JPH0253015A - 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ば回転ドラム上にフィルムを
巻き付け、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
な問題点があフた。

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
の位置が数ｎｕｎ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１．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
っ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ずれ
るといフた問題があった。

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ができないといった問
題があった。

一方、あるＡＦ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ＡＦ用画像参照領域
の鮮鋭度の情報にもとづいて焦点調節をし、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用画像参照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
用画像参照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があり、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、上述の問題点に鑑み、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、撮像レンズの焦点を調節する焦点調節手段と
、撮像素子から得られるＡＦ用画像参照領域の画像信号
をもとに当該領域の画像の鮮鋭度を検出する鮮鋭度検出
手段と、ＡＦ用画像参照領域の位置を穆勤させる領域移
動手段と、領域移動手段によりＡＦ用画像参照領域の位
置を移動させながら、鮮鋭度検出手段から得られる鮮鋭
度が一定レベルを超えるＡＦ用画像参照領域を探し出す
領域検出手段と、領域検出手段により検出された一定レ
ベルを超えるＡＦ用画像参照領域において、焦点調節手
段を介して撮像レンズの焦点位置を変えながら、鮮鋭度
検出手段から得られる鮮鋭度が最大となる撮像レンズ位
置を検出する焦点検出手段と、焦点検出手段で検出され
た撮像レンズ位置へ焦点調節手段を介して撮像レンズを
穆勅させる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
たある画像領域（ＡＦ用画像参照領域）の画像信号をも
とに、ＡＦ用画像参照領域の画像の鮮鋭度を検出し、か
つＡＦ用画像参照領域の移動と並行して、焦点調節手段
によって焦点位置を変えながら鮮鋭度を検出し、その鮮
鋭度が一定レベルを超えるＡＦ用画像参照領域をサーチ
し、次に鮮鋭度が一定レベルを超えたＡＦ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
鮮鋭度を検出し、その検出情報にもとづいて合焦点を検
出するようにしたので、精度よく高速に自動焦点調節が
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図は本発明実施例の基本構成を示す。本図において
、Ａは照明手段■で照明された透過原稿Ｊ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
撮像レンズＢの焦点を調節する焦点調節手段である。Ｄ
は撮像素子Ｂから得られるＡＦ用画像参照領域の画像信
号をもとに当該領域の画像の鮮鋭度を検出する鮮鋭度検
出手段である。ＥはＡＦ用画像参照領域の位置を移動さ
せる領域移動手段である。Ｆは領域検出手段已によりＡ
Ｆ用画像参照領域の位置を移動させながら、鮮鋭度検出
手段りから得られる前記鮮鋭度が一定レベルを超えるＡ
Ｆ用画像参照領域を探し出す領域検出手段である。

また、Ｇは領域検出手段Ｆにより検出された一定レベル
を超えるＡＦ用画像参照領域において、焦点調節手段Ｃ
を介して撮像レンズＡの焦点位置を変えながら、鮮鋭度
検出手段りから得られる鮮鋭度が最大となる撮像レンズ
位置を検出する焦点検出手段である。Ｈは焦点検出手段
Ｇで検出された撮像レンズ位置へ焦点調節手段Ｃを介し
て撮像レンズＡを移動させる制御手段である。

また、上記領域検出手段ＦはＡＦ用画像参照領域の移動
と並行して、焦点調節手段Ｃにより撮像レンズＡの焦点
位置を変えながら鮮鋭度を検出してもよい。あるいは、
領域検出手段Ｆは初期位置で焦点調節手段Ｃによって撮
像レンズＡの焦点位置を変えながら、検出した鮮鋭度の
最大値が一定レベルを超えなければ、ＡＦ用画像参照領
域のサーチを開始するようにしてもよい。さらにまた、
ＡＦ用両画像参照領域サーチ焦点位置を、初期位置で検
出した複数の鮮鋭度情報にもとづいて決めるようにして
もよい。

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
５ｍｍ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入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プインク補正を施すシェ
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（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（ＩＪｃＲ）
のための制御量を得るルックアップテーブル（ＬｔｌＴ
）　、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ｔｌｃＲ回路（下色除去回路）である。３０３
６はＩＩｃＲ回路３０３５の出力信号に対し記録濃度を
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　（リードオンリメモ
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５：＋ｏ１ｓ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３５ＩＩＩＩ１１写真フイルムのよう
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。ＣＣＯ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変換器でへ／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
より暗信号のレヘル補正をかけ、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。

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
Ｕ（：Ｒｆ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’、Ｂに′信号をインタフェース回路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、例えばＲＳ　２３２　Ｃｒｔ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３０
５６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
ＣＤ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入力するタッチパ
ネル３０１６を制御する。

また、レンズピント調節部３０８４により撮像レンズ３
０１Ｏの光軸方向の位置等を制御して、ＣＣＤラインセ
ンサー３０２２〜３０２４やスクリーン３０ｚ４に投影
される像のピントを調節する。調整用信号発生源３０２
６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ＲＩＩＭ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３００５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３０
０２及びコンデンサレンズ等を含む照明光学系３００３
を通して照明された透過原稿の像が、可動ミラー３００
８及び投影レンズ３０１１とミラー３０１２．３０１３
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３０４
６に送フて、トリミング領域を表示させる（ステップＳ
５）。

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＠：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ＣＣＯ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）。

＾Ｅ（自！！ＩＩＩ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３００１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３０
２９、色変換回路３０３０、ルックアップテーブル３０
３１、マスキング回路３０３４、ＩＪＣＲ回路３０３５
、濃度変換回路３０３６、変倍処理回路３０３７が全て
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に入力されてくる生データに対してピーク検出
回路３０４０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ベルに
近づくように（ステップ５ｌ１）、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への廣光量を調節する（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ピント調節部３０８
４を後述で詳細に述べるように制御して撮像レンズ３０
１０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が照明光により　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でダーク補正した信号を入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、ＯＣＲ回路３０３５に対しｔｌｃＲ
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の色分解フィルターを有する
ＣＣＤ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Ｃ
ＣＤ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３０６１〜３ｏ
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３０６１〜３０６３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メモワをいくつか使っ
て構成しである。各色に対する遅延量はコントローラ３
０３９によって副走査速度に応じてあらかじめ設定して
おく。

また、副走査制御部３０４９の機能は、第２図と同様だ
が、撮像素子３０６０のセンサ側を動かす点に違いがあ
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Ｐ）ＩＡＥがＨ（イネーブル）の期間の入力
データの最大値を検出する。ピーク検出回路３０８１で
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
ｌｌ１ｌｔ環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、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
して距離環３０６９を動かすことにより、撮像レンズ３
０１０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：）１００は透過原稿３００７の画像領域、３１０
１は自動焦点調節を行なう際に参照する八Ｆ（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°回転したとぎの画像領域である。

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Ｐ１とＰ２で囲まれるトリミング領７５
３１２　Ｑ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、
このトリミング領域３１２０の中でＡＦを行なうのが最
も望ましい。本実施例では、例えば、３１２１のＡＦ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１４３００７
が光軸に対して傾いていたり、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３】
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付Ｕ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、八Ｆ）の方法を説明する。

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蔑環の
位置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
成分の量が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量を評価量（鮮鋭度）とす
るなど、画像がどの程度ピントが合っているか（あるい
は逆にボケでいるか）を画像信号から検知して八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、三角測量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図に示したり用画像参照領域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（１）　に示すような演算式で得られることが
知られている。

（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３０１Ｏの距離環３０６９をレン
ズ距Ｍ環制御部３０４４により動かし、これによりレン
ズ３０１０のレンズ繰り出し量へ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、不幸にも被写体厚ｆ１１３００７上の訂用画
像参照領域３１０１内に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。

そこで、本発明実施例では第８図に示した一定しベルＳ
。より鮮鋭度Ｐのピークが低くないＡＦ用画像参照領域
をサーチして、鮮鋭度Ｐのピークが一定しベルＳＴ以上
となるＡＦ用画像参照領域で焦点合わせを行なうように
している。

第９図および第１Ｏ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
１０１〜３１０９．３１０２’〜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３１０２．
３１０３，３１０４，３１０５，３１０６，３１０７，
３１０８゜３１０９の順に行なう。

方、第１０図では、参照領域は本図の矢印で示すように
３１０１．３１０２’　　、　：１１０３’　　、　３
１０４’３１０５’　　、　３１０Ｂ’　、　３１０７
’　の順に壬、１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首においては、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
、３３０１．３３０２の曲線は各々訂用画像参照領域の
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：１３０１で示す
ように、初期位置ｙ０から所定方向へある速度で動かし
、ある位置ｙｌまで行ったら高速で初期位置ｙ。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（ｔｓ　１１ｍ１ｔ）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鮮鋭度Ｐが一定値Ｓ７を越
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
の鮮鋭度Ｐ、を求め、ｐｏが一定値ＳＴを越えていれば
（ステップ５３３，５３４）、そのＡＦ用画像参照領域
で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５３５）、次に副走査制御部３０４９
に対してＡＦ用画像参照領域サすチ川用副走査を開始さ
せ（ステップ５３６）、上述の鮮鋭度Ｐが一定値Ｓアを
越えるまで（ステップＳ３７．５３８）、再度鮮鋭度Ｐ
を求め、一定値Ｓ７と比較することを繰り返す（ステッ
プＳ３９→５３７→５３８）。このループの間に、参照
領域は移動していく。その後、上記鮮鋭度Ｐが一定値Ｓ
７を越えたら、副走査を停止し、鮮鋭度Ｐが一定値ＳＴ
を超えた時のＡＦ用画像参照領域へ移動しくステップ５
４０）、その領域でピント合わせを行なう（ステップ５
４１）。

サーチ時間が一定時間（ｔｇ　１１ｍ１ｔ）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ＡＦ用両画像参照領
域サーチ動作手順を示す。本例と、第１２図とは、ステ
ップ５３３１．Ｓ：１４１，５３５１，５４０１．５４
１１の処理が異なる。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Ｐ０の最大値ｐｏ□８
を検出している。

ステップＳ３４１では鮮鋭度の最大値ＰＤｍａｘと一定
値Ｓ７との比較を行なフている。

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５３５１
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鮮鋭度Ｐの情報が得られる点で有
利である。

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（Ａ）の３２０１およ
び３２０２の曲線はサーチ時刻１ｓ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ｔ、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
うに鮮鋭度の検出（ステップ５３７２）と同期してレン
ズ繰り出し量ΔＸを変化させてもよいし、ステップＳ３
６のところで、レンズ繰り出し量ΔＸを第１４図（Ｂ）
の曲線３２ｏ３のように制御するための手段（不図示、
たとえば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、レンズ繰り出し景も、ＡＦ用
画像参照領域の移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。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、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、高速かつ高開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プロツり図、 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
ときの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量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移動方法の
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、第１３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（＾）　、　（Ｂ
）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実施例のフローチ
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、 ３００５・・・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、３０２Ｉ・・・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・・・レンズ距離環制御部、 ３０４９・・・副走査制御部、 ３０５２・・・タイミングジェネレータ、３０６０・・
・撮像素子、 ３０６１．３０８２．３０８３・・・ＣＣＤラインセン
サ、３０６４・・・ＣＣＤ位置合せ機構、 ３０６９・・・距履環、 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 図 しンス゛↑凍り出し量 ΔＸ 第 図 第 図 第 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、 前記撮像レンズの焦点を調節する焦点調節手段と、 前記撮像素子から得られるＡＦ用画像参照領域の画像信
   号をもとに当該領域の画像の鮮鋭度を検出する鮮鋭度検
   出手段と、 前記ＡＦ用画像参照領域の位置を移動させる領域移動手
   段と、 該領域移動手段により前記ＡＦ用画像参照領域の位置を
   移動させながら、前記鮮鋭度検出手段から得られる前記
   鮮鋭度が一定レベルを超えるＡＦ用画像参照領域を探し
   出す領域検出手段と、 該領域検出手段により検出された一定レベルを超えるＡ
   Ｆ用画像参照領域において、前記焦点調節手段を介して
   前記撮像レンズの焦点位置を変えながら、前記鮮鋭度検
   出手段から得られる前記鮮鋭度が最大となる撮像レンズ
   位置を検出する焦点検出手段と、 該焦点検出手段で検出された前記撮像レンズ位置へ前記
   焦点調節手段を介して前記撮像レンズを移動させる制御
   手段と を具備したことを特徴とする画像読取装置。