JPS60148284A - 自動焦点調整装置 - Google Patents
自動焦点調整装置Info
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- JPS60148284A JPS60148284A JP59004033A JP403384A JPS60148284A JP S60148284 A JPS60148284 A JP S60148284A JP 59004033 A JP59004033 A JP 59004033A JP 403384 A JP403384 A JP 403384A JP S60148284 A JPS60148284 A JP S60148284A
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- Japan
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- threshold
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- image signal
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/60—Control of cameras or camera modules
- H04N23/67—Focus control based on electronic image sensor signals
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (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】
［発明の技術分野］
この発明は、フィルムに記録された画像を電気信号とし
て読出すことのできるフィルム続取装置の自動焦点調整
回路に関するものである。
て読出すことのできるフィルム続取装置の自動焦点調整
回路に関するものである。
従来、フィルム読取装置としては、第１図に示すような
ものがあった。第１図に於て、（１）フィルム、（２）
レンズ系、（３）はＣＯＤ形イメージセンサ等の光電変
換素子（撮像都） 、（４）はビデオアンプ、（５）は
２値化回路、（６）は２値化の閾値を決めるレベル調整
器、（７）は出力端子である。
ものがあった。第１図に於て、（１）フィルム、（２）
レンズ系、（３）はＣＯＤ形イメージセンサ等の光電変
換素子（撮像都） 、（４）はビデオアンプ、（５）は
２値化回路、（６）は２値化の閾値を決めるレベル調整
器、（７）は出力端子である。
第１図において、フィルム（１）にｇ１２録された画像
は、ランプ（図示せず）により［ｌＵされ、レンズ系（
２）により光電変換素子（３）上に投影される。この光
電変換素子（３）からのビデオ信８は、ビデオアンプ（
４）により増巾され２値化回路（５）に印加される。
は、ランプ（図示せず）により［ｌＵされ、レンズ系（
２）により光電変換素子（３）上に投影される。この光
電変換素子（３）からのビデオ信８は、ビデオアンプ（
４）により増巾され２値化回路（５）に印加される。
該２値化回路（５）では、ビデオアンプ（４）からのビ
デオ信号と、レベル調整器（６）の閾値電圧Ｖ１ とを
比較し、２イ１１化信号として出力端子（７）へ出力す
る。
デオ信号と、レベル調整器（６）の閾値電圧Ｖ１ とを
比較し、２イ１１化信号として出力端子（７）へ出力す
る。
上記装置においては、十分な光量が得られる場合はレン
ズは、１一定焦点として、予め調整した移置を保持する
ように構成されている。
ズは、１一定焦点として、予め調整した移置を保持する
ように構成されている。
しかしながら、ｍｌｌ待時間短縮要求に対してけ対応が
困難であった。即ち、読取時間を短縮するためには、照
明ランプ（図示せず〕をパワーアップするか、レンズの
Ｆ値を小さくするかの二者択一になるが、ランプのパワ
ーアップは、フィルム焼損などの悪影響が出るため、採
用できず、レンズのＦ値を小さくする方法をとらざるを
得ない。
困難であった。即ち、読取時間を短縮するためには、照
明ランプ（図示せず〕をパワーアップするか、レンズの
Ｆ値を小さくするかの二者択一になるが、ランプのパワ
ーアップは、フィルム焼損などの悪影響が出るため、採
用できず、レンズのＦ値を小さくする方法をとらざるを
得ない。
レンズのＦ値を小さくすると、焦点深度が浅くなるため
に、光電変換素子（３）の位置ずれ、レンズ系（２）の
位置ずれ、ランプの熱による光学系全体の伸縮等の影響
を除去するため時々焦点を再調整する必要がある。
に、光電変換素子（３）の位置ずれ、レンズ系（２）の
位置ずれ、ランプの熱による光学系全体の伸縮等の影響
を除去するため時々焦点を再調整する必要がある。
この発明は、上述の焦点調整を自動的に実現するために
なされたもので、レンズ系にレンズ移動機構を設け、明
度の異なる帯状の色パターンが交互に配列されたテスト
パターンフィルムを用怠シその撮像出力（画像信号）の
２つの閾亀レベルにおける画像信８幅の差分に応じてレ
ンズ系を移動制御することにより１焦点の自動調整を可
能にする自動焦点調整装置を提供子るものである。
なされたもので、レンズ系にレンズ移動機構を設け、明
度の異なる帯状の色パターンが交互に配列されたテスト
パターンフィルムを用怠シその撮像出力（画像信号）の
２つの閾亀レベルにおける画像信８幅の差分に応じてレ
ンズ系を移動制御することにより１焦点の自動調整を可
能にする自動焦点調整装置を提供子るものである。
以下、この発明の一実施例について説明する。
第２図は、その実施例のブロック図、第３図はテストパ
ターンとビデオ信号の関連説明図、第４図はヒストグラ
ムの説明図、第５図は処理流れ図である。
ターンとビデオ信号の関連説明図、第４図はヒストグラ
ムの説明図、第５図は処理流れ図である。
第２図において、（８）はビデオ信号をデジタル信号に
変換するＡ ／ Ｄコンバータで、通常８ビット程度で
十分である。（９）はデジタル・コンパレータ、（１０
）は閾値レジスタで、このレジ′７．２り’（１０）の
値と前記Ａ／Ｄコンバータ（８）の出力値をデジタルフ
ンパレータ（９）で比較し、−２値化する。この２億化
データは出力端子（７）へ出力されると同時に、ヒスト
グラム・カウンタ（１１）に出力される。（１２）は演
算処理回路で、この出力がサーボ用レジスタ（１３）、
サーボ・アンで−（１４）、サーボモータ（１５）へと
伝えられレンズ移動機Ｉａ（１６）を駆動する。
変換するＡ ／ Ｄコンバータで、通常８ビット程度で
十分である。（９）はデジタル・コンパレータ、（１０
）は閾値レジスタで、このレジ′７．２り’（１０）の
値と前記Ａ／Ｄコンバータ（８）の出力値をデジタルフ
ンパレータ（９）で比較し、−２値化する。この２億化
データは出力端子（７）へ出力されると同時に、ヒスト
グラム・カウンタ（１１）に出力される。（１２）は演
算処理回路で、この出力がサーボ用レジスタ（１３）、
サーボ・アンで−（１４）、サーボモータ（１５）へと
伝えられレンズ移動機Ｉａ（１６）を駆動する。
次に動作について説明する。−１第３−図はラストパタ
ーンとビデオ信号の関連図である。いま、フィルム（１
）上に、第３図（ａ）に示すような白黒交互に所定の巾
を有するテストパターンが記録されているものとすると
、ビデオアンプ（４）の出力信号は第３図（ｂ）又は（
ｃ）のようになる。即ち第３図（ｂ） ｔｉ、光電変換
素子（３）上に焦点がきっちりと合致した場合（シマス
ト・フォーカス）のビデオ信号を示し、第３図（Ｃ）は
焦点が外れた、（デ、フォーカス）場合を示もこの図か
ら判るように、いま、２つの閾値Ｖ １．、■２〉 （Ｖｌ冨Ｖ２）を設定して前記ビデオ信号を２値化した
場合、ジャストフォーカスした信号波形は第３図（ｂ）
のように閾値Ｖ＋ の黒の巾Ｗ１ と、閾値ｖ２の黒の
巾Ｗ２ とは、はぼ等しい。しかしデフォーカスした場
合は、第３図（ｃ）に見るように％閾値Ｖｌの黒の中Ｗ
＋ は閾値Ｖ２の黒の巾Ｗ２ よりも太きくなる。この
関係を図示したのが第４図である。
ーンとビデオ信号の関連図である。いま、フィルム（１
）上に、第３図（ａ）に示すような白黒交互に所定の巾
を有するテストパターンが記録されているものとすると
、ビデオアンプ（４）の出力信号は第３図（ｂ）又は（
ｃ）のようになる。即ち第３図（ｂ） ｔｉ、光電変換
素子（３）上に焦点がきっちりと合致した場合（シマス
ト・フォーカス）のビデオ信号を示し、第３図（Ｃ）は
焦点が外れた、（デ、フォーカス）場合を示もこの図か
ら判るように、いま、２つの閾値Ｖ １．、■２〉 （Ｖｌ冨Ｖ２）を設定して前記ビデオ信号を２値化した
場合、ジャストフォーカスした信号波形は第３図（ｂ）
のように閾値Ｖ＋ の黒の巾Ｗ１ と、閾値ｖ２の黒の
巾Ｗ２ とは、はぼ等しい。しかしデフォーカスした場
合は、第３図（ｃ）に見るように％閾値Ｖｌの黒の中Ｗ
＋ は閾値Ｖ２の黒の巾Ｗ２ よりも太きくなる。この
関係を図示したのが第４図である。
横軸はレンズの位置を示し、中央がジャストフォーカス
の位置とする。縦軸は黒線の中Ｗを示す。
の位置とする。縦軸は黒線の中Ｗを示す。
この黒線の巾Ｗは、黒線１本と見ても良いが、回路的に
例えば１走査線中に含まれる黒線の巾の総計と見ても同
じである。第４図（ａ）において、閾値が、ビデオ信号
の丁度シのＶｌｌであれば、レンズ位置によってＷの（
＋ＩＷは不変であるが、ｖＯより大きいｖｌ の場合は
、ヒストグラムはジャストフォーカス位置では最小で、
フォーカスがずれるに従って大きくなる。一方、閾値が
ｖＯより小さいＶ２の場合は、ヒストグラムはジャスト
フォーカス位置では最大となり、フォーカスがずれるに
従って小さくなる。従って、この現象を利用すれば、レ
ンズ系（２）のフォーカス調整が可能であることがわか
る。７オ一カス調整回路には、前記の閾値Ｖｌ又＃−ｔ
Ｖ２ をそれぞれ単独に利用しても良いが、更と に効果的にするため、Ｖｌ の時の線中Ｗｌ寥１２の時
の線巾Ｗ２ の両方を（Ｗｌ−Ｗ２）という形で利用す
る。これを第４図（ｂ）に示す。すなわち、（Ｗｌ−Ｗ
２）はジャスト・フォーカスの時最小となり、フォーカ
スがずれるに従って値が大きくなる。これを実現するの
が、第２図に示す一実施例である。
例えば１走査線中に含まれる黒線の巾の総計と見ても同
じである。第４図（ａ）において、閾値が、ビデオ信号
の丁度シのＶｌｌであれば、レンズ位置によってＷの（
＋ＩＷは不変であるが、ｖＯより大きいｖｌ の場合は
、ヒストグラムはジャストフォーカス位置では最小で、
フォーカスがずれるに従って大きくなる。一方、閾値が
ｖＯより小さいＶ２の場合は、ヒストグラムはジャスト
フォーカス位置では最大となり、フォーカスがずれるに
従って小さくなる。従って、この現象を利用すれば、レ
ンズ系（２）のフォーカス調整が可能であることがわか
る。７オ一カス調整回路には、前記の閾値Ｖｌ又＃−ｔ
Ｖ２ をそれぞれ単独に利用しても良いが、更と に効果的にするため、Ｖｌ の時の線中Ｗｌ寥１２の時
の線巾Ｗ２ の両方を（Ｗｌ−Ｗ２）という形で利用す
る。これを第４図（ｂ）に示す。すなわち、（Ｗｌ−Ｗ
２）はジャスト・フォーカスの時最小となり、フォーカ
スがずれるに従って値が大きくなる。これを実現するの
が、第２図に示す一実施例である。
＠２図に於て、演算処理回路（１２）はマイクロプロセ
ッサ（以下μＰとよふ）を備え、プログラムにより処理
を実行する。第５図は該μＰの処理フローである。
ッサ（以下μＰとよふ）を備え、プログラムにより処理
を実行する。第５図は該μＰの処理フローである。
光電変換素子（３）からの電気信号は、ビデオアンプ（
４）で増巾された後Ａ ／ Ｄコンバータ（８）でデジ
タルデータに変換される。このデジタルデータは、各サ
ンプルドツトごとに演算処理回路（１２）にとり込まれ
、例えば１ライン走査終Ｔ後に、そのラインビデオ信号
の最大ｆｌｆｆｌ （’Ｖ Ｍ Ａ Ｘ ） 、最小値
（ＶＭＩＮ）、平均値（ＶＡＶ、１等を演算する。ここ
で得られた、平均値（Ｖ ＡＶ ）を閾値レジスタ（ｌ
Ｏ）にセットすれば、デジタルコンパレーク（９）の出
力には、この平均値（ＶＡＶ）を閾値として２値化され
た２値データが得られ、次段のヒストグラムレジスタ（
１１）で、１ラインのヒストグラムを得るこ°とができ
る。
４）で増巾された後Ａ ／ Ｄコンバータ（８）でデジ
タルデータに変換される。このデジタルデータは、各サ
ンプルドツトごとに演算処理回路（１２）にとり込まれ
、例えば１ライン走査終Ｔ後に、そのラインビデオ信号
の最大ｆｌｆｆｌ （’Ｖ Ｍ Ａ Ｘ ） 、最小値
（ＶＭＩＮ）、平均値（ＶＡＶ、１等を演算する。ここ
で得られた、平均値（Ｖ ＡＶ ）を閾値レジスタ（ｌ
Ｏ）にセットすれば、デジタルコンパレーク（９）の出
力には、この平均値（ＶＡＶ）を閾値として２値化され
た２値データが得られ、次段のヒストグラムレジスタ（
１１）で、１ラインのヒストグラムを得るこ°とができ
る。
次の走査時には、閾値レジスタ（ｌＯ）に、平均値より
も大きい閾値Ｖｌ をセットする。このときのヒストグ
ラムレジスタ（１１）の出力がＷｌ である事は、第１
図よりも明らかであろう。その次の走査時には、閾値レ
ジスタ（１０）に、平均値よりも小さい閾値Ｖ２ をセ
ットすれば、ヒストグラム・レジスタ（１１）の出力に
Ｉ″ｉＷ２ を得ることができる。上記方法で得られた
Ｗｌ 及びＷ２ の差を演算処理回路（１２）の中で、
演算し、差が最小になるように、サーボ用レジスタ（１
３）、サーボアンプ（１４）、サーボモータ（１５）及
びレンズ移動機構（１６）を制御すム上記手順を第５図
の流れ図を使って再度説明する。まず、ビデオ信号のＶ
ＭＡＸ％ＶＭ工Ｎ、ＶＡＶを検田記憶する。次にＶＡＶ
＜Ｖｌ＜ＶＭＡＸの関係を満足するようなＶｌ を閾値
レジスタ（ｌＯ）にセットし、その時のヒストグラムＷ
ｌ を得る。
も大きい閾値Ｖｌ をセットする。このときのヒストグ
ラムレジスタ（１１）の出力がＷｌ である事は、第１
図よりも明らかであろう。その次の走査時には、閾値レ
ジスタ（１０）に、平均値よりも小さい閾値Ｖ２ をセ
ットすれば、ヒストグラム・レジスタ（１１）の出力に
Ｉ″ｉＷ２ を得ることができる。上記方法で得られた
Ｗｌ 及びＷ２ の差を演算処理回路（１２）の中で、
演算し、差が最小になるように、サーボ用レジスタ（１
３）、サーボアンプ（１４）、サーボモータ（１５）及
びレンズ移動機構（１６）を制御すム上記手順を第５図
の流れ図を使って再度説明する。まず、ビデオ信号のＶ
ＭＡＸ％ＶＭ工Ｎ、ＶＡＶを検田記憶する。次にＶＡＶ
＜Ｖｌ＜ＶＭＡＸの関係を満足するようなＶｌ を閾値
レジスタ（ｌＯ）にセットし、その時のヒストグラムＷ
ｌ を得る。
次にＶＭＩＮ＜Ｖ２＜ＶＡＮを満足するよりなり２を閾
値レジスタ（１０）にセットし、そのときのヒストグラ
ムＷ２を得る。上記Ｗ】とＷ２とからＷｌ−Ｗ２の差を
演算する。これをレンズ移動機構の全移動範囲にわたり
記録し、この中から最小の（Ｗｌ−Ｗ２）を見つける。
値レジスタ（１０）にセットし、そのときのヒストグラ
ムＷ２を得る。上記Ｗ】とＷ２とからＷｌ−Ｗ２の差を
演算する。これをレンズ移動機構の全移動範囲にわたり
記録し、この中から最小の（Ｗｌ−Ｗ２）を見つける。
次に、モータを再度動作させ、同様の過程を七りながら
％ （Ｗｌ−Ｗ２）の値が、先に記録した最小値に合致
したところでモータ（１５）を停止する。これで、焦点
は定まったわけであるから、次Ｋ１−１、閾値レジスタ
（１０）の値を、ＶＡＶ又は、図柄により決められた閾
値にセットする。しかる得正常な読取処理を開始するも
のである。
％ （Ｗｌ−Ｗ２）の値が、先に記録した最小値に合致
したところでモータ（１５）を停止する。これで、焦点
は定まったわけであるから、次Ｋ１−１、閾値レジスタ
（１０）の値を、ＶＡＶ又は、図柄により決められた閾
値にセットする。しかる得正常な読取処理を開始するも
のである。
尚、焦点調整後は、テストパターンフィルムを退避し、
実際に読取を実行したいフィルムをテストパターンフィ
ルムが装着されていた位置に密着させて装着することに
より、正規のデータ読取ができる。
実際に読取を実行したいフィルムをテストパターンフィ
ルムが装着されていた位置に密着させて装着することに
より、正規のデータ読取ができる。
以上述べたように、本発明によれば、焦点調整が自動的
にできるので、焦点深度が浅い明るいレンズを使用して
も藺単に調整ができる上、各構成部品の温度変化等によ
る焦点変動に対しても、本＃、１整を必要同期で、行う
ことにより迅速に対応できるなど大きな効果が期待でき
る。
にできるので、焦点深度が浅い明るいレンズを使用して
も藺単に調整ができる上、各構成部品の温度変化等によ
る焦点変動に対しても、本＃、１整を必要同期で、行う
ことにより迅速に対応できるなど大きな効果が期待でき
る。
第１図は、従来の焦点調整機構の付属していないフィル
ム読取装置のブロック回路図、第２図は本発明の一実施
例を示す図面ブロック回路図、第３図はテストパターン
フィルムとビデオ信号の関連図、第４図はヒストグラム
の説明図、第５図は第２図における処理動作の流れ図で
ある。 図において、（１）・・・フィルム、（２）・・・レン
ズ系、（３）・・・光電変換素子、（４）・ビデオアン
プ、（７）・・出力端子、（８）・・Ａ ／ Ｄコンバ
ータ、（９）・・・デジタルコンパレータ、（１０）・
・・１報値レジスタ、（１１ン・・ヒストグラム・レジ
スタ、（１２）・演算処理回路、（１３）・・・サーボ
川レジスタ、（１４）・・サーボアンプ、（１５）・・
モータ、（１６）・・・レンズ移動機構、 尚、図中同一符号は岡−又は相当部分を示す。 代 理 人 大 岩 増 雄 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図
ム読取装置のブロック回路図、第２図は本発明の一実施
例を示す図面ブロック回路図、第３図はテストパターン
フィルムとビデオ信号の関連図、第４図はヒストグラム
の説明図、第５図は第２図における処理動作の流れ図で
ある。 図において、（１）・・・フィルム、（２）・・・レン
ズ系、（３）・・・光電変換素子、（４）・ビデオアン
プ、（７）・・出力端子、（８）・・Ａ ／ Ｄコンバ
ータ、（９）・・・デジタルコンパレータ、（１０）・
・・１報値レジスタ、（１１ン・・ヒストグラム・レジ
スタ、（１２）・演算処理回路、（１３）・・・サーボ
川レジスタ、（１４）・・サーボアンプ、（１５）・・
モータ、（１６）・・・レンズ移動機構、 尚、図中同一符号は岡−又は相当部分を示す。 代 理 人 大 岩 増 雄 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図
Claims (3)
- （１）明度の異なる帯状の色パターンが交互に配列され
たテストパターンフィルムを、その色パターン配列方向
に撮像走査する撮像部、レンズ移動機構を有し、上記撮
像部に上記テストパターンフィルムの画像パターンを投
影、結像させる光学系、上記撮像部の撮像出力（山田（
信号）を所定の第１および第２の閾値で比軟し、それら
各閾値における同一色の画像信号幅をそれぞれ検出する
画像信号幅検出部、この画像信号幅検出部から出力され
る上記第１および第２の閾値はおける画像信号幅の差が
最少となるよう上記光学系のレンズ移動機構を移動制餌
１する制御部を備えたことを特徴とする自動焦点、１ｌ
ＡＩ整装置。 - （２）画像信号幅検出部を、−像出力（画像信号）を所
要レベルに増幅するビデオアンプと、このビデオアンプ
出力をＡ ／ Ｄ変換するＡ ／ Ｄコンバータと、第
１および第２の閾値を記憶する閾値レジスタの各閾値と
上記Ａ ／ Ｄコンバータ出力を比軟し、その比較結果
を２値化田力するコンパレータと、このコンパレータ出
力を上記各閾値毎に計数、ラッチするヒストレジスタと
により構成したこさを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の自動焦点調整装置。 - （３）制御部をマイクロプロセッサからなる演算処理回
路で構成し、Ａ／Ｄコンバータ出力より画像信号の平均
値、最大値および最少値（！ｌ−求め、これら値より第
１および第２′の閾値を算出して閾値レジスタＫｅ定出
力すると共に、ヒストグラムレジスタにラッチされた上
記第１および第２の閾値における画像信号幅の差を演算
し、これをレンズ移動機構のサーボ系に出力することを
特徴とする特許請求の範囲第２項記載の自動焦点調整装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59004033A JPS60148284A (ja) | 1984-01-11 | 1984-01-11 | 自動焦点調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59004033A JPS60148284A (ja) | 1984-01-11 | 1984-01-11 | 自動焦点調整装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60148284A true JPS60148284A (ja) | 1985-08-05 |
Family
ID=11573648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59004033A Pending JPS60148284A (ja) | 1984-01-11 | 1984-01-11 | 自動焦点調整装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60148284A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2683109A1 (fr) * | 1991-10-23 | 1993-04-30 | Telecommunications Sa | Procede pour la mise au point d'un appareil de prise de vues et appareil de prise de vues mettant en óoeuvre ce procede. |
| EP0588972A1 (en) * | 1991-06-13 | 1994-03-30 | Abbott Laboratories | Optical imaging for positioning and cell counting |
-
1984
- 1984-01-11 JP JP59004033A patent/JPS60148284A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0588972A1 (en) * | 1991-06-13 | 1994-03-30 | Abbott Laboratories | Optical imaging for positioning and cell counting |
| EP0588972A4 (en) * | 1991-06-13 | 1994-09-14 | Abbott Lab | Optical imaging for positioning and cell counting |
| FR2683109A1 (fr) * | 1991-10-23 | 1993-04-30 | Telecommunications Sa | Procede pour la mise au point d'un appareil de prise de vues et appareil de prise de vues mettant en óoeuvre ce procede. |
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