JP2006060405A - 画像読み取り装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 原稿を裏返しにセットした状態での画像の読み取りを防止する。
【解決手段】 ＡＦ制御部７４は、読み取り対象領域８０に設定された各合焦対象領域８２ａ〜８２ｃに対してそれぞれピントを合わせる結像レンズ４０の位置である部分合焦位置を検出する。装填状態判定部７６は、各合焦対象領域８２ａ〜８２ｃとエリアＣＣＤ６０との距離に対応した部分合焦位置から、読み取り対象エリア８０の歪み状態を検出して、写真フイルム２１の装填状態の判定を行う。そして、エリアＣＣＤ６０に対して読み取り対象領域８０が中央凸形状に歪んでいる場合は、写真フイルム２１が裏返しに装填されていると判定され、読み取りが中断され、ディスプレイ５に警告メッセージが表示される。
【選択図】 図４

Description

本発明は、キャリアに装填された原稿からの光を、結像レンズによって光電変換手段の受光面に結像させて画像を読み取る画像読み取り装置に関するものである。

原稿に記録された画像を、ＣＣＤイメージセンサ（ＣＣＤ）などの光電変換手段の受光面に結像させて画像を読み取る画像読み取り装置が知られている。画像読み取り装置には、原稿として写真フイルムを用いるフイルムスキャナと呼ばれるものがある。写真フイルムは、支持体上に乳剤が塗布されたものであり、この乳剤の塗布された面が画像の記録された表面（読み取り面）となる。写真フイルムは、読み取り面がＣＣＤの受光面と対面するようにフイルムキャリアに装填される。そして、フイルムスキャナは、フイルムキャリアに装填された写真フイルムを背面側から照明し、写真フイルムを透過した透過光を結像レンズによってＣＣＤの受光面に結像させる（例えば、下記特許文献１参照）。

写真フイルムには表裏があり、その読み取り面である表面が光電変換手段の受光面と対面させる適正な向きでキャリアに装填されていないと、読み取られる画像の左右が反転して、いわゆる裏焼きとなってしまう。このため、従来は、装置のオペレータが目視により原稿の表裏を判別してキャリアに装填していた。

特開２０００−８９３７４号公報

しかしながら、目視による表裏の判別は、手間がかかってしまうだけでなく、写真フイルムのような透過型の原稿は特に表裏を判別することが難しかった。さらに、透過型の原稿を裏返しで装填して読み取りを行った場合、読み取られる画像の品位は低下するものの、画像を読み取ることはできるので、読み取った画像をプリント出力しても原稿が裏返しで装填されたことに気付かない場合もあり問題であった。

本発明は、装置側にて原稿の表裏を判別することで、目視による表裏の判別を簡略化できるとともに、原稿を裏返しで装填した状態での読み取りを防止できる画像読み取り装置を提供することを目的としている。

原稿は、表面と裏面の特性の違いにより歪みが生じ、例えば、写真フイルムの場合は、支持体よりも乳剤の方が収縮率が大きいため、表面が椀状に窪む傾向にある。このため、原稿の歪み状態を調べることで原稿の表裏を判定できる。

上記原理に基づき、本発明の画像読み取り装置は、キャリアに装填された原稿からの光を、結像レンズによって光電変換手段の受光面に結像させて画像を読み取る画像読み取り装置において、前記原稿の読み取り対象領域内に焦点調節の基準点として設定された複数の合焦対象領域について、各合焦対象領域毎に焦点調節を行って、前記各合焦対象領域毎の焦点位置と前記受光面とが一致するときの前記結像レンズの位置である部分合焦位置を検出する部分合焦位置検出手段と、前記部分合焦位置から原稿の歪みの状態を調べて、前記原稿が、その読み取り面と前記受光面とが対面する適正な向きで前記キャリアに装填されているか否かを判定する装填状態判定手段とを設けたことを特徴としている。

前記装填状態判定手段により、前記原稿が適正な向きで装填されていないと判定された場合に、その旨を報知する報知手段を設けてもよい。また、前記装填状態判定手段は、前記読み取り対象領域の中央が、前記受光面に対して凹の場合に、前記原稿が適正な向きで装填されていると判定し、前記読み取り対象領域の中央が、前記受光面に対して凸の場合に、前記原稿が適正な向きで装填されていないと判定するものでもよい。

さらに、前記複数の合焦対象領域は、前記読み取り対象領域の中央部と、この中央部を基準として対称位置にあり、読み取り対象領域の対角付近に位置する１対の端部の少なくとも３点に設定されることが好ましい。

本発明の画像読み取り装置は、複数の合焦対象領域に対して、それぞれピントを合わせる結像レンズの位置である部分合焦位置を検出し、この部分合焦位置から原稿の歪みの状態を調べて、原稿が適正な向きでキャリアに装填されているか否かを判定するので、オペレータの目視による表裏の判別を簡略化でき、原稿をセットする際の作業性を向上できる。また、原稿の装填状態の判定の結果、原稿が適正な向きで装填されていないと判定された場合に、その旨を報知することで、原稿を裏返しで装填したまま画像の読み取りを行ってしまうといった問題を防止できる。

図１に示すデジタルプリントシステム２は、エリアＣＣＤスキャナ３，画像処理装置４、ディスプレイ５，レーザプリンタ６、及びプロセサ７を含んで構成され、写真フイルム２１（図２参照）の各コマの画像をエリアＣＣＤスキャナ３によって読み取り、これをレーザプリンタ６でプリントする。エリアＣＣＤスキャナ３，画像処理装置４，ディスプレイ５は入力機８として一体化されており、レーザプリンタ６及びプロセサ７は出力機９として一体化されている。

エリアＣＣＤスキャナ３は、読み取り原稿である写真フイルム２１（図２参照）から各コマの写真画像を読み取る。この読み取り信号はＡ／Ｄコンバータ６４（図２参照）によりデジタルデータ化され、この写真画像データが画像処理装置４に取り込まれる。画像処理装置４は、写真画像データに対して、濃度補正，色補正，シャープネス処理など各種の画像処理を施す。画像処理が施された写真画像データは、記録用画像データに変換されてレーザプリンタ６に送られる。

レーザプリンタ６は、周知のように、Ｒ，Ｇ，Ｂの各レーザ光源，ポリゴンミラー，Ｆθレンズ，反射ミラーなどからなるレーザ露光ユニットを備えており、前記記録用画像データに基づいてカラーペーパに潜像を記録する。プロセサ７はプリントされたカラーペーパに対して現像処理を施す。

図２は、エリアＣＣＤスキャナ３の構成を示すブロック図である。写真フイルム２１は、フイルムキャリア２２にセットされる。フイルムキャリア２２には、搬送路２３と搬送ローラ２４とが設けられている。写真フイルム２１の搬送路２３は、幅方向両側部が断面コ字形状に形成されている（図５参照）。前述のように、写真フイルム２１は、支持体上に乳剤が塗布されたものであり、この乳剤の塗布された面が画像の記録された表面である。そして、写真フイルム２１は、表面を図中上方へ向けた状態で搬送路２３に通される。搬送ローラ２４は、写真フイルム２１の上側及び下側に配置される一対のローラからなり、搬送路２３の上流側及び下流側にそれぞれ設けられている。搬送ローラ２４は、写真フイルム２１を上下からニップして搬送する。

フイルムキャリア２２の下方には、ＬＥＤユニット３０が配置されている。ＬＥＤユニット３０は、写真フイルム２１を照明する光源である。ＬＥＤユニット３０には、Ｒ、Ｇ、Ｂ、ＩＲの各色光を発光するＬＥＤがそれぞれ複数設けられ、これらＬＥＤは各色毎に選択的に発光するようになっている。Ｒ、Ｇ、Ｂの各色光は、各色の画像データを得るための光である。ＩＲ光は、写真フイルム２１に付着した埃やフイルム傷の位置データを得るための光である。

フイルムキャリア２２の上方には、読み取り光軸３９に沿って、結像レンズ４０、エリアＣＣＤ６０が並べて配置されている。結像レンズ４０は、ステッピングモータを含むレンズ駆動機構４２によって駆動され、図中上下方向に移動して焦点位置を変化させる。結像レンズ４０が駆動され、焦点位置が変化することでピント調節が行われ、ＬＥＤユニット３０から発せられて写真フイルム２１透過した各色毎の画像光がエリアＣＣＤ６０の受光面６２に結像される。

エリアＣＣＤ６０は、周知のように、受光面６２に画素に対応する多数の光電変換素子が配列され、写真フイルム２１からの画像光を光源変換し、画像信号として取得する。エリアＣＣＤ６０は、ピント調節を行う際には画素数を落とした簡易画像信号を取得し、画像処理装置４へ出力する際には全ての画素を用いた本画像信号を取得する。エリアＣＣＤ６０により取得されたアナログの画像信号は、Ａ／Ｄコンバータ６４へ出力される。Ａ／Ｄコンバータ６４は、エリアＣＣＤ６０から入力されたアナログの画像信号をＡ／Ｄ変換し、デジタルな画像データを生成して、制御部７０へ出力する。なお、本例では、エリアＣＣＤを用いているが、ライン毎に画像を読み取るラインＣＣＤを用いてもよい。

制御部７０は、エリアＣＣＤスキャナ３を統括的に制御するために設けられ、エリアＣＣＤスキャナ３の各部と接続されている。制御部７０は、エリアＣＣＤスキャナ３に付属されるキーボードやマウスなどの操作部（図示せず）から入力される操作信号に基づいて、接続された各部の駆動制御を行う。また、制御部７０は、ディスプレイ５と接続され、後述する装填状態の判定により写真フイルム２１が裏返しでセットされていると判定された場合、ディスプレイ５に警告メッセージを表示する。

制御部７０には、フレームメモリ７２、ＡＦ制御部７４、装填状態判定部７６が設けられている。フレームメモリ７２は、作業用メモリであり、Ａ／Ｄコンバータ６４から出力された画像データを一時的に記憶する。そして、フレームメモリ６４に記憶された、本画像信号に基づく画像データは、写真画像データとして画像処理装置４へ出力される。また、フレームメモリ７２に記憶された、簡易画像信号に基づく画像データは、ピント調節に用いられる。

ＡＦ制御部７４は、レンズ駆動機構４２を制御することによってピントの調節を行う。ピント調節の際、写真フイルム２１に歪みがあると、写真フイルム２１に設定された読み取り対象領域とエリアＣＣＤ６０との距離が読み取り対象領域の面内で不均一になってしまうので、例えば、読み取り対象領域の中心を基準にピント調節を行うと、他の部分がピンぼけとなってしまう場合がある。このため、エリアＣＣＤスキャナ３では、ピント調節の基準として複数の合焦対象領域を設定し、これら各合焦対象領域についてそれぞれピントを合わせる結像レンズ４０の位置（部分合焦位置）を検出し、この部分合焦位置に基づいてピントの調節を行う多点ＡＦ方式を採用している。

また、前述のように、写真フイルム２１は、支持体よりも乳剤の方が収縮率が大きいため、表面が椀状に窪む傾向にある。このため、本実施形態では、図３に示すように、写真フイルム２１の読み取り対象領域８０の中央領域８２ａと、中央領域８２ａに対して対称であり、読み取り対象領域８０の対角付近に位置する１対の端部領域８２ｂ、８２ｃとを合焦対象領域として設定している。このように、合焦対象領域８２ａ〜８２ｃを設定することで、読み取り対象領域８０の最もエリアＣＣＤ６０に近い領域、及び、最もエリアＣＣＤ６０から遠い領域が合焦対象領域８２ａ〜８２ｃのいずれかに含まれる。

ＡＦ制御部７４は、結像レンズ４０を移動させながらフレームメモリ７２を参照し、各合焦対象領域８２ａ〜８２ｃのコントラスト変化を調べる。次に、ＡＦ制御部７４は、各合焦対象領域８２ａ〜８２ｃにおいて、コントラストの値が最も高い時の結像レンズ４０の位置を、それぞれの領域に対してピントが合っている部分合焦位置として検出する。各合焦対象領域８２ａ〜８２ｃにおいて検出された部分合焦位置は、それぞれＲＡＭ７７に記憶される。

続いて、ＡＦ制御部７４は、各合焦対象領域８２ａ〜８２ｃから検出された部分合焦位置のうち、最も写真フイルム２１側の部分合焦位置と、最もエリアＣＣＤ６０側の部分合焦位置との中間の位置（最も離れた部分合焦位置同士の中間位置）へ結像レンズ４０を移動させる。これにより、ピント調節が完了する。各合焦対象領域８２ａ〜８２ｃには、読み取り対象領域８０の最もエリアＣＣＤ６０に近い領域、及び、最もエリアＣＣＤ６０から遠い領域が含まれるので、最も離れた部分合焦位置は写真フイルム２１に歪み幅に対応している。そして、最も離れた部分合焦位置同士の中間位置、すなわち、写真フイルム２１の歪み幅の中心にピントを合わせる位置へ結像レンズ４０を移動させることで、読み取り対象領域８０全体にピントを合わせることができる。

装填状態判定部７６は、このピント調節の際に検出された部分合焦位置に基づいて、写真フイルム２１の表裏を検知して、写真フイルム２１が、その表面を受光面６２と対面させ、適正に装填されているか否かを判定する。写真フイルム２１は、表面が椀状に窪む傾向にあるため、装填状態判定部７６は、写真フイルム２１の歪み状態を調べることで、写真フイルム２１の装填状態の判定を行う。

以下、図４に示すフローチャートをもとに、装填状態の判定について具体的に説明する。装填状態判定部７６は、ＲＡＭ７７を参照し、各部分合焦位置を比較する（Ｓ１０）。各部分合焦位置は、受光面６２から各合焦対象領域８２ａ〜８２ｃまでの距離に対応しているので、各部分合焦位置を比較することによって、受光面６２から各合焦対象領域８２ａ〜８２ｃまでの距離関係を知ることができる。

続いて、装填状態判定部７６は、読み取り対象領域８０が、図５（Ａ）に示すように、受光面６２に対して中央凹形状に歪んでいるか、同図（Ｂ）に示すように、中央凸形状に歪んでいるか読み取り対象領域８０の歪み状態を調べる（Ｓ１１）。装填状態判定部７６は、受光面６２から各合焦対象領域８２ａ〜８２ｃまでの距離のうち、合焦対象領域８２ａまでの距離が最も長い場合に、読み取り対象領域８０が中央凹形状に歪んでいると判断し、逆に、合焦対象領域８２ａまでの距離が最も短い場合に、読み取り対象領域８０が中央凸形状に歪んでいると判断する。

そして、装填状態判定部７６は、読み取り対象領域８０が中央凹形状に歪んでいる場合、写真フイルム２１が、表面を受光面６２と対面させ、正しくセットされていると判定する（Ｓ１２）。一方、装填状態判定部７６は、読み取り対象領域８０が凸形状に歪んでいる場合、写真フイルム２１が、背面を受光面６２と対面させ、裏返しでセットされていると判定する（Ｓ１３）。この場合、装填状態判定部７６は、画像の読み取りを中断して、この旨を報知するために、図６に示すような警告メッセージをディスプレイ５に表示する（Ｓ１４）。

以下、上記構成による本発明の作用について説明する。写真フイルム２１に記録された画像のプリントを行う場合、写真フイルム２１をフイルムキャリア２２にセットする。写真フイルム２１をセットした後、エリアＣＣＤスキャナ３に付属されたキーボードやマウスなどから画像の読み取り指示が入力されると、これに伴ってピントの調節が行われる。

ピント調節では、結像レンズ４０を移動させながら取得された画像データのコントラストに基づき、読み取り対象領域８０の合焦対象領域８２ａ〜８２ｃについて、それぞれピントを合わせる結像レンズの位置（部分合焦位置）が検出される。そして、最も写真フイルム２１側の部分合焦位置と、最もエリアＣＣＤ６０側の部分合焦位置との中間の位置に結像レンズ４０が移動されることでピント調節が完了する。

ピント調節が完了した後、写真フイルム２１の装填状態の判定が行われる。装填状態の判定は、ピント調節の際に得られた部分合焦位置から、読み取り対象領域８０の歪み状態を調べることによって行われる。そして、受光面６２に対して読み取り対象領域８０が中央凹形状に歪んでいる場合は、写真フイルム２１が正しくセットされていると判定され、画像の読み取りが行われる。

一方、受光面６２に対して読み取り対象領域８０が中央凸形状に歪んでいる場合は、写真フイルム２１が裏返しでセットされていると判定され、読み取りが中断され、ディスプレイ５に警告メッセージが表示される。警告メッセージが表示された場合、オペレータは写真フイルム２１の表裏を反転させてフイルムキャリア２２にセットし直した後、再び画像の読み取り指示を入力すればよい。

このように、エリアＣＣＤスキャナ３は、装填状態判定部により写真フイルムが適正な向きにセットされているか否かを判定し、写真フイルムが裏返しでセットされていると判定された場合には、その旨を報知する警告メッセージを表示するようにした。これにより、写真フイルムを裏返しにセットした状態での画像の読み取りを防止できる。

なお、上記実施形態では、写真フイルムは乳剤の塗布された表面側の収縮率が大きく、表面側が窪む傾向にあるといった前提で説明をしたが、湿度が高い状態では乳剤が膨張するために、この傾向が逆になる場合がある。この場合、写真フイルムを裏返しでセットしてもそのまま読み取りが行われてしまう。このため、湿度センサを設け、設定された湿度以上になった場合には、上記実施形態とは逆に、読み取り対象領域が受光面に対して凹形状に歪んでいるときに写真フイルムが裏返しでセットされていると判定してもよい。もちろん、湿度の条件以外にも温度などの各種条件を考慮して、写真フイルムが適正に装填されているか否かを判定するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、原稿として写真フイルムを用いる画像読み取り装置を例に説明をしたが、本発明はこれに限定されるものではない。写真フイルム以外でも、表裏の特性の違いから歪みが発生するタイプの原稿であれば、歪み状態を調べることで表裏を判定できるので、このようなタイプの原稿を用いる画像読み取り装置に本発明を適用してもよい。例えば、上記実施形態では、透過型の原稿を用い、原稿の背面側から照明を与える画像読み取り装置を例に説明をしたが、反射型の原稿を用い、原稿の前面側から照明を与える反射原稿スキャナなどの画像読み取り装置に本発明を適用してもよい。

なお、上記実施形態では、原稿が受光面に対して中央凸形状もしくは中央凹形状に歪むといった前提に基づき、読み取り対象領域の中央部と、この中央部を基準として対称であり、読み取り対象領域の対角付近に位置する１対の端部の３点を含むように合焦対象領域を設定したが、本発明は、これに限定されるものではない。合焦対象領域の位置や大きさ、並びに形状は、自由に設定することができる。また、合焦対象領域の数も２つ以上であれば自由に設定することができる。原稿に生じる歪みは、原稿の種類によってその傾向が異なる。このため、原稿に生じる歪みの傾向に合わせ、原稿の歪みの状態を正確に検出できるように、合焦対象領域を設定すればよい。

また、上記実施形態では、原稿が裏返しでセットされていると判定された場合、警告メッセージを確認したオペレータが手動で原稿を反転させる例で説明をしたが、原稿の自動反転装置を設けて、原稿が裏返しでセットされていると判定された場合、自動的に原稿を反転させるようにしてもよい。また、手動で原稿を反転させるモードと、自動で原稿を反転させるモードとを設けて、これらを選択自在としてもよい。

なお、上記実施形態では、ＣＣＤイメージセンサを用い、この受光面に結像される画像のコントラストに基づいて、各合焦対象領域に対してピントを合わせる結像レンズの位置である部分合焦位置を検出する例で説明をしたが、ＣＣＤイメージセンサの代わりに、例えば、発光部と受光部を有し、発光部からの光が照射対象で反射されて受光部に入射するまでの時間から照射対象までの距離を測定する測距センサを設け、この測距センサによって各合焦対象領域までの距離を測定し、測定された距離に基づいて部分合焦位置を検出してもよい。

また、上記実施形態では、原稿の歪み状態から表裏を検知する例で説明をしたが、原稿の種類によっては、例えば、原稿の表側にバーコードや画像コマの番号などの情報が予め付されているものがあり、この情報を検出できるか否かによって原稿の表裏を検知することができるものもある。このような原稿を用いた場合には、原稿の歪み状態、及び、情報を検出できるか否かの両方から原稿の表裏を検知してもよい。

デジタルプリントシステムの概略的な構成図である。 エリアＣＣＤスキャナの概略的な構成図である。 合焦対象領域を表す説明図である。 装填状態の判定手順を表すフローチャートである。 写真フイルムが搬送路にセットされている様子を表す説明図である。 警告メッセージを表す説明図である。

符号の説明

２ デジタルプリントシステム
３ エリアＣＣＤスキャナ
５ ディスプレイ
２１ 写真フイルム
２３ 搬送路
４０ 結像レンズ
４２ レンズ駆動機構
６０ エリアＣＣＤ
６２ 受光面
７０ 制御部
７４ ＡＦ制御部
７６ 装填状態判定部
７７ ＲＡＭ
８０ 読み取り対象領域
８２ａ、８２ｂ、８２ｃ 合焦対象領域

Claims (4)

1. キャリアに装填された原稿からの光を、結像レンズによって光電変換手段の受光面に結像させて画像を読み取る画像読み取り装置において、
   前記原稿の読み取り対象領域内に焦点調節の基準点として設定された複数の合焦対象領域について、各合焦対象領域毎に焦点調節を行って、前記各合焦対象領域毎の焦点位置と前記受光面とが一致するときの前記結像レンズの位置である部分合焦位置を検出する部分合焦位置検出手段と、
   前記部分合焦位置から原稿の歪みの状態を調べて、前記原稿が、その読み取り面と前記受光面とが対面する適正な向きで前記キャリアに装填されているか否かを判定する装填状態判定手段とを設けたことを特徴とする画像読み取り装置。
2. 前記装填状態判定手段により、前記原稿が適正な向きで装填されていないと判定された場合に、その旨を報知する報知手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の画像読み取り装置。
3. 前記装填状態判定手段は、前記読み取り対象領域の中央が、前記受光面に対して凹の場合に、前記原稿が適正な向きで装填されていると判定し、前記読み取り対象領域の中央が、前記受光面に対して凸の場合に、前記原稿が適正な向きで装填されていないと判定することを特徴とする請求項１または２記載の画像読み読み取り装置。
4. 前記複数の合焦対象領域は、前記読み取り対象領域の中央部と、この中央部を基準として対称位置にあり、読み取り対象領域の対角付近に位置する１対の端部の少なくとも３点に設定されることを特徴とする請求項１〜３いずれか１つ記載の画像読み取り装置。
   

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