JPH06250079A - 自動焦点制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 あらゆる画像に対して常に適切なオートフォ
ーカスを行なえるようにすること。 【構成】 ＡＦボタン３８を押すと、スクリーン２に投
影されている画像のエッジがイメージセンサ５によって
検出されるまで拡大される。次に、イメージセンサ５か
ら出力される，画像部分とそれ以外との信号のコントラ
ストが最大になるようにフォーカスが調整される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マイクロフィルムをス
クリーン面やＣＣＤ面に投影してイメージデータを得
る，マイクロリーダ，マイクロリーダプリンタ，フィル
ムスキャナ等に適用される自動焦点制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】マイクロフィルムを拡大投影したりコピ
ーしたりする装置としてはマイクロリーダ，マイクロリ
ーダプリンタ，フィルムスキャナ等を挙げることができ
るが、これらの装置には現在オートフォーカスを適用す
べきとの要望がある。

【０００３】この要望に応えたオートフォーカス搭載の
装置がないわけではないが、以下のような種々の問題を
抱えている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のオートフォーカ
ス装置では、フォーカス調整のための光路に切り替えて
センサに投影画像を導き、このセンサで投影画像をスキ
ャンした結果でオートフォーカスを行なうものや、スク
リーン近傍にセンサを配置し、スクリーン上の投影画像
をスキャンした結果でオートフォーカスを行なうもの
や、オートフォーカス用に特別の光路を設けてセンサに
投影画像を導き、その投影画像に基づいてオートフォー
カスを行なうものや、投影画像のスキャンを行なわず
に、オートフォーカス用のマークやブリップマークを利
用してオートフォーカスを行なうもの（特開昭６２−２
８３３２３号公報）等の種々の方法を用いている。

【０００５】これらの方法では、光路の切り替え時にス
クリーンの投影画像が一時的に消えたり、センサの配置
場所の影響でその影がスクリーンに映ってしまったり、
オートフォーカス用の光学系にハーフミラーを用いるた
めに、スクリーンの一部あるいは全体の照度が低下した
りして投映画像が見苦しくなってしまうという不具合が
ある。

【０００６】また、投影画像の拡大縮小やキャリアによ
るフィルムずれの影響でフォーカス用マークがスクリー
ンからはみだしてしまい、オートフォーカス不能になる
等の不具合もある。さらには、オートフォーカス専用の
センサ駆動系やセンサ光路系を設ける必要があることか
ら、コストアップにつながるという問題もある。

【０００７】本発明はこのような従来の技術の問題点に
鑑みて成されたものであり、あらゆる画像に対して常に
適切なオートフォーカスを行なうことができる自動焦点
制御装置の提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、マイクロフィルムの投影画像の倍率を任意
に調整する倍率調整手段と、当該投影画像を読み取る画
像読取手段と、当該投影画像の焦点調整をする焦点調整
手段と、前記読取手段によってコントラストの大きい画
像領域が読み取られるまで前記倍率調整手段を動作させ
る第１制御手段と、当該コントラストの大きい画像領域
を読み取っている前記読み取り手段からの信号に基づき
前記画像が合焦するまで前記焦点調整手段を動作させる
第２制御手段とを有することを特徴とする。

【０００９】また、マイクロフィルムの投影画像を回転
させる画像回転手段と、当該投影画像を読み取る画像読
取手段と、当該投影画像の焦点調整をする焦点調整手段
と、前記読取手段によってコントラストの大きい画像領
域が読み取られるまで前記画像回転手段を動作させる第
１制御手段と、当該コントラストの大きい画像領域を読
み取っている前記読み取り手段からの信号に基づき前記
画像が合焦するまで前記焦点調整手段を動作させる第２
制御手段とを有することを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】このように構成された本発明の画像読取装置は
次のように作用する。第１制御手段は、投影画像を読み
取る画像読取手段がコントラストの大きい画像領域を読
み取るまで倍率調整手段を動作させてこの投影画像を拡
大縮小する。この第１制御手段の動作によって画像読取
手段がコントラストの大きい画像領域を読み取った場合
には、第２制御手段は、この画像領域を読み取っている
前記読み取り手段からの信号に基づき前記画像が合焦す
るまで前記焦点調整手段を動作させる。

【００１１】また、第１制御手段は、投影画像を読み取
る画像読取手段がコントラストの大きい画像領域を読み
取るまで画像回転手段を動作させてこの投影画像を回転
させる。この第１制御手段の動作によって画像読取手段
がコントラストの大きい画像領域を読み取った場合に
は、第２制御手段は、この画像領域を読み取っている前
記読み取り手段からの信号に基づき前記画像が合焦する
まで前記焦点調整手段を動作させる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は、本発明に係る自動焦点制御装置を
備えたリーダプリンタの全体構成図である。

【００１３】このリーダプリンタ１の前面にはスクリー
ン２が設けられているが、このスクリーン２には、フィ
シュキャリア３に装着されたフィシュフィルム４の投影
画像が映し出される。また、このスクリーン２の外枠に
は、画像読取手段として機能するイメージセンサ５が投
影画像に対して傾けて配置されている。このように傾け
て配置しているのは、投影画像のエッジ部を検出できる
ようにするためである。なお、投影画像を画像回転手段
であるプリズムによって回転できるものにあっては、こ
のイメージセンサ５の配置（傾けるかどうか）は問わな
い。また、このリーダプリンタ１にはフィシュフィルム
４の画像をハードコピーするための感光体ドラム６が設
けられている。

【００１４】投影ランプ７からの光は移動コンデンサレ
ンズ８，コンデンサーミラー９，固定コンデンサーミラ
ー１０を介してこのフィシュフィルム４の下面に導かれ
る。リーダーモード時においては、フィシュフィルム４
の透過光によってフィシュフィルム４の画像が画像回転
手段であるプリズム１９，投影レンズ１１，スキャンミ
ラー１２，リーダーミラー１３を介してスクリーン２に
拡大投影される。一方、プリントモード時においては、
スキャンミラー１２が回転し、フィシュフィルム４から
の透過光をプリンター第２ミラー１５に光路変更し、プ
リンター第３ミラー１６，プリンター第４ミラー１７に
よって感光体ドラム６に導いて、スリット露光によって
この感光体ドラム６上に潜像を形成する。

【００１５】この潜像は所定の極性に帯電されたトナー
によって可視化され、転写紙１８に転写される。

【００１６】なお、スクリーン２への投影画像の倍率
は、倍率調整手段であるズームモータ２０を回転させる
ことで、また、その焦点合わせ（フォーカス）は焦点調
整手段であるフォーカスモータ２１の回転によって調整
できるようになっている。

【００１７】図２は、本発明に係る自動焦点制御装置の
構成を示すブロック図である。

【００１８】前述のように、リーダモード時には、投影
ランプ７からの光は図１に示した投影レンズ１１及びプ
リズム１９を介してスキャンミラー１２に達し、リーダ
ーミラー１３を介してイメージセンサ５に到達する。イ
メージセンサ５はこの光に内在する画像を入力し、これ
を信号として増幅回路３０に出力する。この増幅回路３
０で増幅されたイメージセンサ５からの信号はデータ処
理回路３２に送られて、コントラストの大きい画像が入
力されたか，画像のフォーカスは適切か，などを判断す
るための信号を生成する。ＣＰＵ３４は第１及び第２制
御手段として機能するものであるが、データ処理回路３
２からの信号を解析して投影画像の拡大縮小のズーム指
令を出力したり、フォーカス調整の指令を出力したりす
る。具体的には、ズーム指令が成された場合にはＣＰＵ
３４からドライブ３５にその指令が出力され、このドラ
イブ３５によってズームモータ２０が回転される。これ
によってスクリーン２に映し出される画像の大きさが変
化する。また、フォーカス調整の指令が成された場合に
はＣＰＵ３４からドライブ３６にその指令が出力され、
このドライブ３６によってズームモータ２１が回転され
る。これによってスクリーン２に映し出される画像のフ
ォーカス調整がされ、投映画像がスクリーン２上に合焦
される。

【００１９】なお、図中のＡＦボタン３８はスクリーン
２上に投影されている画像を自動的に合焦させるモード
を選択する場合に押されるボタンである。また、ＡＦ不
可能表示４０はＡＦボタン３８を押してオートフォーカ
スさせたにもかかわらずに合焦状態が得られなかったと
きにオートフォーカスが不可能であったことを表示する
ものである。

【００２０】以上のように構成されている本発明にかか
る自動焦点制御装置は図３のフローチャートに示すよう
に動作することになる。この動作を図４及び図５を参照
して説明する。まず、スクリーン２の外枠２Ａ上に設け
られてるＡＦボタン３８が押されると、ＣＰＵ３４はド
ライブ３５に動作指令を与え、ズームモータ２０が回転
してズームレンズを拡大方向に駆動する。これによっ
て、スクリーン２に投影されている画像が徐々に拡大さ
れ、当初図４（Ａ）の大きさで投影されていた画像が同
図（Ｂ）に示すように拡大投影される（Ｓ１，Ｓ２）。
これと同時にイメージセンサ５はこのズームレンズの駆
動に同期してデータの入力を行なう。このデータは増幅
回路３０で増幅された後、データ処理回路３２で処理さ
れ、ＣＰＵ３４に入力されることになる（Ｓ３）。ＣＰ
Ｕ３４においてこの投映画像の拡大中にコントラストの
大きい画像部分が認識されると、ズームモータ２０の駆
動が停止される。例えば、図４に示すように投影画像の
拡大中にイメージセンサ５が同図（Ｂ）に示すようにそ
の画像のエッジ部分を検出すると、イメージセンサ５か
らは図５（Ａ）に示すようなコントラストの波形の信号
が出力されることとなり、ＣＰＵ３４は増幅回路３０及
びデータ処理回路３２を介して出力されるこの信号を認
識してコントラストの大きい画像であることを判断し、
ズームモータ２０の駆動を停止する（Ｓ４，Ｓ５）。以
上の処理は、コントラストの大きな画像が認識される
か、投影画像の拡大率が最大になるまで行なわれること
になるが、コントラストの大きい画像が認識される前に
ズームレンズの倍率が最大になってしまうと、ＣＰＵ３
４はズームモータ２０の拡大方向への駆動を停止して、
今度はズームモータ２０を縮小方向に駆動させる。つま
り、ズームモータ２０を逆回転させてコントラストの大
きな画像が得られるまで投影画像を縮小する（Ｓ６，Ｓ
７）。これと同時にイメージセンサ５はこのズームレン
ズの駆動に同期してデータの入力を行なう（Ｓ８）。Ｃ
ＰＵ３４においてこの投映画像の縮小中にコントラスト
の大きい画像部分が認識されると、ズームモータ２０の
駆動が停止される（Ｓ９，Ｓ５）。以上の処理は、コン
トラストの大きな画像が認識されるか、投影画像の拡大
率が最少になるまで行なわれることになる（Ｓ１０）。
コントラストの大きい画像が認識される前にズームレン
ズの倍率が最少になってしまうと、ＣＰＵ３４はズーム
モータ２０の駆動を停止して、オートフォーカスが不可
能であったことをＡＦ不可能表示４０に表示する（Ｓ１
１，Ｓ１２）。

【００２１】投影画像の拡大中あるいは縮小中にコント
ラストの大きな画像が認識された場合には、次にはフォ
ーカスモータ２１の駆動が開始される。ＣＰＵ３４は、
フォーカスモータ２１を駆動してフォーカス初期位置
（ホームポジション）に投影レンズのフォーカスをセッ
トする（Ｓ１３）。このセットが終了したら、ＣＰＵ３
４はフォーカスモータ２１をドライブ３６を介して駆動
し、これと同時にイメージセンサ５から出力されるコン
トラストの波形の信号を増幅回路３０，データ処理回路
３２を介して入力する。ＣＰＵ３４には、当初，図５
（Ａ）に示すようなコントラストの波形の信号が入力さ
れているが、この信号は投影画像がスクリーン２上で合
焦に近付くにしたがってその傾きが同図（Ｂ）に示すよ
うに大きくなる。ＣＰＵ３４はこの傾きが最も大きくな
ったところで投影画像が合焦されたものと判断し、その
判断がされた時点でフォーカスモータ２１の駆動を停止
する（Ｓ１４，Ｓ１５）。もし以上の処理で投影画像の
合焦状態が得られなければ、フォーカスモータ２１の駆
動を停止してオートフォーカスが不可能であったことを
ＡＦ不可能表示４０に表示する（Ｓ１５，Ｓ１２）。そ
して、ＣＰＵ３４はズームモータ２０を駆動して、オー
トフォーカス動作前の投影画像の倍率（ズーム初期位
置）まで投影レンズを駆動して一連のフォーカス動作を
終了する（Ｓ１６）。

【００２２】このように、本実施例では、まず、投影画
像を拡大縮小する動作を最初に行なわせて、その投影画
像のエッジ部分がイメージセンサ５によって検出される
ようにする。画像のエッジであるか否かはイメージセン
サ５からのコントラストのある波形の信号の出力によっ
て判断される。そのエッジ部が認識されたら、今度はフ
ォーカスを調整して、その検出されているコントラスト
の波形の傾きが最大になるようにする。この傾きが最大
となっている状態では画像のエッジ部が鮮明に投映され
ている状態にあるからである。フォーカス調整が終了し
たら、ズームの倍率を元の状態に戻して終了する。な
お、以上の処理において合焦状態が得られなかった場合
にはその旨を表示する。以上の動作によってオートフォ
ーカスを行なっている。

【００２３】また、投影画像の倍率を変化させることで
イメージセンサ５に画像を導きコントラストの大きい画
像領域を検出させるようにした上記の実施例とは異なっ
て、ズームモータ２０を駆動する代わりに、プリズム１
９を回転させ、これによってスクリーン２に投影されて
いる画像を図６に示すように回転させてイメージセンサ
５に画像を導きコントラストの大きい画像領域を検出さ
せるようにしても良い。さらに、以上のズームモータ２
によるズーム動作とプリズム１９の回転動作とを併用さ
せてイメージセンサ５に画像を導くようにしても良い。
なお、以上の動作を行なわせる場合には、オートフォー
カスを行なう直前のプリズム１９の設定位置や画像の投
影倍率を記憶させ、オートフォーカス動作終了後に、こ
の初期の状態に自動的に復帰させるようにすることが望
ましい。

【００２４】また、上記の実施例においては、イメージ
センサ５を１つだけ設けたものを例示したが、スクリー
ンの外枠２Ａにイメージセンサ５を多数配置し、各セン
サからのコントラストの波形の平均値を採ることでオー
トフォーカスの精度をさらに向上させることができるよ
うになる。さらに、コントラストの大きな画像が位置さ
れる投影画像の倍率やプリズム１９の回転角を予め記憶
させてけば、オートフォーカスに要する時間の短縮化を
図ることができるようになる。

【００２５】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、投影
画像の倍率を変化させてコントラストの大きい画像領域
を読み取るようにしているので、スクリーンに画像を投
影させたまま自動焦点調整を行なうことができ、また、
焦点調整のために特別の光路を設ける必要もなくなり、
スクリーンの照度低下を生じることもなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る自動焦点制御装置を備えたリーダ
プリンタの全体構成図である。

【図２】本発明に係る自動焦点制御装置の構成を示すブ
ロック図である。

【図３】図２に示した装置の動作を示すフローチャート
である。

【図４】本発明装置の動作を示す図である。

【図５】本発明装置の動作を示す図である。

【図６】本発明の他の実施例を示す図である。

【符号の説明】

５…イメージセンサ（画像読取手段） １９…プリズム（画像回転手段） ２０…ズームスモータ（倍率調整手段） ２１…フォーカスモータ（焦点調整手段） ３４…ＣＰＵ（第１制御手段，第２制御手段）

【手続補正書】

【提出日】平成５年４月６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２０】以上のように構成されている本発明にかか
る自動焦点制御装置は図３のフローチャートに示すよう
に動作することになる。この動作を図４及び図５を参照
して説明する。まず、スクリーン２の外枠２Ａ上に設け
られてるＡＦボタン３８が押されると、ＣＰＵ３４はド
ライブ３５に動作指令を与え、ズームモータ２０が回転
してズームレンズを拡大方向に駆動する。これによっ
て、スクリーン２に投影されている画像が徐々に拡大さ
れ、当初図４（Ａ）の大きさで投影されていた画像が同
図（Ｂ）に示すように拡大投影される（Ｓ１，Ｓ２）。
これと同時にイメージセンサ５はこのズームレンズの駆
動に同期してデータの入力を行なう。このデータは増幅
回路３０で増幅された後、データ処理回路３２で処理さ
れ、ＣＰＵ３４に入力されることになる（Ｓ３）。ＣＰ
Ｕ３４においてこの投映画像の拡大中にコントラストの
大きい画像部分が認識されると、ズームモータ２０の駆
動が停止される。例えば、図４に示すように投影画像の
拡大中にイメージセンサ５が同図（Ｂ）に示すようにそ
の画像のエッジ部分を検出すると、イメージセンサ５か
らは図５（Ａ）に示すようなコントラストの波形の信号
が出力されることとなり、ＣＰＵ３４は増幅回路３０及
びデータ処理回路３２を介して出力されるこの信号を認
識してコントラストの大きい画像であることを判断し、
ズームモータ２０の駆動を停止する（Ｓ４，Ｓ５）。以
上のＳ２およびＳ３の処理は、コントラストの大きな画
像が認識されるか、投影画像の拡大率が最大になるまで
行なわれることになるが、コントラストの大きい画像が
認識される前にズームレンズの倍率が最大になってしま
うと、ＣＰＵ３４はズームモータ２０の拡大方向への駆
動を停止して、今度はズームモータ２０を縮小方向に駆
動させる。つまり、ズームモータ２０を逆回転させてコ
ントラストの大きな画像が得られるまで投影画像を縮小
する（Ｓ６，Ｓ７）。これと同時にイメージセンサ５は
このズームレンズの駆動に同期してデータの入力を行な
う（Ｓ８）。ＣＰＵ３４においてこの投映画像の縮小中
にコントラストの大きい画像部分が認識されると、ズー
ムモータ２０の駆動が停止される（Ｓ９，Ｓ５）。以上
の処理は、コントラストの大きな画像が認識されるか、
投影画像の拡大率が最少になるまで行なわれることにな
る（Ｓ１０）。コントラストの大きい画像が認識される
前にズームレンズの倍率が最少になってしまうと、ＣＰ
Ｕ３４はズームモータ２０の駆動を停止して、オートフ
ォーカスが不可能であったことをＡＦ不可能表示４０に
表示する（Ｓ１１，Ｓ１２）。

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

───────────────────────────────────────────────────── 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 8102−2Ｋ 27/34 9017−2Ｋ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マイクロフィルムの投影画像の倍率を任意
   に調整する倍率調整手段と、 当該投影画像を読み取る画像読取手段と、 当該投影画像の焦点調整をする焦点調整手段と、 前記読取手段によってコントラストの大きい画像領域が
   読み取られるまで前記倍率調整手段を動作させる第１制
   御手段と、 当該コントラストの大きい画像領域を読み取っている前
   記読み取り手段からの信号に基づき前記画像が合焦する
   まで前記焦点調整手段を動作させる第２制御手段とを有
   することを特徴とする自動焦点制御装置。
2. 【請求項２】マイクロフィルムの投影画像を回転させる
   画像回転手段と、 当該投影画像を読み取る画像読取手段と、 当該投影画像の焦点調整をする焦点調整手段と、 前記読取手段によってコントラストの大きい画像領域が
   読み取られるまで前記画像回転手段を動作させる第１制
   御手段と、 当該コントラストの大きい画像領域を読み取っている前
   記読み取り手段からの信号に基づき前記画像が合焦する
   まで前記焦点調整手段を動作させる第２制御手段とを有
   することを特徴とする自動焦点制御装置。