JPH0253011A - 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、３５ｍｍ写真フィルムのような透過原稿を読取る
この種の装置としては例えは回転ドラム上にフィルムを
巻ぎ付り、ドラムを回転し、光電変換部をそのドラムに
沿って移動させることにより走査を行うドラムスキャナ
ーがあるが、この場合はオートフォーカスは特に必要と
しなかった。

〔発明が解決しようとする課題） しかしながら、３５ｍｍ写真フィルム等の透過原稿を従
来装置により高い解像度で読み取る場合には以下のよう
な問題点があった。

まず、リバーサルフィルム（ポジフィルム）は多くの場
合に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
の位置か数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焦点調節が必要となる。

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やすいので、フィ
ルム面の位置を一定に保つのが難しい。

そこで、これらの問題を解決するために、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
はさむ等をしてフィルム面の位置出しを正確に行なうと
共にフィルムの湾曲の発生を防いでいたが、この場合は
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
いはごみがガラス面やフィルムに付着しやすくなるとい
フたような欠点があった。

また、焦点調節をマウント毎に人間が行なうのは操作作
業が大変であり、時間がかかる上に、精度良く焦点合わ
せするのが難しい。

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、フィルム面上に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色に色分解した色分解像の焦点位置がすれ
るといった問題があった。

さらに、被写体上の画像はもともと鮮鋭な部分、すなわ
ち撮影時にピントがよく合っていて、画像自体も高周波
成分を多く含んでいる部分と、そうでない部分とがある
ので、画像読取時にフィルムに対しピントが合っていて
も、鮮鋭でない部分でピントが合う場合は高い鮮鋭度が
得られず、精度よく自動焦点調節かてきないといった問
題かあった。

方、あるへＦ用画像参照領域に対して焦点調節手段によ
って焦点位置を変えながら検出した時の鮮鋭度の最大値
が一定レベルを超えた時に、その訂用画像参照領域の鮮
鋭度の情報にもとづいて焦、ψ調節をし、そのＡＦ用画
像参照領域の鮮鋭度の最大値が一定レベルに達しない時
には、ＡＦ用画像参明領域の位置を移動して焦点調節す
るといったような制御方式をとった場合に、そのＡＦ用
画像参傅領域の移動が不適当だった場合では何度もその
移動を繰り返す可能性かあり、多くの時間を要するとい
う可能性が高かった。

本発明の目的は、上述の問題点に濫み、透過原稿の画像
読取の焦点調節を自動的に高速に精度よく行なえる画像
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に、本発明は、照明手段で照
明された透過原稿を結像する撮像レンズと、撮像レンズ
で結像された原稿画像を電気的な画像信号に変換する撮
像素子と、撮像素子から得られる特定領域の画像信号の
出力レベルの最大値が一定レベルを超えるような領域を
探し出す領域検出手段と、領域検出手段で検出された領
域の画像信号を基に撮像レンズの合焦点位置を検出する
焦点検出手段と、焦点検出手段により検出された合焦点
位置へ１１ν像レンズを移動させる自動・焦点制御手段
とを具備したことを特徴とする。

〔作　用） 本発明は、上記構成により、撮像素子で光電変換して得
た特定領域の画像信号の最大値が一定レベルを超えるよ
うな領域を探して、探し出したその領域の画像信号をも
とに撮像レンズの焦点合わせを行なうようにしたので、
画像読取の焦点調節を自動的に高速に精度よく行なえる
。

（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図は本発明実施例の基本枯成を示す。本図において
、Ａは照明手段Ｆで照明された透過原稿Ｇを結像する撮
像レンズである。Ｂは撮像レンズＡで結像された原稿画
像を電気的な画像信号に変換する撮像素子である。Ｃは
撮像素子Ｂから得られる特定領域の画像信号の出力レベ
ルの最大値が一定レベルを超えるような領域を探し出す
領域検出手段である。Ｄは領域検出手段Ｃで検出された
領域の画像信号を基に撮像レンズＡの合焦点位置を検出
する焦点検出手段である。Ｅは焦点検出手段りにより検
出された合焦点位置へ撮像レンズＡを移動させる自動焦
点制御手段である。

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ー、３００３はフィルタ３
００２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、３００
６は透過原稿を収納するフィルムホルダー、３００７は
３５ｍｍ写真フィルムのような透過原稿である。３００
８は透過厚ｆ′ＰＪ３００７を透過した光束（原稿像）
の光路を切換る可動ミラー、３０θ９は原稿像の光路を
偏向するミラー、３０１０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、３０Ｉ３は同し光路を偏向するミラー、３０１４
はミラー３０１３をｉｍ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３０１
４と一体のトリミング枠表示器、３０１６はスクリーン
３０１４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
音合わせ機構、３０２１は撮像レンズ３０１Ｏ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位首合せ機構３０１８．３０１９．３０２０
により読取位置の微調整がで診る。

３０２５はＣＣＤラインセンサ３０２２．：１０２３．
：１０２４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プインク補正を旅ず
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（ＬＯＴ）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（ＵＣＩＩ）
のだめの制御量を得るルックアップテーブル（ＬＩＩＴ
）　、　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、
３０３５はマスキング回路３０３４の出力信差に対して
ルックアップテーブル３ｏ３３の出力値を基に下色除去
処理を行う０６８回路（下色除去回路）である。３０３
６はＯＣＲ回路３０３５の出力信号に対し記録濃度を指
定４度に変換する７ａ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間
の信号の伝送を行うインタフェース回路（１／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）、処理手順がプロ
グラム形態で格納されたＲＯＭ　（り一ドオンリメモリ
）、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３０１０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ピント調節部、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の制御の基にタイミン
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は例えは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及び照明光学系３００３を通ってフィルムホルダー
３００６に載せた３５ｎ＋ｍ写真フィルムのような透過
原稿３００７を照明する。透過原稿３００７の像は、可
動ミラー３００８により光路が切り喚えられることによ
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３０１Ｏ１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■のモードの場合において、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かある
。アナログ回路３０２５は、増幅器とへ／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Ａ１０変換器てＡ／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ては、色分解光学系３０２１の
色補正をしたり、出力機器に応して、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）Ｊツクアップ
テーブル３０３１では、テーブル参照により、証度リニ
アな信号をＬＯＧに変換したり、任意のγ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（ブラックンの
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。ここて、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
ｕｃｎ（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’、８に’信号をインタフェース回路３０
３８を介して出力機器のプリンタへ送る。インタフェー
ス回路３０３８は、出力機器に対するデータ線３０５４
と同期信号線３０５５、例えはＲ５２３２Ｃ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３０５
６を介して一般のコンピュータ（例えば、パーソナルコ
ンピュ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及びレンズ絞り制御部３０４３はＣ
ＣＯＣＣラインセンサ３０２２〜３０２４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３０
２２〜３０２４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人力するタッチパ
ネル３０１６を制御する。

また、レンズピント調節部３０８４によりＩＡ／像レン
ズ３０１Ｏの光軸方向の位置等を制御して、ＣＣＤライ
ンセンサ３０２２〜３０２４やスクリーン３０１４に投
影される像のピントを調節する。調整用信号発生源３０
２６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ＲＯＭＩ、：ｉ納されているものとする
。

準備動作：ＴＬ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及びコンデンサレンズ等を含む照明光学系３００
３を通して照明された透過原稿の像が、可動ミラー３０
０８及び投影レンズ３０１１とミラー３０１２．３０１
３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、画像を回転して投影したいときには、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３０
３９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に着脱可能に取付けられて
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３０
１４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はバ
ス３０５３を介してタッチパネル制御部３０４７に対し
てトリ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３０
３９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・清報をもとに作ったトリミング枠ｌｉ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５６）。

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１３００７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３０２１を介して各ＣＣＤラインセンサ３０２２〜３
０２４上に導かれるように光路を切換える（ステップ５
７）。

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）。

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、ＯＣＲ回路３０３５、濃度変換
回路３０３６、変倍処理回路３０３７か全てスルー（人
力データ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を使ってピーク検出する（ステップ５ｌＯ）。

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への光ユを調節する（ステップ５
１２）。

八Ｆ（オートフォーカス）１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
をスルーモートにして、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ピント調節部３０８
４を後述で詳細に述へるように制御して撮像レンズ３０
１Ｏ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
％露光される露出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てダーク補正した信号を人力しながらシエディング
補正回路３０２８にシェーディング補正デクをセットす
る（ステップ５１５）。

選択　次に、画素ずれ補正回路３０２９に画素すれ補正
量を設定する（ステップ５１Ｂ）。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、ｔｌｃＲ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
適切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
にもとつ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から）１ν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から）画像
し、処理した画像データをインクフェース回路３０３８
を介して出力する（ステップ５２３）。

第４図は本発明の他の実施例の回路構成を示す。

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。また３０８０は保持台、３０８１はピーク検出回路
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３０６１〜３０６３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３１０６１〜
３０６３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しめ設定し
ておく。

また、副走査制御部３０４９の機能は、第２図と同様だ
か、撮像素子３０６０のセンサ側を動かす点に違いかあ
る。さらにまた、ピーク検出回路３０８１は、シェーデ
ィング補正回路３０２８の出力の各色信号の最大値を検
出する回路であり、コントローラ３０３９の制御のもと
にタイミングジェネレータ３０５２で発生するピーク検
出領域信号ＰＨＡＥがＨ（イネーブル）の期間の人力デ
ータの最大値を検出する。ピーク検出回路３０８１て検
出されたピーク値はコントローラ３０３９で読み取る。

その他の構成は第２図の前記実施例と同様なのでその詳
細な説明は省略する。

第５図は７ｉＪ４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
は距離環と噛合する減速機構、３０７１は減速機構３０
７０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、シェーディング補正回路
３０２８から変換処理回路３０３７まで含む。

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によりレンズピ
ント調節部３０８４を構成する距離環制御部３０４４を
介してモータ３０７１を駆動し、減速機構３０７０を介
して距Ｉｌｌ　ｉ　３０６９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
領域の初期位置の具体例を示したものである。本図にお
いて３１００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ＩるＡＦ（自動焦点
調節）用画像参照領域である。３１００’は透過原稿３
００７の向きを９０°回転したときの画像領域である。

本図に示すように本実施例に於いては、通常の写真機の
八Ｆが画面中央付近の画像情報を基になされるのと同様
に、画面中央付近をＡＦ用画像参照領域とし、かつ処理
の高速性を考慮して主走査方向の信号をもとに合焦度を
検出するようにしている。

第７図は、上述の被写体原稿３００７の画像領域３１０
０を本図中の点Ｐ、とＰ２で囲まれるトリミング領域３
１２０でトリミングして走査するときのＡＦ用両画像参
照領域３１２１初期位置を示したものである。タッチパ
ネル３０１６を用いてトリミングして撮像するときの有
効画像はトリミング枠表示器３０１５で表示されるトリ
ミング領域内３１２０にあるので、本図のように、こめ
トリミング領域３１２０の中で八Ｆを行なうのか最も望
ましい。本実施例では、例えば、３１２１の訂用画像参
照領域をＰｌと２２の中央の点の付近とすることにより
、例えば写真フィルムなどの透過厚１３００７が光軸に
対して傾いていた。す、反り返っていたりした場合でも
、必要な画像領域に重点を置いてピント合わせすること
ができる。

このようにトリミングした場合は、トリミング領域３１
２０を画像領域３１００と見なせば、同様の制御となる
ので、以下ではトリミングした場合の説明は省略する。

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、ＲとＧの焦点位置を求め
るときには、ＲとＧのＡＦ用画像参照領域が透過原稿の
フィルム面上で一致するように一方の焦点位置を検出し
た後で副走査方向に移動した方が良い。

第８図を参照して本発明実施例におけるオートフォーカ
ス（自動焦点調節、ＡＦ）の方法を説明する。

一般に、オートフォーカスはピントの合い具合を何らか
の手段で評価（検知）し、この評価を基にレンズ距離環
の位１ｄまたはレンズの光軸方向の位置を制御してピン
トを合わせている。ピンＩトが合っている画像はピント
が合っていない画像と比べると、画像のエツジがシャー
プである。このことは、画像を読取った時の画像信号の
高周波成分の量か多いということに対応する。一般に、
このような画像信号の高周波成分の囲を評価量（鮮鋭度
）とするなど、画像かどの程度ピントか合っているか（
あるいは逆にポケでいるか）を画像信号から検知してＡ
Ｆを行なう方式をカメラの分野ではボケ量検知方式と呼
んでいる。その他に、三角測全の原理を利用した方式と
してスポット光やバタン光を投影するアクティブ方式や
、複数のセンサで撮像した像のバタンのずれ量を検知す
るずれ検知方式等がある。

本発明実施例では機械的構成が簡単な上述のボケ量検知
方式を使用する。

すなわち、ピントの合い具合（鮮鋭度）の評価にＣＣＤ
ラインセンサ３０２３　（または３０６２）から読出さ
れたＧ（グリーン）の画像信号を使うことにし、各々第
６図に示したＡＦ用画像参照領域３１０１の画像信号に
対し、鮮鋭度を求める。このときの鮮鋭度Ｐの評価は例
えば、次の（］）に示すような演算式て得られることが
知られている。

Ｐ＝Σ　（ＸＪ　　ＸＪ−１）　２　　　　　　　　・
・・ｍ（但し、×、は主走査方向３番目の画素の出力レ
ヘル、ａ、ｂはＡＦ用画像参照領域３１０１の主走査方
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３０１０の距離環３０６９をレン
ズ距ＩＩＩＩＴ３制御部３０４４により動かし、これに
よりレンズ３０１Ｏのレンズ繰り出し量△Ｘを変えて焦
点位置を変えたときの鮮鋭度Ｐの値の変化の一例を示し
たものである。ここで、鮮鋭度Ｐは上式（１）により算
出したものである。

さて、ボケ量にもとづいて画像のピントを合わせようと
した場合、不幸にも被写体原稿３００７上のＡＦ用両画
像参照領域３１０１内高周波成分が存在せず、第８図の
３１０３の破線曲線の場合のように鮮鋭度Ｐのピーク値
Ｓ１が小さく、合焦点のレンズ繰り出し量が精度よく検
出できないことがある直一方、フィルムには一般に粒状
パターンが存在し、この粒状パターンは画像に対しては
粒状ノイズとして悪い影響を及ぼすが、高周波成分を多
く含んて画像の写し込まれている面内に存在するので、
この粒状パターンを検出するような細かさて画像を読取
り、上記の評価量Ｐにより焦点合わ汁を行なえは、画像
か輝度変化の乏しいものてあっても、十分に焦点合わせ
が可能である。

しかしながら、上記の粒状パターンは画像信号が小さい
と、撮像センサのランダムノイズに埋もれてしまい、十
分なＳ／Ｎ　　（信号対雑音比）が得られなくなってピ
ント合わせができなくなるので、本発明実施例ではまず
画像信号の出力レベルの大きなところを探し、探し出し
たところをＡＦ用画像参照領域としてピント合わせを行
なうようにしている。

また、その際、ＡＦ用画像参照領域の候補となる参照領
域を移動しながら、その領域内の画像の最大値を求め、
その最大値があらかじめ定めた特定レベルを超える場所
を探すようにしている。

第９図および第１０図はそれぞれ本発明実施例において
ＡＦ用画像参照領域のサーチの際の参照領域の移動位置
の具体的−例を示す。ここで、３１００は画像領域、３
１０１〜３１０９．：１１０２’　〜３１０７’　は参
照領域である。３１０１は特に参照領域の初期位置であ
り、本実施例では主走査方向の範囲は固定しておいて、
副走査方向のみ参照領域を移動する。第９図での参照領
域の移動は本図の矢印で示すように３１０１から３１０
２，３１０３，３１０４．３１０５，３１０６，３１０
７，３１０８゜３１０９の順に行なう。

方、第１θ図では、参照領域は本図の矢印で示すように
３１０１．３１０２’　　、　３１０３’　　、　３１
０４’３１０５’　　、　３１０６’　、　３１０７’
　の順に千鳥状に移動する。この例では、主走査方向の
参照領域の長さは変わらないが、その移動範囲は主走査
方向にも変えている。

特に、第２図および第４図に示したようなラインセンサ
を撮像素子として用いた画像読取装置においては、主走
査はラインセンサ３０２２〜３０２４（３０６１〜３０
６３）で行なうので、主走査方向の参照領域の領域移動
は高速に行なえるが、副走査方向はステッピングモータ
やサーボモータなどで慣性の大きなものを精度よく動か
す必要があるので、副走査方向に領域を高速に動かすの
はむずかしい。そこで、本実施例ではＡＦ用画像参照領
域のサーチ中は副走査は連続的に行ない、モータの起動
／停止によるロスタイムを少なくするようにしている。

第１１図は本発明実施例において、ＡＦ用画像参照領域
のサーチの時の副走査制御の一例を示す。本図において
、３３０１．３：１０２の曲線は各々ＡＦ用画像参照領
域のサーチ開始後のサーチ時刻１Ｓに対する副走査位置
ｙの変化を示すものであり、例えば、曲線３３０１で示
すように、初期位置ｙ０から所定方向へある速度で勅か
し、ある位置ｙＩまで行ったら高速で初期位置ｙ０の近
くに戻し、今度は逆方向へある速さで動かすというよう
にしている。また、３３０２の曲線の場合ではサーチ範
囲の一方の端へ高速で移動しておいてから、一定の速さ
で逆方向へ動かすようにしている。そして、サーチ時刻
が限界時間（ｒ５１１ｍ１ｔ）になった時に、参照領域
のサーチを打ち切る。

ここで、そのサーチの途中で参照領域内の画像信号の最
大値が一定値を超えるような領域が見付かった場合は、
そこでサーチが打ち切られる。

第１２図のフローチャートは本発明実施例におけるＡＦ
用画像参照領域のサーチに対する動作手順を示す。

まず、はじめに参照領域およびレンズ繰り出し量をデフ
ォルト位置にして（ステップ５３１，５３２）、その時
の参照領域内の画像信号の最大値Ｄｍａｘが一定値ＤＴ
１１を超えていれば（ステップ５３３，５３４）、その
参照領域をＡＦ用画像参照領域としてピント合わせを行
ない（ステップ５４１）、もしそうでなければサーチ開
始からの時刻が分かるようにコントローラ３０３９に内
蔵の図示しないタイマーをセットしておき（ステップ５
３５）、次に副走査制御部３０４９に対してへＦ用画像
参照領域サーチ用の副走査を開始させ（ステップ５３６
）、上述の最大値Ｄｍａｘが一定値０丁口を超えるまで
（ステップ５３７，５３８）、再度最大値Ｄ　ｍ　ａ　
ｘを求め、一定値Ｄｔｏと比較することを繰り返す（ス
テップ５３９→５３７→５３８）。このループの間に、
参照領域は移動していく。その後、上記最大（ｆｉＤｍ
ａｘが一定値り、２．を超えたら、副走査を停止し、最
大値Ｄｍａｘが一定値ＤＴＩ＋を超えた時の参照領域へ
移動しくステップ５４０）、その領域でピント合わせを
行なう（ステップ５４１）。

サーチ時間が一定時間（ｔ３１１ｍ１ｔ）を超えたら（
ステップ５３９）、その領域サーチを停止しくステップ
５４２）、警告等のエラー処理を行なう。

第１３図は本発明の他の実施例でのへＦ用画像参照領域
サーチの動作手順を示す。本例と、第１２図とは、ステ
ップ５３３１，５３４１．５３５１，５４０１．５４１
１１７）処理が異なる。すなわち、ステップ５３３１で
は、初期位置でレンズ繰り出し量を変えながら、各ピン
ト位置での鮮鋭度ＰＤとその鮮鋭度ＰＩ）の最大値ＰＤ
＋ｍ□を検出している。

ステップ５３４１では鮮鋭度の最大値Ｐ。Ｉｌｌ、Ｘ　
と一定値Ｓ７との比較を行なっている。

ステップ５４０１ではレンズ繰り出し量を変えながら鮮
鋭度を求めている。ステップ５４１１では鮮鋭度の情報
にもとづいてピント合わせを行なう。ステップＳ３５１
ではデフォルト位置での鮮鋭度Ｐ。にもとづいて、レン
ズ繰り出し量ΔＸを変えるようにしているので比較的合
焦点位置に近い位置で最大値Ｄｍａｘが得られる。従っ
て、サーチが短時間で済む可能性が高い。

第１４図および第１５図は本発明のさらに別の実施例を
示す。第１２図と第１５図とではステップ５３７１と５
３７２の処理が異なる。第１４図（八）の３２０１およ
び３２０２の曲線はサーチ時刻し、に対する副走査方向
の位置ｙを示すものであり、参照領域の移動制御の具体
例である。第１４図（Ｂ）の３２０３の曲線はサーチ時
刻１Ｓに対するレンズ繰り出し量ΔＸの制御の例を示し
、連続的にレンズ繰り出し量ΔＸを変化させているが、
第１５図のフローチャートのステップ５３７１で示すよ
うに１１犬値Ｄｍａｘの検出（ステップ５３７２）　　
と同期してレンズ繰り出し歪ΔＸを変化させてもよいし
、ステップ５３６のところて、レンズ繰り出し量ΔＸを
第１４図（Ｂ）の曲線３２０３のように制御するための
手段（不図示、たとえはマイクロプログラム）に対して
開始を指令し、ステップ５３７１の処理を省略するとい
った非同期式の制御を行なってもよい。

これらの実施例のように、レンズ繰り出し量も、参照領
域の８動と並行して変化させることにより、広いピント
範囲で高速にＡＦ用画像参照領域のサーチが可能となる
。

なお、へＦ用画像参照領域す−ヂでは参照’８ＪＩ域の
画像の最大値を検出するために、ピーク検出回路３０４
０、３０８１を使用するのが最も効果的である。例えば
、第４図において、ＡＦ用両画像参照領域サーチタイミ
ングジェネレータ３０５２で参照領域に対応する領域４
８号（ＰＨＡＥ）を発生しながら、コントローラ３０３
９からは最大値の監視を行なえばよい。ただし、ピーク
検出開始に先立ちピーチ値をクリアしておく。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれは、透過原稿（フィ
ルム）上に写し込まれた画像の鮮鋭度を検知して焦点を
合わせる際に輝度の最大値が一定レベルを超して当該領
域の鮮鋭度が高くなるような高周波成分を多く含む領域
を探して、その領域で焦点合わせをするようにしたので
、高速かつ高精度な焦点合わせができる効果が得られる
。

【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図は本発明の一実施例の回路構成を示すブロック図
、 第３図は第２図の本発明実施例の動作手順を示すフロー
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図の実施例における自動焦１点調節を行う
制御系の構成を示す模式図、 第６図は本発明実施例におけるＡＦ用画像参照領域の初
期位置の一例を示す説明図、 第７図は本発明実施例におけるトリミングして走査する
と西のＡＦ用画像参照領域の初期位置を示す説明図、 第８図はレンズ繰り出し丞と鮮鋭度の関係を示すグラフ
、 第９図および第１０図は、それぞれ本発明実施例におい
てＡＦ用画像参照領域をサーチする際の領域８動方法の
一例を示す説明図、 第１１図は本発明実施例においてＡＦ用画像参照領域を
サーチするための副走査動作の具体例を示すグラフ、 第１２図はＡＦ用画像参照領域のサーチ動作手順を示す
本発明の第１実施例のフローチャート、′ＦｊＳ１３図
はＡＦ用画像参照領域の他のサーチ動作手順を示す本発
明の第２実施例のフローチャート、第１４図（Ａ）　、
　（Ｂ）　は本発明実施例において八Ｆ用画像参照領域
をサーチするための副走査およびレンズ繰り出し量制御
の動作を示すグラフ、第１５図はＡＦ用画像参照領域の
さらに他のサーチ動作手順を示す本発明の第３実ｔｉｆ
ｔｉ例のフローヂャートである。 ３００１・・・光源、 ３００２・・・熱線吸収フィルタ、 ３００３・・・照明光学系、 ３００４・・・副走査駆動台、 ３００５・・・回転台、 ３００６・・・フィルムホルダ、 ３００７・・・透過原稿、 ３００８・・・可動ミラー ３００９・・・ミラー ３０１０・・・撮像レンズ、 ３０１４・・・スクリーン、 ３０１５・・・トリミング枠表示器、 ３０１６・・・タッチパネル、 ３０１８．３０１９．３０２０・・・ＣＣＤ位置合せ機
構、Ｇ５ｊＬカ平塙 ヒ 第１図 ３０２１・・・３色分解プリズム、 ３０２２．３０２３．３０２４・・・ＣＣＤラインセン
サ、３０２５・・・アナログ回路、 ３０３８・・・インタフェース回路、 ３０３９・・・コントローラ、 ３０４０・・・ピーク検出回路、 ３０４３・・・レンズ絞り制御部、 ３０４４・・・レンズ距！ＩＩＩ環制御部、３０４９・
・・副走査制御部、 ３０５２・・・タイミングジェネレータ、３０６０・・
・撮像素子、 ３０６１．３０６２．３０６３・・・ＣＣＤラインセン
サ、３０６４・・・ＣＣＤ位置合せ機構、 ３０６９・・・距離環、 ３０７１・・・モータ、 ３０７３・・・画像処理部、 ３０８４・・・レンズピント調節部、 ３１００．３１００°・・・画像領域、３１０１・・・
ＡＦ用画像参照領域。 第５図 第 図 第 図 図 第 図 第１１ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）照明手段で照明された透過原稿を結像する撮像レン
   ズと、 該撮像レンズで結像された原稿画像を電気的な画像信号
   に変換する撮像素子と、 該撮像素子から得られる特定領域の画像信号の出力レベ
   ルの最大値が一定レベルを超えるような領域を探し出す
   領域検出手段と、 該領域検出手段で検出された領域の画像信号を基に前記
   撮像レンズの合焦点位置を検出する焦点検出手段と、 該焦点検出手段により検出された合焦点位置へ前記撮像
   レンズを移動させる自動焦点制御手段と を具備したことを特徴とする画像読取装置。