JPH0612374B2 - 光学装置の画像検出方法 - Google Patents

光学装置の画像検出方法

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JPH0612374B2
JPH0612374B2 JP61081129A JP8112986A JPH0612374B2 JP H0612374 B2 JPH0612374 B2 JP H0612374B2 JP 61081129 A JP61081129 A JP 61081129A JP 8112986 A JP8112986 A JP 8112986A JP H0612374 B2 JPH0612374 B2 JP H0612374B2
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【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、リーダプリンタ等の光学装置であってオート
フォーカス機構付きのものに適用される画像検出方法に
関するものである。
(発明の技術的背景) マイクロ写真原画の投影光(画像投影光)をスクリーン
や感光体に結像するマイクロ写真リーダやプリンタ、あ
るいは両者を組合わせたリーダプリンタが従来よりあ
る。この種の光学装置において自動的に焦点を合わせる
オートフォーカス(以下AFという)機構を設ける場合
には、AFを行う領域を選定してこの領域内の投影光が
スクリーンや感光体等の投影面上で正確に結像するよう
に光学系を制御する。しかしこの際選定した領域内に画
像が無い場合、例えば選定した領域が原画の単一色のバ
ックグラウンド領域に対応している場合には、投影面上
に画像を結ぶことができない。このためAF機構が正し
く作動しないという問題があった。
(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、A
F機構付きの光学装置に適用され、AF機構が正しく作
動するに足るコントラストを有する画像を含む領域を自
動的に選択するようにした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、フィルムに記録された画像
の投影光を投影面上に結像させ、この投影画像内から選
定した一部の領域に対してオートフォーカス制御を行う
オートフォーカス機構付きの光学装置において、選出し
た領域の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パルス電圧を所定の参照電圧と比較
し、連続するパルス電圧が前記参照電圧に対し高低変化
する回数を計数し、この計数値が設定値以上であること
からオートフォーカス制御に適した画像有りと判別する
一方、前記計数値が前記設定値以下の時には画像無しと
判別して別の領域を選定しオートフォーカス制御に適し
た画像を有する領域を選定することを特徴とする光学装
置の画像検出方法により達成される。すなわちイメージ
センサの走査方向に画像が白黒反転する回数を求め、こ
の反転回数が多ければ画像が有り、少なければバックグ
ラウント領域あるいは単一色の画像であると判断して別
の領域に対して同様の判断を繰り返し、オートフォーカ
スに適した画像を含む領域を選出するものである。
ここにイメージセンサとしては一次元固体イメージセン
サ、例えばCCDなどのラインセンサが適する。
(実施例) 第1図は本発明の一実施例であるマイクロ写真リーダプ
リンタの全体概略図、第2図はオートフォーカス機構の
ブロック図、第3図は動作の流れ図、第4図は各部出力
波形図である。
第1図において符号10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。1
2は光源であり、光源12の光はコンデンサレンズ1
4、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
透過光は、投影レンズ20、反射鏡22,24,26に
よって投影面としての透過型スクリーン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
よってPPC方式のプリンタ34に導かれる。このため
プリンタ34の感光ドラム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。
オートフォーカス機構は、回動可能な反射鏡40、投影
レンズ42、イメージセンサとしてのCCDラインセン
サ44、サーボモータ46等を備え、投影レンズ20を
通過した投影光は反射鏡40により投影レンズ42を通
してラインセンサ44に導かれる。ラインセンサ44は
モータ46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42は、投影光がスクリーン2
8あるいは感光ドラム36の投影面上にに合焦する位置
に投影レンズ20を置いた時に、ラインセンサ44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。
焦点制御時には、サーボモータ48で投影レンズ20を
光軸方向に進退動させ、投影光をスクリーン28あるい
は感光ドラム36の投影面上に正しく結像させる。
50は制御回路であり、前記ラインセンサ44の出力に
基づいて露光量調整と、画像検出と、焦点制御とを順次
行う。
露光量調整は次のように行われる。まずCPU52は電
源スイッチの投入によりROM54に予め記憶されたプ
ログラムに従い、出力ポート56に信号を出力し、反射
鏡40を投影光路に存在させるようにドライバ58を作
動させて投影光をラインセンサ44に導く。またCPU
52は出力ポート56を介して光源12を例えば最も暗
い状態に点灯させるように電源60を制御する。さらに
CPU52は出力ポート56を介してデータセレクタ6
2にセレクタ信号“0”を送出する(第3図、ステップ
100)。このデータセレクタ62は、セレクタ信号
“0”の時には比較器64の出力を、セレクタ信号
“1”の時には再トリガ可能なシングルショットマルチ
バイブレータ(以下シングルショットという)66の出
力をそれぞれカウンタ68に導く。またCPU52はこ
のカウンタ68の計数値Nを0に初期化する(ステップ
102)。
次にCPU52はラインセンサ44の駆動回路を作動さ
せる。その駆動パルスpに同期してラインセンサ44は
画素に入射する光量に対応するパルス電圧qを画素の配
列に従って順次出力する。すなわちラインセンサ44の
受光面上の投影光が走査される。このパルス電圧q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70は各
画素の特性のバラツキを補正しかつ波形整形して第4図
(A)に示すような矩形波aとする。この図でGが基準
黒レベル電圧を示し、この基準黒レベル電圧Gに対して
正側のパルス電圧Vは各画素へ入射した露光量を示
す。また負側のパルスはリセットクロックのフィードス
ルーである。
この矩形波aは比較器64の正相入力端に入力される。
また比較器64の逆相入力端には設定器(可変抵抗)7
2により設定された参照電圧Vが入力される。従って
この比較器64はVとVとを比較し(第3図、ステ
ップ104)、 V>V の時には第4図(B)に示すパルスbを出力する。この
パルスbはデータセレクタ62を通りカウンタ68に入
力され、カウンタ68の計数値Nに1を加え(ステップ
106)、そうでない時には計数値Nを変化させない。
そしてこの動作を全ての画素について繰り返す(ステッ
プ108、110)。従ってこの計数値Nは、その時の
光源12の光量において、V>Vとなる画素の数、
換言すればポジの原画の場合にはバックグラウンド領域
(白)が投影された画素の数を示している。
一般に文章などをマイクロ化したネガの原稿では、像の
部分はバックグラウンド領域に比べて非常に少なく、通
常6%程度となる。従ってバックグラウンド領域に対応
する各画素のパルス電圧Vとなるパルス数は非常に多
くなる。
CPU52はこのカウンタ68の計数値Nを入力ポート
74を介して読込み、RAM76に予め入力された設定
値αと比較する(ステップ112)。今光源12は最初
最も暗い状態に設定されたから、N<αとなる。従って
CPU52は出力ポート56を介して電源60に信号を
送り、光源12の電圧を1段階上昇させその光量を増や
す(ステップ114)。そしてステップ102〜114
の動作を繰り返して光源12の光量を段階的に増してゆ
けば、参照電圧Vを超えるパルス電圧Vの画素数が
急速に増大し始め、その計数値Nが設定値α以上になれ
ば適正露光であると判断する。従ってバックグラウンド
領域に対応する所定数の画素の露光量が一定以上になる
と適正露光と判断する。前記参照電圧Vはこの時最適
な露光量となるように予め設定しておく。
制御回路は次にラインセンサ44にオートフォーカス制
御に適した画像を含む投影光が入射しているか否かを判
別する。すなわち画像検出を行う。まずCPU52はデ
ータセレクタ62にセレクタ信号“1”を送り、再トリ
ガ可能なシングルショット66の出力をカウンタ68に
入力可能な状態とする(ステップ116)。またカウン
タ68の内容Nを0にクリヤする(ステップ118)。
シングルショット66は比較器64が出力するパルスb
の立上がりによってトリガされその後一定時間Tだけ正
の矩形波cを出力する。この時間Tは前記ラインセンサ
44が出力するパルスの周期間隔tよりも長く2tより
短く設定されている。従ってパルスbが連続している場
合には、各パルスbによりシングルショット66は再ト
リガされるので連続する正の矩形波となり、パルスbが
途切れると正の矩形波は消える。この結果第4図(C)
に示すように、連続するパルス電圧Vが参照電圧V
に対して高低変化する度にこのシングルショット66の
出力は変化する。この出力はカウンタ68に入力され、
カウンタ68はこの波形の立上がりに同期してVがV
に対して高低変化する回数を計数する(ステップ12
0,122)。この動作を全ての画素に対して行い(ス
テップ124,126)、全画素が終るとカウンタ68
の計数値Nを設定値βと比較する(ステップ128)。
その結果、N<βなら、CPU52はドライバ78を介
して、モータ46を駆動し、ラインセンサ44を移動さ
せて別の領域の投影光がラインセンサ44に入射するよ
うにさせる(ステップ130)。
このようにしてカウンタ68の計数値Nが設定値βを超
えれば、画像の白黒変化が十分に多く焦点制御可能なコ
ントラストを持つ画像を有るものと判別する。
CPUは以上のようにして露光量調整(ステップ100
〜114)、画像検出(ステップ116〜130)を行
った後焦点制御を行う。この焦点制御のアルゴリズムは
種々可能であり、例えばいわゆる“山登り法”により投
影レンズ20の合焦位置を求めることができる。この方
法は第3図に示すように、先ず投影レンズ20を最近ま
たは最遠焦点位置(ここをx=0とする)に移動し(ス
テップ132)、前記信号処理回路70が出力するパル
ス電圧Vを各画素の露光量信号Iとし、この露光量信
号Iの最大値I(M)と最小値I(m)とを求める(ステップ1
34)。例えばラインセンサ44内のある画素の露光量
信号IをRAM76に一時記憶し、次の画素の露光量信
号Iとの大小比較をし、大きい方をI(M)とし、小さい方
をI(m)として記憶し、順次この動作を全ての画素に対し
て繰り返すことにより(ステップ130)RAM76に
I(M)、I(m)を記憶することができる。CPU52は次に
画像のコントラストの基準として例えば次式で示される
可視度V(x)を計算してRAM76に記憶する(ステップ
138)。
V(x)={I(M)-I(m)}/{I(M)+I(m)} 投影レンズ20をΔx移動してV(x+Δx)を同様に
して求め、V(x)の増加率が0または負になるまで(ステ
ップ140)投影レンズ20をΔxづつ移動させる(ス
テップ142)。このようにして投影レンズ20の合焦
位置を求める。
この合焦位置は、合焦点を横断するように投影レンズを
一度移動させその時の可視度V(x)の変化特性曲線の半値
巾から合焦点を求めたり(半値巾法)、一度全範囲に亘
って投影レンズを移動させその時の可視度V(x)が最大と
なる位置を合焦として求めてもよい(全スキャン法)。
CPU52は次に反射鏡40を投影光路から退出させ、
通常のリーダまたはプリンタとしての動作を行う。
以上の実施例では画像検出の際、十分なコントラストが
無い場合にラインセンサ44をモータ46で移動させる
が、本発明は原画10を移動させるようにすることも可
能である。
(発明の効果) 本発明は以上のように、フィルムに記録された画像の一
部の領域をイメージセンサにより走査して得られるイメ
ージセンサの各画素のパルス電圧を所定の参照電圧と比
較し、連続するパルス電圧が参照電圧に対して高低に変
化する回数が設定値以上であることからオートフォーカ
ス制御に適した画像有りと判断し、設定値以下ならオー
トフォーカスに適した画像無しと判断して他の領域に対
して同様の判断を繰り返し、オートフォーカスに適した
画像を含む領域を選出する。このため、AF機構が正し
く作動するに足るコントラストを有する領域をイメージ
センサに結像でき、AF機構の作動が正確になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例であるマイクロ写真リーダプ
リンタの全体概略図、第2図はオートフォーカス機構の
ブロック図、第3図は動作の流れ図、第4図は各部出力
波形図である。 10……原画、 28……投影面としてのスクリーン、 44……一次元固体イメージセンサ、 V……パルス電圧、 V……参照電圧、
───────────────────────────────────────────────────── 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 G03B 27/32 C 9017−2K

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】フィルムに記録された画像の投影光を投影
    面上に結像させ、この投影画像内から選定した一部の領
    域に対してオートフォーカス制御を行うオートフォーカ
    ス機構付きの光学装置において、 選出した領域の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パルス電圧を所定の参照電圧
    と比較し、連続するパルス電圧が前記参照電圧に対し高
    低変化する回数を計数し、この計数値が設定値以上であ
    ることからオートフォーカス制御に適した画像有りと判
    別する一方、前記計数値が前記設定値以下の時には画像
    無しと判別して別の領域を選定しオートフォーカス制御
    に適した画像を有する領域を選定することを特徴とする
    光学装置の画像検出方法。
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