JPH099007A - スキャナー - Google Patents
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Abstract
子シャッターのシャッター値によらず、高周波点灯蛍光
管の輝度変動によるライン毎の受光量の差をなくすスキ
ャナーを提供する。 【構成】タイミングジェネレータ60でインバータ用周
波数fINV のクロックを生成するとともに、更にそのク
ロックを第2分周回路66で分周して1ラインの取り込
み信号(周波数fLDのLD信号)を生成する。前記イン
バータ用周波数f INV のクロックをインバータ11に加
えて蛍光管10の高周波点灯を制御し、他方、前記LD
信号をCCD駆動回路15に加えてCCDラインセンサ
14の露出タイミングを制御する。このように点灯周波
数fINV を1ラインの取り込み周波数fLDの自然数倍と
することで、高周波点灯に起因する蛍光管10の輝度変
動の周期と前記CCDラインセンサ14が電荷を蓄積す
る露出タイミングとを完全に同期させている。これによ
り、CCDラインセンサ14が受光するライン毎の受光
量ムラを無くすことができる。
Description
蛍光管を照明として利用するとともにラインセンサによ
って画像を取り込むように構成されたスキャナーの蛍光
管の高周波点灯制御に関する。
むスキャナーとては、例えば、現像済のスチル写真フイ
ルムを一定の速度で搬送しながら該フイルムの画像をラ
インセンサによって読み取るフイルムスキャナーが提案
されている(特開昭63─39267号公報、特願平6
─72079号明細書等参照)。
般に、ラインセンサを用いたスキャナーは、その照明系
の光源として蛍光管が利用されている。ところが、読み
取り速度の高速化に伴い、50Hz又は60Hzの商用
周波数点灯ではフリッカーを生ずるため、通常、蛍光管
は高周波点灯(例えば30kHz)を行うものが主流と
なっている。
サの取り込み周期(ライン周期:LD)の関係を示すグ
ラフであり、(A)は高周波点灯の蛍光管電流を示し、
(B)はその管電流に対応した蛍光管表面輝度とライン
周期の関係を示している。同図(B)に示すように蛍光
体には残光特性があるため、管電流が0になる時も、蛍
光管の表面輝度は点線のように完全に0にはならず、実
線に示すような持続時間が短い周期で輝度の変化が発生
している。
に対して、従来ライン周期TLDは無関係に制御されてお
り、例えば、ラインセンサの取り込み区間が図の区間
(1) の場合と区間(2) とでは、ラインセンサの受光量は
(1) >(2) となり、厳密には、ラインセンサの受光量ム
ラが生じている。それでも、従来においては、読み取り
速度が比較的遅く、ラインセンサの取り込み周期TLDは
蛍光管の点灯周波数TIN V よりも十分長い(百倍程度)
ので、区間(1) と区間(2) の受光量の差は無視できる程
度に小さく、各ライン毎の受光量のムラは問題にならな
かった。
スキャナーでは、読取速度の更なる高速化に対応してL
D周期が短くなる場合や、あるいは、光量が十分で電子
シャッターを極端に絞った場合には、上記各ライン毎の
受光量のムラが無視できなくなるという問題がある。こ
のように各ライン毎の受光量にムラが生じると、画面に
濃淡が現れるなど、正確な画像が再現できないという問
題が生じる。
D周期600Hzで電子シャッターを10%まで絞る
と、ライン毎の光量差は数%程度のオーダーになり、無
視できない画質の低下が認められる。本発明はこのよう
な事情に鑑みてなされたもので、ライン周期の大小によ
らず、また、電子シャッターのシャッター値によらず、
蛍光管の点滅によるライン毎の受光量の差を無くすこと
ができるスキャナーを提供することを目的とする。
るために、照明用の蛍光管を高周波点灯させ、前記蛍光
管で照明して得られる画像光をラインセンサの各受光部
で受光し、1ラインの取り込み信号を周期的に加えて各
受光部に蓄積された電荷を画像信号として出力させるス
キャナーにおいて、前記蛍光管を高周波点灯させる点灯
周波数を、前記1ラインの取り込み信号の取込周波数の
自然数倍としたことを特徴としている。
させる点灯周波数を、ラインセンサの1ラインの取り込
み周波数の自然数倍とすることで、高周波点灯に起因す
る蛍光管の表面輝度の変化の周期と、ラインセンサが信
号電荷を蓄積する露出タイミングとを完全に同期させて
いる。蛍光管表面輝度の変動は、即ち、光源に照らされ
た画像光の変動を意味するものであるが、この蛍光管の
性質に起因する画像光の変動の周期とラインセンサの信
号蓄積タイミングとを同期させたことにより、1ライン
の取り込み周期の大小によらず、ラインセンサが受光す
るライン毎の光量から光源光の変動の影響を排除するこ
とができる。即ち、蛍光管表面輝度の変動によるライン
毎の受光量ムラを無くすことができる。
ターゲートパルスが入力すると各受光部に蓄積された不
要電荷を排出するいわゆる電子シャッターの機能を設
け、そのシャッターゲートパルスを前記1ラインの取り
込み信号に対して、どのタイミングで発生させるかを制
御することで受光部の露出時間を制御することができる
ラインセンサにおいても、シャッターゲートパルスの周
波数によらず、各ライン毎の受光部の露出開始タイミン
グと蛍光管の点灯周期とは同期しているので、上記同
様、ライン毎の受光量差を無くすことができる。従っ
て、電子シャッターのシャッター値によらず、蛍光管の
輝度変動に起因するライン毎の受光量の差の発生を防止
することができる。
ーの好ましい実施例を詳説する。図1は本発明が適用さ
れるフイルムスキャナーの一実施例を示す要部ブロック
図である。このフイルムスキャナーは、主として照明用
の蛍光管10、インバータ11、撮影レンズ12、CC
Dラインセンサ14、アナログアンプ16、A/Dコン
バータ18、デジタル信号処理回路20、モータ31、
キャプスタン32及びピンチローラ33を含むフイルム
駆動装置、中央処理装置(CPU)40等を備えてい
る。
おり、インバータ11の制御を受けて高周波点灯を行う
もので、フイルムカートリッジ50内から引き出される
現像済みのネガフイルム52を図示しない赤外カットフ
ィルタを介して照明する。フイルム52を透過した透過
光は、撮影レンズ12を介してCCDラインセンサ14
の受光面に結像される。
入力するクロックによって制御することができるもので
構成されており、タイミングジェネレータ60で生成さ
れるインバータ用周波数fINV のクロックにより駆動さ
れる。CCDラインセンサ14は、フイルム搬送方向と
直交する方向に1024画素分の受光部が配設されてお
り、CCDラインセンサ14の受光面に結像された画像
光は、R,G,Bフィルタが設けられて各受光部で電荷
蓄積され、光の強さに応じた量のR,G,Bの信号電荷
に変換される。このようにして蓄積されたR,G,Bの
電荷は、CCD駆動回路15から加えられる1ライン周
期のリードゲートパルスが加えられると、シフトレジス
タに転送されたのちレジスタ転送パルスによって順次電
圧信号として出力される。
受光部に隣接してシャッターゲート及びシャッタードレ
インが設けられており、このシャッターゲートをシャッ
ターゲートパルスによって駆動することにより、受光部
に蓄積された電荷をシャッタードレインに掃き出すこと
ができる。即ち、このCCDラインセンサ14は、CC
D駆動回路15から加えれるシャッターゲートパルスに
応じて受光部に蓄積する電荷を制御することができる、
いわゆる電子シャッター機能を有している。
2、第1分周回路64、及び第2分周回路66とを含
み、発振部62の原発振を第1分周回路64で分周して
インバータ用周波数fINV のパルス信号(クロック)を
生成し、更にそのクロックを第2分周回路66で分周し
て周波数fLDのリードゲートパルス、即ち、1ラインの
取り込みパルス信号(ラインLD信号)を生成する。
号はインバータ11に入力され、蛍光管10の高周波点
灯が制御される。他方、周波数fLDのパルス信号はCC
D駆動回路15、A/Dコンバータ18、デジタル信号
処理回路20等に加えられ、これにより各回路が同期制
御される。CCDラインセンサ14はCCD駆動回路1
5を介して制御され、前記ラインLD信号の周波数fLD
の周期で露出され、画像光に応じた電荷を蓄積する。こ
のとき、電子シャッターのシャッター値によって露出時
間が制御されるが、何れにしても、蛍光管10の点灯周
期TINV に同期して画像光が取り込まれる。なお、電子
シャッターを含む露出制御については後述する。
れたR,G,B電圧信号は、図示しないCDSクランプ
によってクランプされてアナログアンプ16に加えら
れ、ここでゲインが制御される。アナログアンプ16か
ら出力される1コマ分のR,G,B電圧信号はA/Dコ
ンバータ18によって点順次のR,G,Bデジタル信号
に変換されたのち、デジタル信号処理回路20において
公知の方法により白バランス、黒バランス、ネガポジ反
転、ガンマ補正等が行われたのち、図示しない画像メモ
リに記憶される。尚、デジタル信号処理回路20におけ
る具体的な信号処理過程については、本願明細書では詳
しく説明しないが、特願平6─72079号明細書に記
載されている。
R,G,Bデジタル信号は、繰り返し読み出され、図示
しないD/Aコンバータによってアナログ信号に変換さ
れたのち、エンコーダでNTSC方式の複合映像信号に
変換されてモニタTVに出力される。これにより、モニ
タTVよってフイルム画像を見ることができるようにな
る。
ジ50のスプール50Aと係合し、そのスプール50A
を正転/逆転駆動するフイルム供給部と、このフイルム
供給部から送出されるフイルム52を巻き取るフイルム
巻取部と、フイルム搬送路に配設され、フイルム52を
モータ31によって駆動されるキャプスタン32とピン
チローラ33とで挟持してフイルム52を所望の速度で
搬送する手段とから構成されている。尚、上記フイルム
供給部は、フイルムカートリッジ50のスプール50A
を図1上で時計回り方向に駆動し、フイルム先端がフイ
ルム巻取部によって巻き取られるまでフイルムカートリ
ッジ50からフイルム52を送り出すようにしている。
路34を通じてモータ31の正転/逆転、起動/停止、
パルス幅変調によるフイルム搬送速度の制御を行う。そ
して、例えば9.25mm/秒の速度を標準のフイルム
画像を取り込む時の搬送速度とすると、標準速度の1/
2倍速(4.625mm/秒)の低速から16倍速(1
48.0mm/秒)の高速まで速度制御することができ
るようになっている。尚、1コマのフイルム搬送方向と
同方向の画素数は、CCD駆動回路15のリードゲート
パルス等の周期を変更しない場合にはフイルム搬送速度
に応じて変化し、例えば、1/2倍、1倍、8倍、16
倍の各速度における画素数は、1792画素、896画
素、112画素、56画素である。
ャナーの露出制御方法について説明する。先ず、フイル
ムカートリッジ50がカートリッジ収納部(図示せず)
にセットされ、フイルムカートリッジ50からフイルム
52が送り出されてフイルム先端がフイルム巻取部の巻
取軸に巻き付けられると(フイルムローディングが完了
すると)、フイルム52のプリスキャンを実行する。即
ち、フイルム52を16倍速の高速で順方向(図1上で
右方向)に搬送し、続いて16倍速の高速で逆方向に巻
き戻す。上記プリスキャン時には、CCDラインセンサ
14、アナログアンプ16及びA/Dコンバータ18を
介して積算ブロック41に点順次のR,G,Bデジタル
信号が取り込まれる。
るため、1コマのフイルム搬送方向の画素数は、56画
素となっている。また、CCDラインセンサ14は、前
述したようにフイルム搬送方向と直交する方向に102
4画素分の受光部を有しているが、1/32に間引くこ
とにより1コマのフイルム搬送方向と直交する方向の画
素数は、32画素となっている。図2(A)は1コマの
フイルム画像における上記積算ブロック41での積算エ
リアを示している。即ち、1コマ(56×32画素)は
8×8の積算エリアに分割されており、積算ブロック4
1はの各積算エリア別にデジタル信号を積算し、その積
算値をCPU40に出力する。尚、1つの積算エリア
は、7×4画素からなっている。
する積算値に基づいて、図2(B)に示すように6つの
領域毎の平均輝度値を求める。そして、露出制御のため
の測光値は、中心の領域1の平均輝度値と、この輝度値
に近い周辺領域の輝度値を加算平均して算出する。尚、
中心の領域1の平均輝度値は、その周辺領域の輝度値に
比べて大きな重み付けがされている。
るさを示す測光値をそれぞれ算出し、これらの測光値を
CPU内蔵のランダム・アクセス・メモリ(RAM)4
0Aに記憶する。そして、各コマの測光値は、各コマを
本スキャンする際の露出制御時に使用される。さて、本
実施例による露出制御は、以下の3つの手段によって行
われる。
に電子シャッター機能を有しており、CPU40からC
CD駆動回路15を介してシャッター量が制御され、こ
れによって露出時間が制御される。尚、本実施例では電
子シャッターのシャッター量可変範囲は、10%〜10
0%までとなっている。また、CPU40は、本スキャ
ン時に、モータ回転数/方向制御回路34及びモータ3
1を通じてフイルム52が1倍速から1/2倍速までの
範囲の任意の速度で搬送されるように制御することがで
きるようになっている。一方、モータ31の軸には、ス
リット付きの円盤35が取り付けられており、この円盤
35のスリットを検出するフォトディテクタ36は、モ
ータの回転速度を示すパルス信号をタイミングジェネレ
ータ60に出力する。そして、タイミングジェネレータ
60は、本スキャン時には上記入力するパルス信号によ
ってモータ31の回転に同期したパルス信号を発生す
る。タイミングジェネレータ60から発生されるパルス
信号は、上述の通り2種類あって、一方の周波数fINV
のパルス信号はインバータ11に加えられて蛍光管の高
周波点灯を制御し、他方の周波数fLDのパルス信号はC
CD駆動回路15、A/Dコンバータ18、デジタル信
号処理回路20等に加えられ、これにより各回路は駆動
速度が制御されるとともに同期がとられている。
より、CCD駆動回路15からCCDラインセンサ14
に出力されるリードゲートパルス、シャッターゲートパ
ルス、レジスタ転送パルスの周期も自動的に変更され
る。尚、1倍速の本スキャン時には、1コマのフイルム
搬送方向と同方向の画素数は896画素となるが、フイ
ルム搬送速度を変更してもCCD駆動回路15のリード
ゲートパルス等の周期も自動的に変更されるため、画素
数の変動はない。
1/2倍速に変更することにより、露出時間を100%
から200%の範囲で変更することができる。本実施例
は、タイミングジェネレータ60から加えられる周波数
fINV のパルス信号(クロック)で蛍光管10を高周波
点灯させており、その点灯周波数の周期TINV で表面輝
度が微妙に変化するが、本実施例では蛍光管10の点灯
周波数fINV をCCDラインセンサ14の取り込み周波
数fLDのn(nは自然数)倍としておき、fINV を1/
n分周して生成することにしたので、ラインLD信号と
蛍光管10の表面輝度の変化(チラツキ)とは完全に同
期する(図3参照)。これにより、ライン毎の露出タイ
ミングは蛍光管10の表面輝度変化に同期し、ライン毎
の受光量の差は生じない。
けられているアナログアンプ16は、CPU40からの
ゲイン制御信号によってゲインが制御されるが、本実施
例ではアンプゲインの可変範囲は6dBから18dB
(2〜8倍)となっている。このアナログアンプ16の
最低ゲインは、次式、 で決定される。尚、以後、min(CCD定格出力電
圧,アナログアンプ定格入力電圧)をCCD適正出力電
圧と呼ぶ。CCD出力がCCD適正出力電圧なら、アン
プゲインを最低ゲインに設定すれば、A/Dコンバータ
18への入力電圧は適正(定格入力電圧)となり、SN
も最良となる。
値に基づいてCCDラインセンサ14の電子シャッタ
ー、フイルム搬送速度及びアンプゲインを総合的に制御
する場合について説明する。図4は電子シャッター、フ
イルム搬送速度及びアンプゲインを総合的に制御する場
合の一実施例を示すグラフであり、ネガ露光量(測光
値)に対する各パラメータの設定値の変化、及びCCD
ラインセンサのMAX出力電圧の関係を示している。同
図に示すように、アンダーのネガは透過率が高いため、
ネガ搬送速度は1倍速、アナログアンプのゲインは最低
ゲイン(6dB)とし、電子シャッターによる制御のみ
でCCD出力電圧がCCD適正出力電圧になるように調
節する。そして、ネガがオーバーになる(ネガ透過率が
低下する)にしたがって電子シャッターの開放率を増大
していき、透過率の低下に対応させる。
と、その後はネガの搬送速度によりCCDラインセンサ
14の受光量(露出時間)を調節する。即ち、電子シャ
ッターの開放率を100%に固定し、アンプゲインを最
低ゲインとし、ネガがオーバーになるにしたがって搬送
速度を低下させる。搬送速度による調節範囲が限界(1
/2倍速)となり、更にネガがオーバーになると、電子
シャッターの開放率を100%、搬送速度を最低速(1
/2倍速)に固定し、アナログアンプゲインのみを調節
することにより、A/Dコンバータ18の入力電圧が適
正(定格入力電圧)になるようにする。
て区分した領域、、のうち、領域は電子シャッ
ターのみによる調節領域であり、領域は搬送速度のみ
による調節領域であり、領域はアナログアンプゲイン
のみによる調節領域を示す。同図に示すように領域〜
においては、CCDラインセンサのMAX出力電圧が
CCD適正出力電圧(一定)となっているため、最良の
SNが得られる。領域においては、CCDラインセン
サのMAX出力電圧がCCD適正出力電圧に満たない分
をアナログアンプのアンプゲインで補うようにしている
ため、ネガがオーバーになるにしたがってSNは低下す
る。但し、A/Dコンバータの定格入力レンジは最大に
使用しているので、A/D変換時の分解能は低下しな
い。
用した場合いついて説明したが、これに限らず、照明手
段としての蛍光管と撮像手段としてのラインセンサを用
いたスキャナー全般について広く適用が可能である。
ナーによれば、照明用の蛍光管を高周波点灯させる点灯
周波数を、ラインセンサの1ラインの取り込み周波数の
自然数倍としたので、高周波点灯に起因する蛍光管の表
面輝度の変化の周期と、ラインセンサが信号電荷を蓄積
する露出タイミングとを完全に同期させることができ、
ライン毎の受光量ムラを無くすことができる。即ち、1
ラインの取り込み周期の大小によらず、ラインセンサが
受光するライン毎の光量から光源光の変動の影響を排除
することができ、読み取り速度が高速化しても、適正に
画像を読み込むことができ、良好な画像を再現すること
ができる。
例の要部構成を示すブロック図
される各積算エリアを示し、同図(B)は測光値を算出
するための各領域を示す図
ン周期の関係を示すグラフであり、(A)は高周波点灯
の蛍光管電流を示す図、(B)はその管電流に対応した
蛍光管表面輝度とラインセンサの1ライン取り込み周期
の関係を示す図
ゲインを総合的に制御する場合の一実施例を示すグラフ
係を示すグラフであり、(A)は高周波点灯の蛍光管電
流を示す図、(B)はその管電流に対応した蛍光管表面
輝度とラインセンサの1ライン取り込み周期の関係を示
す図
Claims (3)
- 【請求項1】 照明用の蛍光管を高周波点灯させ、前記
蛍光管で照明して得られる画像光をラインセンサの各受
光部で受光し、1ラインの取り込み信号を周期的に加え
て各受光部に蓄積された電荷を画像信号として出力させ
るスキャナーにおいて、 前記蛍光管を高周波点灯させる点灯周波数を、前記1ラ
インの取り込み信号の取込周波数の自然数倍としたこと
を特徴とするスキャナー。 - 【請求項2】 前記ラインセンサは、シャッターゲート
パルスが入力すると各受光部に蓄積された不要電荷を排
出し、前記1ラインの取り込み信号に対する前記シャッ
ターゲートパルスの発生タイミングを制御することで露
出時間を制御することができる露出制御手段を備えたこ
とを特徴とする請求項1記載のスキャナー。 - 【請求項3】 照明用の蛍光管と、 タイミングジェネレータと、 前記タイミングジェネレータから出力されるクロックに
基づいて前記蛍光管を高周波点灯させる高周波点灯手段
と、 前記蛍光管で照明して得られる画像光を受光する受光部
がライン状に配列され、1ラインの取り込み信号を周期
的に入力すると各受光部に蓄積された電荷を画像信号と
して出力するラインセンサと、を備え、 前記タイミングジェネレータは、前記クロックを1/n
分周(nは自然数)して前記ラインセンサの取り込み信
号を生成することを特徴とするスキャナー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7157811A JPH099007A (ja) | 1995-06-23 | 1995-06-23 | スキャナー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7157811A JPH099007A (ja) | 1995-06-23 | 1995-06-23 | スキャナー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH099007A true JPH099007A (ja) | 1997-01-10 |
Family
ID=15657814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7157811A Pending JPH099007A (ja) | 1995-06-23 | 1995-06-23 | スキャナー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH099007A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7154644B2 (en) | 2000-12-21 | 2006-12-26 | Ushiodenki Kabushiki Kaisha | Image reader |
| US7706033B2 (en) | 2006-06-20 | 2010-04-27 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Image processing device, image processing method, and medium including image processing program |
| US7924466B2 (en) | 2006-06-20 | 2011-04-12 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Image processing device, and medium employed for the same |
-
1995
- 1995-06-23 JP JP7157811A patent/JPH099007A/ja active Pending
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| US7924466B2 (en) | 2006-06-20 | 2011-04-12 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Image processing device, and medium employed for the same |
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