JP2631856B2 - オートフォーカス方法 - Google Patents

オートフォーカス方法

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JP2631856B2
JP2631856B2 JP63047598A JP4759888A JP2631856B2 JP 2631856 B2 JP2631856 B2 JP 2631856B2 JP 63047598 A JP63047598 A JP 63047598A JP 4759888 A JP4759888 A JP 4759888A JP 2631856 B2 JP2631856 B2 JP 2631856B2
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  • Variable Magnification In Projection-Type Copying Machines (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Focusing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、ラインセンサの出力から求めたコントラス
トを用いて投影レンズの合焦位置を決定するオートフォ
ーカス方法に関するものである。
(発明の技術的背景) マイクロフィルムの拡大投影画像を透過型スクリーン
を導く一方、この画像をラインセンサに入力し、このラ
インセンサの出力から画像のコントラストを求め、この
コントラストが最大となる投影レンズ位置を合焦とする
マイクロフィルムのリーダあるいはリーダプリンタが公
知である。すなわち投影レンズの各位置毎にコントラス
トを求め、このコントラストが最大となるレンズ位置を
求めるものである。
しかしこの方法は、フィルムの画像を含む面と反対の
面に細かいキズがあったりゴミが付着している場合に、
これを画像と間違えてこれらのキズやゴミに焦点を合わ
せてしまうことがあるという問題があった。この問題に
対して、画像中の複数の位置にラインセンサを移動して
それぞれの位置でコントラストを求め、コントラストの
最大が最も多く現れるレンズ位置を合焦とする方法が提
案されている。しかしこの方法によれば動作時間が長く
なるという問題が生じる。
(発明の目的) 本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、
フィルムに細かいキズがあったりゴミが付着していた場
合に、これらキズやゴミに焦点を合せる確立を非常に小
さくすることができ、合焦位置を決定するまでに要する
時間も短くできるオートフォーカス方法を提供すること
を目的とする。
(発明の構成) 本発明によればこの目的は、マイクロフィルムの拡大
投影画像をラインセンサで読取り、その出力信号の所定
の空間周波数成分を整流し積分することによりコントラ
ストを求め、この求めたコントラストが最大となる投影
レンズ位置を合焦とするオートフォーカス方法におい
て、全ラインセンサを複数の領域に分け、各領域ごとに
前記コントラスト求め、これらコントラストの最大値が
一定値以上になる領域に対して、コントラストが最大と
なるレンズ位置を求め、これらのレンズ位置のばらつき
の態様に対応して予め記憶する選択特性により合焦位置
を求めることを特徴とするオートフォーカス方法、によ
り達成される。
(実施例) 第1図は本発明の一実施例を用いるマイクロフィルム
リーダの全体図、第2図はその各部出力波形図、第3図
はレンズ位置に対するコントラスト信号の変化を示す
図、第4図は動作を示す流れ図である。
第1図において符号10は光源であり、この光源10の光
はコンデンサレンズ12、防熱ガラス14、コールドミラー
16、マイクロフィルム18、投影レンズ20、ミラー22,24,
26を介して透過型スクリーン28に導かれ、このスクリー
ン28にマイクロフィルム18の拡大画像を結像する。
投影レンズ20を通った投影画像の一部はハーフミラー
30によって分岐され、レンズ32を介してライセンサ34に
導かれる。このレンズ32はスクリーン28に画像が合焦す
る時にラインセンサ34上に画像を結像させるように、そ
の焦点距離が決められている。このラインセンサ34の出
力である画像信号aは、その各画素のばらつきに対する
補正などの信号処理を経てバンドパスフィルタ36、整流
回路38、積分回路40、A/D変換機42および入力インター
フェース44を介してCPU46に入力される。投影レンズ20
の種類はセンサ48により検出され、その信号はCPU46に
入力される。50はROMであり、ここにはCPU46のプログラ
ムや、種類毎のデータ例えば焦点深度などのデータが予
め記憶されている。52はRAM、54は出力インターフェー
スである。56は分周器であり、ラインセンサ34の主走査
時間を例えば5等分する分割パルスp(第2図)をこの
主走査に同期して出力するものである。すなわち主走査
周期Tに対し、T/5毎に分割パルスpを積分回路40に出
力するものである。
58は投影レンズ20を光軸上で移動させるモータ、60は
ラインセンサ34を光軸に直交する方向に移動させるモー
タである。
次にこの実施例の動作を第4図に基づいて説明する。
CPU46はまずラインセンサ34の受光量が適切か否か判断
し、光源10の光量を変えたりラインセンサ34の駆動パル
ス周期を変えてその蓄積時間を変えることにより受光量
を調節する(ステップ100)。CPU46は受光量が適切にな
ると、このラインセンサ34にオートフォーカス動作に適
する画像が入力されているか否か判断する(ステップ10
2)。これは例えば画像の白黒反転回数が一定以上であ
るか否かにより判断され、画像が不適当であればモータ
60によりラインセンサ34を移動して他の画像領域を選択
する。
適切な画像が有れば、分周器56の分割パルスpによ
り、第2図の5つに分割した区間の内中央の3つの区間
I,II,IIIのコントラスト信号CSをそれぞれ求める(ステ
ップ104)。中央区間のみ使用し、周辺の区間を除外し
たのは、画像の周辺にはフィルム走行に伴なうキズやゴ
ミなどが多く付着しやすい、またブリップマークやその
マークセンサ及びフィルム支持台の影など画像以外のも
のが比較的存在するのでこれを避けるためである。ライ
ンセンサ34の画像信号aはバンドパスフィルタ36を通っ
て所定の空間周波数成分が抽出されて出力bとなり、こ
の出力bはさらに整流回路38において全波整流されて波
形cとなる。この出力波形cは分割された区間I,II,III
内においてそれぞれ別々に積分され、この積分値が各区
間I,II,IIIのコントラスト信号CS(CS1,CS2,CS3)とな
る。
これらの各コントラスト信号CSはRAM52にメモリし
(ステップ106)、この動作をレンズ20を移動させつつ
繰り返す(ステップ108)。
レンズ20の全範囲について以上の動作が行われると
(ステップ110)、CPU46はRAMにメモリした各区間毎の
コントラスト信号CS1,CS2,CS3が最大となるレンズ位置x
1,x2,x3を各区間I,II,IIIに対し第3図に示したように
別々に求める(ステップ112)。
CPU46は、このように求めた各区間I,II,IIIに対する
合焦位置x1,x2,x3のばらつきを求め、これがセンサ48で
検出したレンズ20の焦点深度内に有るか否か、そのばら
つきの態様を調べる(ステップ114)。
例えばまず最大コントラスト信号CS1,CS2,CS3が一定
値以上であれば有効データとし、それ以下のものはノイ
ズ等によるものとして除外する。そして次表のようにば
らつきの態様E0〜E6を分類する。
そして各態様E0〜E6に応じて、例えば次のように合焦
位置xを決定する(ステップ116)。
E0: 3つのテーダの平均位置 E1: 有効な2つのデータの中点位置 E2: 深度内の2つのデータの中点位置 E3: 有効データの位置 E4: 2つの有効データの大きい方の位置 E5: 3つの有効データの最大の位置 E6: 3つのCSデータの最大の位置 ここに表の有効データ数は、各区間I,II,IIIのコント
ラスト信号CS1,CS2,CS3がそれぞれ一定値以上になって
いるデータ数を意味する。これはたまたま3区間のうち
の或る区間内に画像が無い場合に、この区間内のコント
ラスト信号CSは合焦決定に寄与させないよう除外するた
めである。
また表中の焦点深度内データ数とは、各区間のコント
ラスト信号CSが最大となるレンズ位置が互いに焦点深度
内に有るデータ数を意味する。これは、或る区間に対す
るコントラスト信号CS最大の位置が他の区間の対するも
のに対し極端に離れている場合には、このデータはフィ
ルムの非画像面に着いたゴミやキズによるものと考えら
れるので除外するためである。この焦点深度は投影レン
ズ20の倍率により異り、例えば倍率に対して次のように
決めることができる。
14倍 120μm 20倍 30μm 50倍 10μm このように決めれば使用者には常に焦点が合っている
ものとして画像が見え、問題が無い。またフィルムの裏
側のゴミによる誤差の発生を避けるために、最も薄いフ
ィルムの厚さの約半分の30μmを許容可能な焦点深度と
して設定してもよい。
次に前記表中に各態様E0〜E6の意味を説明する。
E0は、コントラスト信号CSが3つ共に十分に大きくか
つ焦点深度内に有るので、その平均位置を採用するもで
ある。
E1は、コントラスト信号CSの1つが小さすぎて、その
区間にはたまたま画像が無かったと考えられるのでその
区間のデータを除外するものである。
E2は、コントラスト信号CSが3つ共に大きいが1つの
データが他のデータから大きく離れている場合で、これ
は画像以外のゴミによいるものと考えられるので除外す
るものである。
E3は、大きなコントラスト信号CSが1つしか無いの
で、これをそのまま採用する。
E4は、大きなコントラスト信号CSが2つ有り、互いに
焦点深度外に有るため、どちらがゴミによりものか不明
なので大きい方のデータを採用するものである。
E5は、大きなコントラスト信号CSが3つあり、互いに
バラバラである。一般にはゴミが大きなコントラスト信
号CSを示すことは稀なので最大のCS値を示す位置を採用
する。ただしゴミの多いフィルムを使用する機会が多い
場合には、これら3点の中央の位置を採用してもよい。
保護シート入のフィルムではゴミによるコントラスト信
号が保護シートの表裏およびフィルムと保護シートの2
つの接触面の合計4ヶ所で発生し得るので、中央の位置
が好ましい。
E6は、適切なコントラスト信号が無く互いにバラバラ
などで、E5の態様と同様な処理を行なうこととする。
このようにして求めたレンズ位置xを合焦位置とし
て、レンズ20をここに移動すればよい(ステップ11
8)。
以上の実施例ではラインセンサ34を5つに分割しその
中央の3つの領域を用いてコントラスト信号を求めた
が、本発明は2つの領域あるいはもっと多数の領域に分
割してもよいのは勿論である。
また各領域内でのコントラスト信号が最大となるレン
ズ位置xのばらつき態様から合焦位置を決める特性は、
この実施例に限られるものではなく、画像の特徴などに
対応して最適なものを決定すべきである。
(発明の効果) 本発明は以上のように、ラインセンサを複数の領域に
分割し、各領域内でそれぞれ別々にコントラストを求め
る。すなわちラインセンサの出力信号の所定の空間周波
数成分を整流し積分することによって各領域ごとにコン
トラストを求める。そしてレンズ位置を変化させた時に
このコントラストの最大値が一定値以上になる領域に対
してコントラストが最大になるレンズ位置を求め、これ
らのレンズ位置のばらつきの態様ち基づき、予め決めた
選択特性により合焦位置を決めるるものであるから、フ
ィルムのキズやゴミによる影響を受けにくく、誤動作が
発生しにくくなる。またラインセンサに入力する画像を
変更する必要が少ないので、短い動作時間で合焦位置を
求めることが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を用いるマイクロフィルムリ
ーダの全体図、第2図はその各部出力波形図、第3図は
レンズ位置に対するコントラスト信号の変化を示す図、
第4図は動作を示す流れ図である。 18……マイクロフィルム、 20……投影レンズ、 34……ラインセンサ、 CS……コントラスト信号。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】マイクロフィルムの拡大投影画像をライン
    センサで読取り、その出力信号の所定の空間周波数成分
    を整流し積分することによりコントラストを求め、この
    求めたコントラストが最大となる投影レンズ位置を合焦
    とするオートフォーカス方法において、 全ラインセンサを複数の領域に分け、各領域ごとに前記
    コントラスト求め、これらコントラストの最大値が一定
    値以上になる領域に対して、コントラストが最大となる
    レンズ位置を求め、これらのレンズ位置のばらつきの態
    様に対応して予め記憶する選択特性により合焦位置を求
    めることを特徴とするオートフォーカス方法。
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