(57)【要約】      （修正有）【課題】超広角の画角であり、側面ほど像の高さが高い射影と垂直方向に像が強調されるアナモルフィック特性を得ることができ、コンパクト且つ低価格なアナモルフィックレンズを得る。【解決手段】物体側から第１群レンズＧ１、第２群レンズＧ２及び第３群レンズＧ３を配置しアナモルフィック光学系をなす前群と、前群より像側に配置され全体として結像系をなす後群とを備えたアナモルフィックレンズにおいて、第１群レンズＧ１の焦点距離をｆ（Ｇ１）、第２群レンズＧ２の垂直方向の焦点距離をｆ（Ｇ２）Ｖ、水平方向の焦点距離をｆ（Ｇ２）Ｈ、第３群レンズＧ３の垂直方向の焦点距離をｆ（Ｇ３）Ｖ、水平方向の焦点距離をｆ（Ｇ３）Ｈ、アナモルフィック倍率をＭ、レンズ全体を統合した焦点距離をｆ、レンズ全体を統合した水平方向の焦点距離をｆＨ、第１群レンズ端面から像面までの距離をＴＴとしたとき、ｆＨ・θ／ＴＴ＜０.１（θ：ラジアン）とする。【選択図】図１
2008292800.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２枚のガラスレンズと４枚の樹脂製レンズからなる６群構成のアナモルフィックレンズであって、４枚のプラスチックレンズのうち、２枚がアナモルフィック非球面であり、２枚が回転対称非球面であることを特徴とするアナモルフィックレンズ。
【請求項２】
最大画角が１８０°以上であることを特徴とする請求項１記載のアナモルフィックレンズ。
【請求項３】
第１群レンズ、第２群レンズ、第３群レンズからなる前群レンズのうち、
第１群レンズをガラスレンズとし、
第２群レンズ及び第３群レンズは、非回転対称アナモルフィックレンズとして、水平、垂直の各方向で曲率を変え、所定の焦点距離比を備えるように球面化がなされて形成され、
第３群レンズは、所定の屈折率を有し、軸上色収差、倍率色収差の補正機能を備えるよう形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のアナモルフィックレンズ。
【請求項４】
第４群レンズ、第５群レンズ、第６群レンズからなる後群レンズは、凸凹凸のトリプレットタイプに構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載のアナモルフィックレンズ。
【請求項５】
前記後群レンズのうち、第４群レンズはガラスレンズであり、アッベ数が所定値より高いものであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載のアナモルフィックレンズ。
【請求項６】
前記後群レンズのうち、第５群レンズ、第６レンズを第２レンズ、第３レンズよりも高次の非球面係数を用いた樹脂製の回転対称非球面レンズとしたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか記載のアナモルフィックレンズ。
【請求項７】
物体側から第１群レンズＧ１、第２群レンズＧ２及び第３群レンズＧ３を配置しアナモルフィック光学系をなす前群と、前記前群より像側に配置され全体として結像系をなす後群とを備えたアナモルフィックレンズにおいて、
前記第１群レンズＧ１の焦点距離をｆ（Ｇ１）、前記第２群レンズＧ２の垂直方向の焦点距離をｆ（Ｇ２）Ｖ、水平方向の焦点距離をｆ（Ｇ２）Ｈ、前記第３群レンズＧ３の垂直方向の焦点距離をｆ（Ｇ３）Ｖ、水平方向の焦点距離をｆ（Ｇ３）Ｈ、アナモルフィック倍率をＭ、レンズ全体を統合した焦点距離をｆ、レンズ全体を統合した水平方向の焦点距離をｆＨ、第１群レンズ端面から像面までの距離をＴＴとしたとき、
ｆＨ・θ／ＴＴ＜０．１(θ：ラジアン)
としたことを特徴とするアナモルフィックレンズ。
【請求項８】
最大半画角θ＝１．６９ｒａｄ（９７°）
ＴＴ＝１６（ｍｍ）
としたことを特徴とする請求項７記載のアナモルフィックレンズ。
【請求項９】
上記第１群レンズＧ１の焦点距離ｆ（Ｇ１）、前記第２群レンズＧ２の垂直方向の焦点距離をｆ（Ｇ２）Ｖ、水平方向の焦点距離をｆ（Ｇ２）Ｈ、前記第３群レンズＧ３の垂直方向の焦点距離をｆ（Ｇ３）Ｖ、水平方向の焦点距離をｆ（Ｇ３）Ｈ、アナモルフィック倍率をＭとしたとき、
ｆ（Ｇ１）＞−５（ｍｍ）、
１＜（ｆ（Ｇ２）Ｖ／ｆ（Ｇ２）Ｈ）／Ｍ＜１．７
０．５１＜（ｆ（Ｇ３）Ｖ/ｆ（Ｇ３）Ｈ）/Ｍ＜１
からなり、材質がプラスチックであることを特徴とする請求項７又は８記載のアナモルフィックレンズ。
【請求項１０】
第２群レンズＧ２のアッベ数をν（Ｇ２）、第３群レンズＧ３のアッベ数ν（Ｇ３）としたとき、
ν（Ｇ２）−ν（Ｇ３）≧２８
第４群レンズＧ４は、
ｆ（Ｇ４）＜２．６
且つアッベ数６０以上
屈折率１．４８以上
第５群レンズＧ５は、
−１．６１＜ｆ（Ｇ５）
且つアッベ数２５以上
屈折率１．５５以上
第６群レンズＧ６は、
ｆ（Ｇ６）＜５．８
且つアッベ数６０以上
屈折率１．５以上
なる関係を満たすことを特徴とする請求項７乃至９のいずれか記載のアナモルフィックレンズ。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか記載のアナモルフィックレンズと、前記アナモルフィックレンズで結像された画像を電気信号に変換する撮像素子とを備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の撮像装置と、前記撮像装置で撮像した画像を表示する表示装置とを備えることを特徴とする監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アナモルフィックレンズ、撮像装置及び監視装置に係り、特に周辺像を強調されるアナモルフィック光学系を備え、コンパクト、且つ、低価格なアナモルフィックレンズ、これを使用した撮像装置及び監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アナモルフィックレンズとして、特許文献１の請求項１には、所定の視野範囲からの光線をレンズ系により撮像素子上に結像させて撮像を行うカメラ装置において、レンズ系を、水平方向視野角１２０°以上の広角レンズ系と、歪像比が１．５以上のアナモルフィックレンズとを備えるものが開示されている。
【０００３】
また、アナモルフィックレンズとして、特許文献２には、物体側から順に、全体して負の光学的パワーを持つ前群（Ｇｒ１）、光量を調整するための光学絞り（ＳＴ）、全体として正の光学的パワーを持つ後群（Ｇｒ２）を有して構成されており（段落番号００５５）、前群（Ｇｒ１）は、物体側から順に負レンズ、負レンズ及び正レンズからなり、後群（Ｇｒ２）は、物体側から順に、負レンズと正レンズとの接合レンズと、正レンズとからなり（段落番号００５７）、第１レンズは、負の光学的パワーで光線を大きく屈折させる機能を有し、第２レンズは、第１レンズで大きく屈折させた光軸を更に負の光学的パワーで屈折させると共に、撮像素子（ＳＲ）に導く光像のＸ軸方向（長辺方向に相当）の長さとＹ軸方向（短辺方向に相当）の長さと比率を変える（長辺方向の画角を広くする）機能を有し、また、第３レンズは、非点収差を補正する機能を有し、第４レンズを負レンズ、第５レンズを両凸正レンズとしてそれらを接合することで、軸上色収差を良好に補正することができ、第６レンズは、第２レンズで発生した非回転対称な収差成分を補正し、また撮像素子（ＳＲ）への光の入射角をテレセントリックに近付ける機能を有する（段落番号００５９）超広角光学系などが記載されている。
【特許文献１】特開２００５−１１０２０２号公報
【特許文献２】特開２００６−１１０９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、一般に、車載カメラは、車両のフロントに設置され、前方且つ側面の障害物を確認するために設けられる。そのために水平方向１８０度以上の画角を有し、側面の障害物・侵入物体の確認を容易にするため、周辺像が強調される設計（立体射影）が求められる。また、水平方向は広い視野が必要とされるが、垂直方向は広い視野は必要ない(真上や真下を見る必要はない)。
【０００５】
ところで、回転対称光学系では、垂直方向だけ視野を狭めるにはマスク等が必要になる上、撮像素子全面を有効に使うことができない。これに対し、非回転対称光学系にすることで像の縦横比を変え、撮像素子全体を有効に使うことが可能となる。具体的には、一部レンズの水平・垂直方向の曲率を異ならせることにより像の縦横比を変える。このように同一面上において各方向で曲率が異なるレンズはアナモルフィックレンズと称される。ここで、像の縦横比は、水平、垂直各方向の焦点距離比に対応し、アナモルフィック倍率と呼ばれる。
【０００６】
上記仕様のレンズはすでに提案されているが、車両のデザインを損ねないコンパクト性やコスト面で改善の余地があった。そこで、本発明では、上記問題点を解決し、周辺像を強調し、コンパクト性を備えると共に低コストであるアナモルフィックレンズ、撮像装置及び監視装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明において、前記課題を解決するための手段は、以下の通りである。請求項１の発明は、２枚のガラスレンズと４枚の樹脂製レンズからなる６群構成のアナモルフィックレンズであって、４枚のプラスチックレンズのうち、２枚がアナモルフィック非球面であり、２枚が回転対称非球面であることを特徴とするアナモルフィックレンズである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１記載のアナモルフィックレンズにおいて、最大画角が１８０°以上であることを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は２記載のアナモルフィックレンズにおいて、第１群レンズ、第２群レンズ、第３群レンズからなる前群レンズのうち、第１群レンズをガラスレンズとし、第２群レンズ及び第３群レンズは、非回転対称アナモルフィックレンズとして、水平、垂直の各方向で曲率を変え、所定の焦点距離比を備えるように球面化がなされて形成され、第３群レンズは、所定の屈折率を有し、軸上色収差、倍率色収差の補正機能を備えるよう形成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか記載のアナモルフィックレンズにおいて、第４群レンズ、第５群レンズ、第６群レンズからなる後群レンズは、凸凹凸のトリプレットタイプに構成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれか記載のアナモルフィックレンズにおいて、前記後群レンズのうち、第４群レンズはガラスレンズであり、アッベ数が所定値より高いものであることを特徴とする。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれか記載のアナモルフィックレンズにおいて、前記後群レンズのうち、第５群レンズ、第６レンズを第２レンズ、第３レンズよりも高次の非球面係数を用いた樹脂製の回転対称非球面レンズとしたことを特徴とする。
【００１３】
請求項７の発明は、物体側から第１群レンズＧ１、第２群レンズＧ２及び第３群レンズＧ３を配置しアナモルフィック光学系をなす前群と、前記前群より像側に配置され全体として結像系をなす後群とを備えたアナモルフィックレンズにおいて、前記第１群レンズＧ１の焦点距離をｆ（Ｇ１）、前記第２群レンズＧ２の垂直方向の焦点距離をｆ（Ｇ２）Ｖ、水平方向の焦点距離をｆ（Ｇ２）Ｈ、前記第３群レンズＧ３の垂直方向の焦点距離をｆ（Ｇ３）Ｖ、水平方向の焦点距離をｆ（Ｇ３）Ｈ、アナモルフィック倍率をＭ、レンズ全体を統合した焦点距離をｆ、レンズ全体を統合した水平方向の焦点距離をｆＨ、第１群レンズ端面から像面までの距離をＴＴとしたとき、ｆＨ・θ／ＴＴ＜０.１（θ：ラジアン）とすることを特徴とするアナモルフィックレンズである。
【００１４】
請求項８の発明は、請求項７記載のアナモルフィックレンズにおいて、最大半画角θ＝１．６９ｒａｄ（９７°）ＴＴ＝１６（ｍｍ）としたことを特徴とする。
【００１５】
請求項９の発明は、請求項７又は８記載のアナモルフィックレンズにおいて、上記第１群レンズＧ１の焦点距離ｆ（Ｇ１）、前記第２群レンズＧ２の垂直方向の焦点距離をｆ（Ｇ２）Ｖ、水平方向の焦点距離をｆ（Ｇ２）Ｈ、前記第３群レンズＧ３の垂直方向の焦点距離をｆ（Ｇ３）Ｖ、水平方向の焦点距離をｆ（Ｇ３）Ｈ、アナモルフィック倍率をＭとしたとき、ｆ（Ｇ１）＞−５（ｍｍ）、１＜（ｆ（Ｇ２）Ｖ／ｆ（Ｇ２）Ｈ）／Ｍ＜１．７０．５１＜（ｆ（Ｇ３）Ｖ/ｆ（Ｇ３）Ｈ）/Ｍ＜１からなり、材質がプラスチックであることを特徴とする。
【００１６】
請求項１０の発明は、請求項７乃至９のいずれか記載のアナモルフィックレンズにおいて、第２群レンズＧ２のアッベ数をν（Ｇ２）、第３群レンズＧ３のアッベ数ν（Ｇ３）としたとき、ν（Ｇ２）−ν（Ｇ３）≧２８ｆ（Ｇ４）＜２．６且つアッベ数６０以上屈折率１．４８以上−１．６１＜ｆ（Ｇ５）且つアッベ数２５以上屈折率１．５５以上ｆ（Ｇ６）＜５．８且つアッベ数６０以上屈折率１．５以上なる関係を満たすことを特徴とする。
【００１７】
請求項１１の発明は、請求項１乃至１０のいずれか記載のアナモルフィックレンズと、前記アナモルフィックレンズで結像された画像を電気信号に変換する撮像素子とを備えることを特徴とする撮像装置である。
【００１８】
請求項１２の発明は、請求項１１記載の撮像装置と、前記撮像装置で撮像した画像を表示する表示装置とを備えることを特徴とする監視装置である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係るアナモルフィックレンズによれば、コンパクト且つ低価格で、車両側面を十分にカバーできる超広角の画角を可能にし、側面に行くほど像が強調されるアナモルフィック倍率を有するアナモルレンズ系、これを使用した撮像装置及び監視装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下本発明の実施の形態に係るアナモルフィックレンズ及びこのレンズ系を用いた撮像装置を図面に基づいて説明する。図１は実施の形態例に係る撮像装置のアナモルフィックレンズの光学系を示す断面図である。
【００２１】
本例のアナモルフィックレンズは前群である第１群レンズＧ１、第２群レンズＧ２及び第３群レンズＧ３と、後群である第４群レンズＧ４、第５群レンズＧ５及び第６群レンズＧ６から構成され、６群６枚構成としている。尚、図中Ｉは、前群と後群の間に配置される光学絞、符号ＳはＣＣＤ撮像素子、符号ＣはＣＣＤ撮像素子Ｓのカバーグラスを示している。
【００２２】
本例において、第１群レンズＧ１及び第４群レンズＧ４は、ガラスレンズで構成される。また、第２群レンズＧ２、第３群レンズＧ３、第５群レンズＧ５及び第６群レンズＧ６は樹脂レンズ（プラスチックレンズ）で構成される。また、第５群レンズＧ５、第６群レンズＧ６は回転対称非球面レンズとして構成される。
【００２３】
本例のアナモルフィックレンズは、左側（物体側）からガラスメニスカスレンズである第１群レンズＧ１、プラスチック製アナモルフィックレンズである第２群レンズＧ２、プラスチック製アナモルフィックレンズである第３群レンズＧ３、ガラス製正レンズである第４群レンズＧ４、プラスチック製非球面負レンズである第５群レンズＧ５、プラスチック製非球面正レンズである第６群レンズＧ６で構成される。このアナモルフィックレンズの最大画角は１９４°である。
【００２４】
次に、本発明に係るアナモルフィックレンズの特性について説明する。本アナモルフィックレンズの主な特性は以下の３点である。以下、焦点距離は波長５８７ｎｍで計算した場合で説明する。
【００２５】
本例に係るアナモルフィックレンズでは、周辺像強調とコンパクト性の関係から、レンズ全体を統合した水平方向の焦点距離をｆＨ、第１群レンズ端面から像面までの距離をＴＴとしたとき以下の関係を有する。
ｆＨ・θ／ＴＴ＜０．１（θ：ラジアン）  …式１
具体的には、ｆＨ＝０．９８（水平方向焦点距離）、ＴＴ＝１６（ｍｍ）、最大半画角θ＝１．６９ｒａｄ（９７°）としている。
【００２６】
また、本例に係るアナモルフィックレンズでは、アナモルフィック倍率の関係から、第１群レンズＧ１の焦点距離ｆｄ＝−４．１６（ｍｍ）としている。即ち、第１群レンズＧ１は、焦点距離
ｆ（Ｇ１）＞−５  …式２
であるガラスレンズとしている。
【００２７】
また、第２群レンズＧ２は、
１＜（ｆＶ／ｆＨ）／Ｍ＜１．７  …式３
であるプラスチックレンズとしている。
第３群レンズＧ３は、
０．５１＜（ｆＶ／ｆＨ）／Ｍ＜１  …式４
であるプラスチック製レンズとしている。ここで、ｆＶ：垂直方向焦点距離、ｆＨ垂直方向焦点距離、Ｍ：アナモルフィック倍率である。
【００２８】
更に、本例に係るアナモルフィックレンズでは、各構成レンズのアッベ数・屈折率の関係を以下のようにしている。
【００２９】
ν（Ｇ２）―ν（Ｇ３）≧２８  …式５
ｆＧ４＜２．６  …式６
且つアッベ数６０以上
屈折率１．４８以上
【００３０】
−１．６１＜ｆＧ５  …式７
且つアッベ数２５以上
屈折率１．５５以上
【００３１】
ｆＧ６＜５．８  …式８
且つアッベ数６０以上
屈折率１．５以上
【００３２】
以下各構成レンズについて説明する。
〔第１群レンズ〕
第１群レンズＧ１は、その表面の環境変化対策のため、また、１９０度以上の画角に対して、大きく光線を屈曲させる必要上から、高屈折率が必要となり、更に、軸上・倍率色収差の発生を抑えるため相当のアッベ数であることが求められることから、ガラス製を採用している。
【００３３】
〔第２群レンズ、第３群レンズ〕
第２群レンズ及び第３群レンズは、はコスト削減を前提とし、非回転対象アナモルフィックレンズを実現するため樹脂製レンズを採用している。アナモルフィックレンズの自由曲面の形成には、射出成形加工を行う上で樹脂の方がガラスより有利となるためである。
【００３４】
また、絞りを挟んで前群に配された第２群レンズＧ２、第３群レンズＧ３は、以下の特性を有するものとして選択された。
（１）  各方向で曲率を変え、焦点距離比の調整を図る。
（２）  各方向で良好な解像を得るため非球面化を図る。
（３）  周辺像強調するため非球面化を図る。
尚、焦点距離比が像の縦横比となる。
ここで、（２）の条件を満たすだけなら、トロイダルレンズで実現可能であるが、（２）、（３）の条件も同時に満たすには、アナモルフィックレンズである必要がある。
【００３５】
また、第３群レンズＧ３は相応の屈折率を持ちつつ、第１群レンズＧ１、第２群レンズＧ２とアッベ数の差を与えることで、軸上・倍率の色収差の補正を行っている。
【００３６】
後群レンズ（第４群レンズＧ４〜第６群レンズＧ６）は、凸凹凸のトリプレットタイプで構成することで、凹凸凸タイプより主点が物体寄りに配置でき、コンパクト化が図れる。
〔第４群レンズＧ４〕
第４群レンズＧ４はガラス製レンズであり、軸上・倍率の色収差を補正するため、アッベ数の高いレンズを用いる。
〔第５群レンズＧ５、第６群レンズＧ６〕
後群レンズは、全視野に渡って良好な像とし、且つ周辺像が強調される射影状態とするため、第２群レンズＧ２及び第３群レンズＧ３より、高次の非球面係数を用いた回転対称非球面レンズとした。コストを削減するため、樹脂性レンズとしている。
【００３７】
表１及び表２にレンズデータを示す。表１は第１面から第３面を示し、表２は第４面から第１３面を示している
【表１】
2008292800.tif 000003
【表２】
2008292800.tif 000004
以上の構成により、本例に係るアナモルフィックレンズは超広角（１９４°）であるという特徴を備える。この超広角であるという特徴は、前群レンズ（第１群レンズＧ１〜第３群レンズＧ３）によって達成されている。第１群レンズＧ１に屈折率が非常に高く、且つ、色消し可能なガラスを用い、また、第２群レンズＧ２を両凹レンズ（例えば、両凹非球面レンズ）にすることで急激に光線を屈折させている。そして、そのためのレンズ構成としては最小限の構成とできる。このため、レンズのコンパクト化、低価格化が図れる
【００３８】
また、本例に係るアナモルフィックレンズは、側面に行くほど像が強調されるアナモルフィック倍率を備える。この特徴は、以下のように達成される。周辺像高は一般にＣＣＤサイズで決定されるが、そのため、立体射影にするには、相対的に中心〜中間像高を低くする必要がある。これは、理論的に、焦点距離を短くして行くことで達成される。焦点距離を短くする役目は後群レンズ全体が関係している。特に第４群レンズＧ４は色消しするため、低分散ガラスを使用しているが、逆に屈折率が低くなるため、パワーを確保する必要上両凸レンズとしている。
【００３９】
立体射影に近づけるには、非球面化が有効である。最周辺の像の拡大には第２群レンズＧ２（アナモルフィック）、第５群レンズＧ５（両凹レンズ）の非球面化が対応している。
また、相対的に中心像の縮小が必要になるが、第３群レンズＧ３、第６群レンズＧ６（凸レンズ）の非球面化が対応している。
【００４０】
以上をまとめると、本例に係るアナモルフィックレンズでは、第４群レンズＧ４の前後に非球面レンズを配置し、第２群レンズＧ２、第５群レンズＧ５の凹レンズのパワーで全体のパワーを引き下げ、第３群レンズＧ３、第６群レンズＧ６の凸レンズのパワーで全体のパワーを引き上げている。
【００４１】
次に本例に係るアナモルフィックレンズの射影特性について説明する。図３は本例に係るアナモルフィックレンズの水平方向射影特性を示すグラフ、図４は同垂直方向射影特性を示すグラフである。尚、横軸は半画角を示している。
【００４２】
本例に係るアナモルフィックレンズは、図３に示すように、水平方向については、より２ｆ・ｔａｎ（θ／２）{立体射影}に近い射影状態となっている。
また、垂直方向については、図４に示すようになる。
【００４３】
次にアナモルフィック倍率について説明する。本例では、第２群レンズＧ２、第３群レンズＧ３の両面ともアナモルフィック化することで、約１．４倍のアナモルフィック特性を実現している。
【００４４】
本レンズのアナモルフィック倍率は第２群レンズＧ２、第３群レンズＧ３の各方向焦点距変化に関係する。表３にアナモルフィック倍率変化に対し、第２群レンズＧ２、第３群レンズＧ３の各方向焦点距離変化を示す。また、この変化の状態を図５及び図６に示す。
【００４５】
【表３】
2008292800.tif 000005
【００４６】
図５はアナモルフィック倍率変化に対してのＧ２レンズの焦点距離変化を示すグラフ、図６はアナモルフィック倍率変化に対してのＧ３レンズの焦点距離変化を示すグラフである。アナモルフィック倍率については〜１．６程度の範囲で焦点距離変化を計算した。ア。また、焦点距離比について表４に示す。
【００４７】
【表４】
2008292800.tif 000006
【００４８】
前記式３及び式４は、この変化に基づき、各方向焦点距離比とアナモルフィック倍率との関係を数値化して求めたものである。即ち、実用的なアナモルフィック倍率１〜１．６の間で、第２群レンズＧ２及び第３群レンズＧ３の水平、垂直の両方向の焦点距離（ｆＶ、ｆＨ）を計算し、更にこの計算結果から、焦点距離比（（ｆＶ／ｆＨ）／Ｍ）の値を計算した。なお、計算の基礎として、初期値として、第２群レンズＧ２の水平焦点距離ｆＨとして、実際に使用が想定される−２．５０〜−２．５２（ｍｍ）の値を用いた。これにより、前述した、
（１）  各方向で曲率を変え、焦点距離比の調整を図る。
（２）  各方向で良好な解像を得るため非球面化を図る。
（３）  周辺像強調するため非球面化を図る。
を満足することができる。
【００４９】
このような構成を備えるアナモルフィックレンズの収差は以下の通りである。図７乃至図１２は実施の形態例に係るアナモルフィックレンズの収差を示すものである。ここで、図７は水平画角方向球面収差を示すグラフ、図８は水平画角方向非点収差を示すグラフ、図９は水平画角方向歪曲収差を示すグラフ、図１０は垂直画角方向球面収差を示すグラフ、図１１は垂直画角方向非点収差を示すグラフ、図１２は垂直画角方向歪曲収差を示すグラフである。図７、図８、図１０、図１１において、実線は波長０．６５６μｍ（赤）、細かい破線は波長０．５８７μｍ（黄）、破線は波長０．４８６μｍ（青）を示している。
図７乃至図１２から、本例に係るアナモルフィックレンズは優れた収差特性を備えることが分かる。
【００５０】
尚、本発明に係るアナモルフィックレンズは、前記実施の形態例に限定されることなく、各群レンズを組合せレンズとして構成することができる。例えば、前述した第２群レンズＧ２を光軸Ｏに垂直な面で分割し、レンズＧ２−１、レンズＧ２−２として構成する等することができ、第２群レンズを２つのレンズにすることにより、色収差補正を更に良好なものとすることができる。
【００５１】
次に、実施の形態例に係るアナモルフィックレンズを使用した撮像装置について説明する。図１３は実施の形態例に係る撮像装置の縦断面図、図１４は実施の形態例に係る撮像装置の横断面図である。
【００５２】
撮像装置１０は、円筒形の金属製ハウジング１１内に第１群レンズＧ１〜第６群レンズＧ６を配置し、フロントキャップ１２及びエンドキャップ１３で両端部を閉塞して構成されている。また、金属製ハウジング１１の外側には取付ネジ部１４が形成される他、ハウジングの内部には光学絞Ｉが形成してある。
【００５３】
また、撮像装置１０以下の寸法及び光学特性を備える。即ち、撮像装置１０の口径及び長さ寸法をφ１６×１１．５ｍｍ、取付ネジ部１４の寸法を、Ｍ１２／Ｐ０．５、また、内部に配置された光学全長を１６ｍｍ以下とし、例えば、Ｌ＝１５．４６ｍｍ、焦点距離１．８９ｍｍ、ｆｙ＝０．９８ｍｍ、ｆｘ＝１．４２ｍｍ、ＦナンバーをＦ／２．６、画角を、水平１９４°、垂直９４．４°、射影方式は等距離射影の方式で、ｙ＝２ｆ・ｔａｎ（θ／２）、使用波長は、可視光から９５０ｎｍまで有効とし、近赤外の収差はできるだけ少なくしており、可視域のみで最適化している。
【００５４】
また、解像度は中心で４００ＴＶ本（７３Ｌｐ／ｍｍ相当）以上、周辺で３００ＴＶ本（５５Ｌｐ／ｍｍ相当）以上である。バックフォーカスは、２．６ｍｍ〜３．０ｍｍ（ｉｎ  ａｉｒ）、ＣＣＤのカバーガラスは、厚み０．７５ｍｍ、屈折率は１．５である。物体距離は、∞から０．３Ｍまで有効で、ＡＲコート又は撥水処理されている。また、第１レンズ部が防水構造である。また本例に係る撮像装置１０では、撮像素子として、例えば２５万画素のカラーＣＣＤ用撮像レンズに用いることができる。
【００５５】
本例に係る撮像装置によれば、上述したアナモルフィックレンズを使用しているので、撮像範囲が超広角であり、側面ほど像高が強調される射影像が得られると共に、垂直方向に像が強調されるアナモルフィック特性を備えるものとできるから広範囲の撮像に適し、しかも、コンパクト且つ単純な構造であるため低価格なものとすることができる。また、Ｆナンバーが小さく暗所での使用にも適する他、防水構造を備えるため、車両の監視用等屋外での使用に好適なものとできる。
【００５６】
次に実施例に係る撮像装置を使用した監視装置について説明する。図１５は実施の形態例に係る監視装置の構造を示すブロック図である。本例では、監視装置１００は、車両に取付けられた前方あるいは後方監視装置である。本例において監視装置１００は、前記撮像装置１０を備える他、カラー液晶モニタ等で構成される撮像装置１０を備える。本例では、モニタ装置１１０は、ナビゲーション装置１２０の表示部であり、ナビゲーション画像を表示する他、テレビチューナ１３０からの映像信号を得てテレビ画面を表示する。
【００５７】
監視装置１００には、画像表示制御部１４０を備えており、操作者の操作により、撮像装置１０からの監視画像、ナビゲーション装置１２０からのナビゲーション画像、テレビチューナ１３０からのテレビ画像を切りかえる。撮像装置１０は、車両の前方、後方等の必要な個所に取付けられており、監視個所を撮影する。
【００５８】
本例に係る監視装置によれば、前述したアナモルフィックレンズを使用した撮像装置で監視画像を取得するから、車両の左右側部を撮影できるほど超広角なものとでき、左右端部の像高が強調される射影像が得られると共に、垂直方向に像が強調されるアナモルフィック特性を備えるものであるので車両の監視装置として好適なものとすることができる。また、撮像装置がコンパクト且つ単純な構造であるため車両に取付けても視界の妨げとなることがない。また、Ｆナンバーが小さく暗所での使用にも適する他、防水構造を備えるため、車両の監視用に好適なものとできる。
【００５９】
尚、上記例では、撮像装置は、車両に搭載した監視装置に使用した例を示したが、これに限定されず、カメラ付き携帯電話等の携帯情報端末装置、デジタルカメラ、ビデオカメラなどの撮像装置や、家屋・ビルなどの建物や自動車以外の飛行機、船舶などの移動体の監視カメラなどにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】実施の形態例に係るアナモルフィックレンズの水平方向断面図である。
【図２】実施の形態例に係るアナモルフィックレンズの垂直方向断面図である。
【図３】本例に係るアナモルフィックレンズの水平方向射影特性を示すグラフである。
【図４】本例に係るアナモルフィックレンズの垂直方向射影特性を示すグラフである。
【図５】アナモルフィック倍率変化に対してのＧ２レンズの焦点距離変化を示すグラフである。
【図６】アナモルフィック倍率変化に対してのＧ３レンズの焦点距離変化を示すグラフである。
【図７】本例に係るアナモルフィックレンズの水平画角方向球面収差を示すグラフである。
【図８】本例に係るアナモルフィックレンズの水平画角方向非点収差を示すグラフである。
【図９】本例に係るアナモルフィックレンズの水平画角方向歪曲収差を示すグラフである。
【図１０】本例に係るアナモルフィックレンズの垂直画角方向球面収差を示すグラフである。
【図１１】本例に係るアナモルフィックレンズの垂直画角方向非点収差を示すグラフである。
【図１２】本例に係るアナモルフィックレンズの垂直画角方向歪曲収差を示すグラフ
【図１３】実施の形態例に係る撮像装置の縦断面図である。
【図１４】実施の形態例に係る撮像装置の横断面図である。
【図１５】実施の形態例に係る監視装置の構造を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６１】
１０  撮像装置
１１  ハウジング
１２  フロントキャップ
１３  エンドキャップ
１４  取付ネジ部
１００  監視装置
１１０  モニタ装置
１２０  ナビゲーション装置
１３０  テレビチューナ
１４０  画像表示制御部
Ｇ１  第１群レンズ
Ｇ２  第２群レンズ
Ｇ３  第３群レンズ
Ｇ４  第４群レンズ
Ｇ５  第５群レンズ
Ｇ６  第６群レンズ
Ｃ  カバーガラス
Ｓ  ＣＣＤ撮像素子
Ｉ  光学絞
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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