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JPH0746202B2 - Micro film reader autofocus method - Google Patents
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JPH0746202B2 - Micro film reader autofocus method - Google Patents

Micro film reader autofocus method

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JPH0746202B2
JPH0746202B2 JP7739687A JP7739687A JPH0746202B2 JP H0746202 B2 JPH0746202 B2 JP H0746202B2 JP 7739687 A JP7739687 A JP 7739687A JP 7739687 A JP7739687 A JP 7739687A JP H0746202 B2 JPH0746202 B2 JP H0746202B2
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image
projection
projection lens
focus
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  • Focusing (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、CCDラインセンサなどのイメージセンサを用
いて合焦判別するマイクロフィルムリーダのオートフォ
ーカス方法に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an autofocus method for a microfilm reader for performing in-focus determination using an image sensor such as a CCD line sensor.

(発明の技術的背景) CCD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。
例えば位相差検出方式としては投影光を2枚の光路分割
レンズやプリズム等を用いてラインセンサ上の2か所に
入射し、各投影位置の差から合焦位置からのずれを検出
するものがある。しかしこれは光学系が複雑で、特殊な
形態のセンサが必要になるという問題があった。またこ
の位相差検出方式の一種として合焦位置の前後の投影光
をそれぞれ別のイメージセンサに導き、正規の合焦位置
に対して前側の光が入射するイメージセンサが合焦して
いるのか、後側の光が入射するイメージセンサが合焦し
ているのか(いわゆる前ピンか後ピンか)を検出する方
法も考えられている。しかしこの場合はイメージセンサ
を複数個用いなければならないうえ、信号を並列処理す
るため回路構成も複雑になるという不都合があった。
(Technical background of the invention) Various types of autofocus devices have been proposed using an image sensor such as a CCD line sensor.
For example, as a phase difference detection method, there is a method in which projected light is incident on two positions on a line sensor by using two optical path splitting lenses or prisms and the deviation from the in-focus position is detected from the difference in each projected position. is there. However, this has a problem that the optical system is complicated and a sensor having a special shape is required. Also, as a kind of this phase difference detection method, the projection light before and after the in-focus position is guided to different image sensors, and whether the image sensor in which the front light is incident on the regular in-focus position is in focus, A method of detecting whether the image sensor on which the rear light is incident is in focus (so-called front focus or rear focus) is also considered. However, in this case, a plurality of image sensors have to be used, and signals are processed in parallel, resulting in a complicated circuit configuration.

そこで1個のイメージセンサを用い、その各画素の出力
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。例えば前記出力信号を微分して、画像の鮮鋭さを求
めていた(例えば特開昭56-132313号など参照)。しか
しこのように画像コントラストの最大値を求める場合に
は投影レンズを移動させつつ多数のレンズ位置でコント
ラストを求めねばならず、コントラスト測定点数が増え
る。またコントラストを求める際にはレンズを停止しな
ければならないが、この場合レンズの移動と停止により
レンズが振動するため、レンズが完全に停止するまで待
ってコントラストを求めねばならない。このため合焦位
置検出に時間がかかるという問題があった。
Therefore, a method has been considered in which one image sensor is used, the contrast of the image is obtained from the output signal of each pixel, and the position where this contrast becomes maximum is the in-focus position. For example, the output signal is differentiated to obtain the sharpness of the image (see, for example, JP-A-56-132313). However, when obtaining the maximum value of the image contrast in this way, the contrast must be obtained at a large number of lens positions while moving the projection lens, and the number of contrast measurement points increases. Further, when obtaining the contrast, the lens must be stopped, but in this case, the lens vibrates due to movement and stop of the lens, and therefore the contrast must be obtained by waiting until the lens completely stops. Therefore, there is a problem that it takes time to detect the in-focus position.

(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、コ
ントラスト測定点数か少なく、合焦位置の検出に要する
時間を短くすることができるマイクロフィルムリーダの
オートフォーカス方法を提供することを目的とする。
(Object of the Invention) The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an autofocus method for a microfilm reader, which has a small number of contrast measurement points and can shorten the time required to detect a focus position. The purpose is to

(発明の構成) 本発明によればこの目的は、投影画像をイメージセンサ
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、前記投影レンズを移動した時の光学系
の所定空間周波数でのMTF特性を予め記憶する一方、前
記投影画像に対して前記投影レンズの合焦位置を挟む少
くとも3位置で前記所定空間周波数の成分量を求め、こ
れらの成分量を用いて投影レンズ位置の前記MTF特性上
での対応位置を決定し、この対応位置とMTF特性上の合
焦位置との偏差を求め、この偏差分だけ前記投影レンズ
を移動させることを特徴とするマイクロフィルムリーダ
のオートフォーカス方法により達成される。
According to the present invention, an object of the present invention is to provide an autofocus method for controlling a projection lens to a focus position by using an output signal of an image sensor obtained by scanning a projection image with an image sensor. The MTF characteristic at a predetermined spatial frequency of the optical system when the lens is moved is stored in advance, and the component amount of the predetermined spatial frequency is calculated at least at three positions sandwiching the focus position of the projection lens with respect to the projection image. Obtained, determine the corresponding position of the projection lens position on the MTF characteristic using these component amounts, determine the deviation between the corresponding position and the in-focus position on the MTF characteristic, the projection lens by the amount of this deviation It is achieved by an autofocus method of a microfilm reader characterized by moving.

(原理) 一般に周期関数は、フーリエ変換を行って周期的な波動
の空間周波数として表わすことができる。例えばイメー
ジセンサの出力信号に基いて得られる出力電圧υが一走
査の間に第4図のように変化するものとすれば、その出
力電圧υの空間周波数成分は第5図のようになる。ここ
にa,b,c,dは投影レンズの位置を変化させた場合の各成
分量を示し、非合焦の程度が大きいほど、換言すればコ
ントラストが小さいほどその投影画像の空間周波数成分
のうち高周波成分の量は小さくなる。すなわちa,b,c,d
の順に投影レンズは合焦位置から遠くなっている。
(Principle) Generally, a periodic function can be expressed as a spatial frequency of periodic waves by performing Fourier transform. For example, if the output voltage υ obtained based on the output signal of the image sensor changes as shown in FIG. 4 during one scanning, the spatial frequency component of the output voltage υ becomes as shown in FIG. Here, a, b, c, d indicate the amount of each component when the position of the projection lens is changed, and the higher the degree of defocusing, in other words, the lower the contrast, the spatial frequency component of the projection image. Of these, the amount of high frequency components becomes smaller. I.e. a, b, c, d
In this order, the projection lens is far from the in-focus position.

この第5図で一定の空間周波数f0に対して投影レンズ
を移動させた時の成分量の変化は第6図eのようにな
り、この成分量が最大になる点を投影レンズの合焦位置
として求めることができる。ここで第6図mはイメージ
センサに投影されるまでの光学系のMTF(Modulation Tr
ansfer Function)であり、絞りが一定であれば使用す
る投影レンズにそれぞれ固有のMTF特性にほとんど依存
している。ここに第6図の横軸は特性eに対してはレン
ズ位置xを、また特性mに対してはレンズ位置Xを示
し、これらのレンズ位置xとXとの差はフィルムの厚
さ、画像がフィルムの表裏のどちらにあるか、等によっ
て変化する性質のものである。しかし同一フィルム上の
同一画像に対してはこの差(X−x)は一定と考えるこ
とができる また一般には原画の内容により多少影響を受けるが、こ
れらeとmの特性はほとんど投影レンズの特性と形状が
同じで平行移動したものとなる。従って今レンズの所定
空間周波数でのMTF特性(m)を既知として、 Y=F(f) とすれば、投影画像を含むMTF特性(e)は、 y=aF(f) で表せる。ここにaはフィルム上の元の画像のMTF成分
を意味し、定数と考えることができる。またFは空間周
波数を示している。すなわちこれらは、或る空間周波数
fに対するMTF特性m、eを示すことになる。
In FIG. 5, the change in the component amount when the projection lens is moved with respect to the constant spatial frequency f 0 is as shown in FIG. 6e, and the point where the component amount is maximum is the focus of the projection lens. It can be obtained as a position. Here, FIG. 6m shows the MTF (Modulation Trn) of the optical system until it is projected on the image sensor.
ansfer Function), if the aperture is constant depends on the MTF characteristics of the projection lens used. Here, the horizontal axis of FIG. 6 shows the lens position x for the characteristic e and the lens position X for the characteristic m. The difference between these lens positions x and X is the film thickness, the image. It has a property of changing depending on whether the film is on the front or back of the film. However, for the same image on the same film, this difference (X−x) can be considered to be constant. Generally, although slightly affected by the content of the original image, these characteristics e and m are almost the same as those of the projection lens. And the shape is the same, and it has been translated. Therefore, if the MTF characteristic (m) at a predetermined spatial frequency of the lens is known and Y = F (f), the MTF characteristic (e) including the projected image can be expressed by y = aF (f). Here, a means the MTF component of the original image on the film and can be considered as a constant. Further, F represents a spatial frequency. That is, these show the MTF characteristics m and e with respect to a certain spatial frequency f.

ここで画像の空間周波数成分(e)上で等間隔Δχで連
続する3点A、B、Cの成分量をそれぞれy1,y2,y3
して求めれば、 y1/y2=F(χ1)/F(χ2) …(1) y2/y3=F(χ2)/F(χ3) …(2) 一方これらA,B,C点に対応するレンズのMTF特性(m)上
で等間隔Δχで連続する点A′,B′,C′のレンズ位置を
1,X2,X3とすれば、 Y1/Y2=F(X1)/F(X2) =y1/y2 …(3) Y2/Y3=F(X2)/F(X3) =y2/y3 …(4) 従って既知のレンズMTF特性(m)上で間隔Δχの3点
が(3),(4)式の値を満足するようなX1,X2,X3
求め得る。特性(m)上で例えばX3が求まれば、特性
(m)が最大となるレンズ位置Xnとの偏差(Xn
3)が求まる。
Here, if the component amounts of three consecutive points A, B, and C on the spatial frequency component (e) of the image at equal intervals Δχ are obtained as y 1 , y 2 , and y 3 , respectively, y 1 / y 2 = F ( χ 1 ) / F (χ 2 ) ... (1) y 2 / y 3 = F (χ 2 ) / F (χ 3 ) ... (2) On the other hand, the MTF characteristics of the lens corresponding to these points A, B and C ( m) If the lens positions of points A ′, B ′, C ′ that are continuous at equal intervals Δχ on X are X 1 , X 2 , and X 3 , then Y 1 / Y 2 = F (X 1 ) / F (X 2 ) = y 1 / y 2 (3) Y 2 / Y 3 = F (X 2 ) / F (X 3 ) = y 2 / y 3 (4) Therefore, on the known lens MTF characteristics (m) X 1 , X 2 , and X 3 can be obtained such that the three points of the interval Δχ satisfy the values of the equations (3) and (4). If, for example, X 3 is obtained on the characteristic (m), the deviation (X n − from the lens position X n at which the characteristic (m) becomes maximum is obtained.
X 3 ) is obtained.

そこで画像の空間周波数成分(e)上のレンズ位置χ3
に対応するレンズのMTF特性(m)上の位置X3を求め、
前記偏差分(Xn−X3)分だけ投影レンズをχ3の位置
から移動させれば投影レンズは合焦位置にくる。換言す
れば前記特性e上のレンズ位置xと特性m上のレンズ位
置Xとの差(X−x)を求め、位置xにあるレンズをこ
の差(X−x)だけ移動することによって座標Xに移し
て特性m上での合焦位置Xnに設定すると考えることがで
きるのである。
Therefore, the lens position χ 3 on the spatial frequency component (e) of the image
The position X 3 on the MTF characteristic (m) of the lens corresponding to
If the projection lens is moved from the position of χ 3 by the deviation (X n −X 3 ), the projection lens comes to the in-focus position. In other words, the difference (X−x) between the lens position x on the characteristic e and the lens position X on the characteristic m is obtained, and the lens at the position x is moved by this difference (X−x) to obtain the coordinate X. Then, it can be considered that the focus position Xn on the characteristic m is set.

しかしながらレンズの移動に対する画像の空間周波数成
分は、第6図に示すように、非合焦の程度に対応して漸
減するから、レンズが合焦位置から大きくズレている場
合にはy1,y2,y3の差が極端に小さくなり正しい動作が
期待できなくなる。
However, as shown in FIG. 6, the spatial frequency component of the image with respect to the movement of the lens gradually decreases in accordance with the degree of out-of-focus. Therefore, when the lens is largely displaced from the in-focus position, y 1 , y The difference between 2 and y 3 becomes extremely small, and correct operation cannot be expected.

またレンズ位置χ1、χ2、χ3が接近しているとy1、y
2、y3の僅かな誤差が合焦位置の大きな誤差となり、制
御精度が低下するという問題が生じる。
If the lens positions χ 1 , χ 2 , and χ 3 are close to each other, y 1 , y
A slight error in 2 and y 3 causes a large error in the in-focus position, resulting in a problem that control accuracy is reduced.

本発明は空間周波数成分eを求めるレンズ位置のうち少
くとも一つをレンズ合焦位置に対して一側に、他の少く
とも2つを他側にすることにより、精度を高めるもので
ある。
The present invention improves accuracy by setting at least one of the lens positions for obtaining the spatial frequency component e to one side with respect to the lens focusing position and the other at least two to the other side.

なお前記(1)〜(4)式に代えて、 (y1−y2)/(y2−y3) =(F(χ1)−F(χ2)) /(F(χ2)−F(χ3)) のように分母、分子を差の形として対応点を求めること
も可能である。この場合3点の相互の差を用いてもよい
し、4点の差を用いてもよい。
In place of the above formulas (1) to (4), (y 1 −y 2 ) / (y 2 −y 3 ) = (F (χ 1 ) −F (χ 2 )) / (F (χ 2 )) It is also possible to find the corresponding points by using the denominator and the numerator as the form of the difference, as in −F (χ 3 )). In this case, the difference between three points may be used, or the difference between four points may be used.

(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図は動作の流れ図である。
(Embodiment) FIG. 1 is an overall schematic view of a reader printer which is an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of its autofocus control device, and FIG. 3 is a flow chart of its operation.

第1、2図において符号10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(投影画
像)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28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2
2、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。
In FIGS. 1 and 2, reference numeral 10 is an original image of a micro photograph such as a micro fish or a micro roll film.
Reference numeral 12 denotes a light source, and the light from the light source 12 is guided to the lower surface of the original image 10 via a condenser lens 14, a heat insulating filter 16, and a reflecting mirror 18. In the reader mode, the transmitted light (projected image) of the original image 10 is guided to the transmissive screen 28 by the projection lens 20 and the reflecting mirrors 22, 24 and 26, and an enlarged projection image of the original image 10 is formed on this screen 28. . In the printer mode, the reflecting mirror 24 is rotated to the phantom line position in FIG.
2, 30, 32 depending on the PPC type slit exposure type printer 34
Be led to. The reflecting mirrors 22 and 30 move in synchronization with the rotation of the photosensitive drum 36 of the printer 34, and a latent image is formed on the photosensitive drum 36. This latent image is visualized with toner charged to a predetermined polarity, and this toner image is transferred to the transfer paper 38.

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。
Reference numeral 40 denotes a zone setting means, which includes a mark 42 indicating a focus zone and a manual knob 44 for moving the mark 42 on the screen 28. The position a of the zone is detected by the position detector 46 and sent to the control means 48.

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CCDラインセンサ56と、サーボモータ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。
A focus control optical system 50 includes a semi-transparent mirror 52 arranged on the optical axis of the image projection light, a projection lens 54, a CCD line sensor 56 as an image sensor, and a servo motor 58.
With. A part of the projection light that has passed through the projection lens 20 is guided to the line sensor 56 through the projection lens 54 by the semitransparent mirror 52. The line sensor 56 is movable by a motor 58 in a direction orthogonal to the optical axis. The projection lens 54
When the projection lens 20 is placed at a position where the projection light is focused on the projection surface of the screen 28 or the photosensitive drum 36, its focal length is determined so that it is accurately focused on the light receiving surface of the line sensor 56. ing.

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
動させるサーボモータ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。
The autofocus mechanism includes a servomotor 60 that moves the projection lens 20 back and forth in the optical axis direction, and the projection light is projected on the screen 28.
Alternatively, the focus is controlled by the control means 48 so that an image is correctly formed on the projection surface of the photosensitive drum 36.

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CCD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66は各画素の特
性のバラツキを補正し、かつ波形整形および整流して第
4図の出力信号電圧υとする。
The control means 48 is constructed as shown in FIG. That is, the CCD driver 64 drives the line sensor 56 in synchronization with the clock pulse output from the clock 62. The line sensor 56 outputs a pulse signal that changes corresponding to the amount of incident light on each pixel for each scanning. This pulse signal varies from pixel to pixel even if the same amount of light is projected due to variations in the characteristics of each pixel. The signal processing circuit 66 corrects the variation in the characteristics of each pixel, and shapes and rectifies the waveform to obtain the output signal voltage υ in FIG.

このように信号処理された出力信号電圧υは帯域通過フ
ィルタ68に入力され、出力信号電圧υの所定の空間周波
数成分をアナログ信号gとして求める。すなわちフィル
タ68は空間周波数f0でゲインが大きく、この周波数f0
が離れると急激にゲインが減少し、例えば少なくとも−
6dB/OCT、望ましくは−12dB/OCT程度の減衰特性をもつ
ものを用いる。
The output signal voltage υ thus signal-processed is input to the bandpass filter 68, and a predetermined spatial frequency component of the output signal voltage υ is obtained as the analog signal g. That is, the filter 68 has a large gain at the spatial frequency f 0 , and this frequency f 0
The gain decreases sharply when is separated from, for example, at least −
Use one with an attenuation characteristic of 6 dB / OCT, preferably about -12 dB / OCT.

このアナログ信号gはA/D変換器70でデジタル信号に変
換され、入力インターフェース72を介してCPU74に入力
される。
The analog signal g is converted into a digital signal by the A / D converter 70 and input to the CPU 74 via the input interface 72.

第2図で76はROM、78はRAM、80は出力インターフェー
ス、82および84はD/A変換器、86、88はそれぞれモータ5
8、60を駆動するドライバである。
In FIG. 2, 76 is ROM, 78 is RAM, 80 is output interface, 82 and 84 are D / A converters, and 86 and 88 are motors 5, respectively.
It is a driver that drives 8, 60.

ROM76にはCPU74の制御プログラムの他に、投影レンズ2
0、54の空間周波数のMTF特性(第6図の特性(m)に相
当)が記憶されている。一般にMTFは投影レンズだけで
なく反射鏡、原画支持用ガラス板、あるいはラインセン
サ自身等のそれぞれのMTFの積で表わされるが、投影レ
ンズのMTFの影響が他に比べて大きいので投影レンズの
絞りが一定に固定されている場合にはそのMTFだけで精
度よく近似することができる。すべてのMTFを厳格に求
めこれらの積を用いてもよいのは勿論である。本実施例
では投影レンズ20、54の全体のMTFが記憶されている。
In addition to the control program of CPU74, ROM76
The MTF characteristics of the spatial frequencies 0 and 54 (corresponding to the characteristic (m) in FIG. 6) are stored. Generally, the MTF is expressed not only by the projection lens but also by the product of the MTFs of the reflecting mirror, the glass plate for supporting the original image, or the line sensor itself. When is fixed, the MTF can be approximated with high accuracy. Of course, it is possible to strictly seek all MTFs and use the product of these. In this embodiment, the MTFs of the entire projection lenses 20 and 54 are stored.

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に入射するようにサーボモータ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。
Next, the operation of this embodiment will be described. The control means 48 first reads the position a of the zone set by the zone setting means 40, and the projection light of the area corresponding to this zone is read by the line sensor.
The servo motor 58 is controlled so as to be incident on 56. The user selects the reader mode with the reflecting mirror 24 in the position shown by the solid line in FIG. 1 and projects the target original image on the screen 28 (step
100). A part of this projection light is guided to the line sensor 56 by the semi-transparent mirror 52.

制御手段48は次のラインセンサ56の出力に基づいて露光
量測定を行う(ステップ102)。すなわち信号処理回路6
6の出力信号電圧υはフィルタ68、A/D変換器70、インタ
ーフェース72を介してCPU74に読込まれ、CPU74で露光量
制御が行われる。露光量が適正でなければ(ステップ10
4)光量を変更し(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
素の出力電圧のうち、バックグラウンド領域に対応する
画素の電圧を選んでこれが所定電圧になるように光源12
の光量を調整することにより行われる。
The control means 48 measures the exposure amount based on the output of the next line sensor 56 (step 102). That is, the signal processing circuit 6
The output signal voltage υ of 6 is read into the CPU 74 via the filter 68, the A / D converter 70, and the interface 72, and the CPU 74 controls the exposure amount. If the exposure is not appropriate (step 10
4) Change the light intensity (step 106) and measure the exposure dose again. The adjustment of the exposure amount is performed, for example, by selecting the voltage of the pixel corresponding to the background area from the output voltage of each pixel of the line sensor 56 and setting the light source 12 so that the voltage becomes a predetermined voltage.
This is done by adjusting the amount of light.

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44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。
Next, the control means 48 determines whether the projection light input to the line sensor 56 contains an image (step 108). This judgment is made based on, for example, whether or not the number of black and white inversions of the image is a predetermined value or more. If it is the predetermined value or more, it is judged that the image exists (step 110). When it is determined that there is no image, the control means 48 issues an alarm such as a buzzer or a lamp and requests the change of the focus zone (step 112). The user operates the knob 44 while looking at the screen 28 so that the mark 42 overlaps the position where the projected image is located.
To move.

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。
Next, the control means 48 performs autofocus control based on the output of the line sensor 56.

CPU74はまず投影レンズ20の位置をχ1としてRAM78に記
憶し、この位置χ1のA点においてラインセンサ56を走
査する。CPU74はレンズの合焦位置χnに対してこのA点
と同側にあってA点からΔχ移動したB点の位置χ2
おいて、同様に成分量y2を求める。CPU74はさらに合焦
位置χnに対してA、B点と反対側のD点の位置χ4にレ
ンズを移動し、同様に成分量y4を求める(ステップ11
4)。
The CPU 74 first stores the position of the projection lens 20 as χ 1 in the RAM 78, and scans the line sensor 56 at the point A at this position χ 1 . The CPU 74 similarly obtains the component amount y 2 at the position χ 2 at the point B, which is on the same side as the point A with respect to the in-focus position χ n of the lens and is moved Δχ from the point A. The CPU 74 further moves the lens to the position χ 4 at the point D opposite to the points A and B with respect to the in-focus position χ n , and similarly obtains the component amount y 4 (step 11
Four).

CPU74はこれらA、B、D点に対して次に前記(1),
(2)式と同様の演算を行い(ステップ116)、
(3),(4)点が成立するレンズMTF特性(m)上の
対応点A′,B′,D′を求める(ステップ118)。この場
合対応点を求める方法は種々あるが、例えばROM76には
特性(m)のデータが表の形で記憶されている場合に
は、(Y1/Y2)等が所定値(y1/y2)等に一致する位置
1,X2,X4を求める。一致する位置がない時には最も近
い位置を求めて補正を行う。また特性(m)を関数F
(X)の形で記憶した時にはこの関数を用いて位置X1,
X2,X4が求められる。
The CPU 74 then performs the above (1), with respect to these points A, B and D.
Perform the same calculation as in equation (2) (step 116),
Corresponding points A ', B', D'on the lens MTF characteristic (m) satisfying the points (3) and (4) are obtained (step 118). In this case, there are various methods of obtaining the corresponding points. For example, when the data of the characteristic (m) is stored in the ROM 76 in the form of a table, (Y 1 / Y 2 ) or the like is a predetermined value (y 1 / The positions X 1 , X 2 and X 4 corresponding to y 2 ), etc. are obtained. When there is no matching position, the closest position is obtained and correction is performed. In addition, the characteristic (m) is defined by the function F
When stored in the form of (X), this function is used to calculate the position X 1 ,
X 2 and X 4 are required.

CPU74は次に特性(m)の最大となるレンズ位置XnをRO
M78から読出し、投影レンズ20の位置例えばX4との偏差
ΔX=(Xn−X4)を求める(ステップ120)。そして
その時の投影レンズ20の位置χ4から投影レンズ20を偏
差ΔXだけ移動する(ステップ122)。この結果投影レ
ンズ20を合焦位置に合わせることができる。この実施例
ではレンズ位置を合焦位置に移す直前のレンズ位置がx
4にあるから,この位置x4から合焦位置xnまでの移動
量ΔXを求めている。しかしこのことは、特性mとeの
座標Xとxの差(X−x)を求め、特性m上の合焦位置
nを特性e上の合焦位置Xnに一致させることに等価で
ある。
The CPU 74 then determines the maximum lens position X n of the characteristic (m) as RO
The deviation from the position of the projection lens 20, for example, X 4 , ΔX = (X n −X 4 ) is read from M78 (step 120). Then, the projection lens 20 is moved by the deviation ΔX from the position χ 4 of the projection lens 20 at that time (step 122). As a result, the projection lens 20 can be adjusted to the in-focus position. In this embodiment, the lens position immediately before moving the lens position to the in-focus position is x
4 , the amount of movement ΔX from this position x 4 to the in-focus position x n is calculated. However, this is equivalent to obtaining the difference (X−x) between the coordinates X and x of the characteristics m and e and matching the focusing position X n on the characteristic m with the focusing position X n on the characteristic e. .

この合焦状態でプリンタモードにすれば(ステップ12
4)、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。
If the printer mode is set in this focused state (step 12
4), the reflecting mirror 24 is rotated to the phantom line position in FIG.
The image is transferred to and a hard copy is obtained.

以上の実施例では、光学系のMTF特性をROM76に記憶した
が、このMTF特性はレンズ毎にそれぞれ異なるものであ
るから、例えばレンズを交換する際の便を考慮して、レ
ンズの鏡筒にそのレンズのMTF特性を記憶したメモリを
内蔵させる一方、レンズの着脱に伴って装置本体側と断
続する電気接点を設け、レンズを装着した際にこの電気
的接点を介してメモリの内容を読出すようにしてもよ
い。
In the above embodiments, the MTF characteristics of the optical system are stored in the ROM 76, but since the MTF characteristics are different for each lens, for example, in consideration of the convenience of exchanging the lens, the lens barrel of the lens is considered. While incorporating a memory that stores the MTF characteristics of the lens, an electrical contact is provided that connects and disconnects with the main body of the device when the lens is attached and detached, and when the lens is attached, the contents of the memory are read out via this electrical contact. You may do it.

(発明の効果) 本発明は以上のように、イメージセンサの出力に基づき
光学系の少くとも3つの位置における所定空間周波数の
成分量を求め、予め記憶した光学系のMTF特性上の対応
点を求め、この光学系のMTF特性上での対応点と最大と
なる点との偏差を求め、投影レンズをこの偏差分だけ移
動させて投影レンズを合焦位置に移動させるものである
から、周波数成分を演算するレンズ位置が少なくなり、
レンズの停止回数も少なくなる。このためレンズの振動
が停止するまでの待ち時間も少なく、合焦位置検出まで
の所要時間が短縮できる。また少くとも3つの位置のう
ち1つの位置は他の位置とは合焦位置を挾んで反対側に
あるので制御精度が向上する。
(Effect of the invention) As described above, the present invention obtains the component amount of the predetermined spatial frequency at at least three positions of the optical system based on the output of the image sensor, and finds the corresponding points on the MTF characteristics of the optical system stored in advance. Then, the deviation between the corresponding point and the maximum point on the MTF characteristic of this optical system is found, and the projection lens is moved by this deviation to move the projection lens to the in-focus position. There are fewer lens positions to calculate
The number of times the lens is stopped also decreases. Therefore, the waiting time until the vibration of the lens is stopped is small, and the time required to detect the in-focus position can be shortened. Further, one of the at least three positions is on the opposite side of the other position from the in-focus position, so that the control accuracy is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

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図は動作の流れ図である。また第4図はイ
メージセンサ出力を示す図、第5図は空間周波数成分を
示す図、また第6図は本発明の原理説明図である。 20,54……投影レンズ、56……ラインセンサ。68……空
間周波数用フィルタ、m……MTF特性、e……空間周波
数成分。
FIG. 1 is an overall schematic view of a reader printer which is an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of its autofocus control device, and FIG. 3 is a flow chart of its operation. Further, FIG. 4 is a diagram showing an image sensor output, FIG. 5 is a diagram showing a spatial frequency component, and FIG. 6 is a diagram explaining the principle of the present invention. 20,54 …… Projection lens, 56 …… Line sensor. 68: Spatial frequency filter, m: MTF characteristic, e: Spatial frequency component.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】マイクロフィルムの投影画像をイメージセ
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マイクロフ
ィルムリーダのオートフォーカス方法において、 前記投影レンズを移動した時の光学系の所定空間周波数
でのMTF特性を予め記憶する一方、前記投影画像に対し
て前記投影レンズの合焦位置を挟む少くとも3位置で前
記所定空間周波数の成分量を求め、これらの成分量を用
いて投影レンズ位置の前記MTF特性上での対応位置を決
定し、この対応位置とMTF特性上の合焦位置との偏差を
求め、この偏差分だけ前記投影レンズを移動させること
を特徴とするマイクロフィルムリーダのオートフォーカ
ス方法。
1. An autofocus method of a microfilm reader for controlling a projection lens to a focus position by using an output signal of the image sensor obtained by scanning a projection image of a microfilm with an image sensor. While pre-storing the MTF characteristic at a predetermined spatial frequency of the optical system when moved, the component amount of the predetermined spatial frequency is obtained at at least three positions sandwiching the focus position of the projection lens with respect to the projection image, The corresponding position of the projection lens position on the MTF characteristic is determined using these component amounts, the deviation between the corresponding position and the in-focus position on the MTF characteristic is determined, and the projection lens is moved by this deviation. An autofocus method for a microfilm reader, which is characterized in that
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