(57)【要約】【課題】画像読取装置は、リニアイメージセンサの主走査と、被写体画像又はリニアイメージセンサを有する画像読取装置を一定方向で走行することにより前記主走査と略直角方向に行う副走査による２次元画像の読み取りを行うことによって画像情報を得ているが、リニアイメージセンサ自体の特性により、信号／雑音比が良くなくまたダイナミックレンジの改善が必要である。【解決手段】画素１個分に相当するエリアの副走査を行う間に、前記主走査方向と平行な１画素列を２以上の整数倍回数の主走査を繰り返し行い、前記主走査によって被写体の１画素列から得られた電荷蓄積時間の異なる複数のセンサ信号を階調方向に符号化し、重複しない符号化レベルで加算して正規走査信号とする加算手段を有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リニアイメージセンサによる画像読取装置において、
リニアイメージセンサの主走査と、被写体画像又はリニアイメージセンサを有する画像読取装置を一定方向で走行することにより前記主走査と直角方向に行う副走査による２次元画像読取手段を備え、
画素１個分に相当するエリアの副走査を行う間に、前記主走査方向と平行な１画素列を２以上の整数倍回数の主走査を繰り返し行い、前記主走査によって被写体の１画素列から得られた電荷蓄積時間の異なる複数のセンサ信号を階調方向に符号化し、重複しない符号化レベルで加算して正規走査信号とする加算手段を有することを特徴とする画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２次元画像読み取りを行うフイルムスキャナ装置に係わり、リニアイメージセンサに適用して高ダイナミックレンジの走査信号を得る画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像読取装置は、フイルム等被写体に照明光を照射することにより、被写体からの画像情報を含む光を、反射光又は透過光として結像光学系を介してリニアイメージセンサ上に結像し、リニアイメージセンサの主走査と、被写体画像又はリニアイメージセンサを有する画像読取装置を一定方向で走行することにより前記主走査と直角方向に順次行う副走査による２次元画像の読み取りを行うことによって画像情報を得ている。
【０００３】
図２は、主走査と副走査の実施例模式図で、例えば、２４ｍｍ×３６ｍｍ／コマの連続したフイルムの前記主走査と副走査による２次元画像の読み取り例を示す。リニアイメージセンサが、１０μｍ×１０μｍで１画素を構成する光電変換素子を１０００画素有するとすると、
副走査方向に必要な分解能：１０００×３６／２４＝１５００（ｌｉｎｅ）
フイルム面の１画素寸法  ：（２４／１０００）×（３６／１５００）
＝２４μｍ×２４μｍ
【０００４】
即ち、図６従来例の１画素を１回主走査する模式図に示すとおり、フイルム面上の１画素（２４μｍ×２４μｍ）に相当する列を主走査で１回走査し、主走査方向と直角方向に走査する１５００ラインの副走査を順次行うことにより２次元画像情報を得ている。
【０００５】
リニアイメージセンサから出力される画像情報は明暗の階調情報も含まれたアナログ信号である。したがって、精度の高い画質を得るためには、雑音の少なく、かつ明出力レベル及び暗出力レベルともに階調特性に優れた画像情報の出力が要求される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、フイルム等被写体には１画素当たり１２ビット（４０９６階調）以上の階調情報が含まれているが、一般的なリニアイメージセンサがもっている階調方向の分解能は１０ビット（１０２４階調）程度であり、さらにダイナミックレンジの改善が必要である。
本発明は、以上説明した現状に鑑み、雑音が少なく階調方向の分解能に優れた画像読取装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は，上記に鑑み鋭意研究の結果，次の手段によりこの課題を解決した。
（１）リニアイメージセンサによる画像読取装置において、
リニアイメージセンサの主走査と、被写体画像又はリニアイメージセンサを有する画像読取装置を一定方向で走行することにより前記主走査と直角方向に行う副走査による２次元画像読取手段を備え、
画素１個分に相当するエリアの副走査を行う間に、前記主走査方向と平行な１画素列を２以上の整数倍回数の主走査を繰り返し行い、前記主走査によって被写体の１画素列から得られた電荷蓄積時間の異なる複数のセンサ信号を階調方向に符号化し、重複しない符号化レベルで加算して正規走査信号とする加算手段を有することを特徴とする画像読取装置。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、次のような効果が発揮される。
１．本願の請求項１の発明によれば、画素１個分に相当するエリアの副走査を行う間に、前記主走査方向と平行な１画素列を２以上の整数倍回数の主走査を繰り返し行い、前記主走査によって被写体の１画素列から得られた電荷蓄積時間の異なる複数のセンサ信号を階調方向に符号化し、重複しない符号化レベルで加算して正規走査信号とする加算手段を有することによって、符号化された複数の主走査信号は、信号処理回路において、例えば、電荷蓄積時間の長い主走査信号の符号化された０〜１０００Ｄ（Ｄｉｇｉｔａｌ値）に相当する被写体の暗い部分の含まれた信号と、電荷蓄積時間の短い主走査信号の１０００〜２０００Ｄに相当する被写体の明るい部分の含まれた２つの信号を加算して正規走査信号として出力することにより、ダイナミックレンジが改善される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明では、リニアイメージセンサ（以後、センサと記述）の主走査と、被写体画像又はセンサを有する画像読取装置を一定方向で走行することにより前記主走査と直角方向に行う副走査による２次元画像読取装置において、画素１個分に相当するエリアの副走査を行う間に、前記主走査方向と平行な１画素列を２以上の整数倍回数の主走査を繰り返し行い、前記主走査によって被写体の１画素列から得られた電荷蓄積時間の異なる複数のセンサ信号を階調方向に符号化し、重複しない符号化レベルで加算して正規走査信号とした。
【実施例】
【００１０】
以下、本発明の画像読取装置の実施例を図に基づき構成と手段について説明する。
図１は、本発明実施例の画像読取装置のブロック図であり、図２は、主走査と副走査の実施例模式図であり、図３は、同実施例の１画素を２回主走査する模式図であり、図４は、同実施例のセンサからの主走査信号グラフであり、図５は、同実施例の出力信号グラフである。
【００１１】
図において、１は光源、２は集光光学系、３はフイルム、４は結像光学系、５はセンサ、６はサンプルアンドホールド回路、７はＡ／Ｄコンバータ、８はセンサ駆動回路、９はタイミングジェネレータ、１１は信号処理回路、１１ａ，１１ｂ、１２ａ，１２ｂは主走査、Ｓ１１ａ，Ｓ１１ｂは主走査信号、Ｓ１０は正規走査信号である。
【００１２】
図１，図２，図３において、ハロゲンランプ等を使用した光源１から発光された光は、コンデンサレンズ等の集光光学系２を介してフイルム３の被写体に効率良く集光される。フイルム３を透過した画像情報を含む光は、結像光学系４によりセンサ５上に再結像される。フイルム３被写体は、フイルム駆動装置（図示せず）によりセンサ５の主走査方向と略直角方向へ走行している。
【００１３】
センサ５は、タイミングジェネレータ９とセンサ駆動回路８によって電荷蓄積時間と読み出し時間を制御された主走査を行う。センサ駆動回路８によるセンサ５の主走査と、フイルム駆動装置によって走行し移動するフイルム３の副走査によって、２次元の画像読み取りが行われる（図２）。センサ５上に結像された画像情報を含む透過光は、センサ５により光電変換され、サンプルアンドホールド回路６によりセンサ信号出力として出力される。
【００１４】
図３に示すように、センサ駆動回路８によるこの主走査の走査回数を１回の副走査を行う間に２以上の整数倍に設定されている。例えば、フイルム３の２４μｍ×２４μｍの大きさの画素１個分に相当するエリアの１回の副走査を行う間に、１１ａ，１１ｂの２回の主走査が行われる。
【００１５】
言葉を変えて言うならば、センサ５の主走査方向と平行な被写体の２４μｍ×２４μｍの大きさで構成する１画素列を、１１ａ，１１ｂによる２回の主走査を繰り返してから１回の副走査を行うことと同意義である。
【００１６】
この結果、前記１１ａ，１１ｂの２回の主走査は主走査信号Ｓ１１ａと主走査信号Ｓ１１ｂの２つの信号になってセンサ５より出力される。
この２つの主走査信号Ｓ１１ａ，Ｓ１１ｂは、センサ駆動回路８によってそれぞれ異なった電荷蓄積時間で駆動され、そして読み出されている。
【００１７】
図４及び図５において、センサ５が電荷蓄積時間０．２ｍｓｅｃで飽和出力電圧となるようなフイルム３の被写体の照明が与えられ、かつ一定値の場合、
例えば、
主走査１１ａの電荷蓄積時間を０．２ｍｓｅｃ
主走査１１ｂの電荷蓄積時間を０．４ｍｓｅｃ
としたとき、主走査１１ａによって得られる画像情報は、センサ５の電荷蓄積時間が０．２ｍｓｅｃであるため、飽和しない直線性の良い主走査信号Ｓ１１ａが得られる。
【００１８】
主走査１１ｂによって得られる画像情報は、電荷蓄積時間が０．４ｍｓｅｃと長いので、被写体の明るい部分は飽和した主走査信号Ｓ１１ｂが得られる。
即ち、被写体の明るい部分の信号は早く飽和するが、被写体の暗いところはセンサ５の感度が高くなって黒部分の階調の再現性が良くなる。
【００１９】
言い換えれば、被写体の暗い部分の画像読み込みに適した信号になっている。  この電荷蓄積時間の異なる主走査信号Ｓ１１ａと主走査信号Ｓ１１ｂの２つの信号は、サンプルアンドホールド回路６を介してＡ／Ｄコンバータ７へ入力される。アナログ信号である２つのセンサ信号は、信号の画像処理を容易にするためＡ／Ｄコンバータ７によりデジタル信号化（符号化）され、信号処理回路１１へ入力される。
【００２０】
符号化された主走査信号Ｓ１１ａ，Ｓ１１ｂは、信号処理回路１１において、例えば、１０ビットのＡ／Ｄコンバータ７を使用したとき、主走査信号Ｓ１１ｂの符号化された０〜１０００Ｄ（Ｄｉｇｉｔａｌ）値に相当する被写体の暗い部分の含まれた信号と、１０００Ｄを越えた時点で主走査信号Ｓ１１ａの１０００〜２０００Ｄ値に相当する被写体の明るい部分の含まれた２つの信号を加算して正規走査信号Ｓ１０として出力される（図５参照）。
結果として、信号処理回路１１で両方の信号を加算処理することにより、ダイナミックレンジの改善された信号となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明実施例の画像読取装置のブロック図。
【図２】主走査と副走査の実施例模式図。
【図３】同実施例の１画素を２回主走査する模式図。
【図４】同実施例のセンサからの主走査信号グラフ。
【図５】同実施例の出力信号グラフ。
【図６】従来例の１画素を１回主走査する模式図。
【符号の説明】
【００２２】
１：光源
２：集光光学系
３：フイルム
４：結像光学系
５：センサ
６：サンプルアンドホールド回路
７：Ａ／Ｄコンバータ
８：センサ駆動回路
９：タイミングジェネレータ
１１：信号処理回路
１１ａ，１１ｂ、１２ａ，１２ｂ，０１，０２：主走査、
Ｓ１１ａ，Ｓ１１ｂ：主走査信号
Ｓ１０：正規走査信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2008182762.tif 000006
【図５】
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【図６】
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