CN106303212B - 拍摄装置和拍摄方法 - Google Patents

Abstract

提供拍摄装置和拍摄方法。即使在从摄像元件进行了间疏读出的情况下，也能够进行考虑到被摄体的倾斜而引起的旋转误差的测距。间疏地读出摄像元件的焦点检测用像素的像素信号(S1～S11)，根据间疏地读出的焦点检测用像素的像素信号，进行基于相位差检测的焦点检测动作来检测焦点偏差量和焦点偏差方向(S11)，根据间疏地读出的焦点检测用像素的像素信号，判定对应于光学像相对于与相位差检测方向垂直的方向的倾斜而产生的旋转误差(S19)，并根据AF动作指示(S25)，基于旋转误差的判定结果，判定是否采用焦点检测动作的结果来进行AF动作。

Description

拍摄装置和拍摄方法

技术领域

本发明涉及拍摄装置和拍摄方法，在摄像面配置焦点检测用像素、并通过相位差AF来进行焦点检测的拍摄装置中，能够校正在相对于检测方向具有倾斜的被摄体中产生的旋转误差。

背景技术

已知有如下的摄像面相位差AF：在摄像元件的一部分配置具有相位差检测功能的焦点检测用像素，通过相位差AF，进行焦点检测。此外，在为了显示实时取景图像而进行拍摄的情况下，为了加快读出速度(帧频)，已知有将摄像元件内的一部分像素间疏而高速地读出的技术(参照后述的图2)。

在从摄像元件间疏地读出像素信号时，当为了提高实时取景图像的图像质量，而以使焦点检测用像素的读出减少的方式来进行间疏时，相位差AF的精度下降。因此，在日本公开特许2010-181751号公报(以下称作“专利文献1”)所记载的拍摄装置中，设置AF优先模式和画质优先模式，进行与各模式相对应的读出。

根据焦点检测用像素的配置，当被摄体像相对于相位差检测方向倾斜时，相位差AF的精度下降。这是因为，在用于检测相位差的焦点检测用像素上设置的开口部不同的像素列被配置在了与相位差检测方向垂直的方向的情况下，对于被摄体像的对比度的边缘部分相对于相位差检测方向倾斜的被摄体像，即使处于对焦状态，相位也偏离了被摄体像的对比度的边缘部分的旋转角的量(参照后述的图2)。为了解决该问题，在日本公开特许2014-137508号公报(以下称作“专利文献2”)所公开的拍摄装置中，提出了校正焦点检测用像素配置中的旋转角部分的相位偏差。

发明内容

在上述专利文献1中，无法解决在配置了焦点检测用像素的情况下产生的旋转角的量的相位偏差而引起的AF精度的下降。此外，在专利文献2中，未考虑到任何间疏读出模式造成的焦点检测用像素减少的情况。

本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于，提供一种即使在从摄像元件进行了间疏读出的情况下，也能够进行考虑到被摄体的倾斜而引起的旋转误差的测距的拍摄装置和拍摄方法。

本发明的第1方式的拍摄装置具有摄像元件，该摄像元件具备多个像素，上述像素具有将通过摄像光学系统形成的光学像转换为电信号的光电转换部，该摄像元件包含：构成为对入射到上述像素的光束的入射方向进行限制的焦点检测用像素；和构成为与上述焦点检测用像素相比，入射到上述像素的光束不被限制的摄像用像素，上述多个像素二维地排列，在上述拍摄装置中，具备：读出部，其间疏地读出上述摄像元件的焦点检测用像素的像素信号；焦点检测部，其根据上述间疏地读出的焦点检测用像素的像素信号，进行基于相位差检测的焦点检测动作，来检测焦点偏差量和焦点偏差方向；旋转误差判定部，其根据上述间疏地读出的焦点检测用像素的像素信号，判定旋转误差，该旋转误差是对应于光学像相对于与相位差检测方向垂直的方向的倾斜而产生的；AF动作指示部，其指示AF动作；以及AF控制部，其根据上述AF动作指示部的指示，进行AF动作，其中，上述AF控制部根据上述AF动作指示部的AF动作的指示，基于上述旋转误差判定部的输出，判定是否采用上述焦点检测部的输出来进行AF动作。

本发明的第2方式的拍摄方法是拍摄装置中的拍摄方法，上述拍摄装置具有摄像元件，该摄像元件具备多个像素，上述像素具有将通过摄像光学系统形成的光学像转换为电信号的光电转换部，该摄像元件包含：构成为对入射到上述像素的光束的入射方向进行限制的焦点检测用像素；和构成为相比上述焦点检测用像素，入射到上述像素的光束不被限制的摄像用像素，上述多个像素二维地排列，在上述拍摄方法中，具备以下步骤：读出步骤，间疏地读出上述摄像元件的焦点检测用像素的像素信号；焦点检测步骤，根据上述间疏地读出的焦点检测用像素的像素信号，进行基于相位差检测的焦点检测动作，检测焦点偏差量和焦点偏差方向；旋转误差判定步骤，根据上述间疏地读出的焦点检测用像素的像素信号来判定旋转误差，该旋转误差是对应于光学像相对于与相位差检测方向垂直的方向的倾斜而产生的；以及AF动作判定步骤，根据AF动作指示，基于上述旋转误差的判定结果，判定是否采用上述焦点检测动作的结果来进行AF动作。

根据本发明，能够提供一种即使在从摄像元件进行了间疏读出的情况下，也能够进行考虑到被摄体的倾斜而引起的旋转误差的测距的拍摄装置和拍摄方法。

附图说明

图1是示出本发明一个实施方式的照相机的主要电气结构的框图。

图2是示出本发明一个实施方式的照相机中的摄像元件的一部分结构的俯视图。

图3A和图3B是说明本发明一个实施方式的照相机中的间疏读出的图。

图4是示出在本发明一个实施方式的照相机中的、摄像元件面上的测距区和将具有多个角度的被摄体投影到了测距区的情形的图。

图5A至图5C是示出本发明一个实施方式的照相机中的、用于旋转误差校正的测距区内的相关运算的组合的图。

图6是示出本发明一个实施方式的照相机的AF动作的流程图。

图7是示出本发明一个实施方式的照相机的AF动作的流程图。

图8是示出本发明一个实施方式的照相机的实时取景(LV)用旋转误差判定的动作的流程图。

具体实施方式

下面，作为本发明的一个实施方式，对应用于数字照相机的例子进行说明。该数字照相机具有摄像部，通过该摄像部将被摄体像转换为图像数据，并根据该转换后的图像数据，在配置于主体背面的显示部上对被摄体像进行实时取景显示。拍摄者通过观察实时取景显示，决定构图和快门时机。在释放操作时，将图像数据记录到记录介质。在选择了再现模式时，能够在显示部上对记录在记录介质中的图像数据进行再现显示。

此外，在本实施方式中，将用于通过相位差AF检测相位差的测距区的像素列分别分割为n(n≧3)行以上。计算在分割后的各行中相邻的行间的n-1个旋转角度、和相邻的重叠了n-1行以上的行间的旋转角度(例如参照图5A-图5C、图6的S17)。在实时取景显示中，根据n个以上的旋转角度，进行旋转误差判定，根据此时得到的旋转误差量，进行实时取景显示中的自动焦点调节(例如参照图6的S19、S21)。在进行旋转误差判定时，考虑摄像元件的读出时的间疏率来进行(例如参照图3A、图3B、图6的S3、S5、S7、S9、图8的S53、S57)。

图1是示出本发明一个实施方式的照相机的主要电气结构的框图。本实施方式的照相机由更换镜头镜筒10和照相机主体20构成。在本实施方式中，分体构成了更换镜头镜筒10和照相机主体20，但当然也可以如一般的袖珍照相机那样一体构成。

在更换镜头镜筒10内配置有摄影镜头11。摄影镜头11由用于形成被摄体S的光学像的多个光学镜头构成。此外，更在换镜头镜筒10内设置有致动器12和镜头控制部13。镜头控制部13具有控制致动器12的驱动的镜头控制电路。镜头控制部13从照相机主体20内的AF运算部24接收焦点偏差方向和焦点偏差量，并根据这些信息进行致动器12的控制。致动器12使摄影镜头11在光轴方向上移动来进行对焦。

在照相机主体20内设置有摄像元件21、摄像控制部22、图像处理部23、AF运算部24、操作部25、记录部26和显示部27。

摄像元件21处于摄影镜头11的光轴上、且配置于被摄体像的成像位置附近。摄像元件21具备多个像素，该多个像素具有将被摄体像(光学像)转换为电信号的光电转换部。即，摄像元件21将构成各像素的光电二极管二维地配置成矩阵状，各光电二极管产生与受光量对应的光电转换电流，该光电转换电流通过与各光电二极管连接的电容器来蓄积电荷。在各像素的前面，配置有拜耳排列的RGB滤色器。这多个光电二极管与上述多个像素对应。

此外，如图2所示，摄像元件21的多个像素包含：构成为对入射到像素的光束的入射方向进行限制的相位差AF检测用像素(之后称作“焦点检测用像素”)21a；以及构成为相比焦点检测用像素，入射到像素的光束更不受限制的摄像用像素21R、21G、21B。摄像元件21将从焦点检测用像素和摄像用像素输出的像素值输出到摄像控制部22。之后将使用图2叙述摄像元件21的焦点检测用像素21a和摄像用像素21R、21G、21B的配置。

摄像元件21作为如下的摄像元件发挥功能：具备具有将通过摄像光学系统形成的光学像转换为电信号的光电转换部的多个像素，该摄像元件包含构成为对入射到像素的光束的入射方向进行限制的焦点检测用像素、和构成为与焦点检测用像素相比，入射到像素的光束不受到限制的摄像用像素，二维地排列多个像素。

摄像控制部22具有摄像控制电路，从摄像元件21的像素中读出像素值、并实施了AD转换等处理后，将其输出到图像处理部23和AF运算部24。对于像素值的读出，按照来自AF运算部24的指示，进行全部像素读出、和间疏读出A、B(对于间疏读出A、B，参照图3A、图3B)中的任意方。

摄像控制部22作为读出部发挥功能，其间疏地读出摄像元件的焦点检测用像素的像素信号。读出部间疏地读出焦点检测用像素的像素信号，并且间疏地读出摄像用像素的像素信号(例如参照图3A、图3B)，后述的显示部根据间疏地读出的摄像用像素的像素信号，进行显示。该读出部具有多个间疏方式，多个间疏方式的间疏率不同(例如参照图3A、图3B)。

图像处理部23具有图像处理电路，被输入像素值内的、来自摄像用像素21R、21G、21B的像素值，进行用于实时取景显示用图像和记录用图像的图像处理。此外，图像处理部23将处理为记录用的图像数据输出到记录部26，并将图像处理为实时取景显示用的图像数据输出到显示部27。记录部26具有可电改写的非易失性存储器，被输入记录用的图像数据并进行记录。

显示部27被输入实时取景显示用的图像数据和再现用的图像数据，在LCD或有机EL等的显示面板上进行基于图像数据的实时取景图像和再现图像的显示。显示部27作为显示部发挥功能，其根据从摄像元件读出的摄像用像素的像素信号，进行显示。

AF运算部24具有CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)、其外围电路和存储器，AF运算部24按照存储器所存储的程序，进行AF控制，并且进行照相机整体的控制。此外，AF运算部24被输入像素值内的、来自焦点检测用像素21a的像素值，通过相位差AF法运算焦点偏差方向和焦点偏差量。在AF运算时，将在与焦点偏差方向垂直的方向上排列的焦点检测用像素的输出相加来生成第1相加输出，并根据该第1相加输出计算焦点偏差量。

此外，AF运算部24在与焦点偏差方向垂直的方向上排列的焦点检测用像素21a的输出内，以比在第1相加输出中使用的焦点检测用像素21a少的像素数生成第2相加输出，并根据该第2相加输出判定光学像的旋转误差。在该判定结果是存在旋转误差的情况下，进行焦点偏差量的校正。之后将使用图4和图5A-5C叙述旋转误差的判定。

AF运算部24作为焦点检测部发挥功能，其根据间疏地读出的焦点检测用像素的像素信号，进行利用相位差检测的焦点检测动作来检测焦点偏差量和焦点偏差方向(例如参照图6的S11、图7的S37)。此外，AF运算部24作为旋转误差判定部发挥功能，其根据间疏地读出的焦点检测用像素的像素信号，判定对应于光学像相对于与上述相位差检测方向垂直的方向的倾斜而产生的旋转误差(例如参照图6的S19、图8)。此外，AF运算部24作为AF控制部发挥功能，其根据AF动作指示部的指示，进行AF动作(例如参照图6的S25的“是”、图7)。该AF控制部根据AF动作指示部的AF动作的指示，基于旋转误差判定部的输出，判定是否采用焦点检测部的输出来进行AF动作(例如参照图7的S33)。

AF运算部24作为AF控制部发挥功能，其根据AF动作指示部的指示，在基于旋转误差判定部的输出判别为旋转误差小的情况下，基于焦点检测部的输出来进行AF动作(例如参照图7的S41)。此外，AF控制部根据AF动作指示部的指示，在基于旋转误差判定部的输出判别为旋转误差大的情况下，通过读出部对上述焦点检测用像素的像素信号没有间疏地进行读出动作，并基于所读出的焦点检测用像素的像素信号，进行焦点检测部的焦点检测动作(例如参照图7的S35、S37)。

旋转误差判定部根据间疏方式，基于所读出的焦点检测用像素的像素信号，变更用于判定旋转误差的阈值(例如参照图6的S3、S5、S7、S9)。焦点检测部根据旋转误差判定部的判定结果，校正焦点检测结果(例如参照图6的S21)。

与AF运算部24连接的操作部25具有电源按钮、释放按钮、菜单按钮等各种操作部件，操作部25检测这些操作部件的操作状态，并将检测结果输出到AF运算部24。当半按下操作了释放按钮时，第一释放开关(1RSW)接通，在进一步全按下时，第二释放开关(2RSW)接通。操作部25作为指示AF动作的AF动作指示部发挥功能。

接着，使用图2说明本实施方式的摄像元件21的结构。在摄像元件21的摄像面上，如图2所示那样配置有多个焦点检测用像素21a和多个摄像用像素21R、21G、21B。如上所述，在摄像用像素21R、21G、21B的前面配设有拜尔排列的RGB滤色器。在摄像用像素21G的前面设置有绿色(G)滤色器(图2中用颗粒示出)，在摄像用像素21R的前面设置有红色(R)滤色器(图2中用纵条纹示出)，并且在摄像用像素21B的前面设置有蓝色(B)滤色器(图2中用横条纹示出)。另外，在焦点检测用像素21a的前面设置有绿色(G)滤色器。

此外，焦点检测用像素21a设置有开口部以限制入射到像素的光束的入射方向。在图中，标注有“R”的焦点检测用像素21a以接收从右侧入射的光束，限制从左侧入射的光束的方式设置有右开口(以下有时简单记作R像素)。并且标注有“L”的焦点检测用像素21a以接收从左侧入射的光束，限制从右侧入射的光束的方式设置有左开口(以下有时简单记作L像素)。另外，这里右侧、左侧在利用相位差AF法的焦点检测动作时，是指沿着相位差检测方向的右侧、左侧。

焦点检测用像素21在进行相位差检测时，沿纵向将R像素值和L像素值分别相加，使用每个像素间距的R像素的相加值和L像素的相加值来进行焦点偏差量的运算(R：右开口、L：左开口)。在图2中，相位差检测方向是横向，R像素和L像素被配置为在与相位差检测方向垂直的方向上偏离4个像素(RL像素偏差量)。在被摄体像S从与相位差检测方向垂直的方向倾斜了角度θ的情况下，测距结果产生与该4个像素的偏差量对应的误差。该情况下的摄像面中的旋转误差量如式(1)所示。

旋转误差量＝tanθ×RL像素偏差量···(1)

接着，使用图3A和图3B，说明进行实时取景显示时的间疏读出模式。在图3A和图3B中，对像素内施加了网格、纵条纹或横条纹的行(行方向)进行读出，对未施加网格、纵条纹或横条纹的行(行方向)不进行读出。

图3A是间疏模式A的情况，在该间疏模式A中，对1行、3行、4行、6行、7行、···和3行中的2行进行读出，对另1行不进行读出。与图2相比可知，图2在5行中配置了相位差检测用的L像素，此外，在17行中配置了R像素，但在图3A所示的例子中，这些R像素和L像素未被用于相位差检测，精度下降。

此外，图3B是间疏模式B的情况，该间疏模式B中，对2行、5行、8行、11行、···和3行中的1行进行读出，对另2行不进行读出。与图3A所示的间疏模式A的情况相比，间疏率高，因此能够更高速地进行像素读出，能够高帧频地进行图像显示。

此外，在间疏模式B的情况下，与图2相比可知，图2在1行、9行配置了相位差检测用的R像素，此外，在13行、21行配置了L像素，但在图3B所示的例子中，这些R像素和L像素未被用于相位差检测。因此，与图3A的情况相比，精度进一步下降。

接着，使用图4，说明本实施方式中的测距区的分割。图4示出了在被摄体像S的左侧将相对于与相位差检测方向垂直的方向具有多个角度的被摄体像S投影到了测距区的情形。图4的左侧所示的A行是假想的基准像素列，将具有与图2中的假想AF像素间距对应的宽度的每个粗虚线的区域(A)的焦点检测用像素内的R像素的像素值的相加值表示为假想的像素列。在图4的A行中，如图2所示，在纵向上配置了多个R像素，按照每个区域求出相加值。对图4的A行记载了8列，但实际上配置比这还多的列，通过与各列对应的相加值，求出与基准像素列的被摄体像对应的像素值的模式。

此外，图4的右侧所示的B行是假想的参照像素列，将具有与图2中的假想AF像素间距对应的宽度的每个粗实线的区域(B)的焦点检测用像素内的L像素的像素值的相加值表示假想的像素列。与A行的情况同样，按照每个区域求出相加值，通过与各区域对应的相加值，求出与假想的参照像素列的被摄体像对应的像素值模式。在求出假想的基准像素列和参照像素列的被摄体像的像素值模式后，进行这2个被摄体像的像素值的模式(假想行传感器的输出)的相关运算，由此能够检测相位差，并在之后能够运算摄影镜头11的散焦量、即相对于对焦位置的偏差量。

此外，A行按照各列，在与相位差检测方向垂直的方向即上下方向3等分为了A1、A2、A3。并且，使用属于分割后的区域的焦点检测用像素的像素值的相加值，检测旋转误差时的旋转误差判定和旋转角度。

图5A至图5C示出了旋转误差校正时的、使用了图4中示出的A行的各区域A1、A2、A3的相关运算的组合。对于旋转角度，根据在分割后的各行中上下相邻的行间即相邻行1(图5A)的A1-A2相关运算(求出A1和A2的输出之间的相关的运算)、以及相邻行2(图5B)的A2-A3相关运算(求出A2和A3的输出之间的相关的运算)，分别检测旋转角度。并且，根据将相邻的2行相加(重叠)后的相邻2行相加(图5C)的A12-A23相关运算(求出A12和A23的输出之间的相关的运算)，计算旋转角度。根据检测出的这3个旋转角度，实施旋转误差校正判定并计算校正量(旋转误差校正量参照上述的式(1))。另外，A1、A2、A3是各区域的相加值，A12是A1和A2的区域的相加值，A23是A2和A3的区域的相加值。

以下说明计算旋转角度的方法。示出对基于图2说明的(1)式进行变形后的下述(2)式。

旋转角度θ＝tan^-1(旋转误差量/RL像素偏差量)···(2)

通过以下说明的方法，求出旋转误差量，基于上述(2)式，计算旋转角度θ。通过A1-A2相关运算、A2-A3相关运算、A12-A23相关运算分别计算旋转误差量，并代入到上述(2)式，由此能够计算各个旋转角度。例如，在A2-A3相关运算中，进行图4的A行的示出为A2的假想行传感器A2和示出为A3的假想行传感器A3的输出之间的相关运算。在假想行传感器A2和假想行传感器A3中，投影了被摄体像S的左侧的对比度的边缘部分。该边缘部分处于与相位差检测方向垂直的方向上，因此与假想行传感器A2、A3对应的被摄体像的旋转角度为0。当进行了假想行传感器A2和假想行传感器A3的输出的相关运算时，相关偏差量为0。

与此相对，在将图2所示那样的、具有与相位差检测方向成角度θ的对比度边缘的被摄体像S投影到了假想行传感器A1、A2的情况下，通过A1-A2相关运算，进行了假想行传感器A1和假想行传感器A2的输出之间的相关运算时，求出表示与角度θ的大小对应的大小的相关偏差量。通过考虑这样在与相位差检测方向垂直的方向上分割后的多个假想行传感器的输出彼此的相关运算即A1-A2相关运算、A2-A3相关运算、A12-A23相关运算的结果，能够检测投影到假想行传感器A的被摄体像的旋转角度。

接着，使用图6至图8所示的流程图说明本实施方式中的AF动作。AF运算部24内的CPU按照存储在存储器中的程序，控制照相机内的各部分，由此执行该流程。

在开始图6的AF动作的流程后，首先判定当前的拍摄模式是否为间疏模式A(S1)。在本实施方式中，如使用图3说明的那样，对于间疏模式，准备了间疏模式A和间疏模式B。拍摄者能够在菜单画面等中设定间疏模式。另外，间疏模式除了由拍摄者手动进行设定以外，也可以根据所设定的模式自动地设定。例如，在设定了节电模式的情况下，为了降低帧频来减少耗电，可以自动设定间疏模式A。此外，能够由拍摄者手动地设定帧频，在设定为高帧频时，可以设定间疏模式B。或者，可以通过未图示的抖动检测部或摇摄倾斜检测部检测出发生了手抖、或进行了摇摄的情况，自动设定为高帧频而设定间疏模式B。

在步骤S1中的判定结果为设定了间疏模式A的情况下，设定角度阈值X＝AT1，作为实时取景(LV)用旋转误差判定条件1(S3)。在步骤S53(参照图8)的旋转误差判定中使用LV用旋转误差判定条件1。

在步骤S3中进行角度阈值X的设定后，接着设定角度阈值Y＝AT2，作为LV用旋转误差判定条件2(S5)。在步骤S57(参照图8)的旋转误差判定中使用LV用旋转误差判定条件2。

另一方面，在步骤S1中的判定结果不是间疏模式A的情况下，即是间疏模式B的情况下，作为实时取景(LV)用旋转误差判定条件1，设定角度阈值X＝BT1(S7)。如上所述，在步骤S53(参照图8)的旋转误差判定中使用LV用旋转误差判定条件1。

在步骤S7中进行角度阈值X的设定后，接着设定角度阈值Y＝BT2，作为LV用旋转误差判定条件2(S9)。如上所述，在步骤S57(参照图8)的旋转误差判定中使用LV用旋转误差判定条件2。

在步骤S5或S9中设定角度阈值Y后，接着进行实时取景(LV)中测距(S11)。这里，AF运算部24使用以间疏模式A或间疏模式B从摄像元件21读出的图像数据中的、来自焦点检测用像素的数据，进行图4中示出的A行和B行的相关运算，计算摄影镜头11的散焦量。

在进行了实时取景中测距后，接着判定实时取景(LV)中测距的结果是否合格(S13)。在步骤S11中的相关运算的结果的可靠性高的情况下，判定为测距结果合格，并且在可靠性低的情况下判定为测距结果不合格。作为示出测距结果合格/不合格的可靠性判定，例如专利文献2所示，通过评价值(相关值)的极小值是否小于规定值、或极小值附近的评价值的斜率是否大于规定值来进行判定。

在步骤S13中的判定结果是测距结果不合格的情况下，对实时取景(LV)中测距标记设定“0”(S23)。该LV中测距标记在后述的步骤S33(参照图7)中使用。

另一方面，在步骤S13中的判定结果为测距结果合格的情况下，在步骤S15～S21中，在进行旋转误差的判定后，计算最终的测距结果。首先，设实时取景(LV)中测距结果为“D”，对实时取景(LV)中测距标记设定“1”(S15)。LV中测距结果是步骤S11中的测距运算结果，如上所述，LV中测距标记在步骤S33(参照图7)中使用。

接着，进行实时取景(LV)旋转误差用测距(S17)。这里，使用在步骤S11的测距时使用的图像数据，生成将图4所示的假想像素列A行在与相位差检测方向垂直的方向上进行分割后的假想像素列A1、A2、A3，并进行图5A所示的相邻行1的相关运算(A1-A2相关运算)、图5B所示的相邻行2的相关运算(A2-A3相关运算)、图5C所示的相邻2行相加的相关运算(A12-A23相关运算)。然后，通过各个相关运算，分别计算与旋转角度相关的数据。

在进行LV旋转误差用测距后，接着进行实时取景(LV)旋转误差判定(S19)。这里，判定是否产生了图2、图4、图5A-5C所示那样的旋转误差，在产生了旋转误差的情况下，计算旋转误差校正量R。之后将使用图8对该LV旋转误差判定的详细动作进行叙述。

在进行LV旋转误差判定后，接着计算实时取景(LV)中最终测距结果(S21)。这里，对步骤S15的LV中测距结果D加上在步骤S19中计算出的旋转误差校正量R(即、运算D+R)，求出LV中最终测距结果。

在步骤S21中求出LV中最终测距结果后，或在步骤S23中对LV中测距标记设定为“0”后，接着判定1R是否接通(S25)。在拍摄者进行了释放按钮的半按下后，1R开关接通，因此在该步骤中，基于1R开关的状态进行判定。在该判定的结果是1R未接通的情况下，返回步骤S1，反复上述动作。

另一方面，在步骤S25中的判定结果为1R接通时，进行拍摄模式的切换(S31)。为了使得可以在半按下释放按钮后，随时全按下释放按钮而转移到拍摄动作，将图像数据的读出从间疏模式A或B切换为全部像素读出模式。

接着，判定实时取景(LV)中测距标记是否为“0”(S33)。在步骤S11中，使用实时取景显示用的图像数据进行了利用相位差AF的测距。并且，在测距结果合格的情况下，在步骤S15中对LV中测距标记设定了“1”，并且在测距结果不合格的情况下，在步骤S23中，对LV中测距标记设定了“0”。

在步骤S33中的判定结果为LV中测距标记不是“0”的情况下，即在LV中的测距结果合格的情况下，朝LV中最终测距结果位置进行对焦镜头驱动(S41)。使用间疏后的图像数据进行的LV中的测距结果是合格的，因此基于该测距结果，进行摄影镜头11的对焦驱动。

另一方面，在步骤S33中的判定结果为LV中测距标记是“0”的情况下，即在LV中的测距结果不合格的情况下，在步骤S35～S39中，使用了读出了全部像素的图像数据，进行相位差AF。首先，在步骤S35中，判定拍摄模式的切换是否已完成(S35)。在步骤S31中，开始从间疏模式切换为全部像素读出模式。判定在该步骤中该切换是否已完成。在切换未完成的情况下，等待切换的完成。

在步骤S35中的判定结果为拍摄模式的切换完成时，进行通常测距(S37)。这里，使用通过全部像素读出而从摄像元件21取得的图像数据，并使用全部的焦点检测用像素的数据，进行利用相位差AF的测距。

在进行通常测距后，接着朝通常测距结果位置驱动对焦镜头(S39)。这里，基于在步骤S37的通常测距中计算出的测距值，朝对焦位置驱动摄影镜头11内的对焦镜头。在步骤S39或S41中进行对焦镜头驱动后，结束AF动作的流程。

这样，在AF动作的流程中，在实时取景显示中，使用进行了该实时取景显示用的间疏读出后的图像数据，进行测距(S11)。在该测距结果合格的情况下，基于测距结果D和旋转误差校正量R，求出最终测距结果(S13的“是”～S21)，根据AF动作的指示，基于最终测距结果进行了对焦镜头驱动(S33的“否”、S41)。因此，即使在为了实时取景图像的显示而进行了间疏读出的情况下，也能够进行考虑了被摄体像的倾斜引起的旋转误差的测距。

此外，在实时取景中的测距结果不合格的情况下，按照测距结果进行了对焦镜头驱动，该测距结果是根据AF动作的指示，使用全部像素读出的图像数据而得到的(S33的“是”～S39)。因此，即使在实时取景中不能得到可靠性高的测距值，当存在AF动作指示时，也能够得到可靠性高的测距值。

接着，使用图8所示的流程图，说明步骤S19的LV用旋转误差判定的动作。在进入LV用旋转误差判定的流程后，首先进行旋转角度的计算(S51)。这里，根据步骤S17(图6参照)的LV旋转误差用测距的测距结果，计算通过A1-A2相关运算、A2-A3相关运算、A12-A23相关运算而计算的旋转角度即A1-A2行的角度L、A2-A3行的角度M、A12-A23行的角度N(式(2))。

在计算出旋转角度后，接着判定是否为“N＜X”、且“L＜X或M＜X”(S53)。这里，判定在步骤S51中计算出的A12-A23行角度N是否小于在步骤S3或S7中设定的LV用旋转误差判定条件1的角度阈值X。且判定在步骤S51中计算出的A1-A2行角度L或A2-A3行角度M是否小于角度阈值X。

在步骤S53中的判定结果为“是”的情况下，将LV旋转误差校正量R设为0(S55)。在步骤S53的判定结果为“是”的情况下，由于是旋转误差量θ(参照图2)接近0的情况，因此将旋转误差校正量R设为了0。

在步骤S55中的判定结果为“否”的情况下，接着判定是否为“N＜Y”、“L＜Y”、且“M＜Y”(S57)。这里，判定在步骤S51中计算出的A12-A23行角度N是否小于在步骤S5或S9中设定的LV用旋转误差判定条件2的角度阈值Y。且判定在步骤S51中计算出的A1-A2行角度L是否小于角度阈值Y。且判定在步骤S51中计算出的A2-A3行角度M是否小于角度阈值Y。

在步骤S57中的判定结果为“是”的情况下，计算LV旋转校正量R(S59)。步骤S57中的判定结果为“是”的情况为如下情况：在步骤S51中计算出的旋转角度L、M、N全部小于一定值，在步骤S11中计算出的测距值的精度比较高，能够进行基于旋转角度的校正。该情况下，按照上述式(1)，计算旋转误差量，将其正负的符号颠倒来计算旋转误差校正量R，作为校正量。

在步骤S57中的判定结果为“否”的情况下，设定“0”，作为LV中测距标记(S61)。步骤S57中的判定结果是“否”的情况为如下情况：在步骤S51中计算出的旋转角度L、M、N非常大，在步骤S11中计算出的测距值的精度较低，难以进行基于旋转角度的校正。该情况下，在进行了释放按钮的半按下时，基于全部像素的图像数据进行测距，对LV中测距标记设定“0”。

另外，在步骤S57中，针对L、M、N的全部，将角度阈值Y作为阈值来进行了判定，但也可以使阈值不同。例如，也可以是，针对L、M，将Y1作为阈值来进行判定，针对N，将成为Y2＞Y1的Y2作为阈值来进行判定。此外，也可以针对L、M使用不同的阈值。此外，针对步骤S53的角度阈值X也同样，可以对L、M、N设定不同的阈值。这样，通过在与相位差检测方向垂直的方向上进行分割来判定旋转误差，即使针对具有在被摄体像的一部分存在角度的对比度模式的被摄体，也能够恰当地进行旋转误差的判定和校正。

在步骤S55、S59、S61中分别进行设定后，结束LV用旋转误差判定的流程，返回原来的流程。

如以上所说明那样，在本发明的一个实施方式中，间疏地读出摄像元件的焦点检测用像素的像素信号(例如参照图3A、图3B、图6的S1～S11)，根据间疏地读出的焦点检测用像素的像素信号，进行利用相位差检测的焦点检测动作来检测焦点偏差量和焦点偏差方向(例如参照图6的S11)，根据间疏地读出的焦点检测用像素的像素信号，判定对应于光学像相对于与相位差检测方向垂直的方向的倾斜而产生的旋转误差(例如参照图6的S19)，并根据AF动作指示(例如参照图6的S25)，基于旋转误差的判定结果，采用焦点检测动作的结果来判定是否进行AF动作(例如参照图7的S33)。因此，即使在为了实时取景图像的显示而进行了间疏读出的情况下，也能够通过进行旋转误差判定，进行考虑了被摄体的倾斜引起的旋转误差的测距。

另外，在本发明的一个实施方式中，按照每1个由摄像元件21的像素列构成的区将焦点检测像素相加而生成了假想像素的像素值。与假想像素对应的1个区所包含的摄像元件21的像素列的数量可以是1个，也可以是多个。此外，在本发明的一个实施方式中，在旋转误差检测时，将测距时的1个假想像素列分为了3个假想像素列，但当然也可以分为4个以上的假想像素列。此外，在本发明的一个实施方式中，根据式(1)运算出了旋转误差校正量，但是不限于此。

此外，在本发明的一个实施方式中，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(Personal Digital Assist：个人数字助理)、个人计算机(PC)、平板型计算机、游戏设备等中的照相机。不论是哪种设备，只要是具有在焦平面配置了相位差检测用的焦点检测像素的摄像元件的、用于拍摄的设备，都能够应用本发明。

并且，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。关于记录在该记录介质、记录部中的记录方法，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、说明书和附图中的动作流程，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场所，不是指必须按该顺序进行实施。

本发明不直接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，可以适当组合不同实施方式的结构要素。

Claims (14)

1.一种拍摄装置，其具有摄像元件，该摄像元件具备二维地排列的多个像素，上述像素具有将通过摄像光学系统形成的光学像转换为电信号的光电转换部，该多个像素包含：构成为对入射到上述像素的光束的入射方向进行限制的焦点检测用像素；和构成为相比上述焦点检测用像素，入射到上述像素的光束不被限制的摄像用像素，在上述拍摄装置中，具备：

读出部，其间疏地读出上述摄像元件的焦点检测用像素的像素信号；

焦点检测部，其根据上述间疏地读出的焦点检测用像素的像素信号，进行基于相位差检测的焦点检测动作，来检测焦点偏差量和焦点偏差方向；

旋转误差判定部，其根据上述间疏地读出的焦点检测用像素的像素信号，判定旋转误差，该旋转误差是对应于光学像相对于与相位差检测方向垂直的方向的倾斜而产生的；

AF动作指示部，其指示AF动作；以及

AF控制部，其根据上述AF动作指示部的指示，进行AF动作，

其中，上述AF控制部根据上述AF动作指示部的AF动作的指示，基于上述旋转误差判定部的输出，判定是否采用上述焦点检测部的输出来进行AF动作。

2.根据权利要求1所述的拍摄装置，其中，

上述AF控制部在根据上述AF动作指示部的指示，基于上述旋转误差判定部的输出判别为旋转误差小的情况下，基于上述焦点检测部的输出来进行AF动作。

3.根据权利要求2所述的拍摄装置，其中，

上述AF控制部在根据上述AF动作指示部的指示，基于上述旋转误差判定部的输出判别为旋转误差大的情况下，利用上述读出部对上述焦点检测用像素的像素信号没有间疏地进行读出动作，并基于所读出的焦点检测用像素的像素信号，进行上述焦点检测部的焦点检测动作。

4.根据权利要求1所述的拍摄装置，其中，

上述拍摄装置具有显示部，上述显示部根据从上述摄像元件读出的摄像用像素的像素信号进行显示，

上述读出部间疏地读出上述焦点检测用像素的像素信号，并且间疏地读出上述摄像用像素的像素信号，上述显示部根据间疏地读出的摄像用像素的像素信号进行显示。

5.根据权利要求1所述的拍摄装置，其中，

上述读出部具有多个间疏方式，

上述旋转误差判定部根据上述间疏方式，变更用于基于所读出的焦点检测用像素的像素信号来判定旋转误差的阈值。

6.根据权利要求5所述的拍摄装置，其中，

上述多个间疏方式的间疏率不同。

7.根据权利要求1所述的拍摄装置，其中，

上述焦点检测部根据上述旋转误差判定部的判定结果，校正焦点检测结果。

8.一种拍摄装置中的拍摄方法，上述拍摄装置具有摄像元件，该摄像元件具备二维地排列的多个像素，上述像素具有将通过摄像光学系统形成的光学像转换为电信号的光电转换部，该多个像素包含：构成为对入射到上述像素的光束的入射方向进行限制的焦点检测用像素；和构成为与上述焦点检测用像素相比，入射到上述像素的光束不被限制的摄像用像素，在上述拍摄方法中，具备以下步骤：

读出步骤，间疏地读出上述摄像元件的焦点检测用像素的像素信号；

焦点检测步骤，根据上述间疏地读出的焦点检测用像素的像素信号，进行基于相位差检测的焦点检测动作，检测焦点偏差量和焦点偏差方向；

旋转误差判定步骤，根据上述间疏地读出的焦点检测用像素的像素信号来判定旋转误差，该旋转误差是对应于光学像相对于与相位差检测方向垂直的方向的倾斜而产生的；以及

AF动作判定步骤，根据AF动作指示，基于上述旋转误差的判定结果，判定是否采用上述焦点检测动作的结果来进行AF动作。

9.根据权利要求8所述的拍摄方法，其中，

在上述AF动作判定步骤中，当在上述旋转误差判定步骤中判别为旋转误差小的情况下，基于上述焦点检测步骤的输出来进行AF动作。

10.根据权利要求9所述的拍摄方法，其中，

在上述AF动作判定步骤中，当在上述旋转误差判定步骤中判别为旋转误差大的情况下，在上述读出步骤中对上述焦点检测用像素的像素信号没有间疏地进行读出动作，并基于所读出的焦点检测用像素的像素信号，在上述焦点检测步骤中进行焦点检测动作。

11.根据权利要求8所述的拍摄方法，其中，

上述拍摄装置具有显示部，上述显示部根据从上述摄像元件读出的摄像用像素的像素信号进行显示，

其中，在上述读出步骤中，间疏地读出上述焦点检测用像素的像素信号，并且间疏地读出上述摄像用像素的像素信号，上述显示部根据间疏地读出的摄像用像素的像素信号进行显示。

12.根据权利要求8所述的拍摄方法，其中，

在上述读出步骤中具有多个间疏方式，

在上述旋转误差判定步骤中，根据上述间疏方式，变更用于基于所读出的焦点检测用像素的像素信号来判定旋转误差的阈值。

13.根据权利要求12所述的拍摄方法，其中，

上述多个间疏方式的间疏率不同。

14.根据权利要求8所述的拍摄方法，其中，

在上述焦点检测步骤中，根据上述旋转误差判定步骤的判定结果，校正焦点检测结果。