(57)【要約】【課題】撮像装置における焦点位置のずれ量の調整を改善する。【解決手段】撮像装置１は、保持部材（１９）により筐体に保持される撮像光学部材１２の位置を調整することにより撮像光学部材１２の焦点を調整する焦点調整手段（Ｓ２０５）と、撮像光学部材１２及び保持部材が配置される筐体の内温度を取得する内温度取得手段（４１）と、筐体の外温度を取得する外温度取得手段（４２）と、焦点調整手段（Ｓ２０５）による位置調整に用いるずれ量として、外温度の変化および内温度の変化に応じて異なるずれ量を取得するずれ量取得手段（Ｓ３０４）と、を有する。焦点調整手段（Ｓ２０５）は、ずれ量取得手段（Ｓ３０４）により取得されたずれ量により、撮像光学部材１２の位置を調整する。【選択図】図１
2019133089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
保持部材により筐体に保持される撮像光学部材の位置を調整することにより、前記撮像光学部材の焦点を調整する焦点調整手段と、
前記撮像光学部材及び前記保持部材が配置される前記筐体の内温度を取得する内温度取得手段と、
前記筐体の外温度を取得する外温度取得手段と、
前記焦点調整手段による位置調整に用いるずれ量として、前記外温度の変化および前記内温度の変化に応じて異なるずれ量を取得するずれ量取得手段と、
を有し、
前記焦点調整手段は、前記ずれ量取得手段により取得された前記ずれ量により、前記撮像光学部材の位置を調整する、
撮像装置。
【請求項２】
前記焦点調整手段は、
前記撮像装置の個体毎に取得した無限遠の被写体に対するフォーカス調整位置と、前記撮像装置の個体毎に取得したＢＰ補正量と、前記外温度の変化および前記内温度の変化に応じて異なる前記ずれ量とにより、前記撮像光学部材の位置を調整する、
請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記ずれ量取得手段は、前記外温度の変化および前記内温度の変化とともに、少なくとも、前記撮像光学部材及び前記保持部材に用いられる材質に応じた値を用いて、前記外温度の変化および前記内温度の変化に応じて異なるずれ量を取得する、
請求項１または２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撮像光学部材は、前記筐体から取り外して交換可能であり、
前記ずれ量取得手段は、前記撮像光学部材が交換された場合には、交換した後の前記撮像光学部材及び前記保持部材に用いられる材質に応じた値を用いる、
請求項３記載の撮像装置。
【請求項５】
前記ずれ量取得手段は、前記外温度の変化および前記内温度の変化とともに、少なくとも、前記撮像光学部材の焦点距離または絞り値に応じた値を用いて、前記外温度の変化および前記内温度の変化に応じて異なるずれ量を取得する、
請求項１から４のいずれか一項記載の撮像装置。
【請求項６】
前記ずれ量取得手段は、前記外温度の変化および前記内温度の変化とともに、少なくとも、撮像する画像の画素数に応じた値を用いて、前記外温度の変化および前記内温度の変化に応じて異なるずれ量を取得する、
請求項１から５のいずれか一項記載の撮像装置。
【請求項７】
前記ずれ量取得手段は、少なくとも前記外温度の変化および前記内温度の変化を入力とするニューラルネットワークの演算処理により、前記外温度の変化および前記内温度の変化に応じて異なるずれ量を取得する、
請求項１から６のいずれか一項記載の撮像装置。
【請求項８】
前記焦点調整手段は、
前記ずれ量取得手段が取得するずれ量により、前記外温度および前記内温度が一定温度に達してからの経過時間が長くなるにしたがって定常状態におけるフォーカス調整位置のずれ量に近づくように、前記撮像光学部材の位置を調整する、
請求項２記載の撮像装置。
【請求項９】
撮像光学部材が保持部材により筐体に保持される撮像装置の焦点調整方法であって、
前記撮像光学部材の位置を調整することにより、前記撮像光学部材の焦点を調整する焦点調整工程と、
前記撮像光学部材及び前記保持部材が配置される前記筐体の内温度を取得する内温度取得工程と、
前記筐体の外温度を取得する外温度取得工程と、
前記焦点調整工程による位置調整に用いるずれ量として、前記外温度の変化および前記内温度の変化に応じて異なるずれ量を取得するずれ量取得工程と、
を有し、
前記焦点調整工程は、前記ずれ量取得工程により取得された前記ずれ量により、前記撮像光学部材の位置を調整する、
撮像装置の焦点調整方法。
【請求項１０】
撮像光学部材が保持部材により筐体に保持される撮像装置の焦点調整方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記撮像装置の焦点調整方法は、
前記撮像光学部材の位置を調整することにより、前記撮像光学部材の焦点を調整する焦点調整工程と、
前記撮像光学部材及び前記保持部材が配置される前記筐体の内温度を取得する内温度取得工程と、
前記筐体の外温度を取得する外温度取得工程と、
前記焦点調整工程による位置調整に用いるずれ量として、前記外温度の変化および前記内温度の変化に応じて異なるずれ量を取得するずれ量取得工程と、
を有し、
前記焦点調整工程は、前記ずれ量取得工程により取得された前記ずれ量により、前記撮像光学部材の位置を調整する、
プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置では、レンズといった撮像光学部材の位置を調整することにより焦点を調整する。そして、特許文献１では、温度検出手段により検出される温度により、焦点位置のずれを調整している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１１３１０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように特許文献１では、ずれ量を調整する時点での温度に基づいて、焦点位置のずれを調整している。しかしながら、調整時点で検出される温度が変化中の温度または変化後の温度である場合、撮像光学部材は、検出される温度に対応した伸縮状態になっていないことがある。撮像光学部材やそれを保持する部材は、一般的に、温度変化により伸縮を開始し、温度変化時点より遅れたタイミングで変化後の温度に対応した伸縮状態となる。その結果、調整時点で検出された温度に対応するように焦点位置のずれを調整してしまうと、撮像装置は、焦点位置のずれの調整に過不足が生じる。このように撮像装置では、焦点位置のずれ量の調整をさらに改善することが求められる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の撮像装置は、保持部材により筐体に保持される撮像光学部材の位置を調整することにより、前記撮像光学部材の焦点を調整する焦点調整手段と、前記撮像光学部材及び前記保持部材が配置される前記筐体の内温度を取得する内温度取得手段と、前記筐体の外温度を取得する外温度取得手段と、前記焦点調整手段による位置調整に用いるずれ量として、前記外温度の変化および前記内温度の変化に応じて異なるずれ量を取得するずれ量取得手段と、を有し、前記焦点調整手段は、前記ずれ量取得手段により取得された前記ずれ量により、前記撮像光学部材の位置を調整する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の撮像装置では、焦点位置のずれ量の調整を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る撮像装置の概略構成図である。
【図２】図１の撮像装置による撮像開始のためのシーケンスを示すフローチャートである。
【図３】フォーカスレンズ群の駆動位置を取得するための処理を示すフローチャートである。
【図４】スキャン時または撮像時の外温度および内温度に起因するフォーカス調整位置のずれ量とＢＰ補正値のずれ量を演算するためのＲＮＮ処理手段の模式的な説明図である。
【図５】第２実施形態に係る撮像装置の概略構成図である。
【図６】撮像装置の本体に、新たな交換レンズ装置が装着された場合のパラメータの取得処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】第２実施形態での、フォーカスレンズ群の駆動位置を取得するための処理を示すフローチャートである。
【図８】第３実施形態での、フォーカスレンズ群の駆動位置を取得するための処理を示すフローチャートである。
【図９】フォーカス調整位置のずれ量を求める際に利用するテーブルである。
【図１０】ＢＰ補正量のずれ量を求める際に利用するテーブルである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。しかしながら、以下の実施形態に記載されている構成はあくまで例示に過ぎず、本発明の範囲は実施形態に記載されている構成によって限定されることはない。
【０００９】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る撮像装置１の概略構成図である。図１の撮像装置１は、撮像センサ１１に、被写体の像を結像させる撮像光学部材１２として、ズームレンズ群１３、フォーカスレンズ群１４、絞り１５、を有する。ズームレンズ群１３、フォーカスレンズ群１４、絞り１５は、それぞれズーム駆動モータ１６、フォーカス駆動モータ１７、絞り駆動モータ１８により可動可能に、鏡筒１９に設けられる。鏡筒１９は、撮像装置１の筐体に取り付けられる。ズームレンズ群１３、フォーカスレンズ群１４、絞り１５は、鏡筒１９により、撮像装置１の筐体に保持される。ズームレンズ群１３やフォーカスレンズ群１４に使用されるレンズには、ガラス、プラスチックなどの材料が用いられる。鏡筒１９や各レンズの支持部材には、金属、プラスチックなどの材料が用いられる。
【００１０】
撮像センサ１１は、撮像光学部材１２を透過した被写体の像が結像する。撮像センサ１１は、撮像センサドライバ２１の制御により、被写体像を光電変換する。撮像センサ１１は、たとえばＣＭＯＳの固体撮像素子でよい。撮像センサ１１による光電変換信号は、撮像回路２２によりアナログ画像信号へ変換され、Ａ／Ｄ変換回路２３によるデジタル画像信号へ変換され、ＶＲＡＭ２４にデジタル画像データとして一時保存される。タイミングジェネレータ２５は、撮像から光電変換までの処理を同期させる。ＡＥ処理回路２６は、Ａ／Ｄ変換回路２３から出力されるデジタル画像信号により、自動露出（ＡＥ）処理を行う。ＡＥ処理回路２６は、入力されるデジタル画像信号を受けて、一画面分の画像データの輝度値の累積加算等の演算処理を行い、被写体を含む画像全体の明るさに応じたＡＥ評価値を算出する。ＡＥ処理回路２６は、生成したＡＥ評価値をＣＰＵ４３へ出力する。
【００１１】
スキャンＡＦ処理回路２７は、Ａ／Ｄ変換回路２３から出力されるデジタル画像信号により、ＡＦ評価値生成する。スキャンＡＦ処理回路２７は、入力されるデジタル画像信号を受けて、画像データの所定の画像の周波数成分をバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）処理により抽出し、周波数成分毎の累積加算等の演算処理を行い、所定帯域の成分量等に対応するＡＦ評価値を算出する。具体的にはスキャンＡＦ処理回路２７は、ＡＦ領域として指定された画面の一部分の領域の所定周波数成分を複数（例えば４つ）のバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）処理により抽出し、累積加算等の演算処理を行う。このようにスキャンＡＦ処理回路２７は、ＡＦ処理を行う過程において、撮像センサ１１によって生成された画像に含まれる所定の周波数成分を検出する。スキャンＡＦ処理回路２７は、スキャンＡＦ処理において、フォーカスレンズ群１４の位置を変化させながら位置毎のＡＦ評価値を取得する。
【００１２】
ＶＲＡＭ２４に一時保存されるデジタル画像データは、必要に応じてＤ／Ａ変換回路３１によりアナログ信号へ変換され、ＬＣＤ３２（液晶表示装置）に表示される。また、ＶＲＡＭ２４に一時保存されるデジタル画像データは、必要に応じて圧縮伸長回路３３により圧縮処理および符号化処理をされ、記憶用メモリ３４に記録される。記憶用メモリ３４は、たとえばフラッシュメモリ等の固定型の半導体メモリでよい。または、記憶用メモリ３４は、カード形状やスティック形状からなり、撮像装置１に対して着脱自在に形成されるカード型フラッシュメモリ等の半導体メモリでよい。または、記憶用メモリ３４は、ハードディスク、フロッピィ−ディスク等の磁気記憶媒体でよい。
【００１３】
図１の撮像装置１は、この他にも、内温度センサ４１、外温度センサ４２、ＣＰＵ４３、操作スイッチ４４、ＥＥＰＲＯＭ４５、電池４６、ＬＥＤ４７、などを有する。内温度センサ４１は、撮像光学部材１２が配置される撮像装置１の鏡筒１９の内温度を検出する。なお、内温度センサ４１は、画像中の熱ノイズを計測するために、撮像センサ１１の近くに配置されてもよい。内温度センサ４１は、電池４６の温度を計測するために、電池４６の近くに配置されてもよい。内温度センサ４１は、レンズ群の駆動を調整するために、鏡筒１９の先端部分に配置されてもよい。外温度センサ４２は、鏡筒１９を含む撮像装置１の筐体の外側の温度である外温度を検出する。操作スイッチ４４には、たとえば、撮像装置１を起動停止するための主電源スイッチ、撮像を開始するためのレリーズスイッチ、再生を開始するための再生スイッチ、撮像光学部材１２を駆動してズーム量を調整するズームスイッチがある。レリーズスイッチは、撮像動作に先立ち行われるＡＥ処理およびＡＦ処理を開始するための第一ストロークと、焦点を調整して実際の撮像を開始する指示信号を発生する第ニストロークと、を有してもよい。ＣＰＵ４３は、撮像装置１の制御を行うための演算部および記憶部を有する。演算部は、記憶部に記憶されるプログラムを実行する。これにより、撮像装置１に制御手段が実現される。ＣＰＵ４３は、たとえば操作スイッチ４４が撮像操作されると、ＡＥ評価値等に基づいて第一モータ駆動回路３６により絞り駆動モータ１８を駆動し、絞り１５を調整する。ＣＰＵ４３は、ＡＦ評価値信号に基づいて第二モータ駆動回路３７によりフォーカス駆動モータ１７を駆動し、フォーカスを調整する。フォーカスレンズ群１４は、好適には合焦位置となるように駆動される。これにより、焦点位置が調整される。ＣＰＵ４３は、ズームスイッチが操作された場合、第三モータ駆動回路３８によりズーム駆動モータ１６を駆動し、ズームを調整する。ズームレンズ群１３による撮像光学部材１２の倍率が変更される。
【００１４】
次に、図１の撮像装置１の動作について説明する。図２は、図１の撮像装置１による撮像開始のためのシーケンスを示すフローチャートである。ＣＰＵ４３は、主電源スイッチがオン状態であり、かつ撮像装置１の動作モードが撮像（録画）モードにある場合、図２の撮像シーケンスを実行する。図２のステップＳ２０１において、ＣＰＵ４３は、鏡筒１９を透過して撮像センサ１１に結像した像をＬＣＤ３２に画像として表示する。ステップＳ２０２において、ＣＰＵ４３は、レリーズスイッチの操作状態を確認する。ユーザによってレリーズスイッチが第一ストロークに操作されると、ＣＰＵ４３は、ステップＳ２０３において、通常のＡＥ処理を実行する。
【００１５】
次に、ＣＰＵ４３は、ステップＳ２０４において、合焦位置を検出するためのスキャンＡＦ処理を行う。焦点調整手段としてのＣＰＵ４３は、スキャンＡＦ処理において、ユーザによって選択されたスキャン処理を実行する。たとえば通常スキャンＡＦが選択されている場合、ＣＰＵ４３は、撮像センサ１１の出力画像を水平垂直加算し、更に間引きを行う。そして、処理後の画像の周波数成分に基づいて、加算間引き駆動モードのＡＦ評価値を生成する。また、高精細スキャンＡＦが選択されている場合、ＣＰＵ４３は、撮像センサ１１の出力画像をそのまま用い、撮像画像の周波数成分に基づいて、水平垂直非加算駆動モードのＡＦ評価値を生成する。また、天体スキャンＡＦが選択されている場合、ＣＰＵ４３は、ズームレンズ群１３を無限遠焦点にした状態での撮像センサ１１の出力画像をそのまま用い、撮像画像の周波数成分に基づいて、水平垂直非加算駆動モードのＡＦ評価値を生成する。そして、ステップ２０４においてＡＦ評価値の信頼性が所定値以上であり、ＡＦ評価値がピークとなるフォーカスレンズ群１４の位置（合焦位置）が求められる場合は、ＣＰＵ４３は、ステップＳ２０５において、ＡＦＯＫを表示する。ＣＰＵ４３は、ＬＥＤ４７を点灯させ、ＬＣＤ３２にＡＦＯＫを表示させる。
【００１６】
また、ＣＰＵ４３は、フォーカスレンズ群１４をＡＦ評価値に対応する位置へ駆動する。具体的には、通常スキャンＡＦが選択されている場合、ＣＰＵ４３は、ＡＦ評価値が最大になる位置に、ＢＰ補正量を加算した位置を、フォーカスレンズ群１４の駆動位置とする。高精細スキャンＡＦまたは天体スキャンＡＦが選択されている場合、ＣＰＵ４３は、ＡＦ評価値が最大になる位置を、フォーカスレンズ群１４の駆動位置とする。高精細スキャンＡＦまたは天体スキャンＡＦは、水平垂直非加算の駆動モードである。この場合、光学収差に起因して生じ得るスキャン処理での合焦位置と、撮像時のピント位置との間に、ずれが生じ難い。このため、これらのモードで最良のＡＦ評価値が得られるフォーカスレンズ群１４の位置は、ＢＰ補正値を「０」として加味した合焦位置ということができる。逆に、ステップＳ２０４において、ＡＦ評価値の信頼性が所定値より低く合焦位置が得られない場合、ＣＰＵ４３は、ステップＳ２０５において、ＡＦＮＧを表示する。また、ＣＰＵ４３は、フォーカスレンズ群１４を定点、通常は無限遠の被写体に合焦する位置へ駆動する。
【００１７】
その後、レリーズスイッチが第二ストロークに操作されると、ＣＰＵ４３は、ステップＳ２０６においてそれを確認し、ステップＳ２０７の撮像処理を実行する。図が煩雑になるため図示を省略するが、レリーズスイッチが第二ストロークに操作されないままオフした場合、ＣＰＵ４３は、処理をステップＳ２０１へ戻す。ＬＣＤ３２には、ライブ画像が表示される。
【００１８】
図３は、フォーカスレンズ群１４の駆動位置を取得するための処理を示すフローチャートである。ＣＰＵ４３は、たとえば図２のステップＳ２０５の通常スキャンＡＦでのフォーカスレンズ群１４の駆動位置の調整処理において、図３の処理によりフォーカスレンズ群１４の駆動位置である定点を得る。通常スキャンＡＦでのフォーカスレンズ群１４の駆動位置は、無限遠の被写体に対するフォーカス調整位置と、ＢＰ補正量と、外温度の変化および内温度の変化に応じたずれ量とにより、撮像光学部材１２の位置を調整する。ここで使用するフォーカス調整位置およびＢＰ補正量は、撮像装置１の個体毎に製造時に取得したものである。
【００１９】
図３の駆動位置取得処理において、ＣＰＵ４３は、ＲＮＮ（再起型ニューラルネットワーク）処理により、製造時に測定したフォーカス調整位置とＢＰ補正量とによるずれ量についての、温度変化によるずれ量を取得する。温度変化によるずれ量には、たとえば、所定の距離に存在する被写体に合焦する焦点位置が温度により変化するずれ量と、スキャン時と撮像時とでの撮像光学部材１２の焦点位置のずれ量と、がある。なお、ＲＮＮは一例である。外温度の変化および内温度の変化に応じたずれ量は、フォーカス調整位置およびＢＰ補正量を取得した製造時温度を基準として、鏡筒１９の内温度および外温度の変化履歴からスキャン時温度または撮像時温度のずれ量を演算するものであればよい。パラメータは、たとえば機械学習などの各種のＡＩ技術を適用して得ることができる。
【００２０】
ステップＳ３０１において、ＣＰＵ４３は、鏡筒１９を構成する部材の材質を確認する。ＣＰＵ４３は、ズームレンズ群１３、フォーカスレンズ群１４といった撮像光学部材１２の材質と、これらの撮像光学部材１２を支持する鏡筒１９などの部材の材質を確認する。これらの材質の情報は、ＥＥＰＲＯＭ４５に記憶すればよい。ステップＳ３０２において、ＣＰＵ４３は、鏡筒１９を構成する部材の材質の確認結果に応じて、ＲＮＮ処理で使用するパラメータを、材質に応じた値に切り替える。パラメータは、たとえば材質と対応付けてＥＥＰＲＯＭ４５に記憶すればよい。撮像光学部材１２を構成する各レンズには、ガラスまたプラスチックが使用される場合がほとんどである。プラスチックは、ガラスに比べて熱膨張係数が大きい。鏡筒１９を構成する部材には、プラスチックまたは金属が使用される。これらの材質によって熱膨張係数が異なる。
【００２１】
たとえば撮像光学部材１２の材質の熱膨張係数が鏡筒１９のものと比べて大きい場合において、外温度が低いまま鏡筒１９の内温度が上昇すると、撮像光学部材１２についての鏡筒１９の半径方向への膨張が規制される。その結果、撮像光学部材１２は、鏡筒１９の光軸方向へ膨張する。これにより、ＢＰ補正量は、製造時とは異なる値のものが好適となる。また、鏡筒１９といった外装があまり膨張していないため、内部の撮像光学部材１２の膨張に制限がかかり、温度変化と部材の伸縮との対応関係が崩れる。これにより、フォーカス調整位置は、製造時とは異なる値のものが好適となる。逆に、撮像光学部材１２の材質の熱膨張係数が鏡筒１９のものと比べて小さい場合において、撮像場所の移動などにより外温度が上昇すると、鏡筒１９の膨張により撮像光学部材１２の特性が変化する。その結果、ＢＰ補正値が変化し、フォーカス調整位置も変化する。また、撮像光学部材１２の材質の熱膨張係数が鏡筒１９のものと同等である場合において、外温度と内温度とが同様に変化すると、内温度の変化によりＢＰ補正値およびフォーカス調整位置が変化する。
【００２２】
このように、撮像光学部材１２の材質と鏡筒１９の材質との組み合わせにより、温度変化に起因する光学特性の変化の仕方が異なる。すなわち、その変化を補正するためのずれ量も、撮像光学部材１２の材質と鏡筒１９の材質との組み合わせにより異なる。また、温度変化に起因する光学特性は、撮像光学部材１２のズーム位置毎の焦点距離および絞り値に応じても、変化する。また、温度変化に起因する光学特性は、撮像する画像の画素数に応じても、変化する。そこで、本実施形態では、フォーカス調整位置およびＢＰ補正量に影響を与える材質等の要素の組み合わせ毎に、ＲＮＮ処理で使用するパラメータ群をＥＥＰＲＯＭ４５に記憶し、ＣＰＵ４３は、その中から選択したパラメータ群を用いてＲＮＮ処理を実施する。なお、個別の撮像装置１について製造時に計測するフォーカス調整位置およびＢＰ補正量は、撮像光学部材１２と鏡筒１９との材質の組み合わせ、撮像光学部材１２のズーム位置毎の焦点距離および絞り値、並びに撮像する画像の画素数に対応したものとしてよい。
【００２３】
ステップＳ３０３において、ＣＰＵ４３は、外温度の変化と内温度の変化の履歴を取得する。ＣＰＵ４３は、時間をあけて継続的に検出された複数の外温度と複数の内温度とを取得する。なお、内温度センサ４１は、撮像装置１の主電源スイッチがオンされた状態において、一定間隔ごとに繰り返し内温度を検出する。ＣＰＵ４３は、時間をあけて継続的に検出された複数の内温度を記憶部に履歴保存する。記憶部の記憶領域が不足する場合、ＣＰＵ４３は、最も古いものに上書き保存する。ただし、内温度が閾値以上で急激に変化している場合、ＣＰＵ４３は、その変化した時刻と変化の前後の内温度を、別に記録する。また、外温度センサ４２は、撮像装置１の主電源スイッチがオンされた状態において、一定間隔ごとに繰り返し外温度を検出する。ＣＰＵ４３は、時間をあけて継続的に検出された複数の外温度を記憶部に履歴保存する。
【００２４】
ステップＳ３０４において、ＣＰＵ４３は、ＲＮＮ処理を実行してずれ量を演算する。取得した温度変化履歴をＲＮＮ処理に順次入力する。これにより、ＣＰＵ４３は、鏡筒１９の内温度と外温度の変化履歴による、フォーカス調整位置のずれ量とＢＰ補正量のずれ量とを求める。ＣＰＵ４３は、ここで得られたずれ量を、図２のステップＳ２０４で合焦位置が得られている場合のステップＳ２０５において、製造時に予め求めたフォーカス調整位置およびＢＰ補正値に加算する。これにより、フォーカスレンズ群１４の最終的な制御位置が求められる。
【００２５】
ステップＳ３０５において、ＣＰＵ４３はステップＳ３０４の処理の出力による定点を求める。定点は、個別の撮像装置１について製造時に計測した無限遠の被写体に対するフォーカス調整位置に、ステップＳ３０４でのずれ量を加算するとともに、同様に個別に製造時に計測したＢＰ補正値に、ステップＳ３０４でのずれ量を加算することで求められる。ステップＳ２０４で合焦位置が得られない場合、ＣＰＵ４３は、その定点にフォーカスレンズ群１４を制御する。
【００２６】
図４は、スキャン時または撮像時の外温度および内温度に起因するフォーカス調整位置のずれ量とＢＰ補正値のずれ量を演算するためのＲＮＮ処理手段５０の模式的な説明図である。ＣＰＵ４３は、ステップＳ３０４において図４のＲＮＮ処理に対応するプログラムを実行することにより、これらの温度によるずれ量を演算する。ここでは、製造時に計測したフォーカス調整位置およびＢＰ補正値に対する、ずれ量をそれぞれ求める。
【００２７】
図４のＲＮＮ処理手段５０は、内温度および外温度の履歴が入力される入力処理モジュール５１、内部記憶モジュール５２、中間処理モジュール５３、中間出力モジュール５４、出力処理モジュール５５、を有する。ＲＮＮ処理は、入力信号を入力処理モジュール５１で前処理した出力と、内部記憶モジュール５２の出力とを、中間処理モジュール５３で処理する。そして、中間処理モジュール５３の処理結果を、中間出力モジュール５４および出力処理モジュール５５で処理する。中間出力モジュール５４は、中間処理モジュール５３の処理結果を、内部記憶モジュール５２に保持される。これにより、中間処理モジュール５３は、最新の温度の入力と、過去の温度履歴（温度の変化歴）とに基づいて、演算処理を実行することができる。出力処理モジュール５５は、中間処理モジュール５３の処理結果を、フォーカス位置調整値のずれ量と、ＢＰ補正値のずれ量とに変換する。なお、各モジュールで使用するパラメータ等は、機械学習によって最適化して設定することができる。パラメータ等は、ＥＥＰＲＯＭ４５に記憶させればよい。また、各モジュールでの入力数も、機械学習によって最適化して設定することができる。図４のＲＮＮ処理手段５０は、あくまで説明のための一例である。
【００２８】
図４において、入力処理モジュール５１には、定点処理を行う直前の所定時間における内温度と外温度とが順次入力される。急激な変化があり、その時刻の前後の温度がこの所定時間内に含まれていない場合、その温度が急激に変化した時刻と前後の温度入力した後に、その後の温度を順次入力する。この２つの入力は、それぞれに対して設定されたパラメータによって重み付け処理される。中間処理モジュール５３は、入力処理モジュール５１の出力とともに、内部記憶モジュール５２の出力が入力される。中間処理モジュール５３は、たとえば以下の式１に示す積和演算処理を実行する。ここで、Ｉｎｐｕｔ（ｘ、ｔ）は、時刻ｔにおける中間処理モジュール５３の入力である。Ｏｕｔｐｕｔ（ｔ）は、時刻ｔにおける演算結果である。Ｗｅｉｇｔ（ｘ）は、入力に対する重付け係数である。重付け係数は、機械学習によって設定できる。ｘｓｉｚｅは、入力データ数である。変数ｘは、中間処理モジュール５３の各入力を識別する変数である。
【００２９】
【数１】
2019133089.tif 000003
【００３０】
この中間処理モジュール５３の出力は、撮像光学部材１２を構成する部材と、それを保持する部材についての、温度変化に起因する伸縮などの変化の程度を抽象的に表現したものに相当する。なお、撮像光学部材１２のズーム位置毎の焦点距離に応じた係数、絞り値に応じた係数、および撮像装置１により撮像する画像の画素数に応じた係数を、式１において乗算してよい。これにより、ＣＰＵ４３は、フォーカス調整位置のずれ量およびＢＰ補正量のずれ量として、材質の組み合わせだけでなく、ズーム位置毎の焦点距離、絞り値、および画素数に対応した値を演算することができる。そして、中間処理モジュール５３の出力は、出力処理モジュール５５および中間出力モジュール５４へ入力される。出力処理モジュール５５は、積和演算処理により、フォーカス調整位置のずれ量と、ＢＰ補正量のずれ量とを演算する。出力処理モジュール５５は、最終的な出力演算が必要なタイミングにおいて、これらのずれ量を演算すればよい。すなわち、すべての入力が完了した時点において１回だけ、出力処理モジュール５５は演算処理を実施すればよい。中間出力モジュール５４は、中間処理モジュール５３の出力をそのまま維持する。内部記憶モジュール５２は、中間出力モジュール５４の出力を重み付して出力する。重付け係数は、機械学習によって設定できる。
【００３１】
このようにＲＮＮ処理手段５０は、機械学習によって設定されたパラメータを用いて、フォーカス調整位置のずれ量と、ＢＰ補正量のずれ量とを求めることができる。外温度おび内温度の変化が始まってから、実際に部材が伸縮し終えるまでの遅延期間中での過度的な伸縮状態に好適に対応するずれ量を算出することが可能になる。
【００３２】
ところで、高精細スキャンＡＦ、天体スキャンＡＦが実行された場合、求めた合焦位置を用いて、ＲＮＮ処理に用いるパラメータを更新してもよい。この処理には時間がかかる可能性がある。このため、後で処理を行うためのフラグを立て、撮像装置１の主電源スイッチがオフされた状態で、パラメータを更新してもよい。前述のように、ＲＮＮ処理に用いるパラメータは、機械手法によって予め決定することができる。よってここでも、ステップＳ２０４のスキャンＡＦを行った環境における外温度と内温度との変化履歴を入力とし、高精細スキャンＡＦ、天体スキャンＡＦによる合焦位置が正しいずれ量に対応するものとして、機械学習によりパラメータを更新できる。ステップＳ２０４における高精細スキャンＡＦは、光学収差に起因する合焦位置探索時と撮像時のピント位置のずれが生じない水平垂直非加算の駆動モードにて行う処理である。このため、得られるＡＦ評価値が最大となるフォーカスレンズ群１４の調整位置は、すでにＢＰ補正量を加味した合焦位置であるということができる。ここから、温度に対するずれ量を得るためのパラメータを逆演算できる。たとえば通常スキャンＡＦ処理における水平垂直加算間引き処理時に相当するＡＦ評価値を記録し、このＡＦ評価値が最大になるフォーカスレンズ群１４の位置（ＡＦ評価値最大値）を求める。そして、合焦位置と、ＡＦ評価値最大値となる位置と差分が、正しいＢＰ補正量として演算し得る。また、正しいＢＰ補正量から、製造時に測定したＢＰ補正量を差し引いた値が、ステップＳ２０４の処理環境でのＲＮＮ処理による正しいＢＰ補正量のずれ量となる。
【００３３】
また、ステップＳ２０４で求めた合焦位置から、製造時に測定した無限遠の被写体に合焦するフォーカス調整位置、製造時に測定したＢＰ補正量、および上述した正しいＢＰ補正量のずれ量、を減算する。これにより、ステップＳ２０４の処理環境のＲＮＮ処理として、望ましいフォーカス調整位置のずれ量を得ることができる。そして、ステップＳ２０４の処理環境での外温度および内温度の変化履歴を入力とし、演算したフォーカス調整位置のずれ量および正しいＢＰ補正量のずれ量を出力とすることにより、図４のＲＮＮ処理のパラメータを、機械学習により更新できる。更新したパラメータは、レンズの材質と対応付けて、ＥＥＰＲＯＭ４５に上書き記録される。
【００３４】
以上のように、本実施形態の撮像装置１は、撮像光学部材１２及び保持部材が配置される筐体の内温度の変化および外温度の変化に応じて、外温度の変化および内温度の変化を入力とするニューラルネットワークの演算処理により、異なるずれ量を取得する。所定の距離に存在する被写体に合焦する焦点位置のずれ量と、撮像光学部材１２の焦点位置のずれ量とを取得する。そして、撮像装置１は、このずれ量により、撮像光学部材１２の位置を調整する。よって、筐体の内温度または外温度が変化している場合でも、それに応じて撮像光学部材１２の位置を調整し、撮像光学部材１２の焦点を調整することができる。これに対して、仮にたとえば撮像（開始）時点での内温度および外温度からずれ量を取得した場合には、それらの温度に応じた伸縮状態に撮像光学部材１２及び保持部材が安定するまでは、微妙なずれが残ってしまう。本実施形態では、このように残存してしまうずれを抑制し得る。本実施形態の撮像装置１では、焦点位置のずれ量の調整を改善することができる。撮像装置１は、温度変化が生じる環境においても、ピントが正確に合った撮像が可能になる。
【００３５】
本実施形態では、撮像光学部材１２の位置調整には、撮像装置１の個体毎に取得した無限遠の被写体に対するフォーカス調整位置に、撮像装置１の個体毎に取得したＢＰ補正量と、外温度の変化および内温度の変化に応じて異なるずれ量とを加算した値を用いる。よって、外温度の変化および内温度の変化に応じて異なるずれ量は、製造された撮像装置１が個別に有するフォーカス調整位置やＢＰ補正量を考慮しない値として取得することが可能になる。ずれ量取得手段は、外温度の変化および内温度の変化に応じたずれ量として、外温度の変化および内温度の変化に応じた撮像光学部材１２及び保持部材の伸縮状態に基づくずれ量を取得すればよくなる。また、外温度および内温度がともに変化しないように安定している場合、本実施形態において外温度の変化および内温度の変化に応じたずれ量の値は、０または略０となる。このため、製造時での無限遠の被写体に対するフォーカス調整位置に、製造時のＢＰ補正量を加算して得られるずれ量により撮像光学部材１２の位置を調整しても、撮像光学部材１２及び鏡筒１９の伸縮状態に対応した好適なものを得ることができる。また、本実施形態では、外温度および内温度が一定温度に達してからの経過時間が長くなるにしたがって定常状態におけるフォーカス調整位置のずれ量に近づくように、撮像光学部材１２の位置が調整される。よって、外温度および内温度の少なくとも一方が変化する際の伸縮量の変化によるずれを好適に抑えることができる。このような過度状態においても、撮像光学部材１２の位置を、撮像光学部材１２及び保持部材の伸縮状態に対応して調整することができる。
【００３６】
本実施形態では、外温度の変化および内温度の変化に応じて異なるずれ量を取得するために、外温度の変化および内温度の変化とともに、撮像光学部材１２及び保持部材に用いられる材質に応じた値を用いる。よって、外温度の変化および内温度の変化に応じたずれ量として、撮像光学部材１２及び保持部材に用いられている部材の材質に対応した値を取得することができる。本実施形態では、外温度の変化および内温度の変化に応じて異なるずれ量を取得するために、外温度の変化および内温度の変化とともに、撮像光学部材１２の焦点距離または絞り値に応じた値を用いる。よって、外温度の変化および内温度の変化に応じたずれ量として、撮像光学部材１２の焦点距離または絞り値に対応した値を取得することができる。本実施形態では、外温度の変化および内温度の変化に応じて異なるずれ量を取得するために、外温度の変化および内温度の変化とともに、撮像する画像の画素数に応じた値を用いる。よって、外温度の変化および内温度の変化に応じたずれ量として、撮像しようとする画像の画素数に対応した値を取得することができる。
【００３７】
なお、上記実施形態の撮像装置１は、外温度センサ４２を有する。この他にもたとえば、撮像装置１は、撮像場所の位置を撮像装置１または外部端末のＧＰＳデータから特定し、外部端末との通信により外気温を取得してもよい。
【００３８】
または、撮像装置１は、内温度センサ４１により検出される内温度から、外温度を推定してもよい。撮像装置１は、たとえば主電源がオフされてから所定時間が経過して撮像装置１の内温度が外温度と平衡したと推測できるタイミングにおける内温度センサ４１の検出温度を、外温度と推定する。この際、撮像装置１に複数の内温度センサ４１が設けられている場合、その平均値を利用してよい。これにより、検出温度のばらつきを抑えることができる。また、主電源がオフされてから所定時間が経過していない場合、撮像装置１は、複数の内温度センサ４１の検出温度の内の最低の温度を、外温度と推定する。主電源がオフされてからあまり時間がたっていない場合には、撮像装置１の内温度は、まだカメラ内の駆動等による発熱で温まっている可能性がある。この場合は、外部の温度にいちばん近いと推定される温度は、発熱の影響を受けていない温度であり、最低温度の内温度センサ４１の検出値であると推定し得る。
【００３９】
上記実施形態では、撮像センサ１１の有効画素全てを加算も間引きもせずに記録する静止画を撮像することを基本的な前提とし、フォーカス調整位置のずれ量とＢＰ補正量のずれ量とをＲＮＮ処理により求めている。これに対し、動画を撮像する場合のように記録画素数が少ない場合、微小なずれ量の変化に映像が反応しないようにすることが望ましい。ＣＰＵ４３は、ステップＳ３０５で定点を求める際に、ＲＮＮ処理により算出されたずれ量を所定の値に丸め込んでよい。または、ＣＰＵ４３は、ＲＮＮ処理そのものにおいて、丸め込まれた出力が得られるように調整したパラメータを使用してもよい。
【００４０】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る撮像装置１を説明する。以下の説明では、主に第１実施形態の撮像装置１との相違点について説明する。図５は、第２実施形態に係る撮像装置１の概略構成図である。図５の撮像装置１は、交換レンズ装置６０と、交換レンズ装置６０が交換可能にレンズマウント７１に取り付けられる本体７０と、を有する。交換レンズ装置６０は、鏡筒１９、内温度センサ４１、制御回路６１、第二ＥＥＰＲＯＭ６２、第二通信回路６３、を有する。鏡筒１９は、ズームレンズ群１３、フォーカスレンズ群１４、絞り１５、を保持する。内温度センサ４１は、鏡筒１９の内部の温度を検出する。制御回路６１は、ズームレンズ群１３、フォーカスレンズ群１４、絞り１５を駆動制御する。第二ＥＥＰＲＯＭ６２は、交換レンズ装置６０において各種制御等を行うプログラム、ＲＮＮ処理に用いるパラメータといった各種動作を行わせるために使用するデータを予め記憶する。本体７０は、第一通信回路７２を有する。第一通信回路７２は、第二通信回路６３と通信する。ＣＰＵ４３は、第一通信回路７２および第二通信回路６３を通じ、ＲＮＮ処理に用いるパラメータを取得する。ＣＰＵ４３は、取得したＲＮＮ処理に用いるパラメータを、撮像装置１の第一のＥＥＰＲＯＭ４５に記録する。撮像装置１の第一のＥＥＰＲＯＭ４５には、また、個別のパラメータ設定データを持たない交換レンズ装置６０に用いるための、交換レンズ装置６０を類型化したグループ毎のパラメータを記憶する。交換レンズ装置６０を類型化したグループ毎のパラメータは、レンズの材質の種類および鏡筒１９などの保持部材の材質の種類の組み合わせ毎に設けられる。なお、第一のＥＥＰＲＯＭ４５には、この他にも、ユーザが使用する頻度が高い交換レンズ装置６０毎のパラメータ、撮像装置１と一緒に販売されるキットレンズ毎のパラメータを記録してよい。また、図示外のサーバ装置に、交換レンズ装置６０毎またはグループ毎のパラメータを保存し、これをダウンロードしたパラメータを、第一のＥＥＰＲＯＭ４５に記録してよい。
【００４１】
たとえば、焦点距離が５０ｍｍの３本の単焦点の交換レンズ装置６０の鏡筒１９の材質、光学系のレンズの材質、および撮像光学部材１２の構成が似ている場合、その３本の交換レンズ装置６０を１つのグループに類型化できる。この類型化グループのパラメータは、焦点距離５０ｍｍ・撮像時のＦ値１．２、１．４、１，８、２．０、２．８、４．０、５．６、８．０以上のそれぞれのＦ値に応じた複数組のパラメータを有する。このほかにもたとえば、焦点距離２４ｍｍ〜７０ｍｍ、焦点距離２４ｍｍ〜１００ｍｍ、焦点距離３５ｍｍ〜１４０ｍｍの３本のズーム式の交換レンズ装置６０の鏡筒１９の材質、光学系のレンズの材質、撮像光学部材１２の構成が似ていることがある。この場合、その３本の交換レンズ装置６０を１つのグループに類型化し得る。この類型化グループのパラメータは、焦点距離を２４、２８、３５、５０、７０、８５、１００、１４０ｍｍのそれぞれと、撮像時Ｆ値を４．０、５．６、８．０以上のそれぞれとの組み合わせ毎のパラメータを有する。広角や望遠の単焦点の交換レンズ装置６０、広角ズーム式や望遠ズーム式の交換レンズ装置６０においても同様である。
【００４２】
図６は、撮像装置１の本体７０に、新たな交換レンズ装置６０が装着された場合のパラメータの取得処理の一例を示すフローチャートである。撮像装置１のＣＰＵ４３は、後に、この処理で取得したパラメータを用いてＲＮＮ処理を実施してずれ量を演算する。図６のパラメータの取得処理において、ＣＰＵ４３は、まず、ステップＳ６０１で交換レンズ装置６０が装着されているかを調べる。装着されていない場合、ＣＰＵ４３は、図６の処理を終了する。その後、ＣＰＵ４３は、図２のステップＳ２０１へ進み、第１実施形態と同様の動作を行う。但し、図２の処理において、ステップＳ２０５の定点への駆動処理と、Ｓ２０４でのパラメータ設定データの更新処理が異なる。たとえば、ステップＳ２０４のパラメータ設定データの更新処理では、ＣＰＵ４３は、第一のＥＥＰＲＯＭ４５および第二ＥＥＰＲＯＭ６２にパラメータを上書きする。交換レンズ装置６０が装着されている場合、ＣＰＵ４３は、ステップＳ６０２において、装着された交換レンズ装置６０のレンズＩＤを取得する。そして、ステップＳ６０３において、ＣＰＵ４３は、過去に装着されたことがある交換レンズ装置６０であるか否かを判断する。過去に装着された交換レンズ装置６０である場合、ＣＰＵ４３は、図６の処理を終了して図２の処理を開始する。
【００４３】
過去に装着されたことがない交換レンズ装置６０である場合、ＣＰＵ４３は、ステップＳ６０４において、その交換レンズ装置６０に対応するパラメータが交換レンズ装置６０に記録されているかを調べる。交換レンズ装置６０にパラメータが記録されている場合、ＣＰＵ４３は、交換レンズ装置６０からパラメータを取得し（ステップＳ６１１）、第一のＥＥＰＲＯＭ４５に記録する（ステップＳ６１２）。交換レンズ装置６０にパラメータが記録されていない場合、ＣＰＵ４３は、ステップＳ６０５において、第一のＥＥＰＲＯＭ４５に、装着された交換レンズ装置６０のパラメータが記録されているかを調べる。第一のＥＥＰＲＯＭ４５にパラメータが記録されている場合、ＣＰＵ４３は、図６の処理を終了して図２の処理を開始する。第一のＥＥＰＲＯＭ４５にパラメータが記録されていない場合、ＣＰＵ４３は、ステップＳ６０６において、第一のＥＥＰＲＯＭ４５に、装着された交換レンズ装置６０に対応する類型化グループが記録されているかを調べる。第一のＥＥＰＲＯＭ４５に類型化グループが記録されてない場合、ＣＰＵ４３は、図６の処理を終了して図２の処理を開始する。この場合、ＣＰＵ４３は、図２および図３の処理において、フォーカス調整位置とＢＰ補正量についての温度補正は行わない。第一のＥＥＰＲＯＭ４５に類型化グループが記録されている場合、ＣＰＵ４３は、ステップＳ６０７において、その類型化グループのデータを取得する。そして、ＣＰＵ４３は、ステップＳ６０８において、取得したデータから、交換レンズ装置６０に対応するパラメータを抽出する。ＣＰＵ４３は、ステップＳ６０９において、抽出したパラメータを第一のＥＥＰＲＯＭ４５に記録する。その後、ＣＰＵ４３は、図６の処理を終了して図２の処理を開始する。ステップＳ６０８での抽出処理は、たとえば以下のようにして行う。たとえば焦点距離５０ｍｍＦ１．８の単焦点レンズが装着された場合、ＣＰＵ４３は、焦点距離が５０ｍｍのものについてグループ化した類型化グループのパラメータを取得する。この類型化グループのパラメータは、焦点距離５０ｍｍでの撮像時のＦ値１．２、１．４、１，８、２．０、２．８、４．０、５．６、８．０以上のそれぞれに対応するパラメータを有する。この場合、ＣＰＵ４３は、必要な焦点距離５０ｍｍ・撮像時のＦ値１，８、２．０、２．８、４．０、５．６、８．０以上のそれぞれに対応するパラメータを抽出する。
【００４４】
図７は、第２実施形態での、フォーカスレンズ群１４の駆動位置を取得するための処理を示すフローチャートである。ＣＰＵ４３は、図２のステップＳ２０５での自動調整処理において、図３に替えて図７の処理を実行する。図７において、ＣＰＵ４３は、まずステップＳ７０１〜Ｓ７０３において、レンズＩＤ、ステップＳ２０７で実際の露光処理を行う際の撮像光学部材１２の焦点距離と絞り値（Ｆ値）を確認する。次に、ＣＰＵ４３は、ステップＳ７０１〜Ｓ７０３の確認結果に応じて、ステップＳ７０４において、ＲＮＮ処理で使用するパラメータを切り替える。ＣＰＵ４３は、第一のＥＥＰＲＯＭ４５に記録されたパラメータから確認結果に対応するものを読み込み、図４のＲＮＮ処理手段５０に設定する。その後、ＣＰＵ４３は、ステップＳ７０５において、温度変化履歴を取得し、これをＲＮＮ処理の入力とする。ＣＰＵ４３は、ステップＳ３０４においてＲＮＮ処理を行い、温度変化履歴に対するフォーカス調整位置のずれ量と、温度変化履歴に対するＢＰ補正量のずれ量と、を演算する。ステップＳ７０６において、ＣＰＵ４３は、ＲＮＮ処理の出力から、撮像光学部材１２の調整位置である定点を求める。ＣＰＵ４３は、製造時の無限遠の被写体に対するフォーカス調整位置と製造時のＢＰ補正量とに、フォーカス調整位置のずれ量とＢＰ補正量のずれ量とを加算する。ここで、撮像時の焦点距離やＦ値に一致するパラメータが存在しない場合は、その焦点距離およびＦ値の前の値および後の値での定点を求め、それらかの均等補間により、撮像時の焦点距離、Ｆ値に対応する定点を算出すればよい。たとえば、撮像時の焦点距離をｆ、Ｆ値をＦとした場合、焦点距離ｆは、焦点距離ｆ１とｆ２の間、Ｆ値Ｆは、Ｆ値、Ｆ１とＦ２の間に存在するこの場合、まず焦点距離方向の補間を以下の式２および式３により行う。ここで、ｐｆ１１は焦点距離ｆ１、Ｆ値Ｆ１での温度補正された定点、ｐｆ１２は焦点距離ｆ１、Ｆ値Ｆ２での温度補正された定点、ｐｆ２１は焦点距離ｆ２、Ｆ値Ｆ１での温度補正された定点、である。また、ｐｆ２２は焦点距離ｆ２、Ｆ値Ｆ２での温度補正された定点、ｐｆ１はＦ値Ｆ１で焦点距離方向に補間処理された定点、ｐｆ２はＦ値Ｆ２で焦点距離方向に補間処理された定点、である。
【００４５】
ｐｆ１＝ｐｆ１１＋（ｐｆ２２−ｐｆ１１）×（ｆ−ｆ１）÷（ｆ２−ｆ１）  ・・・式２
ｐｆ２＝ｐｆ１２＋（ｐｆ２２−ｐｆ１２）×（ｆ−ｆ１）÷（ｆ２−ｆ１）  ・・・式３
【００４６】
次いで、Ｆ値方向の補間を下記式４でと行い、撮像時の焦点距離、Ｆ値における温度補正された定点ｐｆを算出する。ここで、ＡｐｅｘＦ、ＡｐｅｘＦ１、ＡｐｅｘＦ２は、ＡＰＥＸ数値化されたＦ値であり、それぞれ以下の式５から式７で計算できる。但し、下記式においてＬＯＧ２は２を底とする対数を表す。
【００４７】
ｐｆ＝ｐｆ１＋（ｐｆ２−ｐｆ１）×（ＡｐｅｘＦ−ＡｐｅｘＦ１）÷（ＡｐｅｘＦ２−ＡｐｅｘＦ１）                        ・・・式４
ＡｐｅｘＦ＝ＬＯＧ２（Ｆ×Ｆ）        ・・・式５
ＡｐｅｘＦ１＝ＬＯＧ２（Ｆ１×Ｆ１）  ・・・式６
ＡｐｅｘＦ２＝ＬＯＧ２（Ｆ２×Ｆ２）  ・・・式７
【００４８】
以上のように、本実施形態では、交換レンズ装置６０が交換されたとしても、その交換レンズ装置６０に対応するパラメータを用いてずれ量を演算し、フォーカス調整位置とＢＰ補正量とを好適に補正することができる。本実施形態の撮像装置１では、温度変化が生じる環境においても、ピントの正確に合った撮像が可能になる。
【００４９】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係る撮像装置１を説明する。以下の説明では、主に第１実施形態の撮像装置１との相違点について説明する。本実施形態は、撮像装置１の構成（図１）と、基本的な動作手順（図２）とは、第１実施形態と同様であり、図２のステップＳ２０５の定点処理における温度補正方法が異なる。具体的には、ＣＰＵ４３が、温度上昇下降に対する部材の伸縮の遅延を温度変化履歴から予測し、その結果に基づいてフォーカス調整位置の温度に応じたずれ量と、ＢＰ補正量の温度に応じたずれ量を求めている点が異なる。
【００５０】
図８は、第３実施形態での、フォーカスレンズ群１４の駆動位置を取得するための処理を示すフローチャートである。ステップＳ３０３において温度の変化履歴を取得した後、ＣＰＵ４３は、ステップＳ８０１において、製造時の環境で測定したフォーカス調整位置からのずれ量を求める。図９は、フォーカス調整位置のずれ量およびＢＰ補正量のずれ量を求める際に利用するテーブルである。図９のテーブルは、ＥＥＰＲＯＭ４５に記録される。図９（Ａ）および（Ｂ）は、フォーカス調整位置のずれ量を求める際に利用するテーブルである。図９（Ａ）は、テーブルの値として、温度変化に応じたフォーカス調整位置のずれ量を有する。図９（Ｂ）は、テーブルの値として、温度変化に応じたフォーカス調整位置のずれ量が安定する定常状態となるまでの時間を有する。これらのテーブルにおいて、各行は、温度変化前の温度に対応し、各列は、温度変化後の温度に対応する。ＣＰＵ４３は、図９（Ａ）および（Ｂ）のテーブルを用いて、フォーカス調整位置のずれ量を求める。
【００５１】
温度履歴取得開始時ｔ０の鏡筒１９の内温度Ｔａが定点処理時ｔｆｐｐの鏡筒１９の内温度Ｔｂに達してから十分に時間が経過した定常状態である場合、フォーカス調整位置のずれ量は、図９（Ａ）のテーブルを参照してΔａｊＴａＴｂと求めることができる。しかし、変化後の温度Ｔｂに達してから定常状態と見なせる十分に時間が経過したといえるためには、図９（Ｂ）に示すように、ｔａｊＴａＴｂの期間が必要である。そこで、ＣＰＵ４３は、鏡筒１９の内温度Ｔｂとなった時刻ｔｂから経過時間の期間においては、部材の伸縮が生じているとみなし、下記式８で、フォーカス調整位置のずれ量を求める。なお、フォーカス調整位置のずれ量を求める式は式８に限られたものではない。ここでのフォーカス調整位置のずれ量は、一定温度に達してからの経過時間が長くなるにしたがって、定常状態におけるフォーカス調整位置のずれ量へ近づくように変化するものであればよく、そのようなずれ量を得られる演算式であればよい。
【００５２】
フォーカス調整位置のずれ量＝（ｔｆｐｐ―ｔｂ）／ｔａｊＴａＴｂ×ΔａｊＴａＴｂ  ・・・式８
【００５３】
内温度Ｔｂに安定するまでの過渡状態では、ＣＰＵ４３は、以下のようにしてフォーカス調整位置のずれ量を求める。温度変化履歴における時刻ｔｆｐｐ、ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５での鏡筒１９の内温度がＴｂ、Ｔｂ１、Ｔｂ２、Ｔｂ３、Ｔｂ４、Ｔｂ５であるとする。この場合、ＣＰＵ４３は、まずｔ１〜ｔｆｐｐのフォーカス調整位置のずれ量を、下記式９で求める。ここで、Ｔｉｖは温度変化履歴の取得間隔である。ｔａｊＴｂ１Ｔｂは、温度がＴｂ１からＴｂに変化した際の定常状態と見なせるための時間である。ΔａｊＴｂ１Ｔｂは、温度がＴｂ１からＴｂに変化した際のフォーカス調整位置のずれ量である。
【００５４】
Δａｊ（ｔ１〜ｔｆｐｐ）＝ｔｉｖ／ｔａｊＴｂ１Ｔｂ×ΔａｊＴｂ１Ｔｂ  ・・・式９
【００５５】
次に、ＣＰＵ４３は、ｔ２〜ｔ１のフォーカス調整位置のずれ量を、下記式１０で求める。ここで、Ｔｉｖは温度変化履歴の取得間である。ｔａｊＴｂ２Ｔｂ１は、温度がＴｂ２らＴｂ１に変化した際の定常状態と見なせるための時間である。ΔａｊＴｂ２Ｔｂ１は、温度がＴｂ２からＴｂ１に変化した際のフォーカス調整位置のずれ量である。
【００５６】
Δａｊ（ｔ２〜ｔ１）＝ｔｉｖ／ｔａｊＴｂ２Ｔｂ１×ΔａｊＴｂ２Ｔｂ１  ・・・式１０
【００５７】
同様の処理により、ＣＰＵ４３は、ｔ３〜ｔ２、ｔ４〜ｔ３、ｔ５〜ｔ４の各時間期間のフォーカス調整位置のずれ量Δａｊ（ｔ３〜ｔ２）、Δａｊ（ｔ４〜ｔ３）、Δａｊ（ｔ５〜ｔ４）を求める。そして、ＣＰＵ４３は、求めたフォーカス調整位置のずれ量Δａｊ（ｔ１〜ｔｆｐｐ）、Δａｊ（ｔ２〜ｔ１））、Δａｊ（ｔ３〜ｔ２）、Δａｊ（ｔ４〜ｔ３）、Δａｊ（ｔ５〜ｔ４）を合算し、過渡状態のフォーカス調整位置のずれ量とする。なお、過渡状態におけるフォーカス調整位置のずれ量を求める式は式９、式１０に限られたものではない。ここでのフォーカス調整位置のずれ量は、一定温度に達してからの経過時間が長くなるにしたがって、定常状態におけるフォーカス調整位置のずれ量へ近づくように変化するものであればよく、そのようなずれ量を得られる演算式であればよい。
【００５８】
次に、ＣＰＵ４３は、ステップＳ８０２において、製造時の環境で測定したＢＰ補正量のずれ量を、図１０（Ａ）および（Ｂ）に示すテーブルを参照して求める。図１０（Ａ）および（Ｂ）は、ＢＰ補正量のずれ量を求める際に利用するテーブルである。図１０（Ａ）は、テーブルの値として、温度変化に応じたＢＰ補正量のずれ量を有する。図１０（Ｂ）は、テーブルの値として、温度変化に応じたＢＰ補正量のずれ量が安定する定常状態となるまでの時間を有する。これらのテーブルにおいて、各行は、外温度に対応し、各列は、内温度に対応する。
【００５９】
定点処理時ｔｆｐｐの鏡筒１９の内温度Ｔｂ、外温度Ｔａの定常状態におけるＢＰ補正値のずれ量は、図１０（Ａ）のテーブルを参照して、ΔｂｐＴａＴｂから求めることができる。しかし、定常状態と見なせるには、図１０（Ｂ）に示すようにｔｂｐＴａＴｂの時間が必要である。そこで、ＣＰＵ４３は、鏡筒１９の内温度Ｔｂ、外温度Ｔａとなった時刻ｔｂからの経過時間の期間においては、部材の伸縮が生じているとみなし、下記式１１で、ＢＰ補正値のずれ量を求める。なお、ＢＰ補正値のずれ量を求める式は上式１１に限られるものではない。ここでのＢＰ補正値のずれ量は、一定温度に達してからの経過時間が長くなるにしたがって、定常状態におけるＢＰ補正量のずれ量に近づくものであればよく、そのようなずれ量を得られる演算式であればよい。その後、ＣＰＵ４３は、ステップＳ３０５において定点を求める。
【００６０】
ＢＰ補正値のずれ量＝（ｔｆｐｐ―ｔｂ）／ｔｂｐＴａＴｂ×ΔｂｐＴａＴｂ  ・・・式１１
【００６１】
以上のように、本実施形態では、温度上昇下降に対する部材の伸縮の遅延を、鏡筒１９の内温度および外温度の変化履歴から予測し、フォーカス調整位置のずれ量とＢＰ補正量のずれ量とを温度補正することができる。よって、撮像装置１は、温度変化が生じている環境においても、ピントの正確に合った撮像ができる。
【００６２】
本発明は、上述の実施の形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワークや記憶媒体を介してシステムや装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータの１つ以上のプロセッサーがプログラムを読み出して実行する処理でも実現可能である。また、本発明は、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。
【符号の説明】
【００６３】
１  撮像装置
１２  撮像光学部材
１３  ズームレンズ群
１４  フォーカスレンズ群
１５  絞り
１９  鏡筒
４１  内温度センサ
４２  外温度センサ
４３  ＣＰＵ
５０  ＲＮＮ処理手段
６０  交換レンズ装置
７０  本体
【図１】
2019133089.tif 000004
【図２】
2019133089.tif 000005
【図３】
2019133089.tif 000006
【図４】
2019133089.tif 000007
【図５】
2019133089.tif 000008
【図６】
2019133089.tif 000009
【図７】
2019133089.tif 000010
【図８】
2019133089.tif 000011
【図９】
2019133089.tif 000012
【図１０】
2019133089.tif 000013