光学機器
【課題】小型でありながらも、高周波帯域の振れによる像振れも良好に低減する。
【解決手段】光学機器は、光学系ＯＬと、振れを検出する振れ検出手段２５ｐ，２５ｙと、光学系の一部を構成し、印加される電圧に応じた電気光学効果によって内部の屈折率分布が変化する電気光学素子ｅｏ１，ｅｏ２と、振れ検出手段により検出された振れによる像振れを低減するように電圧を電気光学素子に印加する駆動手段２３とを有する。
【解決手段】光学機器は、光学系ＯＬと、振れを検出する振れ検出手段２５ｐ，２５ｙと、光学系の一部を構成し、印加される電圧に応じた電気光学効果によって内部の屈折率分布が変化する電気光学素子ｅｏ１，ｅｏ２と、振れ検出手段により検出された振れによる像振れを低減するように電圧を電気光学素子に印加する駆動手段２３とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学防振機能を有するカメラ、交換レンズ、望遠鏡等の光学機器に関し、特に電気光学素子を用いて光学防振機能を実現した光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
手振れ等の振れに起因した像振れを低減するために、従来、レンズをシフトさせたり可変頂角プリズムの頂角を変化させたりして像面に向かう光束を偏向する光学防振装置が提案されている（特許文献１，２参照）。また、楔状の空間に屈折率可変液晶を封入した液晶封入素子を用い、該液晶封入素子に印加する電圧を制御することで該液晶の屈折率を一様に変化させ、光束を偏向する光学防振装置も提案されている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−６１９１０号公報
【特許文献２】特開平２−１６８２２３号公報
【特許文献３】特開平８−１５２５０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般にユーザが光学機器を手で持って撮影や観察を行うときの手振れの周波数帯域は０．１〜１０Ｈｚ程度であり、特許文献１，２に開示された光学防振装置によって該手振れを良好に補正することは可能である。ただし、光学機器を三脚に取り付けて撮影等を行う際に三脚に生じる振れは、４〜３５Ｈｚという手振れよりも高い周波数を持つことがある。さらに、自動車等の移動体上で光学機器を用いる際には、数Ｈｚ〜数百Ｈｚの広い周波数帯域での振れが生じる。
しかしながら、特許文献１，２に開示された光学防振装置では、レンズや可変頂角プリズムの機械的な駆動が必要であるため、手振れの周波数帯域を超える周波数の像振れを十分に補正することが難しい。
また、特許文献３に開示された光学防振装置でも、屈折率可変液晶の応答速度が数１０Ｈｚ程度であるため、数百Ｈｚ程度の高周波帯域での像振れには不向きである。しかも、屈折率可変液晶が楔形状で封入されているために、非防振状態でも光束が偏向される。このため、同一光学断面において、１つの液晶封入素子だけでは防振状態と非防振状態とを切り替えることができず、少なくとも２つの液晶封入素子を組み合わせる必要がある。この結果、光学機器が大型化しやすい。
本発明は、小型でありながらも、高周波帯域の振れによる像振れも良好に低減できる光学機器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一側面としての光学機器は、光学系と、振れを検出する振れ検出手段と、光学系の一部を構成し、印加される電圧に応じた電気光学効果によって内部の屈折率分布が変化する電気光学素子と、振れ検出手段により検出された振れによる像振れを低減するように電圧を電気光学素子に印加する駆動手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、電気光学素子を用いることで、小型で、かつ高周波帯域の振れによる像振れも良好に低減可能な光学機器を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】屈折率分布による光束偏向原理を説明する図。
【図２】本発明の実施例１である光学機器の光学断面図。
【図３】実施例１における光学系の横収差図。
【図４】実施例１における電気光学素子の内部の屈折率分布を説明する図。
【図５】本発明の実施例２である光学機器の光学断面図。
【図６】実施例２における光学系の横収差図。
【図７】実施例２における電気光学素子の内部の屈折率分布を説明する図。
【図８】本発明の実施例３である光学機器の光学断面図。
【図９】実施例３における光学系の横収差図。
【図１０】実施例３における電気光学素子の内部の屈折率分布を説明する図。
【図１１】実施例１，３における電気光学素子の電極構造を示す模式図。
【図１２】実施例２における電気光学素子の電極構造を示す模式図。
【図１３】実施例１〜３の光学機器の概略図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。まず、各実施例の説明に先立って、各実施例に共通する事項について説明する。
各実施例では、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、フィルム用カメラ等の撮像装置や、撮像装置に装着される交換レンズや、望遠鏡、双眼鏡等の観察装置を含む光学機器について説明する。
【０００９】
そして各実施例の光学機器は、その光学系の一部を構成する素子として、内部に生じる電界の大きさに応じて屈折率分布が変化する電気光学結晶（電気光学素子）を含む。また、各実施例の光学機器は、電気光学素子に印加する電圧を制御する駆動回路（駆動手段）を有する。
まず、電気光学結晶の内部の屈折率分布の変化を利用した光学防振の原理について説明する。
【００１０】
光の屈折については、一般に式（１）に示すスネルの法則を用いて説明することができる。レンズをシフトさせたり可変頂角プリズムの頂角を変化させたりする光学防振についても、このスネルの法則を用いて説明することができる。
【００１１】
ｎ１×ｓｉｎθ１＝ｎ２×ｓｉｎθ２ …（１）
ただし、ｎ１，ｎ２はそれぞれ光の入射側と射出側の媒質の屈折率であり、θ１，θ２はそれぞれ光の入射角と射出角である。
しかし、屈折率分布によって光束の進行方向が変化する場合、スネルの法則では説明することができない。例えば、図１には、光軸と平行な方向には屈折率が一様であるが、光軸に直交する方向に屈折率分布がある結晶（例えば、電気光学結晶）を示している。
この結晶に光軸に平行に光束が入射した場合、スネルの法則に従えば光束は直進するはずである。しかし、実際には光束の進行方向は屈折率が高い方向（図１中の下側）へと連続的に変化する。この現象を説明するには、光の位相について考える必要がある。
図１のように上下方向に屈折率分布がある結晶に光束が入射する場合、該光束のうち上側の部分と下側の部分がそれぞれ通過する結晶内領域（媒質）の屈折率の値は微妙に異なる。このとき、屈折率の高い媒質を通過する光束部分の位相は遅れ、屈折率が低い媒質を通過する光束部分の位相は進むこととなる。この場合、光束の等位相面（波面）は下向きに傾くことになる。光束は等位相面に直交する方向に進行するため、結果的に結晶内で光束は徐々に進行方向を下向きに変えながら進んでいくことになる。
【００１２】
したがって、屈折率分布の大きさを制御できれば、光束内の位相差（つまりは等位相面）を制御することができ、該光束の進行方向を制御することができる。
【００１３】
電気光学結晶に電圧を印加することにより、該結晶の内部に電子が注入され、結晶内の電界が不均一なることがある。電界が不均一になれば、電気光学結晶内に生じる電気光学効果にも偏りが生じ、屈折率分布が生じる。また、この屈折率分布は印加電圧によって制御することができる。この原理を応用することで、電気光学素子を用いた光学防振を行うことができる。
次に、各実施例における電気光学結晶の内部において発生させる屈折率分布の特徴について説明する。
光学防振効果を得るために電気光学素子の内部に発生させる屈折率分布は、光学系の光軸に対して非対称である。つまり、光軸に直交する面内で屈折率が変化する。屈折率分布が光軸に対して対称である場合、すなわち光軸を中心として径方向に屈折率が変化する、いわゆるラジアル型屈折率分布では、光学防振効果が得られない。ラジアル型屈折率分布では、素子内を通過する光束の焦点位置を変えることはできるが、光束の進行方向を変えることはできないからである。
【００１４】
次に、各実施例に用いられる電気光学素子の特徴について説明する。各実施例では、２次の電気光学効果を示す固体光学結晶を用いた電気光学素子を用いることが好ましい。
【００１５】
電気光学効果には、誘電体結晶に電界をかけた際に、該電界の強さに比例して屈折率が変化する１次の電気光学効果（ポッケルス効果）と、電界の強さの２乗に比例して屈折率が変化する２次の電気光学効果（カー効果）とがある。
１次の電気光学効果を示す材料としては、ＫＨ２ＰＯ４（ＫＤＰ）、ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４（ＡＤＰ）、ＬｉＮｂＯ３、ＬｉＴａＯ３、ＧａＡｓ、ＣｄＴｅ等がある。また、２次の電気光学効果を示す材料としては、ＫＴＮ（ＫＴａ１−ｘＮｂｘＯ３）、ＳｒＴｉＯ３、Ｃｓ２、ニトロベンゼン等がある。
【００１６】
２次の電気光学効果を示す結晶を用いれば、結晶に印加する電圧が小さくても大きな屈折率変化を誘起することができる。特に、ＫＴＮ結晶は、他の電気光学結晶と比べると非常に大きな電気光学効果を示すので、光学防振のために好ましい。なお、電気光学結晶は、２次に限らず、２次以上の電気光学効果を示すものであればよい。
【００１７】
さらに、固体光学結晶の電気光学効果の応答速度は、１００Ｈｚ〜ｋＨｚオーダーであり、低周波域だけでなく、高周波帯域の像振れも十分に低減（補正）することができる。
また、各実施例は、電気光学素子とは別の防振装置を含んでいる。電気光学素子を用いることで防振の応答速度を非常に速くすることが可能であるが、大きな像振れを補正するために光束の進行方向を大きく変えるには、電気光学素子への印加電圧を高くする必要がある。また、光束の偏向角が大きくなれば、電気光学素子内で発生する収差も大きくなる。さらに、一般に、大きな像振れは低周波帯域で発生し、高周波帯域での像振れは小さいものとなることが多い。
したがって、電気光学素子を高周波帯域用の防振装置として使用し、これとは別に低周波帯域用の防振装置を光学機器内に設けることが好ましい。光学機器内において、高周波帯域と低周波帯域で用いる防振装置を切り替えれば、低周波帯域から高周波帯域までの広い周波数帯域に対応した防振機能を得ることができる。
【００１８】
なお、別の防振装置としては、レンズや撮像素子をシフトさせる防振装置や可変頂角プリズムを用いた防振装置等の光学防振方式を用いたものがある。また、撮像素子からの出力を用いて生成された画像からの切り出し範囲をシフトしたり、他の画像処理を行ったりする電子的防振方式を用いてもよい。
以下、本発明の具体的な実施例について説明する。
【００１９】
図２、図５および図８はそれぞれ実施例１，２および３である光学機器の光学系の断面を示している。これらの図において、左側が物体側（又は前側、拡大側）に相当し、右側が像側（又は後側、縮小側）に相当する。ＯＬは光学系の全体を示す。
ｉを物体側から数えたレンズユニットの順番とするとき、Ｌｉは第ｉレンズユニットである。ＳＰは開口絞りである。ＩＰは像面である。像面ＩＰには、デジタルスチルカメラやビデオカメラではＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子（光電変換素子）の撮像面が配置され、フィルム用カメラではフィルム面が配置される。撮像素子およびフィルムは、光学系ＯＬにより形成された被写体像を記録する感光部材に相当する。
１は光学系ＯＬの光軸である。ｅｏｉ（ｉ＝１，２，…，ｍ）は電気光学素子である。また、Ｘ，ＹおよびＺはそれぞれ、光学系ＯＬの光軸方向、高さ方向および奥行き方向を表す。
図８のレンズ断面図において、Ｇは差込みフィルター、光学ローパスフィルター、赤外カットフィルター等に相当するガラスブロックである。
【００２０】
図３（ａ）〜（ｃ）、図６（ａ）〜（ｃ）および図９（ａ）〜（ｃ）にはそれぞれ、実施例１，２および３の光学系の収差図を示している。これらの図において、ｄ，ｇはそれぞれ、ｄ線とｇ線を表し、Ｓはサジタル光線を表している。ｙは像高である。各図の（ａ）は像振れのない基準状態での横収差図を示している。また、（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、Ｙ方向とＺ方向に像振れを発生させるような振れが光学機器に生じた際に、後述する防振電気光学素子ユニットによって防振を行った場合の横収差図を示している。
【００２１】
図４、図７および図１０には、実施例１，２および３における電気光学素子の内部の屈折率分布を示している。これらの図において、Ｘ軸は光学系ＯＬの光軸１に相当し、図の紙面に垂直な方向に延びている。また、Ｙ軸は高さ方向に、Ｚ軸は奥行き方向に相当する。
【実施例１】
【００２２】
図２に示す実施例１において、光学系ＯＬは、焦点距離が２９４ｍｍの望遠レンズである。該光学系ＯＬのうち、第２レンズユニットＬ２はフォーカスレンズユニットであり、物体距離が短くなるとフォーカスのために像側に移動する。第３レンズユニットＬ３は、フォーカスおよび防振に際して固定（不動）の第１レンズコンポーネント３ａおよび第３レンズコンポーネント３ｃと、防振に際して光軸１に直交する方向にシフトする防振レンズユニット３ｂを含む。また、第３レンズユニットＬ３は、電気光学素子ｅｏ１，ｅｏ２により構成される防振電気光学素子ユニット３ｄを含む。
防振レンズユニット３ｂは、主として低周波帯域の振れに起因した像振れを低減（補正）するために用いられる。また、防振電気光学素子ユニット３ｄは、主として高周波帯域の振れに起因した像振れを低減するために用いられる。このように、振れの周波数帯域によって使用する防振ユニットを切り替えることで、広い周波数帯域の振れに対して良好な防振性能を得ることができる。
なお、防振レンズユニット３ｂに代えて、像面ＩＰに配置した撮像素子を光軸１に直交する方向にシフトさせて、低周波帯域の像振れを補正するようにしてもよい。また、前述した電子的防振方式を用いて低周波帯域の像振れを補正するようにしてもよい。
防振電気光学素子ユニット３ｄにおいて、電気光学素子ｅｏ１はピッチ（垂直）方向の回転振れに起因する像振れを補正し、電気光学素子ｅｏ２はヨー（水平）方向の回転振れに起因する像振れを補正する。このように、防振電気光学素子ユニット３ｄは、１つの光学断面に対して１つの電気光学素子を用いた小型の構成を有するので、これを備えた光学機器の小型化が可能である。
図３（ａ）は、前述したように像振れのない基準状態での本実施例の光学系ＯＬの横収差図を示している。図３（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、Ｙ方向にｙ＝−０．５ｍｍおよびＺ方向にｙ＝−０．５ｍｍの像振れを発生させるような振れ（０．１４度の回転振れ）が光学機器に生じた際に、防振電気光学素子ユニット３ｄによって防振を行った場合の横収差図を示している。
防振電気光学素子ユニット３ｄは、電気光学素子ｅｏ１，ｅｏ２として、ＫＴＮ結晶を用いている。図４には、電気光学素子ｅｏ１の内部に発生させる屈折率分布を示しており、最大の屈折率差は０．０５６である。電気光学素子ｅｏ２には、電気光学素子ｅｏ１の屈折率分布を９０度回転させたものに相当する屈折率分布を与える。
電気光学素子ｅｏ１，ｅｏ２にはそれぞれ、駆動回路（図１３参照）により、光軸１に対して直交する方向（ピッチ方向であるＹ軸方向とヨー方向であるＺ軸方向）において電圧が印加される。これにより、電気光学素子ｅｏ１，ｅｏ２の内部に、それぞれの電圧印加方向に連続的に変化する屈折率分布が発生し、ピッチ方向とヨー方向の像振れが良好に補正される。
【実施例２】
【００２３】
図５に示す実施例２において、光学系ＯＬは、焦点距離が２９４ｍｍの望遠レンズである。該光学系ＯＬは、基本的に実施例１の光学系と同じ構成を有しており、第３レンズユニットＬ３に、電気光学素子ｅｏ１，ｅｏ２を含む防振電気光学素子ユニット３ｄが含まれる。
図６（ａ）は、前述したように像振れのない基準状態での本実施例の光学系ＯＬの横収差図を示している。図６（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、Ｙ方向にｙ＝−０．１ｍｍおよびＺ方向にｙ＝−０．１ｍｍの像振れを発生させるような振れ（０．０３度の回転振れ）が光学機器に生じた際に、防振電気光学素子ユニット３ｄによって防振を行った場合の横収差図を示している。
本実施例においても、防振電気光学素子ユニット３ｄの電気光学素子ｅｏ１，ｅｏ２として、ＫＴＮ結晶を用いている。図７には、電気光学素子ｅｏ１の内部に発生させる屈折率分布を示しており、最大の屈折率差は０．０２２である。
電気光学素子ｅｏ１には、駆動回路（図１３参照）により、光軸１からＹ軸方向に１５．０ｍｍ、Ｚ軸方向に１５．０ｍｍの位置を中心として電圧を印加している。これにより、電気光学素子ｅｏ１の内部に同心円状に連続的に変化する屈折率分布が発生する。このような同心円状の屈折率分布を発生させることで、１つの電気光学素子ｅｏ１のみでピッチ方向であるＹ軸方向とヨー方向であるＺ軸方向での像振れを良好に補正することができる。
なお、電気光学素子ｅｏ２には屈折率分布を与える必要はないが、電気光学素子ｅｏ２にも電圧を印加して屈折率分布を与えることにより、より良好な防振性能を得るようにしてもよい。
【実施例３】
【００２４】
図８に示す実施例３において、光学系ＯＬは、焦点距離が６ｍｍと９６．５ｍｍとの間で変化するズームレンズである。該光学系ＯＬは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズユニットＬ１と、負の屈折力を有する第２レンズユニットＬ２と、正の屈折力を有する第３レンズユニットＬ３と、正の屈折力を有する第４レンズユニットＬ４とを有する。
図８中に矢印で示すように、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１レンズユニットＬ１は像側に向かって凸の軌跡で移動し、第２レンズユニットＬ２は像側に移動する。また、第３レンズユニットＬ３は物体側に移動し、第４レンズユニットＬ４は物体側に向かって凸の軌跡で移動する。
第４レンズユニットＬ４はフォーカスレンズユニットであり、物体距離が短くなるとフォーカスのために物体側に移動する。
第３レンズユニットＬ３は、防振に際して光軸１に直交する方向にシフトする防振レンズユニット３ａと、電気光学素子ｅｏ１，ｅｏ２を含む防振電気光学素子ユニット３ｂを含む。
防振レンズユニット３ａは、主として低周波帯域の振れに起因した像振れを補正するために用いられる。また、防振電気光学素子ユニット３ｂは、主として高周波帯域の振れに起因した像振れを低減するために用いられる。このように、振れの周波数帯域によって使用する防振ユニットを切り替えることで、広い周波数帯域の振れに対して良好な防振性能を得ることができる。
なお、防振レンズユニット３ａに代えて、像面ＩＰに配置した撮像素子を光軸１に直交する方向にシフトさせて、低周波帯域の像振れを補正するようにしてもよい。また、前述した電子的防振方式を用いて低周波帯域の像振れを補正するようにしてもよい。
図９（ａ）は、前述したように像振れのない基準状態での本実施例の光学系ＯＬの横収差図を示している。図９（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、Ｙ方向にｙ＝−０．２ｍｍおよびＺ方向にｙ＝−０．２ｍｍの像振れを発生させるような振れ（０．１７度の回転振れ）が光学機器に生じた際に、防振電気光学素子ユニット３ｂによって防振を行った場合の横収差図を示している。
本実施例においても、防振電気光学素子ユニット３ｂの電気光学素子ｅｏ１，ｅｏ２として、ＫＴＮ結晶を用いている。図１０には、電気光学素子ｅｏ１の内部に発生させる屈折率分布を示しており、最大の屈折率差は０．０６８である。電気光学素子ｅｏ２には、電気光学素子ｅｏ１の屈折率分布を９０度回転させたものに相当する屈折率分布を与える。
電気光学素子ｅｏ１，ｅｏ２にはそれぞれ、駆動回路（図１３参照）により、光軸に対して直交する方向（ピッチ方向であるＹ軸方向とヨー方向であるＺ軸方向）において電圧が印加される。これにより、電気光学素子ｅｏ１，ｅｏ２の内部に、それぞれの電圧印加方向に連続的に変化する屈折率分布が発生し、ピッチ方向とヨー方向の像振れが良好に補正される。
【００２５】
以上説明したように、上記実施例１〜３によれば、小型で、かつ高周波帯域の振れによる像振れも良好に低減可能な光学機器を実現することができる。
図１１には、実施例１，３において用いられる電気光学素子の電極配置を示している。直方体形状に形成された電気光学結晶における光軸１とは交わらない互いに対向する２つの面に電極が配置されている。該２つの電極間に電圧を印加することで、電気光学結晶の内部に光軸１に対して直交する方向の屈折率分布を発生させることができる。また、印加電圧を変える（制御する）ことで、屈折率分布を変えることができ、これにより、光束の偏向角度を制御することができる。
【００２６】
図１２には、実施例２において用いられる電気光学素子の電極配置を示している。扇形状の電気光学結晶の頂点とその外周部に電極が設けられている。これら２つの電極間に電圧を印加することで、電気光学結晶の内部に同心円状の屈折率分布を発生させることができる。また、印加電圧を変える（制御する）ことで、屈折率分布を変えることができ、これにより、光束の偏向角度を制御することができる。
以下、実施例１〜３のそれぞれに対応する数値例１〜３を示す。面番号は物体側から順に数えている。Ｒは曲率半径（ｍｍ）、Ｄは面間隔（ｍｍ）、Ｎｄとνｄはそれぞれｄ線に対する屈折率とアッベ数を表す。また、光学系中に用いられている電気光学素子をｅｏ１とｅｏ２で示す。ＢＦはバックフォーカスであり、レンズ全長は第１面から像面までの距離を表す。
非球面は面番号の後に＊を付して表す。非球面形状は、Ｘを光軸方向の面頂点からの変位量とし、ｈを光軸からの高さとし、ｒを近軸曲率半径とし、ｋを円錐定数とし、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，…を各次数の非球面係数とするとき、以下の式（２）で表される。
【００２７】
【数１】
【００２８】
…（２）
なお、各非球面係数における「Ｅ±ＸＸ」は、「×１０±ＸＸ」を意味する。
(数値例１)
【００２９】
(数値例２)
【００３０】
(数値例３)
【００３１】
【実施例４】
【００３２】
図１３には、本発明の実施例４である光学機器としてデジタルスチルカメラ（撮像装置）を示している。このカメラには、実施例１〜３に示した光学系が撮影光学系として用いられている。
【００３３】
図１３において、２０はカメラ本体であり、２１は実施例１〜３に示した光学系である。光学系２１には、実施例１〜３に示した電気光学素子ｅｏ１，ｅｏ２を用いた防振電気光学素子ユニット２６が含まれている。
２２はカメラ本体２０に内蔵され、光学系２１により形成された被写体像を光電変換する撮像素子（光電変換素子）である。撮像素子２２からの出力を用いて生成された画像は、不図示のメモリに記録されたり、液晶パネル等の表示素子によって構成された背面ディスプレイ２４に表示されたりする。
２５ｐ，２５ｙはそれぞれ、カメラ本体２０のピッチ方向およびヨー方向の振れを検出する振れセンサ（振れ検出手段）であり、角速度センサ等により構成されている。２３は振れセンサ２５ｐ，２５ｙにより検出された振れに起因する像振れを低減するように防振電気光学素子ユニット２６（電気光学素子ｅｏ１，ｅｏ２）に電圧を印加する駆動回路である。
【００３４】
このように実施例１〜３の光学系をデジタルスチルカメラ等の撮像装置に適用することにより、小型で高い光学性能を有する撮像装置を実現することができる。
【００３５】
なお、本実施例では、振れセンサを用いてカメラの振れを検出する場合について説明したが、撮像素子からの出力を用いて生成された画像から動き成分（動きベクトル）を算出し、該動き成分からカメラの振れを検出するようにしてもよい。
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
電気光学素子を用いた、小型で、かつ高周波帯域の振れによる像振れも良好に低減可能な光学機器を提供できる。
【符号の説明】
【００３７】
ｅｏ１，ｅｏ２ 電気光学素子
Ｌ１ 第１レンズユニット
Ｌ２ 第２レンズユニット
Ｌ３ 第３レンズユニット
Ｌ４ 第４レンズユニット
ＳＰ 開口絞り
ＩＰ 像面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学防振機能を有するカメラ、交換レンズ、望遠鏡等の光学機器に関し、特に電気光学素子を用いて光学防振機能を実現した光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
手振れ等の振れに起因した像振れを低減するために、従来、レンズをシフトさせたり可変頂角プリズムの頂角を変化させたりして像面に向かう光束を偏向する光学防振装置が提案されている（特許文献１，２参照）。また、楔状の空間に屈折率可変液晶を封入した液晶封入素子を用い、該液晶封入素子に印加する電圧を制御することで該液晶の屈折率を一様に変化させ、光束を偏向する光学防振装置も提案されている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−６１９１０号公報
【特許文献２】特開平２−１６８２２３号公報
【特許文献３】特開平８−１５２５０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般にユーザが光学機器を手で持って撮影や観察を行うときの手振れの周波数帯域は０．１〜１０Ｈｚ程度であり、特許文献１，２に開示された光学防振装置によって該手振れを良好に補正することは可能である。ただし、光学機器を三脚に取り付けて撮影等を行う際に三脚に生じる振れは、４〜３５Ｈｚという手振れよりも高い周波数を持つことがある。さらに、自動車等の移動体上で光学機器を用いる際には、数Ｈｚ〜数百Ｈｚの広い周波数帯域での振れが生じる。
しかしながら、特許文献１，２に開示された光学防振装置では、レンズや可変頂角プリズムの機械的な駆動が必要であるため、手振れの周波数帯域を超える周波数の像振れを十分に補正することが難しい。
また、特許文献３に開示された光学防振装置でも、屈折率可変液晶の応答速度が数１０Ｈｚ程度であるため、数百Ｈｚ程度の高周波帯域での像振れには不向きである。しかも、屈折率可変液晶が楔形状で封入されているために、非防振状態でも光束が偏向される。このため、同一光学断面において、１つの液晶封入素子だけでは防振状態と非防振状態とを切り替えることができず、少なくとも２つの液晶封入素子を組み合わせる必要がある。この結果、光学機器が大型化しやすい。
本発明は、小型でありながらも、高周波帯域の振れによる像振れも良好に低減できる光学機器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一側面としての光学機器は、光学系と、振れを検出する振れ検出手段と、光学系の一部を構成し、印加される電圧に応じた電気光学効果によって内部の屈折率分布が変化する電気光学素子と、振れ検出手段により検出された振れによる像振れを低減するように電圧を電気光学素子に印加する駆動手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、電気光学素子を用いることで、小型で、かつ高周波帯域の振れによる像振れも良好に低減可能な光学機器を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】屈折率分布による光束偏向原理を説明する図。
【図２】本発明の実施例１である光学機器の光学断面図。
【図３】実施例１における光学系の横収差図。
【図４】実施例１における電気光学素子の内部の屈折率分布を説明する図。
【図５】本発明の実施例２である光学機器の光学断面図。
【図６】実施例２における光学系の横収差図。
【図７】実施例２における電気光学素子の内部の屈折率分布を説明する図。
【図８】本発明の実施例３である光学機器の光学断面図。
【図９】実施例３における光学系の横収差図。
【図１０】実施例３における電気光学素子の内部の屈折率分布を説明する図。
【図１１】実施例１，３における電気光学素子の電極構造を示す模式図。
【図１２】実施例２における電気光学素子の電極構造を示す模式図。
【図１３】実施例１〜３の光学機器の概略図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。まず、各実施例の説明に先立って、各実施例に共通する事項について説明する。
各実施例では、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、フィルム用カメラ等の撮像装置や、撮像装置に装着される交換レンズや、望遠鏡、双眼鏡等の観察装置を含む光学機器について説明する。
【０００９】
そして各実施例の光学機器は、その光学系の一部を構成する素子として、内部に生じる電界の大きさに応じて屈折率分布が変化する電気光学結晶（電気光学素子）を含む。また、各実施例の光学機器は、電気光学素子に印加する電圧を制御する駆動回路（駆動手段）を有する。
まず、電気光学結晶の内部の屈折率分布の変化を利用した光学防振の原理について説明する。
【００１０】
光の屈折については、一般に式（１）に示すスネルの法則を用いて説明することができる。レンズをシフトさせたり可変頂角プリズムの頂角を変化させたりする光学防振についても、このスネルの法則を用いて説明することができる。
【００１１】
ｎ１×ｓｉｎθ１＝ｎ２×ｓｉｎθ２ …（１）
ただし、ｎ１，ｎ２はそれぞれ光の入射側と射出側の媒質の屈折率であり、θ１，θ２はそれぞれ光の入射角と射出角である。
しかし、屈折率分布によって光束の進行方向が変化する場合、スネルの法則では説明することができない。例えば、図１には、光軸と平行な方向には屈折率が一様であるが、光軸に直交する方向に屈折率分布がある結晶（例えば、電気光学結晶）を示している。
この結晶に光軸に平行に光束が入射した場合、スネルの法則に従えば光束は直進するはずである。しかし、実際には光束の進行方向は屈折率が高い方向（図１中の下側）へと連続的に変化する。この現象を説明するには、光の位相について考える必要がある。
図１のように上下方向に屈折率分布がある結晶に光束が入射する場合、該光束のうち上側の部分と下側の部分がそれぞれ通過する結晶内領域（媒質）の屈折率の値は微妙に異なる。このとき、屈折率の高い媒質を通過する光束部分の位相は遅れ、屈折率が低い媒質を通過する光束部分の位相は進むこととなる。この場合、光束の等位相面（波面）は下向きに傾くことになる。光束は等位相面に直交する方向に進行するため、結果的に結晶内で光束は徐々に進行方向を下向きに変えながら進んでいくことになる。
【００１２】
したがって、屈折率分布の大きさを制御できれば、光束内の位相差（つまりは等位相面）を制御することができ、該光束の進行方向を制御することができる。
【００１３】
電気光学結晶に電圧を印加することにより、該結晶の内部に電子が注入され、結晶内の電界が不均一なることがある。電界が不均一になれば、電気光学結晶内に生じる電気光学効果にも偏りが生じ、屈折率分布が生じる。また、この屈折率分布は印加電圧によって制御することができる。この原理を応用することで、電気光学素子を用いた光学防振を行うことができる。
次に、各実施例における電気光学結晶の内部において発生させる屈折率分布の特徴について説明する。
光学防振効果を得るために電気光学素子の内部に発生させる屈折率分布は、光学系の光軸に対して非対称である。つまり、光軸に直交する面内で屈折率が変化する。屈折率分布が光軸に対して対称である場合、すなわち光軸を中心として径方向に屈折率が変化する、いわゆるラジアル型屈折率分布では、光学防振効果が得られない。ラジアル型屈折率分布では、素子内を通過する光束の焦点位置を変えることはできるが、光束の進行方向を変えることはできないからである。
【００１４】
次に、各実施例に用いられる電気光学素子の特徴について説明する。各実施例では、２次の電気光学効果を示す固体光学結晶を用いた電気光学素子を用いることが好ましい。
【００１５】
電気光学効果には、誘電体結晶に電界をかけた際に、該電界の強さに比例して屈折率が変化する１次の電気光学効果（ポッケルス効果）と、電界の強さの２乗に比例して屈折率が変化する２次の電気光学効果（カー効果）とがある。
１次の電気光学効果を示す材料としては、ＫＨ２ＰＯ４（ＫＤＰ）、ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４（ＡＤＰ）、ＬｉＮｂＯ３、ＬｉＴａＯ３、ＧａＡｓ、ＣｄＴｅ等がある。また、２次の電気光学効果を示す材料としては、ＫＴＮ（ＫＴａ１−ｘＮｂｘＯ３）、ＳｒＴｉＯ３、Ｃｓ２、ニトロベンゼン等がある。
【００１６】
２次の電気光学効果を示す結晶を用いれば、結晶に印加する電圧が小さくても大きな屈折率変化を誘起することができる。特に、ＫＴＮ結晶は、他の電気光学結晶と比べると非常に大きな電気光学効果を示すので、光学防振のために好ましい。なお、電気光学結晶は、２次に限らず、２次以上の電気光学効果を示すものであればよい。
【００１７】
さらに、固体光学結晶の電気光学効果の応答速度は、１００Ｈｚ〜ｋＨｚオーダーであり、低周波域だけでなく、高周波帯域の像振れも十分に低減（補正）することができる。
また、各実施例は、電気光学素子とは別の防振装置を含んでいる。電気光学素子を用いることで防振の応答速度を非常に速くすることが可能であるが、大きな像振れを補正するために光束の進行方向を大きく変えるには、電気光学素子への印加電圧を高くする必要がある。また、光束の偏向角が大きくなれば、電気光学素子内で発生する収差も大きくなる。さらに、一般に、大きな像振れは低周波帯域で発生し、高周波帯域での像振れは小さいものとなることが多い。
したがって、電気光学素子を高周波帯域用の防振装置として使用し、これとは別に低周波帯域用の防振装置を光学機器内に設けることが好ましい。光学機器内において、高周波帯域と低周波帯域で用いる防振装置を切り替えれば、低周波帯域から高周波帯域までの広い周波数帯域に対応した防振機能を得ることができる。
【００１８】
なお、別の防振装置としては、レンズや撮像素子をシフトさせる防振装置や可変頂角プリズムを用いた防振装置等の光学防振方式を用いたものがある。また、撮像素子からの出力を用いて生成された画像からの切り出し範囲をシフトしたり、他の画像処理を行ったりする電子的防振方式を用いてもよい。
以下、本発明の具体的な実施例について説明する。
【００１９】
図２、図５および図８はそれぞれ実施例１，２および３である光学機器の光学系の断面を示している。これらの図において、左側が物体側（又は前側、拡大側）に相当し、右側が像側（又は後側、縮小側）に相当する。ＯＬは光学系の全体を示す。
ｉを物体側から数えたレンズユニットの順番とするとき、Ｌｉは第ｉレンズユニットである。ＳＰは開口絞りである。ＩＰは像面である。像面ＩＰには、デジタルスチルカメラやビデオカメラではＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子（光電変換素子）の撮像面が配置され、フィルム用カメラではフィルム面が配置される。撮像素子およびフィルムは、光学系ＯＬにより形成された被写体像を記録する感光部材に相当する。
１は光学系ＯＬの光軸である。ｅｏｉ（ｉ＝１，２，…，ｍ）は電気光学素子である。また、Ｘ，ＹおよびＺはそれぞれ、光学系ＯＬの光軸方向、高さ方向および奥行き方向を表す。
図８のレンズ断面図において、Ｇは差込みフィルター、光学ローパスフィルター、赤外カットフィルター等に相当するガラスブロックである。
【００２０】
図３（ａ）〜（ｃ）、図６（ａ）〜（ｃ）および図９（ａ）〜（ｃ）にはそれぞれ、実施例１，２および３の光学系の収差図を示している。これらの図において、ｄ，ｇはそれぞれ、ｄ線とｇ線を表し、Ｓはサジタル光線を表している。ｙは像高である。各図の（ａ）は像振れのない基準状態での横収差図を示している。また、（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、Ｙ方向とＺ方向に像振れを発生させるような振れが光学機器に生じた際に、後述する防振電気光学素子ユニットによって防振を行った場合の横収差図を示している。
【００２１】
図４、図７および図１０には、実施例１，２および３における電気光学素子の内部の屈折率分布を示している。これらの図において、Ｘ軸は光学系ＯＬの光軸１に相当し、図の紙面に垂直な方向に延びている。また、Ｙ軸は高さ方向に、Ｚ軸は奥行き方向に相当する。
【実施例１】
【００２２】
図２に示す実施例１において、光学系ＯＬは、焦点距離が２９４ｍｍの望遠レンズである。該光学系ＯＬのうち、第２レンズユニットＬ２はフォーカスレンズユニットであり、物体距離が短くなるとフォーカスのために像側に移動する。第３レンズユニットＬ３は、フォーカスおよび防振に際して固定（不動）の第１レンズコンポーネント３ａおよび第３レンズコンポーネント３ｃと、防振に際して光軸１に直交する方向にシフトする防振レンズユニット３ｂを含む。また、第３レンズユニットＬ３は、電気光学素子ｅｏ１，ｅｏ２により構成される防振電気光学素子ユニット３ｄを含む。
防振レンズユニット３ｂは、主として低周波帯域の振れに起因した像振れを低減（補正）するために用いられる。また、防振電気光学素子ユニット３ｄは、主として高周波帯域の振れに起因した像振れを低減するために用いられる。このように、振れの周波数帯域によって使用する防振ユニットを切り替えることで、広い周波数帯域の振れに対して良好な防振性能を得ることができる。
なお、防振レンズユニット３ｂに代えて、像面ＩＰに配置した撮像素子を光軸１に直交する方向にシフトさせて、低周波帯域の像振れを補正するようにしてもよい。また、前述した電子的防振方式を用いて低周波帯域の像振れを補正するようにしてもよい。
防振電気光学素子ユニット３ｄにおいて、電気光学素子ｅｏ１はピッチ（垂直）方向の回転振れに起因する像振れを補正し、電気光学素子ｅｏ２はヨー（水平）方向の回転振れに起因する像振れを補正する。このように、防振電気光学素子ユニット３ｄは、１つの光学断面に対して１つの電気光学素子を用いた小型の構成を有するので、これを備えた光学機器の小型化が可能である。
図３（ａ）は、前述したように像振れのない基準状態での本実施例の光学系ＯＬの横収差図を示している。図３（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、Ｙ方向にｙ＝−０．５ｍｍおよびＺ方向にｙ＝−０．５ｍｍの像振れを発生させるような振れ（０．１４度の回転振れ）が光学機器に生じた際に、防振電気光学素子ユニット３ｄによって防振を行った場合の横収差図を示している。
防振電気光学素子ユニット３ｄは、電気光学素子ｅｏ１，ｅｏ２として、ＫＴＮ結晶を用いている。図４には、電気光学素子ｅｏ１の内部に発生させる屈折率分布を示しており、最大の屈折率差は０．０５６である。電気光学素子ｅｏ２には、電気光学素子ｅｏ１の屈折率分布を９０度回転させたものに相当する屈折率分布を与える。
電気光学素子ｅｏ１，ｅｏ２にはそれぞれ、駆動回路（図１３参照）により、光軸１に対して直交する方向（ピッチ方向であるＹ軸方向とヨー方向であるＺ軸方向）において電圧が印加される。これにより、電気光学素子ｅｏ１，ｅｏ２の内部に、それぞれの電圧印加方向に連続的に変化する屈折率分布が発生し、ピッチ方向とヨー方向の像振れが良好に補正される。
【実施例２】
【００２３】
図５に示す実施例２において、光学系ＯＬは、焦点距離が２９４ｍｍの望遠レンズである。該光学系ＯＬは、基本的に実施例１の光学系と同じ構成を有しており、第３レンズユニットＬ３に、電気光学素子ｅｏ１，ｅｏ２を含む防振電気光学素子ユニット３ｄが含まれる。
図６（ａ）は、前述したように像振れのない基準状態での本実施例の光学系ＯＬの横収差図を示している。図６（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、Ｙ方向にｙ＝−０．１ｍｍおよびＺ方向にｙ＝−０．１ｍｍの像振れを発生させるような振れ（０．０３度の回転振れ）が光学機器に生じた際に、防振電気光学素子ユニット３ｄによって防振を行った場合の横収差図を示している。
本実施例においても、防振電気光学素子ユニット３ｄの電気光学素子ｅｏ１，ｅｏ２として、ＫＴＮ結晶を用いている。図７には、電気光学素子ｅｏ１の内部に発生させる屈折率分布を示しており、最大の屈折率差は０．０２２である。
電気光学素子ｅｏ１には、駆動回路（図１３参照）により、光軸１からＹ軸方向に１５．０ｍｍ、Ｚ軸方向に１５．０ｍｍの位置を中心として電圧を印加している。これにより、電気光学素子ｅｏ１の内部に同心円状に連続的に変化する屈折率分布が発生する。このような同心円状の屈折率分布を発生させることで、１つの電気光学素子ｅｏ１のみでピッチ方向であるＹ軸方向とヨー方向であるＺ軸方向での像振れを良好に補正することができる。
なお、電気光学素子ｅｏ２には屈折率分布を与える必要はないが、電気光学素子ｅｏ２にも電圧を印加して屈折率分布を与えることにより、より良好な防振性能を得るようにしてもよい。
【実施例３】
【００２４】
図８に示す実施例３において、光学系ＯＬは、焦点距離が６ｍｍと９６．５ｍｍとの間で変化するズームレンズである。該光学系ＯＬは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズユニットＬ１と、負の屈折力を有する第２レンズユニットＬ２と、正の屈折力を有する第３レンズユニットＬ３と、正の屈折力を有する第４レンズユニットＬ４とを有する。
図８中に矢印で示すように、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１レンズユニットＬ１は像側に向かって凸の軌跡で移動し、第２レンズユニットＬ２は像側に移動する。また、第３レンズユニットＬ３は物体側に移動し、第４レンズユニットＬ４は物体側に向かって凸の軌跡で移動する。
第４レンズユニットＬ４はフォーカスレンズユニットであり、物体距離が短くなるとフォーカスのために物体側に移動する。
第３レンズユニットＬ３は、防振に際して光軸１に直交する方向にシフトする防振レンズユニット３ａと、電気光学素子ｅｏ１，ｅｏ２を含む防振電気光学素子ユニット３ｂを含む。
防振レンズユニット３ａは、主として低周波帯域の振れに起因した像振れを補正するために用いられる。また、防振電気光学素子ユニット３ｂは、主として高周波帯域の振れに起因した像振れを低減するために用いられる。このように、振れの周波数帯域によって使用する防振ユニットを切り替えることで、広い周波数帯域の振れに対して良好な防振性能を得ることができる。
なお、防振レンズユニット３ａに代えて、像面ＩＰに配置した撮像素子を光軸１に直交する方向にシフトさせて、低周波帯域の像振れを補正するようにしてもよい。また、前述した電子的防振方式を用いて低周波帯域の像振れを補正するようにしてもよい。
図９（ａ）は、前述したように像振れのない基準状態での本実施例の光学系ＯＬの横収差図を示している。図９（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、Ｙ方向にｙ＝−０．２ｍｍおよびＺ方向にｙ＝−０．２ｍｍの像振れを発生させるような振れ（０．１７度の回転振れ）が光学機器に生じた際に、防振電気光学素子ユニット３ｂによって防振を行った場合の横収差図を示している。
本実施例においても、防振電気光学素子ユニット３ｂの電気光学素子ｅｏ１，ｅｏ２として、ＫＴＮ結晶を用いている。図１０には、電気光学素子ｅｏ１の内部に発生させる屈折率分布を示しており、最大の屈折率差は０．０６８である。電気光学素子ｅｏ２には、電気光学素子ｅｏ１の屈折率分布を９０度回転させたものに相当する屈折率分布を与える。
電気光学素子ｅｏ１，ｅｏ２にはそれぞれ、駆動回路（図１３参照）により、光軸に対して直交する方向（ピッチ方向であるＹ軸方向とヨー方向であるＺ軸方向）において電圧が印加される。これにより、電気光学素子ｅｏ１，ｅｏ２の内部に、それぞれの電圧印加方向に連続的に変化する屈折率分布が発生し、ピッチ方向とヨー方向の像振れが良好に補正される。
【００２５】
以上説明したように、上記実施例１〜３によれば、小型で、かつ高周波帯域の振れによる像振れも良好に低減可能な光学機器を実現することができる。
図１１には、実施例１，３において用いられる電気光学素子の電極配置を示している。直方体形状に形成された電気光学結晶における光軸１とは交わらない互いに対向する２つの面に電極が配置されている。該２つの電極間に電圧を印加することで、電気光学結晶の内部に光軸１に対して直交する方向の屈折率分布を発生させることができる。また、印加電圧を変える（制御する）ことで、屈折率分布を変えることができ、これにより、光束の偏向角度を制御することができる。
【００２６】
図１２には、実施例２において用いられる電気光学素子の電極配置を示している。扇形状の電気光学結晶の頂点とその外周部に電極が設けられている。これら２つの電極間に電圧を印加することで、電気光学結晶の内部に同心円状の屈折率分布を発生させることができる。また、印加電圧を変える（制御する）ことで、屈折率分布を変えることができ、これにより、光束の偏向角度を制御することができる。
以下、実施例１〜３のそれぞれに対応する数値例１〜３を示す。面番号は物体側から順に数えている。Ｒは曲率半径（ｍｍ）、Ｄは面間隔（ｍｍ）、Ｎｄとνｄはそれぞれｄ線に対する屈折率とアッベ数を表す。また、光学系中に用いられている電気光学素子をｅｏ１とｅｏ２で示す。ＢＦはバックフォーカスであり、レンズ全長は第１面から像面までの距離を表す。
非球面は面番号の後に＊を付して表す。非球面形状は、Ｘを光軸方向の面頂点からの変位量とし、ｈを光軸からの高さとし、ｒを近軸曲率半径とし、ｋを円錐定数とし、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，…を各次数の非球面係数とするとき、以下の式（２）で表される。
【００２７】
【数１】
【００２８】
…（２）
なお、各非球面係数における「Ｅ±ＸＸ」は、「×１０±ＸＸ」を意味する。
(数値例１)
【００２９】
(数値例２)
【００３０】
(数値例３)
【００３１】
【実施例４】
【００３２】
図１３には、本発明の実施例４である光学機器としてデジタルスチルカメラ（撮像装置）を示している。このカメラには、実施例１〜３に示した光学系が撮影光学系として用いられている。
【００３３】
図１３において、２０はカメラ本体であり、２１は実施例１〜３に示した光学系である。光学系２１には、実施例１〜３に示した電気光学素子ｅｏ１，ｅｏ２を用いた防振電気光学素子ユニット２６が含まれている。
２２はカメラ本体２０に内蔵され、光学系２１により形成された被写体像を光電変換する撮像素子（光電変換素子）である。撮像素子２２からの出力を用いて生成された画像は、不図示のメモリに記録されたり、液晶パネル等の表示素子によって構成された背面ディスプレイ２４に表示されたりする。
２５ｐ，２５ｙはそれぞれ、カメラ本体２０のピッチ方向およびヨー方向の振れを検出する振れセンサ（振れ検出手段）であり、角速度センサ等により構成されている。２３は振れセンサ２５ｐ，２５ｙにより検出された振れに起因する像振れを低減するように防振電気光学素子ユニット２６（電気光学素子ｅｏ１，ｅｏ２）に電圧を印加する駆動回路である。
【００３４】
このように実施例１〜３の光学系をデジタルスチルカメラ等の撮像装置に適用することにより、小型で高い光学性能を有する撮像装置を実現することができる。
【００３５】
なお、本実施例では、振れセンサを用いてカメラの振れを検出する場合について説明したが、撮像素子からの出力を用いて生成された画像から動き成分（動きベクトル）を算出し、該動き成分からカメラの振れを検出するようにしてもよい。
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
電気光学素子を用いた、小型で、かつ高周波帯域の振れによる像振れも良好に低減可能な光学機器を提供できる。
【符号の説明】
【００３７】
ｅｏ１，ｅｏ２ 電気光学素子
Ｌ１ 第１レンズユニット
Ｌ２ 第２レンズユニット
Ｌ３ 第３レンズユニット
Ｌ４ 第４レンズユニット
ＳＰ 開口絞り
ＩＰ 像面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学系を有する光学機器であって、
振れを検出する振れ検出手段と、
前記光学系の一部を構成し、印加される電圧に応じた電気光学効果によって内部の屈折率分布が変化する電気光学素子と、
前記振れ検出手段により検出された振れによる像振れを低減するように電圧を前記電気光学素子に印加する駆動手段とを有することを特徴とする光学機器。
【請求項２】
前記電気光学素子の内部の屈折率分布は、前記光学系の光軸に対して非対称であることを特徴とする請求項1に記載の光学機器。
【請求項３】
前記電気光学素子は、２次以上の電気光学効果を示すことを特徴とする請求項１又は２に記載の光学機器。
【請求項４】
該光学機器は、前記電気光学素子とは別に、前記振れ検出手段により検出された振れによる像振れを低減するための防振手段を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の光学機器。
【請求項５】
前記光学系により形成された被写体像を記録する感光部材を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の光学機器。
【請求項１】
光学系を有する光学機器であって、
振れを検出する振れ検出手段と、
前記光学系の一部を構成し、印加される電圧に応じた電気光学効果によって内部の屈折率分布が変化する電気光学素子と、
前記振れ検出手段により検出された振れによる像振れを低減するように電圧を前記電気光学素子に印加する駆動手段とを有することを特徴とする光学機器。
【請求項２】
前記電気光学素子の内部の屈折率分布は、前記光学系の光軸に対して非対称であることを特徴とする請求項1に記載の光学機器。
【請求項３】
前記電気光学素子は、２次以上の電気光学効果を示すことを特徴とする請求項１又は２に記載の光学機器。
【請求項４】
該光学機器は、前記電気光学素子とは別に、前記振れ検出手段により検出された振れによる像振れを低減するための防振手段を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の光学機器。
【請求項５】
前記光学系により形成された被写体像を記録する感光部材を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の光学機器。
【図１２】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１３】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−２７８６４（Ｐ２０１１−２７８６４Ａ）
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７１７３５（Ｐ２００９−１７１７３５）
【出願日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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