JPH0253012A - 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、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、特にこの画像読取装置
の自動焦点調節技術に関する。

（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（八Ｆ）機構はなかった。

しかし、リバーサルフィルム（ポジフィルム）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
フィルムを扱おうとすると、フィ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節がその都度必要と
なる。

また、マウントされたフィルムでもマウントされていな
いフィルムでも通常の状態では湾曲し易いので、フィル
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、一般にフィルムをガラス面に貼り付
けたり、２枚のガラスでの間釘はさむ等をして、常に等
しくなるようにフィルム面の位置出しを行なうと共にフ
ィルムの湾曲の発生を防いでいた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、撮像手段として（：ＣＤ　（電荷結合素
子）等の固体撮像素子を用いたフラットベット型の従来
のフィ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、フィルムをガラスではさむ事
によりフィルム面の位置出しを行なうとともにフィルム
の湾曲を防ぐ場合では、マウントされているフィルムを
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
いフたような煩わしい手間のかかる作業が必要となった
り、フィ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、フィルムを扱おうとすると、フィルム面
の光軸方向の位置が数ｎｕｎ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
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、精度良く
焦点合わせするのが難しかった。

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、フィルム面上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色に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
からの人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、Ｎ）Ｉに技術研究昭４０第１７巻第１
号、ｔｌｓＩ”３３６４８１５、および特公昭４２−１
４１１’Ｊ６号公報等で開示されている。

しかしながら、これらの従来のオートフォーカス方式で
はいずれも複雑な計算を必要とするので、複雑な計算が
できるような複雑なハード構成を用いている。

一方、シャープ■製の７８０や日本電気■製の６０８６
といったようなマイクロコンピュータで上述のコントラ
スト量算出の演算を行なわせようとすると、マイクロコ
ンピュータのレジスタ容量等の能力に応じた演算手法が
必要となってくる。

例えば、ＵＳＰ３３６４８１５で開示された方式では、
画像信号の内容に応じてコントラスト評価量の値が大き
く異なってくる。すなわち高周波成分が多く含まれてい
る画像信号に対しては、マイクロコンピュータで演算す
る際にオーバフローしないような正規化を行なう必要が
あるが、高周波成分が少ない画像信号に対しては逆に正
規化による丸め誤差が大きくなって合焦点検出の精度が
悪くなるので、正規化しない方が良い。従って、画像信
号に対して常に７”ｆ２　Ｈによるオーバーフローをし
ないような適切な正規化を行なう必要があるが、演算に
よってオーバーフローした場合には、合焦点検出作業を
最初からやり直す必要があった。

このように透過原稿の画像読取装置に組み込むオートフ
ォーカス機構としては、比較的ハードウェアの構成が簡
単なマイクロコンピュータを利用したものがよいが、そ
の場合は上述したような欠点があり、高速に精度よく簡
単に合焦点位置を決定することはできなかった。

本発明の目的は、上述の欠点を除去し、精度よく高速に
しかも簡単に焦点調節を行なうことができる画像読取装
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に、本発明は、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
の出力信号をデジタル信号に変換するアナログデジタル
変換手段と、アナログデジタル変換手段の出力信号を基
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を算出する演算手段と、焦点調節手段により撮
像レンズを光軸に沿って出発端から終端へ移動させなが
ら、演算手段によりコントラスト評価ｆｔＰを順次算出
する際に、算出の演算過程で演算手段に対してオーバー
フローが生じた時には、演算式の正規化定数にの値を新
たな値に置き換える定数変更手段と、定数変更手段によ
り正規化定数Ｋを最後に変更したときの撮像レンズのレ
ンズ位置から終端までの範囲で、（′Ａ算千手段ら得ら
れたコントラスト評価量Ｐが最大となるときのレンズ位
置を合焦点位置として検出する合焦点位置検出手段と、
合焦点位置検出手段により検出された合焦点位置に撮像
レンズを前記焦点調節手段を介して移動させる制御手段
とを具備したことを特徴とする。

また、本発明は、その−、態拝として、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、×１は第１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） の式を用いることを特徴とする。

（作　用） 本発明は、上記構成により、撮像素子で光電変換して得
た画像信号をデジタル変換したデジタルイス号を基に、
合焦度（透過原稿の色分解像の隼、点の合い具合）を検
出し、その検出値に基いて撮像レンズの焦点合評を調節
するが、その原稿画像のコントラスト評価量により合焦
点位置を検出する際において、マイクロコンピュータ等
によりそのコントラスト評価量をデジタル演算し、その
演算結果がオーバーフローした場合には、それ以前の演
算結果は無視し、新しい正規化定数を用いて、以降の演
算をして、コントラスト評価量の最大となる位置を合焦
点位置として検出するようにしたの°で、オーバーフロ
ーによる再演算の必要がなくなり、正規化による誤差が
最少限に押えられて、精度よく高速にしかも簡単に焦点
調節を行なうことができる。

〔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図は本発明実施例の基本構成を示す。本図において
、Ａは原稿Ｉ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手段で
ある。Ｄはアナログデジタル変換手段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ｉｐを算出する演算手段である。

また、Ｅは定数変更手段であり、焦点調節手段Ｈにより
撮像レンズＡを光軸に沿って出発端から終端へ移動させ
ながら、演算手段りによりコントラスト評価量Ｐを順次
算出する際に、その算出のｆＩ算過程で演算手段りに対
してオーバーフローが生じた時には、上記の演算式の正
規化定数にの値を新たな値に置き換える。Ｆは合焦点位
置検出手段であり、定数変更Ｅにより正規化定数Ｋを最
後に変更したときの撮像レンズＡのレンズ位置から上記
終端までの範囲で、演算手段りから得られたコントラス
ト評価ｉＰが最大となるときのレンズ位置を合焦点位置
として検出する。Ｇは制御手段であり、合焦点位置検出
手段により検出された合焦点位置に撮像レンズＡを焦点
調節手段Ｈを介して移動させる制御を行なう。

また、上記演算手段りは上記コントラスト評価量演算式
として、例えば、 （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、×１は第１番目の画素のデジタル値、
×１−１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［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３００
２を通った照明光を平行光束にする照明光学系である。

３００４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ィルムホルダー、３００７は３５
ｍｍ写真フィ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。

：１０１１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、３０１３は同じ光路を偏向するミラー、３０１
４はミラー３０１３を通った原稿像を投ｊＬするモニタ
としてのスクリーンである。３０１５はスクリーン３０
１４と一体のトリミング枠表示器、３０１６はスクリー
ン３０１４と一体のトリミング領域を人力するタッチパ
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。３０１８．：１０１９．３０２０はそれぞれＣＣＤ
位置合わせ機構、３０２１は撮像レンズ３０１Ｏにより
結像した透過原稿像をＲ，ａ、　　Ｂの３色に色分解す
る３色分解プリズム、３０２２，３０２３．３０２４は
それぞれプリズム３０２１で色分解された各色毎の原稿
像を光電変換するＣＣＯ（電荷結合素子）アレイを用い
たＣＣＤラインセンサであり、このＣＣＤラインセンサ
は対応のＣＣＤ位置合せ機構３０１８．３０１９．３０
２０により読取位置の微調整かできる。

３０２５はＣＣＤ　ラインセンサ３０２２，３０２３．
３０２４のアナログ出力を増幅し、八／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４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の出力信号にシェープインク補正を施す
シェーディング補正回路、３０２９はシェーディング補
正回路３０２８の出力信号に対して主走査方向の画素ず
れを補正する画素ずれ補正回路、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（ＬＩＴ）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（ＯＣＲ）の
ための制御量を得るルックアップテーブル（ＬＩＩＴ）
　、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、３０
３５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
ＯＣＲ回路３０３５の出力信号に対し記録濃度を指定濃
度に変換する濃度変換回路、３０３７は濃度変換回路３
０３６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木装首間
の信号の伝送を行うインタフェース回路（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ｌｌ０Ｍ
　（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を介して人力する出
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３０１Ｏ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
ン原（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の制御の基にタイミン
グ信号（クロック）を発生するタイミングジェネレータ
、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。

次に９、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及び照明光学系３００３を通ってフィルムホルダー
３００６に載せた３５ｍｍ写真フィルムのような透過原
稿３００７を照明する。透過原稿３００７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３０１４上、または ■　ミラー３００９、撮像レンズ３０１Ｏ１および３色
分解プリズム３０２１を通ってＣＯＤラインセンサ３０
２２〜３０２４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
３０２２〜３０２４はタイミングジェネレータ３０５２
のクロックにより同期をとって駆動され、各ＣＣＤライ
ンセンサの出カイ８号はアナログ回路３０２５に人力さ
れる。ＣＣＤ位置合わせ機構３０１８〜３０２０は、各
ＣＣＤラインセンサ３０２２〜３０２４を３色分解プリ
ズム３０２１に対してレジストレエーション合わせをす
るだめのもので、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
ェネレータ３０５２から出力されるへ／Ｄ変換のための
タイミングクロックに同期してＡ／Ｄ変換器でへ／Ｄ変
換する。

次に、アナログ回路３０２５から出力されるＲｌＧ、Ｂ
の各ディ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、続いてシェーディング
補正回路３０２８で主走査方向のシェーディング補正を
行ない、さらに画素ずれ補正回路３０２９で主走査方向
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）バツファの書き込みタイミングをずらす
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。

ＩＱ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Ｙ９Ｍ、Ｃ，Ｂに（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ＩＩ
ｃＲ回路３０３５の組み合わせでプリンタのマスキング
とｌ］ＣＲ（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、ざらに変倍処理回路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。インタフェース回
路３０３８は、出力機器に対するデータＪｉｉ３０５４
と同期信号線３０５５、例えばＩｔＳ２３２（：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３
０５６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は光源のランフ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３０４１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及びレンズ絞り制御部３０４３はＣ
ＣＯＣＣラインセンサ３０２２〜３０２４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３０
２２〜３０２４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人力するタッチパ
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
０１Ｏの距離環を制御して、ＣＣＤラインセンサ３０２
２〜３０２４やスクリーン３０１４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ぺ（信号として人力
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：電源スィッチ（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Ｓ１）、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を装着した
フィルムボルダ−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３０
０２及びコンデンサレンズ等を含む照明光学系３００３
を通して照明された透過原稿の像が、可動ミラー３００
８及び投影レンズ：１Ｏ１１とミラー３０１２．３０１
３を通してスクリーン３０１４上に投影される。

透過原稿３００７は画像の向きが縦合評と横位置のもの
があるが、画像を回転して投影したいときには、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
回転を指示するとくステップ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５３）。このとき、フィルムホルダ
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に対してトリング情報の人力
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から人力されたトリミング情報をバス３
０５３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３０１Ｏによって３色プリズ
ム３０２１を介して各ＣＣＤラインセンサ３０２２〜３
０２４上に導かれるように光路を切換える（ステップＳ
７）。

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３０２２〜３０２４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を介してディ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ツプする（ステップＳ８の
後段）。

＾ε（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
００１を点灯し、ダーク補正回路３０２７、シェーディ
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、ＯＣＲ回路３０３５、濃度変換
回路３０３６、変倍処理回路３０３７が全てスルー（入
力データかそのまま出力される）モードになるように制
御しくステップ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３０３９に
人力されてくる生データに対してピーク検出回路３０４
０を使ってピーク検出する（ステップ５１０）。

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５ｌ１）、ランプ光量制御回路
３０５０を制御して光源３００１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の絞りを変えることによりＣＣＤラインセン
サ３０２２〜３０２４への光量を調節する（ステップ５
１２）。

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ａｙ：１制御部３
０４４を制御して撮像レンズ３０１Ｏのピントを合わせ
る（ステップ５１３）。

シェーディング補正データセット・続いて、各ＣＣＤラ
インセンサ３０２２〜３０２４が照明光により　１００
％露光される露出位置に副走査駆動台３００４を動かし
くステップ５１４）、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３０
２７でダーク補正した信号を入力しながらシェーディン
グ補正回路３０２８にシェーディング補正データをセッ
トする（ステップ５１５）。

選択：次に、画素ずれ補正回路３０２９に画素ずれ補正
量を設定する（ステップ５１６）。また、色変換回路３
０３０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ＬＩＣＲ
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５１７）。さら
に、ランプ光量制御回路３０５０を介してランプ先玉が
適切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５１８）
。

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５１９）、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
を指令しくステップ５２０）、出力機器からの同期信号
にもとづいて副走査を開始しくステップ５２２）、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５２３）。

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く読取動作では（ステップ５１９
）、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くステップ５２１）、出
力機器からの同期信号にもとづいて、副走査を開始しく
ステップ５２２）、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クフェース回路３０３８を
介して出力する（ステップ５２３）。

第４図は本発明の他の実施例の回路構成を示す。

本図において、３０５９は第２図の画素ずれ７１ｎ正回
路３０２９に対応のバッファメモリ、３０６０は撮像素
子の全体、３０６１はＲの色分解フィルタを有するＣＣ
Ｄラインセンサ、３０６２はＧの色分解フィルタを存す
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３０６１〜３０６３の位置合わせを
行うＣＯＤ位置合わせ機構、３０６５〜３０６７はＣＣ
Ｄラインセンサ３０６１〜３０６３を各々駆動する為に
タイミングジェネレータ３０５２から出力する駆動信号
である。その他の構成は第２図の前実施例と同様である
。

撮像素子３０６０は３ラインのラインセンサ３０６１〜
３０６３から構成され、各ラインセンサ３０６１〜３０
６３はタイミングジェネレータ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。

バッファメモリ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
て構成しである。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しめ設定して
おく。

第５図は第４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３０１Ｏの外周に取りつけた距離環、３０７０は距
離環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。３０
７３は画像処理部であり、シェーディング補正回路３０
２８から変換処理回路３０３７まで含む。

また、×ｐはフィルム３００７上の点Ｐ°の光軸方向の
位置、Ｘｑは点Ｐ°の像（Ｑｏ）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
構３０７０を介して距ｔ１１１環３０６９を動かすこと
により、１最像レンズ３０１Ｏ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。なお、撮像素子
３０６０の部分以外については、第２図の実施例の自動
焦点調節の構成も′！ｆＳ５図と同様である。

第６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。本図ニオイテ３１０
０ハ透過原ｍ　３００７　ノ画像領域、３１０１ハ自動
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７図に示すように、被写体厚１４３１００を２点Ｐ。

とＰ２で囲まれるトリミング領域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、例えば写真フィルムなどの透過厚ｆ１ｒＪ３０
０７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４図、第５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
には各色のへＦ用画像参照領域が原稿３１００のフィル
ム面で一致するように、副走査方向にそのラインセンサ
を移動させる。

次に、米国特許ＵＳＰ３３６４８１５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ＭＰは、次式（１）で与えられ
る。

（但し、Ｘ、は主走査方向１番目の画素の出力レベル、
ａ、ｂはＡＦ用両画像参照領域３１０１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８図は、撮像レンズ３１０１の距離Ｊ！１ｔ３０１ｉ
９をレンズ距！１１環制御部３０４４により動かし、こ
れによりレンズ３０１Ｏのレンズ縁り出し量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Ｐ０と
なるレンズ繰り出し位置ΔＸＯが合焦点位置である。

本発明実施例では、合焦度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、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。

ある。

続いて、ステップ５３２において、画像データの読み込
みと平均化を行なう。より良い合焦度Ｐを得る為に、Ｃ
ＣＤから成る撮像素子３０６０からの出力信号のデジタ
ル変換されたデジタル信号ＸＪを何回か読み込み、読み
込んだ複数のデジタル信号Ｘ、の平均化石の値を求める
。

平均化処理が終了したら、ステップＳ３３がらステップ
Ｓ３４へ移動し、上式（２）で示した（但し、Ｘ、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９図のフローチャートを参照して、第５図の制
御系の動作について説明する。

まず、ステップ５３１においてレンズ制御■を実行する
。この制御は、距Ｉｌ！ｌｔ３！！制御部３０４４を介
してＬ／　ンＸ　ｊ％　ｆｉｌ環３０６９を一定量Δ文
だけ動かす制御での演算処理を行なう。その際、まず最
初はに＝１として演算を行ない、演算の途中で使用する
コントローラ３０３９内の内部メモリに対して演算デー
タの値がオーバーフローしたら（ステップ５３５）、Ｋ
＝＝２として、ｊ＝ａから上述の演算をやり直す（ステ
ップＳ３６．Ｓ３７，５３４）。

上述の演算が終了したらステップＳ３８からステップＳ
３９へ移って、その演算結果を内部メモリに格納し、レ
ンズ距ｔｉｌｌ環３０６９が終端位置に達するまで、上
述のステップ５３１から５４０の処理を繰り返す。この
過程で、ステップＳ３５において、演算処理がオーバー
フローしたら、ステップ５３ＢにおいてＫの値をより大
きな値へと順々に変更していく。

その後、レンズ距ｉ！！ＩｙＪ３０６９が終端位置に達
して演算終了となったら（ステップ５４０）、ステップ
５４１　と５４２において、上述のステップＳ３４の演
算で得られた結果から合焦度Ｐの極大Ｐ０となるΔＸ。

を検出する。また極大Ｐ。のサーチ領域（サーチ範囲）
は最後に正規化を行なった地点Δ×３から終端ΔＸ、ｌ
ての間である。

最後に、ステップＳ４３において、レンズ制御■を実行
する。

このレンズ制御■は、合焦度Ｐ０′）極大Ｐ。となるレ
ンズ繰り出し士ΔＸ０の位置にレンズ距！！！Ｉ環３０
６９をレンズ距離環制御部３０４４を介して移動するよ
うに制御するものである。

以上述べた制御動作で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。本図に示すように、レンズ初端位置（出発端）
Δｘ１から正規化定数に＝１で合焦度Ｐを求める。ある
レンズ位置Δｘ２で合焦度Ｐを求める際に、合焦度Ｐが
一定値以上となるオーバーフローとなったら、それ以後
は正規化定数に＝２で再演算し、合焦度Ｐを求める。

再びあるレンズ位置Δ×３で合焦点Ｐを求める際に、上
述のオーバーフローとなったら、それ以降は正規化定数
に＝４で再演算し、合焦度Ｐを求める。このようにして
、レンズ位置が終端Δｘ４となるまで合焦点Ｐを求める
。

合焦度Ｐの極大点ＰＯは最後に正規化定数にの変更を行
なった位置Δ×３から終端位置Δｘ４の範囲内で、検出
する。

第１１図のフローチャートは本発明の他の実施例の動作
手順を示す。本実施例と第９図で示す上述の実施例とで
は、ステップ５４１−１の処理が異なっており、他は同
様である。このステップ５４１−１　においては、レン
ズ距ａ環３０６９の出発端から最後に正規化定数の変更
を行なった地点ΔＸ３までの範囲で、今まで求めた合焦
度Ｐをクリアする。次のステップＳ４２において、今ま
で得られた結果から合焦度Ｐが極大点Ｐ。どなるレンズ
位置Δ×。を検出する。最後に、ステップＳ４３におい
て、そのレンズ位置ΔＸａにレンズ距！！１１環３０６
９を移動するレンズ制御■を実行して、自動焦点調節制
御を終了する。

本実施例ではステップ５４１１の処理を実行した後のデ
ータの状態が第１２図に示すようになるので、検出範囲
を前述した実施例のように変更する必要はなく、レンズ
系の出発端から終端に至る範囲内、すなわち全範囲内で
合焦度Ｐが極大となるレンズ系位置Δ×ｏを検出すれば
よいので、検出処理がより容易となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、合焦度Ｐを求め
る際にオーバーフローした場合は、正規化定数Ｋを大き
い値へ変更して再演算し、最後に正規化定数Ｋを変更し
た位置から終端位置の範囲内で合焦度Ｐの極大となるレ
ンズ位置ΔＸｏを検出するようにしたので、簡単に、高
速に合焦点位置を検出することができる効果が得られる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の基本構成を示すブロック図、 第２図は本発明の一実施例の回路構成を示すブロック図
、 第３図は第２図の本発明実施例の動作子１Ｑｔｌを示す
フローチャート、 第４図は本発明の他の実施例の回路４Ｍ成を示すブロッ
ク図、 第５図は第４図の実施例における自動焦点調節を行う制
御系の構成を示す模式図、 第６図は本発明実施例における自動焦点調節用画像参照
領域の具体例を示す説明図、 第７図は本発明実施例におけるトリミングして走査する
ときの自動焦点調節用画像参照領域の位置を示す説明図
、 ７？Ｓ８図は合焦度Ｐとレンズ静り出し量ΔＸとの関係
を示すグラフ、 第９図は第５図の本発明実施例の制御系の制御動作手順
の一例を示すフローチャート、第１Ｏ図は第９図の本発
明実施例での合焦度Ｐとレンズ繰り出し量ΔＸの関係の
具体例を示すグラ八 第１１図は本発明の他の実施例の制御動作手順を示すフ
ローチャート、 第１２図は第１１図の本発明実施例での合焦度Ｐとレン
ズ繰り出し量ΔＸの関係の具体例を示すグラフである。 ３００１・・・光源、 ３００４・・・副走査駆動台、 ３００５・・・回転台、 ３００７・・・透過原稿、 ３００８・・・可動ミラー ３０１Ｏ・・・撮像レンズ、 ３０１４・・・スクリーン、 ３０１５・・・トリミング枠表示器、 ３０１６・・・タッチパネル、 ３０１８．３０１９．３０２０・・・ＣＣＤ位置合せ機
構、３０２１・・・３色分解プリズム、 ３０２２．３０２３．３０２４・・・ＣＣＤラインセン
サ、３０３８・・・インタフェース回路、 ３０３９・・・コントローラ、 ３０４０・・・ピーク検出回路、 ３０４３・・・レンズ絞り制御部、 ３０４４・・・レンズ距離環制御部、 ３０６１．３０６２．３０６３・・・ＣＣＤラインセン
サ、３０６４・・・ＣＣＤ位置合せ機構、 ３０６９・・・距Ｉｌｌ環、 ３０７１・・・モータ、 ３０７３・・・画像処理部、 ３１００．３１００’・・・画像領域、３１０１・・−
ＡＦ用画像参照領域。 第 図 策 図 第 図 Δ×。 レンス〕虫すエし童ΔＸ 第８図 顧櫨 〇−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）原稿の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前記画像を電気信号に光電変換す
   る撮像素子と、 該撮像素子の出力信号をデジタル信号に変換するアナロ
   グデジタル変換手段と、 該アナログデジタル変換手段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
   算出する演算手段と、 焦点調節手段により前記撮像レンズを光軸に沿って出発
   端から終端へ移動させながら、前記演算手段により前記
   コントラスト評価量Ｐを順次算出する際に、該算出の演
   算過程で前記演算手段に対してオーバーフローが生じた
   時には、前記演算式の正規化定数Ｋの値を新たな値に置
   き換える定数変更手段と、 該定数変更手段により前記正規化定数Ｋを最後に変更し
   たときの前記撮像レンズのレンズ位置から前記終端まで
   の範囲で、前記演算手段から得られた前記コントラスト
   評価量Ｐが最大となるときの前記レンズ位置を合焦点位
   置として検出する合焦点位置検出手段と、 該合焦点位置検出手段により検出された前記合焦点位置
   に前記撮像レンズを前記焦点調節手段を介して移動させ
   る制御手段と を具備したことを特徴とする画像読取装置。 ２）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＿１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に記載の画像読
   取装置。