JP2001016496A - ディジタル撮像装置およびその光学系における温度補償方法 - Google Patents
ディジタル撮像装置およびその光学系における温度補償方法Info
- Publication number
- JP2001016496A JP2001016496A JP2000158657A JP2000158657A JP2001016496A JP 2001016496 A JP2001016496 A JP 2001016496A JP 2000158657 A JP2000158657 A JP 2000158657A JP 2000158657 A JP2000158657 A JP 2000158657A JP 2001016496 A JP2001016496 A JP 2001016496A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- dark current
- temperature
- digital image
- pickup device
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
- G02B7/028—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with means for compensating for changes in temperature or for controlling the temperature; thermal stabilisation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/80—Camera processing pipelines; Components thereof
- H04N23/81—Camera processing pipelines; Components thereof for suppressing or minimising disturbance in the image signal generation
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/0025—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical correction, e.g. distorsion, aberration
- G02B27/0068—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical correction, e.g. distorsion, aberration having means for controlling the degree of correction, e.g. using phase modulators, movable elements
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Lens Barrels (AREA)
- Facsimile Heads (AREA)
- Studio Devices (AREA)
- Focusing (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ディジタル撮像装置のレンズ・システムにおけ
る光学性能の温度特性を補償することのできる方法およ
び装置を提供する。 【解決手段】本発明の一実施例によれば、光検出器から
の暗電流を使用してレンズ・システムの温度が測定され
る。ディジタル処理システムは、温度情報を使用して、
温度の変化によって生じるレンズ・システムの収差を補
正することができる。合焦機能は、温度情報を使用し
て、焦点が最適になるようにレンズをより正確に位置決
めする。
る光学性能の温度特性を補償することのできる方法およ
び装置を提供する。 【解決手段】本発明の一実施例によれば、光検出器から
の暗電流を使用してレンズ・システムの温度が測定され
る。ディジタル処理システムは、温度情報を使用して、
温度の変化によって生じるレンズ・システムの収差を補
正することができる。合焦機能は、温度情報を使用し
て、焦点が最適になるようにレンズをより正確に位置決
めする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明の分野は、レンズ・シ
ステムであり、より具体的にはディジタル撮像装置内の
レンズ・システムである。
ステムであり、より具体的にはディジタル撮像装置内の
レンズ・システムである。
【０００２】
【従来の技術】ディジタル・カメラには、一般に、利用
可能な２つの合焦（focusing）方法がある。１つの方法
は、自動合焦モードであり、他方の方法は、対象物に焦
点を合わせる距離をユーザが設定する手動合焦モードで
ある。手動合焦モードは、ユーザが撮影したい対象物の
適正な焦点を不適切に決定するときに使用される。手動
モードでは、ユーザが距離を設定し、カメラは、一般に
その距離に対する焦点に対応する位置にレンズを移動さ
せる。図１は、適切なレンズ位置を決定する計算に使用
される距離を示す。距離ｆは、レンズの焦点距離であ
り、距離ｓは、レンズから焦点を合わす対象物まで距離
であり、距離ｓ’は、レンズから対象物の像まで距離で
ある。手動合焦モードでは、ユーザが、距離ｓを設定
し、カメラが、式１／ｓ’＝１／ｆ＋１／ｓを使って距
離ｓ’を計算する。距離ｓ’を決定した後、カメラは、
焦点が適正になるようにレンズを位置決めする。
可能な２つの合焦（focusing）方法がある。１つの方法
は、自動合焦モードであり、他方の方法は、対象物に焦
点を合わせる距離をユーザが設定する手動合焦モードで
ある。手動合焦モードは、ユーザが撮影したい対象物の
適正な焦点を不適切に決定するときに使用される。手動
モードでは、ユーザが距離を設定し、カメラは、一般に
その距離に対する焦点に対応する位置にレンズを移動さ
せる。図１は、適切なレンズ位置を決定する計算に使用
される距離を示す。距離ｆは、レンズの焦点距離であ
り、距離ｓは、レンズから焦点を合わす対象物まで距離
であり、距離ｓ’は、レンズから対象物の像まで距離で
ある。手動合焦モードでは、ユーザが、距離ｓを設定
し、カメラが、式１／ｓ’＝１／ｆ＋１／ｓを使って距
離ｓ’を計算する。距離ｓ’を決定した後、カメラは、
焦点が適正になるようにレンズを位置決めする。
【０００３】レンズの焦点距離は、レンズの各要素の焦
点距離と、レンズ素子間の間隔に依存する。個々のレン
ズ素子の焦点距離は、そのレンズ素子に使用される材料
の屈折率、レンズ素子の２つの面の湾曲率、およびレン
ズ素子の厚さに依存する。屈折率、面の湾曲率、および
レンズの厚さは、レンズ素子の温度に依存する。レンズ
素子の間隔もまたレンズ・システムの温度に依存する。
すなわち、一般に、レンズ・システムの温度の変化によ
ってレンズ・システムの焦点距離が変化する。ディジタ
ル・カメラのレンズ・システムの温度が変化したとき、
それに対応して、所与の対象物距離に対する適正なレン
ズ位置を決定する計算に使用する焦点距離を変化させな
いと、レンズが最適な焦点に正確に位置決めされない。
点距離と、レンズ素子間の間隔に依存する。個々のレン
ズ素子の焦点距離は、そのレンズ素子に使用される材料
の屈折率、レンズ素子の２つの面の湾曲率、およびレン
ズ素子の厚さに依存する。屈折率、面の湾曲率、および
レンズの厚さは、レンズ素子の温度に依存する。レンズ
素子の間隔もまたレンズ・システムの温度に依存する。
すなわち、一般に、レンズ・システムの温度の変化によ
ってレンズ・システムの焦点距離が変化する。ディジタ
ル・カメラのレンズ・システムの温度が変化したとき、
それに対応して、所与の対象物距離に対する適正なレン
ズ位置を決定する計算に使用する焦点距離を変化させな
いと、レンズが最適な焦点に正確に位置決めされない。
【０００４】スキャナは、対象物とレンズ間および像と
レンズ間に一定の距離を有するディジタル画像処理シス
テムである。スキャナの温度が変化すると、レンズの焦
点距離が変化する。一般に、スキャナのレンズは適所に
固定され、焦点距離の変化に対して調整することができ
ない。焦点距離の変化が既知のとき、画像をディジタル
式に調整して焦点の変化を補正することができる。温度
の変化に対して調整し、所与の対象物の距離に対する最
適な焦点を決定することができるディジタル画像処理シ
ステムが必要である。
レンズ間に一定の距離を有するディジタル画像処理シス
テムである。スキャナの温度が変化すると、レンズの焦
点距離が変化する。一般に、スキャナのレンズは適所に
固定され、焦点距離の変化に対して調整することができ
ない。焦点距離の変化が既知のとき、画像をディジタル
式に調整して焦点の変化を補正することができる。温度
の変化に対して調整し、所与の対象物の距離に対する最
適な焦点を決定することができるディジタル画像処理シ
ステムが必要である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ディ
ジタル撮像装置のレンズ・システムにおける光学性能の
温度特性を補償するための方法を提供することにある。
本発明の別の課題は、レンズ・システムにおける光学性
能の温度特性を補償することのできる装置を備えたディ
ジタル撮像装置を提供することにある。
ジタル撮像装置のレンズ・システムにおける光学性能の
温度特性を補償するための方法を提供することにある。
本発明の別の課題は、レンズ・システムにおける光学性
能の温度特性を補償することのできる装置を備えたディ
ジタル撮像装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】ディジタル撮像装置のレ
ンズ・システムの光学性能の温度補正システムが、ディ
ジタル画像処理システムの性能を改善することができ
る。光検出器からの暗電流を使用してレンズ・システム
の温度を測定する。ディジタル処理システムは、温度情
報を使用して、温度の変化によって生じるレンズ・シス
テムの収差を補正することができる。合焦機能は、温度
情報を使用して、焦点が最適になるようにレンズをより
正確に位置決めする。
ンズ・システムの光学性能の温度補正システムが、ディ
ジタル画像処理システムの性能を改善することができ
る。光検出器からの暗電流を使用してレンズ・システム
の温度を測定する。ディジタル処理システムは、温度情
報を使用して、温度の変化によって生じるレンズ・シス
テムの収差を補正することができる。合焦機能は、温度
情報を使用して、焦点が最適になるようにレンズをより
正確に位置決めする。
【０００７】
【発明の実施の形態】ディジタル撮像装置におけるレン
ズ・システムの光学性能の温度補正システムが、ディジ
タル画像処理システムの性能を改善することができる。
ディジタル・カメラやスキャナなどのディジタル画像処
理システムは、一般に、対象物の画像を電子形式に変換
する光検出器を有する。一般に、ディジタル・カメラと
スキャナの光検出器は、電荷結合素子（ＣＣＤ）であ
る。スキャナは、光検出器の線形アレイを有し、ディジ
タル・カメラは、光検出器の面アレイを有する。ＣＣＤ
の出力は、２つの成分からなる。主な成分は、各ＣＣＤ
要素に当たる光の強さに比例する信号であり、一定時間
にわたって積分される。また、漏れ電流成分もある。漏
れ電流成分は、光がない場合でもＣＣＤが漏れ電流を生
成するために、一般に暗電流として知られる。暗電流
は、一定時間の間、一般に通常の露光に使用されるのと
同じ時間の間に、ＣＣＤに蓄積される電荷である。暗電
流は、ＣＣＤの温度に依存する。一般に、暗電流は、温
度が７〜８℃変化するごとに２倍になる。所与の温度の
ＣＣＤの暗電流が分かっている場合、ＣＣＤの現在の温
度は、ＣＣＤの暗電流の測定により決定することができ
る。たとえば、ＣＣＤが、２５℃で１０ミリアンペアの
暗電流を有するとき、暗電流が２０ミリアンペアのとき
のＣＣＤの温度は、次の式により決定することができ
る。 TC=8IC/2IB+TB Ｔcが、現在の温度のとき、Ｉcが、現在の暗電流であ
り、ＩBが、所与の温度ＴBにおける既知の暗電流であ
る。暗電流が２０ミリアンペアのとき、ＣＣＤの温度
は、３３℃である（３３＝（（８＊２０）／（２＊１
０））＋２５）。ディジタル・カメラにおいて、暗電流
は、ＣＣＤの画素を不透明材料で永久的に覆うか、また
はシャッタを閉じたときの測定を行うことによって測定
することができる。スキャナでは、暗電流は、ＣＣＤの
画素を永久的に覆うか、またはスキャナの上蓋の下のキ
ャリッジによって測定することによって測定することが
できる。既知の温度における暗電流を決定するときは、
ディジタル画像処理システムを既知の温度の小室に入れ
るか、暗電流の測定を行っている間システムに補助の温
度計を一時的に配置することができる。既知の温度で測
定されたこの暗電流は、後で使用するために記憶する。
ズ・システムの光学性能の温度補正システムが、ディジ
タル画像処理システムの性能を改善することができる。
ディジタル・カメラやスキャナなどのディジタル画像処
理システムは、一般に、対象物の画像を電子形式に変換
する光検出器を有する。一般に、ディジタル・カメラと
スキャナの光検出器は、電荷結合素子（ＣＣＤ）であ
る。スキャナは、光検出器の線形アレイを有し、ディジ
タル・カメラは、光検出器の面アレイを有する。ＣＣＤ
の出力は、２つの成分からなる。主な成分は、各ＣＣＤ
要素に当たる光の強さに比例する信号であり、一定時間
にわたって積分される。また、漏れ電流成分もある。漏
れ電流成分は、光がない場合でもＣＣＤが漏れ電流を生
成するために、一般に暗電流として知られる。暗電流
は、一定時間の間、一般に通常の露光に使用されるのと
同じ時間の間に、ＣＣＤに蓄積される電荷である。暗電
流は、ＣＣＤの温度に依存する。一般に、暗電流は、温
度が７〜８℃変化するごとに２倍になる。所与の温度の
ＣＣＤの暗電流が分かっている場合、ＣＣＤの現在の温
度は、ＣＣＤの暗電流の測定により決定することができ
る。たとえば、ＣＣＤが、２５℃で１０ミリアンペアの
暗電流を有するとき、暗電流が２０ミリアンペアのとき
のＣＣＤの温度は、次の式により決定することができ
る。 TC=8IC/2IB+TB Ｔcが、現在の温度のとき、Ｉcが、現在の暗電流であ
り、ＩBが、所与の温度ＴBにおける既知の暗電流であ
る。暗電流が２０ミリアンペアのとき、ＣＣＤの温度
は、３３℃である（３３＝（（８＊２０）／（２＊１
０））＋２５）。ディジタル・カメラにおいて、暗電流
は、ＣＣＤの画素を不透明材料で永久的に覆うか、また
はシャッタを閉じたときの測定を行うことによって測定
することができる。スキャナでは、暗電流は、ＣＣＤの
画素を永久的に覆うか、またはスキャナの上蓋の下のキ
ャリッジによって測定することによって測定することが
できる。既知の温度における暗電流を決定するときは、
ディジタル画像処理システムを既知の温度の小室に入れ
るか、暗電流の測定を行っている間システムに補助の温
度計を一時的に配置することができる。既知の温度で測
定されたこの暗電流は、後で使用するために記憶する。
【０００８】単レンズの焦点距離は、次の式で与えられ
る。 1/f=(N-1)[1/R1-1/R2+t(N-1)/R1R2N] （図２を参照）。ｆが焦点距離の場合、Ｒ1は、第１の
レンズ面の曲率半径であり、Ｒ2は、第２のレンズ面の
曲率半径であり、ｔは、レンズ厚さであり、Ｎは、レン
ズ材料の屈折率である。これらの各成分は、温度に依存
する。使用する材料の屈折率は、一般に、所与の温度範
囲内で適用可能な温度による屈折率の変化に関する補正
率ΔＮ／Δｔで、波長によってリストされる。たとえ
ば、ＢＫ７は、＋２０〜＋４０℃の範囲で２．８×１０
-6の屈折率の温度係数を有する一般的なＳｃｈｏｔｔ
Ｇｌａｓｓである。レンズの厚さとレンズの曲率半径
は、熱膨張率により温度と共に変化する。新しい温度で
の長さは、式ＮＬ＝ＯＬ＋ＯＬ＊Ａ＊ＤＴによって示さ
れ、ここで、ＮＬは新しい長さ、ＯＬは従来の長さ、Ａ
はレンズ材料の熱膨張係数、ＤＴは温度の変化である。
レンズ材料の熱膨張係数は、一般に、制限温度まで使用
可能な補正率としてリストされる。たとえば、ＢＫ７の
熱膨張係数は、７０℃までの温度では７．１×１０-6で
ある。
る。 1/f=(N-1)[1/R1-1/R2+t(N-1)/R1R2N] （図２を参照）。ｆが焦点距離の場合、Ｒ1は、第１の
レンズ面の曲率半径であり、Ｒ2は、第２のレンズ面の
曲率半径であり、ｔは、レンズ厚さであり、Ｎは、レン
ズ材料の屈折率である。これらの各成分は、温度に依存
する。使用する材料の屈折率は、一般に、所与の温度範
囲内で適用可能な温度による屈折率の変化に関する補正
率ΔＮ／Δｔで、波長によってリストされる。たとえ
ば、ＢＫ７は、＋２０〜＋４０℃の範囲で２．８×１０
-6の屈折率の温度係数を有する一般的なＳｃｈｏｔｔ
Ｇｌａｓｓである。レンズの厚さとレンズの曲率半径
は、熱膨張率により温度と共に変化する。新しい温度で
の長さは、式ＮＬ＝ＯＬ＋ＯＬ＊Ａ＊ＤＴによって示さ
れ、ここで、ＮＬは新しい長さ、ＯＬは従来の長さ、Ａ
はレンズ材料の熱膨張係数、ＤＴは温度の変化である。
レンズ材料の熱膨張係数は、一般に、制限温度まで使用
可能な補正率としてリストされる。たとえば、ＢＫ７の
熱膨張係数は、７０℃までの温度では７．１×１０-6で
ある。
【０００９】２つの構成レンズからなるレンズ・システ
ムの焦点距離は、次の式で示される。 Fab = FaFb/(Fa+Fb-d) Ｆabがシステムの焦点距離の場合、Ｆａは１つのレンズ
ａの焦点距離、Ｆｂは１つのレンズｂの焦点距離、ｄは
２つのレンズ素子間の距離である。温度が変化した場
合、各レンズ素子の焦点距離を計算しなおし、２つのレ
ンズ素子を取り付けるために使用されている材料の熱膨
張率を使用して素子間の距離を決定することができる。
これらの式を使用して、ある温度範囲のレンズ・システ
ムの焦点距離を計算することができる。
ムの焦点距離は、次の式で示される。 Fab = FaFb/(Fa+Fb-d) Ｆabがシステムの焦点距離の場合、Ｆａは１つのレンズ
ａの焦点距離、Ｆｂは１つのレンズｂの焦点距離、ｄは
２つのレンズ素子間の距離である。温度が変化した場
合、各レンズ素子の焦点距離を計算しなおし、２つのレ
ンズ素子を取り付けるために使用されている材料の熱膨
張率を使用して素子間の距離を決定することができる。
これらの式を使用して、ある温度範囲のレンズ・システ
ムの焦点距離を計算することができる。
【００１０】図４は、ディジタル・カメラ内の温度補正
システムのブロック図を示す。光検出器アレイ４０２か
らの暗電流を測定し４０４、プロセッサ４０６が、最適
な焦点を計算しレンズ４０８を位置決めする。
システムのブロック図を示す。光検出器アレイ４０２か
らの暗電流を測定し４０４、プロセッサ４０６が、最適
な焦点を計算しレンズ４０８を位置決めする。
【００１１】本発明の好ましい実施形態において、暗電
流の測定値を温度に変換する計算は、ディジタル画像処
理システムの外部で行われる。ディジタル・カメラの場
合、一連の暗電流の測定値の計算が、対応する等価な温
度により作表される。この計算は、既知の温度で測定さ
れた暗電流を利用する。また、レンズの焦点距離は、一
連の温度で計算される。また、最適焦点の適正なレンズ
位置が、一連の焦点距離に関して計算される。焦点距離
と温度の関係の情報、暗電流と温度の関係の情報、およ
びレンズ位置と焦点距離の関係の情報を組み合わせて、
暗電流と最適焦点の間の直接相関性を求める。この情報
は、表の形式で、ディジタル・カメラに導入され、不揮
発性メモリに記憶され、測定した暗電流の場合の適正な
レンズ位置の簡単な参照を可能にする。この表形式の情
報を使用することにより、ディジタル・カメラ内のプロ
セッサは、集約的な計算を実行しなくてよくなる。
流の測定値を温度に変換する計算は、ディジタル画像処
理システムの外部で行われる。ディジタル・カメラの場
合、一連の暗電流の測定値の計算が、対応する等価な温
度により作表される。この計算は、既知の温度で測定さ
れた暗電流を利用する。また、レンズの焦点距離は、一
連の温度で計算される。また、最適焦点の適正なレンズ
位置が、一連の焦点距離に関して計算される。焦点距離
と温度の関係の情報、暗電流と温度の関係の情報、およ
びレンズ位置と焦点距離の関係の情報を組み合わせて、
暗電流と最適焦点の間の直接相関性を求める。この情報
は、表の形式で、ディジタル・カメラに導入され、不揮
発性メモリに記憶され、測定した暗電流の場合の適正な
レンズ位置の簡単な参照を可能にする。この表形式の情
報を使用することにより、ディジタル・カメラ内のプロ
セッサは、集約的な計算を実行しなくてよくなる。
【００１２】スキャナにおいて、一般に、レンズは適所
に固定される。温度の変化により生じるレンズ・システ
ムの焦点距離の変化は、レンズ位置の調整で補正するこ
とはできない。ディジタル画像の既知の量の焦点ぼけを
ディジタル画像処理で修正できることは当技術分野では
周知である。焦点ぼけは、画像とレンズとの間の実際の
距離３０２と、最適焦点での画像とレンズとの間の距離
３０４との差である（図３を参照）。
に固定される。温度の変化により生じるレンズ・システ
ムの焦点距離の変化は、レンズ位置の調整で補正するこ
とはできない。ディジタル画像の既知の量の焦点ぼけを
ディジタル画像処理で修正できることは当技術分野では
周知である。焦点ぼけは、画像とレンズとの間の実際の
距離３０２と、最適焦点での画像とレンズとの間の距離
３０４との差である（図３を参照）。
【００１３】ＣＣＤの暗電流を測定することにより、対
応する焦点距離を有するレンズ・システムの現在の温度
を決定することができる。現在の焦点距離が分かると、
システムの焦点ぼけの量を計算することができる。好ま
しい実施形態において、測定した暗電流の場合の焦点ぼ
けの量を決定する集約的な計算は、スキャナの外部で行
われる。スキャナにおいて、暗電流と焦点ぼけの量との
関係は、表形式であり、プロセッサが、測定した暗電流
の場合の焦点ぼけの量を参照する。焦点ぼけの量を決定
した後、この焦点ぼけの量は、ディジタル焦点補正への
入力として使用される。焦点ぼけの量が既知の場合のデ
ィジタル画像の再合焦の例は、「The image processing
handbook 2nd ed.」、John C. Russ、CRC Press, In
c.、1995(ISBN 0-8493-2516-1)を参照されたい。
応する焦点距離を有するレンズ・システムの現在の温度
を決定することができる。現在の焦点距離が分かると、
システムの焦点ぼけの量を計算することができる。好ま
しい実施形態において、測定した暗電流の場合の焦点ぼ
けの量を決定する集約的な計算は、スキャナの外部で行
われる。スキャナにおいて、暗電流と焦点ぼけの量との
関係は、表形式であり、プロセッサが、測定した暗電流
の場合の焦点ぼけの量を参照する。焦点ぼけの量を決定
した後、この焦点ぼけの量は、ディジタル焦点補正への
入力として使用される。焦点ぼけの量が既知の場合のデ
ィジタル画像の再合焦の例は、「The image processing
handbook 2nd ed.」、John C. Russ、CRC Press, In
c.、1995(ISBN 0-8493-2516-1)を参照されたい。
【００１４】本発明の以上の説明は、例示と説明のため
に示した。以上の説明は、網羅的なものではなく、本発
明を開示した厳密な形態に制限するものではなく、以上
の教示を考慮して他の修正および変形が可能である。実
施形態は、本発明の原理およびその実際的な応用例を最
もよく説明し、それにより当業者が、企図された特定の
使用法に適した様々な実施形態と様々な修正において、
本発明を最もよく利用できるように選択され記述され
た。併記の特許請求の範囲は、従来技術によって制限さ
れた範囲を除く本発明の他の代替実施形態を含むように
解釈されるべきである。
に示した。以上の説明は、網羅的なものではなく、本発
明を開示した厳密な形態に制限するものではなく、以上
の教示を考慮して他の修正および変形が可能である。実
施形態は、本発明の原理およびその実際的な応用例を最
もよく説明し、それにより当業者が、企図された特定の
使用法に適した様々な実施形態と様々な修正において、
本発明を最もよく利用できるように選択され記述され
た。併記の特許請求の範囲は、従来技術によって制限さ
れた範囲を除く本発明の他の代替実施形態を含むように
解釈されるべきである。
【００１５】以上、本発明の実施例について詳述した
が、以下、本発明の各実施態様の例を示す。
が、以下、本発明の各実施態様の例を示す。
【００１６】[実施態様１]対象物から画像を作成するレ
ンズ（４０８）と、前記対象物の画像を受けるよう構成
された光検出器アレイ（４０２）と、前記光検出器アレ
イからの暗電流を測定するセンサ（４０４）と、前記暗
電流の測定値を受け取り、前記暗電流の測定値に基づい
て、温度の影響を補正するプロセッサ（４０６）と、を
備えて成るディジタル撮像装置。
ンズ（４０８）と、前記対象物の画像を受けるよう構成
された光検出器アレイ（４０２）と、前記光検出器アレ
イからの暗電流を測定するセンサ（４０４）と、前記暗
電流の測定値を受け取り、前記暗電流の測定値に基づい
て、温度の影響を補正するプロセッサ（４０６）と、を
備えて成るディジタル撮像装置。
【００１７】[実施態様２]前記光検出器上に前記対象物
の画像を合焦させるために前記レンズを移動させる駆動
機構をさらに備えて成り、前記プロセッサが、前記レン
ズの位置を調整することにって補償することを特徴とす
る、実施態様１に記載のディジタル撮像装置。
の画像を合焦させるために前記レンズを移動させる駆動
機構をさらに備えて成り、前記プロセッサが、前記レン
ズの位置を調整することにって補償することを特徴とす
る、実施態様１に記載のディジタル撮像装置。
【００１８】[実施態様３]前記撮像装置の補正が、前記
画像のディジタル補正によって行われることを特徴とす
る、実施態様１に記載のディジタル撮像装置。
画像のディジタル補正によって行われることを特徴とす
る、実施態様１に記載のディジタル撮像装置。
【００１９】[実施態様４]ディジタル撮像装置の温度補
償方法であって、光検出器アレイの暗電流を測定するス
テップと、測定した暗電流に基づいて前記撮像装置を補
償するステップと、を備えて成る方法。
償方法であって、光検出器アレイの暗電流を測定するス
テップと、測定した暗電流に基づいて前記撮像装置を補
償するステップと、を備えて成る方法。
【００２０】[実施態様５]前記撮像装置の補償が、最適
焦点を得るようにレンズの位置を調整することによって
行われることを特徴とする、実施態様４に記載の方法。
焦点を得るようにレンズの位置を調整することによって
行われることを特徴とする、実施態様４に記載の方法。
【００２１】[実施態様６]前記撮像装置の補償が、前記
画像のディジタル補正によって行われることを特徴とす
る、実施態様４に記載の方法。
画像のディジタル補正によって行われることを特徴とす
る、実施態様４に記載の方法。
【００２２】[実施態様７]前記暗電流の測定値を温度情
報に変換するステップと、現在の温度に対するレンズの
光学特性を決定するステップと、をさらに備えて成るこ
とを特徴とする、実施態様４に記載の方法。
報に変換するステップと、現在の温度に対するレンズの
光学特性を決定するステップと、をさらに備えて成るこ
とを特徴とする、実施態様４に記載の方法。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明を用いるこ
とにより、ディジタル撮像装置のレンズ・システムにお
ける光学性能の温度特性を補償することができ、ディジ
タル撮像装置の性能を向上させることができる。
とにより、ディジタル撮像装置のレンズ・システムにお
ける光学性能の温度特性を補償することができ、ディジ
タル撮像装置の性能を向上させることができる。
【図１】レンズ・システムにおける対象物と画像との距
離の側面ブロック図である。
離の側面ブロック図である。
【図２】レンズの側面ブロック図である。
【図３】レンズの焦点ずれを示す側面ブロック図であ
る。
る。
【図４】本発明による温度補正システムのブロック図で
ある。
ある。
４０２：光検出器アレイ ４０４：暗電流測定装置 ４０６：プロセッサ ４０８：レンズおよび駆動システム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 チャールズ・エイチ・マクコニカ アメリカ合衆国コロラド州フォートコリン ズ コットンウッド・ポイント・ドライブ 1917
Claims (1)
- 【請求項１】対象物から画像を作成するレンズと、 前記対象物の画像を受けるよう構成された光検出器アレ
イと、 前記光検出器アレイからの暗電流を測定するセンサと、 前記暗電流の測定値を受け取り、前記暗電流の測定値に
基づいて、温度の影響を補正するプロセッサと、 を備えて成るディジタル撮像装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US327992 | 1981-12-07 | ||
| US09/327,992 US6148152A (en) | 1999-06-08 | 1999-06-08 | Compensation for thermal degradation of the optical performance in a digital imaging system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001016496A true JP2001016496A (ja) | 2001-01-19 |
Family
ID=23279027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000158657A Pending JP2001016496A (ja) | 1999-06-08 | 2000-05-29 | ディジタル撮像装置およびその光学系における温度補償方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6148152A (ja) |
| JP (1) | JP2001016496A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8509611B2 (en) | 2010-11-10 | 2013-08-13 | Rohm Co., Ltd. | Lens controlling device and imaging apparatus using the same |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7140766B2 (en) * | 1999-08-04 | 2006-11-28 | Given Imaging Ltd. | Device, system and method for temperature sensing in an in-vivo device |
| US6927795B1 (en) * | 2000-06-09 | 2005-08-09 | Hewlett-Packard Development Company, Lp | Dark signal closed loop thermal control for digital imaging systems |
| US7262799B2 (en) * | 2000-10-25 | 2007-08-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Image sensing apparatus and its control method, control program, and storage medium |
| US7365326B2 (en) * | 2000-12-26 | 2008-04-29 | Honeywell International Inc. | Camera having distortion correction |
| JP3934506B2 (ja) * | 2002-08-06 | 2007-06-20 | オリンパス株式会社 | 撮像システムおよび画像処理プログラム |
| US7015960B2 (en) * | 2003-03-18 | 2006-03-21 | Candela Microsystems, Inc. | Image sensor that uses a temperature sensor to compensate for dark current |
| JP2012189987A (ja) * | 2011-02-22 | 2012-10-04 | Tamron Co Ltd | 赤外線レンズユニット、及びそれを備えた赤外線カメラシステム |
| US10225457B1 (en) * | 2017-09-06 | 2019-03-05 | Mitutoyo Corporation | Stabilizing operation of a high speed variable focal length tunable acoustic gradient lens in an imaging system |
| CN111722355A (zh) * | 2019-03-19 | 2020-09-29 | 杭州海康微影传感科技有限公司 | 基于温度补偿对热成像镜头进行调焦的方法和装置 |
| CN115236852B (zh) * | 2022-08-16 | 2024-01-26 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种全光路低温系统光学补偿装置及设计方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4194220A (en) * | 1978-03-27 | 1980-03-18 | Ball Corporation | Leakage current compensating circuit for semiconductor image sensor |
| JPS5772113A (en) * | 1980-10-23 | 1982-05-06 | Canon Inc | Signal processing system |
| US4635126A (en) * | 1981-12-18 | 1987-01-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pick-up system |
| JP2787710B2 (ja) * | 1989-06-07 | 1998-08-20 | 株式会社ニコン | 光電変換装置の信号補正装置 |
| US5815968A (en) * | 1996-07-22 | 1998-10-06 | Admotion Corporation | Display apparatus having thermal compensation |
-
1999
- 1999-06-08 US US09/327,992 patent/US6148152A/en not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-05-29 JP JP2000158657A patent/JP2001016496A/ja active Pending
- 2000-08-16 US US09/639,971 patent/US6249647B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8509611B2 (en) | 2010-11-10 | 2013-08-13 | Rohm Co., Ltd. | Lens controlling device and imaging apparatus using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6148152A (en) | 2000-11-14 |
| US6249647B1 (en) | 2001-06-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2809063B1 (en) | Image capturing apparatus and image processing method | |
| KR20020033430A (ko) | 자동초점 조절장치 및 전자적 촬상장치 | |
| US10187564B2 (en) | Focus adjustment apparatus, imaging apparatus, focus adjustment method, and recording medium storing a focus adjustment program thereon | |
| US20080239099A1 (en) | Camera | |
| US10162149B1 (en) | Methods and apparatus for focus control in an imaging system | |
| JP2001016496A (ja) | ディジタル撮像装置およびその光学系における温度補償方法 | |
| JP5865299B2 (ja) | 焦点調節装置、カメラシステム、及び焦点調節方法 | |
| JP2005157268A (ja) | 撮像装置及びその制御方法及びプログラム及び記憶媒体 | |
| US7042491B2 (en) | Image signal output method, image signal output device, rangefinder, and imaging device | |
| US10802244B2 (en) | Methods and apparatus for focus control in an imaging system | |
| JP2008242333A (ja) | 撮像装置及びその制御方法 | |
| JP2023083980A (ja) | 距離計測装置および距離検出技術、撮像装置 | |
| KR102135170B1 (ko) | 촬상 장치 및 그 제어 방법 | |
| JPS6162011A (ja) | 焦点検出装置 | |
| JP2013247435A (ja) | 撮像装置 | |
| US8416404B2 (en) | Method and system for measurement and correction of thermally induced changes of boresight, effective focal length, and focus | |
| CN115698656A (zh) | 红外线拍摄装置 | |
| JP5251203B2 (ja) | 画像処理装置および画像処理プログラム | |
| JP2004120582A (ja) | カメラ | |
| JP7271604B2 (ja) | 赤外線撮像装置 | |
| JP4845720B2 (ja) | 焦点検出装置及び撮像装置 | |
| JP7237473B2 (ja) | 焦点調節装置、その制御方法 | |
| JP3080683B2 (ja) | プラスチックレンズの温度補償装置 | |
| JP2017191212A (ja) | 焦点検出装置 | |
| JP2006235351A (ja) | オートフォーカス装置 |