WO2020090368A1 - 撮像レンズおよび撮像装置 - Google Patents

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WO2020090368A1
WO2020090368A1 PCT/JP2019/039567 JP2019039567W WO2020090368A1 WO 2020090368 A1 WO2020090368 A1 WO 2020090368A1 JP 2019039567 W JP2019039567 W JP 2019039567W WO 2020090368 A1 WO2020090368 A1 WO 2020090368A1
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lens
focal length
imaging
conditional expression
image
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PCT/JP2019/039567
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誉士雄 細野
泰英 二瓶
大午 桂木
山本 勲
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ソニー株式会社
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    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60Control of cameras or camera modules
    • H04N23/69Control of means for changing angle of the field of view, e.g. optical zoom objectives or electronic zooming

Definitions

  • the present disclosure relates to an imaging lens that forms an optical image of a subject on an imaging device such as a CCD (Charge Coupled Device) or CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), and a digital still camera that carries out imaging by mounting the imaging lens.
  • an imaging device such as a mobile phone with a camera and a portable information terminal.
  • the pixel pitch of the image pickup devices is becoming finer to increase the number of pixels, and along with this, high performance is also required for the image pickup lenses used in these image pickup devices. ing.
  • An imaging lens includes a first lens having a positive refractive power near the optical axis and a first lens having a positive refractive power near the optical axis in order from the object side to the image plane side.
  • Two lenses a third lens having a negative refractive power near the optical axis, a fourth lens having a negative refractive power near the optical axis, a fifth lens having a negative refractive power near the optical axis, and an optical It is composed of a sixth lens having a negative refractive power in the vicinity of the axis, and a seventh lens having an aspherical surface having a lens surface on the image side having an inflection point.
  • An image pickup apparatus includes an image pickup lens and an image pickup element that outputs an image pickup signal according to an optical image formed by the image pickup lens.
  • the image pickup lens according to the embodiment is used.
  • each lens is optimized with a total of seven lens configurations.
  • FIG. 3 is a lens cross-sectional view showing a first configuration example of an imaging lens according to an embodiment of the present disclosure. It is a lens sectional view showing the 2nd example of composition of an imaging lens. It is a lens sectional view showing the 3rd example of composition of an imaging lens. It is a lens sectional view showing the 4th example of composition of an imaging lens. It is a lens sectional view showing the 5th example of composition of an imaging lens. It is a lens sectional view showing the 6th example of composition of an imaging lens. It is a lens sectional view showing the 7th example of composition of an imaging lens. It is a lens sectional view showing the 8th example of composition of an imaging lens. It is a lens sectional view showing the 9th example of composition of an imaging lens.
  • FIG. 9 is an aberration diagram showing various aberrations in Numerical Example 1 in which specific numerical values are applied to the imaging lens shown in FIG. 1.
  • FIG. 9 is an aberration diagram showing various aberrations in Numerical Example 2 in which specific numerical values are applied to the imaging lens shown in FIG. 2.
  • FIG. 8 is an aberration diagram showing various aberrations in Numerical Example 3 in which specific numerical values are applied to the imaging lens shown in FIG. 3.
  • FIG. 9 is an aberration diagram showing various aberrations in Numerical Example 4 in which specific numerical values are applied to the imaging lens shown in FIG. 4.
  • FIG. 6 is an aberration diagram showing various aberrations in Numerical Example 5 in which specific numerical values are applied to the imaging lens shown in FIG. 5.
  • FIG. 7 is an aberration diagram showing various aberrations in Numerical Example 6 in which specific numerical values are applied to the imaging lens shown in FIG. 6.
  • 8 is an aberration diagram showing various aberrations in Numerical Example 7 in which specific numerical values are applied to the imaging lens shown in FIG. 7.
  • 9 is an aberration diagram showing various aberrations in Numerical Example 8 in which specific numerical values are applied to the imaging lens shown in FIG. 8.
  • FIG. 10 is an aberration diagram showing various aberrations in Numerical Example 9 in which specific numerical values are applied to the imaging lens shown in FIG. 9.
  • It is a front view which shows one structural example of an imaging device.
  • It is a rear view which shows one structural example of an imaging device.
  • It is a block diagram showing an example of a schematic structure of a vehicle control system.
  • FIG. 24 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the camera head and CCU shown in FIG. 23.
  • the image pickup lens has a lens structure of seven or more lenses in order to achieve a small size and high performance.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-55728
  • Patent Document 2 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-203792
  • Patent Document 3 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-71115
  • Patent Document 1 a first lens having a positive refractive power, a second lens having a positive or negative refractive power, and a third lens having a negative refractive power are arranged in this order from the object side to the image plane side.
  • a fourth lens having a positive or negative refractive power, a fifth lens having a positive or negative refractive power, a sixth lens having a positive or negative refractive power, and a seventh lens having a negative refractive power There is disclosed an imaging lens composed of and.
  • Patent Document 1 does not disclose or suggest a configuration in which all of the third lens, the fourth lens, the fifth lens, the sixth lens, and the seventh lens have negative refracting power as an example.
  • the positive refracting power that should be concentrated on the first lens and the second lens for downsizing is dispersed to the lenses other than the first lens and the second lens. .. Therefore, the structure is disadvantageous for downsizing.
  • the composite focal length of the fourth lens and the fifth lens is positive, and the fifth lens has a strong convex surface facing the image plane side ( The meniscus shape (having a large curvature) increases the thickness of the lens itself, which is disadvantageous for downsizing.
  • the performance may be insufficient to suppress various aberrations while satisfying the predetermined optical performance, and there is room for improvement by reviewing the power of each lens.
  • Patent Document 2 includes a first lens group including a first lens, a second lens, and a third lens, a second lens group including a fourth lens and a fifth lens, and a sixth lens and a seventh lens.
  • a seven-lens image pickup lens including a third lens group is disclosed.
  • both the first lens group and the second lens group have positive refracting power, but in the case of this configuration, a strong light beam is emitted from the first lens group for downsizing. Refraction of light further refracts the light rays in the second lens group, which further aggravates the aberration, and cannot obtain good aberration correction. Therefore, there is room for improvement by reviewing the refractive power of the second lens group.
  • Patent Document 3 discloses an image pickup lens including first to seventh optical elements.
  • the imaging lens described in Patent Document 3 is characterized in that, as the seventh optical element, one aberration correction optical element having substantially no refracting power and having aspherical surfaces on both sides is arranged.
  • the seventh optical element has substantially no refractive power in the vicinity of the paraxial line, and a space for arranging the seventh optical element is required, which is not suitable for downsizing. ..
  • 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. Numerical examples in which specific numerical values are applied to these configuration examples will be described later.
  • reference numeral IMG indicates the image plane
  • Z1 indicates the optical axis.
  • St indicates an aperture stop.
  • An image sensor 101 such as a CCD or CMOS may be arranged near the image plane IMG.
  • An optical member such as a seal glass SG for protecting the image pickup element or various optical filters may be arranged between the image pickup lens and the image plane IMG.
  • the configuration of the imaging lens according to the present embodiment will be described below in association with the configuration example illustrated in FIG. 1 and the like as appropriate, but the technology according to the present disclosure is not limited to the illustrated configuration example.
  • the imaging lens according to the present embodiment has 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, the sixth lens L6, and the seventh lens L7 are arranged, and are substantially composed of seven lenses.
  • the first lens L1 has a positive refractive power in the vicinity of the optical axis.
  • the second lens L2 has a positive refractive power near the optical axis.
  • the third lens L3 has a negative refractive power in the vicinity of the optical axis.
  • the fourth lens L4 has a negative refractive power in the vicinity of the optical axis.
  • the fifth lens L5 has a negative refractive power in the vicinity of the optical axis.
  • the sixth lens L6 has a negative refractive power in the vicinity of the optical axis.
  • the seventh lens L7 has a positive or negative refractive power in the vicinity of the optical axis. It is desirable that the seventh lens L7 has an aspherical surface having an inflection point on the image side lens surface.
  • the imaging lens according to the present embodiment further satisfies predetermined conditional expressions and the like described later.
  • the total lens configuration is seven, and the configuration of each lens is optimized, so that various aberrations are satisfactorily corrected despite the small size and large aperture. be able to.
  • optimization of refractive power arrangement optimization of lens shape that effectively uses an aspherical surface, optimization of lens material, etc. may be performed. desirable.
  • the seventh lens L7 is preferably an aspherical shape having an inflection point on the lens surface on the image side. That is, it is desirable that the image-side lens surface of the seventh lens L7 be an aspherical shape having an inflection point such that the concave-convex shape changes midway from the central portion to the peripheral portion.
  • the image surface side lens surface of the seventh lens L7 have a concave shape in the vicinity of the optical axis and a convex shape in the peripheral portion, the light emitted from the seventh lens L7 is incident on the image surface IMG. The corners can be suppressed.
  • the imaging lens according to the present embodiment preferably satisfies the following conditional expression (1). 1.1 ⁇ TTL / f12 ⁇ 1.8 (1) However, TTL: distance on the optical axis from the apex of the object side surface of the first lens L1 to the image plane f12: composite focal length of the first lens L1 and the second lens L2.
  • Conditional expression (1) defines the ratio between the distance on the optical axis from the vertex of the object-side surface of the first lens L1 to the image plane and the combined focal length of the first lens L1 and the second lens L2. There is. By satisfying 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 becomes short, and miniaturization can be achieved, but the refracting power for incident light rays becomes strong, and high order Spherical aberration and coma are generated, which makes it difficult to secure optical performance.
  • conditional expression (1) If the lower limit of conditional expression (1) is exceeded, the combined focal length of the first lens L1 and the second lens L2 becomes long, the refracting power for an incident light beam becomes weak, and the total lens length becomes large, so that downsizing can be achieved. Harder to achieve.
  • the imaging lens according to the present embodiment further satisfy the following conditional expression (2). 0.8 ⁇ f1 / f ⁇ 273.0 (2)
  • f1 focal length of the first lens
  • L1 focal length of the entire lens system
  • Conditional expression (2) defines the ratio between the focal length of the first lens L1 and the focal length of the entire lens system. By satisfying conditional expression (2), it is possible to secure good performance with a small size. If the upper limit of conditional expression (2) is exceeded, the focal length of the first lens L1 becomes long, and the refracting power for the incident light beam becomes weak. Therefore, it becomes difficult to achieve miniaturization due to the increase in the total lens length. When the value goes below the lower limit of the conditional expression (2), the focal length of the first lens L1 becomes short and the refracting power for an incident light beam becomes strong, so that miniaturization can be achieved and coma aberration correction becomes easy, Higher sensitivity when assembling the lens.
  • conditional expression (2) In order to better realize the effect of the conditional expression (2), it is more desirable to set the numerical range of the conditional expression (2) as the following conditional expression (2) ′. 0.8 ⁇ f1 / f ⁇ 30.0 (2) '
  • the image pickup lens according to the present embodiment satisfy the following conditional expression (3). 0.6 ⁇ f2 / f ⁇ 116.0 (3)
  • f2 focal length of the second lens
  • L2 f focal length of the entire lens system.
  • Conditional expression (3) defines the ratio between the focal length of the second lens L2 and the focal length of the entire system. By satisfying conditional expression (3), it is possible to secure good performance with a small size. If the upper limit of conditional expression (3) is exceeded, the focal length of the second lens L2 becomes long, and the refracting power for the incident light beam becomes weak. Therefore, it becomes difficult to achieve miniaturization due to the increase in the total lens length. If the lower limit of conditional expression (3) is exceeded, the focal length of the second lens L2 becomes short and the refracting power for the incident light beam becomes strong, so that miniaturization can be achieved and coma aberration correction becomes easy, Higher sensitivity when assembling the lens.
  • conditional expression (3) it is more desirable to set the numerical range of the conditional expression (3) as the following conditional expression (3) ′. 0.6 ⁇ f2 / f ⁇ 1.4 (3) '
  • the imaging lens according to the present embodiment satisfy the following conditional expression (4). 17.3 ⁇ d (L3) ⁇ 28.5 (4)
  • ⁇ d (L3) Abbe number for the d-line of the third lens L3.
  • Conditional expression (4) defines the Abbe number of the third lens L3. By satisfying conditional expression (4), good performance can be secured. If the upper limit of conditional expression (4) is exceeded, sufficient refractive index for F-line and g-line cannot be obtained, and axial chromatic aberration cannot be suppressed. If the lower limit of conditional expression (4) is exceeded, the refractive index of the F-line and the g-line will become excessive, and axial chromatic aberration will not be able to be suppressed.
  • the image pickup lens according to the present embodiment satisfy the following conditional expression (5). 1.4 ⁇
  • f3 focal length of third lens L3
  • f12 composite focal length of first lens L1 and second lens L2.
  • Conditional expression (5) defines the ratio between the focal length of the third lens L3 and the combined focal length of the first lens L1 and the second lens L2.
  • the imaging lens according to the present embodiment further satisfy the following conditional expression (6). -4.2 ⁇ f3 / f ⁇ -1.3 (6)
  • f3 focal length of the third lens
  • L3 f focal length of the entire lens system
  • Conditional expression (6) defines the ratio between the focal length of the third lens L3 and the focal length of the entire lens system. By satisfying conditional expression (6), it is possible to secure small size and good performance. If the upper limit of conditional expression (6) is exceeded, the focal length of the third lens L3 becomes short and the refracting power for the incident light beam becomes strong, so that size reduction can be achieved and coma aberration correction becomes easy, Higher sensitivity when assembling the lens. If the lower limit of conditional expression (6) is exceeded, the focal length of the third lens L3 becomes long, and the refracting power for an incident light beam becomes weak. Therefore, it becomes difficult to achieve miniaturization due to the increase in the total lens length.
  • the imaging lens according to the present embodiment further satisfy the following conditional expression (7).
  • f3 focal length of third lens
  • L3 f456 composite focal length of fourth lens L4, fifth lens L5, and sixth lens L6.
  • Conditional expression (7) defines the ratio of the focal length of the third lens L3 to the combined focal length of the fourth lens L4, the fifth lens L5, and the sixth lens L6.
  • the combined focal length of the fourth lens L4, the fifth lens L5, and the sixth lens L6 becomes long, and the refracting power for the incident light beam becomes weak. Therefore, it becomes difficult to correct coma and field curvature. Further, although it is advantageous to shorten the total length of the lens, the sensitivity at the time of assembling the lens becomes high.
  • the imaging lens according to the present embodiment further satisfy the following conditional expression (8).
  • f3 focal length of third lens
  • L3 f4567 composite focal length of fourth lens L4, fifth lens L5, sixth lens L6, and seventh lens L7.
  • Conditional expression (8) defines the ratio of the focal length of the third lens L3 to the combined focal length of the fourth lens L4, the fifth lens L5, the sixth lens L6 and the seventh lens L7.
  • the combined focal length of the fourth lens L4, the fifth lens L5, the sixth lens L6, and the seventh lens L7 becomes long, and the refracting power for an incident light beam becomes weak. External aberrations are insufficiently corrected, and it becomes particularly difficult to correct coma and field curvature. Further, although it is advantageous to shorten the total length of the lens, the sensitivity at the time of assembling the lens becomes high.
  • the imaging lens according to the present embodiment further satisfy the following conditional expression (9). -470.0 ⁇ f4 / f ⁇ -2.3 (9)
  • f4 focal length of fourth lens
  • L4 f focal length of entire lens system
  • Conditional expression (9) defines the ratio between the focal length of the fourth lens L4 and the focal length of the entire system. By satisfying conditional expression (9), it is possible to secure small size and good performance. If the upper limit of conditional expression (9) is exceeded, the focal length of the fourth lens L4 becomes short, and the refracting power for the incident light beam becomes strong. Therefore, although miniaturization can be achieved and coma aberration correction becomes easy, Higher sensitivity when assembling the lens. When the value goes below the lower limit of the conditional expression (9), the focal length of the fourth lens L4 becomes long and the refracting power for an incident light beam becomes weak. Therefore, it becomes difficult to achieve miniaturization due to the lengthening of the entire lens length.
  • conditional expression (9) it is more desirable to set the numerical range of the conditional expression (9) as the following conditional expression (9) ′. -116.0 ⁇ f4 / f ⁇ -2.3 (9) '
  • conditional expression (9) In order to realize the effect of the conditional expression (9) more satisfactorily, it is more desirable to set the numerical range of the conditional expression (9) as the following conditional expression (9) ′′. -85.0 ⁇ f4 / f ⁇ -2.3 (9) ''
  • the imaging lens according to the present embodiment further satisfy the following conditional expression (10). 1.7 ⁇
  • f7 focal length of seventh lens
  • f12 composite focal length of first lens L1 and second lens L2.
  • Conditional expression (10) defines the ratio between the focal length of the seventh lens L7 and the combined focal length of the first lens L1 and the second lens L2. By satisfying conditional expression (10), it is possible to secure small size and good performance. If the upper limit of conditional expression (10) is exceeded, the focal length of the seventh lens L7 becomes long, and the refracting power for the incident light beam becomes weak, so the angle at which the light beam bounces becomes gentle, and the overall lens length becomes long, thus reducing the size. Will be difficult to achieve.
  • conditional expression (10) it is more desirable to set the numerical range of the conditional expression (10) as the following conditional expression (10) ′. 1.7 ⁇
  • the imaging lens according to the present embodiment further satisfy the following conditional expression (11). 0.5 ⁇
  • f1 focal length of first lens
  • L1 f34567 composite focal length of the third lens L3, fourth lens L4, fifth lens L5, sixth lens L6, and seventh lens L7.
  • Conditional expression (11) defines the ratio of the focal length of the first lens L1 to the combined focal length of the third lens L3, the fourth lens L4, the fifth lens L5, the sixth lens L6, and the seventh lens L7. ing.
  • conditional expression (11) By satisfying conditional expression (11), it is possible to secure small size and good performance.
  • the upper limit of conditional expression (11) is exceeded, the combined focal length of the third lens L3, the fourth lens L4, the fifth lens L5, the sixth lens L6, and the seventh lens L7 becomes short, and the refracting power for the incident light ray becomes small. Since it becomes stronger, the correction of on-axis and off-axis aberrations becomes excessive, and it becomes difficult to correct spherical aberration and coma in particular.
  • conditional expression (11) In order to better realize the effect of the conditional expression (11), it is more desirable to set the numerical range of the conditional expression (11) as the following conditional expression (11) ′. 0.5 ⁇
  • the imaging lens according to the present embodiment further satisfy the following conditional expression (12). 0.6 ⁇
  • f2 focal length of second lens
  • L2 f34567 composite focal length of the third lens L3, fourth lens L4, fifth lens L5, sixth lens L6, and seventh lens L7.
  • Conditional expression (12) defines the ratio of the focal length of the second lens L2 to the combined focal length of the third lens L3, the fourth lens L4, the fifth lens L5, the sixth lens L6, and the seventh lens L7. ing.
  • conditional expression (12) By satisfying the conditional expression (12), it is possible to secure small size and good performance.
  • the upper limit of conditional expression (12) is exceeded, the combined focal length of the third lens L3, the fourth lens L4, the fifth lens L5, the sixth lens L6, and the seventh lens L7 becomes short, and the refracting power with respect to the incident light ray becomes small. Since it is strong, correction of on-axis and off-axis aberrations becomes excessive, and it becomes difficult to correct spherical aberration and coma in particular.
  • the imaging lens according to the present embodiment further satisfy the following conditional expression (13). 0.0 ⁇ f3 / f4 ⁇ 1.3 (13)
  • f3 focal length of third lens
  • L3 focal length of fourth lens
  • Conditional expression (13) defines the ratio between the focal length of the third lens L3 and the focal length of the fourth lens L4. By satisfying conditional expression (13), it is possible to secure small size and good performance. If the upper limit of conditional expression (13) is exceeded, the focal length of the third lens L3 becomes long, and the refracting power for incident light rays becomes weak. It is greatly affected by dispersion, and chromatic aberration of magnification becomes worse. Furthermore, it becomes difficult to achieve miniaturization due to the increase in the total lens length. If the lower limit of conditional expression (13) is exceeded, the focal length of the third lens L3 becomes short, and the refracting power for the incident light beam becomes strong. Therefore, the angle at which the light beam bounces becomes tight, and the coma aberration and field curvature can be corrected. It gets harder.
  • the imaging lens according to the present embodiment further satisfy the following conditional expression (14). 0.0 ⁇ f3 / f5 ⁇ 1.0 (14) However, f3: focal length of third lens L3 f5: focal length of fifth lens L5
  • Conditional expression (14) defines the ratio between the focal length of the third lens L3 and the focal length of the fifth lens L5. By satisfying conditional expression (14), it is possible to secure small size and good performance. If the upper limit of conditional expression (14) is exceeded, the focal length of the third lens L3 becomes long, and the refracting power for incident light rays becomes weak. It is greatly affected by dispersion, and chromatic aberration of magnification becomes worse. Furthermore, it becomes difficult to achieve miniaturization due to the increase in the total lens length. If the lower limit of conditional expression (14) is exceeded, the focal length of the third lens L3 becomes short, and the refracting power for the incident light beam becomes strong. Therefore, the angle at which the light beam bounces becomes tight, and the coma aberration and the field curvature can be corrected. It gets harder.
  • the imaging lens according to the present embodiment further satisfy the following conditional expression (15). -58.1 ⁇ f45 / f ⁇ -2.2 (15)
  • f45 Composite focal length of the fourth lens L4 and the fifth lens L5
  • f The focal length of the entire lens system.
  • Conditional expression (15) defines the ratio of the combined focal length of the fourth lens L4 and the fifth lens L5 to the focal length of the entire lens system. By satisfying conditional expression (15), it is possible to secure good performance with a small size. If the upper limit of conditional expression (15) is exceeded, the combined focal length of the fourth lens L4 and the fifth lens L5 will become short, and the refracting power for incident light will become strong, so that miniaturization can be achieved and coma Although the correction is easy, the sensitivity when assembling the lens is high. When the lower limit of conditional expression (15) is exceeded, the combined focal length of the fourth lens L4 and the fifth lens L5 becomes long, and the refracting power for an incident light beam becomes weak. Therefore, the total lens length becomes long and downsizing is achieved. Hard to do.
  • the aperture diaphragm St is preferably arranged between the object-side lens surface of the first lens L1 and the image-side lens surface of the first lens L1. ..
  • the aperture stop St is arranged between the object-side lens surface of the first lens L1 and the image-side lens surface of the first lens L1, it is possible to suppress the spread of the light beam incident on the first lens L1 and correct the aberration. It is possible to achieve both improvement of flare caused by the first lens L1.
  • the aperture diaphragm St may be arranged at another position.
  • the aperture stop St may be arranged between the image surface side lens surface of the first lens L1 and the image surface side lens surface of the second lens L2.
  • the aperture stop St When the aperture stop St is arranged between the image surface side lens surface of the first lens L1 and the image surface side lens surface of the second lens L2, the spread of the light beam incident on the second lens L2 can be suppressed, and thus the aberration Both the correction and the improvement of flare caused by the second lens L2 can be achieved.
  • FIG. 19 and 20 show a configuration example of an image pickup apparatus to which the image pickup lens according to the present embodiment is applied.
  • This configuration example is an example of a mobile terminal device (for example, a mobile information terminal or a mobile phone terminal) including an imaging device.
  • This mobile terminal device includes a substantially rectangular housing 201.
  • a display unit 202 and a front camera unit 203 are provided on the front side (FIG. 19) of the housing 201.
  • a main camera unit 204 and a camera flash 205 are provided on the back side (FIG. 20) of the housing 201.
  • the display unit 202 is a touch panel that enables various operations by detecting the state of contact with the surface, for example. As a result, 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 images captured by the front camera unit 203 or the main camera unit 204.
  • the imaging lens according to the present embodiment can be applied as a camera module lens of an imaging device (front camera unit 203 or main camera unit 204) in a mobile terminal device as shown in FIGS. 19 and 20, for example.
  • a CCD for outputting an image pickup signal (image signal) according to an optical image formed by the image pickup lens near the image plane IMG of the image pickup lens
  • An image sensor 101 such as a CMOS is arranged.
  • an optical member such as a seal glass SG for protecting the image sensor and various optical filters may be arranged between the final lens and the image plane IMG. Further, the optical members such as the seal glass SG and various optical filters may be arranged at any position between the final lens and the image plane IMG.
  • the imaging lens according to the present embodiment is not limited to the above-described mobile terminal device, but can be applied as an imaging lens for other electronic devices such as a digital still camera and a digital video camera.
  • the present invention is applicable to general small-sized image pickup devices using solid-state image pickup devices such as CCD and CMOS, such as optical sensors, portable module cameras, and WEB cameras. It can also be applied to surveillance cameras and the like.
  • Si indicates the number of the i-th surface, which is numbered so as to increase sequentially 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 interval 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 portion where the value of “Ri” is “ ⁇ ” indicates a flat surface or a virtual surface.
  • “Li” indicates the attribute of the surface.
  • “L1R1” indicates the object-side lens surface of the first lens L1
  • “L1R2” indicates the image-side lens surface of the first lens L1.
  • “L2R1” indicates the object-side lens surface of the second lens L2
  • “L2R2” indicates the image-side lens surface of the second lens L2. The same applies to the other lens surfaces.
  • some lenses used in each numerical example have an aspherical lens surface.
  • the aspherical shape is defined by the following equation.
  • Ei represents an exponential expression with a base of 10, that is, “10 ⁇ i ”, for example, “0.12345E-05” is “ 0.12345 ⁇ 10 ⁇ 5 ”.
  • Each of the imaging lenses 1 to 9 to which the following numerical examples are applied has a configuration that satisfies the basic configuration of the lens described above. That is, in each of the imaging lenses 1 to 9, the first lens L1, the second lens L2, the third lens L3, the fourth lens L4, and the fifth lens L5 are arranged in this order from the object side to the image plane side. And a sixth lens L6 and a seventh lens L7 are arranged, and is substantially composed of seven lenses.
  • the first lens L1 has a positive refractive power in the vicinity of the optical axis.
  • the second lens L2 has a positive refractive power in the vicinity of the optical axis.
  • the third lens L3 has a negative refractive power in the vicinity of the optical axis.
  • the fourth lens L4 has a negative refractive power in the vicinity of the optical axis.
  • the fifth lens L5 has a negative refractive power in the vicinity of the optical axis.
  • the sixth lens L6 has a negative refractive power in the vicinity of the optical axis.
  • the seventh lens L7 has an aspherical shape whose lens surface on the image side has an inflection point.
  • the seventh lens L7 has a positive or negative refractive power in the vicinity of the optical axis.
  • the aperture stop St is arranged between the object-side lens surface of the first lens L1 and the image-side lens surface of the first lens L1.
  • a seal glass SG is arranged between the seventh lens L7 and the image plane IMG.
  • FIG. 1 shows basic lens data of Numerical Example 1 in which specific numerical values are applied to the imaging lens 1 shown in FIG. 1.
  • the seventh lens L7 has a negative refractive power in the vicinity of the optical axis.
  • both surfaces of each of the first lens L1 to the seventh lens L7 have an aspherical shape.
  • [Table 2] and [Table 3] show the values of the coefficients representing the shapes of the aspherical surfaces.
  • [Table 4] shows the focal length f, F value, total length, and half angle of view ⁇ of the entire lens system in the imaging lens 1 according to Numerical Example 1.
  • [Table 5] shows the respective focal length values of the first lens L1, the second lens L2, the third lens L3, the fourth lens L4, the fifth lens L5, the sixth lens L6, and the seventh lens L7. Show.
  • FIG. 10 shows spherical aberration, astigmatism (field curvature), and distortion as various aberrations.
  • the aberration with the d-line (587.56 nm) as the reference wavelength is shown.
  • the spherical aberration diagram and the astigmatism diagram also show aberrations with respect to the g-line (435.84 nm) and the C-line (656.27 nm).
  • S indicates a value on the sagittal image plane
  • T indicates a value on the tangential image plane.
  • the imaging lens 1 according to Numerical Example 1 has a small size and a large aperture, but various aberrations are well corrected, and has excellent optical performance.
  • both surfaces of each of the first lens L1 to the seventh lens L7 have an aspherical shape.
  • [Table 7] and [Table 8] show the values of the coefficients representing the shapes of the aspherical surfaces.
  • [Table 9] shows the focal length f, F value, 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 the respective focal length values of the first lens L1, the second lens L2, the third lens L3, the fourth lens L4, the fifth lens L5, the sixth lens L6, and the seventh lens L7. Show.
  • the imaging lens 2 according to Numerical Example 2 has a small size and a large aperture but various aberrations are well corrected, and has excellent optical performance.
  • FIG. 11 shows basic lens data of Numerical Example 3 in which specific numerical values are applied to the imaging lens 3 shown in FIG.
  • the seventh lens L7 has a negative refractive power in the vicinity of the optical axis.
  • both surfaces of each of the first lens L1 to the seventh lens L7 have an aspherical shape.
  • [Table 12] and [Table 13] show the values of the coefficients representing the shapes of the aspherical surfaces.
  • [Table 14] shows the focal length f, F value, total length, and half angle of view ⁇ of the entire lens system in the imaging lens 3 according to Numerical Example 3.
  • [Table 15] shows the respective focal length values of the first lens L1, the second lens L2, the third lens L3, the fourth lens L4, the fifth lens L5, the sixth lens L6, and the seventh lens L7. Show.
  • the imaging lens 3 according to Numerical Example 3 has a small size and a large aperture, but various aberrations are well corrected, and has excellent optical performance.
  • FIG. 16 shows basic lens data of Numerical Example 4 in which specific numerical values are applied to the imaging lens 4 shown in FIG. 4.
  • the seventh lens L7 has a positive refractive power in the vicinity of the optical axis.
  • both surfaces of each of the first lens L1 to the seventh lens L7 are aspherical.
  • [Table 17] and [Table 18] show the values of the coefficients representing the shapes of the aspherical surfaces.
  • [Table 19] shows values of the focal length f, the F value, the total length, and the half angle of view ⁇ of the entire lens system in the imaging lens 4 according to Numerical Example 4.
  • [Table 20] shows the values of the focal lengths of the first lens L1, the second lens L2, the third lens L3, the fourth lens L4, the fifth lens L5, the sixth lens L6, and the seventh lens L7. Show.
  • the imaging lens 4 according to Numerical Example 4 has excellent optical performance with various aberrations well corrected even though it has a small size and a large aperture.
  • FIG. 21 shows basic lens data of Numerical Example 5 in which specific numerical values are applied to the imaging lens 5 shown in FIG.
  • the seventh lens L7 has a negative refractive power in the vicinity of the optical axis.
  • both surfaces of each of the first lens L1 to the seventh lens L7 are aspherical.
  • [Table 22] and [Table 23] show the values of the coefficients representing the shapes of the aspherical surfaces.
  • [Table 24] shows values of the focal length f, the F value, the total length, and the half angle of view ⁇ of the entire lens system in the imaging lens 5 according to Numerical Example 5.
  • [Table 25] shows the values of the focal lengths of the first lens L1, the second lens L2, the third lens L3, the fourth lens L4, the fifth lens L5, the sixth lens L6, and the seventh lens L7. Show.
  • the imaging lens 5 according to Numerical Example 5 has excellent optical performance with various aberrations corrected well even though it is small and has a large aperture.
  • both surfaces of each of the first lens L1 to the seventh lens L7 have an aspherical shape.
  • [Table 27] and [Table 28] show the values of the coefficients representing the shapes of the aspherical surfaces.
  • [Table 29] shows values of the focal length f, the F value, the total length, and the half angle of view ⁇ of the entire lens system in the imaging lens 6 according to Numerical Example 6.
  • [Table 30] shows the respective focal length values of the first lens L1, the second lens L2, the third lens L3, the fourth lens L4, the fifth lens L5, the sixth lens L6, and the seventh lens L7. Show.
  • the imaging lens 6 according to Numerical Example 6 has excellent optical performance, with various aberrations corrected well even though it is small and has a large aperture.
  • FIG. 7 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 seventh lens L7 has a positive refractive power in the vicinity of the optical axis.
  • both surfaces of each of the first lens L1 to the seventh lens L7 have an aspherical shape.
  • [Table 32] and [Table 33] show the values of the coefficients representing the shapes of the aspherical surfaces.
  • [Table 34] shows values of the focal length f, the F value, the total length, and the half angle of view ⁇ of the entire lens system in the imaging lens 7 according to Numerical Example 7.
  • [Table 35] shows the respective focal length values of the first lens L1, the second lens L2, the third lens L3, the fourth lens L4, the fifth lens L5, the sixth lens L6, and the seventh lens L7. Show.
  • FIG. 16 shows various aberrations in Numerical Example 7 described above.
  • the imaging lens 7 according to Numerical Example 7 has a small size and a large aperture, but various aberrations are well corrected, and has excellent optical performance.
  • FIG. 36 shows basic lens data of Numerical Example 8 in which specific numerical values are applied to the imaging lens 8 shown in FIG. 8.
  • the seventh lens L7 has a negative refractive power in the vicinity of the optical axis.
  • both surfaces of each of the first lens L1 to the seventh lens L7 have an aspherical shape.
  • [Table 37] and [Table 38] show the values of the coefficients representing the shapes of the aspherical surfaces.
  • [Table 39] shows values of the focal length f, the F value, the total length, and the half angle of view ⁇ of the entire lens system in the imaging lens 8 according to Numerical Example 8.
  • [Table 40] shows the respective focal length values of the first lens L1, the second lens L2, the third lens L3, the fourth lens L4, the fifth lens L5, the sixth lens L6, and the seventh lens L7. Show.
  • FIG. 17 shows various aberrations in Numerical Example 8 above.
  • the imaging lens 8 according to Numerical Example 8 has a small size and a large aperture but various aberrations are well corrected, and has excellent optical performance.
  • FIG. 9 [Table 41] shows basic lens data of Numerical Example 9 in which specific numerical values are applied to the imaging lens 9 shown in FIG. 9.
  • the seventh lens L7 has a positive refractive power in the vicinity of the optical axis.
  • both surfaces of each of the first lens L1 to the seventh lens L7 have an aspherical shape.
  • [Table 42] and [Table 43] show the values of the coefficients representing the shapes of the aspherical surfaces.
  • [Table 44] shows values of the focal length f, the F value, the total length, and the half angle of view ⁇ of the entire lens system in the imaging lens 9 according to Numerical Example 9.
  • [Table 45] shows the respective focal length values of the first lens L1, the second lens L2, the third lens L3, the fourth lens L4, the fifth lens L5, the sixth lens L6, and the seventh lens L7. Show.
  • FIG. 18 shows various aberrations in Numerical Example 9 above.
  • the imaging lens 9 according to Numerical Example 9 has a small size and a large aperture, but various aberrations are well corrected, and has excellent optical performance.
  • the technology according to the present disclosure can be applied to various products.
  • the technology according to the present disclosure is applicable to any type of movement such as an automobile, an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a motorcycle, a bicycle, a personal mobility, an airplane, a drone, a ship, a robot, a construction machine, and an agricultural machine (tractor). It may be realized as a device mounted on the body.
  • FIG. 21 is a block diagram showing a schematic configuration example of a vehicle control system 7000 which is an example of a mobile body control system to which the technology according to the present disclosure can be applied.
  • the vehicle control system 7000 includes a plurality of electronic control units connected via a 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, a vehicle exterior information detection unit 7400, a vehicle interior information detection unit 7500, and an integrated control unit 7600. ..
  • the communication network 7010 connecting these plural control units complies with any 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 according to various programs, a storage unit that stores a program executed by the microcomputer or parameters used for various arithmetic operations, and a drive circuit that drives various controlled devices. Equipped with.
  • Each control unit is equipped with a network I / F for communicating with other control units via the communication network 7010, and is also capable of wired or wireless communication with devices or sensors inside or outside the vehicle. A communication I / F for performing communication is provided. In FIG.
  • the integrated control unit 7600 a microcomputer 7610, a general-purpose communication I / F 7620, a dedicated communication I / F 7630, a positioning unit 7640, a beacon receiving unit 7650, an in-vehicle device I / F 7660, an audio image output unit 7670, An in-vehicle network I / F 7680 and a storage unit 7690 are illustrated.
  • the other control units also include a microcomputer, a communication I / F, a storage unit, and the like.
  • the drive system control unit 7100 controls the operation of devices related to the drive system of the vehicle according to various programs.
  • the 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 wheels, and a steering angle of the vehicle. It functions as a steering mechanism for adjusting and a control device such as a braking device for generating 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).
  • a vehicle state detection unit 7110 is connected to the drive system control unit 7100.
  • the vehicle state detection unit 7110 includes, for example, a gyro sensor that detects the angular velocity of the shaft rotational movement of the vehicle body, an acceleration sensor that detects the acceleration of the vehicle, or an accelerator pedal operation amount, a brake pedal operation amount, or a steering wheel steering operation. At least one of the sensors for detecting the angle, the engine speed, the rotation speed of the wheels, etc. is included.
  • the drive system control unit 7100 controls the internal combustion engine, the drive motor, the electric power steering device, the brake device, and the like by performing arithmetic processing using the signal input from the vehicle state detection unit 7110.
  • the body system control unit 7200 controls the operation of various devices mounted on the vehicle body according to various programs.
  • the body system control unit 7200 functions as a keyless entry system, a smart key system, a power window device, or a control device for various lamps such as a head lamp, a back lamp, a brake lamp, a winker, or a fog lamp.
  • the body system control unit 7200 may receive radio waves or signals of various switches transmitted from a portable device that substitutes for a key.
  • the body system control unit 7200 receives inputs of these radio waves or signals and controls the vehicle door lock device, power window device, lamp, and the like.
  • the battery control unit 7300 controls the secondary battery 7310 that is the power supply source of the drive motor according to various programs. For example, the battery control unit 7300 receives information such as the battery temperature, the battery output voltage, and the remaining capacity of the battery from the battery device including the secondary battery 7310. The battery control unit 7300 performs arithmetic processing using these signals to control the temperature adjustment of the secondary battery 7310 or the cooling device provided in the battery device.
  • the exterior information detection unit 7400 detects information outside the vehicle equipped with the vehicle control system 7000.
  • the image capturing unit 7410 and the vehicle exterior information detection unit 7420 is connected to the vehicle exterior information detection unit 7400.
  • the imaging unit 7410 includes at least one of a ToF (Time Of Flight) camera, a stereo camera, a monocular camera, an infrared camera, and other cameras.
  • the outside-vehicle information detection unit 7420 detects, for example, an environment sensor for detecting current weather or weather, or another vehicle around the vehicle equipped with the vehicle control system 7000, an obstacle, a pedestrian, or the like. At least one of the ambient information detection sensors of.
  • the environmental sensor may be, for example, at least one of a raindrop sensor that detects rainy weather, a fog sensor that detects fog, a sunshine sensor that detects the degree of sunshine, and a snow sensor that detects snowfall.
  • the ambient information detection sensor may be at least one of an ultrasonic sensor, a radar device, and a LIDAR (Light Detection and Ranging, Laser Imaging Detection and Ranging) device.
  • the image pickup unit 7410 and the vehicle exterior information detection unit 7420 may be provided as independent sensors or devices, or may be provided as a device in which a plurality of sensors or devices are integrated.
  • FIG. 22 shows an example of the installation positions of the imaging unit 7410 and the vehicle exterior information detection unit 7420.
  • the imaging units 7910, 7912, 7914, 7916, 7918 are provided at at least one of the front nose of the vehicle 7900, the side mirrors, the rear bumper, the back door, and the upper part of the windshield inside the vehicle.
  • the image capturing unit 7910 provided on the front nose and the image capturing unit 7918 provided on the upper part of the windshield in the vehicle interior mainly acquire an image in front of the vehicle 7900.
  • the imaging units 7912 and 7914 provided in the side mirrors mainly acquire images of the side of the vehicle 7900.
  • the imaging unit 7916 provided in the rear bumper or the back door mainly acquires an image of the rear of the vehicle 7900.
  • the imaging unit 7918 provided on the upper part of the windshield in the vehicle interior is mainly used for detecting a preceding vehicle, a pedestrian, an obstacle, a traffic signal, a traffic sign, a lane, or the like.
  • FIG. 22 shows an example of the shooting ranges of the respective image pickup units 7910, 7912, 7914, 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 is 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 image capturing units 7910, 7912, 7914, 7916, a bird's-eye view image of the vehicle 7900 viewed from above can be obtained.
  • the vehicle exterior information detection units 7920, 7922, 7924, 7926, 7928, 7930 provided on the front, rear, sides, corners of the vehicle 7900 and on the upper portion of the windshield inside the vehicle may be ultrasonic sensors or radar devices, for example.
  • the vehicle exterior information detection units 7920, 7926, 7930 provided on the front nose, rear bumper, back door, and windshield of the vehicle 7900 may be, for example, LIDAR devices.
  • These vehicle exterior information detection units 7920 to 7930 are mainly used for detecting a preceding vehicle, a pedestrian, an obstacle, or the like.
  • the vehicle exterior information detection unit 7400 causes the image capturing unit 7410 to capture an image of the vehicle exterior and receives the captured image data. Further, the vehicle exterior information detection unit 7400 receives the detection information from the vehicle exterior information detection unit 7420 connected thereto.
  • the vehicle exterior information detection unit 7420 is an ultrasonic sensor, a radar device, or a LIDAR device
  • the vehicle exterior information detection unit 7400 transmits ultrasonic waves, electromagnetic waves, or the like, and receives information on the received reflected waves.
  • the vehicle exterior information detection unit 7400 may perform object detection processing or distance detection processing such as people, vehicles, obstacles, signs, or characters on the road surface based on the received information.
  • the vehicle exterior information detection unit 7400 may perform environment recognition processing for recognizing rainfall, fog, road surface conditions, or the like based on the received information.
  • the vehicle exterior information detection unit 7400 may calculate the distance to the object outside the vehicle based on the received information.
  • the vehicle exterior information detection unit 7400 may perform image recognition processing or distance detection processing that recognizes a person, a car, an obstacle, a sign, characters on the road surface, or the like based on the received image data.
  • the vehicle exterior information detection unit 7400 performs processing such as distortion correction or position adjustment on the received image data, combines the image data captured by different image capturing units 7410, and generates an overhead image or a panoramic image. Good.
  • the vehicle exterior information detection unit 7400 may perform viewpoint conversion processing using image data captured by different image capturing units 7410.
  • the in-vehicle information detection unit 7500 detects in-vehicle information.
  • a driver state detection unit 7510 that detects the state of the driver is connected.
  • the driver state detection unit 7510 may include a camera that captures an image of the driver, a biometric sensor that detects biometric information of the driver, a microphone that collects voice in the vehicle, and the like.
  • the biometric sensor is provided on, for example, a seat surface or a steering wheel, and detects biometric information of an occupant sitting on a seat or a driver who holds 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 is asleep. 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 overall operations in the vehicle control system 7000 according to 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 that can be input and operated by a passenger. Data obtained by voice-recognizing voice input by a microphone may be input to the integrated control unit 7600.
  • the input unit 7800 may be, for example, a remote control device using infrared rays or other radio waves, or may be an external connection device such as a mobile phone or a PDA (Personal Digital Assistant) compatible with the operation of the vehicle control system 7000. May be.
  • 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 information input by a passenger or the like using the input unit 7800 and outputs the input signal to the integrated control unit 7600. A passenger or the like operates the input unit 7800 to input various data or instruct a processing operation to the vehicle control system 7000.
  • 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 an HDD (Hard Disc Drive), a semiconductor storage device, an optical storage device, a 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.
  • the 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
  • LTE-A Long Term Evolution-Advanced
  • a wireless LAN also referred to as Wi-Fi (registered trademark)
  • Bluetooth registered trademark
  • the general-purpose communication I / F 7620 is connected to a device (for example, an application server or a control server) existing on an external network (for example, the Internet, a cloud network, or a network unique to an operator) via a base station or an access point, for example. You may. Further, the general-purpose communication I / F 7620 uses, for example, P2P (PeerToPeer) technology, and is a terminal existing in the vicinity of the vehicle (for example, a driver, a pedestrian, a shop terminal, or an MTC (MachineType Communication) terminal). May be connected with.
  • P2P PeeerToPeer
  • MTC MachineType Communication
  • the dedicated communication I / F 7630 is a communication I / F that supports a communication protocol formulated for use in a vehicle.
  • the dedicated communication I / F 7630 uses a standard protocol such as WAVE (Wireless Access in Vehicle Environment), DSRC (Dedicated Short Range Communication), or a cellular communication protocol, which is a combination of the lower layer IEEE 802.11p and the upper layer IEEE 1609, for example. May be implemented.
  • the dedicated communication I / F 7630 is typically a vehicle-to-vehicle communication, a vehicle-to-infrastructure communication, a vehicle-to-home communication, and a pedestrian-to-pedestrian communication (Vehicle-to-Pedestrian). ) Perform V2X communications, a concept that includes one or more of the communications.
  • the positioning unit 7640 receives, for example, a GNSS signal from a GNSS (Global Navigation Satellite System) satellite (for example, a GPS signal from a GPS (Global Positioning System) satellite) to perform positioning, and the latitude, longitude, and altitude of the vehicle.
  • the position information including is generated.
  • the positioning unit 7640 may specify the current position by exchanging a signal with the wireless access point, or may acquire the position information from a terminal having a positioning function, such as a mobile phone, PHS, or smartphone.
  • the beacon receiving unit 7650 receives, for example, a radio wave or an electromagnetic wave transmitted from a wireless station or the like installed on the road, and acquires information such as the current position, traffic jam, traffic closure, and required time.
  • the function of beacon reception unit 7650 may be included in dedicated communication I / F 7630 described above.
  • the in-vehicle device I / F 7660 is a communication interface that mediates a connection between the microcomputer 7610 and various in-vehicle devices 7760 existing in the vehicle.
  • the in-vehicle device I / F 7660 may establish a wireless connection using a wireless communication protocol such as a wireless LAN, Bluetooth (registered trademark), NFC (Near Field Communication), or WUSB (Wireless USB). Further, the in-vehicle device I / F 7660 uses a USB (Universal Serial Bus), HDMI (registered trademark) (High-Definition Multimedia Interface), or MHL (Mobile) via a connection terminal (and a cable if necessary) not shown. Wired connection such as High-definition Link) may be established.
  • the in-vehicle device 7760 may include, for example, at least one of a mobile device or a wearable device that the passenger has, or an information device that is carried in or attached to the vehicle.
  • the in-vehicle device 7760 may include a navigation device that searches for a route to an arbitrary 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 sends and receives signals and the like according to a predetermined protocol supported by the communication network 7010.
  • the microcomputer 7610 of the integrated control unit 7600 passes through at least one of a general-purpose communication I / F 7620, a dedicated communication I / F 7630, a positioning unit 7640, a beacon receiving unit 7650, an in-vehicle device I / F 7660, and an in-vehicle network I / F 7680.
  • the vehicle control system 7000 is controlled according to various programs based on the information acquired by the above. 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 on the inside and outside of the vehicle, and outputs a control command to the drive system control unit 7100. Good.
  • the microcomputer 7610 realizes functions of ADAS (Advanced Driver Assistance System) including avoidance or impact mitigation of a vehicle, follow-up traveling based on an inter-vehicle distance, vehicle speed maintenance traveling, a vehicle collision warning, or a vehicle lane departure warning. You may perform the coordinated control aiming at.
  • the microcomputer 7610 controls the driving force generation device, the steering mechanism, the braking device, and the like based on the acquired information about the surroundings of the vehicle, so that the microcomputer 7610 automatically travels independently of the driver's operation. You may perform cooperative control for the purpose of driving etc.
  • ADAS Advanced Driver Assistance System
  • a general-purpose communication I / F 7620 a dedicated communication I / F 7630, a positioning unit 7640, a beacon receiving unit 7650, an in-vehicle device I / F 7660, and an in-vehicle network I / F 7680.
  • the microcomputer 7610 may generate a warning signal by predicting a danger such as a vehicle collision, a pedestrian or the like approaching or entering a closed road, based on the acquired information.
  • the warning signal may be, for example, a signal for generating a warning sound or lighting a warning lamp.
  • the voice image output unit 7670 transmits an output signal of at least one of a voice and an image to an output device capable of visually or audibly notifying information to a passenger of the vehicle or the outside of the 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 at least one of an onboard display and a head-up display, for example.
  • the display unit 7720 may have an AR (Augmented Reality) display function.
  • the output device may be a device other than these devices, such as headphones, a wearable device such as a glasses-type display worn by a passenger, a projector, or a lamp.
  • the display device When the output device is a display device, the display device displays results obtained by various processes performed by the microcomputer 7610 or information received from another control unit in various formats such as text, images, tables, and graphs. Display visually.
  • the output device is a voice output device, the voice output device converts an audio signal composed of reproduced voice data, acoustic data, or the like into an analog signal, and outputs it audibly.
  • At least two control units connected via the communication network 7010 may be integrated as one control unit.
  • each control unit may be composed of a plurality of control units.
  • the vehicle control system 7000 may include another control unit not shown.
  • some or all of the functions of one of the control units may be given to another control unit. That is, if the information is transmitted and received via the communication network 7010, the predetermined arithmetic processing may be performed by any of the control units.
  • a sensor or device connected to one of the control units may be connected to another control unit, and a plurality of control units may send and receive detection information to and from each other 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. 23 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 performing an operation on a patient 5071 on a patient bed 5069 by using the endoscopic operation system 5000.
  • the endoscopic surgery system 5000 includes an endoscope 5001, other surgical tools 5017, a support arm device 5027 that supports the endoscope 5001, and various devices for endoscopic surgery. And a cart 5037 on which is mounted.
  • trocars 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 5025a to 5025d.
  • a pneumoperitoneum tube 5019, an energy treatment tool 5021, and forceps 5023 are inserted into the body cavity of the patient 5071 as other surgical tools 5017.
  • the energy treatment tool 5021 is a treatment tool that performs incision and separation of tissue, sealing of blood vessels, or the like by high-frequency current or ultrasonic vibration.
  • the surgical instrument 5017 shown in the figure is merely an example, and various surgical instruments generally used in endoscopic surgery such as a contusion and a retractor may be used as the surgical instrument 5017.
  • An image of the surgical site in the body cavity of the patient 5071 taken by the endoscope 5001 is displayed on the display device 5041.
  • the surgeon 5067 performs a procedure such as excising the affected area by using the energy treatment tool 5021 and the forceps 5023 while viewing the image of the surgical area displayed on the display device 5041 in real time.
  • illustration is omitted, the pneumoperitoneum tube 5019, the energy treatment tool 5021, and the forceps 5023 are supported by an operator 5067 or an assistant during surgery.
  • the support arm device 5027 includes an arm portion 5031 extending from the base portion 5029.
  • the arm portion 5031 includes joint portions 5033a, 5033b, 5033c, and links 5035a, 5035b, and is driven by control from the arm control device 5045.
  • the endoscope 5001 is supported by the arm portion 5031, and its position and posture are controlled. As a result, stable fixation of the position of the endoscope 5001 can be realized.
  • the endoscope 5001 includes a lens barrel 5003 into which a region having a predetermined length from the distal end is inserted into the body cavity of the patient 5071, and a camera head 5005 connected to the base end of the lens barrel 5003.
  • the endoscope 5001 configured as a so-called rigid endoscope having the rigid barrel 5003 is illustrated, but the endoscope 5001 is configured as a so-called flexible mirror having the flexible barrel 5003. Good.
  • An opening in which an objective lens is fitted is provided at the tip of the lens barrel 5003.
  • a light source device 5043 is connected to the endoscope 5001, and light generated by the light source device 5043 is guided to the tip of the lens barrel by a light guide extending inside the lens barrel 5003, and the objective
  • the observation target in the body cavity of the patient 5071 is irradiated via the lens.
  • the endoscope 5001 may be a direct-viewing endoscope, a perspective mirror, or a side-viewing endoscope.
  • An optical system and an image pickup device are provided inside the camera head 5005, and the reflected light (observation light) from the observation target is focused on the image pickup device by the optical system.
  • the observation light is photoelectrically converted by the imaging element, and an electric signal corresponding to the observation light, that is, an image signal corresponding to the observation image is generated.
  • 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 appropriately driving the optical system.
  • the camera head 5005 may be provided with a plurality of image pickup elements in order to cope with, for example, stereoscopic vision (3D display).
  • a plurality of relay optical systems are provided inside the lens barrel 5003 to guide the observation light to each of the plurality of image pickup devices.
  • the CCU 5039 includes a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), and the like, and controls the operations of the endoscope 5001 and the display device 5041 in a centralized manner. Specifically, the CCU 5039 subjects the image signal received from the camera head 5005 to various kinds of image processing such as development processing (demosaic processing) for displaying an image based on the image signal. The CCU 5039 provides the display device 5041 with the image signal subjected to the image processing. The CCU 5039 also transmits a control signal to the camera head 5005 to control the driving thereof.
  • the control signal may include information regarding imaging conditions such as magnification and focal length.
  • the display device 5041 displays an image based on an image signal subjected to image processing by the CCU 5039 under the control of the CCU 5039.
  • the endoscope 5001 is compatible with high-resolution imaging such as 4K (horizontal pixel number 3840 x vertical pixel number 2160) or 8K (horizontal pixel number 7680 x vertical pixel number 4320), and / or 3D display
  • high-resolution imaging such as 4K (horizontal pixel number 3840 x vertical pixel number 2160) or 8K (horizontal pixel number 7680 x vertical pixel number 4320)
  • 3D display In the case where the display device 5041 corresponds to the display device 5041, a display device capable of high-resolution display and / or a display device capable of 3D display can be used correspondingly.
  • the display device 5041 is compatible with high-resolution photography such as 4K or 8K, a more immersive feeling can be obtained by using a display device 5041 having a size of 55 inches or more. Further, a plurality of display devices 5041 having different resolutions and sizes 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) and supplies irradiation light to the endoscope 5001 when an operation part is imaged.
  • a light source such as an LED (light emitting diode)
  • the arm control device 5045 is configured by a processor such as a CPU, for example, and operates according to 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 for the endoscopic surgery system 5000.
  • the user can input various kinds of information and instructions to the endoscopic surgery system 5000 via the input device 5047.
  • the user inputs various kinds of information regarding the surgery, such as the physical information of the patient and the information regarding the surgical procedure, through the input device 5047.
  • the user uses the input device 5047 to instruct to drive the arm unit 5031 or to change the imaging conditions (type of irradiation light, magnification, focal length, etc.) of the endoscope 5001. , And inputs an instruction to drive the energy treatment tool 5021.
  • the type of the input device 5047 is not limited, and the input device 5047 may be various known input devices.
  • the input device 5047 for example, a mouse, a keyboard, a touch panel, a switch, a foot switch 5057 and / or a lever can be applied.
  • the touch panel may be provided on the display surface of the display device 5041.
  • the input device 5047 is a device worn by the user, such as a glasses-type wearable device or an HMD (Head Mounted Display), and various inputs are performed according to the user's gesture or line of sight detected by these devices. Is done. Further, the input device 5047 includes a camera capable of detecting the movement of the user, and various inputs are performed according to the gesture or the line of sight of the user detected from the image captured by the camera. Further, the input device 5047 includes a microphone capable of collecting the voice of the user, and various inputs are performed by voice through the microphone.
  • a glasses-type wearable device or an HMD Head Mounted Display
  • the input device 5047 is configured to be able to input various kinds of information in a contactless manner
  • a user for example, a surgeon 5067
  • the user can operate the device without releasing his / her hand from the surgical tool, which is convenient for the user.
  • the treatment instrument control device 5049 controls driving of the energy treatment instrument 5021 for cauterization of tissue, incision, sealing of blood vessel, or the like.
  • the pneumoperitoneum device 5051 uses gas through the pneumoperitoneum tube 5019 to inflate the body cavity of the patient 5071 for the purpose of securing a visual field by the endoscope 5001 and a working space for the operator. Send in.
  • the recorder 5053 is a device capable of recording various information regarding surgery.
  • the printer 5055 is a device capable of printing various information regarding surgery in various formats such as text, images, and graphs.
  • the support arm device 5027 includes a base portion 5029 that is a base, and an arm portion 5031 that extends from the base portion 5029.
  • the arm section 5031 is composed of a plurality of joint sections 5033a, 5033b, 5033c and a plurality of links 5035a, 5035b connected by the joint section 5033b, but in FIG.
  • the configuration of the arm portion 5031 is illustrated in a simplified manner. Actually, the shapes, the numbers, and the arrangements of the joints 5033a to 5033c and the links 5035a and 5035b, the directions of the rotation axes of the joints 5033a to 5033c, and the like are appropriately set so that the arm 5031 has a desired degree of freedom. obtain.
  • the arm portion 5031 can be preferably configured to have 6 or more degrees of freedom. Accordingly, the endoscope 5001 can be freely moved within the movable range of the arm portion 5031, so that 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.
  • An actuator is provided in each of the joint portions 5033a to 5033c, and the joint portions 5033a to 5033c are configured to be rotatable about a predetermined rotation axis by driving the actuator.
  • the drive of the actuator is controlled by the arm controller 5045, whereby the rotation angles of the joints 5033a to 5033c are controlled and the drive of the arm 5031 is controlled. Thereby, control of the position and orientation 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 arm control device 5045 appropriately controls the drive of the arm portion 5031 in accordance with the operation input.
  • the position and orientation of the endoscope 5001 may be controlled. With this control, the endoscope 5001 at the tip of the arm portion 5031 can be moved from any position to any position, and then fixedly supported at the position after the movement.
  • the arm portion 5031 may be operated by a so-called master slave method. In this case, the arm unit 5031 can be remotely operated by the user via the input device 5047 installed at a place apart from the operating room.
  • the arm control device 5045 receives the external force from the user and operates the actuators of the joint parts 5033a to 5033c so that the arm part 5031 moves smoothly according to the external force.
  • a doctor called a scoopist supported the endoscope 5001.
  • the position of the endoscope 5001 can be fixed more reliably without manual labor, so that an image of the surgical site can be stably obtained. It becomes possible to perform surgery smoothly.
  • the arm control device 5045 does not necessarily have to be provided on the cart 5037. Moreover, the arm control device 5045 does not necessarily have to be one device. For example, the arm control device 5045 may be provided in each of the joint parts 5033a to 5033c of the arm part 5031 of the support arm device 5027, and the plurality of arm control devices 5045 cooperate with each other to drive the arm part 5031. Control may be implemented.
  • the light source device 5043 supplies the endoscope 5001 with irradiation light for imaging the surgical site.
  • the light source device 5043 is configured by a white light source configured by, for example, an LED, a laser light source, or a combination thereof.
  • a white light source is formed 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, so that the white balance of the captured image in the light source device 5043. Can be adjusted.
  • the laser light from each of the RGB laser light sources is time-divided to the observation target, and the drive of the image pickup device of the camera head 5005 is controlled in synchronization with the irradiation timing, so as to correspond to each of the RGB. It is also possible to take the captured image in time division. According to this method, a color image can be obtained without providing a color filter on the image sensor.
  • the drive of the light source device 5043 may be controlled so as to change the intensity of the output light at predetermined time intervals.
  • the driving of the image sensor of the camera head 5005 in synchronism with the timing of changing the intensity of the light to acquire images in a time-division manner and synthesizing the images, it is possible to obtain a high dynamic image without so-called underexposure and overexposure. Images of the range can be generated.
  • the light source device 5043 may be configured to be able to supply light in a predetermined wavelength band corresponding to special light observation.
  • the special light observation for example, the wavelength dependence of the absorption of light in body tissues is used to irradiate a narrow band of light as compared with the irradiation light (that is, white light) at the time of normal observation, so that the mucosal surface layer
  • the so-called narrow band imaging is performed in which a predetermined tissue such as blood vessels is imaged with high contrast.
  • fluorescence observation in which an image is obtained by fluorescence generated by irradiating the excitation light may be performed.
  • the body tissue is irradiated with excitation light to observe the fluorescence from the body tissue (autofluorescence observation), or a reagent such as indocyanine green (ICG) is locally injected into the body tissue and the body tissue is injected into the body tissue.
  • a reagent such as indocyanine green (ICG)
  • ICG indocyanine green
  • the light source device 5043 may be configured to be capable of supplying narrowband light and / or excitation light compatible with such special light observation.
  • FIG. 24 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the camera head 5005 and CCU 5039 shown in FIG.
  • the camera head 5005 has a lens unit 5007, an image pickup 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 bidirectionally connected by a transmission cable 5065.
  • the lens unit 5007 is an optical system provided at a connection portion with the lens barrel 5003.
  • the observation light taken from the tip of the lens barrel 5003 is guided to the camera head 5005 and is incident on 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 characteristics of the lens unit 5007 are adjusted so that the observation light is condensed on the light receiving surface of the image pickup element of the image pickup section 5009.
  • the zoom lens and the focus lens are configured so that their positions on the optical axis can be moved in order to adjust the magnification and focus of the captured image.
  • the image pickup section 5009 is composed of an image pickup element, and is arranged in the latter stage of the lens unit 5007.
  • the observation light that has passed through the lens unit 5007 is condensed on the light receiving surface of the image pickup element, 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.
  • CMOS Complementary Metal Oxide Semiconductor
  • the image pickup device for example, a device capable of capturing a high-resolution image of 4K or higher may be used.
  • the image pickup device constituting the image pickup unit 5009 is configured to have a pair of image pickup devices for respectively obtaining the image signals for the right eye and the left eye corresponding to the 3D display. By performing the 3D display, the operator 5067 can more accurately grasp the depth of the living tissue in the operation site.
  • the image pickup section 5009 is configured by a multi-plate type, a plurality of lens unit 5007 systems are provided corresponding to each image pickup element.
  • the image pickup unit 5009 does not necessarily have to be provided on 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 composed of an actuator, and moves the zoom lens and the focus lens of the lens unit 5007 by a predetermined distance along the optical axis under the control of the camera head control unit 5015. As a result, the magnification and focus of the image captured by the image capturing unit 5009 can be adjusted appropriately.
  • the communication unit 5013 is composed of a communication device for transmitting and receiving various information to and from the CCU 5039.
  • the communication unit 5013 transmits the image signal obtained from the image pickup unit 5009 as RAW data to the CCU 5039 via the transmission cable 5065.
  • the image signal is transmitted by optical communication in order to display the captured image of the surgical site with low latency.
  • the surgeon 5067 performs the surgery while observing the state of the affected area by the captured image. Therefore, for safer and more reliable surgery, the moving image of the surgery area is displayed in real time as much as possible. Is required.
  • the communication unit 5013 is provided with a photoelectric conversion module that converts an electric 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 a control signal from the CCU 5039 for controlling the driving of the camera head 5005.
  • the control signal includes, for example, information that specifies the frame rate of the captured image, information that specifies the exposure value at the time of capturing, and / or information that specifies the magnification and focus of the captured image. 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 the 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 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, a so-called AE (Auto Exposure) function, AF (Auto Focus) function, and AWB (Auto White Balance) function are mounted on the endoscope 5001.
  • AE Auto Exposure
  • AF Automatic Focus
  • AWB Automatic White Balance
  • the camera head controller 5015 controls driving of the camera head 5005 based on a control signal from the CCU 5039 received via the communication unit 5013.
  • the camera head control unit 5015 controls the driving of the image pickup device of the image pickup unit 5009 based on the information indicating the frame rate of the captured image and / or the information indicating the exposure at the time of image capturing.
  • the camera head control unit 5015 appropriately moves the zoom lens and the focus lens of the lens unit 5007 via the driving unit 5011 based on the information indicating that the magnification and the focus of the captured image are designated.
  • the camera head controller 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 be made resistant to autoclave sterilization.
  • the communication unit 5059 is composed of a communication device for transmitting and receiving various information to and from the camera head 5005.
  • the communication unit 5059 receives the image signal transmitted from the camera head 5005 via the transmission cable 5065.
  • the image signal can be preferably transmitted by optical communication.
  • the communication unit 5059 is provided with a photoelectric conversion module that converts an optical signal into an electric signal, corresponding to the optical communication.
  • the communication unit 5059 provides the image signal converted into the electric signal to the image processing unit 5061.
  • the communication unit 5059 transmits a control signal for controlling the driving of the camera head 5005 to the camera head 5005.
  • the control signal may also be transmitted by optical communication.
  • the image processing unit 5061 performs various kinds of image processing on the image signal that is the RAW data transmitted from the camera head 5005.
  • the image processing includes, for example, development processing, high image quality processing (band emphasis processing, super-resolution processing, NR (Noise reduction) processing and / or camera shake correction processing), and / or enlargement processing (electronic zoom processing). Etc., various known signal processings are included.
  • the image processing unit 5061 also performs detection processing on the image signal for performing AE, AF, and AWB.
  • the image processing unit 5061 includes a processor such as a CPU and 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 information related to the image signal and performs image processing in parallel by the plurality of GPUs.
  • the control unit 5063 performs various controls regarding imaging of the surgical site by the endoscope 5001 and display of the captured image. For example, the control unit 5063 generates a control signal for controlling the driving 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 focal length according to the result of the detection processing by the image processing unit 5061. The white balance is appropriately calculated and a control signal is generated.
  • control unit 5063 causes the display device 5041 to display the image of the surgical site based on the image signal subjected to the image processing by the image processing unit 5061.
  • the control unit 5063 recognizes various objects in the surgical region image using various image recognition techniques.
  • the control unit 5063 detects a surgical instrument such as forceps, a specific living body part, bleeding, a mist when the energy treatment instrument 5021 is used, by detecting the shape and color of the edge of the object included in the surgical image. Can be recognized.
  • the control unit 5063 uses the recognition result to superimpose and display various types of surgical support information on the image of the surgical site. By displaying the surgery support information in a superimposed manner and presenting it to the operator 5067, it becomes possible to proceed with the surgery more safely and surely.
  • the transmission cable 5065 connecting the camera head 5005 and the CCU 5039 is an electric signal cable compatible with electric signal communication, an optical fiber compatible with optical communication, or a composite cable of these.
  • wired communication is performed 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 situation in which the movement of the medical staff in the operating room is hindered by the transmission cable 5065 can be eliminated.
  • the example of the endoscopic surgery system 5000 to which the technology according to the present disclosure can be applied has been described above.
  • the endoscopic surgery system 5000 is described here as an example, the system to which the technology according to the present disclosure can be applied is not limited to this example.
  • the technology according to the present disclosure may be applied to a flexible endoscope system for inspection and a microscopic surgery system.
  • the technology 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 including substantially seven lenses has been described, but the configuration may further include a lens having substantially no refracting power.
  • the present technology may have the following configurations.
  • the lens configuration is seven in total, and the configuration of each lens is optimized, so that a high-performance imaging lens that is downsized and has a large aperture, Alternatively, an imaging device can be provided.
  • a first lens having a positive refractive power in the vicinity of the optical axis From the object side to the image side, A first lens having a positive refractive power in the vicinity of the optical axis, A second lens having a positive refractive power in the vicinity of the optical axis, A third lens having a negative refractive power in the vicinity of the optical axis, A fourth lens having a negative refractive power in the vicinity of the optical axis, A fifth lens having a negative refractive power in the vicinity of the optical axis, A sixth lens having a negative refractive power in the vicinity of the optical axis, An image pickup lens including a seventh lens whose lens surface on the image side is an aspherical surface having an inflection point.
  • f2 focal length of the second lens
  • f focal length of the entire lens system
  • f3 focal length of the third lens f12: composite focal length of the first lens and the second lens.
  • f3 focal length of the third lens
  • f4567 composite focal length of the fourth lens, the fifth lens, the sixth lens, and the seventh lens.
  • f4 focal length of the fourth lens
  • f focal length of the entire lens system
  • f7 focal length of the seventh lens
  • f12 composite focal length of the first lens and the second lens.
  • f1 focal length of the first lens f34567: composite focal length of the third lens, the fourth lens, the fifth lens, the sixth lens, and the seventh lens.
  • f2 focal length of the second lens
  • f34567 composite focal length of the third lens, the fourth lens, the fifth lens, the sixth lens, and the seventh lens.
  • f3 focal length of the third lens
  • f4 focal length of the fourth lens.
  • f3 focal length of the third lens
  • f5 focal length of the fifth lens.
  • f45 Composite focal length of the fourth lens and the fifth lens f: The focal length of the entire lens system.
  • the aperture stop is disposed between the object-side lens surface of the first lens and the image-side lens surface of the first lens.
  • Imaging lens is disposed between the object-side lens surface of the first lens and the image-side lens surface of the first lens.
  • An image pickup lens, and an image pickup device that outputs an image pickup signal according to an optical image formed by the image pickup lens The imaging lens is From the object side to the image side, A first lens having a positive refractive power in the vicinity of the optical axis, A second lens having a positive refractive power in the vicinity of the optical axis, A third lens having a negative refractive power in the vicinity of the optical axis, A fourth lens having a negative refractive power in the vicinity of the optical axis, A fifth lens having a negative refractive power in the vicinity of the optical axis, A sixth lens having a negative refractive power in the vicinity of the optical axis, An image pickup device comprising: a seventh lens having an aspherical surface having a lens surface on the image side and having an inflection point. [19] The imaging lens according to any one of [1] to [17], further including a lens having substantially no refractive power. [20] The imaging device according to [18], wherein the imaging lens further includes

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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、光軸近傍において負の屈折力を有する第4レンズと、光軸近傍において負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、像面側のレンズ面が変曲点を有する非球面形状である第7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2015―55728号公報 特開2015―203792号公報 特開2016―71115号公報
 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、光軸近傍において負の屈折力を有する第4レンズと、光軸近傍において負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、像面側のレンズ面が変曲点を有する非球面形状である第7レンズとから構成されている。
 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する。
 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7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。 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。 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23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>
 撮像レンズにおいて、小型かつ、高性能化を図るために7枚以上のレンズ構成にすることが考えられる。例えば、特許文献1(特開2015―55728号公報)、特許文献2(特開2015―203792号公報)、特許文献3(特開2016―71115号公報)には、7枚構成の撮像レンズが開示されている。
 特許文献1には、物体側から像面側に向かって順に、正の屈折力を有する第1レンズと、正または負の屈折力を有する第2レンズと、負の屈折力を有する第3レンズと、正または負の屈折力を有する第4レンズと、正または負の屈折力を有する第5レンズと、正または負の屈折力を有する第6レンズと、負の屈折力を有する第7レンズとから構成された撮像レンズが開示されている。特許文献1には、実施例としては、第3レンズ、第4レンズ、第5レンズ、第6レンズ、および第7レンズの全てが負の屈折力を有する構成は開示も示唆もなされていない。特許文献1に記載の撮像レンズでは、小型化のために第1レンズと第2レンズとに集約すべき正の屈折力を、第1レンズおよび第2レンズ以外のレンズに分散させてしまっている。このため、小型化に不利な構成となっている。また、特許文献1に記載の撮像レンズでは、第4レンズと第5レンズとの合成焦点距離が正になる構成となっていることと、第5レンズが像面側に凸面を向けた強い(曲率の大きい)メニスカス形状になることとがレンズ自体の厚みを増してしまう要因となり、小型化に不利になる。さらには、特許文献1に記載の撮像レンズの構成では、大口径化する際に、前側で発生した球面収差の補正不足をまねく可能性がある。そのため、所定の光学性能を満足しつつ、諸収差を抑え込むには性能が不十分になってしまう場合があり、各レンズのパワーを見直すことで、改善の余地がある。
 特許文献2には、第1レンズ、第2レンズ、および第3レンズからなる第1レンズ群と、第4レンズおよび第5レンズからなる第2レンズ群と、第6レンズおよび第7レンズからなる第3レンズ群とで構成された7枚構成の撮像レンズが開示されている。特許文献2に記載の撮像レンズの構成では、小型化を達成するには、第1レンズ群の正の屈折力を強くすることが望ましいが、これは第1レンズ群で光線が強く屈折することを意味する。特許文献2に記載の撮像レンズは、第1レンズ群と第2レンズ群とが共に正の屈折力を有しているが、この構成の場合、小型化のために第1レンズ群で強く光線を屈折させてしまうと、第2レンズ群でさらに光線を屈折させてしまうため、収差をより悪化させてしまうこととなり、良好な収差補正を得られない。そのため、第2レンズ群の屈折力を見直すことで改善の余地がある。
 特許文献3には、第1ないし第7の光学素子からなる撮像レンズが開示されている。特許文献3に記載の撮像レンズでは、第7の光学素子として、実質的に屈折力を有さない、両面が非球面の収差補正光学素子を1枚配置して構成したことを特徴としている。この構成では、第7の光学素子が実質的に近軸近傍での屈折力がなく、かつ第7の光学素子を配置するための空間が必要となるため、小型化を図るには不向きである。また、収差補正についても、近軸近傍外での補正効果はあるが、近軸近傍での収差補正の効果が無いため、第7レンズが屈折力を有する7枚構成の撮像レンズと比べ、所定の光学性能を確保することが困難になる。そのため、レンズの構成を見直すことで改善の余地がある。
 そこで、小型化と大口径化とが図られた高性能の7枚構成の撮像レンズ、およびそのような7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。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、第7レンズL7とが配置された、実質的に7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5レンズL5は、光軸近傍において負の屈折力を有している。
 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。
 第7レンズL7は、光軸近傍において正または負の屈折力を有している。第7レンズL7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ことが望ましい。
 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7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7レンズL7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7レンズL7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7レンズL7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することで、第7レンズL7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。
 1.1<TTL/f12 <1.8 ……(1)
ただし、
 TTL:第1レンズL1の物体側の面の頂点から像面までの光軸上の距離
 f12:第1レンズL1と第2レンズL2との合成焦点距離
とする。
 条件式(1)は、第1レンズL1の物体側の面の頂点から像面までの光軸上の距離と第1レンズL1と第2レンズL2との合成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短くなり、小型化を達成することができるが、入射光線に対する屈折力が強くなり、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。条件式(1)の下限を超えると、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、入射光線に対する屈折力が弱くなり、レンズ全長が大きくなってしまうため、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(2)を満足することが望ましい。
 0.8<f1/f<273.0 ……(2)
ただし、
 f1:第1レンズL1の焦点距離
 f:レンズ全系の焦点距離
とする。
 条件式(2)は、第1レンズL1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(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1レンズL1の焦点距離が長くなり、入射光線に対する屈折力が弱くなるため、レンズ全長が長くなることで小型化を達成するのが難しくなる。条件式(2)の下限を超えると、第1レンズL1の焦点距離が短くなり、入射光線に対する屈折力が強くなるため、小型化を達成することができ、コマ収差補正は容易になるものの、レンズ組立時の敏感度が高くなる。
 なお、上記した条件式(2)の効果をより良好に実現するためには、条件式(2)の数値範囲を下記条件式(2)’のように設定することがより望ましい。
 0.8<f1/f<30.0 ……(2)’
 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。
 0.6<f2/f<116.0 ……(3)
ただし、
 f2:第2レンズL2の焦点距離
 f:レンズ全系の焦点距離
とする。
 条件式(3)は、第2レンズL2の焦点距離と全系の焦点距離との比を規定している。
条件式(3)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(3)の上限を超えると、第2レンズL2の焦点距離が長くなり、入射光線に対する屈折力が弱くなるため、レンズ全長が長くなることで小型化を達成するのが難しくなる。条件式(3)の下限を超えると、第2レンズL2の焦点距離が短くなり、入射光線に対する屈折力が強くなるため、小型化を達成することができ、コマ収差補正は容易になるものの、レンズ組立時の敏感度が高くなる。
 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。
 0.6<f2/f<1.4 ……(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。
 17.3<νd(L3)<28.5 ……(4)
ただし、
 νd(L3):第3レンズL3のd線に対するアッベ数
とする。
 条件式(4)は、第3レンズL3のアッベ数を規定している。条件式(4)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(4)の上限を超えると、F線やg線の屈折率が十分に得られないため、軸上色収差が抑えきれなくなってしまう。条件式(4)の下限を超えると、F線やg線の屈折率が過剰になりすぎるため、軸上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、以下の条件式(5)を満足することが望ましい。
 1.4<|f3/f12|<5.1 ……(5)
ただし、
 f3:第3レンズL3の焦点距離
 f12:第1レンズL1と第2レンズL2との合成焦点距離
とする。
 条件式(5)は、第3レンズL3の焦点距離と第1レンズL1と第2レンズL2との合成焦点距離との比を規定している。条件式(5)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(5)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短くなり、入射光線に対する屈折力が強くなるため、小型化には有利となるが、収差補正のバランスを取るのは難しくなる。条件式(5)の下限を超えると、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、入射光線に対する屈折力が弱くなるため、収差発生を抑制する上では有利となるが、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(6)を満足することが望ましい。
 -4.2<f3/f<-1.3 ……(6)
ただし、
 f3:第3レンズL3の焦点距離
 f:レンズ全系の焦点距離
とする。
 条件式(6)は、第3レンズL3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(6)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(6)の上限を超えると、第3レンズL3の焦点距離が短くなり、入射光線に対する屈折力が強くなるため、小型化を達成することができ、コマ収差補正は容易になるものの、レンズ組立時の敏感度が高くなる。条件式(6)の下限を超えると、第3レンズL3の焦点距離が長くなり、入射光線に対する屈折力が弱くなるため、レンズ全長が長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(7)を満足することが望ましい。
 0.0<f3/f456<1.5 ……(7)
ただし、
 f3:第3レンズL3の焦点距離
 f456:第4レンズL4、第5レンズL5、第6レンズL6との合成焦点距離
とする。
 条件式(7)は、第3レンズL3の焦点距離と第4レンズL4、第5レンズL5、第6レンズL6との合成焦点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出来る。条件式(7)の上限を超えると、第4レンズL4、第5レンズL5、第6レンズL6との合成焦点距離が短くなり、入射光線に対する屈折力が強くなるため、軸外収差の補正過大となり、特にコマ収差と像面湾曲との補正が困難になる。また、レンズ全長の短縮に不利になってしまい、小型化を達成するのが難しくなる。条件式(7)の下限を超えると、第4レンズL4、第5レンズL5、第6レンズL6との合成焦点距離が長くなり、入射光線に対する屈折力が弱くなるため、軸外収差の補正不足となり、特にコマ収差と像面湾曲との補正が困難になる。また、レンズ全長の短縮には有利にはなるが、レンズ組立時の敏感度が高くなる。
 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。
 0.0<f3/f4567<2.2 ……(8)
ただし、
 f3:第3レンズL3の焦点距離
 f4567:第4レンズL4、第5レンズL5、第6レンズL6、第7レンズL7との合成焦点距離
とする。
 条件式(8)は、第3レンズL3の焦点距離と第4レンズL4、第5レンズL5、第6レンズL6、第7レンズL7との合成焦点距離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、第4レンズL4、第5レンズL5、第6レンズL6、第7レンズL7との合成焦点距離が短くなり、入射光線に対する屈折力が強くなるため、軸外収差の補正過大となり、特にコマ収差と像面湾曲との補正が困難になる。また、レンズ全長の短縮に不利になってしまい、小型化を達成するのが難しくなる。条件式(8)の下限を超えると、第4レンズL4、第5レンズL5、第6レンズL6、第7レンズL7との合成焦点距離が長くなり、入射光線に対する屈折力が弱くなるため、軸外収差の補正不足となり、特にコマ収差と像面湾曲との補正が困難になる。また、レンズ全長の短縮には有利にはなるが、レンズ組立時の敏感度が高くなる。
 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。
 -470.0<f4/f<-2.3 ……(9)
ただし、
 f4:第4レンズL4の焦点距離
 f:レンズ全系の焦点距離
とする。
 条件式(9)は、第4レンズL4の焦点距離と全系の焦点距離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4レンズL4の焦点距離が短くなり、入射光線に対する屈折力が強くなるため、小型化を達成することができ、コマ収差補正は容易になるものの、レンズ組立時の敏感度が高くなる。条件式(9)の下限を超えると、第4レンズL4の焦点距離が長くなり、入射光線に対する屈折力が弱くなるため、レンズ全長が長くなることで小型化を達成するのが難しくなる。
 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。
 -116.0<f4/f<-2.3 ……(9)’
 上記した条件式(9)の効果をさらに、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。
 -85.0<f4/f<-2.3 ……(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。
 1.7<|f7/f12|<274.0 ……(10)
ただし、
 f7:第7レンズL7の焦点距離
 f12:第1レンズL1と第2レンズL2との合成焦点距離
とする。
 条件式(10)は、第7レンズL7の焦点距離と第1レンズL1および第2レンズL2の合成焦点距離との比を規定している。条件式(10)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(10)の上限を超えると、第7レンズL7の焦点距離が長くなり、入射光線に対する屈折力が弱くなるため、光線を跳ね上げる角度が緩くなり、レンズ全長が長くなることで小型化を達成することが難しくなる。条件式(10)の下限を超えると、第7レンズL7の焦点距離が短くなり、入射光線に対する屈折力が強くなるため、光線を跳ね上げる角度がきつくなり、軸外収差補正、特に歪曲収差の補正が困難となる。
 なお、上記した条件式(10)の効果をより良好に実現するためには、条件式(10)の数値範囲を下記条件式(10)’のように設定することがより望ましい。
 1.7<|f7/f12|<28.0 ……(10)’
 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。
 0.5<|f1/f34567|<263.0 ……(11)
ただし、
 f1:第1レンズL1の焦点距離
 f34567:第3レンズL3、第4レンズL4、第5レンズL5、第6レンズL6、第7レンズL7との合成焦点距離
とする。
 条件式(11)は、第1レンズL1の焦点距離と第3レンズL3、第4レンズL4、第5レンズL5、第6レンズL6、第7レンズL7との合成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3レンズL3、第4レンズL4、第5レンズL5、第6レンズL6、第7レンズL7との合成焦点距離が短くなり、入射光線に対する屈折力が強くなるため、軸上および軸外収差の補正過大となり、特に球面収差とコマ収差との補正が困難になる。また、レンズ全長の短縮に不利になってしまい、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3レンズL3、第4レンズL4、第5レンズL5、第6レンズL6、第7レンズL7との合成焦点距離が長くなり、入射光線に対する屈折力が弱くなるため、軸上および軸外収差の補正不足となり、特に、球面収差とコマ収差との補正が困難になる。また、レンズ全長の短縮には有利にはなるが、レンズ組立時の敏感度が高くなる。
 なお、上記した条件式(11)の効果をより良好に実現するためには、条件式(11)の数値範囲を下記条件式(11)’のように設定することがより望ましい。
 0.5<|f1/f34567|<27.0 ……(11)’
 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(12)を満足することが望ましい。
 0.6<|f2/f34567|<79.8 ……(12)
ただし、
 f2:第2レンズL2の焦点距離
 f34567:第3レンズL3、第4レンズL4、第5レンズL5、第6レンズL6、第7レンズL7との合成焦点距離
とする。
 条件式(12)は、第2レンズL2の焦点距離と第3レンズL3、第4レンズL4、第5レンズL5、第6レンズL6、第7レンズL7との合成焦点距離との比を規定している。条件式(12)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(12)の上限を超えると、第3レンズL3、第4レンズL4、第5レンズL5、第6レンズL6、第7レンズL7との合成焦点距離が短くなり、入射光線に対する屈折力が強いため、軸上および軸外収差の補正過大となり、特に球面収差とコマ収差との補正が困難になる。また、レンズ全長の短縮に不利になってしまい、小型化を達成するのが難しくなる。条件式(12)の下限を超えると、第3レンズL3、第4レンズL4、第5レンズL5、第6レンズL6、第7レンズL7との合成焦点距離が長くなり、入射光線に対する屈折力が弱くなるため、軸上および軸外収差の補正不足となり、特に球面収差とコマ収差との補正が困難になる。また、レンズ全長の短縮には有利にはなるが、レンズ組立時の敏感度が高くなる。
 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(13)を満足することが望ましい。
 0.0<f3/f4<1.3 ……(13)
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。
 条件式(13)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(13)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(13)の上限を超えると、第3レンズL3の焦点距離が長くなり、入射光線に対する屈折力が弱くなるため、光線を跳ね上げる角度が緩くなることで周辺画角の光線に対して分散の影響を大きく受け、倍率色収差が悪化する。さらに、レンズ全長が長くなることで小型化を達成するのが難しくなる。条件式(13)の下限を超えると、第3レンズL3の焦点距離が短くなり、入射光線に対する屈折力が強くなるため、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(14)を満足することが望ましい。
 0.0<f3/f5<1.0 ……(14)
ただし、
 f3:第3レンズL3の焦点距離
 f5:第5レンズL5の焦点距離
とする。
 条件式(14)は、第3レンズL3の焦点距離と第5レンズL5の焦点距離との比を規定している。条件式(14)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(14)の上限を超えると、第3レンズL3の焦点距離が長くなり、入射光線に対する屈折力が弱くなるため、光線を跳ね上げる角度が緩くなることで周辺画角の光線に対して分散の影響を大きく受け、倍率色収差が悪化する。さらに、レンズ全長が長くなることで小型化を達成するのが難しくなる。条件式(14)の下限を超えると、第3レンズL3の焦点距離が短くなり、入射光線に対する屈折力が強くなるため、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(15)を満足することが望ましい。
 -58.1<f45/f<-2.2 ……(15)
ただし、
 f45:第4レンズL4と第5レンズL5との合成焦点距離
 f:レンズ全系の焦点距離
とする。
 条件式(15)は、第4レンズL4と第5レンズL5の合成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(15)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(15)の上限を超えると、第4レンズL4と第5レンズL5との合成焦点距離が短くなり、入射光線に対する屈折力が強くなるため、小型化を達成することができ、コマ収差補正は容易になるものの、レンズ組立時の敏感度が高くなる。条件式(15)の下限を超えると、第4レンズL4と第5レンズL5との合成焦点距離が長くなり、入射光線に対する屈折力が弱くなるため、レンズ全長が長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。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。ただし、開口絞りStを、他の位置に配置してもよい。例えば、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してもよい。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19および図20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19)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20)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19および図20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9に示した各構成例の撮像レンズ1~9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1~9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1~9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、第7レンズL7とが配置された、実質的に7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5レンズL5は、光軸近傍において負の屈折力を有している。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。第7レンズL7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。第7レンズL7は、光軸近傍において正または負の屈折力を有している。
 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に配置されている。
 第7レンズL7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、第7レンズL7は、光軸近傍において負の屈折力を有している。
 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7レンズL7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、第6レンズL6、および第7レンズL7のそれぞれの焦点距離の値を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
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10に示す。図10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。球面収差図および非点収差図には、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、第7レンズL7は、光軸近傍において負の屈折力を有している。
 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7レンズL7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、第6レンズL6、および第7レンズL7のそれぞれの焦点距離の値を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
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11に示す。
 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、第7レンズL7は、光軸近傍において負の屈折力を有している。
 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7レンズL7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、第6レンズL6、および第7レンズL7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12に示す。
 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、第7レンズL7は、光軸近傍において正の屈折力を有している。
 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7レンズL7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、第6レンズL6、および第7レンズL7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13に示す。
 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、第7レンズL7は、光軸近傍において負の屈折力を有している。
 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7レンズL7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、第6レンズL6、および第7レンズL7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14に示す。
 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、第7レンズL7は、光軸近傍において負の屈折力を有している。
 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7レンズL7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、第6レンズL6、および第7レンズL7のそれぞれの焦点距離の値を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000026
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000027
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000028
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000029
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000030
 以上の数値実施例6における諸収差を図15に示す。
 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、第7レンズL7は、光軸近傍において正の屈折力を有している。
 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7レンズL7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、第6レンズL6、および第7レンズL7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16に示す。
 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、第7レンズL7は、光軸近傍において負の屈折力を有している。
 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7レンズL7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、第6レンズL6、および第7レンズL7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17に示す。
 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、第7レンズL7は、光軸近傍において正の屈折力を有している。
 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7レンズL7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、第6レンズL6、および第7レンズL7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18に示す。
 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。
[各実施例のその他の数値データ]
 [表46]~[表49]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46]~[表49]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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000046
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000047
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000048
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000049
<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21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21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21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22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22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21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21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21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23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23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23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24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24は、図23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24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7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7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、
 光軸近傍において負の屈折力を有する第4レンズと、
 光軸近傍において負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、
 像面側のレンズ面が変曲点を有する非球面形状である第7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。
 1.1<TTL/f12 <1.8 ……(1)
ただし、
 TTL:前記第1レンズの物体側の面の頂点から像面までの光軸上の距離
 f12:前記第1レンズと前記第2レンズとの合成焦点距離
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。
 0.8<f1/f<273.0 ……(2)
ただし、
 f1:前記第1レンズの焦点距離
 f:レンズ全系の焦点距離
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。
 0.6<f2/f<116.0 ……(3)
ただし、
 f2:前記第2レンズの焦点距離
 f:レンズ全系の焦点距離
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。
 17.3<νd(L3)<28.5 ……(4)
ただし、
 νd(L3):前記第3レンズのd線に対するアッベ数
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。
 1.4<|f3/f12|<5.1 ……(5)
ただし、
 f3:前記第3レンズの焦点距離
 f12:前記第1レンズと前記第2レンズとの合成焦点距離
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。
 -4.2<f3/f<-1.3 ……(6)
ただし、
 f3:前記第3レンズの焦点距離
 f:レンズ全系の焦点距離
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。
 0.0<f3/f456<1.5 ……(7)
ただし、
 f3:前記第3レンズの焦点距離
 f456:前記第4レンズ、前記第5レンズ、前記第6レンズとの合成焦点距離
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。
 0.0<f3/f4567<2.2 ……(8)
ただし、
 f3:前記第3レンズの焦点距離
 f4567:前記第4レンズ、前記第5レンズ、前記第6レンズ、前記第7レンズとの合成焦点距離
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。
 -470.0<f4/f<-2.3 ……(9)
ただし、
 f4:前記第4レンズの焦点距離
 f:レンズ全系の焦点距離
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。
 1.7<|f7/f12|<274.0 ……(10)
ただし、
 f7:前記第7レンズの焦点距離
 f12:前記第1レンズと前記第2レンズとの合成焦点距離
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。
 0.5<|f1/f34567|<263.0 ……(11)
ただし、
 f1:前記第1レンズの焦点距離
 f34567:前記第3レンズ、前記第4レンズ、前記第5レンズ、前記第6レンズ、前記第7レンズとの合成焦点距離
とする。
[13]
 以下の条件式を満足する
 上記[1]ないし[12]のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
 0.6<|f2/f34567|<79.8 ……(12)
ただし、
 f2:前記第2レンズの焦点距離
 f34567:前記第3レンズ、前記第4レンズ、前記第5レンズ、前記第6レンズ、前記第7レンズとの合成焦点距離
とする。
[14]
 以下の条件式を満足する
 上記[1]ないし[13]のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
 0.0<f3/f4<1.3 ……(13)
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。
[15]
 以下の条件式を満足する
 上記[1]ないし[14]のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
 0.0<f3/f5<1.0 ……(14)
ただし、
 f3:前記第3レンズの焦点距離
 f5:前記第5レンズの焦点距離
とする。
[16]
 以下の条件式を満足する
 上記[1]ないし[15]のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
 -58.1<f45/f<-2.2 ……(15)
ただし、
 f45:前記第4レンズと前記第5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。
[17]
 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に、開口絞りが配置されている
 上記[1]ないし[16]のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
[18]
 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、
 光軸近傍において負の屈折力を有する第4レンズと、
 光軸近傍において負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、
 像面側のレンズ面が変曲点を有する非球面形状である第7レンズと
 から構成されている
 撮像装置。
[19]
 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[17]のいずれか1つに記載の撮像レンズ。
[20]
 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[18]に記載の撮像装置。
 本出願は、日本国特許庁において2018年10月29日に出願された日本特許出願番号第2018-203211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 (18)

  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、
     光軸近傍において負の屈折力を有する第4レンズと、
     光軸近傍において負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、
     像面側のレンズ面が変曲点を有する非球面形状である第7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。
     1.1<TTL/f12 <1.8 ……(1)
    ただし、
     TTL:前記第1レンズの物体側の面の頂点から像面までの光軸上の距離
     f12:前記第1レンズと前記第2レンズとの合成焦点距離
    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。
     0.8<f1/f<273.0 ……(2)
    ただし、
     f1:前記第1レンズの焦点距離
     f:レンズ全系の焦点距離
    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。
     0.6<f2/f<116.0 ……(3)
    ただし、
     f2:前記第2レンズの焦点距離
     f:レンズ全系の焦点距離
    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。
     17.3<νd(L3)<28.5 ……(4)
    ただし、
     νd(L3):前記第3レンズのd線に対するアッベ数
    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。
     1.4<|f3/f12|<5.1 ……(5)
    ただし、
     f3:前記第3レンズの焦点距離
     f12:前記第1レンズと前記第2レンズとの合成焦点距離
    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。
     -4.2<f3/f<-1.3 ……(6)
    ただし、
     f3:前記第3レンズの焦点距離
     f:レンズ全系の焦点距離
    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。
     0.0<f3/f456<1.5 ……(7)
    ただし、
     f3:前記第3レンズの焦点距離
     f456:前記第4レンズ、前記第5レンズ、前記第6レンズとの合成焦点距離
    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。
     0.0<f3/f4567<2.2 ……(8)
    ただし、
     f3:前記第3レンズの焦点距離
     f4567:前記第4レンズ、前記第5レンズ、前記第6レンズ、前記第7レンズとの合成焦点距離
    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。
     -470.0<f4/f<-2.3 ……(9)
    ただし、
     f4:前記第4レンズの焦点距離
     f:レンズ全系の焦点距離
    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。
     1.7<|f7/f12|<274.0 ……(10)
    ただし、
     f7:前記第7レンズの焦点距離
     f12:前記第1レンズと前記第2レンズとの合成焦点距離
    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。
     0.5<|f1/f34567|<263.0 ……(11)
    ただし、
     f1:前記第1レンズの焦点距離
     f34567:前記第3レンズ、前記第4レンズ、前記第5レンズ、前記第6レンズ、前記第7レンズとの合成焦点距離
    とする。
  13.  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<|f2/f34567|<79.8 ……(12)
    ただし、
     f2:前記第2レンズの焦点距離
     f34567:前記第3レンズ、前記第4レンズ、前記第5レンズ、前記第6レンズ、前記第7レンズとの合成焦点距離
    とする。
  14.  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<1.3 ……(13)
    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。
  15.  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/f5<1.0 ……(14)
    ただし、
     f3:前記第3レンズの焦点距離
     f5:前記第5レンズの焦点距離
    とする。
  16.  以下の条件式を満足する
     請求項1に記載の撮像レンズ。
     -58.1<f45/f<-2.2 ……(15)
    ただし、
     f45:前記第4レンズと前記第5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。
  17.  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。
  18.  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、
     光軸近傍において負の屈折力を有する第4レンズと、
     光軸近傍において負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、
     像面側のレンズ面が変曲点を有する非球面形状である第7レンズと
     から構成されている
     撮像装置。
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