JPS6057047B2 - 焦点検出装置 - Google Patents
焦点検出装置Info
- Publication number
- JPS6057047B2 JPS6057047B2 JP53042997A JP4299778A JPS6057047B2 JP S6057047 B2 JPS6057047 B2 JP S6057047B2 JP 53042997 A JP53042997 A JP 53042997A JP 4299778 A JP4299778 A JP 4299778A JP S6057047 B2 JPS6057047 B2 JP S6057047B2
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- JP
- Japan
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- focus detection
- image
- photoresponsive
- detection device
- optical
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
- G02B7/30—Systems for automatic generation of focusing signals using parallactic triangle with a base line
- G02B7/305—Systems for automatic generation of focusing signals using parallactic triangle with a base line using a scanner
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Focusing (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、撮影対象までの距離を算出する焦点検出装
置に関するものである。
置に関するものである。
カメラから撮影対象までの距離を算出する焦点検出装
置で、二つの異なる光路からの光を一つの半導体ウェハ
ーの上に、狭い間隔をおいて設けられた二組の光応答素
子群によつて各々受光し、得られた信号を電気的に処理
することによつて、前記二つの異なる光路からの各映像
パターンを比較し、撮影対象までの距離を算出する焦点
検出装置が提案されている。
置で、二つの異なる光路からの光を一つの半導体ウェハ
ーの上に、狭い間隔をおいて設けられた二組の光応答素
子群によつて各々受光し、得られた信号を電気的に処理
することによつて、前記二つの異なる光路からの各映像
パターンを比較し、撮影対象までの距離を算出する焦点
検出装置が提案されている。
この焦点検出装置によれば、一つの半導体ウェハーの
同一面上に、狭い間隔をおいて設けられた二つの光応答
素子群へ、二つの異なる光路からの光を導びくため、複
雑な構成の光学系を必要としている。
同一面上に、狭い間隔をおいて設けられた二つの光応答
素子群へ、二つの異なる光路からの光を導びくため、複
雑な構成の光学系を必要としている。
また二組の光応答素子群を利用するために、該光応答素
子群を構成する半導体ウェハーのコストも高価となつて
いる。また、前記二つの異なる光路からの各映像パター
ンを比較する際は、二組の光応答素子群によつて、電気
信号に変換した後に比較するため、各光応答素子群の感
度のバラツキ、あるいは増幅器等の感度差等が信号に加
算されるなど、焦点検出精度においても不利な点が見ら
れた。 本発明の目的は、先に述べた諸欠点を除去する
ことにある。
子群を構成する半導体ウェハーのコストも高価となつて
いる。また、前記二つの異なる光路からの各映像パター
ンを比較する際は、二組の光応答素子群によつて、電気
信号に変換した後に比較するため、各光応答素子群の感
度のバラツキ、あるいは増幅器等の感度差等が信号に加
算されるなど、焦点検出精度においても不利な点が見ら
れた。 本発明の目的は、先に述べた諸欠点を除去する
ことにある。
本発明によれば、第１の光路からの映像と第２の光路
からの映像とを合成する光学手段と、該光学手段により
合成された合成映像を受光する複数の光応答素子から成
る光検出装置とを備え、前記光検出装置に生じた前記合
成映像の光パターンを、前記複数の光応答素子て検出す
ることにより焦点検出信号を得ることを特徴とする焦点
検出装置が提供される。
からの映像とを合成する光学手段と、該光学手段により
合成された合成映像を受光する複数の光応答素子から成
る光検出装置とを備え、前記光検出装置に生じた前記合
成映像の光パターンを、前記複数の光応答素子て検出す
ることにより焦点検出信号を得ることを特徴とする焦点
検出装置が提供される。
また、前記合成影像の光パターンを前記複数の光応答
素子で検出し、前記光パターンの強弱の差、または比の
最大値を算出することにより焦点検出信号を得ることを
特徴とする焦点検出装置が提供される。
素子で検出し、前記光パターンの強弱の差、または比の
最大値を算出することにより焦点検出信号を得ることを
特徴とする焦点検出装置が提供される。
本発明の焦点検出装置の実施例について、以下図面に
従つて説明を行なう。
従つて説明を行なう。
第１図は、２つの異なる光路からの映像を合成して光検
出装置上に結像させるための光学系の例を示す図である
。
出装置上に結像させるための光学系の例を示す図である
。
ａは可動ミラー３を備える場合で、１は光応答素子群、
２はハーフミラー、４は集光レンズ、５および６はスリ
ット、７は第１の光路を示す光軸、８は第２の光路を示
す光軸である。第１の光路による光はスリット５で絞ら
れた後ハーフミラー２を通過してレンズ４によつて光応
答素子群１上に像を結ぶ。一方、第２の光路による光は
スリット６で制限され、可動ミラー３で反射し、さらに
前記ハーフミラー２でその光量の一部が反射されレンズ
４によつて同様に光応答素子群上に結像する。このとき
可動ミラー３は図示の如く回転可能であり、前記光応答
素子群上に結ぶ像を近距離から１まで変化させることが
出来る。この様にして、第１の光路、すなわち固定光路
による映像と、第２の光路すなわち可動ミラーによる光
路からの映像が合成されて光応答素子群上に合成映像パ
ターンを形成する。第２図ｂに示す図は、前記可動ミラ
ー３の代りに可動レンズ１０を備えた光学系で、可動レ
ンズ１０を図示の方向に動かすことによつて光軸８で示
す光路は固定光軸７上の近距離から１までの像を導くこ
とが可能てある。
２はハーフミラー、４は集光レンズ、５および６はスリ
ット、７は第１の光路を示す光軸、８は第２の光路を示
す光軸である。第１の光路による光はスリット５で絞ら
れた後ハーフミラー２を通過してレンズ４によつて光応
答素子群１上に像を結ぶ。一方、第２の光路による光は
スリット６で制限され、可動ミラー３で反射し、さらに
前記ハーフミラー２でその光量の一部が反射されレンズ
４によつて同様に光応答素子群上に結像する。このとき
可動ミラー３は図示の如く回転可能であり、前記光応答
素子群上に結ぶ像を近距離から１まで変化させることが
出来る。この様にして、第１の光路、すなわち固定光路
による映像と、第２の光路すなわち可動ミラーによる光
路からの映像が合成されて光応答素子群上に合成映像パ
ターンを形成する。第２図ｂに示す図は、前記可動ミラ
ー３の代りに可動レンズ１０を備えた光学系で、可動レ
ンズ１０を図示の方向に動かすことによつて光軸８で示
す光路は固定光軸７上の近距離から１までの像を導くこ
とが可能てある。
レンズ９は、光軸７上に置かれたもので可動レンズ１０
を光軸８上に置いたために同一の条件を作り出すための
ものである。図ａの説明で述べたのと同様にして光応答
素子群１上には２つの光路によつて導かれた合成映像が
結ばれることになる。以上述べた光学系は例であつて、
光学プリズム等を使用することによつ．て同等の光学系
を形成することも可能であることは言うまでもない。第
２図は作動の説明のために光応答素子列に入射する光パ
ターンをモデル化した図である。
を光軸８上に置いたために同一の条件を作り出すための
ものである。図ａの説明で述べたのと同様にして光応答
素子群１上には２つの光路によつて導かれた合成映像が
結ばれることになる。以上述べた光学系は例であつて、
光学プリズム等を使用することによつ．て同等の光学系
を形成することも可能であることは言うまでもない。第
２図は作動の説明のために光応答素子列に入射する光パ
ターンをモデル化した図である。
ａは２つの光路からの映像が一致しない場合を表わし．
たもので、図中Ｐｌ，Ｐ２・・・・・・Ｐ７は光応答素
子群を示す。第１の光路による映像の光量パターンをＰ
１第２の光路による映像の光量パターンをＱで示す。２
つの光路による映像が横軸方向、すなわち光応答素子列
の並び方向にずれていることを示し・ている。
たもので、図中Ｐｌ，Ｐ２・・・・・・Ｐ７は光応答素
子群を示す。第１の光路による映像の光量パターンをＰ
１第２の光路による映像の光量パターンをＱで示す。２
つの光路による映像が横軸方向、すなわち光応答素子列
の並び方向にずれていることを示し・ている。
実際にはこれらの２つの映像は合成されて光量パターン
およびＱを加えた光量パターンＲが光応答素子列上に入
射する。このとき光応答素子Ｐ２が最大、Ｐ５が最小の
受光量となりその差はＡとなる。異なる２つの光路から
の映像が一致しない時は光量差Ａは小さくなる。第２図
ｂは２つの映像からの映像が一致した場合を示したもの
で、第１の光路および第２の光路からの映像による光量
パターンは共にＳで示されるものとすると、これらの合
成光量パターンはＳの２倍の光量すなわちＲで示される
。最大光量はＰ３で受け、最小はＰ５で受光しておりそ
の差であるＡは２つの光路からの映像が一致しない時に
比べて大きい。第３図に示す図は、横軸が第２の光路に
よつて導かれる像まての距離Ｌを表わし、縦軸は複数の
光応答素子のうちの最大と最小の差Ａを表わしている。
およびＱを加えた光量パターンＲが光応答素子列上に入
射する。このとき光応答素子Ｐ２が最大、Ｐ５が最小の
受光量となりその差はＡとなる。異なる２つの光路から
の映像が一致しない時は光量差Ａは小さくなる。第２図
ｂは２つの映像からの映像が一致した場合を示したもの
で、第１の光路および第２の光路からの映像による光量
パターンは共にＳで示されるものとすると、これらの合
成光量パターンはＳの２倍の光量すなわちＲで示される
。最大光量はＰ３で受け、最小はＰ５で受光しておりそ
の差であるＡは２つの光路からの映像が一致しない時に
比べて大きい。第３図に示す図は、横軸が第２の光路に
よつて導かれる像まての距離Ｌを表わし、縦軸は複数の
光応答素子のうちの最大と最小の差Ａを表わしている。
距離Ｌを変えるためには、第１図中の可動ミラー３を回
転させるかまたは可動レンズ１０を動かすことによつて
可能であり、先に説明した様に２つの光路からの映像が
一致しない時はＡの値は小さく、映像が一致した時は最
大となる。第３図の例においては距離Ｌｆの時に最大値
Ｍとなつて対象物までの距離はＬｆであることを示す。
なお、光応答素子の出力は入射光に応じた電気的信号、
例えば入射光に比例する短絡電流等に変換されて処理さ
れ、映像が一致した時は各光応答素子の出力信号の最大
値、最小値の差が最大になることを利用して実際の装置
は構成される。また、前記各出力信号の最大値、最小値
の比を算出して映像が一致したことを判別することも出
来る。映像が一致した時の光応答素子の最大、最小値の
差を記憶し、すなわち第３図中Ａｆに相当する出力信号
を記憶しておき、対物レンズと前記可動ミラー３または
可動レンズ１０を一定の関係を持たせて再度一方向に作
動させ前記記憶値と一致する出力が得られた時に作動を
停止することによつて対物レンズは距離Ｌｆに相当する
位置に固定される。上記の如き対物レンズの位置決定装
置は既に種々の方式が提案されており、本発明の装置に
よつて距離Ｌｆの時に出力信号のピークＡｆが得られれ
はそれらのいずれの方式によつても目的が達せられるも
のである。第４図に焦点検出回路の一部をブ咄ンクダイ
ヤグラムで示す。
転させるかまたは可動レンズ１０を動かすことによつて
可能であり、先に説明した様に２つの光路からの映像が
一致しない時はＡの値は小さく、映像が一致した時は最
大となる。第３図の例においては距離Ｌｆの時に最大値
Ｍとなつて対象物までの距離はＬｆであることを示す。
なお、光応答素子の出力は入射光に応じた電気的信号、
例えば入射光に比例する短絡電流等に変換されて処理さ
れ、映像が一致した時は各光応答素子の出力信号の最大
値、最小値の差が最大になることを利用して実際の装置
は構成される。また、前記各出力信号の最大値、最小値
の比を算出して映像が一致したことを判別することも出
来る。映像が一致した時の光応答素子の最大、最小値の
差を記憶し、すなわち第３図中Ａｆに相当する出力信号
を記憶しておき、対物レンズと前記可動ミラー３または
可動レンズ１０を一定の関係を持たせて再度一方向に作
動させ前記記憶値と一致する出力が得られた時に作動を
停止することによつて対物レンズは距離Ｌｆに相当する
位置に固定される。上記の如き対物レンズの位置決定装
置は既に種々の方式が提案されており、本発明の装置に
よつて距離Ｌｆの時に出力信号のピークＡｆが得られれ
はそれらのいずれの方式によつても目的が達せられるも
のである。第４図に焦点検出回路の一部をブ咄ンクダイ
ヤグラムで示す。
図中４０は光応答素子群でＰ，，Ｐ２・・・・・Ｐ７の
複数の素子から成る。４１は各光応答素子の出力を常に
検出、比較し最大値を取り出すための最大値検出回路、
４２は同様に各光応答素子の中の最小値を検出するため
の最小値検出回路、４３は前記最大値検出回路の出力と
、最小値検出回路の出力の差を算出する回路である。
複数の素子から成る。４１は各光応答素子の出力を常に
検出、比較し最大値を取り出すための最大値検出回路、
４２は同様に各光応答素子の中の最小値を検出するため
の最小値検出回路、４３は前記最大値検出回路の出力と
、最小値検出回路の出力の差を算出する回路である。
４３は、また最大値と最小値の比を算出する回路であつ
ても良い。
ても良い。
４４は前記回路４３の出力のピーク値を記憶保持するた
めの回路である。
めの回路である。
上記の構成によつて、２つの光路からの合成映像を光応
答素子群４０によつて光電変換し、その出力の最大値と
最小値を常に検出してその差、または比が最大になると
ころを合焦点位置とし、その時の信号出力を記憶するも
のである。先にも述べたように前記出力信号を利用して
対物レンズを所望の位置に固定する方法は公知の技術に
よつて達成出来るものてある。上記検出回路のシステム
も第４図の構成に限定するものではない。以上述べた様
に、本発明によれば異なる２つの光路による合成映像を
一つの光応答素子群で受光し、各光応答素子上に生ずる
光パターンを検出して焦点検出信号を得るものであり、
従来のように複雑な光学手段を必要とせず、また光応答
素子群も１組で検出するために、従来の２組の光応答素
子群を必要としたものに対して半導体チップサイズも小
さくでき、さらに光応答素子間での特性の差は考慮する
必要がない等の利点を有するものである。
答素子群４０によつて光電変換し、その出力の最大値と
最小値を常に検出してその差、または比が最大になると
ころを合焦点位置とし、その時の信号出力を記憶するも
のである。先にも述べたように前記出力信号を利用して
対物レンズを所望の位置に固定する方法は公知の技術に
よつて達成出来るものてある。上記検出回路のシステム
も第４図の構成に限定するものではない。以上述べた様
に、本発明によれば異なる２つの光路による合成映像を
一つの光応答素子群で受光し、各光応答素子上に生ずる
光パターンを検出して焦点検出信号を得るものであり、
従来のように複雑な光学手段を必要とせず、また光応答
素子群も１組で検出するために、従来の２組の光応答素
子群を必要としたものに対して半導体チップサイズも小
さくでき、さらに光応答素子間での特性の差は考慮する
必要がない等の利点を有するものである。
図面の簡単な説明第１図Ａ，ｂは本発明の焦点検出装置
に用いる光学系の一例を示す。
に用いる光学系の一例を示す。
第２図は本発明による焦点検出装置における光応答素子
群に入射する光量パターンをモデル化した図でａは２つ
の光路による像が一致しない場合、ｂは一致した場合で
ある。第３図は検出回路の出力波形を示す図てある。第
４図は本発明の焦点検出装置における検出回路のシステ
ムの一例を示すブロックダイヤグラムである。第１図中
、１・・・・・・光応答素子群、２・・・・・・ハーフ
ミラー、３・・・・・・可動ミラー、４・・・・・ルン
ズ、５，６・・・・・スリット、７，８・・・・・・光
軸、９・・・・・・レンズ、１０・・・・・・可動レン
ズ、第２図中、Ｐｌ，Ｐ２〜Ｐ７・・・・光応答素子、
第４図中、４０・・・・・・光応答素子群、４１・・・
・・最大値検出回路、４２・・・・・・最小値検出回路
、４３・・・・・・減算回路又は除算回路、４４・・・
・ゼーク値記憶回路。
群に入射する光量パターンをモデル化した図でａは２つ
の光路による像が一致しない場合、ｂは一致した場合で
ある。第３図は検出回路の出力波形を示す図てある。第
４図は本発明の焦点検出装置における検出回路のシステ
ムの一例を示すブロックダイヤグラムである。第１図中
、１・・・・・・光応答素子群、２・・・・・・ハーフ
ミラー、３・・・・・・可動ミラー、４・・・・・ルン
ズ、５，６・・・・・スリット、７，８・・・・・・光
軸、９・・・・・・レンズ、１０・・・・・・可動レン
ズ、第２図中、Ｐｌ，Ｐ２〜Ｐ７・・・・光応答素子、
第４図中、４０・・・・・・光応答素子群、４１・・・
・・最大値検出回路、４２・・・・・・最小値検出回路
、４３・・・・・・減算回路又は除算回路、４４・・・
・ゼーク値記憶回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 第１の光路からの映像と第２の光路からの映像とを
合成する光学手段と、該光学手段により合成された合成
映像を受光する複数の光応答素子から成る光検出装置と
を備え、前記光検出装置に生じた前記合成映像の光パタ
ーンを、前記複数の光応答素子で検出することにより焦
点検出信号を得ることを特徴とする焦点検出装置。 ２ 前記合成映像の光パターンを前記複数の光応答素子
で検出し、前記光パターンの強弱の差、または比の最大
値を算出することにより焦点検出信号を得ることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の焦点検出装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53042997A JPS6057047B2 (ja) | 1978-04-12 | 1978-04-12 | 焦点検出装置 |
| US06/024,440 US4267440A (en) | 1978-04-12 | 1979-03-27 | Focus detecting system |
| GB7911209A GB2021348B (en) | 1978-04-12 | 1979-03-30 | Focus detecting apparatus |
| DE19792915065 DE2915065A1 (de) | 1978-04-12 | 1979-04-12 | Entfernungsnachweiseinrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53042997A JPS6057047B2 (ja) | 1978-04-12 | 1978-04-12 | 焦点検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54135528A JPS54135528A (en) | 1979-10-20 |
| JPS6057047B2 true JPS6057047B2 (ja) | 1985-12-13 |
Family
ID=12651651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53042997A Expired JPS6057047B2 (ja) | 1978-04-12 | 1978-04-12 | 焦点検出装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4267440A (ja) |
| JP (1) | JPS6057047B2 (ja) |
| DE (1) | DE2915065A1 (ja) |
| GB (1) | GB2021348B (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54155037A (en) * | 1978-05-26 | 1979-12-06 | Olympus Optical Co Ltd | Automatic focusing device for camera |
| JPS54155036A (en) * | 1978-05-26 | 1979-12-06 | Olympus Optical Co Ltd | Automatic focusing device for camera |
| DE3023290C2 (de) * | 1980-06-21 | 1983-11-17 | Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8000 München | Einrichtung zur Zielerfassung von bewegten und stationären Bodenzielen von tieffliegenden Flugzeugen aus |
| US4441810A (en) * | 1980-07-15 | 1984-04-10 | Konishiroku Photo Industry Co., Ltd. | Range finder |
| GB2196504B (en) * | 1986-10-18 | 1990-09-26 | Gen Electric Plc | A focussing technique for an optical sensing system |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5033653B1 (ja) * | 1970-03-26 | 1975-11-01 | ||
| US4083056A (en) * | 1975-09-09 | 1978-04-04 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Focus detecting device for single-lens reflex cameras |
| JPS5385454A (en) * | 1977-01-06 | 1978-07-27 | Canon Inc | Distance detecting method |
| JPS5393826A (en) * | 1977-01-28 | 1978-08-17 | Bell & Howell Japan | Automatic focal point adjusting device |
-
1978
- 1978-04-12 JP JP53042997A patent/JPS6057047B2/ja not_active Expired
-
1979
- 1979-03-27 US US06/024,440 patent/US4267440A/en not_active Expired - Lifetime
- 1979-03-30 GB GB7911209A patent/GB2021348B/en not_active Expired
- 1979-04-12 DE DE19792915065 patent/DE2915065A1/de not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2021348B (en) | 1982-07-07 |
| GB2021348A (en) | 1979-11-28 |
| DE2915065A1 (de) | 1979-10-25 |
| JPS54135528A (en) | 1979-10-20 |
| US4267440A (en) | 1981-05-12 |
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