JPS6243590B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6243590B2
JPS6243590B2 JP54046216A JP4621679A JPS6243590B2 JP S6243590 B2 JPS6243590 B2 JP S6243590B2 JP 54046216 A JP54046216 A JP 54046216A JP 4621679 A JP4621679 A JP 4621679A JP S6243590 B2 JPS6243590 B2 JP S6243590B2
Authority
JP
Japan
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output
amplifier
image sensor
focus
level
Prior art date
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Expired
Application number
JP54046216A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS55137784A (en
Inventor
Katsumi Koyanagi
Kenji Ogino
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Tateisi Electronics Co
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Filing date
Publication date
Application filed by Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Tateisi Electronics Co
Priority to JP4621679A priority Critical patent/JPS55137784A/ja
Publication of JPS55137784A publication Critical patent/JPS55137784A/ja
Publication of JPS6243590B2 publication Critical patent/JPS6243590B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60Control of cameras or camera modules
    • H04N23/67Focus control based on electronic image sensor signals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Focusing (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、イメージセンサを用いた撮像装置
における焦点調整方式に関し、特にシンクロスコ
ープがフアインダ等を使用することなく焦点調整
を可能ならしめた方式に関する。
従来、イメージセンサを用いた撮像装置にあつ
ては、シンクロスコープを用いてイメージセンサ
の出力波形を観察したり、カメラのようにフアイ
ンダを利用したりすることにより、焦点調整を行
なつているが、この方式では比較的に高価なシン
クロスコープが必要であつたり、あるいは光学系
が複雑になる等の問題があつた。
この発明は、このような従来問題を解決し、シ
ンクロスコープやフアインダ等を使用することな
く、しかも簡単な操作で正確に焦点調整を可能に
することを目的とする。
すなわち、この発明は撮像装置のイメージセン
サ上に被写体と背景との境界、もしくは被写体上
における明部と暗部との明瞭な境界が映し出され
るような配置において、上記撮像装置のピントを
漸次変化させ、一方上記境界を境とする明部に対
応して上記イメージセンサから得られる画素出力
レベルよりも若干暗い値となるように明部弁別レ
ベルを設定するとともに、暗部に対応して上記イ
メージセンサから得られる画素出力レベルよりも
若干明るい値となるように暗部弁別レベルを設定
し、上記イメージセンサから1走査毎に出力され
る一連の画素出力の中で上記両弁別レベルの中間
の値を有する画素出力を弁別するとともにその画
素数を計数し、その計数結果に基づいてピントが
合つたことを判定することを特徴とするものであ
る。
以下に、この発明の実施例を添付図面に基づい
て詳細に説明する。
第1図は、この発明に係る方式を実施する場合
における撮像装置、被写体及び光源の配置の一例
を示す図である。この例では、被写体1の背後に
光源2を配置して後方より被写体1を照射すると
ともに、被写体1の前方には撮像装置3を配置
し、かつこの撮像装置3内のイメージセンサ素子
4の受像面中央には図示しない光学系を介して被
写体1の端縁近傍の像、すなわち被写体1とその
背景との境界が映し出されるように構成されてい
る。また、この例に示されるイメージセンサ素子
4としては電荷結合素子(CCD)やフオトダイ
オードアレイ(PDA)等を用いたラインセンサ
が使用されている。
第2図はイメージセンサ素子4の出力に基づい
て焦点が合つたことを判定する電気回路の一例を
示すものである。
イメージセンサ素子4の受光面上には各点の光
量をそれに比例した電気信号に変換する光電素子
(以下、これを画素子と言う。)が一列に配置され
ており、このイメージセンサ素子4に所定周波数
の走査信号を与えると、この走査信号に同期して
相隣接する画素子の出力(以下、単に画素出力と
言う。)は順次直列に出力されることになり、こ
れを増幅器5で増幅すると第4図に示す如き一連
の画素出力パルス列が得られることになる。
第4図に示す増幅器出力波形の中で各周期のパ
ルス列の右側高レベル部分は、第1図の構成にお
いて、イメージセンサ素子4の受光面上に光源2
からの光線が被写体1に遮げられずに到達して生
じて明部の画素出力に対応しており、他方左側低
レベル部分は光源2からの光線が被写体1に遮げ
られたことによつて生じた暗部の画素出力に対応
するものである。
また、第4図に示す各周期の増幅器出力パルス
列は、前記撮像装置3の光学系を調整する等して
ピントを徐々に変化させつつ得た出力波形を示
し、中でも明部に対応する高レベルパルスから暗
部に対応する低レベルパルスへと急激に変化して
いるパルス列P1〜P4は、ピントが合つた場合の出
力波形を示し、一方徐々に変化しているパルス列
P5〜P8はピントが合つていない場合の出力波形を
示す。また、上記各パルス列の中で低レベル部分
の値が比較的に高いP3,P4,P7,P8は被写体1と
して若干透過性のある紙等を使用した場合の出力
波形を示す。
増幅器5の出力側にはそれぞれアナログゲート
6又は7を介してサンプルホールド回路を構成す
るOPアンプA1,A6が接続されており、上記アナ
ログゲート6,7には第4図に示すようなゲート
パルスG1,G2が供給されている。従つて、ゲー
トパルスG1に応答してOPアンプA1の入力側には
各周期の増幅器出力の終りから数パルス分の出
力、つまり前記明部に対応する出力がホールドさ
れ、また同様にしてOPアンプA6の入力側には各
周期の増幅器出力の初めから数パルス分の出力、
つまり前記暗部に対応する出力がホールドされ
る。そして、OPアンプA1,A6の出力側には第4
図に示すように上記各ホールド入力に対応するホ
ールド出力E1,E6が得られる。
OPアンプA1の出力側には互いに利得の異なる
2つの増幅用OPアンプA2,A3が並列接続されて
おり、OPアンプA2の利得はA3のそれよりも大と
なるように設定されている。従つて、OPアンプ
A2,A3の出力側には第4図E2,E3の如き高低2
つの電圧が出力され、高い方の電圧は後述する明
部弁別用に、7低い方の電圧は暗部弁別用に利用
される。つまり、OPアンプA2,A3の出力側には
第1図の光源2の強さに基づいて決定された明部
又は暗部弁別基準レベルが出力される。
A4,A5はそれぞれ加算回路を構成するOPアン
プであつて、OPアンプA4の入力側には前記OPア
ンプA2の出力E2とOPアンプA6の出力E6とが並列
に供給されており、又OPアンプA5の入力側には
前記OPアンプA3の出力E3とOPアンプE6の出力
E6とが並列に供給されている。従つて、OPアン
プA4の出力側には第4図に示すように各入力
E2,E6の和に対応する出力電圧V1が得られ、又
OPアンプA5の出力側には各入力E3,E6の和に対
応する出力電圧V2が得られる。つまり、OPアン
プA4の出力側には第1図に示す光源2の強さに
基づいて決定され、かつ被写体1の透過度に応じ
て補正された明部弁別基準レベルV1が出力さ
れ、他方OPアンプA5の出力側には光源2の強さ
に基づいて決定され、かつ被写体1の透過度に応
じて補正された暗部弁別基準レペルV2が出力さ
れることになる。A7,A8はそれぞれコンパレー
タを構成するOPアンプであつて、OPアンプA7
基準電圧入力端子には前記OPアンプA4の出力V1
が供給されるとともに、OPアンプA8の基準電圧
入力端子には前記OPアンプA5の出力V2が供給さ
れており、更にOPアンプA7,A8の各被弁別信号
入力端子には増幅器5の出力が並列に供給されて
いる。そして、OPアンプA7の出力は増幅器5か
らのパルス列の中で、明部弁別レベルV1よりも
高いレベルのパルスに対しては「H」となり、そ
れよりも低いレベルのパルスに対しては「L」と
なる。他方、OPアンプA8の出力は増幅器5から
のパルス列の中で、暗部弁別レベルV2よりも高
いレベルのパルスに対しては「H」となり、それ
よりも低いレベルのパルスに対しては「L」とな
る。
従つて、OPアンプA7の出力をインバータ8で
反転するとともに、この反転出力と前記OPアン
プA8の出力とをNAND素子9へ供給してやれ
ば、NAND素子9の出力は、増幅器5からのパル
ス列の中で前記V1とV2との中間レベルにあるパ
ルスに対してのみ「L」となる。
10はNAND素子9から出力される「L」パル
スを計数するカウンタであり、このカウンタ10
は第4図に示す如く走査開始毎に発せられる周期
信号よりも若干遅延したリセツト信号によつてリ
セツトされる。11はカウンタ10の出力を周期
信号に応答してラツチするラツチ回路であり、こ
のラツチ回路11の出力は表示装置12に表示さ
れる。
従つて、表示装置12には毎走査周期ごとに、
増幅器5から出力されるパルス列の中で、明部弁
別レベルV1と暗部弁別レベルV2との中間のレベ
ルにあるパルス数が表示されることになる。ここ
で、前述の如くこの中間レベルにあるパルス数は
ピントが合うに従つて減少することが確認されて
いるから、撮像装置3のピントを徐々に変化させ
つつ表示装置12に表示される数値が最小になる
点を見つければ、シンクロスコープやフアインダ
等を一切用いることなく、簡単にピント合せを行
なうことができる。
第3図はこの発明の別の実施例を示すものであ
り、この例では前記カウンタ10の出力があらか
じめ設定されたピント整合時の値となると発光ダ
イオードが自動的に点灯するようにしたものであ
る。すなわち、13はカウンタ10の計数値とデ
ジタル置数器14の設定値とを比較するデジタル
比較器であり、この比較器13は前記周期信号に
応答して比較動作を行ない、両数値が一致した場
合に限つて所定の出力パルスを発生する。そし
て、この出力パルスはタイマ回路15(例えば、
モノマルチ等)によつて次の走査周期終了まで保
持される。一方、タイマ回路15の出側にはタイ
マ回路の出力「H」,「L」にそれぞれ応答してス
イツチングするトランジスタ16,17が接続さ
れており、このトランジスタを介して発光ダイオ
ード18,19が点灯するように構成されてい
る。
従つて、デジタル置数器14にあらかじめピン
ト整合時の数値を設定しておけば、カウンタ10
の計数出力に応じて発光ダイオード18,19の
いずれか一方が点灯することになり、これに基づ
いてより簡単にピントが合つたことを判別するこ
とができる。
尚、以上の実施例ではオペレータの視覚を介し
てピントが合つたことを判定するように構成した
が、撮像装置3にピント自動調整機構を設け、こ
れにカウンタ10の計数出力を与えて自動制御に
よりピント合せを行なうこともできる。
以上の説明で明らかなように、この発明に係る
方式によればシンクロスコープやフアインダー等
を使用することなく、しかも簡単な操作で正確に
イメージセンサを用いた撮像装置の焦点調整を行
なうことができ、例えば鋼板やロール紙等の自動
搬送ライン上における検査をこの種撮像装置を用
いて行なう場合において、その焦点調整を現場の
オペレータにも可能ならしめることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの方式を実施する場合における撮像
装置、被写体及び光源の配置の一例を示す図、第
2図はこの方式を実施した電気回路図、第3図は
同他の電気回路図、第4図は第2図中の各部の波
形を示す図である。 1……被写体、3……撮像装置、4……イメー
ジセンサ、10……カウンタ、A7,A8……コ
ンパレータ、V1……明部弁別レベル、V2……暗
部弁別レベル。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 撮像装置のイメージセンサ上に被写体と背景
    との境界もしくは被写体上における明部と暗部と
    の明瞭な境界が映し出されるような配置におい
    て、上記撮像装置のピントを漸次変化させ、一方
    上記境界を境とする明部に対応して上記イメージ
    センサから得られる画素出力レベルよりも若干暗
    い値となるよう明部弁別レベルを設定するととも
    に、暗部に対応して上記イメージセンサから得ら
    れる画素出力レベルよりも若干明るい値となるよ
    う暗部弁別レベルを設定し、上記イメージセンサ
    から1走査毎に出力される一連の画素出力の中で
    上記両弁別レベルの中間の値を有する画素出力を
    弁別するとともにその画素数を計数し、その計数
    結果に基づいてピントが合つたことを判定するこ
    とを特徴とするイメージセンサを用いた撮像装置
    における焦点調整方式。
JP4621679A 1979-04-16 1979-04-16 Focus adjustment system in image pickup device using image sensor Granted JPS55137784A (en)

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JP4621679A JPS55137784A (en) 1979-04-16 1979-04-16 Focus adjustment system in image pickup device using image sensor

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JPS55137784A JPS55137784A (en) 1980-10-27
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JP4621679A Granted JPS55137784A (en) 1979-04-16 1979-04-16 Focus adjustment system in image pickup device using image sensor

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Families Citing this family (11)

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JPS55137784A (en) 1980-10-27

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