JP4533481B2 - 画像読取装置及びオートフォーカス制御方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像読取装置及びオートフォーカス制御方法に関し、特に、紙原稿やマイクロフィルムを読み取る場合に好適な画像読取装置及びオートフォーカス制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、マイクロフィルムから画像を読み取るマイクロフィルマや、紙原稿等から画像を読み取るイメージスキャナなどの画像読取装置が存在する。従来のマイクロフィルマやイメージスキャナなどの画像読取装置においては、画像を読み取る際に紙原稿やマイクロフィルムからの反射光や透過光による画像を読取手段で鮮明に読み取るために、フォーカスを調節する必要がある。原稿から読取手段までの距離が一定で倍率も一定などといった場合には一度調節するだけでよいが、例えば倍率が複数種類使用可能な画像読取装置などの場合には、その都度フォーカスを再調整する必要がある。このようにフォーカスを調整する必要がある場合にオートフォーカス機能が備わっている装置であれば、必要なときに自動的にフォーカスを調整することができる。
【０００３】
通常、オートフォーカスを行う画像読取装置は、専用のイメージセンサを用意するか画像を読み取るためのイメージセンサを兼用して画像の存在する位置にイメージセンサを移動して読み取った原稿から所定の演算を行い、その結果をフォーカス値としてレンズを上下に動かしながら画像を読み取り、演算を行う。そして、演算結果として算出されたフォーカス値の最も適切なときの位置にレンズを移動することによって、オートフォーカスを実現している場合が多い。
【０００４】
例えば図１１に示すようにオートフォーカスがＯＮとなると、先ずオートフォーカスを行うための画像を読み取るイメージセンサ（ラインセンサ）１１１がフィルム画像を表示しているスクリーン１１２上の特定の位置まで移動して停止する。そして、イメージセンサ（ラインセンサ）１１１は固定したままでフォーカスレンズを上下に移動しながら同じ位置の画像を連続して読み取る。尚、図中１１３はズームモータを示す。こうして読み取った画像は、フォーカスレンズのそれぞれの位置でのフォーカス値を計算するために使用される。この計算は、例えば隣り合う画素との差分の絶対値を２乗してこれを１ライン分積算するなどといった、計算結果によってどの程度フォーカスが合っているかを知ることができる計算を行う。
【０００５】
この計算をフォーカスレンズを上下に移動させながら行い、フォーカスレンズがどの位置にある時にどのような計算結果が得られるかを調べることにより、最もフォーカスの合っているフォーカスレンズの位置を知ることができる。例えば上記の計算を行う場合は、計算結果が高いほど隣り合う画素の濃度差がはっきりしているため、フォーカスが合っていると考えることができる。従って、計算値が最も高くなった時のフォーカスレンズの位置が最もフォーカスの合っている位置であると判断できる。従って、この計算結果が最も高い時の位置にフォーカスレンズを移動させ、イメージセンサ（ラインセンサ）１１１をホームポジションに戻すことによってオートフォーカスが完了する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来技術においては下記のような問題があった。
【０００７】
すなわち、オートフォーカス時にはイメージセンサを待機位置からスクリーン１２３上のフィルム画像が表示されている位置に移動してオートフォーカスのための画像を読み取るが、移動先に画像が存在しているとは限らないため、画像の存在しない部分に対してオートフォーカスを行ってしまう可能性がある。そして、フィルム画像を表示するスクリーン１２３上には、フィルム画像の他にフィルムの表裏やフィルムを固定しているガラス面などのゴミ・疵・汚れなども表示されている場合もあり、これらのものとフィルム画像との区別がつかず、オートフォーカス時にはゴミなどに対してフォーカスを合わせてしまう場合もありうる。
【０００９】
本発明は、上述した点に鑑みなされたものであり、有効な画像の存在する場所や有効な画像の存在する確率の高い場所を探すことで、また、オートフォーカスに悪影響を及ぼすデータを取り込まないようにすることで、オートフォーカスの成功する確率を高くすることを可能とした画像読取装置及びオートフォーカス制御方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、フィルム画像を１次元で読み取る読取手段と、該読取手段で読み取った画像データに基づきオートフォーカスを行うオートフォーカス機構と、前記フィルム画像と前記読取手段との間の相対位置を移動させる移動手段とを備える画像読取装置であって、有効な画像領域を指定することにより、該画像領域に基づき予め決められた範囲を、オートフォーカス用に取得する前記画像データの主走査方向の取得範囲に設定する制御手段を具備し、前記制御手段は、前記相対位置が前記画像領域の中心部及び端部の両方を避ける所定の相対位置になるよう前記移動手段を制御すると共に、前記読取手段で読み取った前記取得範囲内の画像データに基づいてオートフォーカスを行うよう制御することを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１記載の発明において、前記フィルム画像が表示される表示手段をさらに備える画像読取装置であって、前記表示手段において、有効な画像領域を指定する領域指定手段を具備し、前記制御手段は、前記領域指定手段で指定された画像領域に基づき予め決められた範囲を、オートフォーカス用に取得する前記画像データの主走査方向の取得範囲に設定することを特徴とする。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記制御手段は、オートフォーカス開始時に前記読取手段を副走査方向に移動しながら予め決められた範囲の画像を読み取るように制御すると共に、前記読取手段で読み取った画像データのうち最もコントラストの高い部分を使用してオートフォーカスを行うよう制御することを特徴とする。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記オートフォーカス機構は、前記フィルム画像のフォーカスを調整するフォーカス調整手段を有し、前記読取手段で読み取った画像データに基づき前記フォーカス調整手段でフォーカスを調整することでオートフォーカスを行い、前記制御手段は、オートフォーカス開始時に前記フォーカス調整手段をフォーカス調整範囲のうちの特定のフォーカス位置に設定した後、前記読取手段で予め画像を読み取るよう制御し、その後に、前記読取手段で読み取った画像データのうち最もコントラストの高い部分を使用してオートフォーカスを行うよう制御することを特徴とする。
【００１４】
上記目的を達成するため、請求項５の発明は、フィルム画像を１次元で読み取る読取手段と、該読取手段で読み取った画像データに基づきオートフォーカスを行うオートフォーカス機構と、前記フィルム画像と前記読取手段との間の相対位置を移動させる移動手段とを備える画像読取装置に適用されるオートフォーカス制御方法であって、有効な画像領域を指定することにより、該画像領域に基づき予め決められた範囲を、オートフォーカス用に取得する前記画像データの主走査方向の取得範囲に設定するよう制御する制御工程を有し、前記制御工程は、前記相対位置が前記画像領域の中心部及び端部の両方を避ける所定の相対位置になるよう前記移動手段を制御する移動工程と、前記読取手段で読み取った前記取得範囲内の画像データに基づいてオートフォーカスを行うよう制御するオートフォーカス工程と、を有することを特徴とする。
【００１５】
請求項６の発明は、請求項５記載の発明において、前記フィルム画像が表示される表示手段と、該表示手段において有効な画像領域を指定する領域指定手段をさらに備える前記画像読取装置に適用されるオートフォーカス制御方法であって、前記表示手段において、前記領域指定手段により有効な画像領域を指定する領域指定工程を有し、前記制御工程は、前記領域指定工程で指定された画像領域に基づき予め決められた範囲を、オートフォーカス用に取得する前記画像データの主走査方向の取得範囲に設定する工程を有することを特徴とする。
【００１６】
請求項７の発明は、請求項５又は６記載の発明において、前記制御工程は、オートフォーカス開始時に前記読取手段を副走査方向に移動しながら予め決められた範囲の画像を読み取る工程と、前記読取手段で読み取った画像データのうち最もコントラストの高い部分を使用してオートフォーカスを行う工程とを有することを特徴とする。
【００１７】
請求項８の発明は、請求項５又は６記載の発明において、前記オートフォーカス機構が、前記フィルム画像のフォーカスを調整するフォーカス調整手段を備え、前記読取手段で読み取った前記主走査方向の画像データに基づき前記フォーカス調整手段でフォーカスを調整することでオートフォーカスを行う前記画像読取装置に適用されるオートフォーカス制御方法であって、前記制御工程は、オートフォーカス開始時に前記フォーカス調整手段をフォーカス調整範囲のうちの特定のフォーカス位置に設定した後、前記読取手段で予め画像を読み取るよう制御する工程と、その後に、前記読取手段で読み取った画像データのうち最もコントラストの高い部分を使用してオートフォーカスを行う工程を有することを特徴とする。
【００１８】
上記請求項１、５の作用としては、読取手段がオートフォーカス時に画像を読み取る時に、フィルムの枠、画像領域の中心部及び端部などといったオートフォーカスを行うのに適していない領域を含まずにオートフォーカスを行うことができる。
【００１９】
上記請求項２、６の作用としては、フィルム画像のうち注目する画像のみを取り出して、これを元にオートフォーカスを行うことができる。
【００２０】
上記請求項３、７の作用としては、確実に画像の存在する位置でオートフォーカスを行うことができる。
【００２１】
上記請求項４、８の作用としては、オートフォーカス時にオートフォーカスに適した画像を探す処理をより高速に行うことができる。
【００２２】
上記請求項４、８の作用としては、オートフォーカスを行う前に画像を探す時はフォーカスがある程度一定の状態となるため、オートフォーカスに適した画像の存在する位置を探しやすくすることができる。
【００２３】
上記請求項４、８の作用としては、フィルムを固定するガラス面などのゴミ・疵・汚れなどの影響を低減させることができる。
【００２４】
【発明を実施するための最良の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２５】
図２は本発明の実施の形態に係る画像読取装置の内部構造を示す構成図である。本発明の実施の形態に係る画像読取装置は、光源１と、リフレクタ２と、ミラー３と、コンデンサレンズ４と、レンズユニット６と、ミラー７と、ミラー８と、スクリーン９と、ミラー１１・スリット１２・イメージセンサ１３を有する読み取りユニット１０と、画像処理部及び制御部２２とを具備する構成となっている。
【００２６】
上記各部の構成を詳述すると、光源１は、画像撮影済みのフィルム５に光を照射する。この光源１による光が画像撮影済みのフィルム５を透過してスクリーン９への投影光となり、また、イメージセンサ１３で読み取られる。リフレクタ２は、光源１から発射した光を一方向に向ける。ミラー３、７、８は、光源１による光が画像撮影済みのフィルム５を透過してスクリーン９に表示されるまで投影光を反射させるために使用する。コンデンサレンズ４は、光源１から発射して拡散する光を集光させる。レンズユニット６は、フィルム５に撮影されている画像のフォーカス・ズームなどの調整を行う。スクリーン９には、フィルム５の画像が表示される。
【００２７】
読み取りユニット１０は、図２の形態である場合は紙面奥行き方向に伸びており、上下方向に移動可能となっている。スキャン時にはこの読み取りユニット１０を上下に移動させることによりフィルム５の画像を読み取ることができる。なお、後述する図５、図６、図１１では、図２とは異なり読み取りユニット１０は上下方向に伸びており、読み取りユニット１０を左右に移動させることにより画像を読み取ることができる。この読み取りユニット１０内にミラー１１・スリット１２・イメージセンサ１３が含まれている。ミラー１１は、フィルム５からスクリーン９までの距離とスキャン時のフィルム５からイメージセンサ１３までの距離が同一になるように使用されている。スリット１２は、外光の影響を低減させる。イメージセンサ１３は、スキャン時に画像を読み取ると共に、オートフォーカス時にオートフォーカス用の画像を読み取る。画像処理部及び制御部２２は、イメージセンサ１３で読み取った画像に基づき様々な処理を行ったり、後述のズームモータ、フォーカスモータの制御などを行ったりする。
【００２８】
図１は本発明の実施の形態に係る画像読取装置の制御系の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態に係る画像読取装置は、光源１と、レンズユニット６と、イメージセンサ１３と、ズームモータ１９と、フォーカスモータ２０と、センサ駆動部２１と、Ａ／Ｄ変換器１４・演算器１５・基準電圧制御部１６・光源制御部１７・制御部１８・増幅器２３・増幅器制御部２４を有する画像処理部及び制御部２２とを具備する構成となっている。
【００２９】
上記要部の構成を詳述すると、画像処理部及び制御部２２において、増幅器２３は、イメージセンサ１３で読み取った画像信号を増幅する。増幅器制御部２４は、増幅器２３の増幅率を制御する。Ａ／Ｄ変換器１４は、イメージセンサ１３で読み取った画像データのＡ／Ｄ変換を行う。演算器１５は、Ａ／Ｄ変換された画像データに対してフォーカス値を算出する。基準電圧制御部１６は、制御部１８からの信号によりＡ／Ｄ変換器１４がＡ／Ｄ変換を行うために使用する基準電圧の調節を行う。光源制御部１７は、制御部１８からの信号により光源１の光量調節を行う。制御部１８は、オートフォーカス時にはレンズユニット６内のフォーカスレンズを駆動しながら演算器１５によるフォーカス値を取得し、最もフォーカス値のよい値であるときの位置にフォーカスレンズを移動させる。また、制御部１８は、オートフォーカスの最初の動作として光源１の光量やＡ／Ｄ変換器１４の基準電圧のコントロールを行う。
【００３０】
ズームモータ１９は、レンズユニット６内のフォーカスレンズを動かすことにより、スクリーン９に表示するフィルム５の画像の倍率を変更する。フォーカスモータ２０は、レンズユニット６を上下させることにより、スクリーン９に表示されている画像のフォーカスを調整する。センサ駆動部２１は、画像処理部及び制御部２２の制御部１８からの信号によりイメージセンサ１３を移動させる。
【００３１】
図９は本発明のプログラム及び関連データが記憶媒体から装置に供給される概念例を示す説明図である。本発明のプログラム及び関連データは、フロッピディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体９１を装置９２に装備された記憶媒体ドライブ挿入口９３に挿入することで供給される。その後、本発明のプログラム及び関連データを記憶媒体９１から一旦ハードディスクにインストールしハードディスクからＲＡＭにロードするか、或いはハードディスクにインストールせずに直接ＲＡＭにロードすることで、本発明のプログラム及び関連データを実行することが可能となる。
【００３２】
この場合、本発明の実施の形態に係る画像読取装置において本発明のプログラムを実行する場合は、例えば上記図９に示したようなコンピュータ等の装置を介して画像読取装置に本発明のプログラム及び関連データを供給するか、或いは画像読取装置に予め本発明のプログラム及び関連データを格納しておくことで、プログラム実行が可能となる。
【００３３】
図８は本発明のプログラム及び関連データを記憶した記憶媒体の記憶内容の構成例を示す説明図である。本発明の記憶媒体は、例えばボリューム情報８１、ディレクトリ情報８２、プログラム実行ファイル８３、プログラム関連データファイル８４等の記憶内容で構成される。本発明のプログラムは、後述する制御手順に基づきプログラムコード化されたものである。
【００３４】
尚、本構成例では本発明の特許請求の範囲の読取手段はイメージセンサ１３に対応し、表示手段はスクリーン９に対応し、オートフォーカス機構はレンズユニット６、フォーカスモータ２０に対応し、制御手段、拡大率検知手段は制御部１８に対応し、光学手段はレンズユニット６に対応し、フォーカス調整手段はフォーカスモータ２０に対応し、照明手段は光源１に対応する。
【００３５】
次に、上記の如く構成された本発明の実施の形態に係る画像読取装置におけるオートフォーカスの動作を上記図１並びに図３〜図７に基づき、特許請求の範囲の各請求項に対応させながら詳細に説明する。
【００３６】
画像読取装置に装備された不図示のスイッチ操作によりオートフォーカスがＯＮになると、制御部１８から光源制御部１７に信号を出力し、オートフォーカス時には最小光量に変更する。これは、通常スクリーン９に表示されているフィルム画像を閲覧する場合はイメージセンサ１３で画像を読み取る時とは別の光量となっている場合が多く、また通常の画像読み取りの場合でもイメージセンサ１３や増幅器２３の出力が飽和するような光量となっている場合もある。
【００３７】
オートフォーカスはイメージセンサ１３から増幅器２３を通って得られた画像データに対する演算結果を元に合焦位置を判断するため、イメージセンサ１３や増幅器２３の出力が飽和していると正しい演算結果を得ることができなくなってしまうことがある。従って、オートフォーカス時には画像閲覧時などの場合とは異なる光量として、例えば設定可能な最小光量に変更してイメージセンサ１３や増幅器２３の出力が飽和することのないようにすることで、オートフォーカスが確実にできるようにする。
【００３８】
また、レンズユニット６の種類やその拡大率によってイメージセンサ１３の出力が飽和しない最大光量が異なるので、レンズユニット６の種類やその倍率によってイメージセンサ１３や増幅器２３が飽和しないようなできるだけ高い光量にすることによって、コントラストを高くすることもできる。
【００３９】
次に、オートフォーカスを行うためにイメージセンサ１３を画像を読み取る位置に移動する。ここで請求項２に対応させて説明すれば、不図示の画像読み取り範囲指定手段により予め指定されている画像範囲を元にして画像を読み取る位置を決定し、制御部１８によりセンサ駆動部２１に信号が出力され、これによりイメージセンサ１３がスクリーン９上の決定された位置へ移動することにより、有効な画像が存在している可能性の高い位置でオートフォーカスを行う。
【００４０】
例えばスクリーン９の右半分を有効な画像領域として指定されている場合は、スクリーン右半分を横方向に３等分するラインの中心よりのラインにイメージセンサ１３を移動してオートフォーカスを行い、スクリーン９全体を有効な画像領域として指定されている場合は、スクリーン９全体を横方向に３等分するラインのうちイメージセンサ１３のホームポジション側のラインにイメージセンサ１３を移動してオートフォーカスを行う。このように、指定された領域内を選択し、更に指定された領域内の端や中心部分を避けることで、有効な画像の存在する可能性の高い場所内を選択し、また段組などで画像の存在しない可能性の高い場所を避けることで、オートフォーカスが可能な画像の存在する可能性の高い領域を選択することができる。
【００４１】
請求項３に対応させて説明すれば、先ず画像のある位置を探すために制御部１８によりセンサ駆動部２１に信号が出力され、イメージセンサ１３が画像を図５ａのようにプリスキャンし、最もコントラストの高い位置を探し、その位置をオートフォーカスを行う場所としてイメージセンサ１３を移動する。これにより、例えば１ライン毎にヒストグラムをとるなどの方法によって行う場合のように膨大な演算を行う必要がなく、またフォーカスがずれた状態でも画像のある位置は画像のない位置よりもコントラストが高くなっているため、有効画像のある位置を確実に捜し出すことができる。
【００４２】
画像読取装置がコンピュータやプリンタに接続されている場合には必要な領域を指定し、指定された領域の画像のみをイメージセンサ１３が読み取ってコンピュータに出力したりプリンタで印刷したりする場合があり、このような時は必要な領域を指定する手段として例えばコンピュータ上での設定やスクリーン９上のカーソルなどがある。この指定手段で指定されている領域内にはオートフォーカスに有効な画像が存在しているため、図５（ｂ）のように、オートフォーカス時にはこの指定されている領域の中からオートフォーカスに適した画像をプリスキャンにより探し出すことで、スクリーン９上の全ての画像の中からオートフォーカスのための画像を探し出すよりも高速に行うことができる。
【００４３】
請求項４に対応させて説明すれば、図５（ｃ）のように、先ず制御部１８からフォーカスモータ２０に信号が出力されてフォーカス調整範囲の特定のフォーカス位置にレンズユニット６を調整した後に、制御部１８からセンサ駆動部２１に信号が出力され、イメージセンサ１３が画像をプリスキャンして最もコントラストの高い位置を探し、その位置にイメージセンサ１３を移動する。これは、通常ではレンズユニット６によって理論的な合焦位置が決まるため、レンズユニット６の種類や倍率などで理論的に導き出される合焦位置に予めフォーカスモータ２０によってレンズユニット６のフォーカス位置を調整してから、プリスキャンを行ってオートフォーカスに適した画像の位置を探すことにより、より確実にオートフォーカスに適した画像を探し出すことができる。これらは、例えばフォーカス調整範囲の特定のフォーカス位置にフォーカスを設定してから指定された領域内をプリスキャンしてオートフォーカスに適した画像を探すといったように、組み合わせで行うこともできる。
【００４４】
そして、制御部１８からフォーカスモータ２０に信号を出力してレンズユニット６のフォーカス位置をフォーカス調整範囲の端にあるホームポジションに移動してから、フォーカス調整範囲の逆端まで移動しながら画像を読み取り、読み取った画像を元に合焦位置を判断する。この時、図６（ａ）のようにフォーカスの変化に伴いスクリーン９に表示されている画像の拡大率が微妙に変化してしまうため、イメージセンサ１３の読み取っている画像は次々と変化してしまう。
【００４５】
これに対して、図６（ｂ）のように制御部１８からセンサ駆動部２１に信号を出力してイメージセンサ１３を移動させることにより、拡大率の変化による影響を低減させる。これにより、フォーカスを変化させることによって拡大率の変化が起こって注目すべき画像が移動しても、イメージセンサ１３も同時に移動するために、その影響を低減することができる。また、ズーム動作をせず拡大率が固定されている場合は、フォーカス動作に起因する拡大率の変化に伴う注目画像の移動量も決まった量となるため、それに合わせてイメージセンサ１３を移動させることで、常に同じ画像を読み取ることができる。
【００４６】
同様にフォーカス動作中にイメージセンサ１３を移動させる場合は、このフォーカスを変化させることに影響する拡大率の変化による注目画像の移動量は、レンズユニット６の種類や拡大率・スクリーン９上のどの位置で画像を読み取るかによって求めることができる。従って、注目している画像の移動距離を計算して、これを元に制御部１８からセンサ駆動部２１に信号を出力してイメージセンサ１３をフォーカス変化中に移動させることで、常に同じ画像を読み取ることができるようにする。
【００４７】
また、図６（ｃ）のようにレンズユニット６の種類・スクリーン９上の画像を読み取る位置を元にフォーカスの変化による拡大率の変化を計算し、これを元にズームモータ１９をどのように動作させればフォーカスの変化による拡大率の変化を相殺できるかを導くことができる。そして、これを元にオートフォーカス時に拡大率が一定となるように制御部１８からズームモータ１９に信号を出力し、レンズユニット６を動作させることによって、オートフォーカス中にイメージセンサ１３が常に同じ画像を読み取ることができる。
【００４８】
また、拡大率の変化に伴う影響が副走査方向だけではなく主走査方向にも影響するため、フォーカスの変化に従ってイメージセンサ１３の読み取る画像の範囲も変化してしまう。
【００４９】
また、図６（ｄ）のようにイメージセンサ１３が読み取った画像データからオートフォーカスのために画像データを取り込む範囲をフォーカスの変化に合わせて変更していくことによって、フォーカスの変化に伴って拡大率が変化しても、常に同じ領域の画像を取り込むようにすることができる。これらは、例えばフォーカスを変化させながら同時にイメージセンサ１３を移動させ、更に同時に画像データを取り込む範囲を変更するといったように、組み合わせで行うこともできる。
【００５０】
また、スクリーン９に表示されている画像は有効な画像だけではなく、フィルムの枠などのようなものもあり、このようなものにフォーカスが合ってしまうと本来フォーカスを調整する対象である有効な画像がボケてしまうこともあり、また主走査方向の画像中に有効な画像が一部分しかない場合もある。これらのような場合では、画像以外のものにフォーカスを合わせてしまうとオートフォーカスとしては失敗であり、またオートフォーカスに使用する画像データ中に有効な画像が一部分しかない場合はオートフォーカスの精度に影響してしまう。
【００５１】
請求項１に対応させて説明すれば、有効な画像のみを取り込めるように、図７（ｂ）や（ｃ）のように不図示の領域指定手段によって指定された領域を元に、例えば指定領域内や指定領域の少し内側の画像を取り込んでオートフォーカスを行うことにより、必要なデータのみを使用しオートフォーカスの精度を高めることができる。
【００５２】
そして、フィルム５は通常ガラスなどに固定されているが、このガラスなどにゴミや疵や汚れなどがあると、これによる影響により正しくオートフォーカスを行えない場合がある。このゴミなどはフィルム５を固定しているガラス面などに存在していることが多く、従ってフォーカスの調整範囲の末端付近でこれらにフォーカスが合うことが多い。
【００５３】
このため、オートフォーカス時にフォーカスモータ２０によりレンズユニット６を移動させるフォーカス調整範囲は不図示のフォーカス調整範囲設定手段によって設定された範囲とすることによって、フィルム５を固定しているガラス面に付着したゴミなどの影響を低減することができる。
【００５４】
以上説明したように、本発明の実施の形態に係る画像読取装置によれば、フィルムに光を照射する光源１と、フィルム画像を読み取るイメージセンサ１３と、ズーム及びフォーカスを調整するレンズユニット６と、画像のフォーカスを調整するフォーカスモータ２０と、上記各部を制御する画像処理部及び制御部２２とを備えているため、下記のような作用及び効果を奏する。
【００５５】
オートフォーカス用に取得する画像データの主走査方向の取得範囲をフォーカスの変化に応じて変更する。また、オートフォーカス用に取得する画像データの主走査方向の取得範囲を有効な画像領域の指定に基づき設定する。
【００５６】
また、オートフォーカス時にイメージセンサ１３がスクリーン９上で画像を読み取る位置を指定された画像領域に基づき設定する。また、オートフォーカス開始時にイメージセンサ１３で予め画像を読み取り、読み取った画像データのうち最もコントラストの高いラインでオートフォーカスを行う。また、オートフォーカス時にイメージセンサ１３により指定画像を読み取り、読み取った画像からオートフォーカスを行う場所を決定する。
【００５７】
また、オートフォーカス開始時にフォーカスモータ２０をフォーカス調整範囲のうちの特定の場所に設定した後、イメージセンサ１３で予め画像を読み取り、読み取った画像からオートフォーカスを行う場所を決定する。また、オートフォーカス時にフォーカスモータ２０をフォーカス調整範囲全てにわたって動作させ、オートフォーカスに使用する画像データを指定に基づき決定する。
【００５８】
また、オートフォーカス時に光源１の光量を切り替えてオートフォーカスを行う。また、フィルム画像を拡大するレンズユニット６の種類とその拡大率に応じてオートフォーカス時に光源１の光量を切り替えてオートフォーカスを行う。
【００５９】
上記の制御により、画像が存在する位置でイメージセンサ１３が画像を読み取ることができ、フィルム画像のゴミ・疵・汚れなどのオートフォーカスへの影響を低減させ、オートフォーカスに悪影響を及ぼさない光量の設定を行い、オートフォーカスの確実性を高めることができる。
【００６０】
即ち、本発明の各実施の形態においては、光量を変更することでオートフォーカスに適した画像の状態にすることができ、また、有効な画像の存在する場所や有効な画像の存在する確率の高い場所を探すことで、オートフォーカスの成功する確率を高めることができる。また、スクリーン上の画像を読み取る範囲よりも画像を取り込む範囲を狭くし、オートフォーカスに悪影響を及ぼすデータを取り込まないようにすること（オートフォーカス制御）ができ、いずれの場合でもオートフォーカスの成功する確率を高くすることができるという効果を奏する。
【００６１】
［他の実施の形態］
上述した本発明の実施の形態においては、画像読取装置単体の場合を例に上げ説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図１０に示す如く、本発明の画像読取装置と、画像読取装置から転送された画像を処理する情報処理装置（コンピュータ）と、画像読取装置から転送された画像を記録紙に印刷する画像形成装置（プリンタ）とを接続した画像処理システムに適用することも可能である。
【００６２】
尚、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても、１つの機器からなる装置に適用してもよい。上述した実施形態の機能を実現するソフトウエアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
【００６３】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。
【００６４】
また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００６５】
更に、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１〜４記載の画像読取装置によれば、光量を変更することでオートフォーカスに適した画像の状態にすることができる。また、有効な画像の存在する場所や有効な画像の存在する確率の高い場所を探すことで、オートフォーカスの成功する確率を高めることができる。また、画像データ取得時にはフォーカスの変化に伴う拡大率の変化に対応可能となる。また、スクリーン上の画像を読み取る範囲を変更しフォーカス調節画像を取り込む範囲を狭くし、オートフォーカスに悪影響を及ぼすデータを取り込まないようにすることができる。このように本発明は、オートフォーカスの成功する確率を高くすることができるという効果を奏する。
【００６７】
また、請求項５〜８記載のオートフォーカス制御方法によれば、本発明のオートフォーカス制御方法を画像読取装置で実行することで、上記と同様に、オートフォーカスの成功する確率を高くすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に係る画像読取装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図２】 本発明の実施の形態に係る画像読取装置の内部構造を示す構成図である。
【図３】 本発明の実施の形態に係る画像読取装置のオートフォーカスの各段階における動作を示す説明図である。
【図４】 本発明の実施の形態に係る画像読取装置のオートフォーカスの各段階における動作を示す説明図である。
【図５】 本発明の実施の形態に係る画像読取装置のオートフォーカス時のプリスキャン動作（ａ）〜（ｃ）を示す説明図である。
【図６】 本発明の実施の形態に係る画像読取装置のフォーカス変更に伴う拡大率変化への対応（ａ）〜（ｄ）を示す説明図である。
【図７】 本発明の実施の形態に係る画像読取装置の画像取り込み範囲の変更（ｂ）〜（ｃ）を示す説明図である。
【図８】 本発明のプログラム及び関連データを記憶した記憶媒体の記憶内容の構成例を示す説明図である。
【図９】 本発明のプログラム及び関連データが記憶媒体から装置に供給される概念例を示す説明図である。
【図１０】 本発明の他の実施の形態に係る画像読取装置、情報処理装置、画像形成装置からなる画像読取画像形成システムの構成例を示す概念図である。
【図１１】 一般的なオートフォーカス動作（ａ）〜（ｄ）を示す説明図である。
【図１２】 フォーカス変更に伴う拡大率の変化（ａ）〜（ｂ）を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 光源
５ フィルム
６ レンズユニット
９ スクリーン
１３ イメージセンサ
１８ 制御部
２０ フォーカスモータ
２１ センサ駆動部
２２ 画像処理部及び制御部
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像読取装置及びオートフォーカス制御方法に関し、特に、紙原稿やマイクロフィルムを読み取る場合に好適な画像読取装置及びオートフォーカス制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、マイクロフィルムから画像を読み取るマイクロフィルマや、紙原稿等から画像を読み取るイメージスキャナなどの画像読取装置が存在する。従来のマイクロフィルマやイメージスキャナなどの画像読取装置においては、画像を読み取る際に紙原稿やマイクロフィルムからの反射光や透過光による画像を読取手段で鮮明に読み取るために、フォーカスを調節する必要がある。原稿から読取手段までの距離が一定で倍率も一定などといった場合には一度調節するだけでよいが、例えば倍率が複数種類使用可能な画像読取装置などの場合には、その都度フォーカスを再調整する必要がある。このようにフォーカスを調整する必要がある場合にオートフォーカス機能が備わっている装置であれば、必要なときに自動的にフォーカスを調整することができる。
【０００３】
通常、オートフォーカスを行う画像読取装置は、専用のイメージセンサを用意するか画像を読み取るためのイメージセンサを兼用して画像の存在する位置にイメージセンサを移動して読み取った原稿から所定の演算を行い、その結果をフォーカス値としてレンズを上下に動かしながら画像を読み取り、演算を行う。そして、演算結果として算出されたフォーカス値の最も適切なときの位置にレンズを移動することによって、オートフォーカスを実現している場合が多い。
【０００４】
例えば図１１に示すようにオートフォーカスがＯＮとなると、先ずオートフォーカスを行うための画像を読み取るイメージセンサ（ラインセンサ）１１１がフィルム画像を表示しているスクリーン１１２上の特定の位置まで移動して停止する。そして、イメージセンサ（ラインセンサ）１１１は固定したままでフォーカスレンズを上下に移動しながら同じ位置の画像を連続して読み取る。尚、図中１１３はズームモータを示す。こうして読み取った画像は、フォーカスレンズのそれぞれの位置でのフォーカス値を計算するために使用される。この計算は、例えば隣り合う画素との差分の絶対値を２乗してこれを１ライン分積算するなどといった、計算結果によってどの程度フォーカスが合っているかを知ることができる計算を行う。
【０００５】
この計算をフォーカスレンズを上下に移動させながら行い、フォーカスレンズがどの位置にある時にどのような計算結果が得られるかを調べることにより、最もフォーカスの合っているフォーカスレンズの位置を知ることができる。例えば上記の計算を行う場合は、計算結果が高いほど隣り合う画素の濃度差がはっきりしているため、フォーカスが合っていると考えることができる。従って、計算値が最も高くなった時のフォーカスレンズの位置が最もフォーカスの合っている位置であると判断できる。従って、この計算結果が最も高い時の位置にフォーカスレンズを移動させ、イメージセンサ（ラインセンサ）１１１をホームポジションに戻すことによってオートフォーカスが完了する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来技術においては下記のような問題があった。
【０００７】
すなわち、オートフォーカス時にはイメージセンサを待機位置からスクリーン１２３上のフィルム画像が表示されている位置に移動してオートフォーカスのための画像を読み取るが、移動先に画像が存在しているとは限らないため、画像の存在しない部分に対してオートフォーカスを行ってしまう可能性がある。そして、フィルム画像を表示するスクリーン１２３上には、フィルム画像の他にフィルムの表裏やフィルムを固定しているガラス面などのゴミ・疵・汚れなども表示されている場合もあり、これらのものとフィルム画像との区別がつかず、オートフォーカス時にはゴミなどに対してフォーカスを合わせてしまう場合もありうる。
【０００９】
本発明は、上述した点に鑑みなされたものであり、有効な画像の存在する場所や有効な画像の存在する確率の高い場所を探すことで、また、オートフォーカスに悪影響を及ぼすデータを取り込まないようにすることで、オートフォーカスの成功する確率を高くすることを可能とした画像読取装置及びオートフォーカス制御方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、フィルム画像を１次元で読み取る読取手段と、該読取手段で読み取った画像データに基づきオートフォーカスを行うオートフォーカス機構と、前記フィルム画像と前記読取手段との間の相対位置を移動させる移動手段とを備える画像読取装置であって、有効な画像領域を指定することにより、該画像領域に基づき予め決められた範囲を、オートフォーカス用に取得する前記画像データの主走査方向の取得範囲に設定する制御手段を具備し、前記制御手段は、前記相対位置が前記画像領域の中心部及び端部の両方を避ける所定の相対位置になるよう前記移動手段を制御すると共に、前記読取手段で読み取った前記取得範囲内の画像データに基づいてオートフォーカスを行うよう制御することを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１記載の発明において、前記フィルム画像が表示される表示手段をさらに備える画像読取装置であって、前記表示手段において、有効な画像領域を指定する領域指定手段を具備し、前記制御手段は、前記領域指定手段で指定された画像領域に基づき予め決められた範囲を、オートフォーカス用に取得する前記画像データの主走査方向の取得範囲に設定することを特徴とする。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記制御手段は、オートフォーカス開始時に前記読取手段を副走査方向に移動しながら予め決められた範囲の画像を読み取るように制御すると共に、前記読取手段で読み取った画像データのうち最もコントラストの高い部分を使用してオートフォーカスを行うよう制御することを特徴とする。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記オートフォーカス機構は、前記フィルム画像のフォーカスを調整するフォーカス調整手段を有し、前記読取手段で読み取った画像データに基づき前記フォーカス調整手段でフォーカスを調整することでオートフォーカスを行い、前記制御手段は、オートフォーカス開始時に前記フォーカス調整手段をフォーカス調整範囲のうちの特定のフォーカス位置に設定した後、前記読取手段で予め画像を読み取るよう制御し、その後に、前記読取手段で読み取った画像データのうち最もコントラストの高い部分を使用してオートフォーカスを行うよう制御することを特徴とする。
【００１４】
上記目的を達成するため、請求項５の発明は、フィルム画像を１次元で読み取る読取手段と、該読取手段で読み取った画像データに基づきオートフォーカスを行うオートフォーカス機構と、前記フィルム画像と前記読取手段との間の相対位置を移動させる移動手段とを備える画像読取装置に適用されるオートフォーカス制御方法であって、有効な画像領域を指定することにより、該画像領域に基づき予め決められた範囲を、オートフォーカス用に取得する前記画像データの主走査方向の取得範囲に設定するよう制御する制御工程を有し、前記制御工程は、前記相対位置が前記画像領域の中心部及び端部の両方を避ける所定の相対位置になるよう前記移動手段を制御する移動工程と、前記読取手段で読み取った前記取得範囲内の画像データに基づいてオートフォーカスを行うよう制御するオートフォーカス工程と、を有することを特徴とする。
【００１５】
請求項６の発明は、請求項５記載の発明において、前記フィルム画像が表示される表示手段と、該表示手段において有効な画像領域を指定する領域指定手段をさらに備える前記画像読取装置に適用されるオートフォーカス制御方法であって、前記表示手段において、前記領域指定手段により有効な画像領域を指定する領域指定工程を有し、前記制御工程は、前記領域指定工程で指定された画像領域に基づき予め決められた範囲を、オートフォーカス用に取得する前記画像データの主走査方向の取得範囲に設定する工程を有することを特徴とする。
【００１６】
請求項７の発明は、請求項５又は６記載の発明において、前記制御工程は、オートフォーカス開始時に前記読取手段を副走査方向に移動しながら予め決められた範囲の画像を読み取る工程と、前記読取手段で読み取った画像データのうち最もコントラストの高い部分を使用してオートフォーカスを行う工程とを有することを特徴とする。
【００１７】
請求項８の発明は、請求項５又は６記載の発明において、前記オートフォーカス機構が、前記フィルム画像のフォーカスを調整するフォーカス調整手段を備え、前記読取手段で読み取った前記主走査方向の画像データに基づき前記フォーカス調整手段でフォーカスを調整することでオートフォーカスを行う前記画像読取装置に適用されるオートフォーカス制御方法であって、前記制御工程は、オートフォーカス開始時に前記フォーカス調整手段をフォーカス調整範囲のうちの特定のフォーカス位置に設定した後、前記読取手段で予め画像を読み取るよう制御する工程と、その後に、前記読取手段で読み取った画像データのうち最もコントラストの高い部分を使用してオートフォーカスを行う工程を有することを特徴とする。
【００１８】
上記請求項１、５の作用としては、読取手段がオートフォーカス時に画像を読み取る時に、フィルムの枠、画像領域の中心部及び端部などといったオートフォーカスを行うのに適していない領域を含まずにオートフォーカスを行うことができる。
【００１９】
上記請求項２、６の作用としては、フィルム画像のうち注目する画像のみを取り出して、これを元にオートフォーカスを行うことができる。
【００２０】
上記請求項３、７の作用としては、確実に画像の存在する位置でオートフォーカスを行うことができる。
【００２１】
上記請求項４、８の作用としては、オートフォーカス時にオートフォーカスに適した画像を探す処理をより高速に行うことができる。
【００２２】
上記請求項４、８の作用としては、オートフォーカスを行う前に画像を探す時はフォーカスがある程度一定の状態となるため、オートフォーカスに適した画像の存在する位置を探しやすくすることができる。
【００２３】
上記請求項４、８の作用としては、フィルムを固定するガラス面などのゴミ・疵・汚れなどの影響を低減させることができる。
【００２４】
【発明を実施するための最良の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２５】
図２は本発明の実施の形態に係る画像読取装置の内部構造を示す構成図である。本発明の実施の形態に係る画像読取装置は、光源１と、リフレクタ２と、ミラー３と、コンデンサレンズ４と、レンズユニット６と、ミラー７と、ミラー８と、スクリーン９と、ミラー１１・スリット１２・イメージセンサ１３を有する読み取りユニット１０と、画像処理部及び制御部２２とを具備する構成となっている。
【００２６】
上記各部の構成を詳述すると、光源１は、画像撮影済みのフィルム５に光を照射する。この光源１による光が画像撮影済みのフィルム５を透過してスクリーン９への投影光となり、また、イメージセンサ１３で読み取られる。リフレクタ２は、光源１から発射した光を一方向に向ける。ミラー３、７、８は、光源１による光が画像撮影済みのフィルム５を透過してスクリーン９に表示されるまで投影光を反射させるために使用する。コンデンサレンズ４は、光源１から発射して拡散する光を集光させる。レンズユニット６は、フィルム５に撮影されている画像のフォーカス・ズームなどの調整を行う。スクリーン９には、フィルム５の画像が表示される。
【００２７】
読み取りユニット１０は、図２の形態である場合は紙面奥行き方向に伸びており、上下方向に移動可能となっている。スキャン時にはこの読み取りユニット１０を上下に移動させることによりフィルム５の画像を読み取ることができる。なお、後述する図５、図６、図１１では、図２とは異なり読み取りユニット１０は上下方向に伸びており、読み取りユニット１０を左右に移動させることにより画像を読み取ることができる。この読み取りユニット１０内にミラー１１・スリット１２・イメージセンサ１３が含まれている。ミラー１１は、フィルム５からスクリーン９までの距離とスキャン時のフィルム５からイメージセンサ１３までの距離が同一になるように使用されている。スリット１２は、外光の影響を低減させる。イメージセンサ１３は、スキャン時に画像を読み取ると共に、オートフォーカス時にオートフォーカス用の画像を読み取る。画像処理部及び制御部２２は、イメージセンサ１３で読み取った画像に基づき様々な処理を行ったり、後述のズームモータ、フォーカスモータの制御などを行ったりする。
【００２８】
図１は本発明の実施の形態に係る画像読取装置の制御系の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態に係る画像読取装置は、光源１と、レンズユニット６と、イメージセンサ１３と、ズームモータ１９と、フォーカスモータ２０と、センサ駆動部２１と、Ａ／Ｄ変換器１４・演算器１５・基準電圧制御部１６・光源制御部１７・制御部１８・増幅器２３・増幅器制御部２４を有する画像処理部及び制御部２２とを具備する構成となっている。
【００２９】
上記要部の構成を詳述すると、画像処理部及び制御部２２において、増幅器２３は、イメージセンサ１３で読み取った画像信号を増幅する。増幅器制御部２４は、増幅器２３の増幅率を制御する。Ａ／Ｄ変換器１４は、イメージセンサ１３で読み取った画像データのＡ／Ｄ変換を行う。演算器１５は、Ａ／Ｄ変換された画像データに対してフォーカス値を算出する。基準電圧制御部１６は、制御部１８からの信号によりＡ／Ｄ変換器１４がＡ／Ｄ変換を行うために使用する基準電圧の調節を行う。光源制御部１７は、制御部１８からの信号により光源１の光量調節を行う。制御部１８は、オートフォーカス時にはレンズユニット６内のフォーカスレンズを駆動しながら演算器１５によるフォーカス値を取得し、最もフォーカス値のよい値であるときの位置にフォーカスレンズを移動させる。また、制御部１８は、オートフォーカスの最初の動作として光源１の光量やＡ／Ｄ変換器１４の基準電圧のコントロールを行う。
【００３０】
ズームモータ１９は、レンズユニット６内のフォーカスレンズを動かすことにより、スクリーン９に表示するフィルム５の画像の倍率を変更する。フォーカスモータ２０は、レンズユニット６を上下させることにより、スクリーン９に表示されている画像のフォーカスを調整する。センサ駆動部２１は、画像処理部及び制御部２２の制御部１８からの信号によりイメージセンサ１３を移動させる。
【００３１】
図９は本発明のプログラム及び関連データが記憶媒体から装置に供給される概念例を示す説明図である。本発明のプログラム及び関連データは、フロッピディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体９１を装置９２に装備された記憶媒体ドライブ挿入口９３に挿入することで供給される。その後、本発明のプログラム及び関連データを記憶媒体９１から一旦ハードディスクにインストールしハードディスクからＲＡＭにロードするか、或いはハードディスクにインストールせずに直接ＲＡＭにロードすることで、本発明のプログラム及び関連データを実行することが可能となる。
【００３２】
この場合、本発明の実施の形態に係る画像読取装置において本発明のプログラムを実行する場合は、例えば上記図９に示したようなコンピュータ等の装置を介して画像読取装置に本発明のプログラム及び関連データを供給するか、或いは画像読取装置に予め本発明のプログラム及び関連データを格納しておくことで、プログラム実行が可能となる。
【００３３】
図８は本発明のプログラム及び関連データを記憶した記憶媒体の記憶内容の構成例を示す説明図である。本発明の記憶媒体は、例えばボリューム情報８１、ディレクトリ情報８２、プログラム実行ファイル８３、プログラム関連データファイル８４等の記憶内容で構成される。本発明のプログラムは、後述する制御手順に基づきプログラムコード化されたものである。
【００３４】
尚、本構成例では本発明の特許請求の範囲の読取手段はイメージセンサ１３に対応し、表示手段はスクリーン９に対応し、オートフォーカス機構はレンズユニット６、フォーカスモータ２０に対応し、制御手段、拡大率検知手段は制御部１８に対応し、光学手段はレンズユニット６に対応し、フォーカス調整手段はフォーカスモータ２０に対応し、照明手段は光源１に対応する。
【００３５】
次に、上記の如く構成された本発明の実施の形態に係る画像読取装置におけるオートフォーカスの動作を上記図１並びに図３〜図７に基づき、特許請求の範囲の各請求項に対応させながら詳細に説明する。
【００３６】
画像読取装置に装備された不図示のスイッチ操作によりオートフォーカスがＯＮになると、制御部１８から光源制御部１７に信号を出力し、オートフォーカス時には最小光量に変更する。これは、通常スクリーン９に表示されているフィルム画像を閲覧する場合はイメージセンサ１３で画像を読み取る時とは別の光量となっている場合が多く、また通常の画像読み取りの場合でもイメージセンサ１３や増幅器２３の出力が飽和するような光量となっている場合もある。
【００３７】
オートフォーカスはイメージセンサ１３から増幅器２３を通って得られた画像データに対する演算結果を元に合焦位置を判断するため、イメージセンサ１３や増幅器２３の出力が飽和していると正しい演算結果を得ることができなくなってしまうことがある。従って、オートフォーカス時には画像閲覧時などの場合とは異なる光量として、例えば設定可能な最小光量に変更してイメージセンサ１３や増幅器２３の出力が飽和することのないようにすることで、オートフォーカスが確実にできるようにする。
【００３８】
また、レンズユニット６の種類やその拡大率によってイメージセンサ１３の出力が飽和しない最大光量が異なるので、レンズユニット６の種類やその倍率によってイメージセンサ１３や増幅器２３が飽和しないようなできるだけ高い光量にすることによって、コントラストを高くすることもできる。
【００３９】
次に、オートフォーカスを行うためにイメージセンサ１３を画像を読み取る位置に移動する。ここで請求項２に対応させて説明すれば、不図示の画像読み取り範囲指定手段により予め指定されている画像範囲を元にして画像を読み取る位置を決定し、制御部１８によりセンサ駆動部２１に信号が出力され、これによりイメージセンサ１３がスクリーン９上の決定された位置へ移動することにより、有効な画像が存在している可能性の高い位置でオートフォーカスを行う。
【００４０】
例えばスクリーン９の右半分を有効な画像領域として指定されている場合は、スクリーン右半分を横方向に３等分するラインの中心よりのラインにイメージセンサ１３を移動してオートフォーカスを行い、スクリーン９全体を有効な画像領域として指定されている場合は、スクリーン９全体を横方向に３等分するラインのうちイメージセンサ１３のホームポジション側のラインにイメージセンサ１３を移動してオートフォーカスを行う。このように、指定された領域内を選択し、更に指定された領域内の端や中心部分を避けることで、有効な画像の存在する可能性の高い場所内を選択し、また段組などで画像の存在しない可能性の高い場所を避けることで、オートフォーカスが可能な画像の存在する可能性の高い領域を選択することができる。
【００４１】
請求項３に対応させて説明すれば、先ず画像のある位置を探すために制御部１８によりセンサ駆動部２１に信号が出力され、イメージセンサ１３が画像を図５ａのようにプリスキャンし、最もコントラストの高い位置を探し、その位置をオートフォーカスを行う場所としてイメージセンサ１３を移動する。これにより、例えば１ライン毎にヒストグラムをとるなどの方法によって行う場合のように膨大な演算を行う必要がなく、またフォーカスがずれた状態でも画像のある位置は画像のない位置よりもコントラストが高くなっているため、有効画像のある位置を確実に捜し出すことができる。
【００４２】
画像読取装置がコンピュータやプリンタに接続されている場合には必要な領域を指定し、指定された領域の画像のみをイメージセンサ１３が読み取ってコンピュータに出力したりプリンタで印刷したりする場合があり、このような時は必要な領域を指定する手段として例えばコンピュータ上での設定やスクリーン９上のカーソルなどがある。この指定手段で指定されている領域内にはオートフォーカスに有効な画像が存在しているため、図５（ｂ）のように、オートフォーカス時にはこの指定されている領域の中からオートフォーカスに適した画像をプリスキャンにより探し出すことで、スクリーン９上の全ての画像の中からオートフォーカスのための画像を探し出すよりも高速に行うことができる。
【００４３】
請求項４に対応させて説明すれば、図５（ｃ）のように、先ず制御部１８からフォーカスモータ２０に信号が出力されてフォーカス調整範囲の特定のフォーカス位置にレンズユニット６を調整した後に、制御部１８からセンサ駆動部２１に信号が出力され、イメージセンサ１３が画像をプリスキャンして最もコントラストの高い位置を探し、その位置にイメージセンサ１３を移動する。これは、通常ではレンズユニット６によって理論的な合焦位置が決まるため、レンズユニット６の種類や倍率などで理論的に導き出される合焦位置に予めフォーカスモータ２０によってレンズユニット６のフォーカス位置を調整してから、プリスキャンを行ってオートフォーカスに適した画像の位置を探すことにより、より確実にオートフォーカスに適した画像を探し出すことができる。これらは、例えばフォーカス調整範囲の特定のフォーカス位置にフォーカスを設定してから指定された領域内をプリスキャンしてオートフォーカスに適した画像を探すといったように、組み合わせで行うこともできる。
【００４４】
そして、制御部１８からフォーカスモータ２０に信号を出力してレンズユニット６のフォーカス位置をフォーカス調整範囲の端にあるホームポジションに移動してから、フォーカス調整範囲の逆端まで移動しながら画像を読み取り、読み取った画像を元に合焦位置を判断する。この時、図６（ａ）のようにフォーカスの変化に伴いスクリーン９に表示されている画像の拡大率が微妙に変化してしまうため、イメージセンサ１３の読み取っている画像は次々と変化してしまう。
【００４５】
これに対して、図６（ｂ）のように制御部１８からセンサ駆動部２１に信号を出力してイメージセンサ１３を移動させることにより、拡大率の変化による影響を低減させる。これにより、フォーカスを変化させることによって拡大率の変化が起こって注目すべき画像が移動しても、イメージセンサ１３も同時に移動するために、その影響を低減することができる。また、ズーム動作をせず拡大率が固定されている場合は、フォーカス動作に起因する拡大率の変化に伴う注目画像の移動量も決まった量となるため、それに合わせてイメージセンサ１３を移動させることで、常に同じ画像を読み取ることができる。
【００４６】
同様にフォーカス動作中にイメージセンサ１３を移動させる場合は、このフォーカスを変化させることに影響する拡大率の変化による注目画像の移動量は、レンズユニット６の種類や拡大率・スクリーン９上のどの位置で画像を読み取るかによって求めることができる。従って、注目している画像の移動距離を計算して、これを元に制御部１８からセンサ駆動部２１に信号を出力してイメージセンサ１３をフォーカス変化中に移動させることで、常に同じ画像を読み取ることができるようにする。
【００４７】
また、図６（ｃ）のようにレンズユニット６の種類・スクリーン９上の画像を読み取る位置を元にフォーカスの変化による拡大率の変化を計算し、これを元にズームモータ１９をどのように動作させればフォーカスの変化による拡大率の変化を相殺できるかを導くことができる。そして、これを元にオートフォーカス時に拡大率が一定となるように制御部１８からズームモータ１９に信号を出力し、レンズユニット６を動作させることによって、オートフォーカス中にイメージセンサ１３が常に同じ画像を読み取ることができる。
【００４８】
また、拡大率の変化に伴う影響が副走査方向だけではなく主走査方向にも影響するため、フォーカスの変化に従ってイメージセンサ１３の読み取る画像の範囲も変化してしまう。
【００４９】
また、図６（ｄ）のようにイメージセンサ１３が読み取った画像データからオートフォーカスのために画像データを取り込む範囲をフォーカスの変化に合わせて変更していくことによって、フォーカスの変化に伴って拡大率が変化しても、常に同じ領域の画像を取り込むようにすることができる。これらは、例えばフォーカスを変化させながら同時にイメージセンサ１３を移動させ、更に同時に画像データを取り込む範囲を変更するといったように、組み合わせで行うこともできる。
【００５０】
また、スクリーン９に表示されている画像は有効な画像だけではなく、フィルムの枠などのようなものもあり、このようなものにフォーカスが合ってしまうと本来フォーカスを調整する対象である有効な画像がボケてしまうこともあり、また主走査方向の画像中に有効な画像が一部分しかない場合もある。これらのような場合では、画像以外のものにフォーカスを合わせてしまうとオートフォーカスとしては失敗であり、またオートフォーカスに使用する画像データ中に有効な画像が一部分しかない場合はオートフォーカスの精度に影響してしまう。
【００５１】
請求項１に対応させて説明すれば、有効な画像のみを取り込めるように、図７（ｂ）や（ｃ）のように不図示の領域指定手段によって指定された領域を元に、例えば指定領域内や指定領域の少し内側の画像を取り込んでオートフォーカスを行うことにより、必要なデータのみを使用しオートフォーカスの精度を高めることができる。
【００５２】
そして、フィルム５は通常ガラスなどに固定されているが、このガラスなどにゴミや疵や汚れなどがあると、これによる影響により正しくオートフォーカスを行えない場合がある。このゴミなどはフィルム５を固定しているガラス面などに存在していることが多く、従ってフォーカスの調整範囲の末端付近でこれらにフォーカスが合うことが多い。
【００５３】
このため、オートフォーカス時にフォーカスモータ２０によりレンズユニット６を移動させるフォーカス調整範囲は不図示のフォーカス調整範囲設定手段によって設定された範囲とすることによって、フィルム５を固定しているガラス面に付着したゴミなどの影響を低減することができる。
【００５４】
以上説明したように、本発明の実施の形態に係る画像読取装置によれば、フィルムに光を照射する光源１と、フィルム画像を読み取るイメージセンサ１３と、ズーム及びフォーカスを調整するレンズユニット６と、画像のフォーカスを調整するフォーカスモータ２０と、上記各部を制御する画像処理部及び制御部２２とを備えているため、下記のような作用及び効果を奏する。
【００５５】
オートフォーカス用に取得する画像データの主走査方向の取得範囲をフォーカスの変化に応じて変更する。また、オートフォーカス用に取得する画像データの主走査方向の取得範囲を有効な画像領域の指定に基づき設定する。
【００５６】
また、オートフォーカス時にイメージセンサ１３がスクリーン９上で画像を読み取る位置を指定された画像領域に基づき設定する。また、オートフォーカス開始時にイメージセンサ１３で予め画像を読み取り、読み取った画像データのうち最もコントラストの高いラインでオートフォーカスを行う。また、オートフォーカス時にイメージセンサ１３により指定画像を読み取り、読み取った画像からオートフォーカスを行う場所を決定する。
【００５７】
また、オートフォーカス開始時にフォーカスモータ２０をフォーカス調整範囲のうちの特定の場所に設定した後、イメージセンサ１３で予め画像を読み取り、読み取った画像からオートフォーカスを行う場所を決定する。また、オートフォーカス時にフォーカスモータ２０をフォーカス調整範囲全てにわたって動作させ、オートフォーカスに使用する画像データを指定に基づき決定する。
【００５８】
また、オートフォーカス時に光源１の光量を切り替えてオートフォーカスを行う。また、フィルム画像を拡大するレンズユニット６の種類とその拡大率に応じてオートフォーカス時に光源１の光量を切り替えてオートフォーカスを行う。
【００５９】
上記の制御により、画像が存在する位置でイメージセンサ１３が画像を読み取ることができ、フィルム画像のゴミ・疵・汚れなどのオートフォーカスへの影響を低減させ、オートフォーカスに悪影響を及ぼさない光量の設定を行い、オートフォーカスの確実性を高めることができる。
【００６０】
即ち、本発明の各実施の形態においては、光量を変更することでオートフォーカスに適した画像の状態にすることができ、また、有効な画像の存在する場所や有効な画像の存在する確率の高い場所を探すことで、オートフォーカスの成功する確率を高めることができる。また、スクリーン上の画像を読み取る範囲よりも画像を取り込む範囲を狭くし、オートフォーカスに悪影響を及ぼすデータを取り込まないようにすること（オートフォーカス制御）ができ、いずれの場合でもオートフォーカスの成功する確率を高くすることができるという効果を奏する。
【００６１】
［他の実施の形態］
上述した本発明の実施の形態においては、画像読取装置単体の場合を例に上げ説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図１０に示す如く、本発明の画像読取装置と、画像読取装置から転送された画像を処理する情報処理装置（コンピュータ）と、画像読取装置から転送された画像を記録紙に印刷する画像形成装置（プリンタ）とを接続した画像処理システムに適用することも可能である。
【００６２】
尚、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても、１つの機器からなる装置に適用してもよい。上述した実施形態の機能を実現するソフトウエアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
【００６３】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。
【００６４】
また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００６５】
更に、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１〜４記載の画像読取装置によれば、光量を変更することでオートフォーカスに適した画像の状態にすることができる。また、有効な画像の存在する場所や有効な画像の存在する確率の高い場所を探すことで、オートフォーカスの成功する確率を高めることができる。また、画像データ取得時にはフォーカスの変化に伴う拡大率の変化に対応可能となる。また、スクリーン上の画像を読み取る範囲を変更しフォーカス調節画像を取り込む範囲を狭くし、オートフォーカスに悪影響を及ぼすデータを取り込まないようにすることができる。このように本発明は、オートフォーカスの成功する確率を高くすることができるという効果を奏する。
【００６７】
また、請求項５〜８記載のオートフォーカス制御方法によれば、本発明のオートフォーカス制御方法を画像読取装置で実行することで、上記と同様に、オートフォーカスの成功する確率を高くすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に係る画像読取装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図２】 本発明の実施の形態に係る画像読取装置の内部構造を示す構成図である。
【図３】 本発明の実施の形態に係る画像読取装置のオートフォーカスの各段階における動作を示す説明図である。
【図４】 本発明の実施の形態に係る画像読取装置のオートフォーカスの各段階における動作を示す説明図である。
【図５】 本発明の実施の形態に係る画像読取装置のオートフォーカス時のプリスキャン動作（ａ）〜（ｃ）を示す説明図である。
【図６】 本発明の実施の形態に係る画像読取装置のフォーカス変更に伴う拡大率変化への対応（ａ）〜（ｄ）を示す説明図である。
【図７】 本発明の実施の形態に係る画像読取装置の画像取り込み範囲の変更（ｂ）〜（ｃ）を示す説明図である。
【図８】 本発明のプログラム及び関連データを記憶した記憶媒体の記憶内容の構成例を示す説明図である。
【図９】 本発明のプログラム及び関連データが記憶媒体から装置に供給される概念例を示す説明図である。
【図１０】 本発明の他の実施の形態に係る画像読取装置、情報処理装置、画像形成装置からなる画像読取画像形成システムの構成例を示す概念図である。
【図１１】 一般的なオートフォーカス動作（ａ）〜（ｄ）を示す説明図である。
【図１２】 フォーカス変更に伴う拡大率の変化（ａ）〜（ｂ）を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 光源
５ フィルム
６ レンズユニット
９ スクリーン
１３ イメージセンサ
１８ 制御部
２０ フォーカスモータ
２１ センサ駆動部
２２ 画像処理部及び制御部
Claims (8)
- フィルム画像を１次元で読み取る読取手段と、該読取手段で読み取った画像データに基づきオートフォーカスを行うオートフォーカス機構と、前記フィルム画像と前記読取手段との間の相対位置を移動させる移動手段とを備える画像読取装置であって、
有効な画像領域を指定することにより、該画像領域に基づき予め決められた範囲を、オートフォーカス用に取得する前記画像データの主走査方向の取得範囲に設定する制御手段を具備し、
前記制御手段は、前記相対位置が前記画像領域の中心部及び端部の両方を避ける所定の相対位置になるよう前記移動手段を制御すると共に、前記読取手段で読み取った前記取得範囲内の画像データに基づいてオートフォーカスを行うよう制御する
ことを特徴とする画像読取装置。 - 前記フィルム画像が表示される表示手段をさらに備える画像読取装置であって、
前記表示手段において、有効な画像領域を指定する領域指定手段を具備し、前記制御手段は、前記領域指定手段で指定された画像領域に基づき予め決められた範囲を、オートフォーカス用に取得する前記画像データの主走査方向の取得範囲に設定することを特徴とする請求項１記載の画像読取装置。 - 前記制御手段は、オートフォーカス開始時に前記読取手段を副走査方向に移動しながら予め決められた範囲の画像を読み取るように制御すると共に、前記読取手段で読み取った画像データのうち最もコントラストの高い部分を使用してオートフォーカスを行うよう制御することを特徴とする請求項１又は２記載の画像読取装置。
- 前記オートフォーカス機構は、前記フィルム画像のフォーカスを調整するフォーカス調整手段を有し、前記読取手段で読み取った画像データに基づき前記フォーカス調整手段でフォーカスを調整することでオートフォーカスを行い、
前記制御手段は、オートフォーカス開始時に前記フォーカス調整手段をフォーカス調整範囲のうちの特定のフォーカス位置に設定した後、前記読取手段で予め画像を読み取るよう制御し、
その後に、前記読取手段で読み取った画像データのうち最もコントラストの高い部分を使用してオートフォーカスを行うよう制御することを特徴とする請求項１又は２記載の画像読取装置。 - フィルム画像を１次元で読み取る読取手段と、該読取手段で読み取った画像データに基づきオートフォーカスを行うオートフォーカス機構と、前記フィルム画像と前記読取手段との間の相対位置を移動させる移動手段とを備える画像読取装置に適用されるオートフォーカス制御方法であって、
有効な画像領域を指定することにより、該画像領域に基づき予め決められた範囲を、オートフォーカス用に取得する前記画像データの主走査方向の取得範囲に設定するよう制御する制御工程を有し、
前記制御工程は、前記相対位置が前記画像領域の中心部及び端部の両方を避ける所定の相対位置になるよう前記移動手段を制御する移動工程と、前記読取手段で読み取った前記取得範囲内の画像データに基づいてオートフォーカスを行うよう制御するオートフォーカス工程と、を有することを特徴とするオートフォーカス制御方法。 - 前記フィルム画像が表示される表示手段と、該表示手段において有効な画像領域を指定する領域指定手段をさらに備える前記画像読取装置に適用されるオートフォーカス制御方法であって、
前記表示手段において、前記領域指定手段により有効な画像領域を指定する領域指定工程を有し、前記制御工程は、前記領域指定工程で指定された画像領域に基づき予め決められた範囲を、オートフォーカス用に取得する前記画像データの主走査方向の取得範囲に設定する工程を有することを特徴とする請求項５記載のオートフォーカス制御方法。 - 前記制御工程は、オートフォーカス開始時に前記読取手段を副走査方向に移動しながら予め決められた範囲の画像を読み取る工程と、前記読取手段で読み取った画像データのうち最もコントラストの高い部分を使用してオートフォーカスを行う工程とを有することを特徴とする請求項５又は６記載のオートフォーカス制御方法。
- 前記オートフォーカス機構が、前記フィルム画像のフォーカスを調整するフォーカス調整手段を備え、前記読取手段で読み取った前記主走査方向の画像データに基づき前記フォーカス調整手段でフォーカスを調整することでオートフォーカスを行う前記画像読取装置に適用されるオートフォーカス制御方法であって、
前記制御工程は、オートフォーカス開始時に前記フォーカス調整手段をフォーカス調整範囲のうちの特定のフォーカス位置に設定した後、前記読取手段で予め画像を読み取るよう制御する工程と、その後に、前記読取手段で読み取った画像データのうち最もコントラストの高い部分を使用してオートフォーカスを行う工程を有することを特徴とする請求項５又は６記載のオートフォーカス制御方法。
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