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JP3116510B2 - Focus information output device - Google Patents

Focus information output device

Info

Publication number
JP3116510B2
JP3116510B2 JP1703292A JP1703292A JP3116510B2 JP 3116510 B2 JP3116510 B2 JP 3116510B2 JP 1703292 A JP1703292 A JP 1703292A JP 1703292 A JP1703292 A JP 1703292A JP 3116510 B2 JP3116510 B2 JP 3116510B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
correlation
temperature
value
ambient temperature
detecting
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 - Lifetime
Application number
JP1703292A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH05210045A (en
Inventor
末之 大石
忠 大谷
重正 佐藤
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.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP1703292A priority Critical patent/JP3116510B2/en
Publication of JPH05210045A publication Critical patent/JPH05210045A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3116510B2 publication Critical patent/JP3116510B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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  • Focusing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、カメラやビデオカメラ
に用いられる焦点情報出力装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a focus information output device used for a camera or a video camera.

【0002】[0002]

【従来の技術】撮影レンズの焦点を自動的に調節する自
動焦点調節装置(オートフォーカス装置)を備えたカメ
ラやビデオカメラが知られている。このオートフォーカ
ス装置は、撮影レンズの焦点調節状態を検出する検出部
と、検出部の検出結果に従って撮影レンズを移動する調
節部とから構成される。検出部における検出方法には大
別して2つの方法がある。その1つは三角測量の原理を
応用して被写体までの距離を測定する測距法であり、他
の1つは撮影レンズの焦点調節状態を検出する焦点検出
法である。前者の測距法は、撮影レンズ以外の2つのレ
ンズを通過した一対の光束を一対のイメージセンサ上に
結像させ、それらのイメージセンサ上の像ずれ量に基づ
いて被写体までの距離を測定するものであり、後者の焦
点検出法は、撮影レンズの異なる領域を通過した被写体
からの一対の光束を一対のイメージセンサ上に結像さ
せ、それらのイメージセンサ上の像ずれ量に基づいて撮
影レンズの焦点調節状態を示すデフォーカス量を検出す
るものである。
2. Description of the Related Art Cameras and video cameras equipped with an automatic focusing device (autofocusing device) for automatically adjusting the focus of a taking lens are known. The autofocus device includes a detection unit that detects a focus adjustment state of a photographic lens, and an adjustment unit that moves the photographic lens according to a detection result of the detection unit. There are roughly two detection methods in the detection unit. One is a distance measurement method that measures the distance to a subject by applying the principle of triangulation, and the other is a focus detection method that detects a focus adjustment state of a photographing lens. In the former ranging method, a pair of light beams that have passed through two lenses other than the photographing lens are formed on a pair of image sensors, and the distance to a subject is measured based on the amount of image shift on the image sensors. In the latter focus detection method, a pair of light beams from a subject passing through different regions of the photographing lens are formed on a pair of image sensors, and a photographing lens is formed based on the amount of image shift on the image sensors. To detect the defocus amount indicating the focus adjustment state.

【0003】通常、上記のイメージセンサには電荷蓄積
型の受光素子列が用いられ、各イメージセンサ上に結像
された被写体像の光強度に応じて電荷を蓄積し、光強度
分布に対応した量子化データを出力する。例えば、地平
面に対して並行に左右に配置された一対のイメージセン
サによって1本の棒状の被写体を測距または焦点検出し
た場合、これら左右のイメージセンサからは図13に示
すような量子化データが出力される。これらの量子化デ
ータには被写体像に対応する信号の他にセンサ自体の暗
電流などのノイズが重畳しており、特に、周囲温度が高
く被写体輝度が低い場合にはこのノイズレベルが大きく
なり、測距または焦点検出結果に大きな誤差を生じさせ
る。なお、本明細書では測距法における撮影距離の測定
と、焦点検出法におけるデフォーカス量の検出とを測距
と呼ぶこともある。また、測距装置と焦点検出装置とを
焦点情報出力装置と呼ぶ。
Normally, a charge storage type light receiving element array is used in the above-mentioned image sensors, and charges are stored in accordance with the light intensity of a subject image formed on each image sensor to correspond to the light intensity distribution. Output the quantized data. For example, when one rod-shaped subject is measured for distance or focus is detected by a pair of image sensors arranged in parallel on the left and right with respect to the ground plane, the quantized data as shown in FIG. Is output. Noise such as dark current of the sensor itself is superimposed on these quantized data in addition to the signal corresponding to the subject image. In particular, when the ambient temperature is high and the subject brightness is low, the noise level increases, A large error occurs in the result of distance measurement or focus detection. In this specification, the measurement of the photographing distance by the distance measurement method and the detection of the defocus amount by the focus detection method may be referred to as distance measurement. Further, the distance measuring device and the focus detection device are referred to as a focus information output device.

【0004】上記ノイズの影響を抑制するために、イメ
ージセンサの出力データにフィルタ処理を施してノイズ
を除去する方法がある。例えば左右のセンサの素子数を
それぞれn個とした場合、m番目の左のデータDATAL(m)
とm番目の右のデータDATAR(m)はそれぞれ次式で示され
る。 DATAL(m)={DATAL(m-1)+Kf×DATAL(m)+DATAL(m+1)}/(Kf+2) ・・・(1) DATAR(m)={DATAR(m-1)+Kf×DATAR(m)+DATAR(m+1)}/(Kf+2) ・・・(2) ここで、Kfは1以上の定数であり、1に近いほどフィ
ルタ効果が大きくなり、1より大きくなるほどフィルタ
効果が小さくなる。なお、Kfをあまり小さくするとデ
ータの平均化の効果が大きくなって微細なパターンのデ
ータが失われてしまい、このような微細なパターンを有
する被写体には不適当となる。つまり、定数Kfはノイ
ズ除去効果との兼ね合いで最適な値が設定される。図1
4はフィルタ処理後のデータを示す。図13と比べると
高周波成分が平均化されてグラフの傾きがゆるやかにな
っている。なお、ここでは比較的高周波をカットするフ
ィルタ処理の例を示したが、これ以外にも色々なフィル
タ処理が考えられている。
In order to suppress the influence of the noise, there is a method of filtering the output data of the image sensor to remove the noise. For example, if each of the left and right sensors has n elements, the m-th left data DATAL (m)
And the m-th right data DATAR (m) are represented by the following equations, respectively. DATAL (m) = {DATAL (m-1) + Kf × DATAL (m) + DATAL (m + 1)} / (Kf + 2) ・ ・ ・ (1) DATAR (m) = {DATAR (m-1 ) + Kf × DATAR (m) + DATAR (m + 1)} / (Kf + 2) (2) Here, Kf is a constant of 1 or more. The filter effect becomes smaller as the value becomes larger than 1. If Kf is too small, the effect of data averaging is increased and fine pattern data is lost, which is inappropriate for a subject having such a fine pattern. That is, the constant Kf is set to an optimal value in consideration of the noise removal effect. FIG.
4 shows the data after the filter processing. Compared to FIG. 13, the high-frequency components are averaged, and the slope of the graph is gentle. Here, an example of filter processing for cutting relatively high frequencies has been described, but other various filter processing is also considered.

【0005】次に、フィルタ処理後の左右のセンサデー
タの像ずれ量、すなわち位相差に基づいて、被写体まで
の撮影距離または撮影レンズのデフォーカス量を求める
方法について説明する。ここでは、左右のデータ列を相
互にシフトして相関をとり、高い相関度を示すシフト量
から被写体までの撮影距離または撮影レンズのデフォー
カス量を検出する。すなわち、算出されたシフト量は測
距法では被写体までの撮影距離を示すものであり、焦点
検出法では撮影レンズのデフォーカス量を示すものであ
る。まず、次式に示す演算を、変数shiftのある範囲(o
ffsetからoffset+Ks(定数))の整数において行な
う。 f(shift)=Σ|DATAL(INT((SL-shift)/2)+i)-DATAR(INT((SR+shift)/2)+i))| ・・・(3) ここで、関数f(shift)は左右センサのデータの相関
度を表し、関数f(shift)を求める演算を相関演算と
呼び、f(shift)を相関関数と呼ぶ。Σはi=0〜
(W−1)における総和を示し、INT( )は( )
内の小数部分を切り捨て整数部分のみを与える関数であ
る。SL,SRはそれぞれ左と右の相関をとる領域の位
置を決定する定数であり、Wは左右のデータ列の相関領
域の幅を与える定数である。
Next, a description will be given of a method for obtaining the photographing distance to the subject or the defocus amount of the photographing lens based on the image shift amount of the left and right sensor data after the filter processing, that is, the phase difference. Here, the left and right data strings are mutually shifted to obtain a correlation, and the photographing distance to the subject or the defocus amount of the photographing lens is detected from the shift amount indicating a high degree of correlation. That is, the calculated shift amount indicates the shooting distance to the subject in the distance measurement method, and indicates the defocus amount of the shooting lens in the focus detection method. First, the operation shown in the following equation is performed in a certain range (o
This is performed at an integer from ffset to offset + Ks (constant). f (shift) = Σ | DATAL (INT ((SL-shift) / 2) + i) -DATAR (INT ((SR + shift) / 2) + i)) | (3) where the function f (shift) represents the degree of correlation between the data of the left and right sensors, an operation for obtaining the function f (shift) is called a correlation operation, and f (shift) is called a correlation function. Σ is i = 0
(W-1) indicates the sum, and INT () indicates ()
Is a function that truncates the fractional part in and gives only the integer part. SL and SR are constants that determine the position of the region where the left and right correlations are made, respectively, and W is a constant that gives the width of the correlation region between the left and right data strings.

【0006】また、関数f(shift)に最小値または極
小値を与えるshiftの値、つまり、高い相関度を示すshi
ftの値は、撮影距離またはデフォーカス量に関係する値
であり、以下ではシフト値と呼ぶ。このシフト値は、sh
iftの値が整数であることから1刻みの離散的な値であ
るが、図15に示すように、f(shift)が最小値ある
いは極小値になる近傍のf(shift)の値に基づいて補
間計算を行ない、小数点以下の値を求める。ここで、相
関関数f(shift)が極小値をとる近傍において次式に
よりf(shift)の傾きL1 ,L2 を演算する。 L1=f(shift0)−f(shift0−1) ・・・(4) L2=f(shift0+2)−f(shift0+1) ・・・(5) なお、L1,L2は被写体のコントラストを示す尺度と
しても用いられ、コントラストの高い被写体の測距また
は焦点検出を行なうとこれらの値が大きくなる。次に、
極小値を与えるシフト値Sminは次式で与えられる。 Smin=shift0+{f(shift0+1)−f(shift0)−L2}/(L1 −L2) ・・・(6) また、shift=Sminの時のf(shift)の値、つまり、
図15に示すHの値は、 H=f(Smin)=f(shift0)+L1×{f(shift0+1)−f(shift0)− L2}/(L1 −L2) ・・・(7) で与えられる。このHは左右の被写体像の相関度の大き
さを示し、この値Hが小さいほど左右の像は相関がとれ
ている。
[0006] Also, the value of shift that gives the minimum or minimum value to the function f (shift), that is, shi indicating a high degree of correlation.
The value of ft is a value related to the shooting distance or the defocus amount, and is hereinafter referred to as a shift value. This shift value is
Since the value of ift is an integer, it is a discrete value in increments of one, but as shown in FIG. 15, based on the value of f (shift) in the vicinity where f (shift) is the minimum value or the minimum value. Interpolation is performed to find the value after the decimal point. Here, in the vicinity where the correlation function f (shift) takes a minimum value, the slopes L1 and L2 of f (shift) are calculated by the following equation. L1 = f (shift0) -f (shift0-1) (4) L2 = f (shift0 + 2) -f (shift0 + 1) (5) Note that L1 and L2 are also scales indicating the contrast of the subject. These values increase when distance measurement or focus detection of a high contrast object is performed. next,
The shift value Smin that gives the minimum value is given by the following equation. Smin = shift0 + {f (shift0 + 1) -f (shift0) -L2} / (L1-L2) (6) Further, the value of f (shift) when shift = Smin, that is,
The value of H shown in FIG. 15 is given by: H = f (Smin) = f (shift0) + L1 × {f (shift0 + 1) −f (shift0) −L2} / (L1−L2) (7) . This H indicates the magnitude of the degree of correlation between the left and right subject images, and the smaller the value H, the more the left and right images are correlated.

【0007】ここで、上記(4),(5)式で与えられ
る傾きL1 ,L2 は近似的に大きさが等しいとしても、
充分高い補間精度が得られる場合が多く、L=−L1=
L2としたとき、つまり、 L=f(shift0−1)−f(shift0)=f(shift0+2)−f(shift0+1) ・・・(4)’ とした場合、上記(6),(7)式は、 Smin =shift0+{f(shift0−1)−f(shift0+1)}/2L ・・・(6)’ H=f(Smin)=f(shift0)−{f(shift0−1)−f(shift0+1)} /2 ・・・(7)’ ここで、L1 ,L2、あるいは、Lの値とHの値とはそ
れぞれ被写体のコントラストと左右の被写体像の相関度
を示すことから、これらの2種類の値の大きさに基づい
て(6)式または(6)’式で求められるシフト値の信
頼性を判定し、この値を測距結果または焦点検出結果と
するかまたは偽合焦による誤測距と判定するかを決定し
ている。L1 ,L2 、あるいはLの値があるしきい値よ
り大きく(被写体のコントラストが十分高い)、かつ、
Hの値があるしきい値より小さい(左右の被写体像の相
関度が十分高い)場合には(6)式、あるいは、
(6)’式で求められるSminをシフト値とする。
Here, the gradients L1 and L2 given by the above equations (4) and (5) are approximately equal even if their magnitudes are approximately equal.
In many cases, a sufficiently high interpolation accuracy can be obtained, and L = −L1 =
When L2, that is, when L = f (shift0−1) −f (shift0) = f (shift0 + 2) −f (shift0 + 1) (4) ′, the above equations (6) and (7) are obtained. Smin = shift0 + {f (shift0-1) -f (shift0 + 1)} / 2L (6) 'H = f (Smin) = f (shift0)-{f (shift0-1) -f (shift0 + 1) )} / 2 (7) 'Here, since the value of L1, L2, or the value of L and the value of H indicate the contrast of the subject and the degree of correlation between the left and right subject images, respectively, these two types are used. The reliability of the shift value obtained by the expression (6) or (6) ′ is determined based on the magnitude of the value of, and this value is used as a distance measurement result or a focus detection result or an erroneous measurement due to false focusing. It is determined whether the distance is determined. The value of L1, L2 or L is larger than a certain threshold value (the contrast of the subject is sufficiently high), and
When the value of H is smaller than a certain threshold value (the degree of correlation between the left and right subject images is sufficiently high), equation (6) is used, or
(6) Let Smin obtained by the equation be a shift value.

【0008】こうして求められたシフト値は、上述した
測距法の場合には図11に示すように1/距離に比例す
る。一方、焦点検出法の場合には、図11の横軸は撮影
レンズのデフォーカス量を示し、ある基準となるシフト
値のときに撮影レンズが合焦状態(デフォーカス量0)
となり、それ以外のときにシフト値と基準シフト値との
差および符号が撮影レンズのピントずれ量、つまり、デ
フォーカス量および前ピンまたは後ピンを表すデフォー
カスの方向を示す。
The shift value thus obtained is proportional to 1 / distance as shown in FIG. 11 in the case of the above-described distance measuring method. On the other hand, in the case of the focus detection method, the horizontal axis in FIG. 11 indicates the defocus amount of the photographing lens, and the photographing lens is in focus at a certain reference shift value (defocus amount 0).
At other times, the difference between the shift value and the reference shift value and the sign indicate the defocus amount of the photographing lens, that is, the defocus amount and the defocus direction indicating the front focus or the rear focus.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の焦点情報出力装置では、図10に示すように周囲温度
が高いとセンサの暗電流ノイズが増加し、特に被写体輝
度が低いときには被写体像信号に対してノイズ成分が相
対的に大きくなり、測距または焦点検出結果に誤差を生
じていた。そこで、例えば上述した(1),(2)式の
フィルタ処理では定数Kfを小さくして高周波カットの
傾向を強くし、フィルタ処理効果を高くすると誤測距は
減少するが、センサデータの微細なパターンの情報が失
われるため細かいパターンの被写体には不適当になる。
この高温、低輝度時に発生する誤測距についてさらに詳
しく説明する。暗電流などのノイズ成分を十分に除去し
ないで相関演算を行なうと、例えば図17に示すように
被写体像に対応する極小値以外にも他の極小値があらわ
れ、極小値が複数個存在することがある。図17におい
て、被写体のシフト値Smin3以外にもSmin1,Smin2と
いう極小値があらわれている。ここで、誤ってSmin1ま
たはSmin2をシフト値とした場合、誤測距を生じる。
As described above, in the conventional focus information output apparatus, as shown in FIG. 10, the dark current noise of the sensor increases when the ambient temperature is high, and the image of the object is particularly low when the luminance of the object is low. The noise component becomes relatively large with respect to the signal, causing an error in the distance measurement or focus detection result. Therefore, for example, in the filter processing of the above-described equations (1) and (2), when the constant Kf is reduced to increase the tendency of high-frequency cut and the filtering effect is increased, erroneous distance measurement is reduced. Since the information of the pattern is lost, it is unsuitable for a subject having a fine pattern.
The erroneous distance measurement that occurs at the time of high temperature and low luminance will be described in more detail. If the correlation operation is performed without sufficiently removing noise components such as dark current, other minimum values appear in addition to the minimum value corresponding to the subject image as shown in FIG. 17, for example, and a plurality of minimum values exist. There is. In FIG. 17, the minimum values Smin1 and Smin2 appear in addition to the shift value Smin3 of the subject. Here, if Smin1 or Smin2 is mistakenly set as the shift value, erroneous distance measurement occurs.

【0010】また、周囲温度が変化した場合、光学系な
どの温度変化によって相関演算結果のシフト値は図11
に示すように変化する。自動焦点調節装置の調整はある
特定の温度でおこなうが、その調整時の周囲温度と使用
時の周囲温度との差が大きくなるとシフト値の誤差は無
視できない量となる。さらに、offset0 からS4までの
範囲で相関演算を行なった場合、20℃で無限距離(図
11ではR0に相当する)を測距したときのシフト値が
S2であったとすると、周囲温度が変化して40℃にな
ったときには無限距離R0でのシフト値はoffset0 にな
り、相関関数f(shift)が単調増加関数になって極小
値を得ることができなくなる。また、(4)〜(7)
式、あるいは、(4)’,(6)’,(7)’式のシフ
ト値の補間計算を行なうためには、極小値近傍の関数f
(shift)の値が必要になる。このことから、offset0か
らS4までの相関演算範囲では無限側で測距不可能にな
る。逆に、低温時(図11では0℃のとき)では至近側
で同様なことが言え、至近側で測距できなくなる。
When the ambient temperature changes, the shift value of the correlation calculation result is changed by the temperature change of the optical system or the like as shown in FIG.
Changes as shown in FIG. The adjustment of the automatic focusing device is performed at a specific temperature. However, if the difference between the ambient temperature at the time of the adjustment and the ambient temperature at the time of use becomes large, the error of the shift value becomes a considerable amount. Further, when the correlation operation is performed in the range from offset0 to S4, if the shift value when measuring the infinite distance (corresponding to R0 in FIG. 11) at 20 ° C. is S2, the ambient temperature changes. When the temperature reaches 40 ° C., the shift value at the infinite distance R0 becomes offset0, and the correlation function f (shift) becomes a monotonically increasing function, making it impossible to obtain a minimum value. Also, (4) to (7)
In order to perform the interpolation calculation of the shift value of the equation or the equations (4) ', (6)', and (7) ', the function f near the minimum value is used.
(Shift) value is required. For this reason, in the correlation calculation range from offset0 to S4, distance measurement becomes impossible on the infinite side. Conversely, when the temperature is low (at 0 ° C. in FIG. 11), the same can be said on the close side, and the distance cannot be measured on the close side.

【0011】このように、温度変化によりシフト値が変
化し、さらに測距可能距離範囲が変化する問題がある。
この問題は、相関演算範囲(図11ではoffset0 からS
4まで)をこれより大きく設定すれば解消されるが、今
度は相関演算に要する時間が長くなってしまい、あまり
大きく設定できない。
As described above, there is a problem that the shift value changes due to the temperature change, and further the range of the distance that can be measured changes.
This problem is caused by the correlation calculation range (offset 0 to S in FIG. 11).
If (4) is set to a value larger than this, the problem can be solved. However, the time required for the correlation calculation becomes longer, so that the value cannot be set too large.

【0012】本発明の目的は、周囲温度の変化に起因し
た測距性能および焦点検出性能の低下を防止した焦点情
報出力装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a focus information output device which prevents a decrease in distance measurement performance and focus detection performance due to a change in ambient temperature.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】クレーム対応図である図
1に対応づけて請求項1の発明を説明すると、請求項1
の発明は、被写体からの光束を少なくとも一対の電荷蓄
積型受光素子列100,101上に結像させる光学系1
02を有し、一対の受光素子列100,101の出力デ
ータに基づいて焦点検出を行なう焦点情報出力装置に適
用され、周囲温度を検出する温度検出手段103と、こ
の温度検出手段103で検出された周囲温度に応じて電
荷蓄積型受光素子列100,101の蓄積時間を制御す
る蓄積時間制御手段104とを有し、これにより、上記
目的を達成する。クレーム対応図である図2に対応づけ
て請求項2の発明を説明すると、請求項2の発明は、被
写体からの光束を少なくとも一対の電荷蓄積型受光素子
列100,101上に結像させる光学系102を有し、
一対の受光素子列100,101の出力データに基づい
て焦点検出を行なう焦点情報出力装置に適用され、周囲
温度を検出する温度検出手段103と、受光素子列10
0,101の各出力データに含まれるノイズ成分を除去
するフィルタ手段105とを有し、フィルタ手段105
は、周囲温度に応じて除去するノイズ低減率を変えるこ
とにより、上記目的を達成する。ここでノイズ低減率と
は、所定の周波数以上の高周波成分をどの程度除去する
かを表すものである。ノイズ低減率を高くすると、除去
する割合も大きくなる。クレーム対応図である図5に対
応づけて請求項3の発明を説明すると、請求項3の発明
は、被写体からの光束を少なくとも一対の電荷蓄積型受
光素子列100,101上に結像させる光学系102
と、受光素子列100,101の各出力データ列を互い
にシフトして両データ列の相関度を算出する相関度算出
手段106と、この相関度算出手段106により算出さ
れた相関度から極大の相関度を検出する極大相関値検出
手段107と、極大値が検出されたときのシフト量であ
るシフト値を検出するシフト値検出手段108と、シフ
ト値に基づいて焦点検出を行なう焦点情報出力装置に適
用され、周囲温度を検出する温度検出手段103と、こ
の温度検出手段103で検出された周囲温度に応じて、
相関度算出手段106による出力データ列の最初に比較
するデータを変更してシフト開始位置を制御するシフト
制御手段111とを有し、これにより、上記目的を達成
する。クレーム対応図である図5に対応づけて請求項4
の発明を説明すると、請求項4の発明は、被写体からの
光束を少なくとも一対の電荷蓄積型受光素子列100,
101上に結像させる光学系102と、受光素子列10
0,101の各出力データ列を互いにシフトして両デー
タ列の相関度を算出する相関度算出手段106と、この
相関度算出手段106により算出された相関度から極大
の相関度を検出する極大相関値検出手段107と、極大
値が検出されたときのシフト量であるシフト値を検出す
るシフト値検出手段108と、シフト値に基づいて焦点
検出を行なう焦点情報出力装置に適用され、周囲温度を
検出する温度検出手段103と、この温度検出手段10
3で検出された周囲温度に応じてシフト値を補正する補
正手段112とを有し、これにより、上記目的を達成す
る。
Means for Solving the Problems The invention of claim 1 will be described in association with FIG. 1 which is a claim correspondence diagram.
The present invention provides an optical system 1 for forming an image of a light beam from a subject on at least a pair of charge storage type light receiving element arrays 100 and 101.
02, which is applied to a focus information output device that performs focus detection based on output data of a pair of light receiving element arrays 100 and 101, and a temperature detection unit 103 that detects an ambient temperature. Storage time control means 104 for controlling the storage time of the charge storage type light receiving element arrays 100 and 101 in accordance with the ambient temperature, thereby achieving the above object. The invention of claim 2 will be described with reference to FIG. 2 which is a claim correspondence diagram. The invention of claim 2 is an optical system that forms a light beam from a subject on at least a pair of charge storage type light receiving element arrays 100 and 101. Having system 102;
A temperature detecting means 103 which is applied to a focus information output device which performs focus detection based on output data of a pair of light receiving element arrays 100 and 101 and detects an ambient temperature;
And filter means 105 for removing noise components included in the output data 0, 101.
Achieves the above object by changing the noise reduction rate according to the ambient temperature. Here, the noise reduction ratio indicates how much a high frequency component higher than a predetermined frequency is removed. The higher the noise reduction ratio, the higher the removal ratio. The invention of claim 3 will be described with reference to FIG. 5 which is a claim correspondence diagram. The invention of claim 3 is an optical system that forms a light beam from a subject on at least a pair of charge storage type light receiving element arrays 100 and 101. System 102
A correlation calculating means 106 for shifting the output data strings of the light receiving element arrays 100 and 101 to each other to calculate a correlation between the two data strings, and a maximum correlation based on the correlation calculated by the correlation calculating means 106. A maximum correlation value detecting means 107 for detecting the degree, a shift value detecting means 108 for detecting a shift value which is a shift amount when the maximum value is detected, and a focus information output device for performing focus detection based on the shift value. A temperature detection unit 103 that is applied and detects an ambient temperature, and according to the ambient temperature detected by the temperature detection unit 103,
Shift control means 111 for controlling the shift start position by changing the data to be compared first in the output data string by the correlation degree calculating means 106, thereby achieving the above object. Claim 4 corresponding to FIG. 5 which is a claim correspondence diagram.
According to the fourth aspect of the present invention, a light beam from a subject is converted into at least a pair of charge storage type light receiving element arrays 100,
An optical system 102 for forming an image on 101 and a light receiving element array 10
Correlation degree calculating means 106 for shifting the respective output data strings 0 and 101 to each other to calculate the degree of correlation between the two data strings, and a local maximum for detecting the maximum degree of correlation from the degree of correlation calculated by the degree of correlation calculation means 106 A correlation value detecting means 107, a shift value detecting means 108 for detecting a shift value which is a shift amount when a local maximum value is detected, and a focus information output apparatus for performing focus detection based on the shift value, and Temperature detecting means 103 for detecting the
And a correction means for correcting the shift value in accordance with the ambient temperature detected in step (3), thereby achieving the above object.

【0014】[0014]

【作用】請求項1では、蓄積時間制御手段104により
検出された周囲温度に応じて電荷蓄積型受光素子列10
0,101の蓄積時間が制御される。請求項2では、フ
ィルタ手段105により検出された周囲温度に応じて除
去されるノイズ低減率が変えられる。請求項3では、シ
フト制御手段111により検出された周囲温度に応じて
相関度算出手段106のシフト開始位置が制御される。
請求項4では、補正手段112により検出された周囲温
度に応じてシフト値が補正される。
According to the first aspect, the charge storage type light receiving element array according to the ambient temperature detected by the storage time control means.
The accumulation time of 0, 101 is controlled. According to the second aspect, the noise reduction rate to be removed is changed according to the ambient temperature detected by the filter means 105. According to the third aspect, the shift start position of the correlation degree calculating means is controlled according to the ambient temperature detected by the shift control means 111.
According to the fourth aspect, the shift value is corrected according to the ambient temperature detected by the correction unit 112.

【0015】[0015]

【実施例】図6,7は、本発明の測距装置または焦点検
出装置をカメラに応用した実施例の構成を示す。上述し
たように、イメージセンサには電荷蓄積型の受光素子が
用いられる。各受光素子からの出力値の量子化方法はい
くつかあるが、本実施例では2つの量子化方法について
説明する。図6は、イメージセンサの各素子に蓄積され
た電荷量に対応する出力電圧をA/D変換器で変換する
場合の構成を示し、図7は、イメージセンサの各素子の
出力電圧が所定の値になるまでの蓄積時間を計測するこ
とで量子化を行なう場合の構成を示す。なお、図6およ
び図7のどちらの構成においても上述した測距法および
焦点検出法の両者が適用されるものとし、これらの測距
光学系または焦点検出光学系は本発明に直接関係がない
ので図示およびその説明を省略する。
6 and 7 show the configuration of an embodiment in which the distance measuring device or the focus detecting device of the present invention is applied to a camera. As described above, a charge storage type light receiving element is used for the image sensor. There are several methods for quantizing the output value from each light receiving element. In this embodiment, two quantization methods will be described. FIG. 6 shows a configuration in which an output voltage corresponding to the amount of charge stored in each element of the image sensor is converted by an A / D converter. FIG. 7 shows that the output voltage of each element of the image sensor is a predetermined value. A configuration in a case where quantization is performed by measuring an accumulation time until the value becomes a value will be described. It is assumed that both the distance measuring method and the focus detecting method described above are applied to both the configurations of FIGS. 6 and 7, and the distance measuring optical system or the focus detecting optical system is not directly related to the present invention. Therefore, illustration and description thereof are omitted.

【0016】図6において、CPU1は、マイクロコン
ピュータおよびその周辺部品から構成され、カメラのシ
ーケンス制御を行なうとともに、イメージセンサの電荷
蓄積制御や、それらの出力データに基づいて測距演算ま
たは焦点検出演算を行なう。このCPU1には、イメー
ジセンサ2およびカメラの温度を検出する温度検出回路
3が接続されている。イメージセンサ2はCPU1の蓄
積開始信号により電荷の蓄積を開始し、この蓄積開始か
ら所定時間後のCPU1の蓄積終了信号により蓄積を終
了する。蓄積が終了すると、CPU1はイメージセンサ
2の各素子から蓄積電荷、すなわちセンサデータを読み
出し、A/D変換して相関演算を行ない、撮影距離また
はデフォーカス量を算出する。また、温度検出回路3は
CPU1の指示により必要なタイミングでカメラの周囲
温度を検出し、CPU1は検出結果を読み込んでA/D
変換する。
In FIG. 6, a CPU 1 comprises a microcomputer and its peripheral parts, performs sequence control of a camera, controls charge accumulation of an image sensor, and performs distance measurement calculation or focus detection calculation based on output data thereof. Perform The CPU 1 is connected to an image sensor 2 and a temperature detection circuit 3 for detecting the temperature of the camera. The image sensor 2 starts accumulating the electric charge according to the accumulation start signal of the CPU 1, and ends the accumulation according to the accumulation end signal of the CPU 1 after a predetermined time from the start of the accumulation. When the accumulation is completed, the CPU 1 reads out the accumulated charges, that is, the sensor data, from each element of the image sensor 2, performs A / D conversion and performs a correlation operation, and calculates a shooting distance or a defocus amount. Further, the temperature detection circuit 3 detects the ambient temperature of the camera at a necessary timing according to an instruction from the CPU 1, and the CPU 1 reads the detection result and performs A / D
Convert.

【0017】図7において、CPU1Aは、マイクロコ
ンピュータおよびその周辺部品から構成され、カメラの
シーケンス制御を行なうとともに、イメージセンサの電
荷蓄積制御や、それらの出力データに基づいて測距演算
または焦点検出演算を行なう。このCPU1Aには、イ
メージセンサ4およびカメラの温度を検出する温度検出
回路3が接続されている。イメージセンサ4は各素子の
蓄積電荷が所定電圧に達するまでの蓄積時間を計測して
量子化を行なうICであり、CPU1Aの蓄積開始信号
により蓄積を開始し、最初の素子が所定電圧に達した時
点で応答信号Aを出力し、全素子が所定電圧に達した時
点または応答信号Aの出力から所定時間が経過した時点
で応答信号Bを出力する。応答信号Bが出力されるとC
PU1Aによりセンサデータが読み出され、相関演算に
よって撮影距離またはデフォーカス量が算出される。な
お、温度検出回路3は図6に示す回路と同様であり、C
PU1Aの指示により必要なタイミングでカメラの温度
を検出する。
In FIG. 7, a CPU 1A comprises a microcomputer and its peripheral parts, controls the sequence of the camera, controls the charge accumulation of the image sensor, and calculates the distance or focus based on the output data. Perform The CPU 1A is connected to an image sensor 4 and a temperature detection circuit 3 for detecting the temperature of the camera. The image sensor 4 is an IC that measures the accumulation time until the accumulated charge of each element reaches a predetermined voltage and performs quantization. The accumulation is started by the accumulation start signal of the CPU 1A, and the first element reaches the predetermined voltage. The response signal A is output at the time, and the response signal B is output when all the elements reach the predetermined voltage or when a predetermined time has elapsed from the output of the response signal A. When the response signal B is output, C
The sensor data is read by the PU 1A, and the shooting distance or the defocus amount is calculated by the correlation operation. The temperature detection circuit 3 is the same as the circuit shown in FIG.
The temperature of the camera is detected at a necessary timing according to the instruction of PU1A.

【0018】図8,9は、図6に示す実施例の動作を示
すフローチャートである。まず、ステップS101で測
光値に基づいて蓄積時間Tsを設定する。一般的に、電
荷蓄積時間は測光結果に基づいて設定される場合が多
く、例えば、被写体が明るい場合は蓄積時間を短く設定
し、被写体が暗い場合は蓄積時間を長く設定する。本実
施例では、不図示の測光回路により既に測光値が与えら
れているとして説明を進める。続くステップS102で
周囲温度の検出を行い、検出結果をtとする。ステップ
S103で、周囲温度tに基づいて蓄積時間のリミット
Tlimを設定する。蓄積時間のリミットTlimは、
電荷蓄積型受光素子の暗電流などによるノイズレベルが
小さい低温時は長い値に設定し、逆にノイズレベルが大
きくなる高温時は短い値に設定する。
FIGS. 8 and 9 are flowcharts showing the operation of the embodiment shown in FIG. First, in step S101, the accumulation time Ts is set based on the photometric value. In general, the charge accumulation time is often set based on the photometry result. For example, when the subject is bright, the accumulation time is set short, and when the subject is dark, the accumulation time is set long. In the present embodiment, description will be made on the assumption that a photometric value has already been given by a photometric circuit (not shown). In the following step S102, the ambient temperature is detected, and the detection result is set to t. In step S103, a limit Tlim of the accumulation time is set based on the ambient temperature t. The accumulation time limit Tlim is
When the noise level due to the dark current of the charge storage type light receiving element is low, the value is set to a long value when the temperature is low, and when the noise level is high, the value is set to be short when the noise level is high.

【0019】図10は、周囲温度tに対する蓄積時間の
リミットTlimを示す。点線で示すリミットTlim
は、周囲温度tを低温,中温,高温の3つの温度領域に
分割したときの各温度領域に対応する値である。なお、
温度領域の分割方法はこの実施例に限定されず、例えば
高温時とそれ以外の領域の2つの領域、または4つ以上
の領域に分割してもよい。さらに、実線で示すように周
囲温度tに応じて連続的にリミットTlimを設定して
もよい。
FIG. 10 shows the limit Tlim of the accumulation time with respect to the ambient temperature t. Limit Tlim indicated by dotted line
Is a value corresponding to each temperature region when the ambient temperature t is divided into three temperature regions of low temperature, medium temperature, and high temperature. In addition,
The method of dividing the temperature region is not limited to this embodiment. For example, the temperature region may be divided into two regions, that is, a region at a high temperature and another region, or four or more regions. Further, the limit Tlim may be set continuously according to the ambient temperature t as shown by a solid line.

【0020】図8のステップS104で、CPU1から
イメージセンサ2へ蓄積開始信号を出力して電荷の蓄積
を開始させ、続くステップS105で、蓄積時間Tsが
経過したか否かを判別し、経過したらステップS107
へ進み、経過していなければステップS106へ進む。
ステップS106では、蓄積時間のリミットTlimが
経過したか否かを判別し、経過していたらステップS1
07へ進み、経過していなければステップS105へ戻
る。なお、これらの時間Ts,TlimはステップS1
04における電荷蓄積開始時点からの経過時間である。
次にステップS107で、CPU1からイメージセンサ
2へ蓄積終了信号を出力して蓄積を終了させる。ステッ
プS101からS107までの処理を行なうことで、蓄
積時間のリミットTlimを周囲温度tに応じて高温時
は短く低温時は長く設定し、その設定されたリミット時
間以上の蓄積を行なわないようにしている。これによっ
て、高温時は暗電流ノイズが低く抑制され、誤測距が減
少するとともに、低温時はより暗い被写体を測距可能に
なる。
In step S104 of FIG. 8, an accumulation start signal is output from the CPU 1 to the image sensor 2 to start the accumulation of electric charges. In step S105, it is determined whether or not the accumulation time Ts has elapsed. Step S107
If not, the process proceeds to step S106.
In step S106, it is determined whether or not the limit Tlim of the accumulation time has elapsed.
07, and if not passed, returns to step S105. Note that these times Ts and Tlim are determined in step S1.
This is the elapsed time from the start of the charge accumulation in 04.
Next, in step S107, an accumulation end signal is output from the CPU 1 to the image sensor 2 to end the accumulation. By performing the processing from steps S101 to S107, the storage time limit Tlim is set shorter according to the ambient temperature t when the temperature is high and longer when the temperature is low, and the accumulation is not performed for the set time limit or longer. I have. As a result, the dark current noise is suppressed to be low at high temperatures, erroneous distance measurement is reduced, and the distance of a darker subject can be measured at low temperatures.

【0021】ステップS107で蓄積を終了した後、ス
テップS108で蓄積されているイメージセンサ2の各
素子の出力値を読み出し、量子化を行ってステップS1
09へ進む。ステップS109で周囲温度tが10℃未
満であるか否かを判別し、10℃未満であればステップ
S111へ進んで第1のフィルタ処理を行ない、10℃
以上であればステップS110へ進んで検出温度tが3
0℃未満であるか否かを判別する。30℃未満であれば
ステップS112へ進んで第2のフィルタ処理を行な
い、30℃以上であればステップS213へ進んで第3
のフィルタ処理を行なう。
After the storage is completed in step S107, the output values of the respective elements of the image sensor 2 which are stored in step S108 are read out, quantized, and step S1 is performed.
Go to 09. In step S109, it is determined whether or not the ambient temperature t is lower than 10 ° C. If the temperature is lower than 10 ° C, the process proceeds to step S111 to perform the first filter processing and perform the first filter processing.
If so, the process proceeds to step S110, where the detected temperature t is 3
It is determined whether the temperature is lower than 0 ° C. If the temperature is lower than 30 ° C., the process proceeds to step S112 to perform the second filter processing. If the temperature is 30 ° C. or higher, the process proceeds to step S213 and the third filter process is performed.
Is performed.

【0022】ここで高温時の第3のフィルタ処理は、中
温時の第2のフィルタ処理を基準にしてそれよりもノイ
ズ除去効果の高いフィルタ処理が行なわれ、低温時の第
1のフィルタ処理は、中温時の第2のフィルタ処理を基
準にしてそれよりもノイズ除去効果の低いフィルタ処理
が行なわれる。例えば、上記(1),(2)式における
定数Kfの値を第1、第2、第3のフィルタ処理でそれ
ぞれ3、2、1に設定し、それぞれ(8),(9)、
(10),(11)、(12),(13)式で示される
フィルタ処理を行なう。 DATAL(m)={DATAL(m-1)+3×DATAL(m)+DATAL(m+1)}/5 ・・・・(8) DATAR(m)={DATAR(m-1)+3×DATAR(m)+DATAR(m+1)}/5 ・・・・(9) DATAL(m)={DATAL(m-1)+2×DATAL(m)+DATAL(m+1)}/4 ・・・(10) DATAR(m)={DATAR(m-1)+2×DATAR(m)+DATAR(m+1)}/4 ・・・(11) DATAL(m)={DATAL(m-1)+DATAL(m)+DATAL(m+1)}/3 ・・・(12) DATAR(m)={DATAR(m-1)+DATAR(m)+DATAR(m+1)}/3 ・・・(13) なお、本実施例では周囲温度tに応じて低温、中温、高
温の3つの温度領域に分割し、各温度領域ごとに異なる
ノイズ低減率のフィルタ処理を行なうようにしたが、温
度領域の分割数は本実施例に限定されず、例えば高温時
とそれ以外の領域の2領域、または4領域以上に分割し
てそれぞれの温度領域で適切なフィルタ処理を施しても
よいし、あるいは周囲温度tに応じて(1),(2)式
の定数Kfを連続的に設定するようにしてもよい。
Here, the third filter processing at the time of high temperature is performed based on the second filter processing at the time of medium temperature, and has a higher noise removing effect. The first filter processing at the time of low temperature is performed. , A filter process having a lower noise removal effect is performed based on the second filter process at the medium temperature. For example, the value of the constant Kf in the above equations (1) and (2) is set to 3, 2, and 1 by the first, second, and third filter processes, respectively, and (8), (9),
The filter processing represented by the equations (10), (11), (12), and (13) is performed. DATAL (m) = {DATAL (m-1) + 3 × DATAL (m) + DATAL (m + 1)} / 5 (8) DATAR (m) = {DATAR (m-1) +3 × DATAR (m) + DATAR (m + 1)} / 5 ・ ・ ・ ・ (9) DATAL (m) = {DATAL (m-1) + 2 × DATAL (m) + DATAL (m + 1)} / 4 ・ ・ ・ (10) DATAR (m) = {DATAR (m-1) + 2 × DATAR (m) + DATAR (m + 1)} / 4 ・ ・ ・ (11) DATAL (m) = {DATAL ( m-1) + DATAL (m) + DATAL (m + 1)} / 3 ・ ・ ・ (12) DATAR (m) = {DATAR (m-1) + DATAR (m) + DATAR (m + 1)} / 3 (13) In the present embodiment, the temperature is divided into three temperature regions of low temperature, medium temperature, and high temperature in accordance with the ambient temperature t, and filter processing with a different noise reduction rate is performed for each temperature region. However, the number of divisions of the temperature region is not limited to the present embodiment. For example, the temperature region may be divided into two regions, that is, a high temperature region and other regions, or may be divided into four or more regions and appropriate filter processing may be performed in each temperature region. Good, or the constant Kf of the equations (1) and (2) is continuously set according to the ambient temperature t. Unishi may be.

【0023】次に、ステップS111,S112,S1
13における各フィルタ処理を終えると図9のステップ
S201へ進み、相関開始位置offsetを次式により算出
して設定する。 offset=INT{offset0+Kt×(t−20)} ・・・(14) ここで、offset0はある基準となる温度(ここでは20
℃)において無限遠の被写体を確実に測距可能とするof
fset値とし、tはステップS102で検出された周囲温
度、Ktは温度が1℃上昇するときのシフト値の変化量
を表す温度係数である。続くステップS202では、変
数shift が設定したoffsetからある範囲(offsetからof
fset+Ks(定数))の整数において(3)式の演算を
行ない、さらに、(4)〜(7)式の演算、あるいは
(4)’,(6)’,(7)’式の演算を行なってシフ
ト値Sminとその信頼度を表すL、Hを求める。
Next, steps S111, S112, S1
Upon completion of each filter process in step 13, the process proceeds to step S201 in FIG. 9, and the correlation start position offset is calculated and set by the following equation. offset = INT {offset0 + Kt × (t−20)} (14) where offset0 is a certain reference temperature (here, 20
℃) to ensure distance measurement of subjects at infinity of
fset value, t is the ambient temperature detected in step S102, and Kt is a temperature coefficient representing a change amount of the shift value when the temperature rises by 1 ° C. In the following step S202, the variable shift is set to a certain range from offset (offset to of
fset + Ks (constant)), the operation of the expression (3) is performed, and the operations of the expressions (4) to (7) or the operations of the expressions (4) ′, (6) ′, and (7) ′ are performed. Thus, the shift value Smin and L and H representing the reliability thereof are obtained.

【0024】ここで、周囲温度tをパラメータとしたと
きのシフト値と撮影距離との関係を図11により説明す
る。上述したように周囲温度に応じて相関演算の開始位
置、すなわち一対のイメージセンサの出力データのシフ
ト開始位置を設定するようにしたので、相関演算の演算
範囲(変数shiftの変化する範囲)は、20℃のときoff
set0からS4(=offset0+Ks)まで、40℃のときS
1からS3(=S1+Ks)まで、0℃のときS2から
S5(=S2+ Ks)までにそれぞれ設定され、各演算
範囲に対応する撮影距離は、周囲温度が変化しても影響
を受けずに常にR1からR5まで測距することが可能で
ある。さらに、相関関数f(shift)の変数shiftの変化
する範囲は常にKsであるから、相関演算の演算量も一
定となり、演算時間も一定となる。
Here, the relationship between the shift value and the photographing distance when the ambient temperature t is used as a parameter will be described with reference to FIG. As described above, the start position of the correlation calculation, that is, the shift start position of the output data of the pair of image sensors is set in accordance with the ambient temperature, so that the calculation range of the correlation calculation (the range in which the variable shift changes) is Off at 20 ° C
From set0 to S4 (= offset0 + Ks), S at 40 ° C
From 1 to S3 (= S1 + Ks), and at 0 ° C., from S2 to S5 (= S2 + Ks). The shooting distance corresponding to each calculation range is affected even when the ambient temperature changes. It is possible to always measure the distance from R1 to R5. Furthermore, since the range in which the variable shift of the correlation function f (shift) changes is always Ks, the calculation amount of the correlation calculation is constant and the calculation time is constant.

【0025】次に、図9のステップS203で周囲温度
tが10℃未満か否かを判別し、10℃未満であればス
テップS205へ進み、そうでなければステップS20
4へ進む。ステップS204では周囲温度tが30℃未
満か否かを判別し、30℃未満であればステップS20
6へ進み、そうでなければステップS207へ進む。ス
テップS205〜S207では、上記ステップS202
で得られたシフト値Sminの信頼度の判定を行なうた
め、周囲温度tに応じて判定基準Hlim,Llimを
設定する。これらの判定基準Hlim,Llimは、周
囲温度tが10℃以上30℃未満の中温時を基準にして
低温時は判定基準をあまく設定し、高温時は判定基準を
厳しくする。つまり、センサデータのノイズの影響が大
きい高温時には判定基準を厳しくしてノイズによる誤測
距を防止し、逆にセンサデータのノイズの少ない低温時
には判定基準をあまくして低コントラストの被写体を測
距できるようにする。なお、本実施例では周囲温度tに
応じて低温,中温,高温の3つの温度領域に分割し、各
温度領域ごとに判定基準を設定したが、温度領域の分割
方法は本実施例に限定されず、例えば高温時とそれ以外
の領域の2領域、または4領域以上に分割してそれぞれ
の温度領域で適切な判定基準を設定してもよいし、ある
いは周囲温度tに応じて判定基準を連続的に設定するよ
うにしてもよい。
Next, in step S203 of FIG. 9, it is determined whether or not the ambient temperature t is lower than 10 ° C. If it is lower than 10 ° C., the process proceeds to step S205, otherwise, the process proceeds to step S20.
Proceed to 4. In step S204, it is determined whether or not the ambient temperature t is lower than 30 ° C.
6; otherwise, to step S207. In steps S205 to S207, the above-described step S202
In order to judge the reliability of the shift value Smin obtained in the above, the judgment standards Hlim and Llim are set according to the ambient temperature t. These criteria Hlim and Llim are set broadly when the ambient temperature t is 10 ° C. or higher and lower than 30 ° C. and when the temperature is low, and are stricter when the temperature is high. In other words, at high temperatures where the influence of sensor data noise is large, the criterion is stricter to prevent erroneous distance measurement due to noise. Conversely, at low temperatures with less sensor data noise, the criterion is broadened to measure low-contrast subjects. It can be so. In the present embodiment, the temperature area is divided into three temperature areas of low temperature, medium temperature, and high temperature in accordance with the ambient temperature t, and the criterion is set for each temperature area. However, the method of dividing the temperature area is limited to this embodiment. Alternatively, for example, an appropriate determination criterion may be set in each temperature region by dividing into two regions, that is, a high temperature region and other regions, or four or more regions, or the determination criterion may be continuously determined according to the ambient temperature t. You may make it set dynamically.

【0026】判定基準Hlim,Llimの設定後のス
テップS208,S209において、設定された判定基
準に基づき測距できたか否かを判別し、判定基準を満た
さない場合はステップS210へ進んで測距不可とし、
すべての処理を終了する。ステップS208,S209
の判定基準を満たす場合はステップS211へ進んで測
距可能とし、続くステップS212でシフト値の温度補
正を行なう。この温度補正処理は、上記ステップS20
2で算出されたシフト値Sminに対して次式の演算を
行なう。 シフト値=Smin−Kt×(t−20) ・・・(15) ここで、tはステップS102で検出された周囲温度、
Ktは温度が1℃上昇するときのシフト値の変化量を表
す温度係数である。この処理によって周囲温度tが変化
しても常に一定のシフト値が得られる。この温度補正処
理後、すべての処理を終了する。
In steps S208 and S209 after the determination criteria Hlim and Llim are set, it is determined whether or not the distance measurement has been performed based on the set determination criteria. If the determination criteria are not satisfied, the process proceeds to step S210 to disable the distance measurement. age,
All processing ends. Step S208, S209
If the determination criterion is satisfied, the process proceeds to step S211 to enable distance measurement, and the temperature of the shift value is corrected in step S212. This temperature correction process is performed in step S20.
The following calculation is performed on the shift value Smin calculated in step 2. Shift value = Smin−Kt × (t−20) (15) where t is the ambient temperature detected in step S102,
Kt is a temperature coefficient representing the amount of change in the shift value when the temperature rises by 1 ° C. By this processing, a constant shift value is always obtained even when the ambient temperature t changes. After this temperature correction processing, all processing ends.

【0027】図12は、図7に示す実施例回路の動作を
示すフローチャートである。まずステップS301にお
いて周囲温度tを検出し、続くステップS302でその
周囲温度tに応じて蓄積時間のリミットTlimを設定
する。この蓄積時間のリミットTlimは、図10に示
すように、電荷蓄積型受光素子の暗電流などによるノイ
ズレベルが小さい低温時は長い値に設定し、ノイズレベ
ルが大きくなる高温時は短い値に設定する。上述したよ
うに、周囲温度tに応じて低温,中温,高温の3つの温
度領域に分割し、それぞれの領域ごとに点線で示す蓄積
時間のリミットTlimを設定する。このように、蓄積
時間のリミットTlimを高温時は短く、低温時は長く
設定し、設定されたリミットTlim時間以上の蓄積を
行なわないようにしたことにより、高温時は暗電流ノイ
ズが低減されて誤測距が防止され、低温時は暗い被写体
も測距可能になる。なお、温度領域の分割方法は本実施
例に限定されず、例えば高温時とそれ以外の領域の2領
域、または4領域以上に分割してもよいし、あるいは周
囲温度tに応じて連続的に蓄積時間のリミットTlim
を設定してもよい。
FIG. 12 is a flowchart showing the operation of the embodiment circuit shown in FIG. First, in step S301, the ambient temperature t is detected, and in the following step S302, a limit Tlim of the accumulation time is set according to the ambient temperature t. As shown in FIG. 10, the limit Tlim of the accumulation time is set to a long value at a low temperature when the noise level due to the dark current of the charge accumulation type light receiving element is small, and is set to a short value at a high temperature at which the noise level becomes large. I do. As described above, the temperature is divided into three temperature regions of low temperature, medium temperature, and high temperature in accordance with the ambient temperature t, and the accumulation time limit Tlim indicated by a dotted line is set for each region. As described above, the accumulation time limit Tlim is set to be short at high temperatures and long at low temperatures, and the accumulation is not performed for more than the set limit Tlim time. As a result, dark current noise is reduced at high temperatures. Incorrect distance measurement is prevented, and at low temperatures, a dark subject can be measured. The method of dividing the temperature region is not limited to the present embodiment. For example, the temperature region may be divided into two regions, that is, a high temperature region and other regions, or four or more regions, or may be continuously formed according to the ambient temperature t. Storage time limit Tlim
May be set.

【0028】次にステップS303でCPU1Aからイ
メージセンサ4へ蓄積開始信号を出力し、電荷蓄積を開
始する。続くステップS304では、イメージセンサ4
の応答信号Aをモニターしていずれかの素子の出力が所
定電圧に達したか否かを判別し、達した場合にはステッ
プS305へ進み、そうでなければステップS306へ
進む。ステップS306では上記ステップS302で設
定したリミットTlim時間が経過したか否かを判別
し、経過していればステップS308へ進んで測距不可
とし、すべての処理を終了する。一方、リミットTli
m時間が経過していなければステップS304へ戻る。
なお、リミットTlim時間は上記ステップS303の
蓄積開始時刻からの経過時間である。ステップS304
でいずれかの素子の出力が所定電圧に達したと判別され
たときはステップS305へ進み、応答信号Bをモニタ
ーして全素子の出力が所定電圧に達したか、あるいは応
答信号Aが出力されてから所定時間が経過したかを判別
し、いずれかの判別条件が肯定されるまで待機する。全
素子の出力が所定電圧に達したか、あるいは応答信号A
が出力されてから所定時間が経過して応答信号Bが出力
されると、イメージセンサ4により量子化されたセンサ
データを読み出す。その後、図8のステップS109へ
進んで上述した処理を継続する。
Next, in step S303, an accumulation start signal is output from the CPU 1A to the image sensor 4 to start charge accumulation. In a succeeding step S304, the image sensor 4
By monitoring the response signal A, it is determined whether or not the output of any of the elements has reached a predetermined voltage. If the output has reached the predetermined voltage, the process proceeds to step S305, and if not, the process proceeds to step S306. In step S306, it is determined whether or not the limit Tlim time set in step S302 has elapsed. If the limit Tlim has elapsed, the process proceeds to step S308, in which distance measurement is disabled, and all processing ends. On the other hand, the limit Tli
If m hours have not elapsed, the process returns to step S304.
The limit Tlim time is an elapsed time from the accumulation start time in step S303. Step S304
When it is determined that the output of any one of the elements has reached the predetermined voltage, the process proceeds to step S305, where the response signal B is monitored to determine whether the outputs of all the elements have reached the predetermined voltage, or the response signal A is output. It is determined whether or not a predetermined time has elapsed since then, and the process waits until one of the determination conditions is affirmed. Either the output of all elements has reached the predetermined voltage or the response signal A
When the response signal B is output after a predetermined time has elapsed from the output of the image sensor 4, the sensor data quantized by the image sensor 4 is read. Thereafter, the process proceeds to step S109 in FIG. 8 to continue the above-described processing.

【0029】以上の実施例の構成において、イメージセ
ンサ2,4が電荷蓄積型受光素子列を、温度検出回路3
が温度検出手段を、マイクロコンピュータ(CPU)
1,1Aが蓄積時間制御手段,フィルタ手段,相関度算
出手段,極大相関値検出手段,シフト値検出手段,信頼
性判定手段,コントラスト算出手段,シフト制御手段お
よび補正手段をそれぞれ構成する。
In the configuration of the above embodiment, the image sensors 2 and 4 use the charge storage type light receiving element array as the temperature detection circuit 3
Is a temperature detecting means, a microcomputer (CPU)
1, 1A respectively constitute an accumulation time control means, a filter means, a correlation degree calculation means, a maximum correlation value detection means, a shift value detection means, a reliability judgment means, a contrast calculation means, a shift control means and a correction means.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように請求項1の発明によ
れば、周囲温度に応じて電荷蓄積型受光素子列の蓄積時
間を制御するようにしたので、高温時に発生する受光素
子の暗電流ノイズなどを低減することができ、測距精度
および焦点検出精度が向上するとともに、低温時に従来
測定できなかったより暗い被写体に対して測距および焦
点検出が可能となる。請求項2の発明によれば、周囲温
度に応じて除去するノイズ低減率を変えるようにしたの
で、周囲温度に関わらずノイズ低減率の高いフィルタ処
理を行なっていた従来よりも適切なフィルタ処理が可能
となり、ノイズによる誤測距を防止できるとともに、低
温時に従来測定できなかったより暗い被写体に対して測
距および焦点検出が可能となる。請求項3の発明によれ
ば、周囲温度に応じてシフト開始位置を制御するように
したので、周囲温度が変化しても常に所定の範囲の測距
および焦点検出が可能となる。さらに請求項4の発明に
よれば、周囲温度に応じてシフト値を補正するようにし
たので、光学系の温度変化などに起因した測距誤差およ
び焦点検出誤差が低減され、周囲温度が変化しても一定
の測距性能および焦点検出性能を維持することができ
る。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the accumulation time of the charge accumulation type light receiving element array is controlled in accordance with the ambient temperature. Noise and the like can be reduced, distance measurement accuracy and focus detection accuracy can be improved, and distance measurement and focus detection can be performed on a darker subject that could not be measured conventionally at low temperatures. According to the second aspect of the present invention, the noise reduction rate to be removed is changed in accordance with the ambient temperature, so that a more appropriate filter processing than in the past in which the filter processing with a high noise reduction rate is performed regardless of the ambient temperature. This makes it possible to prevent erroneous distance measurement due to noise, and also enables distance measurement and focus detection for a darker object that could not be measured conventionally at low temperatures. According to the third aspect of the present invention, the shift start position is controlled in accordance with the ambient temperature, so that distance measurement and focus detection in a predetermined range can be always performed even when the ambient temperature changes. Further, according to the invention of claim 4, since the shift value is corrected in accordance with the ambient temperature, a distance measurement error and a focus detection error caused by a temperature change of the optical system and the like are reduced, and the ambient temperature changes. However, it is possible to maintain constant ranging performance and focus detection performance.

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

【図1】クレーム対応図。FIG. 1 is a diagram corresponding to claims.

【図2】クレーム対応図。FIG. 2 is a diagram corresponding to claims.

【図3】クレーム対応図。FIG. 3 is a diagram corresponding to claims.

【図4】一実施例の構成を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of one embodiment.

【図5】一実施例の構成を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a configuration of one embodiment.

【図6】図6に示す実施例の動作を示すフローチャー
ト。
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the embodiment shown in FIG. 6;

【図7】図6に示す実施例の動作を示すフローチャー
ト。
FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the embodiment shown in FIG. 6;

【図8】周囲温度と蓄積時間のリミット値との関係を示
す図。
FIG. 8 is a diagram showing a relationship between an ambient temperature and a limit value of an accumulation time.

【図9】周囲温度をパラメータとしたときのシフト値と
撮影距離との関係を示す図。
FIG. 9 is a diagram illustrating a relationship between a shift value and a shooting distance when ambient temperature is used as a parameter.

【図10】図7に示す実施例の動作を示すフローチャー
ト。
FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the embodiment shown in FIG. 7;

【図11】一対のイメージセンサの出力データを示す
図。
FIG. 11 is a diagram showing output data of a pair of image sensors.

【図12】フィルタ処理後の一対のイメージセンサの出
力データを示す図。
FIG. 12 is a diagram showing output data of a pair of image sensors after filtering.

【図13】シフト値の補間演算を説明する図。FIG. 13 is a diagram illustrating an interpolation calculation of a shift value.

【図14】周囲温度とイメージセンサの暗電流ノイズ量
との関係を示す図。
FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the ambient temperature and the amount of dark current noise of the image sensor.

【図15】極小値が複数個存在する場合の相関演算結果
を示す図。
FIG. 15 is a diagram illustrating a correlation calculation result when a plurality of minimum values exist.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1A マイクロコンピュータ(CPU) 2,4 イメージセンサ 3 温度検出回路 100,101 受光素子列 102 光学系 103 温度検出手段 104 蓄積時間制御手段 105 フィルタ手段 106 相関度算出手段 107 極大相関値検出手段 108 シフト値検出手段 111 シフト制御手段 112 補正手段 Reference Signs List 1, 1A microcomputer (CPU) 2, 4 image sensor 3 temperature detection circuit 100, 101 light receiving element array 102 optical system 103 temperature detection means 104 accumulation time control means 105 filter means 106 correlation degree calculation means 107 maximum correlation value detection means 108 Shift value detection means 111 Shift control means 112 Correction means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−166509(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 7/28 - 7/40 G03B 3/00 - 3/12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-61-166509 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G02B 7 /28-7/40 G03B 3 / 00-3/12

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】被写体からの光束を少なくとも一対の電荷
蓄積型受光素子列上に結像させる光学系を備え、前記一
対の受光素子列の出力データに基づいて焦点検出を行な
う焦点情報出力装置において、 周囲温度を検出する温度検出手段と、 前記温度検出手段で検出された周囲温度に応じて前記電
荷蓄積型受光素子列の蓄積時間を制御する蓄積時間制御
手段とを有することを特徴とする焦点情報出力装置。
1. A focus information output device, comprising: an optical system for forming an image of a light beam from a subject onto at least a pair of charge storage type light receiving element rows, and performing focus detection based on output data of the pair of light receiving element rows. A focus detecting means for detecting an ambient temperature; and a storage time controlling means for controlling a storage time of the charge storage type light receiving element array according to the ambient temperature detected by the temperature detecting means. Information output device.
【請求項2】被写体からの光束を少なくとも一対の電荷
蓄積型受光素子列上に結像させる光学系を備え、前記一
対の受光素子列の出力データに基づいて焦点検出を行な
う焦点情報出力装置において、 周囲温度を検出する温度検出手段と、 前記受光素子列の各出力データに含まれるノイズ成分を
除去するフィルタ手段とを有し、 前記フィルタ手段は、前記周囲温度に応じて除去するノ
イズ低減率を変えることを特徴とする焦点情報出力装
置。
2. A focus information output device comprising: an optical system for forming an image of a light beam from a subject onto at least a pair of charge storage type light receiving element arrays, and performing focus detection based on output data of the pair of light receiving element arrays. A temperature detecting unit for detecting an ambient temperature; and a filter unit for removing a noise component included in each output data of the light receiving element array, wherein the filter unit removes a noise component according to the ambient temperature. The focus information output device characterized by changing.
【請求項3】被写体からの光束を少なくとも一対の電荷
蓄積型受光素子列上に結像させる光学系と、 前記受光素子列の各出力データ列を互いにシフトして両
データ列の相関度を算出する相関度算出手段と、 この相関度算出手段により算出された相関度から極大の
相関度を検出する極大相関値検出手段と、 前記極大値が検出されたときのシフト量であるシフト値
を検出するシフト値検出手段とを備え、 前記シフト値に基づいて焦点検出を行なう焦点情報出力
装置において、 周囲温度を検出する温度検出手段と、 この温度検出手段で検出された周囲温度に応じて、前記
相関度算出手段による前記出力データ列の最初に比較す
るデータを変更してシフト開始位置を制御するシフト制
御手段とを有することを特徴とする焦点情報出力装置。
3. A luminous flux from a subject is converted into at least a pair of electric charges.
The optical system for forming an image on the storage type light receiving element array and the output data strings of the light receiving element array are shifted from each other to
A correlation degree calculating means for calculating the degree of correlation of the data sequence, and a maximum value based on the correlation degree calculated by the correlation degree calculating means.
A maximum correlation value detection means for detecting a degree of correlation , and a shift value which is a shift amount when the maximum value is detected.
And a shift value detecting means for detecting the focus information output for performing focus detection based on said shift value
In the device, a temperature detection means for detecting the ambient temperature, depending on the ambient temperature detected by the temperature detecting means, wherein
The comparison is made at the beginning of the output data sequence by the correlation degree calculating means.
Shift system that controls shift start position by changing data
And a focus information output device.
【請求項4】被写体からの光束を少なくとも一対の電荷
蓄積型受光素子列上に結像させる光学系と、 前記受光素子列の各出力データ列を互いにシフトして両
データ列の相関度を算出する相関度算出手段と、 この相関度算出手段により算出された相関度から極大の
相関度を検出する極大相関値検出手段と、 前記極大値が検出されたときのシフト量であるシフト値
を検出するシフト値検出手段とを備え、 前記シフト値に基づいて焦点検出を行なう焦点情報出力
装置において、 周囲温度を検出する温度検出手段と、 この温度検出手段で検出された周囲温度に応じて前記シ
フト値を補正する補正手段とを有することを特徴とする
焦点情報出力装置。
4. The method according to claim 1, wherein the luminous flux from the subject is converted into at least one pair of electric charges.
The optical system for forming an image on the storage type light receiving element array and the output data strings of the light receiving element array are shifted from each other to
A correlation degree calculating means for calculating the degree of correlation of the data sequence, and a maximum value based on the correlation degree calculated by the correlation degree calculating means.
A maximum correlation value detection means for detecting a degree of correlation , and a shift value which is a shift amount when the maximum value is detected.
And a shift value detecting means for detecting the focus information output for performing focus detection based on said shift value
In the device, in accordance with the temperature detection means for detecting the ambient temperature, ambient temperature detected by the temperature detecting means and the sheet
Correction means for correcting the shift value.
Focus information output device.
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