(57)【要約】【課題】  光源変動補正において、一時的に付着した埃等の異物の影響を排除することで、スキャン画像の品質を維持できる画像読取装置を提供する。【解決手段】  本発明は、光源変動補正に係る処理時に複数の所定波長領域（たとえば、Ｒ、Ｇ、Ｂ及びＩＲ）で受光した光量がそれぞれ所定の基準値を下回っている場合には、前記光源変動補正に係る処理で算出された当該受光画素についての補正量を光源変動補正データに反映させないことで、画像読取対象物から取り込んだ画像に白スジ等が現れてしまう等の不具合を確実に防止することが可能となる。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像読取対象物に光源からの光を照射し、その透過光を撮像手段が備える複数の画素で受光することにより画像データを読み取る画像読取装置において、
光源変動補正に係る処理時に複数の所定波長領域で受光した光量がそれぞれ所定の基準値を下回っている場合には、前記光源変動補正に係る処理で算出された当該受光画素についての補正量を光源変動補正データに反映させないことを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記光源変動補正に係る処理時に取得した画像データに高周波成分が認められ、且つ請求項１の条件を満たす受光画素が当該高周波成分の構成画素である場合には、前記補正量を前記光源変動補正データに反映させないことを特徴とする画像読取装置。
【請求項３】
前記複数の所定波長領域には、赤色の可視光の波長領域、緑色の可視光の波長領域及び青色の可視光の波長領域が含まれることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記複数の所定波長領域には、赤外光の波長領域がさらに含まれることを特徴とする請求項３に記載の画像読取装置。
【請求項５】
前記補正量を前記光源変動補正データに反映させない場合には、その旨を報知することを特徴とする請求項１〜４の何れかの請求項に記載の画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、写真フィルム等の画像読取対象物に記録された画像をデジタルデータとして取り込むよう構成された画像読取装置に関し、特に、前記画像読取対象物からの画像取得前に光源変動補正を行う画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ネガ、ポジ等の写真フィルムに光源から光を照射し、その透過光をラインＣＣＤ等の撮像手段で光電変換することで前記写真フィルムに記録された画像をデジタルデータとして読み込む（スキャンする）フィルムスキャナ（画像読取装置）はよく知られている。
【０００３】
通常、かかるフィルムスキャナでは、内部環境の変化（たとえば、ＣＣＤの温度による感度等の特性変化や、光源の経時変化等）に起因するＣＣＤの各画素間の濃度ムラ等を生じさせないようにするために、定期的（たとえば、デイリーセットアップ時）に光源変動補正を行い、読み込んだ画像の品質低下を防止している。
【０００４】
前記光源変動補正は、写真フィルムをセットしてない状態で、撮像手段（ラインＣＣＤ）に光源からの照射光を受光させ（以下、これを「光源変動補正に係るスキャン」と称す）、ラインＣＣＤの各画素において、当該受光した光量と目標値との差分を求め、該差分を解消させるべく当該画素の利得（ゲイン）を補正するものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、写真フィルムには、搬送部材との摩擦により生じた静電気等により埃等の異物が付着することがある。そして、かかる写真フィルムをスキャンする際、当該写真フィルムに付着した埃等が、スキャニングゲート（主走査方向に形成されたスキャン用スリット）周辺に付着することもあり、かかる状態で前記光源変動補正に係るスキャンが実行されてしまう場合がある。
【０００６】
この場合、前記埃等の影響（遮光や拡散）により、対応する画素の光量が低下するため、光源変動補正によって、当該画素の利得を上げる補正が行われる。しかしながら、一般に、このような埃等は同じ場所に止まらず、写真フィルムのスキャン時においては、既に除去されていることが多い。そうすると、前記補正の影響により、読み込んだ画像に白いスジが現れてしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題を解決するものであり、光源変動補正に係るスキャンの結果から、スキャニングゲート周辺に付着した埃等の異物を認識し、かかる影響を排除した光源変動補正を行うことで、スキャン画像の品質を維持できる画像読取装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る画像読取装置は、画像読取対象物に光源からの光を照射し、その透過光を撮像手段が備える複数の画素で受光することにより画像データを読み取る画像読取装置において、光源変動補正に係る処理時に複数の所定波長領域で受光した光量がそれぞれ所定の基準値を下回っている場合には、前記光源変動補正に係る処理で算出された当該受光画素についての補正量を光源変動補正データに反映させないことを特徴とする。
【０００９】
本発明は、埃等の異物がスキャン面上（具体的には、スキャニングゲート周辺）に存在（付着）していると、その影響により対応画素の濃度が、複数の所定波長領域で低下するという現象に着目し、かかる場合には、当該受光画素についての補正量を光源変動補正データ（ＲＡＭあるいはハードディスク等の記憶手段で保持され、光電変換の際に使用される。）に反映させない（即ち、補正結果として採用しない。）。
【００１０】
したがって、実際に画像読取対象物から取り込んだ画像に白スジ等が現れてしまう等の不具合を確実に防止することが可能となる。
【００１１】
ここで、前記複数の所定波長領域には、赤色の可視光の波長領域、緑色の可視光の波長領域及び青色の可視光の波長領域が含まれるとすると、埃等の異物検出の精度が高まり、好ましい。
【００１２】
また、これらに加え、赤外光の波長領域が含まれるものとすると、さらに検出精度が向上する。
【００１３】
さらに、前記光源変動補正に係る処理時に取得した画像データに高周波成分が認められ、且つ請求項１の条件を満たす受光画素が当該高周波成分の構成画素である場合には、前記補正量を前記光源変動補正データに反映させない、とする構成を採用するのがより好ましい。
【００１４】
上記構成は、埃等の異物の影響が取得した画像データの高周波成分として現れるという現象を根拠とするものであり、かかる構成を採用することで、より一層、埃等の異物検出精度の向上が期待できる。
【００１５】
また、前記補正量を前記光源変動補正データに反映させない場合には、その旨を報知する構成とすれば、オペレータ等はかかる事態の対応（たとえば、清掃等）を即座に講じることができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上の如く、本発明の画像読取装置によれば、光源変動補正時において、スキャン面上に一時的に付着した埃等の異物を精度高く検出でき、その影響を排除した補正が行えるため、読み込んだ画像に白いスジが現れてしまうという不具合を防止でき、画像品質を確実に維持することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る画像読取装置の一実施形態であるフィルムスキャナについて図面を参酌しつつ説明する。
【００１８】
本実施形態に係るフィルムスキャナは、図１に示す如く、光源ユニット１、フィルムキャリアユニット２、レンズユニット３、撮像ユニット（撮像手段）４及び制御ユニット５を備え、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。また、本実施形態に係るフィルムスキャナは、光源ユニット１からの光線をフィルムキャリアユニット２に支持された現像済みの写真フィルムＦに照射し、該写真フィルムＦを透過した光線をレンズユニット３から撮像ユニット４に導く光学系を具備している。
【００１９】
［光学ユニット１の構成］
図２に示す如く、光源ユニット１は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色光及び赤外光を発光するよう、多数の発光ダイオード１１，…を基板１２に置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１３を備え、この発光ダイオードアレイ１３からの光線をフィルムキャリアユニット２の側に送り出す。
【００２０】
詳しくは、光源ユニット１は、樹脂成型品からなる上部ケース１４と、アルミニウム合金からなる下部ケース１５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、基板１２に支持される形態で３つの発光ダイオードアレイ１３，１３，１３を配置している。そして、この内部空間には、３つの発光ダイオードアレイ１３，１３，１３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１６をそれぞれの発光ダイオードアレイ１３に対応させて備え、且つこの平行化レンズ１６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って平均化する拡散手段としての拡散板１７を備えている。
【００２１】
より詳しくは、内部空間の底面部に２つの基板１２，１２（第１基板、第２基板）を固定すると共に、内部空間の側壁部に１つの基板１２（第３基板）を固定し、第１基板１２にチップ状の多数の緑色の発光ダイオード１１，…を主走査方向に直線状に配置してなる緑色の発光ダイオードアレイ１３Ｇを備え、第２基板１２にチップ状の多数の青色の発光ダイオード１１，…を主走査方向に直線状に配置してなる青色の発光ダイオードアレイ１３Ｂを備え、第３基板１２にチップ状の多数の赤色の発光ダイオード１１，…とチップ状の多数の赤外光の発光ダイオード１１，…とを交互に主走査方向に配置してなる赤色・赤外光の発光ダイオードアレイ１３Ｒ・ＩＲを備え、それぞれの発光ダイオードアレイ１３に対応する位置に、それぞれの発光ダイオードアレイ１３からの光線を平行光線化するよう、それぞれの発光ダイオード１１に焦点位置を設定した前記平行化レンズ１６を備えている。
【００２２】
そして、緑色の発光ダイオードアレイ１３Ｇからの光線を縦方向に送る縦姿勢の光源光軸を第１光軸Ｌ１に一致させ、青色の発光ダイオードアレイ１３Ｂからの光線を縦方向に送る縦姿勢の光源光軸を第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１３Ｒ・ＩＲからの光線を横方向に送る横姿勢の光源光軸を第３光軸Ｌ３に一致させている（これら第１〜第３光軸Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は主光軸Ｌを構成する）。尚、光源光軸は、それぞれの発光ダイオードアレイ１３の形成方向（主走査方向）での中央位置であって且つ基板１２に垂直となる仮想直線として設定されている。
【００２３】
また、第１光軸Ｌ１上に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１８を配置し、該第１ミラー１８に対して青色の発光ダイオードアレイ１３Ｂからの光線及び赤色・赤外光の発光ダイオードアレイ１３Ｒ・ＩＲからの光線を送るよう、第３光軸Ｌ３の位置を設定し、該第３光軸Ｌ３上に同じく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１９を配置し、該第２ミラー１９に対して青色の発光ダイオードアレイ１３Ｂからの光線を送るよう、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１９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１８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。
【００２４】
尚、本実施形態では、緑色の発光ダイオードの波長領域は４００〜４８０ｎｍ，青色の発光ダイオードの波長領域は５２０〜５６０ｎｍ，赤色の発光ダイオードの波長領域は６２０〜７５０ｎｍ，赤外光の発光ダイオードの波長領域は８３０〜９５０ｎｍとなっている。そして、第１ミラー１８は、緑色の発光ダイオードからの光線を通過させ、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、第２ミラー１９は、赤色及び赤外光の発光ダイオードからの光線を透過させ、青色の発光ダイオードからの光線を反射させる性能のものを使用している。
【００２５】
［フィルムキャリアユニット２の構成］
フィルムキャリアユニット２は、現像済みの写真フィルムＦを圧着して搬送する搬送ローラ対２１と、該搬送ローラ対２１を駆動する駆動機構（図示せず）とを備えており、フィルムキャリアユニット２に形成されたスキャニングゲート２２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２３を配置している。また、このスキャニングゲート２２の幅方向の中央位置で、写真フィルムＦのフィルム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。
【００２６】
集光レンズ２３は、該集光レンズ２３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ユニット２に支持される写真フィルムＦの表面（厳密には乳剤面であり、図中では写真フィルム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。また、集光レンズ２３は、ホルダー２４を介してフィルムキャリアユニット２に着脱自在に装着される。具体的には、フィルムキャリアユニット２本体の下面（光源ユニット１との対向面）にホルダー２４を収容するための収容凹部２５が形成され、集光レンズ２３を取り付けたホルダー２４が収容凹部２５に着脱自在に装着されるようになっている。
【００２７】
［レンズユニット３の構成］
図３に示す如く、レンズユニット３は、フィルムキャリアユニット２に支持された写真フィルムＦの主走査方向に沿う領域からの可視光画像を撮像ユニット４に内蔵されたＣＣＤラインセンサ４１の光電変換面（即ち、画素受光面）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撮像ユニット４に内蔵された赤外光（ＩＲ）用のＣＣＤラインセンサ４２の光電変換面（画素受光面）に結像させるよう機能するものである。また、レンズユニット３は、写真フィルムＦの画像を撮像ユニット４の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３１を備えている。
【００２８】
［撮像ユニット４の構成］
撮像ユニット４は、写真フィルムＦを透過した可視光画像をＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色に分解し、デジタル信号化した画像データ（可視光データ）として取得するための、３原色に対応した３ライン型のＣＣＤラインセンサ４１と、写真フィルムＦに付着した埃等の異物、あるいは傷等を検知する目的として、赤外光（ＩＲ）を感知する１ライン型のＣＣＤラインセンサ４２とを備えている。また、撮像ユニット４は、光学レンズ３１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４３を備えている。
【００２９】
［制御ユニット５の構成］
制御ユニット５は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク等（何れも図示せず）から構成され、当該制御ユニット５に係る制御全般を行う。
【００３０】
以上の構成からなるフィルムスキャナは、日々変化する内部環境（たとえば、ＣＣＤラインセンサ４１、４２の温度による感度等の特性変化や、光源の経時変化等）に起因する濃度ムラ等を防止する目的として、毎日の始動時等、定期的に光源変動補正を行っている。
【００３１】
光源変動補正は、具体的には、ＣＣＤラインセンサ４１、４２を構成する各画素の利得（ゲイン）を補正するものであり、その一般的な処理手順は次の通りとなる。先ず、フィルムキャリアユニット２にフィルムＦがセットされてない状態でスャニングゲート２２を通過した可視光画像及び赤外光をＣＣＤラインセンサ４１及びＣＣＤラインセンサ４２に受光させる。そして、それぞれの各画素単位で受光した光量（濃度）と目標濃度との差分を検出し、該差分を吸収させるための補正量を算出する。この補正量が、当該画素の利得に係る補正量となる。したがって、たとえば、ある画素の濃度が目標濃度より高い場合には、該画素の利得は当該補正量分だけ下げられ、これとは逆に目標濃度より低い場合には、該画素の利得は当該補正量分だけ上げられることになる。
【００３２】
光源変動補正後、各画素の利得に係る情報は、光源変動補正データとしてＲＡＭあるいはハードディスク等に記憶される。そして、次回以降の画像データの読み込みが、かかる光源変動補正データに基づき行われることで、日々変化する内部環境による読み取り画像の劣化を防止している。
【００３３】
本発明のフィルムスキャナは、かかる光源変動補正に係る処理において、スキャニングゲート２２の周辺に一次的に付着した埃等の異物を検出でき、それによる影響を当該補正結果に反映することがない、という従来にはない優れた特徴を有している。以下かかる特徴について説明する。
【００３４】
図４は、本実施形態に係る光源変動補正処理の流れを示すフローチャートである。先ず、上記した如く、フィルムキャリアユニット２にフィルムＦがセットされてない状態で可視光画像及び赤外光をＣＣＤラインセンサ４１及びＣＣＤラインセンサ４２に受光させる（ステップＳ１０１）。次に、対応する（ＣＣＤラインセンサ４１及びＣＣＤラインセンサ４２の各列単位で）Ｒ、Ｇ、Ｂ及びＩＲの各画素について、受光した光量（濃度）と目標濃度（基準値）との差分を検出し、該差分を吸収させるための補正量を算出する（ステップＳ１０２）。
【００３５】
次に、算出したＲ、Ｇ、Ｂ及びＩＲの各画素の補正量が全てプラス側の補正を示す（即ち、当該画素の利得を上げる）ものであるか否かを判断する（ステップＳ１０３）。ここでＮＯの場合は、埃等の異物付着は認められないとして、当該Ｒ、Ｇ、Ｂ及びＩＲの各画素に係る光源変動補正データを更新する（ステップＳ１０５）。そして、かかる各画素が、ＣＣＤラインセンサ４１及びＣＣＤラインセンサ４２の最終列か否かを判断し（ステップＳ１０７）、ＹＥＳの場合は本処理を抜け、ＮＯの場合はステップＳ１０２に移行し、上記処理を繰り返す。
【００３６】
一方、ステップＳ１０３でＹＥＳの場合は、当該各画素が、取得した画像データにおける高周波成分を構成しているか否かを判定する（ステップＳ１０４）。高周波の検出は、具体的には、前回の光源変動補正処理で取得した画像データと比較したり、あるいは今回取得した画像データにおいて、他（のサンブリング周波数）と比べ高くなっている（たとえば、１０倍以上）部分があるかどうかを調べることで行う。
【００３７】
ステップＳ１０４でＹＥＳの場合は、埃等の異物を検出した旨の報知を行う（ステップＳ１０６）。ここでの報知態様としては、モニタへの表示、警告音、警告ランプ等によるものが想定できる。一方、ステップＳ１０４でＮＯの場合は、埃等の異物付着は認められないとして、当該Ｒ、Ｇ、Ｂ及びＩＲの各画素に係る光源変動補正データを更新する（ステップＳ１０５）。
【００３８】
以上のように本発明の本実施形態に係るフィルムスキャナによれば、毎回の光源変動補正時において、一時的にスキャニングゲート２２周辺に付着した埃等の異物を検出でき、その影響を排除した補正を行えるため、実際にフィルムＦから取得した画像データに白スジ等が現れる等の不具合を防止でき、画像データの品質維持を図ることができる。
【００３９】
尚、本発明は、上記実施形態に限定されることはなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００４０】
たとえば、上記実施形態では、算出したＲ、Ｇ、Ｂ及びＩＲの各画素の補正量が全てプラス側の補正を示していることを条件として、埃等の異物が付着していると判断しているが、さらに異物検出の精度を高める観点から、前記条件に加え、Ｒ、Ｇ、Ｂ及びＩＲの各画素の補正量が同程度に収まっている場合（具体的には、ある波長領域の画素の補正量（基準補正量）に所定のマージンを付加した範囲に他の波長領域の画素の補正量が存在する場合をいう）のみ、埃等の異物が付着していると判断する仕様とすることができる。一例を挙げると、たとえば、基準とするＲの画素の補正量が３０％であった場合に、Ｇ、Ｂ及びＩＲの各画素の補正量が２７％〜３３％の範囲内にあれば、埃等の異物が付着していると判断し、光源変動補正を行わない。かかる仕様の根拠は、一般に、光源変動は、広い波長領域に渡って同程度に劣化することが考えにくいことから、埃等の異物の大きさによって補正量の大きさは変わるものの、Ｒ、Ｇ、Ｂ及びＩＲで同程度の補正量となる場合は、埃等の異物が付着している可能性がより高まると考えられることによる。
【００４１】
また、上記実施形態では、埃等の異物付着を判断する際、Ｒ、Ｇ、Ｂ及びＩＲにおいて各受光した光量とそれぞれの目標濃度（基準値）とを比較しているが、本発明でいう複数の所定波長領域の組み合わせはこれに限定されず、たとえば、Ｒ、Ｇ、Ｂのみであってもよいし、その他の波長領域を組み合わせても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施形態に係るフィルムスキャナの斜視図である。
【図２】同実施形態に係るフィルムスキャナの光源ユニット及びフィルムキャリアユニットの要部断面図である。
【図３】同実施形態に係るフィルムスキャナの光学系を模式化した斜視図である。
【図４】同実施形態において、光源変動補正処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４３】
１  光源ユニット
１１  発光ダイオード
１３  発光ダイオードアレイ
１６  平行化レンズ
１７  拡散板
１８  第１ミラー
１９  第２ミラー
２  フィルムキャリアユニット
２３  集光レンズ
２４  ホルダー
３  レンズユニット
４  撮像ユニット
４１，４２  ＣＣＤラインセンサ
【図１】
2006270812.tif 000003
【図２】
2006270812.tif 000004
【図３】
2006270812.tif 000005
【図４】
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