JPS6364013A - Solid-state image pickup device - Google Patents

Solid-state image pickup device

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Publication number
JPS6364013A
JPS6364013A JP61209089A JP20908986A JPS6364013A JP S6364013 A JPS6364013 A JP S6364013A JP 61209089 A JP61209089 A JP 61209089A JP 20908986 A JP20908986 A JP 20908986A JP S6364013 A JPS6364013 A JP S6364013A
Authority
JP
Japan
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solid
focus
state
light
optical path
Prior art date
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Pending
Application number
JP61209089A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Takahara
正幸 高原
Kenichi Oikami
大井上 建一
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 Optical Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP61209089A priority Critical patent/JPS6364013A/en
Publication of JPS6364013A publication Critical patent/JPS6364013A/en
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Abstract

PURPOSE:To improve S/N by switching a solid-state image pickup element and a focus detecting element, which detects the in-focus state of an object image on said element, in a set position to make the sufficient quantity of light incident on the solid-image pickup element at the time of photographing. CONSTITUTION:A printed circuit board 9 having a CCD8 and a printed circuit board 11 having a focus detecting element 10 are placed and fixed on plane parts 7a and 7b of a rotating plate 7 respectively. An optical path dividing prism 19 is fixed to the element 10 to form the optical path to a light receiving face 10a of the element 10 which coincides with an optical axis 6 and the optical path to a finder part A. When an image pickup start button is depressed, the element 10 receives the object light to detect the focus, and a focusing lens is moved to the focus position by the output. Power is supplied to a rotary solenoid 14 by a completion of this operation, and an arm 15 is turned counterclockwise at 90 deg.. Thus, the plane part 7a (or 7b) is set to the vertical (or horizontal) state as shown in a figure (b), and the CCD8 goes onto the optical axis instead of the element 10 and the prism 9, and the element 10 and the prism 19 are drawn back from then optical axis 6.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ この発明は固体撮像装置、更に詳しくは、被写体像を合
焦検出素子により合焦検出するとともに、固体撮像素子
で光電変換して記録する、オートフォーカス機能を備え
たビデオカメラや電子スチルカラ等の固体撮像装置に関
する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Field of Application] This invention relates to a solid-state imaging device, and more specifically, to a solid-state imaging device, which detects focus of a subject image with a focus detection element, and records the subject image by photoelectrically converting it with the solid-state imaging device. The present invention relates to solid-state imaging devices such as video cameras and electronic still cameras equipped with an autofocus function.

[従来の技術] 一般に、オートフォーカス機能を備えたビデオカメラは
、例えば、第13図に示すように1.’i 5−1jさ
れており、フォーカスレンズ101.ズームレンズ10
2.固定レンズ103を通った被写体光束は光路分割プ
リズム104により2分割され、一方の光束は撮像光と
して絞り105.リレーレンズ106およびローパスフ
ィルタ107を通過して固体撮像素子108の撮像面に
結像され、他方の光束は観察光としてファインダ光学系
に専かれそのミラー109および結像レンズ110を経
て合焦検出素子111に結像される。そして、この合焦
検出素子111からの焦点状態イハ号か1演算制御部1
12に導かれていて、演算1.’!I御部112はこの
焦点状態信号と、ズームエンコーダ113からのズーム
レンズ情報と、フォーカスレンコーダ114からのフォ
ーカスレンズ位置情報とに5、(づいて演算を行ない、
オートフォーカス用モータ115を合焦位置に駆乃する
[Prior Art] Generally, a video camera equipped with an autofocus function has 1. as shown in FIG. 'i 5-1j, and the focus lens 101. zoom lens 10
2. The subject light flux that has passed through the fixed lens 103 is split into two by an optical path splitting prism 104, and one of the light fluxes is sent to an aperture 105 as imaging light. It passes through a relay lens 106 and a low-pass filter 107 and is imaged on the imaging surface of a solid-state image sensor 108, and the other light beam is used as observation light exclusively for the finder optical system and passes through the mirror 109 and imaging lens 110 to a focus detection element. 111. Then, the focus state Iha number from this focus detection element 111 is calculated by the calculation control unit 1.
12, and operation 1. '! The I control section 112 performs calculations on this focus state signal, the zoom lens information from the zoom encoder 113, and the focus lens position information from the focus lens encoder 114.
The autofocus motor 115 is moved to the focusing position.

[発明が解決しようとする問題点コ しかし、このように、光路分割プリズム104等によっ
て入射光量の一部か常にファインダ光学系に導かれてい
るビデオカメラ等の固体撮像装置においては、固体撮像
素子108に撮像光として導かれる光量が少なくなるた
め、固体撮像素子108より得られる信号のS/Nは良
好なものではない。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in solid-state imaging devices such as video cameras in which a portion of the incident light is always guided to the finder optical system by the optical path splitting prism 104, etc., the solid-state imaging device Since the amount of light guided as imaging light to the solid-state image sensor 108 is reduced, the S/N of the signal obtained from the solid-state image sensor 108 is not good.

この発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので
、合焦検出を可能とし、撮影時には固体撮像素子に充分
な光量が入射できるようにしてS/Nを向上させた固体
撮像装置を提供することを目的とする。
This invention was made in view of these problems, and provides a solid-state imaging device that enables focus detection and allows a sufficient amount of light to enter the solid-state imaging device during shooting to improve S/N. The purpose is to provide.

[問題点を解決するための手段および作用〕この発明の
固体撮像装置は、撮影レンズを通過した被写体像を光電
変換するための固体撮像素子と、この固体撮像素子上に
結像される被写体像の合焦状態を検出するための合焦検
出素子とを切換手段によって配設位置を切換えるように
したものであって、合焦検出時には合焦検出素子を光路
上に配置するとともに固体撮像索子を撮像位置より退避
させ、撮影時には固体撮像素子を撮像位置に配置すると
ともに合焦検出素子を光路上から退避させる。
[Means and effects for solving the problems] The solid-state imaging device of the present invention includes a solid-state imaging device for photoelectrically converting a subject image that has passed through a photographing lens, and a subject image formed on the solid-state imaging device. The arrangement position of the focus detection element for detecting the in-focus state of the solid-state imaging probe is switched by a switching means. is retracted from the imaging position, and during photographing, the solid-state image sensor is placed at the imaging position and the focus detection element is retracted from the optical path.

[実 施 例] 第1図は、この発明の固体撮像装置である電子カメラの
一実施例の縦断側面図であり、第2図は、第1図中の■
−■線に沿う縦断正面図である。この電子カメラの第1
.2図に示す状態は、撮影前の平常時の状態である。
[Embodiment] FIG. 1 is a longitudinal sectional side view of an embodiment of an electronic camera which is a solid-state imaging device of the present invention, and FIG.
It is a longitudinal sectional front view along the line -■. This electronic camera's first
.. The state shown in FIG. 2 is the normal state before photographing.

第1,2図において、カメラ本体1内には、アフォーカ
ル系レンズ群2、絞り3およびリレー系レンズ群4から
なる撮影光学系の後方に、正面から見て略U字形状に金
属板等を折り曲げられてなるフレーム5が配設されてい
る。このフレーム5の中央の底部はカメラ本体1の底面
に図示されない固定手段により固定され、左右の垂直に
立ち上がった両辺は撮影光軸6の高さ位置よりも充分に
高い位置に至っている。このフレーム5の左右の両辺の
間には回動板7が取り付けられている。この回動板7は
直角に折り曲げられた2つの平板部7a、7bを有し、
一方の面積の大きい毛根部7aには固体撮像素子である
CCD (電6:I結合素子)8を有したプリント基板
9が載置して固定され、他方の比較的面積の小さい平板
部7bには合焦検出素子10を有したプリント基板11
が載置して固定されている。二〇回動板7の上記平板部
7aの平板部7bに近い位置において、CCD8を有す
る面とは反対側の面の両側に突出した支持片7c、7d
が形成されており、同支持片7c。
In Figures 1 and 2, inside the camera body 1, there is a metal plate, etc., which is approximately U-shaped when viewed from the front, behind the photographic optical system consisting of an afocal lens group 2, an aperture 3, and a relay lens group 4. A frame 5 formed by bending is provided. The central bottom portion of the frame 5 is fixed to the bottom surface of the camera body 1 by a fixing means (not shown), and both the left and right vertically rising sides reach a position sufficiently higher than the height position of the photographing optical axis 6. A rotating plate 7 is attached between the left and right sides of the frame 5. This rotating plate 7 has two flat plate parts 7a and 7b bent at right angles,
A printed circuit board 9 having a CCD (electronic 6:I coupling device) 8, which is a solid-state imaging device, is placed and fixed on one of the hair follicles 7a having a large area, and on the other flat plate portion 7b having a relatively small area. is a printed circuit board 11 having a focus detection element 10
is placed and fixed. 20 Support pieces 7c and 7d protrude on both sides of the surface opposite to the surface having the CCD 8 at a position close to the flat plate portion 7b of the flat plate portion 7a of the rotating plate 7.
is formed, and the supporting piece 7c is formed.

7dが枢支ピン12.13によって上記フレーム5の左
右両辺にそれぞれ回転自在に支持されることにより、フ
レーム5に対し回動!27が回動自在になっている。ま
た、回動板7の上記支持片7dと同一側で平板部7bよ
り離れた位置において突畠片7eか形成されており、同
突出片7eはロータリソレノイド14によって駆動され
るアーム15に設けられたアームピンi5aに対し、フ
レーム5に設けた円弧状の長孔5aを貫通して回転自在
に連審古されている。
7d is rotatably supported on both left and right sides of the frame 5 by pivot pins 12 and 13, so that it can rotate relative to the frame 5! 27 is rotatable. Further, a protrusion piece 7e is formed on the same side of the rotary plate 7 as the support piece 7d and at a position away from the flat plate part 7b, and the protrusion piece 7e is provided on the arm 15 driven by the rotary solenoid 14. The arm pin i5a passes through an arc-shaped long hole 5a provided in the frame 5 and is rotatably connected to the arm pin i5a.

ロータリンレノイド14の本体は第3図に示すように円
筒形状を呈し、その一端に設けられた取付部14 a、
  14 bにおいてフレーム5の一方の立上がり辺に
その外側面からねじ16によって取り付けられている。
The main body of the rotary lenoid 14 has a cylindrical shape as shown in FIG. 3, and a mounting portion 14 a provided at one end thereof.
At 14b, it is attached to one rising edge of the frame 5 from its outer surface with a screw 16.

ロータリンレノイド14の駆動軸14cはアーム15の
基端部に固定され、アーム15の先端部には上記アーム
ビン15aが形成されている。このロータリソレノイド
14の駆動軸14cにはロータリソレノイド本体との間
に張架された螺旋状の復帰ばね17が配設されていて、
このためアーム15は常時矢印aて示す反時計方向の回
動習性が付与されている。このロータリンレノイド14
に通電したときには、その電磁作用により駆動軸14c
に一体のアーム15は復帰ばね17による回動習性に抗
して矢印すで示す時計方向に回動することになる。
The drive shaft 14c of the rotary lenoid 14 is fixed to the base end of the arm 15, and the arm bin 15a is formed at the distal end of the arm 15. A spiral return spring 17 is disposed on the drive shaft 14c of the rotary solenoid 14 and is stretched between the drive shaft 14c and the rotary solenoid body.
For this reason, the arm 15 is always given the habit of rotating in the counterclockwise direction shown by arrow a. This rotorinoid 14
When energized, the electromagnetic action causes the drive shaft 14c to
The arm 15, which is integral with the arm 15, rotates in the clockwise direction indicated by the arrow against the rotational behavior of the return spring 17.

また、ロータリソレノイド14の駆動軸14cは上記回
動板7をフレーム5に回動口([に支持している枢支ビ
ン12.13と同軸上に存在している。ロタリソレノイ
ド14に通電しない平生時には、上記アーム15の回動
習性によってアームピン15aの高さ位置は枢支ピン1
2.13と同一の高さ位置にあって回動板7は平板部7
aが水平に維持されるようフレーム5に植設したストッ
パピン5bに当接し、反時計方向に対するそれ以上の回
動が規制されている。従って、この状態で、他方の平板
部7bは垂直に維持され、同平板部7bに配置された合
焦検出素子10の受光面10aは撮影光軸6上に存在し
ている。上記一方の平板部7a上のCCD8は平板部7
bの後方位置、即ち、撮影光路から退避した位置に存在
している。
The drive shaft 14c of the rotary solenoid 14 is coaxial with a pivot pin 12.13 that supports the rotary plate 7 in the frame 5. During normal life, the arm pin 15a is at the same height as the pivot pin 1 due to the rotational behavior of the arm 15.
2.13 and the rotating plate 7 is located at the same height as the flat plate part 7.
a comes into contact with a stopper pin 5b installed in the frame 5 to keep it horizontal, and further rotation in the counterclockwise direction is restricted. Therefore, in this state, the other flat plate part 7b is maintained vertically, and the light receiving surface 10a of the focus detection element 10 disposed on the flat plate part 7b is located on the photographing optical axis 6. The CCD 8 on one of the flat plate parts 7a is connected to the flat plate part 7a.
It is located at the rear position of b, that is, at a position evacuated from the photographing optical path.

なお、CCD8にはモアレ防止用の水晶フィルタ等から
なるローパスフィルタ18が固着され、合焦検出素子1
0には光路分割プリズム19が固むされている。
Note that a low-pass filter 18 made of a crystal filter or the like for moire prevention is fixed to the CCD 8, and the focus detection element 1
At 0, an optical path splitting prism 19 is fixed.

合焦検出素子とともに撮影光軸6上に配設された状態に
ある光路分割プリズム19は、この位置で、撮影光軸6
に一致した、合焦検出装置10の受光面10aに向かう
合焦検出用光路と、同光路に対して垂直な、ファインダ
部に向かう観察用光路とに2分している。この観察用光
路を進む光はファインダミラー21で反射し、覗き窓に
設けた接眼レンズ22およびアイカップ23を通過して
撮影者の目24に入射する。
At this position, the optical path splitting prism 19, which is disposed on the photographing optical axis 6 together with the focus detection element, is placed on the photographing optical axis 6.
The optical path is divided into two parts: a focus detection optical path that goes toward the light receiving surface 10a of the focus detection device 10, and an observation optical path that is perpendicular to the optical path and goes toward the finder section. The light traveling along this observation optical path is reflected by a finder mirror 21, passes through an eyepiece 22 and an eyecup 23 provided in a viewing window, and enters the photographer's eye 24.

ここで、撮影者が上記電子カメラを彼方体に同け、図示
しない撮影開始ボタンを押すと、この電子カメラは、ま
ず、上記第1.2図に示した状態にあり、上記合焦検出
索子10は被写体光を受光し合焦検出を行なう。合焦検
出素子10の出力である焦点状態信号は図示しない電気
回路に導かれて信号処理される。そして、この信号処理
出力によって、図示しないオートフォーカス用モータが
駆動されフォーカスレンズが合焦位置へ移動する。
Here, when the photographer aligns the electronic camera with the cube and presses a shooting start button (not shown), the electronic camera is first in the state shown in FIG. The child 10 receives object light and performs focus detection. A focus state signal, which is the output of the focus detection element 10, is guided to an electric circuit (not shown) and subjected to signal processing. This signal processing output drives an autofocus motor (not shown) to move the focus lens to the in-focus position.

このオートフォーカスの動作が完了すると、ロータリソ
レノイド14か通電状態となり、アーム15は回動習性
に抗して第3図に示す矢印す方向へ回動するので、アー
ムピン15aは長孔5aに沿って移動し回動板7は枢支
ピン12.13を中心に第1図中、反時計方向に90°
回動する。そして、回動板7は90°回動した状態で、
第4図に示すように、フレーム5に一体に設けたストッ
パピン5Cに平板部7aが当接してそれ以上の回動が規
制されて停止する。この第4図に示す状態では、平板部
7aは垂直な配置状態となり、平板部7bは水平な配置
状態になる。そして、このとき、平板部7aに固定した
CCD8およびローパスフィルタ18は合焦検出素子1
0および光路分割プリズム19に取って代わって撮影光
軸6上に進出し、平板部7bに固定した合焦検出索子1
0および光路分割プリズム19は撮影光軸6上から退避
する。この状態でリレー系レンズ群4の後端からCCD
8の受光面8aまてのバックフォーカスし1は、上記第
1図の状態における、リレー系レンズ群4の後端から合
焦検出索子7の受光面7aまでのバックフォーカスし2
に等しくなる。
When this autofocus operation is completed, the rotary solenoid 14 becomes energized, and the arm 15 rotates in the direction of the arrow shown in FIG. The rotating plate 7 moves 90° counterclockwise in FIG. 1 around the pivot pin 12.13.
Rotate. Then, with the rotating plate 7 rotated 90 degrees,
As shown in FIG. 4, the flat plate portion 7a comes into contact with a stopper pin 5C provided integrally with the frame 5, and further rotation is restricted and stopped. In the state shown in FIG. 4, the flat plate portion 7a is placed vertically, and the flat plate portion 7b is placed horizontally. At this time, the CCD 8 and the low-pass filter 18 fixed to the flat plate part 7a are connected to the focus detection element 1.
0 and the optical path splitting prism 19, a focusing detection probe 1 extends onto the photographing optical axis 6 and is fixed to the flat plate portion 7b.
0 and the optical path splitting prism 19 are retracted from above the photographing optical axis 6. In this state, from the rear end of relay lens group 4,
The back focus 1 from the light receiving surface 8a of the lens 8 is the back focus 2 from the rear end of the relay lens group 4 to the light receiving surface 7a of the focus detecting element 7 in the state shown in FIG.
is equal to

従って、この第4図に示した状態に安定した時点で撮影
が行なわれると、CCD8から電気信号として取り出さ
れ、図示されない記録装置に記録される撮影画像はピン
トの合ったものとなる。そして、この場合、アフォーカ
ル系レンズ群2およびリレー系レンズ群4を通過してカ
メラ本体1内に入射した被写体光の全てが撮影光として
CCD8に受光されるので、入射した被写体光量か最大
限に撮影に利用され、S/Nが著しく向上する。
Therefore, when photographing is performed when the state shown in FIG. 4 is stabilized, the photographed image that is taken out as an electrical signal from the CCD 8 and recorded in a recording device (not shown) will be in focus. In this case, all of the subject light that has passed through the afocal lens group 2 and the relay lens group 4 and entered the camera body 1 is received by the CCD 8 as photographing light, so the amount of incident subject light can be adjusted to the maximum. It is used for photographing, and the S/N ratio is significantly improved.

また、第4図に示す撮影時の状態においては、回動板7
の平板部7bはCCD8およびローパスフィルタ18の
上方位置に存在しているので、撮影時に接眼レンズ22
を通じてファインダ部に外光が入射しても、この外光は
上記平板部7bで遮光されてしまい、CCD8に入射す
るには至らない。
In addition, in the photographing state shown in FIG. 4, the rotating plate 7
Since the flat plate portion 7b is located above the CCD 8 and the low-pass filter 18, the eyepiece lens 22 is
Even if external light enters the finder section through the CCD 8, this external light is blocked by the flat plate section 7b and does not reach the CCD 8.

撮影が終了すると、ロータリソレノイド14への通電が
断たれるので、アーム15はそ回動習性により矢印a方
向に回動し、回動板7およびこれに一体のCCD8.合
焦検出素子10等は第4図に示す状態の位置から第1.
2図に示す初期状態の位置に復帰し、この電子カメラは
、次の撮影に際しての準備状態に戻る。
When the photographing is completed, the power supply to the rotary solenoid 14 is cut off, so that the arm 15 rotates in the direction of arrow a due to its rotational behavior, and the rotation plate 7 and the CCD 8 . The focus detection element 10 etc. are moved from the position shown in FIG.
The electronic camera returns to the initial position shown in FIG. 2, and returns to the ready state for the next photographing.

第5図は、電子カメラの他の実施例の縦断側面図であり
、第6図は、第5図中のvt−vt線に沿う縦断正面図
であり、第7図は、第5図中の■−■線に沿う横断平面
図である。この電子カメラの第5図〜第7図に示す状態
は撮影時の状態である。
FIG. 5 is a longitudinal sectional side view of another embodiment of the electronic camera, FIG. 6 is a longitudinal sectional front view along the vt-vt line in FIG. 5, and FIG. FIG. The state of this electronic camera shown in FIGS. 5 to 7 is the state at the time of photographing.

第5図〜第7図において、リレー系レンズ群の後方でカ
メラ本体41に光路分割プリズム59が固着され、同プ
リズム59の後端面にローパスフィルタ58が固着され
ている。従って、アフォーカル系レンズ群2.絞り3お
よびリレー系レンズ群4の撮影光軸6を通る光束は常に
光路分割プリズム59に至ってここで光路を2分され、
一方は、撮影光としてさらにローパスフィルタ58をも
通過するようになっている。光路分割プリズム59で反
射し垂直上方に向かう光束は観察光となるものである。
In FIGS. 5 to 7, an optical path splitting prism 59 is fixed to the camera body 41 behind the relay lens group, and a low-pass filter 58 is fixed to the rear end surface of the prism 59. Therefore, the afocal lens group 2. The light flux passing through the photographing optical axis 6 of the aperture 3 and the relay lens group 4 always reaches the optical path splitting prism 59, where the optical path is divided into two.
One of the light beams is configured to further pass through a low-pass filter 58 as photographing light. The light beam reflected by the optical path splitting prism 59 and directed vertically upward becomes observation light.

カメラ本体41の背面板内壁には支軸52が固設され、
同支軸52に回動板47が回動自在に支持されている。
A support shaft 52 is fixed to the inner wall of the back plate of the camera body 41,
A rotating plate 47 is rotatably supported on the support shaft 52.

この回動板47は撮影光軸6に垂直な面を有し同面方向
に回動する平板部47aとこの平板部47aの一部を直
角形状に光軸6に平行した前方へ折り曲げてなる遮光部
47cとにより形成されている。平板部47aの前面に
はCCD48および合焦検出索子50を有したプリント
基板51が載置して固定されている。CCD43と合焦
検出索子50とはこれみの受光面48aと50aとか支
軸52を中心とするある角度だけ、すなわち、次に述べ
るロータリソレノイド54によるアーム55の回動角た
け離れた配置状態となっている。
This rotating plate 47 is formed by a flat plate part 47a having a surface perpendicular to the photographing optical axis 6 and rotating in the same direction, and a part of this flat plate part 47a being bent forward parallel to the optical axis 6 at a right angle. It is formed by a light shielding part 47c. A printed circuit board 51 having a CCD 48 and a focus detection probe 50 is mounted and fixed on the front surface of the flat plate portion 47a. The CCD 43 and the focus detection probe 50 are placed apart from each other by a certain angle around the light receiving surfaces 48a and 50a or the support shaft 52, that is, by the rotation angle of the arm 55 by the rotary solenoid 54, which will be described next. It becomes.

ロータリソレノイド54およびその駆動軸54cに連結
されたアーム55 (第5図では図示を省略しである)
は、前記第3図に示したロータリソレノイド14および
アーム15の構成とほぼ同様に構成されたもので、図示
されない?(帰ばねによりアーム55は常時ロータリソ
レノイド54の通−は時の回動力向とは逆方向の回動習
性を与えられている。このロータリソレノイド54は駆
動↑由54cを上記支軸52の中心に一致させた状態で
瑣付板45によりカメラ本体41の側板内壁に固定され
ている。そして、アーム55の先端のアームピン55a
は上記回動板47に連結されている。ロータリソレノイ
ド54に通電されない状態では、アーム55は回動習性
によりカメラの正面から見て時計方向に回動しており、
このため、回動板47は第8図に示すような回動位置に
あって図示されないストッパによって位置決めされて停
止している。
An arm 55 connected to the rotary solenoid 54 and its drive shaft 54c (not shown in FIG. 5)
is constructed almost the same as the rotary solenoid 14 and arm 15 shown in FIG. 3, and is not shown. (The return spring causes the arm 55 to always rotate in the opposite direction to the rotation direction of the rotary solenoid 54 when the rotary solenoid 54 passes. The arm pin 55a at the tip of the arm 55 is fixed to the inner wall of the side plate of the camera body 41 by a squared plate 45 in a state in which
is connected to the rotating plate 47. When the rotary solenoid 54 is not energized, the arm 55 rotates clockwise when viewed from the front of the camera due to its rotational behavior.
For this reason, the rotating plate 47 is in a rotating position as shown in FIG. 8, and is positioned and stopped by a stopper (not shown).

第8図に示す状態では、合焦検出素子50の受光面50
aはローパスフィルタ58の背後に位置していて、撮影
光軸6を通る光束を受光できるようになっている。すな
わち、撮影前の平常時、この電子カメラは第8図に示す
状態にある。
In the state shown in FIG. 8, the light receiving surface 50 of the focus detection element 50
A is located behind the low-pass filter 58, and can receive the light beam passing through the photographing optical axis 6. That is, in normal times before photographing, this electronic camera is in the state shown in FIG.

今、この電子カメラを被写体に向けて図示しなしい撮影
開始ボタンを押すと、」−記第8図に示した状態にあっ
て合焦検出索子50は彼写体光を受光し合焦検出を行な
う。そして、この合焦検出素子50の出力によってオー
トフォーカス用モータが駆動され、フォーカスレンズか
合焦位置へ移動すると、このあと、ロータリソレノイド
54が通電されアーム55によって回動板47が第8図
中反時計方向へ回動する。そして、第5図〜第7図に示
すようにCCD48の受光部48aかローパスフィルタ
58の背後の、撮影光1d16を通る光束を受光できる
回動位置に至ると、回動板47は図示されないストッパ
により位置決めされて停止する。この回動板47の回動
によりCCD48か撮影光軸6上に進入して配:べされ
ることによって上記合焦検出素子50は撮影光軸6から
離れた位置に退避する。そして、この状態で撮影が行な
われる。CCD48と合焦検出素子50とは同一の・t
’−板部47a上に配置されていて、平板部47aの面
方向の回動によって位置が切り換わるようになっている
ので、CCD48の受光面48aと合焦検出素子50の
受光面50aが同一の平面上にあるものとすれば、リレ
ー系レンズ群4の後端から、撮影光軸6上に配置されて
いるときのCCD48或いは合焦検出素子50の各受光
148a、50aまでのバックフォーカスは等しく、従
ってピントの合った撮影が行なわれる。
Now, when you point this electronic camera at the subject and press the shooting start button (not shown), the focus detection probe 50 receives the light from the subject and focuses the image in the state shown in Figure 8. Perform detection. When the autofocus motor is driven by the output of the focus detection element 50 and the focus lens is moved to the in-focus position, the rotary solenoid 54 is energized and the arm 55 moves the rotary plate 47 as shown in FIG. Rotate counterclockwise. As shown in FIGS. 5 to 7, when the rotating plate 47 reaches a rotational position behind the light receiving section 48a of the CCD 48 or the low-pass filter 58 where it can receive the light flux passing through the photographing light 1d16, the rotating plate 47 moves to a stopper (not shown). It is positioned and stopped. As the rotating plate 47 rotates, the CCD 48 enters and is placed on the photographing optical axis 6, and the focus detection element 50 is retracted to a position away from the photographing optical axis 6. Photographing is then performed in this state. The CCD 48 and the focus detection element 50 are the same.
- It is arranged on the plate part 47a, and its position is changed by rotation of the flat plate part 47a in the plane direction, so that the light-receiving surface 48a of the CCD 48 and the light-receiving surface 50a of the focus detection element 50 are the same. If it is on the plane of Therefore, in-focus photography is performed.

また、このようにCCD4gが撮影光軸S上に位置して
いる回動板47の回動状懸では、回動板47の遮光部4
7cは、撮影光軸61ユに配列されているCCD48.
 ローパスフィルタ58および光路分割プリズム59の
上方を覆っているので、接眼レンズ22を通じてファイ
ンダ部に外光が逆入射されることかあっても、この外光
を遮ってCCD4gに入らないようにしているとともに
、光路分割プリズム59からファインダ部に導かれる観
察光をも遮断して撮影光軸6を通る光束が効率よ<CC
D4gに導かれるようにしている。
Furthermore, in the case where the CCD 4g is positioned on the photographing optical axis S in a rotating manner, the light shielding portion 4 of the rotating plate 47 is
7c is a CCD 48.7c arranged on the photographing optical axis 61.
Since it covers the upper part of the low-pass filter 58 and the optical path splitting prism 59, even if external light is incident on the finder section through the eyepiece lens 22, it blocks this external light and prevents it from entering the CCD 4g. At the same time, the observation light guided from the optical path splitting prism 59 to the finder section is also blocked, and the light flux passing through the photographing optical axis 6 is efficiently <CC
I try to be guided by D4g.

この実施例の電子カメラは、CCD48と合焦検出素子
50とを撮影光軸6に対して垂直な面方向へ移動させて
位置を切り換えるものであるので、前記第1図〜第4図
に示した実施例の電子カメラに較べて、カメラ本体の奥
行き寸法を小さくし薄型に構成することができる。また
、ローパスフィルタ58.光路分割プリズム59はカメ
ラ本体41に固定しているので、移動部分の重量が軽く
なり迅速な移動切換えを行なうことができる。
The electronic camera of this embodiment switches the positions of the CCD 48 and the focus detection element 50 by moving them in a plane perpendicular to the photographing optical axis 6, as shown in FIGS. 1 to 4 above. Compared to the electronic camera of the above embodiment, the depth dimension of the camera body can be reduced and the camera body can be configured to be thin. Also, a low pass filter 58. Since the optical path splitting prism 59 is fixed to the camera body 41, the weight of the movable part is lightened and rapid switching of movements can be performed.

この発明の固体撮像装置は、赤外光を利用したアクティ
ブ方式のオートフォーカスシステムにも適用させること
ができる。
The solid-state imaging device of the present invention can also be applied to an active type autofocus system using infrared light.

次に、このようなオートフォーカスシステムに適用され
る実施例について説明する。
Next, an example applied to such an autofocus system will be described.

第9図に示すように、電子カメラ本体71の、撮影レン
ズ72の光軸76から基線長t=け離れた位置に赤外発
光ダイオード(以下、赤外LEDという)73とこの赤
外LED73の発する赤外光を平行光束にするためのコ
リメータレンズ74が配設されており、コリメータレン
ズ74より被写体75に向けて投射された赤外光は被写
体75で反射したのち撮影レンズ72を通過し、カメラ
本体71に回動自在に設けられた回動板77上の合焦検
出素子80(第10.11図)照)に入射する。被写体
75までの距離は周知の如く、二角、IPj量方式によ
り赤外反射光の合焦検出素子80への入射位置に応じて
求められる。
As shown in FIG. 9, an infrared light emitting diode (hereinafter referred to as an infrared LED) 73 is located on the electronic camera body 71 at a base line distance t from the optical axis 76 of the photographing lens 72. A collimator lens 74 is provided to convert the emitted infrared light into a parallel beam of light, and the infrared light projected from the collimator lens 74 toward a subject 75 is reflected by the subject 75 and then passes through the photographing lens 72. The light enters a focus detection element 80 (see FIG. 10.11) on a rotary plate 77 rotatably provided on the camera body 71. As is well known, the distance to the subject 75 is determined according to the incident position of the infrared reflected light on the focus detection element 80 using the bigonal and IPj quantity methods.

回動板77は第10図に示すように、前記第2実施例に
おける回動板47と同様に、カメラ本体71の背面板内
壁に支軸82(第9図参照)により回動自在に設けられ
、光軸76に垂直な平板部77aとこの一部を直角形状
に折り曲げてなる遮光部77cとからなる。そして、こ
の回動板77は、カメラ本体71に取付板79で固定し
たロータリソレノイド84によって常時第10図中時計
方向の回動習性を与えられているアーム85に連結して
いる。回動!277の平板部77a上には合焦検出索子
80と固体撮像索子であるCCD7gを収容したパッケ
ージ86が固設されている。すなわち、第11図にパッ
ケージ86の断面を拡大して示すように、パッケージ8
6内の空間部にはCCDL8とラインセンサ等からなる
合焦検出素子80とを同一面に一体に形成したモノリシ
ック基板87が配設されている。そして、このモノリシ
ック基板87が配設されたパッケージ86の空間部を赤
外カットフィルタ88とバンドパスフィルタ89からな
る保護ガラスにより環っている。
As shown in FIG. 10, the rotating plate 77 is rotatably provided on the inner wall of the rear plate of the camera body 71 by a support shaft 82 (see FIG. 9), similar to the rotating plate 47 in the second embodiment. It consists of a flat plate part 77a perpendicular to the optical axis 76 and a light shielding part 77c formed by bending a part of the flat plate part 77a into a right-angled shape. This rotating plate 77 is connected to an arm 85 which is always given a clockwise rotating habit in FIG. 10 by a rotary solenoid 84 fixed to the camera body 71 by a mounting plate 79. Rotation! A package 86 containing a focus detecting element 80 and a CCD 7g which is a solid-state imaging element is fixed on the flat plate part 77a of 277. That is, as shown in FIG. 11 showing an enlarged cross section of the package 86, the package 86
A monolithic substrate 87 in which the CCDL 8 and a focus detection element 80 consisting of a line sensor or the like are integrally formed on the same surface is disposed in the space inside the lens 6. The space of the package 86 in which the monolithic substrate 87 is disposed is surrounded by a protective glass consisting of an infrared cut filter 88 and a band pass filter 89.

CCD78に対向している赤外カットフィルタ88はC
CD78に可視光のみを入射させ、合焦検出用の赤外光
を通過させないようにするためのものてあり、合焦検出
索子80に対向しているバンドパスフィルタ89は赤外
LED730発する赤外光の帯域を通過させるものであ
る。バンドパスフィルタ89を通過した赤外光がCCD
78に入射しないように、パッケージ86の空間部内に
おいて赤外カットフィルタ88とバンドパスフィルタ8
9の境界部に遮光部材83が一体的に設けられている。
The infrared cut filter 88 facing the CCD 78 is C
A band pass filter 89 is provided to allow only visible light to enter the CD 78 and not allow infrared light for focus detection to pass through. It allows the outside light band to pass through. The infrared light that has passed through the bandpass filter 89 is transmitted to the CCD
An infrared cut filter 88 and a bandpass filter 8 are installed in the space of the package 86 to prevent the light from entering the
A light shielding member 83 is integrally provided at the boundary portion of 9.

平常時は撮影先軸76を通った赤外反射光は時計方向に
回動しきっている平板部77a上の合焦検出素子80に
入射しているので、撮影開始ボタンを押すことにより、
この状態で合焦検出動作が行なわれ、同合焦検出動作が
完了すると、第10図において回動板77は反時計方向
に回動して撮影光軸上にCCD7gが位置し、この状態
で撮影が行なわれる。撮影が終了すると再び回動板77
は時計方向に回動復帰し、合焦検出索子80が撮影光軸
上に位置する。
Under normal conditions, the infrared reflected light that has passed through the shooting target shaft 76 is incident on the focus detection element 80 on the flat plate portion 77a, which is fully rotated clockwise, so by pressing the shooting start button,
In this state, the focus detection operation is performed, and when the focus detection operation is completed, the rotating plate 77 rotates counterclockwise in FIG. 10, and the CCD 7g is positioned on the photographing optical axis. Photography will take place. When the shooting is finished, the rotating plate 77
rotates back clockwise, and the focus detecting element 80 is positioned on the photographing optical axis.

なお、上記実施例のように固体撮像索子と合6゜検出装
置とを同一のモノリシック基板に形成してなる構成は、
赤外光をIQ用したアクティブ方式のオートフォーカス
システムにのみ適用されるものでないことは当然である
。すなわち、被写体像のほけ状態や位相ずれから合焦状
態を検出するパッジイブ方式のオートフォーカスシステ
ムにおいても、第12図に示すように構成することがで
きる。
Note that the configuration in which the solid-state imaging probe and the 6° detection device are formed on the same monolithic substrate as in the above embodiments is as follows.
It goes without saying that this invention is not only applicable to active type autofocus systems that use infrared light for IQ. That is, even in a pudge-eve type autofocus system that detects the in-focus state from the blurred state or phase shift of the subject image, it can be configured as shown in FIG. 12.

第12図において、CCD78と合焦検出装置90とを
同一面に一体的に形成したモノリシック基板97はパッ
ケージ96の空間部に配置され、同空間部が赤外カット
フィルタ98からなる一枚の保護ガラスにより覆われて
いる。この赤外カットフィルタ98は被写体像に含まれ
る赤外光をカントしてブルーミングやスミア現象を防止
するためのものである。この実施例におけるCCD78
と合焦検出素子90の撮影光軸に対する進退動作は前記
実施例と全く同様に行なわれることは言うまでもない。
In FIG. 12, a monolithic substrate 97 on which a CCD 78 and a focus detection device 90 are integrally formed on the same surface is placed in a space of a package 96, and the space is a protective sheet consisting of an infrared cut filter 98. covered by glass. This infrared cut filter 98 is for preventing blooming and smear phenomena by canting infrared light contained in the subject image. CCD78 in this example
It goes without saying that the movement of the focus detection element 90 toward and away from the photographing optical axis is performed in exactly the same manner as in the previous embodiment.

[発明の効果〕 以上述べたようにこの発明によれば、合焦検出素子によ
って合焦検出が行なわれているときは固体撮像素子は撮
像面位置より退避した状態に配置され、撮影時に被写体
像を固体撮像索子によって光電変換しているときは合焦
検出素子は撮像面位置より退避した状態に配置されるの
で撮影レンズを通過して入射した被写体光の(11用て
きる光量が増大し、S/Nが署しく向上する。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, when the focus detection element is performing focus detection, the solid-state image sensor is placed in a retracted position from the imaging surface position, and the object image is When the image is photoelectrically converted by the solid-state imaging element, the focus detection element is placed in a position retracted from the imaging surface, so the amount of light from the subject that passes through the photographic lens (11) increases. , the S/N improves significantly.

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

第1図は、この発明の一実施例を示す固体撮像装置の平
常時における縦断側面図、 第2図は、上記if図中の■−■線に沿う縦断正面図、 第3図は、上記第1図に示す固体撮像装置に用いられる
ロータリソレノイドの斜視図、第4図は、上記第1図に
示す固体撮像装置の撮影時における縦断側面図、 第5図は、この発明の他の実施例を示す固体撮像装置の
撮影時における縦断側面図、 第6図は、上記第5図中のvt −vt線に沿う縦断正
面図、 第7図は、上記第5図中の■−■線に沿う横断平面図、 第8図は、上記第5図に示す固体撮像装置の平常時にお
ける縦断正面図、 第9図は、この発明の更に他の実施例を示す固体撮像装
置の概略側面図、 第10図は、上記第9図中の要部の正面図、第11図は
、上記第10図中のXI −XI線に沿う拡大断面図、 第12図は、この発明の別の実施例における、上記第1
1図の構成に類似した構成の要部を示す拡大断面図、 第13図は、従来の固体撮像装置の一例の構成を示す概
略図である。 7.47.77・・・・・・回動板(切換手段)8.4
8.78・・・・・・COD (固体撮像素子)10.
50,80.90・・・・・・合焦検出素子14.54
.84・・・・・・ロータリソレノイド(切換手段) 15.55.85・・・・・・アーム(切換手段)2も
3− 基4日 基5閏 一■ ―9 差幻1■ 力13  ロ
1 is a longitudinal sectional side view of a solid-state imaging device showing an embodiment of the present invention during normal operation; FIG. 2 is a longitudinal sectional front view taken along the line ■-■ in the if diagram; FIG. FIG. 4 is a perspective view of a rotary solenoid used in the solid-state imaging device shown in FIG. 1, FIG. 4 is a longitudinal cross-sectional side view of the solid-state imaging device shown in FIG. FIG. 6 is a longitudinal sectional side view of a solid-state imaging device during imaging, showing an example; FIG. 6 is a longitudinal sectional front view taken along the line vt-vt in FIG. 5; and FIG. FIG. 8 is a longitudinal sectional front view of the solid-state imaging device shown in FIG. 5 in a normal state, and FIG. 9 is a schematic side view of a solid-state imaging device showing still another embodiment of the present invention. , FIG. 10 is a front view of the main part in FIG. 9, FIG. 11 is an enlarged sectional view taken along the line XI-XI in FIG. 10, and FIG. 12 is another embodiment of the present invention. In the example above, the first
FIG. 13 is an enlarged sectional view showing a main part of a configuration similar to the configuration in FIG. 1. FIG. 13 is a schematic diagram showing the configuration of an example of a conventional solid-state imaging device. 7.47.77... Rotating plate (switching means) 8.4
8.78...COD (solid-state image sensor)10.
50, 80.90... Focus detection element 14.54
.. 84...Rotary solenoid (switching means) 15.55.85...Arm (switching means) 2 also 3- base 4 days base 5 leap one ■ -9 difference phantom 1 ■ force 13 lo

Claims (1)

【特許請求の範囲】 撮影レンズによって撮像面上に結像された被写体像を光
電変換する固体撮像素子と、 この固体撮像素子の結像面上に結像される被写体像の合
焦状態を検出するための合焦検出素子と、合焦検出時に
は上記合焦検出素子を光路上に配置するとともに上記固
体撮像素子を撮像位置より退避させ、撮影時には上記固
体撮像素子を撮像位置に配置するとともに上記合焦検出
素子を光路上から退避させる切換手段と、 を有することを特徴とする固体撮像装置。
[Claims] A solid-state image sensor that photoelectrically converts a subject image formed on an imaging surface by a photographic lens, and detects the in-focus state of the subject image formed on the imaging surface of this solid-state image sensor. a focus detection element for detecting a focus; when detecting focus, the focus detection element is placed on the optical path and the solid-state imaging device is retracted from the imaging position; when photographing, the solid-state imaging device is placed at the imaging position; A solid-state imaging device comprising: switching means for retracting a focus detection element from an optical path.
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