JPS5895307A - 合焦検出装置 - Google Patents

合焦検出装置

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JPS5895307A
JPS5895307A JP19271381A JP19271381A JPS5895307A JP S5895307 A JPS5895307 A JP S5895307A JP 19271381 A JP19271381 A JP 19271381A JP 19271381 A JP19271381 A JP 19271381A JP S5895307 A JPS5895307 A JP S5895307A
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JP
Japan
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light
receiving element
dichroic mirror
image
optical system
Prior art date
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Pending
Application number
JP19271381A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenichi Oikami
大井上 建一
Masatoshi Ida
井田 正利
Asao Hayashi
林 朝男
Masahiro Aoki
雅弘 青木
Junichi Nakamura
淳一 中村
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
Application filed by Olympus Corp, Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Corp
Priority to JP19271381A priority Critical patent/JPS5895307A/ja
Publication of JPS5895307A publication Critical patent/JPS5895307A/ja
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/28Systems for automatic generation of focusing signals
    • G02B7/36Systems for automatic generation of focusing signals using image sharpness techniques, e.g. image processing techniques for generating autofocus signals
    • G02B7/38Systems for automatic generation of focusing signals using image sharpness techniques, e.g. image processing techniques for generating autofocus signals measured at different points on the optical axis, e.g. focussing on two or more planes and comparing image data

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】 本発明はカメラ、顕微鐘、高密麿光学的記録再生装置等
における焦点検出装置に関するものである。
か\る焦点検出装置は従来種々の方式のものが提案され
ており、例えば第1図に示すようなものがある。この焦
点検出装置は像の横ずれを検知して合焦位Wt’に検出
するもので、撮影レンズlの物体空間に光軸0を中心に
回動可能に遮光板、2を配置すると共にこの遮光板λに
は開孔3を形成し、遮光板2を回動させて開孔3の光軸
0に対して対称な位置での物体像の横ずれ全検出して合
焦判定を行なうものである。すなわち、連光板コが第1
図に示す状態にあるときは物体≠の像は主光線の位置に
おいてa、bおよびCで示すように形成され、また遮光
板コが/100回動して開孔3が図において下側に位置
すると物体≠の像はaI 、 blおよびa′で示すよ
うに形成され、合焦状態においては像すとb′とは一致
し、前ピン状態外よび後ピン状態では像aとa′および
像Cとa′とではずれの方向が反対となるから、予定焦
平面と共役な位置において開孔3の光軸Oに対して対称
な位置でそれぞれ形成される物体像を受光して比較する
ことにより像の横ずれ全検知して予定焦平面に形成され
る物体像の合焦検出を行なうものである。
しかし、第1図に示す合焦検出装置においては遮光板2
およびその[!′!l動機構を必要とするため構成が複
雑になると共に、遮光板λの回動停止時の振動等により
正確な合焦検出ができない等の不具合がある。
本発明の目的は上述した不具合を解決し、開学な構成に
より常に正確な合焦検出ができるようにした合焦検出装
置全提供しようとするものである〇本発明の合焦検出装
置は、撮影光学系と、この撮影光学系の像空間側におい
て光軸に対称に配置され、それぞれ異なる2橿の波長ψ
の光を反射または透過する光学部材と、この光学部材V
Cより反射またげ透114シた光束金堂けるように配置
され、前記2種の波長域の光のうち一方會反射し、他方
を透過する光学薄膜より成るダイクロイックミラート、
このダイクロイックミラーにより分割された前記、2種
の波長域の光音それぞれ受光するように前記撮影光学系
の予定焦平面とほぼ共役な面に配置した一対の受光菓子
列とを具え、この一対の受光菓子列の出力から検出した
像の横ずれに基いて前記撮影光学系により前記予だ焦平
面に形成される物体像の合焦状態を検出し得るよう構成
したことを特徴とするものである。
以下図面を参照して本発明の詳細な説明する〇第一21
’JVi本発明の合焦検出装置の光学系の一例の構成を
示す線図である。本例では一眼レフカメラに適用したも
ので、撮影レンズl/の像空間に配置されるクイックリ
ターンミラー/2の中央部をハーフミラ−13とし、こ
のハーフミラ−/3を透過する光束を、クイックリター
ンミラー/2の裏面に設けたダイクロイックミラー/≠
で下方に反射させろ。ダイクロイックミラーl≠は撮影
レンズ//の光−〇を含み、光軸Oと平行な面を境に一
方の側の光束1ケ例えば赤色全反射し、他方の側の光束
は例えば青色を反射するように、誘電体多層膜により形
成する。このダイクロイックミラー/≠で反射した光束
は光路分割プリズム/jに入射させる。光路分割プリズ
ム/jは赤色を反射し、青色を透過する光学薄膜より成
るダイクロイックミラー/6を具え、このダイクロイッ
クミラー/lで分割された赤および青色光束を、それぞ
れ受光素子列/7および7gで分離して受光する。受光
素子列/7およびl♂は紙面と垂直方向にN個の同一素
子数をもって基板/9の同一平面上に設け、これら受光
素子列17およびlIrの受光面が撮影レンズ//の予
定焦平面とはソ共役な面に位置するように基板/?’t
r−光路分割プリズム/jに一体に取付ける0 第2図((おいて、受光素子列17および/lに入射す
る光束は、撮影レンズl/の光軸Oを含む光軸Oに沿っ
た面を境とするそれぞれの側の光束であり、これら光束
により受光素子列17および/1上に形成される像は撮
影レンズ/lの移動により第1図において説明したよう
に移動し、受光素子列17上に形bxされる赤色像およ
び受光素子列it上に形成される青色像の撮影レンズ/
lの移動に伴なう像移動方向は互いに逆方向となる。す
なわち、各受光素子列/7. /Iの光電変換出力は、
撮影レンズl/の焦点位置が受光素子列/7./Iより
後方にある場合には例えば第3図(a)に示すように受
光素子列17の出カバターンA(実線で示す)は右側に
、また、受光素子列lざの出カバターンB(破線で示す
)は左側に横ずれして発生し、前記焦点位置が受光素子
列/7. lI上にある場合は、第3図(b)に示すよ
うに各受光素子列/7./Iの各出カバターンA、Hの
位相は一致し、また前記焦点位置が受光素子列/7. 
/Iよりも前方にきた場合には、第3図(C)に示すよ
うに受光素子列/7゜itの出カバターンA、Bの横ず
れの方向が第3図(、)の場合と逆方向となる。
次に一ヒ記各受光素子列17. /Iの出力から焦点ず
れの方向全検出するためのアルゴリズムの一例を説明す
る。
い1、受光素子列/7のn番目の出力をxAn。
舖)翰受光素子列/lのn−1番目の出力際xB fn
−月として1 s’=  上“ lx   −x       1、:
2  An  Bln−1) を考えると、これは第3図において、受光素子/rの出
力B?右へ一屡子分シフトした時の左下りの斜線部分の
面積を与える。また、受光素子列/rの1+1番目の出
力をX B L。+1)とし・て\を考えろと、これは
受光素子列/Iの出力Bk左へ一宋子分シフトした時の
右下りの斜線部分の面積を与える〇 そこで評価MS=8’−8”を考えると、第3図(、)
の場合には右下りの斜線部分の面積S″は、受光素子列
/lの出力Bi左にシフトした時の方が大きくなるので
8は負とカリ、第3図(c)の場合には、左下りの斜線
部分の面積S′は受光素子列/rの出力Bを右にシフト
した時の方が大きくなるので、Sは正になる。また第3
図(b)の場合は側斜線部分の面積S′およびS″は等
しくなるのでSは零になる0 第≠図は、撮影レンズ/lの移動位置に対する上記評価
値Sをプロット(2て示したものである0第≠図にa、
b、cで示した点が第3図の(a)、 (b)および(
c)のそれぞれの場合に対応する評価値Sに相当してい
る。これかられかるように評価値Sの極性によって撮影
レンズ//の焦点ずれの方向、前ビン、後ピン、合焦の
判定が容易にできる。
次に本発明を実施するための信号処理系の構成の一例を
第5図にブロック線図で示す。
2/は中央制御10回路である。この中央制御回路21
からの制御信号によって露光時間制御回路λλを起動さ
せ、一対の受光素子列17および/ざの露光全開始させ
る。各受光素子列/7. /Iの出力が所定1直に達し
た時点で、前記露出時間制御rO回路、22からホール
ド回路23に制御信号を発して、そのホールド回路、2
3ニ受光素子列/7./rの個々の受光素子の出力をホ
ールドさせる。次に中央制御回路2/はA/D変換回路
評を起動させ、前記ホールド回路λ3にホールドされて
いる受光素子の出力x   x  iA/D変換して演
算回路、2jに送An、  Bn る。演算回路2jでは、その各受光素子列の出力X  
 X  を用いて 人n、  Bn s=s’−s”=Σlx  −x   1゜:2AnB
(n−1) −1 一Σlx  −x   1 n:1AnB(n+1) 全計算し、その結果を中央制御回路コ/に送る。
中央制御回路λ/は、演算回路2jからの演算結果信号
Sの極性に従って、S〈0の場合には後ピン、8〉Oの
場合には前ビン、S#Oならげ合艙と判定し、それぞれ
の場合に応じた判定信号を出力し、これ全表示装置2乙
によって表示すると同時に、レンズ駆動制御回路27に
送り、s>o、s<oの場合には図示しないレンズ駆動
装置を介して撮影レンズ/lを8の極性に応じて移動さ
せて前記演算結果信号Sがほぼ0となるよう自動制御す
るようにしている。
なお、本発明は上述した例にのみ限定されるものではな
く、幾多の変形または変更が可能である。
例えば第2図ではダイクロイックミラーl≠により2種
の異なる波長斌の光(赤および青色)を反射して取り出
したが、ダイクロイックミラーl≠の代わりに、2椙の
異なる波長竣の光を透過するフィルターを光軸Oに対し
て対称に配置して所要の光束全分離して取り出し、これ
ら光束を第2図と同様にダイクロイックミラーltヲ有
する光路分割プリズムis2介して一対の受光素子列/
7. /1にそれぞれ入射させるようにしてもよい0以
上述べ左ように本発明によれば、従来のような回転遮光
板等の可@部分會必曽とせず、広いレンズ移動範囲に亘
って像の横ずれを有効に検出できるから、構成が簡単か
つ小形にできると共に常に適正な合焦検出を行なうこと
ができる。また、第2図のように一対の受光素子列/7
. /Iを基板/りの同一平面上に設けると共に、この
基板lりと光路分割プリズム1.、tとを一体に形成し
た場合には、光学系をより小形に構成できると共に、受
光素子列/7. /Iを同一半導体ウェーハに形成でき
るからそれらの特性を揃えることができ、したがって高
精度の合焦検出を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の合焦検出装置を説明するための線図、第
2図は本発明の合焦検出装置の光学系の一例の構成を示
す線図、第3図a、b、cおよび第≠図は第2図に示す
合焦検出装置の動作を説明するための線図、第5図は本
発明の合焦検出装置の信号処理系の一例の構成を示すブ
ロック図である。 /l・・・撮影レンズ、12・・・クイックリターンミ
ラー、/3・・・ハーフミラ−1l≠・・・ダイクロイ
ックミラー、/j・・・光路分割プリズム、16・・・
ダイクロイックミラー、/7. /r・・・受光素子列
、/り・・・基板、// 第1 .2/・・・中央制御回路、λ2・・・露光時間制御回
路、λ3・・・ホールド回路1.2り・・・A / r
)変換回路1.1・・・演算回路、jJ・・・表示装置
、27・・・レンズ駆動制御回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、撮影光学系と、この撮影光学系の像空間側において
    光軸に対称に配置され、それぞれ異なる2種の波長域の
    光を反射または透過する光学部材と、この光学部材によ
    シ反射または透過した光束を受けるように配置され、前
    記2種の波長域の光のうち一方金反射し、他方を透過す
    る光学薄膜より成るダイクロイックミラーと、このダイ
    クロッツクシラーにより分割された前記2種の波長域の
    光をそれぞれ受光するように前記撮影光学系の予定焦平
    面とほぼ共役な面に配置した一対の受光素子列とを具え
    、 この一対の受光素子列の出力から噴出した像の横ずれに
    基いて前記撮影光学系により前記予定焦平面に形成され
    る物体像の合焦状態を検出し得るよう構成したことを特
    徴とする合焦検出装置。 2、 前記一対の受光素子列を基板の同一平面上に設け
    、前記ダイクロイックミラーにより分割された前記2欅
    の波長域の光を前記一対の受光素子列でそれぞれ受光し
    得るように前記基、板とタイクロイックミラーとを一体
    にしたこと全特徴とする特許請求の範囲第1項記載の合
    焦検出装置。
JP19271381A 1981-12-02 1981-12-02 合焦検出装置 Pending JPS5895307A (ja)

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ID=16295814

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JP (1) JPS5895307A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5228704A (en) * 1991-05-24 1993-07-20 Nissan Motor Co., Ltd. Vehicle height control system after ignition switch is turned off
US5286059A (en) * 1991-05-24 1994-02-15 Nissan Motor Co., Ltd. Height control system when vehicle is jacked up

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5228704A (en) * 1991-05-24 1993-07-20 Nissan Motor Co., Ltd. Vehicle height control system after ignition switch is turned off
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