JPH0591258A - 画像読取装置 - Google Patents

画像読取装置

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JPH0591258A
JPH0591258A JP4009324A JP932492A JPH0591258A JP H0591258 A JPH0591258 A JP H0591258A JP 4009324 A JP4009324 A JP 4009324A JP 932492 A JP932492 A JP 932492A JP H0591258 A JPH0591258 A JP H0591258A
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晴彦 福田
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晃太郎 米永
Hiroyasu Tsukasaki
浩保 司城
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Abstract

(57)【要約】 【目的】透過原稿を投影するための投影部と、前記投影
部の光量を補正する光量補正手段と、前記投影部による
透過原稿像を読み取るイメージセンサと、前記イメージ
センサの出力をデジタル多値信号に変換するA/D変換
手段とを有する画像読取装置において、高品位な透過原
稿の読取画像を得ること。 【構成】シェーディング補正データをメモリに記憶する
前、または、原稿を読み取る前に、ある領域についての
前記A/D変換手段の出力のピーク値をピークホールド
回路42で検出して、そのピーク値によって前記光量補
正手段の光量補正を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、透過原稿投影装置を備
えた画像読取装置に関する。本発明は、デジタル複写
機、フィルムスキャナ、電子ファイル装置、ファクシミ
リなどの原稿読み取りに適用できる。
【0002】
【従来の技術】従来、ネガ,ポジフィルム等の透過原稿
を投影する透過原稿投影装置を備えた画像読取装置で
は、読み取り原稿を読み取りに最適な条件で読み取るた
め、各種の工夫が行なわれている。例えば、従来のマイ
クロフィルム用リーダー又はリーダープリンターにおい
ては、透過原稿投影部の光量を常に一定に設定する方法
が採用されている(従来例1と称する)。
【0003】また、特開昭63−292121号に開示
されているように、投影画像をCCDで読み取った読取
信号に基づいて、投影ランプの印加電圧を制御して、適
正照度で画像を投影する方法も提案されている(従来例
2と称する)。
【0004】更に、特開平2−100459号に開示さ
れているように、投影画像をCCDで読み取った読取信
号から目標光量との差を演算し、それを表示することに
より、使用者がそれを見ながら、手動で光量を調整する
方法も提案されている(従来例3と称する)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例には、以下のような問題点がある。
【0006】従来例1の方法では、反射原稿と透過原稿
では、通常、光源が異なるため、原稿及び光源の照度及
び分光分布が異なる。従って、透過原稿用光源の光量を
一定とした場合は、読み取り回路で扱う信号レベルが異
なるので、2系統の回路が必要となったり、調整が複雑
化したりする。それは、回路規模の増大、コスト高にな
る。また、経時的に光量が変動した場合には次のような
画像不良の原因となる。すなわち、シェーディング補正
用の基準原稿を読み取って、データを記憶する時に、光
量が大き過ぎて出力が飽和したり、逆に光量が小さ過ぎ
てシェーディング可能限界を下回ったりすると、シェー
ディング不良が発生し、画像上でスジとなって現れる。
また、原稿読取時には、画像がとんで白っぽくなった
り、逆に画像が暗くなったりしてしまう。
【0007】従来例2の方法では、ランプ電圧を制御し
て、光量補正を行っているため、ランプの色温度が変化
し、分光分布が変わる。カラー読取の場合には、各色の
出力比が変化してしまうため、正確なシェーディング補
正ができず、シェーディング・ムラが発生したり、原稿
の色が変わってしまう不具合が生じる。また、開示され
ている実施例では、CCDで読み取った信号をラインメ
モリにいったん記憶させてから、制御部がその平均値に
もとづいて、光量制御を行なっているので、カラー読取
であれば3つのラインメモリが必要となって、コスト高
となる。また平均値に基づいた制御だと、光量オーバー
になって、出力が飽和する恐れがある。従来例3の方法
では、ランプ電圧制御による不具合は前記従来例2と同
じであり、手動によってユーザーが光量調整を行なうの
で、調整に時間を要し、面倒であり、かつ光量調整が不
正確となりやすい。
【0008】本発明の目的は、上記問題点に鑑み、比較
的簡単な方法で、高品位な透過原稿の読取画像を得るこ
とにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、 (1).透過原稿を投影するための投影部と、この投影
部の光量を補正する光量補正手段と、この投影部による
透過原稿像を読み取るイメージセンサと、前記イメージ
センサの出力をデジタル多値信号に変換するA/D変換
手段とを有する画像読取装置において、シェーディング
補正データをメモリに記憶する前、または、原稿を読み
取る前に、ある領域についての前記A/D変換手段の出
力のピーク値を検出して、そのピーク値によって前記光
量補正手段の光量補正を制御する制御手段を有する構成
とした。
【0010】(2).(1)において、光量補正手段
が、均一な板部材の一方向に一定で、他方向に連続的ま
たは段階的に変化するNDフィルタと、前記一方向と略
平行な開口を有するスリット、を有する構成とした。
【0011】(3).(2)において、NDフィルタを
開口率が連続的または段階的に変化するように構成し
た。
【0012】(4).透過原稿を投影するための投影部
と、この投影部の光量を補正する光量補正手段を有する
投影装置において、前記光量補正手段が、均一な板部材
の一方向に一定で他方向に連続的または段階的に変化す
る透過率を有するNDフィルタと、前記一方向と略平行
な開口を有するスリットを有する構成とした。
【0013】(5).(4)において、NDフィルタを
開口率が連続的または段階的に変化するように構成し
た。
【0014】
【作用】請求項1記載の発明では、シェーディング補正
データ記憶時、及び原稿読取時における光量補正を、そ
の読取出力のピーク値に基づき、しかも分光分布の変化
しない光量補正手段を用いて行なうので、高品位な透過
原稿の読取画像を得ることができる。
【0015】請求項2乃至請求項5記載の発明では、前
記NDフィルタを移動させることにより、分光分布を変
化させることなく、簡単に光量を補正することができ
る。
【0016】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図4は本
発明を用いた透過原稿フィルムに対するフィルムスキャ
ンタイプの画像読取装置の一実施例を示した断面図であ
る。この画像読取装置は反射原稿と透過原稿の両方の読
み取りが可能なタイプのものである。基本的な構成は以
下の通りである。装置は透過原稿画像を投影するための
投影部(スライドプロジェクタ、以下SPUと略す)と
反射原稿及び透過原稿を読み取るための読み取り部とに
大きく分けられる。読み取り部は、反射原稿を読取る際
には図示しない駆動源と駆動系によってガイドロッド8
に沿って走行しながら画像を読取る走行体3とコンタク
トガラス2、枠体1及びアナログ信号処理のためのプリ
ント基板21、デジタル信号処理のためのプリント基板
22とによって構成される。
【0017】走行体3の中には反射原稿を照明するため
の光源7,7、収束性光伝送体4、及び光電変換素子6
が保持されている。符号5は光電変換素子6の色感度バ
ランスを補正するための色補正フィルタを示す。また、
図中に現れてはいないが走行体3内には光電変換素子6
を駆動するための基板ならびに光電変換素子出力を増幅
する増幅回路をもつプリント基板が担持され、走行体3
と前記信号処理基板とは、ケーブル23を介して電気的
に接続されている。
【0018】図2は透過原稿フィルム14を投影するS
PUの主な構成要素を示す立体図である。SPUでは、
透過原稿フィルム14は、基準ガラス15の基準面に、
押さえガラス13によって押さえつけられながら挟持さ
れている。この透過原稿フィルム14はランプ光源9等
を含む照明光学系10によって照明される。なお、図2
において、符号11は光量補正手段を示し、符号12は
読み取り光学系とのマッチングを図るための色補正フィ
ルタを示す。
【0019】図3に光量補正手段11の詳細図を示す。
光量補正手段11は、段階的に透過率の変化するNDフ
ィルタ47を円周方向に複数個設けた構成となってい
る。図では47−1から47−8まで8個、NDフィル
タが設けられているが、この数は要求される透過率の変
化幅に応じて増減される。各NDフィルタ47は、その
透過率が徐々に連続的または段階的に減少し、所望の透
過率に対応するNDフィルタ47の位置まで回転させる
ことにより、複数の透過光量を得ることができるように
構成されている。本実施例では、光源からの光路に対し
て直交して配置されたNDフィルタ47は、光量補正用
モータ46の駆動によって回転し、光量補正を行なう様
に構成されている。
【0020】このようにして投影された透過原稿画像
は、図2に示すように、拡大投影レンズ17によって拡
大された後、折り返しミラー18で折り返され、コンタ
クトガラス2上に置かれた下面に拡散面をもつ投影板1
9に投影される。このとき読み取り部内の走行体3は所
定の位置に停止した状態にあり、原稿フィルム14は駆
動源16により所定の速度で押さえガラス13、基準ガ
ラス15と共に移動して画像は1ライン毎に読み取られ
る。
【0021】図1は、SPUを装着した画像読取装置の
電気ブロック図である。SPUは、CPUを中心とする
SPU制御部30と、フィルムスキャン用・色補正フィ
ルタ切り換え用・光量補正用の各モータや冷却ファン等
のメカ駆動部31と、ハロゲンランプ及び点灯回路32
と、フィルム走行体のホームポジション検知用やフィル
ムカセット検知用のセンサ部33によって構成される。
スキャナ部はCPUを中心とするスキャナ制御部34
と、走行体を駆動するモータや冷却ファンのメカ駆動部
35と、反射原稿用の蛍光灯及び点灯回路36と、ホー
ムポジション検知用や蛍光灯管壁温度検知用のセンサ部
37によって構成される。
【0022】一方、画像信号系としては、CCD38、
アナログ処理部39、シェーディング補正回路40、デ
ジタル処理部41で構成される。反射またはSPUによ
る透過原稿像はCCD38で画像信号に変換され、アナ
ログ処理回路39でアナログ信号での処理後、A/D変
換を行ってデジタル信号に変換する。シェーディング補
正回路40では、光源の光量分布とCCDの各画素の感
度のバラツキを補正するために基準原稿を読み取ったデ
ータをシェーディング補正用データとしてメモリに記憶
し、実際の原稿を読み取るときにメモリからデータを読
み出し、補正を行う。デジタル処理部41では、変倍処
理、γ変換、色変換等の画像処理を行い、スキャナ画像
出力信号としてプリンタ部等へ出力する。透過原稿、特
に35mmフィルムの場合、γ変換、色変換によって、
反射原稿と同等の出力特性に変換を行う。これら画像信
号系の各ユニットは、スキャナ制御部34よりタイミン
グ信号が与えられて動作する。SPU制御部30とスキ
ャナ制御部34のI/Fは光ファイバによるシリアル通
信によって、コマンド、ステータス及びデータのやりと
りを行っている。SPU制御部30はスキャナ制御部3
4からの指令によりSPU全体の動作をコントロールす
る。また、スキャナ制御部34と画像信号系との間には
ピークホールド回路42が設けられ、後述する画像信号
からの信号のピークを検出する。
【0023】図5は本実施例に係るピークホールド回路
42の働きを判り易く説明するための電気ブロック図で
ある。ピークホールド回路42は画素クロック単位で入
力される画像データとそれまでのピーク値とを比較する
デジタルコンパレータ43と、ラッチ44から構成され
ている。
【0024】次に、本実施例に係るSPUの動作フロー
と、図5とを参照しつつ、本実施例の動作を説明する。
【0025】図6及び図7はSPUの動作フローを示す
図であり、これらフローチャートは次の〜の処理に
分かれる。
【0026】(セット・アップ)SPUモードが選択
されると(ステップ101のYES)、スキャナ制御部
からの指令でSPUの電源がONされ、SPUはイニシ
ャライズして、各負荷を初期状態に設定する(ステップ
102)。
【0027】(ネガ・ポジ セレクト)読み取るフィ
ルムの種類に合わせて、ポジモードかネガモードを選択
する(ステップ103)。それに応じて、色フィルタが
セットされる(ステップ104またはステップ10
6)。
【0028】(シェーディング・データ コレクト)
ポジモードなら、フィルム走行体に何もセットせず(ス
テップ105)、ネガモードなら、オレンジベースフィ
ルムをセット後(ステップ107)、SPU制御部30
はフィルム走行体を読み取り位置へ移動する(ステップ
108)。また、スキャナ制御部34はキャリッジを移
動して、SPUからの投影像結像位置にCCDユニット
を配置する。続いて、SPUは、初期光量値でランプO
Nし(ステップ109)、光量補正を行って、適正光量
化する(ステップ110)。スキャナはCCDで読み取
ったデータをシェーディング補正データとしてメモリに
記憶する(ステップ111)。その後、SPUはランプ
OFFして、フィルム走行体をHP(ホームポジショ
ン)に戻す(ステップ112)。
【0029】(プレスキャン)原稿フィルムをフィル
ムカセットにセット後(ステップ113)、ランプON
し、フィルム走行体を移動してプレスキャンを行う(ス
テップ114)。その際、光量補正を行って(ステップ
115)、読み取りスキャン時の光量を適正に設定す
る。
【0030】(読み取りスキャン)設定された倍率に
対応したスキャン速度で、フィルムスキャンを行う(ス
テップ116)。スキャナは投影像をCCDで1ライン
毎に読み取り、ステップで記憶したデータを画素単位
に演算して、シェーディング補正を行ったデータを、I
/Fから出力する。
【0031】以上が一連の動作フローであるが、続いて
同一原稿フィルムを読み取る場合は(ステップ117の
YES)、ステップから繰り返す。また、ネガ・ポジ
同一種で異なる原稿フィルムを読み取る場合は(ステッ
プ118のYES)、ステップから繰り返す。さら
に、ネガ・ポジ異なる種類の原稿フィルムを読み取る場
合は(ステップ119のYES)、から繰り返す。
【0032】次に、この処理フローにおける光量補正の
動作を図5に従って説明する。前述のステップにおけ
る光量補正時には、シェーディング補正データがアナロ
グ処理回路39でA/D変換後、図中のAの経路でピー
クホールド回路42へ入力される。また、ステップに
おける光量補正時には、原稿フィルムのシェーディング
補正後の画像信号が、シェーディング補正回路40か
ら、図中のBの経路でピークホールド回路42へ入力さ
れる。デジタルコンパレータ43はAまたはBの経路で
画素クロック単位で入力される画像データと、それまで
のピーク値とを比較して、大きい方のデータを出力す
る。その出力データは、ラッチ44でホールドされる。
ホールドされたピーク値は、スキャナ制御部34へ出力
されるとともに、デジタルコンパレータ43の入力へフ
ィードバックされる。スキャナ制御部34からラッチ4
4へ出力される有効領域信号は、原稿の有効領域画像デ
ータに同期しているので、これにより、ラッチ44は、
原稿の有効領域のみでのピーク値をホールドする。有効
領域信号が終了した時にホールドしているピーク値が、
各々ステップとステップのピーク値となる。スキャ
ナ制御部34は、そのピーク値を認識して、シリアル通
信によってSPU制御部30へそのデータを送信する。
SPU制御部30は、その値から、ステップとステッ
プ用の各々のテーブルから、必要とされるNDフィル
タ47の透過率を決定し、それに応じた位置にNDフィ
ルタ47を移動するように光量補正用モータ46をモー
タドライバ45を介して制御する。
【0033】原稿有効領域におけるピーク値Pとそれに
よって選択されるNDフィルタ47の透過率Tの関係を
説明する。ステップにおいてNDフィルタ47の最低
の透過率を例えば10%とすると、この透過率を初期値
として固定したまま、フィルム走行体に何もセットしな
い、或いはオレンジフィルムをセットした状態で有効画
像領域をスキャンし、この有効画像領域内でのピーク値
Psが255になるようなNDフィルタの透過率Tsを
選択し設定する。このときのTs,Psの関係は次式及
び図8のようになる。
【0034】 Ts=255×10/Ps (26≦Ps≦25
5) Ts=100 (0≦Ps≦25) 図8においては、横軸にピーク値P、縦軸に透過率Tを
とっている。
【0035】ステップでは、ステップでの透過率T
sを初期値として、読み取り用の原稿フィルムについ
て、その有効画像領域をスキャンして、ピーク値Poを
測定し、当該有効画像領域の読み取りに適合するNDフ
ィルタの透過率Toを選択する。この場合は、 To=255×Ts/Po (2.55Ts≦Po
≦255) To=100 (0≦Po≦2.55
Ts) なる関係となる。これをグラフ化したものが図9であ
る。図9においては、横軸にピーク値P、縦軸に透過率
Tをとっている。
【0036】上記ステップでは、光量を適正化した上
でフィルムの特性の違いや、光源の経時的変化に拘らず
基準を一定化する意味があり、ステップではさらに、
具体的な読み取り用のフィルムにつきより適切な透過率
のフィルタに再選択する意味がある。
【0037】次に、図3に示した光量補正手段11の他
の構成を図10に従って説明する。図10に示す光量補
正手段11は、連続的に透過率が変化するNDフィルタ
470を取付け部材64によって、ガイドロッド63に
取り付け、モータ460によって、図中矢印方向に上下
できるように構成したものである。NDフィルタ470
の正面図を図11に示す。図中、Y方向は図10におけ
る上下方向に相当する。このNDフィルタ470は、均
一な板部材、例えば、ガラス等に図12に示すような透
過率になるよう濃度を持たせた構成となっている。従っ
て、図4及び図2に示す光量補正手段11の位置に図1
0に示すような光量補正手段11を配置し、NDフィル
タ470を上下方向に移動させることにより、光量補正
を行なうことができる。この連続変化型NDフィルタ4
70は、実際には、図10に示すように、取り付け部材
64に取り付けられ、モータ46によってガイドロット
63にそって図中矢印の方向に上下できるように構成さ
れている。
【0038】このような連続変化型NDフィルタ470
をSPU内に装填した状態の断面を図19に示す。光源
9からの光束がレンズ17へ入射する光束の一部に、ス
リット60を入れて有効光束を作り、その有効光束にお
いて透過光量が変化できるように連続変化型NDフィル
タ470をY方向に変化させる。この時の透過光量は有
効光束内の平均値となる。また、連続変化型NDフィル
タ470の濃度勾配は、必ずしも、連続的でなくても所
定の間隔で段階的であっても良い。図14はそのような
段階変化型NDフィルタ47を示す正面図であり、図1
3はその透過率の濃度勾配を示す図である。段階の幅
は、必要な透過光量ステップと有効光束から決めれば良
い。
【0039】さらに、NDフィルタの構成としては、図
12、図13の透過率に濃度勾配をもったものの他に、
図15及び図16、図17及び図18のような開口率の
勾配をもったものも同様に適用可能である。開口率に勾
配を持たせるのには、透過を遮断する物質を印刷の網点
で面積率を変化させれて作れば良い。
【0040】
【発明の効果】この発明によれば、シェーディング補正
データ記憶時、及び原稿読取時における光量補正を、読
取出力のピーク値に基づき、しかも分光分布の変化しな
い光量補正手段を用いて行なうので、正確な光量補正が
可能となり、シェーディング補正及び原稿読取が最適な
光量で実行され、高品位な透過原稿の読取画像が得られ
る。
【0041】特に、分光分布を変化させずに光量補正を
行なうことは、カラー原稿読取の際は、カラーバランス
をくずさないので、非常に有効な手段となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】SPUを装着した画像読取装置の電気ブロック
図である。
【図2】透過原稿フィルムを投影するSPUの主な構成
要素を示す立体図である。
【図3】光量補正手段の斜視図である。
【図4】画像読取装置の一実施例を示した断面図であ
る。
【図5】ピークホールド回路の働きを判り易く説明する
ための電気ブロック図である。
【図6】SPUの動作フローチャートである。
【図7】SPUの動作フローチャートである。
【図8】ピーク値Pとそれによって選択されるNDフィ
ルタの透過率Tの関係を示す図である。
【図9】ピーク値Pとそれによって選択されるNDフィ
ルタの透過率Tの関係を示す図である。
【図10】光量補正手段の他の構成を示す斜視図であ
る。
【図11】NDフィルタの正面図である。
【図12】NDフィルタの透過率分布を示す図である。
【図13】NDフィルタの透過率分布を示す図である。
【図14】光量補正手段の正面図である。
【図15】光量補正手段の正面図である。
【図16】NDフィルタの透過分布率を示す図である。
【図17】光量補正手段の正面図である。
【図18】光量補正手段の開口率勾配を示す図である。
【図19】SPUの部分断面図である。
【符号の説明】
11 光量補正手段 14 透過原稿フィルム 38 CCD 39 アナログ処理部 40 シェーデイング補正回路 41 デジタル処理部 42 ピークホールド回路
フロントページの続き (72)発明者 司城 浩保 東京都大田区中馬込1丁目3番6号・株式 会社リコー内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】透過原稿を投影するための投影部と、この
    投影部の光量を補正する光量補正手段と、前記投影部に
    よる透過原稿像を読み取るイメージセンサと、このイメ
    ージセンサの出力をデジタル多値信号に変換するA/D
    変換手段とを有する画像読取装置において、 シェーディング補正データをメモリに記憶する前、また
    は、原稿を読み取る前に、ある領域についての前記A/
    D変換手段の出力のピーク値を検出して、そのピーク値
    によって前記光量補正手段の光量補正を制御する、制御
    手段を有するこを特徴とする画像読取装置。
  2. 【請求項2】請求項1において、光量補正手段が、均一
    な板部材の一方向に一定で、他方向に連続的または段階
    的に変化するNDフィルタと、前記一方向と略平行な開
    口を有するスリット、を有することを特徴とする画像読
    取装置。
  3. 【請求項3】請求項2において、NDフィルタを開口率
    が連続的または段階的に変化するように構成したことを
    特徴とする画像読取装置。
  4. 【請求項4】透過原稿を投影するための投影部と、この
    投影部の光量を補正する光量補正手段を有する投影装置
    において、 前記光量補正手段が、均一な板部材の一方向に一定で他
    方向に連続的または段階的に変化する透過率を有するN
    Dフィルタと、前記一方向と略平行な開口を有するスリ
    ットを有することを特徴とする画像読取装置。
  5. 【請求項5】請求項4において、NDフィルタを開口率
    が連続的または段階的に変化するように構成したことを
    特徴とする画像読取装置。
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