JP4633379B2 - 魚眼レンズおよびこれを用いた撮像装置 - Google Patents
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Description
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。
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、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、
下記条件式(1)を満足することを特徴とするものである。
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
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)。
また、全画角は160度以上となるように設定されている。
0.12<Dm/Ds<0.25 (1)
ただし、
Dm:前記第1レンズ群G1と前記第2レンズ群G2との間隔
Ds:レンズ全系中の全レンズ間隔の和
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。
−0.15<(Ym−Ym0)/Ym0<0.15 (2)
ただし、
Ym:最大画角における像高
Ym0:最大画角における等距離射影方式での理想像高(Ym0=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)
−0.03<(Ym−Ym0)/Ym0<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
Ym0:最大画角における等距離射影方式での理想像高(Ym0=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
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。
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L1〜L5からなる第1レンズ群G1、2枚のレンズL6、L7からなる第2レンズ群前群G21、絞り1、および4枚のレンズL8〜L11からなる第2レンズ群後群G22を配列されてなる。
Dis=(Y−Y0)/Y0×100 (%)
ただし、
Y:像高
Y0:等距離射影方式での理想像高(Y0=f・θ)
f:焦点距離
θ:光線入射角度(ラジアン)
図8に示すように、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L1〜L5からなる第1レンズ群G1、2枚のレンズL6、L7からなる第2レンズ群前群G21、絞り1、および4枚のレンズL8〜L11からなる第2レンズ群後群G22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。
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L1〜L5からなる第1レンズ群G1、3枚のレンズL6〜L8からなる第2レンズ群前群G21、絞り1、および3枚のレンズL9〜L11からなる第2レンズ群後群G22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。
図3に示すように、参考例に係る魚眼レンズは、5枚のレンズL1〜L5からなる第1レンズ群G1、3枚のレンズL6〜L8からなる第2レンズ群前群G21、絞り1、および3枚のレンズL9〜L11からなる第2レンズ群後群G22とを配列されてなる。
具体的には、参考例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。
L1〜L11 レンズ
R1〜R24 レンズ面等の曲率半径
D1〜D23 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 (3)
- 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、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、
下記条件式(1)を満足することを特徴とする魚眼レンズ。
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 - 前記第2レンズ群は、物体側から順に、2枚のレンズからなる前記第2レンズ群前群と、絞りと、4枚のレンズからなる前記第2レンズ群後群を配列されてなることを特徴とする請求項1記載の魚眼レンズ。
- 請求項1または2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。
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