JPS62183413A - フィルム像読取装置 - 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、光学系の焦点を調節する焦点調節装置に関し
、特にマイクロフィルム等の写真フィルム上に記録され
ている画像を電子的手段を用いて読み取る装置における
焦点調整のために好適な焦点調節装置に関する。

〔従来の技術〕

従来のマイクロフィルム上の画像を電子的に読みとる装
置は例えば第６図に示すように構成されている。

第６図において、画像が記録されたマイクロフィルム１
にハロゲンランプ２の光線を集光レンズ３を介して照射
する。そのフィルム１の投影画像は結像レンズ（焦点調
整レンズ）４および固定ミラー５を介して主走査方向に
ライン状に配置したイメージセンサ（例えば、ＣＣＤ）
　６の走査面上に結像する。

このイメージセンサ６は、ガイド７、及び８に沿って移
動可能なキャリッジ９上に固定載置されており、キャリ
ッジ９に掛は回されたワイヤｌＯを副走査用モータ１１
”ｒ駆動することにより副走査方向に移動し、これによ
って画像情報１２を走査しながらＨ売み取る。

また、結像レンズ４と固定ミラー５間に配置した光路切
換ミラー１３を光路内に倒すと、フィルムトの画像はア
ダプタレンズ１４を介してスクリーン１５にも拡大結像
される。１６はスクリーン１５上の影像、１７はプーリ
である。

以上のような従来装置においては、光電変換系のイメー
ジセンサ６上に照射される画像の結像点と、モニター系
のスクリーン１５上に照射される画像の結像点とを同一
になるようにしである。そのため、フィルム１上の光学
的画像を光電変換して、電気的画像信号とするには、ま
ず、光路切換ミラー１３を本図の実線で示すα側に倒し
て光路内に置き、フィルム１上の画像を一旦モニター系
のスクリーン１５上に投影し、結像レンズ４を動かして
、肉眼で最良の焦点状態（以下ジャストピントという）
となるように調整し、しかるのち、光路切換ミラー１３
を図の破線で示すβ側に倒して光路から外し光電変換系
に画像を照射し、イメージセンサ１１で光電変換するよ
うにしている。

即ち、予めアダプターレンズ１４を調整することにより
、スクリーン１５上の画像の結像点と、イメージセンサ
６上の画像の結像点とが同一となるように対応させであ
るから、原理的には、スクリーン１５上の画像でピント
状態（焦点状態）を確認しておけば、光電変換系では同
じように正確なピントの画像が光電変換されるようにな
フていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来の装置では、上述したよ
うに、イメージセンサ６上に結像されている画像と、ス
クリーン１５上に結像されている画像との対応を、アダ
プターレンズ１４による調整によって行うが、この調整
は、工場における組み立て時に行われ、その後の搬送、
輸送時の振動や、温度差による機構（光路長）の膨張、
収縮、経年変化等により、スクリーン１５上の画像と、
イメージセンサ６上の画像との対応が失なわれてしまう
という欠点があった。

したがってこの再調整をするためにユーザー（使用者）
への設置後に、サービスマンがユーザーへおもむいて、
アダプタレンズ１４を移動させるなどの調整作業をして
いるが、この作業には非常に多くの時間を要し、かつ高
度の技術を要求されるという問題がある。

また、この再調整にあたって、スクリーン１５上にフィ
ルム１上の画像を鮮明に結像させなければ、操作者がジ
ャストピントとなったかどうかの状態を認知することが
できず、そのためにここで用いるアダプタレンズ１４は
、収差及び歪が非常に小さく解像力も高いものが要求さ
れる。従って、アダプタレンズの加工も非常に高い精密
度を要求され、製造コストも非常に高いものとなるとい
う欠点があった。

一方、スクリーン１５上の画像とイメージセンサ６上の
画像との対応が良くなるよう調整されていても、操作者
がたとえば老眼者の様に細いものを認識することが困難
な者であると、画像をジャストピント点ヘセットするこ
とが非常にむずかしかった。

また、ジャストピント点を見出すために、操作者は結像
し、ンズ４を上下に移動して、マイクロフィルム１上の
画像のスクリーン１５上への投影のピントを調整するが
、その結像レンズの移動手段として手動つまみ又はマイ
クロモータ等による電動機構を用いている。

しかし、この種の装置において、ジャストピント点を中
心とすると焦点調整レンズ４の上下°移動（即ち焦点深
度の深さ）は、数ミクロンから数十ミクロンの範囲しか
なく、それを越えて外へ出ると、ピンボケ状態となって
しまい、画像情報を正確に読みとることができなくなっ
てしまうので、その調整作業は容易でなかった。

このように、スクリーン上の結像状態の確認によりジャ
ストピント点へレンズをセットすることは、多くの欠点
を有していた。

本発明は、上述の欠点を除去し、イメージセンサに対す
るジャストピントが正確に容易に得られるようにした焦
点調節装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本目的を達成するため、本発明は複数個の光電変換素子
を備えた光電変換手段と、光電変換手段に光像を投射す
る光学手段と、光学手段の焦点位置を調節する焦点調節
手段と、光電変換手段の出力信号を所定のしきい値によ
りパルス信号に変１挺するパルス信号変換手段と、パル
ス信号変換手段の出力のパルス信号の立上りまたは立下
りのエッヂを検出し、エッヂの数を計数する計数手段と
、計数手段による計数値を表示する表示手段とを具備し
たことを特徴とする。

〔作　用〕

本発明は、写真フィルム、特にマイクロフィルム上に記
録されている画像を光電変換手段によって読みとり、電
気的画像信号に変換するにあたフて、複数個の光電変換
素子を備えた光学手段に画像を照射し、その光電変換手
段からの信号をパルス信号変換手段により所定のしきい
値でパルス信号に変換し、そのパルス信号の立上り又は
立下りの数を計数手段で計数して、その計数値が最大と
なるように光学系の焦点位置を調整する。

〔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１実施例の焦点調節装置の構成を示
す。

第１図においてフィルム１、光学手段としての光源２）
集光レンズ３、焦点調整レンズ４、並びに光電変換手段
としてのイメージセンサ６、走査手段としてのキャリッ
ジ９、ワイヤｌＯ１副走査用モータ１１、プーリ１７お
よびその他のフィルム画像読取装置については第６図で
説明した従来例のものとほぼ同一構成のものであるので
、その詳細な説明は省略する。

フィルム１は、主走査方向Ｘ、副走査方向Ｙに一定の長
さを有する２次元的画像であり、後述するように、イメ
ージセンサ６の光電変換素子によって、主走査方向Ｘに
走査され、さらにスキャン用モータ１１の駆動によるイ
メージセンサ６の移動によって副走査方向Ｙに向って走
査される。

１８は焦点調整レンズ４を穆勤して焦点位置を可変にす
る焦点調節手段としての調整機構である。

１９は調整機構（レンズ穆動機構）　１８を駆動するパ
ルスモータ等からなる駆動装置であり、パルスによりモ
ータを回転させ、ラッチ歯車等の調整機構１８によって
レンズ４を上下させる。２０は、手動スイッチ２１から
のトリガーパルスを増幅する増幅器であり、このトリガ
ーパルスにより駆動装置１９は、内部のモータを回転す
るためのパルスを発生する。

２２はシステムコントローラであり、２３はイメージセ
ンサ６を駆動するための制御信号（ＣＣＯ駆動パルス）
を発生するＣＣＤ駆動回路である。システムコントロー
ラ２２はＣＣＤ駆動回路２３を制御したり、副走査用モ
ータ１１を駆動制御するための制御信号を発生する。２
４はシステムコントローラ２２からの制御信号によりモ
ータ駆動信号を出力するモータ駆動回路であり、このモ
ータ駆動回路２４の出力により副走査用モータは回転す
る。

２５は焦点情報をカウントする計数手段としてのカウン
タ、２６はラッチである。、ＣＣＤ駆動回路２３はＣＣ
Ｄ駆動パルスをイメージセンサ６に供給すると同時にカ
ウンタ２６およびラッチ６の同期をとるためのリセット
信号を供給する。

２７はイメージセンサ６からの光電変換画像出力を増幅
する増幅器であり、増幅された画像信号は出力端子３２
から取り出され、プリンタの如き画像形成装置や記憶装
置等の外部回路（図示せず゛）に供給される。

２８はパルス信号変換手段としてのコンパレータであり
、一方の非反転入力端子には、イメージセンサ１１から
増幅器２７によって増幅された画像信号が供給され、他
方の反転入力端子にはしきい値可変手段としてのしきい
値設定ボリューム（可変抵抗器）２９からのしきい値電
圧が供給される。このしきい値電圧は、しきい値設定ボ
リューム２９の調節により可変となる。コンパレータ２
８では、増幅器２７の出力信号を、しきい値設定ボリュ
ーム２９ｈ）らの電圧値と絶えず比較しながら、設定し
きい値より画像信号の値が大ならばハイレベル信号電圧
”Ｈ”、小ならばローレベル信号電圧”　Ｌ　”を出力
して、パルス信号に変換する。

カウンタ２５においては、このハイレベル信号“Ｈ”、
又はローレベル信号”Ｌ”の立ち上り又は立ち下りのエ
ッヂの数をカウントする。このカウントした値が焦点情
報となり、エッヂの数が多いほど焦点情報が大きいこと
となる。

カウンタ２５のカウント数は、イメージセンサ６の主走
査方向の焦点情報を示すものであり、システムコントロ
ーラ２２の制御により副走査用モーター１１が回転し、
副走査方向へイメージセンサ６が移動するので、つぎつ
ぎと新たな副走査方向の各地点での主走査方向の焦点情
報がカウンタ２５により検出される。その検出のために
、ＣＣＤ駆動回路２３からは、主走査方向への１木の走
査がイメージセンサ６で行われる毎に、リセットパルス
がカウンタ２５に供給され、カウンタ２５のデータをリ
セットする。同時にそのリセットパルスはカウンタ２５
に付随するラッチ２６にも供給され、カウンタ２５のデ
ータをラッチ（ラッチ回路）２６にセットする。即ち、
ラッチ２６には副走査方向からみて、１木毎の主走、査
線の画像の焦点情報が保存されることとなる。

このラッチ２６でラッチされた焦点情報はＤ／Ａ　（デ
ジタル・アナログ）コンバータ３０によりアナログ信号
に変換され、アナログ信号量に応じて指針が変動するレ
ベルメータ３１に表示される。また、同時にラッチ２６
から出力された焦点情報はシステムコントローラ２２に
も供給される。

つぎに、第２図、第３図、及び第４図を参照しながら本
発明実施例装置の動作例を更に詳細に説明する。

第２図（Ａ）　、　Ｃ３）は、上述のマイクロフィルム
１上に記録された画像情報の一部を示し、マイクロフィ
ルムは通常ネガフィルムであるので、図中の黒い部分（
黒線又は黒点）は光を通し、白い部分は光を通さないも
のとする。本図（八）はフィルム面を示し、本図（３）
は本図（Ａ）を拡大したもので、　Ｆｌ、Ｆ２．Ｆ３は
縞模様であるが、拡大してみると縞の中心は黒色が濃い
が、離れるに伴ない薄くなっている。

いま、このフィルム１上の画像情報を、主走査方向の線
１１．１□に沿ってｌ、ＣＤ等の一次元イメージセンサ
６により読みとると、第３図に示すような縞の濃淡に対
応した出力波形Ａの信号を得ることができる。

このように第３図の波形のＦｌ、Ｆ２．Ｆ３は、第２図
の組部Ｆ１．Ｆ２．Ｆ３にそれぞれ対応しているが、Ｃ
ＣＤの如きイメージセンサ６を用いて読み取っているの
で、その出力波形はＣＣＯの各セルの出力電圧の配列に
対応して階段状となっている。

この出力波形の信号電圧をコンパレータ２８に与え、し
きい値電圧Ｓ１　と比較して２値化すると、第３図のＢ
に示すようなハイレベル″Ｈ″、ローレベル“Ｌ”とを
有する２値化パルス列のパルス信号となる。このパルス
信号Ｂをカウンタ２５に供給し、パルスの立ち上り（又
は立ち下り）をカウントする。

上述したように、このカウンタ２５のカウントは、主走
査方向の走査の１回（１主走査）毎に行ない、この１主
走査が終るごとにリセットして、ラッチ２６にその計数
結果のデータをラッチする。

同時にラッチ２Ｂにある１主走査前のデータをＤハコン
バータ３０によってアナログ化し、レベルメータ３１に
送出して表示する。

第４図はジャストピント（合焦点）の状態時の波形を示
し、第５図はピンボケの状態時の波形を示している。

第４図のａに示すような光学系の焦点の合ったジャスト
ピント状態の影像１２（第６図参照）の文字図形を主走
査方向の線λ１−ＩＬ２に沿ってイメージセンサ６で走
査すると、本図のｂに示すような出力波形の信号が得ら
れる。実際の波形は第３図のＡに示すと同様な階段状と
なっているが、理解を容易にするためここでは、その図
示を省略している。次に、コンパレータ２８によりしき
い値電圧Ｓで２値化すると、本図のＣに示すような比較
的幅の狭いパルス列の信号が多数得られる。この場合、
立ち上りは、　ｅｌ、ｅ２　、、ｅ３．８４　、ｅ５　
、ｅ６゜ｅｌの７回あるので、カウンタ２５で、立ち上
りをカウントすれば“７”の数字が現われる。

一方、焦点調整レンズ４の調整が悪く、第５図のａ′　
に示すようなピンボケ状態のときには、第４図のａと同
じフィルム１の画像の場所を走査したのに、そのイメー
ジセンサ６の出力波形は第５図のｂ′に示すような比較
的なだらかな波形となり、この出力波形をコンパレータ
２８によりしきい値Ｓで２値化すると、第５図のａ′　
で示すような比較的幅の広いパルス列の出力波形となる
。この場合、立ち上りの部分は、ｅ、’　、　ｅ、’　
、　ｅｃ’　（７）３個所が検出されるだけで、カウン
タ２５のカウント値も“３”となり、明らかに第４図の
Ｃの波形をカウントした場合よりも少いことがわかる。

従って、カウンタ２５のカウント値の大小の比較により
第４図のａはピンボケであり、第５図のａ′はジャスト
ピントであると判断できる。

このカウンタ２５のカウント値はラッチ２６を介してレ
ベルメータ３１で見ることができるので、操作者（使用
者）は焦点が合っているか否かの情報（焦点情報）をレ
ベルメータ３１から知ることができる。そのため、操作
者はこの焦点情報の値が最大となるように、即ち、レベ
ルメータ３１の針の振れが最大となるように、マニュア
ルスイッチ２１を押して焦点調整し・ンズ４を上下動さ
せれば、ジャストピントに焦点を合わすことが容易にで
きる。

また、このように、レベルメータ３１の値が極大となっ
た点がジャストピント点であるので、その極大点となっ
たときに、イメージセンサ６の出力を増幅器２７を介し
て出力端子３２から取り出せば、ジャストピント状態の
画像信号を画像形成装置等の外部装置へ供給できる。

なお、コンパレータ２８の反転入力端子に入るしきい値
設定ボリューム２９の電圧は、通常はイメージセンサ６
からの画像信号出力レベルの平均値にセットしておけば
良いが、画像の種類に応じてその平均値が変動する場合
もあるので、レベルメータ３１の針が最も大きく振れる
位置にそのしきい値をセットできる様にコンソールパネ
ル（図示せず）等にそのボリューム２９のつまみを配置
におくとよい。

また、ジャストピント点を判定するためのイメージセン
サ６の副走査方向の位置の選択にあたってイメージセン
サ６を載置したキャリッジ１４を比較的低速で移動しな
がら、フィルム画像上で画像情報が比較的密となってい
る影像部分にイメージセンサが到達したときに、キャリ
ッジ１４を停止し、上述したフォーカス調整作業を行え
ば、精度の高いフォーカス調整を行なうことができる。

また、本実施例では表示手段としてアナログ式レベルメ
ータ３１を例示したが、デジタル式の数字表示器等でも
よい。また、本実施例では表示手段の数値に応じて手動
スイッチによりレンズ４の移動を行う場合を例示したが
、カウンタ２５の出力をシステムコントローラ２２に人
力してシステムコントローラ２２により駆動装置１９を
制御してレンズ４を焦点調整を行うようにしてもよい。

また、読取る対象としては、マイクロフィルム、　３５
＋ｎｍフィルム、レントゲンフィルム等の種々のフィル
ムに記録された画像の他、書類、木等の読取りにも適用
できる。

［発明の効果］ 以上のべたように、本発明によれば、光電変換手段から
の画像信号を所定のしきい値でパルス信号に変化し、そ
のパルス信号の立上り又は立下りを計数し、その計数値
が最大となった所をジ°ヤストビント状態として判定し
て焦点の調整を行っているので、従来の読取装置の構造
には何らの変更を加えることなく、パルス信号変換手段
、計数手段等の簡単な機構を付加するだけで、誰でも確
実に、かつ容易に短時間に正確な焦点の調整を行なえる
という効果が得られる。

また、本発明によれば、画像読取用のセンサと焦点調節
用のセンサとを共用し、焦点調節専用のセンサを設けな
くてよい構成となっているので、機構的にも、製造コス
ト面でも有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１実施例の焦点調節装置の構成を示
すブロック図、 第２図（Ａ）　、　（３）は、第１図のフィルム面上の
画像の態様を示す説明図で、本図（３）は本図（Ａ）を
拡大した拡大図、 第３図、第４図および第５図は第１図の本発明実施例装
置の動作例を示す信号の波形図、第６図は従来のフィル
ム読取装置の内部構成例を示す斜視図である。 １・・・フィルム、 ４・・・焦点調整レンズ、 ６・・・イメージセンサ、 ９・・・キャリッジ、 １１・・・副走査用モータ、 １３・・・光路切換ミラー、 １４・・・アダプターレンズ、 １８・・・調節機構（レンズ移動機構）、１９・・・駆
動装置、 ２１・・・スイッチ、 ２２川システムコントローラ、 ２５・・・カウンタ、 ２６、・・・ラッチ、 ２８・・・コンパレータ、 ２９・・・しきい値設定ボリューム、 ３１・・・レベルメータ。 （Ａ） （３） 実施例のフィルム面上の画イ龜の態様を示す紋日ｌ１ｌ
１図第２図 実施イ列の出カイち号のシ皮形図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ａ）複数個の光電変換素子を備えた光電変換手段と
   、 ｂ）該光電変換手段に光像を投射する光学手段と、 ｃ）該光学手段の焦点位置を調節する焦点調節手段と、 ｄ）前記光電変換手段の出力信号を所定のしきい値によ
   りパルス信号に変換するパルス信号変換手段と、 ｅ）該パルス信号変換手段の出力の前記パルス信号の立
   上りまたは立下りのエッヂを検出し、該エッヂの数を計
   数する計数手段と、 ｆ）該計数手段による計数値を表示する表示手段とを具
   備したことを特徴とする焦点調節装 置。 ２）特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記し
   きい値を可変にするしきい値可変手段を具備したことを
   特徴とする焦点調節装置。 ３）特許請求の範囲第１項または第２項のいずれかの項
   に記載の装置において、 前記計数手段の出力計数値の最大値を求める比較手段と
   、 前記焦点調節手段を駆動する駆動手段と、 前記比較手段が前記最大値を求めたときに前記駆動手段
   を停止する制御手段とを有することを特徴とする焦点調
   節装置。