JP2008286816A - 焦点検出光学系及びそれを用いた撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 広い焦点検出エリアを有し、収差による影響の少ない焦点検出光学系及びそれを用いた撮像装置を提供する。
【解決手段】 コンデンサーレンズ４と、瞳分割絞り開口５と、再結像レンズ群６と、受光素子列７を有する焦点検出光学系が、予定結像面上にて互いに隣り合う若しくは互いに交差する少なくともｎ個（ｎ≧２）の焦点検出エリアをもち、再結像レンズ群は、第ｎ＋１個の再結像レンズ６を備え、第ｎ−１番目及び第ｎ番目の再結像レンズ６_n-1,nは第ｎ−１番目の焦点検出エリアに対応し、且つ、互いに隣り合う一対の再結像レンズ６_n-1,nであり、第ｎ番目及び第ｎ＋１番目の再結像レンズ６_n,n+1は第ｎ番目の焦点検出エリアに対応し、且つ、互いに隣り合う一対の再結像レンズ６_n,n+1であり、第ｎ−１番目の再結像レンズ６_n-1と第ｎ＋１番目の再結像レンズ６_n+1は異なる位置に配置されることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、一眼レフレックスカメラ（ＳＬＲ）等に用いられる所謂位相差式オートフォーカス（ＡＦ）システムに用いる焦点検出光学系及びそれを用いた撮像装置に関する。特に、原理的に撮影レンズがデフォーカスされた状態で、そのデフォーカス方向とデフォーカス量を算出でき、所謂コントラスト法に比較し、素早く合焦状態にすることができる焦点検出光学系及びそれを用いた撮像装置に関する。

従来、被写体を撮像面上に投影する撮影レンズと、撮影レンズから撮像面までの光路を分割あるいは切り替える手段（クイックリターンミラーやハーフミラー等）と、それらを経た光路上にある前記撮像面と概略等価な位置に設定される1次結像面（予定結像面）と、その1次結像面近傍に配置され焦点検出エリアを形成する視野絞りと、1次結像面近傍に配置されるコンデンサーレンズと、複数開口部により瞳分割を行う明るさ絞りと、それぞれの明るさ絞りに対応して配置された複数の再結像レンズ及び受光素子列とが配置され、コンデンサーレンズは撮影レンズ内の異なる領域をそれぞれ明るさ絞りに投影し、再結像レンズは1次結像位置の空中像を対応する明るさ絞りを通して受光素子列に投影するシステムがある。

このシステムでは、測距は、焦点検出エリアに対応する受光素子列に投影されたそれぞれの像位置を比較して行い、焦点検出エリアの両端の一定領域は、デフォーカス情報を得る部位であり、その位置の被写体の焦点検出はできない。

このような方式を用いた従来例として、複数の焦点検出エリアの各々の検出を行うために、それぞれ一対の再結像レンズを持たせ、各再結像レンズを複数の焦点検出エリアの再結像にて共通化させた焦点検出系が知られている（特許文献１）。

第２０図に示すように、従来技術では、予定結像面に一方向に並ぶ３つの焦点検出エリアの各々に対応するそれぞれ一対の再結像レンズからなる再結像レンズ群５０４を備えてなる。これらの再結像レンズ群５０４は一方向に並ぶ３つの再結像レンズ５４１，５４２，５４３で構成され、中心の焦点検出エリアに対しては外側両方の再結像レンズ５４１，５４３が対応して焦点検出を行い、外側の焦点検出エリアに対しては外側片方の再結像レンズ５４１と中心の再結像レンズ５４２が対応して焦点検出を行う構成となっている。また、紙面の垂直方向にも同様に焦点検出系を配置できる旨が開示されている。
特開平１−２６６５０３号公報

しかしながら、この焦点検出系は、中間に位置する焦点検出エリアに対して互いに離れた再結像レンズを用いて、焦点検出を行うものである。このような光学レイアウトの場合、再結像レンズへの入射角が大きくなりやすく、収差の影響を受けやすくなる。また、再結像レンズへの入射角を小さくしようとすると、焦点検出エリアと再結像レンズ群との距離が長くなり小型化に不利となる。

さらに、この従来技術では、再結像レンズを少なくとも3つもち、その組み合わせを複数設定することが提案されているが、それぞれの再結像レンズに対応する受光素子列を独立してまとめて配置する構成である。そして、一つの測距エリアでの焦点検出では、一方向の位相差の検出にて1組のみの再結像レンズによる位相差情報で焦点検出を行う構成である。

このような構成では、焦点検出エリアのサイズを大きくしようとすると、再結像レンズ群の各再結像レンズへの入射角が大きくなり、収差が出やすくなる。この収差を抑えようとすると、再結像レンズが焦点検出エリアから遠ざかることになり、この点でも小型化に不利である。

本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、複数の焦点検出エリアを持ち、焦点検出エリアを近づけやすく、且つ、その焦点検出エリアに再結像レンズ群を近づけながらも焦点検出能力の確保を行いやすい焦点検出光学系及びそれを用いた撮像装置を提供することを目的とする。さらには、広い焦点検出エリアを有し、収差による影響の少ない焦点検出光学系及びそれを用いた撮像装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の焦点検出光学系は、撮影レンズの予定結像面上の焦点検出エリア近傍に配置されたコンデンサーレンズと、前記焦点検出エリアに対応して合焦精度を確保し得る間隔を以て並ぶ一対の開口部を有する瞳分割絞りと、前記各開口部に対応して配置された複数の再結像レンズを持つ再結像レンズ群と、前記各再結像レンズによる結像位置に配置された受光素子列を有し、前記撮影レンズの異なる領域を夫々通過し前記焦点検出エリアを通過する二光束による光強度分布を前記受光素子列で受け、前記受光素子列から得られる光強度分布を表す出力信号の位相差を検出することにより前記焦点検出エリアの焦点検出を行うことのできる焦点検出光学系であって、前記焦点検出光学系は、前記予定結像面上にて互いに隣り合う若しくは互いに交差する少なくともｎ個（ｎ≧２）の前記焦点検出エリアをもち、前記再結像レンズ群は、第ｎ＋１個の前記再結像レンズを備え、第ｎ−１番目及び第ｎ番目の再結像レンズは前記第ｎ−１番目の焦点検出エリアに対応し且つ互いに隣り合う一対の再結像レンズであり、第ｎ番目及び第ｎ＋１番目の再結像レンズは前記第ｎ番目の焦点検出エリアに対応し且つ互いに隣り合う一対の再結像レンズであり、前記第ｎ−１番目の再結像レンズと前記ｎ＋１番目の再結像レンズは異なる位置に配置されることを特徴とする。

したがって、隣り合うもしくは交差するｎ個の焦点検出エリアの各々についてそれぞれ隣り合う対をなす開口部および再結像レンズで構成できる。そして、それぞれの再結像レンズが隣り合うことで、焦点検出エリアと再結像レンズとの距離を小さくしても、再結像レンズに入射する光線の入射角を抑えやすく、収差を抑えやすい。

特に、上述の第ｎ番目及び第ｎ＋１番目の再結像レンズを前記第ｎ番目の焦点検出エリアに対応させて配置することで、再結像レンズｎ＋１個にて隣り合うもしくは交差するｎ個の焦点検出エリアの焦点検出が行え、構成を簡単にし開口部のサイズも大きくしやすくなる。

また、それぞれの焦点検出エリアに対する焦点検出系を独立させる必要がないので、それぞれの焦点検出エリアを近づけやすくなる。

また、一つの焦点検出エリアに対応する1対の再結像レンズが隣り合う配置とすることで、同じ受光素子列に複数の焦点検出エリアからの光線が入ることを防ぎやすくなり、焦点検出系の薄型化に貢献する。

したがって、瞳分割絞り、再結像レンズ群の構成を簡略にできると共に、複数の焦点検出エリアを持ち、各々の焦点検出エリアを近づけやすく、且つ、その焦点検出エリアに再結像レンズ群を近づけながらも焦点検出能力の確保を行いやすい焦点検出系を提供できる。

また、例えば、焦点検出精度を上げるために、被写体の縦線と横線に対応させて、並ぶ方向の異なる二対の瞳分割絞りと再結像レンズを用いる場合も、瞳分割絞りの開口部を大きくとることができる。

なお、焦点検出エリアが「互いに隣り合う」とは、相互の焦点検出エリアの中心同士の間に相互の焦点検出エリアの中心を結ぶ方向の位相差を検出する焦点検出エリアが無いことと定義する。

また、対をなす再結像レンズが「互いに隣り合う」とは、対をなす各再結像レンズの有効面中心を結ぶ線上に他の再結像レンズの有効面が挟まれないことと定義する。

さらに、本発明によれば、例えば３つの焦点検出エリアに対して４つの瞳分割絞りと再結像レンズで構成でき、例えばｎ個の焦点検出エリアに対してｎ＋１個の瞳分割絞りと再結像レンズを対応させて構成することも可能となる。

また、前記第１番目〜第ｎ＋１番目の再結像レンズに対応する前記各開口部が一列に並んで配置されると共に、前記第１番目〜第ｎ番目の前記焦点検出エリアも一列に並んで配置されることを特徴とする。

これにより、並ぶ方向にてｎ個の焦点検出エリアをもつ焦点検出系にて、おのおのの焦点検出エリアを近づけることができる。また、各々の焦点検出エリアに対応する再結像レンズも互いに近づけやすくできる。

また、前記第１番目〜第ｎ＋１番目の再結像レンズに対応する各受光素子列が同じ受光部材に設けられることを特徴とする。

各受光素子列を単体の受光部材に設けられることで、受光部材の個体差による受光性能のばらつきを抑えられ、合焦検出精度の確保に有利となる。

また、前記第１番目〜第ｎ番目の焦点検出エリアに対応するそれぞれ一対の開口部の並ぶ方向が同一であり、前記第１番目〜第ｎ番目の焦点検出エリアのうちの複数の焦点検出エリアの光強度分布から一つの位相差情報を検出することを特徴とする。

一つ一つの焦点検出エリアを小さくし、収差による検出精度の低下を小さくし、複数の焦点検出エリアから一体的に位相差情報を得ることにより、実質的に広い焦点検出エリアを構成できる。また、焦点検出可能なデフォーカス量も大きくなる。

また、前記複数の焦点検出エリアは互いに隣り合い、受光素子列上における焦点検出エリアごとに分離された不連続な強度分布を用いて前記位相差情報を検出することを特徴とする。

このように、隣り合う焦点検出エリアに基づく位相により位相差を検出することで、連続する焦点検出エリアの焦点検出ができ合焦精度の向上が行える。また、単一の焦点検出エリアによるスポット的な焦点検出や、連続する複数の焦点検出エリアによるエリア的な焦点検出の切り替え、焦点検出を行うエリアの選択等が行えるようにしてもよい。

また、隣り合う前記複数の焦点検出エリアの各々の焦点検出エリアに対応する各々一対の開口部の間隔が同じであることを特徴とする。

これにより、それぞれの焦点検出エリアのデフォーカス量と位相差量の関係が同じになり、焦点検出が容易になる。

また、隣り合う前記複数の焦点検出エリアの各々の焦点検出エリアに対応する各々一対の開口部の前記コンデンサーレンズに対する共役位置は、同じ一対の領域であることを特徴とする。

これにより、撮影レンズ内を効率的な光路のレイアウトが可能になる。撮影レンズ内の同一領域を通った光束の位相差情報を用いることで焦点検出精度を良好にできる。

また、前記一列に並んで配置される開口部の列を少なくとも２つ備え、それら２つの開口部の列を互いに平行に並べて配置し、前記一列に並んで配置される焦点検出エリアの列も少なくとも２つ備え、それら２つの焦点検出エリアの列も互いに平行に並べて配置したことを特徴とするので、予定結像面における焦点検出可能なエリアを広くできる。

また、前記一列に並んで配置される開口部の列を少なくとも２つ備え、それら２つの開口部の列を互いに交差させて配置し、前記一列に並んで配置される焦点検出エリアの列も少なくとも２つ備え、それら２つの焦点検出エリアの列も互いに交差させて配置したことを特徴とするので、予定結像面における焦点検出可能なエリアを広くできるとともに、異なる方向での位相差検出が可能となるので、焦点検出を行いやすくなる。

また、前記一列に並んで配置される開口部の列を複数備え、それら複数の開口部の列は、互いに平行に配置した複数の列と、前記平行に配置した複数の列に交差して配置した複数の開口部の列を備え、前記一列に並んで配置される焦点検出エリアの列も複数備え、それら複数の焦点検出エリアの列も、互いに平行に配置した複数の列と、前記平行に配置した複数の列に交差させて配置した複数の焦点検出エリアの列を備えたことを特徴とするので、予定結像面における焦点検出可能なエリアを広くできるとともに、異なる方向での位相差検出が可能となるので焦点検出を行いやすくなる。

また、前記第ｎ−１番目、第ｎ番目の再結像レンズに対応する開口部の並ぶ方向が、前記第ｎ番目、第ｎ＋１番目の再結像レンズに対応する開口部の並ぶ方向と異なることを特徴とするので、被写体の位相差情報を一方向のみでなく他の方向から得ることができ、焦点検出を行いやすくなる。

また、前記第ｎ−１番目、第ｎ番目の焦点検出エリアとの間に他の焦点検出エリアがなく、そのうち一方の焦点検出エリアが、他方の焦点検出エリアにおける長手方向に位置することを特徴とする。

焦点検出を行う位相差の方向を異なる複数の焦点検出エリアに近づけることで、主とする被写体の焦点検出精度を上げることができ、好ましい。

さらには、一方の焦点検出エリアが、他方の焦点検出エリアにおける長手方向の延長上に位置する場合は、全体として焦点検出エリアを大きくできる。

一方、並ぶ方向の異なる二対の視野分割絞りと再結像レンズを用いて焦点検出エリアを交差させると、スポットにて被写体の縦線と横線に対応させて焦点検出が行え、焦点検出精度を上げることができ好ましい。

また、交差する焦点検出エリアを一つの焦点検出エリアとみなすと、全体の焦点検出エリアの数を減らすことができ好ましい。これは、縦線対応の焦点検出エリアと横線対応の検出エリアの集密度を上げることも可能にする。

また、前記コンデンサーレンズが、複数の前記焦点検出エリアに対応して、複数の光軸を備えることを特徴とするので、コンデンサーレンズの光軸を焦点検出エリア毎に設定することで、撮影レンズ内を通る光束のレイアウトを効率的に配置することができる。

また、前記予定結像面の近傍にそれぞれの焦点検出エリアに対応して配置された視野開口を有することを特徴とするので、受光素子列上での他の焦点検出エリアとのクロストークを防止できる。これにより、さらに焦点検出エリア同士を近づけることができる。

また、前記受光素子列の直前にそれぞれの受光素子列の撮像領域ごとに遮光壁を配置したことを有することを特徴とするので、受光素子列上での他の焦点検出エリアとのクロストークを防止できる。これにより、さらに焦点検出エリア同士を近づけることができる。

また、前記視野分割絞り開口は、前記焦点検出エリアのうちいずれか一つの焦点検出エリアに対応して合焦精度を確保し得る間隔を以て異なる方向に並ぶ少なくとも二対の開口部を有し、再結像レンズ群は、それら少なくとも二対の開口部の各々の開口部に対応して配置された再結像レンズを有し、前記受光素子列は該再結像レンズによる結像位置に配置された受光素子列を有することを特徴とする。

同じ焦点検出エリアに対応した並ぶ方向の異なる二対の明るさ絞りと再結像レンズを用いることで、被写体の縦線と横線に対応させて焦点検出精度を上げることができる。また、全体の焦点検出エリアの数を減らすことができ、好ましい。これは、縦線対応の焦点検出エリアと横線対応の検出エリアの集密度を上げることも可能にする。

また、前記再結像レンズ群は、面状に規則的に配置された複数の再結像レンズを有し、前記受光素子列は、面状に規則的に配置された複数の受光素子を有することを特徴とする。

したがって、隣り合う再結像レンズの対および対応する受光素子列の組み合わせの自由度が高くなる。また、使用する受光素子列の選択により焦点検出を行う焦点検出エリアの選択の自由度を上げることができる。

さらに、本発明の撮像装置は、前記撮影レンズによる像を撮影する撮像素子と、焦点検出光学系と、前記撮影レンズからの光束を反射し前記予定結像面に前記光束を導く反射部材を有し、前記反射部材は、前記撮像素子にて撮像する際に撮影光路から退避することを特徴とするので、撮像素子による撮影時に反射部材を退避させることで撮影時の撮影画像の光量低下を抑える撮像装置を提供できる。

また、本発明の撮像装置は、前記撮影レンズによる像を撮影する撮像素子と、焦点検出光学系と、前記撮影レンズからの光束を反射および透過する反射部材を有し、前記反射部材の反射側又は透過側の一方に前記撮像素子を配置し、他方に前記焦点検出系を配置したことを特徴とするので、撮像素子による撮影中も焦点検出をおこなえる撮像装置を提供できる。

以下に、一般的な焦点検出光学系、参考例の説明を含め本願発明の実施の形態を説明する。

まず、一般的な位相差式焦点検出光学系の基本構成と課題について説明する。図１５に位相差式焦点検出光学系の基本的な構成を示す。被写体側より 撮影光学系１０１、撮像面と等価な位置にある予定結像面１０２、予定結像面１０２近傍に設定された焦点検出エリアの視野絞り開口（以下、視野開口ともいう。）１０３、予定結像面１０２の近傍に配置されるコンデンサーレンズ１０４、瞳分割を行う一対の明るさ絞り（瞳分割絞り）の開口部（以下、瞳分割絞り開口ともいう。）１０５_a，１０５_b、それぞれの瞳分割絞り開口近傍に配置される再結像レンズ１０６_a，１０６_b、そして、それぞれの再結像レンズ１０６_a，１０６_bに対応する光電変換部（ここでは明るさ絞り開口部の並ぶ方向に配列された光電変換素子列である受光素子列）１０７_a，１０７_bが配置される。このうち、視野開口１０３、コンデンサーレンズ１０４、瞳分割絞り開口１０５_a，１０５_b、再結像レンズ１０６_a，１０６_b及び受光部材１０７Ａに設けた光電変換部１０７_a，１０７_bの光電変換面が、一般に焦点検出光学系と称されている。

光電変換部１０７_a，１０７_bはラインセンサー等であり、被写体から発せられ、センサー上に再結像される像の光の強度分布を出力できる構成が多い。

撮影レンズ１０１内には、光束がけられず且つ焦点検出に十分な間隔をもった仮想的な一対の仮想の開口１０８_a，１０８_bを想定する。この開口は撮影レンズ１０１の射出瞳上に想定することが望ましいが、実際は、フォーカシング、ズーミング、レンズ交換等で射出瞳位置を一定位置とすることが困難なため、光学システム全体を考慮して設定することが多い。仮想の開口１０８_aは、コンデンサーレンズ１０４によって、瞳分割絞りの開口部１０５_aと共役関係になるように構成する。又、視野開口１０３は、コンデンサーレンズ１０４と再結像レンズ１０６_aにより、光電変換部１０７_aの受光面上に投影される。同様にして、仮想の開口１０８_bは、コンデンサーレンズ１０４によって、瞳分割絞り開口１０５_bと共役関係になるように構成する。又、視野開口１０３は、コンデンサーレンズ１０４と再結像レンズ１０６_bにより、光電変換部１０７_bの受光面上に投影される。

この時、光電変換部１０７_a，１０７_bそれぞれに投影される視野開口１０３の像は、光電変換部１０７_a，１０７_bの受光面上で重なり合わないように構成しなければならない。また、焦点検出光学系全長は、視野開口１０３の大きさ、焦点検出光学系の倍率、一対の瞳分割絞り開口１０５_a，１０５_bの間隔等の仕様によりほぼ決定される。

図１６は、焦点検出光学系の収差による誤差要因のひとつを簡易に示したものである。図１６において、ΔＵ_aは視野開口１０３において中心点Ｃと点Ｕが光電変換部１０７_aの受光面上に投影されるそれぞれの点の距離、ΔＬ_aは視野開口１０３において中心点Ｃと点Ｌが光電変換部１０７_aの受光面上に投影されるそれぞれの点の距離、ΔＵ_bは視野開口１０３において中心点Ｃと点Ｕが光電変換部１０７_bの受光面上に投影されるそれぞれの点の距離、ΔＬ_bは視野開口１０３において中心点Ｃと点Ｌが光電変換部１０７_bの受光面上に投影されるそれぞれの点の距離である。なお、視野開口１０３上の中心点Ｃと点Ｌ、中心点Ｃと点Ｕの距離は同じとしている。

位相差式の焦点検出方法では、視野開口３等を経て光電変換部１０７_a，１０７_bの受光面上に投影される２つ被写体像の光の強度分布のズレ量を評価することで行なう。

この時、２つの像自体の光の強度分布の形は同じことが要求される。この形が２つの像の間で異なると、２つの像のズレを評価するときの誤差要因となる。この光学強度の変形を起こす大きな要因が、焦点検出光学系の歪曲収差（像位置による倍率誤差）である。歪曲収差は基本的に再結像レンズ１０６_a，１０６_bの光軸に対称に発生する。一般にコンデンサーレンズ１０４と再結像レンズ１０６_a，１０６_bはそれぞれ単レンズで構成され、図１６では、ΔＵ_aとΔＬ_aは歪曲収差により同じするのは困難である。そして、点Ｕと点Ｌとの距離が大きくなるほど、ΔＵ_aとΔＬ_aの差は大きくなる傾向がある。製造誤差がなければΔＵ_aとΔＬ_bは同じ値となるが、位相差情報取得のため比較するΔＵ_aとΔＵ_bの差を無くすのは困難である。特に、焦点検出光学系の全長を短くするために、再結像レンズ１０６_a，１０６_bのパワーをあげるとこの傾向は強くなる。

ここでは簡単に説明するために、それぞれの光電変換部１０７_a，１０７_bの光電変換面を２分割したが、実際は更に分割され、又、歪曲収差以外に色収差や像面湾曲による誤差要因も同様に発生する。視野開口１０３を広くすると測距エリアは広がるが測距精度の維持が困難になる。

図１７は、焦点検出光学系の薄型化、測距視野の拡大のために、焦点検出エリアの視野開口２０３を分割し、それぞれに焦点検出光学系を配置したものである。図１７では、図１５と同様の撮影レンズ２０１と仮想領域２０８_a，２０８_bと予定結像面２０２を配置又は想定し、予定結像面２０２近傍に２０３₁、２０３₂及び２０３₃と分割された視野開口２０３が配置され、それぞれの視野開口２０３₁、２０３₂及び２０３₃に対応した各瞳分割絞り開口２０５_a1〜２０５_b3、各再結像レンズ２０６_a1〜２０６_b3、受光部材に設けた各光電変換面２０７_a1〜２０７_b3を持つ光電変換部が配置されている。

そして、視野開口２０３₁の近傍にコンデンサーレンズ２０４₁が配置され、コンデンサーレンズ２０４₁による仮想領域２０８_aの共役位置に瞳分割絞り開口２０５_a1が配置され、その瞳分割絞り開口２０５_a1の近傍に再結像レンズ２０６_a1が配置されている。

その再結像レンズ２０６_a1は視野開口２０３₁上の像をコンデンサーレンズ２０４₁、瞳分割絞り開口２０５_a1を介して光電変換面２０７_a1上に投影する。

同様の関係で、仮想領域２０８_b、視野開口２０３₁、コンデンサーレンズ２０４₁、瞳分割絞り開口２０５_b1、再結像レンズ２０６_b1、光電変換面２０７_b1の組み合わせ、仮想領域２０８_a、視野開口２０３₂、コンデンサーレンズ２０４₂、瞳分割絞り開口２０５_a2、再結像レンズ２０６_a2、光電変換面２０７_a2の組み合わせ、仮想領域２０８_b、視野開口２０３₂、コンデンサーレンズ２０４₂、瞳分割絞り開口２０５_b2、再結像レンズ２０６_b2、光電変換面２０７_b2の組み合わせ、仮想領域２０８_a、視野開口２０３₃、コンデンサーレンズ２０４₃、瞳分割絞り開口２０５_a3、再結像レンズ２０６_a3、光電変換面２０７_a3の組み合わせ、及び、仮想領域２０８_b、視野開口２０３₃、コンデンサーレンズ２０４₃、瞳分割絞り開口２０５_b3、再結像レンズ２０６_b3、光電変換面２０７_b3の組み合わせで構成される。

この場合、薄型化や測距精度の確保等は有利であるが、視野開口２０３₁、２０３₂及び２０３₃が予定結像面２０２上にて離散的に配置されることになり好ましくない。

図１８は、３つの隣接する視野開口のうち外側に位置する視野開口に対応する光路を反射させることで、各視野開口の離散性を小さくする焦点検出光学系の例である。

図１８に示す比較例２では、図１７に示す比較例１と同様の撮影レンズ３０１と仮想領域３０８_a，３０８_bと予定結像面３０２を配置又は想定し、予定結像面３０２近傍に３０３₁、３０３₂、３０３₃と分割された焦点検出エリアの３つの視野開口３０３が配置される。そして、それぞれの視野開口３０３₁、３０３₂、３０３₃に対応した各瞳分割絞り開口３０５_a1〜３０５_b3、各再結像レンズ３０６_a1〜３０６_b3、受光部材に設けた各光電変換面３０７_a1〜３０７_b3が配置されている。

そして、視野開口３０３₁の近傍にコンデンサーレンズ３０４₁が配置され、コンデンサーレンズ３０４₁による仮想領域３０８_aの共役位置に瞳分割絞り開口３０５_a1が配置され、その瞳分割絞り開口３０５_a1の近傍に再結像レンズ３０６_a1が配置されている。

その再結像レンズ３０６_a1は、視野開口３０３_a上の像を、コンデンサーレンズ３０４_a、瞳分割絞り開口３０５_a1を介して光電変換面３０７_a1上に投影する。

同様の関係で、仮想領域３０８_b、視野開口３０３₁、コンデンサーレンズ３０４₁、瞳分割絞り開口３０５_b1、再結像レンズ３０６_b1、光電変換面３０７_b1の組み合わせ、仮想領域３０８_a、視野開口３０３₂、コンデンサーレンズ３０４₂、瞳分割絞り開口３０５_a2、再結像レンズ３０６_a2、光電変換面３０７_a2の組み合わせ、仮想領域３０８_b、視野開口３０３₂、コンデンサーレンズ３０４₂、瞳分割絞り開口３０５_b2、再結像レンズ３０６_b2、光電変換面３０７_b2の組み合わせ、仮想領域３０８_a、視野開口３０３₃、コンデンサーレンズ３０４₃、瞳分割絞り開口３０５_a3、再結像レンズ３０６_a3、光電変換面３０７_a3の組み合わせ、及び、仮想領域３０８_b、視野開口３０３₃、コンデンサーレンズ３０４₃、瞳分割絞り開口３０５_b3、再結像レンズ３０６_b3、光電変換面３０７_b3の組み合わせで構成される。

また、光路上、コンデンサーレンズ３０４₁と再結像レンズ３０６_a1，３０６_b1の間に、図示のように反射部材３０９₁を配置し、コンデンサーレンズ３０４₃と再結像レンズ３０６_a3，３０６_b3の間に、図示のように反射部材３０９₃を配置している。

このように反射部材を配置することで、光電変換面３０７_b1と３０７_a2の干渉や、光電変換面３０７_b2と３０７_a3の干渉の問題を解消できる。それにより、視野開口３０３の離散性の課題はある程度解消できる。

しかし、この場合、視野開口３０３₁、３０３₃に関する光束を反射させる為の反射面のスペースを必要とする。また、視野開口３０３の大きさに対応して広がる光束の干渉を防ぐため、視野開口３０３どうしの間隔の確保も必要となる。また、再結像レンズ３０６や光電変換面３０７が同一平面上に構成できなくなり、部品の大型化や、部品点数の増加につながり、組み立て制度、コストの面でも不利となる。

図１９は反射部材で折り曲げる方向のバリエーションを簡単に示したものである。ここではコンデンサーレンズ群３０４、再結像レンズ群３０６、光電変換面３０７等は紙面に対して垂直方向に並んでいる。

このようなレイアウトとしても、光束を反射させる為の反射面のスペースを必要とする。また、視野開口３０３の大きさに対応して広がる光束の干渉を防ぐため、視野開口３０３どうしの間隔の確保も必要となる。

次に、本願発明内容を説明する。図1（ａ）、１（ｂ）、２（ａ）は本願発明の第１の実施の形態を示すと共に、他の実施の形態とも共通する基本構成を示す説明図である。図２（ｂ）は従来技術の一例を示す比較例である。

図１（ａ）は、各々の焦点検出エリアの中心と、各々の明るさ絞り開口部中心を通過する主光線を図示している。図１（ｂ）は、一つの焦点検出エリアの上端または下端を通過し、それに対応して隣り合う明るさ絞り開口部の上端、中心、下端を通過する光線を図示している。

図１（ａ）、図１（ｂ）では 図１５と同様の撮影レンズ1と仮想領域８ａ，８ｂと予定結像面２を配置又は想定している。そして、予定結像面２近傍に一列に並んで３₁，３₂，３₃と区切られた焦点検出エリアの視野絞りの開口部である視野開口が想定され、それぞれの視野開口３₁，３₂，３₃に対応して、それぞれ光軸が異なるコンデンサーレンズ４、瞳分割絞りの開口部である複数の瞳分割絞り開口５、再結像レンズ群６、受光部材７Ａに設けた受光素子列である光電変換面７の各々をそれぞれ同じ方向に並べて配置する。

そして、視野開口３₁の近傍にコンデンサーレンズ４₁が配置されている。仮想領域８_aのコンデンサーレンズ４₁による共役位置に、瞳分割絞り開口５₁が配置され、その近傍に再結像レンズ６₁が配置され、再結像レンズ６₁は、視野開口３₁上の像を、コンデンサーレンズ４₁、瞳分割絞り開口５₁を通して光電変換面７_a1上に略投影する。

仮想領域８_bのコンデンサーレンズ４₁による共役位置に瞳分割絞り開口５₂が配置される。その開口部の近傍に再結像レンズ６₂が配置され、再結像レンズ６₂は視野開口３₁の像をコンデンサーレンズ４₁瞳分割絞り５₂を通して光電変換面７_b1上に略投影する。

他の視野開口３に対しても同様に光学系が構成されるが、瞳分割絞り開口５と再結像レンズ６とが他の視野開口３に対応する光学系の瞳分割絞り開口５及び再結像レンズ６と共通となっている。

視野開口３₂の近傍にコンデンサーレンズ４₂が配置されている。仮想領域８_aのコンデンサーレンズ４₂による共役位置に、瞳分割絞り開口５₂が配置される。その瞳分割絞り開口５₂の近傍に再結像レンズ６₂が配置され、再結像レンズ６₂は、視野開口３₂上の像をコンデンサーレンズ４₂、瞳分割絞り開口５₂を通して光電変換面７_a2上に略投影する。

また、仮想領域８_bのコンデンサーレンズ４₂による共役位置に、瞳分割絞り開口５₃が配置される。その瞳分割絞り開口５₃の近傍に再結像レンズ６₃が配置され、再結像レンズ６₃は視野開口３₂上の像をコンデンサーレンズ４₂、瞳分割絞り開口５₃を通して光電変換面７_b2上に略投影する。

視野開口３₃の近傍にコンデンサーレンズ４₃が配置されている。仮想領域８_aのコンデンサーレンズ４₃による共役位置に、瞳分割絞り開口５₃が配置される。その瞳分割絞り開口５₃の近傍に再結像レンズ６₃が配置され、再結像レンズ６₃は、視野開口３₃上の像をコンデンサーレンズ４₃、瞳分割絞り開口５₃を通して光電変換面７_a3上に略投影する。

さらに、仮想領域８ｂのコンデンサーレンズ４₃による共役位置に瞳分割絞り開口５₄が配置される。その瞳分割絞り開口５₄近傍に再結像レンズ６₄が配置され、再結像レンズ６₄は視野開口３₃上の像をコンデンサーレンズ４₃、瞳分割絞り開口５₄を通して光電変換面７₄上に略投影する。

各光電変換面７は一体で構成されたＣＣＤ、ＣＭＯＳ、一列に並ぶ受光素子列を持つ部材等の受光部材に形成され、各光電変換面７の受光感度等の特性のばらつきを抑えている。もちろん、光電変換面７の受光素子列は一列のみの並びであっても複数列の並びであってもよい。また、焦点検出に用いるところ意外に受光素子列を設けてもよい。

各光電変換面７から得られる強度分布の信号は、信号処理部Ｓに導かれる。信号処理部Ｓでは、各焦点検出エリア３₁，３₂，３₃の各仮想領域８_a，８_bを通過した光束による強度分布の位相差を検出し、検出した位相差に基づいて、撮影レンズ１に焦点合わせのための移動量を指示する。

例えば、焦点検出エリア３₂のみのスポット的な焦点検出を行う場合は、光電変換面７_a2と光電変換面７_b2で受光した強度分布の位相差を検出し、その位相差の大小により撮影レンズ１の移動量を決定する。この例では、光電変換面７_a2と光電変換面７_b2で受光した強度分布の位相差が０であれば合焦状態であり、図１（ａ）に示す状態となる。

焦点検出エリア３₂の被写体の像が撮影レンズ１側にずれた状態では、光電変換面７_a2での位相が光電変換面７_b2での位相に対して図の下側の位相差をもつ。撮影レンズ１側とは逆側にピントがずれた状態では、光電変換面７_a2での位相が光電変換面７_b2での位相に対して図の上側の位相差をもつ。他の焦点検出エリア３についても同様である。

また、複数の焦点検出エリア３を用いて焦点検出を行うことも可能である。例えば、焦点検出エリア３₁，３₂，３₃の３つの焦点検出エリアにて合焦検出を行う場合、光電変換面７_a1、７_a2、７_a3での強度分布を元に焦点検出エリア３₁，３₂，３₃の強度分布を検出し、光電変換面７_b1、７_b2、７_b3での強度分布を元に焦点検出エリア３₁，３₂，３₃の強度分布を検出する。そして、検出したそれぞれの強度分布の位相差の大小により撮影レンズ１の移動量を決定する。任意に２つの焦点検出エリア３を選択して焦点検出を行ってもよい。

この図１（ａ）、図１（ｂ）で示すように、瞳分割絞り開口５₂、再結像レンズ６₂は、視野開口３₁と視野開口３₂に共通に対応している。但し、それぞれの視野開口３で対応する仮想領域８は異なり、視野開口３₁では仮想領域８_b、視野開口３₂では仮想領域８_aに対応している。

同様に、瞳分割絞り開口５₃、再結像レンズ６₃は、視野開口３₂と視野開口３₃に共通に対応している。視野開口３は比較例として説明した図１７、図１８と同じ３つであるが、再結像レンズは４つ（比較例１，２は6つ）である。

このように、それぞれの視野開口３から再結像レンズ６までの光束の重なりを気にする必要がないので視野開口３の配置の離散性はかなり小さくすることができる。また、再結像レンズ６への入射角も小さくでき収差的にも有利であり、視野の広がりに対して薄型化もしやすい。さらに、光電変換面７も同一平面に配置できるので部材のコストや組み立てコストが抑えやすくなる、また、離散性が小さくできるので、７_a1，７_a2，７_a3の出力と、７_b1，７_b2，７_b3の出力とを連続的な出力として取り扱いやすく、測距エリアの拡大や測距可能なデフォーカス量の拡大に有利である。

図２（ａ），２（ｂ）は、本実施の形態と従来タイプとの比較を示す図である。図２ａ（ａ）は、図１（ａ），１（ｂ）でも示した本願実施の形態の一つであり、図２（ｂ）は、図１５で示したものと同様な一般的な従来例である。

従来例に比べて、ほぼ同じ大きさで離散性の極めて少ない視野開口３を持ちながらコンデンサーレンズ４と再結像レンズ６のパワーを無理せず強くでき、薄型化が達成できていることがわかる。図１６のように視野開口２０３が離散的になったり、図１７のように反射部材３０９のスペースを確保する必要もない。また、図１７では視野開口を射出した光路を重ねることができない制約条件があり、実質的に離散性が強くなる傾向があったが、本実施例ではこの点も解消されていることがわかる。

図３は先述の各実施の形態に対して、特定方向の視野開口を多くし、視野を延ばした実施の形態である。図１（ａ），１（ｂ）に示した実施の形態では一方向に視野開口が３つのケースであったが、ここでは４つ以上の視野開口を一列に並べたものである。

以下、撮影レンズ１１の光軸を基準に説明する。実際の例ではミラー等で光路が折り曲げられる場合もあるが、撮影レンズの光軸が直線であることを仮定している。他の実施の形態も同様である。

図３では撮影レンズ１１と仮想領域１８ａ，１８ｂと予定結像面１２を配置又は想定し、予定結像面１２近傍に焦点検出エリアのｎ個の視野絞りの開口部である視野開口１３₁，１３₂，１３₃，・・・１３_n-1，１３_nが並んでおり、光軸を中心にして、この各視野開口１３の並ぶ方向は仮想領域１８ａ，１８ｂの並ぶ方向と同一である。それぞれの視野開口１３の大きさは同じであり、等間隔で隣接して配置されている。そうすることで、焦点検出系を整然と構成でき、コスト低減に有利となり望ましい。

各視野開口１３₁，１３₂，１３₃，・・・１３_n-1，１３_nの光軸方向に離れた近傍に、各視野開口１３に対応して、異なる光軸を持つコンデンサーレンズ１４₁，１４₂，１４₃，・・・１４_n-1，１４_nが配置されている。

また、予定結像面１２から撮影レンズ１１と反対の方向に所定量離れた光軸に垂直な面上に（ｎ＋１個）の瞳分割絞りの開口部である瞳分割絞り開口１５₁，１５₂，１５₃，・・・１５_n-1，１５_n，１５_n+1が配置されている。それぞれの瞳分割絞り開口１５の形大きさは同じで等間隔で並んでいる。

又、光軸方向に透視したとき、瞳分割絞り開口１５_iと瞳分割絞り開口１５_i+1の各々の間に視野開口１３_iがあることが望ましい。ここでのｉは１〜ｎである。それにより、各瞳分割絞り開口１５への光線入射角を小さくしやすくなり、小型化と収差の低減に有利となる。

コンデンサーレンズ１４₁，１４_nを除いて、コンデンサーレンズ１４_iは仮想領域１８ａと瞳分割絞り開口１５_iを共役関係とし、仮想領域１８ｂと瞳分割絞り開口１５_i+1を共役関係とするように構成される。コンデンサーレンズ１４₁は、仮想領域１８ａと瞳分割絞り開口１５₁を共役関係とするように構成され、コンデンサーレンズ１４_nは、仮想領域１８ｂと瞳分割絞り開口１５_n+1を共役関係とするように構成される。

これを実現するために各コンデンサーレンズのパワーは等しく、各コンデンサーレンズの光軸と対応する各開口中心の位置関係は少しずつ異なることが望ましい。

各瞳分割絞り開口１５_i（ｉは１〜ｎ＋１）の光軸方向にずれた近傍に複数の再結像レンズ１６_iを持つ再結像レンズ群１６が配置される。

又、再結像レンズ群１６により各視野開口１３の面と略共役な面に２次結像面が想定され、受光部材１７Ａの光電変換面１７である受光素子列が配置される。

再結像レンズ１６_i（ただしｉは１〜ｎ）は、視野開口１３_i上の像をコンデンサーレンズ１４_i、瞳分割絞り開口１５_iを通じて受光部材の２次結像面上の光電変換面１７_ai上に投影する。また、再結像レンズ１６_i（ただしｉは２〜ｎ+１）は、視野開口１３_i-1上の像をコンデンサーレンズ１４_i-1、瞳分割絞り開口１５_iを通じて2次結像面上の光電変換面１７_bi上に投影する。

２次結像面上には光電変換面１７が、光電変換面１７_a1，１７_a2，１７_b1，１７_a3，１７_b2，・・・１７_ai，１７_b(i-1)，１７_a(i+1)，１７_bi，１７_a(i+2)，１７_b(i+1)，・・・１７_an，１７_b(n-1)，１７_bnで並んでおり、１７_a1と１７_a2の間及び１７_b(n-1)と１７_bnの間以外は等間隔で同じ長さの光電変換面１７が並んでいる。ここでの光電変換面１７は位相差情報をとる有効エリアを指しており、実際の製造プロセスでは一体のものとして構成しても良い。

本願は薄型と広い測距視野を実現できる。コンデンサーレンズ群１４と瞳分割絞り開口群１５の間隔を小さくするにはコンデンサーレンズ１４のパワーを強くする必要があるが、一つ一つの開口が小さくすることができるため、コンデンサーレンズ１４の径も小さくでき結果として容易にコンデンサーレンズ１４のパワーを強くできる。同様に再結像レンズ１６のパワーも強くできる。

また、それぞれの視野開口１３同士を密接に構成できるので視野全体の離散性を小さくできるので、一つ一つの視野開口１３を小さくしても複数の視野開口１３をまとめて一つの視野開口１３として扱って焦点検出を行うことで、全体では大きな視野開口１３として焦点検出ができる。この場合、焦点検出が可能なデフォーカス量も大きくできる。

尚、この実施の形態では、クロストーク等を防ぐために各視野開口１３の間に視野枠を配置している。

これに加えて、もしくはこれに代えて、図４に示すように再結像レンズ１６と光電変換面１７の間に遮光壁１９を配置してもよい。特に遮光壁１９は、光電変換面１７_b(i-2)と１７_aiとの間を区切るように配置すると効果的である。つまり、各再結像レンズ１６単位で各再結像レンズ１６による像どうしの間に遮光壁１９を設けることで、各再結像レンズ１６の有効光束の光量を確保しつつ、隣の再結像レンズ１６からの光束を遮ることができる。

尚、光電変換面１７を等間隔に配置した場合、両端から２つ目の光電変換面は利用しない形となる。

図５は、図１に示した実施の形態をさらに２方向に十字状に測距エリアを広げた第２実施形態を示すもので、焦点検出を行う位相差情報も２方向にて使うことができる実施の形態を示すものである。中心部の再結像レンズ６のレイアウトについては、十字状に測距エリアを広げることが出来やすいというメリットがある。

図５に示す実施の形態では、撮影レンズ２１と２組の仮想領域（２８ａと２８ｂの対、２８ｃと２８ｄの対）を想定する。一組は仮想領域２８ａ，２８ｂでもう一組は仮想領域２８ｃ，２８ｄとする。

それぞれの組の仮想領域は異なる方向（ここでは２８aと２８ｂが水平方向、２８ｃと２８ｄが垂直方向）に並んでいる。撮像面と等価な予定結像面２２（不図示）の近傍に焦点検出エリアの５つの視野絞りの開口部である視野開口２３₂₁，２３₂₂，２３₂₃，２３₁₂，２３₃₂が想定されている。各々の視野開口２３が焦点検出エリアに対応するが、中心の視野開口２３₂₂は、垂直方向と水平方向の２つの焦点検出エリアが交差した状態となっている。

視野開口２３₂₂を中心に視野開口２３₂₁と２３₂₂と２３₂₃がこの順で一直線上（ここでは水平方向）に配置されている。また、視野開口２３₂₂を中心に視野開口２３₁₂と２３₂₂と２３₃₂が（視野開口２３₂₁，２３₂₂，２３₂₃の並ぶ方向とは垂直方向に）一直線上に並んでいる。

この時、仮想領域２８ａ，２８ｂの並ぶ方向と視野開口２３₂₁，２３₂₂，２３₂₃の並ぶ方向は、撮影レンズ２１の光軸を中心にして、それぞれ同一方向となるように配置している。また、仮想領域２８ｃ，２８ｄの並ぶ方向と２３₁₂，２３₂₂，２３₃₂の並ぶ方向は、撮影レンズ２１の光軸を中心にして、それぞれ同一方向であるように配置している。

視野開口２３₂₁の近傍には、コンデンサーレンズ２４₂₁が配置され、同様に視野開口２３₂₂，２３₂₃，２３₁₂，２３₃₂のそれぞれの近傍には、光軸の異なるコンデンサーレンズ２４₂₂，２４₂₃，２４₁₂，２４₃₂が配置される。

仮想領域２８ａのコンデンサーレンズ２４₂₂による共役位置に瞳分割絞りの開口部である瞳分割絞り開口２５_h22が配置される。そして、同様に仮想領域２８ｂ，２８ｃ，２８ｄのコンデンサーレンズ２４₂₂による共役位置に各仮想領域に対応して瞳分割絞り開口２５_h23，２５_v22，２５_v32が配置される。更に、仮想領域２８ａ，２８ｂのコンデンサーレンズ２４₂₁の共役位置に瞳分割絞り開口２５_h21（仮想領域２８ａに対応）,２５_h22（仮想領域２８ｂに対応）が配置される。

他のコンデンサーレンズ２４₂₃，２４₁₂，２４₃₂の対応関係についても、上述のコンデンサーレンズ２４₂₁の対応関係を、撮影レンズ２１の光軸を軸にして回転移動させた構成となっている。

すなわち、仮想領域２８ａ，２８ｂのコンデンサーレンズ２４₂₃の共役位置に瞳分割絞り開口２５_h23，２５_h24が配置される。また、仮想領域２８ｃ，２８ｄのコンデンサーレンズ２４₁₂の共役位置に瞳分割絞り開口２５_v12，２５_v22が配置される。さらに、仮想領域２８ｃ，２８ｄのコンデンサーレンズ２４₃₂の共役位置に瞳分割絞り開口２５_v32，２５_v42が配置される。

瞳分割絞り開口２５_h21,２５_h22，２５_h23，２５_h24，２５_v12，２５_v22，２５_v32，２５_v42の近傍にそれぞれ再結像レンズ２６_h21,２６_h22，２６_h23，２６_h24，２６_v12，２６_v22，２６_v32，２６_v42が配置される。図５では簡略のため再結像レンズ群２６を図示していないが、各瞳分割絞り開口２５と一体に各再結像レンズ２６が配置されていると考えればよい。

水平方向の再結像レンズの機能を説明する。

再結像レンズ２６_h21は、視野開口２３₂₁上の像をコンデンサーレンズ２４₂₁、瞳分割絞り開口２５_h21を通じて、光電変換面２７_ha21上に投影する。

再結像レンズ２６_h22は、視野開口２３₂₁上の像をコンデンサーレンズ２４₂₁、瞳分割絞り開口２５_h22を通じて、光電変換面２７_hb21上に投影し、また、視野開口２３₂₂上の像をコンデンサーレンズ２４₂₂、瞳分割絞り開口２５_h22を通じて、光電変換面２７_ha22上に投影する。

再結像レンズ２６_h23は、視野開口２３₂₂上の像をコンデンサーレンズ２４₂₂、瞳分割絞り開口２５_h23を通じて、光電変換面２７_hb22上に投影し、また、視野開口２３₂₃上の像をコンデンサーレンズ２４₂₃、瞳分割絞り開口２５_h23を通じて、光電変換面２７_ha23上に投影する。

再結像レンズ２６_h24は、視野開口２３₂₃上の像をコンデンサーレンズ２４₂₃、瞳分割絞り開口２５_h24を通じて、光電変換面２７_hb23上に投影する。

垂直方向の再結像レンズの機能を説明する。

再結像レンズ２６_v12は、視野開口２３₁₂上の像をコンデンサーレンズ２４₁₂、瞳分割絞り開口２５_v12を通じて、光電変換面２７_vc12上に投影する。

再結像レンズ２６_v22は、視野開口２３₁₂上の像をコンデンサーレンズ２４₁₂、瞳分割絞り開口２５_v22を通じて、光電変換面２７_vd12上に投影し、また、視野開口２３₂₂上の像をコンデンサーレンズ２４₂₂、瞳分割絞り開口２５_v22を通じて、光電変換面２７_vc22上に投影する。

再結像レンズ２６_v32は、視野開口２３₂₂上像をコンデンサーレンズ２４₂₂、瞳分割絞り開口２５_v32を通じて、光電変換面２７_vd22上に投影し、また、視野開口２３₃₂上の像をコンデンサーレンズ２４₃₂、瞳分割絞り開口２５_v32を通じて、光電変換面２７_vc32上に投影する。

再結像レンズ２６_v42は、視野開口２３₃₂上の像をコンデンサーレンズ２４₃₂、瞳分割絞り開口２５_v42を通じて、光電変換面２７_vd32上に投影する。

受光部材２７Ａの各光電変換面２７は各視野開口面２３と略共役面に配置する。光電変換面２７の受光素子列は、焦点検出のための位相差が生じる水平方向、垂直方向に各々一列に並んで配置される。それぞれの受光素子列は、それぞれの受光素子列を含む単一のエリアセンサーを用いてもよい。他の実施の形態も同様である。

このように本実施の形態は、所謂十字方向の測距視野をもつ焦点検出光学系に適用できる。

図６に示す実施の形態は、図５の実施の形態のような十字状の焦点検出視野をそれぞれ延ばしたものである。画面の縦方向横方向ともに視野を広げることができる。この例では、撮像レンズ３１の光軸を中心に、焦点検出エリアの視野絞りの開口部である視野開口３３を縦方向に５つ、横方向に５つ並べて持ち、それぞれの中心の視野開口３３₃₃を交差させている。視野開口３３は、図示のように計９つあり、中心の視野開口３３₃₃は、縦方向、横方向の位相差を検出でき、焦点検出精度を高めている。

それぞれの焦点検出エリアに対応して、それぞれ異なる光軸を持つコンデンサーレンズ３４が配置される。それぞれのコンデンサーレンズ３４は、ぞれぞれの視野開口３３に対応して配置された隣り合う再結像レンズ３６の対に向かって光束を導く作用をなす。

再結像レンズ群３６は、縦方向に並んで6つ、横方向に並んで６つの再結像レンズ３６からなる。それぞれの再結像レンズ３６の配置は、撮影レンズ３１の光軸を中心に対称的に配置されている。一番外側の4つの再結像レンズ３６以外は、隣り合う２つの視野開口３３から入射する光束を後続の受光素子列に導く。

撮影レンズ３１の仮想領域３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄ、視野開口３３、コンデンサーレンズ３４、瞳分割絞り開口３５、再結像レンズ３６、受光素子列の対応は、縦方向、横方向共に図３にて説明した関係となっている。

すでに説明した実施の形態からその作用効果は明らかであるので、詳細な説明は省略するが、焦点検出エリアの拡大、焦点検出系の小型化、焦点検出可能なデフォーカス量の拡大等の効果を奏する。

図７に示す実施の形態は、図３の焦点検出系を縦方向と横方向にそれぞれ複数列並べた第３実施形態を示すものである。図では、焦点検出エリアの視野絞りの開口部である視野開口４３、再結像レンズ４６、受光素子列４７などは模式的にあらわしている。

簡単に説明すると、図６のような仮想領域４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄがあり、仮想領域４８ａ，４８ｂの並び方向にｍ個、仮想領域４８ｃ，４８ｄの並び方向にｎ個のマトリックス上に配置された視野開口４３_ij（１＜ｉ＜ｍ，１＜ｊ＜ｎ）が配置され、その近傍に各視野開口４３に対応したコンデンサーレンズ４４_ij（１＜ｉ＜ｍ，１＜ｊ＜ｎ）（図では視野開口４３と一体で記載）が配置される。

なお、ｍ，ｎは図６に示すように、並び順に1ずつ増加するものとする。
この視野開口４３の各々は、縦方向と横方向の位相差の検出に対応しており、縦方向と横方向に長い焦点検出エリアを重ねた十字形状の開口部としてもよし、量検出エリアをカバーする正方形や長方形等でもよい。

各コンデンサーレンズ４４による仮想領域面の共役面上に瞳分割絞りの開口部である瞳分割絞り開口４５を配置する。瞳分割絞り開口４５は、横方向の位相差情報を得るために、横方向にｍ＋１個の開口部からなる瞳分割絞り開口の列を縦方向にｎ列平行に配置した瞳分割絞り開口４５_hij（１＜ｉ＜ｍ＋１，１＜ｊ＜ｎ）、縦方向の位相差情報を得るために、縦方向にｎ+１個の開口部からなる瞳分割絞り開口の列を横方向にｍ列平行に配置した瞳分割絞り開口４５_vij（１＜ｉ＜ｍ，１＜ｊ＜ｎ＋１）を有する。

この配置は、コンデンサーレンズ４４ｉｊにより仮想領域４８ａと瞳分割絞り開口４５_hij、 仮想領域４８ｂと瞳分割絞り開口４５_h(i+1)j、仮想領域４８ｃと瞳分割絞り開口４５_vij、仮想領域４８ｄと瞳分割絞り開口４５_vi(j+1)が共役関係になるようにする。

そして、各瞳分割絞り開口４５に対応する再結像レンズ４６_hij（１＜ｉ＜ｍ＋１，１＜ｊ＜ｎ）、４６_hij（１＜ｉ＜ｍ，１＜ｊ＜ｎ＋１）（図では瞳分割絞り開口４５と一体に記載）を近接して配置する。

また、各視野開口４３_ijと略共役な面を2次結像面と想定しこの面上に配置した光電変換面４７_ahij（１＜ｉ＜ｍ，１＜ｊ＜ｎ）、４７_bhij（１＜ｉ＜ｍ，１＜ｊ＜ｎ）、４７_cvij（１＜ｉ＜ｍ，１＜ｊ＜ｎ）、４７_dvij（１＜ｉ＜ｍ，１＜ｊ＜ｎ）を配置し、視野開口４３ｉｊの像は各再結像レンズ４６_hij，４６_vijにより各光電変換面４７上に再結像する。

横方向の位相差検出を行うための光電変換面４７_ahij（１＜ｉ＜ｍ，１＜ｊ＜ｎ）、４７_bhij（１＜ｉ＜ｍ，１＜ｊ＜ｎ）は、両端を除き、同じ列にて図３のように交互に配置される。縦方向の位相差検出を行うための光電変換面４７_cvij（１＜ｉ＜ｍ，１＜ｊ＜ｎ）、４７_dvij（１＜ｉ＜ｍ，１＜ｊ＜ｎ）は、両端を除き、同じ列にて図３のように交互に配置される。

仮想領域４８ａを通過した光束は、視野開口４３_ij、コンデンサーレンズ４４_ij、瞳分割絞り開口４５_hij、再結像レンズ４６_hijを通して再結像面上に配置した光電変換面４７_ahijに導かれ、視野開口４３_ij付近の像が再結像される。

また、仮想領域４８ｂを通過した光束は、視野開口４３ｉｊ、コンデンサーレンズ４４ｉｊ、瞳分割絞り開口４５_hi(j+1)、再結像レンズ４６_hi(j+1)を通して再結像面上に配置した光電変換面４７_bhijに導かれ、視野開口４３_ij付近の像が再結像される。

同様に、仮想領域４８ｃを通過した光束は、視野開口４３_ij、コンデンサーレンズ４４_ij、瞳分割絞り開口４５_vij、再結像レンズ４６_vijを通して再結像面上に配置した光電変換面４７_cvijに導かれ、視野開口４３_ij付近の像が再結像され、仮想領域４８ｄを通過した光束は、視野開口４３_ij、コンデンサーレンズ４４_ij、瞳分割絞り開口４５_v(i+1)j、再結像レンズ４６_v(i+1)jを通して再結像面上に配置した光電変換面４７_dvijに導かれ視野開口４３_ij付近の像が再結像される。

このように、本願発明を利用した本実施の形態では、大きな測距エリアを、２方向の位相差情報をとり、且つ、薄型の焦点検出系で構成できる。また、視野開口を、離散性を小さいまま細分化することにより精度の高い焦点検出系が構成できる。尚、クロストーク等を防ぐために視野開口上に視野枠を構成したり、再結像レンズと光電変換面の間に遮光壁４９（不図示）を配置してもよい。

本願による再結像系の倍率は図３のような一方向の位相差情報で焦点検出する場合は１／２倍以下、図５、図６のような２方向の位相差情報で焦点検出する場合は１／３倍以下とすると、効率よく光電変換面を構成できるので好ましい。

図８で数値実施例を説明する。図７のような２次元的な広がりを持つ例で説明する。図８では、説明のため、一つのｈ方向の断面の一部で説明する。この数値実施例では、仮想領域を予定結像面から−１００ｍｍ、焦点検出エリアの隣り合う視野絞りの開口部である視野開口５３の中心の間隔（ピッチ）は（水平方向）ｈ方向（ｆｈ）０．０２ｍｍ、（垂直方向）ｖ方向（ｆｖ）０．０２ｍｍであり、コンデンサーレンズ５４と再結像レンズ５６の間は光学媒質で埋められている。

換言すると、プレート５０の撮影レンズ側に、コンデンサーレンズアレイ５４ａ（面）を構成し、光電変換面５７側に再結像レンズアレイ５６ａ（面）を構成する。

ここでは、プレート５０は樹脂で構成する。媒質の屈折率を１．５とし、コンデンサーレンズ５４面の曲率半径ｒｃを０．１３ｍｍ、再結像レンズ５６（面）の曲率半径ｒを０．０３４ｍｍとする。プレートの厚みｄｐは０．４ｍｍ、瞳分割絞り開口５５の形状は再結像レンズ５６（面）と一体として直径φｓを０．０１３ｍｍとした円、再結像レンズ面５６と光電変換面５７の間隔ｄａを０．１ｍｍとし、焦点検出系の倍率が約１／３倍となるように構成する。

ｈ方向、ｖ方向の再結像レンズ５６の並ぶ間隔（ピッチ）も、コンデンサーレンズ５４と同様に約０．０２ｍｍである。ここでは、コンデンサーレンズ５４の焦点距離を０．２７ｍｍ、再結像レンズ５６の焦点距離を０．０９ｍｍと想定している。視野開口５３の中心から撮影レンズの光軸５１までの距離 をｈとすると、コンデンサーレンズ５４から光軸５１までの距離ｈｃは０．９９７３×ｈである。尚、視野開口５３の中心から光軸５１方向に伸ばした位置に隣り合う再結像レンズ５６の中間点が配置されている。それぞれの光電変換部分５７の受光範囲はｓｈ（水平方向）×ｓｖ（垂直方向）は０．００６７ｍｍ×０．００６７ｍｍとなる。

さらに、遮光壁５９を隣り合う再結像レンズ５６の中間位置と使用する光電変換面５７の間に配置すると良い。尚、焦点検出光学系の倍率を１／３とすると、隣り合う再結像レンズ５６の中間位置の中心と光電変換面５７との間に、正規光束（焦点検出に用いる光束）が通らない空間ができる。この例では、遮光壁５９は、隣り合う再結像レンズ５６の中間位置を中心に、０．００６７ｍｍ×０．００６７ｍｍのエリアに配置している。

また、視野開口５３に視野枠５３ａを配置している。この遮光壁５９や、視野枠５３ａで一つの再結像レンズ５６が対応する光電変換面５７のクロストークを効率よく防止できる。

図９は、光電変換部材４７を光軸方向からみたレイアウトを示す。この図は、一体化された光電変換部４７の一部のレイアウトを拡大したものである。光電変換部４７には、垂直方向、水平方向にマトリックス状に受光素子列が並んで配置されている。

図中、斜線が施された四角の中が焦点検出に用いない部分、ａ、ｂ、ｃ、ｄと記された四角はそれぞれ図７の仮想領域４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄに対応する光電変換部分の範囲である。

太線で囲まれた四角の範囲は光軸方向に投射した視野開口４３の範囲である。太線で囲まれた四角の範囲は、光電変換手段４７の範囲より水平垂直それぞれ３倍であることがわかる。

円で示したのが光軸方向に投射した瞳分割絞り開口４５とその近傍に配置される再結像レンズ４６の有効範囲である。実線の円が図７の仮想領域４８ａ，４８ｂに対応する水平方向の位相情報を検出する瞳分割絞り開口４５と再結像レンズ４７、点線の円が、図７の仮想領域４８ｃ，４８ｄに対応する垂直方向の位相情報を検出する瞳分割絞り開口４５に対応する。

図１０は、本願発明の別の実施の形態を示したものである。図１０（ａ）は、この別実施形態の斜視図、図１０（ｂ）は、この別実施形態の正面図である。

なお、構成をわかりやすくするために、再結像レンズ群６６、受光素子列６７の間隔やサイズ等を誇張して図示しているが、実際の距離やサイズの関係は、図１（ａ），１（ｂ）のように、結像性能を満足するように配置される。

この図では、撮影レンズ６１と２組の仮想領域（６８ａと６８ｂの対、６８ｃと６８ｄの対）を想定する。一組は仮想領域６８ａ，６８ｂでもう一組は仮想領域６８ｃ，６８ｄとする。それぞれの組の仮想領域は異なる方向に並んでいる。撮像面と等価な予定結像面６２（不図示）の近傍に焦点検出エリアの２つの視野絞りの開口部である視野開口６３イ，６３ロが想定され、それぞれの視野開口６３イ，６３ロに対応して、各々光軸が異なるコンデンサーレンズ６４、瞳分割絞りの開口部である瞳分割絞り開口６５、再結像レンズ群６６、受光部材６７Ａに設けた受光素子列を持つ光電変換面６７を配置する。

そして、視野開口６３イの近傍にコンデンサーレンズ６４イが配置され、仮想領域６８_aのコンデンサーレンズ６４イによる共役位置に瞳分割絞り開口６５イロが配置される。この瞳分割絞り開口６５イロの近傍に再結像レンズ６６イロ（図では６５イロと一体で記載）が配置され、再結像レンズ６６イロは視野開口６３イ上の像をコンデンサーレンズ６４イ、瞳分割絞り開口６５イロを通して光電変換面６７ａ上に略投影する。

この図では、簡単のため、各再結像レンズ６６は瞳分割絞り開口６５と一体化された構成とし、図における瞳分割絞り開口６５イロ、６５イ_b、６５ロ_dは開口部であるが、再結像レンズ６６イロ、６６イ_b、６６ロ_dも同時に示すものである。もちろん、図１（ａ）等に示すように、再結像レンズ６６と瞳分割絞り開口６５を少し離してもよいし、再結像レンズ６６の一面に塗装により瞳分割絞り開口６５を形成してもよい。

また、仮想領域６８ｂのコンデンサーレンズ６４イによる共役位置に瞳分割絞り開口６５イ_bが配置され、その近傍に再結像レンズ６６イ_b（瞳分割絞り開口６５イ_bと一体で記載）が配置され、再結像レンズ６６イ_bは視野開口６３イ上の像をコンデンサーレンズ６４イ、瞳分割絞り開口６５イ_bを通して光電変換面６７ｂ上に略投影する。

そして、視野開口６３ロの近傍にコンデンサーレンズ６４ロが配置され、仮想領域６８ｃのコンデンサーレンズ６４ロによる共役位置に瞳分割絞り開口６５イロが配置される。その近傍に再結像レンズ６６イロ（図では瞳分割絞り開口６５イロと一体）が配置され、再結像レンズ６６イロは視野開口６３ロ上の像をコンデンサーレンズ６４2ロで屈折し、瞳分割絞り開口６５イロを通して光電変換面６７ｃ上に略投影する。

仮想領域６８ｄのコンデンサーレンズ６４ロによる共役位置に瞳分割絞り開口部６５ロ_dが配置される。その近傍に再結像レンズ６６ロ_d（６５ロ_dと一体で図示）が配置され、再結像レンズ６６ロ_dは視野開口６３ロ上の像をコンデンサーレンズ６４ロで屈折し、瞳分割絞り開口６５ロ_dを通して光電変換面６７ｄ上に略投影する。

それぞれの再結像レンズ６６は、互いに隣り合って配置される。

この図で示すように、異なる方向の位相差情報を扱える焦点検出装置にも適用できる。視野開口６３イ、６３ロを隣り合って配置ができる。さらには、必要であればこれらの焦点検出エリアを交差させ、実用的には同一測距ポイントとなるように構成してもよい。

このような構成とすることで、従来の構成の位相差方式の焦点検出系にくらべそれぞれの瞳分割絞り開口、再結像レンズを近づけることができ、光量を多く使え、性能を向上させることができる。また、再結像レンズ群と受光素子列を持つ光電変換面を予定結像面に近づけやすくなり、焦点検出系の小型化に有利となる。

図１１（ａ）は図１０で示した構成での瞳分割絞り開口６５および再結像レンズ６６のレイアウト、図１１（ｂ）は２方向の位相差情報を扱う焦点検出装置の瞳分割絞り開口１６５及び再結像レンズ１６７のレイアウトである。図１１（ａ）では開口部、再結像レンズの数が少なくなり、また、再結像レンズ同士を近づけることができると共に、開口を大きくでき、光量的に有利になることがわかる。

図１２、図１３、図１４は 実際のカメラボディへの搭載例である。

図１２に示す例は、撮影レンズ７１を一体化または交換可能とした撮像装置の例である。この撮像装置は、焦点検出時やフレームミング時、光路中にはいり、撮影時の光路から退避するクイックリターンミラー７３とサブミラー７７を備える。そして、クイックリターンミラー７３の反射光路上に構成されるファインダー光学系７６を有し、クイックリターンミラー７３を透過しサブミラー７７で反射した光路上に本願発明の焦点検出系７４が配置されている。クイックリターンミラー７３とサブミラー７７が退避した状態の光路上にＣＣＣ，ＣＭＯＳ等の撮像素子７５の撮像面が配置される。

図１３は撮影レンズ８１と撮像面８５の間にハーフミラー８３が配置され、反射光路中上に本願の焦点検出系８４が配置される。この時、ハーフミラー８３は、ぺリクル状等の薄い構成か、ハーフミラー面でない面に無反射処理を行なうことが望ましい。

この方法であれば、焦点検出のエリアを撮像画面範囲全体に広げることができる。この時、フレーミング等のためのファインダー機能は、撮像素子から得た画像情報を用いて液晶画面等に表示してもよい。

図１４は、図１２のハーフミラーをクイックリターンミラー９３としたものである。クイックリターンミラー９３は、焦点検出時やフレームミング時、光路中にはいり 撮影時光路から退避する。この場合、クイックリターンミラーはほぼ全反射とできるので焦点検出系への光量が増え望ましい。フレーミング等は画像範囲とほぼ同じ領域の画像情報を本願焦点検出装置からの出力より構成し、液晶画面等に表示してもよい。

本願発明の第１の実施の形態を示す図である。 第１実施形態と従来例との比較を示す図である。 第１実施形態において視野を延ばした実施の形態を示す図である。 遮光壁を配置した実施形態を示す図である。 本願発明の第２の実施の形態を示す図である。 第２実施形態において視野を延ばした実施の形態を示す図である。 本願発明の第３の実施の形態を示す図である。 数値実施例を示す図である。 光電変換部材を光軸方向からみたレイアウトを示す図である。 本願発明の別の実施の形態を示す図である。 瞳分割絞り開口及び再結像レンズのレイアウトを示す図である。 撮像装置への搭載例を示す図である。 撮像装置への搭載例を示す図である。 撮像装置への搭載例を示す図である。 一般的な位相差式焦点検出光学系を示す図である。 参考例を示す図である。 比較例を示す図である。 比較例を示す図である。 比較例を示す図である。 従来例を示す図である。

符号の説明

１，１１，２１，３１，４１，５１，６１，７１，８１，９１…撮影レンズ
２，１２，２２，３２，４２，５２，６２…予定結像面
３，１３，２３，３３，４３，５３，６３…視野開口
４，１４，２４，３４，４４，５４，６４…コンデンサーレンズ
５，１５，２５，３５，４５，５５，６５…瞳分割絞り開口
６，１６，２６，３６，４６，５６，６６…再結像レンズ
７，１７，２７，３７，４７，５７，６７…光電変換面
８，１８，２８，３８，４８，５８，６８…仮想領域
９，１９，２９，３９，４９，５９，６９…遮光壁
５０…プレート
７２，８２，９２…カメラ本体
７３，９３…クイックリターンミラー
７４，８４，９４…ＡＦ光学系
７５，８５，９５…撮像素子
７６…ファインダー光学系
７７…サブミラー
８３…ハーフミラー
Ａ…光軸
Ｓ…信号処理部

Claims (19)

1. 撮影レンズの予定結像面上の焦点検出エリア近傍に配置されたコンデンサーレンズと、前記焦点検出エリアに対応して合焦精度を確保し得る間隔を以て並ぶ一対の開口部を有する瞳分割絞りと、前記各開口部に対応して配置された複数の再結像レンズを持つ再結像レンズ群と、前記各再結像レンズによる結像位置に配置された受光素子列を有し、前記撮影レンズの異なる領域を夫々通過し前記焦点検出エリアを通過する二光束による光強度分布を前記受光素子列で受け、前記受光素子列から得られる光強度分布を表す出力信号の位相差を検出することにより前記焦点検出エリアの焦点検出を行うことのできる焦点検出光学系であって、
   前記焦点検出光学系は、前記予定結像面上にて互いに隣り合う若しくは互いに交差する少なくともｎ個（ｎ≧２）の前記焦点検出エリアをもち、前記再結像レンズ群は、第ｎ＋１個の前記再結像レンズを備え、第ｎ−１番目及び第ｎ番目の再結像レンズは前記第ｎ−１番目の焦点検出エリアに対応し且つ互いに隣り合う一対の再結像レンズであり、第ｎ番目及び第ｎ＋１番目の再結像レンズは前記第ｎ番目の焦点検出エリアに対応し且つ互いに隣り合う一対の再結像レンズであり、前記第ｎ−１番目の再結像レンズと前記ｎ＋１番目の再結像レンズは異なる位置に配置されることを特徴とする焦点検出光学系。
2. 前記第１番目〜第ｎ＋１番目の再結像レンズに対応する前記各開口部が一列に並んで配置されると共に、前記第１番目〜第ｎ番目の前記焦点検出エリアも一列に並んで配置されることを特徴とする請求項１に記載の焦点検出光学系。
3. 前記第１番目〜第ｎ＋１番目の再結像レンズに対応する各受光素子列が同じ受光部材に設けられることを特徴とする請求項２に記載の焦点検出光学系。
4. 前記第１番目〜第ｎ番目の焦点検出エリアに対応するそれぞれ一対の開口部の並ぶ方向が同一であり、前記第１番目〜第ｎ番目の焦点検出エリアのうちの複数の焦点検出エリアの光強度分布から一つの位相差情報を検出することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の焦点検出光学系。
5. 前記複数の焦点検出エリアは互いに隣り合い、受光素子列上における焦点検出エリアごとに分離された不連続な強度分布を用いて前記位相差情報を検出することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の焦点検出光学系。
6. 隣り合う前記複数の焦点検出エリアの各々の焦点検出エリアに対応するおのおの一対の開口部の間隔が同じであることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の焦点検出光学系。
7. 隣り合う前記複数の焦点検出エリアの各々の焦点検出エリアに対応するおのおの一対の開口部の前記コンデンサーレンズに対する共役位置は同じ一対の領域であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の焦点検出光学系。
8. 前記一列に並んで配置される開口部の列を少なくとも２つ備え、それら２つの開口部の列を互いに平行に並べて配置し、前記一列に並んで配置される焦点検出エリアの列も少なくとも２つ備え、それら２つの焦点検出エリアの列も互いに平行に並べて配置したことを特徴とする請求項２乃至請求項７のいずれかに記載の焦点検出光学系。
9. 前記一列に並んで配置される開口部の列を少なくとも２つ備え、それら２つの開口部の列を互いに交差させて配置し、前記一列に並んで配置される焦点検出エリアの列も少なくとも２つ備え、それら２つの焦点検出エリアの列も互いに交差させて配置したことを特徴とする請求項２乃至請求項７のいずれかに記載の焦点検出光学系。
10. 前記一列に並んで配置される開口部の列を複数備え、それら複数の開口部の列は、互いに平行に配置した複数の列と、前記平行に配置した複数の列に交差して配置した複数の開口部の列を備え、前記一列に並んで配置される焦点検出エリアの列も複数備え、それら複数の焦点検出エリアの列も、互いに平行に配置した複数の列と、前記平行に配置した複数の列に交差させて配置した複数の焦点検出エリアの列を備えたことを特徴とする請求項２乃至請求項７のいずれかに記載の焦点検出光学系。
11. 前記第ｎ−１番目、第ｎ番目の再結像レンズに対応する開口部の並ぶ方向が、前記第ｎ番目、第ｎ＋１番目の再結像レンズに対応する開口部の並ぶ方向と異なることを特徴とする請求項１に記載の焦点検出光学系。
12. 前記第ｎ−１番目、第ｎ番目の焦点検出エリアとの間に他の焦点検出エリアがなく、そのうち一方の焦点検出エリアが、他方の焦点検出エリアにおける長手方向に位置することを特徴とする請求項１１に記載の焦点検出光学系。
13. 前記コンデンサーレンズが、複数の前記焦点検出エリアに対応して、複数の光軸を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれかに記載の焦点検出光学系。
14. 前記予定結像面の近傍にそれぞれの焦点検出エリアに対応して配置された視野開口を有することを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれかに記載の焦点検出光学系。
15. 前記受光素子列の直前にそれぞれの受光素子列の撮像領域ごとに遮光壁を配置したことを有することを特徴とする請求項１乃至請求項１４のいずれかに記載の焦点検出光学系。
16. 前記視野分割絞り開口は、前記焦点検出エリアのうちいずれか一つの焦点検出エリアに対応して合焦精度を確保し得る間隔を以て異なる方向に並ぶ少なくとも二対の開口部を有し、再結像レンズ群は、それら少なくとも二対の開口部の各々の開口部に対応して配置された再結像レンズを有し、前記受光素子列は該再結像レンズによる結像位置に配置された受光素子列を有することを特徴とする請求項１乃至請求項１５のいずれかに記載の焦点検出光学系。
17. 前記再結像レンズ群は、面状に規則的に配置された複数の再結像レンズを有し、前記受光素子列は、面状に規則的に配置された複数の受光素子を有することを特徴とする請求項１乃至請求項１６のいずれかに記載の焦点検出光学系。
18. 前記撮影レンズによる像を撮影する撮像素子と、請求項１乃至請求項１６のいずれかに記載の焦点検出光学系と、前記撮影レンズからの光束を反射し前記予定結像面に前記光束を導く反射部材を有し、前記反射部材は、前記撮像素子にて撮像する際に撮影光路から退避することを特徴とする撮像装置。
19. 前記撮影レンズによる像を撮影する撮像素子と、請求項１乃至請求項１６のいずれかに記載の焦点検出光学系と、前記撮影レンズからの光束を反射および透過する反射部材を有し、前記反射部材の反射側又は透過側の一方に前記撮像素子を配置し、他方に前記焦点検出系を配置したことを特徴とする撮像装置。

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