JPH09211558A - 結像装置および画像入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】変倍機能と焦点調整機能とを有する結像装置で
あって、正確に焦点調整がされ、かつ正確な結像倍率で
所定サイズの投影像を安定して得ることができる結像装
置、およびこれを用いる画像入力装置を提供する。 【解決手段】倍率調整機能と焦点調整機能を有し、画像
を担持する光を結像面に結像する結像レンズ部と、結像
レンズ部の倍率調整手段ならびに焦点調整手段と、焦点
調整に応じて予め設定された倍率補正条件が記憶されて
おり、結像レンズ部の倍率調整を行った後に焦点調整を
行い、その後、焦点調整に応じた結像レンズ部の倍率補
正を、前記倍率補正条件に従って行う結像レンズ部の制
御手段とを有することにより、前記課題を解決する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像を担持する光
を所定倍率（サイズ）で結像面に結像させる結像装置、
および、ネガフィルムやリバーサルフィルム等の透過原
稿に記録された画像を光電的に読み取る、写真焼付装
置、プリンタ、複写装置等に利用される、前記結像装置
を用いた画像入力装置の技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】現在、ネガフィルムやリバーサルフィル
ム等の写真フィルム原稿（以下、フィルムとする）に撮
影された画像の印画紙等の感光材料への焼き付けは、フ
ィルムに撮影された画像を感光材料に投影して感光材料
を露光する、いわゆる直接露光によって行われている。

【０００３】これに対し、近年では、デジタル露光を利
用する焼付装置、すなわち、フィルムに撮影された画像
を担持する投影光を得、この投影光を光電的に読み取っ
て撮影画像を読み取り、読み取った画像をデジタル信号
とした後、種々の画像処理を施して記録用の画像情報と
し、この画像情報に応じて変調した記録光によって感光
材料を走査露光して画像（潜像）を記録し、現像処理し
てプリントとするデジタルフォトプリンタの開発が進ん
でいる。

【０００４】デジタルフォトプリンタでは、複数画像の
合成や画像の分割等の編集、文字と画像との編集等のプ
リント画像の編集や、色／濃度調整、変倍率、輪郭強調
等の各種の画像処理も自由に行うことができ、用途に応
じた好適な仕上りプリントを出力することができる。ま
た、従来の直接露光によるプリントでは、分解能や色／
濃度再現性等の点で、フィルムに記録されている画像を
すべて再生することはできないが、デジタルフォトプリ
ンタによればフィルムに記録されている画像をほぼ１０
０％再生したプリントが出力可能である。さらに、デジ
タルフォトプリンタによれば、フィルムに撮影された画
像の画像情報や、それを処理するための画像処理条件
を、メモリやフロッピーディスク等の記憶媒体に記憶
（保存）しておくことができるので、焼き増し等を行う
際に、原画となるフィルムが不要であり、また、再度処
理条件を設定する必要がないので、迅速かつ効率良く焼
き増し等の作業を行うことができる。

【０００５】このようなデジタルフォトプリンタは、基
本的に、フィルム等の原稿に記録された画像を読み取
り、読み取った画像を画像処理して画像記録の露光条件
を決定する画像入力装置、および決定された露光条件に
従って感光材料を走査露光して現像処理を施す画像記録
装置より構成される。また、本出願人は、このようなデ
ジタルフォトプリンタを実現するための画像読取装置や
方法を各種発明し、特開平６−２１７０９１号、同６−
２３３０５２号、同６−２４５０６２号の各公報でこれ
を提案し、また、同公報でデジタルフォトプリンタの装
置概要を開示している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このようなデジタルフ
ォトプリンタの画像入力装置で主たる原稿となるのは、
長尺な１３５サイズのネガフィルムやリバーサルフィル
ムに多数（通常は２４コマか３６コマ）の画像が撮影さ
れた、いわゆるストリップス（スリーブ）と呼ばれるも
のである。また、これ以外に多く用いられる原稿とし
て、一枚のフィルム（通常はリバーサルフィルム）を枠
体（マウント）に保持してなる、いわゆるスライドが挙
げられる。画像入力装置においては、ストリップスを間
欠搬送して各コマを順次所定の読取位置に搬送し、ある
いはスライドを順次搬送して画像を所定の読取位置に搬
送し、読取光をフィルムに照射して撮影画像の投影光を
得て、この投影光をＣＣＤセンサ等のイメージセンサに
結像して、画像を光電的に読み取る。

【０００７】従って、高精度な画像読取を行い、高画質
な出力画像（プリント）を得るためには、投影光を正確
にイメージセンサに結像する必要がある。また、プリン
トのサイズは規格で決まっており、しかもイメージセン
サの結像面は小さくかつ読み取り画素密度が高いので、
所定の画像サイズで、フィルムに撮影された画像の必要
部分を全面的に印画紙に再生するためには、イメージセ
ンサに結像させる投影光のサイズを正確に所定サイズに
する必要がある。すなわち投影光の結像倍率には極めて
高い精度が要求される。

【０００８】ここで、未現像のフィルムはパトローネに
巻き取られた状態となっており、また、多くは現像後も
巻き取られた状態で搬送されるので、通常、ストリップ
スは巻き癖（カール）を有しており、画像読取時に周辺
を押さえても、結像レンズ光軸方向の画像面（乳剤面）
が変動し、１つの固定焦点の結像レンズで全ての画像を
高精度にイメージセンサに結像することは困難である。
また、スライドのマウントは、製造メーカーや仕様によ
って厚みが異なる場合が多く、他方、スライドの光軸方
向の保持位置（スライドの支持面）は通常は一定である
ので、フィルムの位置（画像面）が光軸方向で大きく変
動してしまい、１つの固定焦点の結像レンズで全てのス
ライドの画像を高精度にイメージセンサに結像すること
は不可能である。

【０００９】このような不都合を解消するため、入力装
置に自動焦点調整（オートフォーカス）機能を搭載し
て、画像を読み取る際に焦点調整を行って、投影光を正
確にイメージセンサの結像面に結像させることが考えら
れる。ところが、焦点調整を行うと、投影光の結像倍率
が変動してしまい、イメージセンサに結像する投影光の
サイズが所定サイズにならない。特に、スライドのマウ
ントの厚みは、１．２mm〜３．２mm程度の広い範囲に渡
っているため、スライドが原稿である場合には、マウン
トの厚さの変動に応じて焦点調整量も大きくなり、焦点
調整による結像倍率の変動も大きく、問題となる場合が
多い。

【００１０】本発明の目的は、前記従来技術の問題点を
解決することにあり、変倍機能と焦点調整機能とを有す
る結像装置であって、正確に焦点調整がされ、かつ正確
な結像倍率で、所定サイズの投影像を安定して得ること
ができる結像装置、およびこの結像装置を用いた、スラ
イドやストリップス等の透過原稿の画像を光電的に読み
取る画像入力装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の結像装置は、画像を担持する光を所定の結
像面に結像する結像装置であって、倍率調整機能および
焦点調整機能を有し、前記画像を担持する光を結像面に
結像する結像レンズ部と、前記結像レンズ部の倍率調整
手段ならびに焦点調整手段と、前記結像レンズ部におけ
る焦点調整に応じて予め設定された倍率補正条件が記憶
されており、前記結像レンズ部の倍率調整を行った後に
焦点調整を行い、その後、前記焦点調整に応じた結像レ
ンズ部の倍率補正を、前記倍率補正条件に従って前記倍
率調整手段を用いて行う結像レンズ部の制御手段とを有
することを特徴とする結像装置を提供する。

【００１２】また、本発明の画像入力装置は、前記本発
明の結像装置を利用するものであって、透過原稿に記録
された画像を光電的に読み取る画像入力装置であって、
透過原稿を所定位置に保持する保持手段と、前記透過原
稿に読取光を照射して原稿画像を担持する投影光を得る
光源部と、前記投影光を光電的に読み取るイメージセン
サと、倍率調整機能および焦点調整機能を有し、前記投
影光をイメージセンサに結像する結像レンズ部と、前記
結像レンズ部の倍率調整手段ならびに焦点調整手段と、
前記結像レンズ部における焦点調整量に応じて予め設定
された倍率補正条件が記憶されており、前記結像レンズ
部の倍率調整を行った後に焦点調整を行い、その後、前
記焦点調整に応じた結像レンズ部の倍率補正を、前記倍
率補正条件に従って前記倍率調整手段を用いて行う結像
レンズ部の制御手段とを有することを特徴とする画像入
力装置を提供する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の結像装置および画
像入力装置について、添付の図面に示される好適実施例
を基に詳細に説明する。

【００１４】図１に、本発明の結像装置を用いる本発明
の画像入力装置の一例の概略斜視図（制御部２１はブロ
ック図で示す）を示す。図１に示される画像入力装置
（以下、入力装置とする）１０は、１枚のフィルム（通
常はリバーサルフィルム）を枠体（マウント）に固定し
てなるスライドＡ、長尺なネガもしくはリバーサルフィ
ルムに多数の画像（通常は２４コマもしくは３６コマ）
が撮影されているストリップス（スリーブ）Ｂを原稿と
して、これらの原稿に撮影された画像を光電的に読み取
る、前述のデジタルフォオトプリンタに用いられる入力
装置であって、基本的に、光学フレーム１２、光源部１
４、キャリアベース１６、結像部１８、エリアセンサで
あるイメージセンサ２０、制御部２１、およびキャリア
ベース１６に装着自在にされるスライドキャリア２２な
らびにフィルムキャリア２４（図４参照）を有して構成
されるものである。

【００１５】この入力装置１０は、キャリアベース１６
に装着されたスライドキャリア２２もしくはフィルムキ
ャリア２４によって、図中矢印ｘにスライドＡもしくは
ストリップスＢを搬送して読取位置Ｚで停止して、光源
部１４から読取光を照射して、フィルムに撮影された画
像を担持する投影光を得、結像部１８によって投影光を
イメージセンサ２０に結像して光電変換し、制御部２１
においてイメージセンサ２０からの出力信号を処理する
ことにより、フィルムに撮影された画像を面露光で光電
的に読み取る。

【００１６】図２に光源部１４の概略図を示す。図示例
の入力装置１０において、光源部１４はスライドＡやス
トリップスＢの下方から読取光を照射して投影光を得る
ためのもので、光学フレーム１２のキャリアベース１６
の下に位置しており、リフレクタ２５ａを有する光源２
５、絞り２６、色フィルタ板２８、および拡散ボックス
３０を有する。また、光源部１４には、光源２５等の各
種の部材を冷却する冷却ファンや、光源部１４から射出
する光を遮蔽するためのシャッタ等が配置されている。

【００１７】光源２５としては、イメージセンサ２０に
よる画像読取に十分な光量の読取光を射出できる各種の
公知の光源が利用可能であり、例えば、ハロゲンラン
プ、キセノンランプ、水銀灯などが例示される。絞り２
６は、光源２５からの光量を調節するものであり、図示
例においては、遮光部分で対数曲線が描かれた、光軸Ｌ
に直交する図中矢印ａ方向で通過光量の異なる２枚のＮ
Ｄフィルタ２６ａおよび２６ｂを用い、両ＮＤフィルタ
を矢印ａ方向に接離することにより、フィルムに入射す
る読取光の光量を調節する。

【００１８】色フィルタ板２８は、Ｇ（緑）フィルタ２
８Ｇ、Ｒ（赤）フィルタ２８Ｒ、およびＢ（青）フィル
タ２８Ｂの３枚の色フィルタを有する円盤状の部材で、
軸２８ａを中心にして、図示しない回転手段によって回
転可能に構成される。画像読取時には、Ｇフィルタ２８
Ｇ、Ｒフィルタ２８Ｒ、およびＢフィルタ２８Ｂは、順
次光路Ｌに挿入され、これにより、フィルムに撮影され
た画像がＧ、ＲおよびＢの３原色に分解されて読み取ら
れる。

【００１９】拡散ボックス３０は、光源２５から射出さ
れ、絞り２６によって光量を調整されて、色フィルタを
通過した読取光を分散して、フィルムに入射する読取光
の光量をフィルム面方向でムラなく均一にするためのも
のである。図示例において、拡散ボックス３０は、内面
が鏡面で上下面が開放する四角柱３０ａの下面にスリガ
ラス３０ｂを、上面に乳白色のアクリル板３０ｃを、そ
れぞれ配置してなる構成を有するものであるが、これ以
外にもオパールガラス等の公知の光拡散手段が各種利用
可能である。

【００２０】光源部１４の上方には、キャリアベース１
６が配置される。キャリアベース１６は、その上面にス
ライドキャリア２２もしくはフィルムキャリア２４を載
置して、所定の位置に保持する部位であり、光学フレー
ム１２に対して垂直に固定されている。図５（ｂ）に示
されるように、キャリアベース１６には、光軸Ｌに対応
する部分に、光源部１４からの光が通過するための開口
３２が形成されている。なお、開口３２の大きさは、入
力装置１０によって読み取るフィルムの最大サイズに応
じて、全面を十分に照射できる大きさとすればよい。

【００２１】図５に示されるように、キャリアベース１
６の上面には、光学フレーム１２に直交する方向、すな
わち搬送方向となる矢印ｘ方向と直交する矢印ｙ方向
に、案内レール３４および３６が形成されている。ま
た、案内レール３４および３６に対応して、スライドキ
ャリア２２の底面には溝４２および４４が、フィルムキ
ャリア２４の底面には溝３８および４０が、それぞれ形
成されている。すなわち、キャリアベース１６に装着さ
れた各キャリアは、案内レール３４および３６とそれに
対応する溝とによって矢印ｘ方向の位置を規定され、光
学フレーム１２と図中奥側の端面とが当接することによ
り矢印ｙ方向の位置を規定され、キャリアベース１６上
の所定位置に位置決めされる。

【００２２】また、入力装置１０には、キャリアベース
１６に装着されたキャリアの種類を検出する検出手段が
配置されており、制御部２１は、検出されたキャリアに
応じて、透過原稿がスライドＡであるかストリップスＢ
であるかを判別する。なお、キャリアの種類の検出方法
には特に限定はなく、キャリアベース１６に装着された
キャリアと入力装置１０の接続により信号発信やコネク
タ等の接続状態から検出する方法等が例示される。ま
た、オペレータが入力してもよい。

【００２３】スライドキャリア２２は、スライドＡを矢
印ｘ方向に搬送して読取位置Ｚに停止して画像読取に供
し、読取終了後のスライドＡを収集するものである。前
述のように、スライドキャリア２２の本体６６の底面に
は、キャリアベース１６の両案内レールに対応して、溝
４２および４４が形成されている。また、本体６６の上
面には、矢印ｘで示されるスライドＡの搬送方向でかつ
光軸Ｌと交わる位置に端部から端部まで延在して、スラ
イドＡが載置されて搬送される搬送ステージ６８が形成
される。この搬送ステージ６８（スライドＡの載置面）
は、標準的なスライドＡが載置された際に、その画像面
（すなわち乳剤面）が、ほぼ光軸Ｌ方向（焦点深度方
向）の所定位置になるように設定される。ただし、スラ
イドＡのマウントの厚さはメーカーや仕様によって異な
り、画像面が光軸Ｌ方向に変動するので、入力装置１０
においては、自動焦点調整を行って投影光を正確にイメ
ージセンサ２０の受光面に結像する。この点に関して
は、後に詳述する。

【００２４】本体６６上面の読取位置Ｚの近傍にはカバ
ー７０が配置されている。カバー７０は、上面にスライ
ドＡの投影光が通過する通過孔７２が形成された底面が
開放する筐体で、通常の読取時には読取位置Ｚを覆って
いるが、図中奥手の下端辺を軸にして矢印ｃ方向に回動
可能に構成されており、必要に応じて、読取位置Ｚを開
放できる。

【００２５】図３に、カバー７０を開放した際の読取位
置Ｚ近傍の概略平面図を示す。図３に示されるように、
スライドキャリア２２の本体６６には、光源部１４から
のスライドＡに入射する読取光を規制すなわち読取領域
を規定する、マスクを兼ねる開口２２ａが読取位置Ｚに
形成されており、例えば、スライドＡが１３５サイズで
あれば、開口２２ａはそれに対応するサイズおよび形状
となっている。なお、これ以外にも、各種サイズのフィ
ルムに対応するマスクを交換してスライドキャリア２２
に装着自在に構成してもよい。

【００２６】また、スライドキャリア２２のカバー７０
開放部分には、スライドＡがオペレータによって供給さ
れたことを検出するセンサＤ１、次に読み取りに供され
る待機位置Ｚ２においてスライドＡを検出するセンサＤ
２、読取位置ＺにおいてスライドＡを検出するセンサＤ
３、およびスライド回収箱８８へのスライドＡの搬送を
確認するセンサＤ４の４つのセンサが配置されている。

【００２７】スライドキャリア２２においては、スライ
ドＡを挟むように、矢印ｘ方向に平行にスライドＡを搬
送するためのローラが９個ずつ配置されている。図３中
上方のローラは、スライドＡの搬送ローラ７４，７４…
…である。この搬送ローラ７４は、オペレータによって
供給されたスライドＡを、待機位置Ｚ２もしくは読取位
置Ｚの直前まで搬送する、図示しない駆動源に掛け回さ
れるエンドレスベルト７４ａによって駆動される３つの
駆動ローラ７４からなる第１駆動系と、第１駆動系から
スライドＡを受取って読取位置Ｚに搬送し、かつ読み取
りを終了したスライドＡを読取位置Ｚから排出してスラ
イド回収箱８８まで搬送する、図示しない駆動源に掛け
回されるエンドレスベルト７４ｂによって駆動される６
つの駆動ローラ７４からなる第２駆動系とに分けられて
いる。一方、下方のローラは、従動ローラ７６，７６…
…であり、支点７８で回動自在にされるアーム８０の先
端に回転自在に軸支されており、アーム８０はスプリン
グ８２によって搬送ローラ７４側に付勢されている。従
って、スライドＡは、従動ローラ７６によって搬送ロー
ラ７４に押し付けられて確実に搬送され、また、従動ロ
ーラ７６を支持するアーム８０の回動によってスライド
Ａのサイズ差を吸収することができる。

【００２８】読取位置Ｚには、スライド押さえ８４が配
置される。スライド押さえ８４は、図示しない駆動源に
よる軸８６の回転で回動可能に構成され、読取時に、そ
の先端部（軸８６と逆側の先端）でスライドＡを搬送ス
テージ６８に押圧する。

【００２９】矢印ｘ方向のカバー７０の下流には、読み
取りを終了したスライドＡを回収するためのスライド回
収箱８８が配置される。スライド回収箱８８は、例え
ば、搬送ステージ６８面より若干上方に突出する搬入ロ
ーラ等を用い、既に回収されたスライドＡの下に潜り込
ませるようにスライドＡを収納するように構成されてお
り、読み取りを終了したスライドＡは、順次下方から積
層されて回収される。

【００３０】図示例のスライドキャリア２２において
は、スライドＡを搬送ステージ６８に載置して、オペレ
ータがセンサＤ１の位置まで手でスライドＡを供給す
る。センサＤ１によってスライドＡが検出されると、第
１駆動系あるいはさらに第２駆動系の搬送ローラ７４，
７４……が回転して、センサＤ３によってスライドＡが
検出されない場合は読取位置Ｚまで、他方、センサＤ３
によってスライドが検出された場合は待機位置Ｚ２まで
スライドＡを搬送して停止する。この読取位置Ｚで画像
読取が行われ、制御部２１から読み取りを終了した旨の
信号を受けると、再度両駆動系の搬送ローラ７４，７４
……が搬送を開始して、スライドＡをスライド回収箱８
８に収納する。この収納により、待機位置Ｚ２のスライ
ドＡが読取位置Ｚに搬送され、あるいは、スライド供給
可の信号が表示され、同様にオペレータの供給によりス
ライドＡが読取位置Ｚに搬送される。

【００３１】図４にフィルムキャリア２４の概略斜視図
を示す。フィルムキャリア２４は、ストリップスＢを間
欠搬送して、撮影された各画像（コマ）を順次読取位置
Ｚに搬送して、読み取りに供するものである。

【００３２】前述のように、フィルムキャリア２４の本
体４６の底面には、キャリアベース１６の両案内レール
に対応して、溝３８および４０が形成されている。ま
た、本体４６の上面には、矢印ｘで示される搬送方向で
かつ光軸Ｌと交わる位置に端部から端部まで延在して案
内溝４８が形成されている。案内溝４８は、ストリップ
スＢとほぼ同じ幅を有する溝であって、ストリップスＢ
は、案内溝４８に挿入・載置されて長手方向をｘ方向と
一致して搬送され、各コマが順次、光軸Ｌ上の読取位置
Ｚに搬送される。従って、この案内溝４８の深さは、ス
トリップスＢの画像面が光軸Ｌ方向の所定位置になるよ
うに設定される。さらに、フィルムキャリア２４の本体
４６の読取位置Ｚには、光源部１４からの読取光が通過
するための、マスクを兼ねる開口が形成されている。な
お、スライドキャリア２２と同様、マスクを別体とし
て、ストリップスＢのサイズに応じて交換可能に構成し
てもよい。

【００３３】案内溝４８には、ｘ方向の上流から下流に
向かって、ストリップスＢの搬送手段５０、フィルム圧
着ユニット５２および画面検出センサ５４が配置され
る。搬送手段５０は、モータ５６と搬送ローラ５８とか
ら構成され、ストリップスＢを矢印ｘ方向に搬送して、
画面検出センサ５４による検出結果に応じて次のコマが
読取位置Ｚに来たら停止し、制御部２１から読み取り終
了の信号を受けたら再度搬送を開始し、次のコマを読取
位置Ｚに搬送する。

【００３４】フィルム圧着ユニット５２は、読取位置Ｚ
においてストリップスＢを案内溝４８に圧着することに
より、ストリップスＢのカールを矯正して画像全面を光
軸Ｌ方向の所定位置に保持するためものである。フィル
ム圧着ユニット５２は、圧着部材６０と、この圧着部材
６０を軸６２を中心にして矢印ｂ方向に回動させる回動
手段６４とから構成され、圧着部材６０は、ストリップ
スＢの搬送時には回動手段６４によって上方に回動さ
れ、読取時には下方に回動してストリップスＢを押圧す
る。また、圧着部材６０の読取位置Ｚに対応する位置に
は、ストリップスＢの投影光が通過するための開口６０
ａが形成されている。

【００３５】画面検出センサ５４は、公知の光学的なセ
ンサであって、ストリップスＢの読取位置Ｚよりｘ方向
上流側のコマやＤＸコードを検出することで、読取位置
Ｚにおけるコマ（画像）の位置を規定するものである。
図示例のフィルムキャリア２４においては、画面検出セ
ンサ５４による検出結果に応じて、搬送手段５０による
ストリップスＢの搬送を制御して各コマを順次読取位置
Ｚに停止させ、さらに、フィルム圧着ユニット５２によ
るストリップスＢの保持および開放を行う。また、スト
リップスＢの読み取りに先立ち、搬送手段５２によって
ストリップスＢを搬送して画面検出センサ５６でストリ
ップスＢを読み、コマ数や通常サイズとパノラマサイズ
の判別等を行い、その情報を制御部２１に送るようにし
てもよい。

【００３６】なお、入力装置１２は、このようなフィル
ムキャリア２８やスライドキャリア２２以外にも、キャ
リアベース上の所定位置に装着自在な各種のキャリア、
例えば、オペレータがストリップスやスライドを読取位
置Ｚに固定するマニュアルキャリアや、オペレータが読
取位置Ｚの任意の位置にフィルムやスライドを配置して
読み取りを行うトリミングキャリア等を有するものであ
ってもよい。

【００３７】光学フレーム１２の上部には、結像（レン
ズ）部１８が配置される。結像部１８は、光学フレーム
１２に固定される定盤９０に垂設されるレンズユニット
９２、ズーム用モータ９３ならびに焦点調整モータ９４
を有するものであり、スライドＡ等の投影光をイメージ
センサ２０に結像させる。この結像部１８と後述する制
御部２１とで、本発明の結像装置が構成される。レンズ
ユニット９２は、投影光の焦点をイメージセンサ２０の
受光面上に調整する公知の焦点調整レンズが組み込まれ
た焦点調整レンズ部９８と、その上方（光軸Ｌ方向下流
側）に位置する、スライドＡやストリップスＢのサイズ
に応じて倍率を変更して、投影光のサイズをイメージセ
ンサ２０で受光可能な最大サイズ（すなわち、必要な画
像領域の最長手部がイメージセンサ２０の受光面に内接
するサイズ）に調整してイメージセンサ２０に結像し、
あるいは、オペレータによる入力に応じて投影光の倍率
を調整（変倍読取）するための、公知のズームレンズが
組み込まれたズームレンズ部９６とを有して構成され
る。

【００３８】焦点調整レンズ部９８の調整ギヤ９８ａ
は、焦点調整モータ９４によって回転されるギヤ９４ａ
に噛合しており、焦点調整レンズ部９８は焦点調整モー
タ９４によって焦点を調整される。他方、ズームレンズ
部９６の調整ギヤ９６ａは、ズーム用モータ９３によっ
て回転されるギヤ９３ａに噛合しており、ズームレンズ
部９６は、ズーム用モータ９３によって倍率を調整され
る。ズーム用モータ９３および焦点調整モータ９４は、
例えばパルスモータで、その駆動は制御部２１の焦点調
整装置１０４によって制御されている。図示例の入力装
置１０は、ＴＴＬ（Through The Lens）方式により、イ
メージセンサ２０によって読み取られた各画像の画像コ
ントラストを用いて自動焦点調整を行う。なお、焦点調
整方法は、この方法に限定はされず、光電的な方法や三
角法等によってフィルム面とイメージセンサ２０との距
離を測定し、焦点調整を行う方法等、公知の方法が各種
利用可能である。

【００３９】スライドＡおよびストリップスＢの投影光
は、レンズユニット９２によってイメージセンサ２０に
結像され、光電的に読み取られる。また、レンズユニッ
ト９２とイメージセンサ２０との間には、暗電流補正等
に用いられる公知のシャッタが配置される。面露光によ
る画像読取を行う入力装置１０において、イメージセン
サ２０はエリアセンサであって、例えば、１３８０×９
２０画素のＣＣＤセンサである。また、図示例の装置で
は、イメージセンサ２０は半画素に対応する量だけｘ方
向およびｙ方向に移動可能に構成されており、これによ
り、読取画素数を見掛け上で４倍まで増やすことができ
る。

【００４０】イメージセンサ２０からの信号は、制御部
２１に出力される。制御部２１は、イメージセンサ２０
からの出力信号を受け、所定の画像処理を施して画像情
報として出力する画像処理装置１００と、画像処理装置
１００の画像処理演算の制御、画像入力装置１０（もし
くはデジタルフォトプリンタ）の各部および全体の制御
を行うＣＰＵ１０２と、透過原稿種や読取倍率等に応じ
て設定された自動焦点調整の基準位置や検索領域、この
基準位置の温度補正データ、焦点調整に応じた倍率補正
条件等を記憶するメモリ１０３と、イメージセンサ２０
によって読み取られた得られた画像を用いて自動焦点調
整を行う焦点調整装置１０４とを有する。さらに、制御
部２１には、イメージセンサ２０によって読み取られた
画像や、プリントサイズ設定、色／濃度設定などの操作
指示等を表示するディスプレイ１１０、プリントサイズ
設定などの画像読取（出力）にかかる各種の設定等の入
力装置１０の操作を行うキーボード１０６およびマウス
１０８が接続される。

【００４１】イメージセンサ２０からの信号は、基本的
に画像処理装置１００に送られる。画像処理装置１００
は、Ａ／Ｄ変換、Ｌｏｇ変換、シェーディング補正、暗
時補正、オフセット補正等の所定の処理を施して画像情
報として、ディスプレイ１１０や記録装置Ｐに出力する
ものであり、メモリやこれらの各種の画像処理を行う公
知の画像処理回路等を組み合わせてなるものである。ま
た、画像処理装置１００は、これらの画像処理の条件設
定も行う。周知のように、各種の入力装置では、通常、
画像出力のための読み取り（本スキャン）に先立ち、画
像処理条件の設定等のために原稿画像を粗に読み取るプ
レスキャンが行われるが、画像処理装置１００は、プレ
スキャンで得られた画像情報や、調整のためにオペレー
タが入力する画像処理条件から、本スキャン画像情報の
画像処理条件を設定し、これに応じて前記各種の画像処
理を行う。この画像処理装置１００はＣＰＵ１０２に接
続されており、画像処理演算はＣＰＵ１０２に制御され
ている。また、ＣＰＵ１０２には、メモリ１０３および
焦点調整装置１０４も接続される。

【００４２】画像処理装置１００には焦点調整装置１０
４が接続される。焦点調整装置１０４は、倍率調整、す
なわちズーム用モータ９３によるズームレンズ部９６の
調整、およびイメージセンサ２０によって読み取られた
画像の画像コントラストを用いた自動焦点調整、すなわ
ち焦点調整モータ９４による焦点調整レンズ部９８の調
整を行う。

【００４３】入力装置１０は、スライドＡおよびストリ
ップスＢを原稿とする装置である。前述のように、スラ
イドＡのマウントの厚さは製造メーカーや仕様によって
厚みが異なり、また、マウントに保持されたフィルムが
カールを有している場合も多く、フィルム（画像）面が
光軸Ｌ方向で均一にはならない。また、ストリップスＢ
は、通常はカールを有しており、画像読取時に押圧部材
６０で周辺を押さえても、カールを完全に矯正すること
はできないことも多く、全てのストリップスＢで画像面
を光軸Ｌ方向で均一にすることは困難である。これに対
し、入力装置１０は自動焦点調整機能を有することによ
り、画像面が光軸Ｌ方向に変動した場合であっても、投
影光をイメージセンサ２０に正確に結像して、安定して
高精度な画像読取を行うことができる。

【００４４】ここで、プリントのサイズは規格で決まっ
ている。また、通常、イメージセンサ２０の結像面は小
さく、また読み取り（画素）密度も非常に高い。そのた
め、デジタルフォトプリンタにおいては、イメージセン
サ２０に結像させる投影光サイズ（すなわち結像倍率）
に若干の変動が生じても、プリントに再生する画像サイ
ズが変動し、また、撮影画像端部の必要部分が再生され
ない、いわゆるケラレが発生してしまう。つまり、デジ
タルフォトプリンタにおいて、所定サイズで撮影画像の
必要部分を全面的に再生するためには、イメージセンサ
２０に結像させる投影光サイズすなわちレンズユニット
９２の結像倍率には極めて高い精度が要求される。とこ
ろが、焦点調整を行うと、レンズユニット９２の結像倍
率が変動してしまい、イメージセンサ２０に結像する投
影光のサイズが所定サイズにならない。特に、スライド
Ａは、マウントの厚みが１．２mm〜３．２mm程度の広い
範囲に渡っているため、焦点調整量も大きく、焦点調整
による結像倍率の変動も大きい。

【００４５】これに対し、本発明に係る入力装置１０に
おいては、焦点調整に応じたズームレンズ部９６の倍率
補正条件が設定されて制御部２１（メモリ１０３）に記
憶されており、焦点調整装置１０４は、倍率を調整し焦
点調整した後にズームレンズ部９６の倍率補正を行うこ
とにより、好適に焦点調整が施された状態で、イメージ
センサ２０に結像させる投影光のサイズを正確に保つ。

【００４６】以下、図６に示されるフローチャート、お
よび図７に示される模式図を参照して、入力装置１０に
おける倍率調整および自動焦点調整に付いて説明する。
入力装置１０において、原稿（読み取りに供されるコ
マ）が読取位置Ｚに搬送されると、焦点調整装置１０４
がズーム用モータ９３を駆動して、投影光のサイズがイ
メージセンサ２０で受光可能な最大サイズとなるよう
に、ズームレンズ部９６の倍率調整を行う。

【００４７】なお、倍率調整は、全ての画像読取に対し
て行う必要はなく、１つの画像グループの先頭コマ、例
えば、原稿がスライドＡであれば、ある一人の依頼者か
らまとめて画像読取（プリント作製）を依頼された１つ
のスライドグループ中で、最初に読み取る１枚のスライ
ド（先頭のコマ）や、原稿がストリップスＢであれば、
１本のストリップスＢ中で最初に読み取りに供される先
頭コマのみに対して倍率調整を行い、他は、基本的に倍
率調整を行う必要はない。また、後述する自動焦点調整
も、画像グループの先頭コマのみに行って他は行わなく
てもよく、あるいは、全コマもしくは指定コマに対して
焦点調整を行ってもよい。

【００４８】倍率調整の方法には特に限定はなく、光源
部１４から読取光を照射して投影光をイメージセンサ２
０に入射して読み取り、その結果に応じてＣＰＵ１０２
が倍率を決定して焦点調整装置１０４が倍率調整を行っ
てもよく、得られた画像をモニタ１１０に表示して、オ
ペレータがこれを見てキーボード１０６等を用いて倍率
調整を行ってもよい。また、オペレータによる原稿サイ
ズの入力に応じて倍率調整を行ってもよい。ズーム用モ
ータ９３の駆動は、ズーム用モータ９３がパルスモータ
であれば移動パルス数で制御すればよい。なお、オペレ
ータが任意の倍率を設定してもよいのはもちろんであ
り、また、必要に応じて、読取位置Ｚにおける画像位置
の調整を行ってもよい。

【００４９】前述のように、入力装置１０の制御部２１
はキャリアベース１６に装着されたキャリアを判別して
原稿種（スライドＡかストリップスＢか）を検出する。
メモリ１０３には、原稿種およびズームレンズ部９６の
倍率に応じた焦点調整の基準位置（焦点調整レンズ部９
８の機械的な原点（Ｈ．Ｐ．）からの距離）が記憶され
ており、焦点調整装置１０４は、まず、原稿種および倍
率に応じた焦点調整の基準位置を、ＣＰＵ１０２を介し
てメモリ１０３から読み出す。ここで、周知のように、
レンズの合焦位置は温度によって変動する。入力装置１
０では、ズームレンズ部９６の倍率およびレンズユニッ
ト９２の温度に応じた基準位置の補正テーブルが設定さ
れてメモリ１０３に記憶されており、焦点調整装置１０
４は、図示しない温度計によって測定されたレンズユニ
ット９２の温度および倍率に応じた補正値をメモリ１０
３から読み出し、先に読み出した基準位置にこの補正値
を加えて、予測合焦位置を決定する。なお、温度補正を
行わない場合は、前記基準位置を予測合焦位置とする。

【００５０】焦点調整装置１０４は、次いで、決定され
た予測合焦位置に応じて、合焦位置の検索領域（サーチ
エリア）を設定する。スライドＡやストリップスＢにお
ける画像面の光軸Ｌ方向への変動範囲は、実験的に求め
ることができる。入力装置１０においては、原稿種に応
じて、合焦位置を検索すべき領域のサイズすなわちサー
チエリアの広さがあらかじめ設定されて、メモリ１０３
に記憶されている。焦点調整装置１０４は、原稿種に応
じたサーチエリアの広さを読み出し、図７に示されるよ
うに、予測合焦位置を中心としてサーチエリアを設定す
る。

【００５１】このサーチエリアの設定等の作業と平行し
て、光源部１４において、色フィルタ板２８のＧフィル
タ２８Ｇが光路Ｌに挿入される。

【００５２】サーチエリアが設定されたら、焦点調整装
置１０４は焦点調整モータ９４を駆動して、検索（サー
チ）を開始する初期位置（始点）、例えば、サーチエリ
ア内で最も焦点距離が短くなるように焦点調整レンズ部
９８を調整（移動）する。この調整は、例えば、焦点調
整モータ９４がパルスモータであれば、Ｈ．Ｐに対する
移動パルス数で制御すればよい。焦点調整レンズ部９８
が初期位置に調整されると、サーチが開始され、光源部
１４から読取光を射出すると共に、焦点調整モータ９４
を駆動して焦点調整レンズ部９８の焦点を終了位置（終
点）に向かって所定速度で移動し、焦点調整レンズ部９
８の焦点位置を、サーチエリアの初期位置から終了位置
まで連続的に（あるいは移動と停止をくり返して）変更
しつつ、イメージセンサ２０の電子シャッタを所定間隔
で所定時間開放する。これにより、Ｇフィルタ２８Ｇを
通過して調光され、フィルムを通過した画像（Ｇ画像の
投影光）を、サーチエリア内の複数の焦点距離、図７に
示される例においては５点で、イメージセンサ２０によ
って読み取る。

【００５３】イメージセンサ２０からの出力信号は、画
像処理装置１００に送られて、Ａ／Ｄ変換、オフセット
補正、暗時補正等の所定の画像処理を施されて画像情報
として焦点調整装置１０４に送られる。焦点調整装置１
０４は得られた画像から画像コントラスト積算値を算
出、すなわち、読み取った画像における所定の空間周波
数領域のＭＴＦ(Modulation Transfer Function)の積分
値を算出する。

【００５４】サーチを終了した後、焦点調整装置１０４
は、全読取点の中から最も画像コントラスト積算値が大
きい位置、例えば点Ｐを合焦位置として決定する。な
お、合焦位置の決定方法はこれに限定はされず、例え
ば、最も画像コントラスト積算値の高い２点の中間を合
焦位置とする方法等も利用可能である。

【００５５】合焦位置を決定したら、焦点調整装置１０
４は焦点調整モータ９４を駆動して、焦点調整レンズ部
９８を合焦位置である点Ｐに調整する。ここで、本発明
に係る入力装置１０においては、焦点調整に応じたズー
ムレンズ部の倍率補正条件が制御部２１のメモリ１０３
に記憶されている。焦点調整装置１０４は、上述のよう
な焦点調整を行った後、この焦点調整に応じた倍率補正
量をメモリ１０３から読み出し、ズーム用モータ９３を
駆動して、ズームレンズ部９６の倍率補正すなわちレン
ズユニット９２の結像倍率の補正を行う。

【００５６】焦点調整による倍率の変動、およびこの倍
率変動に対するズームレンズ部９３の倍率補正量は、あ
らかじめ実験的に求めることができる。入力装置１０に
おいては、焦点調整に応じた倍率補正量、例えば、図８
に示されるような、予測合焦位置から合焦位置Ｐまでの
焦点調整モータ９４の移動量Δｐ（パルスモータであれ
ば移動パルス数）すなわち倍率変動量に対する、ズーム
用モータ９３の補正移動量（同上）のテーブル（あるい
は関数）が設定され、メモリ１０３に記憶されている。

【００５７】なお、焦点調整に対する倍率補正条件とし
ては、これ以外にも、倍率調整を行った時点の焦点調整
モータ９４の位置から合焦位置Ｐまでの焦点調整モータ
９４の移動量に対する倍率補正のためのズーム用モータ
９３の補正移動量のテーブル（関数）、Ｈ．Ｐ．を基準
として、Ｈ．Ｐ．から合焦位置Ｐまでの焦点調整モータ
９４の移動量に対する倍率補正のためのズーム用モータ
９３の補正移動量のテーブル（関数）等であってもよ
い。

【００５８】焦点調整装置１０４は、焦点調整を終了し
た後、焦点調整に対するズーム用モータ９３の補正移動
量をメモリ１０３から読み出し、これに応じてズーム用
モータ９３を駆動して倍率補正を行う。図８に示される
例であれば、焦点調整装置１０４は、予測合焦位置から
合焦位置Ｐまでの焦点調整モータ９４の移動量Δｐに対
する、ズーム用モータ９３の補正移動量をメモリ１０３
から読み出し、これに応じてズーム用モータ９３を駆動
して倍率補正を行う。

【００５９】なお、焦点調整後の倍率補正によって、レ
ンズユニット９２の焦点は若干変動するが、この変動は
極微小で、また十分被写体進度内に入るので、読取精度
すなわち再生画質に影響を与えることはない。従って、
本発明によれば、好適に焦点調整が成された状態で所定
サイズの投影光をイメージセンサ２０に結像することが
でき、高画質で、ケラレのない好適なプリントを作成す
ることができる。

【００６０】入力装置１０は、基本的に上記構成を有す
るものであるが、以下にその作用について、スライドＡ
の読み取りを参照して説明する。まず、読み取る原稿
種、すなわち原稿がスライドＡかストリップスＢかスラ
イドＡかによって、それに応じたキャリアを図５に示す
ようにキャリアベース１６に装着する。従って、ここで
は、図５（ｃ）に示されるように、スライドキャリア２
２をキャリアベース１６上の所定位置に装着する。他方
で、マウス８２等を用いてプリントサイズ設定等の必要
な操作を行う。

【００６１】光源部１４からの光量が所定値になってい
ることが確認されたら、オペレータが搬送ステージ６８
にスライドＡを載置して供給し、センサＤ１によってス
ライドＡが検出されると、搬送ローラ７４，７４……に
よってセンサＤ３に検出される位置までスライドＡが搬
送され、読取位置Ｚに停止され、画像読取可の信号がス
ライドキャリア２２から制御部２１に出される。

【００６２】画像読取可の信号を制御部２１が受ける
と、前述のようにズームレンズ部９６の倍率調整が行わ
れ、次いで、光源部１４でＧフィルタ２８Ｇが光路Ｌに
挿入され、前述の合焦位置の検索が行われ、焦点調整装
置１０４は、これに応じて焦点調整モータ９４を駆動し
て焦点調整レンズ部９８の調整を行う。焦点調整が終了
すると、焦点調整装置１０４は前述のように、焦点調整
に応じた倍率補正量すなわちズーム用モータ９３の移動
量をメモリ１０３から読み出し、ズーム用モータ９３を
駆動してズームレンズ部９６の倍率補正を行う。

【００６３】次いで、プレスキャンが開始される。光源
部１４においては焦点調整でＧフィルタ２８Ｇが挿入さ
れているので、そのまま、Ｇフィルタ２８Ｇによって調
光された光がスライドＡを透過して、画像を担持する投
影光がレンズユニット９２によってイメージセンサ２０
に結像され、原稿のＧ画像が読み取られ、制御部２１に
送られる。Ｇ画像の読み取りが終了すると、色フィルタ
板２８が回転して、例えば、Ｒフィルタ２８Ｒが光路Ｌ
に挿入され、同様にＲ画像の読み取りが行われ、さら
に、同様にして、Ｂ画像が読み取られ、プレスキャンが
終了する。プレスキャンが終了すると、続いて、本スキ
ャンが開始される。本スキャンが開始されると、プレス
キャンと同様に、Ｇフィルタ２８Ｇが光路Ｌに挿入さ
れ、Ｇフィルタ２８Ｇによって調光された光がスライド
Ａを透過して、投影光がレンズユニット９２によってイ
メージセンサ２０に結像され、原稿のＧ画像が読み取ら
れ、制御部２１に送られ、以下、同様にして、Ｒ画像お
よびＢ画像が読み取られ、制御部２１に送られる。

【００６４】制御部２１では、プレスキャンの画像デー
タやオペレータによる処理条件入力に応じて、本スキャ
ン画像データの画像処理条件等が設定される。本スキャ
ン終了後、画像情報転送の指示が出されると、画像処理
条件に応じた画像処理が本スキャン画像データに施さ
れ、制御部２１から記録装置Ｐに出力される。

【００６５】このようにして最初の画像読取を終了する
と、その旨の信号が制御部２１からスライドキャリア２
２に出され、搬送ローラ７４，７４……が再度搬送を開
始して、スライドＢをスライド回収箱８８に収納する。
これにより、待機位置Ｚ２のスライドＡが読取位置Ｚに
搬送され、あるいは、次のスライドＡが挿入可である信
号（ランプの点灯等）が出され、オペレータが次のスラ
イドＡをスライドキャリア２２に供給すると、先と同様
にして読取位置Ｚに搬送され、同様にして読み取りが行
われる。

【００６６】以上、本発明の結像装置および画像入力装
置について詳細に説明したが、本発明は上述の例に限定
はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各
種の変更および改良を行ってもよいのはもちろんであ
る。

【００６７】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、変倍機能と焦点調整機能とを有する結像装置に
おいて、正確に焦点調整がされ、かつ正確な結像倍率
で、所定サイズの投影像を安定して得ることができる結
像装置、およびスライドやストリップス等の透過原稿の
画像を光電的に読み取る画像入力装置において、所定サ
イズの投影光を読み取り、高画質で、ケラレのない好適
なプリントを安定して作成できる画像入力装置を実現す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像入力装置の一例の概略斜視図であ
る。

【図２】図１に示される画像入力装置の光源部の概略斜
視図である。

【図３】図１に示される画像入力装置に装着されるスラ
イドキャリアの読取位置近傍を示す概略平面図である。

【図４】図１に示される画像入力装置に装着されるフィ
ルムキャリアの概略斜視図である。

【図５】（ａ），（ｂ）および（ｃ）は、図１に示され
る画像入力装置におけるキャリア交換の操作を示す概略
斜視図である。

【図６】図１に示される画像入力装置における自動焦点
調整および倍率補正を説明するためのフローチャートで
ある。

【図７】図１に示される画像入力装置における自動焦点
調整および倍率補正を説明するための概念図である。

【図８】本発明における倍率補正条件の一例を概念的に
示すグラフである。

【符号の説明】

１０ （画像）入力装置 １２ 光学フレーム １４ 光源部 １６ キャリアベース １８ 結像部 ２０ イメージセンサ ２１ 制御部 ２２ スライドキャリア ２４ フィルムキャリア ２５ 光源 ２６ 絞り ２８ 色フィルタ板 ３０ 拡散ボックス ３２ 開口 ３４，３６ 案内レール ３８，４０，４２，４４ 溝 ４６，６６ 本体 ４８ 案内溝 ５０ 搬送手段 ５２ フィルム圧着ユニット ５４ 画面検出センサ ５６ モータ ５８，７４ 搬送ローラ ６０ 圧着部材 ６２，８６ 軸 ６４ 回動手段 ６８ 搬送ステージ ７０ カバー ７２ 通過孔 ７６ アイドルローラ ７８ 支点 ８０ アーム ８２ スプリング ８４ スライド押さえ ８８ スライド回収箱 ９０ 定盤 ９２ レンズユニット ９３ ズーム用モータ ９４ 焦点調整モータ ９６ ズームレンズ部 ９８ 焦点調整レンズ部 １００ 画像処理装置 １０４ 焦点調整装置 １０６ キーボード １０８ マウス １１０ ディスプレイ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像を担持する光を所定の結像面に結像す
   る結像装置であって、 倍率調整機能および焦点調整機能を有し、前記画像を担
   持する光を結像面に結像する結像レンズ部と、前記結像
   レンズ部の倍率調整手段ならびに焦点調整手段と、前記
   結像レンズ部における焦点調整に応じて予め設定された
   倍率補正条件が記憶されており、前記結像レンズ部の倍
   率調整を行った後に焦点調整を行い、その後、前記焦点
   調整に応じた結像レンズ部の倍率補正を、前記倍率補正
   条件に従って前記倍率調整手段を用いて行う結像レンズ
   部の制御手段とを有することを特徴とする結像装置。
2. 【請求項２】透過原稿に記録された画像を光電的に読み
   取る画像入力装置であって、 透過原稿を所定位置に保持する保持手段と、前記透過原
   稿に読取光を照射して原稿画像を担持する投影光を得る
   光源部と、前記投影光を光電的に読み取るイメージセン
   サと、倍率調整機能および焦点調整機能を有し、前記投
   影光をイメージセンサに結像する結像レンズ部と、前記
   結像レンズ部の倍率調整手段ならびに焦点調整手段と、
   前記結像レンズ部における焦点調整量に応じて予め設定
   された倍率補正条件が記憶されており、前記結像レンズ
   部の倍率調整を行った後に焦点調整を行い、その後、前
   記焦点調整に応じた結像レンズ部の倍率補正を、前記倍
   率補正条件に従って前記倍率調整手段を用いて行う結像
   レンズ部の制御手段とを有することを特徴とする画像入
   力装置。