特開 2024-171847 制御装置、光学装置及び撮像装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024171847

(43)【公開日】2024-12-12

(54)【発明の名称】制御装置、光学装置及び撮像装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 7/02 20210101AFI20241205BHJP

   G02B 7/08 20210101ALI20241205BHJP

   G03B 5/08 20210101ALI20241205BHJP

   G03B 17/18 20210101ALI20241205BHJP

   G03B 17/20 20210101ALI20241205BHJP

   H04N 23/63 20230101ALI20241205BHJP

   H04N 23/611 20230101ALI20241205BHJP

   H04N 23/55 20230101ALI20241205BHJP

【ＦＩ】

G02B7/02 C

G02B7/08 B

G03B5/08

G03B17/18

G03B17/20

H04N23/63 100

H04N23/63 300

H04N23/611

H04N23/55

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023089101

(22)【出願日】2023-05-30

(71)【出願人】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100094112

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 讓

(74)【代理人】

【識別番号】100101498

【弁理士】

【氏名又は名称】越智 隆夫

(74)【代理人】

【識別番号】100106183

【弁理士】

【氏名又は名称】吉澤 弘司

(74)【代理人】

【識別番号】100136799

【弁理士】

【氏名又は名称】本田 亜希

(72)【発明者】

【氏名】加藤 雄一郎

(72)【発明者】

【氏名】水島 正康

(72)【発明者】

【氏名】長野 敏宗

(72)【発明者】

【氏名】松本 徹

(72)【発明者】

【氏名】守吉 信乃

(72)【発明者】

【氏名】大坂 浩樹

(72)【発明者】

【氏名】佐治 義紀

(72)【発明者】

【氏名】平澤 隆弥

【テーマコード（参考）】

2H044

2H102

5C122

【Ｆターム（参考）】

2H044AC03

2H044DA01

2H044DA02

2H044DB02

2H044DB03

2H044DE04

2H044DE06

2H044DE08

2H102AA33

2H102BB06

2H102BB08

2H102BB22

2H102CA03

2H102CA32

5C122EA42

5C122FB02

5C122FB23

5C122FH11

5C122FH14

5C122FK28

5C122FK37

5C122FK40

5C122FK41

5C122FL08

5C122HB05

(57)【要約】

【課題】所望のティルト効果、合焦範囲（ボケ範囲）を設定できる制御装置、光学装置及び撮像装置を提供する。
【解決手段】複数の光学部材を有し、被写体を撮像部５８へ結像させるレンズ鏡筒１０１と、レンズ鏡筒１０１により形成された像を撮る撮像部５８と、第６レンズ群６、第８レンズ群８のうちの少なくとも１つのレンズ、あるいは撮像部５８を駆動して回転被写体面２０５を傾けるＴＳ駆動部２５と、第２レンズ群２を駆動して合焦位置を変化させるフォーカス駆動部１３Ａと、被写体の特徴点を認識するカメラＣＰＵ５０とを有するカメラシステム１００において、ＴＳ駆動部２５もしくはＴＳ駆動部２５とフォーカス駆動部１３Ａとにより、特徴点から定義される軸の回りに回転被写体面２０５が回転可能であることを特徴とする。
【選択図】 図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の光学部材を有し、被写体を撮像素子へ結像させる光学装置と、
前記光学装置により形成された像を撮る撮像部と、
前記複数の光学部材のうちの少なくとも１つの前記光学部材、あるいは前記撮像部を駆動してピント面を傾けるティルト駆動部と、
前記複数の光学部材のうちの他の光学部材を駆動して合焦位置を変化させるフォーカス駆動部と、
前記被写体の特徴点を認識する被写体認識部とを有する撮像装置において、
前記ティルト駆動部もしくは前記ティルト駆動部と前記フォーカス駆動部とにより、前記特徴点から定義される軸の回りに前記ピント面が回転可能であることを特徴とする撮像装置。

【請求項2】

複数の前記軸が定義され、少なくとも１つの前記軸が選択可能であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。

【請求項3】

前記軸が選択されたことを報知する報知部を有することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。

【請求項4】

前記報知部は、撮影する画像を表示する表示部であり、
少なくとも１つの前記軸を前記表示部に表示することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。

【請求項5】

前記表示部はタッチパネルであり、タッチ操作により少なくとも１つの前記軸が選択可能であることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。

【請求項6】

前記タッチ操作により選択された前記軸の回りに前記ピント面を回転させることができることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。

【請求項7】

前記特徴点を空間位置として取得する取得部を有することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。

【請求項8】

前記軸は、前記空間位置の重力方向である第１の線、あるいは２つの空間位置を結ぶ線である第２の線、あるいは前記被写体の最も近距離の空間位置と最も遠距離の空間位置とを結ぶ第３の線、もしくは単位時間に移動した空間位置を結ぶ第４の線、であることを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。

【請求項9】

前記空間位置は、少なくとも１つの前記被写体の目又は顔又は形状の何れか１つによって定義されることを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。

【請求項10】

前記被写体の位置を記憶する被写体記憶部を有し、
前記被写体認識部は、前記被写体記憶部に記憶された前記被写体の特徴点を認識することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。

【請求項11】

前記光学装置は、前記撮像部に対して着脱可能に装着されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。

【請求項12】

複数の光学部材と、
前記複数の光学部材のうちの少なくとも１つの前記光学部材を駆動してピント面を傾けるティルト駆動部と、
前記複数の光学部材のうちの他の光学部材を駆動して合焦位置を変化させるフォーカス駆動部と、を有する光学装置において、
被写体の特徴点から定義される軸の回りに前記ピント面を回転させる情報に基づいて、前記ティルト駆動部もしくは前記ティルト駆動部と前記フォーカス駆動部とが制御されることを特徴とする光学装置。

【請求項13】

被写体の特徴点を認識できる被写体認識部と、
前記特徴点から定義される軸の回りにピント面を回転させるピント面回転機構とを有し、
前記ピント面を回転させることにより合焦範囲が調整可能であることを特徴とする制御装置。

【請求項14】

前記被写体の前記特徴点から定義される軸を表示する表示部を備えることを特徴とする請求項１３に記載の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、制御装置、光学装置及び撮像装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、一眼レフカメラ等の撮像装置においては、さまざまな用途に応じた撮像が求められている。その１つに、撮像光学系の光軸に対して傾いた物体面に対して全面的に良好にピントを合わせるようにピント面を傾ける、いわゆるティルト効果を有する撮像光学系が要望されている。

【0003】

特許文献１には、チルト効果を発生させるレンズ部とシフト効果を発生させるレンズ部とを備え、二つのレンズ部を光軸方向に対して垂直方向に駆動させることで、チルト効果とシフト効果を得られる光学系が開示されている。特許文献２には、合焦領域が被写体となるように、焦点調節部およびティルト駆動部によって光学レンズが調整可能なカメラシステムが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１９－０９０９５２号公報

【特許文献2】特開２０１９－７９９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に開示された光学系、特許文献２に開示されたカメラシステムでは、合焦したい被写体に対し所望のティルト効果、所望の合焦範囲を設定する機能がないので、所望の撮像を得ることが困難である。

【0006】

本発明では、所望のティルト効果、合焦範囲（ボケ範囲）を設定できる制御装置、光学装置及び撮像装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、本発明は、複数の光学部材を有し、被写体を撮像素子へ結像させる光学装置と、前記光学装置により形成された像を撮る撮像部と、前記複数の光学部材のうちの少なくとも１つの前記光学部材、あるいは前記撮像部を駆動してピント面を傾けるティルト駆動部と、前記複数の光学部材のうちの他の光学部材を駆動して合焦位置を変化させるフォーカス駆動部と、前記被写体の特徴点を認識する被写体認識部とを有する撮像装置において、前記ティルト駆動部もしくは前記ティルト駆動部と前記フォーカス駆動部とにより、前記特徴点から定義される軸回りにピント面が回転可能であることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、所望のティルト効果、合焦範囲（ボケ範囲）を設定できる制御装置、光学装置及び撮像装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施形態のカメラシステム１００の断面図である。

【図2】実施形態のカメラシステム１００の模式図である。

【図3】（Ａ）通常のピントが合う範囲を示す図である。（Ｂ）シャインプルーフの原理を示す図である。（Ｃ）実施形態において、シャインプルーフの原理が適用されたことを示す図である。

【図4】撮影時にティルト効果を用いた場合の表示部６０の模式図である。

【図5】カメラシステム１００を原点とした空間上における被写体面２０２ｃの斜視図である。

【図6】被写体面２０２ｃを示す模式図である。

【図7】被写体面２０２ｃと回転被写体面２０５を示す模式図である。

【図8】被写体が鉄道である場合の表示部６０の模式図である。

【図9】被写体が人物である場合の表示部６０の模式図である。

【図10】撮影モード３０１の例示的な一覧表である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に、本発明の好ましい実施形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の実施形態のカメラシステム１００（撮像装置）を構成するレンズ鏡筒１０１（光学装置）及びカメラ本体１０２の断面図である。本実施形態のレンズ鏡筒１０１は、図１に示されるようにカメラ本体１０２の撮像部５８（撮像素子）に対して着脱可能に装着される構成であるが、カメラ本体１０２とレンズ鏡筒１０１が一体の構成としてもよい。なお、図面において、レンズ鏡筒１０１における光軸ＯＡに沿った方向をＸ軸方向、ピッチ方向をＹ軸方向、ヨー方向をＺ軸方向と定める。

【0011】

カメラ本体１０２は、レンズ鏡筒１０１により形成された像を撮る撮像部５８を有している。レンズ鏡筒１０１を通して結像した像を、カメラＣＰＵ５０により不図示のシャッターを制御することで、任意の時間だけ撮像部５８に露光し、撮影することができる。また、撮影画像の表示やカメラシステム１００の各種設定の変更が可能なタッチパネル機能を有するタッチパネルとしての表示部６０（報知部）、覗き込むことで撮影画像の確認や視線入力が可能なファインダー７０を有する。

【0012】

レンズ鏡筒１０１は、第１レンズ群１、第２レンズ群２（他の光学部材）、第３レンズ群３、第４レンズ群４、第５レンズ群５、第６レンズ群６（光学部材）、第７レンズ群７、第８レンズ群８（光学部材）、第９レンズ群９、第１０レンズ群１０を有する。これらの各群レンズからなる光学系は、光軸ＯＡを有する。各群レンズの光軸ＯＡ方向の位置関係を変化させることで、光学系の焦点距離が変化する。また、レンズ鏡筒１０１は、レンズＣＰＵ３０によりその光学系の開口径を変化させる絞り機構１４を有する。レンズ鏡筒１０１は、各群レンズを通った被写体の像を撮像部５８へ結像させる。

【0013】

各群レンズは、カムフォロアを有する鏡筒により保持されており、カムフォロアは、案内筒１５の光軸ＯＡに平行な直進溝とカム筒１６の光軸ＯＡに傾きを持った溝に係合している。カム筒１６は、ズーム操作環２０に係合されており、ズーム操作環２０が回転するとカム筒１６が回転するので、ズーム操作環２０を回転させることで焦点距離を変化させることができる。また、ズーム操作環２０の回転量を検出する不図示のズーム位置検出手段（ズーム操作環回転検出部２０Ａ）によって、光学系の焦点距離が検出可能である。

【0014】

第２レンズ群２は、光軸ＯＡ方向に駆動させることでピント調節が可能なフォーカス群となっている。フォーカスユニット１３は、光軸ＯＡ方向に案内する不図示のガイドバーと、第２レンズ群２を駆動するフォーカス駆動部１３Ａ（振動アクチュエータ）と、第２レンズ群２の移動距離を検出する不図示のフォーカス位置検出部によって構成されている。フォーカスユニット１３は、レンズＣＰＵ３０によって駆動制御される。

【0015】

第６レンズ群６と第８レンズ群８の各々を、又は少なくとも１つを光軸ＯＡと直交する方向に駆動させることで、撮像面に対してピント面を傾けるティルト効果や撮影範囲（画角）を移動させるシフト効果が得られる。すなわち、第６レンズ群６と第８レンズ群８の各々は、光軸ＯＡに直交する方向に移動可能に構成されたシフト用光学部材である。具体的には、第６レンズ群６と第８レンズ群８が共に正の屈折力を持つ、もしくは、負の屈折力を持つ場合、光軸ＯＡと直交する方向において、第６レンズ群６と第８レンズ群８のそれぞれを反対方向に動かすとティルト効果を得ることができる。第６レンズ群６と第８レンズ群８のそれぞれを同じ方向に動かすとシフト効果を得ることができる。第６レンズ群６と第８レンズ群８が正、負異なる屈折力を持つ場合には、第６レンズ群６と第８レンズ群８を反対方向に動かすとシフト効果を、同じ方向に動かカスとティルト効果を得ることができる。光軸ＯＡに直交する方向に移動可能に保持する保持手段、駆動手段、及び移動距離を検出する不図示のシフト位置検出部によって第１シフトユニット１１が構成され、第６レンズ群６が駆動される。また、同様に第２シフトユニット１２が構成され、第８レンズ群８が駆動される。このとき、第１シフトユニット１１、第２シフトユニット１２はレンズＣＰＵ３０により駆動制御される。

【0016】

本実施形態の駆動手段は、ステッピングモータを駆動源としている。ただし、第６レンズ群６と第８レンズ群８を駆動できるアクチュエータであれば、例えばボイスコイルモータ（ＶＣＭ）であっても構わず、それを限定するものではない。ここで、光学系によってはいわゆるレンズを倒す（回転させる）ことでティルト効果を得ることもできるが、本実施形態の光学系ではレンズを光軸ＯＡと直交方向に駆動させている。

【0017】

レンズ鏡筒１０１には、マウント１７が備えられており、マウント１７が不図示のカメラ本体１０２のカメラ側マウントに接続され、レンズ鏡筒１０１を固定することができる。また、レンズ鏡筒１０１とカメラ本体１０２は、それぞれレンズＣＰＵ３０とカメラＣＰＵ５０を接続するレンズ側電気接点２１とカメラ側電気接点５１を有しており、カメラ本体１０２側で設定した設定事項をレンズ鏡筒１０１に反映することができる。

【0018】

図２は、実施形態のレンズ鏡筒１０１及びカメラ本体１０２を含むカメラシステム１００の電気的構成図である。まず、カメラ本体１０２における制御について説明する。カメラＣＰＵ５０はマイクロコンピュータにより構成される。カメラＣＰＵ５０は、カメラ本体１０２内の各部の動作を制御する。また、カメラＣＰＵ５０は、レンズ鏡筒１０１の装着時にはレンズ側電気接点２１、カメラ側電気接点５１を介して、レンズ鏡筒１０１内に設けられたレンズＣＰＵ３０との通信を行う。

【0019】

カメラＣＰＵ５０からレンズＣＰＵ３０に送信される情報（信号）には、第２レンズ群２の駆動量情報、ピントズレ情報、絞り駆動命令、加速度センサ等のカメラ姿勢検出部５２からの信号に基づくカメラ本体１０２の姿勢情報が含まれる。また、撮影者がピントを合わせたい所望の被写体を指示するＴＳ指示部６１からの信号に基づく被写体の被写体距離情報、位置情報、更には所望の撮影範囲（画界）を指示する撮影範囲情報等が含まれる。このＴＳ指示部６１の詳細は後述する。

【0020】

レンズＣＰＵ３０からカメラＣＰＵ５０に送信される情報（信号）には、レンズ鏡筒１０１の撮像倍率等の光学情報や、装着したレンズ鏡筒１０１に搭載されたズームや防振等のレンズ機能情報が含まれる。また、ジャイロセンサや加速度センサ等のレンズ姿勢検出部２２からの姿勢情報も含まれる。

【0021】

なお、レンズ側電気接点２１、カメラ側電気接点５１には、カメラ本体１０２からレンズ鏡筒１０１に電源を供給するための接点も含まれている。

【0022】

電源スイッチ５３は、撮影者により操作可能なスイッチであり、カメラＣＰＵ５０の起動、及びカメラシステム１００内の各アクチュエータやセンサ等への電源供給の開始を行うことができる。レリーズスイッチ５４は、撮影者により操作可能なスイッチであり、第１ストロークスイッチＳＷ１と第２ストロークスイッチＳＷ２とを有する。レリーズスイッチ５４からの信号は、カメラＣＰＵ５０に入力される。カメラＣＰＵ５０は、第１ストロークスイッチＳＷ１からのＯＮ信号の入力に応じて、撮影準備状態に入る。撮影準備状態では、測光部５５による被写体輝度の測定と、焦点検出部５６による焦点検出が行われる。

【0023】

カメラＣＰＵ５０は、測光部５５による測光結果に基づいて絞り機構１４の絞り値や撮像部５８の露光量（シャッター秒時）等を演算する。また、カメラＣＰＵ５０は、焦点検出部５６による撮影光学系の焦点状態の検出結果である焦点情報（デフォーカス量及びデフォーカス方向）に基づいて、被写体に対する合焦状態を得るための第２レンズ群２の駆動量情報（駆動方向、合焦位置）を決定する。第２レンズ群２の駆動量情報は、レンズＣＰＵ３０に送信される。レンズＣＰＵ３０は、レンズ鏡筒１０１の各構成部の動作を制御する。

【0024】

また、本実施形態のレンズ鏡筒１０１においては、第６レンズ群６と第８レンズ群８の各々を、又は少なくとも１つを光軸ＯＡと直交する方向に駆動させることで、撮像面に対してピント面を傾けるティルト効果や撮影範囲を移動させるシフト効果を得られる。そのため、カメラＣＰＵ５０は、ＴＳ指示部６１によって指示された所望の被写体に対してピントを合わせるためのティルト駆動量を演算する。また、現在の撮影範囲から、ＴＳ指示部６１によって指示された撮影範囲へ変更するシフト駆動量を演算する。これらの駆動量の情報はカメラＣＰＵ５０からレンズＣＰＵ３０へ送信され、第６レンズ群６と第８レンズ群８の駆動が制御される。

【0025】

ここで、ＴＳ指示部６１によって指示される被写体は複数であっても良い。仮に距離が異なる被写体が複数であっても、前述のティルト効果によって傾いた被写体面２０２ｂ（図３（Ｂ）参照）上に少なくとも１つの被写体があればピントを合わせることが可能となる。ティルト動作によるティルト効果を使った撮影詳細については後述する。

【0026】

また、ＴＳ指示部６１がカメラ本体１０２ではなく、レンズ鏡筒１０１にあっても良く、レンズ鏡筒１０１やカメラ本体１０２の既存の回転操作部やボタン・スイッチ等に、その機能を割り当てることも可能である。また、専用のＴＳ指示部６１をレンズ鏡筒１０１やカメラ本体１０２に用意することは可能であるが、その構成の説明は割愛する。

【0027】

更にカメラＣＰＵ５０は、所定の撮影モードになると、不図示の防振レンズの偏芯駆動、すなわち手振れ防振動作の制御を開始する。なお、防振機能が無い場合は、この防振レンズの偏芯駆動は不要である。

【0028】

レリーズスイッチ５４における第２ストロークスイッチＳＷ２からのＯＮ信号が入力されると、カメラＣＰＵ５０は、レンズＣＰＵ３０に対して絞り駆動命令を送信し、絞り機構１４が先に演算した絞り値に設定される。また、カメラＣＰＵ５０は、露光部５７に露光開始命令を送信し、不図示のミラーの退避動作（なお、ミラーレスカメラにはこの動作は無い。）や不図示のシャッターの開放動作を行わせ、撮像部５８の撮像素子において、被写体像の光電変換、すなわち露光動作を行わせる。

【0029】

撮像部５８からの撮像信号は、カメラＣＰＵ５０内の信号処理部にてデジタル変換され、更に各種補正処理が施されて画像信号として出力される。画像信号（データ）は、画像記録部５９において、フラッシュメモリ等の半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク等の記録媒体に記録保存される。

【0030】

また、液晶や有機ＥＬ技術によるディスプレイである表示部６０に、撮影時に撮像部５８で撮像される画像や、画像記録部５９に記録された画像を表示することもできる。近年、このディスプレイにはタッチ操作技術が搭載されており、ライブビュー撮影のディスプレイで被写体を選択し、ピントを合わせることができる。なお、ＴＳ指示部６１が表示部６０に含まれる構成が主流である。

【0031】

次に、レンズ鏡筒１０１における制御について説明する。なお、レンズ鏡筒１０１のレンズＣＰＵ３０には、第１シフトユニット１１、第２シフトユニット１２、フォーカスユニット１３、絞り機構１４が電気的に接続されている。

【0032】

フォーカス操作環回転検出部１８Ａは、フォーカス操作環１８の回転を検出する不図示のセンサを含む。絞り操作環回転検出部１９Ａは、絞り操作環１９の回転を検出する不図示のセンサを含む。ズーム操作環回転検出部２０Ａは、ズーム操作環２０の回転を検出する不図示のセンサを含む。

【0033】

レンズ姿勢検出部２２は、ジャイロセンサや加速度センサ等で構成され、図１には不図示であるが、レンズ鏡筒１０１内部に配置、固定され、レンズＣＰＵ３０に電気的に接続されている。ジャイロセンサは、カメラシステム１００の角度振れである縦（ピッチ方向）振れと横（ヨー方向）振れのそれぞれの角速度を検出し、検出値を角速度信号としてレンズＣＰＵ３０に出力する。レンズＣＰＵ３０は、ジャイロセンサからのピッチ方向及びヨー方向の角速度信号を電気的又は機械的に積分して、それぞれの方向での変位量であるピッチ方向振れ量及びヨー方向振れ量（これらをまとめて角度振れ量という。）を演算する。

【0034】

ＴＳ操作検出部２３は、ティルト及びシフト効果を得るための準備をするためのマニュアル操作部（制御変更部）と、その操作量を検出する不図示のセンサを含む。すなわち、ＴＳ操作検出部２３は、第６レンズ群６と第８レンズ群８を光軸ＯＡに直交する方向に駆動させる際のマニュアル操作量をセンサで検出する。

【0035】

次に、各駆動部について説明する。フォーカスユニット１３のフォーカス駆動部１３Ａは、合焦動作を行う第２レンズ群２の駆動量情報に応じて、第２レンズ群２を光軸ＯＡの方向へ駆動する。その駆動量情報は、前述のカメラＣＰＵ５０からの信号に基づいて決定される。又は、手動で操作されたフォーカス操作環１８の回転をフォーカス操作環回転検出部１８Ａにより検出し、ピント位置を手動で指示したその信号から駆動量情報を決定することもできる。

【0036】

絞り機構１４の電磁絞り駆動部１４Ａは、カメラＣＰＵ５０からの絞り駆動命令を受けたレンズＣＰＵ３０により制御され、絞り機構１４を指定された絞り値に相当する開口状態に駆動する。また、絞り操作環１９の操作により撮影者が所望の絞り値を指定した際も同様に駆動する。

【0037】

ＩＳ駆動部２４は、防振動作を行う不図示の防振レンズの駆動アクチュエータとその駆動回路とを含む。なお、防振機能が無い場合は、この構成は不要となる。レンズＣＰＵ３０は、上述した角度振れ量と平行振れ量の合成変位量に基づいてＩＳ駆動部２４を制御して防振レンズ（不図示）をシフト駆動させ、角度振れ補正及び平行振れ補正を行う。前述したが、防振機能が無い場合は、この構成／機能は不要となる。また、レンズＣＰＵ３０は、ピント振れ量に基づいてフォーカス駆動部１３Ａを制御して第２レンズ群２を光軸方向に駆動させ、ピント振れ補正を行う。フォーカス駆動部１３Ａは、少なくとも１つの第２レンズ群２を駆動して合焦位置を変化させる。

【0038】

ＴＳ駆動部２５（ティルト駆動部）は、カメラＣＰＵ５０から被写体距離情報、位置情報、撮影範囲情報を受け、所望の傾いたピント面（被写体面２０２ｂ、図３（Ｂ））となるようにティルト動作すると共に、所望の撮影範囲が得られるようシフト動作をする。すなわち、ＴＳ駆動部２５は、複数の光学部材である第６レンズ群６と第８レンズ群８の各々を、又は少なくとも１つを光軸ＯＡと直交する方向に駆動させることで、撮像面に対してピント面を傾ける。あるいはＴＳ駆動部２５は、撮像部５８を駆動してピント面を傾ける。ここで、所望のピントを得るため、ＴＳ駆動部２５もしくはＴＳ駆動部２５とフォーカス駆動部１３Ａとが最適に動作するよう、レンズＣＰＵ３０によって制御されることは言うまでもない。また、本実施形態のレンズ鏡筒１０１は、シフト動作によって被写体距離が変わらなくてもピントが変化する光学特性となっている。しかしながら、その特性に合わせＴＳ駆動部２５とフォーカス駆動部１３Ａが最適に制御されることは言うまでもない。

【0039】

ここで、本実施形態のレンズ鏡筒１０１において、レンズＣＰＵ３０は、レンズ姿勢検出部２２からの出力に基づいて演算されたレンズ鏡筒１０１の振れ、変位量に基づいて、ＴＳ駆動部２５の制御を行う。例えば、カメラシステム１００を手で持って撮影する際に手振れが発生した場合、被写体に対して被写体面がずれる。しかしながら、本実施形態のカメラシステム１００は、後述の被写体記憶部２６に被写体の位置が記憶されているため、手振れを補正して被写体に被写体面を合わせ続けるＴＳ駆動部２５の制御が可能である。このＴＳ駆動部２５の制御のため、カメラ本体１０２に搭載された加速度センサの信号が使用される場合もある。なお、レンズ鏡筒１０１にジャイロセンサだけでなく、加速度センサが搭載されていても良い。

【0040】

被写体記憶部２６は、ＴＳ指示部６１や表示部６０によって指示された被写体の、撮影範囲における空間位置を記憶する。この位置は被写体距離、及び撮像面をＸ－Ｙ軸平面としたその座標（Ｘ、Ｙ）で定義できるが、その詳細は後述する。

【0041】

次に、シャインプルーフの原理について説明する。図３（Ａ）は、撮像面２００ａに対して光学系２０１ａの光軸ＯＡが傾いていない場合の、いわゆる通常、ピントが合う範囲を示している。図３（Ｂ）は、撮像面２００ｂに対して光学系２０１ｂの光軸ＯＡが傾いている場合に、シャインプルーフの原理によりピントが合う範囲を示している。

【0042】

図中、撮像面２００ａ、撮像面２００ｂ、光学系２０１ａ、光学系２０１ｂ、ピントの合う被写体面２０２ａ、ピントの合う被写体面２０２ｂ、光学系の主面２０３ａ、主面２０３ｂが示されている。図３（Ｂ）に示すように、レンズ鏡筒１０１における光学系の光軸ＯＡと撮像部５８が傾いているとき、シャインプルーフの原理により被写体側のピントの合う範囲が決定される。シャインプルーフの原理は、撮像面２００ｂに接する線の延長線と、光学系の主面２０３ｂに接する線の延長線とが交点２０４ｂで交わるとき、被写体面２０２ｂに接する線の延長線もまた交点２０４ｂを通るというものである。

【0043】

撮影したい被写体が奥行きを持っているとき、その奥行きに沿うように被写体面２０２ｂを傾けることで、被写体の手前から奥までピントを合わせることができる。あおり機構を持たないレンズで奥行き部分にピントを合わせたいときには、絞りを絞って被写界深度を深くする方法が一般的であるが、あおりレンズでは絞りが開放であってもティルト動作させることで、その奥行きに合わせてピントを合わせることが可能となる。

【0044】

また、逆に光学系２０１ｂの主面２０３ｂを奥行きのある被写体の傾きと反対方向にティルト動作させることにより、被写体の奥行き方向に対して被写体面２０２ｂを直角に近い角度で交差させることも可能である。この場合、ピントの合う範囲を極端に狭くすることができるので、ジオラマ風の画像を取得することができる。

【0045】

図３（Ｃ）は、本実施形態において、シャインプルーフの原理が適用され、本発明の被写体面２０２ｃと撮像面２００ｃの傾き示す図である。本実施形態では、光学系２０１ｃを倒す方法ではなく、光学素子を偏芯させることにより像面倒れを利用することで、被写体面２０２ｃの傾きθｏｂｊを発生させる。しかしながら、倒れが発生しない光学系２０１ｃの主面２０３ｃと被写体面２０２ｃに対してシャインプルーフの原理を当てはめると、撮像面２００ｃには角度θｉｍｇの像面倒れが発生するはずである。そこで、光学系２０１ｃの偏芯でこの角度θｉｍｇを補正し、撮像面２００ｃを倒さなくても被写体面２０２ｃが倒れ、所望の被写体にピントを合わせられるようになっている。この構成によって、撮像面２００ｃから角度θｉｍｇ傾いた線の延長線と、光学系の主面２０３ｃの延長線が交点２０４ｃで交わり、被写体面２０２ｃに接する線の延長線もまた交点２０４ｃを通るので、シャインプルーフの原理が適用されていることがわかる。

【0046】

その一方で、所定の撮像面倒れ補正効果を確保しようとすると、光学系２０１ｃの偏芯量が増え、構図ズレが大きくなる。そこで、偏芯時の収差変動が小さくなるように設計されたもう１つのレンズを動かし、構図ズレが大きくならないようにする。すなわち、本実施形態では、光学系２０１ｃに相当する第６レンズ群６又は第８レンズ群８の少なくとも１つを偏芯動作させることで、構図ズレが大きくなる問題を解決している。

【0047】

ここで、本実施形態におけるティルト効果を用いた撮影について述べる。図４は、撮影時にティルト効果を用いた場合のカメラ本体１０２の背面に設置された表示部６０の模式図である。表示部６０はモニタであり、タッチパネル機能によるＴＳ指示部６１でもある。表示部６０に映し出されている被写体３０２、３０３、３０４は、テーブルに置かれた、例えば食べ物、アクセサリーなどであり、撮影シーンとしていわゆる「物撮り」を想定している。これら被写体３０２、３０３、３０４はそれぞれ撮影距離が異なるが、被写体３０２、３０３、３０４の全てにピントを合わせる撮影、いわゆる「あおり撮影」が可能である。そのため、本実施形態のカメラシステム１００においては、撮影者が表示部６０上で、ピントを合わせたい被写体をタッチ指示する。すると前述のカメラシステム１００におけるカメラＣＰＵ５０、レンズＣＰＵ３０によって第６レンズ群６と第８レンズ群８を制御することで被写体面（ピント面）を倒し、所望の被写体全てに合焦することが可能となる。

【0048】

次に、図５～図９を用いて、カメラＣＰＵ５０及びレンズＣＰＵ３０がどのような演算を行い、そして第６レンズ群６と第８レンズ群８を制御し、被写体面を構築するかについて詳細を述べる。

【0049】

図５は、カメラシステム１００のカメラ本体１０２を原点とした空間上における被写体面２０２ｃの斜視図である。本実施形態のカメラシステム１００における原点は撮像部５８の中心で、その表面のカメラ水平方向がＺ方向、上下方向をＹ方向とし、光軸方向をＸ方向としている。

【0050】

カメラシステム１００は、例えば赤外光を使った不図示の測距システムや撮像部５８に搭載された測距機能により、被写体３０２、３０３、３０４のＸ方向の位置情報を取得できる。また、撮像部５８のどの位置に被写体３０２、３０３、３０４が結像したかによってＺ方向及びＹ方向の位置情報を取得できる。なお、光学系の焦点距離によってその空間上の位置は異なるが、それを加味した位置情報である。

【0051】

よって、前述のように撮影者が複数の被写体３０２、３０３、３０４をタッチ操作で指定することで、各被写体の空間上の座標情報をカメラシステム１００は取得できる。取得した座標情報はメモリ等、前述の被写体位置を記憶する被写体記憶部２６に記憶される。そして、本実施形態のレンズ鏡筒１０１が搭載する不図示のメモリには、第６レンズ群６と第８レンズ群８が何ｍｍ、どの方向に変位すれば被写体面２０２ｃが光軸ＯＡに対しどのように倒れるか、その敏感度テーブルが記憶されている。

【0052】

これら座標や敏感度の記憶情報に基づき、カメラＣＰＵ５０やレンズＣＰＵ３０で演算を行い、この演算結果により第６レンズ群６と第８レンズ群８を制御し、被写体３０２、３０３、３０４の空間座標に被写体面２０２ｃを合わせることができる。なお、敏感度テーブルでなく、例えばレンズ移動量と被写体面２０２ｃの倒れ量を所定の計算式で演算し、それにより第６レンズ群６と第８レンズ群８を制御する方法でも構わない。また、徐々に第６レンズ群６や第８レンズ群８を動かし、各被写体の合焦レベルをそれぞれ判断することで、被写体面２０２ｃを構築する方法もある。カメラシステム１００にとって適切な制御方法であれば、それを限定するものではない。

【0053】

図５では被写体３０２、３０３、３０４の３点の空間座標を指示することで、被写体面２０２ｃを構築する方法について説明した。しかしながら、被写体面２０２ｃを３次元空間上の平面として捉えた場合、空間平面を数学的に定義するには、３点を決定する以外にも方法がある。その計算式をカメラシステム１００の制御演算に活用することによっても被写体面２０２ｃを構築できるが、以下で、これらの方法について、図６を用いて説明する。図６は、被写体面２０２ｃを示す模式図である。

【0054】

図６には、指示した被写体位置を示す空間座標点Ａ、Ｂ、Ｃが示されており、空間座標点Ａ、Ｂ、Ｃによって定義可能なベクトルＡＢ、ＡＣ、ＢＣが示されている。ここで、平面である被写体面２０２ｃの数学的な条件は以下である。
（１）「同一直線上にない３点を通る面」
（２）「１つの直線（ベクトル）を含み、その直線上にない一つの点を通る面」
（３）「平面の通る一点と、その平面に直交する直線（ベクトル）が指定されている面」
（４）「平行であるか、一点で交わる二つの直線（ベクトル）を含む面」

【0055】

これらの条件の１つにあるように、空間座標点Ａ、Ｂ、Ｃの３点が決まれば、数学的にその平面を定義できる。そして、本実施形態ではその平面に被写体面２０２ｃを合わせる制御ができる。この被写体面２０２ｃの平面の式は以下となる。
空間座標点Ａ＝（ａ，ｂ，ｃ）
空間座標点Ｂ＝（ｄ，ｅ，ｆ）
空間座標点Ｃ＝（ｇ，ｈ，ｉ）
ここで、
ベクトルＡＢ＝（ｄ－ａ，ｅ－ｂ，ｆ－ｃ）
ベクトルＡＣ＝（ｇ－ａ，ｈ－ｂ，ｉ－ｃ）
と定義し、これらベクトルの法線ベクトルを外積計算すると、
ベクトルＡＢ×ベクトルＡＣ＝（ｐ，ｑ，ｒ）となり、
ｐ＝（ｅ－ｂ）（ｉ－ｃ）－（ｈ－ｂ）（ｆ－ｃ）
ｑ＝（ｆ－ｃ）（ｇ－ａ）－（ｉ－ｃ）（ｄ－ａ）
ｒ＝（ｄ－ａ）（ｈ－ｂ）－（ｇ－ａ）（ｅ－ｂ）
ｓ＝－（ｐａ＋ｑｂ＋ｒｃ）
となり、被写体面２０２ｃの方程式はｐｘ＋ｑｙ＋ｒｚ＋ｓ＝０である。

【0056】

すなわち、３つの空間座標点Ａ、Ｂ、ＣによるベクトルＡＢとベクトルＡＣの外積によって平面の法線ベクトルを計算し、その法線ベクトルの成分がｘ、ｙ、ｚの係数となる。そして平面上の空間座標点Ａの座標を代入して定数ｓを計算し、結果、上記のような方程式となる。

【0057】

また別条件を考えると、例えば条件（２）に則り、ベクトルＡＢと空間座標点Ａ、Ｂ、Ｃを決める方法がある。この場合、撮影者は３つの被写体を表示部６０上でタッチ指示するだけではない。被写体面２０２ｃの回転軸としてのベクトルを、例えば表示部６０上で指を滑らせる、いわゆる「スワイプ」や「フリック」という操作方法で指示し、そして空間座標点Ｂを指示して平面として定義する方法もある。

【0058】

また、条件（４）に則り、「スワイプ」によって２つのベクトルを指示する、図６においては例えばベクトルＡＢ、ＡＣを指示する方法もある。なお、図６で図示した空間座標点Ａ、Ｂ、Ｃによるベクトルだけでなく、別のベクトル指示でも構わない。なお、演算上はこれらのベクトルは平行であるか、もしくは２つのベクトルが１点で交わることが条件である。だが、表示部６０での指示はその平面上で行われる。よって、ベクトルを指示する場合は、そのＸ方向（奥行方向）は例えば、最初にタッチした被写体と指を離したところの被写体の２点を繋ぐように決定する方法が考えられる。このような被写体指示方法の詳細は割愛する。

【0059】

なお、説明した表示部６０のタッチ指示以外にも各空間座標点や各ベクトルを指示する方法がある。例えば、ＥＶＦを用いた視線入力や、絞り操作環１９の回転操作や、不図示のボタンやダイヤルを活用する方法も考えられる。本実施形態において、そのすべてを列挙することは割愛するが、その指示方法を限定するものではない。何れの方法も点やベクトル又は直線、軸によって平面が定義できれば、その方法は問わない。

【0060】

ただ、撮影者は最初から被写体面２０２ｃを決定することができるわけではない。所望のボケ具合が得られるよう、主に表示部６０でのライブビュー映像を確認し、ときにそのボケ具合を変化させながら決定する場合もある。そのような撮影を踏まえ、被写体面２０２ｃの幾何学的な定義方法を、図７を用いて説明する。図７は、被写体面２０２ｃと回転被写体面２０５を示す模式図である。

【0061】

図７には、撮影者が所望の被写体面２０２ｃを設定する際における、設定途中の回転被写体面２０５（ピント面）が示されている。回転被写体面２０５では、空間座標点Ａ、空間座標点Ｃが撮影者によって指示され、この２点にはピントが合い、空間座標点Ｂにはピントが合っていない。本実施形態のカメラシステム１００では、ピントを合わせる３点が決まっていれば、前述のように撮影者が指示して被写体面２０２ｃを構築し、所望の被写体にピントを合わせた撮影が可能である。

【0062】

しかしながら、例えば写真の上下をぼかして街並みや人物を撮影する、いわゆる「逆あおり撮影（ミニチュア撮影）」では、どこにピントを合わせ、どこをぼかすかを撮影者はそのぼけ程度を確認しながら撮影条件を探索、決定する。そのため、前述の通り撮影者が指示した空間座標点Ａ、空間座標点ＣによってベクトルＡＣを定義する。そしてベクトルＡＣを回転軸として回転被写体面２０５をθｃｔｒｌ方向に回転させるよう撮影者が指示する。

【0063】

一方、前述のような「物撮り」や、あるいはミニチュア撮影のように被写体が動かない、もしくは動く量が小さい、速度が遅い条件では、撮影者が回転被写体面２０５を回転させる回転軸となるベクトルを比較的指示しやすい。他方、鉄道は勿論、飛行機や自動車、自転車等の所定の速度で移動する乗り物等の空間座標を撮影者が指示することは難しい。

【0064】

そのため本実施形態のカメラシステム１００のカメラＣＰＵ５０（被写体認識部）は、被写体記憶部２６に記憶（取得）された撮影画像から被写体の特徴点を認識し、空間座標として抽出する被写体認識システムとしての役割を果たす。そして得られた空間座標からベクトルＡＣを、被写体の特徴によっては複数選出することも可能である。そして、カメラシステム１００は、そのベクトルを表示部６０に撮影画像と共に表示する回転軸選出プロセスとしてのカメラＣＰＵ５０、表示部６０を有する。撮影者は特徴点から定義される軸（空間軸）回りにタッチ機能（ピント面回転機構）を有する表示部６０で所定の操作、例えばスワイプやフリック等によって被写体面を回転させることができる。すなわち、カメラシステム１００は、被写体の特徴点を認識できるカメラＣＰＵ５０と、特徴点から定義される軸の回りにピント面を回転させるピント面回転機構とを有し、ピント面を回転させることにより合焦範囲が調整可能である制御装置として機能する。そして、表示部６０は、被写体の特徴点から定義される軸を表示することが可能である。撮影者は表示部６０を見ながら、ティルト効果や被写体の合焦範囲（ボケ範囲）が調整可能となり、所望のボケ範囲での撮影を実現する。本発明によれば、画面上の上下左右斜めどの方向にもティルト効果を得られる光学系である場合でも、所望のティルト効果、合焦範囲（ボケ範囲）を設定できる制御装置及び撮像装置を提供することができる。次に、撮影方法の具体例を図８にて説明する。

【0065】

図８は、撮影モード３０１が「乗り物」を撮影するモードとして設定され、例えば被写体として鉄道が移動する場合の表示部６０の模式図である。なお、撮影モード３０１の詳細は後述する。回転軸３１７は、特徴点としての鉄道の進行方向に沿った屋根の角部が被写体面回転軸として選出されている。そしてこの回転軸３１７は、角部の最も近い点が特徴点である空間座標（空間位置）として認識され、その空間座標を通り、空間座標が移動するベクトルで定義される。また、回転軸３１７は、少なくとも１つの被写体の最も近距離の空間位置と最も遠距離の空間位置とを結ぶ線（第３の線）としてもよい。なお、デュアルピクセル ＣＭＯＳ ＡＦのような撮像部５８（取得部）は、空間を認識することができるので、特徴点を空間位置として取得する役割を担う。

【0066】

更に、特徴点としての鉄道の「顔」となる最前面の角部の最も近い点が特徴点である空間座標（空間位置）として認識され、被写体面回転軸である回転軸３１３として同様に選出されている。また、特徴点としての鉄道の「顔」となる最前面の重心の重力方向に沿った仮想の軸（第１の線）が被写体面回転軸である回転軸３１４として同様に選出されている。本実施形態の撮影においては、これら複数の回転軸３１３、３１４、３１７が同時に選出され、表示部６０に表示される。又は、複数の回転軸３１３、３１４、３１７が定義され、少なくとも１つの回転軸が選択可能なように表示部６０に表示させることができる。撮影する鉄道等乗り物は移動しているが、前述の被写体認識システムによりその移動を追尾し、回転軸３１３、３１４、３１７は表示され続ける。なお、回転軸３１３、３１４、３１７を点灯させて表示し、回転軸３１３、３１４、３１７が選出されたことを報知するように表示部６０を報知部として機能させてもよい。更に、音を発生させて報知させてもよい。

【0067】

本実施形態のカメラシステム１００では、このような回転軸選出プロセスがカメラＣＰＵ５０に搭載されており、撮影者はこれらの中で所望の回転軸を選択する。本実施形態においては、前述の通り表示部６０はタッチパネル機能を有するタッチパネルであるため、撮影者はタッチ操作により回転軸３１３、３１４、３１７から少なくとも１つの所望の回転軸を選択可能である。例えば、タッチ操作により回転軸３１７が選択されると、これに合焦できるように選択された回転軸３１７の回りに回転被写体面２０５を移動（回転）させ、その結果、ボケがボケ範囲３１５、３１６に生じる。これは第６レンズ群６と第８レンズ群８の位置制御により被写体面が倒れるティルト動作と、第２レンズ群２を光軸方向に移動することによる合焦制御とを組み合わせることで実現している。すなわち、ＴＳ駆動部２５もしくはＴＳ駆動部２５とフォーカス駆動部１３Ａとにより、特徴点から定義される回転軸３１３、３１４、３１７の回りに回転被写体面２０５が回転可能である。また、被写体の特徴点から定義される軸の回りに回転被写体面２０５を回転させる情報に基づいて、ＴＳ駆動部２５もしくはＴＳ駆動部２５とフォーカス駆動部１３Ａとが制御される。本発明によれば、所望のティルト効果、合焦範囲（ボケ範囲）を設定できる光学装置を提供することができる。

【0068】

回転被写体面２０５が移動し回転軸３１７にピントが合うと、回転軸３１７、つまり鉄道より遠景の表示部６０の画面左上（ボケ範囲３１６）、近景の画面右下（ボケ範囲３１５）にその距離に応じたボケが発生する。ガイド矢印３１８は、ボケ範囲が変化する方向を示し、このガイド矢印３１８に沿って、撮影者がタッチ操作、いわゆる「スワイプ」することで、ボケ範囲を変更することが可能である。ガイド矢印３１８は「スワイプ」方向のガイドとして機能するが、ガイド矢印３１８を表示させなくてもボケ範囲を表示部６０で確認することでボケ範囲を変更できる。更には表示非表示を切り替えられる機能が合っても良い。また、本実施形態におけるボケ範囲を表すため図８には点線があるが、表示しなくても操作は可能で、それが切り替えられる機能や、別の表示方法が合っても構わない。

【0069】

図９は、撮影モード３０１が「人物」を撮影するモードとして設定され、例えば運動会の徒競走等、被写体としての人が集団で移動する場合の表示部６０の模式図である。撮影モード３０１の被写体が「人物」であっても、図８で説明した「乗り物」と同様に被写体の特徴点を認識することで、回転被写体面２０５の回転軸を選出できる。二点鎖線で示されたエリア３２１は、人を集団として認識した際の撮像面上の面積を示す。

【0070】

回転軸３１９（第２の線）は、エリア３２１の重心とその移動方向から選出されている。なお、集団の中で最も近い点（特徴点としての空間位置）と最も遠い点（特徴点としての空間位置）を結ぶベクトルによって回転軸３１９を定義、選出する方法もある。また、回転軸３１９は、少なくとも１つの被写体の最も近距離の空間位置と最も遠距離の空間位置とを結ぶ線（第３の線）としてもよい。回転軸３２０は、例えば人物Ｐ１が単位時間内で移動した場合、少なくとも１つの被写体の目又は顔又は形状の何れか１つの特徴点（空間位置）と、その移動方向から選出されている。また、回転軸３２０は、単位時間に移動した空間位置を結ぶ線（第４の線）としてもよい。回転軸３１９、３２０は、同じ集団の人から選出されているため、略同じ方向である。しかしながら、人の集団が同じ方向に移動するとは限らない。そこで、人物Ｐ２が集団から外れる方向を回転軸３２０と同様な方法で選出した、回転軸３２３もある。また、回転軸３２３は、単位時間に移動した空間位置を結ぶ線（第４の線）としてもよい。ガイド矢印３２２は、回転軸３１９を軸として回転した場合のボケが変化する方向を示し、ガイド矢印３２２に沿ってスワイプすることで、ボケ範囲３１５、３１６を所望の範囲に設定可能である。

【0071】

なお、説明した表示部６０のタッチ指示以外にもθｃｔｒｌを指示する方法がある。例えば、ＥＶＦを用いた視線入力や、絞り操作環１９の回転操作や、不図示のボタンやダイヤルを活用する方法も考えられる。本実施形態において、そのすべてを列挙することは割愛するが、その指示方法を限定するものではない。何れの方法もθｃｔｒｌを指示できれば、その方法は問わない。更に、設定されたカメラの撮影モードに応じて自動で決定する方法もあるが、詳細は割愛する。

【0072】

前述の通り、図８では被写体例として鉄道を、図９では人物を用いて説明したが、例えば撮影モードを切り替えて、自転車レースを撮影しても同様な回転軸の選出、回転軸決定及びボケ範囲を決定するプロセスでの撮影が可能である。なお、この被写体が鳥や馬、あるいは昆虫であっても良く、所定の特徴点が抽出できる被写体認識ができれば、本実施形態を実現可能である。

【0073】

図１０は、撮影モード３０１の一覧表である。前述した通り、本実施形態のカメラシステム１００には様々な撮影モード３０１がある。特にティルト撮影が可能な、本実施形態の特徴点を認識する撮影モード３０１として、被写体を人物とする「人物」、乗り物とする「乗り物優先」、動物とする「動物優先」がある。そして更には被写体を限定せずに撮影したい撮影者が使いやすい「自動」という撮影モード３０１があり、前述の被写体認識で特徴点を抽出し、撮影者にとって適切な回転軸が選出される。各撮影モードはそれぞれの被写体の特徴点となりやすい被写体／スポット検知も定義され、それぞれに対し、回転軸が選出しやすいアルゴリズムとなっているが詳細は割愛する。

【0074】

更に本実施形態には、「パターン優先」という撮影モード３０１があり、よく撮影する被写体・パターンをカメラ本体１０２の画像記録部５９、又は不図示の記憶手段等に記憶させ、そのパターンを特徴点として優先的に選択させるモードである。この「パターン優先」を活用すれば、撮影者の好みの被写体に簡単に合焦し、所望のボケ範囲とする撮影が可能となる。

【0075】

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及び変形例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

【0076】

本実施形態の開示は、以下の構成を含む。
（構成１）
複数の光学部材を有し、被写体を撮像素子へ結像させる光学装置と、
前記光学装置により形成された像を撮る撮像部と、
前記複数の光学部材のうちの少なくとも１つの前記光学部材、あるいは前記撮像部を駆動してピント面を傾けるティルト駆動部と、
前記複数の光学部材のうちの他の光学部材を駆動して合焦位置を変化させるフォーカス駆動部と、
前記被写体の特徴点を認識する被写体認識部とを有する撮像装置において、
前記ティルト駆動部もしくは前記ティルト駆動部と前記フォーカス駆動部とにより、前記特徴点から定義される軸の回りに前記ピント面が回転可能であることを特徴とする撮像装置。
（構成２）
複数の前記軸が定義され、少なくとも１つの前記軸が選択可能であることを特徴とする構成１に記載の撮像装置。
（構成３）
前記軸が選択されたことを報知する報知部を有することを特徴とする構成１又は２に記載の撮像装置。
（構成４）
前記報知部は、撮影する画像を表示する表示部であり、
少なくとも１つの前記軸を前記表示部に表示することを特徴とする構成３に記載の撮像装置。
（構成５）
前記表示部はタッチパネルであり、タッチ操作により少なくとも１つの前記軸が選択可能であることを特徴とする構成４に記載の撮像装置。
（構成６）
前記タッチ操作により選択された前記軸の回りに前記ピント面を回転させることができることを特徴とする構成５に記載の撮像装置。
（構成７）
前記特徴点を空間位置として取得する取得部を有することを特徴とする構成１乃至６の何れかに記載の撮像装置。
（構成８）
前記軸は、前記空間位置の重力方向である第１の線、あるいは２つの空間位置を結ぶ線である第２の線、あるいは前記被写体の最も近距離の空間位置と最も遠距離の空間位置とを結ぶ第３の線、もしくは単位時間に移動した空間位置を結ぶ第４の線、であることを特徴とする構成７に記載の撮像装置。
（構成９）
前記空間位置は、少なくとも１つの前記被写体の目又は顔又は形状の何れか１つによって定義されることを特徴とする構成７又は８に記載の撮像装置。
（構成１０）
前記被写体の位置を記憶する被写体記憶部を有し、
前記被写体認識部は、前記被写体記憶部に記憶された前記被写体の特徴点を認識することを特徴とする構成１乃至９の何れかに記載の撮像装置。
（構成１１）
前記光学装置は、前記撮像部に対して着脱可能に装着されていることを特徴とする構成１乃至１０の何れかに記載の撮像装置。
（構成１２）
複数の光学部材と、
前記複数の光学部材のうちの少なくとも１つの前記光学部材を駆動してピント面を傾けるティルト駆動部と、
前記複数の光学部材のうちの他の光学部材を駆動して合焦位置を変化させるフォーカス駆動部と、を有する光学装置において、
被写体の特徴点から定義される軸の回りに前記ピント面を回転させる情報に基づいて、前記ティルト駆動部もしくは前記ティルト駆動部と前記フォーカス駆動部とが制御されることを特徴とする光学装置。
（構成１３）
被写体の特徴点を認識できる被写体認識部と、
前記特徴点から定義される軸の回りにピント面を回転させるピント面回転機構とを有し、
前記ピント面を回転させることにより合焦範囲が調整可能であることを特徴とする制御装置。
（構成１４）
前記被写体の前記特徴点から定義される軸を表示する表示部を備えることを特徴とする構成１３に記載の制御装置。

【符号の説明】

【0077】

２ 第２レンズ群（他の光学部材）
６ 第６レンズ群（光学部材）
８ 第８レンズ群（光学部材）
１３Ａ フォーカス駆動部
２５ ＴＳ駆動部（ティルト駆動部）
２６ 被写体記憶部
５０ カメラＣＰＵ（被写体認識部）
５８ 撮像部（撮像素子、取得部）
６０ 表示部（報知部）
１００ カメラシステム（撮像装置）
１０１ レンズ鏡筒（光学装置）
２０２ｃ 被写体面（ピント面）
２０５ 回転被写体面（ピント面）
３１３ 回転軸（軸）
３１４ 回転軸（軸）
３１７ 回転軸（軸）
３１９ 回転軸（軸）
３２０ 回転軸（軸）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】