JP3182733B2 - 画像読取装置の合焦位置調整装置および方法 - Google Patents
画像読取装置の合焦位置調整装置および方法Info
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- JP3182733B2 JP3182733B2 JP01170193A JP1170193A JP3182733B2 JP 3182733 B2 JP3182733 B2 JP 3182733B2 JP 01170193 A JP01170193 A JP 01170193A JP 1170193 A JP1170193 A JP 1170193A JP 3182733 B2 JP3182733 B2 JP 3182733B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ファクシミリ装置等の
画像読取装置における光学系調整装置および方法に関
し、特に合焦位置の検出および自動調整に好適な合焦位
置調整装置および方法に関する。
画像読取装置における光学系調整装置および方法に関
し、特に合焦位置の検出および自動調整に好適な合焦位
置調整装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＣＣＤイメージセンサ等を用いた画像読
取装置では、イメージセンサの位置調整を行なう際、例
えば図２に示すように、原稿位置１１に調整パターンを
配置し、これに光源２から光を照射して、パターン像を
投影レンズ１２を通してイメージセンサ１３で読み取っ
ている。このイメージセンサ１３は、レンズの光軸１６
に対してほぼ直角に設置された取り付け基板６に取り付
けられている。さらに、基板６は、主走査方向（横方
向）８と副走査方向（上下方向）９に移動可能であり、
光軸１６を中心としてθ方向１０に回転可能な構成とな
っている。また、イメージセンサの出力信号を用いて投
影レンズを合焦位置に移動調整する方法としては、例え
ば、特公平１−３０１７８号公報に記載されているよう
に、白と黒のパターンをイメージセンサ上に投影レンズ
により縮小投影し、その時の投影像がイメージセンサの
画素間隔と同じ間隔になるように交互に配置し、上記パ
ターンによってイメージセンサから得られる信号の、隣
接する画素信号の極大値と極小値の差が最大になる位置
に投影レンズを移動し、合焦位置調整を行なうコントラ
スト法がある。この他にも、カメラのオートフォーカス
に用いられる投影光を２枚の光路分割レンズやプリズム
等を用いてイメージセンサ上の二箇所に入射し、各投影
位置の差から合焦位置の差を検出する位相差法等があ
る。
取装置では、イメージセンサの位置調整を行なう際、例
えば図２に示すように、原稿位置１１に調整パターンを
配置し、これに光源２から光を照射して、パターン像を
投影レンズ１２を通してイメージセンサ１３で読み取っ
ている。このイメージセンサ１３は、レンズの光軸１６
に対してほぼ直角に設置された取り付け基板６に取り付
けられている。さらに、基板６は、主走査方向（横方
向）８と副走査方向（上下方向）９に移動可能であり、
光軸１６を中心としてθ方向１０に回転可能な構成とな
っている。また、イメージセンサの出力信号を用いて投
影レンズを合焦位置に移動調整する方法としては、例え
ば、特公平１−３０１７８号公報に記載されているよう
に、白と黒のパターンをイメージセンサ上に投影レンズ
により縮小投影し、その時の投影像がイメージセンサの
画素間隔と同じ間隔になるように交互に配置し、上記パ
ターンによってイメージセンサから得られる信号の、隣
接する画素信号の極大値と極小値の差が最大になる位置
に投影レンズを移動し、合焦位置調整を行なうコントラ
スト法がある。この他にも、カメラのオートフォーカス
に用いられる投影光を２枚の光路分割レンズやプリズム
等を用いてイメージセンサ上の二箇所に入射し、各投影
位置の差から合焦位置の差を検出する位相差法等があ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のコント
ラスト法を用いた場合には、イメージセンサの各画素の
出力のバラツキがあり、調整精度が低い等の問題があ
る。また、位相差法では、被写体が周期的なパターン等
の場合には、正確な画像間距離を求められず、合焦精度
が低下するという問題がある。本発明の目的は、このよ
うな問題点を改善し、投影レンズの合焦位置合わせを自
動的かつ高速・高精度に行なうことが可能な画像読取装
置の合焦位置調整装置および方法を提供することにあ
る。また、電気的な制御を可能として自動化を効率よく
実現し、作業性を大巾に向上させることができるととも
に、製品の品質のバラツキをなくし、均質な製品を得る
ことを目的とする。さらに、容易に調整パターンを製作
できるようにすることを目的とする。
ラスト法を用いた場合には、イメージセンサの各画素の
出力のバラツキがあり、調整精度が低い等の問題があ
る。また、位相差法では、被写体が周期的なパターン等
の場合には、正確な画像間距離を求められず、合焦精度
が低下するという問題がある。本発明の目的は、このよ
うな問題点を改善し、投影レンズの合焦位置合わせを自
動的かつ高速・高精度に行なうことが可能な画像読取装
置の合焦位置調整装置および方法を提供することにあ
る。また、電気的な制御を可能として自動化を効率よく
実現し、作業性を大巾に向上させることができるととも
に、製品の品質のバラツキをなくし、均質な製品を得る
ことを目的とする。さらに、容易に調整パターンを製作
できるようにすることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の画像読取装置の合焦位置調整装置は、原稿
画情報を読み取るイメージセンサ（１３）と、そのイメ
ージセンサ（１３）に原稿画情報を結像させる投影レン
ズ（１２）とを有し、さらに、イメージセンサ（１３）
の読取結果として信号のレベルの最大値と最小値とがそ
れぞれ周期的に抽出されるよう白と黒の短冊状パターン
を交互に形成してなる調整パターン（１４）をイメージ
センサ（１３）に照射する手段（光源２）と、調整パタ
ーン（１４）に対応してイメージセンサ（１３）が出力
する各周期の信号レベルの最大値の平均と最小値の平均
を求める手段（ＣＰＵ部１９）と、最大値の平均と最小
値の平均との差が最大になる位置に投影レンズ（１２）
を移動する手段（パルスモータ１５、ＣＰＵ部１９）と
を有することを特徴とする。特に、調整パターン（１
４）は、黒と白の間隔がイメージセンサ（１３）の画素
間隔より大きい短冊状パターンを有することを特徴とす
る。また、本発明の画像読取装置の合焦位置調整方法
は、イメージセンサ（１３）の読取結果として信号のレ
ベルの最大値と最小値とがそれぞれ周期的に抽出される
よう黒と白の短冊状パターンを交互に形成してなる調整
パターン（１４）をイメージセンサ（１３）に照射し、
その結果イメージセンサ（１３）が出力する各周期の信
号レベルの最大値の平均と最小値の平均を（ＣＰＵ部１
９で）算出し、この算出結果に基づき（ＣＰＵ部１９で
パルスモータ１５を制御して）最大値の平均と最小値の
平均との差が最大になる位置に投影レンズ（１２）を移
動することを特徴とする。特に、調整パターン（１４）
のイメージセンサ（１３）への照射と、（ＣＰＵ部１９
での）信号レベルの最大値の平均と最小値の平均の算
出、および、（ＣＰＵ部１９のパルスモータ１５の制御
による）投影レンズ（１２）の移動を、読み取り範囲の
両端と中央で行うことを特徴とする。
め、本発明の画像読取装置の合焦位置調整装置は、原稿
画情報を読み取るイメージセンサ（１３）と、そのイメ
ージセンサ（１３）に原稿画情報を結像させる投影レン
ズ（１２）とを有し、さらに、イメージセンサ（１３）
の読取結果として信号のレベルの最大値と最小値とがそ
れぞれ周期的に抽出されるよう白と黒の短冊状パターン
を交互に形成してなる調整パターン（１４）をイメージ
センサ（１３）に照射する手段（光源２）と、調整パタ
ーン（１４）に対応してイメージセンサ（１３）が出力
する各周期の信号レベルの最大値の平均と最小値の平均
を求める手段（ＣＰＵ部１９）と、最大値の平均と最小
値の平均との差が最大になる位置に投影レンズ（１２）
を移動する手段（パルスモータ１５、ＣＰＵ部１９）と
を有することを特徴とする。特に、調整パターン（１
４）は、黒と白の間隔がイメージセンサ（１３）の画素
間隔より大きい短冊状パターンを有することを特徴とす
る。また、本発明の画像読取装置の合焦位置調整方法
は、イメージセンサ（１３）の読取結果として信号のレ
ベルの最大値と最小値とがそれぞれ周期的に抽出される
よう黒と白の短冊状パターンを交互に形成してなる調整
パターン（１４）をイメージセンサ（１３）に照射し、
その結果イメージセンサ（１３）が出力する各周期の信
号レベルの最大値の平均と最小値の平均を（ＣＰＵ部１
９で）算出し、この算出結果に基づき（ＣＰＵ部１９で
パルスモータ１５を制御して）最大値の平均と最小値の
平均との差が最大になる位置に投影レンズ（１２）を移
動することを特徴とする。特に、調整パターン（１４）
のイメージセンサ（１３）への照射と、（ＣＰＵ部１９
での）信号レベルの最大値の平均と最小値の平均の算
出、および、（ＣＰＵ部１９のパルスモータ１５の制御
による）投影レンズ（１２）の移動を、読み取り範囲の
両端と中央で行うことを特徴とする。
【０００５】
【作用】本発明においては、調整パターンの白と黒の間
隔が、イメージセンサの画素間隔より大きくなるように
設定し、読み取り信号レベルの最大値と最小値とを周期
的に抽出する。そして、所定周期中の高出力の上位平均
と下位平均の差が最大になる位置に投影レンズを移動さ
せ、合焦位置に位置決めする。これによって、イメージ
センサ画素の出力のバラツキを平均化し、さらに、この
動作を読み取り範囲の両端と中央で行って、高精度な合
焦位置合わせを可能とする。
隔が、イメージセンサの画素間隔より大きくなるように
設定し、読み取り信号レベルの最大値と最小値とを周期
的に抽出する。そして、所定周期中の高出力の上位平均
と下位平均の差が最大になる位置に投影レンズを移動さ
せ、合焦位置に位置決めする。これによって、イメージ
センサ画素の出力のバラツキを平均化し、さらに、この
動作を読み取り範囲の両端と中央で行って、高精度な合
焦位置合わせを可能とする。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面により説明す
る。図１は、本発明の一実施例における合焦位置調整装
置の構成図である。図１において、１２は投影レンズ、
１３はイメージセンサ、１５は、投影レンズ１２を光軸
方向に移動させるパルスモータである。また、１１は原
稿位置、１４は調整パターン、１６は光軸、１７は、イ
メージセンサ１３の受光面側をそれぞれ示す。さらに、
（ａ）〜（ｃ）は投影レンズ１２の設定位置を示し、
（ｂ）は合焦位置にあって、（ｃ）および（ａ）は合焦
位置に対し、それぞれ前後にずれていることを示してい
る。本実施例では、原稿位置１１に調整パターン１４を
配置し、この調整パターン１４に対向し、投影レンズ１
２の光軸１６に対してほぼ直角の関係になるようにイメ
ージセンサ１３が配置されている。また、投影レンズ１
２は、イメージセンサ１３の受光面側１７前方にあって
投影レンズ１２の光軸１６方向に摺動自在に取り付けら
れているばかりでなく、光軸１６方向へ移動させるパル
スモータ１５と連結されている。そして、パルスモータ
１５は、イメージセンサ１３からの読み取り信号を基に
制御信号を生成する制御回路（図示せず）に接続されて
コントロールされる。
る。図１は、本発明の一実施例における合焦位置調整装
置の構成図である。図１において、１２は投影レンズ、
１３はイメージセンサ、１５は、投影レンズ１２を光軸
方向に移動させるパルスモータである。また、１１は原
稿位置、１４は調整パターン、１６は光軸、１７は、イ
メージセンサ１３の受光面側をそれぞれ示す。さらに、
（ａ）〜（ｃ）は投影レンズ１２の設定位置を示し、
（ｂ）は合焦位置にあって、（ｃ）および（ａ）は合焦
位置に対し、それぞれ前後にずれていることを示してい
る。本実施例では、原稿位置１１に調整パターン１４を
配置し、この調整パターン１４に対向し、投影レンズ１
２の光軸１６に対してほぼ直角の関係になるようにイメ
ージセンサ１３が配置されている。また、投影レンズ１
２は、イメージセンサ１３の受光面側１７前方にあって
投影レンズ１２の光軸１６方向に摺動自在に取り付けら
れているばかりでなく、光軸１６方向へ移動させるパル
スモータ１５と連結されている。そして、パルスモータ
１５は、イメージセンサ１３からの読み取り信号を基に
制御信号を生成する制御回路（図示せず）に接続されて
コントロールされる。
【０００７】ここで、調整パターン１４について述べ
る。図３は、本発明の一実施例における調整パターンお
よび読み取り信号波形を示す図である。図３において、
（Ａ）は調整パターン１４を、（Ｂ）はイメージセンサ
１３で調整パターン１４の読み取りを行なったときのイ
メージセンサ画素列１８とそれに対応する読み取り信号
波形を、それぞれ示す。本実施例の調整パターン１４で
は、白と黒の間隔が、イメージセンサ１３の画素間隔Ｐ
に対してＰ＋αの間隔となるように配置している。この
ＰとＰ＋αのずれにより、読み取り信号は順次読み出さ
れながら大小比較されて、読み取り信号のレベル中、最
大値と最小値とがそれぞれ周期的に抽出される。このと
き、例えば、３周期中の高出力の上位３出力（ｍａｘ
１、ｍａｘ２、ｍａｘ３）の平均と下位３出力（ｍｉｎ
１、ｍｉｎ２、ｍｉｎ３）の平均の差が最大になった位
置に投影レンズ１２を移動させることにより、イメージ
センサ１３を投影レンズ１２の合焦位置に位置決めす
る。これによって、イメージセンサ１３の各画素の出力
のバラツキを平均化できる。そして、この操作を読み取
り範囲の両端と中央で行なうことにより、読み取り範囲
の全領域において、高精度な合焦位置合わせを行なうこ
とができる。例えば、図１に示した（ａ）〜（ｃ）の位
置に対応する読み取り信号は、図４の（ａ）’〜
（ｃ）’に示すとおりであり、（ａ）’であれば、投影
レンズ位置をイメージセンサ１３から遠ざける方向に、
（ｃ）’であれば、イメージセンサ１３を近づける方向
に、それぞれ修正する。
る。図３は、本発明の一実施例における調整パターンお
よび読み取り信号波形を示す図である。図３において、
（Ａ）は調整パターン１４を、（Ｂ）はイメージセンサ
１３で調整パターン１４の読み取りを行なったときのイ
メージセンサ画素列１８とそれに対応する読み取り信号
波形を、それぞれ示す。本実施例の調整パターン１４で
は、白と黒の間隔が、イメージセンサ１３の画素間隔Ｐ
に対してＰ＋αの間隔となるように配置している。この
ＰとＰ＋αのずれにより、読み取り信号は順次読み出さ
れながら大小比較されて、読み取り信号のレベル中、最
大値と最小値とがそれぞれ周期的に抽出される。このと
き、例えば、３周期中の高出力の上位３出力（ｍａｘ
１、ｍａｘ２、ｍａｘ３）の平均と下位３出力（ｍｉｎ
１、ｍｉｎ２、ｍｉｎ３）の平均の差が最大になった位
置に投影レンズ１２を移動させることにより、イメージ
センサ１３を投影レンズ１２の合焦位置に位置決めす
る。これによって、イメージセンサ１３の各画素の出力
のバラツキを平均化できる。そして、この操作を読み取
り範囲の両端と中央で行なうことにより、読み取り範囲
の全領域において、高精度な合焦位置合わせを行なうこ
とができる。例えば、図１に示した（ａ）〜（ｃ）の位
置に対応する読み取り信号は、図４の（ａ）’〜
（ｃ）’に示すとおりであり、（ａ）’であれば、投影
レンズ位置をイメージセンサ１３から遠ざける方向に、
（ｃ）’であれば、イメージセンサ１３を近づける方向
に、それぞれ修正する。
【０００８】次に、上記制御回路において、読み取った
調整パターン１４から投影レンズ１２の合焦状態を検出
し制御する計測部について述べる。図５は、本発明の一
実施例における計測部の回路構成を示す図である。本実
施例の計測部は、ＣＣＤドライバ部／タイミング発生部
２２ａ、ＣＣＤ出力アンプ部２２ｂ、Ｉ／Ｏ部２１、Ｃ
ＰＵ部１９、バス切替部２６、Ａ／Ｄ変換部２４、画像
データメモリ部２５、電源２０等から構成される。この
ＣＣＤドライバ部／タイミング発生部２２ａは、水晶発
振子で基準となるクロックを発生し、基準クロックを分
周、遅延してＣＣＤ駆動のために複数のクロックを生成
している。さらに、ＣＣＤ駆動のためのクロックを増幅
してＣＣＤ２３に与えると同時に、Ａ／Ｄ変換部２４、
画像データメモリ部２５に駆動クロックとして供給して
いる。また、ＣＣＤ２３からのアナログ画像データの増
幅も行なう。また、Ｉ／Ｏ部２１は、パラレル処理部お
よびシリアル処理部から構成されている。このパラレル
処理部では、ＣＰＵ部１９からの命令によりＡ／Ｄ変換
部２４、バス切替部２６、画像データメモリ部２５との
間で制御信号の送出、受渡しを行なっている。一方、シ
リアル処理部では、ＣＰＵ部１９からの命令により、制
御部（図示せず）との間でデータの送受信、および命令
の送受信を行なっている。また、ＣＰＵ部１９は、１６
ビットのＣＰＵ、プログラム格納ＲＯＭ、およびＣＰＵ
作業ＲＡＭから構成されている。なお、画像データのデ
ィジタル変換後のデータ長、処理速度、調整工法プログ
ラム開発環境により、１６ビットのＣＰＵを使用してい
る。また、プログラム格納用ＲＯＭには、複数の調整工
法プログラム、制御部との通信プログラム（Ｉ／Ｏ部内
シリアル制御用）、およびＩ／Ｏ部内パラレル処理部の
制御プログラムが固定化されている。また、ＣＰＵ作業
用ＲＡＭには、上記プログラム格納用ＲＯＭ内に固定化
されたプログラムにより処理された途中経過およびパラ
メータが、ＣＰＵにより格納される。また、バス切替部
２６は、Ｉ／Ｏ部内パラレル処理部により制御され、画
像データメモリ２５の選択権を、ＣＰＵ部１９にする
か、Ａ／Ｄ変換部２４にするかといった切替動作を行な
う。また、Ａ／Ｄ変換部２４は、ＣＣＤ２３からの画像
データのアナログからディジタルへの変換を行なってお
り、ディジタルデータを画像データメモリ２５ヘ送出し
ている。また、画像データメモリ部２５は、一画素ごと
のＣＣＤディジタル化画像データを格納するためのＲＡ
Ｍである。
調整パターン１４から投影レンズ１２の合焦状態を検出
し制御する計測部について述べる。図５は、本発明の一
実施例における計測部の回路構成を示す図である。本実
施例の計測部は、ＣＣＤドライバ部／タイミング発生部
２２ａ、ＣＣＤ出力アンプ部２２ｂ、Ｉ／Ｏ部２１、Ｃ
ＰＵ部１９、バス切替部２６、Ａ／Ｄ変換部２４、画像
データメモリ部２５、電源２０等から構成される。この
ＣＣＤドライバ部／タイミング発生部２２ａは、水晶発
振子で基準となるクロックを発生し、基準クロックを分
周、遅延してＣＣＤ駆動のために複数のクロックを生成
している。さらに、ＣＣＤ駆動のためのクロックを増幅
してＣＣＤ２３に与えると同時に、Ａ／Ｄ変換部２４、
画像データメモリ部２５に駆動クロックとして供給して
いる。また、ＣＣＤ２３からのアナログ画像データの増
幅も行なう。また、Ｉ／Ｏ部２１は、パラレル処理部お
よびシリアル処理部から構成されている。このパラレル
処理部では、ＣＰＵ部１９からの命令によりＡ／Ｄ変換
部２４、バス切替部２６、画像データメモリ部２５との
間で制御信号の送出、受渡しを行なっている。一方、シ
リアル処理部では、ＣＰＵ部１９からの命令により、制
御部（図示せず）との間でデータの送受信、および命令
の送受信を行なっている。また、ＣＰＵ部１９は、１６
ビットのＣＰＵ、プログラム格納ＲＯＭ、およびＣＰＵ
作業ＲＡＭから構成されている。なお、画像データのデ
ィジタル変換後のデータ長、処理速度、調整工法プログ
ラム開発環境により、１６ビットのＣＰＵを使用してい
る。また、プログラム格納用ＲＯＭには、複数の調整工
法プログラム、制御部との通信プログラム（Ｉ／Ｏ部内
シリアル制御用）、およびＩ／Ｏ部内パラレル処理部の
制御プログラムが固定化されている。また、ＣＰＵ作業
用ＲＡＭには、上記プログラム格納用ＲＯＭ内に固定化
されたプログラムにより処理された途中経過およびパラ
メータが、ＣＰＵにより格納される。また、バス切替部
２６は、Ｉ／Ｏ部内パラレル処理部により制御され、画
像データメモリ２５の選択権を、ＣＰＵ部１９にする
か、Ａ／Ｄ変換部２４にするかといった切替動作を行な
う。また、Ａ／Ｄ変換部２４は、ＣＣＤ２３からの画像
データのアナログからディジタルへの変換を行なってお
り、ディジタルデータを画像データメモリ２５ヘ送出し
ている。また、画像データメモリ部２５は、一画素ごと
のＣＣＤディジタル化画像データを格納するためのＲＡ
Ｍである。
【０００９】次に、図５に示した計測部の動作について
述べる。ＣＰＵ部１９は、Ｉ／Ｏ部２１、バス切替部２
６をＡ／Ｄ変換部２４へと切り替える。これにより、Ｃ
ＣＤ２３のアナログ画像信号はＡ／Ｄ変換部２４により
ディジタル化され、画像データメモリ２５へと転送され
る。画像データメモリ２５への転送終了はＩ／Ｏ部経由
によりＣＰＵ部１９へ通知される。ＣＰＵ部１９は、Ｉ
／Ｏ部２１に対してバス切替部２６をＣＰＵ側へ切り替
える。次に、ＣＰＵ部１９は、ＣＰＵ部内にある作業用
ＲＡＭを使用しながら、ＣＰＵ部内にある調整工法プロ
グラムを実行し、実行過程で画像データメモリ部内のデ
ィジタル化された画像を読み出す。こうして調整工法プ
ログラムにより処理した画像データおよび結果は、ＣＰ
ＵによってＩ／Ｏ部内のシリアル処理部経由で制御部に
送出される。なお、ＣＰＵ部内のプログラム格納用ＲＯ
Ｍに固定化された調整工法プログラムは複数あるため、
制御部により送出された命令をＣＰＵ部内で解読し、何
れの調整工法を採用するかを判断して実行する。
述べる。ＣＰＵ部１９は、Ｉ／Ｏ部２１、バス切替部２
６をＡ／Ｄ変換部２４へと切り替える。これにより、Ｃ
ＣＤ２３のアナログ画像信号はＡ／Ｄ変換部２４により
ディジタル化され、画像データメモリ２５へと転送され
る。画像データメモリ２５への転送終了はＩ／Ｏ部経由
によりＣＰＵ部１９へ通知される。ＣＰＵ部１９は、Ｉ
／Ｏ部２１に対してバス切替部２６をＣＰＵ側へ切り替
える。次に、ＣＰＵ部１９は、ＣＰＵ部内にある作業用
ＲＡＭを使用しながら、ＣＰＵ部内にある調整工法プロ
グラムを実行し、実行過程で画像データメモリ部内のデ
ィジタル化された画像を読み出す。こうして調整工法プ
ログラムにより処理した画像データおよび結果は、ＣＰ
ＵによってＩ／Ｏ部内のシリアル処理部経由で制御部に
送出される。なお、ＣＰＵ部内のプログラム格納用ＲＯ
Ｍに固定化された調整工法プログラムは複数あるため、
制御部により送出された命令をＣＰＵ部内で解読し、何
れの調整工法を採用するかを判断して実行する。
【００１０】さらに、図５に示した計測部を含む合焦位
置調整装置の動作について述べる。まず、イメージセン
サ１３が調整パターン１４を読み取って光信号をアナロ
グ電気信号に光電変換し、その信号を増幅してＡ／Ｄ変
換部２４へ送る。Ａ／Ｄ変換部２４では、増幅されて送
られてきたアナログ電気信号をディジタル電気信号に変
換し、このディジタル信号は画像データとして画像デー
タメモリ部２５に格納される。次に、ＣＰＵは、画素デ
ータメモリ部２５のＲＡＭとＣＰＵ部１９のＲＯＭから
画像データおよび基準データを読み出し、両データを比
較演算して光軸方向のずれ量を求め、それぞれのずれ量
に応じてパルスモータ１５の制御を行なう。例えば、図
１において、位置（ａ）を原点とし、投影レンズ１２を
イメージセンサ１３から離れる方向へパルスモータ１５
で移動させる。このとき、読み取り範囲の両端部と中央
部の画像データを取り込み、空間周波数特性（ＭＴＦ：
Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆａｎｃｔ
ｉｏｎ）の計算を行なう。こうして移動させながらＭＴ
Ｆの計算を行ない、読み取り範囲の両端部と中央部のＭ
ＴＦが全て基準データ以上であり、かつ最大値を示す位
置に投影レンズ１２を移動して合焦位置を合わせる。な
お、ＭＴＦ算定式は次に示すとおりである。
置調整装置の動作について述べる。まず、イメージセン
サ１３が調整パターン１４を読み取って光信号をアナロ
グ電気信号に光電変換し、その信号を増幅してＡ／Ｄ変
換部２４へ送る。Ａ／Ｄ変換部２４では、増幅されて送
られてきたアナログ電気信号をディジタル電気信号に変
換し、このディジタル信号は画像データとして画像デー
タメモリ部２５に格納される。次に、ＣＰＵは、画素デ
ータメモリ部２５のＲＡＭとＣＰＵ部１９のＲＯＭから
画像データおよび基準データを読み出し、両データを比
較演算して光軸方向のずれ量を求め、それぞれのずれ量
に応じてパルスモータ１５の制御を行なう。例えば、図
１において、位置（ａ）を原点とし、投影レンズ１２を
イメージセンサ１３から離れる方向へパルスモータ１５
で移動させる。このとき、読み取り範囲の両端部と中央
部の画像データを取り込み、空間周波数特性（ＭＴＦ：
Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆａｎｃｔ
ｉｏｎ）の計算を行なう。こうして移動させながらＭＴ
Ｆの計算を行ない、読み取り範囲の両端部と中央部のＭ
ＴＦが全て基準データ以上であり、かつ最大値を示す位
置に投影レンズ１２を移動して合焦位置を合わせる。な
お、ＭＴＦ算定式は次に示すとおりである。
【数１】
【００１１】
【発明の効果】本発明によれば、イメージセンサに対す
る投影レンズの合焦位置調整を高速、高精度に行なうこ
とができる。また、電気的な制御も可能となり自動化を
効率よく実現することができ、作業性を大巾に向上させ
ることができるとともに、製品の品質のバラツキをなく
し、均質な製品を得ることができる。さらに、調整パタ
ーンの製作も容易となる。
る投影レンズの合焦位置調整を高速、高精度に行なうこ
とができる。また、電気的な制御も可能となり自動化を
効率よく実現することができ、作業性を大巾に向上させ
ることができるとともに、製品の品質のバラツキをなく
し、均質な製品を得ることができる。さらに、調整パタ
ーンの製作も容易となる。
【図１】本発明の一実施例における合焦位置調整装置の
構成図である。
構成図である。
【図２】従来の画像読取装置の構成図である。
【図３】本発明の一実施例における調整パターンおよび
読み取り信号波形を示す図である。
読み取り信号波形を示す図である。
【図４】本発明の一実施例における投影レンズ位置と読
み取り信号波形の対応を示す図である。
み取り信号波形の対応を示す図である。
【図５】本発明の一実施例における計測部の回路構成を
示す図である。
示す図である。
２ 光源 ６ 基板 ８ 主走査方向 ９ 副走査方向 １０ θ方向 １１ 原稿位置 １２ 投影レンズ １３ イメージセンサ １４ 調整パターン １５ パルスモータ １６ 光軸 １７ イメージセンサの受光面側 １８ イメージセンサの画素列 １９ ＣＰＵ部 ２０ 電源 ２１ Ｉ／Ｏ部 ２２ａ ＣＣＤドライバ部／タイミング発生部 ２２ｂ ＣＣＤ出力アンプ部 ２３ ＣＣＤ ２４ Ａ／Ｄ変換部 ２５ 画像データメモリ部 ２６ バス切替部
Claims (4)
- 【請求項１】 原稿画情報を読み取るイメージセンサ
と、該イメージセンサに原稿画情報を結像させる投影レ
ンズとを有する画像読取装置の合焦位置調整装置であっ
て、上記イメージセンサの読取結果として信号のレベル
の最大値と最小値とがそれぞれ周期的に抽出されるよう
黒と白の短冊状パターンを交互に形成してなる調整パタ
ーンを上記イメージセンサに照射する手段と、 上記調整 パターンに対応して上記イメージセンサが出力
する各周期の信号レベルの最大値の平均と最小値の平均
を求める手段と、 上記最大値の平均と上記最小値の平均との差が最大にな
る位置に上記投影レンズを移動 する手段とを有すること
を特徴とする画像読取装置の合焦位置調整装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の画像読取装置の合焦位
置調整装置であって、上記調整パターンは、黒と白の間
隔が上記イメージセンサの画素間隔より大きい短冊状パ
ターンを有することを特徴とする画像読取装置の合焦位
置調整装置。 - 【請求項３】 原稿画情報を読み取るイメージセンサ
と、該イメージセンサに原稿画情報を結像させる投影レ
ンズとを有する画像読取装置の合焦位置調整方法であっ
て、 上記イメージセンサの読取結果として信号のレベルの最
大値と最小値とがそれぞれ周期的に抽出されるよう黒と
白の短冊状パターンを交互に形成してなる調整パターン
を上記イメージセンサに照射し、 上記調整パターンに対応して上記イメージセンサが出力
する各周期の信号レベルの最大値の平均と最小値の平均
を算出し、 上記最大値の平均と上記最小値の平均との差が最大にな
る位置に上記投影レンズを移動することを特徴とする画
像読取装置の合焦位置調整方法。 - 【請求項４】 請求項３に記載の画像読取装置の合焦位
置調整方法であって、上記調整パターンの上記イメージ
センサへの照射と、上記信号レベルの最大値の平均と最
小値の平均の算出、および、上記投影レンズの移動を、
読み取り範囲の両端と中央で行うことを特徴とする画像
読取装置の合焦位置調整方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01170193A JP3182733B2 (ja) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | 画像読取装置の合焦位置調整装置および方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01170193A JP3182733B2 (ja) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | 画像読取装置の合焦位置調整装置および方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06225089A JPH06225089A (ja) | 1994-08-12 |
| JP3182733B2 true JP3182733B2 (ja) | 2001-07-03 |
Family
ID=11785352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01170193A Expired - Lifetime JP3182733B2 (ja) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | 画像読取装置の合焦位置調整装置および方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3182733B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1123952A (ja) * | 1997-06-30 | 1999-01-29 | Nec Corp | オートフォーカス装置及びこれを利用したレーザ加工装置 |
| JP6798129B2 (ja) * | 2016-03-28 | 2020-12-09 | コニカミノルタ株式会社 | インクジェット記録装置及び撮像調整方法 |
-
1993
- 1993-01-27 JP JP01170193A patent/JP3182733B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06225089A (ja) | 1994-08-12 |
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