(57)【要約】【課題】構成レンズ枚数が少なく、コンパクトで、貼り合わせレンズを用いることなく安価に構成できる広角レンズを実現する。【解決手段】物体側から像側へ向かって、前群Ｌ１〜Ｌ３と後群Ｌ４を配し、これら前群と後群の間に絞りＩを有し、全体として４枚の独立したレンズで結像系が構成され、前群Ｌ１〜Ｌ３は負・負・正のパワー配分を有し、後群Ｌ４は正のパワーを有し、前群の物体側から第２番目に配されて負のパワーを持つ第２レンズＬ２の一方の面が非球面であり、画角が１８０度を越える広角レンズと、この広角レンズの像に対して収差補正を行う電子手段とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から像側へ向かって、前群と後群を配し、これら前群と後群の間に絞りを有し、全体として４枚の独立したレンズで結像系が構成され、
上記前群は負・負・正のパワー配分を有し、
上記後群は正のパワーを有し、
上記前群の物体側から第２番目に配されて負のパワーを持つ第２レンズの一方の面が非球面であり、１８０度を超える画角を有することを特徴とする広角レンズ。
【請求項２】
請求項１記載の広角レンズにおいて、
後群の１枚のレンズの像側面が非球面であることを特徴とする広角レンズ。
【請求項３】
請求項１または２記載の広角レンズにおいて、
前群が、負のパワーを持つ第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レンズの３枚のレンズで構成され、
後群が、正のパワーを持つ１枚の第４レンズからなる２群４枚構成であり、１８０度を超える画角を有することを特徴とする広角レンズ。
【請求項４】
請求項３記載の広角レンズにおいて、
前群の第１レンズのアッベ数：νd1、第２レンズのアッベ数：νｄ2、第３レンズのアッベ数：νｄ3、後群の第４レンズのアッベ数：νｄ4が、条件：
（１）    νｄ１≦４０      
（２）    νｄ２≦２５      
（３）    νｄ３≧６０        
（４）    νｄ４≧６０          
を満足することを特徴とする広角レンズ。
【請求項５】
請求項３または４記載の広角レンズにおいて、
第１レンズの第１面から第４レンズの第２面までの距離：ＯＡＬ１、像面のイメージサークル：Ｉφが、条件：
（５）    ＯＡＬ１／Ｉφ≦２．６８      
を満足することを特徴とする広角レンズ。
【請求項６】
請求項１〜５の任意の１に記載の広角レンズにおいて、
少なくとも、最もパワーの強いレンズがガラスレンズであることを特徴とする広角レンズ。
【請求項７】
請求項１〜６の任意の１に記載の広角レンズをもつ光学系と、
画素が２次元に配列され、上記光学系により結像された被写体像を画像データに変換する撮像素子と、
この撮像素子からの画像データを記憶するメモリと、
このメモリから、指定された画角に応じた画像データを読出すメモリ出力制御回路と、
歪曲収差補正機能を有する第１の信号処理回路と、
倍率色収差補正機能を有する第２の信号処理回路と、
ＭＴＦ補正機能を有する第３の信号処理回路とを有し、
上記第１〜第３の信号処理回路がそれぞれ、光学系の歪曲収差、倍率色収差、ＭＴＦ特性を補正する特性をもつことを特徴とする撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、１８０度を超える画角を有する広角レンズおよび撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
広角レンズは、車載用カメラや防犯用カメラのレンズとして幅広く用いられている。  
車載用カメラに用いられる撮像レンズには「広い範囲を良好な視界で確保したい」との要求があるが「左右方向１８０°以上」という更に広い範囲の状況を同時に確認したいという要求が高まってきている。
【０００３】
１つの車載用カメラで「１８０°以上の状況を確認できる」ことの利点として、車両の各側面に１個ずつ、４側面で４個に配設するだけで、車両の前後・左右の「全周囲の状況」を情報として取り込むことが可能となり死角のない情報を得られる。
車両周辺を撮像する装置は、例えば、特許文献１に記載されている。  
また、左右方向１８０°以上の状況を同時に確認でき、上記用途に使用する広角レンズとして「レンズ枚数を４枚とした魚眼レンズタイプの広角撮像レンズ」が特許文献２により知られている。
【０００４】
特許文献２に記載された広角撮像レンズは、小型化・軽量化を図るべく、プラスチック材料と非球面を用いて構成レンズの枚数を４枚と少なくしているが、最も物体側のレンズ（第１レンズ）の径が大きく、コスト低減、小型化に限界がある。また、レンズ材料として使用できるプラスチックの屈折率・アッベ数の範囲が狭いため、倍率色収差が補正不足となって画像の色にじみを発生させ易く、レンズ厚を薄くするのが困難であることも小型化を困難とする一因となっている。さらに、非球面を用いたレンズが多いため、製造時の組立誤差や、温度や使用環境中の変動などで画像が劣化する虞もある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２２４９２７号公報
【特許文献２】特開２００５−２２７４２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、広角レンズと「この広角レンズによる像を撮像素子で画像信号とし、この画像信号を電子回路で処理することにより、広角レンズにおける歪曲収差・倍率色収差・ＭＴＦの補正を行う電子処理手段」とを組合せることにより、小型で１８０°以上の状況を良好な画像により確認できる新規な撮影装置を実現すること、およびこの撮像装置に用いられて１８０°以上の画角を有し、光軸方向が１５ｍｍ以下である小型の広角レンズの実現を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の広角レンズは、物体側から像側へ向かって、前群と後群を配し、これら前群と後群の間に絞りを有し、全体として４枚の独立したレンズで結像系が構成される。結像系は上記前群と後群である。また、結像系を構成する４枚のレンズは独立しており、これらのうちに「貼り合わせレンズ」は存在しない。
【０００８】
前群は負・負・正のパワー配分を有し、後群は正のパワーを有する。  
前群の「物体側から第２番目に配されて負のパワーを持つ第２レンズ」の一方の面は非球面である。  
前群は「負・負・正」のパワー配分を有するから、このパワー配分を実現するために３枚のレンズで前群を構成し、後群を正のパワーを持つ１枚のレンズで構成する。
請求項１記載の広角レンズは「１８０度を超える画角」を有する。
【０００９】
このように、この発明の広角レンズは、画角が１８０度を超えるものであり、前群に負・負・正のパワー配分を持たせている。  
【００１０】
前群の役割は、主として「軸外の光を、できるだけ収差の発生を抑えつつ、絞り以降の後群へ導く」ことにあり、このため、前群各面で緩やかに光を屈折させる必要がある。
【００１１】
この発明の広角レンズでは、前群に負・負・正のパワー配分を与えることにより「前群各面での緩やかな光の屈折」を実現している。
【００１２】
後群は、非点収差、コマ収差、色収差などの光学収差を補正する役割を担う。効果的に収差補正を行ない、像面への光の結像効果を高めるために、後群は正のパワーを持つ。
【００１３】
この発明の広角レンズのように、結像系を４枚という少ないレンズ枚数で構成する場合、各レンズの「収差を補正する役割」が非常に強くなるので、個々のレンズの「製造上のバラツキ」が光学性能劣化のもとになる。特に、非球面を多用した場合には製造上のバラツキでより光学性能が劣化しやすい。
【００１４】
非球面レンズを使用する場合、非球面の偏心や位置ズレが「レンズ系全体の収差」を大きく変動させ、レンズ同士の非常に微小なズレや「面同士の光軸が合わない偏心」の影響が大きい。このため、良好な画像を得るには、「非球面を持つレンズの調整」は球面レンズの場合に比してより精密である必要がある。非球面レンズを多用したり「レンズの屈折角が大きくなるような非球面」を使用すると製造時の歩留まりが悪くなったり、レンズ個々のバラツキが多くなったり、設計時の性能と製造時の性能に大きな差が生じる等の問題がある。
【００１５】
請求項１の広角レンズでは「前群における第２レンズの一方の面」を非球面とするとの条件により、前群中の非球面数を最低１面（第３面もしくは第４面）とすることにより、このような「レンズ製造あるいは組み付けの際のバラツキによる光学性能劣化」の問題に対処している。
【００１６】
前群で発生する収差を有効に補正するには、後群にも非球面を用いることが好ましい。後群は「１枚のレンズの像側面が非球面である」ことが好ましい（請求項２）。  
そうすると、前・後群を通じて非球面は各群に１面づつの２面ですませることができ、製造上のバラツキで光学性能が劣化することが少なく、より安定的な広角レンズの実現が可能になる。
【００１７】
請求項１または２記載の広角レンズは、前群が「負のパワーを持つ第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レンズの３枚のレンズ」で構成され、後群が「１枚のレンズ」である第４レンズからなる２群４枚構成で、１８０度を超える画角を有するレンズ系として構成することができる（請求項３）。
【００１８】
この請求項３記載の広角レンズは、前群の第１レンズのアッベ数：νd1、第２レンズのアッベ数：νｄ2、第３レンズのアッベ数：νｄ3、後群の第４レンズのアッベ数：νｄ4が、条件：
（１）    νｄ１≦４０      
（２）    νｄ２≦２５      
（３）    νｄ３≧６０        
（４）    νｄ４≧６０          
を満足することが好ましい（請求項４）。
【００１９】
広角レンズにおいては「軸外の色収差」が像の品質を大きく左右する。前群：３枚、後群１枚の４枚のレンズで結像系を構成する場合、第１〜第４レンズの材質が、条件（１）〜（４）を満足することにより、軸外色収差の良好な補正が可能になる。
なお、この発明の広角レンズは前述の如く「広角レンズによる像を撮像素子で画像信号とし、この画像信号を電子回路で処理することにより、広角レンズにおける歪曲収差・倍率色収差・ＭＴＦの補正を行う」ことを前提としており、歪曲収差や軸外色収差・ＭＴＦに関しては、電子回路により処理された最終的な「観察画像」が良好であればよい。従って、広角レンズ自体の収差が良好であるとは、電子回路による補正処理により「良好な観察画像を実現できるような収差」であることを意味する。
【００２０】
請求項３または４記載の広角レンズは、第１レンズの第１面から第４レンズの第２面（最も像側の面）までの距離：ＯＡＬ１、像面のイメージサークル：Ｉφが、条件：
（５）    ＯＡＬ１／Ｉφ≦２．６８      
を満足することが好ましい（請求項５）。
【００２１】
条件（５）の上限を超えると、イメージサークルに比して、レンズ系全長が大きくなりすぎ、広角レンズをコンパクトに構成することが困難になるか、レンズ全長に対してイメージサークルが小さくなって解像力がおちる。
【００２２】
請求項１〜５の任意の１に記載の広角レンズは「少なくとも、最もパワーの強いレンズが、ガラスレンズである」ことが好ましい（請求項６）。この発明の広角レンズを持つ撮影装置は、過酷な環境下での使用も考えられ、例えば、温度変化範囲が数十度にわたるような場合に、最もパワーの強いレンズがプラスチックレンズであると、温度変動でこのプラスチックレンズのパワーが大きく変化し、広角レンズの光学性能が劣化し易い。
【００２３】
請求項６のように「最もパワーの強いレンズ」をガラスレンズとすることにより、このような「環境変動に起因する光学性能の劣化」を有効に軽減できる。特に、全部のレンズをガラスレンズとすれば、過酷な使用環境下でも光学性能の劣化を有効に防止できる。
【００２４】
この発明の撮影装置は、光学系と、撮像素子と、メモリと、メモリ出力制御回路と、第１〜第３の信号処理回路を有する（請求項７）。  
「光学系」は、上記請求項１〜６の任意の１に記載の広角レンズを有する。広角レンズとしては、例えば、後述の実施例１、２に記載のものを用いることができる。  
「撮像素子」は、画素が２次元に配列され、光学系により結像された被写体像を画像データに変換する素子であり、具体的にはＣＣＤ等の各種エリアセンサを用いることができる。
【００２５】
「メモリ」は、撮像素子により変換された画像データを記憶するためのメモリである。  「メモリ出力制御回路」は、メモリから、指定された画角に応じた画像データを読み出す手段である。
【００２６】
「第１の信号処理回路」は歪曲収差補正機能を有する。  
「第２の信号処理回路」は倍率色収差補正機能を有する。  
「第３の信号処理回路」はＭＴＦ補正機能を有する。
【００２７】
そして、これら第１〜第３の信号処理回路がそれぞれ、光学系の歪曲収差、倍率色収差、ＭＴＦ特性を補正する特性をもつ。
【発明の効果】
【００２８】
以上に説明したように、この発明によれば新規な広角レンズを実現できる。  
従来の広角レンズは「レンズのみで軸上色収差、倍率色収差、歪曲収差等の収差を十分に補正しながら周辺のＭＴＦを高めるレンズ設計」が必要であり、周辺解像度：５０本／ｍｍを維持するには、少なくともレンズ第１面から像面までの距離は１５ｍｍ以上必要であったが、この発明の広角レンズでは、上記の如く、収差補正の一部を電子回路による電子処理で行うので、広角レンズ自体としては「レンズ単独で軸上色収差、倍率色収差、歪曲収差等の収差を補正しながら周辺のＭＴＦを高めるレンズ設計条件」が緩和され、レンズ設計条件の緩和に伴い、電子回路による補正により良好な観察画像を実現できるレンズ系を全体として４枚のレンズで構成でき、１５ｍｍ以下のレンズ構成や更には１０ｍｍ以下のレンズ構成も可能となる。  
また、広角レンズを構成する４枚のレンズは独立しているので貼り合わせ工程を必要とせず、安価に製造できる。画角も、１８０度を越える大きい画角（後述する実施例では全画角：１９０度）を実現可能である。
【００２９】
また、請求項６のように少なくとも「最もパワーの強いレンズ」をガラスレンズとすることにより、耐環境製が有効に向上し、苛酷な環境化での使用が可能となる。
【００３０】
また、この発明の撮影装置は、上述の如く、第１〜第３の信号処理回路により、この発明の広角レンズを含む光学系の歪曲収差、倍率色収差、ＭＴＦ特性を補正することにより、良好な像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、実施の形態を説明する。  
図１は、広角レンズの実施の１形態を示している。この形態は後述する実施例１の広角レンズである。
【００３２】
この実施の形態の広角レンズは、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４の４枚のレンズを物体側（図の左方）から順に配し、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４との間に絞りＩを配してなる。  
第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３は「前群」を構成し、第４レンズＬ４は「後群」を構成する。第１〜第４レンズＬ１〜Ｌ４は独立したレンズであり、張り合わせられていない。
【００３３】
図５は、広角レンズの実施の別形態を示している。この形態は後述する実施例２の広角レンズである。繁雑を避けるため、混同の虞がないと思われるものについては、図１におけると同じ符号を用いた。
【００３４】
この実施の形態の広角レンズは、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４の４枚のレンズを物体側（図の左方）から順に配し、第３レンズＬ３と第４レンズＬ４との間に絞りＩを配してなる。  
第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３は「前群」を構成し、第４レンズＬ４は「後群」を構成する。第１〜第４レンズＬ１〜Ｌ４は独立したレンズであり、張り合わせられていない。
【００３５】
図１、図５に示す実施の形態において、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２は負のパワー（負の焦点距離）を有する。また、第３レンズＬ３、第４レンズＬ４は正のパワー（正の焦点距離）を有する。
【００３６】
また、後述する実施例１、２に示すように第２レンズＬ２の一方の面（実施例１、２で第４面）が非球面であり、実施例２においては第４レンズＬ４の像側面も非球面である。
【００３７】
即ち、図１、図５に示す実施の形態の広角レンズは、物体側から像側へ向かって、前群（第１レンズＬ１〜第３レンズＬ３）と後群（第４レンズＬ４）を配し、これら前群と後群の間に絞りＩを有し、全体として４枚の独立したレンズで結像系が構成され、前群は、負（第１レンズＬ１）・負（第２レンズＬ２）・正（第３レンズＬ３）のパワー配分を有し、後群（第４レンズＬ４）は正のパワーを有し、前群の物体側から第２番目に配されて負のパワーを持つ第２レンズＬ２の一方の面が非球面である（請求項１）。  
また、図５に示す実施の形態である実施例２の広角レンズでは、後群の１枚のレンズ（第４レンズＬ４）の像側面も非球面である（請求項２）。
【００３８】
これら実施例１、２の広角レンズは、前群が負のパワーを持つ第１レンズＬ１、負のパワーを持つ第２レンズＬ２、正のパワーを持つ第３レンズＬ３の３枚のレンズで構成され、後群が１枚の第４レンズＬ４からなる２群４枚構成で、１８０度を超える画角（実施例１、２とも１９０度）を有する（請求項３）。
【００３９】
また、前群の第１レンズＬ１のアッベ数：νd1、第２レンズＬ２のアッベ数：νｄ2、第３レンズＬ３のアッベ数：νｄ3、後群の第４レンズＬ４のアッベ数：νｄ4は、条件：
（１）    νｄ１≦４０      
（２）    νｄ２≦２５      
（３）    νｄ３≧６０        
（４）    νｄ４≧６０          
を満足する（請求項４）。
【００４０】
さらに、第１レンズＬ１の第１面から第４レンズＬ４の第２面までの距離：ＯＡＬ１、像面のイメージサークル：Ｉφは、条件：
（５）    ＯＡＬ１／Ｉφ≦２．６８      
を満足し（請求項５）、第１レンズＬ１〜第４レンズＬ４は、何れもガラスレンズである（請求項６）。因みに、最もパワーの強いレンズは第３レンズＬ３である。  
なお、図１、図５において、符号ＣＧは撮像素子（ＣＣＤエリアセンサ）のカバーガラスを示す。
【００４１】
図９以下を参照して、請求項７記載の撮影装置の「信号処理部」を説明する。  
図１２は、信号処理部の代表的な概略を示すブロック図である。  
図示されない「広角レンズを用いた光学系」による結像光束は光センサ１２０に導光されてその受光面上に結像する。光センサ１２０としては「ＣＣＤ、ＭＯＳ型の撮像素子」などを、種類を問わず使用でき、ＲＧＢ原色系や補色系センサなどカラーセンサであればどのようなものでも用いることができる。
【００４２】
光センサ１２０の出力はセンサＩ／Ｏ１２２から出力される。  
図１２の例では、センサＩ／Ｏ１２２の出力はＳＹＮＣ（Ｖ-ＳＹＮＣ，Ｈ-ＳＹＮＣ）、ＤＡＴＡ、ＣＬＫ（クロック）であるが、データタイプは「アナログ、デジタル」を問わず、またコンポジット信号でもよい。ＤＡＴＡは、Ｒ・Ｇ・Ｂの各々につき１０ｂｉｔであり、ＣＬＫは、例えば、２５ＭＨ（メガヘルツ）である。
これらの信号は「コア」となるＤＳＰユニット１２４に送られて処理される。  
ＤＳＰユニット１２４は、メモリ、メモリ出力制御手段、第１〜第３の信号処理回路を有するが、そのハード構成は、ＦＰＧＡ、ＤＳＰなどのプログラマブルロジックやＡＳＩＣなど、入力信号に対して後述する処理を実現できるものであれば何でもよい。ＤＳＰユニット１２４にはクロック発生回路１２８から、例えば、１００ＭＨのクロック信号が入力される。
ＤＳＰユニット１２４の出力は「システムの所望の出力」となるように、ポストＩ/Ｆ１２６で変換され出力される。出力形式としてはデジタルではＹＵＶ４２２，ＹＵＶ４４４，ＹＵＶ２２１等があるが、ここではＮＴＳＣに変換され出力される。
【００４３】
図９は、信号処理部の具体的な構成を示す図である。  
図９において光学系９０は「広角レンズ」であり、符号９１は撮像素子（ＣＣＤエリアセンサ）、符号９３は「前処理部」を示す。
図１、図５に示すように、広角レンズにより像面上に結像した像は、撮像素子９１により撮像されて画像データ化される。「広角レンズにより像面上に結像した像」は、広角レンズの歪曲収差や倍率色収差のある像である。
【００４４】
撮像素子９１から出力される画像データは前処理部９３のオートゲインコントローラ９３１で自動利得制御され、Ａ／Ｄ変換器９３２でデジタル信号に変換され「デジタル画像データ」となる。なお、オートゲインコントローラ９３１は操作部９９の操作により制御回路９４で制御される。撮像素子９１としてはＣＣＤエリアセンサ以外にも、ＭＯＳ型撮像素子やビジコン、カルニコンなどの撮像管を用いることもできる。
【００４５】
デジタル画像データは信号処理部９５で「画像処理」を受ける。この画像処理は、撮像素子９１に起因する問題の処理と、広角レンズ９０に起因する問題の処理とを含む。  
撮像素子９１の画素配列には、例えば、緑（Ｇ）の画素数が赤（Ｒ）や青（Ｂ）の画素数より多い「ベイヤー配列」などがある。Ｒ・Ｇ・Ｂの各画像を作る場合、単にＲ・Ｇ・Ｂの画像データを取り出して合成するだけでは、各色画素配列のズレにより「各色画像のズレ」が生じてしまう。信号処理部９５では、まず、これらの画素の再配列や「Ｒ・Ｇ・Ｂ間のホワイトバランスの補正」などを行う。この画像処理で「撮像素子関連の補正」を行った後、光学系に起因する「像の劣化要因」である倍率色収差と歪曲収差、ＭＴＦ劣化の補正処理を行う。
【００４６】
なお、これらの処理が行われる際、Ｒ・Ｇ・Ｂの画像データは「メモリ」としてのフレームメモリ９６に記憶され、必要に応じて、画角に応じた画像データがメモリ出力制御手段（図において、制御回路９４が兼ねている。）により読み出されて信号処理部９５で処理される。
【００４７】
図１０に、倍率色収差・歪曲収差・ＭＴＦ劣化の補正の画像処理のブロック図を示す。図中符号９５Ａは、図９に示す信号処理部９５のうち「倍率色収差と歪曲収差、ＭＴＦ劣化の補正を行う部分」であり、前記第１〜第３の信号処理回路を含んでいる。  
入力されるデジタル画像データ（撮像素子関連の補正がなされている。）は、一次変換回路９５１に入力され、この一次変換回路に含まれる「第１の信号処理回路」により歪曲収差補正を行なわれる。第１の信号処理回路は「Ｒ・Ｇ・Ｂの各画像データに対し、入力画像の座標から出力画像の座標へ、歪曲による像の歪みを考慮しながら写像する」ことにより上記各画像データに対し歪曲収差の補正を行う。  
歪曲収差は広角レンズの特性として予め知られており、この特性に基づいて「入力画像の座標から出力画像の座標への変換式」が決定され、この変換式に従って補正が行われる。変換式は、例えば、多項式を用いて近似することもできる。
【００４８】
「Ｒ・Ｇ・Ｂの画像に対して個別に歪曲収差を補整する」ことにより、倍率色収差の補正も行われる。即ち、上記歪曲収差の補正処理を行う第１の信号処理回路は「倍率色収差の補正を行う第２の信号処理回路」を兼ねている。上記変換式による「画素の圧縮伸張」により光量分布が変化し、シェーディングが発生する場合があるので、各画素の輝度に各画素の面積の拡大率に応じた係数をかけて光量ムラの補正をすることもできる。
【００４９】
このようにして、歪曲収差・倍率色収差が補正された画像データは、第３の信号処理回路であるＦＩＲフィルタ９５２を用いる「デコンボリューションなどの処理」を施されてＭＴＦの劣化を補正される。フィルタの形式はウイナフィルタや簡単にＨＰＦ（ハイパスフィルタ）を用いてもよい。
【００５０】
上記処理を施された画像は、光学系の広角レンズの倍率色収差、歪曲収差の影響が補正され、また画像の周辺部などで低下したＭＴＦも補正された画像となって出力される。  
静止画を出力する場合は、補正されたＲ・Ｇ・Ｂの各画像からビットマップデータ、あるいは「ｊｐｇ画像」などを作り出力する。また、動画を出力する場合は、上記Ｒ・Ｇ・Ｂの各画像から、図９に示すようにビデオエンコーダ９７を通し「Ｈ．２６４やＭｐｅｇ２，４などの動画フォーマットの画像」を生成し、デジタル出力の場合はＨＤＭＩやＤＶＩ、アナログ出力の場合はＤ／Ａ変換回路を通してＮＴＳＣ、Ｄ２，Ｄ４、コンポーネント信号などに変換してディスプレイ９８に出力する。
【実施例】
【００５１】
以下に、広角レンズの具体的な実施例を２例挙げる。  
両実施例とも、設計上のＦナンバーは２．８、設計波長は５８７．５６ｎｍである。
【００５２】
両実施例における非球面は、光軸直交方向の座標：ｈ、光軸方向の座標：Ｚ、近軸曲率半径：Ｒ、円錐定数：Ｋ、高次の非球面係数：Ａ、Ｂ、Ｃを用いて、周知の次式で表し、Ｋ、Ａ、Ｂ、Ｃの値を与えて形状を特定する。  
Ｚ＝（ｈ２／Ｒ）／［１＋｛１−（１＋Ｋ）（ｈ２／Ｒ２）｝１／２］
＋Ａｈ２＋Ｂｈ４＋Ｃｈ６ 
なお、実施例１を示す図１、実施例２を示す図５において、Ｒ１〜Ｒ９は広角レンズの第１面ないし第９面（絞りＩの面を含む）の曲率半径を表し、Ｚ１〜Ｚ１０は面間隔を表している。  
また、前述のように、実施例１、２とも全画角：１９０度である。
【００５３】
「実施例１」
実施例１の諸元を表１に示す。
【００５４】
【表１】
2008276185.tif 000003
【００５５】
「非球面」
非球面のデータを表２に示す。
【００５６】
【表２】
2008276185.tif 000004
【００５７】
第１〜第４レンズの焦点距離の符号は、第１レンズ：負、第２レンズ：負、第３レンズ：正、第４レンズ：正である。
【００５８】
実施例１の全系の焦点距離：ｆと条件（１）〜（５）のパラメータの値を表３に示す。
【００５９】
【表３】
2008276185.tif 000005
【００６０】
図２に実施例１の非点収差図、図３に実施例１のディストーション（歪曲収差）図、図４に実施例１のコマ収差図を示す。非点収差図、歪曲収差図とも縦軸は画角である。非点収差図・コマ収差図における曲線Ｃ１、Ｃ２はＣ線のサジタル方向及びタンジェンシアル方向、ｄ１、ｄ２はｄ線のサジタル方向及びタンジェンシアル方向、Ｆ１、Ｆ２はＦ線のサジタル方向及びタンジェンシアル方向を示す。実施例２に関する収差図を示す図６〜図８においても同様である。
【００６１】
「実施例２」
実施例２の諸元を表４に示す。
【００６２】
【表４】
2008276185.tif 000006
【００６３】
「非球面」
非球面のデータを表５に示す。
【００６４】
【表５】
2008276185.tif 000007
【００６５】
第１〜第４レンズの焦点距離の符号は、第１レンズ：負、第２レンズ：負、第３レンズ：正、第４レンズ：正である。
【００６６】
実施例２の全系の焦点距離：ｆと条件（１）〜（５）のパラメータの値を表６に示す。
【００６７】
【表６】
2008276185.tif 000008
【００６８】
図１１は、実施例２の広角レンズを用いて撮像した画像データに対し、図９、１０に即して説明した処理を行った結果を示す。  
縦軸に空間周波数、横軸に「輝度信号のＭＴＦ」をとった。  
画像データに処理を加えないままでは、倍率色収差により「高い周波数帯でＭＴＦ（曲線１１１）が劣化」するが、「倍率色収差と歪曲収差の補正」を行うことでＭＴＦ劣化の補正が可能である。
【００６９】
さらにＦＩＲフィルタを用いて「高周波成分を補償」することで、高い周波数領域でも十分なＭＴＦを持つ「より鮮明な画像」が得られる。曲線１１２、１１３は倍率色収差を補正したときのサジタル方向、タンジェンシアル方向に関するＭＴＦ、曲線１１４、１１５は倍率色収差と歪曲収差、ＭＴＦ劣化の補正を行ったときのサジタル方向、タンジェンシアル方向に関するＭＴＦであり極めて良好に補正されている。即ち、図１１における曲線１１１と曲線１１２〜１１５との差が、電子回路による処理で補正された部分である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】広角レンズの実施の１形態（実施例１）を示す図である。
【図２】実施例１の非点収差図である。
【図３】実施例１のディストーション図である。
【図４】実施例１のコマ収差図である。
【図５】広角レンズの実施の別形態（実施例２）を示す図である。
【図６】実施例２の非点収差図である。
【図７】実施例２のディストーション図である。
【図８】実施例２のコマ収差図である。
【図９】撮影装置における信号処理を説明するブロック図である。
【図１０】倍率色収差・歪曲収差・ＭＴＦ劣化の補正の画像処理のブロック図である。
【図１１】信号処理の結果を説明するための図である。
【図１２】信号処理部の代表的な概略を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７１】
Ｌ１      第１レンズ
Ｌ２      第２レンズ  
Ｌ３      第３レンズ  
Ｌ４      第４レンズ  
Ｉ        絞り  
ＣＧ      カバーガラス
【図１】
2008276185.tif 000009
【図２】
2008276185.tif 000010
【図３】
2008276185.tif 000011
【図４】
2008276185.tif 000012
【図５】
2008276185.tif 000013
【図６】
2008276185.tif 000014
【図７】
2008276185.tif 000015
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2008276185.tif 000018
【図１１】
2008276185.tif 000019
【図１２】
2008276185.tif 000020