CN107111102A - 焦点调节装置、照相机***以及焦点调节方法 - Google Patents

Abstract

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焦点调节装置、照相机***以及焦点调节方法。该焦点调节装置具有：摄像元件(21)，其具有接受在摄影镜头中通过的光束并进行光电转换而输出像信号的摄像用像素和焦点检测用像素；第一存储部(#9)，其存储有关朝向摄像元件射出的光束的射出角度范围的信息；第二存储部(#15)，其存储有关摄像元件(21)的特性的信息；以及运算部(#13)，其根据第一存储部的输出和第二存储部的输出来计算用于焦点调节的信息，并且该焦点调节装置考虑了摄像元件(21)的旋转量来校正用于焦点调节的信息。

Description

焦点调节装置、照相机***以及焦点调节方法

技术领域

本发明涉及根据具有摄像用像素和焦点检测用像素的摄像元件的输出以相位差AF(Auto Focus：自动对焦)方式进行焦点调节的焦点调节装置、照相机***以及焦点调节方法。

背景技术

公知有如下的摄影光学***的焦点调节装置，该摄影光学***的焦点调节装置在摄像用像素的二维排列中的一部分排列焦点检测用像素，对摄影光学***所成像的被摄体像进行摄像并且利用光瞳分割相位差法进行焦点调节。该焦点调节装置的摄像元件在摄像元件的受光面上远离与摄影光学***的光轴相交的点，因此，具有如下问题：在摄影光学***的出射光瞳上的不同区域通过的一对焦点检测用光束向焦点检测用像素的光电转换元件入射的入射角发生变化，从而焦点检测精度降低。

因此，为了解决该问题，提出了根据摄像元件受光面上的像高对光瞳分割用的微透镜和焦点检测用像素的位置设定位置关系的焦点调节装置(参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-290157号公报

发明内容

发明要解决的课题

在上述的专利文献1中，能够降低因焦点检测用像素的像高而引起的误差。但是，由于AF(Auto Focus：自动对焦)的特性不仅根据像高还根据摄影光学***的焦距、焦点位置以及光圈等的状态而变化，因此需要根据上述光学***的状态进行校正。并且，在进行手抖校正时，在具有根据手抖在摄影光学***的光轴的垂直面内驱动摄像元件的所谓的防振机构的情况下，无法消除因摄像元件的移动导致的相对像高的变化而产生的误差。尤其是在摄像元件绕旋转中心进行旋转移动的情况下等，其运动变得复杂而不容易消除误差。除此之外，设置于摄像元件的微透镜在其制作工艺上有时在构成受光元件的部分和构成微透镜阵列的部分发生相对的位置偏移，从而具有无法消除该影响导致的误差的问题。

本发明就是鉴于这样的情况而完成的，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焦点调节装置、照相机***以及焦点调节方法。

用于解决课题的手段

本发明的第一方式的焦点调节装置具有：摄像元件，其具有接受在摄影镜头中通过的光束并进行光电转换而输出像信号的摄像用像素和焦点检测用像素；第一存储部，其存储有关朝向上述摄像元件射出的光束的射出角度范围的信息；第二存储部，其存储有关上述摄像元件的特性的信息；防振部，其使上述摄像元件在与上述摄影镜头的光轴垂直的面内旋转来校正手抖，并且输出有关上述旋转的信息；以及运算部，其根据上述第一存储部的输出、上述第二存储部的输出以及上述防振部的输出来计算用于上述焦点调节的信息。

本发明的第二方式的焦点调节装置具有：摄像元件，其具有接受在摄影镜头中通过的光束并进行光电转换而输出像信号的摄像用像素和焦点检测用像素；防振部，其使上述摄像元件在与上述摄影镜头的光轴垂直的方向上移动来校正手抖，并且输出有关上述移动的信息；运算部，其根据上述焦点检测用像素的输出对焦点调节信号进行运算；存储部，其存储根据上述焦点检测用像素的像高位置来校正上述焦点调节信号的校正值；以及校正部，其根据上述存储部的输出、上述防振部输出的信息以及上述焦点检测用像素的位置来校正上述焦点调节信号，上述校正部根据上述防振部输出的有关与上述摄影镜头的光轴平行的轴在旋转方向上的移动的信息来校正上述焦点调节信号。

本发明的第三方式的照相机***具有更换镜头和能够安装该更换镜头的照相机主体，该更换镜头具有摄影光学***，上述更换镜头具有存储部，该存储部与摄像元件的摄像区域的像高位置对应地存储有关焦点调节的校正值，并将上述校正值输出给上述照相机主体，上述照相机主体具有：摄像元件，其具有接受在上述摄影光学***中通过的光束并进行光电转换而输出像信号的摄像用像素和焦点检测用像素；运算部，其根据上述焦点检测用像素的输出对焦点调节信号进行运算；防振部，其使上述摄像元件在与上述摄影镜头的光轴垂直的方向上移动来校正手抖，并且输出有关移动的信息；以及校正部，其根据上述存储部输出的校正值、上述防振部输出的有关上述移动的信息以及上述焦点检测用像素的位置来校正上述焦点调节信号，上述校正部根据上述防振部输出的有关与上述摄影镜头的光轴平行的轴在旋转方向上的移动的信息来校正上述焦点调节信息。

本发明的第四方式的照相机***具有更换镜头和能够安装该更换镜头的照相机主体，该更换镜头具有摄影光学***，上述更换镜头具有：存储部，其与摄像元件的摄像区域的像高位置对应地存储有关焦点调节的校正值，并将上述校正值输出给上述照相机主体；以及防振部，其使上述摄影镜头的一部分在与光轴垂直的方向上移动来校正手抖，并且输出有关移动的信息，上述照相机主体具有：摄像元件，其具有接受在上述摄影光学***中通过的光束并进行光电转换而输出像信号的摄像用像素和焦点检测用像素；运算部，其根据上述焦点检测用像素的输出对焦点调节信号进行运算；以及校正部，其根据上述存储部输出的校正值、上述防振部输出的有关上述移动的信息以及上述焦点检测用像素的位置来校正上述焦点调节信号，上述校正部根据上述防振部输出的有关与上述摄影镜头的光轴平行的轴在旋转方向上的移动的信息来校正上述焦点调节信息。

本发明的第五方式的焦点调节方法是摄像装置的焦点调节方法，所述摄像装置具有摄像元件和防振部，该摄像元件具有接受在摄影镜头中通过的光束并进行光电转换而输出像信号的摄像用像素和焦点检测用像素，该防振部使上述摄像元件在与上述摄影镜头的光轴垂直的方向上移动来校正手抖并且输出有关移动的信息，在所述焦点调节方法中，对上述摄像元件设定焦点检测区域，根据上述焦点检测区域所包含的多个焦点检测用像素的输出而生成焦点调节信号，根据上述防振部输出的有关与上述摄影镜头的光轴平行的轴在旋转方向上的移动的信息和上述焦点检测区域的位置来校正上述焦点调节信号。

发明效果

根据本发明，能够提供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焦点调节装置、照相机***以及焦点调节方法。

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的F值(F数，FNo)与两像的关系的图。

图2是说明在本发明的一个实施方式中焦点检测用像素的灵敏度特性的图。

图3是说明在本发明的一个实施方式中成像光束向光轴外的焦点检测用像素入射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有关光轴上的焦点检测用像素的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有关轴外的焦点检测用像素的成像光束的角度范围与AF灵敏度的关系的图。

图6是说明在本发明的一个实施方式中有关入射到像高X的焦点检测用像素的入射光束的有效口径和作为成像光束的中心方向的成像光束入射角θ_c的图。

图7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灵敏度和成像光束的入射角度范围与AF灵敏度的关系的图。

图8是说明在本发明的一个实施方式中摄像元件因防振部而移动的情况下的像高的影响的图。

图9是示出在本发明的一个实施方式中用于校正基于像高的AF灵敏度的表的图。

图10是说明在本发明的一个实施方式中摄像元件的中心位置偏移进而进行旋转的情况下的像高的影响的图。

图11是示出在本发明的一个实施方式中测距区域的坐标位置和手抖校正时的摄像元件的运动的图。

图12是说明在本发明的一个实施方式中未考虑旋转的情况和考虑了旋转的情况下的坐标转换的图。

图13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14A是示出用于计算本发明的一个实施方式的照相机的散焦量的处理流程的图。

图14B是示出用于计算本发明的一个实施方式的照相机的散焦量的处理流程的图。

图15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16是说明在本发明的一个实施方式中校正灵敏度用近似函数的图。

具体实施方式

下面，根据附图对使用了应用本发明的数字照相机(下面，简记为“照相机”)的优选实施方式进行说明。在对本实施方式的照相机的具体结构进行说明之前，对为了进行焦点检测而使用的AF灵敏度和AF灵敏度的变化因素进行说明。

图1是说明在光瞳分割相位差法中F值(F数)与两像间隔的关系的图。图1(a)示出F值较大的情况的例子，图1(b)示出F值较小的情况的例子。图1示出基于光瞳分割相位差法的右光束41R和左光束41L入射到摄像面42的情形。在图1中为了进行原理说明而在镜头附近的光轴O上描绘了光圈，但实际上在摄像元件内具有用于光瞳分割的光束分割的构件(在本实施方式中是微镜头)。

在光瞳分割相位差法中，在出射光瞳中将来自被摄体的各光路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)入射到摄像元件的摄像面(受光面)。在摄像元件中设置接受右光束的像素(下面称作R像素)和接受左光束的像素(下面称作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。

在图1中，由R像素获得经由镜头40入射的右光束41R形成的右图像43R，由L像素获得左光束41L形成的左图像43L。这些右图像43R和左图像43L在摄像面42上的偏移量和偏移的方向与散焦量和散焦方向对应。右光束41R的主光线44R与左光束41L的主光线44L在摄像面42上的距离是两像间隔A1(填充箭头)，两像间隔A1与摄像面42到焦点45的距离(散焦量)成比例。该比例系数是AF灵敏度，若将图1(a)中的AF灵敏度设为α1，则散焦量Def可以用Def＝α1×A1表示。

由于两像间隔能够从R像素和L像素的输出获得，因此如果求出AF灵敏度，则能够计算散焦量。AF灵敏度能够根据基于镜头或摄像元件的特性的AF运算参数求出。

图1(b)示出相对于图1(a)使镜头40的有效口径变化的情况的例子。示出图1(b)中的散焦量Def与图1(a)中的散焦量Def一致的例子。若将图1(b)中的两像间隔设为A2，将根据AF运算参数求出的AF灵敏度设为α2，则散焦量Def可以用Def＝α2×A2表示。

在图1(a)、(b)的例子中，示出即使散焦量Def是恒定的，两像间隔也根据FNo而变化。即，在图1的例子中，示出AF灵敏度根据FNo而变化，并示出作为用于求出AF灵敏度的AF运算参数能够使用有效口径的信息例如F值。在图1的例子中，能够根据两像间隔和F值的信息计算散焦量。

但是，F值由光轴O上的光线定义。因此，在本实施方式中，表示光束相对于位于光轴O外的焦点检测用像素的有效口径，在周边光束中将FNo相应的值(CF)的信息用作AF运算参数。

图2是用于说明焦点检测用像素的受光灵敏度特性的说明图。图2(a)示出入射到受光面S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θ_x)的范围如图2(a)所示，关于光线入射角θ_x，以与受光面S垂直的轴AX为0度，用与受光面垂直的轴和光线入射角的正负的方向的角度表示。

图2(b)是横轴表示光线入射角θ，纵轴表示受光灵敏度，分别以实线L和虚线R示出接受透过左光瞳的左光束的L像素和接受透过右光瞳的右光束的R像素的受光灵敏度的特性。另外，图2(b)示出位于光轴O上的焦点检测用像素的受光灵敏度特性，L像素和R像素的受光灵敏度特性对于光线入射角0呈大致左右对称。

如图3所示，轴外光束(与受光面S的像高X对应的光束)有时相对于光轴O具有倾斜。在使用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O上的光束所使用的AF灵敏度不同的AF灵敏度。为了计算AF灵敏度而使用光束的范围，但仅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，也要使用表示光束的倾斜的值。

焦点检测用像素的受光灵敏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IL的角度范围和焦点检测用像素的角度特性对AF灵敏度进行运算。即，在本实施方式中，作为用于获得适当的AF灵敏度的AF运算参数，使用L、R像素的灵敏度的信息和有关入射到L、R像素的成像光束IL的角度范围的信息(表示光束的宽度的校正F值和光束的倾斜)。

图4和图5是用于说明成像光束IL的角度范围与AF灵敏度的关系的说明图。图4对光轴O上的焦点检测用像素进行示出，L像素和R像素的受光灵敏度特性为对称的特性。另外，图5对光轴外的焦点检测用像素进行示出，L像素和R像素的受光灵敏度特性为非对称的特性。

如图4所示，例如虚线粗线所示的角度范围的成像光束IL入射到光轴上的焦点检测用像素。该成像光束IL像图4所示那样相对于光轴左右对称，最大入射角与最小入射角的角度差与F值对应。

并且，成像光束IL相对于光轴外的焦点检测用像素的最大入射角和最小入射角根据图3所示的像高X而移位，成为例如图5的虚线粗线所示的角度范围。另外，这种情况下的成像光束IL的最大入射角与最小入射角的角度差虽然在图3中省略了图示但准确地与校正F值对应。因此，通过使用校正F值和穿过成像光束IL的中心的光线的入射角(下面称作成像光束入射角)能够获得成像光束IL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，使用校正F值和成像光束入射角(成像光束IL的中心方向)的信息来求出入射到焦点检测用像素的光束的范围，由此，求出了AF灵敏度。在这种情况下，由于在受光面上在规定的像高入射的成像光束IL的入射角度受到光圈与受光面之间的光学***的像差等影响，因此对于每个光学***是不同的。因此，在本实施方式中，将在光学***中获得的与受光面S的像高对应的成像光束入射角的信息作为AF运算参数。

图6是用于说明有关入射到像高X的焦点检测用像素的入射光束的有效口径(校正F值)和作为成像光束IL的中心方向的成像光束入射角θ_c的说明图。图6(a)示出从像高X观察的光瞳的角度范围。在像高X方向上，成像光束IL存在于入射角θ_L至θ_U的范围，并且其中心是成像光束入射角θ_c。

并且，向受光面S入射的光线入射角和穿过成像光束IL的中心的光线(图6(b)的虚线)与光轴O的交点的位置一一对应。该位置的变化的比率相对于成像光线入射角θ_c的变化的比率比较小。因此，通过代替成像光束入射角θ_c的信息而使用该位置的信息能够以比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IL的中心的直线与光轴O相交的位置称作校正出射光瞳位置(CEXPI)。另外，通常有与定义为近轴量的出射光瞳位置不同的情况。

另外，能够由下述(1)式表示校正出射光瞳位置(CEXPI)，能够由下述(2)式表示校正F值(CF)。

【公式1】

Tanθc＝(Tanθ∪+TanθL)/2

CEXPI＝×/Tanθc…(1)

CF＝TanθL-Tanθ∪…(2)

这样，在本实施方式中，作为AF运算参数，使用校正F值(CF)和根据像高而校正的校正出射光瞳位置(CEXPI)的信息。由于这些信息对于每个光学***是不同的值，因此要使用来自光学***的信息。并且，有时校正出射光瞳位置(CEXPI)由于成像光束入射角θ_c的值而成为无限远，因此优选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，作为照相机的镜头侧的AF运算参数，使用根据像高而校正的校正F值(CF)和根据像高而校正的校正出射光瞳位置(CEXPI)的信息，作为照相机的机身侧的AF运算参数，并使用焦点检测用像素的受光灵敏度特性。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，通过用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变化的情况下，也能够使用镜头侧和机身侧的AF运算参数，从而能够进行高精度的AF运算。

图7是用于说明轴外的像高X的焦点检测用像素的受光灵敏度和成像光束IL的入射角度范围与AF灵敏度的关系的图。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。成像光束IL以虚线粗线的角度范围入射到图7的灵敏度特性所示的焦点检测用像素。即，图7示出成像光束IL以成像光束入射角θ_c为中心以与校正F值(CF)对应的角度范围入射。

能够用图7(a)的斜线部分表示L像素的受光量。并且，能够用图7(b)的斜线部分表示R像素的受光量。可以认为图7(a)的斜线区域的重心位置相当于左光束的入射方向，图7(b)的斜线区域的重心位置相当于右光束的入射方向。而且，可以认为这些重心位置之间的角度间隔(重心角度间隔)与AF灵敏度成比例。

即，能够由下述(3)、(4)式表示重心角度GL、GR，能够由对重心角度的间隔乘以规定的常数A而得到的下述(5)式表示AF灵敏度(AFsen)。这里，将L、R像素的受光灵敏度特性分别设为fL、fR。另外，实际上像图6(a)的斜线部所示那样由于光束是θ_x、θ_y的二维光束，因此由式(6)表示重心角度GL(由于对于重心角度GR也是同样的因此省略)。

【公式2】

AFsen＝|GL-GR|×A…(5)

另外，图7示出规定像高的焦点检测用像素的受光灵敏度特性，但焦点检测用像素的受光灵敏度特性根据像高而变化。因此，在机身侧保持每个像高的焦点检测用像素的受光灵敏度特性的信息而进行使用。

并且，图7(a)、(b)的斜线区域的面积相当于各L、R像素的受光量。若L、R像素对同一被摄体的受光量存在差异，则基于L像素的输出的L图像和基于R像素的输出的R图像不同，从而很难进行两像间隔的检测。因此，通过根据图7(a)、(b)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)而容易进行两像间隔的检测。

另外，能够由下述(7)、(8)式表示图7(a)的斜线部分的面积SL和图7(b)的斜线部分的面积SR，从而例如能够由下述(9)式表示照度校正系数(ICC)。照度校正通过将该照度校正系数(ICC)与L像素的输出相乘来进行。另外，实际上像图6(a)的斜线部所示那样由于光束是θ_x、θ_y的二维光束，因此由式(10)表示面积SL(由于对于面积SR是同样的因此省略)。

【公式3】

ICC＝SR/SL…(9)

SL＝∫∫f_L(θx，θy)·dx·dθy…(10)

图8是说明防振机构对摄像元件的像高的影响的图。在防振机构进行动作时，若从光学***观察，则与像高的变化相同。因此，考虑了防振机构的移动量来计算像高。图8(a)示出防振机构进行动作，使摄像元件21向上方向移动了ΔIS的情形。此时，若以光学***的位置为基准进行观察，则测距区域从ΔIS移动前的测距区域Ip移动到测距区域Ia。

关于防振机构动作时的像高校正，求出测距时的防振机构的移动量ΔIS，由此通过下述(11)式求出防振机构驱动时的测距像高(测距区域的像高)IH’[d]。

IH’＝IH+ΔIS (11)

求出通过上述(11)式求出的IH’，并求出校正FNo.(校正F值、CF)和CEXPI。

f1(FNo，zoom，LD，IH)→校正FNo(CF) (12)

f2(FNo，zoom，LD，IH)→CEXPI (13)

这里，f1、f2是摄影镜头(摄影光束)的光圈值(FNo)、焦距(zoom)、镜头位置(LD)以及测距像高(IH)的函数。并且，f1、f2包含离散的FNo、zoom、LD等数据的插值运算。

当求出测距像高的校正FNo(CF)和CEXPI时，求出在测距像高入射的光束的角度的正切(参照图8(b))。另外，＊是指乘法运算。

上侧光线的正切U_P U_P＝tanθ_U＝1/(2＊CF)-IH’/|CEXPI|···(14)

下侧光线的正切L_O L_O＝tanθ_L＝-1/(2＊CF)-IH’/|CEXPI|···(15)

并且，摄像元件在其制作工艺上发生具有光电转换功能的硅层与用于高效地将光汇集到像素的微透镜阵列的相对位置的偏移。该偏移因个体分别不同的值而发生，位置偏移量的影响用摄像元件的斜入射特性整体横向偏移那样的形状表示。在本实施方式中，对摄像元件的微透镜的位置偏移量进行校正。Δθ是因摄像元件制造误差等而产生的斜入射特性的角度偏移量的正切。在本实施方式中，使用斜入射特性的角度偏移量的正切值对用于AF灵敏度运算时的上侧光线和下侧光线的正切值进行校正。

上侧光线的正切U_P U_P＝U_P-Δθ···(16)

下侧光线的正切L_O L_O＝L_O-Δθ···(17)

在本实施方式中，使用上侧光线的U_P和下侧光线的L_O的值通过参照图9的表来求出AF灵敏度。在本实施方式中，如图9(a)所示，测距区域在第一象限具有0～12(没有阴影的测距区域)这13个测距区域。分别对每一个测距区域使用图9(b)所示那样的表并根据上侧光线的U_P和下侧光线的L_O来求出AF灵敏度。并且，第二象限至第四象限(图9(a)的有阴影的测距区域)使用在第一象限所使用的表中具有相同的指示编号的表。

接下来，使用图10至图12对摄像元件在x方向、y方向上移动，进而相对于摄像元件的中心旋转的情况进行说明。像面相位差AF的测距区域的坐标由摄像元件基准的坐标系确定。另一方面，在求出测距参数(AF灵敏度等)时所使用的光学***的光瞳数据(FNO、CEXPI等)由以摄影镜头的光轴位置为基准的坐标系确定。根据摄像元件的位置的调整量(x，y，θ)将摄像元件基准的测距区域的坐标转换为将以光轴位置为基准的坐标系旋转了θ后的坐标系(旋转坐标系)中的坐标，并参照光学数据。

图10示出为了进行手抖校正，摄像元件的中心从光轴基准位置P(0，0)的位置移动到摄像元件中心Q(x，y)，进而旋转了旋转角θ的情况下的位置关系。在图10中，标号21a表示摄像元件21移动之前的摄像面，标号21b表示摄像元件21移动之后的摄像面。通过手抖校正使移动之前的测距区域A从A的位置移动到B的位置。基于这样的摄像元件21的手抖校正的移动量(IS校正量)能够用(x，y，θ)这3个要素表示。在参照AF用的校正数据时，根据移动量(x，y，θ)来校正以摄像元件中心Q为基准的测距区域B的坐标从而计算出移动后的坐标(X’，Y’)来使用。另外，(X’，Y’)是所述旋转坐标系中的坐标。

图11(a)示出测距区域的坐标，图11(b)示出手抖校正的摄像元件的运动。在图11(a)所示的例子中，以纵向5处，横向3处的方式合计在15处设置测距区域，并从图9所示的测距区域的配置中简化地示出。当然，可以适当变更测距区域的配置。在该例子中，目前，选择IH(x)、IH(y)的位置的测距区域21c。另外，将IH(x)和IH(y)集中地表现为IH(x，y)。

在进行手抖校正的情况下，如图11(b)所示，镜头部10被固定，但摄像元件21在x方向上移动了ΔIS(x)，在y方向上移动了ΔIS(y)，而且，绕摄像元件21的中心旋转了ΔIS(θ)。另外，将移动量ΔIS的作为x分量的ΔIS(x)和作为y分量的ΔIS(y)集中地表现为ΔIS(x，y)。

接下来，使用图12对以摄像元件为基准考虑了手抖校正量的坐标转换进行说明。首先，使用图12(a)对未考虑旋转的情况下的坐标转换进行说明。当进行像面相位差AF时，需要入射到测距区域的光束的信息。在使摄像元件21移动来校正手抖的情况下，将作为手抖校正量的摄像元件21的移动量ΔIS(x，y)与摄像元件中心基准下的测距区域21c的坐标IH(x，y)相加而求出摄影镜头的光轴基准下的坐标H’(x，y)。而且，当求出有关测距区域21c的光束信息时，通过使用坐标IH’(x，y)，即使手抖功能处于动作中，也能够获得适当的光束信息。另外，将IH’(x，y)的x分量表现为IH’(x)，将y分量表现为IH’(y)。

在未考虑旋转分量θ的情况下，对上述的式(1)进行变形，从而能够根据下述(18)式、(19)式计算出IH’(x)和IH’(y)。

IH’(x)＝IH(x)+ΔIS(x)···(18)

IH’(y)＝IH(y)+ΔIS(y)···(19)

接下来，使用图12(b)对考虑了旋转的情况下的坐标进行说明。在移动摄像元件21进行手抖校正的情况下，也考虑了摄像元件21的旋转分量(θ)，获得适当的光束信息。

在图12(b)所示的例子中，手抖的校正量除了ΔIS(x，y)之外还要加上ΔIS(θ)即旋转分量(θ)。在这种情况下，根据下述(20)式、(21)式来计算使以摄影镜头的光轴为基准的坐标系x，y旋转了旋转分量(θ)后的坐标系x’，y’下的IH’(x’)和IH’(y’)。

在像面上在以摄影镜头的光轴为中心的同一半径的圆周上的位置，光束信息在光学上为同一数据。因此，计算测距区域21c在以摄影镜头的光轴为基准的旋转坐标系x’，y’中的位置IH’(x’)、IH’(y’)，并能够将计算出的IH’(x’)、IH’(y’)直接应用于以摄影镜头的光轴为基准的没有旋转的坐标系x，y。即，在以摄影镜头的光轴为基准的没有旋转的坐标系中，只要将IH’(x’)、IH’(y’)的数值直接用作坐标来求出光束信息即可。另外，由于ΔIS(x，y)是基于抖动校正的摄像元件的移动，因此用以摄影镜头的光轴为基准的没有旋转的坐标系x，y表示。由于表示测距区域的位置的坐标IH(x，y)与摄像元件一起移动并且旋转，因此使用原来的值。这样，将计算IH’(x’)、IH’(y’)的处理称作IS量像高校正。

IH’(x’)＝IH(x)+cos(θ)＊ΔIS(x)+sin(θ)＊ΔIS(y)···(20)

IH’(y’)＝IH(y)-sin(θ)＊ΔIS(x)+cos(θ)＊ΔIS(y)···(21)

这样，通过将测距区域的像高从摄像元件中心基准下的像高IH转换为摄影光学***光轴基准下的像高IH’来获取光束信息，即使在摄像元件21由于手抖而旋转的情况下，也能够使用适当的数值进行运算，从而能够进行更准确的测距。并且，像面相位差AF的光瞳分割方向随着摄像元件21的旋转而同样地旋转。由于AF的运算依照光瞳分割方向进行，因此通过使用与旋转的摄像元件21相应的坐标轴能够容易地进行符合AF运算的处理。

接下来，使用图13对本实施方式的结构进行说明。本实施方式的照相机由构成了主要电路的机身部20和安装于机身部20的壳体的镜头部10构成。另外，镜头部10也可以是装卸自如地安装于机身部20的更换镜头。

在镜头部10设置有作为摄影镜头的光学***11、镜头信息获取部12、存储器13以及控制部14。光学***11将被摄体的光学像引导到机身部20的摄像元件21的摄像面。光学***11具有未图示的光学镜头，具有由控制部14进行驱动控制而合焦的对焦驱动功能。并且，光学***11也可以具有变焦功能。另外，作为镜头部10，也可以采用具有单焦点的摄影镜头的结构。

并且，光学***11具有未图示的光圈，通过控制光圈的开口直径来控制在光学***(摄影镜头)中通过的被摄体光束的透射光量。并且，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内的镜头信息获取部12检测镜头部10内的镜头信息例如光学***11的变焦位置(Zmenc)、光学***11的焦点位置(被摄体距离、IO)以及光圈值(FNo)，并将该检测出的镜头信息输出给机身部20。

镜头部10内的存储器13是闪存等电可改写的非易失性存储器，存储有关镜头部10的各种信息例如有关光圈位置、光圈直径、出射光瞳位置、出射光瞳直径、对焦透镜位置、像高以及与方向对应的暗黑等的信息。并且，存储器13存储有与镜头的状态对应的校正F值(CF)和校正出射光瞳位置(CEXPI)的信息作为AF运算参数。存储器13作为存储部而发挥功能，该存储部存储基于焦点检测用像素的输出的信息。通过将存储器13的AF运算参数发送给机身部20从而能够在机身部20中对AF灵敏度的信息进行运算。

控制部14按照存储在存储器13内的程序，根据机身部20内的控制部40的控制指令来控制镜头部10内的各部。控制部14进行与机身部20的通信、光学***11内的对焦透镜控制以及光圈控制等。通过与机身部20的通信来进行镜头信息获取部12获取到的镜头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以及控制部40。

摄像元件21是CMOS图像传感器、CCD图像传感器等摄像元件，配置在光学***11的被摄体像的成像位置附近。摄像元件21由上述的摄像用像素、以及作为焦点检测用像素的L像素和R像素构成。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给信号提取部22。

信号提取部22从摄像元件21的输出提取图像信号进行输出。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将所取入的图像信号输出给图像处理部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图像信号输出给照度校正部29。

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、矩阵转换处理以及其他各种信号处理。图像处理部23将处理后的图像信号输出给显示部24，使其显示摄像图像。并且，图像处理部23将对处理后的图像信号实施编码处理而压缩的图像信息输出给记录部25，使其记录该图像信息。

作为记录部25，例如可以采用卡接口，记录部25可以将图像信息和声音信息等记录于存储卡等。并且，记录部25能够读取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而获得图像信号和声音信号。

防振部26通过陀螺仪等传感器来检测施加给机身部20的手抖等运动，并在与光学***11的光轴垂直的面内驱动摄像元件21(防振动作)以抵消该运动。并且，在进行防振动作时，将有关摄像元件21的移动量的信息(例如图8的ΔIS)输出给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可以用Def＝α×A表示。AF灵敏度运算部27从防振部26输入摄像元件21的移动量ΔIS、来自镜头部10内的镜头信息获取部12的镜头信息以及来自存储器13的镜头信息(校正F值(CF和校正出射光瞳位置(CEXPI))。并且，从主体存储器28输入摄像元件21制造时的斜入射特性的角度偏移信息(Δθ)。

AF灵敏度运算部27根据这些信息来计算图8(b)所示的角度θ_U、θ_L，并使用该计算出的角度θ_U、θ_L(U_P、L_O)通过参照图9所示的表来求出AF灵敏度。

主体存储器28是闪存等电可改写的非易失性存储器，存储有上述的摄像元件21制造时的斜入射特性的角度偏移信息(Δθ)。并且，在主体存储器28中，按照图9(b)所示那样的与光束的上光线向测距位置射出的射出角θ_U对应的U_P和与下光线的射出角θ_L对应的L_O存储AF灵敏度。除了这些信息以外，还存储有机身部20内的各种调整值和控制部40的控制用的程序等。另外，来自镜头部10的输出给AF灵敏度运算部27的各信息也可以暂时存储在主体存储器28中，根据所需而输出给AF灵敏度运算部27。

照度校正部29从信号提取部22输入L图像信号和R图像信号，从主体存储器28输入斜入射特性的角度偏移信息，并使用角度偏移信息对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因摄像元件21的微透镜和焦点检测用像素的位置偏移而引起的图7所示那样的L图像信号和R图像信号的受光量的不平衡。

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，通过公知的运算式来求出两像间隔并输出给散焦量计算部32。

散焦量计算部32从AF灵敏度运算部27输入AF灵敏度，并且，从两像间隔运算部30输入两像间隔，通过对两像间隔乘以AF灵敏度来计算散焦量。在进行该散焦量的运算时，校正摄像元件21的光轴中心至测距区域的距离d进行运算。关于该校正运算，使用图14B的#27～#33在后面说明。

镜头控制量计算部31根据散焦量运算部32所计算出的散焦量来计算镜头控制量。如上所述，由于AF灵敏度的信息与像高对应，因此即使在镜头控制量计算部31使用轴外的焦点检测用像素来求出两像间隔的情况下，也能够高精度地计算散焦量。并且，由于考虑摄像元件21在测距区域的移动来计算散焦量，因此即使在摄像元件的画面中心和光学***的光轴中心错开的情况下也高精度地计算散焦量和镜头控制量。该计算出的镜头控制量输出给镜头部10内的控制部14，控制部14根据该镜头控制量来控制光学***11而进行自动焦点调节控制。

控制部40控制机身部20的各部。例如，控制部40检测对设置于机身部20的壳体的各种开关例如摄影模式设定等的开关或用于进行摄影的释放按钮等的用户操作，并根据用户操作来控制各部。

接下来，使用图14A和图14B所示的处理流程图对用于散焦量计算的处理流程进行说明。首先，从镜头部10内的镜头信息获取部12获取变焦位置信息(Zmenc)(#1a)、被摄体距离信息(IO)(#1b)以及光圈值信息(FNo)(#1c)，并输出给机身部20的AF灵敏度运算部27(#1)。

并且，机身部20内的防振部26获取IS驱动量ΔIS(x，y，θ)(#5)。即，当防振部26进行防振动作时，获取有关摄像元件21的移动量的信息(图12(b)的ΔIS(x，y)、ΔIS(θ))。并且，控制部40获取摄像元件上的测距区域的坐标IH(x)、IH(y)(#3)。测距区域是根据图像处理部23所检测的脸部的位置或者摄影者通过操作部件而指定的位置等来确定的。

控制部40使用测距区域的坐标IH和IS驱动量ΔIS进行IS量像高校正(#7)。这里，根据上述的(20)式和(21)式，并考虑了x方向、y方向以及旋转量θ来进行像高的校正。即，所确定的测距区域所对应的摄像元件21上的区域因防振动作而移动，所以计算移动目的地的光学上的位置并输出给AF灵敏度运算部27。

在镜头部10内的存储器13中存储有与镜头状态对应的校正F值(CF)和出射光瞳位置(CEXPI)(#9)，读取这些数据并输出给机身部20的AF灵敏度运算部27。

AF灵敏度运算部27输入通过#1而获取的来自镜头部10的镜头信息、在#7中计算出的IS量像高校正值以及存储在存储器13中的数据，进行FNo和CEXPI值的插值运算(#11)。这里，根据在#1中获取的变焦位置、被摄体距离、光圈值以及在#7中计算出的像高，使用存储在存储器13中的校正F值(CF)和校正出射光瞳位置(CEXPI)的数据，来求出用于运算的CF和CEXPI。另外，因为存储在存储器13中的数据是离散的，所以要进行插值运算。而且，根据式(14)(15)来计算图6(b)和图8(b)所示的光束的上光线向测距位置射出的射出角θ_U和下光线的射出角θ_L(也可以计算tanθ_U、tanθ_L)。

因为在机身部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移的信息(Δθ)，所以AF灵敏度运算部27使用该角度偏移信息Δθ(#15)对θ_U+Δθ、θ_L+Δθ进行运算。

AF灵敏度运算部27当输入校正后的光束的上光线向测距位置射出的射出角θ_U+Δθ和下光线的射出角θ_L+Δθ时，使用这些角度，并通过参照存储在主体存储器28中的表来求出AF灵敏度(def＿el)(#13)。

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移信息(#15)输出给照度校正部29而进行照度校正(#19)。这里，使用角度偏移信息来校正焦点检测用像素(AF像素)的右开口与左开口的光量差。

进行了照度校正的焦点检测用像素的像素值输出给两像间隔运算部30而进行两像间隔运算(#21)。这里，利用公知的相位差AF来计算R像素列与L像素列的两像间隔(EL)。

镜头控制量计算部31输入在#13中计算的AF灵敏度def＿el和在#21中计算的两像间隔(EL)，进行散焦运算(#23)。这里，选择两像间隔值(EL)所对应的测距区域的AF灵敏度(ZAFK)，通过将该AF灵敏度与EL值相乘来求出散焦量。另外，在相同的区域中，将区域内分割为多个的块独立但选择相同的系数。通过该运算来求出散焦值(#25)。在#33中伴随测距区域的移动而进行该计算出的散焦值的校正。

散焦值的校正在#27～#33中进行。首先，进行对焦灵敏度FR＿M和FR＿S的插值(#29)。对焦灵敏度表示规定的像高位置的像面移动量与摄影镜头的光轴上的单位像面移动量的比，是用于校正散焦量的校正值的一种形式。这里，FR＿M是子午面的对焦灵敏度，FR＿S是弧矢面的对焦灵敏度。即，用于对在#25中运算的散焦值进行与摄影镜头11的光学像差对应的校正的校正值是该对焦灵敏度FR＿M和FR_S。

对焦灵敏度FR＿M和FR＿S作为对焦灵敏度表#27存储在更换镜头镜筒10内的存储部14中。存储在该对焦灵敏度表#27中的对焦灵敏度FR＿M和对焦灵敏度FR＿S与对焦透镜位置的代表点Obj、变焦位置的代表点Zn、测距区域距光轴中心的距离(X方向)x以及测距区域距光轴中心的距离(Y方向)y对应，以表形式存储。对焦透镜位置的代表点Obj与对焦透镜11a的位置对应，变焦位置的代表点Zn与变焦镜头11b的位置对应，距离x、y与各测距区域的中心点的坐标(x，y)对应。对焦灵敏度根据摄影镜头11的光学像差而变化，该对焦灵敏度根据摄影镜头11内的对焦透镜和变焦镜头的位置以及位于摄像元件21面的测距区域的位置而变化。存储在存储器13中的灵敏度表#27因为要保持与存储器的容量的平衡，所以与代表性的值对应地存储对焦灵敏度FR＿M、FR＿S。

在#29中进行对焦灵敏度FR＿M、FR＿S的插值运算。即，输入被摄体距离IO(#1b)、变焦位置Zmenc(#1a)、IS像高校正值(IH’(x’)、IH’(y’))(#7)，使用这些值和存储在对焦灵敏度表#27中的代表值，通过插值运算而高精度地求出对焦灵敏度FR＿M＝F(IO，Zmenc，IH’(x’))、FR＿S＝(IO、Zmenc、IH’(y’))。这里，被摄体距离IO(#1b)和变焦位置Zmenc(#1a)由镜头部10内的镜头信息获取部12进行检测，并将该检测结果发送给镜头控制量计算部31。并且，IS像高校正值(IH’(x’)、IH’(y’)(#7)是由控制部40使用测距区域的坐标IH和IS驱动量ΔIS，根据上述的(20)式和(21)式，并考虑了x方向、y方向以及旋转量θ而进行了像高的校正的结果。

使用图16对#29中的对焦灵敏度FR＿M、FR＿S的插值运算进行说明。在图16(a)中，x轴是变焦镜头位置，y轴是被摄体距离，z轴表示与这些位置对应的对焦灵敏度FR＿M、FR＿S。如上所述，在对焦灵敏度表#27中只存储与代表性的点对应的对焦灵敏度，在图16(a)所示的例子中，与LD(i)、ZM(k)对应的对焦灵敏度D1，与LD(i+1)、ZM(k)对应的对焦灵敏度D2，与LD(i)、ZM(k+1)对应的对焦灵敏度D3以及与LD(i+1)、ZM(k+1)对应的对焦灵敏度D4，作为对焦灵敏度FR＿M、FR＿S存储在对焦灵敏度表#27中。

因为没有与图16(a)所示的被摄体距离IO和变焦位置Zmenc直接对应的对焦灵敏度FR＿M、FR＿S，因此要通过插值求出。首先，通过对对焦灵敏度D1、D2进行插值来计算对焦灵敏度H11，并且，通过对对焦灵敏度D3、D4进行插值来计算对焦灵敏度H21。而且，通过对计算出的对焦灵敏度H11、H21进行插值来计算对焦灵敏度H31。该对焦灵敏度H31是与对应于1个坐标位置(像高位置)x的被摄体距离IO和变焦位置Zmenc对应的对焦灵敏度。

当求出与被摄体距离IO和变焦位置Zmenc对应的预先确定的多个测距区域的像高位置(x，y)的对焦灵敏度时，进而转换为考虑了与实际上进行测距的测距位置对应的像高(x，y)的对焦灵敏度。图16(b)是横轴表示像高(X方向)，纵轴表示对焦灵敏度FR＿M。另外，因为横轴表示像高(Y方向)、纵轴表示对焦灵敏度FR＿S的曲线图与图16(b)相同，所以省略。

在图16(a)所示的例子中，通过插值求出对焦灵敏度H31，在图16(a)中，是像高x[j]的情况。在存储器13的对焦灵敏度表#27中存储有与像高x[j+1]对应的表，通过与图16(a)相同的插值处理来计算像高x[j+1]的情况下的对焦灵敏度H32。使用由像高x[j]和灵敏度H31确定的点和由像高x[j+1]和对焦灵敏度H32确定的点，通过插值处理来计算测距区域所属的像高x的对焦灵敏度H4。该对焦灵敏度H4是在#29中计算的对焦灵敏度FR＿M。并且，同样地，使用像高y[j]、像高y[j+1]及其对焦灵敏度，通过插值处理来计算测距区域所属的像高y的对焦灵敏度，该对焦灵敏度是在#29中计算的对焦灵敏度FR＿S。这样，计算与测距区域的坐标(x，y)分别对应的对焦灵敏度FR＿M、FR＿S。

使用以上的计算方法，在#29中，从防振部26中输入根据用于手抖校正的摄像元件21的移动量(也称作成像器移位量)ΔIS(x，y，θ)(#5)而用#7计算出的IS量像高校正IH’(x’)、IH’(y’)，通过插值处理求出考虑了摄像元件21的移动量的对焦灵敏度FR＿M、FR＿S。即，根据由测距区域确定的像高(x、y)处的对焦灵敏度FR＿M、FR＿S，用使用图16(b)进行说明的方法，通过插值处理来计算加进了基于手抖校正产生的摄像元件21的移动量的坐标(像高位置)(IH’(x)，IH’(y)处的对焦灵敏度。即，通过对在坐标(像高位置)IH’(x)的x轴方向上位于两侧的2个坐标位置的对焦灵敏度FR＿M进行直线插值来计算坐标(像高位置)IH’(x)的对焦灵敏度FR＿M。并且，同样地，通过对在坐标(像高位置)IH’(y)的y轴方向上位于两侧的2个坐标位置的对焦灵敏度FR＿S进行直线插值来计算坐标(像高位置)IH’(y)的对焦灵敏度FR＿S。

通过插值处理对考虑了坐标(像高位置)IH’(x’)、IH’(y’)的对焦灵敏度FR＿M、FR＿S进行计算后，接下来进行对焦灵敏度运算(#31)，其中，坐标(像高位置)IH’(x’)、IH’(y’)是加进了摄像元件21的移动量的坐标。即，通过下述(22)式来计算最终的对焦灵敏度FR。通过对焦灵敏度FR＿M、FR＿S的加权平均来计算对焦灵敏度FR。

FR＝[{A×FR＿S}+{B×FR＿M}]/(A+B)···(22)

在#31中，进行对焦灵敏度运算后，接下来计算考虑了对焦灵敏度的散焦量(#33)。在该步骤中，通过对在#31(参照图14A)中计算出的散焦量(defocus＿dat)与在31中计算出的对焦灵敏度FR相除来进行计算。即，通过下述(23)式来计算散焦量。

defocus_dat＝defocus_dat/FR···(23)

通过上述(23)式而计算出的散焦量defocus＿dat除了对焦透镜位置dst、变焦位置zm以及像高(x、y)之外，也考虑了成像器移位量(Xs，Ys)。因此，即使在用于手抖防止的防振机构进行了动作的情况下，也能够去除摄影镜头11的光学像差的影响从而进行高精度的焦点调节。

在#33中，当计算散焦量时，结束测距运算结果的校正。

这样，在本实施方式中，事先将校正值存储在主体存储器28中，根据主体存储器28的输出、防振部26的输出(参照#5)以及焦点检测用像素的位置来校正基于焦点检测用像素的输出的信息(参照AF灵敏度运算部27、#11、#13、#23)，所述校正值根据像高位置来校正基于焦点检测用像素的输出的信息。因此，例如，即使在通过防振动作使摄像元件21在光学***11的垂直面内移动的情况下，也能够根据该像高来校正信息(AF灵敏度)，从而能够求出准确的散焦量。

并且，在本实施方式中，镜头部10内的存储器13存储有关入射到焦点检测用像素的光束的入射角和角度范围的信息，并且，机身部20内的主体存储器28存储有关焦点检测用像素的特性的信息。因此，在计算用于焦点调节的信息(散焦量)时，即使在镜头部10侧的信息和机身部20侧的信息错综复杂的情况下，因为能够分别处理各自的信息，所以能够求出准确的散焦量。

并且，在本实施方式中，具有使摄像元件21在与摄影镜头11的光轴垂直的方向上移动来校正手抖并且输出有关移动的信息(成像器移位量)的防振部26和根据摄像元件21中的焦点检测用像素的输出对焦点调节信号(散焦量等)进行运算的AF灵敏度运算部27，使用有关移动的信息(成像器移位量)来校正焦点调节信号(例如，参照图14B的#31)。因此，即使在摄像元件的画面中心和光学***的光轴中心错开的情况下，也能够高精度地校正散焦量。

另外，在本实施方式中，在步骤#29中考虑了摄像元件21上的位置(x、y)的影响，在步骤#31中考虑了成像器移位对位置(Xs，Ys)的影响。即，分两次去除位置的影响。但是，由于两者都是去除摄像元件21上的位置的影响，因此也可以一次去除位置的影响。即，在进行#29中的FR＿M、FR＿S的插值处理时，也可以包含像高(x、y)和成像器移位量(Xs，Ys)而进行插值处理。

并且，在上述的计算散焦量的(23)式中，将散焦量除以对焦灵敏度FR，但关于对焦灵敏度FR(校正值)的生成方式，也可以是对散焦量乘以对焦灵敏度FR等其他的函数式。

接下来，使用图15所示的流程图对本实施方式的照相机的整体控制进行说明。通过控制部40按照存储在主体存储器28中的程序来控制镜头部10内的控制部14和机身部20内的各部，由此执行该流程。

当对照相机接通电源时，控制部40进行镜头通信(S1)。这里，从镜头信息获取部12获取镜头信息，并且，从存储器13获取镜头信息(校正F值(CF)和校正出射光瞳位置(CEXPI))。另外，镜头通信在该步骤以外周期性地或者根据需要在控制部40与控制部14之间进行。

当进行镜头通信时，接下来进行实时取景图像显示(S3)。根据来自摄像元件21的图像信号使显示部24显示摄像图像(实时取景图像)。

显示实时取景图像后，接下来对第一释放与否进行判定(S5)。这里，控制部40根据与释放按钮的半按联动的第一释放开关的状态进行判定。在该判定结果为未进行第一释放的情况下，返回到步骤S1。

在步骤S5中的判定的结果是进行了第一释放的情况下，计算光束的上光线和下光线在测距位置的射出角(S7)。这里，AF灵敏度运算部27使用变焦位置、被摄体距离、光圈、IS量像高校正以及来自存储器13的数据求出CF、CEXPI，根据这些值计算光束的上光线向测距位置射出的射出角θ_U+Δθ和下光线的射出角θ_L+Δθ(参照图14A的#11)。

计算射出角后，接下来计算AF灵敏度(S9)。这里，AF灵敏度运算部27使用在步骤S7中求出的校正后的光束的上光线向测距位置射出的射出角θ_U+Δθ和下光线的射出角θ_L+Δθ，通过参照存储在主体存储器28中的表(例如图9(b))来求出AF灵敏度(参照图14A的#13)。

计算AF灵敏度后，接下来进行AF用图像的读取(S11)。这里，通过信号提取部22从自摄像元件21读取的像素值中读取焦点检测用像素(R像素和L像素)的像素值。

进行AF用图像的读取后，接下来进行照度校正(S13)。这里，使用存储在主体存储器28中的摄像元件21的制造时的斜入射的角度偏移信息，对在步骤S11中读取的焦点检测用像素值进行照度校正(参照图14A的#19)。

进行照度校正后，接下来进行散焦量计算(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。散焦量计算部32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灵敏度来计算散焦量(参照图14A的#23)。

进行散焦量的计算后，接下来进行散焦量的校正(S16)。这里，考虑了测距区域因防振动作而移动的情况，进行在图14B中说明的那样的校正处理。

进行散焦量的校正后，接下来进行焦点对准(S17)。这里，将在步骤S15中计算出的散焦量发送给镜头部10内的控制部14，控制部14根据散焦量以使对焦透镜到达合焦位置的方式进行驱动控制。

进行焦点对准后，接下来对第二释放与否进行判定(S19)。这里，控制部40根据与释放按钮的全按联动的第二释放开关的状态进行判定。

在步骤S19中的判定的结果不是第二释放的情况下，与步骤S5同样地对是否是第一释放进行判定(S21)。在是第一释放的情况下，反复步骤S19和S21中的判定。另一方面，在不是第一释放的情况下，成为手指从释放按钮离开，解除释放按钮的半按的状态，返回到步骤S1。

另一方面，在步骤S19中的判定的结果是第二释放的情况下，进行摄影(S23)。在摄影时刻，使用根据像高而校正的AF灵敏度结束焦点调节动作，使焦点与被摄体对准。当开始摄影时，在快门时间内摄像元件21被曝光，当经过快门时间后，从摄像元件21读取像素值，由信号提取部22提取摄像用像素的像素值。在该提取的像素值被图像处理部23进行图像处理之后，记录于记录部25。当结束摄影时，返回到步骤S1。

像以上说明的那样，在本发明的一个实施方式中，具有：摄像元件21，其具有接受在摄影镜头(光学***11)中通过的光束并进行光电转换而输出像信号的摄像用像素和焦点检测用像素；防振部26，其使摄像元件21在与摄影镜头(光学***11)的光轴垂直的方向上移动来校正手抖并且输出有关移动的信息；存储部(例如存储器13、主体存储器28)，其存储校正值，该校正值根据像高位置来校正基于焦点检测用像素的输出的信息；以及校正部(例如AF灵敏度运算部27)，其根据存储部的输出、防振部的输出以及焦点检测用像素的位置来校正基于焦点检测用像素的输出的信息。因此，即使摄像元件21因防振部26而移动，也能够进行去除像高的影响的焦点调节。尤其是在摄像元件21旋转的情况下，也能够去除像高的影响，从而能够进行高精度的焦点调节。

并且，在本发明的一个实施方式中，运算部(例如AF灵敏度运算部27)将防振部输出的旋转角的信息用于测距位置的像高信息的校正(例如参照图12(b)、图14A的#7)。因此，即使在摄像元件21旋转的情况下，也能够进行像高信息的校正，从而能够进行高精度的焦点调节。并且，运算部所使用的校正后的像高信息使用与摄像元件相应地旋转后的坐标系。因为使用了与摄像元件相应的坐标系，因此能够简单地进行运算。

并且，在本发明的一个实施方式中，校正值是用于校正将根据焦点检测用像素的输出而计算出的相位差量转换为散焦量的转换系数的校正值。例如，AF灵敏度运算部27校正该转换系数。

并且，在本发明的一个实施方式中，校正值是用于对焦点检测用像素的输出校正向焦点检测用像素入射的入射光导致的照度分布的不均匀性的校正值(参照存储器13、主体存储器28)。例如，存储器13存储有根据像高而校正的校正F值(CF)和校正出射光瞳位置(CEXPI)的信息。并且，主体存储器28存储有摄像元件21的制造时的斜入射的角度偏移信息(Δθ)，能够根据该角度偏移信息来校正向焦点检测用像素入射的入射光导致的照度分布的不均匀性。

并且，在本发明的一个实施方式中，具有：第一存储部(例如存储器13)，其存储有关入射到焦点检测用像素的光束的入射角和角度范围的信息；第二存储部(例如主体存储器28)，其存储有关焦点检测用像素的特性的信息；以及运算部(例如AF灵敏度运算部27)，其根据第一存储部的输出、第二存储部的输出以及防振部26的输出来计算用于焦点调节的信息。在第一存储部中存储有与光学***相关联的信息，另一方面，在第二存储部中存储有与焦点检测元件相关联的信息。因此，即使在光学***与焦点检测用元件的组合发生变化的情况下，也能够去除像高的影响从而准确地求出用于焦点调节的信息。

并且，在本发明的一个实施方式中，具有包含摄影镜头在内的更换镜头(镜头部10)和可装卸更换镜头且具有摄像元件的照相机主体(机身部20)，第一存储部(例如存储器13)设置于更换镜头，第二存储部(例如主体存储器28)设置于照相机主体。因此，即使在安装有不同的更换镜头的情况下，也能够去除像高的影响从而准确地求出用于焦点调节的信息。

并且，在本发明的一个实施方式中，第一存储部(例如存储器13)将有关入射角和角度范围的信息与更换镜头的光学状态对应地存储。例如，存储在存储器13中的图9(b)和图13所示的表与上侧光线的U_P和下侧光线L_O的值对应地进行存储。因此，能够去除根据镜头部10侧的光学状态的变化而产生的像高的影响。

并且，在本发明的一个实施方式中，第二存储部将有关焦点检测用像素的特性的信息与像高对应地存储。例如，主体存储器28将摄像元件21的制造时的斜入射的角度偏移信息与像高对应地存储。因此，能够去除机身部20侧的因摄像元件21而引起的像高的影响。

并且，在本发明的一个实施方式中，具有：摄像元件21，其具有接受在摄影镜头11中通过的光束并进行光电转换而输出像信号的摄像用像素和焦点检测用像素；防振部26，其使摄像元件在与摄影镜头的光轴垂直的方向上移动来校正手抖并且输出有关移动的信息；AF运算部，其根据焦点检测用像素的输出对焦点调节信号进行运算；存储器13，其存储根据焦点检测用像素的像高位置来校正焦点调节信号的校正值；以及校正部(镜头控制量计算部31)，其根据存储器13的输出、防振部26输出的信息以及焦点检测用像素的位置来校正焦点调节信号。这样，为了校正手抖，使用有关使摄像元件21移动时的移动的信息来校正焦点调节信号。因此，即使在摄像元件的画面中心和光学***的光轴中心错开的情况下，也能够高精度地校正散焦量。

另外，在本发明的一个实施方式中，对于入射到测距位置的光束的上光线和下光线，用与角度对应的正切量U_P、L_O表示，但当然也可以以角度本身进行检测，从表中求出。

在计算AF灵敏度时，根据变焦位置、被摄体距离、光圈、IS量像高校正值，通过插值运算来求出光圈值FNo和CEXPI，由此，求出U_P、L_O，输入摄像元件的斜入射特性角度偏移信息，由此，通过参照表来求出AF灵敏度。但是，除了该步骤以外，也可以适当进行调换。AF灵敏度运算部27也可以对图7所示那样的焦点检测用像素的受光灵敏度特性上的光束入射角的范围即与斜线部相当的区域进行XY方向的二维积分来求出其重心角度，根据有关成对的L和R的焦点检测用像素的重心角度的间隔来计算AF灵敏度。并且，也可以以防振部26对摄像元件21的位移量校正多个测距区域中的所选择的测距区域(图9(a))的坐标信息，根据校正后的坐标信息来计算AF灵敏度。并且，也可以对摄像元件21的焦点检测用像素的受光灵敏度等特性变化量进行角度换算，变更射出角范围来进行运算而计算出AF灵敏度。

并且，在本实施方式中，作为用于摄影的设备，使用数字照相机进行了说明，但作为照相机，可以是数字单反照相机、小型数字照相机，也可以是摄像机、摄影机那样的动态图像用的照相机，并且，也可以是内置于手机、智能手机、便携式信息终端(PDA：PersonalDigital Assist：个人数字助理)、个人计算机(PC)、平板电脑、游戏设备等中的照相机。只要是进行基于光瞳分割像面相位差法的焦点调节的设备，均能够应用本发明。

并且，关于在本说明书中说明的技术中主要以流程图进行说明的控制，大多能够通过程序来设定，有时也收纳在记录介质或记录部中。向该记录介质、记录部的记录的方法可以在产品出厂时进行记录，也可以使用被分发的记录介质，也可以经由互联网下载。

并且，关于权利要求书、说明书以及附图中的动作流程，为了方便，使用“首先”、“接下来”等表达顺序的词语进行说明，但在未特别说明的地方，不意味着必须以该顺序实施。

并且，本发明不直接限定于上述实施方式，可以在实施阶段中在不脱离其主旨的范围内对构成要素进行变形来具体化。并且，通过对上述实施方式公开的多个结构要素进行适当组合，可以形成各种发明。例如，可以删除实施方式所示的所有构成要素中的几个构成要素。并且，也可以适当组合不同的实施方式的构成要素。

标号说明

10：镜头部；11：光学***；12：镜头信息获取部、13：存储器；14：控制部；20：机身部；21：摄像元件；22：信号提取部；23：图像处理部；24：显示部；25：记录部；26：防振部；27：AF灵敏度运算部；28：主体存储器；29：照度校正部；30：两像间隔运算部；31：镜头控制量计算部；32：散焦量计算部；40：控制部。

Claims (19)

1.一种焦点调节装置，其特征在于，该焦点调节装置具有：

摄像元件，其具有接受通过了摄影镜头后的光束并进行光电转换而输出像信号的摄像用像素和焦点检测用像素；

第一存储部，其存储有关朝向上述摄像元件射出的光束的射出角度范围的信息；

第二存储部，其存储有关上述摄像元件的特性的信息；

防振部，其使上述摄像元件在与上述摄影镜头的光轴垂直的面内旋转来校正手抖，并且输出有关上述旋转的信息；以及

运算部，其根据上述第一存储部的输出、上述第二存储部的输出以及上述防振部的输出来计算用于焦点调节的信息。

2.根据权利要求1所述的焦点调节装置，其特征在于，

上述运算部将上述防振部输出的旋转角的信息用于测距位置的像高信息的校正。

3.根据权利要求2所述的焦点调节装置，其特征在于，

上述运算部所使用的校正后的像高信息使用与上述摄像元件相应地旋转后的坐标系。

4.根据权利要求1或2所述的焦点调节装置，其特征在于，

有关上述射出角度范围的信息是光束的入射角度和角度范围。

5.根据权利要求1至3中的任意一项所述的焦点调节装置，其特征在于，

上述第一存储部针对上述摄影镜头的每个状态保持有关上述射出角度范围的信息。

6.根据权利要求4所述的焦点调节装置，其特征在于，

上述摄影镜头具有变焦功能，上述摄影镜头的状态是有关变焦位置的信息。

7.根据权利要求4所述的焦点调节装置，其特征在于，

上述摄影镜头具有对焦透镜，上述摄影镜头的状态是有关上述对焦透镜的位置的信息。

8.根据权利要求4所述的焦点调节装置，其特征在于，

上述摄影镜头具有光圈，上述摄影镜头的状态是有关上述光圈的开口的信息。

9.根据权利要求1或2所述的焦点调节装置，其特征在于，

有关上述摄像元件的特性的信息是上述焦点检测用像素的斜入射特性。

10.根据权利要求1或2所述的焦点调节装置，其特征在于，

有关上述摄像元件的特性的信息是用于将相对于入射到上述摄像元件的光束的入射角范围的基于上述焦点检测用像素的输出的相位差检测信息转换为散焦量的转换系数。

11.根据权利要求1或2所述的焦点调节装置，其特征在于，

有关上述摄像元件的特性的信息是有关斜入射特性的个体差异的信息。

12.一种焦点调节装置，其特征在于，该焦点调节装置具有：

摄像元件，其具有接受在摄影镜头中通过的光束并进行光电转换而输出像信号的摄像用像素和焦点检测用像素；

防振部，其使上述摄像元件在与上述摄影镜头的光轴垂直的方向上移动来校正手抖动，并且输出有关上述移动的信息；

运算部，其根据上述焦点检测用像素的输出对焦点调节信号进行运算；

存储部，其存储根据上述焦点检测用像素的像高位置来校正上述焦点调节信号的校正值；以及

校正部，其根据上述存储部的输出、上述防振部输出的信息以及上述焦点检测用像素的位置来校正上述焦点调节信号，

上述校正部根据上述防振部输出的有关与上述摄影镜头的光轴平行的轴在旋转方向上的移动的信息来校正上述焦点调节信号。

13.根据权利要求12所述的焦点调节装置，其特征在于，

上述校正部根据上述防振部输出的有关与上述摄影镜头的光轴垂直的方向上的移动的信息来校正上述焦点调节信号。

14.根据权利要求12所述的焦点调节装置，其特征在于，

上述存储部存储有关与像高位置对应的上述摄影镜头的像差的校正值。

15.根据权利要求12所述的焦点调节装置，其特征在于，

上述摄影镜头包含能够以在光轴方向上能够移动的方式调节焦距的镜头，

上述存储部存储与上述焦距对应的校正值。

16.根据权利要求12所述的焦点调节装置，其特征在于，

上述摄影镜头包含在光轴方向上能够移动的焦点调节用镜头，

上述存储部存储与上述焦点调节用镜头的位置对应的校正值。

17.一种照相机***，其具有更换镜头和能够安装该更换镜头的照相机主体，该更换镜头具有摄影光学***，其特征在于，

上述更换镜头具有存储部，该存储部与摄像元件的摄像区域的像高位置对应地存储有关焦点调节的校正值，并将上述校正值输出给上述照相机主体，

上述照相机主体具有：

摄像元件，其具有接受在上述摄影光学***中通过的光束并进行光电转换而输出像信号的摄像用像素和焦点检测用像素；

运算部，其根据上述焦点检测用像素的输出对焦点调节信号进行运算；

防振部，其使上述摄像元件在与上述摄影镜头的光轴垂直的方向上移动来校正手抖动，并且输出有关移动的信息；以及

校正部，其根据上述存储部输出的校正值、上述防振部输出的有关上述移动的信息以及上述焦点检测用像素的位置来校正上述焦点调节信号，

上述校正部根据上述防振部输出的有关与上述摄影镜头的光轴平行的轴在旋转方向上的移动的信息来校正上述焦点调节信息。

18.一种照相机***，其具有更换镜头和能够安装该更换镜头的照相机主体，该更换镜头具有摄影光学***，其特征在于，

上述更换镜头具有：

存储部，其与摄像元件的摄像区域的像高位置对应地存储有关焦点调节的校正值，并将上述校正值输出给上述照相机主体；以及

防振部，其使上述摄影镜头的一部分在与光轴垂直的方向上移动来校正手抖动，并且输出有关移动的信息，

上述照相机主体具有：

摄像元件，其具有接受在上述摄影光学***中通过的光束并进行光电转换而输出像信号的摄像用像素和焦点检测用像素；

运算部，其根据上述焦点检测用像素的输出对焦点调节信号进行运算；以及

校正部，其根据上述存储部输出的校正值、上述防振部输出的有关上述移动的信息以及上述焦点检测用像素的位置来校正上述焦点调节信号，

上述校正部根据上述防振部输出的有关与上述摄影镜头的光轴平行的轴在旋转方向上的移动的信息来校正上述焦点调节信息。

19.一种摄像装置的焦点调节方法，所述摄像装置具有摄像元件和防振部，该摄像元件具有接受通过了摄影镜头后的光束并进行光电转换而输出像信号的摄像用像素和焦点检测用像素，该防振部使上述摄像元件在与上述摄影镜头的光轴垂直的方向上移动来校正手抖并且输出有关移动的信息，所述焦点调节方法的特征在于，

对上述摄像元件设定焦点检测区域，

根据上述焦点检测区域所包含的多个焦点检测用像素的输出而生成焦点调节信号，

根据上述防振部输出的有关与上述摄影镜头的光轴平行的轴在旋转方向上的移动的信息和上述焦点检测区域的位置来校正上述焦点调节信号。