WO2013129221A1 - 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、光学系、及び、補正光学系の製造方法 - 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、光学系、及び、補正光学系の製造方法 Download PDF

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lens
optical system
correction optical
lens component
focal length
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佐藤　進
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株式会社ニコン
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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/02—Optical objectives with means for varying the magnification by changing, adding, or subtracting a part of the objective, e.g. convertible objective
    • G02B15/10—Optical objectives with means for varying the magnification by changing, adding, or subtracting a part of the objective, e.g. convertible objective by adding a part, e.g. close-up attachment
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/0025—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical correction, e.g. distorsion, aberration
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/02—Bodies
    • G03B17/08—Waterproof bodies or housings

Definitions

  • the present invention relates to a correction optical system, an attachment, a waterproof lens port, a waterproof camera case, an optical system, and a method for manufacturing the correction optical system.
  • a converter lens that is attached to the object side of an objective lens such as a photographing lens of a digital camera and changes the focal length of the objective lens is widely known (for example, see Patent Document 1).
  • the conventional converter lens has a problem that the aberration cannot be corrected.
  • the present invention has been made in view of such problems, a correction optical system capable of correcting aberrations when attached to an objective lens, an attachment, a waterproof lens port, a waterproof camera case, an optical system, and It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a correction optical system.
  • the correction optical system according to the present invention is a correction optical system disposed on the object side of the objective lens, and has a first lens component having a negative refractive power and a positive refractive power.
  • a second lens component, and the most object side surface of the second lens component has a convex shape on the object side, and satisfies the following conditional expression. 1.70 ⁇ Rnr / Rpf ⁇ 3.00
  • Rnr radius of curvature of the surface closest to the image side of the first lens component
  • Rpf radius of curvature of the surface closest to the object side of the second lens component
  • the attachment according to the present invention is characterized by having the above-described correction optical system.
  • the waterproof lens port according to the present invention has the above-described correction optical system.
  • the waterproof camera case according to the present invention is characterized by having the above-described correction optical system.
  • an optical system according to the present invention is characterized by having the above-described correction optical system and an objective lens.
  • the correction optical system according to the present invention is a correction optical system disposed on the object side of the objective lens, and includes at least a first lens component having a negative refractive power and a second lens component having a positive refractive power adjacent to each other. Including a movable lens group movable in the optical axis direction, and satisfying the following conditional expression. ⁇ 0.001 ⁇ (Fn ⁇ L) / (Fp ⁇ Fc) ⁇ 0.100
  • Fn focal length of the first lens component
  • Fp focal length of the second lens component
  • Fc focal length of the correction optical system
  • L maximum movement amount of the movable lens group in the optical axis direction
  • the correction optical system according to the present invention is a correction optical system arranged on the object side of the objective lens, and includes a first lens component having a negative refractive power and a second lens component having a positive refractive power. It has a lens group and satisfies the following conditional expression. 0.05 ⁇ (L ⁇ Y) / (Fo ⁇ ⁇ o) ⁇ 2.00 However, Fo: Focal length of objective lens Y: Maximum image height of objective lens ⁇ o: Maximum effective diameter of objective lens L: Maximum movement amount of movable lens group in optical axis direction
  • the attachment according to the present invention is characterized by having the above-described correction optical system.
  • the correction optical system according to the present invention is a correction optical system disposed on the object side of the objective lens, and includes a first lens component having a negative refractive power and a second lens component having a positive refractive power.
  • the following conditional expressions are satisfied. ⁇ 1.30 ⁇ Fn / Fp ⁇ 0.40
  • Fn focal length of the first lens component
  • Fp focal length of the second lens component
  • the waterproof lens port according to the present invention has the above-described correction optical system.
  • an optical system according to the present invention is characterized by having the above-described correction optical system and an objective lens.
  • the correction optical system manufacturing method is a correction optical system manufacturing method arranged on the object side of the objective lens, and has a first lens component having a negative refractive power and a positive refractive power.
  • a second lens component, and the surface closest to the object side of the second lens component has a convex shape on the object side, and each lens in the lens barrel so as to satisfy the following conditional expression: It is characterized by incorporating. 1.70 ⁇ Rnr / Rpf ⁇ 3.00
  • Rnr radius of curvature of the surface closest to the image side of the first lens component
  • Rpf radius of curvature of the surface closest to the object side of the second lens component
  • the correction optical system manufacturing method is a correction optical system manufacturing method arranged on the object side of the objective lens, and has at least a first lens component having a negative refractive power and a positive refractive power. It has a movable lens group that includes the second lens component adjacently and is movable in the optical axis direction, and each lens is incorporated in the lens barrel so as to satisfy the following conditional expression. ⁇ 0.001 ⁇ (Fn ⁇ L) / (Fp ⁇ Fc) ⁇ 0.100
  • Fn focal length of the first lens component
  • Fp focal length of the second lens component
  • Fc focal length of the correction optical system
  • L maximum movement amount of the movable lens group in the optical axis direction
  • a correction optical system manufacturing method is a correction optical system manufacturing method arranged on the object side of an objective lens, and includes a first lens component having negative refractive power and a first refractive power having positive refractive power. It has a movable lens group including two lens components, and each lens is incorporated in a lens barrel so as to satisfy the following conditional expression.
  • Fo Focal length of objective lens Y: Maximum image height of objective lens
  • ⁇ o Maximum effective diameter of objective lens
  • L Maximum movement amount of movable lens group in optical axis direction
  • a correction optical system manufacturing method is a correction optical system manufacturing method arranged on the object side of an objective lens, and includes a first lens component having negative refractive power and a first refractive power having positive refractive power.
  • Each lens is incorporated in a lens barrel so as to have two lens components and satisfy the following conditional expression. ⁇ 1.30 ⁇ Fn / Fp ⁇ 0.40
  • Fn focal length of the first lens component
  • Fp focal length of the second lens component
  • correction optical system attachment, waterproof lens port, waterproof camera case, optical system, and manufacturing method of the correction optical system according to the present invention are configured as described above, aberrations can be corrected freely.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining a configuration of a camera system 1.
  • FIG. It is explanatory drawing for demonstrating the structure of an aberration correction converter Comprising: (a) shows the case where it attaches to the front-end
  • FIG. It is explanatory drawing for demonstrating the structure of a waterproof camera case Comprising: (a) shows the case where a waterproof housing and a waterproof lens port are isolate
  • FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a control configuration of a camera system.
  • FIG. 3 is a flowchart showing processing executed in the camera system 1; It is explanatory drawing for demonstrating the structure of a single focus objective lens, Comprising: (a) shows the case where the object in the air is image
  • the aberration diagrams when an object in the air is photographed by the single focus objective lens are shown.
  • (A) shows an infinite object point in-focus state, and (b) shows a close-distance object point in-focus state.
  • the aberration diagrams when an underwater object is photographed by the single focus objective lens are shown.
  • FIG. 5A shows various aberration diagrams when an object in the air is photographed by a single focus objective lens equipped with the correction optical system according to the first example.
  • FIG. 10A shows an infinite object point focusing state, and FIG. The distance object point focusing state is shown.
  • amendment optical system which concerns on 1st Example is shown, (a) shows an infinite object point focusing state, (b) is a short distance. Indicates the object point in-focus state. It is explanatory drawing for demonstrating a structure when the correction
  • the aberration diagrams when an object in the air is photographed with a single focus objective lens equipped with the correction optical system according to the second example are shown.
  • FIG. 5A shows various aberration diagrams when an underwater object is photographed by a single focus objective lens equipped with a correction optical system according to the second example
  • FIG. 5A shows an infinite object point focusing state
  • FIG. Indicates the object point in-focus state. It is explanatory drawing for demonstrating the structure of the multifocal objective lens in the case of image
  • FIG. 4 is a diagram illustrating various aberrations in an object point focused state at infinity when an object in the air is photographed by the multifocal objective lens, wherein (a) shows a wide-angle end state and (b) shows an intermediate focal length state. , (C) shows the telephoto end state.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating various aberrations in a close-up object point focusing state when an object in the air is photographed by the multifocal objective lens, where (a) shows a wide-angle end state and (b) shows an intermediate focal length state. , (C) shows the telephoto end state.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating various aberrations in an object point focused state at infinity when an underwater object is photographed by the multifocal objective lens, wherein (a) shows a wide-angle end state, (b) shows an intermediate focal length state, (C) shows a telephoto end state.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating various aberrations in an object point focused state at infinity when an underwater object is photographed by the multifocal objective lens, wherein (a) shows a wide-angle end state, (b) shows an intermediate focal length state, (C) shows a telephoto end state.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating various aberrations in a close-up object point focusing state when an underwater object is imaged by the multifocal objective lens, wherein (a) shows a wide-angle end state, (b) shows an intermediate focal length state, (C) shows a telephoto end state. It is explanatory drawing for demonstrating the structure in the case of mounting
  • FIG. 9A is a diagram illustrating various aberrations in an object point focused state at infinity when an object in the air is photographed by a multifocal objective lens equipped with a correction optical system according to a third example, and FIG. (B) shows the intermediate focal length state, and (c) shows the telephoto end state.
  • FIG. 9A is a diagram illustrating various aberrations in an object point focused state at infinity when an object in the air is photographed by a multifocal objective lens equipped with a correction optical system according to a third example, and FIG. (B) shows the intermediate focal length state, and (c) shows the telephoto end state.
  • FIG. 9A is a diagram illustrating various aberrations in a close-up object point focusing state when an object in the air is photographed by a multifocal objective lens equipped with a correction optical system according to a third example, and FIG. (B) shows the intermediate focal length state, and (c) shows the telephoto end state.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating various aberrations in an object point focused state at infinity when an underwater object is photographed by a multifocal objective lens equipped with a correction optical system according to a third example, and (a) shows a wide-angle end state; (B) shows the intermediate focal length state, and (c) shows the telephoto end state.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating various aberrations in a close-up object point focusing state when an underwater object is photographed by a multifocal objective lens equipped with a correction optical system according to a third example, and (a) shows a wide-angle end state; (B) shows the intermediate focal length state, and (c) shows the telephoto end state.
  • FIG. 7A is a diagram illustrating various aberrations in an object point focused state at infinity when an object in the air is photographed by a multifocal objective lens equipped with a correction optical system according to a fourth example, and FIG. (B) shows the intermediate focal length state, and (c) shows the telephoto end state.
  • FIG. 7A is a diagram illustrating various aberrations in an object point focused state at infinity when an object in the air is photographed by a multifocal objective lens equipped with a correction optical system according to a fourth example, and FIG. (B) shows the intermediate focal length state, and (c) shows the telephoto end state.
  • FIG. 9A is a diagram illustrating various aberrations in a close-up object point focusing state when an object in the air is photographed by a multifocal objective lens equipped with a correction optical system according to a fourth example, and (a) shows a wide-angle end state. (B) shows the intermediate focal length state, and (c) shows the telephoto end state.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating various aberrations in an object point focused state at infinity when an underwater object is photographed by a multifocal objective lens equipped with a correction optical system according to a fourth example, and (a) shows a wide-angle end state; (B) shows the intermediate focal length state, and (c) shows the telephoto end state.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating various aberrations in an object point focused state at infinity when an underwater object is photographed by a multifocal objective lens equipped with a correction optical system according to a fourth example, and (a) shows a wide-angle end state; (B) shows the intermediate focal length state
  • FIG. 6 is a diagram illustrating various aberrations in a close-up object point focusing state when an underwater object is photographed by a multifocal objective lens equipped with a correction optical system according to a fourth example, wherein (a) shows a wide-angle end state; (B) shows the intermediate focal length state, and (c) shows the telephoto end state.
  • FIG. 5A shows various aberration diagrams when an underwater object is photographed by a single focus objective lens equipped with a correction optical system according to the fifth example.
  • FIG. 5A shows an infinite object point focusing state, and FIG. Indicates the object point in-focus state.
  • the camera system 1 combines a camera body 2 and a replaceable shooting lens (objective lens) 3 and functions as an image pickup apparatus that takes an image with an image pickup device 9 that is an image pickup unit. It is a single-lens reflex camera.
  • the photographic lens 3 includes a lens group 4 including a focus lens, a zoom lens, and an anti-vibration lens, an objective lens having a diaphragm 5, an angular velocity sensor 6 that detects shake of the camera system 1, and a driving device (not shown) that drives the lens group 4.
  • the angular velocity sensor 6 detects an angular velocity around at least two axes orthogonal to the optical axis.
  • the drive device has a plurality of motors composed of, for example, a vibration wave motor and a VCM, drives the focus lens in the optical axis direction, and drives the anti-vibration lens in a direction different from the optical axis direction.
  • the taking lens 3 has a lens CPU 7 that controls the entire taking lens 3 and cooperates with the camera body 2.
  • data on the photographing distance and focal length of the photographing lens 3 and distortion aberration, field curvature, and lateral chromatic aberration corresponding to the lens group 4 are stored in a non-illustrated nonvolatile memory of the photographing lens 3 as an aberration table. .
  • the camera body 2 retracts so that the light beam from the photographic lens 3 is reflected and guided to the finder optical system 8 and the light beam from the photographic lens 3 is incident on the image sensor 9 composed of a CCD or a CMOS.
  • a main mirror 10 that swings between the retracted position is provided.
  • a partial region of the main mirror 10 is a semi-transmissive region, and the camera body 2 includes a sub mirror 12 that reflects the light beam transmitted through the semi-transmissive region to the focus detection sensor 11.
  • the sub mirror 12 swings in conjunction with the main mirror 10, and when the main mirror 10 takes the retracted position, the sub mirror 12 also retracts from the light flux.
  • the focus detection sensor 11 detects the focus state of the incident light beam by the phase difference method.
  • the light beam reflected by the main mirror 10 at the reflection position is guided to the finder optical system 8 through the focusing screen 13 and the pentaprism 14.
  • the finder optical system 8 is composed of a plurality of lenses, and the user can confirm the object field by the finder optical system 8.
  • the photometric sensor 15 measures the luminance distribution of the object scene by measuring the light beam incident on the photographing lens 3 for each of a plurality of regions.
  • the camera body 2 includes a microphone 17 that captures the sound of the object scene at a position that does not interfere with the photographing lens 3 in the vicinity of the mount portion of the photographing lens 3, and a speaker 18 that emits a beep sound near the viewfinder optical system 8. .
  • the main mirror 10 when the main mirror 10 is in the retracted position, the light beam from the photographing lens 3 enters the image sensor 9 through the low-pass filter 19.
  • An imaging board 20 is provided in the vicinity of the imaging device 9, and a rear monitor 21 is provided behind the imaging board 20 so as to face the outside.
  • an aberration correction converter 40 which is an attachment, can be attached to the front part (subject side) of the photographing lens 3.
  • the photographing lens 3 Aberration correction of the lens group 4
  • the aberration correction converter 40 corrects aberrations generated by the transparent member when shooting through a transparent member (for example, glass or acrylic) having a curvature, or performs underwater shooting. Aberration correction that occurs at the time is performed.
  • the aberration correction converter 40 has a hood portion 41 attached to the distal end portion of the photographing lens 3 via an attachment holding portion 44, a first lens component L1 having a negative refractive power, and a positive refractive power.
  • the correction optical system CL having the second lens component L2, the optical element holding unit 42 holding the first lens component L1 and the second lens component L2, and the first and second lenses held by the optical element holding unit 42
  • An optical axis moving unit 43 that moves the components L1 and L2 in the optical axis direction and changes the distance on the optical axis between the correction optical system CL and the lens group 4 that is the objective lens.
  • the optical axis moving unit 43 is preferably configured to use mechanical stress from the outside of the aberration correction converter 40 as a drive source.
  • the optical axis moving part 43 is a cylindrical shape (ring shape) attached around the hood part 41, and manually rotating in the arc direction, the force is via the cam structure, The structure which converts so that the optical element holding
  • the lens component means a single lens or a cemented lens in which a plurality of single lenses are cemented.
  • the aberration correction converter 40 moves the first lens component L1 and the second lens component L2 in the optical axis direction by the optical axis moving unit 43, so that the object side lens and the second lens component of the lens group 4 of the photographing lens 3 are moved.
  • the chromatic aberration of magnification (image surface chromatic aberration) is corrected by changing the air gap from L2.
  • the objective lens imaging optical system including the lens group 4 and the diaphragm 5
  • the correction optical system CL that can perform the correction can be arranged, and the aberration can be adjusted as a combined optical system of the objective lens and the correction optical system CL.
  • first and second lens components L1 and L2 are preferably arranged adjacent to each other.
  • the configuration for correcting the aberration by moving the entire correction optical system CL of the aberration correction converter 40 in the optical axis direction has been described, but at least the above-described lens components constituting the correction optical system CL are described above.
  • the aberration may be corrected by moving the movable lens group including the first and second lens components L1 and L2 in the optical axis direction.
  • the correction optical system CL may or may not be applied to the objective lens (imaging optical system including the lens group 4 and the diaphragm 5).
  • the focus changes.
  • the back focus of the objective lens changes by moving the entire correction optical system CL or a part of the movable lens group in the optical axis direction. Therefore, it is preferable to correct such a back focus difference by using a focusing function of the objective lens (a function of the lens group 4 of the photographing lens 3).
  • the attachment holding portion 44 of the aberration correction converter 40 has a screw structure (at the rear end of the hood portion 41) for screwing the screw structure provided at the distal end portion of the lens barrel of the photographing lens 3. It is preferable that the screw structure is provided. By setting it as such a structure, the attachment holding
  • the lens group closest to the object side of the objective lens moves greatly in the optical axis direction (for example, when the entire lens group 4 is extended toward the object side to perform focusing)
  • the lens group 4 and the like may be decentered by the weight.
  • the rear end portion of the hood portion 41 can be fixed to the rear end portion (position where the photographing lens 3 and the camera body 2 are joined) instead of the front end portion of the photographing lens 3. .
  • the photographic lens 3 is covered with the hood portion 41 ′, and the attachment holding portion 44 ′ provided at the rear end portion of the hood portion 41 ′.
  • the hood portion 41 ′ can be fixed to the camera body 2. That is, the fixed positions of the aberration correction converters 40 and 40 'may be any portion as long as they are fixed with respect to the imaging surface of the photographing lens 3 (lens group 4).
  • the attachment holders 44 and 44 ′ are fitted to the concavo-convex structure laid on the lens barrel of the photographing lens 3 or the camera body 2. It is preferable to adopt a bayonet structure (bayonet system).
  • an optical axis moving unit 43 ' that uses the driving force of the actuator, as shown in FIG.
  • a switch 43a ′ is laid outside the hood 41 ′ of the aberration correction converter 40 ′, and the optical element is held by the above-described actuator, for example, a linear motor laid so as to move in the optical axis direction.
  • the optical element holding portion 42 can be moved in the optical axis direction by operating the actuator at the timing according to the operation of the switch 43a ′.
  • an electrical contact 45 is provided at a portion connected to the hood portion 41 ′ of the camera body 2, and the optical axis moving portion 43. 'Is preferably controlled by inputting an electrical signal from the outside of the aberration correction converter 40'.
  • L1 and L2 are configured to move.
  • a driving table is used for driving amount data in an actuator that moves the first and second lens components L1 and L2 according to the material and thickness of a transparent member (for example, glass or acrylic) between the subject and the photographing lens 3.
  • a transparent member for example, glass or acrylic
  • a waterproof camera case 60 shown in FIG. 3A includes a waterproof housing 61 that holds the camera body 2 in which the photographing lens 3 is attached, and an opening formed on the photographing lens 3 side (front surface) of the waterproof housing 61. And a waterproof lens port 62 having a cylindrical port portion 62 a that covers the photographing lens 3.
  • a correction optical system CL held by the optical element holding portion 63 is attached to the opening on the distal end side of the port portion 62 a of the waterproof lens port 62 via a seal member 64.
  • the waterproof lens port 62 is attached to the opening of the waterproof housing 61 by a port attaching portion 65 having a waterproof function provided at the rear end of the port portion 62a.
  • a port attaching portion 65 having a waterproof function provided at the rear end of the port portion 62a.
  • the waterproof camera case 70 has a port portion 70a that opens in the direction of the field of the photographic lens 3 and surrounds the optical axis of the photographic lens 3.
  • the waterproof camera case 70 has a port portion 70a on the distal end side opening portion of the port portion 70a.
  • the correction optical system CL held by the optical element holding unit 71 is attached.
  • the optical element holding portion 71 is held by the optical axis moving portion 72 that moves the correction optical system CL in the optical axis direction in the port portion 62a using the driving force of the actuator.
  • the switch 72 a is laid outside the port portion 70 a of the waterproof camera case 70 and the above-described actuator, for example, a linear motor laid so as to move in the optical axis direction.
  • the optical element holding part 71 can be moved in the optical axis direction by operating the actuator at the timing of the operation of the switch 72a.
  • a connector 73 for connecting the camera body 2 and the waterproof camera case 70 is provided, and the optical axis moving unit 72 is It is preferable to control by supplying electric power from the camera body 2 held in the waterproof camera case 70 and inputting an electric signal.
  • the waterproof lens port 62 is provided with an optical axis moving unit including the above-described actuator, and correction is performed.
  • the optical system CL may be configured to move in the optical axis direction.
  • the photographic lens (objective lens) 3 and the correction optical system CL attached to the photographic lens 3 are described, but in order from the object side, the first lens group that is the correction optical system CL;
  • An optical system having a second lens group that is a photographing lens (objective lens) 3 can also be used.
  • FIG. 4 is a block diagram relating to control of the camera system 1 according to the present embodiment.
  • the camera body CPU 27 controls the entire camera system 1.
  • the imaging board 20 includes a drive circuit 23 that drives the imaging device 9, an A / D conversion circuit 24 that converts the output of the imaging device 9 into a digital signal, an image processing control circuit 25 including an ASIC, and the imaging device 9.
  • a contrast AF circuit 26 for extracting a high-frequency component of the signal.
  • the image processing control circuit 25 performs image processing such as white balance adjustment, sharpness adjustment, gamma correction, and gradation adjustment on the image signal converted into the digital signal, and also performs image compression such as JPEG to generate an image file. Generate. Further, the image processing control circuit 25 performs various aberration determinations from the image signal, and outputs information relating to the aberration of the captured image to the camera body CPU 27. For example, when chromatic aberration of magnification has occurred, the positions of the edges of R, G, and B are shifted. The amount of lateral chromatic aberration can be detected by detecting the amount of edge shift for each color. Details of a method for correcting lateral chromatic aberration using an image obtained from the image processing control circuit 25 will be described later.
  • the image file generated by the image processing control circuit 25 is stored in the image recording medium 37.
  • the image recording medium 37 may be a recording medium such as a flash memory that can be attached to and detached from the camera body 2, or a recording medium such as an SSD (Solid State Drive) built in the camera body 2. good.
  • the image signal subjected to the image processing is displayed on the rear monitor 21 under the control of the rear monitor control circuit 28. If an image signal taken immediately after photographing is displayed on the rear monitor 21 for a predetermined time, an image corresponding to the image file recorded on the image recording medium 37 can be viewed by the user. Further, live view display can be realized by sequentially displaying on the rear monitor 21 the field images that are continuously photoelectrically converted by the image sensor 9 without being recorded on the image recording medium 37. Further, moving image shooting can be realized by recording an object scene image, which is continuously photoelectrically converted by the image sensor 9, by performing a moving image compression process such as MPEG on the image processing control circuit 25 and recording it on the image recording medium 37. it can. At this time, the sound of the object scene collected by the microphone 17 is also compressed and recorded in synchronization with the moving image data.
  • the frame rate of the generated moving image is selected and set from a plurality of frame rates such as 30 fps, for example.
  • the contrast AF circuit 26 extracts the high-frequency component of the image signal from the image sensor 9 to generate an AF evaluation value signal, and detects the focus lens position where this becomes the maximum. Specifically, a predetermined high-frequency component is extracted from the image signal input from the image processing control circuit 25 using a bandpass filter, and detection processing such as peak hold and integration is performed to generate an AF evaluation value signal. . The generated AF evaluation value signal is output to the camera body CPU 27.
  • the lens CPU 7 realizes optical camera shake correction by driving the image stabilizing lens in the lens group 4 in a direction different from the optical axis direction so as to cancel the camera shake detected by the angular velocity sensor 6.
  • the camera shake correction is not limited to such optical camera shake correction, but adopts an image sensor drive type camera shake correction in which a drive mechanism is provided to the image sensor 9 to drive in a direction different from the optical axis direction and cancel the camera shake. You can also.
  • an electronic camera shake that calculates a motion vector between a plurality of images output from the image processing control circuit 25 and controls image readout position so as to cancel the calculated motion vector between images and cancels camera shake. Corrections can also be employed.
  • Optical camera shake correction and image sensor-driven camera shake correction are particularly suitable for still image shooting and are also applied to moving image shooting.
  • Electronic camera shake correction is suitable for moving image shooting. These methods can be selectively and additionally employed.
  • the camera body CPU 27 performs an AF operation by controlling the operation of the focus lens constituting the lens group 4 according to the output of the focus detection sensor 11 in cooperation with the lens CPU 7. Further, the camera body CPU 27 determines the state (focal length) of the zoom lens constituting the lens group 4 and information on the photographing lens 3 including the lens group 4 (for example, lens types such as a wide-angle lens, a telephoto lens, and a macro lens). Can be acquired via the lens CPU 7.
  • the photometric sensor 15 measures the luminance distribution of the object scene by measuring the luminous flux incident on the lens group 4 of the photographing lens 3 for each of a plurality of areas, and outputs the measurement result to the camera body CPU 27. To do.
  • the camera body CPU 27 calculates an exposure value according to the selected photometry mode.
  • a metering mode a split metering mode that balances bright and dark parts, a center-weighted metering mode that properly exposes the center of the screen, a spot metering mode that properly exposes a narrow area of the selected focus point, and the like can be selected. .
  • the flash ROM 29 is an EEPROM (registered trademark), and is a storage device that stores various adjustment values and setting values in addition to a program for operating the camera system 1.
  • EEPROM registered trademark
  • a log of the aberration correction amount by the aberration correction converter 40 at the past shooting location is stored in the flash ROM 29 for each shooting lens 3. You may let them.
  • the RAM 30 is a high-speed RAM such as a DRAM that is developed by a program stored in the flash ROM 29 and that the camera body CPU 27 can access at high speed.
  • various adjustment values and setting values that are frequently referred to are also copied from the flash ROM 29 to facilitate access from the camera body CPU 27.
  • the rear monitor control circuit 28 performs display control for displaying the menu setting screen and the user guide screen read from the flash ROM 29 on the rear monitor 21 in addition to the image processed as described above. Further, a touch panel sensor is stacked on the surface of the rear monitor 21, and when the user operates the touch panel sensor while visually recognizing the menu items of the rear monitor 21, the coordinates and the coordinates are displayed. The menu item is output to the camera body CPU 27.
  • Release SW32 is a two-stage switch. When the user half-presses the release SW 32, shooting preparation operations such as autofocus and photometry are performed. Further, when the user fully presses the release SW 32, the camera body CPU 27 starts a still image / moving image shooting operation.
  • the communication unit 50 communicates with the aberration correction converter 40 via the electrical contact 45 as described above.
  • the camera body CPU 27 controls the entire camera system 1 in cooperation with the lens CPU 7 and the aberration correction converter 40.
  • the camera body CPU 27 determines whether or not the release SW 32 is half-pressed (step S1). If it is half-pressed, the process proceeds to the next step S2, and if it is not half-pressed, repeats this step S1. If the half-pressing operation of the release SW 32 is not confirmed for a predetermined time, this flowchart may be ended.
  • the camera main body CPU 27 performs focus detection by the focus detection sensor 11, drives the focus lens constituting the lens group 4 of the photographing lens 3 according to the focus detection result, and uses the encoder (not shown) to adjust the focus lens.
  • the position is detected (step S2).
  • the camera body CPU 27 detects the chromatic aberration of magnification by detecting the color blur of the image as the image contrast using the image processing control circuit 25 to which the image signal captured by the image sensor 9 is input (step S3).
  • the camera body CPU 27 estimates the material and thickness of the transparent member based on the detected lateral chromatic aberration, and moves the first lens component L1 and the second lens component L2 of the aberration correction converter 40 along the optical axis. Thus, the position is adjusted (step S4). Further, the camera body CPU 27 acquires an image after adjusting the positions of the first lens component L1 and the second lens component L2 of the aberration correction converter 40 using the image processing control circuit 25 (step S5), and before and after the adjustment.
  • step S6 The image contrast (magnification chromatic aberration) is compared, and it is confirmed whether or not the magnification chromatic aberration is improved to a predetermined value or less.
  • step S6 the camera body CPU 27 proceeds to step S7 when determining that the chromatic aberration of magnification is equal to or smaller than a predetermined value, and repeats steps S4 to S6 when the chromatic aberration of magnification is larger than the predetermined value.
  • the camera main body CPU 27 determines whether or not the release SW 32 is fully pressed (step S7), and performs shooting when it is fully pressed (step S8).
  • the camera body CPU 27 repeats step S7 when the release SW 32 is not fully pressed, but may end this flowchart when the release SW 32 is not fully pressed for a predetermined time.
  • the camera body CPU 27 uses the image processing control circuit 25 to which the image signal photographed by the image sensor 9 is input, and applies distortion to the photographed image by image processing. It correct
  • the above-described correction of the lateral chromatic aberration is performed by storing aberration information of the photographing lens 3 (objective lens having the lens group 4) when the aberration correction converter 40 is attached, for example, in the flash ROM 29. And the amount of aberration can be obtained from the position of the focus lens.
  • the camera system 1 that is a lens interchangeable single-lens reflex camera has been described as an example.
  • the present invention is also applicable to a mirrorless single-lens camera that omits the main mirror 10 and the pentaprism 14 and a compact digital camera. be able to.
  • the correction optical system CL includes the first lens component L1 having a negative refractive power and the second lens component L2 having a positive refractive power in order from the object side. By attaching to the object side in 3), it is possible to change the aberration without changing the basic configuration of the objective lens.
  • conditional expression (1) If the lower limit of conditional expression (1) is not reached, it is not preferable because the lateral chromatic aberration will be increased positively if the curvature of field is kept good. In order to achieve a better balance between field curvature and lateral chromatic aberration, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (1) to 1.90. On the other hand, if the upper limit of conditional expression (1) is exceeded, chromatic aberration of magnification becomes negatively large if the curvature of field is kept good, which is not preferable. In order to achieve a better balance between field curvature and lateral chromatic aberration, it is preferable to set the upper limit of conditional expression (1) to 2.60.
  • the image-side radius of curvature of the first lens component L1 having negative refractive power and the second lens component having positive refractive power are used.
  • the object side radius of curvature of L2 is preferably a convex shape on the object side.
  • condition that the combined focal length with the objective lens after the correction optical system CL is not changed is that the value of the conditional expression (2) is ⁇ 1,000.
  • the upper limit value and the lower limit value of the conditional expression (2) are obtained.
  • conditional expression (2) If the lower limit value of conditional expression (2) is not reached, the focal length of the synthesized lens with the objective lens after the correction optical system CL is disposed is undesirably shortened. In order to obtain a better focal length, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (2) to ⁇ 1.20. On the other hand, if the upper limit value of conditional expression (2) is exceeded, the combined focal length with the objective lens after the correction optical system CL is disposed becomes undesirably long. In order to obtain a better focal length, it is preferable to set the upper limit value of conditional expression (2) to ⁇ 0.60.
  • the upper limit value and the lower limit value of the conditional expression (3) are obtained.
  • conditional expression (3) If the lower limit value of conditional expression (3) is not reached, the position of the imaging surface after the correction optical system CL is arranged becomes extremely short, which is not preferable. In order to obtain a better imaging surface position, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (3) to ⁇ 0.02. On the other hand, if the upper limit value of conditional expression (3) is exceeded, the position of the imaging surface after the correction optical system CL is arranged becomes undesirably long. In order to obtain a better imaging surface position, it is preferable to set the upper limit of conditional expression (3) to 0.02.
  • the first lens component L1 having a negative refractive power and the second lens component L2 having a positive refractive power are arranged in order from the object side.
  • the negative positive type is preferable is that the correction optical system CL is arranged on the object side of the objective lens, so that the incident height of the light beam focused on the center of the screen and the light beam focused on the periphery of the screen is large. This is because they tend to be different, and are suitable for correction of field curvature, which is an aberration related to a large angle of view.
  • each of the first lens component L1 and the second component L2 is composed of a single lens.
  • Nn refractive index with respect to d-line of medium of first lens component L1
  • Np refractive index with respect to d-line of medium of second lens component L2
  • Conditional expression (4) is a condition for simultaneously correcting spherical aberration and curvature of field by the correction optical system CL. If the lower limit of conditional expression (4) is not reached, the difference in refractive index between the first lens component L1 having negative refracting power and the second lens component L2 having positive refracting power becomes small. It is not preferable because simultaneous correction of the surface curvature cannot be performed. In order to achieve a better correction balance of spherical aberration and field curvature, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (4) to 0.25. If the upper limit of conditional expression (4) is exceeded, glass materials that transmit visible light cannot be selected for the first and second lens components L1 and L2, which is not preferable. In order to obtain a better transmitted light band, it is preferable to set the upper limit of conditional expression (4) to 0.55.
  • ⁇ n Abbe number with respect to d-line of medium of first lens component L1
  • ⁇ p Abbe number with respect to d-line of medium of second lens component L2
  • Conditional expression (5) is a condition for correcting chromatic aberration by the correction optical system CL. If the lower limit of conditional expression (5) is not reached, the lateral chromatic aberration of g-line becomes negatively large, which is not preferable. In order to obtain a further excellent lateral chromatic aberration, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (5) to 0.015. If the upper limit of conditional expression (5) is exceeded, the lateral chromatic aberration of g-line becomes positively large, which is not preferable. In order to obtain a further excellent lateral chromatic aberration, it is preferable to set the upper limit of conditional expression (5) to 0.025.
  • the correction optical system CL satisfies the following conditional expression (6) in order to keep the lateral chromatic aberration good. It is preferable.
  • conditional expression (6) If the lower limit of conditional expression (6) is not reached, the chromatic aberration is insufficiently corrected. In order to obtain a further excellent lateral chromatic aberration, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (6) to 0.08. If the upper limit of conditional expression (6) is exceeded, chromatic aberration is overcorrected, which is not preferable. In order to obtain a further excellent lateral chromatic aberration, it is preferable to set the upper limit of conditional expression (6) to 0.15.
  • the correction optical system CL satisfies the following conditional expression (7) in order to maintain a good balance due to magnification chromatic aberration.
  • conditional expression (7) If the lower limit of conditional expression (7) is not reached, chromatic aberration is insufficiently corrected (correction on the negative side is insufficient), which is not preferable. In order to maintain a better balance due to magnification chromatic aberration, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (7) to 0.08. On the other hand, if the upper limit value of conditional expression (7) is exceeded, chromatic aberration is overcorrected (negative side correction is excessive), which is not preferable. In order to maintain a better balance due to magnification chromatic aberration, it is preferable to set the upper limit of conditional expression (7) to 0.15.
  • the correction optical system CL uses at least a part of the lenses (first and second lens components L1, L2) as a movable lens group, and this movable lens group in the optical axis direction. It is configured to correct lateral chromatic aberration by moving it. At this time, it is preferable that the correction optical system CL satisfies the following conditional expression (8).
  • Fn focal length of the first lens component L1
  • Fp focal length of the second lens component
  • Fc focal length of the correction optical system
  • CL L maximum amount of movement of the movable lens group in the optical axis direction
  • Conditional expression (8) is a condition that the combined focal length with the objective lens after the correction optical system CL is arranged does not change within a practical range. If the lower limit of conditional expression (8) is not reached, the combined focal length with the objective lens after the correction optical system CL is disposed becomes undesirably short. In order to obtain a better focal length, the lower limit value of conditional expression (8) is preferably set to ⁇ 0.002. On the other hand, if the upper limit value of conditional expression (8) is exceeded, the combined focal length with the objective lens after the correction optical system CL is disposed becomes undesirably long. In order to obtain a better focal length, it is preferable to set the upper limit of conditional expression (8) to 0.050.
  • the correction optical system CL according to the present embodiment satisfies the following conditional expression (9).
  • Focal length of objective lens Y Maximum image height of objective lens ⁇ o: Maximum effective diameter of objective lens L: Maximum movement amount of movable lens group in optical axis direction
  • conditional expression (9) If the lower limit value of conditional expression (9) is not reached, it is not preferable to reduce the number of lenses while the moving amount of the movable lens group of the correction optical system CL is small because a sufficient aberration variation effect cannot be obtained. In order to make it easier to obtain the aberration fluctuation effect, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (9) to 0.10. If the upper limit of conditional expression (9) is exceeded, the amount of movement of the movable lens group of the correction optical system CL can be increased, so that a sufficient aberration variation effect can be obtained with a small number of lenses. An increase in effective diameter is unavoidable and is not preferable. In order to obtain a smaller effective diameter, it is preferable to set the upper limit of conditional expression (9) to 1.50.
  • the correction optical system CL is based on a negative and positive type suitable for correcting aberrations related to the field angle. Therefore, in order to further improve the field curvature, the first lens component L1 and the first lens component L1 are used.
  • the two-lens component L2 is preferably a meniscus lens shape with a convex surface facing the object side. Since the first and second lens components L1 and L2 have such shapes, the entire correction optical system CL has a concentric shape with respect to the aperture stop of the objective lens, which is suitable for correction of field curvature. It becomes a shape.
  • the correction optical system CL is configured by only the first lens component L1 and the second lens component L2, the configuration can be simplified.
  • the objective lens represents an imaging optical system that includes the lens group 4 and the diaphragm 5 included in the photographing lens 3 described above and forms an image of a subject on the image plane.
  • FIG. 6 shows a case where a subject in the air (not shown) is photographed using the objective lens SL1 and a subject in water through an acrylic water tank window (hereinafter simply referred to as “window W”). Each lens position in an infinitely focused state is shown.
  • This objective lens SL1 is a single focus lens, and the diagonal length from the center of the image sensor to the diagonal is 21.6 mm.
  • the objective lens SL1 includes, in order from the object side, a positive meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side, a positive meniscus lens L12 having a convex surface facing the object side, a negative meniscus lens L13 having a convex surface facing the object side, and an aperture stop. S, and a cemented lens of a negative meniscus lens L14 having a concave surface facing the object side and a positive meniscus lens L15 having a concave surface facing the object side, and a biconvex lens L16. Note that focusing from an infinite object point to a close object point is performed by moving the entire objective lens SL1 toward the object side.
  • Table 1 below lists values of specifications of the objective lens SL1 when photographing an object in the air (FIG. 6A).
  • Fo in the overall specifications indicates the focal length of the entire system of the objective lens SL1
  • FNO indicates the F number of the objective lens SL1.
  • the first column m indicates the order (surface number) of the lens surfaces from the object side along the direction in which the light beam travels
  • the second column r indicates the curvature radius of each lens surface
  • d is the distance (surface distance) on the optical axis from each optical surface to the next optical surface
  • BF represents a distance (back focus) on the optical axis from the lens surface closest to the image side of the objective lens SL1 to the image surface
  • ⁇ represents an effective diameter.
  • Surface numbers 1 to 12 represent 1 as the most object-side surface of the objective lens SL1 shown in FIG.
  • the variable interval at the time of focusing indicates values at the time of focusing at infinity and focusing at a close distance. At the time of focusing at infinity, the value of the focal length F of the objective lens SL1 is also indicated. At the time of focusing, the value of the photographing magnification ⁇ of the objective lens SL1 is shown.
  • the total length TL is a distance on the optical axis from the first surface of the objective lens SL1 to the image plane.
  • the radius of curvature r, surface spacing d, and other length units listed in all the following specifications are generally “mm”, but the optical system may be proportionally enlarged or reduced. Since equivalent optical performance can be obtained, the present invention is not limited to this.
  • the radius of curvature of 0.0000 indicates a plane in the case of a lens surface, and an aperture in the case of a stop. Also, the refractive index of air of 1.00000 is omitted. The above description is the same in the following specification tables.
  • Table 2 below lists the values of the objective lens SL1 when photographing an underwater object through the window W (FIG. 6B).
  • D0 which indicates the variable interval at the time of focusing, indicates the distance on the optical axis from the object to the first surface
  • D2 indicates the most object side of the objective lens SL from the image side surface of the window W. The distance on the optical axis to the surface is shown.
  • Surface numbers 1 to 14 represent 1 as the most object-side surface of the window W shown in FIG.
  • the object side (first surface side) of the window W is filled with water having an Abbe number of 53.98 and a refractive index with respect to the d-line of 1.333060.
  • 7 and 8 show various aberration diagrams of spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, lateral chromatic aberration, and coma aberration when the objective lens SL1 is focused at infinity and at close distance. 7 shows various aberrations when an object in the air is photographed only with the objective lens SL1, and FIG. 8 shows various aberrations when an object in the water is photographed through the window W with only the objective lens SL1. ing.
  • FNO is the F number
  • NA is the numerical aperture
  • Y is the image height
  • the objective lens SL1 is configured to correct various aberrations when photographing an object in the air. Therefore, when an object is photographed through the window W, various aberrations ( In particular, it can be seen that the lateral chromatic aberration) has deteriorated.
  • FIG. 9 shows a case where a subject in the air (an object not shown) is photographed using the objective lens SL1 constituting the photographing lens 3 and the correction optical system CL1, and a case where a subject underwater is photographed through the window W. Each lens position in the infinity in-focus state is shown.
  • the correction optical system CL1 includes, in order from the object side, the negative meniscus lens L1 having a convex surface facing the object side that is the first lens component and a positive surface having the convex surface facing the object side that is the second lens component. It is composed of a meniscus lens L2. As shown in FIG. 9, the arrangement position of the correction optical system CL1 with respect to the objective lens SL1 is changed in the optical axis direction when photographing an object in the air and photographing an underwater object.
  • the correction optical system CL1 is configured to move on the optical axis with the entire movable lens group as a movable lens group.
  • Table 3 below lists the values of the specifications of the correction optical system CL1 and the objective lens SL1 when photographing an object in the air (FIG. 9A).
  • Fc shown in the overall specifications indicates the focal length of the correction optical system CL1 (the same applies to the following specification tables).
  • D0 shown as a variable interval at the time of focusing indicates the distance on the optical axis from the object to the first surface
  • D4 indicates the most image side surface of the correction optical system CL1 and the most object side surface of the objective lens SL1. The distance on the optical axis is shown.
  • Surface numbers 1 to 16 represent 1 as the most object-side surface of the correction optical system CL1 shown in FIG.
  • Table 4 below lists values of specifications of the correction optical system CL1 and the objective lens SL1 when photographing an underwater object through the window W (FIG. 9B).
  • D0 which is a variable interval at the time of focusing, indicates the distance on the optical axis from the object to the first surface
  • D6 is the most image-side surface of the correction optical system CL1 and the most of the objective lens SL1. The distance on the optical axis with the object side surface is shown.
  • Surface numbers 1 to 18 represent the most object-side surface of the window W shown in FIG.
  • the object side (first surface side) of the window W is filled with water having an Abbe number of 53.98 and a refractive index with respect to the d-line of 1.333060.
  • Table 4 shows condition corresponding values that are values of the conditional expressions (1) to (6), (8), and (9) in the correction optical system CL1 and the objective lens SL1 of the first embodiment. (Because the objective lens SL1 is a single focus lens, the conditional expression (7) is excluded).
  • the correction optical system CL1 and the objective lens SL1 according to the first example satisfy all the conditional expressions (1) to (6), (8), and (9).
  • FIG. 10 and 11 show various aberration diagrams of spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, lateral chromatic aberration, and coma aberration when the correction optical system CL1 and the objective lens SL1 are focused at infinity and at close distance.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of the correction optical system CL2 according to the second example and the above-described single-focus objective lens SL1, and each in an infinite focus state in the case where a photographing object is present in the air and underwater. The position of the lens is shown. Also in the second embodiment, the correction optical system CL2 has, in order from the object side, a negative meniscus lens L1 having a convex surface facing the object side that is the first lens component, and a convex surface facing the object side that is the second lens component.
  • the positive meniscus lens L2 is directed to change the arrangement position of the correction optical system CL2 with respect to the objective lens SL1 in the optical axis direction when shooting an object in the air and when shooting an underwater object.
  • the correction optical system CL2 is configured to move on the optical axis with the entire movable lens group as a movable lens group.
  • the back focus BF of the objective lens SL1 differs depending on whether or not the correction optical system CL2 is applied to the objective lens SL1 because the correction optical system CL2 has a finite focal length. Further, since the arrangement position of the correction optical system CL2 is also changed between the air object shooting state and the underwater object shooting state, the back focus BF is different between the air object shooting state and the underwater object shooting state. . Therefore, the difference between these back focus BF is corrected using the focusing function of the objective lens SL1. In the second embodiment, the entire back of the objective lens SL1 is moved to the image side by 0.53277 in the air object shooting state and 0.00754 in the underwater object shooting state to correct the back focus BF.
  • Table 5 lists values of specifications of the correction optical system CL2 and the objective lens SL1 when an object in the air is photographed in the second embodiment (FIG. 12A).
  • the surface numbers 1 to 16 represent 1 as the most object-side surface of the correction optical system CL2 shown in FIG.
  • Table 6 below lists the values of the specifications of the correction optical system CL2 and the objective lens SL1 when an underwater object is photographed through the window W (FIG. 12B).
  • Table 6 below shows the condition corresponding values that are the values of the conditional expressions (1) to (6), (8), and (9) in the correction optical system CL2 and the objective lens SL1 of the second embodiment. (Because the objective lens SL1 is a single focus lens, the conditional expression (7) is excluded).
  • the surface numbers 1 to 18 represent 1 as the surface closest to the object side of the window W shown in FIG.
  • the object side (first surface side) of the window W is filled with water having an Abbe number of 53.98 and a refractive index with respect to the d-line of 1.333060.
  • the correction optical system CL2 and the objective lens SL1 according to the second example satisfy all the conditional expressions (1) to (6), (8), and (9).
  • FIG. 13 and 14 show various aberration diagrams of spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, lateral chromatic aberration, and coma aberration when the correction optical system CL2 and the objective lens SL1 are focused at infinity and close to each other.
  • the various aberrations in the infinite focus state and the close focus state (R 501 mm) when an object in water is photographed through the window W with the objective lens SL1 equipped with the correction optical system CL2.
  • FIGS. 15 and 16 show an infinitely far focus state when shooting an air subject (not shown) using the objective lens SL2 and when shooting an underwater subject through the window W.
  • FIG. 4 shows each lens position at a wide-angle focal length (wide-angle end) W, an intermediate focal length M, and a telephoto focal length (telephoto end) T.
  • the objective lens SL2 is a multifocal lens (zoom lens), and a filter group FL including a dust-proof glass, an optical low-pass filter, and a cover glass for a solid-state image sensor is disposed near the image plane.
  • the diagonal length of the objective lens SL2 from the center of the image sensor to the diagonal is 21.6 mm.
  • the objective lens SL2 includes, in order from the object side, a negative meniscus aspherical lens L11 having a convex surface facing the object side and a first meniscus lens L12 having a convex surface facing the object side.
  • G1 a positive meniscus aspheric positive lens L21 having a convex surface facing the object side, a cemented lens in which a biconvex lens L22 and a biconcave lens L22 are cemented, and a second lens group G2 composed of a biconvex lens L23;
  • a third lens group G3 including a convex lens L31.
  • the objective lens SL2 moves on the optical axis to the object side after the first lens group G1 once moves to the image side when the magnification is changed from the wide-angle end state to the telephoto end state, and the second lens group G2 moves to the object side, and the third lens group G3 is fixed with respect to the image plane.
  • the aperture stop S1 is disposed on the object side of the second lens group G2, and moves together with the second lens group G2 during zooming.
  • a fixed stop S2 is disposed on the image side of the second lens group G2, and moves together with the second lens group G2 during zooming. Further, focusing from an infinite object point to a close object point is performed by moving the third lens group G3 to the object side.
  • Table 7 below lists the values of the specifications of the objective lens SL2 when photographing an object in the air (FIG. 15).
  • the objective lens SL2 has a distance D4 between the first lens group G1 and the second lens group G2, a distance D13 between the second lens group G2 and the third lens group G3, and a third lens in zooming and focusing.
  • the distance D15 between the lens group G3 and the filter group FL changes. Therefore, in Table 7, the values at the wide-angle focal length W, the intermediate focal length M, and the telephoto focal length T are shown in the overall specifications and the variable interval at the time of focusing.
  • D0 represents the distance (interval) on the optical axis from the object to the first surface.
  • the surface number (starting surface) at which each lens group starts and the focal length of each lens group are shown as the lens group focal length.
  • the surface numbers 1 to 19 represent 1 as the surface closest to the object side of the objective lens SL2 shown in FIG.
  • the aspheric surfaces (second surface and sixth surface) of the aspheric negative lens L11 of the first lens group G1 and the aspheric positive lens L21 of the second lens group G2 are perpendicular to the optical axis.
  • the height in the direction is y, and the distance (sag amount) along the optical axis from the tangent plane of each vertex of each aspheric surface to each aspheric surface at height y is S (y), and the radius of curvature of the reference spherical surface (near)
  • S the distance along the optical axis from the tangent plane of each vertex of each aspheric surface to each aspheric surface at height y
  • the radius of curvature of the reference spherical surface r
  • the conic constant is ⁇
  • the nth-order aspheric coefficient is An
  • the secondary aspheric coefficient A2 is zero.
  • an aspherical surface is marked with * on the right side of the surface number.
  • Table 8 below lists the values of the specifications of the objective lens SL2 when photographing an underwater object through the window W (FIG. 16).
  • D0 which indicates the variable interval at the time of focusing, indicates the distance on the optical axis from the object to the first surface
  • D2 indicates the most object side of the objective lens SL2 from the image side surface of the window W.
  • the distance on the optical axis to the surface is shown.
  • D6 is the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2
  • D15 is the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3
  • D17 is the distance between the third lens group G3 and the filter group FL.
  • the interval is shown.
  • the surface numbers 1 to 21 represent 1 as the most object side surface of the window W shown in FIG.
  • the object side (first surface side) of the window W is filled with water having an Abbe number of 53.98 and a refractive index with respect to the d-line of 1.333060.
  • FIGS. 17 to 20 show spherical aberration, astigmatism, and distortion at the wide-angle focal length W, the intermediate focal length M, and the telephoto focal length T when the objective lens SL2 is focused at infinity and at close range.
  • the aberration diagrams of aberration, lateral chromatic aberration, and coma are shown.
  • the objective lens SL2 is configured to correct various aberrations when photographing an object in the air. It can be seen that aberrations (especially lateral chromatic aberration) have deteriorated.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating a configuration of the correction optical system CL3 according to the third example and the above-described multifocal objective lens SL2, and each lens in an infinite focus state when a photographing object is present in the air. Indicates the position.
  • FIG. 22 is a diagram showing the configuration of the correction optical system CL3 and the objective lens SL2, and shows the position of each lens in an infinitely focused state when there is a photographing object in water.
  • a negative meniscus lens L1 having a convex surface facing the object side that is the first lens component and an object side that is the second lens component.
  • the correction optical system CL3 is composed of a positive meniscus lens L2 having a convex surface. As shown in FIGS. 21 and 22, the arrangement position of the correction optical system CL3 with respect to the objective lens SL2 is changed in the optical axis direction when photographing an object in the air and photographing an underwater object. Further, the correction optical system CL3 is configured to move on the optical axis with the whole as a movable lens group.
  • Table 9 below lists the values of the specifications of the correction optical system CL3 and the objective lens SL2 when photographing an object in the air (FIG. 21).
  • D0 which indicates the variable interval at the time of focusing, indicates the distance on the optical axis from the object to the first surface
  • D4 indicates the most image-side surface of the correction optical system CL3 and the most of the objective lens SL2.
  • D8 is the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2
  • D17 is the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3
  • D19 indicates the distance between the third lens group G3 and the filter group FL.
  • Table 10 below lists values of specifications of the correction optical system CL3 and the objective lens SL2 when an object under water is photographed through the window W (FIG. 22).
  • D0 which indicates the variable interval during focusing, indicates the distance on the optical axis from the object to the first surface
  • D6 indicates the most image-side surface of the correction optical system CL3 and the most of the objective lens SL2.
  • D10 is the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2
  • D19 is the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3
  • D21 indicates the distance between the third lens group G3 and the filter group FL.
  • the surface numbers 1 to 25 represent the most object-side surface of the window W shown in FIG.
  • the object side (first surface side) of the window W is filled with water having an Abbe number of 53.98 and a refractive index with respect to the d-line of 1.333060.
  • Table 10 below shows the condition corresponding values which are the values of the conditional expressions (1) to (5) and (7) to (9) in the correction optical system CL3 and the objective lens SL2 of the third embodiment.
  • This objective lens SL2 is a multifocal lens, so conditional expression (6) is out of scope).
  • the correction optical system CL3 and the objective lens SL2 according to the third example satisfy all the conditional expressions (1) to (5) and (7) to (9).
  • 23 to 26 show the wide-angle focal length W, the intermediate focal length M, and the telephoto focal length T when the correction optical system CL3 and the objective lens SL2 according to the third example are in focus at infinity and at close focus.
  • the aberration diagrams of spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, lateral chromatic aberration and coma aberration are shown.
  • 25 and 26 show infinite focus when an object in water is photographed through the window W with the correction optical system CL3 and the objective lens SL2 according to the third example.
  • various aberrations especially lateral chromatic aberration
  • these aberrations are corrected, and good optical performance can be obtained.
  • FIGS. 27 and 28 are diagrams showing configurations of the correction optical system CL4 according to the fourth example and the above-described multifocal objective lens SL2, and focusing at infinity when a photographing object is present in the air and in water. The position of each lens in the state is shown. Also in the fourth example, the correction optical system CL4 has, in order from the object side, a negative meniscus lens L1 having a convex surface facing the object side that is the first lens component and a convex surface facing the object side that is the second lens component.
  • the positive meniscus lens L2 is directed to change the arrangement position of the correction optical system CL4 with respect to the objective lens SL2 in the optical axis direction when photographing an object in the air and photographing an underwater object. Further, the correction optical system CL4 is configured to move on the optical axis with the whole as a movable lens group.
  • the back focus BF of the objective lens SL2 differs depending on whether or not the correction optical system CL4 is applied to the objective lens SL2 because the correction optical system CL4 has a finite focal length. Further, since the arrangement position of the correction optical system CL4 is also changed between the air object shooting state and the underwater object shooting state, the back focus BF is different between the air object shooting state and the underwater object shooting state. . Therefore, the difference between these back focus BF is corrected using the focusing function of the objective lens SL2.
  • the back focus BF is corrected by moving the lens group G3 to the object side.
  • Table 11 below lists the values of the specifications of the correction optical system CL4 and the objective lens SL2 when photographing an object in the air (FIG. 27).
  • D0 which indicates the variable distance at the time of focusing, indicates the distance on the optical axis from the object to the first surface
  • D4 indicates the most image-side surface of the correction optical system CL4 and the most of the objective lens SL2.
  • D8 is the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2
  • D17 is the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3
  • D19 indicates the distance between the third lens group G3 and the filter group FL.
  • Surface numbers 1 to 23 represent the most object-side surface of the correction optical system CL4 shown in FIG.
  • Table 12 below lists values of specifications of the correction optical system CL4 and the objective lens SL2 when an object under water is photographed through the window W (FIG. 28).
  • D0 shown as the variable interval at the time of focusing indicates the distance on the optical axis from the object to the first surface
  • D6 is the most image-side surface of the correction optical system CL4 and the most of the objective lens SL2.
  • D10 is the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2
  • D19 is the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3
  • D21 indicates the distance between the third lens group G3 and the filter group FL.
  • Surface numbers 1 to 25 represent the most object-side surface of the window W shown in FIG.
  • the object side (first surface side) of the window W is filled with water having an Abbe number of 53.98 and a refractive index with respect to the d-line of 1.333060.
  • Table 12 below shows condition-corresponding values that are values of the conditional expressions (1) to (5) and (7) to (9) in the correction optical system CL4 and the objective lens SL2 of the fourth embodiment.
  • This objective lens SL2 is a multifocal lens, so conditional expression (6) is out of scope).
  • the correction optical system CL4 and the objective lens SL2 according to the fourth example satisfy all the conditional expressions (1) to (5) and (7) to (9).
  • FIGS. 29 to 32 show the wide-angle focal length W, the intermediate focal length M, and the telephoto focal length T when the correction optical system CL4 and the objective lens SL2 according to the fourth example are focused at infinity and at close range.
  • the aberration diagrams of spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, lateral chromatic aberration and coma aberration are shown.
  • FIG. 33 is a diagram showing a configuration when the correction optical system CL5 according to the fifth example is attached to the above-described single-focus objective lens SL1, and the infinite distance when there is a photographing object in the air and underwater. The position of each lens in the in-focus state is shown.
  • the correction optical system CL5 according to the fifth example includes, in order from the object side, a lens group that is movable in the optical axis direction (movable lens group GF) and a lens group that is fixed in the optical axis direction (fixed lens group GR). The arrangement position of the movable lens group GF is changed between shooting an object in the air and shooting an underwater object.
  • the movable lens group GF includes, in order from the object side, a negative meniscus lens L1 having a convex surface facing the object side that is the first lens component, and a positive meniscus having the convex surface facing the object side that is the second lens component.
  • the fixed lens group GR includes a meniscus lens L2, and includes a positive meniscus lens L3 having a convex surface directed toward the object side.
  • Table 13 below lists the values of the specifications of the correction optical system CL5 and the objective lens SL1 when photographing an object in the air (FIG. 33 (a)).
  • D0 shown as the variable interval at the time of focusing indicates the distance on the optical axis from the object to the first surface
  • D6 is the most image-side surface of the correction optical system CL5 and the most of the objective lens SL1. The distance on the optical axis with the object side surface is shown.
  • Surface numbers 1 to 18 represent 1 as the most object-side surface of the correction optical system CL5 shown in FIG.
  • Table 14 below lists values of specifications of the correction optical system CL5 and the objective lens SL1 when photographing an underwater object through the window W (FIG. 33 (b)).
  • D0 shown as the variable interval at the time of focusing indicates the distance on the optical axis from the object to the first surface
  • D8 is the most image side surface of the correction optical system CL and the most of the objective lens SL.
  • the distance on the optical axis with the object side surface is shown.
  • Surface numbers 1 to 20 represent the most object-side surface of the window W shown in FIG.
  • the object side (first surface side) of the window W is filled with water having an Abbe number of 53.98 and a refractive index with respect to the d-line of 1.333060.
  • Table 14 shows the condition corresponding values that are the values of the conditional expressions (1) to (6), (8), and (9) in the correction optical system CL5 and the objective lens SL1 of the fifth example. (Because the objective lens SL1 is a single focus lens, the conditional expression (7) is excluded).
  • the correction optical system CL5 and the objective lens SL1 according to the fifth example satisfy all the conditional expressions (1) to (6), (8), and (9).
  • FIGS. 34 and 35 show various aberrations of spherical aberration, astigmatism, distortion aberration, chromatic aberration of magnification, and coma aberration when the above-described correction optical system CL5 and objective lens SL1 are focused at infinity and close to each other.

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Abstract

　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、光学系、及び、補正光学系の製造方法を提供する。　撮影レンズ等の対物レンズＳＬ１の物体側に配置する補正光学系ＣＬは、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、第２レンズ成分Ｌ２の最も物体側の面は、物体側に凸形状を有しており、所定の条件を満足する。

Description

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、光学系、及び、補正光学系の製造方法
　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、光学系、及び、補正光学系の製造方法に関する。
　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、光学系、及び、補正光学系の製造方法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、を有し、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、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。
　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、少なくとも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レンズ成分を隣接して含み、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レンズ成分を含む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レンズ成分を有し、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。
　また、本発明に係る補正光学系の製造方法は、対物レンズの物体側に配置する補正光学系の製造方法であって、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、を有し、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ように、レンズ鏡筒内に各レンズを組み込むことを特徴とする。
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、本発明に係る補正光学系の製造方法は、対物レンズの物体側に配置する補正光学系の製造方法であって、少なくとも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レンズ成分を隣接して含み、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ように、レンズ鏡筒内に各レンズを組み込むことを特徴とする。
－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、本発明に係る補正光学系の製造方法は、対物レンズの物体側に配置する補正光学系の製造方法であって、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レンズ成分を含む可動レンズ群を有し、以下の条件式を満足するように、レンズ鏡筒内に各レンズを組み込むことを特徴とする。
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の製造方法は、対物レンズの物体側に配置する補正光学系の製造方法であって、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レンズ成分を有し、以下の条件式を満足するように、レンズ鏡筒内に各レンズを組み込むことを特徴とする。
－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
　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、光学系、及び、補正光学系の製造方法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 (27)

  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、を有し、
    　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. 　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。
    －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
  4. 　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ていることを特徴とする請求項１に記載の補正光学系。
  6. 　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
  7. 　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１に記載の補正光学系。
    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
  8. 　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１に記載の補正光学系。
    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
  9. 　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に記載の補正光学系。
  10. 　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、からなることを特徴とする請求項１に記載の補正光学系。
  11. 　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
  12. 　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に記載の補正光学系。
    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
  13. 　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１に記載の補正光学系。
  14. 　請求項１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。
  15. 　請求項１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。
  16. 　請求項１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。
  17. 　請求項１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。
  18. 　対物レンズの物体側に配置する補正光学系であって、
    　少なくとも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レンズ成分を隣接して含み、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
  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レンズ成分を含む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。
    ０．０５　＜　（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
  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アタッチメント。
  21. 　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。
    －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
  22. 　請求項２１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。
  23. 　請求項２１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。
  24. 　対物レンズの物体側に配置する補正光学系の製造方法であって、
    　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、を有し、
    　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ように、レンズ鏡筒内に各レンズを組み込むことを特徴とする補正光学系の製造方法。
    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
  25. 　対物レンズの物体側に配置する補正光学系の製造方法であって、
    　少なくとも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レンズ成分を隣接して含み、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ように、レンズ鏡筒内に各レンズを組み込むことを特徴とする補正光学系の製造方法。
    －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
  26. 　対物レンズの物体側に配置する補正光学系の製造方法であって、
    　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レンズ成分を含む可動レンズ群を有し、以下の条件式を満足するように、レンズ鏡筒内に各レンズを組み込むことを特徴とする補正光学系の製造方法。
    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
  27. 　対物レンズの物体側に配置する補正光学系の製造方法であって、
    　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レンズ成分を有し、以下の条件式を満足するように、レンズ鏡筒内に各レンズを組み込むことを特徴とする補正光学系の製造方法。
    －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
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