JP2004357110A - フィルムスキャナ - Google Patents
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Abstract
【課題】写真フィルムに対して主走査方向で平均化された光量の光線を照射してスキャニングを行い得るフィルムスキャナを合理的に構成する。
【解決手段】副走査方向に搬送される写真フィルムＦに対して光源部からの光線を照射し、この写真フィルムＦを透過した光線を光学レンズを介して光電変換部に導き、この光電変換部において写真フィルムＦの主走査方向における画像情報と取り込むよう基本的な作動形態が設定されると共に、光量平均化手段１３によって光源部からの光線の主走査方向に沿う方向での光量を平均化させ、このように平均化した光線を集光レンズ１４で写真フィルムＦのフィルム面に焦点を結ぶ形態で収束させる光学系を備えた。
【選択図】 図４
【解決手段】副走査方向に搬送される写真フィルムＦに対して光源部からの光線を照射し、この写真フィルムＦを透過した光線を光学レンズを介して光電変換部に導き、この光電変換部において写真フィルムＦの主走査方向における画像情報と取り込むよう基本的な作動形態が設定されると共に、光量平均化手段１３によって光源部からの光線の主走査方向に沿う方向での光量を平均化させ、このように平均化した光線を集光レンズ１４で写真フィルムＦのフィルム面に焦点を結ぶ形態で収束させる光学系を備えた。
【選択図】 図４
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、副走査方向に搬送される写真フィルムに対して光源部から光線を照射し、この写真フィルムを透過した光線を光学レンズを介して光電変換部に導き、この光電変換部において前記写真フィルムにおける主走査方向に沿う領域の画像情報を取り込むよう構成されているフィルムスキャナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記のように構成されたフィルムスキャナとして、複数のＬＥＤチップを主走査方向に沿って直線的に備えて成る赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の光源からの光線を集光レンズ７１で平行光線化し、このように平行光線化した光線を単一の光軸に沿って直接的に送り出す、又は、ハーフミラー７３を介して単一の光軸上に送り出し、更に、この光線を、光軸上に配置した集光レンズ７５によって写真フィルム２２の近傍に配置した散光板７７（拡散板）に結像させる形態で集光することで、この散光板７７で光線を拡散させ、写真フィルム２２の近傍位置から写真フィルム２２を照明するものがある（例えば、特許文献１参照・番号は文献中のものを引用）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００‐２４４７０５号公報 （段落番号〔００３３〕〜〔００４４〕、〔００５３〕〜〔００６１〕、図４）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術のように、複数のＬＥＤ（発光ダイオード）を主走査方向に直線的に配置した光源からの光線を写真フィルムに導く形態で照射するものを考えるに、この光源は、複数のＬＥＤを所定の間隔で配置しているので、例えば、集光レンズ７５からの光線を写真フィルム２２に結像させる形態で集光した場合には、写真フィルム２２の表面に対して複数のＬＥＤの夫々の実像が間隔を隔てた形態で現れる現象を発生させ、主走査方向での光量分布が一定しないものとなる。公報番号を挙げた従来の技術では写真フィルムの近傍位置に拡散板を配置し、この拡散板に対して集光レンズからの光線を結像させる形態で光線の照射を行うので、拡散板による光線の拡散により主走査方向で平均化した光線を写真フィルムに照射することも可能であるが、拡散板がフィルム面に近く、拡散板に対して結像させる形態で集光を行うので、主走査方向での光量分布の不均一性は多少は残存するものであり改善の余地がある。
【０００５】
この従来の技術には、拡散板を用いずに光源からの光線を集光レンズから所定のスポット径で写真フィルムに直接結像させる点も記載されているが、このように写真フィルムに対して直接的に集光させるものでは、光量の増大を図り得るものであるが、スポット径を小さく設定した場合には主走査方向での光量分布が不均一になるため、この光量分布の不均一を改善する目的から、結像位置をフィルム面から比較的離間させることによってスポット径をある程度大きく設定する必要があるものと想像できる。特に、この従来の技術のように拡散板に対して集光レンズからの光線を結像させる形態で集光させる構造のものでは、集光レンズによる結像位置に対して拡散板の位置を精度高くセットする必要があるため、光源、集光レンズ、拡散板の相対的な位置を高い精度で設定しなくてはならずフィルムスキャナの組立に手間と時間とを要する点において改善の余地がある。
【０００６】
又、写真フィルムを透過させた光線を光学レンズを介して光電変換部に導き、画像情報を取り込むフィルムスキャナを考えるに、写真フィルムに照射される光線の主走査方向での光量分布が平均化されたものであっても、この光線が写真フィルムに対して直交する方向に向かう成分が多いものでは、写真フィルムに擦り傷のように直線的な溝状の傷が存在する場合には、光電変換部で取り込んだ画像情報に目立つ状態の傷が存在するものとなりやすい。この不都合を改善するためには写真フィルムのフィルム面に対して大きい入射角となる方向から、傷の形成方向と直交する方向から光線を照射し、傷の部位で光線を散乱させることにより画像情報に含まれる傷を目立ち難くすることが知られており、光源からの光線の照射形態の改善で傷の形成方向に拘わらず、傷を目立ち難い状態で画像情報を取得するフィルムスキャナが望まれている。
【０００７】
本発明の目的は、写真フィルムに対して主走査方向で平均化された光量の光線を照射してスキャニングを行い得るフィルムスキャナを合理的に構成する点にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係るフィルムスキャナの特徴、作用・効果は次の通りである。
〔特徴〕
副走査方向に搬送される写真フィルムに対して光源部から光線を照射し、この写真フィルムを透過した光線を光学レンズを介して光電変換部に導き、この光電変換部において前記写真フィルムにおける主走査方向に沿う領域の画像情報を取り込むよう構成されているフィルムスキャナにおいて、前記光源部からの光線の光量を前記主走査方向に沿って平均化させる光量平均化手段と、この光量平均化手段で平均化された光線を前記写真フィルムのフィルム面に対して焦点を結ぶ形態で収束させる集光レンズとを備えている点にある。
【０００９】
〔作用・効果〕
上記特徴によると、光量平均化手段によって主走査方向での光量が平均化された光線を集光レンズによって写真フィルムのフィルム面に対して焦点を結ぶ形態で集光させることになるので、写真フィルムのフィルム面においては主走査方向で光量の分布が平均化された光線を集中させることが可能となる。その結果、主走査方向で平均化された光量の光線でスキャニングを行えるフィルムスキャナが構成された。
【００１０】
本発明の請求項２に係るフィルムスキャナの特徴、作用・効果は次の通りである。
〔特徴〕
請求項１記載のフィルムスキャナにおいて、前記光源部からの光線を平行光線化する平行化レンズを備えると共に、前記光量平均化手段が前記平行化レンズからの光線が導かれる位置に配置された拡散板で構成されている点にある。
【００１１】
〔作用・効果〕
上記特徴によると、光源からの光線を平行化レンズで平行光線化した後、拡散板で拡散させ、この拡散板によって拡散状態にある光線に集光レンズに導くことになるので、光源からの光線が主走査方向での光線の光量が不均一である場合でも、平行化レンズで平行化させることにより光線のロスを少なくし、拡散板での光線の拡散により主走査方向での光量の分布を平均させることが可能となる。そして、このように照明光学系を構成した場合には、平行化レンズと集光レンズとの間に配置される拡散板の位置精度を、さほど高めずに済むので組立も容易に行える。その結果、光源における主走査方向での光量分布に拘わりなく、光線のロスを少なくした状態で写真フィルムに対して主走査方向で光量を平均化した光線を照射でき、組立も容易なフィルムスキャナが合理的に構成された。
【００１２】
本発明の請求項３に係るフィルムスキャナの特徴、作用・効果は次の通りである。
〔特徴〕
請求項２記載のフィルムスキャナにおいて、前記平行化レンズの光軸と、前記集光レンズの光軸とが主光軸上に配置されると共に、前記光源から光線を送り出す光源光軸を、前記主光軸と平行姿勢で、かつ、前記主光軸を基準に前記副走査方向に変位した位置に設定してある点にある。
【００１３】
〔作用・効果〕
上記特徴によると、主光軸に対して光源からの光源光軸を副走査方向に変位させることにより、主走査方向での光量の分布が平均化していない場合でも、写真フィルムに照射する光線の主走査方向での光量を平均化できる。つまり、主走査方向で光線の光量が不均一化する原因として、直線状に配置した光源の発光体の構造を挙げることができ、例えば、この光源が複数の発光ダイオードを所定の間隔で配置したものでは、光源からの光線を拡散板で拡散した場合でも、写真フィルムに照射される光線は発光ダイオードの配置間隔に対応して主走査方向での光量が不均一となる傾向にある。この現象は光源の光軸と主光軸とが一致する位置関係にあることで顕著に現れるので、主光軸に対して光源光軸を副走査方向に変位させることにより、写真フィルムに照射される光線の主走査方向での光量の分布の均一化を図り得るものとなる。その結果、主走査方向での光量分布を一層良好に平均化させるものとなった。
【００１４】
本発明の請求項４に係るフィルムスキャナの特徴、作用・効果は次の通りである。
〔特徴〕
請求項２又は３記載のフィルムスキャナにおいて、前記拡散板が、入射する光線を予め設定された角度の範囲に拡散させる拡散面を形成したビーム整形ディフューザで構成され、前記集光レンズが、前記平行化レンズより副走査方向に広い幅に形成されている点にある。
【００１５】
〔作用・効果〕
上記特徴によると、拡散板で光線を拡散させる場合に、予め設定された範囲内に光線を拡散させることにより、例えば、磨りガラスのように光線を比較的広い範囲に拡散させるものと比較すると、拡散させた光線を平行化レンズの側に送り出すものとなり、しかも、集光レンズが平行化レンズより副走査方向で広い幅に形成されているので、拡散板で拡散させた光線を集光レンズから写真フィルムのフィルム面に確実に集光させることが可能となる。その結果、光源からの光線を無駄にすることなく写真フィルムのフィルム面を照射し得るものとなった。
【００１６】
本発明の請求項５に係るフィルムスキャナの特徴、作用・効果は次の通りである。
〔特徴〕
請求項２〜４のいずれか１項に記載のフィルムスキャナにおいて、前記光源と平行化レンズと前記拡散板とが光源ユニットに備えられると共に、この光源ユニットに対して着脱自在に備えられ、前記写真フィルムを搬送するフィルムキャリアに対して前記集光レンズを備えている点にある。
【００１７】
〔作用・効果〕
上記特徴によると、写真フィルムに対して比較的近い位置に配置される集光レンズを写真フィルムを搬送するフィルムキャリアに備えることにより、光源ユニットの大型化を抑制できるものとなる。その結果、フィルムスキャナ全体での小型化が可能となった。
【００１８】
本発明の請求項６に係るフィルムスキャナの特徴、作用・効果は次の通りである。
〔特徴〕
請求項２〜５のいずれか１項に記載のフィルムスキャナにおいて、前記光源が、基板上に多数の発光ダイオードを直線状に配置して成る発光ダイオード群で構成され、この発光ダイオード群からの光線を反射させて基板と直交する方向に送り出す反射体を発光ダイオードの側部位置で、発光ダイオードの配置方向と平行する位置に配置し、この複数の発光ダイオードからの光線と、反射体で反射された光線を拡散させる副拡散板を光源と前記平行化レンズとの間に配置してある点にある。
【００１９】
〔作用・効果〕
上記特徴によると、光源を構成する多数の発光ダイオードからの光線は、この発光ダイオードと平行姿勢に配置した反射体で反射した後に平行化レンズの方向に送り出されるものとなり、この光線を副拡散板で拡散させることにより、光源からの光線の光量を主走査方向で平均化できる。その結果、光源からの光線を効率的に利用するばかりでなく、写真フィルムに照射される光線の主走査方向での光量を一層平均化できるものとなった。
【００２０】
本発明の請求項７に係るフィルムスキャナの特徴、作用・効果は次の通りである。
〔特徴〕
請求項２〜６のいずれか１項に記載のフィルムスキャナにおいて、前記光源が、発光色の異なる複数の前記発光ダイオード群を備えて成ると共に、夫々の発光ダイオード群からの光線を合流させて前記集光レンズに導く光学系を備えて構成されている点にある。
【００２１】
〔作用・効果〕
上記特徴によると、発光色が異なる複数の発光ダイオード群を備えるので、例えば、赤色、緑色、青色の三原色となる発光ダイオード群を備えることにより、これらの発光ダイオード群からの光線を合流させて集光レンズに送り出し、写真フィルムに対して白色光を照射することも可能となる。特に、赤色、緑色、青色の三原色となる発光ダイオードを直線状に交互に配置して発光ダイオード群を構成したものと比較した場合、光量不足を招くことがない。その結果、カラーフィルムのスキャニングも充分な光量で行えるものとなった。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔第１の実施の形態〕
図１に示すように、光源部としての光源ユニットＡ、フィルムキャリアＢ、レンズユニットＣ、光電変換部としての光電変換ユニットＤ、制御装置Ｅを備えて写真フィルムＦの画像情報をデジタル信号化して取り込むフィルムスキャナが構成されている。
【００２３】
このフィルムスキャナは光源ユニットＡからの光線をフィルムキャリアＢに支持された現像済みの写真フィルムＦに照射し、この写真フィルムＦを透過した光線をレンズユニットＣから前記光電変換ユニットＤに導く光学系を具備している。前記レンズユニットＣは、写真フィルムＦの主走査方向に沿う領域からの可視光画像を光電変換ユニットＤに内蔵したＣＣＤ（ Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）型のラインセンサの光電変換面に結像させると同時に、写真フィルムＦの主走査方向に沿う領域からの赤外光画像を光電変換ユニットＤに内蔵した赤外光（ＩＲ）用のＣＣＤ（ Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）型のラインセンサの光電変換面に結像させるよう機能するものであり、前記光電変換ユニットＤは、写真フィルムＦの可視光画像をＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三原色に対応したデジタル信号化した画像データ（可視光データ）として取得すると同時に、写真フィルムＦのゴミや傷に起因する赤外光画像をゴミや傷に対応する欠陥データ（赤外光データ）として取得する。更に、このように取得した画像データ及び欠陥データは、前記制御装置Ｅに備えた半導体メモリやハードディスク等の記憶手段に保存され、制御装置Ｅは、必要な場合に記憶手段に保存した画像データを欠陥データに基づいて、その欠陥を除去する補正を行うと共に、外部からの要求により写真フィルムＦの画像データをコマ単位で出力するよう処理形態が設定されている。
【００２４】
図２〜図６に示すように、前記光源ユニットＡは、前記三原色及び赤外光を発光するよう、多数の発光ダイオード１を基板Ｐ（後述する３つの基板の総称）において主走査方向に直線状に配置した光源としての発光ダイオードアレイＬＥＤ（発光ダイオード群の一例、後述する３種の発光ダイオードアレイの総称・図５を参照）を具備し、この発光ダイオードアレイＬＥＤからの光線をフィルムキャリアＢの側に送り出す。前記フィルムキャリアユニットＢは写真フィルムＦを長手方向に往復搬送自在に支持するものであり（この往復搬送方向が副走査方向となる）、このフィルムキャリアユニットＢは、１３５サイズ、２４０サイズ、１２０・２２０サイズのフィルム等の複数種の写真フィルムＦに対応したものを交換する形態で使用できるよう構成されている。
【００２５】
前記レンズユニットＣは、フィルムキャリアＢに支持された写真フィルムＦの画像を前記光電変換ユニットＤに内蔵した前記ラインセンサの光電変換面に対して任意の拡大率で結像させるようズーム型の光学レンズ５を備えて構成されている。図２に示すように、前記光電変換ユニットＤは、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三原色に対応した３ライン型のＣＣＤラインセンサ６と赤外光（ＩＲ）を感知する１ライン型のＣＣＤラインセンサ７とを内蔵すると共に、前記光学レンズ５からの可視光を透過させ、赤外光を反射させるダイクロイックミラー型のスプリッター８を内蔵している。
【００２６】
図面には示さないが、前記制御装置Ｅは、マイクロプロセッサーと、半導体メモリや大容量のハードディスクＨＤ等で成る記憶手段と、信号のアクセスを実現するインタフェースとを備えている。この制御装置Ｅは、前記光電変換ユニットＡによる画像データと欠陥データとの取得、フィルムキャリアＢにおける写真フイルムＦの搬送、レンズユニットＣの光学レンズ５の焦点距離の設定及び合焦の制御、及び、欠陥データに基づき画像データを補正処理を実現するプログラムを備えている。
【００２７】
図３に示すように、前記光源ユニットＡは樹脂成形品で成る上部ケース１０と、アルミニウム合金で成る下部ケース１１とを重ね合わせることにより内部に空間を形成した構造であり、この内部空間に対し、前記基板Ｐに支持される形態で３つの前記発光ダイオードアレイＬＥＤを配置している。つまり、この内部空間には、３つの発光ダイオードアレイＬＥＤからの光線を平行光線化するシリンドリカルレンズ型の平行化レンズ１２を、夫々の発光ダイオードアレイＬＥＤに対応させて備え、この平行化レンズ１２を介して送り出される光源からの光線を合流させる合流光学系を備え、このように合流させた光線を拡散により平均化する光量平均化手段としての拡散板１３を備えている。更に、下部ケース１１の外面には複数のフィン状の放熱部１１Ｆを一体的に形成し、この放熱部１１Ｆに対して冷却風を供給する一対の電動型のファン１５を下部ケース１１の外部に配置している。
【００２８】
前記フィルムキャリアＢは、現像済みの写真フィルムＦを圧着して搬送するローラ２０と、このローラ２０を駆動する駆動機構（図示せず）とを備えており、このフィルムキャリアＢに形成されたスキャニングゲートＢａに対して光線を導く位置にシリンドリカル型又はトロイダル型の集光レンズ１４を配置している。又、このスキャニングゲートＢａの幅方向の中央位置で、写真フィルムＦのフィル面が存在する位置に対して主走査方向に沿う姿勢のスキャニングラインＳＬが設定されている。
【００２９】
図２〜図４に示すように、前記集光レンズ１４は、この集光レンズ１４の光軸（図中の第１光軸Ｌ１と一致する）に沿う方向に送られる光線を、フィルムキャリアＢに支持される写真フィルムＦの表面（厳密には乳剤側であり、図面では写真フィルムＦの上面）に焦点を結ぶ形態で収束させるよう、焦点位置を設定してある。具体的には、拡散板１３によって光線を拡散させた場合でも、その光線が向かう方向の成分を考えた場合には、第１光軸Ｌ１（主光軸Ｌ）と平行する方向に送られる光線の量が最も多く、このように第１光軸Ｌ１と平行する方向への光線をスキャニングラインＳＬ上に集光させるよう集光光学系を構成することが可能であり、このように集光光学系を構成した場合には光量の面で効率的となる。これとは異なり、図４に示すように拡散板１３によって第１光軸Ｌ（主光軸Ｌ）に対して角度をもって離れる方向に拡散する光線をスキャニングラインＳＬ上に集光させるよう、集光レンズ１４の集光位置を設定することも可能であり、このように集光光学系を構成した場合には、写真フィルムＦに対して大きい入射角度で光線を導くので、写真フィルムＦに存在する傷を目立ち難くするものとなる。
【００３０】
このフィルムスキャナでは、写真フィルムＦのサイズに対応して何れのフィルムキャリアＢをセットした状態においても前記スキャンゲートＢａの主走査方向での長さの中央で、このスキャンゲートＢａの幅方向での中央位置（スキャニングラインＳＬの中央位置）で、かつ、フィルムキャリアＢに支持される写真フィルムＦのフィルム面を直交する方向に通過する仮想直線と、第１光軸Ｌ１とを一致させるよう設計され、このように位置関係を設定することにより、全ての発光ダイオードアレイＬＥＤからの光線もスキャンゲートＢａに位置する写真フィルムＦのフィルム面に収束させるものとなる。
【００３１】
具体的には、前記内部空間の底面部に第１基板Ｐ１と、第２基板Ｐ２とを支持し、この内部空間の側壁部に第３基板Ｐ３を支持してあり、第１基板Ｐ１にチップ状の多数の緑色の発光ダイオード１を主走査方向に直線状に配置して成る緑色の発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤを備え、第２基板Ｐ２にチップ状の多数の青色の発光ダイオード１を主走査方向に直線状に配置して成る青色の発光ダイオードアレイＢ−ＬＥＤを備え、第３基板Ｐ３にチップ状の多数の第１、第２赤色の発光ダイオード１と、チップ状の多数の赤外光の発光ダイオード１とを交互に主走査方向に配置した赤色・赤外光の発光ダイオードアレイＲ・ＩＲ−ＬＥＤを備え、夫々の発光ダイオードアレイＬＥＤに対応する位置に、夫々の発光ダイオードアレイからの光線を平行光線化するよう、夫々の発光ダイオード１に焦点位置を設定した前記平行化レンズ１２を備えている。
【００３２】
緑色の発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤを備えた部位を例に挙げて基板Ｐの詳細を説明すると、図５及び図６に示すように、熱伝導率が高いアルミニウム製の基材の表面に対してセラミック材料等の絶縁層を形成した積層構造の基板Ｐの絶縁層の表面に対して、前述したチップ状の発光ダイオード１を主走査方向に沿って直線状にダイボンディングにより固定し、この基板Ｐに対して矩形の枠体２、反射体３夫々を発光ダイオードアレイＬＥＤの形成方向（主走査方向）と並行する姿勢で、発光ダイオード１の近傍位置に固定している。前記枠体２と反射体３とは耐熱性に優れた液晶性ポリマーによって一体形成されたものであり、前記反射体３は、発光ダイオード１と対向する側に対して傾斜姿勢の反射面３ａを備えている。
【００３３】
このように基板Ｐに対してチップ状の発光ダイオード１、枠体２、反射体３を固定した後に、チップ状の発光ダイオード１と、基板Ｐに形成したプリント配線部Ｐａとの間にボンディングワイヤ４で結線することにより、プリント配線部Ｐａからの電力により発光ダイオード１を発光させ得るものに構成してある。
【００３４】
図２〜図４に示すように、緑色の発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤからの光線を縦方向に送る縦姿勢の光源光軸（図示せず）を前記第１光軸Ｌ１に一致させ、青色の発光ダイオードアレイＢ−ＬＥＤからの光線を送る縦姿勢の光源光軸（図示せず）を第２光軸Ｌ２に一致させ、赤色・赤外光の発光ダイオードアレイＲ・ＩＲ−ＬＥＤからの光線を送る光源光軸（図示せず）を横姿勢の第３光軸Ｌ３に一致させている（これら、第１、第２、第３主光軸は主光軸Ｌを構成するものである）。尚、光源光軸は、夫々の発光ダイオードアレイＬＥＤの形成方向（主走査方向）での中央位置で、かつ、前記基板Ｐに垂直となる仮想直線として設定されている。
【００３５】
前記第１光軸Ｌ１に沿って送られる光線を拡散させるよう前記拡散板１３を配置してあり、前記第１光軸Ｌ１上には前記緑色の発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤに対応する前記平行化レンズ１２と、前記合流光学系としてダイクロイックミラー型の第１ミラーＭ１を配置し、この第１ミラーＭ１に対して前記青色の発光ダイオードアレイＢ−ＬＥＤからの光線及び赤色・赤外光の発光ダイオードアレイＲ・ＩＲ−ＬＥＤからの光線とを送るよう第３光軸Ｌ３の位置を設定し、この第３光軸Ｌ３上に前記合流光学系としてダイクロイックミラー型の第２ミラーＭ２を配置し、この第２ミラーＭ２に対して前記青色の発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤからの光線を送るよう前記第２光軸Ｌ２の位置を設定している。つまり、第２光軸Ｌ２上を送られる光線は第２ミラーＭ２での反射により第３光軸Ｌ３と一致する位置に送られ、この第３光軸Ｌ３上を送られる光線は第１ミラーＭ１での反射により第１光軸Ｌ１と一致する位置に送られるよう光学的な位置関係が構成されている。
【００３６】
尚、前記緑色の発光ダイオード１の波長は４００〜４８０ｎｍ、青色の発光ダイオード９の波長は５２０〜５６０ｎｍ、赤色の発光ダイオード１の波長は６２０〜７５０ｎｍ、赤外光の発光ダイオード１の波長は８３０〜９５０ｎｍのものが使用されている。前記第１ミラーＭ１は緑色の発光ダイオード１からの波長（４００〜４８０ｎｍ）の光線を透過させ、これ以外の波長の光線を反射させる性能のものを使用し、前記第２ミラーＭ２は赤色光と赤外光と発光ダイオード１からの波長（６２０〜７５０ｎｍ及び８３０〜９５０ｎｍ）の光線を透過させ、青色の発光ダイオード１からの光線（５２０〜５６０ｎｍ）を反射させる性能のものを使用している。
【００３７】
前記第１光軸Ｌ１は前述したように、前記緑色の発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤに対応した平行化レンズ１２の光軸と集光レンズ１４の光軸と前記スキャニングラインＳＬの主走査方向での中央位置とを結ぶ仮想直線であり、前記緑色の発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤの光源光軸は、アレイの形成方向（主走査方向）での中央位置で、かつ、前記第１基板Ｐに垂直となる仮想直線となる。前記第２光軸Ｌ２は、前記青色の発光ダイオードアレイＢ−ＬＥＤに対応した平行化レンズ１２の光軸と一致する仮想直線であり、前記青色の発光ダイオードアレイＢ−ＬＥＤの光源光軸は、アレイの形成方向（主走査方向）での中央位置で、かつ、前記第２基板Ｐに垂直となる仮想直線となる。前記第３光軸Ｌ３は、前記赤色・赤外光の発光ダイオードアレイＲ・ＩＲ−ＬＥＤに対応した平行化レンズ１２の光軸と一致する仮想直線であり、前記赤色・赤外光の発光ダイオードアレイＲ・ＩＲ−ＬＥＤの光源光軸は、アレイの形成方向（主走査方向）での中央位置で、かつ、前記第３基板Ｐに垂直となる仮想直線である。尚、前記平行化レンズ１２と集光レンズ１４との光軸とは、主走査方向での長さの中央位置で、かつ、副走査方向での幅の中央位置においてレンズの厚み方向に通過する仮想直線を指している。
【００３８】
そして、前記緑色の発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤの発光ダイオード１の位置に焦点を設定して前記平行化レンズ１２を配置し、前記青色の発光ダイオードアレイＢ−ＬＥＤの発光ダイオード１の位置に焦点を設定して前記平行化レンズ１２配置し、前記赤色・赤外光の発光ダイオードアレイＲ・ＩＲ−ＬＥＤの発光ダイオード１に焦点位置を設定して前記平行化レンズ１２を配置しているのである。
【００３９】
前記拡散板１３は、主走査方向での長さが、前記発光ダイオードアレイＬＥＤの主走査方向の長さより充分に長く、副走査方向での幅が、前記平行化レンズ１２の副走査方向での幅より充分に大きい幅に形成されたサイズのビーム整形ディフューザ（ＬＳＤ）が使用されている。この拡散板１３は、図７に示すように、平坦な板状の樹脂製の素材の表面に微細な突出部１３ａを多数形成した拡散面を備えてお、素材の表面に対して直交する姿勢の軸Ｘに沿って入射した光線を設定された角度θとなる範囲に拡散させる機能を有するものであり、この拡散板１３では、同図に示す如く入射した光線を拡散させる角度θとして１０度程度の性能のもの（軸Ｘを中心として頂点の角度θが１０度程度となる円錐形に拡散する性能のもの）を使用している。
【００４０】
この構成により、写真フィルムＦのスキャニングを行う場合には、写真フィルムＦのサイズに適合したフィルムキャリアＢをスキャナ本体に装着し、そのフィルムキャリアＢに写真フィルムＦをセットした状態で、スキャニングを開始することにより、緑色の発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤからの光線が平行化レンズ１２で平行光線化した状態で第１光軸に沿って送り出され、青色の発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤからの光線は平行化レンズ１２で平行光線化した状態で第２光軸Ｌ２に沿って送り出された後、第２ミラーＭ２に反射されることよって第３光軸Ｌ３に合流し、この後、第１ミラーＭ１に反射されることによって第１光軸Ｌ１に合流し、赤色・赤外光の発光ダイオードアレイＲ・ＩＲ−ＬＥＤからの光線は平行化レンズ１２で平行光線化した状態で第３光軸３２に沿って送り出された後、第１ミラーＭ１で反射されることによって第１光軸Ｌ１の光線に合流するものとなる。そして、これらの波長の光線は第１光軸Ｌ１上において混合することにより白色光となると共に、拡散板１３で拡散されることにより主走査方向での光量の分布が平均化し、この光線を集光レンズ１４で写真フィルムＦのフィルム面に焦点を結ぶ形態で集光することにより、結果として、赤外光を含み、可視光的には白色となる光線を、スキャニングラインＳＬ方向で光量を平均化させた状態で写真フィルムＦに照射するものとなっている。
【００４１】
このように写真フィルムＦに照射される光線は、集光レンズ１４に到達する以前に拡散板１３によって散乱するので、主走査方向での光量の不均衡を低減して、この主走査方向での光量の分布を平均化させており、しかも、発光ダイオードアレイＬＥＤからの光線を平行化レンズ１２で平行光線化し、拡散板１３で拡散した光線を集光レンズ１４によってスキャニングゲート内の写真フィルムＦのフィルム面（乳剤側の面）に焦点を結ぶ形態で光線を集束させるので、光量を無駄にすることのないものとなっている。特に、本発明によると、発光ダイオードアレイＬＥＤからの光線が集光レンズ１４に到達する以前に拡散板１３によって光線を拡散させているので、写真フィルムＦのフィルム面に対して、大きい入射角で光線を導くことを可能にしており、このように大きい入射角で、充分に散乱させた光線を写真フィルムＦに導くことにより、写真フィルムＦの表面に傷が存在する場合でも、その傷が、どのような方向に形成されたものであっても傷を目立ち難くするものとなっているのである。
【００４２】
尚、スキャニングを行う際には、取り込む画像の画素数に基づいて、光学レンズ５による拡大率（主走査方向での画素数）が設定されると同時に、写真フィルムＦの搬送速度（副走査方向での画素数）が設定され、この設定の後に、写真フィルムＦに対して光線を照射する状態で、写真フィルムＦを設定された速度で搬送し、この搬送速度と同期したタイミングで光電変換部Ｄにおいて主走査方向に画像情報を取り込む処理を行い、このように取り込んだライン状の画像情報から２次元画像を生成することにより、写真フィルムＦのコマに対応して赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の画像データを得るのである。又、スキャニング時にには赤外光（ＩＲ）に対応した欠陥データを得るものとなり、この欠陥データに基づき、例えば、ニアレストレイバー法、バイリニア法、バイキュービック法等による補間処理を行うことにより、画像データの欠陥部分を修復できるものとなっている。
【００４３】
〔第２の実施の形態〕
この第２の実施の形態では前記第１の実施の形態と同じ機能を有するものには、第１の実施の形態と共通の番号、符号を付している。
【００４４】
この第２の実施の形態では、図８に示すように、３つの基板Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３夫々に発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤ、Ｂ−ＬＥＤ、Ｒ・ＩＲ−ＬＥＤが形成され、平行化レンズ１２、拡散板１３、集光レンズ１４夫々を備えている点においは第１の実施の形態と変わるところは無く、前記主光軸Ｌに対して、特定の発光ダイオードアレイＬＥＤ夫々の光源光軸を副走査方向にオフセットさせている点に差異を有するものである。
【００４５】
つまり、緑色の発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤの形成方向（主走査方向）での中央位置で、かつ、前記第１基板Ｐ１に垂直となる仮想直線を第１光源光軸Ｓ１に設定し、青色の発光ダイオードアレイＢ−ＬＥＤの形成方向（主走査方向）での中央位置で、かつ、前記第２基板Ｐに垂直となる仮想直線を第２光源光線Ｓ２に設定し、赤色・赤外光の発光ダイオードアレイＲ・ＩＲ−ＬＥＤの形成方向（主走査方向）での中央位置で、かつ、前記第３基板Ｐ３に垂直となる仮想直線を第３光源光軸Ｓ３に設定してある。そして、第１光源光軸Ｓ１を第１光軸Ｌ１に対して平行姿勢で距離ｄだけ副走査方向にオフセットさせ、第２光源光軸Ｓ２を第２光軸Ｌ２に対して平行姿勢で距離ｄだけ副走査方向にオフセットさせている。又、第１光源光軸Ｓ１と第１光軸Ｌ１とのオフセット量（距離ｄ）と、第２光源光軸Ｓ２と第２光軸Ｌ２とのオフセット量（距離ｄ）は同一であるがオフセット方向を逆にセットしてある。尚、第３光源光軸Ｓ３は第３光軸Ｌ３と一致させ、オフセットしていない。
【００４６】
このように構成することにより、赤色・赤外光の発光ダイオードアレイＲ・ＩＲ−ＬＥＤからの光線は、前述と同様に平行化レンズ１２で平行光線化した状態で第３光軸Ｌ３から第１光軸Ｌ１に沿う形態で送られることにより、拡散板１３で拡散した後に集光レンズ１４で写真フィルムＦのフィルム面のスキャニングラインＳＬ上に集光するものとなり、又、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤ、Ｂ−ＬＥＤからの光線は平行化レンズ１２で平行光線化されるものの、第１光軸Ｌ１に対して副走査方向に変位した位置を送られ、拡散板１３で拡散した後に集光レンズ１４によって、主光軸Ｌと写真フィルムＦのフィルム面とが交差する位置（スキャニングラインＳＬ）より副走査方向に僅かに変位した位置に集光することになる。このように異なる色相の光線が写真フィルムＦのフィルム面に対してオフセットする相対位置関係で光線の照射が行われるものであるが、このフィルムスキャナでは、第１光軸Ｌ１に沿った領域において夫々の光線の混合が行われ、しかも、拡散板１３で光線を拡散させるので、スキャニングラインＳＬ上での光線の色温度に影響がないものとなっている。
【００４７】
特にオフセット量（距離ｄ）として、同図に示す如く、発光ダイオード１と反射体３の幅方向での中央位置との距離を設定することにより、この反射体３の反射面３ａで反射した光線をスキャニングライン上に集光させる形態となり、その結果、発光ダイオードアレイＬＥＤを構成する多数の発光ダイオード１からの光線を直接的にスキャニングラインＳＬ上に導く現象を回避して、主走査方向での光量の平均化を一層良好にするものとなっている。
【００４８】
〔第３の実施の形態〕
この第３の実施の形態では前記第１の実施の形態と同じ機能を有するものには、第１の実施の形態と共通の番号、符号を付している。
【００４９】
この第３の実施の形態では、図９〜図１１に示すように、第１基板Ｐ１に対して緑色の光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤと、青色の発光ダイオードアレイＢ−ＬＥＤとを平行姿勢で形成すると共に、この２条の発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤ、Ｂ−ＬＥＤを挟む位置に前記反射体３と、枠体２とを配置している。又、緑色の発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤの形成方向（主走査方向）での中央位置で、かつ、前記第１基板Ｐに垂直となる姿勢の第１光源光軸Ｓ１と、青色の発光ダイオードアレイＢ−ＬＥＤの形成方向（主走査方向）での中央位置で、かつ、前記第２基板Ｐに垂直となる姿勢の第２光源光線Ｓ２とを、第１光軸Ｌ１に対して平行姿勢で、この第１光Ｌ１を基準にして副走査方向に対してオフセットさせている。そして、赤色・赤外光の発光ダイオードアレイＲ・ＩＲ−ＬＥＤの形成方向（主走査方向）での中央位置で、かつ、前記第３基板Ｐ３に垂直となる姿勢の第３光源光軸Ｓ３を第３光軸Ｌ３に一致させている。
【００５０】
このように構成することにより、赤色・赤外光の発光ダイオードアレイＲ・ＩＲ−ＬＥＤからの光線は、前述と同様に平行化レンズ１２で平行光線化した状態で第３光軸Ｌ３から第１光軸Ｌ１に沿う形態で送られることにより、拡散板１３で拡散した後に集光レンズ１４で写真フィルムＦのフィルム面のスキャニングラインＳＬ上に集光するものとなり、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤ、Ｂ−ＬＥＤからの光線は平行化レンズ１２で平行光線化されるものの、第１光軸Ｌ１に対して副走査方向に変位した位置を送られ、拡散板１３で拡散した後に集光レンズ１４によって、主光軸Ｌと写真フィルムＦのフィルム面とが交差する位置（スキャニングラインＳＬ）より副走査方向に僅かに変位した位置に集光することになり、主走査方向での光量を平均化させることが可能となっている。このように異なる色相の光線が写真フィルムＦのフィルム面に対してオフセットする相対位置関係で光線の照射が行われるものであるが、このフィルムスキャナでは、第１光軸Ｌ１に沿った領域において夫々の光線の混合が行われ、しかも、拡散板１３で光線を拡散させるので、スキャニングライン上での光線の色温度に影響がないものとなっている。
【００５１】
特に、この構成では、２つの発光ダイオードアレイＬＥＤからの光線をスキャニングラインＳＬに焦点を結ぶ必要がないので、１つの基板Ｐに対して２つの発光ダイオードアレイＬＥＤを平行する姿勢配置することを可能にするものであり、このように１つの基板Ｐに対して２つの発光ダイオードアレイＬＥＤを備えることにより、基板Ｐの数を少なくして部品点数の低減を可能にするばかりでなく、フィルムスキャナの小型化を実現するものとなっている。
【００５２】
〔第４の実施の形態〕
この第４の実施の形態では前記第１の実施の形態と同じ機能を有するものには、第１の実施の形態と共通の番号、符号を付している。
【００５３】
この第３の実施の形態では、図１２〜図１４に示すように、第１基板Ｐ１に対して緑色の光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤと、青色の発光ダイオードアレイＢ−ＬＥＤと平行姿勢で形成すると共に、緑色の発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤを挟む位置に前記反射体３を配置し、青色の発光ダイオードアレイＢ−ＬＥＤを挟む位置に前記反射体３を配置し、これらを取り囲む位置に枠体２を配置している。前記緑色の発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤの形成方向（主走査方向）での中央位置で、かつ、前記第１基板Ｐに垂直となる姿勢の第１光源光軸Ｓ１と、青色の発光ダイオードアレイＢ−ＬＥＤの形成方向（主走査方向）での中央位置で、かつ、前記第２基板Ｐに垂直となる姿勢の第２光源光線Ｓ２とを、第１光軸Ｌ１に対して平行姿勢で、この第１光軸Ｌ１を基準にして副走査方向に対してオフセットさせている。そして、赤色・赤外光の発光ダイオードアレイＲ・ＩＲ−ＬＥＤの形成方向（主走査方向）での中央位置で、かつ、前記第３基板Ｐ３に垂直となる姿勢の第３光源光軸Ｓ３を第３光軸Ｌ３に一致させている。
【００５４】
このように構成することにより、第３の実施の形態と同様に、緑色の光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤと、青色の発光ダイオードアレイＢ−ＬＥＤとからの光線をスキャニングラインＳＬより副走査方向に僅かに変位した位置に集光することにより主走査方向での光量を平均化させるものとなっている。
【００５５】
特に、この構成では、２つの発光ダイオードアレイＬＥＤからの光線をスキャニングラインＳＬに焦点を結ぶ必要がないので、１つの基板Ｐに対して２つの発光ダイオードアレイＬＥＤを平行する姿勢配置することを可能にするものであり、このように１つの基板Ｐに対して２つの発光ダイオードアレイＬＥＤを備えることにより、基板Ｐの数を少なくして部品点数の低減を可能にするばかりでなく、夫々の発光ダイオードアレイＬＥＤを挟む位置に反射体３を配置しているので光量の損失を低減しながらフィルムスキャナの小型化を実現するものとなっている。
【００５６】
〔別実施の形態〕
本発明は上記実施の形態以外に、例えば、以下のように構成することも可能である（この別実施の形態では前記実施の形態と同じ機能を有するものには、実施の形態と共通の番号、符号を付している）。
【００５７】
（イ）図１５に示すように、発光ダイオードアレイＬＥＤと平行化レンズ１２との中間位置に対して副拡散板２５を備える。具体的には、前記枠体２に対して副拡散板２５を備えるのが適当である。このように副拡散板２５を備えることにより、発光ダイオードアレイＬＥＤからの光線を副拡散板２５で拡散させ、主走査方向での光量の不均一を低減した状態の光線を拡散板１３で拡散させるので、主走査方向での光量の不均一を一層良好に改善するものとなる。尚、同図においては、主光軸Ｌに対して光源光軸Ｓ１を副走査方向にオフセットさせているが、この副拡散板２５は、主光軸Ｌと光源光軸Ｓ１とが一致する構成のものに適用することも可能である。
【００５８】
（ロ）単一の基板に対して主走査方向に沿って、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三原色の発光ダイオード１と、赤外光の発光ダイオード１とを所定の順序に直線状に配置する、あるいは、単一の基板Ｐに対して副走査方向にオフセットする位置関係で複数列の同一発光色の発光ダイオードアレイＬＥＤを形成する。このように単一の基板に対して全ての種類の発光ダイオード１を備えることにより、部品点数の低減を可能にするばかりでなく、スキャナ全体の小型化を実現するものとなる。
【００５９】
（ハ）前記拡散板１３としてビーム整形ディフューザ（ＬＳＤ）を用いる場合に、主走査方向へ光線を拡散させる角度を副走査方向へ光線を拡散させる角度より小さく設定し、楕円形となる領域に光線を拡散させる性能のものを使用することが可能である。特に拡散板１３として、ビーム整形ディフューザ（ＬＳＤ）を用いる必要性はなく、透明又は半透明な樹脂の表面を粗面に仕上げた構造のものを使用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態のフィルムスキャナの斜視図
【図２】第１の実施の形態のフィルムスキャナの光学系の模式図
【図３】第１の実施の形態の光源ユニットとフィルムキャリアとを示す断面図
【図４】第１の実施の形態の光学系を示す模式図
【図５】第１の実施の形態の基板に支持された発光ダイオードアレイを示す斜視図
【図６】第１の実施の形態の発光ダイオードと枠体と反射体とを示す断面図
【図７】第１の実施の形態の拡散板による拡散の形態を示す断面図
【図８】第２の実施の形態の光学系を示す模式図
【図９】第３の実施の形態の光学系を示す模式図
【図１０】第３の実施の形態の基板に支持された発光ダイオードアレイを示す斜視図
【図１１】第３の実施の形態の発光ダイオードと枠体と反射体とを示す断面図
【図１２】第４の実施の形態の光学系を示す模式図
【図１３】第４の実施の形態の基板に支持された発光ダイオードアレイを示す斜視図
【図１４】第４の実施の形態の発光ダイオードと枠体と反射体とを示す断面図
【図１５】別実施の形態（イ）の発光ダイオードアレイの部位を示す断面図
【符号の説明】
３ 反射体
５ 光学レンズ
１２ 平行化レンズ
１３ 拡散板
１４ 集光レンズ
２５ 副拡散板
Ｌ 主光軸
Ｄ 光電変換部
Ｆ 写真フィルム
ＬＥＤ 光源
Ｓ１、Ｓ２ 光源光軸
【発明の属する技術分野】
本発明は、副走査方向に搬送される写真フィルムに対して光源部から光線を照射し、この写真フィルムを透過した光線を光学レンズを介して光電変換部に導き、この光電変換部において前記写真フィルムにおける主走査方向に沿う領域の画像情報を取り込むよう構成されているフィルムスキャナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記のように構成されたフィルムスキャナとして、複数のＬＥＤチップを主走査方向に沿って直線的に備えて成る赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の光源からの光線を集光レンズ７１で平行光線化し、このように平行光線化した光線を単一の光軸に沿って直接的に送り出す、又は、ハーフミラー７３を介して単一の光軸上に送り出し、更に、この光線を、光軸上に配置した集光レンズ７５によって写真フィルム２２の近傍に配置した散光板７７（拡散板）に結像させる形態で集光することで、この散光板７７で光線を拡散させ、写真フィルム２２の近傍位置から写真フィルム２２を照明するものがある（例えば、特許文献１参照・番号は文献中のものを引用）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００‐２４４７０５号公報 （段落番号〔００３３〕〜〔００４４〕、〔００５３〕〜〔００６１〕、図４）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術のように、複数のＬＥＤ（発光ダイオード）を主走査方向に直線的に配置した光源からの光線を写真フィルムに導く形態で照射するものを考えるに、この光源は、複数のＬＥＤを所定の間隔で配置しているので、例えば、集光レンズ７５からの光線を写真フィルム２２に結像させる形態で集光した場合には、写真フィルム２２の表面に対して複数のＬＥＤの夫々の実像が間隔を隔てた形態で現れる現象を発生させ、主走査方向での光量分布が一定しないものとなる。公報番号を挙げた従来の技術では写真フィルムの近傍位置に拡散板を配置し、この拡散板に対して集光レンズからの光線を結像させる形態で光線の照射を行うので、拡散板による光線の拡散により主走査方向で平均化した光線を写真フィルムに照射することも可能であるが、拡散板がフィルム面に近く、拡散板に対して結像させる形態で集光を行うので、主走査方向での光量分布の不均一性は多少は残存するものであり改善の余地がある。
【０００５】
この従来の技術には、拡散板を用いずに光源からの光線を集光レンズから所定のスポット径で写真フィルムに直接結像させる点も記載されているが、このように写真フィルムに対して直接的に集光させるものでは、光量の増大を図り得るものであるが、スポット径を小さく設定した場合には主走査方向での光量分布が不均一になるため、この光量分布の不均一を改善する目的から、結像位置をフィルム面から比較的離間させることによってスポット径をある程度大きく設定する必要があるものと想像できる。特に、この従来の技術のように拡散板に対して集光レンズからの光線を結像させる形態で集光させる構造のものでは、集光レンズによる結像位置に対して拡散板の位置を精度高くセットする必要があるため、光源、集光レンズ、拡散板の相対的な位置を高い精度で設定しなくてはならずフィルムスキャナの組立に手間と時間とを要する点において改善の余地がある。
【０００６】
又、写真フィルムを透過させた光線を光学レンズを介して光電変換部に導き、画像情報を取り込むフィルムスキャナを考えるに、写真フィルムに照射される光線の主走査方向での光量分布が平均化されたものであっても、この光線が写真フィルムに対して直交する方向に向かう成分が多いものでは、写真フィルムに擦り傷のように直線的な溝状の傷が存在する場合には、光電変換部で取り込んだ画像情報に目立つ状態の傷が存在するものとなりやすい。この不都合を改善するためには写真フィルムのフィルム面に対して大きい入射角となる方向から、傷の形成方向と直交する方向から光線を照射し、傷の部位で光線を散乱させることにより画像情報に含まれる傷を目立ち難くすることが知られており、光源からの光線の照射形態の改善で傷の形成方向に拘わらず、傷を目立ち難い状態で画像情報を取得するフィルムスキャナが望まれている。
【０００７】
本発明の目的は、写真フィルムに対して主走査方向で平均化された光量の光線を照射してスキャニングを行い得るフィルムスキャナを合理的に構成する点にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係るフィルムスキャナの特徴、作用・効果は次の通りである。
〔特徴〕
副走査方向に搬送される写真フィルムに対して光源部から光線を照射し、この写真フィルムを透過した光線を光学レンズを介して光電変換部に導き、この光電変換部において前記写真フィルムにおける主走査方向に沿う領域の画像情報を取り込むよう構成されているフィルムスキャナにおいて、前記光源部からの光線の光量を前記主走査方向に沿って平均化させる光量平均化手段と、この光量平均化手段で平均化された光線を前記写真フィルムのフィルム面に対して焦点を結ぶ形態で収束させる集光レンズとを備えている点にある。
【０００９】
〔作用・効果〕
上記特徴によると、光量平均化手段によって主走査方向での光量が平均化された光線を集光レンズによって写真フィルムのフィルム面に対して焦点を結ぶ形態で集光させることになるので、写真フィルムのフィルム面においては主走査方向で光量の分布が平均化された光線を集中させることが可能となる。その結果、主走査方向で平均化された光量の光線でスキャニングを行えるフィルムスキャナが構成された。
【００１０】
本発明の請求項２に係るフィルムスキャナの特徴、作用・効果は次の通りである。
〔特徴〕
請求項１記載のフィルムスキャナにおいて、前記光源部からの光線を平行光線化する平行化レンズを備えると共に、前記光量平均化手段が前記平行化レンズからの光線が導かれる位置に配置された拡散板で構成されている点にある。
【００１１】
〔作用・効果〕
上記特徴によると、光源からの光線を平行化レンズで平行光線化した後、拡散板で拡散させ、この拡散板によって拡散状態にある光線に集光レンズに導くことになるので、光源からの光線が主走査方向での光線の光量が不均一である場合でも、平行化レンズで平行化させることにより光線のロスを少なくし、拡散板での光線の拡散により主走査方向での光量の分布を平均させることが可能となる。そして、このように照明光学系を構成した場合には、平行化レンズと集光レンズとの間に配置される拡散板の位置精度を、さほど高めずに済むので組立も容易に行える。その結果、光源における主走査方向での光量分布に拘わりなく、光線のロスを少なくした状態で写真フィルムに対して主走査方向で光量を平均化した光線を照射でき、組立も容易なフィルムスキャナが合理的に構成された。
【００１２】
本発明の請求項３に係るフィルムスキャナの特徴、作用・効果は次の通りである。
〔特徴〕
請求項２記載のフィルムスキャナにおいて、前記平行化レンズの光軸と、前記集光レンズの光軸とが主光軸上に配置されると共に、前記光源から光線を送り出す光源光軸を、前記主光軸と平行姿勢で、かつ、前記主光軸を基準に前記副走査方向に変位した位置に設定してある点にある。
【００１３】
〔作用・効果〕
上記特徴によると、主光軸に対して光源からの光源光軸を副走査方向に変位させることにより、主走査方向での光量の分布が平均化していない場合でも、写真フィルムに照射する光線の主走査方向での光量を平均化できる。つまり、主走査方向で光線の光量が不均一化する原因として、直線状に配置した光源の発光体の構造を挙げることができ、例えば、この光源が複数の発光ダイオードを所定の間隔で配置したものでは、光源からの光線を拡散板で拡散した場合でも、写真フィルムに照射される光線は発光ダイオードの配置間隔に対応して主走査方向での光量が不均一となる傾向にある。この現象は光源の光軸と主光軸とが一致する位置関係にあることで顕著に現れるので、主光軸に対して光源光軸を副走査方向に変位させることにより、写真フィルムに照射される光線の主走査方向での光量の分布の均一化を図り得るものとなる。その結果、主走査方向での光量分布を一層良好に平均化させるものとなった。
【００１４】
本発明の請求項４に係るフィルムスキャナの特徴、作用・効果は次の通りである。
〔特徴〕
請求項２又は３記載のフィルムスキャナにおいて、前記拡散板が、入射する光線を予め設定された角度の範囲に拡散させる拡散面を形成したビーム整形ディフューザで構成され、前記集光レンズが、前記平行化レンズより副走査方向に広い幅に形成されている点にある。
【００１５】
〔作用・効果〕
上記特徴によると、拡散板で光線を拡散させる場合に、予め設定された範囲内に光線を拡散させることにより、例えば、磨りガラスのように光線を比較的広い範囲に拡散させるものと比較すると、拡散させた光線を平行化レンズの側に送り出すものとなり、しかも、集光レンズが平行化レンズより副走査方向で広い幅に形成されているので、拡散板で拡散させた光線を集光レンズから写真フィルムのフィルム面に確実に集光させることが可能となる。その結果、光源からの光線を無駄にすることなく写真フィルムのフィルム面を照射し得るものとなった。
【００１６】
本発明の請求項５に係るフィルムスキャナの特徴、作用・効果は次の通りである。
〔特徴〕
請求項２〜４のいずれか１項に記載のフィルムスキャナにおいて、前記光源と平行化レンズと前記拡散板とが光源ユニットに備えられると共に、この光源ユニットに対して着脱自在に備えられ、前記写真フィルムを搬送するフィルムキャリアに対して前記集光レンズを備えている点にある。
【００１７】
〔作用・効果〕
上記特徴によると、写真フィルムに対して比較的近い位置に配置される集光レンズを写真フィルムを搬送するフィルムキャリアに備えることにより、光源ユニットの大型化を抑制できるものとなる。その結果、フィルムスキャナ全体での小型化が可能となった。
【００１８】
本発明の請求項６に係るフィルムスキャナの特徴、作用・効果は次の通りである。
〔特徴〕
請求項２〜５のいずれか１項に記載のフィルムスキャナにおいて、前記光源が、基板上に多数の発光ダイオードを直線状に配置して成る発光ダイオード群で構成され、この発光ダイオード群からの光線を反射させて基板と直交する方向に送り出す反射体を発光ダイオードの側部位置で、発光ダイオードの配置方向と平行する位置に配置し、この複数の発光ダイオードからの光線と、反射体で反射された光線を拡散させる副拡散板を光源と前記平行化レンズとの間に配置してある点にある。
【００１９】
〔作用・効果〕
上記特徴によると、光源を構成する多数の発光ダイオードからの光線は、この発光ダイオードと平行姿勢に配置した反射体で反射した後に平行化レンズの方向に送り出されるものとなり、この光線を副拡散板で拡散させることにより、光源からの光線の光量を主走査方向で平均化できる。その結果、光源からの光線を効率的に利用するばかりでなく、写真フィルムに照射される光線の主走査方向での光量を一層平均化できるものとなった。
【００２０】
本発明の請求項７に係るフィルムスキャナの特徴、作用・効果は次の通りである。
〔特徴〕
請求項２〜６のいずれか１項に記載のフィルムスキャナにおいて、前記光源が、発光色の異なる複数の前記発光ダイオード群を備えて成ると共に、夫々の発光ダイオード群からの光線を合流させて前記集光レンズに導く光学系を備えて構成されている点にある。
【００２１】
〔作用・効果〕
上記特徴によると、発光色が異なる複数の発光ダイオード群を備えるので、例えば、赤色、緑色、青色の三原色となる発光ダイオード群を備えることにより、これらの発光ダイオード群からの光線を合流させて集光レンズに送り出し、写真フィルムに対して白色光を照射することも可能となる。特に、赤色、緑色、青色の三原色となる発光ダイオードを直線状に交互に配置して発光ダイオード群を構成したものと比較した場合、光量不足を招くことがない。その結果、カラーフィルムのスキャニングも充分な光量で行えるものとなった。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔第１の実施の形態〕
図１に示すように、光源部としての光源ユニットＡ、フィルムキャリアＢ、レンズユニットＣ、光電変換部としての光電変換ユニットＤ、制御装置Ｅを備えて写真フィルムＦの画像情報をデジタル信号化して取り込むフィルムスキャナが構成されている。
【００２３】
このフィルムスキャナは光源ユニットＡからの光線をフィルムキャリアＢに支持された現像済みの写真フィルムＦに照射し、この写真フィルムＦを透過した光線をレンズユニットＣから前記光電変換ユニットＤに導く光学系を具備している。前記レンズユニットＣは、写真フィルムＦの主走査方向に沿う領域からの可視光画像を光電変換ユニットＤに内蔵したＣＣＤ（ Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）型のラインセンサの光電変換面に結像させると同時に、写真フィルムＦの主走査方向に沿う領域からの赤外光画像を光電変換ユニットＤに内蔵した赤外光（ＩＲ）用のＣＣＤ（ Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）型のラインセンサの光電変換面に結像させるよう機能するものであり、前記光電変換ユニットＤは、写真フィルムＦの可視光画像をＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三原色に対応したデジタル信号化した画像データ（可視光データ）として取得すると同時に、写真フィルムＦのゴミや傷に起因する赤外光画像をゴミや傷に対応する欠陥データ（赤外光データ）として取得する。更に、このように取得した画像データ及び欠陥データは、前記制御装置Ｅに備えた半導体メモリやハードディスク等の記憶手段に保存され、制御装置Ｅは、必要な場合に記憶手段に保存した画像データを欠陥データに基づいて、その欠陥を除去する補正を行うと共に、外部からの要求により写真フィルムＦの画像データをコマ単位で出力するよう処理形態が設定されている。
【００２４】
図２〜図６に示すように、前記光源ユニットＡは、前記三原色及び赤外光を発光するよう、多数の発光ダイオード１を基板Ｐ（後述する３つの基板の総称）において主走査方向に直線状に配置した光源としての発光ダイオードアレイＬＥＤ（発光ダイオード群の一例、後述する３種の発光ダイオードアレイの総称・図５を参照）を具備し、この発光ダイオードアレイＬＥＤからの光線をフィルムキャリアＢの側に送り出す。前記フィルムキャリアユニットＢは写真フィルムＦを長手方向に往復搬送自在に支持するものであり（この往復搬送方向が副走査方向となる）、このフィルムキャリアユニットＢは、１３５サイズ、２４０サイズ、１２０・２２０サイズのフィルム等の複数種の写真フィルムＦに対応したものを交換する形態で使用できるよう構成されている。
【００２５】
前記レンズユニットＣは、フィルムキャリアＢに支持された写真フィルムＦの画像を前記光電変換ユニットＤに内蔵した前記ラインセンサの光電変換面に対して任意の拡大率で結像させるようズーム型の光学レンズ５を備えて構成されている。図２に示すように、前記光電変換ユニットＤは、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三原色に対応した３ライン型のＣＣＤラインセンサ６と赤外光（ＩＲ）を感知する１ライン型のＣＣＤラインセンサ７とを内蔵すると共に、前記光学レンズ５からの可視光を透過させ、赤外光を反射させるダイクロイックミラー型のスプリッター８を内蔵している。
【００２６】
図面には示さないが、前記制御装置Ｅは、マイクロプロセッサーと、半導体メモリや大容量のハードディスクＨＤ等で成る記憶手段と、信号のアクセスを実現するインタフェースとを備えている。この制御装置Ｅは、前記光電変換ユニットＡによる画像データと欠陥データとの取得、フィルムキャリアＢにおける写真フイルムＦの搬送、レンズユニットＣの光学レンズ５の焦点距離の設定及び合焦の制御、及び、欠陥データに基づき画像データを補正処理を実現するプログラムを備えている。
【００２７】
図３に示すように、前記光源ユニットＡは樹脂成形品で成る上部ケース１０と、アルミニウム合金で成る下部ケース１１とを重ね合わせることにより内部に空間を形成した構造であり、この内部空間に対し、前記基板Ｐに支持される形態で３つの前記発光ダイオードアレイＬＥＤを配置している。つまり、この内部空間には、３つの発光ダイオードアレイＬＥＤからの光線を平行光線化するシリンドリカルレンズ型の平行化レンズ１２を、夫々の発光ダイオードアレイＬＥＤに対応させて備え、この平行化レンズ１２を介して送り出される光源からの光線を合流させる合流光学系を備え、このように合流させた光線を拡散により平均化する光量平均化手段としての拡散板１３を備えている。更に、下部ケース１１の外面には複数のフィン状の放熱部１１Ｆを一体的に形成し、この放熱部１１Ｆに対して冷却風を供給する一対の電動型のファン１５を下部ケース１１の外部に配置している。
【００２８】
前記フィルムキャリアＢは、現像済みの写真フィルムＦを圧着して搬送するローラ２０と、このローラ２０を駆動する駆動機構（図示せず）とを備えており、このフィルムキャリアＢに形成されたスキャニングゲートＢａに対して光線を導く位置にシリンドリカル型又はトロイダル型の集光レンズ１４を配置している。又、このスキャニングゲートＢａの幅方向の中央位置で、写真フィルムＦのフィル面が存在する位置に対して主走査方向に沿う姿勢のスキャニングラインＳＬが設定されている。
【００２９】
図２〜図４に示すように、前記集光レンズ１４は、この集光レンズ１４の光軸（図中の第１光軸Ｌ１と一致する）に沿う方向に送られる光線を、フィルムキャリアＢに支持される写真フィルムＦの表面（厳密には乳剤側であり、図面では写真フィルムＦの上面）に焦点を結ぶ形態で収束させるよう、焦点位置を設定してある。具体的には、拡散板１３によって光線を拡散させた場合でも、その光線が向かう方向の成分を考えた場合には、第１光軸Ｌ１（主光軸Ｌ）と平行する方向に送られる光線の量が最も多く、このように第１光軸Ｌ１と平行する方向への光線をスキャニングラインＳＬ上に集光させるよう集光光学系を構成することが可能であり、このように集光光学系を構成した場合には光量の面で効率的となる。これとは異なり、図４に示すように拡散板１３によって第１光軸Ｌ（主光軸Ｌ）に対して角度をもって離れる方向に拡散する光線をスキャニングラインＳＬ上に集光させるよう、集光レンズ１４の集光位置を設定することも可能であり、このように集光光学系を構成した場合には、写真フィルムＦに対して大きい入射角度で光線を導くので、写真フィルムＦに存在する傷を目立ち難くするものとなる。
【００３０】
このフィルムスキャナでは、写真フィルムＦのサイズに対応して何れのフィルムキャリアＢをセットした状態においても前記スキャンゲートＢａの主走査方向での長さの中央で、このスキャンゲートＢａの幅方向での中央位置（スキャニングラインＳＬの中央位置）で、かつ、フィルムキャリアＢに支持される写真フィルムＦのフィルム面を直交する方向に通過する仮想直線と、第１光軸Ｌ１とを一致させるよう設計され、このように位置関係を設定することにより、全ての発光ダイオードアレイＬＥＤからの光線もスキャンゲートＢａに位置する写真フィルムＦのフィルム面に収束させるものとなる。
【００３１】
具体的には、前記内部空間の底面部に第１基板Ｐ１と、第２基板Ｐ２とを支持し、この内部空間の側壁部に第３基板Ｐ３を支持してあり、第１基板Ｐ１にチップ状の多数の緑色の発光ダイオード１を主走査方向に直線状に配置して成る緑色の発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤを備え、第２基板Ｐ２にチップ状の多数の青色の発光ダイオード１を主走査方向に直線状に配置して成る青色の発光ダイオードアレイＢ−ＬＥＤを備え、第３基板Ｐ３にチップ状の多数の第１、第２赤色の発光ダイオード１と、チップ状の多数の赤外光の発光ダイオード１とを交互に主走査方向に配置した赤色・赤外光の発光ダイオードアレイＲ・ＩＲ−ＬＥＤを備え、夫々の発光ダイオードアレイＬＥＤに対応する位置に、夫々の発光ダイオードアレイからの光線を平行光線化するよう、夫々の発光ダイオード１に焦点位置を設定した前記平行化レンズ１２を備えている。
【００３２】
緑色の発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤを備えた部位を例に挙げて基板Ｐの詳細を説明すると、図５及び図６に示すように、熱伝導率が高いアルミニウム製の基材の表面に対してセラミック材料等の絶縁層を形成した積層構造の基板Ｐの絶縁層の表面に対して、前述したチップ状の発光ダイオード１を主走査方向に沿って直線状にダイボンディングにより固定し、この基板Ｐに対して矩形の枠体２、反射体３夫々を発光ダイオードアレイＬＥＤの形成方向（主走査方向）と並行する姿勢で、発光ダイオード１の近傍位置に固定している。前記枠体２と反射体３とは耐熱性に優れた液晶性ポリマーによって一体形成されたものであり、前記反射体３は、発光ダイオード１と対向する側に対して傾斜姿勢の反射面３ａを備えている。
【００３３】
このように基板Ｐに対してチップ状の発光ダイオード１、枠体２、反射体３を固定した後に、チップ状の発光ダイオード１と、基板Ｐに形成したプリント配線部Ｐａとの間にボンディングワイヤ４で結線することにより、プリント配線部Ｐａからの電力により発光ダイオード１を発光させ得るものに構成してある。
【００３４】
図２〜図４に示すように、緑色の発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤからの光線を縦方向に送る縦姿勢の光源光軸（図示せず）を前記第１光軸Ｌ１に一致させ、青色の発光ダイオードアレイＢ−ＬＥＤからの光線を送る縦姿勢の光源光軸（図示せず）を第２光軸Ｌ２に一致させ、赤色・赤外光の発光ダイオードアレイＲ・ＩＲ−ＬＥＤからの光線を送る光源光軸（図示せず）を横姿勢の第３光軸Ｌ３に一致させている（これら、第１、第２、第３主光軸は主光軸Ｌを構成するものである）。尚、光源光軸は、夫々の発光ダイオードアレイＬＥＤの形成方向（主走査方向）での中央位置で、かつ、前記基板Ｐに垂直となる仮想直線として設定されている。
【００３５】
前記第１光軸Ｌ１に沿って送られる光線を拡散させるよう前記拡散板１３を配置してあり、前記第１光軸Ｌ１上には前記緑色の発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤに対応する前記平行化レンズ１２と、前記合流光学系としてダイクロイックミラー型の第１ミラーＭ１を配置し、この第１ミラーＭ１に対して前記青色の発光ダイオードアレイＢ−ＬＥＤからの光線及び赤色・赤外光の発光ダイオードアレイＲ・ＩＲ−ＬＥＤからの光線とを送るよう第３光軸Ｌ３の位置を設定し、この第３光軸Ｌ３上に前記合流光学系としてダイクロイックミラー型の第２ミラーＭ２を配置し、この第２ミラーＭ２に対して前記青色の発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤからの光線を送るよう前記第２光軸Ｌ２の位置を設定している。つまり、第２光軸Ｌ２上を送られる光線は第２ミラーＭ２での反射により第３光軸Ｌ３と一致する位置に送られ、この第３光軸Ｌ３上を送られる光線は第１ミラーＭ１での反射により第１光軸Ｌ１と一致する位置に送られるよう光学的な位置関係が構成されている。
【００３６】
尚、前記緑色の発光ダイオード１の波長は４００〜４８０ｎｍ、青色の発光ダイオード９の波長は５２０〜５６０ｎｍ、赤色の発光ダイオード１の波長は６２０〜７５０ｎｍ、赤外光の発光ダイオード１の波長は８３０〜９５０ｎｍのものが使用されている。前記第１ミラーＭ１は緑色の発光ダイオード１からの波長（４００〜４８０ｎｍ）の光線を透過させ、これ以外の波長の光線を反射させる性能のものを使用し、前記第２ミラーＭ２は赤色光と赤外光と発光ダイオード１からの波長（６２０〜７５０ｎｍ及び８３０〜９５０ｎｍ）の光線を透過させ、青色の発光ダイオード１からの光線（５２０〜５６０ｎｍ）を反射させる性能のものを使用している。
【００３７】
前記第１光軸Ｌ１は前述したように、前記緑色の発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤに対応した平行化レンズ１２の光軸と集光レンズ１４の光軸と前記スキャニングラインＳＬの主走査方向での中央位置とを結ぶ仮想直線であり、前記緑色の発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤの光源光軸は、アレイの形成方向（主走査方向）での中央位置で、かつ、前記第１基板Ｐに垂直となる仮想直線となる。前記第２光軸Ｌ２は、前記青色の発光ダイオードアレイＢ−ＬＥＤに対応した平行化レンズ１２の光軸と一致する仮想直線であり、前記青色の発光ダイオードアレイＢ−ＬＥＤの光源光軸は、アレイの形成方向（主走査方向）での中央位置で、かつ、前記第２基板Ｐに垂直となる仮想直線となる。前記第３光軸Ｌ３は、前記赤色・赤外光の発光ダイオードアレイＲ・ＩＲ−ＬＥＤに対応した平行化レンズ１２の光軸と一致する仮想直線であり、前記赤色・赤外光の発光ダイオードアレイＲ・ＩＲ−ＬＥＤの光源光軸は、アレイの形成方向（主走査方向）での中央位置で、かつ、前記第３基板Ｐに垂直となる仮想直線である。尚、前記平行化レンズ１２と集光レンズ１４との光軸とは、主走査方向での長さの中央位置で、かつ、副走査方向での幅の中央位置においてレンズの厚み方向に通過する仮想直線を指している。
【００３８】
そして、前記緑色の発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤの発光ダイオード１の位置に焦点を設定して前記平行化レンズ１２を配置し、前記青色の発光ダイオードアレイＢ−ＬＥＤの発光ダイオード１の位置に焦点を設定して前記平行化レンズ１２配置し、前記赤色・赤外光の発光ダイオードアレイＲ・ＩＲ−ＬＥＤの発光ダイオード１に焦点位置を設定して前記平行化レンズ１２を配置しているのである。
【００３９】
前記拡散板１３は、主走査方向での長さが、前記発光ダイオードアレイＬＥＤの主走査方向の長さより充分に長く、副走査方向での幅が、前記平行化レンズ１２の副走査方向での幅より充分に大きい幅に形成されたサイズのビーム整形ディフューザ（ＬＳＤ）が使用されている。この拡散板１３は、図７に示すように、平坦な板状の樹脂製の素材の表面に微細な突出部１３ａを多数形成した拡散面を備えてお、素材の表面に対して直交する姿勢の軸Ｘに沿って入射した光線を設定された角度θとなる範囲に拡散させる機能を有するものであり、この拡散板１３では、同図に示す如く入射した光線を拡散させる角度θとして１０度程度の性能のもの（軸Ｘを中心として頂点の角度θが１０度程度となる円錐形に拡散する性能のもの）を使用している。
【００４０】
この構成により、写真フィルムＦのスキャニングを行う場合には、写真フィルムＦのサイズに適合したフィルムキャリアＢをスキャナ本体に装着し、そのフィルムキャリアＢに写真フィルムＦをセットした状態で、スキャニングを開始することにより、緑色の発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤからの光線が平行化レンズ１２で平行光線化した状態で第１光軸に沿って送り出され、青色の発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤからの光線は平行化レンズ１２で平行光線化した状態で第２光軸Ｌ２に沿って送り出された後、第２ミラーＭ２に反射されることよって第３光軸Ｌ３に合流し、この後、第１ミラーＭ１に反射されることによって第１光軸Ｌ１に合流し、赤色・赤外光の発光ダイオードアレイＲ・ＩＲ−ＬＥＤからの光線は平行化レンズ１２で平行光線化した状態で第３光軸３２に沿って送り出された後、第１ミラーＭ１で反射されることによって第１光軸Ｌ１の光線に合流するものとなる。そして、これらの波長の光線は第１光軸Ｌ１上において混合することにより白色光となると共に、拡散板１３で拡散されることにより主走査方向での光量の分布が平均化し、この光線を集光レンズ１４で写真フィルムＦのフィルム面に焦点を結ぶ形態で集光することにより、結果として、赤外光を含み、可視光的には白色となる光線を、スキャニングラインＳＬ方向で光量を平均化させた状態で写真フィルムＦに照射するものとなっている。
【００４１】
このように写真フィルムＦに照射される光線は、集光レンズ１４に到達する以前に拡散板１３によって散乱するので、主走査方向での光量の不均衡を低減して、この主走査方向での光量の分布を平均化させており、しかも、発光ダイオードアレイＬＥＤからの光線を平行化レンズ１２で平行光線化し、拡散板１３で拡散した光線を集光レンズ１４によってスキャニングゲート内の写真フィルムＦのフィルム面（乳剤側の面）に焦点を結ぶ形態で光線を集束させるので、光量を無駄にすることのないものとなっている。特に、本発明によると、発光ダイオードアレイＬＥＤからの光線が集光レンズ１４に到達する以前に拡散板１３によって光線を拡散させているので、写真フィルムＦのフィルム面に対して、大きい入射角で光線を導くことを可能にしており、このように大きい入射角で、充分に散乱させた光線を写真フィルムＦに導くことにより、写真フィルムＦの表面に傷が存在する場合でも、その傷が、どのような方向に形成されたものであっても傷を目立ち難くするものとなっているのである。
【００４２】
尚、スキャニングを行う際には、取り込む画像の画素数に基づいて、光学レンズ５による拡大率（主走査方向での画素数）が設定されると同時に、写真フィルムＦの搬送速度（副走査方向での画素数）が設定され、この設定の後に、写真フィルムＦに対して光線を照射する状態で、写真フィルムＦを設定された速度で搬送し、この搬送速度と同期したタイミングで光電変換部Ｄにおいて主走査方向に画像情報を取り込む処理を行い、このように取り込んだライン状の画像情報から２次元画像を生成することにより、写真フィルムＦのコマに対応して赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の画像データを得るのである。又、スキャニング時にには赤外光（ＩＲ）に対応した欠陥データを得るものとなり、この欠陥データに基づき、例えば、ニアレストレイバー法、バイリニア法、バイキュービック法等による補間処理を行うことにより、画像データの欠陥部分を修復できるものとなっている。
【００４３】
〔第２の実施の形態〕
この第２の実施の形態では前記第１の実施の形態と同じ機能を有するものには、第１の実施の形態と共通の番号、符号を付している。
【００４４】
この第２の実施の形態では、図８に示すように、３つの基板Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３夫々に発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤ、Ｂ−ＬＥＤ、Ｒ・ＩＲ−ＬＥＤが形成され、平行化レンズ１２、拡散板１３、集光レンズ１４夫々を備えている点においは第１の実施の形態と変わるところは無く、前記主光軸Ｌに対して、特定の発光ダイオードアレイＬＥＤ夫々の光源光軸を副走査方向にオフセットさせている点に差異を有するものである。
【００４５】
つまり、緑色の発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤの形成方向（主走査方向）での中央位置で、かつ、前記第１基板Ｐ１に垂直となる仮想直線を第１光源光軸Ｓ１に設定し、青色の発光ダイオードアレイＢ−ＬＥＤの形成方向（主走査方向）での中央位置で、かつ、前記第２基板Ｐに垂直となる仮想直線を第２光源光線Ｓ２に設定し、赤色・赤外光の発光ダイオードアレイＲ・ＩＲ−ＬＥＤの形成方向（主走査方向）での中央位置で、かつ、前記第３基板Ｐ３に垂直となる仮想直線を第３光源光軸Ｓ３に設定してある。そして、第１光源光軸Ｓ１を第１光軸Ｌ１に対して平行姿勢で距離ｄだけ副走査方向にオフセットさせ、第２光源光軸Ｓ２を第２光軸Ｌ２に対して平行姿勢で距離ｄだけ副走査方向にオフセットさせている。又、第１光源光軸Ｓ１と第１光軸Ｌ１とのオフセット量（距離ｄ）と、第２光源光軸Ｓ２と第２光軸Ｌ２とのオフセット量（距離ｄ）は同一であるがオフセット方向を逆にセットしてある。尚、第３光源光軸Ｓ３は第３光軸Ｌ３と一致させ、オフセットしていない。
【００４６】
このように構成することにより、赤色・赤外光の発光ダイオードアレイＲ・ＩＲ−ＬＥＤからの光線は、前述と同様に平行化レンズ１２で平行光線化した状態で第３光軸Ｌ３から第１光軸Ｌ１に沿う形態で送られることにより、拡散板１３で拡散した後に集光レンズ１４で写真フィルムＦのフィルム面のスキャニングラインＳＬ上に集光するものとなり、又、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤ、Ｂ−ＬＥＤからの光線は平行化レンズ１２で平行光線化されるものの、第１光軸Ｌ１に対して副走査方向に変位した位置を送られ、拡散板１３で拡散した後に集光レンズ１４によって、主光軸Ｌと写真フィルムＦのフィルム面とが交差する位置（スキャニングラインＳＬ）より副走査方向に僅かに変位した位置に集光することになる。このように異なる色相の光線が写真フィルムＦのフィルム面に対してオフセットする相対位置関係で光線の照射が行われるものであるが、このフィルムスキャナでは、第１光軸Ｌ１に沿った領域において夫々の光線の混合が行われ、しかも、拡散板１３で光線を拡散させるので、スキャニングラインＳＬ上での光線の色温度に影響がないものとなっている。
【００４７】
特にオフセット量（距離ｄ）として、同図に示す如く、発光ダイオード１と反射体３の幅方向での中央位置との距離を設定することにより、この反射体３の反射面３ａで反射した光線をスキャニングライン上に集光させる形態となり、その結果、発光ダイオードアレイＬＥＤを構成する多数の発光ダイオード１からの光線を直接的にスキャニングラインＳＬ上に導く現象を回避して、主走査方向での光量の平均化を一層良好にするものとなっている。
【００４８】
〔第３の実施の形態〕
この第３の実施の形態では前記第１の実施の形態と同じ機能を有するものには、第１の実施の形態と共通の番号、符号を付している。
【００４９】
この第３の実施の形態では、図９〜図１１に示すように、第１基板Ｐ１に対して緑色の光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤと、青色の発光ダイオードアレイＢ−ＬＥＤとを平行姿勢で形成すると共に、この２条の発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤ、Ｂ−ＬＥＤを挟む位置に前記反射体３と、枠体２とを配置している。又、緑色の発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤの形成方向（主走査方向）での中央位置で、かつ、前記第１基板Ｐに垂直となる姿勢の第１光源光軸Ｓ１と、青色の発光ダイオードアレイＢ−ＬＥＤの形成方向（主走査方向）での中央位置で、かつ、前記第２基板Ｐに垂直となる姿勢の第２光源光線Ｓ２とを、第１光軸Ｌ１に対して平行姿勢で、この第１光Ｌ１を基準にして副走査方向に対してオフセットさせている。そして、赤色・赤外光の発光ダイオードアレイＲ・ＩＲ−ＬＥＤの形成方向（主走査方向）での中央位置で、かつ、前記第３基板Ｐ３に垂直となる姿勢の第３光源光軸Ｓ３を第３光軸Ｌ３に一致させている。
【００５０】
このように構成することにより、赤色・赤外光の発光ダイオードアレイＲ・ＩＲ−ＬＥＤからの光線は、前述と同様に平行化レンズ１２で平行光線化した状態で第３光軸Ｌ３から第１光軸Ｌ１に沿う形態で送られることにより、拡散板１３で拡散した後に集光レンズ１４で写真フィルムＦのフィルム面のスキャニングラインＳＬ上に集光するものとなり、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤ、Ｂ−ＬＥＤからの光線は平行化レンズ１２で平行光線化されるものの、第１光軸Ｌ１に対して副走査方向に変位した位置を送られ、拡散板１３で拡散した後に集光レンズ１４によって、主光軸Ｌと写真フィルムＦのフィルム面とが交差する位置（スキャニングラインＳＬ）より副走査方向に僅かに変位した位置に集光することになり、主走査方向での光量を平均化させることが可能となっている。このように異なる色相の光線が写真フィルムＦのフィルム面に対してオフセットする相対位置関係で光線の照射が行われるものであるが、このフィルムスキャナでは、第１光軸Ｌ１に沿った領域において夫々の光線の混合が行われ、しかも、拡散板１３で光線を拡散させるので、スキャニングライン上での光線の色温度に影響がないものとなっている。
【００５１】
特に、この構成では、２つの発光ダイオードアレイＬＥＤからの光線をスキャニングラインＳＬに焦点を結ぶ必要がないので、１つの基板Ｐに対して２つの発光ダイオードアレイＬＥＤを平行する姿勢配置することを可能にするものであり、このように１つの基板Ｐに対して２つの発光ダイオードアレイＬＥＤを備えることにより、基板Ｐの数を少なくして部品点数の低減を可能にするばかりでなく、フィルムスキャナの小型化を実現するものとなっている。
【００５２】
〔第４の実施の形態〕
この第４の実施の形態では前記第１の実施の形態と同じ機能を有するものには、第１の実施の形態と共通の番号、符号を付している。
【００５３】
この第３の実施の形態では、図１２〜図１４に示すように、第１基板Ｐ１に対して緑色の光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤと、青色の発光ダイオードアレイＢ−ＬＥＤと平行姿勢で形成すると共に、緑色の発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤを挟む位置に前記反射体３を配置し、青色の発光ダイオードアレイＢ−ＬＥＤを挟む位置に前記反射体３を配置し、これらを取り囲む位置に枠体２を配置している。前記緑色の発光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤの形成方向（主走査方向）での中央位置で、かつ、前記第１基板Ｐに垂直となる姿勢の第１光源光軸Ｓ１と、青色の発光ダイオードアレイＢ−ＬＥＤの形成方向（主走査方向）での中央位置で、かつ、前記第２基板Ｐに垂直となる姿勢の第２光源光線Ｓ２とを、第１光軸Ｌ１に対して平行姿勢で、この第１光軸Ｌ１を基準にして副走査方向に対してオフセットさせている。そして、赤色・赤外光の発光ダイオードアレイＲ・ＩＲ−ＬＥＤの形成方向（主走査方向）での中央位置で、かつ、前記第３基板Ｐ３に垂直となる姿勢の第３光源光軸Ｓ３を第３光軸Ｌ３に一致させている。
【００５４】
このように構成することにより、第３の実施の形態と同様に、緑色の光ダイオードアレイＧ−ＬＥＤと、青色の発光ダイオードアレイＢ−ＬＥＤとからの光線をスキャニングラインＳＬより副走査方向に僅かに変位した位置に集光することにより主走査方向での光量を平均化させるものとなっている。
【００５５】
特に、この構成では、２つの発光ダイオードアレイＬＥＤからの光線をスキャニングラインＳＬに焦点を結ぶ必要がないので、１つの基板Ｐに対して２つの発光ダイオードアレイＬＥＤを平行する姿勢配置することを可能にするものであり、このように１つの基板Ｐに対して２つの発光ダイオードアレイＬＥＤを備えることにより、基板Ｐの数を少なくして部品点数の低減を可能にするばかりでなく、夫々の発光ダイオードアレイＬＥＤを挟む位置に反射体３を配置しているので光量の損失を低減しながらフィルムスキャナの小型化を実現するものとなっている。
【００５６】
〔別実施の形態〕
本発明は上記実施の形態以外に、例えば、以下のように構成することも可能である（この別実施の形態では前記実施の形態と同じ機能を有するものには、実施の形態と共通の番号、符号を付している）。
【００５７】
（イ）図１５に示すように、発光ダイオードアレイＬＥＤと平行化レンズ１２との中間位置に対して副拡散板２５を備える。具体的には、前記枠体２に対して副拡散板２５を備えるのが適当である。このように副拡散板２５を備えることにより、発光ダイオードアレイＬＥＤからの光線を副拡散板２５で拡散させ、主走査方向での光量の不均一を低減した状態の光線を拡散板１３で拡散させるので、主走査方向での光量の不均一を一層良好に改善するものとなる。尚、同図においては、主光軸Ｌに対して光源光軸Ｓ１を副走査方向にオフセットさせているが、この副拡散板２５は、主光軸Ｌと光源光軸Ｓ１とが一致する構成のものに適用することも可能である。
【００５８】
（ロ）単一の基板に対して主走査方向に沿って、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三原色の発光ダイオード１と、赤外光の発光ダイオード１とを所定の順序に直線状に配置する、あるいは、単一の基板Ｐに対して副走査方向にオフセットする位置関係で複数列の同一発光色の発光ダイオードアレイＬＥＤを形成する。このように単一の基板に対して全ての種類の発光ダイオード１を備えることにより、部品点数の低減を可能にするばかりでなく、スキャナ全体の小型化を実現するものとなる。
【００５９】
（ハ）前記拡散板１３としてビーム整形ディフューザ（ＬＳＤ）を用いる場合に、主走査方向へ光線を拡散させる角度を副走査方向へ光線を拡散させる角度より小さく設定し、楕円形となる領域に光線を拡散させる性能のものを使用することが可能である。特に拡散板１３として、ビーム整形ディフューザ（ＬＳＤ）を用いる必要性はなく、透明又は半透明な樹脂の表面を粗面に仕上げた構造のものを使用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態のフィルムスキャナの斜視図
【図２】第１の実施の形態のフィルムスキャナの光学系の模式図
【図３】第１の実施の形態の光源ユニットとフィルムキャリアとを示す断面図
【図４】第１の実施の形態の光学系を示す模式図
【図５】第１の実施の形態の基板に支持された発光ダイオードアレイを示す斜視図
【図６】第１の実施の形態の発光ダイオードと枠体と反射体とを示す断面図
【図７】第１の実施の形態の拡散板による拡散の形態を示す断面図
【図８】第２の実施の形態の光学系を示す模式図
【図９】第３の実施の形態の光学系を示す模式図
【図１０】第３の実施の形態の基板に支持された発光ダイオードアレイを示す斜視図
【図１１】第３の実施の形態の発光ダイオードと枠体と反射体とを示す断面図
【図１２】第４の実施の形態の光学系を示す模式図
【図１３】第４の実施の形態の基板に支持された発光ダイオードアレイを示す斜視図
【図１４】第４の実施の形態の発光ダイオードと枠体と反射体とを示す断面図
【図１５】別実施の形態（イ）の発光ダイオードアレイの部位を示す断面図
【符号の説明】
３ 反射体
５ 光学レンズ
１２ 平行化レンズ
１３ 拡散板
１４ 集光レンズ
２５ 副拡散板
Ｌ 主光軸
Ｄ 光電変換部
Ｆ 写真フィルム
ＬＥＤ 光源
Ｓ１、Ｓ２ 光源光軸
Claims (7)
- 副走査方向に搬送される写真フィルムに対して光源部から光線を照射し、この写真フィルムを透過した光線を光学レンズを介して光電変換部に導き、この光電変換部において前記写真フィルムにおける主走査方向に沿う領域の画像情報を取り込むよう構成されているフィルムスキャナであって、
前記光源部からの光線の光量を前記主走査方向に沿って平均化させる光量平均化手段と、この光量平均化手段で平均化された光線を前記写真フィルムのフィルム面に対して焦点を結ぶ形態で収束させる集光レンズとを備えているフィルムスキャナ。 - 前記光源部からの光線を平行光線化する平行化レンズを備えると共に、前記光量平均化手段が前記平行化レンズからの光線が導かれる位置に配置された拡散板で構成されている請求項１記載のフィルムスキャナ。
- 前記平行化レンズの光軸と、前記集光レンズの光軸とが主光軸上に配置されると共に、前記光源から光線を送り出す光源光軸を、前記主光軸と平行姿勢で、かつ、前記主光軸を基準に前記副走査方向に変位した位置に設定してある請求項２記載のフィルムスキャナ。
- 前記拡散板が、入射する光線を予め設定された角度の範囲に拡散させる拡散面を形成したビーム整形ディフューザで構成され、前記集光レンズが、前記平行化レンズより副走査方向に広い幅に形成されている請求項２又は３記載のフィルムスキャナ。
- 前記光源と平行化レンズと前記拡散板とが光源ユニットに備えられると共に、この光源ユニットに対して着脱自在に備えられ、前記写真フィルムを搬送するフィルムキャリアに対して前記集光レンズを備えている請求項２〜４のいずれか１項に記載のフィルムスキャナ。
- 前記光源が、基板上に多数の発光ダイオードを直線状に配置して成る発光ダイオード群で構成され、この発光ダイオード群からの光線を反射させて基板と直交する方向に送り出す反射体を発光ダイオードの側部位置で、発光ダイオードの配置方向と平行する位置に配置し、この複数の発光ダイオードからの光線と、反射体で反射された光線を拡散させる副拡散板を光源と前記平行化レンズとの間に配置してある請求項２〜５のいずれか１項に記載のフィルムスキャナ。
- 前記光源が、発光色の異なる複数の前記発光ダイオード群を備えて成ると共に、夫々の発光ダイオード群からの光線を合流させて前記集光レンズに導く光学系を備えて構成されている請求項２〜６のいずれか１項に記載のフィルムスキャナ。
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2003
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