JPH08279900A - スキャナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フィルム原稿を読み取り、量子化処理を施し
てディジタル画像データに変換するスキャナ装置におい
て、フィルム撮影時の露光条件に関係なく高品位な画像
データを読み取れるスキャナ装置を得る。 【構成】 プリスキャンを行いフィルム原稿２のヒスト
グラムなどをもとに白色光源１の発光量とカラーＣＣＤ
４の電荷蓄積時間と可変利得増幅器６のゲインに関し
て、Ａ／Ｄ変換器７の入力レベル範囲に可変利得制御回
路６の出力レベルを一致させるような最適光量、最適電
荷蓄積時間、最適ゲインをＣＰＵ１０で算出する。本ス
キャンでは算出した最適光量で白色光源１を発光させ、
最適電荷蓄積時間でカラーＣＣＤ４を駆動し、最適ゲイ
ンで可変利得増幅器６により増幅し、Ａ／Ｄ変換器７を
経てディジタル画像データを出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フィルム原稿を読み取
りこれを量子化した画像データに変換する際に、フィル
ム撮影時の露光状態に関係なく量子化のビット数を有効
に利用できるような読み取りを可能にするスキャナ装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０は例えば特開平５−２６８４２３
号公報に示された従来のスキャナ装置の構成を示すブロ
ック図であり、図において、２００はあらかじめ粗い解
像度で図示しない原稿の画像データのプリスキャンを行
うプリスキャン機能および本スキャン時の光量を指定さ
れた値に設定できる機能を有するスキャナ装置本体、２
０１はスキャナ装置本体２００により入力された画像デ
ータと参考となる光量データと演算装置３により算出さ
れる統計データ等を記憶する記録装置、２０２はスキャ
ナ装置本体２００によりプリスキャンされた画像データ
の濃度分布に関する特徴量を算出する特徴量算出機能と
特徴量算出機能により算出された特徴量に基づいて原稿
の画像データに最も適切な本スキャン時の光量を算出す
る最適光量算出機能および最適光量算出機能により算出
された最適光量をスキャナ装置本体２００に本スキャン
時の光量として設定する機能を有する演算装置、２０３
は前記スキャナ装置本体２００と記憶装置２０１と演算
装置２０２の制御等を行う制御装置である。

【０００３】次に動作について説明する。まず、原稿の
画像データをスキャン装置本体２００により、あらかじ
め粗い解像度で基準光量でプリスキャンして入力する。
次に、プリスキャンされたデータから、画像データの濃
度分布に関する特徴量として、演算装置２０２により画
像全体のヒストグラム（濃度値に対する画素の出現頻度
を表したもの）を算出する。また、このとき同時に、画
像データの平均、分散または標準偏差等、統計解析に必
要なデータも算出する。次に、算出されたヒストグラ
ム、統計データから、演算装置２０２によりその原稿の
画像データに最も適切な本スキャン時の光量を算出す
る。（この場合、ハイライトとシャドーとも、受光素子
の読み取りレンジ内にあることが好ましいが、両者とも
レンジ内に収めることが不可能であっても、平均、分散
または標準偏差から、原稿の画像データの濃度分布に見
合った光量を設定する）この本スキャン時の最適光量
は、例えば次のようにして算出する。すなわち、あらか
じめ露光オーバーのため全体に明るくなりすぎているも
の、標準露光のもの、露光不足のため全体に暗くなって
しまっているものなどあらゆる種類の原稿の画像データ
のヒストグラム、平均、分散、標準偏差を基に、データ
ベース化されたデータの中から、どれが最も傾向が近い
かを選択し、それに対応した光量を最適光量として決定
する。次に、上記で算出された最適光量と上記基準光量
との関係から、基準光量で測定したハイライト、シャド
ーの濃度が、見かけ上どのような濃度値に変化するかを
計算し、上記最適光量におけるハイライト、シャドーの
濃度値設定を行う。この場合、原稿の画像入力のＲ，
Ｇ，Ｂ各ディジタルデータの合計または平均が最も低い
ものと高いものを、それぞれハイライト、シャドーとす
る。最後に、スキャナ装置本体２００により、光量を上
記最適光量に変えて、原稿の画像データを本スキャンし
て画像データを読み取り、その入力データに対して色補
正、階調修正、グレーバランス等の各種処理を施し、レ
イアウトスキャナ等の出力対象に出力する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
スキャナ装置においては、広いダイナミックレンジをも
つフィルムに対し光源の発光量をそれに追従して変化さ
せる必要があるが、現実にそれだけの可変範囲をもつ光
源は存在しないため、読み込んだ画像を限られたビット
数で量子化してディジタル画像データに変換する際にそ
の量子化ビット数を有効に利用できないという問題点が
あった。

【０００５】本発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、フィルム原稿の露光状態に関係な
く量子化ビット数を有効に利用できるような読み取り制
御を行うことで、高品位な画像データを生成するスキャ
ナ装置を得ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
スキャナ装置は、フィルム原稿を読み取るための固体撮
像素子と、前記固体撮像素子により前記フィルム原稿を
読み取る際に前記フィルム原稿を照明するための発光手
段と、前記発光手段の発光量を制御する光量制御手段
と、前記固体撮像素子の電荷蓄積時間を制御する蓄積時
間制御手段と、前記固体撮像素子から出力されたアナロ
グ電気信号を任意に増幅する増幅手段と、前記増幅手段
から出力されたアナログ電気信号を量子化する量子化手
段と、前記フィルム原稿を予めプリスキャンし、得られ
た画像データから前記増幅手段の出力レベルを前記量子
化手段の入力レベル範囲に一致させるように前記発光手
段における発光量および前記蓄積時間制御手段における
蓄積時間および増幅手段におけるゲイン量を算出する制
御量算出手段を備えたものである。

【０００７】また、本発明の請求項２に係るスキャナ装
置は、前記蓄積時間制御手段としては、上記発光手段の
発光時間を制御する発光時間制御手段を備え、上記固体
撮像素子の電荷蓄積時間は固定し前記発光時間制御手段
により発光時間を制御するものである。

【０００８】また、本発明の請求項３に係るスキャナ装
置は、上記蓄積時間制御手段としては、上記発光手段の
発光時間および上記固体撮像素子の電荷蓄積時間の両方
を制御するものである。

【０００９】また、本発明の請求項４に係るスキャナ装
置は、上記増幅手段から出力されたアナログ電気信号の
振幅レベルを上記量子化手段の入力レベル範囲に一致さ
せるように適切な読み取り制御を行うスキャナ装置にお
いて、上記増幅手段の手前に上記フィルム原稿の最高濃
度レベルを量子化手段の入力範囲の最低レベルに合わせ
るクランプ手段を備えたものである。

【００１０】また、本発明の請求項５に係るスキャナ装
置は、上記発光手段として３原色ＬＥＤを、上記固体撮
像素子としてモノクロ固体撮像素子を用いて、３原色Ｌ
ＥＤの発光量とモノクロ固体撮像素子の電荷蓄積時間と
上記増幅手段のゲイン量を制御するようにしたものであ
る。

【００１１】また、本発明の請求項６に係るスキャナ装
置は、上記フィルム原稿特有のオレンジマスクを除去す
るために色変換フィルタを備えたものである。

【００１２】また、本発明の請求項７に係るスキャナ装
置は、上記蓄積時間制御手段、増幅手段のうち少なくと
も１つ以上の手段を制御して、上記フィルム原稿のオレ
ンジマスクを除去するようにしたものである。

【００１３】また、本発明の請求項８に係るスキャナ装
置は、上記発光手段として３原色ＬＥＤを、上記固体撮
像素子としてモノクロ固体撮像素子を用いて、上記光量
制御手段、発光時間制御手段、蓄積時間制御手段、増幅
手段のうち少なくとも１つ以上の手段を制御して、上記
フィルム原稿のオレンジマスクを除去するようにしたも
のである。

【００１４】

【作用】本発明の請求項１に係るスキャナ装置において
は、フィルム原稿を予めプリスキャンし、このとき、予
め設定した基準光量でフィルム原稿を照明し、予め設定
した基準電荷蓄積時間で固体撮像素子のフォトダイオー
ドに電荷を蓄積し、予め設定した基準ゲインで固体撮像
素子から出力されたアナログ電気信号を増幅する。プリ
スキャンにより得られた画像データをもとに増幅手段の
出力レベルを量子化手段の入力レベル範囲に一致するよ
うな最適読み取り制御量を、光量制御手段および蓄積時
間制御手段および増幅手段に対して制御量算出手段によ
り算出する。この最適読み取り制御量で発光手段の光量
と固体撮像素子の電荷蓄積時間を制御し、増幅手段で増
幅しアナログ電気信号を生成する。これによって、本ス
キャンにおいては、フィルム原稿の露光状態に関係なく
量子化ビット数を有効に利用するような読み取りが可能
となる。

【００１５】また、本発明の請求項２に係るスキャナ装
置においては、フィルム原稿を予めプリスキャンし、こ
のとき、予め設定した基準光量と予め設定した基準発光
時間でフィルム原稿を照明し、フィルム原稿の光像を固
体撮像素子により光電変換し、予め設定した基準ゲイン
で固体撮像素子から出力されたアナログ電気信号を増幅
する。プリスキャンにより得られた画像データをもとに
増幅手段の出力レベルを量子化手段の入力レベル範囲に
一致するような最適読み取り制御量を、光量制御手段お
よび発光時間制御手段および増幅手段に対して制御量算
出手段により算出する。この最適読み取り制御量で発光
手段の光量および発光手段の発光時間を制御し、増幅手
段で増幅しアナログ電気信号を生成する。これによっ
て、本スキャンにおいては、フィルム原稿の露光状態に
関係なく量子化ビット数を有効に利用するような読み取
りが可能となる。

【００１６】また、本発明の請求項３に係るスキャナ装
置においては、フィルム原稿を予めプリスキャンし、こ
のとき、予め設定した基準光量と予め設定した基準発光
時間でフィルム原稿を照明し、予め設定した基準電荷蓄
積時間で固体撮像素子のフォトダイオードに電荷を蓄積
し、予め設定した基準ゲインで固体撮像素子から出力さ
れたアナログ電気信号を増幅する。プリスキャンにより
得られた画像データをもとに増幅手段の出力レベルを量
子化手段の入力レベル範囲に一致するような最適読み取
り制御量を、光量制御手段および発光時間制御手段およ
びおよび蓄積時間制御手段および増幅手段に対して制御
量算出手段により算出する。この最適読み取り制御量で
発光手段の光量および発光手段の発光時間および固体撮
像素子の電荷蓄積時間を制御し、増幅手段で増幅しアナ
ログ電気信号を生成する。これによって、本スキャンに
おいては、フィルム原稿の露光状態に関係なく量子化ビ
ット数を有効に利用するような読み取りが可能となる。

【００１７】また、本発明の請求項４に係るスキャナ装
置においては、増幅手段から出力されたアナログ電気信
号の振幅レベルを量子化手段の入力レベル範囲に一致さ
せるように適切な読み取り制御を行うスキャナ装置にお
いて、クランプ手段により画像濃度の最高レベルを量子
化手段の入力範囲の最低レベルに合わせることにより、
増幅手段の出力レベルを量子化手段の入力レベル範囲に
より効果的に一致させることが可能になる。

【００１８】また、本発明の請求項５に係るスキャナ装
置においては、上記発光手段として３原色ＬＥＤを、上
記固体撮像素子としてモノクロ固体撮像素子を用いて、
３原色ＬＥＤの発光量とモノクロ固体撮像素子の電荷蓄
積時間を制御することでフィルム原稿の露光状態に関係
なく量子化手段の入力レベル範囲を有効に利用できる。

【００１９】また、本発明の請求項６に係るスキャナ装
置においては、上記フィルム原稿特有のオレンジマスク
を除去するために色変換フィルタを用いることで、有効
な画像データ成分のみを量子化手段で量子化し、量子化
手段の入力レベル範囲を有効に利用できる。

【００２０】また、本発明の請求項７に係るスキャナ装
置においては、上記蓄積時間制御手段、および上記増幅
手段のうち少なくとも１つ以上の手段を制御することで
フィルム原稿特有のオレンジマスクを除去する制御を行
うことで、有効な画像データ成分のみを量子化手段で量
子化し、量子化手段の入力レベル範囲を有効に利用でき
る。

【００２１】また、本発明の請求項８３に係るスキャナ
装置においては、上記発光手段として３原色ＬＥＤを、
上記固体撮像素子としてモノクロセンサを用いて、上記
光量制御手段、発光時間制御手段、蓄積時間制御手段、
増幅手段のうち少なくとも１つ以上の手段を制御するこ
とでオレンジマスクを除去し、本来の画像成分のみを量
子化手段で量子化し、量子化手段の入力レベル範囲を有
効に利用できる。

【００２２】

【実施例】

実施例１．図１は本発明の実施例１におけるスキャナ装
置のブロック図である。図において、１は発光手段とし
ての白色光源、２はフィルム原稿、３はレンズ、４はレ
ンズ３を透過した光を電気信号に変換する固体撮像素子
としてのカラーＣＣＤ、５はバッファアンプ、６は可変
利得増幅器、７は可変利得増幅器６から出力されるアナ
ログ電気信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換
器、８はカラーＣＣＤ４の電荷蓄積時間を制御する手段
としてのＣＣＤ駆動回路、９は白色光源１の発光量を制
御する光量制御回路、１０は原稿の画像データに最も適
切な本スキャン時の白色光源１の発光量およびカラーＣ
ＣＤ４の電荷蓄積時間および可変利得増幅器６のゲイン
を算出する最適制御量算出機能と最適制御量算出手段に
より算出された最適ゲインおよび最適電荷蓄積時間およ
び最適光量をそれぞれ可変利得増幅器６およびＣＣＤ駆
動回路８および光量制御回路９に対して設定する機能を
有するＣＰＵ、１１はＡ／Ｄ変換器７の出力をＣＰＵ１
０が取り扱いやすいデータに変換するディジタル信号処
理部である。

【００２３】次に動作について図を用いていて説明す
る。図２は本発明の実施例１におけるスキャナ装置の動
作を示すフローチャートである。プリスキャンでは、白
色光源１を予め設定した基準光量で発光させカラーＣＣ
Ｄ４を予め設定した基準電荷蓄積時間で駆動し、フィル
ム原稿２を読み取る。カラーＣＣＤ４に受光された光は
アナログ電気信号に変換され、バッファアンプ５を経て
可変利得増幅器６で予め設定した基準ゲインで増幅され
る。増幅されたアナログ電気信号はＡ／Ｄ変換器７によ
りディジタル信号に変換され、さらにディジタル信号処
理部１１でヒストグラムなどＣＰＵ１０が取り扱いやす
いデータに変換する。このとき例えば図３（ａ）に示す
ヒストグラムが得られたとする。今プリスキャンで得ら
れた画像データの最大レベルをLmax、最小レベルをLmin
とし、Ａ／Ｄ変換器７の入力最大レベルをVmax、最小入
力レベルをVminとすると、これから行う制御はLminをVm
inに、LmaxをVmaxにできるだけ近づけるというものであ
る。

【００２４】次に、ＣＰＵ１０ではプリスキャンで得ら
れた図３（ａ）のヒストグラムをもとに白色光源１の発
光量およびカラーＣＣＤ４の電荷蓄積時間に関して、Ａ
／Ｄ変換器７の入力最大レベルVmaxに可変利得制御回路
６の出力最大レベルをできるだけ一致させるような最適
光量および最適電荷蓄積時間を算出する。プリスキャン
で得られた画像データとＣＰＵ１０で算出した最適光量
および最適電荷蓄積時間から、カラーＣＣＤ４の出力レ
ベルを推定し可変利得増幅器６の出力最大レベルをＡ／
Ｄ変換器７の入力最大レベルVmaxにさらに近づけるよう
に最適ゲインを算出する。

【００２５】本スキャンでは、プリスキャンにおいてＣ
ＰＵ１０で算出した最適光量、最適電荷蓄積時間をもと
に白色光源１を発光させ、カラーＣＣＤ４の電荷蓄積時
間を制御することで図３（ｂ）に示すようなヒストグラ
ムをもつ信号が得られる。さらに、ＣＰＵ１０で算出し
た最適ゲインで可変利得増幅器６により増幅すること
で、図３（ｃ）に示したようにＡ／Ｄ変換器７の入力最
大レベルVmaxにアナログ電気信号を近づけ、その後Ａ／
Ｄ変換器７を経て最終的なディジタル画像データを出力
する。

【００２６】実施例２．図４は本発明の実施例２におけ
るスキャナ装置のブロック図である。図において、白色
光源１、フィルム原稿２、レンズ３、カラーＣＣＤ４、
バッファアンプ５、可変利得増幅器６、Ａ／Ｄ変換器
７、光量制御回路９、ＣＰＵ１０、ディジタル信号処理
部１１の構成は実施例１と同様であり、１２は白色光源
１２の発光時間を制御する発光時間制御回路である。

【００２７】次に動作について説明する。プリスキャン
では、白色光源１を予め設定した基準光量と予め設定し
た基準発光時間で発光させ、フィルム原稿２を読み取
る。カラーＣＣＤ４に受光された光はアナログ電気信号
に変換され、バッファアンプ５を経て可変利得増幅器６
で予め設定した基準ゲインで増幅される。増幅されたア
ナログ電気信号はＡ／Ｄ変換器７によりディジタル信号
に変換され、さらにディジタル信号処理部１１でヒスト
グラムなどＣＰＵ１０が取り扱いやすいデータに変換す
る。次に、ＣＰＵ１０ではプリスキャンで得られたヒス
トグラムをもとに白色光源１の発光量および発光時間に
関して、Ａ／Ｄ変換器７の入力最大レベルに可変利得制
御回路６の出力最大レベルをできるだけ一致させるよう
な最適光量および最適発光時間を算出する。プリスキャ
ンで得られた画像データとＣＰＵ１０で算出した最適光
量および最適発光時間から、カラーＣＣＤ４の出力レベ
ルを推定し可変利得増幅器６の出力最大レベルをＡ／Ｄ
変換器７の入力最大レベルにさらに近づけるように最適
ゲインを算出する。本スキャンでは、プリスキャンにお
いてＣＰＵ１０で算出した最適光量、最適発光時間をも
とに白色光源１を発光させ、最適ゲインで可変利得増幅
器６により増幅し、その後Ａ／Ｄ変換器７を経て最終的
なディジタル画像データを出力する。

【００２８】実施例３．図５は本発明の実施例３におけ
るスキャナ装置のブロック図である。図において、白色
光源１、フィルム原稿２、レンズ３、カラーＣＣＤ４、
バッファアンプ５、可変利得増幅器６、Ａ／Ｄ変換器
７、光量制御回路９、ＣＰＵ１０、ディジタル信号処理
部１１の構成は実施例１と同様であり、１２は白色光源
１の発光時間を制御する発光時間制御回路である。

【００２９】次に動作について説明する。プリスキャン
では、白色光源１を予め設定した基準光量と予め設定し
た基準発光時間で発光させカラーＣＣＤ４を予め設定し
た基準電荷蓄積時間で駆動し、フィルム原稿２を読み取
る。カラーＣＣＤ４に受光された光はアナログ電気信号
に変換され、バッファアンプ５を経て可変利得増幅器６
で予め設定した基準ゲインで増幅される。増幅されたア
ナログ電気信号はＡ／Ｄ変換器７によりディジタル信号
に変換され、さらにディジタル信号処理部１１でヒスト
グラムなどＣＰＵ１０が取り扱いやすいデータに変換す
る。次に、ＣＰＵ１０ではプリスキャンで得られたヒス
トグラムをもとに白色光源１の発光量と発光時間および
カラーＣＣＤ４の電荷蓄積時間に関して、Ａ／Ｄ変換器
７の入力最大レベルに可変利得制御回路６の出力最大レ
ベルをできるだけ一致させるような最適光量および最適
発光時間および最適電荷蓄積時間を算出する。プリスキ
ャンで得られた画像データとＣＰＵ１０で算出した最適
光量および最適発光時間および最適電荷蓄積時間から、
カラーＣＣＤ４の出力レベルを推定し可変利得増幅器６
の出力最大レベルをＡ／Ｄ変換器７の入力最大レベルに
さらに近づけるように最適ゲインを算出する。本スキャ
ンでは、プリスキャンにおいてＣＰＵ１０で算出した最
適光量および最適発光時間をもとに光量制御回路および
発光時間制御回路を駆動して白色光源１を発光させ、最
適電荷蓄積時間でカラーＣＣＤ４を駆動し、最適ゲイン
で可変利得増幅器６により増幅し、その後Ａ／Ｄ変換器
７を経て最終的なディジタル画像データを出力する。

【００３０】実施例４．また、図６は本発明の実施例４
におけるスキャナ装置のブロック図である。図におい
て、白色光源１、フィルム原稿２、レンズ３、カラーＣ
ＣＤ４、バッファアンプ５、可変利得増幅器６、Ａ／Ｄ
変換器７、ＣＣＤ駆動回路８、光量制御回路９、ＣＰＵ
１０、ディジタル信号処理部１１の構成は実施例１と同
様であり、１３はバッファアンプ５の出力最低レベルを
Ａ／Ｄ変換器７の入力レベル範囲の最低レベルに合わせ
るクランプ回路である。

【００３１】次に動作について説明する。プリスキャン
では、白色光源１を予め設定した基準光量で発光させカ
ラーＣＣＤ４を予め設定した基準電荷蓄積時間で駆動
し、フィルム原稿２を読み取る。カラーＣＣＤ４に受光
された光はアナログ電気信号に変換され、バッファアン
プ５を経て可変利得増幅器６で予め設定した基準ゲイン
で増幅される。増幅されたアナログ電気信号はＡ／Ｄ変
換器７によりディジタル信号に変換され、さらにディジ
タル信号処理部１１でヒストグラムなどＣＰＵ１０が取
り扱いやすいデータに変換する。このとき例えば図７
（ａ）に示すヒストグラムが得られたとする。

【００３２】次に、ＣＰＵ１０ではプリスキャンで得ら
れた図７（ａ）のヒストグラムをもとに白色光源１の発
光量およびカラーＣＣＤ４の電荷蓄積時間に関して、Ａ
／Ｄ変換器７の入力最大レベルVmaxに可変利得制御回路
６の出力最大レベルをできるだけ一致させるような最適
光量および最適電荷蓄積時間を算出する。プリスキャン
で得られた画像データとＣＰＵ１０で算出した最適光量
および最適電荷蓄積時間から、カラーＣＣＤ４の出力レ
ベルを推定し、クランプ回路１３でその出力最低レベル
をＡ／Ｄ変換器７の入力最低レベルに合わせることを考
慮して、可変利得増幅器６の出力最大レベルをＡ／Ｄ変
換器７の入力最大レベルVmaxにさらに近づけるように最
適ゲインを算出する。

【００３３】本スキャンでは、プリスキャンにおいてＣ
ＰＵ１０で算出した最適光量、最適電荷蓄積時間をもと
に白色光源１を発光させ、カラーＣＣＤ４の電荷蓄積時
間を制御することで図７（ｂ）に示すようなヒストグラ
ムをもつ信号が得られる。また、カラーＣＣＤ４の出力
信号をクランプ回路１３によりその出力最低レベルをＡ
／Ｄ変換器７の入力最低レベルに合わせ、図７（ｃ）に
示すようなヒストグラムをもつ信号を得る。さらに、ク
ランプ回路１３の出力信号をＣＰＵ１０で算出した最適
ゲインで可変利得増幅器６により増幅することで、図７
（ｄ）に示したようにＡ／Ｄ変換器７の入力最大レベル
Vmaxにアナログ電気信号を近づけ、その後Ａ／Ｄ変換器
７を経て最終的なディジタル画像データを出力する。

【００３４】実施例５．図８は本発明の実施例５におけ
るスキャナ装置のブロック図である。図において、フィ
ルム原稿２、レンズ３、バッファアンプ５、可変利得増
幅器６、Ａ／Ｄ変換器７、ＣＣＤ駆動回路８、光量制御
回路９、ＣＰＵ１０、ディジタル信号処理部１１の構成
は実施例１と同様であり、１４は発光手段としての赤色
光を発する赤色ＬＥＤであり、１５は緑色光を発する緑
色ＬＥＤであり、１６は青色光を発する青色ＬＥＤであ
り、１７はモノクロＣＣＤである。

【００３５】本実施例におけるスキャナ装置の動作は図
２のフローチャートに示した実施例１の動作と同様に、
まずプリスキャンでは、赤色ＬＥＤ１４および緑色ＬＥ
Ｄ１５および青色ＬＥＤ１６を予め設定した基準光量で
発光させモノクロＣＣＤ１７を予め設定した基準電荷蓄
積時間で駆動し、フィルム原稿２を読み取る。モノクロ
ＣＣＤ１７に受光された光はアナログ電気信号に変換さ
れ、バッファアンプ５を経て、可変利得増幅器６で予め
設定した基準ゲインで増幅される。増幅されたアナログ
電気信号はＡ／Ｄ変換器７によりディジタル信号に変換
され、ディジタル信号処理部１１でヒストグラムなどＣ
ＰＵ１０が取り扱いやすい画像データに変換する。ＣＰ
Ｕ１０ではプリスキャンで得られた画像データのヒスト
グラムをもとに赤色ＬＥＤ１４と緑色ＬＥＤ１５と青色
ＬＥＤ１６の発光量および、モノクロＣＣＤ１７の電荷
蓄積時間および可変利得増幅器６のゲインに関して、Ａ
／Ｄ変換器７の入力レベル範囲に可変利得制御回路６の
出力レベルをできるだけ一致させるような最適光量、最
適電荷蓄積時間、最適ゲインを実施例１と同様に算出す
る。本スキャンでフィルム原稿２を読み取る際は、プリ
スキャンにおいてＣＰＵ１０で算出した最適光量、最適
電荷蓄積時間、最適ゲインをもとに赤色ＬＥＤ１４と緑
色ＬＥＤ１５と青色ＬＥＤ１６を発光させ、モノクロＣ
ＣＤ１７の電荷蓄積時間を制御し、可変利得増幅器６で
増幅し、Ａ／Ｄ変換器７を経てディジタル画像データを
出力する。

【００３６】実施例６．図９は本発明の実施例６におけ
るスキャナ装置のブロック図である。図において、白色
光源１、フィルム原稿２、レンズ３、カラーＣＣＤ４、
バッファアンプ５、可変利得増幅器６、Ａ／Ｄ変換器
７、ＣＣＤ駆動回路８、光量制御回路９、ＣＰＵ１０、
ディジタル信号処理部１１の構成は実施例１と同様であ
り、１８はフィルム特有のオレンジマスクを除去する色
変換フィルタである。

【００３７】本実施例におけるスキャナ装置の動作は図
２のフロー図に示した実施例１の動作と同様に、まずプ
リスキャンでは、白色光源１を予め設定した基準光量で
発光させカラーＣＣＤ４を予め設定した基準電荷蓄積時
間で駆動し、フィルム原稿を読み取る。このときフィル
ム原稿特有のオレンジマスクの成分を色変換フィルタ１
８を透過させることで除去する。ここで、例えばオレン
ジマスクの赤色成分、緑色成分、青色成分の比がＭｒ：
Ｍｇ：Ｍｂの関係であったとすると、色変換フィルタ１
８の赤色光成分の透過率と緑色光成分の透過率と青色光
成分の透過率の比は（１／Ｍｒ）：（１／Ｍｇ）：（１
／Ｍｂ）の関係にあるものを用いる。これによって色変
換フィルタ１８を透過したフィルム原稿２のオレンジマ
スク成分光に関しては、赤色光、緑色光、青色光の比が
１：１：１の関係となるので、オレンジマスク成分は除
去できることになる。色変換フィルタ１８を透過しカラ
ーＣＣＤ４に受光された光はアナログ電気信号に変換さ
れ、バッファアンプ５を経て可変利得増幅器６で予め設
定した基準ゲインで増幅される。増幅されたアナログ電
気信号はＡ／Ｄ変換器７によりディジタル信号に変換さ
れ、ディジタル信号処理部１１ではオレンジマスク成分
を含まない本来の画像データのヒストグラムが生成され
る。ＣＰＵ１０ではプリスキャンで得られた画像データ
のヒストグラムをもとに白色光源１の発光量およびカラ
ーＣＣＤ４の電荷蓄積時間および可変利得増幅器６のゲ
インに関して、Ａ／Ｄ変換器７の入力レベル範囲に可変
利得制御回路６の出力レベルを一致させるような最適光
量、最適電荷蓄積時間、最適ゲインを実施例１と同様に
算出する。このときＣＰＵ１０では、色変換フィルタ１
８によりフィルム原稿特有のオレンジマスクを除去して
得られる画像データをもとに最適光量、最適電荷蓄積時
間、最適ゲインを算出することになる。本スキャンでフ
ィルム原稿２を読み取る際は、プリスキャンにおいてＣ
ＰＵ１０で算出した最適光量、最適電荷蓄積時間、最適
ゲインをもとに白色光源１を発光させカラーＣＣＤ４の
電荷蓄積時間を制御し、可変利得増幅器６で増幅し、Ａ
／Ｄ変換器７を経てディジタル画像データを出力する。

【００３８】実施例７．上記実施例４ではフィルム原稿
特有のオレンジマスクをフィルタを透過させることで除
去したが、実施例１のスキャナ構成でカラーＣＣＤ４の
Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）それぞれ３色のフォトセ
ンサの電荷蓄積時間、可変利得増幅器６のゲイン量のう
ちいずれか１つ以上を制御することでオレンジマスク成
分を除去できるようにしてプリスキャン、本スキャンを
してもよい。この場合、予めオレンジマスクの赤色成
分、緑色成分、青色成分を測定しておく。例えばそれら
がＭｒ：Ｍｇ：Ｍｂの関係であったとすると、（１／Ｍ
ｒ）：（１／Ｍｇ）：（１／Ｍｂ）の関係になるように
３色のフォトセンサの電荷蓄積時間、可変利得増幅器６
のゲイン量のうち少なくとも１つ以上を操作することを
考慮して決定する。その結果オレンジマスク成分を読み
取るとカラーＣＣＤ４からの出力信号のＲ，Ｇ，Ｂ比は
１：１：１の関係となり、オレンジマスク成分は除去さ
れる。

【００３９】実施例８．上記実施例４ではフィルム原稿
特有のオレンジマスクをフィルタを透過させることで除
去したが、実施例３のスキャナ装置の構成で赤色ＬＥＤ
１３および緑色ＬＥＤ１４および青色ＬＥＤ１５の発光
量、発光時間、モノクロＣＣＤ１６の電荷蓄積時間、可
変利得増幅器６のゲイン量のうち少なくとも１つ以上を
制御することでオレンジマスク成分を除去できるように
してプリスキャン、本スキャンしてもよい。この場合、
予めオレンジマスクの赤色成分、緑色成分、青色成分を
測定しておく。例えばそれらがＭｒ：Ｍｇ：Ｍｂの関係
であったとすると、（１／Ｍｒ）：（１／Ｍｇ）：（１
／Ｍｂ）の関係になるように赤色ＬＥＤと緑色ＬＥＤと
青色ＬＥＤの発光量、発光時間、モノクロＣＣＤ１６の
電荷蓄積時間、可変利得増幅器６のゲイン量のうち少な
くとも１つ以上を操作することを考慮して決定する。そ
の結果オレンジマスク成分を読み取るとモノクロＣＣＤ
１６からの出力信号のＲ，Ｇ，Ｂ比は１：１：１の関係
となり、オレンジマスク成分は除去される。

【００４０】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に示すような効果を奏する。

【００４１】本発明の請求項１記載のスキャナ装置によ
れば、ディジタル画像データを生成するためのＡ／Ｄ変
換器の入力レベル範囲に固体撮像素子により得られたア
ナログ電気信号のレベルを一致させるように、フィルム
原稿を照明する光源の光量制御だけでなく、固体撮像素
子の電荷蓄積時間と増幅器のゲインを総合的に制御する
ことで広いダイナミックレンジをもつフィルム原稿の画
像を高品位に読み取ることができる。

【００４２】また、本発明の請求項２記載のスキャナ装
置によれば、フィルム原稿を照明する光源の光量を制御
し、固体撮像素子の電荷蓄積時間を一定として光源の発
光時間を制御させることにより広いダイナミックレンジ
をもつフィルム原稿の画像を高品位に読み取ることがで
きるだけでなく、固体撮像素子を一定のスピードで駆動
させることから原稿を一定のスキャン時間で読み取れ
る。

【００４３】また、本発明の請求項３記載のスキャナ装
置によれば、フィルム原稿を照明する光源の光量を制御
し、光源の発光時間および固体撮像素子の電荷蓄積時間
を共に変化させることにより、フィルム原稿のダイナミ
ックレンジをさらに細かく追従することができ、より高
品位に画像を読み取ることができる。

【００４４】また、本発明の請求項４記載のスキャナ装
置によれば、固体撮像素子から出力されるアナログ電気
信号に対して、フィルム原稿の最暗部すなわち最高濃度
レベルをＡ／Ｄ変換器の最低入力レベルに合わせた後に
増幅し量子化することにより、Ａ／Ｄ変換器の入力レベ
ル範囲を有効に利用することができる。

【００４５】また、本発明の請求項４記載のスキャナ装
置によれば、フィルム原稿を３原色ＬＥＤにより照明
し、モノクロＣＣＤにより撮像し、ディジタル画像デー
タを生成するためのＡ／Ｄ変換器の入力レベル範囲にモ
ノクロ固体撮像素子により得られたアナログ電気信号の
レベルを一致させるように、各ＬＥＤの光量制御だけで
なく、モノクロ固体撮像素子の電荷蓄積時間と増幅器の
ゲインを総合的に制御することで広いダイナミックレン
ジをもつフィルム原稿の画像を高品位に読み取ることが
できる。

【００４６】また、本発明の請求項６記載のスキャナ装
置によれば、固体撮像素子の前にフィルム原稿のもつ特
有のオレンジマスクを除去する色変換フィルタを備えオ
レンジマスクを除去することにより、フィルム原稿に記
録された本来の画像成分のみを効果的に量子化すること
ができ高品位な読み取りが可能となる。

【００４７】また、本発明の請求項７記載のスキャナ装
置によれば、フィルム原稿のもつ特有のオレンジマスク
を除去するように固体撮像素子の電荷蓄積時間と可変利
得増幅器のゲイン量のうち少なくとも１つ以上を制御す
ることで、特別なフィルタや記憶回路などを設けること
なく容易にフィルム原稿に記録された本来の画像成分の
みを効果的に量子化することができ高品位な読み取りが
可能となる。

【００４８】また、本発明の請求項８記載のスキャナ装
置によれば、フィルム原稿を３原色ＬＥＤにより照明
し、モノク固体撮像素子により撮像し、フィルム原稿の
もつ特有のオレンジマスクを除去するように各ＬＥＤの
発光量と発光時間と固体撮像素子の電荷蓄積時間のうち
少なくとも１つ以上を制御することで、特別なフィルタ
や記憶回路などを設けることなく容易にフィルム原稿に
記録された本来の画像成分のみを効果的に量子化するこ
とができ高品位な読み取りが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例１におけるスキャナ装置のブ
ロック図である。

【図２】 本発明の実施例１におけるスキャナ装置の動
作を示すフローチャートである。

【図３】 本発明の実施例１におけるスキャナ装置の動
作原理を説明するための図である。

【図４】 本発明の実施例２におけるスキャナ装置のブ
ロック図である。

【図５】 本発明の実施例３におけるスキャナ装置のブ
ロック図である。

【図６】 本発明の実施例４におけるスキャナ装置のブ
ロック図である。

【図７】 本発明の実施例４におけるスキャナ装置の動
作原理を説明するための図である。

【図８】 本発明の実施例５におけるスキャナ装置のブ
ロック図である。

【図９】 本発明の実施例６におけるスキャナ装置のブ
ロック図である。

【図１０】 従来のスキャナ装置を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１ 白色光源、２ フィルム原稿、３ レンズ、４ カ
ラーＣＣＤ、５ バッファアンプ、６ 可変利得増幅
器、７ Ａ／Ｄ変換器、８ ＣＣＤ駆動回路、９光量制
御回路、１０ ＣＰＵ、１１ ディジタル信号処理部、
１２ 発光時間制御回路、１３ クランプ回路、１４
赤色ＬＥＤ、１５ 緑色ＬＥＤ、１６青色ＬＥＤ、１７
モノクロＣＣＤ、１８ 色変換フィルタ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野口 光一 長岡京市馬場図所１番地 三菱電機株式会 社映像システム開発研究所内 (72)発明者 宮田 彰久 長岡京市馬場図所１番地 三菱電機株式会 社映像システム開発研究所内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フィルム原稿を読み取るための固体撮像
   素子と、前記固体撮像素子により前記フィルム原稿を読
   み取る際に前記フィルム原稿を照明するための発光手段
   と、前記発光手段の発光量を制御する光量制御手段と、
   前記固体撮像素子の電荷蓄積時間を制御する蓄積時間制
   御手段と、前記固体撮像素子から出力されたアナログ電
   気信号を任意のゲインで増幅する増幅手段と、前記増幅
   手段から出力されたアナログ電気信号を量子化する量子
   化手段と、前記光量制御手段における発光量および前記
   蓄積時間制御手段における電荷蓄積時間および増幅手段
   におけるゲイン量を算出する制御量算出手段を備え、前
   記フィルム原稿を予めプリスキャンし得られた画像デー
   タから前記増幅手段の出力レベルを前記量子化手段の入
   力レベル範囲に一致させる最も適切な制御量を前記制御
   量算出手段により算出し、本スキャンにおいては前記制
   御量算出手段により得られた最適読み取り制御量で前記
   フィルム原稿をスキャンすることを特徴とするスキャナ
   装置。
2. 【請求項２】 上記蓄積時間制御手段による電荷蓄積時
   間の制御に代え、上記発光手段の発光時間を制御する発
   光時間制御手段を備え、上記固体撮像素子の電荷蓄積時
   間は固定し前記発光時間制御手段により発光時間を制御
   することを特徴とする請求項１記載のスキャナ装置。
3. 【請求項３】 上記蓄積時間制御手段による電荷蓄積時
   間の制御と共に上記発光手段の発光時間を制御する発光
   時間制御手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の
   スキャナ装置。
4. 【請求項４】 上記増幅手段でアナログ電気信号を増幅
   する際に、前記フィルム原稿の最高濃度レベルを量子化
   手段の入力範囲の最低レベルに合わせるクランプ手段を
   設けたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか
   に記載のスキャナ装置
5. 【請求項５】 上記発光手段として３原色ＬＥＤを、上
   記固体撮像素子としてモノクロ固体撮像素子を用いて、
   ３原色ＬＥＤの発光量とモノクロ固体撮像素子の電荷蓄
   積時間を制御することを特徴とする請求項１〜請求項４
   のいずれかに記載のスキャナ装置。
6. 【請求項６】 上記フィルム原稿のもつ特有のオレンジ
   マスクを除去するために、色変換フィルタを備えたこと
   を特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のス
   キャナ装置。
7. 【請求項７】 上記フィルム原稿のもつ特有のオレンジ
   マスクを除去するために、上記蓄積時間制御手段、増幅
   手段のうち少なくとも１つ以上の手段を制御することで
   オレンジ成分を除去することを特徴とする請求項１〜請
   求項４のいずれかに記載のスキャナ装置。
8. 【請求項８】 上記発光手段として３原色ＬＥＤを、上
   記固体撮像素子としてモノクロ固体撮像素子を用いて、
   上記フィルム原稿のもつ特有のオレンジマスクを除去す
   るために、上記光量制御手段、発光時間制御手段、蓄積
   時間制御手段、増幅手段のうち少なくとも１つ以上の手
   段を制御することでオレンジマスク成分を除去すること
   を特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のス
   キャナ装置。