(57)【要約】【課題】最初の補償信号によって決まるミラー形状と結像性能が最適となるときのミラー形状との相違の程度にかかわることなく、最終的な補償信号を得るまでの時間を短縮することができ、小型、軽量で高精度の可変ミラーを備えた光学装置を提供する。【解決手段】結像状態の変化を補正するために、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）３００を参照して、可変ミラー４０９に加わる駆動情報を変えながら撮像を行い、撮像した画像の高周波成分がほぼ最大になる駆動情報を推定し、その駆動情報で可変ミラー４０９を駆動し、撮像を行う。距離が分かっている所定位置にテスト用物体３２０を設け、その距離に応じた駆動情報を可変ミラー４０９に加え、テスト用物体３２０の像を撮像し、そのピントあるいはコントラストがほぼ最良になるように撮像素子４０８の位置を調整して固定する。【選択図】　図７
2004004496.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変ミラーと、可変ミラーを駆動する駆動回路と、撮像素子を備えた撮像装置において、
温度、湿度、製造誤差、物体距離変化、ズーム状態のいずれか１つ以上で生ずる結像状態の変化を補正するために、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）を参照して、可変ミラーに加わる駆動情報を変えながら撮像を行い、撮像した画像の高周波成分がほぼ最大になる駆動情報を推定し、その駆動情報で可変ミラーを駆動し、撮像を行うことを特徴とする、撮像装置。
【請求項２】
可変ミラーを備えた光学装置において、
距離が分かっている所定位置にテスト用物体を設け、その距離に応じた駆動情報を可変ミラーに加え、そのテスト用物体の像を撮像し、そのピントあるいはコントラストがほぼ最良になるように撮像素子の位置を調整して固定することを特徴とする、可変ミラーを備えた光学装置の製造方法、又はその製造方法によってつくられた可変ミラーを備えた光学装置。
【請求項３】
ズーミングのピント移動の調整のために、少なくとも１枚の光学素子を動かす、可変ミラーとズームレンズを備えた撮像装置において、
複数のズーム状態でのピント位置のずれを測定し、ずれがほぼ最小になるように前記光学素子の位置決めを行い、次にその状態で、複数のズーム状態でのピント位置のずれが、ほぼ最小になるように撮像素子の位置決めを行うことを特徴とする、撮像装置の調整方法、撮像装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された可変ミラーを備えた撮像装置。
【請求項４】
形状可変光学素子と、形状可変光学素子を駆動する回路と、撮像手段とを備えた光学装置における形状可変光学素子の制御方法であって、
前記光学装置の結像状態を取得し、次いで、前記形状可変光学素子の形状を微小に変化させ、その形状変化に伴う前記光学装置の結像状態を取得し、次いで、前記形状可変光学素子の形状変化後の結像状態と形状変化前の形状での結像状態とを比較して結像状態の改善度を評価し、これらの処理を結像状態が改善されなくなるまで繰り返して、環境変化、個体差、物体距離、ズーム状態の少なくとも１つにより生ずる結像状態の変化を補正することを特徴とする形状可変光学素子の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可変焦点レンズ、可変焦点回折光学素子、可変偏角プリズム、可変焦点ミラー等の光学特性可変光学素子、これらの光学特性可変光学素子を含む光学系を備えた、例えば眼鏡、ビデオプロジェクター、デジタルカメラ、携帯電話の撮像装置、テレビカメラ、内視鏡、望遠鏡、カメラのファインダー、光情報処理装置、等の撮像装置、可変ミラーを備えた光学装置の製造方法又はその製造方法によってつくられた可変ミラーを備えた光学装置、撮像装置の調整方法、撮像装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された可変ミラーを備えた撮像装置、及び形状可変光学素子の制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光学特性可変ミラーを備えた光学装置として、例えば、特許文献１に開示のものがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２６７０１０号公報
【０００４】
そして、特許文献１には、各種センサーからの信号に基づいて、結像性能が最適になるような補償信号が、演算装置から光学特性可変ミラーに与えられることが示されている。
【０００５】
また、従来、カメラの焦点合わせなどにおいて、アクティブフォーカシングやパッシブフォーカシングなどによる制御方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献２】
特開２００１−２１５４０６号公報
【０００７】
特許文献２に開示された制御方法は、物体距離の変化による結像状態の変化を補正し、最良結像状態を取得することを主とするものであり、各種センサーにより物体距離の情報を取得した上で最適結像状態を獲得するようにレンズの空間位置を光軸方向に変化させたり、結像状態を逐次調べながらレンズの空間位置を光軸方向に変化させている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に示された方法は、最適な補償信号を見つけるための具体的な手順を想到したものではない。このため、例えば、最初の補償信号によって決まるミラー形状と結像性能が最適となるときのミラー形状とが大きく異なっている場合、最終的な補償信号を得るまでに多くの時間がかかってしまうという問題があった。
【０００９】
また、特許文献２に記載の制御方法では、撮像時の温度や湿度といった環境条件や、製造誤差などの装置に固有の結像状態の劣化などを補正し得ない。また、特許文献２に記載の制御方法は、１つのレンズの空間位置の１軸方向への制御方法であるため、諸般の結像状態の変化要因に対して最適結像状態を得られるように、複数の制御パラメータを制御して光学作用面の形状を変化させる形状可変光学素子の制御方法として適当でない。
【００１０】
そこで、本発明はこれらの問題点に鑑み、最初の補償信号によって決まるミラー形状と結像性能が最適となるときのミラー形状との相違の程度にかかわることなく、最終的な補償信号を得るまでの時間を短縮することができ、機械的可動部が少なく、小型、軽量で高精度の撮像装置、可変ミラーを備えた光学装置の製造方法又はその製造方法によってつくられた可変ミラーを備えた光学装置、撮像装置の調整方法、撮像装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された可変ミラーを備えた撮像装置を提供することを目的とするものである。
【００１１】
また、本発明は、撮像時の温度や湿度といった環境条件や、製造誤差などの装置に固有の結像状態の劣化などを補正でき、諸般の結像状態の変化要因に対して最適結像状態を得るまでの時間を短縮することができる形状可変光学素子の制御方法を提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明による撮像装置は、可変ミラーと、可変ミラーを駆動する駆動回路と、撮像素子を備えた撮像装置において、温度、湿度、製造誤差、物体距離変化、ズーム状態のいずれか１つ以上で生ずる結像状態の変化を補正するために、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）を参照して、可変ミラーに加わる駆動情報を変えながら撮像を行い、撮像した画像の高周波成分がほぼ最大になる駆動情報を推定し、その駆動情報で可変ミラーを駆動し、撮像を行うことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明による可変ミラーを備えた光学装置の製造方法、又はその製造方法によってつくられた可変ミラーを備えた光学装置は、可変ミラーを備えた光学装置において、距離が分かっている所定位置にテスト用物体を設け、その距離に応じた駆動情報を可変ミラーに加え、そのテスト用物体の像を撮像し、そのピントあるいはコントラストがほぼ最良になるように撮像素子の位置を調整して固定することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明による撮像装置の調整方法、撮像装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された可変ミラーを備えた撮像装置は、ズーミングのピント移動の調整のために、少なくとも１枚の光学素子を動かす、可変ミラーとズームレンズを備えた撮像装置において、複数のズーム状態でのピント位置のずれを測定し、ずれがほぼ最小になるように前記光学素子の位置決めを行い、次にその状態で、複数のズーム状態でのピント位置のずれが、ほぼ最小になるように撮像素子の位置決めを行うことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明による形状可変光学素子の制御方法は、形状可変光学素子と、形状可変光学素子を駆動する回路と、撮像手段とを備えた光学装置における形状可変光学素子の制御方法であって、前記光学装置の結像状態を取得し、次いで、前記形状可変光学素子の形状を微小に変化させ、その形状変化に伴う前記光学装置の結像状態を取得し、次いで、前記形状可変光学素子の形状変化後の結像状態と形状変化前の形状での結像状態とを比較して結像状態の改善度を評価し、これらの処理を結像状態が改善されなくなるまで繰り返して、環境変化、個体差、物体距離、ズーム状態の少なくとも１つにより生ずる結像状態の変化を補正することを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
図１は本発明の一実施例にかかる可変ミラー４０９を用いた単焦点レンズタイプの電子撮像装置３０１の概略構成図、図２は本発明の他の実施例にかかる可変ミラー４０９を用いた電子撮像装置３０１の概略構成図である。なお、電子撮像装置３０１の外部にはＴＶモニター３１４が接続されている。
【００１７】
図１に示す電子撮像装置３０１は、凹レンズ３１５と、可変ミラー４０９と、可変ミラー駆動回路３１０と、単焦点レンズである凸レンズ３１６と、固体撮像素子４０８を備えて構成されている。そして、可変ミラー４０９によって物体距離変動のピント合わせを補償するようになっている。
また、図２に示す電子撮像装置３０１は、凹レンズ３１５と、可変ミラー４０９と、可変ミラー駆動回路３１０と、凸レンズ３１６と、ズームレンズを構成する凸レンズ３１７、非球面凸レンズ３１８及び凹レンズ３１９と、レンズ３０２と、固体撮像素子４０８を備えて構成されている。そして、可変ミラー４０９によって、物体距離変動時におけるピント位置のずれまたは変倍時のピント移動、もしくはその両方を補償するようになっている。
これらの電子撮像装置は、例えばＴＶカメラ、デジタルカメラ、携帯電話の撮像装置、カムコーダ、監視用カメラ、ロボットの眼、等に用いられる。
【００１８】
可変ミラー４０９は、アルミコーティング等で作られた薄膜（反射面）４０９ａと複数の電極４０９ｂからなる光学特性可変形状鏡であり、変形する基板４０９ｊをはさんで反射面４０９ａと変形する電極４０９ｋを別に設けて一体化して構成されている。
可変ミラー駆動回路３１０は、各電極４０９ｂと電極４０９ｋと接続し、可変ミラー４０９を駆動することができるようになっている。
図１中、３００はＬＵＴ（ルックアップテーブル）、３０３はレンズ鏡胴、３１１はマイクロコンピュータ、３１２は電子回路、３１３は記憶装置、４１５は温度センサー、４１６は湿度センサーである。また、図２中、３０４、３０６はレンズ枠である。これらは図示のように配設されて図１、図２において、それぞれ１つの電子撮像装置３１０を構成している。
【００１９】
ここで、図１に示す電子撮像装置３０１を用いたデジタルカメラでの撮像について考える。ここでは、凸レンズ３１６、レンズ枠３０３がプラスチックでできているものとする。
例えば、温度が変化してプラスチックレンズ３１６、プラスチックレンズ枠３０３，電極４０９ｊのいずれか１つ以上が伸縮したとする。すると、撮像素子４０８で撮像される像の結像位置は撮像面３０５からずれる。また、像の持つ収差も変化する。
【００２０】
このずれを補正するために、可変ミラー４０９はマイクロコンピュータ３１１を介して次のように駆動される。
例えば、可変ミラー４０９に与えている電圧の現在値が、図３における温度１５°、物体距離１ｍの値（３．５，７．５，９．５）であるとする。この状態で撮像を行い、撮像した画像を記録する。次に、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）３００を参照し、温度１０°、物体距離１ｍの値（３，７，９）を選択する。この値を可変ミラー４０９の複数の電極４０９ｂに印加して反射面４０９ａを変形させる。そして、固体撮像素子４０８で画像を撮像し、その画像を記録する。更に、温度２０°、物体距離１ｍの値を選択する。そして、この値を電極４０９ｂに印加して反射面４０９ａを変形させ、画像の撮像と記録を行う。
このように、ＬＵＴ３００の参照を順次繰り返し、その都度可変ミラー４０９を変形させて、固体撮像素子４０８で何枚かの画像を撮像し、記録する。
そして、それらの画像の中から高周波成分を算出する。各画像における高周波成分の値をプロットしたものが図５である。図５において、離散データから近似式を求め、この近似式から高周波成分が最大になる温度を求める。この温度に該当する値がＬＵＴ３００にあれば、その温度におけるデータを可変ミラー４０９に与える。上記温度に該当する値がなければ、ＬＵＴ３００にあるこの値に最も近い２つの温度のデータを使って、４０９に与えるデータを算出する。
【００２１】
このとき参照するＬＵＴは、図３に示すように、１つのデータ軸を物体距離とし、もう１つのデータ軸を温度として、２次元のＬＵＴとして構成されているとよい。
また、温度はマイナスの値を含んでもよい。また、図３では隣り合う温度の差が５°であるが、その差が１°とか０．５°というように小さくても良い。このようにすれば、画像の高周波成分が最大になる時のデータ（印加電圧）を、より正確に算出（推定）することができる。なお、このことは温度に限ったことではなく、物体距離についてもいえることである（例えば、物体距離の差を、０．１ｍごとにする）。
また、画像の高周波成分の算出は、画像を撮像するごとに行っても良い。このようにすれば、全ての画像を記録する必要がない。
以上、温度を変えて可変ミラー４０９に印加するデータの算出を行ったが、温度を温度センサー４１５によって検出する場合には、その温度に対応したＬＵＴ中のテーブル群において物体距離を変えたＬＵＴ中のテーブルの数値によって可変ミラー４０９に印加する電圧を変えるようにしてもよい。
温度変化による像のずれと物体距離の変化による像のずれとでは、そのずれ量が異なる。このため、上記のように２次元に構成されたＬＵＴを用いれば、より正確に像のずれを補正できる。
【００２２】
あるいは、ＬＵＴは、図４に示すように、物体距離だけの１次元のＬＵＴとして構成されていてもよい。この場合、温度の検出は不要で、温度の変化を物体距離の変化と見なして可変ミラー４０９を駆動すればよい。この場合、やや精度が劣ることになるが、ＬＵＴを簡素化できるというメリットがある。
【００２３】
あるいは、電子撮像装置３０１が図２に示すようなズームレンズを備えた構成の場合には、ＬＵＴは、図６に示すように、物体距離と温度とズーム状態の３次元のＬＵＴとして構成されているとよい。
このとき、ズームレンズのズーム状態を知るために図２に示すように、エンコーダ３０７を設けて、ズームレンズの位置からズーム状態を推定するようにしてもよい。あるいは、レンズ枠３０６をパルスモータで駆動する場合には、パルス数をカウントしてズーム状態を推定するようにしてもよい。
【００２４】
なお、図２に示すように、電子撮像装置３０１がズームレンズを備えた構成の場合でも、温度変化の自由度を省略し、図７に示すように、ズーム状態と物体距離の２次元に構成されたＬＵＴを用いてもよい。この場合、温度変化は物体距離の変化と見なしたことになる。
あるいは、物体距離のみの１次元のＬＵＴを用いてもよい。この場合、温度やズームによるピント移動は、物体距離の変化に換算して可変ミラー４０９を駆動することになる。
【００２５】
以上、温度が変化した場合のピント移動、収差変動の補正について主に述べたが、温度が変化するかわりに湿度が変化した場合でも上記と同様にピント移動、収差変動を補正することができる。その場合は、湿度センサー４１６により湿度を検出すればよい。
【００２６】
また、可変ミラーの駆動方式によっては、電圧のかわりに電流や流体の体積等を用いて補正してもよい。本願では、これらの値を駆動情報と呼ぶことにする。また、電圧、電流、流体等を駆動源と呼ぶことにする。
【００２７】
なお、レンズ３０２はプラスチックの他に、ゴム、合成樹脂、有機無機ハイブリッド材料等でできていてもよい。もちろん、ガラスでできていてもよい。また、レンズ鏡胴３０３は、金属でできていてもよい。
【００２８】
次に、上記電子撮像装置を組立てる工程について図８を用いて説明する。なお、ここでは、図２に示した電子撮像装置３０１の組立てについて説明することとする。
凹レンズ３１５の前方には、距離が分かっている所定の位置に、テスト用物体の一例として解像力チャート３２０が配置されている。なお、解像力チャート３２０のかわりに、輝点コリメータの像等を用いてもよい。
【００２９】
まず、ズームレンズのレンズ枠３０６を、基準となる状態の位置に位置決めする。この基準となる状態は、レンズ３１７〜３１９の倍率の絶対値が１になるような状態を選ぶと精度の良い調整ができるので良い。
次いで、可変ミラー４０９に解像力チャート３２０までの物体距離に応じた初期値の電圧（設計値）を印加する。そして、固体撮像素子４０８を、光軸（Ｚ軸）方向に前後させ、チャート像のコントラストが最もよくなる位置に位置決めし、固定する。
【００３０】
さらに、固体撮像素子４０８の固定時に生じる取り付け誤差が気になる（問題になる）場合は、次のような調整をする。
固体撮像素子４０８の位置決め及び固定後に、解像力チャート３２０を再度撮像する。次に、そのチャート像のピント又はコントラストが最良になるように、可変ミラー４０９に印加する電圧を微調整する。そして、前記の設計値あるいは上記微調整で得られた値を用いて、光学的にシミュレーションを行う。このシミュレーションから各距離における適切な印加電圧を算出し、これをデータとしてＬＵＴに登録すればよい。このようにすれば、１つの解像力チャートの位置から、ＬＵＴのデータを得ることができる。そして、このように微調整されたＬＵＴの値を参照しながら実際の撮像を行うようにする。
【００３１】
なお、解像力チャート３２０の位置を何種類か変えて、各位置での最適な可変ミラーへの印加電圧を実測値に基づいて決定すれば、各距離に対してピント調整ができる。この場合は、光学的シミュレーションではなく、実測に基づいて印加電圧が求まることになる。よって、より精度の高いＬＵＴのデータを得ることができる。
【００３２】
また、距離によって撮像素子上に形成される像の大きさが異なるため、パターンの大きさの異なる解像力チャート３２０を複数種類用意してもよい。例えば、近距離では細かいパターンのチャート、遠距離では粗いパターンのチャートを用意する。
このようにして、距離が異なっても同じ大きさの像が固体撮像素子４０８上に形成されるようにピント調整を行ってもよい。
【００３３】
あるいは、可変ミラー４０９に印加する電圧を微調整するのに、予め定められたＬＵＴ（例えば、設計値）の中から最もピントが良くなる値を選択するようにして、そのＬＵＴの番地を記憶するようにしてもよい。その場合は、その番地を参照しながら実際の撮像は行われる。
また、以上述べた方法は、図１に示すような撮像装置に備わる単焦点レンズのピント調整にも用いることができる。
【００３４】
なお、可変ミラー４０９あるいは撮像系３０８あるいは光学素子、レンズ枠３０３等の製造時のバラツキが生じた場合にも、そのバラツキで生ずる像位置あるいは収差の変動を補償するために、物体距離の軸に沿ってＬＵＴを選択して可変ミラー４０９に印加する電圧を変え、像の高周波成分が最大になる電圧を見つけることで最適な電圧として、上記バラツキを補正してもよい。
【００３５】
次に、電子撮像装置３０１に備わる光学系を介してズーム状態を変化させるとき、バリエータであるレンズ３１７〜３１９とともにレンズ３０２がコンペンセータの役割をもってカム等で動く場合を考える。つまり２群あるいは２群以上が動くズーム光学系の場合である。この場合、ズーミングを行うためにモーターは１個あるいは２個以上必要である。
レンズ枠３０４の位置は、図示していない駆動するステッピングモータへ送る駆動回路からのパルス数等で検出されている。
なお、モータを一つとして、カムで２群以上のレンズを動かすようにすれば、コストや電力の面で有利である。
【００３６】
２群あるいは２群以上が動くズーム光学系の場合は、まず、固体撮像素子４０８と凹レンズ３１５の位置を次のようにして位置決めしておく。
基準となる物体距離、ズーム状態での基準となる可変ミラーの駆動情報（例えば電圧、電流等の設計値）で可変ミラー４０９を駆動する。このとき、レンズ枠３０６、レンズ３０２、３１５も基準となる位置に移動させておく。そして、解像力チャート３２０のピント又はコントラストが最良になるように固体撮像素子４０８を位置調整して一旦固定する。
【００３７】
次に、レンズ枠３０６、レンズ３０２を動かしてズーム状態を次々に変化させる。また、それとともに各ズーム状態に対応した基準となる可変ミラー４０９の駆動情報で可変ミラー４０９を駆動する。このときの駆動情報としては設計値がある。
各ズーム状態で解像力チャート３２０のコントラストが最良になるように固体撮像素子４０８をＺ方向に前後させ、固体撮像素子４０８の位置をマイクロメータ等で測定し、記憶する。この固体撮像素子４０８の位置の変化は、ズーミング時のピント移動と呼ばれる量である。このピント移動の量が最小にあるいは許容値以下になるように、凹レンズ３１５又は凸レンズ３１６等、レンズ枠３１７〜３１９及びレンズ３０２以外のレンズを動かす。（なお、図において凹レンズ３１５はネジ３２１を介してＹ方向に動かすことができるようになっている。）
【００３８】
次に、ピント移動の量が最小にあるいは許容値以下になった位置で、凹レンズ３１５又は凸レンズ３１６等、レンズ３１７〜３１９及びレンズ３０２以外のレンズを固定する。
そして、再度ズーム状態を変化させ、ズーミング時のピント移動が最小あるいは許容値以下になるような固体撮像素子４０８を位置調整し、固定する。
【００３９】
なお、上記説明では、ズーミング時のピント移動量を減らすために凹レンズ３１５をネジ３２１を介して動かしたり、レンズ３１６を動かした。そのかわりに、レンズ３０２あるいはレンズ３１７〜３１９の位置を調整してもよい。
例えば、レンズ３０２あるいはレンズ枠３０６がカムで駆動される構成の場合は、カムの溝の形状あるいは位置を変える。また、レンズ３０２あるいはレンズ３１７〜３１９がステッピングモータで駆動される構成の場合は、駆動のパルス数を変えてもよい。いずれの場合もレンズの位置を調整できる。
また、レンズのかわりにミラーや、可変ミラーの位置を調整してもよい。つまり光学素子の位置を調整すればよい。
【００４０】
また、この場合、物体距離とズーム状態の組合せごとに解像力チャート３２０を撮像し、チャートのコントラストが最良になる電圧値又は電流値等の駆動情報をＬＵＴ３００に書き込めばよい。
あるいは、予め、例えば、図７に示すようなＬＵＴを用意しておき、物体距離とズーム状態の組合せごとに解像力チャート３２０を撮像し、チャートのコントラストが最良になるＬＵＴの読み出し位置を選択し、メモリーに記憶させてもよい。
この場合ＬＵＴの読み出し位置の選択は、物体距離の軸方向から選択すると、複数の状態で解像度をあるレベル以上に保持しやすいのでなお良い。
【００４１】
なお、ここで述べたレンズ３１７〜３１９、レンズ３０２の２つの群が動く場合の調整方法は、可変ミラーを用いた光学補正型ズームレンズあるいは３つ以上の群が動く可変ミラーを用いたズームレンズを備えた撮像装置の調整に用いてももちろん良い。
【００４２】
あるいは、はじめに説明した１つの群のみが動く可変ミラーを用いたズームレンズを備えた撮像装置の調整にも用いてもよい。
ズーム状態を１つと見なせば、単焦点レンズを備えた撮像装置の調整にも用いることができる。
この場合は、物体距離とズーム状態の組合せごとのチャートのコントラストが最良になる電圧値又は電流値等の駆動情報のＬＵＴへの書きこみやＬＵＴの読み出し位置の選択などの調整プロセスは省略してもよい。
【００４３】
以上述べた２つの群が動くズームレンズの撮像系の調整方法では、可変ミラーを各ズーム状態で基準となる駆動情報に基づいて駆動した上で、ズーミングに伴うピント移動をしらべたが、このかわりに各ズーム状態の可変ミラーの形状と同じ形状のガラス等でできた通常のミラーを用いて調整を行っても良い。この場合、調整時の可変ミラー形状の誤差をなくすことができるというメリットがある。
【００４４】
また、これまでに述べた本発明の内容は、撮像装置に関するものであったが、撮像装置に限らず可変ミラーを用いた観察装置、表示装置、光通信、光情報処理装置等、光学装置全般に同じ考え方を適用することができる。
【００４５】
例えば図１０のファインダーの場合、温度や湿度の変化、あるいは製造誤差に伴う視度のズレは可変ミラー駆動用のＬＵＴの読み出し位置を物体距離方向にずらすことで補正可能である。
また、可変ミラーを備えたファインダーを組み立てる際、ズーミングやピント移動の調整方法は、２群レンズが移動するズームレンズの調整方法をほぼそのまま用いることができる。
眼のかわりに基準となるＴＶカメラを装着し、基準となる物体のピントを撮像装置の場合と同様に調べていけばよい。
【００４６】
また、以上の説明では、すべて可変ミラーを用いた例について述べてきたが，これらの補正方法、調整方法、制御方法は可変焦点レンズ等の光学特性可変光学素子にもまったく同様に適用できる。
【００４７】
図９は本発明の他の実施例にかかるＬＣＤ等の表示素子３４０を用いた電子ビューファインダー３４１の概略構成図である。
液晶可変焦点レンズ３４２はズーミング時のピント移動の補償と視度の変化に使われる。図９中、３１５、３０６’、３４３はレンズ、３２１はネジ、３４４は組立調整時に使われるテレビカメラ、３４５は液晶可変焦点レンズ３４２の駆動回路、３４６はコンピュータ、３４７はＴＶモニターである。
【００４８】
電子ビューファインダー３４１の組立時、表示素子３４０の位置決めと液晶可変焦点レンズ３４２の駆動情報の決定は次のようにして行う。
まず、予め定められた駆動情報によって基準となる視度とズーム状態になるように、可変焦点レンズ３４２を駆動する。また、レンズ３０６’も基準位置に配置する。
次に、レンズ３０６’、可変焦点レンズ３４２を動かしてズーム状態を変化させ、表示素子３４０に表示された画像を、テレビカメラ３４４で撮像する。そして、その画像をＴＶモニター３４７で観察してピンとのずれを調べる。
具体的には、ＴＶモニター３４７の画像を見ながら、レンズ３４８を前後に動かし、ピントのずれを調べるとよい。
得られたズーミング時のピントの移動量から、レンズ３１５の移動量を推定する。そして、この推定値に基づいて、ズーミング時のピント移動量が最小になるように、ネジ３２１を介してレンズ３１５の位置決めをする。
【００４９】
次いで、表示素子３４０を前後に動かし、ズーミング時のピント移動量が最小になり、かつ、定められた視度になる位置で固定する。
【００５０】
その上で、最後に、いろいろなズーム状態と視度との組合せについて、定められた視度になるように、液晶可変焦点レンズ３４２の駆動状態を最適化して液晶可変焦点レンズ３４２の駆動回路３４５内の記憶装置に記録する。
このようにすれば、性能のよい電子ビューファインダーが得られる。なお、最後の駆動回路３４５内の記憶装置に記録する調整プロセスは省略してもよい。
駆動回路３４５内の記憶装置は、例えば、２次元のＬＵＴである。この場合、一方の軸が像距離の変化（つまり視度）に対するもので、もう一方の軸がズーム状態に対するものである。
【００５１】
なお、本願の上記各説明で用いたＬＵＴは、記憶装置内の数表でもよいし、いくつかの引数を持った関数でもよい。引数に対して値が決まればよい。
【００５２】
また、解像力チャート３２０は撮像される物体の中心だけでなく、撮像される物体の周辺部に相当するテストチャートを含んでいてもよい。つまり、写野あるいは視野の中心と周辺に対応するテストチャートを含んでいてもよい。
また、異なる物体位置に対応する複数のテストチャートのコントラストが最良になるように可変ミラーの駆動情報を最適化すると、光学装置の製作誤差で生ずる像の傾き、片ボケ、解像不良なども補正することができ、より良い光学系、光学装置が得られるので好ましい。
これらは、本願発明に共通して適用できる。
【００５３】
次に、本発明に適用可能な可変形状鏡、可変焦点レンズの構成例について説明する。
【００５４】
図１０は本発明の光学装置の一実施例にかかる、光学特性ミラーを用いたデジタルカメラのケプラー式ファインダーの概略構成図である。本実施例の構成は、もちろん、銀塩フィルムカメラにも使うことができる。まず、光学特性可変形状鏡４０９について説明する。
【００５５】
光学特性可変形状鏡４０９は、アルミコーティング等で作られた薄膜（反射面）４０９ａと複数の電極４０９ｂからなる光学特性可変形状鏡（以下、単に可変形状鏡と言う。）であり、４１１は各電極４０９ｂにそれぞれ接続された複数の可変抵抗器、４１２は可変抵抗器４１１と電源スイッチ４１３を介して電極４０９ｋと電極４０９ｂ間に接続された電源、４１４は複数の可変抵抗器４１１の抵抗値を制御するための演算装置、４１５，４１６及び４１７はそれぞれ演算装置４１４に接続された温度センサー、湿度センサー及び距離センサーで、これらは図示のように配設されて１つの光学装置を構成している。
【００５６】
なお、対物レンズ９０２、接眼レンズ９０１、及び、プリズム４０４、二等辺直角プリズム４０５、ミラー４０６及び可変形状鏡の各面は、平面でなくてもよく、球面、回転対称非球面の他、光軸に対して偏心した球面、平面、回転対称非球面、あるいは、対称面を有する非球面、対称面を１つだけ有する非球面、対称面のない非球面、自由曲面、微分不可能な点又は線を有する面等、いかなる形状をしていてもよく、さらに、反射面でも屈折面でも光に何らかの影響を与え得る面ならばよい。以下、これらの面を総称して拡張曲面という。
【００５７】
また、薄膜４０９ａは、例えば、Ｐ．Ｒａｉ−ｃｈｏｕｄｈｕｒｙ編、Ｈａｎｄｂｏｏｋ　ｏｆ　Ｍｉｃｈｒｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ，　Ｍｉｃｈｒｏｍａｃｈｉｎｉｎｇ　ａｎｄ　Ｍｉｃｈｒｏｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ，　Ｖｏｌｕｍｅ　２：Ｍｉｃｈｒｏｍａｃｈｉｎｉｎｇ　ａｎｄ　Ｍｉｃｈｒｏｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ，Ｐ４９５，Ｆｉｇ．８．５８，　ＳＰＩＥ　ＰＲＥＳＳ刊やＯｐｔｉｃｓ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，　１４０巻（１９９７年）Ｐ１８７〜１９０に記載されているメンブレインミラーのように、複数の電極４０９ｂと電極４０９ｋの間に電圧が印加されると、静電気力により薄膜４０９ａが変形してその面形状が変化するようになっており、これにより、観察者の視度に合わせたピント調整ができるだけでなく、さらに、レンズ９０１，９０２及び／又はプリズム４０４、二等辺直角プリズム４０５、ミラー４０６の温度や湿度変化による変形や屈折率の変化、あるいは、レンズ枠の伸縮や変形及び光学素子、枠等の部品の組立誤差による結像性能の低下が抑制され、常に適正にピント調整並びにピント調整で生じた収差の補正が行われ得る。
なお、電極４０９ｂの形は、例えば図１２、図１３に示すように、薄膜４０９ａの変形のさせ方に応じて選べばよい。
【００５８】
本実施例によれば、物体からの光は、対物レンズ９０２及びプリズム４０４の各入射面と射出面で屈折され、可変形状鏡４０９で反射され、プリズム４０４を透過して、二等辺直角プリズム４０５でさらに反射され（図１０中、光路中の＋印は、紙面の裏側へ向かって光線が進むことを示している。）、ミラー４０６で反射され、接眼レンズ９０１を介して眼に入射するようになっている。このように、レンズ９０１，９０２、プリズム４０４，４０５、及び、可変形状鏡４０９によって、本実施例の光学装置の観察光学系を構成しており、これらの各光学素子の面形状と肉厚を最適化することにより、物体面の収差を最小にすることができるようになっている。
【００５９】
すなわち、反射面としての薄膜４０９ａの形状は、結像性能が最適になるように演算装置４１４からの信号により各可変抵抗器４１１の抵抗値を変化させることにより制御される。すなわち、演算装置４１４へ、温度センサー４１５、湿度センサー４１６及び距離サンサー４１７から周囲温度及び湿度並びに物体までの距離に応じた大きさの信号が入力され、演算装置４１４は、これらの入力信号に基づき周囲の温度及び湿度条件と物体までの距離による結像性能の低下を補償すべく、薄膜４０９ａの形状が決定されるような電圧を電極４０９ｂに印加するように、可変抵抗器４１１の抵抗値を決定するための信号を出力する。このように、薄膜４０９ａは電極４０９ｂに印加される電圧すなわち静電気力で変形させられるため、その形状は状況により非球面を含む様々な形状をとる。なお、距離センサー４１７はなくてもよく、その場合、固体撮像素子４０８からの像の信号の高周波成分が略最大になるように、デジタルカメラの撮像レンズ４０３を動かし、その位置から逆に物体距離を算出し、可変形状鏡を変形させて観察者の眼にピントが合うようにすればよい。可変形状鏡４０９はリソグラフィーを用いて作ると加工精度がよく、良い品質のものが得られやすく、良い。
【００６０】
また、変形する基板４０９ｊをポリイミド等の合成樹脂で製作すれば、低電圧でも大きな変形が可能であるので好都合である。なお、プリズム４０４と可変形状鏡４０９を一体的に形成してユニット化すると組み立て上便利である。
図１０の例では変形する基板４０９ｊをはさんで反射面４０９ａと変形する電極４０９ｋを別に設けて一体化しているので、製造法がいくつか選べるメリットがある。また反射面４０９ａで変形する電極４０９ｋを兼ねるようにしても良い。両者が１つになるので、構造が簡単になるメリットがある。
【００６１】
また、図示を省略したが、可変形状鏡４０９の基板上に固体撮像素子４０８をリソグラフィープロセスにより一体的に形成してもよい。
【００６２】
また、レンズ９０１，９０２、プリズム４０４，４０５、ミラー４０６は、プラスチックモールド等で形成することにより任意の所望形状の曲面を用意に形成することができ、製作も簡単である。なお、本実施例の撮像装置では、レンズ９０１，９０２がプリズム４０４から離れて形成されているが、レンズ９０１，９０２を設けることなく収差を除去することができるようにプリズム４０４，４０５、ミラー４０６、可変形状鏡４０９を設計すれば、プリズム４０４，４０５、可変形状鏡４０９は１つの光学ブロックとなり、組立が容易となる。また、レンズ９０１，９０２、プリズム４０４，４０５、ミラー４０６の一部あるいは全部をガラスで作製してもよく、このように構成すれば、さらに精度の良い撮像装置が得られる。可変形状鏡の反射面の形状は自由曲面にするのが良い。なぜなら収差補正が容易にでき、有利だからである。
【００６３】
本発明で使用する自由曲面とは以下の式で定義されるものである。この定義式のＺ軸が自由曲面の軸となる。
2004004496.tif 000003
ここで、（ａ）式の第１項は球面項、第２項は自由曲面項である。Ｍは２以上の自然数である。
球面項中、
ｃ：頂点の曲率
ｋ：コーニック定数（円錐定数）
ｒ＝√（Ｘ２＋Ｙ２　）
である。
【００６４】
自由曲面項は、
2004004496.tif 000004
ただし、Ｃｊ（ｊは２以上の整数）は係数である。
上記自由曲面は、一般的には、Ｘ−Ｚ面、Ｙ−Ｚ面共に対称面を持つことはないが、Ｘの奇数次項を全て０にすることによって、Ｙ−Ｚ面と平行な対称面が１つだけ存在する自由曲面となる。また、Ｙの奇数次項を全て０にすることによって、Ｘ−Ｚ面と平行な対称面が１つだけ存在する自由曲面となる。
【００６５】
なお、図１０の例では、演算装置４１４、温度センサー４１５、湿度センサー４１６、距離センサー４１７を設け、温湿度変化、物体距離の変化等も可変形状鏡４０９で補償するようにしたが、そうではなくてもよい。つまり、演算装置４１４、温度センサー４１５、湿度センサー４１６、距離センサー４１７を省き、観察者の視度変化のみを可変形状鏡４０９で補正するようにしてもよい。
【００６６】
図２は本発明にかかる可変形状鏡４０９の他の実施例を示す概略構成図である。
本実施例の可変形状鏡は、薄膜４０９ａと電極４０９ｂとの間に圧電素子４０９ｃが介装されていて、これらが支持台４２３上に設けられている。そして、圧電素子４０９ｃに加わる電圧を各電極４０９ｂ毎に変えることにより、圧電素子４０９ｃに部分的に異なる伸縮を生じさせて、薄膜４０９ａの形状を変えることができるようになっている。電極４０９ｂの形は、図１２に示すように、同心分割であってもよいし、図１３に示すように、矩形分割であってもよく、その他、適宜の形のものを選択することができる。図２中、４２４は演算装置４１４に接続された振れ（ブレ）センサーであって、例えばデジタルカメラの振れを検知し、振れによる像の乱れを補償するように薄膜４０９ａを変形させるべく、演算装置４１４及び可変抵抗器４１１を介して電極４０９ｂに印加される電圧を変化させる。このとき、温度センサー４１５、湿度センサー４１６及び距離センサー４１７からの信号も同時に考慮され、ピント合わせ、温湿度補償等が行われる。この場合、薄膜４０９ａには圧電素子４０９ｃの変形に伴う応力が加わるので、薄膜４０９ａの厚さはある程度厚めに作られて相応の強度を持たせるようにするのがよい。
【００６７】
図１４は本発明にかかる可変形状鏡４０９のさらに他の実施例を示す概略構成図である。
本実施例の可変形状鏡は、薄膜４０９ａと電極４０９ｂの間に介置される圧電素子が逆方向の圧電特性を持つ材料で作られた２枚の圧電素子４０９ｃ及び４０９ｃ’で構成されている点で、図２に示された実施例の可変形状鏡とは異なる。すなわち、圧電素子４０９ｃと４０９ｃ’が強誘電性結晶で作られているとすれば、結晶軸の向きが互いに逆になるように配置される。この場合、圧電素子４０９ｃと４０９ｃ’は電圧が印加されると逆方向に伸縮するので、薄膜４０９ａを変形させる力が図２に示した実施例の場合よりも強くなり、結果的にミラー表面の形を大きく変えることができるという利点がある。
【００６８】
圧電素子４０９ｃ，４０９ｃ’に用いる材料としては、例えばチタン酸バリウム、ロッシエル塩、水晶、電気石、リン酸二水素カリウム（ＫＤＰ）、リン酸二水素アンモニウム（ＡＤＰ）、ニオブ酸リチウム等の圧電物質、同物質の多結晶体、同物質の結晶、ＰｂＺｒＯ３とＰｂＴｉＯ３の固溶体の圧電セラミックス、二フッ化ポリビニール（ＰＶＤＦ）等の有機圧電物質、上記以外の強誘電体等があり、特に有機圧電物質はヤング率が小さく、低電圧でも大きな変形が可能であるので、好ましい。なお、これらの圧電素子を利用する場合、厚さを不均一にすれば、上記実施例において薄膜４０９ａの形状を適切に変形させることも可能である。
【００６９】
また、圧電素子４０９ｃ，４０９ｃ’の材質としては、ポリウレタン、シリコンゴム、アクリルエラストマー、ＰＺＴ、ＰＬＺＴ、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等の高分子圧電体、シアン化ビニリデン共重合体、ビニリデンフルオライドとトリフルオロエチレンの共重合体等が用いられる。
圧電性を有する有機材料や、圧電性を有する合成樹脂、圧電性を有するエラストマー等を用いると可変形状鏡面の大きな変形が実現できてよい。
【００７０】
なお、図２、６の圧電素子４０９ｃに電歪材料、例えば、アクリルエラストマー、シリコンゴム等を用いる場合には、圧電素子４０９ｃを別の基板４０９ｃ−１と電歪材料４０９ｃ−２を貼り合わせた構造にしてもよい。
【００７１】
図１５は本発明にかかる可変形状鏡４０９のさらに他の実施例を示す概略構成図である。
本実施例の可変形状鏡は、圧電素子４０９ｃが薄膜４０９ａと電極４０９ｄとにより挟持され、薄膜４０９ａと電極４０９ｄ間に演算装置４１４により制御される駆動回路４２５を介して電圧が印加されるようになっており、さらにこれとは別に、支持台４２３上に設けられた電極４０９ｂにも演算装置４１４により制御される駆動回路４２５を介して電圧が印加されるように構成されている。したがって、本実施例では、薄膜４０９ａは電極４０９ｄとの間に印加される電圧と電極４０９ｂに印加される電圧による静電気力とにより二重に変形され得、上記実施例に示した何れのものよりもより多くの変形パターンが可能であり、かつ、応答性も速いという利点がある。
【００７２】
そして、薄膜４０９ａ、電極４０９ｄ間の電圧の符号を変えれば、可変形状鏡を凸面にも凹面にも変形させることができる。その場合、大きな変形を圧電効果で行ない、微細な形状変化を静電気力で行なってもよい。また、凸面の変形には圧電効果を主に用い、凹面の変形には静電気力を主に用いてもよい。なお、電極４０９ｄは電極４０９ｂのように複数の電極から構成されてもよい。この様子を図１５に示した。なお、本願では、圧電効果と電歪効果、電歪をすべてまとめて圧電効果と述べている。従って、電歪材料も圧電材料に含むものとする。
【００７３】
図１６は本発明にかかる可変形状鏡４０９のさらに他の実施例を示す概略構成図である。
本実施例の可変形状鏡は、電磁気力を利用して反射面の形状を変化させ得るようにしたもので、支持台４２３の内部底面上には永久磁石４２６が、頂面上には窒化シリコン又はポリイミド等からなる基板４０９ｅの周縁部が載置固定されており、基板４０９ｅの表面にはアルミニウム等の金属コートで作られた薄膜４０９ａが付設されていて、可変形状鏡４０９を構成している。基板４０９ｅの下面には複数のコイル４２７が配設されており、これらのコイル４２７はそれぞれ駆動回路４２８を介して演算装置４１４に接続されている。したがって、各センサー４１５，４１６，４１７，４２４からの信号によって演算装置４１４において求められる光学系の変化に対応した演算装置４１４からの出力信号により、各駆動回路４２８から各コイル４２７にそれぞれ適当な電流が供給されると、永久磁石４２６との間に働く電磁気力で各コイル４２７は反発又は吸着され、基板４０９ｅ及び薄膜４０９ａを変形させる。
【００７４】
この場合、各コイル４２７はそれぞれ異なる量の電流を流すようにすることもできる。また、コイル４２７は１個でもよいし、永久磁石４２６を基板４０９ｅに付設しコイル４２７を支持台４２３の内部底面側に設けるようにしてもよい。また、コイル４２７はリソグラフィー等の手法で作るとよく、さらに、コイル４２７には強磁性体よりなる鉄心を入れるようにしてもよい。
【００７５】
この場合、薄膜コイル４２７の巻密度を、図１７に示すように、場所によって変化させることにより、基板４０９ｅ及び薄膜４０９ａに所望の変形を与えるようにすることもできる。また、コイル４２７は１個でもよいし、また、これらのコイル４２７には強磁性体よりなる鉄心を挿入してもよい。
【００７６】
図１８は本発明にかかる可変形状鏡４０９のさらに他の実施例を示す概略構成図である。
本実施例の可変形状鏡では、基板４０９ｅは鉄等の強磁性体で作られており、反射膜としての薄膜４０９ａはアルミニウム等からなっている。この場合、薄膜コイルを設けなくてもすむから、構造が簡単で、製造コストを低減することができる。また、電源スイッチ４１３を切換え兼電源開閉用スイッチに置換すれば、コイル４２７に流れる電流の方向を変えることができ、基板４０９ｅ及び薄膜４０９ａの形状を自由に変えることができる。図１９は本実施例におけるコイル４２７の配置を示し、図２０はコイル４２７の他の配置例を示しているが、これらの配置は、図１６に示した実施例にも適用することができる。なお、図２１は、図１６に示した実施例において、コイル４２７の配置を図２０に示したようにした場合に適する永久磁石４２６の配置を示している。すなわち、図２１に示すように、永久磁石４２６を放射状に配置すれば、図１６に示した実施例に比べて、微妙な変形を基板４０９ｅ及び薄膜４０９ａに与えることができる。また、このように電磁気力を用いて基板４０９ｅ及び薄膜４０９ａを変形させる場合（図１６及び図１８の実施例）は、静電気力を用いた場合よりも低電圧で駆動できるという利点がある。
【００７７】
以上いくつかの可変形状鏡の実施例を述べたが、ミラーの形を変形させるのに、図１５の例に示すように、２種類以上の力を用いてもよい。つまり静電気力、電磁力、圧電効果、磁歪、流体の圧力、電場、磁場、温度変化、電磁波等のうちから２つ以上を同時に用いて可変形状鏡を変形させてもよい。つまり２つ以上の異なる駆動方法を用いて光学特性可変光学素子を作れば、大きな変形と微細な変形とを同時に実現でき、精度の良い鏡面が実現できる。
【００７８】
図２２は本発明のさらに他の実施例に係る、光学装置に適用可能な可変形状鏡４０９を用いた撮像系、例えば携帯電話のデジタルカメラ、カプセル内視鏡、電子内視鏡、パソコン用デジタルカメラ、ＰＤＡ用デジタルカメラ等に用いられる撮像系の概略構成図である。
本実施例の撮像系は、可変形状鏡４０９と、レンズ９０２と、固体撮像素子４０８と、制御系１０３とで一つの撮像ユニット１０４を構成している。本実施例の撮像ユニット１０４では、レンズ１０２を通った物体からの光は可変形状鏡４０９で集光され、固体撮像素子４０８の上に結像する。可変形状鏡４０９は、光学特性可変光学素子の一種であり、可変焦点ミラーとも呼ばれている。
【００７９】
本実施例によれば、物体距離が変わっても可変形状鏡４０９を変形させることでピント合わせをすることができ、レンズをモータ等で駆動する必要がなく、小型化、軽量化、低消費電力化の点で優れている。また、撮像ユニット１０４は本発明の撮像系としてすべての実施例で用いることができる。また、可変形状鏡４０９を複数用いることでズーム、変倍の撮像系、光学系を作ることができる。
なお、図２２では、制御系１０３にコイルを用いたトランスの昇圧回路を含む制御系の構成例を示している。特に積層型圧電トランスを用いると、小型化できてよい。昇圧回路は本発明のすべての電気を用いる可変形状鏡、可変焦点レンズに用いることができるが、特に静電気力、圧電効果を用いる場合の可変形状鏡、可変焦点レンズに有用である。なお可変形状鏡４０９でピント合わせを行うためには、たとえば固体撮像素子４０８に物体像を結像させ可変形状鏡４０９の焦点距離を変化させつつ物体像の高周波成分が最大になる状態を見つければよい。高周波成分を検出するには、たとえば固体撮像素子４０８にマイクロコンピュータ等を含む処理装置を接続し、その中で高周波成分を検出すればよい。
【００８０】
図２３は本発明の可変形状鏡のさらに他の実施例に係る、マイクロポンプ１８０で流体１６１を出し入れし、ミラー面を変形させる可変形状鏡１８８の概略構成図である。本実施例によれば、ミラー面を大きく変形させることが可能になるというメリットがある。
マイクロポンプ１８０は、例えば、マイクロマシンの技術で作られた小型のポンプで、電力で動くように構成されている。
マイクロマシンの技術で作られたポンプの例としては、熱変形を利用したもの、圧電材料を用いたもの、静電気力を用いたものなどがある。
【００８１】
図２４は本発明に適用可能なマイクロポンプの一実施例を示す概略構成図である。本実施例のマイクロポンプ１８０では、振動板１８１は静電気力、圧電効果等の電気力により振動する。図２４では静電気力により振動する例を示しており、図２４中、１８２，１８３は電極である。また、点線は変形した時の振動板１８１を示している。振動板１８１の振動に伴い、２つの弁１８４，１８５が開閉し、流体１６１を右から左へ送るようになっている。
【００８２】
本実施例の可変形状鏡１８８では、反射膜１８９が流体１６１の量に応じて凹凸に変形することで、可変形状鏡として機能する。可変形状鏡１８８は流体１６１で駆動されている。流体としては、シリコンオイル、空気、水、ゼリー、等の有機物、無機物を用いることができる。
【００８３】
なお、静電気力、圧電効果を用いた可変形状鏡、可変焦点レンズなどにおいては、駆動用に高電圧が必要になる場合がある。その場合には、例えば図２２に示すように、昇圧用のトランス、あるいは圧電トランス等を用いて制御系を構成するとよい。
また、反射用の薄膜４０９ａは、変形しない部分にも設けておくと、可変形状鏡の形状を干渉計等で測定する場合に、基準面として使うことができ便利である。
【００８４】
図２５は本発明にかかる可変焦点レンズの原理的構成を示す図である。この可変焦点レンズ５１１は、第１，第２の面としてのレンズ面５０８ａ，５０８ｂを有する第１のレンズ５１２ａと、第３，第４の面としてのレンズ面５０９ａ，５０９ｂを有する第２のレンズ５１２ｂと、これらレンズ間に透明電極５１３ａ，５１３ｂを介して設けた高分子分散液晶層５１４とを有し、入射光を第１，第２のレンズ５１２ａ，５１２ｂを経て収束させるものである。透明電極５１３ａ，５１３ｂは、スイッチ５１５を介して交流電源５１６に接続して、高分子分散液晶層５１４に交流電界を選択的に印加するようにする。なお、高分子分散液晶層５１４は、それぞれ液晶分子５１７を含む球状、多面体等の任意の形状の多数の微小な高分子セル５１８を有して構成し、その体積は、高分子セル５１８を構成する高分子および液晶分子５１７がそれぞれ占める体積の和に一致させる。
【００８５】
ここで、高分子セル５１８の大きさは、例えば球状とする場合、その平均の直径Ｄを、使用する光の波長をλとするとき、例えば、
２ｎｍ≦Ｄ≦λ／５　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（１）
とする。すなわち、液晶分子５１７の大きさは、２ｎｍ程度以上であるので、平均の直径Ｄの下限値は、２ｎｍ以上とする。また、Ｄの上限値は、可変焦点レンズ５１１の光軸方向における高分子分散液晶層５１４の厚さｔにも依存するが、λに比べて大きいと、高分子の屈折率と液晶分子５１７の屈折率との差により、高分子セル５１８の境界面で光が散乱して高分子分散液晶層５１４が不透明になってしまうため、後述するように、好ましくはλ／５以下とする。可変焦点レンズが用いられる光学製品によっては高精度を要求しない場合もあり、そのときＤはλ以下でよい。なお、高分子分散液晶層５１４の透明度は、厚さｔが厚いほど悪くなる。
【００８６】
また、液晶分子５１７は、例えば、一軸性のネマティック液晶分子を用いる。この液晶分子５１７の屈折率楕円体は、図２６に示すような形状となり、
ｎｏｘ＝ｎｏｙ＝ｎｏ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（２）
である。ただし、ｎｏは常光線の屈折率を示し、ｎｏｘおよびｎｏｙは、常光線を含む面内での互いに直交する方向の屈折率を示す。
【００８７】
ここで、図２５に示すように、スイッチ５１５をオフ、すなわち高分子分散液晶層５１４に電界を印加しない状態では、液晶分子５１７が様々な方向を向いているので、入射光に対する高分子分散液晶層５１４の屈折率は高く、屈折力の強いレンズとなる。これに対し、図２７に示すように、スイッチ５１５をオンとして高分子分散液晶層５１４に交流電界を印加すると、液晶分子５１７は、屈折率楕円体の長軸方向が可変焦点レンズ５１１の光軸と平行となるように配向するので、屈折率が低くなり、屈折力の弱いレンズとなる。
【００８８】
なお、高分子分散液晶層５１４に印加する電圧は、例えば、図２８に示すように、可変抵抗器５１９により段階的あるいは連続的に変化させることもできる。このようにすれば、印加電圧が高くなるにつれて、液晶分子５１７は、その楕円長軸が徐々に可変焦点レンズ５１１の光軸と平行となるように配向するので、屈折力を段階的あるいは連続的に変えることができる。
【００８９】
ここで、図２５に示す状態、すなわち高分子分散液晶層５１４に電界を印加しない状態での、液晶分子５１７の平均屈折率ｎＬＣ’は、図２６に示すように屈折率楕円体の長軸方向の屈折率をｎｚとすると、およそ
（ｎｏｘ＋ｎｏｙ＋ｎＺ）／３≡ｎＬＣ’　　　　　　　　　　　　…（３）
となる。また、上記（２）式が成り立つときの平均屈折率ｎＬＣは、ｎｚを異常光線の屈折率ｎｅと表して、
（２ｎｏ＋ｎｅ）／３≡ｎＬＣ　　　　　　　　　　　　　　　　　…（４）
で与えられる。このとき、高分子分散液晶層５１４の屈折率ｎＡは、高分子セル５１８を構成する高分子の屈折率をｎＰとし、高分子分散液晶層５１４の体積に占める液晶分子５１７の体積の割合をｆｆとすると、マックスウェル・ガーネットの法則により、
ｎＡ＝ｆｆ・ｎＬＣ’＋（１−ｆｆ）ｎＰ　　　　　　　　　　　　…（５）
で与えられる。
【００９０】
したがって、図２８に示すように、レンズ５１２ａおよび５１２ｂの内側の面、すなわち高分子分散液晶層５１４側の面の曲率半径を、それぞれＲ１およびＲ２とすると、可変焦点レンズ５１１の焦点距離ｆ１は、
１／ｆ１＝（ｎＡ−１）（１／Ｒ１−１／Ｒ２）　　　　　　　　　…（６）
で与えられる。なお、Ｒ１およびＲ２は、曲率中心が像点側にあるとき、正とする。また、レンズ５１２ａおよび５１２ｂの外側の面による屈折は除いている。つまり、高分子分散液晶層５１４のみによるレンズの焦点距離が、（６）式で与えられる。
【００９１】
また、常光線の平均屈折率を、
（ｎｏｘ＋ｎｏｙ）／２＝ｎｏ’　　　　　　　　　　　　　　　　…（７）
とすれば、図２７に示す状態、すなわち高分子分散液晶層５１４に電界を印加した状態での、高分子分散液晶層５１４の屈折率ｎＢは、
ｎＢ＝ｆｆ・ｎｏ’＋（１−ｆｆ）ｎＰ　　　　　　　　　　　　　…（８）
で与えられるので、この場合の高分子分散液晶層５１４のみによるレンズの焦点距離ｆ２は、
１／ｆ２＝（ｎＢ−１）（１／Ｒ１−１／Ｒ２）　　　　　　　　　…（９）
で与えられる。なお、高分子分散液晶層５１４に、図２７におけるよりも低い電圧を印加する場合の焦点距離は、（６）式で与えられる焦点距離ｆ１と、（９）式で与えられる焦点距離ｆ２との間の値となる。
【００９２】
上記（６）および（９）式から、高分子分散液晶層５１４による焦点距離の変化率は、
｜（ｆ２−ｆ１）／ｆ２｜＝｜（ｎＢ−ｎＡ）／（ｎＢ−１）｜　　…（１０）
で与えられる。したがって、この変化率を大きくするには、｜ｎＢ−ｎＡ｜を大きくすればよい。ここで、
ｎＢ−ｎＡ＝ｆｆ（ｎｏ’−ｎＬＣ’）　　　　　　　　　　　　　…（１１）
であるから、｜ｎｏ’−ｎＬＣ’｜を大きくすれば、変化率を大きくすることができる。実用的には、ｎＢが、１．３〜２程度であるから、
０．０１≦｜ｎｏ’−ｎＬＣ’｜≦１０　　　　　　　　　　　　　…（１２）
とすれば、ｆｆ＝０．５のとき、高分子分散液晶層５１４による焦点距離を、０．５％以上変えることができるので、効果的な可変焦点レンズを得ることができる。なお、｜ｎｏ’−ｎＬＣ’｜は、液晶物質の制限から、１０を越えることはできない。
【００９３】
次に、上記（１）式の上限値の根拠について説明する。「Ｓｏｌａｒ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ａｎｄ　Ｓｏｌａｒ　Ｃｅｌｌｓ」３１巻，Ｗｉｌｓｏｎ　ａｎｄ　Ｅｃｋ，１９９３，　Ｅｌｅｅｖｉｅｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ＰｕｂｌｉｓｈｅｒｓＢ．ｖ．発行の第１９７〜２１４頁、「Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｖａｒｉａｔｉｏｎ　ｕｓｉｎｇ　ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ／ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ　ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ　ｆｉｌｍｓ」には、高分子分散液晶の大きさを変化させたときの透過率τの変化が示されている。そして、かかる文献の第２０６頁、図７には、高分子分散液晶の半径をｒとし、ｔ＝３００μｍ、ｆｆ＝０．５、ｎＰ＝１．４５、ｎＬＣ＝１．５８５、λ＝５００ｎｍとするとき、透過率τは、理論値で、ｒ＝５ｎｍ（Ｄ＝λ／５０、Ｄ・ｔ＝λ・６μｍ（ただし、Ｄおよびλの単位はｎｍ、以下も同じ））のときτ≒９０％となり、ｒ＝２５ｎｍ（Ｄ＝λ／１０）のときτ≒５０％になることが示されている。
【００９４】
ここで、例えば、ｔ＝１５０μｍの場合を推定してみると、透過率τがｔの指数関数で変化すると仮定して、ｔ＝１５０μｍの場合の透過率τを推定してみると、ｒ＝２５ｎｍ（Ｄ＝λ／１０、Ｄ・ｔ＝λ・１５μｍ）のときτ≒７１％となる。また、ｔ＝７５μｍの場合は、同様に、ｒ＝２５ｎｍ（Ｄ＝λ／１０、Ｄ・ｔ＝λ・７．５μｍ）のときτ≒８０％となる。
【００９５】
これらの結果から、
Ｄ・ｔ≦λ・１５μｍ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（１３）
であれば、τは７０％〜８０％以上となり、レンズとして十分実用になる。したがって、例えば、ｔ＝７５μｍの場合は、Ｄ≦λ／５で、十分な透過率が得られることになる。
【００９６】
また、高分子分散液晶層５１４の透過率は、ｎＰの値がｎＬＣ’の値に近いほど良くなる。一方、ｎｏ’とｎＰとが異なる値になると、高分子分散液晶層５１４の透過率は悪くなる。図２５の状態と図２７の状態とで、平均して高分子分散液晶層５１４の透過率が良くなるのは、
ｎＰ＝（ｎｏ’＋ｎＬＣ’）／２　　　　　　　　　　　　　　　　…（１４）
を満足するときである。
【００９７】
ここで、可変焦点レンズ５１１は、レンズとして使用するものであるから、図２５の状態でも、図２７の状態でも、透過率はほぼ同じで、かつ高い方が良い。そのためには、高分子セル５１８を構成する高分子の材料および液晶分子５１７の材料に制限があるが、実用的には、
ｎｏ’≦ｎＰ≦ｎＬＣ’　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（１５）
とすればよい。
【００９８】
上記（１４）式を満足すれば、上記（１３）式は、さらに緩和され、
Ｄ・ｔ≦λ・６０μｍ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（１６）
であれば良いことになる。なぜなら、フレネルの反射則によれば、反射率は屈折率差の２乗に比例するので、高分子セル５１８を構成する高分子と液晶分子５１７との境界での光の反射、すなわち高分子分散液晶層５１４の透過率の減少は、およそ上記の高分子と液晶分子５１７との屈折率の差の２乗に比例するからである。
【００９９】
以上は、ｎｏ’≒１．４５、ｎＬＣ’≒１．５８５の場合であったが、より一般的に定式化すると、
Ｄ・ｔ≦λ・１５μｍ・（１．５８５−１．４５）２／（ｎｕ−ｎＰ）２　…（１７）
であればよい。ただし、（ｎｕ−ｎＰ）２は、（ｎＬＣ’−ｎＰ）２と（ｎｏ’−ｎＰ）２とのうち、大きい方である。
【０１００】
また、可変焦点レンズ５１１の焦点距離変化を大きくするには、ｆｆの値が大きい方が良いが、ｆｆ＝１では、高分子の体積がゼロとなり、高分子セル５１８を形成できなくなるので、
０．１≦ｆｆ≦０．９９９　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（１８）
とする。一方、ｆｆは、小さいほどτは向上するので、上記（１７）式は、好ましくは、
４×１０−６〔μｍ〕２≦Ｄ・ｔ≦λ・４５μｍ・（１．５８５−１．４５）２／（ｎｕ−ｎＰ）２…（１９）
とする。なお、ｔの下限値は、図２５から明らかなように、ｔ＝Ｄで、Ｄは、上述したように２ｎｍ以上であるので、Ｄ・ｔの下限値は、（２×１０−３μｍ）２、すなわち４×１０−６〔μｍ〕２となる。
【０１０１】
なお、物質の光学特性を屈折率で表す近似が成り立つのは、「岩波科学ライブラリー８　小惑星がやってくる」向井正著，１９９４，岩波書店発行の第５８頁に記載されているように、Ｄが１０ｎｍ〜５ｎｍより大きい場合である。また、Ｄが５００λを越えると、光の散乱は幾何学的となり、高分子セル５１８を構成する高分子と液晶分子５１７との界面での光の散乱がフレネルの反射式に従って増大するので、Ｄは、実用的には、
７ｎｍ≦Ｄ≦５００λ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（２０）
とする。
【０１０２】
図２９は、図２８に示す可変焦点レンズ５１１を用いたデジタルカメラ用の撮像光学系の構成を示すものである。この撮像光学系においては、物体（図示せず）の像を、絞り５２１、可変焦点レンズ５１１およびレンズ５２２を介して、例えばＣＣＤよりなる固体撮像素子５２３上に結像させる。なお、図２９では、液晶分子の図示を省略してある。
【０１０３】
かかる撮像光学系によれば、可変抵抗器５１９により可変焦点レンズ５１１の高分子分散液晶層５１４に印加する交流電圧を調整して、可変焦点レンズ５１１の焦点距離を変えることより、可変焦点レンズ５１１およびレンズ５２２を光軸方向に移動させることなく、例えば、無限遠から６００ｍｍまでの物体距離に対して、連続的に合焦させることが可能となる。
【０１０４】
図３０は本発明にかかる可変焦点回折光学素子の一例の構成を示す図である。この可変焦点回折光学素子５３１は、平行な第１，第２の面５３２ａ，５３２ｂを有する第１の透明基板５３２と、光の波長オーダーの溝深さを有する断面鋸歯波状のリング状回折格子を形成した第３の面５３３ａおよび平坦な第４の面５３３ｂを有する第２の透明基板５３３とを有し、入射光を第１，第２の透明基板５３２，５３３を経て出射させるものである。第１，第２の透明基板５３２，５３３間には、図２５で説明したと同様に、透明電極５１３ａ，５１３ｂを介して高分子分散液晶層５１４を設け、透明電極５１３ａ，５１３ｂをスイッチ５１５を経て交流電源５１６に接続して、高分子分散液晶層５１４に交流電界を印加するようにする。
【０１０５】
かかる構成において、可変焦点回折光学素子５３１に入射する光線は、第３の面５３３ａの格子ピッチをｐとし、ｍを整数とすると、
ｐｓｉｎθ＝ｍλ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（２１）
を満たす角度θだけ偏向されて出射される。また、溝深さをｈ、透明基板３３の屈折率をｎ３３とし、ｋを整数とすると、
ｈ（ｎＡ−ｎ３３）＝ｍλ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（２２）
ｈ（ｎＢ−ｎ３３）＝ｋλ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（２３）
を満たせば、波長λで回折効率が１００％となり、フレアの発生を防止することができる。
【０１０６】
ここで、上記（２２）および（２３）式の両辺の差を求めると、
ｈ（ｎＡ−ｎＢ）＝（ｍ−ｋ）λ　　　　　　　　　　　　　　　　…（２４）
が得られる。したがって、例えば、λ＝５００ｎｍ、ｎＡ＝１．５５、ｎＢ＝１．５とすると、
０．０５ｈ＝（ｍ−ｋ）・５００ｎｍ
となり、ｍ＝１，ｋ＝０とすると、
ｈ＝１００００ｎｍ＝１０μｍ
となる。この場合、透明基板５３３の屈折率ｎ３３は、上記（２２）式から、ｎ３３＝１．５であればよい。また、可変焦点回折光学素子５３１の周辺部における格子ピッチｐを１０μｍとすると、θ≒２．８７°となり、Ｆナンバーが１０のレンズを得ることができる。
【０１０７】
かかる可変焦点回折光学素子５３１は、高分子分散液晶層５１４への印加電圧のオン・オフで光路長が変わるので、例えば、レンズ系の光束が平行でない部分に配置して、ピント調整を行うのに用いたり、レンズ系全体の焦点距離等を変えるのに用いることができる。
【０１０８】
なお、この実施形態において、上記（２２）〜（２４）式は、実用上、
０．７ｍλ≦ｈ（ｎＡ−ｎ３３）≦１．４ｍλ　　　　　　　　　　…（２５）
０．７ｋλ≦ｈ（ｎＢ−ｎ３３）≦１．４ｋλ　　　　　　　　　　…（２６）
０．７（ｍ−ｋ）λ≦ｈ（ｎＡ−ｎＢ）≦１．４（ｍ−ｋ）λ　　　…（２７）
を満たせば良い。
【０１０９】
また、ツイストネマティック液晶を用いる可変焦点レンズもある。図３１および図３２は、この場合の可変焦点眼鏡５５０の構成を示すものであり、可変焦点レンズ５５１は、レンズ５５２および５５３と、これらレンズの内面上にそれぞれ透明電極５１３ａ，５１３ｂを介して設けた配向膜５３９ａ，５３９ｂと、これら配向膜間に設けたツイストネマティック液晶層５５４とを有して構成し、その透明電極５１３ａ，５１３ｂを可変抵抗器５１９を経て交流電源５１６に接続して、ツイストネマティック液晶層５５４に交流電界を印加するようにする。
【０１１０】
かかる構成において、ツイストネマティック液晶層５５４に印加する電圧を高くすると、液晶分子５５５は、図３２に示すようにホメオトロピック配向となり、図３１に示す印加電圧が低いツイストネマティック状態の場合に比べて、ツイストネマティック液晶層５５４の屈折率は小さくなり、焦点距離が長くなる。
【０１１１】
ここで、図３１に示すツイストネマティック状態における液晶分子５５５の螺旋ピッチＰは、光の波長λに比べて同じ程度か十分小さくする必要があるので、例えば、
２ｎｍ≦Ｐ≦２λ／３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（２８）
とする。なお、この条件の下限値は、液晶分子の大きさで決まり、上限値は、入射光が自然光の場合に、図３１の状態でツイストネマティック液晶層５５４が等方媒質として振る舞うために必要な値であり、この上限値の条件を満たさないと、可変焦点レンズ５５１は偏光方向によって焦点距離の異なるレンズとなり、これがため二重像が形成されてぼけた像しか得られなくなる。
【０１１２】
図３３（ａ）は、本発明にかかる可変偏角プリズムの構成を示すものである。この可変偏角プリズム５６１は、第１，第２の面５６２ａ，５６２ｂを有する入射側の第１の透明基板５６２と、第３，第４の面５６３ａ，５６３ｂを有する出射側の平行平板状の第２の透明基板５６３とを有する。入射側の透明基板５６２の内面（第２の面）５６２ｂは、フレネル状に形成し、この透明基板５６２と出射側の透明基板５６３との間に、図２５で説明したと同様に、透明電極５１３ａ，５１３ｂを介して高分子分散液晶層５１４を設ける。透明電極５１３ａ，５１３ｂは、可変抵抗器５１９を経て交流電源５１６に接続し、これにより高分子分散液晶層５１４に交流電界を印加して、可変偏角プリズム５６１を透過する光の偏角を制御するようにする。なお、図３３（ａ）では、透明基板５６２の内面５６２ｂをフレネル状に形成したが、例えば、図３３（ｂ）に示すように、透明基板５６２および５６３の内面を相対的に傾斜させた傾斜面を有する通常のプリズム状に形成することもできるし、あるいは図３０に示した回折格子状に形成することもできる。回折格子状に形成する場合には、上記の（２１）〜（２７）式が同様にあてはまる。
【０１１３】
かかる構成の可変偏角プリズム５６１は、例えば、ＴＶカメラ、デジタルカメラ、フィルムカメラ、双眼鏡等のブレ防止用として有効に用いることができる。この場合、可変偏角プリズム５６１の屈折方向（偏向方向）は、上下方向とするのが望ましいが、さらに性能を向上させるためには、２個の可変偏角プリズム５６１を偏向方向を異ならせて、例えば図３４に示すように、上下および左右の直交する方向で屈折角を変えるように配置するのが望ましい。なお、図３３および図３４では、液晶分子の図示を省略してある。
【０１１４】
図３５は本発明にかかる可変焦点レンズとしての可変焦点ミラーを示すものである。この可変焦点ミラー５６５は、第１，第２の面５６６ａ，５６６ｂを有する第１の透明基板５６６と、第３，第４の面５６７ａ，５６７ｂを有する第２の透明基板５６７とを有する。第１の透明基板５６６は、平板状またはレンズ状に形成して、内面（第２の面）５６６ｂに透明電極５１３ａを設け、第２の透明基板５６７は、内面（第３の面）５６７ａを凹面状に形成して、該凹面上に反射膜５６８を施し、さらにこの反射膜５６８上に透明電極５１３ｂを設ける。透明電極５１３ａ，５１３ｂ間には、図２５で説明したと同様に、高分子分散液晶層５１４を設け、これら透明電極５１３ａ，５１３ｂをスイッチ５１５および可変抵抗器５１９を経て交流電源５１６に接続して、高分子分散液晶層５１４に交流電界を印加するようにする。なお、図３５では、液晶分子の図示を省略してある。
【０１１５】
かかる構成によれば、透明基板５６６側から入射する光線は、反射膜５６８により高分子分散液晶層５１４を折り返す光路となるので、高分子分散液晶層５１４の作用を２回もたせることができると共に、高分子分散液晶層５１４への印加電圧を変えることにより、反射光の焦点位置を変えることができる。この場合、可変焦点ミラー５６５に入射した光線は、高分子分散液晶層５１４を２回透過するので、高分子分散液晶層５１４の厚さの２倍をｔとすれば、上記の各式を同様に用いることができる。なお、透明基板５６６または５６７の内面を、図３０に示したように回折格子状にして、高分子分散液晶層５１４の厚さを薄くすることもできる。このようにすれば、散乱光をより少なくできる利点がある。
【０１１６】
なお、以上の説明では、液晶の劣化を防止するため、電源として交流電源５１６を用いて、液晶に交流電界を印加するようにしたが、直流電源を用いて液晶に直流電界を印加するようにすることもできる。また、液晶分子の方向を変える方法としては、電圧を変化させること以外に、液晶にかける電場の周波数、液晶にかける磁場の強さ・周波数、あるいは液晶の温度等を変化させることによってもよい。以上に示した実施形態において、高分子分散液晶は液状ではなく固体に近いものもあるので、その場合はレンズ５１２ａ，５１２ｂの一方、透明基板５３２、レンズ５３８、レンズ５５２，５５３の一方、図３３（ａ）における透明基板５６３、図３３（ｂ）における透明基板５６２，５６３の一方、透明基板５６６，５６７の一方はなくてもよい。
以上図２５から図３５で述べたような、媒質の屈折率が変化することで、光学素子の焦点距離等が変化するタイプの光学素子のメリットは、形状が変化しないため機械設計が容易である、機械的構造が簡単になる、等である。
【０１１７】
図３６は本発明の光学装置のさらに他の実施例に係る、可変焦点レンズ１４０を用いた撮像ユニット１４１の概略構成図である。撮像ユニット１４１は本発明の撮像系として用いることができる。
本実施例では、レンズ１０２と可変焦点レンズ１４０とで、撮像レンズを構成している。そして、この撮像レンズと固体撮像素子４０８とで撮像ユニット１４１を構成している。可変焦点レンズ１４０は、透明部材１４２と圧電性のある合成樹脂等の柔らかい透明物質１４３とで、光を透過する流体あるいはゼリー状物質１４４を挟んで構成されている。
【０１１８】
流体あるいはゼリー状物質１４４としては、シリコンオイル、弾性ゴム、ゼリー、水等を用いることができる。透明物質１４３の両面には透明電極１４５が設けられており、回路１０３’を介して電圧を加えることで、透明物質１４３の圧電効果により透明物質１４３が変形し、可変焦点レンズ１４０の焦点距離が変わるようになっている。
従って、本実施例によれば、物体距離が変わった場合でも光学系をモーター等で動かすことなくフォーカスができ、小型、軽量、消費電力が少ない点で優れている。
【０１１９】
なお、図３６中、１４５は透明電極、１４６は流体をためるシリンダーである。また、透明物質１４３の材質としては、ポリウレタン、シリコンゴム、アクリルエラストマー、ＰＺＴ、ＰＬＺＴ、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等の高分子圧電体、シアン化ビニリデン共重合体、ビニリデンフルオライドとトリフルオロエチレンの共重合体等が用いられる。
圧電性を有する有機材料や、圧電性を有する合成樹脂、圧電性を有するエラストマー等を用いると可変焦点レンズ面の大きな変形が実現できてよい。
可変焦点レンズには透明な圧電材料を用いるとよい。
【０１２０】
なお、図３６の例で、可変焦点レンズ１４０は、シリンンダー１４６を設けるかわりに、図３７に示すように、支援部材１４７を設けてシリンダー１４６を省略した構造にしてもよい。
支援部材１４７は、間に透明電極１４５を挟んで、透明物質１４３の一部の周辺部分を固定している。本実施例によれば、透明物質１４３に電圧をかけることによって、透明物質１４３が変形しても、図３８に示すように、可変焦点レンズ１４０全体の体積が変わらないように変形するため、シリンダー１４６が不要になる。なお、図３７、図３８中、１４８は変形可能な部材で、弾性体、アコーディオン状の合成樹脂または金属等でできている。
【０１２１】
図３６、図３７に示す実施例では、電圧を逆に印加すると透明物質１４３は逆向きに変形するので凹レンズにすることも可能である。
なお、透明物質１４３に電歪材料、例えば、アクリルエラストマー、シリコンゴム等を用いる場合は、透明物質１４３を透明基板と電歪材料を貼り合わせた構造にするとよい。
【０１２２】
図３９は本発明の可変焦点レンズのさらに他の実施例に係る、マイクロポンプ１６０で流体１６１を出し入れし、レンズ面を変形させる可変焦点レンズ１６２の概略構成図である。
マイクロポンプ１６０は、例えば、マイクロマシンの技術で作られた小型のポンプで、電力で動くように構成されている。流体１６１は、透明基板１６３と、弾性体１６４との間に挟まれている。図３９中、１６５は弾性体１６４を保護するための透明基板で、設けなくてもよい。
マイクロマシンの技術で作られたポンプの例としては、熱変形を利用したもの、圧電材料を用いたもの、静電気力を用いたものなどがある。
【０１２３】
そして、図２４で示したようなマイクロポンプ１８０を、例えば、図３９に示す可変焦点レンズに用いるマイクロポンプ１６０のように、２つ用いればよい。
【０１２４】
なお、静電気力、圧電効果を用いた可変焦点レンズなどにおいては、駆動用に高電圧が必要になる場合がある。その場合には、昇圧用のトランス、あるいは圧電トランス等を用いて制御系を構成するとよい。
特に積層型圧電トランスを用いると小型にできてよい。
【０１２５】
図４０は本発明にかかる光学特性可変光学素子の他の実施例であって圧電材料２００を用いた可変焦点レンズ２０１の概略構成図である。
圧電材料２００には透明物質１４３と同様の材料が用いられており、圧電材料２００は、透明で柔らかい基板２０２の上に設けられている。なお、基板２０２には、合成樹脂、有機材料を用いるのが望ましい。
本実施例においては、２つの透明電極５９を介して電圧を圧電材料２００に加えることで圧電材料２００は変形し、図４０において凸レンズとしての作用を持っている。
【０１２６】
なお、基板２０２の形をあらかじめ凸状に形成しておき、かつ、２つの透明電極５９のうち、少なくとも一方の電極の大きさを基板２０２と異ならせておく、例えば、一方の透明電極５９を基板２０２よりも小さくしておくと、電圧を切ったときに、図４１に示すように、２つの透明電極５９が対向する所定部分だけが凹状に変形して凹レンズの作用を持つようになり、可変焦点レンズとして動作する。
このとき基板２０２は、流体１６１の体積が変化しないように変形するので、液溜１６８が不要になるというメリットがある。
【０１２７】
本実施例では、流体１６１を保持する基板の一部分を圧電材料で変形させて、液溜１６８を不要としたところに大きなメリットがある。
なお、図３９の実施例にも言えることであるが、透明基板１６３，１６５はレンズとして構成しても、或いは平面で構成してもよい。
【０１２８】
図４２は本発明にかかる光学特性可変光学素子のさらに他の実施例であって圧電材料からなる２枚の薄板２００Ａ，２００Ｂを用いた可変焦点レンズの概略構成図である。
本実施例の可変焦点レンズは、薄板２００Ａと２００Ｂの材料の方向性を反転させることで、変形量を大きくし、大きな可変焦点範囲が得られるというメリットがある。
なお、図４２中、２０４はレンズ形状の透明基板である。
本実施例においても、紙面の右側の透明電極５９は基板２０２よりも小さく形成されている。
【０１２９】
なお、図４０〜図４２の実施例において、基板２０２、薄板２００，２００Ａ，２００Ｂの厚さを不均一にして、電圧を掛けたときの変形のさせかたをコントロールしてもよい。
そのようにすれば、レンズの収差補正等もすることができ、便利である。
【０１３０】
図４２は本発明にかかる可変焦点レンズのさらに他の実施例を示す概略構成図である。
本実施例の可変焦点レンズ２０７は、例えばシリコンゴムやアクリルエラストマー等の電歪材料２０６を用いて構成されている。
本実施例の構成によれば、電圧が低いときには、図４２に示すように、凸レンズとして作用し、電圧を上げると、図４４に示すように、電歪材料２０６が上下方向に伸びて左右方向に縮むので、焦点距離が伸びる。従って、可変焦点レンズとして動作する。
本実施例の可変焦点レンズによれば、大電源を必要としないので消費電力が小さくて済むというメリットがある。
以上述べた図３６から図４４の可変焦点レンズに共通して言えるのは、レンズとして作用する媒質の形状が変化することで、可変焦点を実現していることである。屈折率が変化する可変焦点レンズに比べ、焦点距離変化の範囲が自由に選べる、大きさが自由に選べる、等のメリットがある。
【０１３１】
図４５は本発明にかかる光学特性可変光学素子のさらに他の実施例であってフォトニカル効果を用いた可変焦点レンズの概略構成図である。
本実施例の可変焦点レンズ２１４は、透明弾性体２０８，２０９でアゾベンゼン２１０が挟まれており、アゾベンゼン２１０には、透明なスペーサー２１１を経由して紫外光が照射されるようになっている。
図４５中、２１２，２１３はそれぞれ中心波長がλ１，λ２の例えば紫外ＬＥＤ、紫外半導体レーザー等の紫外光源である。
【０１３２】
本実施例において、中心波長がλ１の紫外光が図４６（ａ）に示すトランス型のアゾベンゼンに照射されると、アゾベンゼン２１０は、図４６（ｂ）に示すシス型に変化して体積が減少する。このため、可変焦点レンズ２１４の形状はうすくなり、凸レンズ作用が減少する。
一方、中心波長がλ２の紫外光がシス型のアゾベンゼン２１０に照射されると、アゾベンゼン２１０はシス型からトランス型に変化して、体積が増加する。このため、可変焦点レンズ２１４の形状は厚くなり、凸レンズ作用が増加する。
このようにして、本実施例の光学素子２１４は可変焦点レンズとして作用する。
また、可変焦点レンズ２１４では、透明弾性体２０８，２０９の空気との境界面で紫外光が全反射するので外部に光がもれず、効率がよい。
【０１３３】
図４７は本発明にかかる可変形状鏡のさらに他の実施例を示す概略構成図である。本実施例では、デジタルカメラに用いられるものとして説明する。なお、図４７中、４１１は可変抵抗器、４１４は演算装置、４１５は温度センサー、４１６は湿度センサー、４１７は距離センサー、４２４は振れセンサーである。
本実施例の可変形状鏡４５は、アクリルエラストマー等の有機材料からなる電歪材料４５３と間を隔てて分割電極４０９ｂを設け、電歪材料４５３の上に順に電極４５２、変形可能な基板４５１を設け、さらにその上に入射光を反射するアルミニウム等の金属からなる反射膜４５０を設けて構成されている。
このように構成すると、分割電極４０９ｂを電歪材料４５３と一体化した場合に比べて、反射膜４５０の面形状が滑らかになり、光学的に収差を発生させにくくなるというメリットがある。
なお、変形可能な基板４５１と電極４５２の配置は逆でも良い。
また、図４７中、４４９は光学系の変倍、あるいはズームを行なう釦であり、可変形状鏡４５は、釦４４９を使用者が押すことで反射膜４５０の形を変形させて、変倍あるいは、ズームをすることができるように演算装置４１４を介して制御されている。
なお、アクリルエラストマー等の有機材料からなる電歪材料のかわりに既に述べたチタン酸バリウム等の圧電材料を用いてもよい。
【０１３４】
なお本願の可変形状鏡に共通して言えることであるが、反射面の変形する部分を反射面に垂直な方向から見た時の形は、軸上光線の入射面の方向に長い形状、たとえば楕円、卵形、多角形、等　にするのが良い。なぜなら図２２の例のように可変形状鏡は斜入射で用いる場合が多いが、このとき発生する収差を抑えるためには、反射面の形状は回転楕円面、回転放物面、回転双曲面に近い形が良く、そのように可変形状鏡を変形させるためには、反射面の変形する部分を反射面に垂直な方向から見た時の形を、軸上光線の入射面の方向に長い形状にしておくのが良いからである。
【０１３５】
次に、本発明の形状可変光学素子の制御方法の実施例について説明する。
上述のように、本発明の形状可変光学素子の制御方法では、光学装置の結像状態を取得し、次いで、形状可変光学素子の形状を微小に変化させ、その形状変化に伴う光学装置の結像状態を取得し、次いで、形状可変光学素子の形状変化後の結像状態とその一つ前の形状での結像状態とを比較して結像状態の改善度を評価し、これらの処理を結像状態が改善されなくなるまで繰り返して、環境変化、個体差、物体距離、ズーム状態の少なくとも１つにより生ずる結像状態の変化を補正する。
【０１３６】
本発明の制御方法が適用される光学装置は、形状可変光学素子と形状可変光学素子を駆動する回路と撮像手段とを含む光学系を備えている。
形状可変光学素子は、例えば形状可変ミラーなど、光学作用面の物理的形状を外部からの電気信号などにより制御可能な光学素子であり、形状可変な光学作用面と形状制御機構等より構成されている。形状制御機構は、例えば図１の４０９ｂに示すような電極間に働く力のような静電気力を利用した構成のものや、電磁気の力を利用した構成のものがあり、外部からの（印加電圧や印加電流などの）制御信号にしたがって動作し、光学作用面の形状を変化させる。そして、所望の形状を得るために、１つの形状可変光学素子に対し、複数の形状制御機構が備えられている。
形状可変光学素子を駆動する回路は、光学装置からの入力信号に基づき光学作用面の形状を変形させる制御信号を形状制御機構に供給するように構成されている。
本光学装置に搭載される撮像手段は、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの固体撮像素子やラインセンサーなどの光電変換素子で構成されている。
【０１３７】
ここで、形状可変光学素子の結像状態を変化させる要因について説明する。
結像状態の変化には、撮影時の物体距離の変化やズーム状態の変化のほかに、光学系を構成するレンズやミラーなどの形状や屈折率などが設計で定めた値から異なることによって発生するものがある。
前者は、光学の原理上、設計時点から発生することがあらかじめ判る結像状態の変化であるのに対し、後者の変化は、設計後に発生する環境変化や個体差などの変化であるため、事前の結像状態の変化を予測することが難しいものである。
【０１３８】
なお、ここでいう環境変化とは、光学装置を使用するまさにその時点における光学装置の設置された環境のことを指し、気温や湿度などが挙げられる。また、個体差とは、設計の具現化に伴い発生する製造誤差や、長期間の使用により生じる経年劣化などの影響によって、光学装置１台、１台で異なる結像状態となってしまうことを指す。
本発明の制御方法では、最良結像状態を得ることを目的としており、結像状態の改善度を判断するための結像状態の評価手段には、撮像手段を用いて取得した画像の周波数成分の強度や光強度等を用いる。
形状可変光学素子の形状を微小に変化させる手段には、形状可変光学素子の形状制御機構の少なくとも１つを微小に変化させるように構成された形状可変光学素子の駆動回路を用いる。
【０１３９】
このように形状可変光学素子を含む光学系で、常に最良結像状態を得るためには、結像状態が最良になるまで結像状態の評価結果に基づいて形状可変光学素子の光学作用面の面形状をフィードバック制御することが望ましい。
本発明の制御方法によれば、このようなフィードバック制御を含むため、形状可変光学素子以外で生ずる結像状態の変化の影響が少なくなるように形状可変光学素子の最適形状を変形させることができる。
また、本発明の制御方法によれば、従来の物点距離の変化やズーム状態の変化などによる結像状態の変化の影響を除去するとともに、従来では打ち消すことができなかった環境変化や個体差による結像状態の変化の影響を除去することができる。
また、本発明の制御方法によれば、最良結像状態を得るように形状可変光学素子の面形状を決定する場合、制御をはじめる際の形状可変光学素子の面形状がどのような形状であっても、最良の結像状態を得ることができる。
【０１４０】
また、本発明の形状可変光学素子の制御方法は、ズーム状態の変化など、設計、製造後に予見可能な形状可変光学素子の光学作用面の面形状の変化を変形基本パターンとして、ＬＵＴに記憶させておき、撮影時に、これらのパターンをあてはめた結果から変形基本パターン内で最良結像状態に至近の結像状態を探索するようにしてもよい。このような制御方法によれば、無数の形状となる光学作用面の面形状を離散的な有限のパターンから選択することになり、最良結像状態に至近の結像状態へと至るスピードを速くすることができる。
【０１４１】
さらには、本発明の形状可変光学素子の制御方法は、まず、ＬＵＴ内で最良結像状態に至近の結像状態が得られる形状可変光学素子の面形状を探索し、次に、形状可変光学素子の光学作用面の面形状をフィードバック制御を使用して最良結像状態を得られるようにするのが好ましい。このような制御方法によれば、最良結像状態に至近の結像状態が得られる形状可変光学素子の光学作用面の面形状を取得し、ここから、最良結像状態へ至らしめることが可能となり、最良結像状態の取得を速くすることが可能となる。
なお、本発明の制御方法は、形状可変光学素子に限らず、その他の光学特性可変光学素子にも適用できる。
【０１４２】
図４８は本発明の形状可変光学素子の制御方法の一実施例を示すフローチャートである。
本実施例の制御方法では、まず、形状可変光学素子に備わるｉ番目の制御機構に所定の制御信号（印加電圧又は印加電流）を設定（供給）することによって光学作用面を変形させたときの光学装置の結像状態を（撮像手段を用いて取得した画像の周波数成分の強度や光強度等で）取得する。次いで、形状可変光学素子に備わるｉ番目の制御機構に制御信号をわずかに変化させて設定することによって光学作用面を変形させたとき光学装置の結像状態を取得する。次いで、直前の結像状態と最新の結像状態とを比較する。結像状態が改善された場合は、その最新の制御信号及び結像状態を保持する。一方、結像状態が改善されない場合は、もとの制御信号及び結像状態に戻す。これらの処理をすべての制御機構Ｚ（ｉ）（ｉ：１〜Ｎ，Ｎ：制御機構の総数）について繰り返す。次いで、制御機構Ｚ（Ｎ）についての結像状態の評価が終了した時点における光学作用面の面形状が初期の面形状と比べて変化していなければ、処理を終了し、変化していれば、最初から処理を再開する。
【０１４３】
具体的には、図４８に示すように、まず、制御機構Ｚ（ｉ）〜Ｚ（Ｎ）の夫々に初期値の制御信号Ｘ（ｉ）を設定する（ステップＳ１）。形状可変光学素子は、設定された値に基づく形状に変形される。
次いで、形状が変形していない状態を示す値（例えば、“０”）を変形判断フラグＦにセットする（ステップＳ２）。
【０１４４】
次いで、各制御機構Ｚ（ｉ）（ｉ：１〜Ｎ）のそれぞれにつき、以下の処理を行う。
ｉ番目の制御機構Ｚ（ｉ）に設定されている現在の制御信号Ｘ（ｉ）を光学装置に設けられた所定の記憶領域ＷＸ（ｉ）に記憶する（ステップＳ３）。次いで、このときの光学装置の結像状態Ａ１を取得する（ステップＳ４）とともに、取得した結像状態Ａ１を光学装置に設けられた所定の記憶領域ＷＡ１に記憶する（ステップＳ５）。次いで、制御信号Ｘ（ｉ）を僅かに変化させた値Ｘ（ｉ）＋δＸをｉ番目の制御機構Ｚ（ｉ）に設定する（ステップＳ６）。このとき形状可変光学素子は設定された値に基づく形状に変形される。次いで、このときの光学装置の結像状態Ａ２を取得する（ステップＳ７）。次いで、取得した結像状態Ａ２を記憶領域ＷＡ１に記憶されている結像状態Ａ１と比較する（ステップＳ８）。結像状態が改善された（結像状態Ａ２の値が結像状態Ａ１の値に比べて大きい）場合、形状が変形した状態を示す値（例えば、“１”）を変形判断フラグＦにセットする（ステップＳ９）。一方、結像状態が改善されていない（結像状態Ａ２の値が結像状態Ａ１の値以下である）場合、ｉ番目の制御機構Ｚ（ｉ）に記憶領域ＷＸ（ｉ）に記憶された直前の制御信号Ｘ（ｉ）を設定する（ステップＳ１０）。このとき形状可変光学素子は、設定された値に基づきもとの形状に変形される。
【０１４５】
これらのステップＳ３〜Ｓ１０までの処理がすべての制御機構Ｚ（ｉ）（ｉ：１〜Ｎ）で終了した後、結像状態が改善されたか否かを変形判断フラグＦよりチェックする（ステップＳ１１）。
変形判断フラグＦの値が、形状が変形した状態を示す値（例えば、“１”）の場合、結像状態が改善されたものとしてステップＳ２〜ステップＳ１１までの処理を繰り返す。変形判断フラグＦの値が、形状が変形していない状態を示す値（例えば、“０”）の場合、結像状態が改善されなくなったものとして処理を終了する（ステップＳ１２）。これにより、光学装置が最良の結像状態となる。
本実施例の制御方法によれば、結像状態が最良になるまで結像状態の評価結果に基づいて形状可変光学素子の光学作用面の面形状をフィードバック制御するので、形状可変光学素子以外で生ずる結像状態の変化の影響が少なくなるように形状可変光学素子の最適形状を変形させることができる。また、本実施例の制御方法によれば、従来の物点距離の変化やズーム状態の変化などによる結像状態の変化の影響を除去するとともに、従来では打ち消すことができなかった環境変化や個体差による結像状態の変化の影響を除去することができる。また、本実施例の制御方法によれば、制御をはじめる際の形状可変光学素子の面形状がどのような形状であっても、最良の結像状態を得ることができる。
【０１４６】
図４９は本発明の形状可変光学素子の制御方法の他の実施例を示すフローチャートである。
本実施例の制御方法では、まず、形状可変光学素子に備わるｉ番目の制御機構に所定の制御信号（印加電圧又は印加電流）を設定（供給）することによって光学作用面を変形させたときの光学装置の結像状態を（撮像手段を用いて取得した画像の周波数成分の強度や光強度等で）取得する。次いで、形状可変光学素子に備わるｉ番目の制御機構に制御信号をわずかに変化させて設定することによって光学作用面を変形させたとき光学装置の結像状態を取得する。次いで、直前の結像状態と最新の結像状態とを比較する。結像状態が改善された場合は、その制御信号及び結像状態を保持するとともに、制御機構にさらに制御信号をわずかに変化させて設定することによって光学作用面を変形させたとき光学装置の結像状態を取得し、直前の結像状態と最新の結像状態とを比較する。これらの処理を結像状態が改善されなくなるまで繰り返す。改善されない場合は、直前の制御信号及び結像状態に戻す。これらの処理をすべての制御機構Ｚ（ｉ）（ｉ：１〜Ｎ，Ｎ：制御機構の総数）について繰り返す。制御機構Ｚ（Ｎ）についての結像状態の評価が終了した時点において結像状態が改善されなくなったものとして処理を終了する。
【０１４７】
具体的には、図４９に示すように、まず、制御機構Ｚ（ｉ）〜Ｚ（Ｎ）の夫々に初期値の制御信号Ｘ（ｉ）を設定する（ステップＳ２１）。形状可変光学素子は、設定された値に基づく形状に変形される。
【０１４８】
次いで、各制御機構Ｚ（ｉ）（ｉ：１〜Ｎ）のそれぞれにつき、結像状態が改善されなくなるまで以下の処理を行う。
ｉ番目の制御機構Ｚ（ｉ）に設定されている現在の制御信号を光学装置に設けられた所定の記憶領域ＷＸ（ｉ）に記憶する（ステップＳ２２）。次いで、このときの光学装置の結像状態Ａ１を取得する（ステップＳ２３）とともに、取得した結像状態Ａ１を光学装置に設けられた所定の記憶領域ＷＡ１に記憶する（ステップＳ２４）。次いで、この制御信号の値を僅かに＋δＸ変化させた値をｉ番目の制御機構Ｚ（ｉ）に設定する（ステップＳ２５）。このとき形状可変光学素子は設定された値に基づく形状に変形される。次いで、このときの光学装置の結像状態Ａ２を取得する（ステップＳ２６）。次いで、取得した結像状態Ａ２を記憶領域ＷＡ１に記憶されている結像状態Ａ１と比較する（ステップＳ２７）。結像状態が改善された（結像状態Ａ２の値が結像状態Ａ１の値に比べて大きい）場合、ステップＳ２２〜ステップＳ２７の処理を繰り返す。一方、結像状態が改善されていない（結像状態Ａ２の値が結像状態Ａ１の値以下である）場合、ｉ番目の制御機構Ｚ（ｉ）に記憶領域ＷＸ（ｉ）に記憶された直前の制御信号の値を設定する（ステップＳ２８）。このとき形状可変光学素子は、設定された値に基づき直前の形状に変形される。
これらのステップＳ２２〜Ｓ２８までの処理がすべての制御機構Ｚ（ｉ）（ｉ：１〜Ｎ）で終了することにより、光学装置が最良の結像状態となる。
本実施例の制御方法によれば、図４８に示す実施例の制御方法と同様の効果が得られる。
【０１４９】
図５０は本発明の形状可変光学素子の制御方法のさらに他の実施例を示すフローチャートである。
本実施例の制御方法では、評価関数を用いた最適化の手法により形状制御を行う。
まず、本実施例で使用する評価関数Ｍについて説明する。
ここでいう評価関数Ｍとは、光学系の結像状態の良否を定量的に表す関数である。例えば、ある結像状態Ａを取得した場合、Ｍ＝Ｍ（Ａ）で一般的に表すことができる。ところで、結像状態といっても、画像であれば結像性能を、画面中心付近の結像性能ａ１と周辺部の結像性能ａ２というように分離して抽出できる。そこで、最良の結像状態になっているかどうか判断したい結像性能がａ１、．．．、ａｋ個あるときに、理想的な最良結像状態を表す個々の結像性能の目標値をａ１０、．．．、ａｋ０として、評価関数を次のように表すことができる。
Ｍ＝（ａ１−ａ１０）２＋・・・＋（ａｋ−ａｋ０）２
この評価関数では、結像状態の各結像性能が事前に付与されている目標値に近いほど、実際に得ることができる最良な結像状態になり、このとき評価関数の値は最小値になっている。言い換えるならば、評価関数が最小であれば、現実に取得可能な最良の結像状態であるといえる。この評価関数は光学系の仕様や用途により異なる。よって、評価関数の取り方によっては、評価関数の最大値において最良結像状態とすることもできることは言うまでもない。
【０１５０】
さて、形状制御の手順を、フローチャートを用いて説明する。ここで、評価関数Ｍは利得を示す関数であって、最良結像状態において極小値をとる関数である。
まず、制御機構Ｚ（ｉ）（ｉ：１〜Ｎ）のそれぞれに、初期値の制御信号Ｘ（ｉ）（ｉ：１〜Ｎ）を設定する（ステップＳ３１）。これにより、形状可変光学素子では、設定された値に基づいてその形状が変形する。
次いで、制御機構Ｚ（ｉ）（ｉ：１〜Ｎ）のそれぞれに設定されている現在の制御信号Ｘ（ｉ）（ｉ：１〜Ｎ）を、光学装置に設けられた所定の記憶領域ＷＸ（ｉ）に記憶する（ステップＳ３２）。
次いで、現在の制御信号Ｘ（ｉ）が与えられている状態で、光学装置の結像状態Ａ１を取得する（ステップＳ３３）。
次いで、取得した結像状態Ａ１を評価関数Ｍにあてはめて、関数値Ｙ１を算出する（ステップＳ３４）。算出した関数値Ｙ１を光学装置に設けられた所定の記憶領域ＷＹ１に記憶する（ステップＳ３５）。
【０１５１】
次いで、各制御機構Ｚ（ｉ）（ｉ：１〜Ｎ）のそれぞれにつき、以下の処理を独立して行う。
制御信号Ｘ（ｉ）をわずかに変化させた値Ｘ（ｉ）＋δＸをｉ番目の制御機構Ｚ（ｉ）に設定する（ステップＳ３６）。このときの形状可変光学素子では、設定された値に基づいて形状が変形する。次いで、このときの光学装置の結像状態Ａ２を取得する（ステップＳ３７）。次いで、取得した結像状態Ａ２を評価関数Ｍにあてはめて関数値Ｙ２を算出する（ステップＳ３８）。次いで、結像状態Ａ１近傍において制御信号Ｘ（ｉ）の微小変化δＸに対する評価関数の変化率Ｃ（ｉ）（＝Ｙ２−Ｙ１）を求める（ステップＳ３９）。次いで、求めた変化率Ｃ（ｉ）を光学装置に設けられた所定の記憶領域ＷＣ（ｉ）に記憶する（ステップＳ４０）。次いで、所定の記憶領域ＷＸ（ｉ）に記憶された制御信号Ｘ（ｉ）を制御機構Ｚ（ｉ）に設定する（ステップＳ４１）。形状可変光学素子では、設定された値に基づいて形状が変形する。このステップＳ３６からステップＳ４１までの処理をすべての制御機構Ｚ（ｉ）（ｉ：１〜Ｎ、Ｎ：制御機構の総数）について繰り返す。
【０１５２】
これらのステップＳ３６からステップＳ４１までの処理がすべての制御機構Ｚ（ｉ）（ｉ：１〜Ｎ）で終了した後、所定の記憶領域ＷＣ（ｉ）に記憶されたそれぞれの評価関数の変化率を用いて、結像状態Ａ１よりも良い結像状態を与える制御信号Ｘ’（ｉ）＝Ｘ（ｉ）＋ｍ（ｉ）δＸを与えるｍ（ｉ）を求める（ステップＳ４２）。
ここで、ｍ（ｉ）を求める手法は、最適化と呼ばれる手法であって、その方法は、様々である。ここでは、勾配法と呼ばれる方法を用いた例を挙げて説明する。
結像状態Ａ１近傍で、制御信号をＸ’（ｉ）＝Ｘ（ｉ）＋ｍ（ｉ）δＸに変化させた結像状態Ａ’の評価関数の値は、変化率Ｃ（ｉ）を用いた線形結合で次のように表すことができる。
Ｍ（Ａ’）＝Ｍ（Ａ１）＋ΣＣ（ｉ）ｍ（ｉ）δＸ
結像状態がよりよくなるためには、新たな結像状態Ａ’における評価関数が
Ｍ（Ａ’）＜Ｍ（Ａ１）
を満たす必要がある。すなわち、
Ｍ（Ａ’）−Ｍ（Ａ１）＝ΣＣ（ｉ）ｍ（ｉ）δＸ＜０
となるようなｍ（ｉ）δＸを求めることで、結像状態Ａ’は現在のＡ１よりも良いことになる。ここで、ｍ（ｉ）はパラメータであって、その絶対値は、制御信号中の固定値や、線形近似できる範囲の値として選択することができ、ｍ（ｉ）の符号はＣ（ｉ）ｍ（ｉ）δＸ＜０を満たすように選択する。
このように、より良い結像状態となるように制御信号Ｘ’（ｉ）を求めていく最適化の手法には、上に掲げた勾配法のほかに最小二乗法などのさまざまな方法があるが、いずれの方法を用いても良い。
【０１５３】
次いで、光学装置に設けられた所定の記憶領域Ｗｍ（ｉ）により良い結像状態に改善するパラメータｍ（ｉ）を記憶する（ステップＳ４３）。
次いで、ΣＣ（ｉ）ｍ（ｉ）δＸを計算する（ステップＳ４４）。
次いで、結像状態Ａ１が最良結像状態かどうか判断する。その際、評価関数の性質上、極小値となっていればＡ１が最良結像状態と推測できる。極小値に到達した否かの判定には、ΣＣ（ｉ）ｍ（ｉ）δＸが一定の範囲に収束しているかどうかに基づいて判定する（ステップＳ４５）。
評価関数の変化量が一定の範囲内に収束していない場合には、結像状態の記憶領域Ｗｍ（ｉ）に記憶されたそれぞれのパラメータを使って新たな制御信号Ｘ’（ｉ）を作成し各制御機構Ｚ（ｉ）に設定する（ステップＳ４６）。このとき形状可変光学素子は、設定された新たな形状に変形される。次いで、ステップＳ３２からステップＳ４５までの処理を繰り返す。
一方、一定の範囲内に収束した場合は、改善の余地がないものとして処理を終了する。
本実施例の制御方法によれば、図４８に示す実施例の制御方法と同様の効果が得られる。
【０１５４】
図５１は本発明の形状可変光学素子の制御方法のさらに他の実施例を示すフローチャート、図５２は本実施例の制御方法に用いるＬＵＴの一構成例を示す説明図である。
本実施例の制御方法では、各制御機構Ｚ（ｉ）（ｉ：１〜Ｎ，Ｎ：制御機構の総数）に設定すべき各制御信号（印加電圧又は印加電流）の値Ｘ（ｉ）（ｉ：１〜Ｎ）が１つの変形基本パターンデータとして、複数パターン記録されたＬＵＴ（ルックアップテーブル）から１つの変形基本パターンデータを取り出し、取り出した変形基本パターンデータの制御信号Ｘ（ｉ）（ｉ：１〜Ｎ）を形状可変光学素子に備わる制御機構Ｚ（ｉ）（ｉ：１〜Ｎ）に設定することによって光学作用面を変形させたときの光学装置の結像状態Ａ１を（撮像手段を用いて取得した画像の周波数成分の強度や光強度等で）取得する。次いで、ＬＵＴから次の変形基本パターンデータを取り出し、取り出した変形基本パターンデータの制御信号Ｘ（ｉ）（ｉ：１〜Ｎ）を形状可変光学素子に備わる制御機構Ｚ（ｉ）（ｉ：１〜Ｎ）に設定することによって光学作用面を変形させたときの光学装置の結像状態Ａ２を取得する。次いで、結像状態Ａ１と結像状態Ａ２とを比較する。結像状態が改善された場合は、改善した結像状態となる制御信号Ｘ（ｉ）（ｉ：１〜Ｎ）の変形基本パターンデータを記憶するとともに結像状態Ａ２の値を結像状態Ａ１に移す。これら結像状態Ａ２の取得から結像状態Ａ１と結像状態Ａ２との比較までの処理を全てのＬＵＴの変形基本パターンデータについて繰り返す。次いで、記憶されている変形基本パターンデータの制御信号Ｘ（ｉ）（ｉ：１〜Ｎ）を制御機構Ｚ（ｉ）（ｉ：１〜Ｎ）に設定し、そのときの結像状態にもどす。
【０１５５】
具体的には、ルックアップテーブルは、例えば、図５２に示すように、各制御機構Ｚ（ｉ）（ｉ：１〜Ｎ，Ｎ：制御機構の総数）に設定すべき各制御信号（印加電圧又は印加電流）の値Ｘ（ｉ）（ｉ：１〜Ｎ）が１つの変形基本パターンデータとしてＭ個記録されている。
そして、本実施例では、図５１に示すように、まず、ＬＵＴの変形基本データ番号記憶領域Ｔ及び結像状態記憶領域ＷＡ１に初期値をセットする（ステップＳ５１）。
次いで、ＬＵＴからｊ番目（ｊ：１〜Ｍ）の変形基本パターンデータにつき、以下の処理を行う。
ｊ番目の変形基本パターンデータを取り出す（ステップＳ５２）。次いで、ｊ番目の変形基本パターンデータの制御信号Ｘ（ｉ）（ｉ：１〜Ｎ）を形状可変光学素子に備わる制御機構Ｚ（ｉ）（ｉ：１〜Ｎ）に設定する（ステップＳ５３）。このとき形状可変光学素子は設定された値に基づく形状に変形される。次いで、このときの光学装置の結像状態Ａ２を取得する（ステップＳ５４）。次いで、取得した結像状態Ａ２を記憶領域ＷＡ１に記憶されている結像状態Ａ１と比較する（ステップＳ５５）。結像状態が改善された（結像状態Ａ２の値が結像状態Ａ１の値に比べて大きい）場合、結像状態Ａ２を結像状態Ａ１とし、記憶領域Ａ１に記憶するとともに、データ番号ｊを変形基本データ番号記憶領域Ｔにセットし（ステップＳ５６）、ステップＳ５３〜ステップＳ５５の処理を繰り返す。一方、結像状態が改善されていない（結像状態Ａ２の値が結像状態Ａ１の値以下である）場合、そのまま、ステップＳ５３〜ステップＳ５５の処理を繰り返す。
これらのステップＳ５３〜Ｓ５６までの処理がすべての変形基本パターンデータについて終了したとき、変形基本データ番号記憶領域Ｔにセットされたデータ番号ｊの変形基本パターンデータを呼び出し、ｊ番目の変形基本パターンデータの制御信号Ｘ（ｉ）（ｉ：１〜Ｎ）を形状可変光学素子に備わる制御機構Ｚ（ｉ）（ｉ：１〜Ｎ）に設定する（ステップＳ５７）。このとき形状可変光学素子は設定された値に基づく形状に変形され、光学装置が最良の結像状態に至近の結像状態となる。
本実施例の制御方法によれば、無数の形状となる光学作用面の面形状を離散的な有限のパターンから選択することになり、最良結像状態に至近の結像状態へと至るスピードを速くすることができる。
【０１５６】
図５３は本発明の形状可変光学素子の制御方法のさらに他の実施例を示すフローチャート、図５４は本実施例の制御方法に用いるＬＵＴ群の一構成例を示す説明図、図５５は本実施例に用いるＬＵＴの一構成例を示す説明図である。
本実施例の制御方法では、異なる変形基本パターンデータで構成されたＬＵＴを温度、湿度等の環境変化、個体差、物体距離、ズーム状態等の条件に応じて分類してＬＵＴ群を構成しておく。そして、操作時の撮影情報等を図示省略した検出手段等を介して入力する（ステップＳ６１）。次いで、図示省略した制御手段を介して入力情報に基づきＬＵＴ群の中から光学装置の使用条件に最適なＬＵＴを選択する（ステップＳ６２）。次いで、上記図５１に示した制御方法を用い、ＬＵＴ内で最良結像状態に至近の結像状態から得られる形状可変光学素子の面形状を探索する（ステップＳ６３）。
【０１５７】
図５６は本発明の形状可変光学素子の制御方法のさらに他の実施例を示すフローチャートである。
本実施例の制御方法では、第１段階で図５１で示した制御方法による光学作用面の制御を行いＬＵＴ内で最良結像状態に至近の結像状態から得られる形状可変光学素子の面形状を探索し（ステップＳ７１）、次いで、第２段階で図４８で示した制御方法による光学作用面の制御を行い、形状可変光学素子の光学作用面の面形状をフィードバック制御することで最良結像状態を得る（ステップＳ７２）。
なお、本実施例の変形例として、第２段階で図４９又は図５０で示した制御方法による光学作用面の制御を行い、形状可変光学素子の光学作用面の面形状をフィードバック制御することで最良結像状態を得るようにしてもよい。
本実施例の制御方法によれば、このような制御方法によれば、最良結像状態に至近の結像状態が得られる形状可変光学素子の光学作用面の面形状を取得し、ここから、最良結像状態へ至らしめることが可能となり、最良結像状態の取得を速くすることが可能となる。
【０１５８】
図５７は本発明の形状可変光学素子の制御方法のさらに他の実施例を示すフローチャートである。
本実施例の制御方法では、第１段階で図５３で示した制御方法による光学作用面の制御を行い、温度、湿度等の環境変化、個体差、物体距離、ズーム状態等の条件に応じて分類された異なる変形基本パターンデータで構成されたＬＵＴ群の中から光学装置の使用条件に最適なＬＵＴを選択してＬＵＴ内で最良結像状態に至近の結像状態から得られる形状可変光学素子の面形状を探索し（ステップＳ８１）、次いで、第２段階で図５０で示した制御方法による光学作用面の制御を行い、形状可変光学素子の光学作用面の面形状をフィードバック制御することで最良結像状態を得る（ステップＳ８２）。
なお、本実施例の変形例として、第２段階で図４８又は図４９で示した制御方法による光学作用面の制御を行い、形状可変光学素子の光学作用面の面形状をフィードバック制御することで最良結像状態を得るようにしてもよい。
本実施例の制御方法によれば、図５６に示す実施例の制御方法と同様の効果が得られ、しかも図５６に示す実施例よりもＬＵＴデータによる最良結像状態に至近の結像状態へと至るスピードをより速くすることができる。
【０１５９】
最後に、本発明で用いる用語の定義を述べておく。
【０１６０】
光学装置とは、光学系あるいは光学素子を含む装置のことである。光学装置単体で機能しなくてもよい。つまり、装置の一部でもよい。
【０１６１】
光学装置には、撮像装置、観察装置、表示装置、照明装置、信号処理装置等が含まれる。
【０１６２】
撮像装置の例としては、フィルムカメラ、デジタルカメラ、携帯電話のデジタルカメラ、ロボットの眼、レンズ交換式デジタル一眼レフカメラ、テレビカメラ、動画記録装置、電子動画記録装置、カムコーダ、ＶＴＲカメラ、電子内視鏡等がある。デジカメ、カード型デジカメ、テレビカメラ、ＶＴＲカメラ、動画記録カメラなどはいずれも電子撮像装置の一例である。
【０１６３】
観察装置の例としては、顕微鏡、望遠鏡、眼鏡、双眼鏡、ルーペ、ファイバースコープ、ファインダー、ビューファインダー等がある。
【０１６４】
表示装置の例としては、液晶ディスプレイ、ビューファインダー、ゲームマシン（ソニー社製プレイステーション）、ビデオプロジェクター、液晶プロジェクター、頭部装着型画像表示装置（ｈｅａｄ　ｍｏｕｎｔｅｄ　ｄｉｓｐｌａｙ：ＨＭＤ）、ＰＤＡ（携帯情報端末）、携帯電話等がある。
【０１６５】
照明装置の例としては、カメラのストロボ、自動車のヘッドライト、内視鏡光源、顕微鏡光源等がある。
【０１６６】
信号処理装置の例としては、携帯電話、パソコン、ゲームマシン、光ディスクの読取・書込装置、光計算機の演算装置等がある。
【０１６７】
撮像素子は、例えばＣＣＤ、撮像管、固体撮像素子、写真フィルム等を指す。また、平行平面板はプリズムの１つに含まれるものとする。観察者の変化には、視度の変化を含むものとする。被写体の変化には、被写体となる物体距離の変化、物体の移動、物体の動き、振動、物体のぶれ等を含むものとする。
【０１６８】
拡張曲面の定義は以下の通りである。
球面、平面、回転対称非球面のほか、光軸に対して偏心した球面、平面、回転対称非球面、あるいは対称面を有する非球面、対称面を１つだけ有する非球面、対称面のない非球面、自由曲面、微分不可能な点、線を有する面等、いかなる形をしていても良い。反射面でも、屈折面でも、光になんらかの影響を与えうる面ならば良い。
本発明では、これらを総称して拡張曲面と呼ぶことにする。
【０１６９】
光学特性可変光学素子とは、可変焦点レンズ、可変形状鏡、面形状の変わる偏光プリズム、頂角可変プリズム、光偏向作用の変わる可変回折光学素子、つまり可変ＨＯＥ，可変ＤＯＥ等を含む。
【０１７０】
可変焦点レンズには、焦点距離が変化せず、収差量が変化するような可変レンズも含むものとする。可変形状鏡についても同様である。
要するに、光学素子で、光の反射、屈折、回折等の光偏向作用が変化しうるものを光学特性可変光学素子と呼ぶ。
【０１７１】
情報発信装置とは、携帯電話、固定式の電話、ゲームマシン、テレビ、ラジカセ、ステレオ等のリモコンや、パソコン、パソコンのキーボード、マウス、タッチパネル等の何らかの情報を入力し、送信することができる装置を指す。
撮像装置のついたテレビモニター、パソコンのモニター、ディスプレイも含むものとする。
情報発信装置は、信号処理装置の中に含まれる。
【０１７２】
以上説明したように、本発明は特許請求の範囲に記載された発明の他に、次に示すような特徴も備えている。
【０１７３】
（１）可変ミラーと、可変ミラーを駆動する駆動回路を備えた光学装置において、温度、湿度、製造誤差、物体距離変化、ズーム状態のいずれか１つ以上で生ずる結像状態の変化を補正するために、可変ミラーに加わる駆動情報を変えながら結像を行い、結像した像のピント、あるいはコントラストが最良になる駆動情報を推定し、その駆動情報で可変ミラーを駆動し、結像を行うことを特徴とする、光学装置。
【０１７４】
（２）可変ミラーと、可変ミラーを駆動する駆動回路と、撮像素子を備えた撮像装置において、温度、湿度、製造誤差、物体距離変化、ズーム状態のいずれか１つ以上で生ずる結像状態の変化を補正するために、可変ミラーに加わる駆動情報を変えながら撮像を行い、撮像した画像のピントあるいはコントラストがほぼ最良になる駆動情報を推定し、その駆動情報で可変ミラーを駆動し、撮像を行うことを特徴とする、撮像装置。
【０１７５】
（３）可変ミラーと、可変ミラーを駆動する駆動回路と、撮像素子を備えた撮像装置において、温度、湿度、製造誤差、のいずれか１つ以上で生ずる結像状態の変化を補正するために、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）を、物体距離の変化する軸の方向に参照して、可変ミラーに加わる駆動情報を変えながら撮像を行い、撮像した画像の高周波成分がほぼ最大になる駆動情報を推定し、その駆動情報で可変ミラーを駆動し、撮像を行うことを特徴とする、撮像装置。
【０１７６】
（４）可変ミラーと、可変ミラーを駆動する駆動回路と、撮像素子を備えた撮像装置において、温度、湿度、製造誤差、のいずれか１つ以上で生ずる結像状態の変化を補正するために、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）を、物体距離の変化する軸の方向に参照して、可変ミラーに加わる駆動情報を変えながら撮像を行い、撮像した画像のピントあるいはコントラストがほぼ最良になる駆動情報を推定し、その駆動情報で可変ミラーを駆動し、撮像を行うことを特徴とする、撮像装置。
【０１７７】
（５）可変ミラーと、可変ミラーを駆動する駆動回路とを備えた光学装置において、温度、湿度、製造誤差、のいずれか１つ以上で生ずる結像状態の変化を補正するために、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）を、物体距離の変化する軸の方向に参照して、可変ミラーに加わる駆動情報を変え、ほぼ最良の結像状態像を実現する駆動情報を決定し、その駆動情報で可変ミラーを駆動し、動作を行うことを特徴とする、光学装置。
【０１７８】
（６）可変ミラーと、可変ミラーを駆動する駆動回路と、撮像素子とズーム光学系と、ズーム状態と物体距離を２軸とする可変ミラー駆動用のＬＵＴ（ルックアップテーブル）を備えた撮像装置において、温度、湿度、製造誤差、のいずれか１つ以上で生ずる結像状態の変化を補正するために、２次元のＬＵＴ（ルックアップテーブル）を、物体距離の変化する軸の方向に参照して、可変ミラーに加わる駆動情報を変えながら撮像を行い、撮像した画像の高周波成分がほぼ最大になる駆動情報を推定し、その駆動情報で可変ミラーを駆動し、撮像を行うことを特徴とする、撮像装置。
【０１７９】
（７）可変ミラーと、可変ミラーを駆動する駆動回路と、ズーム光学系と、ズーム状態と物体距離を２軸とする可変ミラー駆動用のＬＵＴを備えた光学装置において、温度、湿度、製造誤差、のいずれか１つ以上で生ずる結像状態の変化を補正するために、２次元のＬＵＴ（ルックアップテーブル）を、物体あるいは像距離の変化する軸の方向に参照して、可変ミラーに加わる駆動情報を変えながら結像を行い、結像した像のピントあるいはコントラストがほぼ最良になる駆動情報を推定し、その駆動情報で可変ミラーを駆動し、結像を行うことを特徴とする、光学装置。
【０１８０】
（８）請求項２に記載の調整を行った後で、再度距離が分かっている所定位置に設けられたテスト用物体を撮像しそのピントあるいはコントラストがほぼ最大になるように可変ミラーに加わる駆動情報を変化させ、そのときの駆動情報を記憶装置に記憶させ、記憶させた値で可変ミラーを制御する、可変ミラーを備えた光学装置の製造方法、可変ミラーを備えた光学装置の制御方法、又はその製造方法によってつくられた可変ミラーを備えた光学装置。
【０１８１】
（９）請求項２に記載の調整を行った後で、再度距離が分かっている所定位置に設けられたテスト用物体を撮像しそのピントあるいはコントラストがほぼ最良になるように可変ミラーに加わる駆動情報を変化させ、そのときの駆動情報を記憶装置に記憶させ、記憶させた値で可変ミラーを制御する、可変ミラーを備えた光学装置の製造方法、可変ミラーを備えた光学装置の制御方法、又はその製造方法によってつくられた可変ミラーを備えた光学装置。
【０１８２】
（１０）距離が分かっている所定位置に設けられたテスト用物体を撮像し、そのピントあるいはコントラストがほぼ最良になるように可変ミラーに加わる駆動情報を変化させ、その駆動情報を記憶装置に記憶させ、記憶させた値で可変ミラーを制御することを特徴とする可変ミラーを備えた光学装置の製造方法、可変ミラーを備えた光学装置の制御方法、又はその製造方法によってつくられた可変ミラーを備えた光学装置。
【０１８３】
（１１）可変ミラーと、可変ミラーを駆動する駆動回路と、撮像素子を備えた撮像装置において、温度、湿度、製造誤差、物体距離変化、ズーム状態のいずれか１つ以上で生ずる結像状態の変化を補正するために、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）を参照して、可変ミラーに加わる電圧あるいは電流を変えながら撮像を行い、撮像した画像の高周波成分がほぼ最大になる駆動電圧あるいは電流を推定し、その電圧あるいは電流で可変ミラーを駆動し、撮像を行うことを特徴とする、撮像装置。
【０１８４】
（１２）可変ミラーと、可変ミラーを駆動する駆動回路と、撮像素子を備えた撮像装置において、温度、湿度、製造誤差、のいずれか１つ以上で生ずる結像状態の変化を補正するために、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）を、物体距離の変化する軸の方向に参照して、可変ミラーに加わる電圧あるいは電流を変えながら撮像を行い、撮像した画像の高周波成分がほぼ最大になる駆動電圧あるいは電流を推定し、その電圧あるいは電流で可変ミラーを駆動し、撮像を行うことを特徴とする、撮像装置。
【０１８５】
（１３）可変ミラーと、可変ミラーを駆動する駆動回路と、撮像素子とズーム光学系と、ズーム状態と物体距離を２軸とする可変ミラー駆動用のＬＵＴ（ルックアップテーブル）を備えた撮像装置において、温度、湿度、製造誤差、のいずれか１つ以上で生ずる結像状態の変化を補正するために、２次元のＬＵＴ（ルックアップテーブル）を、物体距離の変化する軸の方向に参照して、可変ミラーに加わる電圧あるいは電流を変えながら撮像を行い、撮像した画像の高周波成分がほぼ最大になる駆動電圧あるいは電流を推定し、その電圧あるいは電流の値で可変ミラーを駆動し、撮像を行うことを特徴とする、撮像装置。
【０１８６】
（１４）可変ミラーを備えた光学装置において、距離が分かっている所定位置にテスト用物体を設け、その距離に応じた電圧または電流を可変ミラーに加え、そのテスト用物体の像を撮像し、そのコントラストがほぼ最良になるように撮像素子の位置を調整して固定することを特徴とする、可変ミラーを備えた光学装置の製造方法、又はその製造方法によってつくられた可変ミラーを備えた光学装置。
【０１８７】
（１５）上記（１４）に記載の調整を行った後で、再度距離が分かっている所定位置に設けられたテスト用物体を撮像しそのコントラストがほぼ最大になるように可変ミラーに加わる電圧または電流を変化させ、その電圧または電流の値を記憶装置に記憶させ、記憶させた値で可変ミラーを制御することを特徴とする、可変ミラーを備えた光学装置の製造方法、可変ミラーを備えた光学装置の制御方法、又はその製造方法によってつくられた可変ミラーを備えた光学装置。
【０１８８】
（１６）距離が分かっている所定位置に設けられたテスト用物体を撮像しそのコントラストがほぼ最良になるように可変ミラーに加わる電圧または電流を変化させ、その電圧または電流の値を記憶装置に記憶させ、記憶させた値で可変ミラーを制御することを特徴とする、可変ミラーを備えた光学装置の製造方法、可変ミラーを備えた光学装置の制御方法、又はその製造方法によってつくられた可変ミラーを備えた光学装置。
【０１８９】
（１７）ズーミングのピント移動の調整のために、少なくとも１個の光学素子を動かす、可変ミラーとズーム光学系を備えた光学装置において、複数のズーム状態でのピント位置のずれを測定し、ずれがほぼ最小あるいは許容値以下になるように前記光学素子の位置決めを行い、次にその状態で、複数のズーム状態でのピント位置のずれが、許容値以下になるように撮像素子あるいは表示素子の位置決めを行うことを特徴とする、光学装置の調整方法、光学装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された可変ミラーを備えた光学装置。
【０１９０】
（１８）ズーミングのピント移動の調整のために、少なくとも１枚の光学素子を動かす、可変ミラーとズーム光学系を備えた撮像装置において、複数のズーム状態でのピント位置のずれを測定し、ずれがほぼ最小になるように前記光学素子の位置決めを行い、次にその状態で、複数のズーム状態でのピント位置のずれが、ほぼ最小になるように撮像素子の位置を決め、その後でズーム状態と物体距離の組み合わせに対して、テスト用物体のピントがほぼ最良になるように可変ミラーの駆動情報を決定することを特徴とする、可変ミラーとズーム光学系を備えた撮像装置の調整方法、可変ミラーとズーム光学系を備えた撮像装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された可変ミラーを備えた撮像装置。
【０１９１】
（１９）ズーミングのピント移動の調整のために、少なくとも１枚の光学素子を動かす、可変ミラーとズーム光学系を備えた撮像装置において、複数のズーム状態でのピント位置のずれを測定し、ずれが許容値以下になるように前記光学素子の位置決めを行い、次にその状態で、複数のズーム状態でのピント位置のずれが、許容値以下になるように撮像素子の位置を決め、その後でズーム状態と物体距離の組み合わせに対して、テスト用物体のピントがほぼ最良になるように可変ミラーの駆動情報を決定することを特徴とする、可変ミラーとズーム光学系を備えた撮像装置の調整方法、可変ミラーとズーム光学系を備えた撮像装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された可変ミラーを備えた撮像装置。
【０１９２】
（２０）ズーミングのピント移動の調整のために、少なくとも１枚の光学素子を動かす、可変ミラーとズーム光学系を備えた光学装置において、複数のズーム状態でのピント位置のずれを測定し、ずれがほぼ最小あるいは許容値以下になるように前記光学素子の位置決めを行い、その後でズーム状態と物体距離の組み合わせに対して、テスト用物体のピントがほぼ最良になるように可変ミラーの駆動情報を決定することを特徴とする、可変ミラーとズーム光学系を備えた光学装置の調整方法、可変ミラーとズーム光学系を備えた光学装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された可変ミラーを備えた光学装置。
【０１９３】
（２１）ズーミングのピント移動の調整のために、少なくとも１枚の光学素子を動かす、可変ミラーとズーム光学系を備えた表示装置において、複数のズーム状態でのピント位置のずれを測定し、ずれがほぼ最小あるいは許容値以下になるように前記光学素子の位置決めを行い、次にその状態で、複数のズーム状態でのピント位置のずれが、ほぼ最小になるように表示素子の位置を決め、その後でズーム状態と物体距離の組み合わせに対して、ピントがほぼ最良になるように可変ミラーの駆動情報を決定することを特徴とする、可変ミラーとズーム光学系を備えた表示装置の調整方法、可変ミラーとズーム光学系を備えた表示装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された可変ミラーを備えた表示装置。
【０１９４】
（２２）ズーミングのピント移動の調整のために、少なくとも１枚の光学素子を動かす、可変ミラーとズームレンズを備えた撮像装置において、複数のズーム状態に対応する駆動情報で可変ミラーを駆動した上で、複数のズーム状態のピント位置のずれを測定し、ずれがほぼ最小あるいは許容値以下になるように前記光学素子の位置決めを行い、次にその状態で、複数のズーム状態でのピント位置のずれが、ほぼ最小になるように撮像素子の位置を決め、その後でズーム状態と物体距離の組み合わせに対して、テスト用物体のピントあるいはコントラストがほぼ最良になるように可変ミラーの駆動情報を決定することを特徴とする、可変ミラーとズーム光学系を備えた撮像装置の調整方法、可変ミラーとズーム光学系を備えた撮像装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された可変ミラーを備えた撮像装置。
【０１９５】
（２３）ズーミングのピント移動の調整のために、少なくとも１枚の光学素子を動かす、可変ミラーとズーム光学系を備えた撮像装置において、複数のズーム状態に対応する駆動情報で可変ミラーを駆動した上で、複数のズーム状態のピント位置のずれを測定し、ずれがほぼ最小あるいは許容値以下になるように前記光学素子の位置決めを行い、次にその状態で、複数のズーム状態でのピント位置のずれが、ほぼ最小になるように撮像素子の位置を決め、その後でズーム状態と物体距離の組み合わせに対して、テスト用物体のピントあるいはコントラストがほぼ最良になるように可変ミラーの駆動用のＬＵＴ（ルックアップテーブル）から読み出す位置を選択することを特徴とする、可変ミラーとズーム光学系を備えた撮像装置の調整方法、可変ミラーとズーム光学系を備えた撮像装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された可変ミラーを備えた撮像装置。
【０１９６】
（２４）ズーミングのピント移動の調整のために、少なくとも１枚の光学素子を動かす、可変ミラーとズーム光学系を備えた撮像装置において、複数のズーム状態に対応する形状の通常のミラーを可変ミラーの代わりに装着した上で、複数のズーム状態のピント位置のずれを測定し、ずれがほぼ最小あるいは許容値以下になるように前記光学素子の位置決めを行い、次にその状態で、複数のズーム状態でのピント位置のずれが、ほぼ最小あるいは許容値以下になるように撮像素子の位置を決め、その後でズーム状態と物体距離の組み合わせに対して、テスト用物体のピントあるいはコントラストがほぼ最良になるように可変ミラーの駆動情報を決定することを特徴とする、可変ミラーとズーム光学系を備えた撮像装置の調整方法、可変ミラーとズーム光学系を備えた撮像装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された可変ミラーを備えた光学装置。
【０１９７】
（２５）ズーミングのピント移動の調整のために、少なくとも１個の光学素子を動かす、可変焦点レンズとズーム光学系を備えた光学装置において、複数のズーム状態に対応する焦点距離の通常のレンズを可変焦点レンズの代わりに装着した上で、複数のズーム状態のピント位置のずれを測定し、ずれがほぼ最小あるいは許容値以下になるように前記光学素子の位置決めを行い、その後でズーム状態と物体距離の組み合わせに対して、テスト用物体のピントあるいはコントラストがほぼ最良になるように可変焦点レンズの駆動情報を決定することを特徴とする、可変焦点レンズとズーム光学系を備えた光学装置の調整方法、可変焦点レンズとズーム光学系を備えた光学装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された可変焦点レンズを備えた光学装置。
【０１９８】
（２６）ズーミングのピント移動の調整のために、少なくとも１枚の光学素子を動かす、可変焦点レンズとズーム光学系を備えた撮像装置において、複数のズーム状態に対応する焦点距離の通常のレンズを可変焦点レンズの代わりに装着した上で、複数のズーム状態のピント位置のずれを測定し、ずれがほぼ最小あるいは許容値以下になるように前記光学素子の位置決めを行い、次にその状態で、複数のズーム状態でのピント位置のずれが、ほぼ最小あるいは許容値以下になるように撮像素子の位置を決め、その後でズーム状態と物体距離の組み合わせに対して、テスト用物体のピントがほぼ最良になるように可変焦点レンズの駆動情報を決定することを特徴とする、可変焦点レンズとズーム光学系を備えた撮像装置の調整方法。
【０１９９】
（２７）可変焦点レンズと、可変焦点レンズを駆動する駆動回路と、撮像素子を備えた撮像装置において、温度、湿度、製造誤差、物体距離変化、ズーム状態のいずれか１つ以上で生ずる結像状態の変化を補正するために、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）を参照して、可変焦点レンズに加わる駆動情報を変えながら撮像を行い、撮像した画像の高周波成分がほぼ最大になる駆動情報を推定し、その駆動情報で可変焦点レンズを駆動し、撮像を行うことを特徴とする、撮像装置。
【０２００】
（２８）可変焦点レンズを備えた光学装置において、距離が分かっている所定位置にテスト用物体を設け、その距離に応じた駆動情報を可変焦点レンズに加え、その物体の像を撮像し、そのピントあるいはコントラストがほぼ最良になるように撮像素子の位置を調整して固定することを特徴とする、可変焦点レンズを備えた光学装置の製造方法、又はその製造方法によってつくられた可変焦点レンズを備えた光学装置。
【０２０１】
（２９）ズーミングのピント移動の調整のために、少なくとも１枚の光学素子を動かす、可変焦点レンズとズームレンズを備えた撮像装置において、複数のズーム状態でのピント位置のずれを測定し、ずれがほぼ最小になるように前記光学素子の位置決めを行い、次にその状態で、複数のズーム状態でのピント位置のずれが、ほぼ最小になるように撮像素子の位置決めを行うことを特徴とする、撮像装置の調整方法、撮像装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された可変焦点レンズを備えた撮像装置。
【０２０２】
（３０）可変焦点レンズと、可変焦点レンズを駆動する駆動回路を備えた光学装置において、温度、湿度、製造誤差、物体距離変化、ズーム状態のいずれか１つ以上で生ずる結像状態の変化を補正するために、可変焦点レンズに加わる駆動情報を変えながら結像を行い、結像した像のピント、あるいはコントラストが最良になる駆動情報を推定し、その駆動情報で可変焦点レンズを駆動し、結像を行うことを特徴とする、光学装置。
【０２０３】
（３１）可変焦点レンズと、可変焦点レンズを駆動する駆動回路と、撮像素子を備えた撮像装置において、温度、湿度、製造誤差、物体距離変化、ズーム状態のいずれか１つ以上で生ずる結像状態の変化を補正するために、可変焦点レンズに加わる駆動情報を変えながら撮像を行い、撮像した画像のピントあるいはコントラストがほぼ最良になる駆動情報を推定し、その駆動情報で可変焦点レンズを駆動し、撮像を行うことを特徴とする、撮像装置。
【０２０４】
（３２）可変焦点レンズと、可変焦点レンズを駆動する駆動回路と、撮像素子を備えた撮像装置において、温度、湿度、製造誤差、のいずれか１つ以上で生ずる結像状態の変化を補正するために、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）を、物体距離の変化する軸の方向に参照して、可変焦点レンズに加わる駆動情報を変えながら撮像を行い、撮像した画像の高周波成分がほぼ最大になる駆動情報を推定し、その駆動情報で可変焦点レンズを駆動し、撮像を行うことを特徴とする、撮像装置。
【０２０５】
（３３）可変焦点レンズと、可変焦点レンズを駆動する駆動回路と、撮像素子を備えた撮像装置において、温度、湿度、製造誤差、のいずれか１つ以上で生ずる結像状態の変化を補正するために、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）を、物体距離の変化する軸の方向に参照して、可変焦点レンズに加わる駆動情報を変えながら撮像を行い、撮像した画像のピントあるいはコントラストがほぼ最良になる駆動情報を推定し、その駆動情報で可変焦点レンズを駆動し、撮像を行うことを特徴とする、撮像装置。
【０２０６】
（３４）可変焦点レンズと、可変焦点レンズを駆動する駆動回路とを備えた光学装置において、温度、湿度、製造誤差、のいずれか１つ以上で生ずる結像状態の変化を補正するために、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）を、物体距離の変化する軸の方向に参照して、可変焦点レンズに加わる駆動情報を変え、ほぼ最良の結像状態像を実現する駆動情報を決定し、その駆動情報で可変焦点レンズを駆動し、動作を行うことを特徴とする、光学装置。
【０２０７】
（３５）可変焦点レンズと、可変焦点レンズを駆動する駆動回路と、撮像素子とズーム光学系と、ズーム状態と物体距離を２軸とする可変焦点レンズ駆動用のＬＵＴ（ルックアップテーブル）を備えた撮像装置において、温度、湿度、製造誤差、のいずれか１つ以上で生ずる結像状態の変化を補正するために、２次元のＬＵＴ（ルックアップテーブル）を、物体距離の変化する軸の方向に参照して、可変焦点レンズに加わる駆動情報を変えながら撮像を行い、撮像した画像の高周波成分がほぼ最大になる駆動情報を推定し、その駆動情報で可変焦点レンズを駆動し、撮像を行うことを特徴とする、撮像装置。
【０２０８】
（３６）可変焦点レンズと、可変焦点レンズを駆動する駆動回路と、ズーム光学系と、ズーム状態と物体距離を２軸とする可変焦点レンズ駆動用のＬＵＴを備えた光学装置において、温度、湿度、製造誤差、のいずれか１つ以上で生ずる結像状態の変化を補正するために、２次元のＬＵＴ（ルックアップテーブル）を、物体あるいは像距離の変化する軸の方向に参照して、可変焦点レンズに加わる駆動情報を変えながら結像を行い、結像した像のピントあるいはコントラストがほぼ最良になる駆動情報を推定し、その駆動情報で可変焦点レンズを駆動し、結像を行うことを特徴とする、光学装置。
【０２０９】
（３７）上記（２８）に記載の調整を行った後で、再度距離が分かっている所定位置に設けられたテスト用物体を撮像しそのピントあるいはコントラストがほぼ最大になるように可変焦点レンズに加わる駆動情報を変化させ、そのときの駆動情報を記憶装置に記憶させ、記憶させた値で可変焦点レンズを制御する、可変焦点レンズを備えた光学装置の製造方法、可変焦点レンズを備えた光学装置の制御方法、又はその製造方法によってつくられた可変焦点レンズを備えた光学装置。
【０２１０】
（３８）上記（２８）に記載の調整を行った後で、再度距離が分かっている所定位置に設けられたテスト用物体を撮像しそのピントあるいはコントラストがほぼ最良になるように可変焦点レンズに加わる駆動情報を変化させ、そのときの駆動情報を記憶装置に記憶させ、記憶させた値で可変焦点レンズを制御する、可変焦点レンズを備えた光学装置の製造方法、可変焦点レンズを備えた光学装置の制御方法、又はその製造方法によってつくられた可変焦点レンズを備えた光学装置。
【０２１１】
（３９）距離が分かっている所定位置に設けられたテスト用物体を撮像し、そのピントあるいはコントラストがほぼ最良になるように可変焦点レンズに加わる駆動情報を変化させ、その駆動情報を記憶装置に記憶させ、記憶させた値で可変焦点レンズを制御することを特徴とする、可変焦点レンズを備えた光学装置の製造方法、可変焦点レンズを備えた光学装置の制御方法、又はその製造方法によってつくられた可変焦点レンズを備えた光学装置。
【０２１２】
（４０）可変焦点レンズと、可変焦点レンズを駆動する駆動回路と、撮像素子を備えた撮像装置において、温度、湿度、製造誤差、物体距離変化、ズーム状態のいずれか１つ以上で生ずる結像状態の変化を補正するために、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）を参照して、可変焦点レンズに加わる電圧あるいは電流を変えながら撮像を行い、撮像した画像の高周波成分がほぼ最大になる駆動電圧あるいは電流を推定し、その電圧あるいは電流で可変焦点レンズを駆動し、撮像を行うことを特徴とする、撮像装置。
【０２１３】
（４１）可変焦点レンズと、可変焦点レンズを駆動する駆動回路と、撮像素子を備えた撮像装置において、温度、湿度、製造誤差、のいずれか１つ以上で生ずる結像状態の変化を補正するために、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）を、物体距離の変化する軸の方向に参照して、可変焦点レンズに加わる電圧あるいは電流を変えながら撮像を行い、撮像した画像の高周波成分がほぼ最大になる駆動電圧あるいは電流を推定し、その電圧あるいは電流で可変焦点レンズを駆動し、撮像を行うことを特徴とする、撮像装置。
【０２１４】
（４２）可変焦点レンズと、可変焦点レンズを駆動する駆動回路と、撮像素子とズーム光学系と、ズーム状態と物体距離を２軸とする可変焦点レンズ駆動用のＬＵＴ（ルックアップテーブル）を備えた撮像装置において、温度、湿度、製造誤差、のいずれか１つ以上で生ずる結像状態の変化を補正するために、２次元のＬＵＴ（ルックアップテーブル）を、物体距離の変化する軸の方向に参照して、可変焦点レンズに加わる電圧あるいは電流を変えながら撮像を行い、撮像した画像の高周波成分がほぼ最大になる駆動電圧あるいは電流を推定し、その電圧あるいは電流の値で可変焦点レンズを駆動し、撮像を行うことを特徴とする、撮像装置。
【０２１５】
（４３）可変焦点レンズを備えた光学装置において、距離が分かっている所定位置にテスト用物体を設け、その距離に応じた電圧または電流を可変焦点レンズに加え、その物体の像を撮像し、そのコントラストがほぼ最良になるように撮像素子の位置を調整して固定することを特徴とする、可変焦点レンズを備えた光学装置の製造方法、又はその製造方法によってつくられた可変焦点レンズを備えた光学装置。
【０２１６】
（４４）上記（４３）に記載の調整を行った後で、再度距離が分かっている所定位置に設けられたテスト用物体を撮像しそのコントラストがほぼ最大になるように可変焦点レンズに加わる電圧または電流を変化させ、その電圧または電流の値を記憶装置に記憶させ、記憶させた値で可変焦点レンズを制御することを特徴とする、可変焦点レンズを備えた光学装置の製造方法、可変焦点レンズを備えた光学装置の制御方法、又はその製造方法によってつくられた可変焦点レンズを備えた光学装置。
【０２１７】
（４５）距離が分かっている所定位置に設けられたテスト用物体を撮像しそのコントラストがほぼ最良になるように可変焦点レンズに加わる電圧または電流を変化させ、その電圧または電流の値を記憶装置に記憶させ、記憶させた値で可変焦点レンズを制御することを特徴とする、可変焦点レンズを備えた光学装置の製造方法、可変焦点レンズを備えた光学装置の制御方法、又はその製造方法によってつくられた可変焦点レンズを備えた光学装置。
【０２１８】
（４６）ズーミングのピント移動の調整のために、少なくとも１個の光学素子を動かす、可変焦点レンズとズーム光学系を備えた光学装置において、複数のズーム状態でのピント位置のずれを測定し、ずれがほぼ最小あるいは許容値以下になるように前記光学素子の位置決めを行い、次にその状態で、複数のズーム状態でのピント位置のずれが、許容値以下になるように撮像素子あるいは表示素子の位置決めを行うことを特徴とする、光学装置の調整方法、光学装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された可変焦点レンズを備えた光学装置。
【０２１９】
（４７）ズーミングのピント移動の調整のために、少なくとも１枚の光学素子を動かす、可変焦点レンズとズーム光学系を備えた撮像装置において、複数のズーム状態でのピント位置のずれを測定し、ずれがほぼ最小になるように前記光学素子の位置決めを行い、次にその状態で、複数のズーム状態でのピント位置のずれが、ほぼ最小になるように撮像素子の位置を決め、その後でズーム状態と物体距離の組み合わせに対して、テスト用物体のピントがほぼ最良になるように可変焦点レンズの駆動情報を決定することを特徴とする、可変焦点レンズとズーム光学系を備えた撮像装置の調整方法、可変焦点レンズとズーム光学系を備えた撮像装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された可変焦点レンズを備えた撮像装置。
【０２２０】
（４８）ズーミングのピント移動の調整のために、少なくとも１枚の光学素子を動かす、可変焦点レンズとズーム光学系を備えた撮像装置において、複数のズーム状態でのピント位置のずれを測定し、ずれが許容値以下になるように前記光学素子の位置決めを行い、次にその状態で、複数のズーム状態でのピント位置のずれが、許容値以下になるように撮像素子の位置を決め、その後でズーム状態と物体距離の組み合わせに対して、テスト用物体のピントがほぼ最良になるように可変焦点レンズの駆動情報を決定することを特徴とする、可変焦点レンズとズーム光学系を備えた撮像装置の調整方法、可変焦点レンズとズーム光学系を備えた撮像装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された可変焦点レンズを備えた撮像装置。
【０２２１】
（４９）ズーミングのピント移動の調整のために、少なくとも１枚の光学素子を動かす、可変焦点レンズとズーム光学系を備えた光学装置において、複数のズーム状態でのピント位置のずれを測定し、ずれがほぼ最小あるいは許容値以下になるように前記光学素子の位置決めを行い、その後でズーム状態と物体距離の組み合わせに対して、テスト用物体のピントがほぼ最良になるように可変焦点レンズの駆動情報を決定することを特徴とする、可変焦点レンズとズーム光学系を備えた光学装置の調整方法、可変焦点レンズとズーム光学系を備えた光学装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された可変焦点レンズを備えた光学装置。
【０２２２】
（５０）ズーミングのピント移動の調整のために、少なくとも１枚の光学素子を動かす、可変焦点レンズとズーム光学系を備えた表示装置において、複数のズーム状態でのピント位置のずれを測定し、ずれがほぼ最小あるいは許容値以下になるように前記光学素子の位置決めを行い、次にその状態で、複数のズーム状態でのピント位置のずれが、ほぼ最小になるように表示素子の位置を決め、その後でズーム状態と物体距離の組み合わせに対して、ピントがほぼ最良になるように可変焦点レンズの駆動情報を決定することを特徴とする、可変焦点レンズとズーム光学系を備えた表示装置の調整方法、可変焦点レンズとズーム光学系を備えた表示装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された可変焦点レンズを備えた表示装置。
【０２２３】
（５１）ズーミングのピント移動の調整のために、少なくとも１枚の光学素子を動かす、可変焦点レンズとズームレンズを備えた撮像装置において、複数のズーム状態に対応する駆動情報で可変焦点レンズを駆動した上で、複数のズーム状態のピント位置のずれを測定し、ずれがほぼ最小あるいは許容値以下になるように前記光学素子の位置決めを行い、次にその状態で、複数のズーム状態でのピント位置のずれが、ほぼ最小になるように撮像素子の位置を決め、その後でズーム状態と物体距離の組み合わせに対して、テスト用物体のピントあるいはコントラストがほぼ最良になるように可変焦点レンズの駆動情報を決定することを特徴とする、可変焦点レンズとズーム光学系を備えた撮像装置の調整方法、可変焦点レンズとズーム光学系を備えた撮像装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された可変焦点レンズを備えた撮像装置。
【０２２４】
（５２）ズーミングのピント移動の調整のために、少なくとも１枚の光学素子を動かす、可変焦点レンズとズーム光学系を備えた撮像装置において、複数のズーム状態に対応する駆動情報で可変焦点レンズを駆動した上で、複数のズーム状態のピント位置のずれを測定し、ずれがほぼ最小あるいは許容値以下になるように前記光学素子の位置決めを行い、次にその状態で、複数のズーム状態でのピント位置のずれが、ほぼ最小になるように撮像素子の位置を決め、その後でズーム状態と物体距離の組み合わせに対して、テスト用物体のピントあるいはコントラストがほぼ最良になるように可変焦点レンズの駆動用のＬＵＴ（ルックアップテーブル）から読み出す位置を選択することを特徴とする、可変焦点レンズとズーム光学系を備えた撮像装置の調整方法、可変焦点レンズとズーム光学系を備えた撮像装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された可変焦点レンズを備えた撮像装置。
【０２２５】
（５３）ズーミングのピント移動の調整のために、少なくとも１枚の光学素子を動かす、可変焦点レンズとズーム光学系を備えた撮像装置において、複数のズーム状態に対応する形状の通常のミラーを可変焦点レンズの代わりに装着した上で、複数のズーム状態のピント位置のずれを測定し、ずれがほぼ最小あるいは許容値以下になるように前記光学素子の位置決めを行い、次にその状態で、複数のズーム状態でのピント位置のずれが、ほぼ最小あるいは許容値以下になるように撮像素子の位置を決め、その後でズーム状態と物体距離の組み合わせに対して、テスト用物体のピントあるいはコントラストがほぼ最良になるように可変焦点レンズの駆動情報を決定することを特徴とする、可変焦点レンズとズーム光学系を備えた撮像装置の調整方法、可変焦点レンズとズーム光学系を備えた撮像装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された可変焦点レンズを備えた光学装置。
【０２２６】
（５４）光学特性可変光学素子と、光学特性可変光学素子を駆動する駆動回路と、撮像素子を備えた撮像装置において、温度、湿度、製造誤差、物体距離変化、ズーム状態のいずれか１つ以上で生ずる結像状態の変化を補正するために、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）を参照して、光学特性可変光学素子に加わる駆動情報を変えながら撮像を行い、撮像した画像の高周波成分がほぼ最大になる駆動情報を推定し、その駆動情報で光学特性可変光学素子を駆動し、撮像を行うことを特徴とする、撮像装置。
【０２２７】
（５５）光学特性可変光学素子を備えた光学装置において、距離が分かっている所定位置にテスト用物体を設け、その距離に応じた駆動情報を光学特性可変光学素子に加え、その物体の像を撮像し、そのピントあるいはコントラストがほぼ最良になるように撮像素子の位置を調整して固定することを特徴とする、光学特性可変光学素子を備えた光学装置の製造方法、又はその製造方法によってつくられた光学特性可変光学素子を備えた光学装置。
【０２２８】
（５６）ズーミングのピント移動の調整のために、少なくとも１枚の光学素子を動かす光学特性可変光学素子を備えたズームレンズを備えた撮像装置において、複数のズーム状態でのピント位置のずれを測定し、ずれがほぼ最小になるように前記光学素子の位置決めを行い、次にその状態で、複数のズーム状態でのピント位置のずれが、ほぼ最小になるように撮像素子の位置決めを行うことを特徴とする、撮像装置の調整方法、撮像装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された光学特性可変光学素子を備えた撮像装置。
【０２２９】
（５７）光学特性可変光学素子と、光学特性可変光学素子を駆動する駆動回路を備えた光学装置において、温度、湿度、製造誤差、物体距離変化、ズーム状態のいずれか１つ以上で生ずる結像状態の変化を補正するために、光学特性可変光学素子に加わる駆動情報を変えながら結像を行い、結像した像のピント、あるいはコントラストが最良になる駆動情報を推定し、その駆動情報で光学特性可変光学素子を駆動し、結像を行うことを特徴とする、光学装置。
【０２３０】
（５８）光学特性可変光学素子と、光学特性可変光学素子を駆動する駆動回路と、撮像素子を備えた撮像装置において、温度、湿度、製造誤差、物体距離変化、ズーム状態のいずれか１つ以上で生ずる結像状態の変化を補正するために、光学特性可変光学素子に加わる駆動情報を変えながら撮像を行い、撮像した画像のピントあるいはコントラストがほぼ最良になる駆動情報を推定し、その駆動情報で光学特性可変光学素子を駆動し、撮像を行うことを特徴とする、撮像装置。
【０２３１】
（５９）光学特性可変光学素子と、光学特性可変光学素子を駆動する駆動回路と、撮像素子を備えた撮像装置において、温度、湿度、製造誤差、のいずれか１つ以上で生ずる結像状態の変化を補正するために、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）を、物体距離の変化する軸の方向に参照して、光学特性可変光学素子に加わる駆動情報を変えながら撮像を行い、撮像した画像の高周波成分がほぼ最大になる駆動情報を推定し、その駆動情報で光学特性可変光学素子を駆動し、撮像を行うことを特徴とする、撮像装置。
【０２３２】
（６０）光学特性可変光学素子と、光学特性可変光学素子を駆動する駆動回路と、撮像素子を備えた撮像装置において、温度、湿度、製造誤差、のいずれか１つ以上で生ずる結像状態の変化を補正するために、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）を、物体距離の変化する軸の方向に参照して、光学特性可変光学素子に加わる駆動情報を変えながら撮像を行い、撮像した画像のピントあるいはコントラストがほぼ最良になる駆動情報を推定し、その駆動情報で光学特性可変光学素子を駆動し、撮像を行うことを特徴とする、撮像装置。
【０２３３】
（６１）光学特性可変光学素子と、光学特性可変光学素子を駆動する駆動回路とを備えた光学装置において、温度、湿度、製造誤差、のいずれか１つ以上で生ずる結像状態の変化を補正するために、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）を、物体距離の変化する軸の方向に参照して、光学特性可変光学素子に加わる駆動情報を変え、ほぼ最良の結像状態像を実現する駆動情報を決定し、その駆動情報で光学特性可変光学素子を駆動し、動作を行うことを特徴とする、光学装置。
【０２３４】
（６２）光学特性可変光学素子と、光学特性可変光学素子を駆動する駆動回路と、撮像素子とズーム光学系と、ズーム状態と物体距離を２軸とする光学特性可変光学素子駆動用のＬＵＴ（ルックアップテーブル）を備えた撮像装置において、温度、湿度、製造誤差、のいずれか１つ以上で生ずる結像状態の変化を補正するために、２次元のＬＵＴ（ルックアップテーブル）を、物体距離の変化する軸の方向に参照して、光学特性可変光学素子に加わる駆動情報を変えながら撮像を行い、撮像した画像の高周波成分がほぼ最大になる駆動情報を推定し、その駆動情報で光学特性可変光学素子を駆動し、撮像を行うことを特徴とする、撮像装置。
【０２３５】
（６３）光学特性可変光学素子と、光学特性可変光学素子を駆動する駆動回路と、ズーム光学系と、ズーム状態と物体距離を２軸とする光学特性可変光学素子駆動用のＬＵＴを備えた光学装置において、温度、湿度、製造誤差、のいずれか１つ以上で生ずる結像状態の変化を補正するために、２次元のＬＵＴ（ルックアップテーブル）を、物体あるいは像距離の変化する軸の方向に参照して、光学特性可変光学素子に加わる駆動情報を変えながら結像を行い、結像した像のピントあるいはコントラストがほぼ最良になる駆動情報を推定し、その駆動情報で光学特性可変光学素子を駆動し、結像を行うことを特徴とする、光学装置。
【０２３６】
（６４）上記（５５）に記載の調整を行った後で、再度距離が分かっている所定位置に設けられたテスト用物体を撮像しそのピントあるいはコントラストがほぼ最大になるように光学特性可変光学素子に加わる駆動情報を変化させ、そのときの駆動情報を記憶装置に記憶させ、記憶させた値で光学特性可変光学素子を制御する、光学特性可変光学素子を備えた光学装置の製造方法、光学特性可変光学素子を備えた光学装置の制御方法、又はその製造方法によってつくられた光学特性可変光学素子を備えた光学装置。
【０２３７】
（６５）上記（５５）に記載の調整を行った後で、再度距離が分かっている所定位置に設けられたテスト用物体を撮像しそのピントあるいはコントラストがほぼ最良になるように光学特性可変光学素子に加わる駆動情報を変化させ、そのときの駆動情報を記憶装置に記憶させ、記憶させた値で光学特性可変光学素子を制御する、光学特性可変光学素子を備えた光学装置の製造方法、光学特性可変光学素子を備えた光学装置の制御方法、又はその製造方法によってつくられた光学特性可変光学素子を備えた光学装置。
【０２３８】
（６６）距離が分かっている所定位置に設けられたテスト用物体を撮像し、そのピントあるいはコントラストがほぼ最良になるように光学特性可変光学素子に加わる駆動情報を変化させ、その駆動情報を記憶装置に記憶させ、記憶させた値で光学特性可変光学素子を制御することを特徴とする、光学特性可変光学素子を備えた光学装置の製造方法、光学特性可変光学素子を備えた光学装置の制御方法、又はその製造方法によってつくられた光学特性可変光学素子を備えた光学装置。
【０２３９】
（６７）光学特性可変光学素子と、光学特性可変光学素子を駆動する駆動回路と、撮像素子を備えた撮像装置において、温度、湿度、製造誤差、物体距離変化、ズーム状態のいずれか１つ以上で生ずる結像状態の変化を補正するために、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）を参照して、光学特性可変光学素子に加わる電圧あるいは電流を変えながら撮像を行い、撮像した画像の高周波成分がほぼ最大になる駆動電圧あるいは電流を推定し、その電圧あるいは電流で光学特性可変光学素子を駆動し、撮像を行うことを特徴とする、撮像装置。
【０２４０】
（６８）光学特性可変光学素子と、光学特性可変光学素子を駆動する駆動回路と、撮像素子を備えた撮像装置において、温度、湿度、製造誤差、のいずれか１つ以上で生ずる結像状態の変化を補正するために、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）を、物体距離の変化する軸の方向に参照して、光学特性可変光学素子に加わる電圧あるいは電流を変えながら撮像を行い、撮像した画像の高周波成分がほぼ最大になる駆動電圧あるいは電流を推定し、その電圧あるいは電流で光学特性可変光学素子を駆動し、撮像を行うことを特徴とする、撮像装置。
【０２４１】
（６９）光学特性可変光学素子と、光学特性可変光学素子を駆動する駆動回路と、撮像素子とズーム光学系と、ズーム状態と物体距離を２軸とする光学特性可変光学素子駆動用のＬＵＴ（ルックアップテーブル）を備えた撮像装置において、温度、湿度、製造誤差、のいずれか１つ以上で生ずる結像状態の変化を補正するために、２次元のＬＵＴ（ルックアップテーブル）を、物体距離の変化する軸の方向に参照して、光学特性可変光学素子に加わる電圧あるいは電流を変えながら撮像を行い、撮像した画像の高周波成分がほぼ最大になる駆動電圧あるいは電流を推定し、その電圧あるいは電流の値で光学特性可変光学素子を駆動し、撮像を行うことを特徴とする、撮像装置。
【０２４２】
（７０）光学特性可変光学素子を備えた光学装置において、距離が分かっている所定位置にテスト用物体を設け、その距離に応じた電圧または電流を光学特性可変光学素子に加え、その物体の像を撮像し、そのコントラストがほぼ最良になるように撮像素子の位置を調整して固定することを特徴とする、光学特性可変光学素子を備えた光学装置の製造方法、又はその製造方法によってつくられた光学特性可変光学素子を備えた光学装置。
【０２４３】
（７１）上記（７０）に記載の調整を行った後で、再度距離が分かっている所定位置に設けられたテスト用物体を撮像しそのコントラストがほぼ最大になるように光学特性可変光学素子に加わる電圧または電流を変化させ、その電圧または電流の値を記憶装置に記憶させ、記憶させた値で光学特性可変光学素子を制御することを特徴とする、光学特性可変光学素子を備えた光学装置の製造方法、光学特性可変光学素子を備えた光学装置の制御方法、又はその製造方法によってつくられた光学特性可変光学素子を備えた光学装置。
【０２４４】
（７２）距離が分かっている所定位置に設けられたテスト用物体を撮像しそのコントラストがほぼ最良になるように光学特性可変光学素子に加わる電圧または電流を変化させ、その電圧または電流の値を記憶装置に記憶させ、記憶させた値で光学特性可変光学素子を制御することを特徴とする、光学特性可変光学素子を備えた光学装置の製造方法、光学特性可変光学素子を備えた光学装置の制御方法、又はその製造方法によってつくられた光学特性可変光学素子を備えた光学装置。
【０２４５】
（７３）ズーミングのピント移動の調整のために、少なくとも１個の光学素子を動かす光学特性可変光学素子とズーム光学系を備えた光学装置において、複数のズーム状態でのピント位置のずれを測定し、ずれがほぼ最小あるいは許容値以下になるように前記光学素子の位置決めを行い、次にその状態で、複数のズーム状態でのピント位置のずれが、許容値以下になるように撮像素子あるいは表示素子の位置決めを行うことを特徴とする、光学装置の調整方法、光学装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された光学特性可変光学素子を備えた光学装置。
【０２４６】
（７４）ズーミングのピント移動の調整のために、少なくとも１枚の光学素子を動かす光学特性可変光学素子を備えたズーム光学系を備えた撮像装置において、複数のズーム状態でのピント位置のずれを測定し、ずれがほぼ最小になるように前記光学素子の位置決めを行い、次にその状態で、複数のズーム状態でのピント位置のずれが、ほぼ最小になるように撮像素子の位置を決め、その後でズーム状態と物体距離の組み合わせに対して、テスト用物体のピントがほぼ最良になるように光学特性可変光学素子の駆動情報を決定することを特徴とする、光学特性可変光学素子とズーム光学系を備えた撮像装置の調整方法、光学特性可変光学素子とズーム光学系を備えた撮像装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された光学特性可変光学素子を備えた撮像装置。
【０２４７】
（７５）ズーミングのピント移動の調整のために、少なくとも１枚の光学素子を動かす光学特性可変光学素子を備えたズーム光学系を備えた撮像装置において、複数のズーム状態でのピント位置のずれを測定し、ずれが許容値以下になるように前記光学素子の位置決めを行い、次にその状態で、複数のズーム状態でのピント位置のずれが、許容値以下になるように撮像素子の位置を決め、その後でズーム状態と物体距離の組み合わせに対して、テスト用物体のピントがほぼ最良になるように光学特性可変光学素子の駆動情報を決定することを特徴とする、光学特性可変光学素子とズーム光学系を備えた撮像装置の調整方法、光学特性可変光学素子とズーム光学系を備えた撮像装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された光学特性可変光学素子を備えた撮像装置。
【０２４８】
（７６）ズーミングのピント移動の調整のために、少なくとも１枚の光学素子を動かす光学特性可変光学素子とズーム光学系を備えた光学装置において、複数のズーム状態でのピント位置のずれを測定し、ずれがほぼ最小あるいは許容値以下になるように前記光学素子の位置決めを行い、その後でズーム状態と物体距離の組み合わせに対して、テスト用物体のピントがほぼ最良になるように光学特性可変光学素子の駆動情報を決定することを特徴とする、光学特性可変光学素子とズーム光学系を備えた光学装置の調整方法、光学特性可変光学素子とズーム光学系を備えた光学装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された光学特性可変光学素子を備えた光学装置。
【０２４９】
（７７）ズーミングのピント移動の調整のために、少なくとも１枚の光学素子を動かす光学特性可変光学素子とズーム光学系を備えた表示装置において、複数のズーム状態でのピント位置のずれを測定し、ずれがほぼ最小あるいは許容値以下になるように前記光学素子の位置決めを行い、次にその状態で、複数のズーム状態でのピント位置のずれが、ほぼ最小になるように表示素子の位置を決め、その後でズーム状態と物体距離の組み合わせに対して、ピントがほぼ最良になるように光学特性可変光学素子の駆動情報を決定することを特徴とする、光学特性可変光学素子とズーム光学系を備えた表示装置の調整方法、光学特性可変光学素子とズーム光学系を備えた表示装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された光学特性可変光学素子を備えた表示装置。
【０２５０】
（７８）ズーミングのピント移動の調整のために、少なくとも１枚の光学素子を動かす光学特性可変光学素子を備えたズームレンズを備えた撮像装置において、複数のズーム状態に対応する駆動情報で光学特性可変光学素子を駆動した上で、複数のズーム状態のピント位置のずれを測定し、ずれがほぼ最小あるいは許容値以下になるように前記光学素子の位置決めを行い、次にその状態で、複数のズーム状態でのピント位置のずれが、ほぼ最小になるように撮像素子の位置を決め、その後でズーム状態と物体距離の組み合わせに対して、テスト用物体のピントあるいはコントラストがほぼ最良になるように光学特性可変光学素子の駆動情報を決定することを特徴とする、光学特性可変光学素子とズーム光学系を備えた撮像装置の調整方法、光学特性可変光学素子とズーム光学系を備えた撮像装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された光学特性可変光学素子を備えた撮像装置。
【０２５１】
（７９）ズーミングのピント移動の調整のために、少なくとも１枚の光学素子を動かす光学特性可変光学素子を備えたズーム光学系を備えた撮像装置において、複数のズーム状態に対応する駆動情報で光学特性可変光学素子を駆動した上で、複数のズーム状態のピント位置のずれを測定し、ずれがほぼ最小あるいは許容値以下になるように前記光学素子の位置決めを行い、次にその状態で、複数のズーム状態でのピント位置のずれが、ほぼ最小になるように撮像素子の位置を決め、その後でズーム状態と物体距離の組み合わせに対して、テスト用物体のピントあるいはコントラストがほぼ最良になるように光学特性可変光学素子の駆動用のＬＵＴ（ルックアップテーブル）から読み出す位置を選択することを特徴とする、光学特性可変光学素子とズーム光学系を備えた撮像装置の調整方法、光学特性可変光学素子とズーム光学系を備えた撮像装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された光学特性可変光学素子を備えた撮像装置。
【０２５２】
（８０）ズーミングのピント移動の調整のために、少なくとも１枚の光学素子を動かす光学特性可変光学素子を備えたズーム光学系を備えた撮像装置において、複数のズーム状態に対応する形状の通常のミラーを光学特性可変光学素子の代わりに装着した上で、複数のズーム状態のピント位置のずれを測定し、ずれがほぼ最小あるいは許容値以下になるように前記光学素子の位置決めを行い、次にその状態で、複数のズーム状態でのピント位置のずれが、ほぼ最小あるいは許容値以下になるように撮像素子の位置を決め、その後でズーム状態と物体距離の組み合わせに対して、テスト用物体のピントあるいはコントラストがほぼ最良になるように光学特性可変光学素子の駆動情報を決定することを特徴とする、光学特性可変光学素子とズーム光学系を備えた撮像装置の調整方法、光学特性可変光学素子とズーム光学系を備えた撮像装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された光学特性可変光学素子を備えた光学装置。
【０２５３】
（８１）ズーミングのピント移動の調整のために、少なくとも１個の光学素子を動かす光学特性可変光学素子を備えたズーム光学系を備えた光学装置において、複数のズーム状態に対応する焦点距離の通常のレンズを光学特性可変光学素子の代わりに装着した上で、複数のズーム状態のピント位置のずれを測定し、ずれがほぼ最小あるいは許容値以下になるように前記光学素子の位置決めを行い、その後でズーム状態と物体距離の組み合わせに対して、テスト用物体のピントあるいはコントラストがほぼ最良になるように光学特性可変光学素子の駆動情報を決定することを特徴とする、光学特性可変光学素子とズーム光学系を備えた光学装置の調整方法、光学特性可変光学素子とズーム光学系を備えた光学装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された光学特性可変光学素子を備えた光学装置。
【０２５４】
（８２）ズーミングのピント移動の調整のために、少なくとも１枚の光学素子を動かす光学特性可変光学素子を備えたズーム光学系を備えた撮像装置において、複数のズーム状態に対応する焦点距離の通常のレンズを光学特性可変光学素子の代わりに装着した上で、複数のズーム状態のピント位置のずれを測定し、ずれがほぼ最小あるいは許容値以下になるように前記光学素子の位置決めを行い、次にその状態で、複数のズーム状態でのピント位置のずれが、ほぼ最小あるいは許容値以下になるように撮像素子の位置を決め、その後でズーム状態と物体距離の組み合わせに対して、テスト用物体のピントがほぼ最良になるように光学特性可変光学素子の駆動情報を決定することを特徴とする、光学特性可変素子とズーム光学系を備えた撮像装置の調整方法。
【０２５５】
（８３）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあることを特徴とする、請求項２に記載の可変ミラーを備えた光学装置の製造方法、又はその製造方法によってつくられた可変ミラーを備えた光学装置。
【０２５６】
（８４）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあることを特徴とする、上記（８）〜（１０）のいずれかに記載の可変ミラーを備えた光学装置の製造方法、可変ミラーを備えた光学装置の制御方法、又はその製造方法によってつくられた可変ミラーを備えた光学装置。
【０２５７】
（８５）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあることを特徴とする、上記（１４）に記載の可変ミラーを備えた光学装置の製造方法、又はその製造方法によってつくられた可変ミラーを備えた光学装置。
【０２５８】
（８６）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあることを特徴とする、上記（１５）又は（１６）に記載の可変ミラーを備えた光学装置の製造方法、可変ミラーを備えた光学装置の制御方法、又はその製造方法によってつくられた可変ミラーを備えた光学装置。
【０２５９】
（８７）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあることを特徴とする、上記（１８）又は（１９）に記載の可変ミラーとズーム光学系を備えた撮像装置の調整方法、可変ミラーとズーム光学系を備えた撮像装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された可変ミラーを備えた撮像装置。
【０２６０】
（８８）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあることを特徴とする、上記（２０）に記載の可変ミラーとズーム光学系を備えた光学装置の調整方法、可変ミラーとズーム光学系を備えた光学装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された可変ミラーを備えた光学装置。
【０２６１】
（８９）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあることを特徴とする、上記（２２）又は（２３）に記載の可変ミラーとズーム光学系を備えた撮像装置の調整方法、可変ミラーとズーム光学系を備えた撮像装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された可変ミラーを備えた撮像装置。
【０２６２】
（９０）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあることを特徴とする、上記（２４）に記載の可変ミラーとズーム光学系を備えた撮像装置の調整方法、可変ミラーとズーム光学系を備えた撮像装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された可変ミラーを備えた光学装置。
【０２６３】
（９１）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあることを特徴とする、上記（２５）に記載の可変焦点レンズとズーム光学系を備えた光学装置の調整方法、可変焦点レンズとズーム光学系を備えた光学装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された可変焦点レンズを備えた光学装置。
【０２６４】
（９２）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあることを特徴とする、上記（２６）に記載の可変焦点レンズとズーム光学系を備えた撮像装置の調整方法。
【０２６５】
（９３）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあることを特徴とする、上記（２８）に記載の可変焦点レンズを備えた光学装置の製造方法、又はその製造方法によってつくられた可変焦点レンズを備えた光学装置。
【０２６６】
（９４）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあることを特徴とする、上記（３７）〜（３９）のいずれかに記載の可変焦点レンズを備えた光学装置の製造方法、可変焦点レンズを備えた光学装置の制御方法、又はその製造方法によってつくられた可変焦点レンズを備えた光学装置。
【０２６７】
（９５）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあることを特徴とする、上記（４３）に記載の可変焦点レンズを備えた光学装置の製造方法、又はその製造方法によってつくられた可変焦点レンズを備えた光学装置。
【０２６８】
（９６）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあることを特徴とする、上記（４４）又は（４５）に記載の可変焦点レンズを備えた光学装置の製造方法、可変焦点レンズを備えた光学装置の制御方法、又はその製造方法によってつくられた可変焦点レンズを備えた光学装置。
【０２６９】
（９７）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあることを特徴とする、上記（４７）又は（４８）に記載の可変焦点レンズとズーム光学系を備えた撮像装置の調整方法、可変焦点レンズとズーム光学系を備えた撮像装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された可変焦点レンズを備えた撮像装置。
【０２７０】
（９８）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあることを特徴とする、上記（４９）に記載の可変焦点レンズとズーム光学系を備えた光学装置の調整方法、可変焦点レンズとズーム光学系を備えた光学装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された可変焦点レンズを備えた光学装置。
【０２７１】
（９９）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあることを特徴とする、上記（５１）又は（５２）に記載の可変焦点レンズとズーム光学系を備えた撮像装置の調整方法、可変焦点レンズとズーム光学系を備えた撮像装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された可変焦点レンズを備えた撮像装置。
【０２７２】
（１００）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあることを特徴とする、上記（５３）に記載の可変焦点レンズとズーム光学系を備えた撮像装置の調整方法、可変焦点レンズとズーム光学系を備えた撮像装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された可変焦点レンズを備えた光学装置。
【０２７３】
（１０１）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあることを特徴とする、上記（５５）に記載の光学特性可変光学素子を備えた光学装置の製造方法、又はその製造方法によってつくられた光学特性可変光学素子を備えた光学装置。
【０２７４】
（１０２）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあることを特徴とする、上記（６４）〜（６６）のいずれかに記載の光学特性可変光学素子を備えた光学装置の製造方法、光学特性可変光学素子を備えた光学装置の制御方法、又はその製造方法によってつくられた光学特性可変光学素子を備えた光学装置。
【０２７５】
（１０３）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあることを特徴とする、上記（７０）に記載の光学特性可変光学素子を備えた光学装置の製造方法、又はその製造方法によってつくられた光学特性可変光学素子を備えた光学装置。
【０２７６】
（１０４）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあることを特徴とする、上記（１５）又は（１６）に記載の光学特性可変光学素子を備えた光学装置の製造方法、光学特性可変光学素子を備えた光学装置の制御方法、又はその製造方法によってつくられた光学特性可変光学素子を備えた光学装置。
【０２７７】
（１０５）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあることを特徴とする、上記（７４）又は（７５）に記載の光学特性可変光学素子とズーム光学系を備えた撮像装置の調整方法、光学特性可変光学素子とズーム光学系を備えた撮像装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された光学特性可変光学素子を備えた撮像装置。
【０２７８】
（１０６）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあることを特徴とする、上記（７６）に記載の光学特性可変光学素子とズーム光学系を備えた光学装置の調整方法、光学特性可変光学素子とズーム光学系を備えた光学装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された光学特性可変光学素子を備えた光学装置。
【０２７９】
（１０７）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあることを特徴とする、上記（７８）又は（７９）に記載の光学特性可変光学素子とズーム光学系を備えた撮像装置の調整方法、光学特性可変光学素子とズーム光学系を備えた撮像装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された光学特性可変光学素子を備えた撮像装置。
【０２８０】
（１０８）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあることを特徴とする、上記（８０）に記載の光学特性可変光学素子とズーム光学系を備えた撮像装置の調整方法、光学特性可変光学素子とズーム光学系を備えた撮像装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された光学特性可変光学素子を備えた光学装置。
【０２８１】
（１０９）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあることを特徴とする、上記（８１）に記載の光学特性可変光学素子とズーム光学系を備えた光学装置の調整方法、光学特性可変光学素子とズーム光学系を備えた光学装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された光学特性可変光学素子を備えた光学装置。
【０２８２】
（１１０）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあることを特徴とする、上記（８２）に記載の光学特性可変素子とズーム光学系を備えた撮像装置の調整方法。
【０２８３】
（１１１）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあり、光学系の製作誤差を補正することを特徴とする、請求項２に記載の可変ミラーを備えた光学装置の製造方法、又はその製造方法によってつくられた可変ミラーを備えた光学装置。
【０２８４】
（１１２）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあり、光学系の製作誤差を補正することを特徴とする、上記（８）〜（１０）のいずれかに記載の可変ミラーを備えた光学装置の製造方法、可変ミラーを備えた光学装置の制御方法、又はその製造方法によってつくられた可変ミラーを備えた光学装置。
【０２８５】
（１１３）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあり、光学系の製作誤差を補正することを特徴とする、上記（１４）に記載の可変ミラーを備えた光学装置の製造方法、又はその製造方法によってつくられた可変ミラーを備えた光学装置。
【０２８６】
（１１４）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあり、光学系の製作誤差を補正することを特徴とする、上記（１５）又は（１６）に記載の可変ミラーを備えた光学装置の製造方法、可変ミラーを備えた光学装置の制御方法、又はその製造方法によってつくられた可変ミラーを備えた光学装置。
【０２８７】
（１１５）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあり、光学系の製作誤差を補正することを特徴とする、上記（１８）又は（１９）に記載の可変ミラーとズーム光学系を備えた撮像装置の調整方法、可変ミラーとズーム光学系を備えた撮像装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された可変ミラーを備えた撮像装置。
【０２８８】
（１１６）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあり、光学系の製作誤差を補正することを特徴とする、上記（２０）に記載の可変ミラーとズーム光学系を備えた光学装置の調整方法、可変ミラーとズーム光学系を備えた光学装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された可変ミラーを備えた光学装置。
【０２８９】
（１１７）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあり、光学系の製作誤差を補正することを特徴とする、上記（２２）又は（２３）に記載の可変ミラーとズーム光学系を備えた撮像装置の調整方法、可変ミラーとズーム光学系を備えた撮像装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された可変ミラーを備えた撮像装置。
【０２９０】
（１１８）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあり、光学系の製作誤差を補正することを特徴とする、上記（２４）に記載の可変ミラーとズーム光学系を備えた撮像装置の調整方法、可変ミラーとズーム光学系を備えた撮像装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された可変ミラーを備えた光学装置。
【０２９１】
（１１９）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあり、光学系の製作誤差を補正することを特徴とする、上記（２５）に記載の可変焦点レンズとズーム光学系を備えた光学装置の調整方法、可変焦点レンズとズーム光学系を備えた光学装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された可変焦点レンズを備えた光学装置。
【０２９２】
（１２０）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあり、光学系の製作誤差を補正することを特徴とする、上記（２６）に記載の可変焦点レンズとズーム光学系を備えた撮像装置の調整方法。
【０２９３】
（１２１）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあり、光学系の製作誤差を補正することを特徴とする、上記（２８）に記載の可変焦点レンズを備えた光学装置の製造方法、又はその製造方法によってつくられた可変焦点レンズを備えた光学装置。
【０２９４】
（１２２）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあり、光学系の製作誤差を補正することを特徴とする、上記（３７）〜（３９）のいずれかに記載の可変焦点レンズを備えた光学装置の製造方法、可変焦点レンズを備えた光学装置の制御方法、又はその製造方法によってつくられた可変焦点レンズを備えた光学装置。
【０２９５】
（１２３）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあり、光学系の製作誤差を補正することを特徴とする、上記（４３）に記載の可変焦点レンズを備えた光学装置の製造方法、又はその製造方法によってつくられた可変焦点レンズを備えた光学装置。
【０２９６】
（１２４）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあり、光学系の製作誤差を補正することを特徴とする、上記（４４）又は（４５）に記載の可変焦点レンズを備えた光学装置の製造方法、可変焦点レンズを備えた光学装置の制御方法、又はその製造方法によってつくられた可変焦点レンズを備えた光学装置。
【０２９７】
（１２５）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあり、光学系の製作誤差を補正することを特徴とする、上記（４７）又は（４８）に記載の可変焦点レンズとズーム光学系を備えた撮像装置の調整方法、可変焦点レンズとズーム光学系を備えた撮像装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された可変焦点レンズを備えた撮像装置。
【０２９８】
（１２６）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあり、光学系の製作誤差を補正することを特徴とする、上記（４９）に記載の可変焦点レンズとズーム光学系を備えた光学装置の調整方法、可変焦点レンズとズーム光学系を備えた光学装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された可変焦点レンズを備えた光学装置。
【０２９９】
（１２７）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあり、光学系の製作誤差を補正することを特徴とする、上記（５１）又は（５２）に記載の可変焦点レンズとズーム光学系を備えた撮像装置の調整方法、可変焦点レンズとズーム光学系を備えた撮像装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された可変焦点レンズを備えた撮像装置。
【０３００】
（１２８）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあり、光学系の製作誤差を補正することを特徴とする、上記（５３）に記載の可変焦点レンズとズーム光学系を備えた撮像装置の調整方法、可変焦点レンズとズーム光学系を備えた撮像装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された可変焦点レンズを備えた光学装置。
【０３０１】
（１２９）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあり、光学系の製作誤差を補正することを特徴とする、上記（５５）に記載の光学特性可変光学素子を備えた光学装置の製造方法、又はその製造方法によってつくられた光学特性可変光学素子を備えた光学装置。
【０３０２】
（１３０）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあり、光学系の製作誤差を補正することを特徴とする、上記（６４）〜（６６）のいずれかに記載の光学特性可変光学素子を備えた光学装置の製造方法、光学特性可変光学素子を備えた光学装置の制御方法、又はその製造方法によってつくられた光学特性可変光学素子を備えた光学装置。
【０３０３】
（１３１）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあり、光学系の製作誤差を補正することを特徴とする、上記（７０）に記載の光学特性可変光学素子を備えた光学装置の製造方法、又はその製造方法によってつくられた光学特性可変光学素子を備えた光学装置。
【０３０４】
（１３２）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあり、光学系の製作誤差を補正することを特徴とする、上記（１５）又は（１６）に記載の光学特性可変光学素子を備えた光学装置の製造方法、光学特性可変光学素子を備えた光学装置の制御方法、又はその製造方法によってつくられた光学特性可変光学素子を備えた光学装置。
【０３０５】
（１３３）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあり、光学系の製作誤差を補正することを特徴とする、上記（７４）又は（７５）に記載の光学特性可変光学素子とズーム光学系を備えた撮像装置の調整方法、光学特性可変光学素子とズーム光学系を備えた撮像装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された光学特性可変光学素子を備えた撮像装置。
【０３０６】
（１３４）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあり、光学系の製作誤差を補正することを特徴とする、上記（７６）に記載の光学特性可変光学素子とズーム光学系を備えた光学装置の調整方法、光学特性可変光学素子とズーム光学系を備えた光学装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された光学特性可変光学素子を備えた光学装置。
【０３０７】
（１３５）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあり、光学系の製作誤差を補正することを特徴とする、上記（７８）又は（７９）に記載の光学特性可変光学素子とズーム光学系を備えた撮像装置の調整方法、光学特性可変光学素子とズーム光学系を備えた撮像装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された光学特性可変光学素子を備えた撮像装置。
【０３０８】
（１３６）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあり、光学系の製作誤差を補正することを特徴とする、上記（８０）に記載の光学特性可変光学素子とズーム光学系を備えた撮像装置の調整方法、光学特性可変光学素子とズーム光学系を備えた撮像装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された光学特性可変光学素子を備えた光学装置。
【０３０９】
（１３７）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあり、光学系の製作誤差を補正することを特徴とする、上記（８１）に記載の光学特性可変光学素子とズーム光学系を備えた光学装置の調整方法、光学特性可変光学素子とズーム光学系を備えた光学装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された光学特性可変光学素子を備えた光学装置。
【０３１０】
（１３８）テスト用物体が視野周辺、あるいは写野周辺にあり、光学系の製作誤差を補正することを特徴とする、上記（８２）に記載の光学特性可変素子とズーム光学系を備えた撮像装置の調整方法。
【０３１１】
（１３９）次の手順で行う光学特性可変光学素子の制御方法及び該制御方法を備えた光学装置。
▲１▼最初に、光学特性可変光学素子に仮の補償信号を与え、この補償信号によって決まる光学特性可変光学素子の状態で像を撮像する。
▲２▼次に、上記光学特性可変光学素子を多少変形させる信号を与え、この変形した光学特性可変光学素子の状態で像を撮像する。
▲３▼次に、撮像した２つの像について高周波成分を比較し、高周波成分の値が大きい方を仮の補償信号とする。
▲４▼上記▲１▼〜▲３▼を繰り返し行い、高周波成分が最大となる補償信号を見つける。
【０３１２】
（１４０）可変形状光学素子と、形状可変光学素子を駆動する回路と、撮像手段とを備えた光学装置において、結像状態を評価する手段と、前記形状可変光学素子の形状を微小に変化させる手段と、前記形状可変光学素子の形状変形に伴う結像状態の改善度を判断する手段とを介して、環境変化、個体差、物体距離、ズーム状態の少なくとも１つにより生ずる結像状態の変化を補正することを特徴とする形状可変光学素子の制御方法。
【０３１３】
（１４１）形状可変光学素子と、形状可変光学素子を駆動する回路と、撮像手段と、形状可変光学素子の変形基本パターンを記録したＬＵＴ（ルックアップテーブル）を備えた光学装置において、環境変化、個体差、物体距離、ズーム状態の少なくとも１つにより生ずる結像状態の変化を補正するために、ＬＵＴに記録された変形基本パターン形状に形状可変光学素子を変形させたときにおける結像状態を評価する手段と、基本パターン形状に形状可変光学素子が変形したときにおける光学系の結像状態の改善度を判断する手段とを有することを特徴とする形状可変光学素子の制御方法。
【０３１４】
（１４２）上記（１４０）又は（１４１）に記載の制御方法による制御手段を備えたことを特徴とする光学装置。
【０３１５】
（１４３）上記（１４１）に記載の制御方法を第１段階の手段とし、上記（１４０）に記載の制御方法を第２段階の手段として有することを特徴とする形状可変光学素子の制御方法。
【０３１６】
（１４４）形状可変光学素子の光学作用面の面形状を記憶する手段と、形状制御機構により光学作用面の面形状を変化させる手段と、形状制御機構の数だけ繰り返す手段と、形状可変光学素子の光学作用面の面形状が同一かどうかを判断する手段とを有することを特徴とする上記（１４０）に記載の制御方法。
【０３１７】
（１４５）光学系の結像状態を記憶する手段と、個別の形状制御機構を操作して光学作用面の面形状を微小に変化させた場合の結像状態の改善度を記億する手段と、前記記憶手段に記憶した結像状態の改善度をもとに次の光学作用面の面形状を決定する手段と、次の光学作用面の面形状における光学系の結像状態と記憶させた結像状態とを比較し更なる改善の余地の有無を判定する手段とを有することを特徴とする光学系の制御方法。
【０３１８】
（１４６）形状可変光学素子に備わるｉ番目の制御機構に所定の制御信号（印加電圧又は印加電流）を設定（供給）することによって光学作用面を変形させたときの光学装置の結像状態を（撮像手段を用いて取得した画像の周波数成分の強度や光強度等で）取得し、次いで、形状可変光学素子に備わるｉ番目の制御機構に制御信号をわずかに変化させて設定することによって光学作用面を変形させたとき光学装置の結像状態を取得し、次いで、直前の結像状態と最新の結像状態とを比較し、結像状態が改善された場合は、その最新の制御信号及び結像状態を保持し、結像状態が改善されない場合は、もとの制御信号及び結像状態に戻し、これらの処理をすべての制御機構Ｚ（ｉ）（ｉ：１〜Ｎ，Ｎ：制御機構の総数）について繰り返し、次いで、制御機構Ｚ（Ｎ）についての結像状態の評価が終了した時点における光学作用面の面形状が初期の面形状と比べて変化している場合に、最初から処理を再開することを特徴とする請求項４に記載の形状可変光学素子の制御方法。
【０３１９】
（１４７）形状可変光学素子に備わるｉ番目の制御機構に所定の制御信号（印加電圧又は印加電流）を設定（供給）することによって光学作用面を変形させたときの光学装置の結像状態を（撮像手段を用いて取得した画像の周波数成分の強度や光強度等で）取得し、次いで、形状可変光学素子に備わるｉ番目の制御機構に制御信号をわずかに変化させて設定することによって光学作用面を変形させたとき光学装置の結像状態を取得し、次いで、直前の結像状態と最新の結像状態とを比較し、結像状態が改善された場合は、その制御信号及び結像状態を保持するとともに、制御機構にさらに制御信号をわずかに変化させて設定することによって光学作用面を変形させたとき光学装置の結像状態を取得し、直前の結像状態と最新の結像状態とを比較し、これらの処理を結像状態が改善されなくなるまで繰り返し、改善されない場合は、直前の制御信号及び結像状態に戻し、これらの処理をすべての制御機構Ｚ（ｉ）（ｉ：１〜Ｎ，Ｎ：制御機構の総数）について繰り返すことを特徴とする請求項４に記載の形状可変光学素子の制御方法。
【０３２０】
（１４８）制御機構Ｚ（ｉ）（ｉ：１〜Ｎ）のそれぞれに、初期値の制御信号Ｘ（ｉ）（ｉ：１〜Ｎ）を設定し、次いで、制御機構Ｚ（ｉ）（ｉ：１〜Ｎ）のそれぞれに設定されている現在の制御信号Ｘ（ｉ）（ｉ：１〜Ｎ）を、光学装置に設けられた所定の記憶領域ＷＸ（ｉ）に記憶し、次いで、現在の制御信号Ｘ（ｉ）が与えられている状態で、光学装置の結像状態Ａ１を取得し、次いで、制御信号Ｘ（ｉ）をわずかに変化させた値Ｘ（ｉ）＋δＸをｉ番目の制御機構Ｚ（ｉ）に設定し、次いで、このときの光学装置の結像状態Ａ２を取得し、次いで、取得した結像状態Ａ２を光学系の結像状態の良否を定量的に表すための評価関数にあてはめて関数値Ｙ２を算出し、次いで、結像状態Ａ１近傍において制御信号Ｘ（ｉ）の微小変化δＸに対する評価関数の変化率Ｃ（ｉ）（＝｜Ｙ２−Ｙ１｜／δＸ）を求め、次いで、求めた変化率Ｃ（ｉ）を光学装置に設けられた所定の記憶領域ＷＣ（ｉ）に記憶し、次いで、所定の記憶領域ＷＸ（ｉ）に記憶された制御信号Ｘ（ｉ）を制御機構Ｚ（ｉ）に設定し、この結像状態Ａ２の取得から変化率Ｃ（ｉ）の取得に関する処理をすべての制御機構Ｚ（ｉ）（ｉ：１〜Ｎ，Ｎ：制御機構の総数）について繰り返し、次いで、所定の記憶領域ＷＣ（ｉ）に記憶されたそれぞれの評価関数の変化率を用いて、結像状態Ａ１よりも良い結像状態を与える制御信号Ｘ’（ｉ）＝Ｘ（ｉ）＋ｍ（ｉ）δＸを与えるｍ（ｉ）を求め、次いで、光学装置に設けられた所定の記憶領域Ｗｍ（ｉ）により良い結像状態に改善するパラメータｍ（ｉ）を記憶し、次いで、ΣＣ（ｉ）ｍ（ｉ）δＸを計算し、次いで、ΣＣ（ｉ）ｍ（ｉ）δＸに基づいて結像状態Ａ１が最良結像状態かどうかを判断し、評価関数の変化量が一定の範囲内に収束するまで、結像状態の記憶領域Ｗｍ（ｉ）に記憶されたそれぞれのパラメータを使って新たな制御信号Ｘ’（ｉ）を作成して各制御機構Ｚ（ｉ）に設定し、再度、制御機構Ｚ（ｉ）（ｉ：１〜Ｎ）のそれぞれに設定されている現在の制御信号Ｘ（ｉ）（ｉ：１〜Ｎ）の光学装置に設けられた所定の記憶領域ＷＸ（ｉ）への記憶、光学装置の結像状態Ａ１の取得以降の処理を繰り返すことを特徴とする請求項４に記載の形状可変光学素子の制御方法。
【０３２１】
（１４９）形状可変光学素子と、形状可変光学素子を駆動する回路と、撮像手段と、形状可変光学素子の変形基本パターンを記録したＬＵＴ（ルックアップテーブル）とを備えた光学装置における形状可変光学素子の制御方法であって、各制御機構Ｚ（ｉ）（ｉ：１〜Ｎ，Ｎ：制御機構の総数）に設定すべき各制御信号（印加電圧又は印加電流）の値Ｘ（ｉ）（ｉ：１〜Ｎ）が１つの変形基本パターンデータとして、複数パターン記録されたＬＵＴ（ルックアップテーブル）から１つの変形基本パターンデータを取り出し、取り出した変形基本パターンデータの制御信号Ｘ（ｉ）（ｉ：１〜Ｎ）を形状可変光学素子に備わる制御機構Ｚ（ｉ）（ｉ：１〜Ｎ）に設定することによって光学作用面を変形させたときの光学装置の結像状態Ａ１を（撮像手段を用いて取得した画像の周波数成分の強度や光強度等で）取得し、次いで、ＬＵＴから次の変形基本パターンデータを取り出し、取り出した変形基本パターンデータの制御信号Ｘ（ｉ）（ｉ：１〜Ｎ）を形状可変光学素子に備わる制御機構Ｚ（ｉ）（ｉ：１〜Ｎ）に設定することによって光学作用面を変形させたときの光学装置の結像状態Ａ２を取得し、次いで、結像状態Ａ１と結像状態Ａ２とを比較し、結像状態が改善された場合は、改善した結像状態となる制御信号Ｘ（ｉ）（ｉ：１〜Ｎ）の変形基本パターンデータを記憶するとともに結像状態Ａ２の値を結像状態Ａ１に移し、これら結像状態Ａ２の取得から結像状態Ａ１と結像状態Ａ２との比較までの処理を全てのＬＵＴの変形基本パターンデータについて繰り返し、次いで、記憶されている変形基本パターンデータの制御信号Ｘ（ｉ）（ｉ：１〜Ｎ）を制御機構Ｚ（ｉ）（ｉ：１〜Ｎ）に設定し、そのときの結像状態にもどすことを特徴とする形状可変光学素子の制御方法。
【０３２２】
（１５０）上記（１４６）〜（１４９）のいずれかの制御方法による制御手段を備えたことを特徴とする光学装置。
【０３２３】
（１５１）異なる変形基本パターンデータで構成されたＬＵＴを温度、湿度等の環境変化、個体差、物体距離、ズーム状態等の条件に応じて分類してＬＵＴ群を構成しておき、操作時の撮影情報等を図示省略した検出手段等を介して入力し、次いで、図示省略した制御手段を介して入力情報に基づきＬＵＴ群の中から光学装置の使用条件に最適なＬＵＴを選択し、次いで、上記（１４９）に記載の制御方法を用い、ＬＵＴ内で最良結像状態に至近の結像状態から得られる形状可変光学素子の面形状を探索することを特徴とする形状可変光学素子の制御方法。
【０３２４】
（１５２）第１段階で上記（１４９）に記載の制御方法による光学作用面の制御を行いＬＵＴ内で最良結像状態に至近の結像状態から得られる形状可変光学素子の面形状を探索し、次いで、第２段階で上記（１４６）〜（１４８）のいずれかに記載の制御方法による光学作用面の制御を行い、形状可変光学素子の光学作用面の面形状をフィードバック制御することで最良結像状態を得ることを特徴とする形状可変光学素子の制御方法。
【０３２５】
（１５３）第１段階で上記（１５１）に記載の制御方法による光学作用面の制御を行い、温度、湿度等の環境変化、個体差、物体距離、ズーム状態等の条件に応じて分類された異なる変形基本パターンデータで構成されたＬＵＴ群の中から光学装置の使用条件に最適なＬＵＴを選択してＬＵＴ内で最良結像状態に至近の結像状態から得られる形状可変光学素子の面形状を探索し、次いで、第２段階で上記（１４６）〜（１４８）のいずれかに記載の制御方法による光学作用面の制御を行い、形状可変光学素子の光学作用面の面形状をフィードバック制御することで最良結像状態を得ることを特徴とする形状可変光学素子の制御方法。
【０３２６】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、補償信号によって決まるミラー形状と結像性能が最適な時のミラー形状が大きく異なっている場合、最終的な補償信号を得るまでの時間を短くでき、機械的稼動部が少なく、小型、軽量で高精度の撮像装置、可変ミラーを備えた光学装置の製造方法又はその製造方法によってつくられた可変ミラーを備えた光学装置、撮像装置の調整方法、撮像装置の調整装置、又はその調整方法もしくは調整装置によって調整された可変ミラーを備えた撮像装置を提供することができる。
【０３２７】
また、本発明によれば、撮像時の温度や湿度といった環境条件や、製造誤差などの装置に固有の結像状態の劣化などを補正でき、諸般の結像状態の変化要因に対して最適結像状態を得るまでの時間を短縮することができる形状可変光学素子の制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例にかかる可変ミラー４０９を用いた単焦点レンズタイプの電子撮像装置３０１の概略構成図である。
【図２】本発明の他の実施例にかかる可変ミラー４０９を用いた電子撮像装置３０１の概略構成図である。
【図３】本発明に用いるＬＵＴの一構成例を示す説明図である。
【図４】本発明に用いるＬＵＴの他の構成例を示す説明図である。
【図５】図１に示す電子撮像装置３０１を用いたデジタルカメラで撮像する場合において、温度を変えてＬＵＴ３００を参照し、得られた値で可変ミラー４０９に電圧を印加して可変ミラー４０９を変形させ、固体撮像素子４０８で撮像し、撮像した画像中から高周波成分を算出したときの各温度に対する高周波成分を示すグラフである。
【図６】本発明に用いるＬＵＴのさらに他の構成例を示す説明図である。
【図７】本発明に用いるＬＵＴのさらに他の構成例を示す説明図である。
【図８】図２に示す電子撮像装置３０１を組立てる工程を説明するための概略構成図である。
【図９】本発明の他の実施例にかかるＬＣＤ等の表示素子３４０を用いた電子ビューファインダー３４１の概略構成図である。
【図１０】本発明の光学装置の一実施例にかかる光学特性ミラーを用いたデジタルカメラのケプラー式ファインダーの概略構成図である。
【図１１】本発明にかかる可変形状鏡４０９の他の実施例を示す概略構成図である。
【図１２】図１１の実施例の可変形状鏡に用いる電極の一形態を示す説明図である。
【図１３】図１１の実施例の可変形状鏡に用いる電極の他の形態を示す説明図である。
【図１４】本発明にかかる可変形状鏡４０９のさらに他の実施例を示す概略構成図である。
【図１５】本発明にかかる可変形状鏡４０９のさらに他の実施例を示す概略構成図である。
【図１６】本発明にかかる可変形状鏡４０９のさらに他の実施例を示す概略構成図である。
【図１７】図１６の実施例における薄膜コイル４２７の巻密度の状態を示す説明図である。
【図１８】本発明にかかる可変形状鏡４０９のさらに他の実施例を示す概略構成図である。
【図１９】図１８の実施例におけるコイル４２７の一配置例を示す説明図である。
【図２０】図１８の実施例におけるコイル４２７の他の配置例を示す説明図である。
【図２１】図１６に示した実施例において、コイル４２７の配置を図２０に示したようにした場合に適する永久磁石４２６の配置を示す説明図である。
【図２２】本発明のさらに他の実施例に係る、光学装置に適用可能な可変形状鏡４０９を用いた撮像系、例えば携帯電話のデジタルカメラ、カプセル内視鏡、電子内視鏡、パソコン用デジタルカメラ、ＰＤＡ用デジタルカメラ等に用いられる撮像系の概略構成図である。
【図２３】本発明の可変形状鏡のさらに他の実施例に係る、マイクロポンプ１８０で流体１６１を出し入れし、レンズ面を変形させる可変形状鏡１８８の概略構成図である。
【図２４】本発明に適用可能なマイクロポンプの一実施例を示す概略構成図である。
【図２５】本発明にかかる可変焦点レンズの原理的構成を示す図である。
【図２６】一軸性のネマティック液晶分子の屈折率楕円体を示す図である。
【図２７】図２５に示す高分子分散液晶層に電界を印加状態を示す図である。
【図２８】図２５に示す高分子分散液晶層への印加電圧を可変にする場合の一例の構成を示す図である。
【図２９】本発明にかかる可変焦点レンズを用いたデジタルカメラ用の撮像光学系の一例の構成を示す図である。
【図３０】本発明にかかる可変焦点回折光学素子の一例の構成を示す図である。
【図３１】ツイストネマティック液晶を用いる可変焦点レンズを有する可変焦点眼鏡の構成を示す図である。
【図３２】図３１に示すツイストネマティック液晶層への印加電圧を高くしたときの液晶分子の配向状態を示す図である。
【図３３】本発明にかかる可変偏角プリズムの二つの例の構成を示す図である。
【図３４】図３３に示す可変偏角プリズムの使用態様を説明するための図である。
【図３５】本発明にかかる可変焦点レンズとしての可変焦点ミラーの一例の構成を示す図である。
【図３６】本発明の光学装置のさらに他の実施例に係る、可変焦点レンズ１４０を用いた撮像ユニット１４１の概略構成図である。
【図３７】図３６の実施例における可変焦点レンズの変形例を示す説明図である。
【図３８】図３７の可変焦点レンズが変形した状態を示す説明図である。
【図３９】本発明の可変焦点レンズのさらに他の実施例に係る、マイクロポンプ１６０で流体１６１を出し入れし、レンズ面を変形させる可変焦点レンズ１６２の概略構成図である。
【図４０】本発明にかかる光学特性可変光学素子の他の実施例であって圧電材料２００を用いた可変焦点レンズ２０１の概略構成図である。
【図４１】図４０の変形例に係る可変焦点レンズの状態説明図である。
【図４２】本発明にかかる光学特性可変光学素子のさらに他の実施例であって圧電材料からなる２枚の薄板２００Ａ，２００Ｂを用いた可変焦点レンズの概略構成図である。
【図４３】本発明にかかる可変焦点レンズのさらに他の実施例を示す概略構成図である。
【図４４】図４３の実施例に係る可変焦点レンズの状態説明図である。
【図４５】本発明にかかる光学特性可変光学素子のさらに他の実施例であってフォトニカル効果を用いた可変焦点レンズの概略構成図である。
【図４６】図４５の実施例に係る可変焦点レンズに用いるアゾベンゼンの構造を示す説明図であり、（ａ）はトランス型、（ｂ）はシス型を示している。
【図４７】本発明にかかる可変形状鏡のさらに他の実施例を示す概略構成図である。
【図４８】本発明の形状可変光学素子の制御方法の一実施例を示すフローチャートである。
【図４９】本発明の形状可変光学素子の制御方法の他の実施例を示すフローチャートである。
【図５０】本発明の形状可変光学素子の制御方法のさらに他の実施例を示すフローチャートである。
【図５１】本発明の形状可変光学素子の制御方法のさらに他の実施例を示すフローチャートである。
【図５２】本実施例の制御方法に用いるＬＵＴの一構成例を示す説明図である。
【図５３】本発明の形状可変光学素子の制御方法のさらに他の実施例を示すフローチャートである。
【図５４】本実施例の制御方法に用いるＬＵＴ群の一構成例を示す説明図である。
【図５５】本実施例に用いるＬＵＴの一構成例を示す説明図である。
【図５６】本発明の形状可変光学素子の制御方法のさらに他の実施例を示すフローチャートである。
【図５７】本発明の形状可変光学素子の制御方法のさらに他の実施例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
３００　　　　　ＬＵＴ（ルックアップテーブル）
３０１　　　　　電子撮像装置
３０２　　　　　レンズ
３０３　　　　　レンズ鏡胴
３０４、３０６　　　　　レンズ枠
３０６’　　　　レンズ
３０７　　　　　エンコーダ
３０８　　　　　撮像系
３１０　　　　　駆動回路
３１１　　　　　マイクロコンピュータ
３１２　　　　　電子回路
３１３　　　　　記憶装置
３１４　　　　　ＴＶモニター
３１５、３１９　　　　　凹レンズ
３１６、３１７　　　　　凸レンズ
３１８　　　　　非球面凸レンズ
３２１　　　　　ネジ
３４０　　　　　表示素子
３４１　　　　　電子ビューファインダー
３４２　　　　　液晶可変焦点レンズ
３４３　　　　　レンズ
３４４　　　　　ＴＶカメラ
３４５　　　　　液晶可変焦点レンズの駆動回路
３４６　　　　　コンピュータ
３４７　　　　　ＴＶモニター
４５，１８８　　　　　可変形状鏡
１４０，１６７，２０１，２０７，２１４，５１１，５５１可変焦点レンズ
１６１　　　　流体
１６３，１６５，２０４，５３２，５３３，５６２，５６３，５６６，５６７透明基板
５９，１４５，５１３ａ，５１３ｂ　　　　　透明電極
１０２，５１２ａ，５１２ｂ，５２２，５５２，５５３　　　　　レンズ
１０３　　　　制御系
１０３’　　　回路
１０４，１４１　　　　　撮像ユニット
１４２　　　　透明部材
１４３　　　　圧電性のある透明物質
１４４　　　　流体あるいはゼリー状物質
１４６　　　　シリンダー
１４７　　　　支援部材
１４８　　　　変形可能な部材
１６０，１８０　　　　　マイクロポンプ
１６４　　　　弾性体
１６８　　　　液溜
１８１　　　　振動板
１８２，１８３，４０９ｂ，４０９ｄ，４０９ｋ，４５２　　　　　電極
１８４，１８５　　　　　弁
１８９，４５０　　　　　反射膜
２００　　　　圧電材料
２００Ａ，２００Ｂ　　　　　薄板
２０２　　　　透明で柔らかい基板
２０６，４０９ｃ−２　　　　　電歪材料
２０８，２０９　　　　　透明弾性体
２１０　　　　アゾベンゼン
２１１　　　　スペーサー
２１２，２１３　　　　　光源
４０３　　　　撮像レンズ
４０４　　　　プリズム
４０５　　　　二等辺直角プリズム
４０６　　　　ミラー
４０８，５２３　　　　　固体撮像素子
４０９　　　　光学特性可変形状鏡
４０９ａ　　　薄膜
４０９ｃ，４０９ｃ’　　　　　圧電素子
４０９ｃ−１，４０９ｅ　　　　基板
４０９ｊ　　　変形する基板
４１１　　　　可変抵抗器
４１２　　　　電源
４１３　　　　電源スイッチ
４１４　　　　演算装置
４１５　　　　温度センサー
４１６　　　　湿度センサー
４１７　　　　距離センサー
４２３　　　　支持台
４２４　　　　振れセンサー
４２５，４２８　　　　　駆動回路
４２６　　　　　永久磁石
４２７　　　　コイル
４４９　　　　釦
４５１　　　　変形可能な基板
４５３　　　　電歪材料
５０８ａ，５３２ａ，５６２ａ，５６６ａ　　　　　第１の面
５０８ｂ，５３２ｂ，５６２ｂ，５６６ｂ　　　　　第２の面
５０９ａ，５３３ａ，５６３ａ，５６７ａ　　　　　第３の面
５０９ｂ，５３３ｂ，５６３ｂ，５６７ｂ　　　　　第４の面
５１４　　　　高分子分散液晶層
５１５　　　　スイッチ
５１６　　　　交流電源
５１７　　　　液晶分子
５１８　　　　高分子セル
５１９　　　　可変抵抗器
５２１　　　　絞り
５３１　　　　可変焦点回折光学素子
５３９ａ，５３９ｂ　　　　　配向膜
５５０　　　　可変焦点眼鏡
５５４　　　　ツイストネマティック液晶層
５５５　　　　液晶分子
５６１　　　　可変偏角プリズム
５６５　　　　可変焦点ミラー
５６８　　　　反射膜
９０１　　　　接眼レンズ
９０２　　　　対物レンズ
【図１】
2004004496.tif 000005
【図２】
2004004496.tif 000006
【図３】
2004004496.tif 000007
【図４】
2004004496.tif 000008
【図５】
2004004496.tif 000009
【図６】
2004004496.tif 000010
【図７】
2004004496.tif 000011
【図８】
2004004496.tif 000012
【図９】
2004004496.tif 000013
【図１０】
2004004496.tif 000014
【図１１】
2004004496.tif 000015
【図１２】
2004004496.tif 000016
【図１３】
2004004496.tif 000017
【図１４】
2004004496.tif 000018
【図１５】
2004004496.tif 000019
【図１６】
2004004496.tif 000020
【図１７】
2004004496.tif 000021
【図１８】
2004004496.tif 000022
【図１９】
2004004496.tif 000023
【図２０】
2004004496.tif 000024
【図２１】
2004004496.tif 000025
【図２２】
2004004496.tif 000026
【図２３】
2004004496.tif 000027
【図２４】
2004004496.tif 000028
【図２５】
2004004496.tif 000029
【図２６】
2004004496.tif 000030
【図２７】
2004004496.tif 000031
【図２８】
2004004496.tif 000032
【図２９】
2004004496.tif 000033
【図３０】
2004004496.tif 000034
【図３１】
2004004496.tif 000035
【図３２】
2004004496.tif 000036
【図３３】
2004004496.tif 000037
【図３４】
2004004496.tif 000038
【図３５】
2004004496.tif 000039
【図３６】
2004004496.tif 000040
【図３７】
2004004496.tif 000041
【図３８】
2004004496.tif 000042
【図３９】
2004004496.tif 000043
【図４０】
2004004496.tif 000044
【図４１】
2004004496.tif 000045
【図４２】
2004004496.tif 000046
【図４３】
2004004496.tif 000047
【図４４】
2004004496.tif 000048
【図４５】
2004004496.tif 000049
【図４６】
2004004496.tif 000050
【図４７】
2004004496.tif 000051
【図４８】
2004004496.tif 000052
【図４９】
2004004496.tif 000053
【図５０】
2004004496.tif 000054
【図５１】
2004004496.tif 000055
【図５２】
2004004496.tif 000056
【図５３】
2004004496.tif 000057
【図５４】
2004004496.tif 000058
【図５５】
2004004496.tif 000059
【図５６】
2004004496.tif 000060
【図５７】
2004004496.tif 000061