JP3862232B2 - 画像入力装置 - Google Patents
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Description
さらに、デジタルフォトプリンタによれば、各フィルムに記録された画像の画像情報やそれに対する画像処理条件を、装置が有するメモリやフロッピーディスク等の外部メモリに記憶(保存)しておくことが可能であるので、焼き増し等を行う際に、原画となるフィルムが不要であり、また、再度処理条件を設定する必要がないので、迅速かつ効率良く焼き増し等の作業を行うことができる。
また、本出願人は、このようなデジタルフォトプリンタを実現するための画像入力装置や方法を各種発明し、特許文献1、特許文献2、および特許文献3でこれを提案し、また、デジタルフォトプリンタの装置概要を開示している。
ここで、原稿となるフィルムは多種多様であり、従って、高性能かつ高機能なデジタルフォトプリンタを実現するためには、あらゆるフィルムに対応して、撮影された画像を高精度に読み取れる画像入力装置を実現する必要がある。
さらに、フィルムに記録された画像も、通常のいわゆるネガ画像と、通常の可視像と同様に反転されたいわゆるリバーサル(ポジ)画像とがあり、必要に応じて、それぞれに応じた画像情報の処理を施す必要がある。
また、本発明の画像入力装置において、前記出力画像情報を得るための画像読取に先立ち、画像を粗に読み取るプレスキャンを行うのが好ましく、この際において、前記プレスキャンによって読み取った画像をポジ画像でディスプレイに表示するのが好ましく、さらに、前記プレスキャンにおいて、前記自動焦点調整手段による自動焦点調整に用いた色の画像読取を最初に行うのが好ましい。
また、本発明の画像入力装置において、前記フィルムキャリアが、前記画像読取位置において前記ストリップス状のフィルム原稿を圧着する圧着ユニットを有するのが好ましく、また、前記スライドキャリアが、画像読取を終了したスライド原稿を回収するためのスライド回収箱を有し、このスライド回収箱は、既に回収したスライド原稿の下に潜り込ませるようにしてスライド原稿を回収するのが好ましく、また、前記イメージセンサがエリアセンサであり、かつ、このエリアセンサが、前記原稿の搬送方向、ならびに、この搬送方向と直交する方向に、半画素に対応する量、移動可能であるのが好ましく、さらに、前記レンズユニットがズームレンズを有するのが好ましい。
図1に示される画像入力装置(以下、入力装置とする)10は、長尺なネガフィルムもしくはリバーサルフィルムであり多数の画像が撮影されているストリップスA(図3参照)、通常は1枚のリバーサルフィルムを枠体(マウント)に固定してなるスライドB(図5参照)を原稿として、これらの原稿に撮影された画像を光電的に読み取る、前述のデジタルフォトプリンタに対応する入力装置であって、基本的に、読取光学系11と操作制御部13とから構成される。
他方、操作制御部13は、イメージセンサ20によって読み取られた画像情報を処理して出力画像信号とし、必要に応じて、この出力画像情報をポジ/ネガ変換する画像処理部を有すると共に、入力装置10(あるいはデジタルフォトプリンタ全体)の動作等を管理する制御部21と、この制御部21に接続される、入力装置10の操作を行うキーボード106およびマウス108、ならびに読み取った画像を表示するディスプレイ110とから構成される。また、キーボード106、マウス108およびディスプレイ110は操作テーブル15上に固定されずに載置されており、オペレータの都合により移動自在となっている。さらに、制御部21にはフロッピーディスク等の外部記憶媒体に記録された画像情報を読み取るためのディスクドライブ等が配置される。
図示例の入力装置10において、光源部14はストリップスAもしくはスライドBの下方から読取光を照射するもので、操作テーブル15のキャリアベース16の下に位置しており、光源25、絞り26、色フィルタ板28、および拡散ボックス30を有する。
また、光源部14には、これ以外にも光源25等の各種の部材を冷却する冷却ファン等が配置されている。
絞り26は、光源25からの光量を調節するものであり、図示例においては、遮光部分で対数曲線が描かれた、光軸Lに直交する図中矢印a方向で通過光量の異なる2枚のNDフィルタ26aおよび26bを用い、このNDフィルタ26aおよび26bを矢印a方向に互いに接離することにより、光源25からフィルムに至る光量を調節する。
画像読取時には、Rフィルタ28R、Gフィルタ28G、およびBフィルタ28Bは、順次光路Lに挿入され、これにより、フィルムに撮影された画像がR、GおよびBの3原色に分解されて読み取られる。
図示例において、拡散ボックス30は、内面が鏡面である上下面が開放する四角柱30aの、下面にスリガラス30bを、上面に乳白色のアクリル板30cを、それぞれ配置した構成を有するものであるが、これ以外にもオパールガラス等の公知の光拡散手段が各種利用可能である。
図3に、カバー17aを外した際の読取光学系11の概略斜視図、ならびに制御部21の概略をブロック図で示す。
操作テーブル15上に設置されるキャリアベース16は、その上面にフィルムキャリア22もしくはスライドキャリア24を載置して、所定の位置に保持する部位であり、また、操作テーブル15には、これに対して垂直に光学フレーム12が固定されている。すなわち、操作テーブル15(少なくとも読取光学系11に対応する部分)は読取光学系11の光学定盤ともなっている。
また、フィルムキャリア22の底面には、案内レール34および36に対応して溝38および40が、他方、スライドキャリア24の底面には、案内レール34および36に対応して溝42および44が形成されている。
すなわち、キャリアベース16の上面に載置されたフィルムキャリア22もしくはスライドキャリア24は、案内レール34および36とそれに対応する溝とによって、矢印x方向の位置を規定され、また、光学フレーム12と図中奥側の端面とが当接することにより、矢印y方向の位置を規定され、キャリアベース16上の所定位置に位置決めされて載置される。
しかも、図1等より明らかなように、読取光学系11においては、操作テープル15上のキャリアベース16周辺(手前および左右)には十分なスペースがある。そのため、オペレータは、この領域に注文表やシャーカステン、各種の資料等を置いて作業を行うことができ、従って、好適な作業性で多様な作業形態に対応することができる。
また、本体46の上面には、矢印xで示される搬送方向でかつ光軸Lと交わる位置に端部から端部まで延在して案内溝48が形成されている。案内溝48は、ストリップスAとほぼ同じ幅を有する溝であって、ストリップスAは、案内溝48に挿入された状態で、長手方向をx方向と一致して搬送され、各撮影画像が順次、光軸L上の読取位置Zに搬送される。従って、この案内溝48の深さは、ストリップスAの画像面(すなわち乳剤面)が光軸L方向(焦点深度方向)の所定位置になるようにされる。
また、フィルムキャリア22の本体46に形成する開口をキャリアベース16の開口32に対応するサイズとして、各種サイズのフィルムに対応するマスクを交換してフィルムキャリア22に装着可能な構成としてもよい。
搬送手段50は、モータ56と搬送ローラ58とから構成され、画面検出センサ54による検出結果に応じてストリップスAを矢印x方向に搬送して画像が読取位置Zに来たら停止し、制御部21から読み取り終了の信号を受けたら再度搬送を開始し、次の画像を読取位置Zに搬送する。
フィルム圧着ユニット52は、画像読取時に読取位置ZにおいてストリップスAを案内溝48に圧着することにより、ストリップスAのカール等を矯正して画像全面を光軸L方向の所定位置に保持するものである。このようなフィルム圧着ユニット52は、圧着部材60と、この圧着部材60を軸62を中心に矢印b方向に回動させる回動手段64とから構成され、圧着部材60は、ストリップスAの搬送時には回動手段64によって上方に回動され、読取時には下方に回動して、読取位置ZでストリップスAを押圧する。また、圧着部材60の読取位置Zに対応する位置には、ストリップスAの投影光が通過するための開口60aが形成されている。
画面検出センサ54は、公知の光学的なセンサであって、ストリップスAの読取位置Zよりx方向上流側に撮影されている画像やDXコードを検出することによって、読取位置Zにおける画像の位置を規定するものである。図示例のフィルムキャリア22においては、画面検出センサ54による検出結果に応じて、搬送手段50によるストリップスAの搬送を制御して各画像を順次読取位置Zに停止させ、さらに、フィルム圧着ユニット52によるストリップスAの保持および開放を行う。
またストリップスAに撮影された画像の読取に先立ち、搬送手段50によってストリップスAを搬送して、画面検出センサ54によってストリップスAを読み、撮影された画像の枚数(コマ数)や通常サイズとパノラマサイズの判別等を行い、その情報を制御部21に送るように構成してもよい。
図5に、スライドキャリア24の概略斜視図を示す。
また、本体66の上面には、矢印xで示されるスライドBの搬送方向でかつ光軸Lと交わる位置に端部から端部まで延在して、スライドBを案内する案内溝68が形成される。この案内溝68の深さは、スライドBの画像面が、ほぼ光軸L方向(焦点深度方向)の所定位置になるようにされる。
さらに、スライドキャリア24の本体66には、光源部14からの光が通過するための、前記フィルムキャリア22と同様のマスクを兼ねる開口が読取位置Zに形成されている。なお、フィルムキャリア22と同様、マスクを別体として、スライドBのサイズに応じて交換可能に構成してもよい。
カバー70は、上面にスライドBの投影光が通過する通過孔72が形成された底面が開放する筐体で、通常の読取時には読取位置Zを覆っているが、図中手側の下端辺を軸にして矢印c方向に回動可能に構成されており、必要に応じて、読取位置Zを開放できる。
読取位置Z近傍では、案内溝68は若干幅広になっており、その入り口近傍にスライドBを検出するセンサS1、および読取位置Zに搬送されたスライドBの矢印x方向先端を検出するセンサS2が配置され、さらに、案内溝68幅広部の両側には、スライドBを搬送するためのローラが、それぞれ6個ずつ配置されている。
図中上方側のローラは、スライドBの搬送ローラ74,74……であって、図示しない駆動源によって、所定速度で回転される。
下方のローラは、従動ローラ76,76……である。従動ローラ76は、支点78で回動自在にされるアーム80の先端に回転自在に軸支されており、アーム80はスプリング82によって搬送ローラ74側に付勢されている。従って、スライドBは、従動ローラ76によって搬送ローラ74に押し付けられて両者に好適に挟持されて確実に搬送され、また、従動ローラ76を支持するアーム80の回動によってスライドBのサイズ差を吸収することができる。
さらに、読取位置Zにはスライド押さえ84が配置される。スライド押さえ84は、図示しない駆動原による軸86の回転によって回動可能に構成され、読取時に、その先端部(軸86と逆側の先端)でスライドBを案内溝68に押圧し、スライドB(その枠体)の歪や浮き上がり等を矯正する。
図示例のスライド回収箱88は、既に回収されたスライドBの下に潜り込ませるようにスライドBを収納するように構成されており、読み取りを終了したスライドBは、順次下方から積層されて回収される。なお、本発明においては、スライド回収箱88は、これ以外にも、後から搬送されるスライドBの押動により落下したスライドBを収容する箱等であってもよい。
センサS1によってスライドBが検出されると、搬送ローラ74,74……が回転して、読取位置ZすなわちセンサS2によって検出される位置までスライドBを搬送して停止する。
この位置で画像読取が行われ、制御部21から読み取りを終了した旨の信号を受けると、再度搬送ローラ74,74……が再度搬送を開始して、スライドBをスライド回収箱88に収納する。
従って、オペレータはフィルムキャリア22等のキャリアの読取位置Zに位置されたフィルム(画像)を直接目視することができ、これにより読取位置Zにおける原稿の位置の確認、画像やフィルムの状態(表裏、挿入方向、天地等)の確認を行うことができる。
結像部18は、光学フレーム12に固定される定盤90に垂設されるレンズユニット92ならびに焦点調整モータ94を有するものであり、ストリップスAおよびスライドBの投影光をイメージセンサ20に結像させる。
レンズユニット92は、ストリップスAやスライドBのサイズに応じて倍率を変更して、投影光のサイズをイメージセンサ20で受光可能な最大サイズ(すなわち、必要な画像領域の最長手部がイメージセンサ20の受光面に内接するサイズ)に調整してイメージセンサ20に結像するための、公知のズームレンズが組み込まれたズームレンズ部96と、その上方(光軸L方向下流側)に位置する、投影光の焦点をイメージセンサ20の受光面上に調整する公知の焦点調整レンズが組み込まれた焦点調整レンズ部98とを有して構成される。また、焦点調整レンズ部98の調整ギヤ98aは、焦点調整モータ94によって回転されるギヤ94aに噛合しており、焦点調整モータ94によって焦点を調整される。
焦点調整モータ94の駆動は、制御部21の焦点調整手段104によって制御されており、図示例の入力装置10は、TTL(Through The Lens)方式により、イメージセンサ20によって読み取られた得られた各画像の画像コントラストを用いて自動焦点調整を行う。
2次元的な画像読取を行う入力装置10において、イメージセンサ20はエリアセンサであって、例えば、1380×920画素のCCDセンサである。また、図示例の装置では、イメージセンサ20は半画素に対応する量だけx方向およびy方向に移動可能に構成されており、これにより、読取画素数を見掛け上で4倍まで増加することができる。
制御部21は、イメージセンサ20によって読み取られた画像情報の処理を行う画像処理部を有し、かつ、入力装置10(あるいはデジタルフォトプリンタ全体)を制御するものであって、入力装置10の動作や状態を管理かつ制御する制御手段(図示省略)と、イメージセンサ20からの出力信号を受け、所定の画像処理を施して出力画像情報として画像記録装置P等に出力する画像処理装置100と、必要に応じて画像処理装置100から出力された画像情報のポジ/ネガ変換を行うポジ/ネガ変換回路102と、イメージセンサ20によって読み取られた得られた画像を用いて自動焦点調整を行う焦点調整手段104とを有する。
また、制御部21には、入力装置10の操作や読取(出力)条件の設定や色/濃度処理条件の入力等を行うキーボード106およびマウス108、イメージセンサ20で読み取った画像あるいはさらに入力装置10の操作指示を表示するディスプレイ110等が接続される。このキーボード106、マウス108およびディスプレイ110は、操作テーブル15に固定されておらず、オペレータの都合に応じて移動自在にされているのは前述のとおりであり、これにより、より作業性を向上している。
画像処理装置100は、プレスキャンにおけるイメージセンサ20からの出力信号を受けて、画像処理条件の設定を行い、出力画像のための本スキャンの際には、設定した画像処理条件に応じて、イメージセンサ20からの出力信号にA/D変換、Log変換、階調設定、シェーディング補正、暗時補正、オフセット補正等の所定の処理を施して出力画像情報として画像記録装置P等に出力するものであり、画像処理条件の設定やこれらの各種の画像処理を行う公知の画像処理回路やメモリ等を組み合わせてなるものである。
ここで、図示例の入力装置10においては、好ましい態様として、ディスプレイ110の表示画像は、原稿がネガフィルムかポジフィルムかによらず、全てポジ画像とされる。従って、画像処理装置100には、原稿がネガフィルムであった場合に、ディスプレイ110に出力する画像情報をネガ→ポジ変換する変換手段が配置される。あるいは、この変換は後述するポジ/ネガ変換回路102で行ってもよい。
これにより、出力画像の色/濃度調整等の画像検定作業を容易に行うことができる。また、画像をディスプレイ110に表示することにより、前記目視に加えて読取位置Zにおける原稿位置の確認も容易に行うことができる。
前述のように、本発明の入力装置10は、ストリップスAおよびスライドBの両者に対応した画像読取が可能な装置である。周知のように、ストリップスAはネガフィルムであり、スライドBはリバーサルフィルムであるのが一般的であるが、画像記録装置Pにおける処理を考慮すると、制御部21から出力する画像情報は、ネガ画像情報あるいはポジ画像情報に統一するのが好ましい。
ポジ/ネガ変換回路102は、この変換を行う回路であり、例えば、入力装置10で主に処理するフィルムがネガフィルムで、出力する画像情報が基本的にネガ画像情報であるように設定されている際に、ストリップスAやスライドBがリバーサルフィルムであった場合に、画像処理装置100から出力されるポジ画像情報を変換して、ネガ画像情報として出力する画像処理回路である。
また、ポジ/ネガ変換回路102は、ポジ→ネガ変換およびネガ→ポジ変換の両機能を有するものであってもよく、あるいはいずれか一方、例えば、入力装置10で主に処理するフィルムがネガフィルムである場合には、ポジ→ネガ変換の機能のみを有するものであってもよい。
なお、ストリップスAやスライドBがネガフィルムであるかリバーサルフィルムであるかの判別は、オペレータが入力するものであってもよく、読み取った画像やフィルムの形態等から装置が判別してもよく、また両者を選択可能に構成してもよい。
焦点調整手段104は、プレスキャンの前にフィルムの画像を読み取り、画像コントラストから焦点調整、すなわち焦点調整モータ94による焦点調整レンズ部98の調整を行う。なお、自動焦点調整は、全ての画像読取に対して行ってもよく、自動焦点調整を行う画像を任意に設定可能に構成してもよい。
これに対し、図示例の入力装置10においては、このような自動焦点調整機能を有することにより、画像面が光軸方向に変動した場合であっても、安定して高精度な画像読取を行うことができ、しかも、自動焦点調整を行うので、オペレータの作業も簡易化され、また迅速な画像読取を実現することができる。
なお、本発明の入力装置10において、焦点の自動調整方法はこれに限定はされず、例えば、光電的な方法や三角法等によってフィルム面とイメージセンサ20との距離を測定し、焦点調整を行う方法等、公知の焦点調整方法が各種利用可能である。
まず、読み取る原稿の形態、すなわち原稿がストリップスAかスライドBかによって、それに応じたキャリアを図4に示すようにキャリアベース16に装着する。ここでは、仮にストリップスAを読み取るとして、図4(a)に示されるように、フィルムキャリア22の溝38および40を、キャリアベース16の案内レール34および36に係合してフィルムキャリア22を載置し、フィルムキャリア22の奥側端面が光学フレーム12に当接する位置まで矢印y方向に押し込んで、キャリアベース16上の所定位置に装着する。なお、光学フレーム12および/またはフィルムキャリア22(スライドキャリア24)に、所定位置に装着されたフィルムキャリア22を保持する手段を設けてもよい。
さらに、ストリップスAがリバーサルフィルムである場合には、キーボード106やマウス108を用いて、その旨の指示も行う。
入力装置10においては、読取開始の指示が出されると、自動焦点調整もしくはプレスキャンが開始される。
自動焦点調整を行う場合には、まず、光源部14においてGフィルタ28Gが光路Lに挿入され、Gフィルタ28Gによって調光された光がストリップスAを透過して、G画像を担持する投影光がレンズユニット92で調光されてイメージセンサ20で読み取られ、制御部21に送られて所定の処理が行われた後に焦点調整手段104に送られる。前述のように、このG画像の読み取りは、所定のサーチエリア内の複数の焦点距離で行われ、焦点調整手段104は、得られた各G画像の画像コントラストから焦点調整量を決定し、これに応じて焦点調整モータ94を駆動して焦点調整レンズ部98をベストピント位置に調整する。
前述のように、焦点調整はGフィルタ28Gを挿入してG画像を読み取ることで行われるので、プレスキャンはG画像の読み取りから行われ、Gフィルタ28Gによって調光された光がストリップスAを透過して、画像を担持する投影光がレンズユニット92によってイメージセンサ20に結像され、原稿のG画像が読み取られ、制御部21に送られる。G画像の読み取りが終了すると、色フィルタ板28が回転して、例えば、Rフィルタ28Rが光路Lに挿入されて、同様にR画像の読み取りが行われ、さらに、同様にして、B画像が読み取られ、プレスキャンが終了する。
本スキャンが開始されると、プレスキャンと同様に、Gフィルタ28Gが光路Lに挿入され、Gフィルタ28Gによって調光された光がストリップスAを透過して、投影光がレンズユニット92によってイメージセンサ20に結像され、原稿のG画像が読み取られ、制御部21に送られ、以下、同様にして、R画像およびB画像が読み取られ、制御部21に送られる。
制御部21の画像処理装置100は、イメージセンサ20からの出力信号にA/D変換等の所定の処理を施して出力のための画像情報として画像記録装置Pに出力する。また、ストリップスAがリバーサルフィルムである場合には画像処理装置100からの画像情報はポジ/ネガ変換回路102に送られ、ポジ画像情報がネガ画像情報に変換された後に画像記録装置Pに出力される。
次いで、圧着部材60が下方に回動してストリップスAを固定し、先と同様にして読み取りが行われる。
ストリップスAと同様に光量の確認等が終了したら、前述のように、案内溝68に沿って手でスライドBを供給し、センサS1によってスライドBが検出されると、搬送ローラ74,74……によってセンサS2に検出される読取位置ZまでスライドBが搬送され、先と同様にして焦点調整、プレスキャンおよび本スキャンが行われ、スライドBの画像が読み取られる。
制御部21から読み取りを終了した旨の信号を受けると、搬送ローラ74,74……が再度搬送を開始して、スライドBをスライド回収箱88に収納する。
11 読取光学系
12 光学フレーム
13 操作制御部
14 光源部
15 操作テーブル
16 キャリアベース
17 結像光学系
18 結像部
20 イメージセンサ
21 制御部
22 フィルムキャリア
24 スライドキャリア
25 光源
26 絞り
28 色フィルタ板
30 拡散ボックス
32 開口
34,36 案内レール
38,40,42,44 溝
46,66 本体
48,68 案内溝
50 搬送手段
52 フィルム圧着ユニット
54 画面検出センサ
56 モータ
58,74 搬送ローラ
60 圧着部材
62,86 軸
64 回動手段
70 カバー
72 通過孔
76 アイドルローラ
78 支点
80 アーム
82 スプリング
84 スライド押さえ
88 スライド回収箱
90 定盤
92 レンズユニット
94 焦点調整モータ
96 ズームレンズ部
98 焦点調整レンズ部
100 画像処理装置
102 ポジ/ネガ変換回路
104 焦点調整手段
106 キーボード
108 マウス
110 ディスプレイ
Claims (9)
- 原稿に記録された画像を読み取る画像入力装置であって、
ストリップス状のフィルム原稿を所定の画像読取位置に搬送するフィルムキャリアと、
フィルムを枠体に固定してなるスライド原稿を前記画像読取位置に搬送すると共に、前記枠体を押圧する押さえ部材を有するスライドキャリアと、
画像読取光学系の光学定盤となる操作テーブルと、
前記フィルムキャリアおよびスライドキャリアが装着自在で、いずれか一方を所定位置に保持する、前記フィルムキャリアおよびスライドキャリアに共通のガイド部材を有する、前記操作テーブル上に設置されるキャリアベースと、
前記キャリアベースに装着された前記フィルムキャリアあるいはスライドキャリアに保持された原稿に読取光を照射する光源と、
前記光源から照射された読取光を拡散する光拡散手段と、
前記光源から照射されて前記光拡散手段によって拡散されて原稿に入射し、原稿を透過した透過光を光電的に読み取るイメージセンサと、
前記透過光を前記イメージセンサに結像させる、自動焦点調整手段を有するレンズユニットと、
前記イメージセンサによって読み取った画像情報を処理して出力画像情報にすると共に、前記出力画像情報を必要に応じてポジ/ネガ変換する画像処理部とを有することを特徴とする画像入力装置。 - 前記自動焦点調整手段は、全ての画像に対して、または、任意に設定された画像に対して、自動焦点調整を行う請求項1に記載の画像入力装置。
- 前記出力画像情報を得るための画像読取に先立ち、画像を粗に読み取るプレスキャンを行う請求項1または2に記載の画像入力装置。
- 前記プレスキャンによって読み取った画像をポジ画像でディスプレイに表示する請求項3に記載の画像入力装置。
- 前記プレスキャンにおいて、前記自動焦点調整手段による自動焦点調整に用いた色の画像読取を最初に行う請求項3または4に記載の画像入力装置。
- 前記フィルムキャリアが、前記画像読取位置において前記ストリップス状のフィルム原稿を圧着する圧着ユニットを有する請求項1〜5のいずれかに記載の画像入力装置。
- 前記スライドキャリアが、画像読取を終了したスライド原稿を回収するためのスライド回収箱を有し、このスライド回収箱は、既に回収したスライド原稿の下に潜り込ませるようにしてスライド原稿を回収する請求項1〜6のいずれかに記載の画像入力装置。
- 前記イメージセンサがエリアセンサであり、かつ、このエリアセンサが、前記原稿の搬送方向、ならびに、この搬送方向と直交する方向に、半画素に対応する量、移動可能である請求項1〜7のいずれかに記載の画像入力装置。
- 前記レンズユニットがズームレンズを有する請求項1〜8のいずれかに記載の画像入力装置。
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