WO2022024619A1 - 光学装置、および撮像装置 - Google Patents

Abstract

軸上色収差の補正に掛かる時間を短縮することが可能な光学装置、および撮像装置を提供する。鏡筒（１１）の撮像光学系（２０）はフィルタユニット（３１、７０、９０）とフォーカスレンズ（２６）とを備える。フィルタユニット（３１、７０、９０）は、予め設定された波長帯域の光を選択的に透過させる複数のフィルタ（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４）を有し、複数のフィルタ（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４）が所定の順番で光路に挿入される。フォーカスレンズ（２６）は、複数のフィルタ（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４）を各々透過した複数種の光の軸上色収差を、光軸（ＯＡ）に沿って移動することで補正する。所定の順番は、フォーカスレンズ（２６）の移動方向に応じた順番である。

Description

光学装置、および撮像装置

　本開示の技術は、光学装置、および撮像装置に関する。

　特許文献１には、入射した光を電気信号に変換して撮像信号を出力する撮像素子と、被写体の像を撮像素子に結像させる撮像レンズと、特定の波長帯域を透過する少なくとも１つの光学フィルタを保持し、撮像レンズと撮像素子を結ぶ光軸の途中に光学フィルタを選択的に挿脱可能なフィルタ支持部と、光学フィルタを光軸に挿脱する動作に応じて撮像レンズを光軸方向に移動させる移動手段と、を備える撮像装置が記載されている。

　特許文献２には、画角調整用の可動レンズおよび焦点調節用の可動レンズを含む撮像光学系を備え、焦点調節用の可動レンズを合焦位置に移動させて焦点調節を行う撮像装置であって、被写体からの光を受光して光電変換する撮像素子と、合焦位置を検出して焦点調節用の可動レンズの駆動制御を行う焦点調節制御手段と、画角調整用の可動レンズの位置情報または焦点調節用の可動レンズの位置情報を取得して、撮像光学系の色収差による合焦位置のずれを補正する補正量を算出するとともに、該補正量を修正して色収差による被写体像の色付きを抑える処理を行い、修正後の補正量を焦点調節制御手段に出力する補正手段を備えることを特徴とする撮像装置が記載されている。

　特許文献３には、被写体を撮像する撮像素子と、この撮像素子の前面に配され、透過波長を異にする複数種類のフィルタに切換可能な可変フィルタと、被写体からの反射光の波長帯を選別する波長帯選別手段と、撮像素子のフォーカスを調整するフォーカス調整手段とを備え、波長帯選別手段の選別結果に基づいて、可変フィルタのフィルタを切り換えると共に、フォーカス調整手段でフォーカス調整をすることを特徴とする撮像装置が記載されている。

特開２００６－０３３７１６号公報 特開２０１３－１５６５４０号公報 特開平０７－２８４１１１号公報

　本開示の技術に係る１つの実施形態は、軸上色収差の補正に掛かる時間を短縮することが可能な光学装置、および撮像装置を提供する。

　本開示の光学装置は、予め設定された波長帯域の光を選択的に透過させる複数のフィルタを有し、複数のフィルタが所定の順番で光路に挿入されるフィルタユニットと、複数のフィルタを各々透過した複数種の光の軸上色収差を、光軸に沿って移動することで補正する補正レンズと、を備え、所定の順番は、補正レンズの移動方向に応じた順番である。

　所定の順番は、移動方向の切り替え回数が最小となる順番であることが好ましい。

　所定の順番は、補正レンズの移動量の累計が最小となる順番であることが好ましい。

　ズームレンズをさらに備え、所定の順番は、ズームレンズの移動範囲における、軸上色収差の補正に要する補正レンズの移動量の代表値に基づく順番であることが好ましい。

　補正レンズはフォーカスレンズであることが好ましい。

　ズームレンズをさらに備え、補正レンズは、フォーカスレンズ、およびフォーカスレンズよりも結像側に配置されたマスターレンズであり、予め設定された閾値よりもズームレンズが望遠側に位置していた場合は、フォーカスレンズが移動して軸上色収差を補正し、閾値よりもズームレンズが広角側に位置していた場合は、マスターレンズが移動して軸上色収差を補正することが好ましい。

　フィルタユニットは、複数のフィルタが円環状に並べられた構成であり、フィルタユニットが一方向に回転することで、複数のフィルタを順次光路に挿入することが好ましい。

　複数のフィルタは、光路に１番目に挿入される始端フィルタと、光路に最終番目に挿入される終端フィルタとを含み、フィルタユニットは、複数のフィルタが一方向に沿って並べられた構成であり、始端フィルタの位置から終端フィルタの位置まで移動する第１動作と、終端フィルタの位置から始端フィルタの位置に戻る第２動作とを交互に繰り返すことで、複数のフィルタを順次光路に挿入することが好ましい。

　所定の順番は、第２動作が行われている間の補正レンズの移動量が、相対的に大きくなる順番であることが好ましい。
　フィルタユニットは、複数のフィルタが円環状に並べられた構成であり、フィルタユニットが回転することで、複数のフィルタを順次光路に挿入することが好ましい。
　フィルタユニットは、複数のフィルタが長辺方向に沿って並べられた矩形状の平板であり、フィルタユニットが長辺方向に往復動することで、複数のフィルタを順次光路に挿入することが好ましい。

　複数のフィルタは、青色の波長帯域の光を透過する青色フィルタと、緑色の波長帯域の光を透過する緑色フィルタと、赤色の波長帯域の光を透過する赤色フィルタと、赤外の波長帯域の光を透過する赤外フィルタとを含むことが好ましい。

　本開示の撮像装置は、上記のいずれかに記載の光学装置を備える。

カメラを示す図である。 フィルタユニットを示す図である。 各フィルタの軸上色収差の補正に要するフォーカスレンズの移動量の一例を示す表である。 各フィルタの並び候補、各並び候補における軸上色収差を補正する際のフォーカスレンズの移動方向、および移動方向の切り替え回数を示す表である。 並び候補４および並び候補１０の場合における実際のフォーカスレンズの移動量、およびフォーカスレンズの移動量の累計を示す表である。 並び候補１の場合における実際のフォーカスレンズの移動量、およびフォーカスレンズの移動量の累計を示す表である。 並び候補２の場合における実際のフォーカスレンズの移動量、およびフォーカスレンズの移動量の累計を示す表である。 フィルタユニットの別の例を示す図である。 図８のフィルタユニットの動作の推移を示す図である。 各フィルタの並び候補、各並び候補における軸上色収差を補正する際のフォーカスレンズの移動方向、および移動方向の切り替え回数を示す表である。 並び候補２の場合における実際のフォーカスレンズの移動量、およびフォーカスレンズの移動量の累計を示す表である。 並び候補４の場合における実際のフォーカスレンズの移動量、およびフォーカスレンズの移動量の累計を示す表である。 並び候補７の場合における実際のフォーカスレンズの移動量、およびフォーカスレンズの移動量の累計を示す表である。 並び候補１０の場合における実際のフォーカスレンズの移動量、およびフォーカスレンズの移動量の累計を示す表である。 各並び候補の場合における、第２動作が行われている間のフォーカスレンズの移動量を示す表である。 フィルタユニットのさらに別の例を示す図である。 第３実施形態のカメラを示す図である。 第３実施形態の制御部の動作手順を示すフローチャートである。

　［第１実施形態］
　一例として図１に示すように、カメラ１０は、例えば工場等に設置される監視カメラであり、鏡筒１１と本体１２とを備える。鏡筒１１には鏡筒側マウント１３が設けられており、本体１２には本体側マウント１４が設けられている。これら鏡筒側マウント１３および本体側マウント１４によって、鏡筒１１が本体１２に取り付けられる。鏡筒１１には撮像光学系２０が内蔵されており、本体１２にはイメージセンサ２１が内蔵されている。カメラ１０は、本開示の技術に係る「撮像装置」の一例である。また、鏡筒１１は、本開示の技術に係る「光学装置」の一例である。

　撮像光学系２０は、イメージセンサ２１に被写体光を結像させるための複数種のレンズを有する。具体的には、撮像光学系２０は、対物レンズ２５、フォーカスレンズ２６、ズームレンズ２７、およびマスターレンズ２８を有する。これら各レンズ２５～２８は、この順に、物体側（被写体側）から結像側（イメージセンサ２１側）に向かって配置されている。各レンズ２５～２８は、４００ｎｍから１７００ｎｍまでの波長帯域の光、すなわち可視光域から近赤外域までの波長帯域の光を透過する。図１では簡略化しているが、各レンズ２５～２８は、実際には複数枚のレンズが組み合わされたレンズ群である。

　撮像光学系２０は、絞り３０およびフィルタユニット３１も有する。絞り３０はズームレンズ２７とフィルタユニット３１との間に配置されている。フィルタユニット３１は絞り３０とマスターレンズ２８との間に配置されている。

　鏡筒１１には、フォーカスレンズ駆動機構３５、ズームレンズ駆動機構３６、絞り駆動機構３７、およびフィルタユニット駆動機構３８が設けられている。フォーカスレンズ駆動機構３５は、周知のように、フォーカスレンズ２６を保持し、外周にカム溝が形成されたフォーカス用カム環、およびフォーカス用カム環を光軸ＯＡ周りに回転させることで、フォーカス用カム環を光軸ＯＡに沿って移動させるフォーカス用モータ等を含む。ズームレンズ駆動機構３６も同様に、ズームレンズ２７を保持し、外周にカム溝が形成されたズーム用カム環、およびズーム用カム環を光軸ＯＡ周りに回転させることで、ズーム用カム環を光軸ＯＡに沿って移動させるズーム用モータ等を含む。なお、以下では、光軸ＯＡと平行で、かつ物体側から結像側に向かう方向を結像側方向ＩＤと表記し、光軸ＯＡと平行で、結像側から物体側に向かう方向を物体側方向ＯＤと表記する。ここでいう平行とは、完全な平行の他に、本開示の技術が属する技術分野で一般的に許容される誤差を含めた意味合いでの平行を指す。

　絞り駆動機構３７は、これも周知のように、絞り３０の複数枚の絞り羽根を開閉するモータ等を含む。フィルタユニット駆動機構３８は、フィルタユニット３１を、その中心を軸として一方向に回転させるモータ等を含む。

　フォーカス用モータおよびズーム用モータは、例えばステッピングモータである。この場合、フォーカス用モータおよびズーム用モータの駆動量から、光軸ＯＡ上のフォーカスレンズ２６およびズームレンズ２７の位置を導き出すことができる。なお、モータの駆動量ではなく、位置センサを設けて、フォーカスレンズ２６およびズームレンズ２７の位置を検出してもよい。

　フィルタユニット駆動機構３８には、フィルタユニット３１の回転位置を検出する回転位置センサが設けられている。回転位置センサは、例えばロータリーエンコーダである。

　各駆動機構３５～３８のモータ等の電気部品は、鏡筒側マウント１３に設けられた鏡筒側接点４０に接続されている。本体側マウント１４の鏡筒側接点４０と対応する位置には、本体側接点４１が設けられている。本体側接点４１には、制御部４５が接続されている。鏡筒側マウント１３および本体側マウント１４を介して鏡筒１１が本体１２に取り付けられた場合、鏡筒側接点４０と本体側接点４１とが接触する。これにより、各駆動機構３５～３８の電気部品と制御部４５とが電気的に接続される。

　制御部４５は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、メモリ、およびストレージを含むコンピュータよって実現される。メモリは例えばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）等であり、各種情報を一時的に記憶する。非一時的記憶媒体であるストレージは例えばハードディスクドライブ、またはソリッドステートドライブ等であり、各種パラメータおよび各種プログラムを記憶する。ＣＰＵは、ストレージに記憶されたプログラムをメモリへロードして、プログラムにしたがった処理を実行することにより、カメラ１０の各部の動作を統括的に制御する。なお、プログラムは、図示しない外部記録媒体に記録されて配布され、その記録媒体からＣＰＵによりインストールされてもよい。または、プログラムは、ネットワークに接続されたサーバ等に、外部からアクセス可能な状態で記憶され、要求に応じてＣＰＵによりメモリやストレージにダウンロードされ、インストールおよび実行されてもよい。

　各駆動機構３５～３８の電気部品は、制御部４５の制御の下で駆動される。より詳しくは、制御部４５は、カメラ１０とは離れた遠隔地、例えば管制室に設置されたモニタ装置（図示省略）を介して入力されたユーザからの指示に応じた駆動信号を発して、各駆動機構３５～３８の電気部品を駆動させる。例えば、モニタ装置を介して画角を望遠側に変更する指示が入力された場合、制御部４５は、ズームレンズ駆動機構３６のズーム用モータに駆動信号を発して、ズームレンズ２７を望遠側に移動させる。

　また、制御部４５は、フィルタユニット３１の後述する４つのフィルタＦ１、Ｆ２、Ｆ３、およびＦ４を各々透過した複数種の光の軸上色収差を、フォーカスレンズ駆動機構３５を介してフォーカスレンズ２６を光軸ＯＡに沿って移動させることで補正する。すなわち、フォーカスレンズ２６は、本開示の技術に係る「補正レンズ」の一例である。

　フォーカス用モータおよびズーム用モータは、駆動量を制御部４５に出力する。制御部４５は、駆動量から光軸ＯＡ上のフォーカスレンズ２６およびズームレンズ２７の位置を導き出す。また、回転位置センサは、フィルタユニット３１の回転位置を制御部４５に出力する。これにより制御部４５は、フィルタユニット３１の回転位置を把握する。

　イメージセンサ２１は、被写体光を受光する受光面を有している。イメージセンサ２１は、受光面の中心が光軸ＯＡと一致し、かつ受光面が光軸ＯＡと直交するよう配されている。イメージセンサ２１は、受光面がヒ化インジウムガリウム（ＩｎＧａＡｓ）により形成されている。このためイメージセンサ２１は、撮像光学系２０を透過した４００ｎｍから１７００ｎｍまでの波長帯域の光、すなわち可視光域から近赤外域までの波長帯域の光に基づく被写体像を検出することが可能である。なお、ここでいう直交とは、完全な直交の他に、本開示の技術が属する技術分野で一般的に許容される誤差を含めた意味合いでの直交を指す。

　イメージセンサ２１は、制御部４５の制御の下で駆動される。より詳しくは、制御部４５は、モニタ装置を介して撮像開始の指示が入力された場合に、予め設定されたフレームレート、例えば３０ｆｐｓ（ｆｒａｍｅｓ　ｐｅｒ　ｓｅｃｏｎｄ）にて、イメージセンサ２１に被写体光を撮像させる。イメージセンサ２１は、被写体光を撮像することにより得られた画像を制御部４５に出力する。制御部４５は、イメージセンサ２１からの画像を内蔵メモリ（図示省略）に記憶したり、モニタ装置に転送したりする。

　一例として図２に示すように、フィルタユニット３１は、フィルタＦ１、Ｆ２、Ｆ３、およびＦ４の４つのフィルタＦ１～Ｆ４が円環状に等間隔（図２においては９０°毎）で並べられた円板である。フィルタＦ１、Ｆ２、Ｆ３、およびＦ４は、本開示の技術に係る「複数のフィルタ」の一例である。フィルタユニット３１は、各フィルタＦ１～Ｆ４を１フレーム毎に切り替えるために、フィルタユニット駆動機構３８によって時計回りに回転する。時計回りは、本開示の技術に係る「一方向」の一例である。ここでいう等間隔とは、完全な等間隔の他に、本開示の技術が属する技術分野で一般的に許容される誤差を含めた意味合いでの等間隔を指す。なお、フィルタユニット３１を反時計回りに回転させてもよい。また、フィルタユニット３１は円板でなくてもよい。

　フィルタユニット３１は、フィルタＦ１の中心と光軸ＯＡとが一致するよう配置された図示の第１位置から、フィルタＦ２の中心と光軸ＯＡとが一致するよう配置された第２位置、フィルタＦ３の中心と光軸ＯＡとが一致するよう配置された第３位置、フィルタＦ４の中心と光軸ＯＡとが一致するよう配置された第４位置を経て、再び第１位置に戻る。つまりフィルタＦ１～Ｆ４は、フィルタユニット３１の時計回りの回転に伴って、順次光路に挿入される。

　フィルタＦ１～Ｆ４はそれぞれ、予め設定された波長帯域の光を選択的に透過させる。フィルタＦ１～Ｆ４は、例えば、青色フィルタと緑色フィルタと赤色フィルタと赤外フィルタとを含む。青色フィルタは青色の波長帯域の光を透過する。緑色フィルタは緑色の波長帯域の光を透過する。赤色フィルタは赤色の波長帯域の光を透過する。赤外フィルタは赤外の波長帯域の光を透過する。青色の波長帯域は例えば４００ｎｍ～４９０ｎｍ、緑色の波長帯域は例えば４９０ｎｍ～５５０ｎｍ、赤色の波長帯域は例えば６４０ｎｍ～７７０ｎｍである。また、赤外の波長帯域は例えば１５５０±１００ｎｍ（１４５０ｎｍ～１６５０ｎｍ）である。これら青色フィルタ、緑色フィルタ、赤色フィルタ、および赤外フィルタは、軸上色収差を補正する際のフォーカスレンズ２６の移動方向に応じた順番で並べられている。なお、上記のように「～」を用いて表される数値範囲は、「～」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。

　青色フィルタ、緑色フィルタ、および赤色フィルタを透過した可視光線をイメージセンサ２１が撮像することによって、被写体の可視光像を含む画像が得られる。また、赤外フィルタを透過した可視光線および赤外線をイメージセンサ２１が撮像することによって、被写体の可視光像および輻射像を含む画像が得られる。

　一例として図３の表５０に示すように、赤外フィルタの軸上色収差の補正に要するフォーカスレンズ２６の移動量を基準の０とした、赤色フィルタの軸上色収差の補正に要するフォーカスレンズ２６の移動量は－０．１２ｍｍである。同様に、緑色フィルタの軸上色収差の補正に要するフォーカスレンズ２６の移動量は－０．１１５ｍｍ、青色フィルタの軸上色収差の補正に要するフォーカスレンズ２６の移動量は－０．１１８ｍｍである。なお、フォーカスレンズ２６の移動量において、負の値は物体側方向ＯＤへの移動、正の値は結像側方向ＩＤへの移動を表す。

　各フィルタの軸上色収差は、ズームレンズ２７の位置に応じて変わる。具体的には、ズームレンズ２７が最も望遠側に位置している場合、各フィルタの軸上色収差は最大となり、ズームレンズ２７が最も広角側に位置している場合、各フィルタの軸上色収差は最小となる。本例では、軸上色収差の補正に要するフォーカスレンズ２６の移動量として、ズームレンズ２７の移動範囲における最大値、すなわちズームレンズ２７が最も望遠側に位置している場合の移動量が用いられている。フォーカスレンズ２６の移動量の最大値は、本開示の技術に係る「代表値」の一例である。なお、代表値としては、最大値に代えて、ズームレンズ２７の移動範囲における、軸上色収差の補正に要するフォーカスレンズ２６の移動量の平均値を用いてもよい。

　フィルタＦ１～Ｆ４に、青色フィルタ、緑色フィルタ、赤色フィルタ、および赤外フィルタのうちのいずれかを適用した場合、その組み合わせによる並び候補は、４！＝２４通りある。図４の表５５には、２４通りの並び候補のうち、並び候補１、並び候補２、並び候補４、および並び候補１０を示している。並び候補１は、フィルタＦ１を赤外フィルタとし、フィルタＦ２を赤色フィルタとし、フィルタＦ３を緑色フィルタとし、フィルタＦ４を青色フィルタとした場合である。並び候補２は、フィルタＦ１を赤外フィルタとし、フィルタＦ２を赤色フィルタとし、フィルタＦ３を青色フィルタとし、フィルタＦ４を緑色フィルタとした場合である。並び候補４は、フィルタＦ１を赤外フィルタとし、フィルタＦ２を緑色フィルタとし、フィルタＦ３を青色フィルタとし、フィルタＦ４を赤色フィルタとした場合である。並び候補１０は、フィルタＦ１を赤色フィルタとし、フィルタＦ２を青色フィルタとし、フィルタＦ３を緑色フィルタとし、フィルタＦ４を赤外フィルタとした場合である。

　表５６は、フィルタユニット３１を１回転させ、さらに２回転目の第４位置まで回転させた場合のフォーカスレンズ２６の移動方向であって、各並び候補における軸上色収差を補正する際のフォーカスレンズ２６の移動方向を示す。並び候補１の場合、まず、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ２が光路に挿入されると、物体側方向ＯＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ３が光路に挿入されると、結像側方向ＩＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ４が光路に挿入されると、物体側方向ＯＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ１が光路に挿入されると、結像側方向ＩＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ２が光路に挿入されると、物体側方向ＯＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ３が光路に挿入されると、結像側方向ＩＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ４が光路に挿入されると、物体側方向ＯＤに移動する。このように、並び候補１の場合、フォーカスレンズ２６の移動方向は、光路に挿入されるフィルタが変わる度に切り替わる。このため、並び候補１の場合のフォーカスレンズ２６の移動方向の切り替え回数は、表５７に示すように６である。並び候補２の場合、まず、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ２が光路に挿入されると、物体側方向ＯＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ３が光路に挿入されると、結像側方向ＩＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ４が光路に挿入されると、結像側方向ＩＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ１が光路に挿入されると、結像側方向ＩＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ２が光路に挿入されると、物体側方向ＯＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ３が光路に挿入されると、結像側方向ＩＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ４が光路に挿入されると、結像側方向ＩＤに移動する。このため、並び候補２の場合のフォーカスレンズ２６の移動方向の切り替え回数は、表５７に示すように３である。

　並び候補４の場合、まず、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ２が光路に挿入されると、物体側方向ＯＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ３が光路に挿入されると、物体側方向ＯＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ４が光路に挿入されると、物体側方向ＯＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ１が光路に挿入されると、結像側方向ＩＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ２が光路に挿入されると、物体側方向ＯＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ３が光路に挿入されると、物体側方向ＯＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ４が光路に挿入されると、物体側方向ＯＤに移動する。このため、並び候補４の場合のフォーカスレンズ２６の移動方向の切り替え回数は、表５７に示すように２である。並び候補１０の場合、まず、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ２が光路に挿入されると、結像側方向ＩＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ３が光路に挿入されると、結像側方向ＩＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ４が光路に挿入されると、結像側方向ＩＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ１が光路に挿入されると、物体側方向ＯＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ２が光路に挿入されると、結像側方向ＩＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ３が光路に挿入されると、結像側方向ＩＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ４が光路に挿入されると、結像側方向ＩＤに移動する。このため、並び候補１０の場合のフォーカスレンズ２６の移動方向の切り替え回数も、表５７に示すように２である。２４通りの並び候補において、切り替え回数は２が最小である。このため、切り替え回数が最小の並び候補は、並び候補４および並び候補１０である。

　図５において、表６０＿４は、並び候補４の場合における実際のフォーカスレンズ２６の移動量、およびフォーカスレンズ２６の移動量の累計を示す。また、表６０＿１０は、並び候補１０の場合における実際のフォーカスレンズ２６の移動量、およびフォーカスレンズ２６の移動量の累計を示す。移動量の累計は、フィルタユニット３１が１回転目の第４位置から３回転目の第４位置まで切り替わる場合の、フォーカスレンズの移動量の合計値である。並び候補４および並び候補１０の場合における移動量の累計は、ともに最小の０．４８ｍｍである。つまり、移動量の累計が最小の並び候補は、並び候補４および並び候補１０である。したがって、並び候補４、または並び候補１０の順番に青色フィルタ、緑色フィルタ、赤色フィルタ、および赤外フィルタを並べることで、切り替え回数が最小、かつ移動量の累計が最小となる順番でフィルタを並べることができる。

　このため、青色フィルタ、緑色フィルタ、赤色フィルタ、および赤外フィルタは、並び候補４、または並び候補１０の順番に並べられている。並び候補４の順番および並び候補１０の順番は、本開示の技術に係る「所定の順番」の一例である。繰り返すが、並び候補４は、フィルタＦ１を赤外フィルタとし、フィルタＦ２を緑色フィルタとし、フィルタＦ３を青色フィルタとし、フィルタＦ４を赤色フィルタとした場合である。また、並び候補１０は、フィルタＦ１を赤色フィルタとし、フィルタＦ２を青色フィルタとし、フィルタＦ３を緑色フィルタとし、フィルタＦ４を赤外フィルタとした場合である。

　因みに図６の表６０＿１に示すように、並び候補１の場合における移動量の累計は、０．４９２ｍｍと０．４８ｍｍよりも大きい。図７の表６０＿２に示すように、並び候補２の場合における移動量の累計は、並び候補４および並び候補１０の場合と同じ０．４８ｍｍである。しかし、並び候補２の場合は、図４で示した通り切り替え回数が３回と最小ではないため採用されない。

　次に、上記構成による作用について説明する。被写体光は、鏡筒１１の撮像光学系２０の対物レンズ２５、フォーカスレンズ２６、ズームレンズ２７、絞り３０、フィルタユニット３１の各フィルタＦ１～Ｆ４のいずれか、およびマスターレンズ２８を透過して、イメージセンサ２１の受光面に至る。イメージセンサ２１は、制御部４５の制御の下、被写体光を撮像して画像を出力する。

　制御部４５の制御の下で駆動されるフィルタユニット駆動機構３８によって、フィルタユニット３１が時計回りに回転される。これによりフィルタＦ１～Ｆ４が１フレーム毎に順次光路に挿入される。制御部４５の制御の下で駆動されるフォーカスレンズ駆動機構３５によって、フォーカスレンズ２６が光軸ＯＡに沿って移動される。これによりフィルタＦ１～Ｆ４を各々透過した複数種の光の軸上色収差が補正される。

　図２で示したように、青色フィルタ、緑色フィルタ、赤色フィルタ、および赤外フィルタは、軸上色収差を補正する際のフォーカスレンズ２６の移動方向に応じた順番で並べられている。このため、フォーカスレンズ２６を光軸に沿って移動させる軸上色収差の補正に掛かる時間を短縮することが可能となる。

　より詳しくは図４で示したように、青色フィルタ、緑色フィルタ、赤色フィルタ、および赤外フィルタは、フォーカスレンズ２６の移動方向の切り替え回数が最小となる順番で並べられている。このため、移動方向を切り替える際にフォーカスレンズ駆動機構３５のフォーカス用モータに掛かる負荷を低減することができ、これによりスムーズにフォーカスレンズ２６を光軸ＯＡに沿って移動させることができる。結果としてフォーカスレンズ２６の移動に掛かる時間を短縮することができる。また、図５で示したように、青色フィルタ、緑色フィルタ、赤色フィルタ、および赤外フィルタは、フォーカスレンズ２６の移動量の累計が最小となる順番で並べられる。このことによっても、フォーカスレンズ２６の移動に掛かる時間を短縮することができる。なお、第１実施形態では、フォーカスレンズ２６の移動方向の切り替え回数が最小、かつ移動量の累計が最小となる順番で複数のフィルタを並べるとしたが、これに限らない。フォーカスレンズ２６の移動方向の切り替え回数が最小となる順番で複数のフィルタを並べてもよい。または、フォーカスレンズ２６の移動量の累計が最小となる順番で複数のフィルタを並べてもよい。

　図３で示したように、青色フィルタ、緑色フィルタ、赤色フィルタ、および赤外フィルタは、ズームレンズ２７の移動範囲における、軸上色収差の補正に要するフォーカスレンズ２６の移動量の代表値に基づく順番で並べられている。このため、各フィルタを、ズームレンズ２７の位置に応じて変わる軸上色収差に概ね対応した並びとすることができる。

　第１実施形態においては、軸上色収差の補正レンズとしてフォーカスレンズ２６が用いられている。このため軸上色収差の補正がしやすい。

　図２で示したように、フィルタユニット３１は、フィルタＦ１～Ｆ４が円環状に並べられた構成であり、時計回りに回転することで、フィルタＦ１～Ｆ４を順次光路に挿入する。このためフィルタユニット駆動機構３８の駆動制御をシンプルにすることができる。

　図２で示したように、フィルタＦ１～Ｆ４は、青色の波長帯域の光を透過する青色フィルタと、緑色の波長帯域の光を透過する緑色フィルタと、赤色の波長帯域の光を透過する赤色フィルタと、赤外の波長帯域の光を透過する赤外フィルタとを含む。このため、被写体の可視光像を含む画像と、被写体の可視光像および輻射像を含む画像とを、ほぼ同時に得ることができる。

　なお、撮像光学系２０は、ハーフミラー、または偏光素子といった他の光学素子を含んでいてもよい。また、フィルタユニット３１は、絞り３０とマスターレンズ２８との間に限らず、例えばズームレンズ２７と絞り３０との間、あるいはマスターレンズ２８の後段等に配置されていてもよい。さらに、フィルタユニット３１は、鏡筒１１ではなく、本体１２のイメージセンサ２１の前段に配置されていてもよい。

　鏡筒１１と本体１２とが取り外し可能なカメラ１０を例示したが、これに限らない。鏡筒１１と本体１２とが取り外し不可で一体のカメラであってもよい。

　［第２実施形態］
　上記第１実施形態では、一方向に回転するフィルタユニット３１を例示したが、これに限らない。図８～図１６に示す第２実施形態のように、相反する二つの方向に往復動するフィルタユニット７０および９０を用いてもよい。

　一例として図８に示すように、フィルタユニット７０は、上記第１実施形態のフィルタユニット３１と同じく、フィルタＦ１～Ｆ４が円環状に等間隔で並べられた円板である。ただし、フィルタユニット７０には、フィルタＦ１とフィルタＦ４との間に円柱状の突起７１が設けられている。突起７１は、鏡筒１１に設けられた２つのストッパ７２Ａおよび７２Ｂに当接する（図９も参照）。ストッパ７２Ａおよび７２Ｂは、フィルタユニット７０の中心に関して対称な位置に配されている。

　一例として図９に示すように、フィルタユニット７０は、第１動作と第２動作とを交互に繰り返すことで、フィルタＦ１～Ｆ４を順次光路に挿入する。第１動作は始端位置から終端位置まで移動する動作であり、第２動作は終端位置から始端位置に戻る動作である。図９に示す例においては、第１動作は時計回りに９０°ずつ回転する動作であり、第２動作は反時計回りに２７０°回転する動作である。始端位置は、突起７１がストッパ７２Ａに当接することで、フィルタＦ１の中心と光軸ＯＡとが一致するよう配置された位置である。終端位置は、突起７１がストッパ７２Ｂに当接することで、フィルタＦ４の中心と光軸ＯＡとが一致するよう配置された位置である。すなわち、フィルタＦ１は、本開示の技術に係る「光路に１番目に挿入される始端フィルタ」の一例である。また、フィルタＦ４は、本開示の技術に係る「光路に最終番目に挿入される終端フィルタ」の一例である。そして、始端位置は、本開示の技術に係る「始端フィルタの位置」の一例である。また、終端位置は、本開示の技術に係る「終端フィルタの位置」の一例である。なお、９０°、２７０°といった角度は、本開示の技術が属する技術分野で一般的に許容される誤差を含む。

　第２動作が行われている間は、イメージセンサ２１による被写体の撮像は行われない。つまり、第２動作が行われている間は、画像が出力されない空白期間となる。なお、以下では、軸上色収差の補正に要するフォーカスレンズ２６の移動量が、図３の表５０で例示した値と同じであるとして説明する。

　図１０の表７５には、図４の表５５で示した並び候補１、並び候補２、並び候補４、および並び候補１０に加えて、並び候補７を示している。並び候補７は、フィルタＦ１を赤色フィルタとし、フィルタＦ２を赤外フィルタとし、フィルタＦ３を緑色フィルタとし、フィルタＦ４を青色フィルタとした場合である。

　表７６は、第１動作と第２動作を２回繰り返した場合のフォーカスレンズ２６の移動方向であって、各並び候補における軸上色収差を補正する際のフォーカスレンズ２６の移動方向を示す。並び候補１の場合、まず、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ２が光路に挿入されると、物体側方向ＯＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ３が光路に挿入されると、結像側方向ＩＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ４が光路に挿入されると、物体側方向ＯＤに移動する。次いで、フィルタユニット７０が第２動作をしてフィルタＦ１が光路に挿入されると、フォーカスレンズ２６は、結像側方向ＩＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ２が光路に挿入されると、物体側方向ＯＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ３が光路に挿入されると、結像側方向ＩＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ４が光路に挿入されると、物体側方向ＯＤに移動する。次いで、フィルタユニット７０が第２動作をすると、フォーカスレンズ２６は、結像側方向ＩＤに移動する。このように、並び候補１の場合、フォーカスレンズ２６の移動方向は、光路に挿入されるフィルタが変わる度に切り替わる。このため、並び候補１の場合のフォーカスレンズ２６の移動方向の切り替え回数は、表７７に示すように７である。

　並び候補２の場合、まず、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ２が光路に挿入されると、物体側方向ＯＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ３が光路に挿入されると、結像側方向ＩＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ４が光路に挿入されると、結像側方向ＩＤに移動する。次いで、フィルタユニット７０が第２動作をしてフィルタＦ１が光路に挿入されると、フォーカスレンズ２６は、結像側方向ＩＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ２が光路に挿入されると、物体側方向ＯＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ３が光路に挿入されると、結像側方向ＩＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ４が光路に挿入されると、結像側方向ＩＤに移動する。次いで、フィルタユニット７０が第２動作をすると、フォーカスレンズ２６は、結像側方向ＩＤに移動する。このため、並び候補２の場合のフォーカスレンズ２６の移動方向の切り替え回数は、表７７に示すように３である。並び候補４の場合、まず、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ２が光路に挿入されると、物体側方向ＯＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ３が光路に挿入されると、物体側方向ＯＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ４が光路に挿入されると、物体側方向ＯＤに移動する。次いで、フィルタユニット７０が第２動作をしてフィルタＦ１が光路に挿入されると、フォーカスレンズ２６は、結像側方向ＩＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ２が光路に挿入されると、物体側方向ＯＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ３が光路に挿入されると、物体側方向ＯＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ４が光路に挿入されると、物体側方向ＯＤに移動する。次いで、フィルタユニット７０が第２動作をすると、フォーカスレンズ２６は、結像側方向ＩＤに移動する。このため、並び候補４の場合のフォーカスレンズ２６の移動方向の切り替え回数も、表７７に示すように３である。並び候補７の場合、まず、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ２が光路に挿入されると、結像側方向ＩＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ３が光路に挿入されると、物体側方向ＯＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ４が光路に挿入されると、物体側方向ＯＤに移動する。次いで、フィルタユニット７０が第２動作をしてフィルタＦ１が光路に挿入されると、フォーカスレンズ２６は、物体側方向ＯＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ２が光路に挿入されると、結像側方向ＩＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ３が光路に挿入されると、物体側方向ＯＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ４が光路に挿入されると、物体側方向ＯＤに移動する。次いで、フィルタユニット７０が第２動作をすると、フォーカスレンズ２６は、物体側方向ＯＤに移動する。このため、並び候補７の場合のフォーカスレンズ２６の移動方向の切り替え回数も、表７７に示すように３である。並び候補１０の場合、まず、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ２が光路に挿入されると、結像側方向ＩＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ３が光路に挿入されると、結像側方向ＩＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ４が光路に挿入されると、結像側方向ＩＤに移動する。次いで、フィルタユニット７０が第２動作をしてフィルタＦ１が光路に挿入されると、フォーカスレンズ２６は、物体側方向ＯＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ２が光路に挿入されると、結像側方向ＩＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ３が光路に挿入されると、結像側方向ＩＤに移動する。次いで、フォーカスレンズ２６は、フィルタＦ４が光路に挿入されると、結像側方向ＩＤに移動する。次いで、フィルタユニット７０が第２動作をすると、フォーカスレンズ２６は、物体側方向ＯＤに移動する。このため、並び候補１０の場合のフォーカスレンズ２６の移動方向の切り替え回数も、表７７に示すように３である。２４通りの並び候補において、切り替え回数は３が最小である。このため、切り替え回数が最小の並び候補は、並び候補２、並び候補４、並び候補７、および並び候補１０等である。

　図１１の表８０＿２は、並び候補２の場合における実際のフォーカスレンズ２６の移動量、およびフォーカスレンズ２６の移動量の累計を示す。図１２の表８０＿４は、並び候補４の場合における実際のフォーカスレンズ２６の移動量、およびフォーカスレンズ２６の移動量の累計を示す。図１３の表８０＿７は、並び候補７の場合における実際のフォーカスレンズ２６の移動量、およびフォーカスレンズ２６の移動量の累計を示す。図１４の表８０＿１０は、並び候補１０の場合における実際のフォーカスレンズ２６の移動量、およびフォーカスレンズ２６の移動量の累計を示す。移動量の累計は、フィルタユニット３１が１回目の第１動作の始端位置から２回目の第２動作の始端位置まで動作する場合の、フォーカスレンズの移動量の合計値である。並び候補２、並び候補４、並び候補７、および並び候補１０の場合における移動量の累計は、ともに最小の０．４８ｍｍである。

　図１５に示す表８５は、並び候補２、並び候補４、並び候補７、および並び候補１０等の場合のフォーカスレンズ２６の移動量であって、第２動作が行われている間のフォーカスレンズ２６の移動量を示す。並び候補２の場合、第２動作が行われている間のフォーカスレンズ２６の移動量は０．１１５ｍｍである。並び候補４の場合、第２動作が行われている間のフォーカスレンズ２６の移動量は０．１２ｍｍである。並び候補７の場合、第２動作が行われている間のフォーカスレンズ２６の移動量は－０．００２ｍｍである。並び候補１０の場合、第２動作が行われている間のフォーカスレンズ２６の移動量は－０．１２ｍｍである。つまり、第２動作が行われている間のフォーカスレンズ２６の移動量が、相対的に大きい並び候補は、並び候補４および並び候補１０である。したがって、並び候補４、または並び候補１０の順番に青色フィルタ、緑色フィルタ、赤色フィルタ、および赤外フィルタを並べることで、切り替え回数が最小、かつ移動量の累計が最小、さらには第２動作が行われている間のフォーカスレンズ２６の移動量が、相対的に大きくなる順番でフィルタを並べることができる。

　このため、本第２実施形態においても、青色フィルタ、緑色フィルタ、赤色フィルタ、および赤外フィルタは、上記第１実施形態と同じく、並び候補４、または並び候補１０の順番に並べられている。本第２実施形態においても、並び候補４の順番および並び候補１０の順番は、本開示の技術に係る「所定の順番」の一例である。

　フィルタユニット７０に限らず、図１６に示すフィルタユニット９０を用いてもよい。フィルタユニット９０は、フィルタＦ１～Ｆ４が長辺方向に沿って並べられた矩形状の平板である。フィルタユニット９０は、フィルタユニット駆動機構３８によって長辺方向に往復動することで、フィルタＦ１～Ｆ４を順次光路に挿入する。具体的には、フィルタユニット９０は、長辺方向と平行な左矢印の方向に沿って、フィルタＦ１の中心と光軸ＯＡとが一致するよう配置された図示の始端位置から、フィルタＦ４の中心と光軸ＯＡとが一致するよう配置された終端位置まで移動する第１動作と、長辺方向と平行な右矢印の方向に沿って、終端位置から始端位置に戻る第２動作とを交互に繰り返す。鏡筒１１には、フィルタユニット９０が始端位置以上、右矢印の方向に移動しないように規制するストッパ（図示省略）と、フィルタユニット９０が終端位置以上、左矢印の方向に移動しないように規制するストッパ（図示省略）とが設けられている。ここでいう平行とは、完全な平行の他に、本開示の技術が属する技術分野で一般的に許容される誤差を含めた意味合いでの平行を指す。

　このように、第２実施形態においては、フィルタユニット７０および９０は、フィルタＦ１～Ｆ４が一方向に沿って並べられた構成であり、始端位置から終端位置まで移動する第１動作と、終端位置から始端位置に戻る第２動作とを交互に繰り返すことで、フィルタＦ１～Ｆ４を順次光路に挿入する。そして、青色フィルタ、緑色フィルタ、赤色フィルタ、および赤外フィルタは、第２動作が行われている間のフォーカスレンズ２６の移動量が、相対的に大きくなる順番で並べられている。このため、画像が出力されない空白期間である第２動作が行われている間を、比較的時間を要する相対的に移動量が大きいフォーカスレンズ２６の移動に有効活用することができる。なお、第２実施形態では、フォーカスレンズ２６の移動方向の切り替え回数が最小、かつ移動量の累計が最小、さらには第２動作が行われている間のフォーカスレンズ２６の移動量が相対的に大きくなる順番で複数のフィルタを並べるとしたが、これに限らない。フォーカスレンズ２６の移動方向の切り替え回数が最小となる順番で複数のフィルタを並べてもよい。または、フォーカスレンズ２６の移動量の累計が最小となる順番で複数のフィルタを並べてもよい。もしくは、第２動作が行われている間のフォーカスレンズ２６の移動量が相対的に大きくなる順番で複数のフィルタを並べてもよい。

　［第３実施形態］
　図１７および図１８に示す第３実施形態では、フォーカスレンズ２６に加えてマスターレンズ２８が軸上色収差の補正に用いられる。

　図１７において、第３実施形態のカメラ１００は、鏡筒１０１と本体１２とを備える。鏡筒１０１は、上記第１実施形態の鏡筒１１とほぼ同じ構成であるが、マスターレンズ２８にマスターレンズ駆動機構１０２が接続されている点が異なる。その他、上記第１実施形態と同じ部品については同じ符号を付し、説明を省略する。

　マスターレンズ駆動機構１０２は、フォーカスレンズ駆動機構３５およびズームレンズ駆動機構３６と同様に、マスターレンズ２８を保持し、外周にカム溝が形成されたマスター用カム環、およびマスター用カム環を光軸ＯＡ周りに回転させることで、マスター用カム環を光軸ＯＡに沿って移動させるマスター用モータ等を含む。マスター用モータは、制御部１０５の制御の下で駆動される。マスター用モータはステッピングモータであり、制御部１０５は、マスター用モータの駆動量から、光軸ＯＡ上のマスターレンズ２８の位置を導き出す。

　制御部１０５は、フィルタＦ１～Ｆ４を各々透過した複数種の光の軸上色収差を、フォーカスレンズ駆動機構３５を介してフォーカスレンズ２６を光軸ＯＡに沿って移動させることで補正する。また、制御部１０５は、フィルタＦ１～Ｆ４を各々透過した複数種の光の軸上色収差を、マスターレンズ駆動機構１０２を介してマスターレンズ２８を光軸ＯＡに沿って移動させることで補正する。すなわち、第３実施形態においては、フォーカスレンズ２６に加えてマスターレンズ２８も、本開示の技術に係る「補正レンズ」の一例である。

　一例として図１８のフローチャートに示すように、制御部１０５は、まず、ズームレンズ２７の位置を検出する（ステップＳＴ１００）。検出したズームレンズ２７の位置が、予め設定された閾値よりも望遠側であった場合、すなわち、予め設定された閾値よりもズームレンズ２７が望遠側に位置していた場合（ステップＳＴ１１０でＹＥＳ）、制御部１０５は、フォーカスレンズ駆動機構３５を介してフォーカスレンズ２６を光軸ＯＡに沿って移動させることで、軸上色収差を補正する（ステップＳＴ１２０）。対して、検出したズームレンズ２７の位置が閾値よりも広角側であった場合、すなわち、閾値よりもズームレンズ２７が広角側に位置していた場合（ステップＳＴ１１０でＮＯ）、制御部１０５は、マスターレンズ駆動機構１０２を介してマスターレンズ２８を光軸ＯＡに沿って移動させることで、軸上色収差を補正する（ステップＳＴ１３０）。

　このように、第３実施形態では、予め設定された閾値よりもズームレンズ２７が望遠側に位置していた場合は、フォーカスレンズ２６が移動して軸上色収差を補正し、閾値よりもズームレンズ２７が広角側に位置していた場合は、マスターレンズ２８が移動して軸上色収差を補正する。ズームレンズ２７が望遠側に位置していた場合は、軸上色収差の補正に要する移動量は、マスターレンズ２８よりもフォーカスレンズ２６のほうが小さい。このため、予め設定された閾値よりもズームレンズ２７が望遠側に位置していた場合は、フォーカスレンズ２６が移動することにより、軸上色収差の補正に掛かる時間を短縮することができる。一方、ズームレンズ２７が広角側に位置していた場合は、軸上色収差の補正に要する移動量は、フォーカスレンズ２６よりもマスターレンズ２８のほうが小さい。このため、予め設定された閾値よりもズームレンズ２７が広角側に位置していた場合は、マスターレンズ２８が移動することにより、軸上色収差の補正に掛かる時間をさらに短縮することができる。なお、フォーカスレンズ２６とマスターレンズ２８を並行して移動させることで、軸上色収差が補正されてもよい。

　なお、補正レンズの移動方向の切り替え回数が最小の並び候補が複数あり、複数の並び候補において補正レンズの移動量の累計が異なる場合は、移動量の累計が最小の並び候補を選択する。

　図３で示した、軸上色収差の補正に要するフォーカスレンズ２６の移動量の値は、あくまでも一例である。このため、図４等で示したフォーカスレンズ２６の移動方向、図５等で示したフォーカスレンズ２６の移動量の累計、および図１５で示した第２動作が行われている間のフォーカスレンズ２６の移動量も、あくまでも一例である。したがって、青色フィルタ、緑色フィルタ、赤色フィルタ、および赤外フィルタの並びとして採用した並び候補４および並び候補１０も、あくまでも一例であり、軸上色収差の補正に要するフォーカスレンズ２６の移動量の値によって変わる。

　上記各実施形態では、工場等に設置される監視カメラであるカメラ１０および１００が、本開示の技術に係る「撮像装置」の一例として示されているが、これに限らない。カメラ１０および１００に代えて、一般ユーザが用いるデジタルカメラ、またはスマートデバイス等でもよい。

　フィルタの個数は４個に限らない。また、青色フィルタ、緑色フィルタ、赤色フィルタ、および赤外フィルタに代えて、あるいは加えて、他の波長帯域の光を透過するフィルタを含めてもよい。

　制御部４５、１０５を構成するコンピュータは、ＣＰＵに代えて、あるいは加えて、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｌｏｇｉｃ　Ｄｅｖｉｃｅ:ＰＬＤ）、および／またはＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等を含んでいてもよい。

　本開示の技術は、上述の種々の実施形態および／または種々の変形例を適宜組み合わせることも可能である。また、上記各実施形態に限らず、要旨を逸脱しない限り種々の構成を採用し得ることはもちろんである。

　以上に示した記載内容および図示内容は、本開示の技術に係る部分についての詳細な説明であり、本開示の技術の一例に過ぎない。例えば、上記の構成、機能、作用、および効果に関する説明は、本開示の技術に係る部分の構成、機能、作用、および効果の一例に関する説明である。よって、本開示の技術の主旨を逸脱しない範囲内において、以上に示した記載内容および図示内容に対して、不要な部分を削除したり、新たな要素を追加したり、置き換えたりしてもよいことはいうまでもない。また、錯綜を回避し、本開示の技術に係る部分の理解を容易にするために、以上に示した記載内容および図示内容では、本開示の技術の実施を可能にする上で特に説明を要しない技術常識等に関する説明は省略されている。

　本明細書において、「Ａおよび／またはＢ」は、「ＡおよびＢのうちの少なくとも１つ」と同義である。つまり、「Ａおよび／またはＢ」は、Ａだけであってもよいし、Ｂだけであってもよいし、ＡおよびＢの組み合わせであってもよい、という意味である。また、本明細書において、３つ以上の事柄を「および／または」で結び付けて表現する場合も、「Ａおよび／またはＢ」と同様の考え方が適用される。

　本明細書に記載された全ての文献、特許出願および技術規格は、個々の文献、特許出願および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

１０、１００　カメラ
１１、１０１　鏡筒
１２　本体
１３　鏡筒側マウント
１４　本体側マウント
２０　撮像光学系
２１　イメージセンサ
２５　対物レンズ
２６　フォーカスレンズ
２７　ズームレンズ
２８　マスターレンズ
３０　絞り
３１、７０、９０　フィルタユニット
３５　フォーカスレンズ駆動機構
３６　ズームレンズ駆動機構
３７　絞り駆動機構
３８　フィルタユニット駆動機構
４０　鏡筒側接点
４１　本体側接点
４５、１０５　制御部
５０、５５～５７、６０、７５～７７、８０、８５　表
７１　突起
７２Ａ、７２Ｂ　ストッパ
１０２　マスターレンズ駆動機構
Ｆ１～Ｆ４　フィルタ
ＩＤ　結像側方向
ＯＡ　光軸
ＯＤ　物体側方向
ＳＴ１００、ＳＴ１１０、ＳＴ１２０、ＳＴ１３０　ステップ

Claims (13)

1. 　予め設定された波長帯域の光を選択的に透過させる複数のフィルタを有し、前記複数のフィルタが所定の順番で光路に挿入されるフィルタユニットと、
   　前記複数のフィルタを各々透過した複数種の光の軸上色収差を、光軸に沿って移動することで補正する補正レンズと、
   を備え、
   　前記所定の順番は、前記補正レンズの移動方向に応じた順番である、
   光学装置。
2. 　前記所定の順番は、前記移動方向の切り替え回数が最小となる順番である請求項１に記載の光学装置。
3. 　前記所定の順番は、前記補正レンズの移動量の累計が最小となる順番である請求項２に記載の光学装置。
4. 　ズームレンズをさらに備え、
   　前記所定の順番は、前記ズームレンズの移動範囲における、前記軸上色収差の補正に要する前記補正レンズの移動量の代表値に基づく順番である請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の光学装置。
5. 　前記補正レンズはフォーカスレンズである請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の光学装置。
6. 　ズームレンズをさらに備え、
   　前記補正レンズは、フォーカスレンズ、および前記フォーカスレンズよりも結像側に配置されたマスターレンズであり、
   　予め設定された閾値よりも前記ズームレンズが望遠側に位置していた場合は、前記フォーカスレンズが移動して前記軸上色収差を補正し、
   　前記閾値よりも前記ズームレンズが広角側に位置していた場合は、前記マスターレンズが移動して前記軸上色収差を補正する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の光学装置。
7. 　前記フィルタユニットは、前記複数のフィルタが円環状に並べられた構成であり、前記フィルタユニットが一方向に回転することで、前記複数のフィルタを順次光路に挿入する請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の光学装置。
8. 　前記複数のフィルタは、前記光路に１番目に挿入される始端フィルタと、前記光路に最終番目に挿入される終端フィルタとを含み、
   　前記フィルタユニットは、前記複数のフィルタが一方向に沿って並べられた構成であり、前記始端フィルタの位置から前記終端フィルタの位置まで移動する第１動作と、前記終端フィルタの位置から前記始端フィルタの位置に戻る第２動作とを交互に繰り返すことで、前記複数のフィルタを順次光路に挿入する請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の光学装置。
9. 　前記所定の順番は、前記第２動作が行われている間の前記補正レンズの移動量が、相対的に大きくなる順番である請求項８に記載の光学装置。
10. 　前記フィルタユニットは、前記複数のフィルタが円環状に並べられた構成であり、前記フィルタユニットが回転することで、前記複数のフィルタを順次光路に挿入する請求項８または請求項９に記載の光学装置。
11. 　前記フィルタユニットは、前記複数のフィルタが長辺方向に沿って並べられた矩形状の平板であり、前記フィルタユニットが長辺方向に往復動することで、前記複数のフィルタを順次光路に挿入する請求項８または請求項９に記載の光学装置。
12. 　前記複数のフィルタは、
    　青色の波長帯域の光を透過する青色フィルタと、
    　緑色の波長帯域の光を透過する緑色フィルタと、
    　赤色の波長帯域の光を透過する赤色フィルタと、
    　赤外の波長帯域の光を透過する赤外フィルタとを含む請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の光学装置。
13. 　請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の光学装置を備える撮像装置。

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