(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影条件情報を取得する取得手段と、
前記撮影条件情報に基づいて、互いに異なる焦点距離を有する複数の光学系のうちで被写界深度が最も浅い第一の光学系を決定する決定手段と、
前記第一の光学系を介して得られた画像信号に基づいて焦点検出を行う焦点検出手段と、
前記焦点検出手段からの出力信号に基づいて前記複数の光学系のフォーカス制御を行う制御手段と、
を有することを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記複数の光学系のうち第二の光学系のフォーカスレンズの移動位置を算出する算出手段を有し、
前記制御手段は、前記焦点検出手段からの前記出力信号に基づいて、前記第一の光学系のフォーカスレンズを移動させることにより前記フォーカス制御を行い、
前記算出手段は、前記第一の光学系の前記フォーカスレンズの位置に基づいて、前記第二の光学系の前記フォーカスレンズの移動位置を算出することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記焦点検出手段からの出力信号に基づいて、前記複数の光学系の複数のフォーカスレンズを一体的に同じ移動量だけ移動させることにより前記フォーカス制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項４】
前記撮影条件情報は、前記複数の光学系の焦点距離と前記複数の光学系のＦナンバーを含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項５】
前記決定手段は、前記第一の光学系の焦点距離をｆ1、該第一の光学系のＦナンバーをＦｎｏ1、前記複数の光学系のうち任意の光学系の焦点距離をｆｉ、該任意の光学系のＦナンバーをＦｎｏｉとするとき、
0006478568.tif 000015
を満たす該第一の光学系を決定することを特徴とする請求項４に記載の制御装置。 
【請求項６】
前記焦点検出を行う領域を決定する領域決定手段と、
前記領域決定手段により決定された前記領域が前記複数の光学系のそれぞれの撮像領域内に含まれているか否かを判定する判定手段を有し、
前記決定手段は、前記判定手段による判定結果に基づいて前記第一の光学系を決定することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項７】
前記焦点検出手段は、コントラスト方式により焦点検出を行うことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項８】
前記焦点検出手段は、位相差方式により焦点検出を行うことを検出することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項９】
前記焦点検出手段は、
位相差方式により焦点検出を行う第一の焦点検出手段と、
コントラスト方式により焦点検出を行う第二の焦点検出手段を有し、
前記制御手段は、
前記第一の焦点検出手段からの第一の出力信号に基づいて第一のフォーカス制御を行い、
前記第一のフォーカス制御の後、前記第二の焦点検出手段からの第二の出力信号に基づいて第二のフォーカス制御を行うことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１０】
互いに異なる焦点距離を有する複数の光学系により形成された光学像を光電変換する撮像素子と、
撮影条件情報を取得する取得手段と、
前記撮影条件情報に基づいて、前記複数の光学系のうちで被写界深度が最も浅い第一の光学系を決定する決定手段と、
前記第一の光学系を介して得られた画像信号に基づいて焦点検出を行う焦点検出手段と、
前記焦点検出手段からの出力信号に基づいて前記複数の光学系のフォーカス制御を行う制御手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項１１】
前記撮像素子は、前記複数の光学系のそれぞれに対応する複数の撮像領域を有することを特徴とする請求項１０に記載の撮像装置。
【請求項１２】
互いに異なる焦点距離を有する複数の光学系と、
前記複数の光学系により形成された光学像を光電変換する撮像素子と、
撮影条件情報を取得する取得手段と、
前記撮影条件情報に基づいて、前記複数の光学系のうちで被写界深度が最も浅い第一の光学系を決定する決定手段と、
前記第一の光学系を介して得られた画像信号に基づいて焦点検出を行う焦点検出手段と、
前記焦点検出手段からの出力信号に基づいて前記複数の光学系のフォーカス制御を行う制御手段と、
を有することを特徴とする撮像システム。
【請求項１３】
前記複数の光学系は、同一の焦点距離を有する少なくとも二つの光学系を含むことを特徴とする請求項１２に記載の撮像システム。
【請求項１４】
前記複数の光学系のフォーカス制御の際に、該複数の光学系の複数のフォーカスレンズを一体的に同じ移動量だけ移動可能にする保持手段を更に有することを特徴とする請求項１２または１３に記載の撮像システム。
【請求項１５】
互いに異なる焦点距離を有する複数の光学系と、
撮影条件情報に基づいて決定された前記複数の光学系のうち被写界深度が最も浅い第一の光学系を介して得られた画像信号に基づいて、該複数の光学系のフォーカス制御を行う制御手段を有することを特徴とするレンズ装置。
【請求項１６】
撮影条件情報を取得するステップと、
前記撮影条件情報に基づいて、互いに異なる焦点距離を有する複数の光学系のうちで被写界深度が最も浅い第一の光学系を決定するステップと、
前記第一の光学系を介して得られた画像信号に基づいて焦点検出を行うステップと、
前記焦点検出の結果に基づいて前記複数の光学系のフォーカス制御を行うステップと、
を有することを特徴とする制御方法。
【請求項１７】
請求項１６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。
【請求項１８】
請求項１７に記載のプログラムを記憶していることを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の光学系を配列して構成された複眼撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複数の光学系を並列に配置した複眼撮像装置において、フォーカス制御（ＡＦ制御）を行う撮像装置が知られている。また複眼撮像装置では、複数の光学系のそれぞれに関してデフォーカス量を算出しようとすると、ＡＦ制御における負荷が増大する。
【０００３】
そこで特許文献１には、焦点深度の深い短焦点光学系に対応する撮像素子から得られた画像信号により短焦点光学系でコントラスト方式のＡＦ制御を行い、その短焦点光学系のＡＦ結果に基づいて長焦点光学系のＡＦ制御を行う複眼撮像装置が開示されている。特許文献２には、二つの光学系のうち一方の光学系が撮像用に選択された場合、他方の光学系を介した撮像素子からの出力信号を用いて撮像用に選択された光学系のＡＦ制御を行う複眼撮像装置が開示されている。このように特許文献１、２の複眼撮像装置では、一方の光学系から得られた画像信号を用いてＡＦ制御を行うことにより、ＡＦ制御における負荷の低減を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２０７７７４号公報
【特許文献２】特表２０１０−５２１００５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の複眼撮像装置は、被写界深度の深い短焦点光学系を用いてコントラスト方式のＡＦを行う。このため、焦点深度の浅い長焦点光学系にそのＡＦ結果を適用した場合、フォーカス制御の精度が劣化する。また特許文献２の複眼撮像装置は、被写界深度の深い短焦点光学系を用いてＡＦ制御を行うため、被写界深度の異なる他の光学系におけるＡＦ制御の精度が劣化する。このため、特許文献１、２の構成では、複数の光学系の合焦点を効率良くかつ正確に決定することができない。
【０００６】
そこで本発明は、互いに焦点距離の異なる複数の光学系の合焦点を効率良くかつ正確に決定可能な制御装置、撮像装置、撮像システム、レンズ装置、制御方法、プログラム、および、記憶媒体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面としての制御装置は、撮影条件情報を取得する取得手段と、前記撮影条件情報に基づいて、互いに異なる焦点距離を有する複数の光学系のうちで被写界深度が最も浅い第一の光学系を決定する決定手段と、前記第一の光学系を介して得られた画像信号に基づいて焦点検出を行う焦点検出手段と、前記焦点検出手段からの出力信号に基づいて前記複数の光学系のフォーカス制御を行う制御手段とを有する。
【０００８】
本発明の他の側面としての撮像装置は、互いに異なる焦点距離を有する複数の光学系により形成された光学像を光電変換する撮像素子と、撮影条件情報を取得する取得手段と、前記撮影条件情報に基づいて、前記複数の光学系のうちで被写界深度が最も浅い第一の光学系を決定する決定手段と、前記第一の光学系を介して得られた画像信号に基づいて焦点検出を行う焦点検出手段と、前記焦点検出手段からの出力信号に基づいて前記複数の光学系のフォーカス制御を行う制御手段とを有する。
【０００９】
本発明の他の側面としての撮像システムは、互いに異なる焦点距離を有する複数の光学系と、前記複数の光学系により形成された光学像を光電変換する撮像素子と、撮影条件情報を取得する取得手段と、前記撮影条件情報に基づいて、前記複数の光学系のうちで被写界深度が最も浅い第一の光学系を決定する決定手段と、前記第一の光学系を介して得られた画像信号に基づいて焦点検出を行う焦点検出手段と、前記焦点検出手段からの出力信号に基づいて前記複数の光学系のフォーカス制御を行う制御手段とを有する。
【００１０】
本発明の他の側面としてのレンズ装置は、互いに異なる焦点距離を有する複数の光学系と、撮影条件情報に基づいて決定された前記複数の光学系のうち被写界深度が最も浅い第一の光学系を介して得られた画像信号に基づいて、該複数の光学系のフォーカス制御を行う制御手段を有する。
【００１１】
本発明の他の側面としての制御方法は、撮影条件情報を取得するステップと、前記撮影条件情報に基づいて、互いに異なる焦点距離を有する複数の光学系のうちで被写界深度が最も浅い第一の光学系を決定するステップと、前記第一の光学系を介して得られた画像信号に基づいて焦点検出を行うステップと、前記焦点検出の結果に基づいて前記複数の光学系のフォーカス制御を行うステップとを有する。
【００１２】
本発明の他の側面としてのプログラムは、前記制御方法をコンピュータに実行させる。
【００１３】
本発明の他の側面としての記憶媒体は、前記プログラムを記憶している。
【００１４】
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、互いに焦点距離の異なる複数の光学系の合焦点を効率良くかつ正確に検出可能な制御装置、撮像装置、撮像システム、レンズ装置、制御方法、プログラム、および、記憶媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例１における複眼撮像装置のブロック図である。
【図２】実施例１〜３における撮像ユニットの斜視図である。
【図３】実施例１〜３における撮像ユニットの正面図である。
【図４】実施例１〜３における撮影画像の説明図である。
【図５】実施例１における複眼撮像装置の撮影動作を示すフローチャートである。
【図６】実施例２における複眼撮像装置のブロック図である。
【図７】実施例２における複眼撮像装置の撮影動作を示すフローチャートである。
【図８】実施例３における複眼撮像装置のブロック図である。
【図９】実施例３における複眼撮像装置の撮影動作を示すフローチャートである。
【図１０】実施例４における複眼撮像装置のブロック図である。
【図１１】実施例４における複眼撮像装置のフォーカス駆動機構の説明図である。
【図１２】実施例４における複眼撮像装置の撮影動作を示すフローチャートである。
【図１３】実施例４における複眼光学系のワイド個眼、ワイドミドル個眼、テレミドル個眼、および、テレ個眼のレンズ断面図である。
【図１４】実施例４における複眼光学系に対応する数値実施例１の収差図である。
【図１５】実施例４における複眼光学系のワイド個眼、ワイドミドル個眼、テレミドル個眼、および、テレ個眼のレンズ断面図である。
【図１６】実施例４における複眼光学系に対応する数値実施例２の収差図である。
【図１７】実施例４における複眼光学系のワイド個眼、ワイドミドル個眼、テレミドル個眼、および、テレ個眼のレンズ断面図である。
【図１８】実施例４における複眼光学系に対応する数値実施例３の収差図である。
【図１９】実施例４における複眼光学系のワイド個眼およびテレ個眼のレンズ断面図である。
【図２０】実施例４における複眼光学系に対応する数値実施例４の収差図である。
【図２１】実施例１、３、４において、コントラスト方式のＡＦ制御原理の説明図である。
【図２２】実施例１、３、４において、コントラスト方式のＡＦ制御における被写界深度の説明図である。
【図２３】実施例２〜４において、位相差方式のＡＦ制御原理の説明図である。
【図２４】実施例２〜４において、位相差方式のＡＦ制御の相関演算の説明図である。
【図２５】実施例４において、被写体距離変動による像面移動の説明図である。
【図２６】実施例４において、フォーカス群移動による像面補正の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
本実施形態の撮像装置は、複数の結像光学系（複数の光学系）と複数の撮像素子（または複数の撮像領域）を制御し、一度に複数の画像を撮像する複眼撮像装置である。本実施形態は、結像光学系として焦点距離の異なる単焦点光学系を複数配置し、それぞれの光学系に対応する撮像領域を有する撮像素子によってズーミングを実現する。撮像素子は、複数設けられていてもよいし、一つの撮像素子の撮像領域を分割してもよい。
【００１９】
撮像装置で撮影された画像に対して撮影画像内の一部をトリミングし、このトリミングした範囲を所定のサイズに拡大することにより、擬似的なズーミングと同様の効果を取得可能なデジタルズーム手段が知られている。また、デジタルズームと光学ズームとを組み合わせることで、より高変倍比を実現するズームレンズも知られている。
【００２０】
このような手法を応用することで、複眼撮像装置において異なる画角を有する結像光学系を設け、異なる画角間をデジタルズーム技術により補間することで擬似的にズーミングを行ったことと同様の効果を得ることができる。また、単純な手法として、デジタルズームにより得られる画像の一部に、望遠レンズに対応した撮像素子により得られる望遠画像を嵌め込むことで、一部の解像度が高く、その他の部分の解像度は低いが、中間画角の画像を得ることができる。すなわち、複眼撮像装置において連続的ズーム機能を実現するには、複数の異なる画角の合焦画像を同時に撮像可能な構成を備えることが重要である。一方でも合焦していないピンボケ画像の場合、前述の手法の効果は損なわれ、高解像度を保持した連続的ズーム機能を実現することができない。このため、複眼装置においてもＡＦ機能は重要である。しかし、個々にＡＦ制御および処理を行うことは、撮像装置にとって負荷が大きくなってしまう。
【００２１】
ここで、図２１を参照して、コントラスト方式のＡＦにおけるフォーカスレンズの駆動動作の例を説明する。図２１は、コントラスト方式のＡＦ制御原理の説明図である。図２１において、破線は、被写界深度の深い光学系におけるＡＦ評価値とフォーカスレンズ位置との関係を示し、実線は、被写界深度の浅い光学系におけるＡＦ評価値とフォーカスレンズ位置との関係を示す。ここでＡＦ評価値は、合焦点検出を行う画像領域の画像信号に対してフィルタを適用して高周波成分を抽出して得られた値である。図２１に示されるように、ＡＦ評価値は、画像の鮮鋭度（コントラストの大きさ）を表す値であり、ピントの合った画像の鮮鋭度は高く、ぼけた画像の鮮鋭度は低くなるため、撮像光学系の合焦状態を表す値として利用することができる。
【００２２】
図２１において、山登り駆動の開始位置から図中の右方向にフォーカスレンズを駆動した場合、矢印Ａで示されるように、ＡＦ評価値はピークを越えて減少していることが検出される。この場合、合焦点を通り過ぎたものとして山登り駆動動作を終了し、ＡＦ評価値の最大値が得られた位置にフォーカスレンズを戻し、微小駆動動作に移行する。微小駆動動作によって、より詳細に合焦点を検出し、フォーカスレンズの最終位置を決定する。一方、山登り駆動の開始位置から図中の左方向にフォーカスレンズを駆動した場合、矢印Ｂで示されるように、ＡＦ評価値はピークを越えることなく減少していることが検出される。この場合、フォーカスレンズの移動方向を間違えたものと判定し、逆方向における山登り駆動動作を継続する。なお、山登り駆動において、フォーカスレンズの一定時間あたりの移動量、すなわち移動速度は、前述の微小駆動動作時よりも一般的に大きい。さらに、実際にＡＦ評価値を判定する場合、ある閾値範囲内であれば合焦点に達したものと判定される場合が一般的である。これは、撮像光学系の焦点深度内であれば、撮像される画像としては合焦状態と同様の出力が得られるためである。ここで光学系の焦点深度は、ＦナンバーをＦｎｏ、撮像素子の画素ピッチに関する許容錯乱円をδとすると、近似的に２×Ｆｎｏ×δで表される。
【００２３】
ここで図２２を参照して、図２１中の破線で示される被写界深度が深い光学系のグラフと、同図中の実線で示される被写界深度が浅い光学系のグラフにおける焦点深度を考慮したＡＦ評価値の合焦閾値について説明する。図２２は、コントラスト方式のＡＦ制御における被写界深度の説明図である。図２２において、一点鎖線は、ＡＦ評価値の合焦閾値である。
【００２４】
ここでは、夫々の光学系のＦｎｏが同じとして、閾値範囲が同じであるように示している。このとき、夫々の光学系におけるフォーカスレンズの合焦と判定される範囲を図中の矢印で示す。図２２から明らかなように、被写界深度の浅い光学系のようにグラフの先鋭度が高いほど高精度にフォーカスレンズの位置を決定できることがわかる。また、被写界深度の浅い光学系はフォーカスレンズの位置に対する像面移動量の敏感度が高くなる傾向があるため、被写界深度の深い光学系と比較して、より高精度にフォーカスレンズ位置を決定することができる。
【００２５】
このため本実施形態の複眼撮像装置は、複数の結像光学系を用いて画像を撮像する際の撮像条件を取得する撮像条件取得部と、その撮像条件を用いて、撮像に使用される最も被写界深度の浅い第一の結像光学系を選定するための結像光学系選定手段を有する。このような構成により、ＡＦ制御やＡＦ処理に用いられる光学系を高精度に制御してフォーカスレンズの位置を決定可能な光学系を選定することができる。その結果、撮像装置全体としてＡＦを行う際の制御、処理の負荷の低減および合焦精度の向上を実現することが可能となる。
【実施例１】
【００２６】
まず、図１乃至図３を参照して、本発明の実施例１における複眼撮像装置について説明する。図１は、本実施例における複眼撮像装置１のブロック図である。図２は、複眼撮像装置１における撮像ユニット１００の斜視図である。図３は、撮像ユニット１００の正面図である。
【００２７】
複眼撮像装置１は、撮像ユニット１００、Ａ／Ｄ変換器１０、画像処理部２０、ＡＦゲート３０、ＡＦ信号処理部３１（合焦点検出手段）、システムコントローラ９０、および、撮像制御部５０（撮像制御手段）を有する。また複眼撮像装置１は、結像光学系選定部５１（結像光学系選定手段）、フォーカス群移動位置算出部５２（移動位置算出手段）、情報入力部６０、情報取得部６１（撮像条件取得手段）、画像記録媒体７０、メモリ７１、および、表示部８０を有する。複眼撮像装置１は、レンズ一体型の撮像装置であるが、これに限定されるものではない。複眼撮像装置１は、例えば、結像光学系（撮像光学系）を有するレンズ装置と、レンズ装置が着脱可能に装着されて撮像素子を有する撮像装置本体とから構成される撮像システムであってもよい。
【００２８】
図１乃至図３に示されるように、撮像ユニット１００は、それぞれが物体の光学像を形成する８つの結像光学系１１０ａ、１２０ａ、１３０ａ、１４０ａ、１１０ｂ、１２０ｂ、１３０ｂ、１４０ｂ（撮像光学系）を有する。また撮像ユニット１００は、複数の結像光学系１１０ａ〜１４０ｂの一つにそれぞれ対応する複数の撮像素子２１０ａ〜２１０ｈを有する。図１は、撮像ユニット１００の結像光学系１１０ａ、１４０ａの光軸ＯＡ１、ＯＡ２を含む断面図である。
【００２９】
各結像光学系は、フォーカス群Ｆ（フォーカスレンズユニット、前群）および後群Ｒ（固定レンズユニット）を有する。図１には、結像光学系１１０ａ、１４０ａに対応するフォーカス群１１０ａＦ、１４０ａＦおよび後群１１０ａＲ、１４０ａＲが示されている。フォーカス群Ｆは、被写体位置が変化する際（フォーカシングの際）に移動するように駆動される。後群Ｒは、フォーカシングの際に固定され、不図示の絞りなどの他の部材も結像光学系ごとに含む。このように、本実施例の複眼撮像装置１は、フォーカシングの際に光学系の一部を移動させる部分フォーカス方法を使用している。なお、フォーカス群Ｆに搭載される各結像光学系のフォーカスレンズの数は、一または複数である。
【００３０】
複数の撮像素子２１０ａ〜２１０ｆは、一体で保持されて撮像素子ユニット２００を構成する。撮像素子２１０ａ、２１０ｂは結像光学系１１０ａ、１２０ａにそれぞれ対応し、撮像素子２１０ｃ、２１０ｄは結像光学系１１０ｂ、１２０ｂにそれぞれ対応する。また、撮像素子２１０ｅ、２１０ｆは結像光学系１４０ａ、１３０ａにそれぞれ対応し、撮像素子２１０ｇ、２１０ｈは結像光学系１４０ｂ、１３０ｂにそれぞれ対応する。
【００３１】
図３に示されるように、８つの結像光学系１１０ａ、１２０ａ、１３０ａ、１４０ａ、１１０ｂ、１２０ｂ、１３０ｂ、１４０ｂの光軸は、互いに略平行になるように配置される。同一の参照番号を付された２つの結像光学系（例えば結像光学系１１０ａ、１１０ｂ）は、同一の焦点距離を有する。本実施例では、互いに異なる焦点距離を有する４組の結像光学系１１０、１２０、１３０、１４０が設けられている。結像光学系１１０ａ、１１０ｂは、８つの結像光学系の中で最も短い焦点距離を有する広角結像光学系対である。結像光学系１２０ａ、１２０ｂは、結像光学系１１０ａ、１１０ｂよりも焦点距離が長い。結像光学系１３０ａ、１３０ｂは、結像光学系１２０ａ、１２０ｂよりも焦点距離が長い。結像光学系１４０ａ、１４０ｂは、結像光学系１３０ａ、１３０ｂよりも焦点距離が長い。
【００３２】
図４は、本実施例における撮影画像（撮像イメージ）の説明図であり、結像光学系１１０ａ、１２０ａ、１３０ａ、１４０ａのそれぞれに対応する撮像イメージ１１１０ａ、１１２０ａ、１１３０ａ、１１４０ａを示している。図４に示されるように、結像光学系１１０ａに対応する撮像イメージ１１１０ａが最も広い被写体空間である。結像光学系１２０ａ、１３０ａ、１４０ａのそれぞれに対応する撮像イメージ１１２０ａ、１１３０ａ、１１４０ａは、焦点距離に応じて撮像される被写体空間が狭くなっている。
【００３３】
図１において、結像光学系１１０ａ、１４０ａは複眼を構成する。撮像素子２１０ａ、２１０ｅはそれぞれ、結像光学系１１０ａ、１４０ａを介して撮像素子２１０ａ、２１０ｅの面上（撮像面上）に到達した光学像を電気信号（アナログ信号）に変換する。Ａ／Ｄ変換器１０は、撮像素子２１０ａ〜２１０ｆから出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換し、画像処理部２０またはＡＦゲート３０に供給する。画像処理部２０は、Ａ／Ｄ変換器１０からの各画像データに対して所定の画素補間処理や色変換処理などを行い、また、撮像した各画像データを用いて所定の演算処理を行う。画像処理部２０により処理された結果は、システムコントローラ９０に送信される。
【００３４】
画像処理部２０は、超解像処理部（超解像処理手段）、画像合成部（画像合成手段）、ボケ付加部、または、被写体除去部などを有してもよい。超解像処理部は、複数画像を用いた画像の高解像度化処理を行う。画像合成部は、複数の画像から、複数の画像とは画像特性が異なる一つの合成画像を生成し、例えば、ノイズレベルを下げる、ハイダイナミックレンジ画像を作成するなどの処理を行う。画像特性は、例えば、画像のダイナミックレンジ、解像度、ボケ量、画角、または、撮影された被写体の除去率のいずれかである。ボケ付加部は、距離情報に基づいて画像にボケ付加を行う。被写体除去部は、例えば、距離情報に基づいて撮影者が不要だと指定する主要被写体以外の背景を除去した画像を得る。
【００３５】
ＡＦゲート３０は、Ａ／Ｄ変換器１０からの全画素出力信号のうち、システムコントローラ９０が設定した焦点検出に用いられる領域（合焦点検出領域又はＡＦ枠）の信号のみをＡＦ信号処理部３１に供給する。ＡＦ信号処理部３１は、ＡＦゲート３０から供給される画素信号（焦点信号）に対してフィルタを適用して高周波成分を抽出し、ＡＦ評価値を生成する。ＡＦ評価値は、システムコントローラ９０に出力される。情報入力部６０は、ユーザが所望の撮影条件を選択して入力する情報（データ）を検知し、システムコントローラ９０にそのデータを供給する。情報入力部６０は、情報取得部６１を有する。情報取得部６１は、撮像制御部５０やシステムコントローラ９０から現在の撮影条件情報（絞り値、焦点距離、露出時間、使用される撮像光学系など）を取得する。
【００３６】
結像光学系選定部５１は、情報取得部６１から得られた撮影条件情報に基づいて、ＡＦゲート３０に供給する画素出力信号を取得するための結像光学系を選定する。フォーカス群移動位置算出部５２は、結像光学系選定部５１により選定された結像光学系のフォーカス群位置とメモリ７１に格納されたルックアップテーブルまたは関数に基づいて、その他の選定外結像光学系のフォーカス群移動位置を算出する。システムコントローラ９０は、供給されたデータに基づいて撮像制御部５０を制御する。撮像制御部５０は、フォーカス群Ｆを移動させ、各結像光学系の絞り値および露出時間に対応して各撮像素子を制御することで必要な画像を取得する。
【００３７】
画像記録媒体７０は、複数の静止画や動画を格納する他、画像ファイルを構成する場合のファイルヘッダを格納する。メモリ７１は、各結像光学系のフォーカス群の相対位置に関するルックアップテーブルやフォーカス群の相対位置を算出する関数を格納している。表示部８０は、画像、状態、異常などを表示し、液晶表示素子などを備えて構成される。
【００３８】
次に、図５を参照して、複眼撮像装置１によるＡＦ制御方法について説明する。図５は、複眼撮像装置１の撮影動作（ＡＦ制御方法）を示すフローチャートである。図５の各ステップは、複眼撮像装置１のシステムコントローラ９０の指令に基づいて実行される。すなわち図５に示されるＡＦ制御方法は、マイクロコンピュータ（プロセッサ）として構成されるシステムコントローラ９０が各ステップの機能を実行させるプログラムとして具現可能である。
【００３９】
まず、ユーザが撮影信号を入力（レリーズボタンを押すなど）すると、システムコントローラ９０は、ＡＦ制御を開始する。ＡＦ制御が開始されると、まずステップＳ１００において、システムコントローラ９０は、撮影条件を取得する。撮影条件は、例えば、情報取得部６１からの撮影条件情報である撮影に用いられる結像光学系の焦点距離、Ｆｎｏデータ（絞り値データ）、および、撮像素子の画素サイズに関する許容錯乱円径δである。
【００４０】
続いてステップＳ１０１において、システムコントローラ９０は、ステップＳ１００にて取得した焦点距離、Ｆｎｏデータ、および、許容錯乱円径から、撮影に用いられる結像光学系の中で最も被写界深度の浅い結像光学系を選定する。
【００４１】
ここで、複眼撮像装置１における結像光学系選定方法について説明する。実際の被写体が合焦と判定される範囲を示す被写界深度（後方被写界深度ｄ１、前方被写界深度ｄ２）は、以下の式（１）、（２）で表される。
【００４２】
【数１】
0006478568.tif 000002
【００４３】
【数２】
0006478568.tif 000003
【００４４】
式（１）、（２）において、ｆは結像光学系の焦点距離、δは許容錯乱円、Ｆｎｏは結像光学系のＦナンバー、Ｌは被写体距離である。式（１）、（２）から、同一の被写体距離に対しては結像光学系の焦点距離が長くなるほど、Ｆｎｏが小さくなるほど、または、許容錯乱円径が小さくなるほど被写界深度は浅くなることがわかる。そこで本実施例において、結像光学系選定部５１は、式（１）、（２）から導かれる以下の条件式（３）を満たす第一の結像光学系を選定する。
【００４５】
【数３】
0006478568.tif 000004
【００４６】
条件式（３）において、ｆｉ、Ｆｎｏｉ、δｉは、８つの結像光学系のうち任意の光学系の焦点距離、Ｆナンバー、および、許容錯乱円径をそれぞれ示す。ｆ１、Ｆｎｏ１、δ１は、選定される第一の結像光学系の焦点距離、Ｆナンバー、および、許容錯乱円径をそれぞれ示す。各結像光学系に対応する撮像素子の画素サイズが同じ場合、許容錯乱円径は同一となる。このため、条件式（３）は、以下の条件式（３ａ）に置き換えることができる。
【００４７】
【数４】
0006478568.tif 000005
【００４８】
本実施例では、各撮像素子の画素サイズおよび各結像光学系のＦｎｏは同一であると想定する。このため、結像光学系選定部５１は、条件式（３ａ）を満たす第一の結像光学系を選定する。本実施例において、結像光学系選定部５１は、第一の結像光学系として、最も焦点距離の長い結像光学系１４０ａを選定する。
【００４９】
続いてステップＳ１０２において、システムコントローラ９０は、撮像制御部５０を介して、フォーカス群１４０ａＦを微小駆動させる。より詳細には、システムコントローラ９０は、画像中心領域または情報入力部６０を介してユーザから指定された領域を合焦点検出領域として決定し、決定した合焦点検出領域内の画像信号のみをＡＦ信号処理部３１に供給するようにＡＦゲート３０を設定する。そしてシステムコントローラ９０は、ＡＦ信号処理部３１が合焦点検出領域内の画像信号に基づいて生成したＡＦ評価値を取得する。さらにシステムコントローラ９０は、フォーカス群１４０ａＦを微小量左右に移動させ、再度、ＡＦ評価値（左に移動させて得られたＡＦ評価値および右に移動させていえられたＡＦ評価値）を取得する。
【００５０】
続いてステップＳ１０３において、システムコントローラ９０は、ステップＳ１０２の微小駆動にて得られたＡＦ評価値に基づいて、合焦判定を行う。システムコントローラ９０が合焦状態であると判定した場合、ステップＳ１０８へ進む。一方、システムコントローラ９０が合焦状態ではない（非合焦状態である）と判定した場合、ステップＳ１０４へ進む。より詳細には、システムコントローラ９０は、ステップＳ１０２にて取得した現在のフォーカス群１４０ａＦの停止位置におけるＡＦ評価値と、フォーカス群１４０ａＦを微小量左右に移動させて取得した２つのＡＦ評価値とを比較する。ここで、微小量左右に移動させて取得した２つのＡＦ評価値の両方が現在のＡＦ評価値よりも低い場合、システムコントローラ９０は、現在のフォーカス群１４０ａＦの停止位置がＡＦ評価値のピーク位置にあると判定する。すなわちシステムコントローラ９０は、合焦状態であると判定し、ステップＳ１０８へ進む。一方、微少量左右に移動させて取得した２つのＡＦ評価値のいずれか一方が現在のＡＦ評価値よりも高い場合、システムコントローラ９０は非合焦状態であると判定し、ステップＳ１０４へ進む。
【００５１】
ステップＳ１０４において、システムコントローラ９０は、非合焦状態であるとの判定結果に対して、合焦点の方向（ＡＦ評価値のピーク位置の方向）を判別できたか否かを判定する。システムコントローラ９０が合焦点の方向を判別できた場合、ステップＳ１０５へ進む。一方、システムコントローラ９０が合焦点の方向を判別できない場合、ステップＳ１０２に戻る。より詳細には、現在のＡＦ評価値に対して、微少量左に移動させて取得したＡＦ評価値が低く、微少量右に移動させて取得したＡＦ評価値が高い場合、システムコントローラ９０は、右側に合焦点があると判定し、ステップＳ１０５へ進む。また、現在のＡＦ評価値に対して、微少量左に移動させて取得したＡＦ評価値が高く、微少量右に移動させて取得したＡＦ評価値が低い場合、システムコントローラ９０は、左側に合焦点があると判定し、ステップＳ１０５へ進む。一方、いずれかのＡＦ評価値が適切に取得されなかった場合、システムコントローラ９０は、合焦点の方向を判別できていないと判定し、ステップＳ１０２に戻る。
【００５２】
ステップＳ１０５において、システムコントローラ９０は、ステップＳ１０４にて判定された方向へ微小駆動よりも大きな駆動量でフォーカス群１４０ａＦを山登り駆動させる。山登り駆動の詳細は、図２１を参照して説明した内容と同様のため、ここでは省略する。続いてステップＳ１０６において、システムコントローラ９０は、ＡＦ評価値のピーク（ピーク位置）が検出できたか否かを判定する。ＡＦ評価値のピークが検出された場合、ステップＳ１０７へ進む。一方、ＡＦ評価値のピークが検出されない場合、ステップＳ１０５へ戻る。より詳細には、図２１において、山登り駆動の開始位置から図中の右方向にフォーカスレンズを駆動した場合、矢印Ａで示されるように、ＡＦ評価値がピークを越えて減少していることが検出される。この場合、システムコントローラ９０はＡＦ評価値のピーク検出ができたと判定し、ステップＳ１０７へ進む。一方、ピークを越えて減少していることが検出されない場合、システムコントローラ９０はＡＦ評価値がまだピークに到達していないと判定し、ステップＳ１０５に戻り、山登り駆動を継続する。
【００５３】
ステップＳ１０７において、システムコントローラ９０は、ステップＳ１０６にて検出されたピーク位置にフォーカス群１４０ａＦを移動させる。ピーク位置にフォーカス群１４０ａＦを移動させた後、ステップＳ１０２に戻り、処理を継続する。
【００５４】
ステップＳ１０３にて合焦状態であると判定された場合、ステップＳ１０８において、システムコントローラ９０は、撮像制御部５０を介して、ステップＳ１０３にて合焦状態であると判定されたフォーカス群１４０ａＦの位置で、その駆動を停止する。そしてステップＳ１０９において、システムコントローラ９０は、停止したフォーカス群１４０ａＦの位置情報を検出して取得する。
【００５５】
続いてステップＳ１１０において、システムコントローラ９０は、選定された結像光学系１４０ａ以外の結像光学系が有するフォーカス群の移動位置を算出する。本実施例における結像光学系は、それぞれ、互いに異なる焦点距離を有し、結像光学系の構成がそれぞれ互いに異なっている。このため、任意の被写体距離に対して像を撮像素子面に合焦させるためのフォーカス群の位置もそれぞれ異なる。しかしながら、ある被写体距離に対するフォーカス群の位置は、それぞれの結像光学系において一義的に決定される。すなわち、それぞれの結像光学系に関し、ある被写体距離に対して像を撮像素子面上に合焦させるためのフォーカス群の位置は、相対的な関係を常に維持する。このため、ある被写体距離に対する一つの結像光学系のフォーカス群の位置が決定されれば、その相対的な関係に基づいて、その他の結像光学系のフォーカス群の位置を決定することが可能である。ここでは、例えば、前述の相対的な位置関係をルックアップテーブルとしてメモリ７１に格納しておく。このルックアップテーブルと、前段で決定されたフォーカス群１４０ａＦの停止位置情報とに基づいて、その位置に対応するその他の結像光学系のフォーカス群位置を決定することができる。また別の手法として、前述の相対的な関係を関数としてメモリ７１に格納し、その関数と前段で決定されたフォーカス群１４０ａＦの停止位置情報とに基づいて、その位置に対応するその他の結像光学系のフォーカス群の位置を決定することもできる。
【００５６】
続いてステップＳ１１１において、システムコントローラ９０は、撮像制御部５０を介して、ステップＳ１１０にて算出された結像光学系１４０ａ以外の結像光学系が有するフォーカス群の移動位置に、それぞれのフォーカス群Ｆを移動させて停止する。以上により、本実施例のＡＦ制御は完了する。
【００５７】
本実施例によれば、ＡＦ制御に用いる光学系として、高精度にフォーカスレンズの位置を決定可能な光学系を選定することができる。その結果、ＡＦ制御における処理負荷の低減および合焦精度の向上を実現することが可能となる。
【実施例２】
【００５８】
次に、図６を参照して、本発明の実施例２における複眼撮像装置について説明する。図６は、本実施例における複眼撮像装置２のブロック図である。本実施例の複眼撮像装置２は、ＡＦゲート３０およびＡＦ信号処理部３１に代えて、位相差用ＡＦゲート３２および位相差用ＡＦ信号処理部３３を有する点で、実施例１の複眼撮像装置１と異なる。
【００５９】
位相差用ＡＦゲート３２は、Ａ／Ｄ変換器１０からの全画素出力信号のうち、システムコントローラ９０により設定された合焦点検出領域またはＡＦ枠の信号のみを位相差用ＡＦ信号処理部３３（合焦点検出手段）に供給する。位相差用ＡＦ信号処理部３３は、位相差用ＡＦゲート３２から供給される画素信号（焦点信号）に対して位相差方式の処理を行い、デフォーカス量を算出する。デフォーカス量は、システムコントローラ９０に出力される。
【００６０】
情報入力部６０は、ユーザが所望の撮影条件を選択して入力する情報(データ)を検知して、システムコントローラ９０にそのデータを供給する。情報入力部６０は、情報取得部６１を有する。情報取得部６１は、撮像制御部５０やシステムコントローラ９０から現在の撮影条件情報（絞り値、焦点距離、露出時間、使用される撮像光学系など）を取得する。結像光学系選定部５１は、情報取得部６１により得られた撮影条件情報に基づいて、位相差用ＡＦゲート３２に供給する画素出力信号を取得するための結像光学系を選定する。フォーカス群移動位置算出部５２は、結像光学系選定部５１により選定された結像光学系のフォーカス群の位置を、デフォーカス量に基づいて算出する。またフォーカス群移動位置算出部５２は、選定された結像光学系のフォーカス群の位置とメモリ７１に格納されたルックアップテーブルまたは関数とに基づいて、その他の選定外結像光学系のフォーカス群の移動位置を算出する。システムコントローラ９０は、供給されたデータに基づいて撮像制御部５０を制御する。撮像制御部５０は、フォーカス群Ｆを移動させ、各結像光学系の絞り値および露出時間のそれぞれに対応させて撮像素子を制御することにより、必要な画像を取得する。なお、複眼撮像装置２のその他の構成は、図１を参照して説明した複眼撮像装置１と同様であるため、それらの説明は省略する。
【００６１】
まずここで、位相差ＡＦの原理について簡単に説明する。一般的には背景技術で述べたように、撮像光学系の互いに異なる射出瞳領域を通過した被写体からの光束を、一対のラインセンサ上に結像させ、被写体像を光電変換して得られた一対の画像信号の相対位置変位量を求める。本実施例のような複眼撮像装置の場合、同一の焦点距離を有する２つの結像光学系によって得られる画像信号のうち、合焦点検出領域からの画像信号のみを抽出することで同様の効果を得ることができる。以下、一例として、一般的なラインセンサのように一ラインの画像信号を用いた場合の位相差ＡＦ原理について説明する。２つの結像光学系によって得られる画像信号のうち、合焦点検出領域からの画像信号（２像）の出力は、図２３に示されるようになる。
【００６２】
図２３は、位相差方式のＡＦ制御原理の説明図であり、合焦点検出領域からの画像信号（２像）の出力に関し、合焦状態、前ピン状態、および、後ピン状態に応じて２像の間隔（像間隔）が異なる。この像間隔が合焦状態の間隔になるようにレンズを移動させて焦点調節が行われる。そのレンズの移動量、すなわち像面の移動量であるデフォーカス量は、２像の間隔に基づいて算出される。その算出は、以下のようなアルゴリズムで行われる。
【００６３】
まず、２つの撮像素子からの出力をデータとして取り込む。そしてその２つの出力を用いて相関演算を行う。その相関演算方法としては、ＭＩＮアルゴリズムと呼ばれるものがある。一方の出力データをＡ［１］―Ａ［ｎ］とし、他方の出力データをＢ［１］―Ｂ［ｎ］とすると相関量Ｕ０は、以下の式（４）のように表される。
【００６４】
【数５】
0006478568.tif 000006
【００６５】
式（４）において、ｍｉｎ（ａ，ｂ）は、ａ、ｂの小さいほうの値を示す関数である。
【００６６】
続いて、図２４に示されるように、Ａ像を図中の矢印の方向に１ビットシフトしたデータと、Ｂ像のデータとの相関量Ｕ１を算出する。相関量Ｕ１は、以下の式（５）により算出される。
【００６７】
【数６】
0006478568.tif 000007
【００６８】
このように、１ビットずつシフトした相関量を次々算出する。２像が一致している場合、この相関量は最大値をとる。このため、その最大値をとるシフト量を求め、その前後のデータから、相関量の真の最大値Ｕｍａｘを補間して求め、そのシフト量をズレ量とする。光学系に応じてズレ量と像面移動量であるデフォーカス量との関係は決定されている。このため、そのズレ量からデフォーカス量を算出する。そして、そのデフォーカス量から、レンズの繰り出し量を求め、レンズを移動し合焦させることができる。
【００６９】
次に、図７を参照して、複眼撮像装置２によるＡＦ制御方法について説明する。図７は、複眼撮像装置２の撮影動作（ＡＦ制御方法）を示すフローチャートである。図７の各ステップは、複眼撮像装置２のシステムコントローラ９０の指令に基づいて実行される。すなわち図７に示されるＡＦ制御方法は、マイクロコンピュータ（プロセッサ）として構成されるシステムコントローラ９０が各ステップの機能を実行させるプログラムとして具現可能である。
【００７０】
図７のステップＳ２００、Ｓ２０１は、実施例１（図５）のステップＳ１００、Ｓ１０１とそれぞれ同様である。続いてステップＳ２０２において、システムコントローラ９０は、位相差用ＡＦ信号処理部３３を介して、位相差ＡＦによりデフォーカス量を算出する。より詳細には、システムコントローラ９０は、画像中心領域または情報入力部６０を介してユーザから指定された領域を合焦点検出領域として決定する。そしてシステムコントローラ９０は、決定した合焦点検出領域内の画像信号のみを位相差用ＡＦ信号処理部３３に供給するように位相差用ＡＦゲート３２を設定する。
【００７１】
位相差用ＡＦ信号処理部３３は、前述の相関演算によりデフォーカス量を算出する。また、複数ラインをデータとして用いる場合、例えば、各対応するライン毎に相関演算を行い、求められた相関値群の平均を求めることもできる。また、相関演算を行う前に複数ラインデータを上下方向に平均化して１ライン分のデータとしてその相関演算を行ってもよい。システムコントローラ９０は、位相差用ＡＦ信号処理部３３が合焦点検出領域内の画像信号に基づいて算出したデフォーカス量を取得する。
【００７２】
続いてステップＳ２０３において、システムコントローラ９０は、ステップＳ２０２にて算出されたデフォーカス量を、フォーカス群移動位置算出部５２に出力する。フォーカス群移動位置算出部５２は、そのデフォーカス量に基づいて、フォーカス群１４０ａＦの移動位置を算出する。そしてシステムコントローラ９０は、撮像制御部５０を介して、算出された移動位置にフォーカス群１４０ａＦを移動させる。
【００７３】
続いてステップＳ２０４において、システムコントローラ９０は、ステップＳ２０３にて算出されたフォーカス群１４０ａＦの移動位置において、再度、位相差ＡＦ制御を行い、合焦判定を行う。その結果、システムコントローラ９０が合焦状態であると判定した場合、ステップＳ２０５へ進む。一方、システムコントローラ９０が非合焦状態であると判定した場合、ステップＳ２０３に戻る。より詳細には、再度算出されたデフォーカス量が所定の閾値内である場合、システムコントローラ９０は合焦状態であると判定し、ステップＳ２０５へ進む。一方、デフォーカス量が所定の閾値よりも大きい場合、システムコントローラ９０は非合焦状態であると判定し、ステップＳ２０３に戻る。ステップＳ２０５において、システムコントローラ９０は、撮像制御部５０を介して、ステップＳ２０４にて合焦状態と判定された位置で、フォーカス群１４０ａＦの駆動を停止する。
【００７４】
続くステップＳ２０６、Ｓ２０７は、実施例１（図５）のステップＳ１１０、Ｓ１１１とそれぞれ同様である。以上により、本実施例におけるＡＦ制御は完了する。
【００７５】
本実施例によれば、ＡＦ制御に用いる光学系として、高精度にフォーカスレンズの位置を決定可能な光学系を選定することができる。その結果、ＡＦ制御における処理負荷の低減および合焦精度の向上を実現することが可能となる。
【実施例３】
【００７６】
次に、図８を参照して、本発明の実施例３における複眼撮像装置について説明する。図８は、本実施例における複眼撮像装置３のブロック図である。本実施例の複眼撮像装置３は、情報入力部６０に代えて、合焦点検出領域決定部６２および領域含有判定部６３を含む情報入力部６０ａを有する点で、実施例１の複眼撮像装置１もしくは実施例２の複眼撮像装置２、または、これらの組み合わせとは異なる。
【００７７】
合焦点検出領域決定部６２（領域決定手段）は、情報入力部６０ａを介してユーザから指定された領域を合焦点検出領域として決定する。領域含有判定部６３（判定手段）は、合焦点検出領域が撮像に使用される撮像光学系（結像光学系）を介して得られる各画像信号内に含まれるか否かを判定する。
【００７８】
次に、図９を参照して、複眼撮像装置３によるＡＦ制御方法について説明する。図９は、複眼撮像装置３の撮影動作（ＡＦ制御方法）を示すフローチャートである。図９の各ステップは、複眼撮像装置３のシステムコントローラ９０の指令に基づいて実行される。すなわち図９に示されるＡＦ制御方法は、マイクロコンピュータ（プロセッサ）として構成されるシステムコントローラ９０が各ステップの機能を実行させるプログラムとして具現可能である。
【００７９】
ユーザの指示（レリーズボタンを押すなど）により撮影信号が入力されると、システムコントローラ９０は、ＡＦ制御を開始する。ＡＦ制御が開始されると、ステップＳ３００において、システムコントローラ９０は、情報入力部６０ａを介して、ユーザから指定された領域を合焦点検出領域として決定する。本実施例において、システムコントローラ９０は、ユーザから指定された領域を合焦点検出領域として決定するが、これに限定されるものではない。単純に画像中心領域を合焦点検出領域として決定することや、デフォルトとして設定された複数の領域を合焦点検出領域として決定することも可能である。
【００８０】
続いてステップＳ３０１において、システムコントローラ９０は、情報取得部６１からの撮影条件（撮影条件情報）を取得する。撮影条件情報は、例えば、撮影に用いられる結像光学系、各結像光学系の焦点距離、Ｆｎｏデータ、および、撮像素子の画素サイズに関する許容錯乱円径δである。続いてステップＳ３０２において、領域含有判定部６３は、ステップＳ３０１にて取得された撮影に用いられる結像光学系を介して得られる画像信号に、ステップＳ３００にて決定された合焦点検出領域が含まれているか否かを判定する。
【００８１】
続いてステップＳ３０３において、システムコントローラ９０（結像光学系選定部５１）は、ステップＳ３０２にて合焦点検出領域が含まれていると判定された結像光学系の中から、第一の結像光学系を選定する。本実施例において、第一の結像光学系は、撮影条件情報としての焦点距離、Ｆｎｏデータ、および、許容錯乱円径に基づいて選定された、最も被写界深度の浅い結像光学系である。被写界深度の浅い結像光学系の選択法は、実施例１と同様である。続くステップＳ３０４、Ｓ３０５は、実施例２（図７）のステップＳ２０２、Ｓ２０３とそれぞれ同様である。
【００８２】
続いてステップＳ３０６において、システムコントローラ９０は、撮像制御部５０を介して、ステップＳ３０４、Ｓ３０５の位相差ＡＦにより移動されたフォーカス群の位置で、フォーカス群１４０ａＦの微小駆動を行う。続くステップＳ３０７〜Ｓ３１５は、実施例１（図５）のステップＳ１０３〜Ｓ１１１とそれぞれ同様である。
【００８３】
以上のように、本実施例の複眼撮像装置は、位相差方式の焦点検出（ＡＦ）によりフォーカス群を合焦点近傍まで移動させて粗い調節を行い、続いてコントラスト方式のＡＦにより詳細に調節する。これにより、高精度かつ短時間での焦点検出が可能となる。また本実施例によれば、ＡＦ制御に用いる光学系として、高精度にフォーカスレンズの位置を決定可能な光学系を選定することができる。その結果、ＡＦ制御における処理負荷の低減および合焦精度の向上を実現することが可能となる。
【実施例４】
【００８４】
次に、図１０を参照して、本発明の実施例４における複眼撮像装置について説明する。図１０は、本実施例における複眼撮像装置４のブロック図である。本実施例の複眼撮像装置４は、撮像ユニット１００に代えて、撮像ユニット４００を有する点で、実施例３の複眼撮像装置３とは異なる。なお、複眼撮像装置４は、レンズ一体型の撮像装置、または、結像光学系（撮像光学系）を有するレンズ装置と、レンズ装置が着脱可能に装着されて撮像素子を有する撮像装置本体とから構成されてもよい。
【００８５】
撮像ユニット４００は、図２および図３を参照して説明した実施例１と同様に、それぞれが物体の光学像を形成する８つの結像光学系４１０ａ、４２０ａ、４３０ａ、４４０ａ、４１０ｂ、４２０ｂ、４３０ｂ、４４０ｂ（撮像光学系）を有する。また撮像ユニット４００は、複数の結像光学系の一つにそれぞれ対応する複数の撮像素子を有する。図１０は、撮像ユニット４００の結像光学系４１０ａ、４４０ａの光軸ＯＡ１、ＯＡ２を含む断面図である。
【００８６】
各結像光学系は、フォーカス群Ｆ（フォーカスレンズユニット、前群）、および、後群Ｒ（固定レンズユニット）を有する。フォーカス群Ｆは、被写体位置が変化する際（フォーカシングの際）に同じ量だけ移動するように、図１０に示されるように、保持部３００（保持手段）により一体的に保持および駆動される。後群Ｒは、保持部３１０により一体的に保持されてフォーカシングの際に固定される。また、各結像光学系には、不図示の絞りなどの他の部材も含む。このように本実施例は、フォーカシングの際に光学系の一部を一体的に移動させる部分フォーカス方法を使用する。フォーカス群Ｆに搭載される各結像光学系のフォーカスレンズの数は、一または複数である。
【００８７】
複数の撮像素子２１０ａ〜２１０ｆは、一体で保持されて撮像素子ユニット２００を構成する。撮像素子２１０ａ、２１０ｂは結像光学系４１０ａ、４２０ａにそれぞれ対応し、撮像素子２１０ｃ、２１０ｄは結像光学系４１０ｂ、４２０ｂにそれぞれ対応する。また、撮像素子２１０ｅ、２１０ｆは結像光学系４４０ａ、４３０ａにそれぞれ対応し、撮像素子２１０ｇ、２１０ｈは結像光学系４４０ｂ、４３０ｂにそれぞれ対応する。
【００８８】
８つの結像光学系４１０ａ、４２０ａ、４３０ａ、４４０ａ、４１０ｂ、４２０ｂ、４３０ｂ、４４０ｂの光軸は、互いに略平行になるように配置される。同一の参照番号を付された２つの結像光学系（例えば結像光学系４１０ａ、４１０ｂ）は、同一の焦点距離を有する。本実施例では、互いに異なる焦点距離を有する４組の結像光学系４１０、４２０、４３０、４４０が設けられている。結像光学系４１０ａ、４１０ｂは、８つの結像光学系の中で最も短い焦点距離を有する広角結像光学系対である。結像光学系４２０ａ、４２０ｂは、結像光学系４１０ａ、４１０ｂよりも焦点距離が長い。結像光学系４３０ａ、４３０ｂは、結像光学系４２０ａ、４２０ｂよりも焦点距離が長い。結像光学系４４０ａ、４４０ｂは、結像光学系４３０ａ、４３０ｂよりも焦点距離が長い。
【００８９】
図１０において、結像光学系４１０ａ、４４０ａは複眼を構成する。撮像素子２１０ａ、２１０ｅは、それぞれ、結像光学系４１０ａ、４４０ａを介して撮像素子面上に到達した光学像を電気信号（アナログ信号）に変換する。
【００９０】
次に、図１１を参照して、撮像ユニット４００のフォーカス駆動機構について説明する。図１１は、撮像ユニット４００のフォーカス駆動機構の部分拡大斜視図である。フォーカス群Ｆの保持部３００は、それぞれの結像光学系の光軸に平行に配置された第一のガイドバー４０１に嵌合保持されるスリーブ部４０３、および、第二のガイドバー４０２に回転規制されるＵ溝４０４を有する。撮像ユニット４００は、不図示のステッピングモータなどのアクチュエータにより回転する出力軸４０５、および、出力軸４０５に噛合したラック部材４０６を有する。なお、フォーカス群Ｆの形状は、図１０と図１１で異なっているが、これらの形状は一例に過ぎず、実際には同一の形状である。これにより、複数の結像光学系の一部を搭載したフォーカス群Ｆを保持する保持部３００は、出力軸４０５の回転に合わせて光軸方向（図１０に点線で示される光軸ＯＡ１、ＯＡの方向）に一体的に移動する。
【００９１】
焦点距離が互いに異なる複数の結像光学系を有する複眼撮像装置において、異なる画角の合焦画像を同時に取得しようとする場合、複数の結像光学系を独立に設計すると、フォーカシング時のフォーカス群移動量が異なるため、駆動機構がそれぞれに必要となる。例えば、駆動モータがそれぞれに必要となり、または、駆動モータは共有化できてもピッチの異なる送りねじやギアなどの構成部品が必要となる。その結果、撮像装置が大型化し、または、フォーカス駆動機構が複雑になる。フォーカス駆動機構を単純な構成にするには、焦点距離が互いに異なる複数の結像光学系において、フォーカシングの際のフォーカス群の移動量を同じ量に設定する必要がある。それを達成する一手段として、本実施例に示されるように、フォーカス群（フォーカスレンズユニット）を共通の移動枠などに保持または一体成型により一体化されたフォーカス群を保持することが必要である。
【００９２】
このための光学系の近軸配置について、図２５および図２６を参照して説明する。図２５は、被写体距離変動による像面移動の説明図である。図２６は、フォーカス群移動による像面補正の説明図である。焦点距離ｆである結像光学系の物体側焦点から被写体（ｏｂｊ）までの距離をｘ、像側焦点から像面（ｉｍｇ）までの距離をｘ’とすると、ニュートンの式より、以下の式（６）が成立する。
【００９３】
ｘｘ’＝−ｆ２  …  （６）
式（６）より、被写体がΔｘだけ移動した場合の結像光学系を介した場合の像面移動量Δｘ’は、以下の式（７）のように表される。
【００９４】
【数７】
0006478568.tif 000008
【００９５】
式（７）より、ある被写体距離変動が生じた場合の像面移動量は結像光学系の焦点距離ｆの２乗に比例する。すなわち、図２５に示される広角光学系（光学系Ｗ）および望遠光学系（光学系Ｔ）の焦点距離をそれぞれｆＷ、ｆＴとすると、被写体距離変動Δｘの場合のそれぞれの像面移動量ΔｘＷ’、ΔｘＴ’の比は、以下の式（８）のように表される。このように、像面移動量ΔｘＷ’、ΔｘＴ’の比は、それぞれの焦点距離の２乗比となる。
【００９６】
【数８】
0006478568.tif 000009
【００９７】
式（８）より、図２５に示されるように、焦点距離の互いに異なる光学系を用いて同じ被写体を結像させた場合、望遠光学系の像面移動量ΔｘＴ’は、広角光学系の像面移動量ΔｘＷ’よりも焦点距離の２乗比倍だけ大きく移動する。
【００９８】
被写体距離に応じて光学系全体を光軸方向に移動させることでセンサ面上に合焦像を結像させるフォーカシング手法は、全体繰り出しとして知られている。各光学系全体を繰り出してフォーカスする場合、光学系の繰り出し量と像面変動量は１対１の関係となる。このため、センサ面上に結像させるための各光学系の全体繰り出し量は、それぞれ、ΔｘＷ’、ΔｘＴ’と同一となる。すなわち、望遠光学系は広角光学系よりも焦点距離２乗比倍だけ大きく繰り出す必要があるため、一体で駆動させることが難しく、駆動機構がそれぞれに必要となり、フォーカス駆動機構が複雑になる。
【００９９】
そこで本実施例では、図２６に示されるように、フォーカシングの際に光学系の一部を移動させる部分フォーカス方法を採用する。レンズの部分フォーカス方法として、物体側の第１レンズ群を移動させる前玉フォーカス式や、第２レンズ群以降のレンズ群を移動させるインナーフォーカス式やリアフォーカス式が知られている。ここで、フォーカス群Ｆの光軸方向の移動による像面位置変動に対する位置敏感度ＥＳは、フォーカス群の横倍率βＦとフォーカス群の像側に配置された像側群Ｒの横倍率βＲにより、以下の式（９）のように表される。
【０１００】
ＥＳ＝（１−βＦ２）・βＲ２  …  （９）
リアフォーカス式のように、フォーカス群の像側にレンズ群がない場合、横倍率βＲは１となり、位置敏感度ＥＳはＥＳ＝１−βＦ２となる。ここで、フォーカシングの際におけるフォーカス群の移動量をΔＡとすると、フォーカス群の移動に伴う像面移動量ΔＡ’は、以下の式（１０）のように表される。
【０１０１】
ΔＡ’＝ΔＡ・ＥＳ  …  （１０）
すなわち、部分フォーカス方法を行うには、式（７）で表わされる被写体距離変動による像面移動量Δｘ’と、式（１０）で表わされるフォーカス群の移動量ΔＡによる像面移動量ΔＡ’とが互いに等しくなればよい。その結果、ある位置敏感度ＥＳを有するフォーカス群を備えた光学系において、像面移動量Δｘ’の像面変動を補正するには、以下の式（１１）で表わされるΔＡだけフォーカス群を移動させればよい。
【０１０２】
【数９】
0006478568.tif 000010
【０１０３】
図２６に示される広角光学系（光学系Ｗ）および望遠光学系（光学系Ｔ）の焦点距離をそれぞれｆＷ、ｆＴ、光学系Ｗのフォーカス群の横倍率をβＦＷ、像側群の横倍率をβＲＷ、光学系Ｔのフォーカス群の横倍率をβＦＴ、像側群の横倍率をβＲＴとする。このとき、光学系Ｗ、Ｔのフォーカス群の位置敏感度ＥＳＷ、ＥＳＴは、それぞれ、以下の式（１２）、（１３）のように表される。
【０１０４】
ＥＳＷ＝（１−βＦＷ２）・βＲＷ２  …  （１２）
ＥＳＴ＝（１−βＦＴ２）・βＲＴ２  …  （１３）
図１９に示される被写体移動量Δｘにより生じたそれぞれの像面移動量ΔｘＷ’、ΔｘＴ’をそれぞれのフォーカス群の移動量ΔＡ（同一の移動量）で像面補正するための条件式は、式（１１）〜（１３）より、以下の式（１４）ように表される。
【０１０５】
【数１０】
0006478568.tif 000011
【０１０６】
式（８）より、式（１４）は、以下の式（１５）のように表される。
【０１０７】
【数１１】
0006478568.tif 000012
【０１０８】
式（１５）は、互いに異なる焦点距離の光学系においてフォーカス群の移動量を同一とするために満足すべき近軸的な条件式である。本実施例の光学系は、式（１５）を満足するようにフォーカス群Ｆと像側群（後群Ｒ）の横倍率が設定される。式（１５）は、異なる焦点距離を有する光学系において、その焦点距離の２乗比とフォーカス群位置敏感度の比が略等しい場合にフォーカシング移動量を同一にできることを示している。
【０１０９】
なお、フォーカス群の位置敏感度は、式（１５）を完全に満足させなくても、ピントずれが許容錯乱円径δ内であれば足りる。例えば、像面移動量Δｘ’とフォーカス群による像面移動量ΔＡ’との差分をピントずれ量、錯乱円径δを撮像面（イメージサークル）の１／５００から１／１０００程度とすると、ピントずれ量は、以下の式（１６）を満足すればよい。
【０１１０】
｜Δｘ’−ΔＡ’｜＜（Ｆ値）×δ  …  （１６）
このため、実際の光学系では、以下の式（１７）を満足すれば、光学系の焦点深度内でピントずれ量が収まっており、同一のフォーカス群移動量で同時に合焦画像の取得が可能である。
【０１１１】
【数１２】
0006478568.tif 000013
【０１１２】
すなわち、異なる画角の合焦画像の同時取得およびフォーカス駆動機構の単純化を両立するには、異なる焦点距離を有する光学系のそれぞれのフォーカス群を一体に保持し、式（１７）を満足してフォーカシング時の移動量をそれぞれ同じ量とすることが必要である。そのため、本実施例における各フォーカス群は、異なる焦点距離を有する複数の結像光学系においてフォーカシング移動量を同一とするために、式（１７）を満足している。
【０１１３】
次に、図１２を参照して、複眼撮像装置４によるＡＦ制御方法について説明する。図１２は、複眼撮像装置４の撮影動作（ＡＦ制御方法）を示すフローチャートである。図１２の各ステップは、複眼撮像装置４のシステムコントローラ９０の指令に基づいて実行される。すなわち図１２に示されるＡＦ制御方法は、マイクロコンピュータ（プロセッサ）として構成されるシステムコントローラ９０が各ステップの機能を実行させるプログラムとして具現可能である。
【０１１４】
図１２のステップＳ４００〜Ｓ４０４は、実施例３（図９）のステップＳ３００〜Ｓ３０４と同様である。続いてステップＳ４０５において、システムコントローラ９０は、ステップＳ４０４にて算出されたデフォーカス量をフォーカス群移動位置算出部５２に送り、移動位置を算出する。そしてシステムコントローラ９０は、撮像制御部５０を介して、算出された移動位置にフォーカス群Ｆを一体で移動させる。続くステップＳ４０６〜Ｓ４１２は、フォーカス群を一体で移動制御することを除き、実施例３（図９）のステップＳ３０６〜Ｓ３１２と同様である。
【０１１５】
本実施例では、互いに異なる焦点距離を有する複数の結像光学系において、フォーカシング移動量を同一とするための式（１７）を満足している。このため、常に同一被写体距離に対して全ての結像光学系が同一のフォーカス群移動量で被写体に合焦する。このような結像光学系の構成により、実施例１〜３で必要とされた、選定された結像光学系以外のフォーカス群位置を算出する処理を省略することが可能となり、より効率的にＡＦ制御を実行することができる。なお本実施例では、実施例３をベースに、フォーカス移動量が同一の結像光学系を採用することでより効率的にＡＦ制御を行うことを説明したが、同様に実施例１、２をベースにして構成することも可能である。
【０１１６】
次に、本実施例の複眼撮像装置４に採用可能な第一複眼光学系〜第四複眼光学系について説明する。本実施例の複眼光学系は、少なくとも一つの結像光学系で部分フォーカシング方法を採用し、条件式（１７）を満足する。これにより、互いに異なる焦点距離を有する複数の結像光学系において、フォーカシング移動量が同一である。具体的には、フォーカス群Ｆの位置敏感度ＥＳに影響する、各光学系のフォーカス群とさらに像側に位置する像側群（後群Ｒ）の横倍率βＦ、βＲを適切に設定している。
【０１１７】
また、ここでの条件式の算出条件としては、条件式（１７）のｆＴ、ＥＳＦＴに各複眼光学系で最も大きな焦点距離を有する光学系の焦点距離、位置敏感度を代入する。また、条件式（１７）のｆＴ、ＥＳＦＴに対象となる結像光学系の焦点距離、位置敏感度を代入する。この算出条件で各光学系が条件式（１７）を満たすことにより、最も焦点深度の浅いテレ個眼と同じフォーカス群移動量とした場合、全ての個眼光学系でも同一被写体に合焦させることが可能となる。
【０１１８】
また、一体的な保持が容易となるように、各光軸と垂直方向に隣接する他方の光学系を構成するレンズと略同じ位置になるように配置している。また、一体成型が可能となるように、各光軸と垂直な方向に隣接する他方の光学系を構成するレンズと同一の材料によって各レンズが構成されている。一体成型の手法としては、従来の射出成型法や金型にガラスを入れてプレスするガラスモールド法などを用いることができる。また、各光学系の光束が他の光学系と干渉しないように各光学系の前玉位置がほぼ同じ位置となるように構成している。また、像面（撮像領域）位置についても撮像素子の配置やその調整が簡易となるようにほぼ同じ位置となるように構成している。各光学系を構成するレンズの面形状は、各光軸と垂直方向に隣接する他方の光学系を構成するレンズとは異なるように構成されている。異なる面形状で同じ材料により構成した場合にも、十分な光学結像性能を両立することができる。また、撮像装置として十分な高変倍比を実現するために、ワイド個眼とテレ個眼の焦点距離比が１．５倍以上となるように構成している。
【０１１９】
図１３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、第一複眼光学系のワイド個眼、ワイドミドル個眼、テレミドル個眼、テレ個眼のレンズ断面図である。第一複眼光学系では、無限遠被写体から近距離被写体へのフォーカシングに際してフォーカス群Ｆは物体側へ移動し、像側群（後群Ｒ）は固定である（前玉フォーカス式）。
【０１２０】
図１４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、第一複眼光学系に対応する数値実施例１のワイド、ワイドミドル、テレミドル、テレの収差図である。図１５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、第二複眼光学系のワイド個眼、ワイドミドル個眼、テレミドル個眼、テレ個眼のレンズ断面図である。第二複眼光学系では、無限遠被写体から近距離被写体へのフォーカシングに際してフォーカス群Ｆは像側へ移動し、像側群（後群Ｒ）は固定である（インナーフォーカス式）。図１６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、第二複眼光学系に対応する数値実施例２のワイド、ワイドミドル、テレミドル、テレの収差図である。
【０１２１】
図１７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、第三複眼光学系のワイド個眼、ワイドミドル個眼、テレミドル個眼、テレ個眼のレンズ断面図である。第三複眼光学系では、無限遠被写体から近距離被写体へのフォーカシングに際してフォーカス群Ｆは物体側へ移動し、像側群（後群Ｒ）は存在しない（リアフォーカス式）。図１８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、第三複眼光学系に対応する数値実施例３のワイド、ワイドミドル、テレミドル、テレの収差図である。
【０１２２】
図１９（Ａ）、（Ｂ）は、第四複眼光学系のワイド個眼、テレ個眼のレンズ断面図である。第四複眼光学系では、無限遠被写体から近距離被写体へのフォーカシングに際してフォーカス群Ｆは物体側へ移動する。ワイド個眼において像側群（後群Ｒｈａ）はフォーカシングの際に固定され、テレ個眼において像側群（後群Ｒ）は存在しない。すなわちフォーカシング方式としてはワイド個眼で前玉フォーカス式、テレ個眼では全体繰り出し式を採用している。このように、一方が全体繰り出しでも他方が部分フォーカス方式であれば、条件式（１７）を満たすことが可能である。
【０１２３】
図２０（Ａ）、（Ｂ）は、第四複眼光学系に対応する数値実施例４のワイド、テレの収差図である。
【０１２４】
各レンズ断面図において、左方が被写体側すなわち物体側（前方）で、右方が像側（後方）である。Ｆはフォーカス群、Ｒは像側群（後群）、ＳＰは開口絞り、ＩＰは像面である。像面ＩＰは、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどの固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当する。銀塩フィルムを使用する際には、フィルム面に相当する。各収差図において、ｄ、ｇはｄ線、ｇ線、ΔＭ、ΔＳはメリディオナル像面、サジタル像面である。倍率色収差はｇ線によって表している。ωは半画角、ＦｎｏはＦナンバーである。
【０１２５】
また、本実施例における撮像ユニット４００は、簡易的にフォーカス群Ｆと像側群（後群Ｒ）の２枚レンズで構成されている。ただし本実施例はこれに限定されるものではなく、数値実施例１〜４の光学系に適宜合わせてフォーカス群保持部や駆動部を構成してもよい。
【０１２６】
このように、各実施例の制御装置は、取得手段（情報取得部６１）、決定手段（結像光学系選定部５１）、焦点検出手段（ＡＦ信号処理部３１、位相差用ＡＦ信号処理部３３）、および、制御手段（撮像制御部５０）を有する。取得手段は、撮影条件情報を取得する。決定手段は、撮影条件情報に基づいて、互いに異なる焦点距離を有する複数の光学系（複数の結像光学系）のうち、被写界深度が最も浅い第一の光学系（第一の結像光学系）を決定する。焦点検出手段は、第一の光学系を介して得られた焦点信号（像信号、すなわち撮像素子からの出力信号）に基づいて焦点検出を行う。制御手段は、焦点検出手段からの出力信号に基づいて複数の光学系のフォーカス制御を行う。なお、これらの各要素は、システムコントローラ９０（カメラＣＰＵまたはレンズＣＰＵ）による指令に基づいて動作する。
【０１２７】
好ましくは、制御装置は、複数の光学系のうち第二の光学系（第一の光学系を除く他の光学系）のフォーカスレンズの移動位置を算出する算出手段（フォーカス群移動位置算出部５２）を有する。制御手段は、焦点検出手段からの出力信号に基づいて、第一の光学系のフォーカスレンズを移動させることによりフォーカス制御を行う。そして算出手段は、第一の光学系のフォーカスレンズの位置に基づいて、第二の光学系のフォーカスレンズの移動位置を算出する。または、好ましくは、制御手段は、焦点検出手段からの出力信号に基づいて、複数の光学系の複数のフォーカスレンズを一体的に同じ移動量だけ移動させることによりフォーカス制御を行う。より好ましくは、取得手段は、撮影条件情報として、複数の光学系、複数の光学系の焦点距離、および、複数の光学系のＦナンバーのそれぞれに関する情報を取得する。そして決定手段は、第一の光学系の焦点距離をｆ1、第一の光学系のＦナンバーをＦｎｏ1、複数の光学系のうち任意の光学系の焦点距離をｆｉ、任意の光学系のＦナンバーをＦｎｏｉとするとき、要件式（３ａ）を満たす第一の光学系を決定する。
【０１２８】
また好ましくは、焦点検出手段は、コントラスト方式または位相差方式により焦点検出を行う。または、好ましくは、焦点検出手段は、位相差方式により焦点検出を行う第一の焦点検出手段（位相差用ＡＦ信号処理部３３）、および、コントラスト方式により焦点検出を行う第二の焦点検出手段（ＡＦ信号処理部３１）を有する。そして制御手段は、第一の焦点検出手段からの第一の出力信号に基づいて第一のフォーカス制御を行う。また制御手段は、第一のフォーカス制御の後、第二の焦点検出手段からの第二の出力信号に基づいて第二のフォーカス制御を行う。
【０１２９】
また好ましくは、制御装置は、領域決定手段（合焦点検出領域決定部６２）および判定手段（領域含有判定部６３）を有する。領域決定手段は、焦点検出を行う領域を決定する。判定手段は、領域決定手段により決定された領域が複数の光学系のそれぞれの撮像領域内に含まれているか否かを判定する。そして決定手段は、判定手段による判定結果に基づいて第一の光学系を決定する。
【０１３０】
各実施例の撮像装置（複眼撮像装置１〜４）は、前記制御装置、および、互いに異なる焦点距離を有する複数の光学系により形成された光学像を光電変換する撮像素子（撮像素子ユニット２００）を有する。好ましくは、撮像素子は、複数の光学系のそれぞれに対応する複数の撮像領域（撮像素子２１０ａ〜２１０ｈ）を有する。
【０１３１】
各実施例の撮像システム（複眼撮像装置１〜４）は、前記撮像装置、および、互いに異なる焦点距離を有する複数の光学系（結像光学系１１０〜１４０、４１０〜４４０）を有する。好ましくは、複数の光学系は、同一の焦点距離を有する少なくとも二つの光学系（例えば、結像光学系１１０ａ、１１０ｂ）を含む。また好ましくは、撮像システムは、複数の光学系のフォーカス制御の際に、複数の光学系の複数のフォーカスレンズを一体的に同じ移動量だけ移動可能にする保持手段（保持部３００）を有する。
【０１３２】
各実施例のレンズ装置は、前記複数の光学系（結像光学系１１０〜１４０、４１０〜４４０）、および、制御手段（システムコントローラ９０）を有する。制御手段は、撮影条件情報に基づいて決定された、複数の光学系のうち被写界深度が最も浅い第一の光学系を介して得られた焦点信号に基づいて、複数の光学系のフォーカス制御を行う。この場合の制御手段は、レンズ装置に含まれる制御手段であり、撮像制御部５０と同様の機能を有する。
【０１３３】
（その他の実施例）
本発明は、上述の実施形態の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。
【０１３４】
各実施例によれば、互いに焦点距離の異なる複数の光学系の合焦点を効率良くかつ正確に検出可能な制御装置、撮像装置、撮像システム、レンズ装置、制御方法、プログラム、および、記憶媒体を提供することができる。
【０１３５】
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。
【０１３６】
以下の数値実施例１〜４は、第複眼光学系〜第四複眼光学系のそれぞれに対応する具体的数値データである。各数値実施例において、ｉは物体側から数えた面の番号を示す。ｒｉは第ｉ番目の光学面（第ｉ面）の曲率半径である。ｄｉは第ｉ面と第（ｉ＋１）面との軸上間隔である。ｎｄｉ、νｄｉはそれぞれｄ線に対する第ｉ番目の光学部材の材料の屈折率、アッベ数である。ｆは焦点距離、ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角である。間隔ｄが０とは前後の面が接合されていることを示す。
【０１３７】
また、非球面形状はＲを曲率半径とし、非球面係数Ｋ、Ａ３，Ａ４、Ａ５，Ａ６、Ａ７，Ａ８、Ａ９、Ａ１０、Ａ１１，Ａ１２を用いて次式で与えられるものとする。
【０１３８】
Ｘ＝（Ｈ２／Ｒ）／［１＋｛１−（１＋Ｋ）（Ｈ／Ｒ）２｝１／２］＋Ａ３・Ｈ３＋Ａ４・Ｈ４＋Ａ５・Ｈ５＋Ａ６・Ｈ６＋Ａ７・Ｈ７＋Ａ８・Ｈ８＋Ａ９・Ｈ９＋Ａ１０・Ｈ１０＋Ａ１１・Ｈ１１＋Ａ１２・Ｈ１２  …  （１８）
なお、各非球面係数における「ｅ±ＸＸ」は「×１０±ＸＸ」を意味している。
【０１３９】
表１は、条件式（１７）と数値実施例１〜４との関係を示している。焦点距離、Ｆナンバー、および、画角は、それぞれ、無限遠物体に焦点を合わせたときの値を表している。ＢＦは、最終レンズ面から像面までの距離を空気換算した値である。
【０１４０】
（数値実施例１）
ワイド個眼
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd       
1*        40.382    1.30   1.62041    60.3        
2*         2.411    2.67                          
3*         6.203    1.40   1.59240    68.3        
4*       -11.433    0.50                          
5*       -62.116    0.80   1.80518    25.4        
6*        15.255    0.10                          
7(絞り)    ∞       0.10                          
8*         6.018    1.20   1.64000    60.1        
9*       -12.756    3.48                          
10*         9.928    1.80   1.59240    68.3        
11*       -11.658    0.50                          
12*       -28.136    1.00   1.84666    23.8        
13*         8.934                                  
像面        ∞   
非球面データ
第1面
K =-8.61567e+001  A 4=-9.22230e-004  A 6= 4.19663e-005  
第2面
K =-9.30223e-001  A 4= 7.19408e-003  A 6= 6.36185e-004  
第3面
K = 3.54414e+000  A 4= 2.81499e-003  A 6= 2.34019e-004  
第4面
K =-3.53906e+000  A 4= 1.43935e-003  A 6= 1.07092e-004  
第5面
K = 3.15676e+000  A 4= 1.79932e-003  A 6=-9.65503e-004  
第6面
K = 4.96423e+001  A 4= 1.09416e-003  A 6=-7.97966e-004  
第8面
K =-3.06847e+000  A 4=-1.51330e-004  A 6= 3.84651e-004  
第9面
K = 9.75797e+000  A 4=-3.28928e-004  A 6= 5.50566e-004  
第10面
K =-1.10481e+001  A 4= 2.90917e-004  A 6= 5.26599e-004  
第11面
K = 1.72650e+001  A 4=-4.08824e-003  A 6= 9.11055e-004  
第12面
K =-7.35482e+001  A 4=-1.54275e-002  A 6= 3.85072e-004  
第13面
K = 7.43385e+000  A 4=-1.07701e-002  A 6= 4.92519e-004  
各種データ
焦点距離       5.20  
Fナンバー      2.88  
半画角        36.69  
像高           3.88  
レンズ全長    17.91  
BF             3.06  
入射瞳位置     3.15  
射出瞳位置    -4.86  
前側主点位置   4.94  
後側主点位置  -2.14  
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1     -4.19
2       3      6.99
3       5    -15.14
4       8      6.55
5      10      9.34
6      12     -7.91
ワイドミドル個眼
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd       
1*         6.194    1.30   1.62041    60.3        
2*         2.200    2.67                          
3*         6.346    1.40   1.59240    68.3        
4*       -26.449    0.50                          
5*       -41.518    0.80   1.80518    25.4        
6*        14.348    0.10                          
7(絞り)    ∞       0.10                          
8*         4.979    1.20   1.64000    60.1        
9*        -7.878    3.48                          
10*        -7.653    1.80   1.59240    68.3        
11*        -7.611    0.50                          
12*       -12.407    1.00   1.84666    23.8        
13*        52.342                                  
像面        ∞   
非球面データ
第1面
K =-5.86699e+000  A 4=-8.96118e-004  A 6= 1.23087e-006  
第2面
K =-1.11462e+000  A 4= 5.18382e-003  A 6= 7.47793e-004  
第3面
K = 2.23083e+000  A 4= 2.29189e-003  A 6= 9.11689e-005  
第4面
K = 3.98608e+001  A 4=-1.07969e-003  A 6=-1.03444e-004  
第5面
K =-2.66134e+001  A 4= 2.91291e-004  A 6=-5.80559e-004  
第6面
K = 3.25993e+001  A 4= 1.05064e-003  A 6=-3.89850e-004  
第8面
K =-3.31035e+000  A 4= 9.36039e-004  A 6= 4.48060e-005  
第9面
K = 1.62170e+000  A 4=-1.30807e-004  A 6= 1.97962e-004  
第10面
K =-1.84308e+001  A 4=-9.71624e-003  A 6= 5.68105e-004  
第11面
K =-2.88780e+001  A 4=-1.01570e-002  A 6= 1.38466e-004  
第12面
K =-9.00000e+001  A 4=-1.47730e-002  A 6=-1.20913e-005  
第13面
K =-5.42659e+001  A 4=-8.67083e-003  A 6= 3.90008e-004  
各種データ
焦点距離       7.50  
Fナンバー      2.88  
半画角        27.32  
像高           3.88  
レンズ全長    17.91  
BF             3.06  
入射瞳位置     4.05  
射出瞳位置    -4.94  
前側主点位置   4.52  
後側主点位置  -4.44  
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1     -6.28
2       3      8.78
3       5    -13.16
4       8      4.95
5      10    138.07
6      12    -11.76
テレミドル個眼
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd       
1*       -14.915    1.30   1.62041    60.3        
2*        69.090    2.67                          
3*         5.672    1.40   1.59240    68.3        
4*        -7.487    0.50                          
5*        -9.447    0.80   1.80518    25.4        
6*       -22.100    0.10                          
7(絞り)    ∞       0.10                          
8*         3.929    1.20   1.64000    60.1        
9*         2.484    3.48                          
10*         6.037    1.80   1.59240    68.3        
11*        21.097    0.50                          
12*        13.374    1.00   1.84666    23.8        
13*         6.940                                  
像面        ∞   
非球面データ
第1面
K = 3.23218e+000  A 4=-3.05400e-004  A 6= 4.53521e-005  
第2面
K =-9.00000e+001  A 4= 1.59130e-004  A 6= 5.15981e-005  
第3面
K =-1.64767e+000  A 4= 2.27739e-003  A 6=-6.09668e-006  
第4面
K =-7.51140e+000  A 4= 2.83658e-004  A 6= 7.41960e-005  
第5面
K = 8.77500e+000  A 4= 1.90647e-004  A 6= 7.09546e-004  
第6面
K = 7.06211e+000  A 4=-1.29880e-003  A 6= 6.54962e-004  
第8面
K =-7.69118e-001  A 4=-1.53255e-003  A 6=-1.23634e-004  
第9面
K =-9.82229e-001  A 4= 2.51720e-004  A 6=-1.95089e-004  
第10面
K =-4.39310e+000  A 4= 2.05043e-003  A 6=-1.72957e-005  
第11面
K = 3.04604e+001  A 4= 9.28199e-004  A 6=-1.81115e-004  
第12面
K = 5.49088e+000  A 4=-1.18023e-003  A 6= 3.43330e-005  
第13面
K = 2.34608e+000  A 4=-3.33103e-003  A 6= 1.61864e-004  
各種データ
焦点距離      10.50  
Fナンバー      2.88  
半画角        20.26  
像高           3.88  
レンズ全長    17.91  
BF             3.06  
入射瞳位置     4.64  
射出瞳位置    -5.12  
前側主点位置   1.66  
後側主点位置  -7.44  
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1    -19.66
2       3      5.67
3       5    -21.09
4       8    -15.62
5      10     13.67
6      12    -18.35
テレ個眼
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd       
1*        36.807    1.30   1.62041    60.3        
2*       -41.677    2.67                          
3*         8.270    1.40   1.59240    68.3        
4*        -7.910    0.50                          
5*        -9.885    0.80   1.80518    25.4        
6*       -54.358    0.10                          
7(絞り)    ∞       0.10                          
8*         5.124    1.20   1.64000    60.1        
9*         2.412    3.48                          
10*        10.272    1.80   1.59240    68.3        
11*        16.743    0.50                          
12*         9.281    1.00   1.84666    23.8        
13*        10.176                                  
像面        ∞   
非球面データ
第1面
K =-9.00000e+001  A 4= 3.25623e-005  A 6= 1.37046e-005  
第2面
K = 6.54916e+001  A 4= 9.61894e-004  A 6= 1.97095e-005  
第3面
K =-5.20341e-001  A 4= 2.82359e-003  A 6= 1.62204e-005  
第4面
K =-1.07451e+001  A 4= 1.35610e-003  A 6=-1.75272e-005  
第5面
K = 9.36306e+000  A 4= 3.65867e-003  A 6= 3.57432e-004  
第6面
K =-1.69149e+001  A 4= 1.12483e-003  A 6= 6.25155e-004  
第8面
K =-6.38373e-001  A 4=-3.54965e-003  A 6= 1.25622e-006  
第9面
K =-9.28207e-001  A 4=-1.83232e-003  A 6=-1.58220e-004  
第10面
K = 6.03894e-001  A 4= 1.13103e-003  A 6= 4.35985e-005  
第11面
K =-8.36796e+000  A 4= 9.48431e-004  A 6=-5.05453e-005  
第12面
K =-2.24043e+000  A 4=-9.07528e-004  A 6= 9.61281e-007  
第13面
K = 6.10242e+000  A 4=-2.60010e-003  A 6= 1.92825e-005  
各種データ
焦点距離      15.00  
Fナンバー      2.88  
半画角        14.48  
像高           3.88  
レンズ全長    17.91  
BF             3.06  
入射瞳位置     6.90  
射出瞳位置    -6.27  
前側主点位置  -2.20  
後側主点位置 -11.94  
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1     31.71
2       3      7.05
3       5    -15.13
4       8     -8.61
5      10     40.66
6      12     82.43
（数値実施例２）
ワイド個眼
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd       
1*       -42.834    1.30   1.72916    54.7        
2*         3.863    1.95                          
3*        10.061    1.40   1.59240    68.3        
4*      -254.805    0.97                          
5(絞り)    ∞       0.20                          
6*        60.619    0.80   1.80518    25.4        
7*        15.022    0.20                          
8*        12.585    1.20   1.64000    60.1        
9*        -6.869    1.35                          
10*         6.405    1.80   1.59240    68.3        
11*        -9.227    1.28                          
12*        42.308    1.00   1.84666    23.8        
13*         4.861                                  
像面        ∞   
非球面データ
第1面
K =-9.00000e+001  A 4= 1.68209e-003  A 6= 2.18378e-005  
第2面
K = 1.56201e+000  A 4= 2.31919e-004  A 6= 2.49857e-005  
第3面
K = 1.56344e+001  A 4=-2.30989e-003  A 6=-3.90307e-004  
第4面
K =-9.00000e+001  A 4= 8.76797e-004  A 6=-3.09096e-004  
第6面
K =-9.00000e+001  A 4= 7.22417e-004  A 6= 1.69814e-004  
第7面
K =-5.28938e+001  A 4= 3.20245e-003  A 6= 2.63310e-004  
第8面
K =-3.31531e+001  A 4= 3.32480e-003  A 6=-1.76152e-005  
第9面
K =-1.14135e+000  A 4=-8.15775e-004  A 6= 3.19305e-006  
第10面
K =-8.67401e+000  A 4= 2.26418e-003  A 6=-3.63267e-004  
第11面
K = 2.68548e+000  A 4=-2.16758e-003  A 6=-4.66522e-005  
第12面
K = 9.00000e+001  A 4=-8.67976e-003  A 6= 6.91067e-004  
第13面
K =-5.35623e+000  A 4= 9.73749e-004  A 6= 7.24657e-004  
各種データ
焦点距離       5.20  
Fナンバー      2.88  
半画角        36.69  
像高           3.88  
レンズ全長    18.00  
BF             4.55  
入射瞳位置     2.89  
射出瞳位置    -4.03  
前側主点位置   4.94  
後側主点位置  -0.65  
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1     -4.80
2       3     16.37
3       6    -25.00
4       8      7.11
5      10      6.67
6      12     -6.57
ワイドミドル個眼
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd       
1*         7.207    1.30   1.72916    54.7        
2*         4.000    1.95                          
3*         7.876    1.40   1.59240    68.3        
4*         4.755    0.97                          
5(絞り)    ∞       0.20                          
6*        11.962    0.80   1.80518    25.4        
7*         5.782    0.20                          
8*         7.462    1.20   1.64000    60.1        
9*        -5.083    1.35                          
10*         4.011    1.80   1.59240    68.3        
11*         7.357    1.28                          
12*        12.505    1.00   1.84666    23.8        
13*         5.927                                  
像面        ∞   
非球面データ
第1面
K =-4.55173e+000  A 4= 1.04524e-003  A 6= 5.22673e-005  
第2面
K = 1.07655e+000  A 4=-2.68944e-003  A 6= 1.76360e-004  
第3面
K =-5.98889e+000  A 4=-7.72514e-003  A 6= 4.93606e-004  
第4面
K =-6.75596e+000  A 4=-4.98007e-003  A 6= 5.07961e-004  
第6面
K =-7.89069e+001  A 4=-2.69850e-003  A 6= 3.52609e-004  
第7面
K =-2.27576e+001  A 4= 1.42455e-003  A 6=-1.01831e-005  
第8面
K =-3.33768e+001  A 4= 4.50455e-003  A 6=-2.18686e-004  
第9面
K =-2.68795e-002  A 4=-2.95824e-004  A 6= 1.05748e-004  
第10面
K =-2.20833e+000  A 4= 3.37019e-003  A 6= 3.11853e-005  
第11面
K = 1.71227e+000  A 4=-4.49146e-005  A 6= 1.17908e-004  
第12面
K = 5.70869e-001  A 4=-3.54385e-003  A 6= 2.46582e-004  
第13面
K =-1.78719e+000  A 4=-7.83362e-004  A 6= 3.59345e-004  
各種データ
焦点距離       7.50  
Fナンバー      2.88  
半画角        27.32  
像高           3.88  
レンズ全長    18.00  
BF             4.55  
入射瞳位置     4.41  
射出瞳位置    -4.23  
前側主点位置   5.51  
後側主点位置  -2.95  
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1    -14.87
2       3    -24.32
3       6    -14.75
4       8      4.91
5      10     12.41
6      12    -14.31
テレミドル個眼
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd       
1*       -15.000    1.30   1.72916    54.7        
2*        17.960    1.95                          
3*         6.796    1.40   1.59240    68.3        
4*        -7.146    0.97                          
5(絞り)    ∞       0.20                          
6*       -14.236    0.80   1.80518    25.4        
7*       -98.169    0.20                          
8*         5.334    1.20   1.64000    60.1        
9*         4.199    1.35                          
10*         5.372    1.80   1.59240    68.3        
11*         9.899    1.28                          
12*         5.128    1.00   1.84666    23.8        
13*         3.875                                  
像面        ∞   
非球面データ
第1面
K = 8.00699e+000  A 4=-1.47327e-003  A 6= 7.30169e-005  
第2面
K =-3.65224e+001  A 4=-5.44314e-004  A 6= 5.29084e-005  
第3面
K =-3.27830e+000  A 4= 9.82143e-004  A 6= 1.93818e-005  
第4面
K =-1.26439e+000  A 4= 1.25692e-003  A 6=-7.42342e-006  
第6面
K =-5.37243e+000  A 4= 1.00930e-003  A 6= 8.59265e-005  
第7面
K =-9.00000e+001  A 4= 2.44487e-003  A 6= 1.02366e-004  
第8面
K =-5.01056e+000  A 4= 8.62296e-003  A 6= 6.49491e-005  
第9面
K = 6.14970e-001  A 4= 2.64291e-003  A 6= 4.35217e-004  
第10面
K = 7.18277e-001  A 4= 3.35315e-003  A 6=-1.54486e-004  
第11面
K = 1.51189e+000  A 4= 5.61145e-003  A 6=-1.70734e-004  
第12面
K = 9.04194e-001  A 4=-6.62979e-003  A 6=-1.55750e-004  
第13面
K =-6.57254e-003  A 4=-9.21593e-003  A 6= 2.82444e-005  
各種データ
焦点距離      10.50  
Fナンバー      2.88  
半画角        20.26  
像高           3.88  
レンズ全長    18.00  
BF             4.55  
入射瞳位置     3.62  
射出瞳位置    -4.01  
前側主点位置   1.25  
後側主点位置  -5.95  
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1    -11.03
2       3      6.11
3       6    -20.77
4       8    -52.55
5      10     17.27
6      12    -29.54
テレ個眼
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd       
1*        33.245    1.30   1.72916    54.7        
2*       144.445    1.95                          
3*        12.849    1.40   1.59240    68.3        
4*        -9.797    0.97                          
5(絞り)    ∞       0.20                          
6*       -13.239    0.80   1.80518    25.4        
7*        60.932    0.20                          
8*         5.788    1.20   1.64000    60.1        
9*         4.534    1.35                          
10*         5.805    1.80   1.59240    68.3        
11*         4.659    1.28                          
12*         5.752    1.00   1.84666    23.8        
13*         6.534                                  
像面        ∞   
非球面データ
第1面
K =-8.19456e+001  A 4=-5.31853e-004  A 6=-7.42778e-006  
第2面
K =-9.00000e+001  A 4= 9.14133e-005  A 6= 1.43749e-005  
第3面
K =-1.08476e+001  A 4= 1.16459e-003  A 6=-1.83197e-005  
第4面
K = 9.72251e-001  A 4= 1.35326e-004  A 6= 7.81170e-006  
第6面
K =-6.39115e+001  A 4= 2.15637e-003  A 6= 1.05300e-005  
第7面
K =-9.00000e+001  A 4= 4.80467e-003  A 6= 7.24665e-005  
第8面
K =-1.02518e+001  A 4= 6.60769e-003  A 6= 1.61089e-004  
第9面
K = 1.25753e+000  A 4=-2.95145e-005  A 6= 3.76702e-004  
第10面
K =-1.25455e+000  A 4=-1.16553e-003  A 6= 2.81324e-005  
第11面
K =-4.99122e+000  A 4= 1.63656e-003  A 6=-1.60913e-004  
第12面
K =-5.81002e-001  A 4=-3.88415e-003  A 6= 1.65437e-004  
第13面
K = 1.22656e+000  A 4=-4.86561e-003  A 6= 1.16617e-004  
各種データ
焦点距離      15.00  
Fナンバー      2.88  
半画角        14.48  
像高           3.88  
レンズ全長    18.00  
BF             4.55  
入射瞳位置     5.25  
射出瞳位置    -4.71  
前側主点位置  -4.04  
後側主点位置 -10.45  
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1     58.93
2       3      9.60
3       6    -13.44
4       8    -52.19
5      10    -95.85
6      12     35.77
（数値実施例３）
ワイド個眼
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd       
1*      -278.039    1.15   1.69680    55.5        
2*         6.000    2.75                          
3*       -13.838    1.55   1.59240    68.3        
4*        -4.335    0.50                          
5*         5.392    0.80   1.80518    25.4        
6*         3.393    0.43                          
7(絞り)    ∞       1.56                          
8*       -20.462    1.20   1.64000    60.1        
9*        -3.385    0.59                          
10*        11.995    1.65   1.59240    68.3        
11*       -11.271    1.37                          
12*        -9.279    1.00   1.84666    23.8        
13*         9.946                                  
像面        ∞   
非球面データ
第1面
K =-1.51839e+001  A 4= 6.01752e-004  A 6= 2.86999e-005  
第2面
K = 1.96510e+000  A 4=-3.86322e-004  A 6=-1.66133e-005  
第3面
K = 2.27610e+001  A 4=-8.92074e-004  A 6=-6.83728e-004  
第4面
K =-7.29708e+000  A 4=-6.23057e-003  A 6=-1.69117e-004  
第5面
K =-9.67598e-001  A 4=-7.68250e-003  A 6=-2.57460e-004  
第6面
K =-4.96656e+000  A 4= 7.15623e-004  A 6= 8.72707e-006  
第8面
K =-6.04476e-001  A 4=-1.54465e-003  A 6= 2.57992e-004  
第9面
K =-1.00603e+000  A 4=-2.23851e-003  A 6=-9.07492e-005  
第10面
K =-3.55816e+001  A 4= 7.39878e-005  A 6=-4.05799e-004  
第11面
K = 3.15494e+000  A 4=-5.45664e-003  A 6= 4.27810e-005  
第12面
K =-1.09737e+001  A 4=-4.17651e-003  A 6= 3.03530e-004  
第13面
K =-1.89271e+001  A 4= 3.28962e-003  A 6= 1.01426e-004  
各種データ
焦点距離       5.20  
Fナンバー      2.88  
半画角        36.69  
像高           3.88  
レンズ全長    18.00  
BF             3.45  
入射瞳位置     3.90  
射出瞳位置    -4.05  
前側主点位置   5.49  
後側主点位置  -1.75  
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1     -8.41
2       3     10.05
3       5    -13.83
4       8      6.17
5      10     10.07
6      12     -5.54
ワイドミドル個眼
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd       
1*       246.153    1.15   1.69680    55.5        
2*         6.000    2.75                          
3*        27.183    1.55   1.59240    68.3        
4*        -4.038    0.50                          
5*         5.849    0.80   1.80518    25.4        
6*         3.626    0.43                          
7(絞り)    ∞       1.56                          
8*       -30.741    1.20   1.64000    60.1        
9*        -6.722    0.59                          
10*         5.066    1.65   1.59240    68.3        
11*         6.280    1.37                          
12*        18.583    1.00   1.84666    23.8        
13*         6.571  (可変)                          
像面        ∞   
非球面データ
第1面
K = 9.00000e+001  A 4=-8.39451e-004  A 6= 2.35285e-005  
第2面
K =-5.34082e+000  A 4= 4.03329e-003  A 6=-1.66191e-005  
第3面
K = 6.33715e+001  A 4= 2.67153e-003  A 6=-1.61664e-004  
第4面
K =-5.22262e+000  A 4=-1.37728e-003  A 6= 2.77794e-005  
第5面
K =-2.62749e+000  A 4=-9.55365e-003  A 6= 2.40785e-004  
第6面
K =-5.84224e+000  A 4=-6.94200e-003  A 6= 1.86444e-004  
第8面
K = 9.00000e+001  A 4= 8.35122e-003  A 6= 1.58826e-004  
第9面
K =-1.03311e+001  A 4= 3.42515e-003  A 6= 6.46597e-004  
第10面
K =-3.10477e+000  A 4= 3.57728e-003  A 6= 1.57487e-004  
第11面
K =-3.74031e+000  A 4=-8.18470e-004  A 6= 4.37137e-004  
第12面
K =-9.00000e+001  A 4=-7.97372e-003  A 6= 3.60044e-004  
第13面
K =-1.19739e+001  A 4=-3.83591e-003  A 6= 4.12780e-004  
各種データ
焦点距離       7.50  
Fナンバー      2.88  
半画角        27.32  
像高           3.88  
レンズ全長    18.00  
BF             3.45  
入射瞳位置     4.17  
射出瞳位置    -3.91  
前側主点位置   4.03  
後側主点位置  -4.05  
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1     -8.84
2       3      6.05
3       5    -14.11
4       8     13.19
5      10     29.38
6      12    -12.48
テレミドル個眼
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd       
1*        42.658    1.15   1.69680    55.5        
2*         8.092    2.75                          
3*         3.713    1.55   1.59240    68.3        
4*       -32.881    0.50                          
5*         5.257    0.80   1.80518    25.4        
6*         3.116    0.43                          
7(絞り)    ∞       1.56                          
8*        -5.288    1.20   1.64000    60.1        
9*        -4.931    0.59                          
10*         5.092    1.65   1.59240    68.3        
11*         5.827    1.37                          
12*        11.995    1.00   1.84666    23.8        
13*         7.874                                  
像面        ∞   
非球面データ
第1面
K =-2.66383e+001  A 4=-2.18872e-003  A 6= 6.31429e-005  
第2面
K = 2.08397e+000  A 4=-3.26063e-003  A 6= 2.84905e-005  
第3面
K = 1.10583e-001  A 4= 2.75665e-004  A 6=-1.47214e-005  
第4面
K =-6.74747e+001  A 4= 3.16266e-003  A 6=-8.64586e-005  
第5面
K =-1.66566e+000  A 4=-3.71526e-003  A 6= 1.34066e-004  
第6面
K = 5.41702e-001  A 4=-9.62595e-003  A 6= 1.70734e-004  
第8面
K = 3.16668e+000  A 4= 4.62242e-003  A 6= 1.81580e-004  
第9面
K = 1.69035e+000  A 4= 5.27071e-003  A 6= 1.69765e-004  
第10面
K = 1.13673e+000  A 4= 3.22950e-006  A 6= 2.93792e-005  
第11面
K = 2.99335e+000  A 4=-2.40678e-003  A 6= 7.59485e-005  
第12面
K =-9.39873e+000  A 4=-2.70967e-003  A 6= 5.48169e-005  
第13面
K =-8.61644e+000  A 4=-1.90799e-003  A 6= 9.68595e-005  
各種データ
焦点距離      10.50  
Fナンバー      2.88  
半画角        20.26  
像高           3.88  
レンズ全長    18.00  
BF             3.45  
入射瞳位置     5.41  
射出瞳位置    -4.58  
前側主点位置   2.18  
後側主点位置  -7.05  
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1    -14.53
2       3      5.72
3       5    -11.40
4       8     49.39
5      10     37.12
6      12    -30.46
テレ個眼
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd       
1*         8.009    1.15   1.69680    55.5        
2*         7.508    2.75                          
3*         3.702    1.55   1.59240    68.3        
4*        88.710    0.50                          
5*         7.031    0.80   1.80518    25.4        
6*         3.311    0.43                          
7(絞り)    ∞       1.56                          
8*        -9.083    1.20   1.64000    60.1        
9*        25.053    0.59                          
10*         7.503    1.65   1.59240    68.3        
11*        15.709    1.37                          
12*         5.989    1.00   1.84666    23.8        
13*         7.775                                  
像面        ∞   
非球面データ
第1面
K = 5.90804e-001  A 4=-3.95356e-004  A 6=-1.87359e-005  
第2面
K = 9.02179e-001  A 4=-6.68247e-004  A 6=-4.35238e-005  
第3面
K = 7.86019e-002  A 4= 1.00348e-004  A 6= 5.36889e-006  
第4面
K = 9.00000e+001  A 4= 2.36995e-003  A 6=-5.00552e-005  
第5面
K =-5.90637e+000  A 4=-5.74098e-004  A 6= 1.24577e-004  
第6面
K = 7.11639e-001  A 4=-6.13172e-003  A 6= 2.01076e-004  
第8面
K = 9.12926e+000  A 4= 5.29083e-003  A 6=-8.33091e-004  
第9面
K = 9.00002e+001  A 4= 6.28003e-003  A 6=-7.33225e-004  
第10面
K = 1.72371e+000  A 4=-2.97948e-004  A 6=-2.54947e-006  
第11面
K =-6.66245e+001  A 4=-1.60347e-003  A 6= 1.06542e-004  
第12面
K =-3.71090e+000  A 4=-1.38172e-003  A 6= 1.02692e-004  
第13面
K = 1.93714e+000  A 4=-3.41454e-003  A 6= 1.05240e-004  
各種データ
焦点距離      15.00  
Fナンバー      2.88  
半画角        14.48  
像高           3.88  
レンズ全長    18.00  
BF             3.45  
入射瞳位置     8.15  
射出瞳位置    -6.16  
前側主点位置  -0.26  
後側主点位置 -11.55  
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1  -2975.24
2       3      6.48
3       5     -8.60
4       8    -10.28
5      10     22.56
6      12     24.50
（数値実施例４）
ワイド個眼
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd       
1*         9.963    1.30   1.62041    60.3        
2*         2.063    3.16                          
3*         5.403    1.40   1.59240    68.3        
4*       -11.150    0.60                          
5*       -43.751    0.80   1.80518    25.4        
6*        15.608    0.10                          
7(絞り)    ∞       0.10                          
8*         4.764    1.20   1.64000    60.1        
9*       -66.999    2.94                          
10*        14.404    1.80   1.59240    68.3        
11*        -9.500    0.50                          
12*       -17.138    1.00   1.84666    23.8        
13*        11.853                                  
像面        ∞   
非球面データ
第1面
K =-2.47869e+001  A 4=-2.02166e-003  A 6= 5.43003e-005  
第2面
K =-1.79551e+000  A 4= 1.25374e-002  A 6=-4.89811e-005  
第3面
K = 2.24981e+000  A 4= 2.67772e-003  A 6= 1.71832e-004  
第4面
K =-2.15785e+001  A 4= 1.38585e-003  A 6=-4.29296e-005  
第5面
K =-7.77189e+000  A 4= 2.90232e-003  A 6=-1.23226e-003  
第6面
K = 5.52064e+001  A 4= 2.30902e-003  A 6=-9.38603e-004  
第8面
K = 6.43691e-001  A 4= 1.22013e-003  A 6= 3.62473e-004  
第9面
K =-6.95418e+001  A 4= 3.79577e-003  A 6= 8.00925e-004  
第10面
K =-9.00000e+001  A 4= 5.32715e-003  A 6= 4.14940e-004  
第11面
K = 1.36769e+001  A 4=-2.97992e-003  A 6= 1.43850e-003  
第12面
K =-9.00000e+001  A 4=-2.16468e-002  A 6= 4.36176e-004  
第13面
K = 1.40560e+001  A 4=-1.25552e-002  A 6= 5.78256e-004  
各種データ
焦点距離       5.20  
Fナンバー      2.88  
半画角        36.69  
像高           3.88  
レンズ全長    17.77  
BF             2.87  
入射瞳位置     3.58  
射出瞳位置    -4.59  
前側主点位置   5.15  
後側主点位置  -2.33  
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1     -4.47
2       3      6.34
3       5    -14.20
4       8      6.99
5      10      9.94
6      12     -8.15
テレ個眼
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd       
1*        32.268    1.30   1.62041    60.3        
2*       -51.647    3.16                          
3*         5.700    1.40   1.59240    68.3        
4*       -12.800    0.60                          
5*        -9.999    0.80   1.80518    25.4        
6*       191.283    0.10                          
7(絞り)    ∞       0.10                          
8*         5.214    1.20   1.64000    60.1        
9*         2.487    2.94                          
10*        18.649    1.80   1.59240    68.3        
11*        26.555    0.50                          
12*         8.399    1.00   1.84666    23.8        
13*        11.838                                  
像面        ∞   
非球面データ
第1面
K =-1.92634e+001  A 4=-2.82433e-004  A 6= 3.81416e-006  
第2面
K = 9.00000e+001  A 4= 3.23423e-004  A 6= 2.68125e-006  
第3面
K =-8.60800e-001  A 4= 2.63313e-003  A 6= 4.15438e-005  
第4面
K =-2.86471e+001  A 4= 8.10119e-004  A 6= 2.03306e-006  
第5面
K = 9.11794e+000  A 4= 5.04006e-003  A 6= 2.54023e-004  
第6面
K = 7.38599e+001  A 4= 2.81749e-003  A 6= 5.63571e-004  
第8面
K =-8.57667e-001  A 4=-3.65406e-003  A 6=-4.84007e-004  
第9面
K =-2.26017e-001  A 4=-3.68837e-003  A 6=-1.37027e-003  
第10面
K = 1.65894e+001  A 4= 2.55538e-003  A 6= 1.45887e-005  
第11面
K = 9.21247e+000  A 4= 2.90663e-004  A 6=-7.09973e-006  
第12面
K =-7.20764e+000  A 4=-1.10889e-003  A 6=-5.90829e-005  
第13面
K = 8.94495e+000  A 4=-3.28402e-003  A 6=-4.17715e-005  
焦点距離      15.00  
Fナンバー      2.88  
半画角        14.48  
像高           3.88  
レンズ全長    17.77  
BF             2.87  
入射瞳位置     8.12  
射出瞳位置    -6.28  
前側主点位置  -1.49  
後側主点位置 -12.13  
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1     32.20
2       3      6.85
3       5    -11.78
4       8     -8.97
5      10     97.49
6      12     30.14
【０１４１】
【表１】
0006478568.tif 000014
【符号の説明】
【０１４２】
３１  ＡＦ信号処理部（焦点検出手段）
３３  位相差用ＡＦ信号処理部（焦点検出手段）
５０  撮像制御部（制御手段）
５１  結像光学系選定部（決定手段）
６１  情報取得部（取得手段）
【図１】
0006478568.tif 000016
【図２】
0006478568.tif 000017
【図３】
0006478568.tif 000018
【図４】
0006478568.tif 000019
【図５】
0006478568.tif 000020
【図６】
0006478568.tif 000021
【図７】
0006478568.tif 000022
【図８】
0006478568.tif 000023
【図９】
0006478568.tif 000024
【図１０】
0006478568.tif 000025
【図１１】
0006478568.tif 000026
【図１２】
0006478568.tif 000027
【図１３】
0006478568.tif 000028
【図１４】
0006478568.tif 000029
【図１５】
0006478568.tif 000030
【図１６】
0006478568.tif 000031
【図１７】
0006478568.tif 000032
【図１８】
0006478568.tif 000033
【図１９】
0006478568.tif 000034
【図２０】
0006478568.tif 000035
【図２１】
0006478568.tif 000036
【図２２】
0006478568.tif 000037
【図２３】
0006478568.tif 000038
【図２４】
0006478568.tif 000039
【図２５】
0006478568.tif 000040
【図２６】
0006478568.tif 000041