JPH09236765A

JPH09236765A - 走査装置

Info

Publication number: JPH09236765A
Application number: JP8041668A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Mushiaki; 信雄虫明; Shigeru Sawamura; 滋澤村
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1996-02-28
Filing date: 1996-02-28
Publication date: 1997-09-09

Abstract

(57)【要約】【課題】画像の取り込みを高速で行うことができるコン
パクトな走査装置を提供する。【解決手段】フィルム画面１の像をレンズ群ＳＬでライ
ンＣＣＤ２上に形成し、像をラインＣＣＤ２上で移動さ
せることによって、撮像のための走査を行う。この撮像
のための走査は、レンズ群ＳＬを、フィルム画面１とラ
インＣＣＤ２に対して相対的に、かつ、レンズ群ＳＬの
光軸ＡＸ２に対して垂直方向に移動させることによって
行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、走査装置に関する
ものであり、例えば、高速で画像の取り込みが可能なフ
ィルムスキャナー等の走査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より様々なフィルムスキャナーが提
案されている。そのなかでもフィルム移動スキャン方式
のフィルムスキャナーは一般によく知られている。フィ
ルム移動スキャン方式のフィルムスキャナーは、一般に
副走査方向に受光素子が並んだラインセンサーと、ライ
ンセンサー上でフィルムの画像を結像させるレンズ群
と、主走査のためのフィルム駆動装置と、から構成され
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記フィルムスキャナ
ーによると、フィルム１コマの画像の取り込みに１０秒
から数分かかる。これは、被撮像部であるフィルムを移
動させる際の画像の安定性確保のため、フィルムを高速
に移動できないからである。また、このフィルムスキャ
ナーでは、被撮像部がフィルムであるために、フィルム
を平坦に保持しつつ、駆動する部材が必要となるため、
装置が大型化する原因となっている。

【０００４】本発明はこの点に鑑みてなされたものであ
って、その目的は、画像の取り込みを高速で行うことが
できるコンパクトな走査装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の走査装置は、被撮像部の像をレンズ群で撮
像部上に形成し、前記像を前記撮像部上で移動させるこ
とによって、撮像のための走査を行う走査装置であっ
て、前記レンズ群を、前記撮像部及び前記被撮像部に対
して相対的に、かつ、前記レンズ群の光軸に対して垂直
方向に移動させることによって、前記撮像のための走査
を行うことを特徴とする。

【０００６】前記レンズ群が、前記撮像部側にテレセン
トリック又は略テレセントリックであることが望まし
い。また、前記レンズ群が、前記被撮像部側にテレセン
トリック又は略テレセントリックであることが望まし
い。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施した走査装置
を、図面を参照しつつ説明する。図１(Ａ)〜(Ｃ)に、本
発明に係る走査装置の概略構成を模式的に示す。なお、
図１(Ａ)〜(Ｃ)中、ｘ軸，ｙ軸，ｚ軸は互いに直交する
軸を示している。ｘ軸はフィルム画面１の中心軸ＡＸ１
及びレンズ群ＳＬの光軸ＡＸ２に対して平行であり、ｙ
軸は主走査方向に対して平行であり、ｚ軸は副走査方向
に対して平行である。

【０００８】図１(Ａ)〜(Ｃ)に示すように、ラインＣＣ
Ｄ(Charge Coupled Device)２上にはフィルム画面１の
像がレンズ群ＳＬによって形成される。例えば、フィル
ム画面１の中心軸ＡＸ１とレンズ群ＳＬの光軸ＡＸ２と
が一致した状態では、図１(Ａ)に示す主走査断面での光
路及び図１(Ｃ)に示す副走査断面での光路から分かるよ
うに、ラインＣＣＤ２上にはフィルム画面１の中央の像
が形成される。そして、ｚ軸方向(すなわち、副走査方
向)に受光素子が並ぶラインＣＣＤ２によって、副走査
方向の１ラインの像が画像情報として取り込まれる。

【０００９】上記フィルム画面１の中央の像をラインＣ
ＣＤ２上で移動させれば、撮像のための主走査を行うこ
とができる。従来の走査装置では、この撮像のための主
走査が、前述したミラーの揺動回転によって行われる。
これに対し、この走査装置では、撮像のための主走査
が、レンズ群ＳＬを光軸ＡＸ２に対して垂直方向に移動
させることによって行われる。なお、このレンズ群ＳＬ
の移動は、フィルム画面１及びラインＣＣＤ２に対して
相対的なものであればよいので、フィルム画面１及びラ
インＣＣＤ２を光軸ＡＸ２に対して垂直方向に移動させ
ることによっても、撮像のための主走査は可能である。

【００１０】図１(Ｂ)は、レンズ群ＳＬを光軸ＡＸ２に
対して垂直方向に、移動量ａだけ移動させた場合の光路
を示している。このとき、ラインＣＣＤ２上には、フィ
ルム画面１の中央から移動量(すなわち、物高)ｂだけ離
れた位置にあるフィルム画像の像が形成される。レンズ
群ＳＬの位置とラインＣＣＤ２上に像が形成されるフィ
ルム画面１上の画像位置との関係は、図１(Ａ)，(Ｃ)に
示す状態からの各位置の移動量ａ，ｂによって、次の式
(1)で表される。

【００１１】ｂ＝(１＋β)×ａ …(1) ただし、ａ：レンズ群ＳＬの移動量(すなわち、フィルム画面１
の中心軸ＡＸ１からレンズ群ＳＬの光軸ＡＸ２までの距
離) ｂ：ラインＣＣＤ２が撮影するフィルム画面１上の画像
位置の移動量 β：レンズ群ＳＬの倍率である。

【００１２】式(1)から、レンズ群ＳＬの倍率βが大き
いほど、ラインＣＣＤ２が撮影するフィルム画面１上の
画像位置の移動量ｂも大きくなることが分かる。従っ
て、所定の大きさのフィルム画面１を走査する際、用い
るレンズ群ＳＬの倍率βが大きいほど、レンズ群ＳＬの
移動量ａは小さくて済むことになる。レンズ群ＳＬの移
動量ａが小さいほど、画像情報の取り込みを高速化する
ことが可能となるため、この走査装置には倍率βのより
大きいレンズ群ＳＬを用いることが望ましい。このよう
に適当な倍率βのレンズ群ＳＬを選択することによっ
て、例えば、１３５フィルムの１コマの画像取り込みを
１〜５秒程度で行うことができる。しかも、レンズ群Ｓ
Ｌとして安価な球面系を用いることができ、また、レン
ズ群ＳＬの移動が直線的であるため、走査装置の低コス
ト化をも達成することができる。

【００１３】図２(Ａ)〜(Ｃ)に、図１の走査装置を等倍
系(β＝１)とした場合のラインＣＣＤ２によって取り込
まれるフィルム画面１上の画像位置を示す。等倍系であ
るため、式(1)によるとｂ＝２×ａとなる。従って、レ
ンズ群ＳＬの移動量ｍは、本来、取り込むべきフィルム
画面１の大きさ(すなわち、主走査範囲)Ｙｍａｘの半分
で済むことになる(ｍ＝Ｙｍａｘ／２)。

【００１４】レンズ群ＳＬに関しては具体例１〜３を挙
げて後述するが、フィルム画面１の中心部から隅部まで
良好な画像性能を得るために、軸外性能に優れたレンズ
群ＳＬを用いることが望ましい。

【００１５】ラインＣＣＤ２側にテレセントリック又は
略テレセントリックであることが望ましい。レンズ群Ｓ
ＬがラインＣＣＤ２側にテレセントリックであるほど、
複板式(例えば、３板式)ＣＣＤ等のラインＣＣＤ２を撮
像部として用いる場合に、多色分解プリズム(例えば、
３色分解プリズム)のダイクロイック膜との角度特性の
マッチングを良くなるという効果が得られる。

【００１６】フィルム画面１側にテレセントリック又は
略テレセントリックであることが望ましい。レンズ群Ｓ
Ｌへの入射光が光軸ＡＸ２に対して角度を持っている場
合、コサイン４乗則に従って照度分布の悪化が生じる。
また、照明系を用いる場合でも、レンズ群ＳＬの移動に
伴う照明系とのマッチングの変化によって照度分布の悪
化が生じる。レンズ群ＳＬがフィルム画面１側にテレセ
ントリックであるほど、これらの照度分布の悪化を防ぐ
上で有利になる。

【００１７】上述した走査装置では、ラインＣＣＤ２が
撮像部として用いられているが、ラインＣＣＤ２の代わ
りに他のラインセンサーを撮像部として用いてもよく、
また、撮像部として感光体ドラムを用いてもよい。感光
体ドラムを用いる場合、その母線を副走査方向に対して
平行になるように配置する。

【００１８】上述した走査装置はフィルムスキャナーと
しての用途に好適であるが、本発明の走査装置は他の走
査装置としても使用することができる。例えば、ライン
ＣＣＤ２の代わりに画像情報を含む光を発する装置(例
えば、ＬＥＤアレイや透過型のＬＣＤパネル)を配置
し、フィルム１の代わりに画像情報を含む光を受光し
て、その読み込み，記録等を行う受光装置(エリアＣＣ
Ｄや平面状感光体)を設けてもよい。

【００１９】

【実施例】以下、本発明を実施した走査装置に用いられ
るレンズ群ＳＬの具体例を、コンストラクションデータ
等を挙げて更に詳細に説明する。各具体例のコンストラ
クションデータにおいて、Si(i=1,2,3,...)は物体側か
ら数えてi番目の面、ri(i=1,2,3,...)は物体側から数え
てi番目の面Siの曲率半径、di(i=1,2,3,...)は物体側か
ら数えてi番目の軸上面間隔を示しており、Ni(i=1,2,
3,...)は物体側から数えてi番目のレンズのｄ線に対す
る屈折率(Ｎｄ)を示している。また、全系の焦点距離
ｆ、倍率β、像側の有効ＦナンバーEFFNO及び物体距離S
1を併せて示す。

【００２０】さらに、表１に、レンズ群ＳＬがフィルム
画面１の中心軸ＡＸ１から光軸ＡＸ２に対して垂直方向
に移動量ａ(mm)だけ移動したときの、ラインＣＣＤ２が
撮影するフィルム画面１上の位置の移動量ｂ(mm)を、各
レンズ群ＳＬの具体例１〜３について示す。

【００２１】《レンズ群ＳＬの具体例１》ｆ＝279.805，β＝-1.000，EFFNO＝6.50，S1＝-76.83 [面] [曲率半径] [軸上面間隔] [屈折率] S1 r1= -167.383 d1= 9.000 N1= 1.51680 S2 r2= -67.724 d2= 0.251 S3 r3= 379.082 d3= 8.542 N2= 1.51680 S4 r4= -120.166 d4= 0.251 S5 r5= 41.277 d5= 15.000 N3= 1.51680 S6 r6= 207.734 d6= 0.754 S7 r7= 33.786 d7= 11.557 N4= 1.51680 S8 r8= 100.032 d8= 3.517 S9 r9= 294.632 d9= 4.020 N5= 1.75520 S10 r10= 21.879 d10=12.000 S11 r11= ∞(絞りＡ) d11=12.000 S12 r12= -21.879 d12= 4.020 N6= 1.75520 S13 r13= -294.632 d13= 3.517 S14 r14= -100.032 d14=11.557 N7= 1.51680 S15 r15= -33.786 d15= 0.754 S16 r16= -207.734 d16=15.000 N8= 1.51680 S17 r17= -41.277 d17= 0.251 S18 r18= 120.166 d18= 8.542 N9= 1.51680 S19 r19= -379.082 d19= 0.251 S20 r20= 67.724 d20= 9.000 N10=1.51680 S21 r21= 167.383 d21=28.747 S22 r22= ∞ d22= 0.533 N11=1.51680(フィルター) S23 r23= ∞

【００２２】《レンズ群ＳＬの具体例２》ｆ＝1013.340，β＝-1.000，EFFNO＝6.50，S1＝-93.08 [面] [曲率半径] [軸上面間隔] [屈折率] S1 r1= 323.390 d1= 9.000 N1= 1.61800 S2 r2= -123.393 d2= 0.251 S3 r3= 1852.813 d3= 8.542 N2= 1.49310 S4 r4= -165.032 d4= 0.251 S5 r5= 41.372 d5= 13.000 N3= 1.49310 S6 r6= 235.114 d6= 0.754 S7 r7= 38.542 d7= 11.557 N4= 1.61800 S8 r8= 68.177 d8= 3.517 S9 r9= 247.646 d9= 4.020 N5= 1.74000 S10 r10= 22.919 d10=20.000 S11 r11= ∞(絞りＡ) d11=20.000 S12 r12= -22.919 d12= 4.020 N6= 1.74000 S13 r13= -247.646 d13= 3.517 S14 r14= -68.177 d14=11.557 N7= 1.61800 S15 r15= -38.542 d15= 0.754 S16 r16= -235.114 d16=13.000 N8= 1.49310 S17 r17= -41.372 d17= 0.251 S18 r18= 165.032 d18= 8.542 N9= 1.49310 S19 r19= -1852.813 d19= 0.251 S20 r20= 123.393 d20= 9.000 N10=1.61800 S21 r21= -323.390 d21=28.747 S22 r22= ∞ d22= 0.533 N11=1.51680(フィルター) S23 r23= ∞

【００２３】《レンズ群ＳＬの具体例３》ｆ＝127.221，β＝-0.700，EFFNO＝6.19，S1＝-162.24 [面] [曲率半径] [軸上面間隔] [屈折率] S1 r1= 53.257 d1= 9.887 N1= 1.61800 S2 r2= 1073.295 d2= 0.241 S3 r3= 44.130 d3= 6.752 N2= 1.49310 S4 r4= 66.381 d4= 2.170 S5 r5= 37.975 d5= 9.164 N3= 1.49310 S6 r6= 124.632 d6= 1.929 S7 r7= 494.025 d7= 3.858 N4= 1.61950 S8 r8= 20.134 d8= 16.157 S9 r9= ∞(絞りＡ) d9= 20.015 S10 r10= -25.500 d10= 3.858 N5= 1.72100 S11 r11= -119.847 d11= 2.411 S12 r12= -103.498 d12=11.093 N6= 1.61800 S13 r13= -31.806 d13= 1.929 S14 r14= 10529.641 d14= 8.500 N7= 1.49310 S15 r15= -61.224 d15= 0.241 S16 r16= 126.783 d16= 7.234 N8= 1.61800 S17 r17= 921.073 d17=57.209 S18 r18= ∞ d18= 1.061 N9= 1.51680(フィルター) S19 r19= ∞

【００２４】

【表１】

【００２５】図３〜図５は、レンズ群ＳＬの具体例１〜
具体例３に対応するレンズ構成図であり、各レンズ構成
図中、Ｙは物高(mm)である。以下に、各具体例のレンズ
構成を記載する。

【００２６】具体例１は、物体(フィルム画面１)側から
順に、像側に凸の正メニスカスレンズ，両凸の正レン
ズ，２枚の物体側に凸の正メニスカスレンズ，像側に凹
の負メニスカスレンズ，絞りＡ，物体側に凹の負メニス
カスレンズ，２枚の像側に凸の正メニスカスレンズ，両
凸の正レンズ，物体側に凸の正メニスカスレンズ，及び
フィルターから成っている。

【００２７】具体例２は、物体(フィルム画面１)側から
順に、２枚の両凸の正レンズ，２枚の物体側に凸の正メ
ニスカスレンズ，像側に凹の負メニスカスレンズ，絞り
Ａ，物体側に凹の負メニスカスレンズ，２枚の像側に凸
の正メニスカスレンズ，２枚の両凸の正レンズ，及びフ
ィルターから成っている。

【００２８】具体例３は、物体(フィルム画面１)側から
順に、３枚の物体側に凸の正メニスカスレンズ，像側に
凹の負メニスカスレンズ，絞りＡ，物体側に凹の負メニ
スカスレンズ，像側に凸の正メニスカスレンズ，両凸の
正レンズ，物体側に凸の正メニスカスレンズ及びフィル
ターから成っている。

【００２９】上記のように、具体例１，２のレンズ群Ｓ
Ｌは、絞りＡを挟んで前後５枚の球面レンズと１枚のフ
ィルターとから成っており、具体例３のレンズ群ＳＬ
は、絞りＡを挟んで前後４枚の球面レンズと１枚のフィ
ルターとから成っている。いずれの具体例１〜３も、軸
外光束に関して歪曲等の収差補正上有利な対称型となっ
ており、そのため、安価な球面系でありながら軸外性能
に優れている。従って、被撮像部であるフィルム画面１
の中心部から隅部まで、良好な画像性能を得ることがで
きる。また、レンズ群ＳＬは、物体側，像側にテレセン
トリック又は略テレセントリックとなっているため、前
述したように、ダイクロイック膜との角度特性のマッチ
ングが良く、照度分布の悪化防止に効果がある。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、レ
ンズ群をわずかに移動させるだけで撮像のための走査を
行うことができる。従って、画像の取り込みを高速で行
うことができる。しかも、ミラーを用いる必要がないの
で、レンズ群が小型化され、走査装置全体がコンパクト
になるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施した走査装置の構成を模式的に示
す図。

【図２】図１の走査装置においてフィルム画像を等倍で
取り込むときの配置を模式的に示す図。

【図３】図１，図２の走査装置に用いられるレンズ群の
具体例１を示すレンズ構成図。

【図４】図１，図２の走査装置に用いられるレンズ群の
具体例２を示すレンズ構成図。

【図５】図１，図２の走査装置に用いられるレンズ群の
具体例３を示すレンズ構成図。

【符号の説明】

１ …フィルム画面(被撮像部) ２ …ラインＣＣＤ(撮像部）ＳＬ …レンズ群Ａ …絞りＡＸ１ …フィルム画面の中心軸ＡＸ２ …光軸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被撮像部の像をレンズ群で撮像部上に形
成し、前記像を前記撮像部上で移動させることによっ
て、撮像のための走査を行う走査装置であって、前記レンズ群を、前記撮像部及び前記被撮像部に対して
相対的に、かつ、前記レンズ群の光軸に対して垂直方向
に移動させることによって、前記撮像のための走査を行
うことを特徴とする走査装置。
【請求項２】前記レンズ群が、前記撮像部側にテレセ
ントリック又は略テレセントリックであることを特徴と
する請求項１に記載の走査装置。
【請求項３】前記レンズ群が、前記被撮像部側にテレ
セントリック又は略テレセントリックであることを特徴
とする請求項１に記載の走査装置。