JP2770521B2 - Focus position detection method - Google Patents
Focus position detection methodInfo
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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。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a focus position detection method used for an imaging device having a line sensor.
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。Conventionally, as a focus position detection method of this type of imaging apparatus, there is a method of maintaining a stable focus position with respect to an environment such as a temperature, and an apparatus that performs focus adjustment based on data of a movement amount of a focus position with respect to an environment acquired in advance. . There have also been methods of manually adjusting the image while viewing the image in real time, and confirming the focal position by statistical processing of image data for different targets. However, in the conventional example, the focus position confirmation sensor and the image pickup sensor are configured to be shared.
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。In the above-described conventional focus position detection method, since only correction and manual adjustment for environmental condition changes around the focus position detector are performed, there are the following disadvantages.
(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。(1) It cannot be used for a radiometer whose focus position fluctuates sensitively to environmental conditions or the environment.
(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。(2) Since the sensor is shared when a manual and a different target are used, a long time is required for confirming the focal position, and when a shift occurs, it is not clear whether the shift occurs before or after. .
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。The focus position detection method of the present invention is a focus position detection method of an imaging device having a line sensor that captures incident light in a direction perpendicular to the moving direction of a continuously moving object. A prism to be divided, a line sensor that captures incident light in a direction parallel to the moving direction of the object, and a wedge glass with a drive unit that changes the focal position of the incident light between the prism and the line sensor. Have.
次に本発明について図面を参照して説明する。 Next, the present invention will be described with reference to the drawings.
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。1 and 2 are a configuration diagram and an operation example perspective view of an embodiment of the present invention, and FIGS. 3 and 4 are characteristic diagrams for explaining the embodiment.
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。In FIG. 1 and FIG. 2, at the time of normal imaging, light from an imaged object is condensed by a condensate meter 1, passes through a prism 2, a flat glass 3, and forms an image on a line sensor 4 for imaging. Here, when the radiometer, which is an imaged object, moves in the traveling direction 10, the signal photoelectrically converted by the imaging line sensor 4 is connected in the dotted line direction of the switch 8, and is input to the signal processing circuit 9 for processing. As a result, a band-shaped two-dimensional image is obtained. Note that this two-dimensional image is a two-dimensional image perpendicular to the direction of travel 10 corresponding to the projected view 12 of the imaging sensor in FIG.
On the other hand, the light split by the hatched portion of the prism 2 shown in FIG. 2 passes through the wedge glass 5 for confirming the focal position and is imaged by the line sensor 6 for detecting the focal position. The image formed by the line sensor 6 is a projection of the detection sensor on the imaged object.
13 corresponds to the moving direction 10 of the radiometer as an object to be imaged, and the same image is picked up so as to move on the line sensor 6 in each imaging cycle with the movement of the radiometer. When checking the focal position, the switch 8 is connected to the line sensor 6 (solid line in the figure) and input to the signal processing circuit 9. Under such conditions, one of the two wedge glasses 5 is gradually moved by the wedge glass drive unit 7 to change the thickness of the wedge glass 5 in the optical path. Here the line sensor 6
Is set to be the same as the imaging position of the imaging line sensor 4. When the wedge glass 6 is moved one pixel at a time in the image obtained by the signal processing circuit 9, if the focus position is shifted, the line sensor 6 is moved.
Output changes stepwise for each pixel of the pixel number as shown in FIG. In the focused state, the output of the line sensor 6 does not change while the light from the imaged object remains constant as shown in FIG. 4, and the incident light from the radiometer changes at the edge 11 of the imaged object. However, the subsequent pixels have the same and constant output. By adjusting the focal position of the light collector based on such characteristic data, accurate focus adjustment can be performed.
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。The wedge glass drive unit 7 and the focus position adjustment of the concentrator 1 are performed in conjunction with each other, so that simple and single-time focus adjustment is possible.
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。As described above, the present invention is not limited to the imaging system, and is provided with a line sensor parallel to the moving direction of the image receiving the light split by the prism, and a function of changing the focal position by moving the wedge glass. By performing imaging while changing the focal position to
There is an effect that the focal position can be detected. Further, by arranging the line sensor in parallel to the moving direction, the object that can be used as an edge can be a small object, and there is an effect that the object can be easily selected.
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。FIG. 1 is a structural view of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of the present embodiment, and FIGS. 3 and 4 show states of pixel signals of the present embodiment. It is explanatory drawing of a state and the state where the focus position was adjusted. 1 ... concentrator, 2 ... prism, 3 ... flat glass, 4
…… Line sensor for imaging, 5… Wedge glass, 6…
Line sensor 7, wedge glass drive unit 8, switchover unit 9, signal processing circuit 10, imaging system traveling direction 11,
... Edge of the imaged object, 12... Projection of the imaging line sensor, 13... Projection of the line sensor 6.
Claims (1)
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。1. A prism for dividing a part of light from incident light to be imaged in a focus position detection method of an image pickup apparatus having a line sensor for imaging incident light in a direction perpendicular to a moving direction of a continuously moving object. A line sensor that captures incident light in a direction parallel to the moving direction of the object, and a wedge glass with a drive unit that changes the focal position of the incident light between the prism and the line sensor. Characteristic focus position detection method.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2016907A JP2770521B2 (en) | 1990-01-25 | 1990-01-25 | Focus position detection method |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP2016907A JP2770521B2 (en) | 1990-01-25 | 1990-01-25 | Focus position detection method |
Publications (2)
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JPH03220515A JPH03220515A (en) | 1991-09-27 |
JP2770521B2 true JP2770521B2 (en) | 1998-07-02 |
Family
ID=11929210
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2016907A Expired - Lifetime JP2770521B2 (en) | 1990-01-25 | 1990-01-25 | Focus position detection method |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2770521B2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP3907728B2 (en) * | 1996-01-23 | 2007-04-18 | オリンパス株式会社 | Autofocus microscope device |
TW446829B (en) * | 1998-09-25 | 2001-07-21 | Nippon Kogaku Kk | Image formation position adjusting device, exposure system, image formation adjusting method and exposure method |
JP2005292543A (en) * | 2004-04-01 | 2005-10-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Focusing mechanism |
JP5068121B2 (en) * | 2007-08-27 | 2012-11-07 | 株式会社ミツトヨ | Microscope and three-dimensional information acquisition method |
-
1990
- 1990-01-25 JP JP2016907A patent/JP2770521B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH03220515A (en) | 1991-09-27 |
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