JP3065699B2 - Focus position detection device - Google Patents

Focus position detection device

Info

Publication number
JP3065699B2
JP3065699B2 JP3077809A JP7780991A JP3065699B2 JP 3065699 B2 JP3065699 B2 JP 3065699B2 JP 3077809 A JP3077809 A JP 3077809A JP 7780991 A JP7780991 A JP 7780991A JP 3065699 B2 JP3065699 B2 JP 3065699B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
focus
optical system
image sensor
sensor
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 - Fee Related
Application number
JP3077809A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH04310909A (en
Inventor
元一 山名
宏一 小西
伸之 永沢
康輝 高濱
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.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optic Co Ltd
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 Olympus Optic Co Ltd filed Critical Olympus Optic Co Ltd
Priority to JP3077809A priority Critical patent/JP3065699B2/en
Priority to PCT/JP1992/000393 priority patent/WO1992017805A1/en
Priority to US07/952,533 priority patent/US5245173A/en
Priority to AT92907544T priority patent/ATE194871T1/en
Priority to EP92907544A priority patent/EP0531543B1/en
Priority to DE69231269T priority patent/DE69231269T2/en
Publication of JPH04310909A publication Critical patent/JPH04310909A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3065699B2 publication Critical patent/JP3065699B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (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、顕微鏡等の合焦位置検
出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a focus position detecting device such as a microscope.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の顕微鏡の合焦位置検出装置におい
ては、結像点の前後のインフォーカスとアウトフォーカ
スの位置に1次元イメージセンサが配置されている。イ
メージセンサからの像出力のうち高周波成分が最大とな
るのはイメージセンサ上に像が結像された時である。こ
れより、試料ステージの移動に対するインフォーカス用
とアウトフォーカス用イメージセンサからの高周波成分
出力が結像点に関して対称となることを仮定すれば、両
出力の高周波成分の差をとることによりそのゼロ・クロ
ッシングポイントが結像点となる。
2. Description of the Related Art In a conventional focus position detecting apparatus for a microscope, a one-dimensional image sensor is disposed at in-focus and out-focus positions before and after an image forming point. The high-frequency component of the image output from the image sensor becomes maximum when an image is formed on the image sensor. From this, assuming that the high-frequency component outputs from the in-focus and out-focus image sensors with respect to the movement of the sample stage are symmetrical with respect to the image forming point, the difference between the high-frequency components of the two outputs is calculated by taking the difference between the high-frequency components. The crossing point is the imaging point.

【0003】このように、ゼロ・クロッシングポイント
が結像点であるというにはインフォーカス用とアウトフ
ォーカス用のイメージセンサの出力が結像点に関して完
全に対称である事を前提としている。しかし、従来の配
置・構成においては両センサ上の像の大きさに差が生じ
(インフォーカスイメージセンサ上の像の方がアウトフ
ォーカスイメージセンサ上の像より小さい)、従ってセ
ンサの長さか同じであればとらえる情報量に差が生じる
こと、又、アウトフォーカス像の方が空間周波数分布が
低周波なのでその高周波成分出力は小さい事等より両出
力は結像点に関して非対称となるのでその差のゼロ・ク
ロッシングポイントが結像点に正確に対応しなくなって
しまう。
As described above, it is assumed that the output of the in-focus and out-of-focus image sensors is completely symmetrical with respect to the image forming point when the zero crossing point is the image forming point. However, in the conventional arrangement and configuration, there is a difference between the sizes of the images on both sensors (the image on the in-focus image sensor is smaller than the image on the out-focus image sensor). A difference occurs in the amount of information that can be captured, and the out-of-focus image has a lower spatial frequency distribution, so its high-frequency component output is small. -The crossing point does not correspond exactly to the imaging point.

【0004】このため、特公昭61−13722号は、
第1と第2のイメ−ジセンサにおいて、この第1のイメ
−ジセンサに受光される光像の大きさと、前記第2のイ
メ−ジセンサに受光される光像の大きさとを、合焦の際
にほぼ等しくするために倍率補正光学系を新たに設けて
上記の問題を解決している。
For this reason, Japanese Patent Publication No. 61-13722 discloses a
In the first and second image sensors, the size of the light image received by the first image sensor and the size of the light image received by the second image sensor are adjusted for focusing. The above problem is solved by newly providing a magnification correcting optical system in order to make it almost equal to.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来技術においては、インフォーカス像、アウトフ
ォーカス像の大きさをそろえるために新たに光学部品を
追加しており、スペース的にも、コスト的にも問題があ
る。
However, in such a conventional technique, an optical component is newly added in order to make the in-focus image and the out-focus image uniform in size. There is also a problem.

【0006】本発明の合焦位置検出装置はこのような課
題に着目してなされたもので、その目的とするところ
は、新たな光学部品を追加せずに精度の良い検出が可能
な合焦位置検出装置を提供することにある。
The focus position detection apparatus of the present invention has been made in view of such a problem, and an object thereof is to provide a focus position detection apparatus capable of performing accurate detection without adding a new optical component. A position detecting device is provided.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、結像光学系と、この結像光学系の予定
結像面の近傍の2つの物体像をそれぞれ撮像する2つの
イメージセンサと、この2つのイメージセンサに前記2
つの物体像を投影するための光学系と、前記2つのイメ
ージセンサの出力によって、前記結像光学系の合焦度を
検出する合焦位置検出装置において、前記2つの物体像
を撮影する各イメージセンサの受光部の画素寸法、画素
ピッチが2つのイメージセンサ間で一定の比率となるよ
うに構成する。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an imaging optical system and two object images in the vicinity of a predetermined imaging plane of the imaging optical system. Two image sensors and the two image sensors
An optical system for projecting the two object images, and a focus position detecting device that detects the degree of focus of the imaging optical system based on the outputs of the two image sensors. The pixel size and pixel pitch of the light receiving portion of the sensor are configured to have a fixed ratio between the two image sensors.

【0008】[0008]

【作用】すなわち、本発明においては、2つの物体像を
撮影する各イメージセンサの受光部の画素寸法、画素ピ
ッチが2つのイメージセンサ間で一定の比率となるよう
に構成したので、新たに光学部品を設けることなく合焦
位置検出誤差を取り除くことができる。
That is, in the present invention, since the pixel size and the pixel pitch of the light receiving portion of each image sensor for photographing two object images are configured to have a fixed ratio between the two image sensors, a new optical sensor is used. The focus position detection error can be eliminated without providing any components.

【0009】[0009]

【実施例】まず、本発明の基本的概念を図1(a)、
(b)を参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, the basic concept of the present invention is shown in FIG.
This will be described with reference to FIG.

【0010】図1(a)において1は結像光学系であ
り、3,3′は予定結像面近傍の2つの物体像をそれぞ
れ撮像する2つのイメージセンサである。4は前記2つ
のイメージセンサに前記2つの物体を投影するための光
学系である。2,2′は結像光学系1の予定結像面を示
す。
In FIG. 1A, reference numeral 1 denotes an image forming optical system, and reference numerals 3 and 3 'denote two image sensors for picking up two object images near a predetermined image forming plane. Reference numeral 4 denotes an optical system for projecting the two objects onto the two image sensors. Reference numerals 2 and 2 ′ denote planned image planes of the image forming optical system 1.

【0011】図1(b)は、前記2つのイメージセンサ
3,3′の撮像面を10個の画素のラインセンサを例に
とって示したものであり、イメ−ジセンサ3の撮像面は
画素寸法が縦横の順にa,bで画素ピッチがpである。
そして、イメ−ジセンサ3′の撮像面は、画素寸法が
縦、横の順にka,kbで、画素ピッチがkpである。
このように、本発明においては、2つのイメージセンサ
間で、画素寸法、画素ピッチの比率を一定値kとしたこ
とを特徴とする。
FIG. 1B shows an image pickup surface of the two image sensors 3 and 3 'by taking a line sensor of 10 pixels as an example. The image pickup surface of the image sensor 3 has a pixel size. The pixel pitch is p in a and b in the vertical and horizontal order.
The image pickup surface of the image sensor 3 'has pixel dimensions of ka and kb in the vertical and horizontal order, and a pixel pitch of kp.
As described above, the present invention is characterized in that the ratio of the pixel size and the pixel pitch between the two image sensors is set to a constant value k.

【0012】すなわち、本発明においては、物体像が入
射したとき、結像光学系1より、イメージセンサ3,
3′上に、インフォーカス像とアウトフォーカス像が形
成され、アウトフォーカス像はインフォーカス像のk倍
となる。kは結像光学系1によって決定されるが、通常
の顕微鏡では1.1以上となる。また、2つのイメージ
センサ3,3′の撮像面は図1(b)のように形成され
ているので、インフォーカス像は図1(b)下段の画素
寸法、画素ピッチで撮像される。そしてインフォーカス
像のk倍のアウトフォーカス像は、図1(b)上段で示
されるようなk倍の画素寸法、画素ピッチで撮像され
る。従って、k倍の倍率比のある2つの物体像を、物体
がもともともつ空間周波数分布に対して同レベルの分解
能で撮像することが可能となる。以下に、図2を参照し
て、本発明の第1の実施例を詳細に説明する。
That is, in the present invention, when an object image is incident, the image sensor 3, the image sensor 3,
An in-focus image and an out-focus image are formed on 3 ', and the out-focus image is k times the in-focus image. k is determined by the imaging optical system 1, but is 1.1 or more in a normal microscope. Further, since the image pickup surfaces of the two image sensors 3 and 3 'are formed as shown in FIG. 1B, an in-focus image is picked up with the pixel size and pixel pitch shown in the lower part of FIG. 1B. The out-focus image k times as large as the in-focus image is imaged at a pixel size and pixel pitch k times as shown in the upper part of FIG. Therefore, two object images having a magnification ratio of k times can be captured with the same level of resolution with respect to the spatial frequency distribution originally possessed by the object. Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

【0013】1は結像光学系であり、3は予定結像面近
傍の2つの物体像を撮像するイメージセンサである。投
影光学系4は前記イメージセンサ3に2つの物体像を投
影するものであり、ハーフミラーとミラー、又はプリズ
ムなどによって構成される。補正回路5は、イメージセ
ンサ3の出力について、固定パターン雑音、暗電流成分
などを補正する回路であり、外部よりのクロック信号に
同期して各画素に対して補正を行う。可変ゲインアンプ
6は外部コントロール信号によってゲインをコントロー
ルする。A/Dコンバ−タ7は外部よりのクロック信号
に同期してA/D変換を行う。ドライバ8は外部からク
ロック信号を受けてイメージセンサ3をドライブ可能な
信号に変換してイメ−ジセンサ3に供給する。メモリ回
路9は高速で読み出される映像信号を一時蓄積するもの
である。蓄積は外部よりのクロック信号に同期して行わ
れる。タイミングコントローラ10は、補正回路5、可
変ゲインアンプ6、A/Dコンバ−タ7、ドライバ8、
メモリ回路9の各々にクロック信号などを供給する。
Reference numeral 1 denotes an imaging optical system, and reference numeral 3 denotes an image sensor that captures two object images in the vicinity of a predetermined imaging plane. The projection optical system 4 projects two object images onto the image sensor 3, and is composed of a half mirror and a mirror, a prism, or the like. The correction circuit 5 is a circuit that corrects a fixed pattern noise, a dark current component, and the like with respect to the output of the image sensor 3, and corrects each pixel in synchronization with an external clock signal. The variable gain amplifier 6 controls the gain by an external control signal. The A / D converter 7 performs A / D conversion in synchronization with an external clock signal. The driver 8 receives a clock signal from the outside, converts the clock signal into a signal that can drive the image sensor 3, and supplies the signal to the image sensor 3. The memory circuit 9 temporarily stores a video signal read at high speed. The accumulation is performed in synchronization with an external clock signal. The timing controller 10 includes a correction circuit 5, a variable gain amplifier 6, an A / D converter 7, a driver 8,
A clock signal or the like is supplied to each of the memory circuits 9.

【0014】CPU11は、タイミングコントローラ1
0の制御や、メモリ回路9より画像データを読みだし、
合焦評価の演算を行ったり、その結果を出力したりす
る。表示回路12はCPU11の合焦評価の演算結果を
合焦検出装置使用者に対して表示を行う。
The CPU 11 includes a timing controller 1
0, read image data from the memory circuit 9,
It calculates the focus evaluation and outputs the result. The display circuit 12 displays the calculation result of the focus evaluation of the CPU 11 to the user of the focus detection device.

【0015】図3はイメージセンサ3の受光部を示す図
であり、本実施例では図示するようなラインセンサを使
用する。インフォーカス像受光用として画素21が20
0ヶ、アウトフォーカス像受光用として画素22が20
0ヶ同一直線上に配置されている。画素21のサイズは
縦a,横bであり、ピッチpで配置される。画素22の
サイズは縦a′,横b′でありピッチp′で配置され
る。
FIG. 3 is a diagram showing a light receiving portion of the image sensor 3. In this embodiment, a line sensor as shown is used. 20 pixels 21 for receiving the in-focus image
0, 20 pixels 22 for receiving the out-of-focus image
0 are arranged on the same straight line. The size of the pixels 21 is vertical a and horizontal b, and is arranged at a pitch p. The size of the pixels 22 is vertical a ', horizontal b' and arranged at a pitch p '.

【0016】よって受光エリアはインフォーカス像用と
して縦b、横lとなり、アウトフォーカス像用として縦
b′、横l′となる。ここでa,b,p,l,a′,
b′,p′,l′は以下の関係を満たす。 a′=ka b′=kb p′=kp l=200×p−(p−a) l′=200×p′−(p′−a′) 上式でkは結像光学系によって決まる定数であり、本実
施例では約1.2である。以下に、図2〜4を参照して
本実施例の作用を説明する。
Accordingly, the light receiving area has a length b and a width l for an in-focus image, and has a length b 'and a width l' for an out-of-focus image. Where a, b, p, l, a ',
b ', p', l 'satisfy the following relationship. a ′ = ka b ′ = kb p ′ = kp l = 200 × p− (p−a) l ′ = 200 × p ′ − (p′−a ′) In the above equation, k is a constant determined by the imaging optical system. In this embodiment, the value is about 1.2. The operation of the present embodiment will be described below with reference to FIGS.

【0017】結像光学系1に入射された物体像は光学系
4によってイメージセンサ3上に、インフォーカス像、
アウトフォーカス像として投影される。この投影像のパ
ターン例を図4(a)に示す。横軸はラインセンサのピ
ッチ方向の物理的位置を示す。図で示されるようにイン
フォーカス像、アウトフォーカス像の輝度分布はそのレ
ベル、大きさが異なっている。そして大きさはインフォ
ーカス像のk倍がアウトフォーカス像の大きさとなり、
レベルはインフォーカス像の1/k2 倍がアウトフォー
カス像のレベルとなる。kは前記結像光学系によって決
まる定数である。
An object image incident on the image forming optical system 1 is converted into an in-focus image,
It is projected as an out-of-focus image. FIG. 4A shows an example of the pattern of this projected image. The horizontal axis indicates the physical position of the line sensor in the pitch direction. As shown in the figure, the luminance distributions of the in-focus image and the out-focus image have different levels and sizes. The size of the out-focus image is k times the size of the in-focus image,
The level is 1 / k 2 of the in-focus image Double is the level of the out-of-focus image. k is a constant determined by the imaging optical system.

【0018】イメ−ジセンサ3の蓄積時間はタイミング
コントローラ10によって適切なものとされるので、物
体像を光電変換したイメージセンサ3の出力は、図4
(b)で示すようなものとなり、インフォーカス像とア
ウトフォーカス像の像の大きさは同じとなる。イメージ
センサ3の出力を補正回路5によって補正すると、図4
(c)で示すような信号となる。インフォーカス像、ア
ウトフォーカス像はセンサの感度誤差、光学系4の光量
分割比の誤差などによって図4(c)のΔEなどの誤差
があるので次段の可変ゲインアンプ6によって、インフ
ォーカス像出力時、アウトフォーカス像出力時でゲイン
を変えてやり、図4(d)のように出力レベルをそろえ
ることができる。以上のようにして新たに光学部品を追
加することなく、物体像は合焦評価のための演算に適切
なものとなる。
Since the accumulation time of the image sensor 3 is made appropriate by the timing controller 10, the output of the image sensor 3, which photoelectrically converts the object image, is output as shown in FIG.
(B), the size of the in-focus image and the size of the out-focus image are the same. When the output of the image sensor 3 is corrected by the correction circuit 5, FIG.
The signal is as shown in FIG. The in-focus image and the out-focus image have an error such as ΔE in FIG. 4C due to the sensitivity error of the sensor, the error of the light amount division ratio of the optical system 4, and the like. At this time, the output level can be made uniform as shown in FIG. 4D by changing the gain when outputting the out-of-focus image. As described above, the object image is suitable for calculation for focus evaluation without newly adding an optical component.

【0019】ここで、CPU11は、タイミングコント
ローラ10にイメージセンサ3の画像蓄積の開始、終
了、さらに蓄積終了した画像データの読み出しをスター
トさせるための制御信号を送る。画像データの読み出し
がスタートすると、前記したように可変ゲインアンプ6
より適切な状態に変換されたデータが時系列的に出力さ
れる。可変ゲインアンプ6の出力はA/Dコンバ−タ7
によって順次デジタルデータに変換されメモリ回路9に
画像データとして蓄積される。タイミングコントローラ
10は画像データの読み出しが終了すると、終了信号を
CPU11にステータス信号として送る。
Here, the CPU 11 sends a control signal to the timing controller 10 to start and end the image storage of the image sensor 3 and to start reading the stored image data. When the reading of the image data starts, the variable gain amplifier 6
Data converted to a more appropriate state is output in a time series. The output of the variable gain amplifier 6 is an A / D converter 7
Is sequentially converted into digital data and stored in the memory circuit 9 as image data. When the reading of the image data is completed, the timing controller 10 sends an end signal to the CPU 11 as a status signal.

【0020】CPU11はさらにメモリ回路9より画像
データを読み出し、合焦度を評価するための演算を行
い、その結果を表示回路12に表示する。表示としては
前ピン、後ピン、合焦の3種類のいずれか1つを表示し
てもよいし、合焦位置までの距離を表示してもよい。
The CPU 11 further reads out image data from the memory circuit 9, performs an operation for evaluating the degree of focus, and displays the result on the display circuit 12. As the display, any one of the three types of front focus, rear focus, and focus may be displayed, or the distance to the focus position may be displayed.

【0021】上記の撮像、撮像信号処理、合焦度評価演
算、合焦度評価結果の表示をくり返し行うことにより、
リアルタイムに合焦度を表示可能なフォーカスインジケ
−タを構成できる。又、合焦度評価結果をもとにフォー
カシング動作(自動合焦動作)を行えば、自動合焦装置
が構成できることは言うまでもない。又、本発明実施例
では結像光学系1とイメージセンサ3のアライメントを
容易にするめ、インフォーカス像検出部とアウトフォー
カス像検出部を同一シリコン基板上に形成したが、イン
フォーカス像検出とアウトフォーカス像検出を別個のイ
メージセンサで行うことも可能である。次に、本発明の
第2の実施例を図5を参照して説明する。
By repeatedly performing the above-described imaging, imaging signal processing, focus degree evaluation calculation, and display of the focus degree evaluation result,
A focus indicator capable of displaying the degree of focus in real time can be configured. It is needless to say that an automatic focusing device can be configured by performing a focusing operation (automatic focusing operation) based on the evaluation result of the degree of focusing. In the embodiment of the present invention, the in-focus image detecting section and the out-of-focus image detecting section are formed on the same silicon substrate in order to facilitate the alignment between the imaging optical system 1 and the image sensor 3. It is also possible to detect the focus image with a separate image sensor. Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0022】本実施例は、イメージセンサとして2次元
のエリアセンサを用いて合焦評価エリアの選択を行う例
である。システムのブロック構成は、図2の第1実施例
と同じであり、イメージセンサの受光面の形状は、図5
で示すようなものである。インフォーカス像受光用画素
23が200×200=40000画素、アウトフォー
カス像受光用画素24が200×200=40000画
素配置されている。画素23のサイズは縦、横Cでピッ
チPx,Pyで配置され、画素24のサイズは縦、横
C’でピッチPx’,Py’で配置される。
In this embodiment, a focus evaluation area is selected using a two-dimensional area sensor as an image sensor. The block configuration of the system is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 2, and the shape of the light receiving surface of the image sensor is as shown in FIG.
It is as shown in. The in-focus image light receiving pixels 23 are arranged 200 × 200 = 40000 pixels, and the out-of-focus image light receiving pixels 24 are arranged 200 × 200 = 40000 pixels. The size of the pixels 23 is arranged at pitches Px and Py in the vertical and horizontal C, and the size of the pixels 24 is arranged at the pitches Px 'and Py' in the vertical and horizontal C '.

【0023】一般的にはx方向、y方向のサンプリング
ピッチを等しくするようにPx=Py、Px′=Py′
に設定する。そしてC、C′、Px、Py、Px′、P
y′は以下の関係を満たす。 C′=kC Px′=kPx (Py′=kPy) 上式でkは第一実施例と同じく結像光学系によって決ま
る定数であり、約1.2である。
Generally, Px = Py and Px '= Py' so that the sampling pitches in the x and y directions are equal.
Set to. And C, C ', Px, Py, Px', P
y ′ satisfies the following relationship. C ′ = kC Px ′ = kPx (Py ′ = kPy) In the above equation, k is a constant determined by the imaging optical system as in the first embodiment, and is about 1.2.

【0024】本実施例においては、第1実施例と同様
に、適切な状態となった画像データがメモリ回路9に書
き込まれる。ここで合焦評価エリアの選択を行なった場
合、インフォーカス像データ数とアウトフォーカス像デ
ータ数を等しく対応させることができ、CPU11によ
る演算及びメモリ回路9からの画像データのロードを簡
単にすることができる。インフォーカス像検出エリアと
アウトフォーカス像検出エリアの画素サイズ、及び画素
ピッチが等しい場合はエリア選択時に、物体像の同一部
分の画素データをロードし演算することは非常に複雑と
なる。
In this embodiment, similarly to the first embodiment, image data in an appropriate state is written into the memory circuit 9. Here, when the focus evaluation area is selected, the number of in-focus image data and the number of out-of-focus image data can be made to correspond equally, thereby simplifying the calculation by the CPU 11 and the loading of the image data from the memory circuit 9. Can be. If the pixel size and pixel pitch of the in-focus image detection area and the out-of-focus image detection area are equal, loading and calculating pixel data of the same part of the object image at the time of area selection becomes very complicated.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
新たに光学部品を設けることなく、インフォーカス像、
アウトフォーカス像の大きさの違いによる、合焦位置検
出誤差を取り除くことができ、そのスペース削減効果、
コスト低減効果は非常に大きい。
As described in detail above, according to the present invention,
In-focus image,
The focus position detection error due to the difference in the size of the out-of-focus image can be removed, and its space reduction effect,
The cost reduction effect is very large.

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

【図1】図1(a)、図1(b)は本発明の基本的概念
を説明するための図。
FIGS. 1A and 1B are diagrams for explaining a basic concept of the present invention.

【図2】本発明に係る合焦位置検出装置の一構成例を示
す図。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a focus position detection device according to the present invention.

【図3】イメ−ジセンサの受光部を詳細に示す図。FIG. 3 is a diagram showing a light receiving section of the image sensor in detail.

【図4】図4(a)は撮影像のパタ−ンを示す図であ
り、図4(b)は蓄積時間が調整されたイメ−ジセンサ
の出力波形図であり、図4(c)は補正されたイメ−ジ
センサの出力波形図であり、図4(d)はゲインを変え
ることによって2つのレベルが同一とされた出力波形
図。
4A is a diagram showing a pattern of a photographed image, FIG. 4B is an output waveform diagram of an image sensor whose accumulation time has been adjusted, and FIG. FIG. 4D is a corrected output waveform diagram of the image sensor, and FIG. 4D is an output waveform diagram in which two levels are made the same by changing a gain.

【図5】本発明の第2実施例におけるイメ−ジセンサの
受光部を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing a light receiving section of an image sensor according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…結像光学系、2,2′…予定結像面、3,3′…イ
メ−ジセンサ、4…投影光学系、5…補正回路、6…可
変ゲインアンプ、7…A/Dコンバ−タ、8…ドライ
バ、9…メモリ回路、10…タイミングコントロ−ラ、
11…CPU、12…表示回路。21,22,23,2
4…画素。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Imaging optical system, 2, 2 '... Planned imaging surface, 3, 3' ... Image sensor, 4 ... Projection optical system, 5 ... Correction circuit, 6 ... Variable gain amplifier, 7 ... A / D converter , 8 ... Driver, 9 ... Memory circuit, 10 ... Timing controller,
11 CPU, 12 display circuit. 21, 22, 23, 2
4: Pixel.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高濱 康輝 東京都渋谷区幡ケ谷2丁目43番2号 オ リンパス光学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−92908(JP,A) 特開 昭59−94720(JP,A) 特公 昭43−10265(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 7/28 - 7/40 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (72) Inventor Yasuaki Takahama 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Inside Olympus Optical Industrial Co., Ltd. (56) References JP-A-58-92908 (JP, A) Sho-59-94720 (JP, A) JP-B-43-10265 (JP, B1) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G02B 7/ 28-7/40

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 結像光学系と、この結像光学系の予定結
像面の近傍の2つの物体像をそれぞれ撮像する2つのイ
メージセンサと、この2つのイメージセンサに前記2つ
の物体像を投影するための光学系と、前記2つのイメー
ジセンサの出力によって、前記結像光学系の合焦度を検
出する合焦位置検出装置において、前記2つの物体像を
撮影する各イメージセンサの受光部の画素寸法、画素ピ
ッチが2つのイメージセンサ間で一定の比率となるよう
に構成されていることを特徴とする合焦位置検出装置。
An image forming optical system, two image sensors for picking up two object images in the vicinity of a predetermined image forming plane of the image forming optical system, respectively, and the two object images are applied to the two image sensors. An optical system for projecting, and a focus position detecting device that detects a degree of focus of the imaging optical system based on outputs of the two image sensors, a light receiving unit of each image sensor that captures the two object images Wherein the pixel size and the pixel pitch are set to have a fixed ratio between the two image sensors.
【請求項2】 前記2つのイメージセンサの受光部を同
一半導体基板上に形成したことを特徴とする請求項1記
載の合焦位置検出装置。
2. The in-focus position detecting device according to claim 1, wherein the light receiving portions of the two image sensors are formed on the same semiconductor substrate.
JP3077809A 1991-03-29 1991-04-10 Focus position detection device Expired - Fee Related JP3065699B2 (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3077809A JP3065699B2 (en) 1991-04-10 1991-04-10 Focus position detection device
PCT/JP1992/000393 WO1992017805A1 (en) 1991-03-29 1992-03-30 Apparatus for sensing automatic focusing
US07/952,533 US5245173A (en) 1991-03-29 1992-03-30 Automatic focal-point sensing apparatus sensing high and low magnification
AT92907544T ATE194871T1 (en) 1991-03-29 1992-03-30 DEVICE FOR DETERMINING AUTOMATIC FOCUSING
EP92907544A EP0531543B1 (en) 1991-03-29 1992-03-30 Apparatus for sensing automatic focusing
DE69231269T DE69231269T2 (en) 1991-03-29 1992-03-30 DEVICE FOR DETERMINING THE AUTOMATIC FOCUSING

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3077809A JP3065699B2 (en) 1991-04-10 1991-04-10 Focus position detection device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04310909A JPH04310909A (en) 1992-11-02
JP3065699B2 true JP3065699B2 (en) 2000-07-17

Family

ID=13644349

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3077809A Expired - Fee Related JP3065699B2 (en) 1991-03-29 1991-04-10 Focus position detection device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3065699B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7345706B2 (en) 2002-08-23 2008-03-18 Fuji Photo Optical Co., Ltd. Auto focus system
JP4790420B2 (en) 2006-01-12 2011-10-12 オリンパス株式会社 Microscope with automatic focusing mechanism and adjustment method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04310909A (en) 1992-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5029274B2 (en) Imaging device
JP3093781B2 (en) Focus position detection device
JP2002112099A (en) Apparatus and method for repairing image
US7583293B2 (en) Apparatus and method for generating multi-image scenes with a camera
JP3530906B2 (en) Imaging position detection program and camera
JPH05257062A (en) Automatic focusing device
JP3493403B2 (en) 3D measuring device
JP3065699B2 (en) Focus position detection device
JP3493886B2 (en) Digital camera
JPH04207481A (en) Movement detector
JPH06292052A (en) Still picture image pickup device
JP3129069B2 (en) Image recording / reproducing system and photographing device
JP4217493B2 (en) Pixel shift digital camera adjustment method, pixel shift digital camera system, and microscope pixel shift digital camera system
JPH0618779A (en) Automatic focus detecting device
JP5082314B2 (en) Displacement sensor
JP3222155B2 (en) Automatic focus adjustment device
JP3861475B2 (en) 3D input device
JPH109819A (en) Distance measuring equipment
JP2011039293A (en) Photometric device and imaging apparatus
US20220417427A1 (en) Image processing apparatus that retouches and displays picked-up image, image processing method, and storage medium
JP3465910B2 (en) Automatic focusing method
JPH06225187A (en) Image pickup device
JP2000002520A (en) Three-dimensional input apparatus
JPH09325019A (en) Three-dimensional measuring device
JP3218157B2 (en) Still image pickup device

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20000418

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees