JPH03140806A - 半導体像位置検出素子における結像状態観測法 - Google Patents
半導体像位置検出素子における結像状態観測法Info
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- JPH03140806A JPH03140806A JP1279284A JP27928489A JPH03140806A JP H03140806 A JPH03140806 A JP H03140806A JP 1279284 A JP1279284 A JP 1279284A JP 27928489 A JP27928489 A JP 27928489A JP H03140806 A JPH03140806 A JP H03140806A
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- G02B7/30—Systems for automatic generation of focusing signals using parallactic triangle with a base line
- G02B7/32—Systems for automatic generation of focusing signals using parallactic triangle with a base line using active means, e.g. light emitter
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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。
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、半導体像位置検出素子(以下、psDと言う
)における結像状態の観測法に係わり、特に、多重出力
電極型のPSDを使用した輝点像位置検出像位置の結像
光学系の調整に好適な結像状態の観測法に関する。
)における結像状態の観測法に係わり、特に、多重出力
電極型のPSDを使用した輝点像位置検出像位置の結像
光学系の調整に好適な結像状態の観測法に関する。
(従来技術)
従来、非走査型のPSDを用いた像位置検出像位置にお
いては、像位置検出素子面上での輝点像の結像状態を検
知する手段がなかったため、単に設計時に求められた計
算上の結像面に像位置検出素子面が合致するように配置
したり、あるいは、あらかじめ走査型のイメージセンサ
等を用いて光学系の最適な結像面を検知し、PSDの面
をイメージセンサを配置した位置に合致するように取り
付けるなどの方法が用いられていた。このため、実際の
使用状態での輝点像の結像状態を観測することは不可能
であった。
いては、像位置検出素子面上での輝点像の結像状態を検
知する手段がなかったため、単に設計時に求められた計
算上の結像面に像位置検出素子面が合致するように配置
したり、あるいは、あらかじめ走査型のイメージセンサ
等を用いて光学系の最適な結像面を検知し、PSDの面
をイメージセンサを配置した位置に合致するように取り
付けるなどの方法が用いられていた。このため、実際の
使用状態での輝点像の結像状態を観測することは不可能
であった。
(発明が解決しようとする課題)
従来、PSDを用いた像位置検出像位置においては、P
SD面上での輝点像の結像状態を観測する手段がなかっ
たため、結像状態の調整が困難であった。
SD面上での輝点像の結像状態を観測する手段がなかっ
たため、結像状態の調整が困難であった。
(課題を解決するための手段)
上記の問題点を解決するための本発明においては、PS
Dの検出面上の一部に低感度部または不感部を設け、そ
れらの間の境界部を輝点像が横切るように移動した時の
出力電極よりの検出される信号値の変化の状態を観測す
ることによって、輝点像の結像状態を検知することを特
徴とする。
Dの検出面上の一部に低感度部または不感部を設け、そ
れらの間の境界部を輝点像が横切るように移動した時の
出力電極よりの検出される信号値の変化の状態を観測す
ることによって、輝点像の結像状態を検知することを特
徴とする。
検出器の両端にまたがる出力電極間に更に別の補助出力
電極を設けた形態のPSDにおいては、この補助電極部
分が低感度部または不感部として機能する。
電極を設けた形態のPSDにおいては、この補助電極部
分が低感度部または不感部として機能する。
(作用)
結像状態が良いほど輝点像は小さく、像の輝度は高くな
る。輝点像が低感度部または不感部を横切るように移動
した時、輝点像が小さいほど、すなわち輝点像の結像状
態が良いほど、低感度部または不感部上に入射する光量
が大きくりり、光電流値の変化も大きくなる。また、輝
点像が小さいほど出力電極によって両側に分割される光
量の割合、結局両側の出力電流値の割合の変化が大きく
なる。従って、輝点像を低感度部または不感部を横切る
ように移動させて、出力電流値を観測し、輝点の結像状
態を検知できる。
る。輝点像が低感度部または不感部を横切るように移動
した時、輝点像が小さいほど、すなわち輝点像の結像状
態が良いほど、低感度部または不感部上に入射する光量
が大きくりり、光電流値の変化も大きくなる。また、輝
点像が小さいほど出力電極によって両側に分割される光
量の割合、結局両側の出力電流値の割合の変化が大きく
なる。従って、輝点像を低感度部または不感部を横切る
ように移動させて、出力電流値を観測し、輝点の結像状
態を検知できる。
(発明の効果)
本発明によれば、輝点像の結像状態に関する情報を出力
電極から得られる出力電流値の変化として検出すること
ができるので、その変化の状態を観測しながら光学系の
結像条件を変化させ、出方電流値の変化が最も急峻とな
るような状態とすることにより、容易に最適な結像状態
に調整することが可能となる。
電極から得られる出力電流値の変化として検出すること
ができるので、その変化の状態を観測しながら光学系の
結像条件を変化させ、出方電流値の変化が最も急峻とな
るような状態とすることにより、容易に最適な結像状態
に調整することが可能となる。
(実施例)
以下に、図面を用いて本発明の詳細な説明する。
第6A図は、P’SDの断面を示す概念図であり、第6
B図はその等価回路である。抵抗層R1光感層P1バイ
アス層Cを構成しており、これに光りが入射すると、そ
の入射位置でR層、C層間に光電流が流れ、抵抗層Rの
両端に設けられた出力端子T、 、”rbから出力電流
1.および■5が得られ、第6B図に示す出力端子間の
抵抗層の抵抗値に応じた演算処理を行って光入射位置X
が求められる。一般に、上記のようなPSDにおいて、
光学的に結像される輝点像の輝度分布は第5図に示すよ
うなガウス状分布となる。図中のJ joistは最適
条件下における輝度分布曲線であり1.Jd+、Jd2
は焦点外れの状態における輝度分布曲線である。抵抗層
に流入する電流の密度分布も、これとほぼ同様の分布を
している。結像条件が良いと、像の大きさは小さく、輝
度が高くなる。逆に、最適の結像条件からの外れの度合
が大きくなるほど、ボケが大きくなり、輝点像も大きく
広がり、輝度は低下する。このような輝度分布を有する
輝点像が、PSD上の光感部と不感部との境界を横切る
場合の検出電流の変化について考えてみる。
B図はその等価回路である。抵抗層R1光感層P1バイ
アス層Cを構成しており、これに光りが入射すると、そ
の入射位置でR層、C層間に光電流が流れ、抵抗層Rの
両端に設けられた出力端子T、 、”rbから出力電流
1.および■5が得られ、第6B図に示す出力端子間の
抵抗層の抵抗値に応じた演算処理を行って光入射位置X
が求められる。一般に、上記のようなPSDにおいて、
光学的に結像される輝点像の輝度分布は第5図に示すよ
うなガウス状分布となる。図中のJ joistは最適
条件下における輝度分布曲線であり1.Jd+、Jd2
は焦点外れの状態における輝度分布曲線である。抵抗層
に流入する電流の密度分布も、これとほぼ同様の分布を
している。結像条件が良いと、像の大きさは小さく、輝
度が高くなる。逆に、最適の結像条件からの外れの度合
が大きくなるほど、ボケが大きくなり、輝点像も大きく
広がり、輝度は低下する。このような輝度分布を有する
輝点像が、PSD上の光感部と不感部との境界を横切る
場合の検出電流の変化について考えてみる。
まず、第4図に示すようなPSDの端部に光が結像され
た場合、一方の側の光に感度を有し、他方の側が全く感
度を有しないような境界部を想定する。輝点像の輝度分
布は、第1B図に示すようになる。図中のJ′は、焦点
外れ時の輝度分布である(Jは最適条件下における輝度
分布)。抵抗層に流入する電流の密度分布もこれと同様
の分布を示す。従って、このような輝度分布を有する輝
点像がPSDの端部のような不感部分を横切る場合、出
力端子より検出される光電流(l a + I b)の
変化には、第1C図に■および■′で示したように輝点
像の鋭さ、すなわち、焦点調整の良さがそれに反映され
ている。また、例えば、第3図に示すように、PSDの
光感面上に光を遮断するように帯状マスクMを配置して
不感部を設けた場合を想定し、これを第1A図にPSD
の断面図で示した。輝度分布を有する輝点像が横切る場
合の検出光電流(Ia+Ib)の変化は、第1D図のよ
うになり、この場合にも前と同様に輝点像の鋭さ、すな
わち、焦点調節の良し悪しが反映されている。
た場合、一方の側の光に感度を有し、他方の側が全く感
度を有しないような境界部を想定する。輝点像の輝度分
布は、第1B図に示すようになる。図中のJ′は、焦点
外れ時の輝度分布である(Jは最適条件下における輝度
分布)。抵抗層に流入する電流の密度分布もこれと同様
の分布を示す。従って、このような輝度分布を有する輝
点像がPSDの端部のような不感部分を横切る場合、出
力端子より検出される光電流(l a + I b)の
変化には、第1C図に■および■′で示したように輝点
像の鋭さ、すなわち、焦点調整の良さがそれに反映され
ている。また、例えば、第3図に示すように、PSDの
光感面上に光を遮断するように帯状マスクMを配置して
不感部を設けた場合を想定し、これを第1A図にPSD
の断面図で示した。輝度分布を有する輝点像が横切る場
合の検出光電流(Ia+Ib)の変化は、第1D図のよ
うになり、この場合にも前と同様に輝点像の鋭さ、すな
わち、焦点調節の良し悪しが反映されている。
従って、輝点像が半導体像位置検出素子面上の不感帯あ
るいは低感度帯を横切るように移動し、光電流出力を検
出し、輝点の結像状態を検知できる。
るいは低感度帯を横切るように移動し、光電流出力を検
出し、輝点の結像状態を検知できる。
更に、光電流の変化の度合が最も急峻となるように焦点
機構を調節することによって、より良い結像状態となる
よう調節できる。
機構を調節することによって、より良い結像状態となる
よう調節できる。
第2A図に示すように、PSDの検出面を複数の区分区
間に分割する補助出力端子が設けられている多重出力電
力型のPSDの場合、出力端子に接続されている補助出
力端子を横切るように輝点像を移動した時の像位置演算
値、 x= (Ib−1a)/ (Ia+Ib)は、第2C図
のようになる。第2A図のjは輝度分布を示し、第2B
図のiはjに対応した充電流密度の分布を示す。第2C
図の実線で示された出力値(x)は、輝点が十分に小さ
い場合のものであり、輝点像に広がりがある場合、破線
(X′)で示されたようになる。また、ここで、g、g
’はx、x’の傾斜(微分)を示す曲線である。輝点像
が小さいほど、すなわち、結像状態が良いほど、像の横
切る出力電極部での位置演算値の変化が急峻となる。ま
た、出力電極部での位置演算値も大きく (小さく)な
る。結局、この場合輝点像が横切る補助出力電極部で、
像位置演算信号を観測することによって、結像条件を知
ることができる。更に、像位置演算値の変化がより急峻
となるように、あるいは、最大(小)値を与えるように
、結像光学系を調整することによって、より良い結像状
態を実現することが可能となる。第2A図において、例
えばT、とT2を出力端子T、に、T。
間に分割する補助出力端子が設けられている多重出力電
力型のPSDの場合、出力端子に接続されている補助出
力端子を横切るように輝点像を移動した時の像位置演算
値、 x= (Ib−1a)/ (Ia+Ib)は、第2C図
のようになる。第2A図のjは輝度分布を示し、第2B
図のiはjに対応した充電流密度の分布を示す。第2C
図の実線で示された出力値(x)は、輝点が十分に小さ
い場合のものであり、輝点像に広がりがある場合、破線
(X′)で示されたようになる。また、ここで、g、g
’はx、x’の傾斜(微分)を示す曲線である。輝点像
が小さいほど、すなわち、結像状態が良いほど、像の横
切る出力電極部での位置演算値の変化が急峻となる。ま
た、出力電極部での位置演算値も大きく (小さく)な
る。結局、この場合輝点像が横切る補助出力電極部で、
像位置演算信号を観測することによって、結像条件を知
ることができる。更に、像位置演算値の変化がより急峻
となるように、あるいは、最大(小)値を与えるように
、結像光学系を調整することによって、より良い結像状
態を実現することが可能となる。第2A図において、例
えばT、とT2を出力端子T、に、T。
とT4を出力端子T1に引き出した場合には、輝点像を
T!およびT、で区分される境界を横切るように移動さ
せた時の位置演算信号は、第2D図のようになる。像の
ボケが大きくなると像位置演算値は破線で示されている
ように境界部でブレが生じてくる。従って、境界部にお
ける傾斜(g、g’)の変化を調べることにより、PS
D面上の結像状態を知ることができる。
T!およびT、で区分される境界を横切るように移動さ
せた時の位置演算信号は、第2D図のようになる。像の
ボケが大きくなると像位置演算値は破線で示されている
ように境界部でブレが生じてくる。従って、境界部にお
ける傾斜(g、g’)の変化を調べることにより、PS
D面上の結像状態を知ることができる。
PSD面上に設けられた低感度部、不感部、あるいは検
出電極により区分された検出面の区分境界部で、輝点像
の位置を横切るように移動させるには、標点の位置の移
動、PSDの移動、光学系による移動などの方法を用い
て行うことができる。
出電極により区分された検出面の区分境界部で、輝点像
の位置を横切るように移動させるには、標点の位置の移
動、PSDの移動、光学系による移動などの方法を用い
て行うことができる。
第1A図〜第1D図は、帯状不感部を横切るように輝点
を移動した場合の検出電流の変化を示す図、 第2A図〜第2D図は、多重出力電極型PSDにおいて
、補助出力電極を横切るように輝点像を移動した時の像
位置演算信号およびその傾斜(微分)の変化の状態を示
した図、 第3図は、PSDの光電面上に帯状不感部を設けた図、 第4図は、PSDの端部に光が結像された図、第5図は
、焦点状態の異なりによる輝点像の輝度分布の違いを示
した図である。 第6A図、第6B図は、従来のPSDの概念図、(符号
の説明) L・・・入射光、R・・・抵抗層、P・・・光感層、C
・・・バイアス層、T、 、Tb・・・出力端子、1.
、Ib・・・出力信号電流、Tc・・・バイアス端子、
M・・・遮光マスク、J、J’・・・輝点の輝度分布、
■、■′・・・出力電流(I a + I b ) 、
T+ =Ta −分割出力電極、x、x’・・・位置演
算値、X・・・光入射位置、g、g’・・・位置演算値
の傾斜(微分)J best・・・最適結合状態での輝
点像の輝度分布、J6いJd2・・・焦点外れ状態での
輝点像の輝度分布、j・・・輝度分布、i・・・電流密
度分布。 0 匡 α 派 厭 昧 昧
を移動した場合の検出電流の変化を示す図、 第2A図〜第2D図は、多重出力電極型PSDにおいて
、補助出力電極を横切るように輝点像を移動した時の像
位置演算信号およびその傾斜(微分)の変化の状態を示
した図、 第3図は、PSDの光電面上に帯状不感部を設けた図、 第4図は、PSDの端部に光が結像された図、第5図は
、焦点状態の異なりによる輝点像の輝度分布の違いを示
した図である。 第6A図、第6B図は、従来のPSDの概念図、(符号
の説明) L・・・入射光、R・・・抵抗層、P・・・光感層、C
・・・バイアス層、T、 、Tb・・・出力端子、1.
、Ib・・・出力信号電流、Tc・・・バイアス端子、
M・・・遮光マスク、J、J’・・・輝点の輝度分布、
■、■′・・・出力電流(I a + I b ) 、
T+ =Ta −分割出力電極、x、x’・・・位置演
算値、X・・・光入射位置、g、g’・・・位置演算値
の傾斜(微分)J best・・・最適結合状態での輝
点像の輝度分布、J6いJd2・・・焦点外れ状態での
輝点像の輝度分布、j・・・輝度分布、i・・・電流密
度分布。 0 匡 α 派 厭 昧 昧
Claims (2)
- (1)光感層、この光感層に積層される抵抗層、及び前
記抵抗層上に設けられた出力電極から構成される半導体
像位置検出素子における結像状態観測法であって、 前記素子の検出部の一部に設けられる低感度部又は不感
部と光感部との境界を横切って輝点像を走査し、この時
低感度部又は不感度部と光感度部との間で発生する出力
信号値の変化状態を観測することにより、前記輝点像の
結像状態を検知することを特徴とする半導体像位置検出
素子における輝点像の結像状態観測法。 - (2)前記半導体像位置検出素子が、この検出部の両端
にまたがる出力電極間に更に別の補助電極を設けた多重
出力電極型の素子であり、この補助電極部分が前記低感
度部または不感度部として機能する請求項1記載の方法
。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27928489A JPH06105164B2 (ja) | 1989-10-26 | 1989-10-26 | 半導体像位置検出素子における結像状態観測法 |
| US07/604,773 US5113063A (en) | 1989-10-26 | 1990-10-24 | Method of monitoring focusing condition using rate of change signal at a border in a semiconductor image position sensitive device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27928489A JPH06105164B2 (ja) | 1989-10-26 | 1989-10-26 | 半導体像位置検出素子における結像状態観測法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03140806A true JPH03140806A (ja) | 1991-06-14 |
| JPH06105164B2 JPH06105164B2 (ja) | 1994-12-21 |
Family
ID=17609025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27928489A Expired - Fee Related JPH06105164B2 (ja) | 1989-10-26 | 1989-10-26 | 半導体像位置検出素子における結像状態観測法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5113063A (ja) |
| JP (1) | JPH06105164B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000136927A (ja) * | 1998-10-30 | 2000-05-16 | Inst Of Physical & Chemical Res | 半導体像位置検出素子 |
| US8772376B2 (en) | 2009-08-18 | 2014-07-08 | International Business Machines Corporation | Near-infrared absorbing film compositions |
| US8293451B2 (en) * | 2009-08-18 | 2012-10-23 | International Business Machines Corporation | Near-infrared absorbing film compositions |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS577508A (en) * | 1980-06-16 | 1982-01-14 | Seiko Koki Kk | Distance detector |
| JPS58194008A (ja) * | 1982-05-10 | 1983-11-11 | Olympus Optical Co Ltd | 合焦検出装置 |
| JPS6360416A (ja) * | 1986-09-01 | 1988-03-16 | Konica Corp | 自動焦点調節装置 |
| US4823287A (en) * | 1987-05-28 | 1989-04-18 | Honeywell Inc. | Digital contour line generator |
| JPH01292310A (ja) * | 1988-05-19 | 1989-11-24 | Canon Inc | 走査光学装置 |
-
1989
- 1989-10-26 JP JP27928489A patent/JPH06105164B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-10-24 US US07/604,773 patent/US5113063A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5113063A (en) | 1992-05-12 |
| JPH06105164B2 (ja) | 1994-12-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |