【手続補正書】
【提出日】平成19年10月22日(2007.10.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】        明細書
【発明の名称】    自動フォーカシング装置を具えたフィルムスキャナ
【特許請求の範囲】
【請求項１】  フィルム画像をレンズにより少なくとも１つのラインセンサ上に１ラインづつ結像させる自動フォーカシング装置を具えたフィルムスキャナであって、フィルムが停止している間に、予め定められたプログラムに従って前記レンズをその調整範囲に亘って移動させ、得られたビデオ信号をそれらの高周波数成分について評価し、前記レンズを高周波数成分の最大値に調整するよう構成されているフィルムスキャナにおいて、前記高周波数成分の最大値を決定するために、前記レンズが調整範囲内を移動中に連続的に得られる前記少なくとも１つのラインセンサの各画素の走査値から曲線を生成し、各曲線に対して最大値を決定し、これらの最大値の位置の平均値を、所定の広がり範囲外に位置する最大値は考慮に入れないで、決定することを特徴とするフィルムスキャン。
【請求項２】  フィルムを２つの画像の間の部分（画像ギャップ）で走査することを特徴とする請求項１記載のフィルムスキャナ。
【請求項３】  フィルムを画像内で走査し、ビデオ信号の評価中に画像内容は特に自己相関により抑圧することを特徴とする請求項１記載のフィルムスキャナ。
【請求項４】  前記高周波数成分を測定するために、ビデオ信号に隣接する画素の振幅の間の差を形成することを特徴とする請求項１−３の何れかに記載のフィルムスキャナ。
【請求項５】  前記高周波数成分の測定のために、ビデオ信号に高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を施すことを特徴とする請求項１−３の何れかに記載のフィルムスキャナ。
【請求項６】  前記レンズの調整範囲の移動後に、先に決定された最大値を含むもっと小さい範囲に亘って前記レンズを移動させ、この小さい範囲の移動によって決定された他の最大値に前記レンズを調整することを特徴とする請求項１−５の何れかに記載のフィルムスキャナ。
【請求項７】  前記最大値の決定のために、それぞれの曲線を微分し、微分値が零となる点を決定することを特徴とする請求項１−３の何れかに記載のフィルムスキャナ。
【請求項８】  ビデオ信号をラインメモリに書き込み、このメモリから、最大値を決定するようプログラムされたディジタル信号プロセッサに転送することを特徴とする請求項１−７の何れかに記載のフィルムスキャナ。
【請求項９】  予め定められたプログラムに従って、フィルムの照明を、走査が照明を必要としないときフィルムを照明しないように制御することを特徴とする請求項１−８の何れかに記載のフィルムスキャナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルム画像をレンズ、例えば対物レンズにより少なくとも１つのラインセンサ上に１ラインずつ結像させる自動フォーカシング装置を具えたフィルムスキャナに関するものである。
【０００２】
【従来技術】
フィルムスキャナの手動フォーカシングは、特に、人間の精細度の知覚が画像内容より左右される欠点を有する。更に、比較的長い不感時間が存在し、これは自然な反応にそむくことになり、「回し過ぎ」効果を導くことになる。即ち、システムはそんなに速く追従し得ないため、ユーザは調整ノブを回しすぎることになり、その結果として到達すべきゴールを超えてしまうことになる。特に、コマーシャルの場合のように、例えば２０秒〜３０秒の極めて短いシーンの場合には、焦点を見つけ出すことが困難である。
【０００３】
自動フォーカシングの種々の方法が既知である (例えばＥＰ００１７７２６Ａ１参照)。しかし、これらの既知の方法は導入部に記載した問題を解決するものではない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上述の欠点のないフォーカシング装置を具えたフィルムスキャナを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、この目的を達成するために、停止フィルムに対し予め定められたプログラムに従ってレンズ、例えば対物レンズをその調整範囲に亘って動かし、得られたビデオ信号をそれらの高周波数成分について評価し、対物レンズを高周波数成分の最大値に調整するよう構成されていることを特徴とする。
【０００６】
本発明の有利な実施例では、フィルムを２つの画像の間の部分（画像ギャップ）で走査する。更に、画像ギャップ内で発生するフィルムのグレインをフォーカシングのために使用する。
【０００７】
本発明の他の実施例では、フィルムを画像内で走査し、ビデオ信号の評価中に画像内容は特に自己相関により抑圧する。
【０００８】
ビデオ信号の有利な評価を含む他の実施例では、高周波数成分を測定するために、ビデオ信号に隣接する画素の振幅の間の差を形成する。これによれば高周波数成分をディジタル信号プロセッサにおいて簡単な計算ステップで測定することができる。しかし、高周波数成分の測定のために、ビデオ信号に高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を施すこともできる。
【０００９】
対物レンズの全調整範囲の移動後に十分精密な色設定が得られない場合には、ビデオ信号を引き続き評価し、更に他の実施例では、調整範囲の移動後に、先に決定された前記最大値を含むもっと小さい範囲に亘って対物レンズを移動させ、対物レンズをこの小さい範囲の移動後に決定された他の最大値に調整する。精度条件に応じて、この実施例の調整を反復することもできる。
【００１０】
更に他の実施例では、対物レンズが調整範囲内を移動中に得られる各画素の走査値から前記最大値を決定するために、それぞれの曲線を生成し、各曲線に対し最大値を導出し、これらの最大値の位置の平均値を、所定の広がりの範囲外に位置する最大値は考慮に入れないで、形成する。この平均化によって、統計的影響、特に信号の雑音部分が評価から除外される。所定の広がりの範囲外に位置する最大値は考慮に入れないので、特に、フィルム層と反対側の支持層上の掻き傷がフォーカシングの歪みを導くことが回避される。
【００１１】
この実施例では、最大値の決定のために、それぞれの曲線関数を微分し、微分値が零となる点を決定するのが有利である。
【００１２】
本発明の更に有利な実施例では、ビデオ信号をラインメモリに書き込み、このメモリから、最大値を決定するようプログラムされたディジタル信号プロセッサに転送する。これは、一方では、ディジタル信号プロセッサが同一の画素の順次の走査により発生する信号を要求に応じアクセスすること可能にする。他方では、フィルムスキャナ内に、例えば所謂固定パターン雑音（ＦＰＮ）を補償するために、とにかく存在するラインメモリを使用することもできる。
【００１３】
静止フィルムは５秒以上続く照明の結果として損傷される惧れがある。長時間照明による画像内容の損傷は、画像ギャップを走査する本発明の上述の実施例を使用すると殆ど避けられる。しかし、本発明の他の特徴では、予め定められたプログラムに従って、フィルムの照明を、走査が照明を必要としないときフィルムを照明しないように制御する。この他の特徴によれば、例えば絞りを対物レンズが調整範囲を通過する間だけ開とすることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を図面を参照して以下に更に説明する。
図１は本発明を説明するために必要なフィルムスキャナの部分のみを線図的に示す。その厚さを拡大して示すフィルム１はフィルム案内素子２により案内され、この案内素子はフィルムゲート３も構成する。フィルム１の連続走査のために、フィルム１は例えば矢印４の方向に移動される。フィルムのフィルム層５がフィルム案内素子２と接触しないフィルムの面に塗布される。
【００１５】
照明装置６がフィルム１をフィルタ７及び絞り８を介して照明する。絞り８は光束を完全に遮断する追加の絞りを有するアイリス絞りとすることができる。明瞭のために、図１は光束を遮断する一つの絞り（８）のみを線図的に示す。
【００１６】
照明された各ラインがレンズ、例えば対物レンズ９及びカラー光束分割器１０により２つのラインセンサ１１、１１’上に結像される。本例では、ラインセンサ１１は輝度信号を発生するのに使用され、ラインセンサ１１’はクロミナンス情報を検出するのに使用され、この点については図示の実施例ではこれ以上説明しない。しかし、本発明は、例えば３つのそれぞれのクロミナンス成分Ｒ，Ｇ，Ｂに対し３つのセンサを有するフィルムスキャナにも使用することができる。ラインセンサ１１の出力信号は前置増幅器１２を経てアナログ−ディジタル変換器１３に供給され、出力端子１４から他の処理、例えばバッファリング、ガンマ補正及び色調整のために取り出すことができる。
【００１７】
アナログ−ディジタル変換器１３の出力端子からディジタルビデオ信号は更にラインメモリ１５に供給される。このバッファの入力及び出力端子はバスシステム１６によりディジタル信号プロセッサ１７に接続される。このディジタル信号プロセッサ１７はデュアルポートＲＡＭ１８を経て、フィルムスキャナ全体を制御するためのプロセッサ１９に接続される。実際に使用されているフィルムスキャンにおいては、このようなタスクは通常複数のプロセッサに分散されているが、この点は本発明の説明に必須の事項ではない。プロセッサ１９は、他の機能に加えて、駆動装置２０を介して対物レンズ９のフォーカシングを制御する。更に、プロセッサ１９は照明装置６を制御するとともに、駆動装置２１を介して絞り８を制御する。
【００１８】
図示の実施例では、挿入フィルム１のフォーカシングのために、フィルム１は手で制御することもできるフィルムドライバ(キャプスタン、ローラ)により整列され、フィルムゲート３において画像ギャップが停止するように構成されている。開始コマンドが与えられた後に、プロセッサ１９が予め定められたプログラムに従って対物レンズをその調整範囲に亘って動かし、この時間中絞り８は開いたままにする。得られたビデオ信号がＦＩＦＯメモリとして構成されたラインメモリ１５に連続的に書き込まれるため、信号プロセッサ１７はバスシステム１６を介して、同一画素の時間的に連続した値の対及びそれらの差を検出することができる。全画素について対物レンズの移動中に発生する全瞬時値の差をディジタル信号プロセッサ１７でバッファする。対物レンズ９の制御(管理)された移動のために、瞬時値は対物レンズの対応する位置ｓにおける値に対応する。
【００１９】
対物レンズの調整範囲の通過後に、ディジタル信号プロセッサ７が走査値のそれぞれの曲線を接続して各画素に対する曲線、例えばスプラインを計算し、微分し、微分値が零になる点を求めることによりそれらの最大値を決定する。次いでこれらの最大値を、所定の広がりの範囲外に位置する値は考慮しないで、平均化する。次いでその結果がデュアルポートＲＡＭ１８を介してプロセッサ１９に供給され、プロセッサ１９が対物レンズの新しいもっと小さい調整範囲を決定し、絞り８を再び開くとともに、対物レンズを新しい調整範囲に亘って動かす。次いで上述の評価が繰り返され、その結果が再びデュアルポートＲＡＭ１８を経てプロセッサ１９に供給され、プロセッサ１９がその結果に従って対物レンズ９を調整する。
【００２０】
図２は対物レンズ９が調整範囲内を移動する間のビデオ信号のいくつかのラインを線図的に示す。ｘはラインの方向を示し、これと直角に時間ｔ又は対物レンズの移動距離（位置）ｓを示す。矢印の方向の移動の場合、フォーカスは図１の表現では下部から上部へシフトする。最初に示すラインには何の情報も認識されないが、ライン３１にはフィルムの下面上の掻き傷が見え始めている。
【００２１】
ライン３２では掻き傷がはっきり見え、従っていくつかの画素に亘って比較的大きな振幅を有するため、隣接する画素に対する差も大きくなる。それらはライン３３で再び小さくなり、いくつかのライン後に、層５（図１）のグレインが最初に小さい振幅差を生じ（ライン３４）、次いで大きな振幅差を生じ（ライン３５）、次いで再び小さい振幅差を生ずる（ライン３６）。図２の極めて簡単化した表現のために、層５により決定される信号の最大値はライン３５に認識されるだけである。この場合には、上述した平均化により、ライン３５が最大鮮鋭度を有する位置として最終的に識別され、ライン３２はその評価に考慮されない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明手段が設けられたフィルムスキャナの部図を示す。
【図２】  フォーカシングに使用されるビデオ信号を示す図である。
【符号の説明】
１  フィルム
２  フィルム案内素子
３  フィルムゲート
６  照明装置
７  フィルタ
８  絞り
９  対物レンズ
１０  カラー光線分割器
１１、１１’  ラインセンサ
１２  前置増幅器
１３  アナログ−ディジタル変換器
１４  出力端子
１５  垂直フォーマットバッファ
１６  バスシステム
１７  ディジタル信号プロセッサ
１８  デュアルポートＲＡＭ
１９  プロセッサ
２０  対物レンズ駆動装置
２１  絞り駆動装置