(57)【要約】【課題】光学系の結像面の傾斜に関わらず良好な画像を得られる光学機器及びこのような光学機器等を提供する。【解決手段】光学機器１を、被写体像を結像する光学系１０と、光学系１０の被写体像を取得する撮像面３１ａを有する撮像部３０と、光学系１０の光軸Ｉ２に対する撮像面３１ａの傾きを変化させる調整機構４０とを備える構成とし、撮像面３１ａ上の複数の検出対称箇所を用いて目標像面位置を算出して撮像面３１ａがこの目標像面位置と一致するように調整機構４０を調整する。【選択図】図１
2006293187.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像を結像する光学系と、
前記光学系の前記被写体像を取得する撮像面を有する撮像部と、
前記光学系の光軸に対する前記撮像面の傾きを変化させる調整機構と
を備える光学機器。
【請求項２】
請求項１に記載の光学機器において、
前記調整機構は、前記撮像面の前記傾きを変化させるとともに、前記撮像面を前記光学系に対してその光軸方向に相対移動させること
を特徴とする光学機器。
【請求項３】
被写体像を結像する光学系と、前記光学系の被写体像を取得する撮像面とを有する光学機器の調整方法において、
前記撮像面上に設けられた複数の検出対象箇所における目標像面位置を検出する目標像面位置検出工程と、
前記目標像面位置に基づいて、前記撮像面を前記光学系の光軸に対して傾斜させる撮像面移動工程と
を備えることを特徴とする光学機器の調整方法。
【請求項４】
請求項３に記載の光学機器の調整方法において、
前記目標像面位置検出工程は、前記被写体像の錯乱円のサイズに基づいて前記目標像面位置を検出すること
を特徴とする光学機器の調整方法。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載の光学機器の調整方法において、
前記目標像面位置検出工程は、前記撮像面上に離間して配置された２点と、前記撮像面上に前記２点を結ぶ直線から外れて配置された１点とを含む３以上の検出対象箇所を用いて前記目標像面位置を検出すること
を特徴とする光学機器の調整方法。
【請求項６】
請求項３から請求項５までのいずれか１項に記載の光学機器の調整方法において、
前記光学系はその焦点距離を変更可能なズームレンズであって、
前記目標像面位置検出工程は、前記光学系の焦点深度が最も浅くなる焦点距離において前記目標像面位置を検出すること
を特徴とする光学機器の調整方法。
【請求項７】
請求項３から請求項５までのいずれか１項に記載の光学機器の調整方法において、
前記光学系は、その焦点距離を変更可能なズームレンズであって、
前記目標像面位置検出工程は、前記光学系の焦点距離が異なった複数のポジションにおいてそれぞれ前記目標像面位置を検出し、
前記撮像面移動工程は、前記複数のポジションにおいてそれぞれ検出した複数の目標像面位置に基づいて前記撮像面を傾斜させること
を特徴とする光学機器の調整方法。
【請求項８】
請求項７に記載の光学機器の調整方法において、
前記複数のポジションは、前記光学系の焦点深度が最も浅くなるポジションを含むこと
を特徴とする光学機器の調整方法。
【請求項９】
請求項７に記載の光学機器の調整方法において、
前記複数のポジションは、前記光学系の焦点距離が最も短くなるポジションを含むこと
を特徴とする光学機器の調整方法。
【請求項１０】
請求項３から請求項９までのいずれか１項に記載の光学機器の調整方法において、
前記撮像面移動工程は、前記撮像面を前記光学系の光軸に対して傾斜させるとともに、前記撮像面を前記光学系に対してその光軸方向に相対移動させること
を特徴とする光学機器の調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学機器及びこのような光学機器の調整方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光学機器は、レンズの光軸に対して撮像装置の撮像面を直交させ、かつ撮像面の中心をこの光軸に合わせる位置調整を容易に行うため、テーパ状に形成されたピン及び穴を、レンズ鏡筒及び撮像装置の基準面にそれぞれ形成したものが知られている（例えば、特許文献１）。
また、レンズ等の光学系は、その個体差に起因して結像面が光軸と直交する平面に対して傾斜する場合がある。このような結像面の傾斜は、光学系の調整によって除去することが知られているが、光学系のサイズが小さい場合は、結像面の傾斜を十分に除去することが困難である。このように光学系の結像面と撮像素子の撮像面とがずれた場合、出力画像は、その全面にわたって良好なピントを得ることができず、いわゆる片ボケが生じて画質が劣化する。
【特許文献１】特開２００３−８６７７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、光学系の結像面の傾斜に関わらず良好な画像を得られる光学機器及びこのような光学機器の調整方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
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の発明は、被写体像を結像する光学系と、前記光学系の前記被写体像を取得する撮像面を有する撮像部と、前記光学系の光軸に対する前記撮像面の傾きを変化させる調整機構とを備える光学機器である。
請求項２の発明は、請求項１に記載の光学機器において、前記調整機構は、前記撮像面の前記傾きを変化させるとともに、前記撮像面を前記光学系に対してその光軸方向に相対移動させることを特徴とする光学機器である。
【０００５】
請求項３の発明は、被写体像を結像する光学系と、前記光学系の被写体像を取得する撮像面とを有する光学機器の調整方法において、前記撮像面上に設けられた複数の検出対象箇所における目標像面位置を検出する目標像面位置検出工程と、前記目標像面位置に基づいて、前記撮像面を前記光学系の光軸に対して傾斜させる撮像面移動工程とを備えることを特徴とする光学機器の調整方法である。
請求項４の発明は、請求項３に記載の光学機器の調整方法において、前記目標像面位置検出工程は、前記被写体像の錯乱円のサイズに基づいて前記目標像面位置を検出することを特徴とする光学機器の調整方法である。
請求項５の発明は、請求項３又は請求項４に記載の光学機器の調整方法において、前記目標像面位置検出工程は、前記撮像面上に離間して配置された２点と、前記撮像面上に前記２点を結ぶ直線から外れて配置された１点とを含む３以上の検出対象箇所を用いて前記目標像面位置を検出することを特徴とする光学機器の調整方法である。
請求項６の発明は、請求項３から請求項５までのいずれか１項に記載の光学機器の調整方法において、前記光学系はその焦点距離を変更可能なズームレンズであって、前記目標像面位置検出工程は、前記光学系の焦点深度が最も浅くなる焦点距離において前記目標像面位置を検出することを特徴とする光学機器の調整方法である。
請求項７の発明は、請求項３から請求項５までのいずれか１項に記載の光学機器の調整方法において、前記光学系は、その焦点距離を変更可能なズームレンズであって、前記目標像面位置検出工程は、前記光学系の焦点距離が異なった複数のポジションにおいてそれぞれ前記目標像面位置を検出し、前記撮像面移動工程は、前記複数のポジションにおいてそれぞれ検出した複数の目標像面位置に基づいて前記撮像面を傾斜させることを特徴とする光学機器の調整方法である。
請求項８の発明は、請求項７に記載の光学機器の調整方法において、前記複数のポジションは、前記光学系の焦点深度が最も浅くなるポジションを含むことを特徴とする光学機器の調整方法である。
請求項９の発明は、請求項７に記載の光学機器の調整方法において、前記複数のポジションは、前記光学系の焦点距離が最も短くなるポジションを含むことを特徴とする光学機器の調整方法である。
請求項１０の発明は、請求項３から請求項９までのいずれか１項に記載の光学機器の調整方法において、前記撮像面移動工程は、前記撮像面を前記光学系の光軸に対して傾斜させるとともに、前記撮像面を前記光学系に対してその光軸方向に相対移動させることを特徴とする光学機器の調整方法である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、光学系の光軸に対する撮像面の傾きを変化させる調整機構を備えているから、光学系の個体差等に起因してその結像面が光軸と直交する平面に対して傾斜している場合に、撮像面が結像面と一致するように傾斜させることによって画質を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明は、光学系の結像面の傾斜に関わらず良好な画像を得られる光学機器及びこのような光学機器の調整方法を提供するという目的を、撮影用レンズ群を収容する鏡胴に対して、撮像素子を撮影用レンズ群の光軸に対して傾斜可能に支持する調整機構を設けることによって実現した。
【実施例１】
【０００８】
以下、図面等を参照して、本発明の実施例１であるレンズ鏡筒及びその調整方法について説明する。
図１は、レンズ鏡筒を対物側から見た外観図である。図２は、図１のII−II部矢視断面図である。
【０００９】
レンズ鏡筒１は、撮影用レンズ群１０（図２参照）と、鏡胴２０と、撮像部３０とを備えている。
撮影用レンズ群１０は、図２に示すように、対物レンズ１１、プリズム１２、第１レンズ群１３、第２レンズ群１４、第３レンズ群１５、第４レンズ群１６を備えた光学系である。
対物レンズ１１は、鏡胴２０の対物側の面部に形成された開口部に備えられている。
プリズム１２は、対物レンズ１１の射出側に設けられ、光軸の方向をその入射側と射出側とで例えば約９０度変換させる屈曲部である。以下、対物レンズ１１の光軸にＩ１、プリズム１２の射出側以降の光軸にＩ２の符号を付して説明する。
【００１０】
第１レンズ群１３、第２レンズ群１４、第３レンズ群１５、第４レンズ群１６は、プリズム１２の射出側にＩ２に沿って順次配列されている。
第１レンズ群１３、第２レンズ群１４、第３レンズ群１５は、それぞれ鏡胴２０内に収容され、第２レンズ群１４、第３レンズ群１５は、鏡胴２０に対して光軸Ｉ２方向に移動可能に支持されている。
また、第４レンズ群１６は、鏡胴２０に対して後述するシャッタ絞りユニット２１を介して固定される第４レンズ群保持部２２に支持されている。
撮影用レンズ群１０は、第２レンズ群１４、第３レンズ群１５の光軸Ｉ２方向の移動に応じてその焦点距離が変化するズームレンズとなっており、そのズームポジションを変更した際の開放絞り値（Ｆナンバー）は、焦点距離が最短となるワイド端において最も小さく（明るく）なり、焦点距離が最長となるテレ端において最も大きく（暗く）なっている。
【００１１】
鏡胴２０は、シャッタ絞りユニット２１、第４レンズ群保持部２２、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２３を備えている。
鏡胴２０は、箱型の容器状に形成され、通常撮影時におけるその上下方向のサイズが前後方向のサイズよりも大きく形成され、図１に示すように、その被写体側に面した前面の上端部に上述した対物レンズ群１１が配置されている。また、上述した光軸Ｉ２は、図２に示すように、通常撮影時における鏡胴２０の上下方向に配置されている。
【００１２】
シャッタ絞りユニット２１は、撮影用レンズ群１０の第３レンズ群１５の射出側に設けられ、図示しないシャッタ羽根によって像光を遮断するシャッタ部と、図示しないＮＤフィルタによって像光の光量を低減する絞り部とを備えている。
シャッタ絞りユニット２１は、鏡胴２０の通常撮影時における下面部に固定されている。
第４レンズ群保持部２２は、上述した第４レンズ群１６が固定される枠体であって、シャッタ絞りユニット２１の鏡胴２０とは反対側の面部に固定されている。
ＬＰＦ２３は、第４レンズ群１６の射出側に設けられた光学式のものであって、第４レンズ群保持部２２に固定されている。
【００１３】
撮像部３０は、撮像素子３１、パッケージ（基板）３２を備えている。
撮像素子３１は、例えばＣＣＤ、ＣＭＯＳ等を備え、撮影用レンズ群１０が結像する被写体像をその撮像面３１ａにおいて取得し、電気的な信号に変換して出力するものである。撮像素子３１は、第４レンズ群１６の射出側にＬＰＦ２３を挟んで対向して設けられている。撮像素子３１の撮像面３１ａは、矩形状の平面に形成され、その長辺が通常撮影時におけるレンズ鏡筒１の横方向に沿って配置されている。
【００１４】
パッケージ３２は、撮像素子３１を支持するものであって、以下説明する調整機構４０を介して上述した第４レンズ群保持部２２に対して所定の間隔を隔てて対向して配置されている。
【００１５】
次に、上述したレンズ鏡筒１において、第４レンズ群保持部２２と撮像部３０のパッケージ３２との間に設けられる調整機構４０について説明する。
図３は、レンズ鏡筒１を通常撮影時における下面側から見た状態を示す外観斜視図である。図４は、レンズ鏡筒１から撮像部３０及び調整機構４０を取り外した状態を示す分解図である。図５は、第４レンズ群保持部２２から撮像部３０及び調整機構４０を取り外した状態を示す拡大分解図である。
【００１６】
調整機構４０は、第４レンズ群保持部２２に対して撮像部３０のパッケージ３２を光軸Ｉ２方向に平行移動させるとともに、その撮像面３１ａの光軸Ｉ２に対する角度を変化（傾斜）させる機能を備えたものである。調整機構４０は、例えば３本のネジ４１（４１ａ，４１ｂ，４１ｃ）、３本のバネ４２（４２ａ，４２ｂ，４２ｃ）を備えている（以下、「ネジ４１」、「バネ４２」は、これら３本を総括して指すものとする）。
【００１７】
ネジ４１は、例えば十字溝付きの鍋小ネジであって、パッケージ３２の撮像素子３１が設けられている側と反対側から、パッケージ３２に形成された開口に対して光軸Ｉ２と平行に挿入され、その先端部が第４レンズ群保持部２２に形成されたネジ孔にネジ結合されるものである。
ネジ４１ａ、４１ｂは、撮像素子３１の撮像面３１ａの一方の短辺に隣接するとともに、相互にこの短辺方向に離間して配置されている。
ネジ４１ｃは、ネジ４１ａ、４１ｂに対して撮像素子３１をその撮像面３１ａの長辺方向に挟んで配置されている。
【００１８】
バネ４２は、その中心軸を光軸Ｉ２と略平行に配置されたコイルバネである。バネ４２は、その一方の端部がパッケージ３２の第４レンズ群保持部２２側の面部に接し、かつその他方の端部がこれと対向する第４レンズ群保持部２２の面部に接して配置され、これらを遠ざける方向に付勢するものである。第４レンズ群保持部２２は、このバネ４２が接する部分にスプリングシートが形成されている。このスプリングシートは、この面部から突き出して形成され、バネ４２を取り囲んで配置された環状のリブを備えている。
バネ４２ａ，４２ｂ，４２ｃは、上述したネジ４１ａ，４１ｂ，４１ｃの近傍にそれぞれ配置されている。
【００１９】
また、図４に示すように、第４レンズ群保持部２２のパッケージ３２と対向する面部は、この面部から突き出して形成されたピン２２ａを備えている。このピン２２ａは、撮像素子３１をその撮像面３１ａの長辺方向に挟んだ両側にそれぞれ１本ずつ設けられ、それぞれパッケージ３２に形成された開口に挿入されることによって、撮像部３０が光軸Ｉ２回りに回転し、又は、光軸Ｉ２と直交する方向に平行移動することを防止している。
【００２０】
次に、上述したレンズ鏡筒１の調整方法について説明する。はじめに、調整方法の概略について説明する。
図６は、調整機構４０による撮像面３１ａの動作を示す図である。なお、以下の説明において、光軸Ｉ２と一致したＺ軸、光軸Ｉ２と直交しかつ光軸Ｉ２方向から見て撮像面３１ａの長辺、短辺とそれぞれ平行な方向に延在するＸ軸、Ｙ軸からなる直交３軸座標系を用いる。また、Ｚ軸において、対物側から像側に向かう方向を正とする。
【００２１】
撮像面３１ａは、調整機構４０によって、Ｚ軸方向の平行移動（シフト）、Ｘ軸、Ｙ軸回りの回転移動（チルト）が可能となっており、実施例１の調整方法は、撮像部３０を変位させて撮像面３１ａをシフト、チルトさせることによって、最良の画像が得られる目標像面位置に撮像面３１ａを移動させるものである。
【００２２】
撮像素子３１のチルト量、シフト量を決定するため、まず、第４レンズ群保持部２２から撮像部３０を取り外した状態で、撮影用レンズ群１０単体で最良像位置を測定する。この測定は、点光源又はテストチャートを用い、結像面位置の近傍でその像のスポット径（錯乱円径）が最小となる位置を最良像位置とするものである。
このような最良像位置の検出は、例えば撮像面３１ａ上の３点に対応する検出対象箇所において行う。検出対象箇所は、例えば、図６に示すように、Ｚ軸上（光軸Ｉ２上）の点ｐ０、ｐ０とＸ軸上における撮像面３１ａの端部との間を７：３に内分する点ｐ１、ｐ０とＹ軸上における撮像面３１ａの端部との間を７：３に内分する点ｐ２が設定される。
【００２３】
ここで、任意の点ｐ１（ｘ１,ｙ１,ｚ１）を通り、単位法線（ｌ,ｍ,ｎ）の平面の方程式は式１によって表される。
【数１】
2006293187.tif 000003
・・・（式１）
任意の点ｐ２（ｘ２,ｙ２,ｚ２）,ｐ３（ｘ３,ｙ３,ｚ３）の３点がこの平面上にある時、式２が成り立つ。
【数２】
2006293187.tif 000004
・・・（式２）
これらの式１、式２を連立させることによって、以下の式３が得られる。このようにして得られた算出面（目標像面位置）に撮像面３１ａが一致するように調整機構４０を調整することによって、結像面の傾斜による片ボケ等の修正が可能となる。
【数３】
2006293187.tif 000005
・・・（式３）
【００２４】
次に、レンズ鏡筒１の調整方法についてより詳細に説明する。図７は、この調整方法を示すフローチャートである。以下、工程ごとに順を追って説明する。
（工程Ｓ１１：最良像位置測定工程）
レンズ鏡筒１は、撮像部３０及び調整機構４０を装着しない状態で、撮影用レンズ群１０の結像面付近にテスタを設置し、点光源又はテストチャートを用いて、上述した検出対象箇所ｐ０，ｐ１，ｐ２における最良像位置の検出を行う。このテストは、Ｚ軸方向からみて各検出対象箇所ｐ０，ｐ１，ｐ２に対応する箇所にテスタをセットし、テスタをＺ軸方向に移動させながら、得られる像の最小錯乱円を得られる位置を検出するものである。
また、この最良像位置の測定は、実施例１においては、撮影用レンズ群１０の焦点深度が最も浅くなるワイド端において行われる。
【００２５】
（工程Ｓ１２：データ加工工程）
工程Ｓ１１において得られた最良像位置の生データに対して、以下の通り原点を変更するデータ加工を行う。
Ｐ０＝（０，０，０）
Ｐ１＝ｐ１・ｐ０
Ｐ２＝ｐ２・ｐ０
【００２６】
（工程Ｓ１３：目標像面位置算出工程）
工程Ｓ１２で得られた３点Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２の３点を含む平面を求め、これを目標像面位置に設定する。
ここで、Ｐ０が原点である場合、３点を含む面の方程式は、式４によって表される。
ｌｘ＋ｍｙ＋ｎｚ＝０  ・・・（式４）
ｌ＝ａ・ｎ，  ｍ＝ｂ・ｎ
【数４】
2006293187.tif 000006
ここで、式中のｘ，ｙ，ｚにそれぞれ添え字を付したものは、以下のようにＰ１、Ｐ２の座標を示すものである。
Ｐ１＝（ｘ1，ｙ1，ｚ1）
Ｐ２＝（ｘ2，ｙ2，ｚ2）
Ｐ０＝（０，０，０）
【００２７】
（工程Ｓ１４：調整量算出工程）
工程Ｓ１３において求めた目標像面位置に基づいて、調整機構４０の調整量を算出する。
ここで、撮像部３０のパッケージ３２が調整機構４０のネジ４１ａ，４１ｂ，４１ｃによってそれぞれ支持されている箇所をＡ１（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１），Ａ２（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２），Ａ３（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３）とし、これらの箇所の撮像面３１ａからのその法線方向における距離をｄ０とすると、ネジ４１ａ，４１ｂ，４１ｃの繰出量ｄ１，ｄ２，ｄ３は、以下の通りとなる。ここで、ａ，ｂは、工程Ｓ１３におけるａ，ｂと同じものである。
ｄ1＝ａＸ1＋ｂＺ1＋ｄ0
ｄ2＝ａＸ2＋ｂＺ2＋ｄ0
ｄ3＝ａＸ3＋ｂＺ3＋ｄ0
【００２８】
（工程Ｓ１５：撮像部移動工程）
ネジ４１ａ，４１ｂ，４１ｃは、工程Ｓ１４において求めた繰出量ｄ１，ｄ２，ｄ３及びそのネジピッチに基づいて調整に必要な回転角度がそれぞれ決定される。
撮像部３０は、これらのネジ４１ａ，４１ｂ，４１ｃによって、第４レンズ群保持部２２に対してパッケージ３２が所定の基準位置となるように装着され、さらに、上述した回転角度だけ回転されることによって、その撮像素子３１の撮像面３１ａが上述した目標像面位置と一致するように移動し、調整が終了する。
【００２９】
図８は、実施例１のレンズ鏡筒１における結像面１００の傾きに応じた撮像面３１ａの移動を示す模式図である。
図８（ａ）に示すように、撮像面３１ａ上の３点に対応する検出対象箇所ｐ０，ｐ１，ｐ２についてそれぞれ最良像位置を検出し、これに基づいて目標像面位置１１０を設定し、図８（ｂ）に示すように、撮像面３１ａが目標像面位置１１０と一致するように調整することによって、撮影用レンズ群１０の実際の結像面１００に対する撮像面３１ａのずれを低減することができる。
【００３０】
以上のように、実施例１によれば、撮像面３１ａ上の３点に設定された検出対象箇所についてそれぞれ最良像位置を検出して目標像面位置を求め、調整機構４０によって撮像部３０を移動させて撮像面３１ａが目標像面位置に一致するように調整したから、撮影用レンズ群１０の固体差によって結像面の傾斜が生じた場合であっても、片ボケ等のない良好な画像を得ることができる。
これによって、例えばレンズ鏡筒のサイズが小さくレンズ側において結像面の傾斜の修正が困難な場合であっても、レンズ側の調整工程を簡素化することができ、コストや納期も改善される。
また、最良像位置の測定を、撮影用レンズ群１０の焦点深度が最も浅くなるワイド端側で行っているから、目標像面位置の算出精度を確保することができる。
【実施例２】
【００３１】
次に、本発明の実施例２であるレンズ鏡筒の調整方法について説明する。なお、以下説明する各実施例において、上述した実施例１と同様の箇所については同じ符号を付して説明を省略する。
実施例２の調整方法は、上述した実施例１のレンズ鏡筒を調整する他の方法であって、撮影用レンズ群１０のテレ端、ワイド端のそれぞれにおいて最良像位置を検出し、テレ端、ワイド端の最良像位置の中間の位置に基づいて目標像面位置を設定するものである。
【００３２】
図９は、実施例２のレンズ鏡筒の調整方法における目標像面位置の設定方法を示す図である。
撮影用レンズ群１０は、そのテレ端における結像面１００Ｔと、ワイド端における結像面１００Ｗが、図９に示すようにずれる場合がある。ここで、テレ端、ワイド端のそれぞれにおいて、上述した実施例１と同様にして目標像面位置を算出すると、それぞれ図９に示す目標像面位置１１０Ｔ，１１０Ｗが得られる。
実施例２の調整方法は、実際に撮像面３１ａの調整に用いる目標像面位置として、これらの目標像面位置１１０Ｔ，１１０Ｗの中間に位置する目標像面位置１１０Ａを用いる。
【００３３】
図１０は、実施例２のレンズ鏡筒の調整方法を示すフローチャートである。以下、工程毎に順を追って説明する。
（工程Ｓ２１：ワイド側最良像位置測定）
撮影用レンズ群１０をワイド端とした状態で、実施例１における工程Ｓ１１と同様にして最良像位置の測定を行い、ワイド端側の最良像位置ｐｗ０，ｐｗ１，ｐｗ２を求める。
（工程Ｓ２２：テレ側最良像位置測定工程）
撮影用レンズ群１０をテレ端とした状態で、実施例１における工程Ｓ１１と同様にして最良像位置の測定を行い、テレ端側の最良像位置ｐｔ０，ｐｔ１，ｐｔ２を求める。
【００３４】
（工程Ｓ２３：データ加工工程）
以下のように原点を変更しかつワイド端側、テレ端側の最良像位置の平均を求めるデータ加工を行う。
ＰＷ１＝ｐｗ１・ｐｗ０，  ＰＷ２＝ｐｗ２・ｐｗ０
ＰＴ１＝ｐｔ１・ｐｔ０，  ＰＴ２＝ｐｔ２・ｐｔ０
Ｐ１＝（ＰＷ１＋ＰＴ１）／２
Ｐ２＝（ＰＷ２＋ＰＴ２）／２
Ｐ０＝（ＰＷ０＋ＰＴ０）／２
【００３５】
（工程Ｓ２４：目標像面位置算出工程）
工程Ｓ２３で得られた３点Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２を用いて、実施例１の工程Ｓ１３と同様にして目標像面位置を算出する。
（工程Ｓ２５：調整量算出工程）
工程Ｓ２４において求めた目標像面位置に基づいて、実施例１の工程Ｓ１４と同様にして調整機構４０の調整量を算出する。
（工程Ｓ２６：撮像部移動工程）
工程Ｓ１５において求めた繰出量ｄ１，ｄ２，ｄ３を用いて、実施例１の工程Ｓ１５と同様にして撮像部３０を移動させる。
【００３６】
以上のように、実施例２によれば、上述した実施例１と同様の効果に加えて、テレ端、深いワイド端のそれぞれについて最良像位置を測定し、その中間値に基づいて目標像面位置を設定したから、撮影用レンズ群１０のズームポジションにかかわらず良好な画像を得ることができる。
【実施例３】
【００３７】
次に、本発明の実施例３であるレンズ鏡筒について説明する。
図１１は、実施例３のレンズ鏡筒の調整機構３４０の構成を示す図である。図１１（ａ）は、光軸と直交する方向から見た状態を示している。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のｂ−ｂ部矢視断面図である。
調整機構３４０は、移動部材３４１と、ガイド部材３４２と、ピン３４３と、ネジ３４４と、スペーサ３４５とを備えている。
【００３８】
移動部材３４１は、その平面形状を正方形状とされたボード状に形成され、この一方の面部に撮像素子３１が固定されている。
ガイド部材３４２は、その内径側に移動部材３４１が収容される円環状に形成され、その内周面には球面状の凹面が略全周にわたって形成されている。ガイド部材３４２は、後述するスペーサ３４５を介して第４レンズ群保持部２２に固定されている。
また、移動部材３４１は、図１１（ｂ）に示すように、その四隅にガイド部材３４２の凹面に当接し、この凹面と略同じ曲率を有する球面状の凸面が形成され、これによって、移動部材３４１は、ガイド部材３４２の凹面の中心回りにチルト動作が可能な状態でガイド部材３４２に支持されている。
【００３９】
ピン３４３は、移動部材３４１の外周縁部から外側に突き出して形成され、その先端部は、ガイド部材３４２に形成された図示しない開口を介してその外周面側に突き出している。
図１１（ｂ）に示すように、ピン３４３は、移動部材３４１の外周の各辺部の中央部にそれぞれ１本ずつ設けられている。
また、ピン３４３は、ネジ３４４がネジ結合される図示しないナット部を備えている。
【００４０】
ネジ３４４は、第４レンズ群保持部２２に対し光軸方向に挿入されるものであって、その中間部分をピン３４３のナット部に対してネジ結合されている。ネジ３４４は、ピン３４３のそれぞれに独立して設けられている。
これによって、調整機構３４０は、ネジ３４４を回転させることによってピン３４３を光軸方向に送り、移動部材３４１をガイド部材３４２に対して回転させることによって、撮像素子３１のチルト調整が可能となっている。
【００４１】
スペーサ３４５は、第４レンズ群保持部２２とガイド部材３４２との間に挟まれて配置されるプレート状の部材であって、調整機構３４０は、スペーサ３４５を厚みの異なる他のものと交換することによって、撮像素子３１のシフト調整が可能となっている。
以上説明した実施例３においても、実施例１のレンズ鏡筒と同様の効果を得ることができる。
【実施例４】
【００４２】
次に、本発明の実施例４であるレンズ鏡筒について説明する。
図１２は、実施例４のレンズ鏡筒の調整機構４４０の構成を示す図である。
調整機構４４０は、移動部材４４１、ガイドボール４４２、支持部材４４３、ピン４４４、調整ネジ４４５、スペーサ４４６を備えている。
【００４３】
移動部材４４１は、ブロック状に形成され、その第４レンズ群保持部２２に対向する面部に撮像素子３１が固定されている。
ガイドボール４４２は、略球体状に形成され、移動部材４４１の撮像素子３１と反対側の面部に形成され、このガイドボール４４２の外径と略同じ内径を有する球面状の凹面部に嵌め込まれ、移動部材４４１をその中心回りに回転可能に支持している。
支持部材４４３は、その一端部が上述したガイドボール４４２に接続され、他端部が後述するスペーサ４４６を介して第４レンズ群保持部２２に固定されることによって、移動部材４４１及びガイドボール４４２を支持するものである。
【００４４】
ピン４４４は、移動部材４４１の外周縁部から外側に突き出して形成され、その先端部に、後述するネジ４４５がネジ結合される図示しないナット部を備えている。
ネジ４４５は、第４レンズ群保持部２２に対し光軸方向に挿入されるものであって、その中間部分をピン４４４のナット部に対してネジ結合されている。ネジ４４５は、ピン４４４のそれぞれに独立して設けられている。
これによって、調整機構４４０は、ネジ４４５を回転させることによってピン４４４を光軸方向に送り、移動部材４４１をガイドボール４４２に対して回転させることによって、撮像素子３１のチルト調整が可能となっている。
【００４５】
スペーサ４４６は、第４レンズ群保持部２２と支持部材４４３との間に挟まれて配置されるプレート状の部材であって、調整機構４４０は、スペーサ４４６を厚みの異なる他のものと交換することによって、撮像素子３１のシフト調整が可能となっている。
以上説明した実施例４においても、実施例１のレンズ鏡筒と同様の効果を得ることができる。
【００４６】
（変形例）
本発明は、以上説明した各実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
（１）実施例は、いわゆる屈曲光学系を備えるものであったが、本発明は屈曲部を持たない光学系を備えた光学機器であっても適用することができる。
（２）実施例の調整方法は、撮像面上の３点について目標像面位置を検出しているが、４点以上について検出するようにしてもよい。この場合、３点の場合と同様に各点を通る平面を求めることはできないが、例えば各検出点に所定の重み付けを行い、最小２乗法によって平面を決定するようにしてもよい。この重み付けは、例えば一律であってもよいが、撮像面の中心をその周辺に対して重くするようにしてもよい。このような重み付けを行うのは、カメラ等の場合には主要被写体が画面の中央部に配置されることが多いからである。さらに、像中心及び最大像高の７割付近の重みを厚くしてもよい。これは、７割像高の片ボケ傾向は一般的に７割以降の像高の片ボケ傾向と一致し、７割像高を基準に撮像面のアライメントを設定することによって、７割以降の像高の性能も優秀になるからである。
（３）実施例２の調整方法は、テレ側、ワイド側それぞれの最良像位置の中間値に基づいて目標像面位置を算出しているが、各最良像位置に重み付けを行うようにしてもよい。例えば、焦点深度が浅い側に重みを置くようにしてもよく、この場合、焦点深度の逆数を重みとして用いてもよい。
（４）実施例１、実施例２の調整方法は、撮影用レンズ群１０に撮像部３０を装着しない状態で目標像面位置を求めているが、これに限らず、撮像部３０を装着した状態で、撮像素子３１の出力画像をモニタしながら目標像面位置を求め、調整を行うようにしてもよい。
（５）各実施例の調整機構は、撮像面のチルト及びシフトをともに調整可能なものであったが、これに限らず、調整機構ではチルトのみを調整し、シフト調整は光学系を光軸方向に移動することによって行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】実施例１のレンズ鏡筒を対物側から見た外観図である。
【図２】図１のII−II部矢視断面図である。
【図３】図１のレンズ鏡筒を通常撮影時における下面側から見た外観斜視図である。
【図４】図１のレンズ鏡筒から撮像部及び調整機構を取り外した状態を示す分解図である。
【図５】図１のレンズ鏡筒の第４レンズ群保持部から撮像部及び調整機構を取り外した状態を示す拡大分解図である。
【図６】図１のレンズ鏡筒の調整機構による撮像面の動作を示す図である。
【図７】図１のレンズ鏡筒の調整方法を示すフローチャートである。
【図８】実施例１のレンズ鏡筒における結像面の傾きに応じた撮像面の移動を示す模式図である。
【図９】実施例２のレンズ鏡筒の調整方法における目標像面位置の設定方法を示す図である。
【図１０】実施例２のレンズ鏡筒の調整方法を示すフローチャートである。
【図１１】実施例３のレンズ鏡筒の調整機構の構成を示す図である。
【図１２】実施例４のレンズ鏡筒の調整機構の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０  撮影用レンズ群：３１  撮像素子：３２  パッケージ：４０  調整機構：４１  ネジ：４２  バネ
【図１】
2006293187.tif 000007
【図２】
2006293187.tif 000008
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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