JP2022029834A - 光学機器 - Google Patents

Abstract

【課題】光学機器の過去の様々な使用状況に応じた光学性能の変化を抑制する。【解決手段】光学機器１００は、光学系Ｌ１～Ｌ７と、該光学系に含まれ、移動して該光学系の収差を補正する補正群Ｌ３～Ｌ６と、補正群を駆動する駆動手段１４１～１４４と、駆動手段を制御する制御手段１１９と、光学機器の温度を含む該光学機器の使用状況を取得するための検出手段１２０とを有する。制御手段は、過去の使用状況に応じた光学系の収差の変化量に基づいて駆動手段を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、交換レンズや撮像装置等の光学機器に関する。

光学機器の使用回数、姿勢および温度等の使用状況を検出して光学機器の光学性能を維持する方法が提案されている。特許文献１には、温度の変化による光学性能（画質）の劣化を温度補正データを用いて補正する方法が開示されている。特許文献２には、レンズの移動回数に応じて該レンズの位置を補正する方法が開示されている。

特開２０１５－２０７９８２号公報 特開２０１７－０９０４９７号公報

光学機器の光学性能が変化する要因には、現在の使用状況だけでなく、過去（現在まで）の使用状況もある。特許文献１の方法は現在の使用状況としての温度に対する光学性能の変化を補正する方法であり、特許文献２は過去の使用状況としてのレンズの移動回数によるピント変動を抑制する方法である。しかしながら、光学性能は、過去の使用状況のうち移動回数以外の要因によっても変化し得る。特許文献２には、過去のレンズの移動回数以外の要因による光学性能の変化を補正する方法は開示されていない。

本発明は、過去の様々な使用状況に応じた光学性能の変化を抑制することができるようにした光学機器を提供する。

本発明の一側面としての光学機器は、光学系と、該光学系に含まれ、移動して該光学系の収差を補正する補正群と、補正群を駆動する駆動手段と、駆動手段を制御する制御手段と、光学機器の温度を含む該光学機器の使用状況を取得するための検出手段とを有する。制御手段は、過去の使用状況に応じた光学系の収差の変化量に基づいて駆動手段を制御することを特徴とする。

また、本発明の他の一側面としての制御方法は、光学系を有し、該光学系は移動して該光学系の収差を補正する補正群を含む光学機器に適用される。制御方法は、光学機器の温度を含む該光学機器の使用状況を取得するステップと、過去の使用状況に応じた光学系の収差の変化量に基づいて補正群の駆動を制御するステップとを有することを特徴とする。なお、上記光学機器のコンピュータに、上記制御方法に従う処理を実行させるコンピュータプログラムも、本発明の他の一側面を構成する。

本発明によれば、過去の様々な使用状況に応じた光学機器の光学性能（収差）の変化を抑制することができる。

実施例１における交換レンズ（広角端）の断面図。 実施例１における処理を示すフローチャート。 実施例１における耐久による変化量を推定する処理を説明する図。 実施例１における非耐久による変化量を推定する処理を説明する図。 実施例２における処理を示すフローチャート。 実施例２における補正群の目標移動量と移動可能範囲を示す図。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施例１としての光学機器である交換レンズ１００の構成を示している。交換レンズ１００は変倍（ズーミング）が可能であり、図１は広角端（ワイド端）における交換レンズ１００を光軸（一点鎖線）を含む平面で切断した断面を示している。

交換レンズ１００は、第１～第７レンズ群（光学群）Ｌ１～Ｌ７からなる７群構成の撮像光学系を有する。ズーミングにおいて第１～第７レンズ群Ｌ１～Ｌ７が所定の軌跡に沿って光軸が延びる方向（以下、光軸方向という）に移動し、フォーカシングにおいてフォーカス群である第６レンズ群Ｌ６とフローティング群である第４レンズ群Ｌ４が光軸方向に移動する。

交換レンズ１００は、不図示のカメラ本体に対して着脱可能に装着される。カメラ本体は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子を備えている。

交換レンズ１００の後端（像側の端）には、バヨネット部を有するレンズマウント１１１を備えている。レンズマウント１１１は、固定筒１１２にビスにより固定されている。また固定筒１１２には、案内筒１１６がビスにより固定されている。案内筒１１６には、後述する後群ユニット（Ｌ２～Ｌ６）と第７レンズ群Ｌ７を光軸方向にガイドする直進溝部が形成されている。また案内筒１１６には第１のカム溝部が設けられており、この第１のカム溝部には、カム筒１１７にビスで固定された第１のカムフォロアが係合している。このためカム筒１１７は、ズーミングにおいて光軸回りで回転しながら案内筒１１６に対して光軸方向に移動する。

ズーム操作筒１１８は、案内筒１１６と径嵌合し、かつ案内筒１１６とバヨネット係合して光軸回りで回転可能に保持されている。ズーム操作筒１１８に設けられた第２のカム溝部と案内筒１１６の直進溝部には、直進筒１２２の外周に設けられた第２のカムフォロア１３１が係合している。直進筒１２２には、第１レンズ群Ｌ１が保持されている。このため、ズーミングに際してズーム操作筒１１８がユーザにより回転操作されると、その回転力が光軸方向への駆動力に変換され、直進筒１２２と第１レンズ群Ｌ１が光軸方向に移動する。

直進筒１２２に設けられた第３のカムフォロア１３２はカム筒１１７に設けられた第３のカム溝部に係合しており、直進筒１２２の光軸方向への移動がカム筒１１７の光軸回りでの回転に変換される。前述したようにカム筒１１７の第１のカムフォロアが案内筒１１６の第１のカム溝部に係合しているため、直進筒１２２の光軸方向への移動とともにカム筒１１７は案内筒１１６に対して光軸回りで回転しながら光軸方向に移動する。

カム筒１１７に設けられた第４のカム溝部と第５のカム溝部にはそれぞれ、第２～６レンズ群Ｌ２～Ｌ６を保持する後群ユニットに設けられた第４のカムフォロアと第７レンズ群Ｌ７（を保持する７群保持枠１０７）に設けられた第５のカムフォロアが係合している。第４のカムフォロアと第５のカムフォロアは、案内筒１１６の直進溝部にも係合している。このため、カム筒１１７が回転しながら光軸方向に移動することで、後群ユニットと第７レンズ群Ｌ７が光軸方向に移動する。

前述したように１群保持枠１０１は、第１レンズ群Ｌ１を保持して直進筒１２２の前端（被写体側の端）に保持されている。１群保持枠１０１の先端部の外周側にはフード取り付け用のバヨネット部が、内周側にはフィルター等のアクセサリが装着可能な雌ネジ部が設けられている。

２群保持枠１０２は第２レンズ群Ｌ２を保持し、案内筒１１６により保持された振れ補正ユニット１０８により光軸に直交する方向に移動可能に保持されている。振れ補正ユニット１０８は、２群保持枠１０２を光軸に直交する方向に駆動するマグネットとコイルを備えている。振れ補正ユニット１０８によって第２レンズ群Ｌ２を光軸に直交する方向に駆動することで、振れ補正が行われる。

３群保持枠１０３は、第１の補正群としての第３レンズ群Ｌ３を保持している。３群保持枠１０３は、後群ユニットのベースである後群ベース１２６に固定された第１の駆動部１４１によって光軸に直交する方向に移動可能に保持されている。第１の駆動部１４１は、３群保持枠１０３を光軸に直交する方向に移動させるマグネットとコイルを備えている。後群ベース１２６には前述した第４のカムフォロアが設けられており、３群保持枠１０３は、ズーミング時のカム筒１１７の回転に伴って後群ベース１２６とともに光軸方向に移動する。第１の駆動部１４１のベース部は、絞り駆動部と絞り羽根部とにより構成される電磁絞りユニット１１０を保持している。

４群保持枠１０４は、第３の補正群としての第４レンズ群Ｌ４を保持している。４群保持枠１０４は、後群ベース１２６により保持された２本のガイドバーによって光軸方向への移動がガイドされる。４群保持枠１０４は、ズーミング時の後群ベース１２６の光軸方向への移動とともに同方向に移動し、さらに後群ベース１２６に固定された第３の駆動部１４３によって後群ベース１２６に対して光軸方向に駆動される。また、第３の駆動部１４３は、ユーザによるフォーカス操作筒１１４の回転操作に応じて又はカメラ本体からのオートフォーカス指示に応じて、フォーカシングのために４群保持枠１０４を光軸方向に駆動する。

５群保持枠１０５は、第２の補正群としての第５レンズ群Ｌ５を保持している。５群保持枠１０５は、後群ベース１２６に固定された第２の駆動部１４２によって光軸に直交する方向に移動可能に保持されている。第２の駆動部１４２は、５群保持枠１０５を光軸に直交する方向に移動させるマグネットとコイルを備えている。５群保持枠１０５は、ズーミング時のカム筒１１７の回転に伴って後群ベース１２６とともに光軸方向に移動する。

６群保持枠１０６は、第４の補正群としての第６レンズ群Ｌ６を保持している。６群保持枠１０６は、後群ベース１２６に保持された２本のガイドバーによって光軸方向への移動がガイドされる。６群保持枠１０６は、ズーミング時の後群ベース１２６の光軸方向への移動とともに同方向に移動し、さらに後群ベース１２６に固定された第４の駆動部１４４によって後群ベース１２６に対して光軸方向に駆動される。

７群保持枠１０７は、第７レンズ群Ｌ７を保持している。前述したように７群保持枠１０７設けられた第５のカムフォロアはカム筒１１７の第５のカム溝部にしており、ズーミング時のカム筒１１７の回転に伴って光軸方向に移動する。

ズーム操作筒１１８の回転量（ズーム位置に対応する）および回転方向の情報は、検出部（検出手段）１２０内の不図示のズーム回転検出部により検出されて制御部１１９で処理される。フォーカス操作筒１１４の回転量（フォーカス位置に対応する）および回転方向の情報は、検出部１２０内の不図示のフォーカス回転検出部により検出されて制御部１１９で処理される。これにより制御部１１９は、検出部１２０を通じてズームレンズ群（Ｌ１～Ｌ７）およびフォーカスレンズ群（Ｌ４、Ｌ６）の移動回数や累積移動量を取得することができる。また制御手段としての制御部１１９は、第１から第４の駆動部１４１～１４４、電磁絞りユニット１１０および振れ補正ユニット１０８等の交換レンズ１００全体を制御する。

また、検出部１２０は、交換レンズ１００の温度（交換レンズ１００が使用される環境温度）を検出する温度検出部を含む。検出された温度の情報は制御部１１９で処理され、処理結果はメモリ（記憶手段）１２１に保存される。さらに検出部１２０は、交換レンズ１００の姿勢（言い換えれば、重力方向）を検出する姿勢検出部を含む。
次に、本実施例における光学調整について説明する。本実施例では、３群保持枠１０３と５群保持枠１０５の光軸に直交する方向への移動によってコマ収差と片ボケの調整が行われる。さらに、４群保持枠１０４と６群保持枠１０６の光軸方向への移動によって像面湾曲と球面収差の調整が行われる。

前述したように３群保持枠１０３と５群保持枠１０５はそれぞれ、第１の駆動部１４１と第２の駆動部１４２によってズーム位置（焦点距離）やフォーカス位置（被写体距離）に応じた位置に駆動される。ただし、本実施例では、３群保持枠１０３と５群保持枠１０５の位置を各ズーム位置や各フォーカス位置において光学性能が最良となる位置に調整する。４群保持枠１０４および６群保持枠１０６についても同様である。

図２は、以上のように構成された交換レンズ１００において実行される、過去の使用状況である累積移動量（移動回数）、放置時間、温度および姿勢等に起因して発生した収差の変化を補正するために制御部１１９が実行する処理を示している。ＣＰＵやＭＰＵにより構成されるコンピュータとしての制御部１１９は、コンピュータプログラムに従って本処理を実行する。

ステップＳ１では、制御部１１９は、検出部１２０で検出された情報とメモリ１２１に保存された情報とに基づいて、交換レンズ１００を構成する部品の変化量を推定（計算）する。ここにいう部品は、カム溝部や直進溝部と係合する第１から第５のカムフォロアや、ガイドバーと係合する４群および６群保持枠１０４、１０６である。部品の変化量には、部品の移動が繰り返されることで発生するものと、部品の移動にかかわらずに発生するものの２種類がある。前者は、部品の移動に対する耐久によって発生するものを意味する。後者は、温度による材料の熱クリープや、後収縮または線膨張によって発生するものを意味する。以下の説明では、前者を耐久による変化量、後者を非耐久による変化量という。

まず、耐久による変化量について説明する。図３（ａ）は、第４のカムフォロアの耐久（累積移動量）による変化量を示し、図３（ｂ）は累積移動量を求める際の補正係数を示している。なお、累積移動量は移動回数に比例するため、これらを同じものとして扱ってよい。

図３（ａ）の横軸は第４のカムフォロアの累積移動量を示し、縦軸は第４のカムフォロアにおけるカム筒１１７のカム溝部および案内筒１１６の直進溝部と接触する部分の寸法の変化量を示している。第４のカムフォロアには、第４レンズ群とそれを保持する機構部品の重量やモーメントの作用によって、係合する相手部品に接触する荷重が作用する。変化量は、この荷重の他に、相手部品に対して圧入されているか否かや第４のカムフォロアと相手部品の材質や表面の状態によって決まる。これらの条件は交換レンズ１００の温度によって変わるため、図３（ｂ）に示す交換レンズ１００が置かれた環境の温度に応じた係数を累積移動量に乗じることで、温度の影響を考慮する。図３（ｂ）の横軸は温度を示し、縦軸は移動量補正係数を示す。環境温度が部品の摩耗に対して過酷な高温または低温である場合には、１より大きい移動補正係数を累積移動量に乗じることにより、高温下や低温下での変化量を計算する。具体的な計算方法について、以下に説明する。

図３（ａ）の曲線は、横軸（累積移動量）をｘ、縦軸（変化量）をｙとしたときに、
ｙ＝ｆ（ｘ）
の関数で表現される。また、図３（ｂ）の曲線は、横軸（温度）をＴ、縦軸（累積移動量補正係数）をｋとしたときに、
ｋ＝ｇ（Ｔ）
の関数で表現される。累積移動量は、製品としての交換レンズ１００の出荷時や出荷後の特定の時点でリセットされる。リセット時点ではｘ＝０、ｙ＝０であり、この情報はメモリ１２１に保存される。なお、関数ｙ＝ｆ（ｘ）とｋ＝ｇ（Ｔ）は実験的に求められたものであってもよいし、シミュレーションによって算出されたものであってもよい。

検出部１２０は、ユーザにより交換レンズ１００が使用された時点（日時）を検出する。ズーム操作筒１１８が回転操作された場合には、制御部１１９は、検出部１２０で検出された情報から、第４カムフォロアの累積移動量の前回検出時との差分△ｘを計算する。また、制御部１１９は、検出部１２０で検出された交換レンズ１００の温度Ｔを用いて累積移動量補正係数ｋを計算する。前回検出時に対する累積移動量の差分は、Δｘに累積移動量補正係数を乗じたｇ（Ｔ）△ｘとなる。

ユーザが交換レンズ１００を使用するごとに制御部１１９がｇ（Ｔ）△ｘを計算するので、特定の時点での累積移動量はΣｇ（Ｔ）△ｘで計算され、変化量ｙは、
ｙ＝ｆ（Σｇ（Ｔ）△ｘ）
となる。

変化量ｙを計算するためにメモリ１２１に保存する必要があるのは、累積移動量ｘ（＝Σｇ（Ｔ）△ｘ）のみであり、各使用時点での温度や変化量は保存する必要はない。

次に、非耐久による変化量について説明する。図４（ａ）は、第４のカムフォロアの非耐久（不使用時間としての放置時間）による変化量を示し、図４（ｂ）は放置時間を求める際の補正係数を示している。

図４（ａ）の横軸は放置時間を示し、縦軸は第４のカムフォロアにおけるカム筒１１７のカム溝部および案内筒１１６の直進溝部と接触する部分の寸法の変化量を示している。前述したように第４のカムフォロアには第４レンズ群とそれを保持する機構部品の重量やモーメントの作用によって、係合する相手部品に接触する荷重が作用する。この荷重が大きいと、使用されずに放置された状態でも第４のカムフォロアの寸法に変化が生じる。この変化は、常温よりも高温下の方が大きく、また相手部品に対して圧入された状態で大きくなる。ここでは、図４（ｂ）に示す交換レンズ１００が置かれた環境の温度に応じた係数を放置時間に乗じることで、温度の影響を考慮する。図４（ｂ）の横軸は温度を示し、縦軸は放置時間補正係数を示す。具体的な計算方法について、以下に説明する。

図４（ａ）の曲線は、横軸（放置時間）をｔ、縦軸（変化量）をｚとしたときに、
ｚ＝ｈ（ｔ）
の関数で表現される。また、図４（ｂ）の曲線は、横軸（温度）をＴ、縦軸（放置時間補正係数）をｍとしたときに、
ｍ＝ｊ（Ｔ）
の関数で表現される。放置時間は、製品としての交換レンズ１００の出荷時や出荷後の特定の時点でリセットされる。リセット時点ではｔ＝０、ｚ＝０であり、この情報はメモリ１２１に保存される。なお、関数ｚ＝ｈ（ｔ）とｍ＝ｊ（Ｔ）は実験的に求められたものであってもよいし、シミュレーションによって算出されたものであってもよい。

検出部１２０は、所定の時間間隔（周期）で放置時間ｔを検出する。制御部１１９は、放置時間の前回検出時との差分△ｔを計算する。また、制御部１１９は、検出部１２０で検出された交換レンズ１００の温度Ｔを用いて放置時間補正係数ｍを計算する。前回検出時に対する放置時間の差分は、Δｔに放置時間補正係数ｍを乗じたｊ（Ｔ）△ｔとなる。

所定の時間間隔で制御部１１９がｊ（Ｔ）△ｔの計算を行うので、特定の時点での放置時間はΣｊ（Ｔ）△ｔで計算され、変化量ｚは、
ｚ＝ｈ（Σｊ（Ｔ）△ｔ）
となる。変化量ｚを計算するためにメモリ１２１に保存する必要があるのは、放置時間ｔ（＝Σｊ（Ｔ）△ｔ）のみであり、各検出時点での温度や変化量は保存する必要はない。

ここでは第４のカムフォロアの耐久および非耐久の変化量について説明したが、第１、第２、第３および第５のカムフォロアや４群および６群保持枠１０４、１０６の同変化量についても同様に計算することが可能である。この際、これらのカムフォロアや保持枠が相手部品に接触する荷重は互いに異なり、また材質や圧入の条件等も互いに異なるため、変化量も第４のカムフォロアとは異なる関数を用いて計算される。このようにして、メモリ１２１には、各部品の累積移動量ｘ＝Σｇ（Ｔ）△ｘと放置時間ｔ＝Σｊ（Ｔ）△ｔが保存される。

なお、本実施例では第４のカムフォロアの寸法の変化量がカム溝部との係合部分と直進溝部との係合部分とで同一として説明したが、係合部分ごとに変化量を計算してもよい。

ステップＳ１において、制御部１１９は、メモリ１２１から各部品の累積移動量ｘ（＝Σｇ（Ｔ）△ｘ）と放置時間ｔ（＝Σｊ（Ｔ）△ｔ）を取得し、これらを関数ｙ＝ｆ（ｘ）、ｚ＝ｈ（ｔ）に代入して各部品の耐久による変化量ｙ（＝ｆ（Σｇ（Ｔ）△ｘ））と非耐久による変化量ｚ（＝ｈ（Σｊ（Ｔ）△ｔ））を算出する。

ステップＳ２では、制御部１１９は、検出部１２０から交換レンズ１００の現在のズーム位置やフォーカス位置、現在の温度および現在の重力方向を取得する。

ステップＳ３では、制御部１１９は、ステップＳ１とステップＳ２で取得した情報を用いて、設計値から変化した各レンズ群の位置を推定（計算）する。各レンズ群の位置を決めているのがカムフォロアである場合には、該カムフォロアの寸法とその係合の相手部品の寸法によって位置が決まる。制御部１１９は、ステップＳ１で演算されたカムフォロアの寸法と相手部品の寸法の温度による変化量を線膨張係数を用いて演算し、各カムフォロアの相手部品に対するガタの大きさ（ガタ量）を推定する。また制御部１１９は、交換レンズ１００の姿勢から重力方向を取得して、カムフォロアが上記ガタによって相手部品に対してどの方向に寄るかを推定することで各レンズ群の位置を推定する。

ステップＳ４では、制御部１１９は、ステップＳ３で推定した各レンズ群の位置に応じて発生する収差を演算する。具体的には、メモリ１２１には、各レンズ群が光軸方向（Ｘ方向）やこれに直交して互いに直交する２方向（Ｙ、Ｚ方向）方向に単位変位量変位したりＹ軸やＺ軸回りで単位角度傾いたりしたときに発生する収差の変化量を示す敏感度表データが保存されている。制御部１１９は、敏感度表から各レンズ群の単位変位量および単位角度あたりの収差の変化量を読み出し、これに各レンズ群の位置の変化量（変位量、傾き角度）を乗じることで、撮像光学系の変化によって生じる収差の変化量を推定（取得）する。

ステップＳ５では、制御部１１９は、ステップＳ４で推定した収差の変化量を補正（低減）するための第１～第４の駆動部１４１～１４４による第１～第４の補正群（Ｌ３、Ｌ５、Ｌ４、Ｌ６）の移動量を演算する。具体的には、メモリ１２１には、第１～第４の駆動部１４１～１４４によって第１～第４の補正群を駆動した場合の収差の変化量を示す表データが保存されている。制御部１１９は、該表データとステップＳ４で推定した収差の変化量から各補正群の移動量を演算する。この際、メモリ１２１に保存された各補正群の移動量に対する収差補正量を示す表データからステップＳ４で推定した収差の変化量（＝収差補正量）に対応する各補正群の移動量を求めてもよいし、ソルバー計算のように各補正群の移動量を変えながら補正後の収差量が最小になる移動量を求めてもよい。

ステップＳ６では、制御部１１９は、メモリ１２１に保存された初期調整時（交換レンズ１００の工場出荷時やメンテナンス時）の各駆動部による各補正群の移動量を取得し、これをステップＳ５で演算した移動量に加算して各補正群の目標移動量を演算する。
ステップＳ７では、制御部１１９は、ステップＳ６で演算した目標移動量だけ各補正群を移動させるように各駆動部を駆動する。

以上説明した耐久および非耐久による変化量を推定してこれを補正する方法によれば、過去の使用状況によって発生する収差の変化を補正して良好な光学性能（高画質）を維持することができる。

なお、図２のフローチャートは現在のズーム位置やフォーカス位置において各補正群の移動量を計算し、ズーム位置やフォーカス位置が変化した場合はその都度、各補正群の移動量を計算する処理を示したが、これ以外の処理を行ってもよい。例えば、カメラ本体の電源ＯＮ時に全ズーム位置および全フォーカス位置に対する各補正群の移動量を図２の処理と同様に計算して全結果をメモリ１２１に保存し、ズーム位置やフォーカス位置が変化するごとにメモリ１２１から各補正群の移動量を読み出して収差の変化を補正するようにしてもよい。図２の処理では交換レンズ１００の姿勢や温度が変化した時点で再度計算を行う必要があるが、上記方法の方がリアルタイムで演算する必要がなくなるため、演算時間を短縮することができる点で有利である。交換レンズ１００の姿勢や温度が変化した場合も考慮して電源ＯＮ時に全てを計算してメモリ１２１に保存しておいてもよい。

また、本実施例では耐久と非耐久による変化量を関数で計算する方法について説明したが、関数で計算した結果を予めテーブル化してメモリ１２１に保存しておき、そこから選択する方法を用いてもよい。その他、ユーザの交換レンズ１００の使い方をＡＩにより学習し、その結果によりクラウド上から関数やテーブルをダウンロードして、各補正群の移動量を決定する方法を用いてもよい。

また、本実施例では検出部１２０により姿勢と温度を検出する場合について説明したが、湿度を検出してこれを変化量の推定に用いてもよい。

また、本実施例では第１および第２の駆動部１４１、１４２は３群および５群保持枠１０３、１０５を光軸に直交する方向に移動させるものとして説明したが、駆動部は光軸に対して保持枠を傾けるものであってもよい。また、１つの駆動部で保持枠を光軸に直交する方向に移動させたり傾けたりできるものであってもよい。

また、本実施例では第１～第４の補正群によりコマ収差、片ボケ、像面湾曲および球面収差の変化を補正する場合について説明したが、１つの補正群で１種類の収差の変化を補正するように構成してもよい。例えば、撮像光学系が各レンズ群の位置の変化に対するコマ収差の変化が極めて小さい光学系である場合には、コマ収差の変化を補正する補正群を設ける必要はない。

また、本実施例では補正群（Ｌ３～Ｌ６）を光軸に直交する方向に移動させる場合について説明したが、振れ補正ユニット１０８において光軸に直交する方向に駆動される第２レンズ群Ｌ２を補正群として用いてもよい。この場合は、第２レンズ群Ｌ２の駆動中心位置を収差を補正する位置にオフセットし、オフセットされた位置を中心に振れ補正のために駆動すればよい。

さらに本実施例では耐久および非耐久による変化量を推定するために、使用状況をメモリ１２１に保存するが、交換レンズ１００がカメラ本体から取り外されている間も使用状況の検出や保存ができるように、検出部１２０に電力を供給するバッテリを交換レンズ１００に搭載することが好ましい。これにより、交換レンズ１００の保管時の環境変化による光学性能の変化を精度良く補正することがでる。

実施例１では、交換レンズ１００を構成する部品の耐久および非耐久により発生する変化量を予測し、それを補正する方法について説明した。実施例２では、実施例１（図２）のステップＳ６において各駆動部による各補正群の目標移動量を演算した際に該目標移動量が各補正群の移動可能量を超えているときの処理について、図５のフローチャートを用いて説明する。交換レンズ１００の構成は、実施例１と同じである。また図５において、ステップＳ１からステップＳ６までは実施例１と同じである。

ステップＳ６に続くステップＳ１１では、制御部１１９は、各補正群の目標移動量が移動可能量以下であるか否かを判定し、移動可能量以下である場合にはステップＳ７に進み、移動可能量を超える場合はステップＳ１２に進む。

図６は、第１の補正群（Ｌ３）の光軸に直交する方向での移動可能範囲を示している。横軸はＹ方向、縦軸はＺ方向を示し、破線の円は第１の補正群の移動可能量に対応する移動可能範囲を示している。第１の補正群の目標移動量に対応する位置がＡである場合は、位置Ａは移動可能範囲内（すなわち目標移動量は移動可能量以下）であるため、制御部１１９はステップＳ７に進む。ステップＳ７では、図２のステップＳ７と同じく、制御部１１９はステップＳ６で演算した目標移動量だけ補正群を移動させるように駆動部を駆動する（第１の処理）。

一方、第１の補正群の目標移動量に対応する位置がＢである場合は、位置Ｂは移動可能範囲外であり第１の補正群をそこまで移動させることはできないため、制御部１１９はステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２では、制御部１１９は、目標移動量が移動可能量を超える場合に補正群を移動可能量の上限、すなわち移動可能範囲の境界（図６中の位置Ｃ）まで移動させた状態での残り収差の大きさを判定する。制御部１１９は、残り収差が所定値よりも小さい場合はステップＳ１３に進み、残り収差が所定値より大きい（以上である）場合はステップＳ１４に進む。

ステップＳ１３では、制御部１１９は、目標移動量を移動可能量の上限に設定し、該目標移動量だけ補正群を移動させるように駆動部を駆動する（第２の処理）。

ステップＳ１４では、制御部１１９は、目標移動量を移動可能量の上限に設定して補正群を移動させた上で、１）撮像装置に残り収差を補正する画像処理を行わせること、および２）絞り値を変更して収差の影響を低減させることのうち少なくとも一方を選択する（第３の処理）。

以上の処理により、各補正群がその移動可能範囲外に移動できなくても、交換レンズ１００の高い光学性能を維持することができる。

なお、ステップＳ１２において補正後の収差が所定値よりさらに大きい許容値よりも大きい場合には、ユーザに交換レンズ１００のメンテナンスを促す警告表示を行うようにしてもよい。

また、本実施例では、各補正群の目標移動量を補正可能な全ての収差を補正するための移動量として計算しているが、目標移動量が移動可能量を超える場合に特定の収差のみを補正する処理を行ってもよい。例えば、ユーザが普段の撮像条件をメモリ１２１に保存し、例えば撮像画面の中心に被写体を配置する撮像が多ければコマ収差の補正を優先してもよい。またユーザにどの収差の補正を優先するかを選択させてもよい。また画像処理で補正することが困難な収差の補正を補正群の移動より補正し、画像処理で補正可能な収差の補正を画像処理で行ってもよい。

さらに全ズーム位置および全フォーカス位置での収差の補正の程度を予め計算しておき、その結果に応じて、第２または第３の処理を選択するようにしてもよい。

上記各実施例では光学機器として交換レンズについて説明したが、光学機器はレンズ一体型撮像装置であってもよい。
（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ー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。

以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。

Ｌ３ 第３レンズ群（第１の補正群）
Ｌ４ 第４レンズ群（第３の補正群）
Ｌ５ 第５レンズ群（第２の補正群）
Ｌ６ 第４レンズ群（第４の補正群）
１４１ 第１の駆動部
１４２ 第２の駆動部
１４３ 第３の駆動部
１４４ 第４の駆動部
１１９ 制御部
１２０ 検出部

Claims (10)

1. 光学系を有する光学機器であって、
   前記光学系に含まれ、移動して該光学系の収差を補正する補正群と、
   前記補正群を駆動する駆動手段と、
   前記駆動手段を制御する制御手段と、
   前記光学機器の温度を含む該光学機器の使用状況を取得するための検出手段とを有し、
   前記制御手段は、過去の前記使用状況に応じた前記光学系の収差の変化量に基づいて前記駆動手段を制御することを特徴とする光学機器。
2. 前記使用状況は、前記温度と、前記光学系に含まれる光学群の移動回数、累積移動量、前記光学機器の不使用時間および姿勢のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
3. 前記制御手段は、前記光学系に含まれる光学群の前記過去の使用状況に応じた位置を取得し、該位置に基づいて前記収差の変化量を取得することを特徴とする請求項１または２に記載の光学機器。
4. 前記制御手段は、前記過去の使用状況に応じた前記光学機器を構成する部品の変化量を取得し、該部品の変化量を用いて前記光学群の位置を取得することを特徴とする請求項３に記載の光学機器。
5. 前記制御手段は、前記過去の使用状況に応じた前記収差の変化量と、現在における前記光学機器の温度、姿勢および前記光学系に含まれる光学群の位置とに基づいて前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の光学機器。
6. 前記制御手段は、前記収差の変化量に応じて前記補正群の目標移動量を取得し、
   前記目標移動量が前記補正群の移動可能量を超える場合は、前記補正群を前記移動可能量の上限まで移動させるように前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の光学機器。
7. 前記制御手段は、前記補正群を前記移動可能量の上限まで移動させた状態での前記収差が所定値より大きい場合は、画像処理による収差補正または絞り値の変更のうち少なくとも一方を選択することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の光学機器。
8. 前記光学機器は、撮像装置に着脱可能な交換レンズであり、
   前記交換レンズは、バッテリを有し、
   前記検出手段は、前記交換レンズが前記撮像装置から取り外された状態において前記バッテリからの電力により前記使用状況の検出を行うことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の光学機器。
9. 光学系を有し、該光学系は移動して前記光学系の収差を補正する補正群を含む光学機器の制御方法であって、
   前記光学機器の温度を含む該光学機器の使用状況を取得するステップと、
   過去の前記使用状況に応じた前記光学系の収差の変化量に基づいて前記補正群の駆動を制御するステップとを有することを特徴とする制御方法。
10. 光学系を有し、該光学系は移動して前記光学系の収差を補正する補正群を含む光学機器のコンピュータに、請求項９に記載の制御方法に従う処理を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。

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