JPH07104478B2 - 焦点検出装置 - Google Patents
焦点検出装置Info
- Publication number
- JPH07104478B2 JPH07104478B2 JP61026461A JP2646186A JPH07104478B2 JP H07104478 B2 JPH07104478 B2 JP H07104478B2 JP 61026461 A JP61026461 A JP 61026461A JP 2646186 A JP2646186 A JP 2646186A JP H07104478 B2 JPH07104478 B2 JP H07104478B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photoelectric conversion
- focus detection
- detection device
- light
- conversion element
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/0018—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 with means for preventing ghost images
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Focusing (AREA)
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 利用分野 本発明は光電素子を具えた光学装置に関し、特に不所望
光に原因する精度の低下を防止した焦点検出装置を含
む。
光に原因する精度の低下を防止した焦点検出装置を含
む。
産業上の利用分野 カメラに組込まれていて、対物レンズの焦点調節状態を
検出する装置は既に良く知られている。特に、対物レン
ズの像から複数の平行関係の再結像レンズあるいはイメ
ージスプリツトプリズムと再結像レンズの組合わせによ
って互に視差を持った複数の物体像を再形成し、これら
物体像の相互間隔を光電変換素子の画素列で受像し、対
物レンズの焦点調節状態を検出する位相差検出法が主流
になりつつある。
検出する装置は既に良く知られている。特に、対物レン
ズの像から複数の平行関係の再結像レンズあるいはイメ
ージスプリツトプリズムと再結像レンズの組合わせによ
って互に視差を持った複数の物体像を再形成し、これら
物体像の相互間隔を光電変換素子の画素列で受像し、対
物レンズの焦点調節状態を検出する位相差検出法が主流
になりつつある。
一方、焦点検出装置においては、対物レンズの色収差が
良好に補正されている波長を測定して光電変換素子へ入
射させるために、例えば700nm以上の波長をカツトする
様な処置を取っている。尚、この赤外領域をカツトする
ためには多層干渉フイルターを使用することが多くなっ
てきており、フイルターを透過しなかった光のほとんど
は反射される。
良好に補正されている波長を測定して光電変換素子へ入
射させるために、例えば700nm以上の波長をカツトする
様な処置を取っている。尚、この赤外領域をカツトする
ためには多層干渉フイルターを使用することが多くなっ
てきており、フイルターを透過しなかった光のほとんど
は反射される。
第４図はフイルタリング特性の１例を示しているが、波
長カツト領域の特性曲線が多少傾斜しており、例えば70
0nmの波長の光は50％が透過し、50％が反射することに
なる。
長カツト領域の特性曲線が多少傾斜しており、例えば70
0nmの波長の光は50％が透過し、50％が反射することに
なる。
ところで自動合焦撮影を行う場合、被写界からの光の中
には700nm程度の比較的強い光が含まれることがままあ
り、殊に低輝度、低コントラストの被写体に対して自動
合焦を行う為に補助的な照明を行う場合、慣用される照
明光源には700nm程度の波長光が含まれるのが普通であ
る。
には700nm程度の比較的強い光が含まれることがままあ
り、殊に低輝度、低コントラストの被写体に対して自動
合焦を行う為に補助的な照明を行う場合、慣用される照
明光源には700nm程度の波長光が含まれるのが普通であ
る。
時折、特定の環境下における被写体を撮影した際に検出
誤差が確認され、その原因は波長カツトフイルターを通
過した光の内の不所望波長の光によると考えられる。即
ち、上で述べた様に波長カツトフイルターを装着してい
ても、一部の不所望光はフイルターを通過し、光電変換
素子の画素列以外の所に掛けられたマスクで主に反射
し、例えば再結像レンズに関して光電変換素子と光学的
に共役な位置あるいは光電変換素子の直前に配されたフ
イルター裏面で反射して、再度光電変換素子に入射し、
その光がゴーストを生じさせると推測される。尚、光電
変換素子に掛けられるマスクは、大方高反射率のアルミ
ニウムが使用され、またフイルターは他の光学的要請に
基づいて光電変換素子と共役な位置あるいはその直前に
設ける配置がより事態を悪くしているが、他の配置でも
大なり小なりのゴースト発生は避け難い。
誤差が確認され、その原因は波長カツトフイルターを通
過した光の内の不所望波長の光によると考えられる。即
ち、上で述べた様に波長カツトフイルターを装着してい
ても、一部の不所望光はフイルターを通過し、光電変換
素子の画素列以外の所に掛けられたマスクで主に反射
し、例えば再結像レンズに関して光電変換素子と光学的
に共役な位置あるいは光電変換素子の直前に配されたフ
イルター裏面で反射して、再度光電変換素子に入射し、
その光がゴーストを生じさせると推測される。尚、光電
変換素子に掛けられるマスクは、大方高反射率のアルミ
ニウムが使用され、またフイルターは他の光学的要請に
基づいて光電変換素子と共役な位置あるいはその直前に
設ける配置がより事態を悪くしているが、他の配置でも
大なり小なりのゴースト発生は避け難い。
第５図は均一輝度面を対物レンズ１によって投影した場
合の光電変換素子出力を示す図であり、矢印A,Bで示し
た部分がゴーストによる出力である。
合の光電変換素子出力を示す図であり、矢印A,Bで示し
た部分がゴーストによる出力である。
このようにゴーストが生じると、２つの画素列出力間の
相対的位置ズレを検出する際、検出誤差を生じ正確な焦
点検出は不可能となる。尚、相対的位置ズレの検出方法
については特開昭58−142306等に開示されている。ま
た、このゴーストによる焦点検出誤差は、赤外カツト干
渉フイルターの透過率が20〜80％程度の場合に顕著に現
れるため、上で触れた様に波長700nmの光で物体を照明
している場合等に影響が大きい。
相対的位置ズレを検出する際、検出誤差を生じ正確な焦
点検出は不可能となる。尚、相対的位置ズレの検出方法
については特開昭58−142306等に開示されている。ま
た、このゴーストによる焦点検出誤差は、赤外カツト干
渉フイルターの透過率が20〜80％程度の場合に顕著に現
れるため、上で触れた様に波長700nmの光で物体を照明
している場合等に影響が大きい。
発明が解決しようとしている問題点 本発明は上記ゴースト像に起因する検出精度の低下、あ
るいは誤検出を防止することにある。
るいは誤検出を防止することにある。
そして、この目的を達成するために、 焦点調節状態に係る信号を出力する光電変換手段と、物
体光を前記光電変換手段に導くための光学手段と、物体
光の赤外波長領域をカットし可視光を透過させるフィル
タリング手段を具えた装置であって、前記フィルタリン
グ手段と前記光電変換手段との両面が光学的に非平行状
態になる様に構成している。ここで、光学的に非平行と
は光軸が反射鏡等によって物理的に折れ曲がっていて
も、光軸を展開した時に非平行なことを云う。
体光を前記光電変換手段に導くための光学手段と、物体
光の赤外波長領域をカットし可視光を透過させるフィル
タリング手段を具えた装置であって、前記フィルタリン
グ手段と前記光電変換手段との両面が光学的に非平行状
態になる様に構成している。ここで、光学的に非平行と
は光軸が反射鏡等によって物理的に折れ曲がっていて
も、光軸を展開した時に非平行なことを云う。
実施例の説明 以上、第１図，第２図を使って本発明の実施例を説明す
る。
る。
図中、１は予定結像面上に物体像を形成するための着脱
自在の対物レンズで、検出信号で駆動される図示しない
調節装置で調節される。２は光分割器で、一眼レフレツ
クスカメラの場合は、元の光軸Ｘの延長上にフイルムあ
るいはビデオ撮影素子が配され、分岐された光軸上に以
降説明する部材が配されるが、ここでは便宜上光軸を展
開して示す。
自在の対物レンズで、検出信号で駆動される図示しない
調節装置で調節される。２は光分割器で、一眼レフレツ
クスカメラの場合は、元の光軸Ｘの延長上にフイルムあ
るいはビデオ撮影素子が配され、分岐された光軸上に以
降説明する部材が配されるが、ここでは便宜上光軸を展
開して示す。
３は視野マスク、４はフイールドレンズで予定結像面上
に配される。５は絞り、６は２次結像レンズ、７は２つ
の画素列を有する光電変換素子である。視野マスク３は
対物レンズ１の予定結像面近傍に位置し、その開口部3a
内に形成された対物レンズ１による物体像は２次結像レ
ンズ６によって光電変換素子上に再結像される。このと
き、絞り５の２つの開口部5a,5bに対応して２次結像レ
ンズの２つのレンズ部6a,6bがあるため、光電変換素子
上には２つに分割された２次像が形成される。さらにフ
イールドレンズ４によって絞り５と対物レンズ１の射出
瞳とは共役関係にあるため、光電変換素子面上に投影さ
れた２次像は対物レンズ１の異なる領域を通った光束に
よって形成されたものとなる。従って、対物レンズ１に
よる物体像が予定結像面よりも対物レンズよりに結像し
ている前ピン状態においては、視野マスク像8a,8b内の
照度分布は矢印方向に移動し、後ピン状態においては矢
印と反対方向に移動する。
に配される。５は絞り、６は２次結像レンズ、７は２つ
の画素列を有する光電変換素子である。視野マスク３は
対物レンズ１の予定結像面近傍に位置し、その開口部3a
内に形成された対物レンズ１による物体像は２次結像レ
ンズ６によって光電変換素子上に再結像される。このと
き、絞り５の２つの開口部5a,5bに対応して２次結像レ
ンズの２つのレンズ部6a,6bがあるため、光電変換素子
上には２つに分割された２次像が形成される。さらにフ
イールドレンズ４によって絞り５と対物レンズ１の射出
瞳とは共役関係にあるため、光電変換素子面上に投影さ
れた２次像は対物レンズ１の異なる領域を通った光束に
よって形成されたものとなる。従って、対物レンズ１に
よる物体像が予定結像面よりも対物レンズよりに結像し
ている前ピン状態においては、視野マスク像8a,8b内の
照度分布は矢印方向に移動し、後ピン状態においては矢
印と反対方向に移動する。
視野マスク像8a,8b内には画素列7a,7bがそれぞれ位置
し、被写体像の照度分布を電気信号として取り出してい
る。この光電変換素子の出力に基づいて２像の相対的位
置ズレを検出することによって対物レンズの合焦状態を
知ることができる。
し、被写体像の照度分布を電気信号として取り出してい
る。この光電変換素子の出力に基づいて２像の相対的位
置ズレを検出することによって対物レンズの合焦状態を
知ることができる。
９はフイルターで分光感度補正のために赤外波長領域を
カツトする多層干渉薄膜が透光平板上に蒸着されて成
り、画素列7a,7b並び方向と直交する軸に対して傾く様
に、光軸に垂直な面に対して傾斜して配置されている。
カツトする多層干渉薄膜が透光平板上に蒸着されて成
り、画素列7a,7b並び方向と直交する軸に対して傾く様
に、光軸に垂直な面に対して傾斜して配置されている。
第２図（Ａ）は画素列と直角方向の焦点検出装置の断面
図で、図（Ｂ）は図（Ａ）に直交する断面図である。第
２図で説明した様に光電変換素子７面で反射した光線は
２次結像レンズ6b、絞り開口5Bを逆に進み、赤外線カツ
ト干渉フイルター９に達して集光するが、フイルターは
傾斜して配置されているためその反射光は絞り開口5aに
は再び入射しない。従って、この迷光は光電変換素子７
には達することなく、何ら焦点検出精度には影響を与え
ない。第３図は均一輝度面を対物レンズ１によって投影
した場合の光電変換素子出力であり、光学系の特性によ
る周辺光量落ち込みのみがあるだけで均一な出力が得ら
れる。
図で、図（Ｂ）は図（Ａ）に直交する断面図である。第
２図で説明した様に光電変換素子７面で反射した光線は
２次結像レンズ6b、絞り開口5Bを逆に進み、赤外線カツ
ト干渉フイルター９に達して集光するが、フイルターは
傾斜して配置されているためその反射光は絞り開口5aに
は再び入射しない。従って、この迷光は光電変換素子７
には達することなく、何ら焦点検出精度には影響を与え
ない。第３図は均一輝度面を対物レンズ１によって投影
した場合の光電変換素子出力であり、光学系の特性によ
る周辺光量落ち込みのみがあるだけで均一な出力が得ら
れる。
尚、赤外線カツト干渉フイルターを傾斜させたことによ
ってカツト波長は変化するが、傾斜角を考慮して特性を
選ぶことで対処できる。また上例では、光電変換素子と
光学的にほぼ共役な位置にフイルターを配しているが、
光電変換素子の直前に配した場合等でも同様にして解消
できる。他方、フイルターを傾ける代りに光電変換素子
に掛けるマスクの表面を傾斜させて不所望光を逸すこと
も考えられ、そのときは干渉薄膜はフイールドレンズ表
面に設けることもできる。
ってカツト波長は変化するが、傾斜角を考慮して特性を
選ぶことで対処できる。また上例では、光電変換素子と
光学的にほぼ共役な位置にフイルターを配しているが、
光電変換素子の直前に配した場合等でも同様にして解消
できる。他方、フイルターを傾ける代りに光電変換素子
に掛けるマスクの表面を傾斜させて不所望光を逸すこと
も考えられ、そのときは干渉薄膜はフイールドレンズ表
面に設けることもできる。
更に本発明は一眼レフレツクスカメラ以外にビデオカメ
ラ等にも適用でき、その他、加工機械の間隔決定装置な
どへの応用も可能である。
ラ等にも適用でき、その他、加工機械の間隔決定装置な
どへの応用も可能である。
発明の効果 本発明によれば、物界から来る光の波長光によらず焦点
検出が可能となり、検出環境を考慮して手動と自動を切
替えるといった煩わしさから解放され、また照明光に因
み誤動作の心配もないものである。
検出が可能となり、検出環境を考慮して手動と自動を切
替えるといった煩わしさから解放され、また照明光に因
み誤動作の心配もないものである。
また特に、低輝度下の検出のために補助光を使用する場
合、光源として発光波長700nm程度の入手の容易な発光
ダイオードや小型電球を利用できるから、安価で性能を
信頼することができ、そのときでも検出エラーを生じな
いと云う効果がある。
合、光源として発光波長700nm程度の入手の容易な発光
ダイオードや小型電球を利用できるから、安価で性能を
信頼することができ、そのときでも検出エラーを生じな
いと云う効果がある。
第１図は本発明の実施例を示す斜視図で、第２図（Ａ）
（Ｂ）はそれぞれ断面図である。第３図は光電変換素子
の出力を示す図。第４図はフイルターの特性図。第５図
はゴースト像が生じた際の光電変換素子の出力を示す
図。
（Ｂ）はそれぞれ断面図である。第３図は光電変換素子
の出力を示す図。第４図はフイルターの特性図。第５図
はゴースト像が生じた際の光電変換素子の出力を示す
図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小山 剛史 神奈川県川崎市高津区下野毛770番地 キ ヤノン株式会社玉川事業所内 (56)参考文献 特開 昭60−32013（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−34113（ＪＰ，Ａ)
Claims (6)
- 【請求項１】焦点調節状態に係る信号を出力する光電変
換手段と、物体光を前記光電変換手段に導くための光学
手段と、物体光の赤外波長領域をカットし可視光を透過
させるフィルタリング手段を具えた装置であって、前記
フィルタリング手段と前記光電変換手段との両面が光学
的に非平行状態になる様に構成したことを特徴とする焦
点検出装置。 - 【請求項２】前記フィルタリング手段は、前記光電変換
手段の近傍あるいは前記光学手段に関して前記光電変換
手段と光学的に共役な位置もしくはその位置の近傍に配
置されている特許請求の範囲第１項記載の焦点検出装
置。 - 【請求項３】前記光学手段は、物体光から複数の物体像
を形成する特許請求の範囲第２項記載の焦点検出装置。 - 【請求項４】前記フィルタリング手段は、少なくとも特
定波長に対して半透過半反射特性を有する特許請求の範
囲第１項記載の焦点検出装置。 - 【請求項５】前記フィルタリング手段は、多層干渉フィ
ルターである特許請求の範囲第２項に記載する焦点検出
装置。 - 【請求項６】前記光電変換手段は、画素列を有する特許
請求の範囲第１項記載の焦点検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61026461A JPH07104478B2 (ja) | 1986-02-07 | 1986-02-07 | 焦点検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61026461A JPH07104478B2 (ja) | 1986-02-07 | 1986-02-07 | 焦点検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62183416A JPS62183416A (ja) | 1987-08-11 |
| JPH07104478B2 true JPH07104478B2 (ja) | 1995-11-13 |
Family
ID=12194146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61026461A Expired - Fee Related JPH07104478B2 (ja) | 1986-02-07 | 1986-02-07 | 焦点検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07104478B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09265040A (ja) | 1996-03-28 | 1997-10-07 | Minolta Co Ltd | 焦点検出装置 |
| JPH09105857A (ja) * | 1996-09-13 | 1997-04-22 | Minolta Co Ltd | ピント検出用光電変換装置 |
| JP6575179B2 (ja) * | 2015-07-06 | 2019-09-18 | セイコーエプソン株式会社 | 光学モジュール及び撮像装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6234113A (ja) * | 1985-08-07 | 1987-02-14 | Hitachi Ltd | 自動焦点調節装置 |
-
1986
- 1986-02-07 JP JP61026461A patent/JPH07104478B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62183416A (ja) | 1987-08-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |