JPH02276363A - 画像読取装置 - 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、写真フィルムのような透過原稿を走査して画
像を読取る画像読取装置に関し、特にこの画像読取装置
の自動焦点調節技術に関する。

［従来の技術］ 従来、３５Ｉｌ１ｍ写真フィルムのような透過原稿を読
取るこの種の装置には自動的に焦点調節を行うオートフ
ォーカス（ＡＦ）機構はなかった。

しかし、リバーサルフィルム（ポジフィルム）は一般に
１枚づつマウント（台紙）に収納されているが、そのマ
ウントの厚さが一定でないので、マウントされたままで
フィルムを扱おうとすると、フィルム面の光軸方向の位
置が数ｍｍの範囲でばらつくので、ボケのない画像を読
み取ろうとすると手動による焦点調節がその都度必要と
なる。

また、マウントされたライルムでもマウントされていな
いフィルムでも通常の状態では湾曲し易いので、フィル
ム面の位置を一定に保つのが困難であった。

その為、従来では、一般にフィルムをガラス面に貼り付
けたり、２枚のガラスでの間にはさむ等をして、常に等
しくなるようにフィルム面の位置出しを行なうと共にフ
ィルムの湾曲の発生を防いでいた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、撮像手段としてにＣＢ（ｉ荷結合素子）
等の固体撮像素子を用いたフラットベツド型の従来のフ
ィルムスキャナーにおいては、以下のような問題点があ
った。

すなわち、上述のように、フィルムをガラスではさむ事
によりフィルム面の位置出しを行なうとともにフィルム
の湾曲を防ぐ場合では、マウントされているフィルムを
いちいちマウントから取り出してガラスに貼りつけると
いったような煩わしい手間のかかる作業が必要となった
り、フィルムをガラスではさむことによりニュートンリ
ングが発生したり、あるいはごみが付着しやすくなると
いったような欠点があった。

また上述のマウントの厚さが一定でないので、マウント
されたままで、フィルムを扱おうとすると、フィルム面
の光軸方向の位置が数ｍｍの範囲でばらつくので、オー
トフォーカス機構のない装置ではボケた画像を読み取っ
てしまうことになっていた。

また、焦点調節を各マウント毎に人間が手動で行なうの
は操作作業が面倒であり、時間がかかる上に、精度良く
焦点合わせするのが難しかった。

一方、撮像レンズの像面湾曲、非点収差、色収差等の各
種収差により、フィルム上面の各点に対する焦点位置が
ばらつき、例えばＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（
ブルー）の３色の色分解した色分解像の焦点位置がずれ
、最適な焦点位置の決定ができなかった。

そこで、カメラ、あるいは顕微鏡で用いられているオー
トフォーカス（自動焦点調節）技術を本透過原稿の画像
読取装置に用いることが考え付くが、そのオートフォー
カス技術としては種々の方式のものが提案されている。

その中で特に、透過原稿の画像読取装置に有効なオート
フォーカス方式として考えられるものとしては、画像読
取用のＣＣＤセンサ（固体撮像素子）をオートフォーカ
スの合焦点検出用センサとしても兼用して、そのセンサ
からの人力画像信号のコントラスト量に基いて合焦点位
置を検出するというオートフォーカス方式がある。この
方式は、例えば、Ｎ）Ｉに技術研究昭４０第１７巻第１
号、１１ｓＰ３３６４８１５、および特公昭４２−１４
０９６号公報等で開Ｔされている。

また、合焦点位置の検出の際のレンズ系の位置を制御す
る制御方式としては、 ■例えば、特公昭５８−５８８６８号公報に開示されて
いる様に、常にコントラスト評価量が最大となる様にサ
ーボ回路によりレンズ系を制御するもの、 ■例えば、特公昭６０−３９２０３号公報に開示されて
いる様に、レンズ系を一度全域に動かして、コントラス
ト評価量を算出し、その最大となるコントラスト評価量
の値を記憶し、そのレンズ系の復動時に再びコントラス
ト評価量を求め、そのコントラスト評価量が先の往動時
で求めて記憶されたコントラスト評価量の最大値と等し
くなった時点でレンズ系を停止させるように制御するも
の、がある。

しかし、これらの制御方式では、いずれも常にコントラ
スト評価量を求めながらレンズ系の移動を制御している
ので、演算処理時間がかかつて高速に自動焦点調節（オ
ートフォーカス）することができず、特にフィルム読取
装置のように、複写体の位置がある程度限定されている
ものに対しては、無駄な検知制御を行う結果となって、
作業効率が悪くなっていた。

さらに、ガラスマウントの様に、２枚のガラスの間にフ
ィルムをはさんでいる場合には、そのガラスの表面に付
着したごみ等のよごれにより、コントラスト評価量の最
大値が合焦点位置とした場合、ガラス表面にピントが合
ってしまう場合が多い。

このため、この不具合を防ぐには、ガラスマウントから
フィルムを取りはずすといった面倒な手間を必要とし、
作業効率が悪かった。

本発明の目的は、上述の問題点を解消し、高速かつ簡単
に、しかもガラスマウントに収納されたフィルムのよう
な場合でも確実に原稿画像に撮像レンズの焦点を自動的
に合わせることができる画像読取装置を提供することに
ある。

［課題を解決するための手段］ かかる目的を達成するため、本発明の第１の形態は、原
稿の画像を投影結像する撮像レンズと、撮像レンズによ
り結像された画像を電気信号に光電変換する撮像素子と
、撮像素子の出力信号をデジタル信号に変換するアナロ
グデジタル変換手段と、撮像レンズを光軸に沿って出発
端から終端まで移動可能な移動手段と、移動手段により
撮像レンズが出発端から終端まで移動する往動時に、ア
ナログデジタル変換手段の出力信号を基に所定のコント
ラスト評価演算式によりコントラスト評価量Ｐを算出す
る演算手段と、演算手段で算出されたコントラスト評価
量Ｐを記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶されたコン
トラスト評価量Ｐの中から設定レベル以上の極大点を検
出し、検出した極大点の個数に応じて、複数の極大点の
中から１つの極大点を選びだす合焦点位置の検出方法を
変えて、合焦点位置を検出する検出手段と、検出手段で
検出された合焦点位置まで移動手段を介して撮像レンズ
を復動させる制御手段とを具備したことを特徴とする。

また、本発明の第２の形態は、検出手段は、極大点の個
数に応じて設定レベルを変更して、合焦点位置の検出を
繰り返し行うことを特徴とする。

また本発明の第３の形態は、検出手段は、極大点が３個
の場合において、極大点が互いに等間隔の場合は中央の
極大点の位置を合焦点位置として検出し、極大点が互い
に等間隔でない場合は最もコン、トラスト評価量の高い
極大点の位置と合焦点位置として検出することを特徴と
する。

［作　用］ 本発明は、上記構成により、撮像レンズを初端（出発端
）から終端まで動かす往動時に、コントラスト評価量Ｐ
をデジタル演算により求めて記憶手段に格納し、その後
、記憶手段に格納されたデータから合焦点位置ΔＸＯを
決定する際に、そのデータの極大点を求め、その極大点
の個数に応じて、合焦点の検出方法を変更して、合焦点
を検出するようにしたので、ガラスマウントの原稿（サ
ンプル）に対しても、ガラス面上のごみ等のＦ９を受け
ずに、原稿画面上に正確に自動的に焦点を合わせること
ができる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図は本発明の実施例の基本構成を示す。本図におい
て、Ａは原稿の画像を投影結像する撮像レンズである。

Ｂは撮像レンズＡにより結像された画像を電気信号に光
電変換する撮像素子である。Ｃは撮像素子Ｂの出力信号
をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換手段で
ある。Ｄは撮像レンズＡを光軸に沿って出発端から終端
まで８動可能な移動手段である。Ｅは移動手段りにより
撮像レンズＡが出発端から終端まで移動する往動時に、
アナログデジタル変換手段Ｃの出力信号を基に所定のコ
ントラスト評価演算式によりコントラスト評価量Ｐを算
出する演算手段である。

Ｆは演算手段Ｅで算出されたコントラスト評価ＭＰを記
憶する記憶手段である。Ｇは記憶手段Ｆに記憶されたコ
ントラスト評価量Ｐの中から設定レベル以上の極大点を
検出し、検出した極大点の個数に応じて、複数の極大点
の中から１つの極大点を選びだす合焦点位置の検出方法
を変えて、合焦点位置を検出する検出手段である。Ｈは
検出手段Ｇで検出されて合焦点位置まで移動手段りを介
して撮像レンズＡを復動させる制御手段である。

検出手段Ｇは、極大点の個数に応じて設定レベルを変更
して、合焦点位置の検出を繰り返し行う。

また、検出手段Ｇは、極大点が３個の場合において、極
大点が互いに等間隔の場合は中央の極大点の位置を合焦
点位置として検出し、極大点が互いに等間隔でない場合
は最もコントラスト評価量の高い極大点の位置を合焦点
位置として検出する。

第２図は本発明の一実施例の具体的な回路構成を示す。

本図において、３００１は透過原稿照明用の光源（ラン
プ）　、　３００２は光源３００１からの光線から熱線
を除去する熱線吸収フィルタ、３００３はフィルタ３０
０２を通った照明光を平行光束にする照明光学系である
。３００４は透過原稿を副走査方向に移動する副走査駆
動台、３００５は透過原稿を回転する回転台、３００６
は透過原稿を収納するフィルムホルダー、３００７は３
５＋ａｍ写真フィルムのような透過原稿である。３００
８は透過原稿３００７を透過した光束（原稿像）の光路
を切換る可動ミラー、３００９は原稿像の光路を偏向す
るミラー、３０１Ｏはミラー３００９を通った原稿像を
結像する撮像レンズである。

３０１１は可動ミラー３００８で反射された原稿像を投
影するための投影レンズ、３０１２は光路を偏向するミ
ラー、３０１３は同じ光路を偏向するミラー、３０１４
はミラー３０１３を通った原稿像を投影するモニタとし
てのスクリーンである。３０１５はスクリーン３０１４
と一体のトリミング枠表示器、３０１６はスクリーン３
０１４と一体のトリミング領域を人力するタッチパネル
である。

３０１７は光源３００１を支持するランプ保持部材であ
る。３０１８．３０１９．’　３０２０はそれぞれＣＣ
Ｄ位置合わせ機構、３０２１は撮像レンズ３０１０によ
り結像した透過原稿像をＲ，Ｇ、Ｂの３色に色分解する
３色分解プリズム、３０２２．３０２３．３０２４はそ
れぞれプリズム３０２１で色分解された各色毎の原稿像
を光電変換するＣＣＤ　（電荷結合素子）アレイを用い
たＣＣＤラインセンサであり、このＣＣＤラインセンサ
は対応のＣＣＤ位置合せ機構３０１８．３０１９．３０
２０により読取位置の微調整ができる。

３０２５はＣＣＤラインセンサ３０２２．３０２３．３
０２４のアナログ出力を増幅し、Ａ／Ｄ　　（アナログ
・デジタル）変換を行うアナログ回路、３０２６はアナ
ログ回路３０２５に対して調整用の標準４３号を発生す
る調整用信号発生源、３０２７はアナログ回路部３０２
５から得られるＲ、Ｇ、Ｂのデジタル画像信号に対して
ダーク補正を施すダーク補正回路、３０２８はダーク補
正回路３０２７の出力信号にシェーディング補正を施す
シェーディング補正回路、３０２９はシェーディング補
正回路３０２８の出力信号に対して主走査方向の画素ず
れを補正する画素ずれ補正回路、３０３０は画素ずれ補
正回路３０２９を通ったＲ、Ｇ、Ｂ信号を出力機器に応
じた例えばＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シア
ン）の各色信号に変換したりする色変換回路である。ま
た、３０３１は信号のＬＯＧ変換やγ変換を行うルック
アップテーブル（ＬｔｌＴ）である。

３０３２はルックアップテーブル３０３１の出力信号の
最小値を検出する最小値検出回路、３０３３は最小値検
出回路３０３２の検出値に応じて下色除去（υＣ１（）
のための制御量を得るルックアップテーブル（ＬＩＴ）
　、　３０３４はルックアップテーブル３０３１の出力
信号に対してマスキング処理を行うマスキング回路、３
０３５はマスキング回路３０３４の出力信号に対してル
ックアップテーブル３０３３の出力値を基に下色除去処
理を行うＯＣＲ回路（下色除去回路）である。３０３６
はＯＣＲ回路３０３５の出力信号に対して記録濃度を指
定濃度に変換する濃度変換回路、３０３７は濃度変換回
路３０３６の出力信号に対し指定された変倍率に変換処
理する変倍処理回路である。

３０３８は図示しないプリンタや入出力端末と本装置と
の間の信号の伝送を行うインタフェース回路（１／Ｆ）
　、３θ３９は装置全体の制御を司どるコントローラで
あり、コントローラ３０３９の内部にはマイクロコンピ
ュータ等のＣＰＵ　（中央演算処理装置）、第３図およ
び第９図で示すような処理手順がプログラム形態で格納
されたＲＯＭ（リードオンメモリ）、データの格納や作
業領域として用いられるＲＡＭ　（ランダムアクセスメ
モリ）等を有する。

３０４０は変倍処理回路３０３７からインタフェース回
路３０３８、コントローラ３０３９を介して人力する出
力値のピーク値を検出するピーク検出回路、３０４１は
コントローラ３０３９への指示を行う操作部、３０４２
はコントローラ３０３９の制御状態等を表示する表示部
である。

３０４３は上述の撮像レンズ３０１Ｏの絞り制御を行う
レンズ絞り制御部、３０４４は撮像レンズ３０１Ｏの焦
点調整を行うレンズ距離環制御部、３０４５は可動ミラ
ー：ｌ００８を駆動するミラー駆動部である。３０４６
はトリミング枠表示器３０１５を制御するトリミング枠
制御部、３０４７はタッチパネル３０１６を制御するタ
ッチパネル制御部である。３０４８は回転台３００５を
駆動制御する回転台回転制御部、３０４９は副走査ｆｆ
ｉ！！Ｊ１台３００４の走査を制御する副走査制御部、
３０５０は光源（ランプ）　３００１の光量を制御する
ランプ光１制御回路、３０５１はランプ保持部材３０１
７を介して光源３００１の位置を調節するランプ位置駆
動源である。

３０５２はコントローラ３０３９の制御を基にタイミン
グ信号（クロック）を発生するタイミングジェネレータ
、３０５３は上述の各制御部や処理回路とコントローラ
３０３９とを連結するバス、３０５４は出力機器に対す
るデータ線、３０５５は出力機器に対する同期信号線、
および３０５６は通信線である。

次に、各部の動作を説明する。

光源３００１は例えばハロゲンランプのような光源であ
り、光源３００１からの出射光は熱線吸収フィルタ３０
０２および照明光学系３００３を通ってフィルムホルダ
ー３００６に載せた３５ｍｍ写真フィルムのような透過
原稿を照明する。透過原稿の像は、可動ミラー３００８
により光路が切り換えられることにより、■　投影レン
ズ３０１１とミラー３０１２．３０１３を通ってスクリ
ーン３０１４上、または ■　ミラー３００９、撮像レンズ３０１０、および３色
分解プリズム３０２１を通ってＣＣＤラインセンサ３０
２２〜３０２４上 に投影される。

ｌ述の■のモードの場合において、　にＣＤラインセン
サ３０２２〜３０２４はタイミングジェネレータ３０５
２のクロツタにより同期をとって駆動され、各ＣＣＤラ
インセンサの出力信号はアナログ回路３０２５に人力さ
れる。　ＣＣＯ位置合わせ機構３０１８〜３０２０は、
各ＣＣＤラインセンサ３０２２〜３０２４を３色分解プ
リズム３０２１に対してレジストレエーション合わせを
するためのもので、少なくとも一度以上調整する必要が
ある。アナログ回路３０２５は、増幅器と＾／Ｄ変換器
とから構成され、増幅器で増幅された信号をタイミング
ジェネレータ３０５２から出力されるＡ／Ｄ変換のため
のタイミングクロックに同期して＾／Ｄ変換器で＾／Ｄ
変換する。

次に、アナログ回路３０２５から出力されるＲｌＧ、Ｂ
の各ディジタル信号に対してダーク処理回路３０２７に
より暗信号のレベル補正をかけ、続いてシェーディング
補正回路３０２８で主走査方向のシェーディング補正を
行ない、さらに画素ずれ補正回路３０２９で主走査方向
の画素ずれを、例えばＦＩＦＯ（ファーストイン・ファ
ーストアウト）バッファの書き込みタイミングをずらす
ことにより補正する。

次に、色変換回路３０３０では、色分解光学系３０２１
の色補正をしたり、出力機器に応じて、Ｒ，Ｇ。

Ｂ信号をＹ、Ｍ、Ｃの色信号に変換したり、Ｙ。

１、Ｑの色信号に変換したりする。次のルックアップテ
ーブル３０３１では、テーブル参照により、輝度リニア
な信号をＬＯＧに変換したり、任意のγに変換したりす
る。

３０３２〜３０３７は、主にカラーレーザー複写機のよ
うなプリンタで用いるＹ、Ｍ、Ｃ，Ｂに（ブラック）の
４色により画像を出力するための画像処理回路を構成す
る。ここで、最小値検出回路３０３２、マスキング回路
３０３４、ルックアップテーブル３０３３、およびＯＣ
Ｒ回路３０３５の組み合わせで、プリンタのマスキング
とＩＩｃＲ（下色除去）を行なう。

次に、濃度変換回路３０３６により各濃度信号のテーブ
ル変換を行ない、ざらに変倍処理回路３０３７により主
走査方向の変倍処理を行ない、その変倍処理後のＹ’、
　Ｍ’、　Ｃ’、　ＢＫ’信号をインターフェース回路
３０３８を介して出力機器のプリンタへ送る。

インターフェース回路３０３８には、出力機器に対する
データ線３０５４と同期信号線３０５５、例えばＲ５２
３２Ｃなどの制御コマンド通信線とが接続されており、
また通信線３０５６を介して一般のコンピュータ（例え
ば、パーソナルコンピータとも通信可能となっている。

一方、ランプ位置駆動源３０５１は光源のランプ３００
１を変換する際にランプ位置を調整するためのものであ
り、操作部３０４１でのキー人力操作に応じて、マニュ
アル又は自動でランプ３００１の位置決めをする。ラン
プ光量制御部３０５０およびレンズ絞り制御部３０４３
はＣＣＯラインセンサ３０２２〜３０２４上に投影され
る像の受光量を調整する。また、ミラー駆動部３０４５
は可動ミラー３００８を制御して、透過原稿３００７の
像をスクリーン３０１４に導くか、ＣＣＯラインセンサ
ー３０２２〜３０２４に導くかを切り換えるための光路
変換を行なう。

スクリーン３０１４上に透過原稿３００７の像を投影す
るモード■の場合では、スクリーン３０１４に表示した
画面に対してトリミングを指示するために、トリミング
枠表示制御部３０４６によりトリミング領域を表示する
トリミング枠表示器３０１５を制御し、タッチパネル制
御部３０４７によりトリミング領域を入力するタッチパ
ネル３０１６を制御する。

また、レンズ距離環制御部３０４４により撮像レンズ３
０１Ｏの距離環を制御して、ＣＣＤラインセンサー３０
２２〜３０２４やスクリーン３０１４に投影される像の
ピントを合わせる。調整用信号発生源３０２６はアナロ
グ回路３０２５の調整を行なう時に標準信号として人力
する信号を発生する。

次に、第３図のフローチャートを参照して、本装置の全
体の制御動作について説明する。

なお、このフローチャートの制御手順はコントローラ３
０３９の内部のＲＯＭに格納されているものとする。

準［＆動作：電源スイッチ（図示しない）をＯＮにする
と、コントローラ３０３９は各部の初期化を行ない（ス
テップＳ１）、インタフェース回路３０３８を介して外
部機器からまたは操作部３０４１から入力するコマンド
待ち状態となる。この状態で透過原稿３００７を装着し
たフィルムホルダー３００６を回転台３００５の上にセ
ットすると、光源３００１により熱線吸収フィルター３
００２およびコンデンサレンズ等を含む照明光学系３０
０３を通して照明された透過原稿の像が、可動ミラー３
００８および投影レンズ３０１１とミラー３０１２．３
０１３を通してスクリーン３０１４上に投影される。

透過原稿３００７は画像の向ぎが縦位置と横位置のもの
があるが、画像の回転して投影したときには、インタフ
ェース回路３０３８を介して外部機器から、または操作
部３０４１からコントローラ３０３９に対して画像の回
転を指示すると（ステップＳ２）、コントローラ３０３
９はバス３０５３を介して回転台回転制御部３０４８に
対して回転制御コマンドを送り、回転台３００５を回転
させる（ステップ５３）。このとき、フィルムホルダー
３００６は回転台３００５に固定されているので回転台
３００５とともに回転する。このようにして、透過厚１
％３００７が回転すると、スクリーン３０１４上に投影
される画像も回転される。

次に、画像のトリミングをしたい時には操作部３０４１
から、またはインタフェース回路３０３８を介して外部
機器からコントローラ３０３９に対してトリミングを指
示すると（ステップＳ４）、コントローラ３０３９はタ
ッチパネル制御部３０４７に対してトリミング情報の人
力コマンドを送り、タッチパネル制御部３０３４にタッ
チパネル３０１６から人力されたトリミング情報をバス
３０５３を介してコントローラ３０３９に取り込み、コ
ントローラ３０３９はその取り込んだトリミング情報を
もとに作ったトリミング枠制御情報をバス３０５３を介
してトリミング枠表示制御部３０４６に送って、トリミ
ング領域を表示させる（ステップＳ５）。

次に操作部３０４１から、またはインタフェース回路３
０３８を介して外部機器からコントローラ３０３９に対
して画像読取開始を指令すると、画像読取が開始され、
次の手順に従って行なわれる（ステップＳ６）。

光路切換：まず、コントローラ３０３９はミラー駆動部
３０４５へ駆動制御信号を出力することにより、可動ミ
ラー３００８を動かし、透過厚ｆ、＋４３００７の像が
ミラー３００９および撮像レンズ３０１０によって３色
プリズム：１０２１を介して各ＣＣＯＣＣラインセンサ
３０２２〜３０２４導かれるように光路を切り換える（
ステップ５７）。

ダーク補正信号セット：次に、ダーク補正回路３０２７
にダーク補正情報をセットするために、コントローラ３
０３９により、ランプ光量制御回路３０５０を制御して
ランプを消灯するか、あるいはまた副走査制御部３０４
９を制御して副走査駆動台３００４を各ＣＣＤラインセ
ンサ３０２２〜３０２４が遮光されるような遮光位置に
動かす（ステップＳ８の前段）。つづいて、コントロー
ラ３０３９によりダーク補正回路３０２７を制御し、ア
ナログ回路３０２５を介してディジタル信号に変換され
て出力されてくる信号をもとにダーク補正回路３０２７
のダーク補正信号をセットアツプする（ステップＳ８の
後段）。

八Ｅ（自動露光調整）：続いて、コントローラ３０３９
によりランプ光量制御回路３０５０を制御してランプ３
００１を点灯し、ダーク補正回路３０２７、シェーディ
ング補正回路３０２８、画素すれ補正回路３０２９、色
変換回路３０３０、ルックアップテーブル３０３１、マ
スキング回路３０３４、ｔｌｃＲ回路３０３５、濃度変
換回路３０３６、変倍処理回路３０３７が全てスルー（
人カデーダがそのまま出力される）モードになるように
制御しくステップＳ９）、高速に副走査させながらイン
タフェース回路３０３８を介してコントローラ３０３９
に人力されてくる生データに対してピーク検出回＆％：
１０４０を使ってピーク検出する（ステップ５１０）。

そして、検出されたそのピーク値がある一定のレヘルに
近づくように（ステップ５１１）、ランプ光量制御回路
３０５０を制御して光源３００１の明るさを変え′るか
、あるいはレンズ絞り制御部３ｏ４３を制御して撮像レ
ンズ３０１Ｏの絞りを変えることによりＣＣＤラインセ
ンサ３０２２〜３０２４への光量を調整する（ステップ
５１２）。

ＡＦ（オートフォーカス）−次に、ダーク補正回路３０
２７によりダーク補正をかけた信号を、後段の処理回路
をスルーモードにして、インタフェース回路３０３８を
介してコントローラ３０３９に取り込みながら、その取
り込んだ信号の情報のもとにレンズ距離環制御部３０４
４を制御して撮像レンズ：＋ｏｔ６のビントを合わせる
（ステップＳｌ：１）。

シェーディング補正データセット：続いて、各ＣＣＤラ
インセンサ３０２２〜３０２４が照明光により　１００
％露光される露光位置に副走査駆動台３００４を動かし
くステップ５１４）、ランプ光量制御回路３０５０によ
りランプ光量を適切な明るさにし、ダーク補正回路３０
２７でダーク補正した信号を人力しながらシェーディン
グ補正回路３０２８にシェーディング補正データをセッ
トする（ステップ５１５）。

選択：次に、画素ずれ補正回路３０２９に画素ずれ補正
量を設定する（ステップ５１６）。また、色変換回路３
０３０に対し色変換の種類を選択し、ルックアップテー
ブル３０３１．３０３３に対しルックアップテーブルの
種類を選択し、マスキング回路３０３４に対しマスキン
グの種類を選択し、ＵＣＲ回路３０３５に対しｕｃｎの
有無を選択し、濃度変換回路３０３６に対し濃度変換の
種類を選択し、変倍処理回路３０３７に対し変倍、シャ
ープネスの種類を選択する（ステップ５１７）。さらに
、ランプ光量制御回路３０５０を介してランプ光量が最
適になるように制御し、副走査制御部３０４９に副走査
速度とトリミング情報を送って透過原稿３００７を副走
査開始位置に移動し、待機させる（ステップ５１８）。

データ出力Ａ：操作部３０４１からの読取開始指令にも
とづく動作では（ステップ５１９）、インタフェース回
路３０３８を介し図示しない出力機器に対してスタート
を指令しくステップ５２０）、出力機器からの同期信号
にもとづいて副走査を開始しくステップ５２２）、出力
機器と同期をとりながら撮像し、処理した画像データを
インタフェース回路３０３８を介して出力する（ステッ
プ５２３）。

データ出力Ｂ：インタフェース回路３０３８を介しての
読取開始指令にもとづく読取動作では（ステップ５１９
）、インタフェース回路３０３８を介し図示しない出力
機器に対して準備完了を報告しくステップ５２１）、出
力機器からの同期信号にもとづいて、副走査を開始しく
ステップ５２２）、出力機器と同期をとりながら撮像し
、処理した画像データをインタフェース回路３０３８を
介して出力する（ステップ５２３）。

第４図は本発明の実施例の他の回路構成を示す。

本図において、３０５９は第２図の画素ずれ補正回路３
０２９に対応のバッファメモリ、３０６０は撮像素子の
全体、３０６１はＲの色分解フィルタを有するＣＣＤラ
インセンサ、３０６２はＧの色分解フィルタを有するＣ
ＣＤラインセンサ、３ｏ６３はＢの色分解フィルタを有
するＣＣＤラインセンサである。また、３０６４はＣＣ
Ｄ　−ｙインセンサ３０ｆｉ１〜３０６３ノ位置合ゎせ
を行うＣＣＯ位置合わせ機構、３０６５〜３０６７８；
ｔｃｃＤ　ラインセンサ３０６１〜３ｏ６３を各々駆動
する為にタイミングジェネレータ３０５２から出力する
駆動信号である。その他の構成は第２図の前実施例と同
様である。

撮像素子３０６０は３ラインのラインセンサ３０６１〜
３０６３から構成され、各ラインセンサ３０６１〜３ｏ
６３はタイミングジェネレータ３０５２から出力される
駆動信号３０６５〜３０６７によって独立に駆動される
。また、各ラインセンサ３０６１〜３ｏ６３は各々のオ
ンチップの色フィルタによりＲ，Ｇ、Ｂの色分解画像を
撮像できるようになっている。

バッファメモリ３０５９は各ラインセンサ３０６１〜３
０６３での副走査方向の位置ずれを補正するための遅延
用メモリであり、例えば、ＦＩＦＯメモリをいくつか使
って構成しである。各色に対する遅延量はコントローラ
３０３９によって副走査速度に応じてあらかじめ設定し
ておく。

第５図は第４図の実施例において自動焦点調節を行なう
制御系の構成を示す。本図において、３０６９は撮像レ
ンズ３０１Ｏの外周に取りつけた距離環、３０７０は距
離環３０６９と噛合する減速機構、３０７１は減速機構
３０７０を介して距離環３０６９を回転するモータであ
る。３０７３は画像処理部であり、第４図のダーク補正
回路３０２７から変換処理回路３０３７までを含む。ま
た、Ｘｐはフィルム３００７上の点Ｐ゛の光軸方向の位
置、Ｘｑは点Ｐ゛の像（Ｑｏ）の結像位置（光軸方向）
である。

さらに、Ｑ”は、コントローラ３０３９により距離環制
御部３０４４を介してモータ３ｏ７１を駆動し、減速機
器３０７０を介して距離環３０６９を動かすことにより
、撮像レンズ３０１Ｏの焦点位置を変えた時の点Ｐ°の
結像位置を示したものである。

なお、撮像素子３０６０の部分以外については、第２図
の実施例の自動焦点調節の構成も第５図と同様である。

第６図は本発明実施例における自動焦点調節用画像参照
領域の具体例を示したものである。本図において３１０
Ｑは透過原稿３００７の画像領域、３１０１は自動焦点
調節を行なう際に参照するＡＦ（自動焦点調節）用画像
参照領域である。３１００°は透過原稿３００７の向き
を９０°回転したときの画像領域である。

第７図に示すように、被写体原稿の画像領域３１００を
２点Ｐ１とＰ２で囲まれるトリミング領域３１２０でト
リミング領域３１２０でトリミングして走査する時の有
効画像は、そのトリミング領域内にあるので、トリミン
グ領域３１２０内で自動焦点ｍ制御（ＡＦ）を行なうの
が最も望ましい。このようにすることにより、例えば写
真フィルムなどの透過原稿３００７が光軸に対して傾い
ていたり、反り返っていたりする場合でも、必要な画像
領域を重点的に精度よく焦点合わせなすることができる
。

なお、第４図、第５図に示したような３ラインセンサ３
０６１〜３０６３を使用して各色の焦点位置を求める時
には、各色のＡＦ用両画像参照領域３１０１（または３
１０１’　）が原稿の画像領域３１００のフィルム面で
一致するように、ＣＣＤ位置合せ機構３０６４により副
走査方向にそのラインセンサ３０６１〜３０６３を移動
させる。

次に、米国特許ｔｌｓＰ３３６４８１５等で開示されて
いるコントラスト評価量を用いた本発明実施例の自動合
焦検出機構について説明する。

上述のコントラスト評価量Ｐは、次式（１）で与えられ
る。

（但し、Ｘ、は主走査方向ｊ番目の画素の出力レベル、
ａ、ｂはＡＦ用両画像参照領域３１０１主走査方向の最
初から２番目の画素と最後の画素の番号である。

第８図は、撮像レンズ３１０１の距離環３０６９をレン
ズ距離環制御部３０４４により動かし、これによりレン
ズ３０１０のレンズ絞り出し量ΔＸを変えて焦点位置を
変えた時のコントラスト評価量（以下、合焦度と称する
）Ｐの値の変化の一例を示したものである。ここで、合
焦度Ｐは上式（１）により算出したものである。このよ
うにして、得られる合焦度Ｐが極大Ｐ。となるレンズ繰
り出し位置ΔＸｏが合焦点位置である。

本発明実施例では、合焦点Ｐを求める際に、コントロー
ラ３０３９のマイクロコンピュータにより第９図のフロ
ーチャートで示す制御手順に従って、合焦度Ｐを求め、
その合焦度Ｐの最大値Ｐ。どなるレンズ繰り出し量ΔＸ
ｏを求めて、合焦点位置を検出する。

本発明実施例で用いた合焦度Ｐは、次式（２）で与えら
れる。

Ｐ＝覧　−！−（乙−丁’Ｉ　２（２）」會ａＫ （但し、島は平均化データ、Ｋは正規化定数である。） なお、上式（２）における２乗の数値は３乗等の整数乗
であってもよい。

次に、第９図のフローチャートを参照して、第５図の制
御系の動作について説明する。

なお、このフローチャートの制御手順はコントローラ３
０３９の内部のＲＯＭに格納されているものとする。

ステップＳ３１では、まずレンズ制御■を行なう。

この制御は、初端（出発端）からレンズ距離環３０６９
をレンズ距離環制御部３０４４を介して一定量Δ１ａか
す制御である。次に、ステップＳ３２に移る。

ステップＳ３２ではデータの読み込み（リード）および
平均化の演算処理を行なう。より良い合焦度Ｐを得る為
に、ＣＣＤラインセンサ３０６１〜３０６３からの出力
信号をへ／Ｄ変換したデジタル信号Ｘ、を何回か読み、
その平均化データ石を求め、内部のメモリに格納する。

平均化処理が終了するまでステツブＳ３２の処理を繰り
返し、その処理終了後、次のステップＳ３４　に移る。

ステップＳ３４では、 なお、Ｋは正規化定数である。次にステップＳ３５に移
る。

ステップＳ３５では演算結果のＰの値を内部のメモリに
格納し、撮像レンズ３０１０が終端位置にくるまで、上
述のステップ５３１から５３４までの処理を繰り返す。

撮像レンズ３０１Ｏが終端位置に達したら、次のステッ
プ３３Ｂへ移る。

ステップ５３６〜５５２において、ステップＳ３５まで
の処理で得られた演算結果のＰの値から合焦点ΔＸＯを
以下の様にして検出する。

まず、ステップ５３６において、設定レベル以上の合焦
度Ｐの極大値を検出する。

次に、ステップＳ３７において、極大点の個数を決定す
る。

次に、ステップ５３８以降において、その極大点の個数
に応じた合焦点検出を行う。まず、極大点の個数が０個
の場合には、ステップ５３８からステップＳ３９に進ん
で、設定レベルを一定レベル分下げて、ステップ５４０
を経てステップ５３６の処理に戻る。

ステップ５４０において、設定レベルが下限レベル以下
に至った時には、次のステップ５４１でエラーと判定し
、エラーである旨を表示部３０４２に表示して終了する
。

極大点の個数が１個の場合には、ステップＳ４２からス
テップ５４３に進んでガラスマウントではないサンプル
と判定し、この極大点が合焦点位置ΔＸｏと判定する。

極大点の個数が２個の場合には、ステップＳ４４からス
テップ５４５に進んで設定レベルを一定レベル分下げて
、ステップ５４６を経てステップ５３６の処理に戻る。

ステップ５４６において、設定レベルが下限レベル以下
に至った時には、次のステップＳ４７に進んで、ガラス
マウントではないサンプルと判定し、２個の極大値のう
ち、大詮方を合焦点ΔＸＯと判定する。

極大点の個数が３個の場合には、ステップ５４８からス
テップＳ４９に進んで、ガラス等ではさまれたサンプル
と判定し、中央の極大値となる位置を合焦点位置ΔＸｏ
と判定する。

極大点の個数が４個以上の場合には、ステップ５４８か
らステップ５５０に移り、設定レベルを一定レベル分上
げで、ステップＳ５１を経て、ステップ５３６の処理に
戻る。ステップ５５１において設定レベルが上限レベル
以上に至った時には、次のステップＳ５２において、一
番大きい極大値となる位置を合焦点位置Δｘ０と判定す
る。

上述のステップＳ４３，５４７．Ｓ４９．Ｓ５２のいず
れかにおいて、合焦点Δｘ０が決定された場合には、次
のステップＳ５３に進んで、レンズ制御■の処理を行な
う。

このレンズ制御■では合焦点位置（レンズ絞り出し量）
Δｘ０にレンズ距離環３０６９をレンズ距ｍ環制御部３
０４４を介して移動する様に制御をする。その後、図示
しないメインルーチンに戻る。

例えば、第９図に示すフローチャートに基づく処理にお
いて、第１Ｏ図（Ａ）　　に示すような曲線の合焦度Ｐ
とレンズ絞り出し量Δ×の関係となった場合には、上述
のステップＳ３７において極大点の数は２個と判定され
、ステップ３４５において閾値の設定レベルの変更がな
される。

これにより、第１θ図（Ｂ）　　に示す様に、設定レベ
ルが下げられると、ステップＳ３７において極大点の・
数は３個と判定され、この場合はステップＳ４９におい
てガラス等ではさまれたサンプルと判定する。

この時、両端の極大点はガラス面上のごみ、傷等の影響
によりガラス面にピントが合った時のコントラスト評価
量であり、中央の極大点がフィルムにピントが合った時
のコントラスト評価量である。従って、ステップ５４９
において、中央の極大点が合焦点Δ×ｏと判定される。

他の実施例 第１１図は本発明の他の実施例の制御手順を示す。第１
１図の制御手順の中で第９図と同じステップ番号のもの
は第９図で説明した制御処理と同し内容なのにその説明
は省略する。以下、前実施と異なる内容のみ説明する。

ステップ５３１〜ステツプＳ４７までは、第９図の制御
手順と同じである。

ステップＳ３７の決定で極大点の個数が３個の場合には
、ステップ５４９−１の判定を行い、極大点の距離が実
質的に等距離の時には、ステップ５４９−１に進んでガ
ラス等ではさまれたサンプルと判定し、中央の極大とな
る位置を合焦点位置ΔＸｏと判定する。一方、極大点の
距離が実質的に等距離ではない時には、ステップ５４９
−３に進んでガラス等ではさまれたサンプルではないと
判定し、３個の極大点のうち最も大きい極大値となる位
置を合焦点位置ΔＸＯと判定する。

また、ステップ５３７の決定で極大点の個数が４個以上
の場合には、ステップ５５０で設定レベルを一定レベル
分上げて、ステップ５５１を経てステップ５３６の処理
に戻る。その設定レベルが上限レベル以上に至った時に
は、ステップ５５１からステップ５５２−１に径って、
一番大きい極大値をとる極大点を含む実質的に等間隔を
なす３つの極大点の組を選択し、この組が存在する時に
は、ステップ５５２−３において、その３組の中の中央
の極大点となる位置が合焦点位置ΔＸｏと判定する。一
方、上記の組が存在しない時には、ステップ５５２−４
において、一番大きい極大値をとる極大点の位置が合焦
点位置ΔＸｏと判定する。

上述のステップＳ４３，５４７．５４９−２，５４９−
３，５５２−３゜５５２−４のいずれかにおいて合焦点
ΔＸｏが決定された場合には、次のステップＳ５３に進
んで、レンズ制御■の処理を実行し、その後メインルー
チンに戻る。

例えば、第１１図に示すフローチャートに基づく処理に
おいて、第１２図（Ａ）　に示すような曲線の合焦度Ｐ
とレンズ繰り出し量ΔＸの関係となった場合には、上述
のステップＳ３７において、極大点の数が５個と判定さ
れ、ステップＳ５Ｇにおいて設定レベルの変更がなされ
る。

これにより、第１２図（Ｂ）　に示すように、設定レベ
ルが上げられると、ステップ５で極大点の数が４個と判
定され、このとき設定レベルが上限レベルに達している
と、ステップ５５２−１において、実質的に等間隔をな
す３つの極大点（うち１つは一番大きい極大値をもつ極
大点を含む）の組が選択される。

この時には、等間隔の３つの組が存在するので、ガラス
ではさんだサンプルと判定され、ステップ５５２−３に
おいて、この組め中央の極大点の位置が合焦点位置Δ×
ｏと判定される。選択した組を第１２図（Ｂ）において
Ｏ印で示す。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、撮像レンズを初
端（出発端）から終端まで動かす往動時に、コントラス
ト評価量Ｐをデジタル演算により求めて記憶手段に格納
し、その後、記憶手段に格納されたデータから合焦点位
置Δｘ（、を決定する際に、そのデータの極大点を求め
、その極大点の個数に応じて、合焦点の検出方法を変更
して、合焦点を検出するようにしたので、ガラスマウン
トの原稿（サンプル）に対しても、ガラス面上のごみ等
の影習を受けずに、原稿画面上に正確に自動釣に焦点を
合わせることかでざる。

【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図は本発明の一実施例の具体的な回路構成を示すブ
ロック図、 第３図は第２図の実施例の全体の制御手順を示すフロー
チャート、 第４図は本発明の他の実施例の回路構成を示すブロック
図、 第５図は第４図の本発明実施例の要部構成を示すブロッ
ク図、 第６図は本発明実施例における自動焦点調節用画像参照
領域の具体例を示す平面図、 第７図は本発明実施例におけるトリミング領域と参照領
域との関係の一例を示す平面図、第８図は本発明実施例
における合焦度Ｐとレンズ絞り出し量ΔＸとの関係を示
す線図、第９図は本発明実施例における合焦点検出制御
の制御手順を示すフローチャート、 第１Ｏ図（Ａ）　、　（Ｂ）は第９図の制御手順による
制御動作の具体例を合焦度Ｐとレンズ繰り出し量ΔＸの
関係で示す線図、 第１１図は本発明の他の実施例における合焦点検出制御
の制御手順を示すフローチャート、第１２図（八）　、
　（Ｂ）は第１１図の制御手順による制御動作の具体例
を合焦度Ｐとレンズ繰り出し量ΔＸの関係を示す線図で
ある。 ３０４１・・・操作部、 ３０４２・・・表示部、 ３０４４・・・レンズ距庫１環制御部、３０４９・・・
副走査制御部、 ３０６０・・・撮像素子全体、 ３０６１、３０６２．３０８３・・・ＣＣＤラインセン
サ、３０６９・・・レンズ距Ｉｌ！ｌｔ環、３０７１・
・・モータ、 ３０７３・・・画像処理部、 ３１０１・・・ＡＦ用画像参照領域。 １・・・光源、 ３００５・・・回転台（ステージ）、 ３００６・・・フィルムホルダー ３００７・・・透過原稿（フィルム）、３０１Ｏ・・・
撮像レンズ、 ３０２５・・・アナログ回路、 ３０３９・・・コントローラ、 第５図 第６図 ３７（Ｘ） 第７ 図 Δｘ６ １７゛ノス゛躬１り士しくｌ ΔＸ 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）原稿の画像を投影結像する撮像レンズと、該撮像レ
   ンズにより結像された画像を電気信号に光電変換する撮
   像素子と、 該撮像素子の出力信号をデジタル信号に変換するアナロ
   グデジタル変換手段と、 前記撮像レンズを光軸に沿って出発端から終端まで移動
   可能な移動手段と、 該移動手段により撮像レンズが出発端から終端まで移動
   する往動時に、前記アナログデジタル変換手段の出力信
   号を基に所定のコントラスト評価演算式によりコントラ
   スト評価量Ｐを算出する演算手段と、 該演算手段で算出された前記コントラスト評価量Ｐを記
   憶する記憶手段と、 該記憶手段に記憶された前記コントラスト評価量Ｐの中
   から設定レベル以上の極大点を検出し、検出した該極大
   点の個数に応じて、複数の極大点の中から１つの極大点
   を選びだす合焦点位置の検出方法を変えて、合焦点位置
   を検出する検出手段と、 該検出手段で検出された合焦点位置まで前記移動手段を
   介して前記撮像レンズを復動させる制御手段と を具備したことを特徴とする画像読取装置。 ２）前記検出手段は、前記極大点の個数に応じて前記設
   定レベルを変更して、合焦点位置の検出を繰り返し行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像読取装置。 ３）前記検出手段は、前記極大点が３個の場合において
   、該極大点が互いに等間隔の場合は中央の極大点の位置
   を合焦点位置として検出し、前記極大点が互いに等間隔
   でない場合は最もコントラスト評価量の高い極大点の位
   置と合焦点位置として検出することを特徴とする請求項
   １または２に記載の画像読取装置。