JP2018084598A

JP2018084598A - 撮像レンズ系、撮像装置及びプロジェクター

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Publication number: JP2018084598A
Application number: JP2016225731A
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Inventors: 峯藤　延孝; Nobutaka Minefuji; 延孝峯藤
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2016-11-21
Filing date: 2016-11-21
Publication date: 2018-05-31
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Abstract

【課題】正射影方式または等立体角射影方式と同等のレンズ構成で、立体射影方式の射影方式を採用しながら、Ｆナンバーも２程度の明るさを有し、コンパクトで、かつ高解像度化にも対応できる魚眼タイプの撮像レンズ系等を提供すること。【解決手段】焦点距離ｆの撮像レンズ系３０（撮像レンズ３１）は、拡大側から順に、３枚の負レンズと、１枚の正レンズまたは接合レンズとで構成される第１レンズ群Ｇ１と、正の焦点距離を有する第２レンズ群Ｇ２とからなり、条件ｙ＝α・ｆ・ｔａｎ（θ／２）（α ：１．８≦α≦２．２）に従う立体射影方式であることで、各像高ｙで歪を少なくでき圧縮度合も小さくし、周辺部での十分な分解能を得ることが容易になる。【選択図】図２

Description

本発明は、監視カメラその他に使用可能であり、広い画角をカバーできる魚眼タイプの
撮像レンズ系及びかかる撮像レンズ系を組み込んだ撮像装置、及びかかる撮像装置を備え
るプロジェクターに関する。

監視カメラ用レンズでは、広い画角をカバーできるように魚眼レンズが用いられる。近
年、近距離から投写される超広角プロジェクターなどでも、投写画面付近の監視用すなわ
ち投写画面上のペンの位置検出用に魚眼レンズが用いられることがある。このような目的
で使用される魚眼レンズは、機器内に組み込まれ、位置検出の精度を上げるために、小型
化が必要でかつ高解像化にも対応する必要がある。

一般的な写真レンズのように歪の無いレンズの射影方式は中心射影と呼ばれ、焦点距離
をｆとし、半画角をθとするとき像の高さｙは、下記関係式（ａ）で表される。それに対
して、魚眼レンズは、像の高さが増えるにつれて歪曲収差により周辺部の画像が圧縮され
る。魚眼レンズはその圧縮度合により、正射影方式、等立体角射影方式、等距離射影方式
及び立体射影方式の４つの射影方式に分類され、撮像面での像の高さは、次の関係式（ｂ
）〜（ｅ）で表される。
（ａ）中心射影ｙ＝ｆ・ｔａｎ（θ）
（ｂ）立体射影方式ｙ＝２ｆ・ｔａｎ（θ／２）
（ｃ）等距離角射影方式ｙ＝ｆ・θ
（ｄ）等立体角射影方式ｙ＝２ｆ・ｓｉｎ（θ／２）
（ｅ）正射影方式ｙ＝ｆ・ｓｉｎ（θ）

魚眼レンズでは、像の高さが高くなると大きな負の歪曲収差を持つため、周辺部の画像
は圧縮された像になる。各射影方式では、前記の関係式からわかるように周辺部の画像の
圧縮度合は（ｂ）から（ｅ）に向かうにつれて大きくなる。

一般的に、写真用の魚眼レンズでは、正射影方式や等立体角射影方式に近い射影方式を
用いることが多いが、これらの射影方式では周辺部で画像が圧縮されるため、周辺部での
解像力が低くなってしまうという欠点がある。これに対して、等距離射影方式や立体射影
方式は、上記２種の射影方式と比較して周辺部の画像圧縮が抑えられるため、周辺部の解
像力を高くすることが可能となる。

等距離射影方式を採用した魚眼レンズとして、特許文献１に開示のものがある。この魚
眼レンズは、全長が長く、監視カメラ用としては適するが、プロジェクターのような装置
に組み込むことはサイズ的に困難である。

立体射影方式は、等距離射影方式の魚眼レンズよりもさらに周辺部での画像の圧縮が少
なくなるため、解像度を高くできるが、設計に際して画像中心から周辺部にかけての性能
バランスをとることが難しく、また同時に製造が難しくなることが知られている。この立
体射影方式を採用した魚眼レンズとしては、特許文献２に開示のものがある。この魚眼レ
ンズは、レンズ全長が長く、Ｆナンバーも２．５程度で明るさも不足しており、また第１
レンズである最も大きなメニスカスレンズに非球面を採用するなど、コストという点でも
改善の余地がある。

特開２００６−１７８３７号公報特開２００６−９８９４２号公報

本発明は、上記背景技術に鑑みてなされたものであり、正射影方式または等立体角射影
方式と同等のレンズ構成で、立体射影方式の射影方式を採用しながら、Ｆナンバーも２程
度の明るさを有し、コンパクトで、かつ高解像度化にも対応できる魚眼タイプの撮像レン
ズ系等を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る撮像レンズ系は、拡大側から順に、負または正
の焦点距離を有する第１レンズ群と、正の焦点距離を有する第２レンズ群とからなり、半
画角７０゜以上を有する撮像レンズ系であって、第１レンズ群は、拡大側から順に、３枚
の負レンズと、１枚の正レンズまたは接合レンズとで構成され、次の条件式（１）及び（
２）を満足する。
（１）ｙ＝α・ｆ・ｔａｎ（θ／２）
（２）１．０＜|ｆ１／ｆ|＜２．５
ただし
ｙ：像高
α ：１．８≦α≦２．２
ｆ：全系の焦点距離
θ ：半画角
ｆ１：第１レンズ群の拡大側に配置される３枚の負レンズの合成焦点距離

上記撮像レンズ系において、上記条件（１）に従い、像高ｙが係数αの下限を下回らな
いような状態で設定されると、各像高で等距離射影方式（ｆ・θ）に近づくことを防止で
きる。つまり、各像高で歪を少なくでき圧縮度合も小さくできるので、周辺部での十分な
分解能を得ることが容易になる。逆に、像高ｙが係数αの上限を上回らないような状態で
設定されると、レンズの設計度合いが難しくなることを防止でき、レンズ枚数の増加、延
いてはコストアップを抑制することができる。条件式（２）の下限を下回らないようにす
ることで、第１レンズ群の焦点距離が過度に短くなることを防止でき、必要なバックフォ
ーカスを確保しながら、コマ収差、非点収差を抑えることが容易になる。逆に、条件式（
２）の上限を上回らないようにすることで、第１レンズ群の焦点距離が過度に長くなるこ
とを防止でき、軸上色収差と倍率色収差をと小さく抑えながら、コマ収差及び非点収差を
バランスよく補正することが容易になる。

本発明の具体的な側面によれば、第２レンズ群は、拡大側から順に、少なくとも１枚の
正レンズと、一組の負レンズ及び正レンズの接合レンズと、少なくとも１枚の縮小側に凸
面を向けた正レンズとで構成され、次の条件式（３）を満足する。
（３）２．０＜ｆ２／ｆ＜４．０
ただし
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離

条件式（３）の下限を下回らないようにすることで、第２レンズ群のパワーが強くなり
過ぎて、各レンズの曲率が過度に小さくなることを防止でき、光軸中心、中間像高、及び
最大像高での非点収差をバランスよく補正することが容易になる。逆に、条件式（３）の
上限を上回らないようにすることで、第２レンズ群のパワーが弱くなり過ぎることを防止
でき、全長を短く抑えることが容易になるとともに、第２レンズ群の正のパワーが増大す
ることを抑制してコマ収差及び像面湾曲を補正することが容易になる。

本発明の別の側面によれば、第１レンズ群は、拡大側から順に、拡大側に凸面を向けた
３枚の負メニスカスレンズと、一組の負レンズ及び正レンズの接合レンズとの５枚のレン
ズから構成され、負レンズは全て球面レンズで構成される。

上記の場合、拡大側に配置され拡大側に凸面を向けた３枚の負レンズを配置することで
良好な立体射影特性を得ることができる。さらに接合レンズを用いることで、色収差等の
低減を図るとともに、偏芯感度を下げることができるので、製造上のバラツキを小さくす
ることが可能となる。また、比較的大きなものとなりやすい負レンズを全て球面レンズで
構成することでコストアップを抑制できる。

本発明のさらに別の側面によれば、第１レンズ群は、拡大側から順に、拡大側に凸面を
向けた２枚のメニスカスレンズと、負レンズと、両凸の正レンズとの４枚のレンズから構
成され、負レンズは全て球面レンズで構成される。

上記の場合、レンズ枚数を少なくした簡素な構成としながら、適切なレンズ配置を取る
ことで立体射影方式を十分満足することができる。また、比較的大きなものとなりやすい
負レンズを全て球面レンズで構成することでコストアップを抑制できる。

本発明のさらに別の側面によれば、第２レンズ群は、拡大側より順に、縮小側に凸面を
向けた正レンズと、一組の拡大側に凹面を向けた負レンズ及び両凸形状の正レンズの接合
レンズと、少なくとも１枚の正レンズとで構成される。

上記の場合、第１レンズ群とのバランスをとって第２レンズ群をコンパクトにすること
ができる。

本発明のさらに別の側面によれば、正のパワーを有するレンズにおいて、少なくとも１
面以上の凸面形状の非球面を含む。第１レンズ群の正レンズまたは第２レンズ群内に非球
面を入れることで、Ｆナンバーを明るくしても球面収差やコマ収差の発生を抑え、微細画
素に対応した高い空間周波数においても高コントラストを維持することが可能となる。ま
た、両凸レンズやメニスカスレンズの凸面を非球面にすることで、コストを抑えることも
可能となる。

本発明のさらに別の側面によれば、第１レンズ群に含まれる負レンズのアッベ数の平均
値と第１レンズ群に含まれる正レンズのアッベ数との差をＶｄ１、第２レンズ群に含まれ
る正レンズのアッベ数の平均をＶｄ２とするとき、次の条件式（４）及び（５）を満足す
る。
（４）１５．０＜Ｖｄ１＜３０．０
（５）Ｖｄ２＞５０．０

プロジェクターなどに用いられる撮像系では、プロジェクター本体の映像光、あるいは
室内の照明光などでペン先、指先が照明されるため、指し示す場所によっては十分なコン
トラストが得られない場合が生じる。そのような状況を回避するために、補助光として目
には見えない赤外光を使用することがあり、撮像レンズとしては可視光と、赤外光の両方
で十分な解像力が得られることが要求される。
上記条件式（４）及び（５）の範囲内で、第１レンズ群内、第２レンズ群内の正レンズ
のアッベ数を満足する硝材を選択することで、例えば投写画面付近のペン先や指先を撮影
する際に、可視光及び赤外光の両方で十分な性能を満足することが可能となる。条件式（
４）の範囲内で硝材のアッベ数を選択することで、第１レンズ群内で発生する倍率色収差
を少なくすることが可能となる。条件式（５）の範囲で、第２レンズ群に含まれる正レン
ズの硝子のアッベ数を選択することで、軸上色収差をバランスよく補正することが可能と
なる。

本発明のさらに別の側面によれば、拡大側の第１レンズから縮小側の最終レンズまでの
レンズ全長をＴＬとするとき、次の条件式（６）を満足する。
（６）１０＜ＴＬ／ｆ＜２０

上記目的を達成するため、本発明に係る撮像装置は、上述した撮像レンズ系を搭載した
ものである。

上記撮像装置は、上述した撮像レンズ系を搭載するので、明るくコンパクトで広い画角
を有しながら周辺部の圧縮率の小さい撮像レンズ系によって高い解像度で対象画像を取得
でき、プロジェクターなどへの組み込みも容易である。

上記目的を達成するため、本発明に係るプロジェクターは、上述した撮像装置を１つ以
上有するとともに、映像光を投射する投射光学系を備えるプロジェクターであって、撮像
装置は、投射光学系により投影された映像光の被照射領域を撮像する。

上記の場合、撮像装置によって、投射光学系により投影された映像光の被照射領域（投
写画面）を、高解像度に撮像できる。これにより、例えばプロジェクターの投写画面付近
にペン先や指先がある場合に、これらを確実に撮影して捉えることができるので、指先の
位置を検出するインターフェースを備えた所謂インタラクティブなプロジェクターを構成
できる。

本発明の具体的な側面によれば、撮像装置を２つ搭載することで、立体視によるより高
度な位置検出が可能となり、インタラクティブなプロジェクターを構成するに際して、撮
像装置のみで確実な指先の位置を検出が可能となる。

実施形態の撮像レンズ系を搭載した撮像装置の概略構成を示す図である。実施形態又は実施例１の撮像レンズ系の構成を示す図である。実施例１の撮像レンズ系の縮小側収差図である。実施例１の撮像レンズ系の横収差図である。実施例２の撮像レンズ系の構成を示す図である。実施例２の撮像レンズ系の縮小側収差図である。実施例２の撮像レンズ系の横収差図である。実施例３の撮像レンズ系の構成を示す図である。実施例３の撮像レンズ系の縮小側収差図である。実施例３の撮像レンズ系の横収差図である。実施例４の撮像レンズ系の構成を示す図である。実施例４の撮像レンズ系の縮小側収差図である。実施例４の撮像レンズ系の横収差図である。実施例５の撮像レンズ系の構成を示す図である。実施例５の撮像レンズ系の縮小側収差図である。実施例５の撮像レンズ系の横収差図である。実施例６の撮像レンズ系の構成を示す図である。実施例６の撮像レンズ系の縮小側収差図である。実施例６の撮像レンズ系の横収差図である。実施形態の撮像装置を組み込んだプロジェクターの一例を示す図である。プロジェクターの一構成例を示すブロック図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る撮像レンズ系及びこれを組み込んだ撮
像装置について説明する。

図１に示す撮像レンズ系を搭載した撮像装置１００は、プロジェクターや監視用カメラ
等に搭載されるためのものであり、本実施形態に係る撮像レンズ系３０のほか、撮像素子
５０と、制御装置８０とを備える。

撮像レンズ系３０は、物体上の画像を撮像素子５０に投射するためのものであり、複数
のレンズや絞り等を鏡筒部に収納して構成されている。なお、撮像レンズ系３０の本質的
部分であるレンズ等の構成の一例については、図２等を参照して後述する。

撮像素子５０は、例えばＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等の固体撮像
素子を用いて構成される。撮像素子５０は、可視光のほか、赤外光（ＩＲ光）についても
受光検知可能となっており、静止画や動画の撮像を行う。

制御装置８０は、撮像装置１００全体の制御をするとともに、撮像装置１００が搭載さ
れる装置（例えばプロジェクター）の制御部との通信等を行う。このため、制御装置８０
は、撮像装置１００を構成する撮像素子５０や撮像レンズ系３０の駆動制御を行う駆動制
御部８１と、他の装置等との情報通信処理を行うための通信部８２とを備える。この場合
、撮像素子５０や撮像レンズ系３０は、制御装置８０の駆動制御部８１からの駆動信号に
従って撮像動作をするものとなり、例えば通信部８２を介して撮像装置１００が搭載され
たプロジェクター等の本体装置での各種動作との連動が可能となっている。すなわち、プ
ロジェクター等の本体装置からの指令に従って動作する、といったことも可能である。

以下、図２を参照して、撮像レンズ系３０の本体部分である撮像レンズ３１の一構成例
について説明する。図２に示すように、撮像レンズ系３０または撮像レンズ系３０を構成
する撮像レンズ３１は、半画角７０゜以上を有する魚眼タイプのレンズであって、光軸Ｏ
Ａに沿って、物体側（図２における左側）すなわち拡大側から順に、第１レンズ群Ｇ１と
、第２レンズ群Ｇ２とからなる。また、撮像レンズ系３０（または撮像レンズ３１）は、
絞りＳと、フィルターＯＰとを備えている。

第１レンズ群Ｇ１は、５枚構成のレンズ群（レンズＬ１１〜Ｌ１５）で構成される。具
体的には、第１レンズ群Ｇ１は、拡大側から順に、３枚の負レンズ（レンズＬ１１〜Ｌ１
３）と、１組の接合レンズ（レンズＬ１４，Ｌ１５）とで構成され、負の焦点距離を有し
ている。

第２レンズ群Ｇ２は、４枚構成のレンズ群（レンズＬ２１〜Ｌ２４）で構成される。具
体的には、第２レンズ群Ｇ２は、絞りＳを有し、絞りＳよりも拡大側にある１枚の正レン
ズ（レンズＬ２１）と、絞りＳよりも縮小側すなわち像側にある、一組の負レンズ（レン
ズＬ２２）及び正レンズ（レンズＬ２３）の接合レンズＣ２１と、縮小側に凸面を向けた
１枚の正レンズ（レンズＬ２４）とで構成され、正の焦点距離を有している。

また、撮像レンズ系３０を構成する上記レンズのうち、第５レンズＬ１５の縮小側の面
と、第９レンズＬ２４の両面は、非球面である。すなわち、撮像レンズ系３０は、正のパ
ワーを有するレンズにおいて、少なくとも１面以上の凸面形状の非球面を含む。

フィルターＯＰは、撮像レンズ３１（の第２レンズ群Ｇ２）よりも縮小側（像側）に配
置されている。言い換えると、フィルターＯＰは、撮像レンズ３１と像面ＩＭ（撮像素子
５０の像面）との間に配置されている。また、フィルターＯＰは、図示のように、平板状
の部材であり、平面が光軸ＯＡに対して垂直あるいは略垂直となるように設けられている
。さらに、フィルターＯＰは、例えば光軸ＯＡに対して垂直な方向に関してスライド移動
することで、撮像装置１００の光路から進退可能になっている。フィルターＯＰは、例え
ば透明ガラス基板上に各種成膜がなされることでカラーフィルターやローパスフィルタ―
等として機能する。フィルターＯＰが進退可能となっていることで、光の光路調整が可能
となり、例えば撮像素子５０において、可視光を受光する場合と赤外光（ＩＲ光）を受光
する場合とで、色収差の調整ができる。また、フィルターＯＰについては、複数のものを
差し替え可能なものとして構成してもよい。

上述のような構成の撮像レンズ系３０（撮像レンズ３１）は、レンズに関して、次の条
件式（１）及び（２）を満足するものとなっている。
（１）ｙ＝α・ｆ・ｔａｎ（θ／２）
（２）１．０＜|ｆ１／ｆ|＜２．５
ただし
ｙ：像高
α ：１．８≦α≦２．２
ｆ：全系の焦点距離
θ ：半画角
ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の拡大側に配置される３枚の負レンズＬ１１〜Ｌ１３の合成
焦点距離

上記撮像レンズ系３０において、上記条件（１）に従い、像高ｙが係数αの下限を下回
らないような状態で設定されると、各像高で等距離射影方式（ｆ・θ）に近づくことを防
止できる。つまり、各像高で歪を少なくでき圧縮度合も小さくできるので、周辺部での十
分な分解能を得ることが容易になる。逆に、像高ｙが係数αの上限を上回らないような状
態で設定されると、レンズの設計度合いが難しくなることを防止でき、レンズ枚数の増加
、延いてはコストアップを抑制することができる。条件式（２）の下限を下回らないよう
にすることで、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離が過度に短くなることを防止でき、必要なバ
ックフォーカスを確保しながら、コマ収差、非点収差を抑えることが容易になる。逆に、
条件式（２）の上限を上回らないようにすることで、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離が過度
に長くなることを防止でき、軸上色収差と倍率色収差をと小さく抑えながら、コマ収差及
び非点収差をバランスよく補正することが容易になる。

さらに、第２レンズ群Ｇ２は、次の条件式（３）を満足する。
（３）２．０＜ｆ２／ｆ＜４．０
ただし
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離

条件式（３）の下限を下回らないようにすることで、第２レンズ群Ｇ２のパワーが強く
なり過ぎて、各レンズの曲率が過度に小さくなることを防止でき、光軸中心、中間像高、
及び最大像高での非点収差をバランスよく補正することが容易になる。逆に、条件式（３
）の上限を上回らないようにすることで、第２レンズ群Ｇ２のパワーが弱くなり過ぎるこ
とを防止でき、全長を短く抑えることが容易になるとともに、第２レンズ群Ｇ２の正のパ
ワーが増大することを抑制してコマ収差及び像面湾曲を補正することが容易になる。

さらに、第１レンズ群Ｇ１に含まれる負レンズ（レンズＬ１１〜Ｌ１４）のアッベ数の
平均値と第１レンズ群Ｇ１に含まれる正レンズ（レンズＬ１５）のアッベ数との差をＶｄ
１、第２レンズ群Ｇ２に含まれる正レンズ（レンズＬ２１，Ｌ２３，Ｌ２４）のアッベ数
の平均をＶｄ２とするとき、第１及び第２レンズ群Ｇ１，Ｇ２は、次の条件式（４）及び
（５）を満足する。
（４）１５．０＜Ｖｄ１＜３０．０
（５）Ｖｄ２＞５０．０

上記条件式（４）及び（５）の範囲内で、第１レンズ群Ｇ１内、第２レンズ群Ｇ２内の
正レンズのアッベ数を満足する硝材を選択することで、例えば撮像装置１００を搭載した
プロジェクターの投写画面付近のペン先や指先を撮像装置１００で撮影する際に、可視光
及び赤外光の両方で十分な性能を満足することが可能となる。条件式（４）の範囲内で硝
材のアッベ数を選択することで、第１レンズ群Ｇ１内で発生する倍率色収差を少なくする
ことが可能となる。条件式（５）の範囲で、第２レンズ群Ｇ２に含まれる正レンズの硝子
のアッベ数を選択することで、軸上色収差をバランスよく補正することが可能となる。

さらに、撮像レンズ系３０において、拡大側の第１レンズ（レンズＬ１１）から縮小側
の最終レンズ（レンズＬ２４）までのレンズ全長をＴＬとするとき、次の条件式（６）を
満足する。
（６）１０＜ＴＬ／ｆ＜２０
すなわち、撮像レンズ系３０は、監視カメラ等に用いられる魚眼タイプの光学系における
通常のサイズと比較して、全体としてコンパクトな構成となっている。

また、撮像装置１００は、上述した撮像レンズ系３０を搭載するので、明るくコンパク
トで歪みの少ない撮像レンズ系３０によって高い解像度で対象画像を取得でき、プロジェ
クターなどへの組み込みも容易である。

〔実施例〕
以下、撮像レンズ系３０（撮像レンズ３１）の具体的な実施例について説明する。以下
に説明する実施例１〜６に共通する諸元の意味を以下にまとめた。
Ｒ曲率半径
Ｄ軸上面間隔（レンズ厚又はレンズ間隔）
Ｎｄｄ線の屈折率
Ｖｄｄ線のアッベ数
ｆ焦点距離
ＦＮｏＦナンバー
θ 半画角

非球面は、以下の多項式（非球面式）によって特定される。

ただし、
ｃ：曲率（１／Ｒ）
ｈ：光軸からの高さ
ｋ：非球面の円錐係数
Ａｉ：非球面の高次非球面係数
なお、ＯＢＪは、撮像対象であるスクリーン上の像面（被投射面）を意味し、ＳＴＯは絞
りＳを意味し、ＩＭＧは、像面（パネル面）ＩＭを意味する。また、面番号の前に「＊」
が記載されている面は、非球面形状を有する面である。なお、ＩＭＧの前の２面は、フィ
ルターＯＰに対応する。

（実施例１）
実施例１のレンズ面のデータを以下の表１に示す。
〔表１〕
f 1.726
ＦＮｏ 2.0
θ 80.0゜
R D Nd Vd
OBJ Infinity 300.000
1 18.365 1.000 1.81600 46.62
2 7.127 2.687
3 12.942 0.900 1.81600 46.62
4 6.256 1.951
5 20.963 0.800 1.80610 40.93
6 5.569 2.103
7 -25.048 0.900 1.83481 42.72
8 7.323 3.500 1.82115 24.06
*9 -7.101 3.056
10 33.957 1.544 1.56883 56.36
11 -6.554 0.000
STO12 Infinity 0.812
13 -4.737 0.700 1.84666 23.78
14 6.000 2.147 1.61800 63.33
15 -5.448 0.100
*16 12.972 2.800 1.59201 67.02
*17 -4.762 1.000
18 Infinity 1.800 1.51633 64.14
19 Infinity 3.000
IMG Infinity 0.000
ここで、撮像レンズ系の一実施形態として示した図２は、実施例１の撮像レンズ系３０
（撮像レンズ３１）の断面図にも相当する。

以下の表２は、実施例１のレンズ面の非球面係数である。
〔表２〕
面番号 9 16 17
K -1.0434 -0.9870 0.00000
A04 1.6161E-04 -1.9356E-03 4.4369E-04
A06 -1.0469E-05 0.0000E+00 9.9655E-07
A08 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00
A10 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00
以上の表２及び以下の表において、１０のべき乗数（例えば１．００×１０^＋１８）をＥ
（例えば１．００Ｅ＋１８）を用いて表すものとする。

撮像レンズ系３０（撮像レンズ３１）は、第１レンズ群Ｇ１として、拡大側から順に、
拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズである第１レンズ（レンズＬ１１）と、拡大側
に凸面を向けた負メニスカスレンズである第２レンズ（レンズＬ１２）と、拡大側に凸面
を向けた負メニスカスレンズである第３レンズ（レンズＬ１３）と、両凹の負のレンズで
ある第４レンズ（レンズＬ１４）と両凸の正のレンズである第５レンズ（レンズＬ１５）
とで構成される接合レンズＣ１１とを備える。また、第２レンズ群Ｇ２として、拡大側か
ら順に、両凸の正のレンズである第６レンズ（レンズＬ２１）と、両凹の負のレンズであ
る第７レンズ（レンズＬ２２）と両凸の正のレンズである第８レンズ（レンズＬ２３）と
で構成される接合レンズＣ２１と、両凸の正のレンズである第９レンズ（レンズＬ２４）
とを備える。すなわち、撮像レンズ系３０は、９枚のレンズで構成される。９枚のレンズ
Ｌ１１〜Ｌ１５，Ｌ２１〜Ｌ２４は、光軸ＯＡについて軸対称な円形状である。また、こ
れらのうち、第５レンズＬ１５の縮小側の面と、第９レンズＬ２４の両面は、非球面であ
る。その他の面は全て球面である。

実施例１では、第１レンズ群Ｇ１は、拡大側に凸面を向けた３枚の負メニスカスレンズ
（レンズＬ１１〜Ｌ１３）と、一組の負レンズ及び正レンズ（レンズＬ１４，Ｌ１５）の
接合レンズＣ２１との５枚のレンズから構成され、負レンズ（レンズＬ１１〜Ｌ１４，Ｌ
２２）は全て球面レンズで構成される。この場合、接合レンズを用いるので、色収差等の
低減の観点で有利である。また、比較的大きなものとなりやすい負レンズを全て球面レン
ズで構成することでコストアップを抑制できる。

また、実施例１では、非球面を最も小さな径で対応できる第５レンズ（レンズＬ１５）
と、最終の第９レンズ（レンズＬ２４）とすることで、全体としての、最周辺まで十分な
周辺光量比をとりながら、立体射影方式でありなから、コンパクトで高い解像度まで対応
可能な魚眼レンズを達成した例となっている。

また、実施例１では、第２レンズ群Ｇ２は、拡大側より順に、縮小側に凸面を向けた正
レンズ（レンズＬ２１）と、一組の拡大側に凹面を向けた負レンズ及び両凸形状の正レン
ズ（レンズＬ２２，Ｌ２３）の接合レンズＣ２１と、１枚の正レンズ（レンズＬ２４）と
で構成されており、第１レンズ群Ｇ１とのバランスをとって第２レンズ群Ｇ２をコンパク
トなものとしている。

図３は、撮像レンズ系の縮小側収差図であり、図示のように、左側から順に、球面収差
、非点収差、歪曲収差をそれぞれ示している。ここでは、既述のように、可視光のほか、
赤外光を受光（撮像）の対象としている。このため、可視光として基準波長５８８ｎｍと
他の波長６５６ｎｍ、４８６ｎｍとにおける各色の波長に加え、赤外光として波長９５０
ｎｍにおける収差を示している。また、図４は、図３に対応する撮像レンズ系の横収差図
である。図４は、上段から順に、相対像高１．００、０．３１、０．１５、０．０６、０
．００（角度が８０°、６０°、４０°、２０°、０°にそれぞれ相当）における横収差
を示している。

（実施例２）
実施例２のレンズ面のデータを以下の表３に示す。
〔表３〕
f 1.737
ＦＮｏ 2.0
θ 80.0゜
R D Nd Vd
OBJ Infinity 300.000
1 17.533 1.000 1.81600 46.62
2 8.672 2.836
3 15.146 0.900 1.81600 46.62
4 6.344 2.625
5 26.438 0.800 1.80610 40.93
6 6.169 4.151
7 30.091 2.200 1.92286 20.88
8 -12.306 3.516
*9 -5.943 0.995 1.58913 61.15
*10 -4.013 0.100
STO11 Infinity 0.677
12 -4.275 0.700 1.80809 22.76
13 8.879 3.200 1.59522 67.73
14 -4.323 0.200
15 94.574 2.000 1.61800 63.33
16 -9.738 0.100
17 18.254 2.000 1.59522 67.73
18 -16.277 1.000
19 Infinity 1.800 1.51633 64.14
20 Infinity 3.000
IMG Infinity 0.000
ここで、図５は、実施例２の撮像レンズ系の断面図である。

以下の表４は、実施例２のレンズ面の非球面係数である。
〔表４〕
面番号 9 10
K -13.1674 -2.8701
A04 -1.0182E-03 4.6990E-03
A06 1.3932E-03 9.4454E-04
A08 0.0000E+00 0.0000E+00
A10 0.0000E+00 0.0000E+00

撮像レンズ系３０（撮像レンズ３２）は、第１レンズ群Ｇ１として、拡大側から順に、
拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズである第１レンズ（レンズＬ１１）と、拡大側
に凸面を向けた負メニスカスレンズである第２レンズ（レンズＬ１２）と、拡大側に凸面
を向けた負メニスカスレンズである第３レンズ（レンズＬ１３）と、両凸の正のレンズで
ある第４レンズ（レンズＬ１４）とを備える。また、第２レンズ群Ｇ２として、拡大側か
ら順に、縮小側に凸面を向けた正メニスカスレンズである第５レンズ（レンズＬ２１）と
、両凹の負のレンズである第６レンズ（レンズＬ２２）と両凸の正のレンズである第７レ
ンズ（レンズＬ２３）とで構成される接合レンズＣ２１と、両凸の正のレンズである第８
レンズ（レンズＬ２４）と、両凸の正のレンズである第９レンズ（レンズＬ２５）とを備
える。すなわち、撮像レンズ系３０は、９枚のレンズで構成される。９枚のレンズＬ１１
〜Ｌ１４，Ｌ２１〜Ｌ２５は、光軸ＯＡについて軸対称な円形状である。また、これらの
うち、第５レンズＬ２１は、両面非球面である。その他の面は全て球面である。

実施例２では、第１レンズ群Ｇ１は、拡大側から順に、拡大側に凸面を向けた２枚のメ
ニスカスレンズ（レンズＬ１１，Ｌ１２）と、負レンズ（レンズＬ１３）と、両凸の正レ
ンズ（レンズＬ１４）との４枚のレンズから構成され、負レンズは全て球面レンズで構成
されている。

また、上述した実施例１では、最終レンズ（最も縮小側のレンズＬ２４；図２参照）を
非球面としていたのに対して、実施例２では、実施例１の最終レンズに相当するレンズと
して、縮小側を構成する第２レンズ群Ｇ２において、最終の縮小側を球面レンズ２枚（レ
ンズＬ２４，Ｌ２５）で構成するものとし、非球面を最も小さな径で対応できる第５レン
ズ（レンズＬ２１）のみとしている。これにより、非球面によるコストアップを最小限と
しながら小型化を達成している。

実施例２では、比較的大きい最終レンズを球面化することと、第１レンズ群Ｇ１を単レ
ンズとする（第１レンズ群Ｇ１に接合レンズを用いない）ことで、全体の構成枚数として
は、実施例１の場合と同じでありながら、小型化と低コスト化を維持している。

図６は、撮像レンズ系の縮小側収差図であり、図示のように、左側から順に、球面収差
、非点収差、歪曲収差をそれぞれ示している。また、図７は、図６に対応する撮像レンズ
系の横収差図である。図７は、上段から順に、相対像高１．００、０．３１、０．１５、
０．０６、０．００における横収差を示している。

（実施例３）
実施例３のレンズ面のデータを以下の表５に示す。
〔表５〕
f 1.690
ＦＮｏ 2.0
θ 80.0゜
R D Nd Vd
OBJ Infinity 300.000
1 14.612 1.000 1.81600 46.62
2 6.588 2.634
3 13.352 0.900 1.81600 46.62
4 4.330 2.519
5 337.762 0.800 1.83481 42.72
6 5.571 1.821
7 27.505 2.000 1.92286 20.88
8 -8.810 2.226
*9 -9.957 1.604 1.55332 71.68
*10 -4.809 1.131
STO11 Infinity 1.581
12 -9.179 0.700 1.92286 20.88
13 6.161 2.084 1.61800 63.39
14 -10.068 0.200
*15 7.493 3.800 1.55332 71.68
*16 -3.937 1.000
17 Infinity 1.800 1.51633 64.14
18 Infinity 3.000
IMG Infinity 0.000
ここで、図８は、実施例３の撮像レンズ系の断面図である。

以下の表６は、実施例３のレンズ面の非球面係数である。
〔表６〕
面番号 9 10 15 16
K 0.0000 -0.7927 -9.0440 -0.4264
A04 -2.0231E-05 7.2589E-04 2.9563E-04 1.9975E-03
A06 1.5191E-04 5.2675E-05 -1.2400E-05 -1.7495E-05
A08 -8.0932E-07 0.0000E+00 0.0000E+00 1.7823E-06
A10 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00

撮像レンズ系３０（撮像レンズ３３）は、第１レンズ群Ｇ１として、拡大側から順に、
拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズである第１レンズ（レンズＬ１１）と、拡大側
に凸面を向けた負メニスカスレンズである第２レンズ（レンズＬ１２）と、拡大側に凸面
を向けた負メニスカスレンズである第３レンズ（レンズＬ１３）と、両凸の正のレンズで
ある第４レンズ（レンズＬ１４）とを備える。また、第２レンズ群Ｇ２として、拡大側か
ら順に、縮小側に凸面を向けた正メニスカスレンズである第５レンズ（レンズＬ２１）と
、両凹の負のレンズである第６レンズ（レンズＬ２２）と両凸の正のレンズである第７レ
ンズ（レンズＬ２３）とで構成される接合レンズＣ２１と、両凸の正のレンズである第８
レンズ（レンズＬ２４）とを備える。すなわち、撮像レンズ系３０は、８枚のレンズで構
成される。８枚のレンズＬ１１〜Ｌ１４，Ｌ２１〜Ｌ２４は、光軸ＯＡについて軸対称な
円形状である。また、これらのうち、第５レンズＬ２１の縮小側の面及び第８レンズＬ２
４の縮小側の面は、非球面である。その他の面は全て球面である。

実施例３では、２枚の非球面を導入することで、さらなるレンズ枚数の削減と、小型化
を達成している。

図９は、撮像レンズ系の縮小側収差図であり、図示のように、左側から順に、球面収差
、非点収差、歪曲収差をそれぞれ示している。また、図１０は、図９に対応する撮像レン
ズ系の横収差図である。図１０は、上段から順に、相対像高１．００、０．３１、０．１
５、０．０６、０．００における横収差を示している。

（実施例４）
実施例４のレンズ面のデータを以下の表７に示す。
〔表７〕
f 1.725
ＦＮｏ 2.0
θ 80.0゜
R D Nd Vd
OBJ Infinity 300.000
1 16.697 1.000 1.91082 35.25
2 8.491 2.942
3 15.687 1.000 1.91082 35.25
4 6.074 3.027
5 155.505 1.000 1.80610 40.93
6 8.000 2.057
7 -19.852 1.000 1.49700 81.54
8 12.824 3.000 1.80809 22.76
9 -10.935 5.128
10 7.303 1.481 1.65160 58.55
11 -11.041 0.500
STO12 Infinity 0.500
13 -5.348 1.884 1.84666 23.78
14 4.363 3.000 1.62280 57.05
15 -5.063 0.100
16 14.440 1.446 1.62041 60.29
17 -30.898 0.100
18 6.390 1.488 1.61800 63.33
19 13.496 0.547
20 Infinity 1.800 1.51633 64.14
21 Infinity 2.000
IMG Infinity 0.000
ここで、図１１は、実施例４の撮像レンズ系の断面図である。なお、実施例４では、全
てのレンズを球面レンズで構成しており、非球面が存在しない。

撮像レンズ系３０（撮像レンズ３４）は、第１レンズ群Ｇ１として、拡大側から順に、
拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズである第１レンズ（レンズＬ１１）と、拡大側
に凸面を向けた負メニスカスレンズである第２レンズ（レンズＬ１２）と、拡大側に凸面
を向けた負メニスカスレンズである第３レンズ（レンズＬ１３）と、両凹の負のレンズで
ある第４レンズ（レンズＬ１４）と両凸の正のレンズである第５レンズ（レンズＬ１５）
とで構成される接合レンズＣ１１とを備える。また、第２レンズ群Ｇ２として、拡大側か
ら順に、縮小側に凸面を向けた正メニスカスレンズである第６レンズ（レンズＬ２１）と
、両凹の負のレンズである第７レンズ（レンズＬ２２）と両凸の正のレンズである第８レ
ンズ（レンズＬ２３）とで構成される接合レンズＣ２１と、両凸の正のレンズである第９
レンズ（レンズＬ２４）と、拡大側に凸面を向けた正のレンズである第１０レンズ（レン
ズＬ２５）とを備える。すなわち、撮像レンズ系３０は、１０枚のレンズで構成される。
１０枚のレンズＬ１１〜Ｌ１５，Ｌ２１〜Ｌ２５は、光軸ＯＡについて軸対称な円形状で
あり、全て球面である。

全てのレンズを球面レンズで構成する場合、非球面レンズを用いる場合よりも、構成枚
数が多くなり、それに伴い、全長、最大径の増加という欠点もあるが、スペース的に余裕
がある場合には、非球面の製造にかかわる費用（例えば型費）などのイニシャル費用の削
減、短期で製造可能になるなどの利点もある。

図１２は、撮像レンズ系の縮小側収差図であり、図示のように、左側から順に、球面収
差、非点収差、歪曲収差をそれぞれ示している。また、図１３は、図１２に対応する撮像
レンズ系の横収差図である。図１３は、上段から順に、相対像高１．００、０．３１、０
．１５、０．０６、０．００における横収差を示している。

（実施例５）
実施例５のレンズ面のデータを以下の表８に示す。
〔表８〕
f 1.693
ＦＮｏ 2.0
θ 80.0゜
R D Nd Vd
OBJ Infinity 300.000
1 16.612 1.000 1.81600 46.62
2 6.863 2.810
3 14.662 0.900 1.81600 46.62
4 4.664 3.057
5 -24.071 0.800 1.80610 40.93
6 7.109 0.917
*7 26.046 3.000 1.92286 20.88
*8 -8.393 4.874
STO9 Infinity 0.100
10 10.410 1.000 1.58913 61.13
11 -6.396 0.771
12 -5.002 0.700 1.84666 23.78
13 4.527 1.771 1.62041 60.29
14 -60.009 0.100
*15 8.000 3.200 1.69680 55.46
*16 -4.236 1.000
17 Infinity 1.800 1.51633 64.14
18 Infinity 3.000
IMG Infinity 0.000
ここで、図１４は、実施例５の撮像レンズ系の断面図である。

以下の表９は、実施例５のレンズ面の非球面係数である。
〔表９〕
面番号 7 8 15 16
K 0.0000 1.4859 0.3253 0.0000
A04 7.5025E-04 6.8766E-04 -2.3930E-03 1.9477E-03
A06 -1.2247E-05 -8.8345E-07 4.8260E-05 8.0420E-05
A08 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 -8.9000E-06
A10 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00 6.4376E-07

撮像レンズ系３０（撮像レンズ３５）は、第１レンズ群Ｇ１として、拡大側から順に、
拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズである第１レンズ（レンズＬ１１）と、拡大側
に凸面を向けた負メニスカスレンズである第２レンズ（レンズＬ１２）と、両凹の負のレ
ンズである（レンズＬ１３）と、両凸の正のレンズである第４レンズ（レンズＬ１４）と
を備える。また、第２レンズ群Ｇ２として、拡大側から順に、両凸の正のレンズである第
５レンズ（レンズＬ２１）と、両凹の負のレンズである第６レンズ（レンズＬ２２）と両
凸の正のレンズである第７レンズ（レンズＬ２３）とで構成される接合レンズＣ２１と、
両凸の正のレンズである第８レンズ（レンズＬ２４）とを備える。すなわち、撮像レンズ
系３０は、８枚のレンズで構成される。８枚のレンズＬ１１〜Ｌ１４，Ｌ２１〜Ｌ２４は
、光軸ＯＡについて軸対称な円形状である。また、これらのうち、第４レンズＬ１４及び
第８レンズＬ２４は、両面非球面である。その他の面は全て球面である。

実施例５では、２枚の非球面レンズを導入することで、さらなるレンズ枚数の削減と、
小型化を達成している。

また、実施例５では、第１レンズ群Ｇ１は、拡大側から順に、拡大側に凸面を向けた２
枚のメニスカスレンズ（レンズＬ１１，Ｌ１２）と、負レンズ（レンズＬ１３）と、両凸
の正レンズ（レンズＬ１４）との４枚のレンズから構成され、負レンズは全て球面レンズ
で構成されている。

図１５は、撮像レンズ系の縮小側収差図であり、図示のように、左側から順に、球面収
差、非点収差、歪曲収差をそれぞれ示している。また、図１６は、図１５に対応する撮像
レンズ系の横収差図である。図１６は、上段から順に、相対像高１．００、０．３１、０
．１５、０．０６、０．００における横収差を示している。

（実施例６）
実施例６のレンズ面のデータを以下の表１０に示す。
〔表１０〕
f 1.693
ＦＮｏ 2.1
θ 80.0゜
R D Nd Vd
OBJ Infinity 300.000
1 15.286 1.000 1.81600 46.62
2 7.233 2.718
3 13.882 0.900 1.81600 46.62
4 5.010 2.514
5 54.194 0.800 1.80610 40.93
6 5.320 1.019
*7 14.907 3.000 1.92286 20.88
8 -6.286 0.900 1.83481 42.72
9 -45.046 4.281
10 6.436 1.000 1.59282 68.62
11 -7.721 0.000
STO12 Infinity 1.321
13 -3.875 0.700 1.92286 20.88
14 16.046 1.758 1.69350 53.34
15 -7.926 0.100
*16 13.584 2.600 1.72903 54.04
*17 -4.788 1.000
18 Infinity 1.800 1.51633 64.14
19 Infinity 3.000
IMG Infinity 0.000
ここで、図１７は、実施例６の撮像レンズ系の断面図である。

以下の表１１は、実施例６のレンズ面の非球面係数である。
〔表１１〕
面番号 7 16 17
K 9.3788 -20.4300 -0.8149
A04 2.3980E-04 -7.8752E-04 6.2717E-04
A06 -4.7141E-06 -3.6927E-05 -4.9594E-05
A08 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00
A10 0.0000E+00 0.0000E+00 0.0000E+00

撮像レンズ系３０（撮像レンズ３６）は、第１レンズ群Ｇ１として、拡大側から順に、
拡大側に凸面を向けた負メニスカスレンズである第１レンズ（レンズＬ１１）と、拡大側
に凸面を向けた負メニスカスレンズである第２レンズ（レンズＬ１２）と、拡大側に凸面
を向けた負メニスカスレンズである第３レンズ（レンズＬ１３）と、両凸の正のレンズで
ある第４レンズ（レンズＬ１４）と縮小側に凸面を向けた負メニスカスレンズである第５
レンズ（レンズＬ１５）とで構成される接合レンズＣ１１とを備える。また、第２レンズ
群Ｇ２として、拡大側から順に、両凸の正のレンズである第６レンズ（レンズＬ２１）と
、両凹の負のレンズである第７レンズ（レンズＬ２２）と両凸の正のレンズである第８レ
ンズ（レンズＬ２３）とで構成される接合レンズＣ２１と、両凸の正のレンズである第９
レンズ（レンズＬ２４）とを備える。すなわち、撮像レンズ系３０は、９枚のレンズで構
成される。９枚のレンズＬ１１〜Ｌ１５，Ｌ２１〜Ｌ２４は、光軸ＯＡについて軸対称な
円形状である。また、これらのうち、第４レンズＬ１４の拡大側の面と、第９レンズＬ２
４の両面とは、非球面である。その他の面は全て球面である。

実施例６では、第１レンズ群Ｇ１は、拡大側に凸面を向けた３枚の負メニスカスレンズ
（レンズＬ１１〜Ｌ１３）と、一組の正レンズ及び負レンズ（レンズＬ１４，Ｌ１５）の
接合レンズＣ２１との５枚のレンズから構成され、負レンズ（レンズＬ１１〜Ｌ１３，Ｌ
１５，Ｌ２２）は全て球面レンズで構成される。

また、実施例６では、第２レンズ群Ｇ２は、拡大側より順に、縮小側に凸面を向けた正
レンズ（レンズＬ２１）と、一組の拡大側に凹面を向けた負レンズ及び両凸形状の正レン
ズ（レンズＬ２２，Ｌ２３）の接合レンズＣ２１と、１枚の正レンズ（レンズＬ２４）と
で構成されており、第１レンズ群Ｇ１とのバランスをとって第２レンズ群Ｇ２をコンパク
トなものとしている。

図１８は、撮像レンズ系の縮小側収差図であり、図示のように、左側から順に、球面収
差、非点収差、歪曲収差をそれぞれ示している。また、図１９は、図１８に対応する撮像
レンズ系の横収差図である。図１９は、上段から順に、相対像高１．００、０．３１、０
．１５、０．０６、０．００における横収差を示している。

〔実施例のまとめ〕
以下、上記した実施例１〜６についての条件式（１）〜（６）に関する考察をする。

以下の表１２は、条件式（１）に関して、α＝２．０とした像高（理想像高）に対して
、半画角θが０〜８０゜に変化した時の像高の誤差量を表したものである。各実施例にお
ける誤差量は、最大でも３．４％以下であり、
条件式（１）ｙ＝α・ｆ・tan（θ／２) （１．８≦α≦２．２）
に対しても、十分小さい値に入っており、立体射影方式を十分満足していることがわかる
。
〔表１２〕
半画角実施例 1 実施例 2 実施例 3 実施例 4 実施例 5 実施例 6
0 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00% 0.00%
10 0.06% 0.15% 0.05% 0.17% 0.05% 0.15%
20 0.35% 0.44% 0.08% 0.46% 0.16% 0.44%
30 0.83% 0.92% 0.14% 0.91% 0.31% 0.92%
40 1.45% 1.55% 0.23% 1.51% 0.49% 1.55%
50 2.16% 2.27% 0.34% 2.17% 0.67% 2.27%
60 2.84% 2.96% 0.46% 2.79% 0.83% 2.96%
70 3.18% 3.37% 0.52% 3.09% 0.93% 3.37%
80 2.37% 2.97% 0.44% 2.33% 0.72% 2.97%

以下の表１３は、条件式（２）〜（６）に関する各実施例における数値である。いずれ
も条件式（２）〜（６）の範囲（条件）を満たすものとなっていることが分かる。
〔表１３〕
実施例 1 実施例 2 実施例 3 実施例 4 実施例 5 実施例 6
(2) 1.0<|f1/f|<2.5 1.911 2.098 1.267 1.876 1.239 1.498
(3) 2.0<f2/f<4.0 3.105 2.759 3.295 3.446 3.283 3.284
(4) 15.0<Vd1<30.0 20.2 23.8 24.4 25.5 23.8 23.3
(5) Vd2>50.0 62.2 65.0 68.9 59.8 59.0 58.7
(6) 10<TL/f<20 14.483 16.124 14.793 17.765 14.768 14.538

以上のように、本実施形態に係る撮像レンズ系及びこれを搭載した撮像装置では、立体
射影方式でありながら、正射影方式や等立体角射影と同等の構成枚数で、かつ、全長が短
く、コンパクトで、いろいろな機器に組み込むことが可能で、かつ、高解像化にも対応で
きる。また、従来の魚眼レンズと比較しても、曲率の小さい面などもないため、製造上も
有利であり低コスト化が可能となっている。すなわち、本実施形態に係る撮像レンズ系は
、非常に広い画角を有する魚眼系の撮像レンズで、立体射影方式の射影方式を採用して、
周辺部における画像圧縮が少なく周辺部まで高い分解能が得られ、一般的な監視用途はも
ちろんのこと、これだけではなく、小型でレンズ全長も短いことで、小型の家電などにも
内蔵ができる。具体的には、例えばいわゆるインタラクティブなプロジェクターに組み込
んで被照射領域の撮像をする場合のほか、家庭用室内機器エアコンのような機器に組み込
むことで、人や動物の検知、温度監視などを行う場合にも利用できると考えられる。

以下、図２０及び図２１を参照して、本実施形態に係る撮像レンズ系延いては撮像装置
の応用例として、撮像レンズ系を搭載した撮像装置を組み込んだ本実施形態に係るプロジ
ェクターについて説明する。プロジェクターは、例えば特開２０１２−１５０６３８号公
報に示されるような所謂インタラクティブな画像投影が可能なものを想定する。

図２０は、上述した実施形態の撮像装置を組み込んだプロジェクターの一例を示す図で
ある。図２１は、プロジェクターの一構成例を示すブロック図である。図２０に一例を示
すように、本実施形態に係るプロジェクターＰＪは、例えば天吊り等されることにより被
照射領域であるスクリーンＳＣに対して斜め方向から近接した投射を行うようなものが想
定される。ここでは、プロジェクターＰＪは、投射光（映像光）をスクリーンＳＣに向け
て照射する投射光学系である投射レンズＰＬと、スクリーンＳＣやスクリーンＳＣの周辺
に現れる物体ＯＢ（図示の例では人の指先）等を撮像してインタラクティブな動作を可能
にするための撮像部５００とを有する。この撮像部５００は、２つ（複数）の撮像装置１
００Ａ，１００Ｂで構成されている。特に、図示の例では、投射レンズＰＬに近接して２
つの撮像装置１００Ａ，１００Ｂが互いに離間して配置されており、投射レンズＰＬから
の投射光（映像光）の被照射領域であるスクリーンＳＣ及びその周辺を撮像する。これに
より、被照射領域であるスクリーンＳＣ上でのプロジェクターＰＪの投影画像領域やその
周辺についての画像データを取得可能としている。特に、２つの撮像装置１００Ａ，１０
０Ｂを有することで、視差情報（或いはステレオ画像）を取得可能となっている。すなわ
ち、撮像装置を２つ（撮像装置１００Ａ，１００Ｂ）搭載することで、立体視によるより
高度な位置検出が可能となっている。ただし、この場合、撮像装置１００Ａ，１００Ｂは
、斜め方向から近接した投射を行う投射レンズＰＬに近接して配置されるため、取得され
るスクリーンＳＣ等の画像も斜め方向から撮像したものとなる。

ここで、さらに、図２１に例示するように、プロジェクターＰＪは、２つの撮像装置１
００Ａ，１００Ｂで構成される撮像部５００と、投射レンズＰＬを含む画像投影部６００
とが、プロジェクター制御部ＣＴにより動作制御されているものとする。すなわち、撮像
部５００は、例えば通信部８２Ａ，８２Ｂを介してプロジェクター制御部ＣＴと通信し、
プロジェクター制御部ＣＴの制御の下、スクリーンＳＣ及びその近接箇所において、立体
視による位置検出を可能とするための画像情報を取得する。プロジェクター制御部ＣＴは
、撮像部５００での撮像により取得した画像情報に基づく視差情報により検出された物体
ＯＢ（ペン先や指先）の位置情報を反映させた画像を画像投影部６００により投影させる
ことで、所謂インタラクティブな画像投影が可能となる。特に、本実施形態では、撮像部
５００に上述したような高解像度な撮像が可能な撮像装置１００Ａ，１００Ｂを利用する
ことで、スクリーンＳＣを斜め方向から近接して撮像するものであっても高解像度な画像
データの取得が可能であり、特に、周辺側においても圧縮の少ない画像データの取得が可
能となる。すなわち、例えばプロジェクターの投写画面付近のうち例えばスクリーンＳＣ
の周辺側にペン先や指先があるような場合でも確実にこれらの位置を確実に捉えることが
できる。

なお、上記の例では、複数（例では２つ）の撮像装置を有する場合について説明したが
、１つの撮像装置上記のようなプロジェクターを構成することも考えられる。また、例え
ば赤外線をスクリーンの表面及びその周辺を覆うように照射する装置（表面をカーテン状
に照射するように赤外光を走査させる装置）を設け、スクリーンの周辺に現れる物体がそ
の赤外線を反射した反射光を捉える方法と併用してもよい。例えば反射光により捉えた位
置に対応する撮像装置の画像領域を解析することでペンや指先等を検出することが考えら
れる。また、３つ以上の撮像装置を有するものとしてもよい。

この発明は、上記の実施形態又は実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しな
い範囲において種々の態様で実施することが可能である。

例えば、既述のように、撮像装置をプロジェクター以外の他の種々の装置（家庭用室内
機器エアコン等）に組み込むものとしてもよい。また、上記では、撮像装置が可視光及び
赤外光の双方を捉えるものとしているが、例えば組み込む装置において必要とされる特性
等に対応して、可視光のみあるいは赤外光のみを受光の対象とする構成としてもよい。

また、例えば、各実施例において、各レンズ群を構成するレンズの前後又は間に１つ以
上の実質的にパワーを持たないレンズを追加することができる。

３０…撮像レンズ系、３１‐３６…撮像レンズ、５０…撮像素子、８０…制御装置、８
１…駆動制御部、８２，８２Ａ，８２Ｂ…通信部、１００，１００Ａ，１００Ｂ…撮像装
置、５００…撮像部、６００…画像投影部、Ｃ１１…接合レンズ、Ｃ２１…接合レンズ、
ＣＴ…プロジェクター制御部、ｆ…焦点距離、Ｇ１…第１レンズ群、Ｇ２…第２レンズ群
、ＩＭ…像面、Ｌ１１-Ｌ１５…レンズ、Ｌ２１-Ｌ２５…レンズ、ＯＡ…光軸、ＯＢ…物
体、ＯＰ…フィルター、ＰＪ…プロジェクター、ＰＬ…投射レンズ、ＳＣ…スクリーン、
ｙ…像高、α…係数、θ…半画角

Claims

拡大側から順に、負または正の焦点距離を有する第１レンズ群と、正の焦点距離を有す
る第２レンズ群とからなり、半画角７０゜以上を有する撮像レンズ系であって、
前記第１レンズ群は、拡大側から順に、３枚の負レンズと、１枚の正レンズまたは接合
レンズとで構成され、
次の条件式（１）及び（２）を満足する撮像レンズ系。
（１）ｙ＝α・ｆ・ｔａｎ（θ／２）
（２）１．０＜|ｆ１／ｆ|＜２．５
ただし
ｙ：像高
α ：１．８≦α≦２．２
ｆ：全系の焦点距離
θ ：半画角
ｆ１：前記第１レンズ群の拡大側に配置される３枚の負レンズの合成焦点距離
前記第２レンズ群は、拡大側から順に、少なくとも１枚の正レンズと、一組の負レンズ
及び正レンズの接合レンズと、少なくとも１枚の縮小側に凸面を向けた正レンズとで構成
され、
次の条件式（３）を満足する請求項１に記載の撮像レンズ系。
（３）２．０＜ｆ２／ｆ＜４．０
ただし
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
前記第１レンズ群は、拡大側から順に、拡大側に凸面を向けた３枚の負メニスカスレン
ズと、一組の負レンズ及び正レンズの接合レンズとの５枚のレンズから構成され、負レン
ズは全て球面レンズで構成される、請求項１及び２のいずれか一項に記載の撮像レンズ系
。
前記第１レンズ群は、拡大側から順に、拡大側に凸面を向けた２枚のメニスカスレンズ
と、負レンズと、両凸の正レンズとの４枚のレンズから構成され、負レンズは全て球面レ
ンズで構成される、請求項１及び２のいずれか一項に記載の撮像レンズ系。
前記第２レンズ群は、拡大側より順に、縮小側に凸面を向けた正レンズと、一組の拡大
側に凹面を向けた負レンズ及び両凸形状の正レンズの接合レンズと、少なくとも１枚の正
レンズとで構成される、請求項１及び２のいずれか一項に記載の撮像レンズ系。
正のパワーを有するレンズにおいて、少なくとも１面以上の凸面形状の非球面を含む請
求項１〜５のいずれか一項に記載の撮像レンズ系。
前記第１レンズ群に含まれる負レンズのアッベ数の平均値と前記第１レンズ群に含まれ
る正レンズのアッベ数との差をＶｄ１、前記第２レンズ群に含まれる正レンズのアッベ数
の平均をＶｄ２とするとき、次の条件式（４）及び（５）を満足する請求項１〜６のいず
れか一項に記載の撮像レンズ系。
（４）１５．０＜Ｖｄ１＜３０．０
（５）Ｖｄ２＞５０．０
拡大側の第１レンズから縮小側の最終レンズまでのレンズ全長をＴＬとするとき、次の
条件式（６）を満足する請求項１〜７のいずれか一項に記載の撮像レンズ系。
（６）１０＜ＴＬ／ｆ＜２０
請求項１〜８のいずれか一項に記載の撮像レンズ系を搭載した撮像装置。
請求項９に記載の撮像装置を１つ以上有するとともに、映像光を投射する投射光学系を
備えるプロジェクターであって、
前記撮像装置は、前記投射光学系により投影された映像光の被照射領域を撮像するプロ
ジェクター。
前記撮像装置を２つ搭載した請求項１０に記載のプロジェクター。