デシタルカメラシステムおよび交換レンズ
【課題】画素ピッチの異なる撮像素子を搭載した別々のカメラボディ間で像面湾曲収差等の光学収差を劣化させることのない画像が得られるレンズ交換式のデジタルカメラシステムを提供する。
【解決手段】本デジタルカメラシステムは、同一仕様の複数の交換レンズ鏡筒１２、および、その交換レンズ鏡筒１２が装着可能なカメラボディ１１Ａ、または、カメラボディ１１Ｂとからなるデジタルカメラ１とデジタルカメラ２とからなり、カメラボディ１１Ａには、基準画素ピッチを持つ撮像素子５Ａと光学ＬＰＦ（ローパスフィルタ）８Ａを含む第一の光学素子が内蔵されている。カメラボディ１１Ｂには、基準画素ピッチと異なる画素ピッチを持つ撮像素子５Ｂと光学ＬＰＦ８Ｂを含む第二の光学素子が内蔵され、光学ＬＰＦ８Ｂには、光学ＬＰＦ８Ａに対して光路長変化分を補償するための偏光解消板としての水晶板８Ｂｃが含まれる。
【解決手段】本デジタルカメラシステムは、同一仕様の複数の交換レンズ鏡筒１２、および、その交換レンズ鏡筒１２が装着可能なカメラボディ１１Ａ、または、カメラボディ１１Ｂとからなるデジタルカメラ１とデジタルカメラ２とからなり、カメラボディ１１Ａには、基準画素ピッチを持つ撮像素子５Ａと光学ＬＰＦ（ローパスフィルタ）８Ａを含む第一の光学素子が内蔵されている。カメラボディ１１Ｂには、基準画素ピッチと異なる画素ピッチを持つ撮像素子５Ｂと光学ＬＰＦ８Ｂを含む第二の光学素子が内蔵され、光学ＬＰＦ８Ｂには、光学ＬＰＦ８Ａに対して光路長変化分を補償するための偏光解消板としての水晶板８Ｂｃが含まれる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ交換可能なデジタルカメラシステム、および、交換レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のデジタルカメラにおいては、撮影された画像の高周波成分の偽色（モアレなど）を軽減するために撮像素子の前面に複屈折特性をもつ水晶等で形成された光学ローパスフィルタ（以下、光学ＬＰＦと記載する）が配置されている。また、カメラボディに対してレンズ（レンズ鏡筒）が交換可能な一眼レフタイプのデジタルカメラがあるが、この一眼レフタイプのデジタルカメラの複数のボディには、画素数が異なる、すなわち、画素ピッチが異なる撮像素子が組み込まれ、複数種類の同一仕様の交換レンズが装着可能となっている。
【０００３】
上記一眼レフタイプのカメラボディにおいては、上述のように画素ピッチが異なる撮像素子の前面には、上記画素ピッチに対応した厚みを有した光学ＬＰＦが配置される。
【０００４】
上述のように撮像素子の画素ピッチに対応して光学ＬＰＦの厚みを設定するのは、上記光学ＬＰＦを透過した光線は、光学ＬＰＦを構成する光学素材の複屈折性により複数の光線に分離され、この光線の分離量は、光学素材の厚さに依存する。一方、上記モアレ発生を防止するためには、撮像素子の画素ピッチと略一致する像の空間周波数を除く必要があり、そのためには上記光線の分離量を画素ピッチに略一致させなければならない。そのため、光学ＬＰＦの厚みを画素ピッチに対応させて変化させる必要がある。
【０００５】
ところが、撮像素子の前面に厚みの異なる光学ＬＰＦを配置すると、その結像位置が変化することになる。図１１は、撮像光学系において撮像素子の前面に配置される光学ＬＰＦの有無による結像位置の変化の状態を示す光路図である。一方、交換レンズと撮像素子との間には、防塵フィルタ，赤外線吸収ガラス，上記撮像素子をパッケージに密閉状態で収納するための保護ガラス等の平板光学要素も配置される。
【０００６】
図１１に示すように撮像素子の撮像面１０３の前方に光学ＬＰＦ１０２がない場合には、レンズ１０１を通過した中央光束は、撮像面１０３上の点Ｐ1 に結像する。また、レンズ１０１を通過した周辺光束は、撮像面１０３上の点Ｐ2 に結像する。しかし、撮像素子の撮像面１０３の前方に光学ＬＰＦ１０２が配されている場合には、レンズ１０１を通過した中央光束は、撮像面１０３の後方の点Ｐ1′ に結像する。また、レンズ１０１を通過した周辺光束は、撮像面１０３の後方の点Ｐ2′ に結像する。上記光学フィルタ１０３の厚みが厚くなると上記各光束の結像位置は、さらに後方にずれる。すなわち、光学ＬＰＦの厚みの違いにより結像位置までの光束の実効の光路長が異なってくる。複数のカメラボディから構成されるデジタルカメラシステムでは、各カメラボディに使われる前述した防塵フィルタ，赤外線吸収ガラス，保護ガラス等の光学要素の厚さが変化したり、材料が変わって光学屈折率が変化したり、使用しない場合にも光路長が異なる状態が発生する。
【０００７】
一方、デジタルカメラの撮影光学系においては、通常、撮影画面の中央部に到達する光束と周辺部に到達する光束との光路長に差が生じ、像面湾曲収差が生じるが、この撮影画面の中心部と周辺部の光路長の差の補正は、特定の光学要素からなる光学素子に対して、撮影光学系に像面湾曲等の収差を打ち消す光学特性を持たせることによって、結果的に像面湾曲収差、球面収差、非点収差等の収差を補正し、撮像素子上に結像させることができる。
【０００８】
しかしながら、この収差補正の考え方をレンズ交換式の一眼レフタイプのデジタルカメラに適用した場合、以下のような問題が生じる。すなわち、第一の光学素子を具備する第一のカメラボディと、これに適合するように設計された交換レンズとを含むレンズ交換式のデジタルカメラシステムにおいて、上記交換レンズを、第二の光学素子を具備する第二のカメラボディに装着する場合に、上記第一と第二の光学素子を構成する各光学要素の屈折率、厚みが異なっていたり、特定の光学要素が無いことにより、それぞれのカメラボディの光学光路長が異なることになり、適正な像面湾曲収差等の光学収差の補正ができないという問題が生じる。より具体的には、第一と第二のカメラボディに画素ピッチの異なる撮像素子が搭載されている場合、それぞれの光学ＬＰＦの厚さをその画素ピッチに適合するように設定することが必要であり、上述した問題が生じる。
【０００９】
上記従来の一眼レフタイプのデジタルカメラにおいては、例えば、光学ＬＰＦとして水晶に代えてその厚みが極めて薄く、水晶に比べると大きな複屈折性を持つＬＮ（ＬiＮbＯ3，ニオブ酸リチウム）素子が適用されている。また、画素ピッチが殆ど変らないように、撮像素子の大きさを変更することで画素数を変えたりしている。上記ＬＮ素子を適用した場合、複屈折性が大きいので、厚みを薄くできることから、光束の光路長が殆ど変化せず、画素ピッチの異なるデジタルカメラのボディ間においても交換レンズの交換が可能となる。
【００１０】
図１２は、撮像素子の画素ピッチ（撮像素子の画素数）とそれに適応する光学ＬＰＦ（水晶とＬＮ素子の場合）の厚みの関係を示す線図である。図１２に示すように画素ピッチＰが狭くなると適応する光学ＬＰＦの厚みも薄くなっている。また、同一画素ピッチＰに適応するＬＮ素子の厚みは、水晶に対しておよそ１／５〜１／６になっている。
【００１１】
なお、従来のデジタルカメラにおいて、光学ＬＰＦの操作による光路長制御や空間周波数特性制御に関する提案としては、例えば、後述する特許文献１、特許文献２、特許文献３、および、特許文献４がある。
【００１２】
特許文献１に開示された撮像装置は、撮像素子から出力された電気信号を用いてカラー自然画像信号を形成する第一の撮像モードと、単一色又はモノクロの画像に対して高解像度の画像信号を形成する第二の撮像モードとを切換える切換回路を有し、この切換に伴って光学ＬＰＦを出し入れすると共に、光路長の変化を別の光学系により補正するものであり、本撮像装置によれば、単―色の画像に対して高解像度の画像信号を形成することができる。
【００１３】
また、特許文献２に開示の撮像装置は、撮像素子の駆動モードに対応してＬＰＦブロックを構成する光路長補正用ダミーガラスと光学ＬＰＦとを切り換え駆動するものであり、本撮像装置によれば、撮像素子の特殊駆動による空間サンプリング特性の変化に伴う擬似信号の発生を、効果的に抑圧できる。
【００１４】
また、特許文献３に開示の撮像装置は、フレーム読み出しモードを選択した場合に光学的ロ一パスフィルタに代わり光学的ＬＰＦと同一の光路長を有する補正光学手段が撮像手段への入射光路に挿入されるものであって、本撮像装置によれば、サンプリングの垂直走査周波数を、例えば、５２５本から２６２．５本にしても折返しひずみが生じることない。したがって、画像品質も劣化することがなくなる。
【００１５】
さらに、特許文献４においては、画素ピッチの異なる撮像素子を有する複数の撮像素子に対して、撮像素子の光入射側には、平行平面形状の複数の光学部材が設けられ、上記複数の光学部材の光軸方向の厚みの総和は、上記複数の撮像素子間で略等しく設定されている。これにより交換レンズの球面収差、非点収差が撮像装置間で変わらないようにしている。
【特許文献１】特許文献１は、特開平７−１２３４２１号公報である。
【特許文献２】特許文献２は、特開２０００−２４４８２１号公報である。
【特許文献３】特許文献３は、特許２５５２８５５号である。
【特許文献４】特許文献４は、特開２００４−１１２６６１号である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかし、上述した従来の一眼レフタイプのデジタルカメラにおいて、画素ピッチの異なるカメラボディ間で交換レンズを装着可能とするために撮像素子の前面に配置される光学ＬＰＦとして、薄肉のＬＮ素子を適用したものは、該ＬＮ素子が割れやすく、取り扱い上の問題があった。しかも、今後、デジタルカメラに組み込まれる撮像素子の画素数が増えた場合、適用するべきＬＮ素子の厚みをさらに薄くする必要があり、対処が困難になる。例えば、図１２に示すように画素数６Ｍ以上（画素ピッチδが６．３１μｍ）では、適応する一枚のＬＮ素子の厚みがおよそ０．１ｍｍ、または、それ以下となり、実用上、困難となる。
【００１７】
また、画素ピッチが殆ど変らないように撮像素子の大きさを変更した場合、画素数を多くすると撮像素子が大型化し、カメラボディが大きくなったり、高価なものとなっていた。さらに、交換レンズも撮像素子の最も大きいカメラボディに合わせたイメージサークルを必要とし、大型で高価なものになっていた。
【００１８】
上述した特許文献１，２，３等には、光学ＬＰＦの変化による光路長変化を補正するための補正光学系に関する記載はあるが、複数の交換レンズを装着可能なデジタルカメラにおける光学ＬＰＦの厚みの変化を補償する光学系に関する記載はない。
【００１９】
また、上述の特許文献４は、交換レンズが装着可能な複数の撮像装置に対して、光学ＬＰＦの厚みを補償するために光学部材の厚みの総和を略同じとすることは記載されているが、光学部材の材質の上記補償に関しては、厚さによる補償以外、一切言及がない。すなわち、同一の屈折率を持つ光学要素を用いて補償をしており、光学部材の屈折率を変えたり、光学部材を無くした場合、良好な補償ができないといった問題が生じる。
【００２０】
本発明は、上述した状況に鑑みてなされたものであって、レンズ交換式のデジタルカメラシステムにおいて、画素ピッチの異なる撮像素子を搭載したカメラボディ間で像面湾曲収差、球面収差、非点収差等の光学収差を劣化させることのない画像が得られるデジタルカメラシステム、および、該システムに適用可能な交換レンズを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の請求項１に記載のデジタルカメラシステムは、交換レンズを装着可能であり、上記交換レンズと第一の撮像素子の間に複数の光学要素からなる第一の光学素子をもつ第一のカメラボディと、上記交換レンズを装着可能であり、上記交換レンズと第二の撮像素子の間に複数の光学要素からなる第二の光学素子をもつ第二のカメラボティとからなるデジタルカメラシステムにおいて、i およびj を上記各光学要素に対して上記交換レンズ側から１、２、…と付番した整数とするとき、上記第一の光学素子の各光学要素の屈折率をｎi 、厚さをｔi とし、また、上記第二の光学素子の屈折率ｎj 、厚さｔj として、第一の光学等価量であるΣｔi ×（１−ｎi ）／ｎi と第二の光学等価量であるΣｔj ×（１−ｎj ）／ｎj とは略等しい。
【００２２】
本発明の請求項２に記載のデジタルカメラシステムは、請求項１記載のデシタルカメラシステムにおいて、上記光学素子は、防塵ガラス、光学ローパスフィルターを構成する光学結晶からなる板、赤外線吸収ガラス、上記撮像素子を保護している保護ガラスのいずれかを含む。
【００２３】
本発明の請求項３に記載のデジタルカメラシステムは、請求項１記載のデシタルカメラシステムにおいて、上記第一のカメラボディ、または、上記第二のカメラボディのいずれかの上記光学素子は、上記光学ローパスフィルターを持ち、上記光学ローパスフィルターは、少なくとも偏光解消板をもつ。
【００２４】
本発明の請求項４に記載のデジタルカメラシステムは、請求項３記載のデシタルカメラシステムにおいて、上記偏光解消板の厚さにより、上記第一の光学等価量と上記第二の光学等価量を略同じにする。
【００２５】
本発明の請求項５に記載の交換レンズは、撮像素子をもつカメラボディに装着される交換レンズにおいて、撮像レンズから上記撮像素子の対角に入射される主光線が上記撮影レンズの光軸となす角が１５°以下である。
【００２６】
本発明の請求項６に記載のデジタルカメラシステムは、請求項１記載のデシタルカメラシステムにおいて、請求項４に記載された交換レンズで構成される。
【００２７】
本発明の請求項７に記載のデジタルカメラシステムは、請求項１記載のデシタルカメラシステムにおいて、上記光学要素の屈折率は、波長５８７．６nmの光で１．４から２．４である。
【００２８】
本発明の請求項８に記載のデジタルカメラシステムは、請求項１記載のデシタルカメラシステムにおいて、波長４２０nmから６５０nmの光のもとで上記光学要素の屈折率が満たされる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、同一仕様の交換レンズが画素ピッチの異なる撮像素子を搭載した別のカメラボディに装着可能であり、それぞれデジタルカメラで像面湾曲収差、球面収差、非点収差等の光学収差が最適に補正された画像を撮像することが可能になる。さらに、撮像素子周りの配置に関しても別々のカメラボディ間で同一配置を採用できるレンズ交換可能なデジタルカメラシステムを提供できる。また、交換レンズと撮像素子の間に設置された防塵フィルタ、赤外線吸収ガラス、撮像素子の保護ガラス、光学ローパスフィルタの構成光学要素の材質の変更（屈折率の変更）、あるいは、上記光学要素を無くした場合でも適切に光路長を補償したレンズ交換式のデジタルカメラシステム、および、該システムに適用可能な交換レンズを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、図を用いて本発明の実施形態について説明する。
本発明の第一の実施形態のデジタルカメラシステムの詳細な説明に先立ってその概要を図１（Ａ），（Ｂ）を用いて説明する。なお、図１（Ａ），（Ｂ）は、本発明の第一の実施形態のデジタルカメラシステムを構成するカメラボディと交換レンズの組み合わせ状態、さらに、それらに内蔵されるフィルタ光学部材および撮像素子の配置を示す図であり、図１（Ａ）は、基準カメラボディと交換レンズとの組み合わせ状態を示し、図１（Ｂ）は、非基準カメラボディと交換レンズとの組み合わせ状態を示している。
【００３１】
本実施形態のデジタルカメラシステムは、図１（Ａ），（Ｂ）に示すデジタルカメラ１とデジタルカメラ２とからなる。
【００３２】
デジタルカメラ１は、基準カメラボディである第一のカメラボディ１１Ａと、着脱可能な交換レンズとしての交換レンズ鏡筒１２とからなる。
【００３３】
デジタルカメラ２は、非基準カメラボディである第二のカメラボディ１１Ｂと、第一のカメラボディ１１Ａに装着されるものと共通仕様を有する着脱可能な交換レンズである交換レンズ鏡筒１２とからなる。
【００３４】
第一のカメラボディ１１Ａには、前面部に保護ガラス６を有するＣＣＤ（または、ＣＭＯＳ型撮像素子）等からなる第一の撮像素子である撮像素子５Ａと、撮像素子前面に配置される赤外線吸収ガラス８Ａｂを含む第一の光学ローパスフィルタである光学ＬＰＦ８Ａと、撮像素子および光学ＬＰＦを塵埃から保護する防塵フィルタ２１が内蔵される。なお、防塵フィルタ２１と、光学ＬＰＦ８Ａと、保護ガラス６とには、複数の光学要素からなる第一の光学素子を構成する。
【００３５】
さらに、第一のカメラボディ１１Ａは、レンズ側マウント面４ａと当接可能なカメラ側マウント面３ａをもつカメラ側マウント部３を有している。レンズ側マウント部４とカメラ側マウント部３とが係合して両者が固定された場合、上記レンズとカメラボディの光軸方向の相対位置が上記レンズ側マウント面４ａとカメラ側マウント面３ａとが当接することにより規定される。
【００３６】
撮像素子５Ａは、例えば、４／３型の撮像素子であって第一の画素ピッチである所定の基準画素ピッチδ0 （対応する基準画素数Ｓ0 ）を有しており、撮像素子の結像面である光電変換面５Ａａ上に結像した被写体像は、電気的撮像信号に変換される。
【００３７】
光学ＬＰＦ８Ａは、モアレ発生を防止するために撮像素子５Ａの基準画素ピッチδ0 に対応するように光線を分離するために、所定の厚みをもち、所定方向に複屈折特性を有する光学結晶である水晶板８Ａａ，８Ａｃ，８Ａｄで形成され、さらに、赤外線吸収ガラス８Ａｂを含む。
【００３８】
基準面素ピッチδ0 ＝７μｍとした場合、正方４点分離（入射した光線が画素ピッチを１辺とする正方形の角を通る４点に分離する）の光学ＬＰＦ８Ａを形成するには、各水晶板のうち、水晶板８Ａａは厚さｔ2 ＝０．８４mmで回転角＝４５°とし、水晶板８Ａｃは厚さｔ4 ＝０．８４mmて回転角＝−４５°とし、水晶板８Ａｄは厚さｔ5 ＝１．１９mmで回転角０°となる。このとき、上記水晶板の屈折率はｎ2 ，4 ，5 ＝１．５４４であり、赤外線吸収ガラス８Ａｂは燐酸ガラスあるいは弗燐酸ガラスであり、屈折率ｎ3 ＝１．５４２で厚さｔ3 ＝０．５ｍｍである。また、光学ＬＰＦ８Ａの前方に配される防塵フィルタ２１は材質や厚さに制限はないが、ここでは厚さｔ1 ＝１．０mmで屈折率ｎ1 ＝１．５２の光学ガラスとする。さらに、撮像素子前面に配される保護ガラス６は厚さｔ6 ＝０．６mmで屈折率ｎ6 ＝１．５２の光学ガラスである。
【００３９】
上記屈折率は、いずれも波長５８７．６nmの光に対応するものである。また、以下で述べる屈折率も特に記載がない場合は、波長５８７．６nmの光に対応するものである。
【００４０】
この光学ＬＰＦ８Ａは、カメラ側マウント部３と撮像素子５Ａとの間に配置され、その厚さが後述する第二のカメラボディの光学ＬＰＦ８Ｂ、および、同じ交換レンズ鏡筒１２が着脱可能な他の非基準のカメラボディに適用される光学ＬＰＦに比較して同等か、あるいは、より厚い厚みを有する。
【００４１】
交換レンズ鏡筒１２は、第一のカメラボディ側、または、第二のカメラボディ側マウント面３ａに当接可能なレンズ側マウント面４ａが設けられるレンズ側マウント部４を有し、複数の撮影レンズ群からなる撮影光学系１２ａを内蔵する。この交換レンズ鏡筒１２は、第一のカメラボディ１１Ａ、または、第二のカメラボディ１１Ｂのいずれにも着脱可能な同一仕様のレンズ鏡筒であって、例えば、焦点距離が異なる交換レンズやズームレンズやマクロレンズ等の複数の交換レンズのいずれかが相当する。
【００４２】
また、交換レンズ鏡筒１２の撮影光学系１２ａは、基準カメラボディ１１Ａに装着した状態にて、被写体光束が防塵フィルタ２１，および、光学ＬＰＦ８Ａを透過し、撮像素子５Ａの撮像面５Ａａ上に結像するが、光学ＬＰＦ８Ａの屈折率と厚みによる光路長の変化（実効光路長変化）した状態で像面湾曲収差、球面収差、非点収差等が生じることなく撮像面５Ａａ上に結像するように設計製作されている（すなわち、図１１に示す中心光束による結像点Ｐ1 ′と周辺光束による結像点Ｐ2 ′がともに撮像素子５Ａの撮像面５Ａａ上に位置する像面湾曲収差のない状態とする）。
【００４３】
第二のカメラボディ１１Ｂには、保護ガラス６を有するＣＣＤ（ＭＯＳ型撮像素子）等からなる第二の撮像素子である撮像素子５Ｂと、撮像素子前面に配置され、光学結晶からなる水晶板８Ｂａと赤外線吸収ガラス８Ｂｂと光路を補償するための偏光解消板である水晶板８Ｂｃと水晶板８Ｂｄを含む第二の光学ローパスフィルタとしての光学ＬＰＦ８Ｂと、撮像素子および光学ＬＰＦを塵埃から保護する防塵フィルタ２１とが内蔵される。なお、防塵フィルタ２１と、光学ＬＰＦ８Ｂと、保護ガラス６とは、複数の光学要素からなる第二の光学素子を構成する。
【００４４】
さらに、第二のカメラボディ１１Ｂは、レンズ側マウント面４ａと係合可能なカメラ側マウント面３ａを備えた第一のカメラボディ１１Ａと共通のカメラ側マウント部３を有している。
【００４５】
撮像素子５Ｂは、基準撮像素子５Ａと同様の４／３型の撮像素子であるが、基準画素ピッチδ0 と異なる値の第二の画素ピッチである画素ピッチδ1 を有している。この撮像素子５Ｂの結像面である光電変換面５Ｂａ上に結像した被写体像も同様に電気的撮像信号に変換される。
【００４６】
画素ピッチδ1 に対応し、光学ＬＰＦ８Ａと同し構成の水晶板で光学ＬＰＦ８Ｂを形成すると、光学ＬＰＦ８Ｂは、光学ＬＰＦ８Ａとは厚さが異なるものとなる。
例えば、画素ピッチδ1 ＝５μmとした場合、正方４点分離（入射した光線が画素ピッチを１辺とする正方形の角を通る４点に分離する）の光学ＬＰＦを光学ＬＰＦ８Ａと同じ構成で形成するには、各水晶板のうち、水晶板８Ａａに対応する水晶板は厚さｔ2 ＝０．６０mmで回転角＝４５°であり、水晶板８Ａｃに対応する水晶板は厚さｔ4 ＝０．６０mmで回転角＝−４５°であり、水晶板８Ａｄに対応する水晶板は厚さｔ5 ＝０．８５mmで回転角＝０°となる。この場合、基準画素ピッチδ0 ＝７μmの場合に対して光学ＬＰＦの各水晶板の合計厚さが０．８２mmほど薄くなる。このとき、上記各水晶板の屈折率はｎ2 ，4 ，5 ＝１．５４４である。赤外線吸収ガラス８Ａｂに対応する水晶板は、同様に燐酸ガラスあるいは弗燐酸ガラスからなり、屈折率ｎ3 ＝１．５４２であり、厚さｔ3 ＝０．５mmである。また、防塵フィルタ２１は材質や厚さに制限はないが、ここでは厚さｔ1 ＝１mmで屈折率ｎ1 ＝１．５２の光学ガラスとする。さらに、保護ガラス６は厚さｔ6 ＝０．６mmで屈折率ｎ6 ＝１．５２の光学ガラスである。この状態では水晶板の厚さが異なることにより、交換レンズと撮像素子の間に配置された光学素子の光学光路長が異なり、交換レンズの像面湾曲収差等が悪化してしまう。
【００４７】
そこで、上述の問題を解決するため、図１（Ｂ）に示す構成の光学ＬＰＦ８Ｂを含む第二の光学素子が用いられる。すなわち、各水晶板のうち、水晶板８Ｂａは厚さｔ2 ＝０．８５mmで回転角０°とし、水晶板８Ｂｃは厚さｔ4 ＝１．１７mmの水晶の偏光解消板を適用し、水晶板８Ｂｄは厚さｔ5 ＝０．８５mmで回転角９０°とする。上記各水晶板は、屈折率ｎ2 ，4 ，5 ＝１．５４４であり、この光学ＬＰＦ部の総厚さは２．８７mmとなり、基準画素ピッチδ0 ＝７μmのときの、光学ＬＰＦ部の総厚さ２．８７mmと同じになり、材料も同じ水晶である。さらに、第二の光学素子を構成する残りの光学要素である防塵フィルタ２１と、光学ＬＰＦ部の赤外線吸収ガラス８Ｂｂと、保護ガラス６とは、それぞれが上述した基準画素ピッチδ0 ＝７μｍのものと同一の厚さおよび屈折率を有する。すなわち、防塵フィルタ２１は、厚さｔ1 ＝１mmで屈折率ｎ1 ＝１．５２であり、赤外線吸収ガラス８Ｂｂは、厚さｔ3 ＝０．５mmで屈折率ｎ3 ＝１．５４２であり、さらに、保護ガラス６は、厚さｔ6 ＝０．６mmで屈折率ｎ6 ＝１．５２である。従って、第二の光学素子の光学光路長が上記第一の光学素子の場合と同じになる。このように偏光解消板となる水晶板８Ｂｃを用いると該偏光解消板には光線を分離する作用は無く、偏光状態のみを解消する作用を持つため、その厚さを自由に設定することができる。従って、上記偏光解消板により光学素子に生ずる光学光路長の差の補償をすることができる。
【００４８】
図２（Ａ），（Ｂ）は、ある光学要素に対して光線が入射角X0 で入射した時の斜入射による光線ズレ量△Ｈi 、ΔＨj を示す図であって、図２（Ａ）は、厚さｔi ，屈折率ｎi を有する一方の光学要素（基準カメラボディ側）に対する光線ズレ量△Ｈi を示す。図２（Ｂ）は、異なる厚さｔj ，屈折率ｎj を有する他方の光学要素（非基準カメラボディ側）に対する光線ズレ量ΔＨj を示す。なお、図中、Ｈi ，Ｈj は、入射光線の延長位置までの高さを示す。Ｈi ′，Ｈj ′は、屈折光線の射出点までの高さを示し、光線ズレ量△Ｈi ，ΔＨj は、Ｈi ，Ｈj とＨi ′，Ｈj ′との差で与えられる。なお、上述した光学要素からなる光学素子に対する光学等価量は、それぞれの光学要素における光線ズレ量△Ｈi 、または、ΔＨj を加算した値で示される。
【００４９】
撮影レンズの倍率方向の収差を考えるときは、上記光線ズレ量△Ｈi ，ΔＨj が等しければ、言い換えれば、光学要素の上記光学等価量が等しければ、収差は同じになる。すなわち、光線ズレ量比ΔＨj ／ΔＨi が１となれば、実効の光学光路長の差がなくなる。
【００５０】
ここで、上記の実施形態における各光学素子の総和の光学等価量を計算すると、最初に基準画素ピッチδ0 ＝７μmに対する防塵フィルタ２１，光学ＬＰＦ８Ａ，保護ガラス６を含む第一の光学素子に対する光学等価量は、
Σｔi ×（１−ｎi ）／ｎi ＝１．００×（１−１．５２）／１．５２
＋０．８４×（１−１．５４４）／１．５４４
＋０．５０×（１−１．５４２）／１．５４２
＋０．８４×（１−１．５４４）／１．５４４
＋１．１９×（１−１．５４４）／１．５４４
＋０．６０×（１−１．５２）／１．５２
＝−１．７３４
となる。
【００５１】
また、例えば、画素ピッチδ1 ＝５μmに対応させようとするものであって、光学ＬＰＦ構成が基準画素ピッチδ0 ＝７μｍのときと同じ場合の光学素子に対する光学等価量は、
Σｔi ×（１−ｎi ）／ｎi ＝１．００×（１−１．５２）／１．５２
＋０．６０×（１−１．５４４）／１．５４４
＋０．５０×（１−１．５４２）／１．５４２
＋０．６０×（１−１．５４４）／１．５４４
＋０．８５×（１−１．５４４）／１．５４４
＋０．６０×（１−１．５２）／１．５２
＝−１．４４５
となり、この場合の光学等価量は、上記第一の光学素子の光学等価量と一致せず光学光路長の変化に対応できない。
【００５２】
一方、画素ピッチδ1 ＝５μｍのときで、防塵フィルタ２１，偏光解消板を用いた光学ＬＰＦ８Ｂ，保護ガラス６からなる第二の光学素子に対する光学等価量は、
Σｔj ×（１−ｎj ）／ｎj ＝１．００×（１−１．５２）／１．５２
＋０．８５×（１−１．５４４）／１．５４４
＋０．５０×（１−１．５４２）／１．５４２
＋１．１７×（１−１．５４４）／１．５４４
＋０．８５×（１−１．５４４）／１．５４４
＋０．６０×（１−１．５２）／１．５２
＝−１．７３４
となり、上記第一の光学素子と第二の光学素子の光学等価量は全く同じ値になる。
【００５３】
本実施例では上述のように偏光解消板を用いて、上記光学等価量を同じにしたが、防塵フィルタの厚さや屈折率、赤外線吸収ガラスの厚さ、あるいは、保護ガラスの厚さや屈折率を調整して上記光学等価量を一致させてもよい。また、別に平板のタミーガラスを付加して光学等価量を調整しても勿論良い。さらに、本実施例では画素ピッチの変更により光学等価量が変化したが、光学要素の厚さまたは材質が設計的な要求で変化した場合の光学素子の光学光路長の変化の補償にも対応することが可能である。さらには、光学要素自体が設計上無くなった場合にも対応できることは勿論である。
【００５４】
なお、上記の実施形態では上記光学ＬＰＦを構成する材料は水晶であったが、これに限らずＬＮ（ニオブ酸リチウム）素子で光学ＬＰＦを構成してもよい。
【００５５】
図３は、上記光学等価量を等しくした条件で、入射角X0 と光線ズレ量比ΔＨj ／ΔＨi との関係を示す線図である。ここで、光線ズレ量ΔＨi は、屈折率ｎi ＝１．５を基準とした場合の値を示し、光線ズレ量ΔＨj は、屈折率ｎj が１．４、１．８、２、２．２、２．４と変化した場合の値を示している。
【００５６】
図３に示すように一般的な光学素材（波長５８７．６nmの時の屈折率は１．４〜２）の場合、入射角が１５°以下であると光学ズレ量比は、略１（誤差は１％以下）となって光学収差に影響しないことがわかる。屈折率２．４は光学ローパスフィルターに使われる上記ＬＮ素子を素材に使用した場合の数値に相当する。ＬＮ素子等の高屈折率の特殊素材を用いても光学ズレ量比を略１に近くすることかでる。また、この線図では波長５８７．６nmの光に対する屈折率についで考えたが、他の波長、例えば、波長４８６．１nmから６２６．３nmの光についても上記と同様に光線ズレ量比が１に近くなるように光学素材を選択すると、色収差に関しても収差の変化を抑えることが可能となる。デシタルカメラの場合、被写体光は波長４２０nmから６５０nm付近が画像形成に支配的であるでこの波長範囲で光線ズレ量比を略１にすれば、色収差の画像に及ぼす影響を抑えることができる。
【００５７】
次に、本実施形態のデジタルカメラシステムにおけるデジタルカメラ１，２の内部構成について、図４，５を用いて説明する。
図４は、上記デジタルカメラのカメラボディに交換レンズ鏡筒を装着した状態での内部構造を示す斜視図（一部破断面とする）である。図５は、上記デジタルカメラの撮像ユニットまわりの内部構造を示す斜視図（一部破断面とする）である。
【００５８】
デジタルカメラ１、または、２は、それぞれある仕様共通の交換レンズ鏡筒１２と、その交換レンズ鏡筒１２が着脱可能である基準カメラボディである第一のカメラボディ１１Ａ、または、非基準カメラボディである第二のカメラボディ１１Ｂからなる。なお、交換レンズ鏡筒１２は、交換レンズ側マウント部４のマウント面４ａとカメラボディ側マウント部３のマウント面３ａとが当接した状態で装着される。
【００５９】
第一のカメラボディ１１Ａと第二のカメラボディ１１Ｂとは、内蔵される撮像ユニットの撮像素子、および、光学ＬＰＦが異なるのみで他の構成は、共通である。
【００６０】
交換レンズ鏡筒１２は、複数のレンズからなる撮影光学系１２ａやその駆動機構等を内部に保持して構成される。そして、この撮影光学系１２ａは、被写体からの光束を透過させることで当該被写光束により形成される被写体の像を所定の位置（図５の撮像素子５Ａ、または、５Ｂの光電変換面上）に像面湾曲収差等の各種の光学的な収差のない状態で結像せしめるように、例えば、複数の光学レンズ等によって構成される。つまり、撮像素子前面に配される光学ＬＰＦにて生じる像面湾曲収差もなくすように設計されたものである。
【００６１】
なお、ここでいう、収差のない状態とは、実使用上問題のないレベル以下の収差がある状態も含む。換言すれば、撮影光学系１２ａは撮像素子前面に配される光学ＬＰＦなども考慮した上で、各種収差が最適となるように設計されている。
【００６２】
カメラボディ１１Ａ，１１Ｂは、本体部１１ａ内部に各種の構成部材等を備えて構成され、かつ、撮影光学系１２ａを保持するレンズ鏡筒１２を着脱自在となるようにボディ側マウント部３をその前面に備えて構成された、いわゆる「一眼レフレックス方式」のカメラボディである。つまり、カメラ本体部１１ａの前面側の略中央部には、被写体光束を当該カメラ本体部１１ａの内部ヘと導き得る所定の口径を有する露光用開口が形成され、この露光用開口の周縁部にボディ側マウント部３が形成されている。
【００６３】
以下、第一，二のデジタルカメラのカメラボディ１１Ａ，１１Ｂの詳細な内部構成から説明する。まず、カメラ本体部１１ａの上面部や背面等の所定の位置にはカメラ本体部１１ａを動作させるための各種の操作部材、例えば、撮影動作を開始せしめるための指示信号等を発生させるためのレリーズボタン１７等が配設されている。
【００６４】
カメラ本体部１１ａの内部には、図４に示す如くの各種の構成部材、例えば撮影光学系１２ａによって形成される所望の被写体像を撮像素子５Ａ、または、５Ｂの光電変換面上とは異なる所定位置に形成させるために設けられ、いわゆる「観察光学系」を成すファインダ装置１３と、撮像素子５Ａ、または、５Ｂの光電変換面への被写体光束の照射時間等を制御するシャッタ機構等を備えたシャッタ部１４と、撮影光学系１２ａを透過した被写体光束に基づき被写体像信号を得る撮像素子を含む撮像ユニット１５Ａ（第一のカメラボディ用）あるいは１５Ｂ（第二のカメラボディ用）と、撮像素子５Ａ、または、５Ｂにより取得した画像信号に対して各種の信号処理を施す画像信号処理回路等の電気回路を成す各種の電気部材が実装された主回路基板１６Ａ（第一のカメラボディ用）、あるいは１６Ｂ（第二のカメラボディ用）を始めとする複数の回路基板等が、それぞれ所定位置に配設されている。また、撮像ユニット１５Ａ、１５Ｂの前面には撮像素子の光電変換面への塵埃等の付着を防止する防塵フィルタ２１が配設されている。
【００６５】
ファインダ装置１３は、撮影光学系１２ａを透過した被写体光束の光軸を折り曲げて観察光学系の側へと導くように構成された反射鏡１３ｂと、この反射鏡１３ｂから出射する光束を受けて正立正像を形成するペンタプリズム１３ａと、このペンタプリズム１３ａを介して、被写体像を拡大して観察する接眼レンズ１３ｃ等によって構成されている。
【００６６】
反射鏡１３ｂは、撮影光学系１２ａの光軸から退避する位置と当該光軸上の所定の位置との間で移動自在に構成され、通常状態は、撮影光学系１２ａの光軸上にて当該光軸に対して所定角度、例えば角度４５°に配置されている。これにより、撮影光学系１２ａを透過した被写体光束は、当該カメラ１が通常状態にある際は、反射鏡１３ｂによってその光軸が折り曲げられて、当該反射鏡１３ｂの上方に配置されるペンタプリズム１３ａの側へと反射されるようになっている。
【００６７】
一方、カメラ１が撮影動作の実行中において、その実際の露光動作中には、当該反射鏡１３ｂが撮影光学系１２ａの光路から退避する所定位置に移動するようになっている。これによって被写体光束は、撮像素子側へと導かれ、その光電変換面を照射するようになっている。
【００６８】
シャッタ部１４は、例えば、フォーカルプレーン方式のシャッタ機構や、このシャッタ機構の動作を制御する駆動回路等、従来のカメラ等で一般的に利用されているものと同様のものが適用される。
【００６９】
第一、または、第二のカメラボディ用である撮像ユニット１５Ａと１５Ｂは、内蔵される撮像素子と光学ＬＰＦとが異なるのみで他の構成は略同一である。まず、第一のカメラボディ用である撮像ユニット１５Ａについて説明する。
【００７０】
撮像ユニット１５Ａは、撮影光学系１２ａを透過し自己の光電変換面上に照射された光に対応した画像信号を得るＣＣＤ等からなる撮像素子５Ａと、この撮像素子５Ａを固定支持する薄板状の部材からなる撮像素子固定板２８と、撮像素子５Ａの光電変換面の側に配設され、撮影光学系１２ａを透過して照射される被写体光束から高周波成分を取り除くべく形成される光学素子である光学ＬＰＦ８Ａと、この光学ＬＰＦ８Ａと撮像素子５Ａとの間の周縁部に配置され、略枠形状の弾性部材等によって形成されるローパスフィルタ受け部材２６と、撮像素子５Ａを収納し固定保持すると共に光学ＬＰＦ８Ａをその周縁部位乃至その近傍部位に密着して支持しかつ所定の部位を後述する防塵フィルタ受け部材２３に密に接触するように配設される撮像素子収納ケース部材２４（以下、ＣＣＤケース２４という）と、このＣＣＤケース２４の前面側に配置される防塵フィルタ２１をその周縁部位乃至その近傍部位に密着して支持する防塵フィルタ受け部材２３と、この防塵フィルタ受け部材２３によって支持されて撮像素子５Ａの光電変換面の側であって光学ＬＰＦ８Ａの前面側において当該光学ＬＰＦ８Ａとの間に所定の間隔を持つ所定の位置に対向配置される防塵部材である防塵フィルタ２１と、この防塵フィルタ２１の周縁部に配設され当該防塵フィルタ２１に対して所定の振動を与えることによって塵埃を除去させる圧電素子２２と、防塵フィルタ２１を防塵フィルタ受け部材２３に対して気密的に接合させ固定保持する弾性体からなる押圧部材２０等によって構成されている。
【００７１】
撮像素子５Ａは、撮影光学系１２ａを透過した被写体光束を自己の光電変換面５Ａａ（図１（Ａ））に受けて光電変換処理を行なうことにより、当該光電変換面に形成される被写体像に対応した画像信号を取得するものであって、例えば、４／３型で第一の画素ピッチとしての基準画素ピッチδ0 が略７μｍである電荷結合素子（Charge Coupled Device）等が適用される。
【００７２】
この撮像素子５Ａは、撮像素子固定板２８を介して主回路基板１６Ａ上の所定の位置に実装されている。この主回路基板１６Ａには、不図示の画像信号処理回路及びワークメモリ等が共に実装されており、撮像素子５Ａからの出力信号、即ち光電変換処理により得られた画像信号が画像信号処理回路等へと電送されるようになっている。撮像素子５Ａの光電変換面の前方には、保護ガラス６（図５）が配される。
【００７３】
画像信号処理回路においてなされる信号処理としては、例えばボディ側マウント部３に装着されたレンズ鏡筒１２の内部に保持される撮影光学系１２ａによって撮像素子５Ａの光電変換面上に結像された像に対応するものとして当該撮像素子５Ａから得られた画像信号を記録に適合する形態の信号に変換する処理等、各種の信号処理である。このような信号処理は、電子的な画像信号を取り扱うように構成される一般的なデジタルカメラ等において通常になされる処理と同様である。
【００７４】
撮像素子５Ａの前面側には、ローパスフィルタ受け部材２６を挟んで光学ＬＰＦ８Ａが配設されている。光学ＬＰＦ８Ａは、複屈折特性を有する光学素子の水晶で形成されており、後述するように撮像素子５Ａの画素ピッチ（略７μｍ）に対応する厚みｔs0を有している。なお、後述するように光学ＬＰＦ８Ａ内に赤外線吸収ガラスが挿入されている。
【００７５】
そして、光学ＬＰＦ８Ａを覆うようにＣＣＤケース２４が配設されている。このＣＣＤケース２４には、略中央部分に矩形状からなる開口が設けられており、この開口には、その後方側から光学ＬＰＦ８Ａ及び撮像素子５Ａが配設されるようになっている。この開ロ後方側の内周縁部には、断面が略Ｌ宇形状からなる段部２４ａが形成されている。
【００７６】
上述したように、光学ＬＰＦ８Ａと撮像素子５Ａとの間には、弾性部材等からなるローパスフィルタ受け部材２６が配設されている。このローパスフィルタ受け部材２６は、撮像素子５Ａの前面側の周縁部においてその光電変換面の有効範囲を避ける位置に配設され、かつ光学ＬＰＦ８Ａの背面側の周縁部近傍に当接するようになっている。そして、光学ＬＰＦ８Ａと撮像素子５Ａとの間を略気密性が保持されるようにしている。これにより、光学ＬＰＦ８Ａには、ローパスフィルタ受け部材２６による光軸方向への弾性力が働くことになる。
【００７７】
そこで、光学ＬＰＦ８Ａの前面側の周縁部を、ＣＣＤケース２４の段部２４ａに対して略気密的に接触させるように配置することで、当該光学ＬＰＦ８Ａをその光軸方向に変位させようとするローパスフィルタ受け部材２６による弾性力に抗して当該光学ＬＰＦ８Ａの光軸方向における位置を規制するようにしている。
【００７８】
換言すれば、ＣＣＤケース２４の開口の内部に背面側より挿入された光学ＬＰＦ８Ａは、段部２４ａによって光軸方向における位置規制がなされている。これにより、当該光学ＬＰＦ８Ａは、ＣＣＤケース２４の内部から前面側へ向けて外部に抜け出ないようになっている。
【００７９】
このようにして、ＣＣＤケース２４の開口の内部に背面側から光学ＬＰＦ８Ａ挿入された後、光学ＬＰＦ８Ａ背面側には、撮像素子５Ａ配設されるようになっている。この場合において、光学ＬＰＦ８Ａ撮像素子５Ａの間には、周縁部においてローパスフィルタ受け部材２６が挟持されるようになっている。
【００８０】
また、撮像素子５Ａは、上述したように撮像素子固定板２８を挟んで主回路基板１６Ａに実装されている。そして、撮像素子固定板２８は、ＣＣＤケース２４の背面側からネジ孔２４ｅに対してネジ２８ｂによってスペーサ２８ａを介して固定されている。また、撮像素子固定板２８には、主回路基板１６Ａがスペーサ１６ｃを介してネジ１６ｄによって固定されている。
【００８１】
ＣＣＤケース２４の前面側には、防塵フィルタ受け部材２３がＣＣＤケース２４のネジ孔２４ｂに対してネジ２３ｂによって固定されている。ＣＣＤケース２４の周縁側であって前面側の所定の位置には、周溝２４ｄが略環状に形成されている。その一方で、防塵フィルタ受け部材２３の周縁側であって背面側の所定の位置には、ＣＣＤケース２４の周溝２４ｄに対応させた環状凸部２３ｄが全周にわたって略環状に形成されている。したがって、環状凸部２３ｄと周溝２４ｄとが嵌合することによりＣＣＤケース２４と防塵フィルタ受け部材２３とは、環状の領域、即ち周溝２４ｄと環状凸部２３ｄとが形成される領域において相互に略気密的に嵌合するようになっている。
【００８２】
防塵フィルタ２１は、ガラスで形成され、全体として円形乃至多角形の板状をなし、少なくとも自己の中心から放射方向に所定の広がりを持つ領域が透明部をなしており、この透明部が光学ＬＰＦ８Ａ前面側に所定の間隔を持って対向配置されているものである。
【００８３】
また、防塵フィルタ２１の一方の面の周縁部には、当該防塵フィルタ２１に対して振動を与えるための所定の加振用部材であり電気機械変換素子等によって形成される圧電素子２２が一体となるように、例えば接着剤による貼着等の手段により配設されている。この圧電素子２２は、外部から所定の駆動電圧を印加することによって防塵フィルタ２１に所定の振動を発生させることができるように構成されている。
【００８４】
そして、防塵フィルタ２１は、防塵フィルタ受け部材２３に対して気密的に接合するように板ばね等の弾性体からなる押圧部材２０によって固定保持されている。
【００８５】
防塵フィルタ受け部材２３の略中央部近傍には、円形状又は多角形状からなる開口が設けられている。この開口は、撮影光学系１２ａを透過した被写体光束を通過させて、当該光束が後方に配置される撮像素子５Ａの光電変換面を照射するのに充分な大きさとなるように設定されている。
【００８６】
この開口の周縁部は、前面側に突出する壁部２３ｅが略環状に形成されており、この壁部２３ｅの先端側には、さらに前面側に向けて突出するように受け部２３ｃが形成されている。
【００８７】
一方、防塵フィルタ受け部材２３の前面側の外周縁部近傍には、所定の位置に複数（本実施形態では三箇所）の突状部２３ａが前面側に向けて突出するように形成されている。この突状部２３ａは、防塵フィルタ２１を固定保持する押圧部材２０を固設するために形成される部位であって、当該押圧部材２０は、突状部２３ａの先端部に対してねじ２０ａ等の締結手段により固設されている。
【００８８】
押圧部材２０は、上述したように板ばね等の弾性体によって形成される部材であって、その基端部が突状部２３ａに固定され、自由端部が防塵フィルタ２１の外周縁部に当接することで、当該防塵フィルタ２１を防塵フィルタ受け部材２３の側、即ち光軸方向に向けて押圧するようになっている。
【００８９】
この場合、防塵フィルタ２１の背面側の外周縁部に配設される圧電素子２２の所定の部位が、受け部２３ｃに当接することで、防塵フィルタ２１及び圧電素子２２の光軸方向における位置が規制されるようになっている。したがってこれにより、防塵フィルタ２１は、圧電素子２２を介して防塵フィルタ受け部材２３に対して気密的に接合するように固定保持されている。
【００９０】
換言すれば、防塵フィルタ受け部材２３は、押圧部材２０による付勢力によって防塵フィルタ２１と圧電素子２２を介して気密的に接合するように構成されている。
【００９１】
ところで、上述したように防塵フィルタ受け部材２３とＣＣＤケース２４とは、周溝２４ｄと環状凸部２３ｄとが相互に略気密的に嵌合するようになっているのと同時に、防塵フィルタ受け部材２３と防塵フィルタ２１とは、押圧部材２０の付勢力により圧電素子２２を介して気密的に接合するようになっている。また、ＣＣＤケース２４に配設される光学ＬＰＦ８Ａは、光学ＬＰＦ８Ａの前面側の周縁部とＣＣＤケース２４の段部２４ａとの間で略気密的となるように配設されている。さらに、光学ＬＰＦ８Ａの背面側には、撮像素子５Ａがローパスフィルタ受け部材２６を介して配設されており、光学ＬＰＦ８Ａと撮像素子５Ａとの間においても、略気密性が保持されるようになっている。
【００９２】
したがってこれにより、光学ＬＰＦ８Ａと防塵フィルタ２１とが対向する間の空間には、所定の空隙部５１ａが形成されている。また、光学ＬＰＦ８Ａの周縁側、即ちＣＣＤケース２４と防塵フィルタ受け部材２３と防塵フィルタ２１とによって、空間部５１ｂが形成されている。この空間部５１ｂは、光学ＬＰＦ８Ａの外側に張り出すようにして形成されている封止された空間である。
【００９３】
また、この空間部５１ｂは、空隙部５１ａよりも広い空間となるように設定されている。そして、空隙部５１ａと空間部５１ｂとからなる空間は、上述した如くＣＣＤケース２４と防塵フィルタ受け部材２３と防塵フィルタ２１と光学ＬＰＦ８Ａとによって略気密的に封止される封止空間５１となっている。
【００９４】
図６は、第一のカメラボディ１１Ａにおける撮像ユニット１５Ａの光学系の詳細を示す模式図であり、図７は、撮像ユニット１５Ａの拡大縦断面図である。
【００９５】
図６に示すように第一の光学素子として撮像素子５Ａの前面に保護ガラス６が配置され、さらに、その前方に光学ＬＰＦ８Ａ、および、防塵フィルタ２１が配置されている。
【００９６】
光学ＬＰＦ８Ａは、図１（Ａ）によってすでに説明したように前方側から複屈折方向（回転角）が−４５°の水晶板８Ａａと、赤外線吸収ガラス８Ａｂと、複屈折方向（回転角）が＋４５°の水晶板８Ａｃと、複屈折方向（回転角）が０°の水晶板８Ａｄとが重畳された光学素子部材である。
【００９７】
水晶板８Ａａ，８Ａｃは、それぞれ図１２に示される撮像素子５Ａの画素ピッチ（略７μｍ）に対応する厚みを有している。一方、水晶板８Ａｄは、水晶板８Ａａ、８Ａｂの厚さの√２倍の厚さとなっている。従って、交換レンズ鏡筒１２を介して入射した被写体光束が撮像素子５Ａの光電変換面５Ａａに結像したとき、モアレの発生が防止される。
【００９８】
そして、水晶板８Ａａ，８Ａｃ，８Ａｄおよび赤外吸収ガラス８Ａｂは、それぞれガラスに近い屈折率を有し、水晶板および赤外吸収ガラス８Ａｂのトータルの厚みは、ｔs0（＝２．８７mm＋０．５mm）である。そして、上記水晶板８Ａａ，８Ａｃ，８Ａｄと赤外吸収ガラス８Ａｂの屈折率と厚みｔs0に対応した実効光路長に基づく被写体光束の結像位置に撮像素子５Ａの光電変換面５Ａａが位置決めされている。従って、レンズ鏡筒１２により取り込まれた被写体光束は、像面湾曲収差のない状態で撮像素子５Ａの光電変換面５Ａａ上に正しく結像する。なお、厳密には、上記実効光路長の変化に保護ガラス６および防塵フィルタ２１の厚みも寄与する。しかし、保護ガラス６および防塵フィルタ２１の厚さは第一のカメラボディおよび第二のカメラボディで同じものを用いている。従って第一のカメラボディと第二のカメラボディとで、保護ガラス６および防塵フィルタ２１による実効光路長の差がない。
【００９９】
保護ガラス６および防塵フィルタ２１の厚み及びまたは材質を第一のカメラボディと第二のカメラボディとで変更する場合は、その変更に伴う実効光路長の変化を補償するための光学素子の厚さ、あるいは、材質を変化させることにより、像面湾曲収差の補正を行う必要がある。
【０１００】
一方、第二のカメラボディ１１Ｂは、第一のカメラボディ１１Ａに対して、上述したように撮像ユニット１５Ａの撮像素子５Ａと光学ＬＰＦ８Ａに代えて撮像ユニット１５Ｂの撮像素子５Ｂと光学ＬＰＦ８Ｂが組み込まれる。他の構成は、同一である。図８は、第二のカメラボディ１１Ｂにおける撮像ユニット１５Ｂの拡大縦断面図である。
【０１０１】
撮像素子５Ｂは、サイズとしては撮像素子５Ａと同じ４／３型であるが基準画素ピッチδ0 （略７μｍ）と異なる第二の画素ピッチである画素ピッチδ1 （例えば、５μｍ）を有する。その撮像素子５Ｂの光電変換面５Ｂａ（図１（Ｂ））のマウント面３ａに対する相対位置は、撮像素子５Ａの光電変換面５Ａａ（図１（Ａ））と同一距離の位置とする。
【０１０２】
光学ＬＰＦ８Ｂは、図１（Ｂ）によってすでに説明したように前方側から複屈折方向（回転角）が０°の水晶板８Ｂａと、赤外線吸収ガラス８Ｂｂと、光線を分離する作用のない偏光解消板としての水晶板８Ｂｃと、複屈折方向（回転角）が９０°の水晶板８Ｂｄとが重畳され、光学接着剤にて固着された光学素子部材である。水晶板８Ｂａ，８Ｂｄは、撮像素子５Ｂの画素ピッチδ1 に対応して被写体光束を複屈折する厚みを有している。赤外線吸収ガラス８Ｂｂは、第一のカメラボディ１１Ａに適用した赤外線吸収ガラス８Ａｂと同一材質であって、同一の厚みと屈折率を有する。
【０１０３】
光学ＬＰＦ８Ｂの前面部および撮像素子５Ｂの前面部には、それぞれ第一のカメラボディ１１Ａの場合と同一材質であって、同一厚みと屈折率をもつ防塵フィルタ２１および保護ガラス６が配される。
【０１０４】
なお、光学ＬＰＦ８Ｂと、防塵フィルタ２１と、保護ガラス６とで第二のカメラボディ１１Ｂ用の第二の光学素子が構成される。この第二の光学素子においては、赤外線吸収ガラス８Ｂｂと、防塵フィルタ２１と、保護ガラス６とは、第一の光学素子に適用したものと同一のものを適用し、かつ、偏光解消板としての水晶板８Ｂｃの厚みを調整することにより光学ＬＰＦ８Ｂの厚みを光学ＬＰＦ８Ａの厚みｔs0に一致させている。
【０１０５】
したがって、撮像ユニット１５Ｂにおいても交換レンズ鏡筒１２を介して取り込まれた被写体光束は、撮像素子５Ｂの光電変換面５Ｂａ上に像面湾曲収差のない状態で結像位置ずれもなく正しく結像する。
【０１０６】
なお、上記偏光解消板は、光学ＬＰＦ８Ｂとは別途に新たに設けるようにしてもよいが、例えば、赤外線吸収ガラス８ｂ、または、保護ガラス６や防塵フィルタ２１の厚みを増やすことによっても同等の効果が得られる。
【０１０７】
第二のカメラボディ１１Ｂの撮像素子５Ｂの画素ピッチδ1 が基準画素ピッチδ0 の７μｍより大である場合、すなわち、撮像素子５Ｂの画素数が撮像素子５Ａの画素数より少ない場合には、光学ＬＰＦの厚みをさらには増やさないために光学ＬＰＦ８ＢとしてＬＮ素子を適用する。このＬＮ素子の厚みは、上記画素ピッチが大きくなったことに対応してその複屈折特性から図１２に示されるように水晶に比較して極めて薄くなる。但し、その厚みは、０．１ｍｍ以上となるので製作可能である。そして、ＬＮ素子からなる光学ＬＰＦ８Ｂの薄くなった分の厚みをもつガラス板の補償光学素子を光学ＬＰＦ８Ｂに接着付加する（但し、上記補償光学素子の厚みは、厳密には、ＬＮ素子と水晶との屈折率の違いを考慮して決定する必要がある）。あるいは、上記ＬＮ素子からなる光学ＬＰＦ８Ｂの薄くなった分の厚みを偏光解消板となる水晶板を同様に光学ＬＰＦ８Ｂに接着付加してもよい。
【０１０８】
これによって撮像素子５Ａと同一位置にある撮像素子５Ｂの光電変換面５Ｂａ（図１（Ｂ））上に被写体光束を正しく結像させることができる。なお、第一のカメラボディ１１Ａの光学ＬＰＦ８Ａの厚みは、第二のカメラボディ１１Ｂ等の他の非基準のカメラボディに組み込まれる光学ＬＰＦに対してもっとも厚みが厚いものとする。
【０１０９】
上述したように本実施形態のデジタルカメラシステムによれば、基準撮像素子５Ａを内蔵する基準カメラボディである第一のカメラボディ１１Ａと、画素ピッチの異なる撮像素子５Ｂを内蔵する第二のカメラボディ１１Ｂとには、同一仕様の交換レンズ鏡筒１２を装着した場合に被写体光束がそれぞれの画素ピッチに対応して複屈折されるべく、光学ＬＰＦ８Ａ、または、８Ｂが適用される。このとき、水晶板８Ａａ，８Ａｃ，８Ａｄのトータルの厚みよりも水晶板８Ｂａ，８Ｂｄのトータルの厚みが減じることによる結像位置のずれを補償するために第二のカメラボディ側の光学ＬＰＦ８Ｂに偏光解消板としての水晶板８Ｂｃを挿入する。該水晶板８Ｂｃの挿入により撮像素子５Ｂの光電変換面上にも被写体光束を像面湾曲収差の状態で正しく結像させることができる。
【０１１０】
また、第二のカメラボディ１１Ｂ側の上記偏光解消板となる水晶板８Ｂｃは、光学ＬＰＦ８Ｂが薄くなる分の厚みを有することから第一のカメラボディ１１Ａの撮像ユニット１５Ａと第二のカメラボディ１１Ｂの撮像ユニット１５Ｂとのカメラボディ内での占有スペースが変わらない。したがって、第一，第二のカメラボディの構造の共通化が容易となる。
【０１１１】
本実施形態においては、基準画素ピッチδ0 を７μｍとしているが、この基準画素ピッチの設定方法について、以下に説明する。
上述したように、光学ＬＰＦ（光学ローパスフィルタ）の厚さは、撮像素子の画素ピッチに応じて決定されるものであるが、同じ画素ピッチであっても光学ＬＰＦの材質によってその厚さが変わる。図１２に示すように第一の材質として、例えば、水晶を用いた場合と、第二の材質としてＬＮ素子を用いた場合とでは、その厚さが全く異なる。なお、図１２に示す画素数は、３／４型撮像素子の場合の例である。
【０１１２】
一方、カメラの小型化のためには、より薄い光学ＬＰＦを用いることが好ましいが、あまり薄い場合は、光学ＬＰＦの製造そのものが困難であったり、破損の虞があるため、好ましくない。ＬＮ素子の例をとると、現状では、図１２に示す画素ピッチδが約７〜６μｍよりも小さい撮像素子に応じた光学ＬＰＦを構成する各ＬＮ素子の厚さが０．１ｍｍ程度以下となってしまい、光学ＬＰＦの製造が困難となってしまう。
【０１１３】
そこで、第二の材質であるＬＮ素子にて形成可能な最小厚さに対応する画素ピッチ以上の画素ピッチを基準画素ピッチとして設定する。そして、この基準画素ピッチに応じた光学ＬＰＦを第一の材料である水晶で形成することにより、各種の画素ピッチのカメラボディに対しても最小限の光学ＬＰＦの厚さとすることができる。
【０１１４】
即ち、基準画素ピッチよりも小さい画素ピッチの撮像素子を有するカメラボディに対しては、図１２からわかるように、基準画素ピッチに対応する水晶で形成された光学ＬＰＦよりも薄い光学ＬＰＦを、基準画素ピッチに対応する光学ＬＰＦと同じ第一の材料である、水晶で形成することができる。このように、基準画素ピッチに対応する光学ＬＰＦよりも光学ＬＰＦの厚さを薄くすることができるので、実効光路長の補償を行う補償光学素子としての偏光解消板によって補償することができる。
【０１１５】
一方、基準画素ピッチよりも大きい画素ピッチの撮像素子を有するカメラボディに対しては、図１２からわかるように、第一の材料にて光学ＬＰＦを形成すると基準カメラボディよりも光学ＬＰＦの厚さが厚くなってしまい、実効光路長の補償が出来ない。しかし、上述のようにして基準画素ピッチを設定しているため、第二の材料であるＬＮ素子を利用することができる。そして、この場合、ＬＮ素子にて光学ＬＰＦを形成したとしても、図１２から明らかなように、第一の材料である水晶で形成された基準画素ピッチに対応する光学ＬＰＦよりも薄く形成することができる。従って、実効光路長の補償を補償光学素子である偏光解消板にて補償することができる。
【０１１６】
このように、基準画素ピッチを第二の材料にて形成可能な最小厚さの光学ＬＰＦが対応可能な画素ピッチと同等、もしくは、それ以上の大きさとすることにより、基準画素ピッチに対して画素ピッチが大きい撮像素子を有するカメラボディ、及び、基準画素ピッチに対し画素ピッチが小さい撮像素子を有するカメラボディに対しても、光学ＬＰＦの厚さの変化による実効光路長の変化を補償光学素子である偏光解消板で補償することができる。
【０１１７】
なお、基準画素ピッチを第二の材料にて形成可能な最小厚さの光学ＬＰＦが対応可能な画素ピッチと同等にすれば、多種多用な画素ピッチの撮像素子を有するカメラボディに対応可能なカメラシステムを、光学ＬＰＦや補償光学素子の厚さを厚くすることなく実現できる。
【０１１８】
また、デジタルカメラの撮像素子の画素数は、例えば、３００万画素、４００万画素、５００万画素というように段階的に設定されることが多い。従って、基準画素ピッチが第二の材料にて形成可能な最小厚さの光学ＬＰＦが対応可能な画素ピッチよりも若干小さくとも良い。即ち、基準カメラボディよりも少くない画素数の（画素ピッチの大きい）撮像素子の画素ピッチに対応する光学ＬＰＦが第二の材料にて形成可能であればよい。このようにして、基準画素ピッチを設定すれば、より光学ＬＰＦを薄くすることが出来る。
【０１１９】
また、上述のようにして設定された基準画素ピッチデータは、交換レンズ設計のための設計基準となる。
【０１２０】
次に、本発明の第二の実施形態のデジタルカメラシステムについて図９，１０を用いて説明する。
図９は、本実施形態のデジタルカメラシステムを構成する第一のカメラボディにおける撮像ユニット１５Ｃの拡大縦断面図である。図１０は、本デジタルカメラシステムを構成する第二のカメラボディにおける撮像ユニット１５Ｄの拡大縦断面図である。
【０１２１】
本実施形態のデジタルカメラシステムも第一実施形態と同様に複数の交換レンズである図４示した交換レンズ鏡筒１２と基準カメラボディである第一のカメラボディ１１Ｃとからなるデジタルカメラと、交換レンズ鏡筒１２と非基準カメラボディである第二のカメラボディ１１Ｄとからなるデジタルカメラとを含んでなり、交換レンズ鏡筒１２は、同一の仕様のものが上記第一のカメラボディ１１Ｃ、または、第二のカメラボディ１１Ｄに着脱可能とする。
【０１２２】
第一のカメラボディ１１Ｃは、第一のカメラボディ１１Ａに対して内蔵される撮像ユニット１５Ａの光学ＬＰＦ８Ａ以外は、同様の構成を有している。また、第二のカメラボディ１１Ｄは、第二のカメラボディ１１Ｂに対して内蔵される撮像ユニット１５Ｂの光学ＬＰＦ８Ｂおよび補償光学素子９以外は、同様の構成を有している。従って、同一の構成部材には、同し符号を付して、以下、異なる部分についてのみ説明する。
【０１２３】
第一のカメラボディ１１Ｃの撮像ユニット１５Ｃは、基準画素ピッチδ0 （略７μｍ）を有する撮像素子５Ａを内蔵しており、その前面側に光学ＬＰＦ８Ｃと赤外カットフィルタ（赤外線吸収ガラス）８Ｄとが配置されている。
【０１２４】
光学ＬＰＦ８Ｃは、上述した光学ＬＰＦ８Ａと同様に複屈折特性を有する水晶板からなり、その厚みｔs2は、モアレ発生を防止するために撮像素子５Ａの基準画素ピッチδ0 に対応した厚みに設定される（図１２）。この光学ＬＰＦ８Ｃは、第二のカメラボディ１１Ｄ等の他の非基準のカメラボディに組み込まれる光学ＬＰＦに対してもっとも厚みが厚いものとなる。
【０１２５】
赤外カットフィルタ８Ｄは、水晶と同一の屈折率を有するが複屈折特性を有しておらず、赤外線を吸収するに十分な厚みｔi2に設定されている。
【０１２６】
装着された交換レンズ鏡筒１２を介して取り込まれた被写体光束は、防塵ガラス２１，赤外カットフィルタ８Ｄ，光学ＬＰＦ８Ｃ，保護ガラス６を透過して撮像素子５Ａの光電変換面５Ａａ（図１（Ａ））上に結像するが、その光電変換面５Ａａは、光学ＬＰＦ８Ｃ等の屈折率による実効光路長の変化分を考慮し、像面湾曲収差の生じない位置に位置決めされている。
【０１２７】
一方、第二のカメラボディ１１Ｄの撮像ユニット１５Ｄは、基準画素ピッチδ0 と異なる画素ピッチδ1 を有する撮像素子５Ｂを内蔵しており、その前面側に光学ＬＰＦ８Ｅと補償光学系を兼ねる赤外カットフィルタ（赤外線吸収ガラス）８Ｆとが配置されている。なお、撮像素子５Ｂの光電変換面５Ｂａは、撮像素子５Ａの光電変換面５Ａａと同一位置にある。
【０１２８】
光学ＬＰＦ８Ｅは、上述した光学ＬＰＦ８Ｃと同様に複屈折特性を有しており、水晶板、または、ＬＮ素子等からなるが、その厚みｔs3は、モアレ発生を防止するために撮像素子５Ｂの画素ピッチδ1 に対応し、厚みｔs2より薄い厚みに設定される。
【０１２９】
赤外カットフィルタ８Ｄは、水晶と同一の屈折率を有するが複屈折特性を有しておらず、赤外線を吸収するに十分で、かつ、光学ＬＰＦ８Ｅの厚み減少分を補償する厚みｔi3に設定されている。すなわち、光学ＬＰＦ８Ｅが光学ＬＰＦ８Ｃより薄くなった寸法分だけ赤外カットフィルタ８Ｄの厚みを増やしており、赤外カットフィルタ８Ｆと光学ＬＰＦ８Ｅとの厚みの和ｔi3＋ｔs3が赤外カットフィルタ８Ｄと光学ＬＰＦ８Ｃとの厚みの和ｔi2＋ｔs2と略等しくなるように設定されている。従って、交換レンズ鏡筒１２を介して取り込まれた被写体光束は、この第二のカメラボディ１１Ｄにおいても防塵ガラス２１，赤外カットフィルタ８Ｆ，光学ＬＰＦ８Ｅ，保護ガラス６を透過して撮像素子５Ｂの光電変換面５Ｂａ（図１（Ｂ））上に像面湾曲収差の生じない状態で結像する。
【０１３０】
いま、第二のカメラボディ１１Ｄに適用される撮像素子５Ｂの画素ピッチδ1 が基準画素ピッチδ0 より小さい場合は、第一の実施形態の場合と同様に光学ＬＰＦ８Ｅの厚みｔs3は薄くなり、赤外カットフィルタ８Ｆの厚みｔi3は、その分厚くなる。また、第二のカメラボディ１１Ｄに適用される撮像素子５Ｂの画素ピッチδ1 が基準画素ピッチδ0 より大きい場合は、第一の実施形態の場合と同様に光学ＬＰＦ８Ｅとして厚みの薄いＬＮ素子を適用し、その厚みｔs3は、製作可能な範囲の薄さである（０．１ｍｍ以上）。赤外カットフィルタ８Ｆの厚みｔi3は、その分、厚く設定される（但し、上記赤外カットフィルタ８Ｆの厚みｔi3は、厳密には、ＬＮ素子と水晶との屈折率の違いを考慮して決定する必要がある）。従って、赤外カットフィルタ８Ｆと光学ＬＰＦ８Ｅとの厚みの和は略変わらず、撮像ユニット１５Ｄの占有スペ−スも撮像ユニット１５Ｃと同一となる。なお、第一のカメラボディ１１Ｃの光学ＬＰＦ８Ｃの厚みは、第二のカメラボディ１１Ｄ等の他の非基準のカメラボディに組み込まれる光学ＬＰＦに対してもっとも厚みが厚いものとなる。
【０１３１】
上述したように本実施形態のデジタルカメラシステムにおいても、第一の実施形態の場合と同様の効果を奏し、基準側第一のカメラボディ１１Ｃおよび非基準側の第二のカメラボディ１１Ｄに同一仕様の交換レンズ鏡筒１２が着脱可能であり、双方の被写体光束を同一位置に配置される撮像素子の光電変換面上に像面湾曲収差のない状態で結像させることができる。
【０１３２】
また、本実施形態においても撮像ユニット１５Ｃ，１５Ｄのカメラボディ内の専有スペ−スが変わらず、従って、第一のカメラボディ１１Ｃおよび第二のカメラボディ１１Ｄにおける他の構成部材を同様の状態で配置することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【０１３３】
本発明によるレンズ交換式のデジタルカメラシステムは、画素ピッチの異なる撮像素子を搭載した別々のカメラボディ間で像面湾曲収差、球面収差、非点収差等の光学収差を劣化させることのない画像が得られるシステムとして利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】本発明の第一の実施形態のデジタルカメラシステムを構成するカメラボディおよび交換レンズとの組み合わせ状態と、それらに内蔵される光学部材，撮像素子の配置を示す図であって、図１（Ａ）は、基準カメラボディと交換レンズとの組み合わせ状態を示し、図１（Ｂ）は、非基準カメラボディと交換レンズとの組み合わせ状態を示している。
【図２】図１のデジタルカメラシステムに適用される光学要素に対して光線が入射角X0 で入射した時の斜入射による光線ズレ量△Ｈi 、ΔＨj を示す図であって、図２（Ａ）は、厚さｔi ，屈折率ｎi を有する一方の光学要素（基準カメラボディ側）に対する光線ズレ量△Ｈi を示し、図２（Ｂ）は、異なる厚さｔj ，屈折率ｎj を有する他方の光学要素（非基準カメラボディ側）に対する光線ズレ量ΔＨj を示す。
【図３】図２の光学要素における入射角X0 と光線ズレ量比ΔＨj ／ΔＨi との関係を示す線図である。
【図４】図１のデジタルカメラのカメラボディに交換レンズ鏡筒を装着した状態の内部構造を示す斜視図（一部破断面で示す）である。
【図５】図１のデジタルカメラの撮像ユニットまわりの内部構造を示す斜視図（一部破断面で示す）である。
【図６】図１のデジタルカメラのうちの第一のカメラボディに適用される撮像ユニットの光学系の詳細を示す模式図である。
【図７】図１のデジタルカメラのうちの第一のカメラボディに適用される撮像ユニットの拡大縦断面図である。
【図８】図１のデジタルカメラのうちの第二のカメラボディに適用される撮像ユニットの拡大縦断面図である。
【図９】本発明の第二の実施形態のデジタルカメラシステムにおける第一のカメラボディに適用される撮像ユニットの拡大縦断面図である。
【図１０】本発明の第二の実施形態のデジタルカメラシステムにおける第二のカメラボディに適用される撮像ユニットの拡大縦断面図である。
【図１１】従来の撮像光学系において撮像素子の前面に配置される光学フィルタの有無による結像位置の変化の状態を示す光路図である。
【図１２】従来の撮像素子の画素ピッチ、または、撮像素子の画素数とそれに適応する光学ＬＰＦ（水晶とＬＮ素子の場合）の厚みの関係を示す線図である。
【符号の説明】
【０１３５】
１，２…デジタルカメラ
３ …カメラ側マウント部
（交換レンズ装着用マウント部）
５Ａ…第一の撮像素子
５Ｂ…第二の撮像素子
６ …保護ガラス
（第一の光学素子，第二の光学素子）
８Ａ，８Ｃ
…光学ＬＰＦ
（光学ローパスフィルタ，
第一の光学素子）
８Ａａ，８Ａｃ，８Ａｄ
…水晶板（第一の光学素子）
８Ａｂ…赤外線吸収ガラス
（第一の光学素子）
８Ｂ，８Ｅ
…光学ＬＰＦ
（光学ローパスフィルタ，
第二の光学素子）
８Ｂａ，８Ｂｄ
…水晶板（第二の光学素子）
８Ｂｂ…赤外線吸収ガラス
（第二の光学素子）
８Ｂｃ…水晶板
（偏光解消板，第二の光学素子）
１１Ａ，１１Ｃ
…第一のカメラボディ
１１Ｂ，１１Ｄ
…第二のカメラボディ
１２ …交換レンズ鏡筒（交換レンズ）
２１ …防塵フィルタ
（第一の光学素子，第二の光学素子）
代理人 弁理士 伊 藤 進
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ交換可能なデジタルカメラシステム、および、交換レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のデジタルカメラにおいては、撮影された画像の高周波成分の偽色（モアレなど）を軽減するために撮像素子の前面に複屈折特性をもつ水晶等で形成された光学ローパスフィルタ（以下、光学ＬＰＦと記載する）が配置されている。また、カメラボディに対してレンズ（レンズ鏡筒）が交換可能な一眼レフタイプのデジタルカメラがあるが、この一眼レフタイプのデジタルカメラの複数のボディには、画素数が異なる、すなわち、画素ピッチが異なる撮像素子が組み込まれ、複数種類の同一仕様の交換レンズが装着可能となっている。
【０００３】
上記一眼レフタイプのカメラボディにおいては、上述のように画素ピッチが異なる撮像素子の前面には、上記画素ピッチに対応した厚みを有した光学ＬＰＦが配置される。
【０００４】
上述のように撮像素子の画素ピッチに対応して光学ＬＰＦの厚みを設定するのは、上記光学ＬＰＦを透過した光線は、光学ＬＰＦを構成する光学素材の複屈折性により複数の光線に分離され、この光線の分離量は、光学素材の厚さに依存する。一方、上記モアレ発生を防止するためには、撮像素子の画素ピッチと略一致する像の空間周波数を除く必要があり、そのためには上記光線の分離量を画素ピッチに略一致させなければならない。そのため、光学ＬＰＦの厚みを画素ピッチに対応させて変化させる必要がある。
【０００５】
ところが、撮像素子の前面に厚みの異なる光学ＬＰＦを配置すると、その結像位置が変化することになる。図１１は、撮像光学系において撮像素子の前面に配置される光学ＬＰＦの有無による結像位置の変化の状態を示す光路図である。一方、交換レンズと撮像素子との間には、防塵フィルタ，赤外線吸収ガラス，上記撮像素子をパッケージに密閉状態で収納するための保護ガラス等の平板光学要素も配置される。
【０００６】
図１１に示すように撮像素子の撮像面１０３の前方に光学ＬＰＦ１０２がない場合には、レンズ１０１を通過した中央光束は、撮像面１０３上の点Ｐ1 に結像する。また、レンズ１０１を通過した周辺光束は、撮像面１０３上の点Ｐ2 に結像する。しかし、撮像素子の撮像面１０３の前方に光学ＬＰＦ１０２が配されている場合には、レンズ１０１を通過した中央光束は、撮像面１０３の後方の点Ｐ1′ に結像する。また、レンズ１０１を通過した周辺光束は、撮像面１０３の後方の点Ｐ2′ に結像する。上記光学フィルタ１０３の厚みが厚くなると上記各光束の結像位置は、さらに後方にずれる。すなわち、光学ＬＰＦの厚みの違いにより結像位置までの光束の実効の光路長が異なってくる。複数のカメラボディから構成されるデジタルカメラシステムでは、各カメラボディに使われる前述した防塵フィルタ，赤外線吸収ガラス，保護ガラス等の光学要素の厚さが変化したり、材料が変わって光学屈折率が変化したり、使用しない場合にも光路長が異なる状態が発生する。
【０００７】
一方、デジタルカメラの撮影光学系においては、通常、撮影画面の中央部に到達する光束と周辺部に到達する光束との光路長に差が生じ、像面湾曲収差が生じるが、この撮影画面の中心部と周辺部の光路長の差の補正は、特定の光学要素からなる光学素子に対して、撮影光学系に像面湾曲等の収差を打ち消す光学特性を持たせることによって、結果的に像面湾曲収差、球面収差、非点収差等の収差を補正し、撮像素子上に結像させることができる。
【０００８】
しかしながら、この収差補正の考え方をレンズ交換式の一眼レフタイプのデジタルカメラに適用した場合、以下のような問題が生じる。すなわち、第一の光学素子を具備する第一のカメラボディと、これに適合するように設計された交換レンズとを含むレンズ交換式のデジタルカメラシステムにおいて、上記交換レンズを、第二の光学素子を具備する第二のカメラボディに装着する場合に、上記第一と第二の光学素子を構成する各光学要素の屈折率、厚みが異なっていたり、特定の光学要素が無いことにより、それぞれのカメラボディの光学光路長が異なることになり、適正な像面湾曲収差等の光学収差の補正ができないという問題が生じる。より具体的には、第一と第二のカメラボディに画素ピッチの異なる撮像素子が搭載されている場合、それぞれの光学ＬＰＦの厚さをその画素ピッチに適合するように設定することが必要であり、上述した問題が生じる。
【０００９】
上記従来の一眼レフタイプのデジタルカメラにおいては、例えば、光学ＬＰＦとして水晶に代えてその厚みが極めて薄く、水晶に比べると大きな複屈折性を持つＬＮ（ＬiＮbＯ3，ニオブ酸リチウム）素子が適用されている。また、画素ピッチが殆ど変らないように、撮像素子の大きさを変更することで画素数を変えたりしている。上記ＬＮ素子を適用した場合、複屈折性が大きいので、厚みを薄くできることから、光束の光路長が殆ど変化せず、画素ピッチの異なるデジタルカメラのボディ間においても交換レンズの交換が可能となる。
【００１０】
図１２は、撮像素子の画素ピッチ（撮像素子の画素数）とそれに適応する光学ＬＰＦ（水晶とＬＮ素子の場合）の厚みの関係を示す線図である。図１２に示すように画素ピッチＰが狭くなると適応する光学ＬＰＦの厚みも薄くなっている。また、同一画素ピッチＰに適応するＬＮ素子の厚みは、水晶に対しておよそ１／５〜１／６になっている。
【００１１】
なお、従来のデジタルカメラにおいて、光学ＬＰＦの操作による光路長制御や空間周波数特性制御に関する提案としては、例えば、後述する特許文献１、特許文献２、特許文献３、および、特許文献４がある。
【００１２】
特許文献１に開示された撮像装置は、撮像素子から出力された電気信号を用いてカラー自然画像信号を形成する第一の撮像モードと、単一色又はモノクロの画像に対して高解像度の画像信号を形成する第二の撮像モードとを切換える切換回路を有し、この切換に伴って光学ＬＰＦを出し入れすると共に、光路長の変化を別の光学系により補正するものであり、本撮像装置によれば、単―色の画像に対して高解像度の画像信号を形成することができる。
【００１３】
また、特許文献２に開示の撮像装置は、撮像素子の駆動モードに対応してＬＰＦブロックを構成する光路長補正用ダミーガラスと光学ＬＰＦとを切り換え駆動するものであり、本撮像装置によれば、撮像素子の特殊駆動による空間サンプリング特性の変化に伴う擬似信号の発生を、効果的に抑圧できる。
【００１４】
また、特許文献３に開示の撮像装置は、フレーム読み出しモードを選択した場合に光学的ロ一パスフィルタに代わり光学的ＬＰＦと同一の光路長を有する補正光学手段が撮像手段への入射光路に挿入されるものであって、本撮像装置によれば、サンプリングの垂直走査周波数を、例えば、５２５本から２６２．５本にしても折返しひずみが生じることない。したがって、画像品質も劣化することがなくなる。
【００１５】
さらに、特許文献４においては、画素ピッチの異なる撮像素子を有する複数の撮像素子に対して、撮像素子の光入射側には、平行平面形状の複数の光学部材が設けられ、上記複数の光学部材の光軸方向の厚みの総和は、上記複数の撮像素子間で略等しく設定されている。これにより交換レンズの球面収差、非点収差が撮像装置間で変わらないようにしている。
【特許文献１】特許文献１は、特開平７−１２３４２１号公報である。
【特許文献２】特許文献２は、特開２０００−２４４８２１号公報である。
【特許文献３】特許文献３は、特許２５５２８５５号である。
【特許文献４】特許文献４は、特開２００４−１１２６６１号である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかし、上述した従来の一眼レフタイプのデジタルカメラにおいて、画素ピッチの異なるカメラボディ間で交換レンズを装着可能とするために撮像素子の前面に配置される光学ＬＰＦとして、薄肉のＬＮ素子を適用したものは、該ＬＮ素子が割れやすく、取り扱い上の問題があった。しかも、今後、デジタルカメラに組み込まれる撮像素子の画素数が増えた場合、適用するべきＬＮ素子の厚みをさらに薄くする必要があり、対処が困難になる。例えば、図１２に示すように画素数６Ｍ以上（画素ピッチδが６．３１μｍ）では、適応する一枚のＬＮ素子の厚みがおよそ０．１ｍｍ、または、それ以下となり、実用上、困難となる。
【００１７】
また、画素ピッチが殆ど変らないように撮像素子の大きさを変更した場合、画素数を多くすると撮像素子が大型化し、カメラボディが大きくなったり、高価なものとなっていた。さらに、交換レンズも撮像素子の最も大きいカメラボディに合わせたイメージサークルを必要とし、大型で高価なものになっていた。
【００１８】
上述した特許文献１，２，３等には、光学ＬＰＦの変化による光路長変化を補正するための補正光学系に関する記載はあるが、複数の交換レンズを装着可能なデジタルカメラにおける光学ＬＰＦの厚みの変化を補償する光学系に関する記載はない。
【００１９】
また、上述の特許文献４は、交換レンズが装着可能な複数の撮像装置に対して、光学ＬＰＦの厚みを補償するために光学部材の厚みの総和を略同じとすることは記載されているが、光学部材の材質の上記補償に関しては、厚さによる補償以外、一切言及がない。すなわち、同一の屈折率を持つ光学要素を用いて補償をしており、光学部材の屈折率を変えたり、光学部材を無くした場合、良好な補償ができないといった問題が生じる。
【００２０】
本発明は、上述した状況に鑑みてなされたものであって、レンズ交換式のデジタルカメラシステムにおいて、画素ピッチの異なる撮像素子を搭載したカメラボディ間で像面湾曲収差、球面収差、非点収差等の光学収差を劣化させることのない画像が得られるデジタルカメラシステム、および、該システムに適用可能な交換レンズを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の請求項１に記載のデジタルカメラシステムは、交換レンズを装着可能であり、上記交換レンズと第一の撮像素子の間に複数の光学要素からなる第一の光学素子をもつ第一のカメラボディと、上記交換レンズを装着可能であり、上記交換レンズと第二の撮像素子の間に複数の光学要素からなる第二の光学素子をもつ第二のカメラボティとからなるデジタルカメラシステムにおいて、i およびj を上記各光学要素に対して上記交換レンズ側から１、２、…と付番した整数とするとき、上記第一の光学素子の各光学要素の屈折率をｎi 、厚さをｔi とし、また、上記第二の光学素子の屈折率ｎj 、厚さｔj として、第一の光学等価量であるΣｔi ×（１−ｎi ）／ｎi と第二の光学等価量であるΣｔj ×（１−ｎj ）／ｎj とは略等しい。
【００２２】
本発明の請求項２に記載のデジタルカメラシステムは、請求項１記載のデシタルカメラシステムにおいて、上記光学素子は、防塵ガラス、光学ローパスフィルターを構成する光学結晶からなる板、赤外線吸収ガラス、上記撮像素子を保護している保護ガラスのいずれかを含む。
【００２３】
本発明の請求項３に記載のデジタルカメラシステムは、請求項１記載のデシタルカメラシステムにおいて、上記第一のカメラボディ、または、上記第二のカメラボディのいずれかの上記光学素子は、上記光学ローパスフィルターを持ち、上記光学ローパスフィルターは、少なくとも偏光解消板をもつ。
【００２４】
本発明の請求項４に記載のデジタルカメラシステムは、請求項３記載のデシタルカメラシステムにおいて、上記偏光解消板の厚さにより、上記第一の光学等価量と上記第二の光学等価量を略同じにする。
【００２５】
本発明の請求項５に記載の交換レンズは、撮像素子をもつカメラボディに装着される交換レンズにおいて、撮像レンズから上記撮像素子の対角に入射される主光線が上記撮影レンズの光軸となす角が１５°以下である。
【００２６】
本発明の請求項６に記載のデジタルカメラシステムは、請求項１記載のデシタルカメラシステムにおいて、請求項４に記載された交換レンズで構成される。
【００２７】
本発明の請求項７に記載のデジタルカメラシステムは、請求項１記載のデシタルカメラシステムにおいて、上記光学要素の屈折率は、波長５８７．６nmの光で１．４から２．４である。
【００２８】
本発明の請求項８に記載のデジタルカメラシステムは、請求項１記載のデシタルカメラシステムにおいて、波長４２０nmから６５０nmの光のもとで上記光学要素の屈折率が満たされる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、同一仕様の交換レンズが画素ピッチの異なる撮像素子を搭載した別のカメラボディに装着可能であり、それぞれデジタルカメラで像面湾曲収差、球面収差、非点収差等の光学収差が最適に補正された画像を撮像することが可能になる。さらに、撮像素子周りの配置に関しても別々のカメラボディ間で同一配置を採用できるレンズ交換可能なデジタルカメラシステムを提供できる。また、交換レンズと撮像素子の間に設置された防塵フィルタ、赤外線吸収ガラス、撮像素子の保護ガラス、光学ローパスフィルタの構成光学要素の材質の変更（屈折率の変更）、あるいは、上記光学要素を無くした場合でも適切に光路長を補償したレンズ交換式のデジタルカメラシステム、および、該システムに適用可能な交換レンズを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、図を用いて本発明の実施形態について説明する。
本発明の第一の実施形態のデジタルカメラシステムの詳細な説明に先立ってその概要を図１（Ａ），（Ｂ）を用いて説明する。なお、図１（Ａ），（Ｂ）は、本発明の第一の実施形態のデジタルカメラシステムを構成するカメラボディと交換レンズの組み合わせ状態、さらに、それらに内蔵されるフィルタ光学部材および撮像素子の配置を示す図であり、図１（Ａ）は、基準カメラボディと交換レンズとの組み合わせ状態を示し、図１（Ｂ）は、非基準カメラボディと交換レンズとの組み合わせ状態を示している。
【００３１】
本実施形態のデジタルカメラシステムは、図１（Ａ），（Ｂ）に示すデジタルカメラ１とデジタルカメラ２とからなる。
【００３２】
デジタルカメラ１は、基準カメラボディである第一のカメラボディ１１Ａと、着脱可能な交換レンズとしての交換レンズ鏡筒１２とからなる。
【００３３】
デジタルカメラ２は、非基準カメラボディである第二のカメラボディ１１Ｂと、第一のカメラボディ１１Ａに装着されるものと共通仕様を有する着脱可能な交換レンズである交換レンズ鏡筒１２とからなる。
【００３４】
第一のカメラボディ１１Ａには、前面部に保護ガラス６を有するＣＣＤ（または、ＣＭＯＳ型撮像素子）等からなる第一の撮像素子である撮像素子５Ａと、撮像素子前面に配置される赤外線吸収ガラス８Ａｂを含む第一の光学ローパスフィルタである光学ＬＰＦ８Ａと、撮像素子および光学ＬＰＦを塵埃から保護する防塵フィルタ２１が内蔵される。なお、防塵フィルタ２１と、光学ＬＰＦ８Ａと、保護ガラス６とには、複数の光学要素からなる第一の光学素子を構成する。
【００３５】
さらに、第一のカメラボディ１１Ａは、レンズ側マウント面４ａと当接可能なカメラ側マウント面３ａをもつカメラ側マウント部３を有している。レンズ側マウント部４とカメラ側マウント部３とが係合して両者が固定された場合、上記レンズとカメラボディの光軸方向の相対位置が上記レンズ側マウント面４ａとカメラ側マウント面３ａとが当接することにより規定される。
【００３６】
撮像素子５Ａは、例えば、４／３型の撮像素子であって第一の画素ピッチである所定の基準画素ピッチδ0 （対応する基準画素数Ｓ0 ）を有しており、撮像素子の結像面である光電変換面５Ａａ上に結像した被写体像は、電気的撮像信号に変換される。
【００３７】
光学ＬＰＦ８Ａは、モアレ発生を防止するために撮像素子５Ａの基準画素ピッチδ0 に対応するように光線を分離するために、所定の厚みをもち、所定方向に複屈折特性を有する光学結晶である水晶板８Ａａ，８Ａｃ，８Ａｄで形成され、さらに、赤外線吸収ガラス８Ａｂを含む。
【００３８】
基準面素ピッチδ0 ＝７μｍとした場合、正方４点分離（入射した光線が画素ピッチを１辺とする正方形の角を通る４点に分離する）の光学ＬＰＦ８Ａを形成するには、各水晶板のうち、水晶板８Ａａは厚さｔ2 ＝０．８４mmで回転角＝４５°とし、水晶板８Ａｃは厚さｔ4 ＝０．８４mmて回転角＝−４５°とし、水晶板８Ａｄは厚さｔ5 ＝１．１９mmで回転角０°となる。このとき、上記水晶板の屈折率はｎ2 ，4 ，5 ＝１．５４４であり、赤外線吸収ガラス８Ａｂは燐酸ガラスあるいは弗燐酸ガラスであり、屈折率ｎ3 ＝１．５４２で厚さｔ3 ＝０．５ｍｍである。また、光学ＬＰＦ８Ａの前方に配される防塵フィルタ２１は材質や厚さに制限はないが、ここでは厚さｔ1 ＝１．０mmで屈折率ｎ1 ＝１．５２の光学ガラスとする。さらに、撮像素子前面に配される保護ガラス６は厚さｔ6 ＝０．６mmで屈折率ｎ6 ＝１．５２の光学ガラスである。
【００３９】
上記屈折率は、いずれも波長５８７．６nmの光に対応するものである。また、以下で述べる屈折率も特に記載がない場合は、波長５８７．６nmの光に対応するものである。
【００４０】
この光学ＬＰＦ８Ａは、カメラ側マウント部３と撮像素子５Ａとの間に配置され、その厚さが後述する第二のカメラボディの光学ＬＰＦ８Ｂ、および、同じ交換レンズ鏡筒１２が着脱可能な他の非基準のカメラボディに適用される光学ＬＰＦに比較して同等か、あるいは、より厚い厚みを有する。
【００４１】
交換レンズ鏡筒１２は、第一のカメラボディ側、または、第二のカメラボディ側マウント面３ａに当接可能なレンズ側マウント面４ａが設けられるレンズ側マウント部４を有し、複数の撮影レンズ群からなる撮影光学系１２ａを内蔵する。この交換レンズ鏡筒１２は、第一のカメラボディ１１Ａ、または、第二のカメラボディ１１Ｂのいずれにも着脱可能な同一仕様のレンズ鏡筒であって、例えば、焦点距離が異なる交換レンズやズームレンズやマクロレンズ等の複数の交換レンズのいずれかが相当する。
【００４２】
また、交換レンズ鏡筒１２の撮影光学系１２ａは、基準カメラボディ１１Ａに装着した状態にて、被写体光束が防塵フィルタ２１，および、光学ＬＰＦ８Ａを透過し、撮像素子５Ａの撮像面５Ａａ上に結像するが、光学ＬＰＦ８Ａの屈折率と厚みによる光路長の変化（実効光路長変化）した状態で像面湾曲収差、球面収差、非点収差等が生じることなく撮像面５Ａａ上に結像するように設計製作されている（すなわち、図１１に示す中心光束による結像点Ｐ1 ′と周辺光束による結像点Ｐ2 ′がともに撮像素子５Ａの撮像面５Ａａ上に位置する像面湾曲収差のない状態とする）。
【００４３】
第二のカメラボディ１１Ｂには、保護ガラス６を有するＣＣＤ（ＭＯＳ型撮像素子）等からなる第二の撮像素子である撮像素子５Ｂと、撮像素子前面に配置され、光学結晶からなる水晶板８Ｂａと赤外線吸収ガラス８Ｂｂと光路を補償するための偏光解消板である水晶板８Ｂｃと水晶板８Ｂｄを含む第二の光学ローパスフィルタとしての光学ＬＰＦ８Ｂと、撮像素子および光学ＬＰＦを塵埃から保護する防塵フィルタ２１とが内蔵される。なお、防塵フィルタ２１と、光学ＬＰＦ８Ｂと、保護ガラス６とは、複数の光学要素からなる第二の光学素子を構成する。
【００４４】
さらに、第二のカメラボディ１１Ｂは、レンズ側マウント面４ａと係合可能なカメラ側マウント面３ａを備えた第一のカメラボディ１１Ａと共通のカメラ側マウント部３を有している。
【００４５】
撮像素子５Ｂは、基準撮像素子５Ａと同様の４／３型の撮像素子であるが、基準画素ピッチδ0 と異なる値の第二の画素ピッチである画素ピッチδ1 を有している。この撮像素子５Ｂの結像面である光電変換面５Ｂａ上に結像した被写体像も同様に電気的撮像信号に変換される。
【００４６】
画素ピッチδ1 に対応し、光学ＬＰＦ８Ａと同し構成の水晶板で光学ＬＰＦ８Ｂを形成すると、光学ＬＰＦ８Ｂは、光学ＬＰＦ８Ａとは厚さが異なるものとなる。
例えば、画素ピッチδ1 ＝５μmとした場合、正方４点分離（入射した光線が画素ピッチを１辺とする正方形の角を通る４点に分離する）の光学ＬＰＦを光学ＬＰＦ８Ａと同じ構成で形成するには、各水晶板のうち、水晶板８Ａａに対応する水晶板は厚さｔ2 ＝０．６０mmで回転角＝４５°であり、水晶板８Ａｃに対応する水晶板は厚さｔ4 ＝０．６０mmで回転角＝−４５°であり、水晶板８Ａｄに対応する水晶板は厚さｔ5 ＝０．８５mmで回転角＝０°となる。この場合、基準画素ピッチδ0 ＝７μmの場合に対して光学ＬＰＦの各水晶板の合計厚さが０．８２mmほど薄くなる。このとき、上記各水晶板の屈折率はｎ2 ，4 ，5 ＝１．５４４である。赤外線吸収ガラス８Ａｂに対応する水晶板は、同様に燐酸ガラスあるいは弗燐酸ガラスからなり、屈折率ｎ3 ＝１．５４２であり、厚さｔ3 ＝０．５mmである。また、防塵フィルタ２１は材質や厚さに制限はないが、ここでは厚さｔ1 ＝１mmで屈折率ｎ1 ＝１．５２の光学ガラスとする。さらに、保護ガラス６は厚さｔ6 ＝０．６mmで屈折率ｎ6 ＝１．５２の光学ガラスである。この状態では水晶板の厚さが異なることにより、交換レンズと撮像素子の間に配置された光学素子の光学光路長が異なり、交換レンズの像面湾曲収差等が悪化してしまう。
【００４７】
そこで、上述の問題を解決するため、図１（Ｂ）に示す構成の光学ＬＰＦ８Ｂを含む第二の光学素子が用いられる。すなわち、各水晶板のうち、水晶板８Ｂａは厚さｔ2 ＝０．８５mmで回転角０°とし、水晶板８Ｂｃは厚さｔ4 ＝１．１７mmの水晶の偏光解消板を適用し、水晶板８Ｂｄは厚さｔ5 ＝０．８５mmで回転角９０°とする。上記各水晶板は、屈折率ｎ2 ，4 ，5 ＝１．５４４であり、この光学ＬＰＦ部の総厚さは２．８７mmとなり、基準画素ピッチδ0 ＝７μmのときの、光学ＬＰＦ部の総厚さ２．８７mmと同じになり、材料も同じ水晶である。さらに、第二の光学素子を構成する残りの光学要素である防塵フィルタ２１と、光学ＬＰＦ部の赤外線吸収ガラス８Ｂｂと、保護ガラス６とは、それぞれが上述した基準画素ピッチδ0 ＝７μｍのものと同一の厚さおよび屈折率を有する。すなわち、防塵フィルタ２１は、厚さｔ1 ＝１mmで屈折率ｎ1 ＝１．５２であり、赤外線吸収ガラス８Ｂｂは、厚さｔ3 ＝０．５mmで屈折率ｎ3 ＝１．５４２であり、さらに、保護ガラス６は、厚さｔ6 ＝０．６mmで屈折率ｎ6 ＝１．５２である。従って、第二の光学素子の光学光路長が上記第一の光学素子の場合と同じになる。このように偏光解消板となる水晶板８Ｂｃを用いると該偏光解消板には光線を分離する作用は無く、偏光状態のみを解消する作用を持つため、その厚さを自由に設定することができる。従って、上記偏光解消板により光学素子に生ずる光学光路長の差の補償をすることができる。
【００４８】
図２（Ａ），（Ｂ）は、ある光学要素に対して光線が入射角X0 で入射した時の斜入射による光線ズレ量△Ｈi 、ΔＨj を示す図であって、図２（Ａ）は、厚さｔi ，屈折率ｎi を有する一方の光学要素（基準カメラボディ側）に対する光線ズレ量△Ｈi を示す。図２（Ｂ）は、異なる厚さｔj ，屈折率ｎj を有する他方の光学要素（非基準カメラボディ側）に対する光線ズレ量ΔＨj を示す。なお、図中、Ｈi ，Ｈj は、入射光線の延長位置までの高さを示す。Ｈi ′，Ｈj ′は、屈折光線の射出点までの高さを示し、光線ズレ量△Ｈi ，ΔＨj は、Ｈi ，Ｈj とＨi ′，Ｈj ′との差で与えられる。なお、上述した光学要素からなる光学素子に対する光学等価量は、それぞれの光学要素における光線ズレ量△Ｈi 、または、ΔＨj を加算した値で示される。
【００４９】
撮影レンズの倍率方向の収差を考えるときは、上記光線ズレ量△Ｈi ，ΔＨj が等しければ、言い換えれば、光学要素の上記光学等価量が等しければ、収差は同じになる。すなわち、光線ズレ量比ΔＨj ／ΔＨi が１となれば、実効の光学光路長の差がなくなる。
【００５０】
ここで、上記の実施形態における各光学素子の総和の光学等価量を計算すると、最初に基準画素ピッチδ0 ＝７μmに対する防塵フィルタ２１，光学ＬＰＦ８Ａ，保護ガラス６を含む第一の光学素子に対する光学等価量は、
Σｔi ×（１−ｎi ）／ｎi ＝１．００×（１−１．５２）／１．５２
＋０．８４×（１−１．５４４）／１．５４４
＋０．５０×（１−１．５４２）／１．５４２
＋０．８４×（１−１．５４４）／１．５４４
＋１．１９×（１−１．５４４）／１．５４４
＋０．６０×（１−１．５２）／１．５２
＝−１．７３４
となる。
【００５１】
また、例えば、画素ピッチδ1 ＝５μmに対応させようとするものであって、光学ＬＰＦ構成が基準画素ピッチδ0 ＝７μｍのときと同じ場合の光学素子に対する光学等価量は、
Σｔi ×（１−ｎi ）／ｎi ＝１．００×（１−１．５２）／１．５２
＋０．６０×（１−１．５４４）／１．５４４
＋０．５０×（１−１．５４２）／１．５４２
＋０．６０×（１−１．５４４）／１．５４４
＋０．８５×（１−１．５４４）／１．５４４
＋０．６０×（１−１．５２）／１．５２
＝−１．４４５
となり、この場合の光学等価量は、上記第一の光学素子の光学等価量と一致せず光学光路長の変化に対応できない。
【００５２】
一方、画素ピッチδ1 ＝５μｍのときで、防塵フィルタ２１，偏光解消板を用いた光学ＬＰＦ８Ｂ，保護ガラス６からなる第二の光学素子に対する光学等価量は、
Σｔj ×（１−ｎj ）／ｎj ＝１．００×（１−１．５２）／１．５２
＋０．８５×（１−１．５４４）／１．５４４
＋０．５０×（１−１．５４２）／１．５４２
＋１．１７×（１−１．５４４）／１．５４４
＋０．８５×（１−１．５４４）／１．５４４
＋０．６０×（１−１．５２）／１．５２
＝−１．７３４
となり、上記第一の光学素子と第二の光学素子の光学等価量は全く同じ値になる。
【００５３】
本実施例では上述のように偏光解消板を用いて、上記光学等価量を同じにしたが、防塵フィルタの厚さや屈折率、赤外線吸収ガラスの厚さ、あるいは、保護ガラスの厚さや屈折率を調整して上記光学等価量を一致させてもよい。また、別に平板のタミーガラスを付加して光学等価量を調整しても勿論良い。さらに、本実施例では画素ピッチの変更により光学等価量が変化したが、光学要素の厚さまたは材質が設計的な要求で変化した場合の光学素子の光学光路長の変化の補償にも対応することが可能である。さらには、光学要素自体が設計上無くなった場合にも対応できることは勿論である。
【００５４】
なお、上記の実施形態では上記光学ＬＰＦを構成する材料は水晶であったが、これに限らずＬＮ（ニオブ酸リチウム）素子で光学ＬＰＦを構成してもよい。
【００５５】
図３は、上記光学等価量を等しくした条件で、入射角X0 と光線ズレ量比ΔＨj ／ΔＨi との関係を示す線図である。ここで、光線ズレ量ΔＨi は、屈折率ｎi ＝１．５を基準とした場合の値を示し、光線ズレ量ΔＨj は、屈折率ｎj が１．４、１．８、２、２．２、２．４と変化した場合の値を示している。
【００５６】
図３に示すように一般的な光学素材（波長５８７．６nmの時の屈折率は１．４〜２）の場合、入射角が１５°以下であると光学ズレ量比は、略１（誤差は１％以下）となって光学収差に影響しないことがわかる。屈折率２．４は光学ローパスフィルターに使われる上記ＬＮ素子を素材に使用した場合の数値に相当する。ＬＮ素子等の高屈折率の特殊素材を用いても光学ズレ量比を略１に近くすることかでる。また、この線図では波長５８７．６nmの光に対する屈折率についで考えたが、他の波長、例えば、波長４８６．１nmから６２６．３nmの光についても上記と同様に光線ズレ量比が１に近くなるように光学素材を選択すると、色収差に関しても収差の変化を抑えることが可能となる。デシタルカメラの場合、被写体光は波長４２０nmから６５０nm付近が画像形成に支配的であるでこの波長範囲で光線ズレ量比を略１にすれば、色収差の画像に及ぼす影響を抑えることができる。
【００５７】
次に、本実施形態のデジタルカメラシステムにおけるデジタルカメラ１，２の内部構成について、図４，５を用いて説明する。
図４は、上記デジタルカメラのカメラボディに交換レンズ鏡筒を装着した状態での内部構造を示す斜視図（一部破断面とする）である。図５は、上記デジタルカメラの撮像ユニットまわりの内部構造を示す斜視図（一部破断面とする）である。
【００５８】
デジタルカメラ１、または、２は、それぞれある仕様共通の交換レンズ鏡筒１２と、その交換レンズ鏡筒１２が着脱可能である基準カメラボディである第一のカメラボディ１１Ａ、または、非基準カメラボディである第二のカメラボディ１１Ｂからなる。なお、交換レンズ鏡筒１２は、交換レンズ側マウント部４のマウント面４ａとカメラボディ側マウント部３のマウント面３ａとが当接した状態で装着される。
【００５９】
第一のカメラボディ１１Ａと第二のカメラボディ１１Ｂとは、内蔵される撮像ユニットの撮像素子、および、光学ＬＰＦが異なるのみで他の構成は、共通である。
【００６０】
交換レンズ鏡筒１２は、複数のレンズからなる撮影光学系１２ａやその駆動機構等を内部に保持して構成される。そして、この撮影光学系１２ａは、被写体からの光束を透過させることで当該被写光束により形成される被写体の像を所定の位置（図５の撮像素子５Ａ、または、５Ｂの光電変換面上）に像面湾曲収差等の各種の光学的な収差のない状態で結像せしめるように、例えば、複数の光学レンズ等によって構成される。つまり、撮像素子前面に配される光学ＬＰＦにて生じる像面湾曲収差もなくすように設計されたものである。
【００６１】
なお、ここでいう、収差のない状態とは、実使用上問題のないレベル以下の収差がある状態も含む。換言すれば、撮影光学系１２ａは撮像素子前面に配される光学ＬＰＦなども考慮した上で、各種収差が最適となるように設計されている。
【００６２】
カメラボディ１１Ａ，１１Ｂは、本体部１１ａ内部に各種の構成部材等を備えて構成され、かつ、撮影光学系１２ａを保持するレンズ鏡筒１２を着脱自在となるようにボディ側マウント部３をその前面に備えて構成された、いわゆる「一眼レフレックス方式」のカメラボディである。つまり、カメラ本体部１１ａの前面側の略中央部には、被写体光束を当該カメラ本体部１１ａの内部ヘと導き得る所定の口径を有する露光用開口が形成され、この露光用開口の周縁部にボディ側マウント部３が形成されている。
【００６３】
以下、第一，二のデジタルカメラのカメラボディ１１Ａ，１１Ｂの詳細な内部構成から説明する。まず、カメラ本体部１１ａの上面部や背面等の所定の位置にはカメラ本体部１１ａを動作させるための各種の操作部材、例えば、撮影動作を開始せしめるための指示信号等を発生させるためのレリーズボタン１７等が配設されている。
【００６４】
カメラ本体部１１ａの内部には、図４に示す如くの各種の構成部材、例えば撮影光学系１２ａによって形成される所望の被写体像を撮像素子５Ａ、または、５Ｂの光電変換面上とは異なる所定位置に形成させるために設けられ、いわゆる「観察光学系」を成すファインダ装置１３と、撮像素子５Ａ、または、５Ｂの光電変換面への被写体光束の照射時間等を制御するシャッタ機構等を備えたシャッタ部１４と、撮影光学系１２ａを透過した被写体光束に基づき被写体像信号を得る撮像素子を含む撮像ユニット１５Ａ（第一のカメラボディ用）あるいは１５Ｂ（第二のカメラボディ用）と、撮像素子５Ａ、または、５Ｂにより取得した画像信号に対して各種の信号処理を施す画像信号処理回路等の電気回路を成す各種の電気部材が実装された主回路基板１６Ａ（第一のカメラボディ用）、あるいは１６Ｂ（第二のカメラボディ用）を始めとする複数の回路基板等が、それぞれ所定位置に配設されている。また、撮像ユニット１５Ａ、１５Ｂの前面には撮像素子の光電変換面への塵埃等の付着を防止する防塵フィルタ２１が配設されている。
【００６５】
ファインダ装置１３は、撮影光学系１２ａを透過した被写体光束の光軸を折り曲げて観察光学系の側へと導くように構成された反射鏡１３ｂと、この反射鏡１３ｂから出射する光束を受けて正立正像を形成するペンタプリズム１３ａと、このペンタプリズム１３ａを介して、被写体像を拡大して観察する接眼レンズ１３ｃ等によって構成されている。
【００６６】
反射鏡１３ｂは、撮影光学系１２ａの光軸から退避する位置と当該光軸上の所定の位置との間で移動自在に構成され、通常状態は、撮影光学系１２ａの光軸上にて当該光軸に対して所定角度、例えば角度４５°に配置されている。これにより、撮影光学系１２ａを透過した被写体光束は、当該カメラ１が通常状態にある際は、反射鏡１３ｂによってその光軸が折り曲げられて、当該反射鏡１３ｂの上方に配置されるペンタプリズム１３ａの側へと反射されるようになっている。
【００６７】
一方、カメラ１が撮影動作の実行中において、その実際の露光動作中には、当該反射鏡１３ｂが撮影光学系１２ａの光路から退避する所定位置に移動するようになっている。これによって被写体光束は、撮像素子側へと導かれ、その光電変換面を照射するようになっている。
【００６８】
シャッタ部１４は、例えば、フォーカルプレーン方式のシャッタ機構や、このシャッタ機構の動作を制御する駆動回路等、従来のカメラ等で一般的に利用されているものと同様のものが適用される。
【００６９】
第一、または、第二のカメラボディ用である撮像ユニット１５Ａと１５Ｂは、内蔵される撮像素子と光学ＬＰＦとが異なるのみで他の構成は略同一である。まず、第一のカメラボディ用である撮像ユニット１５Ａについて説明する。
【００７０】
撮像ユニット１５Ａは、撮影光学系１２ａを透過し自己の光電変換面上に照射された光に対応した画像信号を得るＣＣＤ等からなる撮像素子５Ａと、この撮像素子５Ａを固定支持する薄板状の部材からなる撮像素子固定板２８と、撮像素子５Ａの光電変換面の側に配設され、撮影光学系１２ａを透過して照射される被写体光束から高周波成分を取り除くべく形成される光学素子である光学ＬＰＦ８Ａと、この光学ＬＰＦ８Ａと撮像素子５Ａとの間の周縁部に配置され、略枠形状の弾性部材等によって形成されるローパスフィルタ受け部材２６と、撮像素子５Ａを収納し固定保持すると共に光学ＬＰＦ８Ａをその周縁部位乃至その近傍部位に密着して支持しかつ所定の部位を後述する防塵フィルタ受け部材２３に密に接触するように配設される撮像素子収納ケース部材２４（以下、ＣＣＤケース２４という）と、このＣＣＤケース２４の前面側に配置される防塵フィルタ２１をその周縁部位乃至その近傍部位に密着して支持する防塵フィルタ受け部材２３と、この防塵フィルタ受け部材２３によって支持されて撮像素子５Ａの光電変換面の側であって光学ＬＰＦ８Ａの前面側において当該光学ＬＰＦ８Ａとの間に所定の間隔を持つ所定の位置に対向配置される防塵部材である防塵フィルタ２１と、この防塵フィルタ２１の周縁部に配設され当該防塵フィルタ２１に対して所定の振動を与えることによって塵埃を除去させる圧電素子２２と、防塵フィルタ２１を防塵フィルタ受け部材２３に対して気密的に接合させ固定保持する弾性体からなる押圧部材２０等によって構成されている。
【００７１】
撮像素子５Ａは、撮影光学系１２ａを透過した被写体光束を自己の光電変換面５Ａａ（図１（Ａ））に受けて光電変換処理を行なうことにより、当該光電変換面に形成される被写体像に対応した画像信号を取得するものであって、例えば、４／３型で第一の画素ピッチとしての基準画素ピッチδ0 が略７μｍである電荷結合素子（Charge Coupled Device）等が適用される。
【００７２】
この撮像素子５Ａは、撮像素子固定板２８を介して主回路基板１６Ａ上の所定の位置に実装されている。この主回路基板１６Ａには、不図示の画像信号処理回路及びワークメモリ等が共に実装されており、撮像素子５Ａからの出力信号、即ち光電変換処理により得られた画像信号が画像信号処理回路等へと電送されるようになっている。撮像素子５Ａの光電変換面の前方には、保護ガラス６（図５）が配される。
【００７３】
画像信号処理回路においてなされる信号処理としては、例えばボディ側マウント部３に装着されたレンズ鏡筒１２の内部に保持される撮影光学系１２ａによって撮像素子５Ａの光電変換面上に結像された像に対応するものとして当該撮像素子５Ａから得られた画像信号を記録に適合する形態の信号に変換する処理等、各種の信号処理である。このような信号処理は、電子的な画像信号を取り扱うように構成される一般的なデジタルカメラ等において通常になされる処理と同様である。
【００７４】
撮像素子５Ａの前面側には、ローパスフィルタ受け部材２６を挟んで光学ＬＰＦ８Ａが配設されている。光学ＬＰＦ８Ａは、複屈折特性を有する光学素子の水晶で形成されており、後述するように撮像素子５Ａの画素ピッチ（略７μｍ）に対応する厚みｔs0を有している。なお、後述するように光学ＬＰＦ８Ａ内に赤外線吸収ガラスが挿入されている。
【００７５】
そして、光学ＬＰＦ８Ａを覆うようにＣＣＤケース２４が配設されている。このＣＣＤケース２４には、略中央部分に矩形状からなる開口が設けられており、この開口には、その後方側から光学ＬＰＦ８Ａ及び撮像素子５Ａが配設されるようになっている。この開ロ後方側の内周縁部には、断面が略Ｌ宇形状からなる段部２４ａが形成されている。
【００７６】
上述したように、光学ＬＰＦ８Ａと撮像素子５Ａとの間には、弾性部材等からなるローパスフィルタ受け部材２６が配設されている。このローパスフィルタ受け部材２６は、撮像素子５Ａの前面側の周縁部においてその光電変換面の有効範囲を避ける位置に配設され、かつ光学ＬＰＦ８Ａの背面側の周縁部近傍に当接するようになっている。そして、光学ＬＰＦ８Ａと撮像素子５Ａとの間を略気密性が保持されるようにしている。これにより、光学ＬＰＦ８Ａには、ローパスフィルタ受け部材２６による光軸方向への弾性力が働くことになる。
【００７７】
そこで、光学ＬＰＦ８Ａの前面側の周縁部を、ＣＣＤケース２４の段部２４ａに対して略気密的に接触させるように配置することで、当該光学ＬＰＦ８Ａをその光軸方向に変位させようとするローパスフィルタ受け部材２６による弾性力に抗して当該光学ＬＰＦ８Ａの光軸方向における位置を規制するようにしている。
【００７８】
換言すれば、ＣＣＤケース２４の開口の内部に背面側より挿入された光学ＬＰＦ８Ａは、段部２４ａによって光軸方向における位置規制がなされている。これにより、当該光学ＬＰＦ８Ａは、ＣＣＤケース２４の内部から前面側へ向けて外部に抜け出ないようになっている。
【００７９】
このようにして、ＣＣＤケース２４の開口の内部に背面側から光学ＬＰＦ８Ａ挿入された後、光学ＬＰＦ８Ａ背面側には、撮像素子５Ａ配設されるようになっている。この場合において、光学ＬＰＦ８Ａ撮像素子５Ａの間には、周縁部においてローパスフィルタ受け部材２６が挟持されるようになっている。
【００８０】
また、撮像素子５Ａは、上述したように撮像素子固定板２８を挟んで主回路基板１６Ａに実装されている。そして、撮像素子固定板２８は、ＣＣＤケース２４の背面側からネジ孔２４ｅに対してネジ２８ｂによってスペーサ２８ａを介して固定されている。また、撮像素子固定板２８には、主回路基板１６Ａがスペーサ１６ｃを介してネジ１６ｄによって固定されている。
【００８１】
ＣＣＤケース２４の前面側には、防塵フィルタ受け部材２３がＣＣＤケース２４のネジ孔２４ｂに対してネジ２３ｂによって固定されている。ＣＣＤケース２４の周縁側であって前面側の所定の位置には、周溝２４ｄが略環状に形成されている。その一方で、防塵フィルタ受け部材２３の周縁側であって背面側の所定の位置には、ＣＣＤケース２４の周溝２４ｄに対応させた環状凸部２３ｄが全周にわたって略環状に形成されている。したがって、環状凸部２３ｄと周溝２４ｄとが嵌合することによりＣＣＤケース２４と防塵フィルタ受け部材２３とは、環状の領域、即ち周溝２４ｄと環状凸部２３ｄとが形成される領域において相互に略気密的に嵌合するようになっている。
【００８２】
防塵フィルタ２１は、ガラスで形成され、全体として円形乃至多角形の板状をなし、少なくとも自己の中心から放射方向に所定の広がりを持つ領域が透明部をなしており、この透明部が光学ＬＰＦ８Ａ前面側に所定の間隔を持って対向配置されているものである。
【００８３】
また、防塵フィルタ２１の一方の面の周縁部には、当該防塵フィルタ２１に対して振動を与えるための所定の加振用部材であり電気機械変換素子等によって形成される圧電素子２２が一体となるように、例えば接着剤による貼着等の手段により配設されている。この圧電素子２２は、外部から所定の駆動電圧を印加することによって防塵フィルタ２１に所定の振動を発生させることができるように構成されている。
【００８４】
そして、防塵フィルタ２１は、防塵フィルタ受け部材２３に対して気密的に接合するように板ばね等の弾性体からなる押圧部材２０によって固定保持されている。
【００８５】
防塵フィルタ受け部材２３の略中央部近傍には、円形状又は多角形状からなる開口が設けられている。この開口は、撮影光学系１２ａを透過した被写体光束を通過させて、当該光束が後方に配置される撮像素子５Ａの光電変換面を照射するのに充分な大きさとなるように設定されている。
【００８６】
この開口の周縁部は、前面側に突出する壁部２３ｅが略環状に形成されており、この壁部２３ｅの先端側には、さらに前面側に向けて突出するように受け部２３ｃが形成されている。
【００８７】
一方、防塵フィルタ受け部材２３の前面側の外周縁部近傍には、所定の位置に複数（本実施形態では三箇所）の突状部２３ａが前面側に向けて突出するように形成されている。この突状部２３ａは、防塵フィルタ２１を固定保持する押圧部材２０を固設するために形成される部位であって、当該押圧部材２０は、突状部２３ａの先端部に対してねじ２０ａ等の締結手段により固設されている。
【００８８】
押圧部材２０は、上述したように板ばね等の弾性体によって形成される部材であって、その基端部が突状部２３ａに固定され、自由端部が防塵フィルタ２１の外周縁部に当接することで、当該防塵フィルタ２１を防塵フィルタ受け部材２３の側、即ち光軸方向に向けて押圧するようになっている。
【００８９】
この場合、防塵フィルタ２１の背面側の外周縁部に配設される圧電素子２２の所定の部位が、受け部２３ｃに当接することで、防塵フィルタ２１及び圧電素子２２の光軸方向における位置が規制されるようになっている。したがってこれにより、防塵フィルタ２１は、圧電素子２２を介して防塵フィルタ受け部材２３に対して気密的に接合するように固定保持されている。
【００９０】
換言すれば、防塵フィルタ受け部材２３は、押圧部材２０による付勢力によって防塵フィルタ２１と圧電素子２２を介して気密的に接合するように構成されている。
【００９１】
ところで、上述したように防塵フィルタ受け部材２３とＣＣＤケース２４とは、周溝２４ｄと環状凸部２３ｄとが相互に略気密的に嵌合するようになっているのと同時に、防塵フィルタ受け部材２３と防塵フィルタ２１とは、押圧部材２０の付勢力により圧電素子２２を介して気密的に接合するようになっている。また、ＣＣＤケース２４に配設される光学ＬＰＦ８Ａは、光学ＬＰＦ８Ａの前面側の周縁部とＣＣＤケース２４の段部２４ａとの間で略気密的となるように配設されている。さらに、光学ＬＰＦ８Ａの背面側には、撮像素子５Ａがローパスフィルタ受け部材２６を介して配設されており、光学ＬＰＦ８Ａと撮像素子５Ａとの間においても、略気密性が保持されるようになっている。
【００９２】
したがってこれにより、光学ＬＰＦ８Ａと防塵フィルタ２１とが対向する間の空間には、所定の空隙部５１ａが形成されている。また、光学ＬＰＦ８Ａの周縁側、即ちＣＣＤケース２４と防塵フィルタ受け部材２３と防塵フィルタ２１とによって、空間部５１ｂが形成されている。この空間部５１ｂは、光学ＬＰＦ８Ａの外側に張り出すようにして形成されている封止された空間である。
【００９３】
また、この空間部５１ｂは、空隙部５１ａよりも広い空間となるように設定されている。そして、空隙部５１ａと空間部５１ｂとからなる空間は、上述した如くＣＣＤケース２４と防塵フィルタ受け部材２３と防塵フィルタ２１と光学ＬＰＦ８Ａとによって略気密的に封止される封止空間５１となっている。
【００９４】
図６は、第一のカメラボディ１１Ａにおける撮像ユニット１５Ａの光学系の詳細を示す模式図であり、図７は、撮像ユニット１５Ａの拡大縦断面図である。
【００９５】
図６に示すように第一の光学素子として撮像素子５Ａの前面に保護ガラス６が配置され、さらに、その前方に光学ＬＰＦ８Ａ、および、防塵フィルタ２１が配置されている。
【００９６】
光学ＬＰＦ８Ａは、図１（Ａ）によってすでに説明したように前方側から複屈折方向（回転角）が−４５°の水晶板８Ａａと、赤外線吸収ガラス８Ａｂと、複屈折方向（回転角）が＋４５°の水晶板８Ａｃと、複屈折方向（回転角）が０°の水晶板８Ａｄとが重畳された光学素子部材である。
【００９７】
水晶板８Ａａ，８Ａｃは、それぞれ図１２に示される撮像素子５Ａの画素ピッチ（略７μｍ）に対応する厚みを有している。一方、水晶板８Ａｄは、水晶板８Ａａ、８Ａｂの厚さの√２倍の厚さとなっている。従って、交換レンズ鏡筒１２を介して入射した被写体光束が撮像素子５Ａの光電変換面５Ａａに結像したとき、モアレの発生が防止される。
【００９８】
そして、水晶板８Ａａ，８Ａｃ，８Ａｄおよび赤外吸収ガラス８Ａｂは、それぞれガラスに近い屈折率を有し、水晶板および赤外吸収ガラス８Ａｂのトータルの厚みは、ｔs0（＝２．８７mm＋０．５mm）である。そして、上記水晶板８Ａａ，８Ａｃ，８Ａｄと赤外吸収ガラス８Ａｂの屈折率と厚みｔs0に対応した実効光路長に基づく被写体光束の結像位置に撮像素子５Ａの光電変換面５Ａａが位置決めされている。従って、レンズ鏡筒１２により取り込まれた被写体光束は、像面湾曲収差のない状態で撮像素子５Ａの光電変換面５Ａａ上に正しく結像する。なお、厳密には、上記実効光路長の変化に保護ガラス６および防塵フィルタ２１の厚みも寄与する。しかし、保護ガラス６および防塵フィルタ２１の厚さは第一のカメラボディおよび第二のカメラボディで同じものを用いている。従って第一のカメラボディと第二のカメラボディとで、保護ガラス６および防塵フィルタ２１による実効光路長の差がない。
【００９９】
保護ガラス６および防塵フィルタ２１の厚み及びまたは材質を第一のカメラボディと第二のカメラボディとで変更する場合は、その変更に伴う実効光路長の変化を補償するための光学素子の厚さ、あるいは、材質を変化させることにより、像面湾曲収差の補正を行う必要がある。
【０１００】
一方、第二のカメラボディ１１Ｂは、第一のカメラボディ１１Ａに対して、上述したように撮像ユニット１５Ａの撮像素子５Ａと光学ＬＰＦ８Ａに代えて撮像ユニット１５Ｂの撮像素子５Ｂと光学ＬＰＦ８Ｂが組み込まれる。他の構成は、同一である。図８は、第二のカメラボディ１１Ｂにおける撮像ユニット１５Ｂの拡大縦断面図である。
【０１０１】
撮像素子５Ｂは、サイズとしては撮像素子５Ａと同じ４／３型であるが基準画素ピッチδ0 （略７μｍ）と異なる第二の画素ピッチである画素ピッチδ1 （例えば、５μｍ）を有する。その撮像素子５Ｂの光電変換面５Ｂａ（図１（Ｂ））のマウント面３ａに対する相対位置は、撮像素子５Ａの光電変換面５Ａａ（図１（Ａ））と同一距離の位置とする。
【０１０２】
光学ＬＰＦ８Ｂは、図１（Ｂ）によってすでに説明したように前方側から複屈折方向（回転角）が０°の水晶板８Ｂａと、赤外線吸収ガラス８Ｂｂと、光線を分離する作用のない偏光解消板としての水晶板８Ｂｃと、複屈折方向（回転角）が９０°の水晶板８Ｂｄとが重畳され、光学接着剤にて固着された光学素子部材である。水晶板８Ｂａ，８Ｂｄは、撮像素子５Ｂの画素ピッチδ1 に対応して被写体光束を複屈折する厚みを有している。赤外線吸収ガラス８Ｂｂは、第一のカメラボディ１１Ａに適用した赤外線吸収ガラス８Ａｂと同一材質であって、同一の厚みと屈折率を有する。
【０１０３】
光学ＬＰＦ８Ｂの前面部および撮像素子５Ｂの前面部には、それぞれ第一のカメラボディ１１Ａの場合と同一材質であって、同一厚みと屈折率をもつ防塵フィルタ２１および保護ガラス６が配される。
【０１０４】
なお、光学ＬＰＦ８Ｂと、防塵フィルタ２１と、保護ガラス６とで第二のカメラボディ１１Ｂ用の第二の光学素子が構成される。この第二の光学素子においては、赤外線吸収ガラス８Ｂｂと、防塵フィルタ２１と、保護ガラス６とは、第一の光学素子に適用したものと同一のものを適用し、かつ、偏光解消板としての水晶板８Ｂｃの厚みを調整することにより光学ＬＰＦ８Ｂの厚みを光学ＬＰＦ８Ａの厚みｔs0に一致させている。
【０１０５】
したがって、撮像ユニット１５Ｂにおいても交換レンズ鏡筒１２を介して取り込まれた被写体光束は、撮像素子５Ｂの光電変換面５Ｂａ上に像面湾曲収差のない状態で結像位置ずれもなく正しく結像する。
【０１０６】
なお、上記偏光解消板は、光学ＬＰＦ８Ｂとは別途に新たに設けるようにしてもよいが、例えば、赤外線吸収ガラス８ｂ、または、保護ガラス６や防塵フィルタ２１の厚みを増やすことによっても同等の効果が得られる。
【０１０７】
第二のカメラボディ１１Ｂの撮像素子５Ｂの画素ピッチδ1 が基準画素ピッチδ0 の７μｍより大である場合、すなわち、撮像素子５Ｂの画素数が撮像素子５Ａの画素数より少ない場合には、光学ＬＰＦの厚みをさらには増やさないために光学ＬＰＦ８ＢとしてＬＮ素子を適用する。このＬＮ素子の厚みは、上記画素ピッチが大きくなったことに対応してその複屈折特性から図１２に示されるように水晶に比較して極めて薄くなる。但し、その厚みは、０．１ｍｍ以上となるので製作可能である。そして、ＬＮ素子からなる光学ＬＰＦ８Ｂの薄くなった分の厚みをもつガラス板の補償光学素子を光学ＬＰＦ８Ｂに接着付加する（但し、上記補償光学素子の厚みは、厳密には、ＬＮ素子と水晶との屈折率の違いを考慮して決定する必要がある）。あるいは、上記ＬＮ素子からなる光学ＬＰＦ８Ｂの薄くなった分の厚みを偏光解消板となる水晶板を同様に光学ＬＰＦ８Ｂに接着付加してもよい。
【０１０８】
これによって撮像素子５Ａと同一位置にある撮像素子５Ｂの光電変換面５Ｂａ（図１（Ｂ））上に被写体光束を正しく結像させることができる。なお、第一のカメラボディ１１Ａの光学ＬＰＦ８Ａの厚みは、第二のカメラボディ１１Ｂ等の他の非基準のカメラボディに組み込まれる光学ＬＰＦに対してもっとも厚みが厚いものとする。
【０１０９】
上述したように本実施形態のデジタルカメラシステムによれば、基準撮像素子５Ａを内蔵する基準カメラボディである第一のカメラボディ１１Ａと、画素ピッチの異なる撮像素子５Ｂを内蔵する第二のカメラボディ１１Ｂとには、同一仕様の交換レンズ鏡筒１２を装着した場合に被写体光束がそれぞれの画素ピッチに対応して複屈折されるべく、光学ＬＰＦ８Ａ、または、８Ｂが適用される。このとき、水晶板８Ａａ，８Ａｃ，８Ａｄのトータルの厚みよりも水晶板８Ｂａ，８Ｂｄのトータルの厚みが減じることによる結像位置のずれを補償するために第二のカメラボディ側の光学ＬＰＦ８Ｂに偏光解消板としての水晶板８Ｂｃを挿入する。該水晶板８Ｂｃの挿入により撮像素子５Ｂの光電変換面上にも被写体光束を像面湾曲収差の状態で正しく結像させることができる。
【０１１０】
また、第二のカメラボディ１１Ｂ側の上記偏光解消板となる水晶板８Ｂｃは、光学ＬＰＦ８Ｂが薄くなる分の厚みを有することから第一のカメラボディ１１Ａの撮像ユニット１５Ａと第二のカメラボディ１１Ｂの撮像ユニット１５Ｂとのカメラボディ内での占有スペースが変わらない。したがって、第一，第二のカメラボディの構造の共通化が容易となる。
【０１１１】
本実施形態においては、基準画素ピッチδ0 を７μｍとしているが、この基準画素ピッチの設定方法について、以下に説明する。
上述したように、光学ＬＰＦ（光学ローパスフィルタ）の厚さは、撮像素子の画素ピッチに応じて決定されるものであるが、同じ画素ピッチであっても光学ＬＰＦの材質によってその厚さが変わる。図１２に示すように第一の材質として、例えば、水晶を用いた場合と、第二の材質としてＬＮ素子を用いた場合とでは、その厚さが全く異なる。なお、図１２に示す画素数は、３／４型撮像素子の場合の例である。
【０１１２】
一方、カメラの小型化のためには、より薄い光学ＬＰＦを用いることが好ましいが、あまり薄い場合は、光学ＬＰＦの製造そのものが困難であったり、破損の虞があるため、好ましくない。ＬＮ素子の例をとると、現状では、図１２に示す画素ピッチδが約７〜６μｍよりも小さい撮像素子に応じた光学ＬＰＦを構成する各ＬＮ素子の厚さが０．１ｍｍ程度以下となってしまい、光学ＬＰＦの製造が困難となってしまう。
【０１１３】
そこで、第二の材質であるＬＮ素子にて形成可能な最小厚さに対応する画素ピッチ以上の画素ピッチを基準画素ピッチとして設定する。そして、この基準画素ピッチに応じた光学ＬＰＦを第一の材料である水晶で形成することにより、各種の画素ピッチのカメラボディに対しても最小限の光学ＬＰＦの厚さとすることができる。
【０１１４】
即ち、基準画素ピッチよりも小さい画素ピッチの撮像素子を有するカメラボディに対しては、図１２からわかるように、基準画素ピッチに対応する水晶で形成された光学ＬＰＦよりも薄い光学ＬＰＦを、基準画素ピッチに対応する光学ＬＰＦと同じ第一の材料である、水晶で形成することができる。このように、基準画素ピッチに対応する光学ＬＰＦよりも光学ＬＰＦの厚さを薄くすることができるので、実効光路長の補償を行う補償光学素子としての偏光解消板によって補償することができる。
【０１１５】
一方、基準画素ピッチよりも大きい画素ピッチの撮像素子を有するカメラボディに対しては、図１２からわかるように、第一の材料にて光学ＬＰＦを形成すると基準カメラボディよりも光学ＬＰＦの厚さが厚くなってしまい、実効光路長の補償が出来ない。しかし、上述のようにして基準画素ピッチを設定しているため、第二の材料であるＬＮ素子を利用することができる。そして、この場合、ＬＮ素子にて光学ＬＰＦを形成したとしても、図１２から明らかなように、第一の材料である水晶で形成された基準画素ピッチに対応する光学ＬＰＦよりも薄く形成することができる。従って、実効光路長の補償を補償光学素子である偏光解消板にて補償することができる。
【０１１６】
このように、基準画素ピッチを第二の材料にて形成可能な最小厚さの光学ＬＰＦが対応可能な画素ピッチと同等、もしくは、それ以上の大きさとすることにより、基準画素ピッチに対して画素ピッチが大きい撮像素子を有するカメラボディ、及び、基準画素ピッチに対し画素ピッチが小さい撮像素子を有するカメラボディに対しても、光学ＬＰＦの厚さの変化による実効光路長の変化を補償光学素子である偏光解消板で補償することができる。
【０１１７】
なお、基準画素ピッチを第二の材料にて形成可能な最小厚さの光学ＬＰＦが対応可能な画素ピッチと同等にすれば、多種多用な画素ピッチの撮像素子を有するカメラボディに対応可能なカメラシステムを、光学ＬＰＦや補償光学素子の厚さを厚くすることなく実現できる。
【０１１８】
また、デジタルカメラの撮像素子の画素数は、例えば、３００万画素、４００万画素、５００万画素というように段階的に設定されることが多い。従って、基準画素ピッチが第二の材料にて形成可能な最小厚さの光学ＬＰＦが対応可能な画素ピッチよりも若干小さくとも良い。即ち、基準カメラボディよりも少くない画素数の（画素ピッチの大きい）撮像素子の画素ピッチに対応する光学ＬＰＦが第二の材料にて形成可能であればよい。このようにして、基準画素ピッチを設定すれば、より光学ＬＰＦを薄くすることが出来る。
【０１１９】
また、上述のようにして設定された基準画素ピッチデータは、交換レンズ設計のための設計基準となる。
【０１２０】
次に、本発明の第二の実施形態のデジタルカメラシステムについて図９，１０を用いて説明する。
図９は、本実施形態のデジタルカメラシステムを構成する第一のカメラボディにおける撮像ユニット１５Ｃの拡大縦断面図である。図１０は、本デジタルカメラシステムを構成する第二のカメラボディにおける撮像ユニット１５Ｄの拡大縦断面図である。
【０１２１】
本実施形態のデジタルカメラシステムも第一実施形態と同様に複数の交換レンズである図４示した交換レンズ鏡筒１２と基準カメラボディである第一のカメラボディ１１Ｃとからなるデジタルカメラと、交換レンズ鏡筒１２と非基準カメラボディである第二のカメラボディ１１Ｄとからなるデジタルカメラとを含んでなり、交換レンズ鏡筒１２は、同一の仕様のものが上記第一のカメラボディ１１Ｃ、または、第二のカメラボディ１１Ｄに着脱可能とする。
【０１２２】
第一のカメラボディ１１Ｃは、第一のカメラボディ１１Ａに対して内蔵される撮像ユニット１５Ａの光学ＬＰＦ８Ａ以外は、同様の構成を有している。また、第二のカメラボディ１１Ｄは、第二のカメラボディ１１Ｂに対して内蔵される撮像ユニット１５Ｂの光学ＬＰＦ８Ｂおよび補償光学素子９以外は、同様の構成を有している。従って、同一の構成部材には、同し符号を付して、以下、異なる部分についてのみ説明する。
【０１２３】
第一のカメラボディ１１Ｃの撮像ユニット１５Ｃは、基準画素ピッチδ0 （略７μｍ）を有する撮像素子５Ａを内蔵しており、その前面側に光学ＬＰＦ８Ｃと赤外カットフィルタ（赤外線吸収ガラス）８Ｄとが配置されている。
【０１２４】
光学ＬＰＦ８Ｃは、上述した光学ＬＰＦ８Ａと同様に複屈折特性を有する水晶板からなり、その厚みｔs2は、モアレ発生を防止するために撮像素子５Ａの基準画素ピッチδ0 に対応した厚みに設定される（図１２）。この光学ＬＰＦ８Ｃは、第二のカメラボディ１１Ｄ等の他の非基準のカメラボディに組み込まれる光学ＬＰＦに対してもっとも厚みが厚いものとなる。
【０１２５】
赤外カットフィルタ８Ｄは、水晶と同一の屈折率を有するが複屈折特性を有しておらず、赤外線を吸収するに十分な厚みｔi2に設定されている。
【０１２６】
装着された交換レンズ鏡筒１２を介して取り込まれた被写体光束は、防塵ガラス２１，赤外カットフィルタ８Ｄ，光学ＬＰＦ８Ｃ，保護ガラス６を透過して撮像素子５Ａの光電変換面５Ａａ（図１（Ａ））上に結像するが、その光電変換面５Ａａは、光学ＬＰＦ８Ｃ等の屈折率による実効光路長の変化分を考慮し、像面湾曲収差の生じない位置に位置決めされている。
【０１２７】
一方、第二のカメラボディ１１Ｄの撮像ユニット１５Ｄは、基準画素ピッチδ0 と異なる画素ピッチδ1 を有する撮像素子５Ｂを内蔵しており、その前面側に光学ＬＰＦ８Ｅと補償光学系を兼ねる赤外カットフィルタ（赤外線吸収ガラス）８Ｆとが配置されている。なお、撮像素子５Ｂの光電変換面５Ｂａは、撮像素子５Ａの光電変換面５Ａａと同一位置にある。
【０１２８】
光学ＬＰＦ８Ｅは、上述した光学ＬＰＦ８Ｃと同様に複屈折特性を有しており、水晶板、または、ＬＮ素子等からなるが、その厚みｔs3は、モアレ発生を防止するために撮像素子５Ｂの画素ピッチδ1 に対応し、厚みｔs2より薄い厚みに設定される。
【０１２９】
赤外カットフィルタ８Ｄは、水晶と同一の屈折率を有するが複屈折特性を有しておらず、赤外線を吸収するに十分で、かつ、光学ＬＰＦ８Ｅの厚み減少分を補償する厚みｔi3に設定されている。すなわち、光学ＬＰＦ８Ｅが光学ＬＰＦ８Ｃより薄くなった寸法分だけ赤外カットフィルタ８Ｄの厚みを増やしており、赤外カットフィルタ８Ｆと光学ＬＰＦ８Ｅとの厚みの和ｔi3＋ｔs3が赤外カットフィルタ８Ｄと光学ＬＰＦ８Ｃとの厚みの和ｔi2＋ｔs2と略等しくなるように設定されている。従って、交換レンズ鏡筒１２を介して取り込まれた被写体光束は、この第二のカメラボディ１１Ｄにおいても防塵ガラス２１，赤外カットフィルタ８Ｆ，光学ＬＰＦ８Ｅ，保護ガラス６を透過して撮像素子５Ｂの光電変換面５Ｂａ（図１（Ｂ））上に像面湾曲収差の生じない状態で結像する。
【０１３０】
いま、第二のカメラボディ１１Ｄに適用される撮像素子５Ｂの画素ピッチδ1 が基準画素ピッチδ0 より小さい場合は、第一の実施形態の場合と同様に光学ＬＰＦ８Ｅの厚みｔs3は薄くなり、赤外カットフィルタ８Ｆの厚みｔi3は、その分厚くなる。また、第二のカメラボディ１１Ｄに適用される撮像素子５Ｂの画素ピッチδ1 が基準画素ピッチδ0 より大きい場合は、第一の実施形態の場合と同様に光学ＬＰＦ８Ｅとして厚みの薄いＬＮ素子を適用し、その厚みｔs3は、製作可能な範囲の薄さである（０．１ｍｍ以上）。赤外カットフィルタ８Ｆの厚みｔi3は、その分、厚く設定される（但し、上記赤外カットフィルタ８Ｆの厚みｔi3は、厳密には、ＬＮ素子と水晶との屈折率の違いを考慮して決定する必要がある）。従って、赤外カットフィルタ８Ｆと光学ＬＰＦ８Ｅとの厚みの和は略変わらず、撮像ユニット１５Ｄの占有スペ−スも撮像ユニット１５Ｃと同一となる。なお、第一のカメラボディ１１Ｃの光学ＬＰＦ８Ｃの厚みは、第二のカメラボディ１１Ｄ等の他の非基準のカメラボディに組み込まれる光学ＬＰＦに対してもっとも厚みが厚いものとなる。
【０１３１】
上述したように本実施形態のデジタルカメラシステムにおいても、第一の実施形態の場合と同様の効果を奏し、基準側第一のカメラボディ１１Ｃおよび非基準側の第二のカメラボディ１１Ｄに同一仕様の交換レンズ鏡筒１２が着脱可能であり、双方の被写体光束を同一位置に配置される撮像素子の光電変換面上に像面湾曲収差のない状態で結像させることができる。
【０１３２】
また、本実施形態においても撮像ユニット１５Ｃ，１５Ｄのカメラボディ内の専有スペ−スが変わらず、従って、第一のカメラボディ１１Ｃおよび第二のカメラボディ１１Ｄにおける他の構成部材を同様の状態で配置することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【０１３３】
本発明によるレンズ交換式のデジタルカメラシステムは、画素ピッチの異なる撮像素子を搭載した別々のカメラボディ間で像面湾曲収差、球面収差、非点収差等の光学収差を劣化させることのない画像が得られるシステムとして利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】本発明の第一の実施形態のデジタルカメラシステムを構成するカメラボディおよび交換レンズとの組み合わせ状態と、それらに内蔵される光学部材，撮像素子の配置を示す図であって、図１（Ａ）は、基準カメラボディと交換レンズとの組み合わせ状態を示し、図１（Ｂ）は、非基準カメラボディと交換レンズとの組み合わせ状態を示している。
【図２】図１のデジタルカメラシステムに適用される光学要素に対して光線が入射角X0 で入射した時の斜入射による光線ズレ量△Ｈi 、ΔＨj を示す図であって、図２（Ａ）は、厚さｔi ，屈折率ｎi を有する一方の光学要素（基準カメラボディ側）に対する光線ズレ量△Ｈi を示し、図２（Ｂ）は、異なる厚さｔj ，屈折率ｎj を有する他方の光学要素（非基準カメラボディ側）に対する光線ズレ量ΔＨj を示す。
【図３】図２の光学要素における入射角X0 と光線ズレ量比ΔＨj ／ΔＨi との関係を示す線図である。
【図４】図１のデジタルカメラのカメラボディに交換レンズ鏡筒を装着した状態の内部構造を示す斜視図（一部破断面で示す）である。
【図５】図１のデジタルカメラの撮像ユニットまわりの内部構造を示す斜視図（一部破断面で示す）である。
【図６】図１のデジタルカメラのうちの第一のカメラボディに適用される撮像ユニットの光学系の詳細を示す模式図である。
【図７】図１のデジタルカメラのうちの第一のカメラボディに適用される撮像ユニットの拡大縦断面図である。
【図８】図１のデジタルカメラのうちの第二のカメラボディに適用される撮像ユニットの拡大縦断面図である。
【図９】本発明の第二の実施形態のデジタルカメラシステムにおける第一のカメラボディに適用される撮像ユニットの拡大縦断面図である。
【図１０】本発明の第二の実施形態のデジタルカメラシステムにおける第二のカメラボディに適用される撮像ユニットの拡大縦断面図である。
【図１１】従来の撮像光学系において撮像素子の前面に配置される光学フィルタの有無による結像位置の変化の状態を示す光路図である。
【図１２】従来の撮像素子の画素ピッチ、または、撮像素子の画素数とそれに適応する光学ＬＰＦ（水晶とＬＮ素子の場合）の厚みの関係を示す線図である。
【符号の説明】
【０１３５】
１，２…デジタルカメラ
３ …カメラ側マウント部
（交換レンズ装着用マウント部）
５Ａ…第一の撮像素子
５Ｂ…第二の撮像素子
６ …保護ガラス
（第一の光学素子，第二の光学素子）
８Ａ，８Ｃ
…光学ＬＰＦ
（光学ローパスフィルタ，
第一の光学素子）
８Ａａ，８Ａｃ，８Ａｄ
…水晶板（第一の光学素子）
８Ａｂ…赤外線吸収ガラス
（第一の光学素子）
８Ｂ，８Ｅ
…光学ＬＰＦ
（光学ローパスフィルタ，
第二の光学素子）
８Ｂａ，８Ｂｄ
…水晶板（第二の光学素子）
８Ｂｂ…赤外線吸収ガラス
（第二の光学素子）
８Ｂｃ…水晶板
（偏光解消板，第二の光学素子）
１１Ａ，１１Ｃ
…第一のカメラボディ
１１Ｂ，１１Ｄ
…第二のカメラボディ
１２ …交換レンズ鏡筒（交換レンズ）
２１ …防塵フィルタ
（第一の光学素子，第二の光学素子）
代理人 弁理士 伊 藤 進
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交換レンズを装着可能であり、上記交換レンズと第一の撮像素子の間に複数の光学要素からなる第一の光学素子をもつ第一のカメラボディと、上記交換レンズを装着可能であり、上記交換レンズと第二の撮像素子の間に複数の光学要素からなる第二の光学素子をもつ第二のカメラボティとからなるデジタルカメラシステムにおいて、
i およびj を上記各光学要素に対して上記交換レンズ側から１、２、…と付番した整数とするとき、上記第一の光学素子の各光学要素の屈折率をｎi 、厚さをｔi とし、また、上記第二の光学素子の屈折率ｎj 、厚さｔj として、第一の光学等価量であるΣｔi ×（１−ｎi ）／ｎi と第二の光学等価量であるΣｔj ×（１−ｎj ）／ｎj とは略等しいことを特徴とするデシタルカメラシステム。
【請求項２】
上記光学素子は、防塵ガラス、光学ローパスフィルターを構成する光学結晶からなる板、赤外線吸収ガラス、上記撮像素子を保護している保護ガラスのいずれかを含むことを特徴とする請求項１に記載のデシタルカメラシステム。
【請求項３】
上記第一のカメラボディ、または、上記第二のカメラボディのいずれかの上記光学素子は、上記光学ローパスフィルターを持ち、上記光学ローパスフィルターは、少なくとも偏光解消板をもつことを特徴とする請求項１に記載のデシタルカメラシステム。
【請求項４】
上記偏光解消板の厚さにより、上記第一の光学等価量と上記第二の光学等価量を略同じにしたことを特徴とする請求項３記載のデシタルカメラシステム。
【請求項５】
撮像素子をもつカメラボディに装着される交換レンズにおいて、撮像レンズから上記撮像素子の対角に入射される主光線が上記撮影レンズの光軸となす角が１５°以下であることを特徴とする交換レンズ。
【請求項６】
請求項５に記載された交換レンズで構成されることを特徴とする請求項１に記載のデシタルカメラシステム。
【請求項７】
上記光学要素の屈折率は、波長５８７．６nmの光で１．４から２．４であることを特徴とする請求項１に記載のデシタルカメラシステム。
【請求項８】
波長４２０nmから６５０nmの光のもとで上記光学要素の屈折率が満たされることを特徴とする請求項１記載のデシタルカメラシステム。
【請求項１】
交換レンズを装着可能であり、上記交換レンズと第一の撮像素子の間に複数の光学要素からなる第一の光学素子をもつ第一のカメラボディと、上記交換レンズを装着可能であり、上記交換レンズと第二の撮像素子の間に複数の光学要素からなる第二の光学素子をもつ第二のカメラボティとからなるデジタルカメラシステムにおいて、
i およびj を上記各光学要素に対して上記交換レンズ側から１、２、…と付番した整数とするとき、上記第一の光学素子の各光学要素の屈折率をｎi 、厚さをｔi とし、また、上記第二の光学素子の屈折率ｎj 、厚さｔj として、第一の光学等価量であるΣｔi ×（１−ｎi ）／ｎi と第二の光学等価量であるΣｔj ×（１−ｎj ）／ｎj とは略等しいことを特徴とするデシタルカメラシステム。
【請求項２】
上記光学素子は、防塵ガラス、光学ローパスフィルターを構成する光学結晶からなる板、赤外線吸収ガラス、上記撮像素子を保護している保護ガラスのいずれかを含むことを特徴とする請求項１に記載のデシタルカメラシステム。
【請求項３】
上記第一のカメラボディ、または、上記第二のカメラボディのいずれかの上記光学素子は、上記光学ローパスフィルターを持ち、上記光学ローパスフィルターは、少なくとも偏光解消板をもつことを特徴とする請求項１に記載のデシタルカメラシステム。
【請求項４】
上記偏光解消板の厚さにより、上記第一の光学等価量と上記第二の光学等価量を略同じにしたことを特徴とする請求項３記載のデシタルカメラシステム。
【請求項５】
撮像素子をもつカメラボディに装着される交換レンズにおいて、撮像レンズから上記撮像素子の対角に入射される主光線が上記撮影レンズの光軸となす角が１５°以下であることを特徴とする交換レンズ。
【請求項６】
請求項５に記載された交換レンズで構成されることを特徴とする請求項１に記載のデシタルカメラシステム。
【請求項７】
上記光学要素の屈折率は、波長５８７．６nmの光で１．４から２．４であることを特徴とする請求項１に記載のデシタルカメラシステム。
【請求項８】
波長４２０nmから６５０nmの光のもとで上記光学要素の屈折率が満たされることを特徴とする請求項１記載のデシタルカメラシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００６−１２８９４３（Ｐ２００６−１２８９４３Ａ）
【公開日】平成１８年５月１８日（２００６．５．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３１２８４６（Ｐ２００４−３１２８４６）
【出願日】平成１６年１０月２７日（２００４．１０．２７）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年５月１８日（２００６．５．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月２７日（２００４．１０．２７）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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