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CN105407265B - 可互换透镜装置、图像捕获装置和控制方法 - Google Patents

可互换透镜装置、图像捕获装置和控制方法 Download PDF

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CN105407265B CN201510541932.1A CN201510541932A CN105407265B CN 105407265 B CN105407265 B CN 105407265B CN 201510541932 A CN201510541932 A CN 201510541932A CN 105407265 B CN105407265 B CN 105407265B
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Abstract

本发明涉及可互换透镜装置、图像捕获装置和控制方法。提供一种具有图像捕获光学系统且能够可拆卸地附接于图像捕获装置(200)上的可互换透镜装置(100)，图像捕获装置被配置为通过使用通过由图像捕获光学系统形成的光学图像的光电转换获取的信号检测图像捕获光学系统的散焦量。可互换透镜装置包括：包含于图像捕获光学系统中的聚焦透镜(105)；和存储关于指示聚焦透镜的单位移动量与光学图像的位移量之间的关系的聚焦灵敏度的信息的存储器(220)。关于聚焦灵敏度的信息是使得能够获取根据图像高度而不同的聚焦灵敏度的信息。

Description

可互换透镜装置、图像捕获装置和控制方法
技术领域
本发明涉及用于透镜可互换图像捕获系统的可互换透镜装置和图像捕获装置。
背景技术
在可互换透镜图像捕获系统中，为了确保可互换透镜装置(以下，称为“可互换透镜”)和图像捕获装置(以下，称为“照相机本体”)的兼容性，可互换透镜存储关于其图像捕获光学系统的信息并且将该信息发送到照相机本体。从可互换透镜发送到照相机本体的信息包含根据通过诸如相位差检测方法的焦点检测功能在照相机本体中检测的图像捕获光学系统的散焦量计算包含于图像捕获光学系统中的聚焦透镜的驱动量所需要的聚焦灵敏度。聚焦灵敏度指示聚焦透镜的单位移动量与图像位置的位移量之间的关系(例如，聚焦透镜的单位移动量与图像位置的位移量之间的比率)；图像位置是由图像捕获光学系统形成的光学图像的位置。将检测的散焦量除以作为该比率的聚焦灵敏度使得能够获取对于获取对焦状态所需要的聚焦透镜的驱动量(参见日本专利公开No.59-151116)。
另一方面，照相机本体分成两类；一类是通过使用从与用于获取捕获图像的图像传感器无关的焦点检测传感器获取的信号通过相位差检测方法执行焦点检测的常规类型的照相机本体；另一类是通过使用从图像传感器获取的信号执行焦点检测的新型的照相机本体。常规类型的照相机本体具有向焦点检测传感器引入穿过图像捕获光学系统并然后被快速返回镜反射的光(光学图像)的配置。出于这种原因，许多常规类型的照相机本体使用小的焦点检测传感器，因此，这些照相机本体只能在图像捕获帧的中心区域附近的有限的图像高度范围中检测散焦量。相反，如在日本专利公开No.2010-025997中公开的那样，新型的照相机本体能够通过使用从布置于图像传感器的整个区域上的像素获取的信号执行焦点检测。这种能力使得，能够不仅在图像捕获帧的中心区域附近的低图像高度处而且在图像捕获帧的边缘区域的高图像高度处检测散焦量。
但是，发明人发现，在由新型的照相机本体执行的相同场景的焦点检测中，在低图像高度处的散焦量与高图像高度处的散焦量之间存在明显的差异(将在后面详细描述)。当在相互不同的图像高度处存在散焦量之间的这种差异时，以通过关于在高图像高度处检测的散焦量使用对低图像高度提供的聚焦灵敏度计算的驱动量驱动聚焦透镜不能在高的图像高度处获取良好的对焦状态。
另一方面，日本专利公开No.59-151116公开了通过根据透镜的焦距设定聚焦灵敏度来缩短聚焦的时间段的自动对焦装置。
但是，在日本专利公开No.59-151116中公开的自动对焦装置的设计没有根据应获得对焦状态的焦点检测位置的位置考虑聚焦灵敏度的变化。对该装置假定的聚焦灵敏度是与图像表面的中心(即图像高度为零)对应的值。在焦点检测位置位于图像高度不为零的位置时应用依赖于零图像高度的聚焦灵敏度会降低对焦精度。
发明内容
本发明提供分别能够在相互不同的图像高度处的散焦量相互不同时在任意图像高度处获取良好的对焦状态的可互换透镜装置和图像捕获装置。
而且，本发明还提供分别能够以与图像捕获帧中的其它区域上的聚焦精度相同的精度聚焦于该帧的边缘区域上的图像捕获装置和自动对焦方法。
本发明作为其一个方面提供一种具有图像捕获光学系统且能够可拆卸地附接于图像捕获装置上的可互换透镜装置，图像捕获装置被配置为通过使用通过由图像捕获光学系统形成的光学图像的光电转换获取的信号检测图像捕获光学系统的散焦量。可互换透镜装置包括：包含于图像捕获光学系统中的聚焦透镜；和存储关于指示聚焦透镜的单位移动量与光学图像的位移量之间的关系的聚焦灵敏度的信息的存储器。关于聚焦灵敏度的信息是使得能够获取根据图像高度而不同的聚焦灵敏度的信息。
本发明作为其另一方面提供一种能够可拆卸地附接于具有包含聚焦透镜的图像捕获光学系统的可互换透镜装置上的图像捕获装置。图像捕获装置包括：被配置为通过使用通过由图像捕获光学系统形成的光学图像的光电转换获取的信号检测图像捕获光学系统的散焦量的散焦检测器；被配置为获取指示聚焦透镜的单位移动量与光学图像的位移量之间的关系的聚焦灵敏度的灵敏度获取器，聚焦灵敏度与检测散焦量的图像高度对应；和被配置为通过使用与图像高度对应的聚焦灵敏度和散焦量计算聚焦透镜的驱动量的驱动量计算器。
本发明作为其又一方面提供一种具有包含聚焦透镜的图像捕获光学系统的图像捕获装置。图像捕获装置包括：被配置为通过使用通过由图像捕获光学系统形成的光学图像的光电转换获取的信号检测图像捕获光学系统的散焦量的散焦检测器；被配置为获取指示聚焦透镜的单位移动量与光学图像的位移量之间的关系的聚焦灵敏度的灵敏度获取器，聚焦灵敏度与检测散焦量的图像高度对应；和被配置为通过使用与图像高度对应的聚焦灵敏度和散焦量计算聚焦透镜的驱动量的驱动量计算器。
本发明作为其又一方面提供一种能够可拆卸地附接于具有包含聚焦透镜的图像捕获光学系统的可互换透镜装置上的图像捕获装置。图像捕获装置包括：被配置为通过使用通过由图像捕获光学系统形成的光学图像的光电转换获取的信号检测图像捕获光学系统的散焦量的散焦检测器；被配置为向可互换透镜装置发送关于检测散焦量的图像高度的信息的图像高度发送器，可互换透镜装置存储关于指示聚焦透镜的单位移动量与光学图像的位移量之间的关系的聚焦灵敏度的信息，关于聚焦灵敏度的信息是使得能够获取根据图像高度而不同的聚焦灵敏度的信息。
本发明作为其又一方面提供一种被配置为使得可互换透镜装置中的计算机执行聚焦处理的计算机程序，可互换透镜装置具有包含聚焦透镜的图像捕获光学系统，能够可拆卸地附接于图像捕获装置上并且存储关于指示聚焦透镜的单位移动量与光学图像的位移量之间的关系的聚焦灵敏度的信息，关于聚焦灵敏度的信息是使得能够获取根据图像高度而不同的聚焦灵敏度的信息，所述图像捕获装置被配置为通过使用通过由图像捕获光学系统形成的光学图像的光电转换获取的信号检测图像捕获光学系统的散焦量。聚焦处理包括以下处理中的任一个：向被配置为通过使用依赖于图像高度的聚焦灵敏度和散焦量计算聚焦透镜的驱动量的图像捕获装置发送关于聚焦灵敏度的信息的处理；从图像捕获装置接收关于检测散焦量的图像高度的信息、通过使用关于聚焦灵敏度的信息获取接收的图像高度处的聚焦灵敏度并且向所述被配置为通过使用聚焦灵敏度和散焦量计算聚焦透镜的驱动量的图像捕获装置发送获取的聚焦灵敏度的处理；和从图像捕获装置接收关于检测散焦量的图像高度的信息、通过使用关于聚焦灵敏度的信息获取接收的图像高度处的聚焦灵敏度并且通过使用获取的聚焦灵敏度和从图像捕获装置接收的散焦量计算聚焦透镜的驱动量的处理。
本发明作为其又一方面提供一种被配置为使得图像捕获装置中的计算机执行聚焦处理的计算机程序，所述图像捕获装置能够可拆卸地附接于具有包含聚焦透镜的图像捕获光学系统的可互换透镜装置上并且被配置为通过使用通过由图像捕获光学系统形成的光学图像的光电转换获取的信号检测图像捕获光学系统的散焦量。聚焦处理包括：获取指示聚焦透镜的单位移动量与光学图像的位移量之间的关系的聚焦灵敏度，聚焦灵敏度与检测散焦量的图像高度对应；和通过使用与图像高度对应的聚焦灵敏度和散焦量计算聚焦透镜的驱动量。
本发明作为其又一方面提供一种被配置为使得图像捕获装置中的计算机执行聚焦处理的计算机程序，图像捕获装置具有包含聚焦透镜的图像捕获光学系统且被配置为通过使用通过由图像捕获光学系统形成的光学图像的光电转换获取的信号检测图像捕获光学系统的散焦量。聚焦处理包括：获取指示聚焦透镜的单位移动量与光学图像的位移量之间的关系的聚焦灵敏度，聚焦灵敏度与检测散焦量的图像高度对应；和通过使用与图像高度对应的聚焦灵敏度和散焦量计算聚焦透镜的驱动量。
本发明作为其又一方面提供一种被配置为使得图像捕获装置中的计算机执行聚焦处理的计算机程序，所述图像捕获装置能够可拆卸地附接于具有包含聚焦透镜的图像捕获光学系统的可互换透镜装置上并且被配置为通过使用通过由图像捕获光学系统形成的光学图像的光电转换获取的信号检测图像捕获光学系统的散焦量。聚焦处理包括：获取检测散焦量的图像高度；和向存储关于聚焦灵敏度的信息的可互换透镜装置发送关于图像高度的信息，聚焦灵敏度指示聚焦透镜的单位移动量与光学图像的位移量之间的关系，关于聚焦灵敏度的信息是使得能够获取根据图像高度而不同的聚焦灵敏度的信息。
本发明作为其又一方面提供一种被配置为通过沿图像捕获光学系统的光轴方向移动包含于图像捕获光学系统中的聚焦透镜执行聚焦的图像捕获装置。所述图像捕获装置包括：被配置为检测焦点检测位置处的图像捕获光学系统的焦点状态的焦点检测器；和被配置为执行以下操作的控制器：根据焦点检测位置的位置和图像捕获光学系统的焦距校正聚焦灵敏度，聚焦灵敏度是关于聚焦透镜的沿光轴方向的移动量的焦点偏移量；和根据关于由焦点检测器检测的焦点状态的信息和关于校正的聚焦灵敏度的信息计算聚焦透镜的驱动量和驱动方向。
本发明作为其又一方面提供一种被配置为使得图像捕获装置中的计算机执行用于通过沿图像捕获光学系统的光轴方向移动包含于图像捕获光学系统中的聚焦透镜进行聚焦的聚焦处理。聚焦处理包括：根据焦点检测位置的位置和图像捕获光学系统的焦距校正聚焦灵敏度，聚焦灵敏度是关于聚焦透镜的沿光轴方向的移动量的焦点偏移量；和根据图像捕获光学系统的焦点状态与关于校正的聚焦灵敏度的信息计算聚焦透镜的驱动量和驱动方向。
参照附图阅读示例性实施例的以下说明，本发明的其它特征和方面将变得清晰。
附图说明
图1示出关于轴上主光线的Newton公式。
图2示出关于轴外主光线的Newton公式。
图3A示出作为本发明的数值例的广角透镜执行的纵线检测中的、在图像捕获帧的中心区域中检测的散焦量与在其边缘区域中检测的散焦量的比率。
图3B示出作为本发明的数值例的广角透镜执行的纵线检测中的、在图像捕获帧的中心区域中检测的散焦量与在其边缘区域中检测的散焦量的比率。
图4示出作为本发明的实施例1的图像捕获系统的构成。
图5示出实施例1中的图像高度h与聚焦灵敏度S(h)之间的关系。
图6是示出本发明的实施例1的图像捕获系统中的AF处理的流程图。
图7是示出作为本发明的实施例2的图像捕获系统中的AF处理的流程图。
图8是示出作为本发明的实施例3的图像捕获系统中的AF处理的流程图。
图9是示出作为本发明的实施例4的图像捕获装置的操作的流程图。
图10是示出作为本发明的实施例5的图像捕获装置的操作的流程图。
图11是示出作为本发明的实施例6的图像捕获装置的操作的流程图。
图12示出实施例4中的焦点检测点的位置的例子。
图13是示出实施例4中的聚焦灵敏度的特性的近似方法的示图。
图14是示出实施例5中的聚焦灵敏度的特性的近似方法的示图。
图15是示出实施例6中的聚焦灵敏度的特性的近似方法的示图。
图16是实施例4、5和6中的图像捕获系统的框图。
具体实施方式
以下参照附图描述本发明的示例性实施例。
首先，描述上述的相互不同的图像高度之间的散焦量差。这里，在进行描述时，假定上述的新型的照相机能够通过使用从用于提供捕获图像的图像传感器获取的信号在整个图像捕获帧中(即，从图像捕获帧的中心区域到边缘区域)检测图像捕获光学系统的散焦量的情况。
在图像传感器的整个成像表面上，布置多对焦点检测像素，其接收来自图像捕获光学系统的出射光瞳中的水平或垂直分割光瞳区域的光束(即，执行光瞳分割)以光电转换通过来自分割光瞳区域的光束形成的成对的光学图像。各焦点检测像素具有微透镜和形成从像素的中心偏移的开口的遮光层，这使得能够实现光瞳分割。
但是，作为图像传感器，可以替代性使用所谓的双像素图像传感器，在该双像素图像传感器中，其成像表面上的所有像素分别由能够光电转换通过具有像素的微透镜形成的成对的光学图像的成对的光接收元件构成。
此外，以下的描述不仅可被应用于后面描述的实施例，而且可被应用于能够检测整个图像捕获帧或图像捕获帧的大部分中的散焦量的常规类型的照相机。
图1示出典型的图像捕获光学系统的成像状态，其中，从作为图像捕获光学系统的光轴上的物点的轴上物点O出射的轴上主光线L1到达作为光轴上的像点的轴上像点I。在图1中，F代表图像捕获光学系统的前焦点，F′代表后焦点。而且，f代表图像捕获光学系统的焦距。当X代表从前焦点F到物点O的距离且X′代表从后焦点F′到轴上像点I的距离时，根据Newton公式，由式(1)表达的关系成立：
XX′＝-f2 (1)。
当图1所示的状态中的轴上物点O在沿光轴的方向(以下，称为“光轴方向”)上移动距离ΔX时，轴上像点I因此沿光轴方向移动距离ΔX′。同样，在这种情况下，根据Newton公式，由式(2)表达的关系成立：
(X+ΔX)(X′+ΔX′)＝-f2 (2)。
当式(2)中的ΔX极小(→0)时，ΔX′表达为：
ΔX′＝(f/X)2ΔX (3)。
另一方面，图2示出图1所示的图像捕获光学系统的状态，其中，从作为离开光轴的物点的轴外物点O′出射的轴外主光线L2到达作为离开光轴的像点的轴外像点I′。在图2中，α代表由轴外主光线L2与光轴形成的角度。从前焦点F到轴外物点O′的沿光轴方向的距离以及从后焦点F′到轴外像点I′的沿光轴方向的距离分别等于从前焦点F到轴上物点O的距离X以及从后焦点F′到轴上像点I的距离X′。
当图2所示的状态中的轴外物点O′沿光轴方向移动距离ΔX时，轴外像点I′因此沿光轴方向移动距离ΔX′。同样，在这种情况下，根据Newton公式，式(4)成立。此外，当ΔX极小时，由式(5)表达的关系成立：
XaXa′＝-fa2 (4)
ΔXa′＝(fa/Xa)2ΔXa (5)
这里，ΔXa＝ΔX/cosα，ΔXa′＝ΔX′/cosα，fa＝f/cosα，Xa＝X/cosα。
因此，上述的式(3)成立。这意味着，沿光轴方向，物点移动ΔX导致像点移动ΔX′。
但是，该关系只有当由轴外主光线L2与光轴形成的角度α在物侧和像侧相等时才成立。由于在典型的图像捕获光学系统中光线斜着入射到对图像捕获装置设置的图像传感器的光接收表面中导致由于称为遮蔽(shading)的渐晕导致的变暗以及着色，因此，图像捕获光学系统被设计为使得像侧的角度α尽可能地小。但是，所谓的广角透镜在物侧具有较大的角度α，这意味着物侧的角度α和像侧的角度α明显相互不同。
假定像侧的角度α为0度，则满足Xa′＝X′的关系、Newton公式由式(6)表达且式(7)成立：
XX′＝-f2/cosα (6)
(X+ΔXb)(X′+ΔXb′)＝-fa2/cosα (7)
这里，ΔXb＝ΔX/cosα，ΔXb′＝ΔX′/cosα。
当ΔX在式(7)中极小(→0)时，ΔXb′表达为：
ΔXb′＝(f/X)2ΔXb/cosα (8)。
因此，式(9)成立：
ΔX′＝(f/X)2ΔX/cos2α (9)。
这意味着，包含轴上物点O和轴外物点O′的物体表面的移动导致分别在图像捕获帧的中心区域和边缘区域中产生的散焦量之间的差异。而且，虽然在理论上中心区域与边缘区域中的散焦量之间的比率可由式(9)那样的通式表达，但该比率不仅根据物侧的场角和像侧的轴外主光线的角度改变，而且根据残留像差改变。由于这种事实，通式常常不能充分地表达该比率。
图3A和图3B对于作为具有表1所示的数值的数值例的广角透镜示出图像捕获帧的各图像高度处的散焦量与中心(图像高度＝0)处的散焦量(＝1)的比率。该广角透镜具有11mm的焦距。图3A示出沿垂直方向通过光瞳分割检测散焦量的纵线检测中的比率。图3B示出沿水平方向执行通过光瞳分割检测散焦量的横线检测中的比率。从图3A和图3B可以看出，与中心处的散焦量相比，该数值例的广角透镜在较边缘的区域具有较大的散焦量，该散焦量变为中心处的散焦量的几倍。
出于这种原因，通过在中心区域和边缘区域中使用相同的聚焦灵敏度(即，图像位置关于聚焦透镜的单位移动量的位移量)计算聚焦透镜的驱动量不能任意地在中心区域或边缘区域处获取良好的对焦状态。例如，通过使用与中心区域对应的聚焦灵敏度从在边缘区域中检测的散焦量计算聚焦透镜的驱动量不能在边缘区域中获取良好的对焦状态。因此，边缘区域中的对焦精度降低，这需要再次驱动聚焦透镜并由此需要较长的时间段获取对焦状态。为了克服该问题，后面描述的实施例中的每一个使得能够在散焦量根据图像高度而不同时在任何图像高度处获取良好的对焦状态，即执行良好的自动聚焦。
[实施例1]
图4示出作为本发明的第一实施例(实施例1)的透镜可互换图像捕获系统的配置。图像捕获系统由与上述的数值例的广角透镜对应的可互换透镜装置(以下，简称为“可互换透镜”)100和可拆卸地附接到可互换透镜100的照相机本体(图像捕获装置)200构成。
可互换透镜100包括图像捕获光学系统、变倍透镜位置检测器107、孔径光阑驱动器108、聚焦透镜驱动器109、透镜微计算机110和存储器120。
图像捕获光学系统从物侧依次由第一透镜101、作为第二透镜的变倍透镜102、孔径光阑103、ND滤波器104、作为第三透镜的聚焦透镜105和第四透镜106构成。
响应于用户操作手动变焦操作部分(未示出)，变倍透镜102沿光轴OA延伸的光轴方向移动，以改变焦距(即，执行变倍)。变倍透镜位置检测器107通过使用例如可变电阻检测变倍透镜102的位置(以下，也称为“变焦位置”)。变倍透镜位置检测器107向透镜微计算机110输出关于变焦位置的数据。
孔径光阑103通过由透镜微计算机110控制的孔径光阑驱动器108被驱动，以沿开闭方向移动多个光阑刀片(未示出)，由此控制穿过由光阑刀片形成的光阑孔径的光的量。孔径光阑驱动器108包含作为致动器的步进电动机或音圈电动机(VCM)等，并且，通过使用霍尔元件检测光阑刀片的位置(孔径值)。
响应于用户操作NF滤波器操作部分，ND滤波器104被插入到图像捕获光学系统的光路中且从中回缩。ND滤波器104被插入到光路中以使穿过光阑孔径的光的量衰减。该功能防止在光阑孔径变小时产生的所谓的小孔径衍射。通过由光电断路器(photointerrupter)构成的ND检测器(未示出)检测ND滤波器104是否被插入光路中。检测结果被输出到透镜微计算机110。
聚焦透镜105通过由透镜微计算机110控制的聚焦透镜驱动器109沿光轴方向移动(被驱动)，以执行聚焦。聚焦透镜驱动器109包含作为聚焦致动器的步进电动机等。透镜微计算机110对在聚焦透镜驱动器109中给予聚焦致动器的驱动脉冲信号的脉冲(以下，称为“聚焦驱动脉冲”)的数量进行计数，以获取相对于聚焦透镜105的基准位置的驱动量和驱动位置。伴随检测聚焦透镜105的位置的位置传感器，替代性地使用DC电动机或VCM作为聚焦致动器。
透镜微计算机110与包含于照相机本体200中的照相机微计算机209通信，并且根据从照相机微计算机209接收的驱动命令控制可互换透镜100的所有部件。存储器120存储使透镜微计算机110操作所需要的各种类型的信息和计算机程序。透镜微计算机110还用作灵敏度发送器和标记发送器。
照相机本体200包含五棱镜201、光学取景器202、快速返回镜(以下，简称为“镜子”)203和图像传感器204。照相机本体200还包含信号处理器205、记录处理器206、散焦检测器207、对比度信号产生器208、照相机微计算机209和存储器220。
镜子203被插入到可互换透镜100的图像捕获光学系统的光路中并且从中回缩。插入到光路中的镜子203反射穿过图像捕获光学系统的光(光学图像)以通过五棱镜201将光引导到光学取景器202。该取景器系统允许用户通过光学取景器202观察物体的光学图像。另外，作为镜子203通过驱动机构(未示出)回缩到光路外面的结果，穿过图像捕获光学系统的光在图像传感器204上形成光学图像。
图像传感器204由诸如CMOS传感器的光电转换元件构成，并且光电转换光学图像以输出模拟信号。在图像传感器204上，布置大量的像素，这些像素中的一些离散地布置为执行上述的光瞳分割以光电转换成对的光学图像的成对的焦点检测像素。焦点检测像素以外的像素是输出用于产生捕获图像的像素信号的图像捕获像素。如上所述，作为图像传感器204，可以替代性地使用双像素图像传感器。
散焦检测器207通过使用从焦点检测像素输出的模拟信号产生与成对的光学图像对应的成对的焦点检测信号并且对于成对的焦点检测信号执行相关性计算以计算其间的相位差。然后，散焦检测器207从相位差计算(检测)图像捕获光学系统的散焦量。散焦量被输出到照相机微计算机209并且被用于通过相位差检测方法的自动聚焦(AF)。
信号处理器205将从图像传感器204输出的模拟信号转换成数字信号并且对数字信号执行诸如增益控制、颜色校正和白平衡控制的各种图像处理，以产生图像信号。记录处理器206在记录介质中记录由信号处理器205产生的图像信号并且在显示器(未示出)上显示图像信号。
对比度信号产生器208通过使用高通滤波器从由信号处理器205产生的图像信号提取预定的高频成分，以通过使用通过积分该高频成分获取的一个或多个高频成分信号积分值产生对比度评价信号。对比度评价信号被输出到照相机微计算机209，并且被用于通过对比度检测方法的AF。
照相机微计算机209在预定的时段或者根据需要与透镜微计算机110通信，以向透镜微计算机110发送诸如孔径光阑驱动命令和聚焦驱动命令的命令。照相机微计算机209还从透镜微计算机110接收各种类型的信息。存储器220存储使照相机微计算机209和透镜微计算机11操作所需要的各种类型的信息和计算机程序。照相机微计算机209还用作灵敏度获取器和驱动量计算器。
下面，描述聚焦灵敏度。如上所述，聚焦灵敏度是指示聚焦透镜105的单位移动量与作为由图像捕获光学系统形成的光学图像的位置的图像位置的位移量之间的关系的指标。本实施例中的聚焦灵敏度S指示聚焦透镜105的单位移动量与图像位置的位移量的比率。例如，当聚焦透镜105移动1mm的单位移动量时，图像位置的1mm的位移量产生的聚焦灵敏度S为1，图像位置的2mm的位移量提供的聚焦灵敏度S为2。但是，作为聚焦灵敏度，可以使用诸如比率的倒数之类的替代值。
在聚焦透镜根据单调增加函数而移动的情况下，聚焦灵敏度也可被定义为关于特定单位量的像面的移动量。例如，当通过设置在旋转的凸轮环中的凸轮沟槽部分驱动聚焦透镜时，聚焦灵敏度可被视为关于凸轮环的单位旋转角度的图像位置的位移量。
当d代表由散焦检测器207检测的散焦量且S代表作为比率的聚焦灵敏度时，一般通过使用式(10)获取聚焦透镜105的驱动量X。
X＝d/S (10)。
另一方面，通过使用式(11)获取通过聚焦透镜驱动器109供给到聚焦致动器的聚焦驱动脉冲的脉冲数量P：
P＝X/m＝d/(mS) (11)
这里，m代表对于每个聚焦驱动脉冲的聚焦透镜105的移动量。
散焦检测器207、照相机微计算机209和透镜微计算机110通过相位差检测方法执行AF。照相机微计算机209事先从透镜微计算机110获取聚焦透镜105的当前位置、聚焦灵敏度S和对于每个聚焦驱动脉冲的聚焦透镜105的移动量m。如上所述，散焦检测器207计算从图像传感器204获取的成对的焦点检测信号之间的相位差并且从相位差计算(检测)散焦量。照相机微计算机209通过使用式(11)计算聚焦驱动脉冲的脉冲数量P并且向透镜微计算机110发送包含脉冲数量P的聚焦驱动命令。透镜微计算机110控制聚焦透镜驱动器109以向聚焦致动器供给数量与接收的脉冲数量P对应的聚焦驱动脉冲。该控制使聚焦透镜105移动驱动量X(＝d/S)，这导致图像捕获光学系统处于对焦状态。
但是，如参照图3A和图3B描述的那样，本实施例的可互换透镜100包括散焦量d(h)根据图像高度h改变的图像捕获光学系统。出于这种原因，在本实施例中，照相机微计算机209通过使用与检测散焦量d(h)的图像高度h对应的聚焦灵敏度S(h)计算聚焦透镜105的驱动量X。即，照相机微计算机209通过使用式(12)获取聚焦透镜105的驱动量X。此外，照相机微计算机209通过使用式(13)获取聚焦驱动脉冲的脉冲数量P。
X＝d(h)/S(h) (12)
P＝X/m＝d(h)/(mS(h)) (13)
图5示出焦距f分别为11mm、14mm和35mm的可互换透镜(图像捕获光学系统)中每一个的图像高度h与聚焦灵敏度S(h)之间的关系。该图示出在中心图像高度(0mm)处的聚焦灵敏度为1的情况下的各图像高度处的各可互换透镜的聚焦灵敏度。作为例子，最大图像高度为20mm。
焦距f为35mm的可互换透镜具有在从中心图像高度到最大图像高度的范围中不明显改变的聚焦灵敏度。使用这种可互换透镜使得即使在通过向在最大图像高度处检测的散焦量应用中心图像高度处的聚焦灵敏度计算聚焦透镜的驱动量时也能够获取基本上良好的对焦状态。相对照地，焦距f分别为11mm(与以上的数值例对应)和14mm的广角可互换透镜具有在从中心图像高度到最大图像高度的范围中明显改变的聚焦灵敏度。使用这种广角可互换透镜需要通过应用与检测散焦量的图像高度(以下，称为“散焦检测图像高度”)对应的聚焦灵敏度计算聚焦透镜的驱动量以获取良好的对焦状态。
出于这种原因，在本实施例中，为了允许照相机微计算机209获取与散焦检测图像高度对应的聚焦灵敏度，可互换透镜100中的存储器120存储关于根据图像高度而不同的聚焦灵敏度的信息。
关于聚焦灵敏度的信息不仅包含与散焦检测图像高度对应的聚焦灵敏度自身，而且包含使得能够计算与散焦检测图像高度对应的聚焦灵敏度的函数(以下，该函数被称为“聚焦灵敏度函数”)。关于聚焦灵敏度的信息还包含在聚焦灵敏度函数中使用的一个或更多个系数(以下，所述的一个或更多个系数被统称为“聚焦灵敏度系数”)。将在后面详细描述聚焦灵敏度函数和聚焦灵敏度系数。此外，关于聚焦灵敏度的信息包含含有关于各图像高度处的聚焦灵敏度的数据的表(以下，该表被称为“聚焦灵敏度表”)。
照相机微计算机209从透镜微计算机110接收关于聚焦灵敏度的信息，以获取与散焦检测图像高度对应的聚焦灵敏度。例如，照相机微计算机209从透镜微计算机110接收聚焦灵敏度函数并且存储该函数以通过将散焦检测图像高度代入聚焦灵敏度函数中计算与散焦检测图像高度对应的聚焦灵敏度。以下，这种获取与散焦检测图像高度对应的聚焦灵敏度的方法被称为“方法1”。
作为替代方案，当照相机微计算机209预先存储聚焦灵敏度系数以外的聚焦灵敏度函数的一部分时，照相机微计算机209从透镜微计算机110接收聚焦灵敏度系数以创建聚焦灵敏度函数。在这种情况下，照相机微计算机209可通过将散焦检测图像高度代入创建的聚焦灵敏度函数中计算与散焦检测图像高度对应的聚焦灵敏度。以下，这种获取与散焦检测图像高度对应的聚焦灵敏度的方法被称为“方法2”。
此外，当照相机微计算机209向透镜微计算机110发送散焦检测图像高度(即，关于图像高度的信息)时，透镜微计算机110可从存储于存储器120中的聚焦灵敏度表读出与散焦检测图像高度对应的聚焦灵敏度，以向照相机微计算机209发送聚焦灵敏度。以下，这种获取与散焦检测图像高度对应的聚焦灵敏度的方法被称为“方法3”。此外，照相机微计算机209可从透镜微计算机110接收聚焦灵敏度表并且存储该表，从该表读出与散焦检测图像高度对应的聚焦灵敏度。以下，这种获取与散焦检测图像高度对应的聚焦灵敏度的方法被称为“方法4”。
数值例中的聚焦灵敏度函数SH(x,y)和SV(x,y)由式(14)和(15)表达。在这些表达式中，SH(x,y)代表水平方向(与横线方向对应的方向)的聚焦灵敏度函数，SV(x,y)代表垂直方向(与纵线方向对应的方向)的聚焦灵敏度函数。此外，式(14)和(15)中的每一个的右侧的S代表中心聚焦灵敏度，并且，分别乘以S的(a00 H+a20 Hx2+a02 Hy2+a22 Hx2y2)和(a00 V+a20 Vx2+a02 Vy2+a22 Vx2y2)是用于计算与图像高度对应的聚焦灵敏度的多项式。此外，x代表水平方向的图像高度，y代表垂直方向的图像高度，aH 00、aH 02、aH 20、aH 22、aV 00、aV 02、aV 20和aV 22分别代表聚焦灵敏度系数(“e-n”意味着“×10-n”)。将散焦检测图像高度x和y代入多项式中使得能够获取与散焦检测图像高度对应的聚焦灵敏度。
可主要在广角透镜中发现依赖于图像高度的聚焦灵敏度的上述的大的变动。出于这种原因，当使用聚焦灵敏度根据图像高度轻微变动的望远透镜等时，不必执行在透镜微计算机110与照相机微计算机209之间发送和接收关于与图像高度对应的聚焦灵敏度的信息的处理。因此，希望照相机微计算机209确定附接于其上的可互换透镜100是否存储关于与图像高度对应的聚焦灵敏度的信息。当确定可互换透镜100不存储关于与图像高度对应的聚焦灵敏度的信息时，如常规的图像捕获装置中那样，照相机微计算机209从透镜微计算机110仅接收关于与图像捕获帧的中心区域对应的聚焦灵敏度的信息。照相机微计算机209然后通过使用与中心区域对应的聚焦灵敏度计算聚焦透镜105的驱动量。另一方面，当确定可互换透镜100存储关于与图像高度对应的聚焦灵敏度的信息时，照相机微计算机209从透镜微计算机110接收该信息并且获取与散焦检测图像高度对应的聚焦灵敏度。照相机微计算机209然后通过使用与散焦检测图像高度对应的聚焦灵敏度计算聚焦透镜105的驱动量。
此外，与图像高度对应的聚焦灵敏度可根据方位(azimuth)方向(即，由沿径向从中心延伸的向量形成的角度)而不同。方位方向包含相互正交的弧矢方向和子午方向，并且还包含弧矢方向和子午方向以外的方向。上述的图2示出包含图像高度的方向和光轴的面(子午截面)上的轴外主光线。在与子午面正交的面(弧矢截面)上，由轴外主光线与光轴形成的角度为0度。出于这种原因，散焦量根据方位方向而不同。因此，希望聚焦灵敏度不仅根据图像高度而且根据方位方向而不同。
如上所述，图3A和图3B分别示出纵线方向和横线方向的聚焦灵敏度。图中，弧矢成分和子午成分以根据位置而不同的比率沿纵线方向和横线方向中的每一个相互混合。这意味着聚焦灵敏度根据方位方向而改变。
下面，参照图6的流程图，描述通过由照相机微计算机209和透镜微计算机110执行的方法1(或方法2)的AF处理。照相机微计算机209和透镜微计算机110根据安装于其中的计算机程序执行该AF处理。在图6中，C代表由照相机微计算机209执行的处理，L代表由透镜微计算机110执行的处理。存储每个程序的非暂态计算机可读存储介质构成本发明的替代性实施例。
在步骤(图中，简写为“S”)1中，在通过用户对释放(release)开关(未示出)的半按压操作接收到AF指令时，照相机微计算机209前进到步骤2。
在步骤2中，照相机微计算机209使得散焦检测器207在作为由用户或预定算法选择的图像捕获帧的部分区域的焦点检测区域(焦点检测位置)中即在选择的图像高度(即，散焦检测图像高度)处检测散焦量。
然后，在步骤3中，照相机微计算机209确定在步骤2检测的散焦量是否处于预定的对焦范围内，即是否获取了对焦状态。在确定获取了对焦状态时，照相机微计算机209结束AF处理，而在确定还没有获取对焦状态时前进到步骤4。
在步骤4中，照相机微计算机209确定附接于照相机本体200上的可互换透镜是否存储关于与图像高度对应的聚焦灵敏度的信息。在本实施例中，在与照相机微计算机209的初始通信中，透镜微计算机110向照相机微计算机209发送指示其存储关于与图像高度对应的聚焦灵敏度的信息的标记信息。照相机微计算机209根据是否接收到标记信息执行上述的确定。当照相机微计算机209在与透镜微计算机110的初始通信中从透镜微计算机110接收到诸如可互换透镜100的型号名称的标识信息(ID信息)时，照相机微计算机209可通过使用ID信息作为标记信息执行该步骤中的确定。
当具有标记信息的可互换透镜即本实施例的可互换透镜(以下，称为“第一可互换透镜”)100被附接于照相机本体200上时，照相机微计算机209前进到步骤5。另一方面，当不具有标记信息的可互换透镜(图中没有示出；以下，称为“第二可互换透镜”)被附接于照相机本体200上时，照相机微计算机209前进到步骤6。在图6中，由第二可互换透镜的透镜微计算机执行的处理(步骤12)以及关于处理的迁移分别被加括号且由虚线箭头表示。
在步骤5中，照相机微计算机209请求第一可互换透镜100的透镜微计算机110发送聚焦灵敏度函数。在步骤11中，透镜微计算机110向照相机微计算机209发送存储于存储器120中的聚焦灵敏度函数。
当如方法2那样照相机微计算机209存储聚焦灵敏度系数以外的聚焦灵敏度函数的一部分且第一可互换透镜100的存储器120存储聚焦灵敏度系数时，执行处理如下。首先，在步骤5中，照相机微计算机209请求透镜微计算机110发送聚焦灵敏度系数。在步骤11中，透镜微计算机110向照相机微计算机209发送聚焦灵敏度系数。照相机微计算机209通过使用接收的聚焦灵敏度系数创建聚焦灵敏度函数，然后前进到步骤7。
另一方面，在步骤6中，照相机微计算机209要求第二可互换透镜的透镜微计算机发送中心聚焦灵敏度。中心聚焦灵敏度是与图像捕获帧的中心区域对应的聚焦灵敏度。在步骤12中，第二可互换透镜的透镜微计算机向照相机微计算机209发送存储于包含于第二可互换透镜中的存储器中的中心聚焦灵敏度。在这种情况下，照相机微计算机209前进到步骤8。
在步骤7中，照相机微计算机209将散焦检测图像高度代入到从透镜微计算机110接收的聚焦灵敏度函数中或者代入到通过使用从透镜微计算机110接收的聚焦灵敏度系数创建的聚焦灵敏度函数中。照相机微计算机209由此计算与散焦检测图像高度对应的聚焦灵敏度。
随后，在步骤8中，照相机微计算机209通过使用在步骤7中计算的与散焦检测图像高度对应的聚焦灵敏度和在步骤2中检测的散焦量计算聚焦透镜105的驱动量(以下，称为“聚焦驱动量”)。当从第二可互换透镜的透镜微计算机接收到中心聚焦灵敏度时(即，当从步骤12前进到步骤8时)，照相机微计算机209在步骤8中通过使用中心聚焦灵敏度和在步骤2中检测的散焦量计算聚焦驱动量。
然后，在步骤9中，照相机微计算机209向透镜微计算机110(或者向第二可互换透镜的透镜微计算机)发送包含聚焦驱动量的聚焦驱动命令。
在接收到聚焦驱动命令时，透镜微计算机110或第二可互换透镜的透镜微计算机在步骤13中以包含于聚焦驱动命令中的聚焦驱动量驱动聚焦透镜105。然后，照相机微计算机209返回到步骤3以确定是否获取了对焦状态。
当照相机微计算机209在第一可互换透镜100被附接于照相机本体200上的情况下通过使用不与散焦检测图像高度对应的聚焦灵敏度计算聚焦驱动量时，不能获取对焦状态，从而导致从步骤3到步骤13的重复循环。该重复循环需要长的时间段以获取对焦状态或者使得不能获取对焦状态，这是不希望的。但是，本实施例通过使用与散焦检测图像高度对应的聚焦灵敏度计算聚焦驱动量，这使得能够在短时间段内获取对焦状态。
[实施例2]
参照图7的流程图，描述通过由照相机微计算机209和透镜微计算机110执行的方法3的AF处理。照相机微计算机209和透镜微计算机110根据安装于其中的计算机程序执行该AF处理。在图7中，C代表由照相机微计算机209执行的处理，L代表由透镜微计算机110执行的处理。在本实施例中，透镜微计算机110用作灵敏度获取器和灵敏度发送器，照相机微计算机209用作驱动量计算器。
步骤1～4与图6的流程图中的相同。当在步骤4中确定具有标记信息的第一可互换透镜100被附接于照相机本体200上时，照相机微计算机209在步骤21中向透镜微计算机110发送选择的图像高度(散焦检测图像高度)。
在步骤31中，透镜微计算机110从存储于存储器120中的聚焦灵敏度表读出(获取)与散焦检测图像高度对应的聚焦灵敏度并且向照相机微计算机209发送聚焦灵敏度。
在步骤23中，照相机微计算机209通过使用从透镜微计算机110接收的与散焦检测图像高度对应的聚焦灵敏度和在步骤2中检测的散焦量计算聚焦驱动量。
另一方面，当在步骤4中确定不具有标记信息的第二可互换透镜被附接于照相机本体200上时，照相机微计算机209前进到步骤6。由第二可互换透镜的透镜微计算机执行的步骤6和步骤12分别与图6中的相同。在这种情况下，在步骤23中，照相机微计算机209通过使用接收的中心聚焦灵敏度和在步骤2中检测的散焦量计算聚焦驱动量。
随后的步骤9和步骤13分别与图6中的相同。然后，照相机微计算机209返回到步骤3以确定是否获取了对焦状态。
[实施例3]
实施例1和2描述了照相机微计算机209通过使用散焦量和聚焦灵敏度计算聚焦驱动量并且向透镜微计算机110发送包含聚焦驱动量的聚焦驱动命令。但是，透镜微计算机110可替代性地通过使用从照相机微计算机209接收的散焦量和存储于其中的聚焦灵敏度(聚焦灵敏度表或聚焦灵敏度函数)计算聚焦驱动量。
参照图8的流程图，描述由照相机微计算机209和透镜微计算机110执行的本发明的第三实施例(实施例3)中的AF处理。照相机微计算机209和透镜微计算机110根据安装于其中的计算机程序执行该AF处理。在图8中，C代表由照相机微计算机209执行的处理，L代表由透镜微计算机110执行的处理。在本实施例中，照相机微计算机209用作图像高度发送器，透镜微计算机110用作灵敏度获取器和驱动量计算器。
步骤1～4与图6的流程图中的相同。当在步骤4中确定具有与图像高度对应的标记的第一可互换透镜100被安装于照相机本体200上时，照相机微计算机209前进到步骤41。在步骤41中，照相机微计算机209向透镜微计算机110发送在选择的图像高度(散焦检测图像高度)处在步骤2中检测的散焦量和散焦检测图像高度。在步骤51中，透镜微计算机110从存储于存储器120中的聚焦灵敏度表读出与接收的散焦检测图像高度对应的聚焦灵敏度。
当存储器120存储有聚焦灵敏度函数时，透镜微计算机110通过将接收的散焦检测图像高度代入到聚焦灵敏度函数中计算与散焦检测图像高度对应的聚焦灵敏度。
另一方面，当在步骤4中确定不具有标记信息的第二可互换透镜被附接于照相机本体200上时，照相机微计算机209前进到步骤42。在步骤42中，照相机微计算机209向第二可互换透镜的透镜微计算机发送在选择的图像高度处检测的散焦量。第二可互换透镜的透镜微计算机在步骤52中通过使用接收的散焦量和存储于第二可互换透镜中包含的存储器中的中心聚焦灵敏度计算聚焦驱动量。
在步骤53中，透镜微计算机110或第二可互换透镜的透镜微计算机以计算的聚焦驱动量驱动聚焦透镜105。然后，照相机微计算机209返回到步骤3，以确定是否获取了对焦状态。
表1表示上述的数值例。在表1中，表面号i代表从物侧算起的第i个表面的次序。r代表第i个表面的曲率半径，d代表第i个表面与第(i+1)个表面之间的距离，nd和νd分别代表第i个表面与第(i+1)个表面之间的介质对于d线的折射率和阿贝数。
表1表示整个图像捕获光学系统的焦距和F数，而且将整个图像捕获光学系统的半场角表示为“场角”且将限定半场角的最大图像高度表示为“图像高度”。透镜总长代表从第一透镜表面到最终透镜表面的距离，BF代表从最终透镜表面到图像表面的距离。
当Sag(R)代表沿与光轴正交的方向与光轴分开距离R的光轴方向上的位置时，非球面形状满足由下面的表达式(2)表达的关系。在表1中表示表达式(2)中的非球面系数。
[表1]
单位mm
表面数据
非球面数据
第1面
K＝0.00000e+000 A4＝5.05206e-006 A6＝-3.63429e-009 A8＝2.11935e-012A10＝-1.41510e-016 A12＝-3.57290e-019 A14＝1.42245e-022
第4面
K＝-3.12496e+000 A4＝3.80172e-005 A6＝-6.43816e-008 A8＝1.70459e-011A10＝1.23661e-014
第6面
K＝0.00000e+000 A4＝1.17599e-005 A6＝-2.78334e-009 A8＝2.11164e-010A10＝-7.67189e-013 A12＝1.22364e-015
第30面
K＝0.00000e+000 A4＝1.97099e-005 A6＝3.47379e-008 A8＝-4.33773e-012A10＝7.33806e-014 A12＝6.25102e-015
各种数据
虽然实施例1～3描述了可互换透镜存储关于与图像高度对应的聚焦灵敏度的信息的情况，但作为包含与其一体化的图像捕获光学系统的图像捕获装置的透镜一体化图像捕获装置可替代性地存储关于与图像高度对应的聚焦灵敏度的信息。在这种情况下，图像捕获装置的微计算机通过使用与散焦检测图像高度对应的聚焦灵敏度计算聚焦驱动量以驱动聚焦透镜。
[实施例4]
图16是示出作为本发明的第四实施例(实施例4)的照相机系统(图像捕获系统)的配置的框图。照相机系统的配置与后面描述的第五实施例和第六实施例中的配置是共同的。照相机系统包括照相机本体(图像捕获装置)1和可互换地附接于照相机本体上的可互换透镜(透镜装置)2。
照相机本体1包含电路3、控制系统电源12和驱动系统电源13等。
电路3包含图像传感器4、光度计(photometer)5、焦点检测器6、快门控制器7、图像处理器8、照相机CPU 9、透镜附接检测器10、照相机通信器11、图像记录器16、焦点检测点设定部件32和显示器33。
图像传感器4是由CCD传感器或CMOS传感器构成的光电转换元件，并且将由可互换透镜2的图像捕获光学系统形成的被照体图像转换成电信号。图像传感器4包含图像高度相互不同的多个焦点检测像素。
光度计5通过使用来自图像传感器4的输出测量穿过可互换透镜2的光量(亮度)。
焦点检测器6通过所谓的成像表面相位差检测方法检测通过使用设置在图像传感器4中的多个焦点检测像素的输出设定的焦点检测点(焦点检测位置)处的可互换透镜2的聚焦状态(散焦量)。成像表面相位差检测方法指的是通过使用设置在图像传感器4的成像表面上的焦点检测像素通过相位差检测方法执行焦点检测的方法。相位差检测方法指的是通过检测与成对的被照体图像对应的成对的图像信号之间的相位差执行焦点检测的方法。
成像表面相位差检测方法分为DAF方法和SAF方法，两者都适用于本实施例。而且，可以使用这样一种替代性的配置，即，镜子偏转光，以将光引至通过相位差检测方法执行焦点检测的专用焦点检测器。
DAF方法是对执行光瞳分割的各微透镜设置多个子像素(例如，两个或四个子像素)并且从来自子像素的输出产生与成对的被照体图像对应的成对的图像信号的方法。SFA方法是对各微透镜设置焦点检测像素与部分光遮蔽，并且使用来自孔径位置相互不同的两类这样的焦点检测像素的输出作为成对的输出以产生与成对的被照体图像对应的成对的图像信号的方法。例如，该方法使用来自具有其左半部分打开的部分光遮蔽的焦点检测像素的输出和来自具有其右半部分打开的部分光遮蔽的焦点检测像素的输出作为成对的输出。
此外，焦点检测不限于相位差检测方法，可以替代性地使用对比度方法。利用对比度方法的焦点检测是执行用于改变图像捕获光学系统的焦点位置与图像传感器的成像表面的相对位置的扫描以检测在图像传感器上形成的被照体图像的对比度变为峰值的相对位置(对焦状态)的方法。
快门控制器7控制快门(未示出)的开关操作，以控制图像传感器4的曝光量。
图像处理器8对于来自对图像传感器4设置的预定数量的图像捕获像素的输出执行各种处理，以产生捕获图像。各种处理包括使用存储于可互换透镜2中的图像处理信息以及存储于照相机本体1中的图像处理信息的处理。
照相机CPU 9是控制照相机本体1的所有部件的操作的照相机控制器。照相机CPU9由微计算机构成。照相机CPU 9通过对照相机本体1设置的照相机通信器11和对可互换透镜2设置的透镜通信器25与透镜CPU 26通信。照相机CPU 9根据由光度计5获取的亮度计算孔径值和快门速度并且向透镜CPU 26发送包含孔径值的孔径光阑驱动命令。照相机CPU 9根据由焦点检测器6计算的散焦量和关于后面描述的聚焦灵敏度的信息计算聚焦透镜22的驱动方向和驱动量，并且向透镜CPU 26发送包含关于驱动方向和驱动量的信息的聚焦驱动命令。
通过使用关于聚焦透镜22沿光轴方向的移动量的焦点偏移量(关于图像传感器4的成像表面的图像捕获光学系统的像面沿其光轴方向的移动量)表达聚焦灵敏度。当ΔZa代表聚焦透镜22沿光轴方向的移动量且ΔZb代表像面沿光轴方向的移动量时，聚焦灵敏度由ΔZb/ΔZa表达。
照相机CPU 9由此执行可互换透镜2的图像捕获光学系统的聚焦控制。从焦点检测器6的散焦量计算(焦点检测)到通过照相机CPU9向透镜CPU 26发送聚焦驱动命令(聚焦控制)的这一系列的操作被称为“照相机本体侧自动聚焦(AF)处理”。
透镜附接检测器10由开关和光学检测器等构成。透镜附接检测器10检测可互换透镜2附接于照相机本体1上并且向照相机CPU 9输出检测信号。照相机通信器11执行与透镜通信器25的信息通信(信息的接收和发送)。图像记录器16在记录介质(未示出)中记录记录信息和其它信息。焦点检测点设定部件32由用户操作，以将一个焦点检测点设定为与图像捕获光学系统聚焦于的被照体对应的对焦目标焦点检测点。显示器33显示照相机系统的各种信息。显示器33包含例如设置在照相机本体1的后表面上的液晶显示器。
控制系统电源12供给电力，以控制具有较低的电力消耗且需要稳定的电压供给的诸如图像传感器4、光度计5、焦点检测器6、图像处理器8和显示器33的系统电路。驱动系统电源13供给电力，以驱动具有较高的电力消耗的诸如快门控制器7和可互换透镜2的系统电路。如刚刚描述的那样，可互换透镜2从照相机本体1接收电力。
在照相机本体1中，设置图像捕获预备开关(SW1)14、图像捕获开始开关(SW2)15和图像记录器16。
响应于用户接通图像捕获预备开关(SW1)14，照相机CPU 9使得光度计5执行测光操作并且使得焦点检测器6执行焦点检测操作。
响应于用户接通图像捕获开始开关(SW2)15，照相机CPU 9识别图像捕获命令被输入并执行以下的操作。
照相机CPU 9首先向透镜CPU 26发送用于将孔径光阑24驱动到对图像捕获设定的孔径值的孔径光阑驱动命令，并且使得快门控制器7执行快门操作，以按预定的快门速度曝光图像传感器4。然后，照相机CPU 9通过使用从图像传感器4获取的输出使得图像处理器8产生记录图像。此外，照相机CPU 9使得图像记录器16在记录介质中记录该记录图像。包含曝光、图像产生和记录的这一系列的图像捕获操作也被称为“释放处理”。
如上面描述的那样捕获的记录图像包含在通过模式选择器(未示出)设定的静止图像捕获模式中捕获的静止图像和在通过模式选择器设定的运动图像捕获模式中捕获的运动图像。事实上，照相机系统可具有如下替代性的配置：其中，另外设置用于运动图像捕获的图像记录开始按钮以允许响应于其按压而开始运动图像的记录。而且，照相机系统可具有如下另一替代性配置：其中，对照相机本体设置的图像记录质量设定开关(未示出)允许用户选择图像记录质量。
可互换透镜2包含形成被照体图像的图像捕获光学系统和电路20。图像捕获光学系统由变倍透镜(变焦透镜)21、聚焦透镜22、模糊校正透镜23和孔径光阑24构成。图像捕获光学系统的配置不限于此。
变倍透镜21沿光轴方向移动，以改变图像捕获光学系统的焦距(即，从主点到焦点的沿光轴方向的距离)。聚焦透镜22沿光轴方向移动，以执行聚焦。模糊校正透镜23沿与光轴方向正交的方向移动，以减少由照相机抖动导致的图像模糊。“与光轴方向正交的方向”通过存在与光轴正交的成分得到满足，因此可相对于光轴斜着移动。孔径光阑24被设置在图像捕获光学系统的出射光瞳的位置。孔径光阑24形成直径(孔径值)可变并且根据直径、入射到图像传感器4的光量改变的孔径。
电路20包含透镜通信器25、透镜CPU 26、变焦驱动器27、聚焦驱动器28、模糊校正驱动器29和孔径光阑驱动器30。
透镜通信器25与照相机CPU 9通信，以接收和发送照相机本体的图像捕获信息、关于依赖于图像捕获位置的聚焦灵敏度的信息(以下，称为“聚焦灵敏度信息”)和聚焦驱动命令等。由微计算机构成的透镜CPU 26是控制可互换透镜2的所有部件的透镜控制器。
透镜CPU 26根据从照相机CPU 9接收的聚焦驱动命令向聚焦驱动器28输出聚焦驱动信号。聚焦驱动器28包含诸如步进电动机、振动型电动机或音圈电动机的致动器。聚焦驱动器28根据来自透镜CPU26的聚焦驱动信号驱动聚焦透镜22。聚焦透镜22由此移动到对焦位置。从聚焦驱动命令到将聚焦透镜22驱动到对焦位置的这一系列的操作被称为“可互换透镜侧AF处理”。
透镜CPU 26根据孔径光阑驱动命令向孔径光阑驱动器30输出孔径光阑驱动信号。孔径光阑驱动器30包含诸如步进电动机的致动器。孔径光阑驱动器30根据来自透镜CPU 26的孔径光阑驱动信号驱动孔径光阑24。
透镜CPU 26根据用户的对于向可互换透镜2设置的变焦操作环(未示出)的操作向变焦驱动器27输出用于以变焦驱动速度沿变焦方向移动变倍透镜21的变焦驱动信号。变焦驱动器27包含诸如步进电动机的致动器。变焦驱动器27根据来自透镜CPU 26的变焦驱动信号驱动变倍透镜21。
透镜CPU 26根据来自对可互换透镜2设置的诸如加速度传感器(未示出)的抖动传感器的模糊检测信号向模糊校正驱动器29输出模糊驱动信号。模糊校正驱动器29包含诸如音圈电动机的致动器。模糊校正驱动器29根据来自透镜CPU 26的模糊校正驱动信号驱动模糊校正透镜23。
透镜CPU 26向照相机CPU 9发送包含焦点位置偏移信息和聚焦灵敏度信息的数据，该数据用于校正存储于由诸如EEPROM和ROM的存储元件构成的存储器31中的焦点检测结果(散焦量)。存储器31可位于透镜CPU 26内。
图9是示出本实施例中的照相机CPU 9的AF处理(自动聚焦方法)的流程图。在图9的流程图和其它的流程图中，“S”代表步骤。图9的流程图和其它附图的流程图的各步骤可体现为使得计算机执行各步骤的程序。存储程序的非暂态计算机可读存储介质构成为本发明的替代性实施例。
首先，在步骤100中，照相机CPU 9获取用户通过焦点检测点设定部件32设定的焦点检测点的位置信息。作为替代方案，照相机CPU9可被配置为自动设定可通过焦点检测点设定部件32设定的焦点检测点。
图12示出在照相机本体1中设定的焦点检测点的阵列的例子。在图12中，由粗线表示的D代表在例如显示器33的液晶显示元件上显示的图像捕获帧。此外，示出的空心加号标记P代表各焦点检测点。在图12所示的例子中，焦点检测点以5×9矩阵设置在图像捕获帧中。实心加号标记P1代表焦点检测点P中的通过焦点检测点设定部件32设定为对焦目标焦点检测点的一个焦点检测点。用户通常选择与主被照体的位置对应的焦点检测点中的一个并将其设定为对焦目标焦点检测点。
焦点检测点的位置信息是关于从图像捕获帧起的中心的图像高度的信息，该中心为零。如图12所示，图像高度IH由使用X-Y坐标(X，Y)的式(16)表达。但是，表达图像高度的方法不限于图示的方法，可以是使用其中心从图像捕获帧的中心偏移的坐标的方法。
然后，在步骤110中，照相机CPU 9通过使用式(16)从通过焦点检测点设定部件32设定的焦点检测点的位置坐标获取图像高度的信息(以下，称为“图像高度信息”)。图像高度信息根据设定的对焦目标焦点检测点改变。
然后，在步骤115中，照相机CPU 9从焦点检测器6获取关于图像捕获光学系统的焦点状态(散焦量)的信息。
然后，在步骤120中，照相机CPU 9通过透镜通信器25和照相机通信器11从透镜CPU26获取关于图像捕获光学系统的焦距的信息(以下，称为“焦距信息”)。
然后，在步骤130中，照相机CPU 9通过透镜通信器25和照相机通信器11从透镜CPU26获取聚焦灵敏度信息。透镜CPU 26已在其与照相机CPU 9的初始通信中获取关于图像传感器4在光轴上的位置的信息，并因此可根据关于图像传感器4的位置的信息和聚焦透镜22的光学信息获取聚焦灵敏度信息。
透镜CPU 26获取包含关于图像捕获光学系统的光学位置、关于孔径光阑24的孔径值以及关于附件(未示出)的信息的光学信息。透镜CPU 26进一步从存储于诸如ROM的存储器(未示出)中的灵敏度表获取聚焦灵敏度信息。聚焦灵敏度是与像面的中心对应即与零的图像高度对应的值。
可互换透镜2还可包括改变图像捕获光学系统的光学特性(即，改变整个图像捕获光学系统的焦距范围)的内置的扩展器(extender)(光学单元)。响应于用户的对于针对可互换透镜2的透镜镜筒设置的诸如杆件的操作部分的机械操作，内置的扩展器在不拆卸可互换透镜2的情形下被插入图像捕获光学系统的光路中或者从中回缩。扩展器关于光路的插入或回缩改变诸如焦距、明亮度和像差的图像捕获光学系统的光学特性。
在将可互换透镜2附接于照相机本体1或者将照相机本体1通电时执行步骤120和130中的至少一个使得不能应对随后由变倍透镜21的驱动或内置的扩展器的插入或回缩导致的焦距和聚焦灵敏度的变化。为了避免这种情况，在通过检测器(未示出)检测到变倍透镜21的位置或内置的扩展器的插入或回缩的状态的变化时，透镜CPU 26向照相机CPU 9发送焦距信息(步骤120)和聚焦灵敏度信息(步骤130)。即，当焦距和聚焦灵敏度中的至少一个在步骤120或130之后改变时，照相机CPU 9重新获取焦距和聚焦灵敏度。
然后，在步骤140中，照相机CPU 9根据从透镜CPU 26获取的焦距信息确定焦距是否等于或高于预定值。焦距的预定值(阈值)被预先存储于设置在照相机本体1中的诸如ROM的存储器(未示出)中。特别是在具有短焦距的透镜(广角透镜)中，可发现聚焦灵敏度依赖于焦点检测点的位置变化。出于这种原因，当可互换透镜2具有等于或短于预定焦距的焦距时，照相机CPU 9校正聚焦灵敏度。
另一方面，当可互换透镜2具有比预定焦距长的焦距时，由于聚焦灵敏度在这种可互换透镜2中变化很少，因此，照相机CPU 9使用获取的聚焦灵敏度，不对其校正。在这种情况下，照相机CPU 9不需要执行步骤150或160，由此可高速执行对焦操作。
如上所述，本实施例的照相机CPU 9在焦距比预定值长时不校正聚焦灵敏度，在焦距等于预定值或者比其短时校正聚焦灵敏度。
当在步骤140中焦距等于预定值或者比其短时，照相机CPU 9在步骤150中根据从透镜CPU 26获取的焦距信息执行多项式近似，以设定后面描述的用于校正聚焦灵敏度的校正系数。
图13示出实施例4中的聚焦灵敏度的特性的近似方法。图中，横轴表示图像高度(mm)，纵轴表示聚焦灵敏度。焦距A(mm)和焦距B(mm)是在步骤140中焦距等于预定值或者比其短的例子，并且具有A>B的关系。如图13中的点划线所示，照相机CPU 9通过使用作为焦点检测点的坐标(位置)(X，Y)的多项式的式(17)近似图13中的实线表示的聚焦灵敏度的特性。在式(17)中，S0代表聚焦灵敏度，a0～a5是用于校正聚焦灵敏度的校正系数。式(17)是用于近似与焦点检测点(对焦目标焦点检测点)P1的位置对应的聚焦灵敏度的特性的表达式。
S(X,Y)＝S0(a0+a1X2+a2X4+a3Y2+a4Y4+a5X2Y2) (17)
可从对各焦距提供的校正系数表获取校正系数a0～a5，该校正系数表可预先存储于照相机本体1中的诸如ROM的存储区域(未示出)中；校正系数a0～a5由此依赖于焦距。
然后，在步骤160中，照相机CPU 9通过使用在步骤150中设定的校正系数和关于焦点检测点的坐标(位置)(X，Y)的信息根据式(17)校正聚焦灵敏度。
当焦距在步骤160之后或者在步骤140中比预定值长时，照相机CPU 9在步骤170中根据聚焦灵敏度发出聚焦驱动命令。具体而言，照相机CPU 9通过使用聚焦灵敏度将焦距转换成聚焦透镜22的驱动量，使得由焦点检测器6检测的聚焦状态变为对焦状态(即，使得散焦量减小或者变为零)。当在步骤160之后执行步骤170时，使用校正的聚焦灵敏度，另一方面，当在步骤140中进行否定确定(“否”)之后执行步骤170时，使用在步骤130中获取的聚焦灵敏度。
由于聚焦驱动命令包含关于聚焦透镜22的驱动方向和驱动量的信息，因此，照相机CPU 9根据聚焦灵敏度计算聚焦透镜22的驱动方向和驱动量。透镜CPU 26根据关于计算的驱动方向和量的信息获取聚焦驱动器28的驱动方向(例如，电动机的旋转方向)和驱动量(电动机的旋转角)，然后通过聚焦驱动器28驱动聚焦透镜22。
虽然本实施例如图13中的点划线所示的那样近似图13中的由实线所示的聚焦灵敏度的特性以减少存储器(ROM)的存储容量，但近似不是必需的。即，作为替代方案，照相机CPU 9可在不对特性近似的情况下在存储器中存储图13中的实线所示的聚焦灵敏度的特性的曲线图并且通过利用存储的信息获取聚焦灵敏度。该替代性处理需要较大的存储容量，但能够提高对焦精度。
虽然在本实施例中存储器存储关于与包含焦距A、焦距B等的多个焦距对应的聚焦灵敏度的特性的信息，但当前的焦距可能不与存储的焦距一致。在这种情况下，照相机CPU9可根据与离散存储的焦距对应的聚焦灵敏度的特性，通过内插计算来获取与未存储的焦距对应的聚焦灵敏度的特性。
[实施例5]
如图13中的点划线所示，实施例4通过利用式(17)用焦点检测点的坐标(X，Y)的多项式近似图13中的实线所示的聚焦灵敏度的特性。另一方面，如图14中的点划线所示，实施例5通过利用式(18)线性近似图14中的实线所示的聚焦灵敏度的特性。
图10是示出实施例5的照相机CPU 9的AF处理(自动聚焦方法)的流程图。在图10中，与图9的步骤相同的步骤由相同的步骤号表示。作为图9所示的步骤150和160的替代，图10所示的流程图包含步骤250和260。
当焦距在步骤140中等于预定值或者比其小时，照相机CPU 9在步骤250中根据从透镜CPU 26获取的焦距信息执行线性近似，以设定用于校正聚焦灵敏度的校正系数。
图14示出实施例5中的聚焦灵敏度的特性的近似方法。图中，横轴表示图像高度(mm)，纵轴表示聚焦灵敏度。如图14中的点划线所示，照相机CPU 9通过使用式(18)执行图14中的实线所示的聚焦灵敏度的特性的线性近似。式(18)中，S0代表聚焦灵敏度，b0和b1代表用于校正聚焦灵敏度的校正系数。式(18)是用于近似与焦点检测点(对焦目标焦点检测点)P1的位置对应的聚焦灵敏度的特性的表达式。
如图14所示，照相机CPU 9将整个图像高度范围分成多个图像高度范围，并且执行一次近似(线性近似)，以在各分割的图像高度范围中用直线近似聚焦灵敏度的特性。分割的图像高度范围的数量和设定分割位置的方法可任意地选择。
与实施例4同样，可从预先存储于照相机本体1中的存储区域中的校正系数表获取校正系数b0和b1。
然后，在步骤260中，照相机CPU 9通过使用在步骤250中设定的校正系数和关于焦点检测点的坐标(X，Y)的信息根据式(18)校正聚焦灵敏度。实施例5需要的校正系数的数量比实施例4的少，因此需要的存储容量比实施例4的少。当焦距在步骤260之后或者在步骤140中比预定值长时，照相机CPU 9执行步骤170。
[实施例6]
在实施例6中，如图15中的实心圆所示，照相机CPU 9以常数近似图15中的实线所示的聚焦灵敏度的特性。图11是示出实施例6的照相机CPU 9的AF处理(自动聚焦方法)的流程图。在图11中，与图9的步骤相同的步骤由相同的步骤号表示。图11所示的流程图包含步骤350和360作为图9所示的步骤150和160的替代。
当焦距在步骤140中等于预定值或者比其短时，照相机CPU 9在步骤350中根据从透镜CPU 26获取的焦距信息执行常数近似，以设定用于聚焦灵敏度的校正系数。
图15示出实施例6中的聚焦灵敏度的特性的近似方法。图中，横轴表示图像高度(mm)，纵轴表示聚焦灵敏度。如图15中的实心圆所示，照相机CPU 9通过利用式(19)执行图15中的实线所示的聚焦灵敏度的特性的常数近似。在式(19)中，S0代表聚焦灵敏度，c0代表用于校正聚焦灵敏度的校正系数。在图15中，照相机CPU 9将整个图像高度范围分成多个图像高度范围并且执行常数近似以在各分割的图像高度范围中如式(19)所示的那样近似聚焦灵敏度的特性。分割的图像高度范围的数量和设定分割位置的方法可任意地选择。
式(19)是用于近似与焦点检测点(对焦目标焦点检测点)P1的位置对应的聚焦灵敏度的特性的表达式。
S(X,Y)＝S0×c0 (19)
与实施例4同样，可从对各焦距预先存储于照相机本体1中的存储区域中的校正系数表获取校正系数c0。校正系数c0由此依赖于焦距。
然后，在步骤360中，照相机CPU 9通过使用在步骤350中设定的校正系数和关于焦点检测点的坐标(X，Y)的信息根据式(19)校正聚焦灵敏度。实施例6需要的校正系数的数量比实施例4和5的少因此需要的存储容量比实施例4和5的少。当焦距在步骤360之后或者在步骤140中比预定值长时，照相机CPU 9执行步骤170。
照相机本体1可存储多种近似方法或者聚焦灵敏度的多个特性并且改变使用的聚焦灵敏度的特性。例如，在选择运动图像捕获模式且跟随通过面部识别器(未示出)等识别的移动物体的情况下，希望使用图13中的点划线所示的聚焦灵敏度的特性。另一方面，在其它的情况下，可以使用图15中的实心圆所示的常数近似。这是由于，常数近似提供关于焦点检测位置的位置离散分布的近似点，因此，近似点的切换可使得用户关于移动物体的焦点状态感觉奇怪。因此，在运动图像捕获模式中跟随移动物体的情况下，希望使用关于焦点检测位置的位置连续平稳变化的实施例4中的聚焦灵敏度的特性。
虽然实施例4～6中的每一个描述了在透镜可互换照相机系统中执行的AF处理，但该AF处理可被应用于透镜一体图像捕获装置。另外，在聚焦灵敏度特性的近似中，只需要使用多项式近似、线性近似和常数近似中的至少一项。
其它实施例
也可通过读出并执行记录于存储介质(也可被更完整地称为“非暂态计算机可读存储介质”)上的计算机可执行指令(例如，一个或更多个程序)以执行上述实施例中的一个或更多个的功能并且/或者包含用于执行上述实施例中的一个或更多个的功能的一个或更多个电路(例如，专用集成电路(ASIC))的系统或装置的计算机，或者，通过由系统或装置的计算机通过例如读出并执行来自存储介质的计算机可执行指令以执行上述实施例中的一个或更多个的功能并且/或者控制一个或更多个电路以执行上述实施例中的一个或更多个的功能执行的方法，实现本发明的实施例。计算机可包括一个或更多个处理器(例如，中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU))，并且可包含分开的计算机或分开的处理器的网络，以读出并执行计算机可执行指令。计算机可执行指令可例如从网络或存储介质被提供给计算机。存储介质可包含例如硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、分布式计算系统的存储器、光盘(诸如紧致盘(CD)、数字万用盘(DVD)或蓝光盘(BD)TM)、快擦写存储器设备和记忆卡等中的一个或更多个。
虽然已参照示例性实施例说明了本发明，但应理解，本发明不限于公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应被赋予最宽的解释以包含所有这样的变更方式以及等同的结构和功能。

Claims (19)

1.一种可互换透镜装置(100)，具有图像捕获光学系统且能够附接于图像捕获装置(200)上和从图像捕获装置(200)拆卸，所述图像捕获装置被配置为通过使用通过由图像捕获光学系统形成的光学图像的光电转换获取的信号检测图像捕获光学系统的散焦量，所述可互换透镜装置包括：
包含于图像捕获光学系统中的聚焦透镜(105)；
存储关于指示聚焦透镜的单位移动量与光学图像的位移量之间的关系的聚焦灵敏度的信息以及标记信息的存储器(120)，标记信息指示关于聚焦灵敏度的信息是否被存储在存储器中，关于聚焦灵敏度的信息包括使得能够获取根据图像高度而不同的聚焦灵敏度的信息，和
被配置为向图像捕获装置发送标记信息的标记发送器。
2.根据权利要求1所述的可互换透镜装置，还包括被配置为在与图像捕获装置进行初始通信时向图像捕获装置发送关于聚焦灵敏度的信息的灵敏度发送器(110)。
3.根据权利要求1所述的可互换透镜装置，还包括：
被配置为从图像捕获装置接收关于检测散焦量的图像高度的信息且通过使用关于聚焦灵敏度的信息获取接收的图像高度处的聚焦灵敏度的灵敏度获取器(110)；和
被配置为向图像捕获装置发送获取的该图像高度处的聚焦灵敏度的灵敏度发送器(110)，所述图像捕获装置被配置为通过使用聚焦灵敏度和散焦量计算聚焦透镜的驱动量。
4.根据权利要求1所述的可互换透镜装置，还包括：
被配置为从图像捕获装置接收关于检测散焦量的图像高度的信息并且通过使用关于聚焦灵敏度的信息获取接收的图像高度处的聚焦灵敏度的灵敏度获取器(110)；和
被配置为通过使用接收的图像高度处的聚焦灵敏度和从图像捕获装置接收的散焦量计算聚焦透镜的驱动量的驱动量计算器(110)。
5.根据权利要求4所述的可互换透镜装置，其中，当h代表图像高度、d(h)代表图像高度h处的散焦量且S(h)代表图像高度h处的聚焦灵敏度时，驱动量计算器通过使用下式计算聚焦透镜的驱动量X：
X＝d(h)/S(h)。
6.根据权利要求1所述的可互换透镜装置，其中，关于聚焦灵敏度的信息是使得能够计算依赖于图像高度的聚焦灵敏度的函数或包含与各图像高度对应的聚焦灵敏度的表。
7.根据权利要求1所述的可互换透镜装置，其中，关于聚焦灵敏度的信息是使得能够获取根据图像高度和方位方向而不同的聚焦灵敏度的信息。
8.根据权利要求1所述的可互换透镜装置，其中，所述关于聚焦灵敏度的信息包括依赖于检测散焦量时的光瞳分割方向的多个信息。
9.根据权利要求8所述的可互换透镜装置，其中，在依赖于光瞳分割方向的多个信息中的每一个中，以根据图像高度而不同的比率混合弧矢成分和子午成分。
10.一种图像捕获装置(200)，能够附接于具有包含聚焦透镜(105)的图像捕获光学系统的可互换透镜装置(100)上和从可互换透镜装置(100)拆卸，所述图像捕获装置的特征在于包括：
被配置为通过使用通过由图像捕获光学系统形成的光学图像的光电转换获取的信号检测图像捕获光学系统的散焦量的散焦检测器(207)；
被配置为获取指示聚焦透镜的单位移动量与光学图像的位移量之间的关系的聚焦灵敏度的灵敏度获取器(209)，所述聚焦灵敏度与检测散焦量的图像高度对应；和
被配置为通过使用散焦量和与图像高度对应的聚焦灵敏度计算聚焦透镜的驱动量的驱动量计算器(209)，
其特征在于，所述灵敏度获取器被配置为，在从可互换透镜装置的标记发送器接收到指示是否在可互换透镜装置的存储器中存储有关于聚焦灵敏度的信息的标记信息和与聚焦灵敏度有关的信息后，获取聚焦灵敏度，关于聚焦灵敏度的信息包括使得能够获取根据图像高度而不同的聚焦灵敏度的信息。
11.根据权利要求10所述的图像捕获装置，其中，灵敏度获取器(209)被配置为：
在接收到所述标记信息后从可互换透镜装置接收使得能够获取根据图像高度而不同的聚焦灵敏度的关于聚焦灵敏度的信息；以及
通过使用关于接收的聚焦灵敏度的信息获取依赖于检测散焦量的图像高度的聚焦灵敏度。
12.根据权利要求10所述的图像捕获装置，其中，灵敏度获取器(209)被配置为：
向可互换透镜装置发送关于检测散焦量的图像高度的信息；以及
从可互换透镜装置获取与检测散焦量的图像高度对应的聚焦灵敏度。
13.根据权利要求10所述的图像捕获装置，其中，当h代表图像高度、d(h)代表图像高度h处的散焦量且S(h)代表图像高度h处的聚焦灵敏度时，驱动量计算器通过使用下式计算聚焦透镜的驱动量X：
X＝d(h)/S(h)。
14.根据权利要求10所述的图像捕获装置，其中，关于聚焦灵敏度的信息包括依赖于检测散焦量时的光瞳分割方向的多个信息。
15.根据权利要求14所述的图像捕获装置，其中，在依赖于光瞳分割方向的多个信息的每一个中，以根据图像高度而不同的比率混合弧矢成分和子午成分。
16.一种图像捕获装置(200)，能够附接于具有包含聚焦透镜(105)的图像捕获光学系统的可互换透镜装置(100)上和从可互换透镜装置(100)拆卸，所述图像捕获装置的特征在于包括：
被配置为通过使用通过由图像捕获光学系统形成的光学图像的光电转换获取的信号检测图像捕获光学系统的散焦量的散焦检测器(207)；和
被配置为向可互换透镜装置发送关于检测散焦量的图像高度的信息的图像高度发送器(209)，可互换透镜装置存储关于指示聚焦透镜的单位移动量与光学图像的位移量之间的关系的聚焦灵敏度的信息以及标记信息，关于聚焦灵敏度的信息是使得能够获取根据图像高度而不同的聚焦灵敏度的信息，标记信息指示关于聚焦灵敏度的信息是否被存储在存储器中。
17.一种控制可互换透镜装置(100)的方法，所述可互换透镜装置(100)：(a)具有包含聚焦透镜(105)的图像捕获光学系统；(b)能够附接于图像捕获装置(200)上和从图像捕获装置(200)拆卸，所述图像捕获装置(200)被配置为通过使用通过由图像捕获光学系统形成的光学图像的光电转换获取的信号检测图像捕获光学系统的散焦量；以及(c)存储关于指示聚焦透镜的单位移动量与光学图像的位移量之间的关系的聚焦灵敏度的信息以及标记信息，标记信息指示关于聚焦灵敏度的信息是否被存储在可互换透镜装置的存储器中，所述关于聚焦灵敏度的信息是使得能够获取根据图像高度而不同的聚焦灵敏度的信息，所述方法的特征在于，使得所述可互换透镜装置执行：
发送标记信息的处理；以及
以下处理中的任一个：
向被配置为通过使用散焦量和依赖于图像高度的聚焦灵敏度计算聚焦透镜的驱动量的图像捕获装置发送关于聚焦灵敏度的信息的处理；
从图像捕获装置接收关于检测散焦量的图像高度的信息，通过使用关于聚焦灵敏度的信息获取接收的图像高度处的聚焦灵敏度，并且向被配置为通过使用聚焦灵敏度和散焦量计算聚焦透镜的驱动量的图像捕获装置发送获取的聚焦灵敏度的处理；以及
从图像捕获装置接收关于检测散焦量的图像高度的信息，通过使用关于聚焦灵敏度的信息获取接收的图像高度处的聚焦灵敏度，并且通过使用获取的聚焦灵敏度和从图像捕获装置接收的散焦量计算聚焦透镜的驱动量的处理。
18.一种控制图像捕获装置(200)的方法，所述图像捕获装置(200)：(a)能够附接于具有包含聚焦透镜(105)的图像捕获光学系统的可互换透镜装置(100)上和从可互换透镜装置(100)拆卸；以及(b)被配置为通过使用通过由图像捕获光学系统形成的光学图像的光电转换获取的信号检测图像捕获光学系统的散焦量，所述方法的特征在于包括：
从可互换透镜装置接收指示关于聚焦灵敏度的信息是否被存储在透镜装置的存储器中的标记信息，关于聚焦灵敏度的信息指示聚焦透镜的单位移动量与光学图像的位移量之间的关系，关于聚焦灵敏度的信息是使得能够获取根据图像高度而不同的聚焦灵敏度的信息，
获取指示聚焦透镜的单位移动量与光学图像的位移量之间的关系的聚焦灵敏度，聚焦灵敏度与检测散焦量的图像高度对应；以及
通过使用散焦量和与图像高度对应的聚焦灵敏度计算聚焦透镜的驱动量。
19.一种控制图像捕获装置(200)的方法，所述图像捕获装置(200)：(a)能够附接于具有包含聚焦透镜(105)的图像捕获光学系统的可互换透镜装置(100)上和从可互换透镜装置(100)拆卸；以及(b)被配置为通过使用通过由图像捕获光学系统形成的光学图像的光电转换获取的信号检测图像捕获光学系统的散焦量，所述方法的特征在于包括：
从可互换透镜装置接收指示关于聚焦灵敏度的信息是否被存储在透镜装置的存储器中的标记信息，关于聚焦灵敏度的信息指示聚焦透镜的单位移动量与光学图像的位移量之间的关系，关于聚焦灵敏度的信息是使得能够获取根据图像高度而不同的聚焦灵敏度的信息，
获取检测散焦量的图像高度；以及
向存储关于聚焦灵敏度的信息的可互换透镜装置发送关于图像高度的信息，聚焦灵敏度指示聚焦透镜的单位移动量与光学图像的位移量之间的关系。
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