JP2770521B2 - 焦点位置検出方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はラインセンサを有する撮像装置に使用される
焦点位置検出方式に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の撮像装置の焦点位置検出方式に関して
は、温度等の環境に対し、安定した焦点位置を保つ方式
やあらかじめ取得した環境に対する焦点位置の移動量の
データにより焦点調整を行う装置がある。また、リアル
タイムで画像を見ながらマニュアルで調整したり、異な
るターゲットに対する画像データの統計処理による焦点
位置の確認を行う方式等もあった。しかし、従来例では
焦点位置確認用と画像撮像用のセンサは共用する構成で
あった。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の焦点位置検出方式では、焦点位置検出
器周辺の環境条件変化に対する補正およびマニアル調整
のみなので、次のような欠点がある。

（１）環境条件が厳しい時あるいは環境に対し、敏感に
焦点位置が変動する放射計には使用できない。

（２）マニュアルおよび異なるターゲットを利用する場
合にセンサを共用する方式なので、焦点位置確認に長い
時間が必要であり、かつ、ずれが生じている場合に、前
後どちらにずれているかが不明である。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の焦点位置検出方式は連続して移動する対象物
の移動方向と直角方向の入射光を撮像するラインセンサ
を有する撮像装置の焦点位置検出方式において、撮像す
る入射光から一部の光を分割するプリズムと、前記対象
物の移動方向と平行な方向の入射光を撮像するラインセ
ンサと、前記プリズムと前記ラインセンサとの間に入射
光の焦点位置を変える駆動部付きのくさびガラスとを有
する。

〔実施例〕

次に本発明について図面を参照して説明する。

第１図および第２図は本発明の一実施例の構成図、お
よび動作例を示す斜視図、第３図，第４図は本実施例を
説明する特性図である。

第１図および第２図において、通常の撮像時には撮像
物からの光が集光計１で集光されプリズム２、平板ガラ
ス３を透過し撮像用ラインセンサ４上に焦点をむすび結
像する。ここで、撮像物である放射計が進行方向10に移
動すると、撮像用ラインセンサ４で光電変換された信号
が切換器８の点線方向に接続され、信号処理回路９に入
力されて処理されることにより、帯状の２次元像が得ら
れる。なおこの２次元像は第２図の撮像用センサの投影
図12に対応し進行方10に対して直角の２次元像である。
一方、第２図に示すプリズム２の斜線部で分割された光
が焦点位置確認用のくさびガラス５を透過し、焦点位置
検出用のラインセンサ６により結像される。このライン
センサ６の結像画像は撮像物上の検出用センサの投影図
13に対応し、撮像物である放射計の移動方向10に平行で
あり、この放射計の移動に伴い、各撮像周期ごとに同一
画像がラインセンサ６上を移動する様に撮像される。焦
点位置の確認時には切換器８をラインセンサ６側（図の
実線）に接続して信号処理回路９に入力する。このよう
な条件のもとでくさびガラス駆動部７により徐々に２枚
のうちの１枚のくさびガラス５を動かし、光路中のくさ
びガラス５の厚さを変化させる。ここでラインセンサ６
の結像位置は撮像用ラインセンサ４の結像位置と同じ位
置となるように設定されている。今、くさびガラス６を
信号処理回路９で得られた画像の一画素ずつ移動させて
行く場合に、焦点位置がずれていると、ラインセンサ６
の出力は第３図に示すように画素番号の画素ごとに段階
状に変化する。また、焦点が合った状態では、ラインセ
ンサ６の出力は第４図に示すように、撮像物からの光が
一定のうちは変化せず撮像物のエッジ11において放射計
からの入射光が変化した所で急しゅんに変化するが、そ
のあとの画素はまた同じで一定の出力となる。このよう
な特性データをもとに集光計の焦点位置の調整を行うこ
とにより正確な焦点調整が可能となる。

なお、このくさびガラス駆動部７と集光計１の焦点位
置調整とを連動して行うことにより簡単、かつ、単時間
の焦点調整も可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は撮像系とは別に、プリズ
ムで分割した光を受ける像の移動方向に平行なラインセ
ンサと、くさびガラスの移動により焦点位置を変化させ
る機能を加えることにより、連続的に焦点位置を変化さ
せながら、撮像を行うことにより、短時間で精度良く、
焦点位置を検出できる効果がある。また、ラインセンサ
を移動方向に平行に置くことにより、エッジとして使用
できる対象物は小さい物でよいことになり、対象物の選
定が容易となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図は本実施例
の斜視図、第３図，第４図は本実施例の画素信号の状態
を示し、それぞれ焦点位置のずれた状態、焦点位置の合
った状態の説明図である。 １……集光計、２……プリズム、３……平板ガラス、４
……撮像用ラインセンサ、５……くさびガラス、６……
ラインセンサ、７……くさびガラス駆動部、８……切換
器、９……信号処理回路、10……撮像系進行方向、11…
…撮像物のエッジ、12……撮像用ラインセンサの投影
図、13……ラインセンサ６の投影図。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】連続して移動する対象物の移動方向と直角
   方向の入射光を撮像するラインセンサを有する撮像装置
   の焦点位置検出方式において、撮像する入射光から一部
   の光を分割するプリズムと、前記対象物の移動方向と平
   行な方向の入射光を撮像するラインセンサと、前記プリ
   ズムと前記ラインセンサとの間に入射光の焦点位置を変
   える駆動部付きのくさびガラスとを有することを特徴と
   する焦点位置検出方式。