(57)【要約】【課題】  液晶フィルタを用いて照射光の光量を調節する場合であっても、光量分布が均一な照射光を被露光媒体の主面上に与えることができる、光源装置を提供する。【解決手段】  フィルムスキャナ１０は、フィルムＦの主面上に照射光を与える光源装置１２を含む。光源装置１２は、照射光を発するハロゲンランプ２０を含み、ハロゲンランプ２０の下方かつハロゲンランプ２０が発する照射光の光路Ｌ上には、調光フィルタ２２、液晶フィルタ２４および拡散箱２６が順に配置される。ハロゲンランプ２０が発する照射光の光量は、液晶フィルタ２４によって調節される。液晶フィルタ２４を透過した照射光は、拡散箱２６の内部を導通することによって拡散され、フィルムキャリア１４上に配置されるフィルムＦに与えられる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源が発する照射光を被露光媒体の主面上に与える光源装置であって、
前記照射光の光量を調節するために前記照射光の光路上かつ前記被露光媒体と前記光源との間に設けられる液晶フィルタ、および
前記液晶フィルタを経由した照射光の光量分布を均一にするように前記光路上かつ前記被露光媒体と前記液晶フィルタとの間に設けられる均一化手段を備える、光源装置。
【請求項２】
前記均一化手段は前記液晶フィルタを経由した照射光を前記被露光媒体の主面上に拡散させて与える拡散箱である、請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記液晶フィルタは照射光を透過させる透過型の液晶フィルタである、請求項１または請求項２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記液晶フィルタは照射光を反射させる反射型の液晶フィルタである、請求項１または請求項２に記載の光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は光源装置に関し、より特定的には、液晶フィルタによって照射光の光量を調節する光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、被露光媒体の一例である写真用のフィルムから画像を読み取るフィルムスキャナでは、光源としてハロゲンランプ等が用いられる光源装置によってフィルムの主面上に照射光を与えることが知られている。光源装置によってフィルムの主面上に与えられる照射光は、フィルムを透過した後にレンズによって結像され、フィルムの像としてたとえばＣＣＤセンサ上に投影される。フィルムスキャナではＣＣＤセンサ上に投影される像（光）を電気信号に変換することによって、フィルムに形成された画像（コマ画像）を読み取る。
【０００３】
このようなフィルムスキャナに用いられる光源装置では、コマ画像を高品質に読み取るために照射光の光量を厳密に調節する必要がある。従来、ハロゲンランプへの印加電圧を調節することで、言い換えればハロゲンランプの出力を調節することで照射光の光量を調節していた。しかし、ハロゲンランプの出力調節によって照射光の光量を調節すると照射光の色温度が変化し、適正な照射光をフィルムに与えることができなくなる恐れがあるので、調節の範囲には限度があった。
【０００４】
この種の問題を解決するために、たとえば、特許文献１には、液晶フィルタを用いて照射光の光量を調節する技術が開示されている。２枚のガラス基板の間に多数の液晶分子を配列した液晶層を封入して形成される液晶フィルタでは、多数の液晶分子の配列ひいては各液晶分子の間隙を変化させることで照射光の透過率を調節する。特許文献１の技術では、ハロゲンランプの出力を調節せずとも、液晶フィルタの透過率を調節することで液晶フィルタを経由する照射光の光量を調節することができる。
【特許文献１】特開２００１−１５９７５２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に開示されている技術のように、液晶フィルタを用いて照射光の光量を調節すると、液晶フィルタの性質上、液晶フィルタを経由した照射光には輝度むら（筋むら）や色むらが生じる。その結果、光量分布が不均一な照射光がフィルムの主面上に与えられ、フィルムの主面上に露光むらが生じて高品質に画像を読み取ることができないという問題があった。
【０００６】
それゆえに、この発明の主たる目的は、液晶フィルタを用いて照射光の光量を調節する場合であっても、光量分布が均一な照射光を被露光媒体の主面上に与えることができる、光源装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するために、請求項１に記載の光源装置は、光源が発する照射光を被露光媒体の主面上に与える光源装置であって、照射光の光量を調節するために照射光の光路上かつ被露光媒体と光源との間に設けられる液晶フィルタ、および液晶フィルタを経由した照射光の光量分布を均一にするように光路上かつ被露光媒体と液晶フィルタとの間に設けられる均一化手段を備える。
【０００８】
請求項２に記載の光源装置は、請求項１に記載の光源装置において、均一化手段は液晶フィルタを経由した照射光を被露光媒体の主面上に拡散させて与える拡散箱であることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の光源装置は、請求項１または請求項２に記載の光源装置において、液晶フィルタは照射光を透過させる透過型の液晶フィルタであることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の光源装置は、請求項１または請求項２に記載の光源装置において、液晶フィルタは照射光を反射させる反射型の液晶フィルタであることを特徴とする。
【００１１】
請求項１に記載の光源装置では、照射光の光路上かつ被露光媒体と液晶フィルタとの間に設けられる均一化手段によって、液晶フィルタを経由した照射光の光量分布が均一となるように均一化される。したがって、液晶フィルタを用いて照射光の光量を調節する場合であっても、光量分布が均一に近い照射光を被露光媒体の主面上に与えることができ、被露光媒体の主面上に生じる露光むらを抑制できる。
【００１２】
請求項２に記載の光源装置では、均一化手段として拡散箱を用い、液晶フィルタを経由した照射光が拡散箱の内部を導通することによって、容易に光量分布が均一に近い照射光を被露光媒体の主面上に与えることができる。
【００１３】
反射型の液晶フィルタでは、一方主面から入射した照射光を液晶フィルタ内において他方主面と液晶層との間に設けられる拡散反射膜によって反射させ、液晶層内で拡散させつつ再び一方主面から送り出す。これに比べて透過型の液晶フィルタでは、入射した照射光は液晶層内で拡散することなく一方主面から他方主面にかけて透過していくので照射光に輝度むらや色むらが生じやすい。請求項３に記載の光源装置では、透過型の液晶フィルタを用いる場合であっても、光量分布が均一に近い照射光を被露光媒体の主面上に与えることができる。
【００１４】
請求項４に記載の光源装置では、反射型の液晶フィルタを経由した照射光は、透過型の液晶フィルタを経由した照射光に比べて輝度むらや色むらが少なく、反射型の液晶フィルタを用いることによって均一化手段を簡易な構成にできる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、液晶フィルタを用いて照射光の光量を調節する場合であっても、光量分布が均一に近い照射光を被露光媒体の主面上に与えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、この発明を被露光媒体の一例である写真用のフィルムＦから画像を読み取るためのフィルムスキャナ１０に適用した場合について説明する。
【００１７】
図１を参照して、フィルムスキャナ１０は、コマ画像が形成されたフィルムＦの主面上に照射光を与える光源装置１２、フィルムＦを搬送するフィルムキャリア１４、フィルムＦを透過した照射光を結像するレンズ１６、およびフィルムＦに形成されたコマ画像の像を電気信号に変換するＣＣＤユニット１８を含む。
【００１８】
光源装置１２は、光源として白色の照射光を発するハロゲンランプ２０を含む。ハロゲンランプ２０の下方かつハロゲンランプ２０が発する照射光の光路Ｌ上には、調光フィルタ２２、液晶フィルタ２４および拡散箱２６が順に配置される。
【００１９】
なお、光源装置１２に用いられる光源はハロゲンランプ２０に限定されない。ハロゲンランプ２０に代えて、キセノンランプあるいはＬＥＤ（Light Emitting Diode）等を用いてもよい。
【００２０】
調光フィルタ２２は、ハロゲンランプ２０が発する照射光の所定範囲の波長成分のみを透過させる。
【００２１】
液晶フィルタ２４は、一方主面から他方主面にかけて照射光を透過させる透過型の液晶フィルタであり、一方主面側と他方主面側との２枚のガラス基板の間に多数の液晶分子を配列した液晶層を封入して形成される。液晶フィルタ２４では、液晶層の多数の液晶分子の配列ひいては各液晶分子の間隙を変化させることで照射光の透過率を調節する。液晶フィルタ２４の透過率を調節することで、調光フィルタ２２を透過した照射光の光量が調節される。
【００２２】
なお、照射光の光量を調節できれば液晶フィルタ２４の透過率調節方式および駆動方式は限定されない。
【００２３】
均一化手段である拡散箱２６は、光量分布が均一となるように液晶フィルタ２４を透過した照射光を拡散させる。
【００２４】
詳しくは、図２に示すように、拡散箱２６は、両端開口の角筒体２８、角筒体２８における照射光の入口側端部に取り付けられる入口側拡散板３０、角筒体２８における照射光の出口側端部に取り付けられる出口側拡散板３２、および角筒体２８内の略中央部に取り付けられる中間拡散板３４を含む。
【００２５】
中間拡散板３４が角筒体２８の内部に取り付けられることによって、拡散箱２６の内部には反射室３６ａ，３６ｂが形成される。反射室３６ａ，３６ｂの内壁には、それぞれアルミ蒸着板等の反射板３８が取り付けられる。
【００２６】
入口側拡散板３０は磨りガラスによって形成され、中間拡散板３４はポリカーボネート板にシリカやガラス粉末等を混入して形成される。
【００２７】
また、出口側拡散板３２は、凸形板４０と平板４２とを重ね合わせて構成される。凸形板４０と平板４２とは、共にアクリル板にシリカやガラス粉末等を混入して形成される。凸形板４０は、中央部から周縁部にかけて厚み寸法が小さくなるように形成されており、凸形板４０の周縁部に比べて中央部に多く照射される照射光を均一に拡散させる。
【００２８】
なお、入口側拡散板３０、出口側拡散板３２および中間拡散板３４の材質は、透光性のものであれば特に限定されないが、カラーバランスを悪化させないためには無色又は白色（乳白色）であることが好ましい。
【００２９】
液晶フィルタ２４を透過した照射光は、拡散箱２６の入口側拡散板３０に入射する。入口側拡散板３０を透過して拡散された照射光は、反射室３６ａの反射板３８を反射しつつ進行し、中間拡散板３４によって拡散される。中間拡散板３４を透過して拡散された照射光は、反射室３６ｂの反射板３８を反射しつつ進行し、出口側拡散板３２を透過して拡散される。
【００３０】
液晶フィルタ２４を透過した照射光が入口側拡散板３０、中間拡散板３４、および出口側拡散板３２を順に透過し拡散されることによって、液晶フィルタ２４を透過したことで照射光に生じた輝度むらや色むらが吸収される。つまり、液晶フィルタ２４を透過した照射光が拡散箱２６を導通することによって、その光量分布が均一化される。
【００３１】
拡散箱２６を導通することによって光量分布が均一化された照射光は、拡散箱２６の下方かつ光路Ｌ上に配置されるフィルムキャリア１４ひいてはフィルムキャリア１４上を搬送されるフィルムＦの主面上に与えられる。
【００３２】
図１に戻って、フィルムキャリア１４には、コマ画像が形成されたフィルムＦが配置される。フィルムキャリア１４は、図示しないローラ等の搬送手段によってフィルムＦを矢印Ａ方向（副走査方向）に搬送する。
【００３３】
フィルムキャリア１４の下方かつ光路Ｌ上には、フィルムＦを透過した照射光を結像するためのレンズ１６が配置される。フィルムキャリア１４上を搬送されるフィルムＦを透過した照射光は、レンズ１６を介してＣＣＤユニット１８のラインＣＣＤセンサ１８ａ上に投影される。
なお、レンズ１６として単焦点レンズあるいはズームレンズのいずれを用いてもよい。
【００３４】
ＣＣＤユニット１８は、ラインＣＣＤセンサ１８ａと図示しないＡ／Ｄ変換器とを含む。ラインＣＣＤセンサ１８ａの受光面には、赤色（Ｒ）光、緑色（Ｇ）光、青色（Ｂ）光に対応するように、矢印Ａ方向に３列の受光素子（ＣＣＤ素子）が配置される。Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光に対応する各ＣＣＤ素子は、それぞれ主走査方向（矢印Ａ方向と直交する方向）に多数（たとえば５０００個）配列される。各ＣＣＤ素子は受けた照射光をそれぞれアナログデータに変換する。
【００３５】
ラインＣＣＤセンサ１８ａは、所定のタイミングで動作し、フィルムＦの搬送に伴って移り変わる像（照射光）を主走査方向に繰り返し走査することで、フィルムＦに形成された１つのコマ画像の像全体をアナログデータに変換する。
【００３６】
ＣＣＤユニット１８は、投影された像をラインＣＣＤセンサ１８ａによってアナログデータに変換し、当該アナログデータをＡ／Ｄ変換器によってデジタルデータである画像データに変換して出力する。ＣＣＤユニット１８から出力される画像データは、制御部４４に入力される。
なお、ラインＣＣＤセンサ１８ａに代えて、エリアＣＣＤセンサを用いてもよい。
【００３７】
制御部４４は、各種プログラムや制御用データ等を記憶する図示しないハードディスクドライブ（ＨＤＤ：ハードディスクを含む）を含み、ＣＣＤユニット１８から入力される画像データをコマ画像データとしてＨＤＤに記録する。制御部４４のＨＤＤに記録されたコマ画像データは、たとえば、図示しないプリント装置に入力され、印画紙等にコマ画像データに基づく画像がプリントされる。
【００３８】
また、制御部４４にはＣＲＴ等の表示部４６が接続され、ＣＣＤユニット１８から制御部４４に入力される画像データは、制御部４４を介して表示部４６にフィルムＦに形成されたコマ画像として表示される。
【００３９】
さらに、制御部４４にはキーボードやマウス等の入力部４８が接続され、入力部４８から種々の設定やデータ入力等が行われる。制御部４４は、入力部４８から入力される情報やフィルムスキャナ１０の各構成要素から入力される情報に基づき、フィルムスキャナ１０の動作を制御する。具体的に、この実施形態では、図示しないドライバを介して制御部４４によって液晶フィルタ２４の照射光の透過率ひいては照射光の光量の調節が行われる。
【００４０】
このようなフィルムスキャナ１０によれば、液晶フィルタ２４を用いて照射光の光量を調節する場合であっても、液晶フィルタ２４を透過した照射光が拡散箱２６の内部を導通することによって、容易に光量分布が均一に近い照射光をフィルムＦの主面上に与えることができ、フィルムＦの主面上に生じる露光むらを抑制できる。
【００４１】
ついで、この発明の他の光源装置を適用したフィルムスキャナ１０ａについて説明する。
図３を参照して、フィルムスキャナ１０ａでは、上述のフィルムスキャナ１０の光源装置１２に代えて光源装置１２ａが用いられる。光源装置１２ａでは、液晶フィルタ２４および拡散箱２６に代えて液晶フィルタ２４ａおよび拡散箱２６ａが用いられる。その他の構成についてはフィルムスキャナ１０と同様であるので、重複する説明は省略する。
【００４２】
液晶フィルタ２４ａは、拡散反射膜２４ｂを有する反射型の液晶フィルタである。
液晶フィルタ２４ａは、所定の入射角度で一方主面から入射した照射光を拡散反射膜２４ｂによって入射角度とは異なる角度で反射させ、液晶層内で拡散させつつ再び一方主面から送り出す。液晶フィルタ２４ａを反射した照射光は、拡散箱２６ａに入射する。
【００４３】
なお、ハロゲンランプ２０および調光フィルタ２２と液晶フィルタ２４ａとの位置関係は、照射光を拡散箱２６ａの入口側拡散板３０に垂直に入射させることができれば、図３に示す位置関係に限定されない。
【００４４】
液晶フィルタ２４ａを反射した照射光は液晶層内で拡散されているので、拡散箱２６ａは上述の拡散箱２６に比べて簡易に構成できる。
【００４５】
詳しくは、図４に示すように、拡散箱２６ａには、拡散箱２６における中間拡散板３４が取り付けられず、内部に１つの反射室３７のみが形成される。その他は拡散箱２６と同様に構成される。
【００４６】
液晶フィルタ２４ａを反射した照射光は、拡散箱２６ａの入口側拡散板３０に入射する。入口側拡散板３０を透過して拡散された照射光は、反射室３７の反射板３８を反射しつつ進行し、出口側拡散板３２を透過して拡散される。
【００４７】
液晶フィルタ２４ａを反射した照射光は、拡散箱２６ａの内部を導通することによって光量分布が均一化され、拡散箱２６ａの下方かつ光路Ｌ上に配置されるフィルムキャリア１４ひいてはフィルムキャリア１４上を搬送されるフィルムＦの主面上に与えられる。
【００４８】
このようなフィルムスキャナ１０ａによれば、液晶フィルタ２４ａを用いて照射光の光量を調節する場合であっても、液晶フィルタ２４ａを反射した照射光が簡易に構成される拡散箱２６ａの内部を導通することによって、容易に光量分布が均一に近い照射光をフィルムＦの主面上に与えることができ、フィルムＦの主面上に生じる露光むらを抑制できる。
【００４９】
なお、上述のフィルムスキャナ１０，１０ａに用いられる光源装置１２，１２ａでは、ハロゲンランプ２０が白色の照射光を発する場合について説明したが、たとえば、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光を発する３つのＬＥＤを用い、各ＬＥＤ毎に調光フィルタと液晶フィルタと拡散箱とをそれぞれ設け、フィルムＦの主面上に各ＬＥＤが発する照射光を合成して与えるようにしてもよい。
【００５０】
また、光源装置１２，１２ａの拡散箱２６，２６ａに代えて拡散板を用いるようにしてもよい。
【００５１】
また、この発明に用いられる被露光媒体は写真用のフィルムＦに限定されない。照射光を透過あるいは反射させるものであればよく、たとえば、被露光媒体としてプラスチックフィルム等を用いることもできる。
【００５２】
さらに、この発明の光源装置が適用される装置はフィルムスキャナに限定されない。たとえば、像を被露光媒体である印画紙等に投影し焼き付ける写真プリント装置等にもこの発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】この発明の一実施形態の光源装置を適用したフィルムスキャナを示すブロック図である。
【図２】図１の光源装置に用いられる拡散箱の一例を示す断面図解図である。
【図３】この発明の他の実施形態の光源装置を適用したフィルムスキャナを示すブロック図である。
【図４】図３の光源装置に用いられる拡散箱の一例を示す断面図解図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０，１０ａ      フィルムスキャナ
１２，１２ａ      光源装置
１４      フィルムキャリア
１６      レンズ
１８      ＣＣＤユニット
２０      ハロゲンランプ
２２      調光フィルタ
２４，２４ａ      液晶フィルタ
２６，２６ａ      拡散箱
【図１】
2005266193.tif 000003
【図２】
2005266193.tif 000004
【図３】
2005266193.tif 000005
【図４】
2005266193.tif 000006