JPH02295373A - 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は自動的に焦点調節を行うオート
フォーカス（ＡＦ）機構はなかった。

しかし、リバーサルフイルム（ポジフイルム）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整がその都度必要と
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ＣＣＤ　（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《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《なってしまっていた
。

これらは合焦点検出の際、コントラスト評価量の最大値
又は極大値が合焦点と判定していたが、装置全体の光学
系の特性によってはＲ，　Ｇ，　Ｂ各色の合焦点位置が
微妙に異なり、トータルの最適な合焦点位置が前記判定
された合焦点と異なってしまうことがあった。この為、
画像がぼけてしまう欠点があった。さらに、ゴミ等の影
響により合焦点検出がずれる場合があった。

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《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を有し、前記コ
ントラスト評価量Ｐからレンズ合焦点検出を行う際に、
あるレベル以上の評価量を用いて合焦点検出を行うこと
を特徴とする。

又、本発明の第２の形態は、前記コントラスト評価量Ｐ
から、レンズの合焦点検出を行う際に、原稿読取領域に
応じて、前記レベルあるいは前記シフト量を可変にする
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
ｎ　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、上記構成によりコントラスト評価量から合焦
点Ｐを求める際、あるレベル以上の評価量から判定する
か、又は得られた合焦点をある量シフトして合焦点を決
定するので、画像読み取りに対してノイズに左右されず
最適な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から撮像レンズＡの合焦点
位置を検出する合焦点検出器である。

Ｇは得られたコントラスト評価量から合焦点を検出する
際の基準を設定する設定器である。

尚、設定器Ｇは一例として前記基準をあるレベル以上の
コントラスト評価量とし、また、一例として前記基準を
あるシフト量とした。

Ｆは焦点調節器である。

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。

３０１１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。３０１５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。

３０ｌ７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、３０６１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３０６ｌ〜３
０６３の位置合わせを行なうＣＣＤ位置合わせ機構、３
０６５〜３０６７はラインセンサ３０６ｌ〜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
素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、３０３ｌ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３０３ｌ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３０１５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、３０５ｌはランプ保持部材３０１７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３０６ｌ〜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《。

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３　５　ｍ　ｍ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３
００８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
通クてスクリーン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
３０６１〜３０６３はタイミングジエネレータ３０５２
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。ＣＯＤ位置合わせ機構３０６４は、各ＣＣＤライン
センサ３０６１〜３０６３を撮像レンズ３０１０カらの
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３
０３１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３０５ｌは光源のランプ３００
１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、ＣＣＤ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３０Ｉ５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、ＣＯＤラインセンサー３０
６１〜３０６３やスクリーン３０１４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３０１２．３
０１３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３０４１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３３）。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０　一ラ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
ッチバネル３０ｌ６から入力されたトリミング情報をバ
ス３０５３を介してユントローラ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《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ＳＩＯ）。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《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
３０１０の絞りを変えるこをによりＣＣＤラインセンサ
３０６ｌ〜３０６３への光量を調整する（ステップＳｌ
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Ｓｌ８）。

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：インタフェース回路３０３８を介しての
読取開始指令にもとづ《読取動作では（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フェース回路３０３８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３０７ｌ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、３１０ｌ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。３　１　００’　　は透過原稿３００
７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３ｌ００を
２点Ｐ１とＰ２で囲まれるトリミング領域３１２０でト
リミング領域３１２０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３１２０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
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、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〜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。

Ｐ＝Σ　（Ｘ＋　　Ｘｌ−１）”　　　　　　　　　　
　　　　　（　１　）１−― （但し、Ｘｉ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から合焦点となるレンズ繰
り出し位置ΔＸｏが決定される。

本実施例では、前記決定方法は例えば以下の様に決定す
る。

即ち、合焦度Ｐの極大となる合焦度Ｐ。のＫＰｏ（Ｋは
１以下のある定数）以上の合焦度からレンズ繰り出し量
ΔＸ０を決定する。

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９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Ｌ０でランプ３
００ｌ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Ｓ３５において、一ライン分のデータを読
み込み、そのデータの最大値と最小値との差Ｄ。から前
記定数Ｋを決定する。

この決定は、 Ｂ Ｋｏは一定値 ＢはＡ／Ｄ変換のビット数に依存し た階調数 により決定される。

つまり、最大値と最小値との差Ｄ。が大きければ大きい
ほどＫ値が小さ《なって、合焦点検出に使用するコント
ラスト評価量Ｐのデータ点数が多くなる。又、逆に最大
値と最小値との差Ｄ。が小さければ小さいほどＫ値が大
きくなって、合焦点検出に使用するコントラス＋評価量
Ｐのデータ点数は少なくなる。

又、Ｋ０値はあらかじめコントローラ３０３９の内部Ｒ
ＯＭ又はＲＡＭに格納されているものとする。

次に、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３０４４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をあるレンズ移
動量分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値データにより、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？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。

次に、ステップＳ４２において、合焦度Ｐの極大となる
合焦点Ｐ。のＫＰ０以上の合焦度のデータから合焦点と
なるレンズ繰り出し量Δｘ■を以下の様に欠点する。

即ち、ステップＳ４１までの一連の制御手順で得られた
結果を第９図に示す。

このうち合焦点ＫＰｏ以上をサンプリングし（第１１図
の◎印で示す）、このサンプリングされたデータから合
焦点となるレンズ繰り出し量Δｘ（，を例えば、 Δｘｏ　；　（Δｘ１　＋ΔＸ２）／２という方法によ
り決定される。

ΔＸＩ＋　Δｘ２からのΔｘ０の決定方法はこの方法に
限るものでなく、例えば、 ΔＸＱ”’ａΔｘ１＋ｂΔｘ２ ａ，　　ｂは定数、ａ＋ｂ＝１．０ という様に決定してもよい。

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、レンズ繰り出し量Δ
Ｘｏ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。

本実施例のＫ値は−ラインデータの読取りの最大値と最
小値の差から決定したが単に最大値のみあるいは最小値
のみでもよい。

〔他の実施例〕

第ｌＯ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１０図に示す制御手順に従って合焦度
Ｐを求め、得られた合焦点のφからある基準以上の合焦
度のデータをサンプリングし、このサンプリングされた
データを用いて、合焦点を検出する。第１０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
１を点灯するランプ制御のを実行する。

次に、ステップＳ３５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Ｐ０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。

このΔｙから前記Ｋ値を により決定する。

つまり自動焦点調節用画像参照領域が交点Ｐ。

に近づけば近づくほどＫ値を小さ《させ、合焦度ＫＰ０
以上のサンプリングデータ数を多《して、合焦点を決定
する。

又、自動焦点調節用画像参照領域が交点Ｐｏから遠ざか
れば遠ざかるほどＫ値が１に近づくことになり、合焦度
ＫＰｏ以上のサンプリングデー゜夕数は少なくなり、合
焦度Ｐの極大値Ｐ。に近い、合焦度から算出される。

以上の様な、Δｙによってレンズ移動量をかえるのは、
レンズのＭＴＦ特性が例えば「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《、合焦度関数そのもの
がなめらかな関数となるので、合焦度の極大値付近で合
焦点を決定すれば良い。

次に、ステップ３３８において、レンズ距離環３０６９
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３３９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から求めたレンズ
繰り出し量ΔｘＯの検出を実行する。即ち、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
果から例えば前記 ΔＸＱ＝ａΔＸｌ　＋ｂΔｘ２ ただし　ａ＋ｂ＝１ となるΔｘ０を求める。このΔＸｏが合焦度Ｐから得ら
れた合焦点であるレンズ繰り出し量ΔＸｏとなる。

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、レンズ繰り出し量Δ
ｘ（１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１１図
である。

第１１図（ａ）．　　（ｂ）は各々距離Δｙが小さい場
合と大きい場合、即ちＫ値が小さい場合と大きい場合の
２つの例を示している。

又、合焦点検出に使用する合焦度のデータは上述した例
の他に、入力手段からキー人力に応じて基準値Ｋを設定
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Ｐを求め、合
焦度から合焦点を決定する際に、ある基準値以上のデー
タを基に合焦点を決定する為に、装置全体の光学的特性
ノイズに左右されずに最適な合焦点を決定できる。

【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図はレ
ンズ繰り出し量を示す図、第１０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、第１１図は自動焦
点調節に係る他の例を示す図であり、 ３００ｌは光源、 ３００７は透過原稿、 ３０ｌＯは撮像レンズ、 ３０６１〜３０３はＣＣＤラインセンサである。 △Ｘｔｙ レンズ゜繰り出し覧４Ｘ 第６図 もｑ霞

Claims (2)

【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のう
   ち、ある基準量以上のコントラスト評価量のデータを用
   いて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
   、 前記基準量を設定する設定手段を有することを特徴とす
   る画像読取装置。
2. （２）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。