JPS6370813A - オ−トフオ−カス方法 - 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） 本発明は、ＣＯＤラインセンサなどのイメージセンサを
用いて合焦判別するオートフォーカス方法に関するもの
である。

（発明の技術的背景） ＣＯＤラインセンサなどのイメージセンサを用いたオー
トフォーカス装置として、種々のものが提案されている
。例えばイメージセンサの各画素の出力信号から画像の
コントラストを求め、このコントラストが最大となる位
置を合焦位置とする方式が考えられている。

しかし原画の少くとも一部が透明または半透明であって
、この透明または半透明の部分の裏面にほこりや傷ある
いは汚れが付いている場合には、この裏面のほこりなど
に焦点を合わせるように動作を行うことがあり得る６例
えばリーダプリンタにおいては通常原画のフィルムベー
スが１００１Ｌ程度ありこの原画の裏面に合焦すると表
面の画像がぼけるという問題が生じる。

（発明の目的） 本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、原
画の裏面にほこりや傷あるいは汚れがあっても、裏面に
焦点合わせすることなく常に正しく原画の表面に焦点を
合わせることが可能なオートフォーカス方法を提供する
ことを目的とする。

（発明の構成） 本発明によればこの目的は、画像投影光をイメージセン
サにより走査して得られるイメージセンサの出力信号を
用いて、投影レンズを合焦位置に制御するオートフォー
カス方法において、次の各ステップからなるオートフォ
ーカス方法：（ａ）前記イメージセンサの複数の領域毎
にそれぞれコントラスト信号を求めるステップ；（ｂ）
これら各コントラスト信号のうち互いに接近しかつ最も
多数のコントラスト信号を含む集合を求めるステップ； （ｃ）この集合に基づいてその時の前記投影レンズ位置
におけるコントラスト信号を決定するステップ； （ｄ）前記ステップ（ｃ）で決めたコントラスト信号が
最大となる前記投影レンズ位置を求めるステップ； により達成される。

（原理） ラインセンサを複数（例えば４つ）の領域に分け、各領
域のコントラスト信号Ｃを投影レンズ位置χに対して求
めれば、第５図Ａ１〜Ａ４に示すようになる。原画表面
の画像によるコントラスト信号ＣはＡＩ、Ａ２．Ａ４の
ようにその最大となる時の投影レンズ位置（合焦位置）
χはχＦに接近する。これに対し原画裏面のほこり、傷
あるいは汚・れによるコントラスト信号ＣはＡ３のよう
になり、その最大となる投影レンズ位置（合焦位置）χ
はχＦから大きく離れた位置χｆとなる。

投影レンズの成る位置例えば第５図の位置χ０における
各領域のコントラスト信号Ｃのうち、ＡＩ、Ａ２．ＡＡ
上の信号ｃｌ、ｃ２．ｃ４は互いに近接し、Ａ３上の信
号Ｃ３はこれらから大きく離れる。

本発明は前者の集合、すなわち互いに接近しかつ最も多
くのコントラスト信号を含む集合を用いて、投影レンズ
が位置χ０にある時のコントラスト信号ＣＩ　　（χ０
）を求める０例えばこの集合に含まれるコントラスト信
号ＣＩ、Ｃ２，Ｃ４の算術平均（ｃＨ＋　Ｃ２＋　Ｃ４
）　／　３や、中央値をコントラスト信号Ｃｍとする。

そしてこのようにして決定したコントラスト信号Ｃ―を
投影レンズを移動させつつ順次決定すればその時のコン
トラスト信号Ｃ會は第５図Ａｏのようになる０本発明は
このＡＯが最大になるレンズ位置χＦを求め、ここを合
焦位置とするものである。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例であるリーダプリンタの全体
概略図、第２図はそのオートフォーカス制御装置のブロ
ック図、第３図は動作の流れ図、また第４図は出力波形
を示す図、第５図はコントラスト信号のレンズ位置に対
する変化を示す図である。

第１．２図において符号ｌＯはマイクロフィッシュやマ
イクロロールフィルムなどのマイクロ写真の原画である
。１２は光源であり、光源１２の光はコンデンサレンズ
１４、防熱フィルタ１６、反射鏡１８を介して原画１０
の下面に導かれる。

リーダモードにおいては、原画１０の透過光（画像投影
光）は、投影レンズ２０、反射鏡２２．２４．２６によ
って透過型スクリーン２８に導かれ、このスクリーン２
８に原画１０の拡大投影像を結像する。プリンタモード
においては、反射鏡２４は第１図仮想線位置に回動し、
投影光は反射鏡２２．３０．３２によってＰＰＣ方式の
スリット露光型プリンタ３４に導かれる。プリンタ３４
の感光ドラム３６の回転に同期して反射鏡２２．３０が
移動し、感光ドラム３６上に潜像が形成される。この潜
像は所定の極性に帯電されたトナーにより可視像化され
、このトナー像が転写紙３８に転写される。

４０はゾーン設定手段であり、フォーカスゾーンを示す
マーク４２と、このマーク４２をスクリーン２８上で移
動させるための手動のつまみ４４とを備える。ゾーンの
位置ａは位置検出部４６で検出されて制御手段４８に送
出される。

５０はフォーカス制御用光学系であり、画像投影光の光
軸上に配置された半透鏡５２と、投影レンズ５４と、イ
メージセンサとしてのＣＯＤラインセンサ５６と、モー
タ５８とを備える。投影レンズ２０を通過した投影光の
一部は半透鏡５２により投影レンズ５４を通してライン
センサ５６に導かれる。ラインセンサ５６はモータ５８
により光軸に直交する方向へ移動可能となっている。ま
た投影レンズ５４は、投影光がスクリーン２８あるいは
感光ドラム３６の投影面上に合焦する位置に投影レンズ
２０を置いた時に、ラインセンサ５６の受光面上にも正
確に結像するように、その焦点距離が決められている。

オートフォーカス機構は投影レンズ２０を光軸方向に進
退動させるモータ６０を備え、投影光がスクリーン２８
あるいは感光ドラム３６の投影面上に正しく結像するよ
うに制御手段４８により焦点制御される。

制御手段４８は第２図に示すように構成される。すなわ
ちクロック６２が出力するクロックパルスに同期してＣ
ＯＤドライバ６４はラインセンサ５６を駆動する。この
ラインセンサ５６はその一走査毎に各画素の入射光量に
対応して変化するパルス信号を出力する。このパルス信
号は、各画素の特性のバラツキなどのために同じ光量が
投影されていても各画素毎に変動する。信号処理回路６
６は各画素のこの特性のバラツキを補正し、かつｉ形整
形して第４図の出力信号Ｖとする。

このように信号処理された出力信号Ｖは帯域フィルタ６
８を通って第４図の出力Ｗとされる。

７０は分配器、７２　（７２ａ　〜７２　ｄ）はピーク
ホールド回路である０分配器７０はクロック６２のクロ
ックパルスをカウントし、ラインセンサ５６の全長を４
つに分割して、それぞれの領域工１〜Ｉ４の出力信号Ｗ
をそれぞれのピークホールド回路７２ａ〜７２ｄに順次
送出する。このピークホールド回路７２は出力信号Ｗの
最大値を検出するものであり、この最大値が各領域のコ
ントラスト信号Ｃ（ｃＩ”Ｃ４）となる。

これらのコントラスト信号ＣはＡ／Ｄ変換器７４でデジ
タル信号に変換され、入力インターフェース７６を介し
てＣＰｔＪ７８に入力される。

第２図で８０はＣＰＵ７８の制御プログラム等を記憶す
るＲＯＭ、８２はＲＡＭ、８４は出力インターフェース
、８６および８８はＤ／Ａ変換器、９０．９２はそれぞ
れモータ５８．６０を駆動するドライバである。

次に本実施例の動作を説明する。制御手段４８は、まず
ゾーン設定手段４０で設定されたゾーンの位置ａを読込
んで、このゾーンに対応する領域の投影光がラインセン
サ５６に入射するようにモータ５８を制御する。使用者
は反射鏡２４を第１図実線位置においたリーダモードを
選択し、目標原画をスクリーン２８に投影させる（ステ
ップ１００）。この投影光の一部は半透鏡５２によって
ラインセンサ５６に導かれる。

制御手段４８は次にラインセンサ５６の出力に基づいて
露光量測定を行う（ステップ１０２）。

露光量が適正でなければ（ステップ１０４）光量を変更
しくステップ１０６）、再度露光量測定を行う。この露
光量の調整は、例えばラインセンサ５６の各画素の出力
信号のうち、バックグラウンド領域に対応する画素の出
力信号を選んでこれが所定値になるように光源１２の光
量を調整することにより行われる。

次に制御手段４８はラインセンサ５６に入力された投影
光に画像が含まれるか否かを判断する（ステップ１０８
）、この判断は、例えば画像の白黒の反転回数が所定値
以上であるか否かにより行なわれ、所定値以上であれば
画像有りと判断する（ステップ１１０）。画像無しと判
断した時には、制御手段４８はブザーやランプなどの警
報を発しフォーカスゾーンの変更を要求する（ステップ
１１２）、使用者はスクリーン２８を見ながらつまみ４
４を操作し、投影像の画像が有る位置にマーク４２が重
なるようにマーク４２を移動する。

次に制御手段４８はこのラインセンサ５６の出力に基づ
いてオートフォーカス制御を行う。

分配器７０はラインセンサ５６の走査がその全長の１／
４進む度に帯域フィルタ６８の出力Ｗを順番にピークホ
ールド回路７２ａ〜７２ｄに入力する。このピークホー
ルド回路７２ａ〜７２ｄは、その時の投影レンズ２０の
位置χにおけるラインセンサ５６の４つの領域工１〜Ｉ
４内での出力帯域フィルタ６８の信号Ｗの最大値をコン
トラスト信号Ｃ＋　　（χ）〜Ｃ４（χ）として求める
（ステップ１２０）、ＣＰＵ７８はこのコントラスト信
号Ｃ１−Ｃａを走査の進行に対応して、Ａ／Ｄ変換器７
４および入力インターフェース７６を介して読込む、Ｃ
ＰＵ７８はこれらのコントラスト信号０１〜Ｃ４の中か
ら互いに接近しかつ大多数のコントラスト信号を含む集
合、すなわちｃ、、Ｃ２，Ｃ４からなる集合を求め、こ
の集合を用いて例えばこれらの算術平均（ｃ１＋Ｃ２＋
ｃ４）／３をこのレンズ位置χにおけるコントラスト信
号ｃｍ　　（χ）としＲＡＭ８２に記憶する。ＣＰＵ７
８は投影レンズ２０を所定量Δχ移動させてステップ１
１４〜１２２の動作を繰り返し、コントラスト信号ＣＩ
が最大となるレンズ位置χＦを求める（ステップ１２４
．１２６）。

この位置χＦが投影レンズ２０の合焦位置である（ステ
ップ１２８）。

なおコントラスト信号ＣＩの最大を求める方法としては
、投影レンズ２０をその全範囲で移動させる全スキャン
法や、半値幅法、あるいは山登り法等が使用できる。

この合焦状態でプリンタモードにすれば（ステップ１３
０）、反射鏡２４が第１図仮想線位置に′回動し、転写
紙３８に画像が転写されてハードコピーが得られる。

この実施例では求めた集合の算術平均をコントラスト信
号Ｃ・としたが、本発明はこれに限られず、集合の中間
値をコントラスト信号Ｃ１としてもよい。

またコントラスト信号は実施例のようにピークホールド
回路７２の出力として求めるだけでなく、帯域フィルタ
６８の出力Ｗの最大、最小をｗ　（Ｍ）　、　ｗ　（ｍ
）として、（Ｗ　（Ｍ）　−ｗ　（ｍ）　）　／　（ｗ
　（Ｍ）　＋ｗ　（ｍ）　）をコントラスト信号として
用いてもよい。

（発明の効果） 本発明は以上のように、原画裏面のほこりなどによる合
焦位置が、原画表面の画像による合焦位置から大きくず
れる点に着眼し、イメージセンサを複数の領域に分けて
各領域毎のコントラド信号のうち原画裏面による少数の
大きく離れたコントラスト信号を除いた集合を求め、こ
の集合に基づいてその時の投影レンズの位置におけるコ
ントラスト信号を決定する。そしてこの求めたコントラ
スト信号が最大となるレンズ位置を求めこの位置を合焦
とするものである。従って原画裏面にほこりや傷や汚れ
がある領域の影響を除いて合焦位置を決定することがで
き、常に原画の表面に正しく焦点を合わせることが可能
になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるリーグプリンタの全体
概略図、第２図はそのオートフォーカス制御装置のブロ
ック図、第３図は動作の流れ図、第４図は出力波形を示
す図、第５図はコントラスト信号のレンズ位置に対する
変化を示す図である。 １０・・・原画、２０・・・投影レンズ、５６・・・ラ
インセンサ、■・・・出力信号、Ｃ・・・コントラスト
信号、 ＩＩ〜工４・・・領域、 χＦ・・・合焦位置。 特許出願人　富士写真フィルム株式会社代　理　人　弁
理士　山　１）文　雄 第４図 第Ｓ図 Ｌｏ　　χＦ　　χｆん

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像投影光をイメージセンサにより走査して得ら
   れるイメージセンサの出力信号を用いて、投影レンズを
   合焦位置に制御するオートフォーカス方法において、 次の各ステップからなるオートフォーカス方法：（ａ）
   前記イメージセンサの複数の領域毎にそれぞれコントラ
   スト信号を求めるステップ； （ｂ）これら各コントラスト信号のうち互いに接近しか
   つ最も多数のコントラスト信号を含む集合を求めるステ
   ップ； （ｃ）この集合に基づいてその時の前記投影レンズ位置
   におけるコントラスト信号を決定するステップ； （ｄ）前記ステップ（ｃ）で決めたコントラスト信号が
   最大となる前記投影レンズ位置を求めるステップ。
2. （２）ステップ（ｃ）において、集合の算術平均をコン
   トラスト信号とすることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のオートフォーカス方法。
3. （３）ステップ（ｃ）において、集合の中央値をコント
   ラスト信号とすることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のオートフォーカス方法。