JP2005284133A - Detector for acquiring focusing information, and imaging apparatus using same - Google Patents

Detector for acquiring focusing information, and imaging apparatus using same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a detector capable of being disposed in a limited space and acquiring highly precise focusing information. <P>SOLUTION: The luminance information of crresponding areas in at least two images among a plurality of images different in blur formed with light passing through at least part of an optical system (a focusing lens 14, a quick return mirror 18, a sub-mirror 24 and a transmission type mirror 32) for imaging the light from an object onto a presumptive focusing face located in a predetermined position is acquired by a main sensor 34 for acquiring luminance information and a subsidiary sensor 36 for acquiring luminance information. In this case, the main sensor 34 is disposed in the position (a first equivalent presumptive focusing face 30-1) that is optically equivalent to the presumptive focusing face. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光学素子を経て被写体の像を結像し、取得したボケ状態の異なる複数の輝度情報から合焦情報を取得する合焦情報取得用検出装置及びそのような合焦情報取得用検出装置を用いた撮像装置に関する。   The present invention forms an image of a subject through an optical element, and obtains focus information from a plurality of pieces of luminance information having different blur states, and such focus information acquisition detection. The present invention relates to an imaging apparatus using the apparatus.

例えば、特許文献１には、合焦予定面の前後に所定の光路差を持って配置された一対の受光素子上に物体像を投影し、得られた像情報を用いて所定の評価関数に基づき、物体の合焦状態を検出する手法が提案されている。基本的な利用方法としては、図１１に示すような合焦判定装置付カメラにおいて、合焦予定面を挟み同距離離れた二面で物体情報を得ることで、いわゆる前ピン、後ピンを判断し、合焦用光学系の例えばフォーカシングレンズを正しい調整方向への駆動することに役立てていた。   For example, Patent Document 1 discloses that an object image is projected on a pair of light receiving elements arranged with a predetermined optical path difference before and after a focusing target surface, and a predetermined evaluation function is obtained using the obtained image information. Based on this, a method for detecting an in-focus state of an object has been proposed. As a basic method of use, in a camera with a focus determination device as shown in FIG. 11, the so-called front and rear pins are determined by obtaining object information on two surfaces that are the same distance across the planned focus surface. For example, the focusing lens of the focusing optical system is used for driving in the correct adjustment direction.

図１１及び図１２を用いて、従来のカメラにおける合焦情報取得方法の一例を説明する。   An example of a focusing information acquisition method in a conventional camera will be described with reference to FIGS. 11 and 12.

図１１は、一眼レフ型デジタルカメラの構成を示す模式図である。即ち、カメラ本体１０に交換レンズ１２が脱着可能に取り付けられている。交換レンズ１２は、複数のレンズ、レンズ群、絞り、鏡筒などによって構成され、焦点距離、フォーカシングレンズ位置、光量などが調整可能なものである。このような交換レンズ１２の構成は、図では簡略化のためにフォーカシングレンズ１４のみを代表して記載し、その他の図示は省略する。フォーカシングレンズ１４を経て入射する図示せぬ対象物体からの光は、撮像時には図示せぬシャッタが開くことでカメラ本体１０内に設置された撮像センサ（撮像素子）１６上に結像される。図示せぬビューファインダで被写体を観察する時には、フォーカシングレンズ１４を経て入射する一部の光がクイックリターンミラー１８によって反射され、マット面２０上に結像し、この像をペンタプリズム２２を経てビューファインダに導いている。   FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a configuration of a single-lens reflex digital camera. That is, the interchangeable lens 12 is detachably attached to the camera body 10. The interchangeable lens 12 includes a plurality of lenses, a lens group, a diaphragm, a lens barrel, and the like, and can adjust a focal length, a focusing lens position, a light amount, and the like. For the sake of simplicity, such a configuration of the interchangeable lens 12 is described with the focusing lens 14 alone, and the other illustrations are omitted. Light from a target object (not shown) that enters through the focusing lens 14 is imaged on an image sensor (imaging device) 16 installed in the camera body 10 by opening a shutter (not shown) during imaging. When observing a subject with a viewfinder (not shown), a part of light incident through the focusing lens 14 is reflected by the quick return mirror 18 and forms an image on the mat surface 20, and this image is viewed through the pentaprism 22. It leads to the finder.

また、上記クイックリターンミラー１８は一部が透過ミラーになっており、この透過部を透過する一部の被写体光は全反射型のサブミラー２４で反射され、いくつかの光学素子構成の代表として記載された合焦センサ用光学系２６を通過した後、合焦センサ２８に導かれる。そして、この合焦センサ２８にて取得されたセンサ情報に基づき、図示せぬ演算部で適切な演算を行うことによって、フォーカシングレンズ１４のフォーカシングレンズ位置を合焦位置にまで移動するための指令値が生成される。   The quick return mirror 18 is partly a transmission mirror, and a part of the subject light transmitted through the transmission part is reflected by the total reflection type sub mirror 24 and is described as a representative of some optical element configurations. After passing through the focus sensor optical system 26, the light is guided to the focus sensor 28. A command value for moving the focusing lens position of the focusing lens 14 to the in-focus position by performing an appropriate calculation in a calculation unit (not shown) based on the sensor information acquired by the focusing sensor 28. Is generated.

次に、図１２を用いて、位相差検出方式の合焦情報取得構成系に関する説明を行う。図１２は、図１１から位相差検出方式に必要な光学構成を取り出して示したもので、更に説明に必要な構成を追加し図示している。   Next, with reference to FIG. 12, a description will be given of a focusing information acquisition configuration system using a phase difference detection method. FIG. 12 shows an optical configuration necessary for the phase difference detection method extracted from FIG. 11, and further shows a configuration necessary for the description.

即ち、図示せぬ被写体から出た光線は、フォーカシングレンズ１４を経て等価合焦予定面３０と、コンデンサレンズ２６Ａ、視差を持って配置された瞳分割用レンズ２６Ｂ，２６Ｃ、図示せぬ視野マスクなどから構成される合焦センサ用光学系２６とを経て、最終的に、複数のラインＣＣＤ等から構成される合焦センサ２８に結像される。この位相差検出方式においては、瞳分割用レンズ２６Ｂ，２６Ｃを経て合焦センサ２８で得られる被写体像信号の合焦時の位相差情報の予定値と、実際に取得された位相差情報との差から、撮像センサ１６で撮像される画像を合焦状態に至らしめるまでのフォーカシングレンズ１４の移動指令値を演算している。   That is, light rays emitted from a subject (not shown) pass through the focusing lens 14 and the equivalent focusing target plane 30, condenser lens 26A, pupil division lenses 26B and 26C arranged with parallax, a field mask (not shown), and the like. Finally, an image is formed on a focus sensor 28 including a plurality of line CCDs and the like through the focus sensor optical system 26. In this phase difference detection method, the estimated value of the phase difference information at the time of focusing of the subject image signal obtained by the focusing sensor 28 through the pupil division lenses 26B and 26C and the actually acquired phase difference information are calculated. From the difference, the movement command value of the focusing lens 14 until the image picked up by the image sensor 16 is brought into focus is calculated.

なおここで、等価合焦予定面３０とは、被写体と合焦センサ２８との途中に介在する光学部材の反射率、屈折率、光路の折り曲げなどを考慮した光路長が、やはり同様に被写体と撮像センサ１６の撮像面までの間に撮像時に介在する光学構成の反射率、屈折率などを考慮した光路長と等価で、且つフォーカシングレンズ１４で定義した光軸と光学的に等価な直線に対して垂直な平面を示す。   Here, the equivalent in-focus plane 30 means that the optical path length in consideration of the reflectance, refractive index, optical path bending, etc. of the optical member interposed between the subject and the focus sensor 28 is also similar to the subject. With respect to a straight line that is equivalent to the optical path length in consideration of the reflectivity, refractive index, etc. of the optical configuration interposed during imaging between the imaging surface of the imaging sensor 16 and optically equivalent to the optical axis defined by the focusing lens 14 Shows a vertical plane.

また、特許文献２では、ボケ状態の異なる複数の画像を演算処理することによりスプレッドパラメータを算出し合焦判定するために、光路長の異なる２箇所で画像情報を取得する方法が記載されている。   Further, Patent Document 2 describes a method of acquiring image information at two locations having different optical path lengths in order to calculate a spread parameter by performing arithmetic processing on a plurality of images having different blur states and determine in-focus. .

ここで、スプレッドパラメータとは、画像情報のボケ状態を示す代表値であり、光学系のポイントスプレッドファンクションに関連し、被写体の一点から光学系の数多の経路を経て像面に点が点としてではなく領域として結像した場合の分散値を代表している。   Here, the spread parameter is a representative value indicating the blurring state of the image information, and is related to the point spread function of the optical system, and the point on the image plane is a point from one point of the subject through many paths of the optical system. Instead, it represents the dispersion value when an image is formed as a region.

図１３及び図１４（Ａ）及び（Ｂ）を用いて、上記特許文献２に開示された合焦判定方法に関して説明を行う。   The focus determination method disclosed in Patent Document 2 will be described with reference to FIGS. 13 and 14A and 14B.

上記特許文献２に記載されている合焦判定方法の概略ステップを説明すると、図１３に示すようになる。これら概略ステップで行われる演算処理の詳細は、上記特許文献２に記載されているので、ここでは説明を省略する。   The schematic steps of the focus determination method described in Patent Document 2 will be described with reference to FIG. Details of the arithmetic processing performed in these general steps are described in Patent Document 2 described above, and thus the description thereof is omitted here.

本合焦判定方法では、図１４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、同一被写体、同一部位Ｐの最低２枚の合焦判定用画像輝度情報１００を、撮像画像１０２のボケ状態に影響を与える撮影パラメータを最低１つ変更することによって、取得する。撮影パラメータとしては、フォーカシングレンズ位置、絞り量、焦点距離などがあるが、本説明では合焦予定面と被写体間の光路長のみを変更する場合に限定して説明を行う。   In this focus determination method, as shown in FIGS. 14A and 14B, at least two pieces of focus determination image luminance information 100 of the same subject and the same part P affect the blurring state of the captured image 102. Is obtained by changing at least one shooting parameter that gives The shooting parameters include the focusing lens position, the aperture amount, the focal length, and the like, but in this description, the description is limited to the case where only the optical path length between the in-focus plane and the subject is changed.

本合焦判定方法によるとまず、例えば等価合焦予定面と被写体間の光路長を変更するためにフォーカシングレンズ１４を規定の第１の場所及び第２の場所に移動し（ステップＳ１０Ａ、ステップＳ１０Ｂ）、それぞれ第１及び第２の画像輝度情報を取得する（ステップＳ１２Ａ、ステップＳ１２Ｂ）。それぞれ取得された画像は、像倍率、輝度分布などの正規化処理が行われ（ステップＳ１４Ａ、ステップＳ１４Ｂ）、必要であれば取得画像情報中の合焦判定をすべき領域を選択する（ステップＳ１６Ａ、ステップＳ１６Ｂ）。選択はどちらか一方の画像情報に対して行い、もう一方の画像情報に対しては対応領域が選定される。続いて、選択された第１及び第２の画像情報の合焦判定領域に対しスプレッドパラメータを演算するための平滑化などの前処理演算が行われ（ステップＳ１８Ａ、ステップＳ１８Ｂ）、それら２つの前処理演算結果を統合することによって、本手法における撮像画像のスプレッドパラメータが算出される（ステップＳ２０）。なお、予め、このスプレッドパラメータと、このスプレッドパラメータに対して合焦状況が取得できるはずのフォーカシングレンズ位置との対応データベースが取得されている。従って、今得られたスプレッドパラメータをこの対応データベースで参照すれば、合焦状態を得るべき図示しないフォーカシングレンズ駆動用アクチュエータの移動指令値が生成されるようになっている（ステップＳ２２）。
特公平３−５２６０７号公報 米国特許第４，９６５，８４０号明細書 According to this focus determination method, first, for example, the focusing lens 14 is moved to a prescribed first place and second place in order to change the optical path length between the equivalent focus target plane and the subject (step S10A, step S10B). ), Respectively, to acquire first and second image luminance information (step S12A, step S12B). Each acquired image is subjected to normalization processing such as image magnification and luminance distribution (step S14A, step S14B), and if necessary, an area in the acquired image information to be focused is selected (step S16A). Step S16B). The selection is performed on one of the image information, and a corresponding area is selected for the other image information. Subsequently, a preprocessing operation such as smoothing for calculating a spread parameter is performed on the focus determination regions of the selected first and second image information (step S18A, step S18B), and the two previous operations are performed. By integrating the processing calculation results, the spread parameter of the captured image in this method is calculated (step S20). Note that a database of correspondence between the spread parameter and the focusing lens position where the in-focus state should be obtained for the spread parameter is acquired in advance. Therefore, if the spread parameter obtained now is referred to in this correspondence database, a movement command value of a focusing lens driving actuator (not shown) for obtaining the in-focus state is generated (step S22).
Japanese Examined Patent Publication No. 3-52607 US Pat. No. 4,965,840

上記特許文献２に開示されているような合焦判定手法を用いてスプレッドパラメータを算出する場合には、次のような課題がある。   When calculating the spread parameter using the focus determination method as disclosed in Patent Document 2, there are the following problems.

本合焦判定手法において光路長の異なる条件で、つまりはボケ状態の異なる第１の画像情報と第２の画像情報とにより最終的にスプレッドパラメータを算出するわけであるが、ボケ状態が違い過ぎるとスプレッドパラメータ算出において演算上の破綻をきたし、正確な値が求まらない恐れがある。   In this in-focus determination method, the spread parameter is finally calculated under different conditions of the optical path length, that is, the first image information and the second image information having different blur states, but the blur states are too different. In the spread parameter calculation, there is a risk of calculation failure, and an accurate value may not be obtained.

また、合焦判定する光路長が、実際に合焦判定すべき撮像面と異なり過ぎると、実際のボケ状態も異なり過ぎて撮像面上での合焦精度が低下する場合がある。   In addition, if the optical path length for determining the focus is too different from the imaging surface that is to be actually focused, the actual blur state may be too different and the focusing accuracy on the imaging surface may be reduced.

更に、昨今の多機能小型集約型撮像装置に合焦情報取得手段を組み込むにも配置スペースの余裕が無いため、上記課題を満足し配置することが困難である。   Furthermore, since there is no room for arrangement space even when focusing information acquisition means is incorporated into a recent multifunctional small-sized intensive imaging device, it is difficult to satisfy the above-mentioned problem and to arrange it.

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、限られたスペースに配置可能で高精度の合焦情報を取得する合焦情報取得用検出装置及びそれを用いた撮像装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and provides an in-focus information acquisition detection device that can be placed in a limited space and acquires high-precision in-focus information, and an imaging device using the same. With the goal.

本発明の合焦情報取得用検出装置の一態様は、対象物からの光を所定の位置にある合焦予定面に結像する光学系の少なくとも一部を通過した上記光が形成するボケの異なる複数の画像のうち、少なくとも二つの画像における互いに対応する領域の輝度情報を取得する輝度情報取得手段を具備し、少なくとも一つの輝度情報の取得位置が上記合焦予定面と光学的に等価であることを特徴とする。   One aspect of the detection apparatus for acquiring focus information according to the present invention is the blur formed by the light passing through at least a part of the optical system that forms an image of the light from the target on the planned focus surface at a predetermined position. A luminance information acquisition unit that acquires luminance information of regions corresponding to each other in at least two images among a plurality of different images is provided, and an acquisition position of at least one luminance information is optically equivalent to the focusing target surface. It is characterized by being.

また、本発明の撮像装置の一態様は、対象物からの光を所定の位置にある合焦予定面に結像する光学系と、上記本発明の合焦情報取得用検出装置の一態様のような合焦情報取得用検出装置と、上記合焦予定面に配された撮像素子と、を具備することを特徴とする。   Further, an aspect of the imaging apparatus of the present invention includes an optical system that forms an image of light from an object on a focusing target surface at a predetermined position, and an aspect of the detection apparatus for acquiring focusing information according to the present invention. Such a focus information acquisition detecting device, and an image pickup device arranged on the planned focusing surface are provided.

なお、本明細書において、用語「合焦予定面」とは、撮像装置が構成される場合に撮像装置上の基準位置から撮像素子受光面の位置を決定付けるものであって、同時に撮像光学系も撮像装置基準点から所定の位置にあることが想定された上で規定されている。合焦予定面位置は、撮像光学系の様々な収差を含む光学特性や製造、組み立て上の誤差を鑑みて、存在範囲に幅をもって光学系に設定された光軸に垂直な面として決定されているとする。等価合焦予定面は、このような合焦予定面と光学的に等価な位置で、途中に介在するあらゆる光学素子の収差等を含む光学特性、製造、組み立て上の誤差を鑑みて、合焦予定面の存在範囲に対応して光学的に等距離な位置にやはり合焦予定面に対して既定できる光軸と等価な光軸に垂直な面として決定付けられる。   In the present specification, the term “focused plane” is used to determine the position of the light receiving surface of the image sensor from the reference position on the image pickup apparatus when the image pickup apparatus is configured. Is also defined on the assumption that it is located at a predetermined position from the imaging device reference point. The planned focal plane position is determined as a plane perpendicular to the optical axis set in the optical system with a width in the existence range in consideration of optical characteristics including various aberrations of the imaging optical system and manufacturing and assembly errors. Suppose that The equivalent in-focus surface is an optically equivalent position to the in-focus surface, and in consideration of optical characteristics including aberrations of all optical elements interposed in the middle, manufacturing and assembly errors. It is determined as a plane perpendicular to the optical axis equivalent to the optical axis that can also be set with respect to the in-focus plane at an optically equidistant position corresponding to the existence range of the planned plane.

また、「輝度情報」とはモノクロ撮像素子の場合には得られたセンサ信号情報そのものを示す。また、カラー撮像素子の場合にはカラーフィルタそれぞれで取得された各カラーバンド毎の信号情報、例えばＲ，Ｇ，Ｂそれぞれの信号情報であっても良いし、これらの信号情報を合成することによって得られた単一の信号情報であっても構わない。信号情報自体もエリア型のセンサから取得された２次元的な配置を有する一般的画像情報や、この２次元的画像情報が１次元的に並べ替えられたもの、またライン型のセンサから取得された１次元的なもの、撮像素子自体が１セグメントでその１点の情報など、信号情報の形式に制限を加えない。   “Luminance information” indicates sensor signal information itself obtained in the case of a monochrome image sensor. In the case of a color image sensor, signal information for each color band acquired by each color filter, for example, signal information for each of R, G, and B may be used, or by combining these signal information. The obtained single signal information may be used. Signal information itself is also obtained from general image information having a two-dimensional arrangement obtained from an area-type sensor, a one-dimensional rearrangement of this two-dimensional image information, or a line-type sensor. In addition, there is no limitation on the format of signal information such as one-dimensional one, the image sensor itself is one segment, and information on one point.

本発明によれば、限られたスペースに配置可能で高精度の合焦情報を取得する合焦情報取得用検出装置及びそれを用いた撮像装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the detection apparatus for focusing information acquisition which can be arrange | positioned in the limited space and acquires highly accurate focusing information, and an imaging device using the same can be provided.

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

［第１実施形態］
まず、図１を用いて、本発明の第１実施形態を説明する。図１は、図１１に示した一眼レフ型デジタルカメラの構成のうち、本実施形態に必要な部位を切り出すと共に新たに必要な構成を付与したものである。 [First Embodiment]
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows the configuration of the single-lens reflex digital camera shown in FIG.

即ち、図示せぬ被写体から出た光線の一部がフォーカシングレンズ１４を通過し、クイックリターンミラー１８の光透過部を経て、更にサブミラー２４で反射され、透過型ミラー３２で透過した光線が、図１１における等価合焦予定面３０に相当する第１の等価合焦予定面３０−１に対して配置した主輝度情報取得用センサ３４に結像されている。また、透過型ミラー３２で反射された光線は、第２の等価合焦予定面３０−２を経て、光路上で等価合焦予定面３０より非被写体側に配置されている副輝度情報取得用センサ３６に結像されている。   That is, a part of the light beam emitted from a subject (not shown) passes through the focusing lens 14, passes through the light transmission part of the quick return mirror 18, is further reflected by the sub mirror 24, and is transmitted by the transmission mirror 32. 11 is imaged on the main luminance information acquisition sensor 34 arranged with respect to the first equivalent in-focus plane 30-1 corresponding to the equivalent in-focus plane 30 in FIG. The light beam reflected by the transmissive mirror 32 passes through the second equivalent focusing plane 30-2, and is used for acquiring sub-luminance information disposed on the non-subject side of the equivalent focusing plane 30 on the optical path. An image is formed on the sensor 36.

このような構成により、合焦情報取得用の画像の少なくとも１つは合焦予定面（第１の等価合焦予定面３０−１）で得られるため、良好な合焦判定が可能となる。   With such a configuration, at least one of the in-focus information acquisition images is obtained on the in-focus plane (the first equivalent in-focus plane 30-1), and thus good in-focus determination can be performed.

上述のようなセンサ配置は、カメラ暗室部の底床部の厚みに比べ撮像センサ１６側にスペース余裕がある場合に有効である。スペースの余裕の関係が逆である場合や、光線のケラレの問題で配置が困難な場合には、簡単な設計変更により第１の等価合焦予定面３０−１に対して前ピン状態に副輝度情報取得用センサ３６を配置し、第２の等価合焦予定面３０−２上に主輝度情報取得用センサ３４を配置することが可能である。   The sensor arrangement as described above is effective when there is a space on the image sensor 16 side as compared with the thickness of the bottom floor portion of the camera darkroom. When the relationship between the margins of the space is reversed, or when the arrangement is difficult due to the problem of vignetting of the light beam, the first equivalent focused plane 30-1 can be brought into the front pin state by a simple design change. It is possible to dispose the luminance information acquisition sensor 36 and dispose the main luminance information acquisition sensor 34 on the second equivalent focus scheduled surface 30-2.

なお、上記透過型ミラー３２としては、透過率５０％のハーフミラーを用いるのが演算処理上適当であるが、アルゴリズムや処理の都合によっては透過率が３３％、６６％など任意の透過率でも良い。透過率に関しては制限を与えない。   As the transmissive mirror 32, a half mirror having a transmittance of 50% is appropriate for calculation processing. However, depending on the algorithm and processing convenience, the transmittance may be any transmittance such as 33% or 66%. good. There is no restriction on the transmittance.

また、本実施形態では、合焦情報取得のために光路上に反射光学系のみを設けたが、必要に応じて凹レンズ、凸レンズ、ＮＤフィルタなどの任意の光学素子を介在させても構わない。   In this embodiment, only the reflective optical system is provided on the optical path for acquiring in-focus information. However, an optional optical element such as a concave lens, a convex lens, or an ND filter may be interposed as necessary.

主及び副輝度情報取得用センサ３４，３６は、例えば、６４０×４８０画素程度のエリア型ＣＣＤまたはエリア読み出し可能なＣＭＯＳセンサや、複数のラインセンサがアイランド状に配置された専用センサなど様々な形態が可能である。また、カラー、白黒、赤外波長、紫外波長に特化されたものでも良い。センサの形式に関しては制限を与えない。また、白黒型センサの場合には、取得されたセンサ情報をそのまま輝度情報として用いるが、カラー型の場合には、例えばＲ，Ｇ，Ｂの各輝度情報のうち、Ｇ成分のみを用いて輝度情報とするなどでも良いし、Ｒ，Ｇ，Ｂを一定の比率で合成することによって輝度情報を獲得しても構わない。   The main and sub luminance information acquisition sensors 34 and 36 have various forms such as an area type CCD having about 640 × 480 pixels or an area readable CMOS sensor, and a dedicated sensor in which a plurality of line sensors are arranged in an island shape. Is possible. Further, those specialized in color, black and white, infrared wavelength, and ultraviolet wavelength may be used. There are no restrictions on the type of sensor. Further, in the case of a monochrome sensor, the acquired sensor information is used as luminance information as it is, but in the case of a color type, for example, the luminance is obtained using only the G component among the luminance information of R, G, B. Information may be used, or luminance information may be acquired by combining R, G, and B at a certain ratio.

配置スペースの制限のために、各等価合焦予定面３０−１及び３０−２に対してそれぞれ主及び副輝度情報取得用センサ３４，３６は各々の面に立てた法線方向が斜めになるように配置することも可能であるが、均一な光線受光という観点で同一方向を向くように配置することが望ましい。   Due to the limitation of the arrangement space, the normal and sub-luminance information acquisition sensors 34 and 36 are inclined obliquely on the respective normal focusing planes 30-1 and 30-2. However, it is desirable to arrange them so as to face the same direction from the viewpoint of uniform light reception.

また、フォーカシングレンズ１４で定義され、透過型ミラー３２を通過する光軸と透過型ミラー３２との傾きの設定の仕方によっては、等価合焦予定面３０−１及び３０−２の傾きをセンサ配置スペースにあわせて調整することも可能である。等価合焦予定面３０−１及び３０−２が直交するように設計した場合には、主及び副輝度情報取得用センサ３４，３６の位置関係の既定が、製作容易かつ高い精度で、更に組み立てが容易に実現可能である。   Further, depending on the setting method of the inclination of the optical axis passing through the transmission mirror 32 and the inclination of the transmission mirror 32, which is defined by the focusing lens 14, the inclinations of the equivalent in-focus planes 30-1 and 30-2 are arranged in the sensor. It is also possible to adjust according to the space. When the equivalent in-focus scheduled surfaces 30-1 and 30-2 are designed to be orthogonal, the positional relationship between the main and sub luminance information acquisition sensors 34 and 36 is easily manufactured with high accuracy and further assembled. Is easily realizable.

［第１実施形態の第１の変形例］
次に、第１実施形態の第１の変形例を説明する。 [First Modification of First Embodiment]
Next, a first modification of the first embodiment will be described.

センサ配置を予定している部位の形状または光線のケラレ状況に応じて、図１に示したようなセンサ配置は様々に変更可能である。   The sensor arrangement as shown in FIG. 1 can be variously changed according to the shape of the part where the sensor arrangement is planned or the vignetting situation of the light beam.

変更の一例としては、図２に示すように、光路上で第２の等価合焦予定面３０−２より被写体側に副輝度情報取得用センサ３６を配置しても構わない。このような配置は、撮像センサ１６側にセンサ配置余裕が無い場合に有効である。   As an example of the change, as shown in FIG. 2, the sub-luminance information acquisition sensor 36 may be arranged on the subject side with respect to the second equivalent focus target plane 30-2 on the optical path. Such an arrangement is effective when there is no sensor arrangement margin on the image sensor 16 side.

［第１実施形態の第２の変形例］
次に、第１実施形態の第２の変形例を説明する。 [Second Modification of First Embodiment]
Next, a second modification of the first embodiment will be described.

上記第１実施形態では、副輝度情報取得用センサ３６を１個のみとしているが、その設置数は２個以上でも構わない。   In the first embodiment, only one sub-luminance information acquisition sensor 36 is provided, but the number of installed sensors may be two or more.

即ち、図３に示すように、光路上被写体側から向かって第２の等価合焦予定面３０−２から後方に更に透過型ミラー３８を配置し、透過光を第１の副輝度情報取得用センサ３６−１、反射光を第１の副輝度情報取得用センサ３６−１とは異なる光路長位置に第２の副輝度情報取得用センサ３６−２を配置している。   That is, as shown in FIG. 3, a transmission type mirror 38 is further arranged behind the second equivalent focus target plane 30-2 from the subject side on the optical path, and the transmitted light is used for obtaining the first sub luminance information. The sensor 36-1 and the second sub-luminance information acquisition sensor 36-2 are arranged at an optical path length position different from that of the first sub-luminance information acquisition sensor 36-1.

なお、図３においては、副輝度情報取得用センサ３６−１，３６−２はどちらも光路上で第２の等価合焦予定面３０−２より非被写体側に配置しているが、設計によっては光路上で第２の等価合焦予定面３０−２に対して全て被写体側、少なくとも１つが被写体側、少なくとも１つが非被写体側、全てが非被写体側など自由にレイアウトすることが可能である。   In FIG. 3, the sub-luminance information acquisition sensors 36-1 and 36-2 are both arranged on the non-subject side on the optical path from the second equivalent focal plane 30-2. Can be freely laid out on the optical path, such as all on the subject side, at least one on the subject side, at least one on the non-subject side, and all on the non-subject side with respect to the second equivalent focus target plane 30-2. .

また、３個以上の輝度情報取得用センサを配置するためには、同様の発想で、透過型ミラーを複数設置すれば良い。   Further, in order to arrange three or more luminance information acquisition sensors, a plurality of transmission mirrors may be installed with the same idea.

上記のように、２つ以上の輝度情報を取得すれば、合焦判定上適切な２つずつの輝度情報の組み合わせを抽出し、それぞれで得られたスプレッドパラメータを総合的に判断し、最終的にフォーカシングレンズ位置を決定することが可能になる。例えば、輝度情報差が大きい時には小さい組み合わせ、小さい時には大きい組み合わせを、取得された輝度情報から選定できる。従って、従来良好にスプレッドパラメータが算出できないような場合にも、ロバストな合焦判定ができるようになる。   As described above, if two or more pieces of luminance information are acquired, a combination of two pieces of luminance information appropriate for focus determination is extracted, and spread parameters obtained by each are comprehensively determined, and finally It becomes possible to determine the focusing lens position. For example, when the luminance information difference is large, a small combination can be selected from the acquired luminance information. Therefore, even when the spread parameter cannot be calculated satisfactorily conventionally, it is possible to make a robust in-focus determination.

［第２実施形態］
次に、図４及び図５（Ａ）乃至（Ｃ）を用いて、本発明の第２実施形態を説明する。 [Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5A to 5C.

即ち、本実施形態においても上記第１実施形態と同様、図４に示すように、被写体光の一部がサブミラー２４を経て第１の等価合焦予定面３０−１上に設置された主輝度情報取得用センサ３４に導かれている。   That is, also in the present embodiment, as in the first embodiment, as shown in FIG. 4, as shown in FIG. 4, the main luminance in which a part of the subject light is placed on the first equivalent in-focus plane 30-1 through the sub mirror 24. It is guided to the information acquisition sensor 34.

そして、本実施形態の場合には、異なるボケ状態を有する複数の画像輝度情報を取得するために、フォーカシングレンズ１４を前後に移動して光路長を変化させるようにしている。この操作によって、図５（Ａ）乃至（Ｃ）に示すように、光路に沿って第１の等価合焦予定面３０−１が主輝度情報取得用センサ３４に対して被写体側及び非被写体側に前後する。即ち、主輝度情報取得用センサ３４は、図５（Ｂ）の場合には図２における副輝度情報取得用センサ３６と同等のものとして利用でき、図５（Ｃ）の場合には図１における副輝度情報取得用センサ３６と同等のものとして利用できることになる。従って、フォーカシングレンズ１４が所定の位置に来た時に画像輝度情報を取得することによって、これまでの説明を行った合焦判定情報が取得される。   In the case of the present embodiment, in order to acquire a plurality of pieces of image luminance information having different blur states, the optical path length is changed by moving the focusing lens 14 back and forth. As a result of this operation, as shown in FIGS. 5A to 5C, the first equivalent focal plane 30-1 moves along the optical path with respect to the main luminance information acquisition sensor 34 on the subject side and the non-subject side. Before and after. That is, the main luminance information acquisition sensor 34 can be used as the same as the sub luminance information acquisition sensor 36 in FIG. 2 in the case of FIG. 5B, and in FIG. It can be used as an equivalent to the sub-luminance information acquisition sensor 36. Therefore, the focus determination information described so far is acquired by acquiring the image luminance information when the focusing lens 14 comes to a predetermined position.

本構成によると、合焦情報取得用に専用開発されたセンサを１つ設置することで合焦情報を取得できるので、低コストに済むほか省スペースにも役立つ。   According to this configuration, since the focusing information can be acquired by installing one sensor specially developed for acquiring the focusing information, the cost can be reduced and the space can be saved.

［第３実施形態］
次に、図６を用いて、本発明の第３実施形態を説明する。 [Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

本実施形態は、主輝度取得用センサとして撮像センサ１６を用いるものである。この場合、本構成で用いるサブミラー２４’は、光透過性のミラーを用いる。このサブミラー２４’で反射された光線は、光路上の等価合焦予定面３０に対して被写体側に設置された副輝度情報取得用センサ３６に導かれる。また、サブミラー２４’を透過した光線は、主輝度情報取得用センサ兼用の撮像センサ１６に導かれている。   In the present embodiment, the image sensor 16 is used as the main luminance acquisition sensor. In this case, a light transmissive mirror is used as the sub mirror 24 ′ used in this configuration. The light beam reflected by the sub-mirror 24 ′ is guided to a sub-luminance information acquisition sensor 36 installed on the subject side with respect to the equivalent focused plane 30 on the optical path. Further, the light beam that has passed through the sub-mirror 24 ′ is guided to the imaging sensor 16 that also serves as a main luminance information acquisition sensor.

これにより、副輝度情報取得用センサ３６と撮像センサ１６で同時刻にボケ状態の異なる輝度情報を取得できるとともに、輝度情報取得用センサ１個をカメラに追加することによって合焦情報を取得することが可能になる。この場合、撮像センサ１６で主輝度情報を取得中には、図示せぬシャッタは最低限撮像領域分開放しておく必要がある。   Thereby, the sub-luminance information acquisition sensor 36 and the imaging sensor 16 can acquire the luminance information in different blur states at the same time, and acquire the focusing information by adding one luminance information acquisition sensor to the camera. Is possible. In this case, while the main luminance information is acquired by the imaging sensor 16, it is necessary to open a shutter (not shown) at least for the imaging area.

なお、副輝度情報取得用センサ３６は光路に沿って等価合焦予定面３０に対して非被写体側に設置しても構わない。   The sub-luminance information acquisition sensor 36 may be installed on the non-subject side with respect to the equivalent in-focus plane 30 along the optical path.

［第４実施形態］
次に、図７を用いて本発明の第４実施形態を説明する。 [Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

本実施形態では、主輝度及び副輝度情報取得用のセンサとして撮像センサ１６のみを用い、全面透過性を有するクイックリターンミラー１８’を配置している。   In the present embodiment, only the imaging sensor 16 is used as a sensor for acquiring main luminance and sub luminance information, and a quick return mirror 18 ′ having overall transparency is disposed.

即ち、ボケ状態の異なる主及び副輝度情報を取得するために、フォーカシングレンズ１４を光軸に対して平行に前後に移動し光路長を変化させ撮像する。これによって、光路に沿って合焦予定面である撮像センサ１６の初期位置が、撮像センサ１６に対して光路に沿って被写体側及び非被写体側に前後に移動することになる。サブミラー２４及び輝度情報取得用センサ３４，３６は存在しないが、フォーカシングレンズ１４を移動することにより、撮像センサ１６にてボケ状態の異なる画像が取得できるのは図５（Ａ）乃至（Ｃ）と同様である。   That is, in order to acquire main and sub luminance information having different blur states, the focusing lens 14 is moved back and forth in parallel with the optical axis to change the optical path length and perform imaging. As a result, the initial position of the imaging sensor 16 which is the focusing target surface along the optical path moves back and forth along the optical path toward the subject side and the non-subject side. Although the sub mirror 24 and the luminance information acquisition sensors 34 and 36 do not exist, by moving the focusing lens 14, images with different blur states can be acquired by the imaging sensor 16 as shown in FIGS. It is the same.

また、クイックリターンミラー１８’は透過性を有しているために、跳ね上げることなく主及び副輝度情報が取得可能となっている。そのため、光学ファインダにて画像観察を確保したまま合焦情報が取得できる。また、ファーストレリーズでクイックリターンミラー１８’を降ろしたまま、このように合焦状態を確保した後に、セカンドレリーズで、そのまま撮像することも可能であるし、セカンドレリーズでクイックリターンミラー１８’を上げ、十分な光量を確保し撮像することが可能である。クイックリターンミラー１８’を跳ね上げない場合には、セカンドレリーズ時クイックリターンミラー跳上げの時間遅れ、反動が無く、高速被写体を撮像する場合などに有効に機能する。   Further, since the quick return mirror 18 'has transparency, it is possible to acquire main and sub luminance information without jumping up. Therefore, it is possible to acquire focusing information while ensuring image observation with the optical finder. In addition, after securing the in-focus state with the quick release mirror 18 'lowered in the first release, it is possible to take an image as it is with the second release, or the quick return mirror 18' is raised with the second release. It is possible to secure a sufficient amount of light and take an image. When the quick return mirror 18 ′ is not lifted up, the quick return mirror jumping time is not delayed or rebounded at the time of the second release, and functions effectively when shooting a high-speed subject.

本構成により、専用センサを用いることなく、構成要素も少ないため低価格高性能な合焦システムが構成可能である。また、設計可能なサイズのサブミラーなどの観点でセンサ撮像領域に制限が加わらないために、撮像センサ全領域に対して合焦判定領域を設定することが可能となる。   With this configuration, a low-cost and high-performance focusing system can be configured because there are few components without using a dedicated sensor. In addition, since the sensor imaging area is not limited in terms of a designable size sub-mirror, it is possible to set the focus determination area for the entire imaging sensor area.

［第４実施形態の第１の変形例］
図８を用いて、第４実施形態の第１の変形例を説明する。 [First Modification of Fourth Embodiment]
A first modification of the fourth embodiment will be described with reference to FIG.

本変形例においては、通常は従来の位相差検知方式の合焦判定を行っている。そして、モードの切り替えによって、スプレッドパラメータ取得による合焦判定が必要なときにはクイックリターンミラー１８を跳ね上げ、フォーカシングレンズ１４の位置を光軸と平行に前後に移動することによって撮像センサ１６で主及び副輝度情報を取得する。これによって、合焦予定面である撮像センサ１６の初期位置が撮像センサ１６に対して光路に沿って被写体側及び非被写体側に前後に移動することになる。従って、撮像センサ１６及び位相差検知用の合焦センサ２８にてボケ状態の異なる画像が取得できるのは図５（Ａ）乃至（Ｃ）と同様である。   In the present modification, the focus determination of the conventional phase difference detection method is usually performed. Then, when the focus determination by the spread parameter acquisition is necessary by switching the mode, the quick return mirror 18 is flipped up, and the position of the focusing lens 14 is moved back and forth in parallel with the optical axis so that the image sensor 16 performs main and sub-scanning. Get brightness information. As a result, the initial position of the imaging sensor 16 that is the focusing target surface moves back and forth along the optical path to the subject side and the non-subject side with respect to the imaging sensor 16. Therefore, images with different blur states can be acquired by the imaging sensor 16 and the focus sensor 28 for detecting the phase difference, as in FIGS. 5A to 5C.

本構成によって、従来の位相差方式デジタル一眼レフカメラの基本構成に変更を加えることなく、低コストにスプレッドパラメータ算出を利用した合焦判定を付与でき、システム全体の合焦性能を向上させることが可能になる。   With this configuration, it is possible to give focus determination using spread parameter calculation at low cost without changing the basic configuration of a conventional phase difference type digital single lens reflex camera, and improve the focusing performance of the entire system. It becomes possible.

［第４実施形態の第２の変形例］
また、第４実施形態の第２の変形例として、全面透過性を有するクイックリターンミラー１８’の代わりに、固定された光透過性のミラーを用いても良い。 [Second Modification of Fourth Embodiment]
Further, as a second modification of the fourth embodiment, a fixed light transmissive mirror may be used instead of the quick return mirror 18 ′ having the whole surface transparency.

このように固定ミラーを用いれば、撮像時にミラーを跳ね上げる機構が不要になり、小型なカメラが製作可能となる。   If a fixed mirror is used in this way, a mechanism for flipping up the mirror at the time of imaging becomes unnecessary, and a small camera can be manufactured.

［第５実施形態］
次に、図９及び図１０（Ａ）乃至（Ｃ）を用いて、本発明の第５実施形態を説明する。 [Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 and 10A to 10C.

手ブレ防止機能のために撮像センサ１６自体を撮像面と平行に移動することが実用化されているが、本実施形態は、この手ブレ防止機能のアクチュエータ４０に、撮像センサ１６の光軸と平行な方向に移動させる自由度を持たせることを特徴とする。これにより、フォーカシングレンズ１４を移動させること無く、手ブレ防止機能用アクチュエータ４０及びドライブ回路のわずかな改変で、ボケ状態の異なる複数の画像が撮像可能になる。   Although it has been put into practical use that the image sensor 16 itself is moved in parallel with the image pickup surface for the camera shake prevention function, in the present embodiment, the optical axis of the image sensor 16 is connected to the actuator 40 for the camera shake prevention function. It is characterized by having a degree of freedom to move in parallel directions. As a result, a plurality of images with different blurring states can be captured with slight modification of the anti-shake function actuator 40 and the drive circuit without moving the focusing lens 14.

なお、そのようなアクチュエータ４０の一例としては、例えば、特開２００１−９７９６号公報及び特開２００１−９７９７号公報に開示されているような静電駆動型のアクチュエータを利用することができる。即ち、面上にそのような静電駆動型アクチュエータを多数配置し、撮像センサ１６を支持すれば、撮像センサ１６の初期位置面から面内にほぼ水平に面内運動させると共に、面に対して垂直な方向に前後させることも可能となる。これによって、図１０（Ａ）乃至（Ｃ）に示すように、撮像センサ１６の初期位置たる等価合焦予定面かつ合焦予定面に対して撮像センサ１６を被写体側及び非被写体側に移動させることが可能になる。   As an example of such an actuator 40, for example, an electrostatic drive type actuator as disclosed in JP 2001-9796 A and JP 2001-9797 A can be used. That is, if a large number of such electrostatically driven actuators are arranged on the surface and the image sensor 16 is supported, the in-plane motion from the initial position surface of the image sensor 16 to the surface is performed almost horizontally, and with respect to the surface. It is also possible to move back and forth in the vertical direction. As a result, as shown in FIGS. 10A to 10C, the imaging sensor 16 is moved toward the subject side and the non-subject side with respect to the equivalent in-focus scheduled plane and the focused in-focus plane, which are the initial positions of the imaging sensor 16. It becomes possible.

なお、本実施形態では、撮像センサ１６を移動することによりボケ状態の異なる輝度情報を取得しているが、同様の考え方で、図４の主輝度情報取得用センサ３４にアクチュエータを付与することにより、光路に沿って前後に移動することで同様の機能を実現することも可能である。このように、移動するセンサは制限しない。   In the present embodiment, luminance information with different blur states is acquired by moving the imaging sensor 16, but in the same way, by adding an actuator to the main luminance information acquisition sensor 34 in FIG. It is also possible to realize the same function by moving back and forth along the optical path. Thus, the moving sensor is not limited.

以上実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。   Although the present invention has been described above based on the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and applications are naturally possible within the scope of the gist of the present invention.

例えば、本発明は、上記実施形態で説明したようなデジタル一眼レフカメラへの応用に制限されるものではなく、非デジタルカメラ、交換レンズやクイックリターンミラー等を有しないコンパクトデジタルカメラ、顕微鏡、内視鏡、望遠鏡など、あらゆるタイプの撮像装置の合焦情報取得用検出装置に転用可能である。   For example, the present invention is not limited to application to a digital single-lens reflex camera as described in the above embodiment, and includes a non-digital camera, a compact digital camera that does not have an interchangeable lens, a quick return mirror, and the like. It can be diverted to a detection device for acquiring focusing information of any type of imaging device such as a scope and a telescope.

（付記）
前記の具体的実施形態から、以下のような構成の発明を抽出することができる。 (Appendix)
The invention having the following configuration can be extracted from the specific embodiment.

（１） 対象物からの光を所定の位置にある合焦予定面に結像する光学系（１４，１８，１８’２４，３２，３８）の少なくとも一部を通過した上記光が形成するボケの異なる複数の画像のうち、少なくとも二つの画像における互いに対応する領域の輝度情報を取得する輝度情報取得手段を具備し、
少なくとも一つの輝度情報の取得位置が上記合焦予定面と光学的に等価であることを特徴とする合焦情報取得用検出装置。 (1) Blur formed by the light passing through at least a part of the optical system (14, 18, 18′24, 32, 38) that forms an image of the light from the object on the focusing target surface at a predetermined position. Brightness information acquisition means for acquiring brightness information of areas corresponding to each other in at least two images among a plurality of different images,
An in-focus information acquisition detecting device, wherein at least one luminance information acquisition position is optically equivalent to the in-focus plane.

（対応する実施形態）
この（１）に記載の合焦情報取得用検出装置に関する実施形態は、第１実施形態（図１）、第１実施形態の第１の変形例（図２）、第１実施形態の第１の変形例（図３）、第２実施形態（図４、図５（Ａ）乃至（Ｃ））、第３実施形態（図６）、第４実施形態（図７）、第４実施形態の第１の変形例（図８）、及び第５実施形態（図９、図１０（Ａ）乃至（Ｃ））が対応する。 (Corresponding embodiment)
The embodiment relating to the focus information acquisition detecting device described in (1) includes a first embodiment (FIG. 1), a first modification of the first embodiment (FIG. 2), and a first embodiment of the first embodiment. Of the second embodiment (FIG. 4, FIGS. 5A to 5C), the third embodiment (FIG. 6), the fourth embodiment (FIG. 7), and the fourth embodiment. The first modification (FIG. 8) and the fifth embodiment (FIGS. 9 and 10A to 10C) correspond.

（作用効果）
ボケ状態が異なる合焦判定用の輝度情報を取得しスプレッドパラメータを算出する方法においては、最終的に合焦状態を得る合焦予定面にて、より精度良くスプレッドパラメータを算出する必要がある。ボケ量が大きすぎるとアルゴリズム上スプレッドパラメータ算出の精度が低下する。 (Function and effect)
In the method of acquiring the brightness information for focus determination with different blur states and calculating the spread parameter, it is necessary to calculate the spread parameter with higher accuracy on the focus target plane that finally obtains the focus state. If the amount of blur is too large, the accuracy of spread parameter calculation in the algorithm decreases.

これを回避するために、この（１）に記載の合焦情報取得用検出装置は、複数の合焦情報のうち一つを、合焦予定面上での情報としている。   In order to avoid this, the in-focus information acquisition detecting device described in (1) uses one of the plurality of in-focus information as information on the in-focus scheduled surface.

従って、この（１）に記載の合焦情報取得用検出装置によれば、スプレッドパラメータ情報を適正範囲に制限し易くなり、この結果計算に破綻をきたすことなく最も効率良く合焦状態に至らせることが可能となる。   Therefore, according to the in-focus information acquisition detecting apparatus described in (1), it is easy to limit the spread parameter information to an appropriate range, and as a result, the in-focus state is most efficiently achieved without causing a failure in calculation. It becomes possible.

また、合焦予定面上では合焦判定に必要な輝度情報が最も絞られている位置なので、撮像面上でのＡＦカバー領域が同一であるならば、輝度情報を取得するために必要なセンサエリア、サイズが小さくて済む。この効果は、等価合焦予定面でも同じであるので、全体として小型実装を可能とする合焦情報取得用検出装置を提供可能とする。   In addition, since the luminance information necessary for focus determination is the most narrowed position on the planned focusing surface, if the AF cover area on the imaging surface is the same, a sensor necessary for acquiring the luminance information Area and size are small. Since this effect is the same on the equivalent focus scheduled surface, it is possible to provide a focus information acquisition detecting device that can be mounted in a small size as a whole.

（２） 上記輝度情報取得手段は、少なくとも一つの輝度情報取得用のセンサ（１６，２８，３４，３６，３６−１，３６−２）を有し、
上記センサのうちの少なくとも一つが、上記合焦予定面と光学的に等価な位置（３０，３０−１，３０−２）に配置されていることを特徴とする（１）に記載の合焦情報取得用検出装置。 (2) The luminance information acquisition means includes at least one luminance information acquisition sensor (16, 28, 34, 36, 36-1, 36-2),
At least one of the sensors is arranged at a position (30, 30-1, 30-2) that is optically equivalent to the focusing target surface, and focusing according to (1) Detection device for information acquisition.

（対応する実施形態）
この（２）に記載の合焦情報取得用検出装置に関する実施形態は、第１実施形態（図１）、第１実施形態の第１の変形例（図２）、第１実施形態の第１の変形例（図３）、第２実施形態（図４、図５（Ａ）乃至（Ｃ））、第３実施形態（図６）、第４実施形態（図７）、第４実施形態の第１の変形例（図８）、及び第５実施形態（図９、図１０（Ａ）乃至（Ｃ））が対応する。 (Corresponding embodiment)
Embodiments relating to the focus information acquisition detecting device described in (2) are the first embodiment (FIG. 1), the first modification of the first embodiment (FIG. 2), and the first embodiment of the first embodiment. Of the second embodiment (FIG. 4, FIGS. 5A to 5C), the third embodiment (FIG. 6), the fourth embodiment (FIG. 7), and the fourth embodiment. The first modification (FIG. 8) and the fifth embodiment (FIGS. 9 and 10A to 10C) correspond.

（作用効果）
この（２）に記載の合焦情報取得用検出装置は、複数の合焦情報をセンサによって取得し、センサの少なくとも一つを合焦予定面上に配置している。 (Function and effect)
The in-focus information acquisition detecting device described in (2) acquires a plurality of in-focus information by a sensor, and at least one of the sensors is arranged on the in-focus scheduled surface.

従って、この（２）に記載の合焦情報取得用検出装置によれば、センサを用いることで、容易に輝度情報を取得できる。   Therefore, according to the focus information acquisition detecting device described in (2), it is possible to easily acquire luminance information by using a sensor.

（３） 上記合焦予定面と光学的に等価な位置に配置されたセンサのうちの一つは、当該合焦情報取得用検出装置を用いた撮像装置における撮像素子と兼用されることを特徴とする（２）に記載の合焦情報取得用検出装置。   (3) One of the sensors arranged at a position optically equivalent to the focusing target surface is also used as an imaging element in an imaging device using the focusing information acquisition detecting device. (2) The focusing information acquisition detecting device according to (2).

（対応する実施形態）
この（３）に記載の合焦情報取得用検出装置に関する実施形態は、第３実施形態（図６）、第４実施形態（図７）、第４実施形態の第１の変形例（図８）、及び第５実施形態（図９、図１０（Ａ）乃至（Ｃ））が対応する。 (Corresponding embodiment)
Embodiments relating to the focus information acquisition detecting device described in (3) are the third embodiment (FIG. 6), the fourth embodiment (FIG. 7), and the first modification of the fourth embodiment (FIG. 8). ) And the fifth embodiment (FIGS. 9 and 10A to 10C).

（作用効果）
この（３）に記載の合焦情報取得用検出装置によれば、撮像装置の撮像素子を利用するため、別途に合焦判定用画像取得センサを設ける必要が無い。省スペース、低コストが実現可能となる。また、まさに撮像する位置での合焦判定なので精度が高い合焦状態が得られる。 (Function and effect)
According to the focus information acquisition detecting device described in (3), since the image pickup device of the image pickup device is used, it is not necessary to separately provide a focus determination image acquisition sensor. Space saving and low cost can be realized. In addition, since the in-focus determination is exactly at the position where the image is taken, a highly accurate in-focus state can be obtained.

（４） 上記合焦予定面と光学的に等価な位置での輝度情報取得を主輝度情報取得とし、
それ以外の位置での輝度情報取得を副輝度情報取得とし、
上記副輝度情報取得位置が、上記主輝度情報取得位置に対して光路に沿って被写体側にあることを特徴とする（１）乃至（３）の何れかに記載の合焦情報取得用検出装置。 (4) The luminance information acquisition at a position optically equivalent to the focusing target surface is main luminance information acquisition,
The luminance information acquisition at other positions is the sub luminance information acquisition,
The in-focus information acquiring detection device according to any one of (1) to (3), wherein the sub luminance information acquisition position is on the subject side along the optical path with respect to the main luminance information acquisition position. .

（対応する実施形態）
この（４）に記載の合焦情報取得用検出装置に関する実施形態は、第１実施形態の第１の変形例（図２）、第１実施形態の第１の変形例（図３）、第２実施形態（図４、図５（Ａ）乃至（Ｃ））、第３実施形態（図６）、第４実施形態（図７）、第４実施形態の第１の変形例（図８）、及び第５実施形態（図９、図１０（Ａ）乃至（Ｃ））が対応する。 (Corresponding embodiment)
The embodiment relating to the focus information acquisition detecting device described in (4) includes a first modification (FIG. 2) of the first embodiment, a first modification (FIG. 3) of the first embodiment, and a first modification. 2 embodiment (FIG. 4, FIG. 5 (A) thru | or (C)), 3rd Embodiment (FIG. 6), 4th Embodiment (FIG. 7), and the 1st modification of 4th Embodiment (FIG. 8). , And the fifth embodiment (FIGS. 9 and 10A to 10C) correspond.

（作用効果）
この（４）に記載の合焦情報取得用検出装置によれば、合焦情報取得用検出装置を撮像装置に設置する際に、撮像装置内に設けた合焦予定面または合焦予定面と光学的に等価な位置に対し、その周辺で、被写体側に合焦情報取得用検出装置の配置がスペース、ケラレの問題無しに可能な場合に、被写体側のスペース余裕部を利用して合焦情報取得用検出装置が設置可能となる。 (Function and effect)
According to the in-focus information acquisition detection device described in (4), when the in-focus information acquisition detection device is installed in the imaging device, the in-focus surface or the in-focus surface provided in the imaging device Focusing using the space margin on the subject side when the optical information equivalent position can be positioned without the problem of space and vignetting on the subject side in the vicinity of the optically equivalent position. An information acquisition detector can be installed.

（５） 上記合焦予定面と光学的に等価な位置（３０，３０−１，３０−２）での輝度情報取得を主輝度情報取得とし、
それ以外の位置での輝度情報取得を副輝度情報取得とし、
上記副輝度情報取得位置が、上記主輝度情報取得位置に対して光路に沿って非被写体側にあることを特徴とする（１）乃至（３）の何れかに記載の合焦情報取得用検出装置。 (5) The luminance information acquisition at the position (30, 30-1, 30-2) optically equivalent to the focusing target surface is main luminance information acquisition,
The luminance information acquisition at other positions is the sub luminance information acquisition,
The detection for focusing information acquisition according to any one of (1) to (3), wherein the sub luminance information acquisition position is on the non-subject side along the optical path with respect to the main luminance information acquisition position. apparatus.

（対応する実施形態）
この（５）に記載の合焦情報取得用検出装置に関する実施形態は、第１実施形態の第１の変形例（図２）、第１実施形態の第１の変形例（図３）、第２実施形態（図４、図５（Ａ）乃至（Ｃ））、第３実施形態（図６）、第４実施形態（図７）、第４実施形態の第１の変形例（図８）、及び第５実施形態（図９、図１０（Ａ）乃至（Ｃ））が対応する。 (Corresponding embodiment)
The embodiment relating to the focus information acquisition detecting device described in (5) includes a first modification (FIG. 2) of the first embodiment, a first modification (FIG. 3) of the first embodiment, and a first modification. 2 embodiment (FIG. 4, FIG. 5 (A) thru | or (C)), 3rd Embodiment (FIG. 6), 4th Embodiment (FIG. 7), and the 1st modification of 4th Embodiment (FIG. 8). , And the fifth embodiment (FIGS. 9 and 10A to 10C) correspond.

（作用効果）
この（５）に記載の合焦情報取得用検出装置によれば、合焦情報取得用検出装置を撮像装置に設置する際に、撮像装置内に設けた合焦予定面または合焦予定面と光学的に等価な位置に対し、その周辺で、被写体側に合焦情報取得用検出装置の配置がスペース、ケラレの問題のために不能な場合に、非被写体側のスペース余裕部を利用して合焦情報取得用検出装置が設置可能となる。 (Function and effect)
According to the in-focus information acquisition detecting device described in (5), when the in-focus information acquisition detecting device is installed in the imaging device, the in-focus surface or the in-focus surface provided in the imaging device Use the space margin on the non-subject side when it is impossible to place the focus information acquisition detector on the subject side in the vicinity of the optically equivalent position due to space and vignetting problems. A detection device for acquiring focus information can be installed.

（６） 上記副輝度情報取得位置が複数存在することを特徴とする（４）または（５）に記載の合焦情報取得用検出装置。   (6) The in-focus information acquisition detecting device according to (4) or (5), wherein a plurality of the sub luminance information acquisition positions exist.

（対応する実施形態）
この（６）に記載の合焦情報取得用検出装置に関する実施形態は、第１実施形態の第１の変形例（図３）が対応する。 (Corresponding embodiment)
The embodiment relating to the focus information acquisition detecting device described in (6) corresponds to the first modification (FIG. 3) of the first embodiment.

（作用効果）
スプレッドパラメータの算出演算に使用する複数の輝度情報は、ボケ状態の差が大きすぎても、小さすぎても精度の良いスプレッドパラメータ演算結果が期待できない。 (Function and effect)
A plurality of pieces of luminance information used for calculation calculation of the spread parameter cannot expect an accurate spread parameter calculation result even if the difference between the blur states is too large or too small.

この（６）に記載の合焦情報取得用検出装置によれば、輝度情報取得位置が複数存在することで、ボケ状態の差が小さい時にはより差の離れた画像の組み合わせより、また、ボケ状態の差が大きすぎる場合にはより差の大きい画像の組み合わせを選択することが可能になり、その結果、外光、被写体の状況などに対してロバストなスプレッドパラメータ算出ができる。   According to the in-focus information acquisition detecting device described in (6), since there are a plurality of luminance information acquisition positions, when the difference in blur state is small, the combination of images that are further apart from each other, If the difference is too large, it is possible to select a combination of images having a larger difference, and as a result, a spread parameter calculation that is robust with respect to outside light, subject conditions, and the like can be performed.

（７） 上記副輝度情報取得位置が複数存在し、その全てが上記主輝度情報取得位置に対して光路に沿って被写体側であることを特徴とする（４）に記載の合焦情報取得用検出装置。   (7) There are a plurality of the sub luminance information acquisition positions, and all of them are on the subject side along the optical path with respect to the main luminance information acquisition position. Detection device.

（対応する実施形態）
この（７）に記載の合焦情報取得用検出装置に関する実施形態は、第１実施形態の第１の変形例（図２）及び第３実施形態（図６）が対応する。 (Corresponding embodiment)
The embodiment relating to the focus information acquisition detecting device described in (7) corresponds to the first modification (FIG. 2) and the third embodiment (FIG. 6) of the first embodiment.

（作用効果）
この（７）に記載の合焦情報取得用検出装置によれば、主輝度情報取得位置に対して被写体側の合焦情報取得用センサ配置余裕を有効に利用し、また、フォーカシングレンズに対する合焦量増減が単調増加または単調減少変化となるため、データベース参照時に適正解選択が容易になる。 (Function and effect)
According to the focus information acquisition detecting device described in (7), the focus information acquisition sensor arrangement margin on the subject side is effectively used with respect to the main luminance information acquisition position, and the focusing lens is focused. Since the increase / decrease amount is monotonously increasing or monotonically decreasing, it is easy to select an appropriate solution when referring to the database.

（８） 上記副輝度情報取得位置の少なくとも一箇所が上記輝度情報取得位置に対して光路に沿って被写体側であることを特徴とする（６）に記載の合焦情報取得用検出装置。   (8) The focus information acquisition detection device according to (6), wherein at least one of the sub luminance information acquisition positions is on the subject side along the optical path with respect to the luminance information acquisition position.

（対応する実施形態）
この（８）に記載の合焦情報取得用検出装置に関する実施形態は、第１実施形態（図１）、第１実施形態の第１の変形例（図２）、第１実施形態の第１の変形例（図３）、第２実施形態（図４、図５（Ａ）乃至（Ｃ））、第３実施形態（図６）、第４実施形態（図７）、第４実施形態の第１の変形例（図８）、及び第５実施形態（図９、図１０（Ａ）乃至（Ｃ））が対応する。 (Corresponding embodiment)
Embodiments relating to the focus information acquisition detecting device described in (8) are the first embodiment (FIG. 1), the first modification of the first embodiment (FIG. 2), and the first embodiment of the first embodiment. Of the second embodiment (FIG. 4, FIGS. 5A to 5C), the third embodiment (FIG. 6), the fourth embodiment (FIG. 7), and the fourth embodiment. The first modification (FIG. 8) and the fifth embodiment (FIGS. 9 and 10A to 10C) correspond.

（作用効果）
この（８）に記載の合焦情報取得用検出装置によれば、被写体側に配置された複数の副輝度情報取得用センサと主輝度情報取得用センサ情報の組み合わせで、通常は単調増加または、単調減少傾向を有するスプレッドパラメータ特性を利用し広い調整範囲での合焦情報取得を行う。そして、真の合焦状態に近づいた段階で、主輝度情報取得用センサを挟み最も近傍の２個の副輝度情報取得用センサを利用することによって、精度の高い合焦情報を取得することが可能となる。 (Function and effect)
According to the in-focus information acquisition detecting device described in (8), usually a monotonous increase or a combination of a plurality of sub-luminance information acquisition sensors and sensor information for main luminance information acquisition arranged on the subject side, Focus information is acquired in a wide adjustment range by using spread parameter characteristics having a monotone decreasing tendency. Then, when approaching the true in-focus state, it is possible to acquire in-focus information with high accuracy by using the two closest sub-luminance information acquisition sensors with the main luminance information acquisition sensor in between. It becomes possible.

被写体側に多くの副輝度情報取得用センサを配置できる余裕がある場合に優位である。   This is advantageous when there is a margin in which many sub-luminance information acquisition sensors can be arranged on the subject side.

（９） 上記副輝度情報取得位置が複数存在し、その全てが上記主輝度情報取得位置に対して光路に沿って非被写体側であることを特徴とする（５）に記載の合焦情報取得用検出装置。   (9) The in-focus information acquisition according to (5), wherein there are a plurality of the sub-luminance information acquisition positions, all of which are on the non-subject side along the optical path with respect to the main luminance information acquisition position. Detection device.

（対応する実施形態）
この（９）に記載の合焦情報取得用検出装置に関する実施形態は、第１実施形態（図１）及び第１実施形態の第１の変形例（図３）が対応する。 (Corresponding embodiment)
The embodiment relating to the focus information acquisition detecting device described in (9) corresponds to the first embodiment (FIG. 1) and the first modification (FIG. 3) of the first embodiment.

（作用効果）
この（９）に記載の合焦情報取得用検出装置によれば、主輝度情報取得位置に対して非被写体側の合焦情報取得用センサ配置余裕を有効に利用し、また、フォーカシングレンズに対する合焦量増減が変曲点を持たない単調変化となるため、データベース参照時に複数存在する解から正しい解を選択するという状況判断的対策が不要となる。 (Function and effect)
According to the focus information acquisition detection apparatus described in (9), the focus information acquisition sensor arrangement margin on the non-subject side is effectively used with respect to the main luminance information acquisition position, and the focus lens acquisition position is adjusted. Since the focal amount increase / decrease becomes a monotonous change having no inflection point, a situational judgment measure of selecting a correct solution from a plurality of solutions when referring to the database becomes unnecessary.

（１０） 上記副輝度情報取得位置の少なくとも一箇所が上記輝度情報取得位置に対して光路に沿って非被写体側であることを特徴とする（６）に記載の合焦情報取得用検出装置。   (10) The focus information acquisition detecting device according to (6), wherein at least one of the sub luminance information acquisition positions is on the non-subject side along the optical path with respect to the luminance information acquisition position.

（対応する実施形態）
この（１０）に記載の合焦情報取得用検出装置に関する実施形態は、第１実施形態（図１）、第１実施形態の第１の変形例（図２）、第１実施形態の第１の変形例（図３）、第２実施形態（図４、図５（Ａ）乃至（Ｃ））、第３実施形態（図６）、第４実施形態（図７）、第４実施形態の第１の変形例（図８）、及び第５実施形態（図９、図１０（Ａ）乃至（Ｃ））が対応する。 (Corresponding embodiment)
The embodiment related to the focus information acquisition detecting device described in (10) includes a first embodiment (FIG. 1), a first modification of the first embodiment (FIG. 2), and a first embodiment of the first embodiment. Of the second embodiment (FIG. 4, FIGS. 5A to 5C), the third embodiment (FIG. 6), the fourth embodiment (FIG. 7), and the fourth embodiment. The first modification (FIG. 8) and the fifth embodiment (FIGS. 9 and 10A to 10C) correspond.

（作用効果）
この（１０）に記載の合焦情報取得用検出装置によれば、非被写体側に配置された複数の副輝度情報取得用センサと主輝度情報取得用センサ情報の組み合わせで、通常は単調増加または、単調減少傾向を有するスプレッドパラメータ特性を利用し広い調整範囲での合焦情報取得を行う。そして真の合焦状態に近づいた段階で、主輝度情報取得用センサを挟み最も近傍の２個の副輝度情報取得用センサを利用することによって精度の高い合焦情報を取得することが可能となる。 (Function and effect)
According to the focus information acquisition detecting device described in (10), the combination of a plurality of sub-luminance information acquisition sensors and main luminance information acquisition sensor information arranged on the non-subject side is usually monotonously increasing or The focus information is acquired in a wide adjustment range by using spread parameter characteristics having a monotonous decreasing tendency. When the true in-focus state is approached, it is possible to acquire in-focus information with high accuracy by using the two closest sub-luminance information acquisition sensors with the main luminance information acquisition sensor interposed therebetween. Become.

非被写体側に多くの副輝度情報取得用センサを配置できる余裕がある場合に優位である。   This is advantageous when there is a margin in which many sensors for acquiring sub-luminance information can be arranged on the non-subject side.

（１１） 上記センサの位置を変位駆動するアクチュエータを更に具備し、
上記少なくとも一つのセンサ（１６，２８，３６，３６−１，３６−２）を複数の輝度情報取得位置に移動することを特徴とする（２）乃至（１０）の何れかに記載の合焦情報取得用検出装置。 (11) An actuator for displacing and driving the position of the sensor is further provided,
The focusing according to any one of (2) to (10), wherein the at least one sensor (16, 28, 36, 36-1, 36-2) is moved to a plurality of luminance information acquisition positions. Detection device for information acquisition.

（対応する実施形態）
この（１１）に記載の合焦情報取得用検出装置に関する実施形態は、第５実施形態（図９、図１０（Ａ）乃至（Ｃ））が対応する。 (Corresponding embodiment)
The fifth embodiment (FIGS. 9, 10A to 10C) corresponds to the embodiment relating to the focus information acquisition detecting device described in (11).

（作用効果）
この（１１）に記載の合焦情報取得用検出装置によれば、輝度情報取得用センサを１つ設けることで合焦判定が可能となり省スペースにつながる。 (Function and effect)
According to the in-focus information acquisition detecting device described in (11), by providing one luminance information acquisition sensor, in-focus determination can be performed, leading to space saving.

（１２） 上記輝度情報取得位置はそれぞれ上記合焦予定面からの光路長が異なることを特徴とする（１）乃至（１１）の何れかに記載の合焦情報取得用検出装置。   (12) The focus information acquisition detection device according to any one of (1) to (11), wherein each of the luminance information acquisition positions has a different optical path length from the planned focusing surface.

（対応する実施形態）
この（１２）に記載の合焦情報取得用検出装置に関する実施形態は、第１実施形態（図１）、第１実施形態の第１の変形例（図２）、第１実施形態の第１の変形例（図３）、第２実施形態（図４、図５（Ａ）乃至（Ｃ））、第３実施形態（図６）、第４実施形態（図７）、第４実施形態の第１の変形例（図８）、及び第５実施形態（図９、図１０（Ａ）乃至（Ｃ））が対応する。 (Corresponding embodiment)
The embodiment related to the focus information acquisition detecting device described in (12) includes the first embodiment (FIG. 1), the first modification of the first embodiment (FIG. 2), and the first embodiment of the first embodiment. Of the second embodiment (FIG. 4, FIGS. 5A to 5C), the third embodiment (FIG. 6), the fourth embodiment (FIG. 7), and the fourth embodiment. The first modification (FIG. 8) and the fifth embodiment (FIGS. 9 and 10A to 10C) correspond.

（作用効果）
この（１２）に記載の合焦情報取得用検出装置によれば、光路長が異なることで容易にボケの異なる複数の画像の輝度情報を取得できる。 (Function and effect)
According to the focus information acquisition detecting device described in (12), it is possible to easily acquire the luminance information of a plurality of images with different blur due to different optical path lengths.

（１３） 対象物からの光を上記合焦予定面に結像する光学系と、
（１）乃至（１２）の何れかに記載の合焦情報取得用検出装置と、
上記合焦予定面に配された撮像素子と、
を具備することを特徴とする撮像装置。 (13) an optical system that forms an image of the light from the target on the focusing target surface;
(1) to the focusing information acquisition detecting device according to any one of (12),
An image sensor disposed on the focusing target surface;
An imaging apparatus comprising:

（対応する実施形態）
この（１３）に記載の撮像装置に関する実施形態は、第１実施形態（図１）、第１実施形態の第１の変形例（図２）、第１実施形態の第１の変形例（図３）、第２実施形態（図４、図５（Ａ）乃至（Ｃ））、第３実施形態（図６）、第４実施形態（図７）、第４実施形態の第１の変形例（図８）、及び第５実施形態（図９、図１０（Ａ）乃至（Ｃ））が対応する。 (Corresponding embodiment)
The embodiment related to the imaging device described in (13) includes a first embodiment (FIG. 1), a first modification of the first embodiment (FIG. 2), and a first modification of the first embodiment (FIG. 3), the second embodiment (FIG. 4, FIGS. 5A to 5C), the third embodiment (FIG. 6), the fourth embodiment (FIG. 7), and the first modification of the fourth embodiment. (FIG. 8) and 5th Embodiment (FIG. 9, FIG. 10 (A) thru | or (C)) respond | correspond.

（作用効果）
ボケ状態が異なる合焦判定用の輝度情報を取得しスプレッドパラメータを算出する方法においては、最終的に合焦状態を得る合焦予定面にて、より精度良くスプレッドパラメータを算出する必要がある。ボケ量が大きすぎるとアルゴリズム上スプレッドパラメータ算出の精度が低下する。 (Function and effect)
In the method of acquiring the brightness information for focus determination with different blur states and calculating the spread parameter, it is necessary to calculate the spread parameter with higher accuracy on the focus target plane that finally obtains the focus state. If the amount of blur is too large, the accuracy of spread parameter calculation in the algorithm decreases.

これを回避するために、この（１３）に記載の撮像装置は、複数の合焦情報のうち一つを、合焦予定面上での情報としている。   In order to avoid this, the imaging apparatus described in (13) uses one of a plurality of pieces of focusing information as information on a focusing target plane.

従って、この（１３）に記載の撮像装置によれば、スプレッドパラメータ情報を適正範囲に制限し易くなり、この結果計算に破綻をきたすことなく最も効率良く合焦状態に至らせることが可能となる。   Therefore, according to the imaging device described in (13), it is easy to limit the spread parameter information to an appropriate range, and as a result, it becomes possible to reach the in-focus state most efficiently without causing the calculation to fail. .

また、合焦予定面上では合焦判定に必要な輝度情報が最も絞られている位置なので、撮像面上でのＡＦカバー領域が同一であるならば、輝度情報を取得するために必要なセンサエリア、サイズが小さくて済む。この効果は、等価合焦予定面でも同じであるので、全体として小型実装を可能とする撮像装置を提供可能とする。   In addition, since the luminance information necessary for focus determination is the most narrowed position on the planned focusing surface, if the AF cover area on the imaging surface is the same, a sensor necessary for acquiring the luminance information Area and size are small. Since this effect is the same on the equivalent focus-scheduled surface, it is possible to provide an imaging apparatus that can be compactly mounted as a whole.

本発明の第１実施形態に係る合焦情報取得用検出装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the detection apparatus for focusing information acquisition which concerns on 1st Embodiment of this invention. 第１実施形態に係る合焦情報取得用検出装置の第１の変形例の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the 1st modification of the detection apparatus for focusing information acquisition which concerns on 1st Embodiment. 第１実施形態に係る合焦情報取得用検出装置の第２の変形例の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the 2nd modification of the detection apparatus for focusing information acquisition which concerns on 1st Embodiment. 本発明の第２実施形態に係る合焦情報取得用検出装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the detection apparatus for focusing information acquisition which concerns on 2nd Embodiment of this invention. フォーカシングレンズの移動位置と第１の等価合焦予定面との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the movement position of a focusing lens, and a 1st equivalent focusing plan surface. 本発明の第３実施形態に係る合焦情報取得用検出装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the detection apparatus for focusing information acquisition which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４実施形態に係る合焦情報取得用検出装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the detection apparatus for focusing information acquisition which concerns on 4th Embodiment of this invention. 第４実施形態に係る合焦情報取得用検出装置の第１の変形例の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the 1st modification of the detection apparatus for focusing information acquisition which concerns on 4th Embodiment. 本発明の第５実施形態に係る合焦情報取得用検出装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the detection apparatus for focusing information acquisition which concerns on 5th Embodiment of this invention. 撮像センサの移動位置と合焦予定面との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the movement position of an imaging sensor, and a focusing plan surface. 従来の一眼レフ型デジタルカメラの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the conventional single-lens reflex digital camera. 従来の位相差検出方式の合焦情報取得構成系を説明するための光学構成を示す図である。It is a figure which shows the optical structure for demonstrating the focusing information acquisition structure system of the conventional phase difference detection system. 従来のスプレッドパラメータを算出し合焦判定する合焦判定方法の概略ステップを示す図である。It is a figure which shows the general | schematic step of the focusing determination method of calculating the conventional spread parameter and determining focusing. 従来の合焦判定方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the conventional focus determination method.

符号の説明Explanation of symbols

１０…カメラ本体、 １２…交換レンズ、 １４…フォーカシングレンズ、 １６…撮像センサ、 １８，１８’…クイックリターンミラー、 ２０…マット面、 ２２…ペンタプリズム、 ２４，２４’…サブミラー、 ２６…合焦センサ用光学系、 ２６Ａ…コンデンサレンズ、 ２６Ｂ，２６Ｃ…瞳分割用レンズ、 ２８…合焦センサ、 ３０，３０−１，３０−２…等価合焦予定面、 ３２，３８…透過型ミラー、 ３４…主輝度情報取得用センサ、 ３６，３６−１，３６−２…副輝度情報取得用センサ、 ４０…アクチュエータ、 １００…合焦判定用画像輝度情報、 １０２…撮像画像。     DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Camera body, 12 ... Interchangeable lens, 14 ... Focusing lens, 16 ... Imaging sensor, 18, 18 '... Quick return mirror, 20 ... Matte surface, 22 ... Penta prism, 24, 24' ... Sub mirror, 26 ... Focusing Sensor optical system, 26A ... condenser lens, 26B, 26C ... pupil division lens, 28 ... focus sensor, 30, 30-1, 30-2 ... equivalent focus target plane, 32, 38 ... transmission type mirror, 34 ... main luminance information acquisition sensor, 36, 36-1, 36-2 ... sub luminance information acquisition sensor, 40 ... actuator, 100 ... focus determination image luminance information, 102 ... captured image.

Claims (13)

対象物からの光を所定の位置にある合焦予定面に結像する光学系の少なくとも一部を通過した上記光が形成するボケの異なる複数の画像のうち、少なくとも二つの画像における互いに対応する領域の輝度情報を取得する輝度情報取得手段を具備し、
少なくとも一つの輝度情報の取得位置が上記合焦予定面と光学的に等価であることを特徴とする合焦情報取得用検出装置。 Corresponding to each other in at least two images among a plurality of images having different blurs formed by the light that has passed through at least a part of an optical system that forms an image on a focusing target surface at a predetermined position. Comprising luminance information acquisition means for acquiring luminance information of the area;
An in-focus information acquisition detecting device, wherein at least one luminance information acquisition position is optically equivalent to the in-focus plane. 上記輝度情報取得手段は、少なくとも一つの輝度情報取得用のセンサを有し、
上記センサのうちの少なくとも一つが、上記合焦予定面と光学的に等価な位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の合焦情報取得用検出装置。 The luminance information acquisition means has at least one sensor for acquiring luminance information,
The in-focus information acquiring detection apparatus according to claim 1, wherein at least one of the sensors is disposed at a position optically equivalent to the in-focus plane. 上記合焦予定面と光学的に等価な位置に配置されたセンサのうちの一つは、当該合焦情報取得用検出装置を用いた撮像装置における撮像素子と兼用されることを特徴とする請求項２に記載の合焦情報取得用検出装置。   One of the sensors arranged at a position optically equivalent to the focusing target surface is also used as an imaging element in an imaging device using the focusing information acquisition detecting device. Item 3. The focusing information acquisition detecting device according to Item 2. 上記合焦予定面と光学的に等価な位置での輝度情報取得を主輝度情報取得とし、
それ以外の位置での輝度情報取得を副輝度情報取得とし、
上記副輝度情報取得位置が、上記主輝度情報取得位置に対して光路に沿って被写体側にあることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の合焦情報取得用検出装置。 Luminance information acquisition at a position optically equivalent to the above-mentioned in-focus plane is main luminance information acquisition,
The luminance information acquisition at other positions is the sub luminance information acquisition,
The in-focus information acquisition detection apparatus according to claim 1, wherein the sub luminance information acquisition position is on the subject side along the optical path with respect to the main luminance information acquisition position. 上記合焦予定面と光学的に等価な位置での輝度情報取得を主輝度情報取得とし、
それ以外の位置での輝度情報取得を副輝度情報取得とし、
上記副輝度情報取得位置が、上記主輝度情報取得位置に対して光路に沿って非被写体側にあることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の合焦情報取得用検出装置。 Luminance information acquisition at a position optically equivalent to the above-mentioned in-focus plane is main luminance information acquisition,
The luminance information acquisition at other positions is the sub luminance information acquisition,
The in-focus information acquisition detection device according to claim 1, wherein the sub luminance information acquisition position is on the non-subject side along the optical path with respect to the main luminance information acquisition position. 上記副輝度情報取得位置が複数存在することを特徴とする請求項４または５に記載の合焦情報取得用検出装置。   The in-focus information acquisition detecting device according to claim 4, wherein there are a plurality of sub luminance information acquisition positions. 上記副輝度情報取得位置が複数存在し、その全てが上記主輝度情報取得位置に対して光路に沿って被写体側であることを特徴とする請求項４に記載の合焦情報取得用検出装置。   5. The in-focus information acquisition detecting device according to claim 4, wherein there are a plurality of the sub luminance information acquisition positions, and all of them are on the subject side along the optical path with respect to the main luminance information acquisition position. 上記副輝度情報取得位置の少なくとも一箇所が上記輝度情報取得位置に対して光路に沿って被写体側であることを特徴とする請求項６に記載の合焦情報取得用検出装置。   The focus information acquisition detecting device according to claim 6, wherein at least one of the sub luminance information acquisition positions is on the subject side along the optical path with respect to the luminance information acquisition position. 上記副輝度情報取得位置が複数存在し、その全てが上記主輝度情報取得位置に対して光路に沿って非被写体側であることを特徴とする請求項５に記載の合焦情報取得用検出装置。   6. The in-focus information acquisition detecting device according to claim 5, wherein there are a plurality of sub luminance information acquisition positions, all of which are on the non-subject side along the optical path with respect to the main luminance information acquisition position. . 上記副輝度情報取得位置の少なくとも一箇所が上記輝度情報取得位置に対して光路に沿って非被写体側であることを特徴とする請求項６に記載の合焦情報取得用検出装置。   The focus information acquisition detecting device according to claim 6, wherein at least one of the sub luminance information acquisition positions is on a non-subject side along the optical path with respect to the luminance information acquisition position. 上記センサの位置を変位駆動するアクチュエータを更に具備し、
上記少なくとも一つのセンサを複数の輝度情報取得位置に移動することを特徴とする請求項２乃至１０の何れかに記載の合焦情報取得用検出装置。 An actuator for displacing the position of the sensor;
The in-focus information acquiring detection apparatus according to claim 2, wherein the at least one sensor is moved to a plurality of luminance information acquisition positions. 上記輝度情報取得位置はそれぞれ上記合焦予定面からの光路長が異なることを特徴とする請求項１乃至１１の何れかに記載の合焦情報取得用検出装置。   12. The focus information acquisition detection device according to claim 1, wherein the luminance information acquisition positions have different optical path lengths from the focus-scheduled surface. 対象物からの光を所定の位置にある合焦予定面に結像する光学系と、
請求項１乃至１２の何れかに記載の合焦情報取得用検出装置と、
上記合焦予定面に配された撮像素子と、
を具備することを特徴とする撮像装置。 An optical system that forms an image of light from the object on a focusing target surface at a predetermined position;
The in-focus information acquisition detecting device according to any one of claims 1 to 12,
An image sensor disposed on the focusing target surface;
An imaging apparatus comprising:
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