(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像光学系と撮像装置との間に着脱可能に装着されるアタッチメント光学系であって、
前記撮像光学系に起因する倍率色収差を補正するための第１の情報を受信する受信部と、前記第１の情報に基づき、前記撮像光学系および前記アタッチメント光学系に起因する倍率色収差を補正するための第２の情報を得る演算部と、前記第２の情報を前記撮像装置に送信する送信部とを有し、
前記第１の情報および前記第２の情報は、それぞれ、像高の最大像高に対する比に基づいて、前記撮像光学系のズーム、フォーカス、およびＦナンバーに関する各条件における倍率色収差量を取得するための情報であり、
前記演算部は、定数をＫとし、像高の最大像高に対する比をｒとし、前記第１の情報のうち、光軸を中心とする径方向における緑チャンネルに対する青チャンネルのずれ量をＡ１Ｂ（ｒ）とし、前記径方向における緑チャンネルに対する赤チャンネルのずれ量をＡ１Ｒ（ｒ）とし、前記第２の情報のうち、前記径方向における緑チャンネルに対する青チャンネルのずれ量をＢ１Ｂ（ｒ）とし、前記径方向における緑チャンネルに対する赤チャンネルのずれ量をＢ１Ｒ（ｒ）とし、ｒを変数とする青チャンネルに関する関数をＣ１Ｂ（ｒ）とし、ｒを変数とする赤チャンネルに関する関数をＣ１Ｒ（ｒ）として、Ｂ１Ｂ（ｒ）およびＢ１Ｒ（ｒ）は、
Ｂ１Ｂ（ｒ）＝Ｋ・Ａ１Ｂ（ｒ）＋Ｃ１Ｂ（ｒ）
Ｂ１Ｒ（ｒ）＝Ｋ・Ａ１Ｒ（ｒ）＋Ｃ１Ｒ（ｒ）
なる式に基づいて得ることを特徴とするアタッチメント光学系。
【請求項２】
撮像光学系と撮像装置との間に着脱可能に装着されるアタッチメント光学系であって、
前記撮像光学系に起因する倍率色収差を補正するための第１の情報を受信する受信部と、前記第１の情報に基づき、前記撮像光学系および前記アタッチメント光学系に起因する倍率色収差を補正するための第２の情報を得る演算部と、前記第２の情報を前記撮像装置に送信する送信部とを有し、
前記第１の情報は、前記撮像光学系の像面での像高に基づいて、前記撮像光学系のズーム、フォーカス、およびＦナンバーに関する各条件における倍率色収差量を取得するための情報であり、
前記第２の情報は、前記撮像光学系と前記アタッチメント光学系とによる像面での像高に基づいて倍率色収差量を取得するための情報であり、
前記演算部は、定数をＫとし、前記撮像光学系と前記アタッチメント光学系とによる像面での像高をｙ´とし、前記第１の情報のうち、光軸を中心とする径方向における緑チャンネルに対する青チャンネルのずれ量をＡ２Ｂ（ｙ´）とし、前記径方向における緑チャンネルに対する赤チャンネルのずれ量をＡ２Ｒ（ｙ´）とし、前記第２の情報のうち、前記径方向における緑チャンネルに対する青チャンネルのずれ量をＢ２Ｂ（ｙ´）とし、前記径方向における緑チャンネルに対する赤チャンネルのずれ量をＢ２Ｒ（ｙ´）とし、ｙ´を変数とする青チャンネルに関する関数をＣ２Ｂ（ｙ´）とし、ｙ´を変数とする赤チャンネルに関する関数をＣ２Ｒ（ｙ´）として、Ｂ２Ｂ（ｙ´）およびＢ２Ｒ（ｙ´）は、
Ｂ２Ｂ（ｙ´）＝Ｋ・Ａ２Ｂ（ｙ´／Ｋ）＋Ｃ２Ｂ（ｙ´）
Ｂ２Ｒ（ｙ´）＝Ｋ・Ａ２Ｒ（ｙ´／Ｋ）＋Ｃ２Ｒ（ｙ´）
なる式に基づいて得る、
ことを特徴とするアタッチメント光学系。
【請求項３】
前記定数Ｋの値は、変更可能であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアタッチメント光学系。
【請求項４】
前記演算部は、前記受信部がＡ１Ｂ（ｒ）およびＡ１Ｒ（ｒ）を受信しない場合、Ｂ１Ｂ（ｒ）およびＢ１Ｒ（ｒ）は、
Ｂ１Ｂ（ｒ）＝Ｃ１Ｂ（ｒ）
Ｂ１Ｒ（ｒ）＝Ｃ１Ｒ（ｒ）
なる式に基づいて得る、
ことを特徴とする請求項１に記載のアタッチメント光学系。
【請求項５】
前記演算部は、前記受信部がＡ２Ｂ（ｙ）およびＡ２Ｒ（ｙ）を受信しない場合、Ｂ２Ｂ（ｙ´）およびＢ２Ｒ（ｙ´）は、
Ｂ２Ｂ（ｙ´）＝Ｃ２Ｂ（ｙ´）
Ｂ２Ｒ（ｙ´）＝Ｃ２Ｒ（ｙ´）
なる式に基づいて得る、
ことを特徴とする請求項２に記載のアタッチメント光学系。
【請求項６】
前記第２の情報を記憶する記憶部を有することを特徴とする請求項１ないし請求項５のうちいずれか１項に記載のアタッチメント光学系。
【請求項７】
物体側から像側に順に、撮像光学系と、請求項１ないし請求項６のうちいずれか１項に記載のアタッチメント光学系と、撮像素子とを含む撮像システムであって、
前記撮像光学系の広角端での焦点距離をｆ１とし、前記撮像システムの広角端での焦点距離をｆ２として、
０．８＜Ｋ・ｆ１／ｆ２＜１．２
なる式を満足することを特徴とする撮像システム。
【請求項８】
撮像光学系が着脱可能で、撮像素子と、前記撮像光学系と前記撮像素子との間に配されて前記撮像光学系の焦点距離とは異なる合成焦点距離を得るための光学系と、を有する撮像装置であって、
前記撮像光学系に起因する倍率色収差を補正するための第１の情報を受信する受信部と、前記第１の情報に基づいて、前記撮像光学系および前記合成焦点距離を得るための光学系に起因する倍率色収差を補正するための第２の情報を得る演算部と、を有し、
前記第１の情報および前記第２の情報は、それぞれ、像高の最大像高に対する比に基づいて、前記撮像光学系のズーム、フォーカス、およびＦナンバーに関する各条件における倍率色収差量を取得するための情報であり、
前記演算部は、定数をＫとし、像高の最大像高に対する比をｒとし、前記第１の情報のうち、光軸を中心とする径方向における緑チャンネルに対する青チャンネルのずれ量をＡ１Ｂ（ｒ）とし、前記径方向における緑チャンネルに対する赤チャンネルのずれ量をＡ１Ｒ（ｒ）とし、前記第２の情報のうち、前記径方向における緑チャンネルに対する青チャンネルのずれ量をＢ１Ｂ（ｒ）とし、前記径方向における緑チャンネルに対する赤チャンネルのずれ量をＢ１Ｒ（ｒ）とし、ｒを変数とする青チャンネルに関する関数をＣ１Ｂ（ｒ）とし、ｒを変数とする赤チャンネルに関する関数をＣ１Ｒ（ｒ）として、Ｂ１Ｂ（ｒ）およびＢ１Ｒ（ｒ）は、
Ｂ１Ｂ（ｒ）＝Ｋ・Ａ１Ｂ（ｒ）＋Ｃ１Ｂ（ｒ）
Ｂ１Ｒ（ｒ）＝Ｋ・Ａ１Ｒ（ｒ）＋Ｃ１Ｒ（ｒ）
なる式に基づいて得ることを特徴とする撮像装置。
【請求項９】
撮像光学系が着脱可能で、撮像素子と、前記撮像光学系と前記撮像素子との間に配されて前記撮像光学系の焦点距離とは異なる合成焦点距離を得るための光学系と、を有する撮像装置であって、
前記撮像光学系に起因する倍率色収差を補正するための第１の情報を受信する受信部と、前記第１の情報に基づいて、前記撮像光学系および前記合成焦点距離を得るための光学系に起因する倍率色収差を補正するための第２の情報を得る演算部と、を有し、
前記第１の情報は、前記撮像光学系の像高に基づいて、前記撮像光学系のズーム、フォーカス、Ｆナンバーに関する各条件における倍率色収差量を取得するための情報であり、
前記第２の情報は、前記撮像光学系と前記合成焦点距離を得るための光学系とによる像面での像高に基づいて倍率色収差量を取得するための情報であり、
前記演算部は、定数をＫとし、前記撮像光学系と前記合成焦点距離を得るための光学系とによる前記像面での像高をｙ´とし、前記第１の情報のうち、光軸を中心とする径方向における緑チャンネルに対する青チャンネルのずれ量をＡ２Ｂ（ｙ´）とし、前記径方向における緑チャンネルに対する赤チャンネルのずれ量をＡ２Ｒ（ｙ´）とし、前記第２の情報のうち、前記径方向における緑チャンネルに対する青チャンネルのずれ量をＢ２Ｂ（ｙ´）とし、前記径方向における緑チャンネルに対する赤チャンネルのずれ量をＢ２Ｒ（ｙ´）とし、ｙ´を変数とする青チャンネルに関する関数をＣ２Ｂ（ｙ´）とし、ｙ´を変数とする赤チャンネルに関する関数をＣ２Ｒ（ｙ´）として、Ｂ２Ｂ（ｙ´）およびＢ２Ｒ（ｙ´）は、
Ｂ２Ｂ（ｙ´）＝Ｋ・Ａ２Ｂ（ｙ´／Ｋ）＋Ｃ２Ｂ（ｙ´）
Ｂ２Ｒ（ｙ´）＝Ｋ・Ａ２Ｒ（ｙ´／Ｋ）＋Ｃ２Ｒ（ｙ´）
なる式に基づいて得ることを特徴とする撮像装置。
【請求項１０】
前記定数Ｋの値は、変更可能であることを特徴とする請求項８または請求項９に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記演算部は、前記受信部がＡ１Ｂ（ｒ）およびＡ１Ｒ（ｒ）を受信しない場合、Ｂ１Ｂ（ｒ）およびＢ１Ｒ（ｒ）は、
Ｂ１Ｂ（ｒ）＝Ｃ１Ｂ（ｒ）
Ｂ１Ｒ（ｒ）＝Ｃ１Ｒ（ｒ）
なる式に基づいて得る、
ことを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記演算部は、前記受信部がＡ２Ｂ（ｙ）およびＡ２Ｒ（ｙ）を受信しない場合、Ｂ２Ｂ（ｙ´）およびＢ２Ｒ（ｙ´）は、
Ｂ２Ｂ（ｙ´）＝Ｃ２Ｂ（ｙ´）
Ｂ２Ｒ（ｙ´）＝Ｃ２Ｒ（ｙ´）
なる式に基づいて得る、
ことを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記第２の情報を記憶する記憶部を有することを特徴とする請求項８ないし請求項１２のうちいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１４】
物体側から像側に順に、撮像光学系と、請求項８ないし請求項１３のうちいずれか１項に記載の撮像装置とを含む撮像システムであって、
前記撮像光学系の広角端での焦点距離をｆ１とし、前記撮像システムの広角端での焦点距離をｆ２として、
０．８＜Ｋ・ｆ１／ｆ２＜１．２
なる式を満足することを特徴とする撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アタッチメント光学系、撮像装置、および撮像システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、撮影光学系の像面側に装着可能なアタッチメント光学系は、装着される撮影光学系の焦点距離を変更して、撮影画界を変更させたり、前記撮影光学系の像円径に対応していない撮像装置で撮影する際に装着されるものである。特許文献１には、色分解プリズムと組み合わされて使用されることを前提に設計された、３板式カメラ用の撮影レンズと、単板式カラーカメラとを組み合わせて用いることができるものが開示されている。
【０００３】
また、カラー方式の撮像装置では、Ｒ（赤）チャンネル、Ｇ（緑）チャンネル、Ｂ（青）チャンネルの画像を重ね合わせることでカラー画像を再現している。被写体が撮影光学系を通して撮像素子に結像される際にレンズの倍率色収差より各チャンネルの映像がずれてしまう現象が発生する。このずれを電気的に補正する様々な手法が提案されている。特許文献２では、レンズ交換式のシステムに好適な交換レンズが開示されている。
【０００４】
また、特許文献３は、焦点距離を遷移するエクステンダー機能を内蔵したレンズを使用するカラーテレビジョンカメラを開示している。特許文献３には、エクステンダーの切替え状態に合わせ、最適歪み補正量を出力し、絶えず撮像条件が変化する被写体に対して調整している状態で、エクステンダーを切替えても切替え前の調整状態を破壊しないため、エクステンダーの切替えの都度、歪み補正量の再設定をする必要がないことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１７００４３号公報
【特許文献２】特許５２７９９３４号公報
【特許文献３】特開昭６２−１９４７８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
撮影光学系に、アタッチメント光学系等、焦点距離を変更する光学系を取り付けることにより、倍率色収差が変化する。従って、撮影光学系が焦点距離を変更する光学系に取り付けられているシステムにおいて、デジタル収差補正のために、撮影光学系に予め記憶されている倍率色収差補正データをそのまま使用すると、十分な補正効果が得られず、また場合によっては悪化させるという問題点があった。
【０００７】
本発明は、倍率色収差の補正に有利なアタッチメント光学系、撮像装置、および撮像システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するためのアタッチメント光学系は、撮像光学系と撮像装置との間に着脱可能に装着され、前記撮像光学系に起因する倍率色収差を補正するための第１の情報を受信する受信部と、前記第１の情報に基づき、前記撮像光学系および前記アタッチメント光学系に起因する倍率色収差を補正するための第２の情報を得る演算部と、前記第２の情報を前記撮像装置に送信する送信部と、を有し、前記第１の情報及び前記第２の情報は、それぞれ、像高の最大像高に対する比に基づいて、前記撮像光学系のズーム、フォーカス、およびＦナンバーに関する各条件における倍率色収差量を取得するための情報であり、前記演算部は、定数をＫとし、像高の最大像高に対する比をｒとし、前記第１の情報のうち、光軸を中心とする径方向における緑チャンネルに対する青チャンネルのずれ量をＡ１Ｂ（ｒ）とし、前記径方向における緑チャンネルに対する赤チャンネルのずれ量をＡ１Ｒ（ｒ）とし、前記第２の情報のうち、前記径方向における緑チャンネルに対する青チャンネルのずれ量をＢ１Ｂ（ｒ）とし、前記径方向における緑チャンネルに対する赤チャンネルのずれ量をＢ１Ｒ（ｒ）とし、ｒを変数とする青チャンネルに関する関数をＣ１Ｂ（ｒ）とし、ｒを変数とする赤チャンネルに関する関数をＣ１Ｒ（ｒ）として、Ｂ１Ｂ（ｒ）およびＢ１Ｒ（ｒ）は、
Ｂ１Ｂ（ｒ）＝Ｋ・Ａ１Ｂ（ｒ）＋Ｃ１Ｂ（ｒ）
Ｂ１Ｒ（ｒ）＝Ｋ・Ａ１Ｒ（ｒ）＋Ｃ１Ｒ（ｒ）
なる式に基づいて得ることを特徴とする。
【０００９】
また、上記目的を達成するための別の態様のアタッチメント光学系は、撮像光学系と撮像装置との間に着脱可能に装着されるアタッチメント光学系であって、前記撮像光学系に起因する倍率色収差を補正するための第１の情報を受信する受信部と、前記第１の情報に基づき、前記撮像光学系および前記アタッチメント光学系に起因する倍率色収差を補正するための第２の情報を得る演算部と、前記第２の情報を前記撮像装置に送信する送信部とを有し、前記第１の情報は、前記撮像光学系の像面での像高に基づいて、前記撮像光学系のズーム、フォーカス、およびＦナンバーに関する各条件における倍率色収差量を取得するための情報であり、前記第２の情報は、前記撮像光学系と前記アタッチメント光学系とによる像面での像高に基づいて倍率色収差量を取得するための情報であり、前記演算部は、定数をＫとし、前記撮像光学系と前記アタッチメント光学系とによる像面での像高をｙ´とし、前記第１の情報のうち、光軸を中心とする径方向における緑チャンネルに対する青チャンネルのずれ量をＡ２Ｂ（ｙ´）とし、前記径方向における緑チャンネルに対する赤チャンネルのずれ量をＡ２Ｒ（ｙ´）とし、前記第２の情報のうち、前記径方向における緑チャンネルに対する青チャンネルのずれ量をＢ２Ｂ（ｙ´）とし、前記径方向における緑チャンネルに対する赤チャンネルのずれ量をＢ２Ｒ（ｙ´）とし、ｙ´を変数とする青チャンネルに関する関数をＣ２Ｂ（ｙ´）とし、ｙ´を変数とする赤チャンネルに関する関数をＣ２Ｒ（ｙ´）として、Ｂ２Ｂ（ｙ´）およびＢ２Ｒ（ｙ´）は、
Ｂ２Ｂ（ｙ´）＝Ｋ・Ａ２Ｂ（ｙ´／Ｋ）＋Ｃ２Ｂ（ｙ´）
Ｂ２Ｒ（ｙ´）＝Ｋ・Ａ２Ｒ（ｙ´／Ｋ）＋Ｃ２Ｒ（ｙ´）
なる式に基づいて得る、ことを特徴とする。
【００１０】
あるいは、上記目的を達成するための撮像装置は、撮像光学系が着脱可能で、撮像素子と、前記撮像光学系と前記撮像素子との間に配されて前記撮像光学系の焦点距離とは異なる合成焦点距離を得るための光学系と、を有し、前記撮像光学系に起因する倍率色収差を補正するための第１の情報を受信する受信部と、前記第１の情報に基づいて、前記撮像光学系および前記合成焦点距離を得るための光学系に起因する倍率色収差を補正するための第２の情報を得る演算部と、を有し、前記第１の情報及び前記第２の情報は、それぞれ、像高の最大像高に対する比に基づいて、前記撮像光学系のズーム、フォーカス、およびＦナンバーに関する各条件における倍率色収差量を取得するための情報であり、前記演算部は、定数をＫとし、像高の最大像高に対する比をｒとし、前記第１の情報のうち、光軸を中心とする径方向における緑チャンネルに対する青チャンネルのずれ量をＡ１Ｂ（ｒ）とし、前記径方向における緑チャンネルに対する赤チャンネルのずれ量をＡ１Ｒ（ｒ）とし、前記第２の情報のうち、前記径方向における緑チャンネルに対する青チャンネルのずれ量をＢ１Ｂ（ｒ）とし、前記径方向における緑チャンネルに対する赤チャンネルのずれ量をＢ１Ｒ（ｒ）とし、ｒを変数とする青チャンネルに関する関数をＣ１Ｂ（ｒ）とし、ｒを変数とする赤チャンネルに関する関数をＣ１Ｒ（ｒ）として、Ｂ１Ｂ（ｒ）およびＢ１Ｒ（ｒ）は、
Ｂ１Ｂ（ｒ）＝Ｋ・Ａ１Ｂ（ｒ）＋Ｃ１Ｂ（ｒ）
Ｂ１Ｒ（ｒ）＝Ｋ・Ａ１Ｒ（ｒ）＋Ｃ１Ｒ（ｒ）
なる式に基づいて得ることを特徴とする。
あるいは、上記目的を達成するための撮像装置は、撮像光学系が着脱可能で、撮像素子と、前記撮像光学系と前記撮像素子との間に配されて前記撮像光学系の焦点距離とは異なる合成焦点距離を得るための光学系と、を有する撮像装置であって、前記撮像光学系に起因する倍率色収差を補正するための第１の情報を受信する受信部と、前記第１の情報に基づいて、前記撮像光学系および前記合成焦点距離を得るための光学系に起因する倍率色収差を補正するための第２の情報を得る演算部と、を有し、前記第１の情報は、前記撮像光学系の像高に基づいて、前記撮像光学系のズーム、フォーカス、Ｆナンバーに関する各条件における倍率色収差量を取得するための情報であり、前記第２の情報は、前記撮像光学系と前記合成焦点距離を得るための光学系とによる像面での像高に基づいて倍率色収差量を取得するための情報であり、前記演算部は、定数をＫとし、前記撮像光学系と前記合成焦点距離を得るための光学系とによる前記像面での像高をｙ´とし、前記第１の情報のうち、光軸を中心とする径方向における緑チャンネルに対する青チャンネルのずれ量をＡ２Ｂ（ｙ´）とし、前記径方向における緑チャンネルに対する赤チャンネルのずれ量をＡ２Ｒ（ｙ´）とし、前記第２の情報のうち、前記径方向における緑チャンネルに対する青チャンネルのずれ量をＢ２Ｂ（ｙ´）とし、前記径方向における緑チャンネルに対する赤チャンネルのずれ量をＢ２Ｒ（ｙ´）とし、ｙ´を変数とする青チャンネルに関する関数をＣ２Ｂ（ｙ´）とし、ｙ´を変数とする赤チャンネルに関する関数をＣ２Ｒ（ｙ´）として、Ｂ２Ｂ（ｙ´）およびＢ２Ｒ（ｙ´）は、
Ｂ２Ｂ（ｙ´）＝Ｋ・Ａ２Ｂ（ｙ´／Ｋ）＋Ｃ２Ｂ（ｙ´）
Ｂ２Ｒ（ｙ´）＝Ｋ・Ａ２Ｒ（ｙ´／Ｋ）＋Ｃ２Ｒ（ｙ´）
なる式に基づいて得ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、倍率色収差の補正に有利なアタッチメント光学系、撮像装置、および撮像システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のアタッチメント光学系を含む撮影システムの模式図である。
【図２】本発明の実施例１のフローチャートである。
【図３】本発明の撮像装置を含む撮影システムの模式図である。
【図４】本発明の実施例２のフローチャートである。
【図５】本発明の数値実施例１−１の撮影光学系の広角端、無限遠合焦時の断面図である。
【図６】本発明の数値実施例１−２の光学系の広角端、無限遠合焦時の断面図である。
【図７】本発明の数値実施例１−１の撮影光学系の実施例１及び実施例２における（ａ）広角端及び（ｂ）望遠端での無限遠合焦時の倍率色収差の測定値と計算値である。
【図８】本発明の数値実施例１−１の撮影光学系の実施例１及び実施例２における（ａ）広角端及び（ｂ）望遠端での物体距離０．８２ｍ合焦時の倍率色収差の測定値と計算値である。
【図９】本発明の数値実施例１−２における実施例１及び実施例２における（ａ）広角端及び（ｂ）望遠端での無限遠合焦時の倍率色収差の測定値と計算値である。
【図１０】本発明の数値実施例１−２における実施例１及び実施例２における（ａ）広角端及び（ｂ）望遠端での物体距離０．８２ｍ合焦時の倍率色収差の測定値と計算値である。
【図１１】本発明の実施例３のフローチャートである。
【図１２】本発明の実施例４のフローチャートである。
【図１３】本発明の数値実施例１−１の撮影光学系の実施例３及び実施例４における（ａ）広角端及び（ｂ）望遠端での無限遠合焦時の倍率色収差の測定値と計算値である。
【図１４】本発明の数値実施例１−１の撮影光学系の実施例３及び実施例４における（ａ）広角端及び（ｂ）望遠端での物体距離０．８２ｍ合焦時の倍率色収差の測定値と計算値である。
【図１５】本発明の数値実施例１−２における実施例３及び実施例４における（ａ）広角端及び（ｂ）望遠端での無限遠合焦時の倍率色収差の測定値と計算値である。
【図１６】本発明の数値実施例１−２における実施例３及び実施例４における（ａ）広角端及び（ｂ）望遠端での物体距離０．８２ｍ合焦時の倍率色収差の測定値と計算値である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付の図面を参照して説明される好ましい実施例等によって明らかにされるであろう。本発明の焦点距離を変更する光学系及び撮影システムの構成の概略を以下に記す。
【００１４】
本発明の撮影システムは、物体側から順に、撮影光学系、焦点距離を変更する光学系、撮像素子からなる。焦点距離を変更する光学系は、撮影光学系と撮像装置との間で各々に対して着脱可能に装着されてもよいし、撮像素子を有する撮像装置に含まれてもよい。また、前記撮影システムは、受信部と演算部を備える。受信部は、撮影光学系に予め記憶され該撮影光学系に起因する倍率色収差を補正するための倍率色収差補正データ（第１の情報）ＡB及びＡRを受信する。演算部は、倍率色収差補正データＡB及びＡRと焦点距離を変更する光学系の光学特性とに基づき、前記撮影光学系と該焦点距離を変更する光学系とに起因する倍率色収差を補正するための新たな倍率色収差補正データ（第２の情報）ＢB及びＢRを算出（導出）する。但し、倍率色収差補正データの添字Ｂは青チャンネルと緑チャンネルのずれ量を、Ｒは赤チャンネルと緑チャンネルのずれ量を表し、光軸位置を中心とする径方向のずれ量を表す。
【００１５】
更に好ましくは、焦点距離を変更する光学系は、倍率色収差補正データＢB及びＢRを記憶しておくための記憶部を有するのがよい。これにより、演算処理頻度を少なくできるため、撮影システムとしての処理速度が向上する。
【００１６】
また好ましくは、倍率色収差補正データＡB、ＡR、ＢB、ＢRは、像面上で補正する像高の最大像高に対する比（割合）ｒに基づいて、撮影光学系のズーム位置、フォーカス位置、Ｆナンバーの各条件における倍率色収差量を取得するための関数Ａ1B（ｒ）、Ａ1R（ｒ）、Ｂ1B（ｒ）、Ｂ1R（ｒ）で表現されているのがよい。すなわち、倍率色収差補正データＡ1B（ｒ）、Ａ1R（ｒ）、Ｂ1B（ｒ）、Ｂ1R（ｒ）は、最大像高に対する比がｒとなる像高位置における光軸位置を中心とする径方向へのずれ量を表す。これにより、少ないデータ容量で、任意の像高位置の倍率色収差補正量を取得することができる。
【００１７】
更に、焦点距離を変更する光学系の演算部に予め設定されている所定の定数をＫ、及び像面上で補正する像高の最大像高に対する比をｒ、ｒを変数とする関数をＣ1B（ｒ）、Ｃ1R（ｒ）とする時、演算部において、倍率色収差補正データＢ1B（ｒ）及びＢ1R（ｒ）が以下の式で算出されるのがよい。
Ｂ1B（ｒ）＝Ｋ・Ａ1B（ｒ）＋Ｃ1B（ｒ）  …（１）
Ｂ1R（ｒ）＝Ｋ・Ａ1R（ｒ）＋Ｃ1R（ｒ）  …（２）
【００１８】
あるいは、倍率色収差補正データＡB、ＡRは、撮影光学系の像面における像高ｙに基づいて、撮影光学系のズーム位置、フォーカス位置、Ｆナンバーの各条件における各々の倍率色収差量を表す関数Ａ2B（ｙ）、Ａ2R（ｙ）で表現されているのがよい。倍率色収差補正データＢB、ＢRは、撮影光学系に焦点距離を変更する光学系が装着された状態における像面における像高ｙ´に基づく倍率色収差量を表す関数Ｂ2B（ｙ´）、Ｂ2R（ｙ´）で表現されているのがよい。これにより、少ないデータ容量で、任意の像高位置の倍率色収差補正量を表現することができる。
【００１９】
更に、演算部において、倍率色収差補正データＢ2B（ｙ´）及びＢ2R（ｙ´）が以下の式で算出されるのがよい。
Ｂ2B（ｙ´）＝Ｋ・Ａ2B（ｙ´／Ｋ）＋Ｃ2B（ｙ´）  …（３）
Ｂ2R（ｙ´）＝Ｋ・Ａ2R（ｙ´／Ｋ）＋Ｃ2R（ｙ´）  …（４）
【００２０】
ここで、Ｋは焦点距離を変更する光学系の演算部に予め設定されている所定の定数、及びＣ2B（ｙ´）、Ｃ2R（ｙ´）は撮影光学系に焦点距離を変更する光学系が装着された状態における像面での像高ｙ´を変数とする関数である。（１）、（２）式、あるいは（３）、（４）式による算出が好ましい理由について説明する。撮影光学系の倍率色収差量をΔo、焦点距離を変更する光学系の横倍率をβaとしたとき、撮影光学系に焦点距離を変更する光学系を取り付けた時の倍率色収差量をΔoaは以下の式で近似的に表現できる。
Δoa≒Δo・βa  …（５）
【００２１】
これは光線の通る領域を光学系の光軸近傍の極めて狭い領域に限定することによって成立する近軸理論と呼ばれる近似理論によるものである。以下の式が言える領域において、近軸理論が成り立つ。
ｓｉｎθ≒θ  …（６）
ｔａｎθ≒θ  …（７）
ｃｏｓθ≒１  …（８）
【００２２】
但し、実際の撮影光学系及び焦点距離を変更する光学系においては、（６）式乃至（８）式の領域外において高次収差が発生していたり、焦点距離を変更する光学系が固有に有している倍率色収差が存在するため、実際の倍率色収差量は、（５）式で算出される値に対してずれが生じる。（１）式乃至（２）式、あるいは（３）式乃至（４）式中の所定の定数Ｋは（５）式のβaを想定して近似するものであり、上記関数をＣB、ＣRは、焦点距離を変更する光学系が固有に有している倍率色収差量を想定するものである。これにより簡易な演算により補正精度の高い倍率色収差補正データを演算することができる。
【００２３】
更に好ましくは、撮影光学系の広角端での焦点距離をｆ１、撮影光学系に焦点距離を変更する光学系を取り付けた撮影システムの広角端の焦点距離をｆ２としたとき、以下の条件式を満足するのがよい。
０．８＜Ｋ・ｆ１／ｆ２＜１．２  …（９）
（９）式中のｆ１／ｆ２は、βaの逆数に相当し、定数Ｋとの関係を規定するものである。（９）式の範囲を外れると、上記理由により倍率色収差補正データによる補正精度が劣化する。
【００２４】
更に好ましくは、受信部にて倍率色収差補正データＡ1B（ｒ）及びＡ1R（ｒ）の受信が無かった場合、倍率色収差補正データＢ1B（ｒ）、Ｂ1R（ｒ）は演算部にて以下の演算式で算出するのがよい。
Ｂ1B（ｒ）＝Ｃ1B（ｒ）  …（１０）
Ｂ1R（ｒ）＝Ｃ1R（ｒ）  …（１１）
【００２５】
あるいは、受信部にて倍率色収差補正データＡ2B（ｙ）及びＡ2R（ｙ）の受信が無かった場合、倍率色収差補正データＢ2B（ｙ´）、Ｂ2R（ｙ´）は演算部にて以下の演算式で算出するのがよい。
Ｂ2B（ｙ´）＝Ｃ2B（ｙ´）  …（１２）
Ｂ2R（ｙ´）＝Ｃ2R（ｙ´）  …（１３）
（１０）及び（１１）式、あるいは（１２）及び（１３）式により、少なくとも焦点距離を変更する光学系固有に有している倍率色収差量の補正が可能となる。
【００２６】
また好ましくは、前記定数Ｋについて使用者が任意に値を変更可能とするとよい。これにより使用者が望ましい補正具合を任意に設定することが可能となる。
以上より、撮影光学系に焦点距離を変更する光学系を装着しても、撮影光学系の全焦点距離域、全フォーカス域、全絞り域において、良好に倍率色収差を補正できる。
【実施例１】
【００２７】
図１には、本発明の実施例１であるアタッチメント光学系を有する撮影システムの構成を示している。図１において、１２８はテレビカメラやビデオカメラ等の撮像装置であり、１０１はズームレンズ等の撮影光学系である。１２５は、装着される撮影光学系の焦点距離を変更して、撮影画界を変更したり、前記撮影光学系の像円径に対応していない撮像装置で撮影する際に装着されるアタッチメント光学系である。アタッチメント光学系１２５は、マウント１２０を介して撮影光学系１０１に対して、またマウント１２１を介して撮像装置１２８に対して着脱可能である。
【００２８】
また、１１９は撮影光学系１０１に装着されたドライブユニット（制御装置）である。また、撮影光学系１０１とドライブユニット１１９とにより撮影光学系システム１２９が構成される。
撮影光学系システム１２９とアタッチメント光学系１２５、及び撮像装置１２８から撮影システム１３０が構成される。
【００２９】
このアタッチメント光学系１２５は、ケーブル１３２（もしくはアタッチメント光学系１２５と撮像装置１２８の合体時に接続される不図示の接点コネクタ）を通じて給電されるように構成されている。また、撮影光学系システム１２９は、前記ケーブル１３２、及びアタッチメント光学系１２５とドライブユニット１１９を接続するケーブル１３１を介して、撮像装置１２８から電源が供給される。（もしくは撮影光学系１０１とアタッチメント光学系１２５の合体時に接続される不図示の接点コネクタを介して、撮像装置１２８から電源が供給される。）
【００３０】
撮影光学系１０１において、１０２は合焦のために光軸方向に移動可能なフォーカスレンズユニットである。１０３は変倍のために光軸方向に移動可能な変倍レンズユニットである。１０４は光量調節のために開口径を変化させる絞りユニットであり、１０５は結像のためのレンズユニットである。これらレンズユニット１０２、１０３、１０５及び絞りユニット１０４により撮影光学系が構成される。
【００３１】
また、１０９はフォーカスレンズユニット１０２を光軸方向に駆動するヘリコイド等のフォーカス駆動機構である。１１２は変倍レンズユニット１０３を光軸方向に駆動するカム等のズーム駆動機構である。
【００３２】
なお、フォーカス駆動機構１０９、ズーム駆動機構１１２および絞りユニット１０４は、ドライブユニット１１９による電動駆動が可能であるとともに、手動による駆動も可能である。
【００３３】
ドライブユニット１１９について説明する。１１７はこのドライブユニット１１９の各種動作を制御する撮影光学系の制御装置であり、各種演算処理を行うＣＰＵや、後述する倍率色収差補正データを記憶しているデータメモリ回路１１８が内蔵されている。１１０はレンズ制御装置１１７からの駆動信号に応じて作動し、フォーカス駆動機構１０９を駆動するフォーカスモータである。１１３はレンズ制御装置１１７からの駆動信号に応じて作動し、ズーム駆動機構１１２を駆動するズームモータである。なお、ドライブユニット１１９には、フォーカスレンズユニット１０２の光軸上の位置を検出するために、フォーカス駆動機構１０９に連結されるエンコーダやポテンショメータ等のフォーカスポジション検出器１１１が設けられている。また、変倍レンズユニット１０３の光軸上の位置を検出するために、ズーム駆動機構１１２に連結されるエンコーダやポテンショメータ等のズームポジション検出器１１４が設けられている。１１５はレンズ制御装置１１７からの駆動信号に応じて撮影光学系１０１内の絞りユニット１０４を駆動する絞り駆動回路である。絞りユニット１０４の絞り量を検出するために、絞りポジション検出器１１６が設けられている。１３１は、レンズ制御装置１１７からアタッチメント光学系１２５、あるいは撮影光学系の像円径に対応する不図示の撮像装置へ倍率色収差補正データを伝送したり、またドライブユニット１１９が電源の供給を受けるためのケーブルである。
【００３４】
次に、アタッチメント光学系１２５において、１０６は、撮影画界を変更したり、前記撮影光学系のイメージサイズと異なる撮像装置で撮影したりするための光学系である。１２３は前記レンズ制御装置１１７から倍率色収差補正データを受け取る受信部（不図示）、及び新しい倍率色収差補正データを算出するための演算部（不図示）、及び撮像装置１２８にそのデータを送信するための送信部（不図示）からなる制御部である。１２４は制御部１２３で新たに算出された倍率色収差補正データを記憶するための記憶部である。１２２は前記ケーブル１３１をアタッチメント光学系１２５に接続するための接続部である。１３２は前記制御部１２３で算出された倍率色収差補正データを撮像装置１２８に伝送したり、また撮像装置１２８から電源の供給を受けるためのケーブルである。
【００３５】
次に、撮像装置１２８において、１０７はフィルタや色分解プリズムに相当するガラスブロック、１０８は撮影光学系１０１及びアタッチメント光学系１２５によって形成された被写体像を光電変換するＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子である。１２７は撮像装置１２８の制御を司るカメラ制御回路であり、撮像素子１０８から得られた撮像信号と制御部１２３から得られた倍率色収差補正データを用いて倍率色収差補正を施す画像処理回路が内蔵されている。１２６は前記ケーブル１３２を撮像装置１２８に接続するための接続部である。
【００３６】
実施例１として、図２にアタッチメント光学系１２５における倍率色収差補正のフローチャートを示す。
【００３７】
まず、ステップ（図ではＳと記す）１１では、制御部１２３は撮像装置１２８から電源が供給された場合はステップ１２に進む。ステップ１２では、レンズ制御装置１１７から倍率色収差補正データの受信があるか否か判断し、受信が有った場合はステップ１３に進む。ステップ１３では、前記演算式（１）及び（２）に従って倍率色収差補正データを算出してステップ１４に進む。ステップ１４では前記ステップ１３で算出された倍率色収差補正データを前記記憶部１２４に記憶してステップ１５に進む。ステップ１５では、ステップ１４で記憶された倍率色収差補正データを撮像装置１２８に送信する。
また、ステップ１２にて倍率色収差補正データの受信があるか否かの判断において、受信が無かった場合はステップ１６に進む。ステップ１６では前記演算式（１０）及び（１１）に従って倍率色収差補正データを算出してステップ１４に進む。
【実施例２】
【００３８】
図３には、本発明の実施例２である焦点距離を変更する光学系を有する撮影システムの構成を示している。図３において、２２８はテレビカメラやビデオカメラ等の撮像装置である。１０１はズームレンズ等の撮影光学系である。撮影光学系１０１は、マウント１２０を介して撮像装置２２８に対して着脱可能である。また、１１９は撮影光学系１０１に装着されたドライブユニット（制御装置）である。また、撮影光学系１０１とドライブユニット１１９とにより撮影光学系システム１２９が構成される。撮影光学系システム１２９は図１で示した撮影光学系と同様の構成である。
【００３９】
撮影光学系システム１２９と撮像装置２２８から撮影システム２３０が構成される。
撮影光学系システム１２９は、ドライブユニット１１９と撮像装置２２８を接続するケーブル１３１（もしくは撮影光学系１０１と撮像装置２２８の合体時に接続される不図示の接点コネクタ）を介して、撮像装置２２８から電源が供給されるように構成されている。
【００４０】
次に、撮像装置２２８において、２０６は、撮影画界を変更したり、前記撮影光学系のイメージサイズと異なる撮像装置で撮影したりするための焦点距離を変更する光学系である。２２３は前記レンズ制御装置１１７から倍率色収差補正データを受け取る受信部（不図示）、及び新しい倍率色収差補正データを算出するための演算部（不図示）、及び撮像装置２２８の制御を司る制御部である。２２４は制御部２２３で新たに算出された倍率色収差補正データを記憶するための記憶部である。撮像素子２０８から得られた撮像信号と前記演算された倍率色収差補正データを用いて倍率色収差補正を施す画像処理回路が内蔵されている。２２２は前記ケーブル１３１を撮像装置２２８に接続するための接続部である。
【００４１】
次に、２０７はフィルタや色分解プリズムに相当するガラスブロック、２０８は撮影光学系１０１や光学系２０６によって形成された被写体像を光電変換するＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子である。
【００４２】
実施例２として、図４に撮像装置２２８における倍率色収差補正のフローチャートを示す。
【００４３】
まず、ステップ（図ではＳと記す）２１では、撮像装置２２８に電源が供給された場合はステップ２２に進む。ステップ２２では、制御装置１１７から倍率色収差補正データの受信があるか否か判断し、受信が有った場合はステップ２３に進む。ステップ２３では、前記演算式（１）及び（２）に従って倍率色収差補正データを算出してステップ２４に進む。ステップ２４では前記ステップ２３で算出された倍率色収差補正データを前記記憶部２２４に記憶する。
また、ステップ２２にて倍率色収差補正データの受信があるか否かの判断において、受信が無かった場合はステップ２５に進む。ステップ２５では前記演算式（１０）及び（１１）に従って倍率色収差補正データを算出してステップ２４に進む。
【００４４】
図５に本発明の撮影光学系１０１の光学的構成を示す、広角端、物体距離無限遠合焦状態におけるレンズ断面図である。物体側から像側へ順に、撮影光学系Ｌ、ガラスブロックＰとして示している色分解プリズムや光学フィルタ等、そして、撮像面Ｉを有する。撮影光学系Ｌは、物体側から像側へ順に、第１レンズ群Ｆ、変倍レンズ群としての第２レンズ群Ｖ１及び第３レンズ群Ｖ２、絞りＳＰ、第４レンズ群Ｒから構成される。第１レンズ群Ｆは正の屈折力を有し、変倍のためには光軸方向に移動しない前玉レンズ群である。変倍レンズ群としての第２レンズ群Ｖ１及び第３レンズ群Ｖ２は変倍に際し可動なレンズ群である。第４レンズ群Ｒは結像作用を有する正の屈折力を有し、変倍の際、移動しないリレー群である。Ｐは色分解プリズムや光学フィルタ等であり、同図ではガラスブロックとして示している。Ｉは撮像面であり、像円径がφ１１ｍｍに対応するものである。
【００４５】
図６は本発明の実施例１、あるいは実施例２の焦点距離を変更する光学系を含む撮像システムの広角端、物体距離無限遠合焦状態におけるレンズ断面図である。物体側から像側へ順に、撮影光学系Ｌ、焦点距離を変更する光学系Ａ、ガラスブロックＰ´として示している色分解プリズムや光学フィルタ等、そして、撮像面Ｉ´を有する。撮影光学系Ｌは、図５に示した撮像システムに含まれる撮影光学系Ｌと同じ構成を有する。焦点距離を変更する光学系Ａは撮影光学系Ｌの像円径を変更するための光学系である。撮像面Ｉ´は像円径がφ１５．９６ｍｍに対応するものである。焦点距離を変更する光学系Ａを介さない状態における撮像面Ｉに適合するように設計されている撮影光学系Ｌに対して、焦点距離を変更する光学系Ａを介すことにより像円径が異なる撮像面Ｉ´に対応させることが可能となる。
【００４６】
図７に、図５に示した実施例１の焦点距離を変更する光学系を適用する前の光学系の物体距離無限遠に合焦時における（ａ）広角端及び（ｂ）望遠端での倍率色収差の測定値と計算値を示す。倍率色収差補正データ（一点鎖線、二点鎖線）は後述の表１に基づいて算出される。黒丸はｅ線に対するｇ線のずれ量の測定値を、白丸はｅ線に対するＣ線のずれ量の測定値を表す。また、後述の表４に基づいて算出される倍率色収差補正データとして、一点鎖線は緑チャンネルに対する青チャンネルのずれ量を、二点鎖線は緑チャンネルに対する赤チャンネルのずれ量を表す。この記載方法（黒丸、白丸、一点鎖線、二点鎖線）については、以下に示す倍率色収差図においても同様である。
【００４７】
また、図８に、図５に示した実施例１の焦点距離を変更する光学系を適用する前の光学系の物体距離０．８２ｍに合焦時における（ａ）広角端及び（ｂ）望遠端での倍率色収差の測定値と計算値を示す。物体距離は、第１レンズ群内の最も物体側のレンズの面頂点からの距離で示す。倍率色収差補正データ（一点鎖線、二点鎖線）は後述の表１に基づいて算出される。
【００４８】
図９に、図６に示した実施例１あるいは実施例２の光学系の物体距離無限遠に合焦時における（ａ）広角端及び（ｂ）望遠端での倍率色収差の測定値と計算値を示す。
【００４９】
図１０に、図６に示した実施例１あるいは実施例２の光学系の物体距離０．８２ｍに合焦時における（ａ）広角端及び（ｂ）望遠端での倍率色収差の測定値と計算値を示す。物体距離は、第１レンズ群内の最も物体側のレンズの面頂点からの距離で示す。なお、倍率色収差補正データ（一点鎖線、二点鎖線）は後述の表４に基づいて算出される。
【００５０】
図９、図１０に示した倍率色収差を、焦点距離を変更する光学系Ａを適用する前の図７、図８に示した倍率色収差と比較すると、本発明の焦点距離を変更する光学系Ａにより、像円径が異なる撮像面Ｉ´に対応させた場合であっても、倍率色収差を好適に補正可能であることがわかる。
【００５１】
撮影光学系システム内のデータメモリ回路１１８に予め記憶されている倍率色収差補正データＡ1B（ｒ）、Ａ1R（ｒ）について説明する。
Ａ1B（ｒ）、Ａ1R（ｒ）は、撮影光学系Ｌのズーム位置、フォーカス位置、Ｆナンバーの各条件について、最大像高に対する比ｒを変数とする、倍率色収差量を表す関数の係数がまとめられた表で構成されている。
【００５２】
表１（ａ）、及び表１（ｂ）に、図５で示される撮影光学系ＬのＡ1B（ｒ）、Ａ1R（ｒ）を各々示す。本実施例では、倍率色収差補正データΔを以下の式で表現している。
Δ＝ａ・ｒ3＋ｂ・ｒ2＋ｃ・ｒ  …（１４）
ｒは０〜１の数値であり、ｒが０の時は撮像素子の中心で、ｒが１の時は最大像高である像高５．５ｍｍを表す。
【００５３】
【表１】
0006727905.tif 000002
【００５４】
本実施例では、簡単のため、緑チャンネルに対する青チャンネルのずれ量はｅ線に対するｇ線のずれ量とし、緑チャンネルに対する赤チャンネルのずれ量はｅ線に対するＣ線のずれ量としている。各色チャンネルの倍率色収差量については、色分解プリズムの分光特性や撮像素子の波長に対する感度により、波長域や各々の波長に対する寄与率を考慮して算出されるのが好ましい。表１はズーム位置が広角端及び望遠端、フォーカス位置が無限遠及び８２０ｍｍ、絞り開放の条件のデータで構成されている。全ズーム域、全フォーカス域、全絞り域に渡って良好な倍率色収差補正のためには、データ間を直線近似して得られる倍率色収差補正データが、実際に発生している倍率色収差を精度よく補正できるだけの分割数とするのが好ましい。更に、（１４）式ではｒの３次式で倍率色収差補正データ表現しているが、演算処理速度が許す限り実際に発生している倍率色収差を精度よく補正できるだけの次数とするのが好ましい。
【００５５】
図７及び図８で示すように、表１の係数と（１４）式により算出された一点鎖線、二点鎖線の倍率色収差データと、黒丸、白丸で示される測定値はほぼ合致しており、表１により、精度良く倍率色収差を補正可能であると言える。
【００５６】
次に、表２に、制御部（演算部）１２３、あるいは２２３に予め設定されている所定の定数Ｋ、及び最大像高に対する比ｒを変数とする関数の係数Ｃ1B（ｒ）、Ｃ1R（ｒ）を示す。係数Ｃ1B（ｒ）、Ｃ1R（ｒ）を用いて上記（１４）式で算出される倍率色収差量は、焦点距離を変更する光学系Ａが固有で有する倍率色収差量を表すものである。
【００５７】
【表１】
0006727905.tif 000003
【００５８】
また、上記（９）式の各値を表３に示す。
【表３】
0006727905.tif 000004
本実施例は、（９）式の上限に近いものである。
【００５９】
ここで、表４（ａ）及び表４（ｂ）に、上記（１）式、（２）式を用いて算出した倍率色収差補正データＢ1B（ｒ）及びＢ1R（ｒ）を各々示す。撮像装置１２８、あるいは２２８内の制御回路１２７、あるいは２２３では、Ｂ1B（ｒ）、Ｂ1R（ｒ）で表現される倍率色収差を打ち消す処理が行われる。
【００６０】
【表４】
0006727905.tif 000005
【００６１】
図９及び図１０において、各プロット点と鎖線がほぼ合致しており、本発明により精度の高い倍率色収差補正データを提供できていると言える。実施例１あるいは実施例２に従えば、上記図９及び図１０で示すように、精度の高い倍率色収差補正が可能となる。
【００６２】
以下、実施例１あるいは実施例２の図５と図６に示した撮像システムの光学データをそれぞれ、数値実施例１−１、１−２として以下に示す。各数値データにおいて、ｉは物体側からの光学面の順序を示す。ｒｉは第ｉ番目の光学面（第ｉ面）の曲率半径、ｄｉは第ｉ面と第ｉ＋１面との間隔、ｎｄｉとνｄｉはそれぞれｄ線に対する第ｉ面と第ｉ＋１面との間の光学部材の材料の屈折率とアッベ数を示す。面番号に付した＊はレンズ面が非球面形状であることを示す。数値実施例の数値データ内のＡ３〜Ａ１２は非球面係数であり、光軸からの高さＨの位置での光軸方向の変位を面頂点を基準にしてｘとするとき、非球面係数は
【数１】
0006727905.tif 000006
で表される。但しＲは近軸曲率半径、Ｋは円錐定数である。
【００６３】
（数値実施例１−１）
単位  ｍｍ
面データ
面番号i      ri       di     ndi        vdi      有効径
1       -213.433    1.80   1.72916    54.7       82.90
2        213.433    5.58                         80.63
3        556.690    1.80   1.80518    25.4       80.22
4        101.319   14.94   1.43875    94.9       79.10
5       -162.669    0.15                         79.19
6        175.439    8.28   1.61800    63.3       78.80
7       -345.082    6.77                         78.53
8        106.566   10.62   1.49700    81.5       74.34
9       -301.725    0.15                         73.45
10         66.906    6.52   1.72916    54.7       65.82
11        159.414  (可変)                         64.95
12*       135.799    0.70   1.88300    40.8       27.49
13         14.159    6.06                         21.73
14       -131.437    6.68   1.80809    22.8       21.52
15        -13.727    0.70   1.81600    46.6       21.23
16         48.936    0.16                         20.32
17         23.757    5.95   1.53172    48.8       20.46
18        -28.902    0.26                         19.98
19        -26.005    0.70   1.83481    42.7       19.92
20       -258.788  (可変)                         19.82
21        -28.262    0.70   1.74320    49.3       21.41
22         46.007    2.80   1.84666    23.8       23.55
23      -1313.700  (可変)                         24.07
24(絞り)    ∞       1.30                         28.08
25       1095.091    4.36   1.65844    50.9       29.22
26        -35.085    0.15                         29.66
27         80.854    2.44   1.51633    64.1       30.44
28     -26300.000    0.15                         30.41
29         92.852    6.77   1.51633    64.1       30.35
30        -32.467    1.80   1.83400    37.2       30.09
31       -204.659   35.20                         30.43
32         61.362    6.26   1.51633    64.1       30.43
33        -52.603    1.73                         30.06
34        -98.726    1.80   1.83481    42.7       28.25
35         32.111    5.75   1.51742    52.4       27.41
36        -91.243    4.40                         27.60
37         62.274    6.77   1.48749    70.2       27.73
38        -29.818    1.80   1.83400    37.2       27.47
39       -355.420    0.15                         27.90
40         53.543    4.40   1.51823    58.9       28.13
41        -73.907    5.00                         27.98
42          ∞      33.00   1.60859    46.4       40.00
43          ∞      13.20   1.51680    64.2       40.00
44          ∞     (可変)                         40.00
像面        ∞   
非球面データ
第12面
K = 8.58860e+000  A 4= 8.72570e-006  A 6=-1.90211e-008  A 8= 9.49066e-011  A10=-9.79700e-013  A12= 7.34817e-015  
A 3=-9.99333e-007  A 5=-5.91697e-008  A 7=-4.82122e-010  A 9= 2.01841e-011  A11=-1.38838e-013  
各種データ
ズーム比     21.00 
焦点距離       7.80   163.80  
Ｆナンバー     1.80     2.69  
画角          35.19     1.92  
像高           5.50     5.50  
レンズ全長   286.17   286.17  
BF             7.17     7.17  
d11            0.67    53.43  
d20           55.71     6.07  
d23            4.85     1.73  
d44            7.17     7.17  
入射瞳位置    50.20   608.47  
射出瞳位置   318.13   318.13  
前側主点位置  58.19   858.55  
後側主点位置  -0.63  -156.63  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  前側主点位置  後側主点位置
1    1      68.20        56.61        36.62          2.85
2   12     -13.40        21.23         2.17        -11.59
3   21     -42.80         3.50        -0.09         -2.01
4   24      62.21       136.44        71.95       -141.16
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1   -145.46
2       3   -152.69
3       4    144.44
4       6    188.64
5       8    159.37
6      10    152.88
7      12    -17.85
8      14     18.31
9      15    -13.00
10      17     25.40
11      19    -34.49
12      21    -23.35
13      22     52.04
14      25     51.47
15      27    155.54
16      29     47.29
17      30    -46.20
18      32     55.70
19      34    -28.68
20      35     46.44
21      37     42.24
22      38    -38.88
23      40     60.39
24      42      0.00
25      43      0.00
【００６４】
(数値実施例１−２)
単位 mm
面データ
面番号i      ri       di     ndi        vdi      有効径
1       -213.433    1.80   1.72916    54.7       82.90
2        213.433    5.58                         80.63
3        556.690    1.80   1.80518    25.4       80.22
4        101.319   14.94   1.43875    94.9       79.10
5       -162.669    0.15                         79.19
6        175.439    8.28   1.61800    63.3       78.80
7       -345.082    6.77                         78.53
8        106.566   10.62   1.49700    81.5       74.34
9       -301.725    0.15                         73.45
10         66.906    6.52   1.72916    54.7       65.82
11        159.414  (可変)                         64.95
12*       135.799    0.70   1.88300    40.8       27.49
13         14.159    6.06                         21.73
14       -131.437    6.68   1.80809    22.8       21.52
15        -13.727    0.70   1.81600    46.6       21.23
16         48.936    0.16                         20.32
17         23.757    5.95   1.53172    48.8       20.46
18        -28.902    0.26                         19.98
19        -26.005    0.70   1.83481    42.7       19.92
20       -258.788  (可変)                         19.82
21        -28.262    0.70   1.74320    49.3       21.41
22         46.007    2.80   1.84666    23.8       23.55
23      -1313.700  (可変)                         24.07
24(絞り)    ∞       1.30                         28.08
25       1095.091    4.36   1.65844    50.9       29.22
26        -35.085    0.15                         29.66
27         80.854    2.44   1.51633    64.1       30.44
28     -26300.000    0.15                         30.41
29         92.852    6.77   1.51633    64.1       30.35
30        -32.467    1.80   1.83400    37.2       30.09
31       -204.659   35.20                         30.43
32         61.362    6.26   1.51633    64.1       30.43
33        -52.603    1.73                         30.06
34        -98.726    1.80   1.83481    42.7       28.25
35         32.111    5.75   1.51742    52.4       27.41
36        -91.243    4.40                         27.60
37         62.274    6.77   1.48749    70.2       27.73
38        -29.818    1.80   1.83400    37.2       27.47
39       -355.420    0.15                         27.90
40         53.543    4.40   1.51823    58.9       28.13
41        -73.907    5.00                         27.98
42         74.478    1.70   1.59240    68.3       25.06
43         22.163    6.75                         23.54
44        -54.371    1.50   1.76385    48.5       23.78
45         24.534    5.85   1.85026    32.3       25.45
46       -473.023    0.15                         25.84
47         34.820    7.36   1.48749    70.2       26.73
48        -34.541    1.50   2.04976    27.1       26.57
49        -63.119    0.15                         27.03
50        118.792    3.45   1.48749    70.2       26.76
51       -458.900    4.83                         26.38
52          ∞      33.00   1.60859    46.4       40.00
53          ∞      13.20   1.51680    64.2       40.00
54          ∞     (可変)                         40.00
像面        ∞   
非球面データ
第12面
K = 8.58860e+000  A 4= 8.72570e-006  A 6=-1.90211e-008  A 8= 9.49066e-011  A10=-9.79700e-013  A12= 7.34817e-015  
A 3=-9.99333e-007  A 5=-5.91697e-008  A 7=-4.82122e-010  A 9= 2.01841e-011  A11=-1.38838e-013  
各種データ
ズーム比     21.00 
焦点距離       11.31    237.51  
Ｆナンバー      2.61      3.90  
画角           35.21      1.92  
像高            7.98      7.98  
レンズ全長    319.41    319.41  
BF              7.17      7.17  
d11             0.67     53.43  
d20            55.71      6.07  
d23             4.85      1.73  
d54             7.17      7.17  
入射瞳位置     50.20    608.47  
射出瞳位置  -2242.78  -2242.78  
前側主点位置   61.45    820.90  
後側主点位置   -4.14   -230.34  
ズームレンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  前側主点位置  後側主点位置
1    1      68.20        56.61        36.62          2.85
2   12     -13.40        21.23         2.17        -11.59
3   21     -42.80         3.50        -0.09         -2.01
4   24      66.45       169.67        64.37       -192.67
単レンズデータ
レンズ    始面    焦点距離
1       1   -145.46
2       3   -152.69
3       4    144.44
4       6    188.64
5       8    159.37
6      10    152.88
7      12    -17.85
8      14     18.31
9      15    -13.00
10      17     25.40
11      19    -34.49
12      21    -23.35
13      22     52.04
14      25     51.47
15      27    155.54
16      29     47.29
17      30    -46.20
18      32     55.70
19      34    -28.68
20      35     46.44
21      37     42.24
22      38    -38.88
23      40     60.39
24      42    -53.73
25      44    -21.84
26      45     27.38
27      47     36.73
28      48    -74.04
29      50    193.30
30      52      0.00
31      53      0.00
【実施例３】
【００６５】
本発明の実施例３について説明する。実施例３の撮影システムの構成は図１に記載した実施例１の構成と同様である。図１１にアタッチメント光学系１２５における倍率色収差補正のフローチャートを示す。
【００６６】
まず、ステップ（図ではＳと記す）３１では、制御部１２３は撮像装置１２８から電源が供給された場合はステップ３２に進む。ステップ３２では、制御装置１１７から倍率色収差補正データの受信があるか否か判断し、受信が有った場合はステップ３３に進む。ステップ３３では、演算式（３）及び（４）に従って倍率色収差補正データを算出してステップ３４に進む。ステップ３４ではステップ３３で算出された倍率色収差補正データを記憶部１２４に記憶してステップ３５に進む。ステップ３５では、ステップ３４で記憶された倍率色収差補正データを撮像装置１２８に送信する。
また、ステップ３２にて倍率色収差補正データの受信があるか否か判断し、受信が無かった場合はステップ３６に進む。ステップ３６では演算式（１２）及び（１３）に従って倍率色収差補正データを算出してステップ３４に進む。
【実施例４】
【００６７】
本発明の実施例４について説明する。実施例４の撮影システムの構成は図３に記載した実施例２の構成と同様である。図１２に撮像装置２２８における倍率色収差補正のフローチャートを示す。
【００６８】
まず、ステップ（図ではＳと記す）４１では、撮像装置２２８に電源が供給された場合はステップ４２に進む。ステップ４２では、制御装置１１７から倍率色収差補正データの受信があるか否か判断し、受信が有った場合はステップ４３に進む。ステップ４３では、演算式（３）及び（４）に従って倍率色収差補正データを算出してステップ４４に進む。ステップ４４ではステップ４３で算出された倍率色収差補正データを記憶部２２４に記憶する。
また、ステップ４２にて倍率色収差補正データの受信があるか否か判断し、受信が無かった場合はステップ４５に進む。ステップ４５では演算式（１２）及び（１３）に従って倍率色収差補正データを算出してステップ４４に進む。
【００６９】
次に、数値実施例について説明する。実施例３、あるいは実施例４の光学系の構成は、実施例１あるいは実施例２で示した、焦点距離を変更する光学系Ａが装着された場合の図６、撮影光学系の図５、と同様である。
【００７０】
図１３（ａ）、図１３（ｂ）に、実施例３あるいは実施例４の数値実施例１−１における撮影光学系の物体距離無限遠に合焦時における（図１３（ａ））広角端及び（図１３（ｂ））望遠端での倍率色収差の測定値と計算値を示す。なお、倍率色収差補正データ（一点鎖線、二点鎖線）は後述の表５及び（１５）式に基づいて算出される。
【００７１】
図１４（ａ）、図１４（ｂ）に、実施例３あるいは実施例４の数値実施例１−１における撮影光学系の物体距離０．８２ｍに合焦時における（図１４（ａ））広角端及び（図１４（ｂ））望遠端での倍率色収差の測定値と計算値を示す。物体距離は、第１レンズ群内の最も物体側のレンズの面頂点からの距離で示す。なお、倍率色収差補正データ（一点鎖線、二点鎖線）は後述の表５及び（１５）式に基づいて算出される。
【００７２】
図１５（ａ）、図１５（ｂ）に、実施例３あるいは実施例４の数値実施例１−２における光学系の物体距離無限遠に合焦時における（図１５（ａ））広角端及び（図１５（ｂ））望遠端での倍率色収差の測定値と計算値を示す。なお、倍率色収差補正データ（一点鎖線、二点鎖線）は表８及び（１６）式に基づいて算出される。
【００７３】
図１６（ａ）、図１６（ｂ）に、実施例３あるいは実施例４の数値実施例１−２における光学系の物体距離０．８２ｍに合焦時における（図１６（ａ））広角端及び（図１６（ｂ））望遠端での倍率色収差の測定値と計算値を示す。物体距離は、第１レンズ群内の最も物体側のレンズの面頂点からの距離で示す。なお、倍率色収差補正データ（一点鎖線、二点鎖線）は表８及び（１６）式に基づいて算出される。
【００７４】
図１５（ａ）、図１５（ｂ）、図１６（ａ）、図１６（ｂ）に示した倍率色収差を、焦点距離を変更する光学系Ａを適用する前の図１３（ａ）、図１３（ｂ）、図１４（ａ）、図１４（ｂ）に示した倍率色収差と比較すると、本発明により精度の高い倍率色収差補正データを提供できていると言える。実施例３あるいは実施例４に従えば、図１５（ａ）、図１５（ｂ）、図１６（ａ）、図１６（ｂ）で示すように、精度の高い倍率色収差補正を可能とする補正データを提供することが可能となる。
【００７５】
撮影光学系システム内のデータメモリ回路１１８に予め記憶されている倍率色収差補正データＡ2B（ｙ）、Ａ2R（ｙ）について説明する。Ａ2B（ｙ）、Ａ2R（ｙ）は、前記撮影光学系のズーム位置、フォーカス位置、Ｆナンバーの各条件について、撮影光学系が撮影可能な像高ｙを変数とする、倍率色収差量を表す関数の係数がまとめられた表で構成されている。
【００７６】
表５（ａ）、及び表５（ｂ）に、図５で示される撮影光学系ＬのＡ2B（ｙ）、Ａ2R（ｙ）を各々示す。本実施例では、倍率色収差補正データΔを以下の式で表現している。
Δ＝ａ・ｙ3＋ｂ・ｙ2＋ｃ・ｙ  …（１５）
【００７７】
【表５】
0006727905.tif 000007
【００７８】
図５で示した数値実施例１−１の撮影光学系で説明したように、撮像面Ｉは像円径がφ１１ｍｍに対応するものであり、ｙは０〜５．５の数値である。ｙが０の時は撮像素子の中心で、ｙが５．５の時は最大像高である像高５．５ｍｍを表す。
【００７９】
本実施例では、簡単のため、緑チャンネルに対する青チャンネルのずれ量はｅ線に対するｇ線のずれ量とし、緑チャンネルに対する赤チャンネルのずれ量はｅ線に対するＣ線のずれ量としている。各色チャンネルの倍率色収差量については、色分解プリズムの分光特性や撮像素子の波長に対する感度により、波長域や各々の波長に対する寄与率を考慮して算出されるのが好ましい。表５はズーム位置が広角端及び望遠端、フォーカス位置が無限遠及び８２０ｍｍ、絞り開放で構成されている。全ズーム域、全フォーカス域、全絞り域に渡って良好な倍率色収差補正のためには、データ間を直線近似して得られる倍率色収差補正データが、実際に発生している倍率色収差を精度よく補正できるだけの分割数とするのが好ましい。更に、（１５）式ではｙの３次式で倍率色収差補正データ表現しているが、演算処理速度が許す限り実際に発生している倍率色収差を精度よく補正できるだけの次数とするのが好ましい。
【００８０】
図１３（ａ）、図１３（ｂ）、図１４（ａ）、図１４（ｂ）で示すように、表５の係数と（１５）式により算出された一点鎖線、二点鎖線の倍率色収差データと、黒丸、白丸で示される測定値はほぼ合致しており、表５により、精度良く倍率色収差を補正可能であると言える。
【００８１】
次に、表６に、制御部（演算部）１２３あるいは２２３に予め設定されている所定の定数Ｋ、及び撮影光学系に焦点距離を変更する光学系が装着された状態で撮影可能な像高ｙ´を変数とする関数の係数Ｃ2B（ｙ´）、Ｃ2R（ｙ´）を示す。係数Ｃ2B（ｙ´）、Ｃ2R（ｙ´）を用いて上記（１５）式で算出される倍率色収差量は、アタッチメント光学系固有で有する倍率色収差量を表すものである。
【００８２】
図６で示した光学系で説明したように、撮像面Ｉ´は像円径がφ１５．９６ｍｍに対応するものであり、ｙ´は０〜７．９８の数値である。ｙが０の時は撮像素子の中心で、ｙが７．９８の時は最大像高である像高７．９８ｍｍを表す。その際、倍率色収差補正データΔを以下の式で表現している。
Δ＝ａ・ｙ´3＋ｂ・ｙ´2＋ｃ・ｙ´  …（１６）
【００８３】
【表６】
0006727905.tif 000008
【００８４】
また、上記（９）式の各値を表７に示す。
【表７】
0006727905.tif 000009
本実施例は、（９）式の下限に近いものである。
【００８５】
ここで、表８（ａ）及び表８（ｂ）に、上記（３）式、（４）式を用いて算出した倍率色収差補正データＢ2B（ｙ´）及びＢ2R（ｙ´）を各々示す。撮像装置１２８内の制御回路１２７では、Ｂ2B（ｙ´）、Ｂ2R（ｙ´）及び（１６）式で表現される倍率色収差を打ち消す処理が行われる。
【００８６】
【表８】
0006727905.tif 000010
【００８７】
上記のいずれかの実施例の撮像光学系の像側に着脱可能な焦点距離を変更する光学系において、簡易に構成で最適な倍率色収差補正データを演算するのに好適な撮像システムを実現することができる。
【００８８】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、アタッチメント光学系において、撮影光学系から倍率色収差補正データＡ2B及びＡ2Rの受信が無かった場合、（１０）式乃至（１１）式、あるいは（１２）式乃至（１３）式に従って算出された倍率色収差補正データＢ2B及びＢ2Rを撮像装置に送信するのが良い。これは本文中に記載した理由の通りである。
【００８９】
例示した実施例の中では、撮影光学系からの倍率色収差補正データの受信及び撮像装置への倍率色収差補正データの送信は、それぞれケーブル１３１、１３２を介する有線通信を例示したが、本発明はこれに限定されることはない。例えば、マウント部に接点を有する信号通信手段を用いても良いし、無線による手段を用いてもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１２２：受信部
１２３：演算部
１２５：アタッチメント光学系
１３２：送信部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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