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CN114518641A - 摄像设备、镜头设备及其控制方法和存储介质 - Google Patents

摄像设备、镜头设备及其控制方法和存储介质 Download PDF

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CN114518641A
CN114518641A CN202111368593.3A CN202111368593A CN114518641A CN 114518641 A CN114518641 A CN 114518641A CN 202111368593 A CN202111368593 A CN 202111368593A CN 114518641 A CN114518641 A CN 114518641A
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CN
China
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focus detection
aberration
image pickup
optical system
imaging optical
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CN202111368593.3A
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水野信贵
菊池宏太郎
高尾友美
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Original Assignee
Canon Inc
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Abstract

本发明涉及摄像设备、镜头设备及其控制方法和存储介质。摄像设备包括：具有一对焦点检测像素的图像传感器，该一对焦点检测像素被配置为接收已穿过成像光学系统的出射光瞳中的不同区域的光束；至少一个处理器；以及耦接到该至少一个处理器并存储指令的至少一个存储器，当指令由该至少一个处理器执行时使该至少一个处理器用作焦点检测单元，该焦点检测单元被配置为通过使用一对焦点检测信号检测成像光学系统的焦点，该一对焦点检测信号通过使用来自该一对焦点检测像素的输出信号生成。焦点检测单元可以在多个空间频带中检测焦点。焦点检测单元获取成像光学系统的像差量相对应的空间频带中要使用的焦点检测结果，该空间频带包括在多个空间频带中。

Description

摄像设备、镜头设备及其控制方法和存储介质
技术领域
本公开涉及摄像设备。
背景技术
相位差焦点检测方法(或相位差AF)已知为摄像设备的自动焦点检测(AF)方法。数字静态照相机中经常使用相位差AF，并且一些照相机使用图像传感器作为焦点检测传感器。例如，日本特开(“JP”)2014-74851公开了一种通过用光瞳分割方法检测焦点并在多个空间频带中测量距离来降低噪声影响的方法。
由于相位差AF使用光学图像来检测焦点，所以在形成光学图像的光学系统中产生的像差可能导致对焦点的检测的结果(在下文中，也称为焦点检测结果)的误差。日本特开5966426公开了一种用于校正聚焦状态下由一对光学图像的形状由于光学系统的像差而不一致所导致的焦点检测的误差(焦点检测误差)的方法，该一对光学图像由一对焦点检测光束形成。
作为改变镜头的柔焦程度的方法，日本特开4878978公开了一种存储多个聚焦程度的图像并且通过图像处理获取所期望的柔焦程度的图像的方法。此外，作为用于获取多个摄像条件的图像的方法，日本特开平08-029828公开了一种照相机，其能够通过设置多个类型的摄像条件下的摄像的次数(摄像次数)来进行包围摄像(bracketing)。
作为用于获取更好的焦点检测精度的方法，日本特开5857547公开了一种通过将焦点检测量乘以校正系数来校正焦点检测误差的方法。
然而，在相位差AF中，像差可能使得难以校正焦点检测误差。例如，在使用有意生成大像差的被称为柔焦镜头的镜头的情况下，焦点检测误差大并且根据模糊量而改变，因此难以校正焦点检测误差。
日本特开4878978中公开的方法通过组合图像来获取具有期望的柔焦程度的图像，因此不能再现如通过使用实际的柔焦镜头而获得的图像中那样的由到被摄体的距离引起的模糊，并且难以获取自然的柔焦程度的图像。此外，为了获取具有期望的柔焦程度的图像，需要处于多个聚焦程度的摄像和图像处理，这使得处理负荷大。
日本特开平08-029828公开了用户可以从通过包围摄像而拍摄的多个图像中选择期望的图像，但是没有描述柔焦程度的改变。
日本特开5857547没有描述用于在光学系统的像差量大或像差量可变的情况下对通过检测焦点而获得的散焦量进行校正的方法。
发明内容
本公开提供了即使在通过具有大像差的光学系统来检测焦点的情况下也可以获得好的焦点检测结果的摄像设备等。本公开还提供了可以生成具有用户所期望的柔焦程度的图像的摄像设备等。
根据本公开的实施例的一个方面的摄像设备，包括：图像传感器，其包括一对焦点检测像素，所述一对焦点检测像素被配置为接收已经穿过成像光学系统的出射光瞳中的不同区域的光束；至少一个处理器；以及至少一个存储器，其耦合到所述至少一个处理器并且存储指令，所述指令在由所述至少一个处理器执行的情况下使得所述至少一个处理器用作：焦点检测单元，其被配置为通过使用一对焦点检测信号来检测所述成像光学系统的焦点，所述一对焦点检测信号是通过使用来自所述一对焦点检测像素的输出信号而生成的。所述焦点检测单元能够在多个空间频带中检测所述焦点。所述焦点检测单元在与所述成像光学系统的像差量相对应的空间频带中获取要使用的焦点检测结果，所述空间频带包括在所述多个空间频带中。
根据实施例的一个方面的镜头设备，其能够拆卸地附接到上述的摄像设备并且具有成像光学系统。所述镜头设备包括：至少一个处理器；以及至少一个存储器，其耦接到所述至少一个处理器并且存储指令，所述指令在由所述至少一个处理器执行的情况下使得所述至少一个处理器用作：存储单元，其被配置为存储(a)与所述成像光学系统的像差量有关的信息或者(b)与用于检测焦点的空间频带有关的信息，所述空间频带对应于所述像差量；以及通知单元，其被配置为向所述摄像设备通知所述信息。
根据实施例的一个方面的镜头设备，其能够拆卸地附接到摄像设备。所述镜头设备包括：操作构件，其被配置为接收用户的操作；光学构件，其被配置为基于对所述操作构件的操作来改变像差；至少一个处理器；以及至少一个存储器，其耦接到所述至少一个处理器并且存储指令，所述指令在由所述至少一个处理器执行的情况下使得所述至少一个处理器用作：通信控制单元，其被配置为与所述摄像设备通信。所述通信控制单元将指示所述镜头设备包括被配置为改变所述像差的光学构件的信息发送到所述摄像设备。在用户操作所述操作构件的情况下，所述通信控制单元发送与基于所述操作而改变的像差量相对应的信息。
根据实施例的一个方面的摄像设备，包括：图像传感器，其被配置为通过接收来自成像光学系统的光束来拍摄图像并且包括一对焦点检测像素，所述一对焦点检测像素被配置为接收已经穿过所述成像光学系统的出射光瞳中的不同区域的光束；至少一个处理器；以及至少一个存储器，其耦接到所述至少一个处理器并且存储指令，所述指令在由所述至少一个处理器执行的情况下使得所述至少一个处理器用作：焦点检测单元，其被配置为通过使用一对焦点检测信号来检测所述成像光学系统的焦点，所述一对焦点检测信号是通过使用来自所述一对焦点检测像素的输出信号而生成的。所述成像光学系统能够改变像差量。使得所述至少一个处理器还用作控制单元，所述控制单元被配置为在每次改变所述像差量的情况下基于所述焦点检测结果提供对所述成像光学系统的调焦的控制并且拍摄图像。
根据实施例的一个方面的摄像设备，包括：图像传感器，其包括一对焦点检测像素，所述一对焦点检测像素被配置为接收已经穿过成像光学系统的出射光瞳中的不同区域的光束；至少一个处理器；以及至少一个存储器，其耦接到所述至少一个处理器并且存储指令，所述指令在由所述至少一个处理器执行的情况下使得所述至少一个处理器用作：焦点检测单元，其被配置为通过使用一对焦点检测信号来检测成像光学系统的焦点，所述一对焦点检测信号是通过使用来自所述一对焦点检测像素的输出信号而生成的；以及控制单元，其被配置为获取与所述成像光学系统的像差量相对应的校正信息，并且使用所述校正信息来校正所述焦点检测结果。
用于上述摄像设备和镜头设备的控制方法以及存储有使得计算机能够执行所述控制方法的计算机程序的存储介质，也构成了实施例的其他方面。
参考附图，根据示例性实施例的以下描述，本公开的进一步特征将变得明显。
附图说明
图1是示出根据本公开的第一实施例的摄像设备的结构的框图。
图2是示出根据第一实施例的图像传感器的像素阵列的图。
图3A和3B是各自示出根据第一实施例的像素的平面图和截面图。
图4是示出根据第一实施例的像素和光瞳分割的图。
图5是示出根据第一实施例的图像传感器和光瞳分割的图。
图6是示出根据第一实施例的第一焦点检测信号和第二焦点检测信号的散焦量和图像偏移量之间的关系的图。
图7是示出根据第一实施例的焦点检测处理和摄像处理的流程图。
图8是示出根据第一实施例的用于焦点检测的空间频带的图。
图9是示出传统成像光学系统中的散焦曲线的图。
图10是示出具有大像差的成像光学系统中的散焦曲线的图。
图11是示出根据第一实施例的频带选择处理的流程图。
图12是示出根据第一实施例的LSF的比较示例的图。
图13是示出根据第三实施例的处理的流程图。
图14A和14B是示出根据第三实施例的柔焦镜头的图。
图15A至15E是示出根据第三实施例的通过使用像差包围摄像功能获取的所拍摄图像的图。
图16是示出根据第三实施例的摄像设备的结构的图。
图17是示出根据第四实施例的焦点检测处理的流程图。
图18是示出根据第四实施例的校正系数计算处理的流程图。
图19A至19C是示出根据第四实施例的校正系数的图。
具体实施方式
现在参考附图，将给出根据本发明的实施例的描述。
第一实施例
图1示出根据本公开的第一实施例的摄像设备(在下文中称为照相机)的结构。照相机包括成像光学系统，该成像光学系统包括从被摄体侧依次布置的第一透镜单元101、光圈快门102、第二透镜单元103和第三透镜单元105。成像光学系统可以一体地设置在包括稍后描述的图像传感器的照相机主体上，或者可以设置在镜头设备上，该镜头设备是能够可拆卸地附接到照相机主体的可更换镜头。
在倍率变化(即变焦)期间，第一透镜单元101在成像光学系统的光轴延伸的光轴方向上移动。光圈快门102具有通过改变光圈直径来调节光量的光圈功能，并且具有控制静止图像拍摄中的曝光时间的快门功能。第二透镜单元103在倍率变化期间与光圈快门102一体地在光轴方向上移动。第三透镜单元105在调焦期间沿光轴方向移动。光学低通滤波器106是用于减少伪色和摩尔纹的光学元件。图像传感器107包括二维CMOS(互补金属氧化物半导体)传感器和外围电路，并且设置在成像光学系统的像平面上。
变焦致动器111通过在倍率变化期间围绕光轴旋转凸轮筒(未示出)来在光轴方向上驱动第一透镜单元101和第二透镜单元103。光圈快门致动器112驱动光圈快门102。调焦致动器114在调焦期间沿光轴方向驱动第三透镜单元105。
电子闪光灯115发光以照亮被摄体。AF闪光单元119将AF辅助光发射到被摄体上，该AF辅助光形成具有预定孔径图案的掩模图像，以在AF(自动调焦)期间提高对阴影或低对比度的被摄体的焦点检测能力。
照相机CPU 121是用于控制整个照相机的计算机，并且根据程序控制照相机的各种电路的驱动，并且控制AF、摄像、图像处理和记录的操作。照相机CPU 121在其内部存储器中存储有校正值计算系数，该校正值计算系数是使用来自图像传感器107的输出信号在AF中所需要的。针对与第三透镜单元105的位置相对应的调焦状态、与第一透镜单元101和第二透镜单元103的位置相对应的变焦状态、成像光学系统的光圈值(即F数)以及图像传感器107的所设置的光瞳距离和像素大小的组合来准备多个校正值计算系数。当进行AF时，照相机CPU 121根据图像传感器107上的图像高度以及与调焦状态、变焦状态、F数、所设置的光瞳距离和像素大小的组合相对应的校正值计算系数来计算校正值。
如果成像光学系统设置在可更换镜头中，则用于存储校正值计算系数的存储器可以设置在可更换镜头中，并且当进行AF时，可以通过使用由照相机主体从可更换镜头获得的校正值计算系数来计算校正值。
电子闪光灯控制电路122与摄像操作同步地控制电子闪光灯115的发光。辅助光驱动电路123与用于AF的焦点检测操作同步地控制AF闪光单元116的发光。图像传感器驱动电路124控制图像传感器107的摄像或光电转换操作，对来自图像传感器107的输出信号进行A/D转换，并将输出信号发送到照相机CPU 121。图像处理电路125通过对A/D转换后的输出信号(也将被称为摄像信号)进行诸如γ转换和颜色插值等的图像处理来生成图像数据，并对图像数据进行诸如JPEG压缩等的压缩处理。
调焦驱动电路126通过基于来自照相机CPU 121的调焦指令控制调焦致动器114来驱动第三透镜单元105，该调焦指令基于焦点检测结果。光圈快门驱动电路128通过基于来自照相机CPU 121的光圈快门指令控制光圈快门致动器112来驱动光圈快门102，该照相机CPU 121已经使用摄像信号进行了测光。变焦驱动电路129通过基于来自照相机CPU 121的变焦指令控制变焦致动器111来驱动第一透镜单元101和第二透镜单元103，该照相机CPU121已经检测到用户的变焦操作。
显示器131包括诸如LCD等的显示装置，并且显示诸如照相机摄像模式、摄像之前的预览图像、摄像之后要存储的图像、作为AF框的焦点检测区域以及聚焦状态等的各种信息。操作开关组132包括电源开关、释放(摄像触发)开关、变焦操作开关以及摄像模式选择开关等。闪速存储器133能够可拆卸地附接到照相机并存储要记录的图像。
图2示出图像传感器107的部分像素阵列。图像传感器107具有多个摄像像素200。图2示出4列×4行的摄像像素200。2列×2行的摄像像素200包括位于左上的具有R(红色)光谱灵敏度的摄像像素200R、位于右上和左下的各自具有G(绿色)光谱灵敏度的摄像像素200G、以及位于右下的具有B(蓝色)光谱灵敏度的摄像像素200B。各个摄像像素200包括在x方向上分割的一对焦点检测像素，并且包括第一焦点检测像素201和第二焦点检测像素202。图像传感器107在也将称为光接收面的摄像面上包括图2所示的4列×4行的多个摄像像素(即8列×4行的焦点检测像素)，使得能够获取摄像信号和焦点检测信号。
作为焦点检测单元和控制单元的照相机CPU 121通过使用来自图像传感器107的焦点检测信号来检测成像光学系统的焦点。此后，照相机CPU 121通过基于作为焦点检测结果的散焦量控制第三透镜单元105的驱动来提供对调焦的控制。以这种方式，执行摄像面相位差AF。
图3A示出从图像传感器107的光接收面侧(+z侧)观察的一个摄像像素200G，并且图3B示出从-y侧观察的在图3A中的线aa处的截面中的像素结构。
如图3B所示，摄像像素200G包括在x方向上被分割成NH(被分割成两个)的光电转换器301和302，并且这些光电转换器301和302分别对应于图2所示的第一焦点检测像素201和第二焦点检测像素202。光电转换器301和302可以在y方向上被分割成NV。摄像像素200G由用于收集进入光电转换器301和302的光的微透镜305形成。光电转换器301和302可以是各个本征层夹在p型层和n型层之间的PIN光电二极管，或者可以是各个本征层被省略的p-n结光电二极管。
针对G的滤色器306形成在微透镜305以及光电转换器301和302之间。在摄像像素200R和200B中，分别形成针对R和B的滤色器。可以设置针对除R、G和B之外的颜色的滤色器，或者可以省略滤色器。
进入摄像像素200G的光被微透镜305收集，被滤色器306分离，然后被光电转换器301和302接收。在光电转换器301和302中，与光接收量对应地生成电子空穴对，并且在这些对被耗尽层分离之后，负电荷的电子累积在n型层中。另一方面，空穴通过连接到恒压源(未示出)的p型层放电到图像传感器107的外部。存储在光电转换器301和302的n型层中的电子经由传送门被传送到静电电容器(FD)，并被转换成电压信号。
图4示出图3B所示的像素结构和成像光学系统的出射光瞳的分割(也将称为光瞳分割)之间的关系。在图4中，像素结构的x轴和y轴相对于图3B反转，使得像素结构的坐标轴对应于部分光瞳面的坐标轴。
第一部分光瞳区域501是出射光瞳区域500中的由光电转换器301(第一焦点检测像素201)接收的光穿过的区域，并且在微透镜305和重心在-x方向上偏心的光电转换器301的光接收面之间大体处于共轭关系。第一部分光瞳区域501的重心在部分光瞳面上向+X侧偏心。第二部分光瞳区域502是出射光瞳区域500中的由光电转换器302(第二焦点检测像素202)接收的光穿过的区域，并且在微透镜305和重心在+x方向上偏心的光电转换器302的光接收面之间大体处于共轭关系。第二部分光瞳区域502的重心在部分光瞳面上向-X侧偏心。穿过出射光瞳区域500的光可以被包括光电转换器301和302的整个摄像像素200G接收。
因为通过使用针对图像传感器107的各个摄像像素设置的微透镜305来进行光瞳分割，所以摄像面相位差AF受到衍射的影响。在图4中，从光电转换器的各个光接收面到各个部分光瞳面的距离(光瞳距离)是数十毫米，而微透镜305的直径是若干μm。因此，微透镜305的光圈值是数万，并且出现数十毫米级的衍射模糊。因此，形成在光电转换器的光接收面上的光学图像不是出射光瞳区域或部分光瞳区域的清晰图像，而是具有与光接收率相对应的强度分布的图像，光接收率对应于光入射角。
图5示出在光瞳分割时进入图像传感器107的光束。已经穿过第一部分光瞳区域501和第二部分光瞳区域502的光束分别以不同的角度进入图像传感器107中的相应的光电转换器301和302。
该实施例中的图像传感器107包括接收已经穿过成像光学系统的第一部分光瞳区域501的光束的第一焦点检测像素201(光电转换器301)，以及接收已经穿过第二部分光瞳区域502的光束的第二焦点检测像素202(光电转换器302)。图像传感器107还包括摄像像素200，该摄像像素200接收已经穿过包括第一部分光瞳区域501和第二部分光瞳区域502的出射光瞳区域500的光束。在该实施例中，各个摄像像素包括第一焦点检测像素201和第二焦点检测像素202，但是摄像像素以及第一焦点检测像素和第二焦点检测像素可以单独设置为不同的像素。
在该实施例中，收集来自多个摄像像素200的相应第一焦点检测像素201的输出信号以生成第一焦点检测信号，并且收集来自多个摄像像素200的相应第二焦点检测像素202的输出信号以生成第二焦点检测信号。照相机CPU 121在摄像面相位差AF期间使用一对第一焦点检测信号和第二焦点检测信号来检测焦点。照相机CPU 121将来自各个摄像像素200的第一焦点检测像素201和第二焦点检测像素202的输出信号相加，并生成具有N个有效像素的分辨率的摄像信号。
接下来，将参照图6描述第一焦点检测信号和第二焦点检测信号的相位差(即，图像偏移量)与被摄体图像的散焦量之间的关系。在该图中，从被摄体面801和802穿过成像光学系统的第一部分光瞳区域501和第二部分光瞳区域502的光束到达图像传感器107的摄像面800。
散焦量d是从被摄体图像的成像位置到摄像面800的距离。用负散焦量(d<0)表示成像位置在摄像面800的被摄体侧的前焦点状态，并且用正散焦量(d>0)表示成像位置在摄像面800的被摄体侧的相反侧的后焦点状态。用d＝0表示成像位置在摄像面800上的聚焦状态。该图示出被摄体面801的聚焦状态和被摄体面802的前焦点状态。在以下描述中，前焦点状态(d<0)和后焦点状态(d>0)统称为散焦状态(|d|>0)。
在前焦点状态下，来自被摄体面802的光束中的，已经穿过第一部分光瞳区域501和第二部分光瞳区域502的光束被会聚一次，然后扩展到以光束的重心位置G1和G2为中心的宽度Γ1和Γ2，并且在摄像面800上形成模糊图像。生成第一焦点检测信号和第二焦点检测信号的图像传感器107的第一焦点检测像素201和第二焦点检测像素202接收模糊图像。第一焦点检测信号和第二焦点检测信号是指示已经以摄像面800上的重心位置G1和G2为中心的模糊宽度Γ1和Γ2扩展的被摄体表面802的模糊图像的信号。模糊宽度Γ1和Γ2随着散焦量d的大小|d|的增大而几乎成比例地增大。作为第一焦点检测信号和第二焦点检测信号的重心G1和G2的位置之间的差的图像偏移量p的大小|p|也随着|d|的增大而几乎成比例地增大。在后焦点状态下，第一焦点检测信号和第二焦点检测信号的图像偏移方向与前焦点状态下的图像偏移方向相反，但是其他细节与前焦点状态下的细节相同。
因此，可以通过使用图像偏移量p和用于将图像偏移量p转换成散焦量d的预定转换系数K来计算散焦量d。
图7中的流程图示出了该实施例中的焦点检测处理。照相机CPU 121根据计算机程序执行该处理。这里，使用通过将G、R、B和G的4个摄像像素的第一焦点检测信号和第二焦点检测信号相加而获得的Y信号作为第一焦点检测信号和第二焦点检测信号。
在步骤S10中，照相机CPU 121从来自图像传感器107的焦点检测区域中的第一焦点检测像素的输出信号生成第一焦点检测信号(也将称为A图像)，并且从来自同一焦点检测区域中的第二焦点检测像素的输出信号生成第二焦点检测信号(也将称为B图像)。
接下来，在步骤S20中，照相机CPU 121在列方向上进行加法处理，以减少第一焦点检测信号和第二焦点检测信号中的信号数据的量。照相机CPU 121进一步对G、R、B和G焦点检测信号进行加法处理，以生成Y信号。这两个加法处理统称为像素加法处理。在将两个像素相加的情况下，像素间距加倍，因此奈奎斯特(Nyquist)频率降低到像素未被相加时的奈奎斯特频率的一半。在将三个像素相加的情况下，像素间距增大到三倍，因此奈奎斯特频率降低到像素未被相加时的奈奎斯特频率的三分之一。
接下来，在步骤S30中，照相机CPU 121对第一检测信号和第二检测信号进行用于使第一焦点检测信号和第二焦点检测信号的强度一致的阴影校正处理，该阴影校正处理是光学校正处理。
接下来，在步骤S40中，照相机CPU 121对第一焦点检测信号和第二焦点检测信号进行特定通带下的带通滤波处理，以改善第一焦点检测信号和第二焦点检测信号的相关性(即，信号一致程度)，并改善焦点检测精度。例如，带通滤波处理是切除DC分量并提取边缘的诸如{1，4，4，4，0，-4，-4，-4，-1}等的差分滤波处理，或者是减少高频噪声分量的诸如{1，2，1}等的加法滤波处理。
接下来，在步骤S50中，照相机CPU 121进行偏移处理，该偏移处理使带通滤波处理后的第一焦点检测信号和第二焦点检测信号相对于光瞳分割方向偏移，并且计算指示这些第一焦点检测信号和第二焦点检测信号的一致程度的相关量。
假设A(k)表示带通滤波处理后的第k个第一焦点检测信号，B(k)表示带通滤波处理后的第k个第二焦点检测信号，并且W表示对应于焦点检测区域的编号k的范围。当s表示通过偏移处理产生的偏移量，并且Γ表示偏移量s的偏移范围时，通过等式(1)计算相关量COR。
COR(s)＝Σk∈W|A(k)-B(k-s)|，s∈Γ (1)
通过偏移量s的偏移处理，通过从第(k-s)个第二焦点检测信号B(k-s)中减去第k个第一焦点检测信号A(k)来生成偏移减法信号。通过计算所生成的偏移减法信号的绝对值并将与焦点检测区域相对应的范围W内的编号k相加来计算相关量COR(s)。如果必要，可以针对各偏移量在多行上将针对各行计算出的相关量相加。
接下来，在步骤S60中，照相机CPU 121通过使用子像素计算来计算相关量COR(s)取最小值处的偏移量s的实数值，并将其设置为图像偏移量p。照相机CPU 121通过将图像偏移量p乘以转换系数k来计算散焦量(Def)d。以这种方式，对散焦量进行检测。
在该实施例中，散焦量由彼此不同的各个级的多个(这里是三个)空间频带来检测。根据步骤S20中相加的像素的数量和步骤S40中的带通滤波处理来确定空间频带。相加的像素的数量越高并且带通滤波处理中的透射带越低，检测散焦量的空间频带越低。图8示出1、2和3级的空间频带。1级的空间频带最高，3级的空间频带最低。
空间频带的数量不限于三个，也可以是其他数量。此外，不需要在多个空间频带中同时检测散焦量。
相位差AF中的焦点检测精度由散焦曲线表示。图9示出基于光学计算结果的一般散焦曲线的示例。实线、虚线和细虚线指示上述1、2和3级的空间频带中的散焦量的检测结果。横轴表示正确的散焦量，纵轴表示检测到的散焦量。检测误差为0的理想状态是水平轴上的值和垂直轴上的值总是相等(即，值描绘相对于垂直轴和水平轴成45°的角度的直线)的状态。
在图9中，在散焦量大的区域中，三个级的空间频带中的散焦量的结果不同，但是几乎与45°的直线一致。在散焦量为0的聚焦状态附近，在1至3级的所有空间频带中的散焦量的检测结果中，检测误差小。一般地，为了减少由噪声引起的检测结果的变化，尽可能高的空间频带中的散焦量的检测结果被用于最终的焦点判断。
图10示出具有作为各种像差之一的大球面像差的成像光学系统中的基于光学计算结果的散焦曲线的示例。在1级的最高空间频带中，散焦曲线与45°的直线偏离很大，这指示检测误差大，此外，散焦曲线具有弯曲形状，这指示检测误差根据散焦量而变化。在2级和3级中，空间频带越低，散焦曲线越接近直线，即检测误差越小。
一般地，即使在聚焦状态附近，由出现大球面像差的成像光学系统形成的图像也是模糊的，并且即使散焦量增加，模糊量的增加也是小的。当空间频带高时，检测到具有由散焦引起的小变化的线图像的边缘，而当空间频带低时，检测到整个图像的变化。因此，在球面像差随着空间频带降低而增大的成像光学系统中，可以获得良好的散焦量检测结果。
图12示出该实施例中的LSF(线图像)。第一焦点检测信号由LSF_A表示，并且第二焦点检测信号由LSF_B表示。Def0指示聚焦状态，并且Def-和Def+分别指示在前焦点侧和后焦点侧出现模糊的状态，在Def-和Def+中模糊量相同。在具有如图9所示的小像差的成像光学系统中，在聚焦状态下LSF_A和LAF_B大致一致，并且在Def-和Def+中，LSF_A和LSF_B的位置被切换，但是LSF_A和LSF_B之间的距离几乎相同。摄像信号的LSF是通过将LSF_A和LSF_B相加而获得的
另一方面，在出现如图10中的大像差的成像光学系统中，LSF_A和LSF_B的变形和不对称大，并且LSF_A和LSF_B的形状即使在聚焦状态下也不一致，使得检测误差大。Def-中LSF_A和LSF_B之间的距离在小像差时是正确的，但是在大像差时LSF_A和LSF_B之间的距离小于正确的距离。Def+中LSF_A和LSF_B之间的距离在小像差时是正确的，但是在大像差时LSF_A和LSF_B之间的距离大于正确的距离。
如上所述，在大像差的情况下，由于LSF的变形和不对称出现，所以在检测到边缘的高频带中检测误差大，并且检测误差量根据散焦量而变化。
在该实施例中，为了即使使用出现大像差的成像光学系统也获取良好的焦点检测精度，使用在与关于成像光学系统的像差量的信息相对应的空间频带中检测出的散焦量，该空间频带包括在多个空间频带中。
在以下描述中，成像光学系统设置在可更换镜头上，并且将给出对可更换镜头是能够改变或可变地设置成像光学系统的球面像差量的柔焦镜头的情况的描述。这种情况下的可更换镜头包括图1中的括号中的镜头CPU 151。镜头CPU 151作为计算机可以与照相机CPU 121通信，并且根据来自照相机CPU 121的指令控制设置在可更换镜头中的调焦驱动电路126、光圈快门驱动电路128和变焦驱动电路129。类似地在图1中的括号中示出的作为存储单元的镜头存储器152存储有可以被可变地设置的诸如成像光学系统的球面像差量等的各种镜头信息。镜头CPU 151作为通知单元可以经由通信向照相机主体(照相机CPU 121)通知关于可变设置的球面像差量的信息。
图11的流程图示出照相机CPU 121根据计算机程序执行的频带选择处理(控制方法)。在步骤S110中，当镜头CPU 151向照相机发送或向照相机通知关于成像光学系统的像差量的信息(将称为像差量信息)时，在步骤S120中照相机CPU 121接收像差量信息。
像差量信息可以是指示实际像差量的信息或者指示像差量大小的指标。像差量信息可以是指示波前像差大小的信息，或者可以是以二进制指示像差量大小的信息。在照相机CPU 121使用诸如镜头ID等的识别信息识别出可更换镜头是柔焦镜头的情况下，可以获取柔焦镜头的像差设置值作为像差量信息。
接下来，在步骤S130中，照相机CPU 121判断由像差量信息指示的像差量是小、中还是大。在像差量小的情况下，处理进入步骤S140，并且照相机CPU 121选择1级的空间频率区域中的散焦量用于AF。在像差大的情况下，处理进入步骤S141，照相机CPU 121选择3级的空间频率区域中的散焦量用于AF。在像差量是中的情况下，处理进入步骤S142，并且照相机CPU 121选择2级的空间频率区域中的散焦量用于AF。
也就是说，照相机CPU 121在对应于像差量的空间频带中检测用于AF的散焦量。
已经描述了成像光学系统是柔焦镜头的情况，但是镜头可以不是诸如柔焦镜头等的可变像差类型的镜头，只要成像光学系统生成大像差即可。即使在像差被设置为大的情况下，如果F数大，像差也会减小。因此，针对AF选择的空间频带可以根据F数而改变。在F数大的情况下，可以经由通信从柔焦镜头向照相机主体发送指示像差量小的信息。
第二实施例
接下来，将描述本公开的第二实施例。在该实施例中，与第一实施例中一样，照相机CPU 121检测1、2和3级的空间频带中的散焦量。
另一方面，在可更换镜头中，图1所示的存储器152存储Flg1、Flg2和Flg3作为标志，Flg1、Flg2和Flg3是与检测焦点所用的空间频带相关的信息，分别对应于1、2和3级的空间频带。镜头CPU 151从存储器152读取并向照相机CPU 121通知与成像光学系统的可变设置像差量的大小相对应的标志(例如，指示大、中和小的标志)和指示与像差量相对应的数值的标志。被通知了该标志的照相机CPU 121通过使用与该标志相对应的级的空间频带中的散焦量来进行AF。
具体地，当照相机CPU 121被通知Flg1时，照相机CPU 121使用1级的空间频带中的散焦量进行AF，并且当照相机CPU 121被通知Flg2时，照相机CPU 121使用2级的空间频带中的散焦量进行AF。当照相机CPU 121被通知Flg3时，照相机CPU 121使用3级的空间频带中的散焦量进行AF。
照相机CPU 121和镜头CPU 151根据计算机程序执行上述处理。
镜头CPU 151可以向照相机CPU 121通知空间频带的值(例如，10线/毫米)作为与检测焦点所用的空间频带相关的信息，来代替指示检测焦点所用的空间频带的标志。在这种情况下，照相机CPU 121使用与该值一致的散焦量来进行AF。
根据上述各个实施例，即使在通过出现大像差的成像光学系统检测焦点的情况下(也就是说，与像差量无关)，也可以获得良好的焦点检测结果。在上述各个示例中，已经给出了使用焦点检测结果进行AF的情况的描述，但是也可以使用焦点检测结果来测量到被摄体的距离。在这种情况下，可以获取良好的距离测量结果。
在上述各个实施例中描述的焦点检测方法不限于上述镜头可更换照相机和镜头一体型照相机，而是还可以应用于诸如摄像机以及各自配备有照相机的移动电话、个人计算机和游戏机等的各种设备。
将给出作为可更换镜头的镜头设备的结构的详细描述作为上述实施例的变型。该镜头设备包括被配置为改变像差的光学构件。该光学构件可以通过像差实现所谓的柔焦效果。当用户操作设置在镜头设备上的操作构件(未示出)时，该光学构件被驱动，并且柔焦效果的程度改变。镜头设备包括通信控制单元(未示出)，并且被配置为经由设置在镜头设备和照相机的安装件中的触点执行通信。
当照相机通电并且向镜头设备供电时，照相机和镜头设备进行用于交换属性信息的初始通信。在初始通信期间，镜头设备向照相机发送指示镜头设备包括被配置为改变像差的光学构件的信息，或者指示镜头设备能够改变像差的信息。这使得能够基于像差的改变在镜头设备和照相机之间进行通信，以及如上述实施例中所述的基于像差的改变由照相机进行的处理。当用户操作操作构件时，镜头设备向照相机发送与响应于该操作而改变的像差量相对应的信息。该信息中的零是上述实施例中描述的标志。
第三实施例
接下来，将描述本公开的第三实施例。在第三实施例中，在改变作为成像光学系统的像差状态的像差量的同时进行包围摄像，使得用户可以选择期望的像差量，即期望的柔焦程度的所拍摄图像。
图16示出该实施例中的照相机的结构。在附图中，用与图1中相同的附图标记说明与图1所示的照相机的组件相同的组件，并且将省略其描述。同样在该实施例中，成像光学系统可以设置在可更换镜头上，但是在图16中省略了图1所示的镜头CPU 151和镜头存储器152。
在该实施例中，通过在光轴方向上移动第一透镜单元101和第二透镜单元103来获取柔焦效果。柔焦驱动电路129’通过基于来自照相机CPU 121的柔焦指令控制柔焦致动器111’来驱动第一透镜单元101和第二透镜单元103。
如在第一实施例中那样，照相机CPU 121的内部存储器存储有使用来自图像传感器107的输出信号的AF所需的校正值计算系数。针对与第三透镜单元105的位置相对应的调焦状态、与第一透镜单元101和第二透镜单元103的位置相对应的像差量、成像光学系统的光圈值(即，F数)以及图像传感器107的所设置的光瞳距离和像素大小的组合准备多个校正值计算系数。当进行AF时，照相机CPU 121根据图像传感器107上的图像高度和与调焦状态、像差量、F数、所设置的光瞳距离和像素大小的组合相对应的校正值计算系数来计算校正值。
如第一实施例中所述，当成像光学系统设置在可更换镜头中时，用于存储校正值计算系数的存储器设置在可更换镜头中，并且当进行AF时，可以通过使用由照相机主体经由通信从可更换镜头获得的校正值计算系数来计算校正值。
操作开关组132’包括电源开关、释放(摄像触发)开关、柔焦操作开关和摄像模式选择开关等。
图13中的流程图示出由照相机CPU 121根据本实施例中的计算机程序执行的像差包围摄像处理。
像差包围摄像是如下所述的摄像：其在光轴方向上移动第一透镜单元101和第二透镜单元103(也称为柔焦透镜单元)来改变成像光学系统的像差量的同时，获取具有相应多个像差量(即，柔焦程度)的所拍摄图像。像差包围摄像可以是可以由用户经由照相机的菜单画面选择的功能之一，或者可以通过用户操作包括在操作开关组132’中或设置在可更换镜头上的像差包围摄像开关来执行。在用户指示镜头可更换照相机进行像差包围摄像的情况下，照相机通知可更换镜头已指示了像差包围摄像。在包括柔焦镜头的可更换镜头附接到镜头可更换照相机的情况下，可更换镜头可以通知照相机可以进行像差包围摄像。
在步骤S151中，已经开始像差包围摄像处理的照相机CPU 121作为设置单元设置像差包围摄像中的摄像次数N和像差量的改变范围AB。摄像次数N和像差量的改变范围AB可以由照相机CPU 121基于用户预先指定的次数和范围来设置，或者可以由照相机CPU 121自动设置。
例如，在设置了N＝5的摄像次数和AB＝±2的像差范围的情况下，照相机CPU 121确定为以-2、-1、0、+1和+2的五个像差量进行五次摄像。在像差量为0的情况下，不出现像差，并且像差量的绝对值越大，像差量越大并且柔焦程度越强。如上所述，像差量可以由+或-的符号和整数表示，或者可以由自然数或字母等表示，并且不限定表示方法。
接下来，在步骤S152中，照相机CPU 121将当前像差量设置为在步骤S151中设置的多个像差量中的初始像差量(例如，-2)。
接下来，在步骤S153中，照相机CPU 121控制柔焦致动器111’将第一透镜单元101和第二透镜单元103移动到与步骤S151中设置的像差量相对应的位置。在成像光学系统设置在可更换镜头上的情况下，照相机CPU 121指示(控制)可更换镜头以将第一透镜单元101和第二透镜单元103驱动到与所设置的像差量相对应的位置。该指令在以后每次改变像差量设置时给出。
如图14A和14B所示，在可更换镜头设置有能够围绕光轴旋转的像差环的情况下，柔焦致动器111’可以旋转像差环以在光轴方向上驱动第一透镜单元101和第二透镜单元103。图示的像差环在周向上指示像差量(附图中的ABE)-2、-1、0、+1和+2，并且在这些像差量中，位于设置在可更换镜头的固定圆筒上的标记位置处的像差量作为当前像差量显示给用户。在没有设置柔焦致动器111’的情况下，用户可以手动旋转像差环以移动第一透镜单元101和第二透镜单元103来改变像差量。
接下来，在步骤S154中，照相机CPU 121通过使用图7所示的焦点检测处理来计算在步骤S153和先前步骤中已经设置的像差量中的散焦量，并且通过基于散焦量驱动第三透镜单元105来进行调焦(AF)。在该步骤中，进行AF以校正由像差量的改变引起的焦点偏移，并且无论像差量如何都获取聚焦于被摄体的图像。此时，如参考图11所述，照相机CPU 121选择与步骤S152中设置的像差量相对应的空间频率区域(级)中的散焦量。
接下来，在步骤S155中，照相机CPU 121开始步骤S151中设置的成像次数N的像差包围摄像，并将通过各次摄像获得的图像存储在闪速存储器133中。
接下来，在步骤S156中，照相机CPU 121判断成像次数N的像差包围摄像是否已经完成。在像差包围摄像尚未完成的情况下，处理返回到步骤S152，设置下一像差量，并且在驱动第一透镜单元101和第二透镜单元103(步骤S153)并进行调焦(步骤S154)之后进行下一摄像。另一方面，在像差包围摄像已经完成的情况下，像差包围摄像处理完成，并且所获取的N个所拍摄图像显示在显示器131上。
图15A至15E示出通过像差包围摄像获取的并且具有不同像差量的五个所拍摄图像的示例。与图15C中所示的像差量0的所拍摄图像相比，图15B中所示的像差量-1的所拍摄图像以及图15D中所示的像差量+1的所拍摄图像具有稍微更高的柔焦程度。图15A中所示的像差量-2的所拍摄图像以及图15E中所示的像差量+2的所拍摄图像是柔焦程度更高的图像。图15B和15D的所拍摄图像以及图15A和15E的所拍摄图像分别具有相同像差量绝对值1和2，但是这些所拍摄图像是通过在相反方向上移动第一透镜单元101和第二透镜单元103而获取的，因此是不同的图像。
柔焦程度还取决于多个被摄体的排列或诸如F数和被摄体距离等的摄像条件。因此，通过如在该实施例中那样显示通过具有不同像差量的实际摄像而获取的多个所拍摄图像，用户可以容易地选择具有期望的柔焦程度的所拍摄图像。
在该实施例中，已经给出了在像差量改变的同时进行包围摄像的情况的描述，但是也可以在包围摄像中改变除了像差量之外的参数。例如，除了像差量之外，还可以改变光圈状态(即，F数)。在这种情况下，首先用所设置的初始F数(例如，F＝4)进行像差包围摄像，然后用下一个所设置的F数(例如，F＝5.6)进行像差包围摄像。由此，可以获取具有针对不同F数的不同像差量的多个所拍摄图像，并且可以增加用户可以选择的柔焦程度的数量。
第四实施例
接下来，将描述第四实施例。在该实施例中，基于成像光学系统的像差量来校正散焦量。
这里，将描述作为可更换镜头的柔焦镜头附接到镜头可更换照相机的情况，该柔焦镜头可以改变或可变地设置球面像差量。柔焦镜头经由通信向照相机通知关于所设置的像差量的信息(也将称为像差量信息)。
图17中的流程图示出本实施例中的由照相机CPU 121根据计算机程序执行焦点检测处理。从步骤S200到步骤S250的处理与图7中的步骤S10到S60的处理相同。
当在步骤S250中计算散焦量时，照相机CPU 121在步骤S260中使用作为下面描述的校正信息的校正系数来校正作为焦点检测结果的散焦量。
图18中的流程图示出了计算或获取校正系数的处理。在步骤S310中，照相机CPU121接收在步骤S300中从柔焦镜头发送的像差量信息。像差量信息可以是像波前像差那样使用泽尼克(Zernike)系数表示的像差信息，或者在照相机CPU 121根据镜头ID等识别出附接了柔焦镜头的情况下，像差量信息可以是在柔焦镜头中设置的与像差量的值有关的信息。
接下来，在步骤S320中，照相机CPU 121判断用户是选择校正还是不校正散焦量，以及在要进行校正的情况下用户选择哪个校正系数计算方法。在该实施例中，可以选择基于像差量计算校正系数的方法(也称为考虑像差的校正系数)作为校正系数计算方法，以及不基于像差量计算校正系数的方法(也称为不考虑像差的校正系数)。
在已经选择不校正散焦量的情况下，处理进入步骤S330，照相机CPU 121将校正系数设置为1，并且处理进入步骤S360。在这种情况下，步骤S250中计算出的散焦量被原样用于AF。
另一方面，在选择考虑像差计算校正系数的方法的情况下，处理进入步骤S340，并且在选择不考虑像差计算校正系数的方法的情况下，处理进入步骤S350。
在步骤S340中，照相机CPU 121通过使用从柔焦镜头接收到的像差量信息来计算针对各个散焦量和各个F数的校正系数。例如，在从柔焦镜头获得表示球面像差量的四阶泽尼克系数Z作为像差量信息的情况下，使用以下等式(2)计算校正系数Kgain。
Kgain＝m1×Z2+m1×Z+m0 (2)
等式(2)中的m2、m1和m0是在校正系数用泽尼克系数Z拟合的情况下的拟合系数。拟合系数作为针对各个代表性散焦量和F数的表数据存储在照相机CPU 121中，并且通过线性插值获取除了代表性散焦量和F数的拟合系数之外的拟合系数。拟合可以是一阶或三阶或更高阶。拟合可以通过多个泽尼克系数来进行。
照相机CPU 121可以预先存储针对各像差量的散焦量、F数和校正系数，并且可以基于校正散焦量时的散焦量、F数和像差量来选择校正系数。除了根据散焦量、F数和像差量而不同之外，校正系数还可以根据空间频带(级)而不同。
照相机CPU 121在步骤S360中使用以这种方式获取的校正系数来校正散焦量。具体地，使用以下等式(3)来校正散焦量。
d＝p×K×Kgain (3)
在等式(3)中，d表示校正后的散焦量，p表示图像偏移量，K表示用于从图像偏移量到散焦量的转换的转换系数。
图19A至19C示出基于球面像差量的校正系数的示例。在各个图中，水平轴表示散焦量，“聚焦”的左侧是前焦点侧，“聚焦”的右侧是后焦点侧，而“聚焦”是散焦量几乎为0的位置。纵轴表示校正系数。图19A示出了在像差量小的情况下的校正系数。这种情况下的校正系数是前焦点侧和后焦点侧相对于“聚焦”几乎对称的值。另一方面，图19B和19C示出了在像差量大的情况下的校正系数。在这些情况下，前焦点侧和后焦点侧的校正系数相对于“聚焦”不对称。
在步骤S350中，照相机CPU 121在不使用像差量信息的情况下计算针对各个F数的散焦量和校正系数。此后，在步骤S360中使用校正系数校正散焦量。
在该实施例中，已经给出了具有可变像差量的柔焦镜头附接到照相机的情况的描述，但是即使在像差量不可变的情况下，即使具有大像差量的镜头附接到照相机，也可以应用与该实施例中相同的处理。
其它实施例
本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现，即，通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或装置，该系统或装置的计算机或是中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。
根据上述各个实施例，即使在经由出现大像差的光学系统检测焦点的情况下，也可以获得良好的焦点检测结果。此外，根据上述各个实施例，可以生成具有用户所期望的柔焦程度的图像。
虽然已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。以下权利要求的范围应符合最广泛的解释，以包含所有这样的修改和等同结构和功能。

Claims (31)

1.一种摄像设备，包括：
图像传感器，其包括一对焦点检测像素，所述一对焦点检测像素被配置为接收已经穿过成像光学系统的出射光瞳中的不同区域的光束；
至少一个处理器；以及
至少一个存储器，其耦合到所述至少一个处理器并且存储指令，所述指令在由所述至少一个处理器执行的情况下使得所述至少一个处理器用作：
焦点检测单元，其被配置为通过使用一对焦点检测信号来检测所述成像光学系统的焦点，所述一对焦点检测信号是通过使用来自所述一对焦点检测像素的输出信号而生成的，
其特征在于，所述焦点检测单元能够在多个空间频带中检测所述焦点，以及
其中，所述焦点检测单元在与所述成像光学系统的像差量相对应的空间频带中获取要使用的焦点检测结果，所述空间频带包括在所述多个空间频带中。
2.根据权利要求1所述的摄像设备，
其中，所述像差量是球面像差量。
3.根据权利要求1所述的摄像设备，
其中，包括所述成像光学系统的镜头设备能够拆卸地附接到所述摄像设备，
其中，所述焦点检测单元从所述镜头设备获取(a)与所述像差量有关的信息或者(b)与用于检测所述焦点的空间频带有关的信息，所述空间频带对应于所述像差量，以及
其中，所述焦点检测单元在基于所述信息从所述多个空间频带中选择的空间频带中获取要使用的焦点检测结果。
4.根据权利要求1所述的摄像设备，
其中，包括所述成像光学系统的镜头设备能够拆卸地附接到所述摄像设备，
其中，所述焦点检测单元从所述镜头设备获取(a)与所述像差量有关的信息或者(b)与用于检测所述焦点的空间频带有关的信息，所述空间频带对应于所述像差量，以及
其中，所述焦点检测单元基于所述信息从所述多个空间频带中的焦点检测结果中选择要使用的焦点检测结果。
5.根据权利要求1所述的摄像设备，
其中，所述焦点检测单元在随着像差量的增加而降低的空间频带中获取要使用的焦点检测结果。
6.根据权利要求1所述的摄像设备，
其中，所述焦点检测单元在根据所述成像光学系统的F数而不同的空间频带中获取要使用的焦点检测结果。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的摄像设备，
其中，所述摄像设备基于要使用的焦点检测结果来提供对所述成像光学系统的调焦的控制。
8.一种镜头设备，其能够拆卸地附接到根据权利要求1至7中任一项所述的摄像设备，并且具有成像光学系统，所述镜头设备包括：
至少一个处理器；以及
至少一个存储器，其耦接到所述至少一个处理器并且存储指令，所述指令在由所述至少一个处理器执行的情况下使得所述至少一个处理器用作：
存储单元，其被配置为存储(a)与所述成像光学系统的像差量有关的信息或者(b)与用于检测焦点的空间频带有关的信息，所述空间频带对应于所述像差量；以及
通知单元，其被配置为向所述摄像设备通知所述信息。
9.根据权利要求8所述的镜头设备，
其中，所述成像光学系统的像差量能够改变。
10.一种镜头设备，其能够拆卸地附接到摄像设备，所述镜头设备包括：
操作构件，其被配置为接收用户的操作；
光学构件，其被配置为基于对所述操作构件的操作来改变像差；
至少一个处理器；以及
至少一个存储器，其耦接到所述至少一个处理器并且存储指令，所述指令在由所述至少一个处理器执行的情况下使得所述至少一个处理器用作：
通信控制单元，其被配置为与所述摄像设备通信，
其特征在于，所述通信控制单元将指示所述镜头设备包括被配置为改变所述像差的光学构件的信息发送到所述摄像设备，
其中，在用户操作所述操作构件的情况下，所述通信控制单元发送与基于所述操作而改变的像差量相对应的信息。
11.一种摄像设备的控制方法，所述摄像设备包括图像传感器，所述图像传感器包括一对焦点检测像素，所述一对焦点检测像素被配置为接收已经穿过成像光学系统的出射光瞳中的不同区域的光束，所述控制方法包括：
通过使用来自所述一对焦点检测像素的输出信号来生成一对焦点检测信号；以及
在与所述成像光学系统的像差量相对应的空间频带中获取要使用的焦点检测结果，所述空间频带包括在能够通过使用所述一对焦点检测信号来检测所述成像光学系统的焦点的多个空间频带中。
12.一种镜头设备的控制方法，所述镜头设备能够拆卸地附接到摄像设备并且包括成像光学系统，根据权利要求11所述的控制方法用于所述摄像设备，所述控制方法包括：
存储(a)与所述成像光学系统的像差量有关的信息或者(b)与用于检测焦点的空间频带有关的信息，所述空间频带对应于所述像差量；以及
向所述摄像设备通知所述信息。
13.一种镜头设备的控制方法，所述镜头设备能够拆卸地附接到摄像设备并且包括光学构件，所述光学构件被配置为基于用户对操作构件的操作而改变像差，所述控制方法包括：
将指示所述镜头设备包括被配置为改变所述像差的光学构件的信息发送到所述摄像设备；以及
在用户操作所述操作构件的情况下，发送与基于所述操作而改变的像差量相对应的信息。
14.一种非暂时性计算机可读存储介质，其存储有使得摄像设备的计算机执行根据权利要求11所述的控制方法的计算机程序。
15.一种非暂时性计算机可读存储介质，其存储有使得镜头设备的计算机执行根据权利要求12所述的控制方法的计算机程序。
16.一种非暂时性计算机可读存储介质，其存储有使得镜头设备的计算机执行根据权利要求13所述的控制方法的计算机程序。
17.一种摄像设备，包括：
图像传感器，其被配置为通过接收来自成像光学系统的光束来拍摄图像并且包括一对焦点检测像素，所述一对焦点检测像素被配置为接收已经穿过所述成像光学系统的出射光瞳中的不同区域的光束；
至少一个处理器；以及
至少一个存储器，其耦接到所述至少一个处理器并且存储指令，所述指令在由所述至少一个处理器执行的情况下使得所述至少一个处理器用作：
焦点检测单元，其被配置为通过使用一对焦点检测信号来检测所述成像光学系统的焦点，所述一对焦点检测信号是通过使用来自所述一对焦点检测像素的输出信号而生成的，
其特征在于，所述成像光学系统能够改变像差量，
其中，使得所述至少一个处理器还用作控制单元，所述控制单元被配置为在每次改变所述像差量的情况下基于所述焦点检测结果提供对所述成像光学系统的调焦的控制并且拍摄图像。
18.根据权利要求17所述的摄像设备，
其中，所述像差量是球面像差量。
19.根据权利要求17所述的摄像设备，
其中，使得所述至少一个处理器还用作设置单元，所述设置单元被配置为设置以彼此不同设置的各个像差量拍摄图像的次数。
20.根据权利要求17所述的摄像设备，
其中，包括所述成像光学系统的镜头设备能够拆卸地附接到所述摄像设备，以及
其中，所述控制单元从所述镜头设备获取与所述像差量有关的信息。
21.根据权利要求17所述的摄像设备，
其中，包括所述成像光学系统的镜头设备能够拆卸地附接到所述摄像设备，以及
其中，所述控制单元控制所述镜头设备中的所述像差量的改变。
22.根据权利要求17至21中任一项所述的摄像设备，
其中，所述焦点检测单元能够在多个空间频带中检测所述焦点，以及
其中，所述焦点检测单元在与所述像差量相对应的空间频带中获取要使用的焦点检测结果，所述空间频带包括在所述多个空间频带中。
23.一种摄像设备，包括：
图像传感器，其包括一对焦点检测像素，所述一对焦点检测像素被配置为接收已经穿过成像光学系统的出射光瞳中的不同区域的光束；
至少一个处理器；以及
至少一个存储器，其耦接到所述至少一个处理器并且存储指令，所述指令在由所述至少一个处理器执行的情况下使得所述至少一个处理器用作：
焦点检测单元，其被配置为通过使用一对焦点检测信号来检测成像光学系统的焦点，所述一对焦点检测信号是通过使用来自所述一对焦点检测像素的输出信号而生成的；以及
控制单元，其被配置为获取与所述成像光学系统的像差量相对应的校正信息，并且使用所述校正信息来校正所述焦点检测结果。
24.根据权利要求23所述的摄像设备，
其中，所述像差量是球面像差量。
25.根据权利要求23所述的摄像设备，
其中，包括所述成像光学系统的镜头设备能够拆卸地附接到所述摄像设备，以及
其中，所述控制单元从所述镜头设备获取与所述像差量有关的信息。
26.根据权利要求23所述的摄像设备，
其中，所述校正信息根据所述焦点检测结果而不同。
27.根据权利要求23至26中任一项所述的摄像设备，
其中，所述成像光学系统能够改变所述像差量。
28.一种摄像设备的控制方法，所述摄像设备包括图像传感器，所述图像传感器被配置为通过接收来自成像光学系统的光束来拍摄图像，并且所述图像传感器包括一对焦点检测像素，所述一对焦点检测像素被配置为接收已经穿过所述成像光学系统的出射光瞳中的不同区域的光束，
其特征在于，所述成像光学系统能够改变像差量，
其中，所述控制方法包括：
通过使用一对焦点检测信号来检测所述成像光学系统的焦点，所述一对焦点检测信号是通过使用来自所述一对焦点检测像素的输出信号而生成的；以及
在每次改变所述像差量的情况下，基于所述焦点检测结果提供对所述成像光学系统的调焦的控制，并且拍摄图像。
29.一种摄像设备的控制方法，所述摄像设备包括图像传感器，所述图像传感器包括一对焦点检测像素，所述一对焦点检测像素被配置为接收已经穿过成像光学系统的出射光瞳中的不同区域的光束，所述控制方法包括：
通过使用一对焦点检测信号来检测所述成像光学系统的焦点，所述一对焦点检测信号是通过使用来自所述一对焦点检测像素的输出信号而生成的；以及
获取与所述成像光学系统的像差量相对应的校正信息，并且使用所述校正信息来校正所述焦点检测结果。
30.一种非暂时性计算机可读存储介质，其存储有使得摄像设备的计算机执行根据权利要求28所述的控制方法的计算机程序。
31.一种非暂时性计算机可读存储介质，其存储有使得摄像设备的计算机执行根据权利要求29所述的控制方法的计算机程序。
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