JPH02295372A - 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、例えば写真フイ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、３　５　ｍ　ｍ写真フイルムのような透過原稿を
読取るこの種の装置に自動的に焦点調節を行うオーフォ
ーカス（ＡＦ）機構が望まれている。

即ち、リバーサルフイルム（ボジフイルム）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の範囲でばらつ《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《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、ブイルム面
の光軸方向の位置が数ｍｍの範囲でばらつ《ので、オー
トフォーカス機構のない装置ではボケた画像を読み取っ
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《
焦点合わせするのが難しかった。

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魚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くが、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
く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つ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ボジフイ
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
を共通に含む合焦点検出範囲は自ずと広くなってしまう
。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。

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コストアップにならず、
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
量演算式によりジ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によ
り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を有し、撮
像素子からの信号そのものを、例えばシエーデイングデ
ー夕との演算の如くの所定の画像処理を行わずに読み出
し、前記コントラスト演算を行うことでＡＦ演算処理の
性能をおとさずに処理のスピードアップをはかった事を
特徴とする。

又、本発明の第２の形態は、コントラスト演算を行う場
合に、ダーク処理を行わないデータを用いて演算を行う
ことを特徴とする。

又、本発明の第３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、ｘ＋は第ｉ番目の画素のデジタル値、
ｘ１−１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、コントラスト評価量から合
焦点を求めるＡＦ演算において、ＡＦ演算の性能をおと
さずにスピードアップが可能となり、高速にかつ正確に
合焦点が決定できる。

〔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ｌ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。

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、Ｘｌ−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３００ｌ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３５ｍｍ
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。

３０１ｌ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、３０ｌ２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３０ｌ３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３０１４と
一体のトリミング枠表示器、３０ｌ６はスクリーン３０
ｌ４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３００ｌ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ＣＣＤラインセンサであ
る。また、３０６４はＣＣＤラインセンサ３０６１〜３
０６３の位置合わせを行なうＣＯＤ位置合わせ機構、３
０６５〜３０６７はラインセンサ３０６１〜３０６３を
各々駆動する為にタイミングジエネレータ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，　Ｈ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ッファメモリ、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、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ＵＣＲ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を介して入力する出
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３０ｌＯ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はタッチバネル３０ｌ６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、３０５ｌはランプ保持部材３０ｌ７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ェネレー夕
、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３０６ｌ〜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３０６ｌ〜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《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３００ｌ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３０１１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３０２ｌ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
３０６１〜３０６３はタイミングジエネレータ３ｏ５２
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３ｏ２５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《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
ングクロックに同期して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３０２ｌ
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ＲＳ
２３２Ｃ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３０１４に導くか、ＣＯＤラインセンサ
ー３０６１〜３０６３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３０ｌ４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３０ｌ４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３０ｌ５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３０ｌ６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、ＣＯＤラインセンサー３０
６１〜３０６３やスクリーン３０ｌ４に投影される像の
ピントを合せる。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３００ｌ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３０ｌ１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３０３
９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３０６ｌ〜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：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３０６ｌ〜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を制御してランブ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３０３　１　
，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
ンタフェース回路３０３８を介してコントローラ３０３
９に入力されてくる生データに対してピーク検出回路３
０４０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Ｓｌｌ）、ランプ光量制御回路３
０５０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
３０ｌＯの絞りを変えることによりＣＣＤラインセンサ
３０６１〜３０６３への光量を調整する（ステップＳ１
２）。

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の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）。

選択二次に、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８１６）。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Ｓｌ７）。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３１８）。

データ出力Ａ：操作部３０４ｌ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くステップ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フェース回路３０３
８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３１０
０は透過原稿３００７の画像領域、３１０１は自動焦点
調節を行なう際に参照するＡＥ（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３００７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《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
０６１〜３０６３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３ｌ００のフイルム面で
一致するように、ＣＣＤ位置合せ機構３０６４により副
走査方向にそのラインセンサ３０６ｌ〜３ｏ６３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の自動
合焦点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。

（但し、ｘｊ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
る際に使用するデータをシエーデイング前のデータを用
いて演算する。

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Ｐ。となるレンズ繰り出し量Δｘ
０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、Ｘｉ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。

でランブ３００１を点灯する様に、ランプ３００１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において後述する理由ゆえ、シエ
ーデイングデー夕をコントローラ３０３９内のＲＡＭに
退去する。

ステップ３３８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。

ここで演算に使用するデータｘ１について以下に説明す
る。

第２図のデータ補正処理回路３０２７及びシエーデイン
グ補正処理回路３０２８の詳細を第９図（ｂ）に示す。

撮像素子からの信号をＡ／Ｄ変換した後のデジタル信号
Ｒ，　Ｇ，　　Ｂがダーク補正回路３０２７に入る。

ダーク補正回路３０２７はダーク補正処理部３０２７ｌ
及びダーク補正ＲＡＭ３０２７−２に区別されている。

ダーク補正ＲＡＭ３０２７−２にはダーク補正データが
蓄られている。

通常、黒レベルの出力はセンサに入光する光量が微小の
時、チップ間、画素間のバラッキが大きい（第９図（ａ
））。これをそのまま出力し、画像を出力すると画像の
データ部にスジやムラが生じる。

そこで、この黒部の出力バラツキを補正する必要があり
、第９図（ｂ）に示す様な回路で補正を行う。

画像読取動作に先立ち、原稿走査ユニットを原稿台先端
部の非画像領域に移動し、ハロゲンランプ３００１の先
が当たらない様にし、黒レベル信号を本回路に入力する
。この画像データはｌライン分をＲＡＭ３０２７−２に
格納されるべ《不図示のダーク補正処理３０２７−１に
あるセレクタでＲＡＭ３０２７−２を選択し、黒レベル
信号が格納される。

しかし、この様にして取り込んだ黒レベルデータは非情
に微小レベルの為アナログビデオ処理回路内で発生する
又は外部から各種の配線を経由して或いは輻射で入り込
んでくるノイズの影響を大きく受ける為そのままのデー
タを黒補正データとして用いると黒部の画像ノイズの多
いがさついたものとなり好まし《ない。そこでＲＡＭ３
０２７−２に格納されているデータをコントローラ３０
３９の内部メモリ（ＲＡＭ）に格納する。

再び前記した工程により再び黒レベルデータをＲＡＭ３
０２７−２に取り込む。そして、ＲＡＭ３０２７一２の
データをすでにコントローラ３０３９の内部メモリ（Ｒ
ＡＭ）に格納されているデータとの平均化を行いながら
コントローラ３０３９の内部メモリ（ＲＡＭ）へ平均化
データＤ　Ｒ　Ｉ　Ｄ　ｃ　＋　Ｄ　ｎを格納する。

以上の工程をくり返し、黒レベル平均化データＤＲ　＋
　Ｄ　Ｇ　＋　ＤＢを求め、最終的に決定された黒レベ
ル平均化データＤＲ，Ｄｏ，Ｄ８をＲＡＭ３０２７一２
に転送し格納する。

これにより、入力信号Ｒ，　Ｇ，　　Ｂとダーク補正処
理信号Ｒ’　　Ｇ’　　Ｂ’において 平均化する。この平均化データＳＲ，Ｓ０，Ｓ８をＲＡ
Ｍ３０２８−２に格納する。

シエーデイング補正処理はシエーデイング補正処理部に
おいて、入力データＲ’，　　Ｇ’，　　Ｂ’とシエー
デイング補正後データＲ’，Ｇ’，Ｂ’はとなる補正処
理がダーク補正処理部で処理される。

次にシエーデイング補正処理について説明する。

シエーデイング補正処理は原稿走査ユニットを光軸中心
に移動して光を照射した時の白データに基づ《、照明系
、光学系やセンサの感度バラッキの補正を行う。

基本的な白色データをシエーデイング用ＲＡＭ３０２８
−２に格納する工程は前記黒データをＲＡＭ３０２７−
２に入力する工程と同じである。ここで入力すべきデー
タはＲ’　，　Ｇ’　，　Ｂ’データである。ＲＡＭ３
０２８２に格納されたデータはコントローラ３０３９の
内部メモリ（ＲＡＭ）に転送され、ノイズの影響をとり
のぞく為黒データの平均化と同様に白データをとなる演
算処理がなされる。

さて、ＡＦ演算に用いるデータについて説明する。

ＡＦ演算を行う場合には、シエーデイングデー夕用ＲＡ
Ｍ３０２８−２に格納されているデータをコントローラ
３０３９の内部メモリ（ＲＡＭ）に退避する。

そして、ダーク補正処理されたデータＲ’　，　Ｇ’Ｂ
′　をＲＡＭ３０２８−２に取り込む。

このＲＡＭ３０２８−２に取り込まれたデータをコント
ローラ３０３９の内部メモリ（ＲＡＭ）に転送し、ダー
ク補正用データの工程と同様に前記データを平均化する
。

ＡＦ演算に用いるデータＸｉは前記シエーデイングデー
夕との（２）式に示す演算は行わずにＸ＋＝　　Ｒ’　
ｏｒ　　Ｇ’　ｏｒ　　Ｂ’　　　　−・・’　（６）
ここでＲ’　　Ｇ’　　百′　はＲ’　，　Ｇ’　，　
　Ｂ’　　の平均化データを用いる。

基本的にはＡＦ演算を行うデータはシエーデイング処理
をした を用いればよいが、この演算をコントローラで行うため
に演算時間がかかってしまう。

一方（６）式を用いた場合には（７）式に示した乗算、
除算は行わずに後記する（２）式のみを行うので（７）
式を用いるデータよりもＡＦ演算が速くなる。具体的に
は除算、乗算、引き算、たし算が各々３０クロツク、５
０クロック、４クロツク、４クロツクかかったとすると
（６），　　（７）式を用い、画素数１０００画素分の
ＡＦ演算のスピードを比較すると、ｌクロツク＝ｌｇｓ
ｅｃとする。（６）式を用いた場合のＡＦ演算は２０４
ｍｓｅｃとなる。

一方、（７）式を用いた場合のＡＦ演算は２８４ｍｓｅ
ｃとなり８０ｍｓｅｃ余分にかかる。

かりにＡＦ演算を１００回行って合焦点を求める場合に
、（７）式を用いる場合には（６）式を用いる場合に比
べて８秒も余計にかかってしまうことになる。

（５）式と（７）式を用いたデータの場合のＡＦ演算後
の合焦点の精度は、シエーデイング補正そのものは照明
系及び光学系の光学的特性を主要に補正するため、低周
波数の補正である。この為、本装置で行うＡＦ演算は写
真フイルムのような透過原稿に対するＡＦのため、画像
という光学的特性に比較して極めて高周波の領域を用い
しかも後述する（２）式のような一種の微分系を用いる
・もので、この低周波領域の補正に対してはほとんど影
響がない。

次にステップＳ４１において、レンズ距離環３０６９？
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ΔｘＯ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Ｐ。とな
るレンズ繰り出し量Δｘ■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Δｘ０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。

以上述べた制御動作が得られる結果の一例を合焦度Ｐと
レンズ繰り出し量ΔＸの関係で図示したものが第１０図
である。

〔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、合焦度Ｐの最大値Ｐ０となるレンズ繰り出し
量ΔｘＯ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。

ステップＳ３８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３ｏ７３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。

ここで演算に使用するデータマ，について以下に説明す
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
る際に使用するデータをダーク処理前のデータを用いて
演算する。

ダーク処理用データは画像読取時ごとに前記のごとく設
定されるので、ダーク処理データをコントローラ３０３
９のメモリ（ＲＡＭ）に退避する必要がない。そしてコ
ントラスト評価量を求めるデータは第９図（ｂ）に示す
ダークデータ用ＲＡＭ３０２７−２を用い、Ｒ，　Ｇ，
　．Ｂのデータを使用する。通常黒レベルの出力はセン
サに入光する光量が微小の時、チップ間、画素間のバラ
ツキを補正するためにダーク処理を行う。

しかしながら、ＡＦ演算を行う場合には、黒レベルの出
力に比較して十分に画像読取時の出力が大きいのでＡＦ
演算の精度には影響がない。又、前述した様にＡＦ，Ａ
Ｅ終了後に画像読取直前にダークデータを取り直すので
ダークデータを退避する必要がなく、ましてシエーデイ
ングデー夕も退避する必要がない。この為より速（ＡＰ
演算が可能となる。

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Δｘ０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。

以上述べた方法はシエーデイング用ＲＡＭ３０２８−２
及びダーク用ＲＡＭ３０２７−２を用いてＡＦ演算のた
めのデータをとる様にしたものであるが、この方法をと
らないとＡＦ演算用データ格納用のＲＡＭが必要でない
コストアップになる。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明によればコントラスト評価量
を求める際に、シエーデイング補正データ或いはダーク
補正データとの演算を行わないデータを用いて前記コン
トラスト評価量を求めるので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《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１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図は表示全
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
節に係る制御手順を示すフローチャート図、第９図はシ
エーデイング補正及びダーク補正を行う構成を示す図、
第ｌＯ図はレンズ繰り出し量を示す図、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
、３００ｌは光源、３００７は透過原稿、３０ｌＯは撮
影レンズ、３０６１〜３０６３はＣＣＤラインセンサで
ある。 △Ｘθ レンズ゛繰り出し量乙Ｘ 第６図 （Ｕ） （ｂ冫 莞７０図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）原稿画像を投影する撮像レンズと、 前記撮像レンズにより結像された画像を電気信号に変換
   する撮像素子と、 前記撮像素子の出力信号を基に所定のコントラスト評価
   量演算式により評価量を算出する算出手段と、 前記演算手段により算出されたコントラスト評価量より
   前記撮像レンズの合焦点を決定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
   を有し、 前記演算手段に入力するデータが所定の画像処理を行わ
   ないデータであることを特徴とする画像読取装置。
2. （２）前記画像処理はシェーディング、補正処理である
   ことを特徴とする第１項記載の画像読取装置。
3. （３）前記画像処理はダーク補正処理であることを特徴
   とする第１項の画像読取装置。
4. （４）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第１項記載の画像読取装
   置。