CN104871059A - 摄影设备、计算用于对焦控制的信息的方法以及相机系统 - Google Patents

Abstract

摄影设备具有机身部，该机身部能够安装镜头部，并从镜头部被引导成像光束，该摄影设备具有：摄像元件，其具有摄像用像素和焦点检测用像素；存储部，其保持所述焦点检测用像素的灵敏度特性的信息；以及控制量计算部，其从所述镜头部取得与成像光束的入射角度和角度范围相关的信息，根据该信息和从所述存储部中读出的信息计算用于对焦控制的信息，能够通过简单的结构，与镜头系统无关地进行高精度的对焦处理。

Description

摄影设备、计算用于对焦控制的信息的方法以及相机系统

技术领域

本发明涉及具有自动对焦功能的摄影设备、计算用于对焦控制的信息的方法以及相机系统。

背景技术

近些年来，数字相机等具备摄影功能的移动设备(摄影设备)大多具有自动对焦功能。作为这种摄影设备，有些采用除了用于图像构成的摄像用像素(通常像素)以外，还内置焦点检测用像素(以下称之为AF像素)的摄像元件，通过光瞳分割相位差法进行自动对焦。在该手法中，需要在摄像元件上构成具有摄像部的AF像素，该摄像部在左右方向上分割光瞳，并且分别接收透射过左、右各光瞳的光束。通过对于基于这些各种AF像素的图像信号进行运算(以下称之为AF运算或相关运算)，从而生成用于对焦的AF信号并进行对焦，从而能够实现高速的自动对焦。

但是，该方法无法对应光瞳位置不同的光学系统。

在按照镜头的使用状态，求出焦点的偏移量(散焦量)的AF运算中，使用基于不同光束的多个像在受光面上的间隔(2像间隔)和AF运算的各种参数(以下称之为AF运算参数)来执行运算。

然而，由于难以准确计算受光面整个区域上的AF运算参数，因而在AF运算时设定考虑到了镜头光轴附近的AF像素的AF运算参数。因此，使用从镜头光轴偏离的AF像素的AF运算精度较低，存在AF精度可能会降低的问题。

本发明的目的在于，提供摄影设备、计算用于对焦控制的信息的方法以及相机系统，能够通过简单的结构，在使用受光面上的任意位置处的AF像素的情况下都可进行高精度的对焦处理。

发明内容

用于解决课题的手段

本发明的摄影设备具有机身部，该机身部能够安装镜头部，并从镜头部被引导成像光束，该摄影设备具有：摄像元件，其具有摄像用像素和焦点检测用像素；存储部，其保持所述焦点检测用像素的灵敏度特性的信息；以及控制量计算部，其从所述镜头部取得与成像光束的入射角度和角度范围相关的信息，并根据该信息和从所述存储部中读出的信息计算用于对焦控制的信息。

此外，本发明的摄影设备具有引导摄影光束的镜头部和能够安装所述镜头部的机身部，该摄影设备具有：摄像元件，其具有摄像用像素和焦点检测用像素；第1存储部，其保持与成像光束的入射角度和角度范围相关的信息；第2存储部，其将用于对焦控制的信息和与所述入射角度和角度范围相关的信息对应起来存储，其中，该用于对焦控制的信息是根据所述焦点检测用像素的灵敏度特性的信息和与所述入射角度和角度范围相关的信息而得到的；以及控制量输出部，其根据从所述第1存储部中读出的信息，从所述第2存储部中读出所述用于对焦控制的信息并输出对焦控制信息。

此外，本发明的摄影设备中的计算用于对焦控制的信息的方法中，该摄影设备具有：机身部，其具有摄像元件，该摄像元件具有多对焦点检测用像素，每对该焦点检测用像素接收对摄影光束光瞳分割得到的一对光束；以及能够安装在所述机身部上的镜头部，在该计算用于对焦控制的信息的方法中，从所述镜头部中读出与成像光束的入射角度和角度范围相关的信息，从所述机身部中读出所述焦点检测用像素的灵敏度特性的信息，根据与所述入射角度和角度范围相关的信息和所述焦点检测用像素的灵敏度特性，计算分别射入所述一对焦点检测用像素的光束的重心位置的间隔，并计算用于对焦控制的信息。

此外，本发明的相机系统具有引导摄影光束的镜头部和能够安装所述镜头部的机身部，该相机系统具有：摄像元件，其具有摄像用像素和焦点检测用像素；第1存储部，其设置于所述镜头部，保持与成像光束的入射角度和角度范围相关的信息；第2存储部，其设置于所述机身部，保持所述焦点检测用像素的灵敏度特性的信息；以及控制量计算部，其根据从所述第1和第2存储部中读出的信息，计算用于对焦控制的信息。

附图标记

图1是表示本发明第1实施方式的摄影设备的框图。

图2是用于说明光瞳分割相位差法中的F值(光圈值)与2像间隔之间的关系的说明图。

图3是用于说明AF像素的灵敏度特性的说明图。

图4是用于说明成像光束在光轴外的AF像素上的入射角度的状态的说明图。

图5是用于针对光轴上的AF像素说明成像光束的角度范围与AF灵敏度之间的关系的说明图。

图6是用于针对轴外的AF像素说明成像光束的角度范围与AF灵敏度之间的关系的说明图。

图7是用于针对射入到像高X的AF像素中的入射光束，说明有效口径(校正F值)和成像光束的中心方向即成像光束入射角θc的说明图。

图8是用于说明轴外的像高X的AF像素的灵敏度和成像光束的入射角度范围、与AF灵敏度之间的关系的说明图。

图9是用于说明保持于存储器12中的信息的说明图。

图10是用于说明本实施方式的相机控制的流程图。

图11是表示在本发明第2实施方式中采用的AF灵敏度表的说明图。

图12是用于说明关于像素的灵敏度分布和成像光束的角度范围的方向的说明图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。

(第1实施方式)

图1是表示本发明第1实施方式的摄影设备的框图。

首先，参照图2至图8，说明在本实施方式中采用的自动对焦(AF)处理。

图2是用于说明光瞳分割相位差法中的F值(F值)与2像间隔之间的关系的说明图。图2(a)表示F值较大的情况的例子，图2(b)表示F值较小的情况的例子。图2示出使用光瞳分割相位差法时的右光束41R和左光束41L射入摄像面42的情形。图2为了说明原理而在镜头附近的光轴上描绘了光圈，而实际情况下在摄像元件内具有光束分割的单元。

在光瞳分割相位差法中，将来自被摄体的各光路在出射光瞳上例如分割为右方向和左方向，使来自右方向的光束(右光束)和来自左方向的光束(左光束)射入摄像元件的摄像面(受光面)。在摄像元件上构成接收右光束的像素(以下称之为R像素)和接收左光束的像素(以下称之为L像素)，使右光束和左光束分别成像于R像素和L像素的各摄像面上。

在图2中，通过R像素得到基于经由镜头40而入射的右光束41R的右图像43R，并且通过L像素得到基于左光束41L的左图像43L。这些右图像43R和左图像43L在摄像面42上的偏移量和偏移方向对应于散焦量和散焦方向。右光束41R的主光线44R和左光束41L的主光线44L在摄像面42上的距离为2像间隔A1(实心箭头)，2像间隔A1与从摄像面42至焦点45的距离(散焦量)成比例。该比例系数就是AF灵敏度，如果设图2(a)中的AF灵敏度为α1，则散焦量Def可通过Def＝α1×A1表现。

2像间隔可根据R像素和L像素的输出而得到，因此如果求出了AF灵敏度，则能够计算散焦量。AF灵敏度可通过基于镜头或摄像元件的特性的AF运算参数而求出。

图2(b)表示相比图2(a)而改变了镜头40的有效口径的情况下的例子。图2(b)中的散焦量Def示出与图2(a)的散焦量Def一致的例子。如果设图2(b)中的2像间隔为A2、根据AF运算参数求出的AF灵敏度为α2，则散焦量Def可通过Def＝α2×A2表现。

图2(a)、(b)的例子表示即使散焦量Def为固定时，2像间隔也会按照FNo而发生变化。即，图2的例子表示AF灵敏度按照FNo而变化，并且示出作为用于求出AF灵敏度的AF运算参数，可使用有效口径的信息、例如F值。即，在图2的例子中，能够根据2像间隔和F值的信息计算散焦量。

然而，F值是通过光轴上的光线而定义的。于是，在本实施方式中，作为表现针对位于光轴外的AF像素的光束的有效口径的参数，将按照像高校正F值得到的校正F值(CF值)的信息用作AF运算参数。

图3是用于说明AF像素的灵敏度特性的说明图。图3(a)表示射入受光面的光束(成像光束)在光瞳分割方向上的入射角度(光线入射角θx)的范围。

如图3(a)所示，关于光线入射角θx，可以设垂直于受光面的轴为0度，并通过垂直于受光面的轴与光线入射角的正负方向的角度来表现。

图3(b)在横轴取光线入射角θ、在纵轴取灵敏度，并通过实线L和虚线R分别表示接收透射过左光瞳的左光束的L像素和接收透射过右光瞳的右光束的R像素的受光灵敏度的特性。

如图4所示，轴外光束有时会倾斜于光轴。

这样，在使用轴外的AF像素的AF运算中，仅使用表示光束的宽度的校正F值无法得到适当的AF灵敏度，还需要表示光束的倾斜的值。

AF像素的受光灵敏度在光瞳分割方向上具有角度特性，因此在本实施方式中，考虑成像光束的角度范围和角度特性，设定AF运算参数。即，在本实施方式中，作为用于得到适当的AF灵敏度的AF运算参数，不仅使用对应于像高的校正F值，还使用L、R像素的灵敏度的信息和与射入L、R像素中的成像光束的角度范围相关的信息。

图5和图6是用于说明成像光束的角度范围与AF灵敏度之间的关系的说明图。图5表示光轴上的AF像素，图6表示光轴外的AF像素。如图5所示，在光轴上的AF像素上射入有例如由虚线粗线所示的角度范围的成像光束。该成像光束如图4所示相对于光轴而左右对称，最大入射角与最小入射角的角度差对应于F值。

此外，光轴外的AF像素上的成像光束的最大入射角和最小入射角如图4所示会按照像高发生变动，例如成为图6的虚线粗线所示的角度范围。另外，关于此时的成像光束的最大入射角与最小入射角的角度差，在图4中省略了图示，而准确地讲，对应于按照像高校正后的校正F值。因此，通过使用校正F值和穿过成像光束的中心的光线的入射角(以下称之为成像光束入射角)，从而能够得到成像光束的最大入射角和最小入射角的信息。

在本实施方式中，为了简化运算而使用校正F值和成像光束入射角(成像光束的中心方向)的信息，求出射入AF像素中的光束的范围，由此，求出AF灵敏度。

在这种情况下，在受光面上以规定的像高射入的成像光束的入射角度会受到光圈与受光面之间的光学系统的像差等的影响，因此该入射角度在各个光学系统中是不同的。于是，在本实施方式中，将在光学系统中得到的与受光面的像高对应的成像光束入射角的信息作为AF运算参数。

图7是用于针对射入像高X的AF像素中的入射光束，说明有效口径(校正F值)和成像光束的中心方向即成像光束入射角θc的说明图。图7(a)表示从像高X观察到的光瞳的角度范围。在像高X方向上，成像光束存在于从入射角θL到θU的范围内，其中心为成像光束入射角θc。

进而，光线在受光面上的入射角1对1地对应于穿过成像光束的中心的光线(图7(b)的虚线)与光轴的交点位置。该位置的变化比率相比成像光线入射角θc的变化比率而言较小。因此，通过代替成像光束入射角θc的信息而使用该位置信息，能够通过较少的位数进行高精度的控制。在本实施方式中，以后将该位置、即穿过成像光束的中心的直线与光轴相交的位置称作校正出射光瞳位置(CEXPI)。另外，通常情况下，该校正出射光瞳位置不同于被定义为近轴量的出射光瞳位置。

另外，校正出射光瞳位置(CEXPI)可通过下式(1)表示，校正F值(CF值)可通过下式(2)表示。

Tanθc＝(TanθU+TanθL)/2

CEXPI＝x/Tanθc     ...(1)

CF值＝TanθL-TanθU   ...(2)

这样，在本实施方式中，作为AF运算参数，使用按照像高校正得到的校正F值(CF值)和按照像高校正得到的校正出射光瞳位置(CEXPI)的信息。这些信息是在每个光学系统中各自不同的值，因此使用来自光学系统的信息。此外，根据成像光束入射角θc的值的不同，有时校正出射光瞳位置(CEXPI)可能成为无限远，因此也可以将校正出射光瞳位置(CEXPI)的倒数的值作为AF运算参数。

在本实施方式中，作为相机的镜头侧的AF运算参数，使用按照像高校正得到的校正F值和按照像高校正得到的校正出射光瞳位置(CEXPI)的信息，而作为相机的机身侧的AF运算参数，使用AF像素的灵敏度特性。镜头侧的AF运算参数是基于光学设计的镜头侧固有的值，另一方面，机身侧的AF运算参数是基于摄像元件的设计的机身侧固有的值。因此，通过在镜头侧和机身侧分别保持这些AF运算参数，从而即使在镜头侧和机身侧的种类各自变化的情况下，也能够使用镜头侧和机身侧的AF运算参数，无论像高如何都能够进行高精度的AF运算。

图8是用于说明轴外的像高X的AF像素的灵敏度和成像光束的入射角度范围、与AF灵敏度的关系的说明图。实线L表示L像素的受光灵敏度，虚线R表示R像素的受光灵敏度。在通过图8的灵敏度特性而示出的AF像素上的虚线粗线的角度范围内射入有成像光束。即，图8示出以成像光束入射角θc为中心，成像光束在对应于校正F值的角度范围内射入。

L像素的受光量可通过图8(a)的斜线部分表示。此外，R像素的受光量可通过图8(b)的斜线部分表示。可认为图8(a)的斜线区域的重心位置相当于左光束的入射方向，图8(b)的斜线区域的重心位置相当于右光束的入射方向。而且，可认为这些重心位置间的角度间隔(重心角度间隔)与AF灵敏度成比例。

即，重心角度间隔可通过下式(3)表示，AF灵敏度可通过下式(4)表示。

$\frac{{\∫}_{\mathrm{\θ}L}^{\mathrm{\θ}U}f\left(\mathrm{\θ}x\right)\×\mathrm{\θ}x\×2\×\mathrm{\θ}y}{{\∫}_{\mathrm{\θ}L}^{\mathrm{\θ}U}f\left(\mathrm{\θ}x\right)\×2\×\mathrm{\θ}y}...\left(3\right)$

另外，图8表示规定像高的AF像素的受光灵敏度，而AF像素的受光灵敏度也会按照像高而变化。因此，在机身侧，优选保持并使用各个像高的AF像素的受光灵敏度的信息。

此外，图8(a)、(b)的斜线区域的面积相当于各L、R像素的受光量。如果针对同一被摄体的L、R像素的受光量存在差异，则基于L像素的L图像与基于R图像的R图像会产生不同，难以进行2像间隔的检测。因此，按照图8(a)、(b)的斜线区域的面积对L、R图像信号进行照度校正，从而易于进行2像间隔的检测。另外，图8(a)的斜线部分的面积SL与图8(b)的斜线部分的面积SR的面积比可如下式(5)所示，照度校正可如下式(6)所示。

${\∫}_{\mathrm{\θ}L}^{\mathrm{\θ}U}f\left(\mathrm{\θ}x\right)\×2\×\mathrm{\θ}y\mathrm{...}\left(5\right)$

(电路结构)

如图1所示，本实施方式的摄影设备1通过构成有主要电路的机身部20和安装于机身部20的框体上的镜头部10构成。另外，镜头部10也可以是以自由安装的方式安装于机身部20上的更换镜头。镜头部10设有光学系统11，光学系统11将被摄体的光学像引导至机身部20的摄像元件21的摄像面上。光学系统11具有未图示的镜头，且具备被控制部13驱动而对焦的自动对焦功能。此外，光学系统11可以被控制部13驱动而具有变焦功能。另外，作为镜头部10，可采用具有单焦点的摄影镜头的结构。

镜头部10具有存储器12。存储器12存储与镜头部10相关的各种信息、例如与光圈位置、光圈直径、出射光瞳位置、出射光瞳直径、对焦镜头位置、对应于像高和方向的暗角等相关的信息。

进而，在本实施方式中，存储器12保持按照像高校正得到的校正F值(CF值)和校正出射光瞳位置(CEXPI)的倒数的信息，作为AF运算参数。将存储器12的AF运算参数发送给机身部20，从而能够在机身部20取得AF灵敏度的信息。

图9是用于说明保持于存储器12中的信息的说明图。如图9所示，在存储器12中对应于各镜头状态，按照像高X储存有校正F值(CF值)和校正出射光瞳位置的倒数(1/CEXPI)的信息。另外，图9为了简化附图而仅示出了3种像高，然而实际情况是考虑到所针对的AF像素配置，存储大量的像高的信息。此外，镜头状态对应于对焦状态、变焦状态、光圈状态等，存储有关于大量的状态的信息。

机身部20具有由CMOS传感器等摄像元件构成的摄像元件21。摄像元件21具有接收来自镜头部10的被摄体的光的受光面。来自镜头部10的被摄体的光学像成像于受光面上。在本实施方式中，在摄像元件21上构成有所述的通常像素(N)、L像素和R像素。

摄像元件21对来自被摄体的光学像进行光电转换，并将光电转换结果输出该信号提取部22。信号提取部22从摄像元件21的输出中提取出图像信号并输出。另外，在该图像信号中不仅包含基于通常像素(N)的输出的图像信号，还包括基于L像素的输出的L图像信号和基于R像素的输出的R图像信号。信号提取部22将取入的图像信号输出给图像处理部23，并且将基于AF像素的输出的L图像信号和R图像信号输出给照度校正部28。

图像处理部23对来自信号提取部22的图像信号进行规定的信号处理、例如颜色信号生成处理、矩阵转换处理及其他各种信号处理。图像处理部23将处理后的图像信号提供给显示部24并能够显示摄像图像。此外，图像处理部23能够对处理后的图像信号实施编码处理，并将压缩后的图像信息提供给记录部25进行记录。

作为记录部25，例如可采用卡接口，记录部25能够在存储卡等中记录图像信息和声音信息等。此外，记录部25还能够读出记录于记录介质中的图像信息和声音信息并提供给图像处理部23。图像处理部23能够对来自记录部25的图像信息和声音信息进行解码，从而得到图像信号和声音信号。

显示部24从图像处理部23被提供来自摄像元件21的摄像图像和来自记录部25的再生图像，且能够进行这些图像的显示。此外，显示部24被控制部31控制，还能够显示用于进行摄影设备1的操作的菜单显示等。

控制部31控制机身部20的各部分。例如，控制部31检测对于设置于机身部20的框体上的各种开关、例如摄影模式设定等开关和用于进行摄影的释放按钮等的用户操作，并能够根据用户操作，控制各部分。

在本实施方式中，设有主体存储器27。主体存储器27保持与对应于各AF像素的像高的灵敏度特性相关的信息，作为AF运算参数。像高校正部26读出保持于存储器12中的AF运算参数和保持与主体存储器27中的AF运算参数，生成对应于像高的AF灵敏度的信息，并生成用于按照像高校正照度的信息。

即，像高校正部26根据AF像素的灵敏度的信息和校正出射光瞳位置(CEXPI)和校正F值(CF值)的信息，求出图8的L像素和R像素的斜线区域，根据重心位置彼此之差计算AF灵敏度并输出给镜头控制量计算部30。此外，像高校正部26根据图8的L像素与R像素的斜线区域的面积之比求出照度校正控制值并输出给照度校正部28。

照度校正部28根据照度校正控制值校正了来自信号提取部22的L图像信号和R图像信号之后，将其输出给2像间隔运算部29。2像间隔运算部29根据经过照度校正的L图像信号和R图像信号求出2像间隔并输出给镜头控制量计算部30。

镜头控制量计算部30使用来自2像间隔运算部29的2像间隔和来自像高校正部26的AF灵敏度的信息，计算散焦量。AF灵敏度的信息对应于像高，因此镜头控制量计算部30在使用轴外的AF像素而求出了2像间隔的情况下，也能够高精度地计算散焦量。

镜头控制量计算部30将求出的散焦量输出给镜头部10的控制部13。控制部13根据所提供的散焦量控制光学系统，从而进行对焦动作。

接着，参照图10说明如上构成的实施方式的作用。图10是用于说明本实施方式的相机控制的流程图。

在对摄影设备1接通电源后，控制部31在图10的步骤S1中，进行镜头通信。机身部20的像高校正部26从镜头部10的存储器12中读出AF运算参数。控制部31在步骤S2中，根据来自摄像元件21的图像信号，在显示部24上实时显示摄像图像(实时取景图像)。控制部31在下一步骤S3中计算照度校正控制值，并在步骤S4中计算AF灵敏度。

像高校正部26从主体存储器27中读出与每种像高的AF像素的灵敏度相关的信息，并使用从存储器12中读出的校正出射光瞳位置(CEXPI)和校正F值(CF值)的信息，例如通过所述(5)、(6)式求出照度校正控制值。

此外，像高校正部26使用与每种像高的AF像素的灵敏度相关的信息、校正出射光瞳位置(CEXPI)和校正F值(CF值)的信息，例如通过所述(3)、(4)式求出AF灵敏度。

控制部31在下一步骤S5中判定是否进行了半按下释放按钮的第一释放操作。重复进行步骤S1～S4的处理，直到进行第一释放为止。进行了第一释放后，控制部31指示AF像素的读入(步骤S6)。

照度校正部28从信号提取部22中读出L图像信号和R图像信号，使用由像高校正部26计算的照度校正控制值进行照度校正(步骤S7)。进行了照度校正后的L图像信号和R图像信号被提供给2像间隔运算部29，计算出2像间隔。2像间隔的信息被提供给镜头控制量计算部30，镜头控制量计算部30在步骤S8中，根据2像间隔和AF灵敏度计算散焦量。

镜头控制量计算部30在AF运算中使用的AF灵敏度的信息是由像高校正部26按照每种像高计算的，与像高无关地，能够得到高精度的散焦量。镜头控制量计算部30将求出的散焦量发送给镜头部10的控制部13(步骤S9)。控制部13使用该散焦量的信息，驱动光学系统11进行对焦动作。

控制部31在步骤S10中判定是否进行了全部按下释放按钮的第二释放操作。控制部31在步骤S11中检测第一释放操作。即，通过步骤S10、S11的判定，成为在第一释放后检测进行第二释放操作的待机状态。在摄影者解除了对释放按钮的半按后，使处理从步骤S11返回步骤S1，重复进行从步骤S1起的处理。

控制部31在步骤S10中判定为在第一释放后进行了第二释放操作时，将处理转移至步骤S12并进行摄影。在摄影时刻，执行使用按照像高校正的AF灵敏度的对焦动作，能够在可靠地进行了对焦的状态下拍摄被摄体。

这样，在本实施方式中，根据按照像高而校正的校正F值(CF值)、按照像高而校正的校正出射光瞳位置(CEXPI)和每种像高的AF像素的灵敏度信息，计算AF灵敏度并求出散焦量，与AF像素的像高无关的，能够进行高精度的对焦控制。此外，将按照镜头侧的特性确定的校正F值(CF值)和校正出射光瞳位置(CEXPI)的信息存储于镜头侧，将按照机身侧的特性而确定的AF像素的灵敏度信息存储于机身侧，从而即使在镜头侧和机身侧的种类各自变化的情况下，也能够与像高无关地进行高精度的AF运算。这样，通过简单的结构，在使用受光面上的任意位置的AF像素的情况下都能够进行高精度的对焦处理。

(第2实施方式)

图11是表示在本发明第2实施方式中采用的AF灵敏度表的说明图。本实施方式的硬件结构与图1相同。本实施方式与第1实施方式的不同之处仅在于，在像高校正部26中，使用存储于主体存储器27中的AF灵敏度表求出AF灵敏度。

在第1实施方式中，像高校正部26根据按照像高校正得到的校正F值(CF值)、按照像高校正得到的校正出射光瞳位置(CEXPI)和每种像高的AF像素的灵敏度信息来计算AF灵敏度。在本实施方式中，主体存储器27将该计算结果保持为AF灵敏度表。因此，像高校正部26根据校正F值(CF值)和校正出射光瞳位置(CEXPI)(或其倒数)的信息，读出存储于AF灵敏度表中的AF灵敏度即可。

如图11所示，AF灵敏度表中存储有校正F值(CF值)和与校正出射光瞳位置(CEXPI)的倒数的信息对应的AF灵敏度α1-15～α22+3的信息。另外，在图11中，1000/CEXPI表示使校正出射光瞳位置(CEXPI)的倒数变为1000倍后的值。

这样，在本实施方式中，在镜头侧针对各种镜头状态存储表，该表针对每种像高具有校正F值(CF值)和校正出射光瞳位置(CEXPI)的倒数的信息，并且，在机身侧存储AF灵敏度表，该AF灵敏度表具有与校正F值(CF值)和校正出射光瞳位置(CEXPI)的倒数的信息对应的AF灵敏度的信息，能够通过极为简单的结构，进行对应于像高的AF灵敏度和散焦量的计算。

另外，在所述各实施方式中，为了简化说明，仅关于图12所示的作为θx方向的光瞳分割方向进行了AF像素的灵敏度分布和成像光束的角度范围的说明。图12示出这种状态，通过了光瞳的光束相对于光轴向光瞳分割方向的轴外偏移。然而，实际情况下，成像光束也会在θy方向上偏移，因此要考虑2维地考虑AF像素的灵敏度分布和成像光束的角度范围。进而，还可以考虑轴外的成像光束的畸变，求出AF灵敏度。

进而，在本发明的各实施方式中，作为用于摄影的设备，使用数字相机进行了说明，而作为相机而言，既可以是数字单反相机也可以是紧凑型数字相机，还可以是摄像机、摄影机等动画用的相机，当然还可以是内置于移动电话或智能手机等移动信息终端(PDA：Personal Digital Assist：个人数字助理)等中的相机。此外，还可以是内窥镜、显微镜等产业用、医疗用的光学设备。

本发明不仅限于所述各实施方式，可以在实施阶段不脱离其主旨的范围内对结构要素变形并使其具体实现。此外，通过在所述各实施方式中公开的多个结构要素的适当组合，能够形成各种发明。例如，可以删除实施方式所示的所有结构要素中的某几个结构要素。进而，还可以适当组合不同实施方式中的结构要素。

另外，关于专利权利要求书、说明书以及附图中的动作流程，为了方便起见而使用了“首先，”、“接着，”等进行了说明，然而这并不意味必须按照该顺序加以实施。此外，关于构成这些动作流程的各步骤，可以适当省略不会影响发明本质的部分，这是不言自明的。

本申请以2012年12月20日在日本申请的日本特愿2012-278715号作为优先权基础而提出申请，所述的公开内容在本申请说明书、权利要求书和附图中进行引用。

Claims (31)

1.一种摄影设备，其具有机身部，该机身部能够安装镜头部，成像光束被从镜头部引导到该机身部，其特征在于，具有：

摄像元件，其具有摄像用像素和焦点检测用像素；

存储部，其保持所述焦点检测用像素的灵敏度特性的信息；以及

控制量计算部，其从所述镜头部取得与成像光束的入射角度和角度范围相关的信息，根据该信息和从所述存储部中读出的信息计算用于对焦控制的信息。

2.根据权利要求1所述的摄影设备，其特征在于，

从所述镜头部取得的与成像光束的入射角度和角度范围相关的信息是根据像高F值而求出的校正F值的信息、以及根据像高校正出射光瞳位置而求出的校正出射光瞳位置的信息。

3.根据权利要求1所述的摄影设备，其特征在于，

所述存储部与像高对应地存储有所述灵敏度特性的信息。

4.根据权利要求1所述的摄影设备，其特征在于，

所述控制量计算部计算AF灵敏度，该AF灵敏度用于将根据所述焦点检测用像素的输出而求出的相位差检测信息转换为所述镜头部的散焦量。

5.根据权利要求1所述的摄影设备，其特征在于，

所述控制量计算部计算校正值，该校正值用于对所述焦点检测用像素的输出的由照度分布带来的影响进行校正。

6.根据权利要求1所述的摄影设备，其特征在于，

所述镜头部具有镜头存储部，该镜头存储部按照所述镜头部的每种镜头状态存储与所述入射角度和角度范围相关的信息。

7.根据权利要求6所述的摄影设备，其特征在于，

所述镜头部具有对焦镜头、变焦镜头和光圈，

所述镜头状态包括与所述镜头部的对焦状态、变焦状态、光圈状态相关的信息中的至少任意一种信息。

8.根据权利要求3所述的摄影设备，其特征在于，

所述灵敏度特性的信息表示对于在所述焦点检测用像素上的光线入射角的受光灵敏度。

9.根据权利要求4所述的摄影设备，其特征在于，

所述控制量计算部根据像高计算所述AF灵敏度。

10.根据权利要求4所述的摄影设备，其特征在于，

所述焦点检测用像素具有接收一对被光瞳分割后的光束的一对像素，

求出分别入射到所述一对像素的光束的范围，计算所述光束的重心位置的间隔而计算AF灵敏度。

11.根据权利要求5所述的摄影设备，其特征在于，

所述控制量计算部根据像高计算所述校正值。

12.一种摄影设备，其具有引导摄影光束的镜头部和能够安装所述镜头部的机身部，其特征在于，具有：

摄像元件，其具有摄像用像素和焦点检测用像素；

第1存储部，其保持与成像光束的入射角度和角度范围相关的信息；

第2存储部，其将用于对焦控制的信息和与所述入射角度和角度范围相关的信息对应起来存储，其中，该用于对焦控制的信息是根据所述焦点检测用像素的灵敏度特性的信息和与所述入射角度和角度范围相关的信息而得到的；以及

控制量输出部，其根据从所述第1存储部中读出的信息，从所述第2存储部中读出所述用于对焦控制的信息并输出对焦控制信息。

13.根据权利要求12所述的摄影设备，其特征在于，

所述第1存储部存储根据像高校正F值而求出的校正F值的信息和根据像高校正出射光瞳位置而求出的校正出射光瞳位置的信息，作为与所述入射角度和角度范围相关的信息。

14.根据权利要求12所述的摄影设备，其特征在于，

所述第1存储部按照所述镜头部的每种镜头状态存储有与所述入射角度和角度范围相关的信息。

15.根据权利要求14所述的摄影设备，其特征在于，

所述镜头部具有对焦镜头、变焦镜头和光圈，

所述镜头状态包括与所述镜头部的对焦状态、变焦状态、光圈状态相关的信息中的至少任意一种信息。

16.根据权利要求12所述的摄影设备，其特征在于，

所述用于对焦控制的信息是AF灵敏度，该AF灵敏度用于将根据所述焦点检测用像素的输出而求出的相位差检测信息转换为所述镜头部的散焦量。

17.根据权利要求12所述的摄影设备，其特征在于，

为进行所述对焦控制，计算校正值，该校正值用于对所述焦点检测用像素的输出的由照度分布带来的影响进行校正。

18.一种在摄影设备中计算用于对焦控制的信息的方法，该摄影设备具有：机身部，其具有摄像元件，该摄像元件包括多对焦点检测用像素，每一对焦点检测用像素接收对摄影光束进行光瞳分割得到的一对光束；以及能够安装在所述机身部上的镜头部，该计算用于对焦控制的信息的方法的特征在于，

从所述镜头部中读出与成像光束的入射角度和角度范围相关的信息，

从所述机身部中读出所述焦点检测用像素的灵敏度特性的信息，

根据与所述入射角度和角度范围相关的信息和所述焦点检测用像素的灵敏度特性，计算分别入射到所述一对焦点检测用像素的光束的重心位置的间隔，计算用于对焦控制的信息。

19.根据权利要求18所述的计算用于对焦控制的信息的方法，其特征在于，

根据与所述入射角度和角度范围相关的信息，求出分别入射到所述一对焦点检测用像素的光束的范围，

根据所述光束的范围和所述焦点检测用像素的灵敏度特性求出所述光束的受光量，计算所述光束的重心位置。

20.根据权利要求19所述的计算用于对焦控制的信息的方法，其特征在于，

根据与所述一对焦点检测用像素的像高对应的与所述入射角度和角度信息相关的信息，求出分别入射到所述一对焦点检测用像素的光束的范围，

根据与所述一对焦点检测用像素的像高对应的所述一对焦点检测用像素的灵敏度特性，求出所述光束的受光量。

21.一种相机系统，其具有引导摄影光束的镜头部和能够安装所述镜头部的机身部，其特征在于，具有：

摄像元件，其具有摄像用像素和焦点检测用像素；

第1存储部，其设置于所述镜头部，保持与成像光束的入射角度和角度范围相关的信息；

第2存储部，其设置于所述机身部，保持所述焦点检测用像素的灵敏度特性的信息；以及

控制量计算部，其根据从所述第1存储部和第2存储部中读出的信息，计算用于对焦控制的信息。

22.根据权利要求21所述的相机系统，其特征在于，

所述第1存储部存储根据像高校正F值而求出的校正F值的信息和根据像高校正出射光瞳位置而求出的校正出射光瞳位置的信息，作为与所述入射角度和角度范围相关的信息。

23.根据权利要求21所述的相机系统，其特征在于，

所述第1存储部按照所述镜头部的每种镜头状态存储有与所述入射角度和角度范围相关的信息。

24.根据权利要求23所述的相机系统，其特征在于，

所述镜头部具有对焦镜头、变焦镜头和光圈，

所述镜头状态包括与所述镜头部的对焦状态、变焦状态、光圈状态相关的信息中的至少任意一种信息。

25.根据权利要求21所述的相机系统，其特征在于，

所述第2存储部与像高对应地存储所述灵敏度特性的信息。

26.根据权利要求25所述的相机系统，其特征在于，

所述灵敏度特性的信息表示对于在所述焦点检测用像素上的光线入射角的受光灵敏度。

27.根据权利要求21所述的相机系统，其特征在于，

所述控制量计算部计算AF灵敏度，该AF灵敏度用于将根据所述焦点检测用像素的输出而求出的相位差检测信息转换为所述镜头部的散焦量。

28.根据权利要求27所述的相机系统，其特征在于，

所述控制量计算部根据像高计算所述AF灵敏度。

29.根据权利要求27所述的相机系统，其特征在于，

所述焦点检测用像素具有接收一对被光瞳分割后的光束的一对像素，

求出分别入射到所述一对像素的光束的范围，计算所述光束的重心位置的间隔而计算AF灵敏度。

30.根据权利要求21所述的相机系统，其特征在于，

所述控制量计算部计算校正值，该校正值用于对所述焦点检测用像素的输出的由照度分布带来的影响进行校正。

31.根据权利要求30所述的相机系统，其特征在于，

所述控制量计算部根据像高计算所述校正值。