JPH08248302A - 自動焦点検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 さまざまな色情報を有する被検物について
も、その色成分の高周波成分を効率よく検出することが
でき、合焦精度を向上させた自動焦点検出装置を提供す
る。 【構成】 焦点検出用の光源１と、この光源からの光で
被検物２を照明する照明光学系と、被検物からの反射光
を光路差を有する２つの光束に分割し、その一方を第１
結像位置ａに結像させ、その他方を第２結像位置ｂに結
像させる結像光学系と、２つの位置ａ、ｂ間に配置さ
れ、２つの光束にそれぞれ含まれる赤、緑、青の３つの
色成分に夫々対応する色成分信号Ｒ、Ｇ、Ｂを出力する
カラー光電変換素子１０と、色成分信号Ｒ、Ｇ、Ｂを加
算するＲＧＢ加算回路１１とを備える。さまざまな色情
報を有する被検物についても、３つの色成分に関するコ
ントラストを検出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は顕微鏡等の光学機器に
使用可能な自動焦点検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の自動焦点検出装置としては、例え
ば図１０に示すようなものが知られている。この自動焦
点検出装置は、いわゆる像抽出方式のもので、光源（観
察用の照明用光源を兼ねた焦点検出用の光源）１と、こ
の光源１からの光を被検物２に照射する照射光学系と、
被検物２からの反射光を光路差を有する２つの光束に分
割し、２つの光束の一方を第１結像位置ａに結像させる
と共に、２つの光束の他方を第１結像位置ａに対し光軸
方向にずれた第２結像位置ｂに結像させる結像光学系
と、第１結像位置ａと第２結像位置ｂとの間に配置さ
れ、２つの光束をそれぞれ受光して合焦状態を検出する
ための信号を検出するモノクロ光電変換素子３とを備え
ている。

【０００３】光源１からの光は、コレクターレンズ４、
リレーレンズ５、ハーフミラー６及び対物レンズ７を通
って被検物２に照射される。被検物２からの反射光は、
対物レンズ７、ハーフミラー６及びハーフプリズム８を
通った後、ハーフプリズム９によって光路差を有する２
つの光束に分岐され、２つの光束の一方は前記第１結像
位置ａに、その他方は前記第２結像位置ｂにそれぞれ結
像される。モノクロ光電変換素子３には光路差を有する
２つの光束が照射されるので、光電変換素子３からは高
周波成分（光電変換素子上に結像された各光束のコント
ラストを表す光情報）をそれぞれ含む信号３Ａ、３Ｂ
（図１１参照）が時系列的に（順次）出力される。信号
３Ａは一方の光束に対応し、信号３Ｂは他方の光束に対
応する。

【０００４】被検物２が合焦位置にあるとき、ＡーＢ＝
０（Ａ：第１結像位置ａと光電変換素子３の受光面との
間の距離、Ｂ：第２結像位置ｂと受光面との間の距離）
となるように光電変換素子３の位置を調整しておくと、
合焦位置では信号３Ａ、３Ｂの高周波成分が等しくな
る。被検物２が合焦位置からずれると、そのずれ量に応
じて信号３Ａ、３Ｂの高周波成分に差が生じる（例え
ば、図１１に示す信号３Ａの信号波形が小さく（平坦）
になり、また、信号３Ｂの信号波形が大きくなり、また
は、その逆のように変化する）ので、その差が０になる
ように、結像光学系の光軸方向における被検物２と対物
レンズ７との相対位置を制御することにより自動合焦動
作がなされる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、被検物２からの反射光が分岐された２つの
光束を１つのモノクロ光電変換素子３で受光しているの
で、図９に示すようなモノクロ光電変換素子の分光感度
特性（同図では一例としてモノクロＣＣＤの分光感度特
性を示している）により、色情報を持った被検物に関し
ては、その色情報に関するコントラストを効率よく検出
するのが難しいという問題がある。

【０００６】すなわち、赤、緑、青の３つの色情報（色
成分）を有する被検物に対しては、モノクロ光電変換素
子３によりその被検物の一部の像（図７（ａ））を検出
すると、光電変換素子３に入射する２つの光束に対して
それぞれ得られる出力信号のレベルは当然のことながら
図９に示す分光感度特性に依存する。したがって、前記
２つの光束に、図７の（ｂ）で示すような光量のほぼ等
しい赤、緑、青の３つの色成分がそれぞれ含まれている
と、本来ならば、赤、緑、青の３つの色成分には境界が
あり、その境界部で強いコントラストが生じている為に
図７（ｃ）で示すようにその境界部での高周波成分を十
分に検出できる筈である。ところが、モノクロ光電変換
素子では色成分に関するコントラストを検出しにくい為
に、前記境界部での（各色成分の）高周波成分を効率よ
く検出することができない。尚、図７（ａ）の被検物の
像は、説明をわかり易くする為、緑、赤、青と並べられ
たものを用いている。

【０００７】この発明はこのような事情に鑑みてなされ
たもので、その課題はさまざまな色情報を有する被検物
についても、その色成分の高周波成分を効率よく検出す
ることができ、合焦精度を向上させた自動焦点検出装置
を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め請求項１記載の発明の自動焦点検出装置は、光源と、
この光源からの光を被検物に照射する照射光学系と、前
記被検物からの反射光を光路差を有する２つの光束に分
割し、前記２つの光束の一方を第１結像位置に結像させ
ると共に、前記２つの光束の他方を前記第１結像位置に
対し光軸方向にずれた第２結像位置に結像させる結像光
学系と、前記第１結像位置と前記第２結像位置との間に
配置され、前記２つの光束をそれぞれ受光して合焦状態
を検出するための信号を検出する光電変換手段とを備え
る自動焦点検出装置において、前記光電変換手段が前記
２つの光束にそれぞれ含まれる赤、緑及び青の３つの色
成分にそれぞれ対応した色成分信号を出力するように構
成されており、かつ前記色成分信号のそれぞれを前記各
光束毎に加算する加算手段を備えている。

【０００９】請求項２記載の発明の自動焦点検出装置
は、前記光電変換手段はカラー光電変換素子である。

【００１０】請求項３記載の発明の自動焦点検出装置
は、前記各光束を前記光電変換手段に受光させる前に
赤、緑及び青の３つの色成分に分割する光学的分割手段
を備え、前記光電変換手段は、前記光学的分割手段で分
割された前記３つの色成分をそれぞれ独立して受光する
３つのモノクロ光電変換素子からなる。

【００１１】

【作用】請求項１記載の自動焦点検出装置では、光電変
換手段が２つの光束にそれぞれ含まれる赤、緑及び青の
３つの色成分にそれぞれ対応した色成分信号を出力し、
かつ加算手段が色成分信号のそれぞれを各光束毎に加算
するので、さまざまな色情報を有する被検物について
も、２つの光束にそれぞれ含まれる赤、緑及び青の３つ
の色成分に関するコントラストを検出することができ、
各色成分の境界部での高周波成分を効率よく検出するこ
とができる。

【００１２】請求項２記載の自動焦点検出装置では、カ
ラー光電変換素子が受光した２つの光束にそれぞれ含ま
れる赤、緑及び青の３つの色成分にそれぞれ対応した色
成分を出力し、かつ加算手段が色成分信号のそれぞれを
各光束毎に加算するので、さまざまな色情報を有する被
検物についても、２つの光束にそれぞれ含まれる赤、緑
及び青の３つの色成分に関するコントラストを検出する
ことができ、各色成分の境界部での高周波成分を効率よ
く検出することができる。また、光電変換手段としてカ
ラー光電変換素子を用いるだけでよく、光学系を何ら変
更する必要がない。

【００１３】請求項３記載の自動焦点検出装置では、２
つの光束が光学的分割手段により赤、緑及び青の３つの
色成分にそれぞれ分割され、分割された３つの色成分の
光束が３つのモノクロ光電変換素子でそれぞれ受光され
るので、各モノクロ光電変換素子は対応する１つの色成
分に対応した色成分信号を出力し、かつ加算手段が３つ
の色成分信号を各光束毎に加算する。これによって、さ
まざまな色情報を有する被検物についても、２つの光束
にそれぞれ含まれる赤、緑及び青の３つの色成分に関す
るコントラストを検出することができ、各色成分の境界
部での高周波成分を効率よく検出することができる。

【００１４】

【実施例】以下この発明の実施例を図面に基づいて説明
する。なお、各実施例の説明において同様の部位には同
一の符号を付して重複した説明を省略する。

【００１５】図１はこの発明の第１実施例に係る自動焦
点検出装置の光学系を示している。この第１実施例の説
明において図１０に示す上記従来の自動焦点検出装置と
同様の部位には同一の符号を付して重複した説明を省略
する。

【００１６】第１実施例に係る自動焦点検出装置は、図
１に示すように、前記ハーフプリズム９によって分割さ
れ、光路差を有する２つの光束にそれぞれ含まれる赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３つの色成分にそれぞれ
対応した色成分信号Ｒ、Ｇ、Ｂを、各光束毎に時分割的
に出力する（すなわち、一方の光束から得られる色成分
信号Ｒ、Ｇ、Ｂと、他方の光束から得られる色成分信号
Ｒ、Ｇ、Ｂとを順次出力する）カラー光電変換素子１０
と、カラー光電変換素子１０から時分割的に出力される
２組の色成分信号Ｒ、Ｇ、Ｂをそれぞれ加算し、２つの
加算信号を順次出力するＲＧＢ加算回路１１（図２参
照）とを備えている点で、図１０に示す上記従来の自動
焦点検出装置と相違する。前記カラー光電変換素子１０
として、例えば図８に示す分光感度特性を有するカラー
ＣＣＤを使用する。本実施例におけるカラー光電変換素
子は、赤色成分のみを通すフィルタと、青色成分のみを
通すフィルタと、緑色成分のみを通すフィルタとをモノ
クロの光電変換素子の受光面に貼り付けて構成される。

【００１７】また、第１実施例に係る自動焦点検出装置
は、カラー光電変換素子１０から出力される色成分信号
Ｒ、Ｇ、Ｂを処理するための信号処理回路（図２参照）
を備えている。

【００１８】この信号処理回路は、図２に示すように、
前記ＲＧＢ加算回路１１と、ＲＧＢ加算回路１１の出力
信号からＤＣ成分を取り除くＤＣオフセット除去回路１
２と、ＤＣオフセット除去回路１２の出力信号を増幅す
る増幅器１３と、増幅器１３の出力信号から高周波成分
を取り出すバンドパスフィルタ１４とを備えている。さ
らに、信号処理回路は、バンドパスフィルタ１４の出力
信号の絶対値を検出する絶対値回路１５と、絶対値回路
１５の出力信号を積分する積分器１６と、積分器１６に
よる積分値を後述するタイミングコントロール回路１８
により制御されるタイミングで保持しかつその保持した
積分値を表す信号を出力するサンプルホールド回路１７
ａ、１７ｂと、カラー光電変換素子１０、積分器１６及
びサンプルホールド回路１７ａ、１７ｂの動作タイミン
グを制御するタイミングコントロール回路１８とを備え
ている。

【００１９】積分器１６は、絶対値回路１５から順次出
力される２つの信号の一方（前記一方の光束に対応する
信号）と他方の信号（前記他方の光束に対応する信号）
とをタイミングコントロール回路１８により制御される
タイミングでそれぞれ積分してその積分値をそれぞれ表
す２つの信号を順次出力するようになっている。

【００２０】サンプルホールド回路１７ａ、１７ｂは、
タイミングコントロール回路１８によりそれぞれ制御さ
れるタイミングで、積分器１６から順次出力される前記
一方の信号及び他方の信号の積分値をそれぞれ保持しか
つその値を表す信号をそれぞれ出力するようになってい
る。

【００２１】さらに、信号処理回路は、サンプルホール
ド回路１７ａ、１７ｂの出力信号を比較し、その差を表
す信号（被検物２の合焦位置からのずれ量を表す信号）
を出力する差動増幅器１９と、光軸方向における被検物
２と対物レンズ７との相対位置を制御する焦準用モータ
２１と、差動増幅器１９からの出力信号により焦準用モ
ータ２１を制御するモータ制御回路２０とを備えてい
る。

【００２２】本発明において、ＲＧＢ加算回路１１を設
け、各色成分信号Ｒ，Ｇ，Ｂを加算することについて記
述する。実際の被検物の像は、図７（ａ）に示すような
緑，赤，青と並べられているものは比較的少なく、ま
た、光束を占める各色情報の割合もバラツキがある。即
ち、光束中には、複数の各色成分信号Ｒ，Ｇ，Ｂが混在
している。例えば、色成分信号Ｒ，Ｇ，Ｂのうち赤の色
成分信号だけで、焦点検出したとしても、赤の色成分信
号Ｒだけでは、精度の良い焦点検出を行えないだけでな
く、光束中を占める赤の色情報がほとんどなければ焦点
検出を行えなくなるからである。従って、光束の中に含
まれる色情報の割合に影響されることなく、また、精度
の良い焦点検出を行う為にＲＧＢ加算回路を設けてい
る。

【００２３】次に、上記構成を有する第１実施例に係る
自動焦点検出装置の動作を説明する。

【００２４】ハーフプリズム９によって分岐された光路
差を有する２つの光束がカラー光電変換素子１０に照射
されると、カラー光電変換素子１０は、図８に示すカラ
ーＣＣＤの分光感度特性により、２つの光束の一方に含
まれる赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３つの色成分に
それぞれ対応した色成分信号Ｒ、Ｇ、Ｂと、２つの光束
の他方に含まれる赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３つ
の色成分にそれぞれ対応した色成分信号Ｒ、Ｇ、Ｂとを
時分割的に出力する。カラー光電変換素子１０から時分
割的に出力される２組の色成分信号Ｒ、Ｇ、Ｂは、ＲＧ
Ｂ加算回路１１にそれぞれ入力されて加算される。これ
によって、ＲＧＢ加算回路１１は、２組の色成分信号
Ｒ、Ｇ、Ｂをそれぞれ加算した２つの加算信号を順次出
力する。

【００２５】ＲＧＢ加算回路１１からの出力信号は、Ｄ
Ｃオフセット除去回路１２によりＤＣ成分を除去された
後、増幅器１３で増幅され、この増幅された信号の高周
波成分がバンドパスフィルタ１４により取り出される。
さらに、バンドパスフィルタ１４から出力される高周波
成分の信号の絶対値が絶対値回路１５により検出され
る。積分器１６は、絶対値回路１５から順次出力される
２つの信号の一方（前記一方の光束に対応する信号）と
他方の信号（前記他方の光束に対応する信号）とをタイ
ミングコントロール回路１８により制御されるタイミン
グでそれぞれ積分してその積分値をそれぞれ表す２つの
信号を順次出力する。サンプルホールド回路１７ａ、１
７ｂは、タイミングコントロール回路１８によりそれぞ
れ制御されるタイミングで、積分器１６から順次出力さ
れる前記一方の信号及び他方の信号をそれぞれ受けてそ
の積分値を保持しかつその値を表す信号をそれぞれ出力
する。

【００２６】差動増幅器１９はサンプルホールド回路１
７ａ、１７ｂからの２つの出力信号の差を表す信号（被
検物２の合焦位置からのずれ量を表す信号）をモータ制
御回路２０に出力し、この制御回路２０は差動増幅器１
９の出力信号に応じた制御信号を焦準用モータ２１に出
力する。そして、この焦準用モータ２１はモータ制御回
路２０からの制御信号に応じて結像光学系の光軸方向に
おける被検物２と対物レンズ７との相対位置を制御す
る。

【００２７】すなわち、上記構成を有する第１実施例に
係る自動焦点検出装置では、被検物２が合焦位置にある
とき、ＡーＢ＝０となるようにカラー光電変換素子１０
の位置を調整しておくと、合焦位置では２組の信号Ｒ、
Ｇ、ＢをＲＧＢ加算回路１１によりそれぞれ加算して得
られる２つの加算信号の高周波成分が等しくなる。被検
物２が合焦位置からずれると、そのずれ量に応じて前記
２つの加算信号の高周波成分に差が生じるので、その差
が０になるように、すなわち差動増幅器１９の出力信号
が０になるように、結像光学系の光軸方向における被検
物２と対物レンズ７との相対位置を制御することにより
自動合焦動作がなされる。

【００２８】上記第１実施例によれば、カラー光電変換
素子１０が、受光した２つの光束にそれぞれ含まれる
赤、緑及び青の３つの色成分にそれぞれ対応する２組の
色成分信号Ｒ、Ｇ、Ｂを時分割的に出力し、かつこの２
組の色成分信号Ｒ、Ｇ、ＢをＲＧＢ加算回路１１が加算
するので、さまざまな色情報を有する被検物について
も、２つの光束にそれぞれ含まれる赤、緑及び青の３つ
の色成分に関するコントラストを検出することができ、
各色成分の境界部での高周波成分を図７（ｃ）で示すよ
うに効率よく検出することができる。したがって、さま
ざまな色情報を有する被検物についても、その色成分の
高周波成分を効率よく検出することができ、合焦精度を
向上させることができる。

【００２９】また、光電変換手段としてカラー光電変換
素子１０を用いるだけでよく、光学系を何ら変更する必
要がないので、製造が容易であり、かつ構造が簡単であ
る。

【００３０】図３はこの発明の第２実施例に係る自動焦
点検出装置を示している。

【００３１】この第２実施例の自動焦点検出装置は、被
検物２からの反射光を、光電変換手段であるモノクロ光
電変換素子３１、３２、３３に受光させる前に、ダイク
ロイックミラー４１、４２、４３によって赤、青及び緑
の３つの色成分の光束に分割し、分割した３つの色成分
の各光束をハーフプリズム５１、５２、５３により光路
差を有する２つの光束に分岐してモノクロ光電変換素子
３１、３２、３３にそれぞれ独立して受光させるように
構成したものである。

【００３２】ダイクロイックミラー４１は被検物２から
の反射光からある波長以上の光（波長が長い方の成分す
なわち赤色成分の光）（Ｒ）のみを反射し、ダイクロイ
ックミラー４２はダイクロイックミラー４１を透過した
光からある波長以下の光（波長の短い方の成分すなわち
青色成分の光）（Ｂ）を反射し、さらに、ダイクロイッ
クミラー４３はダイクロイックミラー４２を透過した光
すなわち緑色成分を含む光（Ｇ）を反射するようになっ
ている。

【００３３】このような構成を有する第２実施例では、
ダイクロイックミラー４１で反射された赤色成分の光
（Ｒ）はハーフプリズム５１により光路差を有する２つ
の光束に分岐され、分岐した２つの赤色成分の光束がモ
ノクロ光電変換素子３１で受光される。これによって、
光電変換素子３１は、２つの光束にそれぞれ含まれる赤
（Ｒ）の色成分にそれぞれ対応した２つの色成分信号Ｒ
を、各光束の受光部から時分割的に出力する。

【００３４】ダイクロイックミラー４２で反射された青
色成分の光束（Ｂ）はハーフプリズム５２により光路差
を有する２つの光束に分岐され、分岐した２つの青色成
分の光束がモノクロ光電変換素子３２で受光される。こ
れによって、光電変換素子３２は、２つの光束にそれぞ
れ含まれる青（Ｂ）の色成分にそれぞれ対応した２つの
色成分信号Ｂを、各光束の受光部から時分割的に出力す
る。

【００３５】同様に、ダイクロイックミラー４３で反射
された緑色成分の光束（Ｇ）はハーフプリズム５３によ
り光路差を有する２つの緑色成分の光束に分岐され、分
岐した２つの緑色成分の光束がモノクロ光電変換素子３
３で受光される。これによって、光電変換素子３３は、
２つの光束にそれぞれ含まれる緑（Ｇ）の色成分にそれ
ぞれ対応した２つの色成分信号Ｇを、各光束の受光部か
ら時分割的に出力する。

【００３６】そして、モノクロ光電変換素子３１〜３３
からそれぞれ時分割的に出力される２つの色成分信号が
ＲＧＢ加算回路１１にそれぞれ入力されて加算される。
これによって、ＲＧＢ加算回路１１は、上記第１実施例
と同様に２組の色成分信号Ｒ、Ｇ、Ｂをそれぞれ加算し
た２つの加算信号を順次出力する。これ以降の動作は上
記第１実施例と同じである。

【００３７】図４はこの発明の第３実施例に係る自動焦
点検出装置を示している。

【００３８】この第３実施例の自動焦点検出装置は、被
検物２からの反射光を、モノクロ光電変換素子３１、３
２、３３にそれぞれ受光させる前に、ハーフミラー６
１、６２、６３によって３つの光束に分割し、ハーフミ
ラー６１で反射された光束から赤色成分のみを通すバン
ドパスフィルタ７１によって赤色成分を含む光束を作
り、ハーフミラー６２で反射された光束から青色成分の
みを通すバンドパスフィルタ７２によって青色成分を含
む光束を作り、かつハーフミラー６３で反射された光束
から緑色成分のみを通すバンドパスフィルタ７３によっ
て緑色成分を含む光束を作るように構成したものであ
る。そして、バンドパスフィルタ７１によって作られた
赤色成分を含む光束は前記ハーフプリズム５１へ進み、
バンドパスフィルタ７２によって作られた青色成分を含
む光束は前記ハーフプリズム５２へ進み、かつバンドパ
スフィルタ７３によって作られた緑色成分を含む光束は
前記ハーフプリズム５３へ進むように構成されている。

【００３９】図５はこの発明の第４実施例に係る自動焦
点検出装置を示している。

【００４０】この第４実施例の自動焦点検出装置は、被
検物２からの反射光を、モノクロ光電変換素子３４に受
光させる前に、回転式バンドパスフィルタ８０によって
赤、緑及び青の３つの色成分の光束に分割するように構
成したものである。 すなわち、この自動焦点検出装置
は、図１に示す上記第１実施例において、ハーフプリズ
ム８とハーフプリズム９との間の光路中に回転式バンド
パスフィルタ８０を配置すると共に、前記カラー光電変
換素子１０に代えてモノクロ光電変換素子３４を用いた
ものである。

【００４１】回転式バンドパスフィルタ８０は、図６に
示すように、赤色成分のみを通すバンドパスフィルタ８
０Ｒと、緑色成分のみを通すバンドパスフィルタ８０Ｇ
と、青色成分のみを通すバンドパスフィルタ８０Ｂとを
有する回転式のものである。回転式バンドパスフィルタ
８０を回転させることにより、バンドパスフィルタ８０
Ｒによって赤色成分の光束を作り、次にバンドパスフィ
ルタ８０Ｇによって緑色成分の光束を作り、最後にバン
ドパスフィルタ８０Ｂによって青色成分の光束を作る。
このようにして作られた３つの色成分の光束（Ｒ）、
（Ｇ）、（Ｂ）の順にハーフプリズム９によってそれぞ
れ２つの光束に分割され、分割された各色の２つの光束
が１つのモノクロ光電変換素子３４に入る。その後の動
作は上記第１実施例と同じである。

【００４２】なお、この第４実施例では、３つの色成分
の光束（Ｒ）、（Ｇ）、（Ｂ）の順に作られて光電変換
素子３４に入るので、光電変換素子３４から信号Ｒ、
Ｇ、Ｂの順で出力される各信号を記憶しておく必要があ
る。

【００４３】上記第４実施例によれば、図３に示す第２
実施例及び図４に示す第３実施例と比べて光学系の構成
が簡単になる。

【００４４】なお、上記各実施例において、カラー光電
変換素子１０から出力される２組の色成分信号Ｒ、Ｇ、
ＢをＲＧＢ加算回路１１でそれぞれ加算する際に、各色
成分信号Ｒ、Ｇ、ＢはそれぞれＳ／Ｎのレベルが異なる
ので、加算した後の信号のＳ／Ｎが最も良くなるように
３つの色成分信号Ｒ、Ｇ、Ｂの加算時にＳ／Ｎのレベル
に応じた重み付けを行い、その結果得られる２つの信号
により焦点検出を行えば、各色成分の高周波成分を効率
良くかつＳ／Ｎが最も良い状態で検出することができ
る。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明に係る自動焦点検出装置によれば、光電変換手段が２
つの光束にそれぞれ含まれる赤、緑及び青の３つの色成
分にそれぞれ対応した色成分信号を出力し、かつ加算手
段が色成分信号のそれぞれを各光束毎に加算するので、
さまざまな色情報を有する被検物についても、２つの光
束にそれぞれ含まれる赤、緑及び青の３つの色成分に関
するコントラストを検出することができ、各色成分の境
界部での高周波成分を効率よく検出することができる。
したがって、さまざまな色情報を有する被検物について
も、その色成分の高周波成分を効率よく検出することが
でき、合焦精度を向上させることができる。

【００４６】請求項２記載の発明に係る自動焦点検出装
置によれば、カラー光電変換素子が受光した２つの光束
にそれぞれ含まれる赤、緑及び青の３つの色成分にそれ
ぞれ対応した色成分を出力し、かつ加算手段が色成分信
号のそれぞれを各光束毎に加算するので、さまざまな色
情報を有する被検物についても、２つの光束にそれぞれ
含まれる赤、緑及び青の３つの色成分に関するコントラ
ストを検出することができ、各色成分の境界部での高周
波成分を効率よく検出することができる。また、光電変
換手段としてカラー光電変換素子を用いるだけでよく、
光学系を何ら変更する必要がない。したがって、簡単な
構成で、さまざまな色情報を有する被検物についても、
その色成分の高周波成分を効率よく検出することができ
る。

【００４７】また、請求項３記載の発明に係る自動焦点
検出装置によれば、２つの光束が光学的分割手段により
赤、緑及び青の３つの色成分にそれぞれ分割され、分割
された３つの色成分の光束が３つのモノクロ光電変換素
子でそれぞれ受光されるので、各モノクロ光電変換素子
は３つの色成分に分割された信号を出力し、かつこの分
割された信号を加算手段が加算する。これによって、さ
まざまな色情報を有する被検物についても、２つの光束
にそれぞれ含まれる赤、緑及び青の３つの色成分に関す
るコントラストを検出することができ、各色成分の境界
部での高周波成分を効率よく検出することができる。し
たがって、さまざまな色情報を有する被検物について
も、その色成分の高周波成分を効率よく検出することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１はこの発明の第１実施例に係る自動焦点
検出装置の光学系を示す概略構成図である。

【図２】 図２は図１に示す自動焦点検出装置の信号処
理回路を示すブロック図である。

【図３】 図３はこの発明の第２実施例に係る自動焦点
検出装置の光学系を示す概略構成図である。

【図４】 図４はこの発明の第３実施例に係る自動焦点
検出装置の光学系を示す概略構成図である。

【図５】 図５はこの発明の第４実施例に係る自動焦点
検出装置の光学系を示す概略構成図である。

【図６】図６は図５に示す自動焦点検出装置の主要部品
を示す平面図である。

【図７】図７は３つの色情報と各色情報の光量を表す信
号レベルとを示す説明図である。

【図８】図８はカラー光電変換素子の分光感度特性を示
す図である。

【図９】図９はモノクロＣＣＤの分光感度特性を示す図
である。

【図１０】図１０は従来の自動焦点検出装置を示す概略
構成図である。

【図１１】図１１は図１０の自動焦点検出装置において
モノクロ光電変換素子から得られる信号を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ 光源 ２ 被検物 １０ カラー光電変換素子 １１ａ、１１ｂ ＲＧＢ加算回路（加算手段） ３１〜３４ モノクロ光電変換素子 ４１〜４３ ダイクロイックミラー（光学的分割手段） ７１〜７３ バンドパスフィルタ（光学的分割手段） ８０ 回転式バンドパスフィルタ（光学的分割手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源と、この光源からの光を被検物に照
   射する照射光学系と、前記被検物からの反射光を光路差
   を有する２つの光束に分割し、前記２つの光束の一方を
   第１結像位置に結像させると共に、前記２つの光束の他
   方を前記第１結像位置に対し光軸方向にずれた第２結像
   位置に結像させる結像光学系と、前記第１結像位置と前
   記第２結像位置との間に配置され、前記２つの光束をそ
   れぞれ受光して合焦状態を検出するための信号を検出す
   る光電変換手段とを備える自動焦点検出装置において、 前記光電変換手段が前記２つの光束にそれぞれ含まれる
   赤、緑及び青の３つの色成分にそれぞれ対応した色成分
   信号を出力するように構成されており、かつ前記色成分
   信号のそれぞれを前記各光束毎に加算する加算手段を備
   えていることを特徴とする自動焦点検出装置。
2. 【請求項２】 前記光電変換手段はカラー光電変換素子
   であることを特徴とする請求項１記載の自動焦点検出装
   置。
3. 【請求項３】 前記各光束を前記光電変換手段に受光さ
   せる前に赤、緑及び青の３つの色成分に分割する光学的
   分割手段を備え、前記光電変換手段は、前記光学的分割
   手段で分割された前記３つの色成分をそれぞれ独立して
   受光する３つのモノクロ光電変換素子からなることを特
   徴とする請求項１記載の自動焦点検出装置。