JP2022117197A - Image capturing lens and image capturing device - Google Patents
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Images
Landscapes
- Lenses (AREA)
Abstract
Description
本開示は、フォーカシング機能を有する撮像レンズ、および、そのような撮像レンズを備えた撮像装置に関する。 The present disclosure relates to an imaging lens having a focusing function and an imaging apparatus equipped with such an imaging lens.
近年、デジタルカメラ等の撮像装置は撮像素子の大型化や高画質化が進み、それに伴い、それらの撮像装置に用いられる撮像レンズ(例えば特許文献1,2参照)にも高い性能が求められている。その一方で、ミラーレスカメラ等によるショートフランジバック化が進む中、光学系の小型化も求められている。また、レンズ交換デジタルカメラシステム等において、静止画だけでなく動画を撮影する使用ケースも増えているため、動画撮影に対応した要素、例えば高速フォーカスを行う場合等におけるフォーカシング時の画角変動の抑制等も求められている。
In recent years, image pickup devices such as digital cameras have become larger in size and have higher image quality, and along with this, high performance is required for imaging lenses (for example, see
前述のように撮像レンズには高性能かつ小型化が求められている。また、動画撮影の際にはフォーカシング時の画角変動の抑制が求められる。 As described above, imaging lenses are required to have high performance and be compact. Also, when shooting moving images, it is required to suppress fluctuations in the angle of view during focusing.
小型で大口径でありながら高い光学性能を有し、かつフォーカシング時の画角変動が抑制された撮像レンズ、およびそのような撮像レンズを搭載した撮像装置を提供することが望ましい。 It is desirable to provide an imaging lens that is compact, has a large aperture, yet has high optical performance, and suppresses variation in the angle of view during focusing, and an imaging apparatus equipped with such an imaging lens.
本開示の一実施の形態に係る第1の撮像レンズは、物体側から像面側に向かって順に、少なくとも2枚の負レンズを有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、負の屈折力を有する第3レンズ群とから構成され、被写体距離が無限遠から近距離へと変化する際に、第1レンズ群が固定され、第2レンズ群もしくは第2レンズ群と第3レンズ群とが光軸方向を移動することによってフォーカシングを行うようになされ、以下の条件式を満足する。
-1.05<f2/f3<-0.25 ……(1)
1.38<β3 ……(2)
0.2<(R11-R12)/(R11+R12)<0.8 ……(3)
ただし、
f2:第2レンズ群の焦点距離
f3:第3レンズ群の焦点距離
β3:第3レンズ群の横倍率
R1:最も物体側のレンズの物体側の面の曲率半径
R2:最も物体側のレンズの像面側の面の曲率半径
とする。
A first imaging lens according to an embodiment of the present disclosure includes, in order from the object side to the image plane side, a first lens group having at least two negative lenses and a second lens having a positive refractive power. and a third lens group having negative refractive power. When the object distance changes from infinity to short, the first lens group is fixed, and the second lens group or the second lens group is fixed. Focusing is performed by moving the third lens group in the optical axis direction, and the following conditional expression is satisfied.
-1.05<f2/f3<-0.25 (1)
1.38<β3 (2)
0.2<(R11-R12)/(R11+R12)<0.8 (3)
however,
f2: focal length of the second lens group f3: focal length of the third lens group β3: lateral magnification of the third lens group R1: radius of curvature of the object-side surface of the lens closest to the object R2: the radius of curvature of the lens closest to the object It is the radius of curvature of the surface on the image plane side.
本開示の一実施の形態に係る第2の撮像レンズは、物体側から像面側に向かって順に、第1aレンズ群と開口絞りと第1bレンズ群とからなり、少なくとも2枚の負レンズを有する第1レンズ群と、少なくとも1枚の正レンズと少なくとも1枚の負レンズとからなり、正の屈折力を有する第2レンズ群と、負の屈折力を有する第3レンズ群とから構成され、被写体距離が無限遠から近距離へと変化する際に、第1レンズ群が固定され、第2レンズ群もしくは第2レンズ群と第3レンズ群とが光軸方向を移動することによってフォーカシングを行うようになされ、以下の条件式を満足する。
-1.05<f2/f3<-0.25 ……(1)
|β2|<0.45 ……(9)
ただし、
f2:第2レンズ群の焦点距離
f3:第3レンズ群の焦点距離
β2:第2レンズ群の横倍率
とする。
A second imaging lens according to an embodiment of the present disclosure consists of a lens group 1a, an aperture stop, and a lens group 1b in order from the object side to the image plane side, and includes at least two negative lenses. a first lens group comprising at least one positive lens and at least one negative lens; a second lens group having positive refractive power; and a third lens group having negative refractive power. , when the subject distance changes from infinity to short, the first lens group is fixed, and the second lens group or the second and third lens groups move in the optical axis direction for focusing. and satisfies the following conditional expression.
-1.05<f2/f3<-0.25 (1)
|β2|<0.45 (9)
however,
f2: focal length of the second lens group f3: focal length of the third lens group β2: lateral magnification of the second lens group.
本開示の一実施の形態に係る第1の撮像装置は、撮像レンズと、撮像レンズによって形成された光学像に応じた撮像信号を出力する撮像素子とを含み、撮像レンズを、上記本開示の一実施の形態に係る第1の撮像レンズによって構成したものである。 A first imaging apparatus according to an embodiment of the present disclosure includes an imaging lens and an imaging element that outputs an imaging signal corresponding to an optical image formed by the imaging lens, and the imaging lens is the It is configured by the first imaging lens according to one embodiment.
本開示の一実施の形態に係る第2の撮像装置は、撮像レンズと、撮像レンズによって形成された光学像に応じた撮像信号を出力する撮像素子とを含み、撮像レンズを、上記本開示の一実施の形態に係る第2の撮像レンズによって構成したものである。 A second imaging device according to an embodiment of the present disclosure includes an imaging lens and an imaging device that outputs an imaging signal corresponding to an optical image formed by the imaging lens, and the imaging lens is the It is configured by the second imaging lens according to one embodiment.
本開示の一実施の形態に係る第1もしくは第2の撮像レンズ、または第1もしくは第2の撮像装置では、第1ないし第3レンズ群からなる構成において、小型で大口径でありながら高い光学性能を有し、かつフォーカシング時の画角変動が抑制されるように、レンズ群のパワーや横倍率の最適化が図られている。 In the first or second imaging lens or the first or second imaging device according to an embodiment of the present disclosure, in the configuration including the first to third lens groups, the optical The power of the lens group and the lateral magnification are optimized so as to maintain performance and suppress fluctuations in the angle of view during focusing.
以下、本開示の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
0.比較例
1.レンズの基本構成
2.作用・効果
3.撮像装置への適用例
4.レンズの数値実施例
5.応用例
6.その他の実施の形態
Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. The description will be given in the following order.
0. Comparative example 1. Basic configuration of
<0.比較例>
特許文献1(特開2018-205527号公報)に記載の技術では、大口径広角単焦点レンズを提供しているが、大口径化に伴い発生する諸収差の補正のため、レンズ枚数が多くなり、全長が長くなる。また、最も物体側のレンズが凸レンズのため、レンズ径が大きくなり、光学系の小型化が難しい。
<0. Comparative example>
The technology described in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2018-205527) provides a large-aperture wide-angle single-focal lens, but the number of lenses increases in order to correct various aberrations that occur with the increase in aperture. , lengthening. In addition, since the lens closest to the object side is a convex lens, the diameter of the lens becomes large, making it difficult to reduce the size of the optical system.
また、特許文献2(国際公開第2017/168603号)に記載の技術では、大口径の広角レンズを提供しているが、フォーカシング群の横倍率とフォーカシング群よりも像面側にある固定群の横倍率との関係が最適ではなく、フォーカシング時の画角変動が大きい。 Further, the technology described in Patent Document 2 (International Publication No. 2017/168603) provides a wide-angle lens with a large aperture, but the lateral magnification of the focusing group and the fixed group located closer to the image plane than the focusing group The relationship with the lateral magnification is not optimal, and the angle of view fluctuates greatly during focusing.
<1.レンズの基本構成>
本開示の一実施の形態は、デジタルスチルカメラやデジタルミラーレスカメラなどに最適な単焦点レンズ、および単焦点レンズを有する光学機器に関する。特に、良好な収差補正を行うことのできるフォーカシング方式を用いた小型かつ高性能な撮像レンズ、およびそのような撮像レンズを備えた撮像装置に関する。
<1. Basic Configuration of Lens>
An embodiment of the present disclosure relates to a single-focus lens suitable for a digital still camera, a digital mirrorless camera, and the like, and an optical device having the single-focus lens. In particular, the present invention relates to a compact, high-performance imaging lens that uses a focusing method capable of performing good aberration correction, and an imaging apparatus equipped with such an imaging lens.
図1は、本開示の一実施の形態に係る撮像レンズの第1の構成例を示しており、後述する実施例1の構成に相当する。図4は、一実施の形態に係る撮像レンズの第2の構成例を示しており、後述する実施例2の構成に相当する。図7は、一実施の形態に係る撮像レンズの第3の構成例を示しており、後述する実施例3の構成に相当する。図10は、一実施の形態に係る撮像レンズの第4の構成例を示しており、後述する実施例4の構成に相当する。図13は、一実施の形態に係る撮像レンズの第5の構成例を示しており、後述する実施例5の構成に相当する。図16は、一実施の形態に係る撮像レンズの第6の構成例を示しており、後述する実施例6の構成に相当する。図19は、一実施の形態に係る撮像レンズの第7の構成例を示しており、後述する実施例7の構成に相当する。図22は、一実施の形態に係る撮像レンズの第8の構成例を示しており、後述する実施例8の構成に相当する。図25は、一実施の形態に係る撮像レンズの第9の構成例を示しており、後述する実施例9の構成に相当する。 FIG. 1 shows a first configuration example of an imaging lens according to an embodiment of the present disclosure, which corresponds to the configuration of Example 1 described later. FIG. 4 shows a second configuration example of the imaging lens according to one embodiment, which corresponds to the configuration of Example 2 described later. FIG. 7 shows a third configuration example of an imaging lens according to one embodiment, which corresponds to the configuration of Example 3 described later. FIG. 10 shows a fourth configuration example of an imaging lens according to an embodiment, which corresponds to the configuration of Example 4 described later. FIG. 13 shows a fifth configuration example of the imaging lens according to one embodiment, which corresponds to the configuration of Example 5 described later. FIG. 16 shows a sixth configuration example of an imaging lens according to an embodiment, which corresponds to the configuration of Example 6 described later. FIG. 19 shows a seventh configuration example of an imaging lens according to one embodiment, which corresponds to the configuration of Example 7 described later. FIG. 22 shows an eighth configuration example of an imaging lens according to one embodiment, which corresponds to the configuration of Example 8 described later. FIG. 25 shows a ninth configuration example of an imaging lens according to an embodiment, which corresponds to the configuration of Example 9 described later.
図1等において、Z1は光軸を示す。第1ないし第9の構成例に係る撮像レンズ1~9と像面との間には、撮像素子保護用のカバーガラス等の光学部材FLが配置されていてもよい。また、カバーガラスの他にも、光学部材FLとして、ローパスフィルタや赤外カットフィルタ等の各種の光学フィルタが配置されていてもよい。
In FIG. 1 and the like, Z1 indicates the optical axis. An optical member FL such as a cover glass for protecting the image sensor may be arranged between the
以下、本開示の一実施の形態に係る撮像レンズの構成を、適宜図1等に示した各構成例に係る撮像レンズ1~9に対応付けて説明するが、本開示による技術は、図示した構成例に限定されるものではない。また、以下では、本開示の一実施の形態に係る撮像レンズとして、一実施の形態に係る第1の撮像レンズと一実施の形態に係る第2の撮像レンズとの構成例を説明する。
Hereinafter, the configuration of an imaging lens according to an embodiment of the present disclosure will be described in association with the
(一実施の形態に係る第1の撮像レンズの基本構成)
一実施の形態に係る第1の撮像レンズは、物体側から像面側に向かって順に、少なくとも2枚の負レンズを有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3とを備える。一実施の形態に係る第1の撮像レンズは、被写体距離が無限遠から近距離へと変化する際に、第1レンズ群G1が固定され、第2レンズ群G2もしくは第2レンズ群G2と第3レンズ群G3とが光軸方向を移動することによってフォーカシングを行うようになされている。
(Basic Configuration of First Imaging Lens According to One Embodiment)
The first imaging lens according to one embodiment comprises, in order from the object side to the image plane side, a first lens group G1 having at least two negative lenses and a second lens group G2 having positive refractive power. and a third lens group G3 having negative refractive power. In the first imaging lens according to one embodiment, when the subject distance changes from infinity to short, the first lens group G1 is fixed, and the second lens group G2 or the second lens group G2 and the third lens group G2 are fixed. Focusing is performed by moving the lens group G3 in the optical axis direction.
なお、後述する実施例において、実施例1~実施例7、および実施例9では、第2レンズ群G2がフォーカス群とされている。実施例8では、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3とがフォーカス群とされている。図1等では、無限遠合焦時のレンズ配置を示している。図1等には、無限遠から近距離へとフォーカシングする際のフォーカス群の移動方向を矢印で示す。 In Examples 1 to 7 and Example 9, which will be described later, the second lens group G2 is used as the focus group. In Example 8, the second lens group G2 and the third lens group G3 are used as the focus group. FIG. 1 and the like show the lens arrangement during focusing at infinity. In FIG. 1 and the like, arrows indicate the moving direction of the focus group when focusing from infinity to a short distance.
一実施の形態に係る第1の撮像レンズは、以下の条件式(1),(2),(3)を満足する。
-1.05<f2/f3<-0.25 ……(1)
1.38<β3 ……(2)
0.2<(R11-R12)/(R11+R12)<0.8 ……(3)
ただし、
f2:第2レンズ群G2の焦点距離
f3:第3レンズ群G3の焦点距離
β3:第3レンズ群G3の横倍率
R1:最も物体側のレンズの物体側の面の曲率半径
R2:最も物体側のレンズの像面側の面の曲率半径
とする。
A first imaging lens according to an embodiment satisfies the following conditional expressions (1), (2), and (3).
-1.05<f2/f3<-0.25 (1)
1.38<β3 (2)
0.2<(R11-R12)/(R11+R12)<0.8 (3)
however,
f2: focal length of the second lens group G2 f3: focal length of the third lens group G3 β3: lateral magnification of the third lens group G3 R1: radius of curvature of the object-side surface of the lens closest to the object R2: closest to the object is the radius of curvature of the image-side surface of the lens.
その他、一実施の形態に係る第1の撮像レンズは、後述する所定の条件式等をさらに満足していてもよい。 In addition, the first imaging lens according to one embodiment may further satisfy predetermined conditional expressions and the like to be described later.
なお、後述する実施例において、実施例1~実施例9は、一実施の形態に係る第1の撮像レンズの構成を満足している。 In Examples described later, Examples 1 to 9 satisfy the configuration of the first imaging lens according to the embodiment.
(一実施の形態に係る第2の撮像レンズの基本構成)
一実施の形態に係る第2の撮像レンズは、物体側から像面側に向かって順に、少なくとも2枚の負レンズを有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3とを備える。一実施の形態に係る第2の撮像レンズにおいて、第1レンズ群G1は、物体側から像面側に向かって順に第1aレンズ群G1aと開口絞りStと第1bレンズ群G1bとからなる。第2レンズ群G2は、少なくとも1枚の正レンズと少なくとも1枚の負レンズとからなる。一実施の形態に係る第2の撮像レンズは、被写体距離が無限遠から近距離へと変化する際に、第1レンズ群G1が固定され、第2レンズ群G2もしくは第2レンズ群G2と第3レンズ群G3とが光軸方向を移動することによってフォーカシングを行うようになされている。
(Basic Configuration of Second Imaging Lens According to One Embodiment)
The second imaging lens according to one embodiment comprises, in order from the object side to the image plane side, a first lens group G1 having at least two negative lenses and a second lens group G2 having positive refractive power. and a third lens group G3 having negative refractive power. In the second imaging lens according to one embodiment, the first lens group G1 consists of a 1a lens group G1a, an aperture stop St, and a 1b lens group G1b in order from the object side to the image plane side. The second lens group G2 consists of at least one positive lens and at least one negative lens. In the second imaging lens according to one embodiment, when the subject distance changes from infinity to short, the first lens group G1 is fixed, and the second lens group G2 or the second lens group G2 and the third lens group G2 are fixed. Focusing is performed by moving the lens group G3 in the optical axis direction.
一実施の形態に係る第2の撮像レンズは、以下の条件式(1),(9)を満足する。
-1.05<f2/f3<-0.25 ……(1)
|β2|<0.45 ……(9)
ただし、
f2:第2レンズ群G2の焦点距離
f3:第3レンズ群G3の焦点距離
β2:第2レンズ群G2の横倍率
とする。
A second imaging lens according to an embodiment satisfies the following conditional expressions (1) and (9).
-1.05<f2/f3<-0.25 (1)
|β2|<0.45 (9)
however,
f2: focal length of the second lens group G2 f3: focal length of the third lens group G3 β2: lateral magnification of the second lens group G2.
なお、後述する実施例において、実施例1、実施例2、および実施例4~実施例8は、一実施の形態に係る第2の撮像レンズの構成を満足している。 In Examples described later, Examples 1, 2, and 4 to 8 satisfy the configuration of the second imaging lens according to one embodiment.
その他、一実施の形態に係る第2の撮像レンズは、後述する所定の条件式等をさらに満足していてもよい。 In addition, the second imaging lens according to one embodiment may further satisfy predetermined conditional expressions and the like to be described later.
<2.作用・効果>
次に、本開示の一実施の形態に係る撮像レンズの作用および効果を説明する。併せて、本開示の一実施の形態に係る撮像レンズにおける、より好ましい構成と、その作用および効果を説明する。
なお、本明細書に記載された効果はあくまでも例示であって限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。
<2. Action/Effect>
Next, the action and effect of the imaging lens according to the embodiment of the present disclosure will be described. In addition, a more preferable configuration of the imaging lens according to the embodiment of the present disclosure, and its actions and effects will be described.
Note that the effects described in this specification are merely examples and are not limited, and other effects may also occur.
一実施の形態に係る撮像レンズによれば、第1レンズ群G1ないし第3レンズ群G3からなる構成において、小型で大口径でありながら高い光学性能を有し、かつフォーカシング時の画角変動が抑制されるように、レンズ群のパワーや横倍率の最適化が図られている。これにより、小型で大口径でありながら高い光学性能を有し、かつフォーカシング時の画角変動が抑制された撮像レンズおよび撮像装置を提供可能となる。 According to the imaging lens according to the embodiment, in the configuration consisting of the first lens group G1 to the third lens group G3, it has high optical performance while being compact and large in diameter, and the angle of view fluctuation during focusing is minimized. The power of the lens group and the lateral magnification are optimized so that this can be suppressed. As a result, it is possible to provide an imaging lens and an imaging apparatus that are small in size and have a large aperture, yet have high optical performance, and in which fluctuations in the angle of view during focusing are suppressed.
(一実施の形態に係る第1の撮像レンズの作用および効果)
一実施の形態に係る第1の撮像レンズにおいて、第1レンズ群G1は、光学系全系において、画角を大きくしつつバックフォーカスを十分に確保するワイドコンバータの役割を担っている。第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の構成はテレフォトタイプとなっており、小型化に寄与している。一実施の形態に係る第1の撮像レンズでは、第1レンズ群G1が2枚以上の負レンズを有し、負の屈折力を分割することでコマ収差や像面湾曲等の諸収差を補正することが可能である。
(Action and effect of the first imaging lens according to one embodiment)
In the first imaging lens according to one embodiment, the first lens group G1 plays a role of a wide converter that secures a sufficient back focus while enlarging the angle of view in the entire optical system. The configuration of the second lens group G2 and the third lens group G3 is of a telephoto type, which contributes to miniaturization. In the first imaging lens according to one embodiment, the first lens group G1 has two or more negative lenses, and various aberrations such as coma and field curvature are corrected by dividing the negative refractive power. It is possible to
上記条件式(1)は、光学系の小型化と高性能化とを達成する上で第2レンズ群G2の焦点距離と第3レンズ群G3の焦点距離との比を好ましい範囲に規定するものである。条件式(1)の上限値を上回ると、第2レンズ群G2の焦点距離が短くなり、光学全長は短くなるが、第2レンズ群G2で発生した諸収差の補正が困難となり、良好な性能の確保が困難となる。一方、条件式(1)の下限値を下回ると、第2レンズ群G2の焦点距離が長くなり、光線を収束する力が弱くなるため、光学系の全長が長くなり、小型化が困難になる。 Conditional expression (1) defines the ratio of the focal length of the second lens group G2 to the focal length of the third lens group G3 within a preferable range in order to achieve miniaturization and high performance of the optical system. is. When the upper limit of conditional expression (1) is exceeded, the focal length of the second lens group G2 becomes short, and the total optical length becomes short. It becomes difficult to secure On the other hand, when the lower limit of conditional expression (1) is not reached, the focal length of the second lens group G2 becomes longer, and the power to converge light rays becomes weaker. .
なお、光学系の高性能化の観点から、条件式(1)の上限値を-0.30としてもよい。 From the viewpoint of improving the performance of the optical system, the upper limit of conditional expression (1) may be -0.30.
上記条件式(2)は、フォーカス敏感度を確保しつつフォーカシング時の画角変動を抑制するために第3レンズ群G3の横倍率の好ましい範囲を規定するものである。条件式(2)の下限値を下回ると、フォーカス敏感度の確保のために第2レンズ群G2の横倍率が大きくなり、フォーカシング時の画角変動の抑制が困難になる。 The conditional expression (2) defines a preferable range of the lateral magnification of the third lens group G3 in order to suppress variation in the angle of view during focusing while ensuring focus sensitivity. If the lower limit of conditional expression (2) is not reached, the lateral magnification of the second lens group G2 increases in order to ensure focus sensitivity, making it difficult to suppress variations in the angle of view during focusing.
なお、条件式(2)の値が大きくなると、第3レンズ群G3の屈折力が強くなり、諸収差の補正が難しく、良好な光学系の確保が困難になる。光学系の高性能化の観点から、条件式(2)に対してさらに上限値を設定した下記条件式(2A)を満足するようにしてもよい。
1.38<β3<2.0 ……(2A)
As the value of conditional expression (2) increases, the refractive power of the third lens group G3 increases, making it difficult to correct various aberrations and to ensure a good optical system. From the viewpoint of improving the performance of the optical system, the following conditional expression (2A), which further sets the upper limit to the conditional expression (2), may be satisfied.
1.38<β3<2.0 (2A)
上記条件式(3)は、光学系の高性能化を達成する上で最も物体側のレンズの形状を好ましい範囲に規定するものである。条件式(3)の上限値を上回ると、最も物体側のレンズの屈折力が強くなり、コマ収差、非点収差、および像面湾曲等の諸収差の補正が困難になる。一方、条件式(3)の下限値を下回ると、最も物体側のレンズの屈折力が弱くなり、入射光線に対する屈折角が小さくなることで、画角の確保が困難になる。 Conditional expression (3) defines the shape of the lens closest to the object within a preferable range for achieving high performance of the optical system. If the upper limit of conditional expression (3) is exceeded, the refractive power of the lens closest to the object side will become strong, making it difficult to correct various aberrations such as coma, astigmatism, and curvature of field. On the other hand, when the lower limit of conditional expression (3) is not reached, the refractive power of the lens closest to the object becomes weak, and the angle of refraction with respect to the incident light becomes small, making it difficult to secure the angle of view.
なお、諸収差の補正の観点から、条件式(3)の上限値を0.65としてもよい。また、光学系の小型化の観点から、条件式(3)の下限値を0.28としてもよい。 From the viewpoint of correction of various aberrations, the upper limit of conditional expression (3) may be set to 0.65. Also, from the viewpoint of miniaturization of the optical system, the lower limit of conditional expression (3) may be set to 0.28.
また、一実施の形態に係る第1の撮像レンズは、以下の条件式(4)を満足してもよい。
1.0<f2/f<2.1 ……(4)
ただし、
f:無限遠にフォーカシングした状態における全系の焦点距離
とする。
Moreover, the first imaging lens according to one embodiment may satisfy the following conditional expression (4).
1.0<f2/f<2.1 (4)
however,
f: The focal length of the entire system when focused to infinity.
上記条件式(4)は、第2レンズ群G2の焦点距離と全系の焦点距離との比を好ましい範囲に規定するものである。第2レンズ群G2は光学系全系において光線を収斂させる役割を担っている。条件式(4)の上限値を上回ると、第2レンズ群G2の焦点距離が長くなり、光線を収束する力が弱くなるため、光学系の全長が長くなり、光学系の小型化が困難になる。また、条件式(4)の下限値を下回ると、第2レンズ群G2の焦点距離が長くなり、光線を収束する力が強くなるため、光学全長は短くなるが、第2レンズ群G2で発生した諸収差を補正することができず、良好な性能の確保が困難となる。 Conditional expression (4) defines the ratio between the focal length of the second lens group G2 and the focal length of the entire system within a preferable range. The second lens group G2 plays a role of converging light rays in the entire optical system. If the upper limit of conditional expression (4) is exceeded, the focal length of the second lens group G2 becomes longer, and the ability to converge light rays becomes weaker. Become. If the lower limit of conditional expression (4) is not reached, the focal length of the second lens group G2 becomes longer and the power to converge light rays becomes stronger. Various aberrations caused by the lens cannot be corrected, and it becomes difficult to ensure good performance.
なお、光学系の小型化の観点から、条件式(4)の上限値を1.9としてもよい。また、光学系の高性能化の観点から、条件式(4)の下限値を1.1としてもよい。 From the viewpoint of miniaturization of the optical system, the upper limit of conditional expression (4) may be set to 1.9. Also, from the viewpoint of improving the performance of the optical system, the lower limit of conditional expression (4) may be set to 1.1.
また、一実施の形態に係る第1の撮像レンズは、以下の条件式(5)を満足してもよい。
0.5<f2_Llast/f2<4.5 ……(5)
ただし、
f2_Llast:第2レンズ群G2の最も像面側のレンズの焦点距離
とする。
Also, the first imaging lens according to one embodiment may satisfy the following conditional expression (5).
0.5<f2_Llast/f2<4.5 (5)
however,
f2_Llast: The focal length of the lens closest to the image plane in the second lens group G2.
上記条件式(5)は、第2レンズ群G2の最も像面側のレンズの焦点距離と第2レンズ群G2の焦点距離との比を好ましい範囲に規定するものである。第2レンズ群G2の最も像面側のレンズは軸上光束の収斂と周辺光束の撮像素子への入射角の緩和との役割を担っている。条件式(5)の上限値を上回ると、第2レンズ群G2の最も像面側のレンズによる周辺光束の屈折力が弱くなり、撮像素子への入射角が大きくなる。そのため、周辺光量の確保とコマ収差等の諸収差の補正との両立が困難となる。条件式(5)の下限値を下回ると、第2レンズ群G2の最も物体側のレンズの屈折力が強くなり、第2レンズ群G2の最も物体側のレンズで発生した諸収差の補正が難しくなり、良好な性能の確保が困難となる。 Conditional expression (5) defines the ratio between the focal length of the lens closest to the image plane in the second lens group G2 and the focal length of the second lens group G2 within a preferable range. The lens closest to the image plane in the second lens group G2 plays a role of converging the axial light flux and moderating the angle of incidence of the peripheral light flux on the image sensor. If the upper limit of conditional expression (5) is exceeded, the refractive power of the peripheral light flux by the lens closest to the image plane in the second lens group G2 will weaken, and the angle of incidence on the image sensor will increase. As a result, it becomes difficult to ensure both the amount of peripheral light and the correction of various aberrations such as coma. If the lower limit of conditional expression (5) is not reached, the refractive power of the lens closest to the object side in the second lens group G2 becomes strong, making it difficult to correct various aberrations generated in the lens closest to the object side in the second lens group G2. This makes it difficult to ensure good performance.
なお、光学系の周辺光量確保の観点から、条件式(5)の上限値を4.1としてもよい。また、光学系の高性能化の観点から、条件式(5)の下限値を0.65としてもよい。 Note that the upper limit value of conditional expression (5) may be set to 4.1 from the viewpoint of securing the peripheral light amount of the optical system. Also, from the viewpoint of improving the performance of the optical system, the lower limit of conditional expression (5) may be set to 0.65.
また、一実施の形態に係る第1の撮像レンズは、以下の条件式(6)を満足してもよい。
1.0<|K2|<3.5 ……(6)
ただし、
K2:無限遠にフォーカシングした状態における第2レンズ群G2のフォーカス敏感度
K2=|(β32)×(1-β22)|
β2:第2レンズ群G2の横倍率
β3:第3レンズ群G3の横倍率
とする。
Also, the first imaging lens according to one embodiment may satisfy the following conditional expression (6).
1.0<|K2|<3.5 (6)
however,
K2: Focus sensitivity of the second lens group G2 when focused to infinity K2=|(β3 2 )×(1−β2 2 )|
β2: Lateral magnification of the second lens group G2 β3: Lateral magnification of the third lens group G3.
上記条件式(6)は、第2レンズ群G2のフォーカス敏感度を好ましい範囲に規定するものである。条件式(6)の上限値を上回ると、第2レンズ群G2、および第3レンズ群G3の屈折力が大きくなり、諸収差の補正が困難になる。条件式(6)の下限値を下回ると、フォーカシング時の第2レンズ群G2の移動量が増えてしまうため、光学系の小型化が難しくなる。 Conditional expression (6) defines the focus sensitivity of the second lens group G2 within a preferable range. If the upper limit of conditional expression (6) is exceeded, the refractive powers of the second lens group G2 and the third lens group G3 will increase, making it difficult to correct various aberrations. If the lower limit of conditional expression (6) is not reached, the amount of movement of the second lens group G2 during focusing increases, making it difficult to reduce the size of the optical system.
なお、光学系の高性能化の観点から、条件式(6)の上限値を3.0としてもよい。また、光学系の小型化の観点から、条件式(6)の下限値を1.5としてもよい。 From the viewpoint of improving the performance of the optical system, the upper limit of conditional expression (6) may be set to 3.0. Also, from the viewpoint of miniaturization of the optical system, the lower limit of conditional expression (6) may be set to 1.5.
また、一実施の形態に係る第1の撮像レンズは、光学系の最も像面側のレンズの像面側のレンズ面から像面までの光軸上の光学的な距離をバックフォーカスBFとしたとき、全系の焦点距離fとバックフォーカスBFとの関係が以下の条件を満たすようにしてもよい。なお、最も像面側のレンズの像面側のレンズ面と像面との間にカバーガラスやフィルタ等の平行平板状の光学素子が介在する場合は、バックフォーカスBFの定義は最も像面側のレンズの像面側のレンズ面から像面までの空気換算距離とする。
以下の条件式(7)を満足してもよい。
0.3<BF/f<2.5 ……(7)
ただし、
f:無限遠にフォーカシングした状態における全系の焦点距離
BF:最も像面側のレンズ面から像面までの距離
とする。
Further, in the first imaging lens according to one embodiment, the optical distance on the optical axis from the lens surface on the image plane side of the lens closest to the image plane in the optical system to the image plane is the back focus BF. In this case, the relationship between the focal length f of the entire system and the back focus BF may satisfy the following conditions. When a parallel plate-shaped optical element such as a cover glass or a filter is interposed between the image plane side lens surface of the lens closest to the image plane and the image plane, the definition of the back focus BF is the closest to the image plane side. is the air conversion distance from the lens surface on the image side of the lens to the image surface.
The following conditional expression (7) may be satisfied.
0.3<BF/f<2.5 (7)
however,
f: focal length of the entire system when focused to infinity BF: distance from the lens surface closest to the image plane to the image plane.
上記条件式(7)は、バックフォーカスBFと全系の焦点距離fとの比を好ましい範囲に規定するものである。条件式(7)の上限値を上回ると、バックフォーカスBFが長くなってしまうため、全長を短縮することが困難となる。一方、下限値を下回ると、バックフォーカスBFを適切に確保することが困難となり、製造性が悪化する。 The conditional expression (7) defines the ratio between the back focus BF and the focal length f of the entire system within a preferable range. If the upper limit of conditional expression (7) is exceeded, the back focus BF becomes long, making it difficult to shorten the overall length. On the other hand, when the lower limit is not reached, it becomes difficult to properly secure the back focus BF, and manufacturability deteriorates.
なお、条件式(7)の上限値を1.55とすることにより、バックフォーカスBFを短くし全長をより短縮することができる。また、条件式(7)の下限値を0.4とすることにより、バックフォーカスBFをより適切に確保できるため製造性をより高めることができる。 By setting the upper limit of conditional expression (7) to 1.55, the back focus BF can be shortened and the overall length can be further shortened. Further, by setting the lower limit of conditional expression (7) to 0.4, the back focus BF can be secured more appropriately, so that productivity can be further improved.
一実施の形態に係る第1の撮像レンズは、第2レンズ群G2よりも物体側に開口絞りを有していてもよい。これにより、第1レンズ群G1内で発生する諸収差を抑制することが可能である。 The first imaging lens according to one embodiment may have an aperture stop closer to the object side than the second lens group G2. This makes it possible to suppress various aberrations occurring in the first lens group G1.
また、一実施の形態に係る第1の撮像レンズは、以下の条件式(8)を満足してもよい。
1.5<nL1<2.2 ……(8)
ただし、
nL1:最も物体側のレンズの屈折率
とする。
Moreover, the first imaging lens according to one embodiment may satisfy the following conditional expression (8).
1.5<nL1<2.2 (8)
however,
nL1: The refractive index of the lens closest to the object side.
上記条件式(8)は、最も物体側のレンズの屈折率を好ましい範囲に規定するものである。条件式(8)の下限値を下回ると最も物体側のレンズの屈折力が弱くなることで最も物体側のレンズの径が大きくなり、光学系の小型化が困難になる。条件式(8)の上限値を上回ると、一般的に高屈折率の硝材は高比重であるため、光学系の軽量化が困難となる。 The conditional expression (8) defines the refractive index of the lens closest to the object within a preferable range. If the lower limit of conditional expression (8) is not reached, the refractive power of the lens closest to the object becomes weak and the diameter of the lens closest to the object increases, making it difficult to reduce the size of the optical system. If the upper limit of conditional expression (8) is exceeded, it will be difficult to reduce the weight of the optical system because the high refractive index glass material generally has a high specific gravity.
なお、条件式(8)の上限値を2.1とすることにより、光学系をより軽量化かつより高性能化することができる。また、条件式(8)の下限値を1.55とすることにより、最も物体側のレンズの径をより小さくすることができ、光学系をより小型化することができる。 By setting the upper limit of conditional expression (8) to 2.1, the optical system can be made lighter and have higher performance. By setting the lower limit of conditional expression (8) to 1.55, the diameter of the lens closest to the object side can be made smaller, and the optical system can be made more compact.
また、一実施の形態に係る第1の撮像レンズは、第1レンズ群G1、第2レンズ群G2、および第3レンズ群G3の全体として、少なくとも10枚のレンズを有する構成であってもよい。一実施の形態に係る第1の撮像レンズにおいて、大口径かつ高性能な光学系を提供するには諸収差を良好に補正することが好ましいが、9枚以下の構成では諸収差を補正することが困難となる。 In addition, the first imaging lens according to one embodiment may be configured to have at least ten lenses as a whole of the first lens group G1, the second lens group G2, and the third lens group G3. . In the first imaging lens according to one embodiment, it is preferable to satisfactorily correct various aberrations in order to provide a large-aperture, high-performance optical system. becomes difficult.
(一実施の形態に係る第2の撮像レンズの作用および効果)
一実施の形態に係る第2の撮像レンズにおいて、第1レンズ群G1は、光学系全系において、画角を大きくしつつバックフォーカスを十分に確保するワイドコンバータの役割を担っている。第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の構成はテレフォトタイプとなっており、小型化に寄与している。一実施の形態に係る第2の撮像レンズでは、第1レンズ群G1を物体側から順に第1aレンズ群G1a、開口絞りSt、および第1bレンズ群G1bからなる構成とすることで、第1レンズ群G1内で上下光線を適切に補正できるため、第1レンズ群G1内で発生する諸収差を抑制することが可能である。また、一実施の形態に係る第2の撮像レンズでは、第1レンズ群G1が2枚以上の負レンズを有し、負の屈折力を分割することでコマ収差や像面湾曲等の諸収差を補正することが可能である。また、一実施の形態に係る第2の撮像レンズでは、第2レンズ群G2が少なくとも1枚の正レンズと少なくとも1枚の負レンズとを有していることで、第2レンズ群G2内での諸収差の発生を抑えることができ、フォーカシング時の収差変動を抑制することができる。
(Action and effect of the second imaging lens according to one embodiment)
In the second imaging lens according to one embodiment, the first lens group G1 plays a role of a wide converter that secures a sufficient back focus while enlarging the angle of view in the entire optical system. The configuration of the second lens group G2 and the third lens group G3 is of a telephoto type, which contributes to miniaturization. In the second imaging lens according to one embodiment, the first lens group G1 is composed of the 1a lens group G1a, the aperture diaphragm St, and the 1b lens group G1b in order from the object side. Since the upper and lower rays can be appropriately corrected within the group G1, it is possible to suppress various aberrations occurring within the first lens group G1. In addition, in the second imaging lens according to one embodiment, the first lens group G1 has two or more negative lenses, and by dividing the negative refractive power, various aberrations such as coma and curvature of field are corrected. can be corrected. In addition, in the second imaging lens according to the embodiment, the second lens group G2 has at least one positive lens and at least one negative lens, so that Occurrence of various aberrations can be suppressed, and aberration fluctuations during focusing can be suppressed.
上記条件式(9)は、フォーカシング時の画角変動を抑制するために第2レンズ群G2の横倍率の好ましい範囲を規定するものである。条件式(9)の上限値を上回ると、第2レンズ群G2の横倍率が大きくなり、フォーカシング時の倍率変動が大きくなるため、フォーカシング時の画角変動率を抑制することが困難になる。 Conditional expression (9) above defines a preferable range of the lateral magnification of the second lens group G2 in order to suppress variation in the angle of view during focusing. If the upper limit of conditional expression (9) is exceeded, the lateral magnification of the second lens group G2 will increase, and magnification fluctuation during focusing will increase, making it difficult to suppress the angle of view fluctuation rate during focusing.
また、一実施の形態に係る第2の撮像レンズにおいて、さらに上記条件式(5)~(8)の少なくとも1つを満足するようにしてもよい。上記条件式(5)~(8)の各条件式を満足することによる作用および効果は、一実施の形態に係る第1の撮像レンズと同様である。 Further, in the second imaging lens according to one embodiment, at least one of the conditional expressions (5) to (8) may be satisfied. The actions and effects obtained by satisfying the conditional expressions (5) to (8) are the same as those of the first imaging lens according to the embodiment.
また、一実施の形態に係る第2の撮像レンズは、第1レンズ群G1、第2レンズ群G2、および第3レンズ群G3の全体として、少なくとも11枚のレンズを有する構成であってもよい。一実施の形態に係る第2の撮像レンズにおいて、大口径かつ高性能な光学系を提供するには諸収差を良好に補正することが好ましいが、10枚以下の構成では諸収差を補正することが困難となる。 In addition, the second imaging lens according to one embodiment may be configured to have at least 11 lenses as a whole of the first lens group G1, the second lens group G2, and the third lens group G3. . In the second imaging lens according to one embodiment, it is preferable to satisfactorily correct various aberrations in order to provide a large-aperture, high-performance optical system. becomes difficult.
<3.撮像装置への適用例>
次に、本開示の一実施の形態に係る撮像レンズの具体的な撮像装置への適用例を説明する。
<3. Example of application to imaging device>
Next, a specific application example of the imaging lens according to the embodiment of the present disclosure to an imaging apparatus will be described.
図28は、一実施の形態に係る撮像レンズを適用した撮像装置100の一構成例を示している。この撮像装置100は、例えばデジタルスチルカメラであり、カメラブロック10と、カメラ信号処理部20と、画像処理部30と、LCD(Liquid Crystal Display)40と、R/W(リーダ/ライタ)50と、CPU(Central Processing Unit)60と、入力部70と、レンズ駆動制御部80とを備えている。
FIG. 28 shows a configuration example of an imaging device 100 to which an imaging lens according to one embodiment is applied. This imaging device 100 is, for example, a digital still camera, and includes a
カメラブロック10は、撮像機能を担うものであり、撮像レンズ11と、CCD(Charge Coupled Devices)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の撮像素子12とを有している。撮像素子12は、撮像レンズ11によって形成された光学像を電気信号へ変換することで、光学像に応じた撮像信号(画像信号)を出力するようになっている。撮像レンズ11として、図1等に示した各構成例に係る撮像レンズ1~9を適用可能である。
The
カメラ信号処理部20は、撮像素子12から出力された画像信号に対してアナログ-デジタル変換、ノイズ除去、画質補正、輝度・色差信号への変換等の各種の信号処理を行うものである。
The camera
画像処理部30は、画像信号の記録再生処理を行うものであり、所定の画像データフォーマットに基づく画像信号の圧縮符号化・伸張復号化処理や解像度等のデータ仕様の変換処理等を行うようになっている。
The
LCD40は、ユーザの入力部70に対する操作状態や撮影した画像等の各種のデータを表示する機能を有している。R/W50は、画像処理部30によって符号化された画像データのメモリカード1000への書き込み、およびメモリカード1000に記録された画像データの読み出しを行うものである。メモリカード1000は、例えば、R/W50に接続されたスロットに対して着脱可能な半導体メモリーである。
The
CPU60は、撮像装置100に設けられた各回路ブロックを制御する制御処理部として機能するものであり、入力部70からの指示入力信号等に基づいて各回路ブロックを制御するようになっている。入力部70は、ユーザによって所要の操作が行われる各種のスイッチ等からなる。入力部70は例えば、シャッタ操作を行うためのシャッタレリーズボタンや、動作モードを選択するための選択スイッチ等によって構成され、ユーザによる操作に応じた指示入力信号をCPU60に対して出力するようになっている。レンズ駆動制御部80は、カメラブロック10に配置されたレンズの駆動を制御するものであり、CPU60からの制御信号に基づいて撮像レンズ11の各レンズを駆動する図示しないモータ等を制御するようになっている。
The
以下に、撮像装置100における動作を説明する。
撮影の待機状態では、CPU60による制御の下で、カメラブロック10において撮影された画像信号が、カメラ信号処理部20を介してLCD40に出力され、カメラスルー画像として表示される。また、例えば入力部70からのズーミングやフォーカシングのための指示入力信号が入力されると、CPU60がレンズ駆動制御部80に制御信号を出力し、レンズ駆動制御部80の制御に基づいて撮像レンズ11の所定のレンズが移動する。
The operation of the imaging device 100 will be described below.
In the standby state for photographing, under the control of the
入力部70からの指示入力信号によりカメラブロック10の図示しないシャッタが動作されると、撮影された画像信号がカメラ信号処理部20から画像処理部30に出力されて圧縮符号化処理され、所定のデータフォーマットのデジタルデータに変換される。変換されたデータはR/W50に出力され、メモリカード1000に書き込まれる。
When the shutter (not shown) of the
なお、フォーカシングは、例えば、入力部70のシャッタレリーズボタンが半押しされた場合や記録(撮影)のために全押しされた場合等に、CPU60からの制御信号に基づいてレンズ駆動制御部80が撮像レンズ11の所定のレンズを移動させることにより行われる。
Focusing is performed by the lens
メモリカード1000に記録された画像データを再生する場合には、入力部70に対する操作に応じて、R/W50によってメモリカード1000から所定の画像データが読み出され、画像処理部30によって伸張復号化処理が行われた後、再生画像信号がLCD40に出力されて再生画像が表示される。
When reproducing image data recorded on the
なお、上記した実施の形態においては、撮像装置をデジタルスチルカメラ等に適用した例を示したが、撮像装置の適用範囲はデジタルスチルカメラに限られることはなく、他の種々の撮像装置に適用可能である。例えば、デジタル一眼レフカメラ、デジタルノンレフレックスカメラ、デジタルビデオカメラ、および監視カメラ等に適用することができる。また、カメラが組み込まれた携帯電話や、カメラが組み込まれた情報端末等のデジタル入出力機器のカメラ部等として広く適用することができる。また、レンズ交換式のカメラにも適用することができる。 In the above-described embodiment, an example in which the imaging device is applied to a digital still camera or the like is shown, but the scope of application of the imaging device is not limited to the digital still camera, and can be applied to various other imaging devices. It is possible. For example, it can be applied to digital single-lens reflex cameras, digital non-reflex cameras, digital video cameras, surveillance cameras, and the like. Further, it can be widely applied as a camera unit of a digital input/output device such as a mobile phone with a built-in camera or an information terminal with a built-in camera. It can also be applied to a camera with interchangeable lenses.
<4.レンズの数値実施例>
次に、本開示の一実施の形態に係る撮像レンズの具体的な数値実施例について説明する。ここでは、図1等に示した各構成例に係る撮像レンズ1~9に、具体的な数値を適用した実施例を説明する。
<4. Numerical Examples of Lenses>
Next, specific numerical examples of the imaging lens according to the embodiment of the present disclosure will be described. Here, an example in which specific numerical values are applied to the
なお、以下の各表や説明において示した記号の意味等については、下記に示す通りである。「Si」は、最も物体側から順次増加するようにして符号を付したi番目の面の番号を示している。「ri」は、i番目の面の近軸の曲率半径の値(mm)を示す。「di」はi番目の面とi+1番目の面との間の光軸上の間隔の値(mm)を示す。「ndi」はi番目の面を有する光学要素の材質のd線(波長587.6nm)に対する屈折率の値を示す。「νdi」はi番目の面を有する光学要素の材質のd線におけるアッベ数の値を示す。「ri」の値が「∞」となっている部分は平面、または絞り面等を示す。面番号(Si)の欄の「ASP」は、当該面が非球面形状で構成されていることを示す。面番号の欄の「STO」は該当位置に開口絞りStが配置されていることを示す。面番号の欄の「OBJ」は、当該面が物体面(被写体面)であることを示す。面番号の欄の「IMG」は、当該面が像面であることを示す。「f」は全系の焦点距離を示す(単位:mm)。「Fno」は開放F値(Fナンバー)を示す。「ω」は半画角を示す(単位:°)。「Y」は像高を示す(単位:mm)。「L」は光学全長(最も物体側の面から像面IMGまでの光軸上の距離)を示す(単位:mm)。 Note that the meanings of the symbols shown in the tables and explanations below are as follows. "Si" indicates the number of the i-th surface, which is numbered sequentially from the object side. “ri” indicates the value (mm) of the paraxial radius of curvature of the i-th surface. "di" indicates the distance (mm) on the optical axis between the i-th surface and the (i+1)-th surface. "ndi" indicates the refractive index value for the d-line (wavelength 587.6 nm) of the material of the optical element having the i-th surface. "νdi" indicates the value of the Abbe number at the d-line of the material of the optical element having the i-th surface. A portion where the value of "ri" is "∞" indicates a flat surface, an aperture surface, or the like. "ASP" in the surface number (Si) column indicates that the surface is configured in an aspherical shape. "STO" in the surface number column indicates that the aperture stop St is arranged at the corresponding position. "OBJ" in the plane number column indicates that the plane is an object plane (object plane). "IMG" in the surface number column indicates that the surface is the image surface. "f" indicates the focal length of the entire system (unit: mm). "Fno" indicates the open F value (F number). "ω" indicates a half angle of view (unit: °). "Y" indicates image height (unit: mm). "L" indicates the total optical length (distance on the optical axis from the surface closest to the object to the image plane IMG) (unit: mm).
また、各実施例において用いられるレンズには、レンズ面が非球面によって構成されるものがある。非球面形状は、以下の式によって定義される。なお、後述する非球面係数を示す各表において、「E-i」は10を底とする指数表現、すなわち、「10-i」を表しており、例えば、「0.12345E-05」は「0.12345×10-5」を表している。 Moreover, some of the lenses used in each embodiment have an aspherical lens surface. An aspheric shape is defined by the following equation. In each table showing aspheric coefficients described later, "Ei" represents an exponential expression with the base of 10, that is, "10 -i ". For example, "0.12345E-05" is " 0.12345×10 −5 ″.
(非球面の式)
x=cy2/(1+(1-(1+k)c2y2)1/2)+A4・y4+A6・y6+A8・y8+A10・y10+A12・y12
ここで、レンズ面の頂点から光軸方向の距離(サグ量)を「x」、光軸と垂直な方向の高さを「y」、レンズ面の頂点での近軸曲率(曲率半径の逆数)を「c」、円錐(コーニック)定数を「k」とする。A4、A6、A8、A10およびA12は、それぞれ第4次、第6次、第8次、第10次および第12次の非球面係数である。
(formula for aspheric surface)
x=cy 2 /(1+(1−(1+k)c 2 y 2 ) 1/2 )+A4·y 4 +A6·y 6 +A8·y 8 +A10·y 10 +A12·y 12
Here, the distance (sag amount) in the direction of the optical axis from the vertex of the lens surface is "x", the height in the direction perpendicular to the optical axis is "y", and the paraxial curvature at the vertex of the lens surface (reciprocal of the radius of curvature ) is “c” and the conic constant is “k”. A4, A6, A8, A10 and A12 are the 4th, 6th, 8th, 10th and 12th aspheric coefficients, respectively.
[実施例1]
[表1]に、図1に示した実施例1に係る撮像レンズ1の基本的なレンズデータを示す。[表2]には、実施例1に係る撮像レンズ1における全系の焦点距離f、F値、全画角2ω、像高Y、および光学全長Lの値を示す。[表3]には、実施例1に係る撮像レンズ1においてフォーカシングの際に可変となる面間隔のデータを示す。[表4]には、実施例1に係る撮像レンズ1における、非球面の形状を表す係数の値を示す。[表5]には、実施例1に係る撮像レンズ1の各レンズ群の始面と焦点距離(単位:mm)とを示す。
[Example 1]
[Table 1] shows basic lens data of the
実施例1に係る撮像レンズ1は、物体側から像面に向かって順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3とから構成される。
The
第1レンズ群G1は、物体側から像面側に向かって順に、第1aレンズ群G1aと開口絞りStと第1bレンズ群G1bとからなる。第1aレンズ群G1aは、レンズL1~L7からなる。第1bレンズ群G1bはレンズL8からなる。レンズL1は物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。レンズL2は物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。レンズL3は両側凹面の負レンズである。レンズL4は両側凸面の正レンズである。レンズL5は両側凹面の負レンズである。レンズL6は両側凸面の正レンズである。レンズL7は両側凸面の正レンズである。レンズL8は両側凸面の正レンズである。レンズL3は両面に非球面形状が形成された非球面レンズである。レンズL5とレンズL6は互いに貼り合わされて接合レンズを形成する。 The first lens group G1 is composed of, in order from the object side to the image plane side, a 1a-th lens group G1a, an aperture diaphragm St, and a 1b-th lens group G1b. The 1a-th lens group G1a is composed of lenses L1 to L7. The 1b-th lens group G1b consists of a lens L8. The lens L1 is a negative meniscus lens with a convex surface facing the object side. Lens L2 is a negative meniscus lens with a convex surface facing the object side. Lens L3 is a bilaterally concave negative lens. The lens L4 is a biconvex positive lens. Lens L5 is a bilaterally concave negative lens. The lens L6 is a biconvex positive lens. The lens L7 is a biconvex positive lens. The lens L8 is a biconvex positive lens. The lens L3 is an aspherical lens having aspherical shapes formed on both sides. Lens L5 and lens L6 are bonded together to form a cemented lens.
以上のように、第1レンズ群G1は8枚のレンズ構成となっている。接合レンズを1つのレンズ成分とみなすと、第1レンズ群G1は7つのレンズ成分より構成される。 As described above, the first lens group G1 is composed of eight lenses. Assuming that the cemented lens is one lens component, the first lens group G1 is composed of seven lens components.
第2レンズ群G2は、物体側から像面側に向かって順に、3枚のレンズL9~L11より構成される。レンズL9は両側凹面の負レンズである。レンズL10は両側凸面の正レンズである。レンズL11は両側凸面の正レンズである。レンズL9は両面に非球面が形成された非球面レンズである。 The second lens group G2 is composed of three lenses L9 to L11 in order from the object side to the image plane side. Lens L9 is a bilaterally concave negative lens. The lens L10 is a biconvex positive lens. The lens L11 is a biconvex positive lens. The lens L9 is an aspherical lens having aspherical surfaces formed on both sides.
第3レンズ群G3は1枚のレンズL12より構成される。レンズL12は両側凹面の負レンズである。 The third lens group G3 is composed of one lens L12. The lens L12 is a negative lens with concave surfaces on both sides.
実施例1に係る撮像レンズ1では、被写体距離が無限遠から近距離へと変化する際に、第1レンズ群G1が固定され、レンズL8とレンズL9との間隔、およびレンズL11とレンズL12との間隔が変化し、第2レンズ群G2が光軸方向を移動することによってフォーカシングが行われる。
In the
図2には、実施例1に係る撮像レンズ1の無限遠合焦時における縦収差を示す。図3には、実施例1に係る撮像レンズ1の近距離合焦時における縦収差を示す。
FIG. 2 shows the longitudinal aberration of the
図2および図3には、縦収差として、球面収差、非点収差(像面湾曲)、および歪曲収差を示す。図2および図3の球面収差図において、実線はd線(587.56nm)、一点鎖線はg線(435.84nm)、破線はC線(656.27nm)における値を示す。非点収差図において、Sはサジタル像面、Tはタンジェンシャル像面における値を示す。歪曲収差図には、d線における値を示す。
以降の他の実施例における収差図についても同様である。
2 and 3 show spherical aberration, astigmatism (curvature of field), and distortion as longitudinal aberrations. In the spherical aberration diagrams of FIGS. 2 and 3, the solid line indicates the d-line (587.56 nm), the dashed line indicates the g-line (435.84 nm), and the dashed line indicates the C-line (656.27 nm). In the astigmatism diagrams, S indicates the value on the sagittal image plane, and T indicates the value on the tangential image plane. The distortion diagrams show the values at the d-line.
The same applies to aberration diagrams in other examples below.
実施例1に係る撮像レンズ1は、以上の構成により、Fナンバー1.4程度の大口径を実現しつつ小型化を実現している。また、各収差図から分かるように、実施例1に係る撮像レンズ1は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有している。
The
[実施例2]
[表6]に、図4に示した実施例2に係る撮像レンズ2の基本的なレンズデータを示す。[表7]には、実施例2に係る撮像レンズ2における全系の焦点距離f、F値、全画角2ω、像高Y、および光学全長Lの値を示す。[表8]には、実施例2に係る撮像レンズ2においてフォーカシングの際に可変となる面間隔のデータを示す。[表9]には、実施例2に係る撮像レンズ2における、非球面の形状を表す係数の値を示す。[表10]には、実施例2に係る撮像レンズ2の各レンズ群の始面と焦点距離(単位:mm)とを示す。
[Example 2]
[Table 6] shows basic lens data of the
実施例2に係る撮像レンズ2は、物体側から像面に向かって順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3とから構成される。
The
第1レンズ群G1は、物体側から像面側に向かって順に、第1aレンズ群G1aと開口絞りStと第1bレンズ群G1bとからなる。第1aレンズ群G1aは、レンズL1~L4からなる。第1bレンズ群G1bはレンズL5,L6からなる。レンズL1は物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。レンズL2は物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。レンズL3は両側凸面の正レンズである。レンズL4は像面側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。レンズL5は両側凸面の正レンズである。レンズL6は物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。レンズL4は両面に非球面形状が形成された非球面レンズである。 The first lens group G1 comprises, in order from the object side to the image plane side, a 1a-th lens group G1a, an aperture stop St, and a 1b-th lens group G1b. The 1a-th lens group G1a is composed of lenses L1 to L4. The 1b-th lens group G1b consists of lenses L5 and L6. The lens L1 is a negative meniscus lens with a convex surface facing the object side. Lens L2 is a negative meniscus lens with a convex surface facing the object side. The lens L3 is a biconvex positive lens. The lens L4 is a negative meniscus lens with a convex surface facing the image side. The lens L5 is a biconvex positive lens. Lens L6 is a negative meniscus lens with a convex surface facing the object side. The lens L4 is an aspherical lens having aspherical shapes formed on both sides.
以上のように、第1レンズ群G1は6枚のレンズ構成となっている。 As described above, the first lens group G1 is composed of six lenses.
第2レンズ群G2は、物体側から像面側に向かって順に、4枚のレンズL7~L10より構成される。レンズL7は両側凸面の正レンズである。レンズL8は両側凹面の負レンズである。レンズL9は両側凸面の正レンズである。レンズL10は両側凸面の正レンズである。レンズL7とレンズL8は互いに貼り合わされて接合レンズを形成する。レンズL9は両面に非球面が形成された非球面レンズである。 The second lens group G2 is composed of four lenses L7 to L10 in order from the object side to the image plane side. The lens L7 is a biconvex positive lens. Lens L8 is a bilaterally concave negative lens. The lens L9 is a biconvex positive lens. The lens L10 is a biconvex positive lens. Lens L7 and lens L8 are bonded together to form a cemented lens. The lens L9 is an aspherical lens having aspherical surfaces formed on both sides.
以上のように、第2レンズ群G2は4枚のレンズ構成となっている。接合レンズを1つのレンズ成分とみなすと、第2レンズ群G2は3つのレンズ成分より構成される。 As described above, the second lens group G2 is composed of four lenses. Assuming that the cemented lens is one lens component, the second lens group G2 is composed of three lens components.
第3レンズ群G3は1枚のレンズL11より構成される。レンズL11は物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。 The third lens group G3 is composed of one lens L11. The lens L11 is a negative meniscus lens with a convex surface facing the object side.
実施例2に係る撮像レンズ2では、被写体距離が無限遠から近距離へと変化する際に、第1レンズ群G1が固定され、レンズL6とレンズL7との間隔、およびレンズL10とレンズL11との間隔が変化し、第2レンズ群G2が光軸方向を移動することによってフォーカシングが行われる。
In the
図5には、実施例2に係る撮像レンズ2の無限遠合焦時における縦収差を示す。図6には、実施例2に係る撮像レンズ2の近距離合焦時における縦収差を示す。
FIG. 5 shows the longitudinal aberration of the
実施例2に係る撮像レンズ2は、以上の構成により、Fナンバー1.8程度の大口径を実現しつつ小型化を実現している。また、各収差図から分かるように、実施例2に係る撮像レンズ2は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有している。
The
[実施例3]
[表11]に、図7に示した実施例3に係る撮像レンズ3の基本的なレンズデータを示す。[表12]には、実施例3に係る撮像レンズ3における全系の焦点距離f、F値、全画角2ω、像高Y、および光学全長Lの値を示す。[表13]には、実施例3に係る撮像レンズ3においてフォーカシングの際に可変となる面間隔のデータを示す。[表14]には、実施例3に係る撮像レンズ3における、非球面の形状を表す係数の値を示す。[表15]には、実施例3に係る撮像レンズ3の各レンズ群の始面と焦点距離(単位:mm)とを示す。
[Example 3]
[Table 11] shows basic lens data of the
実施例3に係る撮像レンズ3は、物体側から像面に向かって順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、開口絞りStと、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3とから構成される。
The
第1レンズ群G1は、物体側から像面側に向かって順に、5枚のレンズL1~L5より構成される。レンズL1は物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。レンズL2は両側凹面の負レンズである。レンズL3は両側凸面の正レンズである。レンズL4は両側凹面の負レンズである。レンズL5は両側凸面の正レンズである。 The first lens group G1 is composed of five lenses L1 to L5 in order from the object side to the image plane side. The lens L1 is a negative meniscus lens with a convex surface facing the object side. The lens L2 is a bilaterally concave negative lens. The lens L3 is a biconvex positive lens. The lens L4 is a bilaterally concave negative lens. The lens L5 is a biconvex positive lens.
第2レンズ群G2は、物体側から像面側に向かって順に、4枚のレンズL6~L9より構成される。レンズL6は像面側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。レンズL7は両側凸面の正レンズである。レンズL8は像面側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。レンズL9は両側凸面の正レンズL9である。レンズL6は非球面形状を有する樹脂と一体化した複合レンズである。レンズL7とレンズL8は互いに貼り合わされて接合レンズを形成する。レンズL9は両面に非球面が形成された非球面レンズである。 The second lens group G2 is composed of four lenses L6 to L9 in order from the object side to the image plane side. The lens L6 is a negative meniscus lens with a convex surface facing the image side. The lens L7 is a biconvex positive lens. Lens L8 is a negative meniscus lens with a convex surface facing the image side. The lens L9 is a biconvex positive lens L9. The lens L6 is a composite lens integrated with resin having an aspherical shape. Lens L7 and lens L8 are bonded together to form a cemented lens. The lens L9 is an aspherical lens having aspherical surfaces formed on both sides.
以上のように、第2レンズ群G2は4枚のレンズ構成となっている。接合レンズを1つのレンズ成分とみなすと、第2レンズ群G2は3つのレンズ成分より構成される。 As described above, the second lens group G2 is composed of four lenses. Assuming that the cemented lens is one lens component, the second lens group G2 is composed of three lens components.
第3レンズ群G3は1枚のレンズL10より構成される。レンズL10は両側凹面の負レンズである。 The third lens group G3 is composed of one lens L10. The lens L10 is a bilaterally concave negative lens.
実施例3に係る撮像レンズ3では、被写体距離が無限遠から近距離へと変化する際に、第1レンズ群G1が固定され、レンズL5とレンズL6との間隔、およびレンズL9とレンズL10との間隔が変化し、第2レンズ群G2が光軸方向を移動することによってフォーカシングが行われる。
In the
図8には、実施例3に係る撮像レンズ3の無限遠合焦時における縦収差を示す。図9には、実施例3に係る撮像レンズ3の近距離合焦時における縦収差を示す。
FIG. 8 shows the longitudinal aberration of the
実施例3に係る撮像レンズ3は、以上の構成により、Fナンバー1.8程度の大口径を実現しつつ小型化を実現している。また、各収差図から分かるように、実施例3に係る撮像レンズ3は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有している。
The
[実施例4]
[表16]に、図10に示した実施例4に係る撮像レンズ4の基本的なレンズデータを示す。[表17]には、実施例4に係る撮像レンズ4における全系の焦点距離f、F値、全画角2ω、像高Y、および光学全長Lの値を示す。[表18]には、実施例4に係る撮像レンズ4においてフォーカシングの際に可変となる面間隔のデータを示す。[表19]には、実施例4に係る撮像レンズ4における、非球面の形状を表す係数の値を示す。[表20]には、実施例4に係る撮像レンズ4の各レンズ群の始面と焦点距離(単位:mm)とを示す。
[Example 4]
[Table 16] shows basic lens data of the
実施例4に係る撮像レンズ4は、物体側から像面に向かって順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3とから構成される。
The
第1レンズ群G1は、物体側から像面側に向かって順に、第1aレンズ群G1aと開口絞りStと第1bレンズ群G1bとからなる。第1aレンズ群G1aは、レンズL1~L5からなる。第1bレンズ群G1bはレンズL6からなる。レンズL1は物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。レンズL2は両側凹面の負レンズである。レンズL3は物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズである。レンズL4は物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズである。レンズL5は両側凸面の正レンズである。レンズL6は像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズである。 The first lens group G1 is composed of, in order from the object side to the image plane side, a 1a-th lens group G1a, an aperture diaphragm St, and a 1b-th lens group G1b. The 1a-th lens group G1a is composed of lenses L1 to L5. The 1b-th lens group G1b consists of a lens L6. The lens L1 is a negative meniscus lens with a convex surface facing the object side. The lens L2 is a bilaterally concave negative lens. Lens L3 is a positive meniscus lens with a convex surface facing the object side. Lens L4 is a positive meniscus lens with a convex surface facing the object side. The lens L5 is a biconvex positive lens. The lens L6 is a positive meniscus lens with a convex surface facing the image side.
以上のように、第1レンズ群G1は6枚のレンズ構成となっている。 As described above, the first lens group G1 is composed of six lenses.
第2レンズ群G2は、物体側から像面側に向かって順に、5枚のレンズL7~L11より構成される。レンズL7は両側凸面の正レンズである。レンズL8は両側凹面の負レンズである。レンズL9は両側凸面の正レンズである。レンズL10は物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。レンズL11は像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズである。レンズL7とレンズL8は互いに貼り合わされて接合レンズを形成する。レンズL9とレンズL10は両面に非球面が形成された非球面レンズである。 The second lens group G2 is composed of five lenses L7 to L11 in order from the object side to the image plane side. The lens L7 is a biconvex positive lens. Lens L8 is a bilaterally concave negative lens. The lens L9 is a biconvex positive lens. The lens L10 is a negative meniscus lens with a convex surface facing the object side. The lens L11 is a positive meniscus lens with a convex surface facing the image plane side. Lens L7 and lens L8 are bonded together to form a cemented lens. The lens L9 and the lens L10 are aspherical lenses having aspherical surfaces formed on both sides.
以上のように、第2レンズ群G2は5枚のレンズ構成となっている。接合レンズを1つのレンズ成分とみなすと、第2レンズ群G2は4つのレンズ成分より構成される。 As described above, the second lens group G2 is composed of five lenses. Assuming that the cemented lens is one lens component, the second lens group G2 is composed of four lens components.
第3レンズ群G3は1枚のレンズL12より構成される。レンズL12は両側凹面の負レンズである。 The third lens group G3 is composed of one lens L12. The lens L12 is a negative lens with concave surfaces on both sides.
実施例4に係る撮像レンズ4では、被写体距離が無限遠から近距離へと変化する際に、第1レンズ群G1が固定され、レンズL6とレンズL7との間隔、およびレンズL11とレンズL12との間隔が変化し、第2レンズ群G2が光軸方向を移動することによってフォーカシングが行われる。
In the
図11には、実施例4に係る撮像レンズ4の無限遠合焦時における縦収差を示す。図12には、実施例4に係る撮像レンズ4の近距離合焦時における縦収差を示す。
FIG. 11 shows the longitudinal aberration of the
実施例4に係る撮像レンズ4は、以上の構成により、Fナンバー1.8程度の大口径を実現しつつ小型化を実現している。また、各収差図から分かるように、実施例4に係る撮像レンズ4は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有している。
The
[実施例5]
[表21]に、図13に示した実施例5に係る撮像レンズ5の基本的なレンズデータを示す。[表22]には、実施例5に係る撮像レンズ5における全系の焦点距離f、F値、全画角2ω、像高Y、および光学全長Lの値を示す。[表23]には、実施例5に係る撮像レンズ5においてフォーカシングの際に可変となる面間隔のデータを示す。[表24]には、実施例5に係る撮像レンズ5における、非球面の形状を表す係数の値を示す。[表25]には、実施例5に係る撮像レンズ5の各レンズ群の始面と焦点距離(単位:mm)とを示す。
[Example 5]
[Table 21] shows basic lens data of the
実施例5に係る撮像レンズ5は、物体側から像面に向かって順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3とから構成される。
The
第1レンズ群G1は、物体側から像面側に向かって順に、第1aレンズ群G1aと開口絞りStと第1bレンズ群G1bとからなる。第1aレンズ群G1aは、レンズL1~L5からなる。第1bレンズ群G1bはレンズL6,L7からなる。レンズL1は物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。レンズL2は物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。レンズL3は物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。レンズL4は両側凸面の正レンズである。レンズL5は像面側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。レンズL6は両側凸面の正レンズである。レンズL7は物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。レンズL5は両面に非球面形状が形成された非球面レンズである。 The first lens group G1 is composed of, in order from the object side to the image plane side, a 1a-th lens group G1a, an aperture diaphragm St, and a 1b-th lens group G1b. The 1a-th lens group G1a is composed of lenses L1 to L5. The 1b-th lens group G1b consists of lenses L6 and L7. The lens L1 is a negative meniscus lens with a convex surface facing the object side. Lens L2 is a negative meniscus lens with a convex surface facing the object side. Lens L3 is a negative meniscus lens with a convex surface facing the object side. The lens L4 is a biconvex positive lens. The lens L5 is a negative meniscus lens with a convex surface facing the image side. The lens L6 is a biconvex positive lens. Lens L7 is a negative meniscus lens with a convex surface facing the object side. The lens L5 is an aspherical lens having aspherical shapes formed on both sides.
以上のように、第1レンズ群G1は7枚のレンズ構成となっている。 As described above, the first lens group G1 is composed of seven lenses.
第2レンズ群G2は、物体側から像面側に向かって順に、4枚のレンズL8~L11より構成される。レンズL8は両側凸面の正レンズである。レンズL9は両側凹面の負レンズである。レンズL10は両側凸面の正レンズである。レンズL11は両側凸面の正レンズである。レンズL8とレンズL9は互いに貼り合わされて接合レンズを形成する。レンズL10は両面に非球面が形成された非球面レンズである。 The second lens group G2 is composed of four lenses L8 to L11 in order from the object side to the image plane side. The lens L8 is a biconvex positive lens. Lens L9 is a bilaterally concave negative lens. The lens L10 is a biconvex positive lens. The lens L11 is a biconvex positive lens. Lens L8 and lens L9 are glued together to form a cemented lens. The lens L10 is an aspherical lens having aspherical surfaces formed on both sides.
以上のように、第2レンズ群G2は4枚のレンズ構成となっている。接合レンズを1つのレンズ成分とみなすと、第2レンズ群G2は3つのレンズ成分より構成される。 As described above, the second lens group G2 is composed of four lenses. Assuming that the cemented lens is one lens component, the second lens group G2 is composed of three lens components.
第3レンズ群G3は1枚のレンズL12より構成される。レンズL12は物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。 The third lens group G3 is composed of one lens L12. The lens L12 is a negative meniscus lens with a convex surface facing the object side.
実施例5に係る撮像レンズ5では、被写体距離が無限遠から近距離へと変化する際に、第1レンズ群G1が固定され、レンズL7とレンズL8との間隔、およびレンズL11とレンズL12との間隔が変化し、第2レンズ群G2が光軸方向を移動することによってフォーカシングが行われる。
In the
図14には、実施例5に係る撮像レンズ5の無限遠合焦時における縦収差を示す。図15には、実施例5に係る撮像レンズ5の近距離合焦時における縦収差を示す。
FIG. 14 shows the longitudinal aberration of the
実施例5に係る撮像レンズ5は、以上の構成により、Fナンバー1.8程度の大口径を実現しつつ小型化を実現している。また、各収差図から分かるように、実施例5に係る撮像レンズ5は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有している。
The
[実施例6]
[表26]に、図16に示した実施例6に係る撮像レンズ6の基本的なレンズデータを示す。[表27]には、実施例6に係る撮像レンズ6における全系の焦点距離f、F値、全画角2ω、像高Y、および光学全長Lの値を示す。[表28]には、実施例6に係る撮像レンズ6においてフォーカシングの際に可変となる面間隔のデータを示す。[表29]には、実施例6に係る撮像レンズ6における、非球面の形状を表す係数の値を示す。[表30]には、実施例6に係る撮像レンズ6の各レンズ群の始面と焦点距離(単位:mm)とを示す。
[Example 6]
[Table 26] shows basic lens data of the
実施例6に係る撮像レンズ6は、物体側から像面に向かって順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3とから構成される。
The
第1レンズ群G1は、物体側から像面側に向かって順に、第1aレンズ群G1aと開口絞りStと第1bレンズ群G1bとからなる。第1aレンズ群G1aは、レンズL1~L7からなる。第1bレンズ群G1bはレンズL8からなる。レンズL1は物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。レンズL2は物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。レンズL3は像面側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。レンズL4は両側凸面の正レンズである。レンズL5は像面側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。レンズL6は像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズである。レンズL7は物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズである。レンズL8は両側凸面の正レンズL8である。レンズL3は両面に非球面形状が形成された非球面レンズである。レンズL5とレンズL6は互いに貼り合わされて接合レンズを形成する。 The first lens group G1 comprises, in order from the object side to the image plane side, a 1a-th lens group G1a, an aperture stop St, and a 1b-th lens group G1b. The 1a-th lens group G1a is composed of lenses L1 to L7. The 1b-th lens group G1b consists of a lens L8. The lens L1 is a negative meniscus lens with a convex surface facing the object side. Lens L2 is a negative meniscus lens with a convex surface facing the object side. The lens L3 is a negative meniscus lens with a convex surface facing the image side. The lens L4 is a biconvex positive lens. The lens L5 is a negative meniscus lens with a convex surface facing the image side. The lens L6 is a positive meniscus lens with a convex surface facing the image side. Lens L7 is a positive meniscus lens with a convex surface facing the object side. The lens L8 is a biconvex positive lens L8. The lens L3 is an aspherical lens having aspherical shapes formed on both sides. Lens L5 and lens L6 are bonded together to form a cemented lens.
以上のように、第1レンズ群G1は8枚のレンズ構成となっている。接合レンズを1つのレンズ成分とみなすと、第1レンズ群G1は7つのレンズ成分より構成される。 As described above, the first lens group G1 is composed of eight lenses. Assuming that the cemented lens is one lens component, the first lens group G1 is composed of seven lens components.
第2レンズ群G2は、物体側から像面側に向かって順に、3枚のレンズL9~L11より構成される。レンズL9は両側凹面の負レンズである。レンズL10は両側凸面の正レンズである。レンズL11は両側凸面の正レンズである。レンズL9は両面に非球面が形成された非球面レンズである。 The second lens group G2 is composed of three lenses L9 to L11 in order from the object side to the image plane side. Lens L9 is a bilaterally concave negative lens. The lens L10 is a biconvex positive lens. The lens L11 is a biconvex positive lens. The lens L9 is an aspherical lens having aspherical surfaces formed on both sides.
第3レンズ群G3は1枚のレンズL12より構成される。レンズL12は両側凹面の負レンズである。 The third lens group G3 is composed of one lens L12. The lens L12 is a negative lens with concave surfaces on both sides.
実施例6に係る撮像レンズ6では、被写体距離が無限遠から近距離へと変化する際に、第1レンズ群G1が固定され、レンズL8とレンズL9との間隔、およびレンズL11とレンズL12との間隔が変化し、第2レンズ群G2が光軸方向を移動することによってフォーカシングが行われる。
In the
図17には、実施例6に係る撮像レンズ6の無限遠合焦時における縦収差を示す。図18には、実施例6に係る撮像レンズ7の近距離合焦時における縦収差を示す。
FIG. 17 shows the longitudinal aberration of the
実施例6に係る撮像レンズ6は、以上の構成により、Fナンバー1.5程度の大口径を実現しつつ小型化を実現している。また、各収差図から分かるように、実施例6に係る撮像レンズ6は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有している。
The
[実施例7]
[表31]に、図19に示した実施例7に係る撮像レンズ7の基本的なレンズデータを示す。[表32]には、実施例7に係る撮像レンズ7における全系の焦点距離f、F値、全画角2ω、像高Y、および光学全長Lの値を示す。[表33]には、実施例7に係る撮像レンズ7においてフォーカシングの際に可変となる面間隔のデータを示す。[表34]には、実施例7に係る撮像レンズ7における、非球面の形状を表す係数の値を示す。[表35]には、実施例7に係る撮像レンズ7の各レンズ群の始面と焦点距離(単位:mm)とを示す。
[Example 7]
[Table 31] shows basic lens data of the
実施例7に係る撮像レンズ7は、物体側から像面に向かって順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3とから構成される。
The
第1レンズ群G1は、物体側から像面側に向かって順に、第1aレンズ群G1aと開口絞りStと第1bレンズ群G1bとからなる。第1aレンズ群G1aは、レンズL1~L6からなる。第1bレンズ群G1bはレンズL7からなる。レンズL1は物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。レンズL2は像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズである。レンズL3は両側凹面の負レンズである。レンズL4は両側凸面の正レンズである。レンズL5は物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズである。レンズL6は像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズである。レンズL7は像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズである。 The first lens group G1 comprises, in order from the object side to the image plane side, a 1a-th lens group G1a, an aperture stop St, and a 1b-th lens group G1b. The 1a-th lens group G1a consists of lenses L1 to L6. The 1b-th lens group G1b consists of a lens L7. The lens L1 is a negative meniscus lens with a convex surface facing the object side. The lens L2 is a positive meniscus lens with a convex surface facing the image side. Lens L3 is a bilaterally concave negative lens. The lens L4 is a biconvex positive lens. Lens L5 is a positive meniscus lens with a convex surface facing the object side. The lens L6 is a positive meniscus lens with a convex surface facing the image side. The lens L7 is a positive meniscus lens with a convex surface facing the image side.
以上のように、第1レンズ群G1は7枚のレンズ構成となっている。 As described above, the first lens group G1 is composed of seven lenses.
第2レンズ群G2は、物体側から像面側に向かって順に、4枚のレンズL8~L11より構成される。レンズL8は両側凹面の負レンズである。レンズL9は両側凸面の正レンズである。レンズL10は像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズである。レンズL11は像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズである。レンズL8とレンズL10は両面に非球面が形成された非球面レンズである。 The second lens group G2 is composed of four lenses L8 to L11 in order from the object side to the image plane side. Lens L8 is a bilaterally concave negative lens. The lens L9 is a biconvex positive lens. The lens L10 is a positive meniscus lens with a convex surface facing the image side. The lens L11 is a positive meniscus lens with a convex surface facing the image plane side. The lens L8 and the lens L10 are aspherical lenses having aspherical surfaces formed on both sides.
第3レンズ群G3は1枚のレンズL12より構成される。レンズL12は両側凹面の負レンズである。 The third lens group G3 is composed of one lens L12. The lens L12 is a negative lens with concave surfaces on both sides.
実施例7に係る撮像レンズ7では、被写体距離が無限遠から近距離へと変化する際に、第1レンズ群G1が固定され、レンズL7とレンズL8との間隔、およびレンズL11とレンズL12との間隔が変化し、第2レンズ群G2が光軸方向を移動することによってフォーカシングが行われる。
In the
図20には、実施例7に係る撮像レンズ7の無限遠合焦時における縦収差を示す。図21には、実施例7に係る撮像レンズ7の近距離合焦時における縦収差を示す。
FIG. 20 shows the longitudinal aberration of the
実施例7に係る撮像レンズ7は、以上の構成により、Fナンバー1.8程度の大口径を実現しつつ小型化を実現している。また、各収差図から分かるように、実施例7に係る撮像レンズ7は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有している。
The
[実施例8]
[表36]に、図22に示した実施例8に係る撮像レンズ8の基本的なレンズデータを示す。[表37]には、実施例8に係る撮像レンズ8における全系の焦点距離f、F値、全画角2ω、像高Y、および光学全長Lの値を示す。[表38]には、実施例8に係る撮像レンズ8においてフォーカシングの際に可変となる面間隔のデータを示す。[表39]には、実施例8に係る撮像レンズ8における、非球面の形状を表す係数の値を示す。[表40]には、実施例8に係る撮像レンズ8の各レンズ群の始面と焦点距離(単位:mm)とを示す。
[Example 8]
[Table 36] shows basic lens data of the
実施例8に係る撮像レンズ8は、物体側から像面に向かって順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3とから構成される。
The
第1レンズ群G1は、物体側から像面側に向かって順に、第1aレンズ群G1aと開口絞りStと第1bレンズ群G1bとからなる。第1aレンズ群G1aは、レンズL1~L5からなる。第1bレンズ群G1bはレンズL6からなる。レンズL1は物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。レンズL2は両側凹面の負レンズである。レンズL3は両側凸面の正レンズである。レンズL4は両側凹面の負レンズである。レンズL5は両側凸面の正レンズである。レンズL6は像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズである。 The first lens group G1 comprises, in order from the object side to the image plane side, a 1a-th lens group G1a, an aperture stop St, and a 1b-th lens group G1b. The 1a-th lens group G1a is composed of lenses L1 to L5. The 1b-th lens group G1b consists of a lens L6. The lens L1 is a negative meniscus lens with a convex surface facing the object side. The lens L2 is a bilaterally concave negative lens. The lens L3 is a biconvex positive lens. The lens L4 is a bilaterally concave negative lens. The lens L5 is a biconvex positive lens. The lens L6 is a positive meniscus lens with a convex surface facing the image side.
以上のように、第1レンズ群G1は6枚のレンズ構成となっている。 As described above, the first lens group G1 is composed of six lenses.
第2レンズ群G2は、物体側から像面側に向かって順に、4枚のレンズL7~L10より構成される。レンズL7は両側凹面の負レンズである。レンズL8は両側凸面の正レンズである。レンズL9は像面側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。レンズL10は両側凸面の正レンズである。レンズL8とレンズL9は互いに貼り合わされて接合レンズを形成する。レンズL7とレンズL10は両面に非球面が形成された非球面レンズである。 The second lens group G2 is composed of four lenses L7 to L10 in order from the object side to the image plane side. Lens L7 is a bilaterally concave negative lens. The lens L8 is a biconvex positive lens. The lens L9 is a negative meniscus lens with a convex surface facing the image side. The lens L10 is a biconvex positive lens. Lens L8 and lens L9 are glued together to form a cemented lens. The lens L7 and the lens L10 are aspherical lenses having aspherical surfaces formed on both sides.
以上のように、第2レンズ群G2は4枚のレンズ構成となっている。接合レンズを1つのレンズ成分とみなすと、第2レンズ群G2は3つのレンズ成分より構成される。 As described above, the second lens group G2 is composed of four lenses. Assuming that the cemented lens is one lens component, the second lens group G2 is composed of three lens components.
第3レンズ群G3は1枚のレンズL11より構成される。レンズL11は物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。 The third lens group G3 is composed of one lens L11. The lens L11 is a negative meniscus lens with a convex surface facing the object side.
実施例8に係る撮像レンズ8では、被写体距離が無限遠から近距離へと変化する際に、第1レンズ群G1が固定され、レンズL6とレンズL7との間隔、レンズL10とレンズL11との間隔、およびレンズL11と像面との間隔が変化し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3とが光軸方向を移動することによってフォーカシングが行われる。
In the
図23には、実施例8に係る撮像レンズ8の無限遠合焦時における縦収差を示す。図24には、実施例8に係る撮像レンズ8の近距離合焦時における縦収差を示す。
FIG. 23 shows the longitudinal aberration of the
実施例8に係る撮像レンズ8は、以上の構成により、Fナンバー1.8程度の大口径を実現しつつ小型化を実現している。また、各収差図から分かるように、実施例8に係る撮像レンズ8は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有している。
The
[実施例9]
[表41]に、図25に示した実施例9に係る撮像レンズ9の基本的なレンズデータを示す。[表42]には、実施例9に係る撮像レンズ9における全系の焦点距離f、F値、全画角2ω、像高Y、および光学全長Lの値を示す。[表43]には、実施例9に係る撮像レンズ9においてフォーカシングの際に可変となる面間隔のデータを示す。[表44]には、実施例9に係る撮像レンズ9における、非球面の形状を表す係数の値を示す。[表45]には、実施例9に係る撮像レンズ9の各レンズ群の始面と焦点距離(単位:mm)とを示す。
[Example 9]
[Table 41] shows basic lens data of the
実施例9に係る撮像レンズ9は、物体側から像面に向かって順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、開口絞りStと、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3とから構成される。
The
第1レンズ群G1は、物体側から像面側に向かって順に、5枚のレンズL1~L5より構成される。レンズL1は物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。レンズL2は物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。レンズL3は物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズである。レンズL4は物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。レンズL5は物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。レンズL2とレンズL5は両面に非球面形状が形成された非球面レンズである。 The first lens group G1 is composed of five lenses L1 to L5 in order from the object side to the image plane side. The lens L1 is a negative meniscus lens with a convex surface facing the object side. Lens L2 is a negative meniscus lens with a convex surface facing the object side. Lens L3 is a positive meniscus lens with a convex surface facing the object side. Lens L4 is a negative meniscus lens with a convex surface facing the object side. Lens L5 is a negative meniscus lens with a convex surface facing the object side. The lens L2 and the lens L5 are aspherical lenses having aspherical shapes formed on both sides.
第2レンズ群G2は、物体側から像面側に向かって順に、4枚のレンズL6~L9より構成される。レンズL6は像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズである。レンズL7は像面側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。レンズL8は両側凸面の正レンズである。レンズL9は像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズである。レンズL6とレンズL7は互いに貼り合わされて接合レンズを形成する。レンズL9は両面に非球面が形成された非球面レンズである。 The second lens group G2 is composed of four lenses L6 to L9 in order from the object side to the image plane side. The lens L6 is a positive meniscus lens with a convex surface facing the image side. The lens L7 is a negative meniscus lens with a convex surface facing the image side. The lens L8 is a biconvex positive lens. The lens L9 is a positive meniscus lens with a convex surface facing the image side. Lens L6 and lens L7 are bonded together to form a cemented lens. The lens L9 is an aspherical lens having aspherical surfaces formed on both sides.
以上のように、第2レンズ群G2は4枚のレンズ構成となっている。接合レンズを1つのレンズ成分とみなすと、第2レンズ群G2は3つのレンズ成分より構成される。 As described above, the second lens group G2 is composed of four lenses. Assuming that the cemented lens is one lens component, the second lens group G2 is composed of three lens components.
第3レンズ群G3は1枚のレンズL10より構成される。レンズL10は両側凹面の負レンズである。 The third lens group G3 is composed of one lens L10. The lens L10 is a bilaterally concave negative lens.
実施例9に係る撮像レンズ9では、被写体距離が無限遠から近距離へと変化する際に、第1レンズ群G1が固定され、レンズL5とレンズL6との間隔、およびレンズL9とレンズL10との間隔が変化し、第2レンズ群G2が光軸方向を移動することによってフォーカシングが行われる。
In the
図26には、実施例9に係る撮像レンズ9の無限遠合焦時における縦収差を示す。図27には、実施例9に係る撮像レンズ9の近距離合焦時における縦収差を示す。
FIG. 26 shows the longitudinal aberration of the
実施例9に係る撮像レンズ9は、以上の構成により、Fナンバー1.8程度の大口径を実現しつつ小型化を実現している。また、各収差図から分かるように、実施例9に係る撮像レンズ9は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有している。
The
[各実施例のその他の数値データ]
[表46]には、上述の各条件式に関する値を、各実施例についてまとめたものを示す。[表46]から分かるように、各条件式について、各実施例の値がその数値範囲内となっている。
[Other Numerical Data of Each Example]
[Table 46] shows a summary of the values for each of the above conditional expressions for each example. As can be seen from [Table 46], for each conditional expression, the value of each example falls within the numerical range.
<5.応用例>
[5.1 第1の応用例]
本開示に係る技術は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット、建設機械、農業機械(トラクター)などのいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
<5. Application example>
[5.1 First application example]
The technology according to the present disclosure can be applied to various products. For example, the technology according to the present disclosure can be applied to any type of movement, such as automobiles, electric vehicles, hybrid electric vehicles, motorcycles, bicycles, personal mobility, airplanes, drones, ships, robots, construction machinery, agricultural machinery (tractors), etc. It may also be implemented as a body-mounted device.
図29は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システム7000の概略的な構成例を示すブロック図である。車両制御システム7000は、通信ネットワーク7010を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図29に示した例では、車両制御システム7000は、駆動系制御ユニット7100、ボディ系制御ユニット7200、バッテリ制御ユニット7300、車外情報検出ユニット7400、車内情報検出ユニット7500、及び統合制御ユニット7600を備える。これらの複数の制御ユニットを接続する通信ネットワーク7010は、例えば、CAN(Controller Area Network)、LIN(Local Interconnect Network)、LAN(Local Area Network)又はFlexRay(登録商標)等の任意の規格に準拠した車載通信ネットワークであってよい。
FIG. 29 is a block diagram showing a schematic configuration example of a
各制御ユニットは、各種プログラムにしたがって演算処理を行うマイクロコンピュータと、マイクロコンピュータにより実行されるプログラム又は各種演算に用いられるパラメータ等を記憶する記憶部と、各種制御対象の装置を駆動する駆動回路とを備える。各制御ユニットは、通信ネットワーク7010を介して他の制御ユニットとの間で通信を行うためのネットワークI/Fを備えるとともに、車内外の装置又はセンサ等との間で、有線通信又は無線通信により通信を行うための通信I/Fを備える。図29では、統合制御ユニット7600の機能構成として、マイクロコンピュータ7610、汎用通信I/F7620、専用通信I/F7630、測位部7640、ビーコン受信部7650、車内機器I/F7660、音声画像出力部7670、車載ネットワークI/F7680及び記憶部7690が図示されている。他の制御ユニットも同様に、マイクロコンピュータ、通信I/F及び記憶部等を備える。
Each control unit includes a microcomputer that performs arithmetic processing according to various programs, a storage unit that stores programs executed by the microcomputer or parameters used in various calculations, and a drive circuit that drives various devices to be controlled. Prepare. Each control unit has a network I/F for communicating with other control units via a
駆動系制御ユニット7100は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット7100は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。駆動系制御ユニット7100は、ABS(Antilock Brake System)又はESC(Electronic Stability Control)等の制御装置としての機能を有してもよい。
Drive
駆動系制御ユニット7100には、車両状態検出部7110が接続される。車両状態検出部7110には、例えば、車体の軸回転運動の角速度を検出するジャイロセンサ、車両の加速度を検出する加速度センサ、あるいは、アクセルペダルの操作量、ブレーキペダルの操作量、ステアリングホイールの操舵角、エンジン回転数又は車輪の回転速度等を検出するためのセンサのうちの少なくとも一つが含まれる。駆動系制御ユニット7100は、車両状態検出部7110から入力される信号を用いて演算処理を行い、内燃機関、駆動用モータ、電動パワーステアリング装置又はブレーキ装置等を制御する。
A vehicle
ボディ系制御ユニット7200は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット7200は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット7200には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット7200は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。
Body
バッテリ制御ユニット7300は、各種プログラムにしたがって駆動用モータの電力供給源である二次電池7310を制御する。例えば、バッテリ制御ユニット7300には、二次電池7310を備えたバッテリ装置から、バッテリ温度、バッテリ出力電圧又はバッテリの残存容量等の情報が入力される。バッテリ制御ユニット7300は、これらの信号を用いて演算処理を行い、二次電池7310の温度調節制御又はバッテリ装置に備えられた冷却装置等の制御を行う。
A
車外情報検出ユニット7400は、車両制御システム7000を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット7400には、撮像部7410及び車外情報検出部7420のうちの少なくとも一方が接続される。撮像部7410には、ToF(Time Of Flight)カメラ、ステレオカメラ、単眼カメラ、赤外線カメラ及びその他のカメラのうちの少なくとも一つが含まれる。車外情報検出部7420には、例えば、現在の天候又は気象を検出するための環境センサ、あるいは、車両制御システム7000を搭載した車両の周囲の他の車両、障害物又は歩行者等を検出するための周囲情報検出センサのうちの少なくとも一つが含まれる。
External
環境センサは、例えば、雨天を検出する雨滴センサ、霧を検出する霧センサ、日照度合いを検出する日照センサ、及び降雪を検出する雪センサのうちの少なくとも一つであってよい。周囲情報検出センサは、超音波センサ、レーダ装置及びLIDAR(Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging)装置のうちの少なくとも一つであってよい。これらの撮像部7410及び車外情報検出部7420は、それぞれ独立したセンサないし装置として備えられてもよいし、複数のセンサないし装置が統合された装置として備えられてもよい。
The environment sensor may be, for example, at least one of a raindrop sensor that detects rainy weather, a fog sensor that detects fog, a sunshine sensor that detects the degree of sunshine, and a snow sensor that detects snowfall. The ambient information detection sensor may be at least one of an ultrasonic sensor, a radar device, and a LIDAR (Light Detection and Ranging, Laser Imaging Detection and Ranging) device. These
ここで、図30は、撮像部7410及び車外情報検出部7420の設置位置の例を示す。撮像部7910,7912,7914,7916,7918は、例えば、車両7900のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部のうちの少なくとも一つの位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部7910及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部7918は、主として車両7900の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部7912,7914は、主として車両7900の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部7916は、主として車両7900の後方の画像を取得する。車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部7918は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。
Here, FIG. 30 shows an example of installation positions of the
なお、図30には、それぞれの撮像部7910,7912,7914,7916の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲aは、フロントノーズに設けられた撮像部7910の撮像範囲を示し、撮像範囲b,cは、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部7912,7914の撮像範囲を示し、撮像範囲dは、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部7916の撮像範囲を示す。例えば、撮像部7910,7912,7914,7916で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両7900を上方から見た俯瞰画像が得られる。
Note that FIG. 30 shows an example of the imaging range of each of the
車両7900のフロント、リア、サイド、コーナ及び車室内のフロントガラスの上部に設けられる車外情報検出部7920,7922,7924,7926,7928,7930は、例えば超音波センサ又はレーダ装置であってよい。車両7900のフロントノーズ、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部に設けられる車外情報検出部7920,7926,7930は、例えばLIDAR装置であってよい。これらの車外情報検出部7920~7930は、主として先行車両、歩行者又は障害物等の検出に用いられる。
The vehicle
図29に戻って説明を続ける。車外情報検出ユニット7400は、撮像部7410に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像データを受信する。また、車外情報検出ユニット7400は、接続されている車外情報検出部7420から検出情報を受信する。車外情報検出部7420が超音波センサ、レーダ装置又はLIDAR装置である場合には、車外情報検出ユニット7400は、超音波又は電磁波等を発信させるとともに、受信された反射波の情報を受信する。車外情報検出ユニット7400は、受信した情報に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。車外情報検出ユニット7400は、受信した情報に基づいて、降雨、霧又は路面状況等を認識する環境認識処理を行ってもよい。車外情報検出ユニット7400は、受信した情報に基づいて、車外の物体までの距離を算出してもよい。
Returning to FIG. 29, the description continues. The vehicle exterior
また、車外情報検出ユニット7400は、受信した画像データに基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等を認識する画像認識処理又は距離検出処理を行ってもよい。車外情報検出ユニット7400は、受信した画像データに対して歪補正又は位置合わせ等の処理を行うとともに、異なる撮像部7410により撮像された画像データを合成して、俯瞰画像又はパノラマ画像を生成してもよい。車外情報検出ユニット7400は、異なる撮像部7410により撮像された画像データを用いて、視点変換処理を行ってもよい。
Further, the vehicle exterior
車内情報検出ユニット7500は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット7500には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部7510が接続される。運転者状態検出部7510は、運転者を撮像するカメラ、運転者の生体情報を検出する生体センサ又は車室内の音声を集音するマイク等を含んでもよい。生体センサは、例えば、座面又はステアリングホイール等に設けられ、座席に座った搭乗者又はステアリングホイールを握る運転者の生体情報を検出する。車内情報検出ユニット7500は、運転者状態検出部7510から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。車内情報検出ユニット7500は、集音された音声信号に対してノイズキャンセリング処理等の処理を行ってもよい。
The vehicle interior
統合制御ユニット7600は、各種プログラムにしたがって車両制御システム7000内の動作全般を制御する。統合制御ユニット7600には、入力部7800が接続されている。入力部7800は、例えば、タッチパネル、ボタン、マイクロフォン、スイッチ又はレバー等、搭乗者によって入力操作され得る装置によって実現される。統合制御ユニット7600には、マイクロフォンにより入力される音声を音声認識することにより得たデータが入力されてもよい。入力部7800は、例えば、赤外線又はその他の電波を利用したリモートコントロール装置であってもよいし、車両制御システム7000の操作に対応した携帯電話又はPDA(Personal Digital Assistant)等の外部接続機器であってもよい。入力部7800は、例えばカメラであってもよく、その場合搭乗者はジェスチャにより情報を入力することができる。あるいは、搭乗者が装着したウェアラブル装置の動きを検出することで得られたデータが入力されてもよい。さらに、入力部7800は、例えば、上記の入力部7800を用いて搭乗者等により入力された情報に基づいて入力信号を生成し、統合制御ユニット7600に出力する入力制御回路などを含んでもよい。搭乗者等は、この入力部7800を操作することにより、車両制御システム7000に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりする。
記憶部7690は、マイクロコンピュータにより実行される各種プログラムを記憶するROM(Read Only Memory)、及び各種パラメータ、演算結果又はセンサ値等を記憶するRAM(Random Access Memory)を含んでいてもよい。また、記憶部7690は、HDD(Hard Disc Drive)等の磁気記憶デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス又は光磁気記憶デバイス等によって実現してもよい。
The
汎用通信I/F7620は、外部環境7750に存在する様々な機器との間の通信を仲介する汎用的な通信I/Fである。汎用通信I/F7620は、GSM(登録商標)(Global System of Mobile communications)、WiMAX(登録商標)、LTE(登録商標)(Long Term Evolution)若しくはLTE-A(LTE-Advanced)などのセルラー通信プロトコル、又は無線LAN(Wi-Fi(登録商標)ともいう)、Bluetooth(登録商標)などのその他の無線通信プロトコルを実装してよい。汎用通信I/F7620は、例えば、基地局又はアクセスポイントを介して、外部ネットワーク(例えば、インターネット、クラウドネットワーク又は事業者固有のネットワーク)上に存在する機器(例えば、アプリケーションサーバ又は制御サーバ)へ接続してもよい。また、汎用通信I/F7620は、例えばP2P(Peer To Peer)技術を用いて、車両の近傍に存在する端末(例えば、運転者、歩行者若しくは店舗の端末、又はMTC(Machine Type Communication)端末)と接続してもよい。
General-purpose communication I/
専用通信I/F7630は、車両における使用を目的として策定された通信プロトコルをサポートする通信I/Fである。専用通信I/F7630は、例えば、下位レイヤのIEEE802.11pと上位レイヤのIEEE1609との組合せであるWAVE(Wireless Access in Vehicle Environment)、DSRC(Dedicated Short Range Communications)、又はセルラー通信プロトコルといった標準プロトコルを実装してよい。専用通信I/F7630は、典型的には、車車間(Vehicle to Vehicle)通信、路車間(Vehicle to Infrastructure)通信、車両と家との間(Vehicle to Home)の通信及び歩車間(Vehicle to Pedestrian)通信のうちの1つ以上を含む概念であるV2X通信を遂行する。
Dedicated communication I/
測位部7640は、例えば、GNSS(Global Navigation Satellite System)衛星からのGNSS信号(例えば、GPS(Global Positioning System)衛星からのGPS信号)を受信して測位を実行し、車両の緯度、経度及び高度を含む位置情報を生成する。なお、測位部7640は、無線アクセスポイントとの信号の交換により現在位置を特定してもよく、又は測位機能を有する携帯電話、PHS若しくはスマートフォンといった端末から位置情報を取得してもよい。
The
ビーコン受信部7650は、例えば、道路上に設置された無線局等から発信される電波あるいは電磁波を受信し、現在位置、渋滞、通行止め又は所要時間等の情報を取得する。なお、ビーコン受信部7650の機能は、上述した専用通信I/F7630に含まれてもよい。
The
車内機器I/F7660は、マイクロコンピュータ7610と車内に存在する様々な車内機器7760との間の接続を仲介する通信インタフェースである。車内機器I/F7660は、無線LAN、Bluetooth(登録商標)、NFC(Near Field Communication)又はWUSB(Wireless USB)といった無線通信プロトコルを用いて無線接続を確立してもよい。また、車内機器I/F7660は、図示しない接続端子(及び、必要であればケーブル)を介して、USB(Universal Serial Bus)、HDMI(登録商標)(High-Definition Multimedia Interface)、又はMHL(Mobile High-definition Link)等の有線接続を確立してもよい。車内機器7760は、例えば、搭乗者が有するモバイル機器若しくはウェアラブル機器、又は車両に搬入され若しくは取り付けられる情報機器のうちの少なくとも1つを含んでいてもよい。また、車内機器7760は、任意の目的地までの経路探索を行うナビゲーション装置を含んでいてもよい。車内機器I/F7660は、これらの車内機器7760との間で、制御信号又はデータ信号を交換する。
In-vehicle equipment I/
車載ネットワークI/F7680は、マイクロコンピュータ7610と通信ネットワーク7010との間の通信を仲介するインタフェースである。車載ネットワークI/F7680は、通信ネットワーク7010によりサポートされる所定のプロトコルに則して、信号等を送受信する。
In-vehicle network I/
統合制御ユニット7600のマイクロコンピュータ7610は、汎用通信I/F7620、専用通信I/F7630、測位部7640、ビーコン受信部7650、車内機器I/F7660及び車載ネットワークI/F7680のうちの少なくとも一つを介して取得される情報に基づき、各種プログラムにしたがって、車両制御システム7000を制御する。例えば、マイクロコンピュータ7610は、取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット7100に対して制御指令を出力してもよい。例えば、マイクロコンピュータ7610は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むADAS(Advanced Driver Assistance System)の機能実現を目的とした協調制御を行ってもよい。また、マイクロコンピュータ7610は、取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行ってもよい。
The
マイクロコンピュータ7610は、汎用通信I/F7620、専用通信I/F7630、測位部7640、ビーコン受信部7650、車内機器I/F7660及び車載ネットワークI/F7680のうちの少なくとも一つを介して取得される情報に基づき、車両と周辺の構造物や人物等の物体との間の3次元距離情報を生成し、車両の現在位置の周辺情報を含むローカル地図情報を作成してもよい。また、マイクロコンピュータ7610は、取得される情報に基づき、車両の衝突、歩行者等の近接又は通行止めの道路への進入等の危険を予測し、警告用信号を生成してもよい。警告用信号は、例えば、警告音を発生させたり、警告ランプを点灯させたりするための信号であってよい。
音声画像出力部7670は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図29の例では、出力装置として、オーディオスピーカ7710、表示部7720及びインストルメントパネル7730が例示されている。表示部7720は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。表示部7720は、AR(Augmented Reality)表示機能を有していてもよい。出力装置は、これらの装置以外の、ヘッドホン、搭乗者が装着する眼鏡型ディスプレイ等のウェアラブルデバイス、プロジェクタ又はランプ等の他の装置であってもよい。出力装置が表示装置の場合、表示装置は、マイクロコンピュータ7610が行った各種処理により得られた結果又は他の制御ユニットから受信された情報を、テキスト、イメージ、表、グラフ等、様々な形式で視覚的に表示する。また、出力装置が音声出力装置の場合、音声出力装置は、再生された音声データ又は音響データ等からなるオーディオ信号をアナログ信号に変換して聴覚的に出力する。
The audio/
なお、図29に示した例において、通信ネットワーク7010を介して接続された少なくとも二つの制御ユニットが一つの制御ユニットとして一体化されてもよい。あるいは、個々の制御ユニットが、複数の制御ユニットにより構成されてもよい。さらに、車両制御システム7000が、図示されていない別の制御ユニットを備えてもよい。また、上記の説明において、いずれかの制御ユニットが担う機能の一部又は全部を、他の制御ユニットに持たせてもよい。つまり、通信ネットワーク7010を介して情報の送受信がされるようになっていれば、所定の演算処理が、いずれかの制御ユニットで行われるようになってもよい。同様に、いずれかの制御ユニットに接続されているセンサ又は装置が、他の制御ユニットに接続されるとともに、複数の制御ユニットが、通信ネットワーク7010を介して相互に検出情報を送受信してもよい。
In the example shown in FIG. 29, at least two control units connected via the
以上説明した車両制御システム7000において、本開示の撮像レンズ、および撮像装置は、撮像部7410、および撮像部7910,7912,7914,7916,7918に適用することができる。
In the
[5.2 第2の応用例]
本開示に係る技術は、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
[5.2 Second application example]
The technology according to the present disclosure may be applied to an endoscopic surgery system.
図31は、本開示に係る技術が適用され得る内視鏡手術システム5000の概略的な構成の一例を示す図である。図31では、術者(医師)5067が、内視鏡手術システム5000を用いて、患者ベッド5069上の患者5071に手術を行っている様子が図示されている。図示するように、内視鏡手術システム5000は、内視鏡5001と、その他の術具5017と、内視鏡5001を支持する支持アーム装置5027と、内視鏡下手術のための各種の装置が搭載されたカート5037と、から構成される。
FIG. 31 is a diagram showing an example of a schematic configuration of an
内視鏡手術では、腹壁を切って開腹する代わりに、トロッカ5025a~5025dと呼ばれる筒状の開孔器具が腹壁に複数穿刺される。そして、トロッカ5025a~5025dから、内視鏡5001の鏡筒5003や、その他の術具5017が患者5071の体腔内に挿入される。図示する例では、その他の術具5017として、気腹チューブ5019、エネルギー処置具5021及び鉗子5023が、患者5071の体腔内に挿入されている。また、エネルギー処置具5021は、高周波電流や超音波振動により、組織の切開及び剥離、又は血管の封止等を行う処置具である。ただし、図示する術具5017はあくまで一例であり、術具5017としては、例えば攝子、レトラクタ等、一般的に内視鏡下手術において用いられる各種の術具が用いられてよい。
In endoscopic surgery, instead of cutting the abdominal wall and laparotomy, tubular piercing instruments called
内視鏡5001によって撮影された患者5071の体腔内の術部の画像が、表示装置5041に表示される。術者5067は、表示装置5041に表示された術部の画像をリアルタイムで見ながら、エネルギー処置具5021や鉗子5023を用いて、例えば患部を切除する等の処置を行う。なお、図示は省略しているが、気腹チューブ5019、エネルギー処置具5021及び鉗子5023は、手術中に、術者5067又は助手等によって支持される。
A
(支持アーム装置)
支持アーム装置5027は、ベース部5029から延伸するアーム部5031を備える。図示する例では、アーム部5031は、関節部5033a、5033b、5033c、及びリンク5035a、5035bから構成されており、アーム制御装置5045からの制御により駆動される。アーム部5031によって内視鏡5001が支持され、その位置及び姿勢が制御される。これにより、内視鏡5001の安定的な位置の固定が実現され得る。
(support arm device)
The
(内視鏡)
内視鏡5001は、先端から所定の長さの領域が患者5071の体腔内に挿入される鏡筒5003と、鏡筒5003の基端に接続されるカメラヘッド5005と、から構成される。図示する例では、硬性の鏡筒5003を有するいわゆる硬性鏡として構成される内視鏡5001を図示しているが、内視鏡5001は、軟性の鏡筒5003を有するいわゆる軟性鏡として構成されてもよい。
(Endoscope)
The
鏡筒5003の先端には、対物レンズが嵌め込まれた開口部が設けられている。内視鏡5001には光源装置5043が接続されており、当該光源装置5043によって生成された光が、鏡筒5003の内部に延設されるライトガイドによって当該鏡筒の先端まで導光され、対物レンズを介して患者5071の体腔内の観察対象に向かって照射される。なお、内視鏡5001は、直視鏡であってもよいし、斜視鏡又は側視鏡であってもよい。
The tip of the
カメラヘッド5005の内部には光学系及び撮像素子が設けられており、観察対象からの反射光(観察光)は当該光学系によって当該撮像素子に集光される。当該撮像素子によって観察光が光電変換され、観察光に対応する電気信号、すなわち観察像に対応する画像信号が生成される。当該画像信号は、RAWデータとしてカメラコントロールユニット(CCU:Camera Control Unit)5039に送信される。なお、カメラヘッド5005には、その光学系を適宜駆動させることにより、倍率及び焦点距離を調整する機能が搭載される。
An optical system and an imaging element are provided inside the
なお、例えば立体視(3D表示)等に対応するために、カメラヘッド5005には撮像素子が複数設けられてもよい。この場合、鏡筒5003の内部には、当該複数の撮像素子のそれぞれに観察光を導光するために、リレー光学系が複数系統設けられる。
Note that the
(カートに搭載される各種の装置)
CCU5039は、CPU(Central Processing Unit)やGPU(Graphics Processing Unit)等によって構成され、内視鏡5001及び表示装置5041の動作を統括的に制御する。具体的には、CCU5039は、カメラヘッド5005から受け取った画像信号に対して、例えば現像処理(デモザイク処理)等の、当該画像信号に基づく画像を表示するための各種の画像処理を施す。CCU5039は、当該画像処理を施した画像信号を表示装置5041に提供する。また、CCU5039は、カメラヘッド5005に対して制御信号を送信し、その駆動を制御する。当該制御信号には、倍率や焦点距離等、撮像条件に関する情報が含まれ得る。
(various devices mounted on the cart)
The
表示装置5041は、CCU5039からの制御により、当該CCU5039によって画像処理が施された画像信号に基づく画像を表示する。内視鏡5001が例えば4K(水平画素数3840×垂直画素数2160)又は8K(水平画素数7680×垂直画素数4320)等の高解像度の撮影に対応したものである場合、及び/又は3D表示に対応したものである場合には、表示装置5041としては、それぞれに対応して、高解像度の表示が可能なもの、及び/又は3D表示可能なものが用いられ得る。4K又は8K等の高解像度の撮影に対応したものである場合、表示装置5041として55インチ以上のサイズのものを用いることで一層の没入感が得られる。また、用途に応じて、解像度、サイズが異なる複数の表示装置5041が設けられてもよい。
The
光源装置5043は、例えばLED(light emitting diode)等の光源から構成され、術部を撮影する際の照射光を内視鏡5001に供給する。
The
アーム制御装置5045は、例えばCPU等のプロセッサによって構成され、所定のプログラムに従って動作することにより、所定の制御方式に従って支持アーム装置5027のアーム部5031の駆動を制御する。
The
入力装置5047は、内視鏡手術システム5000に対する入力インタフェースである。ユーザは、入力装置5047を介して、内視鏡手術システム5000に対して各種の情報の入力や指示入力を行うことができる。例えば、ユーザは、入力装置5047を介して、患者の身体情報や、手術の術式についての情報等、手術に関する各種の情報を入力する。また、例えば、ユーザは、入力装置5047を介して、アーム部5031を駆動させる旨の指示や、内視鏡5001による撮像条件(照射光の種類、倍率及び焦点距離等)を変更する旨の指示、エネルギー処置具5021を駆動させる旨の指示等を入力する。
The
入力装置5047の種類は限定されず、入力装置5047は各種の公知の入力装置であってよい。入力装置5047としては、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、スイッチ、フットスイッチ5057及び/又はレバー等が適用され得る。入力装置5047としてタッチパネルが用いられる場合には、当該タッチパネルは表示装置5041の表示面上に設けられてもよい。
The type of the
あるいは、入力装置5047は、例えばメガネ型のウェアラブルデバイスやHMD(Head Mounted Display)等の、ユーザによって装着されるデバイスであり、これらのデバイスによって検出されるユーザのジェスチャや視線に応じて各種の入力が行われる。また、入力装置5047は、ユーザの動きを検出可能なカメラを含み、当該カメラによって撮像された映像から検出されるユーザのジェスチャや視線に応じて各種の入力が行われる。更に、入力装置5047は、ユーザの声を収音可能なマイクロフォンを含み、当該マイクロフォンを介して音声によって各種の入力が行われる。このように、入力装置5047が非接触で各種の情報を入力可能に構成されることにより、特に清潔域に属するユーザ(例えば術者5067)が、不潔域に属する機器を非接触で操作することが可能となる。また、ユーザは、所持している術具から手を離すことなく機器を操作することが可能となるため、ユーザの利便性が向上する。
Alternatively, the
処置具制御装置5049は、組織の焼灼、切開又は血管の封止等のためのエネルギー処置具5021の駆動を制御する。気腹装置5051は、内視鏡5001による視野の確保及び術者の作業空間の確保の目的で、患者5071の体腔を膨らめるために、気腹チューブ5019を介して当該体腔内にガスを送り込む。レコーダ5053は、手術に関する各種の情報を記録可能な装置である。プリンタ5055は、手術に関する各種の情報を、テキスト、画像又はグラフ等各種の形式で印刷可能な装置である。
The treatment
以下、内視鏡手術システム5000において特に特徴的な構成について、更に詳細に説明する。
A particularly characteristic configuration of the
(支持アーム装置)
支持アーム装置5027は、基台であるベース部5029と、ベース部5029から延伸するアーム部5031と、を備える。図示する例では、アーム部5031は、複数の関節部5033a、5033b、5033cと、関節部5033bによって連結される複数のリンク5035a、5035bと、から構成されているが、図31では、簡単のため、アーム部5031の構成を簡略化して図示している。実際には、アーム部5031が所望の自由度を有するように、関節部5033a~5033c及びリンク5035a、5035bの形状、数及び配置、並びに関節部5033a~5033cの回転軸の方向等が適宜設定され得る。例えば、アーム部5031は、好適に、6自由度以上の自由度を有するように構成され得る。これにより、アーム部5031の可動範囲内において内視鏡5001を自由に移動させることが可能になるため、所望の方向から内視鏡5001の鏡筒5003を患者5071の体腔内に挿入することが可能になる。
(support arm device)
The
関節部5033a~5033cにはアクチュエータが設けられており、関節部5033a~5033cは当該アクチュエータの駆動により所定の回転軸まわりに回転可能に構成されている。当該アクチュエータの駆動がアーム制御装置5045によって制御されることにより、各関節部5033a~5033cの回転角度が制御され、アーム部5031の駆動が制御される。これにより、内視鏡5001の位置及び姿勢の制御が実現され得る。この際、アーム制御装置5045は、力制御又は位置制御等、各種の公知の制御方式によってアーム部5031の駆動を制御することができる。
The
例えば、術者5067が、入力装置5047(フットスイッチ5057を含む)を介して適宜操作入力を行うことにより、当該操作入力に応じてアーム制御装置5045によってアーム部5031の駆動が適宜制御され、内視鏡5001の位置及び姿勢が制御されてよい。当該制御により、アーム部5031の先端の内視鏡5001を任意の位置から任意の位置まで移動させた後、その移動後の位置で固定的に支持することができる。なお、アーム部5031は、いわゆるマスタースレイブ方式で操作されてもよい。この場合、アーム部5031は、手術室から離れた場所に設置される入力装置5047を介してユーザによって遠隔操作され得る。
For example, when the
また、力制御が適用される場合には、アーム制御装置5045は、ユーザからの外力を受け、その外力にならってスムーズにアーム部5031が移動するように、各関節部5033a~5033cのアクチュエータを駆動させる、いわゆるパワーアシスト制御を行ってもよい。これにより、ユーザが直接アーム部5031に触れながらアーム部5031を移動させる際に、比較的軽い力で当該アーム部5031を移動させることができる。従って、より直感的に、より簡易な操作で内視鏡5001を移動させることが可能となり、ユーザの利便性を向上させることができる。
When force control is applied, the
ここで、一般的に、内視鏡下手術では、スコピストと呼ばれる医師によって内視鏡5001が支持されていた。これに対して、支持アーム装置5027を用いることにより、人手によらずに内視鏡5001の位置をより確実に固定することが可能になるため、術部の画像を安定的に得ることができ、手術を円滑に行うことが可能になる。
Here, generally, in endoscopic surgery, the
なお、アーム制御装置5045は必ずしもカート5037に設けられなくてもよい。また、アーム制御装置5045は必ずしも1つの装置でなくてもよい。例えば、アーム制御装置5045は、支持アーム装置5027のアーム部5031の各関節部5033a~5033cにそれぞれ設けられてもよく、複数のアーム制御装置5045が互いに協働することにより、アーム部5031の駆動制御が実現されてもよい。
Note that the
(光源装置)
光源装置5043は、内視鏡5001に術部を撮影する際の照射光を供給する。光源装置5043は、例えばLED、レーザ光源又はこれらの組み合わせによって構成される白色光源から構成される。このとき、RGBレーザ光源の組み合わせにより白色光源が構成される場合には、各色(各波長)の出力強度及び出力タイミングを高精度に制御することができるため、光源装置5043において撮像画像のホワイトバランスの調整を行うことができる。また、この場合には、RGBレーザ光源それぞれからのレーザ光を時分割で観察対象に照射し、その照射タイミングに同期してカメラヘッド5005の撮像素子の駆動を制御することにより、RGBそれぞれに対応した画像を時分割で撮像することも可能である。当該方法によれば、当該撮像素子にカラーフィルタを設けなくても、カラー画像を得ることができる。
(light source device)
The
また、光源装置5043は、出力する光の強度を所定の時間ごとに変更するようにその駆動が制御されてもよい。その光の強度の変更のタイミングに同期してカメラヘッド5005の撮像素子の駆動を制御して時分割で画像を取得し、その画像を合成することにより、いわゆる黒つぶれ及び白とびのない高ダイナミックレンジの画像を生成することができる。
Further, the driving of the
また、光源装置5043は、特殊光観察に対応した所定の波長帯域の光を供給可能に構成されてもよい。特殊光観察では、例えば、体組織における光の吸収の波長依存性を利用して、通常の観察時における照射光(すなわち、白色光)に比べて狭帯域の光を照射することにより、粘膜表層の血管等の所定の組織を高コントラストで撮影する、いわゆる狭帯域光観察(Narrow Band Imaging)が行われる。あるいは、特殊光観察では、励起光を照射することにより発生する蛍光により画像を得る蛍光観察が行われてもよい。蛍光観察では、体組織に励起光を照射し当該体組織からの蛍光を観察するもの(自家蛍光観察)、又はインドシアニングリーン(ICG)等の試薬を体組織に局注するとともに当該体組織にその試薬の蛍光波長に対応した励起光を照射し蛍光像を得るもの等が行われ得る。光源装置5043は、このような特殊光観察に対応した狭帯域光及び/又は励起光を供給可能に構成され得る。
Also, the
(カメラヘッド及びCCU)
図32を参照して、内視鏡5001のカメラヘッド5005及びCCU5039の機能についてより詳細に説明する。図32は、図31に示すカメラヘッド5005及びCCU5039の機能構成の一例を示すブロック図である。
(camera head and CCU)
Referring to FIG. 32, the functions of
図32を参照すると、カメラヘッド5005は、その機能として、レンズユニット5007と、撮像部5009と、駆動部5011と、通信部5013と、カメラヘッド制御部5015と、を有する。また、CCU5039は、その機能として、通信部5059と、画像処理部5061と、制御部5063と、を有する。カメラヘッド5005とCCU5039とは、伝送ケーブル5065によって双方向に通信可能に接続されている。
Referring to FIG. 32, the
まず、カメラヘッド5005の機能構成について説明する。レンズユニット5007は、鏡筒5003との接続部に設けられる光学系である。鏡筒5003の先端から取り込まれた観察光は、カメラヘッド5005まで導光され、当該レンズユニット5007に入射する。レンズユニット5007は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを含む複数のレンズが組み合わされて構成される。レンズユニット5007は、撮像部5009の撮像素子の受光面上に観察光を集光するように、その光学特性が調整されている。また、ズームレンズ及びフォーカスレンズは、撮像画像の倍率及び焦点の調整のため、その光軸上の位置が移動可能に構成される。
First, the functional configuration of the
撮像部5009は撮像素子によって構成され、レンズユニット5007の後段に配置される。レンズユニット5007を通過した観察光は、当該撮像素子の受光面に集光され、光電変換によって、観察像に対応した画像信号が生成される。撮像部5009によって生成された画像信号は、通信部5013に提供される。
The
撮像部5009を構成する撮像素子としては、例えばCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)タイプのイメージセンサであり、Bayer配列を有するカラー撮影可能なものが用いられる。なお、当該撮像素子としては、例えば4K以上の高解像度の画像の撮影に対応可能なものが用いられてもよい。術部の画像が高解像度で得られることにより、術者5067は、当該術部の様子をより詳細に把握することができ、手術をより円滑に進行することが可能となる。
As an imaging device constituting the
また、撮像部5009を構成する撮像素子は、3D表示に対応する右目用及び左目用の画像信号をそれぞれ取得するための1対の撮像素子を有するように構成される。3D表示が行われることにより、術者5067は術部における生体組織の奥行きをより正確に把握することが可能になる。なお、撮像部5009が多板式で構成される場合には、各撮像素子に対応して、レンズユニット5007も複数系統設けられる。
In addition, the imaging device constituting the
また、撮像部5009は、必ずしもカメラヘッド5005に設けられなくてもよい。例えば、撮像部5009は、鏡筒5003の内部に、対物レンズの直後に設けられてもよい。
Also, the
駆動部5011は、アクチュエータによって構成され、カメラヘッド制御部5015からの制御により、レンズユニット5007のズームレンズ及びフォーカスレンズを光軸に沿って所定の距離だけ移動させる。これにより、撮像部5009による撮像画像の倍率及び焦点が適宜調整され得る。
The
通信部5013は、CCU5039との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部5013は、撮像部5009から得た画像信号をRAWデータとして伝送ケーブル5065を介してCCU5039に送信する。この際、術部の撮像画像を低レイテンシで表示するために、当該画像信号は光通信によって送信されることが好ましい。手術の際には、術者5067が撮像画像によって患部の状態を観察しながら手術を行うため、より安全で確実な手術のためには、術部の動画像が可能な限りリアルタイムに表示されることが求められるからである。光通信が行われる場合には、通信部5013には、電気信号を光信号に変換する光電変換モジュールが設けられる。画像信号は当該光電変換モジュールによって光信号に変換された後、伝送ケーブル5065を介してCCU5039に送信される。
また、通信部5013は、CCU5039から、カメラヘッド5005の駆動を制御するための制御信号を受信する。当該制御信号には、例えば、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報、撮像時の露出値を指定する旨の情報、並びに/又は撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報等、撮像条件に関する情報が含まれる。通信部5013は、受信した制御信号をカメラヘッド制御部5015に提供する。なお、CCU5039からの制御信号も、光通信によって伝送されてもよい。この場合、通信部5013には、光信号を電気信号に変換する光電変換モジュールが設けられ、制御信号は当該光電変換モジュールによって電気信号に変換された後、カメラヘッド制御部5015に提供される。
The
なお、上記のフレームレートや露出値、倍率、焦点等の撮像条件は、取得された画像信号に基づいてCCU5039の制御部5063によって自動的に設定される。つまり、いわゆるAE(Auto Exposure)機能、AF(Auto Focus)機能及びAWB(Auto White Balance)機能が内視鏡5001に搭載される。
Note that the imaging conditions such as the frame rate, exposure value, magnification, and focus are automatically set by the
カメラヘッド制御部5015は、通信部5013を介して受信したCCU5039からの制御信号に基づいて、カメラヘッド5005の駆動を制御する。例えば、カメラヘッド制御部5015は、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報及び/又は撮像時の露光を指定する旨の情報に基づいて、撮像部5009の撮像素子の駆動を制御する。また、例えば、カメラヘッド制御部5015は、撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報に基づいて、駆動部5011を介してレンズユニット5007のズームレンズ及びフォーカスレンズを適宜移動させる。カメラヘッド制御部5015は、更に、鏡筒5003やカメラヘッド5005を識別するための情報を記憶する機能を備えてもよい。
The camera
なお、レンズユニット5007や撮像部5009等の構成を、気密性及び防水性が高い密閉構造内に配置することで、カメラヘッド5005について、オートクレーブ滅菌処理に対する耐性を持たせることができる。
By arranging the
次に、CCU5039の機能構成について説明する。通信部5059は、カメラヘッド5005との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部5059は、カメラヘッド5005から、伝送ケーブル5065を介して送信される画像信号を受信する。この際、上記のように、当該画像信号は好適に光通信によって送信され得る。この場合、光通信に対応して、通信部5059には、光信号を電気信号に変換する光電変換モジュールが設けられる。通信部5059は、電気信号に変換した画像信号を画像処理部5061に提供する。
Next, the functional configuration of the
また、通信部5059は、カメラヘッド5005に対して、カメラヘッド5005の駆動を制御するための制御信号を送信する。当該制御信号も光通信によって送信されてよい。
The
画像処理部5061は、カメラヘッド5005から送信されたRAWデータである画像信号に対して各種の画像処理を施す。当該画像処理としては、例えば現像処理、高画質化処理(帯域強調処理、超解像処理、NR(Noise reduction)処理及び/又は手ブレ補正処理等)、並びに/又は拡大処理(電子ズーム処理)等、各種の公知の信号処理が含まれる。また、画像処理部5061は、AE、AF及びAWBを行うための、画像信号に対する検波処理を行う。
An
画像処理部5061は、CPUやGPU等のプロセッサによって構成され、当該プロセッサが所定のプログラムに従って動作することにより、上述した画像処理や検波処理が行われ得る。なお、画像処理部5061が複数のGPUによって構成される場合には、画像処理部5061は、画像信号に係る情報を適宜分割し、これら複数のGPUによって並列的に画像処理を行う。
The
制御部5063は、内視鏡5001による術部の撮像、及びその撮像画像の表示に関する各種の制御を行う。例えば、制御部5063は、カメラヘッド5005の駆動を制御するための制御信号を生成する。この際、撮像条件がユーザによって入力されている場合には、制御部5063は、当該ユーザによる入力に基づいて制御信号を生成する。あるいは、内視鏡5001にAE機能、AF機能及びAWB機能が搭載されている場合には、制御部5063は、画像処理部5061による検波処理の結果に応じて、最適な露出値、焦点距離及びホワイトバランスを適宜算出し、制御信号を生成する。
The
また、制御部5063は、画像処理部5061によって画像処理が施された画像信号に基づいて、術部の画像を表示装置5041に表示させる。この際、制御部5063は、各種の画像認識技術を用いて術部画像内における各種の物体を認識する。例えば、制御部5063は、術部画像に含まれる物体のエッジの形状や色等を検出することにより、鉗子等の術具、特定の生体部位、出血、エネルギー処置具5021使用時のミスト等を認識することができる。制御部5063は、表示装置5041に術部の画像を表示させる際に、その認識結果を用いて、各種の手術支援情報を当該術部の画像に重畳表示させる。手術支援情報が重畳表示され、術者5067に提示されることにより、より安全かつ確実に手術を進めることが可能になる。
Further, the
カメラヘッド5005及びCCU5039を接続する伝送ケーブル5065は、電気信号の通信に対応した電気信号ケーブル、光通信に対応した光ファイバ、又はこれらの複合ケーブルである。
A
ここで、図示する例では、伝送ケーブル5065を用いて有線で通信が行われていたが、カメラヘッド5005とCCU5039との間の通信は無線で行われてもよい。両者の間の通信が無線で行われる場合には、伝送ケーブル5065を手術室内に敷設する必要がなくなるため、手術室内における医療スタッフの移動が当該伝送ケーブル5065によって妨げられる事態が解消され得る。
Here, in the illustrated example, wired communication is performed using the
以上、本開示に係る技術が適用され得る内視鏡手術システム5000の一例について説明した。なお、ここでは、一例として内視鏡手術システム5000について説明したが、本開示に係る技術が適用され得るシステムはかかる例に限定されない。例えば、本開示に係る技術は、検査用軟性内視鏡システムや顕微鏡手術システムに適用されてもよい。
An example of the
本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、カメラヘッド5005に好適に適用され得る。特に、本開示の撮像レンズは、カメラヘッド5005のレンズユニット5007に好適に適用され得る。
The technology according to the present disclosure can be suitably applied to the
<6.その他の実施の形態>
本開示による技術は、上記実施の形態および実施例の説明に限定されず種々の変形実施が可能である。
<6. Other Embodiments>
The technology according to the present disclosure is not limited to the description of the above embodiments and examples, and various modifications are possible.
例えば、上記一実施の形態および実施例において示した各部の形状および数値は、いずれも本技術を実施するための具体化のほんの一例に過ぎず、これらによって本技術の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。 For example, the shapes and numerical values of the respective parts shown in the above embodiment and example are merely examples of implementation for implementing the present technology, and the technical scope of the present technology is limited by these. It should not be interpreted.
例えば、上記一実施の形態および実施例において示したレンズ枚数とは異なる枚数のレンズを備えた構成であってもよい。さらに、実質的に屈折力を有さないレンズをさらに備えた構成であってもよい。 For example, the configuration may include a number of lenses different from the number of lenses shown in the above embodiment and example. Furthermore, the configuration may be further provided with a lens having substantially no refractive power.
また例えば、本技術は以下のような構成を取ることができる。
以下の構成の本技術によれば、第1ないし第3レンズ群からなる構成において、小型で大口径でありながら高い光学性能を有し、かつフォーカシング時の画角変動が抑制されるように、レンズ群のパワーや横倍率の最適化が図られている。これにより、小型で大口径でありながら高い光学性能を有し、かつフォーカシング時の画角変動が抑制された撮像レンズおよび撮像装置を提供可能となる。
Further, for example, the present technology can have the following configurations.
According to the present technology having the following configuration, in the configuration consisting of the first to third lens groups, it is possible to achieve high optical performance while maintaining a small size and a large aperture, and to suppress fluctuations in the angle of view during focusing. The power of the lens group and the lateral magnification are optimized. As a result, it is possible to provide an imaging lens and an imaging apparatus that are small in size and have a large aperture, yet have high optical performance, and in which fluctuations in the angle of view during focusing are suppressed.
[1]
物体側から像面側に向かって順に、
少なくとも2枚の負レンズを有する第1レンズ群と、
正の屈折力を有する第2レンズ群と、
負の屈折力を有する第3レンズ群と
から構成され、
被写体距離が無限遠から近距離へと変化する際に、前記第1レンズ群が固定され、前記第2レンズ群もしくは前記第2レンズ群と前記第3レンズ群とが光軸方向を移動することによってフォーカシングを行うようになされ、
以下の条件式を満足する
撮像レンズ。
-1.05<f2/f3<-0.25 ……(1)
1.38<β3 ……(2)
0.2<(R11-R12)/(R11+R12)<0.8 ……(3)
ただし、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離
f3:前記第3レンズ群の焦点距離
β3:前記第3レンズ群の横倍率
R1:最も物体側のレンズの物体側の面の曲率半径
R2:最も物体側のレンズの像面側の面の曲率半径
とする。
[2]
以下の条件式を満足する
上記[1]に記載の撮像レンズ。
1.0<f2/f<2.1 ……(4)
ただし、
f:無限遠にフォーカシングした状態における全系の焦点距離
とする。
[3]
以下の条件式を満足する
上記[1]または[2]に記載の撮像レンズ。
0.5<f2_Llast/f2<4.5 ……(5)
ただし、
f2_Llast:前記第2レンズ群の最も像面側のレンズの焦点距離
とする。
[4]
以下の条件式を満足する
上記[1]ないし[3]のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
1.0<|K2|<3.5 ……(6)
ただし、
K2:無限遠にフォーカシングした状態における前記第2レンズ群のフォーカス敏感度
K2=|(β32)×(1-β22)|
β2:前記第2レンズ群の横倍率
β3:前記第3レンズ群の横倍率
とする。
[5]
以下の条件式を満足する
上記[1]ないし[4]のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
0.3<BF/f<2.5 ……(7)
ただし、
f:無限遠にフォーカシングした状態における全系の焦点距離
BF:最も像面側のレンズ面から像面までの距離
とする。
[6]
前記第2レンズ群よりも物体側に開口絞りを有する
上記[1]ないし[5]のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
[7]
以下の条件式を満足する
上記[1]ないし[6]のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
1.5<nL1<2.2 ……(8)
ただし、
nL1:最も物体側のレンズの屈折率
とする。
[8]
前記第1レンズ群、前記第2レンズ群、および前記第3レンズ群の全体として、少なくとも10枚のレンズを有する
上記[1]ないし[7]のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
[9]
物体側から像面側に向かって順に、
第1aレンズ群と開口絞りと第1bレンズ群とからなり、少なくとも2枚の負レンズを有する第1レンズ群と、
少なくとも1枚の正レンズと少なくとも1枚の負レンズとからなり、正の屈折力を有する第2レンズ群と、
負の屈折力を有する第3レンズ群と
から構成され、
被写体距離が無限遠から近距離へと変化する際に、前記第1レンズ群が固定され、前記第2レンズ群もしくは前記第2レンズ群と前記第3レンズ群とが光軸方向を移動することによってフォーカシングを行うようになされ、
以下の条件式を満足する
撮像レンズ。
-1.05<f2/f3<-0.25 ……(1)
|β2|<0.45 ……(9)
ただし、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離
f3:前記第3レンズ群の焦点距離
β2:前記第2レンズ群の横倍率
とする。
[10]
以下の条件式を満足する
上記[9]に記載の撮像レンズ。
1.0<f2/f<2.1 ……(4)
ただし、
f:無限遠にフォーカシングした状態における全系の焦点距離
とする。
[11]
以下の条件式を満足する
上記[9]または[10]に記載の撮像レンズ。
0.5<f2_Llast/f2<4.5 ……(5)
ただし、
f2_Llast:前記第2レンズ群の最も像面側のレンズの焦点距離
とする。
[12]
以下の条件式を満足する
上記[9]ないし[11]のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
1.0<|K2|<3.5 ……(6)
ただし、
K2:無限遠にフォーカシングした状態における前記第2レンズ群のフォーカス敏感度
K2=|(β32)×(1-β22)|
β2:前記第2レンズ群の横倍率
β3:前記第3レンズ群の横倍率
とする。
[13]
以下の条件式を満足する
上記[9]ないし[12]のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
0.3<BF/f<2.5 ……(7)
ただし、
f:無限遠にフォーカシングした状態における全系の焦点距離
BF:最も像面側のレンズ面から像面までの距離
とする。
[14]
以下の条件式を満足する
上記[9]ないし[13]のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
1.5<nL1<2.2 ……(8)
ただし、
nL1:最も物体側のレンズの屈折率
とする。
[15]
前記第1レンズ群、前記第2レンズ群、および前記第3レンズ群の全体として、少なくとも11枚のレンズを有する
上記[9]ないし[14]のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
[16]
撮像レンズと、前記撮像レンズによって形成された光学像に応じた撮像信号を出力する撮像素子とを含み、
前記撮像レンズは、
物体側から像面側に向かって順に、
少なくとも2枚の負レンズを有する第1レンズ群と、
正の屈折力を有する第2レンズ群と、
負の屈折力を有する第3レンズ群と
から構成され、
被写体距離が無限遠から近距離へと変化する際に、前記第1レンズ群が固定され、前記第2レンズ群もしくは前記第2レンズ群と前記第3レンズ群とが光軸方向を移動することによってフォーカシングを行うようになされ、
以下の条件式を満足する
撮像装置。
-1.05<f2/f3<-0.25 ……(1)
1.38<β3 ……(2)
0.2<(R11-R12)/(R11+R12)<0.8 ……(3)
ただし、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離
f3:前記第3レンズ群の焦点距離
β3:前記第3レンズ群の横倍率
R1:最も物体側のレンズの物体側の面の曲率半径
R2:最も物体側のレンズの像面側の面の曲率半径
とする。
[17]
撮像レンズと、前記撮像レンズによって形成された光学像に応じた撮像信号を出力する撮像素子とを含み、
前記撮像レンズは、
物体側から像面側に向かって順に、
第1aレンズ群と開口絞りと第1bレンズ群とからなり、少なくとも2枚の負レンズを有する第1レンズ群と、
少なくとも1枚の正レンズと少なくとも1枚の負レンズとからなり、正の屈折力を有する第2レンズ群と、
負の屈折力を有する第3レンズ群と
から構成され、
被写体距離が無限遠から近距離へと変化する際に、前記第1レンズ群が固定され、前記第2レンズ群もしくは前記第2レンズ群と前記第3レンズ群とが光軸方向を移動することによってフォーカシングを行うようになされ、
以下の条件式を満足する
撮像装置。
-1.05<f2/f3<-0.25 ……(1)
|β2|<0.45 ……(9)
ただし、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離
f3:前記第3レンズ群の焦点距離
β2:前記第2レンズ群の横倍率
とする。
[18]
実質的に屈折力を有さないレンズをさらに備えた
上記[1]ないし[15]のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
[19]
前記撮像レンズは、実質的に屈折力を有さないレンズをさらに備える
上記[16]または[17]に記載の撮像装置。
[1]
From the object side to the image plane side,
a first lens group having at least two negative lenses;
a second lens group having positive refractive power;
and a third lens group having negative refractive power,
When the subject distance changes from infinity to short, the first lens group is fixed, and the second lens group or the second lens group and the third lens group move in the optical axis direction. Focusing
An imaging lens that satisfies the following conditional expression.
-1.05<f2/f3<-0.25 (1)
1.38<β3 (2)
0.2<(R11-R12)/(R11+R12)<0.8 (3)
however,
f2: focal length of the second lens group f3: focal length of the third lens group β3: lateral magnification of the third lens group R1: radius of curvature of the object-side surface of the most object-side lens R2: most object-side is the radius of curvature of the image-side surface of the lens.
[2]
The imaging lens according to [1] above, which satisfies the following conditional expression.
1.0<f2/f<2.1 (4)
however,
f: The focal length of the entire system when focused to infinity.
[3]
The imaging lens according to the above [1] or [2], which satisfies the following conditional expression.
0.5<f2_Llast/f2<4.5 (5)
however,
f2_Llast: The focal length of the lens closest to the image plane in the second lens group.
[4]
The imaging lens according to any one of [1] to [3] above, which satisfies the following conditional expression.
1.0<|K2|<3.5 (6)
however,
K2: focus sensitivity of the second lens group when focused to infinity K2=|(β3 2 )×(1−β2 2 )|
β2: Lateral magnification of the second lens group β3: Lateral magnification of the third lens group.
[5]
The imaging lens according to any one of [1] to [4] above, which satisfies the following conditional expression.
0.3<BF/f<2.5 (7)
however,
f: focal length of the entire system when focused to infinity BF: distance from the lens surface closest to the image plane to the image plane.
[6]
The imaging lens according to any one of [1] to [5] above, which has an aperture stop closer to the object side than the second lens group.
[7]
The imaging lens according to any one of [1] to [6] above, which satisfies the following conditional expression.
1.5<nL1<2.2 (8)
however,
nL1: The refractive index of the lens closest to the object side.
[8]
The imaging lens according to any one of [1] to [7] above, wherein the first lens group, the second lens group, and the third lens group as a whole have at least ten lenses.
[9]
From the object side to the image plane side,
a first lens group consisting of a lens group 1a, an aperture stop, and a lens group 1b, and having at least two negative lenses;
a second lens group comprising at least one positive lens and at least one negative lens and having positive refractive power;
and a third lens group having negative refractive power,
When the subject distance changes from infinity to short, the first lens group is fixed, and the second lens group or the second lens group and the third lens group move in the optical axis direction. Focusing
An imaging lens that satisfies the following conditional expression.
-1.05<f2/f3<-0.25 (1)
|β2|<0.45 (9)
however,
f2: focal length of the second lens group f3: focal length of the third lens group β2: lateral magnification of the second lens group.
[10]
The imaging lens according to [9] above, which satisfies the following conditional expression.
1.0<f2/f<2.1 (4)
however,
f: The focal length of the entire system when focused to infinity.
[11]
The imaging lens according to [9] or [10] above, which satisfies the following conditional expression.
0.5<f2_Llast/f2<4.5 (5)
however,
f2_Llast: The focal length of the lens closest to the image plane in the second lens group.
[12]
The imaging lens according to any one of [9] to [11] above, which satisfies the following conditional expression.
1.0<|K2|<3.5 (6)
however,
K2: focus sensitivity of the second lens group when focused to infinity K2=|(β3 2 )×(1−β2 2 )|
β2: Lateral magnification of the second lens group β3: Lateral magnification of the third lens group.
[13]
The imaging lens according to any one of [9] to [12] above, which satisfies the following conditional expression.
0.3<BF/f<2.5 (7)
however,
f: focal length of the entire system when focused to infinity BF: distance from the lens surface closest to the image plane to the image plane.
[14]
The imaging lens according to any one of [9] to [13] above, which satisfies the following conditional expression.
1.5<nL1<2.2 (8)
however,
nL1: The refractive index of the lens closest to the object side.
[15]
The imaging lens according to any one of [9] to [14] above, wherein the first lens group, the second lens group, and the third lens group as a whole have at least 11 lenses.
[16]
An imaging lens, and an imaging element that outputs an imaging signal corresponding to an optical image formed by the imaging lens,
The imaging lens is
From the object side to the image plane side,
a first lens group having at least two negative lenses;
a second lens group having positive refractive power;
and a third lens group having negative refractive power,
When the subject distance changes from infinity to short, the first lens group is fixed, and the second lens group or the second lens group and the third lens group move in the optical axis direction. Focusing
An imaging device that satisfies the following conditional expression.
-1.05<f2/f3<-0.25 (1)
1.38<β3 (2)
0.2<(R11-R12)/(R11+R12)<0.8 (3)
however,
f2: focal length of the second lens group f3: focal length of the third lens group β3: lateral magnification of the third lens group R1: radius of curvature of the object-side surface of the most object-side lens R2: most object-side is the radius of curvature of the image-side surface of the lens.
[17]
An imaging lens, and an imaging element that outputs an imaging signal corresponding to an optical image formed by the imaging lens,
The imaging lens is
From the object side to the image plane side,
a first lens group consisting of a lens group 1a, an aperture stop, and a lens group 1b, and having at least two negative lenses;
a second lens group comprising at least one positive lens and at least one negative lens and having positive refractive power;
and a third lens group having negative refractive power,
When the subject distance changes from infinity to short, the first lens group is fixed, and the second lens group or the second lens group and the third lens group move in the optical axis direction. Focusing
An imaging device that satisfies the following conditional expression.
-1.05<f2/f3<-0.25 (1)
|β2|<0.45 (9)
however,
f2: focal length of the second lens group f3: focal length of the third lens group β2: lateral magnification of the second lens group.
[18]
The imaging lens according to any one of the above [1] to [15], further comprising a lens having substantially no refractive power.
[19]
The imaging device according to [16] or [17] above, wherein the imaging lens further includes a lens having substantially no refractive power.
G1…第1レンズ群、G1a…第1aレンズ群、G1b…第1bレンズ群、G2…第2レンズ群、、G3…第3レンズ群、FL…光学部材、L1~L12…レンズ、St…開口絞り、Z1…光軸、1~9…撮像レンズ、10…カメラブロック、11…撮像レンズ、12…撮像素子、20…カメラ信号処理部、30…画像処理部、40…LCD、50…R/W(リーダ/ライタ)、60…CPU、70…入力部、80…レンズ駆動制御部、100…撮像装置、1000…メモリカード、5005…カメラヘッド、5007…レンズユニット、5009…撮像部、7410…撮像部、7910,7912,7914,7916,7918…撮像部。
G1... 1st lens group, G1a... 1a lens group, G1b... 1b lens group, G2... 2nd lens group, G3... 3rd lens group, FL... optical member, L1 to L12... lens, St... aperture Aperture
Claims (17)
少なくとも2枚の負レンズを有する第1レンズ群と、
正の屈折力を有する第2レンズ群と、
負の屈折力を有する第3レンズ群と
から構成され、
被写体距離が無限遠から近距離へと変化する際に、前記第1レンズ群が固定され、前記第2レンズ群もしくは前記第2レンズ群と前記第3レンズ群とが光軸方向を移動することによってフォーカシングを行うようになされ、
以下の条件式を満足する
撮像レンズ。
-1.05<f2/f3<-0.25 ……(1)
1.38<β3 ……(2)
0.2<(R11-R12)/(R11+R12)<0.8 ……(3)
ただし、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離
f3:前記第3レンズ群の焦点距離
β3:前記第3レンズ群の横倍率
R1:最も物体側のレンズの物体側の面の曲率半径
R2:最も物体側のレンズの像面側の面の曲率半径
とする。 From the object side to the image plane side,
a first lens group having at least two negative lenses;
a second lens group having positive refractive power;
and a third lens group having negative refractive power,
When the subject distance changes from infinity to short, the first lens group is fixed, and the second lens group or the second lens group and the third lens group move in the optical axis direction. Focusing
An imaging lens that satisfies the following conditional expression.
-1.05<f2/f3<-0.25 (1)
1.38<β3 (2)
0.2<(R11-R12)/(R11+R12)<0.8 (3)
however,
f2: focal length of the second lens group f3: focal length of the third lens group β3: lateral magnification of the third lens group R1: radius of curvature of the object-side surface of the most object-side lens R2: most object-side is the radius of curvature of the image-side surface of the lens.
請求項1に記載の撮像レンズ。
1.0<f2/f<2.1 ……(4)
ただし、
f:無限遠にフォーカシングした状態における全系の焦点距離
とする。 The imaging lens according to claim 1, which satisfies the following conditional expression.
1.0<f2/f<2.1 (4)
however,
f: The focal length of the entire system when focused to infinity.
請求項1に記載の撮像レンズ。
0.5<f2_Llast/f2<4.5 ……(5)
ただし、
f2_Llast:前記第2レンズ群の最も像面側のレンズの焦点距離
とする。 The imaging lens according to claim 1, which satisfies the following conditional expression.
0.5<f2_Llast/f2<4.5 (5)
however,
f2_Llast: The focal length of the lens closest to the image plane in the second lens group.
請求項1に記載の撮像レンズ。
1.0<|K2|<3.5 ……(6)
ただし、
K2:無限遠にフォーカシングした状態における前記第2レンズ群のフォーカス敏感度
K2=|(β32)×(1-β22)|
β2:前記第2レンズ群の横倍率
β3:前記第3レンズ群の横倍率
とする。 The imaging lens according to claim 1, which satisfies the following conditional expression.
1.0<|K2|<3.5 (6)
however,
K2: focus sensitivity of the second lens group when focused to infinity K2=|(β3 2 )×(1−β2 2 )|
β2: Lateral magnification of the second lens group β3: Lateral magnification of the third lens group.
請求項1に記載の撮像レンズ。
0.3<BF/f<2.5 ……(7)
ただし、
f:無限遠にフォーカシングした状態における全系の焦点距離
BF:最も像面側のレンズ面から像面までの距離
とする。 The imaging lens according to claim 1, which satisfies the following conditional expression.
0.3<BF/f<2.5 (7)
however,
f: focal length of the entire system when focused to infinity BF: distance from the lens surface closest to the image plane to the image plane.
請求項1に記載の撮像レンズ。 The imaging lens according to claim 1, further comprising an aperture stop on the object side of the second lens group.
請求項1に記載の撮像レンズ。
1.5<nL1<2.2 ……(8)
ただし、
nL1:最も物体側のレンズの屈折率
とする。 The imaging lens according to claim 1, which satisfies the following conditional expression.
1.5<nL1<2.2 (8)
however,
nL1: The refractive index of the lens closest to the object side.
請求項1に記載の撮像レンズ。 The imaging lens according to Claim 1, wherein the first lens group, the second lens group, and the third lens group as a whole have at least ten lenses.
第1aレンズ群と開口絞りと第1bレンズ群とからなり、少なくとも2枚の負レンズを有する第1レンズ群と、
少なくとも1枚の正レンズと少なくとも1枚の負レンズとからなり、正の屈折力を有する第2レンズ群と、
負の屈折力を有する第3レンズ群と
から構成され、
被写体距離が無限遠から近距離へと変化する際に、前記第1レンズ群が固定され、前記第2レンズ群もしくは前記第2レンズ群と前記第3レンズ群とが光軸方向を移動することによってフォーカシングを行うようになされ、
以下の条件式を満足する
撮像レンズ。
-1.05<f2/f3<-0.25 ……(1)
|β2|<0.45 ……(9)
ただし、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離
f3:前記第3レンズ群の焦点距離
β2:前記第2レンズ群の横倍率
とする。 From the object side to the image plane side,
a first lens group consisting of a lens group 1a, an aperture stop, and a lens group 1b, and having at least two negative lenses;
a second lens group comprising at least one positive lens and at least one negative lens and having positive refractive power;
and a third lens group having negative refractive power,
When the subject distance changes from infinity to short, the first lens group is fixed, and the second lens group or the second lens group and the third lens group move in the optical axis direction. Focusing
An imaging lens that satisfies the following conditional expression.
-1.05<f2/f3<-0.25 (1)
|β2|<0.45 (9)
however,
f2: focal length of the second lens group f3: focal length of the third lens group β2: lateral magnification of the second lens group.
請求項9に記載の撮像レンズ。
1.0<f2/f<2.1 ……(4)
ただし、
f:無限遠にフォーカシングした状態における全系の焦点距離
とする。 The imaging lens according to claim 9, which satisfies the following conditional expression.
1.0<f2/f<2.1 (4)
however,
f: The focal length of the entire system when focused to infinity.
請求項9に記載の撮像レンズ。
0.5<f2_Llast/f2<4.5 ……(5)
ただし、
f2_Llast:前記第2レンズ群の最も像面側のレンズの焦点距離
とする。 The imaging lens according to claim 9, which satisfies the following conditional expression.
0.5<f2_Llast/f2<4.5 (5)
however,
f2_Llast: The focal length of the lens closest to the image plane in the second lens group.
請求項9に記載の撮像レンズ。
1.0<|K2|<3.5 ……(6)
ただし、
K2:無限遠にフォーカシングした状態における前記第2レンズ群のフォーカス敏感度
K2=|(β32)×(1-β22)|
β2:前記第2レンズ群の横倍率
β3:前記第3レンズ群の横倍率
とする。 The imaging lens according to claim 9, which satisfies the following conditional expression.
1.0<|K2|<3.5 (6)
however,
K2: focus sensitivity of the second lens group when focused to infinity K2=|(β3 2 )×(1−β2 2 )|
β2: Lateral magnification of the second lens group β3: Lateral magnification of the third lens group.
請求項9に記載の撮像レンズ。
0.3<BF/f<2.5 ……(7)
ただし、
f:無限遠にフォーカシングした状態における全系の焦点距離
BF:最も像面側のレンズ面から像面までの距離
とする。 The imaging lens according to claim 9, which satisfies the following conditional expression.
0.3<BF/f<2.5 (7)
however,
f: focal length of the entire system when focused to infinity BF: distance from the lens surface closest to the image plane to the image plane.
請求項9に記載の撮像レンズ。
1.5<nL1<2.2 ……(8)
ただし、
nL1:最も物体側のレンズの屈折率
とする。 The imaging lens according to claim 9, which satisfies the following conditional expression.
1.5<nL1<2.2 (8)
however,
nL1: The refractive index of the lens closest to the object side.
請求項9に記載の撮像レンズ。 The imaging lens according to Claim 9, wherein the first lens group, the second lens group, and the third lens group as a whole have at least eleven lenses.
前記撮像レンズは、
物体側から像面側に向かって順に、
少なくとも2枚の負レンズを有する第1レンズ群と、
正の屈折力を有する第2レンズ群と、
負の屈折力を有する第3レンズ群と
から構成され、
被写体距離が無限遠から近距離へと変化する際に、前記第1レンズ群が固定され、前記第2レンズ群もしくは前記第2レンズ群と前記第3レンズ群とが光軸方向を移動することによってフォーカシングを行うようになされ、
以下の条件式を満足する
撮像装置。
-1.05<f2/f3<-0.25 ……(1)
1.38<β3 ……(2)
0.2<(R11-R12)/(R11+R12)<0.8 ……(3)
ただし、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離
f3:前記第3レンズ群の焦点距離
β3:前記第3レンズ群の横倍率
R1:最も物体側のレンズの物体側の面の曲率半径
R2:最も物体側のレンズの像面側の面の曲率半径
とする。 An imaging lens, and an imaging element that outputs an imaging signal corresponding to an optical image formed by the imaging lens,
The imaging lens is
From the object side to the image plane side,
a first lens group having at least two negative lenses;
a second lens group having positive refractive power;
and a third lens group having negative refractive power,
When the subject distance changes from infinity to short, the first lens group is fixed, and the second lens group or the second lens group and the third lens group move in the optical axis direction. Focusing
An imaging device that satisfies the following conditional expression.
-1.05<f2/f3<-0.25 (1)
1.38<β3 (2)
0.2<(R11-R12)/(R11+R12)<0.8 (3)
however,
f2: focal length of the second lens group f3: focal length of the third lens group β3: lateral magnification of the third lens group R1: radius of curvature of the object-side surface of the most object-side lens R2: most object-side is the radius of curvature of the image-side surface of the lens.
前記撮像レンズは、
物体側から像面側に向かって順に、
第1aレンズ群と開口絞りと第1bレンズ群とからなり、少なくとも2枚の負レンズを有する第1レンズ群と、
少なくとも1枚の正レンズと少なくとも1枚の負レンズとからなり、正の屈折力を有する第2レンズ群と、
負の屈折力を有する第3レンズ群と
から構成され、
被写体距離が無限遠から近距離へと変化する際に、前記第1レンズ群が固定され、前記第2レンズ群もしくは前記第2レンズ群と前記第3レンズ群とが光軸方向を移動することによってフォーカシングを行うようになされ、
以下の条件式を満足する
撮像装置。
-1.05<f2/f3<-0.25 ……(1)
|β2|<0.45 ……(9)
ただし、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離
f3:前記第3レンズ群の焦点距離
β2:前記第2レンズ群の横倍率
とする。 An imaging lens, and an imaging element that outputs an imaging signal corresponding to an optical image formed by the imaging lens,
The imaging lens is
From the object side to the image plane side,
a first lens group consisting of a lens group 1a, an aperture stop, and a lens group 1b, and having at least two negative lenses;
a second lens group comprising at least one positive lens and at least one negative lens and having positive refractive power;
and a third lens group having negative refractive power,
When the subject distance changes from infinity to short, the first lens group is fixed, and the second lens group or the second lens group and the third lens group move in the optical axis direction. Focusing
An imaging device that satisfies the following conditional expression.
-1.05<f2/f3<-0.25 (1)
|β2|<0.45 (9)
however,
f2: focal length of the second lens group f3: focal length of the third lens group β2: lateral magnification of the second lens group.
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JP2021013769A JP2022117197A (en) | 2021-01-29 | 2021-01-29 | Image capturing lens and image capturing device |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2021013769A JP2022117197A (en) | 2021-01-29 | 2021-01-29 | Image capturing lens and image capturing device |
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WO2024151087A1 (en) * | 2023-01-12 | 2024-07-18 | 엘지이노텍 주식회사 | Optical system and camera module |
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- 2021-01-29 JP JP2021013769A patent/JP2022117197A/en active Pending
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