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JP2009092909A - Imaging apparatus, focus control method, program, and integrated circuit - Google Patents

Imaging apparatus, focus control method, program, and integrated circuit Download PDF

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JP2009092909A
JP2009092909A JP2007263017A JP2007263017A JP2009092909A JP 2009092909 A JP2009092909 A JP 2009092909A JP 2007263017 A JP2007263017 A JP 2007263017A JP 2007263017 A JP2007263017 A JP 2007263017A JP 2009092909 A JP2009092909 A JP 2009092909A
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JP
Japan
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color
contrast value
light
luminance
unit
Prior art date
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Pending
Application number
JP2007263017A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaru Shintani
大 新谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp filed Critical Panasonic Corp
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Abstract

【課題】ビデオAFでは被写体の位置が絶対値として認識できないため、コントラストピークを求めるためにピントピークの前後にフォーカスレンズを移動させる必要があり、撮影者がレリーズ釦を押下してから、合焦するまでに時間がかかり、撮影チャンスを逃したり、思わぬ瞬間の画像を取得したり、ビデオカメラでは、撮影を開始しているにも係らずピントが合わない画像の撮影を強いることがあった。
【解決手段】被写体像を3つに分割する光分離部3と、分割した被写体像をそれぞれ光電変換する3つの撮像素子をもち、この撮像素子の内1つは被写体像の輝度信号のみを取得し、他2つは色信号を取得し、色信号を取得する撮像素子は、輝度信号を取得する撮像素子の撮影光学系からの光学距離に対し、光軸方向前後に配置されている。
【選択図】図1
Since the position of the subject cannot be recognized as an absolute value in video AF, it is necessary to move the focus lens before and after the focus peak in order to obtain a contrast peak. It took time to do so, missed shooting opportunities, acquired images of unexpected moments, and video cameras were sometimes forced to shoot images that were out of focus even though shooting was started .
A light separation unit 3 that divides a subject image into three and three image sensors that photoelectrically convert the divided subject images, one of which acquires only the luminance signal of the subject image. The other two acquire the color signal, and the image sensor that acquires the color signal is disposed before and after the optical distance from the imaging optical system of the image sensor that acquires the luminance signal.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、複数の撮像素子を用いて画像を取得する撮像装置(カメラ等)において、それぞれの撮像素子で取得される被写体のコントラスト値により、オートフォーカス機能を実現する技術に関する。   The present invention relates to a technique for realizing an autofocus function in an imaging apparatus (such as a camera) that acquires an image using a plurality of imaging elements, using the contrast value of a subject acquired by each imaging element.

近年、CCD(Charge Coupled Device)型センサやCMOS(Complementary Metal−oxide Semiconductor)型センサなどの撮像素子を用いて、光学像を電気信号に変換し、変換した電気信号をデジタル化して記録するデジタルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置が普及している。
このような撮像装置において、オートフォーカス機能は必須の機能として、一般消費者にも広く認知されている。そして、撮像装置のオートフォーカス機能の高速/高精度化は、ユーザー満足度(顧客満足度)を評価するための一つの指標となっている。一般的に、ほとんどのコンパクトデジタルカメラでは、ビデオAF(Automatic Focusing)と呼ばれる方式によりオートフォーカス機能が実現される。ビデオAF方式は、コンパクトデジタルカメラのフォーカスレンズを駆動しながら、被写体のコントラスト値を検出し、コントラスト値のピーク値を求める方式である。具体的には、一度ジャストピント位置(コンパクトデジタルカメラの合焦位置)を通り越すようにフォーカスレンズを駆動して、さらにフォーカスレンズをジャストピント位置に戻すように駆動することでコントラスト値のピーク値を求める方式である。
2. Description of the Related Art Recently, a digital camera that converts an optical image into an electrical signal and digitizes and records the converted electrical signal using an image sensor such as a CCD (Charge Coupled Device) type sensor or a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) type sensor. Imaging devices such as digital video cameras have become widespread.
In such an imaging apparatus, the autofocus function is widely recognized by general consumers as an essential function. The high speed / high accuracy of the autofocus function of the imaging apparatus is an index for evaluating user satisfaction (customer satisfaction). Generally, in most compact digital cameras, an autofocus function is realized by a method called video AF (Automatic Focusing). The video AF method is a method for obtaining the peak value of the contrast value by detecting the contrast value of the subject while driving the focus lens of the compact digital camera. Specifically, once the focus lens is driven to pass the just focus position (focus position of the compact digital camera), and the focus lens is further driven to return to the just focus position, the peak value of the contrast value is obtained. It is a method to seek.

また、デジタルビデオカメラにおいては、フォーカスレンズを微小な振動(ウォブリング)により動かすことで、コントラスト値の変化を時系列で検出しながら、フォーカスレンズをコントラスト値の高いほうに駆動し続ける、いわゆるウォブリング方式により、動画に対応したオートフォーカス機能を実現している。
コンパクトデジタルカメラにおけるビデオAFでは、被写体の3次元空間内の位置情報を絶対的な位置情報として認識できないため、コントラスト値のピーク値を求めるためにピントピークの前後(光軸の前後方向)にフォーカスレンズを移動させ、往復運動させる必要がある。そのため、コンパクトデジタルカメラでは、撮影者がレリーズ釦を押下してから、合焦するまでに時間がかかり、撮影チャンスを逃したり、撮影者が意図しない思わぬ瞬間の画像を取得したりすることがある。
In digital video cameras, the focus lens is moved by minute vibrations (wobbling), so that the focus lens continues to be driven to a higher contrast value while detecting changes in contrast in time series. This realizes an autofocus function that supports moving images.
Since video AF in a compact digital camera cannot recognize the position information of the subject in the three-dimensional space as absolute position information, it is focused before and after the focus peak (front and rear direction of the optical axis) to obtain the peak value of the contrast value. The lens needs to be moved and reciprocated. For this reason, in a compact digital camera, it takes time from when the photographer presses the release button until it is focused, and it is possible to miss a photographing opportunity or to acquire an image of an unexpected moment that the photographer does not intend. is there.

また、デジタルビデオカメラにおいても、撮り始めには被写体の3次元空間内の位置情報が、絶対的な位置情報として認識できないため(3次元空間内でデジタルビデオカメラと被写体との位置関係を特定することができないため)、ウォブリング動作を行う前にコントラスト値のピーク値を求めるために、ピントピークの前後(光軸の前後方向)にフォーカスレンズを移動させ、往復運動させる必要があり、コンパクトカメラの場合と同様に撮影者に不満足な結果を強いることになるおそれがある。
また、デジタルビデオカメラにおいて、高精細の映像信号(例えば、HDTV形式の映像信号)を取得する場合、ウォブリング方式によりオートフォーカス機能を実現させると、フォーカスレンズをウォブリングすることによるピント変化や像倍率変化による変動成分がデジタルカメラにより取得された映像信号上に発生する。そして、この映像信号を表示装置に表示させると、表示された映像上に目視確認できるレベルの変動成分(ピント変化や像倍率変化に起因する変動成分)が発生するという問題点がある。
Even in a digital video camera, since the position information of the subject in the three-dimensional space cannot be recognized as absolute position information at the beginning of shooting, the positional relationship between the digital video camera and the subject is specified in the three-dimensional space. In order to find the peak value of the contrast value before performing the wobbling operation, it is necessary to move the focus lens back and forth (in the front-rear direction of the optical axis) and move it back and forth. As in the case, the photographer may be unsatisfactory.
Also, when acquiring high-definition video signals (for example, HDTV format video signals) in a digital video camera, if the autofocus function is realized by the wobbling method, focus change and image magnification change due to wobbling the focus lens The fluctuation component due to is generated on the video signal acquired by the digital camera. When this video signal is displayed on the display device, there is a problem that a fluctuation component of a level that can be visually confirmed on the displayed video (fluctuation component due to focus change or image magnification change) occurs.

一方、カメラ(コンパクトデジタルカメラまたはデジタルビデオカメラ)に外光パッシブモジュールを別途設け、ピント位置の方向を検出する方式も提案されている。しかしながら、この方式では、カメラに別途モジュールを配置しなくてはならず、小型化を求められるコンパクトデジタルカメラにおいては、大型化してしまい、また、デジタルビデオカメラにおいても、高倍率ズームの各焦点距離で撮影者が満足するレベルのオートフォーカス機能を実現することは困難である。さらに、カメラに別途モジュールを付けることになるので、コストアップになるという問題点がある。
また、別途モジュールを付けることなく、オートフォーカス機能を実現することができる技術として、特開2001−61155号公報に開示されている撮像装置(自動合焦装置)がある。
On the other hand, a method has been proposed in which an external light passive module is separately provided in a camera (compact digital camera or digital video camera) to detect the direction of the focus position. However, in this method, a separate module must be arranged in the camera, and the size is increased in a compact digital camera that is required to be downsized. Also, in the digital video camera, each focal length of the high magnification zoom is also increased. Therefore, it is difficult to realize an autofocus function at a level that satisfies the photographer. Furthermore, since a separate module is attached to the camera, there is a problem that the cost increases.
Further, as a technique that can realize an autofocus function without adding a separate module, there is an imaging apparatus (automatic focusing apparatus) disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-61155.

この撮像装置では、被写体からの光をR色成分光、G色成分光およびB色成分光に分離する色分解プリズムと、R色用撮像素子、G色用撮像素子およびB色用撮像素子の3つの撮像素子をそれぞれ光路長が異なるように配置し、各色毎にボケ特性情報を算出することでオートフォーカス機能を実現する。
特開2001−61155号公報(第5図)
In this imaging apparatus, a color separation prism that separates light from a subject into R color component light, G color component light, and B color component light, an R color image sensor, a G color image sensor, and a B color image sensor. The three image sensors are arranged so that the optical path lengths are different from each other, and the blur characteristic information is calculated for each color, thereby realizing an autofocus function.
JP 2001-61155 A (FIG. 5)

しかしながら、従来の撮像装置では、取得した画像(映像)がぼけるという問題点を有している。つまり、従来の撮像装置では、被写体からの光をR成分光、G成分光およびB成分光に分離した後、R色用撮像素子、G色用撮像素子およびB色用撮像素子により、R成分信号、G成分信号およびB成分信号を取得する。そして、R成分信号、G成分信号およびB成分信号を合成することで映像信号を取得する。R色用撮像素子、G色用撮像素子およびB色用撮像素子の3つの撮像素子は、それぞれ光路長が異なるように配置されているので、例えば、G色用撮像素子に焦点を合わせた場合、R色用撮像素子およびB色用撮像素子については焦点が合っていない状態でR成分信号およびB成分信号が取得されることになる。この状態で、R成分信号、G成分信号およびB成分信号を合成して得られた映像信号は、ボケ成分を含むことになる。   However, the conventional imaging apparatus has a problem that the acquired image (video) is blurred. That is, in the conventional imaging apparatus, after separating light from the subject into R component light, G component light, and B component light, the R component, R color image sensor, G color image sensor, and B color image sensor A signal, a G component signal, and a B component signal are acquired. Then, the video signal is acquired by combining the R component signal, the G component signal, and the B component signal. Since the three image pickup devices of the R color image pickup device, the G color image pickup device, and the B color image pickup device are arranged so as to have different optical path lengths, for example, when the G color image pickup device is focused. As for the R color image sensor and the B color image sensor, the R component signal and the B component signal are acquired in a state where they are not in focus. In this state, the video signal obtained by synthesizing the R component signal, the G component signal, and the B component signal includes a blur component.

特に、撮像装置において、高精細の映像信号(例えば、HDTV形式の映像信号)を取得する場合、このボケ成分による表示映像の劣化が顕著となるという問題点がある。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、取得される画像(映像)がぼけることなく、かつ、高精度で高速なオートフォーカス機能を実現する撮像装置、フォーカス制御方法、プログラムおよび集積回路を提供することを目的とする。
In particular, when a high-definition video signal (for example, a video signal in HDTV format) is acquired in the imaging apparatus, there is a problem in that display video degradation due to the blur component becomes significant.
Therefore, in view of the above problems, the present invention provides an imaging device, a focus control method, a program, and an integrated circuit that realize a high-precision and high-speed autofocus function without blurring an acquired image (video). The purpose is to do.

第1の発明は、集光レンズと、フォーカスレンズと、光分離部と、第1色信号取得用撮像部と、輝度信号取得用撮像部と、第2色信号取得用撮像部と、フォーカス制御部と、を備える撮像装置である。集光レンズは、被写体からの光を集光する。フォーカスレンズは、集光レンズにより集光された光のフォーカス位置を調整するためのレンズである。光分離部は、フォーカスレンズを通過した光を、少なくとも3つの経路に分離する。第1色信号取得用撮像部は、集光レンズからの距離が第1の光路長となる位置に配置された第1色用撮像素子を有し、光分離部により分離された光を光電変換により第1色信号として取得する。輝度信号取得用撮像部は、集光レンズからの距離が第2の光路長となる位置に配置された輝度用撮像素子を有し、光分離部により分離された光を光電変換により輝度信号として取得する。第2色信号取得用撮像部は、集光レンズからの距離が第3の光路長となる位置に配置された第2色用撮像素子を有し、光分離部により分離された光を光電変換により第2色信号として取得する。フォーカス制御部は、第1色信号取得用撮像部により取得された第1色信号から第1色用撮像素子に入射された光のコントラスト値に対応する第1色用コントラスト値を求め、輝度信号取得用撮像部により取得された輝度信号から輝度用撮像素子に入射された光のコントラスト値に対応する輝度用コントラスト値を求め、第2色信号取得用撮像部により取得された第2色信号から第2色用撮像素子に入射された光のコントラスト値に対応する第2色用コントラスト値を求め、第1色用コントラスト値、輝度用コントラスト値および第2色光用コントラスト値に基づいて、フォーカスレンズの位置を調整する。   The first invention includes a condenser lens, a focus lens, a light separation unit, a first color signal acquisition imaging unit, a luminance signal acquisition imaging unit, a second color signal acquisition imaging unit, and focus control. And an imaging device. The condenser lens collects light from the subject. The focus lens is a lens for adjusting the focus position of the light collected by the condenser lens. The light separation unit separates light that has passed through the focus lens into at least three paths. The first color signal acquisition imaging unit includes a first color imaging element disposed at a position where the distance from the condenser lens is the first optical path length, and photoelectrically converts the light separated by the light separation unit To obtain the first color signal. The luminance signal acquisition imaging unit includes a luminance imaging element disposed at a position where the distance from the condenser lens is the second optical path length, and the light separated by the light separation unit is converted into a luminance signal by photoelectric conversion. get. The second color signal acquisition imaging unit has a second color imaging element disposed at a position where the distance from the condenser lens is the third optical path length, and photoelectrically converts the light separated by the light separation unit To obtain the second color signal. The focus control unit obtains a first color contrast value corresponding to a contrast value of light incident on the first color image pickup device from the first color signal acquired by the first color signal acquisition image pickup unit, and outputs a luminance signal. A luminance contrast value corresponding to the contrast value of the light incident on the luminance imaging element is obtained from the luminance signal acquired by the acquisition imaging unit, and the second color signal acquired by the second color signal acquisition imaging unit is obtained. A focus lens for a second color corresponding to the contrast value of the light incident on the image sensor for the second color is obtained, and based on the contrast value for the first color, the contrast value for luminance, and the contrast value for the second color light, the focus lens Adjust the position.

この撮像装置では、それぞれ、光路長の異なる位置に第1色用撮像素子、第2色用撮像素子および輝度用撮像素子は配置されており、それぞれの撮像素子から取得されるコントラスト値の関係(大小関係等)に基づいて、フォーカス制御部により、フォーカスレンズの位置調整が行われる。つまり、この撮像装置では、光路長の異なる位置に配置された撮像素子から取得されるコントラスト値の関係からフォーカスレンズを移動させる方向および移動量が分かるため、高速かつ高精度のオートフォーカス機能を実現させることができる。
なお、この撮像装置において、第1色用撮像素子、第2色用撮像素子および輝度用撮像素子は光路長がそれぞれ異なる位置に配置されていればよく、上記では、光路長の測定基準点(起点)を集光レンズ(集光レンズ(群)の光軸上の中心点とすることが好ましい。)としたが、これに限定されることはなく、光軸上の他の点であってもよいことは言うまでもない。
In this imaging apparatus, the first color imaging device, the second color imaging device, and the luminance imaging device are arranged at positions having different optical path lengths, and the relationship between the contrast values acquired from the respective imaging devices ( Based on the magnitude relationship, the focus control unit adjusts the position of the focus lens. In other words, this imaging device realizes a high-speed and high-precision autofocus function because the direction and amount of movement of the focus lens can be determined from the relationship of contrast values acquired from image sensors placed at different optical path lengths. Can be made.
In this image pickup apparatus, the first color image sensor, the second color image sensor, and the luminance image sensor need only be arranged at different optical path lengths. In the above description, the optical path length measurement reference point ( The starting point is a condensing lens (preferably the central point on the optical axis of the condensing lens (group)), but is not limited to this, and is another point on the optical axis. Needless to say.

また、光軸上の基準点から輝度用撮像素子までの光路長が、光軸上の基準点から第1色用撮像素子までの光路長と、光軸上の基準点から第2色用撮像素子までの光路長との間の値であることが好ましいが、これに限定されることはなく、例えば、光軸上の基準点から第1色用撮像素子までの光路長が、光軸上の基準点から輝度用撮像素子までの光路長と、光軸上の基準点から第2色用撮像素子までの光路長との間の値となるように配置されるものであってもよい。
第2の発明は、第1の発明であって、フォーカス制御部は、輝度用コントラスト値がピーク値となるように、フォーカスレンズの位置を調整する。
この撮像装置において、フォーカス制御部は、輝度用コントラスト値がピーク値となるように、フォーカスレンズの位置を調整するので、高精度の画像(映像)を取得することができる。この撮像装置では、輝度用コントラスト値がピーク値となるようにフォーカス制御を行う。つまり、この撮像装置では、輝度用撮像素子に合焦させるように、フォーカス制御を行うので、第1色用撮像素子および第2色用撮像素子には合焦していない状態での信号が取得されることになる。色情報に対する人間の視覚特性上の感度は、輝度情報に対する感度に比べて低いため、このような状態により取得された輝度信号(合焦状態で取得される信号)、第1色信号(合焦状態から若干ずれた状態で取得される信号)および第2色信号(合焦状態から若干ずれた状態で取得される信号)から取得される画像(映像)は高精度なものとすることができる。
Further, the optical path length from the reference point on the optical axis to the luminance image sensor is the optical path length from the reference point on the optical axis to the first color image sensor, and the second color image from the reference point on the optical axis. The value is preferably between the optical path length to the element, but is not limited thereto. For example, the optical path length from the reference point on the optical axis to the first color image sensor is on the optical axis. The optical path length from the reference point to the luminance image sensor and the optical path length from the reference point on the optical axis to the second color image sensor may be arranged.
2nd invention is 1st invention, Comprising: A focus control part adjusts the position of a focus lens so that the contrast value for brightness | luminance may become a peak value.
In this imaging apparatus, the focus control unit adjusts the position of the focus lens so that the luminance contrast value becomes the peak value, so that a highly accurate image (video) can be acquired. In this imaging apparatus, focus control is performed so that the luminance contrast value becomes a peak value. That is, in this imaging apparatus, focus control is performed so as to focus on the luminance imaging element, so that signals in a state where the first color imaging element and the second color imaging element are not in focus are acquired. Will be. Since the sensitivity on the human visual characteristic with respect to the color information is lower than the sensitivity with respect to the luminance information, the luminance signal acquired in such a state (signal acquired in the in-focus state), the first color signal (in-focus) The image (video) acquired from the second color signal (signal acquired in a state slightly deviated from the in-focus state) and the second color signal (video acquired in a state slightly deviated from the state) can be highly accurate. .

なお、「ピーク値」とは、最大値および極大値を含む概念である。
第3の発明は、第1または第2の発明であって、第1色信号取得用撮像部は、第1色用撮像素子の撮像素子面上に設置されている第1色用カラーフィルタを有する。そして、第2色信号取得用撮像部は、第2色用撮像素子の撮像素子面上に設置されている第2色用カラーフィルタを有する。そして、輝度信号取得用撮像部は、撮像素子面上にカラーフィルタが設置されていない輝度信号用撮像素子を有する。
この撮像装置では、輝度用撮像素子の撮像素子面上にはカラーフィルタが設置されていないため、カラーフィルタにより光損失のない輝度信号を取得することができる。これにより、この撮像装置により取得される画像(映像)が高精度のもの(特に輝度情報において高精度のもの)となる。
The “peak value” is a concept including a maximum value and a maximum value.
3rd invention is 1st or 2nd invention, Comprising: The imaging part for 1st color signal acquisition is the color filter for 1st colors installed on the image pick-up element surface of the image pick-up element for 1st colors. Have. The second color signal acquisition imaging unit includes a second color filter disposed on the imaging element surface of the second color imaging element. The luminance signal acquisition imaging unit includes a luminance signal imaging element in which no color filter is provided on the imaging element surface.
In this imaging apparatus, since a color filter is not provided on the imaging element surface of the luminance imaging element, a luminance signal without light loss can be obtained by the color filter. As a result, an image (video) acquired by the imaging apparatus has high accuracy (particularly, high accuracy in luminance information).

第4の発明は、第1から第3のいずれかの発明であって、第1色用撮像素子、輝度用撮像素子、および第2色用撮像素子は、第1の光路長をLC1とし、第2の光路長をLYとし、第3の光路張をLC2としたとき、
LC1<LY<LC2
または
LC2<LY<LC1
の関係を満たす位置に、それぞれ、配置されている。
これにより、輝度用撮像素子の光軸上の位置が、第1色用撮像素子の光軸上の位置と第1色用撮像素子の光軸上の位置との間となるので、撮像装置の合焦動作をさらに高速かつ正確に行うことができる。
The fourth invention is any one of the first to third inventions, wherein the first color imaging device, the luminance imaging device, and the second color imaging device have a first optical path length LC1; When the second optical path length is LY and the third optical path length is LC2,
LC1 <LY <LC2
Or LC2 <LY <LC1
Are arranged at positions satisfying the above relationship.
Accordingly, the position on the optical axis of the luminance image sensor is between the position on the optical axis of the first color image sensor and the position on the optical axis of the first color image sensor. The focusing operation can be performed more quickly and accurately.

第5の発明は、第1から第4のいずれかの発明であって、輝度用撮像素子は、画素数が第1の数であり、第1色用撮像素子は、画素数が第1の数以下の第2の数であり、第2色用撮像素子は、画素数が第1の数以下の第3の数である。
この撮像装置では、色用撮像素子の画素数が少ないため、撮像装置の製造コストを低減することができる。なお、色情報に対する人間の視覚特性上の感度は、輝度情報に対する感度に比べて低いため、色用撮像素子の画素数を少なくしても、この撮像装置により取得される画像(映像)は、十分な精度のものとすることができる。
第6の発明は、第1から第5のいずれかの発明であって、フォーカス制御部は、第1色用コントラスト値を検出する第1色用コントラスト検出部と、輝度用コントラスト値を検出する輝度用コントラスト検出部と、第2色用コントラスト値を検出する第2色用コントラスト検出部と、第1色用コントラスト値、輝度用コントラスト値および第2色光用コントラスト値に基づいて、フォーカスレンズを駆動する駆動量およびフォーカスレンズの駆動方向を決定するフォーカスレンズ駆動量決定部と、駆動量に基づいて、駆動方向にフォーカスレンズを駆動するフォーカスレンズ駆動部と、を有する。
A fifth invention is any one of the first to fourth inventions, wherein the luminance image pickup device has the first number of pixels, and the first color image pickup device has the first number of pixels. The second color imaging element is a third number less than or equal to the first number.
In this imaging apparatus, since the number of pixels of the color imaging element is small, the manufacturing cost of the imaging apparatus can be reduced. In addition, since the sensitivity on the human visual characteristic with respect to the color information is lower than the sensitivity with respect to the luminance information, even if the number of pixels of the color image sensor is reduced, an image (video) acquired by this imaging device is It can be of sufficient accuracy.
A sixth invention is any one of the first to fifth inventions, wherein the focus control unit detects a first color contrast detection unit and a luminance contrast value. Based on the contrast detection unit for luminance, the second color contrast detection unit for detecting the second color contrast value, the first color contrast value, the luminance contrast value, and the second color light contrast value, A focus lens drive amount determination unit that determines a drive amount to be driven and a drive direction of the focus lens; and a focus lens drive unit that drives the focus lens in the drive direction based on the drive amount.

第7の発明は、第6の発明であって、フォーカスレンズ駆動量決定部は、第1色用コントラスト値に第1オフセット値を加えた補正第1色用コントラスト値と、第2色用コントラスト値に第2オフセット値を加えた補正第2色用コントラスト値と、輝度用コントラスト値と、に基づいて、フォーカスレンズを駆動する駆動量およびフォーカスレンズの駆動方向を決定する。
第8の発明は、第7の発明であって、集光レンズが同一被写体からの光を集光している場合において、補正第1色用コントラスト値の最大値と、補正第2色用コントラスト値の最大値と、輝度用コントラスト値と、が略同一値となるように、第1オフセット値および第2オフセット値が設定されている。
この撮像装置では、補正第1色用コントラスト値と、補正第2色用コントラスト値とが、輝度用コントラスト値と同レベルになるように補正されているため、補正第1色用コントラスト値、補正第2色用コントラスト値、および輝度用コントラスト値の大小関係を比較するだけでフォーカスレンズを移動させる方向を決定することができる。
The seventh invention is the sixth invention, wherein the focus lens drive amount determination unit includes a corrected first color contrast value obtained by adding a first offset value to the first color contrast value, and a second color contrast. The driving amount for driving the focus lens and the driving direction of the focus lens are determined based on the corrected second color contrast value obtained by adding the second offset value to the value and the luminance contrast value.
The eighth invention is the seventh invention, wherein when the condensing lens collects light from the same subject, the maximum value of the corrected first color contrast value and the corrected second color contrast. The first offset value and the second offset value are set such that the maximum value and the luminance contrast value are substantially the same value.
In this imaging apparatus, the corrected first color contrast value and the corrected second color contrast value are corrected so as to be at the same level as the luminance contrast value. The direction in which the focus lens is moved can be determined simply by comparing the magnitude relationship between the second color contrast value and the luminance contrast value.

第9の発明は、第1から第8のいずれかの発明であって、Lab変換部と、画像データ生成部と、をさらに備える。Lab変換部は、第1色信号、第2色信号および輝度信号に対して、Lab変換を施すことで、第1色信号および第2色信号からa成分信号およびb成分信号を、輝度信号からL成分信号を、それぞれ、生成する。画像データ生成部は、L成分信号、a成分信号およびb成分信号から撮像画像データを生成する。
この撮像装置では、焦点の合っている輝度用撮像素子から取得される信号からL成分信号を取得し、焦点が若干ずれている色用撮像素子から取得される信号からa成分信号およびb成分信号を取得する。そして、高精度のL成分信号と、人間の視覚特性上それ程高い精度を要求されない色信号であるa成分信号およびb成分信号とから合成処理により撮像画像データが取得されるので、十分精度の高い撮像画像データを取得することができる。
A ninth invention is any one of the first to eighth inventions, and further includes a Lab conversion unit and an image data generation unit. The Lab conversion unit performs Lab conversion on the first color signal, the second color signal, and the luminance signal, thereby converting the a component signal and the b component signal from the first color signal and the second color signal into the luminance signal. L component signals are respectively generated. The image data generation unit generates captured image data from the L component signal, the a component signal, and the b component signal.
In this imaging apparatus, an L component signal is acquired from a signal acquired from an in-focus luminance image sensor, and an a component signal and a b component signal are acquired from a signal acquired from a color image sensor that is slightly out of focus. To get. Since the captured image data is acquired from the high-accuracy L-component signal and the a-component signal and the b-component signal, which are color signals that do not require so high accuracy in terms of human visual characteristics, sufficiently high accuracy is obtained. Captured image data can be acquired.

また、この撮像装置では、撮像画像データを輝度情報と色情報との合成処理、いわゆるLab合成処理によって生成するため、画素位置の合わせ込みが不要である。つまり、例えば、従来のRGB用の3つの撮像素子を有する撮像装置では、画素位置の厳密な位置合わせが必要となるが、この撮像装置では、従来程の厳密な画素位置合わせの必要はない。
第10の発明は、第1から第9のいずれかの発明であって、第1色用撮像素子および第2色用撮像素子は、輝度用撮像素子の集光レンズからの光学距離に対し、光軸方向前後1〜4Fδ内の位置に配置されている。
第11の発明は、集光レンズと、フォーカスレンズと、光分離部と、第1色信号取得用撮像部と、輝度信号取得用撮像部と、第2色信号取得用撮像部と、を備える撮像装置に用いられるフォーカス制御方法である。集光レンズは、被写体からの光を集光する。フォーカスレンズは、集光レンズにより集光された光のフォーカス位置を調整するためのレンズである。光分離部は、フォーカスレンズを通過した光を、少なくとも3つの経路に分離する。第1色信号取得用撮像部は、集光レンズからの距離が第1の光路長となる位置に配置された第1色用撮像素子を有し、光分離部により分離された光を光電変換により第1色信号として取得する。輝度信号取得用撮像部は、集光レンズからの距離が第2の光路長となる位置に配置された輝度用撮像素子を有し、光分離部により分離された光を光電変換により輝度信号として取得する。第2色信号取得用撮像部は、集光レンズからの距離が第3の光路長となる位置に配置された第2色用撮像素子を有し、光分離部により分離された光を光電変換により第2色信号として取得する。そして、このフォーカス制御方法では、第1色信号取得用撮像部により取得された第1色信号から第1色用撮像素子に入射された光のコントラスト値に対応する第1色用コントラスト値を求める。そして、輝度信号取得用撮像部により取得された輝度信号から輝度用撮像素子に入射された光のコントラスト値に対応する輝度用コントラスト値を求める。そして、第2色信号取得用撮像部により取得された第2色信号から第2色用撮像素子に入射された光のコントラスト値に対応する第2色用コントラスト値を求める。そして、第1色用コントラスト値、輝度用コントラスト値および第2色光用コントラスト値に基づいて、フォーカスレンズの位置を調整する。
Further, in this imaging apparatus, the captured image data is generated by a synthesis process of luminance information and color information, that is, a so-called Lab synthesis process, so that it is not necessary to align pixel positions. In other words, for example, an image pickup apparatus having three conventional RGB image pickup elements needs to have a precise pixel position alignment, but this image pickup apparatus does not need to have an exact pixel position adjustment as in the past.
A tenth aspect of the invention is any one of the first to ninth aspects of the invention, in which the first color image pickup device and the second color image pickup device have an optical distance from the condenser lens of the luminance image pickup device. It is arrange | positioned in the position within 1-4Fdelta before and behind the optical axis direction.
An eleventh invention includes a condensing lens, a focus lens, a light separation unit, a first color signal acquisition imaging unit, a luminance signal acquisition imaging unit, and a second color signal acquisition imaging unit. This is a focus control method used in an imaging apparatus. The condenser lens collects light from the subject. The focus lens is a lens for adjusting the focus position of the light collected by the condenser lens. The light separation unit separates light that has passed through the focus lens into at least three paths. The first color signal acquisition imaging unit includes a first color imaging element disposed at a position where the distance from the condenser lens is the first optical path length, and photoelectrically converts the light separated by the light separation unit To obtain the first color signal. The luminance signal acquisition imaging unit includes a luminance imaging element disposed at a position where the distance from the condenser lens is the second optical path length, and the light separated by the light separation unit is converted into a luminance signal by photoelectric conversion. get. The second color signal acquisition imaging unit has a second color imaging element disposed at a position where the distance from the condenser lens is the third optical path length, and photoelectrically converts the light separated by the light separation unit To obtain the second color signal. In this focus control method, the first color contrast value corresponding to the contrast value of the light incident on the first color image sensor is obtained from the first color signal acquired by the first color signal acquisition imaging unit. . Then, a luminance contrast value corresponding to the contrast value of the light incident on the luminance imaging element is obtained from the luminance signal acquired by the luminance signal acquisition imaging unit. Then, a second color contrast value corresponding to the contrast value of the light incident on the second color image sensor is obtained from the second color signal acquired by the second color signal acquisition imaging unit. Then, the position of the focus lens is adjusted based on the first color contrast value, the luminance contrast value, and the second color light contrast value.

これにより、集光レンズと、フォーカスレンズと、光分離部と、第1色信号取得用撮像部と、輝度信号取得用撮像部と、第2色信号取得用撮像部と、を備える撮像装置に用いられることで、第1の発明と同様の効果を奏するフォーカス制御方法を実現することができる。
第12の発明は、集光レンズと、フォーカスレンズと、光分離部と、第1色信号取得用撮像部と、輝度信号取得用撮像部と、第2色信号取得用撮像部と、を備える撮像装置に用いられるフォーカス制御方法をコンピュータに実行させるプログラムである。
集光レンズは、被写体からの光を集光する。フォーカスレンズは、集光レンズにより集光された光のフォーカス位置を調整するためのレンズである。光分離部は、フォーカスレンズを通過した光を、少なくとも3つの経路に分離する。第1色信号取得用撮像部は、集光レンズからの距離が第1の光路長となる位置に配置された第1色用撮像素子を有し、光分離部により分離された光を光電変換により第1色信号として取得する。輝度信号取得用撮像部は、集光レンズからの距離が第2の光路長となる位置に配置された輝度用撮像素子を有し、光分離部により分離された光を光電変換により輝度信号として取得する。第2色信号取得用撮像部は、集光レンズからの距離が第3の光路長となる位置に配置された第2色用撮像素子を有し、光分離部により分離された光を光電変換により第2色信号として取得する。そして、フォーカス制御方法では、第1色信号取得用撮像部により取得された第1色信号から第1色用撮像素子に入射された光のコントラスト値に対応する第1色用コントラスト値を求める。そして、輝度信号取得用撮像部により取得された輝度信号から輝度用撮像素子に入射された光のコントラスト値に対応する輝度用コントラスト値を求める。そして、第2色信号取得用撮像部により取得された第2色信号から第2色用撮像素子に入射された光のコントラスト値に対応する第2色用コントラスト値を求める。そして、第1色用コントラスト値、輝度用コントラスト値および第2色光用コントラスト値に基づいて、フォーカスレンズの位置を調整する。
Accordingly, an imaging apparatus including a condenser lens, a focus lens, a light separation unit, a first color signal acquisition imaging unit, a luminance signal acquisition imaging unit, and a second color signal acquisition imaging unit. By being used, it is possible to realize a focus control method that exhibits the same effect as the first invention.
A twelfth invention includes a condenser lens, a focus lens, a light separation unit, a first color signal acquisition imaging unit, a luminance signal acquisition imaging unit, and a second color signal acquisition imaging unit. A program for causing a computer to execute a focus control method used in an imaging apparatus.
The condenser lens collects light from the subject. The focus lens is a lens for adjusting the focus position of the light collected by the condenser lens. The light separation unit separates light that has passed through the focus lens into at least three paths. The first color signal acquisition imaging unit includes a first color imaging element disposed at a position where the distance from the condenser lens is the first optical path length, and photoelectrically converts the light separated by the light separation unit To obtain the first color signal. The luminance signal acquisition imaging unit includes a luminance imaging element disposed at a position where the distance from the condenser lens is the second optical path length, and the light separated by the light separation unit is converted into a luminance signal by photoelectric conversion. get. The second color signal acquisition imaging unit has a second color imaging element disposed at a position where the distance from the condenser lens is the third optical path length, and photoelectrically converts the light separated by the light separation unit To obtain the second color signal. In the focus control method, the first color contrast value corresponding to the contrast value of the light incident on the first color image sensor is obtained from the first color signal acquired by the first color signal acquisition imaging unit. Then, a luminance contrast value corresponding to the contrast value of the light incident on the luminance imaging element is obtained from the luminance signal acquired by the luminance signal acquisition imaging unit. Then, a second color contrast value corresponding to the contrast value of the light incident on the second color image sensor is obtained from the second color signal acquired by the second color signal acquisition imaging unit. Then, the position of the focus lens is adjusted based on the first color contrast value, the luminance contrast value, and the second color light contrast value.

これにより、集光レンズと、フォーカスレンズと、光分離部と、第1色信号取得用撮像部と、輝度信号取得用撮像部と、第2色信号取得用撮像部と、を備える撮像装置に用いられることで、第1の発明と同様の効果を奏するフォーカス制御方法をコンピュータに実行させるプログラムを実現することができる。
第13の発明は、被写体からの光を集光する集光レンズと、集光レンズにより集光された光のフォーカス位置を調整するためのフォーカスレンズと、フォーカスレンズを通過した光を、少なくとも3つの経路に分離する光分離部と、を備える撮像装置に用いられる集積回路である。
第1色信号取得用撮像部は、集光レンズからの距離が第1の光路長となる位置に配置された第1色用撮像素子を有し、光分離部により分離された光を光電変換により第1色信号として取得する。輝度信号取得用撮像部は、集光レンズからの距離が第2の光路長となる位置に配置された輝度用撮像素子を有し、光分離部により分離された光を光電変換により輝度信号として取得する。第2色信号取得用撮像部は、集光レンズからの距離が第3の光路長となる位置に配置された第2色用撮像素子を有し、光分離部により分離された光を光電変換により第2色信号として取得する。フォーカス制御部は、第1色信号取得用撮像部により取得された第1色信号から第1色用撮像素子に入射された光のコントラスト値に対応する第1色用コントラスト値を求め、輝度信号取得用撮像部により取得された輝度信号から輝度用撮像素子に入射された光のコントラスト値に対応する輝度用コントラスト値を求め、第2色信号取得用撮像部により取得された第2色信号から第2色用撮像素子に入射された光のコントラスト値に対応する第2色用コントラスト値を求め、第1色用コントラスト値、輝度用コントラスト値および第2色光用コントラスト値に基づいて、フォーカスレンズの位置を調整する。
Accordingly, an imaging apparatus including a condenser lens, a focus lens, a light separation unit, a first color signal acquisition imaging unit, a luminance signal acquisition imaging unit, and a second color signal acquisition imaging unit. By being used, it is possible to realize a program that causes a computer to execute a focus control method that exhibits the same effect as the first invention.
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided a condensing lens for condensing light from a subject, a focus lens for adjusting a focus position of light collected by the condensing lens, and at least three light beams that have passed through the focus lens. It is an integrated circuit used for an imaging device provided with the light separation part which isolate | separates into one path | route.
The first color signal acquisition imaging unit includes a first color imaging element disposed at a position where the distance from the condenser lens is the first optical path length, and photoelectrically converts the light separated by the light separation unit To obtain the first color signal. The luminance signal acquisition imaging unit includes a luminance imaging element disposed at a position where the distance from the condenser lens is the second optical path length, and the light separated by the light separation unit is converted into a luminance signal by photoelectric conversion. get. The second color signal acquisition imaging unit has a second color imaging element disposed at a position where the distance from the condenser lens is the third optical path length, and photoelectrically converts the light separated by the light separation unit To obtain the second color signal. The focus control unit obtains a first color contrast value corresponding to a contrast value of light incident on the first color image pickup device from the first color signal acquired by the first color signal acquisition image pickup unit, and outputs a luminance signal. A luminance contrast value corresponding to the contrast value of the light incident on the luminance imaging element is obtained from the luminance signal acquired by the acquisition imaging unit, and the second color signal acquired by the second color signal acquisition imaging unit is obtained. A focus lens for a second color corresponding to the contrast value of the light incident on the image sensor for the second color is obtained, and based on the contrast value for the first color, the contrast value for luminance, and the contrast value for the second color light, the focus lens Adjust the position.

これにより、集光レンズと、フォーカスレンズと、光分離部と、を備える撮像装置に用いられることで、第1の発明と同様の効果を奏する集積回路を実現することができる。
第14の発明は、集光レンズと、フォーカスレンズと、光分離部と、第1色信号取得用撮像部と、輝度信号取得用撮像部と、第2色信号取得用撮像部と、を備える撮像装置に用いられる集積回路である。
集光レンズは、被写体からの光を集光する。フォーカスレンズは、集光レンズにより集光された光のフォーカス位置を調整するためのレンズである。光分離部は、フォーカスレンズを通過した光を、少なくとも3つの経路に分離する。第1色信号取得用撮像部は、集光レンズからの距離が第1の光路長となる位置に配置された第1色用撮像素子を有し、光分離部により分離された光を光電変換により第1色信号として取得する。輝度信号取得用撮像部は、集光レンズからの距離が第2の光路長となる位置に配置された輝度用撮像素子を有し、光分離部により分離された光を光電変換により輝度信号として取得する。第2色信号取得用撮像部は、集光レンズからの距離が第3の光路長となる位置に配置された第2色用撮像素子を有し、光分離部により分離された光を光電変換により第2色信号として取得する。
Thus, an integrated circuit that exhibits the same effect as that of the first invention can be realized by being used in an imaging apparatus including a condenser lens, a focus lens, and a light separation unit.
14th invention is provided with the condensing lens, the focus lens, the light separation part, the imaging part for 1st color signal acquisition, the imaging part for luminance signal acquisition, and the imaging part for 2nd color signal acquisition. It is an integrated circuit used for an imaging device.
The condenser lens collects light from the subject. The focus lens is a lens for adjusting the focus position of the light collected by the condenser lens. The light separation unit separates light that has passed through the focus lens into at least three paths. The first color signal acquisition imaging unit includes a first color imaging element disposed at a position where the distance from the condenser lens is the first optical path length, and photoelectrically converts the light separated by the light separation unit To obtain the first color signal. The luminance signal acquisition imaging unit includes a luminance imaging element disposed at a position where the distance from the condenser lens is the second optical path length, and the light separated by the light separation unit is converted into a luminance signal by photoelectric conversion. get. The second color signal acquisition imaging unit has a second color imaging element disposed at a position where the distance from the condenser lens is the third optical path length, and photoelectrically converts the light separated by the light separation unit To obtain the second color signal.

フォーカス制御部は、第1色信号取得用撮像部により取得された第1色信号から第1色用撮像素子に入射された光のコントラスト値に対応する第1色用コントラスト値を求め、輝度信号取得用撮像部により取得された輝度信号から輝度用撮像素子に入射された光のコントラスト値に対応する輝度用コントラスト値を求め、第2色信号取得用撮像部により取得された第2色信号から第2色用撮像素子に入射された光のコントラスト値に対応する第2色用コントラスト値を求め、第1色用コントラスト値、輝度用コントラスト値および第2色光用コントラスト値に基づいて、フォーカスレンズの位置を調整する。
これにより、集光レンズと、フォーカスレンズと、光分離部と、第1色信号取得用撮像部と、輝度信号取得用撮像部と、第2色信号取得用撮像部と、を備える撮像装置に用いられることで、第1の発明と同様の効果を奏する集積回路を実現することができる。
The focus control unit obtains a first color contrast value corresponding to a contrast value of light incident on the first color image pickup device from the first color signal acquired by the first color signal acquisition image pickup unit, and outputs a luminance signal. A luminance contrast value corresponding to the contrast value of the light incident on the luminance imaging element is obtained from the luminance signal acquired by the acquisition imaging unit, and the second color signal acquired by the second color signal acquisition imaging unit is obtained. A focus lens for a second color corresponding to the contrast value of the light incident on the image sensor for the second color is obtained, and based on the contrast value for the first color, the contrast value for luminance, and the contrast value for the second color light, the focus lens Adjust the position.
Accordingly, an imaging apparatus including a condenser lens, a focus lens, a light separation unit, a first color signal acquisition imaging unit, a luminance signal acquisition imaging unit, and a second color signal acquisition imaging unit. By being used, it is possible to realize an integrated circuit having the same effects as those of the first invention.

本発明では、取得される画像(映像)がぼけることなく、かつ、高精度で高速なオートフォーカス機能を実現する撮像装置、フォーカス制御方法、プログラムおよび集積回路を提供することができる。   In the present invention, it is possible to provide an imaging device, a focus control method, a program, and an integrated circuit that realize a high-precision and high-speed autofocus function without blurring an acquired image (video).

以下、本発明に係る撮像装置の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
[第1実施形態]
<1.1:撮像装置の構成>
図1に、第1実施形態に係る撮像装置100の概略構成図を示す。図2に、撮像装置100の撮影レンズ系LENと、光分離部3と、輝度信号取得用撮像部40と、第1色信号取得用撮像部41と、第2色信号取得用撮像部42と、概略構成図を示す。
撮像装置100は、被写体からの光を集光する集光レンズ1およびフォーカスを調整するためのフォーカスレンズ2を含む撮影レンズ系LENと、撮影レンズ系LENからの光を3つの経路に分離する光分離部3と、光分離部3により分離された光を光電変換により輝度信号として取得する輝度信号取得用撮像部40と、光分離部3により分離された光を光電変換により第1色信号として取得する第1色信号取得用撮像部41と、光分離部3により分離された光を光電変換により第2色信号として取得する第2色信号取得用撮像部42と、を備える。また、撮像装置100は、輝度信号取得用撮像部40により取得された輝度信号から輝度用コントラスト値を検出する輝度用コントラスト検出部50と、第1色信号取得用撮像部41により取得された第1色信号から第1色用コントラスト値を検出する第1色用コントラスト検出部51と、第2色信号取得用撮像部42により取得された第2色信号から第2色用コントラスト値を検出する第2色用コントラスト検出部52と、を備える。さらに、撮像装置100は、輝度用コントラスト値、第1色用コントラスト値および第2色用コントラスト値に基づいて、フォーカスレンズ駆動量を決定するフォーカスレンズ駆動量決定部6と、フォーカスレンズ駆動量決定部6により決定されたフォーカスレンズ駆動量に基づいてフォーカスレンズ2を駆動するフォーカスレンズ駆動部7と、を備える。また、撮像装置100は、Lab変換部8と、撮像画像データ生成部9と、を備える。
Hereinafter, embodiments of an imaging apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
<1.1: Configuration of Imaging Device>
FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of an imaging apparatus 100 according to the first embodiment. In FIG. 2, the imaging lens system LEN, the light separation unit 3, the luminance signal acquisition imaging unit 40, the first color signal acquisition imaging unit 41, and the second color signal acquisition imaging unit 42 of the imaging apparatus 100 are illustrated. The schematic block diagram is shown.
The imaging apparatus 100 includes a photographic lens system LEN including a condenser lens 1 that collects light from a subject and a focus lens 2 for adjusting focus, and light that separates light from the photographic lens system LEN into three paths. The separation unit 3, the luminance signal acquisition imaging unit 40 that acquires the light separated by the light separation unit 3 as a luminance signal by photoelectric conversion, and the light separated by the light separation unit 3 as a first color signal by photoelectric conversion A first color signal acquisition imaging unit 41 to acquire, and a second color signal acquisition imaging unit 42 to acquire the light separated by the light separation unit 3 as a second color signal by photoelectric conversion. In addition, the imaging apparatus 100 includes a luminance contrast detection unit 50 that detects a luminance contrast value from the luminance signal acquired by the luminance signal acquisition imaging unit 40 and the first color signal acquisition imaging unit 41. The first color contrast detection unit 51 that detects the first color contrast value from the one color signal, and the second color contrast value is detected from the second color signal acquired by the second color signal acquisition imaging unit 42. A second color contrast detection unit 52. Furthermore, the imaging apparatus 100 includes a focus lens drive amount determination unit 6 that determines a focus lens drive amount based on the luminance contrast value, the first color contrast value, and the second color contrast value, and a focus lens drive amount determination. A focus lens driving unit 7 that drives the focus lens 2 based on the focus lens driving amount determined by the unit 6. In addition, the imaging apparatus 100 includes a Lab conversion unit 8 and a captured image data generation unit 9.

撮影レンズ系LENは、被写体からの光を集光する集光レンズ1およびフォーカスを調整するためのフォーカスレンズ2を有しており、被写体からの光を集光し、光分離部3へ出力する。集光レンズ1およびフォーカスレンズは、単独のレンズから構成されても良く、また、複数のレンズ群から構成されてもよい。
フォーカスレンズ2は、フォーカスレンズ駆動部7により、光軸の前後方向に移動することができるように設置されている。そして、フォーカスレンズ駆動部7により、フォーカスレンズ2を光軸の前後方向に移動することで、撮像装置100において、フォーカス調整機能が実現される。
光分離部3は、撮影レンズ系LENからの光を3つの異なる経路に分離し、分離した光を輝度信号取得用撮像部40、第1色信号取得用撮像部41および第2色信号取得用撮像部42に、それぞれ、出力する。光分離部3として、光学プリズムを用いることが好ましい。
The photographic lens system LEN has a condenser lens 1 for condensing light from the subject and a focus lens 2 for adjusting the focus, condenses the light from the subject, and outputs it to the light separation unit 3. . The condenser lens 1 and the focus lens may be composed of a single lens or may be composed of a plurality of lens groups.
The focus lens 2 is installed so that it can be moved in the front-rear direction of the optical axis by the focus lens driving unit 7. Then, the focus lens driving unit 7 moves the focus lens 2 in the front-rear direction of the optical axis, thereby realizing a focus adjustment function in the imaging apparatus 100.
The light separation unit 3 separates the light from the photographing lens system LEN into three different paths, and the separated light is the luminance signal acquisition imaging unit 40, the first color signal acquisition imaging unit 41, and the second color signal acquisition. Each is output to the imaging unit 42. An optical prism is preferably used as the light separation unit 3.

輝度信号取得用撮像部40は、撮像素子を有しており、光分離部3により分離された光を受け、光電変換により、輝度信号として取得し、取得した輝度信号を輝度用コントラスト検出部50およびLab変換部8に出力する。そして、輝度信号取得用撮像部40は、図2に示す輝度信号取得用撮像部40の撮像素子の撮像面の中心点(光軸に直交する点)であるF点と図2に示すB点との光路長が、L1+L2となる位置に配置されている。また、輝度信号取得用撮像部40は、輝度信号取得用撮像部40の撮像素子の撮像面にカラーフィルタを設置しない構成とする。これにより、輝度信号取得用撮像部40では、カラーフィルタによる光のロス(損失)がないので、輝度信号取得用撮像部40における光電変換効率を高くすることができ、輝度信号取得用撮像部40により取得される輝度信号を精度の高いもの(高コントラスト、高S/N比を実現することができる信号)とすることができる。なお、輝度信号取得用撮像部40の撮像素子としては、CCD型イメージセンサやCMOS型イメージセンサを用いることが好ましい。   The luminance signal acquisition imaging unit 40 includes an imaging device, receives the light separated by the light separation unit 3, acquires the luminance signal by photoelectric conversion, and acquires the acquired luminance signal as a luminance contrast detection unit 50. And output to the Lab converter 8. Then, the luminance signal acquisition imaging unit 40 has a point F that is the center point (point orthogonal to the optical axis) of the imaging surface of the imaging element of the luminance signal acquisition imaging unit 40 shown in FIG. 2 and a point B shown in FIG. Are arranged at positions where L1 + L2. Further, the luminance signal acquisition imaging unit 40 is configured such that no color filter is provided on the imaging surface of the imaging element of the luminance signal acquisition imaging unit 40. Thereby, in the luminance signal acquisition imaging unit 40, since there is no light loss due to the color filter, it is possible to increase the photoelectric conversion efficiency in the luminance signal acquisition imaging unit 40, and the luminance signal acquisition imaging unit 40. The luminance signal acquired by the above can be a highly accurate signal (a signal capable of realizing a high contrast and a high S / N ratio). Note that it is preferable to use a CCD type image sensor or a CMOS type image sensor as the imaging element of the luminance signal acquisition imaging unit 40.

第1色信号取得用撮像部41は、撮像素子を有しており、光分離部3により分離された光を受け、光電変換により、第1色信号として取得し、取得した第1色信号を第1色用コントラスト検出部51およびLab変換部8に出力する。そして、第1色信号取得用撮像部41は、図2に示す第1色信号取得用撮像部41の撮像素子の撮像面の中心点(光軸に直交する点)であるG点と図2に示すB点との光路長が、L1+C1となる位置に配置されている。また、第1色信号取得用撮像部41は、第1色信号取得用撮像部41の撮像素子の撮像面にカラーフィルタを設置する構成とする。なお、第1色信号取得用撮像部41の撮像素子としては、CCD型イメージセンサやCMOS型イメージセンサを用いることが好ましい。また、第1色信号取得用撮像部41の撮像素子は、色信号取得用であるので、輝度信号ほどの精度は必要ないので、第1色信号取得用撮像部41の撮像素子として、輝度信号取得用撮像部40の撮像素子より画素数が少ない撮像素子を用いるようにしてもよい。カラーフィルタとしては、例えば、ベイヤ配列のカラーフィルタを用いることが好ましい。   The first color signal acquisition imaging unit 41 includes an imaging device, receives the light separated by the light separation unit 3, acquires the first color signal by photoelectric conversion, and acquires the acquired first color signal. The data is output to the first color contrast detection unit 51 and the Lab conversion unit 8. Then, the first color signal acquisition imaging unit 41 has a G point that is the center point (a point orthogonal to the optical axis) of the imaging surface of the imaging element of the first color signal acquisition imaging unit 41 shown in FIG. The optical path length with respect to the point B shown in FIG. In addition, the first color signal acquisition imaging unit 41 is configured to install a color filter on the imaging surface of the imaging element of the first color signal acquisition imaging unit 41. In addition, as an image pick-up element of the image pick-up part 41 for 1st color signal acquisition, it is preferable to use a CCD type image sensor and a CMOS type image sensor. In addition, since the image sensor of the first color signal acquisition imaging unit 41 is for color signal acquisition, accuracy as high as that of the luminance signal is not necessary. Therefore, the luminance signal is used as the image sensor of the first color signal acquisition imaging unit 41. An image sensor having a smaller number of pixels than the image sensor of the acquisition imaging unit 40 may be used. For example, a Bayer color filter is preferably used as the color filter.

第2色信号取得用撮像部42は、撮像素子を有しており、光分離部3により分離された光を受け、光電変換により、第2色信号として取得し、取得した第2色信号を第2色用コントラスト検出部52およびLab変換部8に出力する。そして、第2色信号取得用撮像部42は、図2に示す第2色信号取得用撮像部42の撮像素子の撮像面の中心点(光軸に直交する点)であるD点と図2に示すB点との光路長が、C2+C3となる位置に配置されている。また、第2色信号取得用撮像部42は、第2色信号取得用撮像部42の撮像素子の撮像面にカラーフィルタを設置する構成とする。なお、第2色信号取得用撮像部42の撮像素子としては、CCD型イメージセンサやCMOS型イメージセンサを用いることが好ましい。また、第2色信号取得用撮像部42の撮像素子は、色信号取得用であるので、輝度信号ほどの精度は必要ないので、第2色信号取得用撮像部42の撮像素子として、輝度信号取得用撮像部40の撮像素子より画素数が少ない撮像素子を用いるようにしてもよい。カラーフィルタとしては、例えば、ベイヤ配列のカラーフィルタを用いることが好ましい。   The second color signal acquisition imaging unit 42 includes an imaging device, receives the light separated by the light separation unit 3, acquires the second color signal by photoelectric conversion, and obtains the acquired second color signal. The data is output to the second color contrast detection unit 52 and the Lab conversion unit 8. The second color signal acquisition imaging unit 42 has a point D which is the center point (a point orthogonal to the optical axis) of the imaging surface of the imaging element of the second color signal acquisition imaging unit 42 shown in FIG. The optical path length with respect to the point B shown in FIG. In addition, the second color signal acquisition imaging unit 42 is configured to install a color filter on the imaging surface of the imaging element of the second color signal acquisition imaging unit 42. In addition, as an image pick-up element of the image pick-up part 42 for 2nd color signal acquisition, it is preferable to use a CCD type image sensor and a CMOS type image sensor. In addition, since the image sensor of the second color signal acquisition imaging unit 42 is for color signal acquisition, accuracy as high as that of the luminance signal is not necessary. Therefore, the luminance signal is used as the image sensor of the second color signal acquisition imaging unit 42. An image sensor having a smaller number of pixels than the image sensor of the acquisition imaging unit 40 may be used. For example, a Bayer color filter is preferably used as the color filter.

そして、輝度信号取得用撮像部40と、第1色信号取得用撮像部41と、第2色信号取得用撮像部42とは、
L1+C1<L1+L2<C2+C3
あるいは、
C2+C3<L1+L2<L1+C1
を満足する位置に、それぞれ、配置されている。
輝度用コントラスト検出部50は、輝度信号取得用撮像部40により取得された輝度信号を入力とし、輝度信号から輝度用コントラスト値を検出し、検出した輝度用コントラスト値をフォーカスレンズ駆動量決定部6のフォーカスレンズ駆動量算出部63に出力する。
The luminance signal acquisition imaging unit 40, the first color signal acquisition imaging unit 41, and the second color signal acquisition imaging unit 42 are:
L1 + C1 <L1 + L2 <C2 + C3
Or
C2 + C3 <L1 + L2 <L1 + C1
Are arranged at positions satisfying the above.
The luminance contrast detection unit 50 receives the luminance signal acquired by the luminance signal acquisition imaging unit 40, detects the luminance contrast value from the luminance signal, and uses the detected luminance contrast value as the focus lens drive amount determination unit 6 To the focus lens drive amount calculation unit 63.

第1色用コントラスト検出部51は、第1色信号取得用撮像部41により取得された第1色信号を入力とし、第1色信号から第1色用コントラスト値を検出し、検出した第1色用コントラスト値をフォーカスレンズ駆動量決定部6の第1色用加算器61に出力する。
第2色用コントラスト検出部52は、第2色信号取得用撮像部42により取得された第2色信号を入力とし、第2色信号から第2色用コントラスト値を検出し、検出した第2色用コントラスト値をフォーカスレンズ駆動量決定部6の第2色用加算器62に出力する。
フォーカスレンズ駆動量決定部6は、第1色用加算器61と、第2色用加算器62と、フォーカスレンズ駆動量算出部63と、を有する。
第1色用加算器61は、第1色用コントラスト検出部51から出力される第1色用コントラスト値および第1オフセット値を入力とし、第1色用コントラスト値および第1オフセット値を加算し、加算した結果(以下、これを「補正第1色用コントラスト値」という。)をフォーカスレンズ駆動量算出部63に出力する。なお、第1オフセット値は、撮像装置100のROM等の記憶装置(不図示)に予め記憶しておくことが好ましい。第1オフセット値については、後述する。
The first color contrast detection unit 51 receives the first color signal acquired by the first color signal acquisition imaging unit 41, detects the first color contrast value from the first color signal, and detects the detected first color signal. The color contrast value is output to the first color adder 61 of the focus lens drive amount determination unit 6.
The second color contrast detection unit 52 receives the second color signal acquired by the second color signal acquisition imaging unit 42, detects the second color contrast value from the second color signal, and detects the detected second color signal. The color contrast value is output to the second color adder 62 of the focus lens drive amount determination unit 6.
The focus lens drive amount determination unit 6 includes a first color adder 61, a second color adder 62, and a focus lens drive amount calculation unit 63.
The first color adder 61 receives the first color contrast value and the first offset value output from the first color contrast detection unit 51, and adds the first color contrast value and the first offset value. The addition result (hereinafter referred to as “corrected first color contrast value”) is output to the focus lens driving amount calculation unit 63. The first offset value is preferably stored in advance in a storage device (not shown) such as a ROM of the imaging apparatus 100. The first offset value will be described later.

第2色用加算器62は、第2色用コントラスト検出部52から出力される第2色用コントラスト値および第2オフセット値を入力とし、第2色用コントラスト値および第2オフセット値を加算し、加算した結果(以下、これを「補正第2色用コントラスト値」という。)をフォーカスレンズ駆動量算出部63に出力する。なお、第2オフセット値は、撮像装置100のROM等の記憶装置(不図示)に予め記憶しておくことが好ましい。第2オフセット値については、後述する。
フォーカスレンズ駆動量算出部63は、輝度用コントラスト検出部50から出力された輝度用コントラスト値、第1色用加算器61から出力された補正第1色用コントラスト値、および第2色用加算器62から出力された補正第2色用コントラスト値を入力とし、輝度用コントラスト値、補正第1色用コントラスト値および補正第2色用コントラスト値に基づいて、フォーカスレンズを移動(駆動)させる方向および駆動量を算出する。そして、フォーカスレンズ駆動量算出部63は、算出したフォーカスレンズを移動(駆動)させる方向および駆動量についての情報をフォーカスレンズ駆動部7に出力する。
The second color adder 62 receives the second color contrast value and the second offset value output from the second color contrast detection unit 52, and adds the second color contrast value and the second offset value. , And outputs the result (hereinafter, referred to as “corrected second color contrast value”) to the focus lens driving amount calculation unit 63. The second offset value is preferably stored in advance in a storage device (not shown) such as a ROM of the imaging device 100. The second offset value will be described later.
The focus lens driving amount calculation unit 63 includes a luminance contrast value output from the luminance contrast detection unit 50, a corrected first color contrast value output from the first color adder 61, and a second color adder. The direction of moving (driving) the focus lens based on the luminance contrast value, the corrected first color contrast value, and the corrected second color contrast value is input using the corrected second color contrast value output from 62 The driving amount is calculated. Then, the focus lens drive amount calculation unit 63 outputs information about the calculated direction and drive amount of the focus lens to the focus lens drive unit 7.

フォーカスレンズ駆動部7は、フォーカスレンズ駆動量算出部63から出力されるフォーカスレンズを移動(駆動)させる方向および駆動量についての情報を入力とし、フォーカスレンズ2を、フォーカスレンズ駆動量算出部63で決定された移動(駆動)方向に、フォーカスレンズ駆動量算出部63で決定された駆動量だけ移動させることにより、撮像装置100におけるフォーカス調整を行う。
Lab変換部8は、輝度信号取得用撮像部40から出力される輝度信号、第1色信号取得用撮像部41から出力される第1色信号、および第2色信号取得用撮像部42から出力される第2色信号を入力とし、輝度信号取得用撮像部40から出力される輝度信号をLab色空間のL成分信号に変換する(輝度信号をそのままL成分信号としてもよい)。そして、Lab変換部8は、第1色信号取得用撮像部41から出力される第1色信号をLab色空間のa成分信号に変換し、第2色信号取得用撮像部42から出力される第2色信号をLab色空間のb成分信号に変換する。または、第1色信号取得用撮像部41から出力される第1色信号と第2色信号取得用撮像部42から出力される第2色信号を合成した上で、a成分信号、b成分信号に変換しても良い。そして、Lab変換部8は、L成分信号、a成分信号およびb成分信号を撮像画像データ生成部9に出力する。
The focus lens drive unit 7 receives information about the direction and drive amount for moving (driving) the focus lens output from the focus lens drive amount calculation unit 63, and the focus lens 2 is moved by the focus lens drive amount calculation unit 63. The focus adjustment in the imaging apparatus 100 is performed by moving the determined movement (drive) direction by the drive amount determined by the focus lens drive amount calculation unit 63.
The Lab converter 8 outputs the luminance signal output from the luminance signal acquisition imaging unit 40, the first color signal output from the first color signal acquisition imaging unit 41, and the second color signal acquisition imaging unit 42. The luminance signal output from the luminance signal acquisition imaging unit 40 is converted into an L component signal in the Lab color space (the luminance signal may be used as it is as an L component signal). Then, the Lab conversion unit 8 converts the first color signal output from the first color signal acquisition imaging unit 41 into an a component signal in the Lab color space, and is output from the second color signal acquisition imaging unit 42. The second color signal is converted into a b component signal in the Lab color space. Alternatively, the first color signal output from the first color signal acquisition imaging unit 41 and the second color signal output from the second color signal acquisition imaging unit 42 are combined, and then the a component signal and the b component signal are combined. May be converted to The Lab conversion unit 8 outputs the L component signal, the a component signal, and the b component signal to the captured image data generation unit 9.

撮像画像データ生成部9は、Lab変換部8から出力されるL成分信号、a成分信号およびb成分信号を入力として、L成分信号、a成分信号およびb成分信号を合成することにより撮像画像データを生成する。そして、撮像装置100は、撮像画像データ生成部9により生成された撮像画像データを撮像装置100の記憶部(不図示)に記憶する。また、撮像装置100は、撮像画像データ生成部9により生成された撮像画像データを撮像装置100の表示部(不図示)に表示する。
<1.2:撮像装置の動作>
以上のように構成された撮像装置100の動作について、以下、説明する。
被写体からの光は、集光レンズ1で集光され、フォーカスレンズ2を通過し、光分離部3に入射される。なお、ここで、光分離部3は、図2に示すように、プリズム3a、プリズム3bおよびプリズム3cから構成されるものとして、以下説明する。
The captured image data generation unit 9 receives the L component signal, the a component signal, and the b component signal output from the Lab conversion unit 8, and synthesizes the L component signal, the a component signal, and the b component signal to obtain captured image data. Is generated. The imaging device 100 stores the captured image data generated by the captured image data generation unit 9 in a storage unit (not shown) of the imaging device 100. In addition, the imaging device 100 displays the captured image data generated by the captured image data generation unit 9 on a display unit (not shown) of the imaging device 100.
<1.2: Operation of Imaging Device>
Hereinafter, the operation of the imaging apparatus 100 configured as described above will be described.
Light from the subject is collected by the condenser lens 1, passes through the focus lens 2, and enters the light separation unit 3. Here, as shown in FIG. 2, the light separation unit 3 will be described below as being composed of a prism 3a, a prism 3b, and a prism 3c.

図2に示すように、フォーカスレンズ2を通過した光は、プリズム3aにより、上方にその光路が折り曲げられ、第2色信号取得用撮像部42に導かれる。また、プリズム3bにより、プリズム3aとプリズム3bの接合面を透過した光は、下方にその光路が折り曲げられ、第1色信号取得用撮像部41に導かれる。また、プリズム3cにより、プリズム3bとプリズム3cの接合面を透過した光は、輝度信号取得用撮像部40に導かれる。
プリズム3aとプリズム3bの接合面と光軸の交わる点であるB点を基準として、それぞれの撮像部の撮像素子の撮像素子面の中心点(光軸と直交する点)(図2のD点、F点およびG点)までの光学的光路長は以下の関係になっている。
つまり、B点からG点の距離(B点から第1色信号取得用撮像部41の撮像素子までの光学的光路長)がL1+C1であり、B点からD点までの距離(B点から第2色信号取得用撮像部42の撮像素子までの光学的光路長)がC2+C3であり、B点からF点までの距離(B点から輝度信号取得用撮像部40の撮像素子までの光学的光路長)がL1+L2であるので、これらの光学的光路長が以下の関係になるように、光分離部(プリズム)3を構成するプリズム3a、3bおよび3cの大きさおよび形状が決定される。
As shown in FIG. 2, the light that has passed through the focus lens 2 is guided upward to the second color signal acquisition imaging unit 42 by the prism 3 a with its optical path bent upward. Further, the light transmitted through the joint surface of the prism 3a and the prism 3b by the prism 3b is bent downward and guided to the first color signal acquisition imaging unit 41. Further, the light transmitted through the joint surface between the prism 3b and the prism 3c is guided to the luminance signal acquisition imaging unit 40 by the prism 3c.
The center point (point perpendicular to the optical axis) of the image pickup device surface of the image pickup device of each image pickup unit (point D in FIG. 2) with reference to point B, which is the point where the joint surface of the prism 3a and prism 3b intersects the optical axis , F point and G point) have the following relationship.
That is, the distance from the point B to the point G (the optical optical path length from the point B to the image sensor of the first color signal acquisition imaging unit 41) is L1 + C1, and the distance from the point B to the point D (from the point B to the first point). The optical optical path length from the image pickup unit 42 for acquiring the two-color signal to the image pickup device is C2 + C3, and the distance from the point B to the point F (the optical optical path from the point B to the image pickup device of the image pickup unit 40 for obtaining the luminance signal) Since the length) is L1 + L2, the sizes and shapes of the prisms 3a, 3b and 3c constituting the light separating unit (prism) 3 are determined so that these optical optical path lengths have the following relationship.

L1+C1>L1+L2>C2+C3
または
L1+C1<L1+L2<C2+C3
なお、光学的光路長の関係は、上記のように、2つの色信号取得用撮像部(第1色信号取得用撮像部41および第2色信号取得用撮像部42)の撮像素子までの光学的光路長が輝度信号取得用撮像部40の撮像素子までの光学的光路長を挟んでいる条件を満たすものであれば、各撮像素子の位置関係は、図2に示した位置に限定されることはなく、他の組合せであっても良いことを言うまでもない。また、撮影レンズ系LENからの光を3つに分離する光分離部(プリズム)3の構成も、上記条件を満たすものであればよく、図2の構成に限定されないことは言うまでもない。
L1 + C1> L1 + L2> C2 + C3
Or L1 + C1 <L1 + L2 <C2 + C3
As described above, the relationship between the optical optical path lengths is the optical up to the image sensor of the two color signal acquisition imaging units (the first color signal acquisition imaging unit 41 and the second color signal acquisition imaging unit 42). As long as the optical path length satisfies the condition for sandwiching the optical optical path length to the image sensor of the luminance signal acquisition imaging unit 40, the positional relationship between the image sensors is limited to the position shown in FIG. Needless to say, other combinations may be used. Further, the configuration of the light separating section (prism) 3 that separates the light from the photographic lens system LEN into three is not limited to the configuration shown in FIG.

光分離部3により分離された3つの光は、それぞれ、輝度信号取得用撮像部40により輝度信号に、第1色信号取得用撮像部41により第1色信号に、第2色信号取得用撮像部42により第2色信号に、変換される。
輝度信号は、輝度用コントラスト検出部50に入力され、輝度用コントラスト検出部50により輝度信号のコントラスト値である輝度用コントラスト値が検出される。
第1色信号は、第1色用コントラスト検出部51に入力され、第1色用コントラスト検出部51により第1色信号のコントラスト値である第1色用コントラスト値が検出される。
第2色信号は、第2色用コントラスト検出部52に入力され、第2色用コントラスト検出部52により第2色信号のコントラスト値である第1色用コントラスト値が検出される。
The three lights separated by the light separation unit 3 are respectively converted into luminance signals by the luminance signal acquisition imaging unit 40, to the first color signal by the first color signal acquisition imaging unit 41, and to the second color signal acquisition imaging. The unit 42 converts it into the second color signal.
The luminance signal is input to the luminance contrast detection unit 50, and the luminance contrast detection unit 50 detects the luminance contrast value that is the contrast value of the luminance signal.
The first color signal is input to the first color contrast detection unit 51, and the first color contrast detection unit 51 detects the first color contrast value that is the contrast value of the first color signal.
The second color signal is input to the second color contrast detection unit 52, and the second color contrast detection unit 52 detects the first color contrast value which is the contrast value of the second color signal.

ここで、コントラスト値の検出方法として、例えば、それぞれの撮像部の撮像素子の撮像面上の一定数の画素(一定領域に存在する画素)から取得される信号値の積分値とすることでコントラスト値を検出することができる。
第1色用コントラスト値は、第1色用加算器61で、第1オフセット値と加算され、補正第1色用コントラスト値としてフォーカスレンズ駆動量算出部63に出力される。
第2色用コントラスト値は、第2色用加算器62で、第2オフセット値と加算され、補正第2色用コントラスト値としてフォーカスレンズ駆動量算出部63に出力される。
また、輝度用コントラスト値は、フォーカスレンズ駆動量算出部63に出力される。
(1.2.1:第1オフセット値と第2オフセット値について)
ここで、第1オフセット値と第2オフセット値について説明する。
Here, as a method for detecting the contrast value, for example, the contrast value is obtained by integrating the signal value acquired from a certain number of pixels (pixels existing in a certain region) on the imaging surface of the imaging element of each imaging unit. The value can be detected.
The first color contrast value is added to the first offset value by the first color adder 61 and output to the focus lens drive amount calculation unit 63 as the corrected first color contrast value.
The second color contrast value is added to the second offset value by the second color adder 62 and output to the focus lens drive amount calculation unit 63 as the corrected second color contrast value.
Further, the luminance contrast value is output to the focus lens drive amount calculation unit 63.
(1.2.1: About the first offset value and the second offset value)
Here, the first offset value and the second offset value will be described.

図3に、光軸方向の位置とコントラスト値との関係を表すグラフを示す。
図4から図6に、各撮像部(輝度信号取得用撮像部40、第1色信号取得用撮像部41および第2色信号取得用撮像部42)の撮像素子とフォーカスレンズ2との位置関係を示した模式図を示す。なお、図4から図6は、屈曲する光路を直線として表示させ、光路長と各撮像部の撮像素子とフォーカスレンズ2との位置関係を比較しやすいように便宜的に表示させたものである。そして、図4から図6に示すように光軸方向を設定する。
図3は、各撮像部40、41および42とフォーカスレンズ2との位置関係が図4の状態にある場合の光軸方向の位置とコントラスト値との関係を示している。
図3(a)〜(c)は、横軸に光軸上の位置をとり、縦軸にコントラスト値をとったグラフである。図3(a)は、第2色信号取得用撮像部42によるコントラスト値(第1色用コントラスト値)と光軸位置との関係を示すグラフである。図3(b)は、輝度信号取得用撮像部40によるコントラスト値(輝度用コントラスト値)と光軸上の位置との関係を示すグラフである。そして、図3(c)は、第1色信号取得用撮像部41によるコントラスト値(第1色用コントラスト値)と光軸上の位置との関係を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the position in the optical axis direction and the contrast value.
4 to 6, the positional relationship between the imaging lens of each imaging unit (the luminance signal acquisition imaging unit 40, the first color signal acquisition imaging unit 41, and the second color signal acquisition imaging unit 42) and the focus lens 2. The schematic diagram which showed was shown. 4 to 6 show the optical path to be bent as a straight line and display it for convenience so that the optical path length and the positional relationship between the imaging element of each imaging unit and the focus lens 2 can be easily compared. . Then, the optical axis direction is set as shown in FIGS.
FIG. 3 shows the relationship between the position in the optical axis direction and the contrast value when the positional relationship between the imaging units 40, 41 and 42 and the focus lens 2 is in the state shown in FIG.
3A to 3C are graphs in which the horizontal axis represents the position on the optical axis and the vertical axis represents the contrast value. FIG. 3A is a graph showing the relationship between the contrast value (first color contrast value) by the second color signal acquisition imaging unit 42 and the optical axis position. FIG. 3B is a graph showing the relationship between the contrast value (luminance contrast value) by the luminance signal acquisition imaging unit 40 and the position on the optical axis. FIG. 3C is a graph showing the relationship between the contrast value (first color contrast value) by the first color signal acquisition imaging unit 41 and the position on the optical axis.

また、光軸は、図4〜図6に示したようにとるものとし、撮像装置100において、輝度信号取得用撮像部40の撮像素子の撮像面の位置が合焦点となる位置を光軸上の原点として、以下説明する。また、説明便宜のため、図4に示すように、第2色信号取得用撮像部42の撮像素子の撮像面の光軸上の位置が「−α」(αは正の数)であり、第1色信号取得用撮像部41の撮像素子の撮像面の光軸上の位置が「β」(βは正の数)であるものとして、以下説明する。つまり、光路長の関係が
L1+C1>L1+L2>C2+C3
であり、
(L1+C1)−(L1+L2)=β
(L1+L2)−(C2+C3)=α
であるものとして、以下説明する。
Further, the optical axis is assumed to be as shown in FIGS. 4 to 6, and in the imaging apparatus 100, the position on the imaging surface of the imaging element of the imaging unit 40 for obtaining the luminance signal is the focal point on the optical axis. As the origin of, the following will be described. For convenience of explanation, as shown in FIG. 4, the position on the optical axis of the imaging surface of the imaging element of the second color signal acquisition imaging unit 42 is “−α” (α is a positive number), The following description will be made assuming that the position on the optical axis of the imaging surface of the imaging element of the first color signal acquisition imaging unit 41 is “β” (β is a positive number). That is, the relationship of the optical path length is L1 + C1> L1 + L2> C2 + C3
And
(L1 + C1) − (L1 + L2) = β
(L1 + L2)-(C2 + C3) = α
This will be described below.

図3(a)の実線は、フォーカスレンズ2を動かし焦点位置(合焦点)を光軸方向に移動させた場合に第2色信号取得用撮像部42により取得されるコントラスト値(第1色用コントラスト値)の変化の様子(特性)の一例を示している。
図3(b)の実線は、フォーカスレンズ2を動かし焦点位置(合焦点)を光軸方向に移動させた場合に輝度信号取得用撮像部40により取得されるコントラスト値(輝度用コントラスト値)の変化の様子(特性)の一例を示している。
図3(c)の実線は、フォーカスレンズ2を動かし焦点位置(合焦点)を光軸方向に移動させた場合に第1色信号取得用撮像部41により取得されるコントラスト値(第1色用コントラスト値)の変化の様子(特性)の一例を示している。
図3から分かるように、輝度信号取得用撮像部40の撮像素子の撮像面にはカラーフィルタが設置されていないので、コントラスト値の値が高い。一方、第1色信号取得用撮像部41および第2色信号取得用撮像部42の撮像素子の撮像面には、それぞれ、カラーフィルタが設置されているため、第1色信号取得用撮像部によるコントラスト値(最大値はB点のコントラスト値で、B点のコントラスト値は、第1色信号取得用撮像部41の撮像素子の撮像面が合焦点に位置する場合のコントラスト値に相当する。)は、輝度信号取得用撮像部40により取得されるコントラスト値より低い値となっている。さらに、第1色信号取得用撮像部41は、第2色信号取得用撮像部42よりも光軸上の位置が遠い位置にあるので、第1色信号取得用撮像部41により取得されるコントラスト値は、第2色信号取得用撮像部42のコントラスト値(最大値は、C点のコントラスト値で、C点のコントラスト値は、第2色信号取得用撮像部42の撮像素子の撮像面が合焦点に位置する場合のコントラスト値に相当する。)よりも低い値となっている。
The solid line in FIG. 3A indicates the contrast value (for the first color) acquired by the second color signal acquisition imaging unit 42 when the focus lens 2 is moved and the focal position (focus point) is moved in the optical axis direction. An example of a change (contrast value) of (contrast value) is shown.
The solid line in FIG. 3B indicates the contrast value (luminance contrast value) acquired by the luminance signal acquisition imaging unit 40 when the focus lens 2 is moved and the focal position (focusing point) is moved in the optical axis direction. An example of changes (characteristics) is shown.
The solid line in FIG. 3C indicates the contrast value (for the first color) acquired by the first color signal acquisition imaging unit 41 when the focus lens 2 is moved and the focal position (focus point) is moved in the optical axis direction. An example of a change (contrast value) of (contrast value) is shown.
As can be seen from FIG. 3, since no color filter is provided on the imaging surface of the imaging device of the luminance signal acquisition imaging unit 40, the contrast value is high. On the other hand, since the color filters are respectively provided on the imaging surfaces of the imaging elements of the first color signal acquisition imaging unit 41 and the second color signal acquisition imaging unit 42, the first color signal acquisition imaging unit 41 Contrast value (the maximum value is the contrast value at point B, and the contrast value at point B corresponds to the contrast value when the imaging surface of the imaging element of the first color signal acquisition imaging unit 41 is located at the focal point) Is a value lower than the contrast value acquired by the luminance signal acquisition imaging unit 40. Further, since the first color signal acquisition imaging unit 41 is located farther on the optical axis than the second color signal acquisition imaging unit 42, the contrast acquired by the first color signal acquisition imaging unit 41. The value is the contrast value of the second color signal acquisition imaging unit 42 (the maximum value is the contrast value of the C point, and the contrast value of the C point is the imaging surface of the imaging element of the second color signal acquisition imaging unit 42). This corresponds to the contrast value in the case of being located at the focal point.)

そこで、図3に示すように、A点のコントラスト値とC点のコントラスト値との差を求め、その値を第2オフセット値とし、A点のコントラスト値とB点のコントラスト値との差を求め、その値を第1オフセット値として求める。
この第1オフセット値および第2オフセット値は、例えば、撮像装置100の製造時(あるいは製造後)に、所定のテストパターンを被写体としてコントラスト値の最大値(図3のA点のコントラスト値、B点のコントラスト値およびC点のコントラスト値)を求め、その求めた最大値に対して上述したような演算(差をとる演算)を行うことで算出される。そして、算出された第1オフセット値および第2オフセット値は、各コントラスト値の最大値(図3のA点のコントラスト値、B点のコントラスト値およびC点のコントラスト値)とともに、例えば、撮像装置100のROM等の記憶装置(不図示)に記憶しておく。なお、第1オフセット値、第2オフセット値、各コントラスト値の最大値、およびそれ以外の特徴点(光軸上の位置−コントラスト値特性を決定させる特徴点)のデータを撮像装置100のROM等の記憶装置(不図示)に記憶するようにしてもよい。このようにすることで、光分離部(プリズム)3による光量損失差、撮像素子の固体差、輝度用撮像素子と色用撮像素子の差であるカラーフィルタの有無などの影響により各撮像部により取得されるコントラスト値のばらつき等も吸収することができる。
Therefore, as shown in FIG. 3, the difference between the contrast value at point A and the contrast value at point C is obtained, and that value is set as the second offset value, and the difference between the contrast value at point A and the contrast value at point B is calculated. And the value is obtained as the first offset value.
For example, when the imaging apparatus 100 is manufactured (or after manufacture), the first offset value and the second offset value are the maximum contrast values (a contrast value at point A in FIG. (The contrast value of the point and the contrast value of the point C) are calculated, and the above-described calculation (calculation for calculating a difference) is performed on the calculated maximum value. Then, the calculated first offset value and second offset value together with the maximum value of each contrast value (contrast value at point A, contrast value at point B and contrast value at point C in FIG. 3), for example, an imaging device The data is stored in a storage device (not shown) such as 100 ROM. Note that data of the first offset value, the second offset value, the maximum value of each contrast value, and other feature points (feature points that determine the position-contrast value characteristics on the optical axis) are stored in the ROM of the imaging apparatus 100, etc. You may make it memorize | store in a memory | storage device (not shown). By doing in this way, each image pick-up part is influenced by the light amount loss difference by the light separation part (prism) 3, the solid difference of the image pick-up element, the presence of the color filter that is the difference between the image pick-up element for luminance and the color image pick-up element, and the like. Variations in acquired contrast values can be absorbed.

なお、第1オフセット値および第2オフセット値は、各コントラスト値の最大値(図3のA点のコントラスト値、B点のコントラスト値およびC点のコントラスト値)は、撮像装置100の使用時に求めるようにしてもよい。
以上のようにして求められた(設定された)第1オフセット値および第2オフセット値を加算されたコントラスト値である補正第1色用コントラスト値および補正第2色用コントラススト値は、フォーカスレンズ駆動量算出部63に入力される。
そして、フォーカスレンズ駆動量算出部63では、輝度用コントラスト値、補正第1色用コントラスト値および補正第2色用コントラススト値に基づいて、フォーカスレンズ2の光軸上の移動方向および移動量(駆動量)が決定される。
(1.2.2:フォーカスレンズの移動方向および移動量の決定方法について)
次に、フォーカスレンズ駆動量算出部63でのフォーカスレンズ2の光軸上の移動方向および移動量(駆動量)の決定方法について説明する。
Note that the first offset value and the second offset value are obtained as the maximum values of the respective contrast values (the contrast value at point A, the contrast value at point B, and the contrast value at point C in FIG. 3) when the imaging apparatus 100 is used. You may do it.
The corrected first color contrast value and the corrected second color contrast value, which are contrast values obtained by adding (setting) the first offset value and the second offset value obtained as described above, are the focus lens. This is input to the drive amount calculation unit 63.
The focus lens drive amount calculation unit 63 then moves and moves the focus lens 2 on the optical axis based on the luminance contrast value, the corrected first color contrast value, and the corrected second color contrast value ( Driving amount) is determined.
(1.2.2: How to determine the direction and amount of movement of the focus lens)
Next, a method for determining the movement direction and the movement amount (drive amount) of the focus lens 2 on the optical axis in the focus lens drive amount calculation unit 63 will be described.

図7は、撮像装置100において、ピント位置が光軸方向前方にある、いわゆる前ピン状態における光軸上の位置と各撮像部により取得されるコントラスト値との関係を示している。つまり、図5の状態における光軸上の位置と各撮像部により取得されるコントラスト値との関係を示している。なお、図7(a)が第2色信号取得用撮像部42についての光軸上の位置とコントラスト値との関係を示すものであり、図7(b)が輝度信号取得用撮像部40についての光軸上の位置とコントラスト値との関係を示すものであり、図7(c)が第1色信号取得用撮像部41についての光軸上の位置とコントラスト値との関係を示すものである。
図8は、撮像装置100において、ピント位置が光軸方向後方にある、いわゆる後ピン状態における光軸上の位置と各撮像部により取得されるコントラスト値との関係を示している。つまり、図6の状態における光軸上の位置と各撮像部により取得されるコントラスト値との関係を示している。なお、図8(a)が第2色信号取得用撮像部42についての光軸上の位置とコントラスト値との関係を示すものであり、図8(b)が輝度信号取得用撮像部40についての光軸上の位置とコントラスト値との関係を示すものであり、図8(c)が第1色信号取得用撮像部41についての光軸上の位置とコントラスト値との関係を示すものである。
FIG. 7 illustrates the relationship between the position on the optical axis in a so-called front focus state in which the focus position is in the front in the optical axis direction and the contrast value acquired by each imaging unit in the imaging apparatus 100. That is, the relationship between the position on the optical axis in the state of FIG. 5 and the contrast value acquired by each imaging unit is shown. 7A shows the relationship between the position on the optical axis and the contrast value for the second color signal acquisition imaging unit 42, and FIG. 7B shows the luminance signal acquisition imaging unit 40. FIG. 7C shows the relationship between the position on the optical axis and the contrast value for the first color signal acquisition imaging unit 41. FIG. is there.
FIG. 8 shows the relationship between the position on the optical axis in the so-called rear focus state and the contrast value acquired by each imaging unit, where the focus position is rearward in the optical axis direction in the imaging apparatus 100. That is, the relationship between the position on the optical axis in the state of FIG. 6 and the contrast value acquired by each imaging unit is shown. 8A shows the relationship between the position on the optical axis and the contrast value for the second color signal acquisition imaging unit 42, and FIG. 8B shows the luminance signal acquisition imaging unit 40. 8C shows the relationship between the position on the optical axis and the contrast value, and FIG. 8C shows the relationship between the position on the optical axis and the contrast value for the first color signal acquisition imaging unit 41. is there.

≪前ピン状態の場合≫
まず、図7の前ピン状態の場合について説明する。
この場合、図7(a)に示すように、第2色信号取得用撮像部42の撮像素子の撮像面は、光軸上の位置が「−α」の位置にあるので、第2色信号取得用撮像部42により取得されるコントラスト値(第2色用コントラスト値)は、C点に相当する値(この値を「C」と表現することにする。)である。そして、補正第2色用コントラスト値は、C+(第2オフセット値)となる。
また、図7(b)に示すように、輝度信号取得用撮像部40の撮像素子の撮像面は、光軸上の位置が「0」の位置にあるので、輝度信号取得用撮像部40により取得されるコントラスト値(輝度用コントラスト値)は、A点に相当する値(この値を「A」と表現することにする。)
である。
≪In the case of the front pin state≫
First, the case of the front pin state in FIG. 7 will be described.
In this case, as shown in FIG. 7A, the imaging surface of the imaging device of the imaging unit 42 for acquiring the second color signal is located at the position “−α” on the optical axis. The contrast value (second color contrast value) acquired by the acquisition imaging unit 42 is a value corresponding to the point C (this value is expressed as “C”). The corrected second color contrast value is C + (second offset value).
Further, as shown in FIG. 7B, the imaging surface of the imaging element of the luminance signal acquisition imaging unit 40 is located at the position “0” on the optical axis. The acquired contrast value (luminance contrast value) is a value corresponding to point A (this value will be expressed as “A”).
It is.

また、図7(c)に示すように、第1色信号取得用撮像部41の撮像素子の撮像面は、光軸上の位置が「+β」の位置にあるので、第1色信号取得用撮像部41により取得されるコントラスト値(第1色用コントラスト値)は、B点に相当する値(この値を「B」と表現することにする。)である。そして、補正第1色用コントラスト値は、B+(第1オフセット値)となる。
この場合、
C+(第2オフセット値)>A>B+(第1オフセット値) (式1)
となるので、撮像装置100の焦点位置(合焦点)が第2色信号取得用撮像部42の近くに存在することが分かる。そして、第2色信号取得用撮像部42は、輝度信号取得用撮像部40よりも光軸上の位置が前方にあることは予め分かっているので、図5に示すように、光軸方向の(+)方向(プラスの方向)に移動させれば良いことが分かる。
Further, as shown in FIG. 7C, the image pickup surface of the image pickup element of the first color signal acquisition image pickup unit 41 is located at the position “+ β” on the optical axis. The contrast value (first color contrast value) acquired by the imaging unit 41 is a value corresponding to the point B (this value is expressed as “B”). The corrected first color contrast value is B + (first offset value).
in this case,
C + (second offset value)>A> B + (first offset value) (Formula 1)
Therefore, it can be seen that the focal position (focusing point) of the imaging apparatus 100 exists near the second color signal acquisition imaging unit 42. Then, since the second color signal acquisition imaging unit 42 is known in advance that the position on the optical axis is ahead of the luminance signal acquisition imaging unit 40, as shown in FIG. It can be seen that it is only necessary to move in the (+) direction (positive direction).

つまり、(式1)の関係となっていることが分かれば、フォーカスレンズ2の移動方向を決定することができる。そして、この決定処理は、フォーカスレンズ駆動量算出部63により実行される。
そして、フォーカスレンズ駆動量算出部により決定された移動方向にフォーカスレンズ2を移動させると、輝度信号取得用撮像部40によるコントラスト値(輝度用コントラスト値)の値(出力)は大きくなり、図7のコントラスト値の特性を示すカーブ(曲線)が図7の右方向に移動していくことになる。
ここで、フォーカスレンズ駆動量決定部6により、第2色信号取得用撮像部42のコントラスト値Cの値(出力)(あるいは、補正第2色用コントラスト値)をモニタすることで、輝度信号取得用撮像部40のコントラスト値Aの値(出力)が最大になる前に第2色信号取得用撮像部42のコントラスト値Cが最大値を向かえ、更に低下していくことを確認することができる。
That is, if it is known that the relationship of (Expression 1) is established, the moving direction of the focus lens 2 can be determined. This determination process is executed by the focus lens driving amount calculation unit 63.
When the focus lens 2 is moved in the movement direction determined by the focus lens drive amount calculation unit, the value (output) of the contrast value (luminance contrast value) by the luminance signal acquisition imaging unit 40 increases, and FIG. The curve indicating the characteristics of the contrast value (curve) moves to the right in FIG.
Here, the focus lens drive amount determination unit 6 monitors the value (output) of the contrast value C (or the corrected second color contrast value) of the second color signal acquisition imaging unit 42 to acquire the luminance signal. It can be confirmed that the contrast value C of the second color signal acquisition imaging unit 42 reaches the maximum value and further decreases before the contrast value A (output) of the imaging unit 40 reaches the maximum. .

この時点で、第2色信号取得用撮像部42における合焦位置(合焦点)が確認できたことになる。撮像装置100において、輝度信号取得用撮像部40と第2色信号取得用撮像部42は、所定の光学的光路長ずらして配置していることが予め分かっている。そのため、撮像装置100では、第2色信号取得用撮像部42における合焦位置から、フォーカスレンズ2をどれだけ駆動すれば、輝度信号取得用撮像部40の撮像素子の撮像面に合焦するか、容易に演算することが可能となり、直ちに最適なピント位置に駆動することが可能なとなる。そして、撮像装置100では、輝度信号取得用撮像部40によるコントラスト値(輝度用コントラスト値)と、第2色信号取得用撮像部42における合焦位置のコントラスト値Cに第2オフセット値を加えた値とを比較することにより、正しく輝度信号取得用撮像部40の撮像素子の撮像面に合焦しているか否かを判定することも可能となる。   At this point, the in-focus position (in-focus) in the second color signal acquisition imaging unit 42 has been confirmed. In the imaging apparatus 100, it is known in advance that the luminance signal acquisition imaging unit 40 and the second color signal acquisition imaging unit 42 are arranged with a predetermined optical optical path length shifted. Therefore, in the imaging apparatus 100, how much the focus lens 2 is driven from the in-focus position in the second color signal acquisition imaging unit 42 to focus on the imaging surface of the imaging element of the luminance signal acquisition imaging unit 40. Therefore, it is possible to easily calculate, and it is possible to immediately drive to the optimum focus position. In the imaging apparatus 100, the second offset value is added to the contrast value (luminance contrast value) by the luminance signal acquisition imaging unit 40 and the contrast value C of the in-focus position in the second color signal acquisition imaging unit 42. By comparing the values, it is possible to determine whether or not the imaging surface of the imaging element of the luminance signal acquisition imaging unit 40 is correctly focused.

さらに、撮像装置100では、第1色信号取得用撮像部の撮像素子の撮像面の合焦位置のコントラスト値(第1色用コントラスト値)Bに第1オフセット値を加えた値と輝度用コントラスト値とを比較する処理を加えることで、より正確に輝度信号取得用撮像部40の撮像素子の撮像面に合焦しているか否かを判定することができる。
≪後ピン状態の場合≫
次に、図8の後ピン状態の場合について説明する。
この場合、図8(a)に示すように、第2色信号取得用撮像部42の撮像素子の撮像面は、光軸上の位置が「−α」の位置にあるので、第2色信号取得用撮像部42により取得されるコントラスト値(第2色用コントラスト値)は、C点に相当する値(この値を「C」と表現することにする。)である。そして、補正第2色用コントラスト値は、C+(第2オフセット値)となる。
Furthermore, in the imaging apparatus 100, the value obtained by adding the first offset value to the contrast value (first color contrast value) B of the in-focus position of the imaging surface of the imaging device of the first color signal acquisition imaging unit and the luminance contrast. By adding a process of comparing the value, it is possible to determine whether or not the imaging surface of the imaging element of the luminance signal acquisition imaging unit 40 is in focus more accurately.
≪For rear pin state≫
Next, the case of the rear pin state in FIG. 8 will be described.
In this case, as shown in FIG. 8A, the imaging surface of the imaging element of the imaging unit 42 for acquiring the second color signal is located at the position “−α” on the optical axis. The contrast value (second color contrast value) acquired by the acquisition imaging unit 42 is a value corresponding to the point C (this value is expressed as “C”). The corrected second color contrast value is C + (second offset value).

また、図8(b)に示すように、輝度信号取得用撮像部40の撮像素子の撮像面は、光軸上の位置が「0」の位置にあるので、輝度信号取得用撮像部40により取得されるコントラスト値(輝度用コントラスト値)は、A点に相当する値(この値を「A」と表現することにする。)である。
また、図8(c)に示すように、第1色信号取得用撮像部41の撮像素子の撮像面は、光軸上の位置が「+β」の位置にあるので、第1色信号取得用撮像部41により取得されるコントラスト値(第1色用コントラスト値)は、B点に相当する値(この値を「B」と表現することにする。)である。そして、補正第1色用コントラスト値は、B+(第1オフセット値)となる。
Further, as shown in FIG. 8B, the imaging surface of the imaging element of the luminance signal acquisition imaging unit 40 is located at the position “0” on the optical axis. The acquired contrast value (brightness contrast value) is a value corresponding to point A (this value will be expressed as “A”).
Further, as shown in FIG. 8C, the image pickup surface of the image pickup element of the first color signal acquisition image pickup unit 41 is located at the position “+ β” on the optical axis. The contrast value (first color contrast value) acquired by the imaging unit 41 is a value corresponding to the point B (this value is expressed as “B”). The corrected first color contrast value is B + (first offset value).

この場合、
C+(第2オフセット値)<A<B+(第1オフセット値) (式2)
となるので、撮像装置100の焦点位置(合焦点)が第1色信号取得用撮像部41の近くに存在することが分かる。そして、第1色信号取得用撮像部41は、輝度信号取得用撮像部40よりも光軸上の位置が後方にあることは予め分かっているので、図6に示すように、光軸方向の(−)方向(マイナスの方向)に移動させれば良いことが分かる。
つまり、(式2)の関係となっていることが分かれば、フォーカスレンズ2の移動方向を決定することができる。そして、この決定処理は、フォーカスレンズ駆動量算出部63により実行される。
そして、フォーカスレンズ駆動量算出部により決定された移動方向にフォーカスレンズ2を移動させると、輝度信号取得用撮像部40によるコントラスト値(輝度用コントラスト値)の値(出力)は大きくなり、図7のコントラスト値の特性を示すカーブ(曲線)が図8の左方向に移動していくことになる。
in this case,
C + (second offset value) <A <B + (first offset value) (Formula 2)
Therefore, it can be seen that the focal position (focusing point) of the imaging apparatus 100 exists near the first color signal acquisition imaging unit 41. Since the first color signal acquisition imaging unit 41 knows in advance that the position on the optical axis is behind the luminance signal acquisition imaging unit 40, as shown in FIG. It can be seen that the movement in the (−) direction (negative direction) is sufficient.
That is, if it is known that the relationship of (Expression 2) is established, the moving direction of the focus lens 2 can be determined. This determination process is executed by the focus lens driving amount calculation unit 63.
When the focus lens 2 is moved in the movement direction determined by the focus lens drive amount calculation unit, the value (output) of the contrast value (luminance contrast value) by the luminance signal acquisition imaging unit 40 increases, and FIG. The curve indicating the characteristics of the contrast value (curve) moves to the left in FIG.

ここで、フォーカスレンズ駆動量決定部6により、第1色信号取得用撮像部41のコントラスト値Bの値(出力)(あるいは、補正第1色用コントラスト値)をモニタすることで、輝度信号取得用撮像部40のコントラスト値Aの値(出力)が最大になる前に第1色信号取得用撮像部41のコントラスト値Bが最大値を向かえ、更に低下していくことを確認することができる。
この時点で、第1色信号取得用撮像部41における合焦位置(合焦点)が確認できたことになる。撮像装置100において、輝度信号取得用撮像部40と第1色信号取得用撮像部41は、所定の光学的光路長ずらして配置していることが予め分かっている。そのため、撮像装置100では、第1色信号取得用撮像部41における合焦位置から、フォーカスレンズ2をどれだけ駆動すれば、輝度信号取得用撮像部40の撮像素子の撮像面に合焦するか、容易に演算することが可能となり、直ちに最適なピント位置に駆動することが可能なとなる。そして、撮像装置100では、輝度信号取得用撮像部40によるコントラスト値(輝度用コントラスト値)と、第1色信号取得用撮像部41における合焦位置のコントラスト値Bに第1オフセット値を加えた値とを比較することにより、正しく輝度信号取得用撮像部40の撮像素子の撮像面に合焦しているか否かを判定することも可能となる。
Here, the focus lens drive amount determination unit 6 monitors the value (output) of the contrast value B of the first color signal acquisition imaging unit 41 (or the corrected first color contrast value), thereby acquiring the luminance signal. It can be confirmed that the contrast value B of the first color signal acquisition imaging unit 41 reaches the maximum value and further decreases before the contrast value A (output) of the imaging unit 40 reaches the maximum. .
At this point, the in-focus position (in-focus point) in the first color signal acquisition imaging unit 41 has been confirmed. In the imaging apparatus 100, it is known in advance that the luminance signal acquisition imaging unit 40 and the first color signal acquisition imaging unit 41 are arranged with a predetermined optical optical path length shifted. Therefore, in the imaging apparatus 100, how much the focus lens 2 is driven from the in-focus position in the first color signal acquisition imaging unit 41 to focus on the imaging surface of the imaging element of the luminance signal acquisition imaging unit 40. Therefore, it is possible to easily calculate, and it is possible to immediately drive to the optimum focus position. In the imaging apparatus 100, the first offset value is added to the contrast value (luminance contrast value) obtained by the luminance signal acquisition imaging unit 40 and the contrast value B of the in-focus position in the first color signal acquisition imaging unit 41. By comparing the values, it is possible to determine whether or not the imaging surface of the imaging element of the luminance signal acquisition imaging unit 40 is correctly focused.

さらに、撮像装置100では、第2色信号取得用撮像部の撮像素子の撮像面の合焦位置のコントラスト値(第2色用コントラスト値)Cに第2オフセット値を加えた値と輝度用コントラスト値とを比較する処理を加えることで、より正確に輝度信号取得用撮像部40の撮像素子の撮像面に合焦しているか否かを判定することができる。
撮像装置100では、フォーカスレンズ2の移動方向(駆動方向)を検知すれば、フォーカスレンズ2をどちらに動かすと合焦するかがわかるため、従来のビデオAF方式のように、一旦コントラストピークを通り越して、コントラスト値が低下することを確認してから、更に、フォーカスレンズを反転させる必要が無くなる。
以上のように、(式1)の関係となっているのか、あるいは(式2)の関係になっているのかをフォーカスレンズ駆動量決定部6により判断することで、撮像装置100において、フォーカスレンズ2の移動方向および移動量を精度良く決定することができ、撮像装置100において、高速かつ高精度のオートフォーカス機能を実現させることができる。
Furthermore, in the imaging apparatus 100, the value obtained by adding the second offset value to the contrast value (contrast value for second color) C of the focusing position of the imaging surface of the imaging element of the imaging unit for obtaining the second color signal and the contrast for luminance. By adding a process of comparing the value, it is possible to determine whether or not the imaging surface of the imaging element of the luminance signal acquisition imaging unit 40 is in focus more accurately.
In the imaging apparatus 100, if the moving direction (driving direction) of the focus lens 2 is detected, it can be determined to which direction the focus lens 2 is moved, so that the contrast peak is once passed as in the conventional video AF method. Thus, it is unnecessary to reverse the focus lens after confirming that the contrast value decreases.
As described above, the focus lens drive amount determination unit 6 determines whether the relationship of (Equation 1) or (Equation 2) is satisfied. 2 can be accurately determined, and the imaging apparatus 100 can realize a high-speed and high-precision autofocus function.

(1.2.3:Lab変換)
撮像装置100では、輝度信号取得用撮像部40により取得された輝度信号、第1色信号取得用撮像部41により取得された第1色信号、および第2色信号取得用撮像部42により取得された第2色信号は、Lab変換部8に入力される。
Lab変換部8により、輝度信号取得用撮像部40により取得された輝度信号からLab色空間のL成分信号が生成される。撮像装置100では、オートフォーカス機能を実現させる場合、輝度信号取得用撮像部40の撮像素子の撮像面に焦点が合うようにフォーカス制御を行う。つまり、輝度信号取得用撮像部40により取得される輝度信号は、焦点の合った精度の高い輝度信号となる。さらに、輝度信号取得用撮像部40の撮像素子の撮像面にはカラーフィルタが設置されていないため、Lab変換部で取得されるL成分信号は、高精度の信号(コントラストが高く、高S/N比の信号)となる。
(1.2.3: Lab conversion)
In the imaging device 100, the luminance signal acquired by the luminance signal acquisition imaging unit 40, the first color signal acquired by the first color signal acquisition imaging unit 41, and the second color signal acquisition imaging unit 42 are acquired. The second color signal is input to the Lab converter 8.
The Lab converter 8 generates an L component signal in the Lab color space from the luminance signal acquired by the luminance signal acquisition imaging unit 40. In the imaging apparatus 100, when realizing the autofocus function, focus control is performed so that the imaging surface of the imaging element of the luminance signal acquisition imaging unit 40 is in focus. That is, the luminance signal acquired by the luminance signal acquisition imaging unit 40 is a focused and accurate luminance signal. Further, since no color filter is provided on the imaging surface of the imaging element of the luminance signal acquisition imaging unit 40, the L component signal acquired by the Lab conversion unit is a highly accurate signal (high contrast, high S / N ratio signal).

また、Lab変換部8により、第1色信号および第2色信号から、Lab色空間のa成分信号およびb成分信号が生成される。ここで、a成分信号およびb成分は、色情報のみを有する信号であるため、視覚特性上高い精度を要求されない。撮像装置100では、輝度信号取得用撮像部40の撮像素子の撮像面に焦点を合わせるようにフォーカス制御を行うため、第1色信号取得用撮像部41および第2色信号取得用撮像部42の撮像素子の撮像面は、合焦点とは異なる位置に存在する。そのため、第1色信号取得用撮像部41および第2色信号取得用撮像部42により取得される色信号は焦点が合っていない状態のものである。また、第1色信号取得用撮像部41および第2色信号取得用撮像部42の撮像素子の撮像面には、カラーフィルタが設置されているため、光損失があるため、取得される色信号にその分の劣化が発生している。しかし、人間の色情報に対する感度は、輝度情報に比べてかなり低いため、焦点が完全に合っていない状態の色信号を用いても問題ないレベルのカラー画像(映像)を合成することが可能である。または、第1色信号取得用撮像部41から出力される第1色信号と第2色信号取得用撮像部42から出力される第2色信号を合成した上で、a成分信号、b成分信号に変換しても良い。   Further, the Lab conversion unit 8 generates an a component signal and a b component signal in the Lab color space from the first color signal and the second color signal. Here, since the a component signal and the b component are signals having only color information, high visual accuracy is not required. Since the imaging apparatus 100 performs focus control so as to focus on the imaging surface of the imaging device of the luminance signal acquisition imaging unit 40, the first color signal acquisition imaging unit 41 and the second color signal acquisition imaging unit 42 The imaging surface of the imaging element exists at a position different from the focal point. Therefore, the color signals acquired by the first color signal acquisition imaging unit 41 and the second color signal acquisition imaging unit 42 are not in focus. In addition, since color filters are installed on the imaging surfaces of the imaging elements of the first color signal acquisition imaging unit 41 and the second color signal acquisition imaging unit 42, there is a light loss, so that the acquired color signal The amount of deterioration has occurred. However, since the sensitivity to human color information is considerably lower than that of luminance information, it is possible to synthesize a color image (video) at a level where there is no problem even if a color signal that is not completely in focus is used. is there. Alternatively, the first color signal output from the first color signal acquisition imaging unit 41 and the second color signal output from the second color signal acquisition imaging unit 42 are combined, and then the a component signal and the b component signal are combined. May be converted to

Lab変換部8により生成されたL成分信号、a成分信号およびb成分信号は、撮像画像データ生成部9に入力される。撮像画像データ生成部9では、L成分信号、a成分信号およびb成分信号から撮像画像データが生成される。撮像画像データ生成部9により生成される撮像画像データは、上記で説明した通り、高精度のL成分信号と、若干精度の低い色信号であるa成分信号とb成分信号との合成により生成されるものであるので、合成画像としては、十分精度の高いものとなる。
<1.3:撮像装置における各撮像部の撮像素子の配置>
撮像装置100において、的確にフォーカスレンズ2の移動方向(駆動方向)を検知するためには、第1色信号取得用撮像部41の撮像素子、第2色信号取得用撮像部の撮像素子、および輝度信号取得用撮像部の撮像素子の光学距離を最適な関係に配置する必要がある。
The L component signal, the a component signal, and the b component signal generated by the Lab conversion unit 8 are input to the captured image data generation unit 9. The captured image data generation unit 9 generates captured image data from the L component signal, the a component signal, and the b component signal. The captured image data generated by the captured image data generation unit 9 is generated by combining the high-accuracy L component signal and the a component signal and the b component signal, which are color signals that are slightly less accurate, as described above. Therefore, the composite image is sufficiently accurate.
<1.3: Arrangement of image pickup element of each image pickup unit in image pickup apparatus>
In order to accurately detect the moving direction (drive direction) of the focus lens 2 in the imaging apparatus 100, the imaging element of the first color signal acquisition imaging unit 41, the imaging element of the second color signal acquisition imaging unit, and It is necessary to arrange the optical distances of the imaging elements of the imaging unit for obtaining the luminance signal in an optimal relationship.

これについて、ビデオカメラ光学系を一例に説明する。
ビデオカメラの光学系では、Fナンバーが比較的明るい値に設定されているのが一般的である。ビデオカメラの光学系は、Fナンバーが、広角側でF=1.8、望遠側でもF=2.8程度で設計されている。
ここで、前提としてビデオの光学系に用いる撮像素子のピクセルサイズ(撮像素子の画素の1辺の長さ、つまり、画素ピッチ)を5[μm]とすると、許容最小錯乱円δは10[μm]となる。
次に、コントラスト値検出能力として被写体のボケ量(錯乱円の直径)を、仮に100[μm]まで可能とする。
被写界深度1Fδに関して定義すると、以下のようになる。
This will be described by taking a video camera optical system as an example.
In an optical system of a video camera, the F number is generally set to a relatively bright value. The optical system of the video camera is designed with an F number of F = 1.8 on the wide angle side and F = 2.8 on the telephoto side.
Assuming that the pixel size of the image sensor used in the video optical system (the length of one side of the image sensor, that is, the pixel pitch) is 5 [μm], the allowable minimum circle of confusion δ is 10 [μm]. ].
Next, as the contrast value detection capability, the blur amount of the subject (the diameter of the circle of confusion) can be set to 100 [μm].
The definition of the depth of field 1Fδ is as follows.

広角側: 1Fδ=1.8×10=18[μm]
望遠側: 1Fδ=2.8×10=28[μm]
コントラスト検知可能なボケ量である100[μm]は、δ=10[μm]の10倍であるため、光軸方向距離に置き換えると、
広角側: 18×10=180[μm]=10Fδ
望遠側: 28×10=280[μm]=10Fδ
となる。
しかし、撮像装置100では、第1色信号取得用撮像部41および第2色信号取得用撮像部42により取得した色信号も撮像画像データの色情報として使用する。このため、輝度信号取得用撮像部40の撮像素子に対し10Fδも離して、第1色信号取得用撮像部41および第2色信号取得用撮像部42の撮像素子を配置すると、Lab合成しても色が滲んだ画像データしか取得できない。
Wide angle side: 1Fδ = 1.8 × 10 = 18 [μm]
Telephoto side: 1Fδ = 2.8 × 10 = 28 [μm]
The blur amount of 100 [μm] that can be detected by contrast is 10 times δ = 10 [μm].
Wide angle side: 18 × 10 = 180 [μm] = 10 Fδ
Telephoto side: 28 × 10 = 280 [μm] = 10Fδ
It becomes.
However, in the imaging device 100, the color signals acquired by the first color signal acquisition imaging unit 41 and the second color signal acquisition imaging unit 42 are also used as color information of the captured image data. For this reason, if the imaging elements of the first color signal acquisition imaging unit 41 and the second color signal acquisition imaging unit 42 are arranged at a distance of 10Fδ from the imaging element of the luminance signal acquisition imaging unit 40, Lab synthesis is performed. Only image data with blurred colors can be acquired.

そこで、仮に画像形成(撮像画像データの生成)に問題の無い許容ボケ量を許容錯乱円の倍と設定すると、
(ボケ量)=10×2=20[μm」=2Fδ
となる。
従って、第1色信号取得用撮像部および第2色信号取得用撮像部の撮像素子は、輝度信号取得用撮像部40の撮像素子に対し、光学距離で20[μm]=2Fδだけ前後(光軸方向の前後)にずらして配置すれば良いことになる。
≪フォーカスレンズ移動方向の検出限界について≫
次に、フォーカスレンズ移動方向の検出限界について、図9および図10を用いて説明する。
Therefore, if the allowable blur amount causing no problem in image formation (generation of captured image data) is set to be twice the allowable circle of confusion,
(Bokeh amount) = 10 × 2 = 20 [μm] = 2Fδ
It becomes.
Accordingly, the image pickup elements of the first color signal acquisition image pickup unit and the second color signal acquisition image pickup unit have an optical distance of about 20 [μm] = 2Fδ before and after the optical signal of the luminance signal acquisition image pickup unit 40 (light It is only necessary to displace them in the axial direction.
≪About detection limit of focus lens movement direction≫
Next, the detection limit of the focus lens moving direction will be described with reference to FIGS.

図9および図10は、上述の説明を図示したものである。
図9は、輝度信号取得用撮像部40の撮像素子の撮像面にコントラストピークが来る位置にフォーカスレンズ2をセットした場合(輝度信号取得用撮像部40の撮像素子の撮像面が合焦点である場合)を示している。なお、図9(a)は、光軸上の位置と補正第2色用コントラスト値との関係を示しており、図9(b)は、光軸上の位置と輝度用コントラスト値との関係を示しており、図9(c)は、光軸上の位置と補正第1色用コントラスト値との関係を示している。
図10は、撮像装置100の合焦点が輝度信号取得用撮像部40の撮像素子の撮像面の位置(光軸上の位置)からずれている状態を示している。なお、図10(a)は、光軸上の位置と補正第2色用コントラスト値との関係を示しており、図10(b)は、光軸上の位置と輝度用コントラスト値との関係を示しており、図10(c)は、光軸上の位置と補正第1色用コントラスト値との関係を示している。
9 and 10 illustrate the above description.
FIG. 9 shows the case where the focus lens 2 is set at a position where the contrast peak comes to the imaging surface of the imaging device of the luminance signal acquisition imaging unit 40 (the imaging surface of the imaging device of the luminance signal acquisition imaging unit 40 is in focus). Case). FIG. 9A shows the relationship between the position on the optical axis and the contrast value for the corrected second color, and FIG. 9B shows the relationship between the position on the optical axis and the contrast value for luminance. FIG. 9C shows the relationship between the position on the optical axis and the contrast value for the corrected first color.
FIG. 10 shows a state where the focal point of the imaging apparatus 100 is deviated from the position (position on the optical axis) of the imaging surface of the imaging element of the luminance signal acquisition imaging unit 40. FIG. 10A shows the relationship between the position on the optical axis and the corrected second color contrast value, and FIG. 10B shows the relationship between the position on the optical axis and the contrast value for luminance. FIG. 10C shows the relationship between the position on the optical axis and the contrast value for the corrected first color.

図10では、第2色信号取得用撮像部42によるコントラスト値(補正第2色用コントラスト値)と輝度信号取得用撮像部40によるコントラスト値(輝度用コントラスト値)は、コントラスト値の検出限界値(図9における光軸上の位置が±10Fδのときのコントラスト値)以下になってしまい、これらだけではフォーカスレンズ移動方向を決定することができない。
しかし、第1色信号取得用撮像部によりコントラスト値(補正第1色用コントラスト値)は、コントラスト値の検出限界値より大きな値となっている。
従って、コントラストピークが図10の右方向にずれていることが検出でき、撮像装置100において、フォーカスレンズ2の駆動(移動)すべき方向を決定することができる。
In FIG. 10, the contrast value (corrected second color contrast value) by the second color signal acquisition imaging unit 42 and the contrast value (luminance contrast value) by the luminance signal acquisition imaging unit 40 are the detection limit values of the contrast value. (Contrast value when the position on the optical axis in FIG. 9 is ± 10 Fδ) or less, and it is not possible to determine the moving direction of the focus lens with these alone.
However, the contrast value (corrected first color contrast value) by the first color signal acquisition imaging unit is larger than the detection limit value of the contrast value.
Therefore, it can be detected that the contrast peak is shifted in the right direction in FIG. 10, and the direction in which the focus lens 2 should be driven (moved) can be determined in the imaging apparatus 100.

つまり、撮像装置100におけるフォーカスレンズ移動方向の検出限界量は、
10Fδ+2Fδ=12Fδ
となる。すなわち、輝度信号取得用撮像部40の撮像素子の撮像面から合焦点が、光軸上の距離で12Fδに相当するずれ量以下であれば、撮像装置100においてフォーカスレンズ移動方向を決定することができる。
従って、撮像装置100のコントラスト検出能力が高ければ、上記の場合の10Fδをより大きな値とすることが可能となり、撮像装置100において、フォーカスレンズ移動方向を決定することができる範囲は広くなる。
次に、どの程度の焦点距離まで全てのフォーカス範囲でフォーカスレンズ移動方向を検出(決定)できるかを計算する。
That is, the detection limit amount in the focus lens moving direction in the imaging apparatus 100 is
10Fδ + 2Fδ = 12Fδ
It becomes. That is, if the focal point from the imaging surface of the imaging device of the luminance signal acquisition imaging unit 40 is equal to or less than the deviation amount corresponding to 12Fδ on the optical axis, the focus lens moving direction can be determined in the imaging device 100. it can.
Therefore, if the contrast detection capability of the imaging apparatus 100 is high, 10Fδ in the above case can be set to a larger value, and the range in which the focus lens moving direction can be determined in the imaging apparatus 100 is widened.
Next, it is calculated how far the focal length can detect (determine) the focus lens movement direction in the entire focus range.

例えば、使用する撮影レンズの焦点距離をf5mm/F2.8(Fナンバー2.8のときの焦点距離が5[mm])〜f50mm/F2.8(Fナンバー2.8のときの焦点距離が50[mm])とし、最近接撮影可能距離を100[mm]としたとき、f5mm(広角)での無限から最近接におけるデフォーカス量(合焦点から許容最小錯乱円まで光が広がる点までの距離)は、約0.3[mm]となる。
Fナンバーが2.8であるため、δ(許容最小錯乱円の直径)を10[μm]と設定したとき、Fδに換算すると、
0.3[mm]/(2.8×10)[μm]=1.1Fδ
同様にf50mm(望遠)では、無限から最近接におけるデフォーカス量は約50[mm]となり、Fδに換算すると、
50[mm]/(2.8×10)[μm]=179Fδ
12Fδに対応できる焦点距離を逆算すると、
12×(2.8×10)=3.36[mm]
∴f=16.7[mm]
となる。
For example, the focal length of the photographic lens used is f5 mm / F2.8 (focal length is 5 [mm] when the F number is 2.8) to f50 mm / F2.8 (focal length is when the F number is 2.8). 50 [mm]), and when the closest possible photographing distance is 100 [mm], from the infinity at f5 mm (wide angle) to the closest defocus amount (from the in-focus point to the point where the light spreads from the allowable minimum circle of confusion) The distance) is about 0.3 [mm].
Since the F number is 2.8, when δ (the diameter of the allowable minimum circle of confusion) is set to 10 [μm], when converted to Fδ,
0.3 [mm] / (2.8 × 10) [μm] = 1.1 Fδ
Similarly, at f50 mm (telephoto), the defocus amount from infinity to the closest distance is about 50 [mm]. When converted to Fδ,
50 [mm] / (2.8 × 10) [μm] = 179Fδ
Back-calculating the focal length that can correspond to 12Fδ,
12 × (2.8 × 10) = 3.36 [mm]
∴f = 16.7 [mm]
It becomes.

従って、撮像装置100において、広角から16.7[mm]の焦点距離において、すぐにフォーカスレンズ移動方向を検知(決定)することが可能となり、速やかな合焦動作をすることが出来る。
また、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ共にカメラの電源を供給した時点では、ズームは広角側にセットすることが通常である。上記条件を満たす撮像装置100では、上記結果から、すぐにフォーカスレンズ移動方向を検知(決定)でき、合焦付近にフォーカスレンズ2を移動させることが出来る。つまり、撮像装置100では、望遠側においても、フォーカスレンズ2がすでに、合焦点近傍にあるため、上記計算のように179Fδものボケ量が発生していることは稀であり、望遠側でもすぐさまフォーカスレンズ移動方向の検知(決定)ができる確率は非常に高いことになる。
Therefore, in the imaging apparatus 100, it is possible to immediately detect (determine) the focus lens movement direction at a focal length of 16.7 [mm] from the wide angle, and a quick focusing operation can be performed.
In addition, when both the digital camera and the digital video camera are supplied with camera power, the zoom is usually set to the wide angle side. In the imaging apparatus 100 that satisfies the above conditions, it is possible to immediately detect (determine) the focus lens movement direction from the above result, and to move the focus lens 2 near the in-focus position. That is, in the imaging apparatus 100, since the focus lens 2 is already in the vicinity of the in-focus point on the telephoto side, it is rare that a blur amount of 179Fδ is generated as in the above calculation, and the focus is immediately on the telephoto side. The probability that the lens moving direction can be detected (determined) is very high.

以上により、撮像装置100では、取得される画像(映像)がぼけることなく、かつ、高精度で高速なオートフォーカス機能を実現することができる。
[他の実施形態]
上記実施形態では、輝度信号取得用撮像部40の撮像素子、第1色信号取得用撮像部41の撮像素子、および第1色信号取得用撮像部41の撮像素子は、同じスペックの撮像素子(つまり、画素数、サイズ等が同じ。)ものであることを前提に説明しているが、これに限定されることはなく、例えば、輝度信号取得用撮像部40の撮像素子の画素数より画素数の少ない撮像素子を第1色信号取得用撮像部41の撮像素子、および第1色信号取得用撮像部41の撮像素子として用いるようにしてもよい。上記でも説明した通り、色情報に対する人間の視覚特性上の感度が、輝度情報に比べて低いため、このように、色信号取得用撮像部の撮像素子のスペックを落としても問題ない画像(映像)を撮像装置において取得することができる。これにより、撮像装置のコストを低減することができるという効果がある。
As described above, the imaging apparatus 100 can realize a high-precision and high-speed autofocus function without blurring an acquired image (video).
[Other Embodiments]
In the above-described embodiment, the imaging device of the luminance signal acquisition imaging unit 40, the imaging device of the first color signal acquisition imaging unit 41, and the imaging device of the first color signal acquisition imaging unit 41 are imaging devices having the same specifications ( That is, the description is based on the assumption that the number of pixels, the size, etc. are the same.) However, the present invention is not limited to this. For example, the number of pixels is determined by the number of pixels of the image sensor of the imaging unit 40 for acquiring luminance signals. You may make it use an image pick-up element with few numbers as an image pick-up element of the image pick-up part 41 for the 1st color signal acquisition, and the image pick-up element 41 for the 1st color signal acquisition. As described above, since the sensitivity on the human visual characteristic with respect to the color information is lower than that of the luminance information, an image (video) that does not cause any problem even if the specifications of the image sensor of the color signal acquisition imaging unit are reduced in this way. ) Can be acquired in the imaging apparatus. Thereby, there is an effect that the cost of the imaging apparatus can be reduced.

また、色信号取得用撮像部の撮像素子の画素の大きさを輝度信号取得用撮像部40の撮像素子の画素の大きさをよりも大きく(あるいは輝度信号取得用撮像部40の撮像素子の画素のサイズと同サイズの複数画素により色信号を取得)するようにしてもよい。これにより、色信号の解像度は落ちるが、カラーフィルタでの光損失分を補うことができ、コントラスト検出時の電荷量不足を補うことができる。
また、上記実施形態で説明した撮像装置において、各ブロックは、LSIなどの半導体装置により個別に1チップ化されても良いし、一部又は全部を含むように1チップ化されても良い。
なお、ここでは、LSIとしたが、集積度の違いにより、IC、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。
Further, the pixel size of the image sensor of the color signal acquisition imaging unit is larger than the pixel size of the image sensor of the luminance signal acquisition image capturing unit 40 (or the pixel of the image sensor of the luminance signal acquisition image capturing unit 40 The color signal may be acquired by a plurality of pixels having the same size as the above. Thereby, although the resolution of the color signal is lowered, the light loss in the color filter can be compensated, and the shortage of the charge amount at the time of detecting the contrast can be compensated.
In the imaging device described in the above embodiment, each block may be individually made into one chip by a semiconductor device such as an LSI, or may be made into one chip so as to include a part or the whole.
Note that the name used here is LSI, but it may also be called IC, system LSI, super LSI, or ultra LSI depending on the degree of integration.

また、集積回路化の手法はLSIに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセサで実現してもよい。LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)や、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用しても良い。
さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてあり得る。
また、上記実施形態の各処理をハードウェアにより実現してもよいし、ソフトウェアにより実現してもよい。さらに、ソフトウェアおよびハードウェアの混在処理により実現しても良い。
Further, the method of circuit integration is not limited to LSI, and implementation with a dedicated circuit or a general-purpose processor is also possible. An FPGA (Field Programmable Gate Array) that can be programmed after manufacturing the LSI or a reconfigurable processor that can reconfigure the connection and setting of circuit cells inside the LSI may be used.
Further, if integrated circuit technology comes out to replace LSI's as a result of the advancement of semiconductor technology or a derivative other technology, it is naturally also possible to carry out function block integration using this technology. Biotechnology can be applied as a possibility.
Moreover, each process of the said embodiment may be implement | achieved by hardware, and may be implement | achieved by software. Further, it may be realized by mixed processing of software and hardware.

なお、本発明の具体的な構成は、前述の実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更および修正が可能である。   The specific configuration of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes and modifications can be made without departing from the scope of the invention.

本発明に係る撮像装置、フォーカス制御方法、プログラムおよび集積回路では、高精度で高速なオートフォーカス機能を提供することできる。このため、本発明に撮像装置、フォーカス制御方法、プログラムおよび集積回路は、従来のオートフォーカス機能を用いたコンパクトデジタルカメラのレリーズタイムラグを短くすることだけでなく、デジタルビデオカメラにおいても、スピーディーな合焦を可能とする。   The imaging apparatus, focus control method, program, and integrated circuit according to the present invention can provide a high-precision and high-speed autofocus function. For this reason, the imaging apparatus, focus control method, program, and integrated circuit according to the present invention not only shorten the release time lag of a compact digital camera that uses a conventional autofocus function, but also speed up matching in a digital video camera. Enables singing.

本発明の第1実施形態に係る撮像装置100の概略構成図1 is a schematic configuration diagram of an imaging apparatus 100 according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係る撮像装置100の撮影レンズ系LENと、光分離部3と、輝度信号取得用撮像部40と、第1色信号取得用撮像部41と、第2色信号取得用撮像部42と、概略構成図The imaging lens system LEN, the light separation unit 3, the luminance signal acquisition imaging unit 40, the first color signal acquisition imaging unit 41, and the second color signal acquisition of the imaging apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention. Imaging unit 42 and schematic configuration diagram 本発明の第1実施形態に係る撮像装置100の各撮像部から取得されるコントラスト値と光軸上の位置との関係を示す図The figure which shows the relationship between the contrast value acquired from each imaging part of the imaging device 100 which concerns on 1st Embodiment of this invention, and the position on an optical axis. 本発明の第1実施形態に係る撮像装置100の合焦状態における各撮像部とフォーカスレンズ2との光軸上の位置関係を示す図The figure which shows the positional relationship on the optical axis of each imaging part and the focus lens 2 in the focus state of the imaging device 100 which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る撮像装置100の前ピン状態における各撮像部とフォーカスレンズ2との光軸上の位置関係を示す図The figure which shows the positional relationship on the optical axis of each imaging part and focus lens 2 in the front pin state of the imaging device 100 which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る撮像装置100の後ピン状態における各撮像部とフォーカスレンズ2との光軸上の位置関係を示す図The figure which shows the positional relationship on the optical axis of each imaging part and focus lens 2 in the back pin state of the imaging device 100 which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る撮像装置100の前ピン状態における各撮像部から取得されるコントラスト値と光軸上の位置との関係を示す図The figure which shows the relationship between the contrast value acquired from each imaging part in the front pin state of the imaging device 100 which concerns on 1st Embodiment of this invention, and the position on an optical axis. 本発明の第1実施形態に係る撮像装置100の後ピン状態における各撮像部から取得されるコントラスト値と光軸上の位置との関係を示す図The figure which shows the relationship between the contrast value acquired from each imaging part in the back pin state of the imaging device 100 which concerns on 1st Embodiment of this invention, and the position on an optical axis. 本発明の第1実施形態に係る撮像装置100のコントラスト値の検出限界を説明するための図The figure for demonstrating the detection limit of the contrast value of the imaging device 100 which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る撮像装置100のコントラスト値の検出限界を説明するための図The figure for demonstrating the detection limit of the contrast value of the imaging device 100 which concerns on 1st Embodiment of this invention.

Claims (14)

被写体からの光を集光する集光レンズと、
前記集光レンズにより集光された光のフォーカス位置を調整するためのフォーカスレンズと、
前記フォーカスレンズを通過した光を、少なくとも3つの経路に分離する光分離部と、
前記集光レンズからの距離が第1の光路長となる位置に配置された第1色用撮像素子を有し、前記光分離部により分離された光を光電変換により第1色信号として取得する第1色信号取得用撮像部と、
前記集光レンズからの距離が第2の光路長となる位置に配置された輝度用撮像素子を有し、前記光分離部により分離された光を光電変換により輝度信号として取得する輝度信号取得用撮像部と、
前記集光レンズからの距離が第3の光路長となる位置に配置された第2色用撮像素子を有し、前記光分離部により分離された光を光電変換により第2色信号として取得する第2色信号取得用撮像部と、
前記第1色信号取得用撮像部により取得された前記第1色信号から前記第1色用撮像素子に入射された光のコントラスト値に対応する第1色用コントラスト値を求め、前記輝度信号取得用撮像部により取得された前記輝度信号から前記輝度用撮像素子に入射された光のコントラスト値に対応する輝度用コントラスト値を求め、前記第2色信号取得用撮像部により取得された前記第2色信号から前記第2色用撮像素子に入射された光のコントラスト値に対応する第2色用コントラスト値を求め、前記第1色用コントラスト値、前記輝度用コントラスト値および前記第2色光用コントラスト値に基づいて、前記フォーカスレンズの位置を調整するフォーカス制御部と、
を備える撮像装置。
A condenser lens that collects light from the subject;
A focus lens for adjusting the focus position of the light collected by the condenser lens;
A light separation unit that separates light that has passed through the focus lens into at least three paths;
A first color imaging device disposed at a position where the distance from the condenser lens is the first optical path length, and the light separated by the light separation unit is obtained as a first color signal by photoelectric conversion; A first color signal acquisition imaging unit;
For luminance signal acquisition, having a luminance imaging device disposed at a position where the distance from the condenser lens is the second optical path length, and acquiring light separated by the light separation unit as a luminance signal by photoelectric conversion An imaging unit;
A second color imaging device disposed at a position where the distance from the condenser lens is the third optical path length, and the light separated by the light separation unit is obtained as a second color signal by photoelectric conversion; A second color signal acquisition imaging unit;
A first color contrast value corresponding to a contrast value of light incident on the first color image sensor is obtained from the first color signal acquired by the first color signal acquisition imaging unit, and the luminance signal is acquired. A brightness contrast value corresponding to a contrast value of light incident on the brightness image sensor is obtained from the brightness signal acquired by the image capturing section, and the second color signal acquired by the second color signal acquiring image capturing section is obtained. A second color contrast value corresponding to a contrast value of light incident on the second color image sensor is obtained from a color signal, and the first color contrast value, the luminance contrast value, and the second color light contrast are obtained. A focus control unit that adjusts the position of the focus lens based on a value;
An imaging apparatus comprising:
前記フォーカス制御部は、前記輝度用コントラスト値がピーク値となるように、前記フォーカスレンズの位置を調整する、
請求項1に記載の撮像装置。
The focus control unit adjusts a position of the focus lens so that the luminance contrast value becomes a peak value;
The imaging device according to claim 1.
前記第1色信号取得用撮像部は、前記第1色用撮像素子の撮像素子面上に設置されている第1色用カラーフィルタを有し、
前記第2色信号取得用撮像部は、前記第2色用撮像素子の撮像素子面上に設置されている第2色用カラーフィルタを有し、
前記輝度信号取得用撮像部は、撮像素子面上にカラーフィルタが設置されていない前記輝度信号用撮像素子を有する、
請求項1又は2に記載の撮像装置。
The first color signal acquisition imaging unit includes a first color filter installed on the imaging element surface of the first color imaging element,
The second color signal acquisition imaging unit includes a second color filter installed on the imaging element surface of the second color imaging element,
The luminance signal acquisition imaging unit includes the luminance signal imaging element in which a color filter is not installed on the imaging element surface.
The imaging device according to claim 1 or 2.
前記第1色用撮像素子、前記輝度用撮像素子、および前記第2色用撮像素子は、前記第1の光路長をLC1とし、前記第2の光路長をLYとし、前記第3の光路張をLC2としたとき、
LC1<LY<LC2
または
LC2<LY<LC1
の関係を満たす位置に、それぞれ、配置されている、
請求項1から3のいずれかに記載の撮像装置。
In the first color image sensor, the luminance image sensor, and the second color image sensor, the first optical path length is LC1, the second optical path length is LY, and the third optical path length is set. Is LC2,
LC1 <LY <LC2
Or LC2 <LY <LC1
Are arranged at positions that satisfy the relationship of
The imaging device according to claim 1.
前記輝度用撮像素子は、画素数が第1の数であり、
前記第1色用撮像素子は、画素数が前記第1の数以下の第2の数であり、
前記第2色用撮像素子は、画素数が前記第1の数以下の第3の数である、
請求項1から4のいずれかに記載の撮像装置。
The luminance imaging device has a first number of pixels,
In the first color image sensor, the number of pixels is a second number equal to or less than the first number,
In the second color image sensor, the number of pixels is a third number equal to or less than the first number.
The imaging device according to claim 1.
前記フォーカス制御部は、
前記第1色用コントラスト値を検出する第1色用コントラスト検出部と、
前記輝度用コントラスト値を検出する輝度用コントラスト検出部と、
前記第2色用コントラスト値を検出する第2色用コントラスト検出部と、
前記第1色用コントラスト値、前記輝度用コントラスト値および前記第2色光用コントラスト値に基づいて、前記フォーカスレンズを駆動する駆動量および前記フォーカスレンズの駆動方向を決定するフォーカスレンズ駆動量決定部と、
前記駆動量に基づいて、前記駆動方向に前記フォーカスレンズを駆動するフォーカスレンズ駆動部と、
を有する、
請求項1から5のいずれかに記載の撮像装置。
The focus control unit
A first color contrast detection unit for detecting the first color contrast value;
A luminance contrast detection unit for detecting the luminance contrast value;
A second color contrast detection unit for detecting the second color contrast value;
A focus lens drive amount determination unit that determines a drive amount for driving the focus lens and a drive direction of the focus lens based on the contrast value for the first color, the contrast value for luminance, and the contrast value for the second color light; ,
A focus lens driving unit that drives the focus lens in the driving direction based on the driving amount;
Having
The imaging device according to claim 1.
前記フォーカスレンズ駆動量決定部は、前記第1色用コントラスト値に第1オフセット値を加えた補正第1色用コントラスト値と、前記第2色用コントラスト値に第2オフセット値を加えた補正第2色用コントラスト値と、前記輝度用コントラスト値と、に基づいて、前記フォーカスレンズを駆動する駆動量および前記フォーカスレンズの駆動方向を決定する、
請求項6に記載の撮像装置。
The focus lens driving amount determination unit includes a corrected first color contrast value obtained by adding a first offset value to the first color contrast value, and a corrected first color value obtained by adding a second offset value to the second color contrast value. Determining a drive amount for driving the focus lens and a drive direction of the focus lens based on the contrast value for two colors and the contrast value for luminance;
The imaging device according to claim 6.
前記集光レンズが同一被写体からの光を集光している場合において、
前記補正第1色用コントラスト値の最大値と、前記補正第2色用コントラスト値の最大値と、前記輝度用コントラスト値と、が略同一値となるように、前記第1オフセット値および前記第2オフセット値が設定されている、
請求項7に記載の撮像装置。
In the case where the condenser lens collects light from the same subject,
The first offset value and the first contrast value so that the maximum value of the corrected first color contrast value, the maximum value of the corrected second color contrast value, and the luminance contrast value are substantially the same value. 2 Offset value is set,
The imaging device according to claim 7.
前記第1色信号、前記第2色信号および前記輝度信号に対して、Lab変換を施すことで、前記第1色信号および前記第2色信号からa成分信号およびb成分信号を、前記輝度信号からL成分信号を、それぞれ、生成するLab変換部と、
前記L成分信号、前記a成分信号および前記b成分信号から撮像画像データを生成する画像データ生成部と、
をさらに備える、
請求項1から8のいずれかに記載の撮像装置。
The first color signal, the second color signal, and the luminance signal are subjected to Lab conversion, so that the a component signal and the b component signal from the first color signal and the second color signal are converted into the luminance signal. Lab component for generating L component signals from
An image data generation unit that generates captured image data from the L component signal, the a component signal, and the b component signal;
Further comprising
The imaging device according to claim 1.
前記第1色用撮像素子および前記第2色用撮像素子は、前記輝度用撮像素子の前記集光レンズからの光学距離に対し、光軸方向前後1〜4Fδ内の位置に配置されている、
請求項1から9のいずれかに記載の撮像装置。
The first-color image sensor and the second-color image sensor are arranged at positions within 1 to 4Fδ in the front and rear directions in the optical axis direction with respect to the optical distance from the condenser lens of the luminance image sensor.
The imaging device according to claim 1.
被写体からの光を集光する集光レンズと、
前記集光レンズにより集光された光のフォーカス位置を調整するためのフォーカスレンズと、
前記フォーカスレンズを通過した光を、少なくとも3つの経路に分離する光分離部と、
前記集光レンズからの距離が第1の光路長となる位置に配置された第1色用撮像素子を有し、前記光分離部により分離された光を光電変換により第1色信号として取得する第1色信号取得用撮像部と、
前記集光レンズからの距離が第2の光路長となる位置に配置された輝度用撮像素子を有し、前記光分離部により分離された光を光電変換により輝度信号として取得する輝度信号取得用撮像部と、
前記集光レンズからの距離が第3の光路長となる位置に配置された第2色用撮像素子を有し、前記光分離部により分離された光を光電変換により第2色信号として取得する第2色信号取得用撮像部と、を備える撮像装置に用いられるフォーカス制御方法であって、
前記第1色信号取得用撮像部により取得された前記第1色信号から前記第1色用撮像素子に入射された光のコントラスト値に対応する第1色用コントラスト値を求め、
前記輝度信号取得用撮像部により取得された前記輝度信号から前記輝度用撮像素子に入射された光のコントラスト値に対応する輝度用コントラスト値を求め、
前記第2色信号取得用撮像部により取得された前記第2色信号から前記第2色用撮像素子に入射された光のコントラスト値に対応する第2色用コントラスト値を求め、
前記第1色用コントラスト値、前記輝度用コントラスト値および前記第2色光用コントラスト値に基づいて、前記フォーカスレンズの位置を調整する、
フォーカス制御方法。
A condenser lens that collects light from the subject;
A focus lens for adjusting the focus position of the light collected by the condenser lens;
A light separation unit that separates light that has passed through the focus lens into at least three paths;
A first color imaging device disposed at a position where the distance from the condenser lens is the first optical path length, and the light separated by the light separation unit is obtained as a first color signal by photoelectric conversion; A first color signal acquisition imaging unit;
For luminance signal acquisition, having a luminance imaging device disposed at a position where the distance from the condenser lens is the second optical path length, and acquiring light separated by the light separation unit as a luminance signal by photoelectric conversion An imaging unit;
A second color imaging device disposed at a position where the distance from the condenser lens is the third optical path length, and the light separated by the light separation unit is obtained as a second color signal by photoelectric conversion; A focus control method used in an imaging device including an imaging unit for acquiring a second color signal,
Obtaining a first color contrast value corresponding to a contrast value of light incident on the first color image sensor from the first color signal acquired by the first color signal acquisition imaging unit;
Obtaining a luminance contrast value corresponding to a contrast value of light incident on the luminance imaging element from the luminance signal acquired by the luminance signal acquisition imaging unit;
Obtaining a second color contrast value corresponding to a contrast value of light incident on the second color image sensor from the second color signal acquired by the second color signal acquisition imaging unit;
Adjusting the position of the focus lens based on the first color contrast value, the luminance contrast value, and the second color light contrast value;
Focus control method.
被写体からの光を集光する集光レンズと、
前記集光レンズにより集光された光のフォーカス位置を調整するためのフォーカスレンズと、
前記フォーカスレンズを通過した光を、少なくとも3つの経路に分離する光分離部と、
前記集光レンズからの距離が第1の光路長となる位置に配置された第1色用撮像素子を有し、前記光分離部により分離された光を光電変換により第1色信号として取得する第1色信号取得用撮像部と、
前記集光レンズからの距離が第2の光路長となる位置に配置された輝度用撮像素子を有し、前記光分離部により分離された光を光電変換により輝度信号として取得する輝度信号取得用撮像部と、
前記集光レンズからの距離が第3の光路長となる位置に配置された第2色用撮像素子を有し、前記光分離部により分離された光を光電変換により第2色信号として取得する第2色信号取得用撮像部と、を備える撮像装置に用いられるプログラムであって、
前記第1色信号取得用撮像部により取得された前記第1色信号から前記第1色用撮像素子に入射された光のコントラスト値に対応する第1色用コントラスト値を求め、
前記輝度信号取得用撮像部により取得された前記輝度信号から前記輝度用撮像素子に入射された光のコントラスト値に対応する輝度用コントラスト値を求め、
前記第2色信号取得用撮像部により取得された前記第2色信号から前記第2色用撮像素子に入射された光のコントラスト値に対応する第2色用コントラスト値を求め、
前記第1色用コントラスト値、前記輝度用コントラスト値および前記第2色光用コントラスト値に基づいて、前記フォーカスレンズの位置を調整する、
フォーカス制御方法をコンピュータに実行させるプログラム。
A condenser lens that collects light from the subject;
A focus lens for adjusting the focus position of the light collected by the condenser lens;
A light separation unit that separates light that has passed through the focus lens into at least three paths;
A first color imaging device disposed at a position where the distance from the condenser lens is the first optical path length, and the light separated by the light separation unit is obtained as a first color signal by photoelectric conversion; A first color signal acquisition imaging unit;
For luminance signal acquisition, having a luminance imaging device disposed at a position where the distance from the condenser lens is the second optical path length, and acquiring light separated by the light separation unit as a luminance signal by photoelectric conversion An imaging unit;
A second color imaging device disposed at a position where the distance from the condenser lens is the third optical path length, and the light separated by the light separation unit is obtained as a second color signal by photoelectric conversion; A second color signal acquisition imaging unit, and a program used for an imaging apparatus comprising:
Obtaining a first color contrast value corresponding to a contrast value of light incident on the first color image sensor from the first color signal acquired by the first color signal acquisition imaging unit;
Obtaining a luminance contrast value corresponding to a contrast value of light incident on the luminance imaging element from the luminance signal acquired by the luminance signal acquisition imaging unit;
Obtaining a second color contrast value corresponding to a contrast value of light incident on the second color image sensor from the second color signal acquired by the second color signal acquisition imaging unit;
Adjusting the position of the focus lens based on the first color contrast value, the luminance contrast value, and the second color light contrast value;
A program that causes a computer to execute a focus control method.
被写体からの光を集光する集光レンズと、
前記集光レンズにより集光された光のフォーカス位置を調整するためのフォーカスレンズと、
前記フォーカスレンズを通過した光を、少なくとも3つの経路に分離する光分離部と、を備える撮像装置に用いられる集積回路であって、
前記集光レンズからの距離が第1の光路長となる位置に配置された第1色用撮像素子を有し、前記光分離部により分離された光を光電変換により第1色信号として取得する第1色信号取得用撮像部と、
前記集光レンズからの距離が第2の光路長となる位置に配置された輝度用撮像素子を有し、前記光分離部により分離された光を光電変換により輝度信号として取得する輝度信号取得用撮像部と、
前記集光レンズからの距離が第3の光路長となる位置に配置された第2色用撮像素子を有し、前記光分離部により分離された光を光電変換により第2色信号として取得する第2色信号取得用撮像部と、
前記第1色信号取得用撮像部により取得された前記第1色信号から前記第1色用撮像素子に入射された光のコントラスト値に対応する第1色用コントラスト値を求め、前記輝度信号取得用撮像部により取得された前記輝度信号から前記輝度用撮像素子に入射された光のコントラスト値に対応する輝度用コントラスト値を求め、前記第2色信号取得用撮像部により取得された前記第2色信号から前記第2色用撮像素子に入射された光のコントラスト値に対応する第2色用コントラスト値を求め、前記第1色用コントラスト値、前記輝度用コントラスト値および前記第2色光用コントラスト値に基づいて、前記フォーカスレンズの位置を調整するフォーカス制御部と、
を備える集積回路。
A condenser lens that collects light from the subject;
A focus lens for adjusting the focus position of the light collected by the condenser lens;
An integrated circuit used in an imaging apparatus comprising: a light separation unit that separates light that has passed through the focus lens into at least three paths;
A first color imaging device disposed at a position where the distance from the condenser lens is the first optical path length, and the light separated by the light separation unit is obtained as a first color signal by photoelectric conversion; A first color signal acquisition imaging unit;
For luminance signal acquisition, having a luminance imaging device disposed at a position where the distance from the condenser lens is the second optical path length, and acquiring light separated by the light separation unit as a luminance signal by photoelectric conversion An imaging unit;
A second color imaging device disposed at a position where the distance from the condenser lens is the third optical path length, and the light separated by the light separation unit is obtained as a second color signal by photoelectric conversion; A second color signal acquisition imaging unit;
A first color contrast value corresponding to a contrast value of light incident on the first color image sensor is obtained from the first color signal acquired by the first color signal acquisition imaging unit, and the luminance signal is acquired. A brightness contrast value corresponding to a contrast value of light incident on the brightness image sensor is obtained from the brightness signal acquired by the image capturing section, and the second color signal acquired by the second color signal acquiring image capturing section is obtained. A second color contrast value corresponding to a contrast value of light incident on the second color image sensor is obtained from a color signal, and the first color contrast value, the luminance contrast value, and the second color light contrast are obtained. A focus control unit that adjusts the position of the focus lens based on a value;
An integrated circuit comprising:
被写体からの光を集光する集光レンズと、
前記集光レンズにより集光された光のフォーカス位置を調整するためのフォーカスレンズと、
前記フォーカスレンズを通過した光を、少なくとも3つの経路に分離する光分離部と、
前記集光レンズからの距離が第1の光路長となる位置に配置された第1色用撮像素子を有し、前記光分離部により分離された光を光電変換により第1色信号として取得する第1色信号取得用撮像部と、
前記集光レンズからの距離が第2の光路長となる位置に配置された輝度用撮像素子を有し、前記光分離部により分離された光を光電変換により輝度信号として取得する輝度信号取得用撮像部と、
前記集光レンズからの距離が第3の光路長となる位置に配置された第2色用撮像素子を有し、前記光分離部により分離された光を光電変換により第2色信号として取得する第2色信号取得用撮像部と、を備える集積回路であって、
前記第1色信号取得用撮像部により取得された前記第1色信号から前記第1色用撮像素子に入射された光のコントラスト値に対応する第1色用コントラスト値を求め、前記輝度信号取得用撮像部により取得された前記輝度信号から前記輝度用撮像素子に入射された光のコントラスト値に対応する輝度用コントラスト値を求め、前記第2色信号取得用撮像部により取得された前記第2色信号から前記第2色用撮像素子に入射された光のコントラスト値に対応する第2色用コントラスト値を求め、前記第1色用コントラスト値、前記輝度用コントラスト値および前記第2色光用コントラスト値に基づいて、前記フォーカスレンズの位置を調整するフォーカス制御部を、
を備える集積回路。
A condenser lens that collects light from the subject;
A focus lens for adjusting the focus position of the light collected by the condenser lens;
A light separation unit that separates light that has passed through the focus lens into at least three paths;
A first color imaging device disposed at a position where the distance from the condenser lens is the first optical path length, and the light separated by the light separation unit is obtained as a first color signal by photoelectric conversion; A first color signal acquisition imaging unit;
For luminance signal acquisition, having a luminance imaging device disposed at a position where the distance from the condenser lens is the second optical path length, and acquiring light separated by the light separation unit as a luminance signal by photoelectric conversion An imaging unit;
A second color imaging device disposed at a position where the distance from the condenser lens is the third optical path length, and the light separated by the light separation unit is obtained as a second color signal by photoelectric conversion; An integrated circuit comprising a second color signal acquisition imaging unit,
A first color contrast value corresponding to a contrast value of light incident on the first color image sensor is obtained from the first color signal acquired by the first color signal acquisition imaging unit, and the luminance signal is acquired. A brightness contrast value corresponding to a contrast value of light incident on the brightness image sensor is obtained from the brightness signal acquired by the image capturing section, and the second color signal acquired by the second color signal acquiring image capturing section is obtained. A second color contrast value corresponding to a contrast value of light incident on the second color image sensor is obtained from a color signal, and the first color contrast value, the luminance contrast value, and the second color light contrast are obtained. A focus control unit for adjusting the position of the focus lens based on the value;
An integrated circuit comprising:
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