JP6065902B2 - 補正光学系、アタッチメント、防水レンズポート、防水カメラケース、及び、光学系 - Google Patents

補正光学系、アタッチメント、防水レンズポート、防水カメラケース、及び、光学系 Download PDF

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Description

本発明は、補正光学系、アタッチメント、防水レンズポート、防水カメラケース、及び、光学系に関する。
デジタルカメラの撮影レンズ等の対物レンズの物体側に取り付けて、この対物レンズの焦点距離を変化させるコンバータレンズは広く知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００８−０２６７７９号公報
しかしながら、従来のコンバータレンズでは、収差を補正することができないという課題があった。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、対物レンズに取り付けたときに、収差を補正することができる補正光学系、アタッチメント、防水レンズポート、防水カメラケース、及び、光学系を提供することを目的とする。
前記課題を解決するために、本発明に係る補正光学系は、対物レンズの物体側に配置する補正光学系であって、負の屈折力を有する第１レンズ成分と、正の屈折力を有する第２レンズ成分との実施的に２個のレンズ成分からなり、第２レンズ成分の最も物体側の面は、物体側に凸形状を有しており、以下の条件式を満足することを特徴とする。
１．７０ ＜ Ｒｎｒ／Ｒｐｆ ＜ ３．００
但し、
Ｒｎｒ：第１レンズ成分の最も像側の面の曲率半径
Ｒｐｆ：第２レンズ成分の最も物体側の面の曲率半径
また、本発明に係るアタッチメントは、上述の補正光学系を有することを特徴とする。
また、本発明に係る防水レンズポートは、上述の補正光学系を有することを特徴とする。
また、本発明に係る防水カメラケースは、上述の補正光学系を有することを特徴とする。
また、本発明に係る光学系は、対物レンズと、この対物レンズの物体側に配置する上述の補正光学系と、を有することを特徴とする。
また、本発明に係る補正光学系は、対物レンズの物体側に配置する補正光学系であって、負の屈折力を有する第１レンズ成分及び正の屈折力を有する第２レンズ成分が隣接する実質的に２個のレンズ成分からなる光軸方向に移動可能な可動レンズ群を有し、以下の条件式を満足することを特徴とする。
−０．００１ ＜ （Ｆｎ×Ｌ）／（Ｆｐ×Ｆｃ） ＜ ０．１００
但し、
Ｆｎ：第１レンズ成分の焦点距離
Ｆｐ：第２レンズ成分の焦点距離
Ｆｃ：補正光学系の焦点距離
Ｌ：可動レンズ群の光軸方向の最大移動量
また、本発明に係る光学系は、対物レンズと、この対物レンズの物体側に配置する補正光学系と、を有し、負の屈折力を有する第１レンズ成分及び正の屈折力を有する第２レンズ成分の実質的に２個のレンズ成分からなる可動レンズ群を有し、以下の条件式を満足することを特徴とする。
０．０５ ＜ （Ｌ×Ｙ）／（Ｆｏ×φｏ） ＜ ２．００
但し、
Ｆｏ：対物レンズの焦点距離
Ｙ：対物レンズの最大像高
φｏ：対物レンズの最大有効径
Ｌ：可動レンズ群の光軸方向の最大移動量
また、本発明に係る補正光学系は、対物レンズの物体側に配置する補正光学系であって、負の屈折力を有する第１レンズ成分及び正の屈折力を有する第２レンズ成分の実質的に２個のレンズ成分からなり、以下の条件式を満足することを特徴とする。
−１．３０ ＜ Ｆｎ／Ｆｐ ＜ −０．４０
但し、
Ｆｎ：第１レンズ成分の焦点距離
Ｆｐ：第２レンズ成分の焦点距離
また、本発明に係る防水レンズポートは、上述の補正光学系を有することを特徴とする。
また、本発明に係る光学系は、上述の補正光学系と対物レンズとを有することを特徴とする。
本発明に係る補正光学系、アタッチメント、防水レンズポート、防水カメラケース、及び、光学系を以上のように構成すると、収差を自在に補正することができる。
カメラシステム１の構成を説明するための説明図である。 収差補正コンバータの構成を説明するための説明図であって、（ａ）は撮影レンズ３の先端部に取り付けた場合を示し、（ｂ）はカメラ本体２に取り付けた場合を示す。 防水カメラケースの構成を説明するための説明図であって、（ａ）は防水ハウジングと防水レンズポートとを分離して構成した場合を示し、（ｂ）は防水ハウジングと防水レンズポートとを一体に構成した場合を示す。 カメラシステム１の制御の構成を説明するための説明図である。 カメラシステム１で実行される処理を示すフローチャートである。 単焦点対物レンズの構成を説明するための説明図であって、（ａ）は空気中の物体を撮影する場合を示し、（ｂ）は水中の物体を撮影する場合を示す。 上記単焦点対物レンズにより空気中の物体を撮影したときの諸収差図を示し（ａ）は無限遠物点合焦状態を示し、（ｂ）は至近距離物点合焦状態を示す。 上記単焦点対物レンズにより水中の物体を撮影したときの諸収差図を示し（ａ）は無限遠物点合焦状態を示し、（ｂ）は至近距離物点合焦状態を示す。 上記単焦点対物レンズに第１実施例に係る補正光学系を装着したときの構成を説明するための説明図であって、（ａ）は空気中の物体を撮影する場合を示し、（ｂ）は水中の物体を撮影する場合を示す。 第１実施例に係る補正光学系を装着した単焦点対物レンズにより空気中の物体を撮影したときの諸収差図を示し（ａ）は無限遠物点合焦状態を示し、（ｂ）は至近距離物点合焦状態を示す。 第１実施例に係る補正光学系を装着した単焦点対物レンズにより水中の物体を撮影したときの諸収差図を示し（ａ）は無限遠物点合焦状態を示し、（ｂ）は至近距離物点合焦状態を示す。 上記単焦点対物レンズに第２実施例に係る補正光学系を装着したときの構成を説明するための説明図であって、（ａ）は空気中の物体を撮影する場合を示し、（ｂ）は水中の物体を撮影する場合を示す。 第２実施例に係る補正光学系を装着した単焦点対物レンズにより空気中の物体を撮影したときの諸収差図を示し（ａ）は無限遠物点合焦状態を示し、（ｂ）は至近距離物点合焦状態を示す。 第２実施例に係る補正光学系を装着した単焦点対物レンズにより水中の物体を撮影したときの諸収差図を示し（ａ）は無限遠物点合焦状態を示し、（ｂ）は至近距離物点合焦状態を示す。 空気中の物体を撮影する場合の多焦点対物レンズの構成を説明するための説明図であって、（ａ）は広角端状態を示し、（ｂ）は中間焦点距離状態を示し、（ｃ）は望遠端状態を示す。 水中の物体を撮影する場合の多焦点対物レンズの構成を説明するための説明図であって、（ａ）は広角端状態を示し、（ｂ）は中間焦点距離状態を示し、（ｃ）は望遠端状態を示す。 上記多焦点対物レンズにより空気中の物体を撮影したときの無限遠物点合焦状態における諸収差図であって、（ａ）は広角端状態を示し、（ｂ）は中間焦点距離状態を示し、（ｃ）は望遠端状態を示す。 上記多焦点対物レンズにより空気中の物体を撮影したときの至近距離物点合焦状態における諸収差図であって、（ａ）は広角端状態を示し、（ｂ）は中間焦点距離状態を示し、（ｃ）は望遠端状態を示す。 上記多焦点対物レンズにより水中の物体を撮影したときの無限遠物点合焦状態における諸収差図であって、（ａ）は広角端状態を示し、（ｂ）は中間焦点距離状態を示し、（ｃ）は望遠端状態を示す。 上記多焦点対物レンズにより水中の物体を撮影したときの至近距離物点合焦状態における諸収差図であって、（ａ）は広角端状態を示し、（ｂ）は中間焦点距離状態を示し、（ｃ）は望遠端状態を示す。 上記多焦点対物レンズに第３実施例に係る補正光学系を装着して空気中の物体を撮影する場合の構成を説明するための説明図であって、（ａ）は広角端状態を示し、（ｂ）は中間焦点距離状態を示し、（ｃ）は望遠端状態を示す。 上記多焦点対物レンズに第３実施例に係る補正光学系を装着して水中の物体を撮影する場合の構成を説明するための説明図であって、（ａ）は広角端状態を示し、（ｂ）は中間焦点距離状態を示し、（ｃ）は望遠端状態を示す。 第３実施例に係る補正光学系を装着した多焦点対物レンズにより空気中の物体を撮影したときの無限遠物点合焦状態における諸収差図であって、（ａ）は広角端状態を示し、（ｂ）は中間焦点距離状態を示し、（ｃ）は望遠端状態を示す。 第３実施例に係る補正光学系を装着した多焦点対物レンズにより空気中の物体を撮影したときの至近距離物点合焦状態における諸収差図であって、（ａ）は広角端状態を示し、（ｂ）は中間焦点距離状態を示し、（ｃ）は望遠端状態を示す。 第３実施例に係る補正光学系を装着した多焦点対物レンズにより水中の物体を撮影したときの無限遠物点合焦状態における諸収差図であって、（ａ）は広角端状態を示し、（ｂ）は中間焦点距離状態を示し、（ｃ）は望遠端状態を示す。 第３実施例に係る補正光学系を装着した多焦点対物レンズにより水中の物体を撮影したときの至近距離物点合焦状態における諸収差図であって、（ａ）は広角端状態を示し、（ｂ）は中間焦点距離状態を示し、（ｃ）は望遠端状態を示す。 上記多焦点対物レンズに第４実施例に係る補正光学系を装着して空気中の物体を撮影する場合の構成を説明するための説明図であって、（ａ）は広角端状態を示し、（ｂ）は中間焦点距離状態を示し、（ｃ）は望遠端状態を示す。 上記多焦点対物レンズに第４実施例に係る補正光学系を装着して水中の物体を撮影する場合の構成を説明するための説明図であって、（ａ）は広角端状態を示し、（ｂ）は中間焦点距離状態を示し、（ｃ）は望遠端状態を示す。 第４実施例に係る補正光学系を装着した多焦点対物レンズにより空気中の物体を撮影したときの無限遠物点合焦状態における諸収差図であって、（ａ）は広角端状態を示し、（ｂ）は中間焦点距離状態を示し、（ｃ）は望遠端状態を示す。 第４実施例に係る補正光学系を装着した多焦点対物レンズにより空気中の物体を撮影したときの至近距離物点合焦状態における諸収差図であって、（ａ）は広角端状態を示し、（ｂ）は中間焦点距離状態を示し、（ｃ）は望遠端状態を示す。 第４実施例に係る補正光学系を装着した多焦点対物レンズにより水中の物体を撮影したときの無限遠物点合焦状態における諸収差図であって、（ａ）は広角端状態を示し、（ｂ）は中間焦点距離状態を示し、（ｃ）は望遠端状態を示す。 第４実施例に係る補正光学系を装着した多焦点対物レンズにより水中の物体を撮影したときの至近距離物点合焦状態における諸収差図であって、（ａ）は広角端状態を示し、（ｂ）は中間焦点距離状態を示し、（ｃ）は望遠端状態を示す。 上記単焦点対物レンズに第５実施例に係る補正光学系を装着したときの構成を説明するための説明図であって、（ａ）は空気中の物体を撮影する場合を示し、（ｂ）は水中の物体を撮影する場合を示す。 第５実施例に係る補正光学系を装着した単焦点対物レンズにより空気中の物体を撮影したときの諸収差図を示し（ａ）は無限遠物点合焦状態を示し、（ｂ）は至近距離物点合焦状態を示す。 第５実施例に係る補正光学系を装着した単焦点対物レンズにより水中の物体を撮影したときの諸収差図を示し（ａ）は無限遠物点合焦状態を示し、（ｂ）は至近距離物点合焦状態を示す。
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。まず、図１〜図４を用いて、撮像装置の一例であるカメラシステム１の構成について説明する。図１に示すように、カメラシステム１は、カメラ本体２と交換可能な撮影レンズ（対物レンズ）３とを組み合わせ、撮像部である撮像素子９で撮影を行う撮像装置として機能する、レンズ交換式一眼レフカメラである。
撮影レンズ３は、フォーカスレンズ、ズームレンズおよび防振レンズを含むレンズ群４及び絞り５を有する対物レンズ、カメラシステム１の振れを検出する角速度センサ６、レンズ群４を駆動する不図示の駆動装置等を備える。角速度センサ６は、少なくとも光軸に直交する２軸周りの角速度を検出する。駆動装置は、例えば振動波モータ、ＶＣＭにより構成される複数のモータを有し、フォーカスレンズを光軸方向に駆動し、防振レンズを光軸方向とは異なる方向に駆動する。また、撮影レンズ３は、この撮影レンズ３の全体を制御すると共に、カメラ本体２と協働するレンズＣＰＵ７を有する。また、撮影レンズ３の撮影距離、焦点距離、及びレンズ群４に応じた歪曲収差、像面湾曲、倍率色収差のデータは、収差テーブルとして撮影レンズ３の不図示の不揮発性メモリに記憶されている。
カメラ本体２は、撮影レンズ３からの光束を反射してファインダー光学系８に導く反射位置と、撮影レンズ３からの光束がＣＣＤまたはＣＭＯＳ等から構成される撮像素子９に入射するように退避する退避位置との間で揺動するメインミラー１０を備える。このメインミラー１０の一部の領域は半透過領域となっており、カメラ本体２は、この半透過領域を透過した光束を焦点検出センサ１１へ反射するサブミラー１２を備える。このサブミラー１２は、メインミラー１０に連動して揺動し、メインミラー１０が退避位置をとるときには、サブミラー１２も光束から退避する。なお、焦点検出センサ１１は、位相差方式により入射する光束の焦点状態を検出する。
反射位置にあるメインミラー１０で反射された光束は、焦点板１３及びペンタプリズム１４を介してファインダー光学系８へ導かれる。このファインダー光学系８は、複数のレンズから構成されており、ユーザはファインダー光学系８により被写界を確認することができる。
また、ペンタプリズム１４を透過する光束の一部は測光センサ１５に導かれる。測光センサ１５は、撮影レンズ３へ入射する光束を複数の領域ごとに測光することにより、被写界の輝度分布を計測する。また、カメラ本体２は、撮影レンズ３のマウント部近傍で撮影レンズ３と干渉しない位置に、被写界の音を取り込むマイク１７と、ファインダー光学系８の近傍にビープ音などを発するスピーカ１８と、を備える。
また、メインミラー１０が退避位置にあるときには、撮影レンズ３からの光束は、ローパスフィルタ１９を介して撮像素子９に入射する。撮像素子９の近傍には撮像基板２０が設けられており、撮像基板２０の後方には外部に面して背面モニタ２１が設けられている。
図２（ａ）に示すように、撮影レンズ３の前部（被写体側）には、アタッチメントである収差補正コンバータ４０が取付可能であり、この収差補正コンバータ４０を取り付けることにより、撮影レンズ３（レンズ群４）の収差補正を行うことができる。本実施形態においては、この収差補正コンバータ４０により、曲率を有した透明部材（例えばガラスやアクリル）越しに撮影を行う場合に、この透明部材により発生する収差補正を行なったり、水中での撮影の際に発生する収差補正を行なったりする。
本実施形態に係る収差補正コンバータ４０は、撮影レンズ３の先端部にアタッチメント保持部４４を介して取り付けられるフード部４１と、負の屈折力を有する第１レンズ成分Ｌ１及び正の屈折力を有する第２レンズ成分Ｌ２を有する補正光学系ＣＬと、この第１レンズ成分Ｌ１及び第２レンズ成分Ｌ２を保持する光学要素保持部４２と、光学要素保持部４２に保持された第１及び第２レンズ成分Ｌ１，Ｌ２を光軸方向に移動させて、この補正光学系ＣＬと対物レンズであるレンズ群４との光軸上の距離を変化させる光軸移動部４３と、を有する。ここで、光軸移動部４３は、収差補正コンバータ４０の外部からの力学的な応力を駆動源として利用する構成とすることが好ましい。具体的な例としては、光軸移動部４３を、フード部４１の回りに取り付けられた円筒形状（リング状）とし、手動で円弧方向に回転させることにより、その力をカム構造を介して、光学要素保持部４２を光軸方向に移動させるように変換する構成が挙げられる。なお、レンズ成分とは、単レンズ又は複数の単レンズが接合された接合レンズを意味する。
この収差補正コンバータ４０は、第１レンズ成分Ｌ１及び第２レンズ成分Ｌ２を光軸移動部４３により光軸方向に移動させて、撮影レンズ３のレンズ群４の物体側のレンズと第２レンズ成分Ｌ２との空気間隔を変化させることにより倍率色収差（像面色収差）の補正を行うように構成されている。このような構成とすることにより、対物レンズ（レンズ群４及び絞り５を含む結像光学系）の基本構成を変化させることなく、この対物レンズの物体側の外部に光軸方向に移動することができる補正光学系ＣＬを配置することができ、対物レンズと補正光学系ＣＬとの合成光学系として、収差を調整することが可能となる。
なお、第１及び第２レンズ成分Ｌ１，Ｌ２は隣接して配置されていることが好ましい。
また、以上の説明では、収差補正コンバータ４０の補正光学系ＣＬ全体を光軸方向に移動させて収差を補正する構成について説明したが、補正光学系ＣＬを構成するレンズ成分のうち、少なくとも上述の第１及び第２レンズ成分Ｌ１，Ｌ２を含む可動レンズ群を光軸方向に移動させることにより収差を補正するように構成しても良い。
また、補正光学系ＣＬが有限焦点距離である場合、この補正光学系ＣＬを対物レンズ（レンズ群４及び絞り５からなる結像光学系）に適用した場合としない場合とで、対物レンズのバックフォーカスが変化する。また同様に、補正光学系ＣＬ全体若しくはその一部の可動レンズ群を光軸方向に移動させることにより、対物レンズのバックフォーカスが変化する。そのため、このようなバックフォーカスの差を、対物レンズの合焦機能（撮影レンズ３のレンズ群４が有する機能）を利用して補正することが好ましい。
ここで、撮影レンズ３のレンズ鏡筒の先端部には、フィルタ等を固定することを目的として敷設されたネジ構造が設けられている。そのため、本実施形態に係る収差補正コンバータ４０のアタッチメント保持部４４は、この撮影レンズ３のレンズ鏡筒の先端部に設けられたネジ構造に螺号するためのネジ構造（フード部４１の後端に設けられたネジ構造）であることが好ましい。このような構成とすることにより、アタッチメント保持部４４を簡単な構成とすることができる。
但し、対物レンズ（レンズ群４及び絞り５）の最も物体側のレンズ群が光軸方向に大きく動く構造である場合（例えば、レンズ群４全体を物体側に繰り出して合焦を行う場合）、撮影レンズ３の先端部に収差補正コンバータ４０を取り付けると、その重みでレンズ群４等が偏芯する可能性がある。そのため、フード部４１の後端部を、撮影レンズ３の先端部ではなく、後端部（撮影レンズ３とカメラ本体２とが接合される位置）に固定するように構成することも可能である。あるいは、図２（ｂ）に示す収差補正コンバータ４０′のように、フード部４１′で撮影レンズ３を覆うようにし、このフード部４１′の後端部に設けられたアタッチメント保持部４４′により、カメラ本体２にこのフード部４１′を固定するように構成することも可能である。すなわち、この収差補正コンバータ４０，４０′の固定位置は、撮影レンズ３（レンズ群４）の結像面に対して固定されている部分であればどこでも良い。
なお、アタッチメント保持部４４，４４′の着脱を更に簡易にするためには、このアタッチメント保持部４４，４４′を、撮影レンズ３のレンズ鏡筒若しくはカメラ本体２に敷設された凹凸構造に嵌合するバヨネット構造（バヨネット方式）とすることが好ましい。
また、収差補正コンバータ４０による収差補正の良好なる操作性を確保するために、図２（ｂ）に示すように、アクチュエータの駆動力を利用する光軸移動部４３′とすることが好ましい。具体的な例としては、収差補正コンバータ４０′のフード部４１′の外部にスイッチ４３ａ′を敷設し、且つ、上述のアクチュエータ、例えば光軸方向に移動するように敷設したリニアモーターに光学要素保持部４２を保持する構造とした場合、スイッチ４３ａ′の操作によるタイミングでアクチュエータを作動させることにより、光学要素保持部４２を光軸方向に動かすことができる。
なお、より良好に収差変動を行うためには、上述のアクチュエータの駆動タイミングを撮影レンズ３のレンズ群４の移動（フォーカスレンズやズームレンズの移動）と連動させることが好ましい。また、さらに精度良くアクチュエータの駆動タイミングと撮影レンズ３のレンズ群４の移動とを連動させるには、カメラ本体２のフード部４１′と接続する部分に電気接点４５を設け、光軸移動部４３′を収差補正コンバータ４０′の外部からの電気的な信号の入力により制御することが好ましい。すなわち、カメラ本体ＣＰＵ２７とレンズＣＰＵ７とが連動してレンズ群４のフォーカスレンズやズームレンズを移動させるときに、カメラ本体ＣＰＵ２７からこの収差補正コンバータ４０に信号を送信して第１及び第２レンズ成分Ｌ１，Ｌ２（可動レンズ群）を移動させるように構成する。
また、被写体と撮影レンズ３との間にある透明部材（例えばガラスやアクリル）の材質や厚さに応じた第１及び第２レンズ成分Ｌ１，Ｌ２を移動させるアクチュエータにおける駆動量のデータを駆動テーブルとして不図示の不揮発性メモリに記憶することが好ましい。
また、上述の補正光学系ＣＬは、図３に示すように、カメラシステム１を水中で使用するための防水カメラケースに使用することもできる。図３（ａ）に示す防水カメラケース６０は、内部に撮影レンズ３が取り付けられたカメラ本体２を保持する防水ハウジング６１と、この防水ハウジング６１の撮影レンズ３側（前面）に形成された開口部に取り付けられ、撮影レンズ３を覆う円筒状のポート部６２ａを有する防水レンズポート６２とから構成されている。そして、この防水レンズポート６２のポート部６２ａの先端側の開口部には、シール部材６４を介して光学要素保持部６３で保持された補正光学系ＣＬが取り付けられている。なお、防水ハウジング６１の開口部への防水レンズポート６２の取り付けは、ポート部６２ａの後端に設けられた防水機能を有するポート取付部６５により行う。このような構成とすることにより、カメラシステム１は、防水ハウジング６１及び防水レンズポート６２からなる防水カメラケース６０の内部に保持されるため、この状態で水中に入れたとしても、内部のカメラシステム１は水から保護されることなる。また、撮影レンズ３の先端部（レンズ群４の最も物体側の面）は、補正光学系ＣＬと対向しているため、この補正光学系ＣＬを取って外部の光（被写体からの光）をレンズ群４に導くことができる。
あるいは、図３（ｂ）に示す防水カメラケース７０のように、上述の防水レンズポートと防水ハウジングとを一体に設けるように構成しても良い。この防水カメラケース７０は、撮影レンズ３の被写界方向に開口し、この撮影レンズ３の光軸を囲むように配置されたポート部７０ａを有し、このポート部７０ａの先端側開口部に、光学要素保持部７１で保持された補正光学系ＣＬが取り付けられている。このとき、光学要素保持部７１は、アクチュエータの駆動力を利用して、ポート部６２ａ内で、補正光学系ＣＬを光軸方向に移動させる光軸移動部７２で保持されている。上述の収差補正コンバータ４０′として説明したとおり、この防水カメラケース７０のポート部７０ａの外部にスイッチ７２ａを敷設し、且つ、上述のアクチュエータ、例えば光軸方向に移動するように敷設したリニアモーターに光学要素保持部７１を保持する構造とした場合、スイッチ７２ａの操作によるタイミングでアクチュエータを作動させることにより、光学要素保持部７１を光軸方向に移動させることができる。またこのとき、精度良くアクチュエータの移動タイミングと撮影レンズ３のレンズ群４の移動とを連動させるには、カメラ本体２と防水カメラケース７０とを接続するコネクタ７３を設け、光軸移動部７２を防水カメラケース７０の内部に保持されているカメラ本体２からの電力の供給及び電気的な信号の入力により制御することが好ましい。
なお、図３（ｂ）に示すように、ポート部７０ａの先端の開口部に、防水用のシール部材７４を介してガラス板７５を取り付けることにより、防水カメラケース７０内に水が浸入するのを確実に防ぐことができる。
もちろん、図３（ａ）に示す防水カメラケース６０のように、防水ハウジング６１から防水レンズポート６２を分離した構成においても、防水レンズポート６２に上述のアクチュエータを含む光軸移動部を設け、補正光学系ＣＬを光軸方向に移動させるように構成しても良い。この場合、カメラ本体２からの信号を得るために、防水ハウジング６１と防水レンズポート６２との接続部（上述のポート取付部６５）に電気接点を設けることが好ましい。
なお、以上の説明では、撮影レンズ（対物レンズ）３と、この撮影レンズ３に取り付ける補正光学系ＣＬとして説明しているが、物体側から順に、補正光学系ＣＬである第１レンズ群と、撮影レンズ（対物レンズ）３である第２レンズ群と、を有する光学系とすることもできる。
図４は、本実施形態に係るカメラシステム１の制御に関するブロック図である。カメラ本体ＣＰＵ２７により、このカメラシステム１の全体の制御が行われる。また、撮像基板２０は、撮像素子９を駆動する駆動回路２３、撮像素子９の出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路２４、ＡＳＩＣで構成される画像処理制御回路２５および撮像素子９からの信号の高周波成分を抽出するコントラストＡＦ回路２６などを有している。
画像処理制御回路２５は、デジタル信号に変換された画像信号に対してホワイトバランス調整、シャープネス調整、ガンマ補正、階調調整などの画像処理を施すと共に、ＪＰＥＧなどの画像圧縮を行って画像ファイルを生成する。また、画像処理制御回路２５は、画像信号から各種収差判定を行い、撮影した画像の収差に関する情報をカメラ本体ＣＰＵ２７に出力する。例えば、倍率色収差が発生している場合、Ｒ，Ｇ，Ｂのそれぞれのエッジの位置がずれてしまう。この色毎のエッジのずれ量を検出することにより、倍率色収差量を検出することができる。この画像処理制御回路２５から得られる画像を用いた倍率色収差の補正方法の詳細については後述する。
画像処理制御回路２５により生成された画像ファイルは、画像記録媒体３７に記憶される。この画像記録媒体３７は、カメラ本体２に対して着脱可能なフラッシュメモリなどの記録媒体であっても良いし、カメラ本体２に内蔵されるＳＳＤ(Solid State Drive)などの記録媒体であっても良い。
画像処理を施された画像信号は、背面モニタ制御回路２８の制御により、背面モニタ２１に表示される。この背面モニタ２１に撮影直後に撮影された画像信号を所定時間表示すれば、画像記録媒体３７に記録された画像ファイルに対応する画像をユーザに視認させることができる。また、撮像素子９が連続的に光電変換する被写界像を、画像記録媒体３７に記録することなく背面モニタ２１に逐次表示すればライブビュー表示を実現できる。さらに、撮像素子９が連続的に光電変換する被写界像を、例えばＭＰＥＧなどの動画圧縮処理を画像処理制御回路２５で施して画像記録媒体３７に記録すれば、動画撮影を実現することができる。このとき、マイク１７で収集した被写界の音声も圧縮処理して、動画データに同期させて記録する。生成される動画像のフレームレートは、例えば３０ｆｐｓなど、複数のフレームレートから選択されて設定される。
コントラストＡＦ回路２６は、撮像素子９からの撮像信号の高周波成分を抽出してＡＦ評価値信号を生成し、これが最大になるフォーカスレンズ位置を検出する。具体的には、画像処理制御回路２５から入力される画像信号から、バンドパスフィルタを用いて所定の高周波成分を抽出し、ピークホールド、積分等の検波処理を行ってＡＦ評価値信号を生成する。生成したＡＦ評価値信号は、カメラ本体ＣＰＵ２７に出力する。
レンズＣＰＵ７は、角速度センサ６で検出した手振れをキャンセルするように、レンズ群４内の防振レンズを光軸方向とは異なる方向に駆動して光学式手振れ補正を実現している。手振れ補正はこのような光学式手振れ補正に限らず、撮像素子９に駆動機構を付与して、光軸方向とは異なる方向に駆動して手振れをキャンセルする撮像素子駆動式手振れ補正を採用することもできる。さらには、画像処理制御回路２５から出力された複数枚の画像間の動きベクトルを算出し、算出した画像間の動きベクトルをキャンセルするように画像読み出し位置を制御して手振れをキャンセルする電子式手振れ補正を採用することもできる。光学式手振れ補正および撮像素子駆動式手振れ補正は特に静止画撮影に好適であり、動画撮影にも適用される。電子式手振れ補正は動画撮影に好適である。これらの方式は、選択的、追加的に採用され得る。
また、カメラ本体ＣＰＵ２７は、レンズＣＰＵ７と連携し、焦点検出センサ１１の出力に応じてレンズ群４を構成するフォーカスレンズの作動を制御することによりＡＦ動作を行う。さらに、カメラ本体ＣＰＵ２７は、レンズ群４を構成するズームレンズの状態（焦点距離）や、このレンズ群４を含む撮影レンズ３の情報（例えば、広角レンズ、望遠レンズ、マクロレンズ等のレンズ種別）をレンズＣＰＵ７を介して取得することができる。
測光センサ１５は、上述のように、撮影レンズ３のレンズ群４へ入射する光束を複数の領域ごとに測光することにより被写界の輝度分布を計測するが、計測結果はカメラ本体ＣＰＵ２７に出力する。カメラ本体ＣＰＵ２７では、選択された測光モードに応じて露出値を算出する。測光モードとしては、明るい部分と暗い部分のバランスを取る分割測光モード、画面中央を適正露出とする中央重点測光モード、選択したフォーカスポイントの狭領域を適正露出とするスポット測光モードなどが選択され得る。
フラッシュＲＯＭ２９は、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）であり、カメラシステム１を動作させるプログラムのほか、各種調整値、設定値を記憶する記憶装置である。なお、収差補正コンバータ４０による収差補正量をカメラ本体ＣＰＵ２７で取得することができる構成の場合は、フラッシュＲＯＭ２９に撮影レンズ３毎に過去の撮影場所における収差補正コンバータ４０による収差補正量のログを記憶させてもよい。
ＲＡＭ３０は、フラッシュＲＯＭ２９に記憶されたプログラムが展開され、カメラ本体ＣＰＵ２７が高速にアクセスできるＤＲＡＭなどの高速ＲＡＭである。特に頻繁に参照される各種調整値、設定値などもフラッシュＲＯＭ２９からコピーされ、カメラ本体ＣＰＵ２７からのアクセスを容易にする。
背面モニタ制御回路２８は、上述のように画像処理された画像の他、フラッシュＲＯＭ２９から読み出したメニュー設定画面およびユーザガイド画面を背面モニタ２１へ表示する表示制御を行う。また、背面モニタ２１の表面にはタッチパネルセンサが積層されており、ユーザが背面モニタ２１のメニュー項目等を視認しつつタッチパネルセンサを操作したときには、その座標とその座標に対応して表示されていたメニュー項目をカメラ本体ＣＰＵ２７へ出力する。
レリーズＳＷ３２は、２段式のスイッチである。ユーザがレリーズＳＷ３２を半押しすると、オートフォーカス、測光などの撮影準備動作を行う。さらにユーザがレリーズＳＷ３２を全押しすると、カメラ本体ＣＰＵ２７は、静止画、動画の撮影動作を開始する。
通信部５０は、前述のように電気接点４５を介して収差補正コンバータ４０と通信するものである。
また、カメラ本体ＣＰＵ２７は、レンズＣＰＵ７および収差補正コンバータ４０と協働してカメラシステム１の全体を制御する。
以上のような収差補正コンバータ４０が装着されたカメラシステム１の撮影動作について、図５のフローチャートに沿って説明を行う。なお、本フローチャートは、不図示の電源がＯＮされた状態でのものとする。また、本フローチャートは、上述のように、フラッシュＲＯＭ２９に記憶され、ＲＡＭ３０に展開されたプログラムにより、カメラ本体ＣＰＵ２７で実行されるものとする。
カメラ本体ＣＰＵ２７は、レリーズＳＷ３２が半押しされているか否かを判断し（ステップＳ１）、半押しされていれば次のステップＳ２に進み、半押しされていなければこのステップＳ１を繰り返す。なお、レリーズＳＷ３２の半押し操作が所定時間確認されなければ本フローチャートを終了してもよい。
次に、カメラ本体ＣＰＵ２７は、焦点検出センサ１１による焦点検出を行い、撮影レンズ３のレンズ群４を構成するフォーカスレンズを、焦点検出結果に応じて駆動するとともに、不図示のエンコーダによりフォーカスレンズの位置を検出する（ステップＳ２）。
また、カメラ本体ＣＰＵ２７は、撮像素子９が撮影した画像信号が入力される画像処理制御回路２５を用いて、画像の色にじみを画像コントラストとして検出することにより倍率色収差を検出する（ステップＳ３）。そして、カメラ本体ＣＰＵ２７は、検出した倍率色収差に基づいて、透明部材の材質や厚さを推定して、収差補正コンバータ４０の第１レンズ成分Ｌ１及び第２レンズ成分Ｌ２を光軸に沿って移動させて位置を調整する（ステップＳ４）。さらに、カメラ本体ＣＰＵ２７は、収差補正コンバータ４０の第１レンズ成分Ｌ１及び第２レンズ成分Ｌ２の位置を調整した後の画像を画像処理制御回路２５を用いて取得し（ステップＳ５）、調整の前後の画像コントラスト（倍率色収差）を比較して倍率色収差が所定の値以下に向上したか否かを確認する（ステップＳ６）。このステップＳ６において、カメラ本体ＣＰＵ２７は、倍率色収差が所定の値以下になったと判断したときはステップＳ７に進み、倍率色収差が所定の値より大きいときはステップＳ４〜Ｓ６を繰り返す。
次に、カメラ本体ＣＰＵ２７は、レリーズＳＷ３２が全押しされているか否かを判断し（ステップＳ７）、全押しされている場合に撮影を実行する（ステップＳ８）。なお、カメラ本体ＣＰＵ２７は、レリーズＳＷ３２が全押しされていない場合にはステップＳ７を繰り返すが、所定時間レリーズＳＷ３２の全押しがなされない場合には本フローチャートを終了してもよい。
そして、ステップＳ８の撮影実行が終了すると、カメラ本体ＣＰＵ２７は、撮像素子９が撮影した画像信号が入力される画像処理制御回路２５を用いて、撮影された画像に対して画像処理により歪曲収差を補正し（ステップＳ９）、本フローチャートを終了する。
なお、上述の倍率色収差の補正は、収差補正コンバータ４０が取り付けられたときの撮影レンズ３（レンズ群４を有する対物レンズ）の収差情報を、例えば、フラッシュＲＯＭ２９に記憶しておき、この収差情報とフォーカスレンズの位置から収差量を求めるように構成することができる。
また、上述の説明においては、レンズ交換式一眼レフカメラであるカメラシステム１を例として説明したが、メインミラー１０やペンタプリズム１４などを省略したミラーレス一眼カメラや、コンパクトデジタルカメラにも適用することができる。
次に、上述の収差補正コンバータ４０等に用いられる補正光学系ＣＬを構成するための条件について説明する。上述のようにこの補正光学系ＣＬは、物体側から順に負の屈折力を有する第１レンズ成分Ｌ１と、正の屈折力を有する第２レンズ成分Ｌ２と、を有し、対物レンズ（撮影レンズ３）の物体側に取り付けることにより、この対物レンズの基本構成を変化させることなく収差を変化させることを可能としている。
このような補正光学系ＣＬにおいて、像面湾曲と倍率色収差のバランスを良好に保つためには、以下の条件式（１）を満足することが好ましい。
１．７０ ＜ Ｒｎｒ／Ｒｐｆ ＜ ３．００ （１）
但し、
Ｒｎｒ：第１レンズ成分Ｌ１の最も像側の面の曲率半径
Ｒｐｆ：第２レンズ成分Ｌ２の最も物体側の面の曲率半径
この条件式（１）の下限値を下回ると、像面湾曲を良好に保つようにすると倍率色収差が正に大きくなってしまうため好ましく無い。なお、更に良好なる像面湾曲と倍率色収差のバランスとするためには、条件式（１）の下限値を１．９０にすることが好ましい。また、条件式（１）の上限値を上回ると、像面湾曲を良好に保つようにすると倍率色収差が負に大きくなり好ましく無い。なお、更に良好なる像面湾曲と倍率色収差のバランスとするためには、条件式（１）の上限値を２．６０にすることが好ましい。
また、このような補正光学系ＣＬにおいて、更に像面湾曲を良好にする為に、負の屈折力を有する第１レンズ成分Ｌ１の像側曲率半径と、正の屈折力を有する第２レンズ成分Ｌ２の物体側曲率半径とは、物体側に凸形状とすることが好ましい。これらの面を物体側に凸形状とすることで、対物レンズの開口絞りに対して補正光学系ＣＬがコンセントリックな形状となるために、像面湾曲の補正に適した形状となる。
また、このような補正光学系ＣＬを配置しても対物レンズ単独使用と同等な焦点距離を維持するためには、以下の条件式（２）を満足することが好ましい。
−１．３０ ＜ Ｆｎ／Ｆｐ ＜ −０．４０ （２）
但し、
Ｆｎ：第１レンズ成分Ｌ１の焦点距離
Ｆｐ：第２レンズ成分Ｌ２の焦点距離
補正光学系ＣＬを配置した後の対物レンズとの合成の焦点距離が全く変わらない条件は、条件式（２）の値が−１．０００の場合である。しかしながら、実用的な範囲を設定すると、上述の条件式（２）の上限値及び下限値となる。
条件式（２）の下限値を下回ると、補正光学系ＣＬを配置した後の対物レンズとの合成の焦点距離が著しく短くなり好ましく無い。なお、更に良好なる焦点距離とするためには、条件式（２）の下限値を−１．２０にすることが好ましい。また、条件式（２）の上限値を上回ると、補正光学系ＣＬを配置した後の対物レンズとの合成の焦点距離が著しく長くなり好ましく無い。なお、更に良好なる焦点距離とするためには、条件式（２）の上限値を−０．６０にすることが好ましい。
また、補正光学系ＣＬを配置しても対物レンズ単独使用と同等な撮像面位置とする為には、以下の条件式（３）を満足することが好ましい。
−０．０３ ＜ Ｆｏ／Ｆｃ ＜ ０．０３ （３）
但し、
Ｆｃ：補正光学系ＣＬの合成の焦点距離
Ｆｏ：対物レンズの焦点距離
補正光学系ＣＬを配置した後の撮像面位置が全く変わらない条件は、条件式（３）の値が０．０００（Ｆｃ＝±∞）の場合である。しかしながら、実用的な範囲を設定すると上述の条件式（３）の上限値及び下限値となる。
条件式（３）の下限値を下回ると、補正光学系ＣＬを配置した後の撮像面位置が著しく短くなり好ましく無い。なお、更に良好なる撮像面位置とするためには、条件式（３）の下限値を−０．０２にすることが好ましい。また、条件式（３）の上限値を上回ると、補正光学系ＣＬを配置した後の撮像面位置が著しく長くなり好ましく無い。なお、更に良好なる撮像面位置とするためには、条件式（３）の上限値を０．０２にすることが好ましい。
また、単純な構成として補正光学系ＣＬを構成するためには、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ成分Ｌ１、正の屈折力を有する第２レンズ成分Ｌ２の配置とすることが好ましい。負正タイプが好ましい理由は、補正光学系ＣＬを対物レンズの物体側に配置するので、画面中央に結像する光線束と画面周辺に結像する光線束の補正レンズへの入射高さが大きく異なる傾向にあるので、大きい画角に関する収差である像面湾曲の補正に適するからである。
また、さらに単純な構成として補正光学系ＣＬを構成するためには、第１レンズ成分Ｌ１及び第２成分Ｌ２を、各々、単レンズで構成することが好ましい。
また、このような補正光学系ＣＬは、以下の条件式（４）を満足することが好ましい。
０．２０ ＜ Ｎｎ−Ｎｐ ＜ ０．６０ （４）
但し、
Ｎｎ：第１レンズ成分Ｌ１の媒質のｄ線に対する屈折率
Ｎｐ：第２レンズ成分Ｌ２の媒質のｄ線に対する屈折率
条件式（４）は、この補正光学系ＣＬにより、球面収差と像面湾曲を同時に補正するための条件である。この条件式（４）の下限値を下回ると、負の屈折力を有する第１レンズ成分Ｌ１と正の屈折力を有する第２レンズ成分Ｌ２との屈折率差が小さくなるため、球面収差と像面湾曲の同時補正ができなくなり好ましく無い。なお、更に良好なる球面収差と像面湾曲の同時補正バランスとするためには、条件式（４）の下限値を０．２５にすることが好ましい。また、条件式（４）の上限値を上回ると、第１及び第２レンズ成分Ｌ１，Ｌ２について、可視光線を透過するガラス材料を選択できなくなるので好ましく無い。なお、更に良好なる透過光線帯域とするためには、条件式（４）の上限値を０．５５にすることが好ましい。
また、このような補正光学系ＣＬは、以下の条件式（５）を満足することが好ましい。
０．０１０ ＜ （νｐ−νｎ）／（νｐ×νｎ） ＜ ０．０３０ （５）
但し、
νｎ：第１レンズ成分Ｌ１の媒質のｄ線に対するアッベ数
νｐ：第２レンズ成分Ｌ２の媒質のｄ線に対するアッベ数
条件式（５）は、この補正光学系ＣＬにより、色収差を補正する為の条件である。この条件式（５）の下限値を下回ると、ｇ線の倍率色収差が負に大きくなり好ましく無い。なお、更に良好なる倍率色収差とするためには、条件式（５）の下限値を０．０１５にすることが好ましい。また、条件式（５）の上限値を上回ると、ｇ線の倍率色収差が正に大きくなり好ましく無い。なお、更に良好なる倍率色収差とするためには、条件式（５）の上限値を０．０２５にすることが好ましい。
ここで、対物レンズ（上述のレンズ群４及び絞り５）が単焦点レンズであった場合、倍率色収差を良好に保つには、この補正光学系ＣＬが、以下の条件式（６）を満足することが好ましい。
０．０６ ＜ ２×Ｆｏ／（Ｒｎｒ＋Ｒｐｆ） ＜ ０．１７ （６）
但し、
Ｒｎｒ：第１レンズ成分Ｌ１の最も像側の面の曲率半径
Ｒｐｆ：第２レンズ成分Ｌ２の最も物体側の面の曲率半径
Ｆｏ：対物レンズの焦点距離
条件式（６）の下限値を下回ると、色収差が補正不足となり好ましく無い。なお、更に良好なる倍率色収差とするためには、条件式（６）の下限値を０．０８にすることが好ましい。また、条件式（６）の上限値を上回ると、色収差が補正過剰となり好ましく無い。なお、更に良好なる倍率色収差とするためには、条件式（６）の上限値を０．１５にすることが好ましい。
また、対物レンズが多焦点レンズであった場合、倍率色収差の変倍によるバランスを良好に保つには、この補正光学系ＣＬが、以下の条件式（７）を満足することが好ましい。
０．０６ ＜ （Ｆｏｗ＋Ｆｏｔ）／（Ｒｎｒ＋Ｒｐｆ） ＜ ０．１７ （７）
但し、
Ｒｎｒ：第１レンズ成分Ｌ１の最も像側の面の曲率半径
Ｒｐｆ：第２レンズ成分Ｌ２の最も物体側の面の曲率半径
Ｆｏｗ：対物レンズの広角端状態のときの焦点距離
Ｆｏｔ：対物レンズの望遠端状態のときの焦点距離
条件式（７）の下限値を下回ると、色収差が補正不足（負側の補正が不足）となり好ましく無い。なお、更に良好なる倍率色収差の変倍によるバランスを保つためには、条件式（７）の下限値を０．０８にすることが好ましい。また、条件式（７）の上限値を上回ると、色収差が補正過剰（負側の補正が過剰）となり好ましく無い。なお、更に良好なる倍率色収差の変倍によるバランスを保つためには、条件式（７）の上限値を０．１５にすることが好ましい。
また、本実施形態に係る補正光学系ＣＬは、上述のように、少なくとも一部のレンズ（第１及び第２レンズ成分Ｌ１，Ｌ２）を可動レンズ群とし、この可動レンズ群を光軸方向に移動させることにより、倍率色収差を補正するように構成されている。このとき、この補正光学系ＣＬは、以下の条件式（８）を満足することが好ましい。
−０．００１ ＜ （Ｆｎ×Ｌ）／（Ｆｐ×Ｆｃ） ＜ ０．１００ （８）
但し、
Ｆｎ：第１レンズ成分Ｌ１の焦点距離
Ｆｐ：第２レンズ成分Ｌ２の焦点距離
Ｆｃ：補正光学系ＣＬの焦点距離
Ｌ：可動レンズ群の光軸方向の最大移動量
条件式（８）は、補正光学系ＣＬを配置した後の対物レンズとの合成焦点距離が実用的な範囲で変わらない条件である。この条件式（８）の下限値を下回ると、補正光学系ＣＬを配置した後の対物レンズとの合成の焦点距離が著しく短くなり好ましくない。なお、更に良好なる焦点距離とするためには、条件式（８）の下限値を、−０．００２とすることが好ましい。また、条件式（８）の上限値を上回ると、補正光学系ＣＬを配置した後の対物レンズとの合成の焦点距離が著しく長くなり好ましくない。なお、更に良好なる焦点距離とするためには、条件式（８）の上限値を０．０５０にすることが好ましい。
また、本実施形態に係る補正光学系ＣＬは、以下の条件式（９）を満足することが好ましい。
０．０５ ＜ （Ｌ×Ｙ）／（Ｆｏ×φｏ） ＜ ２．００ （９）
但し、
Ｆｏ：対物レンズの焦点距離
Ｙ：対物レンズの最大像高
φｏ：対物レンズの最大有効径
Ｌ：可動レンズ群の光軸方向の最大移動量
条件式（９）の下限値を下回ると、補正光学系ＣＬの可動レンズ群の移動量が少ない状態でレンズ枚数を少なくすると、十分な収差変動効果を得られないので好ましくない。なお、更に収差変動効果を得やすくするためには、条件式（９）の下限値を０．１０にすることが好ましい。また、条件式（９）の上限値を上回ると、補正光学系ＣＬの可動レンズ群の移動量を大きくできるので少ないレンズ枚数で十分な収差変動効果が得られるが、この補正光学系ＣＬの最大有効径が大きくなることが避けられなくなり好ましくない。なお、更に小さい有効径とするためには、条件式（９）の上限値を１．５０にすることが好ましい。
上述した通り、本実施形態に係る補正光学系ＣＬは、画角に関する収差の補正に適する負正タイプを基本としているので更に像面湾曲を良好にする為には、第１レンズ成分Ｌ１及び第２レンズ成分Ｌ２を、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状とすることが好ましい。第１及び第２レンズ成分Ｌ１，Ｌ２をこのような形状とすることで、対物レンズの開口絞りに対して補正光学系ＣＬ全体がコンセントリックな形状となるために像面湾曲の補正に適した形状となる。また、この補正光学系ＣＬを、第１レンズ成分Ｌ１及び第２レンズ成分Ｌ２のみで構成すると、簡単な構成とすることができる。
それでは、上述のように撮影レンズ３に収差補正コンバータ４０等の補正光学系ＣＬを取り付けたときの光学性能について以下に示す。ここで、対物レンズとは、上述の撮影レンズ３に含まれるレンズ群４及び絞り５等から構成され、被写体の像を像面に形成する結像光学系を表すものとする。
（対物レンズが単焦点レンズの場合）
まず、撮影レンズ３を構成する対物レンズが単焦点レンズである場合について説明する。図６は、この対物レンズＳＬ１を用いて空中の被写体（不図示の物体）を撮影する場合と、アクリル製の水槽窓（以下、単に「窓Ｗ」と呼ぶ）を介して水中の被写体を撮影する場合の無限遠合焦状態における各レンズ位置を示している。この対物レンズＳＬ１は単焦点レンズであり、撮像素子中心から対角への対角長は２１．６ｍｍである。
また、対物レンズＳＬ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１１、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１３、開口絞りＳ、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１４と物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１５との接合レンズ、及び、両凸レンズＬ１６から構成されている。なお、無限遠物点から至近距離物点への合焦は、対物レンズＳＬ１全体を物体側へ移動させることにより行われる。
以下の表１に、空気中の物体を撮影するとき（図６（ａ））の対物レンズＳＬ１の諸元の値を掲げる。この表１において、全体諸元におけるＦｏは対物レンズＳＬ１の全系の焦点距離を示し、ＦＮＯは対物レンズＳＬ１のＦナンバーを示す。また、レンズデータにおける第１欄ｍは、光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序（面番号）を、第２欄ｒは、各レンズ面の曲率半径を、第３欄ｄは、各光学面から次の光学面までの光軸上の距離（面間隔）を、第４欄νｄ及び第５欄ｎｄは、ｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数及び屈折率を示している。また、ＢＦは、対物レンズＳＬ１の最も像側のレンズ面から像面までの光軸上の距離（バックフォーカス）を示し、φは有効径を示している。また、面番号１〜１２は図６（ａ）に示す対物レンズＳＬ１の最も物体側の面を１として表している。また、合焦時における可変間隔には、無限遠合焦時及び至近距離合焦時の値を示しており、無限遠合焦時は対物レンズＳＬ１の焦点距離Ｆの値を、また、至近距離合焦時は対物レンズＳＬ１の撮影倍率βの値を示している。また、それぞれの状態における物体から第１面までの光軸上の距離Ｄ０、バックフォーカスＢＦ及び全長ＴＬを示している。なお、全長ＴＬは、対物レンズＳＬ１の第１面から像面までの光軸上の距離である。
ここで、以下の全ての諸元値において掲載されている曲率半径ｒ、面間隔ｄ、その他長さの単位は一般に「ｍｍ」が使われるが、光学系は、比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。なお、曲率半径0.0000は、レンズ面の場合は平面を示し、絞りの場合は開口を示す。また、空気の屈折率1.000000は省略してある。以上の説明は、以降の諸元表においても同様である。
（表１）
［全体諸元］
Ｆｏ＝51.7
ＦＮＯ＝1.8

［レンズデータ］
ｍ ｒ ｄ νｄ ｎｄ φ
1 50.5480 3.5000 46.76 1.766840 28.70
2 1728.4000 0.1000
3 19.9960 4.1500 45.42 1.796680
4 34.3520 1.3000
5 69.6150 1.0000 29.48 1.717360
6 16.1130 6.0000
7 0.0000 5.4500 開口絞りＳ
8 -16.7700 1.0000 33.77 1.648310
9 -218.5620 4.9500 46.76 1.766840
10 -20.8720 0.1000
11 392.1120 2.8500 53.97 1.713000
12 -53.8430 BF

［合焦時における可変間隔］
無限遠 至近距離
Ｆ、β 51.65120 -0.15075
Ｄ０ ∞ 373.4422
ＢＦ 38.37135 46.15777
ＴＬ 68.77135 76.55777
また、以下の表２に、窓Ｗを介して水中の物体を撮影するとき（図６（ｂ））の対物レンズＳＬ１の諸元の値を掲げる。なお、この表２において、合焦時における可変間隔に示すＤ０は物体から第１面までの光軸上の距離を示し、Ｄ２は窓Ｗの像側の面から対物レンズＳＬの最も物体側の面までの光軸上の距離を示している。また、面番号１〜１４は図６（ｂ）に示す窓Ｗの最も物体側の面を１として表している。ここで、窓Ｗの物体側（第１面側）には、アッベ数が53.98でｄ線に対する屈折率が1.333060の水が満たされているものとする。
（表２）
全体諸元
Ｆｏ＝51.7
ＦＮＯ＝1.8

［レンズデータ］
ｍ ｒ ｄ νｄ ｎｄ φ
1 0.0000 30.0000 57.57 1.491080
2 0.0000 D2
3 50.5480 3.5000 46.76 1.766840 28.70
4 1728.4000 0.1000
5 19.9960 4.1500 45.42 1.796680
6 34.3520 1.3000
7 69.6150 1.0000 29.48 1.717360
8 16.1130 6.0000
9 0.0000 5.4500 開口絞りＳ
10 -16.7700 1.0000 33.77 1.648310
11 -218.5620 4.9500 46.76 1.766840
12 -20.8720 0.1000
13 392.1120 2.8500 53.97 1.713000
14 -53.8430 BF

［合焦時における可変間隔］
無限遠 至近距離
Ｆ、β 51.65120 -0.15075
Ｄ０ ∞ 320.0796
Ｄ２ 121.00000 113.21358
ＢＦ 38.37135 46.15777
ＴＬ 68.77135 76.55777
図７及び図８に、上述の対物レンズＳＬ１の無限遠合焦時及び至近距離合焦時における、球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差及びコマ収差の諸収差図を示す。なお、図７は対物レンズＳＬ１のみで空気中の物体を撮影したときの諸収差を示し、図８は、対物レンズＳＬ１のみで窓Ｗを介して水中の物体を撮影したときの諸収差を示している。これらの各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、ＮＡは開口数を、Ｙは像高を、ｄはｄ線（λ＝587.6ｎｍ）を、ｇはｇ線（λ＝435.8ｎｍ）を、ＣはＣ線（λ＝656.3ｎｍ）を、ＦはＦ線（λ＝486.1ｎｍ）をそれぞれ示している。また、非点収差を示す収差図において実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示している。これらの説明は、以降の諸収差図においても同様である。これらの諸収差図から明らかなように、対物レンズＳＬ１は、空気中の物体を撮影するときの諸収差を補正するように構成されているため、窓Ｗを介して物体を撮影すると諸収差（特に、倍率色収差）が悪化していることが分かる。
［第１実施例］
次に、上述の単焦点の対物レンズＳＬ１に対して第１実施例に係る補正光学系ＣＬ１を取り付けたときの光学性能について説明する。図９は、撮影レンズ３を構成する対物レンズＳＬ１、及び、補正光学系ＣＬ１を用いて空中の被写体（不図示の物体）を撮影する場合と、窓Ｗを介して水中の被写体を撮影する場合の無限遠合焦状態における各レンズ位置を示している。
ここで、補正光学系ＣＬ１は、物体側から順に、上述の第１レンズ成分である物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１、及び、第２レンズ成分である物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２から構成されている。なお、図９に示すように、空気中物体を撮影する場合と水中物体を撮影する場合とで、対物レンズＳＬ１に対する補正光学系ＣＬ１の配置位置を光軸方向に変化させている。また、この補正光学系ＣＬ１は、全体を可動レンズ群として光軸上を移動させるように構成されている。
以下の表３に、空気中の物体を撮影するとき（図９（ａ））の補正光学系ＣＬ１及び対物レンズＳＬ１の諸元の値を掲げる。なお、この表３において、全体諸元に示すＦｃは補正光学系ＣＬ１の焦点距離を示している（以降の諸元表においても同様である）。また、合焦時における可変間隔に示すＤ０は物体から第１面までの光軸上の距離を示し、Ｄ４は補正光学系ＣＬ１の最も像側の面と対物レンズＳＬ１の最も物体側の面との光軸上の距離を示している。なお、面番号１〜１６は図９（ａ）に示す補正光学系ＣＬ１の最も物体側の面を１として表している。
（表３）
［全体諸元］
Ｆｏ＝51.7
Ｆｃ＝∞
ＦＮＯ＝1.8

［レンズデータ］
ｍ ｒ ｄ νｄ ｎｄ φ
1 6200.0001 3.0000 29.37 1.950000 103.00
2 560.0000 1.0000
3 266.1762 6.0000 82.57 1.497820
4 1508.9513 D4
5 50.5480 3.5000 46.76 1.766840 28.70
6 1728.4000 0.1000
7 19.9960 4.1500 45.42 1.796680
8 34.3520 1.3000
9 69.6150 1.0000 29.48 1.717360
10 16.1130 6.0000
11 0.0000 5.4500 開口絞りＳ
12 -16.7700 1.0000 33.77 1.648310
13 -218.5620 4.9500 46.76 1.766840
14 -20.8720 0.1000
15 392.1120 2.8500 53.97 1.713000
16 -53.8430 BF

［合焦時における可変間隔］
無限遠 至近距離
Ｆ、β 51.65195 -0.15076
Ｄ０ ∞ 363.6843
Ｄ４ 11.00000 3.21358
ＢＦ 38.37135 46.15815
ＴＬ 89.77135 89.77173
また、以下の表４に、窓Ｗを介して水中の物体を撮影するとき（図９（ｂ））の補正光学系ＣＬ１及び対物レンズＳＬ１の諸元の値を掲げる。なお、この表４において、合焦時における可変間隔に示すＤ０は物体から第１面までの光軸上の距離を示し、Ｄ６は補正光学系ＣＬ１の最も像側の面と対物レンズＳＬ１の最も物体側の面との光軸上の距離を示している。また、面番号１〜１８は図９（ｂ）に示す窓Ｗの最も物体側の面を１として表している。ここで、窓Ｗの物体側（第１面側）には、アッベ数が53.98でｄ線に対する屈折率が1.333060の水が満たされているものとする。また、以下の表４には、本第１実施例の補正光学系ＣＬ１及び対物レンズＳＬ１における上記条件式（１）〜（６）、（８）、（９）の値である条件対応値が示されている（本対物レンズＳＬ１は単焦点レンズであるため、条件式（７）は対象外である）。
（表４）
［全体諸元］
Ｆｏ＝51.7
Ｆｃ＝∞
ＦＮＯ＝1.8

［レンズデータ］
ｍ ｒ ｄ νｄ ｎｄ φ
1 0.0000 30.0000 57.57 1.491080
2 0.0000 30.0000
3 6200.0001 3.0000 29.37 1.950000 103.00
4 560.0000 1.0000
5 266.1762 6.0000 82.57 1.497820
6 1508.9513 D6
7 50.5480 3.5000 46.76 1.766840 28.70
8 1728.4000 0.1000
9 19.9960 4.1500 45.42 1.796680
10 34.3520 1.3000
11 69.6150 1.0000 29.48 1.717360
12 16.1130 6.0000
13 0.0000 5.4500 開口絞りＳ
14 -16.7700 1.0000 33.77 1.648310
15 -218.5620 4.9500 46.76 1.766840
16 -20.8720 0.1000
17 392.1120 2.8500 53.97 1.713000
18 -53.8430 BF

［合焦時における可変間隔］
無限遠 至近距離
Ｆ、β 51.65195 -0.15075
Ｄ０ ∞ 324.6863
Ｄ６ 81.00000 73.21358
ＢＦ 38.37135 46.15810
ＴＬ 159.77135 159.77135

［条件対応値］
（１）Ｒｎｒ／Ｒｐｆ＝2.104
（２）Ｆｎ／Ｆｐ＝-1.000
（３）Ｆｏ／Ｆｃ＝0.000
（４）Ｎｎ−Ｎｐ＝0.452
（５）（νｐ−νｎ）／（νｐ×νｎ）＝0.022
（６）２×Ｆｏ／（Ｒｎｒ＋Ｒｐｆ）＝0.125
（８）（Ｆｎ×Ｌ）／（Ｆｐ×Ｆｃ）＝0.000
（９）（Ｌ×Ｙ）／（Ｆｏ×φｏ）＝1.020
このように、第１実施例に係る補正光学系ＣＬ１及び対物レンズＳＬ１は、上述の条件式（１）〜（６）、（８）、（９）を全て満足している。
図１０及び図１１に、補正光学系ＣＬ１及び対物レンズＳＬ１の無限遠合焦時及び近距離合焦時における、球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差及びコマ収差の諸収差図を示す。なお、図１０は、補正光学系ＣＬ１を装着した対物レンズＳＬ１で空気中の物体を撮影したときの無限遠合焦状態及び至近合焦状態（Ｒ＝４３５ｍｍ）における諸収差を示し、図１１は、補正光学系ＣＬ１を装着した対物レンズＳＬ１で窓Ｗを介して水中の物体を撮影したときの無限遠合焦状態及び至近合焦状態（Ｒ＝５４４ｍｍ）における諸収差を示す。これらの諸収差図から明らかなように、上述の対物レンズＳＬ１で水中の物体を撮影すると、空気中の場合に比べて諸収差（特に倍率色収差）が大きくなるが、本第１実施例に係る補正光学系ＣＬ１を装着することにより、これらの収差（特に倍率色収差）が補正され、良好な光学性能を得ることができる。
［第２実施例］
図１２は、第２実施例に係る補正光学系ＣＬ２と、上述の単焦点の対物レンズＳＬ１の構成を示す図であり、空気中と水中に撮影物体がある場合の無限遠合焦状態における各レンズの位置を示している。この第２実施例においても、補正光学系ＣＬ２は、物体側から順に、第１レンズ成分である物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１、及び、第２レンズ成分である物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２から構成されており、空気中物体を撮影する場合と水中物体を撮影する場合とで、対物レンズＳＬ１に対する補正光学系ＣＬ２の配置位置を光軸方向に変化させている。また、この補正光学系ＣＬ２は、全体を可動レンズ群として光軸上を移動させるように構成されている。
本第２実施例において、対物レンズＳＬ１のバックフォーカスＢＦは、補正光学系ＣＬ２が有限焦点距離であるために、対物レンズＳＬ１にこの補正光学系ＣＬ２を適用した場合としない場合とで異なる。また、空気中物体撮影状態と水中物体撮影状態との間での補正光学系ＣＬ２の配置位置も変化させているので、空気中物体撮影状態と水中物体撮影状態との間でもバックフォーカスＢＦが異なる。したがって、これらのバックフォーカスＢＦの差を、対物レンズＳＬ１の合焦機能を利用して補正する。本第２実施例では、空気中物体撮影状態で０．５３２７７、水中物体撮影状態で０．００７５４だけ対物レンズＳＬ１全体を像側に移動させてバックフォーカスＢＦの補正を行っている。
以下の表５に、本第２実施例において空気中の物体を撮影するとき（図１２（ａ））の補正光学系ＣＬ２及び対物レンズＳＬ１の諸元の値を掲げる。なお、面番号１〜１６は図１２（ａ）に示す補正光学系ＣＬ２の最も物体側の面を１として表している。
（表５）
［全体諸元］
Ｆｏ＝51.5
Ｆｃ＝5000.0
ＦＮＯ＝1.8

［レンズデータ］
ｍ ｒ ｄ νｄ ｎｄ φ
1 6200.0001 3.0000 17.98 1.945950 103.20
2 700.0000 1.0000
3 306.8375 4.0000 32.19 1.672700
4 843.8899 D4
5 50.5480 3.5000 46.76 1.766840 28.70
6 1728.4000 0.1000
7 19.9960 4.1500 45.42 1.796680
8 34.3520 1.3000
9 69.6150 1.0000 29.48 1.717360
10 16.1130 6.0000
11 0.0000 5.4500 開口絞りＳ
12 -16.7700 1.0000 33.77 1.648310
13 -218.5620 4.9500 46.76 1.766840
14 -20.8720 0.1000
15 392.1120 2.8500 53.97 1.713000
16 -53.8430 BF

［合焦時における可変間隔］
無限遠 至近距離
Ｆ、β 51.52559 -0.16170
Ｄ０ ∞ 340.7172
Ｄ４ 11.53227 3.21358
ＢＦ 37.83908 46.15777
ＴＬ 87.77135 87.77135
また、以下の表６に、窓Ｗを介して水中の物体を撮影するとき（図１２（ｂ））の補正光学系ＣＬ２及び対物レンズＳＬ１の諸元の値を掲げる。また、以下の表６には、本第２実施例の補正光学系ＣＬ２及び対物レンズＳＬ１における上記条件式（１）〜（６）、（８）、（９）の値である条件対応値が示されている（本対物レンズＳＬ１は単焦点レンズであるため、条件式（７）は対象外である）。なお、面番号１〜１８は図１２（ｂ）に示す窓Ｗの最も物体側の面を１として表している。ここで、窓Ｗの物体側（第１面側）には、アッベ数が53.98でｄ線に対する屈折率が1.333060の水が満たされているものとする。
（表６）
［全体諸元］
Ｆｏ＝52.2
Ｆｃ＝5000.0
ＦＮＯ＝1.8

［レンズデータ］
ｍ ｒ ｄ νｄ ｎｄ φ
1 0.0000 30.0000 57.57 1.491080
2 0.0000 30.0000
3 6200.0001 3.0000 17.98 1.945950 103.20
4 700.0000 1.0000
5 306.8375 4.0000 32.19 1.672700
6 843.8899 D6
7 50.5480 3.5000 46.76 1.766840 28.70
8 1728.4000 0.1000
9 19.9960 4.1500 45.42 1.796680
10 34.3520 1.3000
11 69.6150 1.0000 29.48 1.717360
12 16.1130 6.0000
13 0.0000 5.4500 開口絞りＳ
14 -16.7700 1.0000 33.77 1.648310
15 -218.5620 4.9500 46.76 1.766840
16 -20.8720 0.1000
17 392.1120 2.8500 53.97 1.713000
18 -53.8430 BF

［合焦時における可変間隔］
無限遠 至近距離
Ｆ、β 52.25547 -0.15959
Ｄ０ ∞ 305.2059
Ｄ６ 81.53981 73.21358
ＢＦ 37.83154 46.15777
ＴＬ 157.77135 157.77135

［条件対応値］
（１）Ｒｎｒ／Ｒｐｆ＝2.281
（２）Ｆｎ／Ｆｐ＝-1.168
（３）Ｆｏ／Ｆｃ＝0.010
（４）Ｎｎ−Ｎｐ＝0.273
（５）（νｐ−νｎ）／（νｐ×νｎ）＝0.025
（６）２×Ｆｏ／（Ｒｎｒ＋Ｒｐｆ）＝0.103
（８）（Ｆｎ×Ｌ）／（Ｆｐ×Ｆｃ）＝-0.016
（９）（Ｌ×Ｙ）／（Ｆｏ×φｏ）＝0.987
このように、第２実施例に係る補正光学系ＣＬ２及び対物レンズＳＬ１は、上述の条件式（１）〜（６）、（８）、（９）を全て満足している。
図１３及び図１４に、補正光学系ＣＬ２及び対物レンズＳＬ１の無限遠合焦時及び近距離合焦時における、球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差及びコマ収差の諸収差図を示す。なお、図１３は、補正光学系ＣＬ２を装着した対物レンズＳＬ１で空気中の物体を撮影したときの無限遠合焦状態及び至近合焦状態（Ｒ＝４１２ｍｍ）における諸収差を示し、図１４は、補正光学系ＣＬ２を装着した対物レンズＳＬ１で窓Ｗを介して水中の物体を撮影したときの無限遠合焦状態及び至近合焦状態（Ｒ＝５０１ｍｍ）における諸収差を示す。これらの諸収差図から明らかなように、上述の対物レンズＳＬ１で水中の物体を撮影すると、空気中の場合に比べて諸収差（特に、倍率色収差）が大きくなるが、本第２実施例に係る補正光学系ＣＬ２を装着することにより、これらの収差（特に倍率色収差）が補正され、良好な光学性能を得ることができる。
（対物レンズが多焦点レンズの場合）
次に、撮影レンズ３を構成する対物レンズが多焦点レンズである場合について説明する。図１５及び図１６は、この対物レンズＳＬ２を用いて空中の被写体（不図示の物体）を撮影する場合と、窓Ｗを介して水中の被写体を撮影する場合の無限遠合焦状態であって、広角焦点距離（広角端）Ｗ、中間焦点距離Ｍ及び望遠焦点距離（望遠端）Ｔにおける各レンズ位置を示している。この対物レンズＳＬ２は多焦点レンズ（ズームレンズ）であり、像面近傍に防塵ガラスと光学的ローパス・フィルタと固体撮像素子のカバーガラスを備えたフィルタ群ＦＬが配置されている。また、この対物レンズＳＬ２の撮像素子中心から対角への対角長は２１．６ｍｍである。
ここで、対物レンズＳＬ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ形状の非球面負レンズＬ１１、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２からなる第１レンズ群Ｇ１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ形状の非球面正レンズＬ２１、両凸レンズＬ２２と両凹レンズＬ２２とを接合した接合レンズ、及び、両凸レンズＬ２３からなる第２レンズ群Ｇ２と、両凸レンズＬ３１からなる第３レンズ群Ｇ３と、から構成されている。また、この対物レンズＳＬ２は、広角端状態から望遠端状態に変倍するときに、光軸上を、第１レンズ群Ｇ１が一旦像側に移動した後物体側に移動し、第２レンズ群Ｇ２が物体側に移動し、第３レンズ群Ｇ３は像面に対して固定されている。これにより、広角端状態から望遠端状態に変倍するときに、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が減少し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が増大する。なお、開口絞りＳ１は、第２レンズ群Ｇ２の物体側に配置されており、変倍に際しこの第２レンズ群Ｇ２と一体に移動する。また、第２レンズ群Ｇ２の像側には固定絞りＳ２が配置されており、変倍に際してこの第２レンズ群Ｇ２と一体に移動する。また、無限遠物点から至近距離物点への合焦は、第３レンズ群Ｇ３を物体側へ移動させることにより行われる。
以下の表７に、空気中の物体を撮影するとき（図１５）の対物レンズＳＬ２の諸元の値を掲げる。なおこの対物レンズＳＬ２は、変倍及び合焦において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔Ｄ４、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔Ｄ１３、及び、第３レンズ群Ｇ３とフィルタ群ＦＬとの間隔Ｄ１５が変化する。そのため、この表７において、全体諸元及び合焦時における可変間隔には、広角焦点距離Ｗ、中間焦点距離Ｍ及び望遠焦点距離Ｔにおける値を示す。ここで、Ｄ０は物体から第１面までの光軸上の距離（間隔）を示している。また、この表７には、各レンズ群が開始する面番号（始面）および各レンズ群の焦点距離をそれぞれレンズ群焦点距離として示している。なお、面番号１〜１９は図１５に示す対物レンズＳＬ２の最も物体側の面を１として表している。
ところで、この対物レンズＳＬ２において、第１レンズ群Ｇ１の非球面負レンズＬ１１及び第２レンズ群Ｇ２の非球面正レンズＬ２１の非球面（第２面及び第６面）は、光軸に垂直な方向の高さをｙとし、高さｙにおける各非球面の頂点の接平面から各非球面までの光軸に沿った距離（サグ量）をＳ（ｙ）とし、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をｒとし、円錐定数をκとし、ｎ次の非球面係数をＡｎとしたとき、以下の式（ａ）で表される。従って、以降の諸元表においては、非球面については、非球面データ、すなわち円錐定数κ及び各非球面定数Ａ4〜Ａ10の値を示す。ここで、「Ｅ−ｎ」は「×１０-n」を示す。
Ｓ（ｙ）＝（ｙ2／ｒ）／［１＋｛１−κ（ｙ2／ｒ2）｝1/2］
＋Ａ4×ｙ4＋Ａ6×ｙ6＋Ａ8×ｙ8＋Ａ10×ｙ10 （ａ）
なお、以降の実施例において、２次の非球面係数Ａ2は０である。また、各実施例の表中において、非球面には面番号の右側に＊を付している。
（表７）
［全体諸元］
Ｗ Ｍ Ｔ
Ｆｏ ＝ 6.44 〜 10.50 〜 19.40
ＦＮＯ＝ 3.1 〜 4.0 〜 6.1

［レンズデータ］
ｍ ｒ ｄ νｄ ｎｄ φ
1 51.6847 1.2000 45.46 1.801390 13.00
2* 4.6538 2.4500
3 9.4027 1.8000 23.78 1.846660
4 21.4770 D4
5 0.0000 -0.4000 開口絞りＳ１
6* 5.9336 1.4000 45.19 1.786760
7 47.2508 0.1000
8 5.3346 1.5500 50.24 1.719990
9 -6445.0000 0.4000 28.27 2.003300
10 3.6239 0.6020
11 19.9885 1.3500 70.45 1.487490
12 -11.7887 0.0000
13 0.0000 D13 固定絞りＳ２
14 15.6366 1.4500 65.47 1.603000
15 -160.1172 D15
16 0.0000 0.2100 64.12 1.516800
17 0.0000 0.6300
18 0.0000 0.5000 64.12 1.516800
19 0.0000 BF

［レンズ群焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
第１レンズ群 1 -11.51810
第２レンズ群 6 10.01130
第３レンズ群 14 23.69785

［非球面データ］
κ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
第2面 0.1357 2.18810E-04 4.59650E-06 -1.60600E-07 2.54210E-09
第6面 0.2517 1.78580E-04 3.16380E-06 0.00000E+00 0.00000E+00

［合焦時における可変間隔］
無限遠 至近距離
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
Ｆ、β 6.44000 10.50000 19.40000 -0.10751 -0.11851 -0.06385
Ｄ０ ∞ ∞ ∞ 52.5431 79.3786 275.8336
Ｄ４ 10.54858 4.96630 0.90984 10.54858 4.96630 0.90984
Ｄ１３ 6.31484 10.69416 20.29700 4.61484 7.89416 17.49700
Ｄ１５ 2.01745 2.01293 1.98019 3.71745 4.81293 4.78019
ＢＦ 0.64122 0.64122 0.64122 0.64122 0.64122 0.64122
ＴＬ 32.76409 31.55661 37.07025 32.76409 31.55661 37.07025
また、以下の表８に、窓Ｗを介して水中の物体を撮影するとき（図１６）の対物レンズＳＬ２の諸元の値を掲げる。なお、この表８において、合焦時における可変間隔に示すＤ０は物体から第１面までの光軸上の距離を示し、Ｄ２は窓Ｗの像側の面から対物レンズＳＬ２の最も物体側の面までの光軸上の距離を示している。また、Ｄ６は第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔、Ｄ１５は第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔、及び、Ｄ１７は第３レンズ群Ｇ３とフィルタ群ＦＬとの間隔を示している。また、面番号１〜２１は図１６に示す窓Ｗの最も物体側の面を１として表している。ここで、窓Ｗの物体側（第１面側）には、アッベ数が53.98でｄ線に対する屈折率が1.333060の水が満たされているものとする。
（表８）
［全体諸元］
Ｗ Ｍ Ｔ
Ｆｏ ＝ 6.44 〜 10.50 〜 19.40
ＦＮＯ＝ 3.1 〜 4.0 〜 6.1

［レンズデータ］
ｍ ｒ ｄ νｄ ｎｄ φ
1 0.0000 10.0000 57.57 1.491080
2 0.0000 D2
3 51.6847 1.2000 45.46 1.801390 13.00
4* 4.6538 2.4500
5 9.4027 1.8000 23.78 1.846660
6 21.4770 D6
7 0.0000 -0.4000 開口絞りＳ１
8* 5.9336 1.4000 45.19 1.786760
9 47.2508 0.1000
10 5.3346 1.5500 50.24 1.719990
11 -6445.0000 0.4000 28.27 2.003300
12 3.6239 0.6020
13 19.9885 1.3500 70.45 1.487490
14 -11.7887 0.0000
15 0.0000 D15 固定絞りＳ２
16 15.6366 1.4500 65.47 1.603000
17 -160.1172 D17
18 0.0000 0.2100 64.12 1.516800
19 0.0000 0.6300
20 0.0000 0.5000 64.12 1.516800
21 0.0000 BF

［レンズ群焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
第１レンズ群 3 -11.51810
第２レンズ群 8 10.01330
第３レンズ群 16 23.69785

［非球面データ］
κ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
第4面 0.1357 2.18810E-04 4.59650E-06 -1.60600E-07 2.54210E-09
第8面 0.2517 1.78580E-04 3.16380E-06 0.00000E+00 0.00000E+00

［合焦時における可変間隔］
無限遠 至近距離
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
Ｆ、β 6.44000 10.50000 19.40000 -0.10751 -0.11851 -0.06385
Ｄ０ ∞ ∞ ∞ 41.1069 75.2706 344.5057
Ｄ２ 25.20000 26.40748 20.89384 25.20000 26.40748 20.89384
Ｄ６ 10.54858 4.96630 0.90984 10.54858 4.96630 0.90984
Ｄ１５ 6.31484 10.69416 20.29700 4.61484 7.89416 17.49700
Ｄ１７ 2.01745 2.01293 1.98019 3.71745 4.81293 4.78019
ＢＦ 0.64123 0.64123 0.64125 0.64123 0.64123 0.64125
ＴＬ 32.76409 31.55661 37.07025 32.76409 31.55661 37.07025
図１７〜図２０に、上述の対物レンズＳＬ２の無限遠合焦時及び至近距離合焦時における、広角焦点距離Ｗ、中間焦点距離Ｍ及び望遠焦点距離Ｔでの球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差及びコマ収差の諸収差図を示す。なお、図１７及び図１８は対物レンズＳＬ２のみで空気中の物体を撮影したときの無限遠合焦状態及び至近合焦状態（Ｒｗ＝８７ｍｍ、Ｒｍ＝１１２ｍｍ、Ｒｔ＝３１４ｍｍ）における諸収差を示し、図１９及び図２０は、対物レンズＳＬ２のみで窓Ｗを介して水中の物体を撮影したときの無限遠合焦状態及び至近合焦状態（Ｒｗ＝９７ｍｍ、Ｒｍ＝１３２ｍｍ、Ｒｔ＝４０１ｍｍ）における諸収差を示している。これらの図１７〜図２０から明らかなように、対物レンズＳＬ２は、空気中の物体を撮影するときの諸収差を補正するように構成されているため、窓Ｗを介して物体を撮影すると諸収差（特に、倍率色収差）が悪化していることが分かる。
［第３実施例］
図２１は、第３実施例に係る補正光学系ＣＬ３と上述の多焦点の対物レンズＳＬ２との構成を示す図であり、空気中に撮影物体がある場合の無限遠合焦状態における各レンズの位置を示している。また、図２２は、補正光学系ＣＬ３及び対物レンズＳＬ２との構成を示す図であり、水中に撮影物体がある場合の無限遠合焦状態における各レンズの位置を示している。ここで、この第３実施例に係る補正光学系ＣＬ３は、物体側から順に、第１レンズ成分である物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１、及び、第２レンズ成分である物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２から構成されている。なお、図２１及び図２２に示すように、空気中物体を撮影する場合と水中物体を撮影する場合とで、対物レンズＳＬ２に対する補正光学系ＣＬ３の配置位置を光軸方向に変化させている。また、この補正光学系ＣＬ３は、全体を可動レンズ群として光軸上を移動させるように構成されている。
以下の表９に、空気中の物体を撮影するとき（図２１）の補正光学系ＣＬ３及び対物レンズＳＬ２の諸元の値を掲げる。なお、この表９において、合焦時における可変間隔に示すＤ０は物体から第１面までの光軸上の距離を示し、Ｄ４は補正光学系ＣＬ３の最も像側の面と対物レンズＳＬ２の最も物体側の面との光軸上の距離を示し、Ｄ８は第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔、Ｄ１７は第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔、及び、Ｄ１９は第３レンズ群Ｇ３とフィルタ群ＦＬとの間隔を示している。また、面番号１〜２３は図２１に示す補正光学系ＣＬ３の最も物体側の面を１として表している。また、補正光学系ＣＬ３の焦点距離Ｆｃは、対物レンズＳＬ２の変倍状態に拘わらず一定である（以降の諸元表においても同様である）。
（表９）
［全体諸元］
Ｗ Ｍ Ｔ
Ｆｏ ＝ 6.46 〜 10.53 〜 19.45
Ｆｃ ＝ ∞
ＦＮＯ＝ 3.1 〜 4.0 〜 6.1

［レンズデータ］
ｍ ｒ ｄ νｄ ｎｄ φ
1 1200.0000 1.0000 29.37 1.950000 33.6
2 130.0000 0.2000
3 60.5212 3.0000 82.57 1.497820
4 288.7153 D4
5 51.6847 1.2000 45.46 1.801390 13.00
6* 4.6538 2.4500
7 9.4027 1.8000 23.78 1.846660
8 21.4770 D8
9 0.0000 -0.4000 開口絞りＳ１
10* 5.9336 1.4000 45.19 1.786760
11 47.2508 0.1000
12 5.3346 1.5500 50.24 1.719990
13 -6445.0000 0.4000 28.27 2.003300
14 3.6239 0.6020
15 19.9885 1.3500 70.45 1.487490
16 -11.7887 0.0000
17 0.0000 D17 固定絞りＳ２
18 15.6366 1.4500 65.47 1.603000
19 -160.1172 D19
20 0.0000 0.2100 64.12 1.516800
21 0.0000 0.6300
22 0.0000 0.5000 64.12 1.516800
23 0.0000 BF

［レンズ群焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
第１レンズ群 5 -11.51810
第２レンズ群 10 10.01130
第３レンズ群 18 23.69785

［非球面データ］
κ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
第6面 0.1357 2.18810E-04 4.59650E-06 -1.60600E-07 2.54210E-09
第10面 0.2517 1.78580E-04 3.16380E-06 0.00000E+00 0.00000E+00

［合焦時における可変間隔］
無限遠 至近距離
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
Ｆ，β 6.45646 10.52683 19.44956 -0.10768 -0.11875 -0.06400
Ｄ０ ∞ ∞ ∞ 43.8273 69.4553 271.4231
Ｄ４ 6.00000 7.20748 1.69384 6.00000 7.20748 1.69384
Ｄ８ 10.54858 4.96630 0.90984 10.54858 4.96630 0.90984
Ｄ１７ 6.31484 10.69416 20.29700 4.61484 7.89416 17.49700
Ｄ１９ 2.01745 2.01293 1.98019 3.71745 4.81293 4.78019
ＢＦ 0.64123 0.64123 0.64125 0.64394 0.64637 0.64695
ＴＬ 42.96410 42.96410 42.96412 42.96681 42.96924 42.96982
また、以下の表１０に、窓Ｗを介して水中の物体を撮影するとき（図２２）の補正光学系ＣＬ３及び対物レンズＳＬ２の諸元の値を掲げる。なお、この表１０において、合焦時における可変間隔に示すＤ０は物体から第１面までの光軸上の距離を示し、Ｄ６は補正光学系ＣＬ３の最も像側の面と対物レンズＳＬ２の最も物体側の面との光軸上の距離を示し、Ｄ１０は第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔、Ｄ１９は第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔、及び、Ｄ２１は第３レンズ群Ｇ３とフィルタ群ＦＬとの間隔を示している。また、面番号１〜２５は図２２に示す窓Ｗの最も物体側の面を１として表している。ここで、窓Ｗの物体側（第１面側）には、アッベ数が53.98でｄ線に対する屈折率が1.333060の水が満たされているものとする。また、以下の表１０には、本第３実施例の補正光学系ＣＬ３及び対物レンズＳＬ２における上記条件式（１）〜（５）、（７）〜（９）の値である条件対応値が示されている（本対物レンズＳＬ２は多焦点レンズであるため、条件式（６）は対象外である）。
（表１０）
［全体諸元］
Ｗ Ｍ Ｔ
Ｆｏ ＝ 6.46 〜 10.53 〜 19.45
Ｆｃ ＝ ∞
ＦＮＯ＝ 3.1 〜 4.0 〜 6.1

［レンズデータ］
ｍ ｒ ｄ νｄ ｎｄ φ
1 0.0000 10.0000 57.57 1.491080
2 0.0000 6.0000
3 1200.0000 1.0000 29.37 1.950000 33.6
4 130.0000 0.2000
5 60.5212 3.0000 82.57 1.497820
6 288.7153 D6
7 51.6847 1.2000 45.46 1.801390 13.00
8* 4.6538 2.4500
9 9.4027 1.8000 23.78 1.846660
10 21.4770 D10
11 0.0000 -0.4000 開口絞りＳ１
12* 5.9336 1.4000 45.19 1.786760
13 47.2508 0.1000
14 5.3346 1.5500 50.24 1.719990
15 -6445.0000 0.4000 28.27 2.003300
16 3.6239 0.6020
17 19.9885 1.3500 70.45 1.487490
18 -11.7887 0.0000
19 0.0000 D19 固定絞りＳ２
20 15.6366 1.4500 65.47 1.603000
21 -160.1172 D21
22 0.0000 0.2100 64.12 1.516800
23 0.0000 0.6300
24 0.0000 0.5000 64.12 1.516800
25 0.0000 BF

［レンズ群焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
第１レンズ群 7 -11.51810
第２レンズ群 12 10.01130
第３レンズ群 20 23.69785

［非球面データ］
κ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
第8面 0.1357 2.18810E-04 4.59650E-06 -1.60600E-07 2.54210E-09
第12面 0.2517 1.78580E-04 3.16380E-06 0.00000E+00 0.00000E+00

［合焦時における可変間隔］
無限遠 至近距離
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
Ｆ，β 6.45646 10.52683 19.44956 -0.10759 -0.11868 -0.06399
Ｄ０ ∞ ∞ ∞ 29.4883 63.6520 332.8871
Ｄ６ 15.00000 16.20748 10.69384 15.00000 16.20748 10.69384
Ｄ１０ 10.54858 4.96630 0.90984 10.54858 4.96630 0.90984
Ｄ１９ 6.31484 10.69416 20.29700 4.61484 7.89416 17.49700
Ｄ２１ 2.01745 2.01293 1.98019 3.71745 4.81293 4.78019
ＢＦ 0.64123 0.64123 0.64125 0.64341 0.64572 0.64676
ＴＬ 51.96410 51.96410 51.96412 51.96628 51.96859 51.96963

［条件対応値］
（１）Ｒｎｒ／Ｒｐｆ＝2.148
（２）Ｆｎ／Ｆｐ＝-1.003
（３）Ｆｏｗ／Ｆｃ＝0.000
Ｆｏｔ／Ｆｃ＝0.000
（４）Ｎｎ−Ｎｐ＝0.452
（５）（νｐ−νｎ）／（νｐ×νｎ）＝0.022
（７）（Ｆｏｗ＋Ｆｏｔ）／（Ｒｎｒ＋Ｒｐｆ）＝0.136
（８）（Ｆｎ×Ｌ）／（Ｆｐ×Ｆｃ）＝-0.000
（９）（Ｌ×Ｙ）／（Ｆｏｗ×φｏ）＝0.435
（Ｌ×Ｙ）／（Ｆｏｔ×φｏ）＝0.147
このように、第３実施例に係る補正光学系ＣＬ３及び対物レンズＳＬ２は、上述の条件式（１）〜（５）、（７）〜（９）を全て満足している。
図２３〜図２６に、第３実施例に係る補正光学系ＣＬ３及び対物レンズＳＬ２の無限遠合焦時及び至近距離合焦時における、広角焦点距離Ｗ、中間焦点距離Ｍ及び望遠焦点距離Ｔでの球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差及びコマ収差の諸収差図を示す。なお、図２３及び図２４は第３実施例に係る補正光学系ＣＬ３及び対物レンズＳＬ２で空気中の物体を撮影したときの無限遠合焦状態及び至近合焦状態（Ｒｗ＝８７ｍｍ、Ｒｍ＝１１２ｍｍ、Ｒｔ＝３１４ｍｍ）における諸収差を示し、図２５及び図２６は、第３実施例に係る補正光学系ＣＬ３及び対物レンズＳＬ２で窓Ｗを介して水中の物体を撮影したときの無限遠合焦状態及び至近合焦状態（Ｒｗ＝９７ｍｍ、Ｒｍ＝１３２ｍｍ、Ｒｔ＝４０１ｍｍ）における諸収差を示している。これらの諸収差図から明らかなように、上述の対物レンズＳＬ２で水中の物体を撮影すると、空気中の場合に比べて諸収差（特に倍率色収差）が大きくなるが、本第３実施例に係る補正光学系ＣＬ３を装着することにより、これらの収差（特に倍率色収差）が補正され、良好な光学性能を得ることができる。
［第４実施例］
図２７及び図２８は、第４実施例に係る補正光学系ＣＬ４と、上述の多焦点の対物レンズＳＬ２の構成を示す図であり、空気中と水中に撮影物体がある場合の無限遠合焦状態における各レンズの位置を示している。この第４実施例においても、補正光学系ＣＬ４は、物体側から順に、第１レンズ成分である物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１、及び、第２レンズ成分である物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２から構成されており、空気中物体を撮影する場合と水中物体を撮影する場合とで、対物レンズＳＬ２に対する補正光学系ＣＬ４の配置位置を光軸方向に変化させている。また、この補正光学系ＣＬ４は、全体を可動レンズ群として光軸上を移動させるように構成されている。
本第４実施例において、対物レンズＳＬ２のバックフォーカスＢＦは、補正光学系ＣＬ４が有限焦点距離であるために、対物レンズＳＬ２にこの補正光学系ＣＬ４を適用した場合としない場合とで異なる。また、空気中物体撮影状態と水中物体撮影状態との間での補正光学系ＣＬ４の配置位置も変化させているので、空気中物体撮影状態と水中物体撮影状態との間でもバックフォーカスＢＦが異なる。したがって、これらのバックフォーカスＢＦの差を、対物レンズＳＬ２の合焦機能を利用して補正する。本第４実施例では、広角焦点距離Ｗ、中間焦点距離Ｍ及び望遠焦点距離Ｔの順番で、空気中物体撮影状態で0.58721、0.154348、0.507800、水中物体撮影状態で0.0579000、0.152262、0.501184だけ第３レンズ群Ｇ３を物体側に移動させてバックフォーカスＢＦの補正を行っている。
以下の表１１に、空気中の物体を撮影するとき（図２７）の補正光学系ＣＬ４及び対物レンズＳＬ２の諸元の値を掲げる。なお、この表１１において、合焦時における可変間隔に示すＤ０は物体から第１面までの光軸上の距離を示し、Ｄ４は補正光学系ＣＬ４の最も像側の面と対物レンズＳＬ２の最も物体側の面との光軸上の距離を示し、Ｄ８は第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔、Ｄ１７は第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔、及び、Ｄ１９は第３レンズ群Ｇ３とフィルタ群ＦＬとの間隔を示している。また、面番号１〜２３は図２７に示す補正光学系ＣＬ４の最も物体側の面を１として表している。
（表１１）
［全体諸元］
Ｗ Ｍ Ｔ
Ｆｏ ＝ 6.46 〜 10.53 〜 19.45
Ｆｃ ＝ ∞
ＦＮＯ＝ 3.1 〜 4.0 〜 6.1

［レンズデータ］
ｍ ｒ ｄ νｄ ｎｄ φ
1 1200.0000 1.0000 33.46 1.954000 33.6
2 170.0000 0.2000
3 76.4000 5.0000 95.25 1.433852
4 316.5068 D4
5 51.6847 1.2000 45.46 1.801390 13.00
6* 4.6538 2.4500
7 9.4027 1.8000 23.78 1.846660
8 21.4770 D8
9 0.0000 -0.4000 開口絞りＳ１
10* 5.9336 1.4000 45.19 1.786760
11 47.2508 0.1000
12 5.3346 1.5500 50.24 1.719990
13 -6445.0000 0.4000 28.27 2.003300
14 3.6239 0.6020
15 19.9885 1.3500 70.45 1.487490
16 -11.7887 0.0000
17 0.0000 D17 固定絞りＳ２
18 15.6366 1.4500 65.47 1.603000
19 -160.1172 D19
20 0.0000 0.2100 64.12 1.516800
21 0.0000 0.6300
22 0.0000 0.5000 64.12 1.516800
23 0.0000 BF

［レンズ群焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
第１レンズ群 5 -11.51810
第２レンズ群 10 10.01130
第３レンズ群 18 23.69785

［非球面データ］
κ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
第6面 0.1357 2.18810E-04 4.59650E-06 -1.60600E-07 2.54210E-09
第10面 0.2517 1.78580E-04 3.16380E-06 0.00000E+00 0.00000E+00

［合焦時における可変間隔］
無限遠 至近距離
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
Ｆ，β 6.31909 10.27503 18.80436 -0.10630 -0.11566 -0.05586
Ｄ０ ∞ ∞ ∞ 1.1650 36.5689 351.8672
Ｄ４ 7.00000 8.20748 2.69384 8.20748 7.00000 2.69384
Ｄ８ 10.54858 4.96630 0.90984 10.54858 4.96630 0.90984
Ｄ１７ 6.25612 10.53981 19.78920 7.89416 4.61484 17.49700
Ｄ１９ 2.07617 2.16728 2.48799 3.71745 4.81293 4.78019
ＢＦ 0.64123 0.64123 0.64122 0.64123 0.64123 0.64122
ＴＬ 45.96410 45.96410 45.96410 45.96410 45.96410 45.96410
また、以下の表１２に、窓Ｗを介して水中の物体を撮影するとき（図２８）の補正光学系ＣＬ４及び対物レンズＳＬ２の諸元の値を掲げる。なお、この表１２において、合焦時における可変間隔に示すＤ０は物体から第１面までの光軸上の距離を示し、Ｄ６は補正光学系ＣＬ４の最も像側の面と対物レンズＳＬ２の最も物体側の面との光軸上の距離を示し、Ｄ１０は第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔、Ｄ１９は第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔、及び、Ｄ２１は第３レンズ群Ｇ３とフィルタ群ＦＬとの間隔を示している。また、面番号１〜２５は図２８に示す窓Ｗの最も物体側の面を１として表している。ここで、窓Ｗの物体側（第１面側）には、アッベ数が53.98でｄ線に対する屈折率が1.333060の水が満たされているものとする。また、以下の表１２には、本第４実施例の補正光学系ＣＬ４及び対物レンズＳＬ２における上記条件式（１）〜（５）、（７）〜（９）の値である条件対応値が示されている（本対物レンズＳＬ２は多焦点レンズであるため、条件式（６）は対象外である）。
（表１２）
［全体諸元］
Ｗ Ｍ Ｔ
Ｆｏ ＝ 6.32 〜 10.28 〜 18.80
Ｆｃ ＝-2000.0
ＦＮＯ＝ 3.1 〜 4.0 〜 6.0

［レンズデータ］
ｍ ｒ ｄ νｄ ｎｄ φ
1 0.0000 10.0000 57.57 1.491080
2 0.0000 6.0000
3 1200.0000 1.0000 33.46 1.954000 33.6
4 170.0000 0.2000
5 76.4000 5.0000 95.25 1.433852
6 316.5068 D6
7 51.6847 1.2000 45.46 1.801390 13.00
8* 4.6538 2.4500
9 9.4027 1.8000 23.78 1.846660
10 21.4770 D10
11 0.0000 -0.4000 開口絞りＳ１
12* 5.9336 1.4000 45.19 1.786760
13 47.2508 0.1000
14 5.3346 1.5500 50.24 1.719990
15 -6445.0000 0.4000 28.27 2.003300
16 3.6239 0.6020
17 19.9885 1.3500 70.45 1.487490
18 -11.7887 0.0000
19 0.0000 D19 固定絞りＳ２
20 15.6366 1.4500 65.47 1.603000
21 -160.1172 D21
22 0.0000 0.2100 64.12 1.516800
23 0.0000 0.6300
24 0.0000 0.5000 64.12 1.516800
25 0.0000 BF

［レンズ群焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
第１レンズ群 7 -11.51810
第２レンズ群 12 10.01130
第３レンズ群 20 23.69785

［非球面データ］
κ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
第8面 0.1357 2.18810E-04 4.59650E-06 -1.60600E-07 2.54210E-09
第12面 0.2517 1.78580E-04 3.16380E-06 0.00000E+00 0.00000E+00

［合焦時における可変間隔］
無限遠 至近距離
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
Ｆ，β 6.31909 10.27503 18.80436 -0.10630 -0.11566 -0.05586
Ｄ０ ∞ ∞ ∞ 1.1650 36.5689 351.8672
Ｄ６ 35.00000 36.20748 30.69384 35.00000 36.20748 30.69384
Ｄ１０ 10.54858 4.96630 0.90984 10.54858 4.96630 0.90984
Ｄ１９ 6.25694 10.54190 19.79579 4.61484 7.89416 17.49697
Ｄ２１ 2.07535 2.16519 2.48140 3.71745 4.81293 4.78022
ＢＦ 0.64123 0.64123 0.64125 0.64341 0.64572 0.64676
ＴＬ 73.96381 73.96381 73.96381 73.96381 73.96381 73.96381

［条件対応値］
（１）Ｒｎｒ／Ｒｐｆ＝2.225
（２）Ｆｎ／Ｆｐ＝-0.900
（３）Ｆｏｗ／Ｆｃ＝-0.003
Ｆｏｔ／Ｆｃ＝-0.010
（４）Ｎｎ−Ｎｐ＝0.520
（５）（νｐ−νｎ）／（νｐ×νｎ）＝0.019
（７）（Ｆｏｗ＋Ｆｏｔ）／（Ｒｎｒ＋Ｒｐｆ）＝0.103
（８）（Ｆｎ×Ｌ）／（Ｆｐ×Ｆｃ）＝-0.013
（９）（Ｌ×Ｙ）／（Ｆｏｗ×φｏ）＝1.357
（Ｌ×Ｙ）／（Ｆｏｔ×φｏ）＝0.457
このように、第４実施例に係る補正光学系ＣＬ４及び対物レンズＳＬ２は、上述の条件式（１）〜（５）、（７）〜（９）を全て満足している。
図２９〜図３２に、第４実施例に係る補正光学系ＣＬ４及び対物レンズＳＬ２の無限遠合焦時及び至近距離合焦時における、広角焦点距離Ｗ、中間焦点距離Ｍ及び望遠焦点距離Ｔでの球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差及びコマ収差の諸収差図を示す。なお、図２９及び図３０は第４実施例に係る補正光学系ＣＬ４及び対物レンズＳＬ２で空気中の物体を撮影したときの無限遠合焦状態及び至近合焦状態（Ｒｗ＝８９ｍｍ、Ｒｍ＝１１６ｍｍ、Ｒｔ＝３６０ｍｍ）における諸収差を示し、図３１及び図３２は、第４実施例に係る補正光学系ＣＬ４及び対物レンズＳＬ２で窓Ｗを介して水中の物体を撮影したときの無限遠合焦状態及び至近合焦状態（Ｒｗ＝９１ｍｍ、Ｒｍ＝１２７ｍｍ、Ｒｔ＝４４２ｍｍ）における諸収差を示している。これらの諸収差図から明らかなように、上述の対物レンズＳＬ２で水中の物体を撮影すると、空気中の場合に比べて諸収差（特に倍率色収差）が大きくなるが、本第４実施例に係る補正光学系ＣＬ４を装着することにより、これらの収差（特に倍率色収差）が補正され、良好な光学性能を得ることができる。
［第５実施例］
図３３は、上述の単焦点の対物レンズＳＬ１に、第５実施例に係る補正光学系ＣＬ５を取り付けたときの構成を示す図であり、空気中と水中に撮影物体がある場合の無限遠合焦状態における各レンズの位置を示している。この第５実施例に係る補正光学系ＣＬ５は、物体側から順に、光軸方向に可動であるレンズ群（可動レンズ群ＧＦ）と、光軸方向に固定であるレンズ群（固定レンズ群ＧＲ）と、から構成されており、空気中物体の撮影の場合と水中物体の撮影の場合とで、可動レンズ群ＧＦの配置位置を変えている。具体的には、可動レンズ群ＧＦは、物体側から順に、第１レンズ成分である物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１、及び、第２レンズ成分である物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２から構成され、固定レンズ群ＧＲは、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３で構成されている。
以下の表１３に、空気中の物体を撮影するとき（図３３（ａ））の補正光学系ＣＬ５及び対物レンズＳＬ１の諸元の値を掲げる。なお、この表１３において、合焦時における可変間隔に示すＤ０は物体から第１面までの光軸上の距離を示し、Ｄ６は補正光学系ＣＬ５の最も像側の面と対物レンズＳＬ１の最も物体側の面との光軸上の距離を示している。以上の説明は、以降の諸元表においても同様である。なお、面番号１〜１８は図３３（ａ）に示す補正光学系ＣＬ５の最も物体側の面を１として表している。
（表１３）
［全体諸元］
Ｆｏ＝51.5
Ｆｃ＝∞
ＦＮＯ＝1.8

［レンズデータ］
ｍ ｒ ｄ νｄ ｎｄ φ
1 6200.0000 3.0000 29.37 1.950000
2 560.0000 1.0000
3 266.1762 6.0000 82.57 1.497820
4 554.4609 3.0000
5 800.0000 3.0000 82.57 1.497820
6 9000.0001 D6
7 50.5480 3.5000 46.76 1.766840 28.70
8 1728.4000 0.1000
9 19.9960 4.1500 45.42 1.796680
10 34.3520 1.3000
11 69.6150 1.0000 29.48 1.717360
12 16.1130 6.0000
13 0.0000 5.4500 開口絞りＳ
14 -16.7700 1.0000 33.77 1.648310
15 -218.5620 4.9500 46.76 1.766840
16 -20.8720 0.1000
17 392.1120 2.8500 53.97 1.713000
18 -53.8430 BF

［合焦時における可変間隔］
無限遠 至近距離
Ｆ、β 51.56980 -0.15099
Ｄ０ ∞ 357.5328
Ｄ６ 11.00000 3.21358
ＢＦ 38.37135 46.15777
ＴＬ 95.77135 98.77135
また、以下の表１４に、窓Ｗを介して水中の物体を撮影するとき（図３３（ｂ））の補正光学系ＣＬ５及び対物レンズＳＬ１の諸元の値を掲げる。なお、この表１４において、合焦時における可変間隔に示すＤ０は物体から第１面までの光軸上の距離を示し、Ｄ８は補正光学系ＣＬの最も像側の面と対物レンズＳＬの最も物体側の面との光軸上の距離を示している。また、面番号１〜２０は図３３（ｂ）に示す窓Ｗの最も物体側の面を１として表している。ここで、窓Ｗの物体側（第１面側）には、アッベ数が53.98でｄ線に対する屈折率が1.333060の水が満たされているものとする。また、以下の表１４には、本第５実施例の補正光学系ＣＬ５及び対物レンズＳＬ１における上記条件式（１）〜（６）、（８）、（９）の値である条件対応値が示されている（本対物レンズＳＬ１は単焦点レンズであるため、条件式（７）は対象外である）。
（表１４）
［全体諸元］
Ｆｏ＝49.7
Ｆｃ＝47773.7
ＦＮＯ＝1.8

［レンズデータ］
ｍ ｒ ｄ νｄ ｎｄ φ
1 0.0000 30.0000 57.57 1.491080
2 0.0000 30.0000
3 6200.0000 3.0000 29.37 1.950000
4 560.0000 1.0000
5 266.1762 6.0000 82.57 1.497820
6 554.4609 68.0000
7 800.0000 3.0000 82.57 1.497820
8 9000.0000 D8
9 50.5480 3.5000 46.76 1.766840 28.70
10 1728.4000 0.1000
11 19.9960 4.1500 45.42 1.796680
12 34.3520 1.3000
13 69.6150 1.0000 29.48 1.717360
14 16.1130 6.0000
15 0.0000 5.4500 開口絞りＳ
16 -16.7700 1.0000 33.77 1.648310
17 -218.5620 4.9500 46.76 1.766840
18 -20.8720 0.1000
19 392.1120 2.8500 53.97 1.713000
20 -53.8430 BF

［合焦時における可変間隔］
無限遠 至近距離
Ｆ、β 49.71901 -0.03463
Ｄ０ ∞ 1775.1632
Ｄ８ 11.00000 9.27829
ＢＦ 38.37159 40.03930
ＴＬ 160.71759 160.71759

［条件対応値］
（１）Ｒｎｒ／Ｒｐｆ＝2.104
（２）Ｆｎ／Ｆｐ＝-0.635
（３）Ｆｏ／Ｆｃ＝0.000
（４）Ｎｎ−Ｎｐ＝0.452
（５）（νｐ−νｎ）／（νｐ×νｎ）＝0.022
（６）２×Ｆｏ／（Ｒｎｒ＋Ｒｐｆ）＝0.120
（８）（Ｆｎ×Ｌ）／（Ｆｐ×Ｆｃ）＝0.000
（９）（Ｌ×Ｙ）／（Ｆｏ×φｏ）＝0.863
このように、第５実施例に係る補正光学系ＣＬ５及び対物レンズＳＬ１は、上述の条件式（１）〜（６）、（８）、（９）を全て満足している。
図３４及び図３５に、上述の補正光学系ＣＬ５及び対物レンズＳＬ１の無限遠合焦時及び近距離合焦時における、球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差及びコマ収差の諸収差図を示す。なお、図３４は、補正光学系ＣＬ５を装着した対物レンズＳＬ１で空気中の物体を撮影したときの無限遠合焦状態及び至近合焦状態（Ｒ＝４５３ｍｍ）における諸収差を示し、図３５は、補正光学系ＣＬ５を装着した対物レンズＳＬ１で窓Ｗを介して水中の物体を撮影したときの無限遠合焦状態及び至近合焦状態（Ｒ＝１９９６ｍｍ）における諸収差を示す。これらの諸収差図から明らかなように、上述の対物レンズＳＬ１で水中の物体を撮影すると、空気中の場合に比べて諸収差（特に倍率色収差）が大きくなるが、本第５実施例に係る補正光学系ＣＬ５を装着することにより、これらの収差（特に倍率色収差）が補正され、良好な光学性能を得ることができる。
なお、上述の各実施形態の要件は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。また、法令で許容される限りにおいて、上述の各実施形態及び変形例で引用した装置などに関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。
ＣＬ（ＣＬ１〜ＣＬ５） 補正光学系
Ｌ１ 第１レンズ成分 Ｌ２ 第２レンズ成分
ＳＬ１ 単焦点対物レンズ ＳＬ２ 多焦点対物レンズ
２ カメラ本体
４０，４０′ 収差補正コンバータ（アタッチメント）
４２ 光学要素保持部 ４３，４３′，７２ 光軸移動部
４４，４４′ アタッチメント保持部
６０，７０ 防水カメラケース ６１ 防止ハウジング
６２ 防水レンズポート ６２ａ ポート部 ６５ ポート取付部

Claims (21)

  1. 対物レンズの物体側に配置する補正光学系であって、
    負の屈折力を有する第１レンズ成分と、
    正の屈折力を有する第２レンズ成分との実質的に２個のレンズ成分からなり、
    前記第２レンズ成分の最も物体側の面は、物体側に凸形状を有しており、
    以下の条件式を満足することを特徴とする補正光学系。
    １．７０ ＜ Ｒｎｒ／Ｒｐｆ ＜ ３．００
    但し、
    Ｒｎｒ：前記第１レンズ成分の最も像側の面の曲率半径
    Ｒｐｆ：前記第２レンズ成分の最も物体側の面の曲率半径
  2. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の補正光学系。
    −１．３０ ＜ Ｆｎ／Ｆｐ ＜ −０．４０
    但し、
    Ｆｎ：前記第１レンズ成分の焦点距離
    Ｆｐ：前記第２レンズ成分の焦点距離
  3. 物体側から順に、前記第１レンズ成分と、前記第２レンズ成分と、を配置することを特徴とする請求項１または２に記載の補正光学系。
  4. 前記第１レンズ成分及び前記第２レンズ成分は、各々、単レンズで構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の補正光学系。
  5. 前記第１レンズ成分及び前記第２レンズ成分は、各々、単レンズで構成され、
    以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の補正光学系。
    ０．２０ ＜ Ｎｎ−Ｎｐ ＜ ０．６０
    ０．０１０ ＜ （νｐ−νｎ）／（νｐ×νｎ） ＜ ０．０３０
    但し、
    Ｎｎ：前記第１レンズ成分の媒質のｄ線に対する屈折率
    Ｎｐ：前記第２レンズ成分の媒質のｄ線に対する屈折率
    νｎ：前記第１レンズ成分の媒質のｄ線に対するアッベ数
    νｐ：前記第２レンズ成分の媒質のｄ線に対するアッベ数
  6. 前記第１レンズ成分及び前記第２レンズ成分は、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状を有していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の補正光学系。
  7. 少なくとも前記第１レンズ成分及び前記第２レンズ成分を含む可動レンズ群が光軸方向に移動可能に構成され、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の補正光学系。
    −０．００１ ＜ （Ｆｎ×Ｌ）／（Ｆｐ×Ｆｃ） ＜ ０．１００
    但し、
    Ｆｎ：前記第１レンズ成分の焦点距離
    Ｆｐ：前記第２レンズ成分の焦点距離
    Ｆｃ：当該補正光学系の焦点距離
    Ｌ：前記可動レンズ群の光軸方向の最大移動量
  8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の補正光学系を有することを特徴とするアタッチメント。
  9. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の補正光学系を有することを特徴とする防水レンズポート。
  10. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の補正光学系を有することを特徴とする防水カメラケース。
  11. 対物レンズと、
    前記対物レンズの物体側に配置する請求項１〜７のいずれか一項に記載の補正光学系と、を有することを特徴とする光学系。
  12. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１１に記載の光学系。
    −０．０３ ＜ Ｆｏ／Ｆｃ ＜ ０．０３
    但し、
    Ｆｃ：前記補正光学系の焦点距離
    Ｆｏ：前記対物レンズの焦点距離
  13. 前記対物レンズが単焦点レンズであるときに、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１１または１２に記載の光学系。
    ０．０６ ＜ ２×Ｆｏ／（Ｒｎｒ＋Ｒｐｆ） ＜ ０．１７
    但し、
    Ｒｎｒ：前記第１レンズ成分の最も像側の面の曲率半径
    Ｒｐｆ：前記第２レンズ成分の最も物体側の面の曲率半径
    Ｆｏ：前記対物レンズの焦点距離
  14. 前記対物レンズが多焦点レンズであるときに、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の光学系。
    ０．０６ ＜ （Ｆｏｗ＋Ｆｏｔ）／（Ｒｎｒ＋Ｒｐｆ） ＜ ０．１７
    但し、
    Ｒｎｒ：前記第１レンズ成分の最も像側の面の曲率半径
    Ｒｐｆ：前記第１レンズ成分の最も物体側の面の曲率半径
    Ｆｏｗ：前記対物レンズの広角端状態のときの焦点距離
    Ｆｏｔ：前記対物レンズの望遠端状態のときの焦点距離
  15. 少なくとも前記第１レンズ成分及び前記第２レンズ成分を含む可動レンズ群が光軸方向に移動可能に構成され、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の光学系。
    ０．０５ ＜ （Ｌ×Ｙ）／（Ｆｏ×φｏ） ＜ ２．００
    但し、
    Ｆｏ：前記対物レンズの焦点距離
    Ｙ：前記対物レンズの最大像高
    φｏ：前記対物レンズの最大有効径
    Ｌ：前記可動レンズ群の光軸方向の最大移動量
  16. 少なくとも前記第１レンズ成分及び前記第２レンズ成分を含む可動レンズ群が光軸方向に移動可能に構成され、
    前記可動レンズ群が光軸方向に移動したときに変化する前記対物レンズのバックフォーカスは、前記対物レンズの合焦機能を用いて調整することを特徴とする請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の光学系。
  17. 対物レンズの物体側に配置する補正光学系であって、
    負の屈折力を有する第１レンズ成分及び正の屈折力を有する第２レンズ成分が隣接する実質的に２個のレンズ成分からなる光軸方向に移動可能な可動レンズ群を有し、以下の条件式を満足することを特徴とする補正光学系。
    −０．００１ ＜ （Ｆｎ×Ｌ）／（Ｆｐ×Ｆｃ） ＜ ０．１００
    但し、
    Ｆｎ：前記第１レンズ成分の焦点距離
    Ｆｐ：前記第２レンズ成分の焦点距離
    Ｆｃ：前記補正光学系の焦点距離
    Ｌ：前記可動レンズ群の光軸方向の最大移動量
  18. 対物レンズと、
    前記対物レンズの物体側に配置する補正光学系と、を有し、
    前記補正光学系は、負の屈折力を有する第１レンズ成分及び正の屈折力を有する第２レンズ成分の実質的に２個のレンズ群からなる可動レンズ群を有し、以下の条件式を満足することを特徴とする光学系。
    ０．０５ ＜ （Ｌ×Ｙ）／（Ｆｏ×φｏ） ＜ ２．００
    但し、
    Ｆｏ：前記対物レンズの焦点距離
    Ｙ：前記対物レンズの最大像高
    φｏ：前記対物レンズの最大有効径
    Ｌ：前記可動レンズ群の光軸方向の最大移動量
  19. 対物レンズの物体側に配置する補正光学系であって、
    負の屈折力を有する第１レンズ成分及び正の屈折力を有する第２レンズ成分の実質的に２個のレンズ成分からなり、以下の条件式を満足することを特徴とする補正光学系。
    −１．３０ ＜ Ｆｎ／Ｆｐ ＜ −０．４０
    但し、
    Ｆｎ：前記第１レンズ成分の焦点距離
    Ｆｐ：前記第２レンズ成分の焦点距離
  20. 請求項１９に記載の補正光学系を有することを特徴とする防水レンズポート。
  21. 請求項１９に記載の補正光学系と前記対物レンズとを有することを特徴とする光学系。
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