JP2009169092A - 光学系および撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被写界深度が拡大された取り扱いが容易な光学系を提供すること。
【解決手段】光を結像する光学系であって、物点からの光に対する光学的伝達関数を物点までの距離によらず略同一にすべく過剰補正された縦収差を有する。光学系のＭＴＦは、予め定められた範囲の光軸方向の像面位置にわたって略同一であってよい。また、光学系のＭＴＦは、像高によらず略同一であってよい。また、光学系による物点からの光の拡がりは、予め定められた範囲の光軸方向の像面位置にわたって略同一であり、像高によらず略同一であってよい。
【選択図】図３

Description

本発明は、光学系および撮像装置に関する。本発明は、特に、撮像用の光学系および当該光学系を有する撮像装置に関する。

従来、位相マスクを使用することによって光学システムの光伝達関数を焦点位置から或るレンジ内で実質的に一定に留める技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、波面の位相を変更する光学素子により焦点関係の収差に対して光学結像の光学伝達関数を実質的に不変とする技術が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
特表平１１−５００２３５号公報 特表２００６−５２３３３０号公報

特許文献１および特許文献２に記載の技術では、レンズの光伝達関数を３次の位相マスクによって変更することで、物体距離にわたって光伝達関数が保たれるとされる。しかしながら、位相マスクおよびレンズを有する光学系の光学特性はレンズの光軸に関して非対称であるので、レンズ、位相マスク、および受光素子をきちんとアライメントしなければ適切に復元された画像を得ることができない。このため、製造時の位相マスクの取り扱いが複雑になってしまう。このため、レンズ系の光学特性によって光学伝達関数が略同一に保たれることが望ましい。

上記課題を解決するために、本発明の第１の形態によると、光を結像する光学系であって、物点からの光に対する光学的伝達関数を物点までの距離によらず略同一にすべく過剰補正された縦収差を有する。

本発明の第２の形態によると、撮像装置であって、物点からの光に対する光学的伝達関数を物点までの距離によらず略同一にすべく過剰補正された縦収差を有する光学系と、光学系を通過した光を受光する受光部とを備える。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、一実施形態に係わる撮像装置１００のブロック構成の一例を示す。撮像装置１００は、光を結像する光学系の一例としてのレンズ系１１０、レンズ系１１０を通過した光を受光する受光部１２０、補正部１４０、画像処理部１４５、および出力部１５０を備える。撮像装置１００は、被写体を撮像して画像を生成する。なお、レンズ系１１０の光学特性については図２に関連して定性的に説明する。

受光部１２０は、２次元的に配置された複数の受光素子を有する。補正部１４０は、複数の受光素子がそれぞれ受光した受光量がＡ／Ｄ変換されて得られた画像を補正する。例えば、補正部１４０は、Ａ／Ｄ変換された受光量の値、各受光素子の位置、及びレンズ系１１０の光学的伝達関数に基づいて、画像を補正する。このように、補正部１４０は、レンズ系１１０の光学伝達関数に基づいて、受光部１２０が受光した光により得られた画像を補正する。

画像処理部１４５は、補正部１４０によって補正された画像に画像処理を施す。画像処理部１４５が施す画像処理としては、カラーバランス処理、γ変換、色同時化処理、輪郭補正処理、色補正処理等を例示することができる。このように、画像処理部１４５は、補正部１４０によって補正された画像の画素値を、受光素子の受光量に非線形な値に変換する。

そして、出力部１５０は、画像補正部１４０および画像処理部１４５によって処理されて得られた出力画像を出力する。例えば、出力部１５０は、出力画像を表示してよい。また、出力部１５０は、記録媒体に出力画像を記録してよい。他にも、出力部１５０は、通信回線に出力を送出してよい。なお、出力部１５０は、出力画像を圧縮してから出力してもよい。

図２は、レンズ系１１０の光学特性の一例を模式的に示す。本図には、光軸上の物点からレンズ系１１０に入射した光線のうち、入射瞳２５０において光軸から異なる位置に入射した３の光線２１０、光線２２０、光線２３０の軌跡が模式的に示されている。図示されるように、光線２１０、光線２２０、および光線２３０は、この順で入射瞳２５０において光軸に近い位置に入射する。

図示されるように、光線２１０は、レンズ系１１０により、近軸焦点の位置２５０より光軸方向にレンズ系１１０より離れた位置２１５で光軸と交差する。また、光線２３０は、レンズ系１１０により、位置２１５より光軸方向にレンズ系１１０より離れた位置２３５で光軸と交差する。そして、光線２２０は、最も光軸から離れた位置に入射する光線２３０は、レンズ系１１０により、位置２１５と位置２３５との間の位置２２５で光軸と交差する。

図示されるように、レンズ系１１０による光の拡がりの大きさは、位置２１５から位置２３５の間では略同一の大きさになることが期待される。このように、レンズ系１１０は過剰補正された球面収差を有しており、光を近軸焦点の位置２５０より実質的に遠くに結像する。このため、レンズ系１１０によると、光軸方向の像面位置によらず物点からの光の拡がりの大きさが実質的に略同一となる光軸方向の距離を、球面収差が過剰補正されていない場合に比べて長くすることができる。

このように、当該光軸方向の距離が長くなると、レンズ系１１０からのより広い距離範囲に存在する物点からの光について、光の拡がりの大きさが実質的に略同一となる像面位置が存在し得る。このような像面位置に受光部１２０を設けると、物点までの距離によらず、受光部１２０が設けられた位置における光学伝達関数が実質的に略同一となる。このように、レンズ系１１０は、上述した収差特性によって、物点からの光に対する光学的伝達関数は物点までの距離によらず略同一となる。

以上、図２を用いてレンズ系１１０の光学特性を定性的に説明した。なお、図２に示したレンズ系１１０の模式図は、レンズ系１１０の光学特性を定性的に理解することを目的として作図したものであり、実スケールに従って作図されたものではないことに注意すべきである。

図３は、レンズ系１１０の構成の一例を示す。レンズ系１１０は、絞り３００、レンズ３１０、レンズ３２０、およびレンズ３３０を有する。また、像面は符号３８０で示されている。なお、本図には、複数の光線がレンズ系１１０に重ねて描かれている。以下、レンズ３１０、レンズ３２０、レンズ３３０の配置およびそれらの光学特性を説明する。

レンズ３１０およびレンズ３３０の屈折率は、波長４８６．１３３ｎｍ、波長５８７．５６２ｎｍ、および波長６５６．２７３ｎｍの光に対してそれぞれ１．５３１２８７１０、１．５２４７０１６６、および１．５２１９６０９１である。また、レンズ３２０の屈折率は、波長４８６．１３３ｎｍ、波長５８７．５６２ｎｍ、および波長６５６．２７３ｎｍの光に対してそれぞれ１．５９９４３８６９、１．５８５４６９９２、および１．５７９８６３７７である。また、絞り３００は、レンズ３１０の頂点より像面側に０．０００５３５８３３７ｍｍ離れて設けられる。

レンズ３１０の厚さは１．６８８４６５ｍｍである。なお、本図の説明における厚さとは、レンズの光軸方向の長さを示す。また、レンズ３１０の物体側表面の曲率半径は１１．４７４４３ｍｍであり、物体側の断面半径は１．４８２３７１ｍｍであり、物体側表面の円錐定数は−５５６．３０５３である。また、レンズ３１０の像側表面の曲率半径は−１４．５６４０９ｍｍであり、像側の断面半径は２．１１１４７９ｍｍであり、物体側表面の円錐定数は４１．９２６１である。なお、本図の説明において、曲率半径が負である場合は、その表面形状が光に対して凹面であることを示す。

レンズ３２０は、レンズ３１０から像面方向に距離０．０９９２４６９ｍｍ離れて設けられる。なお、本図の説明で、レンズ間の距離は、光軸上における、物体側のレンズの像側表面と像側のレンズの物体側表面との間の距離を示す。レンズ３２０の厚さは０．２５９８８７５ｍｍである。また、レンズ３２０の物体側表面の曲率半径は１．４０１９７８ｍｍであり、物体側表面の断面半径は２．１７５００６ｍｍであり、物体側表面の円錐定数は−７．６５９９０５である。また、レンズ３２０の像側表面の曲率半径は０．６４１２００６ｍｍであり、像側の断面半径は２．０４１８０９ｍｍであり、像側表面の円錐定数は−２．３３７０１８である。

レンズ３３０は、レンズ３２０から像面方向に距離３．１３９１８９ｍｍ離れて設けられる。レンズ３３０の厚さは０．１３８９００９ｍｍである。また、レンズ３３０の物体側表面の曲率半径は−０．３７４８３１ｍｍであり、物体側表面の断面半径は３．６５３９９８ｍｍであり、物体側表面の円錐定数は−２６０．７８７３である。また、レンズ３３０の像側表面の曲率は−０．３０４０３１５ｍｍであり、像側の断面半径は３．７４４６９６ｍｍであり、像側表面の円錐定数は−２５４．３３１５である。そして、像面は、レンズ３３０から距離１．８８５３２５ｍｍ離れた位置に設定されている。

このように、複数のレンズ３１０、レンズ３２０、およびレンズ３３０は、各レンズの中心軸をそろえて同軸に配列されている。したがって、レンズ系１１０は、光軸に関して回転対称である。回転対称であることにより、撮像装置１００の製造時におけるレンズのアラインメントが非常に容易となる。

また、像面の法線の角度と主光線が像面に入射する角度との差の絶対値は、レンズ系１１０の光学伝達関数の算出誤差を予め定められた値より小さくすべく、予め定められた値より小さい。このように、レンズ系１１０のテレセントリック性をより大きくすることによって、光学伝達関数の算出誤差を低減することができる。例えば、ＭＴＦを算出する場合に、ＦＦＴによっても十分小さい誤差でＭＴＦを算出することができる。このため、レンズ系１１０による画像のボケを高速に復元することが可能になる。

図４は、図３に示したレンズ系１１０の収差特性を示す。本図には、上から順に球面収差図、非点収差および歪曲収差図、および横収差図が示されている。最上段の球面収差図に示されるように、図３に示したレンズ系１１０の球面収差は過剰補正されている。なお、本球面収差図の横軸は、設定された像面に対する位置を示しており、近軸焦点に対する位置を示していないことに注意すべきである。

図示されるように、像面の全面にわたって縦収差は正の値となっている。つまり、少なくとも、レンズ系１１０の入射瞳上において光軸から第１距離だけ離れた位置にある第１入射位置と光軸との間の範囲に入射した光に対して、縦収差の値は正の値となっている。また、縦収差は、図中のＰ１の位置までは単調増加しており、Ｐ１を境に単調減少に転ずる。このように、レンズ系１１０は、レンズ系１１０の入射瞳上において第１距離より小さい第２距離だけ光軸から離れた位置にある第２入射位置において、光軸から入射位置までの距離に関する縦収差の微分値が略０となる。そして、レンズ系１１０の入射瞳上において第２入射位置より離れた入射位置に入射した光について、光軸から入射位置までの距離が増加するにつれて縦収差は減少する。

また、本図の最下段には、複数の像高における横収差を示すグラフが示されている。最左上のグラフは光軸上の横収差図を示しており、最右上のグラフは像高１．１２５０ｍｍにおける横収差図を示す。また、最左下のグラフは像高１．５７５０ｍｍにおける横収差図、最右下のグラフは像高２．２５００ｍｍにおける横収差図を示す。このように、レンズ系１１０の横収差は、各像高において略同一の形状を示している。なお、波面収差を指標とすれば、主光線と異なる入射瞳上の入射位置に入射した光に沿う光路長と主光線に沿う光路長との間の差と、レンズ系１１０の入射瞳への入射位置との間の関係が、像高によらず略同一であってもよい。

図５は、図３に示したレンズ系１１０の光学伝達特性を示す。本図には、上から順にスポットダイアグラムの像高およびデフォーカス依存性を示すスポットダイアグラム図、ＭＴＦのデフォーカス依存性、およびＭＴＦの空間周波数特性が示されている。

最上段のスポットダイアグラム図には、異なる複数の像高および異なる複数のデフォーカス量におけるスポットダイアグラムが示されている。本スポットダイアグラム図では、同一像高における、異なる複数のデフォーカス量での複数のスポットダイアグラムが横方向に並べられている。また、同一デフォーカス量における、異なる複数の像高における複数のスポットダイアグラムが縦方向に並べられている。

各スポットダイアグラムの左に数値で示された像高が示すように、本スポットダイアグラム図には、光軸上、光軸から１．１２５０ｍｍ、光軸から１．５７５０ｍｍ、および光軸から２．２５００ｍｍの位置の像高におけるスポットダイアグラムが含まれている。また、各スポットダイアグラムの下に数値で示されたデフォーカス量が示すように、本スポットダイアグラム図には、像面から−７５μｍの位置、像面から−３７．５μｍの位置、像面の位置、像面から３７．５μｍの位置、および像面から７５μｍの位置におけるスポットダイアグラムが含まれている。

本スポットダイアグラム図が示すように、スポットダイアグラムの拡がりは、少なくとも予め定められた範囲の光軸方向の像面位置にわたって略同一であり、像高によらず略同一であることがわかる。このように、レンズ系１１０による物点からの光の拡がりは、予め定められた範囲の光軸方向の像面位置にわたって略同一となる。なお、光の拡がりとは、本図に示すようにスポットダイアグラムの拡がりであってよく、点像分布関数が示す光の拡がりであってもよい。

このように、レンズ系１１０による物点からの光の拡がりは、像高によらず略同一であり、レンズ系１１０による物点からの光の拡がりは、少なくとも予め定められた範囲の光軸方向の像面位置にわたって略同一であることがわかる。なお、各スポットダイアグラムが示すように、像面における物点からの光の強度分布は、主光線の位置を中心とする空間的な"芯"を持つことがわかる。つまり、レンズ系１１０による物点からの光の像面における強度分布は、異なる像高にそれぞれ２つのピークを有しており、１のピークは主光線が像面を交わる位置に存在する。このような"芯"を有することからもわかるように、レンズ系１１０は実質的に、空間的に高周波を伝達することもできる。高周波の伝達特性は、後に説明するＭＴＦの空間周波数特性のグラフでも示される。

また、本図中段に示されるＭＴＦのデフォーカス依存性のグラフが示すように、複数の像高についても、サジタル光線及びメリジオナル光線についても、略同一のＭＴＦ値の分布を持つことが分かる。また、ＭＴＦは、少なくともグラフに示されるデフォーカスの範囲内では、略同一の値を示している。このように、広いデフォーカス範囲にわたってレンズ系１１０のＭＴＦは略同一の値をとる。

また、本図最下段のＭＴＦの空間周波数特性のグラフが示すように、レンズ系１１０は複数の像高についても、サジタル光線及びメリジオナル光線についても、略同一のＭＴＦ周波数特性を持つことが分かる。このように、レンズ系１１０のＭＴＦは、像高によらず略同一であるといえる。また、レンズ系１１０のＭＴＦは、予め定められた範囲の光軸方向の像面位置にわたって略同一となっている。

なお、本図には、ＭＴＦの値が１から単調減少する回折限界を示す線が示されているが、レンズ系１１０のＭＴＦは、回折限界のカットオフ周波数近くにまで、実質的なＭＴＦ値を有することがわかる。このように、レンズ系１１０は、空間的に高周波を伝達し得ることがわかる。

図６は、受光部１２０が有する受光素子の配列の一例を示す。受光部１２０は、Ｇ成分の光を受光する複数の受光素子６１０ａおよび６１０ｂ、Ｒ成分の光を受光する受光素子６２０、およびＢ成分の光を受光する受光素子６３０から形成される受光素子ユニット６５０ａを有する。また、受光部１２０は、受光素子ユニット６５０ａと同様の受光素子配列を有する複数の受光素子ユニット（例えば、受光素子ユニット６５０ｂ）が２次元的に配列されて形成される。

このように、受光部１２０は、複数の受光素子によって略平面状の受光面が形成されている。また、受光部１２０の受光面は、レンズ系１１０の光軸に略垂直に設けられる。なお、受光素子はＣＣＤ撮像素子であってよいし及びＭＯＳ型撮像素子であってもよい。

なお、受光部１２０が設けられた位置におけるレンズ系１１０による物点からの光の拡がりは、受光部１２０が有する複数の受光素子のピッチより大きい。なお、ここでいう受光素子のピッチとは、同じ色成分を示す波長領域の光を受光する受光素子のピッチを示す。例えば、受光素子のピッチとは、受光素子６２０が設けられた位置と受光素子６２１が設けられた位置との間の距離であってよい。

この場合、物点からの光は、レンズ系１１０を通過することによって複数の受光素子によって受光される。このため被写体像はボケてしまうが、レンズ系１１０の光学伝達関数が既知であれば、光学伝達関数が示すレンズ系１１０による拡がりを補正する画像処理によって、被写体像を復元することができる。

例えば、受光部１２０が設けられた位置におけるレンズ系１１０による物点からの光の拡がりは、予め定められた数の受光素子が設けられた範囲の拡がりを有しているとするとすれば、補正部１４０は、予め定められた数の受光素子が受光した光量およびレンズ系１１０の光学伝達関数に基づいて、画像を補正することができる。より具体的には、補正部１４０は、予め定められた数の受光素子（例えば、３×３あるいは７×７等の配列内の受光素子）が受光した受光量を使用して、レンズ系１１０による光学応答を補正する逆フィルタを用いたデコンボリューション処理により、被写体像を鮮明なものに復元することができる。

なお、図５の最下段には、レンズ系１１０のＭＴＦ特性および回折限界のＭＴＦ特性が示されているが、上記逆フィルタ等で補正部１４０が光学応答を補正することで、レンズ系１１０および補正部１４０による補正を含めた系全体のＭＴＦ特性を、回折限界を示すＭＴＦ特性に近づけることができる。

図７は、レンズ系１１０の構成の他の一例を示す。レンズ系１１０は、絞り７００、レンズ７１０、レンズ７２０、およびレンズ７３０を有する。また、像面は符号７８０で示されている。なお、本図には、複数の光線がレンズ系１１０に重ねて描かれている。以下、レンズ７１０、レンズ７２０、およびレンズ７３０の配置およびそれらの光学特性を説明する。

レンズ７１０およびレンズ７３０の屈折率は、波長４８６．１３３ｎｍ、波長５８７．５６２ｎｍ、および波長６５６．２７３ｎｍの光に対してそれぞれ１．５３１２８７１０、１．５２４７０１６６、および１．５２１９６０９１である。また、レンズ７２０の屈折率は、波長４８６．１３３ｎｍ、波長５８７．５６２ｎｍ、および波長６５６．２７３ｎｍの光に対してそれぞれ１．５９９４３８６９、１．５８５４６９９２、および１．５７９８６３７７である。また、絞り７００は、レンズ７１０の頂点より像面側に０．００１５６６６６１ｍｍ離れて設けられる。

レンズ７１０の厚さは１．９８７０９１ｍｍである。なお、本図の説明における厚さとは、レンズの光軸方向の長さを示す。また、レンズ７１０の物体側表面の曲率半径は１５．４８６７６ｍｍであり、物体側の断面半径は１．１８８９４１ｍｍであり、物体側表面の円錐定数は−９０３７８．４である。また、レンズ７１０の像側表面の曲率半径は−１２．０９０３８ｍｍであり、像側の断面半径は２．１４８０３ｍｍであり、物体側表面の円錐定数は２８．７９３７４。なお、本図の説明において、曲率半径が負である場合は、その表面形状が光に対して凹面であることを示す。

レンズ７２０は、レンズ７１０から像面方向に距離０．４００５２８２ｍｍ離れて設けられる。なお、本図の説明で、レンズ間の距離は、光軸上における、物体側のレンズの像側表面と像側のレンズの物体側表面との間の距離を示す。レンズ７２０の厚さは０．０９２１４７９７ｍｍである。また、レンズ７２０の物体側表面の曲率半径は２．１１４０３５ｍｍであり、物体側表面の断面半径は２．３８１２２ｍｍであり、物体側表面の円錐定数は−０．３９２９２７６である。また、レンズ７２０の像側表面の曲率半径は１．１１９４１４ｍｍであり、像側の断面半径は２．３６２１２４ｍｍであり、像側表面の円錐定数は−２．７８０４６５である。

レンズ７３０は、レンズ７２０から像面方向に距離１．７７０７８９ｍｍ離れて設けられる。レンズ７３０の厚さは０．５２０４４３８ｍｍである。また、レンズ７３０の物体側表面の曲率半径は−０．６００２８９３ｍｍであり、物体側表面の断面半径は３．４８６５７２ｍｍであり、物体側表面の円錐定数は−９５８．９２８９である。また、レンズ７３０の像側表面の曲率は−０．３０１８１７９ｍｍであり、像側の断面半径は４．２６２５０４ｍｍであり、像側表面の円錐定数は−４６５．３０７１である。そして、像面は、レンズ７３０から距離１．１ｍｍ離れた位置に設定されている。

このように、複数のレンズ７１０、レンズ７２０、およびレンズ７３０は、各レンズの中心軸をそろえて同軸に配列されている。したがって、レンズ系１１０は、光軸に関して回転対称である。

また、像面の法線の角度と主光線が像面に入射する角度との差の絶対値は、レンズ系１１０の光学伝達関数の算出誤差を予め定められた値より小さくすべく、予め定められた値より小さい。このように、レンズ系１１０のテレセントリック性をより大きくすることによって、光学伝達関数の算出誤差を低減することができる。例えば、ＭＴＦを算出する場合に、ＦＦＴによっても十分小さい誤差でＭＴＦを算出することができる。このため、レンズ系１１０による画像のボケを高速に復元することが可能になる。

図８は、図７に示したレンズ系１１０の収差特性を示す。本図には、上から順に球面収差図、非点収差および歪曲収差図、および横収差図が示されている。最上段の球面収差図に示されるように、図７に示したレンズ系１１０の球面収差は過剰補正されている。なお、本図においても、本球面収差図の横軸は設定された像面に対する位置を示しており、近軸焦点に対する位置を示していないことに注意すべきである。

図示されるように、像面の全面にわたって縦収差は正の値となっている。つまり、少なくとも、レンズ系１１０の入射瞳上において光軸から第１距離だけ離れた位置にある第１入射位置と光軸との間の範囲に入射した光に対して、縦収差の値は正の値となっている。

また、本図の最下段には、複数の像高における横収差を示すグラフが示されている。最左上のグラフは光軸上の横収差図を示しており、最右上のグラフは像高１４．１０ｍｍにおける横収差図を示す。また、最左下のグラフは像高１９．７４ｍｍにおける横収差図、最右下のグラフは像高２８．２０ｍｍにおける横収差図を示す。このように、レンズ系１１０の横収差は、各像高において略同一の形状を示している。

図９は、図７に示したレンズ系１１０の光学伝達特性を示す。本図には、上から順にスポットダイアグラムの像高およびデフォーカス依存性を示すスポットダイアグラム図、ＭＴＦのデフォーカス依存性、およびＭＴＦの空間周波数特性が示されている。

最上段のスポットダイアグラム図には、異なる複数の像高および異なる複数のデフォーカス量におけるスポットダイアグラムが示されている。本スポットダイアグラム図では、同一像高における、異なる複数のデフォーカス量での複数のスポットダイアグラムが横方向に並べられている。また、同一デフォーカス量における、異なる複数の像高における複数のスポットダイアグラムが縦方向に並べられている。

各スポットダイアグラムの左に数値で示された像高が示すように、本スポットダイアグラム図には、光軸上、光軸から１４．１０ｍｍ、光軸から１９．７４ｍｍ、および光軸から２０．２０ｍｍの位置の像高におけるスポットダイアグラムが含まれている。また、各スポットダイアグラムの下に数値で示されたデフォーカス量が示すように、本スポットダイアグラム図には、設定した像面から−７５μｍの位置、像面から−３７．５μｍの位置、像面の位置、像面から３７．５μｍの位置、および像面から７５μｍの位置におけるスポットダイアグラムが含まれている。

本スポットダイアグラム図が示すように、スポットダイアグラムの拡がりは、少なくとも予め定められた範囲の光軸方向の像面位置にわたって略同一であり、像高によらず略同一であることがわかる。このように、レンズ系１１０による物点からの光の拡がりは、予め定められた範囲の光軸方向の像面位置にわたって略同一となる。なお、光の拡がりとは、本図に示すようにスポットダイアグラムの拡がりであってよく、点像分布関数が示す光の拡がりであってもよい。このように、レンズ系１１０による物点からの光の拡がりは、像高によらず略同一であり、レンズ系１１０による物点からの光の拡がりは、少なくとも予め定められた範囲の光軸方向の像面位置にわたって略同一であることがわかる。

また、本図中段に示されるＭＴＦのデフォーカス依存性のグラフが示すように、複数の像高についても、サジタル光線及びメリジオナル光線についても、略同一のＭＴＦ値の分布を持つことが分かる。また、ＭＴＦは、少なくともグラフに示されるデフォーカスの範囲内では、略同一の値を示している。このように、広いデフォーカス範囲にわたってレンズ系１１０のＭＴＦは略同一の値をとる。

また、本図最下段のＭＴＦの空間周波数特性のグラフが示すように、レンズ系１１０は複数の像高についても、サジタル光線及びメリジオナル光線についても、略同一のＭＴＦ周波数特性を持つことが分かる。このように、レンズ系１１０のＭＴＦは、像高によらず略同一であるといえる。また、レンズ系１１０のＭＴＦは、予め定められた範囲の光軸方向の像面位置にわたって略同一となっているといえる。

図１０は、レンズ系１１０の構成の更なる他の一例を示す。レンズ系１１０は、絞り１０００、レンズ１０１０、レンズ１０２０、レンズ１０３０、およびレンズ１０４０を有する。また、像面は符号１０８０で示されている。なお、本図には、複数の光線がレンズ系１１０に重ねて描かれている。以下、レンズ１０１０、レンズ１０２０、レンズ１０３０、およびレンズ１０４０の配置およびそれらの光学特性を説明する。

レンズ１０１０の屈折率は、波長４８６．１００ｎｍ、波長５８７．６００ｎｍ、および波長６５６．３００ｎｍの光に対して、それぞれ１．７５２５２０１３、１．７３６２６５４７、および１．７２９６０９１９である。また、レンズ１０２０の屈折率は、波長４８６．１００ｎｍ、波長５８７．６００ｎｍ、および波長６５６．３００ｎｍの光に対して、それぞれ１．５７９４３７５４、１．５７２４９８１６、および１．５６９４８５５４である。また、レンズ１０３０の屈折率は、波長４８６．１００ｎｍ、波長５８７．６００ｎｍ、および波長６５６．３００ｎｍの光に対して、それぞれ１．７２２２２２８９、１．７１３０００５６、および１．７０８９７２５０である。また、レンズ１０４０の屈折率は、波長４８６．１００ｎｍ、波長５８７．６００ｎｍ、および波長６５６．３００ｎｍの光に対して、それぞれ１．５４６２５５１０、１．５３９９５８３１、および１．５３７２０８２１である。

絞り７００は、レンズ１０１０より物体側に０．０２５ｍｍ離れて設けられる。レンズ１０１０の厚さは０．６０４８４５１ｍｍである。なお、本図の説明における厚さとは、レンズの光軸方向の長さを示す。また、レンズ１０１０の物体側表面の曲率半径は１．８０４８２７ｍｍであり、物体側の断面半径は１．９０２３８６ｍｍであり、物体側表面の円錐定数は−１６．１２７０２である。また、レンズ１０１０の像側表面の曲率半径は１．０６２４５３ｍｍであり、像側の断面半径は１．９０８３６４ｍｍであり、物体側表面の円錐定数は０である。なお、本図の説明において、曲率半径が負である場合は、その表面形状が光に対して凹面であることを示す。

レンズ１０２０は、レンズ１０１０と接して設けられ、レンズ１０２０の厚さは０．６６７１０６７ｍｍである。なお、レンズ１０２０の物体側表面は、レンズ１０１０の像側表面と全面において接している。レンズ１０２０の像側表面の曲率半径は３．８９８５３９ｍｍであり、像側表面の断面半径は２．０２９４８ｍｍであり、像側表面の円錐定数は−１５．２９６４３である。

レンズ１０３０は、レンズ１０２０から像面方向に距離１．１９４４０３ｍｍ離れて設けられる。レンズ１０３０の厚さは０．５４０４５６ｍｍである。また、レンズ１０３０の物体側表面の曲率半径は−４．２５８０２９ｍｍであり、物体側表面の断面半径は２．６４４７６９ｍｍであり、物体側表面の円錐定数は９．５８９９６８である。また、レンズ１０３０の像側表面の曲率半径は−１．４２２２８ｍｍであり、像側の断面半径は２．８３７３０９ｍｍであり、像側表面の円錐定数は−１．３６７５５３である。

レンズ１０３０は、レンズ１０２０から像面方向に距離０．８９６９９３９ｍｍ離れて設けられる。レンズ１０３０の厚さは０．７０２０７４４ｍｍである。また、レンズ１０３０の物体側表面の曲率半径は−０．８３１３３１３ｍｍであり、物体側表面の断面半径は３．４６３３０７ｍｍであり、物体側表面の円錐定数は−２．１６９９４３である。また、レンズ１０３０の像側表面の曲率は−１．８１０５９１ｍｍであり、像側の断面半径は４．１５６７２７ｍｍであり、像側表面の円錐定数は−５．６２８９１６である。そして、像面は、レンズ１０３０から距離０．９５４１５６３ｍｍ離れた位置に設定されている。

このように、複数のレンズ１０１０、レンズ１０２０、レンズ１０３０、およびレンズ１０４０は、各レンズの中心軸をそろえて同軸に配列されている。したがって、レンズ系１１０は、光軸に関して回転対称である。

また、像面の法線の角度と主光線が像面に入射する角度との差の絶対値は、レンズ系１１０の光学伝達関数の算出誤差を予め定められた値より小さくすべく、予め定められた値より小さい。このように、レンズ系１１０のテレセントリック性をより大きくすることによって、光学伝達関数の算出誤差を低減することができる。例えば、ＭＴＦを算出する場合に、ＦＦＴによっても十分小さい誤差でＭＴＦを算出することができる。このため、レンズ系１１０による画像のボケを高速に復元することが可能になる。

図１１は、図１０に示したレンズ系１１０の収差特性を示す。本図には、上から順に球面収差図、非点収差および歪曲収差図、および横収差図が示されている。最上段の球面収差図に示されるように、図１０に示したレンズ系１１０の球面収差は過剰補正されている。なお、本図においても、本球面収差図の横軸は設定された像面に対する位置を示しており、近軸焦点に対する位置を示していないことに注意すべきである。

図示されるように、像面の全面にわたって縦収差は正の値となっている。つまり、少なくとも、レンズ系１１０の入射瞳上において光軸から第１距離だけ離れた位置にある第１入射位置と光軸との間の範囲に入射した光に対して、縦収差の値は正の値となっている。

また、本図の最下段には、複数の像高における横収差を示すグラフが示されている。最左上のグラフは光軸上の横収差図を示しており、最右上のグラフは像高０．６７５０ｍｍにおける横収差図を示す。また、最左下のグラフは像高１．５７５０ｍｍにおける横収差図、中央のグラフは像高１．１２５０ｍｍにおける横収差図、最右下のグラフは像高２．２５００ｍｍにおける横収差図を示す。このように、レンズ系１１０の横収差は、各像高において略同一の形状を示している。

図１２は、図１０に示したレンズ系１１０の光学伝達特性を示す。本図には、上から順にスポットダイアグラムの像高およびデフォーカス依存性を示すスポットダイアグラム図、ＭＴＦのデフォーカス依存性、およびＭＴＦの空間周波数特性が示されている。

最上段のスポットダイアグラム図には、異なる複数の像高および異なる複数のデフォーカス量におけるスポットダイアグラムが示されている。本スポットダイアグラム図では、同一像高における、異なる複数のデフォーカス量での複数のスポットダイアグラムが横方向に並べられている。また、同一デフォーカス量における、異なる複数の像高における複数のスポットダイアグラムが縦方向に並べられている。

各スポットダイアグラムの左に数値で示された像高が示すように、本スポットダイアグラム図には、光軸上、光軸から０．６７５０ｍｍ、光軸から１．１２５０ｍｍ、光軸から１．５７５０ｍｍ、および光軸から２．２５００ｍｍの位置の像高におけるスポットダイアグラムが含まれている。また、各スポットダイアグラムの下に数値で示されたデフォーカス量が示すように、本スポットダイアグラム図には、設定した像面から−７５μｍの位置、像面から−３７．５μｍの位置、像面の位置、像面から３７．５μｍの位置、および像面から７５μｍの位置におけるスポットダイアグラムが含まれている。

本スポットダイアグラム図が示すように、スポットダイアグラムの拡がりは、少なくとも予め定められた範囲の光軸方向の像面位置にわたって略同一であり、像高によらず略同一であることがわかる。このように、レンズ系１１０による物点からの光の拡がりは、予め定められた範囲の光軸方向の像面位置にわたって略同一となる。なお、光の拡がりとは、本図に示すようにスポットダイアグラムの拡がりであってよく、点像分布関数が示す光の拡がりであってもよい。

このように、レンズ系１１０による物点からの光の拡がりは、像高によらず略同一であり、レンズ系１１０による物点からの光の拡がりは、少なくとも予め定められた範囲の光軸方向の像面位置にわたって略同一であることがわかる。

また、本図中段に示されるＭＴＦのデフォーカス依存性のグラフが示すように、複数の像高についても、サジタル光線及びメリジオナル光線についても、略同一のＭＴＦ値の分布を持つことが分かる。また、ＭＴＦは、少なくともグラフに示されるデフォーカスの範囲内では、略同一の値を示している。このように、広いデフォーカス範囲にわたってレンズ系１１０のＭＴＦは略同一の値をとる。

また、本図最下段のＭＴＦの空間周波数特性のグラフが示すように、レンズ系１１０は複数の像高についても、サジタル光線及びメリジオナル光線についても、略同一のＭＴＦ周波数特性を持つことが分かる。このように、レンズ系１１０のＭＴＦは、像高によらず略同一であるといえる。また、レンズ系１１０のＭＴＦは、予め定められた範囲の光軸方向の像面位置にわたって略同一となっているといえる。

図１３は、レンズ系１１０の構成の更なる他の一例を示す。レンズ系１１０は、絞り１３００、レンズ１３１０、レンズ１３２０、レンズ１３３０、およびレンズ１３４０を有する。また、像面は符号１３８０で示されている。なお、本図には、複数の光線がレンズ系１１０に重ねて描かれている。以下、レンズ１３１０、レンズ１３２０、レンズ１３３０、およびレンズ１３４０の配置およびそれらの光学特性を説明する。

レンズ１３１０の屈折率は、波長４８６．１００ｎｍ、波長５８７．６００ｎｍ、および波長６５６．３００ｎｍの光に対して、それぞれ１．７８２３０２２０、１．７６１８１４４０、および１．７５３５７１６３である。また、レンズ１３２０の屈折率は、波長４８６．１００ｎｍ、波長５８７．６００ｎｍ、および波長６５６．３００ｎｍの光に対して、それぞれ１．５６５５２０１１，１．５５８３５８９８、および１．５５５２０５９６である。また、レンズ１３３０の屈折率は、波長４８６．１００ｎｍ、波長５８７．６００ｎｍ、および波長６５６．３００ｎｍの光に対して、それぞれ１．７６８２６３２８、１．７５７１８７８８、および１．７５２４１９９６である。また、レンズ１３４０の屈折率は、波長４８６．１００ｎｍ、波長５８７．６００ｎｍ、および波長６５６．３００ｎｍの光に対して、それぞれ１．５２９２９９１、１．５２３０７８２６、および１．５２０３６５６７である。

絞り１３００は、レンズ１３１０より物体側に０．０２５ｍｍ離れて設けられる。レンズ１３１０の厚さは０．５８２８５２２ｍｍである。なお、本図の説明における厚さとは、レンズの光軸方向の長さを示す。また、レンズ１３１０の物体側表面の曲率半径は１．７５４７４５ｍｍであり、物体側の断面半径は１．９１３８１７ｍｍであり、物体側表面の円錐定数は−１５．４５２７５である。また、レンズ１３１０の像側表面の曲率半径は１．０３４３５９ｍｍであり、像側の断面半径は１．８８３２８５ｍｍであり、物体側表面の円錐定数は０である。なお、本図の説明において、曲率半径が負である場合は、その表面形状が光に対して凹面であることを示す。

レンズ１３２０は、レンズ１３１０と接して設けられ、レンズ１３２０の厚さは０．６９５５４１７ｍｍである。なお、レンズ１０２０の物体側表面は、レンズ１０１０の像側表面と全面において接している。そして、レンズ１３２０の像側表面の曲率半径は３．８７４９４１ｍｍであり、像側の断面半径は２．０４７６７４ｍｍであり、像側表面の円錐定数は−１８．５１２８７である。

レンズ１３３０は、レンズ１３２０から像面方向に距離１．０９４１１８ｍｍ離れて設けられる。レンズ１３３０の厚さは０．５０４６０２１ｍｍである。また、レンズ１３３０の物体側表面の曲率半径は−４．３６７５４４ｍｍであり、物体側表面の断面半径は２．６７０３８ｍｍであり、物体側表面の円錐定数は９．５０３７８９である。また、レンズ１３３０の像側表面の曲率は−１．４４７３０１ｍｍであり、像側の断面半径は２．８００３１１ｍｍであり、像側表面の円錐定数は−１．３００１１５である。

レンズ１３３０は、レンズ１３２０から像面方向に距離０．９０８３１６７ｍｍ離れて設けられる。レンズ１３３０の厚さは０．７７５３９９９ｍｍである。また、レンズ１３３０の物体側表面の曲率半径は−０．７９５１５７８ｍｍであり、物体側表面の断面半径は３．３４１０４６ｍｍであり、物体側表面の円錐定数は−１．９７４９８２である。また、レンズ１３３０の像側表面の曲率は−１．８３５４３８ｍｍであり、像側の断面半径は４．１４９７７６ｍｍであり、像側表面の円錐定数は−４．３２１９である。そして、像面は、レンズ１３３０から距離０．９９７０４８９ｍｍ離れた位置に設定されている。

このように、複数のレンズ１３１０、レンズ１３２０、レンズ１３３０、およびレンズ１３４０は、各レンズの中心軸をそろえて同軸に配列されている。したがって、レンズ系１１０は、光軸に関して回転対称である。

また、像面の法線の角度と主光線が像面に入射する角度との差の絶対値は、レンズ系１１０の光学伝達関数の算出誤差を予め定められた値より小さくすべく、予め定められた値より小さい。このように、レンズ系１１０のテレセントリック性をより大きくすることによって、光学伝達関数の算出誤差を低減することができる。例えば、ＭＴＦを算出する場合に、ＦＦＴによっても十分小さい誤差でＭＴＦを算出することができる。このため、レンズ系１１０による画像のボケを高速に復元することが可能になる。

図１４は、図１３に示したレンズ系１１０の収差特性を示す。本図には、上から順に球面収差図、非点収差および歪曲収差図、および横収差図が示されている。最上段の球面収差図に示されるように、図１３に示したレンズ系１１０の球面収差は過剰補正されている。なお、本図においても、本球面収差図の横軸は設定された像面に対する位置を示しており、近軸焦点に対する位置を示していないことに注意すべきである。

図示されるように、像面の全面にわたって縦収差は正の値となっている。つまり、少なくとも、レンズ系１１０の入射瞳上において光軸から第１距離だけ離れた位置にある第１入射位置と光軸との間の範囲に入射した光に対して、縦収差の値は正の値となっている。

また、本図の最下段には、複数の像高における横収差を示すグラフが示されている。最左上のグラフは光軸上の横収差図を示しており、最右上のグラフは像高０．６７５０ｍｍにおける横収差図を示す。また、中央のグラフは像高１．１２５０ｍｍにおける横収差図、最左下のグラフは像高１．５７５０ｍｍにおける横収差図、最右下のグラフは像高２．２５００ｍｍにおける横収差図を示す。このように、レンズ系１１０の横収差は、各像高において略同一の形状を示している。

図１５は、図１３に示したレンズ系１１０の光学伝達特性を示す。本図には、上から順にスポットダイアグラムの像高およびデフォーカス依存性を示すスポットダイアグラム図、ＭＴＦのデフォーカス依存性、およびＭＴＦの空間周波数特性が示されている。

最上段のスポットダイアグラム図には、異なる複数の像高および異なる複数のデフォーカス量におけるスポットダイアグラムが示されている。本スポットダイアグラム図では、同一像高における、異なる複数のデフォーカス量での複数のスポットダイアグラムが横方向に並べられている。また、同一デフォーカス量における、異なる複数の像高における複数のスポットダイアグラムが縦方向に並べられている。

各スポットダイアグラムの左に数値で示された像高が示すように、本スポットダイアグラム図には、光軸上、光軸から０．６７５０ｍｍ、１．１２５０ｍｍ、光軸から１．５７５０ｍｍ、および光軸から２．２５００ｍｍの位置の像高におけるスポットダイアグラムが含まれている。また、各スポットダイアグラムの下に数値で示されたデフォーカス量が示すように、本スポットダイアグラム図には、設定した像面から−７５μｍの位置、像面から−３７．５μｍの位置、像面の位置、像面から３７．５μｍの位置、および像面から７５μｍの位置におけるスポットダイアグラムが含まれている。

本スポットダイアグラム図が示すように、スポットダイアグラムの拡がりは、少なくとも予め定められた範囲の光軸方向の像面位置にわたって略同一であり、像高によらず略同一であることがわかる。このように、レンズ系１１０による物点からの光の拡がりは、予め定められた範囲の光軸方向の像面位置にわたって略同一となる。なお、光の拡がりとは、本図に示すようにスポットダイアグラムの拡がりであってよく、点像分布関数が示す光の拡がりであってもよい。

このように、レンズ系１１０による物点からの光の拡がりは、像高によらず略同一であり、レンズ系１１０による物点からの光の拡がりは、少なくとも予め定められた範囲の光軸方向の像面位置にわたって略同一であることがわかる。

また、本図中段に示されるＭＴＦのデフォーカス依存性のグラフが示すように、複数の像高についても、サジタル光線及びメリジオナル光線についても、略同一のＭＴＦ値の分布を持つことが分かる。また、ＭＴＦは、少なくともグラフに示されるデフォーカスの範囲内では、略同一の値を示している。このように、広いデフォーカス範囲にわたってレンズ系１１０のＭＴＦは略同一の値をとる。

また、本図最下段のＭＴＦの空間周波数特性のグラフが示すように、レンズ系１１０は複数の像高についても、サジタル光線及びメリジオナル光線についても、略同一のＭＴＦ周波数特性を持つことが分かる。このように、レンズ系１１０のＭＴＦは、像高によらず略同一であるといえる。また、レンズ系１１０のＭＴＦは、予め定められた範囲の光軸方向の像面位置にわたって略同一となっているといえる。

図１６は、レンズ系１１０が有する縦収差特性の他の例を示す。本図では、負の縦収差を有するレンズ系１１０の縦収差特性の一例を示す。なお、本図は、横軸に縦収差の値、縦軸に光の入射位置をとり、横軸の原点は近軸像点にとられている。

本図（ａ）に示されるように、位置Ｐ１において、光の入射位置に関する縦収差の微分値が０となっている。そして、位置Ｐ１より上方の位置Ｐ２において縦収差の値は０となり、位置Ｐ２より上方の位置においては、縦収差は負の値を持つ。このようにレンズ系１１０の入射瞳上において、光軸から縦収差の値が正である第１入射位置より離れた入射位置に入射した光について、縦収差の値は負の値となっている。

本図（ａ）が示す縦収差特性を有するレンズ系１１０によると、光軸から所定の範囲内の領域を通過した光は近軸像点より遠方に結像するが、所定の範囲外の周辺部を通過した光は近軸像点よりレンズ系１１０側に結像する。このような縦収差特性を有するレンズ系１１０によると、光の結像位置は、近軸像点より遠方を中心としつつ、近軸像点の前後に散らばるので、光の拡がり形状が略同一となる光軸方向の距離を長くすることができる。

また、本図（ｂ）に示されるように、レンズ系１１０は光軸近傍において負の収差特性を有してもよい。そして、光軸近傍の位置Ｐ３において縦収差の値は０になり、それより光軸から離れた位置に入射した光については縦収差の値が正となっている。このようなレンズ系１１０によると、光軸近傍に入射した光については近軸像点よりレンズ系１１０側に結像するが、それより外側に入射した光については近軸像点より遠方に結像する。したがって、このような縦収差特性を有するレンズ系１１０によっても、光の結像位置は、近軸像点より遠方を中心としつつ、近軸像点の前後に散らばるので、光の拡がり形状が略同一となる光軸方向の距離を長くすることができる。

以上図１から図１６に関連して説明したように、レンズ系１１０は、物点からの光を、受光部１２０が設けられた位置において物点までの距離によらず略同一の大きさに拡げることにより、光学的伝達関数を物点までの距離によらず略同一にすることができる。そして、レンズ系１１０は、物点からの光に対する光学的伝達関数を物点までの距離によらず略同一にすべく過剰補正された縦収差を有しているので、光学的伝達関数が略同一になる光軸方向の距離をより長くすることができる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

一実施形態に係わる撮像装置１００のブロック構成の一例を示す図である。 レンズ系１１０の光学特性の一例を模式的に示す図である。 レンズ系１１０の構成の一例を示す図である。 図３に示したレンズ系１１０の収差特性を示す図である。 図３に示したレンズ系１１０の光学伝達特性を示す図である。 受光部１２０が有する受光素子の配列の一例を示す図である。 レンズ系１１０の構成の他の一例を示す図である。 図７に示したレンズ系１１０の収差特性を示す図である。 図７に示したレンズ系１１０の光学伝達特性を示す図である。 レンズ系１１０の構成の更なる他の一例を示す図である。 図１０に示したレンズ系１１０の収差特性を示す図である。 図１０に示したレンズ系１１０の光学伝達特性を示す図である。 レンズ系１１０の構成の更なる他の一例を示す図である。 図１３に示したレンズ系１１０の収差特性を示す図である。 図１３に示したレンズ系１１０の光学伝達特性を示す図である。 レンズ系１１０が有する縦収差特性の他の例を示す図である。

符号の説明

１００ 撮像装置
１１０ レンズ系
１１５ 光透過部
１２０ 受光部
１４０ 補正部
１４５ 画像処理部
１５０ 出力部

Claims (19)

1. 光を結像する光学系であって、
   物点からの光に対する光学的伝達関数を物点までの距離によらず略同一にすべく過剰補正された縦収差を有する光学系。
2. 前記光学系のＭＴＦは、予め定められた範囲の光軸方向の像面位置にわたって略同一である
   請求項１に記載の光学系。
3. 前記光学系のＭＴＦは、像高によらず略同一である
   請求項２に記載の光学系。
4. 前記光学系による物点からの光の拡がりは、予め定められた範囲の光軸方向の像面位置にわたって略同一である
   請求項１に記載の光学系。
5. 前記光学系による物点からの光の拡がりは、像高によらず略同一である
   請求項４に記載の光学系。
6. 前記光学系による物点からの光の像面における強度分布は、異なる像高にそれぞれ２つのピークを有し、１の前記ピークは主光線が像面を交わる位置に存在する
   請求項５に記載の光学系。
7. 主光線と異なる入射瞳上の入射位置に入射した光に沿う光路長と主光線に沿う光路長との間の差と、前記光学系の入射瞳への入射位置との間の関係が、像高によらず略同一である
   請求項１に記載の光学系。
8. 光軸に関して回転対称である
   請求項１に記載の光学系。
9. 像面の法線の角度と主光線が像面に入射する角度との差の絶対値は、予め定められた値より小さい
   請求項１に記載の光学系。
10. 前記光学系の入射瞳上において光軸から第１距離だけ離れた位置にある第１入射位置と光軸との間の範囲に入射した光に対して、前記縦収差の値は正の値である
    請求項１に記載の光学系。
11. 前記光学系の入射瞳上において前記第１距離より小さい第２距離だけ光軸から離れた位置にある第２入射位置において、光軸から入射位置までの距離に関する前記縦収差の微分値が略０である
    請求項１０に記載の光学系。
12. 前記光学系の入射瞳上において前記第２入射位置より離れた入射位置に入射した光について、光軸から入射位置までの距離が増加するにつれて前記縦収差は減少する
    請求項１１に記載の光学系。
13. 前記光学系の入射瞳上において光軸から前記第１入射位置より離れた入射位置に入射した光について、前記縦収差の値は負の値である
    請求項１０に記載の光学系。
14. 物点からの光に対する光学的伝達関数を物点までの距離によらず略同一にすべく過剰補正された縦収差を有する光学系と、
    前記光学系を通過した光を受光する受光部と
    を備える撮像装置。
15. 前記光学系は、物点からの光を、前記受光部が設けられた位置において物点までの距離によらず略同一の大きさに拡げることにより、光学的伝達関数を物点までの距離によらず略同一にする
    請求項１４に記載の撮像装置。
16. 前記受光部が設けられた位置における前記光学系による物点からの光の拡がりは、前記受光部が有する複数の受光素子のピッチより大きい
    請求項１５に記載の撮像装置。
17. 前記光学系の光学伝達関数に基づいて、前記受光部が受光した光により得られた画像を補正する補正部
    をさらに備える請求項１６に記載の撮像装置。
18. 前記補正部は、予め定められた数の受光素子が受光した光量および前記光学系の光学伝達関数に基づいて、前記画像を補正する
    請求項１７に記載の撮像装置。
19. 前記受光部が設けられた位置における前記光学系による物点からの光の拡がりは、前記予め定められた数の受光素子が設けられた範囲の拡がりを有する
    請求項１８に記載の撮像装置。

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