JPH0669220B2 - 光学スキャナ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は，写真のネガやポジなどのオリジナル情報を含
んだ記録材を，光のスポツトで，点から点への走査し，
この光のスポツトが記録体上の情報により変調されるよ
うにした種類のスキヤナに関する。

技術的背景 変調された光のスポツトはフオトマルチプライア（増倍
型光電管）や同様の光感知装置を通されて，上記点のと
ころで記録材に含まれていた情報に対応する電気信号が
発生される。そのような装置はテレシン（telecine）装
置，写真プリンタ，フアクシミリトランスミツタまたは
複写機の一部を構成することがある。

点から点へと走査する１つの方法は，陰極線管を利用
し，その面上にラスタを形成するものがある。ラスタは
オリジナル情報記録体上に映像され，その記憶体が写真
のポジやネガのような透光体である場合には，ラスタの
光がオリジナル情報により変調され，それが検知され
る。しかし，点から点への走査を行うために，点光源及
び適当な光学コンポーネントを使用することが知られて
いる。

記録体がスライドである場合，散乱，吸収等を生じない
で伝達された光はほとんど問題を起こさない。また１以
上のフオトマルチプライアまたは同様の光感知装置へ至
る，ビームスプリツタを備える簡単な光路を使用するこ
とができる。

スキヤナにおいて起る１つの問題は，オリジナル情報記
録体が汚れていたり，傷が付いていたりすると，その記
録体がスライドの場合には，それを通る光が散乱したり
吸収したりし，適正に変調された光がフオトマルチプラ
イアまたは同様の光応答装置に達しないということであ
る。このような場合、例えばネガフィルムが使われる写
真プリンタにおいては、作られる写真には傷が白い線と
して、また、汚れが白いスポットとして現れる。しか
も、人間の目は色の変化よりも明度の変化に、より敏感
であり、上記線やスポットの部分は、光の散乱のために
光量が低下し明度が低くなるため、その部分がより目立
つようになる。

このような問題に対して、幾つかの解決法が提示されて
いる。例えば英国特許第１、409、153号には、フィルム
に傷などがあってその部分に当てられた走査（スキャ
ン）用のスポット光が散乱された場合、その散乱光を感
知することに基づきスイッチを作動させ、その部分に対
応して作られる像の部分を当該部分に隣接する像部分と
同じ像部分に入れ替えることによって、上記の如き問題
を解決しようとしている。また、米国特許第２、947、8
10号には、フィルムに傷などがあり、そこを透過した光
に対応する像再生のための信号が、傷のないところを透
過された平均的な光に対応する像再生のための信号より
も大きくなった場合に、その大きさを小さな値に制限す
ることによって、再生される像に対する影響を小さくす
るものが提示されている。しかし、それらの方法は、い
ずれも散乱された光の損失を充分に補償するものではな
く、従って満足の行くものではなかった。

このような問題は、変調された光を、例えば三色、通常
はレッド、ブルー、グリーンに分けるための光学部品を
必要とするカラースキャナにおいてより大きな問題とな
る。

すなわち、ビームの分割は例えば米国特許第２、947、8
10号に開示されているプリンタなどで行われているよう
に二色性ミラーを用いて行うことが良く行われる。該ミ
ラーによりビーム分割が適正に行われるためには、当該
ミラーに対してビームが45度の角度をもって入射するこ
とが必要であり、スライドを通された光ビームが該スラ
イド上の傷などによって散乱された場合には当該ビーム
の適正な分割が行われないことになり、上記散乱光によ
る明度の損失は更に大きくなる傾向がある。

発明の目的 本発明は、上記の如き問題に鑑み、スキャンされるスラ
イドに傷などがあったとしても、再生される像が散乱に
よる光の損失の影響を余り受けないようにした光学スキ
ャナを提供することを目的とする。

発明の構成 すなわち、本発明にかかる光学スキャナは、光ビームの
光路にスライドを設定するためのゲートと、スライドか
らの光を受け入れる入口、及び、各光感知手段に向けて
光が出される複数の出口を有するビームスプリッタと、
上記ゲートとビームスプリッタの入口との間で上記光路
を囲むように設けられた反射性内面を有し、スライドを
通された光の実質的に全てを集めてビームスプリッタの
上記入口に伝達する第１の光路手段と、上記ビームスプ
リッタの各出口とそれに対応する光感知手段との間で光
路を囲むように設けられた反射性内面を有し、上記ビー
ムスプリッタの各出口から出された光の実質的に全てを
集めて光感知手段に伝達する第２の光路手段とを有す
る。

第１の光路手段は、スライドにより変調された光を集め
てビームスプリッタの入口へ向ける反射ミラーボックス
及びレンズを有している。第２の光路手段もビームスプ
リッタの出口からフォトマルチプライアや同様の光応答
装置にかけて設けられる反射ミラーボックス及びレンズ
を有している。ビームスプリッタは、好ましくはキュー
ブ（立方体）で、ガラスのような屈折率の高い材料で作
られる。

実施例 以下、本発明を添付図面に示した実施例に基づき詳細に
説明する。

第１図及び第２図に示すように，カラーフイルムスキヤ
ナ10は，カラースライド（ポジ及びネガ）11を走査し
て，スライド上の各走査点の色及び濃度に関する情報
を，フオトマルチプライア12,13,14の出力における電気
信号の形として提供する。

スキヤナは陰極線管15を有しており，その電気回路は，
少くとも走査されるスライド11の寸法に対応した相対的
寸法の面16上にラスタを生じる水平及び垂直タイムベー
スを与える。対物レンズ17はラスタを，フイルムゲート
18内に置かれたスライド11上にラスタを映す。スライド
を通された光は，ゲート18のまわりの截頭四角錐鏡ボツ
クス30を含む光路手段によつて集められ，集められた光
は，レンズ19,20によつて光路手段の他の部分を形成す
る透明ビームスプリツトキユーブ21の平らな入口面に向
けられる。キユーブ21は，ガラスのような比較的高い屈
折率の物質で作られた２つの等しい直角プリズム41,42
を有する。一方のプリズム41または42の傾斜面は，約45
゜の角度で入るレツドの光を反射し、約45゜の角度で入
るグリーン及びブルーの光を通すような厚さの干渉コー
テイングとして形成された二色性ミラーを有する。プリ
ズム41,42はその傾斜面を線22に沿つて接触させて，カ
ナダ・バルサムまたは同様の接着剤を用いて一緒に接着
されている。

キユーブ21は，入口面に平行な第１出口面43と入口面に
対して直角な第２出口面44とを有しており，二色性ミラ
ーによつて通されたグリーン及びブルーの光は第１出口
面を通つてキユーブから出，また，二色性ミラーによつ
て反射されたレツドの光は第２出口面を通つてキユーブ
から出る。第２出口面は，その面から出る光を指向させ
る内側反射面を有する矩形ボツクスミラー31によつて囲
まれている。截通四角錐ミラーボツクス32が後に続くレ
ンズ23は，そのような光をフオトマルチプライア12のフ
オトカソード24上に向ける。

キユーブ21の第１出口面43に当接して，第２の類似のキ
ユーブ28が設けられており，第１出口面43はキユーブ28
の入口面をも構成している。同様に作られている二色性
ミラー29は，キユーブ28に入り約45゜の角度でミラー29
に当るグリーンの光を通して，該キユーブの第１出口面
45に向け、ミラーボツクス31b,レンズ23b及び截通四角
錐ミラーボツクス32bを含む同様の光学装置が，出口面4
5から出る光を集めてフオトマルチプライア14のフオト
カソード24bへ向ける。

二色性ミラー29は，約45゜の角度で入るブルーの光を第
２の出口面46に向け，矩形ミラーボツクス31a,レンズ23
a及び截通四角錐ミラーボツクス32aを含む対応する光学
装置が，ブルーの光を集めてフオトマルチプライア13の
フオトカソード24aに向ける。

レンズ19及び20そしてレンズ23,23aまたは23bは，スラ
イド11を映すかわりに，各フオトカソード上に対物レン
ズ17の開口を円25として（または，開口が虹彩絞りとし
て作られているときには多角形として）映す。スライド
はわざと全体的にフオトカソードに対して焦点を外され
（defocus）ている。このようにして，フオトカソード
上の固定位置の一定円領域25がスライド11上の光スポッ
トの瞬間的位置に関係なく照明され、フォトカソード2
4、24a,24bの検知面上に存在する応答性は補償される。

すなわち、スライドをフォトカソード24の感知面上に焦
点合わせして像が形成されるようにすると、陰極線管15
のラスタからのビームによるスライド上の各走査点はそ
のまま当該感知面上に映されることになり、そのように
した場合、該感知面の光応答性に部分的な不均一性があ
る場合に、走査点が感知面のどの部分に映されるかによ
って当該フォトカソードからの出力が影響をうけること
になるが、スライドをフォトカソードに対して焦点をは
ずして、そのかわり対物レンズ17の開口を円25として映
すようにすれば、スライドを通されて当該レンズに入る
全ての光はフォトカソードの検知面に全面的に伝達され
ることになり、従って、上述した検知面の応答性の不均
一性を排除することができる。

スライド11がきれいで傷がない場合，陰極線管からの光
は散乱，吸収されずに該スライドを通りキユーブ21,28
に入り、干渉コーテイングの設計角度，約45゜の最適角
度で二色性ミラー22,29に当る。スライド11が汚れてい
るか傷のある場合には，光はそれによつて散乱されてそ
して／または吸収される。ミラーボツクス30は散乱され
た光の大部分を集め，レンズ19,20がその光を，その大
部分がキユーブ21の入口面40に入るようにする。キユー
ブ21に入るどの光も出口面43,44または45,46から出るこ
とだけができる。しかし，面40に入る散乱光は、０゜乃
至90゜の種々の角度でミラー22に当り，そのうちのある
量だけの光が45゜の最適設計角度の領域にある。

従って，二色性ミラー22はいくらかのレツドの光を通
し，いくらかのブルーとグリーンの光を反射する。同様
に，ミラー29はいくらかの散乱したブルーの光を通し，
いくらかのグリーンとレツドの光を反射する。全体とし
て，入口面40に入る散乱光の実質的に全部は，フオトマ
ルチプライア12,13,14に達し，出力信号の累計レベル
は，そのような信号からの再生が正しい色ではないが，
スライド11の傷の周りの領域の散乱されない光の信号の
平均値にほとんど等しくなくなるようにする。人間の目
は再生画の細部における色の変化よりも明度の変化によ
り敏感なので、上記の如く入口面40に入る散乱光の実質
的全部をフォトマルチプライアに達するようにすること
により、スライド上の傷や汚れの再生部分に対する明度
を変化させないようにすると人間の目には、その部分が
余り目立たないように感じさせることができる ミラーボツクス31,32,31a,32a,または31b,32bの代わり
に，これらをミラーボツクス30,すなわち，内部にレン
ズを備えるミラーボツクスの形式にすることができる。
また，第３図に示すように，それぞれ異る狭角を有する
２段の截通四角錐47,48の形態のものとすることができ
る。

第４図には，ミラーボツクス49,50及び50a,50bを有する
スキヤナが示されており、該ミラーボツクスはコンパウ
ンド・パラボリツク・コンセントレータの形式のもの
で,180゜の半球上の狭い端部で入る光を，約90゜でキユ
ーブ21の入口面に入る円錐形光にする。図面において
は，類似の参照番号を類似の部品に付けている。

光のロスを最小にするためには，チユーブ21はその出口
面及び入口面に対して直角な面内の断面を正方形にしな
ければならない。しかし，入口面に平行な平面内におい
ては，ビームスプリツタはスライド11及びゲート18の寸
法に対応するまたはそれと等しい矩形断面とすることが
できる。

連続した独立のビームスプリツタを使用するかわりに，
キユーブ内に接着した十字形二色性ミラーからなるビー
ムスプリッタを使用することができる。

効 果 前述したように、本発明に係るスキャナは、スライドを
設定するためのゲートと、該ゲートとビームスプリッタ
の入口との間、及び、ビームスプリッタの複数の出口と
それに対応する光感知手段との間で光路を囲むように設
けられ、光路の光をすべて集めて伝達する第１及び第２
の光路手段を有しているので、スライドを通され散乱さ
れた光は、そのほぼ全てが光路手段によって光感知手段
に伝達され、その傷の部分の明度が傷がなかった場合に
再生される像の明度と実質的に同じになる。従って、再
生される像にスライド上の傷に対応する傷が生じても、
人間の目にはその傷の部分が目立たなくなる。

特に、カラースキャナにおいては、スライドを通された
光を二分割する二色性ミラーが適正に作用するために
は、当該ミラーに対してビームが45度の角度をもって入
射することが必要であり、光が傷などによって散乱され
てしまうと、当該ビームによる適正な分割は行われない
ことになり、上記散乱光による明度の損失は更に大きく
なる傾向があるが、本発明に係る光学スキャナにおいて
は散乱された光はすべて光感知手段に集められて再生像
が作られるので、そのような明度の損失を生じず、傷を
目立たせる影響が生じない。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明に係るビームスプリッタ及び光学手段
を有するカラースキャナを示す図； 第２図は、本発明に係るビームスプリッタ及び光学手段
を有するスキャナにおいて有効なフォトマルチプライア
または同様の光応答装置の光感知面を示す図； 第３図及び第４図は、本発明に係るビームスプリッタ及
び光学手段を有するスキャナにおいて有効な集光指向手
段の他の形式のものを示す図；である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光ビームを用いてスライドをスキャンする
   光学スキャナであって、 光ビームの光路にスライドを設定するためのゲートと、 スライドからの光を受け入れる入口、及び、各光感知手
   段に向けて光が出される複数の出口を有するビームスプ
   リッタと、 上記ゲートとビームスプリッタの入口との間で上記光路
   を囲むように設けられた反射性内面を有し、スライドを
   通された光の実質的に全てを集めてビームスプリッタの
   上記入口に伝達する第１の光路手段と、 上記ビームスプリッタの各出口とそれに対応する上記光
   感知手段との間で光路を囲むように設けられた反射性内
   面を有し、上記ビームスプリッタの各出口から出された
   光の実質的に全てを集めて上記光感知手段に伝達する第
   ２の光路手段と、 を有する光学スキャナ。