JPS60131511A - 自動焦点検出装置 - Google Patents
自動焦点検出装置Info
- Publication number
- JPS60131511A JPS60131511A JP58240227A JP24022783A JPS60131511A JP S60131511 A JPS60131511 A JP S60131511A JP 58240227 A JP58240227 A JP 58240227A JP 24022783 A JP24022783 A JP 24022783A JP S60131511 A JPS60131511 A JP S60131511A
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- Japan
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- video signal
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- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
- G02B7/34—Systems for automatic generation of focusing signals using different areas in a pupil plane
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、微細な磁気ヘッドの厚みや、トラック幅、さ
らにＩＣパターンの線幅等の高精度自動測定における際
の自動焦点合せのための検出装置に関するものである。
らにＩＣパターンの線幅等の高精度自動測定における際
の自動焦点合せのための検出装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点
一般に、磁気ヘッドの厚みやトラック幅測定のような微
細な対象物の高精度測定では、光学倍率を高くして行う
必要があり、顕微鏡のような光学系を用いて高倍率を実
親している。しかし、このような高倍率時には、光学系
の焦点深度が極めて浅くなり、測定の都度、焦点を合せ
なおす作業が必要であるため、生産ラインのような大量
の対象を短時間に測定する上でのネックとなっていた。
細な対象物の高精度測定では、光学倍率を高くして行う
必要があり、顕微鏡のような光学系を用いて高倍率を実
親している。しかし、このような高倍率時には、光学系
の焦点深度が極めて浅くなり、測定の都度、焦点を合せ
なおす作業が必要であるため、生産ラインのような大量
の対象を短時間に測定する上でのネックとなっていた。
また、焦点のあわせ方も、人間の感覚に依存するため、
測定値にばらつきが出るなどの問題があった。従来例で
は、自動焦点装置として、対象物の明暗変化部の傾斜が
最大となるよう制御するタイプのものが多いが、処理方
法が微分型であるだめに、ごみや傷、ノイズに弱いとい
う問題点を有していた。
測定値にばらつきが出るなどの問題があった。従来例で
は、自動焦点装置として、対象物の明暗変化部の傾斜が
最大となるよう制御するタイプのものが多いが、処理方
法が微分型であるだめに、ごみや傷、ノイズに弱いとい
う問題点を有していた。
発明の目的
本発明は、上記従来の問題点を解消するもので磁気ヘッ
ド厚みやトラック幅等のような、単純な線幅の対象を撮
像した映像信号を処理し、コントラストを積分型でデー
タ処理することにより、安定に自動的にその焦点位置を
検出できる装置を提供することを目的とする。
ド厚みやトラック幅等のような、単純な線幅の対象を撮
像した映像信号を処理し、コントラストを積分型でデー
タ処理することにより、安定に自動的にその焦点位置を
検出できる装置を提供することを目的とする。
発明の構成
そして上記目的を達成するために、本発明はイメージセ
ンサ、ＴＶカメラ等の撮像手段と、これらから得られる
被測定対象の映像信号のデータ処理装置とを備えた自動
焦点検出装置であり、映像信号中の明るさ頻度分布をめ
、一定範囲内の分布の最大値と最小値をめ、その差分が
最大となる位置を合焦位置として安定に検出するよう構
成するものである。
ンサ、ＴＶカメラ等の撮像手段と、これらから得られる
被測定対象の映像信号のデータ処理装置とを備えた自動
焦点検出装置であり、映像信号中の明るさ頻度分布をめ
、一定範囲内の分布の最大値と最小値をめ、その差分が
最大となる位置を合焦位置として安定に検出するよう構
成するものである。
実施例の説明
本発明の一実施例として、磁気ヘッド等の厚みの自動測
定における、自動焦点検出装置について説明する。第１
図は、本実施例における、レンズ系２及びイメージセン
サ−３よりなる撮像部１０とその信号処理部の構成を示
した説明図である。
定における、自動焦点検出装置について説明する。第１
図は、本実施例における、レンズ系２及びイメージセン
サ−３よりなる撮像部１０とその信号処理部の構成を示
した説明図である。
撮像部１０のイメージセンサ−３は、測定対象である磁
気ヘッド１七第２図のような位置関係で配置する。
気ヘッド１七第２図のような位置関係で配置する。
第１図のレンズ系２は、磁気ヘッド１とイメージセンサ
−３との間におかれて、適当な倍率で結像されるための
ものである。イメージセンサ−３は、たとえば１０２４
ビツトの画素を有する一次元のセンサーであり、適当な
段階数（たとえば２６６段階）の分解能をもつアナログ
ディジタル変換部４（以下ムＤ変換部と略す）に接続さ
れている。ｋＤ変換部４の出力は、像の明暗分布を作成
する分布メモリー６及び加算回路６よシなる分布作成手
段１１に接続され、分布メモリー６部出力は、その中の
最大値を判定保持する回路７と、最小値を判定保持する
回路８とに接続されている。
−３との間におかれて、適当な倍率で結像されるための
ものである。イメージセンサ−３は、たとえば１０２４
ビツトの画素を有する一次元のセンサーであり、適当な
段階数（たとえば２６６段階）の分解能をもつアナログ
ディジタル変換部４（以下ムＤ変換部と略す）に接続さ
れている。ｋＤ変換部４の出力は、像の明暗分布を作成
する分布メモリー６及び加算回路６よシなる分布作成手
段１１に接続され、分布メモリー６部出力は、その中の
最大値を判定保持する回路７と、最小値を判定保持する
回路８とに接続されている。
回路７及び８の出力は、合焦位置を検出する保持判定部
９［接続されている。
９［接続されている。
以上のように構成された自動焦点検出装置について、以
下にその動作を説明する。
下にその動作を説明する。
レンズ系２によって、イメージセンサ−３上に結像され
た磁気へソド１の像は、明暗信号となって、イメージセ
ンサ−３の画素ごとに直列に取り出され、五り変換部４
に入る。ここで、たとえば、８ビツトのディジタル数値
に変換された明暗情報は、次の分布メモリー６部で、２
６６段階の明るさの頻度分布データに変換する。第３図
は、イメージセンサ−３から得、られた明るさの信号−
映像信号１２を明るさの頻度分布図１３に変換する時の
概念を示す図であり、第３図の縦軸は、２６６段階の−
るさを示し、横軸は、各明るさ段階ごとのビット数の和
を示している。
た磁気へソド１の像は、明暗信号となって、イメージセ
ンサ−３の画素ごとに直列に取り出され、五り変換部４
に入る。ここで、たとえば、８ビツトのディジタル数値
に変換された明暗情報は、次の分布メモリー６部で、２
６６段階の明るさの頻度分布データに変換する。第３図
は、イメージセンサ−３から得、られた明るさの信号−
映像信号１２を明るさの頻度分布図１３に変換する時の
概念を示す図であり、第３図の縦軸は、２６６段階の−
るさを示し、横軸は、各明るさ段階ごとのビット数の和
を示している。
このような分布メモリー６を作るために必要なメモリー
は、明るさ分解能２６６段階、イメージセンサ画素数１
０２４の場合、アドレス数２６６データ幅１０ビットが
必要である。
は、明るさ分解能２６６段階、イメージセンサ画素数１
０２４の場合、アドレス数２６６データ幅１０ビットが
必要である。
ムＤ変換された明るさのデータは、分布メモリー６部の
アドレスデータとして入力され、読み出されたデータに
加算回路６′によって１を加算し、その加算結果を再度
、同一アドレスに書き込むようにする。ここで、分布メ
モリー６のデータは、各明るさ段階の頻度に対応してい
る。従って１．最初にメモリーの全アドレスに０を書き
込んだ上で、上記手順によって、明るさデータを分布メ
モリー６部に記録させそ４尭ば、センサーの一走査と同
時に分布メモリー６部に、頻度分布データが作成できる
。
アドレスデータとして入力され、読み出されたデータに
加算回路６′によって１を加算し、その加算結果を再度
、同一アドレスに書き込むようにする。ここで、分布メ
モリー６のデータは、各明るさ段階の頻度に対応してい
る。従って１．最初にメモリーの全アドレスに０を書き
込んだ上で、上記手順によって、明るさデータを分布メ
モリー６部に記録させそ４尭ば、センサーの一走査と同
時に分布メモリー６部に、頻度分布データが作成できる
。
また、この分布メモリー６へのデータ書込時に、あらか
じめ設定しておいた明るさレベル１４の範□ 囲でのデータを対象１として、その中の最大値と最′Ｊ
７ｆｔ！Ｅ ＝それぞれ回路７・ ８″判定保持する・
第６図は１、その回路を示す。最大値、保持の動作は、
分布メモリーデータ１７を、比較器１８に入７１１、そ
の時点までに保持器１９に保持されていた最大値、デー
タ２０と比較し、１．７の方が大きければ、保、竺信号
２１を保持、器１９に送り、１７のデータを保持させる
。このようなデータ更新動作を、１４のレベル以上につ
いて行えば、その範囲内での最大値データが保持器１９
に保持される。最小値保持の動作に、ついても同様で比
較器１８ａ、保持器７．９ａｆ有する？ この最大値、最小値を、保持判定部９に入力して、その
差をめ分布差分データとして保持しておく。
じめ設定しておいた明るさレベル１４の範□ 囲でのデータを対象１として、その中の最大値と最′Ｊ
７ｆｔ！Ｅ ＝それぞれ回路７・ ８″判定保持する・
第６図は１、その回路を示す。最大値、保持の動作は、
分布メモリーデータ１７を、比較器１８に入７１１、そ
の時点までに保持器１９に保持されていた最大値、デー
タ２０と比較し、１．７の方が大きければ、保、竺信号
２１を保持、器１９に送り、１７のデータを保持させる
。このようなデータ更新動作を、１４のレベル以上につ
いて行えば、その範囲内での最大値データが保持器１９
に保持される。最小値保持の動作に、ついても同様で比
較器１８ａ、保持器７．９ａｆ有する？ この最大値、最小値を、保持判定部９に入力して、その
差をめ分布差分データとして保持しておく。
以上が１回の像の取り込みに際して行う処理であり、合
焦位置を含む所定の可動範囲内において、撮像部１Ｏと
磁気へラド１との距離を変えて前記動作を繰り返すこと
によって、各回の「分布差分値」と「撮像部１０と磁気
ヘッド１との距離」との関係が、第４図の１６のよう々
曲線として得られる。
焦位置を含む所定の可動範囲内において、撮像部１Ｏと
磁気へラド１との距離を変えて前記動作を繰り返すこと
によって、各回の「分布差分値」と「撮像部１０と磁気
ヘッド１との距離」との関係が、第４図の１６のよう々
曲線として得られる。
これを、マイクロコンピュータのようなデータ処理装置
で構成される、保持判定部９で１５の中の最大値１６を
めることによって、合焦位置を検出する。
で構成される、保持判定部９で１５の中の最大値１６を
めることによって、合焦位置を検出する。
撮像部１ｏ全体を動かすか又は、ズームレンズを回して
、合焦位置を探索するように構成し、可動範囲内で、−
周期移動の後１６の位置で停止させるように制御すれば
、自動的に焦点を合わせることができる〇 発明の効果 本発明は、撮像素子から得られた対象表面像の明るさの
頻度分布をつくり、その所定レベル以上の分布の最大値
と最小値との差の変化をとらえることにより焦点位置を
検出できるものであり、縦来のコントラストを用いた方
式にくらべ、頻度分布という積算的な方式を用いている
ことで、ゴミや傷などによる焦点検出のずれなどの問題
がなく安定に焦点検出ができる優れた焦点検出装置を実
現できるものである。
、合焦位置を探索するように構成し、可動範囲内で、−
周期移動の後１６の位置で停止させるように制御すれば
、自動的に焦点を合わせることができる〇 発明の効果 本発明は、撮像素子から得られた対象表面像の明るさの
頻度分布をつくり、その所定レベル以上の分布の最大値
と最小値との差の変化をとらえることにより焦点位置を
検出できるものであり、縦来のコントラストを用いた方
式にくらべ、頻度分布という積算的な方式を用いている
ことで、ゴミや傷などによる焦点検出のずれなどの問題
がなく安定に焦点検出ができる優れた焦点検出装置を実
現できるものである。
第１図は本発明の一実施例の自動焦点検出装置の構成を
示す図、第２図は同イメージセンサと磁気ヘッドとの位
置関係を示す配置図、第３図神子−は映像信号（（）と
その明るさ頻度分布（ロ）を示す特性図、第４図は同分
布差分最大値の変化を示す特性図、第６図は同最大値、
最小値を保持する回路図である。 １０・・・・・・撮像部（撮像手段）、４・・・・・・
ムＤ変換部（ディジタル化手段）、１１・・・・・・分
布作成手段、７・・・・・・最大値保持回路、８・・・
・・・最小値保持回路、９・・・・・・保持判定部（保
持判定手段）。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第
２１ｇ′ 第３図 。、、 ’ （０） 第４図 Ｕシズーどンす一系ε夕寸１に物との石百都第５図
示す図、第２図は同イメージセンサと磁気ヘッドとの位
置関係を示す配置図、第３図神子−は映像信号（（）と
その明るさ頻度分布（ロ）を示す特性図、第４図は同分
布差分最大値の変化を示す特性図、第６図は同最大値、
最小値を保持する回路図である。 １０・・・・・・撮像部（撮像手段）、４・・・・・・
ムＤ変換部（ディジタル化手段）、１１・・・・・・分
布作成手段、７・・・・・・最大値保持回路、８・・・
・・・最小値保持回路、９・・・・・・保持判定部（保
持判定手段）。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第
２１ｇ′ 第３図 。、、 ’ （０） 第４図 Ｕシズーどンす一系ε夕寸１に物との石百都第５図
Claims (1)
- 対象物を撮像する撮像子一段と、それから得られる映像
信号をディジタル化するディジタル化手段記頻度分布を
解析し、最大値、最小値及び最大（１（’と最小値の差
分を探索保持する保持判定手段とを有し、前記差分の、
撮像部を対象物との距離に応じた変化の中の最大を示す
位置をもって合焦位置とするように構成した自動焦点検
出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58240227A JPS60131511A (ja) | 1983-12-20 | 1983-12-20 | 自動焦点検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58240227A JPS60131511A (ja) | 1983-12-20 | 1983-12-20 | 自動焦点検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60131511A true JPS60131511A (ja) | 1985-07-13 |
Family
ID=17056336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58240227A Pending JPS60131511A (ja) | 1983-12-20 | 1983-12-20 | 自動焦点検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60131511A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62289703A (ja) * | 1986-04-11 | 1987-12-16 | サイスキヤン・システムズ・インク | 表面プロフィール測定装置および方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5033653A (ja) * | 1973-07-31 | 1975-03-31 | ||
| JPS5767902A (en) * | 1980-10-14 | 1982-04-24 | Toshihiro Kondo | Focus detecting method |
-
1983
- 1983-12-20 JP JP58240227A patent/JPS60131511A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5033653A (ja) * | 1973-07-31 | 1975-03-31 | ||
| JPS5767902A (en) * | 1980-10-14 | 1982-04-24 | Toshihiro Kondo | Focus detecting method |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62289703A (ja) * | 1986-04-11 | 1987-12-16 | サイスキヤン・システムズ・インク | 表面プロフィール測定装置および方法 |
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