CN1920657A - 数字照相系统和中间适配器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种数字照相系统和中间适配器。在数字照相系统中，可以把适合于第一照相主体的镜筒通过中间适配器安装在定位截距比上述第一照相主体短的第二照相主体上，通过将中间适配器介于其中而使定位截距相同。与此同时，通过在中间适配器上组装补偿光学元件，使从上述第一照相主体的安装面到摄像面的光学距离与在安装了上述中间适配器的状态下、从其安装面到第二照相主体的摄像面的光学距离一致。

Description

数字照相系统和中间适配器

本申请以2005年8月26日申请的日本专利申请第2005-246606为基础，并主张优先权。

技术领域

本发明涉及可以更换镜头的数字照相系统和在该数字照相系统中使用的中间适配器。

背景技术

以往，在可以更换镜头的照相机系统中规定了从更换镜头的安装面到像面的距离(定位截距，flange back)，并根据所规定的定位截距来设计了可以安装在该照相机上的更换镜头。因此，在把被设计成适用于定位截距较长的照相机的更换镜头安装于定位截距较短的其他照相机上时，需要使用中间适配器等来调整定位截距。在日本特开2005-70711号公报等中提出了很多这种中间适配器。

可是，在以往的数字照相机中，为了减轻所拍摄到的图像的高频成分的伪色彩等，在摄像元件的前面配置有利用具有双折射特性的石英等形成的光学低通滤波片(以下记述为光学LPF)。该光学LPF把入射光束分离为不发生双折射的寻常光和非寻常光(双折射光)，使所分离的双折射光分别入射到摄像元件的相邻像素上。因此，为了防止产生莫尔条纹(Moire fringes)，必须根据像素间距适当设定光学LPF的厚度。

并且，在摄影镜头和摄像元件之间除了光学LPF外，还设有防尘滤波片、红外线吸收玻璃、以密闭状态收纳摄像元件用的保护玻璃等的平板光学要素，这些光学要素分别具有特有的光学特性(例如折射率等)。因此，在可以更换镜头的数字照相机中，在进行更换镜头的设计时，不仅要考虑更换镜头的安装面到像面的机械距离(定位截距)，而且也必须考虑由多个光学要素引起的光学距离(光路长度)的变化，否则不能获得作为数字照相系统的综合性的高画质。这对于上述的中间适配器也是相同的。

但是，像日本特开2005-70711号公报记载的以往的定位截距调整用适配器，只着眼于定位截距的调整，在日本特开2005-70711号公报等没有使光路长度合适的构思。

发明内容

本发明的目的在于提供可以通过中间适配器将适合于具有较长的定位截距的照相机的更换镜头安装在定位截距较短的照相机上，从而进行高画质的拍摄的可以更换镜头的数字照相系统或上述中间适配器。

本发明的数字照相系统具有：第1照相主体；为与第1照相主体不同的第2照相主体设计的更换镜头；可以安装两者的中间圈，其中，在上述中间圈中具有补偿用光学元件。

可以利用中间圈补偿第1照相主体和第2照相主体的定位截距之差，并且可以利用上述补偿用光学元件使光学像差为最小。

以下列举本申请的数字照相系统的构成的一例。该数字照相系统具有：包括第一摄像元件并具有第一定位截距的第一照相主体；适合于上述第一照相主体的第一镜头；配置在上述第一镜头和上述第一摄像元件之间的由多个光学要素构成的第一光学元件；包括第二摄像元件并具有比上述第一定位截距短的第二定位截距的第二照相主体；适合于上述第二照相主体的第二镜头；配置在上述第二镜头和上述第二摄像元件之间的由多个光学要素构成的第二光学元件；以及中间适配器，其一端具有用于装卸上述第一镜头的镜头装卸部，另一端具有用于装卸上述第二镜头的镜头装卸部，其中，在上述中间适配器设有第三光学元件，对上述第一、二光学元件的各个光学要素，利用1、2、…的整数i和j从镜头侧起赋予序号，把上述第一光学元件的各个光学要素的折射率设为ni、厚度设为ti，把上述第二光学元件的各个光学要素的折射率设为nj、厚度设为tj时，第一光学元件的第一光学等效量∑{ti×(1-ni)/ni}大于第二光学元件的第二光学等效量∑{tj×(1-nj)/nj}，另外，对上述第三光学元件的各个光学要素，利用1、2、…的整数k从镜头侧起赋予序号时，把上述第三光学元件的各个光学要素的折射率设为nk、厚度设为tk时，上述第三光学元件的第三光学等效量∑{tk×(1-nk)/nk}与上述第二光学等效量∑{tj×(1-nj)/nj}之和∑{tk×(1-nk)/nk}+∑{tj×(1-nj)/nj}，与上述第一光学等效量∑{ti×(1-ni)/ni}大致相等。

本发明也可以理解为中间圈的发明。

附图说明

本发明的设备和方法的这些及其他特征、方面和优点，根据下述的描述、附带的权利要求和附图会更加明确。

图1A是表示构成本发明的一实施方式的数字照相系统的照相主体和更换镜头的组合状态、以及内置于它们当中的光学部件、摄像元件的配置的图，表示基准照相主体(第一照相主体)与第一镜头(第一镜筒)的组合状态。

图1B是表示构成本发明的一实施方式的数字照相系统的照相主体和更换镜头的组合状态、和内置于它们当中的光学部件、摄像元件的配置的图，表示非基准照相主体(第二照相主体)与第二镜头(第二镜筒)的组合状态。

图2是通过中间适配器安装了图1A和1B的数字照相系统的第一镜筒和第二照相主体的状态的剖面图。

图3A同时表示从照相主体侧观看图1A的数字照相系统的第一镜筒的安装部的状态、和所安装的照相主体的安装部(双点划线)。

图3B同时表示从照相主体侧观看图1B的数字照相系统的第二镜筒的安装部的状态、和所安装的照相主体的安装部(双点划线)。

图4A是表示对适用于图1A和1B的数字照相系统、构成光学元件的光学要素，以入射角X0入射了光线时的倾斜入射引起的光线偏移量ΔHi、ΔHj的图，表示对于具有厚度ti、折射率ni的一个光学要素(第一照相主体侧)的光线偏移量ΔHi。

图4B是表示对适用于图1A和1B的数字照相系统、构成光学元件的光学要素，以入射角X0入射了光线时的倾斜入射引起的光线偏移量ΔHi、ΔHj的图，表示对于具有不同的厚度tj、折射率nj的另一个光学要素(第二照相主体侧)的光线偏移量ΔHj。

图5是表示对使光学等效量相等的条件下入射到具有各种折射率的光学要素上的光线的入射角X0和光线偏移量比ΔHj/ΔHi的关系的曲线图。

图6是表示在图1的数字照相系统的照相主体上安装了镜筒的状态的内部结构的立体图(利用局部破断面表示)。

图7是表示图1的数字照相系统的摄像单元周围的内部结构的立体图(利用局部破断面表示)。

图8是具体表示适用于图1的数字照相系统的第一照相主体的摄像单元的光学系统的细节的示意图。

图9是适用于图1的数字照相系统的第一照相主体的摄像单元的放大纵剖面图。

图10是适用于图1的数字照相系统的第二照相主体的摄像单元的放大纵剖面图。

图11是表示在摄像光学系统中根据有无配置在摄像元件前面的光学滤波片而产生的成像位置的变化状态的光路图。

图12是表示摄像元件的像素间距、或摄像元件的像素数和适用于其的光学LPF(石英和LN元件时)的厚度的关系的曲线图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

在说明本发明的实施方式之前，说明在可以更换镜头的数字照相系统中，如何根据摄像元件的像素间距、光学LPF的材质(光学特性)确定光学LPF的厚度。

可以对照相主体更换镜头(即镜筒)的以往的单镜头反光式数字照相机有多种类型，其摄像元件的像素数分别不同。即，装配了像素间距不同的摄像元件，而且多种类型分别可以安装同一规格的更换镜头。

在上述单镜头反光式数字照相机的照相主体中，如上所述，在像素间距不同的摄像元件的前面配置有厚度对应于上述像素间距的光学LPF。

如上所述，对应于摄像元件的像素间距设定光学LPF的厚度的理由是，透过上述光学LPF的光束被分离为不发生双折射的寻常光和非寻常光(双折射光)。另一方面，为了防止产生上述莫尔条纹，必须使上述分离的光束分别入射到摄像元件的相邻像素上。为此，需要对应于像素间距确定光学LPF的厚度。

可是，如果在摄像元件的前面配置厚度不同的光学LPF，则其成像位置发生变化。图11是表示在摄像光学系统中，根据有无配置在摄像元件前面的光学LPF而产生的成像位置的变化的状态的光路图。并且，在更换镜头和摄像元件之间设有防尘滤波片、红外线吸收玻璃、用于把摄像元件以密闭状态收纳在封装体中的保护玻璃等的平板光学要素，成像位置也同样因该平板光学要素而发生变化。

如图11所示，在摄像元件的摄像面103的前方没有光学LPF 102时，通过透镜101的中央光束在摄像面103上的点P1处成像。并且，通过透镜101的周边光束在摄像面103上的点P2处成像。但是，在摄像元件的摄像面103的前方设有光学LPF 102时，通过透镜101的中央光束在摄像面103后方的点P1’处成像。

在数字照相机的摄影光学系统中，通常，到达摄影画面的中央部的光束(在图11中的点P1’处成像)、与到达周边部的光束(在图11中的点P2’处成像)的光路长度之间产生差异，产生像场弯曲像差(fieldcurvature aberration)。该摄影画面的中心部和周边部的光路长度之差β的校正是使由特定的光学要素构成的光学元件具有对摄影光学系统消除像场弯曲等的像差的光学特性，结果，校正像场弯曲像差、球面像差(spherical aberration)、像散(astigmatism)等像差，使得可以成像于摄像元件上。

但是，在把这种像差校正的想法适用于更换镜头式数字照相机时，产生如下问题。即，在包括具有第一光学元件的第一照相主体、和为适合于其而设计的更换镜头的更换镜头式数字照相系统中，假定把上述更换镜头安装在具有第二光学元件的第二照相主体上。该情况时，由于构成上述第一和第二光学元件的各个光学要素的折射率、厚度不同，又没有特定的光学要素，各个照相主体的光学光路长度不同，产生不能进行合适的像场弯曲像差等的光学像差的校正的问题。更具体地讲，在第一和第二照相主体上搭载了像素间距不同的摄像元件时，需要将各自的光学LPF的厚度设定得适合于其像素间距，所以各自的光学LPF的厚度不同，从而产生上述的问题。

另一方面，在上述以往的更换镜头式数字照相机中，例如作为光学LPF，适用厚度极薄、具有大于石英的双折射性的LN(LiNbO₃、铌酸锂(lithium niobate))元件，来代替石英。并且，在改变像素数时，也将摄像元件的大小改变为使像素间距基本不变。在适用了上述LN元件时，双折射性较大，所以可以使厚度变薄，因此光束的光路长度基本不变，即使在像素间距不同的数字照相机的主体之间也能够进行更换镜头的更换。

图12是表示摄像元件的像素间距(或摄像元件的像素数)和适用于其的光学LPF(石英和LN元件时)的厚度的关系的曲线图。如图12所示，像素间距P变小时，所适应的光学LPF的厚度也变薄。并且，适应于同一像素间距P的LN元件的厚度约为石英的1/5～1/6。

在以上内容的基础上，以下使用附图说明本发明的实施方式。

首先，使用图1～图3说明本发明的第一实施方式的数字照相系统的结构概要。

图1A、图1B和图2是表示构成本发明的第一实施方式的数字照相系统的照相主体和更换镜头的组合状态、所内置的光学部件和摄像元件的配置的剖面图。图1A表示基准照相主体(第一照相主体)和第一镜头的组合状态，图1B表示非基准照相主体(第二照相主体)和第二镜头的组合状态。图2是通过中间适配器安装了第一镜头和第二照相主体的状态的剖面图。

图3A、图3B同时表示从照相主体侧观看本实施方式的数字照相系统的镜头的安装部的状态、和所安装的照相主体的安装部(双点划线)。图3A表示第一镜头的安装部，图3B表示第二镜头的安装部。

本实施方式的数字照相系统如上所述，包括图1A、图1B所示的数字照相机1和数字照相机2，及图2所示的数字照相机30。

数字照相机1具有作为基准照相主体的第一照相主体11A、和可以装卸于该照相主体11A的作为第一镜头的更换镜筒(以下表述为镜筒)12A。

数字照相机2具有：从安装面到摄像元件的摄像面的机械距离即定位截距比第一照相主体11A的定位截距短的作为非基准照相主体的第二照相主体11B；可以装卸于该照相主体11B的后焦距短的作为第二镜头的更换镜筒(以下表述为镜筒)12B。

数字照相机30具有第二照相主体11B、和通过中间适配器31安装在该照相主体11B上的镜筒12A。

如图3A所示，在第一照相主体11A的主体侧安装部3A设有3个主体侧安装爪3Ab和切口部3Ac。并且，在镜筒12A的镜头侧安装部4A设有3个镜头侧安装爪4Ab。

在把镜筒12A安装在第一照相主体11A上时，操作者把镜头侧安装爪4Ab沿光轴O方向插入第一照相主体的主体侧安装部3A的切口部3Ac中(在图3A中利用双点划线表示)。然后，使镜筒12A绕第一照相主体11A的光轴O旋转，形成使镜头侧安装爪4Ab卡合在主体侧安装爪3Ab上(在图中利用虚线表示)的安装状态。在该镜筒安装状态下，第一照相主体11A的安装部3A前面的镜头安装面即安装面3Aa，与镜筒12A的安装部3A的安装面4Aa抵接，并紧密接触以规定两者的光轴方向的相对位置。另外，第一照相主体11A的第一定位截距是安装面3Aa与摄像元件5A的光电转换面(摄像面)5Aa之间的距离。

如图3B所示，在第二照相主体11B的安装部3B设有4个主体侧安装爪3Bb和切口部3Bc。并且，在镜筒12B的镜头侧安装部4B设有4个镜头侧安装爪4Bb。并且，第二照相主体11B的安装直径小于第一照相主体11A的安装直径。

在把镜筒12B安装在第二照相主体11B上时，操作者把镜头侧安装爪4Bb沿光轴O方向插入第二照相主体的主体侧安装部3B的切口部3Bc中(在图3B中利用双点划线表示)。然后，使镜筒12B绕第二照相主体11B的光轴O旋转，使镜头侧安装爪4Bb卡合在主体侧安装爪3Bb上(在图3B中利用虚线表示)。

在上述镜筒安装状态下，第二照相主体11B的安装部3B前面的镜头安装面即安装面3Ba，与镜筒12B的安装部3B的安装面4Ba抵接，并紧密接触以规定两者的光轴方向的相对位置。另外，第二照相主体11B的第二定位截距为安装面3Ba与摄像元件5B的光电转换面(摄像面)5Ba之间的距离，比第一照相主体11A的第一定位截距短。

如上所述，镜筒12A和镜筒12B的安装直径不同，而且卡合爪的数量也不同，所以无法将镜筒12A直接安装在第二照相主体11B上，或将镜筒12B安装在第一照相主体11A上。

在可以装卸镜筒12A的第一照相主体11A中，如图1A所示内置有：具有保护玻璃6A的由CCD(或CMOS型摄像元件)等构成的作为第一摄像元件的摄像元件5A；配置在摄像元件前面的包括红外线吸收玻璃8Ab在内的第一光学低通滤波片即光学LPF 8A；以及保护上述摄像元件和光学LPF不落灰尘的防尘滤波片21A。并且，第一照相主体11A如前面所述具有主体侧安装部3A，其具有可以与镜头侧安装面4Aa抵接的主体侧安装面3Aa。另外，内置于第一照相主体11A的防尘滤波片21A、光学LPF 8A和保护玻璃6A构成第一光学元件。

摄像元件5A例如是4/3(four thirds^)型摄像元件，具有第一像素间距即规定的基准像素间距δ0(对应的基准像素数为S0)，在摄像元件5A的成像面即光电转换面5Aa上形成的被摄体像被转换为电气摄像信号。

光学LPF 8A具有使光线对应于摄像元件5A的基准像素间距δ0分离的规定厚度，以防止产生莫尔条纹，并且由在规定的方向具有双折射特性的石英片8Aa、8Ac、8Ad形成，还包括红外线吸收玻璃8Ab。

在使基准像素间距δ0＝7μm时，为了形成正方4点分离(所入射的光线分离到通过以像素间距为1边的正方形的角的4点上)的光学LPF8A，如下地设定各个石英片的厚度和旋转角。即，石英片8Aa的厚度t2＝0.84mm、旋转角＝45°，石英片8Ac的厚度t4＝0.84mm、旋转角＝-45°，石英片8Ad的厚度t5＝1.19mm、旋转角＝0°。此时，石英的折射率为n2、4、5＝1.544。这种光学LPF 8A的石英片总厚度为2.87mm。

红外线吸收玻璃8Ab利用磷酸玻璃或氟磷酸玻璃形成，折射率n3＝1.542，厚度t3＝0.5mm。并且，防尘滤波片21A的材质和厚度没有限制，但此处是厚度t1＝1mm、折射率n1＝1.52的光学玻璃。另外，保护玻璃6A是厚度t6＝0.6mm、折射率n6＝1.52的光学玻璃。

光学LPF 8A配置在主体侧安装部3A和摄像元件5A之间，但其厚度与后述的第二照相主体11B的光学LPF 8B、和适用于可以装卸同样的镜筒12A的其他非基准的照相主体的光学LPF相比，具有最厚的厚度。

该镜筒12A内置了由多个摄影镜头组构成的摄影光学系统12Aa，如上所述可以直接安装在第一照相主体11A上。另外，可以在通过后述的中间适配器31(图2)的状态下装卸于第二照相主体11B上。例如焦距不同的更换镜头或变焦镜头或微距镜头等的多个更换镜头中的任一个相当于该镜筒12A。

在把镜筒12A的摄影光学系统12Aa安装在第一照相主体11A上的状态下，所取入的被摄体光束透过防尘滤波片21A和光学LPF 8A，成像于摄像元件5A的光电转换面5Aa上。摄影光学系统12Aa被设计制作为在实效光路长度因上述的光学LPF 8A等的折射率和厚度而变化的状态下，不产生像场弯曲像差、球面像差、像散等地成像于光电转换面5Aa上。即，可以获得图11所示的中心光束所产生的成像点P1’和周边光束所产生的成像点P2’均位于摄像元件5A的光电转换面5Aa上的、没有像差的状态。

另一方面，在可以装卸镜筒12B的第二照相主体11B中，如图1B所示内置有：具有保护玻璃6B的由CCD(MOS型摄像元件)等构成的作为第二摄像元件的摄像元件5B；配置在摄像元件前面的包括红外线吸收玻璃8Bb在内的第二光学低通滤波片即光学LPF 8B；以及保护摄像元件和光学LPF不落灰尘的防尘滤波片21B。并且，如前面所述具有主体侧安装部3B，其具有可以与镜头侧安装面4Ba卡合的主体侧安装面3Ba。另外，内置于第二照相主体11B的防尘滤波片21B、光学LPF 8B和保护玻璃6B构成第二光学元件。

摄像元件5B是与基准摄像元件5A相同的4/3型摄像元件，具有作为第二像素间距的像素间距δ1，其值小于基准像素间距δ0。在该摄像元件5B的成像面即光电转换面5Ba上形成的被摄体像与摄像元件5A时相同，被转换为电气摄像信号。

光学LPF 8B对应于摄像元件5B的像素间距δ1，在利用与光学LPF8A为相同结构的石英片形成该光学LPF时，其厚度与光学LPF 8A不同。

例如，在像素间距δ1＝5μm时，为了以与光学LPF 8A相同的结构形成正方4点分离(具体讲，所入射的光线分离到通过以像素间距为1边的正方形的角的4点上)的光学LPF 8B，如下地设定各个石英片的厚度和旋转角。即，石英片8Ba的厚度t2＝0.60mm、旋转角45°，石英片8Bc的厚度t4＝0.60mm、旋转角-45°，石英片8Bd的厚度t5＝0.85mm、旋转角0°。相对于基准像素间距δ0＝7μm的情况，上述的光学LPF 8B的各个石英片总厚度为2.05mm，约薄了0.82mm。上述石英的折射率为n2、4、5＝1.544。

红外线吸收玻璃8Bb利用磷酸玻璃或氟磷酸玻璃形成，折射率n3＝1.542，厚度t3＝0.5mm。并且，防尘滤波片21B的材质和厚度没有限制，但此处是厚度t1＝1mm、折射率n1＝1.52的光学玻璃。另外，保护玻璃6B是厚度t6＝0.6mm、折射率n6＝1.52的光学玻璃。这些光学要素的规格与内置于第一照相主体11A的红外线吸收玻璃8Ab、防尘滤波片21A、保护玻璃6A相同。

数字照相机2被设计制作为被摄体光束在光电转换面5Ba上以如下形式成像：在实效光路长度因光学LPF 8B等的折射率和厚度而变化的状态下，不产生像场弯曲像差、球面像差、像散等。

在上述状态下，由于石英片的厚度不同，配置在镜筒12B和摄像元件5B之间的光学元件的光学光路长度比第一照相主体11A的光学元件的光学光路长度短。

因此，第二照相主体11B可以使光轴方向的厚度变薄，并且来自更换镜头的光线越接近摄像元件，距光轴的距离就越小，所以在与光轴正交的方向上也能够缩小照相主体外形。

另一方面，镜筒12B具有镜头侧安装部4B，并内置了由多个摄影镜头组构成的摄影光学系统12Ba，该镜头侧安装部4B设有可以与第二照相主体侧的安装面3Ba抵接的镜头侧安装面4Ba。该镜筒12B与镜筒12A相比，后焦距比较短。换言之，与镜筒12A的入射到摄像元件5A的对角的主光线和光轴O形成的最大角相比，该镜筒12B的入射到摄像元件5B的对角的主光线和光轴O形成的最大角较大，更换镜头自身也在光轴方向变短。并且，由于光线越接近焦面，扩散度越小，所以镜头的直径也变小，可以形成为小型的更换镜头。

另外，该镜筒12B由于后焦距较短，因此在构成可以装卸于第一照相主体11A的安装部时，出现摄影镜头与第一照相主体11A的构成部件(例如TTL光学取景器用的快速复原反射镜)发生干涉的问题。因此，在本实施方式中如前面所述，数字照相机1和数字照相机2的安装为不同的结构，不能直接安装(参照图3A、图3B)。并且，镜筒12B的光学像差被设计得对应于第二照相主体11B的光学元件的厚度而变小，如后面所述，即使通过中间适配器31把镜筒12A安装在第二照相主体11B上，其光学像差仍被抑制到最小。

上述的数字照相机30由第二照相主体11B、和通过中间适配器31安装在第二照相主体11B上的第一镜头即镜筒12A构成(图2)。

中间适配器31具有：一端的设在镜头侧的镜头装卸部即前安装部33；另一端的设在照相主体侧的镜头装卸部即后安装部34；由该前、后安装部夹持固定的中间筒32。

在中间筒32的内部设有第三光学元件(光路长度补偿用光学元件)即校正光学元件32a。该校正光学元件32a由不具有光学屈光力的玻璃片构成。

并且，将校正光学元件32a与第二照相主体11B内置的由上述光学LPF 8B等构成的第二光学元件相结合的状态，形成为与第一照相主体11A内置的由上述光学LPF 8A等构成的第一光学元件光学等效(换言之，使光学等效量相等)的状态。具体情况将在后面说明。

前安装部33具有与第一照相主体12A的安装部3A相同的形状，可以与镜筒12A的安装部4B卡合并安装。

后安装部34具有与镜筒12B的安装部4B相同的形状，可以与第二照相主体11B的安装部3B卡合并安装。

通过把中间适配器31的安装部34卡合在第二照相主体11B的安装部3B上，并且把中间适配器31的安装部33卡合在镜筒12A的安装部4A上，可以通过中间适配器31把镜筒12A安装在第二照相主体11B上。

在上述安装状态下，前安装部33的安装面33a与镜筒12A的安装面4Aa抵接并紧密接触。另外，后安装部34的安装面34a与第二照相主体11B的安装面3Ba抵接并紧密接触，从而规定镜筒12A、中间适配器31、第二照相主体11B在光轴O方向上的相对位置。

中间适配器31的前侧安装面33a与后侧安装面34a的相隔距离，在本实施方式中为补充第二照相主体11B的上述定位截距相对于第一照相主体11A的上述定位截距而不足的部分的距离。因此，安装了中间适配器31的状态下的第二照相主体11B的光学定位截距与第一照相主体11A的定位截距相同。

但是，适合于镜筒12A的上述第一光学元件和第二照相主体11B具有的适合于镜筒12B的上述第二光学元件是不同的。因此，即使对了焦，也不能使镜筒12A的光学像差为最小。因此，在本实施方式中，如上面所述，在中间适配器31的中间筒32中内置校正光学元件32a，通过将该校正光学元件32a与第二光学元件相结合，实现与设在第一照相主体的光学元件光学等效的结构。

进行具体说明，如前面所述，第一照相主体11A内置的光学LPF 8A的石英片总厚度(红外线吸收玻璃除外，只是石英片)为2.87mm，第二照相主体11B内置的光学LPF 8B的石英片总厚度(红外线吸收玻璃除外，只是石英片)为2.05mm。但是，石英片以外的构成第一、第二光学元件的红外线吸收玻璃8Ab和8Bb、防尘滤波片21A和21B、以及保护玻璃6A和6B分别为相同材质，并具有相同厚度。

因此，为了使向第二光学元件的总厚度加上校正光学元件32a的厚度后的合计厚度与第一光学元件的总厚度相等，对于光学LPF 8B的石英片总厚度，把光学LPF 8B的石英片总厚度不足的部分的厚度设为中间适配器31侧的校正光学元件32a的厚度即可。该不足部分的厚度为0.82mm。但是，即使把厚度为0.82mm的校正光学元件32a适用于中间适配器31，依旧不能使光学像差为最小。

因此，在本实施方式中，通过设定为使上述第二光学元件和校正光学元件32a的光学等效量与上述第一光学元件相等，实现了使用中间适配器31时的光学像差为最小。

换言之，在中间适配器31上配置校正用光学元件32a，使从第一照相主体11A的安装面(镜头安装面)3Aa到摄像面的光学距离，与上述第二照相主体11B上安装了中间适配器31的状态下的从中间适配器31的安装面(镜头安装面)33a到第二照相主体11B的摄像面的光学距离一致。由此，即使是镜筒12A和第二照相主体11B的组合时，也能够使光学像差为最小。

上述光学等效量相当于包括倾斜光线的倍率方向偏移在内的光轴方向实效光路长度的变化的等效量，由∑{光学要素厚度+(1-光学要素折射率)/光学要素折射率}来提供。通过利用不同结构的光学元件把该值设定得相等，可以使得在相应的双方的照相机中在摄像元件的光电转换面上对焦，而且像差也最小。

在第一照相主体11A(摄像元件的基准像素间距δ0＝7μm时)中，对构成上述第一光学元件的各个光学要素，利用1、2、…的整数i从镜头侧起赋予序号，把各个光学要素的折射率设为ni、厚度设为ti。此时，由前述各个光学要素构成的第一光学元件的第一光学等效量如下：

∑{ti×(1-ni)/ni}＝1.00×(1-1.52)/1.52

+0.84×(1-1.544)/1.544+0.5(1-1.542)/1.542

+0.84×(1-1.544)/1.544+1.19×(1-1.544)/1.544

+0.6×(1-1.52)/1.52＝-1.734。

在第二照相主体11B(摄像元件的像素间距δ1＝5μm时)中，对构成上述第二光学元件的各个光学要素，利用1、2、…的整数j从镜头侧起赋予序号，把各个光学要素的折射率设为nj、厚度设为tj。此时，由前述各个光学要素构成的第二光学元件的第二光学等效量如下所示，比上述第一光学等效量小：

∑{tj×(1-nj)/nj}＝1.00×(1-1.52)/1.52

+0.6×(1-1.544)/1.544+0.5(1-1.542)/1.542

+0.6×(1-1.544)/1.544+0.85×(1-1.544)/1.544

+0.6×(1-1.52)/1.52＝-1.445。

并且，中间适配器31内置的校正光学元件32a只要是具有第三光学等效量的光学元件即可，该第三光学等效量由以下所示的上述第一光学等效量与第二光学等效量的差分来提供：

∑{ti×(1-ni)/ni}-∑{tj×(1-nj)/nj}

＝(-1.734)-(-1.445)＝-0.289。

例如，在利用折射率n＝1.5的玻璃构成时，如果把厚度设为th，则第三光学等效量为th×(1-1.5)/1.5，所以厚度为

th＝-0.289×1.5/(1-1.5)＝0.867mm。

即，作为校正光学元件32a，通过适用厚度th＝0.867mm的光学玻璃片，使第二光学等效量和第三光学等效量之和与第一光学等效量相等，可以满足上述条件。

在本实施方式中，校正光学元件32a作为光学等效量的校正用途而使用，但是，当然也可以具有红外线截止滤波片或可见光截止滤波片的效果，还可以具有通过具有光学低通滤波片的效果而具有与原来不同的光学低通滤波片效果等的次要的光学效果。在使校正光学元件32a具有这些次要效果时，如果使校正光学元件可与中间适配器自由装卸，则使用者能够自由变更上述的次要效果的同时使用数字照相机。

并且，上述的校正光学元件32a自身未必一定设在中间适配器31内。例如，在通过中间适配器31把镜筒12A安装在第二照相主体11B上的状态下，也可以把校正光学元件32a插入到镜筒12A的后端部到第二照相主体11B的前端部之间，还可以安装在镜筒12A的后端部或第二照相主体11B的前端部。

另外，在上述第三光学元件的校正光学元件利用多个光学要素构成的情况下，上述第三光学等效量在对构成上述校正光学元件的各个光学要素，利用1、2、…的整数k从镜头侧起赋予序号，把各个光学要素的折射率设为nk、厚度设为tk时，上述校正光学元件的第三光学等效量由∑{tk×(1-nk)/nk}来提供。并且，使第二光学元件的第二光学等效量∑{tj×(1-nj)/nj}和校正光学元件的第三光学等效量∑{tk×(1-nk)/nk}之和，与第一光学元件的第一光学等效量∑{ti×(1-ni)/ni}大致相等即可。

如前面所述，本实施方式的中间适配器31的前侧安装面33a与后侧安装面34a的相隔距离被设定为，使安装了中间适配器31的状态下的第二照相主体11B侧的定位截距与第一照相主体11A的定位截距相同。但是，在上述相隔距离多少存在过与不足时，相对于第一光学等效量，把上述第二光学等效量与第三光学等效量之和的值设为抵消上述相隔距离的过与不足的值，由此可以在通过上述中间适配器将镜筒12A安装在第二照相主体11B上的状态下对焦，而且取入光学像差较小的被摄体像。

图4A、图4B是表示对厚度和折射率不同的两种光学要素，以入射角X0入射了光线时的倾斜入射所导致的光线偏移量ΔHi、ΔHj的图。图4A表示相对于具有厚度ti、折射率ni的一个光学要素(第一光学元件侧)的光线偏移量ΔHi。图4B表示相对于具有不同的厚度tj、折射率nj的另一个光学要素(第二光学元件侧)的光线偏移量ΔHj。另外，图中的Hi、Hj表示距入射光线的延长位置的高度，Hi’、Hj’表示距折射光线的射出点的高度，由Hi、Hj与Hi’、Hj’之差提供光线偏移量ΔHi、ΔHj。

在考虑摄影镜头的倍率方向的像差时，如果上述光线偏移量ΔHi、ΔHj相等，则像差相同。即，只要光线偏移量比ΔHj/ΔHi为1即可。另外，相对于由上述光学要素构成的光学元件的光学等效量，对应于加上了各个光学要素的光线偏移量ΔHi或ΔHj的值。

图5是表示在对折射率不同的光学要素使上述光学等效量相等的条件下，入射角X0和光线偏移量比ΔHj/ΔHi的关系的曲线图。图中，光线偏移量ΔHi适用把折射率ni＝1.5的光学要素作为基准时的值，光线偏移量ΔHj表示折射率nj按1.4、1.8、2、2.2、2.4变化的光学要素的值。

根据图5所示可知，在普通的光学材料(波长587.6nm时的折射率为1.4～2)的情况下，如果入射角小于等于15°，则光学偏移量比大致为1(误差小于等于1％)，不影响光学像差。如果折射率为2.4，则相当于把光学低通滤波片中使用的上述LN元件用作材料的情况，使用这种LN元件等高折射率的特殊材料，也可以使光学偏移量比大致接近1。并且，在该曲线图中，考虑了对于波长587.6nm的光的折射率，但对其他波长例如波长486.1nm～626.3nm的光，如果选择与上述相同的光学偏移量比接近1的光学材料，则还可以对于色差(chromatic aberration)，抑制像差的变化。如果是数字照相机，被摄体光的波长420nm～650nm附近起到图像形成的支配性作用，如果在该波长范围内把光学偏移量比大致设为1，则可以抑制色差对图像的影响。

下面，使用图6～图10说明本实施方式的数字照相系统的数字照相机1、2的内部结构。

图6是同时表示在数字照相机1、2中，在照相主体11A、11B上分别安装了更换镜筒12A、12B的状态下的各自内部结构的立体图(局部破断面)。图7是同时表示上述数字照相机1和2的摄像单元15A、15B周围的各自内部结构的立体图(局部破断面)。

数字照相机1或2如图6所示，分别具有镜筒12A或12B，可以装卸该镜筒12A的基准照相主体即第一照相主体11A、或可以装卸该镜筒12B的非基准照相主体即第二照相主体11B。

第一照相主体11A和第二照相主体11B所内置的摄像单元的摄像元件和光学LPF不同，另外定位截距不同，但其他结构相同。

镜筒12A或12B构成为在内部保持着分别由多个镜头构成的摄影光学系统12Aa或12Ba及其驱动机构等。并且，该摄影光学系统12Aa或12Ba例如分别利用多个光学镜头等构成，使得通过使来自被摄体的光束透过，在没有像场弯曲像差等各种光学像差的状态下、使由该被摄体光束形成的被摄体的像形成于规定的位置(图7中的摄像元件5A或5B的光电转换面上)。即，被设计为还使通过配置于摄像元件前面的光学LPF产生的像场弯曲像差消失。

另外，此处所说的没有像差的状态也包括存在实际使用上没有问题的程度以下的像差的状态。换言之，摄影光学系统12Aa或12Ba被设计为还考虑到配置于摄像元件前面的光学LPF等的基础上，使各种像差达到最佳。

照相主体11A或11B构成为分别在主体部11Aa或11Ba内部具有各种构成部件等，在其前面具有用于自由装卸保持摄影光学系统12Aa或12Ba的镜筒12A或12B的主体侧安装部3A或3B。这样，照相主体11A或11B是所谓的“单镜头反光方式”照相主体。即，在照相主体部11Aa、11Ba的前面侧的大致中央部分别形成有曝光用开口，该曝光用开口具有可以向该照相主体部11Aa、11Ba内部导入被摄体光束的规定口径，在该曝光用开口的周缘部形成有主体侧安装部3A或3B。

以下，具体说明第一、二数字照相机的照相主体11A或11B的内部结构。

首先，在照相主体部11Aa、11Ba的上表面部或背面等的规定位置设有用于使照相主体11A或11B动作的各种操作部件，例如，产生用于启动摄影动作的指示信号等的快门按钮17等。

在照相主体部11Aa、11Ba内部分别如图6所示，在规定位置分别设有各种构成部件，例如，取景装置13；快门部14；摄像单元15A(第一照相主体用)或15B(第二照相主体用)；以主电路基板16A(第一照相主体用)或16B(第二照相主体用)为代表的多个电路基板等。

取景装置13是为了在与摄像元件5A或5B(图7)的光电转换面上不同的规定位置，形成利用摄影光学系统12Aa或12Ba取入的所期望的被摄体像而设置的，形成所谓的观察光学系统。快门部14具有控制被摄体光束到摄像元件5A或5B的光电转换面的照射时间等的快门机构等。摄像单元15A、15B包括摄像元件，根据透过摄影光学系统12Aa、12Ba的被摄体光束获得被摄体像信号。主要电路基板16A、16B安装有形成对通过摄像元件5A或5B获取的图像信号实施各种信号处理的图像信号处理电路等的电路的各种电气部件。并且，在摄像单元15A、15B的前面设有防尘滤波片21A或21B，防止尘埃等附着在摄像元件的光电转换面上。

取景装置13由反射镜13b、五棱镜13a和目镜13c等构成。反射镜13b使透过摄影光学系统12Aa或12Ba的被摄体光束的光轴折弯后向观察光学系统侧引导。五棱镜13a接受从该反射镜13b射出的光束而形成正常像。目镜13c通过该五棱镜13a将被摄体像放大后进行观察。

反射镜13b构成为在从摄影光学系统12Aa或12Ba的光轴退避的位置和该光轴上的规定位置之间自由移动。反射镜13b在通常状态下，在摄影光学系统12Aa或12Ba的光轴上被配置成相对于该光轴为规定角度例如45°角度。由此，透过摄影光学系统12Aa或12Ba的被摄体光束在该照相机1或2处于通常状态时，其光轴通过反射镜13b而折弯，向配置于该反射镜13b上方的五棱镜13a侧反射。

在数字照相机1或2摄影时的曝光动作中，该反射镜13b移动到从摄影光学系统12Aa或12Ba的光路退避的规定位置。由此，被摄体光束被导向摄像元件侧，照射其光电转换面。

快门部14可以适用以往的照相机等中普遍使用的结构，例如焦面方式的快门机构、控制该快门机构的动作的驱动电路等。

第一照相主体用的摄像单元15A或第二照相主体用的摄像单元15B只有内置的摄像元件和光学LPF不同，其他结构大致相同。首先，说明第一照相主体用的摄像单元15A。

摄像单元15A如图7所示由以下部分构成：摄像元件5A；摄像元件固定板28；光学LPF 8A；低通滤波片支撑部件26；摄像元件收纳壳体部件24(以下称为CCD壳体24)；防尘滤波片支撑部件23；防尘滤波片21A；压电元件22；按压部件20等。

摄像元件5A由获得与透过摄影光学系统12Aa而照射到自身的光电转换面上的光对应的图像信号的CCD等构成。摄像元件固定板28由固定支撑该摄像元件5A的薄板状部件构成。光学LPF 8A设置在摄像元件5A的光电转换面侧，用于从透过摄影光学系统12Aa而照射的被摄体光束中去除高频成分。低通滤波片支撑部件26配置在该光学LPF 8A和摄像元件5A之间的周缘部，由大致框形状的弹性部件等形成。CCD壳体24配置为，收纳并固定保持摄像元件5A，并且在其周缘部位或其附近部位紧密接触地支撑光学LPF 8A，而且使规定的部位紧密接触后述的防尘滤波片支撑部件23。防尘滤波片支撑部件23在其周缘部位或其附近部位紧密接触地支撑配置于该CCD壳体24的前面侧的防尘滤波片21A。防尘滤波片21A由该防尘滤波片支撑部件23支撑着，并在摄像元件5A的光电转换面侧即在光学LPF 8A的前面侧与该光学LPF 8A之间隔着规定间隔而相对配置在规定位置。压电元件22设在该防尘滤波片21A的周缘部，对该防尘滤波片21A给予规定的振动，从而去除灰尘。按压部件20由将防尘滤波片21A与防尘滤波片支撑部件23气密接合而使其固定保持的弹性体构成。

摄像元件5A通过自身的光电转换面5Aa(图1A)接受透过摄影光学系统12Aa的被摄体光束而进行光电转换处理，由此获取与形成于该光电转换面的被摄体像对应的图像信号。摄像元件5A可以适用例如4/3型、作为第一像素间距的基准像素间距δ0大致为7μm的电荷耦合元件(Charge Coupled Device)等。

该摄像元件5A通过摄像元件固定板28安装在主电路基板16A上的规定位置。在该主电路基板16A上一并安装有未图示的图像信号处理电路和工作内存等，来自摄像元件5A的输出信号、即通过光电转换处理得到的图像信号被发送给图像信号处理电路等。在摄像元件5A的光电转换面前方设有保护玻璃6A(图7)。

作为图像信号处理电路的信号处理，例如是把与通过镜筒12A的摄影光学系统12Aa成像于摄像元件5A的光电转换面上的像对应的该摄像元件5A的图像输出信号转换为适合于记录的形式的信号的处理等的各种信号处理。这种信号处理与在为了处理电子图像信号而构成的一般数字照相机等中通常进行的处理相同。

在摄像元件5A的前面侧隔着低通滤波片支撑部件26设有光学LPF8A。光学LPF 8A利用具有双折射特性的光学元件的石英形成，如后面所述，具有与摄像元件5A的像素间距δ0(大致7μm)对应的厚度ts0。另外，如后面所述，在光学LPF 8A内插入有红外线吸收玻璃。

并且，设有CCD壳体24，以覆盖光学LPF 8A。在该CCD壳体24的大致中央部分设有矩形状的开口，在该开口处从后方侧设有光学LPF8A和摄像元件5A。在该开口后方侧的内周缘部形成有抵接光学LPF 8A前面的大致L字断面形状的阶梯部24a。

如上所述，在光学LPF 8A和摄像元件5A之间设有由弹性部件等构成的低通滤波片支撑部件26。该低通滤波片支撑部件26在摄像元件5A的前面侧周缘部设于避开其光电转换面的有效范围的位置，而且抵接到光学LPF 8A背面侧的周缘部附近。并且，使光学LPF 8A和摄像元件5A之间保持大致气密性。由此，通过低通滤波片支撑部件26形成的朝向光轴方向的弹力作用于光学LPF 8A。

因此，将光学LPF 8A前面侧的周缘部配置成大致气密地接触CCD壳体24的阶梯部24a。这样，抵抗要使该光学LPF 8A向其光轴方向变位的由低通滤波片支撑部件26所产生的弹力，限制该光学LPF 8A在光轴方向上的位置。

换言之，从背面侧插入CCD壳体24的开口内部的光学LPF 8A，通过阶梯部24a进行光轴方向上的位置限制。由此，该光学LPF 8A不会从CCD壳体24的内部朝向前面侧脱落到外部。

这样，光学LPF 8A从背面侧插入CCD壳体24的开口内部后，在光学LPF 8A的背面侧进行摄像元件5A的设置。在光学LPF 8A和摄像元件5A之间，在周缘部夹持着低通滤波片支撑部件26。

并且，摄像元件5A按上面所述隔着摄像元件固定板28安装在主电路基板16A上。并且，摄像元件固定板28从CCD壳体24的背面侧利用螺钉28b隔着垫块28a针对螺纹孔24e进行固定。并且，在摄像元件固定板28上利用螺钉16d隔着垫块16c固定有主电路基板16A。

在CCD壳体24的前面侧，利用螺钉23b针对CCD壳体24的螺纹孔24b固定有防尘滤波片支撑部件23。在CCD壳体24的周缘侧、前面侧的规定位置形成有大致环状的圆周槽24d。在其另一侧，在防尘滤波片支撑部件23的周缘侧、背面侧的规定位置，沿着全周使与CCD壳体24的圆周槽24d对应的环状凸部23d形成为大致环状。因此，环状凸部23d和圆周槽24d嵌合，由此CCD壳体24和防尘滤波片支撑部件23在环状区域、即形成有圆周槽24d和环状凸部23d的区域相互大致气密地嵌合。

防尘滤波片21A利用玻璃形成，整体呈圆形或多边形的板状，至少从自身中心起在放射方向上具有规定宽度的区域形成透明部，该透明部在光学LPF 8A前面侧以规定间隔相对配置。

并且，在防尘滤波片21A的一个表面的周缘部，例如通过粘接剂粘接等方式设有压电元件22而与其成为一体，该压电元件22作为对该防尘滤波片21A提供振动用的规定的振动用部件而利用电机转换元件等形成。该压电元件22构成为可通过从外部施加规定的驱动电压，使防尘滤波片21A产生规定的振动。

并且，防尘滤波片21A由利用板簧等弹性体构成的按压部件20固定保持着，使得与防尘滤波片支撑部件23气密地接合。

在防尘滤波片支撑部件23的大致中央部附近设有圆形状或多边形状的开口。该开口使透过摄影光学系统12Aa的被摄体光束通过，并被设定为使该光束足够照射到配置于后方的摄像元件5A的光电转换面的大小。

该开口的周缘部的突出于前面侧的壁部23e大致形成为环状，在该壁部23e的前端侧形成有进一步向前面侧突出的支撑部23c。

另一方面，在防尘滤波片支撑部件23的前面侧的外周缘部附近，在规定位置形成有朝向前面侧突出的多个(在本实施方式中为三处)突状部23a。该突状部23a是为了对固定保持防尘滤波片21A的按压部件20进行固定设置而形成的部位，该按压部件20通过螺钉20a等固定手段固定设置在突状部23a的前端部上。

按压部件20是如上面所述利用板簧等弹性体形成的部件，其基端部被固定在突状部23a上，自由端部抵接在防尘滤波片21A的外周缘部上，从而朝向防尘滤波片支撑部件23侧、即光轴方向按压该防尘滤波片21A。

该情况时，设在防尘滤波片21A的背面侧外周缘部的压电元件22的规定部位抵接到支撑部23c，从而限制防尘滤波片21A和压电元件22在光轴方向上的位置。由此，防尘滤波片21A隔着压电元件22被固定保持为与防尘滤波片支撑部件23气密地接合。

换言之，防尘滤波片支撑部件23构成为借助于按压部件20的回弹力，通过压电元件22与防尘滤波片21A气密地接合。

可是，如上面所述，防尘滤波片支撑部件23和CCD壳体24使圆周槽24d和环状凸部23d相互大致气密嵌合，同时，防尘滤波片支撑部件23和防尘滤波片21A借助于按压部件20的回弹力而通过压电元件22气密地接合。设在CCD壳体24上的光学LPF 8A被设置成在光学LPF 8A前面侧的周缘部和CCD壳体24的阶梯部24a之间形成大致气密状态。另外，在光学LPF 8A的背面侧通过低通滤波片支撑部件26设有摄像元件5A，在光学LPF 8A和摄像元件5A之间也保持大致气密性。

因此，在光学LPF 8A和防尘滤波片21A相对之间的空间中形成有规定的空隙部51a。并且，利用光学LPF 8A的周缘侧、即CCD壳体24和防尘滤波片支撑部件23及防尘滤波片21A形成空间部51b。该空间部51b是向光学LPF 8A外侧延伸而形成的被密封的空间。

并且，该空间部51b被设定为大于空隙部51a的空间。并且，由空隙部51a和空间部51b构成的空间形成为如上所述通过CCD壳体24和防尘滤波片支撑部件23和防尘滤波片21A及光学LPF 8A被密封为大致气密状态的密封空间51。

图8是表示第一照相主体11A的摄像单元15A的光学系统的细节的示意图，图9是摄像单元15A的放大纵剖面图。

如图8所示，作为第一光学元件，在摄像元件5A的前面设有保护玻璃6A，另外在其前方设有光学LPF 8A和防尘滤波片21A。

光学LPF 8A如在图1中已经说明的那样通过从前方侧开始重叠以下部件构成，即，双折射方向(旋转角)为-45°的石英片8Aa、红外线吸收玻璃8Ab、双折射方向(旋转角)为+45°的石英片8Ac、和双折射方向(旋转角)为0°的石英片8Ad。

石英片8Aa、8Ac分别具有与图12所示的摄像元件5A的像素间距δ0(大致7μm)对应的厚度。石英片8Ad具有石英片8Aa、8Ab的厚度的倍的厚度。因此，通过镜筒12A入射的被摄体光束成像于摄像元件5A的光电转换面5Aa上时，防止莫尔条纹的产生。

并且，石英片8Aa、8Ac、8Ad和红外吸收玻璃8Ab分别具有接近于玻璃的折射率，石英片和红外吸收玻璃8Ab的总厚度为ts0。并且，在基于与上述石英片8Aa、8Ac、8Ad和红外吸收玻璃8Ab的折射率和厚度ts0对应的实效光路长度的被摄体光束的成像位置，对摄像元件5A的光电转换面5Aa进行定位。因此，通过镜筒12A取入的被摄体光束，在没有像场弯曲像差的状态下正确成像于摄像元件5A的光电转换面5Aa上。严格地讲，保护玻璃6A和防尘滤波片21A的厚度也有助于上述实效光路长度的变化。

另外，第一照相主体11A用的保护玻璃6A和防尘滤波片21A的厚度，如前面所述，使用了与第二照相主体11B用的保护玻璃6B和防尘滤波片21B(图1B)的厚度相同的厚度。因此，不存在第一照相主体11A和第二照相主体11B的保护玻璃6A和6B及防尘滤波片21A和21B所致的实效光路长度的差异。

并且，在保护玻璃6A和防尘滤波片21A的厚度和/或材质因第一照相主体11A用和第二照相主体11B用而变化时，为了补偿伴随该变化的实效光路长度的变化，需要改变补偿光学元件的厚度、或者材质来进行像场弯曲像差、球面像差、像散等的光学像差的校正。

另一方面，第二照相主体11B内置有摄像单元15B的摄像元件5B和光学LPF 8B，来代替上述的第一照相主体11A的摄像单元15A的摄像元件5A和光学LPF 8A。第二照相主体11B的其他结构与上述的第一照相主体11A相同，以下说明不同部分。图10是第二照相主体11B的摄像单元15B的放大纵剖面图。

内置于第二照相主体11B的摄像单元15B的摄像元件5B，虽然尺寸上是与摄像元件5A相同的4/3型，但具有与基准像素间距δ0(大致7μm)不同的作为第二像素间距的像素间距，例如δ1。

配置在摄像元件5B前方的光学LPF 8B如在图1B中已经说明的那样，是将石英片8Ba、红外线吸收玻璃8Bb、石英片8Bc和石英片8Bd重叠，并利用光学粘接剂固定粘接的光学元件部件。石英片8Ba、8Bc、8Bd具有对应于摄像元件5B的像素间距而使被摄体光束双折射的厚度，作为该光学LPF 8B的厚度为ts1。并且，红外线吸收玻璃8Bb的材质与适用于第一照相主体11A的红外线吸收玻璃8Ab的材质相同，具有相同厚度和折射率。

另外，上述石英片如后面所述，还可以根据摄像元件的像素间距而换为LN元件。

在第二照相主体11B的摄像元件5B的像素间距δ1为5μm，小于基准像素间距δ0＝7μm，即摄像元件5B的像素数多于摄像元件5A的像素数时，第二照相主体11B的光学LPF 8B的厚度ts1比光学LPF 8A的厚度ts0薄(图12)。

并且，在光学LPF 8B的前面部和摄像元件5B的前面部设有防尘滤波片21B和保护玻璃6B，但如前面所述，分别与第一照相主体11A的防尘滤波片21A和保护玻璃6A为相同厚度，而且具有相同折射率。

根据上述的摄像单元15B，通过所安装的镜筒12B取入的被摄体光束，在没有像场弯曲像差、球面像差、像散等的状态下正确成像于摄像元件5B的光电转换面5Ba上，而且没有成像位置的偏移。

在本实施方式中，把基准的第一照相主体11A侧的摄像元件的基准像素间距δ0设为7μm，以下说明该基准像素间距的设定方法。

如上所述，光学LPF(光学低通滤波片)的厚度是根据摄像元件的像素间距而确定的，但即使是相同像素间距，其厚度也因光学LPF的材质而变化。如图12所示，例如使用了石英作为第一材质的情况、和使用了LN元件作为第二材质的情况下，其厚度完全不同。另外，图12所示的像素数是3/4型摄像元件时的示例。

另一方面，为了使照相机小型化，优选使用更薄的光学LPF，但过薄时，光学LPF的制造本身很困难，有可能破损，所以不大适合。以LN元件为例，现状是如图12所示，构成与像素间距约比7～6μm还小的摄像元件对应的光学LPF的各个LN元件的厚度约为0.1mm以下，光学LPF的制造很困难。

因此，把与可以利用第二材质即LN元件形成的最小厚度对应的像素间距或以上的像素间距设定为基准像素间距。并且，通过利用第一材质即石英形成对应于该基准像素间距的光学LPF，对于各种像素间距的照相主体，也可形成为最小限度的光学LPF的厚度。

即，对具有像素间距比基准像素间距小的摄像元件的照相主体，如由图12可知的那样，可以利用与对应于基准像素间距的光学LPF相同的第一材质即石英形成比利用对应于基准像素间距的石英形成的光学LPF薄的光学LPF。这样，可以使光学LPF的厚度比对应于基准像素间距的光学LPF薄，所以能够利用进行实效光路长度的补偿的补偿光学元件进行补偿。

并且，数字照相机的摄像元件的像素数多为例如300万像素、400万像素、500万像素这样阶段性地进行设定。因此，基准像素间距也可以略小于利用第二材质可以形成的最小厚度的光学LPF可以对应的像素间距。即，只要与像素数比基准照相主体小的(像素间距较大的)摄像元件的像素间距对应的光学LPF能够利用第二材料形成即可。这样，设定基准像素间距时，可以使光学LPF更薄。

并且，按上面所述设定的基准像素间距数据，成为镜筒(更换镜头)的设计、以及把该镜筒安装在定位截距较短的照相主体11B上时使用的中间适配器31的设计的基准。

根据以上说明的本实施方式的数字照相系统，该数字照相系统包括：定位截距较长的第一照相主体11A和可以安装在该照相主体上的第一镜筒12A、定位截距较短的第二照相主体11B和可以安装在该照相主体上的第二镜筒12B、和中间适配器31，其中，可以将第二照相主体11B构成得更加小型轻便。另外，可以通过中间适配器31把镜筒12A安装在第二照相主体11B上，在该安装状态下也能够进行高画质的拍摄。

本发明不限于上述各个实施方式，此外在实施阶段中可以在不脱离其宗旨的范围内实施各种变形例。另外，在上述各个实施方式中包含各个阶段的发明，可以通过所公开的多个构成要件的适当组合形成各种发明。

本发明的数字照相系统包括定位截距不同的第一、二照相主体和分别可以安装在该照相主体上的第一、二镜头及中间适配器，其中，可以将定位截距较短的上述第二照相主体构成得更加小型轻便。另外，能够作为下述数字照相系统而利用，即，可以通过上述中间适配器把上述第一镜头安装在上述第二照相主体上，在该安装状态下也能够进行高画质的拍摄。

此处示出和描述的本发明的优选实施方式，当然可以在不脱离本发明的要旨的范围内进行各种形式或细节上的修改和变更。因此，本发明不限于上述描述和实施例，包括在权利要求范围内进行的所有修改。

Claims (10)

1.一种数字照相系统，该数字照相系统具有：

包括第一摄像元件并具有第一定位截距的第一照相主体；

适合于上述第一照相主体的第一镜头；

配置在上述第一镜头和上述第一摄像元件之间的由多个光学要素构成的第一光学元件；

包括第二摄像元件，并具有比上述第一定位截距短的第二定位截距的第二照相主体；

适合于上述第二照相主体的第二镜头；

配置在上述第二镜头和上述第二摄像元件之间的由多个光学要素构成的第二光学元件；以及

中间适配器，其一端具有用于装卸上述第一镜头的镜头装卸部，另一端具有用于装卸上述第二镜头的镜头装卸部，

其中，

在上述中间适配器上设有第三光学元件，

对上述第一、二光学元件的各个光学要素，利用1、2、…的整数i和j从镜头侧起赋予序号，把上述第一光学元件的各个光学要素的折射率设为ni、厚度设为ti，把上述第二光学元件的各个光学要素的折射率设为nj、厚度设为tj时，第一光学元件的第一光学等效量∑{ti×(1-ni)/ni}大于第二光学元件的第二光学等效量∑{tj×(1-nj)/nj}，另外，对上述第三光学元件的各个光学要素，利用1、2、…的整数k从镜头侧起赋予序号时，把上述第三光学元件的各个光学要素的折射率设为nk、厚度设为tk时，上述第三光学元件的第三光学等效量∑{tk×(1-nk)/nk}与上述第二光学等效量∑{tj×(1-nj)/nj}之和∑{tk×(1-nk)/nk}+∑{tj×(1-nj)/nj}与上述第一光学等效量∑{ti×(1-ni)/ni}大致相等。

2.根据权利要求1所述的数字照相系统，其中，上述第一、第二和第三光学元件包括：防尘玻璃；由构成光学低通滤波片的光学晶体构成的板；红外线吸收玻璃；或用于保护上述摄像元件的保护玻璃。

3.根据权利要求1所述的数字照相系统，其中，上述第一摄像元件的像素间距大于上述第二摄像元件的像素间距。

4.根据权利要求1所述的数字照相系统，其中，上述第一光学元件包括第一光学低通滤波片，其厚度大于上述第二光学元件中包含的第二光学低通滤波片的厚度。

5.根据权利要求1所述的数字照相系统，其中，在上述第一镜头中、入射到上述第一摄像元件的对角的主光线与镜头的光轴形成的最大角度，小于在上述第二镜头中、入射到上述第二摄像元件的对角的主光线与镜头的光轴形成的最大角度。

6.根据权利要求1所述的数字照相系统，其中，上述第二镜头没有安装在上述第一照相主体上。

7.一种中间适配器，该中间适配器用于使适合于在摄影光路内配置了第一光学元件的第一照相主体的摄影镜头，适合于在摄影光路内配置了光学特性与上述第一光学元件不同的第二光学元件的第二照相主体，

其中，

设置了光路长度补偿用光学元件，以使从上述第一照相主体的上述摄影镜头的安装面到摄像面的光学距离，与在上述第二照相主体上安装了上述中间适配器的状态下的从上述摄影镜头的安装面到上述第二照相主体的摄像面的光学距离一致。

8.根据权利要求7所述的中间适配器，其中，上述光路长度补偿用光学元件不具有光学屈光力。

9.一种数字照相系统，该数字照相系统包括：

在摄影光路内配置了第一光学元件的第一照相主体；

适合于上述第一照相主体的摄影镜头；

在摄影光路内配置了光学特性与上述第一光学元件不同的第二光学元件的第二照相主体；以及

用于使上述摄影镜头适合于上述第二照相主体的中间适配器，

其中，

上述中间适配器具有光路长度补偿用光学元件，其用于使从上述第一照相主体的镜头安装面到摄像面的光学距离，与在上述第二照相主体上安装了上述中间适配器的状态下的从上述中间适配器的镜头安装面到上述第二照相主体的摄像面的光学距离一致。

10.一种数字照相系统，该数字照相系统包括：

在摄影光路内配置了第一光学元件的第一照相主体；

适合于上述第一照相主体的摄影镜头；

在摄影光路内配置了光学特性与上述第一光学元件不同的第二光学元件的第二照相主体；

用于将上述摄影镜头安装到上述第二照相主体上的中间适配器；以及

光路长度补偿用光学元件，其在通过上述中间适配器将上述摄影镜头安装在上述第二照相主体上的状态下，配置于上述摄影镜头的后端部到上述第二照相主体的前端部之间。

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