JPH0642010B2 - オ−トフオ−カス方法 - Google Patents
オ−トフオ−カス方法Info
- Publication number
- JPH0642010B2 JPH0642010B2 JP61167866A JP16786686A JPH0642010B2 JP H0642010 B2 JPH0642010 B2 JP H0642010B2 JP 61167866 A JP61167866 A JP 61167866A JP 16786686 A JP16786686 A JP 16786686A JP H0642010 B2 JPH0642010 B2 JP H0642010B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- projection lens
- projection
- output signal
- line sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- 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、マイクロフィルムなどの一部が透明なフィル
ムに記録された画像の投影光を１つの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。
ムに記録された画像の投影光を１つの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
とになり、信頼性が悪いという問題もあった。
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
とになり、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。
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。
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、フィルムに記録された画像
の投影光を、投影レンズにより投影面上および１つのイ
メージセンサ上に同時に合焦させる一方、前記イメージ
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、前記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、前記出力信号の隣接する極
大値と極小値の差の絶対値の総和を求め、この総和が最
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。
の投影光を、投影レンズにより投影面上および１つのイ
メージセンサ上に同時に合焦させる一方、前記イメージ
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、前記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、前記出力信号の隣接する極
大値と極小値の差の絶対値の総和を求め、この総和が最
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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、入力インターフェー
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、７
６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５
８、６０を駆動するドライバである。
器６８でデジタル信号に変換され、入力インターフェー
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、７
６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５
８、６０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。
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。
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。
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。
いてオートフォーカス制御を行う。
ＣＰＵ７２はまず出力波形の最大値Ｖｐと極小値Ｖｂを
それぞれ記憶するメモリを０に初期化すると共に、隣接
する極大値Ｖｐと極小値Ｖｂとの差の絶対値の総和Ｋを
記憶するメモリを０に初期化する（ステップ１１４）。
ＣＰＵ７２は次にラインセンサ５６の走査に追従してそ
の出力信号Ｖｎを一走査が完了するまで順次読込む（ス
テップ１１６、１１８）。ＣＰＵ７２はこの読込んだ出
力信号Ｖｎとその前後の数画素の出力信号により出力信
号Ｖｎが極大値であるか（ステップ１２０）、極小値で
あるか（ステップ１２２）を判別し、極大値であればＶ
ｐのメモリの内容を出力信号Ｖｎに書き換えて記憶し、
極小値であればＶｂのメモリの内容を出力信号Ｖｎに書
き換えて記憶する（ステップ１２４、１２６）。
それぞれ記憶するメモリを０に初期化すると共に、隣接
する極大値Ｖｐと極小値Ｖｂとの差の絶対値の総和Ｋを
記憶するメモリを０に初期化する（ステップ１１４）。
ＣＰＵ７２は次にラインセンサ５６の走査に追従してそ
の出力信号Ｖｎを一走査が完了するまで順次読込む（ス
テップ１１６、１１８）。ＣＰＵ７２はこの読込んだ出
力信号Ｖｎとその前後の数画素の出力信号により出力信
号Ｖｎが極大値であるか（ステップ１２０）、極小値で
あるか（ステップ１２２）を判別し、極大値であればＶ
ｐのメモリの内容を出力信号Ｖｎに書き換えて記憶し、
極小値であればＶｂのメモリの内容を出力信号Ｖｎに書
き換えて記憶する（ステップ１２４、１２６）。
ＣＰＵ７２はＶｐ、Ｖｂのメモリの内容を用いて両者の
差の絶対値｜Ｖｐ−Ｖｂ｜を求め、これをＫに加えた和
を新たなＫとして記憶する（ステップ１２８）。ＣＰＵ
７２はステップ１２０以降の動作を一走査完了するまで
繰り返す（ステップ１３０）。従ってこのＫは隣接する
極大値と極小値との差の絶対値の総和となる。
差の絶対値｜Ｖｐ−Ｖｂ｜を求め、これをＫに加えた和
を新たなＫとして記憶する（ステップ１２８）。ＣＰＵ
７２はステップ１２０以降の動作を一走査完了するまで
繰り返す（ステップ１３０）。従ってこのＫは隣接する
極大値と極小値との差の絶対値の総和となる。
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）、総和Ｋ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）。
同様の動作を繰り返し（ステップ１３２）、総和Ｋ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）。
この総和Ｋ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、総和Ｋが増加する方向に投影
レンズ２０を所定量ずつ移動し、この総和Ｋの増加率が
０となることから、総和Ｋ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
の時の総和Ｋ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、総和Ｋが最大となる位置を求めてもよい
（全スキャン法）。
ムが可能である。例えば、総和Ｋが増加する方向に投影
レンズ２０を所定量ずつ移動し、この総和Ｋの増加率が
０となることから、総和Ｋ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
の時の総和Ｋ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、総和Ｋ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。
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。
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。
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、フィルムの画像を投影面上と１
つのイメージセンサとに同時に合焦させる場合に、この
イメージセンサの出力波形の隣接する極大値と極小値と
の差の絶対値の総和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
には出力波形の高低変動幅が最大になることから前記総
和が最大になり、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。
つのイメージセンサとに同時に合焦させる場合に、この
イメージセンサの出力波形の隣接する極大値と極小値と
の差の絶対値の総和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
には出力波形の高低変動幅が最大になることから前記総
和が最大になり、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。
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。 Ｖｐ……極大値、 Ｖｂ……極小値、 Ｋ……総和。
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。 Ｖｐ……極大値、 Ｖｂ……極小値、 Ｋ……総和。
Claims (1)
- 【請求項１】フィルムに記録された画像の投影光を、投
影レンズにより投影面上および１つのイメージセンサ上
に同時に合焦させる一方、前記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、前
記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、前記出力信号の隣接する極大値と極小値の
差の絶対値の総和を求め、この総和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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61167866A JPH0642010B2 (ja) | 1986-07-18 | 1986-07-18 | オ−トフオ−カス方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61167866A JPH0642010B2 (ja) | 1986-07-18 | 1986-07-18 | オ−トフオ−カス方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6325609A JPS6325609A (ja) | 1988-02-03 |
| JPH0642010B2 true JPH0642010B2 (ja) | 1994-06-01 |
Family
ID=15857535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61167866A Expired - Lifetime JPH0642010B2 (ja) | 1986-07-18 | 1986-07-18 | オ−トフオ−カス方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0642010B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01262511A (ja) * | 1988-04-13 | 1989-10-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 撮像装置の自動焦点機構 |
| US9050870B2 (en) | 2012-05-30 | 2015-06-09 | Hendrickson Usa, L.L.C. | Energy storing suspension components having retention recesses |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6286721A (ja) * | 1985-10-14 | 1987-04-21 | Hitachi Ltd | 顕微鏡自動焦点装置 |
-
1986
- 1986-07-18 JP JP61167866A patent/JPH0642010B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6325609A (ja) | 1988-02-03 |
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