WO2019131205A1 - 撮像レンズおよび撮像装置 - Google Patents

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WO2019131205A1
WO2019131205A1 PCT/JP2018/046052 JP2018046052W WO2019131205A1 WO 2019131205 A1 WO2019131205 A1 WO 2019131205A1 JP 2018046052 W JP2018046052 W JP 2018046052W WO 2019131205 A1 WO2019131205 A1 WO 2019131205A1
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WO
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lens
imaging
image plane
image
conditional expression
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/046052
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English (en)
French (fr)
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誉士雄 細野
泰英 二瓶
大午 桂木
Original Assignee
ソニー株式会社
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Publication date
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Priority to CN201880082532.0A priority patent/CN111492288B/zh
Priority to JP2019562993A priority patent/JP7207327B2/ja
Publication of WO2019131205A1 publication Critical patent/WO2019131205A1/ja
Priority to JP2022200879A priority patent/JP7364022B2/ja

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G02B13/0045Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having five or more lenses
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/62Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having six components only

Definitions

  • the present disclosure is directed to an imaging lens for forming an optical image of an object on an imaging device such as a charge coupled device (CCD) or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS), and a digital still camera for imaging by mounting the imaging lens.
  • an imaging device such as a camera-equipped mobile phone and an information portable terminal.
  • a digital still camera has been made thinner every year, such as a card type, and downsizing of the imaging device is required.
  • a mobile phone as well, there is a demand for downsizing of the imaging device in order to make the terminal itself thin and secure a space for mounting multiple functions. As a result, the demand for further miniaturization of the imaging lens mounted on the imaging device is increasing.
  • the number of pixels has been increased due to the miniaturization of the pixel pitch of the imaging devices, and accordingly, high performance is also required for imaging lenses used in these imaging devices. ing.
  • An imaging lens includes, in order from an object side to an image surface side, a first lens having positive refractive power in the vicinity of the optical axis, and positive refractive power in the vicinity of the optical axis 2 lens, a third lens having a negative refractive power near the optical axis, and a fourth lens having a negative refractive power in which the lens surface on the image plane side near the optical axis has a concave shape toward the image surface
  • the lens surface on the image plane side in the vicinity of the optical axis is composed of a fifth lens having a positive refractive power with a concave shape facing the image plane, and a sixth lens having a negative refractive power in the vicinity of the optical axis It is a thing.
  • An imaging device includes an imaging lens and an imaging element that outputs an imaging signal according to an optical image formed by the imaging lens, and the imaging lens is an embodiment of the present disclosure. It comprises by the imaging lens which concerns on a form.
  • optimization of the configuration of each lens is achieved with a total of six lens configurations.
  • FIG. 5 is an aberration diagram showing various aberrations in a second numerical example in which specific numerical values are applied to the imaging lens shown in FIG. 2.
  • FIG. 6 is an aberration diagram showing various aberrations in a numerical value example 3 in which specific numerical values are applied to the imaging lens shown in FIG. 3.
  • FIG. 44 is a block diagram showing an example of functional configurations of a camera head and a CCU shown in FIG. 43.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-44372
  • Patent Document 2 International Publication No. 2015/060166
  • Patent Document 3 US Patent No. 9395519
  • an imaging lens having a six-lens configuration is used. It is disclosed.
  • the imaging lens described in Patent Document 1 at least one of the lens surface on the image surface side of the fourth lens and the lens surface on the image surface side of the fifth lens has a convex shape. For this reason, there is a possibility that the correction of the spherical aberration generated in the front lens may be insufficient when achieving a large aperture and a small size. Therefore, it may be difficult to suppress various aberrations while satisfying predetermined optical performance. Further, in the imaging lens described in Patent Document 1, a wide range is achieved by the inter-plane reflection of light in each of the first lens and the second lens and the inter-plane reflection of light in a composite of the first lens and the second lens. Flare may occur, resulting in image quality deterioration.
  • the flare is image quality deterioration due to stray light, and includes, for example, a ghost.
  • the imaging lens described in Patent Document 2 is proposed to satisfy the following conditional expression, but when the value of this conditional expression becomes large, the light ray is input to the incident light ray coming in from the first lens on the object surface side The power for refracting light is weakened, and the overall length of the lens is increased, which is not suitable for miniaturization. In addition, when the aperture diameter is increased, the correction power for the marginal ray of spherical aberration is insufficient, which makes it difficult to secure a predetermined optical performance.
  • the imaging lens described in Patent Document 3 is proposed to satisfy the following conditional expression, but when the value of this conditional expression becomes large, the power for refracting the ray to the incident ray entering the fifth lens becomes weak, and it becomes difficult to achieve miniaturization as the overall lens length increases. In addition, when the aperture diameter is increased, the correction power for the marginal ray of spherical aberration is insufficient, which makes it difficult to secure a predetermined optical performance. 1.35 ⁇ CT5 / (T56 + CT6) CT5: center thickness of the fifth lens T56: air gap between the fifth lens and the sixth lens CT6: center thickness of the sixth lens
  • an imaging lens having a high-performance six-lens configuration and an imaging device equipped with such a six-lens imaging lens.
  • FIG. 1 shows a first configuration example of an imaging lens according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 shows a second configuration example of the imaging lens.
  • FIG. 3 shows a third configuration example of the imaging lens.
  • FIG. 4 shows a fourth configuration example of the imaging lens.
  • FIG. 5 shows a fifth configuration example of the imaging lens.
  • FIG. 6 shows a sixth configuration example of the imaging lens.
  • FIG. 7 shows a seventh configuration example of the imaging lens.
  • FIG. 8 shows an eighth configuration example of the imaging lens.
  • FIG. 9 shows a ninth configuration example of the imaging lens.
  • FIG. 10 shows a tenth configuration example of the imaging lens. Numerical examples in which specific numerical values are applied to these configuration examples will be described later.
  • symbol IMG shows an image surface and Z1 shows an optical axis.
  • St denotes an aperture stop.
  • an imaging device 101 such as a CCD or a CMOS may be disposed.
  • optical members such as a seal glass SG for protecting the imaging device and various optical filters may be disposed.
  • the configuration of the imaging lens according to the present embodiment will be described as needed in association with the configuration example shown in FIG. 1 and the like, but the technology according to the present disclosure is not limited to the configuration example illustrated.
  • the imaging lens according to the present embodiment includes a first lens L1, a second lens L2, a third lens L3, and a fourth lens L4 in order from the object side to the image plane side along the optical axis Z1.
  • the fifth lens L5 and the sixth lens L6 are substantially formed of six lenses.
  • the first lens L1 has positive refractive power in the vicinity of the optical axis.
  • the second lens L2 has positive refractive power in the vicinity of the optical axis.
  • the third lens L3 has negative refractive power near the optical axis.
  • the fourth lens L4 has negative refractive power in the vicinity of the optical axis.
  • the fourth lens L4 has a shape in which the lens surface on the image plane side in the vicinity of the optical axis has a concave shape on the image plane side.
  • the fifth lens L5 has positive refractive power in the vicinity of the optical axis.
  • the fifth lens L5 has a shape in which the lens surface on the image plane side in the vicinity of the optical axis has a concave shape on the image plane side.
  • the sixth lens L6 has negative refractive power in the vicinity of the optical axis.
  • the imaging lens according to the present embodiment further satisfy predetermined conditional expressions and the like described later.
  • the lens configuration is made up of six lenses as a whole, and optimization of the configuration of each lens is achieved. Therefore, various aberrations are favorably corrected despite the small size and large aperture. And, image quality deterioration due to stray light such as flare can be reduced.
  • optimization of the disposition of refractive power, optimization of the lens shape effectively using an aspheric surface, optimization of the lens material, and the like are performed as described below. desirable.
  • the fourth lens L4 and the fifth lens L5 each have an aspherical shape in which the lens surface on the image plane side has an inflection point. That is, each of the fourth lens L4 and the fifth lens L5 has an aspherical shape having an inflection point at which the concavo-convex shape changes in the middle as the lens surface on the image plane side goes from the central portion to the peripheral portion. Is desirable. More specifically, it is desirable that the lens surface on the image plane side of each of the fourth lens L4 and the fifth lens L5 be an aspheric surface having a concave shape in the vicinity of the optical axis and a convex shape at the periphery.
  • the shape in the vicinity of the optical axis of the lens surface on the image plane side of each of the fourth lens L4 and the fifth lens L5 is a concave shape, and the shape in the peripheral portion is a convex shape. Different aberration correction effects can be obtained outside the vicinity, and a compact and good performance can be ensured.
  • the sixth lens L6 has an aspheric shape having a point of inflection on the lens surface on the image plane side. That is, it is desirable that the sixth lens L6 be an aspheric shape having an inflection point at which the concavo-convex shape changes in the middle as the lens surface on the image plane side goes from the central portion to the peripheral portion.
  • the lens surface on the image plane side of the sixth lens L6 has a concave shape in the vicinity of the optical axis and a convex shape in the peripheral portion, whereby the light emitted from the sixth lens L6 to the image plane IMG The incident angle can be suppressed.
  • the imaging lens according to the present embodiment satisfy the following conditional expression (1). 0.6 ⁇ f12 / f ⁇ 1.0 (1)
  • f12 Combined focal length of first lens L1 and second lens L2
  • f Focal length of the entire lens system.
  • the conditional expression (1) defines the ratio of the combined focal length of the first lens L1 and the second lens L2 to the focal length of the entire lens system. By satisfying the conditional expression (1), it is possible to secure small size and good performance. If the upper limit of conditional expression (1) is exceeded, the combined focal length of the first lens L1 and the second lens L2 will be long, and the overall lens length will be long, making it difficult to achieve miniaturization. If the lower limit of conditional expression (1) is exceeded, the ratio of the combined focal length of the first lens L1 and the second lens L2 to the focal length of the entire lens system becomes strong, and high-order spherical aberration and coma are generated It becomes difficult to secure the optical performance.
  • the conditional expression (2) defines the ratio of the focal length of the third lens L3 to the focal length of the fourth lens L4. By satisfying the conditional expression (2), it is possible to secure small size and good performance. If the upper limit of the conditional expression (2) is exceeded, the refractive power of the third lens L3 becomes too weak because the focal length of the third lens L3 becomes long, and the aberration correction effect of the lens can not be obtained sufficiently. Alternatively, the refractive power of the fourth lens L4 becomes too strong, resulting in overcorrection. If the lower limit of the conditional expression (2) is exceeded, the focal length of the third lens L3 becomes short, so that the angle at which the upper ray bounces off at the third lens L3 becomes tight, making it difficult to correct coma and field curvature. It is also disadvantageous to lower the height. Alternatively, the refractive power of the fourth lens L4 becomes too weak, and a sufficient aberration correction effect can not be obtained.
  • f1 The focal length of the first lens L1 L1R1sag: The maximum value of the amount of sag of the lens surface on the object side of the first lens L1 at the effective diameter (Positive case where the lens surface is inclined to the image plane side, the unit is "mm") I assume.
  • FIG. 31 shows an example of the sag amount L1R1sag of the lens surface on the object side of the first lens L1 at the effective diameter.
  • the sag amount L1R1sag is positive when the lens surface is inclined toward the image plane side, and is negative when inclined toward the object side.
  • the unit is "mm". The same applies to the amount of sag of other lens surfaces in other conditional expressions to be described later.
  • FIG. 33 shows an example of a generation path of flare generated by the inter-surface reflection of the first lens L1.
  • FIG. 34 shows an example of the shape of a flare generated by the inter-plane reflection of the first lens L1.
  • the conditional expression (3) defines the ratio of the focal length of the first lens L1 to the maximum value of the sag amount of the lens surface on the object side of the first lens L1. By satisfying the conditional expression (3), it is possible to reduce or eliminate flare despite the large aperture, and to secure good resolution performance. If the lower limit of conditional expression (3) is exceeded, the positive refractive power of the first lens L1 becomes strong, and the surface of the object-side lens surface of the first lens L1 and the lens surface of the image plane side as shown in FIG.
  • FIGS. 33 and 34 show flares of an example (numerical example 5) in which the value of f1 / L1R1sag is closest to the lower limit among the numerical examples 1 to 10 described later.
  • conditional expression (3) In order to better realize the effect of the conditional expression (3), it is more desirable to set the numerical range of the conditional expression (3) as in the following conditional expression (3) ′. 10.0 ⁇ f1 / L1R1sag ⁇ 100.0 (3) '
  • conditional expression (3) it is more desirable to set the numerical range of the conditional expression (3) to the following conditional expression (3) ′ ′. 10.0 ⁇ f1 / L1R1sag ⁇ 25.0 (3) ′ ′
  • f2 The focal length of the second lens L2 L2R1sag: The maximum value of the amount of sag of the lens surface on the object side of the second lens L2 at the effective diameter (Positive case where the lens surface is inclined to the image plane side, the unit is "mm") I assume.
  • FIG. 32 shows an example of the sag amount L2R1sag of the lens surface on the object side of the second lens L2 at the effective diameter.
  • the sag amount L2R1sag is positive when the lens surface is inclined toward the image plane side, and is negative when inclined toward the object side.
  • the unit is "mm".
  • FIG. 35 shows an example of a flare generation path generated by the inter-surface reflection of the second lens L2.
  • FIG. 36 shows an example of the shape of a flare generated by the inter-plane reflection of the second lens L2.
  • the conditional expression (4) defines the ratio of the focal length of the second lens L2 to the maximum value of the amount of sag of the object-side lens surface of the second lens L2. By satisfying the conditional expression (4), the flare can be reduced or eliminated regardless of the large aperture, and a good resolution performance can be secured. If the lower limit of conditional expression (4) is exceeded, the positive refractive power of the second lens L2 becomes strong, and the surface of the object-side lens surface of the second lens L2 and the lens surface of the image plane side as shown in FIG.
  • FIGS. 35 and 36 show flares of an example (numerical example 8) in which the value of f2 / L2R1sag is closest to the lower limit among the numerical examples 1 to 10 described later.
  • conditional expression (4) it is more desirable to set the numerical range of the conditional expression (4) as shown in the following conditional expression (4) ′. 7.0 ⁇ f2 / L2R1sag ⁇ 200.0 (4) '
  • conditional expression (4) it is more desirable to set the numerical range of the conditional expression (4) as in the following conditional expression (4) ′ ′. 7.0 ⁇ f2 / L2R1sag ⁇ 100.0 (4) ''
  • FIG. 37 shows an example of a flare generation path generated due to the inter-surface reflection of the first lens L1 and the second lens L2.
  • FIG. 38 shows an example of the shape of a flare generated by the inter-plane reflection of the second lens L2.
  • the conditional expression (5) is the object side of the first lens L1 and the combined distance of the center thickness of the first lens L1, the air distance between the first lens L1 and the second lens L2, and the center thickness of the second lens L2.
  • the ratio to the maximum value of the sag amount of the lens surface of By satisfying the conditional expression (5), it is possible to reduce or eliminate flare despite the large aperture, and to secure good resolution performance.
  • the lower limit of the conditional expression (5) If the lower limit of the conditional expression (5) is exceeded, the combined distance of the center thickness of the first lens L1, the air gap between the first lens L1 and the second lens L2, and the center thickness of the second lens L2 becomes short. If the lower limit of the conditional expression (5) is exceeded, the object-side lens surface of the first lens L1 steeply inclines toward the image plane, and thus the object-side lens of the first lens L1 as shown in FIG. As stray light is reflected by the surface and the lens surface on the image plane side of the second lens L2, a strong flare is generated on an arc as shown in FIG. 38 on the image plane IMG.
  • conditional expression (5) In order to better realize the effect of the conditional expression (5) described above, it is more desirable to set the numerical range of the conditional expression (5) as in the following conditional expression (5) ′. 2.65 ⁇ (D (L1) + D (L12) + D (L2)) / L1R1sag ⁇ 15.0 (5) ′
  • conditional expression (5) it is more desirable to set the numerical range of the conditional expression (5) as in the following conditional expression (5) ′ ′. 2.65 ⁇ (D (L1) + D (L12) + D (L2)) / L1R1sag ⁇ 8.0 (5) ′ ′
  • the imaging lens according to the present embodiment further satisfy the following conditional expressions (6A) and (6B).
  • conditional expressions (6A) and (6B) define the Abbe number of the fourth lens L4 and the Abbe number of the fifth lens L5. By satisfying conditional expressions (6A) and (6B), good performance can be ensured. If the upper limit of the conditional expressions (6A) and (6B) is exceeded, the refractive index of off-axis F-line and g-line can not be obtained sufficiently, and lateral chromatic aberration can not be suppressed. If the lower limit of the conditional expressions (6A) and (6B) is exceeded, the refractive index of the off-axis F-line and g-line will be excessive, and the chromatic aberration of magnification can not be suppressed.
  • the conditional expression (7) defines the ratio of the center thickness of the fifth lens L5 to the combined distance of the air gap between the fifth lens L5 and the sixth lens L6 and the center thickness of the sixth lens L6.
  • the imaging lens according to the present embodiment further satisfy the following conditional expression (8). -11.5 ⁇ f4 / R (L4R2) ⁇ 0.0 (8)
  • f4 The focal length of the fourth lens L4 R (L4R2): The paraxial radius of curvature of the lens surface on the image plane side of the fourth lens L4.
  • the conditional expression (8) defines the ratio of the focal length of the fourth lens L4 to the paraxial radius of curvature of the lens surface on the image plane side of the fourth lens L4. By satisfying the conditional expression (8), it is possible to secure small size and good performance. If the upper limit of conditional expression (8) is exceeded, it is necessary to make the refractive power of the fourth lens L4 positive in the vicinity of the optical axis, whereby the Petzval image surface falls over and aberration correction becomes difficult. If the lower limit of the conditional expression (8) is exceeded, the refractive power is weakened by the increase of the focal length of the fourth lens L4, and it becomes difficult to achieve the miniaturization by the increase of the overall lens length.
  • the conditional expression (9) defines the ratio of the focal length of the fifth lens L5 to the paraxial radius of curvature of the lens surface on the image plane side of the fifth lens L5. By satisfying the conditional expression (9), it is possible to secure small size and good performance. If the upper limit of the conditional expression (9) is exceeded, the refractive power is weakened by the increase of the focal length of the fifth lens L5, and it becomes difficult to achieve the miniaturization by the increase of the overall lens length. If the lower limit of the conditional expression (9) is exceeded, it is necessary to make the refractive index of the fifth lens L5 negative, whereby the Petzval image plane can be corrected to the under side, but correction of spherical aberration becomes difficult.
  • conditional expression (9) In order to better realize the effect of the conditional expression (9) described above, it is more desirable to set the numerical range of the conditional expression (9) to the following conditional expression (9) ′. 0.0 ⁇ f5 / R (L5R2) ⁇ 30.0 (9) '
  • the imaging lens according to the present embodiment further satisfy the following conditional expression (10). 2.3 ⁇ (R (L6R1) + R (L6R2)) / (R (L6R1) -R (L6R2)) ⁇ 9.1 (10)
  • R (L6 R1) A paraxial radius of curvature R of the lens surface on the object side of the sixth lens
  • L6 R2 a paraxial radius of curvature of the lens surface on the image plane side of the sixth lens L6.
  • conditional expression (10) defines the shape of the paraxial radius of curvature of the lens surface on the object side of the sixth lens L6 and the lens surface on the image plane side. By satisfying the conditional expression (10), good performance can be ensured. If the upper limit or the lower limit of conditional expression (10) is exceeded, it will be difficult to correct spherical aberration and correction of high-order aberrations for off-axis rays.
  • the imaging lens according to the present embodiment further satisfy the following conditional expression (11). 0.33 ⁇
  • R (L1R1) radius of paraxial curvature of lens surface on the object side of the first lens
  • L1 f focal length of the entire lens system
  • the conditional expression (11) defines the ratio between the paraxial radius of curvature of the first lens L1 on the object side and the focal length of the entire lens system. By satisfying the conditional expression (11), it is possible to secure small size and good performance. If the upper limit of conditional expression (11) is exceeded, the paraxial radius of curvature of the lens surface on the object side of the first lens L1 becomes large, and the power for refracting the light ray with respect to the incident light ray entering from the first lens L1 is weak As the overall lens length increases, it becomes difficult to achieve miniaturization.
  • the aperture stop St be disposed between the lens surface on the object side of the first lens L1 and the lens surface on the image plane side of the first lens L1. (Refer to the configuration example of FIGS. 1 to 6 and FIG. 9). Alternatively, it is desirable that the aperture stop St be disposed between the lens surface on the image surface side of the first lens L1 and the lens surface on the image surface side of the second lens L2 (FIG. 7 to FIG. 8 and FIG. See 10 configuration examples).
  • the aperture stop St When the aperture stop St is disposed between the lens surface on the object side of the first lens L1 and the lens surface on the image plane side of the first lens L1, the spread of the light beam incident on the first lens L1 can be suppressed, so aberration correction And the improvement of the flare caused by the first lens L1 can be compatible. Further, when the aperture stop St is disposed between the lens surface on the image surface side of the first lens L1 and the lens surface on the image surface side of the second lens L2, the spread of light rays incident on the second lens L2 can be suppressed. Therefore, both the aberration correction and the improvement of the flare caused by the second lens L2 can be achieved.
  • the portable terminal device includes a substantially rectangular casing 201.
  • a display unit 202 and a front camera unit 203 are provided on the front side (FIG. 39) of the housing 201.
  • a main camera unit 204 and a camera flash 205 are provided on the back side (FIG. 40) of the housing 201.
  • the display unit 202 is, for example, a touch panel that enables various operations by detecting a contact state with the surface. Thereby, the display unit 202 has a display function of displaying various information and an input function of enabling various input operations by the user.
  • the display unit 202 displays various data such as an operation state and an image captured by the front camera unit 203 or the main camera unit 204.
  • the imaging lens according to the present embodiment is applicable, for example, as a camera module lens of an imaging device (front camera unit 203 or main camera unit 204) in a portable terminal device as shown in FIGS. 39 and 40.
  • a CCD or the like that outputs an imaging signal (image signal) corresponding to an optical image formed by the imaging lens near the imaging plane IMG of the imaging lens.
  • An imaging element 101 such as a CMOS is disposed.
  • optical members such as a seal glass SG for protecting the image pickup device and various optical filters may be disposed between the final lens and the image plane IMG.
  • optical members such as the seal glass SG and various optical filters may be disposed at arbitrary positions as long as they are between the final lens and the image plane IMG.
  • the imaging lens according to the present embodiment is applicable not only to the above-described mobile terminal device but also to other electronic devices, such as imaging lenses for digital still cameras and digital video cameras.
  • the present invention can be applied to general small-sized imaging devices using solid-state imaging devices such as CCD and CMOS, for example, optical sensors, portable module cameras, and WEB cameras. Moreover, it can apply also to a surveillance camera etc.
  • Si indicates the number of the i-th surface that is numbered so as to increase in order from the object side.
  • Ri indicates the value (mm) of the paraxial radius of curvature of the i-th surface.
  • Di indicates the value (mm) of the distance on the optical axis between the i-th surface and the (i + 1) -th surface.
  • Ndi indicates the value of the refractive index at the d-line (wavelength 587.6 nm) of the material of the optical element having the i-th surface.
  • “ ⁇ di” indicates the value of Abbe number at the d-line of the material of the optical element having the i-th surface.
  • the part where the value of “Ri” is “ ⁇ ” indicates a plane or a virtual plane.
  • “Li” indicates an attribute of the surface. In “Li”, for example, “L1R1” indicates a lens surface on the object side of the first lens L1, and “L1R2” indicates a lens surface on the image plane side of the first lens L1. Similarly, in “Li”, “L2R1” indicates a lens surface on the object side of the second lens L2, and “L2R2” indicates a lens surface on the image plane side of the second lens L2. The same applies to other lens surfaces.
  • the imaging lenses 1 to 10 to which the following numerical examples are applied are all configured to satisfy the basic configuration of the lens described above. That is, in all of the imaging lenses 1 to 10, the first lens L1, the second lens L2, the third lens L3, the fourth lens L4, and the fifth lens L5 are sequentially arranged from the object side to the image surface side. And a sixth lens L6, which are substantially composed of six lenses.
  • the first lens L1 has positive refractive power in the vicinity of the optical axis.
  • the second lens L2 has positive refractive power in the vicinity of the optical axis.
  • the third lens L3 has negative refractive power near the optical axis.
  • the fourth lens L4 has negative refractive power in the vicinity of the optical axis, and in the vicinity of the optical axis, the lens surface on the image plane side has a concave shape facing the image plane.
  • the fifth lens L5 has positive refractive power in the vicinity of the optical axis, and in the vicinity of the optical axis, the lens surface on the image plane side has a concave shape facing the image plane.
  • the sixth lens L6 has negative refractive power in the vicinity of the optical axis.
  • the aperture stop St is formed between the lens surface on the object side of the first lens L1 and the lens surface on the image plane side of the first lens L1, or the lens surface on the image plane side of the first lens L1 and the image of the second lens L2. It is disposed between the lens surface on the surface side.
  • a seal glass SG is disposed between the sixth lens L6 and the image plane IMG.
  • Numerical Embodiment 1 Basic lens data of numerical value example 1 in which specific numerical values are applied to the imaging lens 1 shown in FIG. 1 are shown in [Table 1].
  • the aperture stop St is disposed between the lens surface on the object side of the first lens L1 and the lens surface on the image plane side of the first lens L1.
  • both surfaces of each of the first lens L1 to the sixth lens L6 have an aspherical shape.
  • [Table 2] and [Table 3] show values of coefficients representing the shape of the aspheric surface.
  • [Table 4] shows values of focal length f, F number, total length, and half angle of view ⁇ of the entire lens system of the imaging lens 1 according to Numerical Example 1.
  • [Table 5] shows values of focal lengths of the first lens L1, the second lens L2, the third lens L3, the fourth lens L4, the fifth lens L5, and the sixth lens L6.
  • FIG. 21 shows transverse aberration.
  • FIG. 11 shows spherical aberration, astigmatism (field curvature), and distortion as various aberrations.
  • These aberration diagrams show aberrations with the d-line (587.56 nm) as the reference wavelength.
  • the spherical aberration diagrams also show aberrations for g-line (435.84 nm) and C-line (656.27 nm).
  • S indicates a sagittal image plane
  • T indicates a value on a tangential image plane.
  • the imaging lens 1 according to Numerical Example 1 has excellent optical performance, although various aberrations are well corrected despite its small size and large aperture.
  • Numerical Embodiment 2 [Table 6] shows basic lens data of Numerical Example 2 in which specific numerical values are applied to the imaging lens 2 shown in FIG.
  • the aperture stop St is disposed between the lens surface on the object side of the first lens L1 and the lens surface on the image plane side of the first lens L1.
  • both surfaces of each of the first lens L1 to the sixth lens L6 have an aspheric shape.
  • [Table 7] and [Table 8] show values of coefficients representing the shape of the aspheric surface.
  • [Table 9] shows the values of focal length f, F number, total length, and half angle of view ⁇ of the entire lens system of the imaging lens 2 according to Numerical Example 2.
  • [Table 10] shows values of focal lengths of the first lens L1, the second lens L2, the third lens L3, the fourth lens L4, the fifth lens L5, and the sixth lens L6.
  • FIG. 22 shows transverse aberration.
  • the imaging lens 2 according to Numerical Example 2 has excellent optical performance, although various aberrations are well corrected despite its small size and large aperture.
  • Numerical Embodiment 3 [Table 11] shows basic lens data of a numerical value example 3 in which specific numerical values are applied to the imaging lens 3 shown in FIG.
  • the aperture stop St is disposed between the lens surface on the object side of the first lens L1 and the lens surface on the image plane side of the first lens L1.
  • both surfaces of each of the first lens L1 to the sixth lens L6 have an aspheric shape.
  • [Table 12] and [Table 13] show values of coefficients representing the shape of the aspheric surface.
  • [Table 14] shows values of focal length f, F number, total length, and half angle of view ⁇ of the entire lens system of the imaging lens 3 according to Numerical Example 3.
  • [Table 15] shows values of focal lengths of the first lens L1, the second lens L2, the third lens L3, the fourth lens L4, the fifth lens L5, and the sixth lens L6.
  • FIG. 23 shows transverse aberration.
  • the imaging lens 3 according to Numerical Example 3 has excellent optical performance, although various aberrations are well corrected despite its small size and large aperture.
  • Numerical Embodiment 4 [Table 16] shows basic lens data of numerical example 4 in which specific numerical values are applied to the imaging lens 4 shown in FIG.
  • the aperture stop St is disposed between the lens surface on the object side of the first lens L1 and the lens surface on the image plane side of the first lens L1.
  • both surfaces of each of the first lens L1 to the sixth lens L6 have an aspherical shape.
  • [Table 17] and [Table 18] show values of coefficients representing the shape of the aspheric surface.
  • [Table 19] shows focal length f, F number, total length, and half angle of view ⁇ of the entire lens system of the imaging lens 4 according to Numerical Example 4.
  • [Table 20] shows values of focal lengths of the first lens L1, the second lens L2, the third lens L3, the fourth lens L4, the fifth lens L5, and the sixth lens L6.
  • FIG. 24 shows lateral aberration.
  • the imaging lens 4 according to Numerical Example 4 has excellent optical performance, although various aberrations are well corrected despite its small size and large aperture.
  • Numerical Embodiment 5 Basic lens data of numerical example 5 in which specific numerical values are applied to the imaging lens 5 shown in FIG. 5 is shown in [Table 21].
  • the aperture stop St is disposed between the lens surface on the object side of the first lens L1 and the lens surface on the image plane side of the first lens L1.
  • both surfaces of each of the first lens L1 to the sixth lens L6 have an aspherical shape.
  • [Table 22] and [Table 23] show values of coefficients representing the shape of the aspheric surface.
  • [Table 24] shows focal length f, F number, total length, and half angle of view ⁇ of the entire lens system of the imaging lens 5 according to Numerical Example 5.
  • [Table 25] shows values of focal lengths of the first lens L1, the second lens L2, the third lens L3, the fourth lens L4, the fifth lens L5, and the sixth lens L6.
  • FIG. 25 shows transverse aberration.
  • the imaging lens 5 according to Numerical Example 5 has excellent optical performance, although various aberrations are well corrected despite its small size and large aperture.
  • Numerical Embodiment 6 Basic lens data of Numerical Example 6 in which specific numerical values are applied to the imaging lens 6 shown in FIG. 6 is shown in [Table 26].
  • the aperture stop St is disposed between the lens surface on the object side of the first lens L1 and the lens surface on the image plane side of the first lens L1.
  • both surfaces of each of the first lens L1 to the sixth lens L6 have an aspherical shape.
  • [Table 27] and [Table 28] show values of coefficients representing the shape of the aspheric surface.
  • [Table 29] shows values of focal length f, F number, total length, and half angle of view ⁇ of the entire lens system of the imaging lens 6 according to Numerical Example 6.
  • [Table 30] shows values of focal lengths of the first lens L1, the second lens L2, the third lens L3, the fourth lens L4, the fifth lens L5, and the sixth lens L6.
  • FIG. 26 shows transverse aberration.
  • the imaging lens 6 according to Numerical Example 6 has excellent optical performance while various aberrations are well corrected despite its small size and large aperture.
  • Numerical Embodiment 7 Table 31 shows basic lens data of Numerical Example 7 in which specific numerical values are applied to the imaging lens 7 shown in FIG. 7.
  • the aperture stop St is disposed between the lens surface on the image plane side of the first lens L1 and the lens surface on the image plane side of the second lens L2.
  • both surfaces of each of the first lens L1 to the sixth lens L6 have an aspheric shape.
  • [Table 32] and [Table 33] show values of coefficients representing the shape of the aspheric surface.
  • [Table 34] shows focal length f, F number, total length, and half angle of view ⁇ of the entire lens system of the imaging lens 7 according to Numerical Example 7.
  • [Table 35] shows values of focal lengths of the first lens L1, the second lens L2, the third lens L3, the fourth lens L4, the fifth lens L5, and the sixth lens L6.
  • FIG. 27 shows lateral aberration.
  • the imaging lens 7 according to Numerical Example 7 has excellent optical performance while various aberrations are well corrected despite its small size and large aperture.
  • Numerical Embodiment 8 Basic lens data of Numerical Example 8 in which specific numerical values are applied to the imaging lens 8 shown in FIG. 8 is shown in [Table 36].
  • the aperture stop St is disposed between the lens surface on the image plane side of the first lens L1 and the lens surface on the image plane side of the second lens L2.
  • both surfaces of each of the first lens L1 to the sixth lens L6 have an aspherical shape.
  • [Table 37] and [Table 38] show values of coefficients representing the shape of the aspheric surface.
  • [Table 39] shows the focal length f, the f-number, the total length, and the half angle of view ⁇ of the entire lens system of the imaging lens 8 according to Numerical Example 8.
  • [Table 40] shows values of focal lengths of the first lens L1, the second lens L2, the third lens L3, the fourth lens L4, the fifth lens L5, and the sixth lens L6.
  • FIG. 28 shows transverse aberration.
  • the imaging lens 8 according to Numerical Example 8 has excellent optical performance, although various aberrations are well corrected despite its small size and large aperture.
  • Numerical Example 9 Basic lens data of Numerical Example 9 in which specific numerical values are applied to the imaging lens 9 shown in FIG. 9 is shown in [Table 41].
  • the aperture stop St is disposed between the lens surface on the object side of the first lens L1 and the lens surface on the image plane side of the first lens L1.
  • both surfaces of each of the first lens L1 to the sixth lens L6 have an aspherical shape.
  • [Table 42] and [Table 43] show values of coefficients representing the shape of the aspheric surface.
  • [Table 44] shows focal length f, F number, total length, and half angle of view ⁇ of the entire lens system of the imaging lens 9 according to Numerical Example 9.
  • [Table 45] shows values of focal lengths of the first lens L1, the second lens L2, the third lens L3, the fourth lens L4, the fifth lens L5, and the sixth lens L6.
  • FIG. 29 shows lateral aberration.
  • the imaging lens 9 according to Numerical Example 9 has excellent optical performance while various aberrations are well corrected despite its small size and large aperture.
  • Numerical Embodiment 10 [Table 46] shows basic lens data of Numerical Example 10, in which specific numerical values are applied to the imaging lens 10 shown in FIG.
  • the aperture stop St is disposed between the lens surface on the image plane side of the first lens L1 and the lens surface on the image plane side of the second lens L2.
  • both surfaces of each of the first lens L1 to the sixth lens L6 have an aspherical shape.
  • [Table 47] and [Table 48] show values of coefficients representing the shape of the aspheric surface.
  • [Table 49] shows values of focal length f, F number, total length, and half angle of view ⁇ of the entire lens system of the imaging lens 10 according to Numerical Example 10.
  • [Table 50] shows values of focal lengths of the first lens L1, the second lens L2, the third lens L3, the fourth lens L4, the fifth lens L5, and the sixth lens L6.
  • FIG. 30 shows transverse aberration.
  • the imaging lens 10 according to Numerical Example 10 has excellent optical performance although various aberrations are well corrected despite its small size and large aperture.
  • [Other numerical data of each example] [Table 51] shows values of the above-mentioned conditional expressions summarized for each numerical example. As can be seen from [Table 51], for each conditional expression, the value of each numerical example is within the numerical range.
  • the technology according to the present disclosure can be applied to various products.
  • the technology according to the present disclosure is any type of movement, such as automobiles, electric vehicles, hybrid electric vehicles, motorcycles, bicycles, personal mobility, airplanes, drones, ships, robots, construction machines, agricultural machines (tractors), etc. It may be realized as a device mounted on the body.
  • FIG. 41 is a block diagram showing a schematic configuration example of a vehicle control system 7000, which is an example of a mobile control system to which the technology according to the present disclosure can be applied.
  • Vehicle control system 7000 comprises a plurality of electronic control units connected via communication network 7010.
  • the vehicle control system 7000 includes a drive system control unit 7100, a body system control unit 7200, a battery control unit 7300, an outside information detection unit 7400, an in-vehicle information detection unit 7500, and an integrated control unit 7600. .
  • the communication network 7010 connecting the plurality of control units is, for example, an arbitrary standard such as CAN (Controller Area Network), LIN (Local Interconnect Network), LAN (Local Area Network), or FlexRay (registered trademark). It may be an in-vehicle communication network.
  • CAN Controller Area Network
  • LIN Local Interconnect Network
  • LAN Local Area Network
  • FlexRay registered trademark
  • Each control unit includes a microcomputer that performs arithmetic processing in accordance with various programs, a storage unit that stores programs executed by the microcomputer or parameters used in various arithmetic operations, and drive circuits that drive devices to be controlled. Equipped with Each control unit is provided with a network I / F for communicating with other control units via the communication network 7010, and by wired communication or wireless communication with an apparatus or sensor inside or outside the vehicle. A communication I / F for performing communication is provided. In FIG.
  • the other control units also include a microcomputer, a communication I / F, a storage unit, and the like.
  • Drive system control unit 7100 controls the operation of devices related to the drive system of the vehicle according to various programs.
  • drive system control unit 7100 includes a drive force generation device for generating a drive force of a vehicle such as an internal combustion engine or a drive motor, a drive force transmission mechanism for transmitting the drive force to the wheels, and a steering angle of the vehicle. It functions as a control mechanism such as a steering mechanism that adjusts and a braking device that generates a braking force of the vehicle.
  • the drive system control unit 7100 may have a function as a control device such as an ABS (Antilock Brake System) or an ESC (Electronic Stability Control).
  • Vehicle state detection unit 7110 is connected to drive system control unit 7100.
  • the vehicle state detection unit 7110 may be, for example, a gyro sensor that detects an angular velocity of an axial rotational movement of a vehicle body, an acceleration sensor that detects an acceleration of the vehicle, or an operation amount of an accelerator pedal, an operation amount of a brake pedal, and steering of a steering wheel. At least one of the sensors for detecting the angle, the engine speed, the rotational speed of the wheel, etc. is included.
  • Drive system control unit 7100 performs arithmetic processing using a signal input from vehicle state detection unit 7110 to control an internal combustion engine, a drive motor, an electric power steering device, a brake device, and the like.
  • Body system control unit 7200 controls the operation of various devices equipped on the vehicle body according to various programs.
  • the body control unit 7200 functions as a keyless entry system, a smart key system, a power window device, or a control device of various lamps such as a head lamp, a back lamp, a brake lamp, a blinker or a fog lamp.
  • the body system control unit 7200 may receive radio waves or signals of various switches transmitted from a portable device substituting a key.
  • Body system control unit 7200 receives the input of these radio waves or signals, and controls a door lock device, a power window device, a lamp and the like of the vehicle.
  • the battery control unit 7300 controls the secondary battery 7310 which is a power supply source of the drive motor according to various programs. For example, information such as the battery temperature, the battery output voltage, or the remaining capacity of the battery is input to the battery control unit 7300 from the battery device provided with the secondary battery 7310. The battery control unit 7300 performs arithmetic processing using these signals, and performs temperature adjustment control of the secondary battery 7310 or control of a cooling device or the like provided in the battery device.
  • Outside-vehicle information detection unit 7400 detects information outside the vehicle equipped with vehicle control system 7000.
  • the imaging unit 7410 and the external information detection unit 7420 is connected to the external information detection unit 7400.
  • the imaging unit 7410 includes at least one of a time-of-flight (ToF) camera, a stereo camera, a monocular camera, an infrared camera, and another camera.
  • ToF time-of-flight
  • an environment sensor for detecting the current weather or weather, or another vehicle, an obstacle or a pedestrian around the vehicle equipped with the vehicle control system 7000 is detected in the outside-vehicle information detection unit 7420, for example.
  • the ambient information detection sensors at least one of the ambient information detection sensors.
  • the environment sensor may be, for example, at least one of a raindrop sensor that detects wet weather, a fog sensor that detects fog, a sunshine sensor that detects sunshine intensity, 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 light detection and ranging (LIDAR) device.
  • the imaging unit 7410 and the external information detection unit 7420 may be provided as independent sensors or devices, or may be provided as an integrated device of a plurality of sensors or devices.
  • FIG. 42 shows an example of installation positions of the imaging unit 7410 and the external information detection unit 7420.
  • the imaging units 7910, 7912, 7914, 7916, 7918 are provided at, for example, at least one of the front nose of the vehicle 7900, the side mirror, the rear bumper, the back door, and the upper portion of the windshield of the vehicle interior.
  • An imaging unit 7910 provided in the front nose and an imaging unit 7918 provided in the upper part of the windshield in the vehicle cabin mainly acquire an image in front of the vehicle 7900.
  • the imaging units 7912 and 7914 provided in the side mirror mainly acquire an image of the side of the vehicle 7900.
  • An imaging unit 7916 provided in the rear bumper or back door mainly acquires an image behind the vehicle 7900.
  • the imaging unit 7918 provided on the upper part of the windshield in the passenger compartment is mainly used to detect a leading vehicle or a pedestrian, an obstacle, a traffic light, a traffic sign, a lane, or the like.
  • FIG. 42 illustrates an example of the imaging range of each of the imaging units 7910, 7912, 7914, and 7916.
  • the imaging range a indicates the imaging range of the imaging unit 7910 provided on the front nose
  • the imaging ranges b and c indicate the imaging ranges of the imaging units 7912 and 7914 provided on the side mirrors
  • the imaging range d indicates The imaging range of the imaging part 7916 provided in the rear bumper or the back door is shown. For example, by overlaying the image data captured by the imaging units 7910, 7912, 7914, and 7916, a bird's-eye view of the vehicle 7900 as viewed from above can be obtained.
  • the external information detection units 7920, 7922, 7924, 7926, 7928, and 7930 provided on the front, rear, sides, and corners of the vehicle 7900 and above the windshield of the vehicle interior may be, for example, ultrasonic sensors or radar devices.
  • the external information detection units 7920, 7926, 7930 provided on the front nose of the vehicle 7900, the rear bumper, the back door, and the upper part of the windshield of the vehicle interior may be, for example, a LIDAR device.
  • These outside-of-vehicle information detection units 7920 to 7930 are mainly used for detecting a preceding vehicle, a pedestrian, an obstacle or the like.
  • the out-of-vehicle information detection unit 7400 causes the imaging unit 7410 to capture an image outside the vehicle, and receives the captured image data. Further, the external information detection unit 7400 receives detection information from the external information detection unit 7420 connected. When the out-of-vehicle information detection unit 7420 is an ultrasonic sensor, a radar device, or a LIDAR device, the out-of-vehicle information detection unit 7400 transmits ultrasonic waves or electromagnetic waves and receives information on the received reflected waves.
  • the external information detection unit 7400 may perform object detection processing or distance detection processing of a person, a car, an obstacle, a sign, a character on a road surface, or the like based on the received information.
  • the external information detection unit 7400 may perform environment recognition processing for recognizing rainfall, fog, road surface conditions and the like based on the received information.
  • the external information detection unit 7400 may calculate the distance to an object outside the vehicle based on the received information.
  • the external information detection unit 7400 may perform image recognition processing or distance detection processing for recognizing a person, a car, an obstacle, a sign, a character on a road surface, or the like based on the received image data.
  • the external information detection unit 7400 performs processing such as distortion correction or alignment on the received image data, and combines the image data captured by different imaging units 7410 to generate an overhead image or a panoramic image. It is also good.
  • the external information detection unit 7400 may perform viewpoint conversion processing using image data captured by different imaging units 7410.
  • An in-vehicle information detection unit 7500 detects information in the vehicle.
  • a driver state detection unit 7510 that detects a state of a driver is connected to the in-vehicle information detection unit 7500.
  • the driver state detection unit 7510 may include a camera for imaging the driver, a biometric sensor for detecting the driver's biological information, a microphone for collecting sound in the vehicle interior, and the like.
  • the biological sensor is provided, for example, on a seat or a steering wheel, and detects biological information of an occupant sitting on a seat or a driver who grips the steering wheel.
  • the in-vehicle information detection unit 7500 may calculate the degree of fatigue or concentration of the driver based on the detection information input from the driver state detection unit 7510, or determine whether the driver does not go to sleep You may The in-vehicle information detection unit 7500 may perform processing such as noise canceling processing on the collected audio signal.
  • the integrated control unit 7600 controls the overall operation in the vehicle control system 7000 in accordance with various programs.
  • An input unit 7800 is connected to the integrated control unit 7600.
  • the input unit 7800 is realized by, for example, a device such as a touch panel, a button, a microphone, a switch or a lever, which can be input operated by the passenger.
  • the integrated control unit 7600 may receive data obtained by speech recognition of speech input by the microphone.
  • the input unit 7800 may be, for example, a remote control device using infrared rays or other radio waves, or an external connection device such as a mobile phone or a PDA (Personal Digital Assistant) corresponding to the operation of the vehicle control system 7000.
  • PDA Personal Digital Assistant
  • the input unit 7800 may be, for example, a camera, in which case the passenger can input information by gesture. Alternatively, data obtained by detecting the movement of the wearable device worn by the passenger may be input. Furthermore, the input unit 7800 may include, for example, an input control circuit that generates an input signal based on the information input by the passenger or the like using the above-described input unit 7800 and outputs the generated signal to the integrated control unit 7600. The passenger or the like operates the input unit 7800 to input various data to the vehicle control system 7000 and instruct processing operations.
  • the storage unit 7690 may include a ROM (Read Only Memory) that stores various programs executed by the microcomputer, and a RAM (Random Access Memory) that stores various parameters, calculation results, sensor values, and the like.
  • the storage unit 7690 may be realized by a magnetic storage device such as a hard disk drive (HDD), a semiconductor storage device, an optical storage device, a magneto-optical storage device, or the like.
  • HDD hard disk drive
  • semiconductor storage device an optical storage device
  • magneto-optical storage device or the like.
  • the general-purpose communication I / F 7620 is a general-purpose communication I / F that mediates communication with various devices existing in the external environment 7750.
  • General-purpose communication I / F 7620 is a cellular communication protocol such as GSM (registered trademark) (Global System of Mobile communications), WiMAX (registered trademark), LTE (registered trademark) (Long Term Evolution) or LTE-A (LTE-Advanced).
  • GSM Global System of Mobile communications
  • WiMAX registered trademark
  • LTE registered trademark
  • LTE-A Long Term Evolution-Advanced
  • other wireless communication protocols such as wireless LAN (also referred to as Wi-Fi (registered trademark)), Bluetooth (registered trademark), etc. may be implemented.
  • the general-purpose communication I / F 7620 is connected to, for example, an apparatus (for example, an application server or control server) existing on an external network (for example, the Internet, a cloud network, or an operator-specific network) via a base station or access point
  • an apparatus for example, an application server or control server
  • an external network for example, the Internet, a cloud network, or an operator-specific network
  • the general-purpose communication I / F 7620 is a terminal (for example, a driver, a pedestrian or a shop terminal, or an MTC (Machine Type Communication) terminal) existing near the vehicle using, for example, P2P (Peer To Peer) technology. It may be connected with
  • the dedicated communication I / F 7630 is a communication I / F that supports a communication protocol designed for use in a vehicle.
  • the dedicated communication I / F 7630 may be a standard protocol such as WAVE (Wireless Access in Vehicle Environment), DSRC (Dedicated Short Range Communications), or cellular communication protocol, which is a combination of lower layer IEEE 802.11p and upper layer IEEE 1609, for example. May be implemented.
  • the dedicated communication I / F 7630 is typically used for Vehicle to Vehicle communication, Vehicle to Infrastructure communication, Vehicle to Home communication, and Vehicle to Pedestrian. 2.) Perform V2X communication, a concept that includes one or more of the communication.
  • the positioning unit 7640 receives a GNSS signal (for example, a GPS signal from a Global Positioning System (GPS) satellite) from, for example, a Global Navigation Satellite System (GNSS) satellite and executes positioning, thereby performing latitude, longitude, and altitude of the vehicle.
  • Generate location information including Positioning section 7640 may specify the current position by exchanging signals with the wireless access point, or may acquire position information from a terminal such as a mobile phone having a positioning function, a PHS, or a smartphone.
  • the beacon receiving unit 7650 receives, for example, radio waves or electromagnetic waves transmitted from a radio station or the like installed on a road, and acquires information such as the current position, traffic jams, closing times or required time.
  • the function of the beacon reception unit 7650 may be included in the above-described dedicated communication I / F 7630.
  • An in-vehicle apparatus I / F 7660 is a communication interface that mediates the connection between the microcomputer 7610 and various in-vehicle apparatuses 7760 existing in the vehicle.
  • the in-car device I / F 7660 may establish a wireless connection using a wireless communication protocol such as wireless LAN, Bluetooth (registered trademark), NFC (Near Field Communication), or WUSB (Wireless USB).
  • a wireless communication protocol such as wireless LAN, Bluetooth (registered trademark), NFC (Near Field Communication), or WUSB (Wireless USB).
  • the in-vehicle device I / F 7660 is connected via a connection terminal (not shown) (and, if necessary, a cable) via USB (Universal Serial Bus), HDMI (High-Definition Multimedia Interface), or MHL (Mobile)
  • USB Universal Serial Bus
  • HDMI High-Definition Multimedia Interface
  • MHL Mobile
  • the in-vehicle device 7760 may include, for example, at least one of a mobile device or wearable device owned by a passenger, or an information device carried in or attached to a vehicle. Further, the in-vehicle device 7760 may include a navigation device for performing a route search to any destination.
  • the in-vehicle device I / F 7660 exchanges control signals or data signals with these in-vehicle devices 7760.
  • the in-vehicle network I / F 7680 is an interface that mediates communication between the microcomputer 7610 and the communication network 7010.
  • the in-vehicle network I / F 7680 transmits and receives signals and the like in accordance with a predetermined protocol supported by the communication network 7010.
  • the microcomputer 7610 of the integrated control unit 7600 is connected via at least one of a general-purpose communication I / F 7620, a dedicated communication I / F 7630, a positioning unit 7640, a beacon reception unit 7650, an in-vehicle device I / F 7660, and an in-vehicle network I / F 7680.
  • the vehicle control system 7000 is controlled in accordance with various programs based on the information acquired. For example, the microcomputer 7610 calculates a control target value of the driving force generation device, the steering mechanism or the braking device based on the acquired information inside and outside the vehicle, and outputs a control command to the driving system control unit 7100. It is also good.
  • the microcomputer 7610 realizes the function of an advanced driver assistance system (ADAS) including collision avoidance or shock mitigation of a vehicle, follow-up traveling based on an inter-vehicle distance, vehicle speed maintenance traveling, vehicle collision warning, vehicle lane departure warning, etc. Cooperative control for the purpose of In addition, the microcomputer 7610 automatically runs without using the driver's operation by controlling the driving force generating device, the steering mechanism, the braking device, etc. based on the acquired information of the surroundings of the vehicle. Coordinated control may be performed for the purpose of driving and the like.
  • ADAS advanced driver assistance system
  • the microcomputer 7610 is information acquired via at least one of a general-purpose communication I / F 7620, a dedicated communication I / F 7630, a positioning unit 7640, a beacon reception unit 7650, an in-vehicle device I / F 7660, and an in-vehicle network I / F 7680. Based on the above, three-dimensional distance information between the vehicle and an object such as a surrounding structure or a person may be generated, and local map information including the peripheral information of the current position of the vehicle may be created. Further, the microcomputer 7610 may predict a danger such as a collision of a vehicle or a pedestrian or the like approaching a road or the like on the basis of the acquired information, and may generate a signal for warning.
  • the warning signal may be, for example, a signal for generating a warning sound or lighting a warning lamp.
  • the audio image output unit 7670 transmits an output signal of at least one of audio and image to an output device capable of visually or aurally notifying information to a passenger or the outside of a vehicle.
  • an audio speaker 7710, a display unit 7720, and an instrument panel 7730 are illustrated as output devices.
  • the display unit 7720 may include, for example, at least one of an on-board display and a head-up display.
  • the display portion 7720 may have an AR (Augmented Reality) display function.
  • the output device may be another device such as a headphone, a wearable device such as a glasses-type display worn by a passenger, a projector, or a lamp other than these devices.
  • the display device may obtain information obtained from various processes performed by the microcomputer 7610 or information received from another control unit in various formats such as text, images, tables, graphs, etc. Display visually.
  • the audio output device converts an audio signal composed of reproduced audio data or audio data into an analog signal and outputs it in an auditory manner.
  • At least two control units connected via communication network 7010 may be integrated as one control unit.
  • each control unit may be configured by a plurality of control units.
  • the vehicle control system 7000 may comprise another control unit not shown.
  • part or all of the functions of any control unit may be provided to another control unit. That is, as long as transmission and reception of information are performed via the communication network 7010, predetermined arithmetic processing may be performed by any control unit.
  • a sensor or device connected to any control unit is connected to another control unit, a plurality of control units may mutually transmit and receive detection information via the communication network 7010. .
  • the imaging lens and the imaging device of the present disclosure can be applied to the imaging unit 7410 and the imaging units 7910, 7912, 7914, 7916, 7918.
  • the technology according to the present disclosure may be applied to an endoscopic surgery system.
  • FIG. 43 is a diagram showing an example of a schematic configuration of an endoscopic surgery system 5000 to which the technology according to the present disclosure can be applied.
  • an operator (doctor) 5067 is illustrated operating a patient 5071 on a patient bed 5069 using the endoscopic surgery system 5000.
  • the endoscopic surgery system 5000 includes an endoscope 5001, other surgical instruments 5017, a support arm device 5027 for supporting the endoscope 5001, and various devices for endoscopic surgery. And a cart 5037 on which the
  • trockers 5025a to 5025d are punctured in the abdominal wall. Then, the barrel 5003 of the endoscope 5001 and other surgical tools 5017 are inserted into the body cavity of the patient 5071 from the trocars 5025 a to 5025 d.
  • an insufflation tube 5019, an energy treatment instrument 5021 and a forceps 5023 are inserted into the body cavity of the patient 5071 as the other surgical instruments 5017.
  • the energy treatment tool 5021 is a treatment tool that performs incision and peeling of tissue, sealing of a blood vessel, or the like by high-frequency current or ultrasonic vibration.
  • the illustrated surgical tool 5017 is merely an example, and various surgical tools generally used in endoscopic surgery, such as forceps and retractors, may be used as the surgical tool 5017, for example.
  • An image of a surgical site in a body cavity of a patient 5071 captured by the endoscope 5001 is displayed on the display device 5041.
  • the operator 5067 performs a treatment such as excision of the affected area using the energy treatment tool 5021 and the forceps 5023 while viewing the image of the operative part displayed on the display device 5041 in real time.
  • a treatment such as excision of the affected area using the energy treatment tool 5021 and the forceps 5023
  • the insufflation tube 5019, the energy treatment instrument 5021 and the forceps 5023 are supported by the operator 5067 or an assistant during the operation.
  • the support arm device 5027 includes an arm portion 5031 extending from the base portion 5029.
  • the arm unit 5031 includes joints 5033 a, 5033 b, 5033 c, and links 5035 a, 5035 b, and is driven by control from the arm control device 5045.
  • the endoscope 5001 is supported by the arm unit 5031 and the position and posture thereof are controlled. In this way, stable position fixation of the endoscope 5001 can be realized.
  • the endoscope 5001 includes a lens barrel 5003 whose region of a predetermined length from the tip is inserted into a body cavity of a patient 5071 and a camera head 5005 connected to the proximal end of the lens barrel 5003.
  • the endoscope 5001 configured as a so-called rigid endoscope having a rigid barrel 5003 is illustrated, but the endoscope 5001 is configured as a so-called flexible mirror having a flexible barrel 5003 It is also good.
  • the endoscope 5001 may be a straight endoscope, or may be a oblique endoscope or a side endoscope.
  • An optical system and an imaging device are provided inside the camera head 5005, and the reflected light (observation light) from the observation target is condensed on the imaging device by the optical system.
  • the observation light is photoelectrically converted by the imaging element to generate an electric signal corresponding to the observation light, that is, an image signal corresponding to the observation image.
  • the image signal is transmitted as RAW data to a camera control unit (CCU: Camera Control Unit) 5039.
  • the camera head 5005 has a function of adjusting the magnification and the focal length by driving the optical system appropriately.
  • a plurality of imaging devices may be provided in the camera head 5005 in order to cope with, for example, stereoscopic vision (3D display).
  • a plurality of relay optical systems are provided inside the lens barrel 5003 in order to guide observation light to each of the plurality of imaging elements.
  • the CCU 5039 is configured by a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), and the like, and centrally controls the operation of the endoscope 5001 and the display device 5041. Specifically, the CCU 5039 subjects the image signal received from the camera head 5005 to various types of image processing for displaying an image based on the image signal, such as development processing (demosaicing processing). The CCU 5039 provides the display device 5041 with the image signal subjected to the image processing. Also, the CCU 5039 transmits a control signal to the camera head 5005 to control the driving thereof.
  • the control signal may include information on imaging conditions such as magnification and focal length.
  • the display device 5041 displays an image based on the image signal subjected to the image processing by the CCU 5039 under the control of the CCU 5039.
  • the endoscope 5001 corresponds to high resolution imaging such as 4K (horizontal pixel number 3840 ⁇ vertical pixel number 2160) or 8K (horizontal pixel number 7680 ⁇ vertical pixel number 4320), and / or 3D display
  • the display device 5041 corresponds to each of the display devices, those capable of high-resolution display and / or those capable of 3D display may be used.
  • the display device 5041 can have a size of 55 inches or more to obtain a further immersive feeling. Further, a plurality of display devices 5041 different in resolution and size may be provided depending on the application.
  • the light source device 5043 is composed of a light source such as an LED (light emitting diode), for example, and supplies the endoscope 5001 with irradiation light when imaging the surgical site.
  • a light source such as an LED (light emitting diode)
  • the arm control device 5045 is constituted by a processor such as a CPU, for example, and operates in accordance with a predetermined program to control driving of the arm portion 5031 of the support arm device 5027 according to a predetermined control method.
  • the input device 5047 is an input interface to the endoscopic surgery system 5000.
  • the user can input various instructions and input instructions to the endoscopic surgery system 5000 via the input device 5047.
  • the user inputs various information related to surgery, such as physical information of a patient and information on an operation procedure of the surgery, through the input device 5047.
  • the user instructs, via the input device 5047, an instruction to drive the arm unit 5031 or an instruction to change the imaging condition (type of irradiated light, magnification, focal length, etc.) by the endoscope 5001. , An instruction to drive the energy treatment instrument 5021, and the like.
  • the type of the input device 5047 is not limited, and the input device 5047 may be any of various known input devices.
  • a mouse, a keyboard, a touch panel, a switch, a foot switch 5057, and / or a lever may be applied as the input device 5047.
  • the touch panel may be provided on the display surface of the display device 5041.
  • the input device 5047 is a device mounted by the user, such as a glasses-type wearable device or an HMD (Head Mounted Display), for example, and various types of input according to the user's gesture or line of sight detected by these devices. Is done.
  • the input device 5047 includes a camera capable of detecting the motion of the user, and various inputs are performed in accordance with the user's gesture and the line of sight detected from the image captured by the camera.
  • the input device 5047 includes a microphone capable of collecting the user's voice, and various inputs are performed by voice via the microphone.
  • the user for example, the operator 5067
  • the input device 5047 being configured to be able to input various information in a non-contact manner. Is possible.
  • the user can operate the device without releasing his / her hand from the operating tool, the convenience of the user is improved.
  • the treatment tool control device 5049 controls the drive of the energy treatment instrument 5021 for ablation of tissue, incision, sealing of a blood vessel, and the like.
  • the insufflation apparatus 5051 has a gas in the body cavity via the insufflation tube 5019 in order to expand the body cavity of the patient 5071 for the purpose of securing a visual field by the endoscope 5001 and securing a working space of the operator.
  • Send The recorder 5053 is a device capable of recording various types of information regarding surgery.
  • the printer 5055 is a device capable of printing various types of information regarding surgery in various types such as texts, images, and graphs.
  • the support arm device 5027 includes a base portion 5029 which is a base and an arm portion 5031 extending from the base portion 5029.
  • the arm unit 5031 includes a plurality of joints 5033 a, 5033 b and 5033 c and a plurality of links 5035 a and 5035 b connected by the joints 5033 b, but in FIG.
  • the structure of the arm unit 5031 is simplified and illustrated. In practice, the shapes, the number and arrangement of the joints 5033a to 5033c and the links 5035a and 5035b, and the direction of the rotation axis of the joints 5033a to 5033c are appropriately set so that the arm 5031 has a desired degree of freedom. obtain.
  • the arm unit 5031 may be preferably configured to have six or more degrees of freedom.
  • the endoscope 5001 can be freely moved within the movable range of the arm unit 5031. Therefore, the lens barrel 5003 of the endoscope 5001 can be inserted into the body cavity of the patient 5071 from a desired direction. It will be possible.
  • the joints 5033 a to 5033 c are provided with an actuator, and the joints 5033 a to 5033 c are configured to be rotatable around a predetermined rotation axis by driving the actuators.
  • the drive of the actuator is controlled by the arm control device 5045, whereby the rotation angles of the joint portions 5033a to 5033c are controlled, and the drive of the arm portion 5031 is controlled. Thereby, control of the position and posture of the endoscope 5001 can be realized.
  • the arm control device 5045 can control the drive of the arm unit 5031 by various known control methods such as force control or position control.
  • the driving of the arm unit 5031 is appropriately controlled by the arm control device 5045 according to the operation input, and
  • the position and attitude of the endoscope 5001 may be controlled.
  • the endoscope 5001 at the tip of the arm unit 5031 is moved from an arbitrary position to an arbitrary position, the endoscope 5001 can be fixedly supported at the position after the movement.
  • the arm unit 5031 may be operated by a so-called master slave method. In this case, the arm unit 5031 can be remotely controlled by the user via the input device 5047 installed at a location distant from the operating room.
  • the arm control device 5045 receives the external force from the user, and the actuator of each joint 5033 a to 5033 c is moved so that the arm 5031 moves smoothly following the external force. So-called power assist control may be performed. Accordingly, when the user moves the arm unit 5031 while directly touching the arm unit 5031, the arm unit 5031 can be moved with a relatively light force. Therefore, it is possible to move the endoscope 5001 more intuitively and with a simpler operation, and the convenience of the user can be improved.
  • the endoscope 5001 is supported by a doctor called scopist.
  • the support arm device 5027 by using the support arm device 5027, the position of the endoscope 5001 can be more reliably fixed without manual operation, so that an image of the operation site can be stably obtained. , Can be performed smoothly.
  • the arm control device 5045 may not necessarily be provided in the cart 5037. Also, the arm control device 5045 may not necessarily be one device. For example, the arm control device 5045 may be provided at each joint 5033a to 5033c of the arm 5031 of the support arm device 5027, and the arm control devices 5045 cooperate with one another to drive the arm 5031. Control may be realized.
  • the light source device 5043 supplies the endoscope 5001 with irradiation light for imaging the operative part.
  • the light source device 5043 is composed of, for example, a white light source configured of an LED, a laser light source, or a combination thereof.
  • a white light source is configured by a combination of RGB laser light sources
  • the output intensity and output timing of each color (each wavelength) can be controlled with high accuracy. Adjustments can be made.
  • the laser light from each of the RGB laser light sources is irradiated on the observation target in time division, and the drive of the imaging device of the camera head 5005 is controlled in synchronization with the irradiation timing to cope with each of RGB. It is also possible to capture a shot image in time division. According to the method, a color image can be obtained without providing a color filter in the imaging device.
  • the drive of the light source device 5043 may be controlled to change the intensity of the light to be output at predetermined time intervals.
  • the drive of the imaging element of the camera head 5005 is controlled in synchronization with the timing of the change of the light intensity to acquire images in time division, and by combining the images, high dynamic without so-called blackout and whiteout is obtained. An image of the range can be generated.
  • the light source device 5043 may be configured to be able to supply light of a predetermined wavelength band corresponding to special light observation.
  • special light observation for example, the mucous membrane surface layer is irradiated by irradiating narrow band light as compared with irradiation light (that is, white light) at the time of normal observation using the wavelength dependency of light absorption in body tissue.
  • the so-called narrow band imaging is performed to image a predetermined tissue such as a blood vessel with high contrast.
  • fluorescence observation may be performed in which an image is obtained by fluorescence generated by irradiation with excitation light.
  • a body tissue is irradiated with excitation light and fluorescence from the body tissue is observed (autofluorescence observation), or a reagent such as indocyanine green (ICG) is locally injected into the body tissue while being locally injected. What irradiates the excitation light corresponding to the fluorescence wavelength of the reagent, and obtains a fluorescence image etc. can be performed.
  • the light source device 5043 can be configured to be able to supply narrow band light and / or excitation light corresponding to such special light observation.
  • FIG. 44 is a block diagram showing an example of a functional configuration of the camera head 5005 and the CCU 5039 shown in FIG.
  • the camera head 5005 has a lens unit 5007, an imaging unit 5009, a drive unit 5011, a communication unit 5013, and a camera head control unit 5015 as its functions.
  • the CCU 5039 also has a communication unit 5059, an image processing unit 5061, and a control unit 5063 as its functions.
  • the camera head 5005 and the CCU 5039 are communicably connected in both directions by a transmission cable 5065.
  • the lens unit 5007 is an optical system provided at the connection with the lens barrel 5003.
  • the observation light taken in from the tip of the lens barrel 5003 is guided to the camera head 5005 and enters the lens unit 5007.
  • the lens unit 5007 is configured by combining a plurality of lenses including a zoom lens and a focus lens.
  • the optical characteristic of the lens unit 5007 is adjusted so as to condense the observation light on the light receiving surface of the imaging element of the imaging unit 5009.
  • the zoom lens and the focus lens are configured such that the position on the optical axis can be moved in order to adjust the magnification and the focus of the captured image.
  • the imaging unit 5009 includes an imaging element and is disposed downstream of the lens unit 5007.
  • the observation light which has passed through the lens unit 5007 is condensed on the light receiving surface of the imaging device, and an image signal corresponding to the observation image is generated by photoelectric conversion.
  • the image signal generated by the imaging unit 5009 is provided to the communication unit 5013.
  • an imaging element which comprises the imaging part 5009 it is an image sensor of a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) type, for example, and a color imaging
  • CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductor
  • photography of the high resolution image of 4K or more may be used, for example.
  • an imaging element constituting the imaging unit 5009 is configured to have a pair of imaging elements for acquiring image signals for right eye and left eye corresponding to 3D display.
  • the 3D display enables the operator 5067 to more accurately grasp the depth of the living tissue at the operation site.
  • the imaging unit 5009 is configured as a multi-plate type, a plurality of lens units 5007 are also provided corresponding to each imaging element.
  • the imaging unit 5009 may not necessarily be provided in the camera head 5005.
  • the imaging unit 5009 may be provided inside the lens barrel 5003 immediately after the objective lens.
  • the drive unit 5011 is configured by an actuator, and moves the zoom lens and the focus lens of the lens unit 5007 along the optical axis by a predetermined distance under the control of the camera head control unit 5015. Thereby, the magnification and the focus of the captured image by the imaging unit 5009 may be appropriately adjusted.
  • the communication unit 5013 is configured of a communication device for transmitting and receiving various types of information to and from the CCU 5039.
  • the communication unit 5013 transmits the image signal obtained from the imaging unit 5009 to the CCU 5039 via the transmission cable 5065 as RAW data.
  • the image signal be transmitted by optical communication in order to display the captured image of the surgical site with low latency.
  • the operator 5067 performs the operation while observing the condition of the affected area by the captured image, so for safer and more reliable operation, the moving image of the operation site is displayed in real time as much as possible It is because that is required.
  • the communication unit 5013 is provided with a photoelectric conversion module which converts an electrical signal into an optical signal.
  • the image signal is converted into an optical signal by the photoelectric conversion module, and then transmitted to the CCU 5039 via the transmission cable 5065.
  • the communication unit 5013 also receives, from the CCU 5039, a control signal for controlling the drive of the camera head 5005.
  • the control signal includes, for example, information indicating that the frame rate of the captured image is designated, information indicating that the exposure value at the time of imaging is designated, and / or information indicating that the magnification and focus of the captured image are designated, etc. Contains information about the condition.
  • the communication unit 5013 provides the received control signal to the camera head control unit 5015.
  • the control signal from CCU 5039 may also be transmitted by optical communication.
  • the communication unit 5013 is provided with a photoelectric conversion module that converts an optical signal into an electric signal, and the control signal is converted into an electric signal by the photoelectric conversion module and is then provided to the camera head control unit 5015.
  • the imaging conditions such as the frame rate, the exposure value, the magnification, and the focus described above are automatically set by the control unit 5063 of the CCU 5039 based on the acquired image signal. That is, so-called AE (Auto Exposure) function, AF (Auto Focus) function, and AWB (Auto White Balance) function are installed in the endoscope 5001.
  • AE Auto Exposure
  • AF Automatic Focus
  • AWB Automatic White Balance
  • the camera head control unit 5015 controls the drive of the camera head 5005 based on the control signal from the CCU 5039 received via the communication unit 5013. For example, the camera head control unit 5015 controls the drive of the imaging element of the imaging unit 5009 based on the information to specify the frame rate of the captured image and / or the information to specify the exposure at the time of imaging. Also, for example, the camera head control unit 5015 appropriately moves the zoom lens and the focus lens of the lens unit 5007 via the drive unit 5011 based on the information indicating that the magnification and the focus of the captured image are designated.
  • the camera head control unit 5015 may further have a function of storing information for identifying the lens barrel 5003 and the camera head 5005.
  • the camera head 5005 can have resistance to autoclave sterilization.
  • the communication unit 5059 is configured of a communication device for transmitting and receiving various types of information to and from the camera head 5005.
  • the communication unit 5059 receives an image signal transmitted from the camera head 5005 via the transmission cable 5065.
  • the image signal can be suitably transmitted by optical communication.
  • the communication unit 5059 is provided with a photoelectric conversion module that converts an optical signal into an electrical signal in response to optical communication.
  • the communication unit 5059 provides the image processing unit 5061 with the image signal converted into the electrical signal.
  • the communication unit 5059 transmits a control signal for controlling driving of the camera head 5005 to the camera head 5005.
  • the control signal may also be transmitted by optical communication.
  • An image processing unit 5061 performs various types of image processing on an image signal that is RAW data transmitted from the camera head 5005.
  • image processing for example, development processing, high image quality processing (band emphasis processing, super-resolution processing, NR (noise reduction) processing and / or camera shake correction processing, etc.), and / or enlargement processing (electronic zoom processing) And various other known signal processings.
  • the image processing unit 5061 also performs detection processing on the image signal to perform AE, AF, and AWB.
  • the image processing unit 5061 is configured by a processor such as a CPU or a GPU, and the image processing and the detection processing described above can be performed by the processor operating according to a predetermined program.
  • the image processing unit 5061 is configured by a plurality of GPUs, the image processing unit 5061 appropriately divides the information related to the image signal, and performs image processing in parallel by the plurality of GPUs.
  • the control unit 5063 performs various types of control regarding imaging of the surgical site by the endoscope 5001 and display of the imaged image. For example, the control unit 5063 generates a control signal for controlling the drive of the camera head 5005. At this time, when the imaging condition is input by the user, the control unit 5063 generates a control signal based on the input by the user. Alternatively, when the endoscope 5001 is equipped with the AE function, the AF function, and the AWB function, the control unit 5063 determines the optimum exposure value, focal length, and the like according to the result of the detection processing by the image processing unit 5061. The white balance is appropriately calculated to generate a control signal.
  • control unit 5063 causes the display device 5041 to display an image of the operative site based on the image signal subjected to the image processing by the image processing unit 5061.
  • control unit 5063 recognizes various objects in the surgical site image using various image recognition techniques. For example, the control unit 5063 detects a shape, a color, and the like of an edge of an object included in an operation part image, thereby enabling a surgical tool such as forceps, a specific living part, bleeding, mist when using the energy treatment tool 5021, and the like. It can be recognized.
  • control unit 5063 When the control unit 5063 causes the display device 5041 to display the image of the operation unit, the control unit 5063 superimposes and displays various types of surgery support information on the image of the operation unit, using the recognition result.
  • the operation support information is superimposed and presented to the operator 5067, which makes it possible to proceed with the operation more safely and reliably.
  • a transmission cable 5065 connecting the camera head 5005 and the CCU 5039 is an electrical signal cable compatible with communication of electrical signals, an optical fiber compatible with optical communication, or a composite cable of these.
  • communication is performed by wire communication using the transmission cable 5065, but communication between the camera head 5005 and the CCU 5039 may be performed wirelessly.
  • the communication between the two is performed wirelessly, it is not necessary to lay the transmission cable 5065 in the operating room, so that the movement of the medical staff in the operating room can be eliminated by the transmission cable 5065.
  • the endoscopic surgery system 5000 to which the technology according to the present disclosure can be applied has been described.
  • the endoscopic surgery system 5000 was demonstrated as an example here, the system to which the technique which concerns on this indication can be applied is not limited to this example.
  • the technology according to the present disclosure may be applied to a flexible endoscopic system for examination or a microsurgical system.
  • the technique according to the present disclosure can be suitably applied to the camera head 5005 among the configurations described above.
  • the imaging lens of the present disclosure can be suitably applied to the lens unit 5007 of the camera head 5005.
  • the configuration of substantially six lenses has been described, but the configuration may further include a lens having substantially no refractive power.
  • the present technology can have the following configurations.
  • the lens configuration of six lenses as a whole is designed to optimize the configuration of each lens, so a high-performance imaging lens with a reduction in size and a large aperture.
  • an imaging device can be provided.
  • f1 / L1R1sag > 10.0 (3)
  • f1 The focal length of the first lens
  • L1R1sag The maximum value of the sag amount of the lens surface on the object side of the first lens at the effective diameter (Positive case where the lens surface is inclined to the image plane side, the unit is “mm”) I assume.
  • [5] The imaging lens according to any one of the above [1] to [4], which satisfies the following conditional expression.
  • f2 The focal length of the second lens
  • L2R1sag The maximum value of the sag amount of the lens surface on the object side of the second lens at the effective diameter (Positive case where the lens surface is inclined to the image plane side, the unit is “mm”) I assume.
  • [6] The imaging lens according to any one of the above [1] to [5], which satisfies the following conditional expression.
  • R (L1R1) radius of paraxial curvature of lens surface on the object side of the first lens
  • f focal length of the entire lens system.
  • An imaging lens, and an imaging element that outputs an imaging signal according to an optical image formed by the imaging lens The imaging lens is In order from the object side to the image side, A first lens having positive refractive power near the optical axis; A second lens having positive refractive power in the vicinity of the optical axis; A third lens having a negative refractive power near the optical axis; A fourth lens having a negative refractive power, with a lens surface on the image plane side having a concave shape facing the image plane in the vicinity of the optical axis; A fifth lens having a positive refractive power, the lens surface on the image plane side having a concave shape facing the image plane side in the vicinity of the optical axis; An imaging apparatus comprising: a sixth lens having negative refractive power in the vicinity of the optical axis. [18] The imaging lens according to any one of the above [1] to [16], further comprising a lens having substantially no refractive power. [19] The imaging device according to [17], wherein the

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Abstract

本開示の撮像レンズは、物体側から像面側に向かって順に、光軸近傍において正の屈折力を有する第1レンズと、光軸近傍において正の屈折力を有する第2レンズと、光軸近傍において負の屈折力を有する第3レンズと、光軸近傍において像面側のレンズ面が像面側に凹形状を向けた負の屈折力を有する第4レンズと、光軸近傍において像面側のレンズ面が像面側に凹形状を向けた正の屈折力を有する第5レンズと、光軸近傍において負の屈折力を有する第6レンズとから構成される。

Description

撮像レンズおよび撮像装置
 本開示は、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の撮像素子上に被写体の光学像を結像させる撮像レンズ、およびその撮像レンズを搭載して撮影を行うデジタルスチルカメラやカメラ付き携帯電話機および情報携帯端末等の撮像装置に関する。
 デジタルスチルカメラはカードタイプなど年々薄型のものが作られ、撮像装置の小型化が求められている。また、携帯電話においても端末自体の薄型化や多機能を搭載するスペース確保のために撮像装置の小型化が求められている。それにより、撮像装置に搭載される撮像レンズへのさらなる小型化の要求が高まっている。
 また、CCDやCMOSといった撮像素子の小型化と同時に、撮像素子の画素ピッチの微細化による高画素数化が進み、それに伴い、これら撮像装置に使用される撮像レンズにも高い性能が求められてきている。
特開2014―44372号公報 国際公開第2015/060166号 米国特許第9395519号明細書
 さらに、暗所撮影でのノイズによる画質の劣化を防止しつつ、高感度撮影を可能とする大口径の明るいレンズが要求されている。
 小型化と大口径化とが図られた高性能の撮像レンズ、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。
 本開示の一実施の形態に係る撮像レンズは、物体側から像面側に向かって順に、光軸近傍において正の屈折力を有する第1レンズと、光軸近傍において正の屈折力を有する第2レンズと、光軸近傍において負の屈折力を有する第3レンズと、光軸近傍において像面側のレンズ面が像面側に凹形状を向けた負の屈折力を有する第4レンズと、光軸近傍において像面側のレンズ面が像面側に凹形状を向けた正の屈折力を有する第5レンズと、光軸近傍において負の屈折力を有する第6レンズとから構成されているものである。
 本開示の一実施の形態に係る撮像装置は、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撮像レンズ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撮像レンズ、または撮像装置では、全体として6枚のレンズ構成で、各レンズの構成の最適化が図られている。
本開示の一実施の形態に係る撮像レンズの第1の構成例を示すレンズ断面図である。 撮像レンズの第2の構成例を示すレンズ断面図である。 撮像レンズの第3の構成例を示すレンズ断面図である。 撮像レンズの第4の構成例を示すレンズ断面図である。 撮像レンズの第5の構成例を示すレンズ断面図である。 撮像レンズの第6の構成例を示すレンズ断面図である。 撮像レンズの第7の構成例を示すレンズ断面図である。 撮像レンズの第8の構成例を示すレンズ断面図である。 撮像レンズの第9の構成例を示すレンズ断面図である。 撮像レンズの第10の構成例を示すレンズ断面図である。 図1に示した撮像レンズに具体的な数値を適用した数値実施例1における諸収差を示す収差図である。 図2に示した撮像レンズに具体的な数値を適用した数値実施例2における諸収差を示す収差図である。 図3に示した撮像レンズに具体的な数値を適用した数値実施例3における諸収差を示す収差図である。 図4に示した撮像レンズに具体的な数値を適用した数値実施例4における諸収差を示す収差図である。 図5に示した撮像レンズに具体的な数値を適用した数値実施例5における諸収差を示す収差図である。 図6に示した撮像レンズに具体的な数値を適用した数値実施例6における諸収差を示す収差図である。 図7に示した撮像レンズに具体的な数値を適用した数値実施例7における諸収差を示す収差図である。 図8に示した撮像レンズに具体的な数値を適用した数値実施例8における諸収差を示す収差図である。 図9に示した撮像レンズに具体的な数値を適用した数値実施例9における諸収差を示す収差図である。 図10に示した撮像レンズに具体的な数値を適用した数値実施例10における諸収差を示す収差図である。 図1に示した撮像レンズに具体的な数値を適用した数値実施例1における横収差を示す収差図である。 図2に示した撮像レンズに具体的な数値を適用した数値実施例2における横収差を示す収差図である。 図3に示した撮像レンズに具体的な数値を適用した数値実施例3における横収差を示す収差図である。 図4に示した撮像レンズに具体的な数値を適用した数値実施例4における横収差を示す収差図である。 図5に示した撮像レンズに具体的な数値を適用した数値実施例5における横収差を示す収差図である。 図6に示した撮像レンズに具体的な数値を適用した数値実施例6における横収差を示す収差図である。 図7に示した撮像レンズに具体的な数値を適用した数値実施例7における横収差を示す収差図である。 図8に示した撮像レンズに具体的な数値を適用した数値実施例8における横収差を示す収差図である。 図9に示した撮像レンズに具体的な数値を適用した数値実施例9における横収差を示す収差図である。 図10に示した撮像レンズに具体的な数値を適用した数値実施例10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撮像レンズにおける第1レンズの物体側のレンズ面のサグ量の概要を示す説明図である。 一実施の形態に係る撮像レンズにおける第2レンズの物体側のレンズ面のサグ量の概要を示す説明図である。 一実施の形態に係る撮像レンズにおける第1レンズの面間反射で発生するフレアの発生経路の一例を示す断面図である。 一実施の形態に係る撮像レンズにおける第1レンズの面間反射で発生するフレアの形状の一例を示す図である。 一実施の形態に係る撮像レンズにおける第2レンズの面間反射で発生するフレアの発生経路の一例を示す断面図である。 一実施の形態に係る撮像レンズにおける第2レンズの面間反射で発生するフレアの形状の一例を示す図である。 一実施の形態に係る撮像レンズにおける第1レンズと第2レンズとの面間反射で発生するフレアの発生経路の一例を示す断面図である。 一実施の形態に係る撮像レンズにおける第1レンズと第2レンズとの面間反射で発生するフレアの形状の一例を示す図である。 撮像装置の一構成例を示す正面図である。 撮像装置の一構成例を示す背面図である。 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。 内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す構成図である。 図43に示すカメラヘッド及びCCUの機能構成の一例を示すブロック図である。
 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
  5.1 第1の応用例
  5.2 第2の応用例
 6.その他の実施の形態
<0.比較例>
 小型化と大口径化とを図りつつ、レンズ性能を高性能化させるためには、6枚以上のレンズ構成にすることが望ましい。例えば、特許文献1(特開2014―44372号公報)、特許文献2(国際公開第2015/060166号)、特許文献3(米国特許第9395519号明細書)には、6枚構成の撮像レンズが開示されている。
 特許文献1に記載の撮像レンズは、第4レンズの像面側のレンズ面および第5レンズの像面側のレンズ面のうち、少なくとも一方の形状が凸形状となっている。このため、大口径化と小型化とを図る際に、前側のレンズで発生した球面収差の補正不足を招く可能性がある。そのため、所定の光学性能を満足しつつ、諸収差を抑え込むことが困難となってしまう場合がある。また、特許文献1に記載の撮像レンズでは、第1レンズと第2レンズとのそれぞれにおける光の面間反射、および第1レンズと第2レンズとの複合での光の面間反射によって、広範囲でフレアが発生し、画質劣化を招くおそれがある。
 なお、フレアとは、迷光による画質劣化のことであり、例えばゴーストなどを含む。
 特許文献2に記載の撮像レンズは、以下の条件式を満たすことが提案されているが、この条件式の値が大きくなると、物体面側の第1レンズから入ってくる入射光線に対して光線を屈折させるパワーが弱くなってしまい、レンズ全長が大きくなるため小型化には適さない。また、大口径化したときに、球面収差のマージナル光線に対する補正力が不足してしまい、所定の光学性能を確保するのが困難になる。
 0.84<|r1/f|
 r1:第1レンズの物体側のレンズ面の近軸曲率半径
 f:レンズ全系の焦点距離
 特許文献3に記載の撮像レンズは、以下の条件式を満たすことが提案されているが、この条件式の値が大きくなると、第5レンズに入ってくる入射光線に対して光線を屈折させるパワーが弱くなってしまい、レンズ全長が大きくなることで小型化を達成するのが困難になる。また、大口径化したときに、球面収差のマージナル光線に対する補正力が不足してしまい、所定の光学性能を確保するのが困難になる。
 1.35<CT5/(T56+CT6)
 CT5:第5レンズの中心厚
 T56:第5レンズと第6レンズとの空気間隔
 CT6:第6レンズの中心厚
 そこで、小型化と大口径化とが図られた高性能の6枚構成の撮像レンズ、およびそのような6枚構成の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。
<1.レンズの基本構成>
 図1は、本開示の一実施の形態に係る撮像レンズの第1の構成例を示している。図2は、撮像レンズの第2の構成例を示している。図3は、撮像レンズの第3の構成例を示している。図4は、撮像レンズの第4の構成例を示している。図5は、撮像レンズの第5の構成例を示している。図6は、撮像レンズの第6の構成例を示している。図7は、撮像レンズの第7の構成例を示している。図8は、撮像レンズの第8の構成例を示している。図9は、撮像レンズの第9の構成例を示している。図10は、撮像レンズの第10の構成例を示している。これらの構成例に具体的な数値を適用した数値実施例は後述する。
 図1等において、符号IMGは像面、Z1は光軸を示す。Stは開口絞りを示す。像面IMGの近傍にはCCDやCMOS等の撮像素子101が配置されていてもよい。撮像レンズと像面IMGとの間には、撮像素子保護用のシールガラスSGや各種の光学フィルタ等の光学部材が配置されていてもよい。
 以下、本実施の形態に係る撮像レンズの構成を、適宜図1等に示した構成例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。
 本実施の形態に係る撮像レンズは、光軸Z1に沿って物体側から像面側に向かって順に、第1レンズL1と、第2レンズL2と、第3レンズL3と、第4レンズL4と、第5レンズL5と、第6レンズL6とが配置された、実質的に6枚のレンズで構成されている。
 第1レンズL1は、光軸近傍において正の屈折力を有している。
 第2レンズL2は、光軸近傍において正の屈折力を有している。
 第3レンズL3は、光軸近傍において負の屈折力を有している。
 第4レンズL4は、光軸近傍において負の屈折力を有している。第4レンズL4は、光軸近傍において像面側のレンズ面が像面側に凹形状を向けた形状とされている。
 第5レンズL5は、光軸近傍において正の屈折力を有している。第5レンズL5は、光軸近傍において像面側のレンズ面が像面側に凹形状を向けた形状とされている。
 第6レンズL6は、光軸近傍において負の屈折力を有している。
 その他、本実施の形態に係る撮像レンズは、後述する所定の条件式等をさらに満足することが望ましい。
<2.作用・効果>
 次に、本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、本実施の形態に係る撮像レンズにおける、より望ましい構成を説明する。
 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。
 本実施の形態に係る撮像レンズによれば、全体として6枚のレンズ構成とし、各レンズの構成の最適化を図るようにしたので、小型かつ大口径でありながらも諸収差を良好に補正し、かつフレア等の迷光による画質劣化を低減することができる。
 本実施の形態に係る撮像レンズでは、以下で説明するように、屈折力配置の最適化、非球面を効果的に用いたレンズ形状の最適化、およびレンズ材料の最適化等が行われることが望ましい。
 本実施の形態に係る撮像レンズにおいて、第4レンズL4と第5レンズL5はそれぞれ、像面側のレンズ面が変曲点を有する非球面形状であることが望ましい。すなわち、第4レンズL4と第5レンズL5はそれぞれ、像面側のレンズ面が、中心部から周辺部に行くに従い、凹凸形状が途中で変化するような変曲点を有する非球面形状であることが望ましい。より具体的には、第4レンズL4と第5レンズL5とのそれぞれの像面側のレンズ面は、光軸近傍において凹形状で周辺部が凸形状となる非球面であることが望ましい。第4レンズL4と第5レンズL5とのそれぞれの像面側のレンズ面の光軸近傍における形状を凹形状とし、かつ、周辺部における形状を凸形状とすることで、光軸近傍と光軸近傍外とで異なる収差補正効果を持たすことができ、小型で良好な性能を確保することができる。
 また、本実施の形態に係る撮像レンズにおいて、第6レンズL6は、像面側のレンズ面に変曲点を有する非球面形状であることが望ましい。すなわち、第6レンズL6は、像面側のレンズ面が、中心部から周辺部に行くに従い、凹凸形状が途中で変化するような変曲点を有する非球面形状であることが望ましい。第6レンズL6の像面側のレンズ面を、光軸近傍における形状を凹形状とし、周辺部における形状を凸形状となすることで、第6レンズL6を出射した光の像面IMGへの入射角を抑制することができる。
 本実施の形態に係る撮像レンズは、以下の条件式(1)を満足することが望ましい。
 0.6<f12/f<1.0 ……(1)
ただし、
 f12:第1レンズL1と第2レンズL2との合成焦点距離
 f:レンズ全系の焦点距離
とする。
 上記条件式(1)は、第1レンズL1と第2レンズL2との合成の焦点距離とレンズ全系の焦点距離との比を規定している。条件式(1)を満足することで、小型で良好な性能を確保することができる。条件式(1)の上限を超えると、第1レンズL1と第2レンズL2との合成焦点距離が長くなり、レンズ全長が大きくなることで小型化を達成するのが難しくなる。条件式(1)の下限を超えると、レンズ全系の焦点距離に占める第1レンズL1と第2レンズL2との合成の焦点距離の割合が強くなり、高次の球面収差やコマ収差が発生してしまい、光学性能を確保することが難しくなる。
 また、本実施の形態に係る撮像レンズは、さらに以下の条件式(2)を満足することが望ましい。
 0.0<f3/f4<0.7 ……(2)
ただし、
 f3:第3レンズL3の焦点距離
 f4:第4レンズL4の焦点距離
とする。
 上記条件式(2)は、第3レンズL3の焦点距離と第4レンズL4の焦点距離との比を規定している。条件式(2)を満足することで、小型で良好な性能を確保することができる。条件式(2)の上限を超えると、第3レンズL3の焦点距離が長くなることで第3レンズL3の屈折力が弱くなり過ぎて、レンズの収差補正効果が十分に得られない。もしくは第4レンズL4の屈折力が強くなり過ぎて過補正になってしまう。条件式(2)の下限を超えると、第3レンズL3の焦点距離が短くなることで、第3レンズL3において上光線を跳ね上げる角度がきつくなり、コマ収差および像面湾曲の補正が難しくなり、また低背化にも不利になる。もしくは第4レンズL4の屈折力が弱くなり過ぎて、十分な収差補正効果が得られなくなる。
 また、本実施の形態に係る撮像レンズは、以下の条件式(3)を満足することが望ましい。
 f1/L1R1sag>10.0 ……(3)
ただし、
 f1:第1レンズL1の焦点距離
 L1R1sag:有効径における第1レンズL1の物体側のレンズ面のサグ量の最大値(レンズ面が像面側に傾く場合を正とし、単位は「mm」)
とする。
 図31に、有効径における第1レンズL1の物体側のレンズ面のサグ量L1R1sagの一例を示す。サグ量L1R1sagはレンズ面が像面側に傾く場合を正とし、物体側に傾く場合は負とする。単位は「mm」とする。後述する他の条件式における他のレンズ面のサグ量についても同様である。
 図33は、第1レンズL1の面間反射で発生するフレアの発生経路の一例を示している。図34は、第1レンズL1の面間反射で発生するフレアの形状の一例を示している。上記条件式(3)は、第1レンズL1の焦点距離と第1レンズL1の物体側のレンズ面のサグ量の最大値との比を規定している。条件式(3)を満足することで、大口径にもかかわらずフレアを低減もしくは消去でき、良好な解像性能を確保することができる。条件式(3)の下限を超えると第1レンズL1の正の屈折力が強くなり、図33に示したように第1レンズL1の物体側のレンズ面と像面側のレンズ面との表面で迷光が全反射および反射することで、像面IMGでは、図34に示したような円弧上に集光した強いフレアが発生する。なお、図33および図34は、後述する数値実施例1~10のうち、f1/L1R1sagの値が最も下限に近くなる実施例(数値実施例5)を例にしたフレアを示している。
 なお、上記した条件式(3)の効果をより良好に実現するためには、条件式(3)の数値範囲を下記条件式(3)’のように設定することがより望ましい。
 10.0<f1/L1R1sag<100.0 ……(3)’
 上記した条件式(3)の効果をさらに、より良好に実現するためには、条件式(3)の数値範囲を下記条件式(3)’’のように設定することがより望ましい。
 10.0<f1/L1R1sag<25.0 ……(3)’’
 また、本実施の形態に係る撮像レンズは、以下の条件式(4)を満足することが望ましい。
 f2/L2R1sag>7.0 ……(4)
ただし、
 f2:第2レンズL2の焦点距離
 L2R1sag:有効径における第2レンズL2の物体側のレンズ面のサグ量の最大値(レンズ面が像面側に傾く場合を正とし、単位は「mm」)
とする。
 図32に、有効径における第2レンズL2の物体側のレンズ面のサグ量L2R1sagの一例を示す。サグ量L2R1sagはレンズ面が像面側に傾く場合を正とし、物体側に傾く場合は負とする。単位は「mm」とする。
 図35は、第2レンズL2の面間反射で発生するフレアの発生経路の一例を示している。図36は、第2レンズL2の面間反射で発生するフレアの形状の一例を示している。上記条件式(4)は、第2レンズL2の焦点距離と第2レンズL2の物体側のレンズ面のサグ量の最大値との比を規定している。条件式(4)を満足することで、大口径にもかかわらずフレアを低減もしくは消去でき、良好な解像性能を確保することができる。条件式(4)の下限を超えると第2レンズL2の正の屈折力が強くなり、図35に示したように第2レンズL2の物体側のレンズ面と像面側のレンズ面との表面で迷光が全反射および反射することで、像面IMGでは、図36に示したような円弧上に集光した強いフレアが発生する。なお、図35および図36は、後述する数値実施例1~10のうち、f2/L2R1sagの値が最も下限に近くなる実施例(数値実施例8)を例にしたフレアを示している。
 なお、上記した条件式(4)の効果をより良好に実現するためには、条件式(4)の数値範囲を下記条件式(4)’のように設定することがより望ましい。
 7.0<f2/L2R1sag<200.0 ……(4)’
 上記した条件式(4)の効果をさらに、より良好に実現するためには、条件式(4)の数値範囲を下記条件式(4)’’のように設定することがより望ましい。
 7.0<f2/L2R1sag<100.0 ……(4)’’
 また、本実施の形態に係る撮像レンズは、以下の条件式(5)を満足することが望ましい。
 2.65<(D(L1)+D(L12)+D(L2))/L1R1sag<55.0 ……(5)
ただし、
 D(L1):第1レンズL1の中心厚
 D(L12):第1レンズL1と第2レンズL2との空気間隔
 D(L2):第2レンズL2の中心厚
 L1R1sag:有効径における第1レンズL1の物体側のレンズ面のサグ量の最大値(レンズ面が像面側に傾く場合を正とし、単位は「mm」)
とする。
 図37は、第1レンズL1と第2レンズL2との面間反射で発生するフレアの発生経路の一例を示している。図38は、第2レンズL2の面間反射で発生するフレアの形状の一例を示している。上記条件式(5)は、第1レンズL1の中心厚、第1レンズL1と第2レンズL2との空気間隔、および第2レンズL2の中心厚の合成距離と、第1レンズL1の物体側のレンズ面のサグ量の最大値との比を規定している。条件式(5)を満足することで、大口径にもかかわらずフレアを低減もしくは消去でき、良好な解像性能を確保することができる。条件式(5)の下限を超えると、第1レンズL1の中心厚、第1レンズL1と第2レンズL2との空気間隔、および第2レンズL2の中心厚の合成距離が短くなる。また、条件式(5)の下限を超えると、第1レンズL1の物体側のレンズ面が像面側に急勾配に傾くため、図37に示したように第1レンズL1の物体側のレンズ面と第2レンズL2の像面側のレンズ面とで迷光が反射することで、像面IMGでは、図38に示したような円弧上に集光した強いフレアが発生する。また、条件式(5)の上限値を上回ると、第1レンズL1の中心厚、第1レンズL1と第2レンズL2との空気間隔、および第2レンズL2の中心厚の合成距離が長くなり、光学全長を短縮することが困難になる。なお、図37および図38は、後述する数値実施例1~10のうち、(D(L1)+D(L12)+D(L2))/L1R1sagの値が最も下限に近くなる実施例(数値実施例2)を例にしたフレアを示している。
 なお、上記した条件式(5)の効果をより良好に実現するためには、条件式(5)の数値範囲を下記条件式(5)’のように設定することがより望ましい。
 2.65<(D(L1)+D(L12)+D(L2))/L1R1sag<15.0 ……(5)’
 上記した条件式(5)の効果をさらに、より良好に実現するためには、条件式(5)の数値範囲を下記条件式(5)’’のように設定することがより望ましい。
 2.65<(D(L1)+D(L12)+D(L2))/L1R1sag<8.0 ……(5)’’
 また、本実施の形態に係る撮像レンズは、さらに以下の条件式(6A),(6B)を満足することが望ましい。
 15.0<νd(L4)<35.0 ……(6A)
 15.0<νd(L5)<35.0 ……(6B)
ただし、
 νd(L4):第4レンズL4のd線に対するアッベ数
 νd(L5):第5レンズL5のd線に対するアッベ数
とする。
 上記条件式(6A),(6B)は、第4レンズL4のアッベ数と第5レンズL5のアッベ数とを規定している。条件式(6A),(6B)を満足することで、良好な性能を確保することができる。条件式(6A),(6B)の上限を超えると、軸外でのF線やg線の屈折率が十分に得られないため、倍率色収差が抑えきれなくなってしまう。条件式(6A),(6B)の下限を超えると、軸外でのF線やg線の屈折率が過剰になりすぎるため、倍率色収差が抑えきれなくなってしまう。
 また、本実施の形態に係る撮像レンズは、さらに以下の条件式(7)を満足することが望ましい。
 0.35<D(L5)/(D(L56)+D(L6))<1.05 ……(7)
ただし、
 D(L5):第5レンズL5の中心厚
 D(L56):第5レンズL5と第6レンズL6との空気間隔
 D(L6):第6レンズL6の中心厚
とする。
 上記条件式(7)は、第5レンズL5の中心厚と、第5レンズL5と第6レンズL6との空気間隔および第6レンズL6の中心厚の合成距離との比を規定している。条件式(7)を満足することで、小型で良好な性能を確保することができる。条件式(7)の上限を超えると、第5レンズL5に入ってくる入射光線に対して光線を屈折させるパワーが弱くなってしまい、レンズ全長が大きくなることで小型化を達成するのが困難になる。条件式(7)の下限を超えると、第5レンズL5に入ってくる入射光線に対して光線を屈折させるパワーが強くなることで、全体的な厚みが薄くなり、コマ収差補正は容易になるものの、レンズの成形性が悪くなる。
 また、本実施の形態に係る撮像レンズは、さらに以下の条件式(8)を満足することが望ましい。
 -11.5<f4/R(L4R2)<0.0 ……(8)
ただし、
 f4:第4レンズL4の焦点距離
 R(L4R2):第4レンズL4の像面側のレンズ面の近軸曲率半径
とする。
 上記条件式(8)は、第4レンズL4の焦点距離と第4レンズL4の像面側のレンズ面の近軸曲率半径との比を規定している。条件式(8)を満足することで、小型で良好な性能を確保することができる。条件式(8)の上限を超えると、光軸近傍において第4レンズL4の屈折力を正にする必要があるため、これによりペッツバール像面がオーバーに倒れてしまい、収差補正が困難となる。条件式(8)の下限を超えると、第4レンズL4の焦点距離が長くなることで屈折力が弱くなり、レンズ全長が大きくなることで小型化を達成するのが難しくなる。
 また、本実施の形態に係る撮像レンズは、さらに以下の条件式(9)を満足することが望ましい。
 0.0<f5/R(L5R2)<145.0 ……(9)
ただし、
 f5:第5レンズL5の焦点距離
 R(L5R2):第5レンズL5の像面側のレンズ面の近軸曲率半径
とする。
 上記条件式(9)は、第5レンズL5の焦点距離と第5レンズL5の像面側のレンズ面の近軸曲率半径との比を規定している。条件式(9)を満足することで、小型で良好な性能を確保することができる。条件式(9)の上限を超えると、第5レンズL5の焦点距離が長くなることで屈折力が弱くなり、レンズ全長が大きくなることで小型化を達成するのが難しくなる。条件式(9)の下限を超えると、第5レンズL5の屈折率を負にする必要があるため、これによりペッツバール像面はアンダー側に補正できるが、球面収差の補正が困難となる。
 なお、上記した条件式(9)の効果をより良好に実現するためには、条件式(9)の数値範囲を下記条件式(9)’のように設定することがより望ましい。
 0.0<f5/R(L5R2)<30.0 ……(9)’
 また、本実施の形態に係る撮像レンズは、さらに以下の条件式(10)を満足することが望ましい。
 2.3<(R(L6R1)+R(L6R2))/(R(L6R1)-R(L6R2))<9.1 ……(10)
ただし、
 R(L6R1):第6レンズL6の物体側のレンズ面の近軸曲率半径
 R(L6R2):第6レンズL6の像面側のレンズ面の近軸曲率半径
とする。
 上記条件式(10)は、第6レンズL6の物体側のレンズ面と像面側のレンズ面との近軸曲率半径の形状を規定している。条件式(10)を満足することで、良好な性能を確保することができる。条件式(10)の上限または下限を超えると、球面収差および軸外光線に対する高次収差の補正に対して補正が困難となる。
 また、本実施の形態に係る撮像レンズは、さらに以下の条件式(11)を満足することが望ましい。
 0.33<|R(L1R1)/f|<0.78 ……(11)
ただし、
 R(L1R1):第1レンズL1の物体側のレンズ面の近軸曲率半径
 f:レンズ全系の焦点距離
とする。
 上記条件式(11)は、第1レンズL1の物体側の近軸曲率半径とレンズ全系の焦点距離との比を規定している。条件式(11)を満足することで、小型で良好な性能を確保することができる。条件式(11)の上限を超えると、第1レンズL1の物体側のレンズ面の近軸曲率半径が大きくなり、第1レンズL1から入ってくる入射光線に対して光線を屈折させるパワーが弱くなってしまい、レンズ全長が大きくなることで小型化を達成するのが難しくなる。条件式(11)の下限を超えると、第1レンズL1の物体側のレンズ面の近軸曲率半径が小さくなり、高次の球面収差やコマ収差が発生してしまい、光学性能を確保することが難しくなる。
 また、本実施の形態に係る撮像レンズにおいて、開口絞りStは、第1レンズL1の物体側のレンズ面と第1レンズL1の像面側のレンズ面との間に配置されていることが望ましい(図1~図6、および図9の構成例参照)。または、開口絞りStは、第1レンズL1の像面側のレンズ面と第2レンズL2の像面側のレンズ面との間に配置されていることが望ましい(図7~図8、および図10の構成例参照)。開口絞りStを第1レンズL1の物体側のレンズ面と第1レンズL1の像面側のレンズ面との間に配置する場合、第1レンズL1に入射する光線の広がりを抑えられるので収差補正と第1レンズL1に起因するフレアの改善とが両立できる。また、開口絞りStを第1レンズL1の像面側のレンズ面と第2レンズL2の像面側のレンズ面との間に配置する場合、第2レンズL2に入射する光線の広がりを抑えられるので収差補正と第2レンズL2に起因するフレアの改善とが両立できる。
<3.撮像装置への適用例>
 次に、本実施の形態に係る撮像レンズの撮像装置への適用例を説明する。
 図39および図40は、本実施の形態に係る撮像レンズを適用した撮像装置の一構成例を示している。この構成例は、撮像装置を備えた携帯端末機器(例えば携帯情報端末や携帯電話端末)の一例である。この携帯端末機器は、略長方形状の筐体201を備えている。筐体201の前面側(図39)には表示部202やフロントカメラ部203が設けられている。筐体201の背面側(図40)には、メインカメラ部204やカメラフラッシュ205が設けられている。
 表示部202は、例えば表面への接触状態を検知することによって各種の操作を可能にするタッチパネルとなっている。これにより、表示部202は、各種の情報を表示する表示機能とユーザによる各種の入力操作を可能にする入力機能とを有している。表示部202は、操作状態や、フロントカメラ部203またはメインカメラ部204で撮影した画像等の各種のデータを表示する。
 本実施の形態に係る撮像レンズは、例えば図39および図40に示したような携帯端末機器における撮像装置(フロントカメラ部203またはメインカメラ部204)のカメラモジュール用レンズとして適用可能である。このようなカメラモジュール用レンズとして用いる場合、図1に示したように、撮像レンズの像面IMG付近に、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(画像信号)を出力するCCDやCMOS等の撮像素子101が配置される。この場合、図1等に示したように、最終レンズと像面IMGとの間には、撮像素子保護用のシールガラスSGや各種の光学フィルタ等の光学部材が配置されていてもよい。また、シールガラスSGや各種の光学フィルタ等の光学部材については最終レンズと像面IMGとの間であれば任意の位置に配置してもよい。
 なお、本実施の形態に係る撮像レンズは、上記した携帯端末機器に限らず、その他の電子機器、例えばデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ用の撮像レンズとしても適用可能である。その他、CCDやCMOSなどの固体撮像素子を使用した小型の撮像装置全般、例えば光センサー、携帯用モジュールカメラ、およびWEBカメラなどに適用可能である。また、監視カメラ等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~図10に示した各構成例の撮像レンズ1~10に、具体的な数値を適用した数値実施例を説明する。
 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)におけ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、または仮想面を示す。「Li」は、面の属性を示す。「Li」において例えば「L1R1」は第1レンズL1の物体側のレンズ面、「L1R2」は第1レンズL1の像面側のレンズ面であることを示す。同様に、「Li」において「L2R1」は第2レンズL2の物体側のレンズ面、「L2R2」は第2レンズL2の像面側のレンズ面であることを示す。他のレンズ面についても同様である。
 また、各数値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)
 Z=C・h2/{1+(1-(1+K)・C2・h21/2}+ΣAn・hn
(n=3以上の整数)
ただし、
 Z:非球面の深さ
 C:近軸曲率=1/R
 h:光軸からレンズ面までの距離
 K:離心率(第2次の非球面係数)
 An:第n次の非球面係数
とする。
(各数値実施例に共通の構成)
 以下の各数値実施例が適用される撮像レンズ1~10はいずれも、上記したレンズの基本構成を満足した構成となっている。すなわち、撮像レンズ1~10はいずれも、物体側から像面側に向かって順に、第1レンズL1と、第2レンズL2と、第3レンズL3と、第4レンズL4と、第5レンズL5と、第6レンズL6とが配置された、実質的に6枚のレンズで構成されている。
 第1レンズL1は、光軸近傍において正の屈折力を有している。第2レンズL2は、光軸近傍において正の屈折力を有している。第3レンズL3は、光軸近傍において負の屈折力を有している。第4レンズL4は、光軸近傍において負の屈折力を有し、光軸近傍において像面側のレンズ面が像面側に凹形状を向けた形状とされている。第5レンズL5は、光軸近傍において正の屈折力を有し、光軸近傍において像面側のレンズ面が像面側に凹形状を向けた形状とされている。第6レンズL6は、光軸近傍において負の屈折力を有する。
 開口絞りStは、第1レンズL1の物体側のレンズ面と第1レンズL1の像面側のレンズ面との間、または第1レンズL1の像面側のレンズ面と第2レンズL2の像面側のレンズ面との間に配置されている。
 第6レンズL6と像面IMGとの間にはシールガラスSGが配置されている。
[数値実施例1]
 [表1]に、図1に示した撮像レンズ1に具体的な数値を適用した数値実施例1の基本的なレンズデータを示す。数値実施例1に係る撮像レンズ1では、開口絞りStは、第1レンズL1の物体側のレンズ面と第1レンズL1の像面側のレンズ面との間に配置されている。
 数値実施例1に係る撮像レンズ1において、第1レンズL1~第6レンズL6の各レンズの両面は非球面形状となっている。[表2],[表3]には、それらの非球面の形状を表す係数の値を示す。
 また、[表4]には、数値実施例1に係る撮像レンズ1におけるレンズ全系の焦点距離f、F値、全長、および半画角ωの値を示す。[表5]には、第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、第4レンズL4、第5レンズL5、および第6レンズL6のそれぞれの焦点距離の値を示す。
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Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 以上の数値実施例1における諸収差を図11に示す。また、図21には、横収差を示す。図11には諸収差として、球面収差、非点収差(像面湾曲)、および歪曲収差を示す。これらの各収差図には、d線(587.56nm)を基準波長とした収差を示す。球面収差図には、g線(435.84nm)、およびC線(656.27nm)に対する収差も示す。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。以降の他の数値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、数値実施例1に係る撮像レンズ1は、小型、大口径でありながらも諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有していることは明らかである。
[数値実施例2]
 [表6]に、図2に示した撮像レンズ2に具体的な数値を適用した数値実施例2の基本的なレンズデータを示す。数値実施例2に係る撮像レンズ2では、開口絞りStは、第1レンズL1の物体側のレンズ面と第1レンズL1の像面側のレンズ面との間に配置されている。
 数値実施例2に係る撮像レンズ2において、第1レンズL1~第6レンズL6の各レンズの両面は非球面形状となっている。[表7],[表8]には、それらの非球面の形状を表す係数の値を示す。
 また、[表9]には、数値実施例2に係る撮像レンズ2におけるレンズ全系の焦点距離f、F値、全長、および半画角ωの値を示す。[表10]には、第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、第4レンズL4、第5レンズL5、および第6レンズL6のそれぞれの焦点距離の値を示す。
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Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
 以上の数値実施例2における諸収差を図12に示す。また、図22には、横収差を示す。
 各収差図から分かるように、数値実施例2に係る撮像レンズ2は、小型、大口径でありながらも諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有していることは明らかである。
[数値実施例3]
 [表11]に、図3に示した撮像レンズ3に具体的な数値を適用した数値実施例3の基本的なレンズデータを示す。数値実施例3に係る撮像レンズ3では、開口絞りStは、第1レンズL1の物体側のレンズ面と第1レンズL1の像面側のレンズ面との間に配置されている。
 数値実施例3に係る撮像レンズ3において、第1レンズL1~第6レンズL6の各レンズの両面は非球面形状となっている。[表12],[表13]には、それらの非球面の形状を表す係数の値を示す。
 また、[表14]には、数値実施例3に係る撮像レンズ3におけるレンズ全系の焦点距離f、F値、全長、および半画角ωの値を示す。[表15]には、第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、第4レンズL4、第5レンズL5、および第6レンズL6のそれぞれの焦点距離の値を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
 以上の数値実施例3における諸収差を図13に示す。また、図23には、横収差を示す。
 各収差図から分かるように、数値実施例3に係る撮像レンズ3は、小型、大口径でありながらも諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有していることは明らかである。
[数値実施例4]
 [表16]に、図4に示した撮像レンズ4に具体的な数値を適用した数値実施例4の基本的なレンズデータを示す。数値実施例4に係る撮像レンズ4では、開口絞りStは、第1レンズL1の物体側のレンズ面と第1レンズL1の像面側のレンズ面との間に配置されている。
 数値実施例4に係る撮像レンズ4において、第1レンズL1~第6レンズL6の各レンズの両面は非球面形状となっている。[表17],[表18]には、それらの非球面の形状を表す係数の値を示す。
 また、[表19]には、数値実施例4に係る撮像レンズ4におけるレンズ全系の焦点距離f、F値、全長、および半画角ωの値を示す。[表20]には、第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、第4レンズL4、第5レンズL5、および第6レンズL6のそれぞれの焦点距離の値を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000020
 以上の数値実施例4における諸収差を図14に示す。また、図24には、横収差を示す。
 各収差図から分かるように、数値実施例4に係る撮像レンズ4は、小型、大口径でありながらも諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有していることは明らかである。
[数値実施例5]
 [表21]に、図5に示した撮像レンズ5に具体的な数値を適用した数値実施例5の基本的なレンズデータを示す。数値実施例5に係る撮像レンズ5では、開口絞りStは、第1レンズL1の物体側のレンズ面と第1レンズL1の像面側のレンズ面との間に配置されている。
 数値実施例5に係る撮像レンズ5において、第1レンズL1~第6レンズL6の各レンズの両面は非球面形状となっている。[表22],[表23]には、それらの非球面の形状を表す係数の値を示す。
 また、[表24]には、数値実施例5に係る撮像レンズ5におけるレンズ全系の焦点距離f、F値、全長、および半画角ωの値を示す。[表25]には、第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、第4レンズL4、第5レンズL5、および第6レンズL6のそれぞれの焦点距離の値を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000024
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000025
 以上の数値実施例5における諸収差を図15に示す。また、図25には、横収差を示す。
 各収差図から分かるように、数値実施例5に係る撮像レンズ5は、小型、大口径でありながらも諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有していることは明らかである。
[数値実施例6]
 [表26]に、図6に示した撮像レンズ6に具体的な数値を適用した数値実施例6の基本的なレンズデータを示す。数値実施例6に係る撮像レンズ6では、開口絞りStは、第1レンズL1の物体側のレンズ面と第1レンズL1の像面側のレンズ面との間に配置されている。
 数値実施例6に係る撮像レンズ6において、第1レンズL1~第6レンズL6の各レンズの両面は非球面形状となっている。[表27],[表28]には、それらの非球面の形状を表す係数の値を示す。
 また、[表29]には、数値実施例6に係る撮像レンズ6におけるレンズ全系の焦点距離f、F値、全長、および半画角ωの値を示す。[表30]には、第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、第4レンズL4、第5レンズL5、および第6レンズL6のそれぞれの焦点距離の値を示す。
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Figure JPOXMLDOC01-appb-T000027
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000028
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 以上の数値実施例6における諸収差を図16に示す。また、図26には、横収差を示す。
 各収差図から分かるように、数値実施例6に係る撮像レンズ6は、小型、大口径でありながらも諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有していることは明らかである。
[数値実施例7]
 [表31]に、図7に示した撮像レンズ7に具体的な数値を適用した数値実施例7の基本的なレンズデータを示す。数値実施例7に係る撮像レンズ7では、開口絞りStは、第1レンズL1の像面側のレンズ面と第2レンズL2の像面側のレンズ面との間に配置されている。
 数値実施例7に係る撮像レンズ7において、第1レンズL1~第6レンズL6の各レンズの両面は非球面形状となっている。[表32],[表33]には、それらの非球面の形状を表す係数の値を示す。
 また、[表34]には、数値実施例7に係る撮像レンズ7におけるレンズ全系の焦点距離f、F値、全長、および半画角ωの値を示す。[表35]には、第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、第4レンズL4、第5レンズL5、および第6レンズL6のそれぞれの焦点距離の値を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000031
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000032
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000033
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000034
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000035
 以上の数値実施例7における諸収差を図17に示す。また、図27には、横収差を示す。
 各収差図から分かるように、数値実施例7に係る撮像レンズ7は、小型、大口径でありながらも諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有していることは明らかである。
[数値実施例8]
 [表36]に、図8に示した撮像レンズ8に具体的な数値を適用した数値実施例8の基本的なレンズデータを示す。数値実施例8に係る撮像レンズ8では、開口絞りStは、第1レンズL1の像面側のレンズ面と第2レンズL2の像面側のレンズ面との間に配置されている。
 数値実施例8に係る撮像レンズ8において、第1レンズL1~第6レンズL6の各レンズの両面は非球面形状となっている。[表37],[表38]には、それらの非球面の形状を表す係数の値を示す。
 また、[表39]には、数値実施例8に係る撮像レンズ8におけるレンズ全系の焦点距離f、F値、全長、および半画角ωの値を示す。[表40]には、第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、第4レンズL4、第5レンズL5、および第6レンズL6のそれぞれの焦点距離の値を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000036
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000037
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000038
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000039
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000040
 以上の数値実施例8における諸収差を図18に示す。また、図28には、横収差を示す。
 各収差図から分かるように、数値実施例8に係る撮像レンズ8は、小型、大口径でありながらも諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有していることは明らかである。
[数値実施例9]
 [表41]に、図9に示した撮像レンズ9に具体的な数値を適用した数値実施例9の基本的なレンズデータを示す。数値実施例9に係る撮像レンズ9では、開口絞りStは、第1レンズL1の物体側のレンズ面と第1レンズL1の像面側のレンズ面との間に配置されている。
 数値実施例9に係る撮像レンズ9において、第1レンズL1~第6レンズL6の各レンズの両面は非球面形状となっている。[表42],[表43]には、それらの非球面の形状を表す係数の値を示す。
 また、[表44]には、数値実施例9に係る撮像レンズ9におけるレンズ全系の焦点距離f、F値、全長、および半画角ωの値を示す。[表45]には、第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、第4レンズL4、第5レンズL5、および第6レンズL6のそれぞれの焦点距離の値を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000041
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000042
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000043
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000044
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000045
 以上の数値実施例9における諸収差を図19に示す。また、図29には、横収差を示す。
 各収差図から分かるように、数値実施例9に係る撮像レンズ9は、小型、大口径でありながらも諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有していることは明らかである。
[数値実施例10]
 [表46]に、図10に示した撮像レンズ10に具体的な数値を適用した数値実施例10の基本的なレンズデータを示す。数値実施例10に係る撮像レンズ10では、開口絞りStは、第1レンズL1の像面側のレンズ面と第2レンズL2の像面側のレンズ面との間に配置されている。
 数値実施例10に係る撮像レンズ10において、第1レンズL1~第6レンズL6の各レンズの両面は非球面形状となっている。[表47],[表48]には、それらの非球面の形状を表す係数の値を示す。
 また、[表49]には、数値実施例10に係る撮像レンズ10におけるレンズ全系の焦点距離f、F値、全長、および半画角ωの値を示す。[表50]には、第1レンズL1、第2レンズL2、第3レンズL3、第4レンズL4、第5レンズL5、および第6レンズL6のそれぞれの焦点距離の値を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000046
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000047
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000048
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000049
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000050
 以上の数値実施例10における諸収差を図20に示す。また、図30には、横収差を示す。
 各収差図から分かるように、数値実施例10に係る撮像レンズ10は、小型、大口径でありながらも諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有していることは明らかである。
[各実施例のその他の数値データ]
 [表51]には、上述の各条件式に関する値を、各数値実施例についてまとめたものを示す。[表51]から分かるように、各条件式について、各数値実施例の値がその数値範囲内となっている。
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<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41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41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41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42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42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41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41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41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。
[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。
 図43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43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。
 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。
 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。
 (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。
 (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。
 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。
 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。
 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。
 (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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 (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43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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 (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。
 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。
 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。
 (カメラヘッド及びCCU)
 図44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44は、図43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。
 図44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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
 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。
<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。
 例えば、上記各数値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、上記実施の形態および実施例では、実質的に6枚のレンズからなる構成について説明したが、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。
 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、全体として6枚のレンズ構成とし、各レンズの構成の最適化を図るようにしたので、小型化と大口径化とが図られた高性能の撮像レンズ、または撮像装置を提供することができる。
[1]
 物体側から像面側に向かって順に、
 光軸近傍において正の屈折力を有する第1レンズと、
 光軸近傍において正の屈折力を有する第2レンズと、
 光軸近傍において負の屈折力を有する第3レンズと、
 光軸近傍において像面側のレンズ面が像面側に凹形状を向けた負の屈折力を有する第4レンズと、
 光軸近傍において像面側のレンズ面が像面側に凹形状を向けた正の屈折力を有する第5レンズと、
 光軸近傍において負の屈折力を有する第6レンズと
 から構成されている
 撮像レンズ。
[2]
 以下の条件式を満足する
 上記[1]に記載の撮像レンズ。
 0.6<f12/f<1.0 ……(1)
ただし、
 f12:前記第1レンズと前記第2レンズとの合成焦点距離
 f:レンズ全系の焦点距離
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。
 0.0<f3/f4<0.7 ……(2)
ただし、
 f3:前記第3レンズの焦点距離
 f4:前記第4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。
 f1/L1R1sag>10.0 ……(3)
ただし、
 f1:前記第1レンズの焦点距離
 L1R1sag:有効径における前記第1レンズの物体側のレンズ面のサグ量の最大値(レンズ面が像面側に傾く場合を正とし、単位は「mm」)
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。
 f2/L2R1sag>7.0 ……(4)
ただし、
 f2:前記第2レンズの焦点距離
 L2R1sag:有効径における前記第2レンズの物体側のレンズ面のサグ量の最大値(レンズ面が像面側に傾く場合を正とし、単位は「mm」)
とする。
[6]
 以下の条件式を満足する
 上記[1]ないし[5]のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
 2.65<(D(L1)+D(L12)+D(L2))/L1R1sag<55.0 ……(5)
ただし、
 D(L1):前記第1レンズの中心厚
 D(L12):前記第1レンズと第2レンズとの空気間隔
 D(L2):前記第2レンズの中心厚
 L1R1sag:有効径における前記第1レンズの物体側のレンズ面のサグ量の最大値(レンズ面が像面側に傾く場合を正とし、単位は「mm」)
とする。
[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。
 15.0<νd(L4)<35.0 ……(6A)
 15.0<νd(L5)<35.0 ……(6B)
ただし、
 νd(L4):前記第4レンズのd線に対するアッベ数
 νd(L5):前記第5レンズのd線に対するアッベ数
とする。
[8]
 以下の条件式を満足する
 上記[1]ないし[7]のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
 0.35<D(L5)/(D(L56)+D(L6))<1.05 ……(7)
ただし、
 D(L5):前記第5レンズの中心厚
 D(L56):前記第5レンズと前記第6レンズとの空気間隔
 D(L6):前記第6レンズの中心厚
とする。
[9]
 以下の条件式を満足する
 上記[1]ないし[8]のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
 -11.5<f4/R(L4R2)<0.0 ……(8)
ただし、
 f4:前記第4レンズの焦点距離
 R(L4R2):前記第4レンズの像面側のレンズ面の近軸曲率半径
とする。
[10]
 以下の条件式を満足する
 上記[1]ないし[9]のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
 0.0<f5/R(L5R2)<145.0 ……(9)
ただし、
 f5:前記第5レンズの焦点距離
 R(L5R2):前記第5レンズの像面側のレンズ面の近軸曲率半径
とする。
[11]
 以下の条件式を満足する
 上記[1]ないし[10]のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
 2.3<(R(L6R1)+R(L6R2))/(R(L6R1)-R(L6R2))<9.1 ……(10)
ただし、
 R(L6R1):前記第6レンズの物体側のレンズ面の近軸曲率半径
 R(L6R2):前記第6レンズの像面側のレンズ面の近軸曲率半径
とする。
[12]
 以下の条件式を満足する
 上記[1]ないし[11]のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
 0.33<|R(L1R1)/f|<0.78 ……(11)
ただし、
 R(L1R1):前記第1レンズの物体側のレンズ面の近軸曲率半径
 f:レンズ全系の焦点距離
とする。
[13]
 前記第1レンズの物体側のレンズ面と前記第1レンズの像面側のレンズ面との間、または前記第1レンズの像面側のレンズ面と前記第2レンズの像面側のレンズ面との間に、開口絞りが配置されている
 上記[1]ないし[12]のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
[14]
 前記第4レンズは、像面側のレンズ面が変曲点を有する非球面形状である
 上記[1]ないし[13]のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
[15]
 前記第5レンズは、像面側のレンズ面が変曲点を有する非球面形状である
 上記[1]ないし[14]のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
[16]
 前記第6レンズは、像面側のレンズ面が変曲点を有する非球面形状である
 上記[1]ないし[15]のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
[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、
 光軸近傍において正の屈折力を有する第1レンズと、
 光軸近傍において正の屈折力を有する第2レンズと、
 光軸近傍において負の屈折力を有する第3レンズと、
 光軸近傍において像面側のレンズ面が像面側に凹形状を向けた負の屈折力を有する第4レンズと、
 光軸近傍において像面側のレンズ面が像面側に凹形状を向けた正の屈折力を有する第5レンズと、
 光軸近傍において負の屈折力を有する第6レンズと
 から構成されている
 撮像装置。
[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[16]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[17]に記載の撮像装置。
 本出願は、日本国特許庁において2017年12月28日に出願された日本特許出願番号第2017-253638号、および2018年9月20日に出願された日本特許出願番号第2018-175584号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願のすべての内容を参照によって本出願に援用する。
 当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。

Claims (17)

  1.  物体側から像面側に向かって順に、
     光軸近傍において正の屈折力を有する第1レンズと、
     光軸近傍において正の屈折力を有する第2レンズと、
     光軸近傍において負の屈折力を有する第3レンズと、
     光軸近傍において像面側のレンズ面が像面側に凹形状を向けた負の屈折力を有する第4レンズと、
     光軸近傍において像面側のレンズ面が像面側に凹形状を向けた正の屈折力を有する第5レンズと、
     光軸近傍において負の屈折力を有する第6レンズと
     から構成されている
     撮像レンズ。
  2.  以下の条件式を満足する
     請求項1に記載の撮像レンズ。
     0.6<f12/f<1.0 ……(1)
    ただし、
     f12:前記第1レンズと前記第2レンズとの合成焦点距離
     f:レンズ全系の焦点距離
    とする。
  3.  以下の条件式を満足する
     請求項1に記載の撮像レンズ。
     0.0<f3/f4<0.7 ……(2)
    ただし、
     f3:前記第3レンズの焦点距離
     f4:前記第4レンズの焦点距離
    とする。
  4.  以下の条件式を満足する
     請求項1に記載の撮像レンズ。
     f1/L1R1sag>10.0 ……(3)
    ただし、
     f1:前記第1レンズの焦点距離
     L1R1sag:有効径における前記第1レンズの物体側のレンズ面のサグ量の最大値(レンズ面が像面側に傾く場合を正とし、単位は「mm」)
    とする。
  5.  以下の条件式を満足する
     請求項1に記載の撮像レンズ。
     f2/L2R1sag>7.0 ……(4)
    ただし、
     f2:前記第2レンズの焦点距離
     L2R1sag:有効径における前記第2レンズの物体側のレンズ面のサグ量の最大値(レンズ面が像面側に傾く場合を正とし、単位は「mm」)
    とする。
  6.  以下の条件式を満足する
     請求項1に記載の撮像レンズ。
     2.65<(D(L1)+D(L12)+D(L2))/L1R1sag<55.0 ……(5)
    ただし、
     D(L1):前記第1レンズの中心厚
     D(L12):前記第1レンズと第2レンズとの空気間隔
     D(L2):前記第2レンズの中心厚
     L1R1sag:有効径における前記第1レンズの物体側のレンズ面のサグ量の最大値(レンズ面が像面側に傾く場合を正とし、単位は「mm」)
    とする。
  7.  以下の条件式を満足する
     請求項1に記載の撮像レンズ。
     15.0<νd(L4)<35.0 ……(6A)
     15.0<νd(L5)<35.0 ……(6B)
    ただし、
     νd(L4):前記第4レンズのd線に対するアッベ数
     νd(L5):前記第5レンズのd線に対するアッベ数
    とする。
  8.  以下の条件式を満足する
     請求項1に記載の撮像レンズ。
     0.35<D(L5)/(D(L56)+D(L6))<1.05 ……(7)
    ただし、
     D(L5):前記第5レンズの中心厚
     D(L56):前記第5レンズと前記第6レンズとの空気間隔
     D(L6):前記第6レンズの中心厚
    とする。
  9.  以下の条件式を満足する
     請求項1に記載の撮像レンズ。
     -11.5<f4/R(L4R2)<0.0 ……(8)
    ただし、
     f4:前記第4レンズの焦点距離
     R(L4R2):前記第4レンズの像面側のレンズ面の近軸曲率半径
    とする。
  10.  以下の条件式を満足する
     請求項1に記載の撮像レンズ。
     0.0<f5/R(L5R2)<145.0 ……(9)
    ただし、
     f5:前記第5レンズの焦点距離
     R(L5R2):前記第5レンズの像面側のレンズ面の近軸曲率半径
    とする。
  11.  以下の条件式を満足する
     請求項1に記載の撮像レンズ。
     2.3<(R(L6R1)+R(L6R2))/(R(L6R1)-R(L6R2))<9.1 ……(10)
    ただし、
     R(L6R1):前記第6レンズの物体側のレンズ面の近軸曲率半径
     R(L6R2):前記第6レンズの像面側のレンズ面の近軸曲率半径
    とする。
  12.  以下の条件式を満足する
     請求項1に記載の撮像レンズ。
     0.33<|R(L1R1)/f|<0.78 ……(11)
    ただし、
     R(L1R1):前記第1レンズの物体側のレンズ面の近軸曲率半径
     f:レンズ全系の焦点距離
    とする。
  13.  前記第1レンズの物体側のレンズ面と前記第1レンズの像面側のレンズ面との間、または前記第1レンズの像面側のレンズ面と前記第2レンズの像面側のレンズ面との間に、開口絞りが配置されている
     請求項1に記載の撮像レンズ。
  14.  前記第4レンズは、像面側のレンズ面が変曲点を有する非球面形状である
     請求項1に記載の撮像レンズ。
  15.  前記第5レンズは、像面側のレンズ面が変曲点を有する非球面形状である
     請求項1に記載の撮像レンズ。
  16.  前記第6レンズは、像面側のレンズ面が変曲点を有する非球面形状である
     請求項1に記載の撮像レンズ。
  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、
     光軸近傍において正の屈折力を有する第1レンズと、
     光軸近傍において正の屈折力を有する第2レンズと、
     光軸近傍において負の屈折力を有する第3レンズと、
     光軸近傍において像面側のレンズ面が像面側に凹形状を向けた負の屈折力を有する第4レンズと、
     光軸近傍において像面側のレンズ面が像面側に凹形状を向けた正の屈折力を有する第5レンズと、
     光軸近傍において負の屈折力を有する第6レンズと
     から構成されている
     撮像装置。
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