JPH0573205B2 - - Google Patents

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JPH0573205B2
JPH0573205B2 JP61125836A JP12583686A JPH0573205B2 JP H0573205 B2 JPH0573205 B2 JP H0573205B2 JP 61125836 A JP61125836 A JP 61125836A JP 12583686 A JP12583686 A JP 12583686A JP H0573205 B2 JPH0573205 B2 JP H0573205B2
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JP
Japan
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focus
projection lens
image
output signal
voltage
Prior art date
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Application number
JP61125836A
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English (en)
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JPS62283307A (ja
Inventor
Takahiro Hideshima
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP61125836A priority Critical patent/JPS62283307A/ja
Publication of JPS62283307A publication Critical patent/JPS62283307A/ja
Publication of JPH0573205B2 publication Critical patent/JPH0573205B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Focusing (AREA)
  • Variable Magnification In Projection-Type Copying Machines (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)

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オーカス方
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
いたオートフオーカス装置として、種々のものが
提案されている。例えば位相差検出方式は投影光
を2枚の光路分割レンズやプリズム等を用いてラ
インセンサ上の2か所に入射し、各投影位置の差
に基づいて、合焦位置からのずれを検出するもの
である。しかしこれは光学系が複雑で小型化が困
難であるという問題があつた。
そこでイメージセンサの各画素の出力信号電圧
から画像のコントラストを求め、このコントラス
トが最大となる位置を合焦位置とする方式が考え
られている。この場合、従来は出力信号電圧を微
分して、出力信号電圧の鮮鋭さを求めていた(例
えば特開昭56−132313号など参照)。しかしこの
場合には微分回路が本来的に持つ性質のためにノ
イズに対して敏感で動作が不安定になり易いとい
う問題がある。またラインセンサの基準レベル画
素と有効画素間の出力信号電圧の差が微分により
過大に検出されることになり、信頼性が悪いとい
う問題もあつた。
(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、位相差検出方式のような複雑な光学系を用
いる必要がなく、ノイズに対する誤動作が起こり
にくく、信頼性が高いオートフオーカス方法を提
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、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
サの出力信号電圧を用いて、投影レンズを合焦位
置に制御するオートフオーカス方法において、或
る投影レンズ位置に対する前記イメージセンサの
出力信号電圧波形が所定比較電圧と交わる点の時
間微分の絶対値の総和を異なる比較電圧に対して
順次求め、この総和の最大値をフオーカス信号と
し、このフオーカス信号を前記投影レンズの異な
る位置に対してそれぞれ求め、このフオーカス信
号が最大となる投影レンズ位置を合焦位置とする
ことを特徴とするオートフオーカス方法、により
達成される。
(原理) 第5図AはCCDラインセンサなどのイメージ
センサで画像を読取らせた時の出力信号電圧vの
変化を時間tに対して示す図、同図Bはその時間
微分(dv/dt)を示す図である。これらの図か
ら出力信号電圧vに対する微分ヒストグラムを求
めると第6図のようになる。ここに微分ヒストグ
ラムとは、出力信号電圧vの波形が所定の比較電
圧と交わる点における微分値の絶対値の総和S
を、異なる比較電圧に対して順次求めたものであ
る。すなわちこの第6図では或る出力信号電圧
(比較電圧)vに対する出力信号電圧の時間微分
(dv/dt)の絶対値の総和Σ(|dv/dt|)=Sを
示したものであり、例えば第5図Aで、出力信号
電圧vがv1(比較電圧)になる点a〜fの微分値
a′〜f′の絶対値の総和S S1=Σ(|dv/dt|)v=v1 =|a′|+|b′|+…+|f′| を異なる出力信号電圧(比較電圧)vに対して逐
次算出して示したものである。
一般に画像の非合焦の度合が大きいほど、換言
すればコントラストが小さいほど第5図Aの出力
信号電圧の振幅は小さくなりなだらかな曲線とな
る。反対に合焦点に接近するほど振幅は増加し急
峻な山と谷を持つ曲線となる。従つて合焦点に接
近するほど第5図Bに示す曲線は振幅が増大し、
また第6図の微分ヒストグラムの最大値は大きく
なる。この第6図ではα、β、γの順に非合焦の
度合が大きくなる。
本発明はこの第6図の微分ヒストグラムの最大
値をフオーカス信号Fとして求め、このフオーカ
ス信号Fが最大となる時の投影レンズの位置を合
焦とするものである。
(実施例) 第1図は本発明の一実施例であるリーダプリン
タの全体概略図、第2図はそのオートフオーカス
制御装置のブロツク図、第3図は動作の流れ図、
また第4図は投影レンズ位置χに対するフオーカ
ス信号Fの変化を示す図である。
第1,2図において符号10はマイクロフイツ
シユやマイクロロールフイ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、防熱フイルタ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22,2
4,26によつて透過型スクリーン28に導か
れ、このスクリーン28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によつてPPC方式のスリツ
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、フオーカスゾー
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はフオ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つてい
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。
オートフオ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。すなわちクロツク62が出力するクロツクパ
ルスに同期してCCD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5図Aの出力信号電圧v
とする。
このように信号処理された出力信号電圧vは
A/D変換器68でデジタル信号に変換され、入
力インターフエース70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
は出力インターフエース、80および82はD/
A変換器、84,86はそれぞれモータ58,6
0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
テツプ100)。この投影光の一部は半透鏡52によ
つてラインセンサ56に導かれる。
制御手段48は次にラインセンサ56の出力に
基づいて露光量測定を行う(ステツプ102)。すな
わち信号処理回路66の出力信号電圧vはインタ
ーフエース70を介してCPU72に読込まれ、
CPU72で裂光量制御が行われる。露光量が適
正でなければ(ステツプ104)光量を変更し(ス
テツプ106)、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、バツ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
れた投影光に画像が含まれるか否かを判断する
(ステツプ108)。この判断は、例えば画像の白黒
の反転回数が所定値以上であるか否かにより行な
われ、所定値以上であれば画像有りと判断する
(ステツプ110)。画像無しと判断した時には、制
御手段48はブザーやランプなどの警報を発しフ
オーカスゾーンの変更を要求する(ステツプ
112)。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位置にマーク
42を重なるようにマーク42を移動する。
次に制御手段48はこのラインセンサ56の出
力に基づいてオートフオーカス制御を行う。
CPU72はラインセンサ56の走査に追従し
てその出力信号電圧vを順次読込み(ステツプ
114)、その時間微分の絶対値(|dv/dt|)を
同時に算出してRAM76にvと(|dv/dt|)
を一組として順次記憶する(ステツプ116)。この
微分値(|dv/dt|)は順次読込む出力信号電
圧vの差分として求めることができる。そして一
走査が終了すると(ステツプ118)、CPU72は
出力信号電圧vの一定値v1に対する微分値(|
dv/dt|)の総和S1を算出し(ステツプ120)、
さらにこの出力信号電圧vをv2、v3…と変化させ
た時の微分値の総和S2、S3…を求めて(ステツプ
121)RAM76に順次記憶する。この動作は第
6図の微分ヒストグラムを求めることに対応す
る。次にCPU72はこのS1、S2…の最大値S
(MAX)を求め(ステツプ122)、これをこの時
の投影レンズ20の位置X(α)におけるフオー
カス信号F(α)として記憶する(ステツプ124)。
CPU72は投影レンズ20を所定量移動させ
て前記と同様の動作を繰り返し(ステツプ126)、
フオーカス信号Fが最大となる投影レンズ20の
位置を求め(ステプ128)、この位置を合焦位置と
する(ステツプ130)。
このフオーカス信号Fの最大値を求める制御に
は種々のアルゴリズムが可能である。例えば、フ
オーカス信号Fが増加する方向に投影レンズ20
を所定量ずつ移動し、このフオーカス信号の増加
率が0となることから、フオーカス信号Fが最大
となる投影レンズ20の位置を検出する“山登り
法”が用いられる。また合焦点を横断するように
投影レンズ20を一度移動させ、その時のフオー
カス信号Fの変化特性曲線の半値幅から合焦点を
求めたり(半値幅法)、一度全範囲に亘つて投影
レンズ20を移動させ、フオーカス信号Fが最大
となる位置を求めてもよい(全スキヤン法)。
この合焦状態でプリンタモードにすれば(ステ
ツプ132)、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ハードコピー
が得られる。
この実施例では全ての演算をCPU72でデジ
タル処理したのでハード構成を非常に簡単にする
ことができる。
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、MOS型ラインセンサ、あ
るいはエリアセンサであつてもよい。
(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
信号電圧vの波形が所定の比較電圧と交わる点に
おける微分値の絶対値の総和を異なる比較電圧に
対して順次求め、この総和の最大値をフオーカス
信号としてこのフオーカス信号が最大となるよう
に投影レンズの位置を制御するものであるから、
光学系が簡単である。また微分値の総和を求める
ことは一種の積分演算に等価であるから、ノイズ
に対する誤動作が発生せず動作の信頼性が高くな
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ダプリン
タの全体概略図、第2図はそのオートフオーカス
制御装置のブロツク図、第3図は動作の流れ図、
第4図は投影レンズ位置に対するフオーカス信号
Fの変化を示す図、第5図は原理を説明するため
のイメージセンサの出力信号電圧およびその微分
値を示す図、まだ第6図は微分ヒストグラム図で
ある。 10……原画、20……投影レンズ、56……
一次元固体イメージセンサ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 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電圧を用い
    て、投影レンズを合焦位置に制御するオートフオ
    ーカス方法において、 或る投影レンズ位置に対する前記イメージセン
    サの出力信号電圧波形が所定比較電圧と交わる点
    の時間微分の絶対値の総和を異なる比較電圧に対
    して順次求め、この総和の最大値をフオーカス信
    号とし、このフオーカス信号を前記投影レンズの
    異なる位置に対してそれぞれ求め、このフオーカ
    ス信号が最大となる投影レンズ位置を合焦位置と
    することを特徴とするオートフオーカス方法。
JP61125836A 1986-06-02 1986-06-02 オ−トフオ−カス方法 Granted JPS62283307A (ja)

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JP61125836A JPS62283307A (ja) 1986-06-02 1986-06-02 オ−トフオ−カス方法

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JPS62283307A JPS62283307A (ja) 1987-12-09
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JP2671003B2 (ja) * 1988-03-30 1997-10-29 富士写真フイルム株式会社 マイクロフィルムリーダの投影レンズ駆動方法

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JPS62283307A (ja) 1987-12-09

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