JPS61137117A - Focus detecting device - Google Patents

Focus detecting device

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JPS61137117A
JPS61137117A JP25749784A JP25749784A JPS61137117A JP S61137117 A JPS61137117 A JP S61137117A JP 25749784 A JP25749784 A JP 25749784A JP 25749784 A JP25749784 A JP 25749784A JP S61137117 A JPS61137117 A JP S61137117A
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incident
light receiving
receiving element
luminous flux
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当山 正道
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Abstract

PURPOSE:To reduce malfunction against an object with large contrast difference and to perform focus detection wherein crosstalk effect is attained by arranging an optical member which compensates the convergence of incident light in front of two areas of a photodetector. CONSTITUTION:When pieces of reflected luminous flux a1-a4 of reflected light of a spot image from the object are incident on an optical member 12 at the right-hand side of its center line 24 and pieces b1-b4 are incident at the right- hand side, only the pieces of luminous flux a1-a3 are refracted by triangular grooves 25a-25c as shown in a figure and the pieces of luminous flux a1, a2, and a3 are incident on points B3, B2, and B1 in the area 21B respectively; and other pieces of luminous flux a4 and b1-b4 are incident on the areas 21A and 21B of the photodetecting element 21 because of a parallel plane glass part. A convergence state is varied according to the shape of the optical member installed in the front and only luminous flux incident on the boundary parts of the areas 21A and 21B which has certain width is weighted, distributed, and refracted to obtain the same function with such constitution that the areas 21A and 21B are entangled with each other, thereby attaining the crosstalk effect.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、焦点検出装置、特に赤外光を被写体上に投射
し、その反射光を差動型センサで受光して自動焦点調節
を行う能動式自動焦点調節装置に使用する焦点検出装置
に関するものである。    −〈従来の技術〉 従来のこの種の自動焦点検出装置(以下、rAF装置」
という)を第6図ないし第12図に基づいて説明する。
[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention is a focus detection device, in particular, a focus detection device that projects infrared light onto a subject and receives the reflected light with a differential sensor to perform automatic focus adjustment. The present invention relates to a focus detection device used in an active automatic focus adjustment device. - <Prior art> This type of conventional automatic focus detection device (hereinafter referred to as rAF device)
) will be explained based on FIGS. 6 to 12.

第6図はそのAF装置の一例の全体構成を概略的に示す
もので、撮影レンズ中の合焦動作に関与するレンズ群1
の移動と連動してレーザダイオード又は近赤外光発光ダ
イオード等から成る投光素子3が投光レンズ4を通して
被写体5上に投光スポットを投射し、その反射光を受光
レンズ6、可視光カントフィルタ7を通して2領域8A
、8Bに分割されたPINフォトダイオード又は電荷結
合素子等から成る受光素子8で受光し、この際、該受光
素子8も該レンズ群1の移動と連動して移動し、その出
力信号を利用して自動焦点検出回路(以下、「AF回路
」という)10により被写体5までの距離を検出し、か
つ合焦レンズ群駆動用モータ9の駆動を制御し、レンズ
群1を合焦位置に設定し、続いてレンズ群1を含む撮影
レンズ系により撮像管の結像面2(カメラによっては固
体撮像素子の結像面又はフィルム)に鮮鋭に被写体像が
結像される。
FIG. 6 schematically shows the overall configuration of an example of the AF device, in which the lens group 1 involved in the focusing operation in the photographic lens
In conjunction with the movement of 2 areas 8A through filter 7
, 8B divided into PIN photodiodes or charge-coupled devices, etc., and at this time, the light receiving element 8 also moves in conjunction with the movement of the lens group 1, and its output signal is used. The automatic focus detection circuit (hereinafter referred to as "AF circuit") 10 detects the distance to the subject 5, controls the driving of the focusing lens group driving motor 9, and sets the lens group 1 to the focusing position. Then, a photographic lens system including a lens group 1 forms a sharp object image on an imaging plane 2 of an imaging tube (an imaging plane of a solid-state image sensor or a film depending on the camera).

なお、このAF装置の場合における受光素子8について
は、領域8Aは投光素子3に近い側に、領域8Bは同じ
く遠い側になるように配置されている。
Note that in the case of this AF device, the light receiving element 8 is arranged such that the region 8A is on the side closer to the light projecting element 3, and the region 8B is also on the far side.

そこで、第6図に示すAF装置の測距作用については、
被写体5が結像面2から12の距離にあるとき、第7図
(a)に示すように投光スポット像Sの反射光が受光素
子8」二で、2つの領域8A 、 8Bに等しい光量で
受光されるようになっているとする。この場合、受光素
子8においては領域8Aからの出力を時間で積分した積
分値VAと領域8Bからの出力を時間で積分した積分値
VBとの差■い−vBがほぼ零になる。光路でいうと、
投光素子3から発射された光は光路す、を通って被写体
5に当って拡散反射し、さらに光路b2を通って発光素
子8」−に結像する。そこで、この時レンズ群1が合焦
位置にあるとして被写体5が11の距離へ前方に移動し
たと仮定すると、当然、レンズ群1のピント位置は後ろ
にずれ、後ビン状態になる。一方、投光素子3及び受光
素子8がその捷まの位置にあるとすると、光路はす、か
ら被写体5に当って拡散反射され、光路b2’を通って
受光素子8上に結像するが、第7図(b)に示すように
その結像位置は犬きく領域8B側へずれて、前記VA−
VBは零にならない。
Therefore, regarding the distance measurement function of the AF device shown in Fig. 6,
When the subject 5 is at a distance of 12 from the image plane 2, the reflected light of the projected spot image S is reflected by the light receiving element 8'' as shown in FIG. Suppose that the light is received at In this case, in the light receiving element 8, the difference -vB between the integral value VA obtained by integrating the output from the region 8A over time and the integral value VB obtained by integrating the output from the region 8B over time becomes approximately zero. In terms of optical path,
The light emitted from the light emitting element 3 passes through the optical path b2, hits the subject 5, is diffusely reflected, and further passes through the optical path b2, forming an image on the light emitting element 8'-. Therefore, if it is assumed that the lens group 1 is at the focus position at this time and the subject 5 moves forward to a distance of 11, the focus position of the lens group 1 will naturally shift to the rear, resulting in a rear bin state. On the other hand, if the light projecting element 3 and the light receiving element 8 are at the intersection, the light path hits the subject 5 and is diffusely reflected, passing through the light path b2' and forming an image on the light receiving element 8. , as shown in FIG. 7(b), the imaging position is shifted toward the dog listening area 8B, and the VA-
VB does not become zero.

一方、AF回路10は、■A−VBの信号の符号に従っ
てモータ9を正転又は逆転させ、レンズ群1の繰り込み
又は繰り出しを行う。上記のようにvA−vBが負の場
合は、レンズ群1が繰り出される。第6図でレンズ群1
が1′の位置まで繰り出された時、11の距離に移動し
た被写体5の像が結像面2上で鮮鋭に結像するものとす
る。この時、不図示のカム等により投光素子3.受光素
子8がレンズ群1と連動して、それぞれ3’、8’の位
置へ移動する。すると、投射光路がaI+反射光路がC
2のようになり、この結果、第7図(a)に示すように
投光スポット像Sが受光素子8上の領域8A 、 8B
の中間位置に移動し、この時、VA−VBがほぼ零とな
り、モータ9が停止する。一方、被写体5が63の位置
へ移動すれば、レンズ群1等は前記と逆の向きに移動し
、■A−VB二〇 になるようにして合焦動作を行う。
On the other hand, the AF circuit 10 rotates the motor 9 forward or reverse according to the sign of the signal ①A-VB to retract or extend the lens group 1. When vA-vB is negative as described above, lens group 1 is extended. In Figure 6, lens group 1
It is assumed that when the object 5 is extended to a position 1', an image of the subject 5, which has moved a distance 11, is sharply formed on the imaging plane 2. At this time, a cam or the like (not shown) moves the light emitting element 3. The light receiving element 8 moves in conjunction with the lens group 1 to positions 3' and 8', respectively. Then, the projected optical path is aI + the reflected optical path is C
2, and as a result, as shown in FIG.
At this time, VA-VB becomes almost zero, and the motor 9 stops. On the other hand, when the subject 5 moves to the position 63, the lens group 1 and the like move in the opposite direction to the above, and perform a focusing operation so that the angle becomes ①A-VB20.

この場合の投射光路はCI+反射光路はC2で示される
In this case, the projection optical path is indicated by CI and the reflected optical path is indicated by C2.

第8図ないし第11図は、それぞれ第6図に示す装置と
同一の原理で測距を行う他の従来例のAF装置を示すも
ので、第6図に示す装置とは投。
8 to 11 show other conventional AF devices that perform distance measurement based on the same principle as the device shown in FIG. 6, and are different from the device shown in FIG.

受光系の形態を異にしている。ただし、第6図の装置と
同一の部分には同一の符号を付している。
The shape of the light receiving system is different. However, the same parts as in the apparatus shown in FIG. 6 are given the same reference numerals.

第8図に示す装置は、投光素子3からの投光スポットの
投射を、投光レンズ4、撮影光路に配設されるコールド
ミラーから成る反射面11aを有するプリズム11を介
し合焦用レンズ群1を通して被写体5上に行い、その反
射光を受光レンズ6゜可視光カントフィルタ7を通して
カメラ外部に設けられた受光素子8で受光する、いわゆ
る半TTL測距タイプであり、該投光素子3は結像面2
と先光的に共役な位置に配置されている。合焦用レンズ
群1の移動は受光素子8と機械的に連動してAF回路1
0により制御されるモータ9で行われる。
The apparatus shown in FIG. 8 projects a light spot from a light projecting element 3 through a projecting lens 4 and a prism 11 having a reflective surface 11a consisting of a cold mirror disposed in the photographing optical path. It is a so-called half-TTL distance measuring type in which the reflected light is transmitted through the group 1 onto the subject 5, and the reflected light is received by the light receiving element 8 provided outside the camera through the light receiving lens 6 and the visible light cant filter 7. is the imaging plane 2
It is placed at a position conjugate to the photoluminescence. The movement of the focusing lens group 1 is mechanically interlocked with the light receiving element 8 to move the AF circuit 1.
This is done by a motor 9 controlled by 0.

れるプリズム11の反射面11aを介し合焦用レンズ群
1を通して被写体5上に行い、その反射光を再び該合焦
用レンズ群1、該プリズム11の反射面11bを介して
受光レンズ6、可視光カットフィルタ7を通して受光素
子8で受光する、いわゆるTTL測距タイプであり、該
投光素子3及び受光素子8はいずれも結像面2と光学的
に共役な位置に配置され、それぞれの投光光束及び受光
光束はレンズ群1の瞳の外周付近で、かつ互いにへだた
った位置を通過するようになされている。
The reflected light passes through the focusing lens group 1 through the reflecting surface 11a of the prism 11 onto the subject 5, and the reflected light is transmitted again through the focusing lens group 1 and the reflecting surface 11b of the prism 11 to the light receiving lens 6 and the visible light. It is a so-called TTL ranging type in which light is received by a light receiving element 8 through a light cut filter 7, and both the light emitting element 3 and the light receiving element 8 are arranged at a position optically conjugate with the imaging plane 2, and each projection The light beam and the received light beam are configured to pass through positions near the outer periphery of the pupil of the lens group 1 and separated from each other.

なお、投光素子3及び受光素子8は固設されており、撮
影レンズとの機械的連動は行う必要がない。
Note that the light projecting element 3 and the light receiving element 8 are fixedly installed, and there is no need for mechanical interlocking with the photographic lens.

第10図に示す装置は、第9図の装置の変形で、投光光
束を撮影光軸と一致するようにプリズム11の反射面1
1aを形成した以外は第9図の装置と同じである。
The device shown in FIG. 10 is a modification of the device shown in FIG. 9, and the reflecting surface of the prism 11 is
The device is the same as the device shown in FIG. 9 except that 1a is formed.

第11図に示す装置は、投光系に第9図に示す装置と同
一のものを使用し、受光素子として焦点面に設けられた
撮像素子14を、焦点調節用と撮像用に共用するAF装
置であり、撮像素子14で受光した像信号は分配回路1
2によりAF回路10と撮像回路13とに分割される。
The device shown in FIG. 11 uses the same device as the device shown in FIG. 9 for the light projection system, and uses an image sensor 14 provided on the focal plane as a light receiving element for focus adjustment and imaging. The image signal received by the image sensor 14 is sent to the distribution circuit 1.
2 into an AF circuit 10 and an imaging circuit 13.

第12図は第11図に示す装置における撮像素子14の
感光面を示すもので、焦点検出用として使用する場合は
14A 、 14Bの2ゾーンからの信号を、分配回路
12を介してAF回路10に送るが、測距中は撮像素子
14上に赤外光を通過させ、撮像中はその赤外光を除去
する工夫が必要となる。
FIG. 12 shows the photosensitive surface of the image sensor 14 in the apparatus shown in FIG. However, it is necessary to pass infrared light onto the image sensor 14 during distance measurement and remove the infrared light during imaging.

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところで、前述の従来例中、第6図に示すタイプは、投
光レンズ4.受光レンズ6が撮影レンズ群1の外部にあ
るだめ、投光レンズ4.受光レンズ6の大きさを大きく
するととが可能であり、到達距離の面で有利であるが、
反面、全体がコンパクトにまとまらない欠点を有してい
る。一方、第9図に示すタイプは第6図に示すタイプと
逆の長所、短所を有する。又、撮影レンズ群1と、投。
<Problems to be Solved by the Invention> By the way, among the conventional examples described above, the type shown in FIG. 6 has a projection lens 4. Since the light-receiving lens 6 is located outside the photographing lens group 1, the light-emitting lens 4. It is possible to increase the size of the light receiving lens 6, which is advantageous in terms of reach distance, but
On the other hand, it has the disadvantage that the whole structure is not compact. On the other hand, the type shown in FIG. 9 has advantages and disadvantages opposite to those of the type shown in FIG. Also, the photographic lens group 1 and the thrower.

受光系との精度を要する機械的連動を必要としないため
、構造が簡単になるという利点も有し、第8図に示すタ
イプは第6図に示すタイプと第9図に示すタイプの中間
的性質を有する。
It also has the advantage of a simple structure because it does not require precise mechanical interlocking with the light receiving system, and the type shown in Fig. 8 is intermediate between the type shown in Fig. 6 and the type shown in Fig. 9. have a property.

第10図に示すタイプは第9図のタイプに比べて、投、
受光系の基線長が短くなり、測距精度上不利であるが、
第8図に示すタイプとともに、非合焦時も投光光束がフ
ァインダーの中心にあるという利点を有する。ちなみに
、前記タイプのものはいずれも投光素子3により被写体
5上にできる投光スポット像は、合焦時には撮影レンズ
光軸上に形成される。すなわち、前記いずれの装置も測
距ゾーンは、ファインダーの中央にあり、パララックス
のないAF装置となる。
The type shown in Figure 10 is more effective in throwing, compared to the type in Figure 9.
The baseline length of the light receiving system is shortened, which is disadvantageous in terms of distance measurement accuracy, but
Along with the type shown in FIG. 8, this has the advantage that the projected light beam remains at the center of the finder even when out of focus. Incidentally, in all of the above-mentioned types, the light spot image formed on the subject 5 by the light projecting element 3 is formed on the optical axis of the photographing lens when in focus. That is, in each of the above devices, the distance measurement zone is located at the center of the finder, and the AF devices are parallax-free.

また、第11図に示すものは、AF受光素子としての撮
像素子14の受光面積が、撮影レンズの受光面積と等し
くなるため、その他のタイプの装置に比べて、受光面積
が犬きくとれるため、到達距離の点で有利となる。また
、第11図の装置では撮像素子14からの信号をAF回
路10と撮像回路13とに分配するが、これは時分割で
分配するのが実際的であるため、このタイプのものは撮
影に先立ち測距を完了させるメチルビデオカメラ等のシ
ステムに好適である。しかしながら、従来装置は以上の
ように構成されていたので、赤外光に対する反射率が均
一な被写体に対しては正しく合焦するが、反射率に差が
ある被写体に対しては測距誤差(以下、「コントラスト
ボケ」という)を生ずる欠点を有していた。
Furthermore, in the device shown in FIG. 11, the light-receiving area of the image sensor 14 as the AF light-receiving element is equal to the light-receiving area of the photographic lens, so the light-receiving area is much larger than that of other types of devices. This is advantageous in terms of reach distance. In addition, in the device shown in FIG. 11, the signal from the image sensor 14 is distributed to the AF circuit 10 and the image pickup circuit 13, but since it is practical to distribute this in a time-sharing manner, this type of device is not suitable for photographing. This is suitable for systems such as methyl video cameras that complete distance measurement in advance. However, because the conventional device was configured as described above, it could focus correctly on a subject with uniform reflectance for infrared light, but it would have a distance measurement error ( This method had the disadvantage of causing "contrast blur" (hereinafter referred to as "contrast blur").

ここで、このコントラストボケについて、第13図及び
第14図を基にして説明する。
Here, this contrast blur will be explained based on FIGS. 13 and 14.

第13図(a)において、Sは受光素子8上での赤外ス
ポット像であり、その半径を1としている。
In FIG. 13(a), S is an infrared spot image on the light receiving element 8, and its radius is set to 1.

スポット像Sの左側斜線部は赤外反射率lの被写体から
反射された部分、その右側部は赤外反射率k(kは1〜
〜の間の数値をとるものとする。)の被写体から反射さ
れた部分である。−1だ、第13図(a) 、 (b)
の横軸lは、スポット像Sの幾何学的中心0を原点とし
て、反射率境界の位置を示している。(a)の状態で、
Gはスポット像Sの信号強度中心であり、Gから左側の
部分の信号と右側の部分の信号がつり合っている。OG
をEとし、反射率境界位置を横軸にしてEを図示しだの
が、(b)の関係図であり、ここではに=8の場合を図
示している。すなわち、反射率境界位置lが約(16の
時、OGすなわちEが約07という最大値をとる。当然
のことなからlニー1あるいはl−1の時はスポットは
均一反射率の被写体に投射されており、E−0である。
The left side hatched part of the spot image S is the part reflected from the subject with infrared reflectance l, and the right part is the part reflected from the subject with infrared reflectance k (k is 1 to 1).
It shall take a value between ~. ) is the part reflected from the subject. -1, Figure 13 (a), (b)
The horizontal axis l indicates the position of the reflectance boundary with the geometric center 0 of the spot image S as the origin. In state (a),
G is the center of the signal intensity of the spot image S, and the signals on the left side and the signals on the right side of G are balanced. O.G.
The relationship diagram in (b) shows E with the reflectance boundary position as the horizontal axis, and here shows the case of =8. In other words, when the reflectance boundary position l is approximately (16), OG or E takes the maximum value of approximately 07.Of course, when l knee 1 or l-1, the spot is projected onto an object with uniform reflectance. It is E-0.

とのEがコントラストボケに対応する量であるが、これ
について、さらに第14図を参照して説明する。
E is an amount corresponding to contrast blur, which will be further explained with reference to FIG. 14.

第14図(a)は第4図に相当し、同図において均一反
射率の被写体上に投射された赤外スポットの受光素子8
面上の像Sが(1)→(U)→(III)と受光素子8
上を領域8Aから領域8Bに相対的に移動ると、第14
図(b)の実線で示す特性図で表わされる。すなわち、
スポット像Sの幾何学的中心0が受光素子8の領域8A
、8Bの境界線上にきた時、AF倍信号零となり、しだ
がってコントラストボケを生じ々い。
FIG. 14(a) corresponds to FIG. 4, in which the light receiving element 8 of an infrared spot projected onto a subject with uniform reflectance.
The image S on the surface is (1) → (U) → (III) and the light receiving element 8
When the top is moved relatively from area 8A to area 8B, the 14th
This is represented by the characteristic diagram shown by the solid line in Figure (b). That is,
The geometric center 0 of the spot image S is the area 8A of the light receiving element 8
, 8B, the AF multiplied signal becomes zero, which tends to cause contrast blurring.

次に、第14図(a)に示すようにl:0.6.に=8
のコントラストパターンからなるスポット像Sが(I)
→(■)→(III)と、受光素子上を相対移動し7た
場合のAF倍信号プロットすると、第14図(b)の破
線のように表わされ、ゼロクロス位置がΔXずれている
。このゼロクロスした時のスポット像Sが第14図(a
)の(II)の位置にあり、信号強度中心Gが受光素子
8の領域8A 、8Bの境界線上にある。しだがって、
第13図のEが第14図(b)のΔXに対応し、受光素
子上でΔXだけスポット像Sがずれた位置でAF倍信号
零となる。
Next, as shown in FIG. 14(a), l:0.6. ni = 8
The spot image S consisting of the contrast pattern is (I)
→ (■) → (III) When the AF multiplied signal is plotted when relative movement is made on the light receiving element, it is expressed as a broken line in FIG. 14(b), and the zero cross position is shifted by ΔX. The spot image S at this zero crossing is shown in Figure 14 (a
), and the signal intensity center G is on the boundary line between regions 8A and 8B of the light receiving element 8. Therefore,
E in FIG. 13 corresponds to ΔX in FIG. 14(b), and the AF multiplied signal becomes zero at a position where the spot image S is shifted by ΔX on the light receiving element.

三角測距の基線長をり、受光レンズの焦点距離をf8.
撮影レンズの焦点距離をf、ピント面でのデフォーカス
量をΔbとすると、 ΔXに比例したコントラストボケを生ずる。
Determine the base line length of the triangulation distance measurement, and set the focal length of the light receiving lens to f8.
When the focal length of the photographic lens is f and the amount of defocus on the focal plane is Δb, contrast blurring is produced in proportion to ΔX.

コントラスト比kが犬きぐなると、第13図(b)の最
大値が右上方に移動し、第14図(b)のΔXも犬キ〈
々す、コントラストボケも犬きくなる。
When the contrast ratio k becomes extremely high, the maximum value in FIG. 13(b) moves to the upper right, and ΔX in FIG.
The contrast bokeh also looks like a dog.

本発明は、前述従来例の欠点を除去し、反射率に差があ
る被写体に対するコントラストボケの少ない焦点検出装
置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to eliminate the drawbacks of the conventional example described above and to provide a focus detection device with less contrast blur for objects having different reflectances.

く問題点を解決するだめの手段〉 本発明を図面に基づいて説明する。A last resort to solve the problem The present invention will be explained based on the drawings.

初めに、本発明の基本原理となる受光素子の2つの領域
A、Bの境界を中心振分けにして設けられるクロストー
クゾーンCの意味を第5図について説明する。
First, the meaning of the crosstalk zone C, which is provided by centering the boundary between the two areas A and B of the light receiving element, which is the basic principle of the present invention, will be explained with reference to FIG.

第5図(a) 、 (b)は前記従来例における第14
図(a)。
FIGS. 5(a) and 5(b) show the 14th case in the conventional example.
Figure (a).

(b)に対応する図である。第5図(a)においてクロ
ストークゾーンCの幅をUとし、受光素子上でのス、一
旦 ポット像Sの直径りとの比をJ  とする。
It is a figure corresponding to (b). In FIG. 5(a), the width of the crosstalk zone C is defined as U, and the ratio of the diameter of the pot image S to the diameter of the spot on the light receiving element is defined as J.

−り 第5図(c)は受光素子の2つの領域A、B上を輝る。−ri In FIG. 5(c), the light shines on two areas A and B of the light receiving element.

その実線αの特性は、輝点がクロストークゾーンC内に
あった時、輝点による信号が領域Aと領域Bに均等に5
0%ずつ振分けられる場合である。
The characteristic of the solid line α is that when the bright spot is within the crosstalk zone C, the signal from the bright spot is distributed equally to area A and area B.
This is a case where the amount is distributed in increments of 0%.

て図示すると、第5図(b)のようになる。ただし、j
−05としである。
When illustrated, it becomes as shown in FIG. 5(b). However, j
-05.

第5図(b)において、実線は均一コントラストのスポ
ット像の場合であり、破線■は第14図(b)と同じ<
 l出0.6 、に=8のコントラストパターンからな
るスポット像の場合で、クロストークゾーンがあるため
に、この場合のΔXはクロストークゾーンがない場合の
約半分となっている。jを太きし始めるX座標の絶対値
が犬きくなシ、j=1のなってし1う。すなわち、AF
の感度が落ちる。
In FIG. 5(b), the solid line is for a spot image with uniform contrast, and the broken line ■ is the same as in FIG. 14(b).
In the case of a spot image consisting of a contrast pattern with an output of 0.6 and a contrast pattern of 8, because there is a crosstalk zone, ΔX in this case is about half of that when there is no crosstalk zone. If the absolute value of the X coordinate at which j starts to thicken is large, then j=1. That is, A.F.
sensitivity decreases.

第5図(b)のεは、AF系の許容不感帯を示し、少な
くともゼロクロスの傾きは、εの範囲内ではクロストー
クゾーンがない場合とほぼ等しくなければならkい。す
なわちjの許容最大値が存在する。
ε in FIG. 5(b) indicates the permissible dead zone of the AF system, and at least the slope of the zero cross must be approximately equal to that in the case where there is no crosstalk zone within the range of ε. That is, there is a maximum allowable value of j.

=12− 次に、kが大きくなると、第5図(blの破線■のよう
な特性となる。そうすると、不感帯εが零の場合は問題
がないが、合焦点での安定性確保のだめ、εは所定の大
きさを有するものであり、この場合、Xを一側からスポ
ット像が移動してきた時に、クロストークゾーンがない
場合よりもかえって大きなAF誤差を生ずる。(以下、
この効果を「拡大効果」という。)この誤差はjが大き
い程大きいため、この面からもjの最大値が存在する。
= 12 - Next, as k becomes larger, the characteristics will become as shown by the broken line ■ in Figure 5 (bl).Therefore, if the dead zone ε is zero, there will be no problem, but if the stability at the focused point is to be ensured, ε has a predetermined size, and in this case, when the spot image moves from one side of X, a larger AF error will occur than in the case where there is no crosstalk zone.
This effect is called the "expansion effect." ) Since this error increases as j increases, there is also a maximum value of j from this perspective.

次に、クロストークゾーン内の受光素子の領域Aと領域
Bへの信号の振分はパターンを変える考え方もある。
Next, there is also a concept of changing the pattern for allocating signals to areas A and B of the light receiving element within the crosstalk zone.

第5図(c)における破線βはX−−7の時、VA=V
B=100(%):0(%)とし、X二〇の時、VA:
vB=50(%):50(%)トシ、x = T t7
)時、vA:vB=。
The broken line β in FIG. 5(c) is when VA=V
B = 100 (%): 0 (%), when X20, VA:
vB = 50 (%): 50 (%) Toshi, x = T t7
), when vA:vB=.

(%):100(%)となるように平均化したものであ
る。すなわち、αが均一クロストーク型であり、βはク
ロストーク変化率一定型である。破線γはクロストーク
変化率をさらに変化させた場合である。このようにクロ
ストークの特性をβ、γの方向へ変えていくことにより
、kが大きい場合の測距誤差を小さくすることができる
。ただし、この場合、k=8程度の通常のコントラスト
比に対するΔXの改善度も少々くなるので、これを補償
するために3を太きくする必要がある。
(%): Averaged to 100 (%). That is, α is a uniform crosstalk type, and β is a constant crosstalk change rate type. The broken line γ shows the case where the crosstalk change rate is further changed. By changing the crosstalk characteristics in the β and γ directions in this way, it is possible to reduce the distance measurement error when k is large. However, in this case, the degree of improvement in ΔX relative to a normal contrast ratio of about k=8 is also slightly reduced, so it is necessary to make 3 thicker to compensate for this.

したがって、不感帯ε、拡大効果を生ずる時のk(以下
、k即という)を考慮して、3、クロストークパターン
(α、β、γなどのタイプ)を決定しなければならない
Therefore, the crosstalk pattern (types of α, β, γ, etc.) must be determined in consideration of the dead zone ε and k at which the enlargement effect occurs (hereinafter referred to as k).

たとえば、ε二0.15.に配=50とすると、クロス
トークパターンαの場合、Jキ05となり、クロストー
クパターンβの場合、jキ07となる。
For example, ε20.15. Assuming that the distribution is 50, in the case of the crosstalk pattern α, it becomes J-05, and in the case of the cross-talk pattern β, it becomes J-07.

そこで1本発明を第1図ないし第4図により説明すると
1以上のような原理に基づき、前記目的を達成するため
に、被写体に投光素子から光スポットを投射し、その反
射光を2つの領域からなる受光素子21で受光し、該受
光素子21の2つの領域21A 、 21Bからの出力
信号がほぼ等しくなった時に合焦と判断する焦点検出装
置において、該2つの領域21A 、 21Bからなる
受光素子21の前面に該受光素子21と同面積又はそれ
以上の受光面積をもつ平面ガラス製光学部材23を設置
し、該光学部材23の表面には該領域21A 、 21
Bの境界線22に相当する線24を中心線とするのこぎ
り歯形部、すなわち線24をはさんで交互に形成される
線24を底辺とする三角形部25 及び26に、該線2
4と直交する方向の断面が複数個の小さな三角溝25a
 、 25b 、 25c及び26a 、 26b 、
 26cの形状をなすようにそれぞれ形成され、該受光
素子21の領域21A 、 21Bの境界線22部分に
入射される入射光のみを入射状態を補正させるようにし
だものである。
Therefore, the present invention will be explained with reference to FIGS. 1 to 4.Based on the above-mentioned principles, in order to achieve the above object, a light spot is projected onto the subject from a light projecting element, and the reflected light is divided into two In a focus detection device that receives light with a light receiving element 21 consisting of a region and determines that the focus is in focus when the output signals from the two regions 21A and 21B of the light receiving element 21 become approximately equal, A flat glass optical member 23 having a light-receiving area equal to or larger than that of the light-receiving element 21 is installed in front of the light-receiving element 21, and the areas 21A and 21 are formed on the surface of the optical member 23.
The line 2 is formed into a sawtooth-shaped part whose center line is the line 24 corresponding to the boundary line 22 of B, that is, a triangular part 25 and 26 whose bases are the lines 24 formed alternately across the line 24.
A plurality of small triangular grooves 25a whose cross section is perpendicular to 4.
, 25b, 25c and 26a, 26b,
26c, and correct the incident state of only the incident light incident on the boundary line 22 of the areas 21A and 21B of the light receiving element 21.

く作 用〉 次に、その作用を第3図及び第4図とともに説明する。For Kusaku Next, its operation will be explained with reference to FIGS. 3 and 4.

第3図は第1図のI−I線拡大断面図、第4図は第1図
の■−■線拡犬断面図を示す。
3 is an enlarged sectional view taken along the line II in FIG. 1, and FIG. 4 is an enlarged sectional view taken along the line ■-■ in FIG.

第1図において、光学部材23の中心線240両側に被
写体からスポット像の反射光のうち、その左側では反射
光束a、 + a2 + a3 + a4が、その右側
では反射光束す、 、 b2. b3. b4が光学部
材23に入射すると、第3図に示す部分では光束a1.
a2.a3のみはその三角形部25の三角溝25a 、
 25b 。
In FIG. 1, among the reflected light of the spot image from the subject on both sides of the center line 240 of the optical member 23, on the left side there are reflected light beams a, + a2 + a3 + a4, and on the right side there are reflected light beams a, b2. b3. When the light beam b4 enters the optical member 23, the light beam a1.
a2. Only a3 has a triangular groove 25a in its triangular portion 25,
25b.

25cによりそれぞれ図示のように屈折し、光束a1は
受光素子21の領域21B上の33点に、同様に光束a
2はB2点に、光束a3はB1点に、それぞれ入射され
、また、その他の光束a4及びす、〜b4は平行平面ガ
ラス部分のだめ、そのまま受光素子21の領域21A及
び21Bにそれぞれ入射されることになる。したがって
、光束a1〜a4のうち、三角形部25に入る光束a、
〜a、のみは屈折されて、受光素子21の領域21Bに
入射される。
25c as shown in the figure, and the luminous flux a1 is similarly refracted at 33 points on the area 21B of the light receiving element 21.
2 is incident on the point B2, and the light beam a3 is incident on the point B1, and the other light beams a4, s, and b4 are incident on the parallel plane glass portion, and are incident as they are on the regions 21A and 21B of the light receiving element 21, respectively. become. Therefore, among the luminous fluxes a1 to a4, the luminous flux a that enters the triangular part 25,
~a, only is refracted and incident on the region 21B of the light receiving element 21.

一方、第4図で示す部分では、光束bl + b2 r
 b3 rb4のうち光束す、 、 b2. b3のみ
は三角形部26の三角溝26a 、 26b 、 26
cによりそれぞれ図示のように屈折され、光束b1は受
光素子21の領域21A上のA3点に、同様に光束b2
はA2点に、光束b3はA。
On the other hand, in the part shown in FIG. 4, the luminous flux bl + b2 r
b3 Luminous flux out of rb4, b2. Only b3 is the triangular grooves 26a, 26b, 26 of the triangular portion 26.
c as shown in the figure, and the light beam b1 is refracted at point A3 on the area 21A of the light receiving element 21, and the light beam b2 is similarly refracted by the light beam b2.
is at point A2, and the luminous flux b3 is at point A.

点に、それぞれ入射され、その他の光束b4及びa1〜
a4は第3図と同様にそのまま受光素子21の領域21
B及び21Aにそれぞれ入射されることになる。
The other luminous fluxes b4 and a1~
a4 is the area 21 of the light receiving element 21 as in FIG.
The light will be incident on B and 21A, respectively.

したがって、光束す、〜b4  のうち、三角形部26
に入る光束す、−b、、 のみは屈折されて受光素子2
1の領域21Aに入射される。
Therefore, out of the luminous flux ~b4, the triangular part 26
Only the incident light beam S, -b, is refracted and passes through the light receiving element 2.
The light is incident on the area 21A of No. 1.

以上のように受光素子21の領域21A 、 21Bの
境界が直線的であっても、その前方に配置した光学部材
23をその形状により集光状態を変えられ、そのため該
領域21A 、 21Bのある幅をもった境界部分に入
射する光束のみを重み付は振り分けて屈折させ、その結
果、受光素子21の領域21A 、21Bの境界線を互
いに入り込ませた構成と同等な機能を持つことができ、
クロストーク効果を達成することができる。
As described above, even if the boundaries between the areas 21A and 21B of the light receiving element 21 are straight, the light condensing state of the optical member 23 placed in front of the area can be changed depending on the shape of the optical member 23, so that the areas 21A and 21B have a certain width. Only the light flux incident on the boundary portion having 21 is weighted and refracted, and as a result, it is possible to have the same function as a configuration in which the boundary lines of the areas 21A and 21B of the light receiving element 21 are made to intersect with each other,
A crosstalk effect can be achieved.

〈発明の効果〉 本発明は、以上説明したように受光素子の三領域の前方
にその入射光の集光を補償する光学部材を配置すること
によりコントラスト差の大きな′被写体に対する誤動作
を減少させた焦点検出装置にすることができる効果があ
る。
<Effects of the Invention> As explained above, the present invention reduces malfunctions for subjects with large contrast differences by arranging optical members in front of the three areas of the light receiving element to compensate for the convergence of the incident light. It has the effect of being able to be used as a focus detection device.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図及び第2図は本発明に係る焦点検出装置の要部構
成図、第3図及び第4図はそれぞれ第1図のI−I線及
び■−■線断面による動作説明図、第5図(a) (b
) (c)は原理となるクローストーク効果の説明図、
第6図ないし第12図は従来例の種々の焦点検出装置の
概略構成図、第13図(a)(b)及び第14図(a)
 (b)はその従来例の受光部の動作説明図である。 21・・受光素子、21A 、 2 B  ・分割され
た領域、22・・・境界線、23・・光学部材、24 
中央となる線、25.26−三角形部、25a 、 2
5b 、 25c。 26a 、 26b 、 26c −三角溝。 =19− −r 一 −−区 域 く ■                 、O手続補正書 昭和61年3月 7日
1 and 2 are main part configuration diagrams of the focus detection device according to the present invention, and FIGS. 3 and 4 are operation explanatory diagrams taken along the I-I line and ■-■ line cross section in FIG. 1, respectively. Figure 5 (a) (b
) (c) is an explanatory diagram of the principle of crosstalk effect,
6 to 12 are schematic configuration diagrams of various conventional focus detection devices, and FIGS. 13(a), (b), and 14(a).
(b) is an explanatory diagram of the operation of the light receiving section of the conventional example. 21... Light receiving element, 21A, 2B - Divided area, 22... Boundary line, 23... Optical member, 24
Center line, 25.26-Triangle part, 25a, 2
5b, 25c. 26a, 26b, 26c - triangular grooves. =19--r 1--area ku■, O procedural amendment March 7, 1986

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 被写体に投光素子から光スポットを投射し、その反
射光を少なくとも1画素ずつからなる隣接する2つの受
光素子で受光し、該2つの受光素子の出力信号がほぼ等
しくなつた時に合焦状態であると判定する焦点検出装置
において、該2つの受光素子の前方に光学部材を配設し
、該光学部材により該2つの受光素子の境界線部分に相
当する区域に入射される前記反射光の集光状態を変化さ
せるようにしたことを特徴とする焦点検出装置。
1. A light spot is projected onto the subject from a light projecting element, and the reflected light is received by two adjacent light receiving elements each consisting of at least one pixel, and when the output signals of the two light receiving elements become approximately equal, the in-focus state is established. In a focus detection device that determines that A focus detection device characterized by changing a condensing state.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110307822A (en) * 2018-03-20 2019-10-08 原相科技股份有限公司 Apart from arrangement for detecting

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110307822A (en) * 2018-03-20 2019-10-08 原相科技股份有限公司 Apart from arrangement for detecting
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