JPH0612376B2 - 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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JPH0612376B2
JPH0612376B2 JP61081132A JP8113286A JPH0612376B2 JP H0612376 B2 JPH0612376 B2 JP H0612376B2 JP 61081132 A JP61081132 A JP 61081132A JP 8113286 A JP8113286 A JP 8113286A JP H0612376 B2 JPH0612376 B2 JP H0612376B2
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Description

【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、選択したフォー
カスゾーンにオートフォーカスに適する画像が含まれて
いるか否かを判別し、適切な画像が含まれるフォーカス
ゾーンを探し出すための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を行う領域すなわちフォーカスゾーンを選定
してこの領域内の投影光がスクリーンや感光体の投影面
上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、投影面上に像を結ぶことができない。このためA
F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、フ
ィルムに記録された画像を投影するAF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
トラストを有する像を含む領域(フォーカスゾーン)を
探し出してAF機構を正しく作動させることができる光
学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、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
る前記イメージセンサのパルス電圧を、前記イメージセ
ンサの一走査ごとに段階的に変化する参照電圧と比較
し、各参照電圧に対して前記パルス電圧が大となる画素
数を各参照電圧ごとに計数し、この計数値の参照電圧に
対する分布特性曲線の特徴に基づいて前記領域の画像が
オートフォーカスに適するか否かを判別し、その画像が
オートフォーカスに不適であれば前記領域を変更して同
様な判別を行い適切な領域を選出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。
ここに分布特性曲線の特徴として、例えば画素数が急変
した参照電圧以上の領域の面積を求め、この面積が設定
範囲内にあることから画像の有無を判別することができ
る。
また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、第5図はD/A変換器の出力を示す図、第6図
は露光調整方法の説明図、第7図は画像検出方法の説明
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。
この実施例の画像検出装置は、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等を備える、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4
2を通してラインセンサ44に導かれる。ラインセンサ
44はサーボモータ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44の受光面上に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を例えば最も使
用頻度の多い光量で点灯させるように電源60を制御す
る。さらにCPU52は、乗算型D/A変換器62の出
力電圧Vを例えば最も低い電圧(0ボルト)とするよ
うに制御する。このD/A変換器62には、出力ポート
64を介して2桁の16進数(8ビットのCPU52を
用いる場合)により示される指令値nが入力され、D/
A変換器62はこの入力される指令値nと基準電圧回路
66から出力される基準電圧Vとを乗算して参照電圧
として出力する。指令値nの最大値n=FFでV
=V(255/256)、またn=0でV=0とな
るため、 V=V(n−1)/FF…(1) の式に基づいて参照電圧Vを求めることができる。第
5図は指令値nに対する参照電圧Vの変化を示す。C
PU52はまず最初においては指令値n=0を出力し
(第3図、ステップ100)、参照電圧V=0として
比較器68の逆相入力端に入力する。
比較器68の正相入力端にはラインセンサ44のパルス
電圧qが信号処理回路70を介して入力される。比較器
68の出力はカウンタ72に入力される。CPU52は
動作初期にこのカウンタ72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。ラインセンサ44はその駆動パルスpに同期して
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は基準
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68の正相入力端に入力される。
また比較器68の逆相入力端には前記のように(1)式に
基づく参照電圧Vが入力される(ステップ104)。
従ってこの比較器68はVとVとを比較し(第3
図、ステップ106)、 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はカウンタ72に入力され、カウンタ72の計
数値Nに1を加え(ステップ108)、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110、112)。従っ
てこの計数値Nは、その時の光源12の光度において、
>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。この計数値Nは入力ポート74を介
してCPU52に読込まれ、さらにRAM76に記憶さ
れる。なお最初は指令値nは0に設定されているので
(ステップ100)、(1)式による参照電圧Vも0で
あり、カウンタ72の計数値Nは原理的には全画素数に
等しくなる。
全画素について以上の各ステップの動作が完了すると、
CPU52は指令値nが最大値FFになるまで(ステッ
プ114)指令値nを1づつ増加して(ステップ11
6)、各ステップ動作を繰り返す。この指令値nを1づ
つ増やす動作は、第4図(A)に示す参照電圧VをV
/FFづつ段階的に上昇させることに対応する。
以上の動作により、最初に設定した光源12の光量にお
けるパルス電圧Vが、指令値nにより決る参照電圧V
以上となる画素数Nの分布状態が第6図cに示すよう
に求められる。
一般に文章などのマイクロ画像化されたネガの原稿で
は、像の部分はバックグラウンド領域に比べて非常に少
ない。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。この
ため分布特性曲線cは、参照電圧Vがこのバックグラ
ウンドに対応するパルス電圧Vに近づくと急激に下降
する。
CPU52はこの分布特性曲線cの画素数Nが急減する
ことから、バックグラウンドのパルス電圧V(n
を求める。例えばこの曲線cの傾きk=|dN/dn|
を求め(ステップ118)、このkが最大となる指令値
を検出する(ステップ120)。一方ROM54に
は適正露光量の時の指令値n(あるいはV
(n))(第6図)を予め記憶しておき、CPU5
2は2つの指令値nとnとの偏差Δすなわち現在の
光量と適正光量との光量差を計算する(ステップ12
2)。CPU52は次に出力ポート56を介して電源6
0に信号を送り、光源12の光量をこの光量差だけ変化
させる(ステップ124)。すなわち、特性曲線cの計
数値Nが急変する参照電圧V(n)を、適正露光量
に対応する参照電圧V(n)に一致させるように光
源12の光量を制御する。このようにして適正露光量調
整が完了する。なおCPU52は特性曲線cを偏差Δ=
−nだけ平行移動して得られる適正露光時の特性
曲線(補正後の特性曲線という)d(第6図)を求めR
AM76に記憶しておく。
次に制御回路50はラインセンサ44に画像を含む投影
光が入射しているか否かの判別、すなわち画像検出動作
を行う。この画像検出は、前記補正後の特性曲線dの特
徴に基づいて判断する。すなわちAF動作に適した画像
は、多数の白黒像が頻繁に表われるものであり、この場
合には特性曲線dは第7図(A)に示すように指令値n
の増加に対して滑らかに下降する。これに対し補正後の
特性曲線dが第7図(B)に示すようにn以上で著し
く急激に減少する場合は、バックグラウンドが過度に少
なく画像の大半が黒で占められていることが多く、また
第7図(C)に示すように補正後の特性曲線dにn
上でフラットな部分が生じる場合は画像にベタ部分が入
っている可能性が高い。
画像検出はこのような特性曲線dの特徴を検出するもの
であり、例えばn以上の面積S(第7図の斜線部分)
により判断することができる。この場合にはまずCPU
52はこの面積Sを算出し(ステップ126)、この面
積Sが、第7図(B)の場合の面積Sより大きく、か
つ第7図(C)の場合の面積Sより小さいか否かを判
別し(ステップ128)、この範囲に無ければ、サーボ
モータ46によりラインセンサ44を移動させたり原画
10を移動させて(ステップ130)、別の領域をライ
ンセンサ44に導き、前記ステップ100からの一連の
動作を再度行う。なおこの場合にはすでに露光調整は済
んでいるのでステップ118〜124を省くこともでき
る。また面積SがSとSの間に有れば(ステップ1
28)、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が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
〜124)および画像検出(ステップ126〜130)
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13
2)、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134)。例
えばラインセンサ44内のある画素の露光量信号IをR
AM76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RAM7
6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移動して可視度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、分布特性曲線cを適正露光時の分布
特性曲線dに補正し、参照電圧Vがこの特性曲線dの
急減する参照電圧V(n)より大きい領域の面積S
を用い、この面積Sが所定の範囲内に入る場合には画像
が有るものし、この範囲内に無ければ画像は無いものと
判別する。しかし本発明はこれに限られるものではな
く、この特性曲線の他の特徴を用いて画像の有無を判別
するものも本発明は包含するものである。
一般的には、この面積Sが大きいほど画像を含む確率が
高く、また参照電圧Vの増加に対して計数値Nの減少
速度が大きいほど画像を含む確率は高い。従ってこのよ
うな特徴の1つあるいは1以上の特徴に基づいて画像の
有無を判別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、フィルム画像から選出したフォ
ータスゾーン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各画素のパルス電圧を、一走
査ごとに段階的に変化する参照電圧と比較し、参照電圧
に対する画素数の分布特性を求め、この分布特性曲線の
特徴に基づいて画像の有無を検出し、適切な画像を含む
領域(フォーカスゾーン)を探し出すものであるから、
AF機構が正しく作動するのに適するコントラストを有
する領域(フォーカスゾーン)を選出して正しいAF動
作を行わせることができる。
【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、第5図はD/A変換器の出力を示す図、第6図
は露光調整方法の説明図、第7図は画像検出方法の説明
図である。 12……光源、 44……イメージセンサとしてのラインセンサ、 V……パルス電圧、 V……参照電圧、 N……画素数、 c……分布特性曲線。
───────────────────────────────────────────────────── 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
    得られる前記イメージセンサのパルス電圧を、前記イメ
    ージセンサの一走査ごとに段階的に変化する参照電圧と
    比較し、各参照電圧に対して前記パルス電圧が大となる
    画素数を各参照電圧ごとに計数し、この計数値の参照電
    圧に対する分布特性曲線の特徴に基づいて前記領域の画
    像がオートフォーカスに適するか否かを判別し、その画
    像がオートフォーカスに不適であれば前記領域を変更し
    て同様な判別を行い適切な領域を選出することを特徴と
    する光学装置の画像検出方法。
JP61081132A 1986-04-10 1986-04-10 光学装置の画像検出方法 Expired - Fee Related JPH0612376B2 (ja)

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