JPH0267511A - 焦点検出装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はカメラ・ビデオ等光学機器の光学系の焦点状態
を検出する焦点検出装置にかかわる。

〔従来の技術〕

従来より、−眼レフカメラ等において撮影レンズの瞳の
異なる二つの部分からそれぞれの光束に基づいて二つの
物体像を形成し、この物体像の相対的な位置関係を光電
的に検出し、撮影レンズの焦点状態を検出するようにし
た所謂位相差方式の焦点検出装置はよく知られている。

本出願人はこの位相差方式の焦点検出方式の改良として
、特開昭６２−１３８８０８号公報において、撮影レン
ズの瞳の異なる複数の部分からそれぞれの光束に基づい
て複数の物体像を形成し、複数の焦点状態を得る方法を
提案した。この実施例を若干変形して第２図に示す。

第２図に於て、ｌは撮影レンズの如き対物レンズ、２は
撮影レンズ１の焦点付近に配置された十字状の開口２ａ
を有する視野絞り、３はフィールドレンズ、４は複数の
開口４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを有する開口絞り、５は複
数の結像レンズ５ａ、　５ｂ、　５ｃ、　５ｄを有する
像分離レンズ、６は複数の光電変換部６ａ。

６ｂ、　６ｃ、　　６ｄを有するシリコンウェハーチッ
プ、６ｅはシリコンウェハーチップのアルミスパッター
面、７は保護ガラスである。撮影レンズ１によって形成
された物体像は、開口２ａによって光束を制限されフィ
ールドレンズ３を通過した後、複数の結像レンズ５ａ、
　５ｂ、　　５ｃ、　　５ｄによって各々光電変換部６
ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ上に視野を持った同一像を形成す
る。焦点検出は、６ａ、６ｂの光電出力から一つの結果
を得、６ｃ、６ｄからの光電出力からもう一つの結果を
得ることができる。従って、信頼性の高い焦点検出結果
を選択することができる縦線、横線どちらにでも焦点合
せすることができるという特徴をもっている。

しかしながら上記構成による装置は出力信号に測距精度
を低下させるノイズが含まれることがわかり、精度向上
のために種々の解析検討を行った結果、以下の原因によ
るものと推測された。

つまり、上記例の配置では、複数の物体像を複数の光電
変換部にケラレなく結像させなければならないために実
際の測距範囲よりも広い範囲の光がチップ上に到達する
。第５図は第４図のような光学系のときのチップ面６の
照明状態を示す図である。

第５図において、２ａｂは開口絞り２ａの結像レンズ４
ａによる実像である。同様に２ａｂは結像レンズ４ｂに
よる実像、２ａｃは結像レンズ４ｃによる実像、２ａｄ
は結像レンズ４ｄによる実像である。各々光電変換部（
画素列）　６ａ、　　６ｂ、　　６ｃ、　６ｄに対し広
い領域に結像していることがわかる。このため、高反射
率のアルミスパッター面６ｅからの反射によるゴースト
光が発生する。

すると第６図に示すような光電変換チップ面と保護カバ
ーガラス間での多重反射が発生し、焦点検出結果に有害
な影響を与える。すなわち光電変換部に直接入射しない
不要光１０が保護ガラス７の表面７ａから入射し、シリ
コンウェハーの表面に設けられたアルミ薄膜部で反射し
て、再び保護ガラスの表面７ａで内面反射し、光電変換
部６Ｃに到達する。

このため、本来の焦点検出に必要な光像の光量分布にフ
レアー成分が上のせされるので、正確な焦点検出ができ
なくなるわけである。

さらに、第７図に示すように視野絞り開口２ａが十字状
であると光電変換部長手方向の中央部にフレアー成分が
のりやすいという傾向ももっている。

第６図（ｂ）は均一な明るさの被写体による光電変換素
子列の出力を表している。１１がゴーストのない場合の
出力であり、ゴーストがある場合は１１’のように十字
状の視野絞りの影響で中央部の出力が特に上昇して誤測
距の原因となり易い。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は測距視野が交差する様な配置の焦点検出装置で
測距精度を向上させ様とするもので、ことに有害な光フ
レアー成分に起因する測距精度の低下要因を解消する。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、主結像レンズによる物体像を複数の２次像に
分離する２次結像光学系を複数組有し、前記複数組の２
次像に基づく光量分布を受光する光電変換手段を有し、
該複数組の受光された２次像の位置関係により該主結像
レンズのピント位置を演算する演算手段とを備えた焦点
検出装置において、該２次結像光学系は、該主結像レン
ズの焦点面付近に四辺形量口の視野絞りとフィールドレ
ンズ、その後方に二像分離レンズを有し、該光電変換部
を有するチップ面の光電変換部以外の物像形成領域は反
射防止処理を施して両者の相乗効果で問題を解決するも
のである。

〔実施例〕

第１図は本発明の実施例を示しており、ｌは撮影レンズ
、２は撮影レンズ１の予定焦点面付近に配置された略正
方形状の開口２ｂを有する視野絞りで、３はフィールド
レンズも近接配置される。４は複数の矩形開口４ａ、４
ｂ、４ｃ、４ｄを有する開口絞り、５は複数の結像レン
ズ５ａ、　５ｂ、　５ｃ、　５ｄを有する像分離レンズ
で結像レンズ５ａと５ｂの光軸を結ぶ距離は５ｃと５ｄ
の光軸を結ぶ距離よりわずかに小である。６は複数の光
電変換部６ａ、　　６ｂ、　　６ｃ。

６ｄを有するシリコンウェハーチップで、６ｆは光電変
換部を除き反射防止処理を行ったチップ面、７は保護ガ
ラスである。尚、演算処理回路は省略する。

この光学系においてシリコンウェハーチップ６上に形成
される物像に基づく光量分布すなわちまた視野絞りの開
口２ｂの結像レンズ５ａ、　　５ｂ、　　５ｃ、　　５
ｄによる実像は第２図に示すようになる。ここで、２ｂ
ａ。

２ｂｂ、２ｂｃ、２ｂｄが各々視野絞りの開口２ｂの実
像で、チップ６上の比較的広い領域に結像する。しかし
、チップ面上の６ｆ部は反射防止処理がなされているた
め反射光は著しく低（抑えられる。

更に若干の反射光も開２ｂが略正方形状の開口なので、
光電変換部の長手方向に微量のフレアーが均等にのるだ
けであるため、影響は極めて少ない。

チップ面の反射防止処理の具体的な例としては、赤色と
青色の着色ポリアミド樹脂を２層塗布する方法や、アク
リル系のレジストにカーボンを混入させたものを塗布す
る方法等がある。各々、反射率を数％以下にすることが
できる。

〔他の実施例〕

視野絞り２の開口は略正方形としてきたが、光電変換部
の大きさによって長方形の形状でもかまわない。第１図
実施例のように、十字状に光電変換部を配置する場合に
は、長方形の開口の短辺は長辺の１／２以上の長さまで
現実性がある。第６図にその実施例を示す。一方の対に
なる６ｃ’　、　　６ｄ’　　の光電変換部の長手方向
の長さは６ａ、６ｂと同じである必要はな（短くしても
良い。従って視野絞りも長方形状で良く、視野絞りのチ
ップ面上での形状は２ｈａ　　、２ｂｂ’　、２ｂｃ’
　２ｂｄ’　　の如くなる。

〔発明の効果〕

以上述べてきたように、視野絞りの形状を適切に設定し
、光電変換部を存するシリコンウェハーチップ面の光電
変換部以外の物像形成領域に反射防止処理をすることに
よって光フレアー成分は劇的に減少し良好な焦点検出が
可能になった。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明実施例を示す斜視図。第２図と第３図は
チップ面の正面図。第４図は従来例を変形した光学系の
斜視図。第５図はチップ面の正面図。第６図は有害光の
発生プロセスを説明するための図。 第７図は出力特性を示す図。 図中、２ｂは視野絞りの開口、５ａ〜５ｄは結像レンズ
、６はシリコンウェハーチップ、６ａ〜６ｄ’は光電変
換部、６ｆは反射防止処理を施した面。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）主結像レンズによる被写体像を複数の２次像に分
   離する２次結像光学系を複数組有し、前記複数組の２次
   像に関する光量分布を受光する光電変換手段を有し、該
   複数組の受光された光量分布の位置関係により前記主結
   像レンズのピント状態を検出する焦点検出装置において
   、 該２次結像光学系は、該主結像レンズの焦点面付近に四
   辺形状の開口を持つ視野絞りとフィールドレンズ、その
   後方に像分離レンズを有し、また光電変換部を有するチ
   ップ面の光電変換部以外の物像形成領域は反射防止処理
   がなされていることを特徴とする焦点検出装置。
2. （２）前記視野絞りの開口は長方形状で、短辺は長辺の
   １／２以上の長さであ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。
3. （３）前記光電変換手段の画素列は前記視野絞りの開口
   の辺と光学的に平行する特許請求の範囲第１項記載の焦
   点検出装置。