(57)【要約】【課題】画面中央の画像が拡大される射影方式を採り、変倍光学系や超広角レンズのような複雑な構成を必要としないコンパクトな画像入力光学系を備えた撮像装置を提供する。【解決手段】光学像を電気的な信号に変換する撮像素子、その撮像素子の受光面上に光学像を形成する画像入力光学系を備える。画像入力光学系は、式：ｙ’＝ａ・ｆ・ｓｉｎ（ｂ・θ）で表される射影特性を有し、条件式：０．１８＜ｆ／ＴＬ＜２を満たす。ここで、０＜ａ＜ｓｉｎθｍａｘ，ｂ＝π／（２・θｍａｘ），ｆ：全系の近軸焦点距離、θ：半画角（ｒａｄｉａｎ単位の対角画角）、θｍａｘ：最大半画角（ｒａｄｉａｎ単位の対角画角）、ｙ’：撮像素子の受光面上での実像高、ＴＬ：画像入力光学系の最も物体側の面の面頂点から撮像素子の受光面までの光軸上の距離である。【選択図】      図１５
2004354572.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学像を電気的な信号に変換する撮像素子と、その撮像素子の受光面上に前記光学像を形成する画像入力光学系と、を備えた撮像装置であって、前記画像入力光学系が、以下の式（ＰＪ）で表される射影特性を有し、以下の条件式（１）を満足することを特徴とする撮像装置；
ｙ’＝ａ・ｆ・ｓｉｎ（ｂ・θ）    …（ＰＪ）
０．１８＜ｆ／ＴＬ＜２    …（１）
ここで、
０＜ａ＜ｓｉｎθｍａｘ，
ｂ＝π／（２・θｍａｘ），
ｆ：全系の近軸焦点距離、
θ：半画角（ｒａｄｉａｎ単位の対角画角）、
θｍａｘ：最大半画角（ｒａｄｉａｎ単位の対角画角）、
ｙ’：撮像素子の受光面上での実像高、
ＴＬ：画像入力光学系の最も物体側の面の面頂点から撮像素子の受光面までの光軸上の距離、
である。
【請求項２】
前記画像入力光学系の実像高ｙ’が、特定のａ，ｂで与えられる近似式から±３０％以内の範囲にあることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記撮像素子の受光面が長方形状を成し、その受光面の中心から対角までの長さをＬａとすると、前記画像入力光学系が以下の条件式（２）を満足することを特徴とする請求項１又は２記載の撮像装置；
２＜ｆ１３５／ｆｗｉｄｅ＜１０  …（２）
ここで、
ｆ１３５：全系の近軸焦点距離ｆを１３５ｍｍフィルム（対角方向）に換算した値｛ｆ１３５＝２１．６３×ｆ／（０．５×Ｌａ）｝、
ｆｗｉｄｅ：撮像素子の受光面の長手方向の最大半画角θｖｍａｘから求められる焦点距離を１３５ｍｍフィルム（長手方向）に換算した値（ｆｗｉｄｅ＝１８／ｔａｎθｖｍａｘ）、
である。
【請求項４】
前記画像入力光学系をパン・チルト動作させる機構を更に備えたことを特徴とする請求項１，２又は３記載の撮像装置。
【請求項５】
前記撮像素子の受光面上の像の歪を補正する画像処理機構を更に備えたことを特徴とする請求項１，２，３又は４記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は撮像装置に関するものであり、更に詳しくは広視野の確保と画面中央領域の望遠画像の高精細化とを両立する画像入力光学系を備えた撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的な撮像装置には、歪曲収差が補正され、略ｙ’＝ｆ・ｔａｎθの射影特性を有する光学系が採用されている。これとは別に、超広角画像を得る目的で、負の歪曲収差を大きく発生させた光学系も存在する。その代表的なものとして、以下の４つの射影方式（ｉ）〜（ｉｖ）が挙げられる。各方式（ｉ）〜（ｉｖ）の射影特性を図１５に示す。
（ｉ）等距離射影          ｙ’＝ｆ・θ
（ｉｉ）等立体角射影    ｙ’＝２ｆ・ｓｉｎ（θ／２）
（ｉｉｉ）正射影              ｙ’＝ｆ・ｓｉｎθ
（ｉｖ）立体射影            ｙ’＝２ｆ・ｔａｎ（θ／２）
【０００３】
全画角が１８０°程度に達する魚眼レンズでは、事実上ｙ’＝ｆ・ｔａｎθの射影方式を採用することが不可能であるため、その大多数には射影方式（ｉ）又は（ｉｉ）が採用されている。また射影方式（ｉ）〜（ｉｉｉ）では、いずれも周辺部の画像が中央部に対して大幅に圧縮される。これを画像処理によって引き伸ばそうとすると、周辺部の画像情報が少ないために補間せねばならず、周辺画質の劣化を招くことになる。この劣化を低減するために、一般的な魚眼レンズでは見られない射影方式（ｉｖ）を採用した光学系が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この射影方式（ｉｖ）では、射影方式（ｉ）〜（ｉｉｉ）に比べると周辺画像の圧縮率が小さく、引き伸ばしによる劣化を抑えることが可能である。
【０００４】
一方、上記射影方式（ｉ）〜（ｉｖ）とは異なる思想に基づいた光学系も提案されている。例えば、非特許文献１や非特許文献２に示されている広角レンズである。これらはロボット眼用に提案されたものであり、画面の中央部が周辺部よりも拡大され、周辺部は射影方式（ｉ）〜（ｉｖ）よりも更に圧縮された特性を持っている。この方式は中心窩方式と呼ばれ、これは人間の目の網膜にある中心窩と呼ばれる領域がこれと似た働きをすることに由来している。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−２２１３９１号公報
【非特許文献１】
末松，山田、“中心窩を有する新しい視覚センサの開発−広角高歪曲レンズの開発−”，計測自動制御学会論文集，第３１巻，第１０号，ｐｐ．１５５６−１５６３（１９９５）
【非特許文献２】
Ｙ．Ｋｕｎｉｙｏｓｈｉ，Ｎ．Ｋｉｔａ，Ｋ．Ｓｕｇｉｍｏｔｏ，Ｓ．Ｎａｋａｍｕｒａ，Ｔ．Ｓｕｅｈｉｒｏ：“Ａ  Ｆｏｖｅａｔｅｄ  Ｗｉｄｅ  Ａｎｇｌｅ  Ｌｅｎｓ  ｆｏｒ  Ａｃｔｉｖｅ  Ｖｉｓｉｏｎ”，Ｐｒｏｃ．ＩＥＥＥ  Ｉｎｔ．Ｃｏｎｆ．Ｒｏｂｏｔｉｃｓ  ａｎｄ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ｐｐ．２９８２−２９８８，１９９５．［ｏｎｌｉｎｅ］，［平成１５年３月２６日検索］，インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｓ．ａｉｓｔ．ｇｏ．ｊｐ／ａｃａｃ／ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓ／ＩＣＲＡ９５．ｐｓ＞
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
全画角が６０°を超えるような広角レンズでｙ’＝ｆ・ｔａｎθの関係を維持しようとすると、レンズ枚数の増加等により光学系の構成が複雑化して、コストアップにつながることになる。さらに、超広角画像を同等の高精細さで記録しようとすると、情報量が極めて大きくなるため、コスト高の高画素撮像素子が必要になる。最近普及率が高まっている携帯情報端末等での送受信においては、データ転送の観点からも情報量の増加は好ましくない。
【０００７】
前述の射影方式（ｉ）〜（ｉｖ）を採用した場合、画面中央部の拡大画像を得るための方式として、光学系の一部を動かす光学ズーム方式と、画像処理によって補間する電子ズーム方式とが考えられる。前者の方式には、光学系・駆動機構の構成が共に複雑化してコストアップを招くという問題があり、後者の方式には、画質の劣化が生じるという問題がある。
【０００８】
前述のロボット眼用光学系は、射影方式（ｉ）〜（ｉｖ）に比べ、画面の中央部が周辺部よりも拡大される射影特性を有している。このため、画面中央部の拡大画像を得る際には画質の劣化が生じない。しかし、単焦点光学系であるにもかかわらず、変倍光学系や歪曲補正された超広角レンズに匹敵するほど光学系が複雑で大型化しており、諸収差の補正も不十分である。つまり、その特徴は十分に活かしきれていない。
【０００９】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであって、その目的は、画面中央の画像が拡大される射影方式を採り、かつ、変倍光学系や超広角レンズのような複雑な構成を必要としないコンパクトな画像入力光学系を備えた撮像装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１の発明の撮像装置は、光学像を電気的な信号に変換する撮像素子と、その撮像素子の受光面上に前記光学像を形成する画像入力光学系と、を備えた撮像装置であって、前記画像入力光学系が、以下の式（ＰＪ）で表される射影特性を有し、以下の条件式（１）を満足することを特徴とする。
ｙ’＝ａ・ｆ・ｓｉｎ（ｂ・θ）    …（ＰＪ）
０．１８＜ｆ／ＴＬ＜２    …（１）
ここで、
０＜ａ＜ｓｉｎθｍａｘ，
ｂ＝π／（２・θｍａｘ），
ｆ：全系の近軸焦点距離、
θ：半画角（ｒａｄｉａｎ単位の対角画角）、
θｍａｘ：最大半画角（ｒａｄｉａｎ単位の対角画角）、
ｙ’：撮像素子の受光面上での実像高、
ＴＬ：画像入力光学系の最も物体側の面の面頂点から撮像素子の受光面までの光軸上の距離、
である。
【００１１】
第２の発明の撮像装置は、上記第１の発明の構成において、前記画像入力光学系の実像高ｙ’が、特定のａ，ｂで与えられる近似式から±３０％以内の範囲にあることを特徴とする。
【００１２】
ここで、実際の光学系の射影特性から求められる、ある画角での実像高をｙ’とし、近似式から求められる先の画角での像高をｙ’ａｐとすると、上記近似式からの範囲は、以下の式（ＡＰ）で表される。
−３０＜｛（ｙ’−ｙ’ａｐ）／ｙ’｝×１００＜３０  …（ＡＰ）
【００１３】
第３の発明の撮像装置は、上記第１又は第２の発明の構成において、前記撮像素子の受光面が長方形状を成し、その受光面の中心から対角までの長さをＬａとすると、前記画像入力光学系が以下の条件式（２）を満足することを特徴とする。
２＜ｆ１３５／ｆｗｉｄｅ＜１０  …（２）
ここで、
ｆ１３５：全系の近軸焦点距離ｆを１３５ｍｍフィルム（対角方向）に換算した値｛ｆ１３５＝２１．６３×ｆ／（０．５×Ｌａ）｝、
ｆｗｉｄｅ：撮像素子の受光面の長手方向の最大半画角θｖｍａｘから求められる焦点距離を１３５ｍｍフィルム（長手方向）に換算した値（ｆｗｉｄｅ＝１８／ｔａｎθｖｍａｘ）、
である。
【００１４】
第４の発明の撮像装置は、上記第１，第２又は第３の発明の構成において、前記画像入力光学系をパン・チルト動作させる機構を更に備えたことを特徴とする。
【００１５】
第５の発明の撮像装置は、上記第１，第２，第３又は第４の発明の構成において、前記撮像素子の受光面上の像の歪を補正する画像処理機構を更に備えたことを特徴とする。
【００１６】
第１〜第５の発明の撮像装置はいずれも、前記式（ＰＪ）で表される射影特性を有し、かつ、前記条件式（１）を満足する画像入力光学系を有している。式（ＰＪ）の射影特性を持たせることにより、広視野を確保した単焦点光学系を用いているにもかかわらず、画面中央領域では標準的な光学ズームの望遠側に匹敵する拡大倍率の画像を、画質を落とさずに得ることが可能となる。ここでいう「画面中央領域」とは、撮像素子の受光面の中心から対角までの長さをＬａとしたとき、撮像素子の受光面中心より０．５Ｌａ以下の対角長にある受光面上の領域のことをいう。図１３に、撮像素子の受光面が長方形状を成す場合の画面中央領域（ＣＡ）の一例を示す。撮像素子の受光面（ＳＳ）の中心（ＣＰ）から対角までの長さをＬａとしたとき、受光面（ＳＳ）上でその中心（ＣＰ）から０．５Ｌａ以下の対角長にある領域が画面中央領域（ＣＡ）である。この画面中央領域（ＣＡ）に対する画面周辺領域（ＰＡ）の画像圧縮率を表しているのが射影特性の式（ＰＪ）におけるａであり、ａが小さくなるほど画面中央画像が拡大されて、画面周辺画像がより圧縮されることになる。
【００１７】
前記条件式（１）を満たすことにより、広画角と画面中央望遠領域の高精細化とを両立させながら、コンパクトな構成をとることができる。条件式（１）の下限を下回ると、画像入力光学系が大型化し、変倍光学系や歪曲補正された超広角レンズに対する差別化が難しくなる。条件式（１）の上限を上回ると、諸収差の補正が極めて困難となる上に誤差感度も厳しくなり、レンズ芯厚，コバ厚等も含めて、製造難易度が非常に高くなる。
【００１８】
以下の条件式（３）を満足することが更に望ましい。
０．１８＜ｆ／ＴＬ＜０．８    …（３）
【００１９】
条件式（３）の下限を下回ると、画像入力光学系が大型化し、変倍光学系や歪曲補正された超広角レンズに対する差別化が難しくなる。条件式（３）の上限を上回ると、軸外収差の補正が困難となり、撮像素子への光線入射角、さらには小径レンズの芯厚，コバ厚等の製造限界の制約を守ることも難しくなる。
【００２０】
第１〜第５の発明を構成する画像入力光学系においては、最も物体側のレンズと最も像側のレンズが各々少なくとも１面の非球面を有することが望ましく、また、最も物体側のレンズに、レンズ中央部で正の屈折力、レンズ周辺部で負の屈折力を有する面形状の非球面を有することが望ましい。最も物体側のレンズと最も像側のレンズが各々少なくとも１面の非球面を有するとともに、最も物体側のレンズの非球面形状が、レンズ中央部で正の屈折力、レンズ周辺部で負の屈折力を有する形状であることが更に望ましい。このような非球面形状を採用することによって、従来は両立することが困難であった広画角化と長焦点化とを実現することが可能となる。そして、画面中央領域では標準的な光学ズームの望遠側に匹敵する拡大倍率の画像を、画質を落とさずに得ることができる。
【００２１】
上記非球面形状を特定する表現は、変曲点を有する面形状という表現と読み替えた場合でも、その作用効果に関しては等価である。そして、面頂点を原点とするローカルな直交座標系（ｘ，ｙ，ｚ）を用いた以下の式（ＡＳＰ）で上記非球面形状を定義するとき、その変曲点を有する面形状の非球面は、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
【００２２】
ｚ＝（ｃ・ｈ２）／［１＋√｛１−（１＋Ｋ）・ｃ２・ｈ２｝］＋（Ａ・ｈ４＋Ｂ・ｈ６＋Ｃ・ｈ８＋Ｄ・ｈ１０＋Ｅ・ｈ１２＋Ｆ・ｈ１４＋Ｇ・ｈ１６＋Ｈ・ｈ１８＋Ｉ・ｈ２０）    …（ＡＳＰ）
ただし、
ｚ：高さｈの位置でのｚ軸方向の変位量（面頂点基準）、
ｈ：ｚ軸に対して垂直な方向の高さ（ｈ２＝ｘ２＋ｙ２）、
ｃ：面頂点での曲率（＝１／曲率半径）、
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ：それぞれ４，６，８，１０，１２，１４，１６，１８，２０次の非球面係数、
Ｋ：円錐係数、
である。
【００２３】
０．２＜｜ΔＺａｓｐ／ΔＺｓｐ｜＜５    …（４）
ただし、
ΔＺｓｐ：最大有効径での球面サグ量、
ΔＺａｓｐ：最大有効径での非球面サグ量、
である。ここで球面サグ量とは、レンズの面頂点位置から、最大有効径に対する近軸曲率に沿った曲線上の点までの光軸方向の変位量である。また、非球面サグ量とは、球面サグ量から、レンズの面頂点と最大有効径に対する非球面曲線上の点との間の光軸方向の距離を引いた差分である。図１４に、同じ近軸曲率を有する球面と非球面について各サグ量を示す。
【００２４】
条件式（４）の下限を下回ると、非球面量が小さすぎて、広画角と画面中央領域の望遠画像の高精細化とを両立することが困難になる。一方、条件式（４）の上限を上回ると、非球面の金型加工が困難になる。
【００２５】
以下の条件式（５）を満足することが更に望ましい。
０．５＜｜ΔＺａｓｐ／ΔＺｓｐ｜＜３    …（５）
【００２６】
条件式（５）の下限を下回ると、非球面による非点収差，コマ収差の補正に対する効果が小さくなるため、性能の劣化を招くことになる。条件式（５）の上限を上回ると、非球面に対する光線の入射角が大きくなるため、この面での反射によるゴーストが画質の低下を招くことになる。また、非球面のうねりが大きくなるため、均一な反射防止膜をコーティングすることも困難になる。
【００２７】
撮像素子の受光面上での歪曲収差に関しては、以下の条件式（６）を満たすことが望ましい。
−９０＜Ｄａ＜−４０    …（６）
ただし、
Ｄａ：撮像素子の受光面上での対角方向の最大半画角θｍａｘでの歪曲収差（％）、
である。
【００２８】
条件式（６）の下限を下回ると、広画角と長い近軸焦点距離との両立が困難となり、高性能なままでコンパクト化を図ることが困難となる。条件式（６）の上限を上回ると、画面中央領域の拡大倍率が小さくなるため、画面周辺領域との画角差が小さくなり中心窩の特徴が薄れることになる。
【００２９】
以下の条件式（７）を満足することが更に望ましい。
−７５＜Ｄａ＜−４０    …（７）
【００３０】
条件式（７）の上限を上回ると、画面中央領域の拡大倍率が小さくなるため、画面周辺領域との画角差が小さくなり中心窩の特徴が薄れることになる。条件式（７）の下限を下回ると、画面中央領域の拡大倍率を下げるか、画面中央領域を狭める必要が生じることになる。
【００３１】
また画面中央領域では、以下の条件式（８）を満たすことが望ましい。
０＜Ｄｃ／Ｄａ＜０．５    …（８）
ここで、
Ｄｃ：撮像素子の受光面上での実像高が０．５Ｌａの位置（言い換えると画面中央領域の最大対角位置）での歪曲収差（％）、
である。
【００３２】
条件式（８）の下限に達すると、コンパクトな構成を保ったままでの収差補正が困難になる。条件式（８）の上限を上回ると、高精細な画面中央領域の範囲が実質上狭くなる。このため、望遠画像を得ようとすると、電子ズームによる補間が必要となり、画質の劣化を招くことになる。
【００３３】
以下の条件式（９）を満足することが更に望ましい。
０．２＜Ｄｃ／Ｄａ＜０．４    …（９）
【００３４】
条件式（９）の下限を下回ると、画面中央領域の歪曲収差補正のためにレンズ枚数を追加しなければならなくなる。条件式（９）の上限を上回ると、高精細な画面中央領域の範囲が狭まり、中心窩レンズの特徴が薄れることになる。
【００３５】
本発明の画像入力光学系で示した射影方式の特徴を活かして、近軸の拡大倍率を標準的な光学ズームの望遠側に匹敵するレベルに保とうとすると、従来の魚眼レンズのような全画角１８０°程度の超広画角を実現することは困難である。そこで、撮像素子の対角方向の最大半画角θｍａｘ（ｄｅｇｒｅｅ単位）は、以下の条件式（１０）を満たすことが望ましく、以下の条件式（１１）を満たすことが更に望ましい。
２５°＜θｍａｘ＜８５°  …（１０）
３０°＜θｍａｘ＜６０°  …（１１）
【００３６】
同様に、撮像素子の受光面の長手方向の最大半画角θＶｍａｘ（ｄｅｇｒｅｅ単位）は、以下の条件式（１２）を満たすことが望ましく、以下の条件式（１３）を満たすことが更に望ましい。
２０°＜θｖｍａｘ＜８０°  …（１２）
２５°＜θｖｍａｘ＜５０°  …（１３）
である。
【００３７】
条件式（１０）又は条件式（１２）の下限を下回ると、広視野を観察することができなくなる。条件式（１０）又は条件式（１２）の上限を上回ると、特に軸外収差の補正が困難となる。この収差補正を行うためには、拡大倍率の大きい画面中央領域の範囲を狭くするか、拡大倍率を小さくする必要が生じるため、結局中心窩方式の特徴が薄れてしまう。また条件式（１１）又は条件式（１３）の下限を下回ると、一般的な広角レンズの画角より狭くなり、中心窩方式の優位性が少なくなる。条件式（１１）又は条件式（１３）の上限を上回ると、軸外収差、特に非点収差が大きくなり、性能が劣化してしまう。
【００３８】
第２の発明の撮像装置は、第１の発明における画像入力光学系のｙ’が、特定のａ，ｂで与えられる近似式から±３０％以内の範囲にあることを特徴としている。近似式からの範囲は、前述したように前記式（ＡＰ）で表される。式（ＡＰ）の下限を下回ると、全画角を保った状態で長焦点化することが困難となり、式（ＡＰ）の上限を上回ると、単焦点広角レンズに対する差別化が困難となる。より望ましい範囲は、近似式から±２０％以内の範囲である。−２０％を下回ると、近軸倍率は高くなるが、高精細な画面中央領域が狭まってしまう。逆に＋２０％を上回ると、近軸倍率が低くなり、望遠画像を得るために補間による電子ズームを行う必要が生じて、画質が劣化してしまう。
【００３９】
第３の発明の撮像装置は、第１又は第２の発明における画像入力光学系が、条件式（２）を満たすことを特徴としている。広画角では長手方向の最大画角が重視されるため、条件式（２）では長手方向の画角との比を規定している。条件式（２）で規定している比は、中心窩レンズの見かけ上のズーム比と考えることができる。条件式（２）は、画面中央領域が最大０．５Ｌａの対角長となる場合についての計算式であるが、対角長が０．５Ｌａより小さい場合でも同様の考え方で中心窩レンズの見かけ上のズーム比を計算すればよい。条件式（２）の下限を下回ると、画面中央領域と画面周辺領域との画角差が小さくなり、従来の単焦点レンズに対する中心窩レンズの差別化が難しくなる。条件式（２）の上限を上回ると、画像入力光学系が極めて複雑になり、これを避けようとすると画面中央領域を狭める必要性が生じてくる。
【００４０】
以下の条件式（１４）を満足することが更に望ましい。
２．５＜ｆ１３５／ｆｗｉｄｅ＜６    …（１４）
【００４１】
条件式（１４）の上限を上回ると、画面中央領域での拡大倍率の増加からレンズ枚数を増やす必要が生じ、コンパクト化を図ることが難しくなるので、光学ズーム方式等の撮像レンズに対して大きさ，コスト面での優位性が少なくなる。条件式（１４）の下限を下回ると、画面中央での拡大倍率が小さいため、画面中央領域の望遠画像を得るのに、補間による電子ズームが必要となり、画質が劣化してしまう。
【００４２】
第４の発明の撮像装置は、第１，第２又は第３の発明における画像入力光学系をパン・チルト動作させる機構を備えたことを特徴としている。本発明の画像入力光学系では、先に述べた方式（ｉ）〜（ｉｖ）の射影特性やロボット眼用光学系の射影特性と同様に、画面中央に比べて画面周辺で大きく圧縮された画像が得られる。このため、撮像素子の受光面周辺部分の各画素に対応する情報量は少なく、結果的に画面周辺での空間分解能が低くなってしまう。そこで、画像入力光学系をパン・チルト動作させて、注視したい領域を常に解像度の高い画面中央領域で捉えるようにすれば、上記問題を効果的に解消することができる。この機能は、監視用途に用いられる撮像装置に好適である。例えば、平時には広視野で観察し、解像度の低い周辺部で何らかの動きを感知すれば、感知した領域を解像度の高い画面中央領域にパン・チルトさせることにより、周回する監視カメラよりも効率良く監視することができる。しかも、メカの使用頻度が少なくなるため、耐久性の面でも有利である。光学ズーム方式の監視カメラと比較しても、コスト面で有利である。また、光学ズーム方式が望遠端で撮影している間、１台のカメラでは同時に広視野を観察することができないのに対して、本発明では広視野と望遠領域を画像入力光学系で同時に観察することが可能である。
【００４３】
第５の発明の撮像装置は、第１，第２，第３又は第４の発明の撮像装置に歪曲補正のための画像処理機構を備えたことを特徴としている。本発明では画像入力光学系による画面周辺での圧縮率が従来の射影方式に比べて高いため、画面周辺での解像度は先に述べたように低い。これは、逆に全情報量が少ないことを意味する。そのため、従来処理速度の問題によりリアルタイムでの歪曲補正が難しかったが、本光学系ではその処理速度を速め、動画のフレームレートを改善することが可能である。
【００４４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施した撮像装置を、図面を参照しつつ説明する。撮像装置は、被写体の映像を光学的に取り込んで電気的な信号として出力する光学装置であり、物体（被写体）の光学像を形成する画像入力光学系，その光学像を電気信号に変換する撮像素子等で構成される。また撮像装置は、被写体の静止画撮影や動画撮影に用いられるカメラ等の画像入出力用デジタル機器の主たる構成要素を成すものであり、カメラの例としては、デジタルカメラ；ビデオカメラ；監視カメラ；デジタルビデオユニット，パーソナルコンピュータ，モバイルコンピュータ，携帯電話，携帯情報端末（ＰＤＡ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ），これらの周辺機器（マウス，スキャナー，プリンター，その他のデジタル機器）等に内蔵又は外付けされるカメラが挙げられる。したがって、撮像装置を用いることによりカメラを構成することができるだけでなく、各種機器に撮像装置を搭載することによりカメラ機能を付加することも可能である。
【００４５】
図１７に、撮像装置の代表的な構成例を示す。この撮像装置（ＵＴ）は、物体（被写体）側から順に、撮像素子（ＳＲ）の受光面（ＳＳ）上に物体の光学像（ＩＭ：像面）を形成する画像入力光学系（ＯＰ）と、画像入力光学系（ＯＰ）により形成された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子（ＳＲ）と、で構成されている。そして画像入力光学系（ＯＰ）は、複数のレンズ，絞り（ＳＴ）等から成る撮像レンズ（ＳＬ）と、光学的ローパスフィルター，赤外カットフィルター等の光学フィルターや撮像素子（ＳＲ）のカバーガラス等に相当する平行平面板（ＰＬ）と、で構成されている。
【００４６】
撮像素子（ＳＲ）としては、例えば複数の画素を有するＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサー等の固体撮像素子が用いられる。そして、画像入力光学系（ＯＰ）により｛撮像素子（ＳＲ）の受光面上に｝形成された光学像は、撮像素子（ＳＲ）により電気的な信号に変換される。撮像素子（ＳＲ）で生成した信号は、必要に応じて所定のデジタル画像処理や画像圧縮処理等が施されてデジタル映像信号としてメモリー（半導体メモリー，光ディスク等）に記録されたり、場合によってはケーブルを介したり赤外線信号に変換されたりして他の機器に伝送される。
【００４７】
画像入力光学系（ＯＰ）で形成されるべき光学像は、撮像素子（ＳＲ）の画素ピッチにより決定される所定の遮断周波数特性を有する光学的ローパスフィルター｛平行平面板（ＰＬ）に相当する。｝を通過することにより、電気的な信号に変換される際に発生するいわゆる折り返しノイズが最小化されるように、空間周波数特性が調整される。これにより、画素ピッチよりも高周波の被写体パターンを撮像したときのモアレ像の発生を抑えることができる。光学的ローパスフィルターとしては、複屈折型ローパスフィルターや位相型ローパスフィルター等が適用可能である。複屈折型ローパスフィルターとしては、結晶軸方向が所定方向に調整された水晶等の複屈折材料から成るもの、偏光面を変化させる波長板等を積層して成るもの等が挙げられる。位相型ローパスフィルターとしては、必要とされる光学的な遮断周波数特性を回折効果により達成するもの等が挙げられる。また、赤外カットフィルター｛平行平面板（ＰＬ）に相当する。｝は、撮像素子（ＳＲ）が有する高い赤外光感度のために正確な色調再現が阻害されるのを防止する。
【００４８】
カメラ（ＤＣ）は、上記撮像装置（ＵＴ）と共にパン・チルト機構（Ｆ１），画像処理機構（Ｆ２）等を備えている。パン・チルト機構（Ｆ１）は画像入力光学系（ＯＰ）をパン・チルト動作させる機構であり、画像入力光学系（ＯＰ）を撮像装置（ＵＴ）ごとパン・チルト動作させることにより、注視したい領域を常に解像度の高い画面中央領域で捉えることを可能にする。画像処理機構（Ｆ２）は撮像素子（ＳＲ）の受光面（ＳＳ）上の像の歪を補正する機構であり、画像処理機構（Ｆ２）により歪曲補正の処理速度を速めて、動画のフレームレートを改善することを可能にする。
【００４９】
上記撮像装置（ＵＴ）でデジタルカメラを構成する場合、通常そのカメラ（ＤＣ）のボディ内部に撮像装置（ＵＴ）を配置することになるが、カメラ機能を実現する際には必要に応じた形態を採用することが可能である。例えば、ユニット化した撮像装置（ＵＴ）をカメラ（ＤＣ）のボディに対して着脱自在又は回動自在に構成してもよく、ユニット化した撮像装置（ＵＴ）を携帯電話，携帯情報端末等のデジタル機器に対して着脱自在又は回動自在に構成してもよい。
【００５０】
なお、図１７に示す撮像装置（ＵＴ）では、画像入力光学系（ＯＰ）の撮像レンズ（ＳＬ）によって拡大側（共役長の長い側）の被写体から縮小側（共役長の短い側）の撮像素子（ＳＲ）への縮小投影が行われるが、撮像素子（ＳＲ）の代わりに２次元画像を表示する表示素子（例えば液晶表示素子）を用い、撮像レンズ（ＳＬ）を投影レンズ系として使用すれば、縮小側の画像表示面から拡大側のスクリーン面への拡大投影を行う画像投影装置を構成することができる。つまり、以下に説明する各実施の形態の撮像レンズ（ＳＬ）は、撮影レンズ系としての使用に限らず、投影レンズ系としても好適に使用することが可能である。
【００５１】
図１〜図６に、第１〜第６の実施の形態の光学構成をそれぞれ示す。各光学構成図は、画像入力光学系（ＯＰ）のレンズ配置，光路等を光学断面で示しており、各光学構成図中、ｓｉ（ｉ＝１，２，３，．．．）が付された面は物体側から数えてｉ番目の面、ｓｉに＊印が付された面は非球面である。いずれの実施の形態においても、撮像レンズ（ＳＬ）は単焦点レンズであり、その像側には光学フィルター等に相当する平行平面板（ＰＬ）が配置されている。各実施の形態のレンズ構成を以下に説明する。ただし、各レンズや各レンズ群の屈折力は近軸領域でのものであり、単レンズについては両側が空気である場合の屈折力を表記しており、接合レンズを構成している単レンズについては、接合面の両側がレンズ媒質である場合の屈折力を実際の光学配置に基づいて表記している。
【００５２】
第１の実施の形態（図１）の撮像装置（ＵＴ）に含まれる撮像レンズ（ＳＬ）は、負・正・正・正のパワー配置から成るレンズタイプの単焦点レンズである。この撮像レンズ（ＳＬ）は、物体側から順に、２枚の負レンズから成る第１レンズ群と、１枚の正レンズから成る第２レンズ群と、絞り（ＳＴ）と、正レンズ及び負レンズの接合から成る全体として正の屈折力を有する第３レンズ群と、１枚の正レンズから成る第４レンズ群と、で構成されている。第１，第４レンズ群を構成している各レンズの両面は非球面である。ここでは、非球面を有するレンズは全て、低コストのプラスチックレンズとしている。
【００５３】
第２の実施の形態（図２）の撮像装置（ＵＴ）に含まれる撮像レンズ（ＳＬ）は、負・正・負・正のパワー配置から成るレンズタイプの単焦点レンズである。この撮像レンズ（ＳＬ）は、物体側から順に、１枚の負レンズから成る第１レンズ群と、１枚の正レンズから成る第２レンズ群と、絞り（ＳＴ）と、１枚の負レンズから成る第３レンズ群と、１枚の正レンズから成る第４レンズ群と、で構成されている。第１，第２，第４レンズ群を構成している各レンズの両面は非球面である。
【００５４】
第３の実施の形態（図３）の撮像装置（ＵＴ）に含まれる撮像レンズ（ＳＬ）は、負・正・正・正のパワー配置から成るレンズタイプの単焦点レンズである。この撮像レンズ（ＳＬ）は、物体側から順に、１枚の負レンズから成る第１レンズ群と、１枚の正レンズから成る第２レンズ群と、絞り（ＳＴ）と、正レンズ及び負レンズの接合から成る全体として正の屈折力を有する第３レンズ群と、１枚の正レンズから成る第４レンズ群と、で構成されている。第１，第４レンズ群を構成している各レンズの両面は非球面である。ここでは、非球面を有するレンズは全て、低コストのプラスチックレンズとしている。
【００５５】
第４の実施の形態（図４）の撮像装置（ＵＴ）に含まれる撮像レンズ（ＳＬ）は、負・正・正・正のパワー配置から成るレンズタイプの単焦点レンズである。この撮像レンズ（ＳＬ）は、物体側から順に、１枚の負レンズから成る第１レンズ群と、１枚の正レンズから成る第２レンズ群と、絞り（ＳＴ）と、正レンズ及び負レンズの接合から成る全体として正の屈折力を有する第３レンズ群と、１枚の正レンズから成る第４レンズ群と、で構成されている。第１，第４レンズ群を構成している各レンズの両面は非球面である。ここでは、非球面を有するレンズは全て、低コストのプラスチックレンズとしている。
【００５６】
第５の実施の形態（図５）の撮像装置（ＵＴ）に含まれる撮像レンズ（ＳＬ）は、負・正・正・負のパワー配置から成るレンズタイプの単焦点レンズである。この撮像レンズ（ＳＬ）は、物体側から順に、１枚の負レンズから成る第１レンズ群と、１枚の正レンズから成る第２レンズ群と、絞り（ＳＴ）と、屈折力の弱い正レンズ及び正レンズの接合から成る全体として正の屈折力を有する第３レンズ群と、１枚の負レンズから成る第４レンズ群と、で構成されている。第１，第２，第４レンズ群を構成している各レンズの両面は非球面である。ここでは、非球面を有するレンズは全て、低コストのプラスチックレンズとしている。
【００５７】
第６の実施の形態（図６）の撮像装置（ＵＴ）に含まれる撮像レンズ（ＳＬ）は、負・正・正・負・正・正のパワー配置から成るレンズタイプの単焦点レンズである。この撮像レンズ（ＳＬ）は、物体側から順に、１枚の負レンズから成る第１レンズ群と、１枚の正レンズから成る第２レンズ群と、絞り（ＳＴ）と、１枚の正レンズから成る第３レンズ群と、１枚の負レンズから成る第４レンズ群と、１枚の正レンズから成る第５レンズ群と、１枚の正レンズから成る第６レンズ群と、で構成されている。第１，第６レンズ群を構成している各レンズの片面は非球面である。
【００５８】
中心窩方式の特徴を活かしつつコンパクト化を図るためには、第１〜第６の実施の形態のように、最も物体側のレンズ又は最も像面側のレンズのいずれか１面に非球面を有することが望ましい。また非球面形状は、光軸（ＡＸ）付近では正の屈折力、周辺では負の屈折力を有する形状であることが望ましい。そのような非球面形状を採用することにより、広画角と画面中央望遠領域の高精細化との両立を比較的容易に行うことが可能となる。
【００５９】
各実施の形態を構成している画像入力光学系（ＯＰ）には、入射光線を屈折作用により偏向させる屈折型レンズ（つまり、異なる屈折率を有する媒質同士の界面で偏向が行われるタイプのレンズ）が用いられているが、使用可能なレンズはこれに限らない。例えば、回折作用により入射光線を偏向させる回折型レンズ，回折作用と屈折作用との組み合わせで入射光線を偏向させる屈折・回折ハイブリッド型レンズ，入射光線を媒質内の屈折率分布により偏向させる屈折率分布型レンズ等を用いてもよい。ただし、媒質内で屈折率が変化する屈折率分布型レンズは、その複雑な製法がコストアップを招くため、屈折率分布の均一な均質素材レンズを用いることが望ましい。
【００６０】
撮像レンズ（ＳＬ）には、絞り（ＳＴ）のほかに不要光をカットするための光束規制板等を、必要に応じて配置してもよい。また、各実施の形態の画像入力光学系（ＯＰ）では、１本の直線状の光軸（ＡＸ）上にレンズ等が配置されたいわゆる共軸系の光学構成を採用しているが、プリズム類（例えば直角プリズム），ミラー類（例えば平面ミラー）等の光学部材を光路中に配置することにより、その光学的なパワーを有しない面（例えば、反射面，屈折面，回折面）で、撮像レンズ（ＳＬ）の前，後又は途中で光路を折り曲げて屈曲光学系｛例えば、光軸（ＡＸ）を略９０°（つまり９０°又は実質的に９０°）折り曲げるようにして光束を反射させる光学系｝を構成してもよい。その折り曲げ位置は必要に応じて設定すればよく、光路の適正な折り曲げにより、撮像レンズ（ＳＬ）が搭載される画像入出力用デジタル機器（デジタルカメラ等）の見かけ上の薄型化やコンパクト化を達成することが可能である。
【００６１】
【実施例】
以下、本発明を実施した撮像装置の光学構成等を、コンストラクションデータ，収差図等を挙げて更に具体的に説明する。ここで挙げる実施例１〜６は、前述した第１〜第６の実施の形態にそれぞれ対応する数値実施例であり、第１〜第６の実施の形態を表す光学構成図（図１〜図６）は、対応する実施例１〜６のレンズ構成，光路等をそれぞれ示している。
【００６２】
表１〜表６に、実施例１〜実施例６のコンストラクションデータを示す。各実施例のコンストラクションデータにおいて、ｓｉ（ｉ＝１，２，３，．．．）は物体側から数えてｉ番目の面（最終面：像面ＩＭ）、ｒｉ（ｉ＝１，２，３，．．．）は面ｓｉの曲率半径（ｍｍ）、ｄｉ（ｉ＝１，２，３，．．．）は物体側から数えてｉ番目の面ｓｉとｉ＋１番目の面ｓｉ＋１との間の軸上面間隔（ｍｍ）を示しており、Ｎｉ（ｉ＝１，２，３，．．．），νｉ（ｉ＝１，２，３，．．．）は軸上面間隔ｄｉに位置する光学材料のｄ線に対する屈折率（Ｎｄ），アッベ数（νｄ）を示している。全系の焦点距離（ｆ，単位：ｍｍ），Ｆナンバー（Ｆｎｏ）及び最大画角（２θｍａｘ，単位：°）を、他のデータとあわせて示す。
【００６３】
＊印が付された面ｓｉは、非球面（非球面形状の屈折光学面、非球面と等価な屈折作用を有する面等）であり、非球面の面形状を表わす前記式（ＡＳＰ）で定義される。各実施例の非球面データを他のデータとあわせて示す。ただし、Ｅ−ｎ＝×１０−ｎであり、表記の無い係数は０である。表７に、各条件式規定のパラメータに対応するデータ及び関連するデータを各実施例について示す。表７中の｛（ｙ’−ｙ’ａｐ）／ｙ’｝×１００は、画角５°刻みで近似式との差異を計算したときのずれの最大値を示している。
【００６４】
図７〜図１２は実施例１〜実施例６の収差図であり、（Ａ）は球面収差図（ＬＯＮＧＩＴＵＤＩＮＡＬ  ＳＰＨＥＲＩＣＡＬ  ＡＢＥＲ．）、（Ｂ）は非点収差図（ＡＳＴＩＧＭＡＴＩＣ  ＦＩＥＬＤ  ＣＵＲＶＥＳ）、（Ｃ）は歪曲収差図（ＤＩＳＴＯＲＴＩＯＮ）である。球面収差図（Ａ）は、実線で示すｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）、破線で示すＣ線（波長６５６．２８ｎｍ）、二点鎖線で示すｇ線（波長４３５．８４ｎｍ）に対する各球面収差量を、近軸像面からの光軸（ＡＸ）方向のズレ量（横軸，単位：ｍｍ）で表しており、縦軸は瞳への入射高さをその最大高さで規格化した値（すなわち相対瞳高さ）を表している。非点収差図（Ｂ）において、破線（Ｔ）はｄ線に対するタンジェンシャル像面、実線（Ｓ）はｄ線に対するサジタル像面を、近軸像面からの光軸（ＡＸ）方向のズレ量（横軸，単位：ｍｍ）で表しており、縦軸は半画角（ＡＮＧＬＥ，単位：ｄｅｇ）を表している。歪曲収差図（Ｃ）において、横軸はｄ線に対する歪曲（％）を表しており、縦軸は半画角（ＡＮＧＬＥ，単位：ｄｅｇ）を表している。
【００６５】
図１６に、実施例１〜実施例６（ｅｘ．１〜ｅｘ．６）の射影特性を示す。また図１５に、実施例１〜実施例６（ｅｘ．１〜ｅｘ．６）の射影特性を代表的な射影特性と共に示す。なお、図１５，図１６中の射影特性は、焦点距離で規格化した像高ｙ’で示してある。
【００６６】
【表１】
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【００６７】
【表２】
2004354572.tif 000004
【００６８】
【表３】
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【００６９】
【表４】
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【００７０】
【表５】
2004354572.tif 000007
【００７１】
【表６】
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【００７２】
【表７】
2004354572.tif 000009
【００７３】
なお、前述した各実施の形態や各実施例には、以下の構成を有する発明が含まれている。そしてこれらの構成によると、画面中央の画像が拡大される射影方式を採り、かつ、変倍光学系や超広角レンズのような複雑な構成を必要としないコンパクトな画像入力光学系等を実現することができる。
【００７４】
（Ｐ１）  撮像素子の受光面上に光学像を形成する画像入力光学系であって、前記式（ＰＪ）で表される射影特性を有し、前記条件式（１）又は（３）を満足することを特徴とする画像入力光学系。
（Ｐ２）  前記画像入力光学系の実像高ｙ’が、特定のａ，ｂで与えられる近似式から±３０％以内の範囲にあることを特徴とする上記（Ｐ１）記載の画像入力光学系。
（Ｐ３）  前記撮像素子の受光面が長方形状を成し、その受光面の中心から対角までの長さをＬａとすると、前記画像入力光学系が前記条件式（２）又は（１４）を満足することを特徴とする上記（Ｐ１）又は（Ｐ２）記載の画像入力光学系。
（Ｐ４）  前記画像入力光学系をパン・チルト動作させる機構を更に備えたことを特徴とする上記（Ｐ１）〜（Ｐ３）のいずれか１項に記載の画像入力光学系。
（Ｐ５）  前記撮像素子の受光面上の像の歪を補正する画像処理機構を更に備えたことを特徴とする上記（Ｐ１）〜（Ｐ４）のいずれか１項に記載の画像入力光学系。
【００７５】
（Ｐ６）  最も物体側のレンズと最も像側のレンズが各々少なくとも１面の非球面を有することを特徴とする上記（Ｐ１）〜（Ｐ５）のいずれか１項に記載の画像入力光学系。
（Ｐ７）  最も物体側のレンズに、レンズ中央部で正の屈折力、レンズ周辺部で負の屈折力を有する面形状の非球面を有することを特徴とする上記（Ｐ１）〜（Ｐ６）のいずれか１項に記載の画像入力光学系。
（Ｐ８）  最も物体側のレンズに、変曲点を有する面形状の非球面を有することを特徴とする上記（Ｐ１）〜（Ｐ７）のいずれか１項に記載の画像入力光学系。
（Ｐ９）  前記非球面が前記条件式（４）又は（５）を満足することを特徴とする上記（Ｐ７）又は（Ｐ８）記載の画像入力光学系。
（Ｐ１０）    前記条件式（６）又は（７）を満足することすることを特徴とする上記（Ｐ１）〜（Ｐ９）のいずれか１項に記載の画像入力光学系。
（Ｐ１１）    前記条件式（８）又は（９）を満足することすることを特徴とする上記（Ｐ１）〜（Ｐ１０）のいずれか１項に記載の画像入力光学系。
（Ｐ１２）    前記条件式（１０）又は（１１）を満足することすることを特徴とする上記（Ｐ１）〜（Ｐ１１）のいずれか１項に記載の画像入力光学系。
（Ｐ１３）    前記条件式（１２）又は（１３）を満足することすることを特徴とする上記（Ｐ１）〜（Ｐ１２）のいずれか１項に記載の画像入力光学系。
【００７６】
（Ｕ１）  上記（Ｐ１）〜（Ｐ１３）のいずれか１項に記載の画像入力光学系と、その画像入力光学系により形成された光学像を電気的な信号に変換する撮像素子と、を備えたことを特徴とする撮像装置。
（Ｕ２）  上記（Ｕ１）記載の撮像装置を備え、被写体の静止画撮影，動画撮影のうちの少なくとも一方に用いられることを特徴とするカメラ。
（Ｕ３）  デジタルカメラ；ビデオカメラ；又はパーソナルコンピュータ，モバイルコンピュータ，携帯電話，携帯情報端末，若しくはこれらの周辺機器に内蔵又は外付けされるカメラであることを特徴とする上記（Ｕ２）記載のカメラ。
（Ｕ４）  上記（Ｕ１）記載の撮像装置を備え、被写体の静止画撮影，動画撮影のうちの少なくとも一方に用いられることを特徴とする画像入出力用デジタル機器。
（Ｕ５）  パーソナルコンピュータ，モバイルコンピュータ，携帯電話，携帯情報端末，又はこれらの周辺機器であることを特徴とする上記（Ｕ４）記載の画像入出力用デジタル機器。
【００７７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、画像入力光学系が式（ＰＪ）の射影特性を有するため、広視野を確保した単焦点光学系を用いても、画面中央領域では標準的な光学ズームの望遠側に匹敵する拡大倍率の画像を、画質を落とさずに得ることができる。また、条件式（１）を満たすことにより、広画角と画面中央望遠領域の高精細化とを両立させながら、コンパクトな構成をとることができる。したがって、画面中央の画像が拡大される射影方式を採り、かつ、変倍光学系や超広角レンズのような複雑な構成を必要としないコンパクトな画像入力光学系を備えた撮像装置を実現することができる。
【００７８】
画像入力光学系のｙ’を特定のａ，ｂで与えられる近似式から±３０％以内の範囲に設定したり、画像入力光学系が条件式（２）を満たすように設定したりすれば、画像入力光学系による広視野の確保と画面中央領域の望遠画像の高精細化との両立を効果的に達成することが可能となる。また、画像入力光学系をパン・チルト動作させる機構を備えれば、注視したい領域を常に解像度の高い画面中央領域で捉えることが可能になり、撮像素子の受光面上の像の歪を補正する画像処理機構を備えれば、歪曲補正の処理速度を速めて、動画のフレームレートを改善することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態（実施例１）の光学構成図。
【図２】第２の実施の形態（実施例２）の光学構成図。
【図３】第３の実施の形態（実施例３）の光学構成図。
【図４】第４の実施の形態（実施例４）の光学構成図。
【図５】第５の実施の形態（実施例５）の光学構成図。
【図６】第６の実施の形態（実施例６）の光学構成図。
【図７】実施例１の収差図。
【図８】実施例２の収差図。
【図９】実施例３の収差図。
【図１０】実施例４の収差図。
【図１１】実施例５の収差図。
【図１２】実施例６の収差図。
【図１３】撮像素子の受光面における画面中央領域を示す模式図。
【図１４】画像入力光学系に用いられている非球面に関するサグ量を示す模式図。
【図１５】代表的な射影特性と各実施例の射影特性を示すグラフ。
【図１６】各実施例の射影特性を示すグラフ。
【図１７】本発明に係る撮像装置の概略光学構成を示す模式図。
【符号の説明】
ＤＣ  …カメラ
ＵＴ  …撮像装置
ＯＰ  …画像入力光学系
ＳＬ  …撮像レンズ
ＳＴ  …絞り
ＰＬ  …平行平面板
ＳＲ  …撮像素子
ＳＳ  …受光面
ＩＭ  …像面
ＡＸ  …光軸
Ｆ１  …パン・チルト機構
Ｆ２  …画像処理機構
【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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【図１６】
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【図１７】
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