摄影设备、计算用于对焦控制的信息的方法以及相机系统的制作方法_2

文档序号:8547996阅读:来源:国知局
Def=a2XA2表现。
[0034]图2(a)、化)的例子表示即使散焦量Def为固定时,2像间隔也会按照FNo而发生 变化。目P,图2的例子表示AF灵敏度按照FNo而变化,并且示出作为用于求出AF灵敏度的 AF运算参数,可使用有效口径的信息、例如F值。即,在图2的例子中,能够根据2像间隔和 F值的信息计算散焦量。
[0035] 然而,F值是通过光轴上的光线而定义的。于是,在本实施方式中,作为表现针对 位于光轴外的AF像素的光束的有效口径的参数,将按照像高校正F值得到的校正F值(CF 值)的信息用作AF运算参数。
[0036] 图3是用于说明AF像素的灵敏度特性的说明图。图3(a)表示射入受光面的光束 (成像光束)在光瞳分割方向上的入射角度(光线入射角0X)的范围。
[0037] 如图3(a)所示,关于光线入射角0X,可W设垂直于受光面的轴为0度,并通过垂 直于受光面的轴与光线入射角的正负方向的角度来表现。
[003引图3化)在横轴取光线入射角0、在纵轴取灵敏度,并通过实线L和虚线R分别表 示接收透射过左光瞳的左光束的L像素和接收透射过右光瞳的右光束的R像素的受光灵敏 度的特性。
[0039] 如图4所示,轴外光束有时会倾斜于光轴。
[0040] 该样,在使用轴外的AF像素的AF运算中,仅使用表示光束的宽度的校正F值无法 得到适当的AF灵敏度,还需要表示光束的倾斜的值。
[0041]AF像素的受光灵敏度在光瞳分割方向上具有角度特性,因此在本实施方式中,考 虑成像光束的角度范围和角度特性,设定AF运算参数。目P,在本实施方式中,作为用于得到 适当的AF灵敏度的AF运算参数,不仅使用对应于像高的校正F值,还使用L、R像素的灵敏 度的信息和与射入L、R像素中的成像光束的角度范围相关的信息。
[0042] 图5和图6是用于说明成像光束的角度范围与AF灵敏度之间的关系的说明图。图 5表示光轴上的AF像素,图6表示光轴外的AF像素。如图5所示,在光轴上的AF像素上射 入有例如由虚线粗线所示的角度范围的成像光束。该成像光束如图4所示相对于光轴而左 右对称,最大入射角与最小入射角的角度差对应于F值。
[0043] 此外,光轴外的AF像素上的成像光束的最大入射角和最小入射角如图4所示会按 照像高发生变动,例如成为图6的虚线粗线所示的角度范围。另外,关于此时的成像光束的 最大入射角与最小入射角的角度差,在图4中省略了图示,而准确地讲,对应于按照像高校 正后的校正F值。因此,通过使用校正F值和穿过成像光束的中屯、的光线的入射角下 称之为成像光束入射角),从而能够得到成像光束的最大入射角和最小入射角的信息。
[0044] 在本实施方式中,为了简化运算而使用校正F值和成像光束入射角(成像光束的 中屯、方向)的信息,求出射入AF像素中的光束的范围,由此,求出AF灵敏度。
[0045] 在该种情况下,在受光面上W规定的像高射入的成像光束的入射角度会受到光圈 与受光面之间的光学系统的像差等的影响,因此该入射角度在各个光学系统中是不同的。 于是,在本实施方式中,将在光学系统中得到的与受光面的像高对应的成像光束入射角的 信息作为AF运算参数。
[0046]图7是用于针对射入像高X的AF像素中的入射光束,说明有效口径(校正F值) 和成像光束的中屯、方向即成像光束入射角0C的说明图。图7(a)表示从像高X观察到的 光瞳的角度范围。在像高X方向上,成像光束存在于从入射角0L到0U的范围内,其中屯、 为成像光束入射角0C。
[0047] 进而,光线在受光面上的入射角1对1地对应于穿过成像光束的中屯、的光线(图 7(b)的虚线)与光轴的交点位置。该位置的变化比率相比成像光线入射角0C的变化比率 而言较小。因此,通过代替成像光束入射角0C的信息而使用该位置信息,能够通过较少的 位数进行高精度的控制。在本实施方式中,W后将该位置、即穿过成像光束的中屯、的直线与 光轴相交的位置称作校正出射光瞳位置(CEXPI)。另外,通常情况下,该校正出射光瞳位置 不同于被定义为近轴量的出射光瞳位置。
[0048] 另外,校正出射光瞳位置(CEXPI)可通过下式(1)表示,校正F值(CF值)可通过 下式似表示。
[0049]Tan日C=灯an日U+Tan日L) /2
[0050]CEXPI=x/Tan0C... (1)
[0051]CF值=Tan0L-Tan0U... (2)
[0化2] 该样,在本实施方式中,作为AF运算参数,使用按照像高校正得到的校正F值(CF值)和按照像高校正得到的校正出射光瞳位置(CEXPI)的信息。该些信息是在每个光学系 统中各自不同的值,因此使用来自光学系统的信息。此外,根据成像光束入射角0C的值的 不同,有时校正出射光瞳位置(CEXPI)可能成为无限远,因此也可W将校正出射光瞳位置 (CEXPI)的倒数的值作为AF运算参数。
[0053]在本实施方式中,作为相机的镜头侧的AF运算参数,使用按照像高校正得到的校 正F值和按照像高校正得到的校正出射光瞳位置(CEXPI)的信息,而作为相机的机身侧的 AF运算参数,使用AF像素的灵敏度特性。镜头侧的AF运算参数是基于光学设计的镜头侧 固有的值,另一方面,机身侧的AF运算参数是基于摄像元件的设计的机身侧固有的值。因 此,通过在镜头侧和机身侧分别保持该些AF运算参数,从而即使在镜头侧和机身侧的种类 各自变化的情况下,也能够使用镜头侧和机身侧的AF运算参数,无论像高如何都能够进行 高精度的AF运算。
[0054]图8是用于说明轴外的像高X的AF像素的灵敏度和成像光束的入射角度范围、与AF灵敏度的关系的说明图。实线L表示L像素的受光灵敏度,虚线R表示R像素的受光灵 敏度。在通过图8的灵敏度特性而示出的AF像素上的虚线粗线的角度范围内射入有成像 光束。目P,图8示出W成像光束入射角0C为中屯、,成像光束在对应于校正F值的角度范围 内射入。
[0化5] L像素的受光量可通过图8(a)的斜线部分表示。此外,R像素的受光量可通过图8(b)的斜线部分表示。可认为图8(a)的斜线区域的重屯、位置相当于左光束的入射方向,图 8(b)的斜线区域的重屯、位置相当于右光束的入射方向。而且,可认为该些重屯、位置间的角 度间隔(重屯、角度间隔)与AF灵敏度成比例。
[0化6] 即,重屯、角度间隔可通过下式(3)表示,AF灵敏度可通过下式(4)表示。
【主权项】
1. 一种摄影设备,其具有机身部,该机身部能够安装镜头部,成像光束被从镜头部引导 到该机身部,其特征在于,具有: 摄像元件,其具有摄像用像素和焦点检测用像素; 存储部,其保持所述焦点检测用像素的灵敏度特性的信息;以及 控制量计算部,其从所述镜头部取得与成像光束的入射角度和角度范围相关的信息, 根据该信息和从所述存储部中读出的信息计算用于对焦控制的信息。
2. 根据权利要求1所述的摄影设备,其特征在于, 从所述镜头部取得的与成像光束的入射角度和角度范围相关的信息是根据像高F值 而求出的校正F值的信息、以及根据像高校正出射光瞳位置而求出的校正出射光瞳位置的 信息。
3. 根据权利要求1所述的摄影设备,其特征在于, 所述存储部与像高对应地存储有所述灵敏度特性的信息。
4. 根据权利要求1所述的摄影设备,其特征在于, 所述控制量计算部计算AF灵敏度,该AF灵敏度用于将根据所述焦点检测用像素的输 出而求出的相位差检测信息转换为所述镜头部的散焦量。
5. 根据权利要求1所述的摄影设备,其特征在于, 所述控制量计算部计算校正值,该校正值用于对所述焦
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