JPH08125915A - Method for automatically adjusting resolution of image pickup element - Google Patents

Method for automatically adjusting resolution of image pickup element

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JPH08125915A
JPH08125915A JP6284109A JP28410994A JPH08125915A JP H08125915 A JPH08125915 A JP H08125915A JP 6284109 A JP6284109 A JP 6284109A JP 28410994 A JP28410994 A JP 28410994A JP H08125915 A JPH08125915 A JP H08125915A
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JP
Japan
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resolution
mark
image pickup
target
image
Prior art date
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Application number
JP6284109A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shiyou Manita
祥 間仁田
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Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH08125915A publication Critical patent/JPH08125915A/en
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Abstract

PURPOSE: To automatically adjust a highly accurate line camera to a target resolution by storing characteristics relating to an image pickup element and the target value of a mark and automatically performing adjustment so as to equalize the detected value of the mark and the target value. CONSTITUTION: By using a test pattern TP on a glass substrate G for the adjustment, the resolution to be the target of the line camera Ca, the width of a marking area MA and the data of the resolution of the line camera Ca are registered beforehand. An automatic focusing device F is in normal constitution, drives a lens L by a motor M1 based on video signals from the line camera Ca and automatically adjusts a focus. A phase controller S inputs the video signals and horizontal synchronizing signals HD and measures the image photographing time of the MA and the image photographing time of the non marking area of the TP. Then, based on the duty factor of the photographing time, so as to equalize the detected value of the mark and the target value, the motor M2 is driven and a distance between the line camera Ca and the MA is automatically set.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、撮像素子の解像度の微
細な調整を自動に実施する解像度自動調整方法に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resolution automatic adjustment method for automatically performing fine adjustment of the resolution of an image pickup device.

【0002】[0002]

【従来の技術】画像処理において、例えば、自動生産設
備等に使われる画像を取り込む撮像素子としての一次元
CCD(Charge Coupled Devic
e:固体撮像素子)によるラインカメラ(ラインセン
サ)があり、このようなラインカメラの解像度を調整す
る場合、従来は、被写体にスケール等の計器を置いて、
そのスケールを目視することにより調整し、ラインカメ
ラを固定することが一般的であった。
2. Description of the Related Art In image processing, for example, a one-dimensional CCD (Charge Coupled Device) as an image pickup device for capturing an image used in an automatic production facility or the like.
e: There is a line camera (line sensor) using a solid-state image sensor, and when adjusting the resolution of such a line camera, conventionally, an instrument such as a scale is placed on the subject,
It was common to adjust by observing the scale and fix the line camera.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、200
0画素を超えるラインカメラでは、その解像度が100
μm以下になり、また、目視しようにも、2000画素
を同時に表示するディスプレイはない。即ち、普通は圧
縮して表示するので、分解能は1/2〜1/4に低下す
るためである。従って、このようなラインカメラの解像
度の調整には、従来、かなりの時間と手間を要するのが
実情であった。
[Problems to be Solved by the Invention]
For line cameras with more than 0 pixels, the resolution is 100
There is no display that displays 2000 pixels at the same time even when viewed visually. That is, since the image is usually compressed and displayed, the resolution is reduced to 1/2 to 1/4. Therefore, adjustment of the resolution of such a line camera has conventionally required a considerable amount of time and effort.

【0004】本発明の課題は、画像を取り込む撮像素子
の解像度自動調整方法において、特に、2000画素を
超える高精度のラインカメラを使って、目標とする解像
度へ自動的にラインカメラの位置を移動でき、しかも、
制御系を簡素化して低コスト化が図れるようにすること
である。
An object of the present invention is to provide a method for automatically adjusting the resolution of an image pickup device that captures an image, and in particular, by using a high-precision line camera having more than 2000 pixels, the position of the line camera is automatically moved to a target resolution. Yes, and
It is to simplify the control system so that the cost can be reduced.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決すべく
本発明は、画像を取り込む撮像素子と、この撮像素子の
解像度の調整を行う位相制御装置とから成る撮像装置で
あって、前記位相制御装置は、予め被写体に設けられた
マークの目標値と前記撮像素子に関わる特性を記憶し、
前記撮像素子が前記被写体に設けられた前記マークを検
出した値と前記予め記憶している前記目標値とを比較
し、前記検出した値と前記目標値とが等しくなるように
前記撮像素子と前記被写体に設けられた前記マークとの
距離を自動的に調整するようにした撮像素子の解像度自
動調整方法を特徴としている。
In order to solve the above problems, the present invention provides an image pickup device comprising an image pickup device for capturing an image and a phase control device for adjusting the resolution of the image pickup device. The control device stores the target value of the mark provided in advance on the subject and the characteristics relating to the image sensor,
The image sensor compares the detected value of the mark provided on the subject with the previously stored target value, and the image sensor and the image sensor are arranged so that the detected value becomes equal to the target value. It is characterized by an automatic resolution adjustment method for an image sensor, which automatically adjusts the distance from the mark provided on the subject.

【0006】なお、前記位相制御装置において、例え
ば、前記撮像素子の目標とする解像度x、前記マークの
幅g、前記撮像素子の分解能d、前記撮像素子に撮影さ
れた前記マークの画像撮影時間Tb、前記非マーク部分
の撮影時間Tcから、実際の解像度△xを、次式 △x
={(Tc/Tb)+1}(g/d) に基づき演算し
て、前記実際の解像度△xの値が前記目標とする解像度
xより大きい時は、前記撮像素子を前記被写体に近付
け、また、前記実際の解像度△xの値が前記目標とする
解像度xより小さい時は、前記撮像素子を前記被写体か
ら遠ざけるように制御する。
In the phase control device, for example, a target resolution x of the image sensor, a width g of the mark, a resolution d of the image sensor, and an image capturing time Tb of the mark captured by the image sensor. From the shooting time Tc of the non-marked portion, the actual resolution Δx is calculated by the following equation Δx
= {(Tc / Tb) +1} (g / d), and when the value of the actual resolution Δx is larger than the target resolution x, bring the image sensor close to the subject, and When the value of the actual resolution Δx is smaller than the target resolution x, the image sensor is controlled to be moved away from the subject.

【0007】また、前記位相制御装置において、例え
ば、前記撮像素子の駆動周波数f、または前記撮像素子
の分解能dおよび水平周期Ta、前記マークの幅g、前
記マークの画像撮影時間Tbから、目標とする解像度に
対応するマーク幅△gを、次式△g=Tb・f または
△g=Tb(d/Ta) に基づき演算して、前記マー
クの幅gが前記目標とするマーク幅△gとなるように前
記撮像素子と前記被写体との距離を制御する。
Further, in the phase control device, for example, from the driving frequency f of the image pickup device, or the resolution d and the horizontal period Ta of the image pickup device, the width g of the mark, and the image capturing time Tb of the mark, the target is determined. The mark width Δg corresponding to the desired resolution is calculated based on the following equation Δg = Tb · f or Δg = Tb (d / Ta), and the mark width g is equal to the target mark width Δg. The distance between the image sensor and the subject is controlled so that

【0008】あるいは、前記位相制御装置において、例
えば、目標とする解像度に対応するマーク幅△gを予め
設定して、その目標とするマーク幅△gが前記マークの
幅gより大きい時は、前記撮像素子を前記被写体から遠
ざけ、また、前記目標とするマーク幅△gが前記マーク
の幅gより小さい時は、前記撮像素子を前記被写体に近
付けるように制御する。
Alternatively, in the phase control apparatus, for example, a mark width Δg corresponding to a target resolution is set in advance, and when the target mark width Δg is larger than the mark width g, When the image pickup device is moved away from the subject and when the target mark width Δg is smaller than the mark width g, the image pickup device is controlled so as to approach the subject.

【0009】[0009]

【作用】本発明によれば、画像を取り込む撮像素子の解
像度の調整を行う位相制御装置によって、予め被写体に
設けられたマークの目標値と撮像素子に関わる特性を記
憶し、撮像素子が被写体のマークを検出した値と予め記
憶している目標値とを比較し、その検出した値と目標値
とが等しくなるように撮像素子と被写体のマークとの距
離を自動的に調整するようにしたので、特に、2000
画素を超える高精度のラインカメラを使って、目標とす
る解像度へ自動的にラインカメラの位置を移動して調整
できる。しかも、制御系を簡素化できることから、低コ
スト化が図れるようになる。
According to the present invention, the phase control device for adjusting the resolution of the image pickup device for capturing an image stores the target value of the mark provided on the subject in advance and the characteristics relating to the image pickup device, and the image pickup device detects the object. Since the detected value of the mark is compared with the target value stored in advance, the distance between the image sensor and the mark of the subject is automatically adjusted so that the detected value and the target value are equal. , Especially 2000
Using a high-precision line camera that exceeds pixels, the position of the line camera can be automatically moved and adjusted to the target resolution. Moreover, since the control system can be simplified, the cost can be reduced.

【0010】なお、目標とする解像度x、マーク幅g、
分解能d、撮像素子に撮影されたマークの画像撮影時間
Tb、非マーク画像の撮影時間Tcから、△x={(T
c/Tb)+1}(g/d)により演算した実際の解像
度△xが、目標とする解像度xより大きい時は、撮像素
子を被写体に近付け、また、目標とする解像度xより小
さい時は、撮像素子を被写体から遠ざけるように制御す
ることで、位相制御装置として、オペアンプ等を使用し
てハード化することも容易となることから、簡易で高速
な装置が作れる。
The target resolution x, mark width g,
From the resolution d, the image capturing time Tb of the mark captured by the image sensor, and the capturing time Tc of the non-mark image, Δx = {(T
c / Tb) +1} (g / d) when the actual resolution Δx is larger than the target resolution x, the image sensor is brought closer to the subject, and when it is smaller than the target resolution x, By controlling the image pickup device so as to move away from the subject, it becomes easy to use an operational amplifier or the like as a phase control device to implement hardware, and thus a simple and high-speed device can be manufactured.

【0011】また、駆動周波数f、または分解能dおよ
び水平周期Ta、マーク幅g、マークの画像撮影時間T
bから、△g=Tb・fまたは△g=Tb(d/Ta)
により演算した目標とする解像度に対応するマーク幅△
gに、マーク幅gがなるように制御することで、位相制
御装置として、入力値がデジタル値であることから、汎
用性をもたせることが可能となる。
Further, the driving frequency f, or the resolution d, the horizontal period Ta, the mark width g, and the mark image capturing time T.
From b, Δg = Tb · f or Δg = Tb (d / Ta)
Mark width corresponding to the target resolution calculated by
By controlling g to be the mark width g, the phase controller can have versatility because the input value is a digital value.

【0012】あるいは、予め設定した目標とする解像度
に対応するマーク幅△gが、マーク幅gより大きい時
は、撮像素子を被写体から遠ざけ、また、マーク幅gよ
り小さい時は、撮像素子を被写体に近付けるように撮像
素子と被写体との距離を制御することで、位相制御装置
として、画像処理装置に取り込むより高速に処理可能と
なり、しかも、演算手段を省略できることから、コスト
ダウンが図れる。
Alternatively, when the mark width Δg corresponding to the preset target resolution is larger than the mark width g, the image pickup element is moved away from the subject, and when the mark width Δg is smaller than the mark width g, the image pickup element is set to the subject. By controlling the distance between the image pickup device and the subject so as to approach the image pickup device, the phase control device can process at a higher speed than the image processing device can take in, and the cost can be reduced because the calculation means can be omitted.

【0013】[0013]

【実施例】以下に、本発明に係る撮像素子の解像度自動
調整方法の実施例を図1から図5に基づいて説明する。
先ず、図1は本発明を適用した一例としてのラインカメ
ラによる解像度の自動調整を示すもので、(a)は調整
用ガラス基板の被写体例を示す平面図、(b)はライン
カメラによるマークの取り込みを示す概略側面図であ
る。図1(b)において、Caは撮像素子としてのライ
ンカメラ、Lはそのレンズ、Gは調整用ガラス基板であ
り、この調整用ガラス基板Gには、図1(a)に示すよ
うに、例えば、印刷により黒く着色された一定の幅(g
mm)のマークとしてのマーキングエリアMAを有する
被写体(テストパターン)TPが形成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a method for automatically adjusting the resolution of an image pickup device according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
First, FIG. 1 shows automatic adjustment of resolution by a line camera as an example to which the present invention is applied. (A) is a plan view showing an example of a subject of a glass substrate for adjustment, (b) is a line camera It is a schematic side view which shows an uptake. In FIG. 1B, Ca is a line camera as an image sensor, L is its lens, and G is an adjusting glass substrate. As shown in FIG. , A certain width colored in black by printing (g
A subject (test pattern) TP having a marking area MA as a mark (mm) is formed.

【0014】ラインカメラCaは、一次元CCDによる
2000画素を超える高精度のもので、公知の自動焦点
調整式のレンズLを備えて、被写体TPに対しマーキン
グエリアMAの幅方向に沿って画像を順次走査し(図1
(a)の矢印A−A′線参照)、その後、次のラインに
移動して同様に、被写体TPのマーキングエリアMAの
幅方向に沿って画像を順次走査していく。ここで、被写
体TPは、目標とする解像度の1/10程度の精度が出
ていることが条件である。また、ラインカメラCaは、
被写体TPに対して角度を予め調整されている。
The line camera Ca has a high precision of more than 2000 pixels by a one-dimensional CCD, is equipped with a known automatic focus adjustment type lens L, and images an object TP along the width direction of the marking area MA. Sequential scanning (Fig. 1
(Refer to the arrow AA 'line in (a)), and then move to the next line and similarly scan the image sequentially along the width direction of the marking area MA of the subject TP. Here, it is a condition that the subject TP has an accuracy of about 1/10 of the target resolution. In addition, the line camera Ca
The angle is adjusted in advance with respect to the subject TP.

【0015】図2はラインカメラCaのビデオ信号VD
と水平同期信号HDを例示したものである。即ち、水平
同期信号HDにおいて、Taは水平周期(1ライン分の
周期)を示している。また、ビデオ信号VDにおいて、
TbはマーキングエリアMAの画像撮影時間を示してお
り、Tcはその間隔(非マーキングエリア画像の撮影時
間)を示している。従って、Ta=Tb+Tc の関係
にある。
FIG. 2 shows the video signal VD of the line camera Ca.
And the horizontal synchronizing signal HD. That is, in the horizontal synchronizing signal HD, Ta represents a horizontal cycle (cycle for one line). In the video signal VD,
Tb represents the image capturing time of the marking area MA, and Tc represents the interval (imaging time of the non-marking area image). Therefore, there is a relation of Ta = Tb + Tc.

【0016】そして、ラインカメラCaのフォーカス自
体は、後述する自動焦点装置F(図4参照)により自動
制御する。図3はラインカメラCaの出力波形を例示し
たもので、(A)はピンボケ状態の出力波形を示してお
り、(B)は焦点があった状態の出力波形を示してい
る。即ち、自動焦点装置Fにおいては、マーキングエリ
アMAのエッジ部分におけるビデオ信号を微分して得ら
れる微分信号の波高が最も高い調整位置がピントが合っ
た状態とする(図3(B)参照)。
The focus itself of the line camera Ca is automatically controlled by an automatic focusing device F (see FIG. 4) described later. FIG. 3 shows an example of the output waveform of the line camera Ca. (A) shows the output waveform in the out-of-focus state, and (B) shows the output waveform in the focused state. That is, in the automatic focusing device F, the adjustment position where the wave height of the differential signal obtained by differentiating the video signal at the edge portion of the marking area MA is the highest is in focus (see FIG. 3B).

【0017】次に、図4は本発明に係る撮像素子の解像
度自動調整方法に用いる撮像装置の構成例を示すブロッ
ク図で、この撮像装置は、ラインカメラCa、自動焦点
装置F、レンズ駆動モータM1、位相制御装置S、カメ
ラ移動モータM2から構成されている。自動焦点装置F
は、公知の構成のもので、ラインカメラCaからのビデ
オ信号VDに基づき、レンズ駆動モータM1によりレン
ズLを駆動して、焦点を自動調整するものである。
Next, FIG. 4 is a block diagram showing a structural example of an image pickup apparatus used in the method for automatically adjusting the resolution of an image pickup element according to the present invention. This image pickup apparatus includes a line camera Ca, an automatic focusing device F, and a lens drive motor. It is composed of M1, a phase control device S, and a camera moving motor M2. Automatic focusing device F
Is of a known structure, and the lens L is driven by the lens drive motor M1 based on the video signal VD from the line camera Ca to automatically adjust the focus.

【0018】そして、位相制御装置Sは、ラインカメラ
Caからのビデオ信号VDおよび水平同期信号HDに基
づき、カメラ移動モータM2によりラインカメラCaを
図1(b)の上下方向に移動して、位相を制御するもの
である。即ち、位相制御装置Sは、マーキングエリアM
Aの画像撮影時間Tbと被写体TPの非マーキングエリ
ア画像の撮影時間Tcとのデューティー比に基づいて、
マーキングエリアMA(被写体)との距離を自動設定す
るものである。以下に、この位相制御装置Sによる制御
の第1実施例、第2実施例、第3実施例について順に説
明する。
Then, the phase control device S moves the line camera Ca in the vertical direction of FIG. 1 (b) by the camera moving motor M2 based on the video signal VD and the horizontal synchronizing signal HD from the line camera Ca to change the phase. Is to control. That is, the phase control device S uses the marking area M
Based on the duty ratio of the image capturing time Tb of A and the capturing time Tc of the non-marking area image of the subject TP,
The distance to the marking area MA (subject) is automatically set. Below, 1st Example of control by this phase control apparatus S, 2nd Example, and 3rd Example are demonstrated in order.

【0019】<第1実施例> 次のデータを予め登録しておく。 i)ラインカメラCaの目標とする解像度x ii)マーキングエリア幅g iii)ラインカメラCaの分解能d ビデオ信号VDよりマーキングエリアMAの画像撮影
時間Tb、非マーキングエリア画像の撮影時間Tcを測
定する。
<First Embodiment> The following data is registered in advance. i) Target resolution of the line camera Ca x ii) Marking area width g iii) Resolution of the line camera Ca d The image capturing time Tb of the marking area MA and the capturing time Tc of the non-marking area image are measured from the video signal VD.

【0020】以上の要素間には、次の関係式が成り立
つ。 (g/x):{d−(g/x)}=Tb:Tc ゆえに、実際の解像度△xは、 △x={(Tc/Tb)+1}(g/d) となる。従って、上式に基づく実際の解像度△xの値が
目標とする解像度xより大きい時は、倍率が小さいの
で、図1(b)においては、ラインカメラCaを下げる
(調整用ガラス基板Gに近付ける)ようにカメラ移動モ
ータM2を制御し、また、実際の解像度△xの値が目標
とする解像度xより小さい時は、倍率が大きいので、図
1(b)においては、ラインカメラCaを上げる(調整
用ガラス基板Gから遠ざける)ようにカメラ移動モータ
M2を制御すればよい。
The following relational expression holds between the above elements. (G / x): {d− (g / x)} = Tb: Tc Therefore, the actual resolution Δx is Δx = {(Tc / Tb) +1} (g / d). Therefore, when the value of the actual resolution Δx based on the above equation is larger than the target resolution x, the magnification is small, and therefore the line camera Ca is lowered in FIG. 1B (close to the adjustment glass substrate G). ) As described above, and when the value of the actual resolution Δx is smaller than the target resolution x, the magnification is large, so in FIG. 1B, the line camera Ca is raised ( The camera moving motor M2 may be controlled so as to move away from the adjustment glass substrate G).

【0021】以上のような制御を、マーキングエリア
MAの画像撮影時間Tbと被写体TPの非マーキングエ
リア画像の撮影時間Tcとのデューティー比のみで算出
するため、位相制御装置Sとして、オペアンプ等を使用
してハード化することも容易となり、簡易で高速な装置
を作ることができる。
Since the above control is calculated only by the duty ratio between the image pickup time Tb of the marking area MA and the image pickup time Tc of the non-marking area image of the subject TP, an operational amplifier or the like is used as the phase control device S. Then, it becomes easy to implement hardware, and a simple and high-speed device can be made.

【0022】即ち、図5はオペアンプによる位相制御装
置Sの構成例を示すもので、51,52は電圧変換器、
53は除算器、54は基準電圧設定部、55は比較器で
ある。先ず、マーキングエリアMAの画像撮影時間Tb
と被写体TPの非マーキングエリア画像の撮影時間Tc
を、電圧変換器51,52によりそれぞれ電圧変換し
て、その電圧変換した電圧値VTb,VTcをそれぞれ得
る。そして、その電圧変換した電圧値VTb,VTcから除
算器53による演算によって演算値VCmpを得る。この
演算値VCmpは、デューティー比を表すもので、即ち、
VCmp=(VTc/VTb)より求められる。さらに、この
演算値VCmpを、基準電圧設定部54で予め設定された
パラメータに沿った設定値VSetと比較器55で比較し
て、目標とする設定値VSetへ必要なモータ駆動電圧VO
utを得て、このモータ駆動電圧VOutをカメラ移動モー
タM2へ出力する。
That is, FIG. 5 shows an example of the configuration of the phase control device S using an operational amplifier, in which 51 and 52 are voltage converters.
53 is a divider, 54 is a reference voltage setting unit, and 55 is a comparator. First, the image capturing time Tb of the marking area MA
And the shooting time Tc of the non-marking area image of the subject TP
Are respectively converted by the voltage converters 51 and 52 to obtain the voltage converted voltage values VTb and VTc, respectively. Then, the voltage-converted voltage values VTb and VTc are calculated by the divider 53 to obtain a calculated value VCmp. This calculated value VCmp represents the duty ratio, that is,
It is obtained from VCmp = (VTc / VTb). Further, the calculated value VCmp is compared with a set value VSet according to a parameter preset by the reference voltage setting unit 54 by the comparator 55, and the required motor drive voltage VO to the target set value VSet is obtained.
When ut is obtained, this motor drive voltage VOut is output to the camera movement motor M2.

【0023】以上の通り、位相制御と自動焦点の制御を
同時に実施し、ラインカメラCaを目標とする解像度x
へ自動にて調整することが可能となる。
As described above, the phase control and the autofocus control are simultaneously performed, and the line camera Ca has a target resolution x.
It becomes possible to adjust to automatically.

【0024】<第2実施例> ラインカメラCaの駆動周波数fを入力する。または
水平同期信号HDより水平周期Taを読み取ってもよ
い。 ビデオ信号VDよりマーキングエリアMAの画像撮影
時間Tbを測定する。 以上の要素間には、次の関係式が成り立つ。 △g=Tb・f または△g=Tb(d/Ta) マーキングエリアMAの幅gが目標とするマーク幅△
gとなるようにカメラ移動モータM2を制御する。
<Second Embodiment> The driving frequency f of the line camera Ca is input. Alternatively, the horizontal cycle Ta may be read from the horizontal synchronization signal HD. The image capturing time Tb of the marking area MA is measured from the video signal VD. The following relational expressions hold between the above elements. Δg = Tb · f or Δg = Tb (d / Ta) The target mark width Δ is the width g of the marking area MA.
The camera moving motor M2 is controlled so as to obtain g.

【0025】この方法は、入力値がデジタル値であるの
で、汎用性をもたせることが可能である。
In this method, since the input value is a digital value, it is possible to have versatility.

【0026】<第3実施例>ビデオ信号VDより読み取
ったマーキングエリアMAの画像撮影時間Tb、ライン
カメラCaの駆動周波数f(または水平同期信号HDよ
り読み取った水平周期Ta)を入力して、カメラ移動モ
ータM2を制御する。この場合、目標とするマーク幅△
gがマーキングエリアMAの幅gより大きい時は、図1
(b)において、ラインカメラCaを上げる(調整用ガ
ラス基板Gから遠ざける)ようにカメラ移動モータM2
を制御し、また、目標とするマーク幅△gがマーキング
エリアMAの幅gより小さい時は、図1(b)におい
て、ラインカメラCaを下げる(調整用ガラス基板Gに
近付ける)ようにカメラ移動モータM2を制御する。
<Third Embodiment> The image pickup time Tb of the marking area MA read from the video signal VD and the driving frequency f of the line camera Ca (or the horizontal cycle Ta read from the horizontal synchronizing signal HD) are input to the camera. The movement motor M2 is controlled. In this case, the target mark width △
When g is larger than the width g of the marking area MA,
In (b), the camera movement motor M2 is set so as to raise the line camera Ca (away from the adjustment glass substrate G).
When the target mark width Δg is smaller than the width g of the marking area MA, the line camera Ca is lowered (moved closer to the adjustment glass substrate G) in FIG. 1B. Control the motor M2.

【0027】この方法は、画像処理の複雑な知識は不要
で、画像処理装置に取り込むより高速に処理可能であ
る。しかも、演算手段を省略できることから、コストダ
ウンが図れる。
This method does not require complicated knowledge of image processing and can be processed at a higher speed than when it is loaded into the image processing apparatus. Moreover, since the calculation means can be omitted, the cost can be reduced.

【0028】以上に説明した各実施例の通り、本発明
は、自動焦点装置Fと位相制御装置Sを組み合わせて、
ラインカメラCaの自動解像度調整を実施することによ
り、誰でも容易にラインカメラCaの調整が可能で、画
像処理の複雑なパラメータ変更も不要になり、インライ
ンにて随時、調整やワーク変更ができる。特に、本発明
では、位相制御装置Sによって、予め被写体TPのマー
キングエリアMAの目標値とラインカメラCaに関わる
特性を記憶し、ラインカメラCaが被写体TPのマーキ
ングエリアMAを検出した値と予め記憶している目標値
とを比較し、検出した値と目標値とが等しくなるように
ラインカメラCaと被写体TPのマーキングエリアMA
との距離を自動的に調整するため、2000画素を超え
る高精度のラインカメラCaを使って、目標とする解像
度へ自動的にラインカメラCaの位置を移動して調整で
きる。
As in each of the embodiments described above, the present invention is a combination of the autofocus device F and the phase control device S,
By performing the automatic resolution adjustment of the line camera Ca, anyone can easily adjust the line camera Ca, and it is not necessary to change the complicated parameters of the image processing, and the adjustment and the work change can be performed inline at any time. Particularly, in the present invention, the target value of the marking area MA of the subject TP and the characteristic relating to the line camera Ca are stored in advance by the phase control device S, and the value in which the line camera Ca detects the marking area MA of the subject TP is stored in advance. And the marking area MA between the line camera Ca and the subject TP so that the detected value becomes equal to the target value.
Since the distance between and is automatically adjusted, the position of the line camera Ca can be automatically moved to the target resolution and adjusted by using the high-precision line camera Ca with more than 2000 pixels.

【0029】なお、以上の実施例においては、撮像素子
として一次元CCDによる2000画素を超える高精度
のラインカメラとしたが、本発明はこれに限定されるも
のではない。また、自動焦点装置や位相制御装置の構成
も任意であり、その他、アクチュエータを含む具体的な
細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論
である。
In the above embodiments, the high-precision line camera having a one-dimensional CCD with more than 2000 pixels is used as the image pickup device, but the present invention is not limited to this. Further, it is needless to say that the structures of the automatic focusing device and the phase control device are arbitrary, and in addition, the specific detailed structure including the actuator can be appropriately changed.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上のように、本発明に係る撮像素子の
解像度自動調整方法によれば、撮像素子の解像度の調整
を行う位相制御装置によって、予め被写体に設けられた
マークの目標値と撮像素子に関わる特性を記憶し、撮像
素子が被写体のマークを検出した値と予め記憶している
目標値とを比較し、その検出した値と目標値とが等しく
なるように撮像素子と被写体のマークとの距離を自動的
に調整するようにしたため、特に、2000画素を超え
る高精度のラインカメラを使って、目標とする解像度へ
自動的にラインカメラの位置を移動して調整することが
できる。しかも、制御系を簡素化できて、低コスト化を
達成することができる。
As described above, according to the method for automatically adjusting the resolution of an image pickup device according to the present invention, the phase control device for adjusting the resolution of the image pickup device sets the target value of the mark previously provided on the object and the image pickup. The characteristics related to the device are stored, the value detected by the image sensor for the mark of the subject is compared with the target value stored in advance, and the mark of the image sensor and the subject is adjusted so that the detected value becomes equal to the target value. Since the distance between and is automatically adjusted, it is possible to automatically move and adjust the position of the line camera to a target resolution by using a high-precision line camera having more than 2000 pixels. Moreover, the control system can be simplified and the cost can be reduced.

【0031】なお、請求項2記載のように、△x=
{(Tc/Tb)+1}(g/d)により演算した実際
の解像度△xが、目標とする解像度xより大きい時は、
撮像素子を被写体に近付け、また、目標とする解像度x
より小さい時は、撮像素子を被写体から遠ざけるように
制御すれば、位相制御装置として、オペアンプ等を使用
してハード化することも容易となるため、簡易で高速な
装置を作ることができる。
As described in claim 2, Δx =
When the actual resolution Δx calculated by {(Tc / Tb) +1} (g / d) is larger than the target resolution x,
Bring the image sensor close to the subject and set the target resolution x
When it is smaller, if the image pickup element is controlled so as to move away from the subject, it becomes easy to use an operational amplifier or the like as a phase control device to implement hardware, so that a simple and high-speed device can be manufactured.

【0032】また、請求項3記載のように、マーク幅g
が、△g=Tb・fまたは△g=Tb(d/Ta)によ
り演算した目標とする解像度に対応するマーク幅△gに
なるように制御すれば、位相制御装置として、入力値が
デジタル値であるため、汎用性をもたせることができ
る。
Further, as described in claim 3, the mark width g
Is controlled so that the mark width Δg corresponds to the target resolution calculated by Δg = Tb · f or Δg = Tb (d / Ta), the input value becomes a digital value as a phase control device. Therefore, versatility can be provided.

【0033】あるいは、請求項4記載のように、予め設
定した目標とする解像度に対応するマーク幅△gが、マ
ーク幅gより大きい時は、撮像素子を被写体から遠ざ
け、また、マーク幅gより小さい時は、撮像素子を被写
体に近付けるように制御すれば、位相制御装置として、
画像処理装置に取り込むより高速に処理可能となり、し
かも、演算手段を省略できるため、コストダウンを達成
することができる。
Alternatively, as described in claim 4, when the mark width Δg corresponding to the preset target resolution is larger than the mark width g, the image pickup device is moved away from the object and the mark width g is larger than the mark width g. When it is small, if you control the image sensor so that it comes close to the subject, as a phase control device,
Since the processing can be performed at a higher speed than that when the image processing apparatus is loaded, and the calculation means can be omitted, cost reduction can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明を適用した一例としてのラインカメラに
よる解像度の自動調整を示すもので、(a)は調整用ガ
ラス基板の被写体例を示す平面図、(b)はラインカメ
ラによるマークの取り込みを示す概略側面図である。
1A and 1B show automatic adjustment of resolution by a line camera as an example to which the present invention is applied, in which FIG. 1A is a plan view showing an example of a subject on a glass substrate for adjustment, and FIG. It is a schematic side view which shows.

【図2】ラインカメラのビデオ信号と水平同期信号を例
示した図である。
FIG. 2 is a diagram exemplifying a video signal and a horizontal synchronizing signal of a line camera.

【図3】ラインカメラの出力波形を例示したもので、
(A)はピンボケ状態の出力波形図、(B)は焦点があ
った状態の出力波形図である。
FIG. 3 shows an example of an output waveform of a line camera,
(A) is an output waveform diagram in a defocused state, and (B) is an output waveform diagram in a focused state.

【図4】本発明に係る撮像素子の解像度自動調整方法に
用いる撮像装置の構成例を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of an image pickup apparatus used in the method for automatically adjusting the resolution of an image pickup element according to the present invention.

【図5】図4の位相制御装置の構成例を示す回路図であ
る。
5 is a circuit diagram showing a configuration example of the phase control device of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

Ca 撮像素子 L レンズ G 調整用ガラス基板 TP 被写体 MA マーク F 自動焦点装置 M1 レンズ駆動モータ S 位相制御装置 M2 カメラ移動モータ VD ビデオ信号 HD 水平同期信号 Ta 水平周期 Tb マークの画像撮影時間 Tc 非マーク画像の撮影時間 51,52 電圧変換器 53 除算器 54 基準電圧設定部 55 比較器 Ca image sensor L lens G adjustment glass substrate TP subject MA mark F autofocus device M1 lens drive motor S phase control device M2 camera movement motor VD video signal HD horizontal sync signal Ta horizontal period Tb mark image recording time Tc non-mark image Image capturing time 51,52 Voltage converter 53 Divider 54 Reference voltage setting unit 55 Comparator

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 画像を取り込む撮像素子と、この撮像素
子の解像度の調整を行う位相制御装置とから成る撮像装
置であって、 前記位相制御装置は、予め被写体に設けられたマークの
目標値と前記撮像素子に関わる特性を記憶し、前記撮像
素子が前記被写体に設けられた前記マークを検出した値
と前記予め記憶している前記目標値とを比較し、前記検
出した値と前記目標値とが等しくなるように前記撮像素
子と前記被写体に設けられた前記マークとの距離を自動
的に調整することを特徴とする撮像素子の解像度自動調
整方法。
1. An image pickup device comprising an image pickup device for capturing an image and a phase control device for adjusting the resolution of the image pickup device, wherein the phase control device sets a target value of a mark previously provided on a subject. The characteristic relating to the image pickup device is stored, the value obtained by detecting the mark provided on the subject by the image pickup device is compared with the target value stored in advance, and the detected value and the target value are compared. A method for automatically adjusting the resolution of an image pickup device, wherein the distance between the image pickup device and the mark provided on the subject is automatically adjusted so that
【請求項2】 前記位相制御装置において、 前記撮像素子の目標とする解像度x、前記マークの幅
g、前記撮像素子の分解能d、前記撮像素子に撮影され
た前記マークの画像撮影時間Tb、前記非マーク画像の
撮影時間Tcから、実際の解像度△xを、次式 △x={(Tc/Tb)+1}(g/d) に基づき演算して、 前記実際の解像度△xの値が前記目標とする解像度xよ
り大きい時は、前記撮像素子を前記被写体に近付け、 また、前記実際の解像度△xの値が前記目標とする解像
度xより小さい時は、前記撮像素子を前記被写体から遠
ざけるように制御することを特徴とする請求項1記載の
撮像素子の解像度自動調整方法。
2. The phase control device, wherein a target resolution x of the image sensor, a width g of the mark, a resolution d of the image sensor, an image capturing time Tb of the mark captured by the image sensor, The actual resolution Δx is calculated from the shooting time Tc of the unmarked image based on the following equation Δx = {(Tc / Tb) +1} (g / d), and the value of the actual resolution Δx is When the resolution x is higher than the target resolution x, the image sensor is brought closer to the subject, and when the value of the actual resolution Δx is smaller than the target resolution x, the image sensor is moved away from the subject. The method for automatically adjusting the resolution of an image pickup device according to claim 1, wherein
【請求項3】 前記位相制御装置において、 前記撮像素子の駆動周波数f、または前記撮像素子の分
解能dおよび水平周期Ta、前記マークの幅g、前記マ
ークの画像撮影時間Tbから、目標とする解像度に対応
するマーク幅△gを、次式 △g=Tb・f または△g=Tb(d/Ta) に基づき演算して、 前記マークの幅gが前記目標とするマーク幅△gとなる
ように前記撮像素子と前記被写体との距離を制御するこ
とを特徴とする請求項1記載の撮像素子の解像度自動調
整方法。
3. In the phase control device, a target resolution based on a drive frequency f of the image sensor, a resolution d and a horizontal period Ta of the image sensor, a width g of the mark, and an image capturing time Tb of the mark. The mark width Δg corresponding to is calculated based on the following formula Δg = Tb · f or Δg = Tb (d / Ta) so that the width g of the mark becomes the target mark width Δg. The method for automatically adjusting the resolution of an image pickup device according to claim 1, wherein the distance between the image pickup device and the subject is controlled.
【請求項4】 前記位相制御装置において、 目標とする解像度に対応するマーク幅△gを予め設定し
て、 その目標とするマーク幅△gが前記マークの幅gより大
きい時は、前記撮像素子を前記被写体から遠ざけ、 また、前記目標とするマーク幅△gが前記マークの幅g
より小さい時は、前記撮像素子を前記被写体に近付ける
ように制御することを特徴とする請求項1記載の撮像素
子の解像度自動調整方法。
4. In the phase control device, a mark width Δg corresponding to a target resolution is set in advance, and when the target mark width Δg is larger than the mark width g, the image pickup device Away from the subject, and the target mark width Δg is the mark width g.
The method for automatically adjusting the resolution of an image pickup device according to claim 1, wherein the image pickup device is controlled to approach the subject when the image pickup device is smaller than the image pickup device.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010076041A (en) * 2000-01-24 2001-08-11 윤종용 Appratus and method for inspecting screen quality
KR100664565B1 (en) * 2004-04-26 2007-01-04 가시오게산키 가부시키가이샤 Digital camera

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