JPS58162833A - 光センサ - Google Patents

光センサ

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JPS58162833A
JPS58162833A JP4608582A JP4608582A JPS58162833A JP S58162833 A JPS58162833 A JP S58162833A JP 4608582 A JP4608582 A JP 4608582A JP 4608582 A JP4608582 A JP 4608582A JP S58162833 A JPS58162833 A JP S58162833A
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light
emitting member
hole
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light emitting
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JP4608582A
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JPH057688B2 (ja
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「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
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Olympus Corp
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Olympus Corp
Olympus Optical Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02Details
    • G01J1/04Optical or mechanical part supplementary adjustable parts
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02Details
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
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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】 本発明は撮影用又は結像用レンズが被写体を所定の結像
面に鮮明に結像する合焦状態にあるか否かを精度良く検
出し得る光センサに関するものである。
一般に、カメラ、テレビカメラあるいは内視鏡等の光学
機器を用いて、被写体あるいは被検体を光学的に鮮明に
liIw!あるいは撮影する場合、結像(側ルンズ系を
調節して合焦位置に設定しなければならないことがしば
しばある。この場合結像レンズ系が合焦位置にあるか否
か、つまり被写体が結像面に鮮明に結像されているか否
かを検出する手段として、充電変換機能を有する光セン
サが広く用いられている。
例えば、特開昭56−128923号公報に開示されて
いるようにスプリットプリズムを使用する手段において
は、少なくとも上下台2個以上の微小な光センサを必要
とし、一定レベル以上の精度を必要とする場合には、前
記光センサを多数配設すると共に、それらの出力信号を
比較して合焦点であるか否かを検出する回路系が複雑と
なり、特に生産数の少ない製品においては、高価となる
という内題がある。
さらに特開昭56−125713号公報に開示されてい
るように、光源を点滅して被写体に投光し、1J区闇に
おける出力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II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
成が複雑となるため、このgl置を設けた装置が高価に
なるという問題かある。
本発明は上述した点にかんがみてなされたもので、被写
体側に投光する開口部を受光面に形成した光センサにお
いて、開口部に発光部を該発光部の前端が受光面と略等
しくするか若しくは突出させるように配設したり、発光
部を開口部の前端より後方に埋設する場合には開口部側
壁に遮光部材を配設することにより、暗電流成分を少な
くして合焦状態を精度良く検出し得る光センサを提供す
ることを目的とする。
以下、本発明を具体的に説明する。
第1図は本発明の第1寅施例を示す。同図において、撮
影用又は結像用のレンズ1は被写体2を図示しないフィ
ルム面等所定のく位置の)結像面←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には第1実施例の光センサ5が配設されている。
上記光センサ5は板状。のN形半導%6の上に薄いP形
半導体7■が形成され、このPN接合面にはり一ド纏8
,8を介して電池9及び抵抗10の直列回路が接続され
、上記電池9によつてP形半導体7■側が負となるよう
に逆方向にバイアスされており、上記PN接合面に光が
入射されると、その光量に応じてPN接合面隅間光mm
が流れ、その光量は抵抗10両端の電圧を測定すること
により(又は抵抗10を流れる電流自体を測定しても良
い。)、合焦か否かを検出できるように構成されている
上記PN接合面の中央には透孔11が形成され、この透
孔11には複写体2側に合焦検出用に投光するためのL
ED等の発光部材12が嵌入するように埋設しである。
上記発光部材12の(発光する輝点部分の)前端は受光
面の前端面と面一か、又は受光面の前端面より突出する
よう形成され、又、発光部材12の側部は絶縁性の遮光
部材で形成されていて、発光部材12から発光された光
が直接受光面側に麿れないように構成されている。
上記発光部材12を透孔11に埋設したN形半導体6板
(層)の裏面は接着剤等で遮光を着ねる基板13に取り
付けられている。上記基板13はN形半導体6■を厚く
すれば遮光膜を塗布したものでも代用できる。
このように構成された第1実施例の光センサ5の動作は
次のようになる。
上記のように配設された光学系において、図示しないリ
ード−等で供給された電力により、発光部材12は発光
し、この光は発光部材12前錫からレンズ1を経て被写
体2側に投光される。
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側に戻る。この
場合被写体2に対してレンズ1が合焦状態又は合焦位置
xO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、PN
結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7及びN形半導体allには殆ど電流が流れ
ず、暗電流成分のみとなるので、この時の抵抗10両端
の出力端の電圧vOは第2図に示すように殆ど零となる
一方、上記被写体2に対し、例えばレンズ1が符号1′
で示すように合焦位置xOから前方(図示では左方向)
にずれている場合−(その位置をX′で示す)には、被
写体2で反射された光は受光面より前方の位置力すでに
収束虜となり、その後拡間するので、拡開した光が受光
面に達することになυ。従って、光センサ5のP形半導
体7層及びN形半導体6闇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。
従って、第2図に示すように上記合焦位置xOより、は
るかに大きな出力電圧V′となる。
上記とは逆にレンズ1が合焦位置から後方にずれた場合
には、集光点は受光面より漬方位置となるので、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xOの時、光セン
サ5の出力端間は暗電流と呼ばれる最小 7(極小)の
光電流値における出力電圧VOとなり、この合焦状態か
らずれると、受光面を照らす光量に応じた(暗電流値よ
り大きい)電流が流れ、抵抗10両端には合焦状態から
前後にわずかにずれた場合にも合焦状態における出力電
圧Voより、はるかに大きな出力電圧が出力されること
になる。
このように発光部材12の輝点又は複数の116の前端
が受光面の前端部と等しいか又は前方に突出するように
設けであるので、被写体2偶に投光される以前に受光面
に光が濃れて暗電流成分を嵩上げして合焦状態か否かの
検出を困難にする原因をS消しである。従って合焦検出
を精度よく行うことができる。
第3図は12実施例を示す。
同図において、12実施例の光センサ21は、N形半導
体6板に薄いP形半導体711を形成したPN接合面の
中央にはN形半導体6板側に拡−する透孔22がN形半
導体6板側をエツチング面としてエツチング処理等によ
って形成されている。
この透孔22側局面には絶縁膜(図示略)を塗布してP
N接合面の′ilJ#Iを防止して、又は透孔22側週
面に露呈する部分がN形半導体6板のみとなるよう形成
し、透孔22111周面及びN形半導体6板裏面には金
属を蒸着等して形成した遮光膜23が形成されている。
上記N形半導体6板は遮光膜23を設けた裏面側を透孔
23に臨む位置に凹部24が形成され、遮光?兼ねる基
板25に接着剤等で取付けられている。
上記凹部24にはLED等の発光部材12が収容されて
いる。
このように構成された光センサ21においては、透孔2
2を形成したPN接合素子の取り付は基板25の凹部に
発光部材12を収容し、この発光部材12の光が被写体
2に投光される際、直接発光部材12から受光面にもれ
て暗電流成分が大きくならないように、透孔22側局面
を覆うように金属蒸着等による遮光膜23が形成されて
いる。
この第2実施例の動作は、第1実施例と略同様となる。
従って第1実施例と同様に合焦検出を精度良く行うこと
ができる。
この第2実施例において、透孔22は受光面となる前面
側の径が後端側より小さく形成されているのは、合焦点
を精度良く検出するためのものであって、第1実施例の
場合よりも合焦検出する場合の精度を向上できる可能性
を有する。第1実施例のようにPN接合素子の前面と裏
面側との径を等しくする実施例も本発明の範鴫に入るも
のである。
尚、上記第2実施例における遮光1123としては、金
属のM着によるものでなく、遮光塗料を塗布しても良い
。この場合、絶縁性塗料であれば、透孔22側部にP形
半導体7及びN形半導体6が露呈している場合にも直接
塗布できることになる。
第2実施例において、発光部材12は第3図に示すもの
に限らす透孔22内に一部又は透孔22より前面に突出
するよう設けても良い。
以上述べた各実施例において、透孔11.22の形状は
円状又は角状等あるいはスリット状等でも良い。
尚、本発明は暗い被写体2に対しては、合焦検出を行う
場合発光部材12から被写体2側に投光し、該被写体2
11で反射された光を光センサ5゜21で受光し、受光
面に届く光量を測定することにより1合焦検出を行う口
とができるのみに限らず、明るい被写体2に対しては発
光部材12から投光しないで(もちろん投光して上述の
ように合焦検出を行っても良い)、被写体2周囲の外光
を用い、その光が受光面に届く光量を測定して合焦検出
を行っても良い。
又、発光部材12から被写体2側に投光を行って合焦か
否かを検出する場合には、可視領域のLEDの発光素子
でも良いし、可視領域以外、例えば赤外領域の発光素子
を用いれば、暗電流成分の原因になる一部の外光の影響
を軽減できてより有利である。
この場合受光する光センサ5,21として、上記の波長
の光に対する感光特性の優れたものが望ましいことは当
然である。
又、上述に゛おける各実施例において、PN接合面によ
って受光面が形成しであるが、この例に限らず三極構造
のフォトトランジスタ又はCdS。
Cd Se等照射される光によって抵抗値の興る光半導
体ならば本発明に適用できる。
尚、発光部材12を発光させる場合、特定の周波数でパ
ルス状に発光させ、受光する側でその周波数成分のみを
取り出すように交流結合とすれば、外光による影響を軽
減できる。
以上述べたように本発明によれば、合焦検出用発光部材
を受光面に形成した孔部に、発光部材の輝点が受光面に
等しいか若しくは前方に突出させて配設するか、孔部内
側又は後方に発光部材を配設するようにしであるので、
発光部材からの光が直接受光面に個れることが防止され
て、暗電流成分を少な(し、合焦検出を精度良く行うこ
とができるという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本発明に係り、第1図は第1寅論例
を示す説明図、12図はI11寅施例を用いて合焦検出
する際のレンズの位置とその場合における出力特性を示
す特性図、第3図はM22寅論を示す説明図である。 1・・・レンズ、 2・・・被写体、 3・・・光軸、
 5゜21・・・光センサ、 6・・・N形半導体、 
7・・・P形半聯り、 10・・・抵抗、 11.22
・・・透孔、12・・・発光部材、 13.25・・・
基板、 23・・・遮光膜、 24・・・凹部。 ど− 第1頁の続き 0発 明 者 宮崎敦之 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 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. 撮影用又は結像用レンズによって、被写体の光学像が所
    定の結像面に鮮明に結像されるか否かを、被写体側から
    孔部な設けた受光面に届く光膳によって検出する場合に
    用いられる光センサにおいて、前記孔部に発光部材を該
    発光部材の輝点が受光面に等しいか若しくは突出するよ
    う配設するか、又は側周面に遮光膜を形成した孔部内側
    若しくは漬方に発光部材を配設することにより、発光部
    材の光が直接受光面に濡れないようにしたことを特徴と
    する光センサ。
JP4608582A 1982-03-23 1982-03-23 光センサ Granted JPS58162833A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4608582A JPS58162833A (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.

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JP4608582A JPS58162833A (ja) 1982-03-23 1982-03-23 光センサ

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JPS58162833A true JPS58162833A (ja) 1983-09-27
JPH057688B2 JPH057688B2 (ja) 1993-01-29

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JP5326105B2 (ja) * 2008-11-26 2013-10-30 有限会社ラルゴ 光センサデバイス及びこれを用いた糖度計

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JPH057688B2 (ja) 1993-01-29

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