JPH09284501A - フィルムスキャナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】フィルムスキャナ装置において、キャリッジと
保持機構および送り機構との嵌合ガタによるキャリッジ
の傾きを抑えて、フィルム画像の取り込みズレをなくす
こと。 【解決手段】フィルム画面を照明する光源と、一次元の
光電変換手段と、結像光学系とを有するフィルムスキャ
ナ装置において、光源と、光電変換手段と、結像光学系
とを一体に保持し、光電変換手段の走査方向と直交する
方向に移動可能な保持手段と、上記保持手段を摺動可能
に支持する第１の支持手段と、上記保持手段を駆動する
と共に、上記保持手段を移動可能に支持する第２の支持
手段と、上記保持手段と、上記第２の支持手段との係合
部に設けられ、上記保持手段と上記第２の支持手段とを
嵌合する嵌合手段とを具備している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像入力装置、よ
り詳しくは、写真フィルムの画像をデジタル信号に変換
して外部装置に出力するフィルムスキャナ装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一次元の撮像素子を用いたフィルムスキ
ャナ装置の主要部は、例えば、フィルムを固定し、撮像
系を移動する方式にあっては、フィルム画像を撮像する
撮像素子と、撮像素子にフィルム画像を導く光学系と、
フィルムを照明する光源とを一体的に保持しつつ撮像素
子の走査方向と直交する方向に走査するためのキャリッ
ジと、キャリッジの移動方向を画定する基準軸であるガ
イドシャフトと、キャリッジの駆動力を伝達するリード
スクリューと、リードスクリューを駆動するアクチュエ
ータ等を以て構成されている。

【０００３】一方、撮像系を固定し、フィルムを移動す
る方式にあっては、撮像素子と光学系と光源とが固定さ
れており、フィルムを保持するフィルム保持手段と、フ
ィルム保持手段を支持するキャリッジと、キャリッジの
移動方向を画定するガイドシャフトと、キャリッジの駆
動力を伝達するリードスクリューと、リードスクリュー
を駆動するアクチュエータ等を以て構成されている。

【０００４】図１６はキャリッジ移動機構の構造の従来
例を示している。同図において、キャリッジ本体１０１
は、図示しないレンズ、リニアイメージセンサ、光源、
もしくはフィルム保持手段等を保持しており、その一端
部に設けられたスリーブからなるスライダ１０２が、基
準軸であるガイドシャフト１０８に摺動可能に嵌合して
いる。

【０００５】また、キャリッジ本体１０１にはスライダ
ー１０２の反対側にウェブ１０３が突設され、このウェ
ブ１０３の下面には平行ピン１０４が固定されている。
この平行ピンの先端部はリードスクリュー１０５の溝に
係合され、リードスクリュー１０５はステッピングモー
タ等により軸線まわりに回転駆動される。なお、キャリ
ッジ本体１０１の下面には与圧バネ１０７の基部が固定
され、この与圧バネ１０７の先端部が平行ピン１０４と
の反対側でリードスクリュー１０５の山部に圧接し、平
行ピン１０４と与圧バネ１０７とでリードスクリュー１
０５を挟持している。

【０００６】図１７は従来のキャリッジ移動機構の概略
の平面図を示している。リードスクリュー１０５がステ
ッピングモータ１０６によって回転駆動されると、平行
ピン１０４はリードスクリュー１０５の軸線方向に移動
し、これに伴ってキャリッジ本体１０１はガイドシャフ
ト１０８と平行にリードスクリューの軸線方向に移動す
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のキャリ
ッジ移動機構において、ガイドシャフト１０８とスリー
ブ１０９との嵌合状態を示す部分断面図を図１８に示
す。キャリッジ移動の基準軸がガイドシャフト１０８で
あり、リードスクリュー１０５を回転駆動すると、リー
ドスクリュー１０５とカムフォロワの平行ピン１０４と
与圧バネ１０７とによる摩擦負荷によって、キャリッジ
の動作支点である平行ピン１０４を中心としてガイドシ
ャフト１０８とスリーブ１０９とのガタ分Δｔだけ図中
の矢印Ｄ方向にキャリッジが傾いてしまう。

【０００８】さらに、リードスクリュー駆動方向が切り
替わると、駆動負荷が変化して上記傾きも反対方向に生
じ、上記ガタ分Δｔは駆動負荷の微小変動によって変化
する。また、基準軸をリードスクリューとし、ガイドシ
ャフトをキャリッジの回動規制としてみても、リードス
クリューとキャリッジスリーブとのガタの発生が避けら
れない。キャリッジの傾きが発生すると、画像の取り込
みズレが起こり、スキャナ装置の出力信号の品質を著し
く損ねる。

【０００９】こうした不具合を解消するために、スリー
ブよりなるスライダを長くすることによりキャリッジの
傾き角を低く抑える構成が考えられるが、キャリッジ自
体が大型化するといった別の問題が生じるため、好まし
くない。一方、ガイドシャフトとスリーブ穴との嵌合精
度を向上させることによりキャリッジの傾き角を低く抑
える方法も考えられるが、寸法精度を向上させるために
部品加工費等のコストアップが発生するため、好ましく
ない。

【００１０】本発明は、上記不具合に鑑みてなされたも
のであって、フィルムスキャナ装置において、キャリッ
ジと一体のスライダ部と、キャリッジ移動基準軸である
ガイドシャフトとの間の嵌合ガタ、およびそれによって
発生するキャリッジの傾きを低く抑えて、フィルム画像
の取り込みズレをなくすことを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のフィルムスキャナ装置は、フィルム画面を
照明する光源と、フィルム画像を取り込むための一次元
光電変換手段と、フィルム画像を光電変換手段に導く結
像光学系とを有し、フィルム画像を取り込んで画像信号
を出力するフィルムスキャナ装置において、上記光源
と、光電変換手段と、結像光学系とを一体に保持し、光
電変換手段の走査方向と直交する方向に移動可能な保持
手段と、上記保持手段を摺動可能に支持する第１の支持
手段と、上記保持手段を駆動すると共に、上記保持手段
を移動可能に支持する第２の支持手段と、上記第２の支
持手段を上記保持手段に設けられた２つの当接面の交わ
る方向に付勢する付勢手段とを具備している。

【００１２】また、本発明のフィルムスキャナ装置にお
いて、上記付勢手段は、上記第２の支持手段に設けられ
た溝と係合する直線状凸部を一端に有し、他端が上記保
持手段に固定された弾性板であることを特徴とする。ま
た、本発明のフィルムスキャナ装置において、上記付勢
手段は、上記保持手段に一端が固定された弾性板と、こ
の弾性板の他端部に位置規制されつつ付勢された球体と
であることを特徴とする

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図を参照しながら、本発明
の第１の実施形態を説明する。図１は本発明の第１実施
形態によるフィルムスキャナ装置１の外観斜視図であ
る。このフィルムスキャナ装置１は、原稿であるフィル
ムを照明する光源と、フィルム上の画像をリニアセンサ
上に導く光学系とを一体的に、フィルム画面に対して相
対移動させることによってフィルム画像を読取り、それ
をデジタル信号に変換して出力する。このフィルムスキ
ャナ装置１の本体１ａ内部にはフィルム保持手段がな
く、図２に示すようにフィルム保持手段としてのフィル
ムアダプター２はスキャナ本体１ａと着脱可能となって
おり、図１ではこれが外された状態を示している。

【００１４】図３は上記フィルムスキャナ装置の主要部
である副走査機構部を示す斜視図であり、図４はフィル
ムアダプタ２を装着した場合の図１のＡ−Ａ断面図であ
り、図５は図３の拡大図である。図３〜５に示すよう
に、本体内部には、フィルム画面照明用の光源であっ
て、冷陰極管等で構成される棒状ランプ３と、フィルム
画像をＣＣＤラインセンサ４に結像するための光学系で
あるレンズ５と、ＣＣＤラインセンサ４の出力信号を処
理する信号処理回路や装置全体を一元制御するＣＰＵ６
ａ等が実装された制御回路基板６と、上記ＣＣＤライン
センサ４、レンズ５、回路基板６を保持するキャリッジ
７と、キャリッジを移動可能に支持するリードスクリュ
ー８と、このリードスクリュー８と平行に設けられたガ
イドシャフト９と、リードスクリューおよびガイドシャ
フトを支持するシャーシ１０と、シャーシと一体に構成
されるフィルムアダプタマウント部１１とが設けられて
いる。

【００１５】両端部を折り曲げてコの字形状としたシャ
ーシ１０には、リードスクリュー８が回転可能に支持さ
れると共に、このリードスクリューと平行にガイドシャ
フトが支持されている。また、シャーシ１０にはリード
スクリュー回転駆動用のステッピングモータ１３が取り
付けられており、キャリッジ７は、平行に設けられたリ
ードスクリュー８とガイドシャフト９とによって保持さ
れると共に、ステッピングモータ１３の駆動により図３
のＸ軸方向のみに移動可能に構成されている。

【００１６】即ち、上記リードスクリュー８は螺旋溝を
有し、この螺旋溝と、キャリッジ７に設けられたピンバ
ネ１２とが螺合している。ステッピングモータ１３の出
力軸にはギヤ１４が設けられ、このギヤ１４はリードス
クリュー８に設けられたギヤ１５と噛合しており、ステ
ッピングモータ１３の機械出力はギヤ１４、１５を介し
てリードスクリュー８に伝達され、キャリッジ７がガイ
ドシャフト９と平行方向に移動する。

【００１７】ここで、図６、７にリードスクリュー８と
ギヤ１５およびシャーシ１０の支持状態の詳細を示す。
図６では軸受け３１、３２が圧入等でシャーシ１０に固
定され、リードスクリュー８は軸受け３１、３２により
嵌合支持されている。ビス３４でシャーシ１０に固定さ
れたバネ３３は、リードスクリュー８をＸ方向に付勢す
る板バネである。軸受け３１はリードスクリュー８のＸ
方向の抜け止めを兼ねている。ギヤ１５はリードスクリ
ュー８のリード部よりも細径の軸部８ａに圧入等で固定
されている。

【００１８】上記支持方法によれば、リードスクリュー
８のリード部の軸心とギヤ取り付け部の軸心とのズレが
あるとリード部が偏心回転するため、これと嵌合したキ
ャリッジ７が回転運動することになり、取り込んだフィ
ルム画像が波打って取り込まれる不具合が発生する。こ
の不具合を解消するために、図７では細径部を設けるこ
となくギヤ１５をリードスクリュー８に一体に取り付け
ている。リードスクリュー８は、シャーシ１０に圧入等
で固定された軸受け３５、３６と摺動自在に嵌合支持さ
れ、板バネ３３によりＸ方向に付勢されている。なお、
衝撃によるリードスクリュー８ａの脱落を防止するた
め、Ｅリング３７、およびポリスライダーワッシャ３８
を取り付けてある。この構成によりリードスクリューの
偏心回転が防止でき、上述の不具合が防止できる。

【００１９】図８はキャリッジ７とリードスクリュー８
およびガイドシャフト９との係合、支持状態の詳細を示
しており、図９は図８のＢ−Ｂ断面図を示している。リ
ードスクリュー８はキャリッジ７と一体に構成された２
面からなるスライダ部１６に摺動自在に支持されてい
る。リードスクリュー８の回転駆動力をキャリッジ７に
伝達するピンバネ１１は、位置決めボス１７ａ，１７ｂ
で位置決めされ、ビス１２で締結固定されている。リー
ドスクリュー８はスライダ部１６の１６ａ面と、１６ｂ
面とで受け、これとピンバネ１２とで挟持される。ピン
バネ１２は略「ヘ」の字に構成された曲げ板バネ１８で
あり、その先端部には平行ピン１９がスポット溶接等で
固定されている。かかる構成により、リードスクリュー
８は、基準軸としての機能と、駆動軸としての機能とを
合わせ持っている。

【００２０】また、キャリッジ７の面２０、２１は衝撃
によるリードスクリューの脱落防止機能を有し、ガイド
シャフト９の支持部２２はキャリッジ７の回転方向のみ
を規制するためにＵ字形に構成されている。図１０は板
バネ１８と平行ピン１９とが溶接固定されたようすを示
している。板バネ１８と平行ピン１９とは平行ピンの側
面の線で板バネと接し、溶接されている。

【００２１】図１１はＤカットされた平行ピン１９ａを
板バネ１８に溶接固定したようすを示している。このＤ
カットされた平行ピン１９ａの平坦面が板バネ１８と接
し、スポット溶接等で固定されている。なお、平行ピン
をＤカットしているのは、Ｄカットされた平行ピンの方
がＤカットされないものよりも板バネ１８とのＸ方向の
剥離強度が高いためである。

【００２２】上述のキャリッジ副走査機構によれば、リ
ードスクリュー８をキャリッジ７と一体構成されたスラ
イダ部１６とピンバネ１８によってで挟み込むことによ
り、副走査するときのキャリッジ７とリードスクリュー
８とのガタをなくすことができるため、フィルム画像の
取り込みズレがなくなり、正確な画像取り込みが可能と
なる。

【００２３】図１２は第１実施形態の変形例を示してお
り、図１３は図１２のＣ−Ｃ断面図を示している。この
変形例によれば、スライダ部２３はキャリッジの自重を
２つの面で均等に受けるようにしており、カムフォロワ
であるピンバネ２４はキャリッジ７、板バネ２５に位置
決めボス１７ａ，１７ｂで位置決めされ、ビス１２で締
結固定されている。ピンバネ２４は板バネ２５に平行ピ
ン１９をスポット溶接等で固定したものであり、キャリ
ッジ７の面２６はリードスクリュー８の脱落防止であ
る。

【００２４】この変形例に示すように、キャリッジの自
重を均等に受ける２面のスライダ部でリードスクリュー
と係合することにより、保持バランスが良くなり、キャ
リッジの安定性が増している。従って、キャリッジ副走
査時のリードスクリューとのガタがなくなり、フィルム
画像の取り込みズレがなく、より正確な画像取り込みが
可能となる。

【００２５】また、ピンバネ２４の溝は、ピンバネ１１
のように板バネを曲げ加工することなく構成できるた
め、製造工程を簡略化できる。続いて、本発明の第２の
実施形態を説明する。図１４はキャリッジ７とリードス
クリュー８およびガイドシャフト９との係合、支持状態
の詳細を示しており、図１５は図１４のＤ−Ｄ断面図を
示している。

【００２６】本実施形態では、キャリッジ７は一体に形
成された２面からなるスライダ部１６により摺動自在に
リードスクリュー８に支持され、リードスクリュー８の
回転駆動力を直線運動に変換するカムフォロワとして精
密球２８が用いられている。キャリッジ７の脱落防止が
抜け止め部２９であり、この抜け止め部２９はキャリッ
ジ７と一体に構成されると共に、精密球２８を位置規制
するための嵌合部３０が設けられている。精密球２８を
Ｙ方向に付勢するための付勢バネ２７が設けられ、この
付勢バネで精密球２８を付勢するポイントには絞り部３
１が設けられている。この絞り部３１により精密球２８
が位置決めされるため、第１実施形態のように板バネに
平行ピンをスポット溶接等で固定する必要がなく、部品
加工が簡略化できる。

【００２７】上述したように、キャリッジ自重を二面で
均等に受けるスライダ部１６によってリードスクリュー
８を受け、精密球２８で挟み込む構成としたことによ
り、副走査時のキャリッジ７のガタがなくなる。従っ
て、フィルム画像の取り込みズレをなくし、画像取り込
みが正確に行える。一方、精密球２８と嵌合部３０との
間で嵌合ガタが発生すると考えられるが、これに対して
は両者の寸法精度を保証すれば十分である。

【００２８】なお、上述した実施形態には以下の構成が
含まれている。 （１）フィルムを照明する照明手段と、フィルム画像を
撮像する撮像手段と、フィルム画像を撮像手段に結像さ
せる光学部材とを一体に保持すると共に、フィルム画像
を取り込むための副走査を行うキャリッジを有するフィ
ルムスキャナ装置において、回転駆動力をキャリッジに
伝達すると共に、キャリッジ移動の主軸たるリードスク
リューと、リードスクリューと平行に離間して設けら
れ、キャリッジの回転方向を規制しつつ摺動可能に係合
したガイドシャフトと、キャリッジの一端に設けられ、
２つの面によりリードスクリューを摺動自在に受けるス
ライダ部と、上記リードスクリューの溝と係合するリー
ドスクリューのカムフォロワであると共に、リードスク
リューを上記スライダ部に付勢しつつ挟持するための、
キャリッジに基部を固定した弾性板に平行ピンを設けた
ピンバネとを具備したことを特徴とするフィルムスキャ
ナ装置。 （２）フィルムを照明する照明手段と、フィルム画像を
撮像する撮像手段と、フィルム画像を撮像手段に結像さ
せる光学部材とを一体に保持すると共に、フィルム画像
を取り込むための副走査を行うキャリッジを有するフィ
ルムスキャナ装置において、回転駆動力を上記キャリッ
ジに伝達すると共に、キャリッジ移動の主軸たるリード
スクリューと、リードスクリューと平行に離間して設け
られ、キャリッジの回転方向を規制しつつ摺動可能に係
合するガイドシャフトと、キャリッジの一端に設けら
れ、２つの面によりリードスクリューを摺動自在に受け
るスライダ部と、リードスクリューのカムフォロワであ
る精密球と、上記精密球をリードスクリューに付勢する
ための、基部をキャリッジに固定した弾性板とを具備し
たことを特徴とするフィルムスキャナ装置。 （３）上記スライダ部は上記キャリッジの自重を略均等
に受けるようにした２面であることを特徴とする（１）
または（２）に記載のフィルムスキャナ装置。 （４）上記付勢力の方向は、上記スライダ部の２面の交
わる方向であることを特徴とする（１）または（２）に
記載のフィルムスキャナ装置。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光源、レンズ、ラインセンサ等を一体に保持し、直線運
動するキャリッジと、キャリッジに一体に設けた弾性部
材で構成されたピンバネとにより、キャリッジ駆動用の
リードスクリューを挟み込むことにより、キャリッジを
移動可能に支持しているため、リードスクリューとキャ
リッジとのガタがなくなり、フィルム画面をムラなく正
確に取り込むことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態、および第２実施形態に
係るフィルムスキャナ装置の外観を示す斜視図である。

【図２】図１の装置に適用されるフィルムアダプタの外
観を示す斜視図である。

【図３】図１の装置の外装部材を外した状態を示す斜視
図である。

【図４】図１の装置にフィルムアダプタを装着した状態
における図１の矢印Ａ方向に見た断面図である。

【図５】キャリッジとリードスクリューとの係合状態を
示す斜視図である。

【図６】リードスクリューとギヤとシャーシとの支持関
係を示す図である。

【図７】図６の機構を改良した機構を示す図である。

【図８】キャリッジとリードスクリューとの係合状態を
キャリッジの底面方向から見た図である。

【図９】図８のＢ−Ｂ断面図である。

【図１０】リードスクリューと係合するための板バネと
平行ピンとからなる押さえ部材の詳細を示す図である。

【図１１】リードスクリューと係合するための板バネと
Ｄカットされた平行ピンとからなる押さえ部材の詳細を
示す図である。

【図１２】第１実施形態の変形例におけるリードスクリ
ューとキャリッジとの係合状態をキャリッジ底面から見
た図である。

【図１３】図１２のＣ−Ｃ断面図である。

【図１４】本発明の第２実施形態に係るフィルムスキャ
ナ装置のリードスクリューとキャリッジとの係合状態を
キャリッジ底面方向から見た図である。

【図１５】図１４のＤ−Ｄ断面図である。

【図１６】フィルムスキャナ装置のキャリッジ駆動機構
の従来例を示す図である。

【図１７】フィルムスキャナ装置のキャリッジ駆動機構
の従来例を示す図である。

【図１８】図１７のガイドシャフトとキャリッジスリー
ブ部との嵌合状態を示す部分断面図である。

【符号の説明】

１ フィルムスキャナ装置 ２ フィルムアダプタ ３ 棒状ランプ ４ ＣＣＤラインセンサ ５ レンズ ６ 制御回路基板 ７ キャリッジ ８ リードスクリュー ９ ガイドシャフト １０ シャーシ １３ ステッピングモータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フィルム画面を照明する光源と、フィルム
   画像を取り込むための一次元光電変換手段と、フィルム
   画像を光電変換手段に導く結像光学系とを有し、フィル
   ム画像を取り込んで画像信号を出力するフィルムスキャ
   ナ装置において、 上記光源と、光電変換手段と、結像光学系とを一体に保
   持し、光電変換手段の走査方向と直交する方向に移動可
   能な保持手段と、 上記保持手段を摺動可能に支持する第１の支持手段と、 上記保持手段を駆動すると共に、上記保持手段を移動可
   能に支持する第２の支持手段と、 上記第２の支持手段を上記保持手段に設けられた２つの
   当接面の交わる方向に付勢する付勢手段とを具備したこ
   とを特徴とするフィルムスキャナ装置。
2. 【請求項２】上記付勢手段は、上記第２の支持手段に設
   けられた溝と係合する直線状凸部を一端に有し、他端が
   上記保持手段に固定された弾性板であることを特徴とす
   る請求項１に記載のフィルムスキャナ装置。
3. 【請求項３】上記付勢手段は、上記保持手段に一端が固
   定された弾性板と、この弾性板の他端部に位置規制され
   つつ付勢された球体とであることを特徴とする請求項１
   に記載のフィルムスキャナ装置。