JP7614773B2 - 収差補正方法、プログラムおよび撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、収差補正方法、プログラムおよび撮像装置に関するものである。

近年のデジタル一眼レフカメラやミラーレスカメラ等の撮像装置は、高画素化の撮像素子を搭載している。撮像装置の高画素化に伴い、撮像光学系も高画素化に対応した高い光学性能が求められている。しかし、撮影光学系はユーザ（撮影者）へ渡った後、経時や耐久等によって製造の初期状態（または光学設計値）から光学性能が劣化する問題がある。これに対して、特許文献１は、複数の焦点検出センサに対して絞り開口部と再結像レンズを用いて高速をそれぞれのセンサ受光部に結像させ、光電変換した被写体信号を用いて検出することにより撮像光学系の結像面と予定焦点面とのデフォーカス量を算出しピント補正用レンズを光軸にデフォーカスさせてピントを補正する技術を開示している。

特開平６－１１０１１５号公報

しかしながら、経時や耐久等によって変化するのはピントだけではなく、収差も変化する。光学性能を製造の初期状態（または光学設計値）に近づけるためには、収差を補正する必要がある。

そこで本発明の目的は、光学性能の変化を正確に補正し高画質を維持する収差補正方法および撮像装置を提供することである。

上記の目的を達成するために、本発明の収差補正方法は、レンズ装置の光学系を操作する操作手段の操作回数、撮像装置のシャッター回数、または、加速度センサの加速度値の少なくとも一つを取得し、前記操作手段の操作回数、前記撮像装置のシャッター回数、または、前記加速度値の少なくとも一つが所定の閾値を超えたタイミングで、前記光学系の収差の補正を促す通知を行い、特定の被写体の合焦位置を含む複数のフォーカス位置で前記特定の被写体を前記撮像装置に配置された撮像素子によって撮像し、前記光学系の撮像条件と撮像された画像に基づき収差情報を取得し、前記レンズ装置に補正群が搭載されている場合には、前記収差情報に基づき前記補正群を用いて収差を補正し、前記レンズ装置に補正群が搭載されていない場合には、前記収差情報に基づき前記撮像素子によって撮像された画像を処理することによって収差を補正することを特徴とする。

本発明によれば、光学性能の変化を正確に補正し高画質を維持する収差補正方法および撮像装置を提供することができる。

実施例１におけるカメラシステムの構成を示すブロック図 実施例１における光学性能補正用撮影時の解析用チャートとカメラシステムの設定を示す図 実施例１における解析用チャートのマークを収める補助枠を示すカメラ表示手段の図 実施例１における光学性能の補正に関するフローチャート 実施例１における光学性能を補正するタイミングに関するフローチャート 実施例２における画像処理を用いた収差補正に関するフローチャート

以下に、本発明の収差補正方法および撮像装置に係る好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

以下、図１～５を参照して、本発明の第１の実施例による、撮像装置について説明する。本実施例ではレンズ交換式カメラシステムを例に記述しているが、レンズ一体型の撮像装置であっても良い。

（カメラシステムの構成）
以下に、本実施例のカメラシステムの構成について説明する。
図１は、本発明におけるカメラシステムの構成を示すブロック図である。
本発明におけるカメラシステムは、レンズ装置１００と、レンズ装置１００が着脱可能なカメラ本体２００を備える。本実施例のカメラ本体２００は、レンズ交換式の撮像装置（一眼レフカメラやミラーレスカメラ）であるが、レンズ一体型の撮像装置であっても良い。

レンズ装置１００は、光軸Ｘに垂直な成分を含む方向である偏芯方向に可動な手振れ補正群（手振れ補正機構）１１０、第１の収差補正群１２０、第２の収差補正群１４０や光軸方向に可動なフォーカス群１３０、第３の収差補正群１５０、不図示の固定群を含む複数の光学系を備える。

上記偏芯方向に移動可能な手振れ補正群１１０を移動させる第１の駆動手段１１１は、例えばボイスコイルモータの原理によって発生する推力でレンズを保持する不図示のレンズ保持枠を固定部品に対して移動させる駆動手段が挙げられる。レンズ保持枠と固定部品の間には不図示の複数の転動ボールを配置し、部品間の摩擦を転動摩擦にすることでボイスコイルモータの原理によって発生する推力を高効率でレンズ保持枠に伝達することが可能である。その他の駆動手段としては、圧電素子があり、圧電素子に電力を加えて変形させ、レンズ保持枠を固定部品に対して移動する駆動手段も挙げられる。

偏芯方向に移動可能な第１の収差補正群１２０、第２の収差補正群１４０のそれぞれの第２の駆動手段（駆動部）１２１、第４の駆動手段（駆動部）１４１も上記同様な駆動手段が挙げられる。

光学系を偏芯方向に移動することでレンズ装置１００の片ボケ（サジタル、メリジオナル）、コマ収差等を補正し光学性能を目標値（設計値）に近づけることができる。

上記光軸方向に移動可能なフォーカス群１３０を移動させる第３の駆動手段１３１は、例えば圧電素子から発生する超音波振動によって自ら移動する超音波モータユニットが挙げられる。超音波モータユニットはガイドされており、光軸方向に移動する。超音波モータユニットはフォーカスレンズを保持するフォーカスレンズ保持枠と不図示の連結機構で係合されており、フォーカス群１３０は超音波モータユニットと共に光軸方向に移動可能である。その他の駆動手段としては、ステッピングモータがあり、ステッピングモータの軸とフォーカスレンズ保持枠が部品を介して螺合連結しており、ステッピングモータの軸が回転することでフォーカス群１３０が光軸方向に移動する駆動手段も挙げられる。

光軸方向に移動可能な第３の収差補正群１５０の第５の駆動手段（駆動部）１５１も上記同様な駆動手段が挙げられる。

光学系を光軸方向に移動することでレンズ装置１００の球面収差、像面湾曲等を補正し光学性能を目標値（設計値）に近づけることができる。
上記の複数の移動可能なレンズ群を正しい位置に駆動するために位置検出手段を搭載している。

偏芯方向に移動するレンズ群の位置検出について述べる。手振れ補正群１１０の位置を検出する第１の位置検出手段１１２は、例えばホール効果の原理を用いて位置を検出するホール素子が挙げられる。具体的には、固定部品にホール素子を配置し、偏芯移動するレンズ保持枠にマグネットを配置する。マグネットの向きはホール素子に対して略直交方向に磁界を掛けるように設定する。ホール素子に磁界が加わることで、ホール電圧が出力される。従ってレンズ保持枠が偏芯方向に移動することによってホール素子が検知する磁界の強さが変化し、出力されるホール電圧が変化する。ホール電圧が変化すると予め設定した所定の基準位置（所定のホール電圧値と所定の位置信号を紐づけした位置）からの相対位置が得られる。上記の位置検出結果を後述するレンズＣＰＵ（制御部）１０１にフィードバックし、手振れ補正群１１０を目標の移動量に対して正しく移動するように制御する。

偏芯方向に移動可能な第１の収差補正群１２０、第２の収差補正群１４０のそれぞれの第２の位置検出手段１２２、第４の位置検出手段１４２も上記同様な位置検出手段が挙げられる。

光軸方向に移動するレンズ群の位置検出について述べる。フォーカス群１３０の第３の位置検出手段１３２は、例えばオープン制御にしてステッピングモータのパルスで位置を算出する手段がある。そのためには、フォーカス群１３０の位置をリセットするフォトインタラプタを不図示の固定部品に配置し、フォーカス群１３０の位置をリセットさせる必要がある。従って、フォーカス群１３０のリセット位置からステッピングモータの駆動パルスによって移動した位置を得ることができる。その他の位置検出手段は、光位置センサ（ＰＳＤ）やエンコーダが挙げられる。光位置センサは光学式反射型変位センサで、光源から発せられた光が移動するレンズ群に反射し受光レンズを通って光位置センサに結像する。レンズ群の位置によって結像位置が変化するため所定の基準位置からの相対位置が得られる。エンコーダは主に光学式透過型変位センサであり、光源と受光素子の間に等間隔にスリット穴が開いたコードホイールを設けて光を透過または遮断する。従って、コードホイールの回転または移動によって出力信号が得られるので、回転するモータや移動するレンズ群にコードホイールを固定することで、位置検出が可能である。フォトインタラプタによるオープン制御では不要だが、その他の手法での位置検出結果は後述するレンズＣＰＵ１０１にフィードバックし、フォーカス群１３０を目標の移動量に対して正しく移動するように制御する。

光軸方向に移動可能な第３の収差補正群１５０の第５の位置検出手段１５２も上記同様な位置検出手段が挙げられる。

絞り１６０は不図示の駆動手段、例えばステッピングモータによって絞り羽根を回転させ、絞り口径を変化させることで後述する撮像素子２１０に集光する光量を変化する。具体的にはステッピングモータの回転駆動力を、ギヤ部品を介して絞り羽根に伝える。ギヤ部品には絞り羽根と係合するカム溝が設けられており、ステッピングモータの回転駆動力によってギヤ部品が回転することで絞り羽根が回転し口径が変化する。

レンズＣＰＵ１０１は、レンズ装置１００全体の制御、演算、メモリ等を備えている。また、レンズＣＰＵ１０１は、不図示の電気的な接点を介してカメラ本体２００のカメラＣＰＵ（制御部）２０１と通信を行う。カメラＣＰＵ２０１からの撮像条件や駆動命令などを受信し、レンズ識別情報やフォーカス、手振れ補正、絞り、ズーム位置などの各種情報をカメラＣＰＵ２０１に送信する。カメラＣＰＵ２０１から受信された駆動命令は、レンズＣＰＵ１０１内で演算し各駆動手段へ伝送する。

レンズ操作手段１７０は、不図示のズームリングやフォーカスリング、ティルトシフトノブ等のレンズ装置１００内の光学系を直接的または間接的に移動する操作手段を指す。操作検出手段１７１は、例えばフォトインタラプタがある。フォーカスリングの内周面に等間隔の矩形スリット部を設け、その矩形スリット部がフォトインタラプタの光源と受光部の間を通ることで光の透過または遮光する。上記の構成により、フォーカスリングの回転によって出力信号が得られるので、フォーカスリングの回転方向や回転量が検出できる。他の操作検出手段としては、位置センサやポテンショメータがある。位置センサの具体例を述べる。ズームリングを回転することでメカ駆動または電気駆動によって光学系が光軸方向に移動し変倍するレンズ装置１００において、メカ駆動の場合は光学系を光軸方向に沿った直進溝を設けた案内筒と直進溝に対して角度を持つカム溝を設けたカム環が備わっている。変倍の光学系は不図示のカムフォロワーを介して直進溝とカム溝に係合しており、カム環が回転することで光学系は光軸方向に進退し変倍する。カム環に位置センサ用のカム溝を設け、ズームリングの回転に伴ってカム環が回転すると位置センサに位置信号が検出される。続いてポテンショメータの具体例について述べる。アオリ撮影が可能なティルトシフトレンズにおいて、ティルト用ノブ、シフト用ノブそれぞれとポテンショメータとをメカ的に連結することで、ノブの回転を検出可能になる。

上記から検出されるズーム、フォーカス、ティルト、シフト等の操作回数をレンズの記憶手段（記憶部）１０２に記憶し、その駆動回数が予め記憶しておいた所定のそれぞれの回数（例えば、第１閾値、第２閾値、第３閾値、第４閾値）を超えた場合にはレンズ装置１００の光学性能が劣化している懸念があるので収差補正を実行するようにユーザに促す内容の通知をする。所定の回数や通知方法に関する詳細については図５のフローチャートを用いて後述する。

レンズ装置１００を構成している光学系それぞれの光学情報をレンズの記憶手段１０２に記憶する。光学情報とは、第１の収差補正群１２０、第２の収差補正群１４０、第３の収差補正群１５０の移動量と収差補正量の関係に関する光学設計値を意味する。上述の光学情報はレンズ装置１００のズーム位置と絞り値それぞれにおいて情報を持ち、上記の３つの移動群それぞれが補正可能な収差の情報も併せて持つ。また、レンズ装置１００の光学設計値または初期光学性能情報（製造時の光学性能情報）もレンズの記憶手段１０２に格納する。

カメラ本体２００は、撮影光学系が形成した被写体の光学像を光電変換する撮像素子２１０を備えている。撮像素子２１０は、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサが挙げられる。カメラシステムは、静止画と動画を撮影（記録）可能である。

カメラ本体２００に搭載されたカメラＣＰＵ２０１は、レンズＣＰＵ同様にカメラ本体２００全体の制御、演算、メモリ等を備えている。前述した不図示の電気的な接点を介してレンズＣＰＵ１０１と通信を行い、レンズ装置１００へ駆動命令や各種情報を送信したり、レンズ装置１００の状態を受信したりする。駆動命令に関する具体例としては、ＡＦ（自動合焦）がある。被写体までの距離を不図示の位相差検出式またはコントラスト検出式によって求め、レンズＣＰＵ１０１に駆動命令を送信する。レンズＣＰＵ１０１は駆動命令と、第３の位置検出手段１３２で求められたフォーカス群１３０の位置情報とを演算し、合焦位置までフォーカス群１３０を移動し、合焦する。

カメラ本体２００は電源ＳＷ２２０を備えていて、ユーザによって操作可能なスイッチである。電源ＳＷ２２０を操作することで主電源２２１をＯＮにでき、カメラ本体２００の起動やレンズ装置１００内の駆動手段に給電が可能になる。

カメラ本体２００はカメラＣＰＵ２０１とレリーズＳＷ２６０を備えていて、静止画撮影時に使用する。レリーズＳＷ２６０は、押すストロークによって機能が異なり、半押しでＡＦ、全押しでシャッター２６１を切る機能となる。また、このようなレリーズＳＷ２６０に割り当てられる機能は、カメラ本体２００内の設定でカスタマイズ可能である。レリーズＳＷ２６０からの信号はカメラＣＰＵ２０１に入力される。

カメラ本体２００はレリーズＳＷ２６０半押しで測距が始まりＡＦを実行する。略同時に不図示の測光センサまたは撮像素子２１０から被写体の輝度を測定し露出が決定する。露出は、被写体の明るさ、絞り１６０の絞り値、シャッタースピード、ＩＳＯ感度の設定から決まる。ＡＦを実行し、露出が決まった状態でレリーズＳＷ２６０を全押しすると静止画撮影を開始する。撮像素子２１０はレンズ装置１００を通った光を受光し、被写体像の光電変換が行われる。撮像素子２１０からの撮像信号は、カメラＣＰＵ２０１内の信号処理部にてデジタル変換され、さらに各種補正処理が施されて画像信号として出力される。

カメラ本体２００には表示手段（表示部）２４０が備わっている。具体的には液晶画面がカメラの背面に搭載されており、カメラ本体２００の設定やレンズ装置１００の設定、撮影した画像、操作時のエラー等を表示することが可能である。電子ビューファインダー等も表示手段２４０に含まれる。

カメラ本体２００にはカメラ操作手段２３０が備わっており、カメラ本体２００の設定やレンズ装置１００の設定等を変更可能である。具体的には操作用のボタンが挙げられる。

カメラ本体２００にはカメラの記憶手段２０２が備わっており、カメラ本体２００の情報を記憶可能である。具体的にはカメラ本体２００の機能、画像補正処理、シャッター２６１を切った回数（シャッター回数）等がある。

（ユーザによる光学性能の補正）
以下に、本実施例のユーザによる光学性能の補正について説明する。
図２は、本発明における光学性能補正用撮影時の解析用チャート３００とカメラシステムの設定を示す図である。

図３は、本発明における解析用チャート３００を本発明のカメラシステムで撮影した際の、撮像した画像内のマーク３０１を収める補助枠２４１を有するカメラの表示手段２４０の図である。

経時や耐久によるレンズ装置１００の光学性能劣化を定量化するために、ユーザは解析用撮影を実施し、カメラ本体２００内で解析しＭＴＦ特性を求める。ユーザが行う解析用撮影には解析用チャート３００を用いる。解析用チャート３００は矩形であり、縦方向、横方向、対角方向に対して平行と垂直な線から所定の角度（第１角度）、例えば２°、傾斜した２本の直線部（それぞれ、第１直線部、第２直線部）を有するマーク３０１を、解析用チャート３００の中心から縦方向、横方向、対角方向の直線上で周辺に向かって均等に複数配列されている（図２、３参照）。解析用チャート３００はレンズ装置１００の購入時にレンズ装置１００と同梱されている。解析用チャート３００は例えば部屋の略平らな壁等の鉛直面に貼付し、三脚４００に締結されたカメラシステム（レンズ装置１００が装着されたカメラ本体２００）の光軸中心が解析用チャート３００の中心と略同じ高さになるように三脚４００の高さを調節する。

レンズ装置１００の光学性能劣化度合いを正確に評価するために解析用チャート３００のマーク３０１を正しく配置する必要がある。その指標となる補助枠２４１を表示手段２４０内に表示する（図３参照）。補助枠２４１を中心と上下左右斜め、合計９箇所表示し、それぞれの補助枠に解析用チャート３００のマーク３０１が収まるようにして撮影すれば正しい光学性能の解析を行うことができる。

図４は、本発明における光学性能の補正に関するフローチャートである。
経時や耐久等によるレンズ装置１００の光学性能劣化の定量化および光学性能の補正までの流れについてフローチャートを用いて説明する（図４参照）。

Ｓ１０１でユーザはカメラ本体２００の電源ＳＷ２２０をＯＮにしてカメラ本体２００の起動およびレンズ装置１００へ給電する。

Ｓ１０２でカメラ本体２００はレンズＣＰＵ１０１からレンズ装置１００の仕様や光学情報等に関するレンズ情報を取得する。

Ｓ１０３でユーザはカメラ操作手段２３０を用いて、カメラの表示手段２４０に表示されたメニューの中で「光学性能補正用撮影モード」を選択する。

Ｓ１０４でユーザはカメラの表示手段２４０に順番に表示される設定要求項目に沿って設定を実施する。設定要求項目は、まずは解析用チャート３００を壁に貼付する。次に、解析用チャート３００からカメラ本体２００の撮像素子２１０までの距離を第１距離、例えば焦点距離をｆとして３０×ｆ、にする。レンズ装置１００が望遠レンズの場合は、第１距離の３０×ｆを２０×ｆや１０×ｆに「光学性能補正用撮影モード」の設定をカメラ本体２００のメニューから変更する。次に、三脚に付いている水平器や、カメラ本体２００に搭載されている不図示のジャイロセンサを用いた水平器機能を用いて、レンズ装置の光軸が水平状態となるように設定する。次に、解析用チャート３００の面をレンズ装置１００の光軸に対して略垂直となるように設定し、図３に示すように補助枠２４１に解析用チャート３００のマーク３０１を収めることで、解析用チャート３００の面と光軸を略垂直状態とし、解析用チャート３００の中心と光軸の位置を合わせるように設定することができる。

Ｓ１０５でユーザはレリーズＳＷ２６０を全押しし、「光学性能補正用撮影モード」での静止画撮影を実施する。「光学性能補正用撮影モード」での撮像条件について具体例を述べる。カメラ本体２００やレンズ装置１００の露出を決める撮像条件（絞り値、ＩＳＯ感度、シャッタースピード）は、カメラ内で露出が適正になるように自動で設定する。例えば、絞り値は開放、ＩＳＯ感度は１００、シャッタースピードは被写体輝度に応じて露出が適正に近づくように自動で設定する。前述の撮像条件はユーザが任意にカメラ本体２００のメニューから変更可能である。さらに、撮影時には解析用チャート３００の中心に合焦させた状態から合焦位置を前後に所定量ずらしながら撮影する。前述の合焦位置をずらす所定量は、中心（光軸上）と周辺の合焦位置のズレ量より大きな量とする。合焦位置を前後にずらしながら複数のフォーカス位置で撮影することで、撮像素子２１０上での中心と周辺の結像位置が得られ、収差の種類と収差量を取得できる。また、それぞれの合焦位置（フォーカス位置）において絞り値を解放からＦ８、Ｆ１６と絞りながら撮影する。絞りながら撮影することで、絞り口径の変化によって収差の出方の変化有無や変化量がわかり、収差種類を特定することができる。さらに、レンズ装置がズームレンズであり、収差情報の特定に必要な場合には、焦点距離を望遠端、中間ズーム位置、広角端等の位置にズーム位置を変更して、撮影することにより、収差情報を取得するようにしてもよい。また、ズーム位置を変更して撮影する際には、必要に応じて、Ｓ１０４で実施した設定要求項目に沿った設定を実施してもよい。

Ｓ１０６でカメラＣＰＵ２０１はＳ１０５で実施した撮影情報を解析し、レンズ装置１００のＭＴＦ特性を算出する。具体的にはＳＦＲ演算方法（ＩＳＯ１２２３３参考）からそれぞれの合焦位置における中心と周辺のＭＴＦ特性を算出する。

Ｓ１０７でカメラＣＰＵ２０１は中心と周辺のＭＴＦ特性から収差情報を算出する。収差情報とは、収差の種類と収差量を意味する。収差量は、中心と周辺間のＭＴＦ特性に基づき、合焦位置のズレと第２の駆動手段１２１の駆動量から算出できる。収差の種類も、中心と周辺（左右上下斜め）とのＭＴＦ特性を用いて、ＭＴＦ特性のピークの位置が例えば被写体側から見て左が像面側、右が被写体側、中心が変化微小の場合は片ボケが発生しているとカメラＣＰＵ２０１内で判断できる。収差情報である収差の種類と収差量を判断する際に、必要に応じて、絞り値、ＩＳＯ感度、シャッタースピード、焦点距離、物体距離などの撮像条件が考慮される。

Ｓ１０８でカメラＣＰＵ２０１はＳ１０７で算出された収差情報とレンズＣＰＵ１０１から送信された光学情報（収差補正群情報）から演算し収差補正群それぞれの移動量を算出する。

Ｓ１０９でカメラＣＰＵ２０１はＳ１０８で算出した収差補正群それぞれの移動量（移動方向と移動量）をレンズＣＰＵ１０１に送信し、収差補正群を移動して収差を補正する。

（光学性能を補正するタイミングに関するフロー）
以下に、本実施例のユーザによる光学性能を補正するタイミングについて説明する。
図５は、本発明における光学性能を補正するタイミングに関するフローチャートである。

経時や耐久によるレンズ装置１００の光学性能劣化をどのタイミングで補正するかについて図５のフローチャートを用いて述べる。

Ｓ２０１でユーザはカメラ本体２００の電源ＳＷ２２０をＯＮにしてカメラ本体２００の起動およびレンズ装置１００へ給電する。

Ｓ２０２でカメラ本体２００はレンズＣＰＵ１０１からレンズ装置１００の仕様や光学情報等に関するレンズ情報を取得する。

Ｓ２０３でカメラ本体２００はＳ２０２で取得したレンズ情報から、装着されたレンズ装置１００が操作検出手段１７１を搭載しているか判断する。

Ｓ２０４でレンズ装置１００が操作検出手段１７１を搭載していない場合は、カメラ本体２００のシャッター２６１を切った回数を取得する。シャッター２６１を切った回数はカメラの記憶手段２０２に記憶する。

Ｓ２０５でレンズ装置１００に操作検出手段１７１を搭載している場合は、操作検出手段１７１の出力からレンズ操作手段１７０の駆動回数を取得することができる。レンズ操作手段１７０の駆動回数は前述のようにレンズの記憶手段１０２で記憶する。

Ｓ２０６でカメラＣＰＵ２０１はＳ２０４またはＳ２０５で取得した操作回数情報が所定の操作回数を超えたか確認する。その理由は、操作回数が増加すると摩耗量が増えてレンズ群の保持位置が変わり、光学性能劣化へと繋がるためである。所定の操作回数とは、レンズ群それぞれの質量やレンズ群を移動可能に保持する連結部品、カムフォロワー、カム環、案内筒等の材質や剛性によって予め摩耗量を推測したり、検討品で実験し、光学性能（収差量）が例えば１割低下する時の操作回数を意味する。所定の操作回数は設計時の推測値または検討品の検討結果に基づいて製造時に予めレンズの記憶手段１０２に記憶しておく。

Ｓ２０７でカメラＣＰＵ２０１は所定の操作回数が超えている場合にカメラ本体２００の表示手段２４０に光学性能の補正を推奨する内容の通知を表示する。

本実施例ではレンズ装置１００をズームレンズとして説明したが、これに限ったことではなく、例えば超望遠レンズ等の大口径単焦点レンズでも良い。

本実施例では１７個のマーク３０１を用いた解析用チャート３００を使用したが、これに限ったことではなく、中心１個と周辺８個合計９個でも良い。または中心から最周辺の間により多くのマーク３０１を配置し合計２７個や３６個にしても良い。

本実施例では光学性能補正用撮影時に解析用チャートを使用したが、これに限ったことではなく、例えば高層ビルの平らな壁面を用いても良い。

本実施例では光学性能を補正するタイミングに関して、経時や耐久の観点でレンズ操作手段１７０の操作回数やシャッター２６１の回数から求めたが、これに限ったことではない。例えば、レンズ装置１００に加速度センサを搭載し、カメラ本体２００の電源ＳＷ２２０がＯＮの時に、加速度センサが所定の閾値以上の加速度を出力したらユーザへ光学性能の補正を推奨する内容の通知を表示しても良い。所定の閾値以上の加速度値は、レンズ装置１００の質量等仕様によって異なる。レンズ装置１００の質量と光学情報を考慮して算出した加速度値または検討品で実験した加速度値を製造時にレンズの記憶手段１０２に記憶しておく。

本実施例によれば、電気的な駆動手段を用いてレンズ群を移動し能動的に光学性能を補正する撮像装置において、経時や耐久等による光学性能の変化を正確に補正し高画質を維持することができる。

以下、図６を参照して、本発明の第２の実施例による、撮像装置について説明する。本実施例ではレンズ交換式カメラシステムを例に記述しているが、レンズ一体型の撮像装置であっても良い。

実施例１では解析用撮影データをカメラ本体２００内で解析し、レンズ装置１００の光学性能劣化を定量化して収差補正群を移動することで光学性能を補正する実施例について説明した。本実施例では、実施例１における図４のＳ１０８においてレンズ装置１００が収差補正群を搭載しない場合の収差補正に関する処理のフローについて説明する。

カメラシステムの構成と光学性能補正用撮影時の設定に関しては実施例１と同じであるため省略する。

図６は、画像処理を用いた収差補正に関するフローチャートである。
Ｓ３０１からＳ３０７までは図４を参照しながら説明した実施例１と同じであるため省略する。

Ｓ３０８では、カメラＣＰＵ２０１は、装着されたレンズ装置１００が収差補正群を搭載しているか否かに関する情報をレンズＣＰＵ１０１から取得する。レンズ装置１００に収差補正群が搭載されていない場合にはＳ３０９に進み、搭載されている場合にはＳ３１０に進む。

Ｓ３０９では、Ｓ３０７で算出した収差情報に基づいてカメラ本体２００に搭載した不図示の画像処理を用いて収差を補正するかについてユーザへ選択を依頼する。ユーザへの選択の依頼は、カメラ本体２００内の表示手段２４０に表示することで行われる。

Ｓ３１０では、実施例１のＳ１０９と同様に、収差補正群を移動して光学性能を補正する。
Ｓ３１１では、レンズＣＰＵ１０１は、Ｓ３０７で算出した収差情報とレンズ装置１００のレンズ情報に基づいて、カメラ本体２００内で画像処理を実施し収差を補正する。

本実施例ではカメラ本体２００内で画像処理したが、これに限ったことではなく、例えばＳ３０７で算出した収差情報をレンズ装置１００のレンズの記憶手段１０２に記憶することで、レンズ装置１００で撮影したＲＡＷデータに収差情報を加える。その収差情報から画像処理専門アプリケーションを用いてより精度よく収差を補正しても良い。

本実施例によれば、レンズ装置１００が収差補正群を非搭載していても、光学性能補正用撮影および解析によって得られた収差情報を有効に使って、経時や耐久によって発生したレンズ装置１００の収差を補正し高画質を維持することができる。

（その他の実施例）
本発明は、上述の実施例および変形例の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワークまたは記憶媒体を介してシステムまたは装置に供給し、そのシステムまたは装置のコンピュータ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。コンピュータは、１つまたは複数のプロセッサー若しくは回路を有し、コンピュータ実行可能命令を読み出し実行するために、分離した複数のコンピュータまたは分離した複数のプロセッサー若しくは回路のネットワークを含みうる。

プロセッサーまたは回路は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、マイクロプロセッシングユニット（ＭＰＵ）、グラフィクスプロセッシングユニット（ＧＰＵ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、またはフィールドプログラマブルゲートウェイ（ＦＰＧＡ）を含みうる。また、プロセッサーまたは回路は、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、データフロープロセッサ（ＤＦＰ）、またはニューラルプロセッシングユニット（ＮＰＵ）を含みうる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。本発明の趣旨に反しない範囲で変更された発明、および本発明と均等な発明も本発明に含まれる。また、上述の実施例および各変形例は、本発明の趣旨に反しない範囲で適宜組み合わせることができる。

１００：レンズ装置
１０１：レンズＣＰＵ（制御部）
１２０：第１の収差補正群
１２１：第２の駆動手段
１２２：第３の駆動手段
１３０：フォーカス群
１３１：第３の駆動手段
１３２：第３の位置検出手段
１４０：第２の収差補正群
１４１：第４の駆動手段
１４２：第４の位置検出手段
１５０：第３の収差補正群
１５１：第５の駆動手段
２００：カメラ本体
２０１：カメラＣＰＵ（制御部）
２１０：撮像素子

Claims (16)

1. レンズ装置の光学系を操作する操作手段の操作回数、撮像装置のシャッター回数、または、加速度センサの加速度値の少なくとも一つを取得し、
   前記操作手段の操作回数、前記撮像装置のシャッター回数、または、前記加速度値の少なくとも一つが所定の閾値を超えたタイミングで、前記光学系の収差の補正を促す通知を行い、
   特定の被写体の合焦位置を含む複数のフォーカス位置で前記特定の被写体を前記撮像装置に配置された撮像素子によって撮像し、
   前記光学系の撮像条件と撮像された画像に基づき収差情報を取得し、
   前記レンズ装置に補正群が搭載されている場合には、前記収差情報に基づき前記補正群を用いて収差を補正し、前記レンズ装置に補正群が搭載されていない場合には、前記収差情報に基づき前記撮像素子によって撮像された画像を処理することによって収差を補正することを特徴とする収差補正方法。
2. 前記補正群の位置と収差との関係に関する光学情報と前記収差情報とに基づき、前記補正群の移動方向と移動量を取得し、
   前記移動方向と前記移動量とに基づき前記補正群の駆動を制御して収差を補正する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の収差補正方法。
3. 前記収差情報に基づき、前記撮像した画像の画像処理によって収差を補正する、ことを特徴とする請求項１に記載の収差補正方法。
4. 前記特定の被写体の合焦位置を含む前記複数のフォーカス位置において、複数の絞り値で前記特定の被写体を撮像する、ことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の収差補正方法。
5. 前記特定の被写体の合焦位置を含む前記複数のフォーカス位置において、複数の焦点距離で前記特定の被写体を撮像する、ことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の収差補正方法。
6. 前記収差情報の取得は、撮像条件と撮像された前記画像とに基づいて行われる、ことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の収差補正方法。
7. 前記収差情報は、収差の種類と、収差の量と、を含むことを特徴とする請求項１または６に記載の収差補正方法。
8. 前記補正群は、光軸に垂直な方向へ可動なレンズ群を含むことを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の収差補正方法。
9. 前記補正群は、複数のレンズ群を含むことを特徴とする請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の収差補正方法。
10. 前記特定の被写体は、直線上に配列された複数のマークを含み、
    前記マークは、前記直線に平行な方向から第１角度だけ傾斜した第１直線部および前記直線に垂直な方向から前記第１角度だけ傾斜した第２直線部を有する、
    ことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の収差補正方法。
11. コンピュータによって実行されると、該コンピュータに請求項１から請求項１０までのいずれか一項に記載された収差補正方法を実行させる、プログラム。
12. レンズ装置の光学系によって形成された像を撮像する撮像素子と、
    前記光学系を操作する操作手段の操作回数、シャッター回数、または、加速度センサの加速度値の少なくとも一つを取得し、特定の被写体の合焦位置を含む複数のフォーカス位置で前記特定の被写体を前記撮像素子によって撮像し、前記光学系の撮像条件と撮像された画像に基づき収差情報を取得し、前記レンズ装置に補正群が搭載されている場合には、前記収差情報に基づき前記補正群を用いて収差を補正し、前記レンズ装置に補正群が搭載されていない場合には、前記収差情報に基づき前記撮像素子によって撮像された画像を処理することによって収差を補正する、制御部と、
    前記操作手段の操作回数、前記シャッター回数、または、前記加速度値の少なくとも一つが所定の閾値を超えたタイミングで、前記光学系の収差の補正を促す通知を行う表示部と、
    を有することを特徴とする撮像装置。
13. 前記光学系は、移動して収差を補正する補正群を有し、
    前記補正群を移動させる駆動部を有し、
    前記制御部は、前記補正群の位置と収差との関係に関する光学情報と前記収差情報とに基づき、前記補正群の移動方向と移動量を取得し、前記移動方向と前記移動量とに基づき前記駆動部を制御して収差を補正する、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の撮像装置。
14. 前記制御部は、前記収差情報に基づき、前記撮像した画像の画像処理によって収差を補正することを特徴とする請求項１２に記載の撮像装置。
15. 前記光学情報を記憶する記憶部を有することを特徴とする請求項１３に記載の撮像装置。
16. 前記撮像装置は、手振れ補正機構を搭載していることを特徴とする請求項１２から請求項１５までのいずれか一項に記載の撮像装置。

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