ホーム > 特許ランキング > アウル ラブス、インク．
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-04-12
(54)【発明の名称】周辺視野撮像用広角レンズおよびカメラシステム
(51)【国際特許分類】
G02B 13/06 20060101AFI20240405BHJP
G02B 13/04 20060101ALI20240405BHJP
G02B 5/00 20060101ALN20240405BHJP
【ＦＩ】
G02B13/06
G02B13/04
G02B5/00 B
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023564384
(86)(22)【出願日】2022-04-18
(85)【翻訳文提出日】2023-12-07
(86)【国際出願番号】 US2022025200
(87)【国際公開番号】W WO2022225841
(87)【国際公開日】2022-10-27
(31)【優先権主張番号】63/178,256
(32)【優先日】2021-04-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】519424515
【氏名又は名称】アウル ラブス、インク．
(74)【代理人】
【識別番号】100104411
【弁理士】
【氏名又は名称】矢口 太郎
(72)【発明者】
【氏名】マケーエフ、マクシム
(72)【発明者】
【氏名】シュニットマン、マーク、エス．
(72)【発明者】
【氏名】ブッシュマン、トーマス、ダブリュー．
(72)【発明者】
【氏名】ナーゲルベルク、サラ
(72)【発明者】
【氏名】リコ、スーザン
【テーマコード（参考）】
2H042
2H087
【Ｆターム（参考）】
2H042AA06
2H042AA09
2H042AA22
2H087KA01
2H087LA07
2H087NA18
2H087PA08
2H087PA09
2H087PA17
2H087PB08
2H087PB09
2H087QA02
2H087QA07
2H087QA17
2H087QA22
2H087QA26
2H087QA32
2H087QA41
2H087QA46
2H087RA32
2H087RA44
2H087UA01
(57)【要約】
【要約】
【解決手段】 光軸から離れて周辺視野に向かって配置された物体を撮像する広角レンズ。前記広角レンズは、物体から像空間に向かって順に配置される、第１のレンズ素子群と、開口絞りと、第２のレンズ素子群とを有する。前記第１のレンズ素子群は第１のレンズを有し、当該第１のレンズは、光の透過を低減するための遮光領域を有する表面を有する。
【選択図】 図１３
【解決手段】 光軸から離れて周辺視野に向かって配置された物体を撮像する広角レンズ。前記広角レンズは、物体から像空間に向かって順に配置される、第１のレンズ素子群と、開口絞りと、第２のレンズ素子群とを有する。前記第１のレンズ素子群は第１のレンズを有し、当該第１のレンズは、光の透過を低減するための遮光領域を有する表面を有する。
【選択図】 図１３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
視野の関心領域に配置された物体を撮像する広角レンズであって、物体から像空間に向かって光軸に沿って順に、第１のレンズ素子群と、開口絞りと、第２のレンズ素子群とを有し、
前記第１のレンズ素子群は第１のレンズを含み、当該第１のレンズは遮光領域を有する表面を含むものであり、前記遮光領域は前記表面上に配置されて光の透過を低減するものであり、
前記遮光領域は、前記広角レンズを通って延びる光軸の周りに配置されるものである、
広角レンズ。
【請求項2】
請求項１記載の広角レンズにおいて、前記遮光領域は、当該領域を通る光の透過を実質的に阻止するものである、広角レンズ。
【請求項3】
請求項１記載の広角レンズにおいて、前記遮光領域は、当該領域を通る光の透過を部分的に阻止するものである、広角レンズ。
【請求項4】
請求項１～３のいずれか１つに記載の広角レンズにおいて、前記遮光領域は光吸収性である、広角レンズ。
【請求項5】
請求項１～４のいずれか１つに記載の広角レンズにおいて、前記遮光領域は光反射性である、広角レンズ。
【請求項6】
請求項１～５のいずれか１つに記載の広角レンズにおいて、前記第１のレンズの前記表面は所定の直径を有し、前記遮光領域は、前記第１のレンズの前記表面の直径の３５％～９０％、好ましくは３８％～８６％である直径を有するものである、広角レンズ。
【請求項7】
請求項１～６のいずれか１つに記載の広角レンズにおいて、前記第１のレンズの前記表面は所定の直径を有し、前記遮光領域は、前記第１のレンズの前記表面の直径の２５％～６０％、好ましくは２９％～５５％である直径を有するものである、広角レンズ。
【請求項8】
請求項１～７のいずれか１つに記載の広角レンズにおいて、前記第１のレンズの前記表面は、他のレンズ素子のいずれよりも物体空間に近接しているものである、広角レンズ。
【請求項9】
請求項１～８のいずれか１つに記載の広角レンズにおいて、前記関心領域は、前記光軸から少なくとも３０°の第１の角度と、前記光軸から少なくとも７５°の第２の角度との間に延長する環状円錐領域であり、前記第１および第２のレンズ素子群は、前記関心領域内に配置された物体を撮像するように構成されているものである、広角レンズ。
【請求項10】
請求項９記載の広角レンズにおいて、前記第２の角度は、前記第１の角度の少なくとも２倍である、広角レンズ。
【請求項11】
請求項９または１０記載の広角レンズにおいて、前記第２の角度と前記第１の角度の比Ｒは、Ｒ＝１．６７：１～２．５：１の範囲である、広角レンズ。
【請求項12】
請求項１１記載の広角レンズにおいて、前記レンズは、物体空間における前記第２の角度の光線が前記光軸から距離Ｈでレンズ像面と交差し、物体空間における第１の角度の光線が距離ｈでレンズ像面と交差し、Ｈ／ｈ＞Ｒ、または好ましくはＨ／ｈ≧１．１ｘＲ、またはより好ましくはＨ／ｈ≧１．５ｘＲとなるように構成および構築されるものである、広角レンズ。
【請求項13】
請求項１１または１２記載の広角レンズにおいて、Ｒ＝２である、広角レンズ。
【請求項14】
請求項９～１３のいずれか１つに記載の広角レンズにおいて、前記第１の角度は４５°である、広角レンズ。
【請求項15】
請求項９～１３のいずれか１つに記載の広角レンズにおいて、前記第１の角度は５０°である、広角レンズ。
【請求項16】
請求項９～１３のいずれか１つに記載の広角レンズにおいて、前記第１の角度は５５°であり、前記第２の角度は１０５°である、広角レンズ。
【請求項17】
請求項１～１６のいずれか１つに記載の広角レンズにおいて、前記第１および第２のレンズ素子群は、軸上の縦球面収差が前記関心領域全体における縦球面収差よりも大きくなる態様で、前記関心領域内に配置された物体を撮像するように構成されているものである、広角レンズ。
【請求項18】
請求項１～１７のいずれか１つに記載の広角レンズにおいて、前記第１および第２のレンズ素子群は、前記関心領域全体における縦球面収差が軸上の縦球面収差の半分未満になる態様で、前記関心領域内に配置された物体を撮像するように構成されているものである、広角レンズ。
【請求項19】
請求項１～１８のいずれか１つに記載の広角レンズにおいて、前記第１および第２のレンズ素子群は、軸上の接線光線の像面湾曲が前記関心領域全体における接線光線の像面湾曲よりも大きくなる態様で、前記関心領域内に配置された物体を撮像するように構成されているものである、広角レンズ。
【請求項20】
請求項１～１９のいずれか１つに記載の広角レンズにおいて、前記第１および第２のレンズ素子群は、前記関心領域全体における接線光線の像面湾曲が軸上の接線光線の像面湾曲の４分の１未満になる態様で、前記関心領域内に配置された物体を撮像するように構成されているものである、広角レンズ。
【請求項21】
請求項１～２０のいずれか１つに記載の広角レンズにおいて、前記第１および第２のレンズ素子群は、前記関心領域内のサジタル光線に対して１８７ ｌｐ／ｍｍで少なくとも５５％の変調伝達関数を有する態様で、前記関心領域内に配置された物体を撮像するように構成されているものである、広角レンズ。
【請求項22】
請求項１～２１のいずれか１つに記載の広角レンズにおいて、前記第１および第２のレンズ素子群は、前記関心領域内のサジタル光線に対して９３ ｌｐ／ｍｍで少なくとも７６％の変調伝達関数を有する態様で、前記関心領域内に配置された物体を撮像するように構成されているものである、広角レンズ。
【請求項23】
請求項１～２２のいずれか１つに記載の広角レンズにおいて、前記第１および第２のレンズ素子群は、前記関心領域内のサジタル光線に対して１８７ ｌｐ／ｍｍで少なくとも３６％の変調伝達関数を有する態様で、前記関心領域内に配置された物体を撮像するように構成されているものである、広角レンズ。
【請求項24】
請求項１～２３のいずれか１つに記載の広角レンズにおいて、前記第１および第２のレンズ素子群は、前記関心領域内のサジタル光線に対して９３ ｌｐ／ｍｍで少なくとも６５％の変調伝達関数を有する態様で、前記関心領域内に配置された物体を撮像するように構成されているものである、広角レンズ。
【請求項25】
請求項１～２４のいずれか１つに記載の広角レンズにおいて、前記第１および第２のレンズ素子群はすべて球面を有するものである、広角レンズ。
【請求項26】
請求項１～２５のいずれか１つに記載の広角レンズにおいて、前記第１のレンズ素子群は、４つまたは５つのレンズからなるものである、広角レンズ。
【請求項27】
請求項１～２６のいずれか１つに記載の広角レンズにおいて、前記第２のレンズ素子群は、４つのレンズからなるものである、広角レンズ。
【請求項28】
請求項１～２７のいずれか１つに記載の広角レンズにおいて、有効焦点距離は１ｍｍまたは１ｍｍ未満である、広角レンズ。
【請求項29】
請求項１～２８のいずれか１つに記載の広角レンズにおいて、Ｆ値は、２．４または２．４未満である、広角レンズ。
【請求項30】
請求項１～２９のいずれか１つに記載の広角レンズにおいて、Ｆシータ歪曲収差は、全視野において３４％または３４％未満である、広角レンズ。
【請求項31】
請求項１～３０のいずれか１つに記載の広角レンズにおいて、当該広角レンズの像面における主光線角度は、当該像面の表面の法線に対して４．５°未満である、広角レンズ。
【請求項32】
請求項１～３１のいずれか１つに記載の広角レンズにおいて、背面焦点距離は１ｍｍまたは１ｍｍ未満である、広角レンズ。
【請求項33】
請求項１～３２のいずれか１つに記載の広角レンズにおいて、前記第１のレンズ素子群のうち、開口絞りに最も近接したレンズは、３次像面湾曲の補正に寄与するものである、広角レンズ。
【請求項34】
請求項１～３３のいずれか１つに記載の広角レンズにおいて、前記第２のレンズ素子群のうちの１つのレンズ素子は、３次像面湾曲の補正に寄与するものである、広角レンズ。
【請求項35】
請求項１～３４のいずれか１つに記載の広角レンズにおいて、前記関心領域内の視野の像面上への角度マッピングは実質的に線形である、広角レンズ。
【請求項36】
カメラシステムであって、請求項１～３５のいずれか１つに記載の広角レンズと、
前記広角レンズの背面焦点距離に配置された撮像面を有する画像センサと
を有する、カメラシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、広角レンズに関し、具体的には、これに限定されるものではないが、周辺視野に位置する物体を優先的に撮像するように構成されたレンズ、および当該レンズを組み込んだカメラシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
撮像光学系は、主対象物がその光軸上に位置することを想定して設計されているため、このような光学系のレンズは、光軸上で高品質の撮像を提供するように設計する必要があるという原理が撮像光学系の公理である。実際、光軸上での性能を向上させるために通常、視野端での光学性能の低下が許容されている。写真撮影、顕微鏡検査、天文学はすべて、観察者が、少なくとも１つの対象物が光軸上における視野の中心に配置されるように光学系の位置決めを試みることが多い分野の例である。
【0003】
これに対し、本出願人は、すべての対象物が光軸から離れて周辺視野に向かって配置される用途を考案した。その結果、本出願人は、光軸上性能を最適化した既存レンズは、その光軸上性能の不要な最適化に一部起因して、周辺視野の撮像には好適でないことを認識した。したがって、光軸上ではなく、周辺視野に配置された物体の撮像に最適化された広角レンズを提供することは、最先端技術の進歩であると考えられる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0004】
１つの観点において、本発明は、周辺視野の関心領域に配置された物体を撮像する広角レンズを提供する。本発明による例示的な広角レンズは、物体から像空間に向かって光軸に沿って順に、第１のレンズ素子群と、開口絞りと、第２のレンズ素子群とを有する。前記関心領域は、前記光軸から少なくとも３０°の第１の角度と、前記光軸から少なくとも７５°の第２の角度との間に延長する環状円錐領域であり、前記第１および第２のレンズ素子群は、前記関心領域内に配置された物体を撮像するように構成されている。前記広角レンズは、前記第１の角度と前記第２の角度の比が、Ｒ＝１．６７：１～２．５：１の範囲であってよい。具体的には、前記第１の角度は５０°であってよく、前記第２の角度は１００°であってよい。前記レンズは、物体空間における前記第２の角度の光線が前記光軸から距離Ｈでレンズ像面と交差し、物体空間における第１の角度の光線が距離ｈでレンズ像面と交差し、Ｈ／ｈ＞Ｒ、または好ましくはＨ／ｈ≧１．１ｘＲ、またはより好ましくはＨ／ｈ≧１．５ｘＲとなるように構成および構築することができる。前記関心領域内の視野の像面上への角度マッピングは実質的に線形であってもよい。
【0005】
前記第１および第２のレンズ素子群は、前記関心領域において特定の性能測定基準を有する態様で、前記関心領域内に配置された物体を撮像するように構成することができる。例えば、前記第１および第２のレンズ素子群が協働することで、前記関心領域全体における縦球面収差よりも大きい軸上の縦球面収差、軸上の縦球面収差の半分未満の前記関心領域全体における縦球面収差、前記関心領域全体における接線光線の像面湾曲よりも大きい軸上の接線光線の像面湾曲、および／または軸上の接線光線の像面湾曲の４分の１未満の前記関心領域全体における接線光線の像面湾曲を提供することができる。
【0006】
さらに、前記第１および第２のレンズ素子群が協働することで、前記関心領域内のサジタル光線に対して１８７ ｌｐ／ｍｍで少なくとも５５％の変調伝達関数、前記関心領域内のサジタル光線に対して９３ ｌｐ／ｍｍで少なくとも７６％の変調伝達関数、前記関心領域内のサジタル光線に対して１８７ ｌｐ／ｍｍで少なくとも３６％の変調伝達関数、および／または前記関心領域内のサジタル光線に対して９３ ｌｐ／ｍｍで少なくとも６５％の変調伝達関数を提供することができる。また、注目すべきことは、本発明による例示的な広角レンズは、非球面を使用せずに最適化することができる点であり、前記第１および第２のレンズ素子群はすべて球面を有することができる。前記第１および第２のレンズ素子群は４つまたは５つのレンズからなることができるが、前記第２のレンズ素子群は、４つのレンズからなってもよい。有効焦点距離は１ｍｍまたは１ｍｍ未満であり、Ｆ値は、２．４または２．４未満であってもよい。
【0007】
別の観点において、本発明は、光軸にわたって１５０°を超える視野（ＦＯＶ）角と、光軸にわたる中心半視野（ＦＯＶ１／２）とを有する広角レンズを提供することができる。中心半視野（ＦＯＶ１／２）と視野（ＦＯＶ）との角度範囲の比は、ＦＯＶ／ＦＯＶ１／２＝２とすることができ、前記レンズは、視野のイメージサークルの像面における直径（Ｄ１）と、中心半視野のイメージサークルの直径（Ｄ１／２）との比が、Ｄ１／Ｄ１／２＞２となるように構成および配置することができる。また、当該比は、Ｄ１／Ｄ１／２≧２．２、好ましくはＤ１／Ｄ１／２≧２．５、より好ましくはＤ１／Ｄ１／２≧３とすることができる。前記レンズは、ＦＯＶ１／２とＦＯＶとの間に配置された関心領域を有してもよく、前記関心領域内の視野の像面上への角度マッピングは実質的に線形であってもよい。さらに、本発明は、本発明の広角レンズを有するカメラシステムを提供することができる。
【0008】
さらに別の観点において、本発明は、本発明による広角レンズの１若しくはそれ以上の選択された表面に中央遮光領域を提供することができ、この中央遮光領域は、例えば頭上の光から生じる眩輝を低減するのに有用である。前記中央遮光領域は、当該領域を通る光の透過を部分的または完全に阻止することができ、したがって、中央遮光領域（複数可）が適用されるレンズの表面（複数可）部分を透過する光を部分的または完全に阻止することができる。前記遮光領域は、上記で定義された関心領域を含まない中央領域にわたって延在させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
前述した発明の概要および本発明の例示的な実施形態に関する詳細な説明は、添付の図面とともに解釈することでより良く理解される。
【発明を実施するための形態】
【0010】
次に図を参照すると、全体的に同様の要素には同様の番号が付記されており、図１および図３は、本発明に従って視野の外側半分に向かって性能を最適化した例示的な広角レンズ１００、２００の構成の概略図を示す。レンズ１００、２００は、２１０°（光軸の両側に±１０５°）の広視野を有し、視野の関心領域内の光学性能のために最適化可能である。具体的には、関心領域は、周辺視野に配置された物体を撮像することを目的として、光軸から５０°の位置で始まり、１００°の位置まで延長する環状円錐領域で構成されてもよい。関心領域外（例えば、視野角０°～５０°の間の円錐）の光学性能については緩和され、関心領域内における光学性能よりも劣る可能性がある。例えば、レンズ１００、２００の球面収差は、５０°以下と比べると５０°以上で良好に補正される。さらに、関心領域外の光学性能要件を緩和することにより、本出願人は、すべての光学面が球面である設計を実現し、それによって非球面に伴う製造上の複雑さおよびコストを回避することが可能となった。
【0011】
図１のレンズ１００の構成をより具体的に説明すると、レンズ１００は、開口絞りＳ１１に対して物体側に配置された４つの光学素子Ｌ１～Ｌ４からなる第１の群と、開口絞りＳ１１に対して像側に配置された４つの光学素子Ｌ６～Ｌ９からなる第２の群とを含み、表１に示す１次設計特性を有することができる。最初の２つのレンズＬ１、Ｌ２は、物体側に凸の表面を有するメニスカス型レンズであり、光線の入射角を小さくして光軸に対してより平行にするために、負の屈折力（ｎｅｇａｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ）を導入する。任意選択的に、表２および図３に示すように、他のレンズＬ１～Ｌ３およびＬ６～Ｌ９は同一のまま、図１のレンズ１００のレンズＬ４を２つのレンズ素子Ｌ４ａ、Ｌ５に置き換えることができる。表１、２に示す光学ガラスは、米国ニューヨーク州エルムズフォードのショット ノース アメリカ社（Ｓｃｈｏｔｔ Ｎｏｒｔｈ Ａｍｅｒｉｃａ，Ｉｎｃ，Ｅｌｍｓｆｏｒｄ，ＮＹ，ＵＳＡ）のガラスを指し、Ｎｄは波長５８７．６ｎｍを指す。表１、２中の環状オレフィンコポリマー「ＣＯＣ」は、ＡＰＥＬ（登録商標）環状オレフィンコポリマーＡＰＬ５０１４ＣＬ（三井化学株式会社、日本、東京）であってもよい。
【0012】
【表1】
【0013】
【表2】
【0014】
本発明による設計は、光学性能に関しては視野端まで延長される環状円錐領域から構成される関心領域における性能を重視しているため、光軸近傍の性能は低下する可能性がある。例えば、図２Ａ、図４Ａに示すように、従来の収差の定義の観点から言うと、縦球面収差は５０°～１００°の間の関心領域で良好に補正され、４０μｍの比較的大きな軸上球面収差は許容され得る。特に、縦球面収差は、関心領域内で好適に補正されるため、関心領域内の値は、軸上に存在する値の１／４未満にすることができる。同様に、特に接線光線（ｔａｎｇｅｎｔｉａｌ ｒａｙｓ）の像面湾曲は、図２Ｂ、図４Ｂに示すように、軸上では比較的大きくなるが、関心領域では最小限にすることができる。球面収差と同様に、関心領域における接線光線の像面湾曲は、軸上に存在する値の１／４未満にすることができる。特定の理論によって拘束されることを意図するものではないが、レンズ２００のレンズ素子Ｌ５およびレンズ素子Ｌ７、Ｌ８を通して高次像面湾曲に補償を導入することにより、３次像面湾曲を補正することができると考えられる。Ｆシータ歪曲収差は、縦球面収差および像面湾曲とは異なり、補正しない場合、視野高さとともに増加する可能性があるが、全視野で３４％未満になるように制限することができる。
【0015】
３次収差ではなく変調伝達関数（ＭＴＦ）の観点から特定された、関心領域におけるＭＴＦの例示的な目標値が表３に示されており、これらの値は、像面で使用する検出器に基づいて選択することができる。具体的には、検出器上の画素のサイズと間隔によって、変調伝達関数（ＭＴＦ）の設計目標のためのナイキスト周波数を確立することができる。例えば、１．３４μｍ ｘ １．３４μｍの画素サイズを有する例示的な検出器（ＯＶ１６８２５ １６メガピクセル、ＣａｍｅｒａＣｈｉｐ（登録商標）センサ、ＯｍｎｉＶｉｓｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社、米国、カリフォルニア州、サンタクララ）の場合、ナイキスト周波数の１／４は９３ ｌｐ／ｍｍに対応し、ナイキスト周波数の１／２は１８７ ｌｐ／ｍｍに対応する。図３のレンズ２００の設計について、変調伝達関数（ＭＴＦ）の観点から計算した性能を図５、図６、図８、および表４に示す。図３のレンズ２００の設計における性能をスポットダイアグラムの観点から図７に示す。さらに、像面において検出器を適切に照射する能力は、相対照度の観点から図９に示されており、８０％の相対照度が１０５°まで維持されていることが示されている。この結果は、図１０に示す主光線角度の適切な制御と一致しており、この図では、レンズの主光線角度が視野の６０％にわたって検出器の目標主光線角度に対して±２°に維持されることを示している。
【0016】
さらに、レンズ２００の設計を含む本発明による設計は、関心領域（例えば、光軸から５０°の位置で始まり、１００°の位置まで延長する環状円錐領域）において線形であり、かつ、視野の関心領域がマッピングされる画像センサＳ２０上の画素の数を最大化する態様で、検出器上への視野角のマッピングを最適化することを目標とする。特に、図１１は、関心領域上の視野が、画像センサＳ２０の視野上に実質的に線形にマッピングされていることを示し、５０°の視野がｈ＝０．４の相対視野高さにマッピングされ、１００°の視野がＨ＝０．９５の相対的な視野高さにマッピングされており、画像検出器上では、Ｈ／ｈ＝２．３７５の比率となる。また、画像センサー上に含まれる画素数もこの領域で最適化することができ、上述した例示的なセンサモデルＯＶ１６８２５の場合、５０°～１００°の間の視野内に配置される画素数は、おおよそ９７０画素であり、この画素数は、画像センサの画素によって構成される、１．３４μｍ×１．３４μｍの格子構造の２つの直交方向のうちの１つ沿って計数される。この画素サイズの場合、９７０画素は１．３ｍｍ（９７０×１．３４μｍ）に相当する。したがって、５０°～１００°の間の環状視野は、センサの格子構造の２つの直交軸のうちの１つ沿った約１．３ｍｍの直線距離にマッピングされる。
【0017】
より一般的に特定すると、関心領域は、物体空間内の光軸から第１の角度と第２の角度との間に延在し、第２の角度と第１の角度との比はＲであり、Ｒ＝１．６７：１～２．５：１の範囲内であってよい。レンズは、物体空間における第２の角度の光線が光軸から距離Ｈでレンズ像面と交差し、物体空間における第１の角度の光線が距離ｈでレンズ像面と交差し、Ｈ／ｈ＞Ｒ、または好ましくはＨ／ｈ≧１．１ｘＲ、またはより好ましくはＨ／ｈ≧１．５ｘＲとなるように構成および構築することができる。
【0018】
関心領域の像面上への角度マッピングを特定する別の測定基準は、全視野（ｆｕｌｌ ｆｉｅｌｄ－ｏｆ－ｖｉｅｗ：ＦＯＶ）、および半視野（ｈａｌｆ ｆｉｅｌｄ－ｏｆ－ｖｉｅｗ：ＦＯＶ１／２）、すなわちＦＯＶ／ＦＯＶ１／２＝２に関して提供することができる。レンズは、全視野のイメージサークルの像面における直径（Ｄ１）と、中心半視野（ｃｅｎｔｒａｌ ｈａｌｆ ｆｉｅｌｄ－ｏｆ－ｖｉｅｗ）のイメージサークルの直径（Ｄ１／２）との比が、Ｄ１／Ｄ１／２＞２となるように構成および配置することができる。また、Ｄ１／Ｄ１／２≧２．２、好ましくはＤ１／Ｄ１／２≧２．５、より好ましくはＤ１／Ｄ１／２≧３とすることができる。例えば、画像センサの画素センサ素子の７５％以上を、５０°～１００°の間の環状視野に対応する画像領域に配置することができる。この場合もまた、関心領域内の視野の像面上への角度マッピングは、実質的に線形であってよい。
【0019】
【表3】
【0020】
【表4】
【0021】
【表5】
【0022】
【表6】
【0023】
【表7】
【0024】
図１２～図１４に示すように、さらに別の観点において、本発明は、本発明による広角レンズ３００、４００それぞれの１若しくはそれ以上の選択された表面Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３上に中央遮光領域（ｃｅｎｔｒａｌ ｏｂｓｃｕｒａｔｉｏｎ）Ｏ１、Ｏ２、Ｏ３を提供することができる。中央遮光領域Ｏ１、Ｏ２、Ｏ３を通した光の透過は部分的にまたは完全に阻止されるため、遮光領域Ｏ１、Ｏ２、Ｏ３（複数可）が適用されるレンズ表面Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３（複数可）の部分を通る光の透過を部分的にまたは完全に阻止することができる。例えば、遮光領域Ｏ１、Ｏ２、Ｏ３は、５０％～１００％、好ましくは８０％～１００％であってもよい。遮光領域Ｏ１、Ｏ２、Ｏ３は、光に対して光学的に吸収性および／または反射性であってもよい。また、遮光領域Ｏ１、Ｏ２、Ｏ３は、使用者が単に遮光領域を取外し、必要に応じて再度配置するなど、着脱自在および交換自在であってもよい。遮光領域Ｏ１、Ｏ２、Ｏ３は、段落［０００４］～［０００７］等において上記で定義した関心領域を含まない中央領域にわたって延長してもよい。例えば、中央遮光領域は、円形であり、像面から最も遠いレンズ素子Ｌ１の表面Ｓ１における光軸から最大３０°の角度の光を遮断するように、光軸を中心として対称的に延長する。遮光領域Ｏ１、Ｏ２、Ｏ３は、像面から最も遠い（例えば、物体空間に最も近い）レンズ素子Ｌ１上および／またはレンズ素子Ｌ２上に提供することが望ましい。
【0025】
遮光領域の範囲は、遮光領域Ｏ１、Ｏ２、Ｏ３が提供されている表面Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３における開口部の割合として表すこともできる。例えば、遮光領域Ｏ２がレンズ素子Ｌ１の表面Ｓ２に配置される場合、遮光領域Ｏ２の直径は、表面Ｓ２の直径の３８％～８６％の間であってもよい（図１２）。遮光領域Ｏ１がレンズ素子Ｌ１の表面Ｓ１に配置される場合、遮光領域Ｏ１の直径は、表面Ｓ１の直径の２９％～５５％の間であってもよい（図１３）。
【0026】
当業者であれば、本発明の上記の利点およびその他の利点は、前述の明細書から明らかであると考えられる。したがって、当業者であれば、本発明の広範な発明概念から逸脱することなく、上述の実施形態に変更または修正を行うことができることを認識すると考えられる。したがって、本発明は、本明細書に記載された特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲および要旨の範囲内にあるすべての変更および修正を含むことを意図するものであることを理解されたい。さらに、添付の特許請求の範囲において使用される進行形の用語「有する（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」および「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」は、記載されていない追加の請求項の要素または工程がある場合、そのような要素または工程が特許請求項の範囲から除外されるかどうかという観点から特許請求の範囲を定義する。「有する（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、包括的または無制限であることを意図しており、これによって記載されていない任意の追加的要素または材料は除外されない。「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」という用語は、特許請求の範囲に関連して使用および特定された要素または材料以外の任意の要素または材料を除外する。
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【国際調査報告】