JP2005292280A

JP2005292280A - 魚眼レンズおよびこれを用いた撮像装置

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Publication number: JP2005292280A
Application number: JP2004104244A
Authority: JP
Inventors: Toru Nakayama; 徹中山
Original assignee: Fujinon Corp
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2004-03-31
Publication date: 2005-10-20
Anticipated expiration: 2024-03-31
Also published as: JP4633379B2; US7046458B2; US20050219714A1

Abstract

【課題】１６０度以上の画角を確保し、Ｆ１．２〜Ｆ１．６５程度と明るく、小型化を達成しつつ、光学性能に優れた魚眼レンズおよびこれを用いた撮像装置を得る。
【解決手段】物体側から順に、負の第１レンズ群Ｇ_１と正の第２レンズ群Ｇ_２とからなり、第１レンズ群Ｇ_１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた２枚の負メニスカスレンズＬ_１、Ｌ_２と、像側に凹面を向けた負レンズＬ_３と、正レンズＬ_４と、負レンズＬ_５の５枚のレンズからなり、第２レンズ群Ｇ_２は、物体側から順に、少なくとも１枚の負レンズＬ_６と少なくとも１枚の正レンズＬ_７とを有する第２レンズ群前群Ｇ_２１、絞り１、および少なくとも１枚の負レンズＬ_９と少なくとも２枚の正レンズＬ_１０、Ｌ_１１とを有する第２レンズ群後群Ｇ_２２を配列されてなる。全画角は１８５度とされ、第１レンズ群Ｇ_１と第２レンズ群Ｇ_２の間隔Ｄ_１０は、レンズ全系のレンズ間隔中で最大とされている。
【選択図】図１

Description

本発明は等距離射影方式の魚眼レンズおよびこれを用いた撮像装置に関し、特に、撮像素子を搭載した監視用や画像処理用等の撮像装置に好適に用いられる魚眼レンズに関するものである。

強い歪曲収差を発生させて画角１８０゜近傍の全方位映像を円形状に一画面に取り込む魚眼レンズは、写真用途のみならず、監視用、画像処理用などに応用範囲が拡大している。さらに、コンピュータソフトにより、一旦取り込んだ画像から歪曲収差を除去する技術の進歩が魚眼レンズの有用性をさらに高いものとしている。

その一方、最近の撮像装置の高画素化、コンピュータの高速化に伴い、魚眼レンズに対するさらなる高性能化が望まれている。また、設置スペースの多岐化や設置装置の携帯性等に対する要望も強いものがあり、魚眼レンズに対するさらなる小型化も望まれている。

このような魚眼レンズとしては、下記特許文献１に記載されたものが知られている。
この特許文献１に記載されたものは、構成レンズ枚数も少なく、画角も180度程度確保されている。
さらに、他の従来技術としては下記特許文献２に記載されたものが知られている。

特許第３３９６８３９号公報特開昭５３−８３６２３号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されたものは等立体角射影方式のレンズ構成であり、また、上記特許文献２に記載されたものは等距離射影方式のレンズ構成であるが、いずれにおいても軸外性能の点で必ずしも満足されたものとはなっていない。
特に、上記特許文献２に記載されたものは全ての収差が大きなものとされており、昨今の高性能化の要求に応えたものとはなっていない。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、１６０度以上の画角を確保し、Ｆ１．２〜Ｆ１．６５程度と明るく、小型化を達成しつつ、光学性能に優れた魚眼レンズおよびこれを用いた撮像装置を提供することを目的とするものである。

本発明の第１の魚眼レンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と正の屈折力を有する第２レンズ群とを配列され、全画角が１６０度以上となるように構成された魚眼レンズにおいて、
前記第１レンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた２枚の負メニスカスレンズと、像側に凹面を向けた負レンズと、正レンズと負レンズのレンズ対とからなる５枚のレンズを配列されてなり、
前記第２レンズ群は、物体側から順に、少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとを有する第２レンズ群前群、絞り、および少なくとも２枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとを有する第２レンズ群後群を配列されてなり、
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が、レンズ全系のレンズ間隔中で最も大きくなるように設定されたことを特徴とするものである。

また、下記条件式（１）を満足することが好ましい。
０．１２＜Ｄｍ／Ｄｓ＜０．２５（１）
ただし、
Ｄｍ：前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔
Ｄｓ：レンズ全系中の全レンズ間隔の和

また、下記条件式（２）を満足することが好ましい。
−０．１５＜（Ｙｍ−Ｙｍ_０）／Ｙｍ_０＜０．１５（２）
ただし、
Ｙｍ：最大画角における像高
Ｙｍ_０：最大画角における等距離射影方式での理想像高（Ｙｍ_０＝ｆ×θｍ）
ｆ：レンズ全系の焦点距離
θｍ：最大画角における光線入射角度（ラジアン）

さらに、下記条件式（３）、（４）を満足することが好ましい。
−０．０３＜（Ｙｍ−Ｙｍ_０）／Ｙｍ_０＜０．０３（３）
０．７０＜｜（ｄＹｍ／ｄθｍ）／ｆ｜＜１．２（４）
ただし、
Ｙｍ：最大画角における像高
Ｙｍ_０：最大画角における等距離射影方式での理想像高（Ｙｍ_０＝ｆ×θｍ）
ｆ：レンズ全系の焦点距離
θｍ：最大画角における光線入射角度（ラジアン）
ｄＹｍ／ｄθｍ：最大画角において像高を光線入射角度で微分した値

また、本発明の撮像装置は、上述したいずれかの魚眼レンズが搭載され、この搭載された魚眼レンズを介して撮像素子上に被写体像を形成することを特徴とするものである。

なお、前記２枚の負メニスカスレンズの４つのレンズ面を含むレンズ面に反射防止膜を付設し、該４つのレンズ面に付設された反射防止膜における光反射率特性曲線の低反射ピークの波長位置の平均値が、該４つのレンズ面以外のレンズ面に付設された反射防止膜における光反射率特性曲線の低反射ピークの波長位置の平均値よりも、４０ｎｍから１８０ｎｍだけ長波長側にシフトするように構成することも有用である。この場合、前記第１レンズ群および前記第２レンズ群のレンズ構成は、必ずしも上記のものに限られるものではない。

本発明の魚眼レンズおよびこれを用いた撮像装置によれば、物体側から順に、物体側に凸面を向けた２枚の負メニスカスレンズ、像側に凹面を向けた負レンズ、および正レンズと負レンズのレンズ対を配列した５枚のレンズからなる負の屈折力を有する第１レンズ群と、物体側から順に、少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとを有する第２レンズ群前群、絞り、および少なくとも２枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズを有する第２レンズ群後群とを配列されてなる正の屈折力を有する第２レンズ群とからなり、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔を、レンズ全系のレンズ間隔中で最も大きくなるように設定するようにしている。このように、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔を大きく空ける構成とすることにより、大きな画角での像面の倒れを良好に補正することができる。また、その他のレンズ間隔は、この２つの群間隔よりも小さく設定することで、レンズ系の小型化を図ることができる。

すなわち、上記構成の第１レンズ群と上記構成の第２レンズ群との間隔をレンズ全系のレンズ間隔中で最も大きくなるように設定することで、各レンズ群のレンズ構成と相俟って、レンズ系の高性能化および小型化を図ることができる。

なお、上述した如く、最も物体側に位置する、凸面を物体側に向けた２枚の負メニスカスレンズの４つのレンズ面に付設された反射防止膜における光反射率特性曲線の低反射ピークの波長位置の平均値を、該４つのレンズ面以外のレンズ面に付設された反射防止膜における光反射率特性曲線の低反射ピークの波長位置の平均値よりも、４０ｎｍから１８０ｎｍだけ長波長側にシフトさせる構成、とした場合の効果についても言及しておく。

すなわち、魚眼レンズの、最も物体側の２枚の負メニスカスレンズの４つの面における低反射率ピークの波長位置はそのレンズ周辺部において短波長側にシフトする傾向にあるため、これらのレンズ面に施す反射防止膜は、他のレンズに施す反射防止膜に比べて長波長側に４０ｎｍから１８０ｎｍだけシフトしたものとすることで、魚眼レンズのレンズ構成と合致した反射率特性とすることができ、フレアやゴーストの低減、および周辺光量の増加を図ることができる。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
図１は本発明の実施形態に係る魚眼レンズの基本構成を示すものである（実施例１のものを代表として用いる）。

この魚眼レンズは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ_１と正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ_２とを配列されてなり、第１レンズ群Ｇ_１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた２枚の負メニスカスレンズと、像側に凹面を向けた負レンズと、正レンズと負レンズのレンズ対を配列した５枚のレンズからなり、第２レンズ群Ｇ_２は、物体側から順に、少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとを有する第２レンズ群前群Ｇ_２１、絞り１、および少なくとも２枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとを有する第２レンズ群後群Ｇ_２２を配列されてなる。
また、全画角は１６０度以上となるように設定されている。

なお、図１では第２レンズ群後群Ｇ_２２とＣＣＤの撮像面３との間に、赤外線をカットするフィルタやローパスフィルタさらにはカバーガラスに相当するガラスブロック２が配置されている。また、図中、Ｘは光軸を表している。

このように、第１レンズ群Ｇ_１は、最も物体側の２枚のレンズＬ_１、Ｌ_２が、物体側に凸面を向けた負レンズとされており広角化に有利な構成とされている。また、物体側から３番目のレンズＬ_３を負レンズとすることにより、上記レンズＬ_１、Ｌ_２の屈折力を第３レンズにも分担させることができ、各レンズに入射する軸外光線の急激な屈折を避けることができるため、軸外収差の発生を押さえることができる。

また、物体側から４番目および５番目のレンズＬ_４、Ｌ_５を正レンズと負レンズまたは負レンズと正レンズとしているため、レンズ形状や硝材を適切に設定、選択することにより、倍率色収差やその他の第１レンズ群Ｇ_１全体で発生する諸収差を低減することができる。

また、上記第２レンズ群前群Ｇ_２１は主に軸上色収差（波長による結像位置のズレ）と球面収差を補正する役割を担う。一方、上記第２レンズ群後群Ｇ_２２はレンズ全系で生じる、倍率色収差や像面湾曲等の収差の補正を良好に行うとともに、ＣＣＤの撮像面３上に効率良く光束を受光させるために射出瞳位置を像面より遠いものとする機能を有している。さらに上記第２レンズ群後群Ｇ_２２は、少なくとも２枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズを備えた構成とすることで長いバックフォーカスを得るようにしている。

また、本実施形態の魚眼レンズにおいては第１レンズ群Ｇ_１と第２レンズ群Ｇ_２の間隔は、レンズ全系のレンズ間隔中で最大としており、これにより大きな画角での像面の倒れを良好に補正することができる。また小型化するためにはその他のレンズ間隔は狭いことが必要となる。したがって、第１レンズ群Ｇ_１と第２レンズ群Ｇ_２の間隔を、レンズ全系のレンズ間隔中で最大とすることにより、レンズ系の小型化、高性能化を同時に満足することができる。

このような観点から本実施形態の魚眼レンズは、以下の条件式（１）を満足することが好ましい。
０．１２＜Ｄｍ／Ｄｓ＜０．２５（１）
ただし、
Ｄｍ：前記第１レンズ群Ｇ_１と前記第２レンズ群Ｇ_２との間隔
Ｄｓ：レンズ全系中の全レンズ間隔の和

この式（１）の下限を超えると、第１レンズ群Ｇ_１と第２レンズ群Ｇ_２の間隔が十分ではなくなり、像面の倒れを良好に補正することができない。一方、式（１）の上限を超えると第１レンズ群Ｇ_１と第２レンズ群Ｇ_２の間隔が必要以上になり、その他に必要とされるレンズ間隔が十分ではなくなるため、高性能化を図ることが難しくなる。
このように、条件式（１）を満足することで、高性能化と小型化を同時に満足させることが可能となる。

また、本実施形態の魚眼レンズは、以下の条件式（２）を満足することが好ましい。
−０．１５＜（Ｙｍ−Ｙｍ_０）／Ｙｍ_０＜０．１５（２）
ただし、
Ｙｍ：最大画角における像高
Ｙｍ_０：最大画角における等距離射影方式での理想像高（Ｙｍ_０＝ｆ×θｍ）
ｆ：レンズ全系の焦点距離
θｍ：最大画角における光線入射角度（ラジアン）

この式（２）の下限を超えると周辺の被写体が小さくなってしまうため好ましくない。一方、式（２）の上限を超えると、周辺の被写体が大きく撮像され周辺画像の伸展処理には好ましいが、高性能化を実現しようとするとレンズ系が大型化し、また十分な周辺光量の確保も難しくなるので好ましくない。

コンピュータソフトにより、取り込んだ画像の一部分を取り出し、その部分をあたかも通常射影のレンズで撮影されたもののように画像伸展処理を行うようにした場合、周辺の被写体が大きく撮像される程、伸展処理後の画像をコントラストの高いものとすることができる。したがって、条件式（２）を満足することで、伸展処理後の画像をコントラストの高いものとすることができ、かつレンズ系の小型化および周辺光量の確保が可能となる。

また、本実施形態の魚眼レンズは、以下の条件式（３）、（４）を満足することが好ましい。
−０．０３＜（Ｙｍ−Ｙｍ_０）／Ｙｍ_０＜０．０３（３）
０．７０＜｜（ｄＹｍ／ｄθｍ）／ｆ｜＜１．２（４）
ただし、
Ｙｍ：最大画角における像高
Ｙｍ_０：最大画角における等距離射影方式での理想像高（Ｙｍ_０＝ｆ×θｍ）
ｆ：レンズ全系の焦点距離
θｍ：最大画角における光線入射角度（ラジアン）
ｄＹｍ／ｄθｍ：最大画角において像高を光線入射角度で微分した値

この式（３）を満足することにより、ほぼ等距離射影方式の構成とされる。
等距離射影方式とは像高Ｙと入射角θの関係が焦点距離ｆを比例定数とする式Ｙ＝ｆ・θで表されるが、この場合の画像伸展処理は単純な式のもとで行うことができ，計算量が少なくて済む。計算量が少ないことから高画素化が可能となり、また単位時間あたりのフレーム数が多いシステムでは有利となる。これに対し、例えば、前述した特許文献１に記載されたもののように、等立体角射影方式のものでは、撮像素子により取得された画像に対して画像伸展処理を施す際に、像高Ｙと入射角θの関係が、式Ｙ＝ｆ・ｓｉｎθで表されるため、単純な変換式を用いることができずデータ計算量が大幅に増大してしまう。この結果、画像の高画素化、さらには単位時間あたりのフレーム数の増大を図ることが難しくなる。

また、式（４）を満足することにより、画像伸展処理後の歪みを小さなものとすることができる。

さらに、本実施形態の魚眼レンズは、最も物体側の２枚の負メニスカスレンズＬ_１、Ｌ_２の４つのレンズ面を含む全レンズ面に反射防止膜が付設され、これら４つのレンズ面に付設された反射防止膜における光反射率特性曲線の低反射ピークの波長位置の平均値が、該４つのレンズ面以外のレンズ面に付設された反射防止膜における光反射率特性曲線の低反射ピークの波長位置の平均値よりも、４０ｎｍから１８０ｎｍだけ長波長側にシフトするように構成されている。

図１に示すような魚眼レンズにおいては、最も物体側の２枚の負メニスカスレンズＬ_１、Ｌ_２の物体側の面に入射する周辺の光束は、レンズＬ_１、Ｌ_２のレンズ面法線に対して大きな角度をもって入射する。この結果、これらのレンズ面において最も反射率が低くなる波長は短波長側にシフトしてしまう。

また、これらのレンズＬ_１、Ｌ_２の像側の面の曲率半径は有効径に比べ、図１に示す如く小さくならざるを得ず、この結果レンズの周辺部の反射防止膜の膜厚はどうしても薄くなってしまい、低反射ピークの波長位置が短波長側にシフトする傾向にある。

そこで、本実施形態の魚眼レンズにおいては、レンズＬ_１、Ｌ_２の各レンズ面に施す反射防止膜はレンズ中心の特性を考慮し、予め低反射ピークの波長位置の平均値を他のレンズの低反射ピークの波長位置の平均値に比べ、長波長側に４０ｎｍから１８０ｎｍだけシフトするように膜厚を増加させることで、フレアの低減、ゴーストの低減および周辺光量の増加を達成している。

なお、反射防止膜が単層膜である場合には、低反射ピークの波長位置は一カ所のみであるためこの波長を基準とすればよいが、反射防止膜が多層膜であり、低反射ピークの波長位置が多数カ所存在する場合には、光反射率特性が長波長側で低反射となるようにシフトすることを勘案して、そのシフト量を決定する。

以下、本発明の魚眼レンズの実施例についてデータを用いて具体的に説明する。なお、本発明の魚眼レンズとしては下記実施例のものに限られるものではなく、例えば各レンズ群を構成するレンズの枚数および形状は適宜選択し得る。

＜実施例１＞
図１に示すように、実施例１に係る魚眼レンズは、５枚のレンズＬ_１〜Ｌ_５からなる第１レンズ群Ｇ_１、２枚のレンズＬ_６、Ｌ_７からなる第２レンズ群前群Ｇ_２１、絞り１、および４枚のレンズＬ_８〜Ｌ_１１からなる第２レンズ群後群Ｇ_２２を配列されてなる。

具体的には、実施例１における各レンズ面の曲率半径Ｒ（レンズ全系の焦点距離を１として規格化されている；以下の表２〜４において同じ）、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔Ｄ（上記曲率半径Ｒと同様の焦点距離で規格化されている；以下の表２〜４において同じ）、各レンズのｄ線における屈折率Ｎおよびアッベ数νが表１に示されている。なお、この表１および後述する表２〜４において、各記号Ｒ、Ｄ、Ｎ、νに対応させた数字は物体側から順次増加するようになっている。また、表１の上段には、実施例１における、ＦナンバＦNO、全系の焦点距離（１．００に正規化）ｆ、半画角（度）ω、バックフォーカス（最も像側のレンズ面から像面までの空気換算距離）ｂｆ、像面から射出瞳までの距離EXP、レンズ系全長（最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの距離）Ｌの各値が示されている（以下の表２〜４において同じ）。

また表５に、この実施例１における上記各条件式（１）〜（４）に対応する数値を示す。なお、ディストーションＤｉｓは、下式によって示されるように、等距離射影方式による理想像高を基準とした場合の数値である（以下の表２〜４において同じ）。
Ｄｉｓ＝（Ｙ−Ｙ_０）／Ｙ_０×１００（％）
ただし、
Ｙ：像高
Ｙ_０：等距離射影方式での理想像高（Ｙ_０＝ｆ・θ）
ｆ：焦点距離
θ：光線入射角度（ラジアン）

図４は実施例１の魚眼レンズの諸収差（球面収差、非点収差、ディストーション、倍率色収差および横収差）を示す収差図である。なお、この図４および後述する図５〜７において、各非点収差図にはサジタル像面およびタンジェンシャル像面に対する収差が示されており、各倍率色収差図にはｄ線に対する収差が示されている。

この図４および下記表５から明らかなように、実施例１の魚眼レンズは条件式（１）〜（４）を全て満足し、画角１８５度、Ｆ値１．４３とされ、小型で、光学性能に優れたものとされている。

なお、実施例１のものによれば、非点収差図の各曲線Ｓ、Ｔが略揃っており、主光線近傍の光束における像面の倒れが良好に補正されていることが明らかである。また、横収差図の各曲線Ｓ、Ｔのフィッティング直線の傾きが、中心から周辺まで互いに略等しくなっており、明るく周辺光量比が大きい本実施例レンズにおいて、光束全体としても像面の倒れが中心から周辺まで良好に補正されていることが明らかである。

＜実施例２＞
実施例２に係る魚眼レンズは、実施例１と同様に、５枚のレンズＬ_１〜Ｌ_５からなる第１レンズ群Ｇ_１、２枚のレンズＬ_６、Ｌ_７からなる第２レンズ群前群Ｇ_２１、絞り１、および４枚のレンズＬ_８〜Ｌ_１１からなる第２レンズ群後群Ｇ_２２を配列されてなる。
具体的には、実施例２における各レンズ面の曲率半径Ｒ、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔Ｄ、各レンズのｄ線における屈折率Ｎおよびアッベ数νを表２に示す。

また表５に、この実施例２における上記各条件式（１）〜（４）に対応する数値を示す。

また、図５は実施例２の魚眼レンズの諸収差（球面収差、非点収差、ディストーション、倍率色収差および横収差）を示す収差図である。図５および表５から明らかなように、実施例２の魚眼レンズは条件式（１）〜（４）を全て満足し、画角１８５度、Ｆ値１．６３とされ、小型で、光学性能に優れたものとされている。

なお、実施例２のものによれば、非点収差図の各曲線Ｓ、Ｔが略揃っており、主光線近傍の光束における像面の倒れが良好に補正されていることが明らかである。また、横収差図の各曲線Ｓ、Ｔのフィッティング直線の傾きが、中心から周辺まで互いに略等しくなっており、明るく周辺光量比が大きい本実施例レンズにおいて、光束全体としても像面の倒れが中心から周辺まで良好に補正されていることが明らかである。

＜実施例３＞
図２に示すように、実施例３に係る魚眼レンズは、５枚のレンズＬ_１〜Ｌ_５からなる第１レンズ群Ｇ_１、３枚のレンズＬ_６〜Ｌ_８からなる第２レンズ群前群Ｇ_２１、絞り１、および３枚のレンズＬ_９〜Ｌ_１１からなる第２レンズ群後群Ｇ_２２を配列されてなる。
具体的には、実施例３における各レンズ面の曲率半径Ｒ、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔Ｄ、各レンズのｄ線における屈折率Ｎおよびアッベ数νを表３に示す。

また表５に、この実施例３における上記各条件式（１）〜（４）に対応する数値を示す。

また、図６は実施例３の魚眼レンズの諸収差（球面収差、非点収差、ディストーション、倍率色収差および横収差）を示す収差図である。図６および表５から明らかなように、実施例３の魚眼レンズは条件式（１）〜（４）を全て満足し、画角１８５度、Ｆ値１．２３とされ、小型で、光学性能に優れたものとされている。

なお、実施例３のものによれば、非点収差図の各曲線Ｓ、Ｔが略揃っており、主光線近傍の光束における像面の倒れが良好に補正されていることが明らかである。また、横収差図の各曲線Ｓ、Ｔのフィッティング直線の傾きが、中心から周辺まで互いに略等しくなっており、明るく周辺光量比が大きい本実施例レンズにおいて、光束全体としても像面の倒れが中心から周辺まで良好に補正されていることが明らかである。

＜実施例４＞
図３に示すように、実施例４に係る魚眼レンズは、５枚のレンズＬ_１〜Ｌ_５からなる第１レンズ群Ｇ_１、３枚のレンズＬ_６〜Ｌ_８からなる第２レンズ群前群Ｇ_２１、絞り１、および３枚のレンズＬ_９〜Ｌ_１１からなる第２レンズ群後群Ｇ_２２とを配列されてなる。
具体的には、実施例４における各レンズ面の曲率半径Ｒ、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔Ｄ、各レンズのｄ線における屈折率Ｎおよびアッベ数νを表４に示す。

また表５に、この実施例４における上記各条件式（１）〜（４）に対応する数値を示す。

また、図７は実施例４の魚眼レンズの諸収差（球面収差、非点収差、ディストーション、倍率色収差および横収差）を示す収差図である。図７および表５から明らかなように、実施例４の魚眼レンズは条件式（１）〜（４）を全て満足し、画角１８５度、Ｆ値１．４３とされ、小型で、光学性能に優れたものとされている。

なお、実施例４のものによれば、非点収差図の各曲線Ｓ、Ｔが略揃っており、主光線近傍の光束における像面の倒れが良好に補正されていることが明らかである。また、横収差図の各曲線Ｓ、Ｔのフィッティング直線の傾きが、中心から周辺まで互いに略等しくなっており、明るく周辺光量比が大きい本実施例レンズにおいて、光束全体としても像面の倒れが中心から周辺まで良好に補正されていることが明らかである。

本発明の実施例１に係る魚眼レンズのレンズ構成図本発明の実施例３に係る魚眼レンズのレンズ構成図本発明の実施例４に係る魚眼レンズのレンズ構成図実施例１に係る魚眼レンズの各収差図実施例２に係る魚眼レンズの各収差図実施例３に係る魚眼レンズの各収差図実施例４に係る魚眼レンズの各収差図

符号の説明

Ｇ_１、Ｇ_２、Ｇ_２１、Ｇ_２２レンズ群
Ｌ_１〜Ｌ_１１レンズ
Ｒ_１〜Ｒ_２４レンズ面等の曲率半径
Ｄ_１〜Ｄ_２３レンズ面間隔（レンズ厚）
Ｘ光軸
１絞り
２ガラスブロック
３撮像面

Claims

物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と正の屈折力を有する第２レンズ群とを配列され、全画角が１６０度以上となるように構成された魚眼レンズにおいて、
前記第１レンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた２枚の負メニスカスレンズと、像側に凹面を向けた負レンズと、正レンズと負レンズのレンズ対とからなる５枚のレンズを配列されてなり、
前記第２レンズ群は、物体側から順に、少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとを有する第２レンズ群前群、絞り、および少なくとも２枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズとを有する第２レンズ群後群を配列されてなり、
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が、レンズ全系のレンズ間隔中で最も大きくなるように設定されたことを特徴とする魚眼レンズ。
下記条件式（１）を満足することを特徴とする請求項１記載の魚眼レンズ。
０．１２＜Ｄｍ／Ｄｓ＜０．２５（１）
ただし、
Ｄｍ：前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔
Ｄｓ：レンズ全系中の全レンズ間隔の和
下記条件式（２）を満足することを特徴とする請求項１または２記載の魚眼レンズ。
−０．１５＜（Ｙｍ−Ｙｍ_０）／Ｙｍ_０＜０．１５（２）
ただし、
Ｙｍ：最大画角における像高
Ｙｍ_０：最大画角における等距離射影方式での理想像高（Ｙｍ_０＝ｆ×θｍ）
ｆ：レンズ全系の焦点距離
θｍ：最大画角における光線入射角度（ラジアン）
下記条件式（３）、（４）を満足することを特徴とする請求項１または２記載の魚眼レンズ。
−０．０３＜（Ｙｍ−Ｙｍ_０）／Ｙｍ_０＜０．０３（３）
０．７０＜｜（ｄＹｍ／ｄθｍ）／ｆ｜＜１．２（４）
ただし、
Ｙｍ：最大画角における像高
Ｙｍ_０：最大画角における等距離射影方式での理想像高（Ｙｍ_０＝ｆ×θｍ）
ｆ：レンズ全系の焦点距離
θｍ：最大画角における光線入射角度（ラジアン）
ｄＹｍ／ｄθｍ：最大画角において像高を光線入射角度で微分した値
請求項１〜４のうちいずれか１項記載の魚眼レンズが搭載され、この搭載された魚眼レンズを介して撮像素子上に被写体像を形成することを特徴とする撮像装置。