JPH10122855A - Rangefinder - Google Patents

Rangefinder

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JPH10122855A
JPH10122855A JP8274695A JP27469596A JPH10122855A JP H10122855 A JPH10122855 A JP H10122855A JP 8274695 A JP8274695 A JP 8274695A JP 27469596 A JP27469596 A JP 27469596A JP H10122855 A JPH10122855 A JP H10122855A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
image signal
pair
noise
image signals
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP8274695A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Kindaichi
剛史 金田一
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP8274695A priority Critical patent/JPH10122855A/en
Publication of JPH10122855A publication Critical patent/JPH10122855A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Measurement Of Optical Distance (AREA)
  • Focusing (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rangefinder for accurately rangefinding even when a flare is incident. SOLUTION: The rangefinder used for an automatic focus regulator for focusing an optical equipment by detecting relative interval of first and second subject images formed of luminous fluxes from the subjects passed through a pair of lenses disposed at a predetermined interval comprises a means for correcting influence of noise due to a flare caused by 'stray light' superposed on at least obtained first or second subject image in accordance with the prescribed method and procedure (S1-S24). In the case of quantizing the image as an image signal by a line sensor due to the noise caused by external factor of sensing noise, it is corrected with respect to the stray light superposed on the image. Further, it is also corrected with respect to not only uniform stray light but also stray light having a gradient.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、被写体までの距離
を測定し、この距離に応じて例えば光学機器のピントを
自動的に調節するための測距装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a distance measuring apparatus for measuring a distance to a subject and automatically adjusting the focus of, for example, an optical device according to the distance.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、自動焦点調節装置におけるセ
ンシングノイズの中の特に外的要因によるノイズで、被
写体像をラインセンサにより像信号として量子化する際
にこの被写体像に対し重畳される「迷光」の補正に関す
る発明はいくつか開示されている。その1従来技術とし
ては、特開平5−264892号公報に開示のような迷
光の1つである「フレア」の補正がある。上記特開平5
−264892号公報に開示されている内容を次に簡単
に説明すると、図7に示すグラフのように、被写体像が
第1の像信号および第2の像信号として得られたとき、
第1の像信号量の総和と第2の像信号量の総和、即ち図
7中の面積:S(1)と面積:S(2)を比較して所定
値以上の差がある場合、第1の像信号量の平均値と第2
の像信号量の平均値の差、即ち図7中のAVE(1)と
AVE(2)の差分であるΔを補正値として、像信号量
の少ない方、即ち図7中の第1の像信号に一律にΔを加
算することによりフレアの補正をしている。
2. Description of the Related Art Conventionally, noise caused by an external factor among sensing noises in an automatic focusing device, which is superimposed on a subject image when the subject image is quantized as an image signal by a line sensor. Have been disclosed. As one such prior art, there is correction of "flare" which is one of stray light as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-264892. JP-A-5
The content disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 264892 will be briefly described below. When a subject image is obtained as a first image signal and a second image signal as shown in a graph of FIG.
If the difference between the sum of the first image signal amount and the sum of the second image signal amount, that is, the area: S (1) and the area: S (2) in FIG. The average value of the image signal amount of
7, that is, the difference between AVE (1) and AVE (2) in FIG. 7 as a correction value, the smaller of the image signal amounts, ie, the first image in FIG. The flare is corrected by uniformly adding Δ to the signal.

【0003】また、像信号の一例を示した図8の上中下
段の各グラフに基づいて説明すると、上段がノイズが存
在しない場合、中段が均一なノイズが存在する場合、下
段が勾配を持ったノイズが存在する場合を示している。
なお、図8でのノイズは全て第2の像信号にのみ重畳さ
れるものとして描かれている。上段に示したノイズが存
在しない場合に対し、中段に示した均一なノイズが存在
する場合では、第2の像信号(1) はノイズ(2) が重畳さ
れ第2の像信号(2) になる。第2の像信号(1)と第2の
像信号(2) を比較すると横方向のズレは発生していな
い。つまり、ノイズ(2) のような均一なノイズの場合
は、像信号の相対的像間隔に影響を及ぼすことはなく原
理的には焦点調節に対する誤差にはならない。しかし、
ノイズ(2) は、相関演算により算出される像信号の相対
的像間隔の信頼性に影響を及ぼし信頼性を低くする。信
頼性が低い場合には、繰り返し再現性が悪化し繰り返し
誤差が発生し焦点調整の誤差となる。現実にはノイズ
(2) のような例は希であり、焦点調節に対する誤差とし
ては軽微である。このような場合に従来技術による補正
手法を適用すれば、ノイズ(2) が補正され焦点調節の誤
差は改善され、よって、従来技術の補正は有効である。
[0003] In addition, a description will be given based on the respective graphs in the upper, middle, and lower stages of FIG. 8 showing an example of an image signal. This shows a case where noise is present.
Note that all the noise in FIG. 8 is illustrated as being superimposed only on the second image signal. In the case where there is no noise shown in the upper part, but in the case where there is uniform noise shown in the middle part, the second image signal (1) is superimposed with the noise (2) and is superimposed on the second image signal (2). Become. When the second image signal (1) and the second image signal (2) are compared, no lateral displacement occurs. That is, in the case of a uniform noise such as the noise (2), it does not affect the relative image interval of the image signal, and does not become an error in focus adjustment in principle. But,
The noise (2) affects the reliability of the relative image interval of the image signal calculated by the correlation operation and lowers the reliability. If the reliability is low, the repetition reproducibility deteriorates and a repetition error occurs, resulting in a focus adjustment error. Noise in reality
Examples such as (2) are rare, and errors in focus adjustment are insignificant. In such a case, if the correction method according to the prior art is applied, the noise (2) is corrected and the error of the focus adjustment is improved, and thus the correction according to the prior art is effective.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図8の
下段に示した勾配を持ったノイズが存在するような場合
においては、第2の像信号(1) はノイズ(3) が重畳され
第2の像信号(3) になる。第2の像信号(1) と第2の像
信号(3) を比較すると、極大値および極小値の位置が矢
印A,B,Cで示すように移動しており、全体的に第2
の像信号(3) が第2の像信号(1) に対して右方向にシフ
トしている。つまり、ノイズ(3) のような勾配を持った
ノイズの場合は、像信号の相対的像間隔に影響を及ぼ
し、かつ、相関演算の信頼性も低下させることとなり、
焦点調節に大きな誤差を生じさせる。このような場合に
従来技術による補正が実施されたとしても、ノイズ(3)
の補正は不完全で焦点調節の誤差は改善できない。せい
ぜい相関演算の信頼性を若干改善する程度である。よっ
て、この場合では従来技術による補正は有効ではない。
However, in the case where noise having a gradient shown in the lower part of FIG. 8 exists, the second image signal (1) is superimposed with the noise (3) and the second image signal (1) is superimposed on the second image signal (1). Image signal (3). Comparing the second image signal (1) and the second image signal (3), the positions of the maximum value and the minimum value have moved as shown by arrows A, B, and C, and the second
Is shifted rightward with respect to the second image signal (1). In other words, in the case of noise having a gradient such as noise (3), it affects the relative image interval of the image signal, and also reduces the reliability of the correlation operation.
Causes large errors in focusing. In such a case, noise (3)
Is incomplete, and the focus adjustment error cannot be improved. At best, the reliability of the correlation operation is slightly improved. Therefore, in this case, the correction according to the related art is not effective.

【0005】このように、従来の技術では、発生頻度が
低く影響自体軽微なノイズに対する補正は有効ではある
が、発生頻度が高く影響も大きいノイズに対してはその
補正の効果は殆ど無いといえる。本発明の測距装置はこ
のような不具合に鑑みてなされたものであり、その目的
は、フレアが入射した場合でも高精度に測距することが
可能な測距装置を提供することにある。
As described above, in the prior art, it can be said that the correction of noise having a low frequency of occurrence and having a small influence is effective, but the noise having a high frequency of occurrence and having a large influence has almost no effect. . The distance measuring apparatus of the present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a distance measuring apparatus capable of measuring a distance with high accuracy even when a flare is incident.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、上記課
題を解決し目的を達成するために次のような手段を講じ
ている。本発明に係わる測距装置は、例えば、所定の間
隔で配置された一対のレンズを通過した被写体からの光
束により形成される第1と第2の被写体像の相対的像間
隔を検出することにより、所定の光学機器のピント合わ
せを行う例えば自動焦点調節装置に利用できる測距装置
であって、第1と第2の被写体像に重畳された迷光によ
るノイズの影響を所定の手法に基づき補正する手段を備
えた測距装置である。また、本発明の測距装置では、セ
ンシングノイズの中の外的要因によるノイズで、具体的
には、被写体像をラインセンサにより像信号として量子
化する際に被写体像に重畳される迷光を補正するもので
ある。更には、均一な迷光のみならず勾配を持った迷光
をも有効に補正を行なうことが可能であり、よって、高
精度な例えばカメラ等の光学機器の自動焦点調節装置に
も使用される測距装置を提供するものである。
Accordingly, the present invention takes the following measures in order to solve the above-mentioned problems and achieve the object. The distance measuring apparatus according to the present invention detects, for example, a relative image interval between first and second object images formed by light beams from an object passing through a pair of lenses arranged at a predetermined interval. A distance measuring device that can be used for, for example, an automatic focusing device that performs focusing of a predetermined optical device, and corrects the influence of noise due to stray light superimposed on the first and second subject images based on a predetermined method. It is a distance measuring device provided with means. Further, in the distance measuring apparatus of the present invention, stray light superimposed on the subject image when the subject image is quantized as an image signal by the line sensor is corrected by noise due to an external factor in the sensing noise. Is what you do. Further, it is possible to effectively correct not only uniform stray light but also stray light having a gradient, so that a distance measuring device used for a high-precision automatic focusing device of an optical device such as a camera can be effectively used. An apparatus is provided.

【0007】詳しくは、 [1] 対象物からの光束を受け、この光束を所定間隔
を隔てた一対の光束に分割する光学手段と、前記一対の
光束の結像位置に配され、実質的に一対の受光部を有
し、前記対象物に関する一対の像信号を出力する受光素
子列と、前記一対の受光素子列固有の感度ばらつきを補
正するための補正値を記憶する記憶手段と、前記補正値
を用いて前記一対の像信号を補正し、この補正後の像信
号同士を比較することにより、等価的にいずれか一方の
像信号に含まれるノイズ信号成分を検出する手段と、前
記検出されたノイズ信号成分を除去するための演算手段
と、を具備し、前記ノイズ除去演算後の一対の像信号の
相互間隔に基づいて前記対象物までの距離を求めること
を特徴とする測距装置を提供する。 [2] 前記ノイズ信号成分検出手段は、感度ばらつき
補正後の2像信号に基づいて「最小二乗法」による回帰
直線を設定することを特徴とする[1]に記載の測距装
置を提供する。
More specifically, [1] optical means for receiving a light beam from an object and splitting the light beam into a pair of light beams separated by a predetermined distance, and disposed substantially at an image forming position of the pair of light beams, A light-receiving element array having a pair of light-receiving sections and outputting a pair of image signals relating to the object; a storage unit for storing a correction value for correcting a sensitivity variation unique to the pair of light-receiving elements; Means for detecting a noise signal component contained in one of the image signals equivalently by correcting the pair of image signals using a value, and comparing the corrected image signals with each other; and Calculating means for removing the noise signal component, and calculating a distance to the object based on a mutual interval between the pair of image signals after the noise removing calculation. provide. [2] The distance measuring apparatus according to [1], wherein the noise signal component detection unit sets a regression line by a “least square method” based on the two image signals after the sensitivity variation correction. .

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を詳細に説明する。図1には、本発明の信号処理
手法をグラフで説明する概念図を示している。被写体像
を図示のようなグラフ曲線の第1の像信号および、第2
の像信号として得て、第2の像信号に斜線で示したノイ
ズ成分(即ち迷光分)が重畳されていた場合、本発明
は、点線で示したように第1の像信号を補正し、高精度
に焦点調節を実施するものである。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating the signal processing method of the present invention in a graph. A first image signal having a graph curve as shown in FIG.
When the noise component (that is, the stray light component) indicated by oblique lines is superimposed on the second image signal, the present invention corrects the first image signal as indicated by dotted lines, The focus adjustment is performed with high precision.

【0009】図2には、本実施形態における測距装置を
構成するセンサと光学系との基本構造を示している。ラ
インセンサ( L) 1aおよびラインセンサ( R) 1b
は、多数のセグメントから構成されたラインセンサであ
り、凸レンズ等から成る光学系( L) 2aおよび光学系
( R) 2bのそれぞれに、左右一対で対面し、それぞれ
の凸レンズで合焦された図示しない被写体からの光束を
被写体像として平面的に受光している。また、左右それ
ぞれの光軸は所定の間隔(即ち基線長の距離)を保って
配置されている。なお、これら左右一対のラインセンサ
1a,1bの特性は基本的に同一であり、同様に光学系
の特性も同一なものを採用している。よって、通常、単
独では被写体からの光束に対しては同等な感度で検知す
る。一対により同一被写体を所定間隔だけ異なる位置か
ら観察すると、得られる被写体像の形状は僅かに異な
り、従って、それぞれに生成される信号も僅かに異なる
ように構成されている。
FIG. 2 shows a basic structure of a sensor and an optical system constituting the distance measuring apparatus in the present embodiment. Line sensor (L) 1a and line sensor (R) 1b
Is a line sensor composed of a number of segments, and an optical system (L) 2a composed of a convex lens or the like and an optical system
(R) 2b face each other as a pair of left and right, and receive a light beam from an object (not shown) focused by each convex lens as an object image in a planar manner. The left and right optical axes are arranged at a predetermined interval (that is, the distance of the base line length). The characteristics of the pair of left and right line sensors 1a and 1b are basically the same, and the same is adopted for the optical system. Therefore, normally, a light beam from a subject alone is detected with equal sensitivity. When the same subject is observed from different positions by a predetermined interval by a pair, the shapes of the obtained subject images are slightly different, and accordingly, the signals generated respectively are also slightly different.

【0010】被写体からの光束は、光学系( L) 2aお
よび光学系( R) 2bにより、ラインセンサ( L) 1a
およびラインセンサ( R) 1b上には、第1の被写体像
および第2の被写体像を形成する。これらの像を基に、
ラインセンサ( L) 1aおよびラインセンサ( R) 1b
は、それぞれ第1の像信号および第2の像信号として量
子化して、例えばカメラ等の光学機器の焦点調節制御に
必要な信号をセンシングする。
The luminous flux from the object is transmitted to a line sensor (L) 1a by an optical system (L) 2a and an optical system (R) 2b.
A first subject image and a second subject image are formed on the line sensor (R) 1b. Based on these images,
Line sensor (L) 1a and line sensor (R) 1b
Respectively quantizes as a first image signal and a second image signal, and senses a signal necessary for focus adjustment control of an optical device such as a camera.

【0011】また、ラインセンサ( L) 1aおよびライ
ンセンサ( R) 1bは、複数のブロックに分割されてい
るので、複数箇所の被写体に対しての被写体像の相対的
像間隔を算出し、これに基づいて焦点調節を行うことも
可能である。
Further, since the line sensor (L) 1a and the line sensor (R) 1b are divided into a plurality of blocks, a relative image interval of the subject image with respect to a plurality of subjects is calculated. It is also possible to perform focus adjustment based on

【0012】続いて、図3に本実施形態の測距装置の回
路ブロック図を例示する。自動焦点調節を行うための図
中に一点破線で示した部分は、例えば1個のICチップ
で成り、AFIC(オートフォーカスIC)4と呼ぶチ
ップである。このAFIC4は、センサ制御および信号
処理回路3と、ラインセンサ( L) 1aおよびラインセ
ンサ( R) 1bとで構成され、双方向に電気的に接続さ
れている。また、センサ制御および信号処理回路3は、
このAFIC4の外部に設けられたCPU5と接続さ
れ、さらにこのCPU5はEEPROM6に接続されて
いる。
Next, FIG. 3 illustrates a circuit block diagram of the distance measuring apparatus according to the present embodiment. A portion indicated by a dashed line in the figure for performing the automatic focus adjustment is a chip called an AFIC (autofocus IC) 4 which is formed of, for example, one IC chip. The AFIC 4 includes a sensor control and signal processing circuit 3, a line sensor (L) 1a and a line sensor (R) 1b, and is electrically connected bidirectionally. Further, the sensor control and signal processing circuit 3
The CPU 5 is connected to a CPU 5 provided outside the AFIC 4, and the CPU 5 is connected to an EEPROM 6.

【0013】AFIC4は、主に被写体像のセンシング
処理を行ない、CPU5はこのセンシングされたデータ
信号に基づいて、本発明の特徴である「迷光の補正」や
被写体像の相対的像間隔の算出または、像信号の補正、
その他の補正および、例えばカメラ等の焦点調節に関す
るアクチュエータ等の所定の制御等を行なう。また、E
EPROM6は、像信号の補正データ等の各種データを
記憶保持するための手段として機能する。なお、本発明
の実施形態の特徴的な制御は、主に上記CPU5の内部
で後述する所定のプログラムの実行に基づいて行われ
る。以上のような部品構成および回路構成で成る本発明
の測距装置においては、以下に説明するような本発明の
特徴である処の「迷光の補正」を実行する。
The AFIC 4 mainly performs sensing processing of the subject image, and the CPU 5 calculates the "stray light correction" and the relative image interval of the subject image, which are the features of the present invention, based on the sensed data signal. , Image signal correction,
Other corrections and predetermined control of an actuator or the like related to focus adjustment of a camera or the like are performed. Also, E
The EPROM 6 functions as means for storing and holding various data such as correction data of the image signal. The characteristic control of the embodiment of the present invention is mainly performed inside the CPU 5 based on execution of a later-described predetermined program. In the distance measuring apparatus according to the present invention having the above-described component configuration and circuit configuration, "correction of stray light" which is a feature of the present invention as described below is executed.

【0014】前述の図2および図3に示した構成でなる
本発明の測距装置は、図4に示すように第1の像信号と
第2の像信号を得たとする。このとき、第2の像信号に
重畳されているノイズである処の迷光は、図4中の点線
で示される部分であり、このノイズ成分を検出手段によ
り検出した後、上記のプログラムに基づきこの像信号を
所定の補正手法で正しく補正するものである。その補正
手法を概念的にグラフで簡潔に説明すると、図5に示す
グラフ曲線のように、第1の像信号から第2の像信号を
減算して得た信号を生成する。次に、このグラフに対し
ての図示のような回帰直線を求める。そしてこの求めら
れた回帰直線が表すデータを、含まれるノイズ成分を補
正するための補正データとして使用する。
It is assumed that the distance measuring apparatus of the present invention having the configuration shown in FIGS. 2 and 3 has obtained a first image signal and a second image signal as shown in FIG. At this time, the stray light, which is noise superimposed on the second image signal, is a portion indicated by a dotted line in FIG. 4, and after this noise component is detected by the detection means, the stray light is detected based on the above-described program. This is to correct the image signal correctly by a predetermined correction method. If the correction method is conceptually and simply described with a graph, a signal obtained by subtracting the second image signal from the first image signal is generated as shown by a graph curve in FIG. Next, a regression line as shown in FIG. Then, the data represented by the obtained regression line is used as correction data for correcting included noise components.

【0015】詳しい補正手法については、図6のフロー
チャートに基づいて以下に順次説明する。最初に、サブ
ルーチン『AFICの初期化』を実行する(S1)。詳
しくは、ラインセンサ( L) 1aとラインセンサ( R)
1bのリセット、センサ制御および信号処理回路3のリ
セット、センサ感度の設定および、センサモードの設定
などを行う。
The detailed correction method will be sequentially described below with reference to the flowchart of FIG. First, a subroutine "initialization of AFIC" is executed (S1). Specifically, the line sensor (L) 1a and the line sensor (R)
Reset of 1b, reset of the sensor control and signal processing circuit 3, setting of sensor sensitivity, setting of sensor mode, and the like are performed.

【0016】次に、サブルーチン『被写体像の量子化』
の実行により当該被写体像を量子化する(S2)。すな
わち、信号積分の開始から、積分監視、積分終了までの
AFIC4の制御を行う。また、信号積分の強制終了を
行うこともある。
Next, a subroutine "quantization of subject image"
, The subject image is quantized (S2). That is, the AFIC 4 is controlled from the start of signal integration to integration monitoring and integration end. In some cases, the signal integration is forcibly terminated.

【0017】続いて、上記ステップS2で量子化された
第1の像信号および第2の像信号をAFIC4から読み
出し、CPU5中のRAMに記憶するサブルーチン『読
出し・記憶』を実行する(S3)。なお、ここで言うR
AMとは、第1の記憶保持手段であり、CPU5が備え
るRAMのうちの所定の記憶領域が割り当てられたもの
を指している。
Subsequently, a subroutine "read / store" for reading out the first image signal and the second image signal quantized in the above step S2 from the AFIC 4 and storing them in the RAM in the CPU 5 is executed (S3). Note that R
The AM is a first storage unit, and refers to a RAM of the RAM provided in the CPU 5 to which a predetermined storage area is allocated.

【0018】ここでステップS4として、ラインセンサ
( L) 1aおよびラインセンサ( R) 1bの(連続する
複数ブロックに対応した)「センサアドレス」を示す変
数i、あるいは、回帰直線の式を求めるための中間デー
タである処の変数x,xx,y,xyに0等を代入にし
てリセットし予め初期化しておく(S4)。
Here, in step S4, a line sensor
(I) A variable i indicating a “sensor address” (corresponding to a plurality of continuous blocks) of the (L) 1a and the line sensor (R) 1b, or variables x and xx, which are intermediate data for obtaining a regression line equation. , Y, and xy are substituted with 0 or the like, reset, and initialized in advance (S4).

【0019】次に、ステップS5において、センサアド
レスiをインクリメントしセンサアドレスを1つづつシ
フトする(S5)。第1の像信号量から第2の像信号量
を減算した差分データを変数Δ(即ちΔ(i) )として
生成する(S6)。
Next, in step S5, the sensor address i is incremented and the sensor address is shifted one by one (S5). Difference data obtained by subtracting the second image signal amount from the first image signal amount is generated as a variable Δ (that is, Δ (i)) (S6).

【0020】続くステップS7〜S10では、フローチ
ャート中に示すような各式に基づく演算をそれぞれ行
い、後述する回帰直線の式を求めるための中間データを
用意しておく。つまり、ラインセンサのアドレス( i)
単位の差分データΔ( i) を集計しておく(S7,S
8,S9,S10)。そして、ステップS11におい
て、センサアドレスiがセンサアドレスの最終番地n
(又は、ラインセンサを構成する単位センサの総数)と
等しいか否かの判定を行い、i<nである期間は、上記
ステップS5へ戻り回帰直線の式の中間データの集計の
ための演算をステップS5〜S10で構成されるループ
処理で実行し、i=nになった場合には、ラインセンサ
の全てのセンサに関する像信号(即ちセンサデータ)に
関する演算が終了したことを意味するので、当ループ処
理を抜けて次のステップS12へ進む。
In the following steps S7 to S10, calculations based on the respective equations as shown in the flowchart are respectively performed, and intermediate data for obtaining a regression line equation described later is prepared. That is, the line sensor address (i)
The difference data Δ (i) of the unit is totalized (S7, S
8, S9, S10). Then, in step S11, the sensor address i is the last address n of the sensor address.
(Or the total number of unit sensors constituting the line sensor) is determined, and during the period of i <n, the process returns to step S5 to perform the calculation for summing the intermediate data of the regression line equation. The processing is executed in the loop processing composed of steps S5 to S10, and when i = n, it means that the calculation regarding the image signals (that is, sensor data) for all the sensors of the line sensor has been completed. The processing exits from the loop processing and proceeds to the next step S12.

【0021】続くステップS12〜S15では、回帰直
線の式のパラメータである直線式の傾きを表すb、およ
び、Y切片を表すaを求める処理ステップであり、フロ
ーチャートに示すような各式に基づく演算を行う(S1
2,S13,S14,S15)。
The following steps S12 to S15 are processing steps for obtaining b representing the slope of the linear equation, which is a parameter of the equation of the regression line, and a representing the Y-intercept. (S1
2, S13, S14, S15).

【0022】次に、ステップS16で再びセンサアドレ
スiを0にリセットしておき(S16)、続くステップ
S17〜S22のループ処理に備える。ステップS17
では、センサアドレスiを1つインクリメントして、セ
ンサアドレスを1つづつシフトする(S17)。ステッ
プS18は、センサアドレスiに対応した回帰直線の
値、つまり、ノイズである迷光成分の検出値、または、
迷光分の補正値を求める(S18)。ステップS19
で、上記ステップS18で求められた迷光分の補正値
が、正又は負の値かの判定により、次のステップに分岐
する。この補正値がもし負の値である場合はステップS
20へ進み、第1の像信号から補正値を減算する(S2
0)。一方、正の値の場合にはステップS21へ進み、
第2の像信号に補正値を加算する(S21)。
Next, in step S16, the sensor address i is reset to 0 again (S16), and a preparation is made for the subsequent loop processing of steps S17 to S22. Step S17
Then, the sensor address i is incremented by one, and the sensor address is shifted one by one (S17). In step S18, the value of the regression line corresponding to the sensor address i, that is, the detection value of the stray light component that is noise, or
A correction value for stray light is obtained (S18). Step S19
Then, the process branches to the next step depending on whether the correction value for the stray light obtained in step S18 is a positive or negative value. If this correction value is a negative value, step S
20 and subtracts the correction value from the first image signal (S2).
0). On the other hand, if the value is a positive value, the process proceeds to step S21,
A correction value is added to the second image signal (S21).

【0023】ステップS22は、前述のステップS11
と同様に、センサアドレスiがセンサアドレスの最終番
地n(又は、ラインセンサの単位センサの総数)と等し
いか否かの判定を行う。もしまだi<nの場合は、上記
ステップS17へ戻り第1の像信号または第2の像信号
の補正を繰り返すステップS17〜S21でループ処理
を実行する。i=nになった場合には、ラインセンサの
全てのセンサに関する像信号(即ちセンサデータ)に関
し必要に応じて補正が終了したと判断し、当ループ処理
を抜けて次のステップS23へと進む。
Step S22 is the same as step S11 described above.
Similarly to the above, it is determined whether or not the sensor address i is equal to the last address n of the sensor address (or the total number of unit sensors of the line sensor). If i <n, the process returns to step S17, and loop processing is executed in steps S17 to S21 in which the correction of the first image signal or the second image signal is repeated. When i = n, it is determined that the correction has been completed as needed for the image signals (that is, sensor data) for all the sensors of the line sensor, and the process exits from the loop processing and proceeds to the next step S23. .

【0024】なおここで、上記ステップS3で読み出し
た第1の像信号および第2の像信号の記憶保持先と、上
記ステップS20およびステップS21で補正された第
1の像信号および第2の像信号の記憶保持先とを別々に
(例えばEEPROMとCPUの主記憶領域としてのR
AMを)設ければ、第1の記憶保持手段と第2の記憶保
持手段とが独立して存在することになる。一方、これら
を一緒にしてしまえば、第1の記憶保持手段と第2の記
憶保持手段を共通にすることになる。
Here, the storage destinations of the first image signal and the second image signal read out in step S3, and the first image signal and the second image corrected in step S20 and step S21. The storage destination of the signal is separately set (for example, R and R as the main storage area of the EEPROM and the CPU).
If the AM is provided, the first storage holding means and the second storage holding means exist independently. On the other hand, if these are combined, the first storage and holding means and the second storage and holding means will be common.

【0025】前述のステップS22でループ処理を抜け
ると次に、ステップ23では、第1の像信号と第2の像
信号の相対的像間隔を算出するサブルーチン『相関・補
間演算』を実行する(S23)。なお、この相対的像間
隔の算出方法などは従来技術の手法を応用して行っても
よいので、その詳細説明は省略する。最後に、算出され
たデータを用いて光学系の焦点調節等のための演算など
を実行するためサブルーチン『データ変換』を実行する
(S24)。この変換方法なども従来技術の手法を応用
して行ってもよいので、その詳細説明は省略する。
After exiting the loop processing in step S22, in step 23, a subroutine "correlation / interpolation operation" for calculating a relative image interval between the first image signal and the second image signal is executed (step 23). S23). The method of calculating the relative image interval and the like may be performed by applying a technique of the related art, and a detailed description thereof will be omitted. Finally, a subroutine "data conversion" is executed to execute an operation for adjusting the focus of the optical system or the like using the calculated data (S24). This conversion method and the like may be performed by applying a technique of the related art, and thus the detailed description thereof will be omitted.

【0026】このように説明してきた実施形態では、本
発明の主旨である「迷光の補正」を中心に詳記した。よ
って、この測距装置が利用されるであろう例えばカメラ
等の焦点調節において不可欠な事項でもあえて説明を省
略したが、その中でも本発明に関連のある項目として
は、この測距装置によって求められた変換データ(制御
信号を含む)をカメラにおける自動焦点調整時のピント
合わせのため、光学系制御用の駆動系へ従来技術の手法
を用いてパラメータとして提供できることになる。
The embodiment described above has been described in detail mainly on the "stray light correction" which is the gist of the present invention. Therefore, the description is omitted for the essential items in the focus adjustment of a camera or the like, for example, in which the distance measuring device will be used. Among them, items related to the present invention are determined by the distance measuring device. The converted data (including the control signal) can be provided as a parameter to the drive system for controlling the optical system by using a conventional technique for focusing at the time of automatic focus adjustment in the camera.

【0027】(変形例)本発明に係わる測距装置では、
ノイズ信号成分を検出する検出手段は、感度ばらつき補
正後の2像信号に基づいて「最小二乗法」による回帰直
線を設定してもよい。また、前述した実施形態では、セ
ンサデータを必ず補正するようにプログラムされている
が、例えば、求めた回帰直線の傾きやY切片が所定の範
囲内にある場合には、必ずしも補正せずに、無補正のま
まで処理してもよい。
(Modification) In the distance measuring apparatus according to the present invention,
The detecting means for detecting the noise signal component may set a regression line by the “least square method” based on the two image signals after the sensitivity variation correction. In the above-described embodiment, the sensor data is programmed to be always corrected. However, for example, when the inclination or the Y intercept of the obtained regression line is within a predetermined range, the correction is not necessarily performed. The processing may be performed without correction.

【0028】さらには、像信号の状態(例えばローコン
トラスト等)によっては、回帰直線の式さえも求めない
ようにしてもよい。よって、このような実質的に不必要
な演算処理ステップの省略によれば、簡単で迅速な測距
が行える。 (その他の変形例)なお、そのほかにも本発明の要旨を
逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。
Further, depending on the state of the image signal (for example, low contrast), it may not be necessary to obtain even the equation of the regression line. Therefore, according to the omission of such substantially unnecessary operation processing steps, simple and quick ranging can be performed. (Other Modifications) Various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

【0029】以上、実施形態に基づいて説明したが、本
明細書中には以下の発明が含まれる。 [1] 対象物からの光束を受け、この光束を所定間隔
を隔てた一対の光束に分割する光学手段と、前記一対の
光束の結像位置に配され、実質的に一対の受光部を有
し、前記対象物に関する一対の像信号を出力する受光素
子列と、前記一対の受光素子列固有の感度ばらつきを補
正するための補正値を記憶する記憶手段と、前記補正値
を用いて前記一対の像信号を補正し、この補正後の像信
号同士を比較することにより、等価的にいずれか一方の
像信号に含まれるノイズ信号成分を検出する手段と、前
記検出されたノイズ信号成分を除去するための演算手段
と、を具備し、前記ノイズ除去演算後の一対の像信号の
相互間隔に基づいて前記対象物までの距離を求めること
を特徴とする測距装置。
Although the embodiments have been described above, the present invention includes the following inventions. [1] An optical unit for receiving a light beam from an object and dividing the light beam into a pair of light beams separated by a predetermined distance, and a pair of light receiving units substantially arranged at an image forming position of the pair of light beams. A light-receiving element array that outputs a pair of image signals relating to the object; a storage unit that stores a correction value for correcting a sensitivity variation unique to the pair of light-receiving element rows; and the pair using the correction value. Means for equivalently detecting a noise signal component included in one of the image signals by correcting the image signals of the above, and comparing the image signals after the correction, and removing the detected noise signal component. Calculating means for calculating the distance to the object based on the mutual interval between the pair of image signals after the noise removal calculation.

【0030】[2] 前記ノイズ信号成分検出手段は、
感度ばらつき補正後の2像信号に基づいて最小二乗法に
よる回帰直線を設定することを特徴とする[1]に記載
の測距装置。
[2] The noise signal component detecting means:
The distance measuring apparatus according to [1], wherein a regression line based on the least squares method is set based on the two image signals after the sensitivity variation correction.

【0031】そのほかに次の発明を含んでいる。 (1) 所定の間隔で配置された一対のレンズを通過し
た被写体( からの) 光束により形成される第1、第2の
被写体像の相対的像間隔に基づいて被写体距離を検出す
る測距装置において、第1の被写体像を受光して第1の
像信号を出力する第1のラインセンサと、第2の被写体
像を受光して第2の像信号を出力する第2のラインセン
サと、第1、第2の像信号を記憶保存する第1の記憶保
持手段と、第1の像信号から第2の像信号を減算した信
号を生成する像信号減算手段と、前記像信号減算手段に
より生成された信号の回帰直線を求める直線近似手段
と、前記直線近似手段により求められた回帰直線を、第
1および第2の像信号に含まれる迷光成分による像信号
として、第1および第2の像信号を補正する像信号補正
手段と、前記像信号補正手段により補正された第1およ
び第2の像信号を記憶保持する第2の記憶保持手段と、
前記像信号補正手段により補正された第1および第2の
像信号に基づいて、被写体像の相対的像間隔を算出する
相関演算手段と、前記相関演算手段により算出された被
写体像の相対的像間隔に基づいて、焦点調節に必要な情
報を生成するデータ変換手段と、を備えることを特徴と
する測距装置。
In addition, the present invention includes the following invention. (1) A distance measuring device that detects a subject distance based on a relative image interval between first and second subject images formed by light fluxes (from) passing through a pair of lenses arranged at a predetermined interval. , A first line sensor that receives a first subject image and outputs a first image signal, a second line sensor that receives a second subject image and outputs a second image signal, A first storage unit for storing the first and second image signals; an image signal subtraction unit for generating a signal obtained by subtracting the second image signal from the first image signal; and the image signal subtraction unit. Linear approximation means for obtaining a regression line of the generated signal; and the first and second regression lines determined by the linear approximation means as image signals based on stray light components included in the first and second image signals. Image signal correcting means for correcting an image signal; A second memory holding means for storing and holding the first and second image signal corrected by means,
Correlation calculating means for calculating a relative image interval of the subject image based on the first and second image signals corrected by the image signal correcting means, and a relative image of the subject image calculated by the correlation calculating means A data conversion unit for generating information necessary for focus adjustment based on the interval.

【0032】(2) 前記像信号補正手段は、前記直線
近似手段により求められた回帰直線の値が負の場合、第
1の像信号に補正値の絶対値を加算し、前記直線近似手
段により求められた回帰直線の値が正の場合、第2の像
信号に補正値を加算することを特徴とする(1)に記載
の測距装置。
(2) When the value of the regression line obtained by the linear approximation means is negative, the image signal correction means adds the absolute value of the correction value to the first image signal, and The distance measuring apparatus according to (1), wherein when the obtained value of the regression line is positive, a correction value is added to the second image signal.

【0033】(3) 前記第1のラインセンサおよび第
2のラインセンサを複数のブロックに分割し、ブロック
毎に算出される被写体像の相対的像間隔、または、選択
された1つのブロックに関して算出される被写体像の相
対的像間隔に基づいて、カメラの焦点調節に必要な情報
を生成することを特徴とする(1)に記載の測距装置。
(3) The first line sensor and the second line sensor are divided into a plurality of blocks, and a relative image interval of a subject image calculated for each block, or calculation for one selected block. The distance measurement apparatus according to (1), wherein information necessary for adjusting the focus of the camera is generated based on a relative image interval of the subject image to be performed.

【0034】(4) 前記第1の記憶保持手段と第2の
記憶保持手段とは共通であることを特徴とする(1)に
記載の測距装置。更に次の発明も含まれている。
(4) The distance measuring apparatus according to (1), wherein the first storage unit and the second storage unit are common. Further, the following inventions are also included.

【0035】(1' ) 所定の間隔で配置された一対の
レンズを通過した被写体からの光束により形成される第
1と第2の被写体像の相対的像間隔を検出することによ
り、カメラの焦点調節に必要な情報を生成しカメラの焦
点調節を行うカメラの自動焦点調節装置において、第1
の被写体像を受光し第1の像信号を出力する第1のライ
ンセンサと、第2の被写体像を受光し第2の像信号を出
力する第2のラインセンサと、第1および第2の像信号
を記憶保存する第1の記憶保持手段と、第1の像信号か
ら第2の像信号を減算した信号を生成する像信号減算手
段と、像信号減算手段により生成された信号の回帰直線
を求める直線近似手段と、直線近似手段により求められ
た回帰直線を、第1および第2の像信号に含まれる迷光
成分による像信号として、第1および第2の像信号を補
正する像信号補正手段と、像信号補正手段により補正さ
れた第1および第2の像信号を記憶保持する第2の記憶
保持手段と、像信号補正手段により補正された第1およ
び第2の像信号に基づいて、被写体像の相対的像間隔を
算出する相関演算手段と、相関演算手段により算出され
た被写体像の相対的像間隔に基づいて、カメラの焦点調
節に必要な情報を生成するデータ変換手段と、を備えた
ことを特徴とするカメラの自動焦点調節装置。
(1 ') The focus of the camera is detected by detecting the relative image distance between the first and second object images formed by the light beams from the object passing through a pair of lenses arranged at a predetermined interval. An automatic focus adjustment device for a camera for generating information necessary for adjustment and adjusting the focus of the camera.
A first line sensor for receiving a subject image and outputting a first image signal; a second line sensor for receiving a second subject image and outputting a second image signal; First storage and holding means for storing and storing the image signal, image signal subtracting means for generating a signal obtained by subtracting the second image signal from the first image signal, and a regression line of the signal generated by the image signal subtracting means Signal correction for correcting the first and second image signals by using the linear approximation means for obtaining the first and second image signals as the image signals due to the stray light components included in the first and second image signals. Means, second storage and holding means for storing and holding the first and second image signals corrected by the image signal correcting means, and based on the first and second image signals corrected by the image signal correcting means. , Correlation calculation to calculate relative image spacing of subject images Automatic focus adjustment for a camera, comprising: a step; and data conversion means for generating information necessary for the focus adjustment of the camera based on the relative image interval of the subject image calculated by the correlation calculation means. apparatus.

【0036】(2' ) 前記像信号補正手段は、前記直
線近似手段により求められた回帰直線の値が負の場合、
第1の像信号に補正値の絶対値を加算し、前記直線近似
手段により求められた回帰直線の値が正の場合、第2の
像信号に補正値を加算することを特徴とする(1' )に
記載のカメラの自動焦点調節装置。
(2 ') The image signal correcting means, when the value of the regression line obtained by the linear approximation means is negative,
An absolute value of the correction value is added to the first image signal, and when the value of the regression line obtained by the linear approximation unit is positive, the correction value is added to the second image signal. ') An automatic focusing device for a camera according to (1).

【0037】(3' ) 前記第1のラインセンサおよび
第2のラインセンサを複数のブロックに分割し、ブロッ
ク毎に算出される被写体像の相対的像間隔、または、選
択された1つのブロックに関して算出される被写体像の
相対的像間隔に基づいて、カメラの焦点調節に必要な情
報を生成する(1' )に記載のカメラの自動焦点調節装
置。 (4' ) 前記第1の記憶保持手段と前記第2の記憶保
持手段とを共通にすることを特徴とする(1' )に記載
のカメラの自動焦点調節装置。
(3 ') The first line sensor and the second line sensor are divided into a plurality of blocks, and the relative image interval of the subject image calculated for each block or the selected one block (1 ′) The automatic focus adjusting device for a camera according to (1 ′), which generates information necessary for adjusting the focus of the camera based on the calculated relative image interval of the subject image. (4 ') The automatic focus adjusting device for a camera according to (1'), wherein the first storage and holding means and the second storage and holding means are shared.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明の測距装置によれば、センシング
ノイズの中の特に外的要因によるノイズで、被写体像を
ラインセンサにより像信号として量子化する際に被写体
像に重畳される均一な迷光のみならず勾配を持った迷光
をも有効に補正処理を行なうことで、正確な測距が可能
になる。また、高精度でしかも簡単かつ安価な、例えば
カメラ等の自動焦点調節装置にも利用可能な測距装置を
提供することができる。
According to the distance measuring apparatus of the present invention, the noise caused by an external factor among the sensing noises is a uniform noise superimposed on the subject image when the subject image is quantized as an image signal by the line sensor. Accurate distance measurement can be performed by effectively correcting not only stray light but also stray light having a gradient. Further, it is possible to provide a distance measuring device which is highly accurate, simple and inexpensive, and which can be used for an automatic focusing device such as a camera.

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

【図1】図1は、本発明の信号補正処理についてグラフ
で示す概念図。
FIG. 1 is a conceptual diagram graphically showing a signal correction process according to the present invention.

【図2】図2は、本実施形態の装置構成の基本形態を示
す斜視図。
FIG. 2 is a perspective view showing a basic configuration of the apparatus according to the embodiment.

【図3】図3は、本実施形態に用いる自動焦点調節装置
の回路ブロック図。
FIG. 3 is a circuit block diagram of an automatic focusing apparatus used in the embodiment.

【図4】図4は、本実施形態の像信号とノイズの一例を
示すグラフ。
FIG. 4 is a graph showing an example of an image signal and noise according to the embodiment.

【図5】図5は、本実施形態を実行中の中間データ例を
示すグラフ。
FIG. 5 is a graph showing an example of intermediate data during execution of the embodiment;

【図6】図6は、本実施形態の測距のための手順を示す
フローチャート。
FIG. 6 is a flowchart illustrating a procedure for distance measurement according to the embodiment;

【図7】図7は、従来技術の信号補正処理について概念
的に示すグラフ。
FIG. 7 is a graph conceptually showing a conventional signal correction process.

【図8】図8は、従来技術の像信号とノイズの一例を示
すグラフ。
FIG. 8 is a graph showing an example of a conventional image signal and noise.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a…ラインセンサ( L) 、 1b…ラインセンサ( R) 、 2a…光学系( L) 、 2b…光学系( R) 、 3…センサ制御および信号処理回路、 4…AFIC、 5…CPU(補正手段を含む演算手段)、 6…EEPROM(記憶手段)、 S1〜S24…測距のための処理ステップ。 1a: Line sensor (L), 1b: Line sensor (R), 2a: Optical system (L), 2b: Optical system (R), 3: Sensor control and signal processing circuit, 4: AFIC, 5: CPU (correction) Calculation means including means), 6 ... EEPROM (storage means), S1 to S24 ... processing steps for distance measurement.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 対象物からの光束を受け、この光束を所
定間隔を隔てた一対の光束に分割する光学手段と、 前記一対の光束の結像位置に配され、実質的に一対の受
光部を有し、前記対象物に関する一対の像信号を出力す
る受光素子列と、 前記一対の受光素子列固有の感度ばらつきを補正するた
めの補正値を記憶する記憶手段と、 前記補正値を用いて前記一対の像信号を補正し、この補
正後の像信号同士を比較することにより、等価的にいず
れか一方の像信号に含まれるノイズ信号成分を検出する
手段と、 前記検出されたノイズ信号成分を除去するための演算手
段と、を具備し、 前記ノイズ除去演算後の一対の像信号の相互間隔に基づ
いて前記対象物までの距離を求めることを特徴とする測
距装置。
1. An optical unit for receiving a light beam from an object and dividing the light beam into a pair of light beams separated by a predetermined distance; and a pair of light receiving units disposed at an image forming position of the pair of light beams. A light-receiving element array that outputs a pair of image signals related to the object, a storage unit that stores a correction value for correcting a sensitivity variation unique to the pair of light-receiving element rows, and using the correction value. Means for correcting the pair of image signals and comparing the corrected image signals with each other to equivalently detect a noise signal component included in one of the image signals; and Calculating means for removing the distance, and calculating a distance to the object based on a mutual interval between the pair of image signals after the noise removal calculation.
【請求項2】 前記ノイズ信号成分検出手段は、感度ば
らつき補正後の2像信号に基づいて最小二乗法による回
帰直線を設定することを特徴とする請求項1に記載の測
距装置。
2. The distance measuring apparatus according to claim 1, wherein the noise signal component detecting means sets a regression line by a least square method based on the two image signals after the sensitivity variation correction.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003057531A (en) * 2001-08-10 2003-02-26 Seiko Precision Inc Method and device for phase difference detection, range finder, and image pickup device

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