JPH01116610A - 画像検出方法 - 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、ＣＣＤラインセンサなどのイメージセンサを
用いて合焦判別するオートフォーカス装置の画像検出方
法に関するものである。

（発明の技術的背景） ＣＣＤラインセンサなどのイメージセンサを用いたオー
トフォーカス方法が種々提案されている。しかしこのオ
ートフォーカス動作にはその動作に適した画像領域の投
影光がイメージセンサに入力されていることが前提とな
る０例えば単一明度の画像領域や濃度変化の頻度が少な
い領域では正しいオートフォーカス動作ができず誤動作
の原因となる。

そこでオートフォーカス動作に先行してオートフォーカ
スに適する画像領域であるか否かを判断する方法が種々
提案されている。例えばラインセンサの出力信号を所定
の二値化レベルで二値化し、その極性反転回数換言すれ
ば白黒反転回数を求め所定回数以上であれば画像有りと
するものがある。しかしこの方法は画像のバックグラウ
ンド濃度に対して適切な二値化レベルを求めるのがむず
かしく、投影レンズのピントずれが大きい時には正しい
動作が期待できず、また画像上にゴミやキズがあると、
その影響を直接受けて誤動作し易いという問題が有った
。

またリーグプリンタなどの画像のように、ネガ・ポジの
極性を有する画像に対してはその極性に応じて二値化レ
ベルを別々に設定する必要が有るため、この極性を自動
で判別したり使用者が手動で入力しなければならないと
いう問題もあった。

（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、画
像毎のバックグラウンド濃度のバラツキが大きい場合や
レンズのピントずれが大きい場合、あるいは画像にゴミ
やキ゛ズが有る場合、さらには画像がネガ・ポジの極性
変化を有する場合でも常に正確に適正な画像の有無を判
別できるオートフォーカス装置の画像検出方法を提供す
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、画像投影光をイメージセン
サにより走査して得られる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制御するオートフォー
カス装置の画像検出方法において、前記イメージセンサ
の出力信号に対する画素数を示すヒストグラムを求め、
このヒストグラムの頻度値が設定値以上となる前記出力
信号の範囲の全長を求め、この全長が一定値以上となる
画像領域を検出してオートフォーカス動作を行うことを
特徴とする画像検出方法により達成される。

（原理） 第４図Ａ（７）Ｎ−１、Ｐ−１はマイクロリーグプリン
タにおけるＣＣＤラインセンサの出力信号Ｖの時間ｔに
対する変化を、また同図Ｎ−２、Ｐ−２はそれぞれのヒ
ストグラムを示している。

、：、：にＮ−１，Ｎ−２は原画がネガフィルムの場合
、Ｐ−１，Ｐ−２はポジフィルムの場合である。

一般に原稿の黒化率は６％程度であり、高くても２０〜
３０％が限界である。従ってラインセンサ上ではバック
グラウンドに対応する画素が圧倒的に多くなる。またこ
のバックグラウンドの濃度は一枚あるいは一木のフィル
ム内では変動が少なく比較的安定している。従って出方
信号Ｖ（濃度りに対応している）に対する画素数（頻度
値）Ｎを示すヒストグラム（Ｎ−２、Ｐ−２）は、バッ
クグラウンド濃度ＤＩ、Ｄ２に大きな最大値Ａ、Ｂを持
つことになる。そして適切な画像が含まれていなければ
その最大値は著しく高くなり（第４図、二点鎖線）、ま
た画像が含まれていれば低くなると共に広がることにな
る（第４図、実線）、従ってこのヒストグラムの横軸方
向（出方信号、濃度に対応）の広がりが一定以上なら画
像有りとし、一定以下なら画像無しと判別することが可
能である。

ここに各ヒストグラムの面積はラインセンサの画素数に
対応して一定である。

いまこのヒストグラムを設定値ｈｏと比較し、この設定
値ｈｏ以上となる範囲の全長りを求める。バックグラウ
ンドのみの画像に対してはレンズのピントずれが大きい
ほど濃度のバラツキが少なくなるので、ヒストグラムの
最大値Ａ、Ｂは高くなりこれに対応してヒストグラムの
広がりは小さくなる。すなわち全長ｆＬ＋、見２は小さ
くなる。これに対し画像を多く含む画像に対してはピン
トずれに対する最大値の上昇はあまり大きくならず、広
がりは小さくならないから全長Ｌ１、Ｌ２の変化は少な
い。

本発明は、このようにヒストグラムは画像を多く含むほ
ど横軸方向すなわち出力信号の変化（濃度変化）方向に
広がり、画像が少ないほど横軸方向の広がりが小さくな
る点に着目し、このヒストグラムの頻度Ｎを示す縦軸方
向の高さが設定値ｈｏ以上となる横軸方向の範囲の全長
りを求め、この全長りが一定値Ｌｏ以上なら画像有りと
するものである。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例であるリーグプリンタの全体
概略図、第２図はそのオートフォーカス制御装置のブロ
ック図、第３図は動作の流れ図である。

第１．２図において符号ｌＯはマイクロフィッシュやマ
イクロロールフィルムなどのマイクロ写真の原画である
。１２は光源であり、光源１２の光はコンデンサレンズ
１４、防熱フィルタ１６、反射鏡１８を介して原画１０
の下面に導かれる。

リーダモードにおいては、原画１０の透過光（画像投影
光）は、投影レンズ２０、反射鏡２２．２４．２６によ
って透過型スクリーン２８に導かれ、このスクリーン２
８に原画１０の拡大投影像を結像する。プリンタモード
においては、反射鏡２４は第１図仮想線位置に回動し、
投影光は反射鏡２２．３０．３２によってＰＰＣ方式の
スリット露光型プリンタ３４に導かれる。プリンタ３４
の感光ドラム３６の回転に同期して反射鏡２２．３０が
移動し、感光ドラム３６上に潜像が形成される。この潜
像は所定の極性に帯電されたトナーにより可視像化され
、このトナー像が転写紙３８に転写される。

４０はゾーン設定手段であり、フォーカスゾーンを示す
マーク４２と、このマーク４２をスクリーン２８上で移
動させるための手動のつまみ４４とを備える。ゾーンの
位置ａは位置検出部４６で検出されて制御手段４８に送
出される。

５０はフォーカス制御用光学系であり、画像投影光の光
軸上に配置された半透鏡５２と、投影レンズ５４と、イ
メージセンサとしてのＣＣＤラインセンサ５６と、サー
ボモータ５８とを備える。

投影レンズ２０を通過した投影光の一部は半透鏡５２に
より投影レンズ５４を通してラインセンサ５６に導かれ
る。ラインセンサ５６はモータ５８により光軸に直交す
る方向へ移動可能となっている。また投影レンズ５４は
、投影光がスクリーン２８あるいは感光ドラム３６の投
影面上に合焦する位置に投影レンズ２０を置いた時に、
ラインセンサ５６の受光面上にも正確に結像するように
、その焦点距離が決められている。

オートフォーカス機構は投影レンズ２０を光軸方向に進
退動させるサーボモータ６０を備え、投影光がスクリー
ン２８あるいは感光ドラム３６の投影面上に正しく結像
するように制御手段４８により焦点制御される。

制御手段４８は第２図に示すように構成される。すなわ
ちクロック６２が出力するクロックパルスに同期してＣ
ＯＤドライバ６４はラインセンサ５６を駆動する。この
ラインセンサ５６はその一走査毎に各画素の入射光量に
対応して電圧変化するパルス電圧を出力する。このパル
ス電圧は、各画素の特性のバラツキなどのために同じ光
量が投影されていても各画素毎に変動する。信号処理回
路６６は各画素のこの特性のバラツキを補正し、かつ波
形整形して第４図Ｎ−１、Ｐ−１の出力信号Ｖとする。

このように信号処理された出力信号■はＡ／Ｄ変換器６
８でデジタル信号に変換され、入力インターフェース７
０を介してＣＰＵ７２に入力される。　第２図で７４は
ＣＰＵ７２の制御プログラム等を記憶するＲＯＭ、７６
はＲＡＭ、７８は出力インターフェース、８０および８
２はＤ／Ａ変換器、８４．８６はそれぞれモータ５８．
６０を駆動するドライバである。

次に本実施例の動作を説明する。制御手段４８は、まず
ゾーン設定手段４０で設定されたゾーンの位置ａを読込
んで、このゾーンに対応する領域の投影光がラインセン
サ５６に入射するようにサーボモータ５８を制御する。

使用者は反射鏡２４を第１図実線位置においたリーダモ
ードを選択し、目標原画をスクリーン２８に投影させる
（ステップ１００）。この投影光の一部は半透鏡５２に
よってラインセンサ５６に導かれる。

制御手段４８は次にラインセンサ５６の出力信号Ｖを読
み込んで記憶する一方（ステップ１０２）、この出力信
号Ｖに基づいて露光量測定を行う（ステップ１０４）。

すなわち信号処理回路６６の出力信号Ｖはインターフェ
ース７０を介してＣＰＵ７２に読込まれ、ＣＰＵ７２で
露光量制御が行われる。露光量が適正でなければ（ステ
ップ１０６）光量を変更しくステップ１０８）、再度露
光量測定を行う。この露光量の調整は、例えばラインセ
ンサ５６の各画素の出力信号電圧のうち、バックグラウ
ンド領域に対応する画素の電圧を選んでこれが所定電圧
になるように光源１２の光量を調整することにより行わ
れる。

次に制御手段４８はラインセンサ５６に入力された投影
光にオートフォーカスに適した画像が含まれるか否かを
判断する。すなわち出力信号Ｖに基づき第４図Ｎ−２、
Ｐ−２に示すヒストグラムを求め（ステップ１１０）、
その縦軸の頻度Ｎが設定値ｈｏ以上となる横軸の範囲す
なわち出力信号或は濃度の範囲の全長りを求める。この
全長しが一定値Ｌｏ以下であれば（ステップ１１２）適
正な画像がないとして制御手段４８はブザーやランプな
どの警報を発しフォーカスゾーンの変更を要求する（ス
テップ１１４）。使用者はスクリーン２８を見ながらつ
まみ４４を操作し、投影像の画像が有る他の位置にマー
ク４２が重なるようにマーク４２を移動する。ＣＰＵ７
２はこの新しい領域に対してラインセンサ５６を移動さ
せステップ１０２以降の動作を繰り返す。全長りが一定
値Ｌｏ以上であれば適正な画像有りとしくステップ１１
６）制御手段４８は再びこのラインセンサ５６を一走査
してその時の出力に基づいてオートフォーカス制御を行
う（ステップ１１８）。

このオートフォーカス制御の方法は種々のものが適用可
能であり、例えば出力信号■からコントラストが最大と
なる投影レンズ２０の位置を求め、その位置を合焦とす
る（ステップ１２０．１２２）。

この合焦状態でプリンタモードにすれば（ステップ１２
４）、反射鏡２４が第１図仮想線位置に回動し、転写紙
３８に画像が転写されて／＼−トコビーが得られる。

この実施例のマイクロリーグプリンタでは原画はネガ−
ポジの両方が使用されるが、設定値ｈｏ、一定値Ｌｏを
適切に決めれば、ネガ・ポジに対してこれらを変更せず
に対応可能となる。すなわちラインセンサの総画素数は
一定であるからヒストグラムの面積は一定となり、本発
明の原理はネガ・ポジの両方に成立するものであるから
である。

また本実施例ではフォーカスゾーンは使用者がスクリー
ン２８を見ながらつまみ４４により手動で変更し、これ
に伴ってラインセンサ５６ゲ移動するように構成したが
、マーク４２、つまみ　−４４等の手動のゾーン設定手
段を省き、ＣＰＵ７２の指令によって画像無しの場合に
モータ５８を駆動して自動的にフォーカスゾーンを変更
するようにしてもよい。

なおイメージセンサはＣＣＤラインセンサに限られるも
のではなく、ＭＯ３型ラインセンサ、あるいはエリアセ
ンサであってもよい。

（発明の効果） 本発明は以上のように、イメージセンサの出力信号のヒ
ストグラムを求め、このヒストグラムの縦軸である頻度
値が設定値以上となる横軸の範囲すなはち出力信号範囲
あるいは濃度範囲の全長りを求め、この全長りが一定値
以上であればオートフォーカスに適した画像有りと判断
するものであるから、画像毎のバックグラウンド濃度の
バラツキが大きかったり、ピントずれが大きい場合、ま
た画像にゴミやキズがあったり、ネガ・ポジの極性変化
がある場合でも正確に画像有無を判断できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるリーグプリンタの全体
概略図、第２図はそのオートフォーカス制御装置のブロ
ック図、第３図は動作の流れ図、第４図は原理を説明す
るためのイメージセンサの出力信号およびその値を示す
図である。 １０・・・原画、 ２０・・・投影レンズ、 ５６・・・−次元固体イメージセンサ、Ｎ・・・頻度値
、ｈｏ・・・設定値、Ｌｏ・・・一定値。 第１図 ＩＡ 第３図 ４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 画像投影光をイメージセンサにより走査して得られるイ
   メージセンサの出力信号を用いて、投影レンズを合焦位
   置に制御するオートフォーカス装置の画像検出方法にお
   いて、 前記イメージセンサの出力信号に対する画素数を示すヒ
   ストグラムを求め、このヒストグラムの頻度値が設定値
   以上となる前記出力信号の範囲の全長を求め、この全長
   が一定値以上となる画像領域を検出してオートフォーカ
   ス動作を行うことを特徴とする画像検出方法。