JP2023172781A

JP2023172781A - 結像光学系、および撮像装置

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Publication number: JP2023172781A
Application number: JP2022084838A
Authority: JP
Inventors: 拓陸山田; Takumu Yamada; 哲一朗奥村; Tetsuichiro Okumura
Original assignee: Sony Group Corp
Current assignee: Sony Group Corp
Priority date: 2022-05-24
Filing date: 2022-05-24
Publication date: 2023-12-06

Abstract

【課題】非球面レンズを適切に用いることにより、小型化および軽量化を実現しつつ諸収差を良好に補正することを可能にする。【解決手段】本開示の結像光学系は、非球面レンズを含む複数のレンズと、開口絞りとを備え、非球面レンズのレンズ径をｙ、非球面レンズの非球面のサグ量をｘとし、非球面レンズの非球面におけるｄｘ／ｄｙ＝０（ｄｘ／ｄｙ：レンズ径ｙによるサグ量ｘの１次微分）となる点でのサグ量をｘ１，ｘ２，…ｘｎ、レンズ径ｙが光線有効半径となる位置でのサグ量をｘn+1、｜ｘi－ｘi-1｜（ｉ＝２，…ｎ＋１）の最大値をｘｍとした際に、以下の条件式を満足する。Ｄｇａは、非球面レンズの非球面における光線有効半径とする。０．０１＜ｘｍ／Ｄｇａ＜０．５０ ……（１）ｎ≧２ ……（２）【選択図】図１

Description

本開示は、結像光学系、および撮像装置に関する。

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にも高い性能が求められ、諸収差の補正が厳しく求められるようになってきている。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。これらの要求に対し、非球面レンズを用いた結像光学系が種々、提案されている（例えば特許文献１，２参照）。

特開２０１６－１３９０８７号公報特開２００４－２９８３２号公報

結像光学系において、小型化および軽量化を実現しつつ、周辺まで高い解像力を有する光学系を実現しようとした場合、非点収差、像面湾曲、コマ収差、およびサジタルコマフレアなどが悪化する傾向にある。

非球面レンズを適切に用いることにより、小型化および軽量化を実現しつつ諸収差を良好に補正することが可能な結像光学系、およびそのような結像光学系を備えた撮像装置を提供することが望ましい。

本開示の一実施の形態に係る第１の結像光学系は、非球面レンズを含む複数のレンズと、開口絞りとを備え、非球面レンズのレンズ径をｙ、非球面レンズの非球面のサグ量をｘとし、非球面レンズの非球面におけるｄｘ／ｄｙ＝０（ｄｘ／ｄｙ：レンズ径ｙによるサグ量ｘの１次微分）となる点でのサグ量をｘ１，ｘ２，…ｘｎ、レンズ径ｙが光線有効半径となる位置でのサグ量をｘ_n+1、｜ｘ_i－ｘ_i-1｜（ｉ＝２，…ｎ＋１）の最大値をｘｍとした際に、以下の条件式を満足する結像光学系である。
０．０１＜ｘｍ／Ｄｇａ＜０．５０ ……（１）
ｎ≧２ ……（２）
１．６４４＜０．００２４＊Ｖｇａ＋Ｎｇａ＜２．４００ ……（３）
１．８９３＜０．００９３＊Ｖｇａ＋Ｎｇａ＜３．０００ ……（４）
０．３＜Ｌｅｘｐ／Ｌｇａｆ＜５０．０ ……（５）
ただし、
Ｄｇａ：非球面レンズの非球面における光線有効半径
Ｖｇａ：非球面レンズのアッベ数
Ｎｇａ：非球面レンズの屈折率
Ｌｇａｆ：非球面レンズの物体側の面から像面までの距離
Ｌｅｘｐ：光学系の射出瞳から像面までの距離
とする。

本開示の一実施の形態に係る第２の結像光学系は、非球面レンズを含む複数のレンズと、開口絞りとを備え、非球面レンズのレンズ径をｙ、非球面レンズの非球面のサグ量をｘとし、非球面レンズの非球面におけるｄｘ／ｄｙ＝０（ｄｘ／ｄｙ：レンズ径ｙによるサグ量ｘの１次微分）となる点でのサグ量をｘ１，ｘ２，…ｘｎ、レンズ径ｙが光線有効半径となる位置でのサグ量をｘ_n+1、｜ｘ_i－ｘ_i-1｜（ｉ＝２，…ｎ＋１）の最大値をｘｍとした際に、以下の条件式を満足する結像光学系である。
０．０１＜ｘｍ／Ｄｇａ＜０．５０ ……（１）
ｎ≧２ ……（２）
１．６４４＜０．００２４＊Ｖｇａ＋Ｎｇａ＜２．４００ ……（３）
１．８９３＜０．００９３＊Ｖｇａ＋Ｎｇａ＜３．０００ ……（４）
０．０５＜Ｌｅｎｐ／Ｌｇａｅ＜５０．００ ……（６）
ただし、
Ｄｇａ：非球面レンズの非球面における光線有効半径
Ｖｇａ：非球面レンズのアッベ数
Ｎｇａ：非球面レンズの屈折率
Ｌｇａｅ：複数のレンズのうち最も物体側のレンズの物体側の面から非球面レンズまでの距離
Ｌｅｎｐ：複数のレンズのうち最も物体側のレンズの物体側の面から光学系の射出瞳までの距離
とする。

本開示の一実施の形態に係る第１の撮像装置は、結像光学系と、結像光学系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、結像光学系を、上記本開示の一実施の形態に係る第１の結像光学系によって構成したものである。

本開示の一実施の形態に係る第２の撮像装置は、結像光学系と、結像光学系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、結像光学系を、上記本開示の一実施の形態に係る第２の結像光学系によって構成したものである。

本開示の一実施の形態に係る第１および第２の結像光学系、または第１および第２の撮像装置では、小型化および軽量化を実現しつつ諸収差を良好に補正することが可能となるように、非球面レンズの形状および位置の最適化が図られている。

本開示の一実施の形態に係る結像光学系の第１の構成例（実施例１）を示すレンズ断面図である。実施例１に係る結像光学系の無限遠合焦時における縦収差を示す収差図である。実施例１に係る結像光学系の無限遠合焦時における横収差を示す収差図である。一実施の形態に係る結像光学系の第２の構成例（実施例２）を示すレンズ断面図である。実施例２に係る結像光学系の無限遠合焦時における縦収差を示す収差図である。実施例２に係る結像光学系の無限遠合焦時における横収差を示す収差図である。一実施の形態に係る結像光学系の第３の構成例（実施例３）を示すレンズ断面図である。実施例３に係る結像光学系の無限遠合焦時における縦収差を示す収差図でである。実施例３に係る結像光学系の無限遠合焦時における横収差を示す収差図である。一実施の形態に係る結像光学系の第４の構成例（実施例４）を示すレンズ断面図である。実施例４に係る結像光学系の広角端かつ無限遠合焦時における縦収差を示す収差図である。実施例４に係る結像光学系の望遠端かつ無限遠合焦時における縦収差を示す収差図である。実施例４に係る結像光学系の広角端かつ無限遠合焦時における横収差を示す収差図である。実施例４に係る結像光学系の望遠端かつ無限遠合焦時における横収差を示す収差図である。一実施の形態に係る結像光学系の第５の構成例（実施例５）を示すレンズ断面図である。実施例５に係る結像光学系の無限遠合焦時における縦収差を示す収差図である。実施例５に係る結像光学系の無限遠合焦時における横収差を示す収差図である。一実施の形態に係る結像光学系の第６の構成例（実施例６）を示すレンズ断面図である。実施例６に係る結像光学系の無限遠合焦時における縦収差を示す収差図である。実施例６に係る結像光学系の無限遠合焦時における横収差を示す収差図である。一実施の形態に係る結像光学系の第７の構成例（実施例７）を示すレンズ断面図である。実施例７に係る結像光学系の無限遠合焦時における縦収差を示す収差図である。実施例７に係る結像光学系の無限遠合焦時における横収差を示す収差図である。非球面レンズのサグ量の概要を示す説明図である。瞳近軸光線および瞳近軸軸上光線の概要を示す説明図である。撮像装置の一構成例を示すブロック図である。車両制御システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。車外情報検出部及び撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。内視鏡システムの概略的な構成の一例を示す図である。図２９に示すカメラ及びＣＣＵの機能構成の一例を示すブロック図である。顕微鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。

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

＜０．比較例＞
ガラス製の非球面レンズは製造性の観点から非球面の曲率の反転や非球面の局所曲率に関する制約が大きい。このため、一般的なレンズ系においてガラス製の非球面レンズを用いた場合、非球面形状が制限され、小型化および軽量化を実現しつつ諸収差、特に歪曲収差、像面湾曲、およびコマ収差を良好に補正することが難しい。これに対し、プラスチック製の非球面レンズは、ガラス製の非球面レンズとは成型方法が異なり、非球面の曲率の反転や非球面の局所曲率に関する制約は少ない。一方で、プラスチック製の非球面レンズは、温度変化による屈折率変化が大きいなど環境耐性が弱くなってしまう。

特許文献１（特開２０１６－１３９０８７号公報）では、結像光学系として、大口径の広角単焦点レンズが提案されているが、広角化に伴い発生する諸収差のため、像高の高い位置では非点収差やコマ収差を良好に補正することが難しい。

また、特許文献２（特開２００４－２９８３２号公報）では、結像光学系として、プラスチック製の非球面レンズを用いたズームレンズが提案されているが、プラスチック製のため温度変化を考慮した形状にすることが求められ、非球面形状の自由度が小さい。このため、非点収差および像面湾曲を良好に補正することが難しい。

＜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結像光学系、およびそのような結像光学系を有する光学機器に関する。特に、非球面を効果的に用いることで良好な収差補正を行うことのできる小型かつ高性能な結像光学系、およびそのような結像光学系を備えた撮像装置に関する。

図１は、本開示の一実施の形態に係る結像光学系の第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結像光学系の第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結像光学系の第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結像光学系の第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１５は、一実施の形態に係る結像光学系の第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１８は、一実施の形態に係る結像光学系の第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２１は、一実施の形態に係る結像光学系の第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１等において、Ｚ１は光軸を示す。第１ないし第７の構成例に係る結像光学系１～７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が配置されていてもよい。光学部材としては、カバーガラスの他にも、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。

以下、本開示の一実施の形態に係る結像光学系の構成を、適宜図１等に示した各構成例に係る結像光学系１～７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。

一実施の形態に係る結像光学系は、非球面レンズＧＡを含む複数のレンズと、開口絞りＳｔとを備える。

一実施の形態に係る結像光学系は、非球面レンズＧＡのレンズ径をｙ、非球面レンズＧＡの非球面のサグ量をｘとし、非球面レンズＧＡの非球面におけるｄｘ／ｄｙ＝０（ｄｘ／ｄｙ：レンズ径ｙによるサグ量ｘの１次微分）となる点でのサグ量をｘ１，ｘ２，…ｘｎ、レンズ径ｙが光線有効半径となる位置でのサグ量をｘ_n+1、｜ｘ_i－ｘ_i-1｜（ｉ＝２，…ｎ＋１）の最大値をｘｍとした際に、以下の条件式を満足する。
０．０１＜ｘｍ／Ｄｇａ＜０．５０ ……（１）
ｎ≧２ ……（２）
１．６４４＜０．００２４＊Ｖｇａ＋Ｎｇａ＜２．４００ ……（３）
１．８９３＜０．００９３＊Ｖｇａ＋Ｎｇａ＜３．０００ ……（４）
０．３＜Ｌｅｘｐ／Ｌｇａｆ＜５０．０ ……（５）
ただし、
Ｄｇａ：非球面レンズＧＡの非球面における光線有効半径
Ｖｇａ：非球面レンズＧＡのアッベ数
Ｎｇａ：非球面レンズＧＡの屈折率
Ｌｇａｆ：非球面レンズＧＡの物体側の面から像面までの距離
Ｌｅｘｐ：光学系の射出瞳から像面までの距離
とする。

また、一実施の形態に係る結像光学系は、以下の条件式を満足するように構成してもよい。
０．０１＜ｘｍ／Ｄｇａ＜０．５０ ……ｎ≧２
ｎ≧２ ……（２）
１．６４４＜０．００２４＊Ｖｇａ＋Ｎｇａ＜２．４００ ……（３）
１．８９３＜０．００９３＊Ｖｇａ＋Ｎｇａ＜３．０００ ……（４）
０．０５＜Ｌｅｎｐ／Ｌｇａｅ＜５０．００ ……（６）
ただし、
Ｄｇａ：非球面レンズＧＡの非球面における光線有効半径
Ｖｇａ：非球面レンズＧＡのアッベ数
Ｎｇａ：非球面レンズＧＡの屈折率
Ｌｇａｅ：複数のレンズのうち最も物体側のレンズの物体側の面から非球面レンズＧＡまでの距離
Ｌｅｎｐ：複数のレンズのうち最も物体側のレンズの物体側の面から光学系の射出瞳までの距離
とする。

図２４に、非球面レンズＧＡのサグ量ｘの概要を示す。非球面においてｄｘ／ｄｙ＝０となる点は、面の形状が凸面から凹面、または凹面から凸面へと変化する変曲点となることを意味する。図２４では、変曲点が２つ（ｎ＝２）の例を示す。レンズ径ｙが光線有効半径となる位置でのサグ量ｘ_n+1はｘ₃となる。

その他、一実施の形態に係る結像光学系は、後述する所定の条件式等をさらに満足していてもよい。

なお、一実施の形態に係る結像光学系が変倍光学系（ズームレンズ）の場合、上記した各条件式の条件値は、広角端における値とする。後述する各条件式についても同様である。

＜２．作用・効果＞
次に、本開示の一実施の形態に係る結像光学系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結像光学系における、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。

一実施の形態に係る結像光学系によれば、非球面レンズＧＡの形状および位置の最適化を図り、非球面レンズＧＡを適切に用いることにより、小型化および軽量化を実現しつつ諸収差（特に、歪曲収差、像面湾曲、およびコマ収差）を良好に補正することが可能となる。

また、一実施の形態に係る結像光学系は、上記条件式（１）と上記条件式（２）とを満足することで、非球面レンズＧＡにおいて光軸Ｚ１に対して中心部と周辺部とで形状差を生むことができる。これにより、像面湾曲やコマ収差を良好に補正することが可能となる。条件式（１）と条件式（２）の下限値を下回ると、非球面レンズＧＡにおいて光軸Ｚ１に対して中心部と周辺部とで形状差を生むことができず、像面湾曲やコマ収差を補正することが困難となる。一方、条件式（１）の上限値を上回ると、非球面レンズＧＡに大きなサグ量を持たせる必要があるため形状精度が高いレンズを安定して製造することが難しくなる。

なお、条件式（１）の下限値を、０．０３に設定してもよい。これにより、非球面レンズＧＡにおいて光軸Ｚ１に対して中心部と周辺部とで、より形状差を大きくすることができるため、像面湾曲やコマ収差をより補正することができる。また、条件式（１）の上限値を、０．３０に設定してもよい。これにより、サグ量を小さくできるため形状精度がより高いレンズをより安定して製造することができる。

さらに、条件式（１）の下限値を、０．０４に設定してもよい。これにより、非球面レンズＧＡにおいて光軸Ｚ１に対して中心部と周辺部とで、形状差をさらに大きくすることができるため、像面湾曲やコマ収差をより良好に補正することができる。また、条件式（１）の上限値を、０．２０に設定してもよい。これにより、サグ量をさらに小さくできるため形状精度がさらに高いレンズをさらに安定して製造することができる。

また、一実施の形態に係る結像光学系は、上記条件式（３）および上記条件式（４）をともに満たすことで、非球面レンズＧＡに屈折率の高い硝材を使用することができるため、非球面レンズＧＡにおいて曲率の小さい非球面形状であっても強い屈折力を持たせることが可能となる。条件式（３）もしくは条件式（４）の下限値を下回ると、非球面レンズＧＡにおいて、より曲率の大きな非球面形状を持たせることが求められるため、非球面レンズＧＡの偏芯感度が高くなり安定して生産することが難しくなる。一方、条件式（３）もしくは条件式（４）の上限値を上回ると、ガラス硝材の比重は一般に、屈折率と正の相関があり、比重が大きいほど屈折率が高くなる傾向にあるため、非球面レンズＧＡが重くなり光学系の小型化および軽量化が困難となる。

なお、条件式（３）の下限値は、１．７００に設定してもよい。これにより、非球面レンズＧＡにより強い屈折力を持たせることができる。

図２５に、瞳近軸光線および瞳近軸軸上光線の概要を示す。瞳近軸光線とは、結像光学系のレンズ径内に光軸Ｚ１に対して角度を持って入射する光線のうち、光学系の入射瞳と光軸Ｚ１との交点を通過し最大像高に結像する近軸光線である。また、瞳近軸軸上光線とは、結像光学系のレンズ径内に光軸Ｚ１に対して０°（平行）で入射する光線のうち、光学系の入射瞳を通過し光軸上に結像する近軸光線である。なお、図２５において、光線の入射角度は、光軸Ｚ１から測って時計回りを正、反時計回りを負とする。また、図２５において、物体は光学系の左側にあるものとし、物体側から結像光学系に入射する光線は左側から右側へ進むものとする。

一般に、結像光学系において、射出瞳から像面側に近づくほど瞳近軸軸上光線の光軸Ｚ１からの高さと瞳近軸光線の光軸Ｚ１からの高さとに差が生じる。このため、一実施の形態に係る結像光学系において、上記条件式（５）を満たすことで、像面湾曲やコマ収差を良好に補正することが可能となる。条件式（５）の下限値を下回ると、射出瞳が像面に近づきすぎてしまい、像面への入射角度が大きくなるため周辺減光が大きくなり、周辺光量を確保することが難しくなる。一方、条件式（５）の上限値を上回ると、非球面レンズＧＡが像面に近づきすぎてしまうため製造誤差により像面とレンズが干渉してしまう可能性がある。

なお、条件式（５）の下限値を、１．０に設定してもよい。これにより、周辺光量をより確保することができる。

また、条件式（５）の上限値を、１６．０に設定してもよい。これにより、非球面レンズＧＡと像面との距離をより離すことができ非球面レンズＧＡの製造誤差感度をより低減できる。さらに、条件式（５）の上限値を、５．０に設定してもよい。これにより、非球面レンズＧＡと像面との距離をさらに離すことができ非球面レンズＧＡの製造誤差感度をさらに低減できる。

また、一実施の形態に係る結像光学系は、上記条件式（６）を満たすことで、非球面レンズＧＡを通過する瞳近軸軸上光線の高さと瞳近軸光線の高さとに差を生じさせることができるため、像面湾曲やコマ収差を良好に補正することが可能となる。条件式（６）の下限値を下回ると、非球面レンズＧＡが像面に近づきすぎてしまうため製造誤差により像面とレンズが干渉してしまう可能性がある。一方、条件式（６）の上限値を上回ると、非球面レンズＧＡが物体側に近づくため、非球面レンズＧＡの径が大きくなり小型化および軽量化が困難となる。

なお、条件式（６）の下限値を、０．９に設定してもよい。これにより、非球面レンズＧＡと像面との距離をより離すことができ非球面レンズＧＡの製造誤差感度をより低減できる。

また、条件式（６）の上限値を、１６．０に設定してもよい。これにより、非球面レンズＧＡの径をより小さくできるためより小型化および軽量化が可能となる。さらに、条件式（６）の上限値を、２．０に設定してもよい。これにより、非球面レンズＧＡの径をさらに小さくできるためさらに小型化および軽量化が可能となる。

また、一実施の形態に係る結像光学系は、以下の条件式（７）を満足してもよい。
０．０１＜｜ＤＬｇａ｜／ＤＬａ＜１．００ ……（７）
ただし、
ＤＬｇａ：非球面レンズＧＡの物体側の面と開口絞りＳｔとの光軸上の距離
ＤＬａ：複数のレンズのうち最も物体側のレンズの物体側の面から、複数のレンズのうち最も像面側のレンズの像面側の面までの距離
とする。

条件式（７）を満たすことで、非球面レンズＧＡと開口絞りＳｔとの距離を適切に設定することができるため、非球面レンズＧＡを通過する瞳近軸軸上光線の高さと瞳近軸光線の高さとに差を生じさせることができる。これにより、像面湾曲やコマ収差を良好に補正することが可能となる。条件式（７）の下限値を下回ると、非球面レンズＧＡを通過する瞳近軸軸上光線と瞳近軸光線が、非球面レンズＧＡにおいて光軸Ｚ１から近い位置を通過するため像面湾曲や歪曲収差を補正することが困難となる。一方、条件式（７）の上限値を上回ると、開口絞りＳｔよりも物体側にレンズが存在しない、もしくは開口絞りＳｔよりも像面側にレンズが存在しない状態なるため、収差を適切に補正することが困難となる。

なお、条件式（７）の下限値を、０．３０に設定してもよい。これにより、像面湾曲や歪曲収差をより良好に補正できる。さらに、条件式（７）の下限値を、０．４０に設定してもよい。これにより、像面湾曲や歪曲収差をさらに良好に補正できる。

また、一実施の形態に係る結像光学系は、以下の条件式（８）を満足してもよい。
－２０．０＜ｈｇａ＾／ｈｇｆ＾≦１．０ ……（８）
ただし、
ｈｇａ＾：非球面レンズＧＡを通過するときの瞳近軸光線の高さ
ｈｇｆ＾：複数のレンズのうち最も物体側のレンズを通過するときの瞳近軸光線の高さ
とする。

条件式（８）を満たすことで、非球面レンズＧＡを安定的に生産できる。条件式（８）の下限値を下回ると、非球面レンズＧＡを大型化してしまうため非球面レンズＧＡを安定的に生産することが難しい。一方、条件式（８）の上限値は、非球面レンズＧＡと最も物体側のレンズとが同一となる場合であり、このため上限値を超えることはない。

なお、条件式（８）の下限値を、－１０．０に設定してもよい。これにより、非球面レンズＧＡをより小型化できるため非球面レンズＧＡをより安定的に生産できる。さらに、条件式（８）の下限値を、０．８に設定してもよい。これにより、開口絞りＳｔよりも物体側に非球面レンズＧＡを配置し、像面湾曲や歪曲収差を良好に補正することができる。

また、条件式（８）の上限値を、－０．４に設定してもよい。これにより、非球面レンズＧＡをより小型化できる。

また、一実施の形態に係る結像光学系は、以下の条件式（９）を満足してもよい。
－２０．０＜ｈｇａ＾／ｈｇｂ＾≦１．０ ……（９）
ただし、
ｈｇａ＾：非球面レンズＧＡを通過するときの瞳近軸光線の高さ
ｈｇｂ＾：複数のレンズのうち最も像面側のレンズを通過するときの瞳近軸光線の高さ
とする。

条件式（９）を満たすことで、非球面レンズＧＡを安定的に生産できる。

なお、条件式（９）の下限値を、－４．０に設定してもよい。これにより、非球面レンズＧＡをより小型化できるため非球面レンズＧＡをより安定的に生産できる。

また、条件式（９）の上限値を、０．５に設定してもよい。これにより、開口絞りＳｔよりも物体側に非球面レンズＧＡを配置し、像面湾曲や歪曲収差を良好に補正できる。さらに、条件式（９）の上限値を、－０．４に設定してもよい。これにより、開口絞りＳｔよりも物体側に非球面レンズＧＡを配置し、像面湾曲や歪曲収差をさらに良好に補正できる。

また、一実施の形態に係る結像光学系は、以下の条件式（１０）を満足してもよい。
０．０１≦ｈｇａ²＊ｈｇａ＾²／ｈｉ⁴＜１０．００ ……（１０）
ただし、
ｈｇａ：非球面レンズＧＡを通過するときの瞳近軸軸上光線の高さ
ｈｇａ＾：非球面レンズＧＡを通過するときの瞳近軸光線の高さ
ｈｉ：光学系の開口径の半径
とする。

条件式（１０）を満たすことで、非球面レンズＧＡにおいて像面湾曲およびコマ収差の感度を適切に持つことができ、像面湾曲およびコマ収差を良好に補正することができる。条件式（１０）の下限値を下回ると、非球面レンズＧＡを通過するときの瞳近軸軸上光線の高さｈｇａと非球面レンズＧＡを通過するときの瞳近軸光線の高さｈｇａ＾とが低くなりすぎ、非球面レンズＧＡにおいて像面湾曲とコマ収差とを補正するための感度を有することが困難となる。一方、条件式（１０）の上限値を上回ると、非球面レンズＧＡを通過するときの瞳近軸光線の高さｈｇａ＾が高くなりすぎ、非球面レンズＧＡの径が大きくなり光学系全体が大型化してしまうため小型化が困難となる

なお、条件式（１０）の下限値を、０．１に設定してもよい。これにより、非球面レンズＧＡにおいて像面湾曲およびコマ収差の感度をより適切に有することができる。また、条件式（１０）の上限値を、３．００に設定してもよい。これにより、非球面レンズＧＡの径をより小型化できる。

また、一実施の形態に係る結像光学系は、以下の条件式（１１）を満足してもよい。
－４．０＜ＤＬｇａ／ｆａ＜５．０ ……（１１）
ただし、
ＤＬｇａ：非球面レンズＧＡの物体側の面と開口絞りＳｔとの光軸上の距離
ｆａ：全系の焦点距離
とする。

全系の焦点距離ｆａが小さくなるほど射出瞳の位置は像面に近づきやすく、像面への光線の入射角度が小さくなる。また、一般に射出瞳が像面側に近づくほど瞳近軸軸上光線の光軸Ｚ１からの高さと瞳近軸光線の光軸Ｚ１からの高さとに差が生じる。このため、条件式（１１）を満たすことで、非球面レンズＧＡにおいて瞳近軸軸上光線と瞳近軸光線とを良好に補正することができる。条件式（１１）の下限値を下回ると、開口絞りＳｔに対する非球面レンズＧＡの距離が長くなってしまい、光学系の小型化が困難となる。一方、条件式（１１）の上限値を上回ると、非球面レンズＧＡが像面に近づきすぎてしまい、非球面レンズＧＡの偏芯感度が高くなり、非球面レンズＧＡを安定して生産することが困難となる。

なお、条件式（１１）の下限値を、０．９に設定してもよい。これにより、射出瞳より像面側に非球面レンズＧＡを配置し、かつ、射出瞳から非球面レンズＧＡまでの距離が確保できるため像面湾曲および歪曲収差を良好に補正できる。

また、一実施の形態に係る結像光学系において、複数のレンズとして、少なくとも６枚のレンズを有する構成にしてもよい。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求められるが、レンズ枚数が６枚より少ない場合、諸収差を良好に補正することが困難となる。なお、少なくとも７枚のレンズを有する構成にすることで、諸収差をより良好に補正することができる。さらに、少なくとも８枚のレンズを有する構成にすることで、諸収差をさらに良好に補正することができる。

また、一実施の形態に係る結像光学系において、非球面レンズＧＡは開口絞りＳｔより像面側に位置し、開口絞りＳｔと非球面レンズＧＡとの間に１枚以上の正レンズを有する構成にしててもよい。開口絞りＳｔより像面側に正レンズを配置することで、光軸Ｚ１に対する瞳近軸軸上光線と瞳近軸光線との高さを離すことができるため、非球面レンズＧＡにおいて像面湾曲およびコマ収差の感度を適切に持つことができる。

また、一実施の形態に係る結像光学系は、以下の条件式（１２）を満足してもよい。
０．０１＜ＢＦ／ｆａ＜５．００ ……（１２）
ただし、
ＢＦ：結像光学系の最も像面側のレンズの像面側の面から像面までの距離（バックフォーカス）
ｆａ：全系の焦点距離
とする。

条件式（１２）は、バックフォーカスＢＦと全系の焦点距離ｆａとの比を好ましい範囲に規定するものである。条件式（１２）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になる。一方、下限値を下回ると、像面と最も像面側のレンズとの距離を確保することが困難となり、製造性が悪化する。

なお、条件式（１２）の下限値を、０．６０に設定してもよい。これにより、バックフォーカスＢＦをより短くし、全長を短縮することができる。また、条件式（１２）の上限値を、３．００に設定してもよい。これにより、像面と最も像面側のレンズとの距離を確保できるため、製造性をより高めることができる。

また、一実施の形態に係る結像光学系は、以下の条件式（１３）を満足してもよい。
０．００１≦ｆａ／｜ｆｇａ｜＜５．０００ ……（１３）
ただし、
ｆａ：全系の焦点距離
ｆｇａ：非球面レンズＧＡの焦点距離
とする。

条件式（１３）の下限値を下回ると、全系の焦点距離が広角化し、全系での諸収差を補正することが困難となる。一方、条件式（１３）の上限値を上回ると、非球面レンズＧＡの曲率半径がきつく（小さく）なるため非球面レンズＧＡの製造性が悪化する。

なお、条件式（１３）の下限値を、０．０１０に設定してもよい。これにより、バックフォーカスＢＦをより短くし全長を短縮することができる。また、条件式（１３）の上限値を、０．７００に設定してもよい。これにより、像面と最も像面側のレンズとの距離を確保できるため、製造性をより高めることができる。

また、一実施の形態に係る結像光学系は、以下の条件式（１４）を満足してもよい。
２．３＜Ｓｇａ＜６．０ ……（１４）
ただし、
Ｓｇａ：非球面レンズＧＡの比重［ｇ／ｃｍ³］
とする。

ガラス硝材の比重は、一般に、屈折率と正の相関があり、比重が大きいほど屈折率が高くなる傾向にある。条件式（１４）は、レンズの重量を軽量化するために非球面レンズＧＡの比重を適切に設定する式である。条件式（１４）の下限値を下回ると、非球面レンズＧＡの屈折率が小さくなりすぎてしまい、非球面レンズＧＡの屈折力が弱くなってしまうため、非球面レンズＧＡによって歪曲収差や像面湾曲を適切に補正することができなくなる。一方、条件式（１４）の上限値を上回ると、非球面レンズＧＡの比重が高くなりすぎてしまうため、全系でのレンズの軽量化が困難になる。

＜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結像光学系の具体的な撮像装置への適用例を説明する。

図２６は、一実施の形態に係る結像光学系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１１０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。

カメラブロック１１０は、撮像機能を担うものであり、撮像レンズ１１１と、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子１１２とを有している。撮像素子１１２は、撮像レンズ１１１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１１１として、図１等に示した各構成例に係る結像光学系１～７を適用可能である。

カメラ信号処理部２０は、撮像素子１１２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。

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。

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。

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１１０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１１１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。

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１１０において撮影された画像に相当する画像信号が、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１１１の所定のレンズが移動する。

入力部７０からの指示入力信号によりカメラブロック１１０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。

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１１１の所定のレンズを移動させることにより行われる。

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。

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。

＜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結像光学系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結像光学系１～７に、具体的な数値を適用した実施例を説明する。

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。「φｉ」はｉ番目の面の有効径の値（ｍｍ）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Ｚ１上の距離）を示す（単位：ｍｍ）。
なお、結像光学系への光線の入射角度は、光軸Ｚ１から測って時計回りを正、反時計回りを負とする。また、図１等において、物体は結像光学系の左側にあるものとし、物体側から結像光学系に入射する光線は左側から右側へ進むものとする。

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。

（非球面の式）
ｘ＝ｃｙ²／（１＋（１－（１＋ｋ）ｃ²ｙ²）^1/2）＋ΣＡｉ・ｙⁱ
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Ｚ１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。Ａｉは、第ｉ次の非球面係数である。

［実施例１］
［表１］に、図１に示した実施例１に係る結像光学系１の基本的なレンズデータを示す。［表２］には、実施例１に係る結像光学系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。なお、［表２］には、物体距離（ｄ０）が無限遠の場合における値を示す。［表３］，［表４］には、実施例１に係る結像光学系１における、非球面の形状を表す係数の値を示す。

実施例１に係る結像光学系１は、６つのレンズ成分を備える。６つのレンズ成分は、物体側から像面側に向かって順に、８枚のレンズＬ１～Ｌ８からなる。開口絞りＳｔは、レンズＬ１とレンズＬ２との間に配置されている。

レンズＬ１は、両凹形状の負レンズである。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、両凹形状の負レンズである。レンズＬ２とレンズＬ３はそれぞれ互いに貼りあわされて接合レンズを形成する。レンズＬ４は、両凸形状の正レンズである。レンズＬ５は、両凹形状の負レンズである。レンズＬ６は、両凸形状の正レンズである。レンズＬ５とレンズＬ６はそれぞれ互いに貼りあわされて接合レンズを形成する。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、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、レンズＬ７、およびレンズＬ８は両面に非球面が形成された非球面レンズである。特に、レンズＬ８は、ｄｘ／ｄｙ＝０（ｄｘ／ｄｙ：レンズ径ｙによるサグ量ｘの１次微分）となる点を２つ有し、上記条件式（１）を満たす非球面レンズＧＡである。

結像光学系１において、開口絞りＳｔから、レンズＬ８の物体側の面までの光軸上の距離が上記条件式（７），（１１）におけるＤＬｇａである。また、最も物体側のレンズＬ１の物体側の面から、最も像面側のレンズＬ８の像面側の面までの距離が上記条件式（７）におけるＤＬａである。また、最も像面側のレンズＬ８の像面側の面から、像面までの距離が上記条件式（１２）におけるバックフォーカスＢＦである。

以上の構成により、小型化および軽量化を実現しつつ、諸収差（特に歪曲収差、像面湾曲、およびコマ収差）を良好に補正した光学系を実現している。

図２には、実施例１に係る結像光学系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に係る結像光学系１の無限遠合焦時における横収差を示す。

図２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における球面収差図と、図３における横収差図において、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。図２における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。図２における非点収差図および歪曲収差図には、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。

各収差図から分かるように、実施例１に係る結像光学系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。

［実施例２］
［表５］に、図４に示した実施例２に係る結像光学系２の基本的なレンズデータを示す。［表６］には、実施例２に係る結像光学系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。なお、［表６］には、物体距離（ｄ０）が無限遠の場合における値を示す。［表７］，［表８］には、実施例２に係る結像光学系２における、非球面の形状を表す係数の値を示す。

実施例２に係る結像光学系２は、９つのレンズ成分を備える。９つのレンズ成分は、物体側から像面側に向かって順に、１１枚のレンズＬ１～Ｌ１１からなる。開口絞りＳｔは、レンズＬ３とレンズＬ４との間に配置されている。

レンズＬ１は、両凹形状の負レンズである。レンズＬ２は、両凸形状の正レンズである。レンズＬ３は、両凸形状の正レンズである。レンズＬ４は、両凹形状の負レンズである。レンズＬ５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は、両凸形状の正レンズである。

レンズＬ７は、両凸形状の正レンズである。レンズＬ８は、両凹形状の負レンズである。レンズＬ９は、両凸形状の正レンズである。レンズＬ１０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Ｌ１１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とレンズＬ８はそれぞれ互いに貼りあわされて接合レンズを形成する。また、レンズＬ９とレンズＬ１０はそれぞれ互いに貼りあわされて接合レンズを形成する。

レンズＬ２、レンズＬ６、およびレンズＬ１１は両面に非球面が形成された非球面レンズである。特に、レンズＬ１１は、ｄｘ／ｄｙ＝０（ｄｘ／ｄｙ：レンズ径ｙによるサグ量ｘの１次微分）となる点を２つ有し、上記条件式（１）を満たす非球面レンズＧＡである。

結像光学系２において、開口絞りＳｔから、レンズＬ１１の物体側の面までの光軸上の距離が上記条件式（７），（１１）におけるＤＬｇａである。また、最も物体側のレンズＬ１の物体側の面から、最も像面側のレンズＬ１１の像面側の面までの距離が上記条件式（７）におけるＤＬａである。また、最も像面側のレンズＬ１１の像面側の面から、像面までの距離が上記条件式（１２）におけるバックフォーカスＢＦである。

図５には、実施例２に係る結像光学系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に係る結像光学系２の無限遠合焦時における横収差を示す。

各収差図から分かるように、実施例２に係る結像光学系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。

［実施例３］
［表９］に、図７に示した実施例３に係る結像光学系３の基本的なレンズデータを示す。［表１０］には、実施例３に係る結像光学系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。なお、［表１０］には、物体距離（ｄ０）が無限遠の場合における値を示す。［表１１］，［表１２］には、実施例３に係る結像光学系３における、非球面の形状を表す係数の値を示す。

実施例３に係る結像光学系３は、１１のレンズ成分を備える。１１のレンズ成分は、物体側から像面側に向かって順に、１４枚のレンズＬ１～Ｌ１４からなる。開口絞りＳｔは、レンズＬ７とレンズＬ８との間に配置されている。

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、両凹形状の負レンズである。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、両凹形状の負レンズである。レンズＬ６は、両凸形状の正レンズである。レンズＬ７は、両凸形状の正レンズである。レンズＬ８は、両凸形状の正レンズである。レンズＬ９は、両凸形状の正レンズである。レンズＬ１０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Ｌ１２は、両凹形状の負レンズである。レンズＬ１３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Ｌ１４は、両凸形状の正レンズである。レンズＬ３とレンズＬ４はそれぞれ互いに貼りあわされて接合レンズを形成する。レンズＬ５とレンズＬ６はそれぞれ互いに貼りあわされて接合レンズを形成する。レンズＬ９とレンズＬ１０はそれぞれ互いに貼りあわされて接合レンズを形成する。

レンズＬ１、レンズＬ７、およびレンズＬ１３は両面に非球面が形成された非球面レンズである。特に、レンズＬ１３は、ｄｘ／ｄｙ＝０（ｄｘ／ｄｙ：レンズ径ｙによるサグ量ｘの１次微分）となる点を２つ有し、上記条件式（１）を満たす非球面レンズＧＡである。

結像光学系３において、開口絞りＳｔから、レンズＬ１３の物体側の面までの光軸上の距離が上記条件式（７），（１１）におけるＤＬｇａである。また、最も物体側のレンズＬ１の物体側の面から、最も像面側のレンズＬ１４の像面側の面までの距離が上記条件式（７）におけるＤＬａである。また、最も像面側のレンズＬ１４の像面側の面から、像面までの距離が上記条件式（１２）におけるバックフォーカスＢＦである。

図８には、実施例３に係る結像光学系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に係る結像光学系３の無限遠合焦時における横収差を示す。

各収差図から分かるように、実施例３に係る結像光学系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。

［実施例４］
［表１３］に、図１０に示した実施例４に係る結像光学系４の基本的なレンズデータを示す。［表１４］には、実施例４に係る結像光学系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１５］には、実施例４に係る結像光学系４においてズーミングの際に可変となる面間隔のデータを示す。なお、［表１４］，［表１５］には、広角端（Ｗｉｄｅ）、および望遠端（Ｔｅｌｅ）のそれぞれについて、物体距離（ｄ０）が無限遠の場合における値を示す。［表１６］，［表１７］，［表１８］には、実施例４に係る結像光学系４における、非球面の形状を表す係数の値を示す。［表１９］には、実施例４に係る結像光学系４の各レンズ群の始面と焦点距離（単位：ｍｍ）とを示す。

実施例４に係る結像光学系４は、１２のレンズ成分を備える。１２のレンズ成分は、物体側から像面側に向かって順に、１６枚のレンズＬ１～Ｌ１６からなる。開口絞りＳｔは、レンズＬ７とレンズＬ８との間に配置されている。

実施例４に係る結像光学系４は、第１レンズ群Ｇ１ないし第６レンズ群Ｇ６が物体側から像面側へ向かって順に配置されたズームレンズを構成している。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像面側に向かって順に、レンズＬ１～Ｌ４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負メニスカスレンズである。レンズＬ３は、両凹形状の負レンズである。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。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像面側に向かって順に、レンズＬ５とレンズＬ６とからなる。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Ｌ６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とレンズＬ６はそれぞれ互いに貼りあわされて接合レンズを形成する。

第３レンズ群Ｇ３は、レンズＬ７からなる。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。

第４レンズ群Ｇ４は、物体側から像面側に向かって順に、レンズＬ８～Ｌ１０からなる。レンズＬ８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Ｌ９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Ｌ１０は、両凸形状の正レンズである。レンズＬ８とレンズＬ９はそれぞれ互いに貼りあわされて接合レンズを形成する。

第５レンズ群Ｇ５は、物体側から像面側に向かって順に、レンズＬ１１とレンズＬ１２とからなる。レンズＬ１１は、両凸形状の正レンズである。レンズＬ１２は、両凹形状の負レンズである。レンズＬ１１とレンズＬ１２はそれぞれ互いに貼りあわされて接合レンズを形成する。

第６レンズ群Ｇ６は、物体側から像面側に向かって順に、レンズＬ１３～Ｌ１６からなる。レンズＬ１３は、両凸形状の正レンズである。レンズＬ１４は、両凸形状の正レンズである。レンズＬ１５は、両凹形状の負レンズである。レンズＬ１６は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１６である。レンズＬ１４とレンズＬ１５はそれぞれ互いに貼りあわされて接合レンズを形成する。

実施例４に係る結像光学系４は、広角端から望遠端へのズーミングに際して、第１レンズ群Ｇ１が像面側に、第２レンズ群Ｇ２が物体側に、第３レンズ群Ｇ３が物体側に、第４レンズ群Ｇ４が物体側に、第５レンズ群Ｇ５が物体側に、第６レンズ群Ｇ６が物体側に移動する。

レンズＬ１、レンズＬ２、レンズＬ７、レンズＬ１０、およびレンズＬ１６は両面に非球面が形成された非球面レンズである。特に、レンズＬ２とレンズＬ１６は、ｄｘ／ｄｙ＝０（ｄｘ／ｄｙ：レンズ径ｙによるサグ量ｘの１次微分）となる点を２つ有し、上記条件式（１）を満たす非球面レンズＧＡである。

結像光学系３において、レンズＬ２の物体側の面から開口絞りＳｔまでの光軸上の距離、もしくは、開口絞りＳｔからレンズＬ１６の物体側の面までの光軸上の距離が上記条件式（７），（１１）におけるＤＬｇａである。また、最も物体側のレンズＬ１の物体側の面から、最も像面側のレンズＬ１６の像面側の面までの距離が上記条件式（７）におけるＤＬａである。また、最も像面側のレンズＬ１６の像面側の面から、像面までの距離が上記条件式（１２）におけるバックフォーカスＢＦである。

図１１には、実施例４に係る結像光学系４の広角端かつ無限遠合焦時における縦収差を示す。図１２には、実施例４に係る結像光学系４の望遠端かつ無限遠合焦時における縦収差を示す。図１３には、実施例４に係る結像光学系４の広角端かつ無限遠合焦時における横収差を示す。図１４には、実施例４に係る結像光学系４の望遠端かつ無限遠合焦時における横収差を示す。

各収差図から分かるように、実施例４に係る結像光学系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。

［実施例５］
［表２０］に、図１５に示した実施例５に係る結像光学系５の基本的なレンズデータを示す。［表２１］には、実施例５に係る結像光学系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。なお、［表２１］には、物体距離（ｄ０）が無限遠の場合における値を示す。［表２２］，［表２３］には、実施例５に係る結像光学系５における、非球面の形状を表す係数の値を示す。

実施例５に係る結像光学系５は、６つのレンズ成分を備える。６つのレンズ成分は、物体側から像面側に向かって順に、８枚のレンズＬ１～Ｌ８からなる。開口絞りＳｔは、レンズＬ１とレンズＬ２との間に配置されている。

レンズＬ１は、物体から順に凸面を向けた正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、両凹形状の負レンズである。レンズＬ４は、両凸形状の正レンズである。レンズＬ５は、両凹形状の負レンズである。レンズＬ６は、両凸形状の正レンズである。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。レンズＬ８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Ｌ３はそれぞれ互いに貼りあわされて接合レンズを形成する。また、レンズＬ５とレンズＬ６はそれぞれ互いに貼りあわされて接合レンズを形成する。

結像光学系５において、開口絞りＳｔから、レンズＬ８の物体側の面までの光軸上の距離が上記条件式（７），（１１）におけるＤＬｇａである。また、最も物体側のレンズＬ１の物体側の面から、最も像面側のレンズＬ８の像面側の面までの距離が上記条件式（７）におけるＤＬａである。また、最も像面側のレンズＬ８の像面側の面から、像面までの距離が上記条件式（１２）におけるバックフォーカスＢＦである。

図１６には、実施例５に係る結像光学系５の無限遠合焦時における縦収差を示す。図１７には、実施例５に係る結像光学系５の無限遠合焦時における横収差を示す。

各収差図から分かるように、実施例５に係る結像光学系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。

［実施例６］
［表２４］に、図１８に示した実施例６に係る結像光学系６の基本的なレンズデータを示す。［表２５］には、実施例６に係る結像光学系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。なお、［表２５］には、物体距離（ｄ０）が無限遠の場合における値を示す。［表２６］には、実施例６に係る結像光学系６における、非球面の形状を表す係数の値を示す。

実施例６に係る結像光学系６は、１１のレンズ成分を備える。１１のレンズ成分は、物体側から像面側に向かって順に、１４枚のレンズＬ１～Ｌ１４からなる。開口絞りＳｔは、レンズＬ７とレンズＬ８との間に配置されている。

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、両凹形状の負レンズである。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、両凸形状の正レンズである。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Ｌ８は、両凸形状の正レンズである。レンズＬ９は、両凹形状の負レンズである。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負メニスカスレンズである。レンズＬ１２は、両凸形状の正レンズである。レンズＬ１３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Ｌ１４は、両凹形状の負レンズである。レンズＬ４とレンズＬ５はそれぞれ互いに貼りあわされて接合レンズを形成する。レンズＬ８とレンズＬ９はそれぞれ互いに貼りあわされて接合レンズを形成する。レンズＬ１０とレンズＬ１１はそれぞれ互いに貼りあわされて接合レンズを形成する。

レンズＬ２、およびレンズＬ１３は両面に非球面が形成された非球面レンズである。特に、レンズＬ１３は、ｄｘ／ｄｙ＝０（ｄｘ／ｄｙ：レンズ径ｙによるサグ量ｘの１次微分）となる点を２つ有し、上記条件式（１）を満たす非球面レンズＧＡである。

結像光学系６において、開口絞りＳｔから、レンズＬ１３の物体側の面までの光軸上の距離が上記条件式（７），（１１）におけるＤＬｇａである。また、最も物体側のレンズＬ１の物体側の面から、最も像面側のレンズＬ１４の像面側の面までの距離が上記条件式（７）におけるＤＬａである。また、最も像面側のレンズＬ１４の像面側の面から、像面までの距離が上記条件式（１２）におけるバックフォーカスＢＦである。

図１９には、実施例６に係る結像光学系６の無限遠合焦時における縦収差を示す。図２０には、実施例６に係る結像光学系６の無限遠合焦時における横収差を示す。

各収差図から分かるように、実施例６に係る結像光学系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。

［実施例７］
［表２７］に、図２１に示した実施例７に係る結像光学系７の基本的なレンズデータを示す。［表２８］には、実施例７に係る結像光学系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。なお、［表２８］には、物体距離（ｄ０）が無限遠の場合における値を示す。［表２９］，［表３０］には、実施例７に係る結像光学系７における、非球面の形状を表す係数の値を示す。

実施例７に係る結像光学系７は、１３のレンズ成分を備える。１３のレンズ成分は、物体側から像面側に向かって順に、１４枚のレンズＬ１～Ｌ１４からなる。開口絞りＳｔは、レンズＬ７とレンズＬ８との間に配置されている。

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、両凸形状の正レンズである。レンズＬ３は、両凹形状の負レンズである。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、両凹形状の負レンズである。レンズＬ６は、両凸形状の正レンズである。レンズＬ７は、両凸形状の正レンズである。レンズＬ８は、両凸形状の正レンズである。レンズＬ９は、両凸形状の正レンズである。レンズＬ１０は、両凹形状の負レンズである。レンズＬ１１は、両凸形状の正レンズである。レンズＬ１２は、両凹形状の負レンズである。レンズＬ１３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Ｌ１４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Ｌ５とレンズＬ６はそれぞれ互いに貼りあわされて接合レンズを形成する。レンズＬ９とレンズＬ１０はそれぞれ互いに貼りあわされて接合レンズを形成する。

レンズＬ１、レンズＬ２、レンズＬ７、およびレンズＬ１３は両面に非球面が形成された非球面レンズである。特に、レンズＬ２とレンズＬ１３は、ｄｘ／ｄｙ＝０（ｄｘ／ｄｙ：レンズ径ｙによるサグ量ｘの１次微分）となる点を２つ有し、上記条件式（１）を満たす非球面レンズＧＡである。

結像光学系７において、レンズＬ２の物体側の面から開口絞りＳｔまでの光軸上の距離、もしくは、開口絞りＳｔからレンズＬ１３の物体側の面までの光軸上の距離が上記条件式（７），（１１）におけるＤＬｇａである。また、最も物体側のレンズＬ１の物体側の面から、最も像面側のレンズＬ１４の像面側の面までの距離が上記条件式（７）におけるＤＬａである。また、最も像面側のレンズＬ１４の像面側の面から、像面までの距離が上記条件式（１２）におけるバックフォーカスＢＦである。

図２２には、実施例７に係る結像光学系７の無限遠合焦時における縦収差を示す。図２３には、実施例７に係る結像光学系７の無限遠合焦時における横収差を示す。

各収差図から分かるように、実施例７に係る結像光学系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。

［各実施例のその他の数値データ］
［表３１］，［表３２］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３１］，［表３２］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。

＜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。

図２７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２７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。

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２７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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

ここで、図２８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。

なお、図２８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。

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。

図２７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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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２７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。

なお、図２７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。

以上説明した車両制御システム７０００において、本開示の結像光学系、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。

［５．２第２の応用例］
本開示に係る技術は、医療イメージングシステムに適用することができる。医療イメージングシステムは、イメージング技術を用いた医療システムであり、例えば、内視鏡システムや顕微鏡システムである。

［内視鏡システム］
内視鏡システムの例を図２９、図３０を用いて説明する。図２９は、本開示に係る技術が適用可能な内視鏡システム５０００の概略的な構成の一例を示す図である。図３０は、内視鏡５００１およびＣＣＵ（Camera Control Unit）５０３９の構成の一例を示す図である。図２９では、手術参加者である術者（例えば、医師）５０６７が、内視鏡システム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２９に示すように、内視鏡システム５０００は、医療イメージング装置である内視鏡５００１と、ＣＣＵ５０３９と、光源装置５０４３と、記録装置５０５３と、出力装置５０５５と、内視鏡５００１を支持する支持装置５０２７と、から構成される。

内視鏡手術では、トロッカ５０２５と呼ばれる挿入補助具が患者５０７１に穿刺される。そして、トロッカ５０２５を介して、内視鏡５００１に接続されたスコープ５００３や術具５０２１が患者５０７１の体内に挿入される。術具５０２１は例えば、電気メス等のエネルギーデバイスや、鉗子などである。

内視鏡５００１によって撮影された患者５０７１の体内を映した医療画像である手術画像が、表示装置５０４１に表示される。術者５０６７は、表示装置５０４１に表示された手術画像を見ながら術具５０２１を用いて手術対象に処置を行う。なお、医療画像は手術画像に限らず、診断中に撮像された診断画像であってもよい。

［内視鏡］
内視鏡５００１は、患者５０７１の体内を撮像する撮像部であり、例えば、図３０に示すように、入射した光を集光する集光光学系５００５１と、撮像部の焦点距離を変更して光学ズームを可能とするズーム光学系５００５２と、撮像部の焦点距離を変更してフォーカス調整を可能とするフォーカス光学系５００５３と、受光素子５００５４と、を含むカメラ５００５である。内視鏡５００１は、接続されたスコープ５００３を介して光を受光素子５００５４に集光することで画素信号を生成し、ＣＣＵ５０３９に伝送系を通じて画素信号を出力する。なお、スコープ５００３は、対物レンズを先端に有し、接続された光源装置５０４３からの光を患者５０７１の体内に導光する挿入部である。スコープ５００３は、例えば硬性鏡では硬性スコープ、軟性鏡では軟性スコープである。スコープ５００３は直視鏡や斜視鏡であってもよい。また、画素信号は画素から出力された信号に基づいた信号であればよく、例えば、ＲＡＷ信号や画像信号である。また、内視鏡５００１とＣＣＵ５０３９とを接続する伝送系にメモリを搭載し、メモリに内視鏡５００１やＣＣＵ５０３９に関するパラメータを記憶する構成にしてもよい。メモリは、例えば、伝送系の接続部分やケーブル上に配置されてもよい。例えば、内視鏡５００１の出荷時のパラメータや通電時に変化したパラメータを伝送系のメモリに記憶し、メモリから読みだしたパラメータに基づいて内視鏡の動作を変更してもよい。また、内視鏡と伝送系をセットにして内視鏡と称してもよい。受光素子５００５４は、受光した光を画素信号に変換するセンサであり、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）タイプの撮像素子である。受光素子５００５４は、Ｂａｙｅｒ配列を有するカラー撮影可能な撮像素子であることが好ましい。また、受光素子５００５４は、例えば４Ｋ（水平画素数３８４０×垂直画素数２１６０）、８Ｋ（水平画素数７６８０×垂直画素数４３２０）または正方形４Ｋ（水平画素数３８４０以上×垂直画素数３８４０以上）の解像度に対応した画素数を有する撮像素子であることが好ましい。受光素子５００５４は、１枚のセンサチップであってもよいし、複数のセンサチップでもよい。例えば、入射光を所定の波長帯域ごとに分離するプリズムを設けて、各波長帯域を異なる受光素子で撮像する構成であってもよい。また、立体視のために受光素子を複数設けてもよい。また、受光素子５００５４は、チップ構造の中に画像処理用の演算処理回路を含んでいるセンサであってもよいし、ＴｏＦ（Time of Flight）用センサであってもよい。なお、伝送系は例えば光ファイバケーブルや無線伝送である。無線伝送は、内視鏡５００１で生成された画素信号が伝送可能であればよく、例えば、内視鏡５００１とＣＣＵ５０３９が無線接続されてもよいし、手術室内の基地局を経由して内視鏡５００１とＣＣＵ５０３９が接続されてもよい。このとき、内視鏡５００１は画素信号だけでなく、画素信号に関連する情報（例えば、画素信号の処理優先度や同期信号等）を同時に送信してもよい。なお、内視鏡はスコープとカメラを一体化してもよく、スコープの先端部に受光素子を設ける構成としてもよい。

［ＣＣＵ（Camera Control Unit）］
ＣＣＵ５０３９は、接続された内視鏡５００１や光源装置５０４３を統括的に制御する制御装置であり、例えば、図３０に示すように、ＦＰＧＡ５０３９１、ＣＰＵ５０３９２、ＲＡＭ５０３９３、ＲＯＭ５０３９４、ＧＰＵ５０３９５、Ｉ／Ｆ５０３９６を有する情報処理装置である。また、ＣＣＵ５０３９は、接続された表示装置５０４１や記録装置５０５３、出力装置５０５５を統括的に制御してもよい。例えば、ＣＣＵ５０３９は、光源装置５０４３の照射タイミングや照射強度、照射光源の種類を制御する。また、ＣＣＵ５０３９は、内視鏡５００１から出力された画素信号に対して現像処理（例えばデモザイク処理）や補正処理といった画像処理を行い、表示装置５０４１等の外部装置に処理後の画素信号（例えば画像）を出力する。また、ＣＣＵ５０３９は、内視鏡５００１に対して制御信号を送信し、内視鏡５００１の駆動を制御する。制御信号は、例えば、撮像部の倍率や焦点距離などの撮像条件に関する情報である。なお、ＣＣＵ５０３９は画像のダウンコンバート機能を有し、表示装置５０４１に高解像度（例えば４Ｋ）の画像を、記録装置５０５３に低解像度（例えばＨＤ）の画像を同時に出力可能な構成としてもよい。

また、ＣＣＵ５０３９は、信号を所定の通信プロトコル（例えば、ＩＰ（Internet Protocol））に変換するＩＰコンバータを経由して外部機器（例えば、記録装置や表示装置、出力装置、支持装置）と接続されてもよい。ＩＰコンバータと外部機器との接続は、有線ネットワークで構成されてもよいし、一部または全てのネットワークが無線ネットワークで構築されてもよい。例えば、ＣＣＵ５０３９側のＩＰコンバータは無線通信機能を有し、受信した映像を第５世代移動通信システム（５Ｇ）、第６世代移動通信システム（６Ｇ）等の無線通信ネットワークを介してＩＰスイッチャーや出力側ＩＰコンバータに送信してもよい。

［光源装置］
光源装置５０４３は、所定の波長帯域の光を照射可能な装置であり、例えば、複数の光源と、複数の光源の光を導光する光源光学系と、を備える。光源は、例えばキセノンランプ、ＬＥＤ光源やＬＤ光源である。光源装置５０４３は、例えば三原色Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれに対応するＬＥＤ光源を有し、各光源の出力強度や出力タイミングを制御することで白色光を出射する。また、光源装置５０４３は、通常光観察に用いられる通常光を照射する光源とは別に、特殊光観察に用いられる特殊光を照射可能な光源を有していてもよい。特殊光は、通常光観察用の光である通常光とは異なる所定の波長帯域の光であり、例えば、近赤外光（波長が７６０ｎｍ以上の光）や赤外光、青色光、紫外光である。通常光は、例えば白色光や緑色光である。特殊光観察の一種である狭帯域光観察では、青色光と緑色光を交互に照射することにより、体組織における光の吸収の波長依存性を利用して、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ことができる。また、特殊光観察の一種である蛍光観察では、体組織に注入された薬剤を励起する励起光を照射し、体組織または標識である薬剤が発する蛍光を受光して蛍光画像を得ることで、通常光では術者が視認しづらい体組織等を、術者が視認しやすくすることができる。例えば、赤外光を用いる蛍光観察では、体組織に注入されたインドシアニングリーン（ＩＣＧ）等の薬剤に励起波長帯域を有する赤外光を照射し、薬剤の蛍光を受光することで、体組織の構造や患部を視認しやすくすることができる。また、蛍光観察では、青色波長帯域の特殊光で励起され、赤色波長帯域の蛍光を発する薬剤（例えば５－ＡＬＡ）を用いてもよい。なお、光源装置５０４３は、ＣＣＵ５０３９の制御により照射光の種類を設定される。ＣＣＵ５０３９は、光源装置５０４３と内視鏡５００１を制御することにより、通常光観察と特殊光観察が交互に行われるモードを有してもよい。このとき、通常光観察で得られた画素信号に特殊光観察で得られた画素信号に基づく情報を重畳されることが好ましい。また、特殊光観察は、赤外光を照射して臓器表面より奥を見る赤外光観察や、ハイパースペクトル分光を活用したマルチスペクトル観察であってもよい。さらに、光線力学療法を組み合わせてもよい。

［記録装置］
記録装置５０５３は、ＣＣＵ５０３９から取得した画素信号（例えば画像）を記録する装置であり、例えばレコーダーである。記録装置５０５３は、ＣＣＵ５０３９から取得した画像をＨＤＤやＳＤＤ、光ディスクに記録する。記録装置５０５３は、病院内のネットワークに接続され、手術室外の機器からアクセス可能にしてもよい。また、記録装置５０５３は画像のダウンコンバート機能またはアップコンバート機能を有していてもよい。

［表示装置］
表示装置５０４１は、画像を表示可能な装置であり、例えば表示モニタである。表示装置５０４１は、ＣＣＵ５０３９から取得した画素信号に基づく表示画像を表示する。なお、表示装置５０４１はカメラやマイクを備えることで、視線認識や音声認識、ジェスチャによる指示入力を可能にする入力デバイスとしても機能してよい。

［出力装置］
出力装置５０５５は、ＣＣＵ５０３９から取得した情報を出力する装置であり、例えばプリンタである。出力装置５０５５は、例えば、ＣＣＵ５０３９から取得した画素信号に基づく印刷画像を紙に印刷する。

［支持装置］
支持装置５０２７は、アーム制御装置５０４５を有するベース部５０２９と、ベース部５０２９から延伸するアーム部５０３１と、アーム部５０３１の先端に取り付けられた保持部５０３２とを備える多関節アームである。アーム制御装置５０４５は、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、アーム部５０３１の駆動を制御する。支持装置５０２７は、アーム制御装置５０４５によってアーム部５０３１を構成する各リンク５０３５の長さや各関節５０３３の回転角やトルク等のパラメータを制御することで、例えば保持部５０３２が保持する内視鏡５００１の位置や姿勢を制御する。これにより、内視鏡５００１を所望の位置または姿勢に変更し、スコープ５００３を患者５０７１に挿入でき、また、体内での観察領域を変更できる。支持装置５０２７は、術中に内視鏡５００１を支持する内視鏡支持アームとして機能する。これにより、支持装置５０２７は、内視鏡５００１を持つ助手であるスコピストの代わりを担うことができる。また、支持装置５０２７は、後述する顕微鏡装置５３０１を支持する装置であってもよく、医療用支持アームと呼ぶこともできる。なお、支持装置５０２７の制御は、アーム制御装置５０４５による自律制御方式であってもよいし、ユーザの入力に基づいてアーム制御装置５０４５が制御する制御方式であってもよい。例えば、制御方式は、ユーザの手元の術者コンソールであるマスター装置（プライマリ装置）の動きに基づいて、患者カートであるスレイブ装置（レプリカ装置）としての支持装置５０２７が制御されるマスタ・スレイブ方式でもよい。また、支持装置５０２７の制御は、手術室の外から遠隔制御が可能であってもよい。

以上、本開示に係る技術が適用され得る内視鏡システム５０００の一例について説明した。例えば、本開示に係る技術は、顕微鏡システムに適用されてもよい。

［顕微鏡システム］
図３１は、本開示に係る技術が適用され得る顕微鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。なお、以下の説明において、内視鏡システム５０００と同様の構成については、同一の符号を付し、その重複する説明を省略する。

図３１では、術者５０６７が、顕微鏡手術システム５３００を用いて、患者ベッド５０６９上の患者５０７１に対して手術を行っている様子を概略的に示している。なお、図３１では、簡単のため、顕微鏡手術システム５３００の構成のうちカート５０３７の図示を省略するとともに、内視鏡５００１に代わる顕微鏡装置５３０１を簡略化して図示している。ただし、本説明における顕微鏡装置５３０１は、リンク５０３５の先端に設けられた顕微鏡部５３０３を指していてもよいし、顕微鏡部５３０３及び支持装置５０２７を含む構成全体を指していてもよい。

図３１に示すように、手術時には、顕微鏡手術システム５３００を用いて、顕微鏡装置５３０１によって撮影された術部の画像が、手術室に設置される表示装置５０４１に拡大表示される。表示装置５０４１は、術者５０６７と対向する位置に設置されており、術者５０６７は、表示装置５０４１に映し出された映像によって術部の様子を観察しながら、例えば患部の切除等、当該術部に対して各種の処置を行う。顕微鏡手術システムは、例えば眼科手術や脳外科手術に使用される。

以上、本開示に係る技術が適用され得る内視鏡システム５０００及び顕微鏡手術システム５３００の例についてそれぞれ説明した。なお、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、支持装置５０２７は、その先端に内視鏡５００１又は顕微鏡部５３０３に代えて他の観察装置や他の術具を支持し得る。当該他の観察装置としては、例えば、鉗子、攝子、気腹のための気腹チューブ、又は焼灼によって組織の切開や血管の封止を行うエネルギー処置具等が適用され得る。これらの観察装置や術具を支持装置によって支持することにより、医療スタッフが人手で支持する場合に比べて、より安定的に位置を固定することが可能となるとともに、医療スタッフの負担を軽減することが可能となる。本開示に係る技術は、このような顕微鏡部以外の構成を支持する支持装置に適用されてもよい。

本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、カメラ５００５に好適に適用され得る。特に、本開示の結像光学系は、カメラ５００５における、集光光学系５００５１、ズーム光学系５００５２、およびフォーカス光学系５００５３のうち、少なくとも一部の光学系に好適に適用され得る。

＜６．その他の実施の形態＞
本開示による技術は、上記一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。

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。

また、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。

例えば、本技術は以下のような構成を取ることもできる。
以下の構成の本技術によれば、非球面レンズの形状および位置の最適化を図り、非球面レンズを適切に用いることにより、小型化および軽量化を実現しつつ諸収差を良好に補正することが可能な結像光学系、およびそのような結像光学系を備えた撮像装置を提供することが可能となる。

［１］
非球面レンズを含む複数のレンズと、
開口絞りと
を備え、
前記非球面レンズのレンズ径をｙ、前記非球面レンズの非球面のサグ量をｘとし、
前記非球面レンズの前記非球面におけるｄｘ／ｄｙ＝０（ｄｘ／ｄｙ：レンズ径ｙによるサグ量ｘの１次微分）となる点でのサグ量をｘ１，ｘ２，…ｘｎ、
前記レンズ径ｙが光線有効半径となる位置でのサグ量をｘ_n+1、
｜ｘ_i－ｘ_i-1｜（ｉ＝２，…ｎ＋１）の最大値をｘｍとした際に、
以下の条件式を満足する
結像光学系。
０．０１＜ｘｍ／Ｄｇａ＜０．５０ ……（１）
ｎ≧２ ……（２）
１．６４４＜０．００２４＊Ｖｇａ＋Ｎｇａ＜２．４００ ……（３）
１．８９３＜０．００９３＊Ｖｇａ＋Ｎｇａ＜３．０００ ……（４）
０．３＜Ｌｅｘｐ／Ｌｇａｆ＜５０．０ ……（５）
ただし、
Ｄｇａ：前記非球面レンズの前記非球面における光線有効半径
Ｖｇａ：前記非球面レンズのアッベ数
Ｎｇａ：前記非球面レンズの屈折率
Ｌｇａｆ：前記非球面レンズの物体側の面から像面までの距離
Ｌｅｘｐ：光学系の射出瞳から像面までの距離
とする。
［２］
非球面レンズを含む複数のレンズと、
開口絞りと
を備え、
前記非球面レンズのレンズ径をｙ、前記非球面レンズの非球面のサグ量をｘとし、
前記非球面レンズの前記非球面におけるｄｘ／ｄｙ＝０（ｄｘ／ｄｙ：レンズ径ｙによるサグ量ｘの１次微分）となる点でのサグ量をｘ１，ｘ２，…ｘｎ、
前記レンズ径ｙが光線有効半径となる位置でのサグ量をｘ_n+1、
｜ｘ_i－ｘ_i-1｜（ｉ＝２，…ｎ＋１）の最大値をｘｍとした際に、
以下の条件式を満足する
結像光学系。
０．０１＜ｘｍ／Ｄｇａ＜０．５０ ……（１）
ｎ≧２ ……（２）
１．６４４＜０．００２４＊Ｖｇａ＋Ｎｇａ＜２．４００ ……（３）
１．８９３＜０．００９３＊Ｖｇａ＋Ｎｇａ＜３．０００ ……（４）
０．０５＜Ｌｅｎｐ／Ｌｇａｅ＜５０．００ ……（６）
ただし、
Ｄｇａ：前記非球面レンズの前記非球面における光線有効半径
Ｖｇａ：前記非球面レンズのアッベ数
Ｎｇａ：前記非球面レンズの屈折率
Ｌｇａｅ：前記複数のレンズのうち最も物体側のレンズの物体側の面から前記非球面レンズまでの距離
Ｌｅｎｐ：前記複数のレンズのうち最も物体側のレンズの物体側の面から光学系の射出瞳までの距離
とする。
［３］
さらに、以下の条件式を満足する
上記［１］または［２］に記載の結像光学系。
０．０１＜｜ＤＬｇａ｜／ＤＬａ＜１．００ ……（７）
ただし、
ＤＬｇａ：前記非球面レンズの物体側の面と前記開口絞りとの光軸上の距離
ＤＬａ：前記複数のレンズのうち最も物体側のレンズの物体側の面から、前記複数のレンズのうち最も像面側のレンズの像面側の面までの距離
とする。
［４］
さらに、以下の条件式を満足する
上記［１］ないし［３］のいずれか１つに記載の結像光学系。
－２０．０＜ｈｇａ＾／ｈｇｆ＾≦１．０ ……（８）
ただし、
ｈｇａ＾：前記非球面レンズを通過するときの瞳近軸光線の高さ
ｈｇｆ＾：前記複数のレンズのうち最も物体側のレンズを通過するときの瞳近軸光線の高さ
とする。
［５］
さらに、以下の条件式を満足する
上記［１］ないし［４］のいずれか１つに記載の結像光学系。
－２０．０＜ｈｇａ＾／ｈｇｂ＾≦１．０ ……（９）
ただし、
ｈｇａ＾：前記非球面レンズを通過するときの瞳近軸光線の高さ
ｈｇｂ＾：前記複数のレンズのうち最も像面側のレンズを通過するときの瞳近軸光線の高さ
とする。
［６］
さらに、以下の条件式を満足する
上記［１］ないし［５］のいずれか１つに記載の結像光学系。
０．０１≦ｈｇａ²＊ｈｇａ＾²／ｈｉ⁴＜１０．００ ……（１０）
ただし、
ｈｇａ：前記非球面レンズを通過するときの瞳近軸軸上光線の高さ
ｈｇａ＾：前記非球面レンズを通過するときの瞳近軸光線の高さ
ｈｉ：光学系の開口径の半径
とする。
［７］
さらに、以下の条件式を満足する
上記［１］ないし［６］のいずれか１つに記載の結像光学系。
－４．０＜ＤＬｇａ／ｆａ＜５．０ ……（１１）
ただし、
ＤＬｇａ：前記非球面レンズの物体側の面と前記開口絞りとの光軸上の距離
ｆａ：全系の焦点距離
とする。
［８］
前記複数のレンズとして、少なくとも６枚のレンズを有する
上記［１］ないし［７］のいずれか１つに記載の結像光学系。
［９］
前記非球面レンズは前記開口絞りより像面側に位置し、前記開口絞りと前記非球面レンズとの間に１枚以上の正レンズを有する
上記［１］ないし［８］のいずれか１つに記載の結像光学系。
［１０］
さらに、以下の条件式を満足する
上記［１］ないし［９］のいずれか１つに記載の結像光学系。
０．０１＜ＢＦ／ｆａ＜５．００ ……（１２）
ただし、
ＢＦ：前記結像光学系の最も像面側のレンズの像面側の面から像面までの距離（バックフォーカス）
ｆａ：全系の焦点距離
とする。
［１１］
さらに、以下の条件式を満足する
上記［１］ないし［１０］のいずれか１つに記載の結像光学系。
０．００１≦ｆａ／｜ｆｇａ｜＜５．０００ ……（１３）
ただし、
ｆａ：全系の焦点距離
ｆｇａ：前記非球面レンズの焦点距離
とする。
［１２］
さらに、以下の条件式を満足する
上記［１］ないし［１１］のいずれか１つに記載の結像光学系。
２．３＜Ｓｇａ＜６．０ ……（１４）
ただし、
Ｓｇａ：前記非球面レンズの比重［ｇ／ｃｍ³］
とする。
［１３］
結像光学系と、前記結像光学系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、
前記結像光学系は、
非球面レンズを含む複数のレンズと、
開口絞りと
を備え、
前記非球面レンズのレンズ径をｙ、前記非球面レンズの非球面のサグ量をｘとし、
前記非球面レンズの前記非球面におけるｄｘ／ｄｙ＝０（ｄｘ／ｄｙ：レンズ径ｙによるサグ量ｘの１次微分）となる点でのサグ量をｘ１，ｘ２，…ｘｎ、
前記レンズ径ｙが光線有効半径となる位置でのサグ量をｘ_n+1、
｜ｘ_i－ｘ_i-1｜（ｉ＝２，…ｎ＋１）の最大値をｘｍとした際に、
以下の条件式を満足する
撮像装置。
０．０１＜ｘｍ／Ｄｇａ＜０．５０ ……（１）
ｎ≧２ ……（２）
１．６４４＜０．００２４＊Ｖｇａ＋Ｎｇａ＜２．４００ ……（３）
１．８９３＜０．００９３＊Ｖｇａ＋Ｎｇａ＜３．０００ ……（４）
０．３＜Ｌｅｘｐ／Ｌｇａｆ＜５０．０ ……（５）
ただし、
Ｄｇａ：前記非球面レンズの前記非球面における光線有効半径
Ｖｇａ：前記非球面レンズのアッベ数
Ｎｇａ：前記非球面レンズの屈折率
Ｌｇａｆ：前記非球面レンズの物体側の面から像面までの距離
Ｌｅｘｐ：光学系の射出瞳から像面までの距離
とする。
［１４］
結像光学系と、前記結像光学系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、
前記結像光学系は、
非球面レンズを含む複数のレンズと、
開口絞りと
を備え、
前記非球面レンズのレンズ径をｙ、前記非球面レンズの非球面のサグ量をｘとし、
前記非球面レンズの前記非球面におけるｄｘ／ｄｙ＝０（ｄｘ／ｄｙ：レンズ径ｙによるサグ量ｘの１次微分）となる点でのサグ量をｘ１，ｘ２，…ｘｎ、
前記レンズ径ｙが光線有効半径となる位置でのサグ量をｘ_n+1、
｜ｘ_i－ｘ_i-1｜（ｉ＝２，…ｎ＋１）の最大値をｘｍとした際に、
以下の条件式を満足する
撮像装置。
０．０１＜ｘｍ／Ｄｇａ＜０．５０ ……（１）
ｎ≧２ ……（２）
１．６４４＜０．００２４＊Ｖｇａ＋Ｎｇａ＜２．４００ ……（３）
１．８９３＜０．００９３＊Ｖｇａ＋Ｎｇａ＜３．０００ ……（４）
０．０５＜Ｌｅｎｐ／Ｌｇａｅ＜５０．００ ……（６）
ただし、
Ｄｇａ：前記非球面レンズの前記非球面における光線有効半径
Ｖｇａ：前記非球面レンズのアッベ数
Ｎｇａ：前記非球面レンズの屈折率
Ｌｇａｅ：前記複数のレンズのうち最も物体側のレンズの物体側の面から前記非球面レンズまでの距離
Ｌｅｎｐ：前記複数のレンズのうち最も物体側のレンズの物体側の面から光学系の射出瞳までの距離
とする。
［１５］
実質的に屈折力を有さないレンズをさらに備える
上記［１］ないし［１２］のいずれか１つに記載の結像光学系。
［１６］
前記結像光学系は、実質的に屈折力を有さないレンズをさらに備える
上記［１３］または［１４］に記載の撮像装置。

Ｇ１…第１レンズ群、Ｇ２…第２レンズ群、Ｇ３…第３レンズ群、Ｇ４…第４レンズ群、Ｇ５…第５レンズ群、Ｇ６…第６レンズ群、ＧＡ…非球面レンズ、ＩＭＧ…像面、Ｓｔ…開口絞り、Ｚ１…光軸、１～７…結像光学系、１１０…カメラブロック、１１１…撮像レンズ、１１２…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、５００５１…集光光学系、５００５２…ズーム光学系、５００５３…フォーカス光学系、５００５４…受光素子、７４１０…撮像部、７９１０，７９１２，７９１４，７９１６，７９１８…撮像部。

Claims

非球面レンズを含む複数のレンズと、
開口絞りと
を備え、
前記非球面レンズのレンズ径をｙ、前記非球面レンズの非球面のサグ量をｘとし、
前記非球面レンズの前記非球面におけるｄｘ／ｄｙ＝０（ｄｘ／ｄｙ：レンズ径ｙによるサグ量ｘの１次微分）となる点でのサグ量をｘ１，ｘ２，…ｘｎ、
前記レンズ径ｙが光線有効半径となる位置でのサグ量をｘ_n+1、
｜ｘ_i－ｘ_i-1｜（ｉ＝２，…ｎ＋１）の最大値をｘｍとした際に、
以下の条件式を満足する
結像光学系。
０．０１＜ｘｍ／Ｄｇａ＜０．５０ ……（１）
ｎ≧２ ……（２）
１．６４４＜０．００２４＊Ｖｇａ＋Ｎｇａ＜２．４００ ……（３）
１．８９３＜０．００９３＊Ｖｇａ＋Ｎｇａ＜３．０００ ……（４）
０．３＜Ｌｅｘｐ／Ｌｇａｆ＜５０．０ ……（５）
ただし、
Ｄｇａ：前記非球面レンズの前記非球面における光線有効半径
Ｖｇａ：前記非球面レンズのアッベ数
Ｎｇａ：前記非球面レンズの屈折率
Ｌｇａｆ：前記非球面レンズの物体側の面から像面までの距離
Ｌｅｘｐ：光学系の射出瞳から像面までの距離
とする。
非球面レンズを含む複数のレンズと、
開口絞りと
を備え、
前記非球面レンズのレンズ径をｙ、前記非球面レンズの非球面のサグ量をｘとし、
前記非球面レンズの前記非球面におけるｄｘ／ｄｙ＝０（ｄｘ／ｄｙ：レンズ径ｙによるサグ量ｘの１次微分）となる点でのサグ量をｘ１，ｘ２，…ｘｎ、
前記レンズ径ｙが光線有効半径となる位置でのサグ量をｘ_n+1、
｜ｘ_i－ｘ_i-1｜（ｉ＝２，…ｎ＋１）の最大値をｘｍとした際に、
以下の条件式を満足する
結像光学系。
０．０１＜ｘｍ／Ｄｇａ＜０．５０ ……（１）
ｎ≧２ ……（２）
１．６４４＜０．００２４＊Ｖｇａ＋Ｎｇａ＜２．４００ ……（３）
１．８９３＜０．００９３＊Ｖｇａ＋Ｎｇａ＜３．０００ ……（４）
０．０５＜Ｌｅｎｐ／Ｌｇａｅ＜５０．００ ……（６）
ただし、
Ｄｇａ：前記非球面レンズの前記非球面における光線有効半径
Ｖｇａ：前記非球面レンズのアッベ数
Ｎｇａ：前記非球面レンズの屈折率
Ｌｇａｅ：前記複数のレンズのうち最も物体側のレンズの物体側の面から前記非球面レンズまでの距離
Ｌｅｎｐ：前記複数のレンズのうち最も物体側のレンズの物体側の面から光学系の射出瞳までの距離
とする。
さらに、以下の条件式を満足する
請求項１に記載の結像光学系。
０．０１＜｜ＤＬｇａ｜／ＤＬａ＜１．００ ……（７）
ただし、
ＤＬｇａ：前記非球面レンズの物体側の面と前記開口絞りとの光軸上の距離
ＤＬａ：前記複数のレンズのうち最も物体側のレンズの物体側の面から、前記複数のレンズのうち最も像面側のレンズの像面側の面までの距離
とする。
さらに、以下の条件式を満足する
請求項１に記載の結像光学系。
－２０．０＜ｈｇａ＾／ｈｇｆ＾≦１．０ ……（８）
ただし、
ｈｇａ＾：前記非球面レンズを通過するときの瞳近軸光線の高さ
ｈｇｆ＾：前記複数のレンズのうち最も物体側のレンズを通過するときの瞳近軸光線の高さ
とする。
さらに、以下の条件式を満足する
請求項１に記載の結像光学系。
－２０．０＜ｈｇａ＾／ｈｇｂ＾≦１．０ ……（９）
ただし、
ｈｇａ＾：前記非球面レンズを通過するときの瞳近軸光線の高さ
ｈｇｂ＾：前記複数のレンズのうち最も像面側のレンズを通過するときの瞳近軸光線の高さ
とする。
さらに、以下の条件式を満足する
請求項１に記載の結像光学系。
０．０１≦ｈｇａ²＊ｈｇａ＾²／ｈｉ⁴＜１０．００ ……（１０）
ただし、
ｈｇａ：前記非球面レンズを通過するときの瞳近軸軸上光線の高さ
ｈｇａ＾：前記非球面レンズを通過するときの瞳近軸光線の高さ
ｈｉ：光学系の開口径の半径
とする。
さらに、以下の条件式を満足する
請求項１に記載の結像光学系。
－４．０＜ＤＬｇａ／ｆａ＜５．０ ……（１１）
ただし、
ＤＬｇａ：前記非球面レンズの物体側の面と前記開口絞りとの光軸上の距離
ｆａ：全系の焦点距離
とする。
前記複数のレンズとして、少なくとも６枚のレンズを有する
請求項１に記載の結像光学系。
前記非球面レンズは前記開口絞りより像面側に位置し、前記開口絞りと前記非球面レンズとの間に１枚以上の正レンズを有する
請求項１に記載の結像光学系。
さらに、以下の条件式を満足する
請求項１に記載の結像光学系。
０．０１＜ＢＦ／ｆａ＜５．００ ……（１２）
ただし、
ＢＦ：前記結像光学系の最も像面側のレンズの像面側の面から像面までの距離（バックフォーカス）
ｆａ：全系の焦点距離
とする。
さらに、以下の条件式を満足する
請求項１に記載の結像光学系。
０．００１≦ｆａ／｜ｆｇａ｜＜５．０００ ……（１３）
ただし、
ｆａ：全系の焦点距離
ｆｇａ：前記非球面レンズの焦点距離
とする。
さらに、以下の条件式を満足する
請求項１に記載の結像光学系。
２．３＜Ｓｇａ＜６．０ ……（１４）
ただし、
Ｓｇａ：前記非球面レンズの比重［ｇ／ｃｍ³］
とする。
結像光学系と、前記結像光学系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、
前記結像光学系は、
非球面レンズを含む複数のレンズと、
開口絞りと
を備え、
前記非球面レンズのレンズ径をｙ、前記非球面レンズの非球面のサグ量をｘとし、
前記非球面レンズの前記非球面におけるｄｘ／ｄｙ＝０（ｄｘ／ｄｙ：レンズ径ｙによるサグ量ｘの１次微分）となる点でのサグ量をｘ１，ｘ２，…ｘｎ、
前記レンズ径ｙが光線有効半径となる位置でのサグ量をｘ_n+1、
｜ｘ_i－ｘ_i-1｜（ｉ＝２，…ｎ＋１）の最大値をｘｍとした際に、
以下の条件式を満足する
撮像装置。
０．０１＜ｘｍ／Ｄｇａ＜０．５０ ……（１）
ｎ≧２ ……（２）
１．６４４＜０．００２４＊Ｖｇａ＋Ｎｇａ＜２．４００ ……（３）
１．８９３＜０．００９３＊Ｖｇａ＋Ｎｇａ＜３．０００ ……（４）
０．３＜Ｌｅｘｐ／Ｌｇａｆ＜５０．０ ……（５）
ただし、
Ｄｇａ：前記非球面レンズの前記非球面における光線有効半径
Ｖｇａ：前記非球面レンズのアッベ数
Ｎｇａ：前記非球面レンズの屈折率
Ｌｇａｆ：前記非球面レンズの物体側の面から像面までの距離
Ｌｅｘｐ：光学系の射出瞳から像面までの距離
とする。
結像光学系と、前記結像光学系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、
前記結像光学系は、
非球面レンズを含む複数のレンズと、
開口絞りと
を備え、
前記非球面レンズのレンズ径をｙ、前記非球面レンズの非球面のサグ量をｘとし、
前記非球面レンズの前記非球面におけるｄｘ／ｄｙ＝０（ｄｘ／ｄｙ：レンズ径ｙによるサグ量ｘの１次微分）となる点でのサグ量をｘ１，ｘ２，…ｘｎ、
前記レンズ径ｙが光線有効半径となる位置でのサグ量をｘ_n+1、
｜ｘ_i－ｘ_i-1｜（ｉ＝２，…ｎ＋１）の最大値をｘｍとした際に、
以下の条件式を満足する
撮像装置。
０．０１＜ｘｍ／Ｄｇａ＜０．５０ ……（１）
ｎ≧２ ……（２）
１．６４４＜０．００２４＊Ｖｇａ＋Ｎｇａ＜２．４００ ……（３）
１．８９３＜０．００９３＊Ｖｇａ＋Ｎｇａ＜３．０００ ……（４）
０．０５＜Ｌｅｎｐ／Ｌｇａｅ＜５０．００ ……（６）
ただし、
Ｄｇａ：前記非球面レンズの前記非球面における光線有効半径
Ｖｇａ：前記非球面レンズのアッベ数
Ｎｇａ：前記非球面レンズの屈折率
Ｌｇａｅ：前記複数のレンズのうち最も物体側のレンズの物体側の面から前記非球面レンズまでの距離
Ｌｅｎｐ：前記複数のレンズのうち最も物体側のレンズの物体側の面から光学系の射出瞳までの距離
とする。