JPH0642009B2 - オ−トフオ−カス方法 - Google Patents

オ−トフオ−カス方法

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JPH0642009B2
JPH0642009B2 JP61166827A JP16682786A JPH0642009B2 JP H0642009 B2 JPH0642009 B2 JP H0642009B2 JP 61166827 A JP61166827 A JP 61166827A JP 16682786 A JP16682786 A JP 16682786A JP H0642009 B2 JPH0642009 B2 JP H0642009B2
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JP
Japan
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image
output signal
projection lens
line sensor
focus
Prior art date
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JP61166827A
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隆裕 秀島
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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  • 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ォ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
トフォーカス装置として、種々のものが提案されてい
る。例えば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、従来は出力信号をバンドパスフィルタを通して微
分回路に入力することにより微分して、出力信号の鮮鋭
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の差が微分により過大に検出さ
れることにより、信頼性が悪いという問題もあった。
そこで出力信号は、非合焦の程度が大きくなるほど画像
の細かい明暗が消えて滑らかになる性質に着眼し、出力
信号の全長が最大になる投影レンズ位置を合焦とする方
法が考えられる。しかしこの場合には濃度が連続的に滑
らかな変化をする写真のような画像領域や黒ベタあるい
は白ベタの領域が多いと、投影レンズの合焦位置付近で
の変位に対して、出力信号の全長の変化量が相対的に少
なくなり、高精度な合焦判別が困難になるという問題が
生じる。
(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、ノ
イズに対する誤動作が起こりにくく、信頼性が高く、ま
た濃度が連続的に滑らかな変化をする写真のような画像
領域や黒ベタあるいは白ベタの領域が多く含まれている
場合にも高精度な合焦判別が可能なオートフォーカス方
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を
用いて、投影レンズを合焦位置に制御するオートフォー
カス方法において、前記出力信号の極大値の総和と、極
小値の総和とを求め、これら両総和の比または差が最大
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
るオートフォーカス方法により達成される。
(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図はそのオートフォーカス制御装置のブロ
ック図、第3図は動作の流れ図、また第4図は出力波形
を示す図である。
第1、2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。12は光源であり、光源12の光はコンデンサレン
ズ14、防熱フィルタ16、反射鏡18を介して原画1
0の下面に導かれる。リーダモードにおいては、原画1
0の透過光(画像投影光)は、投影レンズ20、反射鏡
22、24、26によっ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
によってPPC方式のスリット露光型プリンタ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、フォ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はフォ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、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っている。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。
オートフォーカス機構は投影レンズ20を光軸方向に進
退動させるモータ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
ちクロック62が出力するクロックパルスに同期してC
CD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
対応して変化するパルス信号を出力する。このパルス信
号は、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6
6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4図の出力信号vとする。
このように信号処理された出力信号vはA/D変換器6
8でデジタル信号に変換され、入力インターフェース7
0を介してCPU72に入力される。第2図で74はC
PU72の制御プログラム等を記憶するROM、76は
RAM、78は出力インターフェース、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
(ステップ100)。この投影光の一部は半透鏡52に
よってラインセンサ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(ステップ102)。すなわち信号処
理回路66の出力信号vはインターフェース70を介し
てCPU72に読込まれ、CPU72で露光量制御が行
われる。露光量が適正でなければ(ステップ104)光
量を変更し(ステップ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
画素の出力信号のうち、バックグラウンド領域に対応す
る画素の出力信号を選んでこれが所定値になるように光
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(ステップ10
8)。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(ステップ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
警報を発しフォーカスゾーンの変更を要求する(ステッ
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が
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
いてオートフォーカス制御を行う。
CPU72はまず出力信号の極大値Vおよび極小値V
の各総和K、kを示すメモリを0に初期化した後(ス
テップ114)ラインセンサ56の走査に追従してその
出力信号vを一走査が完了するまで順次読込む(ステッ
プ116、118)。CPU72は出力信号Vとその
前後の数画素の出力信号とを比較することにより、出力
信号Vが極大値Vか(ステップ120)、極小値V
か(ステップ122)を判別する。極大値Vであれ
ば(K+V)の演算を行ない、また極小値Vであれ
ば(k+V)の演算を行なって、各演算結果を新たに
K、kと置き換えてRAM76に記憶する(ステップ1
24、126)。以上のステップ118以降の動作を全
画素分について完了するまで繰り返し(ステップ12
8)、極大値Vの総和Kと極小値Vの総和kとの比
e=K/hを求める(ステップ130)。
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(ステップ132)、比eが最大
となる投影レンズ20の位置を求め(ステップ13
4)、この位置を合焦位置とする(ステップ136)。
この比e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、比eが増加する方向に投影レン
ズ20を所定量ずつ移動し、この比eの増加率が0とな
ることから、比e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、その時の比
e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)、一度全範囲に亘って投影レンズ20を移動さ
せ、比eが最大となる位置を求めてもよい(全スキャン
法)。
この合焦状態でプリンタモードにすれば(ステップ13
8)、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。
この実施例では極大値Vの総和Kと極小値Vの総和
kとの比eが最大になる投影レンズ20の位置を合焦と
するが、本発明は両総和K、kの差(K−k)が最大に
なる時を合焦としてもよい。
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
ンサであってもよい。
(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波形の極
大値の総和と極小値の総和との比または差が最大になる
投影レンズ位置を合焦と判断するものであるから、バン
ドパスフィルタや微分回路が不要になり、ノイズに対す
る誤動作が発生しにくく動作の信頼性が向上する。一方
濃度が連続的に滑らかな変化をする写真のような画像領
域があっても、合焦時には出力信号の高低変動幅が最大
になることから前記比または差が最大になり、また画像
に黒ベタあるいは白ベタの領域が多くてもその影響を受
けることがないから、常に高精度な合焦判別が可能にな
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例であるリーダプリンタの全体
概略図、第2図はそのオートフォーカス制御装置のブロ
ック図、第3図は動作の流れ図、第4図は出力波形を示
す図である。 10……原画、 20……投影レンズ、 56……ラインセンサ。 v……出力信号、 K……極大値の総和、 k……極小値の総和、 e……比。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項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を用いて、投影レ
    ンズを合焦位置に制御するオートフォーカス方法におい
    て、 前記出力信号の極大値の総和と、極小値の総和とを求
    め、これら両総和の比または差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ォーカ
    ス方法。
JP61166827A 1986-07-17 1986-07-17 オ−トフオ−カス方法 Expired - Lifetime JPH0642009B2 (ja)

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