JP2007328030A - 撮像装置、光学装置及びレンズ - Google Patents

Abstract

【課題】光軸に直交し且つ互いに直交する二方向で倍率が異なるアナモルフィック光学系により結像された像を撮像する構成の場合に、アナモルフィック光学系を構成するレンズを小型化することによって小型化することができる撮像装置、この撮像装置に搭載される光学装置及びレンズを提供する。
【解決手段】第３レンズ１０３、第４レンズ１０４及び第６レンズ１０６がアナモルフィックレンズであるアナモルフィック光学系１００にて、最も入射側に配設されたメニスカスレンズである第１レンズ１０１の平面形状を、撮像素子１３０へ結像する光線が通過しない領域を切り欠いて非円形、例えば略小判形などに形成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、アナモルフィック光学系により、縦方向及び横方向に異なる倍率で結像される像を撮像する撮像装置、この撮像装置に搭載される光学装置及びレンズに関する。

近年、車両に撮像装置を搭載し、撮像装置が撮像した画像を基に運転者へ種々の情報を提供するシステムが実用化されている。例えば、車両の運転席から死角となる部分を撮像する撮像装置を搭載することによって、運転者が直接に目視できない部分を車内のディスプレイに表示することができる。車両に搭載される撮像装置は、１つの撮像装置で広い範囲を撮像することが要求され、特に路面に対する水平方向について広い範囲を撮像することが求められる。しかし、路面に対する垂直方向については、水平方向と比較して、それほど広い範囲を撮像することが求められるわけではなく、路面から水平線までの撮像範囲程度で十分である。

このように、特定の方向のみに広い撮像範囲が求められる撮像装置では、例えばシリンドリカルレンズなどの縦方向及び横方向で曲率の異なる曲面を有するレンズを用いたアナモルフィック光学系を利用することにより、特定の方向に広い範囲で撮像を行うようにしてある。図５は、アナモルフィック光学系を備える従来の撮像装置の構成を示す模式的断面図であり、（ａ）には撮像装置の垂直方向（縦方向）での断面を示し、（ｂ）には水平方向（横方向）での断面を示してある。図において２００は、１０個のレンズ２０１〜２１０、絞り１２０及びフィルタ１２５により構成されたアナモルフィック光学系であり、アナモルフィック光学系２００により結像された像を撮像素子１３０にて撮像するようにしてある。

アナモルフィック光学系２００のレンズ２０１、２０２、２０５、２０７、２０８、２０９、２１０は、縦方向及び横方向の曲率が等しい曲面を有するレンズであり、光軸方向での平面視で円形をなしている。レンズ２０３、２０４、２０６は、縦方向及び横方向の曲率が異なる曲面を有するアナモルフィックレンズであり、この３つのレンズを備えることによって、アナモルフィック光学系２００は、縦方向及び横方向で異なる倍率で撮像素子１３０へ像を結像することができる。図中には撮像素子１３０への光線の光路が破線にて図示してあるが、アナモルフィック光学系２００を備えるこの撮像装置では、縦方向の撮像範囲（図５（ａ）参照）より、横方向の撮像範囲（図５（ｂ）参照）が広くなっている。

同様の構成として、例えば特許文献１においては、撮像の対象側から順に負レンズ、負レンズ及び正レンズからなる前群と、負レンズ及び正レンズの接合レンズ、並びに正レンズからなる後群とを有する超広角光学系を備え、特定方向に広い画角を有する撮像装置が提案されている。この撮像装置では、前群の２つ目のレンズの両面をアナモルフィック面とし、後群の３つ目のレンズは一面をアナモルフィック面とし、他面を非球面とすることによって、アナモルフィック光学系を構成し、特定方向に広い範囲で撮像を行うことができるようにしてある。
特開２００６−１１０９３号公報

これらの撮像装置においては、より広い撮像範囲を得るために、より多くのレンズが搭載されると共に、レンズが大型化し、撮像装置が大型化するという問題がある。特に、光の入射側の一端に配されるレンズ２０１は、より多くの光を入射させる必要があるため、大型のレンズが用いられ、撮像装置の小型化がレンズ２０１により阻害されている。例えば、撮像装置を車両に搭載して車両周辺の撮像を行う場合、レンズ２０１及びその周辺部分は車外へ向けて露出する部分であり、車外から視認される可能性が高いため、車両の意匠性を損なう虞があり、レンズ２０１及びその周辺部分はより小型であることが望まれる。また、撮像装置をその他の機器に搭載する場合であっても、搭載スペースの関係から、撮像装置はより小型であることが望まれる。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、アナモルフィック光学系により結像された像を撮像素子により撮像する場合に、光軸に直交し且つ互いに直交する二方向の曲率が等しい等曲面レンズの形状を、撮像素子に結像する光線が通過しない領域を切り欠いた非円形とすることにより、レンズの小型化に伴って小型化できる撮像装置を提供することにある。

また本発明の他の目的とするところは、複数の等曲面レンズ及びアナモルフィックレンズが同軸的に配されてアナモルフィック光学系が構成されている場合に、最も入射側に配された等曲面レンズを非円形とすることにより、より効果的に小型化できる撮像装置を提供することにある。

また本発明の他の目的とするところは、非円形の等曲面レンズをガラスにより形成することにより、耐久性に優れ、且つ、より広範囲な撮像を行うことができる撮像装置を提供することにある。

また本発明の他の目的とするところは、非円形の等曲面レンズを合成樹脂により形成することにより、容易に等曲面レンズを形成することができる撮像装置を提供することにある。

また本発明の他の目的とするところは、一面に凸面が形成され、他面に凹面が形成されたメニスカスレンズを非円形とすることにより、広範囲を撮像する場合に用いられるメニスカスレンズを小型化できる撮像装置を提供することにある。

また本発明の他の目的とするところは、光軸に直交し且つ互いに直交する二方向で曲率が異なるアナモルフィック面を有するアナモルフィックレンズと、曲率が等しい曲面を有する等曲面レンズとを備えて被結像体への結像を行う場合に、等曲面レンズの形状を、被結像体に結像する光線が通過しない領域を切り欠いた非円形とすることにより、レンズの小型化に伴って小型化できる光学装置を提供することにある。

また本発明の他の目的とするところは、光軸に直交し且つ互いに直交する二方向で曲率が等しい曲面を有し、被結像体への結像を行う場合に、被結像体に結像する光線が通過しない領域を切り欠いた非円形の形状とすることにより、小型化することができるレンズを提供することにある。

第１発明に係る撮像装置は、光軸に直交し且つ互いに直交する二方向で曲率が異なるアナモルフィック面を有するアナモルフィックレンズ、及び前記二方向で曲率が等しい曲面を有する等曲面レンズを有し、前記二方向で倍率が異なるアナモルフィック光学系と、該アナモルフィック光学系により結像された像を撮像する撮像素子とを備える撮像装置において、前記等曲面レンズの形状が、前記撮像素子に結像する光線が通過しない領域を切り欠いた非円形であることを特徴とする。

本発明においては、光軸に直交し且つ互いに直交する二方向で曲率が異なるアナモルフィック面を有するアナモルフィックレンズと、二方向で曲率が等しい曲面を有する等曲面レンズとを用いてアナモルフィック光学系を構成し、アナモルフィック光学系により結像された像を撮像素子により撮像する。アナモルフィック光学系では二方向で撮像する範囲が異なるため、等曲面レンズが円形の場合、撮像範囲が狭い方向の両端部分では、撮像素子に結像する光線が通過しない領域が、撮像範囲が広い方向の両端部分と比較して広く存在する。よって、この領域を切り欠いて非円形の等曲面レンズとすることにより、レンズを小型化できる。レンズの小型化に伴って、アナモルフィック光学系を小型化でき、撮像装置を小型化できる。

また、第２発明に係る撮像装置は、前記アナモルフィック光学系が、等曲面レンズを複数有し、複数の等曲面レンズが同軸的に配してあり、最も入射側に配された等曲面レンズの形状が、前記非円形にしてあることを特徴とする。

本発明においては、複数の等曲面レンズ及びアナモルフィックレンズを同軸的に配してアナモルフィック光学系を構成する。このとき、同軸的に配されたレンズのうち、最も光線の入射側に配された等曲面レンズを、上述のような非円形とする。広範囲を撮像する撮像装置では、最も入射側に配されるレンズが最も大きく、このレンズにより小型化が阻害されている場合が多い。よって、このレンズを小型化することによって、撮像装置を小型化することが可能となる。

また、第３発明に係る撮像装置は、前記等曲面レンズが、ガラスにより形成してあることを特徴とする。

本発明においては、非円形の等曲面レンズをガラスにより形成する。ガラス製のレンズは耐久性に優れているため、例えば非円形の等曲面レンズを最も入射側に配した場合には、撮像装置の耐久性が高まる。また、ガラス製のレンズは合成樹脂製のレンズと比較して、屈折率が高いため、撮像装置を広角化することができる。

また、第４発明に係る撮像装置は、前記等曲面レンズが、合成樹脂により形成してあることを特徴とする。

本発明においては、非円形の等曲面レンズを合成樹脂により形成する。合成樹脂製のレンズはガラス製のレンズと比較して、成形が容易であるため、製造コストを低減できるという利点がある。

また、第５発明に係る撮像装置は、前記等曲面レンズが、一面に凸面が形成され、他面に凹面が形成されたメニスカスレンズであることを特徴とする。

本発明においては、一面に凸面が形成され、他面に凹面が形成されたメニスカスレンズを上述のような非円形とする。広範囲を撮像する撮像装置では、光線の入射側に大型のメニスカスレンズを搭載する場合が多く、これにより小型化が阻害される。よって、このメニスカスレンズを小型化することにより、撮像装置を小型化することが可能となる。

また、第６発明に係る光学装置は、光軸に直交し且つ互いに直交する二方向で曲率が異なるアナモルフィック面を有するアナモルフィックレンズと、前記二方向で曲率が等しい曲面を有する等曲面レンズとを備え、前記二方向で異なる倍率で被結像体への結像を行う光学装置において、前記等曲面レンズの形状が、前記被結像体に結像する光線が通過しない領域を切り欠いた非円形であることを特徴とする。

本発明においては、光軸に直交し且つ互いに直交する二方向で曲率が異なるアナモルフィック面を有するアナモルフィックレンズと、二方向で曲率が等しい曲面を有する等曲面レンズとを用いてアナモルフィック光学系を構成し、二方向で異なる倍率で被結像体への結像を行う。このような光学系では、等曲面レンズが円形の場合、二方向のいずれか一方の両端部分で、被結像体に結像する光線が通過しない領域が、他方の両端部分と比較して広く存在する。よって、この領域を切り欠いて非円形の等曲面レンズとすることにより、レンズを小型化でき、光学装置を小型化できる。

また、第７発明に係るレンズは、光軸に直交し且つ互いに直交する二方向で曲率が等しい曲面を有し、被結像体への結像を行うレンズにおいて、前記被結像体に結像する光線が通過しない領域を切り欠いた非円形の形状であることを特徴とする。

本発明においては、光軸に直交し且つ互いに直交する二方向で曲率が等しい曲面を有するレンズの形状を、被結像体に結像する光線が通過しない領域を切り欠いた非円形とする。例えば、レンズがアナモルフィック光学系に含まれるレンズの１つであり、レンズが円形の場合には、二方向のいずれか一方の両端部分で、被結像体に結像する光線が通過しない領域が、他方の両端部分と比較して広く存在する。よって、この領域を切り欠いて非円形とすることにより、レンズを小型化できる。

第１発明による場合は、アナモルフィック光学系により結像された像を撮像素子により撮像する場合に、光軸に直交し且つ互いに直交する二方向で曲率が等しい等曲面レンズの形状を、撮像素子に結像する光線が通過しない領域を切り欠いた非円形に形成する構成とすることにより、等曲面レンズを小型化でき、アナモルフィック光学系を小型化できるため、撮像装置を小型化することができる。よって、例えば撮像装置を車両に搭載する場合、搭載するためのスペースが少なくてよく、また、小型の撮像装置は外部から視認されにくいため、車体の意匠性を損なう虞を低減できる。

また、第２発明による場合は、複数の等曲面レンズ及びアナモルフィックレンズが同軸的に配されてアナモルフィック光学系が構成されている場合に、最も光線の入射側に配された等曲面レンズを非円形に形成する構成とすることにより、撮像装置の小型化を阻害する要因となりうる入射側の大きなレンズを小型化することができるため、より確実に撮像装置を小型化することができる。特に、撮像装置を車両に搭載する場合、入射側のレンズが車外から視認される可能性が高いため、これを小型化することによって撮像装置が車外から視認されにくくなり、車体の意匠性を損なう虞をより低減できる。

また、第３発明による場合は、非円形の等曲面レンズをガラスにより形成することにより、ガラス製のレンズは耐久性に優れているため、撮像装置の耐久性を高めることができ、撮像装置の信頼性を高めることができる。また、ガラス製のレンズは屈折率が高いため、撮像装置を広角化することができ、より広範囲を撮像することができるため、撮像装置の利便性を高めることができる。

また、第４発明による場合は、非円形の等曲面レンズを合成樹脂により形成することにより、合成樹脂製のレンズは成形が容易であり、製造コストを低減できるため、撮像装置を安価に提供することができる。

また、第５発明による場合は、一面に凸面が形成され、他面に凹面が形成されたメニスカスレンズを非円形に形成する構成とすることにより、広範囲を撮像する撮像装置で入射側に搭載される大型のメニスカスレンズを小型化することができるため、撮像装置をより確実に小型化することができる。よって、例えば撮像装置を車両に搭載する場合、搭載するためのスペースを確実に少なくでき、また、撮像装置を確実に車外から視認しにくくできる。

また、第６発明による場合は、光軸に直交し且つ互いに直交する二方向で曲率が異なるアナモルフィック面を有するアナモルフィックレンズと、曲率が等しい曲面を有する等曲面レンズとをアナモルフィック光学系が備えて被結像体への結像を行う場合に、等曲面レンズの形状を、被結像体に結像する光線が通過しない領域を切り欠いた非円形に形成する構成とすることにより、等曲面レンズを小型化することができるため、光学装置を小型化することができ、この光学装置を搭載する撮像装置を小型化することができる。

また、第７発明による場合は、光軸に直交し且つ互いに直交する二方向で曲率が等しい曲面をレンズを有する場合に、このレンズの形状を、被結像体に結像する光線が通過しない領域を切り欠いた非円形に形成する構成とすることにより、レンズを小型化することができるため、このレンズを搭載する装置を小型化することができる。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。図１は、本発明に係る撮像装置が車両に搭載された場合の撮像範囲を示す模式図であり、（ａ）に車両の側面視を示し、（ｂ）に車両の上面視を示してある。図において１は、車両５０の背面に搭載された撮像装置であり、車両５０の後方の路面及びその周辺を撮像し、車両５０内の運転席近傍に配設されたディスプレイ（図示せず）に撮像した画像を表示することができるようにしてある。これにより、車両５０を駐車場に駐車するときなど、車両を後退させるときに、駐車場の枠をなす白線の位置を確認することができるため、車両５０の駐車を簡単に行うことができ、また、車両５０の後方の歩行者又は障害物等の有無を確認できるため、事故の発生を防止することができるという利点がある。

撮像装置１は、車両５０の背面の約１ｍ前後の高さの位置に搭載される。この場合、車両５０の垂直方向（縦方向）での撮像装置１の撮像範囲は、撮像装置１の略直下の路面から、撮像装置１の搭載位置の高さ程度までの範囲（図１（ａ）の破線及び矢印参照）であり、縦方向の撮像装置１の画角は略９０°程度にしてある。また、車両５０の水平方向（横方向）での撮像装置１の撮像範囲は、車両５０の背面に沿って左右の側方までの範囲に達しており（図１（ｂ）の破線及び矢印参照）、横方向の撮像装置１の画角は略１８０°程度にしてある。このように、撮像装置１は、横方向の画角が縦方向の画角の２倍程度にしてある。

図２は、本発明に係る撮像装置１の構成を示す模式的断面図であり、（ａ）には撮像装置１の縦方向での断面を示し、（ｂ）には横方向での断面を示してある。撮像装置１は、１０個のレンズと、絞り１２０と、フィルタ１２５とにより構成されたアナモルフィック光学系１００を備えており、アナモルフィック光学系１００により結像された像を撮像素子１３０にて撮像するようにしてある。アナモルフィック光学系１００には、第１レンズ１０１〜第１０レンズ１１０の１０個のガラス製のレンズが光線の入射側から撮像素子１３０までの間に、この順番で光軸を略揃えて並べて配設してある。絞り１２０は、第５レンズ１０５及び第６レンズ１０６の間に配設してあり、フィルタ１２５は、第１０レンズ１１０及び撮像素子１３０の間に配設してある。

アナモルフィック光学系１００の第１レンズ１０１、第２レンズ１０２、第５レンズ１０５、第７レンズ１０７、第８レンズ１０８、第９レンズ１０９及び第１０レンズ１１０の７個のレンズは、光軸に直交する縦方向及び横方向の曲率が等しい曲面を両面に有するレンズである。第１レンズ１０１以外の６個のレンズは、平面形状が略円形をなしている。また、第３レンズ１０３、第４レンズ１０４及び第６レンズ１０６の３個のレンズは、縦方向及び横方向の曲率が異なる曲面、所謂アナモルフィック面を有するレンズである。

第１レンズ１０１は、撮像装置１の最も入射側に配されたレンズであり、入射側の一面が凸面に形成され、他面が凹面に形成されたレンズ、所謂メニスカスレンズである。ただし、詳細は後述するが、第１レンズ１０１は、平面形状が非円形であり、略小判形をなしている。第２レンズ１０２は、入射側の一面が凸面に形成され、他面が凹面に形成されたメニスカスレンズである。第２レンズ１０２は、第１レンズ１０１より径の小さいレンズであり、平面形状が円形をなしている。

第３レンズ１０３は、入射側の一面が縦方向及び横方向に曲率が等しい凸面に形成され、他面が縦方向及び横方向に曲率が若干異なる凹状のアナモルフィック面に形成されたレンズ、所謂アナモルフィックレンズである。第４レンズ１０４もまたアナモルフィックレンズであり、入射側の一面が横方向にのみ凹状に曲げられたアナモルフィック面に形成してあり、他面が縦方向及び横方向に曲率が等しい凹面に形成してある。第３レンズ１０３の他面及び第４レンズ１０４の一面の作用により、アナモルフィック光学系１００の縦方向及び横方向の倍率が異なるものとなるようにしてある。

第５レンズ１０５は、入射側の一面が平面に形成され、他面が凸面に形成された凸レンズである。また、第５レンズ１０５の他面側には、板部材の中央に開口が形成された絞り１２０が、第５レンズ１０５の他面の周縁部分に当接するように設けられている。絞り１２０の開口は略楕円形又は略小判形をなしており、第５レンズ１０５から出射した不要な光が第６レンズ１０６へ入射することを防止している。これにより、撮像素子１３０により撮像される画像の彩度を高めることができる。

第６レンズ１０６は、入射側の一面が縦方向にのみ凹状に曲げられたアナモルフィック面に形成され、他面が横方向にのみ凸状に曲げられたアナモルフィック面に形成されたアナモルフィックレンズである。第６レンズ１０６によって、更に縦方向及び横方向の倍率を調整するようにしてある。

第７レンズ１０７は、両面が縦方向及び横方向に曲率が等しい凸面に形成された凸レンズであり、第８レンズ１０８は、入射側の一面が縦方向及び横方向に曲率が等しい凹面に形成され、他面が縦方向及び横方向に曲率が等しい凸面に形成されたメニスカスレンズである。第７レンズ１０７の他面及び第８レンズ１０８の一面の曲率は等しくしてあり、第７レンズ１０７及び第８レンズ１０８は接合して配されている。即ち、第７レンズ１０７及び第８レンズ１０８は、接合レンズをなしている。

第９レンズ１０９は、入射側の一面が縦方向及び横方向に曲率が等しい凸面に形成され、他面が縦方向及び横方向に曲率が等しい凹面に形成されたメニスカスレンズであり、第１０レンズ１１０は、両面が縦方向及び横方向に曲率が等しい凸面に形成された凸レンズである。第９レンズ１０９の他面及び第１０レンズ１１０の一面の曲率は等しくしてあり、第９レンズ１０９及び第１０レンズ１１０は接合して配されている。第９レンズ１０９及び第１０レンズ１１０もまた、接合レンズをなしている。

第１０レンズ１１０から出射した光は、フィルタ１２５を通して撮像素子１３０へ集光されるようにしてある。フィルタ１２５は、赤外線をカットする機能を有すると共に、撮像素子１３０の撮像面に当接して設けられ、撮像素子１３０を保護する部材としての機能を有している。撮像素子１３０は、ＣＣＤ又はＣＭＯＳ等によるイメージセンサにより受光した光を電気信号に変換して出力する素子であり、撮像素子１３０が出力する電気信号をサンプリングしてデジタルデータに変換することによって、撮像装置１は画像データを取得するようにしてある。

図３は、アナモルフィック光学系を用いた撮像装置とその他の光学系を用いた撮像装置との相違を説明するための模式図であり、撮像装置の入射側の平面視、即ち最も入射側のレンズの平面視を模式的に図示したものである。また、図中には、レンズＬに対して、撮像装置の撮像素子へ結像する光が通過する有効領域Ａと、撮像素子へ結像する光が通過しない無効領域Ｂとが図示してあり、（ａ）にアナモルフィック光学系の場合を図示し、（ｂ）にその他の光学系、即ちアナモルフィック光学系でない光学系の場合を図示してある。

撮像装置にアナモルフィック光学系が用いられていない場合（図３（ｂ）参照）、有効領域Ａは縦方向及び横方向の比が、撮像素子の撮像面（ＣＣＤ又はＣＭＯＳ等のイメージセンサがマトリクス状に配された有効画素領域）の縦方向及び横方向の比に一致する。換言すれば、有効領域Ａは、撮像装置の撮像素子のレンズＬに写る像に等しいものであり、レンズＬに写る像の縦方向及び横方向の比は、実際の撮像素子の縦方向及び横方向の比に等しくなる。

撮像装置にアナモルフィック光学系が用いられている場合（図３（ａ）参照）、縦方向及び横方向で倍率が異なるため、有効領域Ａの縦方向及び横方向の比は、撮像素子の撮像面の縦方向及び横方向の比に一致しない。このため、有効領域Ａは、例えば横方向に引き伸ばされ、縦方向に縮められた略矩形の領域となる。この場合、有効領域Ａの縦方向の両側に位置する無効領域Ｂは、図３（ｂ）の場合と比較して面積が大きく、逆に有効領域Ａの横方向の両側に位置する無効領域Ｂは、図３（ｂ）の場合と比較して面積が小さい。

図４は、本発明に係る撮像装置１の第１レンズ１０１の構成を示す模式図であり、（ａ）に第１レンズ１０１の正面視を示し、（ｂ）に縦方向の断面を示し、（ｃ）に横方向の断面を示してある。図４（ａ）に示すように、第１レンズ１０１は、平面視で円形をなしておらず、略小判形をなしている。この形状は、図３（ａ）に示した有効領域Ａの縦方向の両側に位置する無効領域Ｂを切り欠いた形状であり、これにより第１レンズ１０１の縦方向の幅は第２レンズ１０２の直径に略等しくなるようにしてある（図２（ａ）参照）。

以上の構成の撮像装置１においては、アナモルフィック光学系１００の最も入射側の構成要素をなすメニスカスレンズの第１レンズ１０１の形状を、平面形状が円形でなく、撮像素子１３０へ結像する光が通過しない無効領域を切り欠いた非円形の略小判形とすることによって、第１レンズ１０１を縦方向に小型化でき、アナモルフィック光学系１００を小型化できるため、撮像装置１を小型化することが可能となる。

また、第１レンズ１０１〜第１０レンズ１１０をガラス製のレンズとすることによって、ガラス製のレンズは耐久性に優れるため、レンズが破損する虞が少なく、撮像装置１の信頼性を高めることができる。特に、最も入射側の第１レンズ１０１をガラス製とすることで、撮像装置１の耐久性を効果的に高めることができる。また、ガラス製のレンズは屈折率が高いため、撮像装置１の撮像範囲をより広くすることができる。

なお、本実施の形態においては、アナモルフィック光学系１００の第１レンズ１０１の形状のみを非円形としたが、これに限るものではなく、例えば、更に第２レンズ１０２の形状を、撮像素子１３０へ結像する光が通過しない無効領域を切り欠いて非円形としてもよく、この場合には撮像装置１をより小型化することが可能となる。また、第１レンズ１０１の縦方向の両側の無効領域を切り欠いて略小判形とする構成としたが、これに限るものではなく、横方向の両側の無効領域を更に切り欠いて、平面形状が略矩形のレンズとしてもよい。

また、第１レンズ１０１〜第１０レンズ１１０をガラス製のレンズとしたが、これに限るものではなく、合成樹脂（プラスチック）製のレンズであってもよい。合成樹脂製のレンズは製造が容易であるため、製造コストが低減でき、撮像装置１のコストを低減できるという利点がある。また、第１レンズ１０１〜第１０レンズ１１０は全て同じ材料で形成する必要はなく、ガラス製のレンズと合成樹脂製のレンズとを混在させてもよい。

また、図２に示したアナモルフィック光学系１００の構成、即ち光学系を構成するレンズの種類及び配置等は、一例であってこれに限るものではない。例えば、第１レンズ１０１をメニスカスレンズとしたが、これに限るものではなく、凸レンズ又は凹レンズ等であってもよい。また、図１において、撮像装置１は車両５０の背面に搭載する構成としたが、これに限るものではなく、車両の前面又は側面等に搭載する構成であってもよい。

本発明に係る撮像装置が車両に搭載された場合の撮像範囲を示す模式図である。 本発明に係る撮像装置の構成を示す模式的断面図である。 アナモルフィック光学系を用いた撮像装置とその他の光学系を用いた撮像装置との相違を説明するための模式図である。 本発明に係る撮像装置の第１レンズの構成を示す模式図である。 アナモルフィック光学系を備える従来の撮像装置の構成を示す模式的断面図である。

符号の説明

１ 撮像装置
１００ アナモルフィック光学系
１０１ 第１レンズ（等曲面レンズ）
１０２ 第２レンズ（等曲面レンズ）
１０３ 第３レンズ（アナモルフィックレンズ）
１０４ 第４レンズ（アナモルフィックレンズ）
１０５ 第５レンズ（等曲面レンズ）
１０６ 第６レンズ（アナモルフィックレンズ）
１０７ 第７レンズ（等曲面レンズ）
１０８ 第８レンズ（等曲面レンズ）
１０９ 第９レンズ（等曲面レンズ）
１１０ 第１０レンズ（等曲面レンズ）
１２０ 絞り
１２５ フィルタ
１３０ 撮像素子

Claims (7)

1. 光軸に直交し且つ互いに直交する二方向で曲率が異なるアナモルフィック面を有するアナモルフィックレンズ、及び前記二方向で曲率が等しい曲面を有する等曲面レンズを有し、前記二方向で倍率が異なるアナモルフィック光学系と、
   該アナモルフィック光学系により結像された像を撮像する撮像素子と
   を備える撮像装置において、
   前記等曲面レンズの形状が、前記撮像素子に結像する光線が通過しない領域を切り欠いた非円形であること
   を特徴とする撮像装置。
2. 前記アナモルフィック光学系は、等曲面レンズを複数有し、複数の等曲面レンズが同軸的に配してあり、
   最も入射側に配された等曲面レンズの形状が、前記非円形にしてある請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記等曲面レンズは、ガラスにより形成してある請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記等曲面レンズは、合成樹脂により形成してある請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
5. 前記等曲面レンズは、一面に凸面が形成され、他面に凹面が形成されたメニスカスレンズである請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の撮像装置。
6. 光軸に直交し且つ互いに直交する二方向で曲率が異なるアナモルフィック面を有するアナモルフィックレンズと、前記二方向で曲率が等しい曲面を有する等曲面レンズとを備え、前記二方向で異なる倍率で被結像体への結像を行う光学装置において、
   前記等曲面レンズの形状が、前記被結像体に結像する光線が通過しない領域を切り欠いた非円形であること
   を特徴とする光学装置。
7. 光軸に直交し且つ互いに直交する二方向で曲率が等しい曲面を有し、被結像体への結像を行うレンズにおいて、
   前記被結像体に結像する光線が通過しない領域を切り欠いた非円形の形状であること
   を特徴とするレンズ。

Images