JPS62296107A - 撮像装置 - 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】 ３、発明の詳細な説明 ［概要］ 一次元イメージセンサを使用する撮像装置において、セ
ンサの素子配列方向両端に光源を設け、該光源からの光
線を撮像すべき物体に当てて撮像したとき、その画像を
処理して自動焦点合わせを行うようにした撮像装置であ
る。

［産業上の利用分野］ 本発明は一次元イメージセンサにより高分解能の画像を
得るとき、撮像物体に対する焦点合わせを自動的に可能
とした撮像装置に関する。

一次元イメージセンサを使用した撮像装置では、−星画
像メモリに順次に格納したデータを読出して表示するか
ら、撮像物体の焦点合わせを早く行うことが要望されて
いる。

［従来の技術］ 工業用ＴＶの撮像カメラのように二次元センサを使用す
る撮像装置は、センサー辺の素子数が５００前後のもの
が一般的である。したがって−辺の素子数が２０００の
ような高分解能が得られるセンサは、極めて高価になっ
て、実用的でなかった。このときセンサ出力は殆どリア
ルタイム（３０ミリ秒程度の遅延）で画像が得られるか
ら、焦点の調節は到って簡単にできる。

高分解能を得るための撮像装置として、一次元イメージ
センサを使用することが検討されて来た。

一次元イメージセンサを使用する撮像装置は、ＣＣＤと
呼ばれる構成で素子を２０００〜４０００個も直線状に
配置し、クロックパルスにより信号をシフトしながら、
その一方端にシリアルデータを取り出している。

［発明が解決しようとする問題点］ 一次元イメージセンサを使用する撮像装置では、分解能
は良くなったが、画像をリアルタイムで観察することが
できないため、撮像物体に対し焦点合わせの確認に長時
間を要した。

本発明の目的は前述の欠点を改善し、一次元イメージセ
ンサを使用して自動的に焦点を合わせる装置を具備した
撮像装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 第１図は本発明の基本的構成を示す図である。第１図に
おいて、一次元イメージセンサ１と、結像レンズ２と、
撮像物体３を移動させる手段４とで撮像装置を構成する
。このとき移動させる手段４は、撮像物体３ではなく一
次元イメーンセンサ１を移動させても同様である。この
撮像装置に対し、本発明は下記の構成としている。

即ち、一次元イメージセンサ１を構成する素子の配列方
向（図の左右水平方向）の両端に１組の光源５−１．５
−２を設けることと、該光源５−１　、５−２の出力光
に対する集光部２０−１　、２０−２と、該光源の像の
入力手段６例えばＡ／Ｄ変換器と、画像メモリ７と、光
源画像パターン間隔計数回路８と、パターン間隔加減計
数回路９と、前記センサまたは撮像物体を移動させる手
段４を移動制御する回路１０とを具備することである。

一次元イメージセンサ１はセンサステージ１１により、
光源５−１　、５−２と共に紙の表面・裏面方向に移動
可能とされる。また撮像物体３を移動させる手段４は結
像レンズ２に接近または離れるように操作されて、後述
するように焦点合わせが可能となる。集光部２０は図示
するように光源５−１．５−２の出力光に対し集光させ
る場所に置かれた集光プリズム２０−１．２０−２が相
当する。

［作用コ 今、撮像物体３を合焦予想位置に置き光源５−１．５−
２を点灯させ、一次元イメージセンサ１で撮像物体３を
撮像する。得られた光源像と画像はそれらの入力手段６
によりＡ／Ｄ変換して、画像メモリ７に格納する。一次
元イメージセンサ１は図示しないクロック発生源からの
クロックにより光源像・画像が共にシフトされ、且つセ
ンサステージ１１が移動するため、撮像物体３が全部撮
像される。

本発明ではその撮像物体３の撮像を実行する前に、撮像
物体３が合焦位置に在るように自動操作される。即ち１
最像物体の表面に焦点を合わせるとき、その位置に無地
平板を置き平板上に光源５４．５−２からの出力光を集
光プリズム２０−１．２０−２により集光させて、撮像
を始める。次に光源の撮像信号を格納した画素メモリ７
の読出し情報を図示しない投影装置を使用して投影する
と、第２図に示す画像が得られる。例えば第２図Ａのよ
うに２本の光跡帯となったとき、各光源の像が個別に見
えていることが判る。光源画像パターン間隔計数回路８
でこの間隔値を計数して置く。２本の帯が見えるときは
焦点が合っていないためであるから、次にステージ１１
を例えば若干下げて再び投影して見る。そのとき光源画
像パターン間隔計数回路８で計数した値を、パターン間
隔加減計数回路９において前回の計数値との比較を行う
。間隔が拡大しているときは、移動方向が反対であるこ
とが判るから、前述の移動距離を超えてステージを上に
移動するように、移動制御回路１０を制御する。

この制御を繰り返して、間隔値加減計数回路９において
、加減値が最小となって光跡帯が略１本に見える状態（
第２図Ｂ）を合焦状態とする。なお第２図Ｃは、第２図
Ｂに対し第２図Ａと対称的になって焦点の合わないとき
の光跡帯を示している。

このようにしてパターン間隔加減回路９の出力データに
よりセンサステージを移動させて合焦の位置となるよう
に自動制御することができる。

［実施例コ 第３図は本発明の実施例の構成を示す図である。

第３図において２０−３．２０−４は集光レンズを示し
、本発明の集光部についての他の例である。光源５−Ｌ
５−２とイメージセンサ１との大きさの関係で、若し光
源５−１．５−２の間隔が広いときは、プリズムに代え
てレンズを使用することが良い。このとき各集光レンズ
により各光源の出力光を撮像物体３の位置に集光させる
こと、光源像を結像レンズ２によりイメージセンサ１で
撮像すること、及びそれ以後焦点合わせを行うことは第
１図の場合と同様な動作で実行される。

本発明の具体的構成において、画像メモリにおける帯状
バクーン間隔の状態を投影して見て、オペレータが当初
の移動方向を判断し、移動制御回路１０に制御信号を与
えると、ステージ１１は合焦位置に早く到達することが
できる。

光ｇ　５−１．５−２は発光ダイオードのような点光源
を使用することが適当である。

［発明の効果］ このようにして本発明によると、撮像すべき物体が設定
される位置を合焦状態とするように、光源を使用してそ
の像を検出することを繰り返すから、自動制御が容易に
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本構成を示す図、 第２図は第１図の動作説明用の図、 第３図は本発明の実施例の構成を示す図である。 １−・一次元イメージセンサ ２・・−結像レンズ ３・・・撮像物体 ４・・−移動手段 ５−１．５−２・・−光源 ６・・−像入力手段 ７・−・画像メモリ ８−・−光源画像パターン間隔計数回路９・−パターン
間隔加減計数回路 ｌＯ・−移動制御回路 １１・−センサステージ ２０−１．２０−２−・集光部 特許出願人　　　　富士通株式会社 代理人　　　　弁理士　　鈴木栄祐 オ交負チ日月のＡくオし−に図 第　　１　　図 本発明の実犯例 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一次元イメージセンサ（１）と、結像レンズ（２）と、
   一次元イメージセンサ（１）または撮像物体（３）を移
   動させる手段（４）とで構成される撮像装置において、
   前記一次元イメージセンサ（１）を構成する素子の配列
   方向の両端に１組の光源（５−１）（５−２）を設け、
   該光源（５−１）（５−２）の出力に対する集光部（２
   ０−１）（２０−２）と、像の入力手段（６）と、画像
   メモリ（７）と、光源画像パターン間隔計数回路（８）
   と、パターン間隔加減計数回路（９）と、前記センサま
   たは撮影物体を移動させる手段（４）を移動制御する回
   路（１０）とを具備すること、 を特徴とする撮像装置。