JPH028455Y2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH028455Y2 JPH028455Y2 JP7526582U JP7526582U JPH028455Y2 JP H028455 Y2 JPH028455 Y2 JP H028455Y2 JP 7526582 U JP7526582 U JP 7526582U JP 7526582 U JP7526582 U JP 7526582U JP H028455 Y2 JPH028455 Y2 JP H028455Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- video signal
- signal
- threshold
- waveform
- generator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 15
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 12
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
この考案は撮像装置の光学系のレンズの焦点調
整装置に関する。[Detailed Description of the Invention] This invention relates to a focusing device for a lens in an optical system of an imaging device.
従来の撮像装置はレンズの焦点を調整するの
に、基準テストパターンを用意しこの基準テスト
パターンを撮影し、光電変換されたビデオ出力信
号の明暗信号境界部のアナログ電位の変化の度合
をシンクロスコープ等の波形計測手段で目視し、
シンクロスコープに写し出された明暗信号が基準
テストパターンの境界線で、そのアナログビデオ
信号の電位を最も急峻に変化させるレンズの位置
をそのレンズ合(最適)焦点位置としていた。 In order to adjust the focus of the lens, conventional imaging devices prepare a reference test pattern, photograph this reference test pattern, and use a synchroscope to measure the degree of change in analog potential at the boundary between bright and dark signals of the photoelectrically converted video output signal. Visually check with waveform measurement means such as
The bright and dark signals projected on the synchroscope were the boundaries of the reference test pattern, and the position of the lens that caused the sharpest change in the potential of the analog video signal was defined as its optimal focal position.
上記した従来の撮像装置の焦点調整方法を第1
図,第2図を参照して説明する。第1図に示すイ
メージセンサ1及びレンズ2からなる光学系で基
準テストパターン3の画像波形を導出し、この波
形がシンクロスコープの画面上で観察される。そ
の観察波形は第2図に示すようになり実線で示す
波形Aはレンズ2の合焦点位置での波形であり、
破線Bで示す波形は非合焦点位置での波形であ
る。したがつて、シンクロスコープで観察した波
形が破線Bで示す波形であれば、レンズ2の焦点
調整を行なうことにより、実線Aに示す波形とな
るようにし、焦点位置を合焦点位置に設定するこ
とができる。 The focus adjustment method of the conventional imaging device described above is the first method.
This will be explained with reference to FIGS. An image waveform of a reference test pattern 3 is derived using an optical system consisting of an image sensor 1 and a lens 2 shown in FIG. 1, and this waveform is observed on the screen of a synchroscope. The observed waveform is shown in FIG. 2, and waveform A shown by the solid line is the waveform at the focal point position of lens 2.
The waveform shown by the broken line B is the waveform at the out-of-focus position. Therefore, if the waveform observed with the synchroscope is the waveform shown by the broken line B, by adjusting the focus of the lens 2, the waveform becomes the waveform shown by the solid line A, and the focal position is set to the in-focus position. Can be done.
しかしながら上記従来の焦点調整方法は、波形
の目視観察による調整であるため、合焦点位置を
高精度に設定することが困難であり、また調整者
によつて合焦点位置の設定にばらつきが発生す
る。その上合焦点位置と非合焦点位置の境界が微
妙であり短時間で調整するのが困難である。 However, in the conventional focus adjustment method described above, adjustment is performed by visual observation of the waveform, so it is difficult to set the focused point position with high precision, and the setting of the focused point position varies depending on the adjuster. . Moreover, the boundary between the in-focus position and the out-of-focus position is delicate and difficult to adjust in a short time.
この考案の目的は上記従来の焦点調整方法の欠
点を解消し、高精度なしかもばらつきの少ない、
さらに焦点調整が短時間でなせる撮像装置の焦点
調整装置を提供するにある。 The purpose of this invention is to eliminate the drawbacks of the conventional focus adjustment method mentioned above, and to achieve high precision and less variation.
Furthermore, it is an object of the present invention to provide a focus adjustment device for an imaging device that can perform focus adjustment in a short time.
上記目的を達成するために、この考案の撮像装
置の焦点調整装置は、異なるレベルのしきい値信
号を時間順次に直線的に連続して出力する傾斜特
性を持つしきい値発生器と、このしきい値発生器
よりのしきい値信号と前記ビデオ信号発生器より
の所定像の1回分の走査信号とを入力に受けこれ
ら両信号の比較を行い2値化信号を出力する比較
器と、前記光学系の焦点位置の適否を前記比較器
よりの2値化信号出力のビツト数によつて判定処
理する2値化ビデオ信号処理器とで構成されてい
る。 In order to achieve the above object, the focus adjustment device of the imaging device of this invention includes a threshold generator having a slope characteristic that linearly and continuously outputs threshold signals of different levels in time order, and a comparator that receives as input a threshold signal from a threshold generator and a single scan signal of a predetermined image from the video signal generator, compares these two signals, and outputs a binary signal; and a binary video signal processor for determining whether or not the focus position of the optical system is appropriate based on the number of bits of the binary signal output from the comparator.
以下、図面に示す実施例によりこの考案を詳細
に説明する。 This invention will be explained in detail below with reference to embodiments shown in the drawings.
第3図はこの考案の一実施例を示す撮像装置の
ブロツク図である。同図において11はCCDま
たはMOS形の半導体素子を用いた、イメージセ
ンサである。12は光学レンズ、13は視野Hの
中心部に配される明暗部境界線のくつきりした基
準テストパターンである。イメージセンサ11は
光学レンズ12及び基準テストパターン13から
なる光学系の光軸上に設置されており、このイメ
ージセンサ11上に基準テストパターン13の影
像が結像するようになつている。結像された基準
テストパターンはイメージセンサ11により光電
変換され、1回分の水平走査信号が得られる。光
電変換された信号はビデオ信号発生器14により
アナログビデオ信号として出力される。このアナ
ログビデオ信号は第4図aに示すように合焦点出
力信号波形Aまたは非合焦点波形Bとして出力さ
れ、比較器15の入力の一端に加えられる。なお
第4図aの波形AでOVレベル(暗部)のt1〜t2
期間及びt3〜t4期間がVvレベル期間(明部)t2〜
t3と略等しくなる程度に十分確保されるようにま
たt1〜t2期間とt3〜t4期間も等しくなるように基
準テストパターンが構成されている。 FIG. 3 is a block diagram of an imaging device showing an embodiment of this invention. In the figure, 11 is an image sensor using a CCD or MOS type semiconductor element. 12 is an optical lens, and 13 is a reference test pattern arranged at the center of the field of view H and having sharp boundaries between bright and dark areas. The image sensor 11 is installed on the optical axis of an optical system consisting of an optical lens 12 and a reference test pattern 13, and an image of the reference test pattern 13 is formed on the image sensor 11. The imaged reference test pattern is photoelectrically converted by the image sensor 11, and one horizontal scanning signal is obtained. The photoelectrically converted signal is output by the video signal generator 14 as an analog video signal. This analog video signal is output as a focused output signal waveform A or an unfocused output signal waveform B, as shown in FIG. 4a, and is applied to one end of the input of the comparator 15. Note that waveform A in Figure 4a shows the OV level (dark area) from t1 to t2 .
period and t 3 to t 4 period is Vv level period (light part) t 2 to
The reference test pattern is configured so that the period t 1 to t 2 and the period t 3 to t 4 are sufficiently secured to be approximately equal to t 3 .
16はしきい値発生器であつて、第4図aのC
に示すように、走査開始側(t1側)のしきい値が
低電位VLに、走査終了側(t4側)のしきい値が
高電位VHとなる連続して直線的に変化する傾斜
特性のしきい値が時間経過とともに順次発生さ
れ、比較器15の入力の一端に加えられるように
なつている。このしきい値発生器16はビデオ信
号発生器14の出力を2値化するために設けられ
ている。 Reference numeral 16 denotes a threshold generator, and C in FIG.
As shown in the figure, the threshold value on the scan start side (t 1 side) becomes the low potential VL, and the threshold value on the scan end side (t 4 side) becomes the high potential VH , which continuously changes linearly. Threshold values of the slope characteristics are sequentially generated over time and applied to one end of the input of the comparator 15. This threshold generator 16 is provided to binarize the output of the video signal generator 14.
比較器15はビデオ信号発生器14よりのアナ
ログビデオ信号としきい値発生器16よりのしき
い値信号を受け、アナログビデオ信号の方がしき
い値信号よりも大なる場合はH信号を出力し、ア
ナログビデオ信号の方がしきい値信号よりも小さ
い場合はL信号(0レベル)を出力し、すなわち
アナログビデオ信号を第4図b,cに示すように
2値化して出力する。 The comparator 15 receives the analog video signal from the video signal generator 14 and the threshold signal from the threshold generator 16, and outputs an H signal when the analog video signal is larger than the threshold signal. If the analog video signal is smaller than the threshold signal, an L signal (0 level) is output, that is, the analog video signal is binarized and output as shown in FIGS. 4b and 4c.
比較器15の2値化された出力、すなわちデジ
タル化されたビデオ信号は2値化ビデオ信号処理
器17に加えられる。2値化ビデオ信号処理器1
7では加えられた2値化ビデオ信号に基づき、暗
部や明部の幅をデジタル的に検出して焦点調整の
適否を判定処理するようになつている。 The binarized output of the comparator 15, that is, the digitized video signal, is applied to a binarized video signal processor 17. Binarized video signal processor 1
7, the widths of dark and bright areas are digitally detected based on the applied binary video signal, and the suitability of focus adjustment is determined.
次に以上のように構成される実施例回路におい
て焦点位置調整を行なう場合の動作について説明
する。 Next, the operation of adjusting the focus position in the embodiment circuit configured as described above will be explained.
先ず焦点調整が適正になされた場合を想定する
と、ビデオ信号発生器14に出力されるアナログ
ビデオ信号は第4図aに示す合焦点出力信号波形
A、すなわち基準テストパターンの両肩が時点t2
で立上り、時点t3で立下る急峻な波形となる。し
たがつて比較器15において、アナログビデオ信
号がしきい値信号よりも大となる時点はt2とな
る。そしてその逆にアナログビデオ信号の方が小
となる時点はt3となる。そのため比較器15の出
力は、第4図bに示すようになる。この2値化信
号を2値化ビデオ信号処理器17に加え、t1から
t2までの暗部ビツト数D1,t2からt3までの明部ビ
ツト数L1,t3からt4までの暗部ビツト数D2を計数
する。この場合、上記したようにt1からt2までの
時間幅とt3からt4までの期間幅を等しくなるよう
に予め選定しているので、D1−D2=0となる。 First, assuming that the focus adjustment is properly made, the analog video signal output to the video signal generator 14 has the focused output signal waveform A shown in FIG.
It has a steep waveform that rises at time t3 and falls at time t3 . Therefore, in the comparator 15, the time point at which the analog video signal becomes greater than the threshold signal is t2 . Conversely, the time point at which the analog video signal becomes smaller is t3 . Therefore, the output of the comparator 15 becomes as shown in FIG. 4b. This binarized signal is added to the binarized video signal processor 17, and from t 1
The number of dark bits D 1 from t 2 to t 2 , the number L 1 of bright bits from t 2 to t 3 , and the number D 2 of dark bits from t 3 to t 4 are counted. In this case, as described above, the time width from t 1 to t 2 and the time width from t 3 to t 4 are selected in advance to be equal, so D 1 −D 2 =0.
一方焦点調整が十分でない場合は、ビデオ信号
発生器14に出力されるアナログビデオ信号は、
第4図aに示す非合焦点出力信号波形B、すなわ
ち基準テストパターンの両肩がなまつた波形とな
る。したがつて比較器15において、アナログビ
デオ信号がしきい値信号よりも大となる時点は、
t2よりも早いt′2となる。そのため比較器15の出
力は、第4図cに示すようになる。この第4図c
に示す出力信号を2値点化ビデオ信号処理器17
に加え、暗部ビツト数D′1、明部ビツト数L′1、暗
部ビツト数D′2を計数し、|D′1−D′2|=を演算す
るとD′2>D′1なのでいくらかの差出力が得られ
る。この差出力|D′1−D′2|は焦点ズレが大きく
なるほど大きくなる傾向にある。それゆえこの差
|D′1−D′2|をデジタル表示器等で表示し、読取
れば焦点位置のズレ度合を知ることができる。 On the other hand, if the focus adjustment is not sufficient, the analog video signal output to the video signal generator 14 will be
The out-of-focus output signal waveform B shown in FIG. 4a is a waveform in which both shoulders of the reference test pattern are rounded. Therefore, in the comparator 15, the point in time when the analog video signal becomes greater than the threshold signal is:
t′ 2 is earlier than t 2 . Therefore, the output of the comparator 15 becomes as shown in FIG. 4c. This figure 4c
A video signal processor 17 converts the output signal shown in
In addition, we count the number of dark bits D' 1 , the number of bright bits L' 1 , and the number of dark bits D' 2 and calculate |D' 1 −D' 2 |=. Since D' 2 >D' 1 , we get some The difference output is obtained. This difference output |D′ 1 −D′ 2 | tends to increase as the focus shift increases. Therefore, by displaying this difference |D' 1 -D' 2 | on a digital display or the like and reading it, it is possible to know the degree of shift in the focal position.
焦点調整を行なうことにより、非合焦点出力信
号波形Bを合焦点出力信号波形に近づけてゆく
と、暗部ビツト数D′1はD1に、明部ビツト数L′1は
L1に、暗部ビツト数D′2はD2にそれぞれ近づいて
ゆき、合焦点位置になるとD1=D2となる。それ
ゆえ|D1−D2|=0のところで焦点位置を設定
すれば合焦点位置に調整することができ、D1=
D2の位置で焦点調整を完了したことを知ること
ができる。 When the out-of-focus output signal waveform B approaches the in-focus output signal waveform by performing focus adjustment, the number of dark bits D' 1 becomes D1, and the number of bright bits L' 1 becomes D1 .
The number of dark bits D' 2 approaches L 1 and D 2 , respectively, and when the in-focus position is reached, D 1 =D 2 . Therefore, if the focal point position is set at |D 1 −D 2 |=0, it can be adjusted to the in-focus position, and D 1 =
You can tell that the focus adjustment is completed at the D2 position.
なおD1=D2の認知はデジタル表示器に代えて、
D1=D2の一致出力で表示ランプを点灯し、ある
いはブザーにより警告音を発するようにしてもよ
い。 In addition, to recognize D 1 = D 2 , instead of using a digital display,
A display lamp may be turned on or a warning sound may be emitted by a buzzer upon a matching output of D 1 =D 2 .
また暗部ビツトD1=D2の認知に代えて、予め
暗部ビツトD1、明部ビツトL1等を設定しておき
D1=D′1,L1=L′1の認知により合焦点位置として
もよい。 Also, instead of recognizing the dark bit D1 = D2 , the dark bit D1 , light bit L1 , etc. are set in advance.
The focal point position may be determined by recognizing D 1 =D′ 1 and L 1 =L′ 1 .
また上記実施例では基準テストパターンの中心
波形が明部となる場合について説明したが、これ
に代えて中心が暗部となり、周辺が明部となる基
準テストパターンを用いるようにしてもよい。 Further, in the above embodiment, a case has been described in which the center waveform of the reference test pattern is a bright portion, but instead of this, a reference test pattern may be used in which the center is a dark portion and the periphery is a bright portion.
さらにまた上記実施例ではレンズの焦点位置調
整を行なう場合について説明したが、レンズ位置
を固定しイメージセンサの光軸調整の際の焦点位
置合わせにも、この考案の焦点調整装置を適用す
ることができる。 Furthermore, although the above embodiment describes the case where the focus position of the lens is adjusted, the focus adjustment device of this invention can also be applied to fixing the lens position and adjusting the focus position when adjusting the optical axis of an image sensor. can.
さらにまた上記実施例では、光学像を電気信号
に変換するのにラインセンサを使用しているが、
これに代えて二次元面センサあるいは撮像管等を
用いて、特定の走査線を選択しその選択された1
走査線につき上記実施例と同様の処理を施しても
よい。 Furthermore, in the above embodiment, a line sensor is used to convert the optical image into an electrical signal, but
Instead of this, a two-dimensional surface sensor or an image pickup tube is used to select a specific scanning line, and the selected one
The same processing as in the above embodiment may be applied to the scanning line.
以上のようにこの考案の撮像装置の焦点調整装
置によれば、所定の基準パターンビデオ信号と時
間的に順次異なる傾斜特性を持つしきい値信号と
の比較により得られる2値化信号出力のビツト数
によつて焦点位置の適否を判断するものであるか
ら、電子的に合焦点位置を把握できるので調整の
ばらつきの少ない、かつ高精度の調整ができその
上調整時間の短かい焦点調整装置を得ることがで
きる。また調整作業の自動機械化が図れ、撮像装
置の生産効率向上にも寄与できる。 As described above, according to the focus adjustment device of the imaging device of this invention, the bits of the binary signal output obtained by comparing a predetermined reference pattern video signal with a threshold signal having temporally different slope characteristics. Since the suitability of the focal point position is determined based on the number of points, the focal point position can be determined electronically, allowing for highly accurate adjustment with less variation in adjustment, and in addition, a focus adjustment device that takes less time to adjust. Obtainable. In addition, the adjustment work can be automated and mechanized, contributing to improved production efficiency of imaging devices.
第1図は従来の撮像装置における焦点調整方法
を説明するための光学系の概略を示す図、第2図
は同じく従来の撮像装置における焦点調整方法を
説明するためのビデオ信号波形図、第3図はこの
考案の一実施例を示す撮像装置のブロツク図、第
4図は第3図に示す撮像装置の動作を説明するた
めの信号波形図である。
11:イメージセンサ、12:光学レンズ、1
3:基準テストパターン、14:ビデオ信号発生
器、15:比較器、16:しきい値発生器、1
7:2値化ビデオ信号処理器。
FIG. 1 is a diagram showing an outline of an optical system for explaining a focus adjustment method in a conventional imaging device, FIG. 2 is a video signal waveform diagram also for explaining a focus adjustment method in a conventional imaging device, and FIG. The figure is a block diagram of an image pickup apparatus showing an embodiment of this invention, and FIG. 4 is a signal waveform diagram for explaining the operation of the image pickup apparatus shown in FIG. 3. 11: Image sensor, 12: Optical lens, 1
3: Reference test pattern, 14: Video signal generator, 15: Comparator, 16: Threshold generator, 1
7: Binarized video signal processor.
Claims (1)
学系よりの光信号を電気信号に変換して被撮影像
のビデオ信号を得るビデオ信号発生器とを含む撮
像装置において、 異なるレベルのしきい値信号を時間順次に直線
的に連続して出力する傾斜特性を持つしきい値発
生器と、このしきい値発生器よりのしきい値信号
と前記ビデオ信号発生器よりの所定像の1回分の
走査信号とを入力に受けこれら両信号の比較を行
い2値化信号を出力する比較器と、前記光学系の
焦点位置の適否を前記比較器よりの2値化信号出
力のビツト数によつて判定処理する2値化ビデオ
信号処理器とよりなることを特徴とする撮像装置
の焦点調整装置。[Claims for Utility Model Registration] An imaging device that includes an optical system including a lens, and a video signal generator that converts an optical signal from the optical system into an electrical signal through scanning processing to obtain a video signal of an image to be photographed. , a threshold generator having a slope characteristic that linearly and continuously outputs threshold signals of different levels in time order, and a threshold signal from this threshold generator and the video signal generator. a comparator that receives as input a scanning signal for one scan of a predetermined image of the optical system, compares these two signals, and outputs a binary signal; 1. A focus adjustment device for an imaging device, comprising a binarized video signal processor that performs judgment processing based on the number of output bits.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7526582U JPS58178761U (en) | 1982-05-22 | 1982-05-22 | Focus adjustment device for imaging device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7526582U JPS58178761U (en) | 1982-05-22 | 1982-05-22 | Focus adjustment device for imaging device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58178761U JPS58178761U (en) | 1983-11-30 |
| JPH028455Y2 true JPH028455Y2 (en) | 1990-02-28 |
Family
ID=30084633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7526582U Granted JPS58178761U (en) | 1982-05-22 | 1982-05-22 | Focus adjustment device for imaging device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58178761U (en) |
-
1982
- 1982-05-22 JP JP7526582U patent/JPS58178761U/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58178761U (en) | 1983-11-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2696044B2 (en) | Focus detection method, non-contact displacement measuring method and apparatus using the same | |
| US5396336A (en) | In-focus detecting device | |
| JPS6355043B2 (en) | ||
| US5485209A (en) | Pupil divisional type focusing position detection apparatus for electronic cameras | |
| JPH0666007B2 (en) | Camera focus detector | |
| US4329032A (en) | Automatic focus indicating device for camera | |
| JPH0328691B2 (en) | ||
| JPH028455Y2 (en) | ||
| CN102104734A (en) | Image pickup apparatus and control method for the image pickup apparatus | |
| JPH0727106B2 (en) | Camera focus detector | |
| JPS62103616A (en) | Focus detection device | |
| JP4629259B2 (en) | Automatic focus control device | |
| JPS5870540A (en) | Focal position detector | |
| JPH05316432A (en) | Imaging device | |
| JP4574559B2 (en) | Imaging device, focus position detection device, and focus position detection method | |
| GB2047905A (en) | Focus Indicating Device for a Camera | |
| JP2641853B2 (en) | Camera auto focus device | |
| JP2634055B2 (en) | Focus position detection device | |
| JPS6394212A (en) | Focus detection device | |
| JP2001305421A (en) | Auto focus device | |
| JPH0558313B2 (en) | ||
| JPH10319313A (en) | Automatic focus detecting device | |
| JPH0320707A (en) | Automatic focusing device and detection of focusing position | |
| JPH0621894B2 (en) | Focus detection device | |
| JPS63217879A (en) | Electronic still video camera |