JPS6364472A - 像情報読取装置 - 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】 〔産業上の利用分野］ 本発明はカラー原稿の画像情報を電気信号に変換して出
力する像情報読取装置に関する。

〔従来の技術］ カラー原稿の像Ｉｌｌ］報を３原色、たとえはＲ（レッ
ド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）に色分解してＣＣ
Ｏ等の自己走査タイプのイメージセンサ−で）順次読み
とって、各色分解像に対応する３種の画像１３号を得、
これら３ｆ！Ｉｉの画像１３号の合成により、カラー原
稿の色情報を再現する方式のカラースキャナが従来から
知られている。

第５図にこのような−・般的なカラースキャナの概略構
成例を示す。ここて、１は透過カラー原稿（カラーフィ
ルム）を照明する光源、２は光源１からの光束を収斂さ
ゼるコンデンサレンズであり、この光源】とコンデンサ
レンズ２とて照明光学系を構成している。３はコンデン
サレンズ２の出射光束を３色（Ｒ，Ｇ、Ｂ）に色分解す
るための色分解フィルタ、４はカラー原稿を保持するフ
ィルムホルタであり、これらの色分解フィルタ３とフィ
ルムボルダ４は光軸と垂直な面内で駆動機構により所定
ビッヂずつステップ的に走査可能（移動可能）となって
いる。

５はフィルム原稿の透過光像を後述するイメージセンサ
６に投影するプロジェクタレンズである。イメージセン
サ６としては色分解フィルタ３からの３色画像に対応し
て配置された、例えばＣＣＤ等の自己走査タイプのセン
サを用いる。また、イメージセンサ６ＧＪフイルムボル
タ４に保持されるカラー原下高と、プロジェクタレンズ
５とて光学的に共役な関係に配置されている。

読取走査時に、照明光学系により照明されたフィルムは
、プロジェクトレンズ５てイメージセンサ６上に結像さ
れ、フィルムボルタ４の走査に応答して、センサ６のセ
ンサ出力を順次読み出すことによりカラー原稿（カラー
フィルム）の色情報を読込む。第５図ではカラー原稿を
透過照明するカラースキャナを示したか、カラー原稿を
反ａｄ照明するカラースキャナにおいても基本的にはそ
の作用効果は同しである。

第６図は上述のイメージセンサ６に用いられる一般的な
ＣＣＤ　（電荷結合素子）の露光量と、出力電圧の関係
を示し、その横軸と縦軸はともに対数軸で表わしである
。露光量と出力は論理的には線型特性を示すわけである
か、一般的には第６図に示すように、露光量か多くなる
と出力電圧は線型特性を示さなくなり、ある飽和電圧Ｖ
ｓａｔに飽和してしまう。また、露光量が少なく／、ｌ
−ると、出力電圧はノイズレヘルに埋れてしまい、有効
な出力として取り出すことができない。これらの原因に
よって結果的にイメージセン＋１６のタイナミックレン
シは、１０２５程度であることか実験的に確認されてい
る。

第３図は上述のイメージセンサ６て用いられるＣＣＤセ
ンサの一般的な駆動回路の構成例を示す。本図に示すよ
うに、スター］・信号によりＲＳフリップフロップ１１
をセットシ、ＲＳフリップフロップ回路１】のＱ端子出
力により駆動回路１２の動作をし始める。駆動回路１．
２１；ＩＩｃｃＤセンサ６にドライブクロックを出力し
、ＣＣＤセンサ６のクリアを行う。その後、ＣＣＤセン
サ６に所定時間、光電変換で得られる電荷を蓄積の後、
駆動回路１２はＣＣＤセンサ６の出力と読出し開始のた
めの読出クロックを発生した後、センサ６の出力の出力
クロックとなるデータクロックを発生ずる。

そのデータクロックと同期してＣＣＤセンサ６のアナロ
グ出力値をＡ／Ｄ　（アナログデジタル）変換器１３に
よりＡ／Ｄ変換して出力し、１ライン分の所定画素分た
けカウンタ１４てそのデータクロックをカウントした後
、出力終了としてカウンタ１４からリセット信号を出力
し、このリセット信号によりＲＳフリップフロップＩｔ
をリセットして、１ライン分の出力読みとりを終了する
。

〔発明が解決１７ようとする問題点） 一方、カラー原稿どしての撮影済みのカラーフィルムの
濃度域は、第８図の曲線ａに示す様に、リバーサルフィ
ルムの場合で３．５程度あることか確認されており、こ
の様な濃度域をもつリハーサルフィルムをカラー１７５
ｊ稿とした場合には原稿の色情報を正確に読みとること
は不可能であった。なぜならば、第８図の右側の曲線す
に示すように高濃度および低濃度部においてフィルム濃
度の違いかセンサ出力の変化として正確に読みとれない
ことになるからである。すなわち、具体的には、濃度か
高い部分は漬れてしまい、濃度が低い部分は飛んでしま
い、」二速のような従来装置では正確な情報読み取りか
てぎないので問題となっている。

本発明は、上述の問題点に鑑み、フィルムの高濃度部か
ら低濃度部まてのフィルム情報を正確に読みとることを
可能とする像情報読取装置を提供することを目的とする
。

（問題点を解決するための手段） かかる目的を達成するため、本発明は、像情報を電気信
号に変換するイメージセンサと、イメージセンサの蓄積
時間を比較的短くして駆動する第１のセンサ駆動手段と
、イメージセンサの蓄積時間を比較的長くして駆動する
第２のセンサ駆動手段と、第１および第２のセンサ駆動
手段により個別に駆動されたイメージセンサのそれぞれ
の出力信号を合成して像情報信号どして出力する信号合
成手段とを具備したことを特徴とする。

〔作用） 本発明では、イメージセンサのダイナミックレンジを越
える濃度域を有する原稿の像情報を高７ｎ度レヘルと低
７農度レヘルの２つに分りで、それぞれ蓄積時間を変え
て読みとり、そねそれのレベルの出力を合成するように
したのて原稿の像情報を正確に読みとることか出来る。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の実施例を計則に説明する
。

第１図は本発明実施例の基本構成を示す。本図において
、ａは原稿の像情報を電気信号に変換するイメージセン
サである。

ｂはイメージセンサａの蓄積時間を比較的短くして駆動
する第１のセンサ駆動手段である。Ｃはイメージセンサ
ａの蓄積時間を比較的長くして駆動する第２のセンサ駆
動手段である。ｄは第１および第２のセンサ駆動手段す
、ｃにより個別に駆動されたイメージセンサａのそれぞ
れの出力信号を合成して像情報信号として出力する信号
合成手段である。

第２図は本発明実施例の基本的原理を示す。本図におい
て、曲線ａは、−Ｊ二連のりバーサルフィルムのフィル
ム濃度を示し、最高濃度は３．５弱、最低濃度は約０１
であることを示している。また、直線すは短い蓄積時間
で駆動されたセンサ６の出力を示し、そのときの蓄積時
間はフィルムの低濃度域がセンヅ６のダイナミックレン
ジに入る様に設定されている。さらに、直Ｐｌ！ｃ　’
ｄ直線すに比べて長い蓄積時間で駆動されたセンサ６の
出力を示し、そのときの蓄積時間はフィルムの高濃度域
がセンヅ６のダイナミックレンジに入る様に設定されて
いる。なお本図では直線Ｃの蓄積時間は直線すの蓄積時
間の約１００倍にセットされでいる。

すなわち、センサ蓄積時間を長くしてフィルム高濃度部
の情報を読みとり、センサ蓄積時間を短くしてフィルム
低濃度部の情報を読みとれは、直線すの出力により、フ
ィルムの低濃度部の情報を正確に読みとり、直線ｃの出
力により、フィルムの高濃度部の情報を正確に読みとる
ことが可能となる。

しかる後に、出力レベルの異なる直線す、ｃの２出力の
レベルを、例えは直線すの出力を蓄積時間の違い分に相
当する定数倍、つまり本図では約１００倍することて、
直Ｍｄに示すようにフィルムの高濃度部から低濃度部ま
での情報を正確に読みとることか可能となる。

第３図は上述の第２図の原理に基いて構成した本発明実
施例のＣＣＤ駆動回路の回路構成を示す。

本図において、２１および２２はスタート信号ににリセ
ットされるＲＳフリップフロップ、２３および２４はＲ
Ｓフリップフロップ２１．２２の出力の論理積をとるア
ントゲ−１・である。即ち、アン］・ケート２３はＲＳ
フリップフロップ（以下、Ｒ５−ＦＦと称する）２＋の
Ｑ端子出力とＲ５−ＦＦ２２のＱ端子出力の論理積演算
を行い、アントケート２４はＲ５−ＦＦ２１のＱ端子出
力とＲ５−ＦＦ２３のＱ端子出力の論理積演算を行う。

２５および２６はＣＣＤセンサ６の駆動回路てあり、前
者は短蓄積時間、後者は長蓄積時間てＣＣＤセンサ６を
駆動する。即ち、短蓄積時間駆動回路２５はアントゲー
ト２３のケート出力に同期してｌ−ライブクロツタおよ
び所定蓄積時間後に読出クロックをＣＣＤセンサ６側に
出力する。長蓄積時間駆動回路２６はアンドゲート２４
のケート出力に同期してドライブクロックおよび所定蓄
積時間後に読出クロックをｆ７ｃＤセンサ６側に出力す
る。

２７および２８はオアケー１−てあり、前当のオアゲー
ト２７は短蓄積時間駆動回路２５と長蓄積時間駆動回路
２６のドライブクロックの論理和演算をして、その結果
をドライブクロツタとしてＣＣＤセンサ６に供給する。

後者のオアケート２８は両駆動回路２５．２６の読出ク
ロックの論理和演算をして、その結果を読出クロックと
してＣＣＤセンサ６に供給する。

２９はＣＣＤセンサ６のアナログ出力をへ／Ｄ変換して
デジタル信号にするへ／Ｄ変換器、３１はそのへ／Ｄ変
換後の出力を所定時間遅延さヤて出力する直列出力のシ
フトレジスタである。３２はＡ／Ｄ変換器２９の“’Ｌ
”（ロー）レベルの出力ど、シフ］・レジスタ３１の°
’Ｈ”（ハイ）レベルの出力とを合成するＲＯＭ　（ジ
−１−オンリメモリ）である。

また、３３は短蓄積時間駆動回路２５のデータクロック
を１ライン分の所定画素分たりカウントシてリセット信
号を出力するカウンタてあり、このカウンタ３３のリセ
ッ］・侶渇はＲ５−ＦＦ２２のリセット入力端子に入力
する。３４は長蓄積時間駆動回路２６のデータクロック
を１ライン分の所定画素分たけカラン］・シてリセット
信号を出力するカウンタてあり、このカウンタ３４のリ
セッ［−信号はＲｓ−＋：＋：２１のリセット入力端子
に人力する。圓は短蓄積時間駆動回路２５のデータクロ
ックと、長蓄積時間駆動回路２６のデータクロックとを
論理和演算するオアケートであり、このオアケート３０
のケート出力はデータクロックとしてＡ／Ｄ変換器２９
およびシフ［・レジスタ３１とに人力される。

１０９はフィルムボルタ４を駆動する干−タ１０３の駆
動回路であり、カウンタ３４の出力２１４を駆動開始信
号として駆動され、１ライン分の走査終了後、走査終了
信号２１５を出力してオアケート２１６を介してＲ５−
ＦＦ２１をセラＩ・する。オアケート２１［ｉ＋ｊスタ
ート信号と１ライン分走査終Ｔ信号２１５　との論理和
油分を１］う。

以上の構成において、スタート信号により、Ｒ５−ＦＦ
（ＲＳフリップフロップ）２１．２２はセットされ、そ
れぞれのＲ５−ＦＦ２１，２２０）出力２０１，２０２
　ハＨレベルとなり、アントケート・２３のＨ）力２０
３は１イレヘルとなり、こねにより短蓄積時間駆動回路
２５は動作を始める。まず、＋ｉ＋ｑ動回路２５はドラ
イブクロック２０５を出しながら、ＣＣＤセンヅ６のク
リアを行ない、比較的短い所定蓄積時間後にセンサ出力
のクロック２０６を出し、かつデータクロック２０７を
出し、このデータクロック２０７をＣＣＤセンサ出力デ
ータの出力クロックとする。この出力クロック２０７　
と同期して、Ａ／Ｄ変換変換器多次りＣＣＤセンヅ６の
出力は順次Ａ／Ｄ変換され、そのへ／Ｄ変換後の出力は
シフトレジスタ３１に順次人力さね、濃度の低い部分（
Ｈレベル）の情報が読みこ＋１ まねる。

その後に、カウンタ３３で所定画素分のデータクロツタ
（出力クロック）２０７を計数したら、出力終了として
リセット信号を出力してＲ５−ＦＦ２２をリセットする
。

そのため、Ｒ５−ＦＦ２１の出力２０１　、Ｒ５−ＦＦ
２２の反転出力２０９は共にＨレベルとなり、アントケ
ート２４の出力２１０はｌ（レベルとなり、こねにより
長蓄積時間駆動回路２６は動作を開始する。まず、駆動
回路２６は駆動回路２５の場合と同様にドライブクロッ
ク２１１を出しなから、ＣＣＤセンサ６のクリアを行な
い、比較的長い所定蓄積時間後にセンサ出力の読み出し
クロック２１２を出し、かつデータクロック２１３を出
し、このデータクロック２１３をＣＣＤセンサ出力デー
タの出力クロックとする。この出力クロック２１３と同
期してＡ／Ｄ変換器２９によりＣＣＤセンサ６の出力は
順次Δ／Ｄ変換され、そのへ／Ｄ変換後の出力はＲＯＭ
３２に順次人力され、濃度の高い部分（＋−レベル）の
情報か読みこまれる。

そねと同期して、上述のシフトレジスタ３１の出力もＲ
ＯＭ３２に入力されるか、−Ｊ−述の第２図に示した原
理に基づいて、シフトレジスタ３１からの＋（レベルの
出力を所定倍（例えは１００倍）にした値と上述の１．
レベルの出力値とをそねぞれ所定値（閾値）と比較して
大小判別し、その判別結果に基づいてＨレベルおよびＬ
レベルのいずれか一方の出力を選択して、読みとり情報
出力どして外部に出力するように、ＲＯＭ３２にあらか
しめデータを格納しておく。

その後に、カウンタ３４で所定画素分のデータクロツタ
（出力クロック）２１３を割数した後、出力終了とし°
Ｃリセット信号を出力してＲ５−ＦＦ２１をリセットし
、１ライン部の読取走査を終了する。

後述の第４図に示す走査系によりフィルムか一定量走査
さね、走査終了の信号をスタート信号とし、再び駆動回
路２５か動作を開始し、次の色情報を読みとる。

第４図は本発明実施例のフィルムボルタ走査系の機構部
分の構成を示す。第５図の従来装置と同し機能をイ］す
る要素については同し符号を（＝Ｊ−Ｌ　”Ｃその詳細
な説明を省略する。第４図において、＋０１はカラー原
ｆ高であるフィルムであり、フィルムボルタ１０２上に
図示のように取り付けられる。

＋０３は走査を行うための送り千−夕であり、公知の送
りネジ１０４を介して、フィルム１０１．フィルムホル
タ４か設けられたヘース１０５を本図中の矢印方向にス
テップ的に走査する。１０６はヘースを保持するカイト
レールてあり、取りイ］け部１０７および１０８によっ
て支持される。ρは光軸である。

千−夕１０３の駆動回路１０９はカウンタ３４の出力２
ＬＩを駆動開始信号どしてＩし動さね、１ライン分の走
査終了信号２１５　て、Ｒ５−ＦＦ２１をセラ１〜する
。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれは、イメージセンサ
のタイナミックレンシを越える濃度域を有する原稿の像
情報を高濃度レベルと低濃度レベルの２つに分けて、そ
れぞれ蓄積時間を変えて読みとり、それぞれのレベルの
出力を合成するよう１ζしたので原稿の像情報を正確に
読みとることか出来る像情報読取装買か得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の基本構成を示すブロック図、 第２図は本発明実施例の基本原理を説明するためのフィ
ルム？ＰＡ度とセンサ出力の関係を示す特・［ｊｌ−図
、 第３図は本発明実ｈａｉ例のＣＣ［ｌ駆動回路の構成な
示すブロック図、 第４図は本発明実施例のカラー　ス：Ｙヤナのフィルム
ボルタの走査系の機構部分を示す３．゛ｌｌ同図 第５図は従来の一般的）１カラースキヤナの概略構成を
示す概略構成図、 第６図は一般的なＣＣＤセンサの露光量と出力電圧との
関係を示す特性図、 第７図は従来の一般的なＣＣＤセンサの駆動回路の構成
例を示すブロック図、 第８図はカラー原稿としてのフィルムのＮＭど濃度おＪ
：び出力との関係を示す特・１１図である。 １・・・光源、 ２・・・コンデンサレンズ、 ３・・・色分解フィルタ、 ４・・・フィルムホルダ、 ５・・・プロジェクタレンズ、 ６・・・ＣＣＤセンサ（イメージセンサ）、２１．２２
・・・ＲＳフリップフロップ（Ｒ５−ＦＦＩ　、２３．
２４・・・アンＩ・ケート、 ２５・・・短蓄積時間駈動回路、 ２６・・・長蓄積時間駆動回路、 ２７．２８，３０，２１６・・・オアケート、２９・・
−Ａ／Ｄ変換器、 ３１・・・シフトレジスタ、 ３２・・・ＲＯＭ　。 ３３．３４・・・カウンタ。 ２コンデンサーレンズ 一般的なカラースキャナーの概略構成図第５図 露光量（ｌｘ−ｓ） 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ａ）像情報を電気信号に変換するイメージセンサと
   、 ｂ）該イメージセンサの蓄積時間を比較的短くして駆動
   する第１のセンサ駆動手段と、 ｃ）前記イメージセンサの蓄積時間を比較的長くして駆
   動する第２のセンサ駆動手段と、 ｄ）前記第１および第２のセンサ駆動手段により個別に
   駆動された前記イメージセンサのそれぞれの出力信号を
   合成して像情報信号として出力する信号合成手段と を具備したことを特徴とする像情報読取装置。