JPH02263103A

JPH02263103A - 光像検出装置

Info

Publication number: JPH02263103A
Application number: JP2048785A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Utagawa; 健歌川
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1990-02-28
Filing date: 1990-02-28
Publication date: 1990-10-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（発明の技術分野）本発明は、多数の受光部を配列して成る受光部アレイ上
に光像を投影し、その受光部アレイの一連の光電出力を
処理し光像の状態を検出する例えばカメラ用焦点検出装
置等の光像検出装置に係り、特に光像中の特定の空間周
波数成分を抑制するフイルタリング装置に関する。

撮影レンズの射出瞳の異なる部分を通過した光束による
一対の被写体像の相対的ずれ量を光電的に検出し、その
ずれ量から撮影レンズの焦点検出をする又は被写体まで
の距離を測定するカメラ用焦点検出装置は多数提案され
ている。

第１図と第２図とにそのうちの代表的な焦点検出装置の
光学系を示す。

第１図は特開昭５４−１０４８５９号公報に記載された
光学系を示し、撮影レンズ１の射出瞳の第１及び第２部
分１ａ、ｊｂを夫々通過した光束は、撮影レンズ１の予
定結像面２の近傍に第１及び第２被写体像を夫々形成す
る。この第１第２被写体像は夫々フィールドレンズ３を
介して第１及び第２再結像レンズ４．５により第１及び
第２光電素子アレイ６．７上に再結像される。光電素子
アレイ６．７は共に第１図（ｂ）に示す如く幅ｐ。を有
する光電素子ＰＴがピッチｐ。で即ち実質的に間隙なく
配列されている。第１光電素子アレイ６の一連の光電出
力ａ１、ａ２、ａ３・・・・・・のパターンは、第１被
写体像の照度分布パターンに、第２光電素子アレイ７の
一連の光電出力ｂ１、ｂ２、ｂ３・・・・・・のパター
ンは第２被写体像の照度分布パターンに夫々対応する。

上記両光電量カバターンから上記第１と第２被写体像の
相対的ずれが検出される。

第２図はｕ、　ｓ、　ｐ４，２３０．９４１　ニ記載す
ｈ　タ光学系を示し、同図（ａ）において撮影レンズ１
の射出瞳の第１及び第２部分１ａ、ｉｂを夫々通過した
光束は、フィールドレンズ３を経て撮影レンズ１の予定
結像面２の近傍に夫々第１及び第２被写体像を形成する
。この予定結像面２の近傍には、小レンズアレイ８が配
置されている。この小レンズアレイ８は、第２図（ｂ）
に示す如く互にわずかな間隙を隔ててピッチｐ。で一方
向に配列された多数の小レンズ８１３１．８０２、・・
・・・・から構成されている。

各小レンズ８０Ｌ　８０２・・・・・・の背後には、一
対の光電素子ＰＴ、、ＰＴ２が配置されている。第１、
第２被写体像は夫々小レンズアレイ８の小レンズにより
小部分に分割され、この分割された第１被写体像は、第
１光電素子群ＰＴ１、ＰＴｌ・・・・・・により、第２
被写体像は第２光電素子群ＰＴ２、ＰＴ２により夫々光
電変換される。第１被写体像の照度分布パターンに対応
する第１光電素子群の光電出力ａ１、ａ２、ａ３・・・
・・・のパターンと第２被写体像の照度分布パターンに
対応する第２光電素子群の光電出力ｂ１、ｂ２、ｂ３・
・・・・・のパターンとから像ずれが検出される。

上記被写体像は、第１図ではピッチｐ。で配列された光
電素子により量子化されて光電変換され、第２図ではピ
ッチｐ。で配列された小レンズにより量子化され、対応
の光電素子により光電変換される。この様に、光像を量
子化し光電変換する部分を本明細書においては受光部と
言い、それらが配列されたものを受光部アレイと言う。

従って、第１図では光電素子それ自身が受光部であり、
第２図では小レンズとその背後の光電素子との組合せが
受光部に相当する。

光電出力（ａｌ、ａ２、ａ３、・・・・・・）及び（ｂ
ｌ、ｂ２、・・・・・・）を夫々サンプリングピッチｐ
　（＝ｎｐｏ１ｎは１以上の整数）でサンプリングして
、このサンプリングされたデータに基づき像のずれを検
出する場合、サンプリングピンチｐで決まるナイキスト
周波数ｒＮ−’−以上の光像の空間周波数成分ｐは、像ずれ検出の誤差要因となる。このことを第３図乃
至第７図を用いて例証する。尚、以下の説明ではｐ＝ｐ
ｏとし、光電素子アレイからの光電出力をすべてサンプ
リングするものとする。従ってこの時のサンプリングピ
ッチで決まるナイキス第３図は、ピッチｐ。で配列され
た幅ｐ。の光電素子ＰＴ１〜ＰＴ５と、各光電素子の光
電出力ａ工〜ａ５とを示す。

子像（ハツチングが付されている。）が光電素子アレイ
ＰＴ１〜ＰＴ５上を矢印方向に移動した時の状態を夫々
示し、第４図（ａ′）〜（ｆ′）は第４図（ａ）〜（ｆ
）の時の光電出力ａ□〜ａ５の変化を示す。第５図（ａ
）〜（ｆ）、（ａ′）〜（ｆ′）、第６図（ａ）〜（ｆ
）、（ａ′）〜（ｆ’）、及び第７図（ａ）〜（ｆ）、
（ａ′）〜（ｆ′）は、夫々空る第４図（ａ）〜（ｆ）
、（ａ′）〜（ｒ′）と同様の図である。なお、第６図
と第７図では、光電出力のパターンの変化を明らかにす
る為に、光電素子数を１０個として示しである。

像の動き方向とそれに伴う光電量カバターンの動き方向
とが逆になる。一般に、ナイキスト周波数ｆＮからその
２倍の周波数２ｆＮまでの間の周波数の空間格子像は、
像の移動と光電量カバターンの位相変化とは方向が逆と
なる。第５図において、波数の空間格子像に関しては、
光像の移動に伴う光電量カバターンが振幅を変化させる
のみで、光電量カバターンの位相変化は無い。第６図に
おいる空間格子像に関しては光像の矢印方向の動きに対
して、光電量カバターン位相も同方向へ変化するが、そ
の位相変化は滑らかさを欠く。第７図に有する空間格子
像については、光像の矢印方向への動きに応じて光電量
カバターンの位相も同方向に滑らかに変化している。

以上の事から明らかなように、サンプリングされた出カ
バターンの位相の動きから光像の変位を検出する為には
、ナイキスト周波数ｆＮ以上の高次の空間周波数成分を
充分に除去する必要がある。

ところが、第１図に示す様に幅ｐ。を有する矩形受光部
のＭＴＦ特性は第８図（ａ）の実線Ａに示すごとく、空
間周波数１／ｐｏでほぼ零となる特性を有する。このピ
ッチｐ。で発生する光電出力を上述のごとくすべてサン
プリングするとすれば、第８図（ａ）の実線Ａに示した
受光部の］’ｖｆＴＦ特性間周特徴間周波数成分含むも
のとなる。同様に第２図に示した受光部ピッチｐ。の０
８倍の直径を有する受光部のＭＴＦ特性は第８図（ａ）
の実線Ｂにの空間周波数成分を第１図のものよりも更に
多く含む。従って、従来の焦点検出装置は被写体像が低
空間周波数成分に比べてナイキスト周波数以上の高空間
周波数成分を多く含むときには誤った焦点検出を行うと
言う欠点があった。

そこで、本出願人は、特願昭５６−１８５７２３号と特
願昭５６−．１７７８２７号の２件の特許出願において
上記欠点を低減した焦点検出装置を提案している。前者
の出願は、受光部アレイの隣接する受光部同士の光電出
力をすべて加算し、サンプリングピッチは受光部ピッチ
ｐ。のままである新たな加算信号を作成するフィルタ手
段を設け、この加算信号を用いて像ずれ検出の演算を行
う焦点検出装置を開示している。このフィルタ手段と第
１図の受光部とから決まる合成ＭＴＦ特性及びこのフィ
ルタ手段と第２図の受光部とから決まる合成ＭＴＦ特性
は夫々第８図（ｂ）と（Ｃ）において実線で示をとるも
のであり、上記ナイキスト周波数近傍の空間周波数成分
を同図において点線で示した受光部のみのＭＴＦ特性よ
りも一層抑制しているが、しかし周波数零付近の低空間
周波数に第１ピークしている。後者の出願は、受光部ア
レイの受光部１箇を置いて隣り合う受光部の光電出力を
減算するフィルタ手段を設け、その減算信号を上記と同
様に用いて像ずれ検出の演算を行う焦点検出装置を開示
している。このフィルタ手段と第１図の受光部とにより
決まる合成ＭＴＦ特性は、第８図（ｄ）において実線で
示す如く周波数零において零となる点を除いて、第８図
（ｂ）とほぼ同一となる。

以上の如く、これらの先願の発明に係る焦点検出装置も
、ナイキスト周波数より大きい周波数成分の除去は必ず
しも十分ではなく、光像によっては誤検出を行う可能性
を有する。

また、以上では、受光部アレイに対する光像のずれ検出
におけるナイキスト周波数以上の周波数成分の除去の必
要性を述べたが、この様な除去は上記例に限らず、光像
をサンプリングして処理し光像の状態を検出する装置に
は必要である。

（発明の目的）本発明の目的は、ナイキスト周波数以上の空間周波数成
分を十分に除去できる光像検出装置を提供することであ
る。

（発明の実施例）以下に本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第９図は、実施例に係る焦点検出装置の光学系を示し、
この光学系は基本的には第１図の光学系と同一であるが
、全体の構成の小型化を図ったものである。同図におい
て撮影レンズの如き結像光学系１の予定焦点面（１次像
面）の近傍に、フィールドレンズ１５が配置され、この
フィールドレンズ１５はその中央部に矩形の光透過領域
１５ａを有し、その領域１５ａ以外は遮光領域となって
いる。

はぼ直方体状の透明ブロック１６はガラスやプラスチッ
ク等の高屈折率物質から成り、この一端面１６ａには上
記フィールドレンズ１５が貼付されている。この一端面
１６ａに対向した他端面１６ｂには、互に逆方向にわず
かに傾いた一対の凹面鏡１７、１８が設けられている。

これらの凹面鏡１７．１８は夫々第１図の再結像レンズ
４．５に対応する。

この両端面１０ａ、　１６ｋ）の間のブロック１６中に
は所定の間隙を隔てて一対のミラー１９．２０がほぼ４
５’　の角度で斜設されている。透明ブロック１６の下
方には、夫々光電変換装置２１が配置されている。この
光電変換装置２１は、上記ミラー１９．２０の下方に夫
々に対応した一次元イメージセンサ２２Ａ、２２Ｂが形
成されている。

結像光学系１を通過した光束はフィールドレンズ１５の
光透過領域１５ａを通過しブロック１６内に入り、ミラ
ー１９．２０の間の間隙を通って一対の凹面鏡１７．１
８に入射する。一方の凹面鏡１７は入射光をミラー１９
の方へ、他方の凹面鏡１８は入射光をミラー２０の方う
夫々反射し、各反射光はミラー１９．２０を介して夫々
イメージセンサ２２Ａ、２２Ｂに到達する。こうしてほ
ぼ同一被写体についての一対の被写体像がセンサ２２Ａ
、２２Ｂ上に形成される。

この光電装置２１からの光電出力を処理する回結糸を第
１０図により説明する。

第１０図において、−次元イメージセンサ２２Ａ１２２
Ｂは、間隔ｐ。で配列された受光部がら成る受光部アレ
イ２３Ａ、２３Ｂと、トランスファゲート２４Ａ、２４
Ｂと、電荷転送シフトレジスタ２５Ａ１２５Ｂとから構
成される。受光部アレイ２３Ａ、２３Ｂの各受光部の電
荷信号即ち光電出力ａ・・・・・・ａｌ、ｂｌ・・・・
・・ｂｐは、トランスファーゲート２４Ａ、２４Ｂを介
して夫々電荷転送シフトレジスタ２５Ａ、２５Ｂに並列
的に送られ、受光部の配列順に時系列化される。イメー
ジセンサ２２Ａ、２２Ｂの一連の光電出力は、夫々対応
のフィルタ手段２６１に、、２６Ｂに送られる。尚、こ
の光電出力とは光電素子の出力に関連した信号を意味し
、従って光電素子出力を線形増幅や対数増幅したものを
当然含む。このフィルタ手段２６Ａ、２６Ｂは共に第１
１図（ａ）に示すトランスバーサルフィルタにより構成
されている。このトランスバーサルフィルタは、互に直
列接続された一画素分の遅延回路Ｄ１〜Ｄｑと、各遅延
回路Ｄ１〜Ｄ、の出力端子にアンプＡｍを介して接読さ
れた乗算器Ｗ１〜ｗｑと、これらの乗算器の出力を加算
する加算器Ｔ１とから成る。乗算器Ｗ□は遅延回路Ｄ１
の出力に重みＷｌを乗算し１残りの乗算器Ｗ２〜Ｗも同
様に遅延回路Ｄ２〜Ｄｑの出力に夫々重みＷ２〜ｗｑを
掛ける。ここでＷ１〜Ｗ、は正、零、又は負の数である
。フィルタ手段２（ＳＡ、２６Ｂは以上の如き構成であ
るので、例えばイメージセンサ２２Ａからの一連の光電
出力ａ１、ａ　・・・・・・ａ、がフィルタ手段２６Ａ
に順次入力され、加算量カニ２、Ｉ３、・・・・・・を
順次出力する。フィルタ手段２６Ｂについても同様であ
る。サンプルホールド回路２７Ａ、２７Ｂは夫々フィル
タ手ｆｆ２６Ａ。

２６Ｂの加算出力Ｉ□、Ｉ２、Ｉ３・・・・・・をｎ個
毎にサンプルホールドする。例えばｎ　＝　２とすると
、加算出力Ｉ０、Ｉａ　、Ｉｓ　、Ｉｙ・・・・・・が
サンプリングされる。上記サンプリング間隔をｎとする
ことは、空間的にみるとサンプリングピッチｐがｐ＝ｎ
ｐ。

となることにあたる。上記フィルタ手段とサンプルホー
ルド回路とから、第１手段を構成し、この第１手段は、
近接した複数個の受光部の光電出力に夫々所定の重みを
付して加算した加算出力を、所定ピッチｎｐｏ毎に作成
する。

変位検出手段として働く演算手段２８は、上記サンプル
ホールド回路２７Ａ、２７Ｂの各出力を演算し、両回路
２７Ａ、２７Ｂの出カバターンの位相差を算出し、受光
部アレイ２３Ａ、２３Ｂ上の光像のずれ即ち光電の変位
を検出する。この演算手段２８の出力に基づき、撮影レ
ンズの合焦駆動又は、焦点調節状態の表示が行われる。

第１１図（ｂ）は第１１図（ａ）のトランスバーサルフ
ィルタの具体的構成例である分割電極形ＣＣＤＣＤトラ
ンスパーサルフィルタラ。３相クロックラインＳ、、Ｓ
。、９６３のうちのクロックラインク。

の転送電極は重みＷに応じて分割されている。ＣＭはカ
レントメータである。尚、複数の重みに正の数と負の数
とが存在する場合には、正の重みに関する部分和と負の
重みに関する部分和とを夫々求（１つめた後、それらの部分和の差を求めるとよい。。

このフィルタ手段２６Ａ、２６Ｂとして、第１２図（ａ
）　ニ示す如く、Ｗｑ−Ｗ５とし、Ｗ１＝０．２８、Ｗ
２Ｃ，７６、ｗ３＝ｉ、ｏ、Ｗ４＝０．７６、Ｗ５＝０
．２８であるフィルタラ用いた場合の、このフィルタ手
段と受光部形状とから決まる合成ＭＴＦを第１２図（ｂ
）の実！　（Ａ）に示す。尚、同図の点線（Ｂ）は、受
光部形状のみから決まるＭＴＦである。同図から分るよ
うにこの合成ＭＴＦは、空間周波数零から周波数が大き
くなるにつれて徐々に減少し、周波数、４の近傍で零と
なり、該近傍より高い広い周波数帯域にわたって零のま
まであり、同波数−其の両側近Ｏ傍に非常に小さな第２ピーク、第６ピークが現われる特
性を有する。このときのナイキスト周波数ｆＮは、サン
プルホールド回路２７Ａ、２７Ｂのサンとの対比からも
明らかな様に、本実施例の無点検、１１出装置はナイキ７ト周波数力゛τ四・瓦のＱ゛ずれであ
っても、上述した従来又は先願に係る焦点検出装置に比
べてナイキスト周波数以上の高空間周波数成分を充分抑
制している。

尚、焦点検出装置が、本実施例の如き合成ＭＴＦ特性を
有する場合には、サンプリングピッチをｐ。

よりも２ｐｏとした方が以下の理由により望ましい。即
ち、いずれの場合にも抽出される情報量は等しいがサン
プリングピッチを２ｐｏとした時は、ｐｏとした時より
もサンプリングされるサンプル、１数かフとなり、演算手段２８の演算規模を小さくできる
からである。

次に、上記実施例の如く互に近接した５個の受光部の光
電出力に重みを付して加算するフィルタ手段が、焦点検
出装置全体のＭＴＦ特性を改善できる理由を説明する。

第１６図（ａ）は、第１（ｂ）、（ｄ）ニおイテ説明し
た先願に係る焦点検出装置のフィルタ手段単独のＭＴＦ
特性を示すもので、実線（Ａ）は、第１３図（ｂ）に示
す如く隣接する２受光部の光電出力に互に等しい重みＷ
ｌ、Ｗ２を掛けて加算するフィルタ手段のＭＴＦを、破
線（Ｂ）は第１６図（Ｃ）に示す如く一個置きに隣接す
る２受光部の光電出力に互に符号の異なる重みＷｌ、Ｗ
３を掛けて加算するフィルタ手段のＭＴＦを夫々示す。

従って同図の重みＷ２は零である。第１４図（ａ）は上
記実施例のフィルタ手段、即ち近接する５個の受光部の
光電出力を第１４図（ｂ）に示す重みＷ１〜Ｗ５を掛け
て加算するフィルタ手段単独のＭＴＦ特性を示す。これ
らのフィルタ手段のＭＴＦは、空間周波数ユに関して対
称な形となり又１／ｐｏの周期間ｐ０数となる。先願に係るフィルタ手段のＭＴＦ（Ａ）、（
Ｂ）は第１３図（ａ）に示す如くいずれも空間周波数−
りで局所的に零になるが、そこから高層２ｐ。

被測及び低周波側で直ちに立ち上がる特性であるのに対
し、第１４図（ａ）の本実施例のフィルタ手数域につい
て、第１６図（ａ）と第１４図（ａ）のＭＴＦ特性を比
較すると、第１６図（ａ）　ノＭＴＦは、周波数法より
わずかに高い周波数についてかなり多くの抽出効率を有
するので、受光部のＭＴＦが第８図（ａ）に示す特性で
あっても、受光部とフィルタ手段との合成Ｍ’ＴＦは第
８図（ｂ）、（ｄ）の如く大きな第２ピークが残存する
。他方、本実施例のみ高い抽出効率を有するが、この領
域では受光部ＭＴＦは第８図（ａ）に示す如く充分小さ
くなっているので、合成ＭＴＦは第１２図の如く、第２
ピークは実質的に無視し得る程小さくなっている。

以上の対比から明らかなように、本実施例のフィルタ手
段はそのＭＴＦが周波数」を中心に広い２ｐ。

周波数帯域にわたって充分小さくなっているので、受光
部のＭＴＦ特性と相俟って、誤検出を惹起する高い空間
周波数成分を充分抑制できる。

第１５図（ａ）〜第１９図（ａ）は、夫々本発明の別の
フィルタ手段のＭＴＦ特性を示し、第１５図（ｂ）〜第
１９図（ｂ）は、それらの重みを示す。

第１５図（ａ）のフィルタ手段は、４個の重みＷ　′Ｗ
を用いるも′）′Ｃ′・周波数７面を中心とするＭＴＦ
抑制帯域ｌ。は−６−〜１８ｐｏ　８ｐ。となる。このフィルタ手段は第１４図のフィルタ手段よりもＭＴＦ
抑制帯域ｌ。が狭くなっているが、第１３図のフィルタ
手段よりは大幅に広く、受光部のＭＴＦ満足できる程度
に抑制できる。またサンプリングピッチｎｐｏを２ｐｏ
とした時、ナイキスト周波数はの量は光像の変位検出に
大きな悪影響を及ぼさず許容できる。しかしサンプリン
グピッチを２ｐｏとした時は、ＭＴＦ抑制帯域ｌ。を第
１４図（ａ）又は以上に広く定めることが望ましい。第
１６図のフイく抑制し過ぎる為、好ましくなく、ナイキ
スト周期を選定することが望ましい。

ｃ２０）本発明のフィルタ手段が具備すべき条件は以下の通りで
ある。即ち零でない重みの数は４個以上の周波数帯域の
下限からそれより小さい所定周波数まで徐々に増大する
ことである。重みが４個より少ないと、上記周波数帯域
ｌ。を得ることが困難であり、周波数帯域ｌ。が上記範
囲より狭いと受光部のＭＴＦ特性による一二以上の周波
数成分２ｐ。

の抑制が極めて困難となる。サンプリングピッチｎｐ０
のｎが２以上である場合には、上記周波数帯ナイキスト
周波数からこの下限値までの空間周波数成分の悪影響を
実質的に無視し得なくなる。

第１０図の一方のセンサ２２Ａの一連の光電出力ａ１、
ａ２、・・・・・・と、他方のセンサ２２Ｂの一連の光
電出力ｂ１、ｂ２、・・・・・・とが同一の出力端子か
ら、ａ□、ｂ工、ａ２、ｂ２、・・・・・・の如く交互
に出力される場合に適したフィルタ手段を第２０図に示
す。

８個の乗算器Ｗ１〜Ｗ５とｍ個の遅延回路Ｄ１〜Ｄｒ１
１が使用され、隣接する乗算器Ｗ１とＷ２、Ｗ２とＷ３
・・・・・・との間に遅延回路Ｄ１〜Ｄｍが２個介在し
ている。その他の構成は第１１図（ａ）と同一である。

この構成によりフィルタ手段６０は、センサ２２Ａの一
連の光電出力ａ１、ａ２・・・・・・とセンサ２２Ｂの
一連の光電出力ｂ１、ｂ２、・・・・・・とを交互にフ
ィルタリングする。

以上の説明では、フィルタ手段のＭＴＦ特性が、サンプ
リングピッチにより決まるナイキスト周波数以上の周波
数領域において具備すべき条件を述べたので、次にナイ
キスト周波数以下の領域において具備することが望まし
い条件を説明する。

第２１図のグラフは、横軸が一対の受光部アレイ上の光
像の相対的ずれ量を表し、縦軸が焦点検出装置により検
出された像ずれ検出量を表し、実線（Ａ）は像ずれ量と
検出量とが一致した理想的な状態を示す。−点＠線（Ｂ
）及び破線（Ｃ）は従来の焦点検出装置の検出状態を示
し、画線（Ｂ）、◎は実線（Ａ）とサンプリングピッチ
ｐの整数倍の所テ交わっており、光像のずれ量がサンプ
リングピッチｐの整数倍に等しい時はそれを正確に検出
するが、整数倍に等しくない時にはそれを正確に検出で
きず誤差を含むことを表わしている。この様な誤差は、
像ずれ検出演算に使用する周波数成分中にナイキスト周
波数以上の成分をも含まれている事により生ずることは
もちろんのこと、たとえナイキスト周波数以下の周波数
成分のみを用いた場合にも生ずる。この理由は、ナイキ
スト周波数ｆＮＮ以下の周波数帯域−Σ〜ｆＮのうちナイキスト周波数ｆ
Ｎの近傍においては、第６図において例示した如く、光
像の変位に対する光電出カバターンの位相変化は滑らか
さを暑く欠くからである。こｆＮの様な理由により、周波数帯域で「〜ｆＮ内のナイキス
ト周波数ｆＮ近傍の周波数成分を焦点検出に使用すると
、第２１図（ａ）に示す如くサンプリングピッチの整数
倍に等しくない光像のずれ量に対しては誤差が増大する
ことになる。上記周波数Ｎ帯域−、−〜ｆ　Ｎにおける光電出カバターンの位相変
化の非円滑性は、この帯域内で周波数が大きい程著しい
。従って、フィルタ手段の、ナイキスト周波数程度以下
のＭＴＦ特性は、第２２図（ａ）の如く、ナイキスト周
波数ｆＮ近傍において充分小さく、そこから周波数の減
小に伴い漸増し、はぼｆＮ周波数Ｔより小さい周波数において充分大きくなること
が望ましい。このＭＴＦが充分大きな値Ｎを取るのは、上述の如く周波数で１程度以下であるべき
であるが、情報の有効利用を考慮すると、ｆＮ　　　　
ｆＮ周波数帯域約−〜約二「内であることが好まましい。第２２図（ｂ）の実線は、ＭＴＦが周波数ＮＴで充分大きくなる例を示している。上記二つのＭＴＦ
’特性曲線は、その漸増を開始する点即ち立上り点がナ
イキスト周波数近傍であったが、この点は多少高周波側
にずらしてもよく、逆に低周波側にずらしてもよい。こ
の低周波側へのずらし量を大きくする程、上記光電出カ
バターンの位相Ｎ変化の非円滑性を呈する周波数帯域Ｔ〜ｆＮ内Ｃ２４）の周波数成分をより多く除去できる利点が生するが、同
時に、有効な情報をも一層多く除去してしまうという問
題も招来する。そこで、上記非円滑性周波数成分の除去
と有効情報の除去とを考慮すると、ＭＴＦの上記立上り
点の下限周波数としてｆＮは第２２図（ｂ）の−点鎖線で示す如く、約７とするこ
とが望ましい。この−点鎖線で示したＭＴＦｆＮ　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　ｆＮその周波数−
ワー付近から低周波側に漸増し、−「付近で充分に大き
くなっているため、上記非円滑性周波数帯域の周波数成
分を実質的にすべて除去できる。

尚、第２２図（ａ）の如きＭＴＦ特性を有するフィルタ
手段は、第１７図（ｂ）に示した重み数値を用いること
により得ることができる。即ちサンプリングピッチを２
ｐｏとすると、ナイキスト周波数ｆＮなり、そこから周
波数零までほぼ一定となっており、第２２図（ａ）のＭ
ＴＦ特性とほぼ同一となる。

同様に、第２２図（ｂ）の実線のＭＴＦ特性は、近似的
に第１４図のフィルタ手段により達成できる。

この第１４図（ａ）のＭＴＦ特性はサンプリングピッ漸
増し、そこで充分大きくなっている。第２２図（ｂ）の
−点鎖線のＭＴＦ特性は、ナイキスト周波数を７西とし
た場合の第１７図（ａ）　（Ｄ特性に相当する。

焦点検出光学系の特性により光像の一部がケラしたり、
又は一対の光電素子アレイの増幅率が不均一である等の
原因により、像ずれ検出量を表わす直線が、第２１図（
ｂ）に示す如く、平行移動し、座標の原点を通過せず、
焦点検出に誤差が生ずる。

この誤差を除去する為には、周波数零付近の低次の空間
周波数成分を抑制すればよい。即ち、フィルタ手段のＭ
ＴＦを上記低次空間周波数付近を低下させればよい。そ
こで、上誤差を低減させる為のフィルタ手段のＭＴＦ特
性は、第２２図（Ｃ）及び（ｄ）に示す如く、ナイキス
ト周波数ｆＮ近傍以ｆＮ　　ｆＮ上の周波数領域において充分小さく、−「〜］−付近で
ピークとなり、低次空間周波数側で漸減する。このよう
な誤差低減の効果をもたらすためには、この周波数零付
近におけるＭＴＦは、実線又は−点鎖線で示す如くピー
クのほぼユ以下とすることが望ましい。これらの第２２
図（Ｃ）　、（ｄ）に実線で示したＭＴＦ特性は、近似
的に第１８図のフィルタ手段により、また−点鎖線で示
したＭＴＦ特性は、近似的に第１９図のフィルタ手段に
より夫々得られる。

第１４図〜第１９図から分るように、本発明のフィルタ
手段単独のＭＴＦは周波数」−付近に大Ｏきなピークを有するので、受光部のＭＴＦは同周波数−
Ｌ付近で充分小さいことが望ましい。しかＯしながら、従来の受光部ＭＴＦはその付近で充分小さい
ものとは言えなかった。これを詳述すると、第２６図（
ａ）に示したピッチｐ。で配列された幅ｐ０の矩形光電
変換部ＰＴのＭＴ’Ｆは第２４図（ａ）の実線（Ａ）で
示す特性を有し、第２６図（ｂ）に示Ｃ２７）したピッチｐ。で配列された幅０１８ｐｏの矩形光電変
換部ＰＴのＭＴＦは第２４図（ｂ）の−点鎖線◎の特性
を有し、ピッチｐ。で配列された直径０．８ｐ。

の小レンズのＭＴＦは第２４図（ｂ）の破線（Ｃ）の特
性を有する。尚、第２４図（ｂ）においてダブルハツチ
ング３１は隣接光電変換部ＰＴの間の間隙である。これ
らの従来の受光部のＭＴＦ特性（８）、な値を示してい
る。

を以下に説明する。

第２５図（ａ）はＣＣＤ受光部アレイの断面図を示し、
３２はポリシリコン電極、３３は二酸化シリコン膜、６
４は受光部を区画するチャンネルストッパ、′５５はシ
リコン基板であり、点線はポテンシャルの井戸を示す。

チャンネルストッパ６４に入射した光により発生した電
荷は、隣接するポテンシャルの井戸の両方に流れ込むの
で、個々の光電変換Ｃ２８）部の感度分布は、第２５図（ｂ）に示す如く台形となる
。Ｕはこの台形の半値幅であり、■は台形の斜辺の幅で
チャンえルストノパのＸ方向の長さに相当する。この様
な台形状の感度分布は、上記受光部構造に限ることなく
、第２６図（ａ）、（ｂ）の如き光電変換部ＰＴをその
配列方向Ｘに対して傾斜させても得ることができる。こ
の光電変換部ＰＴの、配列方向の幅をｕ１隣接光電変換
部の境界の、Ｘ方向への投影長をＶとすると、この感度
分布は、第２６図（Ｃ）に示す如く台形となり、この台
形の半値幅と斜辺の幅は夫々上記値ＵとＶの大きい方及
び小さい方である。第２５図（ｂ）又は第２６図（Ｃ）
の如き台形の感度分布を有する受光部のＭＴＦは、ｕ＝
ｐｏ１ｖ＝０．５ｐｏとした時、ｕ＝ｐｏ。

ｖ＝０．７ｐｏの時、夫々第２４図、（Ｃ）の−点鎖線
◎、二点鎖線（Ｅ）となり、ｕ＝ｖ＝ｐｏの時、第２４
図（ｄ）の三点鎖線（Ｆ）となる。また第２６図（ａ）
、（ｂ）の如く光電変換部を傾斜させた場合には、Ｖを
光電変換部ピッチｐ。よりも大きく設定することができ
、例えばｕ　２９８％　Ｖ　””　１．３３ｐｏとする
ことができる。この値における受光部ＭＴＦを第２４図
（ｄ）の破線（Ｇ）に示す。これらの本発明に係る受光
部のＭＴＦ特性（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）、（Ｇ）０．１
以下であり、特性（Ｆ）、（Ｇ）は、周波数冊において
すら０．１以下となっており、第２４図（ａ）（ｂ）の
従来の受光部ＭＴＦ（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）にいること
が分る。

尚、この様なＭＴＦ特性は、第２７図（ａ）に示す如き
受光部形状によっても達成することができる。この受光
部は複数列、具体的には第１〜第４の小レンズアレイ３
６．３７．３８．３９から成り第２と第４小レンズアレ
イ３７．３９の小レンズ配列は第１と第６小レンズアレ
イ３６．３８に対して所定量、具体的にはｐＯ／　　だ
けずれている。これらの各小レンズアレイは第２図の小
レンズアレイと同一構成で、各小レンズは図では左端に
位置する小レンズにのみ示した如く一対の光電素子ＰＴ
、、ＰＴ２ヲ有する。各小レンズアレイにおいて、位置
的に対応する小レンズの一対の光電素子の対応する光電
素子同士ＰＴ１とＰＴｌ、ＰＴ２とＰＴ２か導体４０に
より接続されている。この導体４０は、接続した光電素
子の出力を合成する働きをするものであるから、この導
体の代りに、各小レンズアレイ毎に光電素子の出力を読
み出した後に、対応する出力同士を加算するようにして
もよい。この様な構成においては、各受光部は各小レン
ズアレイの位置的に対応する四つの小レンズから成り、
この受光部の感度分布は第２７図（ｂ）に示す特性とな
る。

この感度分布特性を適宜設定することにより、第２４図
（Ｃ）、（ｄ）のＭＴＦ特性を得ることができる。

以上に詳述した本発明に係る受光部は、周波数いて０．
１以下であれば申し分ない。受光部ＭＴＦが２以上の周
波数において０．１以下であれば、重Ｏみを４個しか用いないＭＴＦ抑制帯域ｌ。の多少狭い第
１５図のフィルタ手段を用いたとしても、それらの合成
ＭＴＦは１付近の高周波成分を充分Ｏ抑制した満足できるものとなる。また、受光部ＭＴＦが
舌徂以上の周波数において０．１以下であれＯば、本願に係るフィルタ手段との合成ＭＴＦはもちろん
のこと、先願に係る第１６図のフィルタ手段との合成Ｍ
ＴＦも充分満足のいくものとなる。

又、先願のフィルタ手段以外にも６項以下の重み数値で
決まる例えばＷ１＝１、Ｗ２＝Ｏ１Ｗ３＝−０５とか、
Ｗ１＝−０，３、Ｗ２＝ＣＩ、　Ｗ３＝１　、Ｗ４＝Ｃ
Ｉ、ｔ５＝−０，３といったフィルタに対してもほぼ満
足のいくものとなる。更に、第２４図（ｄ）の破線（Ｇ
）の如く周波数１以上の周波数においてＭＴＦＯが０１以下である受光部は、これ単独で高周波成分抑制
用フィルタ手段を設けなくてもよい程に、周波数−Ｙ以
上の空間同波数成分を抑制している。

２ｐ。

また、上記実施例は焦点検出装置に関するものであるが
本発明はそれに限ることなく、他の光像検出装置にも適
用できるものである。

（発明の効果）本発明によると、受光部アレイの互に近接した４以上の
受光部の光電出力に夫々所定の重みを付して加算した加
算出力を、ピッチｎ　ｐ　ｏ毎に作成する第１手段と、
上記加算出力から、受光部アレイ上の光像の状態を検出
する検出手段とを具備し、第１手段はそのフィルタ特性
を表わすＭＴＦが少帯域において充分小さく、この周波
数帯域の下限からそれより小さい所定空間周波数まで徐
々に増大し所定空間同波数で充分大きくなる様に定めら
れているので、ナイキスト周波数以上の空間周波数成分
を十分に除去でき、高精度の検出が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）は従来の焦点検出装置の光学系を
示す光学図とその受光部の正面図、第２図は別の従来の
焦点検出装置の第１図（ａ）、（ｂ）と同様の図、第６
図は受光部アレイを示す正面図、第４図乃至第７図は、
受光部アレイ上の光像の変位とそのときの光電比カバタ
ーンとを夫々示す説明図、第８図（ａ）は、受光部のＭ
ＴＦ特性を第８図（ｂ）乃至（ｄ）は、先願に係る焦点
検出装置のＭＴＦ特性を夫々示すグラフ、第９図は本発
明の一実施例の焦点検出装置の光学系を示す斜視図、第
１０図は、上記実施例の電気処理系を示すブロック図、
第１１図（ａ）及び（ｂ）は夫々トランスバーサルフィ
ルタを示すブロック図と回路図、第１２図（ａ）及び（
ｂ）は夫々本発明のフィルタ手段の一例のＭＴＦ特性と
重み数値を示すグラフ、第１３図（ａ）、（ｂ）−（Ｃ
）は先願に係るフィルタ手段のＭＴＦ特性とその重み数
値とを夫々示すグラフ、第１４１ｆｆｌ（ａ）、（ｂ）
乃至第１９図（ａ）、（ｂ）は夫々本発明に係るフィル
タ手段のＭＴＦ特性と重み数値とを示すグラフ、第２０
図はトランスバーサルフィルタの別の構成例を示すブロ
ック図、第２１図（ａ）及び（ｂ）は光像の変位量とそ
の検出量との関係を示すグラフ、第２２図（ａ）乃至（
ｄ）は、本発明に係るフィルタ手段のＭＴＦ特性を示す
グラフ、第２３図（ａ）乃至（Ｃ）は従来の受光部アレ
イを示す正面図、第２４図（ａ）及び（ｂ）は夫々第２
６図の受光部のＭＴＦを、第２４図（Ｃ）及び（ｄ）は
本発明に係る受光部の１１ｖＩＴＦを夫々示すグラフ、
第２５図乃至第２７図は、第２４図（Ｃ）と（ｄ）のＭ
ＴＦを与える受光部とその感度分布とを示す説明図であ
る。ｌ・−ｇ＜雰−Ｔ：、惜−示へ　　？ら一一−フィルり
子役２３−順算８段、　　ＰＴ−克禮繋ふ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）入射光強度に応じた光電出力を発生する受光部が
ピッチｐ＿ｏの間隔で多数並置された受光部アレイと、該受光部アレイ上に光像を形成する結像光学系と、互に近接した４以上の上記受光部の光電出力に夫々所定
の重みを付して加算した加算出力を、ピッチｎｐ＿０（
ｎは１以上の整数）毎に作成する第１手段と、上記加算出力から上記光像の状態を検出する検出手段と
を具備し、上記第１手段は、そのフィルタ特性を表わすＭＴＦが少
なくとも、空間周波数３／８ｐ＿０から５／８ｐ＿０ま
での周波数帯域において充分小さく、この周波数帯域の
下限からそれより小さい所定空間周波数まで徐々に増大
し該所定空間周波数で充分大きくなる様に定められてい
ることを特徴とする光像検出装置。
（２）上記周波数帯域は約１／４ｐ＿０乃至３／４ｐ＿
０であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
の光像検出装置。
（３）上記ピッチｎｐ＿０のｎは２以上であり上記周波
数帯域は３／４ｎｐ＿０乃至［（１／ｐ＿０）−（３／
４ｎｐ＿０）］であり、上記所定空間周波数は１／４ｎ
ｐ＿０以下であることを特徴とする特許請求の範囲第１
項に記載の光像検出装置。
（４）上記周波数帯域は約１／２ｎｐ＿０乃至（１／ｐ
＿０−１／２ｎｐ＿０）であることを特徴とする特許請
求の範囲第３項に記載の光像検出装置。