JP2003215734A - 画像読取装置 - Google Patents
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Abstract
像データを得るための光源を選択するにあたり、構造が
簡単で発光波長を切替えるためのメカ的な駆動機構が不
要であり、かつ画像読取りに十分な光量を所定の領域内
でむらなく確保することができると共に、設計仕様とし
て汎用性を持たせる。 【解決手段】 光源20として有機EL発光素子24を
適用したため、コンパクトで十分な発光量を得ることが
でき、装置を小型とすることができる。また、発光層3
0を、予めRGBの各色に発光する分割層30Aに分割
して生成したため、色切替のための部材(例えば色分解
フィルタ等)が不要であり、かつその駆動系も不要とな
る。
Description
ら照射される光を照射し、その反射又は透過光量を検出
し、電気信号に変換する光電変換素子を備えた画像読取
装置に関するものである。
像、例えばネガフィルムやポジフィルム等の透過画像へ
3原色の光源を照射し、その透過光を撮像素子(例えば
CCD)によって読取ることで、フルカラー画像データ
を得るフィルムスキャナーにおいて、光源として適用さ
れる代表的なものとして、ハロゲンランプ、冷陰極管、
LED等が挙げられる。
分解を行なう場合と、撮像素子側で色分解する場合があ
る。
ンランプやLEDが適用されることが多い。
おり、色分解フィルタによって各色(RGB)に分解可
能とし、時系列で各色分解された光を照射して、それぞ
れを撮像素子で読取ることで、各色毎の画像データ(濃
度データ)を得ることができる。ところが、ハロゲンラ
ンプを光源として用いると、色分解フィルタの駆動機構
が大型となるばかりでなく、ハロゲンランプの発熱量が
多いため、その対策(発熱対策)を必要として、フィル
ムスキャナー自体が大型となる。
ため、所定の領域内に平均的に3原色のそれぞれに発光
するLEDを配置し、順次発光色を切替えて原稿画像へ
照射する。このLEDを光源として用いた場合には、フ
ィルタの駆動機構が不要であり、発熱はハロゲンランプ
に比べて極めて少ない反面、光量確保のため、多数の点
光源の集合体としており、光量むら抑制のため、大型の
光拡散ボックス等が固定的に必要となる。逆にLEDの
数を少なくすると、光量不足が生じるため、結果とし
て、小型化に限界がある。
冷陰極管が適用されることが多い。
撮像素子の撮像面に色分解フィルタを配置し、1回の撮
像によって3原色の画像データ(濃度データ)を得るよ
うにしている。この場合、光源側での駆動系が不要であ
り、光量も十分確保することができ、小型化することが
できるが、安定性が悪く、かつ点灯のために高電圧回路
が必要となる。
があり、フィルムスキャナーの設計にあたっては、基本
的に優先する仕様を決定しておかなければならず、汎用
性に乏しい装置となる。
電変換素子によって読取って画像データを得るための光
源を選択するにあたり、構造が簡単で発光波長を切替え
るためのメカ的な駆動機構が不要であり、かつ画像読取
りに十分な光量を所定の領域内でむらなく確保すること
ができると共に、設計仕様として汎用性を持たせること
ができる画像読取装置を得ることが目的である。
は、原稿画像へ光源から照射される光を照射し、その反
射又は透過光量を検出し、電気信号に変換する光電変換
素子を備えた画像読取装置であって、前記光源として、
少なくとも3原色に相当する波長の発光光を備えた面発
光タイプのEL発光素子を用いたことを特徴としてい
る。
子は、面発光として広く利用されつつあり、光量も十分
確保することができることから、原稿画像の読取用の光
源として利用することが可能である。また、EL発光素
子を適用することで、所定の領域内での発光むらがほと
んどなく、拡散ボックス等、従来画像読取りに必要であ
った光学部材を省略することができ、装置全体の小型化
を図ることができる。
に制御し易いため、読取速度を優先するか読取解像度を
優先するかによってそれぞれ別々の光源を適用する必要
がなく、汎用性を持たせることができる。
発光光を備えることで、フルカラーの画像として画像デ
ータを得ることができる。
記載の発明において、前記EL発光素子の発光光を時系
列に切替可能な切替手段をさらに備えたことを特徴とし
ている。
をフルカラーで読取る際に、光源側で発光光を切替える
切替手段を備える。この切替手段は、予めEL発光素子
の発光層を例えばRGBのそれぞれに発光する層に分割
しておけば、各層への通電制御によって容易に所望の波
長の光のみを発光させることができる(フィルタが不要
となる)。
発明において、前記面発光光源の発光領域を、原稿画像
のサイズに応じて切替可能な発光領域切替手段をさらに
備えた構成とすることもできる。このように構成するこ
とで、原稿画像には、さまざまなサイズがあり、従来
は、光源から照射される範囲は一定であり、最大読取サ
イズの領域内で光量むらはなく、かつ十分な光量を得る
ように設定しており、原稿周囲の不要な領域にはマスク
が必要であった。しかし、原稿サイズに応じて、発光領
域を切り替え可能なEL発光素子では、必要十分な光量
で必要な領域のみに発光させることが容易となる。ま
た、発光領域を原稿サイズに合わせることで、フレアを
防止でき原稿画像にマスクを施す必要がなくなる。
は請求項2記載の発明において、前記EL発光素子の発
光による発熱に対して、当該EL発光素子の温度を安定
させる温度調整手段をさらに備えたことを特徴としてい
る。
手段によってEL発光素子の発光時の発熱による波長変
動を抑制することができる。この場合、従来光源として
適用されていた冷陰極管に比べ、温度変動は少ないた
め、小型の温度調整手段で済み、装置の小型化の妨げに
なることはない。
至請求項3の何れか1項記載の発明において、前記光源
と原稿画像との間に介在され、光源から発光する光量を
所定の領域内で均一とする光拡散板をさらに備えたこと
を特徴としている。
所定の領域内を予め発光する色毎に分割した場合、光量
むらが生じる場合がある。そこで、光拡散板を配置する
ことで、EL発光素子の発光面の所定領域の発光量を均
一とすることができる。
至請求項4の何れか1項記載の発明において、前記光源
から発光される光の波長に、赤外光に相当する波長が含
まれていることを特徴としている。
は、例えば透過原稿画像の濃度に無関係に透過するた
め、この透過原稿画像のキズやゴミが付着している部分
のみで光量変動が生じることになる。これにより、光電
変換後に、このキズ又はゴミの付着部分を周囲の画像デ
ータに基づいて補間することで、画像データに基づいて
形成される画像からキズ等を消去することができる。
に係る画像読取装置(フィルムスキャナ)10が示され
ている。
塩写真用ネガフィルム(以下、単にネガフィルムとい
う)12である。ネガフィルム12は、図示しないカメ
ラに装填され、撮影されることで潜像が記録された後、
現像装置(図示省略)で現像処理される。なお、ネガフ
ィルム12に限らず、ポジフィルム等の他の透過原稿で
あってもよい。
如く、2対の搬送ローラ14、16に挟持されること
で、略水平に保持されている。搬送ローラ14、16
は、それぞれコントローラ18からの駆動信号により、
互いに等速度で回転し、ネガフィルム12を図1及び図
2の矢印A方向へ搬送するようになっている。なお、搬
送ローラ14、16間において若干の速度差(搬送方向
先頭側を若干速くする)を設けたり、搬送方向後方側を
ワンウェイクラッチ機構を介在させることで、ネガフィ
ルム12を緊張させた状態で搬送させるようにしてもよ
い。
ージとされており、この読取ステージにおける下部が発
光サイドであり、上部が読取サイドとされ、発光サイド
には、光源20と光拡散板22とが配設されている。す
なわち、光源20から照射された光は、光拡散板22を
通過して、ネガフィルム12に照射され、その透過光が
ネガフィルム12を透過して読取サイドへ至るようにな
っている。なお、光拡散板22は、光源20の発光面の
保護としての役目も有している。
有機EL発光素子24(図3参照)が適用されている。
4は、周知のように自己発光型であり、一対の電極(陰
極26と陽極28)によって発光層30が挟持された構
造となっている。さらに、陽極28と発光層30との間
には、ホール輸送層32が介在され、陰極26と発光層
30との間には、電子輸送層34が介在されており、前
記コントローラ18に接続された発光ドライバ36によ
って陽極28と陰極26との間に所定の電圧を印加する
ことで、発光層30が所定の波長の光を発光するように
なっている。
であってもよいし、パルス幅変調(PWM)制御であっ
てもよい。
30を格子状に分割し(以下、それぞれを分割層30A
とし、図1では模式的に光源20の表面に分割層30A
を表現した。)、全発光層領域においてRGBのそれぞ
れに発光する分布がほぼ均一となるように予め生成され
ている。すなわち、分割層30Aの同一色毎にメタルマ
スクを施した状態で各色の発光層を別々に蒸着すること
で、分割層毎に異なる色に発光させることが可能とな
る。なお、一般には分割層30Aは1mm単位以下のピ
ッチで形成することが可能である。但し、本実施の形態
では、光拡散板22を備えており、この光拡散板22に
より光を拡散することで、光のむらを排除しているた
め、分割層30Aを数mmピッチで設けるようにしても
よい。
させる場合には、R光色に発光する分割層30Aを駆動
(点灯)することで、R光のみが拡散板22へ到達する
ようになっている。同様に、G色光或いはB色光をネガ
フィルム12へ照射させる場合には、G色光或いはB色
光に発光する分割層30Aを駆動(点灯)することで、
必要な色のみを光拡散板22へ到達させることができ
る。
分割層30Aが発光することによる、所定の領域内での
光量を一定とする役目を有しており、この光拡散板22
で均一な光量となった状態の光をネガフィルム12へ照
射する。
が配設されている。この温調装置は、ペルチェ素子等が
適用されており、コントローラ18からの信号によって
制御されるようになっている。温調装置40では、光源
20における発光による発熱を抑制するようになってお
り、例えば、発光面側の温度をリアルタイムに検出して
フィードバック制御するか、或いは、統計的なデータベ
ースに基づいて、発光時間に基づいて制御することで、
光源20の温度がほぼ一定に保持され、温度による波長
変動を防止している。
には、集光レンズ42が配設され、前記ネガフィルム1
2を透過した光を集光する。集光レンズ42の結像面に
は、CCDエリアセンサ44が配設されており、このC
CDエリアセンサ44の読取部44Aによって透過光の
濃度が検出されるようになっている。
ーラ18に接続されており、光電変換された電気信号
(濃度データ)がこのコントローラ18に入力される。
ィルム12の各色毎の濃度データをデジタルデータに変
換して記憶する。なお、記憶されたデジタルデータは、
各種補正が実行された後、図示しない画像記録装置へ送
出されることで、例えば、印画紙等へデジタル露光さ
れ、画像が形成される。
の搬送ローラ14、16に挟持させて1コマ毎に読取ス
テージへ位置決めする。
始される。このとき、当該画像コマに対してフルカラー
で画像データを得るため、RGBの各色毎に時系列でC
CDエリアセンサあによって読取るため、まず、光源2
0をR色光とする。
て有機EL発光素子24を適用しており、発光ドライバ
36によって陽極28及び陰極26間に所定の電圧を印
加すると発光層30が発光する。発光層30の発光領域
は、RGBの各色に発光する分割層30Aに分割してい
るため、分割層30A毎に異なる色に発光する。R色光
とするためには、R色光に発光する分割層30Aを駆動
(点灯)する。これにより、R色光に発光した光のみが
光拡散板22へと至る。
しているR色光を、発光領域の全域で均一な光量となる
ように光を拡散する。
照射されるため、読取るべき画像の全域に亘り、均一な
光量のR色光が照射される。
は、集光レンズ42によって集光され、CCDエリアセ
ンサ44の読取部44Aに入力する。これにより、読取
部44Aに入射した光は光電変換され、R色光に対応す
る成分の画像濃度に応じた電気信号(電圧)が、コント
ローラ18へ送出される。コントローラ18では、入力
した電気信号をデジタル信号に変換され、デジタル画像
データとして記憶する。
と、続いてG色光、B色光により同様の読取が実行され
るが、このとき、分割層30Aの駆動領域の切り替えの
みがされればよい。光源20を常に発光状態とすると、
発熱が発生するが、本実施の形態では、温調装置40を
光源20の背面側に配設し、常に光源20が所定の温度
を維持するように制御されているため、発熱による波長
変動がなく、安定した画像読取が可能となる。
すると、ネガフィルム12は1コマ分移動され、次の画
像コマが位置決めされる。
光源20として有機EL発光素子24を適用したため、
コンパクトで十分な発光量を得ることができ、装置を小
型とすることができる。また、発光層30を、予めRG
Bの各色に発光する分割層30Aに分割して生成したた
め、色切替のための部材(例えば色分解フィルタ等)が
不要であり、かつ色切替のための駆動系も不要となる。
し、CCDエリアセンサ44による読取時のダイナミッ
クレンジを一定としたが、ネガフィルム12を一定速度
でプレスキャンし、このプレスキャン時に各画像コマの
ある程度の濃度平均値を認識し、それぞれの画像コマ毎
に光源20の光量及びCCDエリアセンサ44のダイナ
ミックレンジを変更するようにしてもよい。
GBの各色毎に発光する分割層30Aとしたが、図4に
示される如く、RGBのそれぞれに発光する3個の有機
EL発光素子24R、24G、24Bを設け、ダイクロ
イックミラー46によって光軸を一致させて、ネガフィ
ルム12に交互に照射するようにしてもよい。これによ
れば、有機EL発光素子24R、24G、24B自体が
面発光であれるため、光拡散板が不要となる。
素子24の発光領域を常に一定としたが、発光ドライバ
36を制御して、ネガフィルム12のサイズ毎に発光領
域を変えてもよい。これにより、省エネにつながると共
にネガフィルム12のマスキングがなくてもフレアの防
止にもなる。
の他、傷検出用の赤外線発光領域を設けてもよい。赤外
線はネガフィルム12の画像を透過したときの光量が、
画像濃度に依存せず、傷やゴミが付着している部分のみ
光量変動するため、この部分をターゲットとして、コン
トローラ18でデジタル画像データに変換された後に、
周囲の画像データに基づいて補間することで、印画紙等
へのプリント後の仕上がり画像から傷を消すことがで
き、品質の向上を図ることができる。
て、有機EL発光素子24を適用したが、無機EL発光
素子を用いてもよい。無機EL発光素子は、有機ELに
比べて寿命が桁違いに長いため、メンテナンス性の面か
ら有利である。
分光特定に合わせて、フィルタを介在させ、不要な波長
の光を減衰させるようにしてもよい。これにより、読取
精度を高めることができる。
30Aを省略し、白色光源として適用し、CCDエリア
センサ44側でフィルタによって色分解してもよい。有
機EL発光素子24(又は無機EL発光素子)は、従来
白色光源として利用されている冷陰極管よりも発光効率
を向上することができる。
EL素子のみならず、他の種類の光源と組み合わせて用
いてもよい。例えば、傷消し用の赤外線発光源を別の光
源で構成してもよいし、光量不足のときの補填用として
LEDやハロゲンランプを具備しておき、必要に応じて
共用するようにしてもよい。
位置を発光サイド側とすることで、反射原稿にも適用可
能である。
を光電変換素子によって読取って画像データを得るため
の光源を選択するにあたり、構造が簡単で発光波長を切
替えるためのメカ的な駆動機構が不要であり、かつ画像
読取りに十分な光量を所定の領域内でむらなく確保する
ことができると共に、設計仕様として汎用性を持たせる
ことができるという優れた効果を有する。
である。
成図である。
示す断面図である。
子を別々の構成とした場合の光源の概略構成図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 原稿画像へ光源から照射される光を照射
し、その反射又は透過光量を検出し、電気信号に変換す
る光電変換素子を備えた画像読取装置であって、 前記光源として、少なくとも3原色に相当する波長の発
光光を備えた面発光タイプのEL発光素子を用いたこと
を特徴とする画像読取装置。 - 【請求項2】 前記EL発光素子の発光光を時系列に切
替可能な切替手段をさらに備えたことを特徴とする請求
項1記載の画像読取装置。 - 【請求項3】 前記EL発光素子の発光による発熱に対
して、当該EL発光素子の温度を安定させる温度調整手
段をさらに備えたことを特徴とする請求項1又は請求項
2記載の画像読取装置。 - 【請求項4】 前記光源と原稿画像との間に介在され、
光源から発光する光量を所定の領域内で均一とする光拡
散板をさらに備えたことを特徴とする請求項1乃至請求
項3の何れか1項記載の画像読取装置。 - 【請求項5】 前記光源から発光される光の波長に、赤
外光に相当する波長が含まれていることを特徴とする請
求項1乃至請求項4の何れか1項記載の画像読取装置。
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