CN110231692A - 摄像光学***及摄像光学***的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种摄像光学***及摄像光学***的控制方法，所述摄像光学***能够与图像捕获装置和可拆卸转换器透镜相连接，所述图像捕获装置能够执行摄像光学***的自动聚焦检测，所述转换器透镜安装在能够执行摄像光学***的自动聚焦检测的图像捕获装置上，所述摄像光学***包括：存储器，其存储用于校正由所述摄像光学***的像差引发的聚焦状况中的改变的信息，其中，所述信息是关于针对多个不同空间频率中的各个所述摄像光学***的焦点位置；处理器，其在安装了所述转换器透镜的情况下，基于所述转换器透镜的倍率所引发的空间频率中的改变，来转换在所述存储器中存储的所述信息。

Description

摄像光学***及摄像光学***的控制方法

本发明专利申请是2015年10月30日提交的、申请号为201510725325.0、发明名称为“图像捕获装置及图像捕获装置的控制方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种摄像光学***及摄像光学***的控制方法。

背景技术

作为图像捕获装置的自动聚焦(AF)方法，已知有对比度AF方法和相位差AF方法。对比度AF方法和相位差AF方法都是经常被用于视频照相机及数字静态照相机中的AF方法，并且，在这些AF方法中的一部分中，使用图像传感器作为焦点检测传感器。在这些AF方法中，利用光学图像来进行焦点检测，因而存在如下的情况，即形成光学图像的光学***的像差导致焦点检测结果中的误差。已提出了用于减少这种误差的方法。

同时，已知如下的情况，即当附装了转换器透镜时的主镜头的光学***的像差，以转换器透镜的放大倍率而被放大。

日本特许第3345890号公报公开了如下的方法，即把用于焦点检测的校正量，转换为与转换器透镜的图像感测倍率的平方相对应的量，并进一步把转换后的值，加上与转换器透镜的光学***的像差相对应的用于焦点检测的校正量，从而校正焦点检测结果。

然而，在日本特许第3345890号公报中的方法中，以转换器透镜的放大倍率的平方来放大主镜头的焦点检测误差，出现了焦点检测误差不能被充分校正的问题。这是因为，不仅以垂直方向上的放大倍率的平方转换了转换器透镜的焦点检测误差，而且，水平方向上的放大倍率也导致了归因于焦点检测区域的特性以及图像拍摄时的频率特性的改变。

此外，焦点检测误差原本是如下两种像差状态之差，其中一种是观察者感觉捕获的图像被良好地聚焦的像差状态，另一种是焦点检测结果示出的像差状态。

发明内容

本发明是考虑到上述情形而做出的，并且以高的精度，来校正由包括主镜头及转换器透镜的光学***的像差导致的焦点检测误差。

根据本发明，提供了一种能够与图像捕获装置和可拆卸转换器透镜相连接的摄像光学***，所述图像捕获装置能够执行摄像光学***的自动聚焦检测，所述转换器透镜安装在能够执行摄像光学***的自动聚焦检测的图像捕获装置上，所述摄像光学***包括：存储器，其存储用于校正由所述摄像光学***的像差引发的聚焦状况中的改变的信息，其中，所述信息是关于针对多个不同空间频率中的各个所述摄像光学***的焦点位置；处理器，其在安装了所述转换器透镜的情况下，基于所述转换器透镜的倍率所引发的空间频率中的改变，来转换在所述存储器中存储的所述信息。

根据本发明，提供了一种摄像光学***的控制方法，所述摄像光学***能够与图像捕获装置和可拆卸转换器透镜相连接，所述图像捕获装置能够执行摄像光学***的自动聚焦检测，所述转换器透镜安装在能够执行摄像光学***的自动聚焦检测的图像捕获装置上，所述摄像光学***包括：存储器，其存储用于校正由所述摄像光学***的像差引发的聚焦状况中的改变的信息，其中，所述信息是关于针对多个不同空间频率中的各个的所述摄像光学***的焦点位置，所述方法包括：转换步骤，在安装了所述转换器透镜的情况下，基于所述转换器透镜的倍率所引发的空间频率中的改变，来转换在所述存储器中存储的所述信息。

通过以下参照附图对示例性实施例的描述，本发明的进一步的特征将变得清楚。

附图说明

被并入说明书中并构成说明书的一部分的附图例示了本发明的实施例，并且与文字描述一起用来说明本发明的原理。

图1A是示出实施例中的AF操作的流程图；

图1B是示出实施例中的AF操作的流程图；

图2是用作根据实施例的示例性图像捕获装置的数字照相机的框图；

图3A及图3B是示出根据实施例的图像传感器的示例性结构的图；

图4A及图4B是示出根据实施例的光电转换区域与出射光瞳之间的关系的图；

图5是图2中的TVAF单元130的框图；

图6是示出根据实施例的示例性焦点检测区域的图；

图7是根据实施例的垂直/水平BP校正值(BP1)计算处理的流程图；

图8A及图8B是用于例示根据实施例的垂直/水平BP校正值计算处理的图；

图9A至图9C是用于例示根据实施例的颜色BP校正值(BP2)计算处理的图；

图10A至图10C是用于例示根据第一实施例的空间频率BP校正值(BP3)计算处理的图；

图11A至图11F是示出根据实施例的各种空间频率特性的图；

图12是用于例示根据第二实施例的空间频率BP校正值(BP3)计算处理的图；

图13是用于例示根据第三实施例的空间频率BP校正值(BP3)计算处理的流程图；

图14是示出根据第四实施例的AF操作的流程图；

图15是用于例示根据第四实施例的BP校正值(BP)计算处理的流程图；

图16A至图16C是用于例示根据第四实施例的BP校正值(BP)计算处理的图；

图17是用于例示根据第四实施例的变形例的BP校正值(BP)计算处理的流程图；

图18是用于例示根据第五实施例的BP校正值(BP)计算处理的流程图；

图19A至图19C是用于例示第五实施例中的限带处理的图；

图20是作为根据第六及第七实施例的、当安装了转换器透镜时的示例性图像捕获装置的数字照相机的框图；

图21是用于例示根据第六实施例的、当安装了转换器透镜时的空间频率BP校正值(BP3)计算处理的流程图；

图22是用于例示根据第六实施例的、用于基于转换器透镜的倍率来转换像差信息的方法的流程图；

图23A至图23C是用于例示根据第六实施例的、在基于转换器透镜的倍率的转换之后的像差状态的图；

图24是用于例示根据第六实施例的转换器透镜的像差信息的图；

图25是用于例示根据第七实施例的BP校正值(BP)计算处理的流程图；

图26是用于例示根据第七实施例的BP校正值(BP)计算处理的图；

图27是用于例示根据第七实施例的、用于基于转换器透镜的倍率来转换像差信息的方法的流程图；并且

图28A至图28C是用于例示根据第七实施例的、在基于转换器透镜的倍率的转换之后的像差状态的图。

具体实施方式

现在，将依照附图来详细描述本发明的优选实施例。请注意，虽然实施例具有特定的结构，以方便对本发明的理解和描述，但是，本发明并不局限于这些特定的结构。例如，虽然在以下描述的实施例中，对图像捕获装置(具体而言是镜头可更换的单镜头反光数字照相机)应用根据本发明的焦点调节设备及该焦点调节设备的控制方法，但是，本发明也适用于镜头不可更换的数字照相机以及视频照相机。在具有照相机的任何电子设备中，例如在移动电话、个人计算机(笔记本电脑、平板电脑、台式PC等)、游戏机等中，也能够实施本发明。此外，在进行光学***的焦点调节的任何设备中，也能够实施本发明。

第一实施例

图像捕获装置的结构的描述-镜头单元

图2是示出作为根据实施例的图像捕获装置的示例的数字照相机的功能的示例性结构的框图。本实施例中的数字照相机是镜头可更换的单镜头反光照相机，并且具有镜头单元100及照相机主体120。镜头单元100经由以图2中央的虚线表示的支座M，而被安装在照相机主体120上。

镜头单元100具有光学***(第一透镜组101、光圈102、第二透镜组103及聚焦透镜组(以下简称“聚焦透镜”)104)和驱动/控制***。因此，镜头单元100是如下的成像透镜，其包括聚焦透镜104，并且形成被摄体的光学图像。

第一透镜组101被布置在镜头单元100的前端，并且以能够在光轴方向OA上移动的方式被保持。光圈102具有调节摄像时的光量的功能，并且还充当用于在拍摄静止图像时控制曝光时间的机械快门。光圈102和第二透镜组103能够一体地在光轴方向OA上移动，并且通过与第一透镜组101联动地移动，而实现变焦功能。聚焦透镜104也能够在光轴方向OA上移动，并且，镜头单元100聚焦的被摄体距离(对焦距离或聚焦距离)依照聚焦透镜104的位置而改变。通过控制聚焦透镜104在光轴方向OA上的位置，来进行焦点调节，即镜头单元100的对焦距离的调节。

驱动/控制***具有变焦致动器111、光圈致动器112、聚焦致动器113、变焦驱动电路114、光圈驱动电路115、聚焦驱动电路116、镜头MPU 117以及镜头存储器118。

变焦驱动电路114利用变焦致动器111，在光轴方向OA上驱动第一透镜组101及第三透镜组103，并且控制镜头单元100的光学***的视角。光圈驱动电路115利用光圈致动器112来驱动光圈102，并且控制光圈102的孔径以及打开和关闭操作。聚焦驱动电路116利用聚焦致动器113，在光轴方向OA上驱动聚焦透镜104，并且控制镜头单元100的光学***的对焦距离。聚焦驱动电路116利用聚焦致动器113，来检测聚焦透镜104的当前位置。

镜头MPU(处理器)117进行与镜头单元100相关的全部计算及控制，并且控制变焦驱动电路114、光圈驱动电路115及聚焦驱动电路116。镜头MPU 117通过支座M连接到照相机MPU 125，并且与照相机MPU 125进行命令及数据的通信。例如，镜头MPU 117检测聚焦透镜104的位置，并且依照来自照相机MPU 125的请求，向照相机MPU 125通知透镜位置信息。该透镜位置信息包含如下的信息，诸如聚焦透镜104在光轴方向OA上的位置、在光学***未正在移动的状态下的出射光瞳的直径和在光轴方向OA上的位置，以及限制出射光瞳的光束的透镜框的直径和在光轴方向OA上的位置。镜头MPU 117还依照来自照相机MPU 125的请求，来控制变焦驱动电路114、光圈驱动电路115及聚焦驱动电路116。自动聚焦所需的光学信息被预先存储在镜头存储器118中。照相机MPU 125通过执行如下的程序来控制镜头单元100的操作，所述程序被存储在嵌入于照相机MPU 125中的非易失性存储器中或者镜头存储器118中。

图像捕获装置的结构的描述-照相机主体

照相机主体120具有光学***(光学低通滤波器121及图像传感器122)和驱动/控制***。镜头单元100中的第一透镜组101、光圈102、第二透镜组103及聚焦透镜104，以及照相机主体120中的光学低通滤波器121，构成摄像光学***。

光学低通滤波器121减少摄影图像中的伪色及摩尔纹。图像传感器122由CMOS图像传感器及***电路构成，并且在水平方向上布置有m个像素，在垂直方向上布置有n个像素(n和m是2或更大的整数)。本实施例中的图像传感器122具有光瞳分割功能，并且能够利用图像数据来执行相位差AF。图像处理电路124利用由图像传感器122输出的图像数据，来生成用于相位差AF的数据，以及用于显示、记录和对比度AF(TVAF)的图像数据。

驱动/控制***具有传感器驱动电路123、图像处理电路124、照相机MPU 125、显示器126、操作开关组127、存储器128、相位差AF单元129，以及TVAF单元130。

传感器驱动电路123控制图像传感器122的操作，对获得的图像信号进行A/D转换，并且将转换后的图像信号发送到图像处理电路124及照相机MPU 125。图像处理电路124对由图像传感器122获得的图像数据，进行在数字照相机中通常进行的图像处理，诸如γ转换、白平衡处理、颜色插值处理及压缩编码处理。

照相机MPU(处理器)125进行与照相机主体120相关的全部计算及控制，并且控制传感器驱动电路123、图像处理电路124、显示器126、操作开关组127、存储器128、相位差AF单元129及TVAF单元130。照相机MPU 125经由支座M的信号线而连接到镜头MPU 117，并且与镜头MPU 117进行命令及数据的通信。照相机MPU 125向镜头MPU 117，发出获得透镜位置的请求、以预定驱动量来驱动光圈、聚焦透镜或变焦的请求、获得镜头单元100特有的光学信息的请求等。照相机MPU 125包含存储用于控制照相机操作的程序的ROM 125a、存储变量的RAM 125b，以及存储各种参数的EEPROM 125c。

显示器126由LCD等构成，并且显示关于照相机的摄像模式的信息、摄像前的预览图像、用于在摄像后进行检查的图像、焦点检测时的对焦状态显示图像等。操作开关组127由电源开关、释放(摄像触发)开关、变焦操作开关、摄像模式选择开关等构成。存储器128是可移除的闪存，并且记录获得的图像。

相位差AF单元129利用由图像处理电路124获得的用于焦点检测的数据，来进行基于相位差检测方法的焦点检测处理。具体而言，图像处理电路124生成由穿过摄像光学***中的一对光瞳区域的光束形成的一对图像的数据，作为用于焦点检测的数据，并且相位差AF单元129基于所述一对图像的数据的偏移量，来检测焦点偏移量。因此，本实施例中的相位差AF单元129不使用专用的AF传感器，而基于图像传感器122的输出来执行相位差AF(摄像面上相位差AF)。稍后，将详细描述相位差AF单元129的操作。

TVAF单元130基于由图像处理电路124生成的用于TVAF的评价值(图像数据的对比度信息)，来进行基于对比度检测方法的焦点检测处理。在基于对比度检测方法的焦点检测处理中，移动聚焦透镜104，并且检测评价值达到峰值的聚焦透镜位置，作为对焦位置。

因此，本实施例中的数字照相机既能够执行相位差AF，又能够执行TVAF，并且能够依照具体情形来选择性地使用相位差AF和TVAF，或者能够组合使用相位差AF和TVAF。

焦点检测操作的描述：相位差AF

下面，将进一步描述相位差AF单元129及TVAF单元130的操作。首先，将描述相位差AF单元129的操作。

图3A是示出本实施例中的图像传感器122中的像素阵列的图，并且示出了从镜头单元100侧观察到的覆盖二维CMOS区域传感器的垂直方向(Y方向)上的6行和水平方向(X方向)上的8列的范围的状态。图像传感器122配设有拜耳(Bayer)图案滤色器，其中，在奇数行中的像素上，从左边起交替地布置了绿色(G)和红色(R)滤色器，并且在偶数行中的像素上，从左边起交替地布置了蓝色(B)和绿色(G)滤色器。在像素211中，圆圈211i代表片上微透镜，并且多个矩形(即布置在片上微透镜内的矩形211a及211b)是光电转换单元。

在本实施例中的图像传感器122中，每个像素中的光电转换单元在X方向上被分割为两个部分，并且能够独立地读出各个光电转换单元的光电转换信号和光电转换信号之和。通过从光电转换信号之和中，减去光电转换单元中的一个的光电转换信号，能够获得与另一光电转换单元的光电转换信号相对应的信号。各个光电转换单元的光电转换信号能够被用作用于相位差AF的数据，并用于生成构成3D(3维)图像的视差图像。光电转换信号之和能够被用作通常的摄影图像数据。

现在，将描述在执行相位差AF的情况下的像素信号。如后所述，在本实施例中，由图3A中的微透镜211i以及分割的光电转换单元211a及211b，对摄像光学***的出射光束进行光瞳分割。对于同一像素行中布置的预定区域内的多个像素211，通过组合光电转换单元211a的输出而构造的图像被设置为AF图像A，并且通过组合光电转换单元211b的输出而构造的图像被设置为AF图像B。光电转换单元211a及211b的输出使用伪亮度(Y)信号，该伪亮度信号是通过如下的方式被计算出的，即将在滤色器的单位阵列中包括的绿色、红色、蓝色及绿色的输出相加。然而，也可以针对红色、蓝色及绿色中的每种颜色，来构造AF图像A及B。通过利用相关计算，来检测如上所生成的AF图像A与B之间的相对图像偏移量，能够检测预定区域中的焦点偏移量(散焦量)。在本实施例中，从图像传感器122中，既读出各像素中的光电转换单元中的一个的输出，又读出该像素中的两光电转换单元的输出之和。例如，在读出光电转换单元211a的输出、以及光电转换单元211a及211b的输出之和的情况下，通过从所述和中减去光电转换单元211a的输出，而获得光电转换单元211b的输出。由此，能够获得AF图像A、B两者，从而实现相位差AF。由于这种图像传感器是公知的，如在日本特开第2004-134867号公报中所公开的，因此，将省略对相应详情的进一步描述。

图3B是示出本实施例中的图像传感器122的读出电路的示例性结构的图。附图标记151表示水平扫描电路，并且附图标记153表示垂直扫描电路。在各像素的边界部分，布置了水平扫描行152a及152b以及垂直扫描行154a及154b，并且经由这些扫描行，将各光电转换单元的信号读出到外部。

请注意，除了上述的用于读出各像素的方法之外，本实施例中的图像传感器还具有以下两种读出模式。第一读出模式被称为“全像素读出模式”，这是用于捕获精细的静止图像的模式。在这种情况下，所有像素的信号均被读出。

第二读出模式被称为“稀疏读出模式”，这是用于记录运动图像或者仅显示预览图像的模式。由于在这种情况下的必要像素数小于全部像素的数量，因此，仅读出像素组中的、在X和Y两方向上以预定比率进行稀疏化之后剩余的像素。在需要高速读出的情况下，同样也使用稀疏读出模式。当在X方向上对像素进行稀疏化时，信号被相加，以实现S/N比的改善，而当在Y方向上对像素进行稀疏化时，被稀疏化的行中的信号输出被忽略。通常，也基于在第二读出模式下读出的信号，来执行相位差AF及对比度AF。

图4A及图4B是例示在本实施例中的图像捕获装置中的、摄像光学***的出射光瞳面与布置在像高0处(即像面中央附近)的图像传感器中的光电转换单元之间的共轭关系的图。图像传感器中的光电转换单元和摄像光学***的出射光瞳面被设计为具有通过片上微透镜的共轭关系。一般而言，摄像光学***的出射光瞳与如下的平面基本一致，在所述平面上，放置了用于调节光量的可变光圈。另一方面，本实施例中的摄像光学***是具有变倍功能的变焦透镜。依据光学类型，当进行变倍操作时，出射光瞳与像面的距离或者出射光瞳的尺寸改变。图4A及图4B示出了镜头单元100的焦距在广角端与远摄端之间的中央的状态。以该状态下的出射光瞳距离Zep作为标准值，而实现片上微透镜的形状以及适合于像高(X及Y坐标)的偏心参数的最佳设计。

在图4A中，附图标记101表示第一透镜组，附图标记101b表示保持第一透镜组的镜筒构件，并且附图标记104b表示保持聚焦透镜104的镜筒构件。附图标记102表示光圈，附图标记102a表示规定当光圈被打开时的孔径的孔径板，并且附图标记102b表示用于调节当光圈被缩小时的孔径的光圈叶片。请注意，附图标记101b、102a、102b及104b充当用于限制穿过摄像光学***的光束的构件，并且表示从像面观察到的光学虚像。光圈102附近的合成开口被定义为镜头的出射光瞳，并且如前所述，出射光瞳与像面的距离是Zep。

像素211被布置在像面中央附近，并且在本实施例中将被称为“中央像素”。中央像素211包括：从最下层起，光电转换单元211a及211b、互连层211e至211g、滤色器211h以及片上微透镜211i。两个光电转换单元通过片上微透镜211i，被投影到摄像光学***的出射光瞳面。换言之，摄像光学***的出射光瞳经由片上微透镜211i，被投影到光电转换单元的表面。

图4B示出了在摄像光学***的出射光瞳面上的、光电转换单元的投影图像，并且与光电转换单元211a及211b相对应的投影图像分别由EP1a及EP1b来表示。在本实施例中，图像传感器具有如下的像素，由该像素，既能够获得两个光电转换单元211a、211b中的一者的输出，又能够获得两光电转换单元的输出之和的输出。通过对穿过了投影图像EP1a、EP1b两者的区域的光束进行光电转换，来获得两光电转换单元的输出之和的输出，所述的投影图像EP1a、EP1b两者的区域大致覆盖摄像光学***的整个光瞳区域。

在图4A中，符号L表示穿过摄像光学***的光束的最外部，光束L被光圈的孔径板102a限制，并且在摄像光学***中，在投影图像EP1a及EP1b中基本上不出现渐晕。在图4B中，图4A中的光束L由TL来表示。在由TL表示的圆圈内，包括了光电转换单元的投影图像EP1a及EP1b的大部分，由此也能够发现，基本上不出现渐晕。由于光束L仅被光圈的孔径板102a限制，所以TL可以用102a来替换。此时，在像面中央，投影图像EP1a、EP1b的渐晕状态关于光轴对称，并且由光电转换单元211a、211b接收的光的量彼此相等。

在执行相位差AF的情况下，照相机MPU 125控制传感器驱动电路123，以从图像传感器122读出前述的两种输出。然后，照相机MPU 125向图像处理电路124，给出关于焦点检测区域的信息，并且向图像处理电路124给出如下的指令，即由焦点检测区域中包括的像素的输出来生成AF图像A及B的数据，并将该数据供给至相位差AF单元129。图像处理电路124依照该命令，生成AF图像A及B的数据，并将数据输出到相位差AF单元129。图像处理电路124还将RAW图像数据供给至TVAF单元130。

如上所述，图像传感器122针对相位差AF和对比度AF两者，而构成焦点检测装置的一部分。

请注意，虽然在这里描述的示例性结构中，出射光瞳被水平分割为两个部分，但是，图像传感器中的一些像素也可以具有出射光瞳被垂直分割为两个部分的结构。出射光瞳在水平和垂直两方向上被分割的结构也是可行的。作为配设出射光瞳被垂直分割的像素的结果，使得在相位差AF中，能够处置被摄体的水平对比度和垂直对比度两者。

(焦点检测操作的描述：对比度AF)

接下来，将利用图5来描述对比度AF(TVAF)。由照相机MPU 125和TVAF单元130彼此协作地，反复进行聚焦透镜的驱动以及评价值计算，由此实现对比度AF。

在RAW图像数据从图像处理电路124被输入到TVAF单元130时，AF评价信号处理电路401从拜耳图案信号中提取绿色(G)信号，并且进行伽马校正处理，以用于增强低亮度分量并抑制高亮度分量。虽然本实施例将描述利用绿色(G)信号执行TVAF的情况，但是，红色(R)、蓝色(B)及绿色(G)的所有信号都可以使用。可以利用全部的RGB颜色来生成亮度(Y)信号。在下面的描述中，由AF评价信号处理电路401生成的输出信号将被称为“亮度信号Y”，而不考虑要使用的信号的类型。

请注意，假定焦点检测区域是由照相机MPU 125在区域设置电路413中设置的。区域设置电路413生成门信号，该门信号用于选择设置的区域内的信号。门信号被输入到行峰值检测电路402、水平积分电路403、行最小值检测电路404、行峰值检测电路409、垂直积分电路406和410，以及垂直峰值检测电路405、407和411。此外，控制亮度信号Y被输入到各电路的定时，使得利用焦点检测区域内的亮度信号Y来生成各焦点评价值。请注意，可以依照焦点检测区域，在区域设置电路413中设置多个区域。

现在，将描述用于计算Y峰值评价值的方法。经过伽马校正的亮度信号Y被输入到行峰值检测电路402，并且在区域设置电路413中设置的焦点检测区域内，获得各水平行的Y行峰值。由垂直峰值检测电路405，在焦点检测区域内的垂直方向上保持行峰值检测电路402的输出的峰值，并且生成Y峰值评价值。Y峰值评价值是在确定高亮度被摄体和低亮度被摄体中有效的指标。

现在，将描述用于计算Y积分评价值的方法。经过伽马校正的亮度信号Y被输入到水平积分电路403，并且在焦点检测区域内的各水平行中，获得Y积分值。此外，由垂直积分电路406在焦点检测区域内的垂直方向上对水平积分电路403的输出进行积分，并且生成Y积分评价值。可以使用Y积分评价值，作为用于确定整个焦点检测区域的明度的指标。

现在，将描述用于计算Max-Min评价值的方法。经过伽马校正的亮度信号Y被输入到行峰值检测电路402，并且在焦点检测区域内，获得各水平行的Y行峰值。经过伽马校正的亮度信号Y还被输入到行最小值检测电路404，并且，在焦点检测区域内的各水平行中，检测Y的最小值。检测出的各水平行中的Y的行峰值和最小值被输入到减法器，并且(行峰值-最小值)被输入到垂直峰值检测电路407。垂直峰值检测电路407保持焦点检测区域内的垂直方向上的峰值，并且生成Max-Min评价值。Max-Min评价值是有效地用于确定低对比度和高对比度的指标。

现在，将描述用于计算区域峰值评价值的方法。使经过伽马校正的亮度信号Y穿过BPF 408，由此提取特定的频率分量，并生成焦点信号。该焦点信号被输入到行峰值检测电路409，并且在焦点检测区域内，获得各水平行中的行峰值。由垂直峰值检测电路411，将行峰值保持为焦点检测区域中的峰值，并且生成区域峰值评价值。区域峰值评价值即使在焦点检测区域内被摄体移动的情况下，也仅有少许变化，因而作为如下的指标，该指标能够有效地用于重新启动确定，即确定是否从对焦状态转变到用于再次寻找对焦点的处理。

现在，将描述用于计算全行积分评价值的方法。如区域峰值评价值一样，行峰值检测电路409在焦点检测区域内的各水平行中获得行峰值。接下来，行峰值检测电路409将行峰值输入到垂直积分电路410，并且在焦点检测区域内，在垂直方向上求行峰值对全部水平扫描行数的积分，以生成全行积分评价值。高频全行积分评价值由于积分的效果，而具有宽的动态范围和高的灵敏度，并且是主要的AF评价值。因此，在本实施例中，当简单地记述“焦点评价值”时，是指全行积分评价值。

照相机MPU 125中的AF控制单元150获得前述的各个焦点评价值，并且通过镜头MPU 117，使聚焦透镜104在沿光轴方向的预定方向上移动预定量。然后，AF控制单元150基于新获得的图像数据，来计算前述的各种评价值，并且检测全行积分评价值达到最大的聚焦透镜位置。

在本实施例中，在水平行方向和垂直行方向上计算各种AF评价值。由此，能够在两个正交的方向即水平及垂直方向上，针对被摄体对比度信息来进行焦点检测。

(焦点检测区域的描述)

图6是示出摄像范围内的示例性焦点检测区域的图。如上所述，基于从焦点检测区域中包括的像素获得的信号，来执行相位差AF和对比度AF两者。在图6中，用虚线表示的大矩形是摄像范围217，在该摄像范围217中，形成图像传感器122的像素。在摄像范围217中，设置了用于相位差AF的焦点检测区域218ah、218bh及218ch。在本实施例中，用于相位差AF的焦点检测区域218ah、218bh及218ch被设置在三个部分，即摄像范围217的中央部分，以及分别在摄像范围217的左侧和右侧的两个部分。另外，用于TVAF的焦点检测区域219a、219b及219c被设置为分别包围用于相位差AF的焦点检测区域218ah、218bh及218ch。请注意，图6示出了焦点检测区域的示例性设置，并且焦点检测区域的数量、位置及尺寸并不局限于图6中所示的。

(焦点检测处理流程的描述)

接下来，将参照图1A及图1B，来描述本实施例中的数字照相机中的自动聚焦(AF)操作。首先，将给出AF处理的概要的描述，之后将给出详细描述。在本实施例中，照相机MPU125最初将相位差AF应用于焦点检测区域218ah、218bh及218ch，以获得各焦点检测区域的焦点偏移量(散焦量)，以及散焦量的可靠性。如果在全部的焦点检测区域218ah、218bh及218ch中，均获得具有预定可靠性的散焦量，则照相机MPU 125基于散焦量，将聚焦透镜104移动到最近的被摄体的对焦位置。

另一方面，如果从焦点检测区域中的任何一个中，均未获得具有预定可靠性的散焦量，则照相机MPU 125针对包括未获得具有预定可靠性的散焦量的焦点检测区域的用于对比度AF的焦点检测区域，来获得焦点评价值。照相机MPU 125基于焦点评价值的改变与聚焦透镜104的位置之间的关系，针对与通过相位差AF获得的散焦量相对应的被摄体距离，来确定在较近侧是否存在被摄体。如果确定在较近侧存在被摄体，则照相机MPU 125在基于焦点评价值的改变的方向上，来驱动聚焦透镜104。

请注意，如果之前未获得焦点评价值，则不能获得焦点评价值的改变量。在这种情况下，如果从至少一个焦点检测区域中，获得了大于预定散焦量且具有预定可靠性的散焦量，则照相机MPU 125驱动聚焦透镜104，以便在焦点检测区域中的最近的被摄体上聚焦。如果未获得具有预定可靠性的散焦量，并且如果未获得大于预定散焦量的散焦量，则照相机MPU 125将聚焦透镜104驱动与散焦量无关的预定量。这是因为，如果基于小的散焦量来驱动聚焦透镜104，则在下次的焦点检测时，焦点评价值的改变很有可能是难以检测的。

在通过所述方法中的任何一种结束焦点检测时，照相机MPU 125计算各种校正值，并且校正焦点检测结果。然后，照相机MPU 125基于校正之后的焦点检测结果，来驱动聚焦透镜104。

下面，将利用图1A及图1B中所示的流程图，来描述上述AF处理的详情。以下的AF处理操作主要由照相机MPU125来执行，除非明确指出其他构件进行该操作。当照相机MPU 125通过向镜头MPU 117发送命令等来驱动或控制镜头单元100时，为了描述简单起见，存在规定照相机MPU 125进行该操作的情况。

在步骤S1中，照相机MPU 125设置焦点检测区域。在此，假设设置了诸如图6中所示的3个焦点检测区域，用于相位差AF及对比度AF。

在步骤S2中，照相机MPU 125将RAM 125b内的确定标志设置为1。

在步骤S3中，照相机MPU 125使图像传感器122曝光，读出图像信号，并且使图像处理电路124基于用于相位差AF的焦点检测区域218ah、218bh及218ch内的图像数据，来生成用于相位差AF的图像信号。照相机MPU 125还使图像处理电路124向TVAF单元130，供给由图像处理电路124生成的RAW图像数据，并且使TVAF单元130基于用于TVAF的焦点检测区域219a、219b及219c内的像素数据，来计算评价值。此外，在如图23A所示在像面上设置了坐标的情况下，各焦点检测区域的重心的坐标(x,y)被存储。请注意，在生成用于相位差AF的图像信号之前，可以在图像处理电路124中，应用用于校正出射光瞳的非对称性的处理(参见日本特开第2010-117679号公报)，所述的出射光瞳的非对称性是由于光束的渐晕导致的，所述的光束的渐晕是由摄影透镜的透镜框等引起的。在照相机MPU 125中的RAM 125b中，存储由TVAF单元130计算出的焦点评价值。

在步骤S4中，照相机MPU 125确定是否检测出焦点评价值的可靠峰值(极大值)。如果已检测出可靠峰值，则照相机MPU 125使处理前进到步骤S20，以结束焦点检测处理。请注意，虽然用于计算焦点评价值的峰值的可靠性的方法不受限制，但是作为可选方案，例如，可以采用利用日本特开第2010-78810号公报中的图10至图13描述的方法。具体而言，通过将焦点评价值的最大值与最小值之差、以大于或等于固定值(SlopeThr)的倾斜度倾斜的部分的长度、以及倾斜部分的斜率，与各个阈值进行比较，由此确定检测出的峰值是否表示曲线的顶点。如果所有的阈值条件均被满足，则能够确定峰值是可靠的。

在本实施例中，将相位差AF和对比度AF并用。由于这一原因，如果已确认在同一焦点检测区域或其他焦点检测区域中，存在较近侧的被摄体，则即使检测出可靠的焦点评价值，也可以使处理前进到步骤S5，而不结束焦点检测。然而，在这种情况下，存储了与可靠的焦点评价值峰值相对应的聚焦透镜104的位置，并且如果在步骤S5及后续步骤中的处理中，未获得可靠的焦点检测结果，则使用存储的聚焦透镜104的位置作为焦点检测结果。

在步骤S5中，相位差AF单元129针对焦点检测区域218ch、218ah及218bh中的各个，来计算从图像处理电路124供给的一对图像信号间的偏移量(相位差)，并且利用预先存储的转换系数，将相位差转换为散焦量。在此，也对计算出的散焦量的可靠性进行确定，并且在后续的AF处理中，仅使用被确定为具有预定可靠性的焦点检测区域的散焦量。由于由透镜框等导致的渐晕的影响，随着散焦量的变大，在一对图像信号间检测到的相位差包含更多的误差。由于这一原因，在获得的散焦量大于阈值的情况下，在一对图像信号的形状间的一致度低的情况下，或者在图像信号的对比度低的情况下，能够确定获得的散焦量不具有预定可靠性(即，具有低的可靠性)。以下，确定获得的散焦量具有预定可靠性的情况将被表述为“能够计算出散焦量”。由于某种原因而不能计算出散焦量的情况，以及确定散焦量的可靠性低的情况，将被表述为“不能计算出散焦量”。

在步骤S6中，照相机MPU 125进行如下的检查，即是否在步骤S1中设置的所有的用于相位差AF的焦点检测区域218ah、218bh及218ch中，均能够计算出散焦量。如果在所有焦点检测区域中均能够计算出散焦量，则照相机MPU 125使处理前进到步骤S20，并且在计算出的散焦量之中，针对计算出表示在最近侧存在被摄体的散焦量的焦点检测区域，来计算垂直/水平BP校正值(BP1)。在此，之所以选择最近侧的被摄体，是因为在一般情况下，摄影者希望聚焦的被摄体经常存在于较近侧。垂直/水平BP校正值(BP1)是如下的值，其用于校正如下两个焦点检测结果之差，其中一个焦点检测结果是在针对被摄体的水平对比度进行焦点检测的情况下的，另一焦点检测结果是在针对被摄体的垂直对比度进行焦点检测的情况下的。

一般的被摄体在水平和垂直两方向上都具有对比度，并且也在考虑水平和垂直两方向上的对比度的同时，来评价摄影图像的聚焦状况。另一方面，当如同在上述的基于相位差检测方法的AF中一样、仅进行水平方向上的焦点检测时，在水平焦点检测结果与摄影图像的水平和垂直两方向上的聚焦状况之间，出现误差。由于摄像光学***中的像散等，而出现该误差。垂直/水平BP校正值(BP1)是用于校正该误差的校正值，并且，在考虑选择的焦点检测区域、聚焦透镜104的位置、表示变焦状态的第一透镜组101的位置的同时，来计算该BP1。稍后，将描述计算方法的详情。

在步骤S21中，照相机MPU 125针对作为步骤S20中的校正值计算的目标的焦点检测区域，利用垂直或水平对比度信息来计算颜色BP校正值(BP2)。颜色BP校正值(BP2)是由摄像光学***中的色像差生成的，并且，由于在焦点检测中使用的信号的颜色平衡与在摄影图像或显影图像中使用的信号的颜色平衡之差，而生成该BP2。例如，在本实施例中的对比度AF中，焦点评价值是基于具有绿色(G)滤色器的像素(绿色像素)的输出而生成的，因而，主要检测绿色的波长的对焦位置。然而，由于摄影图像是利用全部的RGB颜色而生成的，因此，如果红色(R)或蓝色(B)的对焦位置与绿色(G)的不同(即，存在轴向色像差)，则出现从基于焦点评价值的焦点检测结果的偏移(误差)。用于校正该误差的校正值是颜色BP校正值(BP2)。稍后，将详细描述用于计算颜色BP校正值(BP2)的方法。

在步骤S22中，照相机MPU 125利用在垂直或水平方向上的绿色信号或亮度信号Y的对比度信息，针对校正目标焦点检测区域来计算特定颜色的空间频率BP校正值(BP3)。空间频率BP校正值(BP3)主要是由于摄像光学***中的球面像差而生成的，并且，由于在焦点检测中使用的信号的评价频率(频带)与在欣赏摄影图像时的评价频率(频带)之差，而生成该BP3。由于如上所述，焦点检测时的图像信号是在第二模式下从图像传感器读出的，因此，输出信号已经过相加和稀疏化。由于这一原因，相比于利用在第一读出模式下读出的全部像素的信号而生成的摄影图像，在焦点检测中使用的输出信号具有较低的评价频带。使用空间频率BP校正值(BP3)，来校正由于所述的评价频带之差而产生的焦点检测中的偏移。稍后，将详细描述用于计算空间频率BP校正值(BP3)的方法。

在步骤S23中，照相机MPU 125利用计算出的3种校正值(BP1，BP2，BP3)，依照下面的式(1)来校正焦点检测结果DEF_B，并且计算校正之后的焦点检测结果DEF_A。请注意，焦点检测结果DEF_B是如下两个聚焦透镜位置之差，其中一个聚焦透镜位置是当前的聚焦透镜位置，另一聚焦透镜位置在使用通过执行相位差AF而获得的焦点检测结果的情况下，对应于散焦量，或者在使用通过执行对比度AF而获得的焦点检测结果的情况下，对应于焦点评价值的峰值。

DEF_A＝DEF_B+BP1+BP2+BP3...(1)

在本实施例中，用于校正焦点检测结果的校正值是分3个步骤计算的，次序为“垂直/水平”(S20)、“颜色”(S21)及“空间频率”(S22)。

在一开始，计算如下原因导致的误差，作为垂直/水平BP校正值(BP1)，导致所述误差的原因如下：即在焦点检测中，使用一个方向上的对比度信息，而在欣赏摄影图像时的评价中，则使用垂直和水平两方向上的对比度信息。

接下来，分离垂直/水平BP的影响，并且在一个方向上的对比度信息中，在摄影图像中使用的信号的颜色与在焦点检测时使用的信号的颜色之间，计算对焦位置之差，作为颜色BP校正值(BP2)。

此外，在一个方向上的对比度信息中，计算如下的对焦位置之差，作为空间频率BP校正值(BP3)，导致产生所述对焦位置之差的，是绿色或者亮度信息的特定颜色的、在欣赏摄影图像时与在焦点检测时的评价频带之差。

由此，通过分别计算3种误差，实现了计算量的降低，以及在镜头或照相机中要存储的数据量的降低。

在步骤S24中，照相机MPU 125基于利用式(1)计算的校正之后的散焦量DEF_A，通过镜头MPU 117来驱动聚焦透镜104。

在步骤S25中，照相机MPU 125提供表示如下焦点检测区域的显示(AF框显示)，使得该AF框显示例如在显示器126上被叠加在实时取景图像上，并且结束AF处理，所述焦点检测区域是计算出在聚焦透镜104的驱动中使用的散焦量的焦点检测区域。

另一方面，如果在步骤S6中，存在不能计算出散焦量的焦点检测区域，则照相机MPU 125使处理前进到图1B中的步骤S7。在步骤S7中，照相机MPU 125确定确定标志是否为1。当从AF操作开始起、一次也没有进行过聚焦透镜的驱动时，确定标志是1。如果曾进行过聚焦透镜的驱动，则确定标志是0。如果确定标志是1，则照相机MPU 125使处理前进到步骤S8。

如果在步骤S8中，照相机MPU 125在焦点检测区域中的任何一个中均不能计算出散焦量，或者如果计算出的散焦量之中的、表示在最近侧存在被摄体的散焦量小于或等于预定阈值A，则照相机MPU 125使处理前进到步骤S9。在步骤S9中，照相机MPU 125将聚焦透镜，向较近侧驱动预定量。

在此，将描述为何在步骤S8的结果为是(Yes)的情况下将透镜驱动预定量。首先，在多个焦点检测区域之中的任何区域中不能计算出散焦量的情况是在该时刻不能找到要进行聚焦的被摄体的情况。由于这一原因，在确定不能进行聚焦之前，针对全部的焦点检测区域，将透镜驱动预定量，以便检查要进行聚焦的被摄体的存在，进而能够确定后述的焦点评价值的改变。另外，计算出的散焦量之中的、表示在最近侧存在被摄体的散焦量小于或等于预定阈值A的情况是，在该时刻存在几乎处于对焦状态的焦点检测区域的情况。在这种情形下，将透镜驱动预定量，以便检查如下的可能性，即在不能计算出的散焦量的焦点检测区域中，在较近侧是否可能还存在在该时刻未检测出的被摄体，由此，能够确定后述的焦点评价值的改变。

请注意，可以考虑针对摄像光学***的F值和/或透镜驱动量的、摄像面上的焦点移动量的灵敏度，来确定在步骤S9中使聚焦透镜被驱动的预定量。

另一方面，如果步骤S8中的结果为否(No)，即如果计算出的散焦量之中的、表示在最近侧存在被摄体的散焦量大于预定阈值A，则处理前进到步骤S10。在这种情况下，存在能够计算出散焦量的焦点检测区域，但是该焦点检测区域未处于对焦状态。由于这一原因，在步骤S10中，照相机MPU 125基于计算出的散焦量之中的、表示在最近侧存在被摄体的散焦量，来驱动透镜。

在步骤S9或S10中驱动透镜之后，照相机MPU 125使处理前进到步骤S11，将确定标志设置为0，并且使处理返回到图1A中的步骤S3。

如果在步骤S7中，确定标志不是1(即，确定标志是0)，则照相机MPU 125使处理前进到步骤S12。在步骤S12中，照相机MPU 125进行如下的确定，即与不能计算出散焦量的焦点检测区域相对应的用于TVAF的焦点检测区域中的焦点评价值，在透镜的驱动之前和之后是否改变了预定阈值B或更大。随着焦点评价值在一些情况下的增加和在其他情况下的减小，在步骤S12中，确定焦点评价值的改变量的绝对值是否大于或等于预定阈值B。

在此，焦点评价值的改变量的绝对值大于或等于预定阈值B的情况是指，虽然不能计算出散焦量，但是能够基于焦点评价值的增加或减小，来检测被摄体的模糊状态的改变。由于这一原因，在本实施例中，即使在不能通过相位差AF检测出散焦量的情况下，也基于焦点评价值的增加或减小来确定被摄体的存在，并且继续AF处理。由此，能够对具有大的散焦量并且不能通过相位差AF检测出的被摄体，来进行焦点调节。

在此，依照透镜驱动量，来改变在确定中使用的预定阈值B。如果透镜驱动量是大的，则与在小的透镜驱动量的情况下相比，将较大的值设置为阈值B。这是因为，如果存在被摄体，则依照透镜驱动量的增加，焦点评价值的改变量增加。各个透镜驱动量的阈值B被存储在EEPROM 125c中。

如果焦点评价值的改变量的绝对值大于或等于阈值B，则照相机MPU 125使处理前进到步骤S13，并且进行如下的确定，即焦点评价值的改变量大于或等于阈值B的焦点检测区域，是否只是表示在无限远侧存在被摄体的焦点检测区域。焦点检测区域表示在无限远侧存在被摄体的情况是当透镜驱动的驱动方向是较近方向时焦点评价值减小的情况，或者是当透镜驱动的驱动方向是无限远方向时焦点评价值增加的情况。

如果焦点评价值的改变量大于或等于阈值B的焦点检测区域，只是表示在无限远侧存在被摄体的焦点检测区域，则照相机MPU 125使处理前进到步骤S14，并且将透镜向较近侧驱动预定量。这是因为，在焦点评价值的改变量大于或等于阈值B的焦点检测区域中，包括了表示在较近侧存在被摄体的焦点检测区域。请注意，使较近侧的被摄体优先的原因如上所述。

另一方面，在步骤S13中，如果焦点评价值的改变量大于或等于阈值B的焦点检测区域，只是表示在无限远侧存在被摄体的焦点检测区域，则照相机MPU 125使处理前进到步骤S15。在步骤S15中，照相机MPU 125确定是否存在能够计算出散焦量的焦点检测区域。在存在能够计算出散焦量的焦点检测区域的情况下(S15：是)，使相位差AF的结果优先于基于焦点评价值的在无限远侧的被摄体的存在，因而，照相机MPU 125使处理前进到图1A中的步骤S20。

如果不存在能够计算出散焦量的焦点检测区域(S15：否)，则表示被摄体的存在的信息只是焦点评价值的改变。由于这一原因，在步骤S16中，照相机MPU 125基于焦点评价值的改变，将透镜向无限远侧驱动预定量，并且使处理返回到图1A中的步骤S3。

可以考虑能够通过相位差AF检测出的散焦量，来确定在步骤S14及S16中使透镜被驱动的预定量。虽然可检测的散焦量依据被摄体而不同，但是，透镜驱动量被预先设置，以防止当从不能进行焦点检测的状态来驱动透镜时，被摄体不能被检测出而通过的情形。

如果焦点评价值的改变量的绝对值小于预定阈值B(S12：否)，则照相机MPU 125使处理前进到步骤S17，并且确定是否存在能够计算出散焦量的焦点检测区域。如果在焦点检测区域中的任何一个中均不能计算出散焦量，则照相机MPU 125使处理前进到步骤S18，将透镜驱动到预定的固定点，之后进一步使处理前进到步骤S19，在显示器126上进行表示非对焦状态的显示，并且结束AF处理。这是如下的情况，即不存在能够计算出散焦量的焦点检测区域，并且不存在焦点评价值在透镜驱动之前和之后有改变的焦点检测区域。在这种情况下，由于没有信息表示被摄体的存在，因此，照相机MPU 125确定不能进行聚焦，并且结束AF处理。

另一方面，如果在步骤S17中存在能够计算出散焦量的焦点检测区域，则照相机MPU 125使处理前进到图1A中的步骤S20，校正检测的散焦量(S20至S23)，并且在步骤S24中，将聚焦透镜104驱动到对焦位置。之后，在步骤S25中，照相机MPU 125在显示器126上进行表示对焦状态的显示，并且结束AF处理。

用于计算垂直/水平BP校正值的方法

接下来，将利用图7至图8B，来描述在图1A中的步骤S20中计算垂直/水平BP校正值(BP1)的方法。图7是示出垂直/水平BP校正值(BP1)计算处理的详情的流程图。

在步骤S100中，照相机MPU 125获得与在步骤S1中预先设置的焦点检测区域相对应的垂直/水平BP校正信息。垂直/水平BP校正信息是相对于水平方向上的对焦位置的、垂直方向上的对焦位置的差的信息。在本实施例中，垂直/水平BP校正信息被预先存储在镜头单元100中的镜头存储器118中，并且，照相机MPU 125通过向镜头MPU 117进行相应的请求，来获得垂直/水平BP校正信息。然而，也可以把垂直/水平BP校正信息与镜头单元的标识信息相关联地存储在照相机RAM 125b的非易失性区域中。

图8A示出了示例性的垂直/水平BP校正信息。虽然在此示出了与图6中的中央的焦点检测区域219a及218ah相对应的垂直/水平BP校正信息的示例，但是，还存储有与其他的焦点检测区域219c、218ch、219b及218bh相对应的垂直/水平BP校正信息。然而，在关于摄像光学***的光轴的对称位置，所存在的焦点检测区域的焦点检测校正值在设计上是彼此相等的。由于在本实施例中，焦点检测区域219c、218ch以及焦点检测区域219b、218bh分别满足非对称关系，因此，可以存储各对中的焦点检测区域中的一个的垂直/水平BP校正信息。另外，如果依据焦点检测区域的位置、校正值未显著改变，则可以将校正值存储为共有值。

在图8A中所示的示例中，摄像光学***中的变焦位置(视角)和聚焦透镜位置(对焦距离)各自被分割为8个区域，并且，针对各个区域而存储了焦点检测校正值BP111至BP188。随着分割的区域数越大，能够针对摄像光学***中的第一透镜组101的位置和聚焦透镜104的位置，获得更精确的校正值。另外，在对比度AF和相位差AF中，均能够使用垂直/水平BP校正信息。

在步骤S100中，照相机MPU 125获得与适合于校正目标焦点检测结果的变焦位置及聚焦透镜位置相对应的校正值。

在步骤S101中，照相机MPU 125确定在校正目标焦点检测区域中，是否针对水平和垂直两方向均获得了可靠的焦点检测结果。如上所述，用于确定焦点检测结果的可靠性的方法是关于相位差AF和对比度AF两者的。由于在本实施例中的相位差AF中仅进行水平焦点检测，所以通过对比度AF，来获得针对水平和垂直两方向的可靠的焦点检测结果。由于这一原因，在以下关于垂直/水平BP校正值的描述中，假设采用对比度AF，然而，在水平和垂直两方向上进行基于相位差AF的焦点检测的情况下，也可以进行类似的处理。如果在步骤S101中，确定水平和垂直的焦点检测结果都是可靠的，则照相机MPU 125使处理前进到步骤S102。

在步骤S102中，照相机MPU 125确定水平焦点检测结果与垂直焦点检测结果之差是否为适当的。进行该处理的目的，是为了应对在远处与近处的被摄体之间的焦点的偏移问题，当远距离和近距离的被摄体被包括在焦点检测区域中时，出现该问题。例如，如果远处被摄体具有水平对比度，并且近处被摄体具有垂直对比度，则存在如下的情况，即绝对值大于由摄像光学***中的像散导致的误差，或者焦点检测结果具有相反的符号。如果水平焦点检测结果与垂直焦点检测结果之差大于预定的确定值C，则照相机MPU 125确定该差是不适当的(即，发生了焦点的偏移)。然后，照相机MPU 125选择水平方向或垂直方向，作为表示在更近侧的焦点检测结果的方向，并且使处理前进到步骤S104。请注意，由于上述原因，可以把确定值C，唯一地确定为是显著超过由像差等导致的可能的差的值，或者可以利用在步骤S100中获得的校正信息，来设置确定值C。

如果在步骤S102中，确定水平焦点检测结果与垂直焦点检测结果之差是适当的，则照相机MPU 125使处理前进到步骤S106。

另一方面，如果在步骤S101中，在水平方向和垂直方向中的仅任一方向上的焦点检测结果是可靠的，或者如果在步骤S102中，水平方向和垂直方向中的仅一者被选择，则照相机MPU 125使处理前进到步骤S104。在步骤S104中，照相机MPU 125选择焦点检测结果的方向。照相机MPU 125选择计算出可靠的焦点检测结果的方向，或者在关于焦点的偏移的确定中计算出与在更近侧的被摄体相对应的焦点检测结果的方向。

接下来，在步骤S105中，照相机MPU 125确定是否能够进行水平方向和垂直方向上的加权。当执行步骤S105时，从焦点评价值的可靠性以及焦点的偏移的观点出发，即使在水平和垂直两方向上均未获得可靠的焦点检测结果，也再次进行用于计算垂直/水平BP校正值的确定。现在，将利用图8B来详细描述这一做法的原因。

图8B是示出在选择的焦点检测区域中的聚焦透镜104的位置与焦点评价值之间的示例性关系的图。在图8B中，曲线E_h及E_v表示通过对比度AF检测出的水平焦点评价值及垂直焦点评价值的改变。符号LP1、LP2及LP3表示聚焦透镜位置。图8B示出了如下的情况，即从水平焦点评价值E_h中，获得LP3作为可靠的焦点检测结果，并且从垂直焦点评价值E_v中，获得LP1作为可靠的焦点检测结果。由于LP1和LP3显著不同，所以确定发生了焦点的偏移，并且在步骤S104中，选择作为在更近侧的焦点检测结果的水平焦点检测结果LP3。

在这种情形下，在步骤S105中，照相机MPU 125确定在选择的水平焦点检测结果LP3附近，是否存在垂直焦点检测结果。由于在图8B中的情形下存在LP2，因此，照相机MPU125确定能够进行水平及垂直方向上的加权，使处理前进到步骤S106，并且在考虑焦点检测结果LP2的影响的同时，计算焦点检测结果LP3的校正值。

假定在步骤S100中，获得了作为图8A中的一个要素的BP1_B，作为垂直/水平BP校正信息，则图8B中的LP3处的水平焦点评价值是E_hp，并且LP2处的垂直焦点评价值是E_vp。在这种情况下，在步骤S106中，照相机MPU 125基于如下的比例，依照下面的式(2)来计算垂直/水平BP校正值BP1，所述比例的分子是在与经过校正的方向正交的方向上的焦点评价值，分母是焦点评价值的总和。

BP1＝BP1_B×E_vp/(E_vp+E_hp)×(+1)...(2)

由于在本实施例中计算针对水平焦点检测结果的校正值，所以利用式(2)来计算校正值BP1，但是，当校正垂直焦点检测结果时，可以利用下面的式(3)来进行计算。

BP1＝BP1_B×E_hp/(E_vp+E_hp)×(-1)...(3)

如果在步骤S102中，确定水平焦点检测结果与垂直焦点检测结果之差是适当的，则在较近侧的焦点检测结果是水平检测结果的情况下利用式(2)，或者在垂直检测结果的情况下利用式(3)，来计算校正值BP1。

从式(2)及式(3)中能够清楚地看出，基于表示焦点评价值大的信息，在确定被摄体包含大量的对比度信息的同时，来计算垂直/水平BP校正值(BP1)。如上所述，垂直/水平BP校正信息是：

(仅在垂直方向上具有对比度信息的被摄体的焦点检测位置)-(仅在水平方向上具有对比度信息的被摄体的焦点检测位置)。

由于这一原因，用于校正水平焦点检测结果的校正值BP1的符号，与用于校正垂直焦点检测结果的校正值BP1的符号相反。在结束步骤S106中的处理时，照相机MPU 125结束垂直/水平BP校正值计算处理。

另一方面，如果在步骤S105中确定在选择的水平焦点检测结果LP3附近不存在垂直焦点检测结果，则照相机MPU 125使处理前进到步骤S103。在步骤S103中，照相机MPU 125确定被摄体基本上仅在一个方向上包含对比度信息，因而，设置BP1＝0，并且垂直/水平BP校正值计算处理结束。

因此，在本实施例中，依照在不同方向上的被摄体的对比度信息来计算校正值，因而，能够依照被摄体的图案精确地计算校正值。请注意，虽然在图8B中，描述了发生关于被摄体的焦点检测结果的冲突的情况，但是，当在水平和垂直方向上各自检测出一个极大值、并且焦点检测结果中的一个是不可靠的时，也基于类似的思路来计算校正值。

然而，步骤S106中的校正值计算方法并不局限于此。例如，如果如同在本实施例中的相位差AF中一样，仅能够在水平方向上进行焦点检测，则在假定被摄体在水平方向上的对比度信息量与在垂直方向上相同的同时，来计算校正值。在这种情况下，可以通过将E_hp＝E_vp＝1代入上面的式(2)或式(3)，来计算校正值。通过进行该处理，校正精度降低，但是校正值计算的负荷减小。

虽然上面描述了对比度AF的焦点检测结果，但是，也可以对相位差AF的焦点检测结果进行类似的处理。可以使用在相位差AF中的相关计算中计算的相关量的改变量，作为在校正值计算中的加权的系数。在这种情况下，如同在被摄体的明度与暗度之差大的情况下一样，或者如同在具有明度与暗度之差的边缘的数量多的情况下一样，利用随着被摄体的对比度信息的量越大、则相关量的改变量越大的事实。评价值并不局限于相关量的改变量，并且可以是任何一种评价值，只要利用该评价值能够获得类似的关系即可。

因此，通过利用垂直/水平BP校正值来校正焦点检测结果，能够进行精确的焦点检测，而不必考虑被摄体在各方向上的对比度信息的量。此外，由于利用诸如图8A中所示的共有校正信息，来计算水平及垂直校正值，因此，与针对各个方向存储校正值的情况相比，能够降低校正信息的存储容量。

如果各个方向上的焦点检测结果是显著不同的，则不使用这些焦点检测结果来计算垂直/水平BP校正值，因而，能够降低焦点检测结果的冲突的影响。此外，在假定接受焦点检测结果的冲突的情况下，也能够基于各个方向上的焦点评价值中的哪些是大的或小的，来对校正值进行加权，由此进行更精确的校正。

用于计算颜色BP校正值的方法

接下来，将利用图9A至图9C，来描述在图1A中的步骤S21中进行的颜色BP校正值(BP2)计算的方法。图9A是示出颜色BP校正值(BP2)计算处理的详情的流程图。

在步骤S200中，照相机MPU 125获得与在步骤S1中预先设置的焦点检测区域相对应的颜色BP校正信息。颜色BP校正信息是如下的信息，即利用绿色(G)信号检测的对焦位置与利用其他颜色(红色(R)，蓝色(B))检测的对焦位置之差。在本实施例中，颜色BP校正信息被预先存储在镜头单元100中的镜头存储器118中，并且照相机MPU 125通过向镜头MPU 117进行相应的请求，来获得颜色BP校正信息。然而，也可以将颜色BP校正信息存储在照相机RAM 125b的非易失性区域中。

随着分割的区域数越大，能够针对摄像光学***中的第一透镜组101的位置和聚焦透镜104的位置，获得更精确的校正值。另外，在对比度AF和相位差AF中，均能够使用颜色BP校正信息。

在步骤S200中，照相机MPU 125获得与适合于校正目标焦点检测结果的变焦位置及聚焦透镜位置相对应的校正值。图9B及图9C示出了示例性的颜色BP校正值。虽然在此示出了与图6中的中央的焦点检测区域219a及218ah相对应的颜色BP校正信息的示例，但是，还存储有与其他的焦点检测区域219c、218ch、219b及218bh相对应的颜色BP校正信息。然而，在关于摄像光学***的光轴的对称位置，所存在的焦点检测区域的焦点检测校正值在设计上是彼此相等的。由于在本实施例中，焦点检测区域219c、218ch以及焦点检测区域219b、218bh分别满足该非对称关系，因此，可以存储各对中的焦点检测区域中的一个的颜色BP校正信息。另外，如果依据焦点检测区域的位置，校正值未显著改变，则可以将校正值存储为共有值。

在步骤S201中，照相机MPU 125计算颜色BP校正值。如果在步骤S200中，获得了BP_R作为图9B中的一个要素，并且获得了BP_B作为图9C中的一个要素，则照相机MPU 125依照下面的式(4)来计算颜色BP校正值BP2。

BP2＝K_R×BP_R+K_B×BP_B...(4)

在此，K_R及K_B是针对各颜色的校正信息的系数。这些系数是与如下关系相关的值，所述关系即被摄体中包含的红色(R)及蓝色(B)信息的量相对于绿色(G)信息的量是较大的，对于包含大量的红色的被摄体，K_R取较大的值，并且对于包含更大量的蓝色的被摄体，K_B取较大的值。对于包含更大量的绿色的被摄体，K_R和K_B均取小的值。可以基于被摄体的代表性的光谱信息，预先设置K_R及K_B。如果能够检测出被摄体的光谱信息，则可以依照被摄体的光谱信息来设置K_R及K_B。在步骤S201中的颜色BP校正值的计算结束之后，照相机MPU 125结束颜色BP校正值计算处理。

请注意，虽然在本实施例中，如图8A及图9B至9C所示，针对各个焦点检测区域以表格的形式存储校正值，但是，用于存储校正值的方法并不局限于此。例如，可以采用如下的结构，即以图像传感器与摄像光学***的光轴的交点作为原点，并且以图像捕获装置的水平及垂直方向分别作为X轴及Y轴，来设置坐标系，并且利用X和Y的函数，来获得焦点检测区域的中心坐标处的校正值。在这种情况下，能够削减要被存储作为焦点检测校正值的信息的量。

在本实施例中，假设校正值不依赖于被摄体的图案具有的空间频率信息，来计算在如下的焦点检测中使用的校正值，在所述焦点检测中，利用垂直/水平BP校正信息或者颜色BP校正信息来进行计算。由于这一原因，能够进行精确的校正，而不会增加要存储的校正信息的量。然而，用于计算校正值的方法并不局限于此。如同后述的用于计算空间频率BP校正值的方法一样，可以利用针对各空间频率的垂直/水平BP校正信息或者颜色BP校正信息，依照被摄体的空间频率分量来计算校正值。

用于计算空间频率BP校正值的方法

接下来，将利用图10A至图10C，来描述在图1A中的步骤S22中进行的空间频率BP校正值(BP3)计算的方法。图10A是示出空间频率BP校正值(BP3)计算处理的详情的流程图。

在步骤S300中，照相机MPU 125获得空间频率BP校正信息。空间频率BP校正信息是关于针对被摄体的各空间频率的摄像光学***中的图像形成位置的信息。在本实施例中，空间频率BP校正信息被预先存储在镜头单元100中的镜头存储器118中，并且，照相机MPU125通过向镜头MPU 117进行相应的请求，来获得空间频率BP校正信息。然而，也可以将空间频率BP校正信息存储在照相机RAM 125b的非易失性区域中。

请注意，在本实施例中，假定针对各个焦点检测区域来存储空间频率BP校正信息，然而，存储校正值的方式并不局限于此。例如，如图23A所示，图像传感器与摄像光学***的光轴的交点被定义为原点，基于分别与图像传感器122的水平方向和垂直方向相对应的X轴和Y轴，来设置坐标系，并且例如获得焦点检测区域中的中心坐标处的校正值，作为X和Y的函数。在这种情况下，能够削减要被存储作为焦点检测校正值的信息的量。

下面，将利用示出摄像光学***的散焦MTF(调制传递函数)的图10B，来描述示例性的空间频率BP校正信息。图10B中的横轴、纵轴分别示出聚焦透镜104的位置和MTF的强度。图10B中所示的4条曲线是针对各个空间频率的MTF曲线，并且表示如下的情况，即空间频率以MTF1、MTF2、MTF3及MTF4的次序，从低频率改变到高频率。空间频率F1(lp/mm)的MTF曲线对应于MTF1，同样，空间频率F2、F3及F4(lp/mm)分别对应于MTF2、MTF3及MTF4。LP4、LP5、LP6及LP7表示与各个散焦MTF曲线的极大值相对应的聚焦透镜104的位置。请注意，通过对图10B中的曲线进行离散采样，而获得存储的空间频率BP校正信息。作为示例，在本实施例中，针对一条MTF曲线，对10个聚焦透镜位置的MTF数据进行采样，并且例如针对MTF1，将10组数据存储为MTF1(n)(1≤n≤10)。

与垂直/水平BP校正信息及颜色BP校正信息类似地，针对焦点检测区域的各位置，将摄像光学***的变焦位置(视角)以及聚焦透镜位置(对焦距离)分割为8个区域，并且存储各区域的空间频率BP校正信息。随着分割的区域数越大，能够针对摄像光学***中的第一透镜组101的位置和聚焦透镜104的位置，获得更精确的校正值。另外，在对比度AF和相位差AF中，均能够使用空间频率BP校正信息。

在步骤S300中，照相机MPU 125获得与适合于校正目标焦点检测结果的变焦位置及聚焦透镜位置相对应的校正值。

在步骤S301中，照相机MPU 125计算当在校正目标焦点检测区域中执行对比度AF和相位差AF时使用的信号的频带。在本实施例中，照相机MPU 125在计算AF评价频带的同时，考虑到被摄体、摄像光学***、图像传感器的采样频率以及在评价中使用的数字滤波器的影响。稍后，将描述用于计算AF评价频带的方法。

接下来，在步骤S302中，照相机MPU 125计算在摄影图像中使用的信号的频带。如同在步骤S302中的AF评价频带的计算中一样，照相机MPU 125在计算摄影图像评价频带的同时，考虑到被摄体、摄像光学***、图像传感器的频率特性以及欣赏摄影图像的人的评价频带的影响。

现在，将利用图11A至图11F，来描述在步骤S301及S302中进行的AF评价频带和摄影图像评价频带的计算。图11A至图11F以横轴、纵轴分别表示空间频率和强度，由此来表示针对各个空间频率的强度。

图11A示出了被摄体的空间频率特性(I)。横轴上的F1、F2、F3及F4是与图10B中的MTF曲线(MTF1至MTF4)相对应的空间频率。Nq表示奈奎斯特(Nyquist)频率，其取决于图像传感器122的像素间距。在后述的图11B至图11F中，也类似地示出了F1至F4及Nq。在本实施例中，使用预先存储的代表值作为被摄体的空间频率特性(I)。在图11A中由连续曲线表示的被摄体的空间频率特性(I)实际上具有离散值I(n)(1≤n≤4)，这些离散值I(n)对应于空间频率F1、F2、F3及F4。

虽然本实施例使用预先存储的代表值作为被摄体的空间频率特性，但是，可以依照进行焦点检测的被摄体，来改变要使用的被摄体的空间频率特性。可以对通过摄像获得的图像信号应用FFT处理等，由此获得被摄体的空间频率信息(功率谱)。在这种情况下，虽然计算处理的量增加，但是，能够计算出适合于实际进行焦点检测的被摄体的校正值，因而，能够进行精确的焦点检测。简单而言，可以依据被摄体的对比度信息是大还是小，来适当地使用预先存储的数种空间频率特性。

图11B示出了摄像光学***的空间频率特性(O)。该信息可以通过镜头MPU 117来获得，或者可以被存储在照相机中的RAM 125b中。存储的信息可以是各个散焦状态下的空间频率特性，或者可以仅是对焦状态下的空间频率特性。由于在对焦位置附近计算空间频率BP校正值，因此，能够利用对焦状态下的空间频率进行精确的校正。然而，也可以利用各个散焦状态下的空间频率特性，进行更精确的焦点调节，尽管计算负荷增大。可以利用通过相位差AF获得的散焦量，来选择要使用的散焦状态下的空间频率特性。

在图11B中由连续曲线表示的摄像光学***的空间频率特性(O)实际上具有离散值O(n)(1≤n≤4)，这些离散值O(n)对应于空间频率F1、F2、F3及F4。

图11C示出了光学低通滤波器121的空间频率特性(L)。该信息被存储在照相机内的RAM 125b中。在图11C中由连续曲线表示的光学低通滤波器121的空间频率特性(L)实际上具有离散值L(n)(1≤n≤4)，这些离散值L(n)对应于空间频率F1、F2、F3及F4。

图11D示出了在信号生成时的空间频率特性(M1，M2)。如上所述，本实施例中的图像传感器具有两种读出模式。在第一读出模式下，即在全像素读出模式下，如M1所示，当生成信号时，空间频率特性不改变。另一方面，在第二读出模式下，即在稀疏化读出模式下，如M2所示，当生成信号时，空间频率特性改变。如上所述，在X方向上的稀疏化时将信号相加，以改善S/N比，因此，通过相加而产生低通效应。在图11D中，M2表示在第二读出模式下生成信号时的空间频率特性。在此，示出了通过相加而实现的低通效应，而未考虑稀疏化的影响。在图11D中由连续曲线表示的在信号生成时的空间频率特性(M1，M2)实际上具有离散值M1(n)及M2(n)(1≤n≤4)，这些离散值M1(n)及M2(n)对应于空间频率F1、F2、F3及F4。

图11E示出了表示在欣赏摄影图像时针对各空间频率的灵敏度的空间频率特性(D1)，以及在AF评价信号的处理中使用的数字滤波器的空间频率特性(D2)。在欣赏摄影图像时针对各空间频率的灵敏度受到以下因素的影响，所述因素包括欣赏图像的人的个体差异、图像尺寸、在欣赏图像时的距离、诸如明度等的欣赏图像的环境等。在本实施例中，在欣赏时针对各空间频率的灵敏度被设置并存储为代表值。

另一方面，在第二读出模式下，由于稀疏化的影响，产生信号的频率分量的折叠噪声(混叠)。考虑到该影响，则数字滤波器的空间频率特性由D2来表示。

在图11E中由连续曲线表示的在欣赏时的空间频率特性(D1)以及数字滤波器的空间频率特性(D2)，实际上具有离散值D1(n)及D2(n)(1≤n≤4)，这些离散值D1(n)及D2(n)对应于空间频率F1、F2、F3及F4。

通过由此将各种信息存储在照相机和镜头中的任一者中，照相机MPU 125基于下面的式(5)及式(6)，来计算摄影图像评价频带W1及AF评价频带W2。

W1(n)＝I(n)×O(n)×L(n)×M1(n)×D1(n)(1≤n≤4)...(5)

W2(n)＝I(n)×O(n)×L(n)×M2(n)×D2(n)(1≤n≤4)...(6)

图11F示出了摄影图像评价频带W1及AF评价频带W2。通过进行式(5)及式(6)的计算，能够量化针对各空间频率、确定摄影图像的对焦状态的因子具有的影响的程度。同样，能够量化针对各空间频率、焦点检测结果的误差具有的影响的程度。

照相机中存储的信息可以是预先计算的W1及W2。如上所述，通过在每次进行校正时进行计算，当在AF评价中使用的数字滤波器等被改变时，能够在灵活地响应该改变的同时来计算校正值。另一方面，当W1及W2被预先存储时，能够削减式(5)及式(6)的计算以及各种数据的存储容量。

由于所有的计算均不需要预先完成，因此，也可以采用如下的结构，即，例如，仅摄像光学***及被摄体的空间频率特性被预先计算并存储在照相机中，从而降低数据存储容量和计算量。

以上，为了描述简单起见，利用与4个空间频率(F1至F4)相对应的离散值描述了图11A至图11F。然而，随着用以保持数据的空间频率的数量越大，摄影图像评价频带及AF评价频带的空间频率特性能够被更正确地再现，并且能够精确地计算校正值。另一方面，通过减少要加权的空间频率的数量，能够降低计算量。可以在保持代表摄影图像评价频带和AF评价频带各自的空间频率特性的空间频率的同时，来进行后续的计算。

返回到图10A，在步骤S303中，照相机MPU 125计算空间频率BP校正值(BP3)。当计算空间频率BP校正值时，照相机MPU 125一开始计算摄影图像的散焦MTF(C1)，以及焦点检测信号的散焦MTF(C2)。依照下面的式(7)，利用在步骤S300中获得的散焦MTF信息，以及在步骤S301及S302中获得的评价频带W1及W2，来计算C1及C2。

C1(n)＝MTF1(n)×W1(1)+MTF2(n)×W1(2)

+MTF3(n)×W1(3)+MTF4(n)×W1(4)...(7)

C2(n)＝MTF1(n)×W2(1)+MTF2(n)×W2(2)

+MTF3(n)×W2(3)+MTF4(n)×W2(4)...(8)

由此，基于在步骤S301及S302中计算的摄影图像及AF的评价频带的加权，对图10B中所示的针对各个空间频率的散焦MTF信息进行相加，并且获得摄影图像的散焦MTF(C1)以及AF的散焦MTF(C2)。图10C示出了C1及C2，这是获得的两个散焦MTF。横轴表示聚焦透镜104的位置，纵轴表示通过针对各空间频率进行加权相加而获得的MTF值。照相机MPU 125检测各MTF曲线的极大值位置。P_img被检测为与曲线C1的极大值相对应的聚焦透镜104的位置。P_AF被检测为与曲线C2的极大值相对应的聚焦透镜104的位置。

在步骤S303中，照相机MPU 125利用下面的式(9)来计算空间频率BP校正值(BP3)。

BP3＝P_AF-P_img...(9)

利用式(9)，能够计算用于校正如下误差的校正值，所述误差可能出现在摄影图像的对焦位置与通过AF检测的对焦位置之间。

如上所述，摄影图像的对焦位置依据以下因素而改变，所述因素包括被摄体、摄像光学***及光学低通滤波器的空间频率特性、表示在欣赏时的针对各频率的灵敏度的空间频率特性、对摄影图像进行的图像处理等。在本实施例中，通过返回到生成摄影图像的处理并计算空间频率特性，能够精确地计算摄影图像的对焦位置。例如，依照摄影图像的记录尺寸、在图像处理中进行的超分辨率处理、清晰度等，来改变摄影图像的对焦位置。此外，以下因素影响欣赏者的评价频带，所述因素包括用以欣赏被记录之后的摄影图像的图像尺寸或放大率、用以欣赏摄影图像的欣赏距离等。设置如下的特性，即随着图像尺寸越大，并且随着欣赏距离越短，欣赏者的评价频带的高频分量以更高的权重被加权，由此来改变摄影图像的对焦位置。

另一方面，通过AF检测的对焦位置依据以下因素而类似地改变，所述因素包括被摄体、摄像光学***及光学低通滤波器的空间频率特性、在信号生成时的空间频率特性、在AF评价中使用的数字滤波器空间频率等。在本实施例中，通过返回到生成在AF中使用的信号的处理，来计算空间频率特性，因而，能够精确地计算通过AF检测的对焦位置。例如，第一读出模式下的AF也能够被灵活地处置。在这种情况下，为了计算加权系数，只需要将在信号生成时的空间频率特性改变为与第一读出模式相对应的特性。

由于在本实施例中描述的图像捕获装置是镜头可更换的单镜头反光数字照相机，因此，镜头单元100能够被更换。如果镜头单元100被更换，则镜头MPU 117向照相机主体120，发送与各空间频率相对应的散焦MTF信息。然后，照相机MPU 125计算摄影图像的对焦位置以及由AF检测的对焦位置，因而，能够针对各可更换的镜头精确地计算校正值。镜头单元100可以向照相机主体120，不仅发送散焦MTF信息，而且还发送诸如摄像光学***的空间频率特性等的信息。利用该信息的方式如上所述。

同样，如果照相机主体120被更换，则在某些情况下，像素间距、光学低通滤波器的特性等改变。如上所述，在这种情况下，也计算适合于照相机主体120的特性的校正值，因而能够进行精确地校正。

虽然在上面的描述中，由照相机MPU 125来计算校正值，但是，也可以由镜头MPU117来进行计算。在这种情况下，可以采用如下的结构，即照相机MPU 125向镜头MPU 117发送已利用图11A至图11F描述的各种信息，并且镜头MPU 117利用散焦MTF信息等来计算校正值。在这种情况下，在图1A中的步骤S24中，镜头MPU 117只需要校正从照相机MPU 125发送的对焦位置，并且驱动透镜。

在本实施例中，在关注在焦点检测中使用的信号的特性(垂直/水平，颜色，空间频率频带)的同时，来计算用于AF的校正值。由于这一原因，能够利用类似的方法来计算校正值，而不必考虑是哪种AF方法。由于不需要针对每种AF方法，来保持校正方法以及在校正中要使用的数据，因此，能够降低数据存储容量和计算负荷。

第二实施例

接下来，将描述本发明的第二实施例。与第一实施例的主要差异在于用于计算空间频率BP校正值的方法。在第一实施例中，使用散焦MTF信息，作为代表针对各个空间频率的摄像光学***的特性的值。然而，散焦MTF信息的数据量大，这增加了存储容量及计算负荷。由于这一原因，在第二实施例中，利用散焦MTF的极大值信息来计算空间频率BP校正值。由此，例如，能够实现镜头存储器118或RAM 125b的容量的节省、镜头与照相机之间的通信量的降低，以及由照相机MPU 125进行的计算的负荷的降低。

请注意，在第二实施例中，将沿用图像捕获装置的框图(图2)、例示各焦点检测方法的图(图3A至图5)、例示焦点检测区域的图(图6)，以及焦点检测处理和各种BP校正值计算处理的流程图(图1A、图1B、图7及图9A)。另外，将沿用空间频率BP校正值计算处理的流程图(图10A)，以及例示各评价频带的图(图11A至图11F)。

现在，将利用图12，来描述第二实施例中的用于计算空间频率BP校正值(BP3)的方法。

在步骤S300中，照相机MPU 125获得空间频率BP校正信息。

图12示出了针对作为摄像光学***的特性的各个空间频率的、散焦MTF取极大值的聚焦透镜104的位置。沿着纵轴，示出了针对图10B中所示的离散空间频率F1至F4、散焦MTF达到峰值(极大值)的聚焦透镜位置LP4、LP5、LP6及LP7。在第二实施例中，LP4至LP7作为MTF_P(n)(1≤n≤4)被存储在镜头存储器118或RAM 125b中。存储的信息与焦点检测区域的位置、变焦位置以及聚焦透镜位置相关联，如同在第一实施例中一样。

在第二实施例中，在图10A中所示的空间频率BP校正值处理中的步骤S300中，照相机MPU 125获得与适合于校正目标焦点检测结果的变焦位置及聚焦透镜位置相对应的校正值。在步骤S301及S302中，照相机MPU 125进行与在第一实施例中类似的处理。

在步骤S303中，照相机MPU 125计算空间频率BP校正值(BP3)。当计算空间频率BP校正值时，照相机MPU 125一开始依照下面的式(10)及式(11)，来计算摄影图像的对焦位置(P_img)以及由AF检测的对焦位置(P_AF)。该计算使用在步骤S300中获得的散焦MTF信息MTF_P(n)，以及在步骤S301及S302中获得的评价频带W1及W2。

P_img＝MTF_P(1)×W1(1)+MTF_P(2)×W1(2)

+MTF_P(3)×W1(3)+MTF_P(4)×W1(4)...(10)

P_AF＝MTF_P(1)×W2(1)+MTF_P(2)×W2(2)

+MTF_P(3)×W2(3)+MTF_P(4)×W2(4)...(11)

换言之，使针对图12中所示的各空间频率的散焦MTF的极大值信息MTF_P(n)经历加权相加，该加权相加使用在步骤S301及S302中计算的摄影图像及AF的评价频带W1及W2。由此，计算出摄影图像的对焦位置(P_img)，以及通过AF检测的对焦位置(P_AF)。

接下来，照相机MPU 125利用下面的式(9)，如同在第一实施例中一样计算空间频率BP校正值(BP3)。

BP3＝P_AF-P_img...(9)

在第二实施例中，能够更为容易地计算出空间频率BP校正值。虽然第二实施例中的空间频率BP校正值的精度比第一实施例中稍低，但是，能够实现被存储用于计算空间频率BP校正值的信息的量的削减、镜头与照相机之间的通信量的削减，以及由照相机MPU 125进行的计算的负荷的降低。

第三实施例

接下来，将描述本发明的第三实施例。在第三实施例中，同样，用于计算空间频率BP校正值的方法与上述的实施例中不同。在第三实施例中，在不必要计算时，不计算空间频率BP校正值，从而降低了镜头与照相机之间的通信量，并且降低了由照相机MPU 125进行的计算的负荷，而不会降低空间频率BP校正值的精度。

请注意，在第三实施例中，将沿用图像捕获装置的框图(图2)、例示各焦点检测方法的图(图3A至图5)、例示焦点检测区域的图(图6)，以及焦点检测处理和各种BP校正值计算处理的流程图(图1A、图1B、图7及图9A)。另外，将沿用与空间频率BP校正值计算处理相关的图(图10B至图10C)。

现在，将利用图13中的流程图，来描述第三实施例中的用于计算空间频率BP校正值(BP3)的方法。在图13中，与图10A中的处理类似的处理将被给予与图10A中相同的附图标记，并且，将省略重复的描述。

在步骤S3000中，照相机MPU 125确定是否需要计算空间频率BP校正值。从第一实施例的描述中能够了解到，摄影图像评价频带W1和AF评价频带W2越相似，则空间频率BP校正值越小。由于这一原因，在本实施例中，如果确定两个评价频带之差小到不需要计算空间频率BP校正值的程度，则省略校正值的计算。

具体而言，如果满足两个评价频带之差足够小的条件，则省略校正值的计算。例如，如果在AF中使用的信号也是在第一读出模式下读出的信号，则摄影图像评价频带等于AF评价频带。此外，当在AF评价信号的处理中使用的数字滤波器的空间频率特性、类似于表示在欣赏摄影图像时的针对各空间频率的灵敏度的空间频率特性时，在欣赏时的空间频率特性等于数字滤波器的空间频率特性。例如，在以放大方式在显示器126上显示要显示的图像的情况下，出现这种情形。

同样，假设当利用在第二读出模式下读出的信号而生成了摄影图像时，摄影图像评价频带等于AF评价频带。在摄影图像的记录的图像的尺寸被设置得小的情况下，出现这种情形。

如果在步骤S3000中，这类预定条件中有任何一个被满足，则照相机MPU 125确定校正值的计算是不必要的，并且使处理前进到步骤S3001。在步骤S3001中，由于未计算校正值，因此，照相机MPU 125将0代入为BP3，并且结束空间频率BP校正值(BP3)计算处理。

另一方面，如果在步骤S3000中，确定校正值的计算是不必要的，则照相机MPU 125执行步骤S300至S303，如同在第一实施例(或第二实施例)中一样。

由此，本实施例在确定空间频率BP校正值的计算不必要的情况下，省略校正值的计算，因此，能够降低在计算校正值时的数据通信量及计算负荷，尽管不能削减被存储用于计算校正值的数据的量。请注意，可以将第三实施例与第二实施例进行组合，并且在这种情况下，能够进一步降低在计算校正值时的数据通信量及计算负荷，此外还能够削减被存储用于计算校正值的数据的量。

虽然第三实施例描述了空间频率BP校正值的省略，但是，也可以省略垂直/水平BP校正值及颜色BP校正值，条件是确定这些校正值是不必要的。例如，当在考虑垂直和水平对比度两者的同时进行信息检测时，可以省略垂直/水平BP校正值的计算。此外，如果在摄影图像中使用的颜色信号等于在焦点检测中使用的颜色信号，则可以省略颜色BP校正值的计算。

第四实施例

接下来，将描述本发明的第四实施例。第四实施例与第一实施例的差异主要在于用于计算各种BP校正值的方法。在第一实施例中，垂直/水平BP校正值、颜色BP校正值及空间频率BP校正值被作为不同的校正值进行计算。然而，由于垂直/水平BP校正值和颜色BP校正值在一定程度上也依赖于空间频率，所以在第四实施例中，也在考虑空间频率的同时，计算垂直/水平BP校正值及颜色BP校正值。由此，能够更精确地计算校正值，尽管镜头存储器118或RAM 125b所需的容量增加。此外，通过改变BP校正值的计算的顺序、临时存储的系数的信息等，能够实现计算量的降低。

请注意，在第四实施例中，图像捕获装置的框图(图2)、例示各焦点检测方法的图(图3A至图5)、例示焦点检测区域的图(图6)以及例示各评价频带的图(图11A至图11F)是共有的，因而在以下的描述中将被沿用。

现在，将利用图14至图16C，来描述第四实施例中的用于计算BP校正值(BP)的方法。

在图14中，对与第一实施例中的焦点检测处理类似的处理，给予了与图1A中相同的附图标记。与图1A不同的是，在图14中，步骤S20至S22被替换为步骤S400，并且步骤S23被替换为步骤S401。在步骤S400中，照相机MPU 125计算如下的BP校正值(BP)，该BP校正值(BP)用于集中校正各种误差因素，诸如方向(垂直/水平)、颜色及空间频率。

在步骤S401中，照相机MPU 125依照下面的式(12)，利用计算出的BP校正值(BP)来校正焦点检测结果DEF_B，并且计算校正之后的焦点检测结果DEF_A。

DEF_A＝DEF_B+BP...(12)

在第四实施例中，利用表示6种空间频率的散焦MTF的极大值的聚焦透镜104的位置的信息，来计算BP校正值，所述6种空间频率是3个颜色和2个方向的组合，所述3种颜色即红色(R)、绿色(G)及蓝色(B)，所述2个方向即垂直及水平方向。由此，能够考虑颜色及方向(垂直及水平)对空间频率的依赖关系，计算更精确的BP校正值，并且提高校正精度。

图15是示出在图14中的步骤S400中的BP校正值计算处理的详情的流程图。

在步骤S500中，照相机MPU 125获得计算BP校正值所需的参数(计算条件)。如在第一实施例中所述，随着摄像光学***的改变和焦点控制光学***的改变，诸如聚焦透镜104的位置、表示变焦状态的第一透镜组101的位置以及焦点检测区域的位置的改变，BP校正值发生改变。由于这一原因，在步骤S500中，例如，照相机MPU 125获得聚焦透镜104的位置、表示变焦状态的第一透镜组101的位置，以及焦点检测区域的位置。此外，在步骤S500中，照相机MPU 125获得关于在焦点检测中使用的信号以及在摄影图像中使用的信号的颜色及评价方向的设置信息。

图16A示出了关于颜色及评价方向的示例性设置信息。该设置信息是表示如下加权度的信息，所述加权度针对用以评价聚焦状况的对比度的方向(水平及垂直)和颜色(红色、绿色及蓝色)的各组合。用于焦点检测的设置信息不同于用于摄影图像的设置信息。例如，当利用水平绿色信号来校正对比度AF的结果时，焦点检测的设置信息可以被定义如下：

K_AF_RH＝0

K_AF_GH＝1

K_AF_BH＝0

K_AF_RV＝0

K_AF_GV＝0

K_AF_BV＝0

利用上述的设置信息，能够表示用于焦点检测的信号的散焦MTF峰值的信息与水平绿色信号的特性相同。

另一方面，用于摄影图像的设置信息可以被设置如下：

K_IMG_RH＝0.15

K_IMG_GH＝0.29

K_IMG_BH＝0.06

K_IMG_RV＝0.15

K_IMG_GV＝0.29

K_IMG_BV＝0.06

这些是以如下方式设置的值，即假设进行用于转换RGB信号的加权，以使得与Y信号相当，基于Y信号来评价摄影图像，并且同等地评价水平对比度和垂直对比度两者。然而，设定值、设定值的类型等并不局限于此。

在步骤S501中，照相机MPU 125确定后述的峰值系数是否被改变。进行该确定的目的，是为了在预先进行的BP校正值计算和本次的BP校正值计算中、各种条件相同的情况下，省略峰值系数的重新计算。在本实施例中，如果在关于用于焦点检测和摄影图像的颜色及评价方向的设置信息(图16A)中，以及在焦点检测区域的位置方面，未发生改变，则照相机MPU 125确定峰值系数未被改变，并且照相机MPU 125使处理前进到步骤S505，而跳过步骤S502至S504。

如果在步骤S501中首次计算峰值系数，或者如果确定峰值系数已被改变，则照相机MPU 125使处理前进到步骤S502，并且获得BP校正信息。BP校正信息是关于针对被摄体的各空间频率的摄像光学***中的图像形成位置的信息。前述的3个颜色和2个方向的6个组合各自由下面的式(13)来表示，其中，以空间频率f以及图像传感器上的焦点检测区域的位置(x,y)作为变量。

MTF_P_RH(f,x,y)

＝(rh(0)×x+rh(1)×y+rh(2))×f²

+(rh(3)×x+rh(4)×y+rh(5))×f

+(rh(6)×x+rh(7)×y+rh(8))...(13)

请注意，虽然式(13)是聚焦透镜104的如下位置的信息MTF_P_RH的等式，在所述位置，针对与水平(H)方向相对应的红色(R)信号的各空间频率的散焦MTF取极大值，但是其他组合也由类似的表达式来表示。在第四实施例中，rh(n)(0≤n≤8)被预先存储在镜头单元100中的镜头存储器118中，并且，照相机MPU 125通过向镜头MPU 117进行相应的请求来获得rh(n)(0≤n≤8)。然而，也可以将rh(n)(0≤n≤8)存储在照相机RAM 125b的非易失性区域中。

另外，可以类似地存储和获得“红色垂直”(MTF_P_RV)、“绿色水平”(MTF_P_GH)、“绿色垂直”(MTF_P_GV)、“蓝色水平”(MTF_P_BH)及“蓝色垂直”(MTF_P_BV)各组合中的系数(rv、gh、gv、bh及bv)。

接下来，在步骤S503中，照相机MPU 125针对获得的BP校正信息，进行与焦点检测区域的位置、评价信号的颜色以及对比度方向相关的加权。在一开始，照相机MPU 125利用关于在计算BP校正值时的焦点检测区域的位置的信息，来计算BP校正信息。

具体而言，将焦点检测区域位置信息代入为式(13)中的x及y。通过该计算，式(13)被表示为下面的式(14)的形式。

MTF_P_RH(f)＝Arh×f²+Brh×f+Crh...(14)

照相机MPU 125也类似地计算MTF_P_RV(f)、MTF_P_GH(f)、MTF_P_GV(f)、MTF_P_BH(f)及MTF_P_BV(f)。这些对应于散焦MTF中间信息。

图16B示出了在步骤S503中代入焦点检测区域位置信息之后的示例性BP校正信息，其中以横轴表示空间频率，以纵轴表示散焦MTF取极大值的聚焦透镜104的位置(峰值位置)。如图16B所示，当色像差是大的时，各个颜色的曲线彼此分离，并且当垂直/水平差是大的时，图16B中的水平和垂直方向的曲线彼此分离。因此，在本实施例中，颜色(RGB)和评价方向(H和V)的各组合具有与各个空间频率相对应的散焦MTF信息。由此，能够精确地计算BP校正值。

接下来，在步骤S503中，照相机MPU 125利用BP校正信息，对构成在步骤S500中获得的设置信息的12个系数(图16A)进行加权。由此，与在焦点检测和摄像中评价的颜色及方向相关地，对设置信息进行了加权。具体而言，照相机MPU 125利用式(15)及式(16)，来计算用于焦点检测的空间频率特性MTF_P_AF(f)，以及用于摄影图像的空间频率特性MTF_P_IMG(f)。

MTF_P_AF(f)＝K_AF_RH×MTF_P_RH(f)

+K_AF_RV×MTF_P_RV(f)

+K_AF_GH×MTF_P_GH(f)

+K_AF_GV×MTF_P_GV(f)

+K_AF_BH×MTF_P_BH(f)

+K_AF_BV×MTF_P_BV(f)...(15)

MTF_P_IMG(f)＝K_IMG_RH×MTF_P_RH(f)

+K_IMG_RV×MTF_P_RV(f)

+K_IMG_GH×MTF_P_GH(f)

+K_IMG_GV×MTF_P_GV(f)

+K_IMG_BH×MTF_P_BH(f)

+K_IMG_BV×MTF_P_BV(f)...(16)

图16C以与图16B中相同的形式，示出了MTF_P_AF(f)和MTF_P_IMG(f)的示例。因此，在第四实施例中，先于与空间频率的变量相关的计算，来计算与焦点检测区域的位置以及评价的颜色及方向相关的变量。作为计算的结果，MTF_P_AF(f)及MTF_P_IMG(f)以下面的式(17)及式(18)的形式来表示：

MTF_P_AF(f)＝Aaf×f²+Baf×f+Caf...(17)

MTF_P_IMG(f)＝Aimg×f²+Bimg×f+Cimg...(18)

图16C在纵轴上示出了聚焦透镜位置(峰值位置)LP4_AF、LP5_AF、LP6_AF及LP7_AF，在这些聚焦透镜位置(峰值位置)，通过将离散的空间频率F1至F4代入式(17)中而获得的散焦MTF达到峰值(极大值)。

在步骤S504中，照相机MPU 125把LP4_AF至LP7_AF作为峰值系数MTF_P_AF(n)(1≤n≤4)，存储在镜头存储器118或RAM 125b中。照相机MPU 125还将LP4_Img至LP7_Img作为峰值系数MTF_P_Img(n)(1≤n≤4)，存储在镜头存储器118或RAM 125b中，并且使处理前进到步骤S505。

接下来，在步骤S505中，照相机MPU 125确定用于焦点检测或用于摄影图像的信号的评价频带是否已被改变，并且如果没有，则照相机MPU 125使处理前进到步骤S507，并计算BP校正值。当计算BP校正值时，照相机MPU 125一开始依照下面的式(19)及式(20)，来计算摄影图像的对焦位置(P_img)，以及通过AF检测的对焦位置(P_AF)，如同在第二实施例中一样。在该计算中，使用在第一实施例中的步骤S301及S302中获得的评价频带W1及W2。

P_img＝MTF_P_Img(1)×W1(1)+MTF_P_Img(2)×W1(2)

+MTF_P_Img(3)×W1(3)+MTF_P_Img(4)×W1(4)...(19)

P_AF＝MTF_P_AF(1)×W2(1)+MTF_P_AF(2)×W2(2)

+MTF_P_AF(3)×W2(3)+MTF_P_AF(4)×W2(4)...(20)

也即，照相机MPU 125利用在第一实施例中的步骤S301及S302中计算的摄影图像及AF的评价频带W1及W2，对图16C中所示的针对各个空间频率的散焦MTF的极大值信息进行加权相加。由此，计算出摄影图像的对焦位置(P_img)，以及由AF检测的对焦位置(P_AF)。

接下来，照相机MPU 125利用下面的式(21)，如同在第一实施例中一样计算BP校正值(BP)。

BP＝P_AF-P_img...(21)

另一方面，如果在步骤S505中确定评价频带已被改变，则照相机MPU 125使处理前进到步骤S506，并且获得评价频带信息。评价频带信息对应于第一实施例中的摄影图像评价频带W1及AF评价频带W2，并且可以依照焦点检测及摄影图像的设置及状况，通过遵循图11A至图11F中描述的思路来计算评价频带信息。在步骤S506中，在完成评价频带信息的获得之后，照相机MPU 125使处理前进到步骤S507，并且如上所述计算BP校正值。

在第四实施例中，先于与评价频带相关的处理，执行与焦点检测区域的位置、评价信号的颜色以及对比度方向相关的处理。这是因为，在摄影者通过设置来确定焦点检测区域的位置的情况下，关于焦点检测区域的位置以及评价的颜色和方向的信息不被频繁地改变。另一方面，由于图像传感器的读出模式、AF评价信号的数字滤波器等，信号评价频带被频繁地改变，如在第一实施例中利用图11A至图11F所述。例如，在信号S/N比降低的低照度环境中，可以设想数字滤波器的频带被改变为较低频带。在第四实施例中，在这样的情况下，通过如下的方式来计算BP校正值，即计算不频繁改变的系数(峰值系数)，之后存储计算出的系数，并且在需要时仅计算被频繁改变的系数(评价频带)。由此，例如在摄影者设置焦点检测区域的位置的情况下，能够降低计算量。

变形例

另一方面，也可以设想计算与多个焦点检测区域的位置相对应的BP校正值的情况。例如，可以设想在焦点检测时进行使用多个焦点检测区域的焦点检测的情况，或者为了创建散焦图要获得摄像范围内的多个散焦量的情况。

在这种情况下，首先，进行与评价信号的颜色、对比度方向以及评价频带相关的计算，并且，在仅改变焦点检测区域位置信息的同时，进行与焦点检测区域的位置相关的计算，由此，能够降低计算量。

图17是示出图14中的步骤S400中的BP校正值计算处理的另一示例的流程图。与图15中类似的处理将被给予与图15中相同的附图标记，并且将省略重复的描述。

在步骤S601中，照相机MPU 125确定后述的BP系数是否被改变。进行该确定的目的，是为了在预先进行的BP校正值计算和本次的BP校正值计算中、各种条件相同的情况下，省略BP系数的重新计算。在本实施例中，如果在关于用于焦点检测和摄影图像的颜色及评价方向的设置信息(图16A)、以及关于评价频带的信息(评价频带W1及W2)中，未发生改变，则照相机MPU 125确定BP系数未被改变，并且使处理跳转到步骤S605。

如果在步骤S601中首次计算BP系数，或者如果确定BP系数已被改变，则照相机MPU125使处理前进到步骤S502，如同在第四实施例中一样获得BP校正信息，并且使处理前进到步骤S603。

在步骤S603中，照相机MPU 125对6种类型的散焦MTF的峰值信息，进行与评价信号的颜色及对比度方向相关的加权，如利用式(14)及式(16)所描述的。然而，与在步骤S503中不同，在式(14)中不代入焦点检测区域的位置信息。因此，获得MTF_P_RH(f,x,y)、MTF_P_RV(f,x,y)、MTF_P_GH(f,x,y)、MTF_P_GV(f,x,y)、MTF_P_BH(f,x,y)及MTF_P_BV(f,x,y)。

然后，照相机MPU 125利用上述的BP校正信息，对构成在步骤S500中获得的设置信息的12个系数(图16A)进行加权。具体而言，照相机MPU 125利用式(22)及式(23)，来计算用于焦点检测的空间频率特性MTF_P_AF(f,x,y)，以及用于摄影图像的空间频率特性MTF_P_IMG(f,x,y)。

MTF_P_AF(f,x,y)＝K_AF_RH×MTF_P_RH(f,x,y)

+K_AF_RV×MTF_P_RV(f,x,y)

+K_AF_GH×MTF_P_GH(f,x,y)

+K_AF_GV×MTF_P_GV(f,x,y)

+K_AF_BH×MTF_P_BH(f,x,y)

+K_AF_BV×MTF_P_BV(f,x,y)...(22)

MTF_P_IMG(f,x,y)＝K_IMG_RH×MTF_P_RH(f,x,y)

+K_IMG_RV×MTF_P_RV(f,x,y)

+K_IMG_GH×MTF_P_GH(f,x,y)

+K_IMG_GV×MTF_P_GV(f,x,y)

+K_IMG_BH×MTF_P_BH(f,x,y)

+K_IMG_BV×MTF_P_BV(f,x,y)...(23)

此外，照相机MPU 125利用在第一实施例中的步骤S301及S302中获得的评价频带W1及W2，对评价频带进行加权，如同式(19)及式(20)一样。由此，获得摄影图像的对焦位置(P_img)以及由AF检测的对焦位置(P_AF)，作为以焦点检测区域的位置(x,y)为变量的函数，如由式(24)及式(25)所表示的。

P_img(x,y)＝MTF_P_Img(F1,x,y)×W1(1)

+MTF_P_Img(F2,x,y)×W1(2)

+MTF_P_Img(F3,x,y)×W1(3)

+MTF_P_Img(F4,x,y)×W1(4)...(24)

P_AF(x,y)＝MTF_P_AF(F1,x,y)×W2(1)

+MTF_P_AF(F2,x,y)×W2(2)

+MTF_P_AF(F3,x,y)×W2(3)

+MTF_P_AF(F4,x,y)×W2(4)...(25)

在步骤S604中，照相机MPU 125把构成式(24)及式(25)的系数作为BP系数，存储在镜头存储器118或RAM 125b中。

接下来，在步骤S605中，照相机MPU 125确定焦点检测区域的位置是否被改变，在未发生改变的情况下使处理直接前进到步骤S607，并且如果发生了改变，则照相机MPU 125在步骤S606中获得焦点检测区域位置信息，之后使处理前进到步骤S607。

在步骤S607中，照相机MPU 125在式(24)及式(25)中，代入要计算BP校正值的焦点检测区域的位置(x1,y1)，并且依照下面的式(26)来计算BP校正值(BP)。

BP＝P_AF(x1,y1)-P_img(x1,y1)...(26)

利用该结构，能够针对计算与多个焦点检测区域的位置相对应的BP校正值的情况，执行适合的计算量的降低。

可以依照具体情形来切换上述计算处理的内容。例如，如果在焦点检测中使用一个焦点检测区域，则可以按照图15所示进行处理，并且如果使用多个焦点检测区域，则可以按照图17所示进行处理。

利用上述结构，能够在考虑颜色和垂直/水平BP的空间频率的同时，计算BP校正值，并且能够更精确地进行校正。

第五实施例

接下来，将描述本发明的第五实施例。第五实施例与第四实施例的差异在于用于计算BP校正值的方法。在第四实施例中，BP校正值的计算是基于如下的前提，即从摄像光学***获得的BP校正信息的评价频带的范围，等于AF评价频带和摄影图像评价频带的范围。然而，可以设想，随着图像传感器的像素间距的微细化，评价频带的范围被扩展到高频带侧。也可以设想，随着摄像光学***的高精度化，被保持作为BP校正信息的评价频带的范围被扩展到高频带侧。

在第五实施例中，为了精确地计算BP校正值，而为图像捕获装置和摄像光学***各自提供了极限频带信息，并且依照两极限频带信息的大小关系，来切换校正值计算处理。通过利用极限频带信息来调节评价频带，能够精确地计算BP校正值，而不必考虑图像捕获装置和摄像光学***的组合是新的还是原来的。

请注意，在本实施例中，图像捕获装置的框图(图2)、例示各焦点检测方法的图(图3A至图5)、例示焦点检测区域的图(图6)、例示各评价频带的图(图11A至图11F)以及焦点检测处理(图14)是共有的，因而在以下的描述中将被沿用。

现在，将利用图18及图19A至图19C，来描述第五实施例中的用于计算BP校正值(BP)的方法。

在图18中，对进行与第四实施例中的焦点检测处理类似的处理的步骤，给予了与图15中相同的附图标记。第五实施例的不同之处在于，在BP校正值计算处理(S507)之前，处理包括极限频带处理的步骤(S700)。在极限频带处理中，确定如下两个极限值的大小关系，其中一个极限值(照相机极限频带)是图像捕获装置的评价频带的高频侧的，另一极限值(镜头极限频带)是摄像光学***的评价频带的高频侧的。依照大小关系，来切换由式(15)和式(16)表示的MTF_P_AF(f)和MTF_P_IMG(f)的离散化处理。

下面，将利用图19A，来描述在图18中的步骤S700中进行的极限频带处理的详情。

在步骤S701中，照相机MPU 125获得极限频带信息。在此，照相机MPU 125从ROM125a中获得照相机极限频带信息，并且从镜头存储器118中获得镜头极限频带信息。基于主要取决于图像传感器122的像素间距的奈奎斯特频率，来设置照相机极限频带。另一方面，作为镜头极限频带，设置使得摄像光学***的MTF的响应大于或等于阈值的频带的极限值、测量数据具有可靠性的频带的极限值等。

接下来，在步骤S702中，照相机MPU 125比较照相机极限频带与镜头极限频带的大小。如果照相机极限频带大于(即，具有更高的极限频率)镜头极限频带，则照相机MPU 125使处理前进到步骤S703，并且如果照相机极限频带小于或等于镜头极限频带，则照相机MPU125结束极限频带处理。

在步骤S703中，照相机MPU 125处置峰值系数。下面，将利用图19B来描述峰值系数的处置的示例。图19B示出了在第四实施例中的图16C中所示的MTF_P_AF(f)及MTF_P_IMG(f)。在此，假设镜头极限频带和照相机极限频带分别是F4和F6。Nq是取决于图像传感器122的像素间距的奈奎斯特频率，并且照相机极限频带被设置为低于Nq。

由BP校正信息，以及焦点检测区域的位置和评价信号的颜色及评价方向的信息，来计算MTF_P_AF(f)。图19B在纵轴上示出了聚焦透镜位置(峰值位置)LP4_AF、LP5_AF、LP6_AF及LP7_AF，在这些聚焦透镜位置(峰值位置)，通过将离散的空间频率F1至F4代入式(17)中而获得的散焦MTF达到峰值(极大值)。

由于镜头极限频带是F4，所以对于高于F4的空间频率，通过式(17)计算的峰值位置的精度得不到保证。由于这一原因，在第五实施例中，由与空间频率F4及更低空间频率相对应的峰值位置的信息，来计算分别与空间频率F5和F6相对应的峰值位置LP8_AF和LP9_AF。可以设想，如图19B所示，简单地使用针对空间频率F4的峰值LP7_AF，作为与空间频率F5及F6相对应的峰值位置LP8_AF及LP9_AF。在更精确的计算的情况下，可以利用与空间频率F4及更低空间频率相对应的多个峰值位置的信息(LP4_AF，LP5_AF，LP6_AF，LP7_AF)，来进行外插计算，由此获得峰值位置LP8_AF及LP9_AF。

对于MTF_P_IMG(f)，也通过进行类似的处理，来计算与空间频率F5及F6相对应的峰值位置LP8_Img及LP9_Img。在图19B示出的示例中，把针对空间频率F4的峰值LP7_Img，也用作与空间频率F5及F6相对应的峰值位置LP8_Img及LP9_Img。

在步骤S703中，作为峰值系数，照相机MPU 125把LP4_AF至LP7_AF、LP8_AF及LP9_AF作为MTF_P_AF(n)(1≤n≤6)，存储在镜头存储器118或RAM 125b中。同样，照相机MPU 125还把LP4_Img至LP7_Img、LP8_Img及LP9_Img作为MTF_P_Img(n)(1≤n≤6)，存储在镜头存储器118或RAM 125b中，并且结束极限频带处理。

照相机MPU 125还使用作为照相机极限频带的空间频率F6或更低空间频率的信息，作为AF评价频带和摄影图像评价频带，由此，如同式(19)至式(21)一样计算BP校正值。

如上所述，如果在步骤S702中，照相机极限频带小于或等于镜头极限频带，则终止极限频带处理，而不在步骤S703中进行用于处置峰值系数的处理。现在，将利用图19C，来描述可以省略用于处置峰值系数的处理的原因。图19C针对与图19B中类似的频带，示出了在照相机极限频带小于或等于镜头极限频带的情况下的MTF_P_AF(f)及MTF_P_IMG(f)的示例。在此，假设照相机极限频带和镜头极限频带分别是F4和F6。如上所述，照相机极限频带被设置为低于奈奎斯特频率Nq。

在省略用于处置峰值系数的处理的情况下，由于照相机极限频带小于或等于镜头极限频带，所以对于评价范围，过多地存在与摄像光学***相关的峰值位置的信息。另一方面，在小于或等于照相机极限频带的频带中，计算了利用图11A至图11F描述的AF评价频带和摄影图像评价频带。在第五实施例中，如果照相机极限频带小于或等于镜头极限频带，则在不使用与高于照相机极限频带的空间频带相对应的峰值位置的信息的情况下，来计算BP校正值。由于照相机极限频带被设置为低于取决于图像传感器的像素间距的奈奎斯特频率Nq，所以在基于像素的采样中，丢失关于大于或等于照相机极限频带的频带的信息。由于这一原因，即使进行上述处理，BP校正值计算的精度也得以维持。

虽然在第五实施例中，描述了使用基于第四实施例的峰值位置(散焦MTF达到峰值的聚焦透镜位置)的信息的情况，但是，摄像光学***的像差的信息并不局限于此。例如，可以使用在第一实施例中描述的散焦MTF信息，来计算在可处置范围之外的散焦MTF形状。

如上所述，在第五实施例中，如果照相机极限频带高于镜头极限频带，则依照照相机极限频带，来增加表示用于自动聚焦和用于摄影图像的空间频率特性的离散频率的数量。由于这一原因，能够精确地计算BP校正值，而不必考虑图像捕获装置和摄像光学***的组合。

第六实施例

接下来，将描述本发明的第六实施例。第六实施例将描述如下的方法，该方法用于在向第一实施例中描述的照相机安装了转换器透镜的情况下，计算空间频率BP校正值。

图像捕获装置的结构的描述-转换器镜头单元

图20是示出作为根据第六实施例的图像捕获装置的示例的数字照相机的功能的示例性结构的框图。与图2中的框图中所示的结构的不同之处，在于添加了转换器镜头单元600。请注意，与图2中类似的结构将被给予与图2中相同的附图标记，并且，将省略重复的描述。转换器镜头单元600包括转换器透镜601及转换器存储器602，并且是改变用于形成被摄体的光学图像的镜头单元100的焦距的摄影透镜。请注意，在以下的描述中，镜头单元100将被称为“主镜头100”，以便区别镜头单元100与转换器透镜601。在转换器镜头单元600被安装之后，由第一透镜组101、第二透镜组103及转换器透镜601来实现变焦功能。在转换器存储器602中，预先存储了自动焦点调节所需的光学信息。照相机MPU 125例如通过执行在嵌入式非易失性存储器、镜头存储器118和转换器存储器602中存储的程序，来控制主镜头100的操作。

请注意，在第六实施例中，将沿用例示各焦点检测方法的图(图3A至图5)、例示焦点检测区域的图(图6)，以及例示各评价频带的图(图11A至图11F)。

接下来，将利用图21至图24，来描述第六实施例中的用于计算空间频率BP校正值(BP3)的方法。请注意，在图21中，将对进行与第一实施例中的空间频率BP校正值计算处理类似的处理的步骤，给予与图10A中相同的附图标记，并且，将适当地省略重复的描述。与图10A中所示的处理的差异在于，在图21中的步骤S3011至S3014中，获得转换器透镜601的BP校正信息，校正球面像差信息，之后计算校正值。

在第六实施例中，在步骤S300中，照相机MPU 125获得如下的空间频率BP校正信息，该空间频率BP校正信息对应于在步骤S1中预先设置的焦点检测区域的位置(x,y)。空间频率BP校正信息是关于针对被摄体的各空间频率的摄像光学***中的图像形成位置的信息。在本实施例中，空间频率BP校正信息被预先存储在镜头单元100中的镜头存储器118中，并且，照相机MPU 125通过向镜头MPU 117进行请求，来获得空间频率BP校正信息。然而，也可以将空间频率BP校正信息存储在RAM 125b的非易失性区域中。

请注意，在第六实施例中，如图23A所示，图像传感器与摄像光学***的光轴的交点是原点，基于分别与图像传感器122的水平方向和垂直方向相对应的X轴和Y轴，来设置坐标系，并且例如获得焦点检测区域中的中心坐标处的校正值，作为X和Y的函数。

接下来，在步骤S3011中，镜头MPU 117或照相机MPU 125获得转换器镜头单元600的安装信息。接下来，在步骤S3012中，由在步骤S3011中获得的信息，来确定是否安装了转换器镜头单元600。如果在步骤S3012中确定安装了转换器镜头单元600，则处理前进到步骤S3013，并且，获得转换器透镜601的信息。

在步骤S3013中，镜头MPU 117或照相机MPU 125获得转换器透镜601的倍率T，以及转换器透镜601的球面像差信息。在第六实施例中，转换器透镜601的倍率T和球面像差信息被预先存储在转换器镜头单元600的转换器存储器602中，并且依照来自镜头MPU 117的请求来获得。然而，也可以将转换器透镜601的倍率T和球面像差信息，存储在镜头存储器118或者RAM 125b的非易失性区域中。

接下来，在步骤S3014中，基于在步骤S300及S3013中获得的主镜头100的球面像差信息以及转换器透镜601的球面像差信息，来校正球面像差信息。稍后，将描述步骤S3014中的详细操作。

另一方面，如果在步骤S3012中确定未安装转换器镜头单元600，则处理前进到步骤S301，并且，进行与在第一实施例中参照图10描述的处理类似的处理。

接下来，将利用图22至图24，来描述在步骤S3014中执行的用于球面像差信息的校正的方法。

在一开始，在步骤S3110中，基于在步骤S3013中获得的转换器透镜601的倍率T，来校正焦点检测区域的位置信息。之所以进行该操作，是因为在转换器镜头单元600被安装之前和之后，摄像面上的相同焦点检测区域接收穿过了主镜头100的不同区域的光束。

在一开始，设置焦点区域倍率T1，其表示从主镜头100观察到的、由转换器镜头单元600的安装引起的焦点检测区域的移动率。在此，焦点区域倍率T1可以被设置为T1＝T，或者可以是由等式T1＝T×Co1获得的值，即通过将转换器透镜601的倍率T乘以预定倍率Co1而获得的值。在这种情况下，Co1可以是在考虑制造误差的同时、基于被定义为设计信息的倍率T而预先获得的值。作为另一选择，可以在转换器存储器602、镜头存储器118或RAM125b中，预先存储与倍率T或者转换器透镜601的特性相对应的焦点检测区域的移动率，并且，焦点区域倍率T1可以是从转换器存储器602、镜头存储器118或RAM 125b中读出的信息。

在步骤S3014中的操作中，把用于获得图10B中所示的主镜头100的散焦MTF信息的焦点检测区域的位置(x,y)，设置为乘以1/焦点区域倍率T1的焦点检测区域的位置。例如，假设在转换器镜头单元600被安装之前，在摄像面上设置了焦点检测区域的位置(x,y)，如图23A所示。在转换器镜头单元600被安装时，透射过如下光的主镜头100的出射光瞳的位置发生偏移，所述光入射于位于位置(x,y)的焦点检测区域。在未安装转换器镜头单元600的情况下，假设透射过偏移之后的出射光瞳的光入射在的焦点检测区域的位置是(Xt,Yt)，则该位置与安装之前的焦点检测区域的坐标(x,y)之间的关系如下。

(Xt,Yt)＝(x/T1,y/T1)...(27)

在此，利用在转换器镜头单元600被安装之前和之后大致穿过了相同光瞳区域的光束，来进行后述的垂直像差量的换算，以便使主镜头100的像差(主要是像散)的状态均衡，并且，进行基于倍率的换算。由于这一原因，进行基于焦点区域倍率T1的摄像面上的位置换算。

接下来，在步骤S3111中，基于转换器透镜601的倍率T，来转换聚焦透镜位置的坐标轴。之所以进行该操作，是因为当在转换器镜头单元600被安装之前和之后、观察具有相同空间频率的被摄体时，捕获的被摄体图像的空间频率是不同的。

在一开始，设置聚焦倍率T2，其表示由转换器镜头单元600的安装引起的焦点位置的移动率。在此，聚焦倍率T2可以被设置为T2＝T，或者可以是由等式T2＝T×Co2获得的值，即通过将转换器透镜601的倍率T乘以预定倍率Co2而获得的值。在这种情况下，Co2可以是如下的值，该值是在考虑制造误差的同时、基于被定义为设计信息的倍率T而预先获得的。作为另一选择，可以在转换器存储器602、镜头存储器118或RAM 125b中，预先存储与倍率T或者转换器透镜601的特性相对应的焦点位置的移动率，并且，聚焦倍率T2可以是从转换器存储器602、镜头存储器118或RAM 125b中读出的信息。

在此，将利用图23B，来描述步骤S3111中的用于转换聚焦透镜位置的坐标的方法。请注意，由于图10B示出了在步骤S3111中的转换之前(即，在转换器镜头单元600被安装之前)的散焦MTF，所以将通过将图23B(在转换器镜头单元600被安装之后)与图10B进行比较，来给出以下的描述。

图23B中的横轴、纵轴分别表示聚焦透镜104的位置和MTF的强度。图23B中所示的4条曲线是针对各个空间频率的MTF曲线，并且以MTF1、MTF2、MTF3及MTF4的次序，表示针对较低空间频率到较高空间频率的MTF曲线。针对空间频率F1(lp/mm)的MTF曲线对应于MTF1，并且，空间频率F2、F3及F4(lp/mm)分别对应于MTF2、MTF3及MTF4。LP4、LP5-2、LP6-2及LP7-2表示与各个散焦MTF曲线的极大值相对应的聚焦透镜104的位置。

在此，MTF曲线MTF1至MTF4中的一个是固定，并且，其他MTF曲线在聚焦透镜位置(图23B中的横轴)的方向上偏移。在此，MTF1被视为基准，并且，MTF曲线MTF2至MTF4在聚焦透镜位置方向上偏移，使得MTF2至MTF4的极大值从MTF1的极大值的偏移量，等于MTF2至MTF4各自原来的偏移乘以聚焦倍率T2的平方。与图10B相比较，以下的等式成立。

LP5_2-LP4＝(LP5-LP4)×T2²...(28)

LP6_2-LP4＝(LP6-LP4)×T2²...(29)

LP7_2-LP4＝(LP7-LP4)×T2²...(30)

这是由空间频率的改变引起的，而之所以出现所述的空间频率的改变，是因为球面像差在纵向倍率方向上被转换器透镜601放大。通过上述操作来进行垂直像差量的换算。

接下来，在步骤S3112中，基于转换器透镜601的倍率T来转换空间频率标签。

在一开始，设置频率倍率T3，其表示由转换器镜头单元600的安装引起的空间频率的转换率。在此，频率倍率T3可以被设置为T3＝T，或者可以是由等式T3＝T×Co3获得的值，即通过将转换器透镜601的倍率T乘以预定倍率Co3而获得的值。在这种情况下，Co3可以是如下的值，该值是在考虑制造误差的同时、基于被定义为设计信息的倍率T而预先获得的。作为另一选择，可以在转换器存储器602、镜头存储器118或RAM 125b中，预先存储与倍率T或者转换器透镜601的特性相对应的空间频率的转换率，并且，频率倍率T3可以是从转换器存储器602、镜头存储器118或RAM 125b中读出的信息。

在步骤S3112中的操作中，进行如下的假定，即用于获得图10B中所示的主镜头100的散焦MTF信息的空间频率信息，是空间频率被乘以频率倍率T3的空间频率信息。换言之，图23B中绘制的4条曲线是针对各个空间频率的MTF曲线，并且，针对空间频率F1(lp/mm)的MTF曲线对应于MTF1。同样，空间频率F2、F3及F4(lp/mm)分别对应于MTF2、MTF3及MTF4。

在步骤S3112中的操作中替换空间频率标签之后，针对空间频率与MTF曲线之间的对应关系，来进行标签替换，使得针对空间频率Fa(lp/mm)的MTF曲线对应于MTF1。同样，进行标签替换，使得空间频率Fb、Fc及Fd(lp/mm)分别对应于MTF2、MTF3及MTF4。换言之，应用以下的等式。

Fa＝F1×T3...(31)

Fb＝F2×T3...(32)

Fc＝F3×T3...(33)

Fd＝F4×T3...(34)

这是因为，在转换器镜头单元600被安装之前和之后、观察具有相同空间频率的被摄体的情况下，当转换器镜头单元600被安装时，在摄像面上，接收到以横向倍率穿过了主镜头100的较高频区域的光束。这是由于，在转换器镜头单元600被安装之前和之后、观察具有相同空间频率的被摄体的情况下，捕获的被摄体图像的空间频率是不同的。

换言之，与在仅使用主镜头100的情况下相比，在转换器镜头单元600被安装之后获得的被摄体信号针对横向倍率是较低频被摄体的。由于当转换器镜头单元600被安装时，主镜头100的高频带中的像差作为低频侧的像差而出现，因此，基于频率倍率T3来改变摄像光学***的空间频率标签。

接下来，在步骤S3113中，基于在步骤S3013中获得的转换器透镜601的像差信息，来校正散焦MTF信息。如果转换器透镜601的像差是小的，则可以省略该处理。例如，在摄像状态下的摄像F数大的情况下，像差被认为是小的，因而，可以省略通信及计算处理。

图24是在步骤S3013中获得的转换器透镜像差信息的概念图。在图24中，示出了针对各频率Fa、……、Fn的散焦MTF曲线的极大值LP4、LP5_2、LP6_2及LP7_2在聚焦透镜方向上的偏移量。与步骤S3111类似地，当MTF1被视为基准时，以下的等式成立。

LP5_3＝LP5_2+(Hb-Ha)...(35)

LP6_3＝LP6_2+(Hc-Ha)...(36)

LP7_3＝LP7_2+(Hd-Ha)...(37)

在步骤S3113中的处理之后的散焦MTF信息如图23C所示。当转换器镜头单元600被安装时，在进行上述的像差信息的校正之后，进行第一实施例中的步骤S301及后续步骤中的处理，并且，计算校正值。

如上所述，根据第六实施例，基于转换器透镜的倍率来转换主镜头的像差，并且进一步加上转换器透镜的像差，由此能够适当地进行像差状态的相加。此外，基于组合的像差状态，来设置AF评价频带和摄影图像评价频带，并且把AF评价频带与摄影图像评价频带之差，设置为焦点检测量校正值，因而，能够更精确地进行焦点检测。另外，由于在色像差及像散中，也表现出类似的像差特性，因此，在步骤S20及S21中的垂直/水平BP校正值和颜色BP校正值的计算中，也可以进行类似的处理。

第七实施例

接下来，将描述本发明的第七实施例。在第七实施例中，将描述上述的第四实施例中的、用于在转换器镜头单元600被安装的情况下计算各种BP校正值的方法。

请注意，在第七实施例中，图像捕获装置的框图(图2)、例示各焦点检测方法的图(图3A至图5)、例示焦点检测区域的图(图6)以及例示各评价频带的图(图11A至图11F)也是共有的，因而在以下的描述中将被沿用。

接下来，将利用图25至图28C，来描述第七实施例中的用于计算BP校正值的方法。请注意，在图25中，将对进行与第四实施例中的BP校正值计算处理类似的处理的步骤，给予与图15中相同的附图标记，并且将省略重复的描述。与图15中所示的处理的差异在于，在图25中的步骤S5001至S5004中、在获得转换器透镜的像差信息并校正像差信息之后，来计算校正值。

在步骤S5001中，镜头MPU 117或照相机MPU 125获得转换器镜头单元600的安装信息。接下来，在步骤S5002中，由在步骤S5001中获得的信息，来确定是否安装了转换器镜头单元600。如果在步骤S5002中确定安装了转换器镜头单元600，则处理前进到步骤S5003，并且，获得转换器透镜601的信息。

在步骤S5003中，镜头MPU 117或照相机MPU 125获得转换器透镜601的倍率T，以及转换器透镜601的BP校正信息。在第七实施例中，转换器透镜601的倍率T和BP校正信息被预先存储在转换器镜头单元600的转换器存储器602中，并且依照来自镜头MPU 117的请求来获得。然而，也可以将转换器透镜601的倍率T和BP校正信息，存储在镜头存储器118或者RAM125b的非易失性区域中。

转换器透镜601的BP校正信息是如下的信息，该信息是关于针对被摄体的各空间频率的摄像光学***中的图像形成位置的。如同在仅使用主镜头100的情况下一样，由下面的式(38)，来表示3个颜色即RGB和2个方向即垂直和水平方向的6个组合中的各个，其中，使用空间频率f以及图像传感器122上的焦点检测区域的位置(x,y)作为变量。

MTF_T_P_RH(f,x,y)

＝(t_rh(0)×x+t_rh(1)×y+t_rh(2))×f²

+(t_rh(3)×x+t_rh(4)×y+t_rh(5))×f

+(t_rh(6)×x+t_rh(7)×y+t_rh(8))...(38)

请注意，MTF_T_P_RH的式(38)在聚焦透镜104的如下位置，在水平(H)方向上针对红色(R)信号，在聚焦透镜104的所述位置，出现针对转换器透镜的各空间频率的散焦MTF的极大值。在第七实施例中，t_rh(n)(0≤n≤8)被存储在转换器存储器602、镜头存储器118或者RAM125b的非易失性区域中。

同样，还存储了针对如下各组合的系数(t_rv、t_gh、t_gv、t_bh及t_bv)，所述各组合是红色垂直(MTF_T_P_RV)、绿色水平(MTF_T_P_GH)、绿色垂直(MTF_T_P_GV)、蓝色水平(MTF_T_P_BH)和蓝色垂直(MTF_T_P_BV)。

然后，如同在步骤S502中的处理中一样，利用关于在计算BP校正值时的焦点检测区域的位置的信息，来计算转换器透镜601的像差信息。具体而言，将焦点检测区域的位置信息代入为式(38)中的x及y。通过该计算，转换器透镜601的像差信息由下面的式(39)来表示。

MTF_T_P_RH(f)＝T_Arh×f²+T_Brh×f+T_Crh...(39)

同样，还计算MTF_T_P_RV(f)、MTF_T_P_GH(f)、MTF_T_P_GV(f)、MTF_T_P_BH(f)及MTF_T_P_BV(f)。这些对应于散焦MTF中间信息。

图26示出了在步骤S5003中代入焦点检测区域的位置信息之后的转换器透镜601的像差信息。横轴表示空间频率，并且，纵轴表示出现散焦MTF的极大值的聚焦透镜104的位置(峰值位置)。如图26所示，当色像差是大的时，各个颜色的曲线是彼此分离的，并且当垂直/水平差是大的时，图26中的水平和垂直方向的曲线是彼此分离的。因此，在第七实施例中，颜色(RGB)和评价方向(H和V)的各组合具有与各个空间频率相对应的转换器透镜601的散焦MTF信息。

接下来，在步骤S5004中，基于在步骤S502及S5003中获得的主镜头100的BP校正信息以及转换器透镜601的像差信息，来校正像差信息。稍后，将描述步骤S5004中的详细操作。

另一方面，如果在步骤S5002中确定未安装转换器镜头单元600，则处理前进到步骤S503，并且，进行与上述第四实施例中的图15中的处理类似的处理。

接下来，将利用图27及图28A至图28C，来描述在步骤S5004中执行的用于BP校正信息的校正的方法。

在一开始，在步骤S5100中，基于在步骤S5003中获得的转换器透镜601的倍率T，来校正焦点检测区域的位置信息。在此，MTF_P表示在如下位置的主镜头100的BP校正信息，所述位置是通过如下方式得到的，即利用转换器透镜601的焦点区域倍率T1，将焦点检测区域换算为(Xt,Yt)。具体而言，在式(13)中代入针对式(27)描述的x＝Xt及y＝Yt，以设置以下的等式，由此，把图像传感器122中的位置x处的像差特性，替换为Xt处的像差特性。

MTF_P_RH(f,x,y)

＝(rh(0)×(x/T1)+rh(1)×(y/T1)+rh(2))×f²

+(rh(3)×(x/T1)+rh(4)×(y/T1)+rh(5))×f

+(rh(6)×(x/T1)+rh(7)×(y/T1)+rh(8))...(40)

对于红色垂直(MTF_P_RV)、绿色水平(MTF_P_GH)、绿色垂直(MTF_P_GV)、蓝色水平(MTF_P_BH)和蓝色垂直(MTF_P_BV)的组合，也进行类似的处理。在图28A中，示出了此时的主镜头100的像差信息的示例。

接下来，在步骤S5101中，基于在步骤S5003中获得的转换器透镜601的倍率T，来转换聚焦透镜位置的坐标轴。在此，在包括MTF_P2_RH的6种类型的像差信息中的一种中的空间频率特性中，针对单一频率的峰值信息是固定的，并且，其他空间频率特性在聚焦透镜位置(图28B中的纵轴)的方向上偏移。在此，MTF_P2_GH(F1)被视为基准，并且，从MTF2到MTF4的MTF曲线在聚焦透镜位置方向上，被乘以聚焦倍率T2的平方。请注意，如在第六实施例中所描述的来设置聚焦倍率T2。

在图28A至图28C中，第七实施例中的聚焦透镜位置的坐标轴转换涉及纵轴，该纵轴表示散焦MTF峰值信息。因此，在图28A中设置的散焦MTF的峰值位置LPn向位置LPn_2偏移通过如下方式获得的量，即把MTF_P_RH(f)与作为基准的MTF_P_GH(F1)之差，乘以转换器透镜聚焦倍率T2的平方。可以利用下面的式(41)来进行垂直像差量的换算。

MTF_P_RH(f)＝MTF_P_RH(f)

+(MTF_P_RH(f)-MTF_P_GH(F1))×T2²...(41)

对于红色垂直(MTF_P_RV)、绿色水平(MTF_P_GH)、绿色垂直(MTF_P_GV)、蓝色水平(MTF_P_BH)和蓝色垂直(MTF_P_BV)的组合，也进行类似的处理。

接下来，在步骤S5102中的操作中，基于在步骤S5003中获得的转换器透镜601的倍率T，来转换空间频率标签。在第七实施例中的图28A至图28C中，在步骤S5103中进行的基于频率倍率T3的该空间频率标签替换，对应于横轴上的转换。请注意，如在第六实施例中所描述的来设置频率倍率T3。

假定在步骤S5004中的操作中替换空间频率标签之后的空间频率是Fa、Fb、Fc及Fd(lp/mm)，则这些空间频率与替换之前的空间频率F1、F2、F3及F4之间的对应关系，如上述的式(31)至式(34)所示。因此，把通过将f＝f/T3代入MTF_P_RH(f)中而获得的等式，设置为标签替换之后的MTF_P_RH(f)。

MTF_P2_RH(f)＝MTF_P_RH(f×T3)...(42)

对于红色垂直(MTF_P_RV)、绿色水平(MTF_P_GH)、绿色垂直(MTF_P_GV)、蓝色水平(MTF_P_BH)和蓝色垂直(MTF_P_BV)的组合，也进行类似的处理。在图28B中，示出了在完成步骤S5101及S5102中的处理之后的像差信息的示例。

接下来，在步骤S5103中，基于在步骤S5003中获得的转换器透镜601的像差信息，来校正在步骤S5102中获得的像差信息。如果转换器透镜601的像差是小的，则可以省略该处理。例如，在摄像状态下的摄像F数大的情况下，像差被认为是小的，因而，可以省略通信及计算处理。具体而言，把在图28B中获得的MTF_P2的函数，与在步骤S5003中获得的且在图26中示出的转换器透镜的MTF_T_P相加在一起。组合之后的像差信息MTF_P3由下面的式(43)来表示。

MTF_P3_RH(f)＝MTF_P2_RH(f)+MTF_T_P_RH(f)

...(43)

类似地，还计算MTF_P3_RV(f)、MTF_P3_GH(f)、MTF_P3_GV(f)、MTF_P3_BH(f)及MTF_P3_BV(f)。在图28C中，示出了在完成步骤S5103中的处理之后的像差信息的示例。

在完成直到步骤S5103为止的操作之后，使得第七实施例中的像差信息，变为空间频率f以及图像传感器122上的焦点检测区域的位置(x,y)的函数。当转换器镜头单元600被安装时，在进行上述的像差信息校正之后，进行在第四实施例中描述的步骤S503及后续步骤中的处理，并且，计算校正值。

如上所述，基于转换器透镜的倍率来转换主镜头的像差，并且进一步加上转换器透镜的像差，由此能够适当地进行像差状态的相加。

此外，基于组合的像差状态，来设置AF评价频带和摄影图像评价频带，并且把AF评价频带与摄影图像评价频带之差，设置为焦点检测量校正值，因而，能够更精确地进行焦点检测。在这种情况下，由于像差信息是散焦MTF峰值信息，因此，能够进一步减少要在存储器中存储的信息的量。

虽然参照示例性实施例对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不限定于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应当被赋予最宽的解释，以便涵盖所有这类修改以及等同的结构和功能。

Claims (12)

1.一种能够与图像捕获装置和可拆卸转换器透镜相连接的摄像光学***，所述图像捕获装置能够执行摄像光学***的自动聚焦检测，所述转换器透镜安装在能够执行摄像光学***的自动聚焦检测的图像捕获装置上，所述摄像光学***包括：

存储器，其存储用于校正由所述摄像光学***的像差引发的聚焦状况中的改变的信息，其中，所述信息是关于针对多个不同空间频率中的各个所述摄像光学***的焦点位置；

处理器，其在安装了所述转换器透镜的情况下，基于所述转换器透镜的倍率所引发的空间频率中的改变，来转换在所述存储器中存储的所述信息。

2.根据权利要求1所述的摄像光学***，其中，在所述存储器中存储的所述信息是与焦点检测区域和/或聚焦透镜的位置相对应的信息。

3.根据权利要求1所述的摄像光学***，其中，所述处理器还基于所转换的信息来计算用于校正所述自动聚焦检测结果的校正值，

其中，在所述计算中，计算用于校正由所述摄像光学***的球面像差引发的所述聚焦状况中的差的所述校正值，所述聚焦状况中的所述差是由要在所述自动聚焦检测中使用的信号的评价空间频率与捕获图像的评价空间频率之差导致的。

4.根据权利要求1所述的摄像光学***，其中，所述处理器转换在所述存储器中存储的所述信息，以便校正所述转换器透镜的像差，以及校正由所述转换器透镜的倍率而引发的所述焦点检测区域的位置的改变、焦点位置的改变或空间频率的改变中的至少一者。

5.根据权利要求4所述的摄像光学***，其中，在所述存储器中存储的所述信息是调制传递函数，并且，

所述处理器转换所述调制传递函数，以使在未安装所述转换器透镜的情况下的所述焦点检测区域的位置，偏移到由被基于所述转换器透镜的倍率而确定的值除的所述焦点检测区域的位置的值所表示的位置。

6.根据权利要求4所述的摄像光学***，其中，在所述存储器中存储的所述信息是调制传递函数，并且

所述处理器还转换所述调制传递函数，以使在未安装所述转换器透镜的情况下的所述焦点位置，偏移通过将所述焦点位置与预定基准位置之差、乘以基于所述转换器透镜的倍率而确定的值的平方而获得的量。

7.根据权利要求4所述的摄像光学***，其中，在所述存储器中存储的所述信息是调制传递函数，并且

所述处理器转换所述调制传递函数，以使在未安装所述转换器透镜的情况下的空间频率，偏移到通过将所述原始空间频率乘以基于所述转换器透镜的倍率而确定的值而获得的空间频率。

8.根据权利要求4所述的摄像光学***，其中，在所述存储器中存储的所述信息是调制传递函数，并且

所述处理器基于所述转换器透镜的像差信息，来对所述调制传递函数进行转换。

9.根据权利要求1所述的摄像光学***，其中，在预定条件被满足的情况下，所述处理器不校正所述信息。

10.根据权利要求1所述的摄像光学***，其中，关于针对多个不同空间频率的各个的所述摄像光学***的焦点位置的所述信息，是关于多个空间频率的各个的每个调制传递函数的所述摄像光学***的焦点位置的信息。

11.根据权利要求1所述的摄像光学***，其中，关于所述摄像光学***的像差的所述信息，是关于针对多个不同空间频率的各个的每个调制传递函数的所述摄像光学***的焦点位置的信息。

12.一种摄像光学***的控制方法，所述摄像光学***能够与图像捕获装置和可拆卸转换器透镜相连接，所述图像捕获装置能够执行摄像光学***的自动聚焦检测，所述转换器透镜安装在能够执行摄像光学***的自动聚焦检测的图像捕获装置上，所述摄像光学***包括：存储器，其存储用于校正由所述摄像光学***的像差引发的聚焦状况中的改变的信息，其中，所述信息是关于针对多个不同空间频率中的各个的所述摄像光学***的焦点位置，所述方法包括：

转换步骤，在安装了所述转换器透镜的情况下，基于所述转换器透镜的倍率所引发的空间频率中的改变，来转换在所述存储器中存储的所述信息。