(57)【要約】【課題】  監視カメラ用として好適な、画像の周辺部においても歪の少ない、広画角の画像を得ることのできる結像光学系を提供する。【解決手段】  双曲面ミラー２０１Ｍの頂点Ｏ２とレンズ系２００Ｒの光軸２００Ｌとが同一直線上になるように配置され、光軸２００Ｌを中心とした全視野方向の被写体の光学像が双曲面ミラー２０１Ｍを介してレンズ系２００Ｒの結像面（面２１７）に像として結像する結像光学系において、像の像高をｈ’、レンズ系の焦点距離をｆ、光軸に対する双曲面ミラーを介して被写体の光学像が入射する角度である画角をω、定数をｅとしたとき、これら像高ｈ’、焦点距離ｆ、画角ω、定数ｅが、ｈ’＝ｅ・ｆ・ｔａｎ（ω／ｅ）及び１．２≦ｅ≦１．５８の関係を有する。【選択図】      図２
2005091424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
双曲面ミラーの頂点とレンズ系の光軸とが同一直線上になるように配置され、前記光軸を中心とした全視野方向の被写体の光学像が前記双曲面ミラーを介して前記レンズ系の結像面に像として結像する結像光学系において、
前記像の像高をｈ’、前記レンズ系の焦点距離をｆ、前記光軸に対する前記双曲面ミラーを介して前記被写体の光学像が入射する角度である画角をω、定数をｅとしたとき、これら像高ｈ’、焦点距離ｆ、画角ω、定数ｅが、ｈ’＝ｅ・ｆ・ｔａｎ（ω／ｅ）及び１．２≦ｅ≦１．５８の関係を有することを特徴とする結像光学系。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、結像光学系に係り、特に、監視カメラシステムの撮像装置に適用するのに好適な結像光学系に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、広い範囲の視覚情報を同時に入力できる装置の開発が盛んである。特に、監視カメラについて種々の研究がなされている。その中で、光軸を中心とした全視野方向に、その光軸を基準として少なくとも各方向９０度の画角での撮影が可能な魚眼レンズを用いた監視システムがある（例えば、特許文献１参照。）。
また、双曲面ミラーを用いて周囲３６０度の視野を撮影可能とした撮像システムがある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２２１３９１号公報
【特許文献２】特許第２９３９０８７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、魚眼レンズとしては、次の射影条件のものが知られている。
すなわち、魚眼レンズによって得られる被写体の像面における像の像高をｈ’、その魚眼レンズの焦点距離をｆ、画角をωとしたとき、これら像高ｈ’、焦点距離ｆ、画角ωが、ｈ’＝ｆωの関係を有する魚眼レンズ（以下、これを、魚眼レンズＡという。）である。この魚眼レンズを用いて撮像し、これを平面画像に変換する方法は、等距離射影と呼ばれる。
【０００５】
一方、像高ｈ’、焦点距離ｆ、画角ωが、ｈ’＝２ｆｔａｎ（ω／２）の関係を有する魚眼レンズ（以下、これを魚眼レンズＢという。）がある。この魚眼レンズを用いて撮像し、これを平面画像に変換する方法は、立体射影と呼ばれる。
【０００６】
図９に、これらの魚眼レンズについて、像高ｈ’と画角ωとの関係を示してある。図９には、通常のレンズについても、示してある。
なお、通常のレンズにおいては、像高ｈ’、焦点距離ｆ、画角ωが、ｈ’＝ｆｔａｎωの関係を有し、これは中心射影と呼ばれる。
【０００７】
図９に示すように、通常のレンズにおいては、画角ω画増大するにつれて、像高ｈ’の増加の度合いが大きくなるので、画角が大きくなっても、画像の周辺部の画像データ量の欠落が少ないのであるが、画角ωが９０度以上の像を作ることが不可能である。
【０００８】
一方、魚眼レンズＡにおいては、画角ωが増加しても、像高ｈ’の増加の度合いは一定なので、画角ωが大きい場合（魚眼レンズＡの光軸を基準として、９０度近辺）、画像の周辺部の画像データ量が少なく、その画像を平面画像として変換すると、画像の周辺部の画像データの欠落部分が多くなり、その欠陥部分を補完する必要がある。また、このような魚眼レンズＡによって撮影された画像は、画像の周辺部で歪が生じる。
魚眼レンズＢにおいては、魚眼レンズＡより、画像周辺部の歪は低減しているものの、中心射影の通常のレンズに比較すると、やはり、画像周辺部の歪の大きい画像である。
【０００９】
一方、特許文献２に示される双曲面ミラーと理想レンズを組み合わせた結像光学系について、像高ｈ’と画角ωの関係を計算すると、魚眼レンズＢと略等しい特性を有することが分かった（図９参照）。
【００１０】
このように、従来の全視野光学系においては、いずれも、画角ωが９０度近辺の大きな値になると、すなわち画像周辺部ほど、歪の大きい画像となっており、そのため、その画像を平面画像として変換すると、画像周辺部の画像データの欠落部分が多くなり、その欠落部分を補完する必要があるという問題があり、画像周辺部の画像データ量をより多くするために、画像周辺部の歪の緩和・低減が求められていた。
【００１１】
そこで、本発明は上記問題を解決して、監視カメラ用として好適な、画像の周辺部においても歪の少ない、広画角の画像を得ることのできる結像光学系を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するための手段として、本発明は、双曲面ミラー２０１Ｍ（３０１Ｍ）の頂点Ｏ２（Ｏ３）とレンズ系２００Ｒ（３００Ｒ）の光軸２００Ｌ（３００Ｌ）とが同一直線上になるように配置され、前記光軸を中心とした全視野方向の被写体の光学像が前記双曲面ミラーを介して前記レンズ系の結像面（面２１７（面３１５））に像として結像する結像光学系において、
前記像の像高をｈ’、前記レンズ系の焦点距離をｆ、前記光軸に対する前記双曲面ミラーを介して前記被写体の光学像が入射する角度である画角をω、定数をｅとしたとき、これら像高ｈ’、焦点距離ｆ、画角ω、定数ｅが、ｈ’＝ｅ・ｆ・ｔａｎ（ω／ｅ）及び１．２≦ｅ≦１．５８の関係を有することを特徴とする結像光学系である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の結像光学系は、像の像高をｈ’、レンズ系の焦点距離をｆ、光軸に対する双曲面ミラーを介して前記被写体の光学像が入射する角度である画角をω、定数をｅとしたとき、これら像高ｈ’、焦点距離ｆ、画角ω、定数ｅが、ｈ’＝ｅ・ｆ・ｔａｎ（ω／ｅ）及び１．２≦ｅ≦１．５８の関係を有することにより、画面周辺部の画像の歪みを小さくすることができ、画面周辺部の画像データの欠落を極力抑えることができて、監視カメラ用として好適な、広画角の画像を得ることのできる結像光学系を提供することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態につき、好ましい実施例により、図面を参照して説明する。
まず、本発明の結像光学系が適用される、監視カメラ装置としての画像処理システムを説明する。
【００１５】
図１は、本発明の結像光学系を用いた撮像装置を利用して構成した画像処理システムの概略構成図である。
同図に示すように、画像処理システム２０は、後述する結像光学系２００（又は３００）を備えた撮像装置となるカメラ（ビデオカメラなど）１１、このカメラ１１からの画像データを処理する画像データ処理部１２、この画像データ処理部１２で処理された画像を映し出すモニタ装置１３から構成されている。なお、画像データ処理部１２は、いわゆるＣＰＵやメモリ手段を有しており、カメラ１１から出力される画像データを用いて、様々な処理を行うが、例えば、結像光学系２００（又は３００）から取り込まれた画像を平面画像に変換する動作も行う。
【００１６】
結像光学系２００（又は３００）はレンズ部２００Ｒ（又は３００Ｒ）と双曲面ミラー２０１Ｍ（又は３０１Ｍ）とより構成される。レンズ部２００Ｒ（又は３００Ｒ）はカメラ１１に固定して取り付けられており、双曲面ミラー２０１Ｍ（又は３０１Ｍ）は、図示しない支持部により、所定の配置でカメラに固定されている。
次に、本発明の結像光学系の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１７】
図２は、本発明の結像光学系の実施例１を示す構成図である。
同図に示すように、本実施例の結像光学系２００は、７枚の順に配置された第１レンズ２０１Ｒ乃至第７レンズ２０７Ｒより構成されたレンズ部２００Ｒと、双曲面ミラー２０１Ｍとから構成される。レンズ部２００Ｒに続いて配置された部材フィルター部２０８Ｒはカメラ内に設置されている。フィルター部の面２１７にカメラ１１の撮像面が密着している。第１レンズ２０１Ｒは、双曲面ミラー２０１Ｍと対向して配置されている。レンズ部２００Ｒと双曲面ミラー２０１Ｍとは同一の光軸２００Ｌを有している。
【００１８】
双曲面ミラー２０１Ｍの面２０１Ａは２葉双曲面の一方の面より構成されており、双曲面の焦点側とは反対側の表面には、入射光を反射するための反射部材が被覆されている。
光軸２００ＬをＺ軸とし、双曲面ミラー２０１Ｍの双曲面２０１Ａの頂点Ｏ２をＺ軸の原点とし、光軸２００Ｌからの距離をｒとすると、双曲面２０１Ａ上の各点（ｒ、Ｚ）は、以下の（１）式、（２）式で表される。
【００１９】
【数１】
2005091424.tif 000003
【００２０】
ここで、曲率半径Ｒは１８．５２ｍｍであり、円錐定数ｋは−１．９９４である。
また、双曲面２０１Ａの頂点Ｏ２とレンズ部２００Ｒの第１レンズ２０１Ｒの面２０１の頂点Ｐ２との距離は−７５．０５ｍｍである。
【００２１】
双曲面ミラー２０１Ｍには、光軸２００Ｌに対する画角ωが５０度から１００度の範囲の入射光が入射する。これらの入射光は、双曲面２０１Ａで反射されて、レンズ部２００Ｒに入射する。図２には、画角ωが５０度、６０度、７０度、８０度、９０度及び１００度である入射光Ｌ５０、Ｌ６０、Ｌ７０、Ｌ８０、Ｌ９０及びＬ１００を代表的に示してある。
【００２２】
次に、レンズ部２００Ｒについて説明する。
図３は、本発明の結像光学系の実施例１におけるレンズ部の構成図である。
レンズ部２００Ｒは、光軸２００Ｌが共通である、所定の間隔で配置された７枚の第１乃至第７レンズ２０１Ｒ〜２０７Ｒと、第３レンズ２０３Ｒと第４レンズ２０４Ｒの中間に配置された絞り２００Ｓとより構成される。双曲面ミラーとレンズ部を合成した光学系のＦナンバーＦは２．５であり、焦点距離ｆは０．７３９ｍｍである。
【００２３】
第１レンズ２０１Ｒは、曲率半径Ｒが−９．３５ｍｍである面２０１と曲率半径Ｒが−７．３８である面２０２とを有している。面２０１と面２０２との面間隔ｄは−１．４３ｍｍである。第１レンズ２０１Ｒの屈折率Ｎｄは１．７２０００であり、分散νｄは５０．２である。
なお、以下、面間隔ｄは上述と同様、２つの面の頂点間の間隔を示すものである。
【００２４】
第２レンズ２０２Ｒは、曲率半径Ｒが−１２．０６ｍｍである面２０３と曲率半径Ｒが−５．５９ｍｍである面２０４とを有している。面２０３と面２０４との面間隔ｄは−１．３３ｍｍである。第２レンズ２０２Ｒの屈折率Ｎｄは１．７２０００であり、分散νｄは５０．２である。
第１レンズ２０１Ｒの面２０２と第２レンズ２０２Ｒの面２０３との面間隔ｄは−３．８５ｍｍである。
【００２５】
第３レンズ２０３Ｒは、曲率半径Ｒが１５．５８ｍｍである面２０５と曲率半径Ｒが９．９７ｍｍである面２０６とを有している。面２０５と面２０６との面間隔ｄは−５．７３ｍｍである。第３レンズ２０３Ｒの屈折率Ｎｄは１．８０５１８であり、分散νｄは２５．４である。
第２レンズ２０２Ｒの面２０４と第３レンズ２０３Ｒの面２０５との面間隔ｄは−３．０７ｍｍである。
【００２６】
第３レンズ２０３Ｒの面２０６から面間隔ｄ＝−３．２０ｍｍの位置に絞り２００Ｓが配置してある。
絞り２００Ｓ（面２０７としてある）から面間隔ｄ＝−１．５２ｍｍの位置に、第４レンズ２０４Ｒの面２０８が配置してある。
【００２７】
第４レンズ２０４Ｒは、曲率半径Ｒが−５．４７ｍｍである面２０８と曲率半径Ｒが１０．７６ｍｍである面２０９とを有している。面２０８と面２０９との面間隔ｄは−３．９６ｍｍである。第４レンズ２０４Ｒの屈折率Ｎｄは１．７４１００であり、分散νｄは５２．７である。
【００２８】
第５レンズ２０５Ｒは、曲率半径Ｒが７．５７ｍｍである面２１０と曲率半径Ｒが−４．２４ｍｍである面２１１とを有している。面２１０と面２１１との面間隔ｄは−１．２７ｍｍである。第５レンズ２０５Ｒの屈折率Ｎｄは１．８０５１８であり、分散νｄは２５．４である。
第４レンズ２０４Ｒの面２０９と第５レンズ２０５Ｒの面２１０との面間隔ｄは−０．２９ｍｍである。
【００２９】
第６レンズ２０６Ｒは、曲率半径Ｒが−１３２．５７ｍｍである面２１２と曲率半径Ｒが１０．１０ｍｍである面２１３とを有している。面２１２と面２１３との面間隔ｄは−２．５５ｍｍである。第６レンズ２０６Ｒの屈折率Ｎｄは１．７７２５０であり、分散νｄは４９．６である。
第５レンズ２０５Ｒの面２１１と第６レンズ２０６Ｒの面２１２との面間隔ｄは−１．２３ｍｍである。
【００３０】
第７レンズ２０７Ｒは、曲率半径Ｒが−９．５４ｍｍである面２１４と曲率半径Ｒが−２５．７９ｍｍである面２１５とを有している。面２１４と面２１５との面間隔ｄは−２．６９ｍｍである。第７レンズ２０７Ｒの屈折率Ｎｄは１．７７２５０であり、分散νｄは４９．６である。
第６レンズ２０６Ｒの面２１３と第７レンズ２０７Ｒの面２１４との面間隔ｄは−０．２７ｍｍである。
以上、レンズ部２００Ｒの構成を説明した。
【００３１】
なお、レンズ部２００Ｒに続いて配置された部材フィルター部２０８Ｒはカメラ内に設置されている赤外カットフィルターや光学ローパスフィルターなどを総括した部材であり、曲率半径Ｒが無限大（すなわち平面）である面２１６と曲率半径Ｒが無限大である面２１７とを有している。面２１６と面２１７との面間隔ｄは−４．５５ｍｍである。フィルター部２０８Ｒの屈折率Ｎｄは１．５１６３３であり、分散νｄは６４．１である。
第７レンズ２０７Ｒの面２１５とフィルター部２０８Ｒの面２１６との面間隔ｄは−１．４２ｍｍである。
フィルター部２０８Ｒの面２１７はカメラの撮像面と一致する像面となる。
【００３２】
なお、図４には、上述した結像光学系２００を構成する各面のパラメータ（曲率半径Ｒ、面間隔ｄ、屈折率Ｎｄ、分散νｄ）をまとめて表示してある。
なお、同図において、曲率半径Ｒは各面に対応したものであり、各レンズの上の欄の面には、そのレンズの面間隔ｄ、屈折率Ｎｄ及び分散νｄを示してあり、各レンズの下の欄の面には、そのレンズと次のレンズとの間（空気になっている。）の面間隔ｄ、及び空気の屈折率Ｎｄを示してある。
【００３３】
本実施例１の結像光学系２００においては、少なくとも画角ωが１００度までの映像を取り込むことができる。
この結像光学系において、被写体の像面における像の像高をｈ’、レンズ系の焦点距離をｆ、画角をωとしたとき、これら像高ｈ’、焦点距離ｆ、画角ωがｈ’＝ｅ・ｆｔａｎ（ω／ｅ）となるもので、ｅ＝１．５４となるものである。
【００３４】
実施例１の結像光学系の像高ｈ’と画角ωの関係の計算結果を図８に示す。
なお、図８には、比較のために図９で示した、中心射影、等距離射影、立体射影についても示してある。
これによれば、従来の立体射影である改善された魚眼レンズＢよりも、画面周辺部（画角１００度近辺）において、像高が拡大された状態になっていることが分かる。それだけ画像データの欠落を少なく抑えることができており、歪が低減されていることが分かる。
【００３５】
すなわち、結像光学系の光軸を中心として全視野方向に、その光軸を基準として、画角１００度の画角で撮影した半曲面画像を、画像データ処理部１２で平面画像に変換する際に、画像の周辺部（光軸を基準として、画角１００度の付近）において欠落した画像データを補完する必要があるが、本実施例１によれば、周辺部の画像は拡大された画像となり、その周辺部のデータ量を多く取り出すことができるので、補完する画像データ量を従来の方式に比べて大幅に少なくすることができる。
【実施例２】
【００３６】
図５は、本発明の結像光学系の実施例２を示す構成図である。
同図に示すように、実施例３の結像光学系３００は、６枚の順に配置された第１レンズ３０１Ｒ乃至第６レンズ３０６Ｒより構成されたレンズ部３００Ｒと、双曲面ミラー３０１Ｍとから構成される。レンズ部３００Ｒに続いて配置された部材フィルター部３０７Ｒはカメラ内に設置されている。フィルター部３０７Ｒの面３１５にカメラ１１の撮像面が密着している。第１レンズ３０１Ｒは、双曲面ミラー３０１Ｍと対向して配置されている。レンズ部３００Ｒと双曲面ミラー３０１Ｍとは同一の光軸３００Ｌを有している。
【００３７】
双曲面ミラー３０１Ｍの面３０１Ａは２葉双曲面の一方の面より構成されており、双曲面の焦点側とは反対側の表面には、入射光を反射するための反射部材が被覆されている。
光軸３００ＬをＺ軸とし、双曲面ミラー３０１Ｍの双曲面３０１Ａの頂点Ｏ３をＺ軸の原点とし、光軸３００Ｌからの距離をｒとすると、双曲面３０１Ａ上の各点（ｒ、Ｚ）は、次の（３）式、（４）式で表される。
【００３８】
【数２】
2005091424.tif 000004
ここで、曲率半径Ｒは２１．１３ｍｍであり、円錐定数ｋは−２．０９４である。各非球面係数はα4＝２．３０３８Ｅ−０８、α6＝４．５６６１０Ｅ−１２、α8＝４．０７６３３Ｅ−１５、α10＝−１．２２１４２Ｅ−１９、α12＝−６．８５８８１Ｅ−２２、α14＝−２．０６９６４Ｅ−２５、α16＝７．９２７５３Ｅ−２９である。
また、双曲面３０１Ａの頂点Ｏ３とレンズ部３００Ｒの第１レンズ３０１Ｒの面３０１の頂点Ｐ３との距離は−１３８．１５ｍｍである。
【００３９】
双曲面ミラー３０１Ｍには、光軸３００Ｌに対する画角ωが５０度から１００度の範囲の入射光が入射する。これらの入射光は、双曲面３０１Ａで反射されて、レンズ部３００Ｒに入射する。図５には、画角ωが５０度、６０度、７０度、８０度、９０度及び１００度である入射光Ｌ５０、Ｌ６０、Ｌ７０、Ｌ８０、Ｌ９０及びＬ１００を代表的に示してある。
【００４０】
次に、レンズ部３００Ｒについて説明する。
図６は、本発明の結像光学系の実施例２におけるレンズ部の構成図である。
レンズ部３００Ｒは、光軸３００Ｌが共通である、所定の間隔で配置された６枚の第１乃至第６レンズ３０１Ｒ〜３０６Ｒと、第２レンズ３０２Ｒと第３レンズ３０３Ｒの中間に配置された絞り３００Ｓとより構成される。双曲面ミラーとレンズ部を合成した光学系のＦナンバーＦは２．４である。焦点距離ｆは０．５５２ｍｍである。
【００４１】
第１レンズ３０１Ｒは、曲率半径Ｒが−１２．００ｍｍである面３０１と曲率半径Ｒが−５．８５である面３０２とを有している。面３０１と面３０２との面間隔ｄは−１．３３ｍｍである。第１レンズ３０１Ｒの屈折率Ｎｄは１．７２０００であり、分散νｄは５０．２である。
なお、以下、面間隔ｄは２つの面の頂点間の間隔を示すものである。
【００４２】
第２レンズ３０２Ｒは、曲率半径Ｒが２１．３９ｍｍである面３０３と曲率半径Ｒが１２．０５ｍｍである面３０４とを有している。面３０３と面３０４との面間隔ｄは−５．７３ｍｍである。第２レンズ３０２Ｒの屈折率Ｎｄは１．８０５１８であり、分散νｄは２５．４である。
第１レンズ３０１Ｒの面３０２と第２レンズ３０２Ｒの面３０３との面間隔ｄは−３．０７ｍｍである。
【００４３】
第２レンズ３０２Ｒの面３０４から面間隔ｄ＝−３．２０ｍｍの位置に絞り３００Ｓが配置してある。
絞り３００Ｓ（面３０５としてある）から面間隔ｄ＝−１．５２ｍｍの位置に、第３レンズ３０３Ｒの面３０６が配置してある。
【００４４】
第３レンズ３０３Ｒは、曲率半径Ｒが−５．５２ｍｍである面３０６と曲率半径Ｒが１０．９１ｍｍである面３０７とを有している。面３０６と面３０７との面間隔ｄは−３．９６ｍｍである。第３レンズ３０３Ｒの屈折率Ｎｄは１．７４１００であり、分散νｄは５２．７である。
【００４５】
第４レンズ３０４Ｒは、曲率半径Ｒが７．８５ｍｍである面３０８と曲率半径Ｒが−４．１７ｍｍである面３０９とを有している。面３０８と面３０９との面間隔ｄは−１．２７ｍｍである。第４レンズ３０４Ｒの屈折率Ｎｄは１．８０５１８であり、分散νｄは２５．４である。
第３レンズ３０３Ｒの面３０７と第４レンズ３０４Ｒの面３０８との面間隔ｄは−０．２９ｍｍである。
【００４６】
第５レンズ３０５Ｒは、曲率半径Ｒが−４１８．７０ｍｍである面３１０と曲率半径Ｒが１０．４９ｍｍである面３１１とを有している。面３１０と面３１１との面間隔ｄは−２．５５ｍｍである。第５レンズ３０５Ｒの屈折率Ｎｄは１．７７２５０であり、分散νｄは４９．６である。
第４レンズ３０４Ｒの面３０９と第５レンズ３０５Ｒの面３１０との面間隔ｄは−１．２３ｍｍである。
【００４７】
第６レンズ３０６Ｒは、曲率半径Ｒが−８．３５ｍｍである面３１２と曲率半径Ｒが−２９．４１ｍｍである面３１３とを有している。面３１２と面３１３との面間隔ｄは−２．６９ｍｍである。第６レンズ３０６Ｒの屈折率Ｎｄは１．７７２５０であり、分散νｄは４９．６である。
第５レンズ３０５Ｒの面３１１と第６レンズ３０６Ｒの面３１２との面間隔ｄは−０．２７ｍｍである。
以上、レンズ部３００Ｒの構成を説明した。
【００４８】
なお、レンズ部３００Ｒに続いて配置された部材フィルター部３０７Ｒはカメラ内に設置されている赤外カットフィルターや光学ローパスフィルターなどを総括した部材であり、曲率半径Ｒが無限大（すなわち平面）である面３１４と曲率半径Ｒが無限大である面３１５とを有している。面３１４と面３１５との面間隔ｄは−４．５５ｍｍである。フィルター部３０７Ｒの屈折率Ｎｄは１．５１６３３であり、分散νｄは６４．１である。
第６レンズ３０６Ｒの面３１３とフィルター部３０７Ｒの面３１４との面間隔ｄは−２．０６ｍｍである。
フィルター部３０７Ｒの面３１５はカメラの撮像面と一致する像面となる。
【００４９】
なお、図７には、上述した結像光学系３００を構成する各面のパラメータ（曲率半径Ｒ、面間隔ｄ、屈折率Ｎｄ、分散νｄ）をまとめて表示してある。
なお、同図において、曲率半径Ｒは各面に対応したものであり、各レンズの上の欄の面には、そのレンズの面間隔ｄ、屈折率Ｎｄ及び分散νｄを示してあり、各レンズの下の欄の面には、そのレンズと次のレンズとの間（空気になっている。）の面間隔ｄ、及び空気の屈折率Ｎｄを示してある。
【００５０】
本実施例２の結像光学系３００においては、少なくとも画角ωが１００度までの映像を取り込むことができる。
この結像光学系において、被写体の像面における像の像高をｈ’、レンズ系の焦点距離をｆ、画角をωとしたとき、これら像高ｈ’、焦点距離ｆ、画角ωがｈ’＝ｅ・ｆｔａｎ（ω／ｅ）となるもので、ｅ＝１．３８となるものである。
【００５１】
実施例２の結像光学系の像高ｈ’と画角ωの関係の計算結果を図８に示す。
これによれば、従来の立体射影である改善された魚眼レンズＢよりも、画面周辺部（画角１００度近辺）において、像高が拡大された状態になっていることが分かる。それだけ画像データの欠落を少なく抑えることができており、歪が低減されていることが分かる。
実施例１よりも改善されている。
【００５２】
すなわち、結像光学系の光軸を中心として全視野方向に、その光軸を基準として、画角１００度の画角で撮影した半曲面画像を、画像データ処理部１２で平面画像に変換する際に、画像の周辺部（光軸を基準として、画角１００度の付近）において欠落した画像データを補完する必要があるが、本実施例によれば、周辺部の画像は拡大された画像となり、その周辺部のデータ量を多く取り出すことができるので、補完する画像データ量を従来の方式に比べて大幅に少なくすることができる。
【００５３】
以上、結像光学系において、被写体のある位置における像の像高をｈ’、レンズ系の焦点距離をｆ、画角をωとしたとき、これら像高ｈ’、焦点距離ｆ、画角ωがｈ’＝ｅ・ｆｔａｎ（ω／ｅ）となるもので、ｅ＝１．５４、及びｅ＝１．３８について、説明したが、双鏡面ミラーとレンズ系の組み合わせにより、ｅの値としては、２から１．２の範囲を設定することが可能である。これにより、図８より分かるように、画面周辺部（画角１００度近辺）の画像データの欠落を抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
監視システムに適用できる。また、移動体が周辺を認識する際に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の結像光学系を用いた撮像装置を利用して構成した画像処理システムの概略構成図である。
【図２】本発明の結像光学系の実施例１を示す構成図である。
【図３】本発明の結像光学系の実施例１におけるレンズ部の構成図である。
【図４】本発明の結像光学系の実施例１のパラメータを示す図である。
【図５】本発明の結像光学系の実施例２を示す構成図である。
【図６】本発明の結像光学系の実施例２におけるレンズ部の構成図である。
【図７】本発明の結像光学系の実施例２のパラメータを示す図である。
【図８】各実施例における像高ｈ’と画角ωとの関係を示すグラフ図である。
【図９】従来の結像光学系における像高ｈ’と画角ωとの関係を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【００５６】
１１…カメラ、１２…画像データ処理部、１３…モニタ装置、２０…画像処理システム、２００…結像光学系、２００Ｌ…光軸、２００Ｒ…レンズ部、２００Ｓ…絞り、２０１Ａ…双曲面、２０１Ｍ…双曲面ミラー、２０１Ｒ…第１レンズ、２０２Ｒ…第２レンズ、２０３Ｒ…第３レンズ、２０４Ｒ…第４レンズ、２０５Ｒ…第５レンズ、２０６Ｒ…第６レンズ、２０７Ｒ…第７レンズ、２０８Ｒ…フィルター部、２０１〜２１７…面、３００…結像光学系、３００Ｌ…光軸、３００Ｒ…レンズ部、３００Ｓ…絞り、３０１Ａ…双曲面、３０１Ｍ…双曲面ミラー、３０１Ｒ…第１レンズ、３０２Ｒ…第２レンズ、３０３Ｒ…第３レンズ、３０４Ｒ…第４レンズ、３０５Ｒ…第５レンズ、３０６Ｒ…第６レンズ、３０７Ｒ…フィルター部、３０１〜３１５…面、Ｌ１…入射光、Ｌ２…入射光、Ｌ５０…入射光、Ｌ６０…入射光、Ｌ７０…入射光、Ｌ８０…入射光、Ｌ９０…入射光、Ｌ１００…入射光。
【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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