JP2023153460A - 制御装置、レンズ装置、撮像装置、カメラシステム、制御方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ティルト効果やシフト効果を得る場合でも高精度にピントを合わせ続けることが可能な制御装置を提供すること。【解決手段】制御装置は、撮像素子を備える撮像装置、及び撮像素子の撮像面に対してピント面を傾けるティルト効果と撮影範囲を移動させるシフト効果の少なくとも一方を変更するための少なくとも一つの光学部材と合焦を行うフォーカス部材とを含む光学系を備えるレンズ装置を有するカメラシステムに用いられる制御装置であって、光学系の光学状態を示す情報を取得する取得部と、光学系の光学状態を示す情報を用いて、少なくとも一つの光学部材の移動により生じるピントずれを補正する制御部とを有する。【選択図】図６

Description

本発明は、制御装置、レンズ装置、撮像装置、カメラシステム、制御方法、及びプログラムに関する。

従来、撮像光学系の光軸に対して傾いた物体面に対して全面的に良好にピントを合わせるようにピント面を傾けるティルト効果や撮影範囲を移動させるシフト効果を得られる光学系が提案されている。特許文献１には、二つの光学素子を光軸直交方向へ移動させることで、ティルト効果とシフト効果を得られる光学系が開示されている。

特開２０１９－９１０２７号公報

しかしながら、特許文献１の光学系では、光学素子を光軸直交方向へ移動させることでピントずれ量が変化することを考慮していないため、ピントを合わせた後にティルト効果やシフト効果を得ようと光学素子を光軸直交方向へ移動させるとピントがずれてしまう。

本発明は、ティルト効果やシフト効果を得る場合でも高精度にピントを合わせ続けることが可能な制御装置を提供することを目的とする。

本発明の一側面としての制御装置は、撮像素子を備える撮像装置、及び撮像素子の撮像面に対してピント面を傾けるティルト効果と撮影範囲を移動させるシフト効果の少なくとも一方を変更するための少なくとも一つの光学部材と合焦を行うフォーカス部材とを含む光学系を備えるレンズ装置を有するカメラシステムに用いられる制御装置であって、光学系の光学状態を示す情報を取得する取得部と、光学系の光学状態を示す情報を用いて、少なくとも一つの光学部材の移動により生じるピントずれを補正する制御部とを有することを特徴とする。

本発明によれば、ティルト効果やシフト効果を得る場合でも高精度にピントを合わせ続けることが可能な制御装置を提供することができる。

第１の実施形態に係るカメラシステムの断面図である。 カメラシステムの電気的構成図である。 シャインプルーフの原理の説明図である。 第１の実施形態のピントずれを補正する際に必要な構成を示す図である。 第１の実施形態のピントずれ補正情報を示す図である。 第１の実施形態のピントずれ補正方法を示すフローチャートである。 第２の実施形態のピントずれを補正する際に必要な構成を示す図である。 第２の実施形態のピントずれ補正情報を示す図である。 第２の実施形態のピントずれ補正方法を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
［第１の実施形態］
図１（ａ）は、本実施形態に係るカメラシステム１の断面図である。カメラシステム１は、レンズ鏡筒（レンズ装置）２及びカメラ（撮像装置）３を有する。レンズ鏡筒２とカメラ３は、レンズ鏡筒２に設けられたマウント５とカメラ３に設けられた不図示のマウントを介して接続され、レンズ鏡筒２に設けられたレンズ側通信部１７とカメラ３に設けられたカメラ側通信部１８を介して互いに通信可能である。レンズ側通信部１７とカメラ側通信部１８にはそれぞれ、カメラ３からレンズ鏡筒２に電源を供給するための接点１００９，１０１０が含まれている。なお、本実施形態では、図１の上下方向（重力方向）をＹ軸方向、レンズ鏡筒２に含まれる光学系の光軸Ｏに平行な方向をＺ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向と直交する方向をＸ軸方向と定める。

カメラ３は、撮像素子１１０６、表示部１１０８、カメラＣＰＵ１１００、及びファインダー１６を有する。カメラＣＰＵ１１００が不図示のシャッタを制御することで、レンズ鏡筒２を通して結像した像を任意の時間だけ撮像素子１１０６に露光し、撮影することができる。表示部１１０８は、撮影画像や、カメラシステム１の各種設定を変更するための設定画面を表示する。本実施形態では、表示部１１０８は、カメラ３の背面に設けられ、タッチパネル機能を備える。撮影者は、ファインダー１６を覗き込むことで撮影画像の確認や視線入力を行うことができる。

レンズ鏡筒２は、光学系、ズーム操作環６、案内筒７、カム筒８、レンズＣＰＵ１０００、及び絞り機構１１を有する。光学系は、１群レンズ２１、２群レンズ２２、３群レンズ２３、４群レンズ２４、５群レンズ２５、６群レンズ２６、７群レンズ２７、８群レンズ２８、９群レンズ２９、及び１０群レンズ３０を備える。本実施形態では、光学系に含まれる少なくとも一つのレンズ（光学部材）を移動させることで、撮像素子１１０６の撮像面に対してピント面を傾けるティルト効果と撮影範囲を移動させるシフト効果との少なくとも一方を得ることができる。各レンズは、カムフォロアを有する鏡筒により保持される。カムフォロアは、案内筒７に設けられた光軸Ｏに平行な直進溝とカム筒８に設けられた光軸Ｏに対して傾きを持つ溝に係合する。ズーム操作環６が回転すると、カム筒８が回転し、各レンズのＺ軸方向の位置関係が変化する。これにより、レンズ鏡筒２の焦点距離が変化する。レンズ鏡筒２の焦点距離は、ズーム操作環６の回転量を検出する不図示のズーム位置検出部によって検出可能である。レンズＣＰＵ１０００は、絞り機構１１を制御することで、光学系の開口径を変化させる。

２群レンズ２２は、Ｚ軸方向へ移動することで合焦を行うフォーカス群（フォーカス部材）である。レンズＣＰＵ１０００は、２群レンズ２２の位置を検出する後述するフォーカス位置検出部（第１検出部）４１０からの検出信号を用いて、振動アクチュエータ３１を介して２群レンズ２２を制御する。

本実施形態では、６群レンズ２６（第１の光学部材）と８群レンズ２８（第２の光学部材）を光軸Ｏと直交する方向へ移動させることで、ティルト効果やシフト効果を得ることができる。具体的には、６群レンズ２６と８群レンズ２８を反対方向へ移動させると、ティルト効果を得ることができ、同じ方向へ移動させるとシフト効果を得ることができる。レンズＣＰＵ１０００は、６群レンズ２６の位置を検出する後述する第１シフト位置検出部（第２検出部）４２０からの信号を用いて、駆動部を介して６群レンズ２６を制御する。また、レンズＣＰＵ１０００は、８群レンズ２８の位置を検出する後述する第２シフト位置検出部（第２検出部）４３０からの信号を用いて、駆動部を介して８群レンズ２８を制御する。６群レンズ２６と８群レンズ２８を移動させる駆動部は例えば、ステッピングモータやボイスコイルモータ（ＶＣＭ）である。なお、レンズを倒す（回転させる）ことでティルト効果を得ることも可能である。

レンズＣＰＵ１０００は、図１（ｂ）に示されるように、取得部１０００ａと制御部１０００ｂとを備え、レンズ鏡筒２の各構成部の動作を制御する。取得部１０００ａは、光学系の光学状態を示す情報を取得する。制御部１０００ｂは、光学系の光学状態を示す情報を用いて、少なくとも一つの光学部材の移動により生じるピントずれを補正する。なお、レンズＣＰＵ１０００は、本実施形態ではレンズ鏡筒２内に搭載されているが、レンズ鏡筒２とは異なる制御装置として構成されていてもよい。また、カメラＣＰＵ１１００が取得部１０００ａと制御部１０００ｂの機能を備えるように構成されていてもよい。

図２は、カメラシステム１の電気的構成図である。まず、カメラ３の内部の制御フローについて説明する。

カメラＣＰＵ１１００は、マイクロコンピュータにより構成され、カメラ３内の各部の動作を制御する。また、カメラ側ＣＰＵ１５は、レンズ鏡筒２がカメラ３に装着された場合、レンズ側通信部１７とカメラ側通信部１８を介して、レンズＣＰＵ１０００との通信を行う。カメラＣＰＵ１１００がレンズＣＰＵ１０００に送信する情報（信号）には、２群レンズ２２の移動量情報や、ピントずれ情報が含まれる。また、加速度センサ等のカメラ姿勢検出部１１１０からの信号に基づくカメラ３の姿勢情報が含まれる。更に、撮影者がピントを合わせたい所望の被写体を指示するＴＳ指示部１１０９からの信号に基づく被写体の被写体距離情報や所望の撮影範囲（画界）を指示する撮影範囲情報等が含まれる。

レンズＣＰＵ１０００からカメラＣＰＵ１１００に送信する情報（信号）には、レンズの撮像倍率等の光学情報や、レンズ鏡筒２に搭載されたズームや防振等のレンズ機能情報が含まれる。また、ジャイロセンサや加速度センサ等のレンズ姿勢検出部１００８からの信号に基づくレンズ鏡筒２の姿勢情報が含まれる。更に、レンズシフトによるピントずれ補正情報等の光学系の設計情報が含まれる。

電源スイッチ１１０１は、撮影者により操作可能なスイッチであり、カメラＣＰＵ１１００の起動、及びカメラシステム１内の各アクチュエータやセンサ等への電源供給を開始させるために使用される。レリーズスイッチ１１０２は、撮影者により操作可能なスイッチであり、第１ストロークスイッチＳＷ１と第２ストロークスイッチＳＷ２とを備える。レリーズスイッチ１１０２からの信号は、カメラＣＰＵ１１００に入力される。カメラＣＰＵ１１００は、第１ストロークスイッチＳＷ１からのＯＮ信号の入力に応じて、撮影準備状態に入る。撮影準備状態では、測光部１１０３による被写体輝度の測定と、焦点検出部１１０４による焦点検出が行われる。

カメラＣＰＵ１１００は、測光部１１０３による測光結果に基づいて絞り機構１１の絞り値や撮像素子１１０６の露光量（シャッタ秒時）等を演算する。また、カメラＣＰＵ１１００は、焦点検出部１１０４により検出される光学系の焦点情報（デフォーカス量及びデフォーカス方向）に基づいて、２群レンズ２２の移動量（駆動方向を含む）を決定する。焦点検出部１１０４は、位相差やコントラスト等の情報から光学系の焦点情報を検出する。

本実施形態では、前述したように、６群レンズ２６と８群レンズ２８を光軸Ｏと直交する方向へ移動させることで、ティルト効果やシフト効果を得ることができる。カメラＣＰＵ１１００は、ＴＳ指示部１１０９によって指示された所望の被写体に対してピントを合わせるためのティルト駆動量を演算する。ＴＳ指示部１１０９は、本実施形態では、タッチパネル機能を備える表示部１１０８に含まれる。また、カメラＣＰＵ１１００は、現在の撮影範囲から、ＴＳ指示部１１０９によって指示された撮影範囲に変更するシフト駆動量を演算する。カメラＣＰＵ１１００は、取得した駆動量に関する情報をレンズＣＰＵ１０００に送信する。６群レンズ２６と８群レンズ２８は、上述した駆動量に関する情報に基づいて制御される。

なお、ＴＳ指示部１１０９によって指示される被写体の数は、複数でもよい。仮に距離が異なる被写体が指示された場合でも、ティルト効果によって傾いた被写体面上に位置していれば、ピントを合わせることが可能である。

また、ＴＳ指示部１１０９は、カメラ３ではなく、レンズ鏡筒２に設けられてもよい。また、ＴＳ指示部１１０９の機能を、カメラシステム１に既に設けられている操作部に割り当ててもよい。また、ＴＳ指示部１１０９は、ティルト効果を得るためのティルト撮影やシフト効果を得るためのシフト撮影を選択する操作部を含む。

カメラＣＰＵ１１００は、所定の撮影モードに設定されると、不図示の防振レンズの偏芯駆動、すなわち手振れ防振動作の制御を開始する。なお、レンズ鏡筒２が防振機能を有さない場合、手振れ防振動作は行われない。カメラＣＰＵ１１００は、第２ストロークスイッチＳＷ２からのＯＮ信号の入力に応じてレンズＣＰＵ１０００に対して絞り駆動命令を送信し、絞り機構１１を予め取得した絞り値に設定する。また、カメラＣＰＵ１１００は、露光部１１０５に露光開始命令を送信し、不図示のミラーの退避動作や不図示のシャッタの開放動作を行わせる。なお、カメラ３がミラーレスカメラである場合、退避動作は行われない。更に、カメラＣＰＵ１１００は、撮像素子１１０６に被写体像の光電変換、すなわち露光動作を行わせる。

撮像素子１１０６からの撮像信号は、カメラＣＰＵ１１００内の信号処理部にてデジタル変換され、更に各種補正処理が施されて画像信号として出力される。画像信号（データ）は、フラッシュメモリ等の半導体メモリ、磁気ディスク、及び光ディスク等の画像記録部１１０７に保存される。

表示部１１０８は、撮影時、撮像素子１１０６により撮像された画像を表示することができる。また、表示部１１０８は、画像記録部１１０７に記録された画像を表示することができる。

次に、レンズ鏡筒２の内部の制御フローについて説明する。フォーカス操作回転検出部１００２は、フォーカス操作環１９の回転を検出する。絞り操作回転検出部１０１１は、絞り操作環２０の回転を検出する。ズーム操作回転検出部１００３は、ズーム操作環６の回転を検出する。被写体記憶部１０１２は、ＴＳ指示部１１０９によって指示された被写体の、撮影範囲における空間上の位置を記憶する。ＴＳ操作検出部１００１は、ティルト効果及びシフト効果を得るためのマニュアル操作部と、マニュアル操作部の操作量を検出するセンサとを含む。ＩＳ駆動部１００４は、防振動作を行う防振レンズの駆動アクチュエータと駆動アクチュエータの駆動回路とを含む。なお、レンズ鏡筒２が防振機能を有さない場合、上記構成は不要である。フォーカス駆動部（第１移動部）１００６は、２群レンズ２２と移動量情報に応じて２群レンズ２２をＺ軸方向へ移動させる振動アクチュエータ３１とを含む。移動量情報は、カメラＣＰＵ１１００からの信号に基づいて決定されてもよいし、フォーカス操作環１９を操作することで出力される信号に基づいて決定されてもよい。また、６群レンズ２６と８群レンズ２８を光軸Ｏと直交する方向へシフトさせた際に発生するピントずれの補正情報に基づいて決定されてもよい。電磁絞り駆動部１００５は、カメラＣＰＵ１１００からの絞り駆動命令を受けたレンズＣＰＵ１０００からの指示に応じて、又は絞り操作環２０を介した撮像者の指示に応じて、絞り機構１１を指示された絞り値に相当する開口状態に変化させる。ＴＳ駆動部１００７は、カメラＣＰＵ１１００からの被写体距離、位置情報、及び撮影範囲情報に基づくレンズＣＰＵ１０００からの指示に応じて６群レンズ２６と８群レンズ２８を移動させる。レンズ鏡筒２は、６群レンズ２６と８群レンズ２８のシフト動作によって被写体距離が変わらなくてもピントが変化する光学特性を備える。レンズＣＰＵ１０００は、該光学特性に応じて、所望のピントを得るためにＴＳ駆動部１００７とフォーカス駆動部１００６を最適に動作するように制御する。

なお、レンズ鏡筒２の内部には、レンズＣＰＵ１０００に電気的に接続されたジャイロセンサが設けられている。ジャイロセンサは、カメラシステム１の角度振れである縦（ピッチ方向）振れと横（ヨー方向）振れのそれぞれの角速度を検出し、検出値を角速度信号としてレンズＣＰＵ１０００に出力する。レンズＣＰＵ１０００は、ジャイロセンサからのピッチ方向及びヨー方向の角速度信号を電気的又は機械的に積分して、それぞれの方向での変位量であるピッチ方向振れ量及びヨー方向振れ量（これらをまとめて角度振れ量という）を演算する。

レンズＣＰＵ１０００は、上述した角度振れ量と平行振れ量の合成変位量に基づいてＩＳ駆動部１００４を制御して防振レンズ（不図示）を移動させ、角度振れ補正及び平行振れ補正を行う。なお、レンズ鏡筒２が防振機能を有さない場合、上記構成は不要である。

以下、図３を参照して、シャインプルーフの原理について説明する。図３（ａ）は、撮像面１２００に対して光学系１２０１の光軸が傾いていない場合のピントの合う範囲を示している。図３（ｂ）は、撮像面１２００に対して光学系１２０１の光軸が傾いている場合のピントの合う範囲を示している。シャインプルーフの原理とは、図３（ｂ）に示されるように、撮像面１２００と、光学系の主面１２０３とが交点１２０４で交わる場合、ピントの合う被写体面１２０２も交点１２０４を通るというものである。したがって、撮像面１２００に対して光学系１２０１の光軸が傾いている場合、シャインプルーフの原理により被写体の側のピントの合う範囲が決定される。撮影したい被写体が奥行きを持つ場合、その奥行きに沿うように被写体面１２０２を傾けることで、被写体の手前から奥までピントを合わせることができる。一方、光学系１２０１の主面１２０３を奥行きのある被写体の傾きと反対方向へティルトさせることにより、被写体の奥行き方向に対して被写体面１２０２を直角に近い角度で交差させることも可能である。この場合、ピントの合う範囲を極端に狭くすることができるので、ジオラマ風の画像を取得することができる。

本実施形態では、図３（ｃ）に示されるように、光学系１２０１の偏芯による像面倒れを利用することで、撮像面１２００を像面倒れθｉｍｇだけ倒すことなく、被写体面１２０２の傾きθｏｂｊを発生させる。しかしながら、光学系１２０１のみで被写体面１２０２の傾きθｏｂｊを発生させると、光学系１２０１の偏芯量が増え、構図ズレが大きくなる。そこで、偏芯時の収差変動が小さくなるように設計されたレンズを偏芯させることが好ましい。本実施形態では、ティルト効果を変更するために、被写体面の傾きを発生させる６群レンズ２６と偏芯時の収差変動を小さくする８群レンズ２８を偏芯動作させる。

以下、６群レンズ２６と８群レンズ２８を光軸Ｏと直交する方向へ移動させた際に発生するピントずれを補正する方法について説明する。

図４は、本実施形態のピントずれを補正する際に必要な構成を示す図である。レンズＣＰＵ１０００は、フォーカス制御部４００、シフト制御部４０１、及び絞り制御部４０４を含む。シフト制御部４０１は、第１シフト制御部４０２と第２シフト制御部４０３を含む。

フォーカス駆動部１００６は、フォーカス制御部４００からの指示に応じて２群レンズ２２を移動させる。フォーカス位置検出部４１０は、２群レンズ２２の現在位置を検出し、検出結果をフォーカス制御部４００に出力する。

第１シフト駆動部（第２移動部）４２１は、第１シフト制御部４０２からの指示に応じて６群レンズ２６を移動させる。第１シフト位置検出部（第２検出部）４２０は、６群レンズ２６の現在位置を検出して検出結果を第１シフト制御部４０２に出力する。

第２シフト駆動部（第２移動部）４３１は、第２シフト制御部４０３からの指示に応じて８群レンズ２８を移動させる。第２シフト位置検出部（第２検出部）４３０は、８群レンズ２８の現在位置を検出して検出結果を第２シフト制御部４０３に出力する。

第１シフト駆動部４２１と第２シフト駆動部４３１は、ＴＳ駆動部１００７に含まれる。

絞り機構１１は、電磁絞り駆動部１００５を含む。電磁絞り駆動部１００５は、絞り制御部４０４からの指示に応じて絞り機構１１を駆動し、指示された絞り値に相当する開口状態に変化させる。レンズＣＰＵ１０００は、光学系の光学状態を示す情報として、絞り機構１１の絞り値（絞り機構１１に関する情報）を取得することができる。

レンズデータ記憶部４４０は、光学系の設計情報である第１ピントずれ補正情報４４１と第２ピントずれ補正情報４４２を記憶する。第１ピントずれ補正情報４４１は、図５（ａ）に示されるように、２群レンズ２２の位置ごとの、６群レンズ２６の光軸Ｏと直交する方向のシフト量に応じたフォーカス補正量を示すテーブルを含む。また、第２ピントずれ補正情報４４２は、図５（ｂ）に示されるように、２群レンズ２２の位置ごとの、８群レンズ２８の光軸Ｏと直交する方向のシフト量に応じたフォーカス補正量を示すテーブルを含む。なお、フォーカス補正量は、シフト量が０である場合、０である。また、フォーカス補正量とシフト量は、相対値でもよいし、絶対値でもよい。また、フォーカス補正量は、ピントずれ量の絶対値でもよいし、相対値でもよい。また、第１ピントずれ補正情報４４１と第２ピントずれ補正情報４４２は、テーブルを含んでいてもよいし、数式等から求められた情報を含んでいてもよい。第１ピントずれ補正情報４４１及び第２ピントずれ補正情報を用いることで、フォーカス位置に応じて変化するピントずれを補正可能であるため、高精度にピントずれを補正することができる。

なお、本実施形態では、テーブルをグラフの形で表しているが、表形式でもよい。また、テーブルのデータは、離散的な値でもよく、離散的な値の間の値は補間されてもよい。また、各ピントずれ補正情報は、２群レンズ２２の位置を示す情報ごとのテーブルを含んでいればよく、例えば被写体距離ごとのテーブルを含んでいてもよい。また、シフト量の代わりに、６群レンズ２６と８群レンズ２８の位置を示す情報が用いられてもよい。

また、レンズデータ記憶部４４０は、ピントを合わせたい像高位置に応じたピントずれ補正情報や、絞りの情報に応じたピントずれ補正情報を記憶してもよい。

図６は、本実施形態のピントずれ補正方法を示すフローチャートである。

ステップＳ５０１では、レンズＣＰＵ１０００は、フォーカス位置検出部４１０の出力信号を用いて、光学系の光学状態を示す情報である６群レンズ２６と８群レンズ２８が共に中心に位置する（シフト量が０である）場合の２群レンズ２２の位置を取得する。

ステップＳ５０２では、レンズＣＰＵ１０００は、ステップＳ５０１で取得した２群レンズ２２の位置を用いて、第１ピントずれ補正情報４４１（第２ピントずれ補正情報４４２）に含まれる複数のテーブルから使用するテーブルを選択する。

ステップＳ５０３では、レンズＣＰＵ２０００は、前回のフォーカス補正量Ａを取得する。例えば、６群レンズ２６と８群レンズ２８をシフトさせる前では、フォーカス補正量Ａは０である。

ステップＳ５０４では、レンズＣＰＵ１０００は、２群レンズ２２が移動中であるかどうかを判定する。移動中であると判定された場合、ステップＳ５０５に進み、そうでないと判定された場合、ステップＳ５０８に進む。例えば、撮影したい被写体が変わりフォーカス位置を変更した場合、使用するテーブルを変更する必要があるが、本ステップの処理を行うことで、高精度にピントずれを補正することができる。

ステップＳ５０５では、レンズＣＰＵ１０００は、フォーカス位置検出部４１０の出力信号を用いて、光学系の光学状態を示す情報である２群レンズ２２の移動量Ｆを取得する。

ステップＳ５０６では、レンズＣＰＵ１０００は、フォーカス補正量Ａを、ステップＳ５０３で取得したフォーカス補正量ＡとステップＳ５０５で取得した移動量Ｆの和に更新する。

ステップＳ５０７では、レンズＣＰＵ１０００は、フォーカス補正量Ａと６群レンズ２６（８群レンズ２８）のシフト量とを用いて、第１ピントずれ補正情報４４１（第２ピントずれ補正情報４４２）に含まれる複数のテーブルから使用するテーブルを選択する。

ステップＳ５０８では、レンズＣＰＵ１０００は、６群レンズ２６（８群レンズ２８）が移動中であるかどうかを判定する。移動中であると判定された場合、ステップＳ５０９に進み、そうでないと判定された場合、本フローを終了する。

ステップＳ５０９では、レンズＣＰＵ１０００は、第１シフト位置検出部４２０（第２シフト位置検出部）の出力信号を用いて、光学系の光学状態を示す情報である６群レンズ２６（８群レンズ２８）のシフト量を取得する。

ステップＳ５１０では、レンズＣＰＵ１０００は、ステップＳ５０７で選択したテーブルを用いて、ステップＳ５０９で取得した６群レンズ２６（８群レンズ２８）のシフト量に対応するフォーカス補正量Ｂ１（フォーカス補正量Ｂ２）を取得する。

ステップＳ５１１では、レンズＣＰＵ１０００は、値Ｂ１＋Ｂ２－Ａの絶対値が許容値より大きいかどうかを判定する。許容値は例えば、フォーカス駆動部１００６の駆動可能な最小単位や、許容可能な被写界深度である。被写界深度は例えば、絞り値や許容錯乱円等から決定される。値Ｂ１＋Ｂ２－Ａの絶対値が許容値より大きいと判定された場合、ステップＳ５１２に進み、値Ｂ１＋Ｂ２－Ａの絶対値が許容値より大きいと判定された場合、ステップＳ５０３に戻る。なお、値Ｂ１＋Ｂ２－Ａの絶対値が許容値と等しい場合、どちらのステップに進むかは任意に設定可能である。

ステップＳ５１２では、レンズＣＰＵ１０００は、フォーカス制御部４００にフォーカス駆動部１００６を介して２群レンズ２２を値Ｂ１＋Ｂ２－Ａだけ移動させる。

ステップＳ５１３では、レンズＣＰＵ１０００は、フォーカス補正量Ａを、値Ｂ１＋Ｂ２－Ａに更新する。

ここで、２群レンズ２２の位置や移動量の代わりに、２群レンズ２２の位置を示す情報が用いられてもよい。２群レンズ２２の位置を示す情報は例えば、フォーカス駆動部１００６に対する入力信号を用いて取得されてもよいし、被写体距離情報から取得されてもよいし、フォーカス操作回転検出部１００２からの信号を用いて取得されてもよい。また、６群レンズ２６のシフト量の代わりに、６群レンズ２６の位置を示す情報が用いられてもよい。６群レンズ２６の位置を示す情報は例えば、第１シフト駆動部４２１に対する入力信号を用いて取得されてもよいし、ＴＳ操作検出部１００１やＴＳ指示部１１０９からの信号を用いて取得されてもよい。また、８群レンズ２８のシフト量の代わりに、８群レンズ２８の位置を示す情報が用いられてもよい。８群レンズ２８の位置を示す情報は例えば、第２シフト駆動部４３１に対する入力信号を用いて取得されてもよいし、ＴＳ操作検出部１００１やＴＳ指示部１１０９からの信号を用いて取得されてもよい。また、それぞれの位置を示す情報は、速度や加速度の情報を用いて取得されてもよい。また、予め取得した６群レンズ２６と８群レンズ２８のシフト量を用いてフォーカス補正量を取得し、２群レンズ２２を移動させた後、６群レンズ２６と８群レンズ２８をシフトさせてもよい。また、６群レンズ２６、８群レンズ２８、及び２群レンズ２２を同時に移動させてもよい。また、２群レンズ２２を移動させてピントずれを補正するだけでなく、絞り機構１１を用いて被写界深度を変化させることでピントずれを補正してもよい。また、シフトユニットは２つに限らず、１つでもよいし、３つ以上でもよい。また、各データは絶対値として保存されてもよいし、変化前後の相対値として保存されてもよい。また、焦点検出部１１０４による焦点情報に基づいてピントずれ補正を行ってもよい。また、マニュアル操作により光学素子を光軸Ｏと直交する方向へ移動させてもよい。

以上説明したように、本実施形態では、光学系の光学状態を示す情報に基づいて、光学素子を光軸Ｏと直交する方向へ移動させた際に発生するピントずれを補正することが可能である。また、フォーカス位置（被写体距離）に応じた複数のピントずれ補正情報を用いることで、より高精度にピントずれを補正することが可能である。また、光学素子の位置や動きだけでピントずれを補正することができるため、被写体を認識することなく、ピントずれ補正制御を行うことも可能である。更に、タイムラグが少なく追従性のよい制御を行うことが可能であるため、動画撮影においてもピントずれの少ないティルト撮影及びシフト撮影を行うことが可能である。したがって、本実施形態の構成によれば、ティルト効果やシフト効果を得る場合でも高精度にピントを合わせ続けることが可能である。
［第２の実施形態］
本実施形態のカメラシステムの基本的な構成は、第１の実施形態のカメラシステム１と同様である。本実施形態では、第１の実施形態と異なる構成について説明し、第１の実施形態と共通する構成については説明を省略する。

図７は、本実施形態のピントずれを補正する際に必要な構成を示す図である。レンズデータ記憶部４４０は、光学系の設計情報であるティルトピントずれ補正情報４４３とシフトピントずれ補正情報４４４を記憶する。ティルトピントずれ補正情報４４３は、図８（ａ）に示されるように、ティルト撮影における６群レンズ２６の光軸Ｏと直交する方向のシフト量に応じたフォーカス補正量を示すテーブルを含む。シフトピントずれ補正情報４４４は、図８（ｂ）に示されるように、シフト撮影における６群レンズ２６の光軸Ｏと直交する方向のシフト量に応じたフォーカス補正量を示すテーブルを含む。ティルト撮影及びシフト撮影では、６群レンズ２６と８群レンズ２８のシフト量の対応関係が決まっているため、６群レンズ２６のシフト量が取得可能であれば、フォーカス補正量を取得することができる。なお、ティルトピントずれ補正情報４４３とシフトピントずれ補正情報４４４は、８群レンズ２８の光軸Ｏと直交する方向のシフト量に応じたフォーカス補正量を示すテーブルを記憶してもよい。

図９は、本実施形態のピントずれ補正方法を示すフローチャートである。

ステップＳ６０１の処理は、図７のステップＳ５０１の処理と同様であるため、詳細な説明は省略する。

ステップＳ６０２では、レンズＣＰＵ１０００は、ステップＳ５０１で取得した２群レンズ２２の位置を用いて、ティルトピントずれ補正情報４４３（シフトピントずれ補正情報４４４）に含まれる複数のテーブルから使用するテーブルを選択する。

ステップＳ６０３乃至ステップＳ６０６の処理はそれぞれ、図７のステップＳ５０３乃至ステップＳ５０６の処理と同様であるため、詳細な説明は省略する。

ステップＳ６０７では、レンズＣＰＵ１０００は、フォーカス補正量Ａと６群レンズ２６のシフト量とを用いて、ティルトピントずれ補正情報４４３（シフトピントずれ補正情報４４４）に含まれる複数のテーブルから使用するテーブルを選択する。

ステップＳ６０８では、レンズＣＰＵ１０００は、６群レンズ２６が移動中であるかどうかを判定する。移動中であると判定された場合、ステップＳ６０９に進み、そうでないと判定された場合、本フローを終了する。

ステップＳ６０９では、レンズＣＰＵ１０００は、第１シフト位置検出部４２０の出力信号を用いて、光学系の光学状態を示す情報である６群レンズ２６のシフト量を取得する。

ステップＳ６１０では、レンズＣＰＵ１０００は、ＴＳ操作検出部１００１やＴＳ指示部１１０９等の情報を用いて、ティルト撮影中であるかどうかを判定する。ティルト撮影中であると判定された場合、ステップＳ６１１に進み、そうでないと判定された場合、すなわちシフト撮影中で判定された場合、ステップＳ６１２に進む。

ステップＳ６１１では、レンズＣＰＵ１０００は、ステップＳ６０７でティルトピントずれ補正情報４４３に含まれる複数のテーブルから選択したテーブルを用いてステップＳ６０９で取得した６群レンズ２６のシフト量に対応するフォーカス補正量Ｂを取得する。

ステップＳ６１２では、レンズＣＰＵ１０００は、ステップＳ６０７でシフトピントずれ補正情報４４４に含まれる複数のテーブルから選択したテーブルを用いてステップＳ６０９で取得した６群レンズ２６のシフト量に対応するフォーカス補正量Ｂを取得する。

ステップＳ６１３では、レンズＣＰＵ１０００は、値Ｂ－Ａの絶対値が許容値より大きいかどうかを判定する。値Ｂ－Ａの絶対値が許容値より大きいと判定された場合、ステップＳ６１４に進み、値Ｂ－Ａの絶対値が許容値より小さいと判定された場合、ステップＳ６０３に戻る。なお、値Ｂ－Ａの絶対値が許容値と等しい場合、どちらのステップに進むかは任意に設定可能である。

ステップＳ６１４では、レンズＣＰＵ１０００は、フォーカス制御部４００にフォーカス駆動部１００６を介して２群レンズ２２を値Ｂ－Ａだけ移動させる。

ステップＳ６１５では、レンズＣＰＵ１０００は、フォーカス補正量Ａを、値Ｂ－Ａに更新する。

以上説明したように、本実施形態では、ティルト撮影中かシフト撮影中かを判定することで、ティルト効果及びシフト効果の少なくとも一方を取得するために移動させる２つの光学素子の一方の情報を用いて、ピントずれを補正可能である。
［その他の実施例］
本発明は、上述の実施例の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

本実施形態の開示は、以下の構成及び方法を含む。
（構成１）
撮像素子を備える撮像装置、及び前記撮像素子の撮像面に対してピント面を傾けるティルト効果と撮影範囲を移動させるシフト効果の少なくとも一方を変更するための少なくとも一つの光学部材と合焦を行うフォーカス部材とを含む光学系を備えるレンズ装置を有するカメラシステムに用いられる制御装置であって、
前記光学系の光学状態を示す情報を取得する取得部と、
前記光学系の光学状態を示す情報を用いて、前記少なくとも一つの光学部材の移動により生じるピントずれを補正する制御部とを有することを特徴とする制御装置。
（構成２）
前記取得部は、前記光学系の設計情報を取得し、
前記制御部は、前記光学系の光学状態を示す情報、及び前記光学系の設計情報を用いて、前記ピントずれを補正することを特徴とする構成１に記載の制御装置。
（構成３）
前記光学系の設計情報は、前記フォーカス部材の位置を示す情報と前記少なくとも一つの光学部材の位置を示す情報とに応じたピントずれを補正するための情報を含むことを特徴とする構成２に記載の制御装置。
（構成４）
前記光学系の光学状態を示す情報は、前記フォーカス部材の位置を示す情報と前記少なくとも一つの光学部材の位置を示す情報とを含むことを特徴とする構成１乃至３の何れか一つの構成に記載の制御装置。
（構成５）
前記レンズ装置は、前記フォーカス部材の位置を検出する第１検出部と、前記フォーカス部材を前記光学系の光軸に沿って移動させる第１移動部とを備え、
前記フォーカス部材の位置を示す情報は、前記第１検出部からの出力信号、前記第１移動部に対する入力信号、及び被写体距離の少なくとも一つであることを特徴とする構成４に記載の制御装置。
（構成６）
前記レンズ装置は、前記少なくとも一つの光学部材の位置を検出する第２検出部と、前記少なくとも一つの光学部材を移動させる第２移動部とを備え、
前記少なくとも一つの光学部材の位置を示す情報は、前記第２検出部からの出力信号と前記第２移動部に対する入力信号との少なくとも一つを含むことを特徴とする構成４又は構成５に記載の制御装置。
（構成７）
前記制御部は、前記フォーカス部材を制御することで前記ピントずれを補正することを特徴とする構成１乃至６の何れか一つの構成に記載の制御装置。
（構成８）
前記レンズ装置は、前記光学系の開口径を変化させる絞り機構を備え、
前記光学系の光学状態を示す情報は、前記絞り機構に関する情報を含み、
前記制御部は、前記絞り機構を制御することで前記ピントずれを補正することを特徴とする構成１乃至７の何れか一つの構成に記載の制御装置。
（構成９）
構成１乃至８の何れか一つの構成に記載の制御装置と、
撮像素子の撮像面に対してピント面を傾けるティルト効果と撮影範囲を移動させるシフト効果の少なくとも一方を変更するための少なくとも一つの光学部材と合焦を行うフォーカス部材とを含む光学系とを有することを特徴とするレンズ装置。
（構成１０）
前記少なくとも一つの光学部材は、第１の光学部材と第２の光学部材とを備えることを特徴とする構成９に記載のレンズ装置。
（構成１１）
前記少なくとも一つの光学部材は、前記光学系の光軸と直交する方向へ移動することで、前記ティルト効果と前記シフト効果との少なくとも一方を変更することを特徴とする構成９又は１０に記載のレンズ装置。
（構成１２）
構成１乃至８の何れか一つの構成に記載の制御装置と、
撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
（構成１３）
構成１乃至８の何れか一つの構成に記載の制御装置と、
撮像素子と、
撮像素子の撮像面に対してピント面を傾けるティルト効果と撮影範囲を移動させるシフト効果の少なくとも一方を変更するための少なくとも一つの光学部材と合焦を行うフォーカス部材とを含む光学系とを有することを特徴とするカメラシステム。
（方法１）
撮像素子を備える撮像装置、及び前記撮像素子の撮像面に対してピント面を傾けるティルト効果と撮影範囲を移動させるシフト効果の少なくとも一方を変更するための少なくとも一つの光学部材と合焦を行うフォーカス部材とを含む光学系を備えるレンズ装置を有するカメラシステムを制御するための制御方法であって、
前記光学系の光学状態を示す情報を取得するステップと、
前記光学系の光学状態を示す情報を用いて、前記少なくとも一つの光学部材の移動により生じるピントずれを補正するステップとを有することを特徴とする制御方法。
（構成１４）
方法１に記載の制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１ カメラシステム
２ レンズ鏡筒（レンズ装置）
３ カメラ（撮像装置）
２２ ２群レンズ（フォーカス部材）
２６ ６群レンズ（光学部材）
２８ ８群レンズ（光学部材）
１０００ レンズＣＰＵ（制御装置）
１０００ａ 取得部
１０００ｂ 制御部
１１００ カメラＣＰＵ（制御装置）
１１０６ 撮像素子

Claims (15)

1. 撮像素子を備える撮像装置、及び前記撮像素子の撮像面に対してピント面を傾けるティルト効果と撮影範囲を移動させるシフト効果の少なくとも一方を変更するための少なくとも一つの光学部材と合焦を行うフォーカス部材とを含む光学系を備えるレンズ装置を有するカメラシステムに用いられる制御装置であって、
   前記光学系の光学状態を示す情報を取得する取得部と、
   前記光学系の光学状態を示す情報を用いて、前記少なくとも一つの光学部材の移動により生じるピントずれを補正する制御部とを有することを特徴とする制御装置。
2. 前記取得部は、前記光学系の設計情報を取得し、
   前記制御部は、前記光学系の光学状態を示す情報、及び前記光学系の設計情報を用いて、前記ピントずれを補正することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
3. 前記光学系の設計情報は、前記フォーカス部材の位置を示す情報と前記少なくとも一つの光学部材の位置を示す情報とに応じたピントずれを補正するための情報を含むことを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
4. 前記光学系の光学状態を示す情報は、前記フォーカス部材の位置を示す情報と前記少なくとも一つの光学部材の位置を示す情報とを含むことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
5. 前記レンズ装置は、前記フォーカス部材の位置を検出する第１検出部と、前記フォーカス部材を前記光学系の光軸に沿って移動させる第１移動部とを備え、
   前記フォーカス部材の位置を示す情報は、前記第１検出部からの出力信号、前記第１移動部に対する入力信号、及び被写体距離の少なくとも一つであることを特徴とする請求項４に記載の制御装置。
6. 前記レンズ装置は、前記少なくとも一つの光学部材の位置を検出する第２検出部と、前記少なくとも一つの光学部材を移動させる第２移動部とを備え、
   前記少なくとも一つの光学部材の位置を示す情報は、前記第２検出部からの出力信号と前記第２移動部に対する入力信号との少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項５に記載の制御装置。
7. 前記制御部は、前記フォーカス部材を制御することで前記ピントずれを補正することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
8. 前記レンズ装置は、前記光学系の開口径を変化させる絞り機構を備え、
   前記光学系の光学状態を示す情報は、前記絞り機構に関する情報を含み、
   前記制御部は、前記絞り機構を制御することで前記ピントずれを補正することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
9. 撮像素子の撮像面に対してピント面を傾けるティルト効果と撮影範囲を移動させるシフト効果の少なくとも一方を変更するための少なくとも一つの光学部材と合焦を行うフォーカス部材とを含む光学系と、
   制御装置を備えるレンズ装置であって、
   前記制御装置は、前記光学系の光学状態を示す情報を取得する取得部と、前記光学系の光学状態を示す情報を用いて、前記少なくとも一つの光学部材の移動により生じるピントずれを補正する制御部とを有することを特徴とするレンズ装置。
10. 前記少なくとも一つの光学部材は、第１の光学部材と第２の光学部材とを備えることを特徴とする請求項９に記載のレンズ装置。
11. 前記少なくとも一つの光学部材は、前記光学系の光軸と直交する方向へ移動することで、前記ティルト効果と前記シフト効果との少なくとも一方を変更することを特徴とする請求項９に記載のレンズ装置。
12. 請求項１乃至８の何れか一項に記載の制御装置と、
    撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
13. 請求項１乃至８の何れか一項に記載の制御装置と、
    撮像素子と、
    撮像素子の撮像面に対してピント面を傾けるティルト効果と撮影範囲を移動させるシフト効果の少なくとも一方を変更するための少なくとも一つの光学部材と合焦を行うフォーカス部材とを含む光学系とを有することを特徴とするカメラシステム。
14. 撮像素子を備える撮像装置、及び前記撮像素子の撮像面に対してピント面を傾けるティルト効果と撮影範囲を移動させるシフト効果の少なくとも一方を変更するための少なくとも一つの光学部材と合焦を行うフォーカス部材とを含む光学系を備えるレンズ装置を有するカメラシステムを制御するための制御方法であって、
    前記光学系の光学状態を示す情報を取得するステップと、
    前記光学系の光学状態を示す情報を用いて、前記少なくとも一つの光学部材の移動により生じるピントずれを補正するステップとを有することを特徴とする制御方法。
15. 請求項１４に記載の制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。