JPS58162832A - 光センサ - Google Patents

光センサ

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JPS58162832A
JPS58162832A JP4608482A JP4608482A JPS58162832A JP S58162832 A JPS58162832 A JP S58162832A JP 4608482 A JP4608482 A JP 4608482A JP 4608482 A JP4608482 A JP 4608482A JP S58162832 A JPS58162832 A JP S58162832A
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JP
Japan
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light
type semiconductor
hole
optical axis
receiving surface
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Granted
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JP4608482A
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English (en)
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JPH057687B2 (ja
Inventor
「肉」戸 芳雄
Yoshio Shishido
Shinichi Nishigaki
西垣 晋一
Shinichi Kato
伸一 加藤
Kazumasa Matsuo
松尾 和正
Atsushi Miyazaki
敦之 宮崎
Susumu Takahashi
進 高橋
Takeaki Nakamura
剛明 中村
Akifumi Ishikawa
石川 明文
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 Corp
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Priority to US06/475,292 priority patent/US4556787A/en
Priority to EP83301507A priority patent/EP0089822B1/en
Priority to DE8383301507T priority patent/DE3361379D1/de
Priority to AT83301507T priority patent/ATE16858T1/de
Publication of JPS58162832A publication Critical patent/JPS58162832A/ja
Publication of JPH057687B2 publication Critical patent/JPH057687B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B3/00Focusing arrangements of general interest for cameras, projectors or printers
    • G03B3/10Power-operated focusing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明け、受光面に合焦検出用の透過窓を有し、透過宮
部の側部を蔽光部材又−Fi該遺光部材と同勢の機能を
有する部材を配設することKより、暗電流成分管束くし
て合焦検出を精度よく行い得る光センサに@するもので
ある。
一般に1内視鏡、カメラ、テレビカメフ豐LJ光学観察
装蕾及び光学撮影装置においては、被写体を鮮明に撮影
Cl1N察も含めて用いている。)できるように、任意
の被写体距離に対し、装置の撮影用あるいは結儂用光学
系の結儂位置がフィルム面勢の結像面に鮮明に*儂して
いる合焦状ilKあるか否かを検出できる合焦検出手段
が広く設けらねている。
従来の合焦検出手段は、被写体が暗い場合ある帖は暗い
撮影光学系fr使用する場合においてけ、一般に受光素
子による検出出力が小さくなり、焦点検出が殆んど不可
能〆なる場合がある。
このため、特公昭49−19810号公報に開示されて
いるように、一定形状のビームを被写体に向けて照射す
る手段を設けたものがあるが、照射手段を撮影レンズ系
とは独立した光学系を使用しているため、一つの光路で
撮影を行なわなければならない内視鏡等Ktd応用し亀
い。
又%81856−128923号公報に開示されている
ようにスプリットプリズム管使用する手段においては、
一定レベル以上の精度を必蚤とする場合Klfi、前記
受光素子を多数配設すると共に、それらの出力信号を比
較して合焦か否か門検出する回路系が11!緒となり、
%に生産数の少ない製品においては、高価となるという
問題がある。
さらに%開1i856−125713号公報Kfj14
示されているように1光源を点滅して被写体に投光し、
消灯区間における出方信号を点灯区間における出力信号
から差・し引くことにより、上記光源以外の外光の影響
を軽減し、被写体が暗い場合、及び暗い撮影光学系の場
合においても、合焦か否かを検出できる合焦検出装置が
あるが、構威が複雑となるため、との装置を設けたat
が高価になるという問題がある。
本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、任意の距
離にある被写体からの光を撮影光学系を経てフィルム面
等の結像面と共役となる位置近傍に配設される合焦検出
用の光センサにおいて、被写体@に投光される合焦検出
用の開口部の儒IIK遍光部材會配設したり、開口部に
嵌入さする透明部材の置部!!−に屈折率の小さいクラ
ッド層あるいは達光膜を形成したり、開口部の投光用光
源伸周端に連光部材を内114に突出するよう般社るこ
とにより、投光用の光源の光が直接受光面に入射しない
ようにしたり、合焦状sKおける光が開口部@部から受
光面に漏れないようにして暗電流酸分を少くし、合焦検
出を精度良く行い得る光センサを提供すること全目的と
する。
以下図fTiを参照して本発明全具体的に説明する。
!1図及び第2図は本発明の第1実施例に係り、第1図
は第1実施例を示し、第2図はレンズの位置に対して第
1実施例の出方特性を示す特性図である。
第1図において撮影用又は結像用のレンズ1#i被写体
2を(図示しない フィルム−面等所定の結像面に結像
するよう構成されており、上記所定の結像面と共役とな
る光軸3上の位置4に#iml実論例の光センサ5が配
設されてぃゐ。
上記光センサ5は前面がP形半導体6とされ、円盤状の
P形半導体6の裏面側及び側周を覆6ようKN形半導体
7¥r接合してPN接合面に光が照射されると、その照
射された光量に応じて光電流が流れる受光面が形成され
(図示してないが、通常PN接合面にはP形半導体61
1が負となるように抵抗を介して逆バイアスされ、該抵
抗両端が出力端とされたり、抵抗を流れる電流値を検出
あるいけ増幅して出方電流とされたりする。)、さらK
N形半導体7の裏面は連光を兼ねる金属等を用いた基板
8に接着剤等て取)付けられている。
上記PN接合面の中央を通り、その裏面側〇基板8を買
ぬ〈透孔9には、例えば0 、l [騙3以下の薄肉で
遮光性のパイプ10が嵌装され、該パイプ1OKFi透
明なガラス棒11#嵌入されている。上記パイプ10に
よって透孔9の側部側から光が受光面に漏れるのが防止
されている。
、上記パイプ10は、透孔9細部KP形半導体−及びN
形半導体7が露呈する場合にはPN接合面と短絡しない
絶縁性部材で形成された郵、絶縁性部材を外周mKI!
!布あるいはコーティングした導電性部材で形成される
。一方、透孔9俳部KN形半導体7層C又はPM導体6
層)のみの場合には導電性部材を用いることができる(
これは他の実施例についても同様である。)このように
構威さtまた光センサ5は、合焦検出に使用される場合
上記ガラス棒11の中心軸が光軸3上に位置し、上記P
N接合面の(光軸3上における)位置が結像面と一共役
となる位置4となるよう配設され、上記ガラス棒11後
方の光lIa上に合焦検出用に被写体2@に投光される
光源12が配設される。
上記第1実珈例の動作は次のように邊る。
光6112の光は第1実施例の光センサ5の透孔9に嵌
装されたパイプ10にさらに嵌装されたガラス棒11を
通り、ガラス棒11前面カラ撮影用レンズ1を経て罰方
の被写体2@に投光される。被写体2に投光された光は
、その一部が該被写体2で反射されて再びレンズ1を経
て光センサ5@に戻る。この場合被写体2に対してレン
ズlが合焦状態又は合焦位置にあれば、上記の反射光の
結像位置は細い実線で示すように所定の結像面と”共役
な位置4となるので、PNm合で形成された受光面には
光が届かず、光センサ5のP形半導体6及びN形半導値
7間には殆んど電流が流れず殆んど零である。
一方、上記被写体2に対し、例えばレンズlが符号1′
で示すように合焦位置から前方にずれている場合WCd
、着写体2で反射された光は受光面より前方の位置です
でに収束点となり、その後拡開するので受光面に光が達
することになる。従って、光センサ5のP形半導体6層
及びN形半導体7関には上記受光面に入射された光量に
応じた光電流が流れることになる。
上記とは逆にレンズ1が合焦位置から彼方にずれた場合
KFi、集光する位置は受光面より彼方位置とな為ので
、この場合にも受光面に光が届き、その光量に応じた光
電流が流れることになる。
従って、第2図に示すように合焦位置X。の時、光セン
サ5の出力端間は暗電流と呼ばれる最小(4ii小)の
光電流Ioとなり、この合焦状態からずれると、例えば
第1図のレンズ1′の位置X′においてはその時の光電
流■′で示すように受光面を照らす光1ily応じた(
暗電流Ioより大きい)光電流が流することKなる。
上記第1笑施例においては、投光される場合透孔9の@
部J11iiliを覆うように遮光性のパイプlOが嵌
装されているので、光源12による光が被写体2 Il
l K投光される以前に直接PN接合面に入射されるこ
とは殆んど完全に防止されるので、上記パイプ1Gが設
けられてない場合に比べ大幅に改善されて第2図に示す
ように暗電流Ioの値は殆んど零となる。従って出力電
流のレベルから合焦か否かの検出が容易に−する。
尚、上記艙1実施例において、ガラス棒11又は透明な
棒部材を設けない場合においても略同様に@能すること
になる。又、P形半導体6とN形半導体7とを入れかえ
て形成しても良い(この場合には前記とは逆極性にバイ
アスする)。
第3図は第2実施例を示す。
同図においては、光センサ21は上記第1実施例と同様
に%P形半導体6と、該P形半導体−の裏面及びその側
周を覆うようKN形半導体7が接合されて受光面が形成
され、中央部Kid透孔9が形成されている。
との実施例においては上記N形半導体7の裏面及び透孔
9の1lll g K uそれぞれ遮光性の金属を蒸着
した金属膜22.23がコーティングして取如付けてあ
り、光+112の光が直I!N形半導体7を経て受光面
に届くのを遣ぎつ九如、透孔9儒−を経て受光面に漏れ
るのを遣ぎるようKしである。上記金属膜22.23と
同様に連光する物質、例えば塗料を塗布しても良い。こ
の実施例においては第1図に示す場合とJl、透孔会側
周向にはN形半導体7層のみが露呈し″ている。
この第2実施例の動作は、上記第1実施例と略同様であ
る。
第4図は第3実施例を示す。
同図において、第3実施例の光センナ31け、第1図に
示す第1実M、 fI Kおける透孔9に薄肉のパイプ
10をiFL装し力いで、ガラス棒11の1111部の
表ffJK金属蒸着膜32をコーティングしたガラス棒
(符号33で示す。)を嵌装して形成しである(但[7
図示においては透孔9側周面K u N形半導体7層が
露呈するようKしである)。
この場合においても上記金属蒸着膜32によって直接光
源12の光か受光面に漏れきいようKされている。
尚、上記第3実施例において、金属蒸着膜s2を設けな
いで、ガラス棒11を屈折率の大きい物質を用いて形成
し、その側部型面側を屈折率の小さいクラッド層を形成
することにより、光源12からガラス棒11を経て被写
体2@に投光される際、ガラス棒11@壁を、経て受光
面側に漏りないようKすることもできる。
上記第3実施例の機能は第1実施例と同様である。
第S図&!第4実施例を示す。
岡l1IK示すように1第4実施例の光センナ−1は、
PN接合釦の中央に形成された透孔9の直1142よシ
、N形半導体7の裏面に設けられえ蔽光板8における透
孔の直径43の方が小さく表るよう形成されてお如、透
孔9よシ内@に突出する突縁部に↓って、光源12から
透孔9を通過するようにして被写体21/UK投光され
る光束の範囲αが規制され、N知受光面側#IC漏れな
いようにされている。
上記の場合光源12かもの光を平行な光束が形成される
ように1遣光板801kkKコンデンナレンズ44を配
設すれば、上記突縁部を内側に突出させる部分を少くで
きる。
上記第4実施例の機能も第1実施例と同様のものとなる
尚、上述における各実施例において、受光面に形成した
透孔9を通り、被写体2@に投光さ九る際、パイプ10
.金属膜23.金属蒸着膜32、クラッド層によって、
光源12の光が直接受光面@に漏れるのが防止されるこ
とになる七共に1合焦状態又はこれに充分近い伏動で合
焦とみなす必要があゐ場合において、所定の結會面と共
役な位置4に収束された光かその位置4よりV方に拡開
する場合、透孔9の@11修かも受光面に漏れるのを防
止する機能をも有するよう構成されている。
上記後者における漏れは、無視できる場合もあるが、第
5関に示す#4実施例において必要となる場合には、透
孔9IlllIIK上述したような連光性のパイプを嵌
装したり、蒸着膜を形成すtは良い。又け、透孔9の径
を後方に拡開する逃は部を形成しても良い。
尚、上述における各実施例において、透孔9の形状は円
又は円状に限定されるもので危く、角形その他の小孔と
かスリット状の開口部でも良い1、該開口部を投光さす
る光を通す透明部材で覆った透過窓でも良い。
上記合焦検出に使用される光源12はランプ。
LID等可視領域の光を用いても良いし、赤外領域の光
II#を用いても良い。
一方、被写体2が明るい場合において、光源12から投
光せず、周囲の外光によって被写体2111から入射さ
れる光によって合焦か否かを検出する場合においても、
透孔9勢の透過窓部の側部を遮光部材で覆うようにしで
あるので、合焦の時その光が透過窓部の鉤部から受光@
に漏れるのを防止して、暗電流を少くしであるので本発
明は投光する場合はもとより、投光しない場合において
も合焦検出を精度よく行゛う際有効に@能することにな
る。
尚、上述の各実施例における受光面は、PN接合iIK
↓りて形成しであるが、PN接合面にさらに半導体部を
形成して増幅作用を有するフォトトランジスタ構造とす
ることもできるし、CdB、CdBa 等光によって抵
抗値が異るものでも良い。
以上述べたように本発tji4においては合焦検出のた
め透過窓を経て被写体側に投光される光が、透過窓を通
過する際、透過窓側壁から受光面麹に漏れないようにパ
イプ、金11ibM、金属蒸着膜勢の遮光部材とか該遮
光部材と同等の機能を有するクラッド層あるいは遮光@
に設けた突縁部等が形成しであるので、暗電流を少くす
ることができ、合焦検出を精度よく行い得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図1本発明の第1実施例に優り、&1図
は第1実m例を示す説明図、第2図は第1実施例におけ
るレンズ1の位置に対する出力特性を示す特性図、第3
図は第2実施例を示すト明図、第4図は第3実施例を示
す説明図、第5図は第4実施例を示す説明図である。 l・・・レンズ、 2・・−被写体、 3・・・光軸、
5.21,31.41・・・光センサ、  6,7・・
・半導体、  8・・・透光板、 9・・・透孔、 1
0・・・パイプ、  II、33・・・ガフス棒、  
12・・・光源、22.23・・・金属膜、 32・・
・金属蒸着膜。 第2図 第4図 η 第5図  。 ? 第1頁の続き 2号才リンパス光学工業株式会 社内 の発 明 者 高橋進 東京都渋谷区幡ケ谷2丁目43番 2号才リンパス光学工業株式会 社内 0発 明 者 中村川明 東京都渋谷区幡ケ谷2丁目43番 2号才リンパス光学工業株式会 社内 0発 明 者 石川明文 東京都渋谷区幡ケ谷2丁目43番 2号才リンパス光学工業株式会 社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 撮影用又は結儂用レンズによって、被写体の光学曽が所
    定の結像面に鮮明に*flNされるか否かを、被写体−
    から透過窓部を設けた受光面に達する光量によって検出
    する場合に用いられる光センナにおいて、前記透過連部
    の側部に蔽光部材、又は透過窓部内に嵌挿される透明部
    材の儒部表面側を中央部側より屈折率の小さいクラッド
    層、又は透過窓部の端部に内@に突出する央縁部を形成
    することにより、暗電流の軽減を可能にすることを特徴
    とする光センサ。
JP4608482A 1982-03-23 1982-03-23 光センサ Granted JPS58162832A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4608482A JPS58162832A (ja) 1982-03-23 1982-03-23 光センサ
US06/475,292 US4556787A (en) 1982-03-23 1983-03-14 Photosensor for optical observing or photographing devices
EP83301507A EP0089822B1 (en) 1982-03-23 1983-03-18 Focus state detecting device
DE8383301507T DE3361379D1 (en) 1982-03-23 1983-03-18 Focus state detecting device
AT83301507T ATE16858T1 (de) 1982-03-23 1983-03-18 Einrichtung zur scharfstellung.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4608482A JPS58162832A (ja) 1982-03-23 1982-03-23 光センサ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58162832A true JPS58162832A (ja) 1983-09-27
JPH057687B2 JPH057687B2 (ja) 1993-01-29

Family

ID=12737116

Family Applications (1)

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JP4608482A Granted JPS58162832A (ja) 1982-03-23 1982-03-23 光センサ

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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