JPH04310909A - 合焦位置検出装置 - Google Patents
合焦位置検出装置Info
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- JPH04310909A JPH04310909A JP3077809A JP7780991A JPH04310909A JP H04310909 A JPH04310909 A JP H04310909A JP 3077809 A JP3077809 A JP 3077809A JP 7780991 A JP7780991 A JP 7780991A JP H04310909 A JPH04310909 A JP H04310909A
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 31
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 35
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims 1
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 8
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
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- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【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。
出装置に関する。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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制御が可能な
合焦位置検出装置を提供することにある。
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制御が可能な
合焦位置検出装置を提供することにある。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
ｂ）を参照して説明する。
【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
。
、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
。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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
。
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
。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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１
０は画像データの読み出しが終了すると、終了信号をＣ
ＰＵ１１にステータス信号として送る。
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１
０は画像データの読み出しが終了すると、終了信号をＣ
ＰＵ１１にステータス信号として送る。
【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。
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。
【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。
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。
【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、図で
示すようなものである。インフォーカス像受光用画素２
３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。
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、図で
示すようなものである。インフォーカス像受光用画素２
３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。
【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。
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。
【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。
、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。
【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。
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。
【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。
を説明するための図。
【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。
す図。
【図３】イメ−ジセンサの受光部を詳細に示す図。
【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。
、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。
【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。
受光部を示す図。
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、１
１…ＣＰＵ、１２…表示回路。２１，２２，２３，２４
…画素。
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、１
１…ＣＰＵ、１２…表示回路。２１，２２，２３，２４
…画素。
Claims (2)
- 【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
。 - 【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。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3077809A JP3065699B2 (ja) | 1991-04-10 | 1991-04-10 | 合焦位置検出装置 |
| EP92907544A EP0531543B1 (en) | 1991-03-29 | 1992-03-30 | Apparatus for sensing automatic focusing |
| DE69231269T DE69231269T2 (de) | 1991-03-29 | 1992-03-30 | Vorrichtung zum ermitteln der automatischen fokussierung |
| AT92907544T ATE194871T1 (de) | 1991-03-29 | 1992-03-30 | Vorrichtung zum ermitteln der automatischen fokussierung |
| 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 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3077809A JP3065699B2 (ja) | 1991-04-10 | 1991-04-10 | 合焦位置検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04310909A true JPH04310909A (ja) | 1992-11-02 |
| JP3065699B2 JP3065699B2 (ja) | 2000-07-17 |
Family
ID=13644349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3077809A Expired - Fee Related JP3065699B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-04-10 | 合焦位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3065699B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007187809A (ja) * | 2006-01-12 | 2007-07-26 | Olympus Corp | 自動焦点機構を備えた顕微鏡およびその調整方法 |
| US7345706B2 (en) | 2002-08-23 | 2008-03-18 | Fuji Photo Optical Co., Ltd. | Auto focus system |
-
1991
- 1991-04-10 JP JP3077809A patent/JP3065699B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7345706B2 (en) | 2002-08-23 | 2008-03-18 | Fuji Photo Optical Co., Ltd. | Auto focus system |
| JP2007187809A (ja) * | 2006-01-12 | 2007-07-26 | Olympus Corp | 自動焦点機構を備えた顕微鏡およびその調整方法 |
| US7977616B2 (en) | 2006-01-12 | 2011-07-12 | Olympus Corporation | Microscope equipped with automatic focusing mechanism and adjustment method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3065699B2 (ja) | 2000-07-17 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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