JPS62257114A - 自動焦点調節装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 未発明は、光学系の焦点を調節する自動焦点調節装置に
関し、特にマイクロフィルム等の写真フィルム上に記録
された画像読み取りに好適な自動焦点調節装置（オート
フォーカス装置）に関する。

（従来の技術） マイクロフィルム上の画像を電子的に読みとる従来のマ
イクロフィルム読取装置は、例えば第８図（Ａ）に示す
ように構成されていた。

第８図（Ａ）　において、フィルム１は光源ａからのレ
ンズｂを通った光により露光され、露光されたフィルム
１上の画像（透過光）はレンズ群Ｃを通って、８勅可能
な光路切換えミラーｄにより、スクリーンｈと読み取り
側３のいずれか一方に選択的に導かれる。レンズ群Ｃの
焦点の調整は、上述のミラーｄをスクリーン側Ｘに倒し
、スクリーンｈ上の画像を見ながら合焦点となる位置に
レンズ群Ｃの焦点位置を移動することによって行なって
いる。この後に、ミラーｄを読み取り側Ｙに倒すことに
よって光路を切換え、モータｇにより光電変換手段であ
るラインセンサ（ＣＣＤ）ｆを図の矢印方向（走査方向
）に動かし、ＣＣＤｆにより入射光の強度を電気信号に
変換する。尚、ｅは反射ミラーである。

ＣＣＤｆ上で結像されている画像と、スクリーンｈ上に
結像されている画像との焦点の対応は、光路切換えミラ
ーｄとスクリーンｈ間に介装したアダプターレンズＡＬ
の移動により調整されるが、この調整は一般に製造組立
て時に行なわれる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来の装置では、製品の工場
からの搬送、輸送時の振動や、また温度差による光学機
構（光路長）の膨張、収縮、経年変化等により、スクリ
ーンｈ上の画像の焦点と画像読み取り用のＣＣＤｆ側の
焦点との対応がつかなくなってしまうという欠点が生じ
ていた。

このスクリーンｈ上の画像の焦点とＣＣＤｆ側の焦点を
対応させる調整は、ユーザ（使用者）のもとに装置を設
置後、サービスマンが、アダプターレンズＡＬを８勤さ
せることに行っているが、この調整作業は非常に時間を
費やされ、また高度の技術が要求された。

また、スクリーンｈ上にフィルム画像を鮮明に結像させ
なければ、操作者が、最良の焦点状態、（以下、ジャス
トピントと称する。）になったかどうかの状態を認知す
ることが出来ないので、アダプターレンズＡＬも、収差
及び歪が非常に小さく、解像力も非常に高いものが要求
される。従って、このアダプターンズＡＬの加工も極め
て精密度を要求され、製造コストも非常に高くなフてい
た。

一方、アダプターレンズＡＬを介してのスクリーンｈ上
の画像とＣＣＤｆ上の画像との対応の調整が理想的に良
いものてあっても、不慣れな操作者では、レンズ群Ｃの
移動により画像をジャストピント点（一般に、最良の焦
点状態位置、又は合焦点とも称する。）ヘセットするこ
とが非常にむずかしかった。

また、その際、操作者はレンズ群Ｃの焦点用レンズを上
下移動することにより、そのレンズの距離を変えて、マ
イクロフィルム１上の画像のピント（焦点）を調整する
が、手動つまみ又は電動モータからの動力を歯車などに
より、減速して才；動を行なう機構になっている。しか
し、この種の装置において、ジャストピント点を中心と
すると、焦点用レンズの上下許容幅（焦点深度）は数μ
ｍ〜数十μｍの範囲しかなく、その範囲を越えると、ピ
ンボケ状態となってしまい、ＣＧＯｆで画像情報を正確
に読み取ることが出来なくなってしまう。

この様に、この種の従来装置において、スクリーン上の
結像だけでジャストピント点へ焦点レンズをセットする
ことは非常に多くの問題点があった。

一方、近年において文書の電子化が進み、書類などを光
ディスク又は光磁気ディスク上に高密度に電子的に記録
する、いわゆる光ディ妥り電子ファイル・システムが多
く用いられてくる様になっできている。

古くから、文書をマイクロフィルムに記録してファイル
化を行ってきたユーザーは、光デイスク電子ファイルシ
ステムを採用した場合、そのマイクロフィルムの文書を
光デイスク電子ファイル上に記録変換しなければならな
いので、この記録変換を可能にする第８図（八）に示す
ようなマイクロフィルム電子スキャナーの開発が近年行
なわれはじめている。

しかしながら、上述した様に、マイクロフィルム上の画
像の焦点を調整するのに、熟練者の眼により、−コマ、
−コマ、人手で合わせていたのでは、非常に不便で、手
間もかかり、作業が困難であった。

そこで、使用するマイクロフィルムの厚さデータを装置
内に人力することにより、この厚さデータに対応した製
造調整時に設定された所定位置に焦点調整用レンズを移
動セットするようにしたものが提案されている。

しかしながら、マイクロフィルムは、各メーカーにより
その厚さが異なったり、また、同じメーカーでもフィル
ムの種類、例えば銀フィルム、ジアゾフィルムなどによ
ってその厚さが異なるのでマイクロフィルムの厚さの種
類も非常に多くなフてしまい、そのためフィルム厚さに
応じてレンズを移動セットする上記方式であると、使用
可能のフィルムが限定されてしまうことになり、非常に
不便であった。

また、その方式では使用しているうちに経年変化などに
より、上述の設定位置が機械的にずれてしまい、定期的
にサービスマンを呼んで、めんどうな調整をしてもられ
なければならないので非常に不便であった。

一方、スチルカメラなどの分野では、オートフォーカス
機構が数多く提供されている。第８図（Ｂ）はその代表
的な例を示し、ここでレンズＵを通った光の一部は、ハ
ーフミラ−■を通り、反射ミラーＷで反射して、ビーム
スピリツタＴに送りこまれ、ビームスプリッタＴで、３
種類の光路長のものに分けられ、その３種類の分光によ
り第１〜第３のセンサＲ１〜Ｒ３がそれぞれの焦点情報
を検知する。

この場合はセンサＲ１〜Ｒ３がそれぞれ光量を検知して
、中央の第２のセンサＲ２の光量が大きいほど焦点が合
フでいるものとする。すなわち、第２のセンサＲ２の光
量が一番犬きい時は、ジャストピントのときであり、第
２のセンサＲ２より第３のセンサＲ３の方の光量が大き
い時は、後ピン（後焦点）のときてあり、第２のセンサ
Ｒ２より第１のセンサＲ１の光量が大きい時は前ビン（
前焦点）のときであるということになる。

この様にスチルカメラなどの様な焦点深度（焦点が合っ
ている距１りが比較的長いものでは、上述の様なビーム
スプリッタを光路中に入れて光路長を変え、それにより
焦点状態を検知することが、容易にできる。

しかしながら、マイクロフィルム読み取り装置（マイク
ロフィルム電子スキャナー）の様に、焦点深度が数μｍ
〜士数μｍの様に非常に短かい機種では、上述のような
ビームスプリッタを光路中に入れることが物理的に不可
能であった。

いままで述べてきたように従来のマイクロフィルム読み
取り装置においては、数多くの問題点があり、そのため
現在までにオートフォーカス機能（自動焦点機能）を装
備したマイクロフィルム読み取り装置の製品化を行なう
ことが出来なかったのが現状であった。

本発明は、上述の欠点を除去し、マイクロフィルム等の
記録された画像を光電変換センサで電子的に読み取りを
行なう時に、そのセンサ上で結像された焦点画像の焦点
状態をそのセンサからの信号により直接に検知すること
か可能となり、モニター用スクリーンが無い装置の構成
においても、光学系を確実にジャストピント点へ自動的
にセットすることが出来る自動焦点調節装置を提供する
ことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本目的を達成するため、本発明は、列状または面状に配
列された複数の光電変換素子からなる光検知センサと、
光検知センサに画像を投影する光学系と、光検知センサ
の出力の変化点を検出する検出手段と、検出手段で検出
された信号の変化点を一定時間幅のパルス信号に変換す
る信号変換手段と、信号変換手段から出力したパルス信
号を積分または加算する演算手段と、演算手段の出力値
が最大値となる焦点位置に光学系を移動させる制御手段
とを具備したことを特徴とする。

〔作　用） 本発明では、光学系により光検知センサにマイクロフィ
ルム等の画像を投影し、そのセンサ出力の変化点を検出
し、その検出された信号の変化点（エッヂ）を再トリガ
式モノマルチバイブレータ回路の如き信号変換手段で一
定時間幅のパルス信号に変換し、そのパルス信号を演算
手段で積分または加算し、その積分値または加算値が最
大値となる焦点位置に制御手段により光学系を８勤させ
、これにより光学系の焦点をジャストピント位置に自動
調整する。

〔実施例） 以下、図面を用いて参照して本発明の実施例を詳細に説
明する。

第１図〜第６図は本発明の好ましい一実施例を示す。

Ａ、構成 第１図において、Ｆは表面もしくは裏面に画像が記録さ
れているマイクロフィルムであり、光τ原Ｐによりレン
ズＢを通した光により照明されている。ＦＣは焦点調整
用のメインレンズであり、駆動回路ＦＤにより駆動され
るパルスモータの回転Ｊ　Ｗ）Ｊを偏心カムなどにより
直線運動に変換するレンズ駆動機構ＬＭにより、上下り
動する。

メインレンズＦＣにより収束された画像は、複数の受光
素子がライン状に配列された一次元光検知センサＣＣＤ
上に結像される。このセンサＣＣＤの受光素子の配列方
向、即ち自己スキャン（走査）する方向を主走査方向と
する。

その主走査方向に対して略直角方向（副走量方向）のス
キャン（走査）は、副走査モータＭにより、プーリＱお
よびワイヤＷを介してセンサＣＣＤを主走査方向に対し
て直角な方向に移動させることにより行なう。これによ
り、フィルムＦ上の画像の一画面分をセンサＣＣＤによ
りｌラインずつ順次読み取ることが出来る。

センサＣＣＤにより読み取られた画像の電気信号は増幅
器Ｇ等により所定の画像処理をされた後、図示しない画
像形成装置、例えばレーザービームプリンタあるいは光
デイスク装置などに出力される。

ＳＣは第６図に示すような制御手順により装置全体を逐
次制御するシステムコントローラであり、システムコン
トローラＳＣはセンサＣＣＤを駆動するための制御信号
ＣＣ１副赴査モータＭを駆動するための制御信号５ｌｌ
ｌＤ及びメインレンズＦＣの移動制御をするための制御
信号ＦＳを出力する。

ＣＴはセンサＣＣＤの駆動を行うＣＣＤ駆動回路であり
、制御信号ＣＣに応じてセンサＣＣＤを駆動するための
駆動信号ＤＳを発生する。

また、ＣＯＭはコンパレータであり、センサＣＣ［＋で
読みとられた画像信号は増幅器Ｇを通った後、分岐され
、一方は画像形成装置へ供給され、他方はコンパレータ
ＣＯＭに供給される。

コンパレータＣＯＭは、第２図（Ａ）の波形Ｂまたは第
２図（Ｂ）の波形ＢのようなセンサＣＣＤからの出力信
号を、あらかじめ閾値設定ボリウム（可変抵抗器）踵で
設定された設定閾値（電圧）ＴＬとたえず比較しながら
、センサＣＣＤからの出力信号が設定閾値ＴＬより犬な
らば、出力信号Ｃ５をハイレベル“Ｈ“にし、センサＣ
ＣＤからの出力信号が設定閾値ＴＬより小ならば、出力
信号Ｃ５をローレベル“Ｌ“にする。その結果、第２図
（Ａ）の波形Ｃまたは第２図（Ｂ）の波形Ｃのような出
力信号ＣＳが出力される。

コンパレータＣＯＭからその出力信号Ｃ５の°Ｈ″又は
“Ｌ”の信号の立ち上り（又は立ち下り）のエッチを以
下に焦点情報と呼ぶこととする。本例ではこの出力信号
Ｃ５の立上り（又は立下り）のエッヂ（ｅ　ｒ　〜ｅ　
ａ又はｅ、′＋ｅ５’　　＋　８７’　　）の数の大小
を検出することによって、後述のようにジャストピント
点を判別する。

Ｋは一般的な周知の再トリガ式のモノマルチバイブレー
タ回路である。周知のようにこのモノマルチバイブレー
タ回路にの出力には入力Ｃ５の立ち上りエッヂで°゛Ｈ
゛となり、所定単位時間ｔｒ内に再び入力信号Ｃ５の立
ち上りエツジがあれば、その“Ｈ”の状態を維持し続け
、最後の入力信号ＣＳの立ち上りから所定単位時間ｔｒ
内に新たな信号の立ち上りエッヂがなければ“Ｌ”とな
る。

従って、コンパレータＣＯＭから信号Ｃ５がモノマルチ
バイブレータ回路Ｋに入力すると、第２図（Ａ）　、　
（Ｂ）の波形Ｃに示す入力パルスの立上りのエッヂｅ１
〜ｅ８又はｅｌ’　　＋　Ｓ’　　＋ｅ？′　　によっ
てモノマルチバイブレータ回路にはトリガーされて、一
定時間ｔｒ以上、ハイレベルがｍａするパルス群（×）
。

（Ｙ）　、　（２）又は（Ｘ’　）、（Ｙ’　）、（Ｚ
’　）　　からなる出力信号Ｋを発生する。

ＳＭはモノマルチバイブレータ回路にの出力信号Ｋを積
分する８勅回路であり、第２図（Ａ）又は（Ｂ）の波形
りに示すパルス信号には、積分回路ＳＭで積分されて、
第２図（Ａ）又は（Ｂ）の波形りに示すように、パルス
群（Ｘ）　、　（Ｙ）　、　（Ｚ）又は、（Ｘ’）。

（Ｙ’　）、（Ｚ’　）を順次加算した積分信号となっ
て所定時間後に出力する。すなわち、パルス群（Ｘ）、
（Ｙ）　、　（Ｚ）又は、（Ｘ’　）、（Ｙ’　）、（
Ｘ’　）　　のパルス幅は積分回路ＳＭで積分されて、
それぞれ電圧レベルＶ４．Ｖ、、Ｖう又は　ｖ　、　ｒ
　　、　ｖ　、ｌ　　、　ｖ　、７　　となって順次累
加されていく。

ここで、第２図（Ａ）のＡはジャストピント状態の入力
画像を示し、第２図（８）のＢはピントぼけ（焦点はず
れ）状態の入力画像を示す。第２図（Ａ）　、（Ｂ）の
Ｃに示すように、ジャストピントのときにはコンパレー
タ出力信号Ｃ５のエッヂ数が多くなる。一方あらかじめ
定めた一定時間の間にコンパレータＣＯＭの出力信号Ｃ
５に立上り又は立下りエッヂが多く含まれているほどモ
ノマルチバイブレータ回路にの出力パルスにのパルス幅
が広くなり（波形Ｐを参照）、積分回路ＳＭの出力値の
電圧レベルも高くなる（波形Ｅを参照）。したがって、
積分回路ＳＭの出力の電圧レベルの高さＶによって、ジ
ャストピントか否かを判定することができる。また、積
分回路ＳＭは、リセット信号ＲＭに同期して、積分演算
終了後にリセット（初期化）される。

八〇Ｃは積分回路ＳＭのアナログ出力信号をディジタル
化する八１０（アナログ・デジタル）コンバータである
。Ａ／ＤコンバータＡＤＣのディジタル出力信号はシス
テムコントローラＳＣに供給され、制御信号ＦＳにより
システムコントローラＳＣはそのデジタル出カイｉ号の
値が大きくなる方向に駆動装置ＦＤを介して焦点用レン
ズＦＣを移動させる。

即ち、コンパレータＣＯＭの出力信号Ｃ５のエッチの数
が多くなるほど、焦点が合う方向に向かうことに着目し
て、そのエッチの数に対応する積分回路ＳＭの出力の電
圧レベルを＾／Ｄ変換したデジタル積分電圧値をシステ
ムコントローラＳＣに内蔵され中央演算処理装置（ＣＰ
ＩＩ）により判断し、その積分電圧値が極大（ピーク点
）になる様に制御信号ＦＳを出力して、駆動装置ＦＤを
介して焦点調整用レンズＦＣを移動制御している。

８０作用 次にこの制御動作についてさらに詳細に説明する。

第３図（Ａ）はマイクロフィルムＦ上に記録された画像
情報の一部を示す。文書記録用のマイクロフィルムＦは
通常ネガフィルムであり、図中の黒い部分は、光を通し
、白い部分は光を通さないものとする。

第３図（Ｂ）は第３図（Ａ）をさらに拡大して示したも
のであり、縞模様ＰＩ、　Ｆ２．Ｆ３はその中心部より
離れるにともない、薄くなる。この画像情報を主走査方
向のＩｌｒ、Ｉｌｚ間を一次元光センサＣＣＤによって
読みとると、第４図のＡのような出力波形となる。この
波形中の段階状のレベル変化はセンサＣＣＤの各セル（
受光素子）の受光量に応じた電圧値を表す。

このセンサ出力波形ＡをコンパレータＣＯＭによって所
定の閾値ＴＬと比較して２値化すると、第４図のＢの出
力信号ＣＳを得る。次に、この信号ＣＳを第１図の再ト
リガ式モノマルチバイブレータＫに入力する。

モノマルチバイブレータにでは、コンパレータＣＯＭの
出力信号Ｃ５に含まれるパルスの立ち上り（又は立ち下
り）によってトリガーされて、一定時間ハイレベルか継
続する出力パルスＫを発生する。この出力パルスには、
積分回路ＳＭで積分されて、出力パルスにのパルス幅に
対応した電圧値を累積した積分電圧となる。積分回路Ｓ
Ｍの出力電圧値（積分電圧値）は、Ａ／ＤコンバータＡ
ＤＣによりディジタル信号に変換される。

またＡ／ＤコンバータＡＤＣは、ＣＣＤ駆動回路ＣＴか
らセンサＣＣＤの一走査終了毎に、リセット信号Ｒ５を
受けとり、リセットされる。Ａ／ＤコンバータＡＤＣに
は、ラッチか内蔵されていて、そのリセット信号Ｒ５に
同期して人力したひとつ前の積分電圧値が常に記憶され
ている。

この様にして、へ／ＤコンバータＡＤＣは、センサＣＣ
Ｄの主走査方向のスキャン（走査）を行なう毎に、−走
査期間内の信号ＣＳのエツジの数に対応するデジタル出
力を送出する。

既に上述したように、ジャストピント時の第２図（八）
のＡにおけるｐｌ−文２間を一次元光センサＣＣＤによ
り主走査すると、第２図（Ａ）のＢの様な波形の出力信
号が得られる。実際のｃｃｏ　Ｂ力信号は、第４図のＡ
に示すような階段状になるが、説明を容易にするため階
段状の表示は省略する。

このＣＣＯ出力信号を閾値ＴＬで２値化すると第２図（
Ａ）のＣの様な出力信号Ｃ５を得る。

一方、ピンボケ時の第２図ＣＢ）のＡは、センサＣＣＤ
の受光面での結像状態を示すが、ｊｌ、　−１２間を主
走査（スキャン）すると、センサＣＣＤからの出力信号
Ｂは、閾値ＴＬを横切る数が減り、コンパレータＣＯＭ
の出力信号Ｃ５は第２図（Ｂ）のＣに示すように立ち上
がりエツジもｅｌ’　　ｒ　８５’　＋　６７′　の３
個となってしまう。このように、ピンボケ時のエッチ数
はジャストピント時におけるエッチ数よりも明らかに小
となることがわかる。

従って、立ち上りのエッヂｅの合計数を示すＡ／Ｄ　：
＋ンバータＡＤＣの出力をシステムコントローラＳＣで
判定することにより、焦点の状態を知ることが出来る。

即ち、一走査毎に＾／ＤコンバータＡＤＣから人力する
焦点情報をシステムコントローラＳＣに内蔵されたＣＰ
Ｕにより比較して、第５図に示すような極大点（ピーク
時）に、その入力焦点情報がなる様に、焦点調整用レン
ズＦＣをＣＣＤ駆勅駆動回路を介して移動制御し、ジャ
ストピント点ＪＰヘセットする。

第５図のｆＪｌ−ｊｘ曲線は、第１図のフィルムＦ上の
ｆＬ＋−ｕ２間をセンサＣＣ［）で読み取ったときのＡ
／ＤコンバータＡＯＣの出力焦点情報を示す。この場合
は、フィルムＦ上の画像の“ＡＢＤＦＧ“という文字の
一部を焦点情報として読み取っている。次に、第１図の
フィルムＦ上の　Ｉｔ、’−ｘ□′間（破線）をセンサ
ＣＣＤで読み取ると、”ＡＣＦ”という文字の一部を読
み取ることになり、エッヂの数が“ＡＢＤＦＧ”の読み
取りのときより減って、第５図の破線曲線ｆｊ；−え、
Ｉの様に曲線のレベルが全体に低くなる。

この様に、フィルムＦ上の画像を１次元の光センサＣＣ
Ｄで読み取るので、フィルムＦ上の画像を読む位置によ
り、コンパレータＣＯＭの出力信号Ｃ５のエッヂ数が異
なり、出力値の最大値は異なってくる。しかしながら、
フィルムＦ上の画像が異なっても、焦点調整用レンズＦ
Ｃの移動位置がＪＰ点となるとＡ／ＤコンバータＡＤＣ
の出力値は、第５図に示すように常に、極大点（ピーク
点）　　ＫＪＰ。

にＪＰ”となるのでシステムコントローラＳＣのＣＰＵ
はセンサＣＣＤの読取り位置を固定してその極大点（ピ
ーク点）を検知すれば、ジャストピント点ＪＰを検出す
ることが出来る。

Ｃ０制御手順 第６図は上述のシステムコントローラｓｃのオートフォ
ーカス（自動焦点調節）動作の制御手順を示す。

システムコントローラＳＣは電源投入後オートフォーカ
ス動作の開始に際し、まず、ステップｓ１で、制御信号
ＦＳにより駆動回路ＦＤを介してレンズ駆動機構ＬＭ内
のパルスモータを駆動し、これにより焦点調整用のレン
ズＦＣを予め設定された基準位置に位置せしめる。次に
、ステップｓ２において、モータ駆動回路ＭＯを介して
ＣＣＤ副走査用のモータＭをホームポジション位置（原
点）から回転を開始させて、センサＣＣＤを副走査方向
にわ動開始させるとともに、センサＣＣＤの主走査読取
りを制御信号ＣＣによりＣＣＤ駆動回路回路７を介して
実行する。

次いで、ステップＳ３において、１ライン走査毎のＡ／
ＤコンバータＡＤＣの出力値が所定値以上か否かを判定
して、その出力値が所定値以上となるフィルムＦ上のオ
ートフォーカス検出に適した画像ラインを検出する。Ａ
／ＤコンバータＡＤＣの出力値が所定値以上となったラ
イン位置を検出したらステップＳ４に進み、その時点で
センサＣＣＤの副走査方向の移動を停止すべくモータＭ
を停止する。これにより、オートフォーカス検出に適し
た位置でセンサＣＣＤの画像読取りが可能となる。

次に、ステップＳ５において、駆動回路ＦＤを介してレ
ンズ駆動機構ＬＭ内のレンズ移動用パルスモータを駆動
して、焦点調整用レンズＦＣを予め定めた始点ＳＰにセ
ットする。続いて、ステップＳ６に進み、ＣＣＯ駆動回
路ＣＴを介してセンサＣＣＤの主走査を行なう。尚、こ
のときはセンサＣＣＤの副走査移動は行なわない。また
、センサＣＣＤの一ラインの主走査毎にＡ／Ｄコンバー
タＡＤＣの出力値（焦点情報の数）を取込み、システム
コントローラＳＣの内蔵メモリに格納する。また、この
ときレンズ■多動用パルスモータのステップ数もその内
蔵メモリに一緒に記憶する。

次に、ステップＳ７において、レンズＦＣか終点ＥＰの
位置に達したか否かを上述のパルスモータのステップ数
を基に判断する。レンズＦＣが終点ＥＰに達していなけ
ればステップＳ８に進み、制御信号ＦＳによりレンズＦ
Ｃ移動用のパルスモータを１ステップ動作して、レンズ
ＦＣを始点から終点の方向へ１ステツプ移動せしめる。

続いて、ステップＳ６に戻り、再びステップＳ６におい
てセンサＣＣＤを駆動してＡ／ＤコンバータＡＤＣの出
力焦点情報とパルスモータのステップ数を内蔵メモリに
記憶する。以上のステップＳ６、Ｓ７．　Ｓ８の処理を
レンズＦＣか終点ＥＰに達する迄繰返し行なうと、レン
ズＦＣが始点ＳＰから終点ＥＰ迄移動する間の各モータ
ステップにおける複数回の主走査におけるＡ／Ｄコンバ
ータＡＤＣの出力値が内蔵メモリに記憶される。

レンズＦＣが終点ＥＰ迄達したならば、ステップＳ７か
らステップＳ９に移行し、内蔵メモリに主走査毎に記憶
されているＡ／ＤコンバータＡＤＣの出力値の最大値を
探し、また、その最大値に対応したパルスモータのステ
ップ数を読み出す。次いで、ステップ５１０においてそ
の読み出したステップ数の位置に焦点調整レンズＦＣを
移動すべく、上述のパルスモータを駆動する。これによ
り、焦点調整レンズＦＣはジャストピント位置にセット
されることになる。

Ｄ、変形例 第７図は、焦点検知用光センサ及び画像読み取り用の光
センサに２次元の光検知センサＣＣＤ−２を用いた本発
明の実施例を示す。本実施例での焦点調節の原理は、−
次元（列状）光センサＣＣＤを用いた前記実施例と同じ
であるが、本実施例の場合は、画像を読み取る場合、及
び焦点を検知する場合において、２次元の光検知センサ
Ｃ（：Ｄ−２を用いているので、そのセンサＣＣＤ−２
を静止したまま副走査及び主走査を電子的に行なえるか
ら、第１図に示したような副走査用モータＭによりセン
サを機械的に走査しないでも良いという利点がある。

本実施例の焦点検知動作では、２次元センサＣＣＤ−２
の全面あるいは、特定の領域部分を読み込み、コンバー
タ出力信号Ｃ５のエツジの数を計数することにより、焦
点の状態を検知することが出来る。

なお、第１図の一次元光検知センサ（ラインセンサ）　
ＣＣＤには、−例として５０００素子のものを使用し、
第７図の２次元センサのものは一例として５００素子×
５００素子のものを使用した。

また、本発明実施例ではマイクロフィルムの読取り装置
を例に説明したが、通常の３５ｍｍフィルムやＸ線フィ
ルム、８ｍｍフィルムの読取り袋五にも適用可能なこと
は言う迄もない。また、フォーカス合せを人手によらず
可能となるので、ピント合せのためのモニタ用のスクリ
ーン（第８図のｈ参照）を設ける必要もなくなる。

また、フィルム画像の読取りの他に、木や書類等をその
反射光により読取る方式の画像読取り装置のオートフォ
ーカス装置としても適用可能である。

また、−次元光センサの他に２次元光センサでも使用す
ることが出来るので、ＣＣＤ（電荷結合素子）　、　Ｂ
ＢＤ（パケットリレー素子）　、　ＣＩ［ｌ（電荷注入
素子）等の固体撮像素子や撮像管を用いたビデオカメラ
や電子スチールカメラ等にも応用することが出来、かつ
、ビデオカメラ等のカメラに応用した時は、別に焦点検
知専用のセンサを設けることなく、イメージセンサを共
用するこが可能なので、既製のカメラにも容易に適用す
ることが出来るという利点を有する。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、画像を読み取る
光検知センサからの出力信号を所定の閾値により２値化
して、その２値化された信号のエッヂを再トリガ式のモ
ノマルチバイブレータで一定の時間幅のパルス信号変換
し、そのパルス信号を積分または加算した値が最大値と
なるように焦点調節用レンズを移動制御することにより
自動的に焦点調節をするようにしたので、従来のように
モニター用スクリーン上で画像を観察しながら手動によ
り焦点調整をする必要もなくなり、マイクロフィルム上
の画像を光ディスクファイル装置などに自動的に変換記
録させるマイクロフィルム画像読取記録装置などにおい
ても、人間の眼に依存しないですむので、焦点調節の自
動化を行なえる様になるだけでなく、焦点調整の精度を
著しく上げることが出来るという効果が得られる。

また、本発明によれば、同一の光検知センサを焦点検出
系と画像読み取り系との両方に供用することができるの
で、焦点合せ時と画像読み取り時とで、光路長の誤差が
まったくなくなり、非常に高精度のオートフォーカス動
作が得られる自動焦点調節装置を提供することができる
。

また、従来装置では画像読み取り及びオートフォーカス
動作を高速化したい時に光検知センナの駆動信号を高速
化してオートフォーカス処理を行うと、システムコント
ローラの内部ＣＰＵの処理能力を越えてしまう場合があ
る。しかしながら本発明によれば、そのＣＰＵの替わり
に、ＴＴＬ−ＩＣ，オペアンプＩＣ等のディスクリート
回路で焦点情報を演算処理することにより、高速度のオ
ートフォーカスを行なうことも可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のマイクロフィルム読取り装置における
自動焦点調節装置の一実施例の回路構成を示すブロック
図、 第２図（Ａ）　、　　（Ｂ）は第１図のセンサＣＣＤの
出力波形及び各回路の出力波形を示す波形図で、第２図
（へ）はジャストピント時の波形図、第２図（Ｂ）はピ
ンぼけ時の波形図、 第３図ＦＡ）は第１図のマイクロフィルム上の画像読取
ラインを示す平面図、第３図（Ｂ）はその拡大平面図、 第４図（Ａ）　、　（Ｂ）は第１図のセンサＣＣＤの出
力波形と、２値化信号ＳＣの波形の一例を示す波形図、 第５図は第１図のＡ／ＤコンバータＡＤＣの出力値と焦
点調整用レンズＦＣの穆勅量の関係を示す特性図、 第６図は第１図のシステムコントローラＳＣの制御手順
の一例を示すフローチャート図、第７図は本発明の他の
実施例の配置構成を示す斜視図、 第８図（八）　は従来のマイクロフィルム読取り装置の
配置構成を示す斜視図、第８図ＣＢ＞は従来のスチルカ
メラにおける自動焦点調節装置の構成例を示す模式図で
ある。 Ｐ・・・光源、 Ｆ・・・マイクロフィルム、 ＦＣ・・・焦点調整用レンズ、 ＣＣＤ、ＣＣＤ−２・・・光検知センサ、ＣＯＭ・・・
コンパレータ、 ＶＲ・・・閾値設定ボリウム、 Ｋ・・・再トリガ式のモノマルチバイブレータ、ＳＭ・
・・積分回路、 ＡＤＣ・・・Ａ／Ｄコンバータ、 ＳＣ・・・システムコントローラ、 ＦＤ・・・レンズ駆動回路、 ＬＭ・・・レンズ駆動機構、 Ｍ・・・副走査モータ。 常施例のジ〒ストじシト時の各也力浪並乞ホ訴良形図第
２図（Ａ） 寅た伜１のビンは゛け！３舟の各巴ガン皮廿グをポす巳
皮形図第２図（［３） 寅ｆ！汐１１のマイクロフィルム丘／）−１東の一秒ｌ
ホオ平面図第３図 コンｙレーク出力の浪さＥホ′を巳良さ図第４３図 第５図 イ也の大方色労りの千４ｂ！とイマを斜享芝図第７　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ａ）列状または面状に配列された複数の光電変換素
   子からなる光検知センサと、 ｂ）該光検知センサに画像を投影する光学系と、 ｃ）前記光検知センサの出力の変化点を検出する検出手
   段と、 ｄ）該検出手段で検出された信号の変化点を一定時間幅
   のパルス信号に変換する信号変換手段と、 ｅ）該信号変換手段から出力した前記パルス信号を積分
   または加算する演算手段と、 ｆ）該演算手段の出力値が最大値となる焦点位置に前記
   光学系を移動させる制御手段とを具備したことを特徴と
   する自動焦点調節装置。 ２）特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記信
   号変換手段は前記変化点でトリガする再トリガ式のモノ
   マルチバイブレータ回路であることを特徴とする自動焦
   点調節装置。