CN105717608B - 摄影装置以及摄影装置的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供摄影装置以及摄影装置的控制方法。一种能够根据摄影镜头和摄像元件的状态来进行适当的校正的摄影装置。该摄影装置具有：摄像元件(21)，其具有摄像用像素和成对的焦点检测用像素；存储器(13)，其设置于镜头部(10)，对与成像光束的入射角度范围相关的信息进行存储；主体存储器(28)，其设置于机身部(20)，对焦点检测用像素的受光感光度特性的信息进行存储；以及镜头控制量计算部(31)，其基于从存储器(13)和主体存储器(28)读出的信息来计算用于焦点调节控制的信息，与入射角度范围相关的信息包含与基于摄影光学系统中包含的多个镜头组的开口的多个圆弧的形状相关的信息。

Description

摄影装置以及摄影装置的控制方法
技术领域
本发明涉及根据具有焦点检测用像素的摄像元件的输出，利用相位差AF(AutoFocus：自动对焦)方式来进行焦点调节的摄影装置以及摄影装置的控制方法。
背景技术
已知有以下装置：在被二维排列的摄像用像素的一部分的位置上配置焦点检测用像素，拍摄由摄影光学系统成像的被摄体像，并且利用光瞳分割相位差法来进行摄影光学系统的焦点调节。随着该焦点调节装置的摄像元件从在摄像元件的受光面上与摄影光学系统的光轴相交的点远离，通过了摄影光学系统的出瞳上的不同区域的一对焦点检测用光束入射到焦点检测用像素的光电转换元件的入射角发生变化，焦点检测精度下降。
因此，提出了以下的焦点调节装置：为了防止该焦点检测精度的下降，根据摄像元件受光面上的像高，设定光瞳分割用的微透镜和焦点检测用像素的位置之间的位置关系(参照日本公开特许2009-290157号公报(以下，称作专利文献1))。此外，提出了通过使用入射到摄像元件的摄像面的光束的上端和下端的角度信息，根据光学系统的状态进行校正(参照日本公开特许2014-122993号公报(以下，称作专利文献2))。
在上述专利文献1中，能够降低由焦点检测用像素的像高引起的误差。但是，AF的特性不仅根据像高而发生变化，也根据摄影光学系统的焦距或焦点位置或光圈等的状态而发生变化，所以需要根据光学系统的状态来进行校正。在上述专利文献2中，在通过使用入射到摄像面的光束的上端和下端的角度信息，根据光学系统的状态来进行较正时，将光束的截面形状视作圆形。但是，在实际的光学系统中的画面中心部分上，能够将光束的截面形状视作大致圆形，但是考虑到射向画面周边的光束则不限于此，受到光束的截面形状的影响而产生误差。
发明内容
本发明正是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供能够根据摄影镜头或摄像元件的状态来进行适当的校正的摄影装置以及摄影装置的控制方法。
本发明的摄影装置具有：镜头部，其包含引导摄影光束的摄影光学系统；以及机身部，其能够安装该镜头部，其中，该摄影装置具有：摄像元件，其具有摄像用像素和成对的焦点检测用像素；第1存储部，其设置于上述镜头部，存储与上述摄像元件上的成像光束的入射角度范围相关的信息；第2存储部，其设置于上述机身部，存储上述焦点检测用像素的受光感光度特性的信息；以及控制量计算部，其基于从上述第1存储部和第2存储部读出的信息来计算用于焦点调节控制的信息，其中，与上述入射角度范围相关的信息包含与多个圆弧的形状相关的信息，该多个圆弧的形状基于上述摄影光学系统中包含的多个镜头组的开口，上述控制量计算部基于与上述入射角度范围相关的信息，计算入射到上述焦点检测用像素的光束的入射角度范围。
本发明的摄影装置的控制方法，该摄影装置具有：镜头部，其包含引导摄影光束的摄影光学系统；机身部，其能够安装该镜头部；摄像元件，其具有摄像用像素和成对的焦点检测用像素；第1存储部，其设置于上述镜头部，存储与上述摄像元件上的成像光束的入射角度范围相关的信息；第2存储部，其设置于上述机身部，存储上述焦点检测用像素的受光感光度特性的信息，其中，该摄像装置的控制方法具有：控制量计算步骤，基于从上述第1存储部和第2存储部读出的信息来计算用于焦点调节控制的信息，其中，与上述入射角度范围相关的信息包含与多个圆弧的形状相关的信息，该多个圆弧的形状基于上述摄影光学系统中包含的多个镜头组的开口，上述控制量计算步骤基于与上述入射角度范围相关的信息，计算入射到上述焦点检测用像素的光束的入射角度范围。
根据本发明，能够提供一种能够根据摄影镜头或摄像元件的状态的变化来进行适当的校正的摄影装置以及摄影装置的控制方法。
附图说明
图1是说明在本发明的一个实施方式中光瞳分割相位差法中的F值(F值、FNo)和两像的关系的图。
图2A和图2B是说明在本发明的一个实施方式中焦点检测用像素的感光度特性的图。
图3是说明在本发明的一个实施方式中成像光束入射到光轴外的焦点检测用像素的入射角度的状态的图。
图4是说明在本发明的一个实施方式中关于光轴上的焦点检测用像素，成像光束的角度范围与AF灵敏度的关系的图。
图5是说明在本发明的一个实施方式中关于轴外的焦点检测用像素，成像光束的角度范围与AF灵敏度的关系的图。
图6A和图6B是说明在本发明的一个实施方式中关于入射到像高X的焦点检测用像素的入射光束，有效孔径和成像光束的中心方向即成像光束入射角θc的图。
图7A和图7B是说明在本发明的一个实施方式中轴外的像高X的焦点检测用像素的感光度和成像光束的入射角度范围与AF灵敏度的关系的图。
图8A和图8B是说明在本发明的一个实施方式中通过防振部而使摄像元件移动的情况下的像高的影响的图。
图9A和图9B是示出在本发明的一个实施方式中焦点检测用像素的感光度特性和成像光束相对于光轴外的像高的角度范围的图。
图10是示出本发明的一个实施方式的照相机的主要电气结构的框图。
图11是示出本发明的一个实施方式的用于计算照相机的散焦量的处理的流程的图。
图12是示出本发明的一个实施方式的照相机的动作的流程图。
图13A至图13D是在本发明的一个实施方式的照相机中，沿着光学系统的光轴示出在光学系统中具有多个光圈的情况下的光瞳的形状的剖视图。
图14是在本发明的一个实施方式的照相机中，在与光学系统的光轴垂直的面上示出了在光学系统中具有多个确定光束的范围的开口部的情况下的光瞳的形状的俯视图。
图15是说明在本发明的一个实施方式的照相机中，与具有像高的周边的测距区对应的外观上的光瞳和与光轴上的测距区对应的外观上的光瞳的关系的图。
图16是示出在本发明的一个实施方式的照相机中，确定出各像高时的光瞳形状的圆弧的关系的图。
图17是说明在本发明的一个实施方式的第2变形例的照相机中投影光瞳103a的半径的角度信息Ra的计算的图。
具体实施方式
以下，依照附图使用应用了本发明的数字照相机(以下，简单记作照相机)对优选实施方式进行说明。在说明本实施方式的具体的照相机结构之前，说明用于焦点检测的AF灵敏度和AF灵敏度的变化原因。
图1是说明在光瞳分割相位差法中F值(FNo)与两像间隔的关系的图。图1的上段40A表示F值较大的情况的例子，图1的下段40B表示F值较小的情况的例子。图1示出利用光瞳分割相位差法产生的右光束41R和左光束41L入射到摄像面42的情形。在图1中为了说明原理，在镜头附近的光轴上描绘了光圈，但是实际上在摄像元件内具有用于进行光瞳分割的光束分割用的光学系统(机构)。
在光瞳分割相位差法中，在出瞳中将来自被摄体的各光路分割为例如右方向和左方向，使来自右方向的光束(右光束)和来自左方向的光束(左光束)入射到摄像元件的摄像面(受光面)。在摄像元件中构成接收右光束的像素(以下，称作R像素)和接收左光束的像素(以下，称作L像素)，使右光束和左光束分别在R像素和L像素的各摄像面上成像。
在图1中，通过R像素获得由经由镜头40入射的右光束41R形成的右图像43R，通过L像素获得由左光束41L形成的左图像43L。这些右图像43R和左图像43L在摄像面42上的偏差量和偏差的方向与散焦量和散焦方向对应。右光束41R的主光线44R和左光束41L的主光线44L在摄像面42上的距离为两像间隔A1(涂覆箭头)，两像间隔A1与从摄像面42到焦点45的距离(散焦量)成比例。该比例系数为AF灵敏度，若设图1的上段40A中的AF灵敏度为α1，则散焦量Def能够用Def＝α1×A1表示。
两像间隔能够根据R像素和L像素的输出来获得，所以只要求出AF灵敏度，就能够计算散焦量。能够根据基于镜头或摄像元件的特性的AF运算参数来求出AF灵敏度。
图1的下段40B示出了相对于图1的上段40A，使镜头40的有效孔径变化的情况的例子。图1的下段40B中的散焦量Def示出与图1的上段40A中的散焦量Def一致的例子。若设图1的下段40B中的两像间隔为A2，根据AF运算参数求出的AF灵敏度为α2，则散焦量Def能够用Def＝α2×A2来表示。
图1的上段40A和下段40B中的例子示出即使散焦量Def恒定，两像间隔也会根据FNo而发生变化。即，图1的例子示出AF灵敏度根据FNo而发生变化，并示出能够使用有效孔径的信息、例如F值来作为用于求出AF灵敏度的AF运算参数的例子。即，在图1的例子中，根据根据两像间隔和F值的信息来计算散焦量。
但是，F值用光轴上的光线来定义。因此，在本实施方式中，作为表示光束相对于位于光轴外的焦点检测用像素的有效孔径的信息，在周边光束中也使用与FNo相当的值(CF值)的信息来作为AF运算参数。
图2A和图2B是用于说明焦点检测用像素的受光感光度特性的说明图。图2A示出入射到受光面的光束(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2A所示，光线入射角θx是将与受光面垂直的轴设为0度，用垂直于受光面的轴与光线入射角所成的正负方向的角度来表示的。
图2B的横轴取光线入射角θ，纵轴取受光感光度，分别用实线L和虚线R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像素的受光感光度的特性。另外，图2B示出位于光轴上的焦点检测用像素的受光感光度特性，L像素和R像素的受光感光度特性关于光线入射角0大致左右对称。
如图3所示，轴外光束(与受光面X对应的光束)有时相对于光轴具有倾斜。在使用了这样的轴外的焦点检测用像素的AF运算中，需要计算与对光轴上的光束使用的AF灵敏度不同的AF灵敏度。虽然为了计算AF灵敏度，需要求出光束的范围，但是仅通过使用表示光束的宽度的校正F值无法获得适当的AF灵敏度，还需要表示光束的斜率的值。
焦点检测用像素的受光感光度在光瞳分割方向上具有角度特性。在本实施方式中，根据成像光束的角度范围和焦点检测用像素的角度特性，计算AF灵敏度。即，在本实施方式中，使用L、R像素的感光度的信息和与入射到L、R像素的成像光束的角度范围相关的信息(表示光束的宽度的校正F值和光束的斜率)，来作为用于获得适当的AF灵敏度的AF运算参数。
图4和图5是用于说明成像光束的角度范围和AF灵敏度的关系的说明图。图4示出光轴上的焦点检测用像素，图5示出光轴外的焦点检测用像素，L像素和R像素的受光感光度特性为非对称的特性。
如图4所示，例如用粗虚线表示的角度范围的成像光束入射到光轴上的焦点检测用像素中。如图4所示，该成像光束关于光轴左右对称，最大的入射角和最小的入射角的角度差与F值对应。
此外，光轴外的焦点检测用像素中的成像光束的最大的入射角和最小的入射角与图3所示的像高X相应地发生改变，成为例如图5的粗虚线表示的角度范围。另外，该情况下的成像光束的最大的入射角和最小的入射角的角度差虽然在图3中省略了图示，但准确来说与校正F值对应。因此，通过使用校正F值和通过成像光束的中心的光线的入射角(以下，称作成像光束入射角)，能够获得成像光束的最大的入射角和最小的入射角的信息。
在本实施方式中，为了使运算简单，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，求出入射到焦点检测用像素的光束的范围，由此求出AF灵敏度。在该情况下，在受光面上入射到规定的像高处的成像光束的入射角度由于受到光圈和受光面间的光学系统的像差等的影响，所以根据每个光学系统而不同。因此，在本实施方式中，将在光学系统中获得的、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6A和图6B是用于针对入射到像高X的焦点检测用像素中的入射光束，说明有效孔径(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6A示出从像高X观察时的光瞳的角度范围。在像高X方向上，成像光束存在于入射角θL到θU的范围内，其中心为成像光束入射角θc。
并且，向受光面入射的光线入射角与通过成像光束的中心的光线(图6B的虚线)和光轴相交的交点的位置为一对一地对应。该位置的变化比率相比成像光束入射角θc的变化比率比较小。因此，通过取代成像光束入射角θc的信息而使用该位置的信息，能够以比较小的比特数进行高精度的控制。在本实施方式中，今后将该位置，即通过成像光束的中心的直线与光轴相交的位置称作校正出瞳位置(CEXPI)。另外，通常，有时与被定义为近轴量的出瞳位置不同。
另外，校正出瞳位置(CEXPI)能够利用下述(1)式表示。校正F值(CF)能够利用下述(2)式表示。
Tanθc＝(TanθU+TanθL)/2
CEXPI＝x/Tanθc…… (1)
CF＝TanθL－TanθU…… (2)
这样，在本实施方式中，使用校正F值(CF值)和根据像高进行了校正的校正出瞳位置(CEXPI)的信息来作为AF运算参数。这些信息为根据每个光学系统而不同的值，所以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，校正出瞳位置(CEXPI)有时变得无限远，所以将校正出瞳位置(CEXPI)的倒数的值作为AF运算参数更好。
在本实施方式中，使用根据像高进行了校正的校正F值(CF值)和根据像高进行了校正的校正出瞳位置(CEXPI)的信息来作为照相机的镜头侧的AF运算参数，使用焦点检测用像素的受光感光度特性来作为照相机的机身侧的AF运算参数。镜头侧的AF运算参数为基于光学设计的镜头侧固有的值，另一方面，机身侧的AF运算参数为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，即使在镜头侧和机身侧的种类分别发生了变化的情况下，也能够使用镜头侧和机身侧的AF运算参数，并能够进行高精度的AF运算。
图7A和图7B是用于说明轴外的像高X的焦点检测用像素的受光感光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像素的受光感光度，虚线R表示R像素的受光感光度。成像光束以粗虚线的角度范围入射到图7A和图7B的由感光度特性表示的焦点检测用像素中。即，图7A和图7B示出成像光束以成像光束入射角θc为中心，以与校正F值(CF值)对应的角度范围入射的例子。
L像素的受光量能够用图7A的斜线部分表示。此外，R像素的受光量能够用图7B的斜线部分表示。能够认为图7A的斜线区域的重心位置与左光束的入射方向相当，图7B的斜线区域的重心位置与右光束的入射方向相当。而且，可以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GL、GR能够利用下述(3)、(4)式表示，AF灵敏度(AFsen)能够利用将重心角度的间隔乘以规定的常数A的下述(5)式表示。这里，分别设L、R像素的受光感光度特性为fL、fR。另外，实际上，如图6A的斜线部所示，由于光束为θx、θy的二维，所以重心角度GL利用式(6)表示(对于重心角度GR也同样，所以省略)。
AFsen＝|GL-GR|×A(A为常数) …(5)
另外，图7A和图7B示出规定像高的焦点检测用像素的受光感光度特性，但是焦点检测用像素的受光感光度特性根据像高而发生变化。因此，在机身侧，保持并使用每个像高的焦点检测用像素的受光感光度特性的信息。
此外，图7A和图7B的斜线区域的面积相当于各L、R像素的受光量。若L、R像素针对同一被摄体的受光量存在差异，则基于L像素的L图像和基于R图像的R图像不同，两像间隔的检测变得困难。因此，通过根据图7A和图7B的斜线区域的面积对L、R图像信号进行照度校正(阴影校正)，容易进行两像间隔的检测。
另外，图7A的斜线部分的面积SL和图7B的斜线部分的面积SR能够利用下述(7)、(8)式表示，照度校正系数(LCC)能够利用例如下述(9)式表示。通过将该照度校正系数(LCC)与L像素的输出相乘，进行照度校正。另外，实际上，如图6A的斜线部所示，由于光束为θx、θy的二维，所以面积SL利用式(10)表示(关于面积SR也同样，所以省略)。
LCC＝SR/SL …(9)
SL＝∫∫fL(tanθx，atnθy)·atanθx·atanθy …(10)
到目前为止为了使说明简单，以光瞳分割方向上的截面进行了说明，如上所述，光瞳为θx、θy的二维，焦点检测用像素的受光感光度特性也同样为二维。图9A和图9B分别对此进行表示，图9A还包含θy方向，以等高线状示出了L像素的感光度特性，图9B还包含θy方向，以等高线状示出了R像素的感光度特性。这里，纵横的轴分别用角度θ的Tan表示。
在专利文献2中，将光瞳的形状视作圆形并进行了简化。在实际的光学系统中的画面中心部分中，能够将光瞳形状视作大致圆形，但是若考虑朝向画面周边的光束，则如图9A和图9B的粗实线所示，但也不限于此，需要考虑光瞳形状的变形的影响。在本实施方式中，在该点中，通过高效地定义更准确的光瞳形状，改善画面周边的测距精度。
图8A和图8B是说明由防振机构引起的对摄像元件的像高的影响的图。在防振机构工作时，当从光学系统观察时，与像高发生了变化同样。所以，考虑到基于防振机构的移动量来计算像高。图8A示出防振机构进行动作，摄像元件21向上方向移动ΔIS的状况。这时，当以光学系统的位置为基准来观察时，测距点从ΔIS移动前的测距点Ip移动到测距点Ia。
关于防振结构工作时的像高校正，求出测距时的基于防振机构的移动量ΔIS，然后利用下述(11)式求出防振机构驱动时的测距像高(测距点的像高)IH’[d]。
IH’＝IH+ΔIS(11)
用利用上述(11)式求出的IH’，求出光瞳形状参数。
接着，使用图10，说明本实施方式中的结构。本实施方式的照相机由构成有主要电路的机身部20和拆装自如地安装于机身部20的壳体上的镜头部10构成。另外，镜头部10可以为固定于机身部20的类型的镜头部。
在镜头部10上设置有光学系统11、镜头信息取得部12、存储器13和控制部14。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。光学系统11具有未图示的镜头，并具有由控制部14驱动控制而进行对焦的对焦驱动功能。此外，光学系统11也可以具有变焦功能。另外，也可以使用具有单焦点的摄影镜头的镜头部来作为镜头部10。
此外，光学系统11具有未图示的光圈，通过控制光圈的开口直径，控制在摄影镜头中通过的被摄体光束的透射光量。此外，当光圈的开口直径发生变化时，被摄体光束的入射角也发生变化。
镜头部10内的镜头信息取得部12检测镜头部10内的镜头状态信息、例如光学系统的变焦位置(Zmenc)、光学系统的焦点位置(被摄体距离、IO)和光圈值(FNo)，将该检测出的镜头状态信息输出到机身部20。
镜头部10内的存储器13是闪存等可电改写的非易失性存储器，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、出瞳位置、出瞳直径、对焦镜头位置、与像高和方向对应的遮光等相关的信息。此外，存储器13存储有与镜头的状态对应的校正F值(CF值)和校正出瞳位置(CEXPI)的信息来作为AF运算参数。
存储器13作为存储与成像光束的入射角度范围相关的信息的第1存储部发挥作用。与入射角度范围相关的信息包含与多个圆弧的形状相关的信息，所述多个圆弧的形状基于在摄影光学系统中包含的多个镜头组的开口(参照后述的图13A－图13D～图17)。通过将存储器13的AF运算参数发送到机身部20，能够在机身部20中计算AF灵敏度的信息。
控制部14按照存储在存储器13内的程序，根据机身20内的控制部40的控制命令来控制镜头部10内的各部。控制部14进行与机身20的通信、光学系统11内的对焦镜头控制和光圈控制等。通过与机身20的通信，进行由镜头信息取得部12取得的镜头状态信息的发送和存储在存储器13内的各种信息的发送等。
机身部20具有：摄像元件21、信号提取部22、图像处理部23、显示部24、记录部25、防振部26、AF灵敏度运算部27、主体存储器28、照度校正部29、两像间隔运算部30、镜头控制量计算部31和控制部40。
摄像元件21是例如CMOS图像传感器或CCD图像传感器等，配置在由光学系统11形成的被摄体像的成像位置附近。摄像元件21由上述摄像用像素、以及作为焦点检测用像素的L像素和R像素构成。所以，该摄像元件具有：摄像用像素和成对的焦点检测用像素。摄像元件21对被摄体像进行光电转换，并将光电转换信号输出到信号提取部22。
信号提取部22从摄像元件21的输出中提取图像信号并输出。另外，在该图像信号中不仅包含基于摄像用像素N的输出的图像信号，还包含基于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到图像处理部23，并且将基于焦点检测用像素(L像素、R像素)的输出的L图像信号和R图像信号输出到照度校正部29。
图像处理部23对于来自信号提取部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、其他各种信号处理。图像处理部23将处理后的图像信号输出到显示部24，并使其显示摄像图像。此外，图像处理部23对处理后的图像信号实施编码处理后并将压缩后的图像信息输出到记录部25，使记录部25记录该图像信息。
能够使用例如卡接口来作为记录部25，记录部25能够在存储卡等中记录图像信息或声音信息等。此外，记录部25能够读出记录在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来获得图像信号和声音信号。
防振部26具有以下防振机构：通过陀螺仪等传感器来检测施加到机身20的手抖等运动，为了抵消该移动，在与光学系统11的光轴垂直的面内驱动摄像元件21(将该动作称作防振动作)。此外，在进行防振动作时，将与摄像元件21的移动量相关的信息(图8的ΔIS)输出到AF灵敏度运算部27。
如上所述，AF灵敏度运算部27在求出用于计算散焦量的AF灵敏度时被使用。即，若将AF灵敏度设为α，将两像间隔设为A，则散焦量Def能够用Def＝α×A表示。AF灵敏度运算部27输入来自防振部26的摄像元件21的移动量ΔIS、来自镜头部10内的镜头信息取得部12的镜头状态信息和来自存储器13的镜头信息(形成光瞳的圆弧信息)。此外，还从主体存储器28输入摄像元件21的制造时的斜入射特性的角度偏差信息。
主体存储器28为闪存等可电改写的非易失性存储器，存储有上述摄像元件21的制造时的斜入射特性的角度偏差信息(Δθ)。此外，在主体存储器28中按照每个如图8B所示的与光束朝向测距位置的上光线的射出角θU对应的Up和与下光线的射出角θL对应的Lo，存储有AF灵敏度。主体存储器28作为存储焦点检测用像素的受光感光度特性的信息的第2存储部发挥作用。除这些信息以外，还存储机身20内的各种调整值或控制部40的控制用的程序等。
另外，来自镜头部10的被输出到AF灵敏度运算部27的各信息可以暂时存储在主体存储器28中，根据需要输出到AF灵敏度运算部27。AF灵敏度运算部27根据这些信息来求出光束的入射角度范围，并结合AF像素的感光度特性来进行运算，由此计算AF灵敏度和照度校正值。
照度校正部29从信号提取部22取得L图像信号和R图像信号，从AF灵敏度运算部27取得照度校正值，并对L图像信号和R图像信号进行照度校正。通过该照度校正来校正起因于摄像元件21的微透镜与焦点检测用像素的位置偏差的如图4和图5所示的L图像信号和R图像信号的受光量的不均衡。
两像间隔运算部30根据被照度校正的L图像信号和R图像信号，利用公知的运算式来求出两像间隔并输出到镜头控制量计算部31。
镜头控制量计算部31使用来自两像间隔运算部30的两像间隔和来自AF灵敏度运算部27的AF灵敏度的信息，来计算散焦量。由于AF灵敏度的信息与像高对应，所以即使在使用轴外的焦点检测用像素来求出了两像间隔的情况下，镜头控制量计算部31也能够高精度地计算散焦量。将该计算出的散焦量输出到镜头部10内的控制部14中，控制部14根据该散焦量来控制光学系统11并进行自动焦点调节控制。
AF灵敏度运算部27作为基于从第1存储部和第2存储部读出的信息来计算用于焦点调节控制的信息的控制量计算部发挥作用。该控制量计算部基于与多个圆弧形状相关的信息，确定入射角度范围的边界。入射角度范围为给定圆弧形状的圆的重合部分。此外，控制量计算部基于焦点检测用像素的受光感光度特性，对入射到焦点检测像素的光束的入射角度范围内的边界内的受光感光度进行累积而求出受光量，计算受光量的重心位置，基于成对的焦点检测用像素的重心位置的间隔，计算AF灵敏度，该AF灵敏度用于将基于焦点检测用像素的输出而求出的相位差检测信息转换为镜头部的散焦量(参照图11的#13、图12的S9)。
控制部40对机身部20的各部进行控制。例如，控制部40检测针对设置于机身部20的壳体上的各种开关、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，并基于用户操作，对各部进行控制。
接着，使用图11所示的处理流程图，对用于散焦量计算的处理的流程进行说明。首先，从镜头部10内的镜头信息取得部12取得变焦位置信息(Zmenc)(#1a)、被摄体距离信息(IO)(#1b)和光圈值信息(FNo)(#1c)，并输出到机身部20的AF灵敏度运算部27(#1)。
此外，机身部20内的防振部26取得IS驱动量ΔIS(x)(#5)。即，在防振部26进行防振动作时，取得与摄像元件21的移动量相关的信息(图8A所示的ΔIS)。此外，控制部40取得测距区(#3)。测距区是基于由图像处理部23检测出的脸部的位置、摄影者通过操作部件指定的位置等而确定的。
控制部40使用测距区和IS驱动量ΔIS(x)来进行IS分像高校正(#7)。这里，按照上述(7)式：IH’＝IH+ΔIS来进行像高的校正。即，由于防振动作，与所确定出的测距区对应的摄像元件21上的区域进行移动，因而计算移动目的地的光学上的位置，并输出到AF灵敏度运算部27。
在镜头10内的存储器13中存储有与镜头状态对应的光瞳形状参数(#9)，读出这些数据，并输出到机身部20的AF灵敏度运算部27。
AF灵敏度运算部27输入通过#1取得的来自镜头部10的镜头信息、在#7中计算出的IS分像高校正值和存储在存储器13中的数据，进行光瞳形状参数的插值运算(#11)。这里，基于在#1中取得的变焦位置、被摄体距离、光圈值、在#7中计算出的像高，使用存储在存储器13中的光瞳形状参数，求出用于运算的光瞳形状参数。另外，由于存储在存储器13中的数据为离散的值，所以进行插值运算。
在机身部20内的主体存储器28中存储有摄像元件21的制造时的斜入射特性的角度偏差的信息(Δθ)，因而AF灵敏度运算部27使用该角度偏差信息Δθ，运算θU+Δθ、θL+Δθ。
将来自信号提取部22的R像素和L像素的像素值(#17)、和摄像元件的斜入射特性的角度偏差信息(#15)输出到照度校正部29，进行照度校正(#19)。这里，使用来自AF灵敏度运算部27的照度校正值，校正焦点检测用像素(AF像素)的右开口和左开口的光量差。
将进行了照度校正的焦点检测用像素的像素值输出到两像间隔运算部30，进行两像间隔运算(#21)。这里，利用公知的相位差AF，来计算R像素列和L像素列的两像间隔(EL)。
镜头控制量计算部31输入在#13中计算出的AF灵敏度def_el和在#21中计算出的两像间隔(EL)，并进行散焦运算(#23)。这里，选择两像间隔值(EL)所对应的测距区的AF灵敏度(ZAFK)，将该AF灵敏度乘以EL值，由此求出散焦量。另外，在同一区域中，即使将区域内分割成多个所得的块不同，也选择相同的系数。在通过该运算求出散焦量后(#25)，将其输出到镜头部10内的控制部14，控制部14对光学系统11内的对焦镜头进行驱动控制而将其驱动到对焦位置。
这样，在本实施方式中，根据与基于防振部26的输出(参照#5)而校正后的像高位置相应的光瞳形状参数来求出入射到焦点检测用像素的入射角度范围，结合存储在主体存储器28中的焦点检测用像素的受光感光度特性来计算AF灵敏度和照度校正值。因此，例如，即使在摄像元件21由于防振动作而在光学系统11的垂直的面内进行了移动的情况下，也能够按照该像高来校正信息(AF灵敏度)，能够求出准确的散焦量。
此外，在本实施方式中，镜头部10内的存储器13存储与光束入射到焦点检测用像素的入射角和角度范围相关的信息(光瞳形状参数)，此外机身部20内的主体存储器28存储与焦点检测用像素的特性相关的信息。因此，在计算用于焦点调节的信息(散焦量)时，由于即使在镜头部10侧的信息和机身部20侧的信息复杂地交织的情况下，也能够单独处理各自的信息，所以能够求出准确的散焦量。
接着，使用图12所示的流程图，对本实施方式中的照相机的整体控制进行说明。控制部40按照存储在主体存储器28中的程序，对镜头部10内的控制部14和机身部20内的各部进行控制，从而执行该流程。
在对照相机接通电源后，控制部40进行镜头通信(S1)。这里，从镜头信息取得部12取得镜头状态信息，还从存储器13取得光瞳形状参数等作为镜头信息。另外，除了该步骤以外，还周期性或根据需要在控制部40和控制部14之间进行镜头通信。
在进行镜头通信后，接着进行实时取景图像显示(S3)。基于来自摄像元件21的图像信号，使显示部24对摄像图像(实时取景图像)进行实时取景显示。
在显示实时取景图像后，接着判定是否进行了第一释放(S5)。这里，控制部40基于与释放按钮的半按下连动的第一释放开关的状态来进行判定。在该判定结果为没有进行第一释放的情况下，返回步骤S1。
在步骤S5中的判定结果为进行了第一释放的情况下，计算与测距位置的光束对应的光瞳形状(S7)。这里，AF灵敏度运算部27使用变焦位置、被摄体距离、光圈、被进行了IS分像高校正后的像高和来自存储器13的数据，求出光瞳形状参数，并根据这些值来计算朝向测距位置的光束的光瞳形状(参照图11的#11、#13)。
在计算出光瞳形状后，接着计算AF灵敏度(S9)。这里，AF灵敏度运算部27根据在步骤S7中求出的校正后的朝向测距位置的光束的光瞳形状和存储在主体存储器28中的焦点检测用像素的感光度特性，基于光瞳形状范围的感光度特性，求出AF灵敏度和照度校正值(参照图11的#13)。另外，在求取AF灵敏度时，如使用图13A至图16在后面所述，求出光瞳形状，并使用该光瞳形状来计算AF灵敏度。
在计算出AF灵敏度和照度校正值后，接着进行AF用图像的读入(S11)。这里，通过信号提取部22，从读出自摄像元件21的像素值中读入焦点检测用像素(R像素和L像素)的像素值。
在进行AF用图像的读入后，接着进行照度校正(S13)。这里，对在步骤S11中读入的焦点检测用像素值，使用在步骤S9中计算出的照度校正值(图11的#13)和存储在主体存储器28中的摄像元件21的制造时的斜入射的角度偏差信息，进行照度校正(参照图11的#19)。
在进行照度校正后，接着进行散焦量计算(S15)。这里，两像间隔运算部30使用照度校正后的焦点检测用像素值来计算L像素值和R像素值的两像间隔。使用该计算出的两像间隔和在AF灵敏度运算部27中运算出的AF灵敏度，由镜头控制量计算部31计算散焦量(参照图11的#23)。
在计算出散焦量后，接着进行对焦(S17)。这里，将在步骤S15中计算出的散焦量发送到镜头部10内的控制部14，控制部14基于散焦量，对对焦镜头进行驱动控制使其到达对焦位置。
在进行对焦后，接着判定是否进行了第二释放(S19)。这里，控制部40基于与释放按钮的全按下连动的第二释放开关的状态来进行判定。
在步骤S19中的判定结果为没有进行第二释放的情况下，与步骤S5同样，判定是否进行了第一释放(S21)。在进行了第一释放的情况下，反复进行步骤S19和S21中的判定。另一方面，在没有进行第一释放的情况下，手指从释放按钮离开，为解除了释放按钮的半按下的状态，返回步骤S1。
另一方面，在步骤S19中的判定结果为进行了第二释放的情况下，进行摄影(S23)。在摄影时刻，使用根据像高进行了校正后的AF灵敏度来完成焦点调节动作，将焦点对准被摄体。在摄影开始后，在快门时间的期间，摄像元件21被曝光，在经过快门时间后，从摄像元件21读出像素值，并通过信号提取部22提取摄像用像素的像素值。在通过图像处理部23对该提取出的像素值进行了图像处理后，将其记录到记录部24中。在摄影结束后，返回步骤S1。
接着，对本实施方式中的光瞳形状的计算方法进行说明。上述图9A和图9B示出入射到光轴外的位置的光束的光瞳形状。
由于光瞳的遮光，产生如图9A和图9B所示的这样的光瞳形状的变形。通过图13A－图13D中所示的模型，说明产生这样的光瞳的遮光的主要原因。在本实施方式中，利用通过多个圆的重合来对光瞳进行定义的模型，来近似实际的光瞳的形状。
图13A－图13D示出入射到摄像面中的光轴外的位置的光束被多个光圈遮挡，外观上的光瞳的形状发生变形的情况。图13A和图13C为在包含光轴的平面上观察时的图，图13B、图13D为表示光束入射到与光轴平行的轴的角度范围(光瞳形状)的图。光束被摄影光学系统中的镜头框等遮挡，实质上与配置有多个光圈的情况等同。在图13A所示的例子中，在从光轴上观察时，3个光圈112a、112b、112c以外观半径Ra、Rb、Rc的形状配置于外观位置Za、Zb、Zc。
从光轴上眺望光瞳的外观上的光瞳的形状由亮度光圈的直径来确定。成为以tanx、tany＝0、0为中心的圆形(图13B)。即，从光轴上眺望的外观上的光瞳为光瞳100a、100b、100c。另外，为了表现光束角度，外观上的光瞳的坐标系利用tanX轴、tanY轴来表示。将与摄像面上的观测点垂直的光束表示为角度0，即表示为坐标系的原点tanX＝0、tanY＝0的原点。如图13A、13B所示，光圈112a、112b、112c的光瞳100a、100b、100c的中心均位于原点位置。
从摄像面的光轴外的位置眺望光瞳时的外观上的光瞳的形状一般来说为光束被除了亮度光圈以外的光圈(镜头框内径/眩光光圈内径)遮挡并发生了变形的形状。例如，当从光轴外的位置X眺望光瞳时，由于各光圈的中心位置看起来发生偏移，能够看到被亮度光圈遮挡的其他光圈。因此，在光轴外位置X中，光束被这样的其他光圈遮挡，外观上的光瞳的形状发生变形(图13C、图13D)。
在将图13D放大的图14所示的例子中，示出从光轴外位置X眺望光瞳的情况。在该例子中，与3个光圈112a、112b、112c对应的外观上的光瞳分别为102a、102b、102c。并且，与入射到光轴外位置X的光束对应的光瞳相当于没有被全部3个光圈112a、112b、112c遮挡的、透射的光束。因此，与入射到光轴外位置X的光束对应的光瞳为被分别与3个光圈的开口对应的外观上的光瞳102a、102b、102c的各圆(3重圆)包围的开口部分，为3个圆的区域的积(3个圆重叠的区域)的区域302。此外，点80、81表示投影光瞳102a的下端的角度信息81和投影光瞳102c的上端的角度信息80。并且，还表示区域302的上端角度信息80、下端角度信息81。
这样，可知在光轴外的位置上，光束被多个光圈遮挡而使光瞳形状发生变形。在测距区位于光轴外的情况下，即在测距区的像高发生了变化的情况下，为了进行准确的焦点调节，需要考虑由于光束被这样遮挡而引起的光瞳形状的变形来计算AF灵敏度，因此，准确地定义光瞳形状。在本实施方式中，使用角度信息等光瞳形状参数，高精度地计算有效的光瞳区域的角度信息，从而消减存储器容量并且提高AF灵敏度的计算精度，其中所述角度信息表示从按照每个测距区而存储的测距区的位置眺望摄影镜头的光瞳时的光束的上端(图14的标号80)和下端(图14的标号81)。
图15是用于说明与具有像高的周边的测距区对应的外观上的光瞳和与光轴上的测距区对应的外观上的光瞳的关系的图。这里，对不考虑其他光圈的遮光或像差的影响的情况进行说明。
在从像高X(坐标(x、0))眺望光瞳的情况下，即使像高X发生变化，外观的光瞳的大小也不发生变化。因此，与图15所示的光轴上的测距点对应的外观上的光瞳100b的直径和从像高X眺望光瞳时的外观上的光瞳102b的直径相同。这样，如果利用相同的光圈的边缘来确定外观上的光瞳的形状，则分别与坐标(x、y)和坐标(x、0)对应的外观上的光瞳的直径(大小)相等。
此外，即使像高在y方向上发生变化，外观上的光瞳的位置的x坐标也不改变。如图15所示，表示光轴上的外观上的光瞳100b的外形的圆与tanX轴的交点为(tanθx0、0)。此外，用(tanθx0、tanθy1)表示与tanY轴平行的切线与如下的圆的接点，该圆表示从具有未图示的像高Y的位置(0、y)眺望光瞳时的外观上的光瞳101b的外形。也就是说，与具有任意的像高的位置对应的外观上的光瞳能够通过使与光轴上对应的外观上的光瞳相同大小的圆平行移动来进行表现。
接着，使用图16，示出描绘了3重圆来确定有效的光瞳区域的顺序。假设预先存储有与图13所示的投影光瞳100a、100b、100c对应的光圈112a、112b、112c的外观半径的角度信息Ra、Rb、Rc和外观位置Za、Zb、Zc。这些信息被存储在镜头部10的存储器13中。
外观半径的角度信息是如下的信息：分别在确定光束的范围的面(图13C和图13D中的光圈112a、112b、112c)中，不考虑在其他面中的遮光，用正切(tan)表示从摄像面起的外观角度。此外，在设从光轴外的位置X观测各面的中心的角度为θ时，外观位置Z为Z＝X/tanθ。
图16示出与具有任意的像高的位置对应的光瞳投影图。在以下的说明中，将外观上的光瞳称作投影光瞳。投影光瞳100a、100b、100c表示从光轴上的坐标(0、0)眺望光瞳的外观上的光瞳即投影光瞳，分别与光圈112a、112b、112c(参照图13C和图13D)对应。
此外，投影光瞳103a、103b、103c为与坐标(x、y)对应的投影光瞳，分别与多个光圈112a、112b、112c对应。光轴外的位置坐标(x、y)的光瞳形状成为投影光瞳103a、103b、103c的区域之积的区域303。
这时，与光圈112a对应的投影光瞳103a的中心坐标(tanθxa、tanθya)根据下述(12)、(13)求出。
tanθxa＝x/Za…… (12)
tanθya＝y/Za…… (13)
以该坐标为中心的半径Ra的区域成为投影光瞳103a的区域。
同样，由于还能够求出投影光瞳103b、103c的区域，所以能够通过利用这3个圆表示的投影光瞳的区域之积的区域来定义光瞳形状。
这样，在本发明的一个实施方式中，预先存储对光束进行定义的面(与光圈对应的面)的外观半径和位置，根据该外观半径和位置，计算光轴外的光瞳形状和位置。然后，通过根据对多个光束进行定义的面(光圈)的信息来计算与各自对应的多个投影光瞳的形状和位置并使其重合，求出有效的投影光瞳区域。由于能够通过计算，求出与光轴外的位置对应的投影光瞳的形状和位置，所以不需要每个像高的有效投影光瞳的信息等，有助于存储器容量的削減。相反，由于根据外观光瞳位置和像高来计算轴外的光瞳的位置，所以在存在光学系统的像差等的影响的情况下产生误差。此外，控制量计算部基于与多个圆弧的形状相关的信息，计算分别与多个镜头组的开口对应的多个投影光瞳的坐标，对多个投影光瞳的坐标进行比较并确定入射到焦点检测像素的光束入射角度范围的边界。
接着，对求出光瞳形状的第1变形例进行说明。在本变形例中，为了降低光学系统的像差对光瞳范围的影响，使用用于获知光束的上下端的角度的信息和光瞳的外观半径的信息，求出对光瞳形状进行定义的3个圆。
在本变形例中，存储器13存储投影光瞳100a、100b、100c的外观半径的角度信息Ra、Rb、Rc和用于获知各像高时的光束的上端80、下端81的角度的信息。如前所述，图16示出与具有任意的像高的位置对应的光瞳投影图。在本变形例中，也将外观上的光瞳称作投影光瞳。
投影光瞳100a、100b、100c示出从光轴上的坐标(0、0)遥望光瞳的外观上的光瞳即投影光瞳，分别与光圈112a、112b、112c对应。此外，投影光瞳103a、103b、103c在与坐标(x、y)对应的投影光瞳中，分别与多个光圈112a、112b、112c对应。
光轴外的位置坐标(x、y)的光瞳形状成为投影光瞳103a、103b、103c的区域之积的区域303。这里，光轴外的位置(x、y)的像高IH利用下述(14)式来求出。
即，能够通过(x2+y2)的平方根来计算像高IH。
此外，位置203U和位置203D表示像高IH时的光束的上端和下端的角度信息，并作为光瞳形状参数存储在存储器13中。这时，在具有相同像高IH的X轴上的位置(IH、0)上的光束的投影光瞳的中心坐标(tanθxih、0)的X成分能够利用下述(15)式求出。也就是说，如果将像高IH时的光束的下端的角度信息203D和半径的角度信息Ra相加，则成为中心的角度信息。
tanθxih＝203D+Ra…… (15)
因此，关于与位置(x、y)对应的投影光瞳103a的中心坐标(tanθxa、tanθya)，tanθxa使用在像高IH时的中心的角度信息、和像高x与像高IH之比，利用下述(16)式求出。关于tanθya也同样，利用(17)式来求出。
tanθxa＝(203D+Ra)×(x/IH)…… (16)
tanθya＝(203D+Ra)×(y/IH)…… (17)
以该坐标(tanθxa、tanθya)为中心的半径Ra的区域成为投影光瞳103a的区域。
此外，投影光瞳103c的中心坐标(tanθxa、tanθya)也同样利用下述式(18)、(19)求出。
tanθxa＝(203U+Rc)×(x/IH)…… (18)
tanθya＝(203U+Rc)×(y/IH)…… (19)
以该坐标(tanθxa、tanθya)为中心的半径Rc的区域成为投影光瞳103c的区域。
并且，投影光瞳103b的中心坐标(tanθxa、tanθya)利用下述(20)、(21)式求出。
tanθxa＝x/EXPI…… (20)
tanθya＝y/EXPI…… (21)
以该坐标(tanθxa、tanθya)为中心的半径Rb的区域成为投影光瞳103b的区域。另外，EXPI表示从像面观察到的出瞳位置，与Z2同等，并作为光瞳形状参数存储在存储器13中。
在本变形例中，也能够利用投影光瞳103a、103b、103c的3个圆的区域之积的区域来定义光瞳形状。在本变形例中，通过使用光束的上下端的角度信息，能够还将像差的影响等纳入到考虑中，所以能够高精度地定义光瞳形状。这样，在本变形例中，控制量计算部基于像高不同的多个成像光束的上下端的角度信息和多个镜头组的开口的外观直径，计算分别与多个镜头组的开口对应的多个投影光瞳的坐标，对多个投影光瞳的坐标进行比较并计算光束入射到上述焦点检测像素的入射角度范围。
接着，对求出光瞳形状的第2变形例进行说明。在本发明的一个实施方式和第1变形例中，对存储有投影光瞳100a、100b、100c的半径的角度信息的情况进行了说明。但是，即使在未存储有投影光瞳100a、100b、100c的半径的角度信息的情况下，也能够利用以下说明的方法进行计算。
图16示出坐标(x、0)、(0、y)、(x、y)的3个位置的光瞳形状和用于定义光瞳形状的圆(301、101a、101b、101c、302、102a、102b、102c、303、103a、103b、103c)。这里，以投影光瞳103a为例来说明。
投影光瞳103a是使投影光瞳101a、102a分别与tanY轴、tanX轴平行地移动而得到的。此外，作为投影光瞳的半径的角度信息，投影光瞳101a、102a、103a均为相同的值Ra。投影光瞳101a的左端201D、投影光瞳102a的下端202D的位置分别由像高x、像高y的光束的下端的数据(与图14中的下端81对应)来给出。此外，投影光瞳103a的光轴方向的下端203D由像高的光束的下端的数据来给出(参照式(14))。
使用图17，对计算投影光瞳103a的半径的角度信息Ra的具体的计算方法进行说明。
如图17所示，若设投影光瞳103a的中心的角度信息为(Ox、Oy)时，则左端的角度信息tanθ2与图16所示的投影光瞳101a的下端的角度信息201D相等，能够作为像高X(坐标(x、0))的角度信息进行参照。并且，关于半径的角度信息Ra，式(22)成立。
Ra＝Ox－tanθ2…… (22)
接着，图17所示的投影光瞳103a的下端的角度信息tanθ3与图16所示的投影光瞳102a的下端的角度信息202D相等，能够作为像高Y(坐标(0、y))的角度信息来进行参照。并且，关于半径的角度信息Ra，式(23)成立。
Ra＝Oy－tanθ3……(23)
最终，投影光瞳103a的光轴方向的角度信息tanθ1能够作为像高的角度信息来进行参照。并且，关于半径的角度信息Ra，式(24)成立。
另外，在式(24)中，表示(Ox2+Oy2)的平方根。
上述的式(22)、(23)、(24)均为与Ra相关的式，能够通过解该联立方程式，求出半径Ra。
这里，若以Ox＝Oy的条件进行考虑时，由于tanθ2＝tanθ3，所以能够得到下述(23’)(24’)。
Ra＝Ox－tanθ2…… (23’)
另外，在式(29’)中，表示2的平方根。
根据式(23’)、(24’)，导出式(25)。
这样，在本变形例中，能够计算投影光瞳103a的半径的角度信息Ra。计算出半径的角度信息Ra的结果是，根据投影光瞳103a的下端的角度信息tanθ1和投影光瞳103a的半径的角度信息Ra，能够求出构成投影光瞳103a的外形的圆103a，该投影光瞳103a具有在图16中通过投影光瞳103a的下端203D的半径的角度信息Ra。
通过同样的方法，若设投影光瞳103c的中心的角度信息为(Ox、Oy)、(Ox＝Oy)，则能够基于投影光瞳101c的上端的角度信息和与投影光瞳103c的上端对应的角度信息来计算投影光瞳103c的半径的角度信息Rc。然后，能够求出构成投影光瞳103c的外形的圆103c，该投影光瞳103c具有图16中通过投影光瞳103c的上端203U的半径的角度信息Rc。
最终，由于投影光瞳103b与光轴上的光瞳100b的直径相同，所以能够作为像高0(坐标(0、0))的角度信息来进行参照。此外，投影光瞳103b的中心坐标(tanθxa、tanθya)能够利用下述式(26)、(27)求出。
tanθxa＝x/EXPI…… (26)
tanθya＝y/EXPI…… (27)
以该坐标(tanθxa、tanθya)为中心的半径Rb的区域成为投影光瞳103b的区域。另外，EXPI表示从像面观察到的出瞳位置。
在求出圆(投影光瞳)103a、圆(投影光瞳)103c和圆(投影光瞳)103b后，能够求出这些圆(投影光瞳)的重复的积的区域来作为有效的光瞳区域303。在求出有效的光瞳区域303后，能够使用该光瞳区域303来计算AF灵敏度。
如以上所说明，在本发明的一个实施方式和变形例中，在镜头部10中设置存储与成像光束的入射角度范围相关的信息的存储器13，与入射角度范围相关的信息包含与基于在摄影光学系统中包含的多个镜头组的开口的多个圆弧形状相关的信息。此外，在机身部20设置对焦点检测用像素的受光感光度特性的信息进行存储的主体存储器28，基于从两个存储器读出的信息来计算用于焦点调节控制的信息(参照图11、图12)。
另外，在本发明的一个实施方式和变形例中，作为多个光圈，对3个光圈的例子进行了说明。但是，在本发明的一个实施方式中，光圈的数量不限于3个，也可以为2个，也可以为4个。与各自的光圈的数量对应地求出投影光瞳的形状，从重合的区域中求出有效的光瞳区域，并求出AF灵敏度即可。
此外，虽然在本发明的一个实施方式进和变形例中，与控制部40分体地构成信号提取部22、图像处理部23、AF灵敏度运算部27、照度校正部、两像间隔运算部30和镜头控制量计算部31等，但是，当然也可以用软件构成各部的全部或一部分，并由控制部40来执行。
此外，在本实施方式中，作为用于拍摄的设备，使用数字照相机进行了说明，但是作为照相机，可以是数字单反照相机和袖珍数字照相机，可以是摄像机、摄影机这样的动态图像用的照相机，并且当然可以是内置在移动电话、智能手机、便携信息终端PDA(PersonalDigital Assist：个人数字助理)个人计算机(PC)、平板型个人计算机、游戏设备等中的照相机。无论怎样，只要是基于来自具有成对的焦点检测用像素的摄像元件的数据，进行焦点调节的设备，都能够应用本发明。
此外，关于本说明书中说明的技术中主要利用流程图说明的控制，多数情况下能够利用程序进行设定，有时也保存在记录介质或记录部中。关于记录到该记录介质、记录电路中的方法，可以在产品出厂时进行记录，也可以利用发布的记录介质，还可以经由因特网进行下载。
此外，关于权利要求、说明书和附图中的处理流程，即使为了方便，使用“首先”、“接着”等表现顺序的语言进行了说明，但在没有特别进行说明的地方，不是指必须按该顺序进行实施。
本发明不原样限定为上述各实施方式，在实施阶段能够在不脱离其主旨的范围内对结构要素进行变形并具体化。此外，能够通过上述实施方式公开的多个结构要素的适当组合形成各种发明。例如，可以删除实施方式所示的全部结构要素中的几个结构要素。并且，可适当组合不同实施方式的结构要素。

Claims (14)

1.一种摄影装置，其具有：镜头部，其包含引导摄影光束的摄影光学系统；以及机身部，其能够安装该镜头部，其中，该摄影装置具有：
摄像元件，其具有摄像用像素和成对的焦点检测用像素；
第1存储部，其设置于上述镜头部，存储与上述摄像元件上的成像光束的入射角度范围相关的信息；
第2存储部，其设置于上述机身部，存储上述焦点检测用像素的受光感光度特性的信息；以及
控制量计算部，其基于从上述第1存储部和第2存储部读出的信息来计算用于焦点调节控制的信息，
其中，与上述入射角度范围相关的信息包含与形成光瞳的多个圆弧的形状相关的信息，该多个圆弧的形状基于上述摄影光学系统中包含的多个镜头组的开口，
上述控制量计算部基于与上述入射角度范围相关的信息，计算入射到上述焦点检测用像素的光束的入射角度范围。
2.根据权利要求1所述的摄影装置，其中，
与上述入射角度范围相关的信息包含上述多个镜头组的开口的外观位置和外观直径。
3.根据权利要求1所述的摄影装置，其中，
上述控制量计算部基于与上述多个圆弧的形状相关的信息，计算分别与上述多个镜头组的开口对应的多个投影光瞳的坐标，对上述多个投影光瞳的坐标进行比较，确定入射到上述焦点检测用像素的光束的入射角度范围的边界。
4.根据权利要求3所述的摄影装置，其中，
上述控制量计算部基于上述焦点检测用像素的受光感光度特性，对入射到上述焦点检测用像素的光束的入射角度范围的边界内的受光感光度进行累计而求出受光量，计算上述受光量的重心位置，基于上述成对的焦点检测用像素的上述重心位置的间隔，计算AF灵敏度，该AF灵敏度用于将基于上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上述镜头部的散焦量。
5.根据权利要求1所述的摄影装置，其中，
与上述入射角度范围相关的信息包含成像光束的上下端的角度信息和上述多个镜头组的开口的外观直径。
6.根据权利要求5所述的摄影装置，其中，
上述控制量计算部基于像高不同的多个成像光束的上述上下端的角度信息和上述多个镜头组的开口的外观直径，计算分别与上述多个镜头组的开口对应的多个投影光瞳的坐标，对上述多个投影光瞳的坐标进行比较，计算入射到上述焦点检测用像素的光束的入射角度范围。
7.根据权利要求6所述的摄影装置，其中，
上述控制量计算部基于上述焦点检测用像素的受光感光度特性，对入射到上述焦点检测用像素的光束的入射角度范围的边界内的受光感光度进行累计而求出受光量，计算上述受光量的重心位置，基于上述成对的焦点检测用像素的上述重心位置的间隔，计算AF灵敏度，该AF灵敏度用于将基于上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上述镜头部的散焦量。
8.一种摄影装置的控制方法，该摄影装置具有：镜头部，其包含引导摄影光束的摄影光学系统；机身部，其能够安装该镜头部；摄像元件，其具有摄像用像素和成对的焦点检测用像素；第1存储部，其设置于上述镜头部，存储与上述摄像元件上的成像光束的入射角度范围相关的信息；第2存储部，其设置于上述机身部，存储上述焦点检测用像素的受光感光度特性的信息，其中，
该摄像装置的控制方法具有：控制量计算步骤，基于从上述第1存储部和第2存储部读出的信息来计算用于焦点调节控制的信息，
其中，与上述入射角度范围相关的信息包含与形成光瞳的多个圆弧的形状相关的信息，该多个圆弧的形状基于上述摄影光学系统中包含的多个镜头组的开口，
在上述控制量计算步骤中，基于与上述入射角度范围相关的信息，计算入射到上述焦点检测用像素的光束的入射角度范围。
9.根据权利要求8所述的摄影装置的控制方法，其中，
与上述入射角度范围相关的信息包含上述多个镜头组的开口的外观位置和外观直径。
10.根据权利要求8所述的摄影装置的控制方法，其中，
在上述控制量计算步骤中，基于与上述多个圆弧的形状相关的信息，计算分别与上述多个镜头组的开口对应的多个投影光瞳的坐标，对上述多个投影光瞳的坐标进行比较，确定入射到上述焦点检测用像素的光束的入射角度范围的边界。
11.根据权利要求9所述的摄影装置的控制方法，其中，
在上述控制量计算步骤中，基于上述焦点检测用像素的受光感光度特性，对入射到上述焦点检测用像素的光束的入射角度范围的边界内的受光感光度进行累计而求出受光量，计算上述受光量的重心位置，基于上述成对的焦点检测用像素的上述重心位置的间隔，计算AF灵敏度，该AF灵敏度用于将基于上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上述镜头部的散焦量。
12.根据权利要求8所述的摄影装置的控制方法，其中，
与上述入射角度范围相关的信息包含成像光束的上下端的角度信息和上述多个镜头组的开口的外观直径。
13.根据权利要求12所述的摄影装置的控制方法，其中，
在上述控制量计算步骤中，基于像高不同的多个成像光束的上述上下端的角度信息和上述多个镜头组的开口的外观直径，计算分别与上述多个镜头组的开口对应的多个投影光瞳的坐标，对上述多个投影光瞳的坐标进行比较，计算入射到上述焦点检测用像素的光束的入射角度范围。
14.根据权利要求13所述的摄影装置的控制方法，其中，
在上述控制量计算步骤中，基于上述焦点检测用像素的受光感光度特性，对入射到上述焦点检测用像素的光束的入射角度范围的边界内的受光感光度进行累计而求出受光量，计算上述受光量的重心位置，基于上述成对的焦点检测用像素的上述重心位置的间隔，计算AF灵敏度，该AF灵敏度用于将基于上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上述镜头部的散焦量。
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