(57)【要約】【課題】可視域から近赤外域で任意の波長領域で撮影可能なシステムにおいて、可視域から近赤外域の任意の波長領域で、ズーム全域、及びフォーカス全域で、ピントに対して正確なトラッキングを達成する撮影システムを提供すること。【解決手段】可視光領域から赤外光領域まで撮影可能なズームレンズを有する撮影システムにおいて、ズームレンズは、変倍の為の変倍群と、フォーカスの為のフォーカスレンズ群と、変倍中のピントずれを補正する為のトラッキング調整群を有し、前記トラッキング調整群は所定のトラッキングテーブルに従って、変倍群位置、及びフォーカスレンズ位置に連動して駆動し、任意の被写体に対して少なくとも3つの所定のズームポジションにおけるフォーカスレンズ群の合焦位置から撮影環境の波長領域を特定し、トラッキングデータを補正すること。【選択図】図１
2017219650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可視光領域から赤外光領域まで撮影可能なズームレンズを有する撮影システムにおいて、ズームレンズは、変倍の為の変倍群と、フォーカスの為のフォーカスレンズ群と、変倍中のピントずれを補正する為のトラッキング調整群を有し、前記トラッキング調整群は所定のトラッキングテーブルに従って、変倍群位置、及びフォーカスレンズ位置に連動して駆動し、任意の被写体に対して少なくとも3つの所定のズームポジションにおけるフォーカスレンズ群の合焦位置から撮影環境の波長領域を特定し、トラッキングデータを補正することを特徴とする撮影システム。
【請求項２】
物体側から順に、フォーカスの為のフォーカスレンズ群、変倍の為の変倍群、変倍中のピントずれを補正する為のトラッキング調整群を有するズームレンズにおいて、変倍群の位置、及びフォーカス群の位置に対するトラッキング調整群の位置を示した補正テーブルBを有し、任意の被写体に対して少なくとも3つの所定のズームポジションにおけるフォーカスレンズ群の合焦位置から算出された補正係数αから、トラッキング調整群のトラッキングデータをα・Bとすることを特徴とする請求項１に記載の撮影システム。
【請求項３】
物体側から順に、変倍の為の変倍群、フォーカスの為のフォーカスレンズ群を有し、前記フォーカスレンズ群はトラッキング調整群と兼用であるズームレンズにおいて、変倍群の位置、及びフォーカス群の位置に対するトラッキング調整群の位置を示した、基準となる波長領域のトラッキングテーブルAと、補正テーブルBを有し、変倍群の位置、及びフォーカス群の位置に対するトラッキング調整群の位置を示した補正テーブルBを有し、任意の被写体に対して少なくとも3つの所定のズームポジションにおけるフォーカスレンズ群の合焦位置から算出された補正係数αから、トラッキング調整群のトラッキングデータをA+α・Bとすることを特徴とする請求項１に記載の撮影システム。
【請求項４】
前記3つの所定のズームポジションのうち、2つは広角端と望遠端であることを特徴とする請求項１に記載の撮影システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ズームレンズ及びそれを有する撮像装置における可視域から近赤外域で任意の波長領域での合焦精度改善に関し、放送用テレビカメラ、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、銀塩写真用カメラ等に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、テレビカメラ、デジタルカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置の分野では、ＨＤＴＶ化（ハイビジョン）や更に高精細な4K対応化が進み、より高精細な映像を実現する為、より正確な合焦精度が求められる。
【０００３】
また、ユーザーの撮影環境へのニーズが多様化しており、可視光領域から赤外光領域まで撮影可能な撮像装置が開発されている。通常の明るい環境における可視光域での撮影に加えて、薄暮下等で光量確保を目的とした撮影波長領域の広域化や、夜間等暗い環境で被写体に可視光源を使用することができない状況での（近）赤外域での撮影が知られている。
【０００４】
但し、撮影光学系たるズームレンズにおいて、可視光領域から赤外光領域の全領域に渡り色収差を補正することは困難であり、可視光領域での撮影を想定して設計されたズームレンズを、上記可視光領域から赤外領域まで撮影可能な撮像装置に装着して赤外領域で使用すると、赤外領域での撮影における合焦状態でのフォーカスレンズの位置は、可視光領域での撮影におけるフォーカスレンズの位置と異なり、合焦精度が劣化する。赤外光を用いてフランジバック調整を行ったとしても、ズーム全域で合焦し続けること（トラッキング）は困難である。
【０００５】
上記問題を解決する為の手段として、ズームレンズについて、可視光領域から赤外光領域の全域に渡り軸上色収差を抑制する必要がある。その為には、レンズに蛍石等異常分散性を持つ低分散硝種を多数使用する必要があり、レンズが高価になったり小型軽量化が困難となる。
【０００６】
特許文献１、及び特許文献２では、フォーカスレンズとフランジバック調整用レンズを別に設け、撮影波長域毎にフランジバック調整用レンズによる補正量テーブルを有しており、フォーカスレンズ位置及びズームポジション位置に対する前記補正量テーブルに基づいて、フランジバック調整用レンズを駆動することで、可視光領域と赤外領域で結像位置が一致させている。
【０００７】
また、特許文献３、特許文献４、及び特許文献５では、撮影レンズの光路中に、被写体光を可視光と赤外光に分離する為の色分離プリズムと、赤外光路中には結像位置を補正する為の補正レンズが配置されている。前記補正レンズは、可視光と赤外光で同時に合焦させることを可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開2003-262775号公報
【特許文献２】特開2006-162757号公報
【特許文献３】特開2004-354714号公報
【特許文献４】特開2005-4181号公報
【特許文献５】特開2005-128485号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１乃至特許文献５では、ズーム全域で正確なトラッキングを実現するには、撮影を想定する各波長領域毎の補正データを用意する必要があり、予め記憶させておくデータ量が多くなってしまう。また、使用者が撮影する波長領域、言い換えれば使用する補正データを指示する必要があり、特に撮影に使用する光源の波長特性が不明な場合は、正確なトラッキングは困難である。
【００１０】
また、特許文献３、特許文献４、及び特許文献５では、撮影レンズの光路中に色分離プリズムと、分離後に結像の為の光学系を各々設ける必要があり、システムの小型化が困難である。
【００１１】
そこで、本発明では、可視光領域から赤外領域までの任意の波長領域において、フォーカス全域、及びズーム全域に渡り正確なトラッキングを実現するズームレンズ及び撮影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】
【００１２】
上記の目的を達成するために、本発明に係る撮影システムは、
可視光領域から赤外光領域まで撮影可能なズームレンズを有する撮影システムにおいて、ズームレンズは、変倍の為の変倍群と、フォーカスの為のフォーカスレンズ群と、変倍中のピントずれを補正する為のトラッキング調整群を有し、前記トラッキング調整群は所定のトラッキングテーブルに従って、変倍群位置、及びフォーカスレンズ位置に連動して駆動し、任意の被写体に対して少なくとも3つの所定のズームポジションにおけるフォーカスレンズ群の合焦位置から撮影環境の波長領域を特定し、トラッキングデータを補正するのがよい。
【００１３】
好ましくは、物体側から順に、フォーカスの為のフォーカスレンズ群、変倍の為の変倍群、変倍中のピントずれを補正する為のトラッキング調整群を有するズームレンズにおいて、変倍群の位置、及びフォーカス群の位置に対するトラッキング調整群の位置を示した補正テーブルBを有し、任意の被写体に対して少なくとも3つの所定のズームポジションにおけるフォーカスレンズ群の合焦位置から算出された補正係数αから、トラッキング調整群のトラッキングデータをα・Bとするのがよい。
【００１４】
また、物体側から順に、変倍の為の変倍群、フォーカスの為のフォーカスレンズ群を有し、前記フォーカスレンズ群はトラッキング調整群と兼用であるズームレンズにおいて、変倍群の位置、及びフォーカス群の位置に対するトラッキング調整群の位置を示した、基準となる波長領域のトラッキングテーブルAと、補正テーブルBを有し、変倍群の位置、及びフォーカス群の位置に対するトラッキング調整群の位置を示した補正テーブルBを有し、任意の被写体に対して少なくとも3つの所定のズームポジションにおけるフォーカスレンズ群の合焦位置から算出された補正係数αから、トラッキング調整群のトラッキングデータをA+α・Bとするのがよい。
また、前記３つの所定のズームポジションのうち、２つは広角端と望遠端であるのがよい。
【００１５】
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。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、可視域から近赤外域で任意の波長領域で撮影可能なシステムにおいて、可視域から近赤外域の任意の波長領域で、ズーム全域、及びフォーカス全域で、ピントに対して正確なトラッキングを達成する撮影システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のシステム図
【図２】トラッキングデータ概略図
【図３】実施例1のフローチャート
【図４】数値実施例１の広角端、無限遠合焦時の断面図
【図５】数値実施例１の広角端、2.5m合焦時の球面収差図
【図６】数値実施例１の望遠端、2.5m合焦時の球面収差図
【図７】数値実施例１の望遠端、無限遠合焦時の球面収差図
【図８】数値実施例１の望遠端、最至近距離合焦時の球面収差図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。  
【００１９】
（実施形態1）
図１には、本発明の実施形態１である撮影システムの構成を示している。
【００２０】
図１において、１１４はテレビカメラやビデオカメラ等の撮像装置であり、１０１はカメラ１１４に対して着脱可能なズームレンズである。また、１１７はズームレンズ１０１に装着されたドライブユニット（制御装置）である。１１６は撮影システムである。また、ズームレンズ１０１とドライブユニット１１７とにより撮影システムが構成される。
【００２１】
このズームレンズシステムでは、カメラ１１４とドライブユニット１１７を接続するケーブル（もしくはズームレンズ１０１とカメラ１１４の合体時に接続される接点コネクタ）１２１を通じて電源が供給されるように構成されている。
【００２２】
ズームレンズ１０１において、１０２は固定のレンズユニットであり、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は自動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。これらレンズユニット１０２〜１０５および絞りユニット１０４により撮影光学系が構成され、このズームレンズはリアフォーカス式のズームレンズである。
【００２３】
また、１０８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り、１１８はフォーカスレンズユニット１０５を光軸方向に駆動する送りねじ等のフォーカス駆動機構である。
【００２４】
なお、ズーム駆動機構１０８、フォーカス駆動機構１１８および絞りユニット１０４は、ドライブユニット１１７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。
【００２５】
一方、カメラ１１４において、１０６はフィルターや色分解プリズムに相当するガラスブロック、１０７は撮影光学系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。１１５はカメラ１１４の制御を司るカメラ制御回路であり、各種演算処理を行うＣＰＵや、撮像素子１０７からの撮像信号に対して各種画像処理を施す画像処理回路等が内蔵されている。
【００２６】
また、ドライブユニット１１７において、１１２はこのドライブユニット１１７の各種動作を制御するレンズ制御回路であり、このレンズ制御回路１１２内には、各種演算処理を行うＣＰＵや、後述するトラッキングデータテーブルを記憶しているデータメモリ回路１１２ａや、後述するモータのドライバ回路が内蔵されている。
【００２７】
トラッキングデータは、各被写体距離、及び各ズームポジション対して合焦状態を維持するためのフォーカスレンズユニット１０５の位置を示すデータであり、本実施形態では、各被写体距離と、ズーム駆動機構１０８の駆動位置、言い換えれば変倍レンズユニット１０３の光軸上の位置に対して、フォーカス駆動機構１１８の駆動位置、言い換えればフォーカスレンズユニット１０５の光軸上の位置データとしてデータメモリ回路１１２ａに記憶されている。ここで、ズームトラッキング曲線データと本実施形態でのフランジバック調節について説明する。
【００２８】
図２には、ズームレンズ101に対するズームトラッキング曲線データを概略的に示している。図２の横軸は変倍レンズユニット１０３の位置、つまりズームポジションを、縦軸はフォーカスレンズユニット１０５の位置、つまりフォーカスレンズ位置をそれぞれ示しており、ここでは、被写体距離がズームレンズが合焦し得る最至近距離でのデータと、無限遠距離でのデータを示している。
【００２９】
ここで、図２から分かるように、ズームポジションが広角端である場合、被写体距離が無限遠から最至近距離の間で合焦が得られるフォーカスレンズ位置の差は小さく、ズームポジションが望遠端である場合、被写体距離が無限遠から最至近距離の間で合焦が得られるフォーカスレンズ位置の差は大きい。このフォーカスレンズ位置の差は、一般的に、焦点距離の自乗に比例することによる。
【００３０】
このトラッキングデータを用いて実際に撮像装置114に装着されたズームレンズにおいて変倍に対する合焦維持制御を行うためには、トラッキングデータ上の基準位置と、該基準位置の撮影条件で合焦状態にある時のフォーカスレンズユニット１０５の位置を合致させる必要がある。これをフランジバック調整と呼ぶ。フランジバック調整は、撮像装置114の機種や個々の製品における、撮像装置114のズームレンズ101取り付け基準面から撮像素子107の光軸上の位置のバラつきを補正するものである。
【００３１】
更には、該フランジバックは、温度や湿度といった撮影システムの使用環境等によって変化する。このため、異なるカメラに装着される毎、あるいは異なる使用環境で撮影を行う毎、更には電源投入毎に、該フランジバック調整が必要となる。ドライブユニット117について説明する。109はレンズ制御回路112からの駆動信号に応じて作動し、ズーム駆動機構108を駆動するズームモータである。111はレンズ制御回路112からの駆動信号に応じて作動し、フォーカス駆動機構118を駆動するフォーカスモータである。
【００３２】
尚、ドライブユニット117には、変倍レンズユニット103の光軸上の位置を検出する為に、ズーム駆動機構108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119が設けられており、レンズ制御回路112はこのズームポジション検出器119からの検出信号と前記トラッキングデータに基づき、フォーカスレンズユニット105の光軸上の位置をフォーカスモータ111を介して制御する。
【００３３】
これにより、ズーム全域において合焦状態が維持される。また、フォーカスレンズユニット105の光軸上の位置を検出する為に、フォーカス駆動機構118に連結されるエンコーダやフォトセンサ等のフォーカス位置検出器120が設けられている。
【００３４】
110はレンズ制御回路112からの駆動信号に応じてズームレンズ101内の絞りユニット104を駆動する絞り駆動回路である。更に、113は使用者がフランジバック調整の実行を指示する為のスイッチであり、このスイッチ113からの操作信号はレンズ制御回路112に入力される。
【００３５】
図３に、本撮影システム116におけるフランジバック調整、及びトラッキングデータ補正のフローチャートを示す。
【００３６】
まず、ステップ（図ではSと記す）11において、レンズ制御回路112はフランジバック調整スイッチ113から動作開始信号が入力されたか否か、あるいは撮像装置114、あるいは外部からの電源供給が開始されたか否かを判断し、動作開始信号が入力された時、あるいは電源供給が開始されたときはステップ12に進む。
【００３７】
ステップ12では、絞りを開放状態に駆動する。これにより、焦点深度が浅くなり、合焦の精度が上がる為、高精度なフランジバック調整、及びトラッキングデータ補正が可能となる。
【００３８】
ステップ13では、レンズ回路112はズームモータ108を駆動し、変倍レンズユニット103をズームポジションaに移動させる。
【００３９】
ステップ14では、レンズ回路112は、カメラ制御回路115から受信した映像信号に基づいてコントラスト検出方式等による合焦位置検出を行う。コントラスト検出方式による場合は、レンズ制御回路112は、映像信号の高周波成分を抽出し、この抽出した高周波成分のピークが最大となるまで、フォーカスモータ111の駆動によるフォーカスレンズユニット105の所定量移動と合焦検出とを繰り返す（ステップ15）。また、位相差検出方式による場合は、レンズ制御回路112は、被写体の同一11を撮像した2つの映像信号を比較して合焦検出を行う。
【００４０】
ステップ16では、ステップ15での方法で合焦判定を行う。合焦が得られたと判定された時は、ステップ17に進む。
【００４１】
ステップ17では、合焦時のフォーカスレンズユニット105の光軸上の位置（フォーカス駆動機構118の位置）を、前述のフォーカス位置検出器120により検出し、データメモリ112aや不図示のメモリ回路に記憶する。
【００４２】
ステップ18では、レンズ制御回路112はズームモータ109を駆動し、変倍レンズユニット103を所定のズームポジションbに移動させる。
【００４３】
ステップ19では、レンズ制御回路112は、カメラ制御回路115から受信した映像信号に基づいてコントラスト検出方式等による合焦位置検出を行う。合焦位置検出方法は、ステップ15と同様である（ステップ21）。
【００４４】
ステップ20では、合焦判定を行う。合焦が得られたと判定された時は、ステップ22に進む。
【００４５】
ステップ22では、合焦時のフォーカスレンズユニット105の光軸上の位置（フォーカス駆動機構118の位置）を、前述のフォーカス位置検出器120により検出し、データメモリ112aや不図示のメモリ回路に記憶する。
【００４６】
ステップ23では、レンズ制御回路112は、ステップ17及びステップ22で記憶したォーカスレンズユニット105の光軸上の位置から、トラッキングテーブルの基準位置を演算する。
【００４７】
ステップ24では、レンズ制御回路112がズームモータ109を駆動し、変倍レンズユニット103を所定のズームポジションcに移動させる。
【００４８】
ステップ25では、レンズ制御回路112は、カメラ制御回路115から受信した映像信号に基づいてコントラスト検出方式等による合焦位置検出を行う。合焦位置検出方法は、ステップ15と同様である（ステップ27）。
【００４９】
ステップ26では、合焦判定を行う。合焦が得られたと判定された時は、ステップ28に進む。
【００５０】
ステップ28では、合焦時のフォーカスレンズユニット105の光軸上の位置（フォーカス駆動機構118の位置）を、前述のフォーカス位置検出器120により検出し、データメモリ112aや不図示のメモリ回路に記憶する。
【００５１】
ステップ29では、ステップ23で得られた基準位置を基づくトラッキングデータと、ステップ17及びステップ22で記憶したォーカスレンズユニット105の光軸上の位置から、トラッキングデータの被写体距離情報を算出する。
【００５２】
ステップ30では、ステップ29で得られた被写体距離でのトラッキングデータAにおけるズームポジションｃにおけるフォーカスレンズユニット位置と、ステップ28で得られたズームポジションｃでの合焦位置との差から補正係数αを算出する。
【００５３】
ステップ31では、レンズ制御回路112で所定の演算式に基づき、トラッキングデータを補正する。
【００５４】
尚、本実施形態では、ドライブユニット117がズームレンズ101に装着されてズームレンズシステムが構成される場合について説明したが、本発明は、ドライブユニット117に相当するものがズームレンズに内蔵されている場合にも適用することができる。
【００５５】
以上、上記実施形態にて説明したトラッキングデータ補正制御を適用可能なズームレンズの実施例を示す。図4において、物体側から順に、Iは手動による合焦の為のレンズユニット、IIは変倍の為に移動可能な変倍レンズユニット、IIIは変倍時の結像位置の移動を補正する為の補正レンズユニット、SPは絞り、IVは固定のレンズユニット、Vは自動合焦、フランジバック調整、あるいはトラッキングデータ補正の為のレンズユニットGBは色分解プリズム等のガラスブロック、IPは撮像素子である。レンズユニットI、及び固定レンズユニットIVは変倍の際、固定である。表1に図4に対応したズームレンズの数値実施例を示す。
(数値実施例1)
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd       有効径
1       1169.481    2.40   1.81265    25.4       69.39
2         98.429   10.83   1.51825    64.2       68.86
3       -265.170    0.20                         69.02
4        124.037    8.29   1.60548    60.7       68.76
5       -281.395    0.20                         68.45
6         51.797    6.46   1.64254    60.1       61.58
7         97.915  (可変)                         60.59
8         71.045    0.90   1.82017    46.6       23.36
9         17.601    6.01                         19.91
10        -21.542    0.90   1.77621    49.6       19.28
11         18.397    4.63   1.85501    23.9       19.28
12      -4295.134  (可変)                         19.19
13        -27.245    0.90   1.79013    44.2       18.72
14         31.613    3.84   1.85501    23.9       20.69
15       1125.345  (可変)                         21.58
16(絞り)    ∞       1.60                         22.82
17      10000.000    8.10   1.61671    55.0       24.16
18        -15.601    1.20   1.82017    46.6       25.04
19        -37.306    0.20                         28.26
20        110.820    5.22   1.62508    53.2       30.57
21        -51.132   37.00                         30.98
22        786.500    1.20   1.81264    25.4       30.16
23         25.913    7.96   1.66152    50.9       30.00
24        -77.604    0.20                         30.17
25         37.803    5.34   1.66152    50.9       29.71
26      -1000.000    3.80                         28.85
27          ∞      29.00   1.60718    38.0       30.00
28          ∞      11.20   1.51825    64.2       30.00
29          ∞     (可変)                         30.00
像面        ∞   
各種データ
ズーム比     14.67 
広角     中間     望遠
焦点距離       7.60    29.11   111.48  
Fナンバー      1.52     1.52     2.32  
画角          27.76     7.83     2.05  
像高           4.00     4.00     4.00  
レンズ全長   225.47   225.47   225.47  
BF            13.04    13.04    13.04  
d 7            0.39    33.91    49.55  
d12           52.91    14.80     3.78  
d15            1.55     6.13     1.53  
d29           13.04    13.04    13.04  
入射瞳位置    40.71   180.89   487.71  
射出瞳位置   170.26   170.26   170.26  
前側主点位置  48.67   215.38   678.26  
後側主点位置   5.44   -16.06   -98.44  
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      76.58        28.38        11.12         -6.50
2    8     -13.79        12.44         3.16         -5.86
3   13     -36.06         4.74         0.03         -2.54
4   16      45.24       112.02        54.95        -85.67
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1   -132.38
2       2    139.93
3       4    143.29
4       6    162.26
5       8    -28.75
6      10    -12.66
7      11     21.44
8      13    -18.40
9      14     37.98
10      17     25.27
11      18    -33.53
12      20     56.68
13      22    -33.00
14      23     30.29
15      25     55.18
16      27      0.00
17      28      0.00
図４のズームレンズにおいて、全ズーム域に渡って合焦可能な最至近距離はズームレンズ最前面より432ｍｍである。全ズーム域に渡って合焦可能な最至近距離を距離Lとした時、本発明は、無限遠から距離Lの間の被写体に対して効果的であり、上記範囲外の被写体距離に関してはフランジバック調整、及びトラッキングデータ補正の精度が低化する。
図5に数値実施例１の広角端、レンズ第1面頂点からの距離2.5mに合焦時の球面収差図を示す。図6に望遠端、物体距離2.5ｍに合焦時の球面収差図を示す。図7に望遠端、物体距離無限遠に合焦時の球面収差図を示す。図8に望遠端、物体距離が最前面より432ｍｍに合焦時の球面収差図を示す。
【００５６】
各収差図の横軸の単位はmmである。球面収差実線はd線、点線はF線、一点斜線はC線、二点斜線は950nmを示す。各波長におけるバックフォーカス、及び球面収差の違いが、撮影波長領域によるフォーカス位置の差となる。
【００５７】
ここで表1に、基準となるトラッキングデータAを示す。トラッキングデータは、ズームレンズの焦点距離（表1の縦軸）と、被写体距離（表1の横軸）に対して、フォーカス繰り出し量の値からなる。正負の符号は、物体側が負、結像面側を正とする。表１に無いトラッキングデータ間の値は最寄りの値による直線補間で得るのがよい。表1では、例として、焦点距離が3つ、被写体距離が4つの分割としているが、分割数は、前記直線近似で得られるフォーカス繰り出し量と、実機で必要なフォーカス繰り出し量との差がボケとして認められない焦点深度の範囲内相当となるように定めるのが良い。
【００５８】
表１は、例として、可視光領域の波長であるｄ線、F線、C線の3波長から算出されたものとした。トラッキングテーブルAは基準となる為、撮影システムで最も使用頻度が高いと思われる波長領域のものであることが好ましい。
【００５９】
【表１】
2017219650.tif 000003
【００６０】
上記トラッキングデータAは前記3波長の各々で算出された近軸理論によるフォーカスレンズの繰り出し量の平均値であり、広角端7.6mmの無限遠の値が0になるようにテーブル全体を一律遷移している。
【００６１】
フォーカスの繰り出し量の算出に際し、好ましくは、球面収差が考慮されたMTF値がピークとなる光軸上の位置から算出するのがよい。また、複数の波長で、且つ撮像素子の分光感度、及び光源、撮影システムに挿入される各種フィルタの分光特性等を考慮した波長間の重みをもって算出するのがよい。これにより、より高精度なピントのトラッキングが可能となる。
【００６２】
次に、表２に補正データBを示す。
【００６３】
可視域から近赤外域で任意の波長領域で撮影可能なシステムにおいて、可視域から近赤外域の任意の波長領域で、ズーム全域、及びフォーカス全域で、ピントに対して正確なトラッキングを達成する為、補正データBは、前記トラッキングデータAを補正する為に必要である。ズームレンズの焦点距離（表２の縦軸）と、被写体距離（表２の横軸）に対して、フォーカス繰り出し量の補正値からなる。正負の符号は、物体側が負、結像面側を正とする。表2に無い補正データ間の値は最寄りの値による直線補間で得るのがよい。
【００６４】
表２では、例として、トラッキングデータAと同じく、焦点距離が3つ、被写体距離が4つの分割としているが、分割数は、トラッキングデータAと補正データBによる補正後に、前記直線近似で得られるフォーカス繰り出し量と、実機で必要なフォーカス繰り出し量との差がボケとして認められない焦点深度の範囲内相当となるように定めるのが良い。
【００６５】
補正データBは、トラッキングデータAの算出に用いたものと異なる波長から算出したトラッキングデータ（不記載）と、表1の差分から算出する。補正データBの算出に使用する波長領域は、基準となるトラッキングデータAの算出に用いた波長領域に対して、本発明の撮影システム想定する撮影波長範囲で出来るだけ離れていることが好ましい。これにより、幅広い波長領域でより高精度なピントのトラッキングが可能となる。
【００６６】
表２は、例として、近赤外領域の950nmの波長から算出したトラッキングデータ（不記載）と、表１の差分から作成した。
【００６７】
【表２】
2017219650.tif 000004
【００６８】
上記補正データBは前記950nmの波長での近軸理論によるフォーカスレンズの繰り出し量から算出した。望遠端111.5mmの値が0になるように、不記載の950nmの波長から算出したトラッキングデータを直線近似を用いてテーブル全体を一律遷移している。フォーカスの繰り出し量の算出に際し、好ましくは、球面収差が考慮されたMTF値がピークとなる光軸上の位置から算出するのがよい。また、複数の波長で、且つ撮像素子の分光感度、及び光源、撮影システムに挿入される各種フィルタの分光特性等を考慮した波長間の重みをもって算出するのがよい。これにより、より高精度な合焦が可能となる。
【００６９】
上記トラッキングテーブルA、及び補正テーブルBの各値の中間が必要な場合は、2つの条件間を直線近似するのが好ましい。上記トラッキングテーブルA、及び補正テーブルBは近軸理論での算出値を用いているが、球面収差を考慮したベストピント位置を用いると更に高精度な合焦精度を実現でき。更に好ましい。
【００７０】
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ないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。物体側から順に、Iは手動による合焦の為のレンズユニット、IIは変倍の為に移動可能な変倍レンズユニット、IIIは変倍時の結像位置の移動を補正する為の補正レンズユニット、SPは絞り、IVは固定のレンズユニット、Vは自動合焦、フランジバック調整、あるいはトラッキングデータ補正の為のレンズユニット、GBは色分解プリズム等のガラスブロック、IPは撮像素子である。レンズユニットI、及び固定レンズユニットIVは変倍の際、固定である。
【符号の説明】
【００７１】
I  変倍中固定のレンズ群、II  変倍の為に移動可能な変倍レンズユニット、
III  変倍時の結像位置の移動を補正する為の補正レンズユニット、
IV  固定のレンズユニット、
V  自動合焦、フランジバック調整、あるいはトラッキングデータ補正の為のレンズユニット、
GB  ガラスブロック、ＳＰ  絞り、ＩP  撮像素子
【図１】
2017219650.tif 000005
【図２】
2017219650.tif 000006
【図３】
2017219650.tif 000007
【図４】
2017219650.tif 000008
【図５】
2017219650.tif 000009
【図６】
2017219650.tif 000010
【図７】
2017219650.tif 000011
【図８】
2017219650.tif 000012