撮像レンズおよび撮像システム
【課題】撮像レンズにおいて、この撮像レンズを用いた撮像で得られる原画像データにコントラスト回復処理を施して作成される画像の画質の劣化を抑制しつつ被写界深度を拡大する。
【解決手段】撮像して得られた原画像データにコントラスト回復処理を施して画像のボケを補正する撮像装置に用いる撮像レンズを、条件式（１）；０．０１５＜Ｚｗ×Ｆａ／ｆ２＜０．０３０を満足するように構成する。ただし、Ｚｗは共通拡大焦点深度、Ｆａは撮像レンズの実効Ｆナンバー、ｆは撮像レンズの焦点距離である。
【解決手段】撮像して得られた原画像データにコントラスト回復処理を施して画像のボケを補正する撮像装置に用いる撮像レンズを、条件式（１）；０．０１５＜Ｚｗ×Ｆａ／ｆ２＜０．０３０を満足するように構成する。ただし、Ｚｗは共通拡大焦点深度、Ｆａは撮像レンズの実効Ｆナンバー、ｆは撮像レンズの焦点距離である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像レンズおよび撮像システムに関し、詳しくは、撮像して得られた原画像データにコントラスト回復処理を施して画像のボケを補正する撮像装置に用いる撮像レンズおよびこの撮像レンズを用いた撮像システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、被写界深度拡大光学系である撮像レンズを通して、全距離に亘る撮影対象にボケの与えられた光学像を撮像し、それにより得られた原画像にコントラスト回復処理を施して、その原画像のボケをなくす手法、すなわち、その原画像のコントラストを高め、結果として被写界深度の大きいレンズで撮影したボケのない画像を得る手法が知られている。このようなレンズは、ＥＤＯＦ（Extended/Extension of Depth of Field/Focus）レンズと呼ばれている。
【０００３】
このコントラスト回復処理は、被写界深度拡大光学系を通して得られた原画像に対し、この被写界深度拡大光学系のボケ特性の逆特性を持つ復元フィルタを作用させて、近距離から遠距離に亘る広い撮影範囲に配された各被写体のコントラストを高めるように（例えば、明確な輪郭を持つように）補正するものである。
【０００４】
また、被写界深度拡大光学系は、理想的には、撮影距離によらず一定のボケが与えられた被写体の光学像を撮像面上に形成するものである。
【０００５】
より詳しくは、この被写界深度拡大光学系は、様々な撮影位置に配された被写体を表す各点像を、撮影距離によらず一定のボケが与えられた点像（一定の光強度分布を持つ劣化した点像）として撮像面上に形成するものである。一方、コントラスト回復処理は、上記一定の光強度分布を持つ劣化した各点像からなる光学像を撮像して得た画像を、その劣化した点像の復元目標値となる光強度分布を持つ目標点像（例えば、理想的な光強度分布を持つ点像）からなる画像に復元するものである。
【０００６】
この手法によれば、撮像レンズの開口を絞ることなく、すなわち受光光量を減少させることなく、いずれの撮影距離の被写体についても全体的にコントラストの高い画像（被写界深度を拡大してなる画像）を得ることができる（特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４参照）。
【０００７】
なお、コントラスト回復処理としては、例えばフーリエ変換による画像復元処理、エッジ強調処理、ガンマ補正処理、コントラス強調処理等を適用できることが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−１２３１６８号公報
【特許文献２】特開２００９−１２４５６７号公報
【特許文献３】特開２００９−１２４５６９号公報
【特許文献４】特許３２７５０１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、撮影対象となる各点（各被写体）を表す光学像を、撮影距離によらず一定の光強度分布を持つ点像として撮像面上に形成するような理想的な被写界深度拡大光学系の実現は現実的には難しい。
【００１０】
しかるに、光学系の球面収差を増大させるほどこの光学系の見かけ上の被写界深度を深くできることが知られているので、単に球面収差を増大させて見かけ上の被写界深度を深くした光学系を被写界深度拡大光学系として用いることも考えられる。
【００１１】
ところが、光学系の球面収差を増大させると、増大させるほど撮像面上に形成される点像の直径が大きくなり、この直径が大きな点像にコントラスト回復処理を施して得られる目標点像は、その点像の直径が大きくなった分だけノイズを多く含むものとなる。そのため、コントラスト回復処理を施して得られた多数の目標点像で構成されるボケ回復画像に含まれるノイズの量も多くなってしまうという問題がある。
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、撮像レンズを用いた撮像で得られる原画像データにコントラスト回復処理を施して作成される画像の画質の劣化を抑制しつつ被写界深度を拡大することができる撮像レンズおよびこの撮像レンズを用いた撮像システムに関するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の撮像レンズは、撮像して得られた原画像データにコントラスト回復処理を施して画像のボケを補正する撮像装置に用いる撮像レンズであって、条件式（１）；０．０１５＜Ｚｗ×Ｆａ／ｆ２＜０．０３０を満足するように構成されたものであることを特徴とするものである。
【００１４】
ここで、Ｚｗは共通拡大焦点深度、Ｆａは撮像レンズの実効Ｆナンバー、ｆは撮像レンズの焦点距離である。
【００１５】
コントラスト回復処理は、例えば、フーリエ変換による画像復元処理で、画像のコントラストを強調することによりその画像の鮮鋭度を高める処理である。より具体的には、例えば、５０本/ｍｍまでしか解像していなかった画像を、７０本/ｍｍまで解像する画像に回復するような処理である。このコントラスト処理には、エッジ強調処理、ガンマ補正処理、またはコントラス強調処理等をも適用することができる。なお、この種の焦点深度拡大光学系を用いた復元処理に関しては、特許文献１乃至３の他に、特許第３２７５０１０号に詳細が記載されている。
【００１６】
すなわち、本発明の撮像レンズは、通常のレンズでは考えられないほど大きな焦点深度（共通拡大深度）を有することを特徴とするものである。そしてこれにより、このレンズにより撮像した原画像データにコントラスト回復処理を施してボケを補正した画像の画質の劣化を抑制しつつ被写界深度を拡大することができるという効果を奏することができる。
【００１７】
なお、画質の劣化は、主にノイズの増大とアーチファクトの増大を指すものである。
【００１８】
前記撮像レンズは、条件式（２）；０．０１５＜Ｚｖ４×Ｆａ／ｆ２＜０．０３５を満足するものとすることが望ましい。
【００１９】
ここで、Ｚｖ４は、１／４ナイキスト拡大焦点深度である。
【００２０】
前記撮像レンズは、条件式（３）；０．０１１＜Ｚｖ２×Ｆａ／ｆ２＜０．０３０を満足するものとすることが望ましい。
【００２１】
ここで、Ｚｖ２は、１／２ナイキスト拡大焦点深度である。
【００２２】
前記撮像レンズは、条件式（４）；Ｐｉ×７≦ｐｓｆφ≦Ｐｉ×３０を満足するものとすることが望ましい。
【００２３】
ここで、ｐｓｆφは基準点像直径、Ｐｉは撮像装置に適用する撮像素子の画素ピッチである。
【００２４】
前記撮像レンズは、物体側から順に１枚以上のレンズからなる正のパワーを持つ第１レンズ群と、１枚以上のレンズからなる第２レンズ群とを備え、第２レンズ群の最も像側のレンズが、光軸上において負のパワーを持ち、光軸側から周辺側に向かうにしたがって負のパワーの弱くなる領域を有すのものとすることが望ましい。
【００２５】
前記撮像レンズは、物体側から順に正のパワーを持つ第１レンズ、負のパワーを持つ第２レンズ、正のパワーを持つ第３レンズ、負のパワーを持つ第４レンズを配してなるものとすることが望ましい。
【００２６】
前記第４レンズは、この第４レンズの像面側のレンズ面が非球面形状をなし、かつ、変曲点を有するものとすることができる。また、第４レンズは、この第４レンズの像面側のレンズ面が非球面形状をなし、かつ、光軸中心以外の領域に極点を有するものとすることもできる。
【００２７】
本発明の撮像システムは、前記撮像レンズと、この撮像レンズを通して形成された光学像を撮像する撮像素子と、この撮像素子による光学像の撮像で得られた原画像データにコントラスト回復処理を施す画像処理手段とを備えた撮像システムであって、画像処理手段が、コントラスト回復処理としてフーリエ変換を用いた画像復元処理を実施することを特徴とするものである。
【００２８】
前記１／４ナイキスト拡大焦点深度は、後述する１／４ナイキスト空間周波数に関するものであり、撮像レンズを通して得られる原画像をコントラスト回復処理によって実用可能な画像に回復させることができる焦点深度であって、この撮像レンズの拡大された焦点深度である。
【００２９】
１／４ナイキスト空間周波数は、この撮像レンズを通して形成される光学像を撮像する撮像素子の画素ピッチの４倍（４画素ピッチ分）を空間周波数の１／２サイクルに対応させたときのその空間周波数である。
【００３０】
１／４ナイキスト空間周波数において実用可能な画像は、例えば、１／４ナイキスト空間周波数についてのＭＴＦ特性が０．２である結像光学系を通して形成される光学像と同等のコントラストを有する画像とすることができる。
【００３１】
結像光学系は、被写体の光学像を、収差を抑えて正確に結像するように設計された光学系である。
【００３２】
前記１／２ナイキスト拡大焦点深度は、上記と同様に、１／２ナイキスト空間周波数に関するものであり、撮像レンズを通して得られる原画像を、コントラスト回復処理によって実用可能な画像に回復させることができる焦点深度であって、この撮像レンズの拡大された焦点深度である。
【００３３】
なお、１／２ナイキスト空間周波数は、この撮像レンズを通して形成される光学像を撮像する撮像素子の画素ピッチの２倍（２画素ピッチ分）を空間周波数の１／２サイクルに対応させたときのこの空間周波数である。
【００３４】
１／２ナイキスト空間周波数において実用可能な画像は、上記の場合と同様に、例えば、１／２ナイキスト空間周波数についてのＭＴＦ特性が０．２である結像光学系を通して形成される光学像と同等のコントラストを有する画像とすることができる。
【００３５】
前記共通拡大焦点深度は、撮像レンズの１／４ナイキスト拡大焦点深度とこの撮像レンズの１／２ナイキスト拡大焦点深度とが光軸方向にオーバラップする焦点深度である。
【００３６】
基準点像直径（ｐｓｆφ）は、撮像レンズの光軸上において最も解像力を得たい撮影距離の点（物点）から発せられた光をこの撮像レンズに通したときに像面基準位置に形成される点像の直径である。
【００３７】
像面基準位置は、この撮像レンズを通して形成される光学像を撮像する撮像素子の１／２ナイキスト空間周波数におけるデフォーカスＭＴＦのピーク位置である。
【００３８】
なお、１／２ナイキスト空間周波数は、この撮像レンズを通して形成される光学像を撮像する撮像素子の画素ピッチの２倍（２画素ピッチ分）を空間周波数の１／２サイクルに対応させたときのその空間周波数である。
【００３９】
例えば、後述する実施例においては、１．４μｍピッチのＢａｙｅｒ配列センサ(撮像素子)を想定しているため、このセンサの１／２ナイキスト空間周波数Ｎｓω（1/2）は、Ｎｓω（1/2）＝１÷２÷１．４μｍ÷２≒１７９（本／ｍｍ）の演算により求めることができる。
【００４０】
また、撮像して得られた原画像データにコントラスト回復処理を施して画像のボケを補正する撮像装置に用いる撮像レンズは、予め、この撮像レンズに組み合わされる撮像素子の画素ピッチが定められているのが一般的ではあるが、組み合わされる撮像素子の画素ピッチが予め定められていないときには撮像レンズ単体で像面基準位置を規定することもできる。
【００４１】
撮像レンズ単体で定められる像面基準位置は、撮像レンズの１／４ナイキスト空間周波数におけるデフォーカスＭＴＦのピーク位置である。
【００４２】
例えば、撮像レンズの仕様を、Ｆナンバー；２．８、設計基準波長；５８７．６ｎｍとすると、撮像レンズの１／４ナイキスト空間周波数Ｎｌω（1/４）は、Ｎｌω（1/４）＝１÷２．８÷５８７．６ｎｍ÷４≒１５２（本／ｍｍ）の演算により求めることができる。
【００４３】
このように、センサナイキスト空間周波数は、センサナイキスト空間周波数＝１÷２÷画素ピッチ、の式によって求められるものであり、レンズナイキスト空間周波数は、レンズナイキスト空間周波数＝１÷Ｆナンバー÷波長、の式によって求められるものである。
【００４４】
なお、この像面基準位置は、撮像レンズの光軸上において最も解像力を得たい撮影距離の点（物点）から発せられる光線をこの撮像レンズに通したときに、光線と光軸直交平面との交わる領域（点像）の大きさが最も小さくなる、あるいは略最小となるこの光軸直交平面の光軸方向における位置でもある。
【００４５】
通常、この像面基準位置は、撮像レンズを通して形成した被写体の光学像を撮像するための撮像素子の撮像面が配置される位置と一致する。
【００４６】
撮像装置に適用する撮像素子の画素ピッチは、撮像レンズを通して形成される光学像を撮像して原画像データを得るために用いる撮像素子の画素のピッチである。なお、撮像素子が、例えば、赤色用、緑色用、青色用等の各色毎の画素を、個別に備えているときには、各色毎に画像ピッチが定められる。
【発明の効果】
【００４７】
本発明の撮像レンズおよびこの撮像レンズを用いて撮像して得られた原画像データにコントラスト回復処理を施して画像のボケを補正する撮像装置によれば、画像の画質の劣化を抑制しつつ被写界深度を拡大することができる。
【００４８】
このような撮像レンズによれば、ボケた原画像に対してコントラスト回復処理を施したときに、画像を形成する上で重要な１／４ナイキスト空間周波数と１／２ナイキスト空間周波数との両方について、実用に供することができる所定のコントラストを有する画像が得られるように撮像レンズを構成したので、コントラスト回復処理を施して作成される画像の画質の劣化の抑制と撮像レンズの被写界深度の拡大を両立させることができる。
【００４９】
すなわち、本発明の撮像レンズによれば、この撮像レンズによって形成される光学像を検出する撮像面をその撮像レンズの光軸方向に移動させたときにこの撮像面上に形成される光学像のボケが実用上許容できると見なされる移動距離（共通拡大焦点深度）を拡大させることができる。
【００５０】
なお、上記拡大焦点深度の実用上許容できると見なされる範囲は、コントラスト回復処理を施すことによって実用上支障無く利用可能な画像に回復できるようなボケが生じている範囲である。すなわち、撮像レンズを通して形成された光学像の撮像で得られたボケた原画像を所定以上のコントラスト（例えば１／２ナイキスト空間周波数、および１／４ナイキスト空間周波数についてのＭＴＦ特性が０．２である結像光学系を通して形成される光学像と同等のコントラスト）を持つ画像に回復する（鮮鋭度を高める）ことができるようなボケが生じている範囲である。
【００５１】
したがって、撮像面を、近点の拡大焦点深度と遠点の拡大焦点深度の両方に含まれる位置に配置することにより、近点および遠点の光学像（実用上許容できると見なされるボケた光学像）を撮像面上に同時に形成することができ、この撮像面に形成される共にボケている近点の光学像も遠点の光学像も、それらのボケはコントラスト回復処理によって回復される。
【００５２】
すなわち、この撮像レンズによれば、撮像レンズを通して撮像面に形成される点像が近点から遠点に亘る広範囲の撮影対象範囲のいずれに位置する物点を表すものであっても、この撮像面に形成される点像の大きさを実用上許容できる範囲内に抑えることができ、撮像面に形成されるそれらの点像の撮像で得られた原画像データにコントラスト回復処理を施すことにより、そのボケた原画像を、ノイズの混入を抑制しつつコントラストを高めてなる画像（多数の目標点像で構成された画像）に補正することができる。これにより、撮像レンズを用いた撮像で得られる原画像データにコントラスト回復処理を施して作成される画像の画質の劣化を抑制しつつこの撮像レンズの被写界深度を拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施の形態による撮像レンズおよび撮像システムを示す図
【図２】デフォーカスＭＴＦに対応させてナイキスト拡大焦点深度を示す図
【図３】１／２ナイキスト拡大焦点深度と１／４ナイキスト拡大焦点深度とから共通拡大焦点深度を求める様子を示す図
【図４】撮像レンズを通して像面基準位置に形成される点像の基準点像直径を示す図
【図５Ａ】事例１の撮像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図５Ｂ】事例１の撮像レンズの球面収差を示す図
【図５Ｃ】事例１の撮像レンズの非点収差と歪曲収差を示す図
【図５Ｄ】事例１の撮像レンズのコマ収差を示す図
【図５Ｅ】事例１の撮像レンズのスポットダイアグラムを示す図
【図５Ｆ】事例１の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（入射高＝０）を示す図
【図５Ｇ】事例１の撮像レンズの深度ＭＴＦ(90本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図５Ｈ】事例１の撮像レンズの深度ＭＴＦ(179本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図５Ｉ】事例１の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（複数入射高)を示す図
【図５Ｊ】事例１の撮像レンズの深度ＭＴＦ（90本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図５Ｋ】事例１の撮像レンズの深度ＭＴＦ（179本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図５Ｌ】事例１の撮像レンズを通して形成される点像を示す図
【図５Ｍ】事例１の撮像レンズの球面収差曲線中の球面収差最小領域を示す図
【図５Ｎ】事例１の撮像レンズの深度ＭＴＦを表す深度ＭＴＦ曲線中に拡大焦点深度を示す図
【図６Ａ】事例２の撮像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図６Ｂ】事例２の撮像レンズの球面収差を示す図
【図６Ｃ】事例２の撮像レンズの非点収差と歪曲収差を示す図
【図６Ｄ】事例２の撮像レンズのコマ収差を示す図
【図６Ｅ】事例２の撮像レンズのスポットダイアグラムを示す図
【図６Ｆ】事例２の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（入射高＝０）を示す図
【図６Ｇ】事例２の撮像レンズの深度ＭＴＦ(90本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図６Ｈ】事例２の撮像レンズの深度ＭＴＦ(179本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図６Ｉ】事例２の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（複数入射高)を示す図
【図６Ｊ】事例２の撮像レンズの深度ＭＴＦ（90本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図６Ｋ】事例２の撮像レンズの深度ＭＴＦ（179本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図６Ｌ】事例２の撮像レンズを通して形成される点像を示す図
【図６Ｍ】事例２の撮像レンズの球面収差曲線中の球面収差最小領域を示す図
【図６Ｎ】事例２の撮像レンズの深度ＭＴＦを表す深度ＭＴＦ曲線中に拡大焦点深度を示す図
【図７Ａ】事例３の撮像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図７Ｂ】事例３の撮像レンズの球面収差を示す図
【図７Ｃ】事例３の撮像レンズの非点収差と歪曲収差を示す図
【図７Ｄ】事例３の撮像レンズのコマ収差を示す図
【図７Ｅ】事例３の撮像レンズのスポットダイアグラムを示す図
【図７Ｆ】事例３の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（入射高＝０）を示す図
【図７Ｇ】事例３の撮像レンズの深度ＭＴＦ(90本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図７Ｈ】事例３の撮像レンズの深度ＭＴＦ(179本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図７Ｉ】事例３の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（複数入射高)を示す図
【図７Ｊ】事例３の撮像レンズの深度ＭＴＦ（90本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図７Ｋ】事例３の撮像レンズの深度ＭＴＦ（179本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図７Ｌ】事例３の撮像レンズを通して形成される点像を示す図
【図７Ｍ】事例３の撮像レンズの球面収差曲線中の球面収差最小領域を示す図
【図７Ｎ】事例３の撮像レンズの深度ＭＴＦを表す深度ＭＴＦ曲線中に拡大焦点深度を示す図
【図８Ａ】事例４の撮像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図８Ｂ】事例４の撮像レンズの球面収差を示す図
【図８Ｃ】事例４の撮像レンズの非点収差と歪曲収差を示す図
【図８Ｄ】事例４の撮像レンズのコマ収差を示す図
【図８Ｅ】事例４の撮像レンズのスポットダイアグラムを示す図
【図８Ｆ】事例４の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（入射高＝０）を示す図
【図８Ｇ】事例４の撮像レンズの深度ＭＴＦ(90本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図８Ｈ】事例４の撮像レンズの深度ＭＴＦ(179本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図８Ｉ】事例４の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（複数入射高)を示す図
【図８Ｊ】事例４の撮像レンズの深度ＭＴＦ（90本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図８Ｋ】事例４の撮像レンズの深度ＭＴＦ（179本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図８Ｌ】事例４の撮像レンズを通して形成される点像を示す図
【図８Ｍ】事例４の撮像レンズの球面収差曲線中の球面収差最小領域を示す図
【図８Ｎ】事例４の撮像レンズの深度ＭＴＦを表す深度ＭＴＦ曲線中に拡大焦点深度を示す図
【図９Ａ】事例５の撮像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図９Ｂ】事例５の撮像レンズの球面収差を示す図
【図９Ｃ】事例５の撮像レンズの非点収差と歪曲収差を示す図
【図９Ｄ】事例５の撮像レンズのコマ収差を示す図
【図９Ｅ】事例５の撮像レンズのスポットダイアグラムを示す図
【図９Ｆ】事例５の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（入射高＝０）を示す図
【図９Ｇ】事例５の撮像レンズの深度ＭＴＦ(90本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図９Ｈ】事例５の撮像レンズの深度ＭＴＦ(179本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図９Ｉ】事例５の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（複数入射高)を示す図
【図９Ｊ】事例５の撮像レンズの深度ＭＴＦ（90本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図９Ｋ】事例５の撮像レンズの深度ＭＴＦ（179本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図９Ｌ】事例５の撮像レンズを通して形成される点像を示す図
【図９Ｍ】事例５の撮像レンズの球面収差曲線中の球面収差最小領域を示す図
【図９Ｎ】事例５の撮像レンズの深度ＭＴＦを表す深度ＭＴＦ曲線中に拡大焦点深度を示す図
【図１０Ａ】事例６の撮像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図１０Ｂ】事例６の撮像レンズの球面収差を示す図
【図１０Ｃ】事例６の撮像レンズの非点収差と歪曲収差を示す図
【図１０Ｄ】事例６の撮像レンズのコマ収差を示す図
【図１０Ｅ】事例６の撮像レンズのスポットダイアグラムを示す図
【図１０Ｆ】事例６の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（入射高＝０）を示す図
【図１０Ｇ】事例６の撮像レンズの深度ＭＴＦ(90本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図１０Ｈ】事例６の撮像レンズの深度ＭＴＦ(179本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図１０Ｉ】事例６の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（複数入射高)を示す図
【図１０Ｊ】事例６の撮像レンズの深度ＭＴＦ（90本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図１０Ｋ】事例６の撮像レンズの深度ＭＴＦ（179本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図１０Ｌ】事例６の撮像レンズを通して形成される点像を示す図
【図１０Ｍ】事例６の撮像レンズの球面収差曲線中の球面収差最小領域を示す図
【図１０Ｎ】事例６の撮像レンズの深度ＭＴＦを表す深度ＭＴＦ曲線中に拡大焦点深度を示す図
【図１１Ａ】事例７の撮像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図１１Ｂ】事例７の撮像レンズの球面収差を示す図
【図１１Ｃ】事例７の撮像レンズの非点収差と歪曲収差を示す図
【図１１Ｄ】事例７の撮像レンズのコマ収差を示す図
【図１１Ｅ】事例７の撮像レンズのスポットダイアグラムを示す図
【図１１Ｆ】事例７の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（入射高＝０）を示す図
【図１１Ｇ】事例７の撮像レンズの深度ＭＴＦ(90本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図１１Ｈ】事例７の撮像レンズの深度ＭＴＦ(179本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図１１Ｉ】事例７の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（複数入射高)を示す図
【図１１Ｊ】事例７の撮像レンズの深度ＭＴＦ（90本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図１１Ｋ】事例７の撮像レンズの深度ＭＴＦ（179本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図１１Ｌ】事例７の撮像レンズを通して形成される点像を示す図
【図１１Ｍ】事例７の撮像レンズの球面収差曲線中の球面収差最小領域を示す図
【図１１Ｎ】事例７の撮像レンズの深度ＭＴＦを表す深度ＭＴＦ曲線中に拡大焦点深度を示す図
【図１２Ａ】事例８の撮像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図１２Ｂ】事例８の撮像レンズの球面収差を示す図
【図１２Ｃ】事例８の撮像レンズの非点収差と歪曲収差を示す図
【図１２Ｄ】事例８の撮像レンズのコマ収差を示す図
【図１２Ｅ】事例８の撮像レンズのスポットダイアグラムを示す図
【図１２Ｆ】事例８の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（入射高＝０）を示す図
【図１２Ｇ】事例８の撮像レンズの深度ＭＴＦ(90本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図１２Ｈ】事例８の撮像レンズの深度ＭＴＦ(179本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図１２Ｉ】事例８の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（複数入射高)を示す図
【図１２Ｊ】事例８の撮像レンズの深度ＭＴＦ（90本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図１２Ｋ】事例８の撮像レンズの深度ＭＴＦ（179本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図１２Ｌ】事例８の撮像レンズを通して形成される点像を示す図
【図１２Ｍ】事例８の撮像レンズの球面収差曲線中の球面収差最小領域を示す図
【図１２Ｎ】事例８の撮像レンズの深度ＭＴＦを表す深度ＭＴＦ曲線中に拡大焦点深度を示す図
【図１３Ａ】事例９の撮像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図１３Ｂ】事例９の撮像レンズの球面収差を示す図
【図１３Ｃ】事例９の撮像レンズの非点収差と歪曲収差を示す図
【図１３Ｄ】事例９の撮像レンズのコマ収差を示す図
【図１３Ｅ】事例９の撮像レンズのスポットダイアグラムを示す図
【図１３Ｆ】事例９の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（入射高＝０）を示す図
【図１３Ｇ】事例９の撮像レンズの深度ＭＴＦ(90本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図１３Ｈ】事例９の撮像レンズの深度ＭＴＦ(179本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図１３Ｉ】事例９の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（複数入射高)を示す図
【図１３Ｊ】事例９の撮像レンズの深度ＭＴＦ（90本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図１３Ｋ】事例９の撮像レンズの深度ＭＴＦ（179本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図１３Ｌ】事例９の撮像レンズを通して形成される点像を示す図
【図１３Ｍ】事例９の撮像レンズの球面収差曲線中の球面収差最小領域を示す図
【図１３Ｎ】事例９の撮像レンズの深度ＭＴＦを表す深度ＭＴＦ曲線中に拡大焦点深度を示す図
【図１４Ａ】事例１０の撮像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図１４Ｂ】事例１０の撮像レンズの球面収差を示す図
【図１４Ｃ】事例１０の撮像レンズの非点収差と歪曲収差を示す図
【図１４Ｄ】事例１０の撮像レンズのコマ収差を示す図
【図１４Ｅ】事例１０の撮像レンズのスポットダイアグラムを示す図
【図１４Ｆ】事例１０の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（入射高＝０）を示す図
【図１４Ｇ】事例１０の撮像レンズの深度ＭＴＦ(90本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図１４Ｈ】事例１０の撮像レンズの深度ＭＴＦ(179本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図１４Ｉ】事例１０の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（複数入射高)を示す図
【図１４Ｊ】事例１０の撮像レンズの深度ＭＴＦ（90本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図１４Ｋ】事例１０の撮像レンズの深度ＭＴＦ（179本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図１４Ｌ】事例１０の撮像レンズを通して形成される点像を示す図
【図１４Ｍ】事例１０の撮像レンズの球面収差曲線中の球面収差最小領域を示す図
【図１４Ｎ】事例１０の撮像レンズの深度ＭＴＦを表す深度ＭＴＦ曲線中に拡大焦点深度を示す図
【図１５Ａ】事例１１の撮像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図１５Ｂ】事例１１の撮像レンズの球面収差を示す図
【図１５Ｃ】事例１１の撮像レンズの非点収差と歪曲収差を示す図
【図１５Ｄ】事例１１の撮像レンズのコマ収差を示す図
【図１５Ｅ】事例１１の撮像レンズのスポットダイアグラムを示す図
【図１５Ｆ】事例１１の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（入射高＝０）を示す図
【図１５Ｇ】事例１１の撮像レンズの深度ＭＴＦ(90本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図１５Ｈ】事例１１の撮像レンズの深度ＭＴＦ(179本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図１５Ｉ】事例１１の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（複数入射高)を示す図
【図１５Ｊ】事例１１の撮像レンズの深度ＭＴＦ（90本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図１５Ｋ】事例１１の撮像レンズの深度ＭＴＦ（179本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図１５Ｌ】事例１１の撮像レンズを通して形成される点像を示す図
【図１５Ｍ】事例１１の撮像レンズの球面収差曲線中の球面収差最小領域を示す図
【図１５Ｎ】事例１１の撮像レンズの深度ＭＴＦを表す深度ＭＴＦ曲線中に拡大焦点深度を示す図
【図１６Ａ】事例１２の撮像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図１６Ｂ】事例１２の撮像レンズの球面収差を示す図
【図１６Ｃ】事例１２の撮像レンズの非点収差と歪曲収差を示す図
【図１６Ｄ】事例１２の撮像レンズのコマ収差を示す図
【図１６Ｅ】事例１２の撮像レンズのスポットダイアグラムを示す図
【図１６Ｆ】事例１２の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（入射高＝０）を示す図
【図１６Ｇ】事例１２の撮像レンズの深度ＭＴＦ(90本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図１６Ｈ】事例１２の撮像レンズの深度ＭＴＦ(179本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図１６Ｉ】事例１２の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（複数入射高)を示す図
【図１６Ｊ】事例１２の撮像レンズの深度ＭＴＦ（90本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図１６Ｋ】事例１２の撮像レンズの深度ＭＴＦ（179本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図１６Ｌ】事例１２の撮像レンズを通して形成される点像を示す図
【図１６Ｍ】事例１２の撮像レンズの球面収差曲線中の球面収差最小領域を示す図
【図１６Ｎ】事例１２の撮像レンズの深度ＭＴＦを表す深度ＭＴＦ曲線中に拡大焦点深度を示す図
【図１７Ａ】事例１３の撮像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図１７Ｂ】事例１３の撮像レンズの球面収差を示す図
【図１７Ｃ】事例１３の撮像レンズの非点収差と歪曲収差を示す図
【図１７Ｄ】事例１３の撮像レンズのコマ収差を示す図
【図１７Ｅ】事例１３の撮像レンズのスポットダイアグラムを示す図
【図１７Ｆ】事例１３の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（入射高＝０）を示す図
【図１７Ｇ】事例１３の撮像レンズの深度ＭＴＦ(90本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図１７Ｈ】事例１３の撮像レンズの深度ＭＴＦ(179本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図１７Ｉ】事例１３の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（複数入射高)を示す図
【図１７Ｊ】事例１３の撮像レンズの深度ＭＴＦ（90本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図１７Ｋ】事例１３の撮像レンズの深度ＭＴＦ（179本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図１７Ｌ】事例１３の撮像レンズを通して形成される点像を示す図
【図１７Ｍ】事例１３の撮像レンズの球面収差曲線中の球面収差最小領域を示す図
【図１７Ｎ】事例１３の撮像レンズの深度ＭＴＦを表す深度ＭＴＦ曲線中に拡大焦点深度を示す図
【図１８Ａ】事例１４の撮像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図１８Ｂ】事例１４の撮像レンズの球面収差を示す図
【図１８Ｃ】事例１４の撮像レンズの非点収差と歪曲収差を示す図
【図１８Ｄ】事例１４の撮像レンズのコマ収差を示す図
【図１８Ｅ】事例１４の撮像レンズのスポットダイアグラムを示す図
【図１８Ｆ】事例１４の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（入射高＝０）を示す図
【図１８Ｇ】事例１４の撮像レンズの深度ＭＴＦ(90本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図１８Ｈ】事例１４の撮像レンズの深度ＭＴＦ(179本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図１８Ｉ】事例１４の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（複数入射高)を示す図
【図１８Ｊ】事例１４の撮像レンズの深度ＭＴＦ（90本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図１８Ｋ】事例１４の撮像レンズの深度ＭＴＦ（179本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図１８Ｌ】事例１４の撮像レンズを通して形成される点像を示す図
【図１８Ｍ】事例１４の撮像レンズの球面収差曲線中の球面収差最小領域を示す図
【図１８Ｎ】事例１４の撮像レンズの深度ＭＴＦを表す深度ＭＴＦ曲線中に拡大焦点深度を示す図
【図１９Ａ】事例１５の撮像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図１９Ｂ】事例１５の撮像レンズの球面収差を示す図
【図１９Ｃ】事例１５の撮像レンズの非点収差と歪曲収差を示す図
【図１９Ｄ】事例１５の撮像レンズのコマ収差を示す図
【図１９Ｅ】事例１５の撮像レンズのスポットダイアグラムを示す図
【図１９Ｆ】事例１５の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（入射高＝０）を示す図
【図１９Ｇ】事例１５の撮像レンズの深度ＭＴＦ(90本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図１９Ｈ】事例１５の撮像レンズの深度ＭＴＦ(179本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図１９Ｉ】事例１５の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（複数入射高)を示す図
【図１９Ｊ】事例１５の撮像レンズの深度ＭＴＦ（90本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図１９Ｋ】事例１５の撮像レンズの深度ＭＴＦ（179本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図１９Ｌ】事例１５の撮像レンズを通して形成される点像を示す図
【図１９Ｍ】事例１５の撮像レンズの球面収差曲線中の球面収差最小領域を示す図
【図１９Ｎ】事例１５の撮像レンズの深度ＭＴＦを表す深度ＭＴＦ曲線中に拡大焦点深度を示す図
【図２０Ａ】事例１６の撮像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図２０Ｂ】事例１６の撮像レンズの球面収差を示す図
【図２０Ｃ】事例１６の撮像レンズの非点収差と歪曲収差を示す図
【図２０Ｄ】事例１６の撮像レンズのコマ収差を示す図
【図２０Ｅ】事例１６の撮像レンズのスポットダイアグラムを示す図
【図２０Ｆ】事例１６の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（入射高＝０）を示す図
【図２０Ｇ】事例１６の撮像レンズの深度ＭＴＦ(90本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図２０Ｈ】事例１６の撮像レンズの深度ＭＴＦ(179本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図２０Ｉ】事例１６の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（複数入射高)を示す図
【図２０Ｊ】事例１６の撮像レンズの深度ＭＴＦ（90本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図２０Ｋ】事例１６の撮像レンズの深度ＭＴＦ（179本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図２０Ｌ】事例１６の撮像レンズを通して形成される点像を示す図
【図２０Ｍ】事例１６の撮像レンズの球面収差曲線中の球面収差最小領域を示す図
【図２０Ｎ】事例１６の撮像レンズの深度ＭＴＦを表す深度ＭＴＦ曲線中に拡大焦点深度を示す図
【図２１Ａ】事例１７の撮像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図２１Ｂ】事例１７の撮像レンズの球面収差を示す図
【図２１Ｃ】事例１７の撮像レンズの非点収差と歪曲収差を示す図
【図２１Ｄ】事例１７の撮像レンズのコマ収差を示す図
【図２１Ｅ】事例１７の撮像レンズのスポットダイアグラムを示す図
【図２１Ｆ】事例１７の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（入射高＝０）を示す図
【図２１Ｇ】事例１７の撮像レンズの深度ＭＴＦ(90本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図２１Ｈ】事例１７の撮像レンズの深度ＭＴＦ(179本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図２１Ｉ】事例１７の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（複数入射高)を示す図
【図２１Ｊ】事例１７の撮像レンズの深度ＭＴＦ（90本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図２１Ｋ】事例１７の撮像レンズの深度ＭＴＦ（179本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図２１Ｌ】事例１７の撮像レンズを通して形成される点像を示す図
【図２１Ｍ】事例１７の撮像レンズの球面収差曲線中の球面収差最小領域を示す図
【図２１Ｎ】事例１７の撮像レンズの深度ＭＴＦを表す深度ＭＴＦ曲線中に拡大焦点深度を示す図
【図２２Ａ】事例１８の撮像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図２２Ｂ】事例１８の撮像レンズの球面収差を示す図
【図２２Ｃ】事例１８の撮像レンズの非点収差と歪曲収差を示す図
【図２２Ｄ】事例１８の撮像レンズのコマ収差を示す図
【図２２Ｅ】事例１８の撮像レンズのスポットダイアグラムを示す図
【図２２Ｆ】事例１８の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（入射高＝０）を示す図
【図２２Ｇ】事例１８の撮像レンズの深度ＭＴＦ(90本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図２２Ｈ】事例１８の撮像レンズの深度ＭＴＦ(179本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図２２Ｉ】事例１８の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（複数入射高)を示す図
【図２２Ｊ】事例１８の撮像レンズの深度ＭＴＦ（90本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図２２Ｋ】事例１８の撮像レンズの深度ＭＴＦ（179本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図２２Ｌ】事例１８の撮像レンズを通して形成される点像を示す図
【図２２Ｍ】事例１８の撮像レンズの球面収差曲線中の球面収差最小領域を示す図
【図２２Ｎ】事例１８の撮像レンズの深度ＭＴＦを表す深度ＭＴＦ曲線中に拡大焦点深度を示す図
【図２３Ａ】事例１９の撮像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図２３Ｂ】事例１９の撮像レンズの球面収差を示す図
【図２３Ｃ】事例１９の撮像レンズの非点収差と歪曲収差を示す図
【図２３Ｄ】事例１９の撮像レンズのコマ収差を示す図
【図２３Ｅ】事例１９の撮像レンズのスポットダイアグラムを示す図
【図２３Ｆ】事例１９の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（入射高＝０）を示す図
【図２３Ｇ】事例１９の撮像レンズの深度ＭＴＦ(90本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図２３Ｈ】事例１９の撮像レンズの深度ＭＴＦ(179本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図２３Ｉ】事例１９の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（複数入射高)を示す図
【図２３Ｊ】事例１９の撮像レンズの深度ＭＴＦ（90本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図２３Ｋ】事例１９の撮像レンズの深度ＭＴＦ（179本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図２３Ｌ】事例１９の撮像レンズを通して形成される点像を示す図
【図２３Ｍ】事例１９の撮像レンズの球面収差曲線中の球面収差最小領域を示す図
【図２３Ｎ】事例１９の撮像レンズの深度ＭＴＦを表す深度ＭＴＦ曲線中に拡大焦点深度を示す図
【図２４】事例１〜事例１９の撮像レンズに関し、正規化した基準点像直径（ｐｓｆφ／Ｆａ）と正規化拡大焦点深度とを示す図
【発明を実施するための形態】
【００５４】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態による撮像レンズおよび撮像システムを示す図、図２は、横軸Ｚに光軸Ｚ１方向の位置、縦軸にＭＴＦ値を示す座標面上にデフォーカスＭＴＦ（深度ＭＴＦ）に対応させてナイキスト拡大焦点深度を示す図である。図３は、横軸Ｚに光軸Ｚ１方向の位置、縦軸にＭＴＦ値を示す座標面上に、撮像レンズの１／２ナイキスト拡大焦点深度と１／４ナイキスト拡大焦点深度とから共通拡大焦点深度を求める様子を示す図である。図４は、縦軸に光強度Ｅ、横軸に光軸直交方向（Ｙ方向）の位置を示すＥ−Ｙ座標上に撮像レンズを通して形成される点像の光強度分布と基準点像直径との関係を示す図である。
【００５５】
なお、光軸直交方向は、光軸と直交する方向、すなわちレンズの半径方向を意味する。また、光軸直交平面は、光軸と直交する平面を意味する。
【００５６】
図１に示す本発明の実施の形態による撮像レンズ１００は、いずれの撮影距離に位置する被写体１についてもボケの付与された光学像Ｑを形成するものであり、このボケの付与された光学像Ｑを撮像して得られた原画像Ｇｏにコントラスト回復処理を施して、この原画像Ｇｏのボケを回復させてなるボケ回復画像Ｇｋを得るための光学像形成用の撮像レンズである。
【００５７】
なお、コントラスト回復処理は、撮像レンズ１００を通して撮像されたボケの与えられた光学像Ｑを表す原画像Ｇｏに画像処理を施して、この原画像Ｇｏのコントラストを回復させてなるボケ回復画像Ｇｋを得るものである。
【００５８】
コントラスト回復処理は、画像のコントラストを強調することによりその画像の鮮鋭度を高める処理である。より具体的には、例えば、５０本/ｍｍまでしか解像していなかった画像を、７０本/ｍｍまで解像する画像に回復する処理である。すなわち、例えば、５０本/ｍｍに対応する表示部分までしか視認できなかった画像を、７０本/ｍｍに対応する表示部分まで視認できる画像に補正する処理である。このコントラスト処理には、例えば、フーリエ変換による画像復元処理、エッジ強調処理、ガンマ補正処理、またはコントラス強調処理等を適用することができる。この撮像レンズ１００は、撮像ユニット２００に備えられており、この撮像ユニット２００の備える撮像素子２１０の撮像面２１１上に、ボケの与えられた上記光学像Ｑを形成するものである。
【００５９】
なお、撮像ユニット２００は、上記ボケが与えられた光学像Ｑを形成する撮像レンズ１００と、その光学像Ｑを撮像する撮像素子２１０とからなるものである。
【００６０】
さらに、本発明の撮像システム３００は、上記ボケを与えた光学像Ｑを形成する撮像レンズ１００とその光学像Ｑを撮像する撮像素子２１０とからなる撮像ユニット２００と、撮像素子２１０による撮像で得られた光学像Ｑを表す原画像Ｇｏにコントラスト回復処理を施す画像処理部３１０と、画像処理部３１０でコントラスト回復処理を施して得られたボケ回復画像Ｇｋを出力する画像出力部３２０とを備えている。画像出力部３２０から出力されたボケ回復画像Ｇｋは表示部４１０に表示される。
【００６１】
この画像処理部３１０は、コントラスト回復処理として、フーリエ変換を用いた画像復元処理、エッジ強調処理、ガンマ補正処理、またはコントラス強調処理のうちの１つ、または２つ以上を組み合わせた処理を実施するものである。
【００６２】
ここで、後述する条件式に用いられる記号の意味についてまとめて説明する。
【００６３】
＜１／２、１／４ナイキスト空間周波数について＞
１／２ナイキスト空間周波数（サイクル／ｍｍ）は、撮像レンズを通して形成された光学像を撮像する撮像素子の画素ピッチに応じて定められる空間周波数である。
【００６４】
１／２サイクルに２画素ピッチを対応させて撮像する場合の空間周波数が１／２ナイキスト空間周波数に対応する。
【００６５】
画素ピッチが０．００１４ｍｍ（１．４μｍ）の撮像素子に関する１／２ナイキスト空間周波数Ｆｒｅ２は、以下のようにして求めることができる。
【００６６】
すなわち、１サイクルの幅＝２画素ピッチ×２＝０．００５６ｍｍ（５．６μｍ）なので、１／２ナイキスト空間周波数Ｆｒｅ２は、Ｆｒｅ２＝１/０．０００５６≒１７９（サイクル／ｍｍ）として求まる。
【００６７】
また、１／４ナイキスト空間周波数（サイクル／ｍｍ）は、上記と同様に規定されるものであり、１／２サイクルに４画素ピッチを対応させて撮像する場合の空間周波数が１／４ナイキスト空間周波数に対応する。
【００６８】
画素ピッチが０．００１４ｍｍ（１．４μｍ）の撮像素子に関する１／４ナイキスト空間周波数Ｆｒｅ４は、以下のようにして求めることができる。
【００６９】
すなわち、１サイクルの幅＝２画素ピッチ×４＝０．００１１２ｍｍ（１１．２μｍ）なので、１／４ナイキスト空間周波数Ｆｒｅ４は、Ｆｒｅ４＝１/０．００１１２≒９０（サイクル／ｍｍ）となる。
【００７０】
＜ピークレスポンスについて＞
ピークレスポンスは、深度ＭＴＦのピーク値、すなわち、デフォーカスしたときに得られるＭＴＦのピーク値である。
【００７１】
＜基準レスポンスについて＞
次に、撮像レンズのデフォーカスＭＴＦ（深度ＭＴＦ）を示す図２を参照し、基準レスポンスについて説明する。なお、図２中の縦軸（ＭＴＦ軸）と横軸（光軸Ｚ１に対応するＺ軸）との交わる位置（０）は、デフォーカス量が±０の位置であり、この位置が像面基準位置である。
【００７２】
図２中には、コントラスト回復処理を前提としないで収差を極力小さくするように設計した通常の結像光学系であって、被写界深度拡大光学系を設計する基になる撮像レンズＭの深度ＭＴＦ曲線Ｓｍと、この撮像レンズＭに基づいて設計された被写界深度拡大光学系である撮像レンズＨの深度ＭＴＦ曲線Ｓｈとが示されている。
【００７３】
ここで、撮像レンズＭのピークレスポンスＲｅｍｐの値（深度ＭＴＦピーク値）を求め、さらにＭＴＦのフルスケール１００％（１．００）に対する２０％の値（０．２０）を撮像レンズＭの基準レスポンスＲｅｍ20の値とする。
【００７４】
上記「ＭＴＦのフルスケール１００％（１．００）に対する２０％の値（０．２０）を撮像レンズＭの基準レスポンスＲｅｍ20の値とする」という内容について以下に説明する。
【００７５】
ＭＴＦが２０％を切った瞬間に被写体の像を解像できなくなる訳ではないが、ＭＴＦの低下に応じて解像力が低下する。そして、ＭＴＦが２０％あれば被写体の像を解像しているといえる。このことは当業者の常識となっている。そこで、深度は被写体の像を解像している範囲を示すものであるから、この深度についてＭＴＦが２０％以上である範囲を被写体の像を解像している範囲として規定した。
【００７６】
次に、被写界深度拡大光学系である撮像レンズＨのピークレスポンスＲｅｈｐの値（深度ＭＴＦピーク値）を求める。
【００７７】
そして、撮像レンズＭのピークレスポンスＲｅｍｐの値に対する撮像レンズＭの基準レスポンスＲｅｍ20の値の比率と、撮像レンズＨのピークレスポンスＲｅｈｐの値に対する撮像レンズＨの基準レスポンスＲｅｈ20の値の比率とが等しくなるように、撮像レンズＨの基準レスポンスＲｅｈ20を定める。
【００７８】
すなわち、撮像レンズＨの基準レスポンスＲｅｈ20は、Ｒｅｈ20＝Ｒｅｈｐ×（Ｒｅｈ20／Ｒｅｍｐ）の式によって求めることができる。
【００７９】
例えば、１／４ナイキスト空間周波数に関し、被写界深度拡大光学系である事例２の撮像レンズのピークレスポンスは０．７０２であり、基準レスポンスが１７．１％であるが、この事例２の基準レスポンスは、被写界深度拡大光学系を設計する基になる事例１の各値を用いて以下のように求めることができる。
【００８０】
すなわち、事例２の基準レスポンス（１７．１％）＝事例１の基準レスポンス×（事例２のピークレスポンス／事例１のピークレスポンス）＝０．２０×（０．７０２／０．８１８）の演算によって求めることができる。
【００８１】
＜１／４ナイキスト拡大焦点深度、１／２ナイキスト拡大焦点深度について＞
１／４ナイキスト拡大焦点深度Ｚｖ４は、１／４ナイキスト空間周波数における撮像レンズの基準レスポンスに対応する深度（拡大焦点深度）である。
【００８２】
この基準レスポンスは、被写界深度光学系からなる撮像レンズを介して得られる原画像に対してコントラスト回復処理を施したときに、その原画像のコントラストを実用上支障のないコントラストに引き上げることができるレスポンスであって、この撮像レンズの拡大されたレスポンスである。したがって、基準レスポンス以上のレスポンスが得られる撮像レンズの拡大焦点深度の範囲内に撮像面を位置させ、撮像レンズを通してこの撮像面上に形成された光学像を撮像し、この撮像によって得られた原画像にコントラスト回復処理を施すことにより、実用上許容できる画像品質を持つボケ回復画像が得られる。
【００８３】
実用可能な画像は、例えば、ＭＴＦ特性が０．２である結像光学系を通して形成される光学像を撮像して得られる画像とすることができる。
【００８４】
すなわち、例えば、上記図２が１／４ナイキスト空間周波数に関するものとすると、被写界深度拡大光学系である撮像レンズＨの１／４ナイキスト空間周波数における基準レスポンスＲｅｈ20の値は既に求められている。そして、撮像レンズＨの深度ＭＴＦ曲線Ｓｈ中の基準レスポンスＲｅｈ20の値と一致する点であって、デフォーカス量０の位置に最も近くデフォーカス量が負となる点Ｐｈ（＋）と、デフォーカス量０の位置に最も近くデフォーカス量が正となる点Ｐｈ（−）とを定める。この深度ＭＴＦ曲線Ｓｈ中の点Ｐｈ（＋）と点Ｐｈ（−）との間隔が１／４ナイキスト拡大焦点深度Ｚｖ４の値となる。
【００８５】
上記と同様に、１／２ナイキスト拡大焦点深度Ｚｖ２は、１／２ナイキスト空間周波数における撮像レンズの基準レスポンスに対応する深度（拡大焦点深度）として求めることができる。
【００８６】
＜１／４ナイキスト正規化拡大焦点深度、１／２ナイキスト正規化拡大焦点深度について＞
１／４ナイキスト正規化拡大焦点深度は、１／４ナイキスト拡大焦点深度Ｚｖ４を、Ｆナンバーの値と焦点深度ｆの値を用いて正規化したものであり、１／４ナイキスト正規化拡大焦点深度＝Ｚｖ４×（Ｆａ／ｆ２）の式によって求めることができる。
【００８７】
１／２ナイキスト正規化拡大焦点深度は、上記１／４ナイキスト正規化拡大焦点深度の場合と同様に、１／２ナイキスト拡大焦点深度Ｚｖ２を、Ｆナンバーの値と焦点深度ｆの値を用いて正規化したものであり、１／２ナイキスト正規化拡大焦点深度＝Ｚｖ２×（Ｆａ／ｆ２）の式によって求めることができる。
【００８８】
＜共通拡大焦点深度について＞
共通拡大焦点深度Ｚｗは、図３に示すように、１／４ナイキスト拡大焦点深度Ｚｖ４と１／２ナイキスト拡大焦点深度Ｚｖ２とが光軸方向（図中Ｚ方向）にオーバラップする焦点深度（拡大焦点深度）として求めることができる。なお、図３中の縦軸（ＭＴＦ軸）と横軸（光軸Ｚ１に対応するＺ軸）との交わる位置（０）は、デフォーカス量が±０の位置であり、この位置が像面基準位置である。
【００８９】
ここで、撮像レンズの１／４ナイキスト拡大焦点深度Ｚｖ４は、この撮像レンズの１／４ナイキスト空間周波数における深度ＭＴＦ曲線Ｓｈ４に関する拡大焦点深度である。
【００９０】
また、撮像レンズの１／２ナイキスト拡大焦点深度Ｚｖ２は、この撮像レンズの１／２ナイキスト空間周波数における深度ＭＴＦ曲線Ｓｈ２に関する拡大焦点深度である。
【００９１】
＜正規化共通拡大焦点深度について＞
正規化共通拡大焦点深度は、共通拡大焦点深度Ｚｗを、Ｆナンバーの値と焦点深度ｆの値を用いて正規化したものであり、正規化共通拡大焦点深度＝Ｚｗ×（Ｆａ／ｆ２）の式によって求めることができる。
【００９２】
＜像面基準位置について＞
像面基準位置Ｚｏは、撮像レンズ１００を通して形成される光学像Ｑのコントラストが最も高くなる位置である。
【００９３】
より具体的には、撮像レンズ１００の光軸上の近点から遠点に亘る全ての点（物点）から発せられた光線を撮像レンズ１００に通したときに形成される点像の直径が最も小さくなる位置が像面基準位置Ｚｏである。なお、この像面基準位置Ｚｏに形成される点像を基準点像という、さらに、この基準点像の直径を基準点像直径（ｐｓｆφ）という。
【００９４】
すなわち、この像面基準位置Ｚｏは、撮像レンズ１００を通して光学像が形成される光軸直交平面を光軸方向に移動させたとき（デフォーカスしたとき）にＭＴＦの値が最も大きくなる光軸方向の位置である。通常、この像面基準位置Ｚｏは、撮像面２１１の配される位置と一致させるが、必ずしも像面基準位置Ｚｏを撮像面２１１の配される位置と一致させる必要はない。
【００９５】
＜基準点像直径（ｐｓｆφ）について＞
基準点像直径（ｐｓｆφ）は、撮像レンズにおいて予め定められた近点から遠点に亘る光軸上の全ての位置から発せられた光線をこの撮像レンズに通して、像面基準位置と交わる光軸直交平面上に形成される点像（基準点像）の直径（ｍｍ）である。
【００９６】
より具体的には、図３に示すように、像面基準位置Ｚｏと交わる光軸直交平面上に形成される点像（基準点像）Ｔｏの光強度分布Ｋｏについて、この光強度分布Ｋｏのピーク強度Ｋｏｐに対して光強度が０．００４倍となる光強度分布Ｋｏ中の最外周位置を結ぶ輪郭によって定められる円の平均直径を基準点像直径（ｐｓｆφ）とすることができる。
【００９７】
この０．００４倍は、ビットマップ形式で出力される画像データが８ビットの階調（２５６階調）を持つことから定めたものである。すなわち、点像のピーク強度Ｋｏｐを２５６階調の最大値に対応する光強度としたときに、この２５６階調の最小値（ピーク強度Ｋｏｐの１／２５６の光強度）に対応する光強度分布Ｋｏ中の位置をこの点像の最外周位置として規定するものである。
【００９８】
なお、この撮像レンズ１００は、条件式（１）；０．０１５＜Ｚｗ×Ｆａ／ｆ２＜０．０３０を満足するように構成されたものである。なお、後述する事例４〜事例６、および事例９〜事例1６がこの条件を満足している。なお、事例１〜事例３、事例７〜事例８、事例１７〜事例１９は、本発明には含まれない（本発明から外れた）事例である。
【００９９】
このように、撮像レンズ１００を条件式（１）を満足するものとすることにより、この撮像レンズ１００で得られるボケた原画像Ｇｏにコントラスト回復処理を施して形成されるボケ回復画像Ｇｋの画質の劣化を抑制しつつ撮像レンズ１００の被写界深度を拡大する効果を得ることができる。
【０１００】
しかしながら、条件式（１）の下限を下回るように撮像レンズ１００を構成した場合には、コントラスト回復処理を施したときに、１／２ナイキスト空間周波数に関するボケの回復と、１／４ナイキスト空間周波数に関するボケの回復とを両立させることが困難となる。さらに、そのように撮像レンズ１００を構成した場合には、深度拡大効果が見込めない。また場合によってはアーチファクト（偽解像）も発生することがある。
【０１０１】
また、条件式（１）の上限を上回るように撮像レンズ１００を構成すると、深度拡大効果は高まるが、それよりもデメリットである画質の劣化が目立ってしまう。
【０１０２】
以下に、本願発明に必須の構成ではないが、本願発明における望ましい構成等について説明する。
【０１０３】
撮像レンズ１００を、条件式（２）：０．０１５＜Ｚｖ４×Ｆａ／ｆ２＜０．０３５を満足するように構成すれば、アーチファクトの発生が抑制され、画質と深度の両立が容易になるという効果を得ることができる。なお、後述する事例２〜事例１９がこの条件を満足している。ただし、ただし、それらには本発明から外れた事例も含まれている。
【０１０４】
条件式（２）の下限以下となるように撮像レンズ１００を構成した場合には、深度拡大効果が低下し、特にアーチファクト（偽解像）が発生し易くなる。
【０１０５】
また、条件式（２）の上限以上となるように撮像レンズ１００を構成した場合には、デメリットである画質の劣化が目立ってしまう。
【０１０６】
撮像レンズ１００を、条件式（３）：０．０１１＜Ｚｖ２×Ｆａ／ｆ２＜０．０３０を満足するように構成すれば、アーチファクトの発生が抑制され、より画質と深度を両立し易くなるという効果を得ることができる。なお、後述する事例２〜事例１９、および１９がこの条件を満足している。ただし、それらには本発明から外れた事例も含まれている。
【０１０７】
条件式（３）の下限以下となるように撮像レンズ１００を構成した場合には、アーチファクトの発生も懸念されるが特に深度拡大効果が低下してしまう。
【０１０８】
また、条件式（３）の上限以上となるように撮像レンズ１００を構成した場合には、デメリットである画質の劣化が目立ってしまう。
【０１０９】
撮像レンズ１００を、条件式（４）：Ｐｉ×７≦ｐｓｆφ≦Ｐｉ×３０を満足するように構成すれば、アーチファクトの発生が抑制され、より画質と深度を両立し易くなるという効果を得ることができる。なお、後述する事例２〜事例１７、および事例１９がこの条件を満足している。ただし、それらには本発明から外れた事例も含まれている。
【０１１０】
条件式（４）の下限を下回るように撮像レンズ１００を構成した場合には、深度拡大効果が低下してしまう。
【０１１１】
また、条件式（４）の上限を上回るように撮像レンズ１００を構成した場合には、デメリットである画質の劣化が目立ってしまう。
【０１１２】
さらに、撮像レンズ１００を、物体側から順に１枚以上のレンズからなる正のパワーを持つ第１レンズ群と、１枚以上のレンズからなる第２レンズ群とを備え、第２レンズ群の最も像側のレンズが、光軸上において負のパワーを持ち、光軸側から周辺側に向かうにしたがって負のパワーの弱くなる領域を有すのものとすることが望ましい。
【０１１３】
なお、後述する事例１〜事例１９（ただし、事例１７，１９は本発明には含まれない）がこの条件を満足している。
【０１１４】
さらに撮像レンズ１００を、物体側から順に正のパワーを持つ第１レンズ、負のパワーを持つ第２レンズ、正のパワーを持つ第３レンズ、負のパワーを持つ第４レンズを配してなるものとすることが望ましい。
【０１１５】
なお、事例１〜事例１９（ただし、事例１７，１９は本発明には含まれない）がこの条件を満足している。
【０１１６】
さらに、上記第４レンズを、この第４レンズの像面側のレンズ面が非球面形状をなし、かつ、そのレンズ面が変曲点を有するものとすることができる。
【０１１７】
なお、事例１〜事例１９（ただし、事例１７，１９は本発明には含まれない）がこの条件を満足している。
【０１１８】
また、第４レンズを、この第４レンズの像面側のレンズ面が非球面形状をなし、かつ、そのレンズ面が光軸中心以外の領域に極点を有するものとすることもできる。
【０１１９】
なお、事例１〜事例１９（ただし、事例１７，１９は本発明には含まれない）がこの条件を満足している。
【０１２０】
＜具体的な実施例＞
次に、図５（図５Ａ〜５Ｎ）〜図２３（図２３Ａ〜２３Ｎ）、図２４、および表１（表１Ａ〜１Ｂ）〜表１９（表１９Ａ〜１９Ｂ）、表２０Ａ、表２０Ｂを参照し、事例１〜事例１９の各撮像レンズについて説明する。
【０１２１】
なお、上記表１Ａ〜表２０Ｂについてはこれらの表を最後にまとめて表示する。
【０１２２】
事例１の撮像レンズは、収差を極力小さくするように設計した結像光学系からなる撮像レンズであり、光学像にボケを与えることなく撮像面上にその光学像を結像させるものである。
【０１２３】
事例２〜事例１９の撮像レンズは、被写界深度を拡大するためにボケの付与された光学像を形成するための撮像レンズである。これらの撮像レンズは、ボケの付与された光学像を撮像して得られる原画像にコントラスト回復処理を施して広範囲の撮影距離に亘ってその原画像のコントラストを高めてなるボケ回復画像を得るために用いられるものである。
【０１２４】
なお、事例２〜１８の撮像レンズは本発明の撮像レンズの条件を満たすものであるが、事例１および事例１９の撮像レンズは本発明の撮像レンズの条件を満たすものではない。
【０１２５】
なお、事例１の撮像レンズは、事例２〜１９の撮像レンズの基になるものである。
【０１２６】
図５Ａ〜図５Ｎ、および表１Ａ、１Ｂは、事例１の撮像レンズに関するデータを示すものである。
【０１２７】
図６Ａ〜図６Ｎ、および表２Ａ、２Ｂは、事例２の撮像レンズに関するデータを示すものである。
【０１２８】
図７Ａ〜図７Ｎ、および表３Ａ、３Ｂは、事例３の撮像レンズに関するデータを示すものである。
【０１２９】
図８Ａ〜図８Ｎ、および表４Ａ、４Ｂは、事例４の撮像レンズに関するデータを示すものである。
【０１３０】
図９Ａ〜図９Ｎ、および表５Ａ、５Ｂは、事例５の撮像レンズに関するデータを示すものである。
【０１３１】
図１０Ａ〜図１０Ｎ、および表６Ａ、６Ｂは、事例６の撮像レンズに関するデータを示すものである。
【０１３２】
図１１Ａ〜図１１Ｎ、および表７Ａ、７Ｂは、事例７の撮像レンズに関するデータを示すものである。
【０１３３】
図１２Ａ〜図１２Ｎ、および表８Ａ、８Ｂは、事例８の撮像レンズに関するデータを示すものである。
【０１３４】
図１３Ａ〜図１３Ｎ、および表９Ａ、９Ｂは、事例９の撮像レンズに関するデータを示すものである。
【０１３５】
図１４Ａ〜図１４Ｎ、および表１０Ａ、１０Ｂは、事例１０の撮像レンズに関するデータを示すものである。
【０１３６】
図１５Ａ〜図１５Ｎ、および表１１Ａ、１１Ｂは、事例１１の撮像レンズに関するデータを示すものである。
【０１３７】
図１６Ａ〜図１６Ｎ、および表１２Ａ、１２Ｂは、事例１２の撮像レンズに関するデータを示すものである。
【０１３８】
図１７Ａ〜図１７Ｎ、および表１３Ａ、１３Ｂは、事例１３の撮像レンズに関するデータを示すものである。
【０１３９】
図１８Ａ〜図１８Ｎ、および表１４Ａ、１４Ｂは、事例１４の撮像レンズに関するデータを示すものである。
【０１４０】
図１９Ａ〜図１９Ｎ、および表１５Ａ、１５Ｂは、事例１５の撮像レンズに関するデータを示すものである。
【０１４１】
図２０Ａ〜図２０Ｎ、および表１６Ａ、１６Ｂは、事例１６の撮像レンズに関するデータを示すものである。
【０１４２】
図２１Ａ〜図２１Ｎ、および表１７Ａ、１７Ｂは、事例１７の撮像レンズに関するデータを示すものである。
【０１４３】
図２２Ａ〜図２２Ｎ、および表１８Ａ、１８Ｂは、事例１８の撮像レンズに関するデータを示すものである。
【０１４４】
図２３Ａ〜図２３Ｎ、および表１９Ａ、１９Ｂは、事例１９の撮像レンズに関するデータを示すものである。
【０１４５】
図２４は、事例１〜事例１９の撮像レンズそれぞれの基準点像直径（ｐｓｆφ）と深度（拡大焦点深度、参考焦点深度）とをまとめて示す図である。
【０１４６】
表１Ａ、１Ｂは事例１のレンズ設計上の基本データを示す表である。
【０１４７】
表２Ａ、２Ｂは事例２のレンズ設計上の基本データを示す表である。
【０１４８】
表３Ａ、３Ｂは事例３のレンズ設計上の基本データを示す表である。
【０１４９】
表４Ａ、４Ｂは事例４のレンズ設計上の基本データを示す表である。
【０１５０】
表５Ａ、５Ｂは事例５のレンズ設計上の基本データを示す表である。
【０１５１】
表６Ａ、６Ｂは事例６のレンズ設計上の基本データを示す表である。
【０１５２】
表７Ａ、７Ｂは事例７のレンズ設計上の基本データを示す表である。
【０１５３】
表８Ａ、８Ｂは事例８のレンズ設計上の基本データを示す表である。
【０１５４】
表９Ａ、９Ｂは事例９のレンズ設計上の基本データを示す表である。
【０１５５】
表１０Ａ、１０Ｂは事例１０のレンズ設計上の基本データを示す表である。
【０１５６】
表１１Ａ、１１Ｂは事例１１のレンズ設計上の基本データを示す表である。
【０１５７】
表１２Ａ、１２Ｂは事例１２のレンズ設計上の基本データを示す表である。
【０１５８】
表１３Ａ、１３Ｂは事例１３のレンズ設計上の基本データを示す表である。
【０１５９】
表１４Ａ、１４Ｂは事例１４のレンズ設計上の基本データを示す表である。
【０１６０】
表１５Ａ、１５Ｂは事例１５のレンズ設計上の基本データを示す表である。
【０１６１】
表１６Ａ、１６Ｂは事例１６のレンズ設計上の基本データを示す表である。
【０１６２】
表１７Ａ、１７Ｂは事例１７のレンズ設計上の基本データを示す表である。
【０１６３】
表１８Ａ、１８Ｂは事例１８のレンズ設計上の基本データを示す表である。
【０１６４】
表１９Ａ、１９Ｂは事例１９のレンズ設計上の基本データを示す表である。
【０１６５】
表２０Ａは、事例１〜事例１９の撮像レンズそれぞれの球面収差、および各撮像レンズを通して形成される点像に関するデータについてまとめて示す図である。
【０１６６】
表２０Ｂは、事例１〜事例１９の撮像レンズそれぞれの深度や深度ＭＴＦに関するデータについてまとめて示す図である。
【０１６７】
＜表１Ａ〜表１９Ａの説明＞
表１Ａ〜表１９Ａに示す事例１〜事例２３の撮像レンズのレンズデータにおいて、レンズ等の光学部材の面番号を物体側から像側に向かうに従い順次増加するｉ番目（ｉ＝１、２、３、・・・）の面番号として示す。なお、これらのレンズデータには、開口絞りの面番号（ｉ＝１）、平行平面板であるカバーガラスの物体側の面と像側の面の面番号（ｉ＝１０、１１）、および撮像面の面番号（ｉ＝１２）等も含めて記載している。
【０１６８】
表１Ａ、２Ａ、・・・１１Ａの各表中のＲｉはｉ番目の面の近軸曲率半径を示し、Ｄｉはｉ番目の面とｉ＋１番目の面との光軸Ｚ１上の面間隔を示す。なお、レンズデータの符号Ｒｉは、図１中のレンズ面を示す符号Ｒｉと対応している。
【０１６９】
また、表１Ａ、２Ａ、・・・１１Ａ中に示す記号Ｎｄｊは物体側から像側に向かうに従い順次増加するｊ番目の光学要素のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を示し、νｄｊはｊ番目の光学要素のｄ線に対するアッベ数を示す。
【０１７０】
なお、事例１〜事例２３の撮像レンズの設計基準波長は５４６．１ｎｍである。
【０１７１】
さらに、表１Ａ〜表１９Ａの最下部に、事例１〜１９の撮像レンズそれぞれの焦点距離およびＦ値を示す。
【０１７２】
なお、近軸曲率半径、面間隔、焦点距離の単位はｍｍであり、近軸曲率半径は物体側に凸の場合を正、像側に凸の場合を負としている。
【０１７３】
＜表１Ｂ〜表１９Ｂの説明＞
表１Ｂ〜表１９Ｂに、事例１〜１９の各撮像レンズを構成する非球面Ｒｉを表す非球面式の各係数Ｋ、Ａ３、Ａ４、Ａ５、・・・の値を示す。
【０１７４】
なお、各非球面は下記非球面式により定義されるものである。
【数１】
【０１７５】
＜図５Ａ〜図２３Ａの説明＞
図５Ａ〜図２３Ａは、事例１〜事例２３の撮像レンズそれぞれの概略構成を示す断面図である。なお、各図中には、３種類の入射高で撮像面へ入射する光線の軌跡等が示されている。
【０１７６】
また、図中の符号Ｒ１、Ｒ２、・・・は以下の構成要素を指している。すなわち、Ｒ１は開口絞り、Ｒ２とＲ３は第１レンズＬ１の物体側のレンズ面と像側のレンズ面、Ｒ４とＲ５は第２レンズＬ２の物体側のレンズ面と像側のレンズ面、Ｒ６とＲ７は第３レンズＬ３の物体側のレンズ面と像側のレンズ面、Ｒ８とＲ９は第４レンズＬ４の物体側のレンズ面と像側のレンズ面、Ｒ１０とＲ１１は第５レンズＬ５であるカバーガラスの物体側の表面と像側の表面、Ｒ１２は撮像面を示している。
【０１７７】
＜図５Ｂ〜図２３Ｂの説明＞
図５Ｂ〜図２３Ｂは、事例１〜１９の各撮像レンズの球面収差を示す図である。
【０１７８】
＜図５Ｃ〜図２３Ｃの説明＞
図５Ｃ〜図２３Ｃは、事例１〜１９の各撮像レンズの設計基準波長（５４６．１ｎｍ）における収差を示すものであり、左側に非点収差、右側に歪曲収差を示す図である。
【０１７９】
＜図５Ｄ〜図２３Ｄの説明＞
図５Ｄ〜図２３Ｄは、事例１〜１９の各撮像レンズの設計基準波長におけるコマ収差を示す図である。
【０１８０】
＜図５Ｅ〜図２３Ｅの説明＞
図５Ｅ〜図２３Ｅは、事例１〜１９の各撮像レンズの設計基準波長におけるスポットダイアグラムを示すものであり、各撮像レンズを通して撮像面上の各位置に形成された（３種類の入射高で撮像面に入射して形成された）各スポットのデフォーカス時の変化を示すものである。ここでは、デフォーカス量として、撮像面を光軸Ｚ１方向に−１００μｍ、−５０μｍ、±０μｍ、＋５０μｍ、＋１００μｍ平行移動させたときにこの撮像面に形成されるスポットの形状を示している。
【０１８１】
＜図５Ｆ〜図２３Ｆの説明＞
図５Ｆ〜図２３Ｆは、事例１〜１９の各撮像レンズの設計基準波長における空間周波数ＭＴＦ特性を示すものであり、各撮像レンズを通り光軸上（像高０）に形成される光学像における空間周波数ＭＴＦ特性を示す図である。
【０１８２】
＜図５Ｇ〜図２３Ｇの説明＞
図５Ｇ〜図２３Ｇは、事例１〜１９の各撮像レンズの設計基準波長における深度（デフォーカス）ＭＴＦ特性を示すものであり、各撮像レンズを通り光軸上（像高０）に形成される光学像について、デフォーカスさせたときの、９０本／ｍｍにおける深度（デフォーカス）ＭＴＦ特性を示す図である。
【０１８３】
＜図５Ｈ〜図２３Ｈの説明＞
図５Ｈ〜図２３Ｈは、事例１〜１９の各撮像レンズの設計基準波長における深度（デフォーカス）ＭＴＦ特性を示すものであり、各通り光軸上（像高０）に形成される光学像について、デフォーカスさせたときの、１７９本／ｍｍにおける深度（デフォーカス）ＭＴＦ特性を示す図である。
【０１８４】
＜図５Ｉ〜図２３Ｉの説明＞
図５Ｉ〜図２３Ｉは、事例１〜１９の各撮像レンズの設計基準波長における空間周波数ＭＴＦ特性を示すものであり、（３種類の入射高で撮像面に入射して形成された）像についての空間周波数ＭＴＦ特性を示す図である。
【０１８５】
＜図５Ｊ〜図２３Ｊの説明＞
図５Ｊ〜図２３Ｊは、事例１〜１９の各撮像レンズの設計基準波長における深度（デフォーカス）ＭＴＦ特性を示すものであり、各撮像レンズを通して撮像面上の各位置に形成された（３種類の入射高で撮像面に入射して形成された）像について、デフォーカスさせたときの、９０本／ｍｍにおける深度（デフォーカス）ＭＴＦ特性を示す図である。
【０１８６】
＜図５Ｋ〜図２３Ｋの説明＞
図５Ｋ〜図２３Ｋは、事例１〜１９の各撮像レンズの設計基準波長における深度（デフォーカス）ＭＴＦ特性を示すものであり、各撮像レンズを通して撮像面上の各位置に形成された（３種類の入射高で撮像面に入射して形成された）像について、デフォーカスさせたときの、１７９本／ｍｍにおける深度（デフォーカス）ＭＴＦ特性を示す図である。
【０１８７】
＜図５Ｌ〜図２３Ｌの説明＞
図５Ｌ〜図２３Ｌは、事例１〜１９の各撮像レンズを通して形成される設計基準波長における点像の強度分布を示す図である。各図の上側に撮像面上に形成された点像の強度分布の全体を示し、各図の下側に上記点像の強度分布を拡大して基準点像直径（ｐｓｆφ）を示す図である。
【０１８８】
＜図５Ｍ〜図２３Ｍの説明＞
図５Ｍ〜図２３Ｍは、事例１〜１９の各撮像レンズの設計基準波長における球面収差曲線を示す図である。瞳に入る入射高が変化しても球面収差が一定となる範囲である球面収差最小領域ｃを破線で示し、瞳に入る入射高の変化に応じて球面収差が変化する球面収差最小領域ｃではない範囲を実線で示す図である。
【０１８９】
＜図５Ｎ〜図２３Ｎの説明＞
図５Ｎ〜図２３Ｎは、事例１〜１９の各撮像レンズの設計基準波長での、９０本／ｍｍにおける深度（デフォーカス）ＭＴＦ特性と、１８０本／ｍｍにおける深度（デフォーカス）ＭＴＦ特性とを比較して示す図である。実線で示す曲線が９０本／ｍｍにおける深度（デフォーカス）ＭＴＦ特性を示し、破線で示す曲線が１８０本／ｍｍにおける深度（デフォーカス）ＭＴＦ特性を示している。
【０１９０】
なお、各図中に記載の深度は、後述する基準レスポンスの値に対応して定められるものである。例えば、事例１に関する図５Ｎの９０本／ｍｍにおける深度は、ＭＴＦ値が０．２（基準レスポンスの値２０％）となるデフォーカス範囲（９０本／ｍｍの深度ＭＴＦ曲線から求められる）として求めることができる。
【０１９１】
また、例えば、事例２に関する図６Ｎの９０本／ｍｍにおける深度は、ＭＴＦ値が０．１７１（基準レスポンスの値１７．１％）となるデフォーカス範囲（９０本／ｍｍの深度ＭＴＦ曲線から求められる）として求めることができる。
【０１９２】
＜表２０Ａの説明＞
表２０Ａは、事例１〜事例１９の撮像レンズそれぞれの焦点距離、Ｆナンバー、点像、球面収差、球面収差最小領域それぞれ関するデータについてまとめて示す表である。
【０１９３】
表２０Ａ中の点像の欄に記載のｐｓｆφ対応画素数は、ｐｓｆφの値を１画素の大きさ（約１．４μｍ）で除算して求めた値であり、基準点像直径ｐｓｆφ内に並ぶ画素数を示している。また、ｐｓｆφ／Ｆａは、ｐｓｆφをＦナンバーで除算して規格化したものである。
【０１９４】
表２０Ａ中の球面収差欄に記載のａは、撮像レンズの瞳の中央部を通る光の受ける、像面基準位置から物点側への球面収差の大きさ（最大球面収差）である。また、ｂは像面基準位置から物点側への最大球面収差とその反対側への最大球面収差との和である。ａ/ｆ、ｂ/ｆは、ａ，ｂそれぞれを焦点距離ｆで除算して規格化したものである。
【０１９５】
なお、撮像レンズの瞳の中央部は、この瞳中の、像面基準位置よりも物点側にのみ球面収差を持つ部分であって、光軸近傍をも含む部分である。すなわち、この撮像レンズの瞳の中央部は、像面基準位置よりも物点側にのみ球面収差を持つこの瞳中の領域であって、光軸上の領域をも含む連続した領域である。
【０１９６】
表２０Ａ中の球面収差最小領域欄に記載のｔｚは、被写体の光学像を諸収差を抑えて撮像面上に結像させる通常の結像光学系において実質的に球面収差の影響がないと考えられる焦点深度±０．０３ｍｍの範囲である。また、Ｙｕ（max）は、球面収差最小領域の上端の光軸からの高さ、Ｙｕ（min）は、球面収差最小領域の下端の光軸からの高さである。
【０１９７】
表２０Ａ中の球面収差最小領域欄に記載のｃは、球面収差の像面基準位置からのずれ量である。ｄ／ｅは、瞳全体の面積に対する球面収差最小領域の面積の割合である。
【０１９８】
なお、表２０中の事例１７について、球面収差の欄、および球面収差最小領域の欄のデータは省略する。すなわち、事例１７については、瞳への入射高さの増大に対する球面収差の発生方向が他の事例と異なるためデータ化する意味が無くデータの記載は省略する。
【０１９９】
＜表２０Ｂの説明＞
表２０Ｂは、事例１〜事例１９の撮像レンズそれぞれについて、説明済みの説明済の深度（デフォーカス）ＭＴＦに関するデータについてまとめて示す図である。
【０２００】
なお、本発明は、上記実施の形態および各実施例に限定されず種々の変形実施が可能である。
【表１Ａ】
【表１Ｂ】
【表２Ａ】
【表２Ｂ】
【表３Ａ】
【表３Ｂ】
【表４Ａ】
【表４Ｂ】
【表５Ａ】
【表５Ｂ】
【表６Ａ】
【表６Ｂ】
【表７Ａ】
【表７Ｂ】
【表８Ａ】
【表８Ｂ】
【表９Ａ】
【表９Ｂ】
【表１０Ａ】
【表１０Ｂ】
【表１１Ａ】
【表１１Ｂ】
【表１２Ａ】
【表１２Ｂ】
【表１３Ａ】
【表１３Ｂ】
【表１４Ａ】
【表１４Ｂ】
【表１５Ａ】
【表１５Ｂ】
【表１６Ａ】
【表１６Ｂ】
【表１７Ａ】
【表１７Ｂ】
【表１８Ａ】
【表１８Ｂ】
【表１９Ａ】
【表１９Ｂ】
【表２０Ａ】
【表２０Ｂ】
【符号の説明】
【０２０１】
１００ 撮像レンズ
２１０ 撮像素子
２１１ 撮像面
３１０ 画像処理部
Ｚ１ 光軸
Ｚｏ 像面基準位置
Ｓｍ 結像光学系の深度ＭＴＦ曲線
Ｓｈ 被写界深度拡大光学系の深度ＭＴＦ曲線
Ｓｈ４ １／４ナイキスト空間周波数における深度ＭＴＦ曲線
Ｓｈ２ １／２ナイキスト空間周波数における深度ＭＴＦ曲線
Ｚｖ２ １／２ナイキスト拡大焦点深度
Ｚｖ４ １／４ナイキスト拡大焦点深度
Ｚｗ 共通拡大焦点深度、
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像レンズおよび撮像システムに関し、詳しくは、撮像して得られた原画像データにコントラスト回復処理を施して画像のボケを補正する撮像装置に用いる撮像レンズおよびこの撮像レンズを用いた撮像システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、被写界深度拡大光学系である撮像レンズを通して、全距離に亘る撮影対象にボケの与えられた光学像を撮像し、それにより得られた原画像にコントラスト回復処理を施して、その原画像のボケをなくす手法、すなわち、その原画像のコントラストを高め、結果として被写界深度の大きいレンズで撮影したボケのない画像を得る手法が知られている。このようなレンズは、ＥＤＯＦ（Extended/Extension of Depth of Field/Focus）レンズと呼ばれている。
【０００３】
このコントラスト回復処理は、被写界深度拡大光学系を通して得られた原画像に対し、この被写界深度拡大光学系のボケ特性の逆特性を持つ復元フィルタを作用させて、近距離から遠距離に亘る広い撮影範囲に配された各被写体のコントラストを高めるように（例えば、明確な輪郭を持つように）補正するものである。
【０００４】
また、被写界深度拡大光学系は、理想的には、撮影距離によらず一定のボケが与えられた被写体の光学像を撮像面上に形成するものである。
【０００５】
より詳しくは、この被写界深度拡大光学系は、様々な撮影位置に配された被写体を表す各点像を、撮影距離によらず一定のボケが与えられた点像（一定の光強度分布を持つ劣化した点像）として撮像面上に形成するものである。一方、コントラスト回復処理は、上記一定の光強度分布を持つ劣化した各点像からなる光学像を撮像して得た画像を、その劣化した点像の復元目標値となる光強度分布を持つ目標点像（例えば、理想的な光強度分布を持つ点像）からなる画像に復元するものである。
【０００６】
この手法によれば、撮像レンズの開口を絞ることなく、すなわち受光光量を減少させることなく、いずれの撮影距離の被写体についても全体的にコントラストの高い画像（被写界深度を拡大してなる画像）を得ることができる（特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４参照）。
【０００７】
なお、コントラスト回復処理としては、例えばフーリエ変換による画像復元処理、エッジ強調処理、ガンマ補正処理、コントラス強調処理等を適用できることが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−１２３１６８号公報
【特許文献２】特開２００９−１２４５６７号公報
【特許文献３】特開２００９−１２４５６９号公報
【特許文献４】特許３２７５０１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、撮影対象となる各点（各被写体）を表す光学像を、撮影距離によらず一定の光強度分布を持つ点像として撮像面上に形成するような理想的な被写界深度拡大光学系の実現は現実的には難しい。
【００１０】
しかるに、光学系の球面収差を増大させるほどこの光学系の見かけ上の被写界深度を深くできることが知られているので、単に球面収差を増大させて見かけ上の被写界深度を深くした光学系を被写界深度拡大光学系として用いることも考えられる。
【００１１】
ところが、光学系の球面収差を増大させると、増大させるほど撮像面上に形成される点像の直径が大きくなり、この直径が大きな点像にコントラスト回復処理を施して得られる目標点像は、その点像の直径が大きくなった分だけノイズを多く含むものとなる。そのため、コントラスト回復処理を施して得られた多数の目標点像で構成されるボケ回復画像に含まれるノイズの量も多くなってしまうという問題がある。
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、撮像レンズを用いた撮像で得られる原画像データにコントラスト回復処理を施して作成される画像の画質の劣化を抑制しつつ被写界深度を拡大することができる撮像レンズおよびこの撮像レンズを用いた撮像システムに関するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の撮像レンズは、撮像して得られた原画像データにコントラスト回復処理を施して画像のボケを補正する撮像装置に用いる撮像レンズであって、条件式（１）；０．０１５＜Ｚｗ×Ｆａ／ｆ２＜０．０３０を満足するように構成されたものであることを特徴とするものである。
【００１４】
ここで、Ｚｗは共通拡大焦点深度、Ｆａは撮像レンズの実効Ｆナンバー、ｆは撮像レンズの焦点距離である。
【００１５】
コントラスト回復処理は、例えば、フーリエ変換による画像復元処理で、画像のコントラストを強調することによりその画像の鮮鋭度を高める処理である。より具体的には、例えば、５０本/ｍｍまでしか解像していなかった画像を、７０本/ｍｍまで解像する画像に回復するような処理である。このコントラスト処理には、エッジ強調処理、ガンマ補正処理、またはコントラス強調処理等をも適用することができる。なお、この種の焦点深度拡大光学系を用いた復元処理に関しては、特許文献１乃至３の他に、特許第３２７５０１０号に詳細が記載されている。
【００１６】
すなわち、本発明の撮像レンズは、通常のレンズでは考えられないほど大きな焦点深度（共通拡大深度）を有することを特徴とするものである。そしてこれにより、このレンズにより撮像した原画像データにコントラスト回復処理を施してボケを補正した画像の画質の劣化を抑制しつつ被写界深度を拡大することができるという効果を奏することができる。
【００１７】
なお、画質の劣化は、主にノイズの増大とアーチファクトの増大を指すものである。
【００１８】
前記撮像レンズは、条件式（２）；０．０１５＜Ｚｖ４×Ｆａ／ｆ２＜０．０３５を満足するものとすることが望ましい。
【００１９】
ここで、Ｚｖ４は、１／４ナイキスト拡大焦点深度である。
【００２０】
前記撮像レンズは、条件式（３）；０．０１１＜Ｚｖ２×Ｆａ／ｆ２＜０．０３０を満足するものとすることが望ましい。
【００２１】
ここで、Ｚｖ２は、１／２ナイキスト拡大焦点深度である。
【００２２】
前記撮像レンズは、条件式（４）；Ｐｉ×７≦ｐｓｆφ≦Ｐｉ×３０を満足するものとすることが望ましい。
【００２３】
ここで、ｐｓｆφは基準点像直径、Ｐｉは撮像装置に適用する撮像素子の画素ピッチである。
【００２４】
前記撮像レンズは、物体側から順に１枚以上のレンズからなる正のパワーを持つ第１レンズ群と、１枚以上のレンズからなる第２レンズ群とを備え、第２レンズ群の最も像側のレンズが、光軸上において負のパワーを持ち、光軸側から周辺側に向かうにしたがって負のパワーの弱くなる領域を有すのものとすることが望ましい。
【００２５】
前記撮像レンズは、物体側から順に正のパワーを持つ第１レンズ、負のパワーを持つ第２レンズ、正のパワーを持つ第３レンズ、負のパワーを持つ第４レンズを配してなるものとすることが望ましい。
【００２６】
前記第４レンズは、この第４レンズの像面側のレンズ面が非球面形状をなし、かつ、変曲点を有するものとすることができる。また、第４レンズは、この第４レンズの像面側のレンズ面が非球面形状をなし、かつ、光軸中心以外の領域に極点を有するものとすることもできる。
【００２７】
本発明の撮像システムは、前記撮像レンズと、この撮像レンズを通して形成された光学像を撮像する撮像素子と、この撮像素子による光学像の撮像で得られた原画像データにコントラスト回復処理を施す画像処理手段とを備えた撮像システムであって、画像処理手段が、コントラスト回復処理としてフーリエ変換を用いた画像復元処理を実施することを特徴とするものである。
【００２８】
前記１／４ナイキスト拡大焦点深度は、後述する１／４ナイキスト空間周波数に関するものであり、撮像レンズを通して得られる原画像をコントラスト回復処理によって実用可能な画像に回復させることができる焦点深度であって、この撮像レンズの拡大された焦点深度である。
【００２９】
１／４ナイキスト空間周波数は、この撮像レンズを通して形成される光学像を撮像する撮像素子の画素ピッチの４倍（４画素ピッチ分）を空間周波数の１／２サイクルに対応させたときのその空間周波数である。
【００３０】
１／４ナイキスト空間周波数において実用可能な画像は、例えば、１／４ナイキスト空間周波数についてのＭＴＦ特性が０．２である結像光学系を通して形成される光学像と同等のコントラストを有する画像とすることができる。
【００３１】
結像光学系は、被写体の光学像を、収差を抑えて正確に結像するように設計された光学系である。
【００３２】
前記１／２ナイキスト拡大焦点深度は、上記と同様に、１／２ナイキスト空間周波数に関するものであり、撮像レンズを通して得られる原画像を、コントラスト回復処理によって実用可能な画像に回復させることができる焦点深度であって、この撮像レンズの拡大された焦点深度である。
【００３３】
なお、１／２ナイキスト空間周波数は、この撮像レンズを通して形成される光学像を撮像する撮像素子の画素ピッチの２倍（２画素ピッチ分）を空間周波数の１／２サイクルに対応させたときのこの空間周波数である。
【００３４】
１／２ナイキスト空間周波数において実用可能な画像は、上記の場合と同様に、例えば、１／２ナイキスト空間周波数についてのＭＴＦ特性が０．２である結像光学系を通して形成される光学像と同等のコントラストを有する画像とすることができる。
【００３５】
前記共通拡大焦点深度は、撮像レンズの１／４ナイキスト拡大焦点深度とこの撮像レンズの１／２ナイキスト拡大焦点深度とが光軸方向にオーバラップする焦点深度である。
【００３６】
基準点像直径（ｐｓｆφ）は、撮像レンズの光軸上において最も解像力を得たい撮影距離の点（物点）から発せられた光をこの撮像レンズに通したときに像面基準位置に形成される点像の直径である。
【００３７】
像面基準位置は、この撮像レンズを通して形成される光学像を撮像する撮像素子の１／２ナイキスト空間周波数におけるデフォーカスＭＴＦのピーク位置である。
【００３８】
なお、１／２ナイキスト空間周波数は、この撮像レンズを通して形成される光学像を撮像する撮像素子の画素ピッチの２倍（２画素ピッチ分）を空間周波数の１／２サイクルに対応させたときのその空間周波数である。
【００３９】
例えば、後述する実施例においては、１．４μｍピッチのＢａｙｅｒ配列センサ(撮像素子)を想定しているため、このセンサの１／２ナイキスト空間周波数Ｎｓω（1/2）は、Ｎｓω（1/2）＝１÷２÷１．４μｍ÷２≒１７９（本／ｍｍ）の演算により求めることができる。
【００４０】
また、撮像して得られた原画像データにコントラスト回復処理を施して画像のボケを補正する撮像装置に用いる撮像レンズは、予め、この撮像レンズに組み合わされる撮像素子の画素ピッチが定められているのが一般的ではあるが、組み合わされる撮像素子の画素ピッチが予め定められていないときには撮像レンズ単体で像面基準位置を規定することもできる。
【００４１】
撮像レンズ単体で定められる像面基準位置は、撮像レンズの１／４ナイキスト空間周波数におけるデフォーカスＭＴＦのピーク位置である。
【００４２】
例えば、撮像レンズの仕様を、Ｆナンバー；２．８、設計基準波長；５８７．６ｎｍとすると、撮像レンズの１／４ナイキスト空間周波数Ｎｌω（1/４）は、Ｎｌω（1/４）＝１÷２．８÷５８７．６ｎｍ÷４≒１５２（本／ｍｍ）の演算により求めることができる。
【００４３】
このように、センサナイキスト空間周波数は、センサナイキスト空間周波数＝１÷２÷画素ピッチ、の式によって求められるものであり、レンズナイキスト空間周波数は、レンズナイキスト空間周波数＝１÷Ｆナンバー÷波長、の式によって求められるものである。
【００４４】
なお、この像面基準位置は、撮像レンズの光軸上において最も解像力を得たい撮影距離の点（物点）から発せられる光線をこの撮像レンズに通したときに、光線と光軸直交平面との交わる領域（点像）の大きさが最も小さくなる、あるいは略最小となるこの光軸直交平面の光軸方向における位置でもある。
【００４５】
通常、この像面基準位置は、撮像レンズを通して形成した被写体の光学像を撮像するための撮像素子の撮像面が配置される位置と一致する。
【００４６】
撮像装置に適用する撮像素子の画素ピッチは、撮像レンズを通して形成される光学像を撮像して原画像データを得るために用いる撮像素子の画素のピッチである。なお、撮像素子が、例えば、赤色用、緑色用、青色用等の各色毎の画素を、個別に備えているときには、各色毎に画像ピッチが定められる。
【発明の効果】
【００４７】
本発明の撮像レンズおよびこの撮像レンズを用いて撮像して得られた原画像データにコントラスト回復処理を施して画像のボケを補正する撮像装置によれば、画像の画質の劣化を抑制しつつ被写界深度を拡大することができる。
【００４８】
このような撮像レンズによれば、ボケた原画像に対してコントラスト回復処理を施したときに、画像を形成する上で重要な１／４ナイキスト空間周波数と１／２ナイキスト空間周波数との両方について、実用に供することができる所定のコントラストを有する画像が得られるように撮像レンズを構成したので、コントラスト回復処理を施して作成される画像の画質の劣化の抑制と撮像レンズの被写界深度の拡大を両立させることができる。
【００４９】
すなわち、本発明の撮像レンズによれば、この撮像レンズによって形成される光学像を検出する撮像面をその撮像レンズの光軸方向に移動させたときにこの撮像面上に形成される光学像のボケが実用上許容できると見なされる移動距離（共通拡大焦点深度）を拡大させることができる。
【００５０】
なお、上記拡大焦点深度の実用上許容できると見なされる範囲は、コントラスト回復処理を施すことによって実用上支障無く利用可能な画像に回復できるようなボケが生じている範囲である。すなわち、撮像レンズを通して形成された光学像の撮像で得られたボケた原画像を所定以上のコントラスト（例えば１／２ナイキスト空間周波数、および１／４ナイキスト空間周波数についてのＭＴＦ特性が０．２である結像光学系を通して形成される光学像と同等のコントラスト）を持つ画像に回復する（鮮鋭度を高める）ことができるようなボケが生じている範囲である。
【００５１】
したがって、撮像面を、近点の拡大焦点深度と遠点の拡大焦点深度の両方に含まれる位置に配置することにより、近点および遠点の光学像（実用上許容できると見なされるボケた光学像）を撮像面上に同時に形成することができ、この撮像面に形成される共にボケている近点の光学像も遠点の光学像も、それらのボケはコントラスト回復処理によって回復される。
【００５２】
すなわち、この撮像レンズによれば、撮像レンズを通して撮像面に形成される点像が近点から遠点に亘る広範囲の撮影対象範囲のいずれに位置する物点を表すものであっても、この撮像面に形成される点像の大きさを実用上許容できる範囲内に抑えることができ、撮像面に形成されるそれらの点像の撮像で得られた原画像データにコントラスト回復処理を施すことにより、そのボケた原画像を、ノイズの混入を抑制しつつコントラストを高めてなる画像（多数の目標点像で構成された画像）に補正することができる。これにより、撮像レンズを用いた撮像で得られる原画像データにコントラスト回復処理を施して作成される画像の画質の劣化を抑制しつつこの撮像レンズの被写界深度を拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施の形態による撮像レンズおよび撮像システムを示す図
【図２】デフォーカスＭＴＦに対応させてナイキスト拡大焦点深度を示す図
【図３】１／２ナイキスト拡大焦点深度と１／４ナイキスト拡大焦点深度とから共通拡大焦点深度を求める様子を示す図
【図４】撮像レンズを通して像面基準位置に形成される点像の基準点像直径を示す図
【図５Ａ】事例１の撮像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図５Ｂ】事例１の撮像レンズの球面収差を示す図
【図５Ｃ】事例１の撮像レンズの非点収差と歪曲収差を示す図
【図５Ｄ】事例１の撮像レンズのコマ収差を示す図
【図５Ｅ】事例１の撮像レンズのスポットダイアグラムを示す図
【図５Ｆ】事例１の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（入射高＝０）を示す図
【図５Ｇ】事例１の撮像レンズの深度ＭＴＦ(90本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図５Ｈ】事例１の撮像レンズの深度ＭＴＦ(179本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図５Ｉ】事例１の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（複数入射高)を示す図
【図５Ｊ】事例１の撮像レンズの深度ＭＴＦ（90本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図５Ｋ】事例１の撮像レンズの深度ＭＴＦ（179本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図５Ｌ】事例１の撮像レンズを通して形成される点像を示す図
【図５Ｍ】事例１の撮像レンズの球面収差曲線中の球面収差最小領域を示す図
【図５Ｎ】事例１の撮像レンズの深度ＭＴＦを表す深度ＭＴＦ曲線中に拡大焦点深度を示す図
【図６Ａ】事例２の撮像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図６Ｂ】事例２の撮像レンズの球面収差を示す図
【図６Ｃ】事例２の撮像レンズの非点収差と歪曲収差を示す図
【図６Ｄ】事例２の撮像レンズのコマ収差を示す図
【図６Ｅ】事例２の撮像レンズのスポットダイアグラムを示す図
【図６Ｆ】事例２の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（入射高＝０）を示す図
【図６Ｇ】事例２の撮像レンズの深度ＭＴＦ(90本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図６Ｈ】事例２の撮像レンズの深度ＭＴＦ(179本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図６Ｉ】事例２の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（複数入射高)を示す図
【図６Ｊ】事例２の撮像レンズの深度ＭＴＦ（90本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図６Ｋ】事例２の撮像レンズの深度ＭＴＦ（179本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図６Ｌ】事例２の撮像レンズを通して形成される点像を示す図
【図６Ｍ】事例２の撮像レンズの球面収差曲線中の球面収差最小領域を示す図
【図６Ｎ】事例２の撮像レンズの深度ＭＴＦを表す深度ＭＴＦ曲線中に拡大焦点深度を示す図
【図７Ａ】事例３の撮像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図７Ｂ】事例３の撮像レンズの球面収差を示す図
【図７Ｃ】事例３の撮像レンズの非点収差と歪曲収差を示す図
【図７Ｄ】事例３の撮像レンズのコマ収差を示す図
【図７Ｅ】事例３の撮像レンズのスポットダイアグラムを示す図
【図７Ｆ】事例３の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（入射高＝０）を示す図
【図７Ｇ】事例３の撮像レンズの深度ＭＴＦ(90本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図７Ｈ】事例３の撮像レンズの深度ＭＴＦ(179本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図７Ｉ】事例３の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（複数入射高)を示す図
【図７Ｊ】事例３の撮像レンズの深度ＭＴＦ（90本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図７Ｋ】事例３の撮像レンズの深度ＭＴＦ（179本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図７Ｌ】事例３の撮像レンズを通して形成される点像を示す図
【図７Ｍ】事例３の撮像レンズの球面収差曲線中の球面収差最小領域を示す図
【図７Ｎ】事例３の撮像レンズの深度ＭＴＦを表す深度ＭＴＦ曲線中に拡大焦点深度を示す図
【図８Ａ】事例４の撮像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図８Ｂ】事例４の撮像レンズの球面収差を示す図
【図８Ｃ】事例４の撮像レンズの非点収差と歪曲収差を示す図
【図８Ｄ】事例４の撮像レンズのコマ収差を示す図
【図８Ｅ】事例４の撮像レンズのスポットダイアグラムを示す図
【図８Ｆ】事例４の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（入射高＝０）を示す図
【図８Ｇ】事例４の撮像レンズの深度ＭＴＦ(90本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図８Ｈ】事例４の撮像レンズの深度ＭＴＦ(179本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図８Ｉ】事例４の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（複数入射高)を示す図
【図８Ｊ】事例４の撮像レンズの深度ＭＴＦ（90本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図８Ｋ】事例４の撮像レンズの深度ＭＴＦ（179本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図８Ｌ】事例４の撮像レンズを通して形成される点像を示す図
【図８Ｍ】事例４の撮像レンズの球面収差曲線中の球面収差最小領域を示す図
【図８Ｎ】事例４の撮像レンズの深度ＭＴＦを表す深度ＭＴＦ曲線中に拡大焦点深度を示す図
【図９Ａ】事例５の撮像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図９Ｂ】事例５の撮像レンズの球面収差を示す図
【図９Ｃ】事例５の撮像レンズの非点収差と歪曲収差を示す図
【図９Ｄ】事例５の撮像レンズのコマ収差を示す図
【図９Ｅ】事例５の撮像レンズのスポットダイアグラムを示す図
【図９Ｆ】事例５の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（入射高＝０）を示す図
【図９Ｇ】事例５の撮像レンズの深度ＭＴＦ(90本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図９Ｈ】事例５の撮像レンズの深度ＭＴＦ(179本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図９Ｉ】事例５の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（複数入射高)を示す図
【図９Ｊ】事例５の撮像レンズの深度ＭＴＦ（90本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図９Ｋ】事例５の撮像レンズの深度ＭＴＦ（179本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図９Ｌ】事例５の撮像レンズを通して形成される点像を示す図
【図９Ｍ】事例５の撮像レンズの球面収差曲線中の球面収差最小領域を示す図
【図９Ｎ】事例５の撮像レンズの深度ＭＴＦを表す深度ＭＴＦ曲線中に拡大焦点深度を示す図
【図１０Ａ】事例６の撮像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図１０Ｂ】事例６の撮像レンズの球面収差を示す図
【図１０Ｃ】事例６の撮像レンズの非点収差と歪曲収差を示す図
【図１０Ｄ】事例６の撮像レンズのコマ収差を示す図
【図１０Ｅ】事例６の撮像レンズのスポットダイアグラムを示す図
【図１０Ｆ】事例６の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（入射高＝０）を示す図
【図１０Ｇ】事例６の撮像レンズの深度ＭＴＦ(90本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図１０Ｈ】事例６の撮像レンズの深度ＭＴＦ(179本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図１０Ｉ】事例６の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（複数入射高)を示す図
【図１０Ｊ】事例６の撮像レンズの深度ＭＴＦ（90本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図１０Ｋ】事例６の撮像レンズの深度ＭＴＦ（179本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図１０Ｌ】事例６の撮像レンズを通して形成される点像を示す図
【図１０Ｍ】事例６の撮像レンズの球面収差曲線中の球面収差最小領域を示す図
【図１０Ｎ】事例６の撮像レンズの深度ＭＴＦを表す深度ＭＴＦ曲線中に拡大焦点深度を示す図
【図１１Ａ】事例７の撮像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図１１Ｂ】事例７の撮像レンズの球面収差を示す図
【図１１Ｃ】事例７の撮像レンズの非点収差と歪曲収差を示す図
【図１１Ｄ】事例７の撮像レンズのコマ収差を示す図
【図１１Ｅ】事例７の撮像レンズのスポットダイアグラムを示す図
【図１１Ｆ】事例７の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（入射高＝０）を示す図
【図１１Ｇ】事例７の撮像レンズの深度ＭＴＦ(90本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図１１Ｈ】事例７の撮像レンズの深度ＭＴＦ(179本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図１１Ｉ】事例７の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（複数入射高)を示す図
【図１１Ｊ】事例７の撮像レンズの深度ＭＴＦ（90本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図１１Ｋ】事例７の撮像レンズの深度ＭＴＦ（179本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図１１Ｌ】事例７の撮像レンズを通して形成される点像を示す図
【図１１Ｍ】事例７の撮像レンズの球面収差曲線中の球面収差最小領域を示す図
【図１１Ｎ】事例７の撮像レンズの深度ＭＴＦを表す深度ＭＴＦ曲線中に拡大焦点深度を示す図
【図１２Ａ】事例８の撮像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図１２Ｂ】事例８の撮像レンズの球面収差を示す図
【図１２Ｃ】事例８の撮像レンズの非点収差と歪曲収差を示す図
【図１２Ｄ】事例８の撮像レンズのコマ収差を示す図
【図１２Ｅ】事例８の撮像レンズのスポットダイアグラムを示す図
【図１２Ｆ】事例８の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（入射高＝０）を示す図
【図１２Ｇ】事例８の撮像レンズの深度ＭＴＦ(90本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図１２Ｈ】事例８の撮像レンズの深度ＭＴＦ(179本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図１２Ｉ】事例８の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（複数入射高)を示す図
【図１２Ｊ】事例８の撮像レンズの深度ＭＴＦ（90本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図１２Ｋ】事例８の撮像レンズの深度ＭＴＦ（179本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図１２Ｌ】事例８の撮像レンズを通して形成される点像を示す図
【図１２Ｍ】事例８の撮像レンズの球面収差曲線中の球面収差最小領域を示す図
【図１２Ｎ】事例８の撮像レンズの深度ＭＴＦを表す深度ＭＴＦ曲線中に拡大焦点深度を示す図
【図１３Ａ】事例９の撮像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図１３Ｂ】事例９の撮像レンズの球面収差を示す図
【図１３Ｃ】事例９の撮像レンズの非点収差と歪曲収差を示す図
【図１３Ｄ】事例９の撮像レンズのコマ収差を示す図
【図１３Ｅ】事例９の撮像レンズのスポットダイアグラムを示す図
【図１３Ｆ】事例９の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（入射高＝０）を示す図
【図１３Ｇ】事例９の撮像レンズの深度ＭＴＦ(90本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図１３Ｈ】事例９の撮像レンズの深度ＭＴＦ(179本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図１３Ｉ】事例９の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（複数入射高)を示す図
【図１３Ｊ】事例９の撮像レンズの深度ＭＴＦ（90本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図１３Ｋ】事例９の撮像レンズの深度ＭＴＦ（179本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図１３Ｌ】事例９の撮像レンズを通して形成される点像を示す図
【図１３Ｍ】事例９の撮像レンズの球面収差曲線中の球面収差最小領域を示す図
【図１３Ｎ】事例９の撮像レンズの深度ＭＴＦを表す深度ＭＴＦ曲線中に拡大焦点深度を示す図
【図１４Ａ】事例１０の撮像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図１４Ｂ】事例１０の撮像レンズの球面収差を示す図
【図１４Ｃ】事例１０の撮像レンズの非点収差と歪曲収差を示す図
【図１４Ｄ】事例１０の撮像レンズのコマ収差を示す図
【図１４Ｅ】事例１０の撮像レンズのスポットダイアグラムを示す図
【図１４Ｆ】事例１０の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（入射高＝０）を示す図
【図１４Ｇ】事例１０の撮像レンズの深度ＭＴＦ(90本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図１４Ｈ】事例１０の撮像レンズの深度ＭＴＦ(179本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図１４Ｉ】事例１０の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（複数入射高)を示す図
【図１４Ｊ】事例１０の撮像レンズの深度ＭＴＦ（90本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図１４Ｋ】事例１０の撮像レンズの深度ＭＴＦ（179本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図１４Ｌ】事例１０の撮像レンズを通して形成される点像を示す図
【図１４Ｍ】事例１０の撮像レンズの球面収差曲線中の球面収差最小領域を示す図
【図１４Ｎ】事例１０の撮像レンズの深度ＭＴＦを表す深度ＭＴＦ曲線中に拡大焦点深度を示す図
【図１５Ａ】事例１１の撮像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図１５Ｂ】事例１１の撮像レンズの球面収差を示す図
【図１５Ｃ】事例１１の撮像レンズの非点収差と歪曲収差を示す図
【図１５Ｄ】事例１１の撮像レンズのコマ収差を示す図
【図１５Ｅ】事例１１の撮像レンズのスポットダイアグラムを示す図
【図１５Ｆ】事例１１の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（入射高＝０）を示す図
【図１５Ｇ】事例１１の撮像レンズの深度ＭＴＦ(90本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図１５Ｈ】事例１１の撮像レンズの深度ＭＴＦ(179本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図１５Ｉ】事例１１の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（複数入射高)を示す図
【図１５Ｊ】事例１１の撮像レンズの深度ＭＴＦ（90本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図１５Ｋ】事例１１の撮像レンズの深度ＭＴＦ（179本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図１５Ｌ】事例１１の撮像レンズを通して形成される点像を示す図
【図１５Ｍ】事例１１の撮像レンズの球面収差曲線中の球面収差最小領域を示す図
【図１５Ｎ】事例１１の撮像レンズの深度ＭＴＦを表す深度ＭＴＦ曲線中に拡大焦点深度を示す図
【図１６Ａ】事例１２の撮像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図１６Ｂ】事例１２の撮像レンズの球面収差を示す図
【図１６Ｃ】事例１２の撮像レンズの非点収差と歪曲収差を示す図
【図１６Ｄ】事例１２の撮像レンズのコマ収差を示す図
【図１６Ｅ】事例１２の撮像レンズのスポットダイアグラムを示す図
【図１６Ｆ】事例１２の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（入射高＝０）を示す図
【図１６Ｇ】事例１２の撮像レンズの深度ＭＴＦ(90本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図１６Ｈ】事例１２の撮像レンズの深度ＭＴＦ(179本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図１６Ｉ】事例１２の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（複数入射高)を示す図
【図１６Ｊ】事例１２の撮像レンズの深度ＭＴＦ（90本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図１６Ｋ】事例１２の撮像レンズの深度ＭＴＦ（179本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図１６Ｌ】事例１２の撮像レンズを通して形成される点像を示す図
【図１６Ｍ】事例１２の撮像レンズの球面収差曲線中の球面収差最小領域を示す図
【図１６Ｎ】事例１２の撮像レンズの深度ＭＴＦを表す深度ＭＴＦ曲線中に拡大焦点深度を示す図
【図１７Ａ】事例１３の撮像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図１７Ｂ】事例１３の撮像レンズの球面収差を示す図
【図１７Ｃ】事例１３の撮像レンズの非点収差と歪曲収差を示す図
【図１７Ｄ】事例１３の撮像レンズのコマ収差を示す図
【図１７Ｅ】事例１３の撮像レンズのスポットダイアグラムを示す図
【図１７Ｆ】事例１３の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（入射高＝０）を示す図
【図１７Ｇ】事例１３の撮像レンズの深度ＭＴＦ(90本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図１７Ｈ】事例１３の撮像レンズの深度ＭＴＦ(179本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図１７Ｉ】事例１３の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（複数入射高)を示す図
【図１７Ｊ】事例１３の撮像レンズの深度ＭＴＦ（90本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図１７Ｋ】事例１３の撮像レンズの深度ＭＴＦ（179本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図１７Ｌ】事例１３の撮像レンズを通して形成される点像を示す図
【図１７Ｍ】事例１３の撮像レンズの球面収差曲線中の球面収差最小領域を示す図
【図１７Ｎ】事例１３の撮像レンズの深度ＭＴＦを表す深度ＭＴＦ曲線中に拡大焦点深度を示す図
【図１８Ａ】事例１４の撮像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図１８Ｂ】事例１４の撮像レンズの球面収差を示す図
【図１８Ｃ】事例１４の撮像レンズの非点収差と歪曲収差を示す図
【図１８Ｄ】事例１４の撮像レンズのコマ収差を示す図
【図１８Ｅ】事例１４の撮像レンズのスポットダイアグラムを示す図
【図１８Ｆ】事例１４の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（入射高＝０）を示す図
【図１８Ｇ】事例１４の撮像レンズの深度ＭＴＦ(90本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図１８Ｈ】事例１４の撮像レンズの深度ＭＴＦ(179本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図１８Ｉ】事例１４の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（複数入射高)を示す図
【図１８Ｊ】事例１４の撮像レンズの深度ＭＴＦ（90本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図１８Ｋ】事例１４の撮像レンズの深度ＭＴＦ（179本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図１８Ｌ】事例１４の撮像レンズを通して形成される点像を示す図
【図１８Ｍ】事例１４の撮像レンズの球面収差曲線中の球面収差最小領域を示す図
【図１８Ｎ】事例１４の撮像レンズの深度ＭＴＦを表す深度ＭＴＦ曲線中に拡大焦点深度を示す図
【図１９Ａ】事例１５の撮像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図１９Ｂ】事例１５の撮像レンズの球面収差を示す図
【図１９Ｃ】事例１５の撮像レンズの非点収差と歪曲収差を示す図
【図１９Ｄ】事例１５の撮像レンズのコマ収差を示す図
【図１９Ｅ】事例１５の撮像レンズのスポットダイアグラムを示す図
【図１９Ｆ】事例１５の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（入射高＝０）を示す図
【図１９Ｇ】事例１５の撮像レンズの深度ＭＴＦ(90本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図１９Ｈ】事例１５の撮像レンズの深度ＭＴＦ(179本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図１９Ｉ】事例１５の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（複数入射高)を示す図
【図１９Ｊ】事例１５の撮像レンズの深度ＭＴＦ（90本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図１９Ｋ】事例１５の撮像レンズの深度ＭＴＦ（179本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図１９Ｌ】事例１５の撮像レンズを通して形成される点像を示す図
【図１９Ｍ】事例１５の撮像レンズの球面収差曲線中の球面収差最小領域を示す図
【図１９Ｎ】事例１５の撮像レンズの深度ＭＴＦを表す深度ＭＴＦ曲線中に拡大焦点深度を示す図
【図２０Ａ】事例１６の撮像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図２０Ｂ】事例１６の撮像レンズの球面収差を示す図
【図２０Ｃ】事例１６の撮像レンズの非点収差と歪曲収差を示す図
【図２０Ｄ】事例１６の撮像レンズのコマ収差を示す図
【図２０Ｅ】事例１６の撮像レンズのスポットダイアグラムを示す図
【図２０Ｆ】事例１６の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（入射高＝０）を示す図
【図２０Ｇ】事例１６の撮像レンズの深度ＭＴＦ(90本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図２０Ｈ】事例１６の撮像レンズの深度ＭＴＦ(179本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図２０Ｉ】事例１６の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（複数入射高)を示す図
【図２０Ｊ】事例１６の撮像レンズの深度ＭＴＦ（90本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図２０Ｋ】事例１６の撮像レンズの深度ＭＴＦ（179本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図２０Ｌ】事例１６の撮像レンズを通して形成される点像を示す図
【図２０Ｍ】事例１６の撮像レンズの球面収差曲線中の球面収差最小領域を示す図
【図２０Ｎ】事例１６の撮像レンズの深度ＭＴＦを表す深度ＭＴＦ曲線中に拡大焦点深度を示す図
【図２１Ａ】事例１７の撮像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図２１Ｂ】事例１７の撮像レンズの球面収差を示す図
【図２１Ｃ】事例１７の撮像レンズの非点収差と歪曲収差を示す図
【図２１Ｄ】事例１７の撮像レンズのコマ収差を示す図
【図２１Ｅ】事例１７の撮像レンズのスポットダイアグラムを示す図
【図２１Ｆ】事例１７の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（入射高＝０）を示す図
【図２１Ｇ】事例１７の撮像レンズの深度ＭＴＦ(90本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図２１Ｈ】事例１７の撮像レンズの深度ＭＴＦ(179本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図２１Ｉ】事例１７の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（複数入射高)を示す図
【図２１Ｊ】事例１７の撮像レンズの深度ＭＴＦ（90本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図２１Ｋ】事例１７の撮像レンズの深度ＭＴＦ（179本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図２１Ｌ】事例１７の撮像レンズを通して形成される点像を示す図
【図２１Ｍ】事例１７の撮像レンズの球面収差曲線中の球面収差最小領域を示す図
【図２１Ｎ】事例１７の撮像レンズの深度ＭＴＦを表す深度ＭＴＦ曲線中に拡大焦点深度を示す図
【図２２Ａ】事例１８の撮像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図２２Ｂ】事例１８の撮像レンズの球面収差を示す図
【図２２Ｃ】事例１８の撮像レンズの非点収差と歪曲収差を示す図
【図２２Ｄ】事例１８の撮像レンズのコマ収差を示す図
【図２２Ｅ】事例１８の撮像レンズのスポットダイアグラムを示す図
【図２２Ｆ】事例１８の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（入射高＝０）を示す図
【図２２Ｇ】事例１８の撮像レンズの深度ＭＴＦ(90本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図２２Ｈ】事例１８の撮像レンズの深度ＭＴＦ(179本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図２２Ｉ】事例１８の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（複数入射高)を示す図
【図２２Ｊ】事例１８の撮像レンズの深度ＭＴＦ（90本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図２２Ｋ】事例１８の撮像レンズの深度ＭＴＦ（179本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図２２Ｌ】事例１８の撮像レンズを通して形成される点像を示す図
【図２２Ｍ】事例１８の撮像レンズの球面収差曲線中の球面収差最小領域を示す図
【図２２Ｎ】事例１８の撮像レンズの深度ＭＴＦを表す深度ＭＴＦ曲線中に拡大焦点深度を示す図
【図２３Ａ】事例１９の撮像レンズのレンズ構成を示す図である。
【図２３Ｂ】事例１９の撮像レンズの球面収差を示す図
【図２３Ｃ】事例１９の撮像レンズの非点収差と歪曲収差を示す図
【図２３Ｄ】事例１９の撮像レンズのコマ収差を示す図
【図２３Ｅ】事例１９の撮像レンズのスポットダイアグラムを示す図
【図２３Ｆ】事例１９の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（入射高＝０）を示す図
【図２３Ｇ】事例１９の撮像レンズの深度ＭＴＦ(90本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図２３Ｈ】事例１９の撮像レンズの深度ＭＴＦ(179本/ｍｍ、入射高＝０)を示す図
【図２３Ｉ】事例１９の撮像レンズの空間周波数ＭＴＦ（複数入射高)を示す図
【図２３Ｊ】事例１９の撮像レンズの深度ＭＴＦ（90本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図２３Ｋ】事例１９の撮像レンズの深度ＭＴＦ（179本/ｍｍ、複数入射高)を示す図
【図２３Ｌ】事例１９の撮像レンズを通して形成される点像を示す図
【図２３Ｍ】事例１９の撮像レンズの球面収差曲線中の球面収差最小領域を示す図
【図２３Ｎ】事例１９の撮像レンズの深度ＭＴＦを表す深度ＭＴＦ曲線中に拡大焦点深度を示す図
【図２４】事例１〜事例１９の撮像レンズに関し、正規化した基準点像直径（ｐｓｆφ／Ｆａ）と正規化拡大焦点深度とを示す図
【発明を実施するための形態】
【００５４】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態による撮像レンズおよび撮像システムを示す図、図２は、横軸Ｚに光軸Ｚ１方向の位置、縦軸にＭＴＦ値を示す座標面上にデフォーカスＭＴＦ（深度ＭＴＦ）に対応させてナイキスト拡大焦点深度を示す図である。図３は、横軸Ｚに光軸Ｚ１方向の位置、縦軸にＭＴＦ値を示す座標面上に、撮像レンズの１／２ナイキスト拡大焦点深度と１／４ナイキスト拡大焦点深度とから共通拡大焦点深度を求める様子を示す図である。図４は、縦軸に光強度Ｅ、横軸に光軸直交方向（Ｙ方向）の位置を示すＥ−Ｙ座標上に撮像レンズを通して形成される点像の光強度分布と基準点像直径との関係を示す図である。
【００５５】
なお、光軸直交方向は、光軸と直交する方向、すなわちレンズの半径方向を意味する。また、光軸直交平面は、光軸と直交する平面を意味する。
【００５６】
図１に示す本発明の実施の形態による撮像レンズ１００は、いずれの撮影距離に位置する被写体１についてもボケの付与された光学像Ｑを形成するものであり、このボケの付与された光学像Ｑを撮像して得られた原画像Ｇｏにコントラスト回復処理を施して、この原画像Ｇｏのボケを回復させてなるボケ回復画像Ｇｋを得るための光学像形成用の撮像レンズである。
【００５７】
なお、コントラスト回復処理は、撮像レンズ１００を通して撮像されたボケの与えられた光学像Ｑを表す原画像Ｇｏに画像処理を施して、この原画像Ｇｏのコントラストを回復させてなるボケ回復画像Ｇｋを得るものである。
【００５８】
コントラスト回復処理は、画像のコントラストを強調することによりその画像の鮮鋭度を高める処理である。より具体的には、例えば、５０本/ｍｍまでしか解像していなかった画像を、７０本/ｍｍまで解像する画像に回復する処理である。すなわち、例えば、５０本/ｍｍに対応する表示部分までしか視認できなかった画像を、７０本/ｍｍに対応する表示部分まで視認できる画像に補正する処理である。このコントラスト処理には、例えば、フーリエ変換による画像復元処理、エッジ強調処理、ガンマ補正処理、またはコントラス強調処理等を適用することができる。この撮像レンズ１００は、撮像ユニット２００に備えられており、この撮像ユニット２００の備える撮像素子２１０の撮像面２１１上に、ボケの与えられた上記光学像Ｑを形成するものである。
【００５９】
なお、撮像ユニット２００は、上記ボケが与えられた光学像Ｑを形成する撮像レンズ１００と、その光学像Ｑを撮像する撮像素子２１０とからなるものである。
【００６０】
さらに、本発明の撮像システム３００は、上記ボケを与えた光学像Ｑを形成する撮像レンズ１００とその光学像Ｑを撮像する撮像素子２１０とからなる撮像ユニット２００と、撮像素子２１０による撮像で得られた光学像Ｑを表す原画像Ｇｏにコントラスト回復処理を施す画像処理部３１０と、画像処理部３１０でコントラスト回復処理を施して得られたボケ回復画像Ｇｋを出力する画像出力部３２０とを備えている。画像出力部３２０から出力されたボケ回復画像Ｇｋは表示部４１０に表示される。
【００６１】
この画像処理部３１０は、コントラスト回復処理として、フーリエ変換を用いた画像復元処理、エッジ強調処理、ガンマ補正処理、またはコントラス強調処理のうちの１つ、または２つ以上を組み合わせた処理を実施するものである。
【００６２】
ここで、後述する条件式に用いられる記号の意味についてまとめて説明する。
【００６３】
＜１／２、１／４ナイキスト空間周波数について＞
１／２ナイキスト空間周波数（サイクル／ｍｍ）は、撮像レンズを通して形成された光学像を撮像する撮像素子の画素ピッチに応じて定められる空間周波数である。
【００６４】
１／２サイクルに２画素ピッチを対応させて撮像する場合の空間周波数が１／２ナイキスト空間周波数に対応する。
【００６５】
画素ピッチが０．００１４ｍｍ（１．４μｍ）の撮像素子に関する１／２ナイキスト空間周波数Ｆｒｅ２は、以下のようにして求めることができる。
【００６６】
すなわち、１サイクルの幅＝２画素ピッチ×２＝０．００５６ｍｍ（５．６μｍ）なので、１／２ナイキスト空間周波数Ｆｒｅ２は、Ｆｒｅ２＝１/０．０００５６≒１７９（サイクル／ｍｍ）として求まる。
【００６７】
また、１／４ナイキスト空間周波数（サイクル／ｍｍ）は、上記と同様に規定されるものであり、１／２サイクルに４画素ピッチを対応させて撮像する場合の空間周波数が１／４ナイキスト空間周波数に対応する。
【００６８】
画素ピッチが０．００１４ｍｍ（１．４μｍ）の撮像素子に関する１／４ナイキスト空間周波数Ｆｒｅ４は、以下のようにして求めることができる。
【００６９】
すなわち、１サイクルの幅＝２画素ピッチ×４＝０．００１１２ｍｍ（１１．２μｍ）なので、１／４ナイキスト空間周波数Ｆｒｅ４は、Ｆｒｅ４＝１/０．００１１２≒９０（サイクル／ｍｍ）となる。
【００７０】
＜ピークレスポンスについて＞
ピークレスポンスは、深度ＭＴＦのピーク値、すなわち、デフォーカスしたときに得られるＭＴＦのピーク値である。
【００７１】
＜基準レスポンスについて＞
次に、撮像レンズのデフォーカスＭＴＦ（深度ＭＴＦ）を示す図２を参照し、基準レスポンスについて説明する。なお、図２中の縦軸（ＭＴＦ軸）と横軸（光軸Ｚ１に対応するＺ軸）との交わる位置（０）は、デフォーカス量が±０の位置であり、この位置が像面基準位置である。
【００７２】
図２中には、コントラスト回復処理を前提としないで収差を極力小さくするように設計した通常の結像光学系であって、被写界深度拡大光学系を設計する基になる撮像レンズＭの深度ＭＴＦ曲線Ｓｍと、この撮像レンズＭに基づいて設計された被写界深度拡大光学系である撮像レンズＨの深度ＭＴＦ曲線Ｓｈとが示されている。
【００７３】
ここで、撮像レンズＭのピークレスポンスＲｅｍｐの値（深度ＭＴＦピーク値）を求め、さらにＭＴＦのフルスケール１００％（１．００）に対する２０％の値（０．２０）を撮像レンズＭの基準レスポンスＲｅｍ20の値とする。
【００７４】
上記「ＭＴＦのフルスケール１００％（１．００）に対する２０％の値（０．２０）を撮像レンズＭの基準レスポンスＲｅｍ20の値とする」という内容について以下に説明する。
【００７５】
ＭＴＦが２０％を切った瞬間に被写体の像を解像できなくなる訳ではないが、ＭＴＦの低下に応じて解像力が低下する。そして、ＭＴＦが２０％あれば被写体の像を解像しているといえる。このことは当業者の常識となっている。そこで、深度は被写体の像を解像している範囲を示すものであるから、この深度についてＭＴＦが２０％以上である範囲を被写体の像を解像している範囲として規定した。
【００７６】
次に、被写界深度拡大光学系である撮像レンズＨのピークレスポンスＲｅｈｐの値（深度ＭＴＦピーク値）を求める。
【００７７】
そして、撮像レンズＭのピークレスポンスＲｅｍｐの値に対する撮像レンズＭの基準レスポンスＲｅｍ20の値の比率と、撮像レンズＨのピークレスポンスＲｅｈｐの値に対する撮像レンズＨの基準レスポンスＲｅｈ20の値の比率とが等しくなるように、撮像レンズＨの基準レスポンスＲｅｈ20を定める。
【００７８】
すなわち、撮像レンズＨの基準レスポンスＲｅｈ20は、Ｒｅｈ20＝Ｒｅｈｐ×（Ｒｅｈ20／Ｒｅｍｐ）の式によって求めることができる。
【００７９】
例えば、１／４ナイキスト空間周波数に関し、被写界深度拡大光学系である事例２の撮像レンズのピークレスポンスは０．７０２であり、基準レスポンスが１７．１％であるが、この事例２の基準レスポンスは、被写界深度拡大光学系を設計する基になる事例１の各値を用いて以下のように求めることができる。
【００８０】
すなわち、事例２の基準レスポンス（１７．１％）＝事例１の基準レスポンス×（事例２のピークレスポンス／事例１のピークレスポンス）＝０．２０×（０．７０２／０．８１８）の演算によって求めることができる。
【００８１】
＜１／４ナイキスト拡大焦点深度、１／２ナイキスト拡大焦点深度について＞
１／４ナイキスト拡大焦点深度Ｚｖ４は、１／４ナイキスト空間周波数における撮像レンズの基準レスポンスに対応する深度（拡大焦点深度）である。
【００８２】
この基準レスポンスは、被写界深度光学系からなる撮像レンズを介して得られる原画像に対してコントラスト回復処理を施したときに、その原画像のコントラストを実用上支障のないコントラストに引き上げることができるレスポンスであって、この撮像レンズの拡大されたレスポンスである。したがって、基準レスポンス以上のレスポンスが得られる撮像レンズの拡大焦点深度の範囲内に撮像面を位置させ、撮像レンズを通してこの撮像面上に形成された光学像を撮像し、この撮像によって得られた原画像にコントラスト回復処理を施すことにより、実用上許容できる画像品質を持つボケ回復画像が得られる。
【００８３】
実用可能な画像は、例えば、ＭＴＦ特性が０．２である結像光学系を通して形成される光学像を撮像して得られる画像とすることができる。
【００８４】
すなわち、例えば、上記図２が１／４ナイキスト空間周波数に関するものとすると、被写界深度拡大光学系である撮像レンズＨの１／４ナイキスト空間周波数における基準レスポンスＲｅｈ20の値は既に求められている。そして、撮像レンズＨの深度ＭＴＦ曲線Ｓｈ中の基準レスポンスＲｅｈ20の値と一致する点であって、デフォーカス量０の位置に最も近くデフォーカス量が負となる点Ｐｈ（＋）と、デフォーカス量０の位置に最も近くデフォーカス量が正となる点Ｐｈ（−）とを定める。この深度ＭＴＦ曲線Ｓｈ中の点Ｐｈ（＋）と点Ｐｈ（−）との間隔が１／４ナイキスト拡大焦点深度Ｚｖ４の値となる。
【００８５】
上記と同様に、１／２ナイキスト拡大焦点深度Ｚｖ２は、１／２ナイキスト空間周波数における撮像レンズの基準レスポンスに対応する深度（拡大焦点深度）として求めることができる。
【００８６】
＜１／４ナイキスト正規化拡大焦点深度、１／２ナイキスト正規化拡大焦点深度について＞
１／４ナイキスト正規化拡大焦点深度は、１／４ナイキスト拡大焦点深度Ｚｖ４を、Ｆナンバーの値と焦点深度ｆの値を用いて正規化したものであり、１／４ナイキスト正規化拡大焦点深度＝Ｚｖ４×（Ｆａ／ｆ２）の式によって求めることができる。
【００８７】
１／２ナイキスト正規化拡大焦点深度は、上記１／４ナイキスト正規化拡大焦点深度の場合と同様に、１／２ナイキスト拡大焦点深度Ｚｖ２を、Ｆナンバーの値と焦点深度ｆの値を用いて正規化したものであり、１／２ナイキスト正規化拡大焦点深度＝Ｚｖ２×（Ｆａ／ｆ２）の式によって求めることができる。
【００８８】
＜共通拡大焦点深度について＞
共通拡大焦点深度Ｚｗは、図３に示すように、１／４ナイキスト拡大焦点深度Ｚｖ４と１／２ナイキスト拡大焦点深度Ｚｖ２とが光軸方向（図中Ｚ方向）にオーバラップする焦点深度（拡大焦点深度）として求めることができる。なお、図３中の縦軸（ＭＴＦ軸）と横軸（光軸Ｚ１に対応するＺ軸）との交わる位置（０）は、デフォーカス量が±０の位置であり、この位置が像面基準位置である。
【００８９】
ここで、撮像レンズの１／４ナイキスト拡大焦点深度Ｚｖ４は、この撮像レンズの１／４ナイキスト空間周波数における深度ＭＴＦ曲線Ｓｈ４に関する拡大焦点深度である。
【００９０】
また、撮像レンズの１／２ナイキスト拡大焦点深度Ｚｖ２は、この撮像レンズの１／２ナイキスト空間周波数における深度ＭＴＦ曲線Ｓｈ２に関する拡大焦点深度である。
【００９１】
＜正規化共通拡大焦点深度について＞
正規化共通拡大焦点深度は、共通拡大焦点深度Ｚｗを、Ｆナンバーの値と焦点深度ｆの値を用いて正規化したものであり、正規化共通拡大焦点深度＝Ｚｗ×（Ｆａ／ｆ２）の式によって求めることができる。
【００９２】
＜像面基準位置について＞
像面基準位置Ｚｏは、撮像レンズ１００を通して形成される光学像Ｑのコントラストが最も高くなる位置である。
【００９３】
より具体的には、撮像レンズ１００の光軸上の近点から遠点に亘る全ての点（物点）から発せられた光線を撮像レンズ１００に通したときに形成される点像の直径が最も小さくなる位置が像面基準位置Ｚｏである。なお、この像面基準位置Ｚｏに形成される点像を基準点像という、さらに、この基準点像の直径を基準点像直径（ｐｓｆφ）という。
【００９４】
すなわち、この像面基準位置Ｚｏは、撮像レンズ１００を通して光学像が形成される光軸直交平面を光軸方向に移動させたとき（デフォーカスしたとき）にＭＴＦの値が最も大きくなる光軸方向の位置である。通常、この像面基準位置Ｚｏは、撮像面２１１の配される位置と一致させるが、必ずしも像面基準位置Ｚｏを撮像面２１１の配される位置と一致させる必要はない。
【００９５】
＜基準点像直径（ｐｓｆφ）について＞
基準点像直径（ｐｓｆφ）は、撮像レンズにおいて予め定められた近点から遠点に亘る光軸上の全ての位置から発せられた光線をこの撮像レンズに通して、像面基準位置と交わる光軸直交平面上に形成される点像（基準点像）の直径（ｍｍ）である。
【００９６】
より具体的には、図３に示すように、像面基準位置Ｚｏと交わる光軸直交平面上に形成される点像（基準点像）Ｔｏの光強度分布Ｋｏについて、この光強度分布Ｋｏのピーク強度Ｋｏｐに対して光強度が０．００４倍となる光強度分布Ｋｏ中の最外周位置を結ぶ輪郭によって定められる円の平均直径を基準点像直径（ｐｓｆφ）とすることができる。
【００９７】
この０．００４倍は、ビットマップ形式で出力される画像データが８ビットの階調（２５６階調）を持つことから定めたものである。すなわち、点像のピーク強度Ｋｏｐを２５６階調の最大値に対応する光強度としたときに、この２５６階調の最小値（ピーク強度Ｋｏｐの１／２５６の光強度）に対応する光強度分布Ｋｏ中の位置をこの点像の最外周位置として規定するものである。
【００９８】
なお、この撮像レンズ１００は、条件式（１）；０．０１５＜Ｚｗ×Ｆａ／ｆ２＜０．０３０を満足するように構成されたものである。なお、後述する事例４〜事例６、および事例９〜事例1６がこの条件を満足している。なお、事例１〜事例３、事例７〜事例８、事例１７〜事例１９は、本発明には含まれない（本発明から外れた）事例である。
【００９９】
このように、撮像レンズ１００を条件式（１）を満足するものとすることにより、この撮像レンズ１００で得られるボケた原画像Ｇｏにコントラスト回復処理を施して形成されるボケ回復画像Ｇｋの画質の劣化を抑制しつつ撮像レンズ１００の被写界深度を拡大する効果を得ることができる。
【０１００】
しかしながら、条件式（１）の下限を下回るように撮像レンズ１００を構成した場合には、コントラスト回復処理を施したときに、１／２ナイキスト空間周波数に関するボケの回復と、１／４ナイキスト空間周波数に関するボケの回復とを両立させることが困難となる。さらに、そのように撮像レンズ１００を構成した場合には、深度拡大効果が見込めない。また場合によってはアーチファクト（偽解像）も発生することがある。
【０１０１】
また、条件式（１）の上限を上回るように撮像レンズ１００を構成すると、深度拡大効果は高まるが、それよりもデメリットである画質の劣化が目立ってしまう。
【０１０２】
以下に、本願発明に必須の構成ではないが、本願発明における望ましい構成等について説明する。
【０１０３】
撮像レンズ１００を、条件式（２）：０．０１５＜Ｚｖ４×Ｆａ／ｆ２＜０．０３５を満足するように構成すれば、アーチファクトの発生が抑制され、画質と深度の両立が容易になるという効果を得ることができる。なお、後述する事例２〜事例１９がこの条件を満足している。ただし、ただし、それらには本発明から外れた事例も含まれている。
【０１０４】
条件式（２）の下限以下となるように撮像レンズ１００を構成した場合には、深度拡大効果が低下し、特にアーチファクト（偽解像）が発生し易くなる。
【０１０５】
また、条件式（２）の上限以上となるように撮像レンズ１００を構成した場合には、デメリットである画質の劣化が目立ってしまう。
【０１０６】
撮像レンズ１００を、条件式（３）：０．０１１＜Ｚｖ２×Ｆａ／ｆ２＜０．０３０を満足するように構成すれば、アーチファクトの発生が抑制され、より画質と深度を両立し易くなるという効果を得ることができる。なお、後述する事例２〜事例１９、および１９がこの条件を満足している。ただし、それらには本発明から外れた事例も含まれている。
【０１０７】
条件式（３）の下限以下となるように撮像レンズ１００を構成した場合には、アーチファクトの発生も懸念されるが特に深度拡大効果が低下してしまう。
【０１０８】
また、条件式（３）の上限以上となるように撮像レンズ１００を構成した場合には、デメリットである画質の劣化が目立ってしまう。
【０１０９】
撮像レンズ１００を、条件式（４）：Ｐｉ×７≦ｐｓｆφ≦Ｐｉ×３０を満足するように構成すれば、アーチファクトの発生が抑制され、より画質と深度を両立し易くなるという効果を得ることができる。なお、後述する事例２〜事例１７、および事例１９がこの条件を満足している。ただし、それらには本発明から外れた事例も含まれている。
【０１１０】
条件式（４）の下限を下回るように撮像レンズ１００を構成した場合には、深度拡大効果が低下してしまう。
【０１１１】
また、条件式（４）の上限を上回るように撮像レンズ１００を構成した場合には、デメリットである画質の劣化が目立ってしまう。
【０１１２】
さらに、撮像レンズ１００を、物体側から順に１枚以上のレンズからなる正のパワーを持つ第１レンズ群と、１枚以上のレンズからなる第２レンズ群とを備え、第２レンズ群の最も像側のレンズが、光軸上において負のパワーを持ち、光軸側から周辺側に向かうにしたがって負のパワーの弱くなる領域を有すのものとすることが望ましい。
【０１１３】
なお、後述する事例１〜事例１９（ただし、事例１７，１９は本発明には含まれない）がこの条件を満足している。
【０１１４】
さらに撮像レンズ１００を、物体側から順に正のパワーを持つ第１レンズ、負のパワーを持つ第２レンズ、正のパワーを持つ第３レンズ、負のパワーを持つ第４レンズを配してなるものとすることが望ましい。
【０１１５】
なお、事例１〜事例１９（ただし、事例１７，１９は本発明には含まれない）がこの条件を満足している。
【０１１６】
さらに、上記第４レンズを、この第４レンズの像面側のレンズ面が非球面形状をなし、かつ、そのレンズ面が変曲点を有するものとすることができる。
【０１１７】
なお、事例１〜事例１９（ただし、事例１７，１９は本発明には含まれない）がこの条件を満足している。
【０１１８】
また、第４レンズを、この第４レンズの像面側のレンズ面が非球面形状をなし、かつ、そのレンズ面が光軸中心以外の領域に極点を有するものとすることもできる。
【０１１９】
なお、事例１〜事例１９（ただし、事例１７，１９は本発明には含まれない）がこの条件を満足している。
【０１２０】
＜具体的な実施例＞
次に、図５（図５Ａ〜５Ｎ）〜図２３（図２３Ａ〜２３Ｎ）、図２４、および表１（表１Ａ〜１Ｂ）〜表１９（表１９Ａ〜１９Ｂ）、表２０Ａ、表２０Ｂを参照し、事例１〜事例１９の各撮像レンズについて説明する。
【０１２１】
なお、上記表１Ａ〜表２０Ｂについてはこれらの表を最後にまとめて表示する。
【０１２２】
事例１の撮像レンズは、収差を極力小さくするように設計した結像光学系からなる撮像レンズであり、光学像にボケを与えることなく撮像面上にその光学像を結像させるものである。
【０１２３】
事例２〜事例１９の撮像レンズは、被写界深度を拡大するためにボケの付与された光学像を形成するための撮像レンズである。これらの撮像レンズは、ボケの付与された光学像を撮像して得られる原画像にコントラスト回復処理を施して広範囲の撮影距離に亘ってその原画像のコントラストを高めてなるボケ回復画像を得るために用いられるものである。
【０１２４】
なお、事例２〜１８の撮像レンズは本発明の撮像レンズの条件を満たすものであるが、事例１および事例１９の撮像レンズは本発明の撮像レンズの条件を満たすものではない。
【０１２５】
なお、事例１の撮像レンズは、事例２〜１９の撮像レンズの基になるものである。
【０１２６】
図５Ａ〜図５Ｎ、および表１Ａ、１Ｂは、事例１の撮像レンズに関するデータを示すものである。
【０１２７】
図６Ａ〜図６Ｎ、および表２Ａ、２Ｂは、事例２の撮像レンズに関するデータを示すものである。
【０１２８】
図７Ａ〜図７Ｎ、および表３Ａ、３Ｂは、事例３の撮像レンズに関するデータを示すものである。
【０１２９】
図８Ａ〜図８Ｎ、および表４Ａ、４Ｂは、事例４の撮像レンズに関するデータを示すものである。
【０１３０】
図９Ａ〜図９Ｎ、および表５Ａ、５Ｂは、事例５の撮像レンズに関するデータを示すものである。
【０１３１】
図１０Ａ〜図１０Ｎ、および表６Ａ、６Ｂは、事例６の撮像レンズに関するデータを示すものである。
【０１３２】
図１１Ａ〜図１１Ｎ、および表７Ａ、７Ｂは、事例７の撮像レンズに関するデータを示すものである。
【０１３３】
図１２Ａ〜図１２Ｎ、および表８Ａ、８Ｂは、事例８の撮像レンズに関するデータを示すものである。
【０１３４】
図１３Ａ〜図１３Ｎ、および表９Ａ、９Ｂは、事例９の撮像レンズに関するデータを示すものである。
【０１３５】
図１４Ａ〜図１４Ｎ、および表１０Ａ、１０Ｂは、事例１０の撮像レンズに関するデータを示すものである。
【０１３６】
図１５Ａ〜図１５Ｎ、および表１１Ａ、１１Ｂは、事例１１の撮像レンズに関するデータを示すものである。
【０１３７】
図１６Ａ〜図１６Ｎ、および表１２Ａ、１２Ｂは、事例１２の撮像レンズに関するデータを示すものである。
【０１３８】
図１７Ａ〜図１７Ｎ、および表１３Ａ、１３Ｂは、事例１３の撮像レンズに関するデータを示すものである。
【０１３９】
図１８Ａ〜図１８Ｎ、および表１４Ａ、１４Ｂは、事例１４の撮像レンズに関するデータを示すものである。
【０１４０】
図１９Ａ〜図１９Ｎ、および表１５Ａ、１５Ｂは、事例１５の撮像レンズに関するデータを示すものである。
【０１４１】
図２０Ａ〜図２０Ｎ、および表１６Ａ、１６Ｂは、事例１６の撮像レンズに関するデータを示すものである。
【０１４２】
図２１Ａ〜図２１Ｎ、および表１７Ａ、１７Ｂは、事例１７の撮像レンズに関するデータを示すものである。
【０１４３】
図２２Ａ〜図２２Ｎ、および表１８Ａ、１８Ｂは、事例１８の撮像レンズに関するデータを示すものである。
【０１４４】
図２３Ａ〜図２３Ｎ、および表１９Ａ、１９Ｂは、事例１９の撮像レンズに関するデータを示すものである。
【０１４５】
図２４は、事例１〜事例１９の撮像レンズそれぞれの基準点像直径（ｐｓｆφ）と深度（拡大焦点深度、参考焦点深度）とをまとめて示す図である。
【０１４６】
表１Ａ、１Ｂは事例１のレンズ設計上の基本データを示す表である。
【０１４７】
表２Ａ、２Ｂは事例２のレンズ設計上の基本データを示す表である。
【０１４８】
表３Ａ、３Ｂは事例３のレンズ設計上の基本データを示す表である。
【０１４９】
表４Ａ、４Ｂは事例４のレンズ設計上の基本データを示す表である。
【０１５０】
表５Ａ、５Ｂは事例５のレンズ設計上の基本データを示す表である。
【０１５１】
表６Ａ、６Ｂは事例６のレンズ設計上の基本データを示す表である。
【０１５２】
表７Ａ、７Ｂは事例７のレンズ設計上の基本データを示す表である。
【０１５３】
表８Ａ、８Ｂは事例８のレンズ設計上の基本データを示す表である。
【０１５４】
表９Ａ、９Ｂは事例９のレンズ設計上の基本データを示す表である。
【０１５５】
表１０Ａ、１０Ｂは事例１０のレンズ設計上の基本データを示す表である。
【０１５６】
表１１Ａ、１１Ｂは事例１１のレンズ設計上の基本データを示す表である。
【０１５７】
表１２Ａ、１２Ｂは事例１２のレンズ設計上の基本データを示す表である。
【０１５８】
表１３Ａ、１３Ｂは事例１３のレンズ設計上の基本データを示す表である。
【０１５９】
表１４Ａ、１４Ｂは事例１４のレンズ設計上の基本データを示す表である。
【０１６０】
表１５Ａ、１５Ｂは事例１５のレンズ設計上の基本データを示す表である。
【０１６１】
表１６Ａ、１６Ｂは事例１６のレンズ設計上の基本データを示す表である。
【０１６２】
表１７Ａ、１７Ｂは事例１７のレンズ設計上の基本データを示す表である。
【０１６３】
表１８Ａ、１８Ｂは事例１８のレンズ設計上の基本データを示す表である。
【０１６４】
表１９Ａ、１９Ｂは事例１９のレンズ設計上の基本データを示す表である。
【０１６５】
表２０Ａは、事例１〜事例１９の撮像レンズそれぞれの球面収差、および各撮像レンズを通して形成される点像に関するデータについてまとめて示す図である。
【０１６６】
表２０Ｂは、事例１〜事例１９の撮像レンズそれぞれの深度や深度ＭＴＦに関するデータについてまとめて示す図である。
【０１６７】
＜表１Ａ〜表１９Ａの説明＞
表１Ａ〜表１９Ａに示す事例１〜事例２３の撮像レンズのレンズデータにおいて、レンズ等の光学部材の面番号を物体側から像側に向かうに従い順次増加するｉ番目（ｉ＝１、２、３、・・・）の面番号として示す。なお、これらのレンズデータには、開口絞りの面番号（ｉ＝１）、平行平面板であるカバーガラスの物体側の面と像側の面の面番号（ｉ＝１０、１１）、および撮像面の面番号（ｉ＝１２）等も含めて記載している。
【０１６８】
表１Ａ、２Ａ、・・・１１Ａの各表中のＲｉはｉ番目の面の近軸曲率半径を示し、Ｄｉはｉ番目の面とｉ＋１番目の面との光軸Ｚ１上の面間隔を示す。なお、レンズデータの符号Ｒｉは、図１中のレンズ面を示す符号Ｒｉと対応している。
【０１６９】
また、表１Ａ、２Ａ、・・・１１Ａ中に示す記号Ｎｄｊは物体側から像側に向かうに従い順次増加するｊ番目の光学要素のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を示し、νｄｊはｊ番目の光学要素のｄ線に対するアッベ数を示す。
【０１７０】
なお、事例１〜事例２３の撮像レンズの設計基準波長は５４６．１ｎｍである。
【０１７１】
さらに、表１Ａ〜表１９Ａの最下部に、事例１〜１９の撮像レンズそれぞれの焦点距離およびＦ値を示す。
【０１７２】
なお、近軸曲率半径、面間隔、焦点距離の単位はｍｍであり、近軸曲率半径は物体側に凸の場合を正、像側に凸の場合を負としている。
【０１７３】
＜表１Ｂ〜表１９Ｂの説明＞
表１Ｂ〜表１９Ｂに、事例１〜１９の各撮像レンズを構成する非球面Ｒｉを表す非球面式の各係数Ｋ、Ａ３、Ａ４、Ａ５、・・・の値を示す。
【０１７４】
なお、各非球面は下記非球面式により定義されるものである。
【数１】
【０１７５】
＜図５Ａ〜図２３Ａの説明＞
図５Ａ〜図２３Ａは、事例１〜事例２３の撮像レンズそれぞれの概略構成を示す断面図である。なお、各図中には、３種類の入射高で撮像面へ入射する光線の軌跡等が示されている。
【０１７６】
また、図中の符号Ｒ１、Ｒ２、・・・は以下の構成要素を指している。すなわち、Ｒ１は開口絞り、Ｒ２とＲ３は第１レンズＬ１の物体側のレンズ面と像側のレンズ面、Ｒ４とＲ５は第２レンズＬ２の物体側のレンズ面と像側のレンズ面、Ｒ６とＲ７は第３レンズＬ３の物体側のレンズ面と像側のレンズ面、Ｒ８とＲ９は第４レンズＬ４の物体側のレンズ面と像側のレンズ面、Ｒ１０とＲ１１は第５レンズＬ５であるカバーガラスの物体側の表面と像側の表面、Ｒ１２は撮像面を示している。
【０１７７】
＜図５Ｂ〜図２３Ｂの説明＞
図５Ｂ〜図２３Ｂは、事例１〜１９の各撮像レンズの球面収差を示す図である。
【０１７８】
＜図５Ｃ〜図２３Ｃの説明＞
図５Ｃ〜図２３Ｃは、事例１〜１９の各撮像レンズの設計基準波長（５４６．１ｎｍ）における収差を示すものであり、左側に非点収差、右側に歪曲収差を示す図である。
【０１７９】
＜図５Ｄ〜図２３Ｄの説明＞
図５Ｄ〜図２３Ｄは、事例１〜１９の各撮像レンズの設計基準波長におけるコマ収差を示す図である。
【０１８０】
＜図５Ｅ〜図２３Ｅの説明＞
図５Ｅ〜図２３Ｅは、事例１〜１９の各撮像レンズの設計基準波長におけるスポットダイアグラムを示すものであり、各撮像レンズを通して撮像面上の各位置に形成された（３種類の入射高で撮像面に入射して形成された）各スポットのデフォーカス時の変化を示すものである。ここでは、デフォーカス量として、撮像面を光軸Ｚ１方向に−１００μｍ、−５０μｍ、±０μｍ、＋５０μｍ、＋１００μｍ平行移動させたときにこの撮像面に形成されるスポットの形状を示している。
【０１８１】
＜図５Ｆ〜図２３Ｆの説明＞
図５Ｆ〜図２３Ｆは、事例１〜１９の各撮像レンズの設計基準波長における空間周波数ＭＴＦ特性を示すものであり、各撮像レンズを通り光軸上（像高０）に形成される光学像における空間周波数ＭＴＦ特性を示す図である。
【０１８２】
＜図５Ｇ〜図２３Ｇの説明＞
図５Ｇ〜図２３Ｇは、事例１〜１９の各撮像レンズの設計基準波長における深度（デフォーカス）ＭＴＦ特性を示すものであり、各撮像レンズを通り光軸上（像高０）に形成される光学像について、デフォーカスさせたときの、９０本／ｍｍにおける深度（デフォーカス）ＭＴＦ特性を示す図である。
【０１８３】
＜図５Ｈ〜図２３Ｈの説明＞
図５Ｈ〜図２３Ｈは、事例１〜１９の各撮像レンズの設計基準波長における深度（デフォーカス）ＭＴＦ特性を示すものであり、各通り光軸上（像高０）に形成される光学像について、デフォーカスさせたときの、１７９本／ｍｍにおける深度（デフォーカス）ＭＴＦ特性を示す図である。
【０１８４】
＜図５Ｉ〜図２３Ｉの説明＞
図５Ｉ〜図２３Ｉは、事例１〜１９の各撮像レンズの設計基準波長における空間周波数ＭＴＦ特性を示すものであり、（３種類の入射高で撮像面に入射して形成された）像についての空間周波数ＭＴＦ特性を示す図である。
【０１８５】
＜図５Ｊ〜図２３Ｊの説明＞
図５Ｊ〜図２３Ｊは、事例１〜１９の各撮像レンズの設計基準波長における深度（デフォーカス）ＭＴＦ特性を示すものであり、各撮像レンズを通して撮像面上の各位置に形成された（３種類の入射高で撮像面に入射して形成された）像について、デフォーカスさせたときの、９０本／ｍｍにおける深度（デフォーカス）ＭＴＦ特性を示す図である。
【０１８６】
＜図５Ｋ〜図２３Ｋの説明＞
図５Ｋ〜図２３Ｋは、事例１〜１９の各撮像レンズの設計基準波長における深度（デフォーカス）ＭＴＦ特性を示すものであり、各撮像レンズを通して撮像面上の各位置に形成された（３種類の入射高で撮像面に入射して形成された）像について、デフォーカスさせたときの、１７９本／ｍｍにおける深度（デフォーカス）ＭＴＦ特性を示す図である。
【０１８７】
＜図５Ｌ〜図２３Ｌの説明＞
図５Ｌ〜図２３Ｌは、事例１〜１９の各撮像レンズを通して形成される設計基準波長における点像の強度分布を示す図である。各図の上側に撮像面上に形成された点像の強度分布の全体を示し、各図の下側に上記点像の強度分布を拡大して基準点像直径（ｐｓｆφ）を示す図である。
【０１８８】
＜図５Ｍ〜図２３Ｍの説明＞
図５Ｍ〜図２３Ｍは、事例１〜１９の各撮像レンズの設計基準波長における球面収差曲線を示す図である。瞳に入る入射高が変化しても球面収差が一定となる範囲である球面収差最小領域ｃを破線で示し、瞳に入る入射高の変化に応じて球面収差が変化する球面収差最小領域ｃではない範囲を実線で示す図である。
【０１８９】
＜図５Ｎ〜図２３Ｎの説明＞
図５Ｎ〜図２３Ｎは、事例１〜１９の各撮像レンズの設計基準波長での、９０本／ｍｍにおける深度（デフォーカス）ＭＴＦ特性と、１８０本／ｍｍにおける深度（デフォーカス）ＭＴＦ特性とを比較して示す図である。実線で示す曲線が９０本／ｍｍにおける深度（デフォーカス）ＭＴＦ特性を示し、破線で示す曲線が１８０本／ｍｍにおける深度（デフォーカス）ＭＴＦ特性を示している。
【０１９０】
なお、各図中に記載の深度は、後述する基準レスポンスの値に対応して定められるものである。例えば、事例１に関する図５Ｎの９０本／ｍｍにおける深度は、ＭＴＦ値が０．２（基準レスポンスの値２０％）となるデフォーカス範囲（９０本／ｍｍの深度ＭＴＦ曲線から求められる）として求めることができる。
【０１９１】
また、例えば、事例２に関する図６Ｎの９０本／ｍｍにおける深度は、ＭＴＦ値が０．１７１（基準レスポンスの値１７．１％）となるデフォーカス範囲（９０本／ｍｍの深度ＭＴＦ曲線から求められる）として求めることができる。
【０１９２】
＜表２０Ａの説明＞
表２０Ａは、事例１〜事例１９の撮像レンズそれぞれの焦点距離、Ｆナンバー、点像、球面収差、球面収差最小領域それぞれ関するデータについてまとめて示す表である。
【０１９３】
表２０Ａ中の点像の欄に記載のｐｓｆφ対応画素数は、ｐｓｆφの値を１画素の大きさ（約１．４μｍ）で除算して求めた値であり、基準点像直径ｐｓｆφ内に並ぶ画素数を示している。また、ｐｓｆφ／Ｆａは、ｐｓｆφをＦナンバーで除算して規格化したものである。
【０１９４】
表２０Ａ中の球面収差欄に記載のａは、撮像レンズの瞳の中央部を通る光の受ける、像面基準位置から物点側への球面収差の大きさ（最大球面収差）である。また、ｂは像面基準位置から物点側への最大球面収差とその反対側への最大球面収差との和である。ａ/ｆ、ｂ/ｆは、ａ，ｂそれぞれを焦点距離ｆで除算して規格化したものである。
【０１９５】
なお、撮像レンズの瞳の中央部は、この瞳中の、像面基準位置よりも物点側にのみ球面収差を持つ部分であって、光軸近傍をも含む部分である。すなわち、この撮像レンズの瞳の中央部は、像面基準位置よりも物点側にのみ球面収差を持つこの瞳中の領域であって、光軸上の領域をも含む連続した領域である。
【０１９６】
表２０Ａ中の球面収差最小領域欄に記載のｔｚは、被写体の光学像を諸収差を抑えて撮像面上に結像させる通常の結像光学系において実質的に球面収差の影響がないと考えられる焦点深度±０．０３ｍｍの範囲である。また、Ｙｕ（max）は、球面収差最小領域の上端の光軸からの高さ、Ｙｕ（min）は、球面収差最小領域の下端の光軸からの高さである。
【０１９７】
表２０Ａ中の球面収差最小領域欄に記載のｃは、球面収差の像面基準位置からのずれ量である。ｄ／ｅは、瞳全体の面積に対する球面収差最小領域の面積の割合である。
【０１９８】
なお、表２０中の事例１７について、球面収差の欄、および球面収差最小領域の欄のデータは省略する。すなわち、事例１７については、瞳への入射高さの増大に対する球面収差の発生方向が他の事例と異なるためデータ化する意味が無くデータの記載は省略する。
【０１９９】
＜表２０Ｂの説明＞
表２０Ｂは、事例１〜事例１９の撮像レンズそれぞれについて、説明済みの説明済の深度（デフォーカス）ＭＴＦに関するデータについてまとめて示す図である。
【０２００】
なお、本発明は、上記実施の形態および各実施例に限定されず種々の変形実施が可能である。
【表１Ａ】
【表１Ｂ】
【表２Ａ】
【表２Ｂ】
【表３Ａ】
【表３Ｂ】
【表４Ａ】
【表４Ｂ】
【表５Ａ】
【表５Ｂ】
【表６Ａ】
【表６Ｂ】
【表７Ａ】
【表７Ｂ】
【表８Ａ】
【表８Ｂ】
【表９Ａ】
【表９Ｂ】
【表１０Ａ】
【表１０Ｂ】
【表１１Ａ】
【表１１Ｂ】
【表１２Ａ】
【表１２Ｂ】
【表１３Ａ】
【表１３Ｂ】
【表１４Ａ】
【表１４Ｂ】
【表１５Ａ】
【表１５Ｂ】
【表１６Ａ】
【表１６Ｂ】
【表１７Ａ】
【表１７Ｂ】
【表１８Ａ】
【表１８Ｂ】
【表１９Ａ】
【表１９Ｂ】
【表２０Ａ】
【表２０Ｂ】
【符号の説明】
【０２０１】
１００ 撮像レンズ
２１０ 撮像素子
２１１ 撮像面
３１０ 画像処理部
Ｚ１ 光軸
Ｚｏ 像面基準位置
Ｓｍ 結像光学系の深度ＭＴＦ曲線
Ｓｈ 被写界深度拡大光学系の深度ＭＴＦ曲線
Ｓｈ４ １／４ナイキスト空間周波数における深度ＭＴＦ曲線
Ｓｈ２ １／２ナイキスト空間周波数における深度ＭＴＦ曲線
Ｚｖ２ １／２ナイキスト拡大焦点深度
Ｚｖ４ １／４ナイキスト拡大焦点深度
Ｚｗ 共通拡大焦点深度、
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像して得られた原画像データにコントラスト回復処理を施して画像のボケを補正する撮像装置に用いる撮像レンズであって、
以下の条件式（１）を満足するように構成されたものであることを特徴とする撮像レンズ。
０．０１５＜Ｚｗ×Ｆａ／ｆ２＜０．０３０ ・・・（１）
ただし、
Ｚｗ：共通拡大焦点深度
Ｆａ：撮像レンズの実効Ｆナンバー
ｆ：撮像レンズの焦点距離
【請求項２】
以下の条件式（２）を満足することを特徴とする請求項１記載の撮像レンズ。
０．０１５＜Ｚｖ４×Ｆａ／ｆ２＜０．０３５ ・・・（２）
ただし、
Ｚｖ４：１／４ナイキスト拡大焦点深度
【請求項３】
以下の条件式（３）を満足することを特徴とする請求項１または２記載の撮像レンズ。
０．０１１＜Ｚｖ２×Ｆａ／ｆ２＜０．０３０ ・・・（３）
ただし、
Ｚｖ２：１／２ナイキスト拡大焦点深度
【請求項４】
以下の条件式（４）を満足することを特徴とする請求項８記載の撮像レンズ。
Ｐｉ×７≦ｐｓｆφ≦Ｐｉ×３０ ・・・（４）
ただし、
ｐｓｆφ：基準点像直径
Ｐｉ：撮像装置に適用する撮像素子の画素ピッチ
【請求項５】
前記撮像レンズが、物体側から順に１枚以上のレンズからなる正のパワーを持つ第１レンズ群と、１枚以上のレンズからなる第２レンズ群とを備え、
前記第２レンズ群の最も像側のレンズが、光軸上において負のパワーを持ち、光軸側から周辺側に向かうにしたがって負のパワーの弱くなる領域を有すのものであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の撮像レンズ。
【請求項６】
前記撮像レンズが、物体側から順に正のパワーを持つ第１レンズ、負のパワーを持つ第２レンズ、正のパワーを持つ第３レンズ、負のパワーを持つ第４レンズを配してなるものであることを特徴とする請求項５記載の撮像レンズ。
【請求項７】
前記第４レンズは、該第４レンズの像面側のレンズ面が非球面形状をなし、かつ、前記レンズ面が変曲点を有するものであることを特徴とする請求項６記載の撮像レンズ。
【請求項８】
前記第４レンズは、該第４レンズの像面側のレンズ面が非球面形状をなし、かつ、前記レンズ面が光軸中心以外の領域に極点を有するものであることを特徴とする請求項６記載の撮像レンズ。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項記載の撮像レンズと、該撮像レンズを通して形成された光学像を撮像する撮像素子と、該撮像素子による前記光学像の撮像で得られた原画像データにコントラスト回復処理を施す画像処理手段とを備えた撮像システムであって、
前記画像処理手段が、前記コントラスト回復処理としてフーリエ変換を用いた画像復元処理を実施するものであることを特徴とする撮像システム。
【請求項１】
撮像して得られた原画像データにコントラスト回復処理を施して画像のボケを補正する撮像装置に用いる撮像レンズであって、
以下の条件式（１）を満足するように構成されたものであることを特徴とする撮像レンズ。
０．０１５＜Ｚｗ×Ｆａ／ｆ２＜０．０３０ ・・・（１）
ただし、
Ｚｗ：共通拡大焦点深度
Ｆａ：撮像レンズの実効Ｆナンバー
ｆ：撮像レンズの焦点距離
【請求項２】
以下の条件式（２）を満足することを特徴とする請求項１記載の撮像レンズ。
０．０１５＜Ｚｖ４×Ｆａ／ｆ２＜０．０３５ ・・・（２）
ただし、
Ｚｖ４：１／４ナイキスト拡大焦点深度
【請求項３】
以下の条件式（３）を満足することを特徴とする請求項１または２記載の撮像レンズ。
０．０１１＜Ｚｖ２×Ｆａ／ｆ２＜０．０３０ ・・・（３）
ただし、
Ｚｖ２：１／２ナイキスト拡大焦点深度
【請求項４】
以下の条件式（４）を満足することを特徴とする請求項８記載の撮像レンズ。
Ｐｉ×７≦ｐｓｆφ≦Ｐｉ×３０ ・・・（４）
ただし、
ｐｓｆφ：基準点像直径
Ｐｉ：撮像装置に適用する撮像素子の画素ピッチ
【請求項５】
前記撮像レンズが、物体側から順に１枚以上のレンズからなる正のパワーを持つ第１レンズ群と、１枚以上のレンズからなる第２レンズ群とを備え、
前記第２レンズ群の最も像側のレンズが、光軸上において負のパワーを持ち、光軸側から周辺側に向かうにしたがって負のパワーの弱くなる領域を有すのものであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の撮像レンズ。
【請求項６】
前記撮像レンズが、物体側から順に正のパワーを持つ第１レンズ、負のパワーを持つ第２レンズ、正のパワーを持つ第３レンズ、負のパワーを持つ第４レンズを配してなるものであることを特徴とする請求項５記載の撮像レンズ。
【請求項７】
前記第４レンズは、該第４レンズの像面側のレンズ面が非球面形状をなし、かつ、前記レンズ面が変曲点を有するものであることを特徴とする請求項６記載の撮像レンズ。
【請求項８】
前記第４レンズは、該第４レンズの像面側のレンズ面が非球面形状をなし、かつ、前記レンズ面が光軸中心以外の領域に極点を有するものであることを特徴とする請求項６記載の撮像レンズ。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項記載の撮像レンズと、該撮像レンズを通して形成された光学像を撮像する撮像素子と、該撮像素子による前記光学像の撮像で得られた原画像データにコントラスト回復処理を施す画像処理手段とを備えた撮像システムであって、
前記画像処理手段が、前記コントラスト回復処理としてフーリエ変換を用いた画像復元処理を実施するものであることを特徴とする撮像システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図５Ｄ】
【図５Ｅ】
【図５Ｆ】
【図５Ｇ】
【図５Ｈ】
【図５Ｉ】
【図５Ｊ】
【図５Ｋ】
【図５Ｌ】
【図５Ｍ】
【図５Ｎ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図６Ｅ】
【図６Ｆ】
【図６Ｇ】
【図６Ｈ】
【図６Ｉ】
【図６Ｊ】
【図６Ｋ】
【図６Ｌ】
【図６Ｍ】
【図６Ｎ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図７Ｄ】
【図７Ｅ】
【図７Ｆ】
【図７Ｇ】
【図７Ｈ】
【図７Ｉ】
【図７Ｊ】
【図７Ｋ】
【図７Ｌ】
【図７Ｍ】
【図７Ｎ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図８Ｄ】
【図８Ｅ】
【図８Ｆ】
【図８Ｇ】
【図８Ｈ】
【図８Ｉ】
【図８Ｊ】
【図８Ｋ】
【図８Ｌ】
【図８Ｍ】
【図８Ｎ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図９Ｃ】
【図９Ｄ】
【図９Ｅ】
【図９Ｆ】
【図９Ｇ】
【図９Ｈ】
【図９Ｉ】
【図９Ｊ】
【図９Ｋ】
【図９Ｌ】
【図９Ｍ】
【図９Ｎ】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１０Ｃ】
【図１０Ｄ】
【図１０Ｅ】
【図１０Ｆ】
【図１０Ｇ】
【図１０Ｈ】
【図１０Ｉ】
【図１０Ｊ】
【図１０Ｋ】
【図１０Ｌ】
【図１０Ｍ】
【図１０Ｎ】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１１Ｃ】
【図１１Ｄ】
【図１１Ｅ】
【図１１Ｆ】
【図１１Ｇ】
【図１１Ｈ】
【図１１Ｉ】
【図１１Ｊ】
【図１１Ｋ】
【図１１Ｌ】
【図１１Ｍ】
【図１１Ｎ】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１２Ｃ】
【図１２Ｄ】
【図１２Ｅ】
【図１２Ｆ】
【図１２Ｇ】
【図１２Ｈ】
【図１２Ｉ】
【図１２Ｊ】
【図１２Ｋ】
【図１２Ｌ】
【図１２Ｍ】
【図１２Ｎ】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図１３Ｃ】
【図１３Ｄ】
【図１３Ｅ】
【図１３Ｆ】
【図１３Ｇ】
【図１３Ｈ】
【図１３Ｉ】
【図１３Ｊ】
【図１３Ｋ】
【図１３Ｌ】
【図１３Ｍ】
【図１３Ｎ】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１４Ｃ】
【図１４Ｄ】
【図１４Ｅ】
【図１４Ｆ】
【図１４Ｇ】
【図１４Ｈ】
【図１４Ｉ】
【図１４Ｊ】
【図１４Ｋ】
【図１４Ｌ】
【図１４Ｍ】
【図１４Ｎ】
【図１５Ａ】
【図１５Ｂ】
【図１５Ｃ】
【図１５Ｄ】
【図１５Ｅ】
【図１５Ｆ】
【図１５Ｇ】
【図１５Ｈ】
【図１５Ｉ】
【図１５Ｊ】
【図１５Ｋ】
【図１５Ｌ】
【図１５Ｍ】
【図１５Ｎ】
【図１６Ａ】
【図１６Ｂ】
【図１６Ｃ】
【図１６Ｄ】
【図１６Ｅ】
【図１６Ｆ】
【図１６Ｇ】
【図１６Ｈ】
【図１６Ｉ】
【図１６Ｊ】
【図１６Ｋ】
【図１６Ｌ】
【図１６Ｍ】
【図１６Ｎ】
【図１７Ａ】
【図１７Ｂ】
【図１７Ｃ】
【図１７Ｄ】
【図１７Ｅ】
【図１７Ｆ】
【図１７Ｇ】
【図１７Ｈ】
【図１７Ｉ】
【図１７Ｊ】
【図１７Ｋ】
【図１７Ｌ】
【図１７Ｍ】
【図１７Ｎ】
【図１８Ａ】
【図１８Ｂ】
【図１８Ｃ】
【図１８Ｄ】
【図１８Ｅ】
【図１８Ｆ】
【図１８Ｇ】
【図１８Ｈ】
【図１８Ｉ】
【図１８Ｊ】
【図１８Ｋ】
【図１８Ｌ】
【図１８Ｍ】
【図１８Ｎ】
【図１９Ａ】
【図１９Ｂ】
【図１９Ｃ】
【図１９Ｄ】
【図１９Ｅ】
【図１９Ｆ】
【図１９Ｇ】
【図１９Ｈ】
【図１９Ｉ】
【図１９Ｊ】
【図１９Ｋ】
【図１９Ｌ】
【図１９Ｍ】
【図１９Ｎ】
【図２０Ａ】
【図２０Ｂ】
【図２０Ｃ】
【図２０Ｄ】
【図２０Ｅ】
【図２０Ｆ】
【図２０Ｇ】
【図２０Ｈ】
【図２０Ｉ】
【図２０Ｊ】
【図２０Ｋ】
【図２０Ｌ】
【図２０Ｍ】
【図２０Ｎ】
【図２１Ａ】
【図２１Ｂ】
【図２１Ｃ】
【図２１Ｄ】
【図２１Ｅ】
【図２１Ｆ】
【図２１Ｇ】
【図２１Ｈ】
【図２１Ｉ】
【図２１Ｊ】
【図２１Ｋ】
【図２１Ｌ】
【図２１Ｍ】
【図２１Ｎ】
【図２２Ａ】
【図２２Ｂ】
【図２２Ｃ】
【図２２Ｄ】
【図２２Ｅ】
【図２２Ｆ】
【図２２Ｇ】
【図２２Ｈ】
【図２２Ｉ】
【図２２Ｊ】
【図２２Ｋ】
【図２２Ｌ】
【図２２Ｍ】
【図２２Ｎ】
【図２３Ａ】
【図２３Ｂ】
【図２３Ｃ】
【図２３Ｄ】
【図２３Ｅ】
【図２３Ｆ】
【図２３Ｇ】
【図２３Ｈ】
【図２３Ｉ】
【図２３Ｊ】
【図２３Ｋ】
【図２３Ｌ】
【図２３Ｍ】
【図２３Ｎ】
【図２４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図５Ｄ】
【図５Ｅ】
【図５Ｆ】
【図５Ｇ】
【図５Ｈ】
【図５Ｉ】
【図５Ｊ】
【図５Ｋ】
【図５Ｌ】
【図５Ｍ】
【図５Ｎ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図６Ｅ】
【図６Ｆ】
【図６Ｇ】
【図６Ｈ】
【図６Ｉ】
【図６Ｊ】
【図６Ｋ】
【図６Ｌ】
【図６Ｍ】
【図６Ｎ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図７Ｄ】
【図７Ｅ】
【図７Ｆ】
【図７Ｇ】
【図７Ｈ】
【図７Ｉ】
【図７Ｊ】
【図７Ｋ】
【図７Ｌ】
【図７Ｍ】
【図７Ｎ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図８Ｄ】
【図８Ｅ】
【図８Ｆ】
【図８Ｇ】
【図８Ｈ】
【図８Ｉ】
【図８Ｊ】
【図８Ｋ】
【図８Ｌ】
【図８Ｍ】
【図８Ｎ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図９Ｃ】
【図９Ｄ】
【図９Ｅ】
【図９Ｆ】
【図９Ｇ】
【図９Ｈ】
【図９Ｉ】
【図９Ｊ】
【図９Ｋ】
【図９Ｌ】
【図９Ｍ】
【図９Ｎ】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１０Ｃ】
【図１０Ｄ】
【図１０Ｅ】
【図１０Ｆ】
【図１０Ｇ】
【図１０Ｈ】
【図１０Ｉ】
【図１０Ｊ】
【図１０Ｋ】
【図１０Ｌ】
【図１０Ｍ】
【図１０Ｎ】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１１Ｃ】
【図１１Ｄ】
【図１１Ｅ】
【図１１Ｆ】
【図１１Ｇ】
【図１１Ｈ】
【図１１Ｉ】
【図１１Ｊ】
【図１１Ｋ】
【図１１Ｌ】
【図１１Ｍ】
【図１１Ｎ】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１２Ｃ】
【図１２Ｄ】
【図１２Ｅ】
【図１２Ｆ】
【図１２Ｇ】
【図１２Ｈ】
【図１２Ｉ】
【図１２Ｊ】
【図１２Ｋ】
【図１２Ｌ】
【図１２Ｍ】
【図１２Ｎ】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図１３Ｃ】
【図１３Ｄ】
【図１３Ｅ】
【図１３Ｆ】
【図１３Ｇ】
【図１３Ｈ】
【図１３Ｉ】
【図１３Ｊ】
【図１３Ｋ】
【図１３Ｌ】
【図１３Ｍ】
【図１３Ｎ】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１４Ｃ】
【図１４Ｄ】
【図１４Ｅ】
【図１４Ｆ】
【図１４Ｇ】
【図１４Ｈ】
【図１４Ｉ】
【図１４Ｊ】
【図１４Ｋ】
【図１４Ｌ】
【図１４Ｍ】
【図１４Ｎ】
【図１５Ａ】
【図１５Ｂ】
【図１５Ｃ】
【図１５Ｄ】
【図１５Ｅ】
【図１５Ｆ】
【図１５Ｇ】
【図１５Ｈ】
【図１５Ｉ】
【図１５Ｊ】
【図１５Ｋ】
【図１５Ｌ】
【図１５Ｍ】
【図１５Ｎ】
【図１６Ａ】
【図１６Ｂ】
【図１６Ｃ】
【図１６Ｄ】
【図１６Ｅ】
【図１６Ｆ】
【図１６Ｇ】
【図１６Ｈ】
【図１６Ｉ】
【図１６Ｊ】
【図１６Ｋ】
【図１６Ｌ】
【図１６Ｍ】
【図１６Ｎ】
【図１７Ａ】
【図１７Ｂ】
【図１７Ｃ】
【図１７Ｄ】
【図１７Ｅ】
【図１７Ｆ】
【図１７Ｇ】
【図１７Ｈ】
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【図１７Ｋ】
【図１７Ｌ】
【図１７Ｍ】
【図１７Ｎ】
【図１８Ａ】
【図１８Ｂ】
【図１８Ｃ】
【図１８Ｄ】
【図１８Ｅ】
【図１８Ｆ】
【図１８Ｇ】
【図１８Ｈ】
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【図１８Ｋ】
【図１８Ｌ】
【図１８Ｍ】
【図１８Ｎ】
【図１９Ａ】
【図１９Ｂ】
【図１９Ｃ】
【図１９Ｄ】
【図１９Ｅ】
【図１９Ｆ】
【図１９Ｇ】
【図１９Ｈ】
【図１９Ｉ】
【図１９Ｊ】
【図１９Ｋ】
【図１９Ｌ】
【図１９Ｍ】
【図１９Ｎ】
【図２０Ａ】
【図２０Ｂ】
【図２０Ｃ】
【図２０Ｄ】
【図２０Ｅ】
【図２０Ｆ】
【図２０Ｇ】
【図２０Ｈ】
【図２０Ｉ】
【図２０Ｊ】
【図２０Ｋ】
【図２０Ｌ】
【図２０Ｍ】
【図２０Ｎ】
【図２１Ａ】
【図２１Ｂ】
【図２１Ｃ】
【図２１Ｄ】
【図２１Ｅ】
【図２１Ｆ】
【図２１Ｇ】
【図２１Ｈ】
【図２１Ｉ】
【図２１Ｊ】
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【図２１Ｌ】
【図２１Ｍ】
【図２１Ｎ】
【図２２Ａ】
【図２２Ｂ】
【図２２Ｃ】
【図２２Ｄ】
【図２２Ｅ】
【図２２Ｆ】
【図２２Ｇ】
【図２２Ｈ】
【図２２Ｉ】
【図２２Ｊ】
【図２２Ｋ】
【図２２Ｌ】
【図２２Ｍ】
【図２２Ｎ】
【図２３Ａ】
【図２３Ｂ】
【図２３Ｃ】
【図２３Ｄ】
【図２３Ｅ】
【図２３Ｆ】
【図２３Ｇ】
【図２３Ｈ】
【図２３Ｉ】
【図２３Ｊ】
【図２３Ｋ】
【図２３Ｌ】
【図２３Ｍ】
【図２３Ｎ】
【図２４】
【公開番号】特開２０１１−１８０５１４（Ｐ２０１１−１８０５１４Ａ）
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４６６６３（Ｐ２０１０−４６６６３）
【出願日】平成２２年３月３日（２０１０．３．３）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３日（２０１０．３．３）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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