JPH03169175A - フイルム用イメージスキャナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

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

従来の技術 従来、フィルムの画像を読み取るようにしたフィルム用
イメージスキャナがあるが、その一例を第１０図ないし
第１２図に示す。５０はフィルム５１の周囲を厚紙の枠
５２で保持してなるスライドで、第１２図に示すように
、このスライド５０はキャリア１００に設けたホルダ１
０１により着脱自在に保持されている。このキャリア１
００をキャリアシャフト１０２に沿って移動させる過程
で、光源１０３からの光線を拡散板１０４により拡散し
てフィルム５ｌを透過させ、この透過光をレンズ１０５
によりライン型のイメージセンサ１０６に結像すること
により、フィルム５１の画像が読み取られる．第１０図
及び第１１図はスキャナのケース１０７をその見る方向
を変えて示す斜視図で、このケース１０７には凹部１０
８を間にして突部１０９，１１０が形成されている。一
方の突部１０９の内部には、キャリア１００と、このキ
ャリア１００を駆動する駆動部（図示せず）と、拡散板
１０４と、光源１０３とが収納され、他方の突部１１０
には、レンズ１０５が保持されているとともにイメージ
センサ１０６が収納されている。また、突部１０９の壁
面にはホルダ１０ｌのキャリア１００に対する連結部を
移動自在に保持する案内溝１１１が形成されている。

発明が解決しようとする課題 ケース１０７にはレンズ１０５の前面でホルダ１０１に
スライド５０を着脱するために凹部ｌ０８を必要とし、
この凹部１０８を間にして突部１０９，１１０を対向さ
せるためケース１０７が大型化する。これにより、ケー
ス１０７を電子機器に組み込む場合に、大きなスペース
を必要とじ配置の決定が困難である。また、スライド５
０はケース１０７の上方から抜き差しするため、ケース
１０７を電子機器に組み込んだ場合に、その電子機器の
上に他の装置等を設置することができない。

さらに、ホルダ１０′１及びレンズ１０５が外部に露出
しているため、画像を通る光源１０３からの光線のみな
らず外光がレンズ１０５に入射され、外光が読取精度に
影響し、さらに、レンズ１０５が損傷し易い。

また、読み取りを行う前に、ランプ１０３の光を素通し
でイメージセンサ１０６に結像し、この時のイメージセ
ンサ１０６の出力を基準としてシェーディング補正を行
っている。このため、シェーディング補正の都度スライ
ド５０の出し入れを行わなければならず操作が面倒であ
る。しがも、シェーディング補正を行ってから実際の読
み取りを行うまでの時間は使用者の動作に任されて特定
することができず、その間の時間が長い場合には、ラン
ブ１０３及びその周囲の温度変化により、ランブ１０３
の光量やイメージセンサ１０６の感度が変化し、あるべ
き補正値が変化する可能性がある。さらに、メーカーが
スキャナを出荷する前に、予めシェーディング補正を行
い、スキャナ本体内のＲＡＭに補正データを書き込み、
読み取り前にＲＡＭから補正データを呼び出してシエー
デイング補正を行うことも行われているが、この場合に
おいても、シェーディング補正を行った時から使用時ま
での経時変化により、ランブ１０３の光量やイメージセ
ンサ１０６の感度、或いは光路中のミラーの反射率等が
変化することがあり、高精度のシエーデイング補正を行
うことができない。

さらに、一般の原稿の白画像はフィルム５１のような透
明原稿において透明な部分に相当し、この部分の光の透
過率は５０〜６０％程減少してしまう。この減少した光
量を入射した時のイメージセンサ１０６のゲインを読取
データとして適した出力として設定すると、前述したよ
うに、シエーディング補正時にランプ１０３の光を素通
しで受光するので、光量力で多過ぎてイメージセンサ１
０６の出力が飽和し補正基準が曖昧になる。逆に、シェ
ーディング補正蒔にランプ１０３の光を素通しで受光し
た時のイメージセンサ１０６のゲインを適値として設定
すると、読取時には光量が不足し、ＳＮ比が低下し、階
調精度が悪化する。

課題を解決するための手段 フィルムが挿入されるフィルム挿入口が表面に形威され
た支持体に、前記フィルムを着脱自在に保持する保持部
を有する可動体を前記フィルム挿入口から奥に向けて往
復動自在に設け、前記可動体の搬送方向と直交する光軸
上に固定された光源とこの光源の光を受光するイメージ
センサとを有する光学読取手段を前記支持体に設け、前
記可動体の前記フィルムより奥側の位置に貫通する光透
過窓を形成し、前記光源の光量を変更する光量変更手段
と、前記光透過窓を通る前記光源の光量に対応する前記
イメージセンサの出力を補正基準とするシェーデイング
補正手段とを設ける。

作用 フィルム挿入口から挿入されたフィルムを可動体により
保持して搬送し、この搬送過程で光源からフィルムを透
過した光をイメージセンサで受光することによりフィル
ムの画像を読み取ることができ、また、フィルム挿入口
は支持体の表面に形成されているため、外部の広い空間
を利用してフィルムを抜き差しすることができ、これに
より、フィルム挿入口の内方のスペースを縮小すること
が可能となり、システムとして電子機器に組み込む場合
に小さなスペース内に配置することができ、さらに、光
学読取手段の構成部品を全て支持体の内部に隠して保護
することができ、さらに、読取精度に対する外光の影響
を取り除くことができる。

さらに、可動体の移動時に光透過窓を通る光源の光量に
対応するイメージセンサの出力を補正基準としてシェー
ディング補正することができ、これにより、その時点で
の光源の光量や光学系の反射率やイメージセンサの感度
等の諸条件の基で、常に読取開始の直前に企確にシェー
ディング補正を行うことができ、しかも、シェーデイン
グ補正時に光源の光量を光量変更手段によって下げるこ
とができ、これにより、シェーディング補正時に素通し
でイメージセンサに入射される光量と、読取時にフィル
ムの透明部を通してイメージセンサに入射される光量と
を等しくし、したがって、読取時のＳＮ比を高めること
ができる。

実施例 本発明の一実施例を第１図ないし第９図に基づいて説明
する。スライド５０については従来例と同一符号を用い
説明も省略する。第５図は分解斜視図で、図中、１は支
持体で、この支持体ｌは前面及び上面が開放されたベー
ス２とこのベース２の前面を覆うフロントパネル３とよ
りなり、このフロントパネル３にはフィルム挿入口４が
形成されている。５はベース２の両側及び上面を覆うカ
バーである。そして、これらのベース２とフロントバネ
ル３とカバー５とを結合することにまりケーシング６が
形成されている。前記ベース２の底面にはキャリアフレ
ーム７が複数の螺子８により固定され、このキャリアフ
レーム７の両側には、キャリアシャフト９を支える支え
部１０が形成されているとともに、これらの支え部１０
にキャリアシャフト９を押圧する固定部材１１が螺子１
２により取付けられている． しかして、前記スライド５０を前記フィルム挿入口４の
奥に向けて往復動自在に搬送する搬送手段ｌ３が設けら
れている。この搬送手段１３は、前記キャリアシャフト
９に摺動自在に保持された可動体であるキャリア１４と
、ステップモータｌ５と、減速機構１６を介してこのス
テップモータ１５に連結されたギャ１７と、キャリア１
４の−側に形威されてギャｌ７に噛合されたラック（図
示せず）とよりなる。ステップモータ１５と減速機構１
６とギャ１７とはキャリアフレーム７の一側に取付けら
れている。さらに、光源であるランプ（蛍光灯）１８と
ミラーｌ９と収束レンズ２ｏとイメージセンサ２ｌとを
有する光学読取手段２２が設けられている。ランプｌ８
とミラー１９とはキャリアｌ４の搬送方向と直交する光
軸上に配列され、収束レンズ２０とイメージセンサ２１
とはミラー１９により直角に屈折された光軸上に配列さ
れている。そして、キャリアフレーム７に対して光軸方
向に位置調整自在に取付けられたオプトフレーム２３に
、収束レンズ２０が位置調節自在に取付けられ、イメー
ジセンサ２１は取付板２４を介してキャリアフレーム７
に取付けられ、ランブ１８はランプホルダ２５を介して
キャリアフレーム７に取付けられている。２６はキャリ
アフレーム７に取付けられたプリント配線基板である．
さらに、第６図に示すように、前記キャリアｌ４には前
記スライド５０の枠５２の周囲３辺を支えるコの字形の
受部２７が形成されているとともに、この受部２７に枠
５２の両側を押圧する押圧部材２８が設けられ、これら
の受部２７と押圧部材２８とはスライド５０を着脱自在
に保持する保持部としての役目を果たすものである。受
部２７の奥行き方向の長さＢは枠５２の長さＡよりも短
い寸法に設定されている。また、押圧部材２８は、螺子
２９によりキャリア１４に取付けられた板ばね３０と、
この板ばね３０の両側に固定された板ばね３１とよりな
る。板ばね３１は、板ばね３０の板厚より薄い材料によ
り形成され、また、Ｕ字形に湾曲する弾性部３２と、こ
の弾性部３２の一端から折り返されて一定の長さにわた
り枠５２を押圧する押圧面３３と、この押圧面３３の先
端から略４５度の角度をもって上方に傾斜する傾斜面３
４とを有している。さらに、前記キャリア１４には、前
記受部２７の前記枠５２の前縁を支える部分に形威され
た左右一対のスライド検出孔３５と、これらのスライド
検出孔３５の奥側に位置する横長の光透過窓３６とが形
成されている。

次いで、第８図に電子回路を示す。ＣＰＵ３７には、プ
ログラムが書き込まれたＲＯＭ３８と、可変データを記
憶するＲＡＭ３９と、前記ランプｌ８を駆動するインバ
ータ回路４０と、前記ステップモータｌ５を駆動するモ
ータ制御回路４ｌと、前記フィルム挿入口４の近傍に位
置して前記キャリア１４の復帰動作を検出するリミット
スイッチ４２と、前記イメージセンサ２ｌを駆動するセ
ンサ駆動回路４３とが接続されている。また、増幅器４
４と、Ａ／Ｄ変換部４５と、画像処理回路４６と、読取
データを一時的に記憶するＲＡＭ４７と、Ｉ／Ｆ回路４
８とが、順次イメージセンサ２ｌの出力側に接続されて
いるとともにＣＰＵ３７にも接続されている。Ｉ／Ｆ回
路４８の出力側はホストコンピュータに接続されている
。

このような構威において、スライド５０はフィルム挿入
口４から挿入されてキャリア１４の受部２７に支えられ
押圧部材２８の板ばね３１に押えられる。以下、第９図
に示すフローチャートを参照して読取動作を説明する。

電源が投入され、或いは、スキャンコマンドを受けると
、リミットスイッチ４２がＯＮになっている状態を確認
した後に、ランブ１８を点灯する。リミットスイッチ４
２がＯＦＦの時は、ステップモータ１５を逆転させキャ
リア１４をフィルム挿入口４側に復帰させる．第１図に
示すように、ランブ１８からの光は光透過窓３６を通り
ミラーｌ９に反射され収束レンズ２０によりイメージセ
ンサ２ｌに結像され、この時のイメージセンサ２１の出
力を基準として、ステップ４で、シェーディング補正を
行うとともに、倍率補正を行う。このステップ４がシェ
ーディング補正手段である。この間キャリア１４はフィ
ルム挿入口４から離反する前方に進行するため、第２図
に示すよう｛こ、ランブ１８の光は光透過窓３６のエッ
ジを通り、この直後にランプ１８からミラー１９への光
はキャリア１４により遮光される。この瞬間に、イメー
ジセンサ２１の出力がＨからＬに変わり、この変化を基
にステップカウンタをＯにセットする。キャリア１４は
なおも前方へ進行してスライド検出孔３５がランブ１８
の下を通過する。この時にキャリア１４に対するスライ
ド５０の挿入の適否を検出する。すなわち、第３図に示
すように、左右のスライド検出孔３５の双方からランブ
ｌ８の光が透過すれば、イメージセンサ２ｌの出力によ
りスライド５０が未押入として検出され、一方のスライ
ド検出孔３５のみからランプ１８の光が透過すれば、イ
メージセンサ２ｌの出力によりスライド５０が傾斜して
挿入されたものとして検出される。この場合には、その
検出信号によりステップモータｌ５が逆転しキャリア１
４を復帰させる。左右のスライド検出孔３５がスライド
５０の枠５２で閉塞されていればイメージセンサ２１の
出力がＬに維持されるためスライド挿入が適正と判断さ
れ，キャリアカウンタのカウントが一定値に達した時点
をもってフィルム５１の画像の読み取りを開始する。す
なわち、第９図のフローチャートにおけるステップ１０
が、読取開始時期を設定する読取開始時期設定手段であ
る。この時のステップカウンタのカウント数は、ステッ
プ６においてランプｌ８の光軸を光透過窓３６の縁が通
過した時にイメージセンサ２ｌの出力がＨからＬに変化
した時点（ステップ７においてステップカウンタにＯを
セットした時点）を基準とするものである。さらに、ス
テツブカウンタのカウント数が一定値に達した時点で読
み取りを終了したらランプｌ８をＯＦＦにし、ステップ
モータｌ５を逆転させてキャリアｌ４がリミットスイッ
チ４２のアクチュエー夕に干渉してＯＮになるまで、キ
ャリア１４を復帰させる。この場合、シェーディング補
正用及び倍率補正用の光透過窓３６を通る光がキャリア
ｌ４により遮光される時点を基準として読取開始時期が
設定されるため、キャリアｌ４の復帰位置を正確に定め
る必要はない。したがって、リミットスイッチ４２は、
キャリア１４のオーバーランを防ぐ役目を果たすだけで
よく、ヒステリシス特性のラフなリミットスイッチ４２
を使用し、その取付位置も厳密に定める必要がない。こ
れにより、コストダウンを図ることができる。

以上のように、フィルム挿入口４は支持体１の前面に形
威されているため、外部の広い空間を利用してスライド
５０を抜き差しすることができ、これにより、フィルム
挿入口４の内方のスペースを縮小することが可能となり
、システムとして電子機器に組み込む場合に小さなスペ
ース内に配置することができる。さらに、キャリアｌ４
の搬送方向を間にしてランブ１８とミラーｌ９とを対向
配置し、しかも、スライド５０の枠５２の長さＡよりキ
ャリア１４の受部２７の奥行き方向の寸法Ｂを短縮する
ことにより、キャリア１４の移動距離及び支持体１の奥
行き寸法を効果的に短縮することができる。さらに、フ
ィルム挿入口４がケーシング６の前面に形成されている
ため、このケーシング６を電子機器に組み込んだ場合に
、その電子機器の上面に他の電子機器や他の物体を載置
することもでき、したがって、狭い設置場所を有効に利
用することができる。

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

さらに、押圧部材２８の板ばね３０が板厚の厚い材料で
形成されているため、スライド５０の押圧力を強くする
ことができる。また、板ばね３０の両側には板厚の薄い
材料で形成された板ばね３１が固定され、これらの板ば
ね３ｌはＵ字形の弾性部３２と平坦な押圧面３３とを有
しているため、弾性部３２を屈撓させて押圧面３３全体
を枠５２に密着させることができる。これにより、受部
２７の奥行き寸法Ｂが短いにも拘らずスライド５０を確
実に保持することができる。さらに、板ばね３１の先端
には傾斜面３４が形成されているため、キャリア１４へ
のスライド５０の挿入を容易に行い、枠５２の先端縁の
曲がりや折れを防止することができる。

次いで、シェーディング補正について説明する。

前述したように、フィルム５１は透明部分であっても光
の透過率が約５０〜６０％程減少し、この時のイメージ
センサ２１のゲインを適正値とすると、シエーディング
補正時には透過窓３６を通るランプ１８の光量が高いた
めに、イメージセンサ２１の出力が飽和し補正の基準が
曖昧となる。このために、シエーデイング補正に際して
は、ランブｌ８の光量を読取時の約５０〜６０％程減少
する。これにより、シエーデイング補正時には飽和しな
い状態でイメージセンサ２１からの高い出力を得て正し
い補正を行うことができ、また、読取時においてもイメ
ージセンサ２１から高い出力を得て、ＳＮ比を高くする
とともに階調精度を高くした状態でフィルム５ｌの画像
を読み取ることができる。以上のようなシエーデイング
補正はＲＯＭ３８に書き込まれたプログラムにより行わ
れるが、この時に、インバータ回路４０はＣＰＵ３７に
制御されてランプ１８の駆動電力を下げることにより、
ランブ１８の光量を下げる。すなわち、インバータ回路
４０は光量変更手段として機能する。しかも、キャリア
１４の移動時に光透過窓３６を通るランブ１８の光量に
対応するイメージセンサ２１の出力を補正基準としてシ
エーデイング補正を行うことができ、これにより、その
時点でのランブ１８の光量やミラー１９の反射率やイメ
ージセンサ２ｌの感度等の諸条件の基で、常に読取開始
の直前に正確にシェーデイング補正を行うことができる
。さら番こ、読み取りのためにスライド５０をフィルム
挿入口４からキャリア１４に一度装着するだけで、シェ
ーディング補正と読み取りとを続けて行わせることがで
きるため、操作が容易である。

次いで、倍率補正係数の決定について説明する。

ランプｌ８からの光の幅はキャリア１４の光透過窓３６
の幅方向の長さに対応するため、第７図に示すように、
イメージセンサ２１の出力分布は中央が高く両端に向か
うに従い次第に低くなる蒲鉾形の分布である。ここで、
光透過窓３６の幅と光学系の結像倍率は既知であるので
、イメージセンサ２１の両端において出力がＬとＨとの
境界線からＨとＬとの境界線に至る間の有るべき画素数
は次のように計算することができる，すなわち、光透過
９３６の幅をＷ、光学系の結像倍率をＢ、イメージセン
サ２１の画素ピッチをｄとおくと、求める画素数はＷＸ
Ｂ／ｄとなる。しかし、光学系の結像倍率の精度を調整
するには限度があるため実際の画素数と計算による画素
数とで差が生じる。

そこで、線形補間等の信号処理により倍率補正を行って
補正係数を決定することにより、実際の画素数を決定す
る。

前記実施例において、フィルム５１の周囲を枠５２で保
持した状態で説明したが、フィルム５１を直接キャリア
ｌ４に装着してもよいものである。

また、スライド５０を保持して搬送する可動体としてベ
ルトを用い、このベルトにスライド５０を保持する保持
部を設けてもよい。

発明の効果 本発明は上述のように、フィルム挿入口が表面に形成さ
れた支持体に、フィルムを着脱自在に保持する保持部を
有する可動体を前記フィルム挿入口から奥に向けて往復
動自在に設け、前記可動体の搬送方向と直交する光軸上
に固定された光源とこの光源の光を受光するイメージセ
ンサとを有する光学読取手段を前記支持体に設け、前記
可動体の前記フィルムより奥側の位置に貫通する光透過
窓を形成し、前記光源の光量を変更する光量変更手段と
、前記光透過窓を通る前記光源の光量に対応する前記イ
メージセンサの出力を補正基準とするシェーディング補
正手段とを設けることにより、フィルム挿入口から挿入
されたフィルムを可動体により保持して搬送し、この搬
送過程で光源からフィルムを透過した光をイメージセン
サで受光することによりフィルムの画像を読み取ること
ができ、また、フィルム挿入口は支持体の表面に形成さ
れているため、外部の広い空間を利用してフィルムを抜
き差しすることができ、これにより、フィルム挿入口の
内方のスペースを縮小することが可能となり、システム
として電子機器に組み込む場合に小さなスペース内に配
置することができ、さらに、光学読取手段の構成部品を
全て支持体の内部に隠して保護することができ、さらに
、読取精度に対する外光の影響を取り除くことができ、
さらに、可動体の移動時に光透過窓を通る光源の光量に
対応するイメージセンサの出力を補正基準としてシェー
ディング補正することができ、これにより、その時点で
の光源の光量や光学系の反射率やイメージセンサの感度
等の諸条件の基で、常に読取開始の直前に正確にシェー
ディング補正を行うことができ、しかも、シェーデイン
グ補正時に光源の光量を光量変更手段によって下げるこ
とができ、これにより、シェーディング補正時に素通し
でイメージセンサに入射される光量と、読取時にフィル
ムの透明部を通してイメージセンサに入射される光量と
を等しくし、したがって、読取時のＳＮ比を高めること
ができる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

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

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. フィルムが挿入されるフィルム挿入口が表面に形成され
   た支持体と、前記フィルムを着脱自在に保持する保持部
   を有して前記フィルム挿入口から奥に向けて往復動自在
   に前記支持体に装着された可動体と、前記可動体の搬送
   方向と直交する光軸上に固定された光源とこの光源の光
   を受光するイメージセンサとを有する光学読取手段と、
   前記可動体の前記フィルムより奥側の位置に貫通された
   光透過窓と、前記光源の光量を変更する光量変更手段と
   、前記光透過窓を通る前記光源の光量に対応する前記イ
   メージセンサの出力を補正基準とするシェーディング補
   正手段とよりなることを特徴とするフィルム用イメージ
   スキャナ。