JPH02295370A - 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、例えば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、特に自動焦点調
節機能を有した画像読取装置に関する。

〔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
この種の装置には自動的に焦点調節を行うオートフォー
カス（ＡＦ）機構が望まれている。

即ち、リバーサルフイルム（ボジフィルム）は一般に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
イルムを扱おうとすると、フイルム面の光軸方向の位置
が数ｍｍの範囲でばらっくので、ボケのない画像を読み
取ろうとすると手動による焦点調節がその都度必要とな
る。また、マウントされたフイルムでもマウントされて
いないフイルムでも通常の状態では湾曲し易いので、フ
イルム面の位置を一定に保つのが困難であった。

その為、従来では、一般にフイルムをガラス面に貼り付
けたり、２枚のガラスでの間にはさむ等をして、常に等
しくなるようにフイルム面の位置出しを行うと共にフイ
ルムの湾曲の発生を防いでいた。

〔発明が解決しようとしている課題〕

しかしながら、撮像手段としてＣＯＤ　（電荷結合素子
）等の固体撮像素子を用いたフラットベッド型の従来の
フイルムスキャナーにおいては、以下のような問題点が
あった。

すなわち、上述のように、フイルムをガラスではさむ事
によりフイルム面の位置出しを行なうとともにフイルム
の湾曲を防ぐ場合では、マウントされているフイルムを
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、フイ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、あるいはごみが付着しやすくなると
いったような欠点があった。

また、上述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、フイルムを扱おうとすると、フイルム
面の光軸方向の位置が数ｍｍの範囲でばらつくので、オ
ートフォーカス機構のない装置ではボケだ画像を読み取
りてしまうことになっていた。

また、焦点調節を各マウント毎に人間が手動で行なうの
は操作作業が面倒であり、時間がかかる上に、精度良く
焦点合わせするのが難しかった。

一方、撮影レンズの像面湾曲、非点収差、色収差等の各
種収差により、フイルム上面の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色の色分解した色分解像の焦点位置がずれ
、最適な焦点位置の決定ができなかった。

そこで、カメラ、あるいは顕微鏡で用いられているオー
トフォーカス（自動焦点調節）技術を本透過原稿の画像
読取装置に用いることが考え付《が、そのオートフォー
カス技術としては種々の方式のものが提案されている。

その中で特に、透過原稿の画像読取装置に有効なオート
フォーカス方式として考えられるものとしては、画像読
取用のＣＣＤセンサ（固体撮像素子）をオートフォーカ
スの合焦点検出用センサとしても兼用して、そのセンサ
からの入力画像信号のコントラスト量に基いて合焦点位
置を検出するというオートフォーカス方式がある。この
方式は、例えば、ＮＨＫ技術研究昭４０第１７巻第１号
、ＵＳＰ３３６４８１５、および特公昭４２−１４０９
６号公報等で開示されている。

また、合焦点位置の検出の際のレンズ系の位置を制御す
る制御方式としては、 ■例えば、特公昭５８−５８８６８号公報に開示されて
いる様に、常にコントラスト評価量が最大となる様にサ
ーボ回路によりレンズ系を制御するもの、 ■例えば、特公昭６０−３９２０３号公報に開示されて
いる様に、レンズ系を一度全域に動かして、コントラス
ト評価量を算出し、その最大となるコントラスト評価量
の値を記憶し、そのレンズ系の復動時に再びコントラス
ト評価量を求め、そのコントラスト評価量が先の往動時
で求めて記憶されたコントラスト評価量の最大値と等し
《なった時点でレンズ系を停止させるように制御するも
の、がある。

しかし、これらの制御方式では、いずれも常にコントラ
スト評価量を求めながらレンズ系の移動を制御している
ので、演算処理時間がかかって高速に自動焦点調節（オ
ートフォーカス）することができず、特にフイルム読取
装置のように、複写体の位置がある程度限定されている
ものに対しては、無駄な検知制御を行う結果となって、
作業効率が悪くなっていた。

さらに、通常のスライドマウントに入っているポジフイ
ルムと、スリーブ状態のネガフイルムとを各々フイルム
ホルダーにより保持する場合には、ポジフイルムとネガ
フイルムのセット位置が互いに異なっているので、両者
を共通に含む合焦検出範囲は自ずと広《なってしまう。

したがって、従来装置ではこの点でも合焦点の位置の検
出に時間がかかり、作業効率が悪くなってしまっていた
。

また、これらには、いずれも合焦点検出の際に使用する
色分解像の選択には言及されておらず、画像の種類又は
装置光学系の特性によってはＡＦ演算に使用すべき色分
解像が最適に決定され、仮に誤った色分解像選択がなさ
れた場合誤った合焦点検出がなされる。

本発明の目的は、上述の問題点を解消し、合焦点の位置
の検出を短時間に無駄なく行え、自動焦点調節作業の効
率を向上した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、本発明の第１の形態は、原
稿の画像を投影結像する撮像レンズと、撮像レンズによ
り結像された画像を電気信号に光電変換する撮像素子と
、撮像素子の出力信号を基に所定のコントラスト評価量
演算式によりコントラスト評価量を算出する演算手段と
、演算手段により算出されたコントラスト評価量から撮
像レンズの合焦点位置を検出する合焦点検出手段と、合
焦点検出手段により検出された合焦点位置へ撮像レンズ
を光軸に沿って移動する焦点調節手段と、コントラスト
評価量を求める際に使用する色分解像の選択を行う選択
回路を有することを特徴とする。

又、本発明の第２の形態は、選択手段は各色分解像の信
号による評価・値に応じて選択することを特徴とする。

又、本発明の第３の形態は、選択手段は原稿読取領域の
位置に応じて選択することを特徴とする。

又、本発明の第４の形態は、演算手段は、コントラスト
評価量演算式として、 （但し、Ｐはコントラスト評価量、Ｋは正規化定数、ａ
，ｂ，ｊは定数、ｘｉは第ｉ番目の画素のデジタル値、
ＸＩ−１は第ｉ−１番目の画素のデジタル値）の式を用
いることを特徴とする。

〔作　用〕

本発明は、上記構成により合焦点Ｐを求める時に使用す
る色分解像データを最適に設定することが可能であるの
で、合焦点検出処理に失敗することがなく、作業効率の
向上が得られる。

〔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図は本発明の実施例の基本構成を示す。本図におい
て、Ａは原稿の画像を投影結像する撮像レンズである。

Ｂは撮像レンズＡにより結像された画像を電気信号に光
電変換する撮像素子である。Ｃは撮像素．子Ｂの出力信
号をデジタル信号に変換するアナログデジタル変換器で
ある。Ｄはアナログデジタル変換器Ｃの出力信号を基に
所定のコントラスト評価量演算式によりコントラスト評
価量Ｐを算出する演算器とである。Ｅは演算器Ｄにより
算出されたコントラスト評価量Ｐの最大値となる撮像レ
ンズＡの合焦点位置を検出する合焦点検出器である。

Ｇは演算器Ｄに入力する色分解像の信号を選択する選択
器である。

さらにまた、演算器Ｄは、一例としてコントラスト評価
量演算式として、 （但し、Ｐはコントラスト評価量、Ｋは正規化定数、ａ
＋　ｂ，Ｊは定数、Ｘｉは第ｉ番目の画素のデジタル値
、ＸＩ−１は第ｉ−１番目の画素のデジタル値）の式を
用いる。

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、３００３はフィルタ３００２
を通った照明光を平行光束にする照明光学系である。３
００４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イルムホルダー３００７は３　５　
ｍ　ｍ写真フイ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、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。

３０ｌ１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、３０ｌ３は同じ光路を偏向するミラー３０ｌ４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。３０ｌ５はスクリーン３０ｌ４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。３０６０は撮像素子の全体、３０６ｌ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ＣＣＤラインセンサ、３０６３
はＢの色分解フィルタを有するＣＯＤラインセンサであ
る。また、３０６４はＣＣＤラインセンサ３０６１〜３
０６３の位置合わせを行うＣＣＤ位置合わせ機構、３０
６５〜３０６７はラインセンサ３０６１〜３０６３を各
々駆動する為にタイミングジュネレータ３０５２から出
力する駆動信号である。

３０２５はＣＣＤラインセンサ３０６１，　３０６２．
　３０６３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の出力信号にシエーデイング補正を
施すシエーデイング補正回路、３０５９はシエーデイン
グ補正回路３０２８の出力信号に対して副走査方向の画
像ずれを補正するバツファメモリ、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（ＬＵＴ）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（ＵＣＲ）の
ための制御量を得るルックアップテーブル（ＬＵＴ）、
３０３４はルックアップテーブル３０３ｌ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ＯＣＲ回路（下色除去回路）である。３０３６はＵＣ
Ｒ回路３０３５の出力信号に対して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３０
３６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と
の間の信号の伝送を行うインターフェース回路（Ｉ／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）、第３図およ
び第９図で示すような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からインターフェース
回路３０３８、コントローラ３０３９を介して入力する
出力値のピーク値を検出するピーク検出回路、３０４ｌ
はコントローラ３０３９への指示を行う操作部、３０４
２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３０１０の焦
点調整を行うレンズ距離環制御部、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３０ｌ５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
３００ｌ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の制御を基にタイミン
グ信号（クロツク）を発生するタイミングジエネレー夕
、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。

撮像素子３０６０は３ラインのラインセンサー３０６１
〜３０６３から構成され、各ラインセンサ３０６１〜３
０６３はタイミングジエネレータ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。

バツファメモリ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メモリをいくつか使っ
て構成してある。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。

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および照明光学系３００３を通ってフイルムホルダ
ー３００６に載せた３５ｍｍ写真フイルムのような透過
原稿を照明する。透過原稿の像は、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３０１ｌとミラー３０１２．　３０１３を
通ってスクリーン３０ｌ４上、または ■ミラー３００９、撮像レンズ３０１０，および３色分
解プリズム３０２１を通ってＣＣＤラインセンサ３０６
１〜３０６３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
３０６ｌ〜３０６３はタイミングジエネレータ３ｏ５２
のクロツ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に入力され
る。ＣＣＤ位置合わせ機構３０６４は、各ＣＣＤライン
センサ３０６ｌ〜３０６３を撮像レンズ３０１０からの
入射光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＝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エネレ
ータ３０５２から出力されるＡ／Ｄ変換のためのタイミ
ングクロツクに同期してＡ／Ｄ変換器でＡ／Ｄ変換する
。

次に、アナログ回路３０２５から出力されるＲ，Ｇ，Ｂ
の各デイ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、続いてシエーデイング
補正回路３０２８で主走査方向のシエーデイング補正を
行ない、さらにバツファメモリ３０５９で副走査方向の
画素ずれを、例えばＦＩＦＯ　（ファーストイン・ファ
ーストアウト）バツファを用いた遅延動作を用いること
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に変換したりする。

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，　Ｂｋ　（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ＵＣＲ回路３０３５の組み合わせで、プリンタのマ
スキングとＵＣＲ　（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、さらに変倍処理回路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’　　Ｂｋ　　　信号をインターフェース回路
３０３８を介して出力機器のプリンタへ送る。インター
フェース回路３０３８には、出力機器に対するデータ線
３０５４と同期信号線３０５５、例えばＲＳ２３２Ｃ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３０５６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
ｌ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３０４ｌ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およびレンズ絞り制御部３０４３
はＣＣＤ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３０ｌ４に導くか、ＣＣＤラインセンサ
３０６ｌ〜３０６３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、レンズ距離環制御部３０４４により撮像レンズ３
０１０の距離環を制御して、ＣＣＤラインセンサ３０６
ｌ〜３０６３やスクリーン３０ｌ４に投影される像のピ
ントを合わせる。調整用信号発生源３０２６はアナログ
回路３０２５の調整を行なう時に標準信号として入力す
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ＲＯＭに格納されているものとする。

準備動作：電源スイッチ（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Ｓｌ）、インターフェース回路３０３８を介して外
部機器からまたは操作部３０４ｌ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を装置し
たフイルムホルダー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およびコンデンサレンズ等を含む照明光学系３０
０３を通して照明された透過原稿の像が、可動ミラー３
００８および投影レンズ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、画像の回転して投影したときには、インター
フェース回路３０３８を介して外部機器から、または操
作部３０４ｌ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、フイルムホルダ
ー３００６は回転台３００５に固定されているので回転
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３０１４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３０４ｌ
から、またはインターフェース回路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
タッチパネル制御部３０４７に対してトリミング情報の
入力コマンドを送り、タッチパネル制御部３０３４にタ
ッチパネル３０１６から入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３０３９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、またはインターフェース回路
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Ｓ６）。

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、透過原稿３００７の像がミラー
３００９および撮像レンズ３０１０によって各ＣＣＤラ
インセンサ３０６１〜３０６３上に導かれるように光路
を切り換える（ステップＳ７）。

ダーク補正信号セット二次に、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３０６１〜３０６３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を介してデイジタル信号に変換され
て出力されて《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ップする（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
００ｌを点灯し、ダーク補正回路３０２７、シエーデイ
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、ＵＣＲ回路３０３５、濃度変換
回路３０３６、変倍処理回路３０３７が全てスルー（入
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（ステップＳ９）、高速に副走査させながらインタ
ーフェース回路３０３８を介してコントローラ３０３９
に入力されて《る生データに対してピーク検出回路３０
４０を使ってピーク検出する（ステップＳ１０）。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Ｓ１１）、ランプ光量制御回路３０
５０を制御して光源３００ｌ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３
０１０の絞りを変えることによりＣＣＤラインセンサ３
０６ｌ〜３０６３への光量を調整する（ステップＳ１２
）。

ＡＦ（オートフォーカス）二次に、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、インターフェース回路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をもとにレンズ距離環制御部３０
４４を制御して撮像レンズ３０１０のピントを合わせる
（ステップＳ１３）。

シエーデイング補正データセット：続いて、各ＣＣＤラ
インセンサ３０６ｌ〜３０６３が照明光により１００％
露光される露光位置に副走査駆動台３００４を動かし（
ステップＳ１４）、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３０２
７でダーク補正した信号を入力しながらシエーデイング
補正回路３０２８にシエーデイング補正データをセット
する（ステップＳ１５）。

選択：次に、バツファメモリ３０５９に画素ずれ補正量
を設定する（ステップＳ１６）。また、色変換回路３０
３０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、ＵＣＲ回路３０３５に対しＵＣＲ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Ｓ１７）。さらに、
ランプ光量制御回路３０５０を介してランプ光量が最適
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８１８）。

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Ｓ１９）、インターフェース
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（ステップＳ２０）、出力機器からの同期信
号にもとづいて副走査を開始し（ステップＳ２２）、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
をインターフェース回路３０３８を介して出力する（ス
テップＳ２３）。

データ出力Ｂ：インターフェース回路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Ｓ１
９）、インターフェース回路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（ステップＳ２１）
、出力機器からの同期信号にもとづいて、副走査を開始
し（ステップｓ２２）、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ーフェース回路３０
３８を介して出力する（ステップＳ２３）。

第４図は第２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３０６９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、第２図のダーク補正
回路３０２７から変換処理回路３０３７までを含む。ま
た、Ｘｐはフイルム３００７上の点Ｐ′　の光軸方向の
位置、Ｘｑは点Ｐ′　の像（Ｑ′）の結像位置（光軸方
向）である。

さらに、Ｑ′　は、コントローラ３０３９により距離環
制御部３０４４を介してモータ３０７１を駆動し、減速
機器３０７０を介して距離環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。

第５図は本発明実施例における自動焦点調節用画像参照
領域の具体例を示したものである。本図において３ｌ０
０は透過原稿３００７の画像領域、３１０ｌは自動焦点
調節を行なう際に参照するＡＦ（自動焦点調節）用画像
参照領域である。３１００’　　は透過原稿３００７の
向きを９０°回転したときの画像領域である。

第６図に示すように、被写体原稿の画像領域３１００を
２点Ｐ１とＰ２で囲まれるトリミング領域３ｌ２０でト
リミングして走査する時の有効画像は、そのトリミング
領域内にあるので、トリミング領域３ｌ２０内で自動焦
点制御（ＡＦ）を行なうのが最も望ましい。このように
することにより、例えば写真フイルムなどの透過原稿３
００７が光軸に対して傾いていたり、反り返っていたり
する場合でも、必要な画像領域を重点的に精度よく焦点
合わせをすることができる。

なお、第２図、第４図に示したような３ラインセンサ３
０６ｌ〜３０６３を使用して各色の焦点位置を求める時
には、各色のＡＦ用画像参照領域３１０１　（または３
１０１’　）が原稿の画像領域３１００のフイルム面で
一致するように、ＣＯＤ位置合せ機構３０６４により副
走査方向にそのラインセンサ３０６１〜３０６３を移動
させる。

次に、米国特許ＵＳＰ３，３６４，８１５等で開示され
ているコントラスト評価量を用いた本発明実施例，９自
動合焦検出機構について説明する。

上述のコントラスト評価量Ｐは、次式（１）で与えられ
る。

Ｐ＝Σ　（ＸＩ　　Ｘ１−＋）” Ｉ＋― （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３ｌ０１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７図は、撮像レンズ３１０１の距離環３０６９をレン
ズ距離環制御部３０４４により動かし、これによりレン
ズ３０１０のレンズ絞り出し量ΔＸを変えて焦点位置を
変えた時のコントラスト評価量（以下、合焦度と称する
）Ｐの値の変化の一例を示したものである。ここで、合
焦度Ｐは上式（１）により算出したものである。このよ
うにして、得られる合焦度Ｐが極大Ｐ。となるレンズ繰
り出し位置Δｘ（，が合焦点位置である。

本発明実施例では、上述したコントラスト評価量を求め
る際に使用する色分解像信号を下記の様に選択する。

即ち、各色分解像の信号による評価値に応じて選択する
。

本発明実施例では、合焦点Ｐを求める際に、コントロー
ラ３０３９のマイクロコンピュータにより第８図のフロ
ーチャートで示す制御手順に従って、合焦度Ｐを求め、
その合焦度Ｐの最大値Ｐｏとなるレンズ繰り出し量Δｘ
ｏを求めて、合焦点位置を検出する。

本発明実施例で用いた合焦度Ｐは、次式（２）で与えら
れる。

（但し、石は平均化データ、Ｋは正規化定数である。）
なお、上式（２）における２乗の数値は３乗等の整数乗
であってもよい。

次に、第８図のフローチャートを参照して、第４図の制
御系の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ＲＯＭに格納されているものとする。

まず、ステップＳ３１において、ステージ制御■の処理
を実行する。このステージ制御■では、合焦点検出を行
いたい領域に副走査制御部３０４９を介してステージ（
副走査駆動台）　３００４を動かす制御を行う。

次に、ステップＳ３３においてランプ制御■の処理を実
行する。このランプ制御■では基準電圧Ｌ。

でランプ３００　１を点灯する様に、ランプ３００ｌの
電圧をランプ光量制御回路３０５０を介してコントロー
ラ３０３９から制御する。

次にステップＳ３４においてＣＣＤラインセンサ３０６
１，３０６２．３０６３からの出力であるｌライン分の
データをＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変換した後のＲ，　Ｇ，
　Ｂのデジタル信号からどの色分解像デジタル信号をＡ
Ｆ演算に用いるかの選択を以下の様な評価値を用いる。

即ち、Ｒ，　Ｇ，　Ｂの各色分解像のデジタル信号の最
大値を評価値として、この評価値が最大となる色分解像
のデジタル信号を選択する。

ステップ５３８においては、レンズ制御■の処理を実行
する。このレンズ制御■では、レンズ距離環制御部３０
４４を介して、レンズ距離環３０６９を出発端の位置へ
移動させる制御を行う。

次に、ステップＳ３９において、レンズ制御■の処理を
実行する。このレンズ制御■では、レンズ距離環制御部
３０４４を介してレンズ距離環３０６９をレンズ移動量
Δｌだけ動かす制御を行う。

次に、ステップＳ４０において、画像処理部３０７３か
らの画素信号の平均化データにより、上式（２）に示し
た演算式 の演算処理を行う。この演算が終了したら、その演算結
果をコントローラ３０３９の内部メモリ（ＲＡＭ）に格
納する。

次にステップＳ４１において、レンズ距離環３０６９が
上記の終端の位置に到達したか否かを判断し、まだ到達
していない場合には、上述したステップＳ３９，ステッ
プＳ４０の処理を繰り返し、その後に゛終端位置に達し
たと判断したら、演算処理を終了して、次？ステップＳ
４２へ移る。

ステップＳ４２においては、合焦度Ｐの最大値Ｐ０とそ
のＰ。となるレンズ繰り出し量Δｘ（，の検出を実行す
る。すなわち、この処理では、上述したステップ５４０
において得られた演算結果から合焦度Ｐの最大値Ｐ。と
なるレンズ繰り出し量ΔＸＱを検出する。

次に、ステップＳ４３において、レンズ制御■の処理を
実行する。このレンズ制御■では、合焦度Ｐの最大値Ｐ
。となるレンズ繰り出し量Δｘ■の位置に、レンズ距離
環３０６９をレンズ距離環制御部３０４４を介して移動
するように制御をする。

最後に、ステップ３４４において、ステージ制御■の処
理を実行する。このステージ制御■では、ステージ３０
０４をホームポジションの位置に戻す様に、副走査制御
部３０４９を介してステージ３００４を動かす。

この様な選択は仮に透過原稿がＲの成分が強いタやけ等
の画像の場合にはＲ，　Ｇ，　ＢのＣＣＤセンサ３０６
１〜３０６３の出力は第９図に示す様になり、この信号
で上記コントラスト演算を各々行うと第ｌＯ図に示すＲ
，Ｇ，Ｂ各々の合焦度が得られる。

この時、Ｒ，　Ｇ，　　Ｂの３色分解像を用いて、３色
分の合焦度を求めると、当然ながら１色分解像を用いて
合焦度を求めるよりも３倍の時間を要し、合焦点検出に
多大な時間がかかってしまう。

この為に第ｌＯ図（ａ）が得られるような画像ごとの最
適な色分解像を選択することが重要なのである。

選択された色分解像から得られた合焦点は、選択された
色に応じて、真の合焦点となる様に例えばある量シフト
される。これにより真の合焦点が得られる。

この真の合焦点とは、例えば、視覚的に最もピントが合
う様な合焦点である。

なお、上述した選択回路での選択色を決定する評価値は
各色の最大値を用いて、決定するばかりではな《て、極
大値を用いてもよく、各色の極大値と極小値の差、ある
は、各色の微分値の極大値などを用いて決定してもよい
。

〔他の実施例〕

第１１図は本発明の他の実施例の制御手順を示す。

本実施例では、第１１図に示す制御手順に従って合焦度
Ｐを求め、合焦点Ｐの最大値Ｐ。となるレンズ繰り出し
量Δｘ（，を求めて、合焦点を検出する。

第１１図の制御手順の中で第８図と同じステップ番号の
ものは、第８図で説明した制御内容と同じであるので、
その詳細な説明は省略する。

まず、ステップＳ３１において合焦点検出領域へステー
ジ３００４を動かすステージ制御■を実行する。

次に、ステップＳ３３において基準電圧でランプ３００
ｌを点灯するランプ制御■を実行する。

次に、ステップＳ３４において、第４図に示した光軸（
一点破線）で、第６図での交点Ｐ。から自動焦点調節用
画像参照領域の中心Ｑまでの距離Δｙを求める。

次にステップＳ３５において、上記ステップＳ３４にお
いて得られた距離Δｙからどの色分解像を選択するかを
決定する。この決定は、レンズのＭＴＦ特性や色収差が
例えば、「写真レンズとレスポンス関数」（光学工業技
術研究組合編）で述べられている様に、周辺ほどＭＴＦ
特性が悪《、又、レンズ個々に対して色収差もあって、
Δｙの大小において選択すべき色分解像をＲ，　Ｇ，　
　８３色から例えばＲ，　Ｇのみの２色にする選択であ
る。

即ち、 である。

ｙｏ：ある定数 又、Δｙにより選択色の限定はこの方法に限るものでは
な《、例えば、Ｒ，　Ｇ，　Ｈの各々極大値ＭＲ，ＭＧ
，Ｍｎに対して ＫＲΔＹＭＲ，　　ＫｃΔｙＭｃ，　　ＫＢΔｙ　Ｍ　
ＢＫＲ　ｒ　Ｋｃ　，　ＫＢはＲ，　Ｇ，　Ｂ各々に対
してのある定数 という評価値で決定してもよい。

次に、ステップ５３８において、レンズ距離環３ｏ６９
を出発端位置へ移動させるレンズ制御■を実行する。

次にステップ８３９において、レンズ距離環３０６９を
レンズ移動量Δｌだけ動かすレンズ制御■を実行する。

次に、ステップＳ４０において、 の演算処理を行う。この演算が終了したら、その演算結
果をコントローラ３０３９の内部メモリ（ＲＡＭ）に格
納する。

次にステップＳ４１において、レンズ距離環３０６９が
上記の終端の位置に到達したか否かを判断し、まだ到達
していない場合には、上述したステップＳ３９，ステッ
プＳ４０の処理を繰り返し、その後に終端位置に達した
と判断したら、演算処理を終了して、次のステップＳ４
２へ移る。

ステップＳ４２においては、合焦度Ｐの最大値Ｐｏとそ
のＰ。となるレンズ繰り出し量Δｘ０の検出を実行する
。すなわち、この処理では、上述したステップＳ４０に
おいて得られた演算．．結果から合焦度Ｐの最大値Ｐ０
となるレンズ繰り出し量ΔｘＯを検出する。

次に、ステップＳ４３において、レンズ制御■の処理を
実行する。このレンズ制御■では、合焦度Ｐの最大値Ｐ
。となるレンズ繰り出し量ΔＸｏの位置に、レンズ距離
環３０６９をレンズ距離環制御部３０４４を介して移動
するように制御をする。

最後に、ステップＳ４４において、ステージ制御■の処
理を実行する。このステージ制御■では、ステージ３０
０４をホームポジションの位置に戻す様に、副走査制御
部３０４９を介してステージ３００４を動かす。

選択された色分解像から得られた合焦点は、選択された
色に応じて、真の合焦点となる様に例えばある量シフト
される。これにより真の合焦点が得られる。

この真の合焦点とは、例えば、視覚的に最もピントが合
う様な合焦点である。

なお、上述した選択回路での選択色を決定する評価値は
各色の最大値を用いて、決定するばかりではなくて、各
色の極大値と極小値の差、あるいは、各色の微分値の極
大値などを用いて決定してもよい。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明によれば合焦度を求める時に
用いる色分解像を透過原稿ごとに最適に決定するので、
例えば画像の色が特殊なものであっても無駄な合焦度検
知処理をせずに済み合焦点検出処理を短時間に失敗なく
実行でき、作業効率の向上が得られる。

【図面の簡単な説明】

第ｌ図は本発明の基本構成を示す図、第２図は本発明の
一実施例の具体的な回路構成を示す図、第３図は装置全
体の制御手順を示すフローチャート図、第４図は自動焦
点調節に係る制御系の構成を示す図、第５図，第６図は
自動焦点調節用の画像参照領域を示す図、第７図はコン
トラスト評価値の変化例を示す図、第８図は自動焦点調
整に係る制御手順を示すフローチャート図、第９図は各
色信号の例を示す図、第１０図は各色信号による合焦点
を示す図、第１１図は自動焦点調節の他の制御手順を示
すフローチャート図であり、 ３００１は光源、３００７は透過原稿、３０１０は撮像
レンズ、３０６１〜３０６３はＣＣＤラインセンサであ
る。 △Ｘｏ レンズ゛繰り出しｉ乙λ 第６図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）原稿画像を投影結像する撮像レンズと、該撮像レ
   ンズにより結像された画像を電気信号に光電変換する撮
   像素子と、 撮像する画像を複数の色分解する為の色分解手段と、 前記撮像素子の出力手段を基に所定のコントラスト評価
   量演算式によりコントラスト評価量を算出する演算手段
   と、 前記演算手段により算出されたコントラスト評価量から
   前記撮像レンズの合焦点位置を検出する合焦点検出手段
   と、 前記合焦点検出手段により検出された前記合焦点位置へ
   前記撮像レンズを光軸に沿って移動する焦点調節手段と
   、 前記演算手段に入力する色分解像信号を選択する選択手
   段と、 を有することを特徴とする画像読取装置。
2. （２）前記選択手段は複数の色分解像信号の所定の評価
   量に応じて選択するべき色分解像信号を選択する選択手
   段であることを特徴とする第１項記載の画像読取装置。
3. （３）前記合焦点検出手段は前記選択手段により選択さ
   れた色分解像信号に応じて合焦点検出を行うことを特徴
   とする第１項記載の画像読取装置。
4. （４）前記選択手段は、原稿読取領域の位置に応じて前
   記複数の色分解像信号のうちから選択すべき色分解信号
   を決定する第１項記載の画像読取装置。
5. （５）前記所定の評価量は、前記原稿読取領域の位置に
   応じて決定することを特徴とする第２項記載の画像読取
   装置。
6. （６）前記演算手段は、前記コントラスト評価量演算式
   として、 ▲数式、化学式、表等があります▼ （但し、Ｐはコントラスト評価量、Ｋは正規化定数、ａ
   、ｂ、ｊは定数、ｘ＿ｉは第ｉ番目の画素のデジタル値
   、ｘ＿ｉ＿−＿１は第ｉ−１番目の画素のデジタル値） の式を用いることを特徴とする請求項１〜５のいずれか
   に記載の画像読取装置。