(57)【要約】【課題】  撮像光学系を小型にしつつ結像性能を高める。【解決手段】  物体側に凹面を向けた撮像面４１が形成された撮像素子４０と、撮像面４１より小さい範囲で撮像面４１上に像を結像する撮像光学系２０と、撮像光学系の光軸Ｚの方向が変化するように撮像光学系２０を揺動駆動する搖動駆動部３０とを備えて撮像装置１０が構成される。撮像素子４０は、光軸Ｚの方向が第一方向に設定された撮像光学系２０によって結像される第一像と、光軸Ｚの方向が第二方向に設定された撮像光学系２０によって結像される第二像と、を撮像面４１の異なる領域で撮像する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像面を備える撮像素子と、
前記撮像面より小さい範囲で前記撮像面上に像を形成する光学系と、
前記光学系の光軸の方向が変化するように前記光学系を駆動する駆動部と、を備え、
前記撮像素子は、前記光軸の方向が第一方向に設定された前記光学系によって結像される第一像と、前記光軸の方向が第二方向に設定された前記光学系によって結像される第二像と、を前記撮像面の異なる領域で撮像する撮像装置。
【請求項２】
前記駆動部は、前記第一方向に設定された前記光軸と前記第二方向に設定された前記光軸とが、交わるように前記光学系を駆動する請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記駆動部は、前記第一方向に設定された前記光軸と前記第二方向に設定された前記光軸とが、前記光学系の射出瞳の位置で交わるように前記光学系を駆動する請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撮像面は、被写体側に凹面を向けている面である請求項１から請求項３の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記凹面は、球面の一部であり、
前記駆動部は、前記第一方向に設定された前記光軸と前記第二方向に設定された前記光軸とが、前記球面の中心で交わるように前記光学系を駆動する請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記駆動部は、前記光学系の光軸の方向に前記光学系を駆動可能である請求項１から請求項５の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記駆動部は、前記光学系が無限遠を撮像する場合と前記光学系が近距離を撮像する場合とで、前記第一方向に設定された前記光軸と前記第二方向に設定された前記光軸とが交わる位置を異ならせることが可能である請求項２から請求項６の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記撮像素子は、前記撮像面の第一領域で撮像した前記第一像に関する第一画像情報と、前記撮像面の第二領域で撮像した前記第二像に関する第二画像情報と、を出力し、
前記第一画像情報と前記第二画像情報とに基づいて画像データを生成する画像処理部を備える請求項１から請求項７の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記撮像素子は、前記第二領域で撮像した前記第二像に関する第二画像情報を二回以上出力し、
前記画像処理部は、二回目以降に出力された前記第二画像情報に基づいて前記画像データを生成する請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記撮像素子は、第二領域に存在する信号を出力させてリセットし、前記第二領域で撮像した前記第二像に関する第二画像情報を出力し、
前記画像処理部は、前記第二画像情報に基づいて前記画像データを生成する請求項９に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記第一領域及び前記第二領域は、前記駆動部による駆動量に基づく領域である請求項８から請求項１０の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記撮像素子は、複数の画像情報を出力し、
前記画像処理部は、前記複数の画像情報に基づいて、１つの前記画像データを生成する請求項８から請求項１１の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記撮像素子は、前記第一像を前記撮像面の前記第一領域で撮像し、前記第二像を前記撮像面の前記第一領域と異なる前記第二領域で撮像する請求項８から請求項１２の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記駆動部は、前記光学系と前記撮像素子とを駆動することが可能である請求項１から請求項１３の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項１５】
複数の前記撮像素子を備え、
前記凹面は、複数の前記撮像素子によって形成される請求項４又は請求項５に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯端末やパーソナルコンピュータ等にも、撮像装置が搭載されている。携帯端末等の撮像装置に用いられる撮像光学系（例えば、特許文献１を参照）には、撮像素子の画素の微細化に伴って、高い結像性能が要求される。また、このような撮像光学系には、携帯端末等の薄型化に伴って、より小型にすることも要求される。このため、従来から、撮像光学系をより小型にして結像性能を高めるための方策が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−６１４７６号公報
【発明の概要】
【０００４】
本発明に係る撮像装置は、撮像面を備える撮像素子と、前記撮像面より小さい範囲で前記撮像面上に像を形成する光学系と、前記光学系の光軸の方向が変化するように前記光学系を駆動する駆動部と、を備え、前記撮像素子は、前記光軸の方向が第一方向に設定された前記光学系によって結像される第一像と、前記光軸の方向が第二方向に設定された前記光学系によって結像される第二像と、を前記撮像面の異なる領域で撮像する。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】第１実施形態に係る撮像装置の断面図である。
【図２】第１実施形態に係る撮像装置において撮像光学系を揺動させた状態を示す断面図である。
【図３】撮像素子の模式図である。
【図４】（ａ）は第１実施形態において被写体をスキャンする第１の方法を示す模式図であり、（ｂ）は被写体をスキャンする第２の方法を示す模式図である。
【図５】第１実施形態において被写体をスキャンする第１の方法を示す拡大した模式図である。
【図６】被写体をスキャンする第３の方法を示す模式図である。
【図７】画像データの合成行程を示すフローチャートである。
【図８】（ａ）は第１実施形態に係る撮像装置の製造方法を示し、（ｂ）はこの製造方法における検査・調整工程の詳細を示すフローチャートである。
【図９】第１実施形態に係る撮像装置を用いた撮像方法を示すフローチャートである。
【図１０】第１実施形態に係る撮像装置の変形例を示す断面図である。
【図１１】第２実施形態に係る撮像装置の断面図である。
【図１２】（ａ）は第２実施形態において被写体をスキャンする第１の方法を示す模式図であり、（ｂ）は被写体をスキャンする第２の方法を示す模式図である。
【図１３】被写体をスキャンする第３の方法を示す模式図である。
【図１４】第１実施形態に係る撮像光学系の実施例を示すレンズ構成図である。
【図１５】第１実施形態に係る撮像光学系の第１実施例に関する諸収差図である。
【図１６】第１実施形態に係る撮像光学系の第２実施例に関する諸収差図である。
【図１７】第１実施形態に係る撮像光学系の第３実施例に関する諸収差図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
以下、本願の好ましい実施形態について図を参照しながら説明する。まず、第１実施形態に係る撮像光学系２０を備えた撮像装置１０について、図１を参照して説明する。図１は、監視カメラや、内視鏡等として用いることが可能な固定型の撮像装置１０の断面図である。撮像装置１０は、装置本体１１に、鏡筒部１２および制御部１５等を収容して構成される。鏡筒部１２は、撮像光学系２０と、撮像光学系２０を鏡筒部１２内で揺動させる揺動駆動部３０と、撮像光学系２０と対向して鏡筒部１２に固定配置された撮像素子４０とを備えて構成される。
【０００７】
撮像光学系２０は、被写体（物体）の像を撮像素子４０の撮像面４１上に結像させる。撮像素子４０は、撮像光学系２０により撮像面４１上に結像された被写体の像光を光電変換して撮像信号を生成する機能を有し、この撮像信号を制御部１５に出力する。撮像面４１は、物体側に凹面を向けるように球面状に湾曲した形状であり、撮像光学系２０はこのように湾曲した撮像面４１上に被写体像を結像させるように構成されている。すなわち、撮像光学系２０は、球面状に湾曲した撮像面４１と同一面状に位置する球面状の像を形成するように構成されている。なお、撮像面４１は、半球程に湾曲していてもよい。撮像光学系２０の視野範囲は、撮像素子４０の撮像面４１の範囲よりも小さい範囲に設定されている。すなわち、撮像装置１０は小型で撮像光学系２０も小型であり、撮像光学系２０の視野範囲が小さく、撮像光学系２０により結像される被写体像（視野像）の大きさは撮像面４１より小さくなっている。揺動駆動部３０は、撮像光学系２０を撮像素子４０に対し相対的に揺動させ、撮像光学系２０の光軸Ｚ１を撮像素子４０の撮像面４１内で移動させる。すなわち、揺動駆動部３０は、撮像光学系２０の光軸Ｚ１の方向が変化するように撮像光学系２０を駆動する。
【０００８】
制御部１５は、撮像素子４０から撮像信号を受ける。これにより、制御部１５は、撮像素子４０からの撮像信号を受けて種々の画像処理を行い被写体の画像データを生成する。制御部１５はさらに、揺動駆動部３０に駆動信号を出力してその駆動制御を行うが、その説明は後述する。制御部１５はさらに、装置本体１１に設けられた入出力部１６と、装置本体１１に収容された記憶部１７と電気的に接続されている。なお、記憶部１７は、撮像装置１０に内臓されていても良いし、外部から撮像装置１０に差し込むことで電気的に接続されてもよい。入出力部１６は、撮像装置１０の外部に設けられたユーザーインターフェースＵＩと電気的に接続されている。入出力部１６は、ユーザーの操作（撮像操作等）に応じたユーザーインターフェースＵＩからの操作信号を受信して制御部１５に送信する。制御部１５は、撮像素子４０により撮像取得されて制御部１５で作られた被写体の画像データをユーザーインターフェースＵＩに出力する。これにより、ユーザーインターフェースＵＩの表示部において、撮像装置１０により撮像された被写体の像を画像表示することができる。記憶部１７は、撮像素子４０および揺動駆動部３０等の作動に必要なデータや、撮像素子４０により撮像取得されて制御部１５で作られた被写体の画像データを記憶する。なお、記憶部１７はサーバ等の外部機器が備えていてもよい。この場合、無線通信等を利用して、撮像装置１０と外部機器の記憶部１７とは、データの送受信を行う。
【０００９】
撮像光学系２０は、可動レンズ２１と、視野絞り２５と、開口絞り２６とを有して構成される。可動レンズ２１は、物体側から順に正レンズ２２と負レンズ２３とが貼り合わされた１つの接合レンズから構成される。本実施形態において、撮像光学系２０に含まれるレンズ類は可動レンズ２１のみである。なお、図１〜図２においては、可動レンズ２１を簡略化して示している。視野絞り２５は、可動レンズ２１よりも像側に配置され、撮像光学系２０の視野範囲を設定する。撮像光学系２０の明るさ（Ｆナンバー）を決めるための開口絞り２６は、可動レンズ２１の物体側近傍に配置されている。
【００１０】
撮像素子４０は、例えばＣＣＤやＣＭＯＳ等のイメージセンサーから構成される。撮像素子４０は、鏡筒部１２内に設けられた撮像素子保持部（図示せず）により固定保持されるが、撮像素子保持部により撮像素子４０の固定保持位置の調整が可能となっている。その位置調整については後述する。撮像素子４０は、ＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサーを構成する画素（光電変換素子）を、撮像面４１に沿って物体側に凹面を向けるように球面状に湾曲して配置して構成される。
【００１１】
撮像素子４０の一例としての構成原理を図３に示す。この例に係る撮像素子４０は、撮像面４１に沿って二次元的にマトリクス配置された複数の光電変換素子４５，４５，…を有し、それぞれが画素を構成する。各画素を構成する光電変換素子４５，４５，…は、例えば、撮像光学系２０の光軸Ｚ１に直交する面内（但し、撮像面４１であり、球面状に湾曲する面内）において、図１の紙面に直交する方向（これをＸ１方向と称する）に沿ってｍ個（ｍは２以上の自然数）、Ｘ１方向に直交する方向（Ｙ１方向と称する）に沿ってｎ個（ｎは２以上の自然数）、マトリックス状に並んで配置される。
【００１２】
図３に示すように、撮像素子４０には、Ｙ１方向に並んだ光電変換素子４５の列からの電気信号に基づいた撮像信号を出力する出力部４７と、Ｘ１方向に並んだ光電変換素子の列からの電気信号に基づいた撮像信号を出力する出力部４８とを備え、各光電変換素子４５からの電気信号を順番に出力部４６に取り出す。出力部４６に取り出された信号は制御部１５に送られて画像処理が行われる。なお、図３は構成原理の一例を示すもので、ＣＣＤイメージセンサー、ＣＭＯＳイメージセンサーの構成および作動は従来から良く知られているのでその詳細説明は省略する。
【００１３】
揺動駆動部３０は撮像光学系２０を揺動駆動するためのもので、図１および図２に示すように、レンズ保持部３１と、第１支持部３２と、第２支持部３３ａ，３３ｂと、第１駆動部３５と、第２駆動部３６とを有して構成される。レンズ保持部３１は、円筒状空間を有し、ここに撮像光学系２０を構成する開口絞り２６、可動レンズ２１および視野絞り２５を図示のように光軸に沿って物体側から順に並んで配置保持する。レンズ保持部３１は外周面が紙面に垂直方向（Ｘ１方向）に延びる円筒状に形成され、この外周面がＸ１方向に延びる円筒状内面を有した第１支持部３２により、矢印Ａで示すように揺動自在に支持される。さらに、第１支持部３２は第２支持部３３ａ，３３ｂにより装置本体２１に対して矢印Ｂで示すように回転自在に支持される。第１支持部３２によるレンズ保持部３１の揺動支持は、撮像光学系２０の光軸Ｚ１上の点Ｐ１を通ってＸ１方向に延びる揺動中心軸を中心として揺動自在となるように構成されている。第２支持部３３ａ，３３ｂによる第１支持部３２の支持は、上記点Ｐを通ってＹ１方向（上下方向）に延びる回転中心軸Ｐ２を中心として回転自在となるように構成されている。このことから分かるように、第１支持部３２によるレンズ保持部３１の揺動支持構造および第２支持部３３ａ，３３ｂによる第１支持部３２の回転支持構造により、ジンバル機構が構成されている。
【００１４】
なお、上記点Ｐ１の位置は、撮像光学系２０の射出瞳の位置またはその近傍に設定されてもよい。又は、物体側に凹面を向けるように湾曲した撮像面４１の曲率中心の位置またはその近傍に設定されてもよい。
【００１５】
このようなジンバル機構により、図１〜図２に示すように、撮像光学系２０全体が（すなわち、可動レンズ２１が視野絞り２５および開口絞り２６と一体的に）、揺動中心点Ｐ１を通りＸ１方向に延びる揺動軸を中心に矢印Ａで示すように揺動可能で、且つＹ１方向に延びる回転中心軸Ｐ２を中心に矢印Ｂで示すように回転可能となっている。例えば、図２には、撮像光学系２０が矢印Ａ方向に揺動した状態を示している。このような揺動を行わせるために、第１支持部３２に対してレンズ保持部３１を矢印Ａ方向に揺動駆動する第１駆動部３５と、第２支持部３３ａ，３３ｂに対して第１支持部３２を矢印Ｂ方向に回転駆動する第２駆動部３６とが設けられている。これら第１および第２駆動部３５，３６は、例えばサーボモータから構成され、制御部１５からの駆動信号を受けて駆動制御される。
【００１６】
このようにジンバル機構を第１駆動部３２と第２駆動部３３とを組み合わせて作動させることで、揺動中心点Ｐ１を中心に、撮像光学系２０を２軸揺動させることができる。このようにして可動レンズ２１を視野絞り２５および開口絞り２６と一体的に揺動することで、撮像光学系２０の光軸Ｚ１が撮像素子４０の撮像面４１内で移動し、撮像光学系２０による結像位置が凹面状の撮像面４１に沿って移動する。これにより、撮像光学系２０により結像される被写体像を凹面状の撮像面４１に沿って移動させることができ、撮像光学系２０の視野範囲よりも広い範囲に渡って被写体をスキャンして撮像することができる。よって、撮像光学系２０を小型化して視野範囲が狭い撮像装置を用いる場合でも、大きな被写体像を撮像可能である。このとき、撮像光学系２０により結像される同一距離の物点に位置する被写体の像が凹面状の撮像面４１に沿って移動することとなり、ブレの少ない画像を得ることができる。また、第１駆動部３２または第２駆動部３３のどちらか一方をもちいて、一軸揺動をさせてもよい。
【００１７】
ところで、本実施形態の撮像装置１０は小型軽量化した装置で、撮像光学系２０も小型化しており、その視野範囲が狭くなっている。このため、例えば図４（ａ）に示すように、撮像光学系２０により撮像面４１上に形成される視野範囲に対応する被写体像は符号Ａ１で示す小さな円形状となる。図から分かるように視野範囲に対応する被写体像Ａ１（以下、視野像Ａ１と称する）の大きさは撮像面４１より小さく、このままでは、撮像面４１の一部に結像された狭い視野範囲の画像データが得られるだけである。このため、この撮像装置１０では、揺動駆動部３０により被写体に向かって上下左右（縦横方向）に撮像光学系２０を揺動させて、撮像光学系２０の視野範囲を変位させ、被写体を縦横にスキャンして撮像するようになっている。
【００１８】
例えば、図４（ａ）に示すように、まず、撮像光学系２０により撮像面４１の左上端に視野像Ａ１(１、１)が形成されるように揺動駆動部３０により撮像光学系２０を位置させてこの像を撮像する。次に、その右横に位置する視野像Ａ１(１、２)が形成されるように撮像光学系２０をＸ１方向に移動させてこの像を撮像し、さらに右横の視野像Ａ１(１、３)を形成させるように移動させてこの像を撮像する。そして、視野像の位置を左端に戻すとともに下方（Ｙ方向）に移動させて視野像Ａ１(２、１)を形成させてこの像を撮像する。以下同様にして、右端の視野像Ａ１(２、３)まで順次撮像し、視野像の位置を左端に戻すとともに下方に移動させて視野像Ａ１(３、１)を形成させてこれを撮像する。そして右下端まで順次移動させて撮像すると、図４（ａ）から分かるように、撮像面４１の全面にわたって被写体像を撮像することができる。これにより、小さな視野像Ａ１を形成するだけの小さな撮像光学系２０を用いて、撮像面４１の全面に対応する大きな視野範囲での被写体像を撮像することができる。このとき、撮像光学系２０の視野範囲を変位させる際の基準位置が一定であり、撮像光学系２０の視野範囲よりも広い範囲の被写体を精度よくスキャンして撮像することができる。
【００１９】
スキャンする順序は上記のものに限られず、図４（ｂ）において矢印で示すように移動させるスキャンなど、種々のものがある。図４（ｂ）では、視野像Ａ１を撮像素子４０の撮像面４１に対して、左上端部に視野像Ａ１(１、１)として形成し、これを右横方向（Ｘ１方向）に順次右端まで移動させて撮像し、次にそのまま下方向（Ｙ１方向）に移動して視野像Ａ１(２、３)を形成させて撮像する。そして左横方向に順次移動させて左端の視野像Ａ１(２、１)を撮像し、そのまま下方向に移動して視野像Ａ１(３、１)を撮像する。さらに右横方向に順次移動させながら撮像して、視野像Ａ１(３、３)を撮像すると撮像面４１の全面に対応する視野範囲での被写体の像を撮像することができる。このとき、撮像光学系２０の視野範囲よりも広い範囲の被写体を高速でスキャンして撮像することができる。
【００２０】
被写体をスキャンして撮像する別の方法として、撮像光学系２０の特定位置における光軸Ｚ１を中心に回転する方向（以降、説明のためθ１方向と称する）に、視野像Ａ１を変位させる方法もある。すなわち、撮像光学系２０の特定位置における光軸回りに被写体をスキャンして撮像する方法である。例えば、特定位置は光軸Ｚ１が撮像素子４０の中心を通る位置として説明する。図６に示すように、撮像光学系２０により形成される視野像Ａ１を撮像素子４０の撮像面４１に対して、視野像Ａ１（１、０）を形成させて撮像する。これをθ１方向（回転する方向）に変位させ、Ａ１（１、1/2*π）、Ａ１（１、π）、Ａ１（１、3/2*π）と順次移動して撮像する。その後、Ｒ１方向に視野像Ａ１を変位させ、Ａ１（２、０）、Ａ１（２、1/6*π）と順次移動して撮像する。このようにすると撮像面４１の全面に対応する視野範囲での被写体の像を撮像することができる。なお、視野像Ａの位置は上記に限られない。Ａ１（１、1/4*π）、Ａ１（１、1/6*π）等、任意の位置で撮像してよい。
【００２１】
または、回転半径に沿った方向（以降、説明のためＲ１方向と称する）に沿って移動させながら、θ１方向に沿って移動させることで、被写体をスキャンして撮像してもよい。例えば、図６に示すように、撮像光学系２０により形成される視野像Ａ１を撮像素子４０の撮像面４１に対して、視野像Ａ１（２、π）を形成させて撮像する。これをＲ１方向に変位させ、Ａ１（１、π）、Ａ１（１，０）、Ａ１（２，０）と順次移動して撮像する。その後、θ１方向に視野像Ａ１を変位させ、Ａ１（2、1/6*π）を撮像し、Ｒ１方向に順次移動させながら撮像して視野像Ａ１（２、7/6*π）を撮像する。その後、θ１方向に視野像Ａ１を変位させ、Ｒ１方向に順次移動させることを繰り返す。このようにすると撮像面４１の前面に対応する視野範囲での被写体の像を撮像することができる。なお、視野像Ａ１の位置は上記に限られない。Ａ１（3/2、π）、Ａ１（０、０）、Ａ１（3/2、０）等、任意の位置で撮像してよい。
【００２２】
以上のようにＲ１方向とθ１方向とに移動させて撮像させる場合には、揺動駆動部３０により撮像光学系２０を揺動移動させて視野像Ａ１を変位させる座標パラメータとして極座標（Ｒ１方向およびθ１方向の座標）を用いて容易に設定することができるため、揺動駆動部３０により撮像光学系２０を揺動させるための制御を簡便に行うことができる。
【００２３】
本実施形態において、撮像光学系２０は、次の条件式（１）で表される条件を満足することが好ましい。
【００２４】
０．５＜Ｌ／ＢＦ＜１．０  …（１）
但し、
Ｌ：可動レンズ２１における最も像側のレンズ面と視野絞り２５との間の光軸上の距離、
ＢＦ：可動レンズ２１における最も像側のレンズ面と撮像面４１との間の光軸上の距離。
【００２５】
条件式（１）は、視野絞り２５の位置を適切に設定するための条件式である。条件式（１）で表される条件を満足することで、可動レンズ２１における最も像側のレンズ面と撮像面４１との中間よりも像側の位置に、視野絞り２５が配置されるため、精度の高い撮像が可能になる。
【００２６】
本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（１）の下限値を０．６にすることが望ましい。一方、本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（１）の上限値を０．９にすることが望ましい。
【００２７】
また、本実施形態において、撮像光学系２０は、次の条件式（２）で表される条件を満足することが好ましい。
【００２８】
０＜ＦＮ2×ｃｏｓ（ＹＭ／ＳＲ）＜１００  …（２）
但し、
ＦＮ：撮像光学系２０のＦナンバー、
ＹＭ：撮像素子４０の撮像面４１での最大像高、
ＳＲ：撮像素子４０の撮像面４１の曲率半径。
【００２９】
条件式（２）は、撮像光学系２０の分解能を光軸方向に換算した場合の条件式である。条件式（２）で表される条件を満足することで、撮像光学系２０の分解能が適切に設定され、精度の高い撮像が可能になる。なお、撮像素子４０の撮像面４１での最大像高は、撮像光学系２０（可動レンズ２１）の揺動により、撮像光学系２０による同一距離の物点に応じた結像位置が撮像面４１に沿って移動する際の当該撮像面４１における最大の像高である。
【００３０】
本実施形態の効果を良好に発揮するために、条件式（２）の上限値を６４にすることが望ましい。さらに、条件式（２）の上限値を２０にすることがより望ましい。
【００３１】
次に、第１実施形態に係る撮像装置１０を用いた撮像方法について説明する。ユーザーによる所定の遠隔操作（外部のユーザーインターフェースＵＩに対する撮像操作）に応じて、撮像装置１０による撮像が行われる。このとき、記憶部１７に記憶された所定の制御プログラムに基づいて、制御部１５が揺動駆動部３０および撮像素子４０を制御し、制御部１５の制御に応じて揺動駆動部３０および撮像素子４０が作動する。まず、揺動駆動部３０は、撮像光学系２０の光軸Ｚ１を所定の開始方向に移動する。例えば、図４（ａ）に示すように、撮像光学系２０による視野像Ａ１が撮像素子４０の撮像面４１における左上端位置に移動するように、撮像光学系２０の光軸Ｚを第１方向に移動する。撮像素子４０は、この第１方向に移動された撮像光学系２０による視野像Ａ１(１、１)を撮像し、第１撮像信号を制御部１５に出力する。これにより、撮像素子４０は、視野像Ａ１(１、１)に含まれる領域（例えば、図４（ａ）（ｂ）の第１領域Ｂ１(１、１)からの撮像信号を制御部１５に出力する。制御部１５はこの撮像信号に基づく第１領域Ｂ１(１、１)の第１画像データを出力し、記憶部１７に記憶させる。
【００３２】
次に、揺動駆動部３０は、視野像Ａ１が撮像面４１に沿って右横方向（Ｘ１方向）に所定の距離だけ移動するように、撮像光学系２０の光軸Ｚを第２方向に移動させる。これにより、視野像Ａ１(１、２)が撮像面４１上に形成される。このとき、撮像面４１上に形成される被写体像が欠けることがないように、視野像Ａ１(１、２)は視野像Ａ１(１、１)と一部重なるように位置設定が行われてもよい。第１領域Ｂ１（１、１）と第２領域Ｂ１（１、２）とが一部重なるように位置設定が行われてもよい。撮像素子４０は、この視野像Ａ１(１、２)に含まれる領域（例えば、図４（ａ）（ｂ）の第２領域Ｂ１(１、２)からの撮像信号を制御部１５に出力する。制御部１５は、この撮像信号に基づく第２領域Ｂ１(１、２)の第２画像データを出力し、記憶部１７に記憶させる。以上より、視野像Ａ１(1,2)における第１領域Ｂ１(１、１)の像を得ることができ、その画像データが記憶部１７に記憶される。
【００３３】
ところで、図４（ａ）もしくは（ｂ）を拡大して示す図５を参照して説明すると、視野像Ａ１(１、１)の撮像を行うときにこの視野像Ａ１(１、１)に対応する第１領域Ｂ１(１、１)から撮像信号を出力するが、この信号出力後において視野像Ａ１(１、１)内であり且つ第１領域Ｂ１（１、１）外である領域Ｃ(１)については、撮像信号の出力がされない。そのため、この領域Ｃ(１)に残存信号が存在することが多い。その結果、視野像Ａ１(１、２)に対応する第２領域Ｂ１(１、２)からそのまま撮像信号を出力すると、第２領域Ｂ１(１、２)の内、視野像Ａ１(１、１)と重なる領域Ｃ(１)に存在する残存信号が加わり、この部分の画像データの輝度の均一性が損なわれるおそれがある。つまり、第２領域Ｂ１(１、２)のうち視野像Ａ１(１、１)と重なる領域Ｃ(１)の輝度が強くなってしまう恐れがある。そこで、撮像素子４０から第２領域Ｂ１（１、２）の撮像信号が出力される前に、制御部１５が第２領域Ｂ１(１、２)内に存在する信号を出力させて残存信号を消去、すなわち、第２領域Ｂ１(１、２)内の信号をリセットする。もしくは、撮像光学系２０の光軸Ｚが第２方向に移動される前に、制御部１５は第２領域Ｂ１（１、２）に存在する信号を出力して残存信号を消去（リセット）する。もしくは第２領域Ｂ１(１、２)からの撮像信号を記憶部１７に記憶させる前に、制御部１５が第２領域Ｂ１(１、２)内に存在する信号を出力させて残存信号を消去、すなわち、第２領域Ｂ１(１、２)内の信号をリセットする。このとき、制御部１５は、撮像素子４０から出力される残存信号を記憶部１７に記憶させない制御を行う。
【００３４】
撮像光学系２０の光軸Ｚが第１方向に移動されて第１領域Ｂ１(１、１)の撮像信号の出力を行った後、光軸Ｚが第２方向に移動されて第２領域Ｂ１(１、２)の撮像信号の出力を行う間において、撮像光学系２０により形成される像を撮像面４１に形成したまま撮像光学系２０を揺動させると、視野像が撮像面４１上を移動する。この移動の間にも撮像素子４０には信号（電荷）が蓄積される。そのため、その蓄積された信号が残像信号となり、第２領域Ｂ１(１、２)の撮像信号の出力に悪影響を及ぼすことがある。このため、この移動の間は、撮像素子４０による撮像信号の出力は行わず、移動の間に第２領域Ｂ１(１、２)に蓄積された残像信号を一度出力してリセットし、その後に第２領域Ｂ１(１、２)の撮像信号を制御部１５に出力する。または、撮像光学系２０に光を遮断するシャッターを設け、移動の間はシャッターを閉じて、撮像面４１に視野像を形成させないようにしても良い。
【００３５】
上述した第２領域内のリセットにおいては、第１領域Ｂ１(１、１)での撮像信号の出力を行った後、第２領域Ｂ１(１、２)で撮像信号の出力を行う前に、第２領域Ｂ１(１、２)の残存信号の出力（消去、リセット）を行うようにしているが、これに限られるものではない。第２領域Ｂ１(１、２)での撮像信号の出力を行う前であればいつでもよい。また、第２領域Ｂ１(１、２)のうち一部部分の領域の残存信号の出力（消去、リセット）をしてもよい。この場合の一部分は、視野像Ａ１(１、１)と第２領域Ｂ１(１、２)との重複部分、つまり領域Ｃ（１）が挙げられる。さらに、第１領域Ｂ１(１、１)での撮像信号の出力を行った後、第２領域Ｂ１(１、２)での撮像信号の出力を行う前に、その都度、撮像面４１全体にわたって残存信号の出力（消去、リセット）を行っても良い。
【００３６】
その後、撮像素子４０は、光軸Ｚが第２方向に移動された撮像光学系２０により形成された視野像Ａ１(１、２)に含まれる第２領域Ｂ１(１、２)の撮像信号を制御部１５に出力する。制御部１５はこの撮像信号に基づく第２画像データを記憶部１７に記憶させる。以下同様にして、視野像Ａ１の位置を順次移動させながら各位置での撮像を行い、その画像データを記憶部１７に記憶して行く。このときの撮像位置（光軸Ｚの方向）の設定は、図４（ａ）に示されており、上述したとおりである。揺動駆動部３０による視野像Ａ１の移動は、上述した図４（ｂ）に示すように行っても良いし、図６に示すように行っても良い。それら以外の移動をしてもよい。いずれの場合でも、リセット時に撮像素子４０から出力される信号は記憶部１７に記憶させなくてよい。
【００３７】
制御部１５は、記憶部１７に記憶された複数の画像データを用いて、撮像素子４０により撮像された被写体像を縦横に繋ぎ合わせた１つの画像データを合成する。すなわち、第１領域の撮像信号による第１画像データと第２領域の撮像信号による第２画像データとをつなぎ合わせて１つの画像データを合成する。第１領域から第ｎ領域（ｎは整数）の撮像信号による画像データをつなぎ合わせて１つの画像データを合成してもよい。制御部１５は、合成された画像データを記憶部１７に記憶させる。また、制御部１５は、ユーザーの遠隔操作等に応じて、記憶部１７に記憶された合成された画像データを、入出力部１６を介して外部のユーザーインターフェースＵＩに出力し、ユーザーインターフェースＵＩの表示部に表示させることができる。このようにすると、撮像光学系２０の視野像Ａ１を撮像素子４０の撮像面４１の全面にわたってスキャンしながら撮像し、撮像面４１全体に対応する視野で被写体を撮像することができる。また、合成される前の画像データ、すなわち第ｎ領域の撮像信号による第ｎ画像データのみを表示部に表示させてもよい。
【００３８】
上記説明の制御部１５の処理について、図７に示すフローチャートを参照して説明する。上述のように制御部１５は記憶部１７に記憶された複数の画像データを用いて、撮像素子４０により撮像された被写体像を縦横に繋ぎ合わせた１つの画像データを合成するのであるが、ここでは第１領域から第ｎ領域（ｎは整数）の撮像信号による画像データをつなぎ合わせて１つの画像データを合成する場合を例にして説明する。
【００３９】
このためには第１領域から第ｎ領域までｎ回の撮像および撮像信号の記憶を行うため、ｎ回の終了判断のためのカウンター値Ｎを１にセットする（ステップＳＴ１０）。そして制御部１５は、撮像光学系２０の光軸Ｚを第Ｎ方向（Ｎ＝１にセットされているのでこの場合には第１方向となる）に向ける（ステップＳＴ１１）。これにより、例えば、図４（ａ）に示すように視野像Ａ１が左上端に位置する視野像Ａ１(１、１)となる。制御部１５は、撮像素子４０に第１領域からの残存信号を出力させる（ステップＳＴ１２）。このステップＳＴ１２の処理は、上述したリセット処理に相当する。リセット処理が終了すると、制御部１５は、光軸Ｚが第１方向にセットされた撮像光学系２０によって撮像される第１像の撮像信号を出力させる（ステップＳＴ１３）。制御部１５はこのように出力された第１領域からの撮像信号を記憶部１７に記憶させる（ステップＳＴ１４）。
【００４０】
次に、カウンター値Ｎの値がｎであるか否か判断し（ステップＳＴ１５）、この判断がＹＥＳのときにはステップＳＴ１７に進むがこのステップでの制御内容は後述する。一方、ステップＳＴ１５での判断がＮＯのときにはステップＳＴ１６に進み、カウンター値Ｎの値に１を加えてステップＳＴ１１に戻る。なお、上述の場合は、ステップＳＴ１５に来た時にはカウンター値Ｎ＝１であったので、ステップＳＴ１６でカウンター値Ｎ＝２としてステップＳＴ１１に進む。
【００４１】
そしてステップＳＴ１１で制御部１５は、撮像光学系２０の光軸Ｚを第Ｎ方向（Ｎ＝２にセットされているのでこの場合には第２方向となる）に向ける。これにより視野像Ａ１が右隣の視野像Ａ１(１、２)となる。制御部１５は、撮像素子４０に第２領域からの残存信号を出力させる（ステップＳＴ１２）。このステップＳＴ１２の処理も、上述したリセット処理に相当する。リセット処理が終了すると、制御部１５は、光軸Ｚが第２方向にセットされた撮像光学系２０によって撮像される第２像の撮像信号を制御部に出力させる（ステップＳＴ１３）。制御部１５はこのように出力された第２領域からの撮像信号を記憶部１７に記憶させる（ステップＳＴ１４）。次にステップＳＴ１５でカウンター値Ｎがｎであるか否かの判断を行う。以下同様にして、カウンター値Ｎ＝ｎとなるまで、ステップＳＴ１１からステップＳＴ１４の作動が繰り返され、ステップＳＴ１５でＮ＝ｎとなったと判断されたときには、記憶部１７には、第１領域から第ｎ領域までのｎ個の撮像信号が記憶された状態となる。
【００４２】
ステップＳＴ１５でＮ＝ｎとなったと判断されると、ステップＳＴ１７に進む。ここで制御部１５は記憶部１７に記憶された第１領域から第ｎ領域までのｎ個の撮像信号をつなぎ合わせて１つの画像データを生成する。これによって、撮像素子４０の撮像面４１の全面に亘る一つの画像データを合成形成することができる。そして、このように合成形成された画像データを上述したように、ユーザーインターフェースＵＩに出力して表示部に表示させたりすることができる。なお、上述の説明では、Ｎ＝１のときにも残像信号を出力させリセット処理を行ったが、Ｎ＝１のときにはリセット処理を行わなくても良い。残存信号がない可能性があるからである。
【００４３】
なお、図４（a）を例に撮像方法を説明したが、他の揺動の場合にも適用できる。揺動の仕方によって、撮像信号を出力する領域又は残像信号を出力する領域は異なる。
【００４４】
以上説明したように、第１実施形態によれば、可動レンズ２１は、同一距離の物点に応じた結像位置が凹面状の撮像面４１に沿って移動するように、撮像面４１に対し相対的に移動するように構成されている。可動レンズ２１は、光軸の方向が変化するように構成されている。これにより、撮像光学系２０を小型にして結像性能を高める等のために、撮像光学系２０の視野範囲を狭くしても、実質的に広い視野範囲を確保することができる。そのため、広い視野範囲を確保しつつ、撮像光学系２０を小型にして高い結像性能を確保できる。
【００４５】
上述したように、可動レンズ２１の撮像面４１に対する相対的な揺動移動は、撮像光学系２０の光軸Ｚ１上にある点（揺動中心点Ｐ１）を中心とする揺動であってよい。これにより、可動レンズ２１をシンプルなものとしつつ、像面湾曲等の収差も小さく抑えることができ、広い視野範囲を確保しつつ、撮像光学系２０をより小型にして結像性能を高めることができる。
【００４６】
撮像光学系２０に含まれるレンズは、可動レンズ２１のみでよい。これにより、可動レンズ２１を撮像素子４０（装置本体１１）に対して相対的に揺動移動させるための機構（揺動駆動部３０）を単純化することができる。
【００４７】
可動レンズ２１は、視野絞り２５と一体的に揺動可能に構成されてよい。これにより、可動レンズ２１を揺動させても、撮像光学系２０の視野範囲を常に一定の範囲に保つことができるため、撮像光学系２０の構成を単純化することができる。
【００４８】
可動レンズ２１の撮像面４１に対する相対的な移動は、撮像光学系２０の射出瞳の位置またはその近傍を中心とする揺動であってよい。これにより、可動レンズ２１を揺動させるだけで、同一距離の物点に応じた結像位置が凹面状の撮像面４１に沿って移動するため、撮像光学系２０の構成を単純化することができるとともに、各揺動位置で誤差のない画像データを得ることができる。
【００４９】
また、可動レンズ２１の撮像面４１に対する相対的な移動は、撮像素子４０の湾曲の中心の位置又はその近傍を中心とする揺動であってよい。この場合、像面湾曲の少ない画像データを得ることができる。
【００５０】
射出瞳の位置と撮像素子４０の湾曲中心の位置とが一致するように構成されていてもよい。また、無限遠撮影時と近距離撮影時とで、揺動の中心を異ならせてもよい。
【００５１】
撮像面４１は、物体側に凹面を向けるように球面状に湾曲していてよい。これにより、撮像光学系２０の光軸Ｚ１上にある１点（揺動中心点Ｐ１）を中心に、可動レンズ２１を２軸揺動させることができるため、可動レンズ２１（撮像光学系２０）を揺動させるための機構（揺動駆動部３０）を単純化することができる。
【００５２】
撮像光学系２０を小型化しているため、その視野範囲は、撮像素子４０の有効受光面４１の範囲よりも小さいが、撮像光学系２０（可動レンズ２１）を撮像面４１に対し相対移動させて、被写体を縦横にスキャンして撮像することで、実質的に広い視野範囲を確保している。そのため、広い視野範囲を確保しつつ、撮像光学系２０および撮像装置１０を小型にして結像性能を高めることが可能である。
【００５３】
可動レンズ２１を撮像面４１に対し相対移動させて撮像光学系２０の光軸Ｚ１が撮像面４１内で移動するように構成されている。これにより、撮像光学系２０の視野範囲を撮像面４１内で変位させることができるため、被写体を縦横にスキャンして撮像することで、実質的に広い視野範囲を確保することができる。
【００５４】
撮像素子４０は、可動レンズ２１が撮像面４１に対し（撮像開始するときの）第１領域で被写体像を撮像した第１画像データと、可動レンズ２１が撮像面４１に対し相対移動した後の第２領域で被写体像を撮像した第２画像データとを出力する。これら第１画像データと第２画像データとを用いて１つの画像データを合成することにより、実質的に広い視野範囲で撮像した被写体の画像を得ることができる。
【００５５】
次に、第１実施形態に係る撮像装置１０の製造方法について、図８（ａ）および図８（ｂ）を参照しながら説明する。撮像装置１０は、概略的には、組立工程（ステップＳＴ１１０）と、検査・調整工程（ステップＳＴ１２０）とを経て製造される。組立工程においては、撮像装置１０の各部品の作製および組立が行われる。検査・調整工程においては、撮像装置１０の検査および調整が行われる。
【００５６】
検査・調整工程（ステップＳＴ１２０）においては図８（ｂ）に示すように、撮像素子４０の取り付け位置を調整する。まず、撮像素子４０の中心位置を調整する（ステップＳＴ１２１）。このとき、ユーザーインターフェースＵＩに対する所定の設定操作により揺動駆動部３０を作動させ、撮像光学系２０を所定の基準位置（例えば、撮像光学系２０の光軸Ｚ１が撮像素子４０の撮像面４１の中央部に移動した位置）に移動させる。次に、所定の設定操作により撮像素子４０を作動させ、撮像光学系２０を所定の基準位置に移動させた状態で、被写体の画像を第１のテストチャートとして撮像取得する。撮像取得された被写体の画像データ（第１のテストチャート）は、入出力部１６を介して外部のユーザーインターフェースＵＩに出力され、ユーザーインターフェースＵＩの表示部に第１のテストチャートの画像が表示される。
【００５７】
そして、ユーザーインターフェースＵＩの表示部に表示される第１のテストチャートの画像を見ながら、撮像素子４０を撮像光学系２０の光軸Ｚ１と垂直な方向に移動させる調整を行い、撮像光学系２０の光軸Ｚ１上に撮像面４１の中心部分が位置するように調整する。例えば、撮像光学系２０の光軸Ｚ１と対応する位置に基準マークが形成された第１のテストチャートの画像を見ながら、撮像素子４０を撮像光学系２０の光軸Ｚ１と垂直な方向に移動させ、当該基準マークが画像の中心で表示されるように調整する。また例えば、撮像光学系２０の光軸Ｚ１から均等に離れた四隅の位置に基準マークが形成された第１のテストチャートの画像を見ながら、撮像素子４０を撮像光学系２０の光軸Ｚ１と垂直な方向に移動させ、当該基準マークが画像の四隅で表示されるように調整してもよい。
【００５８】
次に、撮像素子４０の傾きを調整する（ステップＳＴ１２２）。これは、上記の調整を行った状態のままで、所定の設定操作により撮像素子４０を作動させ、被写体の画像を第２のテストチャートとして撮像取得する。撮像取得された被写体の画像データは、入出力部１６を介して外部のユーザーインターフェースＵＩに出力され、ユーザーインターフェースＵＩの表示部に第２のテストチャートの画像が表示される。
【００５９】
そして、ユーザーインターフェースＵＩの表示部に表示される第２のテストチャートの画像における複数の検出位置の位置情報を利用して、撮像素子４０の傾きを調整する。例えば、正三角形に形成された第２のテストチャートの画像を見ながら、正三角形の頂点の位置が均等に離れた第２のテストチャートが表示されるように、撮像素子４０の傾きを調整する。この場合、複数の検出位置として、撮像素子４０の傾きを判別可能な所定距離だけ離れた、３つの検出位置（例えば、第２のテストチャートにおける三角形の頂点の位置）が設定される。
【００６０】
第２のテストチャートは、正三角形に限らず、例えば正多角形であってもよく、撮像素子４０の傾き（撮像光学系２０の光軸Ｚ１に対する撮像素子４０の中心軸の傾き）に応じた第２のテストチャートの画像の歪みを判別可能な形状であればよい。この場合、複数の検出位置として、第２のテストチャートにおける多角形の頂点の位置が設定される。複数の検出位置として、第２のテストチャートの画像の中心位置と、当該中心位置から所定の距離だけ離れた２つの周辺位置とが設定されてもよく、適宜変更可能である。
【００６１】
このようにして、所定の基準位置に移動した撮像光学系２０の光軸Ｚ１に、撮像素子４０の中心軸を精度よく合わせることができるため、この後、被写体を精度よくスキャンして撮像することが可能になる。
【００６２】
複数の検出位置は、互いに異なる３つ以上の検出位置であることが好ましい。これにより、３点の位置が分かれば撮像素子４０の傾きが求まるので、撮像素子４０の中心軸が撮像光学系２０の光軸Ｚ１に対して傾いているか、精度よく判定することができる。
【００６３】
上述の第１実施形態において、撮像素子４０は、可動レンズ２１が撮像面４１に対し所定の第１位置で被写体像を撮像して第１画像データを出力し、可動レンズ２１を第２位置に移動させて被写体像を撮像して第２画像データを出力するように構成されているが、この位置移動制御は種々のものがある。例えば、図３に示した撮像素子４０のＸ方向切換器４７およびＹ方向切換器４８による切り換えタイミングに合わせて、撮像素子４０の各画素４５，４５，…のうち電気信号を送信する画素４５の領域内に撮像光学系２０の光軸Ｚ１が位置するように、撮像光学系２０（可動レンズ２１）を揺動させる制御がある。
【００６４】
そこで、第１実施形態に係る撮像装置１０を用いた第２の撮像方法について、図９を参照しながら説明する。この方法でも、ユーザーによる所定の遠隔操作に応じて、撮像装置１０による撮像が行われる。このとき、記憶部１７に記憶された所定の制御プログラムに基づいて、制御部１５が揺動駆動部３０および撮像素子４０を制御し、制御部１５の制御に応じて揺動駆動部３０および撮像素子４０が作動する。まず、揺動駆動部３０は、撮像素子４０の各光電変換素子（画素）４５，４５，…のうち最初に電気信号を送信する第１画素４５ａ（例えば、図３における左上端に位置する第１画素４５ａ）の領域内に撮像光学系２０の光軸Ｚ１が位置するように、撮像光学系２０を揺動させる（ステップＳＴ２０１）。
【００６５】
次に、撮像素子４０は、被写体像の撮像を開始する（ステップＳＴ２０２）。このとき、揺動駆動部３０は、撮像素子４０のＸ方向切換器４７およびＹ方向切換器４８による切り換えタイミングに合わせて、撮像素子４０の各画素４５，４５，…のうち２番目に電気信号を送信する第２画素４５ｂ（例えば、図３における第１画素４５ａの右側に隣接する第２画素４５ｂ）以降の画素の領域内に順次、撮像光学系２０の光軸Ｚ１が位置するように、撮像光学系２０を揺動させる。本例では、撮像素子４０のＸ方向切換器４７およびＹ方向切換器４８による切り換えタイミングに合わせて、撮像光学系２０の光軸Ｚ１が、撮像素子４０の各画素４５，４５，…（有効受光面４１）に対して、Ｘ１方向のスキャンを、Ｙ１方向一つずつ移動させながら行う。
【００６６】
このとき、撮像素子４０の出力部４６は、各画素４５の領域内での画像データを順次制御部１５に送り記憶部１７に記憶される。制御部１５はこれらの画像データを各位置に対応させて組み合わせ、撮像面４１の全面にわたる被写体の画像を得る。この被写体画像は記憶部１７に記憶され、ユーザーの遠隔操作等に応じて、入出力部１６を介して外部のユーザーインターフェースＵＩに出力し、ユーザーインターフェースＵＩの表示部に被写体の画像を表示させることができる。
【００６７】
第１実施形態において、球面状の凹曲面を有した一つの撮像素子４０が用いられているが、撮像素子４０の構成はこれに限られるものではない。例えば、図１０に示す撮像装置６０のように、複数の撮像素子８０ａ，８０ｂ，８０ｃが球面状に並んで設けられるようにしてもよい。このようにしても、第１実施形態の場合と同様の効果を得ることができる。また、各撮像素子８０ａ，８０ｂ，８０ｃを小さくすることでそれぞれを湾曲構成とすることが容易であり、撮像素子の製造が容易となる。なお、多数の平面状の小さな撮像素子を凹曲面状に並べ、全体として球面状となる凹面を有した撮像素子４０を構成しても良い。
【００６８】
各撮像素子８０ａ，８０ｂ，８０ｃには、その表面にＣＣＤ，ＣＭＯＳ等からなる光電変換素子８２ａ，８２ｂ，８２ｃを有した撮像面８１ａ，８１ｂ，８１ｃが形成されており、撮像光学系２０により形成された被写体の像光を光電変換素子８２ａ，８２ｂ，８２ｃにより光電変換して撮像データが生成され、これが制御部１５に送られる。この場合、上述の第１実施形態で述べた製造方法と同様にして、検査・調整工程（ステップＳＴ１２０）において、各撮像素子８０ａ，８０ｂ，８０ｃの取り付け位置を個々に検査・調整することで、第１実施形態の場合と同様の効果を得ることができる。
【００６９】
第１実施形態において、撮像面４１は、物体側に凹面を向けるように球面状に湾曲しているが、これに限られるものではなく、例えば、非球面状に湾曲してもよく、双曲面状に湾曲してもよい。すなわち、撮像面４１は、撮像光学系２０の光軸Ｚ１に沿った方向と直交するＸ１およびＹ１の両方向の断面において物体側に凹面を向けるように湾曲する種々の形状とすることが可能である。
【００７０】
上述に限らず、撮像面は、第１方向（Ｘ１方向）から見た断面において物体側に凹面を向けるように湾曲し、第２方向（Ｙ１方向）から見た断面において湾曲しないように（平面状に）形成されてもよい。すなわち、シリンドリカルの形状に形成されてもよい。この場合、撮像光学系の像面は、第１方向から見た断面において物体側に凹面を向けるように湾曲しているが、第２方向から見た断面において湾曲しない平面に近づくように設計される。また、可動レンズの撮像面に対する相対的な移動は、第１方向から見た断面において揺動となり、第２方向から見た断面において平行移動となる。揺動駆動部１３０は、撮像光学系の光軸方向や光軸と垂直な方向に、撮像光学系を駆動することもできる。
【００７１】
第１実施形態において、可動レンズ２１は、物体側から順に正レンズ２２と負レンズ２３とが貼り合わされた１組の接合レンズから構成されているが、これに限られるものではない。例えば、物体側から順に負レンズと正レンズとが貼り合わされた１組の接合レンズから構成されてもよい。可動レンズ２１は、２枚のレンズに限らず、３枚以上のレンズから構成されてもよい。撮像光学系２０は、可動レンズ２１以外のレンズ（例えば、固定レンズ）を有して構成されてもよい。また、可動レンズ２１は、一群の構成に限られず、二群以上の構成であってもよい。
【００７２】
第１実施形態において、開口絞り２６は、可動レンズ２１と一体的に揺動可能に構成されているが、これに限られるものではなく、開口絞り２６の光軸Ｚ１上の位置が揺動中心点Ｐ１の位置またはその近傍に設定される場合、開口絞り２６は揺動しなくてもよい。
【００７３】
第１実施形態において、揺動中心点Ｐ１は、撮像光学系２０の光軸Ｚ１上に設定されているが、製造誤差等により、撮像光学系２０の光軸Ｚ１上に限らず、撮像光学系２０の光軸Ｚ１から若干外れた位置に配置されるものも含む。
【００７４】
第１実施形態において、撮像装置１０は、監視カメラ等として用いることが可能な固定型の撮像装置としているが、これに限られるものではなく、例えば、内視鏡の撮像装置として用いたり、携帯端末等に搭載されたカメラや、デジタルスチルカメラ、デジタル一眼レフカメラ等として用いたりしてもよい。例えば内視鏡に用いた場合、パンチルト等をして内視鏡自体の姿勢を変えなくても、視野範囲の広い広角な画像データを取得することができる。
【００７５】
次に、第２実施形態の撮像光学系１２０を備えた撮像装置１１０について図１１を参照して説明する。図１１は、監視カメラ等として用いることが可能な固定型の撮像装置１１０の断面図である。撮像装置１１０は、装置本体１１１および鏡筒部１１２と、鏡筒部１１２に収容保持された撮像光学系１２０と、鏡筒部１１２に収容された撮像素子１４０と、撮像素子１４０を保持して揺動させることが可能な揺動駆動部１３０と、装置本体１１１に収容された制御部１１５とを主体に構成される。
【００７６】
撮像光学系１２０は、被写体（物体）の像を撮像素子１４０の撮像面１４１上に結像させる。撮像素子１４０は、撮像光学系１２０により撮像面１４１上で結像した被写体からの光を光電変換し、被写体の画像データを制御部１１５等に出力する。揺動駆動部１３０は、撮像光学系１２０に対し撮像面１４１を含む撮像素子１４０を相対的に揺動させ、撮像素子１４０の撮像面１４１を撮像光学系１２０の像面に沿って移動させることができるようになっている。
【００７７】
撮像素子１４０は、例えばＣＣＤやＣＭＯＳ等のイメージセンサーを用いて構成される。撮像素子１４０の表面には、画素（光電変換器）が二次元的に配置された撮像面１４１が形成されている。撮像面１４１は、物体側に凹面を向けるように球面状に湾曲しており、撮像光学系１２０の像面が撮像面１４１に沿って湾曲して形成される。本実施形態において、撮像素子１４０の撮像面１４１（有効受光面）の範囲は、撮像光学系１２０の視野範囲よりも小さい範囲になっている。すなわち、撮像光学系１２０の視野範囲に対応する視野像よりも小さな撮像素子１４０を用いている。
【００７８】
制御部１１５には、撮像素子１４０および揺動駆動部１３０と、装置本体１１１の外側に設けられた入出力部１１６と、装置本体１１１に収容された記憶部１１７とが電気的に接続されている。入出力部１１６は、撮像装置１１０の外部に設けられたユーザーインターフェースＵＩと電気的に接続可能に構成される。入出力部１１６の構成、機能は、第１実施形態と同一であるのでその説明は省略するが、ユーザーインターフェースＵＩの表示部において、撮像装置１１０により撮像された被写体の画像表示を行うことができる。記憶部１１７は、撮像素子１４０等の作動に必要なデータや、撮像素子１４０により撮像取得された被写体の画像データを記憶する。制御部１１５は、撮像素子１４０、揺動駆動部１３０、入出力部１１６、記憶部１１７等をそれぞれ制御する。また、制御部１１５は、撮像素子１４０により撮像取得された被写体の画像データに対して種々の画像処理を行うことができる。
【００７９】
次に、撮像光学系１２０および揺動駆動部１３０について説明する。撮像光学系１２０は、撮像レンズ１２１と、視野絞り１２５とを有して構成される。撮像レンズ１２１は、例えば、光軸に沿って物体側から順に並んだ、単レンズである第１正レンズ１２２と、単レンズである負レンズ１２３と、単レンズである第２正レンズ１２４とから構成される。揺動駆動部１３０により撮像素子１４０が撮像レンズ１２１に対し相対的に揺動可能である。実施形態２では、この撮像レンズ１２１のみが、撮像光学系１２０に含まれるレンズである。
【００８０】
視野絞り１２５は、第２正レンズ１２４と撮像素子１４０との間に配置され、撮像光学系１２０の視野範囲は撮像素子１４０の撮像面１４１の範囲よりも大きい。視野絞り１２５は、撮像レンズ１２１における最も像側のレンズ面と撮像面１４１との中間よりも像側の位置に配置されることが好ましい。これにより、精度の高い撮像が可能になる。撮像光学系１２０の明るさ（Ｆナンバー）を決めるための開口絞り（図示せず）は、詳細な図示を省略するが、例えば、撮像レンズ１２１を保持するレンズ枠が開口絞りとして機能する。また、開口絞りは、撮像レンズ１２１の物体側近傍に配置されてもよい。
【００８１】
揺動駆動部１３０は、センサ保持部１３１と、第１駆動部１３２と、第２駆動部１３３とを有して構成される。センサ保持部１３１は、ガイド機構等を用いて、撮像光学系１２０の光軸Ｚ２上に設定された揺動中心点Ｐ２を中心に、撮像素子１４０を保持した状態で２軸揺動可能に構成される。この２軸揺動のために第１駆動部１３２および第２駆動部１３３を備えており、撮像素子１４０は、撮像レンズ１２１および視野絞り１２５に対して、揺動中心点Ｐ２を中心に揺動可能である。このように撮像素子１４０が揺動されるときの撮像面１４１の揺動軌跡となる凹面に沿って、撮像光学系１２０により結像される像が形成されるように撮像光学系１２０が構成されている。
【００８２】
揺動中心点Ｐ２の位置は、撮像光学系１２０の射出瞳の位置またはその近傍に設定され、且つ、撮像素子１４０が揺動されるときの撮像面１４１の揺動軌跡となる凹面の曲率中心の位置またはその近傍に設定される。
【００８３】
第１駆動部１３２は、サーボモータ等を用いて構成され、例えば、撮像光学系１２０の光軸Ｚ２に沿った方向と直交するとともに図１１の紙面に直交する方向（Ｘ２方向と称する）に延びて揺動中心点Ｐ２を通る第１の揺動軸を中心に、撮像素子１４０とともにセンサ保持部１３１を揺動させる。第２駆動部１３３は、サーボモータ等を用いて構成され、例えば、撮像光学系１２０の光軸Ｚ２に沿った方向と直交するとともにＸ２方向と直交する方向（Ｙ２方向と称する）に延びて揺動中心点Ｐ２を通る第２の揺動軸を中心に、撮像素子１４０とともにセンサ保持部１３１と第１駆動部１３２を揺動させる。揺動駆動部１３０におけるセンサ保持部１３１のガイド機構は、物体側に球面状の凹面を向けるように、すなわち、Ｘ２方向から見た断面において物体側に凹面を向けるように湾曲するとともに、Ｙ１方向から見た断面において物体側に凹面を向けるように湾曲している。
【００８４】
このように揺動駆動部１３０を構成する第１駆動部１３２と第２駆動部１３３とを組み合わせて作動させることで、揺動中心点Ｐ２を中心に、撮像素子１４０を２軸揺動させることができる。そのため、撮像光学系１２０による被写体像が、撮像面１４１の揺動軌跡となる球面状の凹面に重なって形成されるように撮像光学系１２０が構成されている。これにより、揺動駆動部１３０により撮像素子１４０を揺動させることで、撮像面１４１の範囲よりも広い範囲にわたる撮像光学系１２０の視野範囲に対応する被写体像をスキャンして撮像することができる。
【００８５】
本実施形態では、揺動駆動部１３０により撮像素子１４０を揺動させて、撮像素子１４０の撮像面１４１を撮像光学系１２０の光軸Ｚ２に沿った方向と直交する方向に沿って二次元的に変位させ、被写体を縦横にスキャンして撮像可能である。例えば、図１２（ａ）に示すように、撮像素子１４０の撮像面１４１を撮像光学系１２０の視野像Ａ２に対して、Ｘ２方向に左端から右端に一コマ（一つの撮像面に対応する範囲）ずつ移動させ、左に戻してからＹ２方向の下方向に一コマ移動させた後、Ｘ２方向に左端から右端に一コマずつ移動させる制御を繰り返し、被写体を縦横にスキャンして撮像可能である。これにより、撮像光学系１２０により結像された、撮像素子１４０の撮像面１４１の範囲よりも大きな被写体像を精度よくスキャンして撮像することができる。
【００８６】
図１２（ｂ）に示すように、撮像素子１４０の撮像面１４１を撮像光学系１２０の視野像Ａ２に対して、左上端からＸ２方向に右端まで一コマずつ移動させ、そのままＹ２方向の下方向に一コマ移動させた後、Ｘ２方向に左端まで一コマずつ移動させるという、往復スキャンを行わせるようにしても良い。この場合も同様に、撮像光学系１２０により結像された、撮像素子１４０の撮像面１４１の範囲よりも大きな被写体像を精度よくスキャンして撮像することができる。
【００８７】
被写体をスキャンして撮像する方法は、上述の方法に限られるものではなく、揺動駆動部１３０により撮像素子１４０を揺動させて、撮像素子１４０の撮像面１４１を撮像光学系１２０の光軸Ｚ２を中心に回転する方向（以降、説明のためθ２方向と称する）に変位させ、被写体を光軸回りにスキャンして撮像しても良い。例えば、図１３に示すように、撮像素子１４０の撮像面１４１を撮像光学系１２０の視野像Ａ２に対して、撮像素子１４０の撮像面１４１の回転半径に沿った方向（以降、説明のためＲ２方向と称する）に沿って移動させながら、θ２方向に沿って変位させることで、被写体を光軸回りにスキャンして撮像してもよい。これにより、撮像素子１４０の撮像面１４１を変位させる座標パラメータとして極座標（Ｒ２方向およびθ２方向の座標）を用い用いることができるため、揺動駆動部１３０により撮像素子１４０を揺動させるための制御を簡便に行うことができる。
【００８８】
次に、第２実施形態に係る撮像装置１１０を用いた撮像方法について説明する。ここでもユーザーによる所定の遠隔操作（外部のユーザーインターフェースＵＩに対する撮像操作）に応じて、撮像装置１１０による撮像が行われる。このとき、記憶部１１７に記憶された所定の制御プログラムに基づいて、制御部１１５が揺動駆動部１３０および撮像素子１４０を制御し、制御部１１５の制御に応じて揺動駆動部１３０および撮像素子１４０が作動する。まず、揺動駆動部１３０は、撮像素子１４０の撮像面１４１が所定の開始位置、例えば、図１２（ａ）に示すように、撮像素子１４０の撮像面１４１が撮像光学系１２０の視野像Ａ２におけるＸ２方向およびＹ２方向の一端（図１２（ａ）における左上端）に重なる位置に変位するように、撮像素子１４０を揺動させて停止させる。撮像素子１４０は、撮像素子１４０の撮像面１４１が開始位置に位置する開始状態（第１状態）で被写体像を撮像し、開始状態で撮像した画像データ（第１画像データ）を制御部１１５に出力する。
【００８９】
揺動駆動部１３０は、撮像素子１４０の撮像面１４１が開始位置から撮像光学系１２０の像面に沿ってＸ２方向に所定の距離だけ（撮像面１４１の幅に当たる一コマ分だけ）揺動した揺動位置、例えば、図１２（ａ）における左上端の位置から右に一コマ移動した位置（このとき一部が重なる位置でも良い）に変位するように、撮像素子１４０を揺動させて停止させる。撮像素子１４０は、この位置で撮像面１４１に結像される被写体像を撮像し、画像データ（第２画像データ）を制御部１１５に出力する。
【００９０】
以下、揺動駆動部１３０は、上述した縦横スキャンを行って一コマずつ撮像素子１４０の撮像面１４１を移動させ、その都度そのときの位置で撮像面１４１に結像される被写体像を撮像し、画像データ（第２画像データ）を制御部１１５に出力することを繰り返す。このようにして、撮像素子１４０の撮像面１４１が撮像光学系１２０の視野像Ａ２におけるＸ２方向の他端側に達するまで、撮像素子１４０により、撮像光学系１２０により結像された被写体像の撮像および画像データの出力が繰り返される。
【００９１】
制御部１１５は、上記のように撮像素子１４０を縦横にスキャンして得られた複数の画像データをスキャン移動に対応して縦横に繋ぎ合わせて、被写体の全体像となる一つの画像データを合成し、これを記憶部１１７に記憶させる。制御部１１５は、ユーザーの遠隔操作等に応じて、記憶部１１７に記憶された画像データを、入出力部１１６を介して外部のユーザーインターフェースＵＩに出力し、ユーザーインターフェースＵＩの表示部に被写体の画像を表示させる。
【００９２】
以上説明したように、第２実施形態によれば、撮像面１４１を含む撮像素子１４０は、撮像光学系１２０による同一距離の物点に応じた結像位置が、撮像面１４１の揺動軌跡となる凹面に沿って移動するように、撮像レンズ１２１に対し相対的に移動可能に構成される。これにより、小さな撮像素子１４０を用いて、撮像光学系１２０により結像される大きな範囲の被写体像を撮像することができる。このとき、揺動駆動部１３０により撮像面１４１の揺動軌跡が物体側に向いた球面状の凹面を描き、且つこの球面の中心が撮像光学系１２０の射出瞳の位置またはその近傍に設定されているため、撮像光学系１２０により結像される像を、像面湾曲等を抑えて撮像でき、高い結像性能を得ることができる。
【００９３】
撮像面１４１は、物体側に凹面を向けるように球面状に湾曲している。これにより、撮像面１４１を球面に沿って移動させる場合に、撮像素子１４０を２軸揺動させるだけでよく、撮像面１４１を含む撮像素子１４０を揺動させるための機構（揺動駆動部１３０）および制御を単純化することができる。
【００９４】
第２実施形態において、撮像面１４１は、物体側に凹面を向けるように球面状に湾曲しているが、これに限られるものではなく、例えば、非球面状に湾曲してもよく、双曲面状に湾曲してもよい。
【００９５】
撮像面は、第１方向（Ｘ２方向）から見た断面において物体側に凹面を向けるように湾曲し、第２方向（Ｙ２方向）から見た断面において湾曲しないように（平面状に）形成されてもよい。この場合、撮像素子の撮像レンズに対する相対的な移動は、第１方向から見た断面において揺動となり、第２方向から見た断面において平行移動となる。
【００９６】
第２実施形態において、撮像レンズ１２１は、３枚のレンズから構成されているが、これに限られるものではなく、例えば、２枚のレンズや、４枚以上のレンズから構成されてもよい。また、撮像光学系１２０は、撮像レンズ１２１以外の別のレンズを有して構成されてもよい。
【００９７】
第２実施形態において、揺動中心点Ｐ２は、撮像光学系１２０の光軸Ｚ２上に設定されているが、製造誤差等により、撮像光学系１２０の光軸Ｚ２から若干外れた位置に配置されることもある。
【００９８】
第２実施形態において、撮像装置１１０は、監視カメラ等として用いることが可能な固定型の撮像装置としているが、これに限られるものではなく、例えば、内視鏡の撮像装置として用いたり、携帯端末等に搭載されたカメラや、デジタルスチルカメラ、デジタル一眼レフカメラ等として用いたりしてもよい。なお、撮像装置１１０がデジタル一眼レフカメラとして用いられる場合、揺動駆動部は、ジンバル機構およびＸＹＺステージ等を用いて、制御部の制御に応じて所望の揺動軌跡で撮像素子１４０を揺動可能に構成されてもよい。このようにすれば、交換可能な撮像光学系（交換レンズ）の種類に対応した制御プログラムを記憶部に記憶させることにより、揺動駆動部は、撮像光学系の種類（像面の形状）に応じて撮像素子１４０の揺動軌跡を切り換えることができる。
【００９９】
また、第１実施形態と第２実施形態とを組み合わせてもよい。すなわち、撮像光学系と撮像素子と両方を駆動してもよい。このとき、撮像光学系と撮像素子とを同じ方向へ動かしてもよいし、異なる方向へ動かしてもよい。この場合、小さい撮像装置でもよい。また、レンズの駆動量を抑えることができる。さらに、各実施形態の構成要素を適宜組み合わせて撮像装置を構成してもよい
【実施例】
【０１００】
（第１実施例）
以下、第１実施形態に係る撮像光学系２０の実施例について添付図面に基づいて説明する。まず、第１実施形態に係る撮像光学系２０の第１実施例について図１４〜図１５および表１を用いて説明する。図１４は、第１実施例に係る撮像光学系２０のレンズ構成図である。第１実施例に係る撮像光学系２０は、可動レンズ２１と、視野絞り２５と、開口絞り２６とを有して構成される。
【０１０１】
可動レンズ２１は、物体側から順に正レンズ２２と負レンズ２３とが貼り合わされた１組の接合レンズから構成される。視野絞り２５は、可動レンズ２１よりも像側に配置され、撮像光学系２０の視野範囲は撮像素子４０の撮像面４１（図１を参照）の範囲よりも小さい範囲になっている。撮像光学系２０の明るさ（Ｆナンバー）を決めるための開口絞り２６は、可動レンズ２１の物体側近傍に配置される。
【０１０２】
以下に、表１〜表３を示すが、これらは第１〜第３実施例に係る撮像光学系２０の諸元の値をそれぞれ掲げた表である。各表の［全体諸元］には、撮像光学系２０の焦点距離ｆ、可動レンズ２１における最も像側のレンズ面と視野絞り２５との間の光軸上の距離Ｌ、可動レンズ２１における最も像側のレンズ面と撮像面４１（像面Ｉ）との間の光軸上の距離ＢＦ、撮像光学系２０のＦナンバーＦＮ、撮像素子４０の撮像面４１での最大像高ＹＭ、撮像素子４０の撮像面４１（像面Ｉ）の曲率半径ＳＲ、撮像光学系２０の最大像高ＹＯの値をそれぞれ示す。また、［レンズ諸元］において、第１カラム（面番号）は物体側から数えた際のレンズ面の番号を、第２カラムＲはレンズ面の曲率半径を、第３カラムＤはレンズ面の光軸上の間隔を、第４カラムｎｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を、第５カラムνｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数をそれぞれ示している。曲率半径「∞」は平面を示し、空気の屈折率ｎｄ＝1.000000はその記載を省略している。［条件式対応値］には、各条件式の対応値を示す。
【０１０３】
以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径Ｒ、その他の長さの単位は一般に「ｍｍ」が使われるが、光学系は、比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。後述の第２〜第３実施例の諸元値においても、本実施例と同様の符号を用いる。
【０１０４】
下の表１に、第１実施例における各諸元を示す。表１における第１面〜第５面の曲率半径Ｒは、図１４における第１面〜第５面に付した符号Ｒ１〜Ｒ５に対応している。
【０１０５】
（表１）
［全体諸元］
ｆ        5
Ｌ        2.4
ＢＦ      3.75277
ＦＮ      9
ＹＭ      4.05
ＳＲ      -5
ＹＯ      1
［レンズ諸元］
面番号        Ｒ          Ｄ          ｎｄ        νｄ
物体面        ∞          ∞
1           ∞        0.0000                            （開口絞り）
2         3.3194      1.7000      1.658440      50.84
3        -2.1131      0.5000      1.755200      27.57
4       -14.8694      2.4000
5           ∞        1.35277                           （視野絞り）
像面       -5.00000
［条件式対応値］
条件式（１）  Ｌ／ＢＦ＝0.63953
条件式（２）  ＦＮ2×ｃｏｓ（ＹＭ／ＳＲ）＝55.84937
【０１０６】
このように本実施例では、上記条件式（１）〜（２）が全て満たされていることが分かる。
【０１０７】
図１５は、第１実施例に係る撮像光学系２０の諸収差図である。各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、Ａは半画角をそれぞれ示す。各収差図において、ｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）、ｇはｇ線（λ＝４３５．８ｎｍ）、ＣはＣ線（波長λ＝６５６．３ｎｍ）、ＦはＦ線（波長λ＝４８６．１ｎｍ）における収差をそれぞれ示す。非点収差を示す収差図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示している。以下、収差図の説明は他の実施例においても同様である。
【０１０８】
各収差図より、第１実施例では、諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有していることがわかる。その結果、第１実施例の撮像光学系２０を搭載することにより、撮像装置１０においても、優れた光学性能を確保することができる。
【０１０９】
（第２実施例）
次に、第１実施形態に係る撮像光学系２０の第２実施例について図１６および表２を用いて説明する。第２実施例の撮像光学系２０は、図１４に示す第１実施例の撮像光学系２０と同様の構成であり、詳細な説明および図示を省略する。
【０１１０】
下の表２に、第２実施例における各諸元を示す。表２における第１面〜第５面の曲率半径Ｒは、図１４における第１面〜第５面に付した符号Ｒ１〜Ｒ５に対応している。
【０１１１】
（表２）
［全体諸元］
ｆ        5
Ｌ        2
ＢＦ      3.75277
ＦＮ      5
ＹＭ      4.05
ＳＲ      -5
ＹＯ      1
［レンズ諸元］
面番号        Ｒ          Ｄ          ｎｄ        νｄ
物体面        ∞          ∞
1           ∞        0.0000                            （開口絞り）
2         3.3194      1.7000      1.658440      50.84
3        -2.1131      0.5000      1.755200      27.57
4       -14.8694      2.0000
5           ∞        1.75277                           （視野絞り）
像面       -5.00000
［条件式対応値］
条件式（１）  Ｌ／ＢＦ＝0.53294
条件式（２）  ＦＮ2×ｃｏｓ（ＹＭ／ＳＲ）＝17.23746
【０１１２】
このように本実施例では、上記条件式（１）〜（２）が全て満たされていることが分かる。
【０１１３】
図１６は、第２実施例に係る撮像光学系２０の諸収差図である。各収差図より、第２実施例では、諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有していることがわかる。その結果、第２実施例の撮像光学系２０を搭載することにより、撮像装置１０においても、優れた光学性能を確保することができる。
【０１１４】
（第３実施例）
次に、第１実施形態に係る撮像光学系２０の第３実施例について図１７および表３を用いて説明する。第３実施例の撮像光学系２０は、図１４に示す第１実施例の撮像光学系２０と同様の構成であり、詳細な説明および図示を省略する。
【０１１５】
下の表３に、第３実施例における各諸元を示す。表３における第１面〜第５面の曲率半径Ｒは、図１４における第１面〜第５面に付した符号Ｒ１〜Ｒ５に対応している。
【０１１６】
（表３）
［全体諸元］
ｆ        5
Ｌ        3.65
ＢＦ      3.75277
ＦＮ      10
ＹＭ      4.05
ＳＲ      -10
ＹＯ      1
［レンズ諸元］
面番号        Ｒ          Ｄ          ｎｄ        νｄ
物体面        ∞          ∞
1           ∞        0.0000                            （開口絞り）
2         3.3194      1.7000      1.658440      50.84
3        -2.1131      0.5000      1.755200      27.57
4       -14.8694      3.6500
5           ∞        0.10277                           （視野絞り）
像面      -10.00000
［条件式対応値］
条件式（１）  Ｌ／ＢＦ＝0.97261
条件式（２）  ＦＮ2×ｃｏｓ（ＹＭ／ＳＲ）＝91.91024
【０１１７】
このように本実施例では、上記条件式（１）〜（２）が全て満たされていることが分かる。
【０１１８】
図１７は、第３実施例に係る撮像光学系２０の諸収差図である。各収差図より、第３実施例では、諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有していることがわかる。その結果、第３実施例の撮像光学系２０を搭載することにより、撮像装置１０においても、優れた光学性能を確保することができる。
【０１１９】
以上、各実施例によれば、広い視野範囲を確保しつつ、より小型で高い結像性能を有した撮像光学系２０および、これを備えた撮像装置１０を実現することができる。
【符号の説明】
【０１２０】
１０  撮像装置                      ２０  撮像光学系
２１  可動レンズ                    ２２  正レンズ  
２３  負レンズ                      ２５  視野絞り
３０  揺動駆動部                    ４０  撮像素子
４１  撮像面                        ４２  有効受光部
６０  撮像装置（変形例）            ８０ａ〜８０ｃ  撮像素子
８１ａ〜８１ｃ  有効受光面          ８１ａ〜８１ｃ  有効受光部
１１０  撮像装置（第２実施形態）      １２０  撮像光学系
１２１  撮像レンズ                    １２２  第１正レンズ
１２３  負レンズ                      １２４  第２正レンズ
１２５  視野絞り                      １３０  揺動駆動部
１４０  撮像素子                      １４１  撮像面
【図１】
2018005080.tif 000003
【図２】
2018005080.tif 000004
【図３】
2018005080.tif 000005
【図４】
2018005080.tif 000006
【図５】
2018005080.tif 000007
【図６】
2018005080.tif 000008
【図７】
2018005080.tif 000009
【図８】
2018005080.tif 000010
【図９】
2018005080.tif 000011
【図１０】
2018005080.tif 000012
【図１１】
2018005080.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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