(57)【要約】【課題】ズーム倍率が変更されてもセンサに到達する画像の明るさを一定することが可能なスキャナを備える画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１は、撮像サイズを入力するための操作部３と、光源９、ズームレンズ１１、センサ１２及びフィルムキャリア８を備えるスキャナ７で構成される画像入力部４と、画像入力部４で読み取られた写真フィルムＮの画像を処理するための画像処理部５と、画像を記録するための画像出力部６と、前記各部の動作を制御するための制御部２とを備え、制御部２は、操作部３から入力された撮像サイズに応じてズームレンズ１１に対してズーム倍率を指定するように構成されており、かつ、ズーム倍率に応じてセンサ１２に到達する光量を一定にするためのテーブルに基づいて制御する。【選択図】図１
2005318273.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像サイズを入力するための操作部と、
光源、ズームレンズ、センサ及びフィルムキャリアを備えるスキャナで構成される画像入力部と、
前記画像入力部で読み取られた写真フィルムの画像を処理するための画像処理部と、
画像を記録するための画像出力部と、
前記各部の動作を制御するための制御部と
を備え、
前記制御部は、前記操作部から入力された前記撮像サイズに応じて前記ズームレンズに対してズーム倍率を指定するように構成されており、かつ、前記ズーム倍率に応じて前記センサに到達する光量を一定にするためのテーブルに基づいて制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記センサに到達する光量が一定になるように前記ズーム倍率に応じて光源の明るさを対応させたテーブルに基づいて制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記光源の明るさの変更は、前記光源に通電させる電圧および電流の少なくとも一方を変更して行うことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記光源の明るさの変更は、パルス幅変調調光により行うことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記光源としてＬＥＤを用いることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に係り、特に、写真フィルムの画像をスキャナで読み取りデジタル信号に変換して記録する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ネガフィルムやポジフィルム等の写真フィルムに撮影された画像の焼き付けは、印画紙等に対して写真フィルムの画像を投影して露光する、いわゆる直接露光によって行っていた。しかし、近年、写真フィルムに可視光を照射してその反射光や透過光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）等のセンサで光電的に読み取るスキャナを用いて写真フィルム上の画像をデジタル信号に変換した後、画像処理を行って画像データとする画像形成装置が多く採用されるようになっている（例えば、特許文献１〜４等参照）。
【０００３】
このような画像形成装置においては、写真フィルムとセンサとの間にズームレンズを介在させて、写真フィルム上の画像を指定されたズーム倍率で拡大（または縮小）してセンサで読み取ることが多い。その際、ズーム倍率が小さく広角であればセンサに到達する光量が多くなり画像が明るくなるが、ズーム倍率を上げるほど、センサに到達する光量が減少して画像が暗くなるという現象が生じる。
【０００４】
図５は、この現象をグラフに表した図であり、センサに到達した画像の明るさ（すなわち輝度）をＦ値で表示したものである。なお、Ｆ値は口径比とも呼ばれ、レンズの焦点距離をｆ、レンズの有効口径をＤとすると、Ｆ＝ｆ／Ｄで与えられる数値であり、画像の明るさは、Ｆ値の２乗に反比例する。また、図５の横軸は、ズーム倍率に対応するズームレンズのズーム駆動のステップ数（すなわち、ズーム倍率指令値）であり、０ステップは用いられるズームレンズにおいて倍率が最も低い場合、１５０ステップは倍率が最も高い場合に相当する。このように、ズーム倍率を低くするほどＦ値が小さくなり、すなわち、センサに到達する画像が明るくなり、ズーム倍率を上げると暗くなる。
【０００５】
このようなズーム倍率の変更による画像の明るさの変化を回避し、センサに到達する光量をズーム倍率に関わりなく一定にするために絞りが用いられることが多い（特許文献１参照）。すなわち、ズーム倍率が小さくセンサに到達する光量が多い場合には絞りを狭め、ズーム倍率を大きくするにしたがって絞りを開いていくことによりセンサに到達する画像の明るさが一定になるように調節される。
【特許文献１】特開平１０−３１２８号公報
【特許文献２】特開２００３−１８３７２号公報
【特許文献３】特開２００３−１８４０２号公報
【特許文献４】特開２００３−８５５４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、通常、絞りの制御は、ズーム倍率に対して絞りの数値を不連続的・段階的に行う場合がほとんどであり、センサに到達する光量は目標とする光量値に一定しないことが多い。
【０００７】
図６は、従来行われている絞りの制御によりセンサに到達する光量値を示すグラフである。このように、ズーム倍率に対する絞りの制御を絞りの数値に基づいて行う従来の方法では、センサに到達する画像の明るさに対応するＦ値は、ズーム倍率（ステップ数）を大きくしていくと、目標とする明るさに対応するＦ値（図６の場合はＦ0＝７．００）の挟んで上下に波打つ状態となり一定にならない。そのため、このような従来の方法では、ズーム倍率の変更によってセンサに到達する光に強弱を生じ、センサで光電的に読み取った画像データに明暗が生じてしまうという問題が必ずしも十分に解決されない。
【０００８】
また、絞りの制御をより細かい数値単位で行い、或いは絞りの制御を連続的に行うようにするという改良が考えられるが、絞りを開閉駆動するためのステッピングモータ等の部材を新たに取り付けることが必要となり、画像形成装置のスキャナ部分のレンズ機構が複雑化し、コストアップにつながるという問題が生じてしまう。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、ズーム倍率が変更されてもセンサに到達する画像の明るさを一定することが可能なスキャナを備える画像形成装置を提供することである。また、本発明は、特にスキャナに新たにステッピングモータ等の部材を取り付けることなく、簡略化およびコストダウン可能な画像形成装置を提供することをも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の問題を解決するために、請求項１の画像形成装置は、
撮像サイズを入力するための操作部と、
光源、ズームレンズ、センサ及びフィルムキャリアを備えるスキャナで構成される画像入力部と、
前記画像入力部で読み取られた写真フィルムの画像を処理するための画像処理部と、
画像を記録するための画像出力部と、
前記各部の動作を制御するための制御部と
を備え、
前記制御部は、前記操作部から入力された前記撮像サイズに応じて前記ズームレンズに対してズーム倍率を指定するように構成されており、かつ、前記ズーム倍率に応じて前記センサに到達する光量を一定にするためのテーブルに基づいて制御することを特徴とする。
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、制御部は、スキャナのズームレンズに対してズーム倍率を指定するズーム倍率指令値をステップ数の形で送信するが、その各ステップ数に対してセンサに到達する光量を一定にするためのテーブルを有しており、そのテーブルに基づいて光源から適切な量の光を照射させる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記制御部は、前記センサに到達する光量が一定になるように前記ズーム倍率に応じて光源の明るさを対応させたテーブルに基づいて制御することを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、制御部は、ズーム倍率に応じて光源の明るさを対応させたテーブルに基づいて光源の明るさを変更することにより、センサに到達する光量を一定にする。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記光源の明るさの変更は、前記光源に通電させる電圧および電流の少なくとも一方を変更して行うことを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、制御部から光源に送る電圧および電流の少なくとも一方を変更し、或いは光源に通電すべき電圧および電流の少なくとも一方の値を変更させて、光源の明るさを変更する。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記光源の明るさの変更は、パルス幅変調調光により行うことを特徴とする。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、制御部のクロックを用いてパルス幅変調調光を行うことができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の画像形成装置において、前記光源としてＬＥＤを用いることを特徴とする。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、ＬＥＤよりなる光源に対して、制御部のクロックを用いてパルス幅変調調光を行うことができる。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１に記載の発明によれば、制御部は、スキャナのズームレンズに対してズーム倍率を指定するズーム倍率指令値をステップ数の形で送信するが、その各ステップ数に対してセンサに到達する光量を一定にするためのテーブルを有しており、そのテーブルに基づいて光源から適切な量の光を照射させる。そのため、操作部から異なる撮像サイズが入力され、ズーム倍率が変更されてもセンサに到達する画像の明るさを常時確実に一定することが可能となる。また、それにより、従来のようなズーム倍率の変更によってセンサに到達する光に強弱を生じ、センサで光電的に読み取った画像データに明暗が生じてしまうという問題が解消され、どのようなズーム倍率でもスキャン効率を一定に保つことができる。
【００２１】
請求項２に記載の発明によれば、制御部は、ズーム倍率に応じて光源の明るさを対応させたテーブルに基づいて光源の明るさを変更することにより、センサに到達する光量を一定にするため、前記請求項１に記載の発明の効果に加え、絞りによる光量の制御が不必要となり、絞りの開閉を行うためのステッピングモータ等を新たに取り付ける必要もなく、また絞りの形状を円形等の簡単な構造とし、或いは、通常の６枚羽や８枚羽等の絞りを固定した状態で用いることができるから、装置の簡略化およびコストダウンにつながる。
【００２２】
請求項３に記載の発明によれば、制御部から光源に送る電圧および電流の少なくとも一方を変更し、或いは光源に通電すべき電圧および電流の少なくとも一方の値を変更させて、光源の明るさを変更するため、前記請求項２に記載の発明の効果に加えて、光源の明るさの制御を細かく行うことが可能となり、スキャナのセンサに到達する光の明るさを精度よく均一にすることができる。
【００２３】
請求項４に記載の発明によれば、制御部のクロックを用いて、光源の明るさの変更をパルス幅変調調光により行うことができるため、前記請求項２に記載の発明の効果に加え、光源から照射される光の量を非常に細かく制御することが可能となり、スキャナのセンサに到達する光の明るさを非常に高い精度で均一にすることが可能となる。
【００２４】
請求項５に記載の発明によれば、ＬＥＤよりなる光源に対して、制御部のクロックを用いてパルス幅変調調光を行うことができるため、前記請求項４に記載の発明の効果に加えて、光源の点灯、消灯のレスポンスが非常に精度よいものとなり、照射される光量の制御を非常に細かく制御することが可能となる。また、パルス幅変調調光のもつ制御精度の直線性を有効に発揮して、スキャナのセンサに到達する光の明るさを非常に高い精度で均一に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】
【００２５】
以下、本発明に係る画像形成装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２６】
図１は、本実施形態の画像形成装置の概略構成を示すブロック図であり、図２は、画像入力部を構成するスキャナの概略構成図である。
【００２７】
本実施形態の画像形成装置１の制御部２としては、ＣＰＵやＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等がＢＵＳにより接続されて構成されたコンピュータ等を用いることができる。制御部２は、以下に述べる各部の動作を制御するとともに、画像形成装置全体の動作制御を行うように構成されている。
【００２８】
制御部２には、操作部３、画像入力部４、画像処理部５および画像出力部６がそれぞれ接続されている。
【００２９】
操作部は、図示しないテンキーやボタン、キーボード等の入力手段を備えており、操作部３で１１０、ＡＰＳ（ＩＸ２４０）、１３５、ブローニ等の撮像サイズおよび画像出力部６におけるプリントサイズ等が指定されると、その情報が制御部２に送信されるようになっている。
【００３０】
画像入力部４は、主にスキャナ７で構成されており、スキャナ７は、フィルムキャリア８に挿入され固定されたネガフィルムやポジフィルム等の写真フィルムＮに対してその下方の光源部９から光を照射して、ズームレンズ１１を介して写真フィルムＮの画像をセンサとしてのＣＣＤ１２で光電的に読み取るものである。
【００３１】
制御部２は、スキャナ７のフィルムキャリア８、光源部９およびズームレンズ１１にそれぞれ接続されている。フィルムキャリア８は、挿入された写真フィルムＮの種類を読み取ってフィルム種情報として制御部２に送信するように構成されている。
【００３２】
また、本実施形態では、光源部９は、図示しない光源として赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）を発光するＬＥＤを備えており、ＬＥＤは、制御部２のクロックを用いたパルス幅変調（ＰＷＭ）調光により光量を調節することでその明るさが変更できるようになっている。なお、光源として、光源に通電させる電圧および電流の少なくとも一方を変更することにより明るさを変更可能なハロゲンランプやキセノンランプ等の他の種類の光源を用いることも可能である。
【００３３】
フィルタユニット１０は、主に、光源としてハロゲンランプを用いる場合に配置される。フィルタユニット１０には、ＲＧＢのバランスを調整するためのフィルタや、フィルムのベース色（例えば、白黒のネガフィルムであれば青色、カラーフィルムであればオレンジ色等）を相殺するためのフィルタ等が備えられている。また、赤外光カットフィルタをハロゲンランプと写真フィルムＮとの間に配置して、ハロゲンランプからの光に含まれる赤外光で写真フィルムＮが加熱されるのを防止する場合もある。フィルタユニット１０を設ける場合、フィルタユニット１０には、制御部２が接続されていて、制御部２は、前記フィルムキャリア８から送信される写真フィルムＮのフィルム種情報に基づいて、適切なフィルタを単数または複数選択してその選択フィルタ番号をフィルタユニット１０に送信するように構成される。なお、説明の便宜上、図１および図２にはフィルタユニット１０を示したが、本実施形態では、光源としてＬＥＤを用いており、フィルタユニット１０は設けられていない。
【００３４】
また、ズームレンズ１１は、ステップ数を変更することで図示しない複数のレンズ間の距離を変える等の通常の方法で写真フィルムＮの画像を光学的に拡大または縮小させるようになっている。本実施形態では、制御部２は、前記操作部３から送信される撮像サイズ情報およびプリントサイズ情報に基づいて、ズーム倍率を演算してズームレンズ１１にそのズーム倍率のステップ数、すなわちズーム倍率指令値を指定するように構成されている。
【００３５】
ここで、制御部２は、前記ズーム倍率に応じてＣＣＤ１０に到達する光量を一定にするためのテーブルを有しており、本実施形態では、テーブルは、演算により得られた前記ズーム倍率に基づいてＲＧＢの各光源の明るさを割り当てることにより光源の明るさを変更するようになっている。
【００３６】
具体的には、テーブルは、ズーム倍率指令値の各ステップ数に対して各光源の明るさ（または光量）を対応させたものであり、グラフ状に示せば、図３のように示される。本実施形態では、ＲＧＢの各光源についてそれぞれテーブルが作成されるようになっている。
【００３７】
このテーブルは、理論的な計算により求めることも可能であるが、経時的な光源の劣化等の問題もあり、本実施形態では、画像形成装置１のセットアップの際に、ズームレンズ１１のズーム倍率、すなわちズーム倍率指令値のステップ数を固定してＣＣＤ１２からの出力値を確認しながら光源の制御値を変えていき、所定の明るさが得られたところでその制御値を保存し、その作業をズームレンズ１１のズーム倍率指令値のステップ数を順次変えながら行うことによりテーブルを自動的に作成するようになっている。なお、図３のグラフの縦軸は、ズーム倍率指令値を１５０ステップに設定した場合の光源の明るさに対する各ステップ数における光源の明るさを比で表したものである。
【００３８】
また、制御部２におけるテーブルの作成については、光源に対する制御値を一定値に維持して光源の光量を一定に保ちつつ、ズームレンズ１１のズーム倍率指令値のステップ数を順次変えて各ステップ数についてＣＣＤ１２からの出力値を保存し、その出力値が一定になるように、ズーム倍率指令値の各ステップ数について光源に対する制御値を修正するように演算してテーブルを作成するように構成することも可能である。
【００３９】
制御部２は、このようにして求められたテーブルに従って、前記操作部３から送信された撮像サイズ情報およびプリントサイズ情報に基づいて演算されたズーム倍率に応じてズーム倍率指令値をズームレンズ１１に送信するように構成されている。また、ＣＣＤ１２の取り込み時間は、光源の発光時間以上であるように設定されている。ＣＣＤ１２の取り込み時間を光源の発光時間と同期するように設定することも可能である。
【００４０】
本実施形態の画像形成装置１は、以上のようにＣＣＤ１２に到達する光量を光源部９の各光源の光量によって調節するものであるから、スキャナ５のズームレンズ１１には、図４（Ａ）に示すような中空円板状の円形の絞り１３が用いられている。なお、絞り１３は、図４（Ｂ）および図４（Ｃ）に示すように、通常の６枚羽や８枚羽等の絞りを開閉させないで、すなわち固定した状態で用いることも可能である。
【００４１】
スキャナ７のＣＣＤ１２には、画像処理手段１４や補正手段１５（図１参照）等を備える画像処理部５が接続されており、ＣＣＤ１２で読み取られデジタル信号に変換された画像情報が画像処理部５に送られるようになっている。
【００４２】
画像処理部５の画像処理手段１４および補正手段１５は、操作部３で入力され制御部２から送信される処理の指示や補正指示に応じて、画像情報に対して種々の画像処理および補正処理を施して記録用の画像データを形成するように構成されている。また、画像処理部５には、画像出力部６が接続されており、画像出力部６は、制御部２からの指示に応じて或いは画像処理部５から画像データが送られると自動的に、画像データに応じて変調した記録光によって印画紙を走査露光して画像を記録するように構成されている。
【００４３】
次に、本実施形態の画像形成装置１の作用について説明する。
【００４４】
画像形成装置１のセットアップボタンが押されると、制御部２は、画像入力部４を構成するスキャナ７の光源部９のＬＥＤを点灯させ、ズームレンズ１１のズーム倍率が最も低くなるようにズームレンズ１１にズーム倍率指令値を送信する。そして、パルス幅変調調光によりＬＥＤの光量を調節しながらＣＣＤ１２からの出力値が所定の値になったところでその制御値を制御部２の記憶手段に保存する。制御部２は、ズームレンズ１１に送信するズーム倍率指令値を順次増加させながら、この作業を繰り返し、テーブル（図３参照）を作成する。その際、ＣＣＤ１２に所定の光量が到達しない場合には、ＬＥＤの交換を行うように表示する。なお、ズームレンズ１１のズーム倍率の変更は、前記とは逆に、ズーム倍率が最も高い倍率から順次低い倍率に減少させながら行ってもよい。
【００４５】
写真フィルムＮがフィルムキャリア８に挿入されてスキャナ７にセットされると、フィルムキャリア８は、写真フィルムＮの種類を読み取って、画像形成装置１の制御部２にフィルム種情報として送信する。スキャナ７にフィルタユニット１０が設けられている場合には、制御部２は、このフィルム種情報に基づいて適切なフィルタを単数または複数選択し、その選択フィルタ番号をスキャナ７のフィルタユニット１０に送信する。フィルタユニット１０は、そのフィルタ番号のフィルタをセットする。
【００４６】
画像形成装置１の操作部３に撮像サイズおよびプリントサイズが入力され、その情報が制御部２に送られてくると、制御部２は、その撮像サイズ情報およびプリントサイズ情報に基づいてズーム倍率を演算し、スキャナ７のズームレンズ１１にそのズーム倍率のステップ数であるズーム倍率指令値を送信する。スキャナ７のズームレンズ１１は、ズーム倍率指令値に応じてレンズ等の配置を変更する。
【００４７】
操作部３からスキャン開始の指令を受けると、制御部２は画像入力部４にその指令を送信し、写真フィルムＮの画像の読み取りを開始させる。スキャナ７のＣＣＤ１２に読み取られた画像情報はデジタル信号に変換され、画像処理部５に送られる。そして、画像情報は種々の画像処理および補正処理を受けて画像データとされた後、画像出力部６に送られ、自動的に或いは制御部２からの指示に応じて印画紙に画像が記録される。
【００４８】
以上のように、本実施形態の画像形成装置１によれば、制御部２が、スキャナ７のズームレンズ１１をズーム駆動する際の各ステップ数、すなわちズーム倍率指令値の各ステップ数について、各光源が照射すべき光量を指示するテーブルを有しており、それに基づいて光源部９の各光源から適切な量の光が照射されるため、ズーム倍率が変更されてもＣＣＤ１２に到達する画像の明るさを確実に一定することが可能となる。
【００４９】
そのため、従来のようなズーム倍率の変更によってＣＣＤに到達する光に強弱を生じ、センサで光電的に読み取った画像データに明暗が生じてしまうという問題が解消され、どのようなズーム倍率でもスキャン効率を一定に保つことができる。また、絞りの開閉を行うためのステッピングモータ等を新たに取り付ける必要もなく、絞りの形状を円形等の簡単な構造にしたり、或いは６枚羽や８枚羽の絞りを固定した状態で用いることができる。さらに、作成されたテーブルは制御部２の記憶手段に保存されるだけであるから、装置の簡略化およびコストダウンを図ることが可能となる。
【００５０】
また、本実施形態のように、光源としてＬＥＤを用い、制御部２のクロックを用いてパルス幅変調調光を行うため、照射される光量の制御を非常に細かく制御することが可能となる。また、パルス幅変調調光は制御精度が直線性に優れることが知られており、スキャナ７のＣＣＤ１２に到達する光の明るさを非常に高い精度で均一にすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本実施形態の画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】画像入力部を構成するスキャナの概略構成図である。
【図３】本実施形態の画像形成装置に用いられるテーブルをグラフ状に示した図である。
【図４】本実施形態の画像形成装置に用いられる絞りを示す図である。
【図５】ズームレンズのズーム倍率を上げると画像が暗くなる現象を説明するグラフである。
【図６】従来の絞りの制御によりセンサに到達する光量値を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５２】
１    画像形成装置
２    制御部
３    操作部
４    画像入力部
５    画像処理部
６    画像出力部
７    スキャナ
８    フィルムキャリア
９    光源部
１０  フィルタユニット
１１  ズームレンズ
１２  ＣＣＤ（センサ）
Ｎ    写真フィルム
【図１】
2005318273.tif 000003
【図２】
2005318273.tif 000004
【図３】
2005318273.tif 000005
【図４】
2005318273.tif 000006
【図５】
2005318273.tif 000007
【図６】
2005318273.tif 000008