(57)【要約】【課題】  撮像光学系で発生したディストーションを軽減できる撮像装置を提供する。【解決手段】  メリジオナル方向において隣り合う２つの光ファイバをペアの光ファイバとし、ペアの光ファイバにおいて、光入射面における中心間の距離のメリジオナル方向の成分に対する、光射出面における中心間の距離のメリジオナル方向の成分の比の値を第１の値とすると、第１の値は１より大きく、撮像光学系の光軸に相対的に近い位置にある第１のペアの光ファイバの第１の値よりも撮像光学系の光軸から相対的に遠い位置にある第２のペアの光ファイバの第１の値の方が大きい。【選択図】  図１
2016021062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像光学系と、撮像素子と、前記撮像光学系からの光を前記撮像素子へと導く複数の光ファイバを有する光ファイバ束と、を有する撮像装置であって、
メリジオナル方向において隣り合う２つの光ファイバをペアの光ファイバとし、
前記ペアの光ファイバにおいて、光入射面における中心間の距離の前記メリジオナル方向の成分に対する、光射出面における中心間の距離の前記メリジオナル方向の成分の比の値を第１の値とすると、前記第１の値は１より大きく、
前記撮像光学系の光軸に相対的に近い位置にある第１のペアの光ファイバの第１の値よりも前記撮像光学系の光軸から相対的に遠い位置にある第２のペアの光ファイバの第１の値の方が大きい
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記第１のペアの光ファイバは、前記撮像光学系の光軸上に位置する光ファイバ又は前記撮像光学系の光軸に最も近い光ファイバを含み、
前記第２のペアの光ファイバは、前記撮像光学系の光軸から最も遠い光ファイバを含む
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記ペアの光ファイバが前記撮像光学系の光軸から離れるに従って、第１の値が大きくなる
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記ペアの光ファイバにおいて、光入射面における中心間の距離に対する光射出面における中心間の距離の比の値を第２の値とし、
前記第１のペアの光ファイバの第２の値は、前記第２のペアの光ファイバの第２の値と異なる
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記第１のペアの光ファイバの第２の値よりも、前記第２のペアの光ファイバの第２の値が大きい
ことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記ペアの光ファイバが前記撮像光学系の光軸から離れるに従って、第２の値が大きくなる
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の撮像装置。
【請求項７】
第２の値は１より大きい
ことを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記第１のペアの光ファイバと前記第２のペアの光ファイバは、光入射面におけるペアの光ファイバの中心間の距離が互いに異なる
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
光入射面における前記第１のペアの光ファイバの中心間の距離よりも、光入射面における前記第２のペアの光ファイバの中心間の距離の方が小さい
ことを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記ペアの光ファイバが前記撮像光学系の光軸から離れるに従って、光入射面におけるペアの光ファイバの中心間の距離が小さくなる
ことを特徴とする請求項８又は９に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記第１のペアの光ファイバと前記第２のペアの光ファイバは、光射出面におけるペアの光ファイバの中心間の距離が互いに異なる
ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１２】
光入射面における前記第１のペアの光ファイバの中心間の距離よりも、光入射面における前記第２のペアの光ファイバの中心間の距離の方が大きい
ことを特徴とする請求項１１に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記ペアの光ファイバが前記撮像光学系の光軸から離れるに従って、光入射面におけるペアの光ファイバの中心間の距離が大きくなる
ことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記光ファイバは、コア部とクラッド部とを有し、
１つの光ファイバにおいて、前記光ファイバの光入射面におけるコア部の径に対する光射出面のコア部の径の比の値を第３の値とし、
前記撮像光学系の光軸に相対的に近い位置にある第１の光ファイバの第３の値は、前記撮像光学系の光軸から相対的に遠い位置にある第２の光ファイバの第３の値と異なる
ことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１５】
前記第１の光ファイバは、前記撮像光学系の光軸上に位置する光ファイバ又は前記撮像光学系の光軸に最も近い光ファイバであり、
前記第２の光ファイバは、前記撮像光学系の光軸から最も遠い光ファイバである
ことを特徴とする請求項１４に記載の撮像装置。
【請求項１６】
前記第１の光ファイバの第３の値よりも、前記第２の光ファイバの第３の値が大きい
ことを特徴とする請求項１４又は１５に記載の撮像装置。
【請求項１７】
前記撮像光学系の光軸から離れるに従って、第３の値が大きくなる
ことを特徴とする請求項１４乃至１６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１８】
第３の値は、１より大きい
ことを特徴とする請求項１４乃至１６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１９】
前記撮像光学系の光軸に相対的に近い位置にある第３の光ファイバと前記撮像光学系の光軸から相対的に遠い位置にある第４の光ファイバは、光ファイバの軸の傾斜角の画角に対する微分値が互いに異なる
ことを特徴とする請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項２０】
前記第３の光ファイバは、前記撮像光学系の光軸上に位置する光ファイバ又は前記撮像光学系の光軸に最も近い光ファイバであり、
前記第４の光ファイバは、前記撮像光学系の光軸から最も遠い光ファイバである
ことを特徴とする請求項１９に記載の撮像装置。
【請求項２１】
前記第３の光ファイバの軸の傾斜角の画角に対する微分値よりも、前記第４の光ファイバの軸の傾斜角の画角に対する微分値の方が大きい
ことを特徴とする請求項１９又は２０に記載の撮像装置。
【請求項２２】
前記撮像光学系の光軸から離れるに従って、前記光ファイバの軸の傾斜角の画角に対する微分値が大きくなる
ことを特徴とする請求項１９乃至２１のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項２３】
光ファイバの軸の傾斜角は、光ファイバの光入射面にあるコア部の断面の中心点とその中心点から光ファイバの光入射面のコア部の径の大きさだけコア部の内部にあるコア部の断面の中心点とを結ぶ直線と、前記撮像光学系の光軸とがなす、０．０以上９０．０（ｄｅｇ）未満の角度である
ことを特徴とする請求項１９乃至２２のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項２４】
前記光ファイバ束の光入射面は、前記撮像光学系に対して凹面である
ことを特徴とする請求項１乃至２３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項２５】
前記撮像光学系は、絞りと、前記絞りより光入射側に配置された前群レンズと、前記絞りより光射出側に配置された後群レンズと、を有し、
前記前群レンズの最強パワーを有するレンズ面の曲率中心が前記絞りの中心近傍に位置している
ことを特徴とする請求項１乃至２４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項２６】
前記後群レンズの最強パワーを有するレンズ面の曲率中心が前記絞りの中心近傍に位置している
ことを特徴とする請求項２５に記載の撮像装置。
【請求項２７】
前記撮像光学系は、点対称性を有する
ことを特徴とする請求項１乃至２６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項２８】
撮像光学系と、撮像素子と、前記撮像光学系からの光を前記撮像素子へと導く複数の光導波路部材を有する像伝達手段と、を有する撮像装置であって、
メリジオナル方向において隣り合う２つの光導波路部材をペアの光導波路部材とし、
前記ペアの光導波路部材において、光入射面における中心間の距離の前記メリジオナル方向の成分に対する、光射出面における中心間の距離の前記メリジオナル方向の成分の比の値を第１の値とすると、前記第１の値は１より大きく、
前記撮像光学系の光軸に相対的に近い位置にある第１のペアの光導波路部材の第１の値よりも前記撮像光学系の光軸から相対的に遠い位置にある第２のペアの光導波路部材の第１の値の方が大きい
ことを特徴とする撮像装置。
【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】
複数の光ファイバ（光導波路部材）により構成されたファイバ束（光導波体）を備えた撮像装置が開発されている。
【０００３】
特許文献１には、光導波体を構成する光導波路部材として、端面の大きさが互いに異なる光導波路部材を用いた撮像装置が開示されている。この撮像装置では、光導波体の小さい側の端面を光入射面とし、光射出面である光導波体の大きい側の端面に撮像手段を備えている。また、全ての光導波路部材は、両端の大きさの比が等しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−０８７３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、両端の大きさの比が等しいため、光入射面の画像を光射出面へ伝送した際に画像のディストーションを軽減することは容易でない。
【０００６】
本発明は、撮像光学系で発生したディストーションを軽減できる撮像装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面としての撮像装置は、撮像光学系と、撮像素子と、前記撮像光学系からの光を前記撮像素子へと導く複数の光ファイバを有する光ファイバ束と、を有する撮像装置であって、メリジオナル方向において隣り合う２つの光ファイバをペアの光ファイバとし、前記ペアの光ファイバにおいて、光入射面における中心間の距離の前記メリジオナル方向の成分に対する、光射出面における中心間の距離の前記メリジオナル方向の成分の比の値を第１の値とすると、前記第１の値は１より大きく、前記撮像光学系の光軸に相対的に近い位置にある第１のペアの光ファイバの第１の値よりも前記撮像光学系の光軸から相対的に遠い位置にある第２のペアの光ファイバの第１の値の方が大きいことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
撮像光学系で発生したディストーションを軽減した撮像装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る撮像装置の一例を示す模式図
【図２】光ファイバの中心間の距離、コア部の断面積を説明するための模式図
【図３】光ファイバの傾斜角度を説明する模式図
【図４】実施形態１に係る撮像装置の光ファイバ束の一例を示す模式図
【図５】比較例の像高比、ディストーションを示す図
【図６】実施形態１に関するデータを示す図
【図７】実施形態２に係る撮像装置の光ファイバ束の一例を示す模式図
【図８】実施形態２に関するデータを示す図
【図９】実施形態３に関するデータを示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１（ａ）は、本発明に係る撮像装置の一例を示す模式図である。撮像装置１は、撮像光学系（結像光学系）であるボールレンズ２、像伝送手段である光ファイバ束３、撮像素子であるセンサ４を有している。そして、ボールレンズ２の像を光ファイバ束３によってセンサ４に伝送するように、ボールレンズ２と光ファイバ束３とセンサ４が配置されている。光ファイバ束３は、ボールレンズ２からの光をセンサ４へと導く複数の光ファイバ３ｃにより構成されている。具体的には、各光ファイバ３ｃが、撮像光ＢＭをボールレンズ２を介して受光し、光ファイバ３ｃ内を伝搬させて、撮像光ＢＭをセンサ４の各画素へと導いている。撮像光ＢＭは、絞り２ｃの開口を通り光ファイバ３ｃに入射しうる光であり、絞り２ｃの開口の中心を通る主光線ＰＲや、絞り２ｃの開口で規定される上側マージナル線ＮＲ、下側マージナル線ＭＲが含まれる。
【００１１】
なお、以降の説明では、像伝達手段として光ファイバ束を用いているが、これに限らず、像伝達手段として複数の光導波路部材により構成された光導波体を用いてもよい。光導波路部材としては、具体的には、リッジ型光導波路、又はフォトニック結晶等が挙げられる。
【００１２】
また、光ファイバ束３の光入射面３ａは、ボールレンズ２に対して凹面であり、より具体的には、ボールレンズ２の結像面とほぼ同形状の凹面形状である。この凹面形状は、撮像光学系の像面湾曲の形状に沿うように形成されており、撮像光学系の像面湾曲を補正することができる。また、後述する画像の解像度（横分解能）が高い状態のままディスト―ションを補正できるという効果を有する。
【００１３】
光ファイバ束３の光入射面３ａは、ガラスレンズと同様の球面研磨加工によって滑らかな光学面が形成される。この加工技術により光入射面３ａの表面で発生する散乱を抑えることができる。一方、光ファイバ束３の光射出面３ｂは平面形状である。そして、光ファイバ束３は、その光射出面３ｂとセンサ４の光入射面とが密着するように配置されている。光ファイバ束３の光射出面３ｂも、光入射面３ａと同様に平面研磨加工により光学面が形成され、撮像素子への密着性が向上している。
【００１４】
また、光ファイバ束３の周辺部にある各光ファイバ３ｃは、光軸ＡＸに対して傾斜した構成となっている。また、傾斜角は、その光ファイバ３ｃに入射する撮像光ＢＭが光ファイバ３ｃ内で全反射する条件を満たすように設定されている。この構成により、光ファイバ束３の周辺部の光ファイバ３ｃの透過率の低下が抑制される。
【００１５】
なお、ボールレンズ２の光軸ＡＸは、ボールレンズ２の中に配置された絞り２ｃで規定される開口部の中心を通り、センサ４の受光面に垂直な直線のことである。絞り２ｃの開口部の中心はボールレンズ２の射出瞳の中心と一致しており、光軸ＡＸは、撮像光学系の射出瞳の中心ＰＥを通り、センサ４の受光面に垂直な直線のことであるともいえる。また、光軸ＡＸは、光ファイバ束３の光入射面３ａの中心を通っている。つまり、撮像光学系の射出瞳の中心と光ファイバ束３の光入射面３ａの中心とを結ぶ直線は光軸ＡＸと一致している。
【００１６】
また、図１（ｂ）は、センサ４の受光面に平行な、光ファイバ束３の断面の一部である。この断面内で、コア部３ｃｏは三角格子状に配置されており、コア部３ｃｏの間にクラッド部３ｃｌが配置されている。このように、各光ファイバ３ｃは、コア部３ｃｏとコア部３ｃｏの周りに配置されたクラッド部３ｃｌとで構成されている。なお、図１（ｂ）では、コア部３ｃｏは三角格子状に配置されているが、これに限定されるものではない。例えば、コア部３ｃｏは正方格子状や斜方格子状など任意の格子状に配置されていてもよい。また、クラッド部３ｃｌがコア部３ｃｏの間に配置されるのであれば、コア部３ｃｏはランダムに配置されていてもよい。さらに、コア部３ｃｏが格子状に配置された領域とコア部３ｃｏがランダムに配置された領域とが混在する光ファイバ束を用いることも可能である。
【００１７】
光ファイバ束３の各光ファイバ３ｃは、センサ４の各画素と１対１で対応していてもよいし、そうでなくてもよい。例えば、光ファイバ３ｃを伝搬する撮像光ＢＭの一部の光は、センサ４のある画素で受光され、それ以外の光が別の画素で受光される構成であってもよい。また、センサ４のある画素が、複数の光ファイバ３ｃをそれぞれ伝播した撮像光ＢＭを受光する構成であってもよい。
【００１８】
光ファイバ束３の光射出面３ｂにおける各光ファイバ３ｃのうち隣り合う光ファイバのピッチを、センサ４の画素ピッチと同程度（差異がピッチの±２０％以内）に設定する。このような構成にすることにより、光ファイバ束３の光射出面３ｂへ伝送された画像を高解像のままセンサ４で取得することができる。
【００１９】
ここで、図２、３を用いて、本明細書で使用する用語の定義について説明する。図２は、光ファイバ束３のメリジオナル方向において並んだ３つの光ファイバの模式図を示す。メリジオナル方向とは、光軸ＡＸを中心とした径方向であり、図２ではＹ方向と記している。なお、Ｚ方向は、光軸ＡＸと平行な方向である。図２で示すように、Ｙ方向において隣り合う２つの光ファイバについて、光ファイバ束３の光入射面３ａにおける隣り合う２つの光ファイバの中心間の距離をＰａとし、その距離Ｐａのメリジオナル方向の成分をＰａ’とする。また、光ファイバ束３の光射出面３ｂにおける隣り合う２つの光ファイバの中心間の距離をＰｂとし、その距離Ｐｂのメリジオナル方向の成分をＰｂ’とする。なお、図２では、光射出面３ｂはＹ方向に平行であるため、ＰｂとＰｂ’は同じである。
【００２０】
また、Ｙ方向において隣り合う２つの光ファイバにおいて、光入射面３ａにおける隣り合う２つの光ファイバの中心間の距離Ｐａに対する光ファイバ束３の光射出面３ｂにおける隣り合う２つの光ファイバの中心間の距離Ｐｂの比の値Ｐｂ／Ｐａを値Ｒｐとする。同様に、比の値Ｐｂ’／Ｐａ’をＲｐ’とする。本発明では、Ｙ方向において隣り合う任意の２つの光ファイバにおいて、値Ｒｐ、値Ｒｐ’が１より大きい。なお、光ファイバ束３の全ての光ファイバが上述のようになっていなくてもよく、２つの光ファイバがメリジオナル方向において隣り合っていない部分を有していてもよい。
【００２１】
また、光ファイバ３ｃの光入射面３ｃａのコア部３ｃｏの径をＤａ、光ファイバ３ｃの光射出面３ｃｂのコア部３ｃｏの径をＤｂとする。そして、光ファイバ３ｃの光入射面３ｃａのコア部３ｃｏの径Ｄａに対する光ファイバ３ｃの光射出面３ｃｂのコア部３ｃｏの径Ｄｂの比の値Ｄｂ／Ｄａを値Ｒｔとする。値Ｒｔは、１より大きいことが好ましい。
【００２２】
さらに、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を用いて光ファイバ３ｃのボールレンズ２の光軸ＡＸに対する傾斜角αについて説明する。図３（ａ）で、傾斜角αは光ファイバ３ｃの軸ＶＦと光軸ＡＸとがなす、０．０以上９０．０（ｄｅｇ）未満の角度である。ただし、本実施形態の光ファイバ３ｃはコア部３ｃｏの太さが場所によって異なっている。また、光ファイバ３ｃの形状は、直線状でもよいし、湾曲状であってもよい。また、本実施形態では、図３（ｂ）のように、光ファイバ束３を構成する光ファイバ３ｃが、光軸ＡＸと平行でない部分と光軸ＡＸに平行な部分とで構成される形態でもよい。このため、光ファイバ３ｃの軸ＶＦを図３（ｃ）を用いて以下のように定義する。軸ＶＦは、光ファイバ３ｃの光入射面３ｃａにあるコア部３ｃｏの断面の中心点Ａと中心点Ａから光ファイバ３ｃの光入射面３ｃａのコア部３ｃｏの径の大きさＬだけコア部３ｃｏの内部にあるコア部３ｃｏの断面ＳＢの中心点Ｂとを結ぶ直線とする。
【００２３】
図３（ａ）において、βは光ファイバ３ｃの光入射面３ｃａの傾斜角である。具体的には、傾斜角βは、光ファイバ３ｃの光入射面３ｃａの法線ＶＲと光軸ＡＸとがなす、０．０以上９０．０（ｄｅｇ）未満の角度である。本発明では、光ファイバ３ｃは、傾斜角αよりも傾斜角βが大きくなるように構成されている。つまり、α＜βである。なお、光ファイバ３ｃの光入射面３ｃａは、光ファイバ束３の光入射面３ａに対して微小領域であるため平面とみなす。
【００２４】
図３（ａ）において、ωは光ファイバ３ｃに入射する撮像光学系からの主光線ＰＲの角度である。具体的には、角度ωは、ボールレンズ２の射出瞳の中心点ＰＥと光ファイバ３ｃの光入射面３ｃａにあるコア部３ｃｏの中心点Ａ（図３（ｃ）参照）とを結ぶ直線と光軸ＡＸとがなす、０．０以上９０．０（ｄｅｇ）未満の角度である。本発明では、光ファイバ３ｃに、傾斜角αよりも大きな角度ωの主光線ＰＲを入射させている。つまり、α＜ωである。この場合、光ファイバ束３の光入射面３ａ上の画像を光射出面３ｂへ伝送する際に生じるディストーションが増大してしまう。
【００２５】
光ファイバ束３は、上述した値Ｒｐ’が、光軸ＡＸからの距離に応じて変化している。具体的には、光軸ＡＸに相対的に近い位置にある、Ｙ方向において隣り合う２つの光ファイバの値Ｒｐ’と、光軸ＡＸから相対的に遠い位置にある、Ｙ方向において隣り合う２つの光ファイバの値Ｒｐ’とが異なっている。なお、光軸ＡＸに相対的に近い位置にある、Ｙ方向において隣り合う２つの光ファイバの値Ｒｐを値Ｒｐ’１とする。そして、光軸ＡＸから相対的に遠い位置にある、Ｙ方向において隣り合う２つの光ファイバの値Ｒｐを値Ｒｐ’２とする。そうすると、値Ｒｐ’１よりも値Ｒｐ’２の方が大きくなっている。また、値Ｒｐ’１と値Ｒｐ’２は１より大きい。この構成により、光ファイバ束３の光射出面３ｂ上では、光軸ＡＸから離れるに従い、画像を拡大する作用が発生する。この拡大の作用により、光ファイバ束３の光入射面３ａ上の画像を光射出面３ｂ上の画像へ変換する際に生じた負のディストーションを軽減することができる。
【００２６】
値Ｒｐ’は、以下の要素からなっている。
（１）Ｙ方向において隣り合う２つの光ファイバの、光入射面３ａにおける中心間の距離ＰａのＹ方向の成分
（２）Ｙ方向において隣り合う２つの光ファイバの、光射出面３ｂにおける中心間の距離ＰｂのＹ方向の成分
（３）値Ｒｐ
【００２７】
また、要素（１）は、以下の要素からなっている。
（１−１）Ｙ方向において隣り合う２つの光ファイバの、光入射面３ａにおける中心間の距離Ｐａ
（１−２）Ｙ方向において隣り合う２つの光ファイバの、光入射面３ｃａの傾斜角
ただし、１つの光ファイバ３ｃの光入射面３ｃａは微小であるため、（１−２）で記した傾斜角は、２つの光ファイバのうちいずれか一方の光ファイバの傾斜角βとみなせる。
【００２８】
また、要素（２）は、以下の要素からなっている。
（２−１）Ｙ方向において隣り合う２つの光ファイバの、光射出面３ｂにおける中心間の距離Ｐｂ
（２−２）Ｙ方向において隣り合う２つの光ファイバの、光射出面３ｃｂの傾斜角
【００２９】
また、要素（３）は、要素（１−１）と要素（２−１）からなる。
【００３０】
つまり、要素（１）、要素（２）、要素（３）、要素（１−１）、要素（１−２）、要素（２−１）、要素（２−２）のいずれか１つ、又は複数、又は全部を、光軸ＡＸの距離に応じて変えることで、値Ｒｐ’を変えることができる。
【００３１】
このような構成にすることにより、撮像光学系で発生したディストーションを軽減した撮像装置を得ることができる。また、センサ４で取得した画像の解像度（横分解能）を比較的高くしたままディストーションを補正することができる。
【００３２】
以下では、実施形態、図面を用いて詳細に説明するが、本発明は各実施形態の構成に限らない。
【００３３】
（実施形態１）
本実施形態に係る撮像装置の一例は図１に示されている。本実施形態では、上述した要素（１）、（３）を光軸ＡＸの距離に応じて変えている。図４は、本実施形態で使用される光ファイバ束３の一例を示している。
【００３４】
図４で示すように、ボールレンズ２の光軸ＡＸに相対的に近い位置にある、Ｙ方向において隣り合う２つの光ファイバの、光入射面３ａにおける中心間の距離をＰａ１とする。同様に、そのペアの光ファイバの光射出面３ｂにおける中心間の距離をＰｂ１とする。この場合、ボールレンズ２の光軸ＡＸに相対的に近い位置にある隣り合う２つの光ファイバの、光入射面３ａにおける中心間の距離Ｐａ１に対する光射出面３ｂにおける中心間の距離Ｐｂ１の比の値Ｐｂ１／Ｐａ１を値Ｒｐ１とする。
【００３５】
同様に、ボールレンズ２の光軸ＡＸに相対的に遠い位置にある、Ｙ方向において隣り合う２つの光ファイバの、光入射面３ａにおける中心間の距離をＰａ２とする。そして、そのペアの光ファイバの光射出面３ｂにおける中心間の距離をＰｂ２とする。この場合、ボールレンズ２の光軸ＡＸに相対的に遠い位置にある隣り合う２つの光ファイバの、光入射面３ａにおける中心間の距離Ｐａ２に対する光射出面３ｂにおける中心間の距離Ｐｂ２の比の値Ｐｂ２／Ｐａ２を値Ｒｐ２とする。
【００３６】
なお、図４では、ボールレンズ２の光軸ＡＸに相対的に近い位置にある隣り合う２つの光ファイバとして、光ファイバ束３の中央部にある隣り合う２つの光ファイバを例示した。また、ボールレンズ２の光軸ＡＸから相対的に遠い位置にある隣り合う２つの光ファイバとして、光ファイバ束３の最も周辺部にある隣り合う２つの光ファイバを例示した。しかし、これに限らない。考慮する２つのペアのうち、ボールレンズ２の光軸ＡＸに相対的に近い位置にあるペアの中心間の距離をＰａ１とし、ボールレンズ２の光軸ＡＸから相対的に遠い位置にあるペアの中心間の距離をＰａ２とすればよい。
【００３７】
本実施形態では、値Ｒｐ１と値Ｒｐ２とを異ならせている。具体的には、値Ｒｐ１よりも値Ｒｐ２を大きくしている（Ｒｐ１＜Ｒｐ２）。つまり要素（３）を距離に応じて変えている。また、具体的には、距離Ｐｂ１と距離Ｐｂ２は同じであり、距離Ｐａ１が距離Ｐａ２より大きくなっている。つまり、要素（１−１）を距離に応じて変えている。より具体的には、光軸ＡＸから離れるほど、距離Ｐａが大きくなっている。
【００３８】
次に、ディストーションについて考える。ボールレンズ２のような点対称の撮像光学系により結像面が曲面となる場合、光ファイバ束３の光入射面３ａの曲率半径をＲｉｍｇとして、そのディストーションはＹ＝Ｒｉｍｇ・ω特性となる。一方、通常の点対称ではない撮像光学系が平面に結像する場合、焦点距離をｆとして、ディストーションはＹ＝ｆ・ｔａｎωとなることが理想である。そのため、光ファイバ束３の光入射面３ａの曲面上の画像を光射出面３ｂの平面上に伝送する際には、Ｒｉｍｇ・ω特性をｆ・ｔａｎω特性に補正することが望まれる。このため、本発明では、撮像面が平面のときと同じＹ＝ｆ・ｔａｎω特性であればディストーションがないとする。
【００３９】
まず、値Ｒｐ（値Ｒｐ’）が光ファイバ束３の全体に渡って同じである比較例について、ディストーションを考える。図５（ａ）は、比較例の像高比を示している。実像高、理想像高は、理想像高の最大像高で正規化した像高比で表示している。理想像高は、撮像光学系の最大画角をω＝５０．０（ｄｅｇ）とし、Ｙ＝ｆ・ｔａｎω特性で表されている。一方、実像高は、ボールレンズと比較例の光ファイバ束とを介してセンサに形成される、実際の像の高さを表している。
【００４０】
図５（ｂ）は、比較例のディストーション、つまり、実像高の理想像高に対するずれ量の比率を示している。つまり、実像高のＹ＝ｆ・ｔａｎω特性からのずれ量の比率が示されている。比較例においては、最大画角５０．０（ｄｅｇ）において、−３５．７（％）と大きなディストーションが発生している。
【００４１】
これは、比較例の光ファイバ束では、光入射面の全域で値Ｒｐ、値Ｒｔが同じで、ともに１より大きい。そのため、光ファイバ束は光入射面の場所によらず、常に一定の倍率で画素間隔を拡大するだけであるためである。こうした場合、撮像光学系で発生したディストーションを光ファイバ束で補正することはできない。
【００４２】
それに対して、本実施形態の撮像装置の光ファイバ束３では、値Ｒｐ（値Ｒｐ’）が光ファイバ束３の場所に応じた値に設定されている。具体的には、光軸ＡＸからの距離に応じて、値Ｒｐが変わっている。
【００４３】
図６（ａ）に、本実施形態の撮像装置１における理想像高を示した。実像高、理想像高は、理想像高の最大像高で正規化してある。理想像高は、撮像光学系の最大画角をω＝５０．０（ｄｅｇ）とし、Ｙ＝ｆ・ｔａｎω特性で表されている。一方、実像高は、本実施形態のボールレンズ２と光ファイバ束３とを介してセンサ４上に形成される実際の像の高さを表している。図６（ａ）では、図５（ａ）で示した比較例の結果と比較して、実像高が理想像高に近づいたことが分かる。
【００４４】
図６（ｂ）には、本実施形態の撮像装置１におけるディストーションが示されている。最大画角はω＝５０．０（ｄｅｇ）において、ディストーションは−１４．７（％）であり、図５（ｂ）に示した比較例の結果と比べてディストーションが軽減されている。
【００４５】
図６（ｃ）には、本実施形態の撮像装置１における値Ｒｐについて示されている。ただし、値Ｒｐは、光ファイバ束３の中央部にある、光軸上の光ファイバとその光ファイバとＹ方向において隣り合う光ファイバとのペアにおける値Ｒｐを１として表されている。光軸上に光ファイバが位置していない場合には、光軸に最も近い光ファイバとその光ファイバとＹ方向において隣り合う光ファイバとのペアにおける値Ｒｐを１とする。
【００４６】
横軸の画角は、光軸ＡＸからの距離に対応付けられ、画角が大きい場合は光軸ＡＸから離れることを表している。つまり、本実施形態においては以下の構成である。光軸ＡＸに相対的に近い位置にある、Ｙ方向において隣り合う２つの光ファイバにおける比の値Ｒｐよりも、光軸ＡＸから相対的に遠い位置にある、Ｙ方向に隣り合う２つの光ファイバにおける比の値Ｒｐの方が大きくなっている。具体的には、光軸ＡＸ上に位置する光ファイバ又は光軸ＡＸに最も近い光ファイバを含むペアの光ファイバの値Ｒｐよりも、光軸ＡＸから最も遠い光ファイバを含むペアの光ファイバの値Ｒｐの方が大きくなっている。さらに、値Ｒｐは、ボールレンズ２の光軸ＡＸから離れるに従って大きくなっている。なお、値Ｒｐは、光ファイバ束３の全域において１より大きい。
【００４７】
一方、図６（ｄ）は、本実施形態の撮像装置１における値Ｒｔについて示されている。ただし、値Ｒｔは、光軸ＡＸ上にある光ファイバ３ｃにおける比の値Ｒｔを１として表されている。横軸の画角は、光軸ＡＸからの距離に対応付けられ、画角が大きい場合は光軸ＡＸから離れることを表している。つまり、本実施形態においては以下の構成である。ボールレンズ２の光軸ＡＸに相対的に近い位置にある光ファイバにおける値Ｒｔよりも、ボールレンズ２の光軸ＡＸから相対的に遠い位置にある光ファイバにおける値Ｒｔの方が大きくなっている。例えば、光軸ＡＸ上に位置する光ファイバ又は光軸ＡＸに最も近い光ファイバの値Ｒｔ１（（Ｄｂ１／Ｄａ１）よりも、光軸ＡＸから最も遠い光ファイバの値Ｒｔ２（Ｄｂ２／Ｄａ２）の方が大きくなっている。さらに、値Ｒｔは、ボールレンズ２の光軸ＡＸから離れるに従って、大きくなっている。この値Ｒｔを値Ｒｐと同時に変えることにより、光ファイバ束３の光射出面３ｂにおける光ファイバ３ｃ同士の隙間を小さくできるので、光量ムラの抑制や製造容易性の向上という利点が得られる。
【００４８】
このような光ファイバ束３を用いることにより、光ファイバ束３の光射出面３ｂ上では画像中心から離れるに従い、画像を拡大する作用が発生する。この拡大の作用により、光ファイバ束３の光入射面３ａ上の画像を光射出面３ｂ上の画像へ変換する際に生じた負のディストーションを軽減することができる。
【００４９】
撮像光学系としてのボールレンズ２は、結像面に対して十分に高い解像度を有している。撮像光学系の絞り値をＦ、使用する光の波長をλとすると、一般的に撮像光学系のスポット径（半値全幅）Ｗｓｐは、（１）式で表される。
Ｗｓｐ＝Ｆ×λ    （１）
【００５０】
本実施形態における撮像光学系は、絞り値Ｆ＝１．４、使用波長λ＝４００ｎｍ〜７００ｎｍである。（１）式より、使用波長λ＝４００ｎｍにおけるスポット径はＷｓｐ＝０．５６μｍ、使用波長λ＝７００ｎｍにおけるスポット径はＷｓｐ＝０．９８μｍであり、結像面には高解像な画像が形成される。一方、光ファイバ束３の入射面では、光軸ＡＸに相対的に近い隣り合う２つの光ファイバの中心間の距離Ｐａ１は４．０μｍ、光軸ＡＸから相対的に遠い隣り合う２つの光ファイバの中心間の距離Ｐａ２は２．６μｍである。
【００５１】
このように、撮像光学系のスポット径は、光ファイバ束３の入射面における隣り合う２つの光ファイバの中心間の距離よりも小さく、撮像光学系が結像面上に形成する像が光ファイバ束３に対して十分に高い解像度を有している。
【００５２】
上述したように、本実施形態では、光ファイバ束３の光入射面３ａにおいて、光軸ＡＸに相対的に近い隣り合う２つの光ファイバの中心間の距離Ｐａ１は、光軸ＡＸから相対的に遠い隣り合う２つの光ファイバの中心間の距離Ｐａ２より大きくなっている。これにより、周辺部を細かくサンプリングできるので光ファイバ束３を通過し拡大された画像に十分な空間分解能を持たせることが可能となる。より好ましくは、ボールレンズ２の光軸ＡＸから離れるに従って、光入射面３ａにおける隣り合う２つの光ファイバの中心間の距離Ｐａが小さくなる構成である。この場合、光射出面３ｂにおける隣り合う２つの光ファイバの中心間の距離Ｐｂを光軸ＡＸからの距離には依存せず一定にすることで、光射出面３ｂ上での各像高における空間分解能を揃えることができ、高品位な画像を提供することができる。
【００５３】
一般的にセンサ４で取得した画像のディストーションを画像処理で補正する場合、画像を部分的に拡大、縮小して各像高の部分倍率を一定にすることでディストーションを補正する。その際、画像処理によって画像を拡大した部分においては解像度（横分解能）が劣化してしまうという問題が生じる。しかしながら、本実施形態のように、結像面上で十分に高い解像度を有する撮像光学系２の画像を、光ファイバ束３でセンサ４に伝送する場合、センサ４で取得した画像は周辺部まで高い解像度（横分解能）を有し、かつディストーションも補正することができる。すなわち、ディスト―ションの補正によって画像の解像度が低下することを低減できる。
【００５４】
また、光ファイバ束３の光射出面３ｂにおける各光ファイバ３ｃのうち隣り合う光ファイバのピッチをＰｂ＝６．０μｍ、センサの画素ピッチを５．５μｍとしている。このように、光ファイバ束３の光射出面３ｂにおける各光ファイバ３ｃのうち隣り合う光ファイバのピッチをセンサの画素ピッチと同程度に設定することにより、光ファイバ束３の光射出面３ｂへ伝送された画像を高解像のままセンサで取得している。
【００５５】
なお、図６（ｅ）には、本実施形態の撮像装置における光ファイバの傾斜角αの大きさが示している。図６（ｆ）には、その傾斜角αの微分値が示されている。図６（ｅ）、（ｆ）で示すように、光ファイバの傾斜角αは画角の増加と共にほぼ直線的に増加している。この傾斜角αの微分値を変える構成については、実施形態２で述べる。
【００５６】
本実施形態では、距離Ｐａ１が距離Ｐａ２より大きくなっている構成を採ったが、距離Ｐｂ１が距離Ｐｂ２よりも小さくなっていてもよい。さらには、距離Ｐｂが光軸ＡＸからの離れるほど大きくなる構成であってもよい。また、距離Ｐａ１が距離Ｐａ２より大きく、かつ距離Ｐｂ１が距離Ｐｂ２より小さくなる構成であってもよい。
【００５７】
本実施形態では、光ファイバ束３の光入射面３ａを球面形状としたが、これに限ったものではなく、放物面や非球面でもよい。その面の曲率中心を算出する際は、ベース球面若しくは近軸の曲率半径を用いればよい。
【００５８】
また、撮像光学系は点対称性を有するボールレンズ２でなくてもよい。例えば、撮像光学系が、絞りと、絞りより光入射側に配置された前群レンズと、絞りより光射出側に配置された後群レンズと、を有する構成であってもよい。さらに、その前群レンズとして、前群レンズの最強パワーを有するレンズ面の曲率中心が絞りの中心近傍に位置する光学系を用いてもよい。また、後群レンズとして、後群レンズの最強パワーを有するレンズ面の曲率中心が絞りの中心近傍に位置する光学系を用いてもよい。なお、絞りの中心近傍とは、絞りの中心から主光線の波長の長さを半径とした球内に含まれる範囲をいう。また、前群レンズ、後群レンズはそれぞれ、一つのレンズでもよいし、複数のレンズで構成されていてもよい。
【００５９】
以上、本実施形態の撮像装置によれば、撮像光学系２で発生したディストーションを軽減した撮像装置を得ることができる。また、ディストーションを補正しつつ、センサ４で取得した画像の解像度（横分解能）が低下することを低減することができる。また、撮像素子で取得した画像の解像度（横分解能）を高くしたままディストーションを補正することができる。
【００６０】
（実施形態２）
本実施形態は、実施形態１と光ファイバ束３の構成を変更した点が異なる。具体的には、実施形態１では、光ファイバ３ｃの軸全ては、光軸ＡＸと１点（ＰＦ）で交わっている構成である。それに対して、本実施形態では、光軸ＡＸからの距離に応じて、光ファイバ３ｃの軸ＶＦと光軸ＡＸとの交点の位置が異なっている。それ以外は実施形態１と同じであり、撮像装置の構成の模式図は図１と同じである。
【００６１】
図７で示すように、光軸ＡＸから遠い位置にある光ファイバ３ｃほど、その軸ＶＦと光軸ＡＸとの交点の位置がより光ファイバ束３側に配置されている。より具体的には、３つの光ファイバ３ｃ１、３ｃ２、３ｃ３を考える。３つの光ファイバのうち、最も光軸ＡＸに近い位置にある光ファイバ３ｃ１の軸ＶＦ１と光軸ＡＸとの交点をＰＦ１とする。また、３つの光ファイバのうち中間位置に配置した光ファイバ３ｃ２の軸ＶＦ２と光軸ＡＸとの交点をＰＦ２とする。そして、３つの光ファイバ最も光軸ＡＸから遠い位置にある光ファイバ３ｃ３の軸ＶＦ３と光軸ＡＸとの交点をＰＦ３とする。本実施形態では、物体側から順にＰＦ１、ＰＦ２、ＰＦ３の配置としている。これにより、本実施形態の光ファイバ束３は、光軸ＡＸから距離に応じた値Ｒｐ、値Ｒｔの設定を容易にすることができる。
【００６２】
また、本実施形態の光ファイバ束３における最大傾斜角は、周辺部の光ファイバ３ｃ３の軸の傾斜角αであり、３５．０（ｄｅｇ）である。これは実施形態１と同じである。ゆえに、光ファイバ３ｃ３の軸ＶＦ３と光軸ＡＸとの交点ＰＦ３は、実施形態１の各光ファイバ３ｃの軸ＶＦと光軸ＡＸとの交点ＰＦと同じ位置である。
【００６３】
図８（ａ）は、本実施形態の理想像高と実像高を示している。各画角の実像高、理想像高は、理想像高の最大像高で正規化している。理想像高は、撮像光学系の最大画角を５０．０（ｄｅｇ）とし、Ｙ＝ｆ・ｔａｎω特性で表されている。一方、実像高は、ボールレンズ２と光ファイバ束３とを介してセンサ４に形成される実際の像の高さを表している。図８（ａ）に示したように、本実施形態における実像高は、理想像高とほぼ同等の像高を実現している。
【００６４】
図８（ｂ）は、本実施形態のディストーションを示している。最大のディストーションは、＋１．２（％）であり、図６（ｂ）に示した実施形態１のディストーションと比べて、ディストーションがより軽減されている。
【００６５】
図８（ｃ）には、本実施形態の撮像装置における値Ｒｐについて示されている。ただし、値Ｒｐは、光ファイバ束３の中央部にある、光軸ＡＸ上の光ファイバとその光ファイバと隣り合う光ファイバとのペアにおける比の値Ｒｐを１として表されている。横軸の画角は、光軸ＡＸからの距離に対応付けられ、画角が大きい場合は光軸ＡＸから離れることを表している。つまり、本実施形態においても実施形態１と同様に以下の構成である。光軸ＡＸに相対的に近い位置にある、Ｙ方向において隣り合う２つの光ファイバにおける値Ｒｐよりも、光軸ＡＸから相対的に遠い位置にある、Ｙ方向において隣り合う２つの光ファイバにおける値Ｒｐの方が大きくなっている。具体的には、光軸ＡＸ上に位置する光ファイバ又は光軸ＡＸに最も近い光ファイバを含むペアの光ファイバにおける値Ｒｐよりも、光軸ＡＸから最も遠い光ファイバを含むペアの光ファイバにおける値Ｒｐの方が大きくなっている。さらに、値Ｒｐは、光軸ＡＸから離れるに従って大きくなっている。
【００６６】
また、本実施形態では、図６（ｃ）に示した実施形態１の光ファイバ束３よりも、光軸ＡＸから離れると、値Ｒｐがより大きくなるように構成されている。具体的には、実施形態１では最周辺部における値Ｒｐが１．５６であったのに対して、本実施形態では最周辺部における値Ｒｐが２．７６である。
【００６７】
図８（ｄ）には、本実施形態の撮像装置における値Ｒｔについて示している。ただし、値Ｒｔは、光軸ＡＸ上にある光ファイバ３ｃにおける値Ｒｔを１として表されている。横軸の画角は、光軸ＡＸからの距離に対応付けられ、画角が大きい場合は光軸ＡＸから離れることを表している。つまり、本実施形態においても実施形態１と同様に以下の構成である。光軸ＡＸに相対的に近い位置にある光ファイバの値Ｒｔよりも、光軸ＡＸから相対的に遠い位置にある光ファイバの値Ｒｔの方が大きくなっている。具体的には、光軸ＡＸ上に位置する光ファイバ又は光軸ＡＸに最も近い光ファイバの値Ｒｔよりも、光軸ＡＸから最も遠い光ファイバの値Ｒｔの方が大きくなっている。さらに、値Ｒｔは、ボールレンズ２の光軸ＡＸから離れるに従って、大きくなっている。
【００６８】
また、本実施形態では、図６（ｄ）に示した実施形態１の光ファイバ束３よりも、光軸ＡＸから離れると、値Ｒｔがより大きくなるように構成されている。具体的には、実施形態１では最周辺部における値Ｒｔが１．５６であったのに対して、本実施形態では最周辺部における値Ｒｔが２．７６である。
【００６９】
このように、光軸ＡＸからの距離に応じて光ファイバ束３の値Ｒｐ、値Ｒｔを変更することにより、光ファイバ束３における光入射面から光射出面へ変換する際のディストーションを良好に補正することができる。すなわち、本実施形態の撮像装置によれば、撮像光学系２で発生したディストーションを軽減した撮像装置を得ることができる。また、ディストーションを補正しつつ、センサ４で取得した画像の解像度（横分解能）が低下することを低減することができる。
【００７０】
また、上述したように本実施形態の撮像装置においては、実施形態１とは異なり、図７のように、光ファイバの軸ＶＦと光軸ＡＸとの交点が、光ファイバと光軸ＡＸとの間の距離に応じて変化している。このため、実施形態１に比べて、光ファイバ３ｃの傾斜角αの調整によってよりディストーションの補正を行うことが可能となる。図８（ｅ）には、本実施形態の撮像装置における光ファイバの傾斜角αの大きさが示している。図８（ｅ）で示すように、本実施形態の光ファイバの傾斜角αは画角の増加と共に下側に弧を描いた曲線で増加している。図８（ｆ）には、その傾斜角αの微分値が示されている。図８（ｆ）から分かるように、傾斜角αの微分値は、入射角（画角）ωの増加と共に増加している。また、光軸ＡＸ上に位置する光ファイバ又は光軸ＡＸに最も近い光ファイバの傾斜角αの微分値よりも、光軸ＡＸから最も遠い光ファイバの傾斜角αの微分値の方が大きくなっている。この傾斜角αの微分値が光ファイバ束３の周辺部において大きくなるということは、周辺部において画像の拡大効果がより大きくなることを意味しており、ディストーションを軽減する効果をより向上させることになる。
【００７１】
上述したように、光ファイバ３ｃと光軸ＡＸとの交点が光ファイバ３ｃと光軸ＡＸとの間の距離に応じて変化させた場合には、光軸ＡＸ上の光ファイバ束３の厚みが重要となる。本実施形態のように、光軸ＡＸ上の光ファイバ束３の厚みは、撮像光学系の焦点距離以上とすると、ディストーション補正効果を大きく発揮することができる。
【００７２】
（実施形態３）
本実施形態は、実施形態２と、画角を広角化した点と光ファイバ束３の構成を変更した点が異なる。具体的には、本実施形態の撮像装置における最大画角は６０．０（ｄｅｇ）であり、実施形態２の撮像装置と比較して最大画角を１０．０（ｄｅｇ）広角化している。広画角化に伴い、ディストーション量が増加するため、光ファイバ束３の構成も実施形態２の光ファイバ束に対して変更されている。具体的には、図９（ｃ）、（ｄ）で示されるような光ファイバ束の画角に対する値Ｒｐ、値Ｒｔが、実施形態２の光ファイバ束とは異なっている。具体的には、光ファイバ束の全ての光ファイバが、値Ｒｐ及び値Ｒｔが光軸から遠いほど大きくなっておらず、光軸から遠くなるに従って値Ｒｐ及び値Ｒｔが小さくなる部分を有している。また、本実施形態の光ファイバ束３は、最大画角の撮像光が入射する最周辺部以外のファイバ交点を、実施形態２よりも物体側へ移動させている。
【００７３】
図９（ａ）は、本実施形態の理想像高と実像高を示している。各画角の理想像高と実像高は、理想像高の最大像高で正規化してある。理想像高は、撮像光学系の最大画角を６０．０（ｄｅｇ）とし、Ｙ＝ｆ・ｔａｎω特性で表されている。一方、実像高は。ボールレンズ２と光ファイバ束３とを介してセンサ４上に形成される実際の像の高さである。図９（ａ）に示したように、本実施形態における実像高は、理想像高とほぼ同等の像高を実現している。
【００７４】
図９（ｂ）は、本実施形態のディストーションを示している。最大のディストーションは、−２．１（％）であり、広画角でありながら非常に小さなディストーションに補正されている。
【００７５】
図９（ｃ）には、本実施形態の撮像装置における値Ｒｐについて示されている。ただし、値Ｒｐは、光ファイバ束３の中央部にある、光軸ＡＸ上の光ファイバとその光ファイバと隣り合う光ファイバとのペアにおける比の値Ｒｐを１として表されている。横軸の画角は、光軸ＡＸからの距離に対応付けられ、画角が大きい場合は光軸ＡＸから離れることを表している。つまり、本実施形態においても実施形態１と同様に以下の構成である。光軸ＡＸに相対的に近い位置にある、Ｙ方向において隣り合う２つの光ファイバにおける値Ｒｐが、光軸ＡＸから相対的に遠い位置にある、Ｙ方向において隣り合う２つの光ファイバにおける値Ｒｐよりも小さくなっている。具体的には、光軸ＡＸ上に位置する光ファイバ又は光軸ＡＸに最も近い光ファイバを含むペアの光ファイバにおける値Ｒｐよりも、光軸ＡＸから最も遠い光ファイバを含むペアの光ファイバの値Ｒｐの方が大きくなっている。
【００７６】
また、実施形態２では最大値Ｒｐが２．７６であったのに対して、本実施形態では最大値Ｒｐが３．１３である。最大Ｒｐに設定された光ファイバの位置は画角５６．１（ｄｅｇ）、像高比０．８８の位置であり、画角６０．０（ｄｅｇ）、像高比１．００の最周辺部ではない。最周辺部での値Ｒｐは２．２５としており、光軸ＡＸ上と比較して大きい値としている。
【００７７】
この構成は、画角を６０．０（ｄｅｇ）にした際に、ディストーションをより適切に軽減するための構成である。
【００７８】
図９（ｄ）には、本実施形態の撮像装置における値Ｒｔについて示されている。ただし、値Ｒｔは、光軸ＡＸ上にある光ファイバ３ｃの値Ｒｔを１として表されている。横軸の画角は、光軸ＡＸからの距離に対応付けられ、画角が大きい場合は光軸ＡＸから離れることを表している。つまり、本実施形態においても実施形態１と同様に以下の構成である。光軸ＡＸに相対的に近い位置にある光ファイバにおける値Ｒｔが、光軸ＡＸから相対的に遠い位置にある光ファイバにおける値Ｒｔよりも小さくなっている。具体的には、光軸ＡＸ上に位置する光ファイバ又は光軸ＡＸに最も近い光ファイバの値Ｒｔよりも、光軸ＡＸから最も遠い光ファイバの値Ｒｔの方が大きくなっている。
【００７９】
値Ｒｔも値Ｒｐと同様である。すなわち、最周辺部で、最も値Ｒｔを大きくするのではなく、それよりも画角の小さい位置で、値Ｒｔが最大になる。具体的には、最大の値Ｒｔに設定された光ファイバ３ｃの位置は画角５６．１（ｄｅｇ）、像高比０．８８の位置である。画角６０．０（ｄｅｇ）での値Ｒｔは２．２５であり、光軸ＡＸ上と比較して大きい値としている。
【００８０】
この構成は、画角を６０．０（ｄｅｇ）にした際に、ディストーションをより適切に軽減するための構成である。
【００８１】
また、上述したように本実施形態の撮像装置においては、実施形態２と同様に図７のように、光ファイバの軸ＶＦと光軸との交点が、光ファイバと光軸との間の距離に応じて変化している。図９（ｅ）には、本実施形態の撮像装置における光ファイバの傾斜角αの大きさが示している。図９（ｅ）で示すように、本実施形態の光ファイバの傾斜角αは入射角（画角）ωの増加と共に下側に弧を描いた曲線で増加している。図９（ｆ）には、その傾斜角αの微分値が示されている。そして、光軸ＡＸに位置する光ファイバ又は光軸ＡＸに最も近い光ファイバの傾斜角αの微分値よりも、光軸ＡＸから最も遠い光ファイバの傾斜角αの微分値の方が大きくなっている。この傾斜角αの微分値が光ファイバ束３の周辺部において大きくなるということは、周辺部において画像の拡大効果がより大きくなることを意味しており、ディストーションを軽減する効果をより向上させることになる。
【００８２】
以上、本実施形態の撮像装置によれば、撮像光学系２で発生したディストーションを軽減した撮像装置を得ることができる。また、ディストーションを補正しつつ、センサ４で取得した画像の解像度（横分解能）が低下することを低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明の撮像装置は、デジタルカメラやデジタルビデオカメラ、携帯電話用カメラ、監視カメラ、ファイバースコープなどに利用可能である。
【符号の説明】
【００８４】
１  撮像装置
２  撮像光学系
３  光ファイバ束
３ｃ  光ファイバ
４  撮像素子
【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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