JPH04500593A - 自動較正カラー結像装置用分光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はカラー結像装置な較正する装置に関する。特Ｋ。 本発明は自動較正するカラー像スキャナ用分光装置に関する。 ２、背景技術に関する説明 カラー像スキャニングは、透明あるいは反射性プリントのいずれかに記録された 像を電子像に変換するプロセスである。 そのため、スキャニングは像を一方の記憶媒体から他方の記憶媒体へ移す場合、 あるいは移す前にＩＹ改良したりあるいは分析する際の最初のステップとし℃一 般的に採用されている。 所定の平面にｇｌを有するシートを保持してカラー鐵スキャナは多色光線でシー トな照射することＫより像の光学濃度な測定する。通常、カラー像スキャナは、 像を有するシートな通して伝送された。あるいは該シートから反射された所定の カラー空間２例えば赤（Ｒ〕、緑ＣＧ）および青ＣＢ）における光線の量を測定 する。その際スキャナは像す断続した画素即ちビクセルに効果的に分割し、その 各々に対して測定した各カラーに対する平均濃度を示す数即ち値を付与する。一 般的にビクセルは縦横列に配列され二次元の格子な形成し各ビクセルの濃度は全 体の像の相対的に小さい部分に対応する。 像スキャナ技術の専門家には認められるように、カラー像スキャナの分光感度を 較正することは像の全てのカラーを正確に再生する上で重要である。 カラー像スキャナの分光感度は１例えば光源のスペクトル成分および感度、フィ ルタ、レンズ等のスペクトル透過特性およびイメージセンサの分光感度のような ６程のスキャナ要素の分光特性によって決まる。しかしながら、前記特性の全て は。 特に長期にわたってスキャナな用いた場合、要素によって変化することがありう る。さらに、要素が完全に安定しているとしても、最初の要素な時折、特性の若 干異なる新しい要素と交換することがありうる。 カラーフィルムスキャナに対し℃較正作業な実施するために通常採用されている 一技術は一組の標準カラー／くツテを含む基準写真フィルムな採用し、各バッチ に対してスキャナの応答性を測定することである。スキャナな再較正するために は、各カラーバッチが再び走査され、測定された値が対応する先に記録された応 答と比較される。 この技術が蒙る欠点は、標準のカラーバッチな有するフィルムが高価なことであ る。このことは各タイプの基準フィルムな準備する必要ある故に、種々タイプの フィルムに対し℃使用可能のスキャナに対しては特に問題である。さらに、標準 のカラーバッチな有するフィルムが安定性を必要とする状況下において貯品され ℃いないとすれば、フィルムの変更によるスキャナ較正の見掛けの変化が発生し うる。 発明の開示 前述の説明に鑑みれば１本発明の目的は標準のカラーノくツチを有する基準フィ ルムを採用しない単純な設計かつ構造の。 カラー像スキャナを較正する分光装置な提供することである。 本目的は、カラー像が走査されるとき該カラー像が占める平面に位置したスキャ ナの集光レンズと光源との間においてカラー像スキャナの光軸に位置した比較的 狭幅の光学スリットな画成１石郎党とレンズとスキャナのマルチビクセル像セン サとの間で光軸に位置した回折格子とな含む自動較正分光装置より達成される。 光源が前記スリットを照射し、該スリットはその幅が狭いこととレンズに対する 位置とから考えて、全体的にイメージセンサの光軸上の部分のみに結像される。 しかしながら。 回折格子は波長に応じて光線を・拡散し、イメージセンサの生木の各々にわたっ て光軸を離れた二重スペクトルな形成し、より長い波長のものは各々より広角の 角度に分出されている。 イメージセンサの各ビクセルはその元軸な離れた位置、格子の目の繰返し頻度お よびスキャナ自体の分光感度に対応する光線エネルギの量を受け堰る。従り℃、 イメージセンサのビクセルの光軸から離れｔこ位置および格子の頻度が判り℃お れば。 イメージセンサを横切る光線エネルギのプロフィルはスキャナのスペクトル応答 から直接測定される。スペクトル応答に基く。 カラー像スキャナの較正は倣スキャナの出力側において信号処理電子装置により 行うことができる。 カラー像スキャナは梅々の形態なとることができるが１本発明による自動較正分 光装置は、例えば−横列（あるいは−縦列〕のフィルムビクセルが直線のイメー ジセンサに同時に結像されるラインスキャナあるいは全てのフィルムビクセルが エリヤセンサ（二次元のＣＯＤ等〕上釦同時に結像されるエリヤス千ヤナのよう な、多数のビクセルな有するイメージセンサな含むフィルムスキャナと共に用い るのに特に適している。 本発明の前記並びにその他の利点は以下の好適実施例の説明において明らかとな る。 図面の簡単な説明 本発明を添付図面を８照して以下説明する。 第１図は本発明による分光装置の斜視図。 ｗ、２図は回折による緑色の拡散な示す図。 ＠６図はカラー像スキャナ装置を較正するだめの本発明による分光装置を示す図 。 第４図は拡散照明の線？形成する光学変換装置な示Ｊ、第６図に示すスキャナ装 置の部分的な側面図、および第５ｆａ１図と＠５１ｂ１図とは本発明による分光 装置と共に使用する光学スリットな有する郎党の代替実施例な示す図である。 発明を実施するための最良Ｏ態様 第１図は本発明による自動較正分光装置１０な全体的に示す。光源１２は光軸１ ４に浴りて光線を投影する。集光レンズ１６は部材２０の比較的狭幅のスリブＮ ８’に直線イメージセンサ２２上に結像する。この目的に対して、スリットはイ メージセンサ２２の軸線に対して直交方向にあり１図示のように。 レンズ１６の対物平面に位置している。 光源１２はスリット１８を照射する。スリットが狭幅であり、かつ対物平面に位 置していることな考えると、レンズ１６はスリット１８を全体的にイメージセン サ２２０元軸上のビクセル２２ａのみの上に結像する。しかしながらイメージセ ／ｆ２２から所定の距離ｄ＆ｃ位置している回折格子２４が波長に応じて光線を 拡散させ、徐々に長くなった波長部分λｉがより広角に徐々に分光されて、（光 軸１４のいずれかの側にもうイメージセンサの半体の沢万を横切って二ｌのスペ クトル（虹〕を形成′する。 イメージ４ンダ２２は、元軸を離れた位置、回折格子２４の目の緋・返し頻度お よび棒線のスペクトル成分とに対応する量Ｉ７）光線エネルギ？受は収る。より 詳しくは、「】ｊ折格了２４は下記の式によりイメージセンサ２２の半体の双方 にわたって光線エネルギ４・拡散１〜る。 Ｓｉｎθ１−λ１ｆ ｒｉ’ｚ格子のに返し、１度である。 Ｓｔ　ｌ’ｌθドｙｉ／（ｙｉ”＋ｄ２．）竹　であることに注目のこと。 格子シン４１才１等しい幅の透明おＪび不透男のり互のバーな備えた透明ガラス あるいは透明プラスチックから作られ、−毅。 的Ｋ　＋）　、、’、／チルーリング（ＲＯｎＣｌｌｉ　ｒｕｌｉｆｌｇ　、１ 　と称さｔｔ７．）振幅格子て：ある。この１」的に対して、格子２４ヲまガラ ス士、にクロームを蒸着！ろことにより作るか、あＺ）いけマスタ？写真乳剤上 に接触グリント［るごと洗より作ることができる。 作動時、七／サン２に入射する全体の光線の半分が元軸」；のビクセル２２ａ上 にスリット１８の像を゛形成する。主ビーム即ち［元軸上−（の光線り一回折さ れた光線の光軸から醗れた位置を・側足する都合のよい基準を提供する。 入射光ｍ＜回折された光線〕の他方の半分の殆んどはイメージセンサ２２の両側 の半体を横切ってそれぞ１形成された一次”よベクトルの間で均等に分割される 。（少量の入射光線エネルギが、光軸１４から徐々に距離が離れた対応する対の より高位のスペクトル中へ回折される。 第２図は、距離ｄが２５ミリで、格子の目の頻度ｆが１００ライン／ミリ、直線 ビクセル密度が１００ビク七ル／ミリである場合のイメージセンサ２２の一方の 半体を横切った緑色光線の拡散を示゛丁。 ！１１１０は、多数のビクセルを有するイメージセンサな含むタイプのカラー潅 スキャプ装置を有利に較正するよう作用する。即ち、装置１０は、多色光線の線 が一時に一横列（あるいは縦列〕のオリジナルを直線のイメージセンサ上に結像 するラインスキャナあるいは比較的広幅の光線のビームが第１ノジナル全体？同 時にエリアイメージセンツ例えば二次元のＣＯＤ等に結＠するエリアスキャナの ようなカラーＩＪＩ！スキャナ装置な理想的に較正するよう機能する。光源１２ ．レンズ１６およびイメージセンサ２２がカラー１象スキヤナ装置の賛素として 機能すると、それら

【光源、レンズ、イメージセンサ】ｉ′！スリットおよび回 折格子と組み合わされろと、カラー像スキャナ装置ケ自動較！１：することによ り二重の機能な発揮する。 第６図は回折することにより較正に対して理想的に適したラインスキャナタイプ のカラー像スキャナ装置３０？示す。ス＃→ピングすべきフィルム６２４回転可 能の中空ドラム５５のフィルム受取面３４の湾曲面に合わせて折り曲げられる。 ドラムろ５はフィルムのｌ領域より大きい開口３６１にその湾曲面６４において 有し℃いる３、フィルム保持手段（図示せず）はフィルム５２？！′その潅を開 口５６に整合させて固定するよう作用する。 ドラム５５の内側Ｖこ位置し、かつ以下詳細に説明１゛る光学度変換器（第４図 ）は、自由空間を介し℃。開口６６ケ通し−〔拡Ｉｋ光線の鞄６７ケフイルムの 像上に直接投影する。拡散光線の′＠は潅の所定の列における全てのフィルムビ クセルＹ同Ｒｃ照射″４″′る。 タンゲスｒンーハロゲンタイプであることが好ましい前述の光源′１２はフィル ム馨照射′″ｆるために使用する多色光線を提供する。こｆ７）１」的に対し、 てδ・ットミラー３９は赤外線（ＩＰ）がフィルム５２Ｈ１簀突しないよう阻止 １゛べく機能プる。回転可能ず２、）ホイール４Ｕはトリムフィルタ４２　ａ７ ．４２ｂを担持し、該ニーフィルタは、スキャニング丁べきレフィル〃、のタイ プ（ネガあるい１．ｔ′リバー廿ル）に応じて光源１２により発生ｆる赤色（Ｇ 　）および青色（Ｂ　）　Ｗ；線のｉを切ａ化すべく個々九作用する。 ソイ９ム像全体は、光線のＨ５７乞通り、Ｃ一時に一列のビク−＋　５ｚ５）フ ィルム５２ｔ？：運動させることに、ｊリスチャニング、二組Ｓ。この目的に対 し℃、７テヴパモータ４４はその軸？ＩＭ４６の周りで小増分だけドラム３５を 回転させるよう作用する。二のｌ−１ｉ的＆［対し

【、モータ４４は被動プーリ ４８とΩ状にドラムの周りｒ巻かｔた蝶端ベルト５０どを介１−てｒ゛ラムう５ ？１′団転さ・せ、フィルム５２をフィルム像のｍ部から底部・＼う・インスキ ャン方向に運動させＺ）、、、’対のアイドラ５２がベルトのテン゛シピンな制 御−す−る１５作用する。回転可能のカムフォロワ５４はドラム５５の位置を定 める。 前述のレンズ装置１６は一時に一列のフィルン、ビクセルの１象を′直線イメー ジセンサす２２上に集中させるよう作用する。操作者はスキャンニングされるフ ィルム像の幅を調整するため種々修正を行うようレンズ装置１６を゛選択する。 好適実施例においては、イメージセンサ２２は６個の平行の配列のカラーフィル タ即ち赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ〕、および青色（、Ｂ）からなるオーバレーを有す る電荷結合素子（ＣＣ：Ｄ）を含む。この、、Ｒ，Ｃ−０およびＢセンサの各々 に対して８０００ビクセル？有する口・ライリ゛千す」イメージセンサ２２はさ らに７力ラーフイルタ配列の１個のフィルタの出力側にそれぞれ結合されている ６個の対応する平行出力レジスタＹ含む。この、Ｊ：５ｔＣ，レジスタの１個の 出力１′！Ｒビデオ信号に対応し、Ｉ！２のレジスタけＧビデオ信号に対応し、 第６のレジスタがＢビデオ信号に対応する。 クロック発生電子装置５６はセンサ２２を制御し、その出力信号を処理して周知 の髪領でフィルム像に対応する高解像ｐのビデオ信号を発生させる。クロック発 生電子装置５６はＲｏＧおよびＢビデオ信号な次の作動のために回路（図示せず 〕へ供給し、ポジのＲ、ＧおよびＢカラー信号を発生させビデオモニタ（図示せ ず〕上で表示すべき合成ビデオ信号を提供し、あるいは出力フィルム５・無比す るよ５）１．Ｇ、Ｂ信号を発生させる。 本明細書で開示しているタイプのトライリニアイメージセンサ配列並びに対応す るクロック発生電子装置は本発明の醸受入に対して譲渡され、かつ参考のために 本明細書にその開示を含めている。　［Ｃ（ＬＣＩＲＬＩＮＥ　５ＥＮＳＯＲＦ ＯＲＵＳＥ　ＩＮＦＩＬＭ　５ＣＡＮＮＩＮＧ　ＡＰＰＡＨＡＴＵＳＪ　（フィ ルムスキャニング装置で使用°オるカラーラインセンサ）という名称の米国特許 ！４，２７８，９９５号の主起である。 第４図は、装置３６を介して拡散光線の線を投影させてフィルム３２を照射する 。５８で指示する前述の変換器な示す。 この目的に対して、変換器５８はその回転軸！４６（＠３図〕とその回転面の間 でドラム６５内に位置している。 光線の線を形成するために、第６図に示す元ファイバの束６０が、光源１２によ り提供されたスペクトル光線の鉛線状ビームな平坦で比較的広幅のビーム、即ち 全体的に線状のビームに変換するよう作用する。この目的に対し℃、前記東６０ ０Å力端６２は光源１２と整合しており、前記束の直径はスペクトル光線のビー ムの直径と概ね等しい。６４で指示する光ファイバはドラム６５の内側では束が 解かれ、各出力端が円筒形の拡散チェープロ８の細長い長方形人口スロット６６ ＶＣ沿って下方九面している。このように、光源１２からの光線は拡散し、その ため拡散チューブの一端から次の端部まで長平方向に延びるスロット６６を介し ℃拡散チューブ６８へ入る。 拡散テネーブ６８は、受は取った光線な拡散し、かつ前記拡散照射の薄い線？ス キャナ装置６０のフィルム像の平面上へ投影するという二重の機能な果す。受取 った光線を拡散するためＫは、チェープロ８の内側の湾曲した壁７０には拡散性 で高度に反射性の塗料を塗布することが好ましい。 入口スロット６６から約９０度にあり、全体的にトラム３５の軸ｍ４６に対して 全体的に平行の細長い長方形の出口スロット７２が拡散照射光線の線をフィルム 像の平向に向かって導くよう作用する。スロット６６を通って入る光線は内壁７ ０から反射して拡散し、スロット７２な通して出ていく。 潅スキャナ装置３０を較正作動モードに変換するために２つの比較的単純な作業 が実施される。まず、ＷＳＳ２Ｏ２スＩＪ　。 ト１Ｂは、＊Ｙ有ｊるフィルムがスキャニングされるとき前記フィルムが占める 平面における拡散照射の−６７と整合する。 この目的に対して分光装置の部材２０は、スリット１８′ｌｋ透明の針状ゾーン により画成させた光学的に濃いフィルムの弾性シートからなることが好ましい。 スキャナ装置？テストするために用いる記憶情報な含むことが好ましいフィルム シートがドラムの開ロア８と整合し℃ドラム３５に取り付けられている。ステヅ パモータ４４は、スリット１８が拡散照射の線６７と整合する所定位置まで単に ドラム３５１に回転させる。 第２の作業は、拡散用格子（ロンチル−リング〕２４を直線イメージセンサ２２ からの所定の距離において光軸１４に位置させることを要する。この目的に対し ℃１回転ソレノイド′８０（第６図〕等は、光軸１４上で鎖線で示す適正位置ま で格子２４ケ都合よく運動させるよう作用する。 格子２４とイメージセンサ２２の間の距１１１ｄは格子の拡散度（格子の目の数 に距離を掛けたもの）？直接計算するために使用される。照射源が標準波長な構 成１−ているのであれば距離（１ｆ！：正確に知っておく必要はない。この目的 に対して６拡散度ケ直接測定するために既知の波長によりスペクトルの読みを・ 提供するよう、スペクトルランプ、螢光ラング、ＬＥＤ、レーザ等からなる第２ の電源を設ければよい。 回折によりカラー慮スキャナ装置のスペクトル感度を較正するにはイメージセン サのスペクトル感度がビクセル毎に均一であることな前提とする。もしイメージ センサ２２がビクセル間でスペクトル感夏変動？有しているとすれば、これらの 変動は、数個の種々スリットｔ′イメージセンサ上に結ｆ象し、それらのそれぞ れの−次スベクトルが東ならないようにして平均化することができる。＠　５　 ｔ２Ｌ１図はイメージセンサの軸膏と整合した列に配置された数個の隔置スリッ ト１８を有する部材２０を示す。各スリットは一次スベクトルを同時にイメージ センサを横切りそれぞれ種々の非負なり点に結像する。代替的に。各々の種々の 光軸上の位置における多数の種々のスリットをイメージセンサへ順次結像させて もよい。 イメージセンサ感度の局部的変動會消去するために多数の一次スベクトル間で位 置な極催か移動させることのみヲ要する。 この目的に対して、第５１ｂ）図は、イメージセンサ２２の軸線とは直角状とな らないよう傾斜された単一の細長いスリット１８ａ７有する部材２０Ｙ示す。ス テツバモータ４４はドラム６５０回転位置を少量変化させることにより、１００ で示すスリット１８ａの中心とイメージセンサ２２との間の距離を都合よく変え るよう作用する。対応する種々の回転位置において一連の順次のスペクトル測定 な行うことができる。ビクセル間の感度の変動はこれらスペクトルな平均化する ことにより低減させることができる。 スペクトル較正モード作動に対するデータ収集は像スキャニングに対するデータ 収集と同じである。センサ２２に結像された主ビーム【零次スペクトル】は拡散 データ用の基準点である。この基準点のいずれかの側のスペクトルは全本精度を 向上させるｔこめに測定し、かつ平均化できる。 回折により測定されたスペクトルデータは基準写真フィルムの樟準的な力→−バ リ・チかも先に測定されていた呼称スペクトルデータと比較される。スペクトル 感度のシフトは信号処理電子装置における較正マトリックスにより修正できる。 有利な技術的効果 前述の説明から、カラー結ｒ象装置ｆｆ較正する改良装置が開示されたことは明 らかで力、る。従来技術とけ異なり、カラー結像装置の較正１′！標準カラーバ ツチを有する基準フィルムな採用することなく達成することができる。％に本発 明の利点は基準フィルムを採用する較正装置より安価であることである。さらに １本発明を構成する較正装置はカラー結像装置の一体部分とでき、基準カラーの 安定性２必璧とする環境下で収納する必要がない。 本発明な図２β照し″Ｉ：評細に説明してきたが５本発明の精神と範囲内におい て変更や修正が可能なことが堅められる。 特表千４−５００５９３　（５） 国際調査報告 ｗ四−１１１−ｍ−，Ｆ’ＣＴ／υＳ　８９１０４７９７国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．多数のビクセルを有するソリッドステートイメージセンサ（２２）と光軸（ １４）に沿ってカラー像を介して伝達された光線を投影して前記イメージセンサ のビクセルを照射する光学装置（１６）とを含むタイプのカラー結像装置（３０ ）のスペクトル特性を測定する分光装置（１０）において、 ａ）光源（１２）と、 ｂ）光学スリット（１８）を画成し、カラー像が照射される際該カラー像が占め る平面において前記光源と前記光学装置との間で光軸上に位置可能の部材（２０ ）と、ｃ）前記光学装置とイメージセンサとの間において光軸上に位置可能であ って前記光学装置により投影された光線をイメージセンサ上に拡散する回折格子 （２４）であって、前記イメージセンサ上に衝突する光線の大きさと位置とは前 記光源のスペクトル成分を含むカラー結像装置の光学特性と光学装置とイメージ センサとのスペクトル透過特性の関数として変動する回折格子（２４）とを含む 分光装置。 ２．請求の範囲第１項に記載の装置において、前記光源が所定波長の光線を発生 させる分光装置。 ３．請求の範囲第２項に記載の装置において、前記光源がスペクトルランプ、蛍 光ランプ、発光ダイオードあるいはレーザから構成される群から選択される分光 装置。 ４．請求の範囲第１項に記載の装置において、前記光源が多色光線を発生させる 分光装置。 ５．請求の範囲第１項に記載の装置において、前記部材が透明の針状ゾーンで画 成されている光学リストを有するフィルムからなる分光装置。 ６．請求の範囲第５項に記載の装置において、前記イメージセンサが直線センサ であり、前記フィルムがイメージセンサの軸線に対して非直交となるよう光学ス リットを方向づけている分光装置。 ７．請求の範囲第６項に記載の装置において、カラー結像装置が、その上にスキ ャンニングされるべき像が取り付けられるドラム（３５）を含み、前記フィルム がスキャンすべき像と共平面関係のドラムに取り付けられる分光装置。 ８．請求の範囲第７項に記載の装置において、較正モードの間ドラムはイメージ センサに対して複数の断続した所定位置に光学スリットを位置させるよう順次回 転し、前記光学スリットの各位置が、光線の対応するスペクトル成分がイメージ センサ上に結像される各位置を衰える分光装置。 ９．請求の範囲第５項に記載の装置において、前記部材が、イメージセンサの軸 線と整合した列に配置された複数の光学スリットを有するフィルムを含む分光装 置。 １０．請求の範囲第９項に記載の装置において、光学スリットが、各スリットが 一次スペクトルをイメージセンサ上に、他の光学スリットの各々により結像され た一次スペクトルに対して重ならない関係で結像するように相互に対して隔置さ れる分光装置。