JP2006071829A

JP2006071829A - 画像読取装置及び合焦制御方法

Info

Publication number: JP2006071829A
Application number: JP2004253270A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Inoue; 敏之井上
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2004-08-31
Filing date: 2004-08-31
Publication date: 2006-03-16

Abstract

【課題】複数の波長の光で画像読取を行う際にも、フォーカスずれによる画質劣化を抑えた画像読取装置及び合焦制御方法を提供すること。
【解決手段】コントローラのメモリには、レンズユニットのデフォーカスＭＴＦ特性に基づくオフセットデータＯＦＳが予め記憶されている。このオフセットデータＯＦＳは、各波長の光のＭＴＦがピークとなるそれぞれのフォーカス位置をコンボリューション演算することによって決められた基準フォーカス位置から、オートフォーカス処理で使用する波長の光のフォーカス位置を減算することによって算出される。オートフォーカス処理では、コントラスト評価値Ｃが最も高くなる共役長ＡＦを実測し、この共役長ＡＦにオフセットデータＯＦＳを加算することで、読取用フォーカス位置ＦＰを決定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、原稿に記録された画像を固体撮像素子で光電的に読み取る読取部と、この読取部と原稿との距離を変えて前記固体撮像素子の光電面に結像された光学像を合焦させる焦点調整機構とを備えた画像読取装置、及びその合焦制御方法に関する。

ＣＣＤやＣＭＯＳなどの固体撮像素子を用いて写真フイルム（原稿）に記録された画像を光電的に読み取る画像読取装置を備え、この画像読取装置が取得したデジタルの画像データに基づいて強度変調した記録光を印画紙に露光し、現像・乾燥処理を行ってプリント写真を生成するデジタルラボシステムが普及している。

このようなデジタルラボシステムの画像読取装置において、光学像が固体撮像素子の受光面に常に正確に結像されるよう、画像読取を行う前に写真フイルムと固体撮像素子との距離、いわゆる共役長を自動的に調整するオートフォーカス処理を行うものが、例えば、特許文献１などで知られている。

ところで、固体撮像素子の前面には、結像レンズが設けられている。この結像レンズは、光線の色（波長）によって焦点距離が異なる、いわゆる軸上色収差という特性を有しており、フルカラーの画像を読み取る際には、赤色（以下、Ｒと称す）、緑色（以下、Ｇと称す）、青色（以下、Ｂと称す）のそれぞれでフォーカス位置（合焦位置）が異なってしまう。

そのため、特許文献１記載の画像読取装置では、オートフォーカス処理を行う際に、各色の画像データから抽出した高周波成分の値（ＡＦデータ）を比較して、最も適切な色を選択し、その色のＡＦデータが最大となる位置にレンズを移動させている。

特開平１１−０９８３１５号公報

しかしながら、上記特許文献１記載の方法でも、単色の画像データを基にフォーカス位置を算出していることに変わりはなく、フォーカスずれによる他の色の画質劣化が必ずしも改善されるわけではなかった。

また、近年では写真フイルムの表面に付いた傷やゴミを検出するために赤外光（以下、ＩＲと称す）のデータも取得している。このＩＲは、可視光であるＲ、Ｇ、Ｂと比較して波長が大きく違うため、軸上色収差も大きい。そのため、レンズ設計でＩＲまで含めた各色のフォーカス位置を揃えることは困難である。

また、この問題の解決策として、ＩＲの画像読取の際に、レンズと固体撮像素子との間に光路長補正板を入れ、フォーカス位置を可視域に近づける方法も提案されているが、光路長補正板、及び光路長補正板を挿脱する駆動手段などが必要となり、装置のコストアップにつながる。さらには、その駆動のために画像読取にかかる時間が延び、処理能力に影響を及ぼすなどの問題があった。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであって、赤外光を含む多色の画像読取を行う際にも、各色のフォーカスずれによる画質劣化を抑えた画像読取装置及び合焦制御方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の画像読取装置、及び合焦制御方法は、波長の異なる複数の光を原稿に照射する光源と、原稿を介して入射した前記光源からの光をレンズで固体撮像素子の光電面に結像させることで、原稿に記録された画像を光電的に読み取る読取部と、この読取部と原稿との距離を変えて前記固体撮像素子の光電面に結像された光学像が合焦する合焦位置へ前記読取部を移動させる焦点調整機構と、前記光源から照射される各波長の光のそれぞれの合焦位置を基にして、最終的な画像読取の際に用いる読取用合焦位置を決定する合焦位置演算部とを備えたことを特徴とする。

なお、各波長の光毎に測定されたレンズのＭＴＦ特性から算出したオフセットデータを予め記憶するメモリを備え、前記合焦位置演算部は、複数ある各波長の光から１つを選択して、その合焦位置を測定し、得られた合焦位置に前記オフセットデータを加算することによって前記読取用合焦位置を決定することが好ましい。

また、前記オフセットデータは、コンボリューション演算によって算出されることが好ましい。

なお、前記合焦位置制御部は、各波長の光のそれぞれの合焦位置を測定し、各合焦位置をコンボリューション演算することによって前記読取用合焦位置を決定する構成としてもよい。

本発明の画像読取装置、及び合焦制御方法によれば、光源から照射される各波長の光のそれぞれの合焦位置を基にして、最終的な画像読取の際に用いる読取用合焦位置を決定するので、各波長の光のそれぞれに対してバランスのよい合焦位置となり、各色の焦点ずれによる画質劣化を抑えることができる。

図１は、本発明を実施したデジタルラボシステム１０の構成を概略的に示す説明図である。デジタルラボシステム１０は、オペレータからの指示を受けるための操作部１１と、写真フイルム（原稿）ＰＦに記録された画像を光電的に読み取る画像読取装置１２と、この画像読取装置１２が読み取った画像データに対して画像処理を行う画像処理装置１３、及び画像処理が行われた画像データを基にしてプリント写真を生成する画像出力装置１４とから構成されている。

操作部１１は、オペレータがデジタルラボシステム１０に対して指示を与えるために設けられている。この操作部１１は、キーボードなどの一般的な入力装置でもよいし、複数のスイッチやボタンなどを配した専用の操作パネルであってもよい。

画像読取装置１２は、光源２０、拡散ボックス２１、フイルムキャリア２２、読取部２３、焦点調整機構３３、及び画像読取装置１２全体を制御するコントローラ２４とから構成されている。また、コントローラ２４を除く各部は、読取部２３の光軸ＯＡ上に配置されている。

波長の異なる複数の光を写真フイルムＰＦに照射する光源２０は、Ｒ、Ｇ、Ｂ、ＩＲの光をそれぞれ発する多数の発光ダイオード（以下、ＬＥＤと称す）３４Ｒ、３４Ｇ、３４Ｂ、３４ＩＲと、これらの各ＬＥＤ３４がマトリクス状に配された基板２０ａとから構成されている。光源２０は、ＬＥＤドライバ２５を介してコントローラ２４に接続されており、コントローラ２４によって各ＬＥＤ３４の発光を制御される。Ｒ、Ｇ、Ｂの光を照射するＬＥＤ３４Ｒ、３４Ｇ、３４Ｂは、写真フイルムＰＦに記録された画像を読み取る際に順次発光される。一方、ＬＥＤ３４ＩＲが照射する赤外光は、写真フイルムＰＦに記録された画像とは無関係に、写真フイルムＰＦの表面に付着したゴミ（異物）や傷のみを検出することができる。そのため、ＬＥＤ３４ＩＲによって得られたデータは、ゴミや傷などによる欠陥画素を補正する際に用いられる。

光源２０の上面側には、各ＬＥＤ３４の破損などを防止する保護カバー４０が設けられている。この保護カバー４０は、各ＬＥＤ３４が発する光を透過させるため、例えば、アクリル樹脂などの透光性を有する材料で成型されている。また、光源２０の近傍には、ファン２６が設けられており、各ＬＥＤ３４の温度による発光強度の変動を抑えるため、各ＬＥＤ３４が所定の温度範囲に収まるように、これらを冷却している。

拡散ボックス２１の下面及び上面には、光を拡散させる拡散板４１、４２がそれぞれ設けられている。下面に配置された拡散板４１は、各ＬＥＤ３４から発せられた光を拡散させながら拡散ボックス２１内に入射させる。一方、上面に配置された拡散板４２は、拡散ボックス２１の内面で反射しながら上方に導かれた光をさらに拡散させ、フイルムキャリア２２にセットされた写真フイルムＰＦに向けて照射する。これにより、点光源であるＬＥＤ３４の光が拡散されて、写真フイルムＰＦには、その面内にわたってほぼ均一な光量の光が照射される。

フイルムキャリア２２は、写真フイルムＰＦを搬送する搬送路４３を有し、図示を省略した搬送機構によって写真フイルムＰＦを図中左右方向に搬送する。また、光軸ＯＡと重なる部分には、露光開口４４が形成されており、フイルムキャリア２２は、写真フイルムＰＦの各撮影コマを、この露光開口４４にセットする。なお、このフイルムキャリア２２には、例えば、１２０タイプや１３５タイプ、及びＩＸ２４０タイプなどの複数のフイルム種を装填することができる。

写真フイルムＰＦの各撮影コマに記録された画像を光電的に読み取る読取部２３は、レンズユニット（レンズ）４５、ＣＣＤエリアセンサ（固体撮像素子）４６、レンズ鏡胴４７、支持板４８、などを備えている。レンズユニット４５は、色収差の小さな複数の低分散レンズから構成され、レンズ鏡胴４７の内部に保持されている。ＣＣＤエリアセンサ４６は、レンズ鏡胴４７の内部でレンズユニット４５と対面する位置に設けられている。また、支持板４８は、ＣＣＤエリアセンサ４６とレンズ鏡胴４７とを保持している。

読取部２３と写真フイルムＰＦとの距離を変えてＣＣＤエリアセンサ４６の光電面４６ａに結像された光学像が合焦する合焦位置へ読取部２３を移動させる焦点調整機構３３は、ガイドロッド４９、焦点調整モータ５０、及びこの焦点調整モータ５０を駆動するモータドライバ２７とから構成されている。

ガイドロッド４９は雄ねじで構成されており、支持板４８と螺合している。また、ガイドロッド４９には、モータドライバ２７を介してコントローラ２４に接続される焦点調整モータ５０が取り付けられている。この焦点調整モータ５０によってガイドロッド４９が回転駆動されると、螺合した支持板４８が光軸ＯＡの方向（図中上下方向）に移動する。この支持板４８の移動によって、いわゆる共役長と呼ばれる写真フイルムＰＦとＣＣＤエリアセンサ４６との距離が変化し、合焦が行われる。

２次元マトリクス配列された複数の画素を有するＣＣＤエリアセンサ４６は、ＣＣＤドライバ２８を介してコントローラ２４に接続されている。コントローラ２４によって制御されるＣＣＤエリアセンサ４６は、光電面に結像した光学像を電気的な画像データに変換してＡ／Ｄコンバータ２９に出力する。

Ａ／Ｄコンバータ２９は、ＣＣＤエリアセンサ４６から出力された画像データを、アナログ信号からデジタル信号に変換し、コントローラ２４に入力する。

コントローラ２４は、光源２０から照射される各波長の光（以下、単に色と称す）のそれぞれのフォーカス位置（合焦位置）を基にして、最終的な画像読取の際に用いる読取用フォーカス位置ＦＰを決定する合焦位置演算部５１と、色毎に測定されたレンズユニット４５のＭＴＦ特性から算出したオフセットデータＯＦＳを予め記憶するメモリ５２とを備えている。

Ａ／Ｄコンバータ２９から画像データが入力されたコントローラ２４は、この画像データに対して、例えば、暗補正やシェーディング補正、及び欠陥画素補正などを施した後、画像処理部１３に補正後の画像データを送る。

画像処理装置１３は、画像読取装置１２から入力された画像データに対して、例えば、画像の低周波輝度成分の階調を圧縮するハイパートーン処理や、粒状を抑制しながらシャープネスを強調するハイパーシャープネス処理などの画像処理を施す。また、デジタルラボシステム１０には、画像処理が完了した画像データをオペレータが確認できるように、仕上がり画像をシミュレート表示するモニタ３０が設けられている。

画像出力装置１４は、レーザプリント部３１とプロセサ部３２とから構成されている。レーザプリント部３１は、Ｒ、Ｇ、Ｂのレーザ光源と、画像処理装置１３から送られてきた画像データに基づいてレーザ光源の各色のレーザ光を変調する変調部とを備えている。レーザプリント部３１は、この変調したレーザ光を走査露光することにより、印画紙に画像を潜像記録する。プロセサ部３２は、潜像記録済みの印画紙に対して発色現像、漂白定着、洗浄、乾燥の各処理を行い、プリント写真を生成する。

写真フイルムＰＦの各撮影コマに記録されている画像は、当然ながら個々の画像毎に濃度のばらつきがある。そのため、読取部２３が各撮影コマに記録された画像を読み取る際には、低解像度で粗いプレスキャンと、高解像度で精密なファインスキャン（請求項記載の最終的な画像読取に相当）とを行なっている。

コントローラ２４のメモリ５３には、ＣＣＤエリアセンサ４６の電荷蓄積時間などの読取条件を変えた複数の読取モードが予め用意されている。コントローラ２４は、プレスキャンで得られた画像データ（以下、プレスキャンデータと称す）を基にして、その画像における最適な読取モードを選択し、選択した読取モードに対応する種々の読取条件をＣＣＤドライバ２８に設定する。これにより、各撮影コマに記録された濃度の違う画像を、適切に読み取ることができる。

また、コントローラ２４は、プレスキャンとファインスキャンとの間に、焦点調整機構３３を制御して、その画像の読取用フォーカス位置ＦＰに読取部２３を合焦させるためのオートフォーカス処理を実施する。図２は、オートフォーカス処理の実施手順を示すフローチャートである。以下、図２のフローチャートを参照して、本実施形態のオートフォーカス処理について説明する。

プレスキャンを行ったコントローラ２４は、モータドライバ２７を介して焦点調整モータ５０を駆動し、読取部２３を開始位置まで移動させる。読取部２３が開始位置に到達すると、コントローラ２４は、ＬＥＤドライバ２５を介してＧを照射するＬＥＤ３４Ｇを発光させた後、ＣＣＤエリアセンサ４６を駆動してＧの画像データ（以下、Ｇ画像データと称す）を取得する。なお、Ｇ画像データは、ＣＣＤエリアセンサ４６の全画素のデータであってもよいし、４分の１や８分の１に間引いたデータであってもよい。さらには、中央部などの所定の画素のみを抽出したデータであってよい。また、人間の視感度が最も高く、かつ波長域も広いことから、本実施形態ではオートフォーカス処理にＧを用いているが、例えば、画像にＧの成分が極端に少ない場合などには、ＲやＢを用いてもよい。

取得されたＧ画像データは、Ａ／Ｄコンバータ２９を介してコントローラ２４の合焦位置演算部５１に入力される。Ｇ画像データが入力された合焦位置演算部５１は、このＧ画像データからコントラスト評価値Ｃを算出する。コントラスト評価値Ｃは、例えば、以下のようにして算出される。

先ず、Ｇ画像データとは、すなわちＣＣＤエリアセンサ４６の各画素における輝度値のデータの集合体であるので、横軸を画素位置、縦軸を輝度値としたグラフにすると、周波数変動を有する波形として表すことができる。この波形（Ｇ画像データ）を、図示せぬハイパスフィルタに通して高周波成分（画像のエッジ部分に相当する）のみを抽出する。ハイパスフィルタを通過した波形の最低輝度値をＩｍｉｎ、最高輝度値をＩｍａｘとするとき、コントラスト評価値Ｃは、次式（１）で算出される。なお、算出されたコントラスト評価値Ｃは、メモリ５２に保存される。
Ｃ＝（Ｉｍａｘ−Ｉｍｉｎ）／（Ｉｍａｘ＋Ｉｍｉｎ）・・・（１）

コントラスト評価値Ｃが算出されると、コントローラ２４は焦点調整モータ５０を駆動して、読取部２３を終了位置に向けて所定の距離だけ移動させる。なお、開始位置と終了位置は、焦点調整機構３３によって移動可能な範囲の中で、任意に設定すればよい。また、その移動方向も、共役長が長くなる方向としてもよいし、共役長が短くなる方向としてもよい。

コントローラ２４は、読取部２３を所定の距離移動させて共役長を変えながら、終了位置に到達するまでに複数のコントラスト評価値Ｃを取得する。これにより、例えば、図３に示すような共役長−コントラスト評価値Ｃのグラフを作成することができる。合焦位置演算部５１は、このグラフからコントラスト評価値Ｃが最も高くなる共役長ＡＦを求める。この共役長ＡＦが、写真フイルムＰＦの撮影コマに記録された画像に対するＧのフォーカス位置となる。

共役長ＡＦを求めた合焦位置演算部５１は、メモリ５２に予め記憶されているオフセットデータＯＦＳを共役長ＡＦに加算して読取用フォーカス位置ＦＰを決定する。コントローラ２４は焦点調整モータ５０を駆動して、この読取用フォーカス位置ＦＰに読取部２３を移動させる。以上のようにして、ファインスキャンの際に用いる読取用フォーカス位置ＦＰに読取部２３を合焦させるオートフォーカス処理が行われる。

図４は、メモリ５２に予め記憶されているオフセットデータＯＦＳの算出手順を示すフローチャートである。オフセットデータＯＦＳは、レンズユニット４５のデフォーカスＭＴＦ（ＭｏｄｕｒａｔｉｏｎＴｒａｎｓｆｅｒＦａｎｃｔｉｏｎ）特性を基にして算出される。このＭＴＦ特性は、レンズユニット４５の設計段階の計算、もしくは製造後の計測によって事前に得られるデータであって、被写体像のコントラストと結像した光学像のコントラストとの比率を表したものである。ＭＴＦが高い方が、被写体像のコントラストと光学像のコントラストとの間に差がないことを示しており、このＭＴＦが最も高い点をフォーカス位置と考えることができる。

図５に、ＭＴＦ特性を表すグラフの一例を示す。オフセットデータＯＦＳを求める際には、先ず図５に示す各色のＭＴＦ曲線から、各色のＭＴＦがピークとなるフォーカス位置Ｒｆ、Ｇｆ、Ｂｆ、ＩＲｆを求める。

次に、総和が１となる重み係数ａ、ｂ、ｃ、ｄを各フォーカス位置のそれぞれに乗し、次式（２）に示すコンボリューション演算（重み付き平均）を行って、各色のフォーカス位置のバランスを考慮した基準フォーカス位置Ｐを決定する。
Ｐ＝ａ×Ｒｆ＋ｂ×Ｇｆ＋ｃ×Ｂｆ＋ｄ×ＩＲｆ・・・（２）

なお、通常のコンボリューション演算では（２）式から各重み係数の総和ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄを除するのであるが、本実施形態では、各重み係数の総和を１としているので、この項を省略している。また、各重み係数ａ、ｂ、ｃ、ｄは、ＭＴＦ特性の波形などを考慮して任意に設定すればよい。

求めるオフセットデータＯＦＳは、（２）式で決定した基準フォーカス位置Ｐに、オートフォーカス処理で使用する波長の光のフォーカス位置を減算することで算出される。本実施形態では、オートフォーカス処理にＧを用いているので、オフセットデータＯＦＳは、次式（３）で算出される。
ＯＦＳ＝Ｐ−Ｇｆ・・・（３）

これにより、オートフォーカス処理を行って得られる読取用フォーカス位置は、基準フォーカス位置Ｐに相当するので、ファインスキャンを行う際には、全ての色においてフォーカスずれによる画質劣化を抑えることができる。

以下、図５に示すＭＴＦ特性を用いて算出したオフセットデータＯＦＳを例示する。図５の各色のＭＴＦ曲線から、各色のフォーカス位置は、Ｒｆ＝０．００５ｍｍ、Ｇｆ＝−０．０３ｍｍ、Ｂｆ＝０．０２ｍｍ、ＩＲｆ＝０．０５ｍｍであることが分かる。

次に、各フォーカス位置のそれぞれに乗する重み係数ａ、ｂ、ｃ、ｄを決める。ＩＲは、ゴミや傷などによる欠陥画素を補正する際に用いられるので、ＩＲｆにかかる重み係数ｄは、画像データを構成するＲｆ、Ｇｆ、Ｂｆの重み係数ａ、ｂ、ｃよりも小さく設定することが好ましい。ここでは、ａ、ｂ、ｃに対して２分の１以下となるように設定する。

Ｒｆ、Ｇｆ、Ｂｆの重み係数ａ、ｂ、ｃについては、Ｒ、Ｇ、Ｂのバランスを考慮して、ＭＴＦのピーク値が両端に位置する波長の光の重み係数を大きくする。図５に示すＭＴＦ曲線では、Ｇ、Ｂが両端に位置しているので、Ｇｆ、Ｂｆにかかる重み係数ｂ、ｃを大きくする。また、各重み係数の総和は１としている。以上より、各重み係数ａ、ｂ、ｃ、ｄを、ａ＝０．２６、ｂ＝０．３２、ｃ＝０．３２、ｄ＝０．１と決定する。

各フォーカス位置と各重み係数とが決定すると、（２）式より基準フォーカス位置Ｐは、０．０２２３と算出される。Ｇのフォーカス位置Ｇｆは、−０．０３であるので、（３）式よりオフセットデータＯＦＳは、０．０５２３と求めることができる。

前述のとおり、フイルムキャリア２２は、複数のフイルム種に対応している。写真フイルムＰＦの種類が変わると、コントローラ２４は、その写真フイルムＰＦの各撮影コマに対応するようにレンズユニット４５の光学倍率を変動させる。この光学倍率が変動すると、それにともなってＭＴＦ特性も変わってしまう。また、ゴミや傷などによる欠陥画素の補正を行うか否かは、操作部１１からの指示により設定することができる。補正を行わないように設定した際にはファインスキャンでのＩＲのデータは取得しないので、ＩＲを除外してオフセットデータＯＦＳを計算した方が、Ｒ、Ｇ、ＢのそれぞれにバランスのよいオフセットデータＯＦＳを得る事ができる。そのため、例えば、下表１に示すように、各フイルム種及び補正の有無に対応した複数のオフセットデータＯＦＳが、メモリ５２に予め記憶されている。

合焦位置演算部５１は、オートフォーカス処理の際に、フイルムキャリア２２に装填されたフイルム種、及び欠陥画素の補正を行うか否かの設定に応じたオフセットデータＯＦＳを、メモリ５２から適宜読み出して読取用フォーカス位置ＦＰを決定する。

次に、上記構成によるデジタルラボシステム１０の作用について説明する。コントローラ２４のメモリ５２には、予め表１に示すような各フイルム種及び補正の有無に対応した複数のオフセットデータＯＦＳが記憶されている。

フイルムキャリア２２に写真フイルムＰＦが装填され、操作部１１を介してオペレータから画像読み取りが指示されたコントローラ２４は、フイルムキャリア２２を駆動して写真フイルムＰＦを一方向に搬送し、写真フイルムＰＦの撮影コマを露光開口４４にセットする。撮影コマが露光開口４４にセットされると、コントローラ２４はＬＥＤ３４Ｒ、ＬＥＤ３４Ｇ、ＬＥＤ３４Ｂを順次発光させ、撮影コマに記録された画像のプレスキャンを行う。このとき、フイルムキャリア２２に装填された写真フイルムＰＦの種類は、図示せぬセンサによって判別されるか、オペレータからの指示によって、プレスキャン前にコントローラ２４に入力される。コントローラ２４は、写真フイルムＰＦの種類に応じてレンズユニット４５の光学倍率を変動させる。これにより、写真フイルムＰＦの種類が変わった際にも、各撮影コマに対応した適切な読み取りを行うことができる。

プレスキャンにより得られたプレスキャンデータは、コントローラ２４に送られて濃度の解析が行われる。撮影コマのプレスキャンデータを解析したコントローラ２４は、その撮影コマに記録された画像に最も適切な読取モードを選択する。

読取モードの選択が終了すると、コントローラ２４は、図２に示す手順でオートフォーカス処理を実施し、読取用フォーカス位置ＦＰに読取部２３を移動させる。なお、オートフォーカス処理に使用されるオフセットデータＯＦＳは、写真フイルムＰＦ、及び欠陥画素の補正の設定に応じて、メモリ５２に予め記憶されている複数のオフセットデータＯＦＳの中（表１参照）から適切なものが読み出される。

オートフォーカス処理が終了して読取部２３が読取用フォーカス位置ＦＰに移動すると、ＣＣＤドライバ２８に選択された読取モードに対応する各種の設定値が設定される。コントローラ２４は、各ＬＥＤ３４を再び発光させてファインスキャンを実施し、精密な画像データ（以下、本画像データと称す）を取得する。このファインスキャンで得られた本画像データは、コントローラ２４に送られて、例えば、暗補正やシェーディング補正、及び欠陥画素補正などが施された後、画像処理部１３に送られる。

補正後の本画像データが入力された画像処理装置１３は、この本画像データに対してハイパートーン処理やハイパーシャープネス処理などの画像処理を行う。画像処理が施された本画像データは、モニタ３０に仕上がり画像としてシミュレート表示される。表示された画像を確認したオペレータは、操作部１１を介してデジタルラボシステム１０にプリントを指示する。これにより、確認がなされた本画像データが画像出力装置１４に送られ、プリント写真が生成される。

なお、得られた本画像データを、例えば、ＪＰＥＧやＴＩＦＦなどの一般的な画像ファイル形式に変換し、デジタイズデータとしてメモリ５２に記録するようにしてもよい。また、このデジタイズデータは、有線や無線で他のパーソナルコンピュータなどに送るようにしてもよいし、コンパクトフラッシュ（登録商標）やＣＤ−ＲＯＭなどのメディアに記録するようにしてもよい。

本実施形態によれば、レンズユニット４５のＭＴＦ特性を基に算出したオフセットデータＯＦＳを用いてオートフォーカス処理を行うことにより、各色のフォーカス位置のバランスを考慮した基準フォーカス位置Ｐに相当する位置に読取部２３を合焦させるので、ファインスキャンを行う際には、全ての色においてフォーカスずれによる画質劣化を抑えることができる。

また、ＩＲを含んだとしても、光路長補正板、及び光路長補正板を挿脱する駆動手段などを必要としないので、装置のコストアップや処理能力に影響を与えるといった問題を生じることもない。

なお、装置の処理能力に十分な余裕がある場合などには、図３に示す共役長−コントラスト評価値Ｃのデータを全色取得し、この結果を基にして各重み係数を決め、各色の共役長ＡＦをコンボリューション演算することによって、読取用フォーカス位置ＦＰを決定するようにしてもよい。

この際、光源２０をＬＥＤ３４からハロゲンランプに替え、ＣＣＤエリアセンサ４６を各色のフィルタを備えたＣＣＤラインセンサに替えて、各色のデータを同時に取得するようにしてもよい。

上記実施形態では、固体撮像素子としてＣＣＤタイプを用いているが、これに限らず、例えば、ＣＭＯＳタイプなど、他の個体撮像素子を用いてもよい。

また、上記実施形態では、画像読取装置の適用例として、デジタルラボシステムを示しているが、これに限らず、例えば、ファクシミリやスキャナなどに、本発明を適用してもよい。

デジタルラボシステムの構成を概略的に示す説明図である。オートフォーカス処理の実施手順を示すフローチャートである。共役長−コントラスト評価値Ｃの一例を示すグラフである。オフセットデータの算出手順を示すフローチャートである。ＭＴＦ特性の一例を示すグラフである。

符号の説明

１０デジタルラボシステム
１２画像読取装置
２０光源
２３読取部
３３焦点調整機構
４５レンズユニット（レンズ）
４６ＣＣＤエリアセンサ（固体撮像素子）
５１合焦位置演算部
５２メモリ

Claims

波長の異なる複数の光を原稿に照射する光源と、原稿を介して入射した前記光源からの光をレンズで固体撮像素子の光電面に結像させることで、原稿に記録された画像を光電的に読み取る読取部と、この読取部と原稿との距離を変えて前記固体撮像素子の光電面に結像された光学像が合焦する合焦位置へ前記読取部を移動させる焦点調整機構とを備えた画像読取装置において、
前記光源から照射される各波長の光のそれぞれの合焦位置を基にして、最終的な画像読取の際に用いる読取用合焦位置を決定する合焦位置演算部を設けたことを特徴とする画像読取装置。
各波長の光毎に測定されたレンズのＭＴＦ特性から算出したオフセットデータを予め記憶するメモリを備え、
前記合焦位置演算部は、複数ある各波長の光から１つを選択して、その合焦位置を測定し、得られた合焦位置に前記オフセットデータを加算することによって前記読取用合焦位置を決定することを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
前記オフセットデータは、コンボリューション演算によって算出されることを特徴とする請求項２記載の画像記録装置。
前記合焦位置演算部は、各波長の光のそれぞれの合焦位置を測定し、各合焦位置をコンボリューション演算することによって前記読取用合焦位置を決定することを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。
波長の異なる複数の光を原稿に照射する光源と、原稿を介して入射した前記光源からの光をレンズで固体撮像素子の光電面に結像させることで、原稿に記録された画像を光電的に読み取る読取部と、この読取部と原稿との距離を変えて前記固体撮像素子の光電面に結像された光学像が合焦する合焦位置へ前記読取部を移動させる焦点調整機構とを備えた画像読取装置に用いられる合焦制御方法において、
前記光源から照射される各波長の光のそれぞれの合焦位置を基にして、最終的な画像読取の際に用いる読取用合焦位置を決定することを特徴とする合焦制御方法。
各波長の光毎に測定されたレンズのＭＴＦ特性から算出したオフセットデータを予めメモリに記憶させ、
複数ある各波長の光から１つを選択して、その合焦位置を測定し、得られた合焦位置に前記オフセットデータを加算することによって前記読取用合焦位置を決定することを特徴とする請求項５記載の合焦制御方法。
前記オフセットデータは、コンボリューション演算によって算出されることを特徴とする請求項６記載の合焦制御方法。
各波長の光のそれぞれの合焦位置を測定し、各合焦位置をコンボリューション演算することによって前記読取用合焦位置を決定することを特徴とする請求項５記載の合焦制御方法。