JPS62189874A - フイルム画像情報読取装置 - 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］ 本発明はフィルムの画像情報を光電変換素子により読取
るフィルム画像情報読取装置（通常、フィルムスキャナ
ーと称する）に関し、特にネガフィルムを読取ったとき
の光電変換素子の出力レベルの利得調整に関する。

［従来の技術］ 従来、種々のカラー原稿の色情報を３原色、たとえばＲ
（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）に色分解し
て、その各色分解像に対応する３種の画像信号を光電変
換素子から得て、これら３　ｊ＋ｆｉの画像信号の合成
によりカラー原稿の色情報を再現するカラースキャナー
（カラー画像情報読取装鎧）が一般に知られている。

［発明が解決しようとする問題点］ だが、写真フィルムやマイクロフィルム等のフィルムを
原稿として用いた場合、一般的にはフィルムの濃度レン
ジが３以上と非常に広く、特に、カラースキャナーの光
電変換素子にＣＯＤ　（電荷結合素子）等の自己走査型
のセンサーを用いた場合には、センサーのダイナミック
レンジよりもフィルムの濃度レンジがかなり広くなるの
でそのセンサーで読み取った画像信号に少なからず悪影
響があり、問題となっている。具体的には、フィルム画
像の高濃度の部分あるいは低濃度の部分の階調が再現さ
れないという問題がある。

また、カラーネガフィルムを原稿として用いた場合、第
２図のフィルム特性曲線に示すように、未露光の部分に
おいてもＲ，Ｇ、ＩＩの各層の濃度はかなりあり、これ
によりカラーネガフィルムはオレンジ色の地の上にネガ
像が再現されていることが分る。換言すれば、ネガフィ
ルムの場合は、画像情報には無関係なそのフィルムベー
ス部分の色と真の画像情報とが加わったものをカラー画
像信号として読み取っているので、センサーのダイナミ
ックレンジを有効に利用していないことになる。また、
ネガフィルムの場合はネガ像であるので、ポジ像に反転
する際には、このベース部分の濃度は減算されることに
なるので、ベース部分の濃度情報は画像情報としてまっ
たく無意味なものである。

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、上述
の欠点を除去すると同時に、ネガ像からポジ像への反転
の際には単純な反転処理のみで、ネガポジ反転が可能と
なるフィルム画像情報読取装置を提供することを目的と
する。

［問題点を解決する゛ための手段１ 本目的を達成するため、本発明はフィルム原稿の画像情
報を光電変換素子により電気信号に変換するフィルム画
像情報読取装置において、フィルム原稿の所定の濃度が
光電変換素子のほぼ飽和レベル出力として出力されるよ
うに、光電変換素子の出力の利得を調整する調整手段を
具えたことを特徴とする。

［作　用］ 本発明では、フィルム原稿の所定の濃度が光電変換素子
のほぼ飽和レベル出力として出力されるように、調整手
段により光電変換素子の出力の利得を調整している。例
えば、ネガフィルムの地色のオレンジ部分がフルレベル
圧力になるように光電変換素子の電荷蓄積周期を制御し
ているので、光ＴＬ変換素子のダイナミックレンジを有
効に利用することが可能となり、ネガ像をポジ像に反転
処理する際にネガフィルムの地の色を記憶する必要がな
い等の利点がある。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図は本発明実施例の基本構成を示す。

￥Ｓ１図において、ａはランプ等の照明光学系、ｂは照
明光学系で照射されるフィルム原稿、Ｃはフィルム原８
％ｂの画像を光電変換素子ｄに導く投影光学系である。

ｅは光電変換素子ｄの出力レベルを制御する調整手段で
あり、フィルム原稿すの所定の濃度が光電変換素子の飽
和レベル出力として出力されるように光電変換素子の出
力の利得を調整する。

第３図は本発明実施例のフィルムスキャナーの概略構成
を示す。

本図において１はフィルム原Ｊｉｉ’６を照明する照明
ランプ、２は照明光を集光するコンデンサーレンズ、３
は赤外光を除去する赤外カットフィルターであり、これ
らのランプ１とコンデンサーレンズ２および赤外カット
フィルター３により照明系を構成している。４は第６図
で後述のフィルター交換機構、５は第５図で後述のシャ
ッター機構である。６はフィルム原稿を走査する第４図
で後述の副走査系であり、光軸にほぼ直角な図面の上下
方向（副走査方向）にフィルム原稿を順次走査する。７
はフィルム原稿の透過光をセンサー１１に結像する投影
レンズであり、投影の倍率が可変なズーム機能を備えて
いる。

また、８は枢軸を中心に回動自在の全反射ミラーであっ
て、ファインダー観察時には光路中（図示実線位置）に
あり、フィルム走査中は図中の一点鎖線位置に公知の駆
動機構、たとえばロータリープランジャー等により駆動
されて退避する。９はファインダのピント板であり、フ
ィルム原稿を使用者が観察するためのものである。セン
サー１１はＣＣＯ等の自己走査タイプの電荷蓄積型ライ
ンセンサーであり、光軸と直角でかつ副走査系６の走査
方向（副走査方向）と９０°ずれた図面垂直方向（主走
査方向）に配置されている。なお、１１−１１は光軸を
示す。

第４図は第３図の副走査系６の詳細な構成例を示す。本
図において、２１は図中の矢印方向（副走査方向）に移
動可能に支持される走査部（キャリッジ）、２２は走査
部２１を矢印の移動方向（副走査方向）に支持する案内
用レール、２３は後述の駆動モータ（２６）により回転
されて走査部２１を駆動する送りねじ、２４および２５
はレール２２と送りネジ２３とを基台（図示せず）に対
して両端で支持する支持部である。

２６は送りねじを回転して走査部２１を図中の矢印方向
に駆動する駆動モータであり、センサー１１の読み取り
ピッチに応じてステップ的に駆動するステップモータで
ある。２７は走査部２１上に固定されて走査部２１と一
体となって移動するフィルム原稿ホルダーである。２７
ａ、２７ｂはホルダー２７の一対のガラスであり、フィ
ルム原稿を間にはさんでフィルム原稿の平面性を高めて
いる。

２８．２９および３０はそれぞれ走査部２１の走査スタ
ート位置、中央位置、走査エンド位置を検知するスイッ
チであり、走査部２１の側面の３個所に一体に設けられ
た対応の突起部２１ａ、２１ｂ、２１ｃによりＯＮ、　
０ＦＦ（開閉）される。すなわち、第１のスイッチ３０
がＯＮのときは走査部２１はスタート位置にあり、第２
のスイッチ２９がＯＮのときは走査部２１は中央位置に
あり、第３のスイッチ２８がＯＮのときは走査部２１は
走査エンド位置にある。スイッチ２９による中央位置の
検知は、ファインダー９による画面全体を観察する時に
用いる。

第５図は第３図のシャッタ機構５の詳細な構成を示す。

本図において、３１および３２はそれぞれ回転軸３１ａ
、３２ａを中心に回転可能に支持さ°れた遮光板、３３
および３４はそれぞれ回転軸３１ａ、３２ａを介して遮
光板３１．３２を回転駆動するロータリープランジャー
である。また、本図中の２点鎖線で示す範囲島はフィル
ム原稿の画面範囲である。

ファインダー観察時には、遮光板３１および３２はロー
タリープランジャー３３，３４により互いに外方に駆動
されて、本図中の破線で示す開口位置にあり、フィルム
原稿データの読み取り時には、ロータリープランジャー
３３，３４により遮光板３１および３２は内側に駆動さ
れ実線で図示した遮光位置にある。遮光板３１．３２は
この遮光位置にある時、センサー１１の受光部に対向す
るフィルム原稿の一部のみが照明されるように、幅ａの
スリット部３１ｂを残して閉じており、残りのフィルム
原稿部分は遮光板３１．３２により遮光され、これによ
りゴーストフレア等による読み取り画像データの画質の
低下を最小限に防止している。１−１は第３図と同様の
光軸である。

第６図は第３図のフィルター交換機構４の詳細な構成を
示す。本図において、３５は光路１ｌ−Ｉｔ中に挿入さ
れる色フィルター等を保持するフィルターホルダーであ
り、°支軸３５ｇにより回転可能に支持される。フィル
ターボルダ−３５には、ファインダー観察時のための素
通し部３５ｂと、Ｒ（レツト）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（
ブルー）の色分解フィルター３５ｃ、３５ｄ、３５ｅと
をそれぞれ配設し、さらにフィルム原稿および光学系の
ごみ、きすの検知用としての可視光カット特性を有する
Ｉｌｌフィルター（赤外線フィルター）３５ｆを配設し
ている。

３５ａは半円形のフィルターホルダー３５の円周部に形
成したギア（＠車）である。モータ３７の駆動により小
径のギア３６、およびこのギア３６と噛合する上述の大
径のギア３５ａを介してフィルターホルダー３５を回転
して、素通し部３５ｂおよびＲ，Ｇ、Ｂ、ＩＲラフイル
ター３５ｃ、３５ｄ、３５ｅ、３５ｆの１つを選択的に
光路ｕ−ｊ２中に挿入する。

また、フィルターホルダー３５の側面上には、光路１ｌ
−ｊＱ中に挿入されるフィルターの位置検知のためのパ
ターン電極３８ａ、３９ａ、４０ａ、４１ａ、４２ａ、
４３ａを配設している。すなわち、素通し部３５ｂの位
置に対応して電極４３ａを、Ｒフィルター３５ｃの位置
に対応して電極３９ａを、Ｇフィルター３５ｄの位置に
対応して電極４０ａを、Ｂフィルター３５ｅの位置に対
応して電極４１ａを、Ｉｎフィルター３５ｆの位置に対
応して電極４２ａをそれぞれ配設しており、これらのパ
ターン電極のそれぞれが導通される。

さらに、上述の電極３８ａ、３９ａ、４０ａ、４１ａ、
４２ａ、４３ａに対応して、それぞれブラシ３８ｂ、３
９ｂ、４０ｂ、４１ｂ。

４２ｂ、４３ｂを配置している。いま、仮に電極３８ａ
と常時接するブラシ３８ｂがグランドレベル（大地電位
）であるとすると、第６図に示すように光路中に、素通
し部３５ｂが挿入されている場合にはブラシ４３ｂがロ
ーレベルとなり、Ｒフィルタ３５ｃが挿入されている場
合はブラシ３９ｂがローレベルとなり、Ｇフィルタ３５
ｄが挿入されている場合にはブラシ４０ｂがローレベル
となり、Ｂフィルタ３５ｅが挿入されている場合にはブ
ラシ４１ｂがローレベルとなり、Ｉｎフィルター３５ｆ
が挿入されている場合にはブラシ４２ｂがローレベルと
なる。１−１１は第３図と同様の光軸である。

第７図は第３図の本発明実施例のフィルムスキャナーの
回路構成を示す。本図において、１０１は第９図、第１
θ図に示すような制御手順に従って各モータやセンサー
を制御する制御部である。

１０２はミラー８の開閉を行うロータリープランジャ８
ａを駆動制御するミラー駆動部、１０３はシャッター機
構５のロータリープランジャー３３．３４を駆動制御す
るシャッター制御部、１０４はフィルター交換機構４の
モータ３７を駆動制御するフィルター制御部１．および
１０５は副走査系６のモータ２６を駆動制御する走査制
御部である。１０６はリニアセンサー１１を駆動制御す
るセンサードライバーである。１０８はＣＣＤ等の自己
走査タイプのリニアセンサー１１の出力を順次アナログ
・ディジタル変換する＾／Ｄ（アナログ・デジタル）コ
ンバータである。

第８図は第７図のセンサードライバー１０６の主要制御
信号の出力タイミングを示す。本図において、φ５８は
電荷シフトクロック、φ！およびφ２は電荷転送りロッ
ク、φ８．はりセットクロツタである。センサードライ
バー１０６は、フィルム原稿のオレンジ分（地色）の透
過光量時に、センサー１１から得られるＲ、Ｇ、Ｂ、Ｉ
Ｒそれぞれの画像出力が飽和レベルとなるようにＲ，Ｇ
、ＩＩ、１１１画像情報の読み取り時の電荷蓄積周期Ｔ
ｒ、Ｔｇ、Ｔｂ、Ｔｉｒを制御する。

第１１図に制御部１０１にプリセットされる電荷蓄積周
期の決め方を示す。なお、横軸は蓄積周期。

縦軸はセンサー１１の出力である。本図に示すように、
オレンジベースを測定するためにセンサー１１は予め定
められた蓄積周期Ｔで駆動される。この時の蓄積周期Ｔ
は濃度Ｏがセンサー１１の飽和出力電圧ｖ量になるよう
に定められている。この時のＲ，Ｇ、Ｂ、ＩＲの各フィ
ルターを光路中に挿入した時のネガフィルムのオレンジ
ベース分の出力Ｖｒ、Ｖｇ。

Ｖｂ、Ｖｉｒと飽和出力Ｖ、　ノ比Ｖ４　／Ｖｒ、　　
Ｖｌ　／Ｖｇ　。

Ｖ４　／Ｖｂ　、　　Ｖｌ　／Ｖｉｒニ応じテセンサー
１１（７）蓄積周期を制御する。具体的にはＴｒ−ＴＸ
　ｖ、　／Ｖｒ　、　Ｔｇ＝Ｔｘ　Ｖｆ／Ｖｇ　、　Ｔ
ｂ−Ｔｘ　Ｖ４　／ｖｂ　、Ｔｉｒ−ＴＸ’Ｖ（／Ｖｉ
ｒと蓄積周期をＲ，Ｇ、Ｂ、１８画像読取り時に制御す
ることで、それぞれオレンジベース分が飽和出力Ｖ。

として出力される。

この＠積周期Ｔｒ、Ｔｇ、Ｔｂ、Ｔｉｒを制御部１０１
にプリセット情報として記憶させておく。

次に、第９図および第１θ図のフローヂャートを参照し
て、本発明実施例の動作を詳細に説明する。

いま、ファインダを通じてフィルム原稿を肉眼で観察す
る時には、ミラー８は！−ρの光路中にあり、かつ副走
査系６のフィルム原稿ホルダー２７の中心はその光路の
中央位置にあり、またシャッタ機構５の遮光板３１．３
２は開状態で、さらにフィルター交換機構４の素通し部
３５ｂが光路中に挿入されている。使用者（操作者）は
この状態において、フィルム原稿の画像状態をファイン
ダのピント板９の映像により確認する。

次に、スタート釦１０９が押されて、走査開始信号（ス
タート信号）　２１１が発生すると（ステップＳＬ）　
、制御部１０１はまずミラー駆動部１０２にミラー駆動
信号２０１を出力してロータリープランジャ８ａにより
ミラー８を光路中から退避させ（ステップＳ２）、続い
てシャッタ制御部１０３にシャッターｆｆｉ動信号２０
２を出力して、一対のロータリープランジャ３３．３４
によりシャッタ機構５の遮光板３１．３２を遮光位置に
駆動して、これによりゴーストフレア等の有害光を遮光
する（ステップＳ３）。

また、同時に制御部ｌｏｔはフィルター制御部１０４に
フィルター制御信号２０３を出力して、光路中に色分解
フィルタを選択挿入させる。仮に、１１、Ｇ、Ｅｌ、Ｉ
Ｒの順に画像データを順に読み取るものとすると、フィ
ルタ制御信号２０３に応じてフィルター制御部１０４は
まず、Ｒフィルター３５ｃが光路中に挿入されるまで、
すなわちブラシ３９ｂがローレベルになるまで、モータ
ー３７を駆動する（ステップＳ４）。。

ブラシ３９ｂがローレベルになると、フィルター制御部
１０４はフィルター交換終了を意味するフィルタ交換終
了信号２０４を制御部１０１に返信する。

そして、ステップ５４’　で制御部１０１はセンサー１
１で例えばパーフォレーションの外側のオレンジベース
部を蓄積時間Ｔで読み取ってＶ「を求め、前述した計算
、式でＲ読取＠積周期ｔ「をセットする。

次に、ステップＳ５のサブルーチンにおいて、制御部１
０１はフィルター交換終了信号２０４を受信すると（ス
ジツブ５１０１）　、走査制御部１０５に走査開始信号
２０５を送信する。走査制御部１０５は走査開始信号２
０５を受信すると、まず副走査系（キャリッジ）６を走
査スタート位置まで、すなわちスイッチ３０がＯＮにな
るまで、ステップモーター２６を駆動する（ステップ５
１０２）。走査制御部１０５はこのスイッチ３０がＯＮ
となると、走査終了と判断して走査終了信号２０６を制
御部１０１に返信する。ここで、フィルム原稿走査のた
めの準備操作は終了する。

制御部１０１は走査終了信号２０６を受信後（ステップ
５１０３）　、センサードライバー１０６　＆：読み取
り開始信号２０７を出力し、ドライバー１０６はこの開
始信号２０７に応じてＲ画像情報読み取・つとしてステ
ップＳ４’　でセットされた電荷蓄積時間Ｔｒでセンサ
ー１１を駆動する（ステップ５１０４）。センサー１１
の出力信号（画像信号）２０９は順次＾／Ｄコンパー々
ｌ０８１．ｐ上つ丁デシタルイ貢妥に砂漁六れて口承し
ない画像ＩＡ埋回路へ送られ、センサー１１は出力信号
２０９を所定画素数出力後、１ラインの読み取りを終了
する。

この１ラインの読み取りの終了とともに（ステップ５１
０５）　、ＩＩＩ御Ｎ１５ＩＤ１　は走査１１ｉ１Ｊ御
部１０５に対して走査制御信号２０５を出力し、走査制
御部１０５はこの走査制御信号２０５に応じてパルスモ
ータ−２６を所定ピッチ分駆動して副走査系６の１ライ
ン分の副走査を終了する（ステップ５１０Ｂ）。

その後、ステップ５１０４に戻って上述と同様にしてセ
ンサー１０７を駆動し、１ラインの画像信号（Ｒ信号）
を読み出す。以上のステップ５１０４〜５１０Ｂの読み
取り処理動作を所定サイクル（一画面分）１ｉり返すと
（ステップ５１０７）　、　Ｒ画像データの読み取りは
終了する。

次いで、メインルーチンに戻って、ステップＳ６に進み
、制御部１０１はフィルター交換のためにフィルタ制御
信号２０３によりフィルター制御部１０４を動作させて
、Ｇフィルター３５ｄが光路に−Ｌ中に位置するまで、
すなわちブラシ４０ｂがローレベルになるまで、モータ
３７を駆動させる（ステップＳ６）。そしてステップＳ
６’　で制御部１０１はＧ読取蓄積周期Ｔｇをステップ
Ｓ４’　　と同様にしてセットする。

このようにしてＧフィルター３５ｄが選択された後、ス
テップＳ７へ進み、上述のＲ画面読み取りと同様な処理
サイクル（第１Ｏ図のステップ５ｌｏｔ〜５１０７）を
繰返すことにより６画面データを読み取る。

８画面データおよび１８画面データも上述と同様にして
リニアセンサー１１から読み出しくステップＳ８．　Ｓ
８’　、５９，５１０．５１０’　　、　５１１）、フ
ィルム原稿の一画面読み取りを終了する。

この−画面読み取りの終了後、制御部１０１は走査制御
信号２０５により走査制御部１０５を動作してモータ２
６の回転により副走査系６を副走査の中央位置に８動さ
せ（ステップ５１２）、駆動終了後すなわち、スイッチ
２９がＯＮの後、フィルター制御信号２０３によりフィ
ルター制御部１０４を介してモータ３７を動作させて素
通し部３５ｂを光路中に挿入しくステップ５１３）、ミ
ラー駆動信号２０１によりミラー駆動部１０２を動作さ
せてミラー８を光路中に戻す（ステップ５１４）と共に
、シャッター駆動信号２０２によりシャッター制御部１
０３を介してロータリープランジャ３３．３４を動作さ
せて遮光板３１．３２を開状態にする（ステップ５１５
）。以上の処理により一連のフィルム原稿の画面読み取
りの処理動作を終了する。

本実施例ではセンサー１１の出力レベルの調整を第８図
に示すようにセンサー１１の電荷蓄積周期Ｔｒ、Ｔｇ、
Ｔｂ、Ｔｉｒを実際に測定して求めているが、あらかじ
めフィルムの種類毎に求めて記憶しておいた値を用いて
調整しても同様の効果が得られる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によればネガフィルムのオ
レンジ分（地色）がほぼ飽和レベル出力になるように画
像読取センサーの出力レベルを制御するようにしたので
、 ■　センサーのダイナミックレンジを有効に利用するこ
とが可能となり、 ■　ネガ像をポジ像に反転処理する際にネガフィルムの
地の色を考慮する必要がない、 等の顕著な効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の基本構成を示すブロック図、 第２図は一般的なカラーネガフィルムの露光量と濃度の
関係を示す特性曲線図、 第３図は本発明実施例のフィルムスキャナーの概略構成
を示す模式図、 第４図は第３図の副走査系６の構成例を示す斜視図、 第５図は第３図のシャッター機構５の構成例を示す斜視
図、 第６図は第３図のフィルター交換機構４の構成例を示す
斜視図、 第７図は第３図のカラースキャナーの回路構成を示すブ
ロック図、 第８図は第７図のセンサドライバ１０６の主要制御信号
のタイミングを示すタイミングチャート、第９図および
第１Ｏ図は第７図の制御部１０１の制御手順を示すフロ
ーチャート、 第１１図は制御部１０１にプリセットされる電荷蓄積周
期の決め方を示す線図である。 １・・・ランプ、 ２・・・コンデンサレンズ、 ３・・・赤外カットフィルタ、 ４・・・フィルタ交換機構、 ５・・・シャッタ機構、 ６・・・副走査系、 ７・・・投影レンズ、 ８・・・全反射ミラー、 ９・・・ピント板、 １１・・・センサー１ ．２６．３７・・・モータ、 ′２７・・・フィルム原稿ホルダー、 ３１．３２・・・遮光板、 ３５・・・フィルターホルダー、 １０１・・・制御部、 １０２・・・ミラー駆動部、 １０３・・・シャッタ制御部、 １０４・・・フィルター制御部、 １０５・・・走査制御部、 １０６・・・センサドライバー、 １０Ｂ・・・Ａ／Ｄコンバータ。 第１図− 第４図 ５　シャ・ンタ：＃に、１８ 第５図 第６図 第７図 ｔｆ８！Ａラリのセ、ン″リー、６６ψカイ喀（のタイ
ミンクチャードＸ方ａ弗りｊすブ）し手シのフＯ−チャ
ート第１ｕ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ａ）フィルム原稿の画像情報を光電変換素子により
   電気信号に変換するフィルム画像情報読取装置において
   、 ｂ）前記フィルム原稿の所定の濃度が前記光電変換素子
   のほぼ飽和レベル出力として出力されるように、前記光
   電変換素子の出力の利得を調整する調整手段を具えたこ
   とを特徴とするフィルム画像情報読取装置。 ２）特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記フ
   ィルム原稿の所定の濃度はネガカラーフィルムの地色の
   カラー濃度であることを特徴とするフィルム画像情報読
   取装置。 ３）特許請求の範囲第１項または第２項記載の装置にお
   いて、前記調整手段は、前記所定の濃度読取時にほぼ前
   記飽和レベル出力となるように、前記光電変換素子の電
   荷蓄積周期を制御する制御手段であることを特徴とする
   フィルム画像情報読取装置。