JPH0642012B2 - オ−トフオ−カス方法 - Google Patents

オ−トフオ−カス方法

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JPH0642012B2
JPH0642012B2 JP21415086A JP21415086A JPH0642012B2 JP H0642012 B2 JPH0642012 B2 JP H0642012B2 JP 21415086 A JP21415086 A JP 21415086A JP 21415086 A JP21415086 A JP 21415086A JP H0642012 B2 JPH0642012 B2 JP H0642012B2
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projection lens
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contrast signal
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隆裕 秀島
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Fuji Photo Film Co Ltd
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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、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。
しかし原画の少くとも一部が透明あるいは半透明(以下
本願では透明は半透明を含むものとする)であって、こ
の透明の部分の裏面にほこりや傷あるいは汚れが付いて
いる場合には、この裏面のほこりなどに焦点を合わせる
ように動作を行うことがあり得る。例えばリーダプリン
タにおいては通常原画のフィルムベースが100μ程度
ありこの原画の裏面に合焦すると表面の画像がぼけると
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、一
部が透明なフィルムの一方の面に記録された画像の投影
光の焦点合せを行う場合に、フィルムの画像記録面と反
対の面(以下裏面という)にほこりや傷あるいは汚れが
あっても、この裏面に焦点合せすることなく常に正しく
フィルムの画像記録面(以下表面という)に焦点を合わ
せること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、一部が透明なフィルムの一
方の面に記録された画像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、 次のステップからなるオートフォーカス方法: (a)前記フィルムの各面に対する合焦位置より十分離れ
た投影レンズ位置で、前記イメージセンサの複数の領域
毎にそれぞれコントラスト信号を求めるステップ; (b)これらの各コントラスト信号のうち互いに接近しか
つ最も多数のコントラスト信号を含む集合を求めるステ
ップ; (c)この集合に基づいてその時の前記投影レンズ位置に
おけるコントラスト信号を決定するステップ; (d)前記投影レンズを移動させながら前記ステップ(c)に
よりコントラスト信号を求め、求めたコントラスト信号
が最大となる前記投影レンズ位置を合焦位置とするステ
ップ、により達成される。
(原理) ラインセンサを複数(例えば4つ)の領域に分け、各領
域のコントラスト信号Cを投影レンズ位置xに対して求
めれば、第5図A〜Aに示すようになる。フィルム
表面の画像によるコントラスト信号CはA、A、A
のようにその最大となる時の投影レンズ位置(合焦位
置)xはxに接近する。これに対しフィルム裏面のほ
こり、傷あるいは汚れによるコントラスト信号CはA
のようになり、その最大となる投影レンズ位置(合焦位
置)xはxから大きく離れた位置xとなる。
投影レンズの或る位置例えば第5図の位置x、すなわ
ちフィルム10の表・裏面に対する合焦位置から十分に
離れた位置xにおける各領域のコントラスト信号Cの
うち、A、A、A上の信号C、C、Cは互
いに近接し、A上の信号Cはこれらから大きく離れ
る。
本発明は前者の集合、すなわち互いに接近しかつ最も多
くのコントラスト信号を含む集合を用いて、投影レンズ
が位置xにある時のコントラスト信号C(x)を
求める。例えばこの集合に含まれるコントラスト信号C
、C、Cの算術平均(C+C+C)/3
や、中央値をコントラスト信号Cとする。そしてこの
ようにして決定したコントラスト信号Cを投影レンズ
を移動させつつ順次決定すればその時のコントラスト信
号Cは第5図Aのようになる。本発明はこのA
最大になるレンズ位置xを求め、ここを合焦位置とす
るものである。
(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、第5図はコントラスト信号のレンズ位置に対
する変化を示す図である。
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フィルムで
ある。12は光源であり、光源12の光はコンデンサレ
ンズ14、防熱フィルム16、反射鏡18を介してフィ
ルム10の下面に導かれる。リーダモードにおいては、
フィルム10の透過光(画像投影光)は、投影レンズ2
0、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にフィルム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2
2、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は帯域フィルタ6
8を通って第4図の出力wとされる。
70は分配器、72(72a〜72d)はピークホール
ド回路である。分配器70はクロック62のクロックパ
ルスをカウントし、ラインセンサ56の全長を4つに分
割して、それぞれの領域I〜Iの出力信号wをそれ
ぞれのピークホールド回路72a〜72dに順次送出す
る。このピークホールド回路72は出力信号wの最大値
を検出するものであり、この最大値が各領域のコントラ
スト信号C(C〜C)となる。
これらのコントラスト信号CはA/D変換器74でデジ
タル信号に変換され、入力インターフェース76を介し
てCPU78に入力される。第2図で80はCPU78
の制御プログラム等を記憶するROM、82はRAM、
84は出力インターフェース、86および88はD/A
変換器、90、92はそれぞれモータ58、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に出力に基づいて
露光量測定を行う(ステップ102)。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1
06)、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。
分配器70はラインセンサ56の走査がその全長の1/
4進む度に帯域フィルタ68の出力wを順番にピークホ
ールド回路72a〜72dに入力する。このピークホー
ルド回路72a〜72dは、その時の投影レンズ20の
位置xにおけるラインセンサ56の4つの領域I〜I
内での出力帯域フィルタ68の信号wの最大値をコン
トラスト信号C(x)〜C(x)として求める(ス
テップ120)。CPU78はこのコントラスト信号C
〜Cを走査の進行に対応して、A/D変換器74お
よび入力インターフェース76を介して読込む。CPU
78はこれらのコントラスト信号C〜Cの中から互
いに接近しかつ大多数のコントラスト信号を含む集合、
すななちC、C、Cからなる集合を求め、この集
合を用いて例えばこれらの算術平均(C+C
)/3をこのレンズ位置xにおけるコントラスト信
号C(x)としRAM82に記憶する。CPU78は
投影レンズ20を所定量Δx移動させてステップ114
〜122の動作を繰り返し、コントラスト信号Cが最
大となるレンズ位置xを求める(ステップ124、1
26)。この位置xが投影レンズ20の合焦位置であ
る(ステップ128)。
なおコントラスト信号Cの最大を求める方法として
は、投影レンズ20をその全範囲で移動させる全スキャ
ン法や、半値幅法、あるいは山登り法等が使用できる。
この合焦状態でプリンタモードにすれば(ステップ13
0)、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。
この実施例では求めた集合の算術平均をコントラスト信
号Cとしたが、本発明はこれに限られず、集合の中間
値をコントラスト信号Cとしてもよい。
またコントラスト信号は実施例のようにピークホールド
回路72の出力として求めるだけでなく、帯域フィルタ
68の出力wの最大、最小をw(M)、w(m)とし
て、{w(M)−w(m)}/{w(M)+w(m)}
をコントラスト信号として用いてもよい。
(発明の効果) 本発明は以上のように、フィルム裏面のほこりなどによ
る合焦位置が、フィルム表面の画像による合焦位置から
大きくずれる点に着眼し、イメージセンサを複数の領域
に分けて各領域毎のコントラスト信号のうちフィルム裏
面による少数の大きく離れたコントラスト信号を除いた
集合を求め、この集合に基づいてその時の投影レンズの
位置におけるコントラスト信号を決定する。そしてこの
求めたコントラスト信号が最大となるレンズ位置を求め
この位置を合焦とするものである。従ってフィルム裏面
にほこりや傷や汚れがある領域の影響を除いて合焦位置
を決定することができ、常にフィルムの表面に正しく焦
点を合わせることが可能になる。
【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、第5図はコントラスト信号のレンズ位置に対する
変化を示す図である。 10……原画、20……投影レンズ、 56……ラインセンサ、v……出力信号、 C……コントラスト信号、 I〜I……領域、 x……合焦位置。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一部が透明なフィルムの一方の面に記録さ
    れた画像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、 次のステップからなるオートフォーカス方法: (a)前記フィルムの各面に対する合焦位置より十分離れ
    た投影レンズ位置で、前記イメージセンサの複数の領域
    毎にそれぞれコントラスト信号を求めるステップ; (b)これらの各コントラスト信号のうち互いに接近しか
    つ最も多数のコントラスト信号を含む集合を求めるステ
    ップ; (c)この集合に基づいてその時の前記投影レンズ位置に
    おけるコントラスト信号を決定するステップ; (d)前記投影レンズを移動させながら前記ステップ(c)に
    よりコントラスト信号を求め、求めたコントラスト信号
    が最大となる前記投影レンズ位置を合焦位置とするステ
    ップ。
  2. 【請求項2】ステップ(c)において、集合の算術平均を
    コントラスト信号とすることを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載のオートフォーカス方法。
  3. 【請求項3】ステップ(c)において、集合の中央値をコ
    ントラスト信号とすることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載のオートフォーカス方法。
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JP4967930B2 (ja) * 2007-08-31 2012-07-04 株式会社ニコン 焦点検出装置
US8717490B2 (en) 2009-06-19 2014-05-06 Casio Computer Co., Ltd Imaging apparatus, focusing method, and computer-readable recording medium recording program
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