(57)【要約】【課題】フィルムスキャナーのゴミ、傷検知システムにおいて、可視光と赤外光での像倍率を一致させることで、ゴミ、傷の位置や大きさを正確に捕えることを可能し、これによりゴミ傷除去による画像を良好にすることを目的とする。【解決手段】可視光と赤外光の照明手段、結像手段、光路長変更手段、合焦手段、光検出手段、記憶手段を有する画像読み取り装置において、赤外光と可視光での像倍率をほぼ一致させるように光路長変更手段により、光路長を変更させる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可視光および赤外光を発光可能で原稿を照明する照明手段と
該照明手段により照明された原稿の画像情報を結像させる結像光学系と
該光学系の光路長を変更可能とする光路長変更手段と
該光路長変更手段を用いて合焦動作をする合焦手段と
該光学系により結像された光を検出する光検出手段と
該光検出手段による検出結果を記憶する記憶手段とを有する画像読み取り装置において、
該合焦手段を該照明手段で可視光の照明を行った場合に動作させ合焦状態とし、赤外光の照明を行った場合は該合焦状態から該光路長変更手段によって該合焦状態の像倍率とほぼ一致する量だけ光路長の変更を行うことを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項２】
前記光路長変更手段による光路長変更量はあらかじめ光路変更量記憶手段に記憶されていることを特徴とする請求項１に記載の画像読み取り装置。
【請求項３】
前記光路長変更手段による光路長変更量は演算手段により演算されることを特徴とする請求項１に記載の画像読み取り装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は原稿を照射して原稿の反射光や透過光を結像光学系を介してイメージセンサーで画像を読み取る画像読み取り装置に閲し、特にＣＣＤ等の複数の受光素子を１次元方向に配列した撮像手段を用いて、フィルムなどの原稿の画像情報を照明光の特性を良好にしつつ、高精度に読み取るようにした画像読み取り装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来フィルム画像を読み取る画像読み取り装置（以下フィルムスキャナー）では、一般にマイクロフィルムや写真フィルムといった透過原稿の背後から照明光学系によりフィルム原稿を照射し、その透過光を投影光学系を介して光電変換素子の結像面に投影結像し、その光電変換素子により光電変換することによりフィルム原稿の画像情報を電気的に変換している。こうしたフィルムスキャナーにおいてはフィルムを照射する光源の特性を変えて画像を取り込み、種々の処理により、より品質の高い画像データを得るシステムが知られている。
【０００３】
例えばその一例として、照明光学系および投影光学系あるいはフィルム上に付着したゴミ・埃を画像処理により検出・補正するシステムがある。
【０００４】
図９（Ａ）、図９（Ｂ）は上述のゴミや埃の画像データ及び出力画像への影響を模式的に示したものであり、図９（Ａ）はリバーサルフィルムの場合、図９（Ｂ）はネガフィルムの場合である。図９に示すように、リバーサルフィルム及びネガフィルムのいかんにかかわらず、フィルム原稿をフィルムスキャナーで画像信号に変換して読み取った場合、上述のゴミや埃は画像信号上に黒点となって現れる。
【０００５】
その結果、図９（Ａ）に示すようにリバーサルフィルムの場合には、上述の画像信号をそのままガンマ補正等の画像処理をしてプリンター等の出力装置へ出力するので、上述のごみや埃の影響はそのまま黒点となって現れる。
【０００６】
一方、ネガフィルムの場合は図９（Ｂ）に示すように、フィルムスキャナーで読み取った画像信号をフルレベルで読み取った画像信号から減算することにより、ネガ画像からポジ画像への変換を行っているので、上述のゴミや埃の影響は白い輝点となって出力画像に現れる。
【０００７】
そこで赤外光に対するフィルムの透過特性に着目して、上述の画質劣化の原因となるゴミや埃のみを原稿を透過する赤外光により検知し、検知したゴミ情報により読み取った原稿データに修正を加えるというフィルムスキャナーがすでに提案されている。
【０００８】
このようなものとして特公平７−９７４０２号公報に開示されている。特公平７−９７４０２号公報ではゴミ・傷と認識した画素をその周辺の画像情報を適宜選択してデータ補正している。
【０００９】
また特許登録２５５９９７０号公報では周辺の画像データからの画像補正だけでなく、ゴミ・傷と認識した領域の赤外光データをもとに画像補正をも行い、さらにこれら複数の画像補正方法を赤外光データのレベルに応じて使い分けている。
【００１０】
さらに特公平６−７８９９２号公報では可視光と赤外光の波長の違いで光路長を変化させ、赤外読み取り時にデーフォーカスを行い、ゴミ等の画像を拡大して読みとっている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来例の特公平６−７８９９２号公報において、可視光と赤外光で光路長を変更し、赤外読み取り時にピントをぼかして画像をよみこむと、可視光と赤外光での像倍率が異なり、的確にゴミ・傷の位置を把握することが困難になるという問題点を有していた。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明の目的は上記問題点を解決して、画像読み取り装置において、ゴミや埃の画像情報を的確に得るために、可視光および赤外光を発光可能で原稿を照明する照明手段と該照明手段により照明された原稿の画像情報を結像させる結像光学系と該光学系の光路長を変更可能とする光路長変更手段と該光路長変更手段を用いて合焦動作をする合焦手段と該光学系により結像された光を検出する光検出手段と該光検出手段による検出結果を記憶する記憶手段とを有する画像読み取り装置において、該合焦手段を該照明手段で可視光の照明を行った場合に動作させ合焦状態とし、赤外光の照明を行った場合は該合焦状態から該光路長変更手段に与って該合焦状態の像倍率とほぼ一致する量だけ光路長の変更を行うようにすることである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
〔第１の実施例〕
図１から６を用いて本発明の第１実施例を説明する。
【００１４】
図１は本発明における画像読み取り装置のシステム構成の概要を示す図であり、図２は本発明の第１の実施例を用いたフィルムスキャナーの要部斜視図である。図３から６は本実施例のフィルムスキャナーのシステムフローを説明するためのフローチャートである。
【００１５】
図１から図２において図１はフィルムアダプターを保持するキャリッジ、２はフィルム等の透過原稿、３は透過原稿２を照射するための光源、４は結像レンズ、５はラインセンサー、６はキャリッジ１を副走査方向に駆動するための副走査モーター、７はキャリッジ１の位置を検出するためのキャリッジセンサー、８はフィルム濃度検出センサー、９は光学フィルターであり、９ａは赤外カットフィルター、９ｂは可視光カットフィルターである。１０は光学フィルターを切り替えるためのフィルター用モーター、１１は光学フィルター９の位置を検出するフィルター位置検出センサー、１２は光源３の点灯回路、１３はアナログ処理回路、１４はＡ／Ｄ変換回路、１５は画像処理回路、１６はラインバッファ、１７はインターフェース、１８はパーソナルコンピューターなどの外部機器、１９はＤ／Ａ変換回路、２０はシステムコントローラー、２１はオフセットＲＡＭ、２２はＣＰＵバス、２３はレンズ４を保持するレンズホルダー、２４は光路を折り返すためのミラー、２５はスキャナーユニットの外装、２６はフォーカスモーター、２７はフォーカス位置検出センサー、２８は保持枠である。
【００１６】
次に以上にによって構成されるフィルムスキャナーを用いてフィルム画像を電気信号に変換し、外部機器１８に取り込むシステムに関して説明する。
【００１７】
フィルム２は不図示のフィルムホルダー等によりキャリッジ１に固定保持されており副走査モーター６により減速機等の送り機構を介して駆動可能に結合されている。この駆動機構はフィルムの読み取り解像度に応じて最小送りピッチが適宜設定される。
【００１８】
光源３は内部にキセノン等の不活性ガスや水銀を含有したライン形状の蛍光管により構成され、ラインセンサー５の主走査方向に略平行に配置されている。また、この蛍光管は少なくとも青、緑、赤に相当する波長の光を発光する。蛍光管である光源３は所謂インバーター回路である光源点灯回路１２により点灯される。
【００１９】
結像レンズ４は光源３よりフィルム２に照射された光をラインセンサー５上に結像するためのものである。結像レンズ４とラインセンサー５は保持枠２８によって一体保持されており、結像レンズ４とラインセンサー５との光軸間距離はあらかじめ調整されている。そのためフィルム２の像は一定の倍率でラインセンサー５に結像する。またフィルム２とラインセンサー５との主走査方向の傾きもあらかじめ調整されており、出力される画像が歪むことを避けている。保持枠２８はフォーカスモーター２６と駆動可能に結合されており、フォーカス位置検出センサー２７によりその位置が検出可能になっている。ラインセンサー５からの映像信号の輝度信号レベルをモニターして最大となるようフォーカスモーター２６を駆動し、光路長を補正することでベストピント状態でのフィルム画像取り込みが可能となる。
【００２０】
ラインセンサー５には本実施例では３ライン（Ｒ・Ｇ・Ｂ）をもつラインセンサーを用いている。こうしたラインセンサーはそれぞれの受光部がある一定の間隔をおいて平行に配置されている。ラインセンサー５により生成された画像信号はＡ／Ｄ変換回路１４によりデジタル信号に変換され、さらに画像処理回路１５により画像データに変換されるが、この画像データはＤ／Ａ変換回路１９を経てアナログ処理回路１３に加算され、安定した黒レベルの信号を得ることが可能となる。
【００２１】
画像処理回路１５はゲートアレイなどにより構成され、Ａ／Ｄ変換回路１４にて変換されたデジタルＡＧＣ、シェーディング補正、γ補正、カラーデータ合成、解像度／倍率変換、フィルター処理、マスキング処理、２値化／ＡＥ処理、ネガ／ポジ反転、鏡像処理等の各種処理をし、さらにラインセンサー５の動作クロックやＡ／Ｄ変換回路１４のサンプルタイミングを出力する。
【００２２】
デジタルＡＧＣ処理により、入力された各色信号のダイナミックレンジが調整される。
【００２３】
シェーディング補正処理では光源３の光量、結像レンズ４の透過率、ラインセンサー５の感度など不均一性が補正処理される。
【００２４】
γ補正処理では画像のコントラストを調整しつつ入力階調を出力階調に変換する。
【００２５】
カラーデータ合成処理では先に述べたラインセンサー各受光部の位置間隔ずれを補正するために、一旦画像データをオフセットＲＡＭに蓄積しておき、データが揃ったところで１ラインのカラーデータとして出力する。
【００２６】
解像度／倍率変換処理ではシステムコントローラー２０からの変換パラメーター入力により設定されるべく、データの間引き、加算処理を行う。これは外部機器１８からの指示によって行われる。
【００２７】
フィルター処理では主走査補間、副走査補間、アベレージング、スムージング、エッジ処理などの処理を階調、解像度によって選択的におこなう。
【００２８】
２値化／ＡＥ処理では特に緑チャンネルのデータを用いて外部機器からの指令により行う。この時スライスレベルはフィルム２の濃度検出時に自動設定される。
【００２９】
ネガ／ポジ反転処理ではフィルム２にネガフィルムがセットされた時にシステムコントローラー２０からの指示により行われる。これは例えば排他的論理回路によって構成される。
【００３０】
鏡像処理は外部機器１８からの指示によりオフセットＲＡＭ２１に書きこまれたデータを逆かち読み出すことで行われる。
【００３１】
上述した画像処理を行う上でのワーキングエリアとして用意されているのがオフセットＲＡＭ２１であり、画像データの一時記憶を行っている。
【００３２】
ラインバッファ１６では上述したような画像処理回路１５での処理を経た画像データを一時的に保存するためのもので、ＳＣＳＩコントロラーなどのインターフェイス回路１７から画像データを外部機器１８に出力する。
【００３３】
以上システムコントローラー２０と画像処理回路１５、ラインバッファ１６、インターフェイス１７、オフセットＲＡＭ２１はアドレスバスとデータバスによって構成されたＣＰＵバス２２により図１に示すようにつながれている。これにより各回路間のデータ通信が可能となっている。
【００３４】
このような構成においてフィルムスキャナーのユーザーは外部機器１８通じてシステムコントローラー２０に指示を与える。このユーザーからの指示はインターフェース回路１７を経由してシステムコントローラー２０に通信される。具体的にはユーザー指令としてはフィルムの種類・画像読み取り範囲・読み取り解像度・本スキャン指令、ゴミ・傷補正処理を行うか否か等が考えられる。これらユーザー指令および各種検出回路からの出力によりシステムコントローラー２０に適宜プログラミングされたフローに従って電気的な準備や処理を行う。
【００３５】
次に図３から図６を用いてフィルム画像を電気信号に変換するフローを説明する。図３は本実施例におけるフィルムスキャナーのメインルーチンを示すフローチャート、図４から６はそれぞれプレビュー、本スキャン、イジェクトのサブルーチンを示すフローチャートである。
【００３６】
まず図３によりメインフローを説明する。ここではパーソナルコンピューター等の外部機器１８の電源は既に投入されたものとして説明をする。
【００３７】
ステップ３０１：スキャナー本体に電源が投入されると、システムコントローラー２０により各種イニシャライズが行われる。これは例えば、ＲＡＭのメモリチェック、各種モーター駆動チェック、黒レベル補正、シェーディング補正、ＳＣＳＩコントローラー初期設定などである。イニシャライズを終了するとステップ３０２に進む。
【００３８】
ステップ３０２：ここで外部機器１８からのコマンドを待つ待機状態に入る。これはユーザーが外部機器のアプリケーションによりフィルムスキャナーに何をさせるのかの作動命令を入力することで待機状態を解除され、ステップ３０３に進む。
【００３９】
ステップ３０３から３０８にてそれぞれ外部機器１８からのコマンドが何かを判別する。
【００４０】
ステップ３０３：外部機器からのコマンドがプレビュー指示か否かを判別する。もしそうであればステップ３０４に進み、そうでなければステップ３０５に進む。
【００４１】
ステップ３０４：プレビューシーケンスを行う（図４）。その後ステップ３０２に進みコマンド受信を待つ。
【００４２】
ステップ３０５：外部機器１８からのコマンドが本スキャン指示か否かを判別する。もしそうであればステップ３０６に進み、そうでなければステップ３０７に進む。
【００４３】
ステップ３０６：本スキャンシーケンスを行う（図５）。その後ステップ３０２に進みコマンド受信を待つ。
【００４４】
ステップ３０７：外部機器１８からのコマンドがイジェクト指示か否かを判別する。もしそうであればステップ３０８に進み、そうでなければステップ３０９に進む。
【００４５】
ステップ３０８：イジェクトシーケンスを行う（図６）。その後ステップ３０２に進みコマンド受信を待つ。
【００４６】
ステップ３０９：ステップ３０７までのコマンド受信内容チェックにて検知できないコマンド（異常コマンド）が受信されたと判断し処理を行う。これは例えば外部機器に対して異常警告をしてモニター等によりユーザーに知らせるといったことが考えられる。
【００４７】
次に図４から図６に示した各種サブルーチンについて説明する。
【００４８】
まず図４によりプレビューシーケンスについて述べる。
【００４９】
ステップ４０１：キャリッジ初期位置に移動させ待機する。キャリッジの初期位置はフィルム画像を走査する時の開始位置、すなわち光軸上にフィルムのいずれかの画像端部あるいはその近傍がある状態をいう。
【００５０】
ステップ４０２：フィルター９の位置をフィルター位置検出センサー１１にて検出し、システムコントローラー２０にて読み取る。そして赤外カットフィルター９ａを光軸上に配するためのフィルター用モーター１０を駆動し赤外カットフィルター９ａを光軸上へ移動させる。
【００５１】
ステップ４０３：システムコントローラー２０にて光源点灯回路１２を駆動して光源３を点灯させる。
【００５２】
ステップ４０４：副走査モーターを駆動して光軸がフィルム画像範囲内（たとえばフィルム中央付近）に位置させ、ラインセンサーにて光量データを入力し、この値が適正値になるようゲイン調整をして露出調整をする。その後、再度フィルムを初期位置に移動させる。
【００５３】
ステップ４０５：ステップ４０４の結果によりプレビュー時の副走査モーターの駆動速度を決定する。すなわち光量が非常に少なくゲイン調整だけでは十分な光量が得られないときには駆動速度を遅くする。
【００５４】
ステップ４０６：保持枠２８をフォーカスモーター２６にて駆動しフォーカス調整を行う。
【００５５】
ステップ４０７：プレビューのためのスキャン動作を開始する。この時外部機器１８からのコマンドによりプレビュー範囲が指定されていれば画像処理回路にその旨設定してスキャンする。そして作成した画像データをオフセットＲＡＭ２１に記憶する。
【００５６】
ステップ４０８：外部機器１８からのコマンド受信時（ステップ３０２）にゴミ・傷補正処理を行う指令を受けたか否かの判別を行う。補正処理を行う場合はステップ４０９に、そうでなければステップ４１５に進む。
【００５７】
ステップ４０９：フィルター９の位置をフィルター位置検出センサー１１にて検出しシステムコントローラー２０にて読み取る。そして可視カットフィルター９ｂを光軸上に配するためにフィルター用モーター１０を駆動し、可視カットフィルター９ｂを光軸上へ移動させる。
【００５８】
ステップ４１０：フォーカスモーター２６を駆動し保持枠２８を光軸方向に移動させて光路長を変更する。この光路長変更は光路変更量記憶手段に記憶されている可視光と赤外光による像倍率を略同じにする分の移動量にもとづいて保持枠２８を移動するか、フォーカス調整から得られた情報にもとづき演算手段を用いて算出した量を移動するか、フィルムホルダー等の原稿保持手段上に設けられたマーカーの位置が赤外光時と可視光時のマーカー位置と一致する用に保持枠２８を移動させる。
【００５９】
ステップ４１１：ゴミ・傷検知するためのスキャン動作を開始する。
【００６０】
ステップ４１２：ステップ４１１により取りこんだ赤外光での画像情報を元にフィルム上のゴミ・傷情報を作成する。
【００６１】
ステップ４１３：ステップ４１２にて作成したゴミ・傷情報データでフィルム上のゴミ・傷領域の画像データを修正する。
【００６２】
ステップ４１４：ステップ４０６あるいは４１３にて作成された画像データをインターフェース１７を介して外部機器１８に出力する。
【００６３】
ステップ４１５：システムコントローラー２０の指示により光源点灯回路１２により光源３を消灯する。
【００６４】
ステップ４１６：プレビュー画像入力が終了すると、副走査モーター、ラインセンサー駆動パルスを停止させ、再びフィルムを初期位置に移動させ、待機状態とする。
【００６５】
以上でプレビューシーケンスを終了しメインルーチンに戻りコマンド待機状態（ステップ３０２）となる。
【００６６】
図５は本スキャンシーケンスであるが、これはプレビューシケンスと基本的に同じであり、本スキャンの場合には画像取り込み解像度の選択幅が広がることのみ異なるので詳細の説明は省くことにする。
【００６７】
図６にイジェクトシーケンスを説明する。
【００６８】
ステップ６０１：副走査モーターを駆動してキャリッジをイジェクト位置に移動させる。
【００６９】
以上でイジェクトシーケンスを終了しメインルーチンに戻りコマンド待機状態（ステップ３０２）となる。
【００７０】
〔第２の実施例〕
本発明の第２の実施例を図７、８により説明する。第２の実施例のメインフローは第１の実施例と同様であるので説明は省いている。図７は本発明における画像読み取り装置のシステム構成の概要を示す図であり、図８はプリスキャン時のシステムフローチャートである。図中の各部番号は第１の実施例の項で述べたフィルムスキャナーの各部品番号と一致するようにふってある。図７は図１に対し、赤外光カットフィルター、可視光カットフィルターの切り替え機構と可視光カットフィルターがなくなり、光源３が可視光用光源３ｖと赤外光用光源３ＩＲの２つから構成されているところが異なる。図８は図４に対し、ステップ８０８の動作内容が異なっている。
【００７１】
第１の実施例では可視光と赤外光の画像情報読み取り時の切り替えに、フィルター９を切り替えて行っていたが、本実施例では可視光用光源と赤外用光源の点灯を切りかえることで、可視光と赤外光の画像情報読み取りを行っている。これは赤外用に専用の光源を用いることで、赤外光の光量が多くなり、スキャンスピードの高速化が可能となるからである。
【００７２】
図７において光源３Ｖは第１の実施例と同様の光源であり、光源３ＩＲは赤外光の発光が可能なＬＥＤ等である。ここでＬＥＤは複数もちいることで、更に読み取りスピードが速くすることが可能になる。
【００７３】
図８のフローではステップ８０８でシステムコントローラー２０の指示により光源点灯回路１２により光源３ｖを消灯し光源３ＩＲを点灯する。
【００７４】
その後は第１の実施例で示した処理を行いゴミ・傷画像補正をおこなっている。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明においては画像読み取り装置においてゴミ・傷の範囲を決定する際にあらかじめ可視光によるスキャン時にフォーカス調整を行い、赤外によるスキャン時には可視光によるスキャン時のフォーカス位置から光路長を変更し、像倍率をほぼ一致させることで正確にゴミ・傷の領域を把握することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例のシステム構成をしめす図。
【図２】本発明の第１の実施例を用いた画像読み取り装置の要部斜視図。
【図３】本発明の第１の実施例を用いた画像読み取り装置のメインフローチャート。
【図４】本発明の実施例を用いた画像読み取り装置のプリスキャン時のサブルーチン。
【図５】本発明の実施例を用いた画像読み取り装置の本スキャン時のサブルーチン。
【図６】本発明の実施例を用いた画像読み取り装置のイジェクト時のサブルーチン。
【図７】本発明の第２の実施例のシステム構成をしめす図。
【図８】本発明の第２の実施例を用いた画像読み取り装置のプリスキャン時のサブルーチン。
【図９】従来装置でのゴミ・傷の影響を示す模式図。
【符号の説明】
１  キャリッジ
２  フィルム（透過原稿）
３  光源
４  結像レンズ
５  ラインセンサー（撮像素子）
６  副走査モーター
７  キャリッジセンサー
８  フィルム濃度センサー
９  光学フィルター
１０  フィルター用モーター
１１  フィルター位置検出センサー
１２  光源点灯回路
１３  アナログ処理回路
１４  Ａ／Ｄ変換回路
１５  画像処理回路
１６  ラインバッファ
１７  インターフェース
１８  外部機器
１９  Ｄ／Ａ変換回路
２０  システムコントローラー
２１  オフセットＲＡＭ
２２  ＣＰＵバス
２３  レンズ鏡筒
２４  ミラー
２５  外装
２６  フォーカスモーター
２７  フォーカス位置検出センサー
２８  保持枠
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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