赤外線はIRカットフィルタ72で遮断(カット)される。すなわち、LEDチップ64R、64G、64Bから各色の光と共に発光する赤外線はIRカットフィルタによりカットされて射出されることはない。従って、LEDチップ64R、64G、64Bの発光時には、赤外線が射出されることはなく、画像読取を行う場合にLEDチップ64R、64G、64Bの副発光エネルギーに起因して画質が低下することはない。
【0087】
【発明の効果】
以上述べたごとく、本発明によれば、精度良く原稿の傷消しを行うとともに、読み取った画像の画質を低下させない、という優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施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】本発明の第1の実施形態に係る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】図4(A)は、光源とフィルタの概略を示す側面図であり、図4(B)は、LEDチップ群が実装された基板の概略を示す平面図であり、図4(C)は、フィルタの概略を示す平面図である。
【図5】本発明の第2の実施の形態に係る光源とフィルタの概略を示す説明図であり、図5(A)は、光源とフィルタの概略を示す側面図であり、図5(B)は、LEDチップ群が実装された基板の概略を示す平面図であり、図5(C)は、フィルタの概略を示す平面図である。
【図6】本発明の第2の実施形態に係るCCDスキャナの光学系の概略構成を示す側面図である。
【図7】本発明のその他の実施形態に係るLEDチップ群とフィルタとの配置関係の概略を示す平面図である。
【図8】光源としてLEDを用いた場合の発光エネルギーと副発光エネルギーとの比較を示すグラフである。
【図9】(A)は、光源とフィルタの概略を示す側面図であり、(B)は、LEDチップ群が実装された基板の概略を示す平面図であり、(C)は、フィルタの概略を示す平面図である。
【符号の説明】
10 ディジタルラボシステム
64R、64G、64B、64IR LEDチップ
64A LEDチップ群
65 基板
65A 基板
65B 基板
72 フィルタ
72A IRカットフィルタ
72B IR透過フィルタ
80 温度調整手段
90 積分球
92 射光口
641 LEDチップ群
642 LEDチップ群[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a light source device and an image reading device, and more particularly to a light source device and an image reading device using a light emitting element as a light source.
[0002]
[Prior art]
Illumination light is applied to a reflective original such as a photo print or a transparent original such as a photographic film, and the reflected or transmitted light from the original carrying the image information recorded on the original is read by an image such as a CCD (Charge Coupled Device). An image recorded on a document is read by receiving light with a sensor, and various corrections and the like are performed on the image data obtained by the reading, and then image recording and display on a recording material such as photographic paper 2. Description of the Related Art Image reading apparatuses that perform image display and the like have been put into practical use. Such an image reading apparatus has an advantage that it is easy to automate operations from reading an image recorded on a document to recording an image on a recording material and displaying an image on a display.
[0003]
In this type of image reading apparatus, a white light source such as a halogen lamp has been conventionally used as a light source for illuminating a document. However, in recent years, red (R), green (G), blue ( B) An apparatus using an LED light source configured by arranging a large number of LED (light emitting diode) elements that emit colors in various colors on a substrate has been put into practical use. By applying the LED light source, a filter for separating the color of the white light source becomes unnecessary, and the apparatus configuration can be simplified. In addition, setting of conditions such as color balance can be simplified.
[0004]
By the way, when the film surface has scratches or the like, the light irradiated to the film surface is scattered by the scratches, and the image reading sensor cannot obtain the correct detected light amount according to the image information. There is a problem that an image missing portion appears on the image.
[0005]
In order to reduce the effect on the image (hereinafter collectively referred to as “defects”) caused by such scratches on the film surface or dust existing on the optical path from the light source to the film, the color wavelength (visible light) Read the image with invisible light that does not respond to image information (wavelength of region), for example, infrared (IR: InfraRed) to detect only the light scattering portion due to the defective portion, and detect the image missing portion due to the detected defective portion around the defective portion There has also been proposed a technique for digital (electrical) image processing and correction based on the image information.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, although electrical image correction using invisible light enables correction with higher accuracy than optical scratch removal, when a light emitting element is used as a light source, it is a light emitting element that mainly emits visible light. In some cases, invisible light is included in the irradiated light. FIG. 8 shows an example in which an LED (light emitting diode) that emits red light, for example, is used as the light emitting element. According to this, visible light and non-visible light are emitted from the LED, but there is a large difference in light emission energy (see FIG. 8A). However, when these lights pass through the film, the light emission energy of visible light (red) becomes small, and the light emission energy (sub-light emission energy) of invisible light becomes conspicuous (see FIG. 8B). For this reason, the detection accuracy of the light-scattering part by a defective part falls, and there exists a fault that the quality of the read image falls, such as a brightness | luminance reducing. Note that, in the case of high-concentration light, the sub-emission energy becomes more conspicuous.
[0007]
In addition, when there is a change in the environmental temperature in the arrangement environment of the light emitting element or a temperature change due to heat generation of the light emitting element itself, the emission spectrum of the light emitted from the light emitting element changes, so images read before and after the temperature change There is a drawback in that the data changes, the color and brightness of the read image become unstable, and the image quality deteriorates.
[0008]
In view of the above-described facts, an object of the present invention is to provide a light source device and an image reading device that can accurately erase a document and do not deteriorate the quality of a read image.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The light source device according to
[0010]
The light source device according to
The first light emitting element group and the second light emitting element group are mounted on the same substrate, and the filter is provided on the irradiation side of the first light source unit and is included in the first light. A blocking portion that cuts light having a wavelength equivalent to the second light, and a transmission portion that is provided on the irradiation side of the second light source unit and transmits light having a wavelength equivalent to at least the second light. And consist of Thus, since the first light emitting element group and the second light emitting element group are mounted on the same substrate, the number of substrates is not increased.
[0011]
The light source device according to claim 2 is the light source device according to
[0012]
According to the light source device of the second aspect, since the first light source unit and the second light source unit are composed of the plurality of light emitting element groups, the heat generation amount is relatively small, and the light emission efficiency of the light source is increased. Can be made. Further, it is possible to emit light by controlling the light emission of each light emitting element and switching each color, or alternately switching the first light source or the second light source.
[0013]
A light source device according to a third aspect is the light source device according to the second aspect, wherein the filter is provided in the vicinity of a light emitting surface of the first light emitting element group.
[0014]
According to the light source device of claim 3, when the filter is disposed away from the light emitting surface of the first light emitting element group, the light that can detect dust or the like contained in the light from the first light emitting element group. Since some of the light having the same wavelength as that may not pass through the filter, when the image is read by an image reading device using this light source device, the brightness of the read image decreases. May lead to quality degradation. Therefore, a filter is provided in the vicinity of the light emitting surface of the first light emitting element group. As a result, light having the same wavelength as the light capable of detecting dust or the like out of the light from the first light emitting element can be efficiently cut, and only light capable of image reading can be led to the image. A reduction in image quality can be prevented.
The light source device according to claim 4 is the light source device according to claim 2 or claim 3, wherein the filter emits light having wavelengths of red (R), green (G), and blue (B). It transmits light and reflects light in the infrared wavelength region.
According to the light source device of claim 4, the filter transmits light having wavelengths of red (R), green (G), and blue (B), which is light in the visible wavelength range, and is invisible. Since light in the infrared wavelength range, which is the wavelength range of light, is reflected, light in the visible light range can be used efficiently, and infrared light is used as light for detecting defective portions on the document or the optical path. Light in the wavelength range can be used efficiently.
[0021]
Claim 5The light source device described
[0022]
Claim 5In the light source device described in (4), if the temperature of the light emitting element is changed, the quality of the image read by the image reading apparatus using the light source device is deteriorated. Therefore, the temperature of the light emitting element is maintained at a predetermined temperature. It is desirable. Therefore, the temperature of the part where the first light emitting element group is mounted is detected by the temperature detecting means. By periodically detecting the temperature, it is possible to detect a temperature change at a site where the first light emitting element group is mounted. Then, based on the detected temperature, for example, when the detected temperature is not a predetermined temperature, the temperature adjusting means radiates or overheats the portion where the first light emitting element is mounted. The temperature is adjusted so as to be maintained at a predetermined temperature. As a result, the temperature of the first light emitting element is kept constant, and deterioration of the image quality of the read image due to the temperature change of the first light emitting element can be prevented. Further, in the case where the first light emitting element group and the second light emitting element group are provided on separate substrates, by providing the temperature adjusting means only on the substrate on which the first light emitting element group is mounted, Cost can be reduced. Note that an electric heater, a fan, a Peltier element, or the like can be used as the temperature adjusting means.
[0023]
Claim 6The image reading apparatus according to
[0024]
Claim 6According to the image reading device described in
[0025]
In the present invention, a visible light source that emits light in a visible light region for reading image information of a document, and a non-visible light that emits light in a non-visible light region for detecting scratches on the document and dust on the optical path. A diffusing member is provided that has a light source and that makes the amount of light applied to the document surface substantially uniform on the optical paths of both light sources. Further, the image processing unit corrects the image information read with the visible light source light based on the image defect portion detection information due to the scratches on the document or the dust on the optical path obtained by reading the image with the invisible light source light.
[0034]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0035]
[First Embodiment]
1 and 2 show a schematic configuration of a
[0036]
As shown in FIG. 1, the
[0037]
The
[0038]
The
[0039]
The
[0040]
The
[0041]
(Configuration of CCD scanner)
Next, the configuration of the
[0042]
FIG. 3 shows a schematic configuration of the optical system of the
[0043]
In this
[0044]
The LED chips 64R, 64G, and 64B may be arranged in the order of R, G, in units of lines formed linearly along the conveyance direction or width direction of the
[0045]
The
[0046]
Here, as shown in FIG. 4, the
[0047]
Above the
[0048]
Light from the LED chip group 64 </ b> A passes through the
[0049]
Irradiation light from the LED chip 64IR passes through the IR transmission filter 72B of the
[0050]
On the other hand, on the opposite side of the light source portion sandwiching the
[0051]
Although only one lens is shown in the figure, this
[0052]
The
[0053]
As a result, the R, G, and B transmitted light or infrared rays that have passed through the frame image of the
[0054]
Thus, in the
[0055]
The operation of the present embodiment will be described below.
[0056]
When the operator inserts the
[0057]
Next, based on the result of pre-scanning of each frame image, image reading is performed again, that is, reading conditions for so-called fine scanning are set for each frame image. When the reading condition setting at the time of fine scanning for all the frame images is completed, the
[0058]
At this time, since the
[0059]
In addition, when pre-scanning, it recognizes the state of the image (for example, the captured image aspect ratio, under, normal, over, super over, etc.) Can do.
[0060]
Further, during this fine scan, a scratch erasing operation is performed.
[0061]
In other words, the R, G, and B colors are irradiated to the
[0062]
As described above, in the present embodiment, the
[0063]
On the other hand, when a defect is detected, the LED chip 64IR can emit light. At this time, since the portion of the
[0064]
The present invention is not limited to the CCD scanner using the area-
[0065]
As shown in FIG. 5, the
[0066]
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, since the configuration is almost the same as that described in the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and the description of the configuration is omitted.
[0067]
FIG. 6 is a side view showing a schematic configuration of the light source unit of the
[0068]
In the
[0069]
The LED chips 64R, 64G, and 64B may be arranged in the order of R, G, in units of lines formed linearly along the conveyance direction or width direction of the
[0070]
The
[0071]
Here, the
[0072]
Accordingly, the irradiation light from the
[0073]
In addition, an
[0074]
The light emitted from the
[0075]
As a result, when the
[0076]
A temperature adjusting means 80 such as a Peltier element is provided on the surface of the
[0077]
As described above, in the
[0078]
Further, as shown in FIG. 7, the present invention can be applied to a so-called integrating
[0079]
When the
[0080]
On the other hand, the infrared rays from the LED chip 64IR are reflected from the inner surface of the integrating
[0081]
The present invention has been described for a transparent original such as a photographic film, but it can also be applied to image reading of a reflective original.
[0082]
Further, the invisible light for reading a scratch or the like on the document is not limited to infrared rays, but can be applied to an optical system using ultraviolet rays.
[0083]
In the above-described embodiment, the case where an LED that emits light in the infrared wavelength range (infrared rays) is used and an LED that emits infrared rays is described. However, the present invention is not limited to this. That is, the present invention can be applied to a light source composed only of LEDs having main energy in the wavelength range of visible light. For example, a light source is composed of other LEDs without using an LED that emits only infrared light as a light source, and the other light sources have a wavelength range of visible light such as red (R), green (G), and blue (B). The present invention can be applied when an LED capable of emitting light is used.
[0084]
FIG. 9 shows a light source capable of irradiating the
[0085]
The
[0086]
Accordingly, each light from the
[0087]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, an excellent effect is achieved that the original is scratched with high accuracy and the image quality of the read image is not deteriorated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a digital laboratory system according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an external view of a digital laboratory system.
FIG. 3 is a perspective view showing a schematic configuration of an optical system of the CCD scanner according to the first embodiment of the present invention.
4A is a side view showing an outline of a light source and a filter, and FIG. 4B is a plan view showing an outline of a substrate on which an LED chip group is mounted. FIG. C) is a plan view showing an outline of a filter.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an outline of a light source and a filter according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 5 (A) is a side view showing an outline of the light source and the filter, and FIG. ) Is a plan view showing the outline of the substrate on which the LED chip group is mounted, and FIG. 5C is a plan view showing the outline of the filter.
FIG. 6 is a side view showing a schematic configuration of an optical system of a CCD scanner according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a plan view schematically showing an arrangement relationship between LED chip groups and filters according to another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a graph showing a comparison between light emission energy and sub-light emission energy when an LED is used as a light source.
9A is a side view showing an outline of a light source and a filter, FIG. 9B is a plan view showing an outline of a substrate on which LED chip groups are mounted, and FIG. 9C is a view of a filter. It is a top view which shows an outline.
[Explanation of symbols]
10 Digital Lab System
64R, 64G, 64B, 64IR LED chip
64A LED chip group
65 substrates
65A board
65B substrate
72 Filter
72A IR cut filter
72B IR transmission filter
80 Temperature adjustment means
90 integrating sphere
92 Light outlet
641 LED chip group
642 LED chip group
Claims (6)
前記第1の発光素子群と第2の発光素子群とが同一の基板に実装され、
前記第1の光源部の照射側に設けられて前記第1の光に含まれる前記第2の光と同等の波長を有する光をカットする遮断部分と、前記第2の光源部の照射側に設けられて少なくとも前記第2の光と同等の波長を有する光を透過する透過部分と、からなるフィルタを備えたことを特徴とする光源装置。A first light source that emits first light for reading image information of an image recorded on a transmissive original or a reflective original, and a second light for detecting a defective portion on the original or the optical path A light source device including a second light source unit,
The first light emitting element group and the second light emitting element group are mounted on the same substrate,
A blocking portion that is provided on the irradiation side of the first light source unit and cuts light having the same wavelength as the second light contained in the first light; and on the irradiation side of the second light source unit A light source device comprising: a filter that is provided and includes a transmission portion that transmits at least light having a wavelength equivalent to that of the second light .
前記温度検出手段により検出された温度に基づいて前記基板の前記第1の発光素子群が実装された部位の温度を調整するための温度調整手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の光源装置。 Temperature detecting means for detecting the temperature of the portion of the substrate on which the first light emitting element group is mounted;
Temperature adjusting means for adjusting the temperature of the portion of the substrate on which the first light emitting element group is mounted based on the temperature detected by the temperature detecting means;
The light source device according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
前記請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の光源装置と、
前記光源装置から射出された光の反射光又は透過光を受光して前記原稿の画像の画像情報を読み取る画像読取手段と、
を備えたことを特徴とする画像読取装置。 An image reading apparatus for reading an image recorded on a transparent original or a reflective original,
The light source device according to any one of claims 1 to 5,
Image reading means for receiving reflected light or transmitted light of the light emitted from the light source device and reading image information of the image of the document;
An image reading apparatus comprising:
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