JP2009139877A - 撮像装置及びこの撮像装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光学的な最適位置に撮像素子の原点を合わせることができる撮像装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る撮像装置１０は、結像レンズ３１により結像された調整用チャート３３の像を検出して電気信号に変換する撮像素子１３と、この調整用チャート３３の像に基づいて撮像素子１２を第１位置（原点位置）に位置決めさせ、撮像素子１３を移動させる際には第１位置から移動させるように制御する制御部１８とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、撮像装置及びこの撮像装置の製造方法に関する。

撮像装置による撮影において、例えばシャッターを切るときにこの撮像装置が動いてしまい、これにより被写体像の振れ（いわゆる「手振れ」）が生じてしまうが、この手振れを補正する方法として、撮像素子を移動させて手振れ補正を行う機能を有する撮像装置が開示され、さらにそのような撮像装置の調整方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００７−１１４４８５号公報

しかしならが、このような従来の撮像装置及びその調整方法では、光学的な最適位置に撮像素子の位置を合わせることを保証できないという課題があった。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、光学的な最適位置に撮像素子の位置を合わせることができる撮像装置及びその製造方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明に係る撮像装置は、結像レンズにより結像されたチャートの像を検出して電気信号に変換する撮像素子と、このチャートの像に基づいて撮像素子を第１位置（例えば、実施形態における原点位置）に位置決めさせ、撮像素子を移動させる際には第１位置から移動させるように制御する制御部とを有する。

このような撮像装置は、手振れ状態を検出する手振れ検出部を有し、制御部は、手振れ検出部で手振れ状態を検出したときに、撮像素子を第１位置から当該手振れ状態を補正する方向に移動させるように制御することが好ましい。

また、このような撮像装置は、第１位置を記憶する記憶部を有することが好ましい。

また、このような撮像装置において、第１位置は、チャートの像の中心と撮像素子の中心とが略一致する位置であることが好ましい。

また、このような撮像装置において、制御部は、第１位置からの撮像素子の移動距離が所定の値以下になるように制御し、所定の値を撮影条件に応じて設定することが好ましい。

また、このような撮像装置は、手振れ補正を行うか否かを選択するモード選択部を有し、制御部は、モード選択部により手振れ補正を禁止するモードが選択されているときに、撮像素子の位置が第１位置となるように制御することが好ましい。

また、このような撮像装置は、チャートと結像レンズとを一体に構成して調整用レンズユニットとし、当該調整用レンズユニットを着脱可能にすることが好ましい。

また、このような撮像装置は、装着されている結像レンズの種類を識別するレンズ識別部を有し、制御部は、第１位置を、レンズ識別部で識別した結像レンズの種類に対応付けて記憶部に記憶させることが好ましい。

このとき、制御部は、レンズ識別部で識別した結像レンズの種類に対応する第１位置を記憶している場合には、当該結像レンズの種類に対応する第１位置に撮像素子を位置決めさせるように制御することが好ましい。

また、制御部は、第１位置からの撮像素子の移動距離が所定の値以下になるように制御し、レンズ識別部で識別した結像レンズの種類に応じて所定の値を設定することが好ましい。

また、このような撮像装置は、装着されている結像レンズの焦点距離を識別する焦点距離識別部を有し、制御部は、第１位置を、レンズ識別部で識別した結像レンズの種類、及び、焦点距離識別部で識別した結像レンズの焦点距離に対応付けて記憶させることが好ましい。

このとき、制御部は、レンズ識別部及び焦点距離識別部で識別した結像レンズの種類及び焦点距離に対応する第１位置を記憶している場合には、当該結像レンズの種類及び焦点距離に対応する第１位置に撮像素子を位置決めさせるように制御することが好ましい。

また、前記課題を解決するために、本発明に係る撮像装置の製造方法は、結像レンズにより結像されたチャートの像を撮像素子により検出して電気信号に変換し、このチャートの像に基づいて撮像素子を第１位置に位置決めさせる。

また、このような撮像装置の製造方法において、第１位置は、チャートの像の中心と撮像素子の中心とが略一致する位置であることが好ましい。

また、このような撮像装置の製造方法において、撮像装置は、結像レンズを有する撮影レンズユニットを着脱可能に構成され、チャートと結像レンズとを一体に構成した調整用レンズユニットを撮像装置に装着し、撮像素子を第１位置に位置決めしてから調整用レンズユニットを取り外して撮影レンズユニットを装着可能な状態とすることが好ましい。

さらに、このような撮像装置の製造方法は、結像レンズの種類を識別し、第１位置を、当該結像レンズの種類に対応付けて記憶することが好ましい。

本発明に係る撮像装置及びその製造方法を以上のように構成すると、光学的な最適位置に撮像素子の位置を合わせることができる。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。まず、図１を用いて、本実施の形態における撮像装置の構成を、この撮像装置がレンズ交換式デジタルカメラである場合を例に説明する。撮像装置１０は、カメラボディ１１と、このカメラボディ１１に設けられ、結像レンズ２１を有する撮影レンズユニット２０を着脱自在に装着可能な装置側マウント部１２とを有して構成される。そして、カメラボディ１１内には、ＣＣＤやＣＭＯＳ等で構成され、その撮像面１３ａが、装置側マウント部１２の中心軸Ｘ（装置側マウント部１２の開口の略中心を通る軸であって、この開口部により構成される面と略直交する方向に延びる軸）と略直交する方向（以降の説明においては「撮像面方向」と呼ぶ）に延びるように配置され、装置側マウント部１２に取り付けられた状態の撮影レンズユニット２０の結像レンズ２１により結像された光学像を検出し電気信号に変換する撮像素子１３と、この撮像素子１３を撮像面方向に移動させる駆動部１４と、撮像素子１３の撮像面方向における位置を検出する位置検出部１５と、フラッシュメモリー等で構成され、撮像面方向における撮像素子１３の調整位置情報を記憶する記憶部１６と、カメラボディ１１に対する手振れの向き及び振れ量を検出する振れ検出部１７と、位置検出部１５及び振れ検出部１７の検出値、若しくは、記憶部１６に記憶されている調整位置情報に基づいて駆動部１４の作動を制御して、撮像素子１３を移動させる制御部１８とが設けられている。なお、この図１において、破線は、電気的な接続を示している。

このような撮像装置１０において、駆動手段１４としては、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）、直流（ＤＣ）モータ、あるいは、ステッピングモータ等を用いることができる。また、位置検出部１５としては、光位置センサ（ＰＳＤ）やホール素子等を用いることができる。さらに振れ検出部１７としては、角速度センサー等を用いることができる。

撮影レンズユニット２０には、撮像装置１０に設けられた装置側マウント部１２と結合するためのユニット側マウント部２２が設けられており、この撮影レンズユニット２０が装置側マウント部１２に取り付けられたときに、結像レンズ２１を含むこの撮影レンズユニット２０の光学系の光軸と、上述の装置側マウント部１２の中心軸Ｘとが略一致するように構成されている。ここで、装置側及びユニット側マウント部１２，２２の例としては、バヨネットマウントやスクリューマウント等を用いることができる。

このように本実施形態における撮像装置１０は、振れ検出部１７により検出されるカメラボディ１１の手振れの向き及び振れ量に基づいて、制御部１８により、検出した手振れを打ち消すように駆動部１４を制御して撮像素子１３を撮像面方向に移動させることにより、この手振れを補正することができるものである。なお、このカメラボディ１１には、制御部１８により手振れ補正を行うか、禁止するかを選択するための手振れ補正選択スイッチ１９が設けられており、制御部１８はこの手振れ補正選択スイッチ１９の設定状態（モード）により、手振れ補正を行うか否かを決定する。

なお、上述の構成の撮像装置１０に対して、少なくとも一部のレンズを光軸と直交する方向に移動させて手振れ補正を行う機能を有する撮影レンズユニット２０を装着した場合、カメラボディ１１に設けられた撮像素子１３を移動させて手振れ補正を行っても良く、また、撮影レンズユニット２０に設けられた手振れ補正機能を用いて手振れ補正を行っても良く、あるいは、両方の手振れ補正機能により手振れ補正を行っても良い。また、以上の説明では、振れ検出部１７をカメラボディ１１内に内蔵することとしたが、手振れ補正機能を有する撮影レンズユニット２０を装着した場合は、手振れ状態の検出をこの撮影レンズユニット２０に内蔵された振れ検出部とカメラボディ１１内に内蔵された振れ検出部１９とのどちらかで行えば良く、これらの振れ検出部の間で、検出された電気信号の出入力を行うこととしても良い。

それでは、このような構成の撮像装置１０において、撮像素子１３の位置を合わせるための調整方法及び手振れ補正処理について３つの実施例に基づいて説明を行う。

（第１実施例）
まず、図２を用いて第１実施例を説明する。この図２に示す撮像装置１０は、上述の装置側マウント手段１２に対して、撮影レンズユニット２０の代わりに調整用レンズユニット３０を取り付けた状態を示している。この調整用レンズユニット３０は、結像レンズ３１と、ユニット側マウント部３２とを有して構成されている。さらに、この調整用レンズユニット３０は、撮像装置１０に取り付けられたときに、結像レンズ３１を挟んで撮像素子１３の反対側に位置するように調整用チャート３３が設けられており、結像レンズ３１によりこの調整用チャート３３の像が撮像素子１３の撮像面１３ａ上に結像されるように構成されている。また、この調整用レンズユニット３０は、上述の撮影レンズユニット２０と同様に、ユニット側マウント部３２を介して装置側マウント部１２に着脱可能に構成されている。

それでは、この調整用レンズユニット３０を用いて、撮像装置１０に設けられた撮像素子１３の撮像面方向における位置を調整する方法について、図３を用いて説明する。なお、このような調整においては、図２に示すように、制御部１８に対して、外部に設けられ、調整用の処理が実装された調整装置４０を接続し、この調整装置４０から制御部１８に指令を出すことにより調整を行うように構成したり、制御部１８に調整用の処理を実装し、図示しない操作ボタン等からこの処理を起動して調整を行うように構成することが可能である。また、このような調整は、例えば、撮像装置１０の製造時に行われる。

まず、装置側及びユニット側マウント部１２，３２により撮像装置１０に調整用レンズユニット３０を取り付ける（ステップＳ３００）。この状態で調整処理が実行されると、制御部１８により駆動部１４の作動を制御し、撮像素子１３の撮像面方向の位置を初期位置にセットする（ステップＳ３０１）。ここで、初期位置は、位置検出部１５の検出値から撮像素子１３が所定の位置になるように決定しても良いし、駆動部１４が作動する前の撮像素子１３の位置としても良い。

そして、制御部１８は、調整用レンズユニット３０の調整用チャート３３の像を撮像素子１３で検出する（ステップＳ３０２）。撮像面１３ａは略矩形状であり、調整用チャート３３ａの像３３ｂは略矩形状のものとなる。図４（ａ）に示すように、調整用チャート３３に設けられた調整用パターン３３ａは、この調整用チャート３３の対向する辺を結ぶように直交する２本の直線で構成されており、これらの直線は、それぞれの辺の中点よりも左右若しくは上下方向に偏って形成されている。この調整用パターン３３ａの像３３ｂは、撮像素子１３の撮像面１３ａにおいては、結像レンズ３１によって上下左右が反転され、図４（ｂ）に示すように、互いに直交する水平方向に形成される線と垂直方向に形成される線とで構成される。このとき、撮像面１３ａの上下の辺の中点を結ぶ線Ａ−Ａ′上の電気信号の強度を図４（ｃ）に示し、撮像面１３ａの左右の辺の中点を結ぶ線Ｂ−Ｂ′上の電気信号の強度を図４（ｄ）に示すが、このように水平方向及び垂直方向の電気信号のピークがＡ−Ａ′間及びＢ−Ｂ′間の所定の位置にあるときに、チャート像３３ｂの中心が撮像素子１３の中心（撮像面１３ａの中心）にあることが分かる。ここで、調整用パターン３３ａの構成としては、撮像素子１３で得られる電気信号から、像３３ｂの中心が撮像面１３ａの中心にあるか否かが分かるものであれば良い。また、調整用パターン３３ａを互いに直交する少なくとも２つの線で構成すると、水平方向及び垂直方向の電気信号をそれぞれ１つずつ用いて像３３ｂの中心の位置検出が行えるので好ましい。

以上より、制御部１８は、撮像素子１３からの電気信号を検出し、撮像面１３ａの中心を通る水平方向の線上の電気信号と垂直方向の線上の電気信号とから、チャート像３３ｂの中心位置が撮像素子１３の中心と一致しているか否かを判断し（ステップＳ３０３）、一致していないと判断したときは、チャート像３３ｂの中心位置が撮像素子１３の中心に近づくように、駆動部１４の作動を制御して撮像素子１３を撮像面方向に移動させ（ステップＳ３０４）、チャート像３３ｂの中心位置と撮像素子１３の中心が一致するまで、ステップＳ３０２〜ステップＳ３０４を繰り返す。なお、チャート像３３ｂの中心位置が撮像素子１３の中心に一致しているか否かの判断のための閾値は、調整の必要精度に応じて設定可能である。そして、これらの位置が一致していると判断したときは、制御部１８は、現在の撮像素子１３の撮像面方向の位置（以降の説明においては「原点位置」と呼ぶ）を位置検出部１５から取得し、調整位置情報として記憶部１６に記憶させる（ステップＳ３０５）。最後に撮像装置１０から調整用レンズユニット３０を取り外し、調整サイクルを終了する（ステップＳ３０６）。

調整用レンズユニット３０に設けられている結像レンズ３１は、この調整用レンズユニット３０が撮像装置１０に取り付けられたときに、装置側マウント部１２と同心に（中心軸が一致するように）形成されている。よって、カメラボディ１１に調整用レンズユニット３０を装着すると、装置側マウント部１２の中心軸Ｘと調整用レンズユニット３０の光軸とが略一致する。このとき、調整用レンズユニット３０の光軸上には調整用チャート３３の像３３ｂの中心が位置しているので、チャートの像３３ｂの中心と撮像素子１３の中心とを一致させると、この撮像素子１３の中心と装置側マウント部１２の中心とが一致することになる。このとき、装置側マウント部１２の中心は結像レンズ３１の光軸上に位置しているので、撮像素子１３の中心と結像レンズ３１の光軸とを位置決めすることができる。

次に、図５を用いて、上記の処理により撮像素子１３の原点位置が調整された撮像装置１０における撮影時の制御部１８による手振れ補正処理について説明する。ここで、この撮像装置１０は、図１等において図示しないレリーズボタンが押し込まれたときに手振れ補正制御を開始し、このレリーズボタンが完全に押し込まれた状態（すなわち、撮像素子１３により検出された像が電気信号として取り出される状態）で終了するように構成されている。

レリーズボタンが押し込まれると（半分押し込まれた状態になると）、制御部１８は、まず、手振れ補正選択スイッチ１９により手振れ補正モードが選択されているか否かを調べる（ステップＳ３１０）。手振れ補正モードが選択されている場合には、まず、レリーズボタンが完全に押し込まれたか否か、あるいは、レリーズボタンの押し込みが中止されたか否かを判断し（ステップＳ３１１）、完全に押し込まれている場合、若しくは、押し込みが中止された場合にはこの手振れ補正処理を終了する。一方、レリーズボタンが完全に押し込まれていない場合（レリーズボタンが半押しの場合）は、制御部１８は、振れ検出部１６からの信号に基づき駆動部１４を制御して撮像素子１３を原点位置から撮像面方向に移動させ手振れ補正動作を行う（ステップＳ３１２）。そして、制御部１８は、位置検出部１５により撮像素子１３の撮像面方向における現在位置を検出し（ステップＳ３１３）、記憶部１６に記憶された調整位置情報を原点位置として読み出し、さらにこの原点位置から現在位置までの距離を算出し、この距離が所定の値（所定の閾値）以下であるか否かを判定する（ステップＳ３１４）。所定の値以下であると判断した場合はステップＳ３１１に戻り上述の処理を繰り返し実行し、この距離が所定の値より大きいと判断した場合は、原点位置まで撮像素子１３を移動させ（ステップＳ３１５）、さらに、ステップＳ３１１に戻り上述の処理を繰り返し実行する。

一方、制御部１８は、ステップＳ３１０において手振れ補正を禁止するモードが選択されていると判断した場合は、位置検出部１５により撮像素子１３の現在位置を検出し（ステップＳ３１６）、記憶部１６から調整位置情報を原点位置として読み出し、この原点位置に現在位置が一致するように駆動部１４を用いて撮像素子１３を撮像面方向に移動させ、この原点位置と現在位置とが略一致した時点で、その位置に撮像素子１３を保持する（ステップＳ３１７）。そして、レリーズボタンが完全に押し込まれたか、若しくは、押し込みが中止されたかを判定し（ステップＳ３１８）、完全に押し込まれている場合、若しくは、押し込みが中止された場合は、この手振れ補正処理を終了する。

以上のように、調整用チャート３３の像３３ｂの中心と撮像素子１３の中心とが一致する位置を原点位置（調整用位置情報）として記憶部１６に記憶し、この原点位置を中心に撮像素子１３を移動させて手振れ補正を行う、若しくは、手振れ補正をしないときは、撮像素子１３をこの原点位置に固定することにより、位置検出部１５の位置ずれが生じている場合や、撮像素子１３の取り付け位置誤差、撮像素子１３のパッケージ誤差等がある場合でも、撮像素子１３の中心位置をマウント中心位置に調整することができる。また、手振れ補正時において、撮像素子１３の原点位置からの移動量が所定の値を超えないように制御することにより、レリーズボタンが完全に押し込まれるまえに、大きな手振れが発生しても、撮影時における撮像素子１３を移動させる余裕ができるため確実に手振れ補正を行うことができる。さらに、この第１実施例に示すように、調整用チャート３３と結像レンズ３１とを一体にして、調整用レンズユニット３０とすることにより、撮像装置１０にこの調整用レンズユニット３０を取り付けるだけで撮像素子１３の原点位置の調整を行うことができるため、撮像装置１０と調整用チャート３３との間隔の調整等が不要となり、撮像装置１０の調整を効率化することができる。

なお、撮像素子１３の移動量の閾値は、予め設定された一つの値を用いても良いし、撮影条件に応じて適宜設定可能に構成しても良い。また、撮像素子１３の移動量が閾値以上の場合、撮像素子１３をそれ以上移動させるのを中止しても良い（この考え方は、以降の実施例においても同様である）。

（第２実施例）
第１実施例においては、調整用チャート３３と結像レンズ３１とを一体にして調整用レンズユニット３０とし、この調整用レンズユニット３０を用いて撮像素子１３の原点位置の調整を行う場合について説明したが、通常の撮影に用いる撮影レンズユニット２０を撮像装置１０に取り付け、所定の位置に配置された調整チャートの像をこのレンズユニット２０の結像レンズ２１で撮像素子１３の撮像面１３ａに結像させて、上述の手順で調整することも可能である。撮影レンズユニット２０を装着して撮像素子１３の位置決めを行うと、被写体（調整用チャート）の像に基づいて撮像素子１３を位置決めすることができるので、撮影レンズユニット２０（結像レンズ２１）の光軸と装置側マウント部１２の中心軸Ｘとが一致しているか否かに関わらず、被写体の中心と撮像素子１３の中心とを一致させて最適な原点位置に撮像素子１３を位置決めすることができるからである。

ここで、このような撮影レンズユニット２０は、それぞれの個体毎、若しくは、その種類毎に誤差（例えば、結像レンズ３１の光軸の位置等）があるため、撮像素子１３の原点位置は、それぞれの撮影レンズユニット２０（結像レンズ２１）毎、若しくは、その種類毎に設定するとより正確に調整を行うことができる。図６は、装置側マウント部１２に装着された撮影レンズユニット２０（結像レンズ２１）の種類を識別するためのレンズ識別部１１１を設けた撮像装置１１０を示している。このレンズ識別部１１１は、装着された撮影レンズユニット２０の種類又は固有番号を識別するものであり、撮影レンズユニット２０内に設けられたメモリ手段又は機械的識別手段を参照することにより行う。この識別は撮影レンズユニット２０の種類で行っても良いし、撮影レンズユニット２０のシリアル番号・製造番号等の固有番号によって行っても良い。なお、以降の説明においては、種類を用いる場合について説明する。また、第１実施例で示した撮像装置１０と同一の構成部材については同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。この第２実施例においては、この撮像装置１１０において、撮影レンズユニット２０の種類毎に原点位置調整をする場合について説明する。

まず、図７を用いて、この撮像装置１１０における原点位置の調整方法について説明する。最初に、装置側及びユニット側マウント部１２，２２により撮像装置１１０に原点位置の調整を行いたい撮影レンズユニット２０を取り付け、調整用チャート１３３のチャート像が撮像装置１１０の撮像素子１３（撮像面１３ａ）上に結像する位置に配置する（ステップＳ４００）。この状態で調整処理が実行されると、制御部１８は、レンズ識別部１１１を介して取り付けられた撮影レンズユニット２０（結像レンズ２１）の種類を識別する（ステップＳ４０１）。そして、制御部１８により駆動部１４の作動を制御し、撮像素子１３の撮像面方向の位置を初期位置にセットする（ステップＳ４０２）。初期位置の考え方は第１実施例と同様である。

そして、制御部１８は、調整用チャート１３３の像を撮像素子１３で検出し（ステップＳ４０３）、チャート像の中心位置が撮像素子１３の中心と一致しているか否かを判断し（ステップＳ４０４）、一致していないと判断したときは、チャート像の中心位置が撮像素子１３の中心に近づくように、駆動部１４の作動を制御して撮像素子１３を撮像面方向に移動させ（ステップＳ４０５）、チャート像の中心位置と撮像素子１３の中心が一致するまで、ステップＳ４０３〜ステップＳ４０５を繰り返す。なお、チャート像の中心位置が撮像素子１３の中心に一致しているか否かの判断のための閾値の考え方は、第１実施例と同様である。そして、これらの位置が一致していると判断したときは、制御部１８は、現在の撮像素子１３の撮像面方向の位置を位置検出部１５から取得し、ステップＳ４０１で識別した撮影レンズユニット２０の種類と対応付けて調整位置情報として記憶部１６に記憶させる（ステップＳ４０６）。最後に撮像装置１１０から撮影レンズユニット２０を取り外し、調整サイクルを終了する（ステップＳ４０７）。なお、複数の種類の撮影レンズユニット２０について調整を行う場合は、撮影レンズユニット２０毎に上記の処理を繰り返す。

なお、このような原点調整は、代表的な撮影レンズユニット２０あるいは撮像装置１１０と同梱販売する撮影レンズユニット２０に対する調整として、この撮像装置１１０の製造時に工場において行っても良いし、利用者の所有する撮像装置１１０と撮影レンズユニット２０の組み合わせにて、サービス機関などの工場以外の場所で行っても良い。

次に、図８を用いて、上記の処理により撮像素子１３の原点位置が調整された撮像装置１１０における撮影時の制御部１８による手振れ補正処理について説明する。ここで、この撮像装置１１０は、図６等において図示しないレリーズボタンが押し込まれたときに手振れ補正制御を開始し、このレリーズボタンが完全に押し込まれた状態（すなわち、撮像素子１３により検出された像が電気信号として取り出される状態）で終了するように構成されている。

レリーズボタンが押し込まれると（半分押し込まれた状態になると）、制御部１８は、まず、レンズ識別部１１１を介して取り付けられた撮影レンズユニット２０（結像レンズ２１）の種類を識別する（ステップＳ４１０）。次に、手振れ補正選択スイッチ１９により手振れ補正モードが選択されているか否かを調べる（ステップＳ４１１）。手振れ補正モードが選択されている場合には、まず、レリーズボタンが完全に押し込まれたか否か、若しくは、押し込みが中止されたか否かを判断し（ステップＳ４１２）、完全に押し込まれている場合、若しくは、中止された場合にはこの手振れ補正処理を終了する。一方、レリーズボタンが完全に押し込まれていない場合は、振れ検出部１６からの信号に基づき駆動部１４を用いて撮像素子１３を撮像面方向に移動させ手振れ補正動作を行う（ステップＳ４１３）。

そして、制御部１８は、位置検出部１５により撮像素子１３の撮像面方向における現在位置を検出し（ステップＳ４１４）、記憶部１６に記憶された調整位置情報のうち、ステップＳ４１０で識別した撮影レンズユニット２０の種類に対応付けられた調整位置情報がある場合は、この調整位置情報を原点位置として読み出し、さらにこの原点位置から現在位置までの距離を算出し、この距離が所定の値以下であるか否かを判定する（ステップＳ４１５）。所定の値以下であると判断した場合はステップＳ４１２に戻り上述の処理を繰り返し実行し、この距離が所定の値より大きいと判断した場合は、原点位置まで撮像素子１３を移動させ（ステップＳ４１６）、さらに、ステップＳ４１２に戻り上述の処理を繰り返し実行する。なお、原点位置まで撮像素子１３を移動させた後は、手振れ補正処理を終了することとしても良い。

一方、制御部１８は、ステップＳ４１１において手振れ補正を禁止するモードが選択されていると判断した場合は、位置検出部１５により撮像素子１３の現在位置を検出し（ステップＳ４１７）、記憶部１６から撮影レンズユニット２０の種類に対応付けられた調整位置情報を原点位置として読み出し、この原点位置に現在位置が一致するように駆動部１４を用いて撮像素子１３を撮像面方向に移動させ、この原点位置と現在位置とが略一致した時点で、その位置に撮像素子１３を保持する（ステップＳ４１８）。そして、レリーズボタンが完全に押し込まれたか、若しくは、押し込みが中止されたかを判定し（ステップＳ４１９）、完全に押し込まれている場合、若しくは、中止された場合には、この手振れ補正処理を終了する。

なお、以上の手振れ補正処理において、装着されている撮影レンズユニット２０の種類に対応する調整位置情報が記憶部１６に記憶されていない場合は、予め記憶部１６に標準の調整位置情報を記憶させておき、この調整位置情報を原点位置として読み出して手振れ補正制御を行うように構成しても良い。

以上のように、調整用チャート５０の像の中心と撮像素子１３の中心とが一致する位置を、撮影レンズユニット２０の種類毎に、原点位置（調整用位置情報）として記憶部１６に記憶し、この原点位置を中心に撮像素子１３を移動させて手振れ補正を行う、若しくは、手振れ補正をしないときは、撮像素子１３をこの原点位置に固定することにより、位置検出部１５の位置ずれが生じている場合や、撮像素子１３の取り付け位置誤差、撮像素子１３のパッケージ誤差等がある場合でも、撮影レンズユニット２０（結像レンズ２１）の特性（種類）に応じて、撮像素子１３の中心位置を結像レンズ２１の光軸に一致する位置に調整することができる。

（第３実施例）
上述の、レンズ交換式デジタルカメラのような撮像装置１０，１１０に装着可能な撮影レンズユニット２０の中には、焦点距離を可変にし、被写体の像の結像倍率を変えられるように構成されたズームレンズユニットがある。このようなズームレンズユニットの場合、その製造誤差等から焦点距離によって最適な原点位置が異なる場合がある。図９は、装置側マウント部１１に装着された撮影レンズユニット２２０の焦点距離を識別するための焦点距離識別部２１１を設けた撮像装置２１０を示している。また、この撮像装置２１０に装着される撮影レンズユニット（ズームレンズユニット）２２０は、結像レンズ２１及びユニット側マウント部２２に加えて、焦点距離を可変にするためのズームレンズ２２１及びこのズームレンズ２２１の位置、すなわち、焦点距離を検出するためのズームエンコーダ２２２が設けられている。なお、第１及び第２実施例で示した撮像装置１０，１１０と同一の構成部材については同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。

それでは、図１０を用いて、この撮像装置２１０における原点位置の調整方法について説明する。最初に、装置側及びユニット側マウント部１２，２２により撮像装置２１０に原点調整をしたい撮影レンズユニット（ズームレンズユニット）２２０を取り付け、調整用チャート１３３のチャート像が撮像装置２１０の撮像素子１３（撮像面１３ａ）上に結像する位置に配置する（ステップＳ５００）。この状態で調整処理が実行されると、制御部１８は、レンズ識別部１１１を介して取り付けられた撮影レンズユニット２２０の種類を識別する（ステップＳ５０１）。そして、撮影レンズユニット２２０の焦点距離を所定の位置に設定し（ステップＳ５０２）、制御部１８は、焦点距離識別部２１１を介して取り付けられた撮影レンズユニット２２０の焦点距離種類を識別する（ステップＳ５０３）。なお、所定の位置として、広角端と望遠端の２点、あるいは、これらに加えて中間焦点距離の３点、若しくは、さらに多数の中間焦点焦点距離に対する位置とすることができる。

そして、制御部１８により駆動部１４の作動を制御し、撮像素子１３の撮像面方向の位置を初期位置にセットする（ステップＳ５０４）。初期位置の考え方は第１実施例と同様である。この状態で制御部１８は、調整用チャート１３３の像を撮像素子１３で検出し（ステップＳ５０５）、チャート像の中心位置が撮像素子１３の中心と一致しているか否かを判断し（ステップＳ５０６）、一致していないと判断したときは、チャート像の中心位置が撮像素子１３の中心に近づくように、駆動部１４の作動を制御して撮像素子１３を撮像面方向に移動させ（ステップＳ５０７）、チャート像の中心位置と撮像素子１３の中心が一致するまで、ステップＳ５０５〜ステップＳ５０７を繰り返す。なお、チャート像の中心位置が撮像素子１３の中心に一致しているか否かの判断のための閾値の考え方は、第１実施例と同様である。そして、これらの位置が一致していると判断したときは、制御部１８は、現在の撮像素子１３の撮像面方向の位置を位置検出部１５から取得し、ステップＳ５０１で識別した撮影レンズユニット２０の種類及びステップ５０３で識別した撮影レンズユニット２２０の焦点距離と対応付けて調整位置情報として記憶部１６に記憶させる（ステップＳ５０８）。

さらに、制御部１８は、所定の回数（上述の焦点距離の所定の位置の個数）の調整が行われたか否かを判断し（ステップＳ５０９）、所定の回数行われていない場合はステップＳ５０２に戻り上述の処理を繰り返す。一方、所定の回数行われていると判断したときは、撮像装置２１０から撮影レンズユニット２２０を取り外し、調整サイクルを終了する（ステップＳ５１０）。第２実施例と同様に、複数の種類の撮影レンズユニット２２０について調整を行う場合は、撮影レンズユニット２２０毎に上記の処理を繰り返す。

なお、このような原点調整は、代表的な撮影レンズユニット２２０、あるいは、撮像装置２１０と同梱販売する撮影レンズユニット２２０に対する調整として、この撮像装置２１０の製造時に工場で行っても良いし、利用者の所有する撮像装置２１０と撮影レンズユニット２２０の組み合わせにて、サービス機関などの工場以外の場所で行っても良い。

次に、図１１を用いて、上記の処理により撮像素子１３の原点位置が調整された撮像装置２１０における撮影時の制御部１８による手振れ補正処理について説明する。ここで、この撮像装置２１０は、図９等において図示しないレリーズボタンが押し込まれたときに手振れ補正制御を開始し、このレリーズボタンが完全に押し込まれた状態（すなわち、撮像素子１３により検出された像が電気信号として取り出される状態）で終了するように構成されている。

レリーズボタンが押し込まれると（半分押し込まれた状態になると）、制御部１８は、まず、レンズ識別部１１１を介して取り付けられた撮影レンズユニット２２０の種類を識別し（ステップＳ７２０）、また、焦点距離識別部２１１を介して取り付けられた撮影レンズユニット２２０の焦点距離を識別する（ステップＳ７２１）。次に、手振れ補正選択スイッチ１９により手振れ補正モードが選択されているか否かを調べる（ステップＳ７２２）。手振れ補正モードが選択されている場合には、まず、レリーズボタンが完全に押し込まれたか否か、若しくは、レリーズボタンの押し込みが中止されたか否かを判断し（ステップＳ７２３）、完全に押し込まれている場合、若しくは、押し込みが中止された場合にはこの手振れ補正処理を終了する。一方、レリーズボタンが完全に押し込まれていない場合は、振れ検出部１６からの信号に基づき駆動部１４を用いて撮像素子１３を撮像面方向に移動させ手振れ補正動作を行う（ステップＳ７２４）。

そして、制御部１８は、位置検出部１５により撮像素子１３の撮像面方向における現在位置を検出し（ステップＳ７２５）、記憶部１６に記憶された調整位置情報のうち、ステップＳ７２０で識別した撮影レンズユニット２２０の種類及びステップＳ７２１で識別した焦点距離に対応付けられた調整位置情報がある場合は、この調整位置情報を原点位置として読み出し、さらにこの原点位置から現在位置までの距離を算出し、この距離が所定の値以下であるか否かを判定する（ステップＳ７２６）。所定の値以下であると判断した場合はステップＳ７２３に戻り上述の処理を繰り返し実行し、この距離が所定の値より大きいと判断した場合は、原点位置まで撮像素子１３を移動させ（ステップＳ７２７）、さらに、ステップＳ７２３に戻り上述の処理を繰り返し実行する。

一方、制御部１８は、ステップＳ７２２において手振れ補正を禁止するモードが選択されていると判断した場合は、位置検出部１５により撮像素子１３の現在位置を検出し（ステップＳ７２８）、記憶部１６から撮影レンズユニット２２０の種類及び焦点距離に対応付けられた調整位置情報を原点位置として読み出し、この原点位置に現在位置が一致するように駆動部１４を用いて撮像素子１３を撮像面方向に移動させ、この原点位置と現在位置とが略一致した時点で、その位置に撮像素子１３を保持する（ステップＳ７２９）。そして、レリーズボタンが完全に押し込まれたか、若しくは、押し込みが中止されたかを判定し（ステップＳ７３０）、完全に押し込まれている場合、若しくは、押し込みが中止された場合は、この手振れ補正処理を終了する。

なお、以上の手振れ補正処理において、装着されている撮影レンズユニット２２０の種類及び焦点距離に対応する調整位置情報が記憶部１６に記憶されていない場合は、予め記憶部１６に標準の調整位置情報を記憶しておき、この調整位置情報を原点位置として読み出して手振れ補正制御を行うように構成しても良い。また、ズームエンコーダ２２２により検出される焦点距離と同一の値に対応する調整位置情報が記憶部１６に記憶されていない場合は、この記憶部１６に記憶されている調整位置情報のうち、現在の焦点距離の前後の焦点距離の値に対応するものを取り出して補間することにより原点位置を求めることができる。

以上のように、調整用チャート１３３の像の中心と撮像素子１３の中心とが一致する位置を、撮影レンズユニット２２０の種類及び所定の焦点距離毎に、原点位置（調整用位置情報）として記憶部１６に記憶し、この原点位置を中心に撮像素子１３を移動させて手振れ補正を行う、若しくは、手振れ補正をしないときは、撮像素子１３をこの原点位置に固定することにより、位置検出部１５の位置ずれが生じている場合や、撮像素子１３の取り付け位置誤差、撮像素子１３のパッケージ誤差等がある場合でも、撮影レンズユニット２２０の特性（結像レンズ２１の種類及びズームレンズ２２１による焦点距離）に応じて、撮像素子１３の位置をマウント中心位置に調整することができる。

なお、以上の実施例においては、撮影レンズユニット２０，２２０を交換可能に構成された撮像装置１０，１１０，２１０に設けられた撮像素子１３の調整方法及び手振れ補正方法について説明したが、本発明がこの実施例に限定されることがなく、撮影レンズを交換できない撮像装置においても適用することができる。この場合、第１実施例の適用においては、撮像装置の製造時において、撮影レンズが取り付けられる前に調整用レンズユニットを用いて撮像素子の原点位置の調整を行い、その後、撮影レンズの取り付け作業が行われる。

撮像装置及び撮影レンズユニットの構成を示す説明図である。 第１実施例における撮像装置及び調整用レンズユニットの構成を示す説明図である。 第１実施例における調整処理を示すフローチャートである。 調整用チャートを説明するための説明図であって、（ａ）調整用チャートの例を示し、（ｂ）は撮像素子上のチャート像を示し、（ｃ）はＡ−Ａ′における電気信号の状態を示し、（ｄ）はＢ−Ｂ′における電気信号の状態を示す。 第１実施例における手振れ補正処理を示すフローチャートである。 第２実施例における撮像装置及び撮影レンズユニットの構成を示す説明図である。 第２実施例における調整処理を示すフローチャートである。 第２実施例における手振れ補正処理を示すフローチャートである。 第３実施例における撮像装置及び撮影レンズユニットの構成を示す説明図である。 第３実施例における調整処理を示すフローチャートである。 第３実施例における手振れ補正処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１０，１１０，２１０ 撮像装置 １３ 撮像素子 １７ 手振れ検出部
１６ 記憶部 １８ 制御部 １９ モード選択部
２０，２２０ 撮影レンズユニット ３０ 調整用レンズユニット
３３，１３３ 調整用チャート １１１ レンズ識別部
２１１ 焦点距離識別部

Claims (16)

1. 結像レンズにより結像されたチャートの像を検出して電気信号に変換する撮像素子と、
   前記チャートの像に基づいて前記撮像素子を第１位置に位置決めさせ、前記撮像素子を移動させる際には前記第１位置から移動させるように制御する制御部とを有する撮像装置。
2. 手振れ状態を検出する手振れ検出部を有し、
   前記制御部は、前記手振れ検出部で手振れ状態を検出したときに、前記撮像素子を前記第１位置から当該手振れ状態を補正する方向に移動させるように制御する請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記第１位置を記憶する記憶部を有する請求項１または２に記載の撮像装置。
4. 前記第１位置は、前記チャートの像の中心と前記撮像素子の中心とが略一致する位置である請求項１〜３いずれか一項に記載の撮像装置。
5. 前記制御部は、前記第１位置からの前記撮像素子の移動距離が所定の値以下になるように制御し、前記所定の値を撮影条件に応じて設定する請求項１〜４いずれか一項に記載の撮像装置。
6. 手振れ補正を行うか否かを選択するモード選択部を有し、
   前記制御部は、前記モード選択部により手振れ補正を禁止するモードが選択されているときに、前記撮像素子の位置が前記第１位置となるように制御する請求項１〜５いずれか一項に記載の撮像装置。
7. 前記チャートと前記結像レンズとを一体に構成して調整用レンズユニットとし、当該調整用レンズユニットを着脱可能にした請求項１〜６いずれか一項に記載の撮像装置。
8. 装着されている前記結像レンズの種類を識別するレンズ識別部を有し、
   前記制御部は、前記第１位置を、前記レンズ識別部で識別した前記結像レンズの種類に対応付けて前記記憶部に記憶させる請求項２〜７いずれか一項に記載の撮像装置。
9. 前記制御部は、前記レンズ識別部で識別した前記結像レンズの種類に対応する前記第１位置を記憶している場合には、当該結像レンズの種類に対応する前記第１位置に前記撮像素子を位置決めさせるように制御する請求項８に記載の撮像装置。
10. 前記制御部は、前記第１位置からの前記撮像素子の移動距離が所定の値以下になるように制御し、前記レンズ識別部で識別した前記結像レンズの種類に応じて前記所定の値を設定する請求項８または９に記載の撮像装置。
11. 装着されている前記結像レンズの焦点距離を識別する焦点距離識別部を有し、
    前記制御部は、前記第１位置を、前記レンズ識別部で識別した前記結像レンズの種類、及び、前記焦点距離識別部で識別した前記結像レンズの焦点距離に対応付けて記憶させる請求項８〜１０いずれか一項に記載の撮像装置。
12. 前記制御部は、前記レンズ識別部及び前記焦点距離識別部で識別した前記結像レンズの種類及び焦点距離に対応する前記第１位置を記憶している場合には、当該結像レンズの種類及び焦点距離に対応する前記第１位置に前記撮像素子を位置決めさせるように制御する請求項１１に記載の撮像装置。
13. 結像レンズにより結像されたチャートの像を撮像素子により検出して電気信号に変換し、
    前記チャートの像に基づいて前記撮像素子を第１位置に位置決めさせる撮像装置の製造方法。
14. 前記第１位置は、前記チャートの像の中心と前記撮像素子の中心とが略一致する位置である請求項１３に記載の撮像装置の製造方法。
15. 前記撮像装置は、前記結像レンズを有する撮影レンズユニットを着脱可能に構成され、
    前記チャートと前記結像レンズとを一体に構成した調整用レンズユニットを前記撮像装置に装着し、
    前記撮像素子を前記第１位置に位置決めしてから前記調整用レンズユニットを取り外して前記撮影レンズユニットを装着可能な状態とする請求項１３または１４に記載の撮像装置の製造方法。
16. 前記結像レンズの種類を識別し、
    前記第１位置を、当該結像レンズの種類に対応付けて記憶する請求項１３〜１５いずれか一項に記載の撮像装置の製造方法。

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