JPH0454769A - 焦点検出手段を有した画像読取装置 - 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） 本発明は焦点検出手段を栃した画像読取装置に関し、特
に原稿台に載置した画像を結像レンズで撮像手段面上に
結像させて読取る際に画像にコントラストがない場合等
に投影手段から原稿台（画像面）上に所定形状のパター
ンを投影し、該パターン像を利用して結像レンズの合焦
状態を検出するようにした焦点検出手段を有した画像読
取装置に関するものである。

（従来の技術） 従来より原稿台上に載置した画像を照明系で照明し、該
画像を結像レンズにより撮像手段面上に結像させて、こ
のときの撮像手段からの映像信号を利用して該画像情報
を読取るようにした画像読取装置が種々と捷案されてい
る。

このとき結像レンズの結像状態、即ち合焦状態の良否の
一方法として例えば裸像手段から得られる画像情報を表
示装置に表示して観察しながら行う方法がとられている
。

この他、結像レンズの合焦状態の良否を判断するのに原
稿台面と結像レンズとの間の距離を三角測距方式を利用
して測距して行う方法がある。この方法は最近写真用カ
メラやビデオカメラ等において使用されている自動焦点
検出装置に多く用いられている。

又、原稿台上の画像情報を読取るようにした画像読取装
置では特に結像レンズによりＣＣＤ等の撮像手段面上に
結像した画像より得られる映像信号の周波数成分を解析
して行う方法、所謂パッシブ方式が用いられている。

この方式では一般に映像信号の周波数成分が結像レンズ
が合焦位置より外れているときは低周波成分が多くなり
、合焦位置に近くなる程高周波成分が多くなってくると
いう性質を利用して映像信号の高周波成分が最大値にな
る点を検知して結像レンズの合焦状態を検出している。

（発明が解決しようとする問題点） 原稿台上に載置した画像を結像レンズで撮像手段面上に
結像させる際の結像レンズの合焦状態を検出する方法と
しての前述のパッシブ方式は画像のコントラストが高い
場合は大変有効である。

しかしながらこの方式は画像が白紙等のコントラストが
ない場合やコントラストが低い場合等には高周波成分の
解析動作が精度良く作動せず検出精度が低下してくると
いう問題点がある。

これに対しては画像読取装置側から一定横様のパターン
を原稿台（画像面）上に投影して、結像レンズによるパ
ターン像を解析して合焦状態を検出する方法がある。

しかしながらこの方法は原稿台上の画像が明るい（輝度
が高い）場合には投影パターン像のコントラストが低下
してくる為、高精度な検出が難しいという問題点があっ
た。

本発明は原稿台上に載置した画像を読取る為の結像レン
ズの合焦状態を検出する際、画像のコントラストがなく
、又低い場合でも更に画像が明るい場合であっても、結
像レンズの合焦状態を高精度に検出することができる焦
点検出手段を有した画像読取装置の提供を目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明の焦点検出手段を有した画像読取装置は照明手段
で照明された原稿台上の画像を結像レンズで撮像手段面
上に結像させて該画像を読取る際、該原稿台面上に線幅
を異にするストライプ状のパターンを投影する投影手段
と、該投影手段により投影されたパターンを該結像レン
ズにより該撮像手段面上に結像させ、該撮像手段で得ら
れる映像信号を利用して該結像レンズの合焦状態を検出
する焦点検出手段と該画像面上の照度を検出する照度検
出手段、そして註照度検出手段からの信号に応じて該投
影手段により該原稿台面上に投影するパターンの明るさ
を！ＩＩ！！する調整手段とを設けたことを特徴として
いる。

（実施例） 第１図は本発明の第１実施例の要部概略図である。

同図において１は原稿台であり、その面上には読取り用
の画像１ａが載置されている０画像１ａはハロゲンラン
プや蛍光灯等の照明手段（不図示）により照明されてい
る。２はアームであり、原稿台ｌの略中心上方部に配置
する投影手段１０１、照度検出手段１０２、そして撮影
手段１０３等を保持している。３は結像レンズであり、
原稿台ｌ上の画像１ａを撮像手段４面上に結像している
。

撮像手段４は例えばＣＯＤ等から成っている。

１０１は投影手段であり、後述する判別手段１６からの
信号に基づいて照明系７により照明された線幅を異にす
るストライイブ状のパターン６を投影レンズ５により原
稿台１面上に投影している。

１０２は照度検出手段であり、受光レンズ８により原稿
台１上の画像１ａからの反射光を受光素子９に集光し、
画像１ａの明るさ（照度）を測定している。

１０は調整手段であり、照度検出手段１０２からの出力
信号に基づいて投影手段１０１から投影されるパターン
の明るさを調整している。

本実施例では結像レンズ３の合焦位置の検出は前述した
ように撮像手段４で得られる映像信号の周波数成分を解
析することにより行っている。即ち映像信号の周波数成
分は結像レンズ３が合焦位置から外れていると高周波成
分は少なく、合焦位置近くになると高周波成分が多く現
われてくる。

そこで例えば結像レンズ３のフォーカスレンズ３ａを光
軸上移動させたとき又は撮像手段４を光軸上移動させた
ときに映像信号の高周波成分が最大となる点を検知する
ことにより合焦位置を求めている。

具体的にはまず入力手段（不図示）より測距動作命令が
指示されると映像信号処理回路１１は撮影手段１０３で
得られた画像情報より映像信号を得て高周波成分検出回
路１２に入力する。高周波成分検出回路１２は映像信号
の高周波成分を検出し合焦方向判別回路１３に入力する
０合焦方向判別回路１３は高周波成分検出回路１２から
の高周波成分の時間的変化より、合焦の為のフォーカス
駆動信号をフォーカス駆動回路１４に入力する。

フォーカス駆動回路１４はこのときの入力信号に基づい
て結像レンズ３のフォーカスレンズ３ａを光軸上移動さ
せて映像信号の高周波成分が最大となる位置を検知し、
これにより結像レンズ３の合焦位置を検出している。

尚、このとき表示装置１５に映像信号処理回路１１から
の映像信号を表示して観察するようにしている。

次に本実施例において映像信号処理回路１１で得られる
映像信号を判別手段１６で判別した結果、画像１ａに白
紙等のコントラストがないと判別されたとき又はコント
ラストが低いと判別されたときは投影手段１０１よりパ
ターン６を原稿台１上の画像１ａ面上に投影する。そし
て該画像ｌａ画面上投影されたパターンを結像レンズ３
で撮像手段４面上に結像して、該撮像手段４より得られ
る映像信号を用いて前述した方法により結像レンズ３の
合焦状態を検出するわけであるがこのとき本実施例では
、まず照度検出手段１０２により原稿台ｌ上の画像１ａ
の明るさ（照度）を測定する。そして画像１ａの明るさ
に応じて調整手段１０は投影手段１０１より投影される
パターンの明るさ（強さ）を照明系７の光源の強さを変
える等をして調整している。

即ち画像１ａが暗い場合には投影されるパターンの明る
さを低く６１画像１ａが明るい場合は投影されるパター
ンの明るさを強くして画像ｌａ画面上投影されるパター
ンが常に所定のコントラストを有するように調整してい
る。

これにより結像レンズ３の合焦状態の検出精度の向上を
図っている。

尚１本実施例においてフォーカス駆動回路１４により結
像レンズ３のフォーカスレンズ３ａを光軸上移動させる
代わりに撮像手段４を光軸上移動させても同様の効果が
得られる。

投影手段１０１より投影されるパターン゛６の横様は線
幅の興なるストライプ状のパターンに限らずパターン像
より所定の映像信号が映像信号処理回路で得られるよう
なパターンであれば例えば２次元的なパターン等どのよ
うな横様であっても良い。

本実施例では画像読取装置の性質上、常に測距動作をす
る必要はなく画像の種類を変えた場合等測距条件が変化
した場合のみ測距動作を開始させて、合焦状態が得られ
た後は測距動作を停止するようにしても良い。

照度検出は撮影用光学系の絞り値をセンサーで読み取っ
て、計算で求める事も可能である。

（発明の効果） 本発明によれば原稿台上の画像を撮影手段で読取る際画
像にコントラストがなく又コントラストが低い場合でも
更に画像の明るさが種々と変化した場合であっても前述
したような投影手段と照度検出手段を設けることにより
、結像レンズの合焦状態を高精度に検出することができ
、良好なる画像の読取りが出来る焦点検出手段を有した
画像読取装置を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の要部概略図である。 図中、ｌｏｔは投影手段、１０２は照度検出手段、１０
３は撮影手段、ｌは原稿台、ｌａは画像、２はアーム、
３は結像レンズ、４は撮像手段、５は投影レンズ、６は
ノ（ターン、７は照明系、８は受光レンズ、９は受光素
子、１０は調整手段、１１は映像信号処理回路、１２は
高周波成分検出回路、１３は合焦方向判別回路、１４は
フォーカス駆動回路、１６は１１ｇ！Ｉ手段、である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）照明手段で照明された原稿台上の画像を結像レン
   ズで撮影手段面上に結像させて該画像を読取る際、該原
   稿台面上に線幅を異にするストライプ状のパターンを投
   影する投影手段と、該投影手段により投影されたパター
   ンを該結像レンズにより該撮像手段面上に結像させ、該
   撮像手段で得られる映像信号を利用して該結像レンズの
   合焦状態を検出する焦点検出手段と該画像面上の照度を
   検出する照度検出手段、そして該照度検出手段からの信
   号に応じて該投影手段により該原稿台面上に投影するパ
   ターンの明るさを調整する調整手段とを設けたことを特
   徴とする焦点検出手段を有した画像読取装置。