JPH02277372A - 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】 ［産業上の利用分野コ 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、３５ｍｍ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フォーカ
ス（八Ｆ）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、マウントされたフィ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’ＡＩｆ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し１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ＣＣＤ　（電荷結合素子
）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し１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
ング力（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て、マウント
されたままて、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だ画像を読み取っ
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すれ
、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か考え付くか、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、ＮＨＫ技術研究昭４０第１７巻第１号
、ＵＳＰ３３６４８１５、および特公昭４２−１４０９
６号公報等で開示されている。

しかしながら、これらの従来のオートフォーカス方式で
はいずれも複雑な計算を必要とするのて、複雑な計算が
できるような複雑なハード構成を用いている。

だが、明るいフィルム、即ち、紙濃度サンプルに対して
十分に合焦点が検出されても、暗いフィルム、即ち、高
濃度サンプルに対しては合焦点が正確に検出されず、ぼ
けた画像を読んでしまうという欠点があった。

透過原稿の画像読取装置に組み込むオートフォーカス機
構としては、比較的ハードウェア構成が簡単なマイクロ
コンピュータを用いたものがよいが、その場合には、上
述したような高濃度サンプルに対して合焦点が正確に検
出されないという欠点があり、高速に精度よく簡単に合
焦点位置を決定することはできなかった。

本発明の目的は、上述の欠点を除去し、精度よく高速に
しかも簡単に焦点調節を行うことができる画像読み取り
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、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量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、光源を照明する光源と、
アナログデジタル変換手段の出力信号と閾値とを比較し
てその比較結果により光源の点灯電圧を変更するランプ
光量変更手段と、焦点調節手段により撮像レンズを光軸
に沿って出発端から終端へ移動させながら、演算手段に
よりコントラスト評価量Ｐを順次算出し、算出された前
記コントラスト評価量Ｐにより合焦点を検出する合焦点
位置検出手段と、合焦点位置検出手段により検出された
合焦点位置に撮像レンズを焦点調節手段を介して移動さ
せる制御手段とを具備することを特徴とする。

また、本発明は、アナログデジタル変換手段の出力信号
と閾値とを比較して、その比較結果により、撮像レンズ
のフィルターの光路中への入出制御を行うフィルター制
御手段を有することを特徴とする。

また、本発明は演算手段は、コントラスト評価Ｍ演算式
として、 （但し、Ｐはコントラスト評価量、Ｋは正規化定数ａ、
ｂ、ｊは定数、×１は第１番目の画素のデジタル値、Ｘ
ｌ−１は第ｉ−１番目の画素のデジタル値）の式を用い
ることを特徴とする。

［作　用］ 本発明は上記構成により、合焦点Ｐを求める前に、原稿
（サンプル）の明暗に応じて、ランプ光量を変更したり
、あるいはフィルター操作によフて光量を変更するよう
にしたので、最適な状態で合焦点検出ができ、正確にか
つ失敗なく合焦点が決定できる。

［実施例コ 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図は本発明実施例の基本構成を示す。本図において
、Ａは原稿Ｉ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量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。

また、Ｅはランプ光量変更手段であり、原稿（サンプル
）■の読取値に応じて、光源Ｊのランプ光量を変更する
。焦点調節手段Ｈにより撮像レンズＡを光軸に沿って出
発端から終端へ移動させながら、演算手段りによりコン
トラスト評価量Ｐを順次算出する。

Ｆは合焦点位置検出手段であり、レンズの出発位置から
終端までの範囲で、演算手段りから得られたコントラス
ト評価量Ｐが最大となるときのレンズ位置を合焦点位置
として検出する。Ｇは制御手段であり、合焦点位置挟手
段により検出された合焦点位置に撮像レンズＡを焦点調
節手段Ｈを介して移動させる制御を行う。

また、上記演算手段りは上記コントラスト評価量演算式
として、例えば、 （但し、Ｐはコントラスト評価量、Ｋは正規化定数ａ、
ｂ、ｊは定数、×１は第１番目の画素のデジタル値、Ｘ
ｌ−１は第ｉ−１番目の画素のデジタル値）の式を用い
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３００
２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、３００７は３５ｍ
ｍ写真フィルムのような透過原稿である。３００８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は同じ光路な偏向するミラー、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ＣＣＤ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Ｃ
ＣＤ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３０１８．３０１９．３０２０
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信号を発生する
調整用信号発生源、３０２７はアナログ回路部３０２５
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（マセンタ）、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（ＬＩＴ）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（Ｌｌ（：Ｒ
）のだ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は図示しないプリシ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（Ｉ／Ｆ）
　、３０３９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　（リートオンメモリ）、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を介して入力する出
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３０１０の絞り制御を行う
レンズ絞り制御部、３０４４は撮像レンズ３０１０の焦
点調整を行うレンズ距離環制御部、３０４５は可動ミラ
ー３００８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は副走査駆動台
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量制
御回路、３０５１はランプ保持部材３０１７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信号ネレータ
、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。

上述の■のモートの場合において、ＣＣＤラインセンサ
３０２２〜３０２４はタイミングジェネレータ３０５２
のクロック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。ＣＣＤ位置合わせ機構３０１８〜３０２０は、各Ｃ
ＣＤ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Ａ／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Ａ／Ｄ変換器でＡ／Ｄ変換
する。

次に、アナログ回路３０２５から出力されるＲ２Ｏ，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ず
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。

Ｉ、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，ＢＫ（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ＵＣ
Ｒ回路３０３５の組み合わせで、プリンタのマスキング
と０ＣＲ（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（例エ
バ、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は光源のランフ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ＣＣＤ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、ＣＣＤ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、りッチパネル制
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。

準備動作：電源スィッチ（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Ｓｌ）　、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から人力するコマンド
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は画像の向き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Ｓ３）。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、透過原稿
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３ｏ４７に対してトリミング情報の入
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３ｏ３９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３ｏ３９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、透過原稿３００７の像がミラー
３００９および撮像レンズ３０１Ｏによって３色プリズ
ム３０２１を介して各ｃｃｔ＋　−ｙインセンサ３０２
２〜３０２４上に導かれるように光路を切り換える（ス
テップＳ７）。

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か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）。

ＡＥ（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、画素ずれ補正回路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、ＵＣＲ回路３０３５、濃度変換
回路３０３６、変倍処理回路３０３７が全てスルー（入
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路３０４
０を使りてビーク検出する（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ベルに
近づくように（ステップ５ｌｌ）、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３０４３を制御して撮像レン
ズ３０１０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５
１２）。

ＡＦ（オートフォーカス）二次に、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３０１０のピントを合わせる（
ステップ５１３）。

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か照明光により　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）。

選択二次に、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、ＯＣＲ回路３０３５に対しＯＣＲの
有無を選択し、濃度変換回路３ｏ３６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Ｓ　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、３０６３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ラインセンサ３０６１〜３０６３の位置合わせを行う
ＣＣＤ位置合わせ機構、３０６５〜３０６７はＣＣＤラ
インセンサ３０６１〜３０６３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２Ｆ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３０６１〜３０
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３０６Ｉ〜３０６３は各々のオ
ンデツ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での副操作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によって副操作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３０１０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３０δ９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、×ｐはフィルム３００７上の点Ｐ”の光軸方向の位
置、×ｑ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３０７１を駆動し、減速機
器３０７０を介して距Ｎｌｆ環３［ＩＢ９を動かすこと
により、撮像レンズ３０１０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
０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ＡＰ（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でトリミングして操作する時の有
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ても、必要な画像領
域を重点的に精度よく焦点合わせをすることがてきる。

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
操作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ＵＳＰ３３６４８１５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。

Ｐ＝Σ　　（ＸＪ−ＸＪ−１）２　　　　　　　　　　
（１）Ｊ＝ａ （但し、ＸＪは主操作方向１番目の画素の出力レベル、
ａ、ｂはへＦ用画像参照領域３１０１の主操作方向の最
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。となるし”ンズ
繰り出し位置Δｘ０が合焦点位置である。

本発明実施例では、コントラスト評価量Ｐを求める前に
、合焦点検出を行うサンプル（原稿）３００７の領域の
読取値に応じて、次のようにしてランプ光量を変更する
。

■第３図のステップＳ１５のシェーディング補正データ
を決定した際のランプ電圧り。（以下基準電圧ＬＯと称
す。）でランプ光量制御回路３０５０を介してランプ（
光源）　３００１を点灯する。

■次に、参照する色の撮像素子３０６０のセンサ出力を
Ａ／Ｄ変換し、その変換したデジタルデータの最大値ｃ
ｍを求める。

■次に、最大値ｃｍとあらかじめ定めた閾値Ｓ０との大
小関係を比較し、最大値Ｃｎが閾値Ｓ、よりも小さいと
きは後述のようにしてランプ３００１の光量を変更する
。

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
０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。

（但し、肩は平均化データ、Ｋは正規化定数である。） なお、上式（２）におりる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。

まず、ステップ５３１において、ステージ制御■を実行
する。このステージ制御■では、合焦点検出を行いたい
領域に副走査制御部３０４９を介してステージ（副走査
駆動台）　３００４を動、かす制御を行う。

続いて、ステップＳ３２においてレンズ制御■を実行す
る。このレンズ制御■では、距離環制御部３０４４を介
してレンズ距離環３０６９を合焦点検出スタート位置へ
動かす制御を行う。

次に、ステップＳ３３において、ランプ制御■を実行す
る。このランプ制御■では基準電圧し。でランプ３００
１を点灯する様に、ランプ光量制御回路３０５０を介し
てランプ３００１の電圧をコントローラ３０３９から制
御する。

次に、ステップＳ３４において、データ読取■を実行す
る。このデータ読取■の処理では、ＣＣＤから成る撮像
素子３０６０からの出力信号をデジタル変換したデジタ
ル信号Ｘｊを読み込み、そのデジタル信号ｘ、Ｈの最大
値Ｃｍを求める。

次に、ステップ５３５において、上記の最大値Ｃｎがあ
らかじめ設定しである閾値Ｓ。よりも大か小かを判別す
る。最大値Ｃｍが閾値Ｓ０よりも大きい場合にはステッ
プ５３８へ進み、小さい場合には、ステップ５３Ｂへ進
む。

最大値Ｃｍが閾値Ｓ。よりも小さい場合には、ステップ
５３６へ進む。ステップＳ３６において、次式により合
焦点検出を行う時のランプ光量Ｌ′を算出する。

Ｌ’　　＝Ｃ，・Ｌｏ／Ｃｍ 次に、ステップＳ３７においてランプ制御■を実行する
。この制御■では上記のランプ光量Ｌ′　となるように
、ランプ光量制御回路３０５０を介してコントローラ３
０３９よりランプ３００１を点灯する。

次に、ステップ５３８において、レンズ制御■を実行す
る。ステップ５３８はステップＳ３５の実行績果によっ
て、ステップ５３６　、Ｓ３７を飛ばして実行されるこ
ともある。ステップ５３８のレンズ制御■ては距離環制
御部３０４４を介してレンズ距離環３０６９を一定量Δ
ρだけ動かす制御を行う。

次に、上式（２）で示した。

の演算処理を行う。この演算が終了したら、その演算結
果をコントローラ３０３９の内部メモリ（ＲＡＭ）に格
納する。

次に、ステップＳ４０に移り、レンズ距離環３０６９が
終端の位置に達したか否かを判断し、′まだ達していな
い場合には、上述のステップ５３８，５３９を繰り返す
。

その後、レンズ距離環３０６９が終端位置に達したら演
算を終了しくステップ５４０　）　、次のステップ５４
１において、上述のステップＳ３９で得られた結果から
、合焦度Ｐの最大値Ｐ。どなるレンズ繰り出し量ΔＸ、
を検出する。

次に、ステップＳ４２において、レンズ制御■を実行す
る。

このレンズ制御■では合焦度Ｐの最大値Ｐ。どなるレン
ズ繰り出し量ΔＸｏの位置に、レンズ距ｍ環３０６９を
レンズ距離環制御部３０４４を介して移動するように制
御する。

最後に、ステップＳ４３において、ステージ制御■を実
行する。゛このステージ制御■では、ステージ３００４
をホームポジションに戻すように、副走査制御部３０４
９を介してステージ３００４を動かす。

以上述べた制御動作で得られる結果の一例を、合焦度Ｐ
とレンズ繰り出し量ΔＸの関係で図示したものが、第１
０図である。

他の実施例 第１１図は本発明の他の実施例の構成を示す。

本実施例と第５図で示した実施例とでは、フィルター３
２００．フィルター制御部３２０１を有することが異な
っており、他の部分は同様である。このフィルター３２
００は、例えばシアン系色補正フィルターやＮＤフィル
ターてあり、数種類用意しておき、例えばカラーネガフ
ィルムを対象とした場合にシアン系色補正フィルターを
用いるようにする。

ここでシアン系フィルタはカラーネガフィルムのオレン
ジベース分をカットし、Ｒ，Ｇ、Ｂフィルタの取付けら
れたカラーセンサのカラーバランスを整える。

カラーネガフィルム以外である場合には、ＮＤフィルタ
ーを使用する。

本実施例では、合焦度Ｐを求める際に、コントローラ３
０３９のマイクロコンピュータにより、第１２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。

次に、第１２図のフローチャートを参照して、第１１図
の制御系の動作について説明する。なお、以下では特に
第９図のフローチャートの制御手順と異なる部分を詳細
に説明し、同じ内容の部分についてはその詳細な説明を
省略する。

まず、ステップ５３１において、合焦点検出領域ヘステ
ージ３００４を動かずステージ制御■を実行する。

次に、ステップＳ３２において、レンズ距離環３０６９
を合焦点検出スタート位置へ動かすレンズ制御■を実行
する。

次に、ステップＳ３３において、基準電圧り。でランプ
３００１を点灯するランプ制御■を実行する。

次に、ステップ５５０において、フィルター制御■を実
行する。このフィルター制御■では原稿３００７がカラ
ーネガフィルムであればシアン系色補正フィルターを、
カラーネガフィルム以外であればＮＤフィルターをコン
トローラ３０３９によりフィルター制御部３２０１を介
してフィルター３２００をセットする。フィルムの種類
は専用のセンサ出力あるいは操作部３０４１から人力す
る。

次に、ステップＳ３４において、テジタルデータの最大
値Ｃｍを求める。データ読取■を実行する。

次に、ステップＳ３５において、最大値Ｃｍがあらかじ
め設定しである閾値よりも大きい場合にはステップ５３
８へ移り、小さい場合にはステップ５５１へ移行する。

ステップ５５１においては、フィルター制御■を実行す
る。このフィルター制御■ては、フィルター３２００を
光路からはずす制御を行うものであり、コントローラ３
０３９によりフィルタ制御部３１０１を介してフィルタ
３１００を光路外に移動する。

次に、ステップＳ５２において、ランプ光量Ｌ”の切換
を行う。

この切換は、次式 ％式％ （但しΔＬはあらかじめ定めた定数） に基づいて行うもので、基準光量り。よりも一定量ΔＬ
分増加したランプ光量を設定する。

次に、ステップＳ５３において、ランプ制御■を実行す
る。このランプ制御■では、ランプ３００１がランプ光
量　Ｌ″となるように点灯するように、ランプ光量制御
回路３０５０を介してコントローラ３０３９によりラン
プ３００１の電圧を制御する。

次に、ステップ５３８において、レンズ距離環３０６９
を一定量Δ℃だけ動かすレンズ制御■を実行する。

次に、ステップ５３９において の演算を実行し、ステップ５４０，５４１．Ｓ４２．Ｓ
４３へと移ってゆく。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、合焦点Ｐを求め
る前に、原稿（サンプル）の明暗に応じて、ランプ光量
を変更したり、あるいはフィルター操作によって光量を
変更するようにしたので、最適な状態で合焦点検出がで
き、正確にかつ失敗なく合焦点が決定できる。

【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１θ図は第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の要部構成を示すブロッ
ク図、 第１２図は第１１図の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である。 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）、３０１０・・・
撮像レンズ、 ３０２５・・・アナログ回路、 ３０３９・・・コントローラ、 ３０４４・・・レンズ距離環制御部、 ３０４９・・・副走査制御部、 ３０５０・・・ランプ光量制御回路、 ３０６０・・・撮像素子全体、 ３０６１、３０６２．３０６３・・・ＣＣＤラインセン
サ、３０６９・・・レンズ距離環、 ３０７１・・・モータ、 ３０７３・・・画像処理部、 ３１０１・・・ＡＦ用画像参照領域、 ３２００・・・フィルター ３２０１・・・フィルター制御部。 符開平

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前記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、 該アナログデジタル変換手段の出力信号を基に所定のコ
   ントラスト評価量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、 前記光源を照明する光源と、 前記アナログデジタル変換手段の出力信号と閾値とを比
   較してその比較結果により前記光源の点灯電圧を変更す
   るランプ光量変更手段と、 焦点調節手段により前記撮像レンズを光軸に沿って出発
   端から終端へ移動させながら、前記演算手段により前記
   コントラスト評価量Ｐを順次算出し、算出された前記コ
   ントラスト評価量Ｐにより合焦点を検出する合焦点位置
   検出手段と、 該合焦点位置検出手段により検出された前記合焦点位置
   に前記撮像レンズを前記焦点調節手段を介して移動させ
   る制御手段と を具備することを特徴とする画像読取装置。 ２）前記アナログデジタル変換手段の出力信号と閾値と
   を比較して、その比較結果により、前記撮像レンズのフ
   ィルターの光路中への入出制御を行うフィルター制御手
   段を有することを特徴とする請求項１に記載の画像読取
   装置。 ３）前記演算手段は、前記コントラスト評価量演算式と
   して、 ▲数式、化学式、表等があります▼　 （但し、Ｐはコントラスト評価量、Ｋは正規化定数ａ、
   ｂ、ｊは定数、ｘ＿ｉは第ｉ番目の画素のデジタル値、
   ｘ＿ｉ＿−＿１は第ｉ−１番目の画素のデジタル値）の
   式を用い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。