(57)【要約】【課題】十分に広いダイナミックレンジで画像を読み取ることができる画像読取装置を提供することを目的とする。【解決手段】光源と、光源の光が照射された原稿から得られる光に基づいて画像データを生成する読取部と、第１の方式によって読取部における受光レベルを変更する第１のレベル変更部と、第１の方式とは異なる第２の方式によって受光レベルを変更する第２のレベル変更部と、受光レベルを相乗的に変更させて複数の受光レベルを作る制御部と、複数の受光レベルそれぞれの下で原稿が読み取られて得られた複数の画像データを合成する合成部とを備える。【選択図】        図５
2005123723.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原稿に光を照射する光源と、
前記光源の光が照射された原稿から得られる光を受光して該原稿の画像を読み取り、該原稿の画像を表す画像データを生成する読取部と、
前記光源から前記読取部に至る撮像系内で作用する第１の方式により、前記読取部における受光レベルを変更する第１のレベル変更部と、
前記光源から前記読取部に至る撮像系内で作用する、前記第１の方式とは異なる第２の方式により、前記受光レベルを変更する第２のレベル変更部と、
前記第１のレベル変更部と前記第２のレベル変更部とによって前記受光レベルを相乗的に変更させて複数の受光レベルを作り、それら複数の受光レベルそれぞれの下で前記読取部に前記原稿を読み取らせる制御部と、
前記複数の受光レベルそれぞれの下で原稿が読み取られて得られた複数の画像データを合成する合成部とを備えたことを特徴とする画像読取装置。
【請求項２】
前記合成部は、画像の所定領域ごとに、前記複数の画像データに各所定の重みを付して合成するものであることを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項３】
前記所定領域が、前記読取部の読取分解能の最小単位であることを特徴とする請求項２記載の画像読取装置。
【請求項４】
前記所定の重みは、前記画像データの値に応じたものであることを特徴とする請求項２記載の画像読取装置。
【請求項５】
複数の原稿を、前記読取部が画像を読み取る読取位置に順次に送り、画像が読み取られる間は該読取位置に原稿を停止させる原稿送り部をさらに備え、
前記制御部は、前記原稿送り部によって前記原稿が前記読取位置に停止されている間に、前記複数の受光レベルを作るものであることを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
【請求項６】
前記原稿から得られる光の光路を、複数の経路に分割する光路分割部をさらに備え、
前記読取部は、前記光路分割部によって分割された複数の経路それぞれを介して同一原稿の画像をそれぞれが読み取る複数の読取素子を備えたものであり、
前記第１のレベル変更部は、前記複数の読取素子それぞれにおける受光レベル相互間に差を生じさせるものであり、
前記第２のレベル変更部も、前記複数の読取素子それぞれにおける受光レベル相互間に差を生じさせるものであり、
前記制御部は、前記第１のレベル変更部と前記第２のレベル変更部とによって、前記複数の読取素子で前記複数の受光レベルを一斉に作り、それら複数の受光レベルそれぞれの下で該複数の読取素子それぞれに前記原稿を一斉に読み取らせるものであることを特徴とする請求項１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、原稿画像を読み取って、原稿画像を表わす画像データを生成する画像読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、原稿画像に光を照射して、その光が原稿画像で反射／透過された光を取得することによって原稿画像を読み取る画像読取装置が広範に用いられている。例えば、フィルムに記録された画像をプリント出力する写真用デジタルプリンタには、フィルムに照射された光の透過光をＣＣＤなどといった撮像素子で受光して、フィルムに記録された画像を読み取るフィルムスキャナが搭載されている。このフィルムスキャナでフィルムの画像が読み取られて生成された画像データは、写真用デジタルプリンタに搭載されたプリンタに送られて、プリンタでプリント出力される。
【０００３】
ところで、一般に、撮像素子で読み取ることができる濃度の幅（以下では、濃度の幅をダイナミックレンジと称する）は、フィルムに記録することができるダイナミックレンジよりも狭いため、フィルムスキャナで画像が読み取られて生成された画像データをそのままプリント出力すると、フィルムに記録された撮影画像を直接露光して得られる画像と比べて、プリント画像の濃度のコントラスト（濃淡差）が減少してしまうという問題がある。また、撮像素子は小さいほどダイナミックレンジが狭くなってしまうが、撮像素子の値段は大きさに伴って上昇するため、なるべく小さい撮像素子を使って写真用デジタルプリンタ全体のコストを減少させたいという要望がある。
【０００４】
このような問題を解決する方法として、特許文献１には、撮像素子における電荷の蓄積時間を変えて、複数の蓄電条件それぞれの下で画像データを生成し、それらの画像データのうち一方の画像データの値を画素ごとに選択して用いることによって、広いダイナミックレンジを有する画像を得る画像入力方法について記載されている。この特許文献１の方法を適用することによって、小さい撮像素子を使っても広いダイナミックレンジを有する画像を得ることができる。
【特許文献１】特開２００３−５５４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、特許文献１に記載された方法を適用する場合、複数の蓄電条件における蓄電時間の差が大きいほど得られる画像のダイナミックレンジが向上する。また、それらの蓄積時間の比を少なくとも１：４程度、できれば１：１６程度変えて、それぞれの蓄電条件下で画像データを生成することが好ましい。
【０００６】
しかし、上記の好ましい蓄積時間を実現しようとすると、一方の蓄電時間を非常に長く設ける必要があるために画像の読み取りに時間がかかってしまい、生産性が低下してしまうという問題がある。また、複数の画像データのうち１つの画像データを選択して用いる場合、色の階調にずれが生じてしまうことがあり、画像のグラデーション部分の色が不自然になってしまう恐れがある。
【０００７】
また、特許文献１の方法の他にも、例えば、ＰＷＭ（パルス幅変調）によって光源の光量を変えて複数の光量条件それぞれの下で画像データを生成し、上記と同様に、生成された複数の画像データのうちの１つの画像データを画素ごとに選択することなどが考えられるが、ＰＷＭによる変調幅には限りがあり、この方法で理想的な光量条件比（１：１６程度）を実現することは困難であるという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑み、十分に広いダイナミックレンジで画像を読み取ることが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】
【０００９】
上記目的を達成する本発明の画像読取装置は、原稿に光を照射する光源と、
光源の光が照射された原稿から得られる光を受光して原稿の画像を読み取り、原稿の画像を表す画像データを生成する読取部と、
光源から読取部に至る撮像系内で作用する第１の方式により、読取部における受光レベルを変更する第１のレベル変更部と、
光源から読取部に至る撮像系内で作用する、第１の方式とは異なる第２の方式により、受光レベルを変更する第２のレベル変更部と、
第１のレベル変更部と第２のレベル変更部とによって受光レベルを相乗的に変更させて複数の受光レベルを作り、それら複数の受光レベルそれぞれの下で読取部に原稿を読み取らせる制御部と、
複数の受光レベルそれぞれの下で原稿が読み取られて得られた複数の画像データを合成する合成部とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
尚、ここでいう第１および第２の方式とは、例えば、光源の電流、電圧、ＰＷＭなどを調整して光源の光量を変えることにより受光レベルを変更する方式や、レンズの絞りを調整して受光レベルを変更する方式、ＮＤフィルタや光の透過率を制御するデバイスなどの挿入によって受光レベルを変更する方式などをいう。
【００１１】
十分なダイナミックレンジを有する画像を得るためには、比が１：１６程度異なる複数の受光レベルそれぞれの下で読み取られた画像データを合成することが好ましい。例えば、複数の蓄電時間それぞれで原稿を読み取るなど、１つの方式のみでこれらの受光レベルを実現するのは困難であり、実現することができても、処理に時間がかかって生産性が低下してしまうなどという問題がある。
【００１２】
本発明の画像読取装置によると、第１のレベル変更部と第２のレベル変更部とによって受光レベルが相乗的に変更されて複数の受光レベルが作られ、それら複数の受光レベルそれぞれの下で得られた画像データが合成される。例えば、レンズの絞りによって光量を抑えて１：４の受光レベル比を実現する第１の方式と、蓄電時間を調整することによって１：４の受光レベル比を実現する第２の方式とを組み合わせることによって、容易に好ましい受光レベル比１：１６を実現することができる。また、第１の方式および第２の方式を組み合わせることにより、蓄電時間のみで複数の受光レベルを実現するよりも短い時間で処理を行うことができ、生産性を向上させることができる。
【００１３】
また、本発明の画像読取装置において、上記の合成部は、画像の所定領域ごとに、複数の画像データに各所定の重みを付して合成するものであることが好ましい。
【００１４】
複数の受光レベルそれぞれの下で生成された複数の画像データを、所定領域ごとに所定の重みを付して合成することによって、トーンジャンプを生じることなく、広いダイナミックレンジを有する画像を得ることができる。
【００１５】
また、本発明の画像読取装置において、上記の所定領域が、読取部の読取分解能の最小単位であることが好ましい。
【００１６】
複数の画像データを、読取部の読取分解能の最小単位である画素ごとに、所定の重みを付して合成することによって、より細かくダイナミックレンジや階調の調整を行うことができ、さらに高画質な画像を得ることができる。
【００１７】
また、本発明の画像読取装置において、上記の所定の重みは、画像データの値に応じたものであることが好適である。
【００１８】
画像データの値に応じて重みを変えることによって、画像の色の階調ずれを精度よく防ぐことができ、トーンジャンプが生じていない、グラデーションがより自然な画像を得ることができる。
【００１９】
また、本発明の画像読取装置において、複数の原稿を、読取部が画像を読み取る読取位置に順次に送り、画像が読み取られる間は読取位置に原稿を停止させる原稿送り部をさらに備え、
制御部は、原稿送り部によって原稿が読取位置に停止されている間に、複数の受光レベルを作るものであることが好適である。
【００２０】
第１、および第２の方式で画像の読み取りを行う際に、その都度原稿を移動させてしまうと、原稿が微妙にずれてしまって、生成された画像データの位置がずれてしまう恐れがある。上記の好適な形態の画像読取装置によると、原稿の位置を固定させたまま、第１、および第２の方式での画像の読み取りが行われるため、位置精度がよい複数の画像データが生成される。したがって、位置ずれによるボケなどが抑えられた高画質な画像を得ることができる。
【００２１】
また、本発明の画像読取装置において、原稿から得られる光の光路を、複数の経路に分割する光路分割部をさらに備え、
読取部は、光路分割部によって分割された複数の経路それぞれを介して同一原稿の画像をそれぞれが読み取る複数の読取素子を備えたものであり、
第１のレベル変更部は、複数の読取素子それぞれにおける受光レベル相互間に差を生じさせるものであり、
第２のレベル変更部も、複数の読取素子それぞれにおける受光レベル相互間に差を生じさせるものであり、
制御部は、第１のレベル変更部と第２のレベル変更部とによって、複数の読取素子で複数の受光レベルを一斉に作り、それら複数の受光レベルそれぞれの下で複数の読取素子それぞれに原稿を一斉に読み取らせるものであることが好適である。
【００２２】
複数の受光レベルそれぞれにおける画像の読み取りを逐一行うのではなく、それらの画像の読み取りを複数の読取素子それぞれで一斉に行うことによって、処理を高速化させることができ、生産性をさらに向上させることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、十分に広いダイナミックレンジで画像を読み取ることができる画像読取装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００２５】
図１は、本発明の画像読取装置の一実施形態が適用された、デジタルの画像データに基づいて画像を写真プリントする写真用デジタルプリンタの外観斜視図である。
【００２６】
写真用デジタルプリンタ１０は、写真フィルム上に記録された撮影画像を光学的に読み取って撮影画像データを得たり、あるいはデジタルカメラ等で撮影されて小型記録媒体に記録された撮影画像データを小型記録媒体から読み込んで、それらの撮影画像データに所定の補正処理を施して補正画像データを生成して、その補正画像データおよび補正画像データに基づく補正画像を写真プリントに記録する装置である。
【００２７】
この写真用デジタルプリンタ１０は、本発明の一実施形態である画像入力機１００と、画像出力機２００から構成されている。
【００２８】
画像入力機１００は、現像済み写真フィルムからその写真フィルムに記録された複数の撮影画像を光電的にコマごとに順次読み取るスキャナ部１１０と、スキャナ部１１０で読み取って得た撮影画像データに対し所定の補正処理を行う画像補正処理部１２０を備えている。画像補正処理部１２０は、ＣＲＴ表示部１３０、キーボード１４０、マウス１５０、および回路部１６０から構成されており、回路部１６０は、小型記録媒体を装填するための小型記録媒体装填口（図示しない）、およびＦＤを装填するためのＦＤ装填口（図示しない）を有している。画像入力機１００を構成している各部の詳細は後述する。
【００２９】
また、画像出力機２００は、画像入力機１００で得られた画像データに基づいて変調されたレーザ光を走査することにより印画紙に画像を露光するレーザプリンタ部２１０と、レーザプリンタ部２１０により露光された印画紙を現像してプリント写真を得るプロセッサ部２２０とから構成されている。画像出力機２００の内部構成についても後述する。
【００３０】
まず、画像入力機１００のスキャナ部１１０の構成と、写真フィルム上に記録された撮影画像を読み取る一連の手順について説明する。
【００３１】
図２は、画像入力機のスキャナ部の構成を示す模式図である。
【００３２】
ここでは、現像済みの写真フィルム２０がフィルムキャリア１１９にセットされ、写真フィルム２０が矢印Ａ方向に給送されて、写真フィルム２０に記録された撮影画像がコマごとに粗く高速に読み取られる（以下、これをプレスキャンと称する）。このフィルムキャリア１１９は、本発明の画像読取装置における原稿送り部の一例に相当する。
【００３３】
このスキャナ部１１０には、ＬＥＤ光源１１２Ａと、拡散ボックス１１２Ｂと、温調ユニット１１２Ｃとからなる、本発明の画像読取装置における光源の一例にあたる光源１１１が備えられている。この光源１１１によって、Ｒ（レッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）各色の光、および赤外光が順次に発せられ、それら各光は拡散ボックス１１２を経由して、写真フィルム２０を図２に示すように下側から照射する。写真フィルム２０を透過した光は、撮像レンズ１１３を経由して、ＮＤフィルタ１１４で光量が調整されて、ＣＣＤ１１５およびＣＣＤ基板１１６に達する。このＣＣＤ１１５およびＣＣＤ基板１１６を合わせたものは、本発明の画像読取装置における読取部の一例にあたる。撮像レンズ１１３は、撮像レンズ駆動部（図示しない）によって駆動されて撮像レンズ１１３の焦点距離が調整され、その撮像レンズ１１３の焦点距離に応じた倍率の画像がＣＣＤ１１５のセンサ面に結像される。写真フィルム２０に記録された撮影画像がＣＣＤ１１５上に結像されて得られた撮影画像信号は、Ａ／Ｄ変換器１１８でデジタルの撮影画像データに変換され、画像補正処理部１２０に伝達される。
【００３４】
ここで、ＣＣＤ１１５は、写真フィルム２０をコマごとに読み取るエリアセンサである。本実施形態においては、光源からＲ色の光が発せられて、そのＲ光の下で１コマの画像の読み取りが行われ、続いて、光源からＧ色の光が発せられて画像の読み取りが行われ、さらに、Ｂ光、赤外光での画像の読み取りが行われる。赤外光で画像を読み取ると、写真フィルム２０に記録された撮影画像を表わす撮影画像データではなく、写真フィルム２０についた傷の画像を表わす傷画像データが得られる。読み取られた撮影画像データおよび傷画像データは図１に示す画像補正処理部１２０に送られて、撮影画像データに各種補正処理が施されることによって、傷が修正された見た目に美しい画像を表わす撮影画像データが生成される。全ての光における１コマ分の画像の読み取りが終了すると、写真フィルム２０が矢印Ａ方向に給送されて、次のコマの読み取りが開始される。
【００３５】
また、プレスキャンのときは、ＣＣＤ１１５では飛び飛びに間引かれた受光素子でのみ画像読み取りが行われ、その結果粗い画像が得られる。プレスキャンの後、読み取られた撮影画像、および予め用意されている条件指定画面が図１に示すＣＲＴ表示部１３０に表示される。オペレータは、ＣＲＴ表示部１３０に表示された撮影画像および条件指定画面を確認して、プリントサイズや解像度などといった画像取得条件を指定する。画像取得条件が指定されると、必要に応じて撮像レンズ１１３は指定されたプリントサイズに応じた焦点距離に調整される。さらに写真フィルム２０は矢印Ｂ方向に給送されて、ＣＣＤ１１５では、指定されたプリントサイズに応じた間引き方で（あるいは、指定された解像度で）撮影画像が読み取られる（以下、これをファインスキャンと称する）。ここで、位置ずらしピエゾ１１７は、読取位置を例えば１／２画素分だけ正確にずらすためのものである。初めの読取位置で読み取られた画像と、読取位置がずらされて読み取られた画像とを合成することによって、ＣＣＤ１１５自体の解像度よりも高い解像度の画像を実現することができる。位置ずらしピエゾ１１７は、指定された解像度に合わせて読取位置をずらす。ＣＣＤ１１５で得られた撮影画像信号は、前述したとおり、Ａ／Ｄ変換器１１８でデジタルの撮影画像データに変換されて画像補正処理部１２０に伝達される。
【００３６】
次に、画像入力機１００の画像補正処理部１２０を構成している回路部１６０の構成について説明する。
【００３７】
図３は、画像入力機の画像補正処理部を構成している回路部のブロック図である。
【００３８】
回路部１６０は、各種のプログラムが実行されるとともに、各種制御を行うＣＰＵ１７１、ＣＰＵ１７１で各種プログラムが実行される際の作業領域として使用されるＲＡＭ１７２、固定的な定数等が格納されたＲＯＭ１７３、この画像入力機１００内の各部の制御を行うための制御信号を入出力する制御インタフェース１７４、図２のスキャナ部１１０から画像が入力される画像インタフェース１７５、図１に外観を示すＣＲＴ表示部１３０、キーボード１４０、マウス１５０、さらに小型記録媒体１６３をアクセスする小型記録媒体ドライブ１６２、ＦＤ１６５をアクセスするＦＤドライブ１６４、ハードディスク１７６、図１に示す画像出力機２００との間のデータの送受信を担う外部インタフェース１７７を備えており、それらはバス１７８で相互に接続されている。ＣＰＵ１７１は、本発明の画像読取装置における制御部の一例にあたるとともに、本発明の画像読取装置における合成部の一例に相当する。
【００３９】
制御インタフェース１７４からは、ここに示す例では、図２の各要素に向けて各制御信号が送出され、それら各要素では、各制御信号を受けて、写真フィルム２０の給送、ＬＥＤ光源１１２Ａの調整、撮像レンズ１１３の焦点距離の調整（結像倍率の調整）などが行われる。
【００４０】
また、その制御インタフェース１７４からは、ＣＣＤ１１５を制御するための制御信号や、この画像入力機１００の各部の制御を司る制御信号が出力される。
【００４１】
さらに、この制御インタフェース１７４からは、各種データや、オペレータによって指定された画像取得条件などがＣＰＵ１７１に伝達される。
【００４２】
画像入力機１００は、基本的には以上のように構成されている。
【００４３】
ここで、図１に示す画像入力機１００において写真フィルム上に記録された撮影画像を読み取る場合、スキャナ部１１０でプレスキャンが行われると、そのプレスキャンにより得られた撮影画像は、画像インタフェース１７５を経由して回路部１６０（図３参照）に入力され、ＣＲＴ表示部１３０に表示される。オペレータによってプリント倍率などといった画像取得条件が指定されると、その指定結果に応じた画像取得条件を表す情報がＣＰＵ１７１（図３参照）に伝達される。さらに、スキャナ部１１０ではファインスキャンが行われ、それにより得られた撮影画像はＣＰＵ１７１に入力されて各種の補正処理が行われる。その補正処理後の補正画像は、画像出力機２００に伝達されて、レーザ光による露光の際にレーザ光変調用の信号として用いられる。
【００４４】
また、写真フィルムに記録された撮影画像をスキャナ部１１０で読み取るのではなく、デジタルカメラなどで撮影された撮影画像が記録された図３に示す小型記録媒体１６３から撮影画像が入力される場合は、撮影画像データが小型記録媒体ドライブ１６２を経由して回路部１６０に入力されて、撮影画像が図１に示すＣＲＴ表示部１３０に表示される。また、撮影画像データは画像インタフェース１７５を経由してＣＰＵ１７１にも送られて、写真フィルムから撮影画像を読み取る場合と同様に、オペレータによって画像取得条件が指定されると、その指定結果に応じた画像取得条件を表す情報がＣＰＵ１７１に伝達され、各種の画像補正処理が行われる。その画像補正処理後の補正画像は、画像出力機２００に伝達される。
【００４５】
次に、画像出力機２００の構成、および画像出力機２００に伝達された撮影画像を写真にプリントする一連の手順について説明する。
【００４６】
図４は、画像出力機の内部構造を示す模試図である。
【００４７】
この画像出力機２００の内部には、巻回された長尺の未露光の印画紙３０が装鎮されており、この印画紙３０はその先端から引き出されて、レーザプリンタ部２１０を経由し、さらにプロセッサ部２２０を経由し、カッタ２３０により１コマずつに切断されてソータ２４０にスタックされる。
【００４８】
画像入力機１００のＣＰＵ１７１から出力されこの画像出力機２００に送られてきた画像は、レーザプリンタ部２１０を構成する画像バッファ２１１に一旦格納される。
【００４９】
また、このレーザプリンタ部２１０には、それぞれＲ，Ｇ，Ｂの各色のレーザ光を出射する３つのレーザ光源２１２Ｒ，２１２Ｇ，２１２Ｂが備えられており、それらのレーザ光源２１２Ｒ，２１２Ｇ，２１２Ｂは画像バッファ２１１に格納されたＲ，Ｇ，Ｂの各色分解画像に基づいて駆動され、これらのレーザ光源２１２Ｒ，２１２Ｇ，２１２Ｂからは、その駆動に応じて変調されたレーザ光が出射される。それらのレーザ光は、回転多面鏡２１３により繰り返し反射偏向し、ミラー２１４で反射し、さらに印画紙３０上でのスポット径を調節するためのｆθレンズ２１５を経由して、露光部Ｅｐにおいて、印画紙３０を、図４の紙面に垂直な方向に繰り返し走査する。その間印画紙３０は矢印Ｃ方向に搬送され、その印画紙３０上に画像が露光される。
【００５０】
この露光後の印画紙３０は、プロセッサ部２２０に搬送され、まずリザーバ部２２１で印画紙３０の搬送速度調整が行われた後、現像槽２２２で発色現像が行われ、定着槽２２３で漂白定着が行われ、さらにリンス槽２２４でリンス処理が行われ、乾燥部２２５で乾燥された後、前述したようにカッタ２３０で写真１枚ずつに切断されてソータ２４０にスタックされる。
【００５１】
画像入力機１００で得られた画像データは、上記のようにして画像出力機２００で写真プリントされる。
【００５２】
以上のような一連の処理によって、写真フィルム２０に記録された撮影画像、あるいは小型記録媒体１６３に記録された撮影画像がプリント出力される。
【００５３】
ここで、ＣＣＤなどといった撮像素子のダイナミックレンジは、写真フィルムのダイナミックレンジよりも狭いため、従来の写真用デジタルプリンタで写真プリントされた撮影画像は、写真フィルム２０を直接露光して得られる撮影画像と比べて、濃度のコントラストに欠けてしまうなどという問題がある。
【００５４】
図５は、広いダイナミックレンジを有する撮影画像を得る一連の画像読取処理を示すフローチャートである。以下、図２、図３に加えて、この図５を用いて画像入力機１００で行われる一連の処理について詳しく説明する。
【００５５】
上述した一連の処理によって撮影画像のプレスキャンが行われ、その後、ファインスキャンが行われる。
【００５６】
まずは、光源１１１からＲ色の光が発せられる。ここで、今回は、ＣＰＵ１７１からの指示によってＮＤフィルタ１１４が所定位置に挿入される。このとき、ＮＤフィルタ１１４によって、光源から発せられたＲ光が減衰され、ＣＣＤ１１５に照射されるＲ光の受光レベルがレベルＬＲ１に調整される。このＮＤフィルタ１１４は、本発明の画像読取装置における第１のレベル変更部の一例に相当する。このような状態で、写真フィルム２０に記録された撮影画像が細かく読み取られる（図５のステップＳ１）。
【００５７】
写真フィルム２０上の撮影画像が読み取られて得られた撮影画像信号は、Ａ／Ｄ変換器１１８でデジタルの撮影画像データに変換され（図５のステップＳ２）、図３に示すＣＰＵ１７１に伝達される。
【００５８】
ＣＰＵ１７１に伝達された撮影画像データには、画素ごとの感度の調整処理や、シェーディング補正などといった各種補正処理が施される（図５のステップＳ３）。これら各種補正処理は、従来から広く行われているものであるため、本明細書では説明を省略する。
【００５９】
補正処理が施された撮影画像データは、分岐点Ｐ１においてステップＳ４に進み、図３に示すハードディスク１７６に一時的に保存される。
【００６０】
続いて、再び、光源１１１からＲ色の光が発せられる。今回は、前回とは異なり、ＣＰＵ１７１からの指示によって、光の光路を妨げないようにＮＤフィルタ１１４が所定位置から移動される。さらに、ＣＰＵ１７１からの指示によって、ＰＷＭを変更して光源１１１から発せられる光の光量が調整され、ＣＣＤ１１５に照射されるＲ光の受光レベルがレベルＬＲ２に調整される。光源１１１は、本発明の画像読取装置における第２のレベル変更部の一例にあたる。この例では、前回の受光レベルＬＲ１と今回の受光レベルＬＲ２との比は、受光レベルＬＲ１：受光レベルＬＲ２＝１：１６となるように調整される。このような状態で、写真フィルム２０に記録された撮影画像が再び読み取られる（図５のステップＳ１−２回目）。
【００６１】
撮影画像が読み取られて得られた撮影画像信号は、前回と同様にしてＡ／Ｄ変換器１１８でデジタルの撮影画像データに変換され（図５のステップＳ２−２回目）、図３に示すＣＰＵ１７１に伝達され、その撮影画像データに各種補正処理が施される（図５のステップＳ３−２回目）。
【００６２】
分岐点Ｐ１において、今回は画像の保存が行われずにステップＳ７に進む。
【００６３】
続いて、ハードディスク１７６に記録された前回の撮影画像データ（受光レベルがＬＲ１のときのデータであるため、以下では、この撮影画像データをＬＲ１データと称する）、および今回得られた撮影画像データ（以下では、この撮影画像データをＬＲ２データと称する）に、それぞれの撮影画像データのレベルを合わせるレベル補正処理が施される（図５のステップＳ５）。このレベル補正処理も、従来から広く行われているものであるため、本明細書においては説明を省略する。
【００６４】
続いて、レベル補正処理が施されたＬＲ１データ、およびＬＲ２データそれぞれに重み付けがなされる（図５のステップＳ６）。
【００６５】
ここで、暗い画像を読み取る場合には、画像データとノイズとの比（Ｓ／Ｎ比）が小さくなり、読み取った画像がつぶれてしまっていることがある。逆に、明るい画像を読み取る場合には、画像データの値が大きすぎて、読み取った画像が飽和してしまっていることがある。したがって、ＬＲ１データとＬＲ２データとにおいて、暗い画像を読み取る際には、画像データ値が大きく、Ｓ／Ｎ比が大きいＬＲ２データの方が信頼性が高く、明るい画像を読み取る際には、画像データ値が小さく、画像が飽和していないＬＲ１データの方が高い信頼性を有する。
【００６６】
図６は、ＬＲ１データの値と、そのＬＲ１データに付加される重み係数との関係を示す図である。ここで、重み係数αに対して、ＬＲ２データに付加される重み係数βは、β＝（１−α）として算出される。
【００６７】
このｌｅｖｅｌ＿１は、これよりも小さい値を有する画像データは画像がつぶれてしまっているという閾値であり、ｌｅｖｅｌ＿２は、これよりも大きい値を有する画像データは画像が飽和してしまっているという閾値である。したがって、ＬＲ１データの値がｌｅｖｅｌ＿１より小さい画素においては、ＬＲ１データにほぼ０に近い値を有する重み係数αを付加することによって、信頼性の高いＬＲ２データの画素を採用する。また、ＬＲ１データの値がｌｅｖｅｌ＿２より大きい画素については、このＬＲ１データの値以上の値を有するＬＲ２データの画素は完全に飽和してしまっており、ＬＲ１データにほぼ１に近い値を有する重み係数αを付加することによって、ＬＲ１データの画素を採用する。このような重み係数α、βが、画素ごとに算出される。
【００６８】
ＬＲ１データ、およびＬＲ２データに付加される重み係数α、βが決定されると、ＣＰＵ１７１では、ＬＲ１データおよびＬＲ２データが加算される（図５のステップＳ７）。ＣＰＵ１７１では、（α×ＬＲ１データの値）＋｛（１−α）×ＬＲ２データの値｝が算出され、新しい合成画像データが生成される。このようにして生成された合成画像データは、ＬＲ１データおよびＬＲ２データそれぞれのダイナミックレンジを合わせたダイナミックレンジを有する。さらに、ＬＲ１データおよびＬＲ２データの値に応じて決定された重み係数α、βを付して加算することによって色の階調ずれが補正されており、合成画像データが表わす画像は、グラデーションが自然な高品質な画像である。
【００６９】
尚、Ｒ色の光について３回以上画像の読み取りを行う場合には、分岐点Ｐ２からステップＳ４に戻り、生成された合成画像データがハードディスク１７６に保存されるとともに（ステップＳ４−２回目）、受光レベルＬＲ１および受光レベルＬＲ２と異なる受光レベルの下で３回目の画像の読み取りが行われてＬＲ３データが取得される（ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３−３回目）。このＬＲ３データと、合成画像データとにレベル補正処理が施されて（ステップＳ５）、重みが付され（ステップＳ６）、それらが合成される（ステップＳ７）。しかし、この例では、Ｒ色について２回の画像の読み取りが行われるものとして説明を続ける。
【００７０】
Ｒ色の光における画像読取処理が終了すると、続いて、光源１１１からＧ色の光が発せられて、Ｒ色と同様にして画像が読み取られる。
【００７１】
図７は、画像読取処理におけるタイミングチャートを示す図である。
【００７２】
チャートＴ１に示すように、光源１１１からは、時間ｔ1でＲ色の光の１回目、時間ｔ2でＲ色の光の２回目、時間ｔ3でＧ色の光の１回目…というように順次光が発せられる。チャートＴ２に示すように、この光の発光に応じて、ＣＣＤ１１５では、時間ｔ1で１回目のＲ光に応じた蓄電、時間ｔ2で２回目のＲ光に応じた蓄電…というように電荷の蓄積がおこなわれる。チャートＴ３に示すように、蓄積された電荷はＣＣＤ蓄積よりも１サイクル遅れて、時間ｔ2から順次読み出されて、さらに、Ａ／Ｄ変換器１１８において撮影画像データに変換される。また、チャートＴ３に示すように、１回目の各ビーム光による電荷に基づいた撮影画像データは、図３に示すハードディスク１７６に保存される。チャートＴ５に示すように、２回目の各ビーム光による電荷がＣＣＤ１１５から読み出されるときに、ハードディスク１７６に保存された１回目の各ビーム光による撮影画像データが読み出され、チャートＴ６に示すように、１回目および２回目の撮影画像データが加算される。
【００７３】
各ビーム光における１回目と２回目の画像読み取りでは、受光レベルの比が１：１６程度になるように受光レベルを調整することが好ましい。本実施形態においては、１回目の画像読み取りの際にＮＤフィルタ１１４を挿入して受光レベルを抑え、２回目の画像読み取りの際には、ＮＤフィルタ１１４を撤去するとともに光源１１１のＰＷＭを変更することによって受光レベルを向上させることによって、例えば、蓄電時間のみを調整するよりも高速に理想的な受光レベルの比（１：１６）を実現することができる。
【００７４】
以上のようにして、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の光における画像の読み取りが終了すると、図２に示すフィルムキャリア１１９によって写真フィルム２０が移動されて、次のコマの読み取りが開始される。
【００７５】
このように、写真フィルム２０を固定したまま１つのコマにおける画像の読み取りを行い、そのコマの読み取りが終了してから次のコマの読み取りを開始することによって、フィルムキャリア１１９の移動誤差などによる画像データの位置ずれなどを抑えることができ、ボケなどが少ない高画質な画像を得ることができる。
【００７６】
以上で、本発明の画像読取装置の第１実施形態の説明を終了し、本発明の画像読取装置の第２実施形態の説明を行う。以下では、第１実施形態との相違点に注目し、重なる部分については説明を省略する。
【００７７】
図８は、第２実施形態におけるスキャナ部を示す図である。
【００７８】
本実施形態のスキャナ部３００は、ＬＥＤ光源３１０、拡散ボックス３２０、撮像レンズ３３０、ハーフミラー３４０、ＮＤフィルタ３５０、ＣＣＤ３６１、およびＣＣＤ３６２を備えている。ＣＣＤ３６１、およびＣＣＤ３６２は、本発明にいう複数の読取素子の一例にあたる。ＬＥＤ光源３１０から発せられた光は、撮像レンズ３３０を通ってハーフミラー３４０に向けて照射される。ハーフミラー３４０は、ＬＥＤ光源３１０から発せられた光の光路Ｌ０を、ＣＣＤ３６１に向かう経路Ｌ１と、ＣＣＤ３６２に向かう経路Ｌ２とに分岐させる。このハーフミラー３４０は、本発明の画像読取装置における光路分割部の一例に相当する。
【００７９】
図３に示すＣＰＵ１７１は、ＣＣＤ３６２での蓄電時間をＣＣＤ３６１での蓄電時間よりも長く制御するとともに、ＮＤフィルタ３５０を制御することによって、経路Ｌ１を通ってＣＣＤ３６１に照射される光を減衰させる。このようにして、（ＣＣＤ３６１における受光レベルＬＲ１）：（ＣＣＤ３６２における受光レベルＬＲ２）＝１：１６を実現させる。ＣＣＤ３６１およびＣＣＤ３６２では、一斉に画像の読み取りが行われて、その結果生成された各撮影画像データがＣＰＵ１７１に伝えられる。
【００８０】
このように、ＣＣＤを複数有し、複数の受光レベル下での画像の読み取りをそれら複数のＣＣＤそれぞれで一斉に行うことによって、画像の読み取りにかかる処理時間を短縮することができ、生産性を向上させることができる。
【００８１】
以上で、本発明の第２実施形態の説明を終了する。
【００８２】
続いて、スキャナ部における他の各種実施形態について説明する。
【００８３】
まず、図２に示す第１実施形態において、光のＯＮ／ＯＦＦを単純に読み取るモノクロのＣＣＤ１１５の替わりに、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色ごとの光を読み取ることができるカラーＣＣＤを備える第３実施形態のスキャナ部の例について説明する。
【００８４】
このような第３実施形態のスキャナ部の場合、光源１１１から発せられる光は、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の光ではなく、白色光となる。この場合、Ｒ，Ｇ，Ｂと順次に光ビームを発するのではなく、白色光を発して、カラーＣＣＤ（図２のＣＣＤ１１５の替わりに適用される）で白色光の透過光に含まれるＲ，Ｇ，Ｂ成分を同時に取得することができるため、処理にかかる時間を短縮することができる。しかし、カラーＣＣＤによって得られる画像の画質は、モノクロのＣＣＤ１１５によって得られる画像の画質と比べて劣るという不都合もある。
【００８５】
図９は、第４実施形態のスキャナ部の例を示す図である。
【００８６】
第４実施形態のスキャナ部４００は、ＬＥＤ光源４１０、拡散ボックス４２０、絞り４３０、撮像レンズ４４０、ダイクロイックミラー４５０ＩＲ（ＩＲは赤外を表わす），４５０Ｒ，４５０Ｇ，４５０Ｂ、ラインＣＣＤ４６０ＩＲ，４６０Ｒ，４６０Ｇ，４６０Ｂ、およびフィルムキャリア４７０を備えている。ＬＥＤ光源４１０からは白色光と赤外光が発せられ、それらの光は絞り４３０によって所定程度絞られて、ダイクロイックミラー４５０ＩＲ，４５０Ｒ，４５０Ｇ，４５０Ｂに向けて照射される。ダイクロイックミラー４５０ＩＲ，４５０Ｒ，４５０Ｇ，４５０Ｂによって反射された各光は、ラインＣＣＤ４６０ＩＲ，４６０Ｒ，４６０Ｇ，４６０Ｂで受光されて各撮影画像データが生成される。ここで、ラインＣＣＤ４６０ＩＲ，４６０Ｒ，４６０Ｇ，４６０Ｂは画像を主走査方向に延びるラインごとに読み取るラインセンサであり、フィルムキャリア４７０は、ラインの読み取りが終了するごとに、写真フィルム２０を副走査方向に移動させる。この第４のスキャナ部４００によると、Ｒ，Ｇ，Ｂ，およびＩＲ各光における画像の読み取りを一斉に行うことができるために、処理時間を向上させることができるが、ラインごとに写真フィルム２０を移動させる必要があるため、フィルムスキャナ４７０による移動誤差によって画像データに位置ずれが生じるという不都合がある。
【００８７】
図１０は、第５実施形態のスキャナ部の例を示す図である。
【００８８】
第５実施形態のスキャナ部５００は、ＬＥＤ光源５１０、拡散ボックス５２０、撮像レンズ５３０、３ラインＣＣＤ５４０、ＣＣＤ基板５５０、ＮＤフィルタ５６０、およびフィルムキャリア５７０を備えている。このＬＥＤ光源５１０からは、白色光が発せられ、３ラインＣＣＤ５４０は、ＬＥＤ光源５１０から発せられた光の透過光に含まれるＲ，Ｇ，Ｂ各成分をライン単位で一斉に取得することができる。
【００８９】
図１１は、第６実施形態のスキャナ部の例を示す図である。
【００９０】
この第６実施形態のスキャナ部６００は、第２実施形態のスキャナ部３００とほぼ同様の構成を有する。スキャナ部６００には、ＬＥＤ光源６１０、拡散ボックス６２０、撮像レンズ６３０、ハーフプリズム６４０、および２つのモノクロエリアＣＣＤ６５０が備えられている。ＬＥＤ光源６１０からは、Ｒ，Ｇ，Ｂ，およびＩＲの各光が順次に発せられ、それら各光の透過光がハーフプリズム６４０で２方向に分光されて、２つのモノクロエリアＣＣＤ６５０それぞれで一斉に受光される。このスキャナ部６００にはＮＤフィルタなどが備えられていないが、例えば、各モノクロエリアＣＣＤ６５０それぞれでの蓄電時間に差を設けるとともに、各モノクロエリアＣＣＤ６５０それぞれに分光される光の光量を調整するなどして、理想的な受光レベル比（１：１６）が実現される。この第６実施形態のスキャナ部６００も、第２実施形態のスキャナ部３００と同様に、高速に、高画質な画像を生成することができる。
【００９１】
図１２は、第７実施形態のスキャナ部の例を示す図である。
【００９２】
第７実施形態のスキャナ部７００には、ＬＥＤ光源７１０、拡散ボックス７２０、反射ミラー７３０、撮像レンズ７４０、ＮＤフィルタ７５０、３ラインＣＣＤ７６０、ＣＣＤ基板７７０、フィルムスキャナ７８０などが備えられている。このＬＥＤ光源７１０からは、白色光が発せられ、３ラインＣＣＤ７６０では、その光の透過光に含まれるＲ，Ｇ，Ｂ成分がライン単位で一斉に取得される。このスキャナ部６００は、反射ミラー７３０が移動されることにより、次のラインへの読み取り位置の移動がなされ、フィルムスキャナ７８０は、コマごとに写真フィルム２０を移動させる。このスキャナ部６００は、処理時間を向上させることができるとともに、フィルムスキャナをラインごとに移動させる第４実施形態および第５実施形態のスキャナ部と比べて位置ずれの度合いを抑えることができる。
【００９３】
ここで、上記では、ＮＤフィルタや光源のＰＷＭなどを変化させることによって複数の受光レベルを作る画像読取装置について説明したが、本発明の第１および第２のレベル変更部は、例えば、光源の電流や電圧、ＣＣＤの蓄電時間、透過率を変更するデバイスの挿入などによって複数の受光レベルを作るものであってもよい。
【００９４】
また、上記では読取素子としてＣＣＤを適用する例について説明したが、本発明にいう読取素子は、例えば、ＭＯＳなどであってもよい。
【００９５】
また、上記では、画像読取装置を写真用デジタルプリンタに適用する例について説明したが、本発明にいう画像読取装置は、光源から発せられた光が原稿上で反射した反射光に基づいて、原稿の画像を読み取る、汎用のスキャナやコピー機などに適用するものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の画像読取装置の一実施形態が適用された、デジタル画像データに基づいて画像を写真プリントする写真用デジタルプリンタの外観斜視図である。
【図２】画像入力機のスキャナ部の構成を示す模式図である。
【図３】画像入力機の画像補正処理部を構成している回路部のブロック図である。
【図４】画像出力機の内部構造を示す模試図である。
【図５】広いダイナミックレンジを有する撮影画像を得る一連の画像読取処理を示すフローチャートである。
【図６】ＬＲ１データの値と、そのＬＲ１データに付加される重み係数との関係を示す図である。
【図７】画像読取処理におけるタイミングチャートを示す図である。
【図８】第２実施形態におけるスキャナ部を示す図である。
【図９】第４実施形態のスキャナ部の例を示す図である。
【図１０】第５実施形態のスキャナ部の例を示す図である。
【図１１】第６実施形態のスキャナ部の例を示す図である。
【図１２】第７実施形態のスキャナ部の例を示す図である。
【符号の説明】
【００９７】
１０    写真用デジタルプリンタ
２０    写真フィルム
１００    画像入力機
１１０    スキャナ部
１１１    光源
１１２Ａ    ＬＥＤ光源
１１２Ｂ    拡散ボックス
１１２Ｃ    温調ユニット
１１３    撮像レンズ
１１４    ＮＤフィルタ
１１５    ＣＣＤ
１１６    ＣＣＤ基板
１１７    画素ずらしピエゾ
１１８    Ａ／Ｄ変換部
１１９    フィルムスキャナ
１３０    ＣＲＴ表示部
１４０    キーボード
１５０    マウス
１６０    回路部
１６２    小型記録媒体ドライブ
１６３    小型記録媒体
１６４    ＦＤドライブ
１６５    ＦＤ
１７１    ＣＰＵ
１７２    ＲＡＭ
１７３    ＲＯＭ
１７４    制御インタフェース
１７５    画像インタフェース
１７６    ハードディスク
１７７    外部インタフェース
１７８    バス
２１０    レーザプリンタ部
２２０    プロセッサ部
２２１    リザーバ部
２２２    現像槽
２２３    定着槽
２２４    リンス槽
２２５    乾燥槽
２３０    カッタ
２４０    ソータ
３００    スキャナ部
３１０    ＬＥＤ光源
３２０    拡散ボックス
３３０    撮像レンズ
３４０    ダイクロイックミラー
３５０    ＮＤフィルタ
３６１    ＣＣＤ
３６２    ＣＣＤ
４００    スキャナ部
４１０    ＬＥＤ光源
４２０    拡散ボックス
４３０    絞り
４４０    撮像レンズ
４５０ＩＲ，４５０Ｒ，４５０Ｇ，４５０Ｂ    ダイクロイックミラー
５００    スキャナ部
５１０    ＬＥＤ光源
５２０    拡散ボックス
５３０    撮像レンズ
５４０    ３ラインＣＣＤ
５５０    ＣＣＤ基板
５６０    ＮＤフィルタ
５７０    フィルムキャリア
６００    スキャナ部
６１０    ＬＥＤ光源
６２０    拡散ボックス
６３０    撮像レンズ
６４０    ハーフプリズム
６５０    モノクロエリアＣＣＤ
７００    スキャナ部
７１０    ＬＥＤ光源
７２０    拡散ボックス
７３０    反射ミラー
７４０    撮像レンズ
７５０    ＮＤフィルタ
７６０    ３ラインＣＣＤ
７７０    ＣＣＤ基板
７８０    フィルムスキャナ
【図１】
2005123723.tif 000003
【図２】
2005123723.tif 000004
【図３】
2005123723.tif 000005
【図４】
2005123723.tif 000006
【図５】
2005123723.tif 000007
【図６】
2005123723.tif 000008
【図７】
2005123723.tif 000009
【図８】
2005123723.tif 000010
【図９】
2005123723.tif 000011
【図１０】
2005123723.tif 000012
【図１１】
2005123723.tif 000013
【図１２】
2005123723.tif 000014