JP5458570B2

JP5458570B2 - 光学装置、光学装置の製造方法、光学装置の調整方法、及び撮影装置

Info

Publication number: JP5458570B2
Application number: JP2008331265A
Authority: JP
Inventors: 宣孝平間; 剛司鈴木
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2008-12-25
Filing date: 2008-12-25
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2028-12-25
Also published as: JP2010152168A

Description

本発明は、光学装置、光学装置の製造方法、光学装置の調整方法、及び撮影装置に関するものである。

近年、カメラのレンズ鏡筒等の光学装置では、高性能化や高変倍率比への要求が高まってきている。このような要求が高度になると、レンズ鏡筒を構成するレンズ等の部品やその組み立て精度を向上させるだけでは、高度な要求を実現することが困難になりつつある。そこで、光学性能を向上させるために、レンズ鏡筒を構成するレンズ等の偏心成分を光軸に合わせ込む調芯がレンズ鏡筒組み立て時に行われている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−４３３２８号公報

しかし、ズームレンズの場合は焦点距離が変化すると偏心成分も変化し、焦点距離に応じて調芯が必要になるが、各ズーム位置で調芯を行うことは困難であった。このため、焦点距離に応じて収差が発生し、高い結像性能を得ることは困難なものとなっていた。

本発明の課題は、好適な光学特性を得ることができる光学装置、光学装置の製造方法、光学装置の調整方法、及び撮影装置を提供することにある。

本発明は、以下のような解決手段により前記課題を解決する。

請求項１に記載の発明は、第１光学系に対して相対的に傾斜可能な第２光学系を有する撮影光学系と、前記撮影光学系の焦点距離を検出する検出部と、前記検出部により検出された前記焦点距離に応じて前記撮影光学系の収差を低減するように、前記撮影光学系の光軸に略直交する軸を中心に、前記第１光学系に対して前記第２光学系を相対的に傾斜させる第１駆動部と、前記撮影光学系の振れによる像の振れを補正する際、前記撮影光学系の光軸と交差する方向に前記第２光学系を駆動する第２駆動部と、前記第１光学系に対する前記第２光学系の相対的な傾斜量を前記撮影光学系の焦点距離に応じて記憶する記憶部と、撮影指示がされたときに、前記第１駆動部により前記第２光学系を傾斜させた後に、前記第２駆動部により前記第２光学系を駆動させて前記振れ補正を行う制御部と、を含むことを特徴とする光学装置である。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光学装置であって、装置の振れを検出する振れ検出部を有し、前記第２駆動部は、前記振れ検出部の出力に応じて前記振れを補正するように前記第２光学系を駆動することを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の光学装置であって、前記第２駆動部は、前記振れ検出部の出力に応じて前記撮影光学系の光軸と交差する方向に前記第２光学系を駆動することを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３までのいずれか１項に記載の光学装置であって、前記撮影光学系による像を撮像する撮像部を含み、前記第１駆動部は、前記撮像部により前記像が撮像される前に前記撮影光学系の収差が低減するように前記第１光学系に対して前記第２光学系を相対的に傾斜させ、前記撮像部により前記像が撮像されるとき前記第１光学系に対して前記第２光学系を相対的に傾斜させないことを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４に記載の光学装置の製造方法であって、第１光学系に対して相対的に傾斜可能な第２光学系を有する撮影光学系の収差量を測定しつつ、前記第１光学系に対して前記第２光学系を相対的に傾斜させ、前記撮影光学系の収差量が抑えられたときの前記第１光学系に対する前記第２光学系の傾斜量を記憶部に記憶することを特徴とする光学装置の製造方法である。
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の光学装置の製造方法であって、前記撮影光学系の焦点距離に応じて前記第１光学系に対する前記第２光学系の傾斜量を記憶することを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、請求項１〜４に記載の光学装置の調整方法であって、予め記憶された、前記第１光学系に対する前記第２光学系の傾斜量に基づいて、撮影前に前記第２光学系が前記第１光学系に対して相対的に傾斜するように調整することを特徴とする。
請求項８に記載の発明は、請求項１〜請求項４までのいずれか１項に記載の光学装置を含むことを特徴とする撮影装置である。

本発明によれば、好適な光学特性を得ることができる光学装置、光学装置の製造方法、光学装置の調整方法、及び撮影装置を提供することができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態では、光学装置として、カメラに対して着脱可能なレンズ鏡筒１００を例に説明するが、本発明はこれに限定されず、レンズ非交換式のカメラ、ビデオカメラ等他の光学装置であってもよい。
（実施形態１）

実施形態１では、説明と理解とを容易にするために、図１にＸＹＺの直交座標系を設けた。この座標系は、撮影者が光軸Ａを水平として横長の画像を撮影する場合のカメラ位置（以下、正位置という）において撮影者から見て左側に向かう方向をＸプラス方向とする。また、正位置において上側に向かう方向をＹプラス方向とする。さらに、正位置において被写体に向かう方向をＺ方向とする。図１では、レンズ鏡筒１００が調芯工具２００に装着されている状態を示しているが、上記の座標系はレンズ鏡筒１００が不図示のカメラ本体に装着されていると見なしたときの方向を示している。さらに、図中に示すレンズにおいて、直線の矢印はシフト駆動の方向を示し、円弧の矢印はチルト駆動の方向を示している。

図１は、レンズ鏡筒１００及びそのレンズ鏡筒１００の調芯を行う調芯工具２００のシステム構成図である。調芯工具２００は、レンズ鏡筒１００の先端側からコリメートされた光を投光する発光部２０１と、レンズ鏡筒１００のマウント部１０１に取り付けられ、発光部２０１から投光されてレンズ鏡筒１００を通過した光を受け、その光を光電変換により電気信号に変換する撮像素子２０２とを備える。この撮像素子２０２は、カメラボディを模した筺体内に配置されている。さらに調芯工具２００は、撮像素子２０２より得られた電気信号を画像情報に変換する画像処理部２０３と、画像処理部２０３により得られた画像情報を基に収差量への変換を行い、画面上に表示する工具ＰＣ２０４とを備える。

また、調芯工具２００は、工具ＰＣ２０４のモニタ上に表示された収差値を見て作業者が入力を行う、ジョイスティック等のチルト駆動量入力部２０５を備える。このチルト駆動量入力部２０５から入力された信号に従い、後述するようにレンズ鏡筒１００においてブレ補正レンズ１０２がチルト駆動される。

調芯工具２００は、さらに、チルト駆動量入力部２０５からの信号を基にブレ補正レンズ１０２の像面移動量情報をレンズＣＰＵ１０３に伝達する工具ＣＰＵ（通信制御部を含む）２０６を備える。この伝達は、レンズ鏡筒１００のマウント部１０１を介して行われる。また、工具ＣＰＵ２０６は、レンズＣＰＵ１０３及びブレ補正レンズ１０２を駆動するための電力も供給する。さらに、工具ＣＰＵ２０６は、レンズ鏡筒１００におけるズームエンコーダ１０７の情報及びフォーカシングを行う場合のレンズ群１０４の繰り出し量情報（距離エンコーダ１０８の情報）もレンズＣＰＵ１０３より取り込む。

一方、レンズ鏡筒１００は、撮影光学系として、像のブレを補正するブレ補正レンズ１０２と、ズーミングの際に移動するレンズ群１０４とを備え、さらに上述したように、工具ＣＰＵ２０６との通信を行うレンズＣＰＵ１０３を備える。レンズＣＰＵ１０３は、内部に、調芯をするための調芯モード用のプログラムを有している。レンズ鏡筒１００が調芯工具２００に装着されると、レンズＣＰＵ１０３は工具ＣＰＵ２０６との通信により接続された事を認識し、調芯モードに移行する。調芯モードへの移行により、工具ＣＰＵ２０６より送られてくるブレ補正レンズ１０２の像面移動情報を基に、ブレ補正レンズ１０２の駆動及び制御が可能となる。

レンズ鏡筒１００は、さらに、角速度を検出する角速度センサ１０５を備える。検出された角速度センサ１０５の出力は、付図示のＬＰＦ＋アンプ部を通り、不要な高周波数ノイズを除去し、ブレ情報処理部１０６に入力される。調芯モードで角速度センサ１０５は機能しない。ブレ情報処理部１０６は、角速度センサ１０５の情報を基に、補正すべきブレ情報を抽出する。

また、レンズ鏡筒１００は、ズームエンコーダ１０７と、距離エンコーダ１０８と、これらのブレ情報処理部１０６の出力を基にブレ補正レンズ１０２の目標駆動位置の算出を行う目標駆動位置演算部１０９とを備える。

レンズ鏡筒１００は、目標駆動位置演算部１０９で算出された目標駆動位置情報を基にしてブレ補正レンズ１０２の追従制御演算を行い、この演算結果に対応した駆動信号を出力する追従制御演算部１１１と、追従制御演算部１１１からの駆動信号に従って、ＶＣＭ１１３（ボイスコイルモータ）への電流供給を行うＶＣＭ駆動ドライバ１１２とを備える。ＶＣＭ１１３は、コイル及びマグネットからなる電磁駆動アクチュエータであり、コイルに電流を流す事で駆動力を発生する。ブレ補正レンズ１０２は、このＶＣＭ１１３に発生する駆動力により光軸Ａと垂直な平面内にシフト駆動される。なお、ブレ補正レンズ１０２の駆動はＶＣＭ１１３に限らず、ＳＩＤＭ（超小型アクチュエータ）等のＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）型のアクチュエータやＳＴＭ（ステッピングモータ）等でもよい。

レンズ鏡筒１００は、ブレ補正レンズ１０２の光軸Ａと垂直な平面内での位置を検出する位置検出部１１４を備える。この位置検出部１１４で得られたブレ補正レンズ１０２の位置情報は追従制御演算部１１１にフィードバックされる。本実施形態ではＰＳＤ（光位置センサ）を用いた方法により位置検出を行っている。ただし、位置検出部１１４は、上述のＰＳＤに限らず、マグネットとホール素子を用いた、磁束密度の変動を検出する位置検出部１１４でもよい。

レンズ鏡筒１００は、撮影者がブレ補正ＯＮ／ＯＦＦを選択可能なＳＷ（スイッチ）であるブレ補正ＳＷ１１５を備える。ブレ補正ＯＮ時は、角速度センサ１０５の出力に従って、ブレを打ち消すようにブレ補正レンズ１０２が光軸と垂直な平面内を動く。ブレ補正ＯＦＦ時は、光軸Ａとブレ補正レンズ１０２のセンタが一致する位置で付図示のロック機構によりブレ補正レンズ１０２が固定される。さらにレンズ鏡筒１００は、記憶部となるＥＥＰＲＯＭ１１６や不図示のＲＡＭ、及びフォーカシングを行うＡＦ駆動部１１７を備える。

また、レンズ鏡筒１００は、ブレ補正レンズ１０２を光軸Ａに略直交する軸を中心にチルト（傾斜）させるチルト駆動部１２２と、このチルト駆動部１２２を介してブレ補正レンズ１０２をチルトさせるためのチルト駆動演算部１２１と、チルト駆動部１２２の位置を検出するためのチルト駆動部１２２の位置検出部１２３（以下、チルト位置検出部１２３という）とを備える。

チルト駆動演算部１２１は、ＥＥＰＲＯＭ１１６に記憶されている情報に基づいてブレ補正レンズ１０２をチルトさせる際の目標値を演算し、その目標値をチルト駆動部１２２に指令する。上記参照するＥＥＰＲＯＭ１１６の情報は、調芯工具２００に装着されたレンズ鏡筒１００のレンズ群１０４をズームさせたときの各焦点距離におけるズームエンコーダ１０７のズーミング情報と、撮像素子２０２上における収差が所定値以下となるように低減させたときのチルト位置検出部１２３のチルト位置情報とから構成されている。これらの情報は、レンズ鏡筒１００毎に工場出荷前に調芯工具２００により取得され、レンズ鏡筒１００のＥＥＰＲＯＭ１１６に工具ＰＣ２０６を介して書き込まれる情報である。

チルト駆動部１２２は、チルト駆動演算部１２１からの目標値を受けて、レンズ鏡筒１００の光軸Ａに略直交する軸を中心としてブレ補正レンズ１０２をチルト駆動する。本実施形態のチルト駆動部１２２は、積層ＰＺＴを使用している。

例えば、１０′（角度で「分」）のチルト補正をするには、ブレ補正レンズ１０２の直径が２０ｍｍの場合、光軸Ａに略直交する軸を中心としてブレ補正レンズ１０２を１４μｍ移動することが必要となる。積層ＰＺＴは、１４μｍ程度の変位を容易に行うことができる。なお、チルト補正の角度が同じ１０′でもブレ補正レンズ１０２の直径が小さくなれば、チルト駆動部１２２の駆動量が小さくて済むことは言うまでもない。

また、チルト駆動部１２２とチルト位置検出部１２３は、ブレ補正レンズ１０２の光軸Ａに略直交する２軸に対して配置することで、任意の向きにブレ補正レンズ１０２をチルトすることを可能としている。図１では、図の都合上、チルト方向はＺ方向を示しているが、Ｘ方向にもチルト駆動される。

また、積層ＰＺＴは、ヒステリシスを有するために位置フィードバックが必要となる。そのため、チルト位置検出部１２３で逐次位置検出を行い、その位置検出情報をチルト駆動演算部１２１へフィードバックすることにより、チルト駆動部１２２での駆動を制御している。なお、チルト駆動部１２２は、積層ＰＺＴに限らず、ＶＣＭやＳＴＭなどを使用することもできる。ＳＴＭはオープン制御が可能であるため、チルト位置検出部１２３が不要になるという利点がある。また、チルト位置検出部１２３は、本実施形態ではＰＳＤを用いた方法により位置検出を行っているが、ＰＳＤに限らずマグネットとホール素子を用いた磁束密度の変動を検出するものであってもよい。

次に、調芯時の動作を説明する。図２は調芯時の処理手順を示すフローチャートである。まず、調芯工具２００にレンズ鏡筒１００を装着する（Ｓ１００）。そうすると、調芯工具２００は、レンズ鏡筒１００の装着を確認し（Ｓ２０１）、レンズ鏡筒１００側へ電力を供給する。

一方、レンズ鏡筒１００では、レンズＣＰＵ１０３が工具ＣＰＵ２０６と通信を開始する（Ｓ１０１）。レンズＣＰＵ１０３は、上述のように調芯をするための調芯モードのプログラムを有しており、レンズＣＰＵ１０３は、調芯工具２００に取り付けられたことを検知すると、調芯モードに移行する（Ｓ１０２）。

レンズＣＰＵ１０３は、レンズ鏡筒１００の工程情報やシリアル情報を有している。これらの情報を工具ＣＰＵ２０６が読み込むことにより、工具ＣＰＵ２０６で調整検査工程の管理が行えるようになる（Ｓ２０２）。

調芯工具２００は、レンズ鏡筒１００内のＡＦ駆動部１１７より、レンズ群１０４を所定のフォーカス位置に駆動させように指示する。レンズ群１０４は、その指令に従い、所定位置に移動される（Ｓ１０３）。このフォーカスにおける所定位置は、無限位置等の、所定のスタート位置である。

レンズ鏡筒１００は、ブレ補正レンズ１０２の駆動に先立ち、不図示の電磁ロックを解除する（Ｓ１０４）。電磁ロックは、ブレ補正レンズ１０２を所定の位置に固定するためのロック機構である。この電磁ロックを解除することにより、ブレ補正レンズ１０２はＶＣＭ１１３の駆動力により駆動することが可能になる。

調芯工具２００は、レンズＣＰＵ１０３が認識しているズーム情報を読み込み（Ｓ２０３）、Ｔ（テレ）端にあるか判断する（Ｓ２０４）。このズーム情報の読み込みは、レンズ側のマウント部１０１の接点からの通信でレンズ鏡筒１００のズームエンコーダ１０７の値を工具ＣＰＵ２０６が受け取ることにより行われる。レンズ鏡筒１００がＴ端に無い場合には（Ｓ２０４，Ｎｏ）、例えば、工具ＰＣ２０４のモニタを通じて作業者にレンズ鏡筒１００をＴ端に移動させるよう指示する（Ｓ２０５）。

レンズ鏡筒１００は、ＥＥＰＲＯＭ１１６が有するセンタ位置情報をブレ補正レンズ１０２の目標駆動位置として、追従制御を開始する。センタ位置に移行したら（Ｓ１０５）、調芯工具２００ＣＰＵ側に調芯作業が開始可能である信号を送る。

調芯工具２００は、レンズ鏡筒１００からの開始可能の信号を受信すると調芯を開始する（Ｓ２０６）。調芯は、レンズ鏡筒１００の焦点距離に応じ、少なくとも２箇所以上で行う。本実施形態では、Ｔ（テレ）端、Ｗ（ワイド）端、及びその中間のＭ（ミドル）位置での３箇所で調芯を行う。

調芯工具２００は、工具ＰＣ２０４のモニタを介して、発光部２０１から投光されてレンズ鏡筒１００を通過し、撮像素子２０２に入射した光の像より収差の程度を観察し、収差が所定範囲内にあるかどうかを判断する（Ｓ２０７）。収差が所定範囲内にない場合（Ｓ２０７，Ｎｏ）には、作業者によりチルト駆動量入力部２０５が操作され（Ｓ２０８）、収差が最小になる最良収差位置にブレ補正レンズ１０２が駆動される。チルト駆動量入力部２０５は、駆動されたブレ補正レンズ１０２の駆動量をレンズ鏡筒１００側に出力する。

レンズ鏡筒１００では、工具ＣＰＵ２０６より送られてきたチルト駆動量情報が、チルト駆動演算部１２１においてブレ補正レンズ１０２の位置に換算される。そして、ブレ補正レンズ１０２がチルト駆動部１２２を介してチルト駆動され、ブレ補正レンズ１０２のチルト位置が修正される（Ｓ１０６）。

収差が所定範囲内に収まったら（Ｓ２０７，Ｙｅｓ）、調芯補正位置決定の信号をレンズＣＰＵ１０３側に送信する（Ｓ２０９）。調芯補正位置決定の信号を受けたら、レンズＣＰＵ１０３側は、ブレ補正レンズ１０２の調芯位置であるチルト位置情報をＴ端での最良収差位置情報として不図示のＲＡＭに記憶する（Ｓ１０７）。

Ｔ端での調整が終了したら、Ｍ位置及びＷ端でも同様の調整を行う（Ｓ２１０）。レンズＣＰＵ１０３は、それぞれの位置でのチルト位置情報を最良収差位置情報としてＲＡＭに記憶する(Ｓ１０７）。

調芯が終了したら（Ｓ２１１）、終了通知をレンズＣＰＵ１０３へ送る。レンズＣＰＵ１０３側では、３箇所の焦点距離の最良収差位置情報を基に、他のズーム位置での最良収差位置情報を演算して補間し、それぞれのズーム位置に応じた最良収差位置情報を算出する（Ｓ１０８）。図３は、Ｗ端からＴ端までの焦点距離と最良収差位置となる調芯位置との関係を示す説明図である。図中、Ｔ（テレ）端、Ｗ（ワイド）端、及び中間のＭ（ミドル）位置での３箇所で調芯を行ったときの調芯位置（黒丸）が示されている。この３箇所以外の焦点距離については、前記３点を結ぶ線上に補間予測値（破線丸）を設定することにより、それぞれ調芯位置を求めることができる。

ブレ補正レンズ１０２の最良収差位置情報のズーム位置に応じた補間処理が完了したら、ＥＥＰＲＯＭ１１６に、全ズーム位置でのチルト位置情報をブレ補正レンズ１０２の最良収差位置情報として記憶する（Ｓ１０９）。そして、調芯工具２００からレンズ鏡筒１００を取り外し（Ｓ１１０）、調芯工程を終了する。

次に、調芯工程で算出された最良収差位置情報を用いた収差補正について説明する。図４は、本実施形態のレンズ鏡筒１００を装着したカメラの概略構成図である。図４に示すように、カメラ１０において、不図示の被写体からの光はレンズ鏡筒１００で集光され、クイックリターンミラー１２で反射されて焦点板１３に結像される。焦点板１３に結像された被写体像は、ペンタプリズム１４で複数回反射されて接眼レンズ１５を介して撮影者に正立像として観察可能となる。

撮影者は、不図示のレリーズボタンを半押ししながら接眼レンズ１５を介して被写体像を観察して撮影構図を決めた後、レリーズボタンを全押しする。レリーズボタンを全押しすると、クイックリターンミラー１２が上方に跳ね上げられ、不図示のシャッタが動作して、被写体からの光は撮像素子１６で受光される。これにより、撮像素子１６で撮影画像が取得され、所定の画像処理が施された後、不図示のメモリに記録される。

また、レリーズボタンが半押しされると、レンズ鏡筒１００に内蔵されている角速度センサ１０５でレンズ鏡筒１００又はカメラ１０のブレが検出されてレンズＣＰＵ１０３に伝達される。また、ズームエンコーダ１０７のズーミング情報がレンズＣＰＵ１０３に伝達される。そして、レリーズボタンが全押しされると、レンズＣＰＵ１０３は、ブレ補正レンズ１０２を図１に示すＶＣＭ１１３を介して光軸Ａと垂直な平面内にシフト駆動し、またチルト駆動部１２２を介して光軸Ａに略直交する軸を中心にチルト駆動することにより、撮像素子１６上における像ブレやレンズ鏡筒１００の偏心成分による収差を補正する。

図５は、ブレ補正ＳＷ１１５のＯＮ時における収差補正の処理手順を示すフローチャートである。レンズ鏡筒１００が不図示のカメラに装着された状態で、カメラのレリーズが半押しされると（Ｓ３０１、Ｙｅｓ）、ブレ補正レンズ１０２に電源供給が開始され、ブレ補正シーケンスが開始される。

まず、ブレ補正レンズ１０２の動きをメカニカルに規制している電磁ロックが解除され（Ｓ３０２）、次に、ブレ補正レンズ１０２を制御センタ位置へ駆動する（Ｓ３０３）。このときの制御センタ位置は、ブレ補正レンズ１０２の位置検出部１１４からの情報であって、チルト位置検出部１２３からの情報ではない。

角速度センサ１０５の出力、及びズームエンコーダ１０７の焦点距離情報から、撮像素子１６面での収差が最小となるように、また像面での像が止まるように、ブレ補正レンズ１０２のシフト駆動及びチルト駆動制御が開始される。このとき、ブレ補正レンズ１０２が、現在のレンズ鏡筒１００のズーム位置において最良収差位置となるように駆動制御される（Ｓ３０４）。そして、この状態でカメラのレリーズが全押しされるのを待つ（Ｓ３０５）。

カメラのレリーズが全押しされると（Ｓ３０５、Ｙｅｓ）、不図示のクイックリターンミラーが跳ね上がる最中に、ズームエンコーダ１０７からの焦点距離情報によりブレ補正レンズ１０２が最良収差位置にチルト駆動される（Ｓ３０６）。そして最良収差位置にチルト駆動された後、ブレ補正が開始される（Ｓ３０７）。

ブレ補正が行われ、所定のシャッタ速度において露光が行われ（Ｓ３０８）、ブレ補正が停止される（Ｓ３０９）。その後、半押しタイマーが動作中であれば（Ｓ３１０、Ｙｅｓ）、Ｓ３０４以降のブレ補正、チルト駆動を行い、半押しタイマーが切れていれば（Ｓ３１０、Ｎｏ）、電磁ロックが駆動され（Ｓ３１１）、動作フローが終了する。なお、半押しタイマー中の場合は、ブレ補正のための駆動が行われるが、半押しタイマーが切れた場合は、電磁ロックが駆動され、ブレ補正レンズ１０２が機械的に保持される。

このように、調芯工程で得られた最良収差位置を中心としてブレ補正及びチルト駆動を実行して撮影を行うので、光学性能的に最も収差性能がよい位置での撮影が可能となる。

図６は、ブレ補正ＳＷのＯＦＦ時における収差補正の処理手順を示すフローチャートである。レンズ鏡筒１００が不図示のカメラに装着された状態で、カメラのレリーズが半押しされ（Ｓ４０１、Ｙｅｓ）、次いでレリーズが全押しされる（Ｓ４０２、Ｙｅｓ）と、不図示のクイックリターンミラーが跳ね上り、電磁ロックが解除される（Ｓ４０３）。

そうすると、現在のレンズ鏡筒１００のズーム情報がレンズＣＰＵ１０３によって読み込まれる（Ｓ４０４）。そしてブレ補正レンズ１０２が、現在のレンズ鏡筒１００のズーム位置における最良収差位置にチルト駆動される（Ｓ４０５）。この最良収差位置は、上述のブレ補正ＳＷ１１５のＯＮ時と同様に、ズームエンコーダ１０７の値により異なり、Ｔ端、Ｍ位置、Ｗ端では、図２のＳ２０４〜Ｓ２１０において調芯により得られた位置である。その中間の位置では、図２におけるＳ１０８において演算されて補間された位置である。そして、所定のシャッタ速度において露光が行われ（Ｓ４０６）、その後、電磁ロックが駆動され（Ｓ４０７）、動作フローが終了する。

このように、ブレ補正ＳＷ１１５がＯＦＦのときにも、調芯工程で得られたチルト補正による最良収差位置において撮影を行うので、光学性能的に最も収差性能がよい位置での撮影が可能となる。

上記実施形態によると、以下の効果を有する。
（１）レンズ鏡筒１００に含まれる複数のレンズ群１０４からなる撮影光学系により撮像面上に生じる収差が最も少なくなるブレ補正レンズ１０２の位置を、個々のレンズ鏡筒１００ごとに焦点距離に対応した最良収差位置として記憶させる。そして撮影時においては、その焦点距離における最良収差位置にブレ補正レンズ１０２を移動させてから撮影を行う。このように、レンズ鏡筒１００により異なる収差を、レンズ鏡筒１００ごとに調整するので、各レンズ鏡筒の収差をそれぞれ最小にすることができる。
（２）また、最良収差位置は、焦点距離に応じて収差が小さくなるように変動するので、それぞれの焦点距離において、光学性能的に最も収差性能がよい位置での撮影が可能となる。
（３）既存のブレ補正レンズ１０２を使用するので、新たに収差補正のための部品を追加する必要がない。
（４）ブレ補正を行う場合は、最良収差位置を中心として行われるので、迅速なブレ補正を行うことができる。
（５）収差を補正するレンズがブレ補正レンズ１０２である場合には、記憶部に記憶された収差が小さくなる傾斜位置にブレ補正レンズ１０２を引き戻し（センタリング）してもよい。このように、収差が小さくなる傾斜位置にブレ補正レンズ１０２を引き戻すことにより、光学特性の良い状態で撮影できるからである。また、収差が小さくなる傾斜位置にブレ補正レンズを引き戻すことにより、実質的にブレ補正レンズ１０２がチルト駆動可能な駆動範囲を大きくすることができる。

ブレ補正レンズ１０２の引き戻しは、撮像部で撮像する前（露光前）に行っても良いし、撮像部で撮像しているとき（露光中）に行ってもよい。また、ブレ補正レンズ１０２は光軸Ａに対して略直交するものに限定されない。

(実施形態２)
上記実施形態１では、収差を補正するレンズがブレ補正レンズ１０２である例について示したが、ブレ補正レンズ１０２以外のレンズを用いて収差を補正するようにしてもよい。図７は、ブレ補正レンズ１０２の後段に配置されたレンズ１１０により収差を補正するようにした場合の構成図である。なお図７では、レンズ鏡筒１００と調芯工具２００の一部を図示しており、実施形態１と同等部分に同一符号を付している。また、他の構成や電気的な接続経路等については図示を省略する（以降の実施形態において同じ）。

本実施形態のブレ補正レンズ１０２は、ブレ補正レンズ１０２を光軸Ａと垂直な平面内にシフト駆動するＶＣＭ１１３と、ブレ補正レンズ１０２の光軸Ａと垂直な平面内での位置を検出する位置検出部１１４とを備える。また、ブレ補正レンズ１０２の後段に配置されたレンズ１１０は、レンズ１１０を光軸Ａに略直交する軸を中心にチルトさせるチルト駆動部１２２と、チルト駆動部１２２の位置を検出するためのチルト位置検出部１２３とを備える。

実施形態２のレンズ鏡筒１００Ａによれば、ブレ補正レンズ１０２のシフト駆動によりブレ補正が行われ、レンズ１１０のチルト駆動により収差の補正が行われる。このように、ブレ補正レンズ１０２以外のレンズを用いて収差を補正するように構成した場合でも、実施形態１と同様の効果を得ることができる。なお、本実施形態の構成においては、露光前に収差を補正するレンズ１１０をチルト駆動して収差を補正し、露光中に収差を補正するレンズ１１０の駆動を停止させることも好ましい。この場合は、露光中に収差を補正するレンズ１１０が停止しているので、不要な像ブレが抑えられるからである。

また、実施形態２の構成において、レンズ鏡筒１００Ａの姿勢を検知するための不図示の姿勢センサを備えた構成としてもよい（図示を省略する）。この場合、チルト駆動部１２２において、前記姿勢センサで検知された姿勢情報とブレ補正レンズ１０２の位置情報に基づいてレンズ１１０をチルト駆動することにより収差の補正を行うことができる。

(実施形態３)
また、上記実施形態２において、ブレ補正レンズ１０２の後段に配置されたレンズ１１０をシフト駆動することにより収差を補正するようにしてもよい。図８は、ブレ補正レンズ１０２の後段に配置されたレンズ１１０により収差を補正するようにした場合の構成図である。

本実施形態のブレ補正レンズ１０２は、ブレ補正レンズ１０２を光軸Ａと垂直な平面内にシフト駆動するＶＣＭ１１３と、ブレ補正レンズ１０２の光軸Ａと垂直な平面内での位置を検出する位置検出部１１４とを備える。また、ブレ補正レンズ１０２の後段に配置されたレンズ１１０は、レンズ１１０を光軸Ａと垂直な平面内にシフト駆動するＶＣＭ１１３Ａと、レンズ１１０の光軸Ａと垂直な平面内での位置を検出する位置検出部１１４Ａとを備える。

実施形態３のレンズ鏡筒１００Ｂによれば、ブレ補正レンズ１０２のシフト駆動によりブレ補正が行われ、レンズ１１０のシフト駆動により収差の補正が行われる。このように、ブレ補正レンズ１０２以外のレンズをシフト駆動することにより収差を補正するように構成した場合でも、実施形態１と同様の効果を得ることができる。

また、実施形態３の構成において、レンズ鏡筒１００Ｂの姿勢を検知するための不図示の姿勢センサを備えた構成としてもよい（図示を省略する）。この場合は、ＶＣＭ１１３Ａを駆動する不図示のＶＣＭ駆動ドライバにおいて、前記姿勢センサで検知された姿勢情報とブレ補正レンズ１０２の位置情報に基づいてレンズ１１０をシフト駆動することにより収差の補正を行うことができる。

(実施形態４)
ブレ補正レンズ１０２を光軸Ａに略直交する軸を中心としてチルト駆動することによりブレ補正を行うようにしてもよい。図９は、ブレ補正レンズ１０２をチルト駆動してブレ補正を行い、またシフト駆動することにより収差の補正を行うようにした場合の構成図である。なお、図９に示すレンズ鏡筒１００Ｃの基本的な構成は図１と同じであるが、図１とはブレ補正レンズ１０２の機能が異なることを矢印で示している。

本実施形態のブレ補正レンズ１０２は、ブレ補正レンズ１０２を光軸Ａと垂直な平面内にシフト駆動するＶＣＭ１１３と、ブレ補正レンズ１０２の光軸Ａと略直交する平面内での位置を検出する位置検出部１１４とを備える。また、ブレ補正レンズ１０２は、ブレ補正レンズ１０２を光軸Ａに略直交する軸を中心にチルトさせるチルト駆動部１２２と、チルト駆動部１２２の位置を検出するためのチルト位置検出部１２３とを備える。

実施形態４のレンズ鏡筒１００Ｃによれば、ブレ補正レンズ１０２のチルト駆動によりブレ補正が行われ、またブレ補正レンズ１０２のシフト駆動により収差の補正が行われる。このように、ブレ補正レンズ１０２のチルト駆動によりブレ補正を行い、シフト駆動により収差を補正するように構成した場合でも、実施形態１と同様の効果を得ることができる。

また、実施形態４の構成において、レンズ鏡筒１００Ｂの姿勢を検知するための不図示の姿勢センサを備えた構成としてもよい（図示を省略する）。この場合は、ＶＣＭ１１３Ａを駆動する不図示のＶＣＭ駆動ドライバにおいて、前記姿勢センサで検知された姿勢情報とブレ補正レンズ１０２の位置情報に基づいてブレ補正レンズ１０２をシフト駆動することにより収差の補正を行うことができる。
(実施形態５)
上記実施形態４において、ブレ補正レンズ１０２の後段に配置されたレンズ１１０をシフト駆動することにより収差を補正するようにしてもよい。図１０は、ブレ補正レンズ１０２の後段に配置されたレンズ１１０により収差を補正するようにした場合の構成図である。

本実施形態のブレ補正レンズ１０２は、ブレ補正レンズ１０２を光軸Ａに略直交する軸を中心にチルトさせるチルト駆動部１２２と、チルト駆動部１２２の位置を検出するためのチルト位置検出部１２３とを備える。また、ブレ補正レンズ１０２の後段に配置されたレンズ１１０は、レンズ１１０を光軸Ａと垂直な平面内にシフト駆動するＶＣＭ１１３と、レンズ１１０の光軸Ａと略直交する平面内での位置を検出する位置検出部１１４とを備える。

実施形態５のレンズ鏡筒１００Ｄによれば、ブレ補正レンズ１０２のチルト駆動によりブレ補正が行われ、レンズ１１０のシフト駆動により収差の補正が行われる。このように、ブレ補正レンズ１０２以外のレンズをシフト駆動することにより収差を補正するように構成した場合でも、実施形態１と同様の効果を得ることができる。

また、実施形態５の構成において、レンズ鏡筒１００Ｄの姿勢を検知するための不図示の姿勢センサを備えた構成としてもよい（図示を省略する）。この場合は、ＶＣＭ１１３を駆動する不図示のＶＣＭ駆動ドライバにおいて、前記姿勢センサで検知された姿勢情報とブレ補正レンズ１０２の位置情報に基づいてレンズ１１０をシフト駆動することにより収差の補正を行うことができる。

（実施形態６）
ブレ補正レンズ１０２を光軸Ａに略直交する軸を中心としてチルト駆動することによりブレ補正と収差の補正を行うようにしてもよい。図１１は、ブレ補正レンズ１０２をチルト駆動することによりブレ補正と収差の補正を行うようにした場合の構成図である。なお、図１１に示すレンズ鏡筒１００Ｅの基本的な構成は図１と同じであるが、図１とはブレ補正レンズ１０２の機能が異なることを矢印で示している。

本実施形態のブレ補正レンズ１０２は、ブレ補正レンズ１０２を光軸Ａに略直交する軸を中心にチルトさせるチルト駆動部１２２と、チルト駆動部１２２の位置を検出するためのチルト位置検出部１２３とを備える。

実施形態６のレンズ鏡筒１００Ｅによれば、ブレ補正レンズ１０２のチルト駆動によりブレ補正が行われ、またブレ補正レンズ１０２のチルト駆動により収差の補正が行われる。このように、ブレ補正レンズ１０２のチルト駆動によりブレ補正と収差の補正を行うように構成した場合でも、実施形態１と同様の効果を得ることができる。

また、実施形態６の構成において、レンズ鏡筒１００Ｅの姿勢を検知するための不図示の姿勢センサを備えた構成としてもよい（図示を省略する）。この場合は、チルト駆動部１２２において、前記姿勢センサで検知された姿勢情報とブレ補正レンズ１０２の位置情報に基づいてブレ補正レンズ１０２をチルト駆動することにより収差の補正を行うことができる。

（実施形態７）
上記実施形態６の構成において、ブレ補正レンズ１０２の後段に配置されたレンズ１１０をチルト駆動することにより収差の補正を行うようにしてもよい。図１２は、ブレ補正レンズ１０２の後段に配置されたレンズ１１０により収差を補正するようにした場合の構成図である。

本実施形態のブレ補正レンズ１０２は、ブレ補正レンズ１０２を光軸Ａに略直交する軸を中心にチルトさせるチルト駆動部１２２と、チルト駆動部１２２の位置を検出するためのチルト位置検出部１２３とを備える。また、ブレ補正レンズ１０２の後段に配置されたレンズ１１０は、レンズ１１０を光軸Ａに略直交する軸を中心にチルトさせるチルト駆動部１２２Ａと、チルト駆動部１２２Ａの位置を検出するためのチルト位置検出部１２３Ａとを備える。

実施形態７のレンズ鏡筒１００Ｆによれば、ブレ補正レンズ１０２のチルト駆動によりブレ補正が行われ、レンズ１１０のチルト駆動により収差の補正が行われる。このように、ブレ補正レンズ１０２以外のレンズをチルト駆動することにより収差を補正するように構成した場合でも、実施形態１と同様の効果を得ることができる。

また、実施形態７の構成において、レンズ鏡筒１００Ｆの姿勢を検知するための不図示の姿勢センサを備えた構成としてもよい（図示を省略する）。この場合は、チルト駆動部１２２Ａにおいて、前記姿勢センサで検知された姿勢情報とブレ補正レンズ１０２の位置情報に基づいてレンズ１１０をチルト駆動することにより収差の補正を行うことができる。
（変形形態）

以上説明した実施形態に限定されることなく、本発明は以下に示すような種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。
（１）上述の実施形態では、調芯工具２００をレンズ鏡筒１００に取り付ける構造としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、調芯工具２００の機能を、カメラに持たせるようにしてもよく、この場合、調芯工具の撮像素子２０２は、カメラの撮像素子と兼用することができる。
（２）上述の実施形態では、作業者がチルト駆動量入力部２０５を操作して、収差が最小になる最良収差位置にブレ補正レンズ１０２を駆動するように説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、工具ＣＰＵ２０６が自動的にブレ補正レンズ１０２を最良収差位置に駆動するようにしてもよい。
（３）上述の実施形態では、Ｔ端、Ｍ及びＷ端において調芯の測定を行ったが、本発明はこれに限定されない。３箇所以上において測定することにより、さらに高精度の収差の補正が可能となる。また、ズーム全域で収差がほぼ許容範囲内にあり、特定の位置で収差が著しく大きくなる場合には、その位置でのみ調芯の測定を行うようにしてもよい。
（４）本発明に係わる撮像装置の実施形態は、上述した実施形態に限定されず、例えば、レンズ鏡筒、カメラボディ、スチルカメラ、ビデオカメラ、カメラ内蔵の携帯電話などの撮影光学系を備えた光学機器全般を含むものである。

また、上記実施形態及び変形形態は適宜に組み合わせて用いることができるが、各実施形態の構成は図示と説明により明らかであるため、詳細な説明を省略する。さらに、本発明は以上説明した実施形態によって限定されることはない。

実施形態１におけるレンズ鏡筒と調芯工具のシステム構成図である。実施形態１における調芯時の処理手順を示すフローチャートである。Ｗ端からＴ端までの焦点距離と最良収差位置となる調芯位置との関係を示す説明図である。実施形態１のレンズ鏡筒を装着したカメラの概略構成図である。実施形態１においてブレ補正ＳＷのＯＮ時における収差補正の処理手順を示すフローチャートである。実施形態１においてブレ補正ＳＷのＯＦＦ時における収差補正の処理手順を示すフローチャートである。実施形態２を示す構成図である。実施形態３を示す構成図である。実施形態４を示す構成図である。実施形態５を示す構成図である。実施形態６を示す構成図である。実施形態７を示す構成図である。

符号の説明

１００：レンズ鏡筒、１０２：ブレ補正レンズ、１０３：レンズＣＰＵ、１０５：角速度センサ、１０７：ズームエンコーダ、１１４：位置検出部、１２１：チルト駆動演算部、１２２：チルト駆動部、１２３：チルト位置検出部、２００：調芯工具、２０６：工具ＣＰＵ

Claims

第１光学系に対して相対的に傾斜可能な第２光学系を有する撮影光学系と、
前記撮影光学系の焦点距離を検出する検出部と、
前記検出部により検出された前記焦点距離に応じて前記撮影光学系の収差を低減するように、前記撮影光学系の光軸に略直交する軸を中心に、前記第１光学系に対して前記第２光学系を相対的に傾斜させる第１駆動部と、
前記撮影光学系の振れによる像の振れを補正する際、前記撮影光学系の光軸と交差する方向に前記第２光学系を駆動する第２駆動部と、
前記第１光学系に対する前記第２光学系の相対的な傾斜量を前記撮影光学系の焦点距離に応じて記憶する記憶部と、
撮影指示がされたときに、前記第１駆動部により前記第２光学系を傾斜させた後に、前記第２駆動部により前記第２光学系を駆動させて前記振れ補正を行う制御部と、
を含むことを特徴とする光学装置。
請求項１に記載の光学装置であって、
装置の振れを検出する振れ検出部を有し、
前記第２駆動部は、前記振れ検出部の出力に応じて前記振れを補正するように前記第２光学系を駆動することを特徴とする光学装置。
請求項２に記載の光学装置であって、
前記第２駆動部は、前記振れ検出部の出力に応じて前記撮影光学系の光軸と交差する方向に前記第２光学系を駆動することを特徴とする。
請求項１〜請求項３までのいずれか１項に記載の光学装置であって、
前記撮影光学系による像を撮像する撮像部を含み、
前記第１駆動部は、前記撮像部により前記像が撮像される前に前記撮影光学系の収差が低減するように前記第１光学系に対して前記第２光学系を相対的に傾斜させ、前記撮像部により前記像が撮像されるとき前記第１光学系に対して前記第２光学系を相対的に傾斜させないことを特徴とする光学装置。
請求項１〜４に記載の光学装置の製造方法であって、
第１光学系に対して相対的に傾斜可能な第２光学系を有する撮影光学系の収差量を測定しつつ、前記第１光学系に対して前記第２光学系を相対的に傾斜させ、
前記撮影光学系の収差量が抑えられたときの前記第１光学系に対する前記第２光学系の傾斜量を記憶部に記憶することを特徴とする光学装置の製造方法。
請求項５に記載の光学装置の製造方法であって、
前記撮影光学系の焦点距離に応じて前記第１光学系に対する前記第２光学系の傾斜量を記憶することを特徴とする光学装置の製造方法。
請求項１〜４に記載の光学装置の調整方法であって、
予め記憶された、前記第１光学系に対する前記第２光学系の傾斜量に基づいて、撮影前に前記第２光学系が前記第１光学系に対して相対的に傾斜するように調整することを特徴とする光学装置の調整方法。
請求項１〜請求項４までのいずれか１項に記載の光学装置を含むことを特徴とする撮影装置。