(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像レンズが結像する像を撮像用リニアセンサによって光電変換し、前記撮像レンズと前記撮像用リニアセンサとを搭載して前記リニアセンサの画素配列方向とは直交する方向に移動させて撮像対象の２次元の画像を取得する撮像系において、
前記撮像レンズの結像面と画素配列方向とが交差するように配設された前記撮像用リニアセンサとは別なる位置ずれ検出用リニアセンサの、受光面内で前記撮像レンズによって形成される像のコントラストが最大となる受光位置座標と前記位置ずれ検出用リニアセンサの前記撮像レンズの結像面と交差した点の画素位置の座標との差から、前記撮像レンズが前記撮像用リニアセンサに最適に結像するための光軸上の最適位置からのずれ量を算出し、前記位置ずれ検出用リニアセンサが画素間にある所定の高さ以上の階調の段差を検出できない場合に、前記画素配列方向とは直交する方向に移動した像に対して時間を遡って取得されている走査ライン間のコントラストが最大となる受光位置座標と、前記位置ずれ検出用リニアセンサの前記撮像レンズの結像面と交差した点の画素位置の座標との差から、前記撮像レンズが前記撮像用リニアセンサに最適に結像するための光軸上の最適位置からのずれ量を算出する、
ことを特徴とする撮像レンズの位置ずれ検出方法。
【請求項２】
撮像レンズが結像する像を撮像用リニアセンサによって光電変換し、前記撮像レンズと前記撮像用リニアセンサとを搭載して前記リニアセンサの画素配列方向とは直交する方向に移動させて２次元の画像を取得する撮像系において、
前記撮像レンズの結像面と画素配列方向とが交差するように配設された前記撮像用リニアセンサとは別なる位置ずれ検出用リニアセンサの、受光面内で前記撮像レンズによって形成される像のコントラストが最大となる受光位置座標と前記位置ずれ検出用リニアセンサの前記撮像レンズの結像面と交差した点の画素位置の座標との差から、前記撮像レンズが前記撮像用リニアセンサに最適に結像するための光軸上の最適位置からのずれ量を算出し、前記位置ずれ検出用リニアセンサが画素間にある所定の高さ以上の階調の段差を検出できない場合に、前記画素配列方向とは直交する方向に移動した像に対して時間を遡って取得されている走査ライン間のコントラストが最大となる受光位置座標と、前記位置ずれ検出用リニアセンサの前記撮像レンズの結像面と交差した点の画素位置の座標との差から、前記撮像レンズが前記撮像用リニアセンサに最適に結像するための光軸上の最適位置からのずれ量を算出し、前記算出した結果に基づいて前記撮像レンズを前記最適位置に移動させることを特徴とする撮像レンズの位置ずれ補正方法。
【請求項３】
撮像レンズが結像する像を撮像用リニアセンサによって光電変換し、前記撮像レンズと前記撮像用リニアセンサとを搭載して前記リニアセンサの画素配列方向とは直交する方向に移動させて２次元の画像を取得する撮像系において、
前記撮像レンズの結像面と画素配列方向とが交差するように配設された前記撮像用リニアセンサとは別なる位置ずれ検出用リニアセンサの、受光面内で前記撮像レンズによって形成される像のコントラストが最大となる第１の受光位置座標、及び前記画素配列方向とは直交する方向に移動した像に対して時間を遡って取得されている走査ライン間のコントラストが最大となる第２の受光位置座標を検出する手段と、
前記第１または第２の受光位置座標を選択し、選択した受光位置座標と前記位置ずれ検出用リニアセンサの前記撮像レンズの結像面と交差した点の画素位置の座標との差から、前記撮像レンズが前記撮像用リニアセンサに最適に結像するための光軸上の最適位置からのずれ量を算出する手段、
を特徴とする撮像レンズの位置ずれ検出システム。
【請求項４】
前記コントラストが最大となる受光位置座標を検出する手段が、前記位置ずれ検出用リニアセンサの光電変換された画像出力信号と前記画像出力信号を所定の時間遅延させた画像信号との間で画素毎に信号振幅の差分をとる手段と、前記差分を取った信号の差分値の最大を与える画素の前記リニアセンサ受光面上の画素配列位置を検出する手段を備えることを特徴とする前記請求項３記載の撮像レンズの位置ずれ検出システム。
【請求項５】
前記コントラストが最大となる受光位置座標を検出する手段が、さらに、前記位置ずれ検出用リニアセンサの光電変換して出力した画像信号に、ある所定の高さ以上の階調の段差を検出したときに、前記画像信号と前記画像出力信号を所定の時間遅延させた画像信号との間で画素毎に信号振幅の差分をとる手段に前記位置ずれ検出用リニアセンサの出力画像信号を接続する手段をさらに備えたことを特徴とする請求項４記載の撮像レンズの位置ずれ検出システム。
【請求項６】
前記位置ずれ検出用リニアセンサの光電変換して出力した画像信号に、ある所定の高さ以上の階調の段差を検出したときに、前記画像信号と前記画像出力信号を所定の時間遅延させた画像信号との間で画素毎に信号振幅の差分をとる手段に前記位置ずれ検出用リニアセンサの出力画像信号を接続する手段が、さらに該手段の外部からの指示入力があったときに、前記画像信号に所定高さ以上の階調の段差の検出を開始する手段を備えたことを特徴とする請求項４記載の撮像レンズの位置ずれ検出システム。
【請求項７】
撮像レンズが結像する像を撮像用リニアセンサによって光電変換し、前記撮像レンズと前記撮像用リニアセンサとを搭載して前記リニアセンサの画素配列方向とは直交する方向に移動させて地球表面の２次元の画像を取得する撮像系において、
前記撮像レンズの結像面と画素配列方向とが交差するように配設された前記撮像用リニアセンサとは別なる位置ずれ検出用リニアセンサと、前記位置ずれ検出用リニアセンサの、受光面内で前記撮像レンズによって形成される像のコントラストが最大となる第１の受光位置座標、及び前記画素配列方向とは直交する方向に移動した像に対して時間を遡って取得されている走査ライン間のコントラストが最大となる第２の受光位置座標を検出する手段と、
前記第１または第２の受光位置座標を選択し、選択した受光位置座標と前記位置ずれ検出用リニアセンサの前記撮像レンズの結像面と交差した点の画素位置の座標との差から、前記撮像レンズが前記撮像用リニアセンサに最適に結像するための光軸上の最適位置からのずれ量を算出する手段と、
前記算出した結果に基づいて前記撮像レンズを前記最適位置に移動させる手段、
を備えることを特徴とする撮像レンズの位置ずれ補正システム。
【請求項８】
前記コントラストが最大となる受光位置座標を検出する手段が、前記位置ずれ検出用リニアセンサの光電変換された画像出力信号と前記画像出力信号を所定の時間遅延させた画像信号との間で画素毎に信号振幅の差分をとる手段と、前記差分を取った信号の差分値の最大を与える画素の前記リニアセンサ受光面上の画素配列位置を検出する手段を備えることを特徴とする請求項７記載の撮像レンズの位置ずれ補正システム。
【請求項９】
前記コントラストが最大となる受光位置の座標を検出する手段が、さらに、前記位置ずれ検出用リニアセンサの光電変換して出力した画像信号に、ある所定の高さ以上の階調の段差を検出したときに、前記画像信号と前記画像出力信号を所定の時間遅延させた画像信号との間で画素毎に信号振幅の差分をとる手段に前記位置ずれ検出用リニアセンサの出力画像信号を接続する手段をさらに備えたことを特徴とする請求項８記載の撮像レンズの位置ずれ補正システム。
【請求項１０】
前記位置ずれ検出用リニアセンサの光電変換して出力した画像信号に、ある所定の高さ以上の階調の段差を検出したときに、前記画像信号と前記画像出力信号を所定の時間遅延させた画像信号との間で画素毎に信号振幅の差分をとる手段に前記位置ずれ検出用リニアセンサの出力画像信号を接続する手段が、さらに該手段の外部からの指示入力があったときに、前記画像信号に所定高さ以上の階調の段差の検出を開始する手段を備えたことを特徴とする請求項８記載の撮像レンズの位置ずれ補正システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は人工衛星に搭載され、地上を高精度で観測する光学センサの焦点調整を行う焦点補正システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
人工衛星の地球観測システムにおいては、高分解能の特性を得るために、レンズを大型化して解像度や明るさを増し、さらにこの大型のレンズの焦点位置を高精度で調整する必要がある。また、この地球観測システムは、衛星の軌道の環境条件に対して極めて低い熱ひずみ特性が要求される。
従来、軌道上で焦点の調整を行う場合には、調整機構を動かして最良像位置を探す方法を採用していた。このレンズの焦点位置を検出し、撮像センサが常に最良像位置にあるように常に自動制御ループを閉じて制御する方法は、従来の構成では、光学系や制御系が複雑となって装置サイズが大きくなり、体積に限りがある衛星内に収容するためには、他の観測基材の搭載を犠牲にする必要があった。
また、衛星の打ち上げ前に焦点を固定してしまう方法もあるが、この方法では軌道上での太陽光の輻射の偏りによって発生する熱歪み等の外乱に対して、焦点変化が起きないように構造を工夫する必要があり、このため、熱変形の少ない特殊な材料の選択や温度特性の異なる材料の組み合わせや構造の組み合わせ等の設計・製作に費用を要し、非常に高価なシステムとなっていた。
【０００３】
自動焦点検出方法並びに焦点補正方式である、いわゆるオートフォーカス方式には、自ら被写体に光を照射する光源を備え、被写体からの反射光から焦点ずれ量や被写体までの距離を測距し、結像レンズの位置を制御するアクティブ方式と、自らは光源を備えず対象物からの光から焦点ずれを検出するパッシブ方式とがある。衛星の場合には、パッシブ方式を採らざるを得ない。
オートフォーカスにおける誤差検出方式の代表的なものは、コントラスト法と位相差検出法である。コントラスト法は、対象物または結像レンズのいずれかを光軸方向に移動させながら、フォーカスセンサからコントラスト信号を取り込み、このコントラスト信号が最大となる合焦位置に常にあるように、対象物またはレンズを可動する方法であって、顕微鏡や露光装置等、対象物が光軸方向に移動可能なステージ等に置くことができるような光学装置によく用いられている。この方法は、対象物または結像レンズの位置が焦点の前にあるか後ろにあるかが分からないため、必ずレンズやステージを往復動作させる必要があり、制御系の収束するまでに時間がかかるという難点がある。
一方、位相差検出法は、結像レンズの焦点位置から再び発散した像光を、セパレートレンズによって異なる位置にある２つのラインセンサ上に再結像し、焦点位置の前後では２つのラインセンサ上に結ばれる像のコントラスト最大の位置（位相）が変わることから、所定の位相関係になるように結像レンズ位置を制御するもので、一般にカメラ等に多く用いられているが、セパレートレンズや複数のラインセンサを必要とし、系が複雑となる。
人工衛星の地球観測システムに搭載する焦点補正システムは、環境条件の変化が大きいことから、部品数が少なく安定で高信頼の構成であることが望まれる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、軌道上で焦点ずれを検出し補正することにより、上記の課題を解決した安定で高信頼の焦点補正システムを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の撮像レンズの位置ずれ検出方法は、撮像レンズが結像する像を撮像用リニアセンサによって光電変換し、撮像レンズと撮像用リニアセンサとを搭載してリニアセンサの画素配列方向とは直交する方向に移動させて撮像対象の２次元の画像を取得する撮像系において、撮像レンズの結像面と画素配列方向とが交差するように配設された撮像用リニアセンサとは別なる位置ずれ検出用リニアセンサの、受光面内で撮像レンズによって形成される像のコントラストが最大となる受光位置座標、受光面内で前記撮像レンズによって形成される像のコントラストが最大となる受光位置座標と前記位置ずれ検出用リニアセンサの前記撮像レンズの結像面と交差した点の画素位置の座標との差から、前記コントラストが最大となる受光位置座標が検出できない場合に、前記画素配列方向とは直交する方向に移動した像に対して時間を遡って取得されている走査ライン間のコントラストが最大となる受光位置座標と、前記位置ずれ検出用リニアセンサの前記撮像レンズの結像面と交差した点の画素位置の座標との差から、撮像レンズが撮像用リニアセンサに最適に結像するための光軸上の最適位置からのずれ量を算出することを特徴とする。
また、本発明の撮像レンズの位置ずれ補正方法は、撮像レンズが結像する像を撮像用リニアセンサによって光電変換し、撮像レンズと撮像用リニアセンサとを搭載してリニアセンサの画素配列方向とは直交する方向に移動させて２次元の画像を取得する撮像系において、撮像レンズの結像面と画素配列方向とが交差するように配設された撮像用リニアセンサとは別なる位置ずれ検出用リニアセンサの、受光面内で撮像レンズによって形成される像のコントラストが最大となる受光位置座標、受光面内で前記撮像レンズによって形成される像のコントラストが最大となる受光位置座標と前記位置ずれ検出用リニアセンサの前記撮像レンズの結像面と交差した点の画素位置の座標との差から、前記コントラストが最大となる受光位置座標が検出できない場合に、前記画素配列方向とは直交する方向に移動した像に対して時間を遡って取得されている走査ライン間のコントラストが最大となる受光位置座標と、前記位置ずれ検出用リニアセンサの前記撮像レンズの結像面と交差した点の画素位置の座標との差から、撮像レンズが撮像用リニアセンサに最適に結像するための光軸上の最適位置からのずれ量を算出し、算出した結果に基づいて撮像レンズを最適位置に移動させることを特徴とする。
また、本発明の撮像レンズの位置ずれ検出システムは撮像レンズが結像する像を撮像用リニアセンサによって光電変換し、撮像レンズと撮像用リニアセンサとを搭載してリニアセンサの画素配列方向とは直交する方向に移動させて２次元の画像を取得する撮像系において、撮像レンズの結像面と画素配列方向とが交差するように配設された撮像用リニアセンサとは別なる位置ずれ検出用リニアセンサの、受光面内で撮像レンズによって形成される像のコントラストが最大となる受光位置座標、または前記画素配列方向とは直交する方向に移動し前記画素配列の外に外れた像に対して時間を遡って取得されている走査ライン間のコントラストが最大となる受光位置座標の何れかまたは双方を検出する手段と、コントラストが最大となる受光位置座標と位置ずれ検出用リニアセンサの撮像レンズの結像面と交差した点の画素位置の座標との差から、撮像レンズが撮像用リニアセンサに最適に結像するための光軸上の最適位置からのずれ量を算出する手段をそなえることを特徴とする。
また、本発明の撮像レンズの位置ずれ補正システムは、撮像レンズが結像する像を撮像用リニアセンサによって光電変換し、撮像レンズと撮像用リニアセンサとを搭載してリニアセンサの画素配列方向とは直交する方向に移動させて地球表面の２次元の画像を取得する撮像系において、撮像レンズの結像面と画素配列方向とが交差するように配設された撮像用リニアセンサとは別なる位置ずれ検出用リニアセンサと、位置ずれ検出用リニアセンサの、受光面内で前記撮像レンズによって形成される像のコントラストが最大となる第１の受光位置座標、及び前記画素配列方向とは直交する方向に移動した像に対して時間を遡って取得されている走査ライン間のコントラストが最大となる第２の受光位置座標を検出する手段と、前記第１または第２の受光位置座標を選択し、選択した受光位置座標と前記位置ずれ検出用リニアセンサの前記撮像レンズの結像面と交差した点の画素位置の座標との差から、撮像レンズが撮像用リニアセンサに最適に結像するための光軸上の最適位置からのずれ量を算出する手段と、算出した結果に基づいて撮像レンズを最適位置に移動させる手段を備えることを特徴とする。
また、コントラストが最大となる受光位置座標を検出する手段が、位置ずれ検出用リニアセンサの光電変換された画像出力信号と画像出力信号を所定の時間遅延させた画像信号との間で画素毎に信号振幅の差分をとる手段と、差分を取った信号の差分値の最大を与える画素のリニアセンサ受光面上の画素配列位置を検出する手段を備えてもよい。
また、コントラストが最大となる受光位置の座標を検出する手段が、さらに、位置ずれ検出用リニアセンサの光電変換して出力した画像信号に、ある所定の高さ以上の階調の段差を検出したときに、画像信号と画像出力信号を所定の時間遅延させた画像信号との間で画素毎に信号振幅の差分をとる手段に位置ずれ検出用リニアセンサの出力画像信号を接続する手段をさらに備えてもよい。
また、位置ずれ検出用リニアセンサの光電変換して出力した画像信号に、ある所定の高さ以上の階調の段差を検出したときに、画像信号と画像出力信号を所定の時間遅延させた画像信号との間で画素毎に信号振幅の差分をとる手段に位置ずれ検出用リニアセンサの出力画像信号を接続する手段が、さらに該手段の外部からの指示入力があったときに、画像信号に所定高さ以上の階調の段差の検出を開始する手段を備えてもよい。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、人工衛星搭載の地球観測システムの撮像光学系に組み込まれる、本発明の焦点補正システムの内の焦点ずれ検出系の構成を表した図である。衛星の地球観測システムの撮像光学系は、高解像撮像を行うため、複数の固体撮像センサを配設している。図１において、撮像用レンズ１によって取り込まれた画像情報は、複数の１次元ライセンサＣＣＤ２〜４により電気信号に変換される。ＣＣＤ２とＣＣＤ３が地上の被写体の画像を取得するためのラインセンサであって、これらは受光面がレンズの光軸に対して直角に、レンズ１に対して正対して配設されている。これに対して、ＣＣＤ4は焦点ずれを検出する補正用のＣＣＤであって、その撮像面は、画素配列の軸とレンズ１の光軸との成す面内において、画素配列軸とレンズ光軸とが直角よりある角度をもって配設されている。例えばラインセンサＣＣＤ４の画素配列の中心部分がレンズ１の焦点面に設置されているとする。この時、画素配列の中心付近より離れた右左の画素の受光面は焦点位置から前後にずれているため、ＣＣＤ4の取得画像の鮮明度は、画素ライン内で画素配列の中心部分が高く、中心より離れるにしたがって低くなる、単峰状の分布を持つことになる。
撮像用ＣＣＤ２及び３のレンズ１の焦点位置への調整は地上において行う。同時にこのとき、焦点面に対して斜めに配設されたＣＣＤ４の画素配列上におけるレンズ１の焦点位置も予め測定され、記憶させておく。また、各ＣＣＤ間の位置関係は、軌道上での環境変化に対しても変動を来さぬように機構的に確保されている。
以上のような構成並びに配置をとることによって、軌道上において画像取得時にＣＣＤ２及びＣＣＤ３の光軸上の位置が、レンズ１の移動によって初期に調整したレンズ1の焦点位置からずれた場合でも、このずれをＣＣＤ4の画像から検出することができ、焦点ずれを自動的に検出できる。
【０００７】
次に、ＣＣＤ４による焦点位置ずれを検出してレンズ位置を補正する、焦点補正システムの動作について説明する。
図2は本発明の焦点補正システムの一実施形態の構成ブロック図を示す。本発明の焦点補正システムは、被写体からの画像情報がレンズ部5を経由して測定用ＣＣＤ6と補正用ＣＣＤ7により電気信号に変換される。この電気信号は、画像処理部８１及び８２において、各画素毎に出力レベルが電気信号のレベルとして出力される。測定用ＣＣＤ６の出力は画像信号８５として地上に送信される。
補正用ＣＣＤ7の画像処理部８２で得られた画像信号には、ＣＣＤ７がレンズの光軸に対して直角ではなく傾いて取り付けられているために、焦点の合った位置をピークとした波形が現れる。そのピーク位置を鮮明度検出部８３において検出し、現在のレンズの焦点位置を検出することができる。そして、焦点調整回路８４において、予め地上での調整時に記憶した、ＣＣＤ７の画素配列上におけるレンズ部５の正しい焦点位置情報と、鮮明度検出部８３から出力される、現在の焦点位置の検出結果とから、正しい焦点位置へ戻すための補正値を割り出し、レンズ焦点調整部９によりレンズ部５の焦点を最適値に調整することが可能となる。
【０００８】
図３に焦点位置を検出する鮮明度検出部８３のさらに詳細な構成を示す。画像処理部８２を出力した補正用ＣＣＤ７の画像信号は、エッジ検出部８６に入力される。エッジ検出部は、２つのモードで動作する。１つはセルフ動作であり、２つ目は地上からのリモート動作である。セルフ動作では、エッジ検出部８６が入力した画像信号にある所定の高さ以上の階調の段差を検出したとき、自動的に画像信号を遅延回路８７と差分回路８８に接続を行う。上記の階調の段差は地球表面の海岸線や河川等の、輪郭が鮮明なエッジ像に対応する。地上からのリモート動作は、衛星の地上管制ステーションでのモニタリングや衛星の軌道情報によって、補正用ＣＣＤ上を地球表面の海岸線や河川等、輪郭が鮮明なエッジ像がよぎることが確認された場合、エッジ検出部８６が地上からの焦点補正指示信号９２を受けた後、入力した画像信号にある所定の高さ以上の階調の段差を検出する。そして、画像信号を遅延回路８７と差分回路８８に接続する。遅延回路８７は画像信号をＣＣＤ７の１画素分ないし数画素分遅延させる。差分回路８８は遅延していない画像信号と遅延した画像信号との差分をとる。すなわち、隣接ないしは数画素分離れた画素とのコントラストを抽出する。画素間の差分信号は差分値比較部８９によって全画素について比較され、最大値検出部９０によって差分の最大値が検出される。焦点位置検出部９１では、差分が最大となっているＣＣＤ７の画素の位置、すなわちＣＣＤ７上の焦点位置情報が検出され、焦点調整回路９に出力される。焦点調整回路９は、焦点位置検出部９１からのこの時点での焦点位置情報と、予め記憶されている、初期に調整された正しい焦点位置情報とを比較し、正しい焦点位置へ戻すための補正値を割り出し、レンズ焦点調整部９に出力する。レンズ焦点調整部９は、補正値に基づいてレンズ部５の光軸上の移動を制御する。焦点調整回路８４の検出する焦点ずれの大きさの情報は、地上の管制ステーションにも通信される。
【０００９】
このように、本実施形態の焦点補正システムは、撮像レンズ焦点面上でレンズ光軸に斜めにアレイセンサが配設され、さらに、定められた焦点位置の基準を有しているため、焦点位置ずれの正負の方向が判別でき、１回の補正動作によって即座に焦点補正が行われる。従って、高速の補正が可能となる。また、カメラの位相差検出型オートフォーカスシステムのように、２つのラインセンサ上それぞれに被写体像を結像するための特別な光学部品を必要としない。従って、低部品数ゆえに宇宙空間の過酷な環境変動に対しても高い安定性が得られる。
【００１０】
上記の説明では、焦点補正システムを構成するエッジ検出部８６が、入力した画像信号に、地球表面の海岸線や河川等の輪郭が鮮明なエッジ像に対応するある所定の高さ以上の階調の段差を検出したとき、画像信号を遅延回路８７と差分回路８８に接続し、遅延回路８７は画像信号をＣＣＤ７の１画素分ないし数画素分遅延させると述べた。ここで遅延回路の遅延回路の遅延時間が１画素分ないし数画素分としているのは、上記のエッジ像がＣＣＤ７の画素ラインとほぼ交わるような場合を想定している。しかしながら、地球表面の海岸線や河川等の輪郭が鮮明なエッジ像は、画素ラインと平行する場合もありうる。この場合は、遅延回路８７の遅延時間はＣＣＤ７の１ライン走査分とする。この場合、差分回路はＣＣＤ７の画素間の差分を取るのではなく、走査ライン間の差分を演算することになる。エッジ像が画素ラインと交わる線分か、平行する線分かはエッジ検出部の階調の段差判定によって自動的に切り換えるようにすることができる。すなわち、入力画像信号の画素間にある所定の高さ以上の階調の段差が検出できなければ、エッジ検出部はライン間の差分を行うように遅延時間の設定変更を遅延回路に指示するように構成すれよい。
【００１１】
また、上記の説明では、セルフ動作にしろリモート動作にしろ、エッジ検出部での１回のエッジ検出によって、焦点調整回路が焦点補正値を計算し、レンズを補正位置に動かす場合を述べた。すなわち制御系が閉じたループの自動制御系ではなく、開いた制御系の動作の場合をのべた。
しかしながら、例えば、地球上の海岸線や河川等のエッジ画像が時間的に継続する間、制御系のループを閉じておき、自動制御ループとすることも可能であって、この場合、エッジ検出部において、入力画像信号中に所定の高さの階調の段差が検出されている間、画像信号を後段の回路部へ出力し続け、焦点調整回路８４の出力が常に０を保持するような、第３の動作モードを設定すればよい。
【００１２】
なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、例えば本実施例のＣＣＤラインセンサはＣＭＯＳリニアアレイセンサ等の他の１次元センサであってもよい。また、固体撮像素子のみならず撮像管を含む２次元のイメージセンサを使った装置にも適用することができる。さらに、焦点ずれを検出し、これを帰還して自動的に焦点を補正する自動制御系を構成した各種の光学装置のオートフォーカスシステムにも適用することができる。
【００１３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の簡便な構成の焦点補正システムによれば、軌道上の環境条件等の外乱があって焦点位置がずれても自動的に調整することが可能となり、安定で高い信頼性が保たれ、人工衛星の地球観測システム運用効率の向上に寄与するところ大であるという特長を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の焦点補正システムの焦点ずれ検出系の構成を示した図である。
【図２】本発明の焦点補正システムの一システム構成例のブロック図を示す。
【図３】本発明の焦点補正システムを構成する鮮明度検出部のさらに詳細な構成を示す図である。
【符号の説明】
１    レンズ
２    ＣＣＤ
３    ＣＣＤ
４    ＣＣＤ
５    レンズ部
６    測定用ＣＣＤ
７    補正用ＣＣＤ
９    レンズ焦点調整部
８１    画像処理部
８２    画像処理部
８３    鮮明度検出部
８４    焦点調整回路
８５    画像信号
８６    エッジ検出部
８７    遅延回路
８８    差分回路
８９    差分値比較部
９０    最大値検出部
９１    焦点位置検出部
９２    焦点補正指示信号
【図１】
0003704453.tif 000002
【図２】
0003704453.tif 000003
【図３】
0003704453.tif 000004