JPH05260360A - Auto focus ccd camera for photogrammetry - Google Patents
Auto focus ccd camera for photogrammetryInfo
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- JPH05260360A JPH05260360A JP4051372A JP5137292A JPH05260360A JP H05260360 A JPH05260360 A JP H05260360A JP 4051372 A JP4051372 A JP 4051372A JP 5137292 A JP5137292 A JP 5137292A JP H05260360 A JPH05260360 A JP H05260360A
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- photographing
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はリニアＣＣＤを主走査方
向と直交する副走査方向に走査させて撮影を行なう写真
測量用オートフォーカスＣＣＤカメラに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an autofocus CCD camera for photogrammetry which scans a linear CCD in a sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction for photographing.
【０００２】[0002]
【従来の技術】今日、各社からイメージセンサを利用し
た電子スチルカメラが商品として販売されている。それ
らはエリアＣＣＤを使用したカメラが多いが、エリアＣ
ＣＤ自体の製作上の問題から画素数に制限があるため、
銀鉛写真の解像度には現時点では到底及ばない。そのた
め、撮影用レンズの解像度を高める必要性が少なく、固
定焦点方式を採用していた。2. Description of the Related Art Today, electronic still cameras using image sensors are sold as products by various companies. Many of these cameras use area CCDs, but area C
Due to the manufacturing problems of the CD itself, the number of pixels is limited,
At present, the resolution of silver-lead photographs is far below. Therefore, there is little need to increase the resolution of the shooting lens, and the fixed focus method has been adopted.
【０００３】一方、高解像度を得るため、リニアＣＣＤ
を走査する方式のカメラが静止画撮影用として販売され
ている。しかし、この方式のカメラの焦点合わせはマニ
ュアルタイプのものが主流である。On the other hand, in order to obtain high resolution, a linear CCD
A camera of the type that scans is sold for still image shooting. However, the focus of this type of camera is mainly the manual type.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】リニアＣＣＤ走査方式
のカメラで、銀鉛写真と同等の高解像度を得るには正確
な焦点調節を必要とする。しかし、従来はマニュアルタ
イプのものが多く、熟練者でなければ、焦点調節に時間
がかかった。また、一部にセンサを使用して測距する方
式のものがあるが、製造上レンズと撮影像面間の距離
と、レンズと検出像面間の距離とを合致させることが難
しいことから、正確な焦点調節を行なうことが難しかっ
た。In a linear CCD scanning type camera, accurate focus adjustment is necessary to obtain a high resolution equivalent to that of a silver lead photograph. However, in the past, there were many manual types, and it took time to adjust the focus unless an expert was used. In addition, there is a method of measuring the distance using a part of the sensor, but it is difficult to match the distance between the lens and the shooting image surface with the distance between the lens and the detection image surface in terms of manufacturing, It was difficult to make accurate focus adjustments.
【０００５】従って、本発明の目的は、リニアＣＣＤ走
査方式のカメラであって、製造上レンズと撮影像面間の
距離と、レンズと検出像面間の距離とを合致させる必要
がなく、かつ熟練者でなくても高精度な焦点調節が容易
にできる手動焦点調節不要の写真測量用オートフォーカ
スＣＣＤカメラを提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to provide a linear CCD scanning type camera in which it is not necessary to match the distance between the lens and the photographic image plane with the distance between the lens and the detection image plane in manufacturing, and It is an object of the present invention to provide an autofocus CCD camera for photogrammetry that does not require manual focus adjustment and that enables even an unskilled person to easily perform highly accurate focus adjustment.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、リニア
ＣＣＤを主走査方向と直交する副走査方向に走査させて
撮影を行なうカメラにおいて、一定の位置にある撮影用
リニアＣＣＤの出力によって撮影レンズの焦点調節を行
なう、ことを特徴とする写真測量用オートフォーカスＣ
ＣＤカメラが提供される。According to the present invention, in a camera for photographing by scanning the linear CCD in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction, the photographing is performed by the output of the photographing linear CCD at a fixed position. Autofocus C for photogrammetry, characterized by adjusting the focus of the lens
A CD camera is provided.
【０００７】更に、本発明の実施例によれば、前記撮影
用リニアＣＣＤの前記一定の位置は、撮影中心である。
更に、本発明の実施例によれば、焦点調節時には、リニ
アＣＣＤの焦点検出面の大きさを制限する。Further, according to an embodiment of the present invention, the fixed position of the photographing linear CCD is a photographing center.
Further, according to the embodiment of the present invention, the size of the focus detection surface of the linear CCD is limited during focus adjustment.
【０００８】[0008]
【作用】上記本発明の構成によれば、リニアＣＣＤ走査
方式のカメラにおいて、熟練者でなくても撮影が容易で
ある手動焦点調節不要の写真測量用オートフォーカスＣ
ＣＤカメラを提供することができる。また焦点検出素子
と撮影素子が同一であることにより、製造上レンズと撮
影像面間の距離と、レンズと検出像面間の距離とを合致
させる必要がなく、かつ従来にないより高精度な焦点調
節を行なうことが可能となる。According to the above-described structure of the present invention, in a linear CCD scanning type camera, even an unskilled person can easily take an image, and an autofocus C for photogrammetry requiring no manual focus adjustment.
A CD camera can be provided. In addition, since the focus detection element and the imaging element are the same, it is not necessary to match the distance between the lens and the imaging image plane with the distance between the lens and the detection image surface in manufacturing, and it is possible to achieve higher accuracy than ever before. It becomes possible to perform focus adjustment.
【０００９】[0009]
【実施例】以下に、まずカメラ本体の構成について説明
し、その後電気系と共に全体の動作説明を行う。 ［カメラ本体の構成］図１は本発明のカメラ本体部を示
す図である。カメラ本体１は、撮影部２、撮影レンズ部
３、絞り機構４、ファインダー５から構成されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, the structure of the camera body will be described, and then the overall operation will be described together with the electrical system. [Structure of Camera Body] FIG. 1 is a diagram showing a camera body of the present invention. The camera body 1 includes a photographing unit 2, a photographing lens unit 3, a diaphragm mechanism 4, and a finder 5.
【００１０】まず、撮影部２について説明する。図１
（Ａ）において、ベース１０１に取付けられた撮影部２
では、リニアＣＣＤ２０１と測光素子２１９が、ＣＣＤ
取付けベース２０２を介して、一軸ステージ２０３上に
載せられている。一軸ステージ２０３は高精度リニアガ
イド２０４上にあり、リニアエンコーダのスケール２０
５、リニアガイドの精度を維持しつつボールネジ２０６
の駆動力を伝達する板バネ２０７、ステージのストロー
クを制限するフォトインタラプタ２０８ａ、２０８ｂの
遮光板２０９、ステージの暴走を防ぐリミットスイッチ
２１０ａ、２１０ｂを押すプッシャー２１１が取付けら
れている。また、ＣＣＤ取付けベース２０２は一軸ステ
ージ２０３に対して微小量傾斜可能となっており、傾斜
微動調整ネジ２１２により、リニアＣＣＤとその副走査
方向の直角度を容易に調整できるようになっている。撮
影部ベース２１８には、リニアエンコーダのヘッド２１
３が取付けられ、一軸ステージ２０３の位置を読みと
る。また撮影部ベース２１８には、ボールネジ２０６、
ボールネジ２０６の軸方向のガタを除去するベアリング
部２１４、ＤＣモータ２１５、スチールベルト２１６及
びスチールベルト２１６の撓みを除くアイドラ２１７、
ステージ重量釣合いのためスプリング（図示せず）が取
付けられている。また、ベース１０１に筐体１０２が取
付けられ、撮影部２、撮影レンズ部３、絞り機構４、フ
ァインダー５の主要部分を保護している。First, the photographing section 2 will be described. Figure 1
In (A), the imaging unit 2 attached to the base 101
Then, the linear CCD 201 and the photometric element 219
It is mounted on the uniaxial stage 203 via the mounting base 202. The uniaxial stage 203 is on the high-precision linear guide 204, and the scale 20 of the linear encoder is
5. Ball screw 206 while maintaining the accuracy of the linear guide
A plate spring 207 that transmits the driving force of the drive unit, a light blocking plate 209 of the photo interrupters 208a and 208b that limits the stroke of the stage, and a pusher 211 that pushes limit switches 210a and 210b that prevent runaway of the stage are attached. The CCD mounting base 202 can be tilted by a small amount with respect to the uniaxial stage 203, and the tilt fine movement adjusting screw 212 can easily adjust the perpendicularity of the linear CCD and its sub-scanning direction. The imaging unit base 218 includes a linear encoder head 21.
3 is attached, and the position of the uniaxial stage 203 is read. The imaging unit base 218 has a ball screw 206,
A bearing part 214 for removing play in the axial direction of the ball screw 206, a DC motor 215, a steel belt 216, and an idler 217 for removing bending of the steel belt 216,
A spring (not shown) is attached to balance the stage weight. A housing 102 is attached to the base 101 to protect the main parts of the photographing section 2, the photographing lens section 3, the diaphragm mechanism 4, and the finder 5.
【００１１】以上の構成によって、リニアＣＣＤを副走
査方向と正確に直角にし、副走査を高精度に行うことが
できる。本実施例では撮影速度向上のため、副走査を距
離の短い縦方向走査とした。撮影レンズ部３は次のよう
になっている。ベース１０１に取付けられた撮影レンズ
部３では、撮影レンズ３０１が高精度リニアガイド３０
２上にあり前記撮影部２によるリニアＣＣＤ走査面と正
確に垂直に撮影レンズ３０１を前後させるようになって
いる。ここでは、撮影レンズ３０１とリニアガイド３０
２の平行度、リニアガイド３０２とリニアＣＣＤ走査面
の垂直度は、構成部品を組立てるだけで必要な精度に収
まるように機械加工されているか、調整される。その
他、ベース１０１にはパルスモータ３０３、パルスモー
タ３０３に直結されたマイクロメータ式の送り機構３０
４がある。送り機構３０４はバックラッシュがなく、１
回転あたり0.５mm直進するようになっている。パルスモ
ータ３０３は１回転あたり２００ステップなので、１ス
テップあたり2.５μm となる。送り機構３０４の送られ
るナット側とリニアガイド３０２上にある撮影レンズ３
０１は、前記撮影部２と同様にリニアガイドの高精度を
維持しつつ移動させるため、板バネ３０５によって連結
されている。また、撮影レンズの移動の原点として、位
置再現性１μm の高精度スイッチ３０６が設置されてい
る。With the above-described structure, the linear CCD can be accurately perpendicular to the sub-scanning direction, and the sub-scanning can be performed with high accuracy. In this embodiment, the vertical scanning with a short distance is used as the sub-scanning in order to improve the shooting speed. The taking lens unit 3 is as follows. In the taking lens unit 3 attached to the base 101, the taking lens 301 has a high precision linear guide 30.
2, the photographing lens 301 is moved back and forth exactly perpendicular to the linear CCD scanning surface of the photographing unit 2. Here, the taking lens 301 and the linear guide 30
The parallelism of 2 and the verticality of the linear guide 302 and the linear CCD scan plane are machined or adjusted to fit the required accuracy by simply assembling the components. In addition, the base 101 has a pulse motor 303 and a micrometer type feed mechanism 30 directly connected to the pulse motor 303.
There is 4. The feed mechanism 304 has no backlash and is 1
It is designed to go straight 0.5mm per revolution. Since the pulse motor 303 has 200 steps per rotation, it is 2.5 μm per step. The taking lens 3 on the feeding side of the feeding mechanism 304 and on the linear guide 302
01 is connected by a leaf spring 305 in order to move the linear guide while maintaining the high precision like the photographing unit 2. A high-precision switch 306 having a position reproducibility of 1 μm is installed as the origin of movement of the photographing lens.
【００１２】以上の構成により、撮影レンズの焦点調節
に伴うレンズ主点の撮影面における位置の変動は、１画
素より小さくしている。１画素以下ということは解析上
から要求されることであり、撮影レンズの光軸とその移
動方向との一致の程度は、撮影レンズ移動によって生じ
る撮影面上における主点位置の変動を１画素以下にする
のに必要な一致の程度である。また、画面距離の測定も
パルスモータの回転数をカウントし、原点からの距離を
測定することで容易に求められる。With the above arrangement, the variation in the position of the principal point of the lens on the photographing surface due to the focus adjustment of the photographing lens is smaller than one pixel. One pixel or less is required for analysis. The degree of coincidence between the optical axis of the taking lens and its moving direction depends on the variation of the principal point position on the taking plane caused by the moving of the taking lens by one pixel or less. It is the degree of agreement needed to achieve. Also, the screen distance can be easily obtained by counting the number of rotations of the pulse motor and measuring the distance from the origin.
【００１３】絞り機構４は次のようになっている。図１
（Ｂ）において、撮影レンズ３０１内部の虹彩絞りから
でている絞り可変用ツメ４０１を駆動するためのレバー
４０２、レバーに直結している回転伝達機構４０３、パ
ルスモータ４０４、原点スイッチ４０５により構成さ
れ、パルスモータ４０４を駆動することで絞り調整が行
えるよになっている。The diaphragm mechanism 4 is as follows. Figure 1
In FIG. 3B, a lever 402 for driving the aperture variable claw 401 coming out of the iris diaphragm inside the photographing lens 301, a rotation transmission mechanism 403 directly connected to the lever, a pulse motor 404, and an origin switch 405 are included. The diaphragm adjustment can be performed by driving the pulse motor 404.
【００１４】ファインダー５は次のようになっている。
ファインダー５は、一眼レフ方式となっており、撮影部
２と撮影レンズ部３の間に配置されている。ファインダ
ー５と撮影部２に光を分岐させるため、中心部５０２の
み（ここでは径７mmの円としている）半透過となったミ
ラー５０１がある。ミラー５０１は４５°跳ね上げるた
めのソレノイド５０３がついており、撮影時に光路を遮
ることのないようになっている。即ち、撮影前はミラー
５０１は４５°下がった状態にあり、中心部のみ半透過
で、撮影部２とファインダー５に光分岐させ、中心部以
外はファインダー５へ光路を４５°曲げている。ミラー
５０１の上方には焦点板５０４があり、焦点板５０４は
スリガラスとなっていて、撮影する範囲の像が写し出さ
れてファインダーの役目を果たすようになっている。 ［電気系］図２は電気系を示している。処理制御部６０
１は、入力部６０２から初期設定の命令を受けると、副
走査用ＤＣモータ２１５をフォトインタラプタ２０８ａ
がＯＮ（またはＯＦＦ）になるまで、駆動する命令をモ
ータドライバ６０３に出す。その出力を副走査用ＤＣモ
ータ２１５が受け、一軸ステージ２０３を駆動させる。
フォトインタラプタ２０８ａがＯＮ（またはＯＦＦ）と
なったら、撮影範囲上部に向かってリニアエンコーダの
原点信号が発生するまで、副走査用ＤＣモータ２１５を
駆動させる命令をＤＣモータドライバ６０３に出す。原
点信号が発生すると入力部６０２から撮影開始の命令を
受けるまでその位置を維持する。即ちリニアエンコー
ダ、カウンタ（図示せず）、副走査用ＤＣモータ２１５
でサーボ系を構成し、その位置が変動しないようにして
いる。The finder 5 is as follows.
The finder 5 is of a single-lens reflex type and is arranged between the photographing unit 2 and the photographing lens unit 3. In order to split the light into the finder 5 and the photographing unit 2, there is a semi-transparent mirror 501 only in the central portion 502 (here, a circle having a diameter of 7 mm). The mirror 501 is provided with a solenoid 503 for flipping it up by 45 ° so that it does not block the optical path during shooting. That is, the mirror 501 is in a state of being lowered by 45 ° before photographing, only the central portion is semi-transmissive, and the light is branched to the photographing unit 2 and the finder 5, and the optical path is bent 45 ° to the finder 5 except the central portion. A focusing screen 504 is provided above the mirror 501, and the focusing screen 504 is made of frosted glass so that an image in a shooting range is projected and functions as a finder. [Electrical System] FIG. 2 shows an electrical system. Processing control unit 60
1 receives the initialization command from the input unit 602, the sub-scanning DC motor 215 drives the photo interrupter 208a.
A driving command is issued to the motor driver 603 until is turned ON (or OFF). The sub-scanning DC motor 215 receives the output, and drives the uniaxial stage 203.
When the photo interrupter 208a is turned on (or off), the DC motor driver 603 is instructed to drive the sub-scanning DC motor 215 until the origin signal of the linear encoder is generated toward the upper part of the photographing range. When the origin signal is generated, the position is maintained until a command to start photographing is received from the input unit 602. That is, a linear encoder, a counter (not shown), a sub-scanning DC motor 215
The servo system is configured with so that the position does not change.
【００１５】続いて撮影レンズ位置の初期設定を行う。
処理制御部６０１から、パルスモータドライバ６０４に
撮影レンズ原点スイッチ３０６までパルスモータ３０３
を駆動させるよう命令を出す。パルスモータ３０３はそ
の出力を受けて駆動し、原点スイッチ３０６がＯＮにな
るまで駆動し、撮影レンズをその位置まで移動する。続
いて絞り駆動パルスモータの初期設定をする。処理制御
部６０１から、パルスモータドライバ６１３に原点スイ
ッチ４０５までパルスモータ４０４を駆動させるよう命
令を出す。パルスモータ４０４はその出力を受けて駆動
し、原点スイッチ４０５がＯＮになるまで駆動し、絞り
を開放にする。以上で初期設定を終了する。この初期設
定は電源投入時に一度行われればよい。Subsequently, the initial setting of the photographing lens position is performed.
From the processing control unit 601 to the pulse motor driver 604 to the photographing lens origin switch 306, the pulse motor 303
Command to drive. The pulse motor 303 receives the output and is driven, and is driven until the origin switch 306 is turned on, and the photographing lens is moved to that position. Then, the diaphragm drive pulse motor is initialized. The processing control unit 601 issues a command to the pulse motor driver 613 to drive the pulse motor 404 up to the origin switch 405. The pulse motor 404 receives the output and is driven, and is driven until the origin switch 405 is turned on, and the diaphragm is opened. This completes the initial setting. This initial setting may be performed once when the power is turned on.
【００１６】続いて撮影のための動作について説明す
る。撮影対象をファインダーで覗き焦点を合わせる場所
がファインダー中心の半透過ミラーの位置に来るように
する。入力部内の焦点合わせ用スイッチ（図示せず）を
押すと、処理制御部６０１は副走査用ＤＣモータ２１５
を一軸ステージ２０３を撮影中心まで駆動させるようモ
ータドライバ６０３に命令を出す。副走査用ＤＣモータ
２１５はそれを受けて駆動し、撮影中心とＣＣＤが同一
線上にくるようにする。Next, the operation for photographing will be described. Look through the viewfinder with the viewfinder so that the focus is on the semi-transparent mirror in the center of the viewfinder. When a focusing switch (not shown) in the input unit is pressed, the processing control unit 601 causes the sub-scanning DC motor 215 to operate.
The motor driver 603 is instructed to drive the uniaxial stage 203 to the center of photographing. The sub-scanning DC motor 215 receives and drives it so that the photographing center and the CCD are on the same line.
【００１７】ここで、処理制御部６０１はＣＣＤドライ
バ６０７に信号を発生し、ＣＣＤドライバ６０７はリニ
アＣＣＤ２０１を駆動させる。またＣＣＤドライバ６０
７はメモリ制御部６０８へ画素に対応するクロック信号
を出力し、メモリ制御部６０８は第１メモリ６０９の現
在のアドレスと画素位置の対応を管理する。そしてその
アドレスの位置へリニアＣＣＤ２０１から信号は、Ａ／
Ｄ変換器（図示せず）を介してデジタル信号として送ら
れる。処理制御部６０１は第１メモリ６０９から画素デ
ータを送るようにメモリ制御部６０８へ命令を出す。Here, the processing controller 601 generates a signal to the CCD driver 607, and the CCD driver 607 drives the linear CCD 201. CCD driver 60
7 outputs a clock signal corresponding to the pixel to the memory control unit 608, and the memory control unit 608 manages the correspondence between the current address of the first memory 609 and the pixel position. Then, the signal from the linear CCD 201 to the address position is A /
It is sent as a digital signal via a D converter (not shown). The processing control unit 601 issues a command to the memory control unit 608 to send pixel data from the first memory 609.
【００１８】焦点調節の原理は、コントラスト検出方式
を採用している。即ち、１走査分の画素データＮ1 、Ｎ
2 、Ｎ3 ・・・、Ｎn とすると、隣接画素との差の総和
Ｖは、次の式で表すことができる。 Ｖ＝｜Ｎ1 −Ｎ2 ｜＋｜Ｎ2 −Ｎ3 ｜＋｜Ｎ3 −Ｎ4 ｜＋・・・ ＋｜Ｎn-1 −Ｎn ｜ このＶが極大のとき被写体コントラストも最大、即ちピ
ントが最良となる。まず、リニアＣＣＤを駆動して計算
したＶの値をＶ1 とおき、処理制御部６０１はパルスモ
ータドライバ６０４にパルスモータ３０３を一定量（こ
こでは0.５mmとする）駆動するように命令をだす。ここ
で再度リニアＣＣＤ２０１を駆動させて、Ｖ2 を計算す
る。Ｖ1 とＶ2 を比較してＶ1 ＜Ｖ2 であれば、Ｖ2 で
駆動させた方向にパルスモータ３０３を同一量駆動させ
る。Ｖ1 ＜Ｖ2 であれば、Ｖ2で駆動させた方向と反対
の方向に先程の一定量以下（ここでは0.２５mm）パルス
モータ３０３を駆動させる。ここで再度リニアＣＣＤ２
０１を駆動させて、Ｖ3を計算する。そしてＶ2 とＶ3
を比較して同様にパルスモータを駆動させる。これを繰
り返していき、ある範囲内（被写界深度内）に収束する
まで行なう。以上のシーケンスにより焦点調節が完了す
る。The principle of focus adjustment employs a contrast detection method. That is, pixel data for one scan N 1 , N
2 , N 3 ..., N n , the sum V of the differences from the adjacent pixels can be expressed by the following equation. V = | N 1 -N 2 | + | N 2 -N 3 | + | N 3 -N 4 | + ... + | N n-1 -N n | When this V is maximum, the subject contrast is also maximum, That is, the focus is the best. First, the value of V calculated by driving the linear CCD is set as V 1 , and the processing control unit 601 instructs the pulse motor driver 604 to drive the pulse motor 303 by a fixed amount (here, 0.5 mm). I will Here, the linear CCD 201 is driven again to calculate V 2 . When V 1 and V 2 are compared and if V 1 <V 2 , the pulse motor 303 is driven by the same amount in the direction driven by V 2 . If V 1 <V 2 , the pulse motor 303 is driven by a certain amount or less (here, 0.25 mm) in the direction opposite to the direction driven by V 2 . Here again the linear CCD2
Drive 01 to calculate V 3 . And V 2 and V 3
And the pulse motor is driven in the same manner. This is repeated until it converges within a certain range (within the depth of field). Focus adjustment is completed by the above sequence.
【００１９】次に露光量の測定を行なう。入力部内の測
光スイッチ（図示せず）を押すと処理制御部６０１は副
走査用ＤＣモータ２１５を一軸ステージ２０３上にある
測光素子２１９が光軸中心まで来るようにモータドライ
バ６０３に命令を出す。副走査用ＤＣモータ２１５はそ
れを受けて駆動する。続いて処理制御部６０１は測光部
６０５に測光するように命令を出し、測光部６０５は測
定対象を測光してその結果を処理制御部６０１へ出力す
る。即ちミラー中心部の半透過部分でスポット測光を行
なう。必要であれば数点について測光し、処理制御部６
０１が最適な露光値（絞りと電荷蓄積時間）を決定す
る。次に処理制御部６０１はパルスモータドライバ６１
３にパルスモータ４０４を駆動させる命令を出して、パ
ルスモータ４０４を駆動し決定した絞り値にする。以上
で撮影準備は完了する。Next, the exposure amount is measured. When a photometric switch (not shown) in the input section is pressed, the processing control section 601 issues a command to the motor driver 603 so that the sub-scanning DC motor 215 will bring the photometric element 219 on the uniaxial stage 203 to the center of the optical axis. The sub-scanning DC motor 215 receives and drives it. Subsequently, the processing control unit 601 issues a command to the photometry unit 605 to perform photometry, the photometry unit 605 measures the measurement target, and outputs the result to the processing control unit 601. That is, spot photometry is performed at the semi-transmissive portion in the center of the mirror. If necessary, photometry is performed on several points, and the processing control unit 6
01 determines the optimum exposure value (aperture and charge storage time). Next, the processing control unit 601 uses the pulse motor driver 61.
3 is issued to drive the pulse motor 404, and the pulse motor 404 is driven to the determined aperture value. This completes the preparation for shooting.
【００２０】次いで、入力部内スタートボタン（図示せ
ず）を押すと、処理制御部６０１はソレノイドドライバ
６１４にソレノイド５０３を駆動するように命令を出
す。ソレノイド５０３の駆動により、ミラー５０２がア
ップして被写体像はＣＣＤ撮影面上に結像する。続いて
処理制御部６０１はＤＣモータドライバ６０３に駆動命
令をだし、副走査用ＤＣモータ２１５を駆動し、ステー
ジ２０３が移動する。ステージ２０３の移動と共にリニ
アエンコーダのスケール２０５も移動し、リニアＣＣＤ
の１画素分に相当する距離を移動すると、ＣＣＤドライ
バ６０７に信号を発生し、ＣＣＤドライバ６０７はリニ
アＣＣＤ２０１を駆動させる。Then, when a start button (not shown) in the input section is pressed, the processing control section 601 issues a command to the solenoid driver 614 to drive the solenoid 503. By driving the solenoid 503, the mirror 502 is raised and a subject image is formed on the CCD photographing surface. Subsequently, the processing control unit 601 issues a drive command to the DC motor driver 603, drives the sub-scanning DC motor 215, and moves the stage 203. The scale 205 of the linear encoder also moves as the stage 203 moves, and the linear CCD
When it moves a distance corresponding to one pixel of, the CCD driver 607 generates a signal, and the CCD driver 607 drives the linear CCD 201.
【００２１】またＣＣＤドライバ６０７はメモリ制御部
６０８へ画素に対応するクロック信号を出力し、メモリ
制御部６０８は第１メモリ６０９の現在のアドレスと画
素位置の対応を管理する。そしてそのアドレスの位置へ
リニアＣＣＤ２０１からの信号は、Ａ／Ｄ変換器（図示
せず）を介してデジタル信号として送られる。この間も
ステージ２０３は移動しており、リニアＣＣＤの１画素
分の距離を移動すると同じことを繰り返していく。この
動作は、副走査方向必要画素数即ち、必要画素数が２０
００であれば、２０００回繰り返していく。Further, the CCD driver 607 outputs a clock signal corresponding to a pixel to the memory control unit 608, and the memory control unit 608 manages the correspondence between the current address of the first memory 609 and the pixel position. Then, the signal from the linear CCD 201 to the address position is sent as a digital signal via an A / D converter (not shown). The stage 203 is also moving during this time, and the same operation is repeated when the distance of one pixel of the linear CCD is moved. In this operation, the required number of pixels in the sub-scanning direction, that is, the required number of pixels is 20.
If 00, repeat 2000 times.
【００２２】撮影を終えた後もＤＣモータ２１５は駆動
しているが、フォトインタラプタ２０８ｂをＯＮ（また
はＯＦＦ）にした時点で、処理制御部６０１はＤＣモー
タドライバ６０３にＤＣモータ２１５の停止命令をだ
し、停止させる。その後、処理制御部６０１はメモリ制
御部６０８にモニタ表示用第２メモリ６１０へ第１メモ
リ６０９の内容を転送すにように命令をだす。ここで使
用するモニタは７００×５００の画素を表示する一般的
なものである。このためメモリ制御部６０８は、データ
を第１メモリ６０９から第２メモリ６１０へ転送する
際、４０００×２０００のデータを７００×５００のデ
ータに圧縮して転送（例えばサンプリング）するよう制
御する。第２メモリ６１０へ転送された内容はモニタ６
１１に撮影結果として表示させる。Although the DC motor 215 is still driven after the photographing is finished, when the photo interrupter 208b is turned on (or off), the processing control section 601 instructs the DC motor driver 603 to stop the DC motor 215. But stop. After that, the processing control unit 601 issues an instruction to the memory control unit 608 to transfer the contents of the first memory 609 to the second monitor display memory 610. The monitor used here is a general one that displays 700 × 500 pixels. Therefore, when the data is transferred from the first memory 609 to the second memory 610, the memory control unit 608 controls to compress (for example, sample) 4000 × 2000 data into 700 × 500 data. The contents transferred to the second memory 610 are displayed on the monitor 6
11 is displayed as the photographing result.
【００２３】また処理制御部６０１は、入力部６０２よ
り、ＤＡＴ（デジタル・オーディオ・テープ）６１２へ
転送する信号を受けると、ＤＡＴへ第１メモリ６０９の
内容と画面距離測定のためのパルスモータ３０３の移動
量を記憶する。以上で１枚の撮影は終了する。なお、一
般にステレオ写真は、少なくとも２枚一組であり、かつ
同じ条件で撮影されることが好ましい。このため、ステ
レオ写真を撮影する場合には、最初の写真を撮影した
後、ホールドスイッチ６１５を操作した、処理制御部６
０１が撮影レンズ位置をホールドさせ、その後同じ合焦
条件で撮影できるように構成されて撮影レンズ保持機能
を果たしている。すなわち、ホールドスイッチ６１５が
操作された時には、処理制御部６０１は撮影レンズを一
枚目の撮影レンズ位置から移動させない。ここで処理制
御部６０１は、一枚目の撮影レンズ位置を記憶し、２枚
目以降は撮影するたびに１枚目と等しい位置に撮影レン
ズを移動するように構成しても同様の撮影レンズ保持機
能を果たすことができる。 ［変形例］本発明は、前記実施例に限定されない。撮影
レンズ系の一部は固定のままでもよい。また、撮影レン
ズ系における直線運動機構は、リニアガイドとマイクロ
メータ式の送り機構によるものでなく、クロスローラガ
イドまたはＶミゾにフラットローラを組み込んだ方式の
ガイドとボールネジを使用してもよい。移動量の測定
は、パルスモータのパルスでカウントする代わりに、リ
ニアエンコーダをステージに取付けたり、ロータリエン
コーダをマイクロメータ式の送り機構に取付けてもよ
い。When the processing control section 601 receives a signal to be transferred to the DAT (digital audio tape) 612 from the input section 602, the processing control section 601 sends the DAT a pulse motor 303 for measuring the contents of the first memory 609 and the screen distance. Memorize the movement amount of. This completes the shooting of one image. In general, it is preferable that at least two stereo photographs are taken as a set and the stereo photographs are taken under the same conditions. Therefore, in the case of taking a stereo picture, the processing controller 6 operates the hold switch 615 after taking the first picture.
01 holds the position of the photographing lens, and thereafter, the photographing lens holding function is fulfilled so that photographing can be performed under the same focusing condition. That is, when the hold switch 615 is operated, the processing control unit 601 does not move the taking lens from the position of the first taking lens. Here, the processing control unit 601 stores the position of the first taking lens, and after the second and subsequent images, the taking lens is moved to a position equal to that of the first taking lens, the same taking lens. It can perform a holding function. [Modification] The present invention is not limited to the above embodiment. A part of the taking lens system may remain fixed. The linear movement mechanism in the taking lens system is not limited to the linear guide and micrometer type feed mechanism, but may be a cross roller guide or a guide in which a flat roller is incorporated in the V groove and a ball screw. The movement amount may be measured by attaching a linear encoder to the stage or a rotary encoder to a micrometer type feed mechanism instead of counting with the pulse of the pulse motor.
【００２４】その他、リニアセンサを副走査する機構
（撮影部）は縦方向走査でなく、横方向走査でもよく、
リニアガイドも撮影レンズ系のようにクロスローラガイ
ドまたはＶミゾにフラットローラを組み込んだ方式のガ
イドでもよい。またリニアエンコーダでなく、ボールネ
ジにロータリエンコーダを直結させてもよい。また、本
発明では、焦点調整のときリニアＣＣＤ上に結像する範
囲を制限するため、ミラーの一部を半透過とする方法を
示したが、ミラーを使用せずに、撮影レイズとリニアＣ
ＣＤの間で一部透過することのできるマスクを出し入れ
させることにより行ってもよい。また、ミラーの全面を
半透過としてリニアＣＣＤの必要な部分のデータだけを
使うようにしてもよい。In addition, the mechanism (photographing section) for sub-scanning the linear sensor may perform horizontal scanning instead of vertical scanning.
The linear guide may be a cross roller guide or a guide in which a flat roller is incorporated in the V groove like a taking lens system. Further, the rotary encoder may be directly connected to the ball screw instead of the linear encoder. Further, in the present invention, a method of making a part of the mirror semi-transmissive in order to limit the range of image formation on the linear CCD at the time of focus adjustment has been described. However, without using the mirror, the shooting raise and the linear C
You may carry out by putting in and out the mask which can partially penetrate between CDs. Alternatively, the entire surface of the mirror may be semi-transmissive and only the data of the necessary portion of the linear CCD may be used.
【００２５】更に、実施例では露光量の測定に測光素子
を使用したが、測光にもＣＣＤを使用してもよい。焦点
調節の場合と同じように、リニアＣＣＤの必要な部分の
データだけを使えば、任意の範囲内が測光できる。ま
た、焦点調節の方法は本実施例のように徐々に収束させ
る方法でなく、Ｖ1、Ｖ2 を計算した時点でそれらの差
と移動量Ｌ′との割合ｈから移動させる量Ｌを予測して
いってもよい。即ち、ピント最良となるＶの値が決めら
れているときに、 ｈ＝｜Ｖ1 −Ｖ2 ｜／Ｌ′ を計算して Ｌ＝｜Ｖ−Ｖ2 ｜／ｈ によって移動量を求めてもよい。この場合も移動方向は
Ｖ1 とＶ2 の大きさで判断する。もちろん一度で合焦し
ない場合は、ピント最良となるまでこの合焦動作を繰り
返す。Further, although the photometric element is used for measuring the exposure amount in the embodiment, a CCD may be used for the photometric measurement. As in the case of focus adjustment, photometry can be performed within an arbitrary range by using only the data of the necessary portion of the linear CCD. Further, the focus adjustment method is not the method of gradually converging as in the present embodiment, but the amount L to be moved is predicted from the ratio h between the difference between them and the moving amount L'when V 1 and V 2 are calculated. You may do it. That is, when the value of V as a focus best are determined, h = | by calculating / L 'L = | | V 1 -V 2 also seek movement amount by / h | V-V 2 Good. Also in this case, the moving direction is determined by the magnitudes of V 1 and V 2 . Of course, when focusing is not performed at once, this focusing operation is repeated until the focus is best.
【００２６】[0026]
【発明の効果】本発明によれば、リニアＣＣＤ走査方式
のカメラにおいて、熟練者でなくても撮影が容易である
手動焦点調節不要の写真測量用オートフォーカスカメラ
を提供することができる。また焦点検出素子と撮影素子
が同一であることにより、製造上レンズと撮影像面間の
距離と、レンズと検出像面間の距離とを合致させる必要
がなく、かつ従来にないより高精度な焦点調節を行なう
ことが可能となる。According to the present invention, it is possible to provide an autofocus camera for photogrammetry which does not require manual focus adjustment and is easy to photograph even by an unskilled person in a linear CCD scanning type camera. In addition, since the focus detection element and the imaging element are the same, it is not necessary to match the distance between the lens and the imaging image plane with the distance between the lens and the detection image surface in manufacturing, and it is possible to achieve higher accuracy than ever before. It becomes possible to perform focus adjustment.
【００２７】さらに、撮影レンズ位置保持手段を設ける
ことにより、ステレオ写真を撮影する際に撮影レンズと
撮影面までの距離を等しくすることができ、その後立体
計測を行う場合に解析が容易となる。Further, by providing the photographing lens position holding means, it is possible to equalize the distance between the photographing lens and the photographing surface when taking a stereo picture, and the analysis becomes easy when the stereoscopic measurement is performed thereafter.
【図１】カメラ本体を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a camera body.
【図２】カメラを制御する電気系を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an electric system for controlling a camera.
１ カメラ本体 ２ 撮影部 ３ 撮影レンズ部 ４ 絞り機構 ５ ファインダー １０１ ベース １０２ 筐体 ２０１ リニアＣＣＤ ２０２ ＣＣＤ取付けベース ２０３ １軸ステージ ２０４ リニアガイド ２１２ 傾斜微動調整ネジ ２１３ リニアエンコーダのヘッド ２１４ ベアリング部 ２１８ 撮影部ベース ２１９ 測光素子 ３０１ 撮影レンズ ３０４ マイクロメータ式の送り機構 ３０６ 高精度スイッチ ４０２ レバー ４０４ パルスモータ ５０２ 中心部のハーフミラーの部分 ５０４ 焦点板 ６０１ 処理制御部 ６０５ 測光部 ６０６ 適正光量表示部 ６０７ ＣＣＤドライバ ６０９ 第１メモリ ６１０ 第２メモリ ６１１ モニタ ６１２ ＤＡＴ ６１５ ホールドスイッチ 1 Camera Main Body 2 Photographing Section 3 Photographing Lens Section 4 Aperture Mechanism 5 Finder 101 Base 102 Housing 201 Linear CCD 202 CCD Mounting Base 203 1-Axis Stage 204 Linear Guide 212 Inclination Fine Adjustment Screw 213 Linear Encoder Head 214 Bearing Section 218 Imaging Section Base 219 Photometric element 301 Photographing lens 304 Micrometer type feed mechanism 306 High precision switch 402 Lever 404 Pulse motor 502 Central half mirror portion 504 Focus plate 601 Processing control unit 605 Photometric unit 606 Appropriate light amount display unit 607 CCD driver 609 First memory 610 Second memory 611 Monitor 612 DAT 615 Hold switch
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｂ 7/36 Ｈ０４Ｎ 5/335 Ｆ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI Technical display location G02B 7/36 H04N 5/335 F
Claims (5)
走査方向に走査させて撮影を行なうカメラにおいて、一
定の位置にある撮影用リニアＣＣＤの出力によって撮影
レンズの自動焦点調節を行なう、ことを特徴とする写真
測量用オートフォーカスＣＣＤカメラ。1. In a camera for photographing by scanning a linear CCD in a sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction, automatic focusing of a photographing lens is performed by an output of a photographing linear CCD at a fixed position. A featured autofocus CCD camera for photogrammetry.
置は、撮影中心である、ことを特徴とする請求項１項に
記載のカメラ。2. The camera according to claim 1, wherein the fixed position of the photographing linear CCD is a photographing center.
出面の大きさを制限する、ことを特徴とする請求項１項
又は２項に記載のカメラ。3. The camera according to claim 1, wherein the size of the focus detection surface of the linear CCD is limited during focus adjustment.
を有し、撮影レンズ位置保持手段を選択すると、ステレ
オ写真撮影時に、一対もしくはそれ以上の枚数を撮影す
る際に、撮影面と撮影レンズ間距離を等しくすることが
できる、ことを特徴とする請求項１乃至３項に記載のカ
メラ。4. The camera has a photographing lens position holding means, and when the photographing lens position holding means is selected, a space between the photographing surface and the photographing lens is taken when a pair of or more images are photographed during stereo photography. The camera according to claim 1, wherein the distances can be equal.
撮影後に撮影レンズ位置が変動しないように固定される
か、又は１枚目と同じ撮影レンズ位置になるように、撮
影レンズを駆動する、ことを特徴とする請求項４項に記
載のカメラ。5. The photographing lens position holding means drives the photographing lens so that the photographing lens position is fixed so that it does not change after the first image is photographed, or the photographing lens position is the same as that of the first lens. The camera according to claim 4, wherein:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05137292A JP3288420B2 (en) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | Autofocus CCD camera for stereo photography |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05137292A JP3288420B2 (en) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | Autofocus CCD camera for stereo photography |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05260360A true JPH05260360A (en) | 1993-10-08 |
| JP3288420B2 JP3288420B2 (en) | 2002-06-04 |
Family
ID=12885116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05137292A Expired - Fee Related JP3288420B2 (en) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | Autofocus CCD camera for stereo photography |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3288420B2 (en) |
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- 1992-03-10 JP JP05137292A patent/JP3288420B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JP3288420B2 (en) | 2002-06-04 |
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