WO2020246427A1 - Optical system and imaging device - Google Patents

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理樹 丸山
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Abstract

This optical system is constituted from, in order from an object side to an image surface side: a first lens group which has an overall positive refractive power, and in which the entire group is fixed with respect to the image surface during focusing; a second lens group which has an overall positive or negative refractive power, and in which the entire group moves in the optical axis direction, thereby performing focusing from infinity to near-field; and a third lens group which is divided into a 3a group, a 3b group, and a 3c group in order from the object side to the image surface side, the 3b group being configured so as to perform blur correction of an image by moving in a direction substantially perpendicular to the optical axis, the third lens group having an overall negative or positive refractive power, and the entire third lens group being fixed with respect to the image surface during focusing.

Description

光学系および撮像装置Optical system and imaging device
 本開示は、例えばデジタルスチルカメラやデジタルミラーレスカメラに装着可能な交換レンズに適した光学系、および、そのような光学系を備えた撮像装置に関する。 The present disclosure relates to, for example, an optical system suitable for an interchangeable lens that can be attached to a digital still camera or a digital mirrorless camera, and an image pickup device provided with such an optical system.
 近年、レンズ交換式デジタルカメラシステムに使用する撮像素子の画素数の高画素化が進んでおり、光学系にもそれに応じた高い描写性能が求められている。また、近年普及するレンズ交換式ミラーレスカメラにおいては小型・軽量なカメラボディが主流であり、光学系にも小型化および軽量化が求められ、そのような光学系が開発されている(特許文献1参照)。 In recent years, the number of pixels of image sensors used in interchangeable lens digital camera systems has been increasing, and optical systems are also required to have high depiction performance. In addition, compact and lightweight camera bodies are the mainstream in interchangeable-lens mirrorless cameras that have become widespread in recent years, and optical systems are also required to be smaller and lighter, and such optical systems have been developed (Patent Documents). 1).
特開2017-215492号公報JP-A-2017-215492
 一方、フルサイズセンサのような大型の撮像素子に対応した望遠レンズは一般的にサイズが大きくなってしまうため、光学系としては、振り回し性の点で、小型・軽量のカメラボディに好適な、重心位置がカメラボディに近い重量バランスであることが求められている。 On the other hand, a telephoto lens compatible with a large image sensor such as a full-size sensor generally has a large size, and therefore, as an optical system, it is suitable for a small and lightweight camera body in terms of swingability. The position of the center of gravity is required to have a weight balance close to that of the camera body.
 軽量かつ振り回し性に優れ、画面全体で光学性能の高い光学系、およびそのような光学系を搭載した撮像装置を提供することが望ましい。 It is desirable to provide an optical system that is lightweight, has excellent swingability, and has high optical performance over the entire screen, and an image pickup device equipped with such an optical system.
 本開示の一実施の形態に係る光学系は、物体側から像面側に向かって順に、群全体として正の屈折力を有し、フォーカシングの際に群全体が像面に対して固定された第1レンズ群と、群全体として正または負の屈折力を有し、群全体が光軸方向に移動することによって無限遠から近距離までのフォーカシングを行う第2レンズ群と、物体側から像面側に向かって順に、3a群、3b群、および3c群に分割され、3b群が光軸に略垂直な方向に移動することによって像のぶれ補正を行うようになされ、群全体として負または正の屈折力を有し、フォーカシングの際に群全体が像面に対して固定された第3レンズ群とから構成され、以下の条件式を満足する。
 L/f<1 ……(1)
 D_g1max/f>0.23 ……(2)
 D_3bImg/f<0.24 ……(3)
ただし、
 L:第1レンズ群の最も物体側の面から像面までの距離
 f:無限遠合焦時の全系の焦点距離
 D_g1max:第1レンズ群内における光軸上の最大の空気間隔
 D_3bImg:3b群の最も物体側の面から像面までの距離
とする。
The optical system according to the embodiment of the present disclosure has a positive refractive power as a group as a whole in order from the object side to the image plane side, and the entire group is fixed to the image plane during focusing. The first lens group, the second lens group that has a positive or negative refractive power as a whole group and focuses from infinity to a short distance by moving the entire group in the optical axis direction, and the image plane from the object side. It is divided into 3a group, 3b group, and 3c group in order toward the side, and the image blur correction is performed by moving the 3b group in a direction substantially perpendicular to the optical axis, and the group as a whole is negative or positive. The entire group is composed of a third lens group fixed to the image plane during focusing, and satisfies the following conditional expression.
L / f <1 …… (1)
D_g1max / f> 0.23 …… (2)
D_3bImg / f <0.24 …… (3)
However,
L: Distance from the most object-side surface of the first lens group to the image plane f: Focal length of the entire system at infinity D_g1max: Maximum air spacing on the optical axis in the first lens group D_3bImg: 3b The distance from the plane closest to the object to the image plane of the group.
 本開示の一実施の形態に係る撮像装置は、光学系と、光学系によって形成された光学像に応じた撮像信号を出力する撮像素子とを含み、光学系を、上記本開示の一実施の形態に係る光学系によって構成したものである。 The image pickup apparatus according to the embodiment of the present disclosure includes an optical system and an image pickup element that outputs an image pickup signal corresponding to an optical image formed by the optical system, and the optical system is the same as the embodiment of the present disclosure. It is configured by the optical system according to the form.
 本開示の一実施の形態に係る光学系、または撮像装置では、全体として3つのレンズ群で構成され、各レンズ群の構成の最適化が図られている。 The optical system or the image pickup apparatus according to the embodiment of the present disclosure is composed of three lens groups as a whole, and the configuration of each lens group is optimized.
本開示の一実施の形態に係る光学系の第1の構成例(実施例1)を示すレンズ断面図である。It is a lens sectional view which shows the 1st structural example (Example 1) of the optical system which concerns on one Embodiment of this disclosure. 図1に示した光学系に具体的な数値を適用した実施例1に係る光学系における無限遠合焦時の縦収差を示す収差図である。It is an aberration diagram which shows the longitudinal aberration at the time of focusing at infinity in the optical system which concerns on Example 1 which applied the specific numerical value to the optical system shown in FIG. 図1に示した光学系に具体的な数値を適用した実施例1に係る光学系における無限遠合焦時、かつ非防振時の横収差を示す収差図である。FIG. 5 is an aberration diagram showing lateral aberration at infinity in focus and non-vibration isolation in the optical system according to the first embodiment in which specific numerical values are applied to the optical system shown in FIG. 図1に示した光学系に具体的な数値を適用した実施例1に係る光学系における無限遠合焦時、かつ防振時の横収差を示す収差図である。It is an aberration diagram which shows lateral aberration at the time of infinity focusing and vibration isolation in the optical system which concerns on Example 1 which applied the specific numerical value to the optical system shown in FIG. 一実施の形態に係る光学系の第2の構成例(実施例2)を示すレンズ断面図である。It is a lens sectional view which shows the 2nd structural example (Example 2) of the optical system which concerns on one Embodiment. 図5に示した光学系に具体的な数値を適用した実施例2に係る光学系における無限遠合焦時の縦収差を示す収差図である。FIG. 5 is an aberration diagram showing longitudinal aberration at infinity focusing in the optical system according to the second embodiment in which specific numerical values are applied to the optical system shown in FIG. 図5に示した光学系に具体的な数値を適用した実施例2に係る光学系における無限遠合焦時、かつ非防振時の横収差を示す収差図である。FIG. 5 is an aberration diagram showing lateral aberration at infinity focusing and non-vibration isolation in the optical system according to the second embodiment in which specific numerical values are applied to the optical system shown in FIG. 図5に示した光学系に具体的な数値を適用した実施例2に係る光学系における無限遠合焦時、かつ防振時の横収差を示す収差図である。FIG. 5 is an aberration diagram showing lateral aberration at infinity focusing and vibration isolation in the optical system according to the second embodiment in which specific numerical values are applied to the optical system shown in FIG. 一実施の形態に係る光学系の第3の構成例(実施例3)を示すレンズ断面図である。It is a lens sectional view which shows the 3rd structural example (Example 3) of the optical system which concerns on one Embodiment. 図9に示した光学系に具体的な数値を適用した実施例3に係る光学系における無限遠合焦時の縦収差を示す収差図である。It is an aberration diagram which shows the longitudinal aberration at the time of focusing at infinity in the optical system which concerns on Example 3 which applied the specific numerical value to the optical system shown in FIG. 図9に示した光学系に具体的な数値を適用した実施例3に係る光学系における無限遠合焦時、かつ非防振時の横収差を示す収差図である。9 is an aberration diagram showing lateral aberration at infinity in focus and non-vibration isolation in the optical system according to the third embodiment in which specific numerical values are applied to the optical system shown in FIG. 図9に示した光学系に具体的な数値を適用した実施例3に係る光学系における無限遠合焦時、かつ防振時の横収差を示す収差図である。9 is an aberration diagram showing lateral aberration at infinity focusing and vibration isolation in the optical system according to the third embodiment in which specific numerical values are applied to the optical system shown in FIG. 一実施の形態に係る光学系の第4の構成例(実施例4)を示すレンズ断面図である。It is a lens sectional view which shows the 4th structural example (Example 4) of the optical system which concerns on one Embodiment. 図13に示した光学系に具体的な数値を適用した実施例4に係る光学系における無限遠合焦時の縦収差を示す収差図である。It is an aberration diagram which shows the longitudinal aberration at the time of focusing at infinity in the optical system which concerns on Example 4 which applied a specific numerical value to the optical system shown in FIG. 図13に示した光学系に具体的な数値を適用した実施例4に係る光学系における無限遠合焦時、かつ非防振時の横収差を示す収差図である。FIG. 3 is an aberration diagram showing lateral aberration at infinity focusing and non-vibration isolation in the optical system according to the fourth embodiment in which specific numerical values are applied to the optical system shown in FIG. 図13に示した光学系に具体的な数値を適用した実施例4に係る光学系における無限遠合焦時、かつ防振時の横収差を示す収差図である。FIG. 3 is an aberration diagram showing lateral aberration at infinity focusing and vibration isolation in the optical system according to the fourth embodiment in which specific numerical values are applied to the optical system shown in FIG. 一実施の形態に係る光学系の第5の構成例(実施例5)を示すレンズ断面図である。It is a lens sectional view which shows the 5th structural example (Example 5) of the optical system which concerns on one Embodiment. 図17に示した光学系に具体的な数値を適用した実施例5に係る光学系における無限遠合焦時の縦収差を示す収差図である。It is an aberration diagram which shows the longitudinal aberration at the time of infinity focusing in the optical system which concerns on Example 5 which applied the specific numerical value to the optical system shown in FIG. 図17に示した光学系に具体的な数値を適用した実施例5に係る光学系における無限遠合焦時、かつ非防振時の横収差を示す収差図である。FIG. 5 is an aberration diagram showing lateral aberration at infinity in focus and non-vibration isolation in the optical system according to the fifth embodiment in which specific numerical values are applied to the optical system shown in FIG. 図17に示した光学系に具体的な数値を適用した実施例5に係る光学系における無限遠合焦時、かつ防振時の横収差を示す収差図である。FIG. 5 is an aberration diagram showing lateral aberration at infinity focusing and vibration isolation in the optical system according to Example 5 in which specific numerical values are applied to the optical system shown in FIG. 一実施の形態に係る光学系の第6の構成例(実施例6)を示すレンズ断面図である。It is a lens sectional view which shows the 6th structural example (Example 6) of the optical system which concerns on one Embodiment. 図21に示した光学系に具体的な数値を適用した実施例6に係る光学系における無限遠合焦時の縦収差を示す収差図である。It is an aberration diagram which shows the longitudinal aberration at the time of focusing at infinity in the optical system which concerns on Example 6 which applied the specific numerical value to the optical system shown in FIG. 図21に示した光学系に具体的な数値を適用した実施例6に係る光学系における無限遠合焦時、かつ非防振時の横収差を示す収差図である。FIG. 5 is an aberration diagram showing lateral aberration at infinity in focus and non-vibration isolation in the optical system according to Example 6 in which specific numerical values are applied to the optical system shown in FIG. 21. 図21に示した光学系に具体的な数値を適用した実施例6に係る光学系における無限遠合焦時、かつ防振時の横収差を示す収差図である。It is an aberration diagram which shows lateral aberration at the time of infinity focusing and vibration isolation in the optical system which concerns on Example 6 which applied the specific numerical value to the optical system shown in FIG. 一実施の形態に係る光学系の第7の構成例(実施例7)を示すレンズ断面図である。It is a lens sectional view which shows the 7th structural example (Example 7) of the optical system which concerns on one Embodiment. 図25に示した光学系に具体的な数値を適用した実施例7に係る光学系における無限遠合焦時の縦収差を示す収差図である。FIG. 5 is an aberration diagram showing longitudinal aberration at infinity focusing in the optical system according to the seventh embodiment in which specific numerical values are applied to the optical system shown in FIG. 25. 図25に示した光学系に具体的な数値を適用した実施例7に係る光学系における無限遠合焦時、かつ非防振時の横収差を示す収差図である。FIG. 5 is an aberration diagram showing lateral aberration at infinity focusing and non-vibration isolation in the optical system according to the seventh embodiment in which specific numerical values are applied to the optical system shown in FIG. 25. 図25に示した光学系に具体的な数値を適用した実施例7に係る光学系における無限遠合焦時、かつ防振時の横収差を示す収差図である。FIG. 5 is an aberration diagram showing lateral aberration at infinity focusing and vibration isolation in the optical system according to the seventh embodiment in which specific numerical values are applied to the optical system shown in FIG. 25. 一実施の形態に係る光学系の第8の構成例(実施例8)を示すレンズ断面図である。It is a lens sectional view which shows the 8th structural example (Example 8) of the optical system which concerns on one Embodiment. 図29に示した光学系に具体的な数値を適用した実施例8に係る光学系における無限遠合焦時の縦収差を示す収差図である。It is an aberration diagram which shows the longitudinal aberration at the time of infinity focusing in the optical system which concerns on Example 8 which applied the specific numerical value to the optical system shown in FIG. 図29に示した光学系に具体的な数値を適用した実施例8に係る光学系における無限遠合焦時、かつ非防振時の横収差を示す収差図である。9 is an aberration diagram showing lateral aberration at infinity in focus and non-vibration isolation in the optical system according to Example 8 in which specific numerical values are applied to the optical system shown in FIG. 29. 図29に示した光学系に具体的な数値を適用した実施例8に係る光学系における無限遠合焦時、かつ防振時の横収差を示す収差図である。9 is an aberration diagram showing lateral aberration at infinity in focus and at vibration isolation in the optical system according to Example 8 in which specific numerical values are applied to the optical system shown in FIG. 29. 一実施の形態に係る光学系の第9の構成例(実施例9)を示すレンズ断面図である。It is a lens sectional view which shows the 9th structural example (Example 9) of the optical system which concerns on one Embodiment. 図33に示した光学系に具体的な数値を適用した実施例9に係る光学系における無限遠合焦時の縦収差を示す収差図である。FIG. 3 is an aberration diagram showing longitudinal aberration at infinity focusing in the optical system according to the ninth embodiment in which specific numerical values are applied to the optical system shown in FIG. 33. 図33に示した光学系に具体的な数値を適用した実施例9に係る光学系における無限遠合焦時、かつ非防振時の横収差を示す収差図である。FIG. 3 is an aberration diagram showing lateral aberration at infinity focusing and non-vibration isolation in the optical system according to the ninth embodiment in which specific numerical values are applied to the optical system shown in FIG. 33. 図33に示した光学系に具体的な数値を適用した実施例9に係る光学系における無限遠合焦時、かつ防振時の横収差を示す収差図である。FIG. 3 is an aberration diagram showing lateral aberration at infinity focusing and vibration isolation in the optical system according to the ninth embodiment in which specific numerical values are applied to the optical system shown in FIG. 33. 一実施の形態に係る光学系の第10の構成例(実施例10)を示すレンズ断面図である。It is a lens sectional view which shows the tenth structural example (Example 10) of the optical system which concerns on one Embodiment. 図37に示した光学系に具体的な数値を適用した実施例10に係る光学系における無限遠合焦時の縦収差を示す収差図である。FIG. 3 is an aberration diagram showing longitudinal aberration at infinity focusing in the optical system according to the tenth embodiment in which specific numerical values are applied to the optical system shown in FIG. 37. 図37に示した光学系に具体的な数値を適用した実施例10に係る光学系における無限遠合焦時、かつ非防振時の横収差を示す収差図である。FIG. 3 is an aberration diagram showing lateral aberration at infinity focusing and non-vibration isolation in the optical system according to the tenth embodiment in which specific numerical values are applied to the optical system shown in FIG. 37. 図37に示した光学系に具体的な数値を適用した実施例10に係る光学系における無限遠合焦時、かつ防振時の横収差を示す収差図である。FIG. 3 is an aberration diagram showing lateral aberration at infinity focusing and vibration isolation in the optical system according to the tenth embodiment in which specific numerical values are applied to the optical system shown in FIG. 37. 一実施の形態に係る光学系の第11の構成例(実施例11)を示すレンズ断面図である。It is a lens sectional view which shows the eleventh configuration example (Example 11) of the optical system which concerns on one Embodiment. 図41に示した光学系に具体的な数値を適用した実施例11に係る光学系における無限遠合焦時の縦収差を示す収差図である。It is an aberration diagram which shows the longitudinal aberration at the time of focusing at infinity in the optical system which concerns on Example 11 which applied the specific numerical value to the optical system shown in FIG. 41. 図41に示した光学系に具体的な数値を適用した実施例11に係る光学系における無限遠合焦時、かつ非防振時の横収差を示す収差図である。FIG. 6 is an aberration diagram showing lateral aberration at infinity in focus and non-vibration isolation in the optical system according to the eleventh embodiment in which specific numerical values are applied to the optical system shown in FIG. 41. 図41に示した光学系に具体的な数値を適用した実施例11に係る光学系における無限遠合焦時、かつ防振時の横収差を示す収差図である。It is an aberration diagram which shows lateral aberration at the time of infinity focusing and vibration isolation in the optical system which concerns on Example 11 which applied the specific numerical value to the optical system shown in FIG. 41. 撮像装置の一構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows one configuration example of an image pickup apparatus. 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。It is a block diagram which shows an example of the schematic structure of a vehicle control system. 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。It is explanatory drawing which shows an example of the installation position of the vehicle exterior information detection unit and the image pickup unit. 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。It is a block diagram which shows an example of the schematic structure of the endoscopic surgery system. 図48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。It is a block diagram which shows an example of the functional structure of the camera head and CCU shown in FIG. 48.
 以下、本開示の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
 0.比較例
 1.レンズの基本構成
 2.作用・効果
 3.撮像装置への適用例
 4.レンズの数値実施例
 5.応用例
 6.その他の実施の形態
Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. The explanation will be given in the following order.
0. Comparative example 1. Basic configuration of lens 2. Action / effect 3. Application example to imaging device 4. Numerical value example of lens 5. Application example 6. Other embodiments
<0.比較例>
 近年普及するレンズ交換式ミラーレスカメラにおいては小型・軽量なカメラボディが主流である。一方、フルサイズセンサのような大型の撮像素子に対応した望遠レンズは一般的にサイズが大きくなってしまうため、光学系としては、小型・軽量のボディに好適な、重心位置がカメラボディに近い重量バランスであることや、光学系そのものの軽量化への要求が強い。
<0. Comparative example>
Compact and lightweight camera bodies are the mainstream of interchangeable lens mirrorless cameras that have become widespread in recent years. On the other hand, a telephoto lens compatible with a large image sensor such as a full-size sensor generally has a large size, so that the center of gravity is close to the camera body, which is suitable for a small and lightweight body as an optical system. There is a strong demand for weight balance and weight reduction of the optical system itself.
 特許文献1(特開2017-215492号公報)には、物体側から像面側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群と、正または負の屈折力の第2レンズ群と、正または負の屈折力の第3レンズ群とから構成され、フォーカシングに際して第2レンズ群が移動し、隣り合うレンズ群の間隔が変化する光学系が提案されている。特許文献1における光学系は、第1レンズ群は、最も物体側に配置された正レンズG1pと、正レンズG1pよりも像面側に配置された正レンズG2pと、正レンズG2pよりも像面側に配置された正レンズG3pとを含んでいる。特許文献1における光学系では、光学系の焦点距離をf、第1レンズ群の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をLD、正レンズG1pと正レンズG1pの像面側に隣接して配置されたレンズとの光軸上の距離をD12、正レンズG2pの材料のアッベ数をνdG2p、正レンズG3pの材料のアッベ数をνdG3pとしたとき、以下の条件式を満足する。
 LD/f<1.0
 0.20≦D12/LD<0.500
 νdG2p>73.0
 νdG3p>73.0
In Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-215492), in order from the object side to the image plane side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a positive or negative refractive power, and positive or negative An optical system has been proposed which is composed of a third lens group having a negative refractive power, the second lens group moves during focusing, and the distance between adjacent lens groups changes. In the optical system in Patent Document 1, the first lens group includes a positive lens G1p arranged on the most object side, a positive lens G2p arranged on the image plane side of the positive lens G1p, and an image plane of the positive lens G2p. It includes a positive lens G3p arranged on the side. In the optical system in Patent Document 1, the focal distance of the optical system is f, the distance on the optical axis from the lens surface on the most object side of the first lens group to the image surface is LD, and the image planes of the positive lens G1p and the positive lens G1p. When the distance on the optical axis with the lens arranged adjacent to the side is D12, the abbe number of the material of the positive lens G2p is νdG2p, and the abbe number of the material of the positive lens G3p is νdG3p, the following conditional expression is satisfied. To do.
LD / f <1.0
0.20 ≤ D12 / LD <0.500
νdG2p> 73.0
νdG3p> 73.0
 特許文献1における光学系では、第1レンズ群内に大きな空気間隔をとることによる鏡筒重量の軽量化を実現している。しかしながら、特許文献1の記載では、光学系中の任意のレンズブロックを防振群として設定できるとあるものの、実際には防振群として機能するに相応しい適切な防振敏感度(防振群の光軸に垂直な方向の移動量に対する像の移動量の比)と防振群のシフト時の良好な光学性能とを満たすレンズブロックは極々限定されており、光学系として最低限の防振機能を成立させるためには任意のレンズブロックを防振群とすることは不可能である。そして、特許文献1では、実施例において現実的に防振群の役割を担うことが可能なレンズブロックは、いずれもその位置が像面から離れており、鏡筒の重心位置がカメラボディから離れ、鏡筒の快適な振り回し性の実現が不十分である。 In the optical system in Patent Document 1, the weight of the lens barrel is reduced by providing a large air spacing in the first lens group. However, although the description of Patent Document 1 states that any lens block in the optical system can be set as an anti-vibration group, it actually has an appropriate anti-vibration sensitivity (of the anti-vibration group) suitable for functioning as an anti-vibration group. The lens block that satisfies the ratio of the amount of movement of the image to the amount of movement in the direction perpendicular to the optical axis) and the good optical performance when shifting the vibration isolation group is extremely limited, and the minimum vibration isolation function as an optical system. It is impossible to make an arbitrary lens block a vibration-proof group in order to establish. Further, in Patent Document 1, the positions of the lens blocks that can realistically play the role of the vibration isolation group in the embodiment are separated from the image plane, and the position of the center of gravity of the lens barrel is separated from the camera body. , The realization of comfortable swingability of the lens barrel is insufficient.
 そこで、大型の撮像素子に対応した防振機能を有する望遠レンズであって、軽量かつ重心が像面側に近く振り回し性に優れ、画面全体で色収差等の抑制された光学性能の高い、ミラーレスカメラシステム等に最適な光学系を提供することが望ましい。
 以下の本開示の一実施の形態に係る光学系は、このようなミラーレスデジタルカメラ等に用いられる望遠レンズに好適である。
Therefore, it is a telephoto lens that has an anti-vibration function compatible with a large image sensor, is lightweight, has a center of gravity close to the image plane side, has excellent swingability, and has high optical performance with suppressed chromatic aberration and the like on the entire screen. It is desirable to provide an optimum optical system for a camera system or the like.
The optical system according to the following embodiment of the present disclosure is suitable for a telephoto lens used in such a mirrorless digital camera or the like.
<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光学系の第1の構成例を示しており、後述する実施例1の構成に相当する。図5は、一実施の形態に係る光学系の第2の構成例を示しており、後述する実施例2の構成に相当する。図9は、一実施の形態に係る光学系の第3の構成例を示しており、後述する実施例3の構成に相当する。図13は、一実施の形態に係る光学系の第4の構成例を示しており、後述する実施例4の構成に相当する。図17は、一実施の形態に係る光学系の第5の構成例を示しており、後述する実施例5の構成に相当する。図21は、一実施の形態に係る光学系の第6の構成例を示しており、後述する実施例6の構成に相当する。図25は、一実施の形態に係る光学系の第7の構成例を示しており、後述する実施例7の構成に相当する。図29は、一実施の形態に係る光学系の第8の構成例を示しており、後述する実施例8の構成に相当する。図33は、一実施の形態に係る光学系の第9の構成例を示しており、後述する実施例9の構成に相当する。図37は、一実施の形態に係る光学系の第10の構成例を示しており、後述する実施例10の構成に相当する。図41は、一実施の形態に係る光学系の第11の構成例を示しており、後述する実施例11の構成に相当する。
<1. Basic lens configuration>
FIG. 1 shows a first configuration example of the optical system according to the embodiment of the present disclosure, and corresponds to the configuration of the first embodiment described later. FIG. 5 shows a second configuration example of the optical system according to the embodiment, and corresponds to the configuration of the second embodiment described later. FIG. 9 shows a third configuration example of the optical system according to the embodiment, and corresponds to the configuration of the third embodiment described later. FIG. 13 shows a fourth configuration example of the optical system according to the embodiment, and corresponds to the configuration of the fourth embodiment described later. FIG. 17 shows a fifth configuration example of the optical system according to the embodiment, and corresponds to the configuration of the fifth embodiment described later. FIG. 21 shows a sixth configuration example of the optical system according to the embodiment, and corresponds to the configuration of the sixth embodiment described later. FIG. 25 shows a seventh configuration example of the optical system according to the embodiment, and corresponds to the configuration of the seventh embodiment described later. FIG. 29 shows an eighth configuration example of the optical system according to the embodiment, and corresponds to the configuration of the eighth embodiment described later. FIG. 33 shows a ninth configuration example of the optical system according to the embodiment, and corresponds to the configuration of the ninth embodiment described later. FIG. 37 shows a tenth configuration example of the optical system according to the embodiment, and corresponds to the configuration of the tenth embodiment described later. FIG. 41 shows an eleventh configuration example of the optical system according to the embodiment, and corresponds to the configuration of the eleventh embodiment described later.
 図1等において、Z1は光軸を示す。第1ないし第6の構成例に係る光学系1~11と像面Simgとの間には、撮像素子保護用のカバーガラス等の光学部材が配置されていてもよい。また、カバーガラスの他にも、ローパスフィルタや赤外カットフィルタ等の各種の光学フィルタが配置されていてもよい。 In FIG. 1 and the like, Z1 indicates the optical axis. An optical member such as a cover glass for protecting the image sensor may be arranged between the optical systems 1 to 11 according to the first to sixth configuration examples and the image plane Simg. Further, in addition to the cover glass, various optical filters such as a low-pass filter and an infrared cut filter may be arranged.
 以下、本開示の一実施の形態に係る光学系の構成を、適宜図1等に示した各構成例に係る光学系1~11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。 Hereinafter, the configuration of the optical system according to the embodiment of the present disclosure will be described in association with the optical systems 1 to 11 according to each configuration example shown in FIG. 1 and the like, and the techniques according to the present disclosure are illustrated. It is not limited to the configuration example.
 一実施の形態に係る光学系は、物体側から像面側に向かって順に、第1レンズ群GR1と、第2レンズ群GR2と、第3レンズ群GR3とから構成されている。 The optical system according to one embodiment is composed of a first lens group GR1, a second lens group GR2, and a third lens group GR3 in this order from the object side to the image plane side.
 第1レンズ群GR1は、群全体として正の屈折力を有し、フォーカシングの際に群全体が像面Simgに対して固定されている。 The first lens group GR1 has a positive refractive power as the entire group, and the entire group is fixed to the image plane Simg during focusing.
 第2レンズ群GR2は、群全体として正または負の屈折力を有し、群全体が光軸方向に移動することによって無限遠から近距離までのフォーカシングを行う。なお、図1等の各構成例では、無限遠合焦時のレンズ配置を示している。第1の構成例(実施例1)~第6の構成例(実施例6)では、第2レンズ群GR2は群全体として正の屈折力を有し、無限遠から近距離へとフォーカシングする際に、第2レンズ群GR2が物体側に移動する。第7の構成例(実施例7)~第11の構成例(実施例11)では、第2レンズ群GR2は群全体として負の屈折力を有し、無限遠から近距離へとフォーカシングする際に、第2レンズ群GR2が像面側に移動する。 The second lens group GR2 has a positive or negative refractive power as the entire group, and the entire group moves in the optical axis direction to perform focusing from infinity to a short distance. In each configuration example shown in FIG. 1 and the like, the lens arrangement at infinity focusing is shown. In the first configuration example (Example 1) to the sixth configuration example (Example 6), the second lens group GR2 has a positive refractive power as a whole group, and when focusing from infinity to a short distance, , The second lens group GR2 moves to the object side. In the seventh configuration example (Example 7) to the eleventh configuration example (Example 11), the second lens group GR2 has a negative refractive power as a group as a whole, and when focusing from infinity to a short distance, , The second lens group GR2 moves to the image plane side.
 第3レンズ群GR3は、群全体として負または正の屈折力を有し、フォーカシングの際に群全体が像面Simgに対して固定されている。また、第3レンズ群GR3は、物体側から像面側に向かって順に、3a群GR3a、3b群GR3b、および3c群GR3cに分割されている。3b群GR3bは、防振群であり、光軸Z1に略垂直な方向に移動することによって像のぶれ補正を行うようになっている。第1の構成例(実施例1)~第10の構成例(実施例10)では、第3レンズ群GR3は群全体として負の屈折力を有している。第11の構成例(実施例11)では、第3レンズ群GR3は群全体として正の屈折力を有している。 The third lens group GR3 has a negative or positive refractive power as the entire group, and the entire group is fixed to the image plane Simg during focusing. Further, the third lens group GR3 is divided into 3a group GR3a, 3b group GR3b, and 3c group GR3c in order from the object side to the image plane side. The group 3b GR3b is a vibration isolation group, and is adapted to correct image blur by moving in a direction substantially perpendicular to the optical axis Z1. In the first configuration example (Example 1) to the tenth configuration example (Example 10), the third lens group GR3 has a negative refractive power as a whole group. In the eleventh configuration example (Example 11), the third lens group GR3 has a positive refractive power as a whole group.
 開口絞りStは、3a群GR3aと3b群GR3bとの間に配置されていることが望ましい。 It is desirable that the aperture stop St is arranged between the 3a group GR3a and the 3b group GR3b.
 また、一実施の形態に係る光学系は、以下の条件式(1)~(3)を満足する。
 L/f<1 ……(1)
 D_g1max/f>0.23 ……(2)
 D_3bImg/f<0.24 ……(3)
ただし、
 L:第1レンズ群GR1の最も物体側の面から像面Simgまでの距離
 f:無限遠合焦時の全系の焦点距離
 D_g1max:第1レンズ群GR1内における光軸上の最大の空気間隔
 D_3bImg:3b群GR3bの最も物体側の面から像面Simgまでの距離
とする。
Further, the optical system according to the embodiment satisfies the following conditional expressions (1) to (3).
L / f <1 …… (1)
D_g1max / f> 0.23 …… (2)
D_3bImg / f <0.24 …… (3)
However,
L: Distance from the most object-side surface of the first lens group GR1 to the image plane Simg f: Focal length of the entire system at infinity D_g1max: Maximum air spacing on the optical axis in the first lens group GR1 D_3bImg: The distance from the most object-side surface of the 3b group GR3b to the image plane Simg.
 その他、一実施の形態に係る光学系は、後述する所定の条件式等を満足することが望ましい。 In addition, it is desirable that the optical system according to the embodiment satisfies a predetermined conditional expression or the like described later.
<2.作用・効果>
 次に、本開示の一実施の形態に係る光学系の作用および効果を説明する。併せて、本開示の一実施の形態に係る光学系における、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。
<2. Action / effect>
Next, the operation and effect of the optical system according to the embodiment of the present disclosure will be described. At the same time, a more desirable configuration in the optical system according to the embodiment of the present disclosure will be described.
It should be noted that the effects described in the present specification are merely examples and are not limited, and other effects may be obtained.
 一実施の形態に係る光学系によれば、全体として3つのレンズ群で構成し、各レンズ群の構成の最適化を図るようにしたので、軽量かつ重心が像面側に近く振り回し性に優れ、画面全体で色収差等の抑制された高い光学性能を実現できる。 According to the optical system according to one embodiment, the lens group is composed of three lens groups as a whole, and the configuration of each lens group is optimized. Therefore, the weight is light and the center of gravity is close to the image plane side, and the swingability is excellent. , High optical performance with suppressed chromatic aberration and the like can be realized on the entire screen.
 一実施の形態に係る光学系では、第1レンズ群GR1内に大きな空気間隔をとり、軽量化を実現している。また、一実施の形態に係る光学系では、防振群(3b群GR3b)を後方に配置することでレンズを駆動するアクチュエータを像面寄りに配置可能として重心が像面近くになることで、振り回し性に優れた光学系を実現できる。 In the optical system according to one embodiment, a large air spacing is provided in the first lens group GR1 to realize weight reduction. Further, in the optical system according to one embodiment, by arranging the vibration isolation group (3b group GR3b) at the rear, the actuator that drives the lens can be arranged closer to the image plane, and the center of gravity becomes closer to the image plane. An optical system with excellent swingability can be realized.
 上記条件式(1)を満たすことは一般に、光学系が望遠系であることを示す。望遠レンズに代表されるような条件式(1)を満たす光学系において、像面Simgに対して固定された第3レンズ群GR3を3a群GR3a、3b群GR3b、および3c群GR3cの3ブロックに分割する構成とした上で、中央に挟み込まれた3b群GR3bを防振群とし、かつ3b群GR3bを像面Simgに対し条件式(3)を満たす位置に配置する。防振時の収差補正を補う前後の3a群GR3aと3c群GR3cとによって、防振群である3b群GR3bを挟み込むこと、かつ防振群を像面Simgに対して条件式(3)を満たすように後方の位置に配置することで、防振時の収差劣化に関わる軸上から周辺像高までの光線の防振群通過高が低くなり、防振時も良好な描写性能を得ることができる。また、光線通過高が下がるため防振群の径抑制が可能で、防振群を駆動するアクチュエータユニットの小型・軽量化も容易である。さらに、防振群を後方に配置したことで防振群を駆動するアクチュエータが後部に配置されるため、重心を像面寄りにし振り回し性が非常に良好な光学系を得ることができる。 Satisfying the above conditional expression (1) generally indicates that the optical system is a telephoto system. In an optical system satisfying the conditional formula (1) represented by a telephoto lens, the third lens group GR3 fixed to the image plane Simg is divided into three blocks of group 3a GR3a, group 3b GR3b, and group 3c GR3c. After the configuration is divided, the 3b group GR3b sandwiched in the center is used as the vibration isolation group, and the 3b group GR3b is arranged at a position satisfying the conditional expression (3) with respect to the image plane Simg. The 3a group GR3a and the 3c group GR3c before and after supplementing the aberration correction at the time of vibration isolation sandwich the 3b group GR3b which is the vibration isolation group, and the vibration isolation group satisfies the conditional expression (3) with respect to the image plane Simg. By arranging it in the rear position as described above, the height of light rays passing through the vibration isolation group from the axis to the peripheral image height, which is related to aberration deterioration during vibration isolation, becomes low, and good depiction performance can be obtained even during vibration isolation. it can. In addition, since the light passing height is lowered, the diameter of the vibration isolation group can be suppressed, and the actuator unit that drives the vibration isolation group can be easily made smaller and lighter. Further, since the actuator for driving the vibration isolation group is arranged at the rear part by arranging the vibration isolation group at the rear, it is possible to obtain an optical system in which the center of gravity is closer to the image plane and the swingability is very good.
 また、条件式(1),(3)と同時に、条件式(2)を満たすことで、望遠レンズにおいて鏡筒重量のうち多くを占める鏡筒前側の光学エレメントの重量を軽量化することができる。ただし、単純に条件式(2)を満たし第1レンズ群GR1内に大きな空気間隔をとるだけでは、最大の空気間隔よりも物体側の光学系で発生した色収差が空気間隔中を伝播する過程で距離に比例して拡大してしまい、光学系全体として高い描写性能を実現することが困難となる。しかし、上述の条件式(3)を同時に満たすことで、3b群GR3bに伴い3c群GR3cが光学系後方すなわち像面Simgに近く周辺光線高の高い位置に配置され、高い収差補正能力を持つようになるため、光学系において凡そ対称位置にある第1レンズ群GR1内で発生した収差を相殺する作用を担わせることができ、第1レンズ群GR1内に大きな空気間隔を設けた場合でも高い描写性能を実現することができる。 Further, by satisfying the conditional equation (2) at the same time as the conditional equations (1) and (3), the weight of the optical element on the front side of the lens barrel, which accounts for most of the weight of the lens barrel in the telephoto lens, can be reduced. .. However, if the conditional equation (2) is simply satisfied and a large air spacing is provided in the first lens group GR1, the chromatic aberration generated in the optical system on the object side of the maximum air spacing propagates in the air spacing. It expands in proportion to the distance, making it difficult to achieve high depiction performance for the entire optical system. However, by simultaneously satisfying the above-mentioned conditional expression (3), the 3c group GR3c is arranged behind the optical system, that is, near the image plane Simg and at a position where the peripheral light beam height is high, so as to have a high aberration correction ability. Therefore, it is possible to cancel out the aberration generated in the first lens group GR1 which is approximately symmetrical in the optical system, and the depiction is high even when a large air spacing is provided in the first lens group GR1. Performance can be achieved.
 なお、上記した条件式(2),(3)の効果をより良好に実現するためには、条件式(2),(3)の数値範囲を下記条件式(2)’,(3)’のように設定することがより望ましい。
 D_g1max/f>0.24 ……(2)’
 D_3bImg/f<0.23 ……(3)’
In order to better realize the effects of the above conditional expressions (2) and (3), the numerical range of the conditional expressions (2) and (3) is set to the following conditional expression (2)', (3)'. It is more desirable to set as.
D_g1max / f> 0.24 …… (2)'
D_3bImg / f <0.23 …… (3)'
 さらにより望ましくは、条件式(2),(3)の数値範囲を下記条件式(2)’’,(3)’’のように設定するとよい。
 D_g1max/f>0.25 ……(2)’’
 D_3bImg/f<0.22 ……(3)’’
Even more desirablely, the numerical range of the conditional expressions (2) and (3) may be set as the following conditional expressions (2)'' and (3)''.
D_g1max / f> 0.25 …… (2)''
D_3bImg / f <0.22 …… (3)''
 また、一実施の形態に係る光学系において、第1レンズ群GR1は、以下の条件式(4),(5)を満足する正レンズを少なくとも1枚有することが望ましい。
 νd_1p>90 ……(4)
 θgF_1p-(-0.001801*νd_1p+0.648262)>0.04 ……(5)
ただし、
 νd_1p:第1レンズ群GR1内の正レンズのd線に対するアッベ数
 θgF_1p:第1レンズ群GR1内の正レンズのg線とF線との部分分散比
とする。
Further, in the optical system according to the embodiment, it is desirable that the first lens group GR1 has at least one positive lens satisfying the following conditional expressions (4) and (5).
νd_1p> 90 …… (4)
θgF_1p- (-0.001801 * νd_1p + 0.648262)> 0.04 …… (5)
However,
νd_1p: Abbe number θgF_1p with respect to the d-line of the positive lens in the first lens group GR1. The partial dispersion ratio of the g-line and the F-line of the positive lens in the first lens group GR1.
 条件式(4),(5)を同時に満たす異常分散性の強い低分散硝材を第1レンズ群GR1内の正レンズに適用することで、望遠レンズにおいて課題となる色収差を良好に補正することができる。条件式(4)の下限を下回ると、1次および2次の色収差の補正が不十分となり、画面全体の描写性能が低下する。条件式(5)の下限を下回ると、2次の色収差の補正が不十分となり、画面全体の描写性能が低下する。なお、1次の色収差はF線 とC線間の色収差を、2次の色収差はさらに短波長領域(代表的にはg線)を含めた色収差を指す。 By applying a low-dispersion glass material having strong anomalous dispersibility that simultaneously satisfies the conditional equations (4) and (5) to the positive lens in the first lens group GR1, it is possible to satisfactorily correct the chromatic aberration that is a problem in the telephoto lens. it can. If it falls below the lower limit of the conditional expression (4), the correction of the primary and secondary chromatic aberrations becomes insufficient, and the depiction performance of the entire screen deteriorates. If it falls below the lower limit of the conditional expression (5), the correction of the second-order chromatic aberration becomes insufficient, and the depiction performance of the entire screen deteriorates. The first-order chromatic aberration refers to the chromatic aberration between the F line and the C line, and the second-order chromatic aberration refers to the chromatic aberration including the short wavelength region (typically, the g line).
 なお、上記した条件式(5)の効果をより良好に実現するためには、条件式(5)の数値範囲を下記条件式(5)’のように設定することがより望ましい。
 θgF_1p-(-0.001801*νd_1p+0.648262)>0.05 ……(5)’
In order to better realize the effect of the conditional expression (5) described above, it is more desirable to set the numerical range of the conditional expression (5) as in the following conditional expression (5)'.
θgF_1p- (-0.001801 * νd_1p + 0.648262)> 0.05 …… (5)'
 さらにより望ましくは、条件式(5)の数値範囲を下記条件式(5)’’のように設定するとよい。
 θgF_1p-(-0.001801*νd_1p+0.648262)>0.06 ……(5)’’
Even more preferably, the numerical range of the conditional expression (5) may be set as in the following conditional expression (5)''.
θgF_1p- (-0.001801 * νd_1p + 0.648262)> 0.06 …… (5)''
 また、一実施の形態に係る光学系において、3c群GR3cは、以下の条件式(6)を満足する負レンズを少なくとも1枚含むことが望ましい。
 θgF_3cn-(-0.001801*νd_3cn+0.648262)>0.008 ……(6)
ただし、
 θgF_3cn:3c群GR3c内の負レンズのg線とF線との部分分散比
 νd_3cn:3c群GR3c内の負レンズのd線に対するアッベ数
とする。
Further, in the optical system according to the embodiment, it is desirable that the 3c group GR3c includes at least one negative lens satisfying the following conditional expression (6).
θgF_3cn- (-0.001801 * νd_3cn + 0.648262)> 0.008 …… (6)
However,
θgF_3cn: Partial dispersion ratio of the g-line and F-line of the negative lens in the group GR3c νd_3cn: Abbe number with respect to the d-line of the negative lens in the group GR3c.
 条件式(6)を満たす異常分散硝材を3c群GR3c内の負レンズに適用することで、倍率色収差が良好に補正され、周辺部まで良好な描写性能を得ることができる。条件式(6)の下限を下回ると、主に2次の倍率色収差の補正が不十分となり、画面周辺部の描写性能が低下する。 By applying the anomalous dispersion glass material satisfying the conditional expression (6) to the negative lens in the 3c group GR3c, the chromatic aberration of magnification is satisfactorily corrected, and good depiction performance can be obtained up to the peripheral portion. If it falls below the lower limit of the conditional expression (6), the correction of the second-order chromatic aberration of magnification is mainly insufficient, and the depiction performance of the peripheral portion of the screen deteriorates.
 なお、上記した条件式(6)の効果をより良好に実現するためには、条件式(6)の数値範囲を下記条件式(6)’のように設定することがより望ましい。
 θgF_3cn-(-0.001801*νd_3cn+0.648262)>0.012 ……(6)’
In order to better realize the effect of the conditional expression (6) described above, it is more desirable to set the numerical range of the conditional expression (6) as in the following conditional expression (6)'.
θgF_3cn- (-0.001801 * νd_3cn + 0.648262)> 0.012 …… (6)'
 さらにより望ましくは、条件式(6)の数値範囲を下記条件式(6)’’のように設定するとよい。
 θgF_3cn-(-0.001801*νd_3cn+0.648262)>0.016 ……(6)’’
Even more preferably, the numerical range of the conditional expression (6) may be set as in the following conditional expression (6)''.
θgF_3cn- (-0.001801 * νd_3cn + 0.648262)> 0.016 …… (6)''
 また、一実施の形態に係る光学系において、3c群GR3cは、以下の条件式(7)を満足する負レンズを少なくとも1枚含むことが望ましい。
 νd_3cn<31 ……(7)
ただし、
 νd_3cn:3c群GR3c内の負レンズのd線に対するアッベ数
とする。
Further, in the optical system according to the embodiment, it is desirable that the 3c group GR3c includes at least one negative lens satisfying the following conditional expression (7).
νd_3cn <31 …… (7)
However,
νd_3cn: Abbe number for the d line of the negative lens in the 3c group GR3c.
 条件式(7)を満たす異常分散硝材を3c群GR3c内の負レンズに適用することで、倍率色収差が良好に補正され、周辺部まで良好な描写性能を得ることができる。条件式(7)の上限を上回ると、1次および2次の色収差の補正が不十分となり、画面全体の描写性能が低下する。 By applying the anomalous dispersion glass material satisfying the conditional expression (7) to the negative lens in the 3c group GR3c, the chromatic aberration of magnification is satisfactorily corrected, and good depiction performance can be obtained up to the peripheral portion. If the upper limit of the conditional expression (7) is exceeded, the correction of the primary and secondary chromatic aberrations becomes insufficient, and the depiction performance of the entire screen deteriorates.
 なお、上記した条件式(7)の効果をより良好に実現するためには、条件式(7)の数値範囲を下記条件式(7)’のように設定することがより望ましい。
 νd_3cn<28 ……(7)’
In order to better realize the effect of the conditional expression (7) described above, it is more desirable to set the numerical range of the conditional expression (7) as in the following conditional expression (7)'.
νd_3cn <28 …… (7)'
 さらにより望ましくは、条件式(7)の数値範囲を下記条件式(7)’’のように設定するとよい。
 νd_3cn<25 ……(7)’’
Even more preferably, the numerical range of the conditional expression (7) may be set as in the following conditional expression (7)''.
νd_3cn <25 …… (7)''
 また、一実施の形態に係る光学系において、3c群GR3cは、以下の条件式(8)を満足する負レンズを少なくとも1枚含むことが望ましい。
 0<|f3cn/f|<0.15 ……(8)
ただし、
 f3cn:3c群GR3c内の負レンズの焦点距離
 f:無限遠合焦時の全系の焦点距離
とする。
Further, in the optical system according to the embodiment, it is desirable that the 3c group GR3c includes at least one negative lens satisfying the following conditional expression (8).
0 << f3cn / f | <0.15 …… (8)
However,
f3cn: Focal length of the negative lens in the 3c group GR3c f: Focal length of the entire system at infinity focus.
 3c群GR3c内に条件式(8)に記載の焦点距離を満たす負レンズを配置することで、周辺部の倍率色収差がより効果的に補正され、周辺部まで良好な描写性能を得ることができる。条件式(8)の上限を上回ると、負レンズとしての作用がなくなり、色収差補正効果を持たせることができない。条件式(8)の下限を下回ると、負レンズのパワーが強くなりすぎ、像面湾曲や非点収差、歪曲収差の補正状態が悪化する。 By arranging a negative lens satisfying the focal length described in the conditional expression (8) in the 3c group GR3c, the chromatic aberration of magnification in the peripheral portion can be corrected more effectively, and good depiction performance can be obtained up to the peripheral portion. .. If the upper limit of the conditional expression (8) is exceeded, the action as a negative lens is lost, and the chromatic aberration correction effect cannot be provided. If it falls below the lower limit of the conditional expression (8), the power of the negative lens becomes too strong, and the corrected state of curvature of field, astigmatism, and distortion deteriorates.
 なお、上記した条件式(8)の効果をより良好に実現するためには、条件式(8)の数値範囲を下記条件式(8)’のように設定することがより望ましい。
 0<|f3cn/f|<0.13 ……(8)’
In addition, in order to realize the effect of the conditional expression (8) better, it is more desirable to set the numerical range of the conditional expression (8) as the following conditional expression (8)'.
0 << f3cn / f | <0.13 …… (8)'
 さらにより望ましくは、条件式(8)の数値範囲を下記条件式(8)’’のように設定するとよい。
 0<|f3cn/f|<0.10 ……(8)’’
Even more preferably, the numerical range of the conditional expression (8) may be set as in the following conditional expression (8)''.
0 << f3cn / f | <0.10 …… (8)''
 また、一実施の形態に係る光学系において、3c群GR3cは、上述の条件式(6),(7),(8)のいずれかと、以下の条件式(9)とを同時に満足する負レンズを少なくとも1枚含むことが望ましい。
 D_3cnImg/f<0.15 ……(9)
ただし、
 f:無限遠合焦時の全系の焦点距離
 D_3cnImg:3c群GR3c内の負レンズの物体側の面頂点と像面Simgとの距離
とする。
Further, in the optical system according to the embodiment, the 3c group GR3c is a negative lens that simultaneously satisfies any of the above conditional expressions (6), (7), and (8) and the following conditional expression (9). It is desirable to include at least one.
D_3cnImg / f <0.15 …… (9)
However,
f: Focal length of the entire system when focusing at infinity D_3cnImg: The distance between the surface apex of the negative lens on the object side in the 3c group GR3c and the image plane Simg.
 上述の条件式(6),(7),(8)のいずれかと条件式(9)とを同時に満たすよう像面寄りに色収差補正能力の高い負レンズを配置することで、色収差が画面全域で抑制され、高い描写性能を得ることができる。条件式(9)の上限を上回ると、負レンズが像面Simgから遠ざかり、色収差補正能力が不十分となる。 By arranging a negative lens having a high chromatic aberration correction ability near the image plane so as to satisfy any of the above conditional expressions (6), (7), and (8) and the conditional expression (9) at the same time, chromatic aberration can be caused over the entire screen. It is suppressed and high depiction performance can be obtained. If the upper limit of the conditional expression (9) is exceeded, the negative lens moves away from the image plane Simg, and the chromatic aberration correction ability becomes insufficient.
 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。
 D_3cnImg/f<0.14 ……(9)’
In order to better realize the effect of the conditional expression (9) described above, it is more desirable to set the numerical range of the conditional expression (9) as in the following conditional expression (9)'.
D_3cnImg / f <0.14 …… (9)'
 さらにより望ましくは、条件式(9)の数値範囲を下記条件式(9)’’のように設定するとよい。
 D_3cnImg/f<0.12 ……(9)’’
Even more preferably, the numerical range of the conditional expression (9) may be set as in the following conditional expression (9)''.
D_3cnImg / f <0.12 …… (9)''
 また、一実施の形態に係る光学系において、第1レンズ群GR1は、以下の条件式(10),(11)を満足する負レンズを少なくとも1枚有することが望ましい。
 νd_1n<35 ……(10)
 θgF_1n-(-0.001801*νd_1n+0.648262)<0.010 ……(11)
ただし、
 νd_1n:第1レンズ群GR1内の負レンズのd線に対するアッベ数
 θgF_1n:第1レンズ群GR1内の負レンズのg線とF線との部分分散比
とする。
Further, in the optical system according to the embodiment, it is desirable that the first lens group GR1 has at least one negative lens satisfying the following conditional expressions (10) and (11).
νd_1n <35 …… (10)
θgF_1n- (-0.001801 * νd_1n + 0.648262) <0.010 …… (11)
However,
νd_1n: Abbe number θgF_1n with respect to the d line of the negative lens in the first lens group GR1 θgF_1n: The partial dispersion ratio of the g line and the F line of the negative lens in the first lens group GR1.
 条件式(10),(11)を満足する分散特性を有する硝材を第1レンズ群GR1内の負レンズに適用することで、望遠レンズにおいて課題となる色収差を良好に補正することができる。条件式(10)の上限を上回ると、1次および2次の色収差の補正が不十分となり、画面全体の描写性能が低下する。条件式(11)の上限を上回ると、2次の色収差の補正が不十分となり、画面全体の描写性能が低下する。 By applying a glass material having dispersion characteristics satisfying the conditional equations (10) and (11) to the negative lens in the first lens group GR1, the chromatic aberration which is a problem in the telephoto lens can be satisfactorily corrected. If the upper limit of the conditional expression (10) is exceeded, the correction of the primary and secondary chromatic aberrations becomes insufficient, and the depiction performance of the entire screen deteriorates. If the upper limit of the conditional expression (11) is exceeded, the correction of the second-order chromatic aberration becomes insufficient, and the depiction performance of the entire screen deteriorates.
 なお、上記した条件式(10),(11)の効果をより良好に実現するためには、条件式(10),(11)の数値範囲を下記条件式(10)’,(11)’のように設定することがより望ましい。
 νd_1n<32 ……(10)’
 θgF_1n-(-0.001801*νd_1n+0.648262)<0.009 ……(11)’
In order to better realize the effects of the above conditional expressions (10) and (11), the numerical range of the conditional expressions (10) and (11) is set to the following conditional expressions (10)'and (11)'. It is more desirable to set as.
νd_1n <32 …… (10)'
θgF_1n- (-0.001801 * νd_1n + 0.648262) <0.009 …… (11)'
 さらにより望ましくは、条件式(10)の数値範囲を下記条件式(10)’’のように設定するとよい。
 νd_1n<27 ……(10)’’
Even more preferably, the numerical range of the conditional expression (10) may be set as in the following conditional expression (10)''.
νd_1n <27 …… (10)''
 また、一実施の形態に係る光学系は、以下の条件式(12)を満足することが望ましい。
 0.05<|f3c/f|<0.3 ……(12)
ただし、
 f3c:3c群GR3cの焦点距離
 f:無限遠合焦時の全系の焦点距離
とする。
Further, it is desirable that the optical system according to the embodiment satisfies the following conditional expression (12).
0.05 << | f3c / f | <0.3 …… (12)
However,
f3c: Focal length of 3c group GR3c f: Focal length of the entire system at infinity focus.
 条件式(12)を満たす範囲に3c群GR3cの焦点距離を設定することで、防振敏感度を防振群に適した値にしながら防振時に良好な光学性能を得ることができる。条件式(12)の下限を下回ると3c群GR3cのパワーが過度になり、像面湾曲や非点収差、歪曲収差の補正状態が悪化する。条件式(12)の上限を上回ると、3c群GR3cのパワーが弱くなりすぎ、防振時の光学性能を高く維持したまま防振群を後方に下げることが困難となる。 By setting the focal length of the 3c group GR3c within the range satisfying the conditional expression (12), it is possible to obtain good optical performance at the time of vibration isolation while setting the vibration isolation sensitivity to a value suitable for the vibration isolation group. If it falls below the lower limit of the conditional expression (12), the power of the 3c group GR3c becomes excessive, and the correction state of curvature of field, astigmatism, and distortion deteriorates. If the upper limit of the conditional expression (12) is exceeded, the power of the 3c group GR3c becomes too weak, and it becomes difficult to lower the vibration isolation group rearward while maintaining high optical performance at the time of vibration isolation.
 なお、上記した条件式(12)の効果をより良好に実現するためには、条件式(12)の数値範囲を下記条件式(12)のように設定することがより望ましい。
 0.05<|f3c/f|<0.15 ……(12)’
In order to better realize the effect of the conditional expression (12) described above, it is more desirable to set the numerical range of the conditional expression (12) as shown in the following conditional expression (12).
0.05 << | f3c / f | <0.15 …… (12)'
 また、一実施の形態に係る光学系において、第2レンズ群GR2は、接合レンズまたは単レンズからなることが望ましい。これにより軽量なフォーカシング群を得ることができ、高速・高追従のAF(オートフォーカス)性能を実現することができる。 Further, in the optical system according to the embodiment, it is desirable that the second lens group GR2 is composed of a junction lens or a single lens. As a result, a lightweight focusing group can be obtained, and high-speed, high-following AF (autofocus) performance can be realized.
<3.撮像装置への適用例>
 次に、本開示の一実施の形態に係る光学系の具体的な撮像装置への適用例を説明する。
<3. Application example to imaging device>
Next, an example of application of the optical system according to the embodiment of the present disclosure to a specific imaging device will be described.
 図45は、一実施の形態に係る光学系を適用した撮像装置100の一構成例を示している。この撮像装置100は、例えばデジタルスチルカメラであり、カメラブロック10と、カメラ信号処理部20と、画像処理部30と、LCD(Liquid Crystal Display)40と、R/W(リーダ/ライタ)50と、CPU(Central Processing Unit)60と、入力部70と、レンズ駆動制御部80とを備えている。 FIG. 45 shows a configuration example of the image pickup apparatus 100 to which the optical system according to the embodiment is applied. The image pickup device 100 is, for example, a digital still camera, and includes a camera block 10, a camera signal processing unit 20, an image processing unit 30, an LCD (Liquid Crystal Display) 40, and an R / W (reader / writer) 50. , CPU (Central Processing Unit) 60, an input unit 70, and a lens drive control unit 80.
 カメラブロック10は、撮像機能を担うものであり、撮像レンズ110を含む光学系と、CCD(Charge Coupled Devices)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の撮像素子12とを有している。撮像素子12は、撮像レンズ110によって形成された光学像を電気信号へ変換することで、光学像に応じた撮像信号(画像信号)を出力するようになっている。撮像レンズ110として、図1等に示した各構成例に係る光学系1~11を適用可能である。 The camera block 10 is responsible for an image pickup function, and has an optical system including an image pickup lens 110 and an image pickup element 12 such as a CCD (Charge Coupled Devices) or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). The image pickup device 12 converts the optical image formed by the image pickup lens 110 into an electric signal, thereby outputting an image pickup signal (image signal) corresponding to the optical image. As the image pickup lens 110, the optical systems 1 to 11 according to each configuration example shown in FIG. 1 and the like can be applied.
 カメラ信号処理部20は、撮像素子12から出力された画像信号に対してアナログ-デジタル変換、ノイズ除去、画質補正、輝度・色差信号への変換等の各種の信号処理を行うものである。 The camera signal processing unit 20 performs various signal processing such as analog-to-digital conversion, noise removal, image quality correction, and conversion to a luminance / color difference signal on the image signal output from the image sensor 12.
 画像処理部30は、画像信号の記録再生処理を行うものであり、所定の画像データフォーマットに基づく画像信号の圧縮符号化・伸張復号化処理や解像度等のデータ仕様の変換処理等を行うようになっている。 The image processing unit 30 performs recording / reproduction processing of an image signal, and performs compression coding / decompression decoding processing of an image signal based on a predetermined image data format, conversion processing of data specifications such as resolution, and the like. It has become.
 LCD40は、ユーザの入力部70に対する操作状態や撮影した画像等の各種のデータを表示する機能を有している。R/W50は、画像処理部30によって符号化された画像データのメモリカード1000への書き込み、およびメモリーカード1000に記録された画像データの読み出しを行うものである。メモリカード1000は、例えば、R/W50に接続されたスロットに対して着脱可能な半導体メモリーである。 The LCD 40 has a function of displaying various data such as an operation state of the user's input unit 70 and a captured image. The R / W 50 writes the image data encoded by the image processing unit 30 to the memory card 1000 and reads the image data recorded on the memory card 1000. The memory card 1000 is, for example, a semiconductor memory that can be attached to and detached from a slot connected to the R / W 50.
 CPU60は、撮像装置100に設けられた各回路ブロックを制御する制御処理部として機能するものであり、入力部70からの指示入力信号等に基づいて各回路ブロックを制御するようになっている。入力部70は、ユーザによって所要の操作が行われる各種のスイッチ等からなる。入力部70は例えば、シャッタ操作を行うためのシャッタレリーズボタンや、動作モードを選択するための選択スイッチ等によって構成され、ユーザによる操作に応じた指示入力信号をCPU60に対して出力するようになっている。レンズ駆動制御部80は、カメラブロック10に配置されたレンズの駆動を制御するものであり、CPU60からの制御信号に基づいて撮像レンズ110の各レンズを駆動する図示しないモータ等を制御するようになっている。 The CPU 60 functions as a control processing unit that controls each circuit block provided in the image pickup apparatus 100, and controls each circuit block based on an instruction input signal or the like from the input unit 70. The input unit 70 includes various switches and the like on which a required operation is performed by the user. The input unit 70 is composed of, for example, a shutter release button for performing a shutter operation, a selection switch for selecting an operation mode, and the like, and outputs an instruction input signal according to the operation by the user to the CPU 60. ing. The lens drive control unit 80 controls the drive of the lens arranged in the camera block 10, and controls a motor or the like (not shown) that drives each lens of the image pickup lens 110 based on a control signal from the CPU 60. It has become.
 以下に、撮像装置100における動作を説明する。
 撮影の待機状態では、CPU60による制御の下で、カメラブロック10において撮影された画像信号が、カメラ信号処理部20を介してLCD40に出力され、カメラスルー画像として表示される。また、例えば入力部70からのズーミングやフォーカシングのための指示入力信号が入力されると、CPU60がレンズ駆動制御部80に制御信号を出力し、レンズ駆動制御部80の制御に基づいて撮像レンズ110の所定のレンズが移動する。
The operation of the image pickup apparatus 100 will be described below.
In the shooting standby state, under the control of the CPU 60, the image signal shot in the camera block 10 is output to the LCD 40 via the camera signal processing unit 20 and displayed as a camera-through image. Further, for example, when an instruction input signal for zooming or focusing is input from the input unit 70, the CPU 60 outputs a control signal to the lens drive control unit 80, and the image pickup lens 110 is controlled by the lens drive control unit 80. The predetermined lens moves.
 入力部70からの指示入力信号によりカメラブロック10の図示しないシャッタが動作されると、撮影された画像信号がカメラ信号処理部20から画像処理部30に出力されて圧縮符号化処理され、所定のデータフォーマットのデジタルデータに変換される。変換されたデータはR/W50に出力され、メモリカード1000に書き込まれる。 When a shutter (not shown) of the camera block 10 is operated by the instruction input signal from the input unit 70, the captured image signal is output from the camera signal processing unit 20 to the image processing unit 30 and subjected to compression coding processing to obtain a predetermined image signal. Converted to digital data in data format. The converted data is output to the R / W 50 and written to the memory card 1000.
 なお、フォーカシングは、例えば、入力部70のシャッタレリーズボタンが半押しされた場合や記録(撮影)のために全押しされた場合等に、CPU60からの制御信号に基づいてレンズ駆動制御部80が撮像レンズ110の所定のレンズを移動させることにより行われる。 In focusing, for example, when the shutter release button of the input unit 70 is half-pressed or fully pressed for recording (shooting), the lens drive control unit 80 is based on a control signal from the CPU 60. This is done by moving a predetermined lens of the image pickup lens 110.
 メモリカード1000に記録された画像データを再生する場合には、入力部70に対する操作に応じて、R/W50によってメモリカード1000から所定の画像データが読み出され、画像処理部30によって伸張復号化処理が行われた後、再生画像信号がLCD40に出力されて再生画像が表示される。 When reproducing the image data recorded on the memory card 1000, the R / W 50 reads out the predetermined image data from the memory card 1000 in response to the operation on the input unit 70, and the image processing unit 30 decompresses and decodes the predetermined image data. After the processing is performed, the reproduced image signal is output to the LCD 40 and the reproduced image is displayed.
 なお、上記した実施の形態においては、撮像装置をデジタルスチルカメラ等に適用した例を示したが、撮像装置の適用範囲はデジタルスチルカメラに限られることはなく、他の種々の撮像装置に適用可能である。例えば、デジタル一眼レフカメラ、デジタルノンレフレックスカメラ、デジタルビデオカメラ、および監視カメラ等に適用することができる。また、カメラが組み込まれた携帯電話や、カメラが組み込まれた情報端末等のデジタル入出力機器のカメラ部等として広く適用することができる。また、レンズ交換式のカメラにも適用することができる。 In the above-described embodiment, an example in which the image pickup device is applied to a digital still camera or the like is shown, but the application range of the image pickup device is not limited to the digital still camera and is applied to various other image pickup devices. It is possible. For example, it can be applied to digital single-lens reflex cameras, digital non-reflex cameras, digital video cameras, surveillance cameras and the like. Further, it can be widely applied as a camera unit of a digital input / output device such as a mobile phone having a built-in camera or an information terminal having a built-in camera. It can also be applied to cameras with interchangeable lenses.
<4.レンズの数値実施例>
 次に、本開示の一実施の形態に係る光学系の具体的な数値実施例について説明する。ここでは、図1等に示した各構成例に係る光学系1~11に、具体的な数値を適用した実施例を説明する。
<4. Numerical Example of Lens>
Next, a specific numerical example of the optical system according to the embodiment of the present disclosure will be described. Here, an embodiment in which specific numerical values are applied to the optical systems 1 to 11 according to each configuration example shown in FIG. 1 and the like will be described.
 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」は物体側から数えてi番目の面を意味する面番号を示す。「ri」は物体側から数えて第i番目の面の曲率半径を示す(単位:mm)。「di」は物体側から数えて第i番目の面と第i+1番目の面との間の軸上面間隔を示す(単位:mm)。「ndi」は物体側に第i面を有する硝材または素材のd線(波長587.6nm)に対する屈折率を示す。「νdi」は物体側に第i面を有する硝材または素材のd線に対するアッベ数を示す。「θgF」はg線(波長435.8nm)とF線(波長486.1nm)との部分分散比を示す。曲率半径に関し「∞」は、当該面が平面であることを示す。面番号の欄の「STO」は該当位置に開口絞りStが配置されていることを示す。「f」はレンズ全系の焦点距離を示す(単位:mm)。「Fno」は開放F値(Fナンバー)を示す。「ω」は半画角を示す(単位:°)。「Y」は像高を示す(単位:mm)。「L」はレンズ全長(光学系の最も物体側の面から像面までの距離)を示す(単位:mm)。「BF」はバックフォーカスを示す(単位:mm)。 The meanings of the symbols shown in the following tables and explanations are as shown below. "Si" indicates a surface number meaning the i-th surface counted from the object side. “Ri” indicates the radius of curvature of the i-th surface counting from the object side (unit: mm). “Di” indicates the distance on the upper surface of the shaft between the i-th surface and the i + 1-th surface counting from the object side (unit: mm). “Ndi” indicates the refractive index of the glass material or material having the i-plane on the object side with respect to the d-line (wavelength 587.6 nm). “Νdi” indicates the Abbe number with respect to the d-line of the glass material or material having the i-th plane on the object side. “ΘgF” indicates the partial dispersion ratio of the g line (wavelength 435.8 nm) and the F line (wavelength 486.1 nm). “∞” with respect to the radius of curvature indicates that the surface is a plane. “STO” in the surface number column indicates that the aperture stop St is arranged at the corresponding position. “F” indicates the focal length of the entire lens system (unit: mm). "Fno" indicates an open F value (F number). “Ω” indicates a half angle of view (unit: °). "Y" indicates the image height (unit: mm). “L” indicates the total length of the lens (distance from the surface of the optical system closest to the object to the image plane) (unit: mm). "BF" indicates back focus (unit: mm).
[各実施例に共通の構成]
 以下の実施例1~11が適用される光学系1~11はいずれも、上記した<1.レンズの基本構成>を満足した構成となっている。
[Configuration common to each embodiment]
The optical systems 1 to 11 to which the following Examples 1 to 11 are applied are all described in <1. The basic configuration of the lens> is satisfied.
 すなわち、光学系1~11はいずれも、第1レンズ群GR1と、第2レンズ群GR2と、第3レンズ群GR3とから構成されている。 That is, each of the optical systems 1 to 11 is composed of a first lens group GR1, a second lens group GR2, and a third lens group GR3.
 第1レンズ群GR1は、群全体として正の屈折力を有し、フォーカシングの際に群全体が像面Simgに対して固定されている。 The first lens group GR1 has a positive refractive power as the entire group, and the entire group is fixed to the image plane Simg during focusing.
 第2レンズ群GR2は、群全体として正または負の屈折力を有し、群全体が光軸方向に移動することによって無限遠から近距離までのフォーカシングを行う。 The second lens group GR2 has a positive or negative refractive power as the entire group, and the entire group moves in the optical axis direction to perform focusing from infinity to a short distance.
 第3レンズ群GR3は、群全体として負または正の屈折力を有し、フォーカシングの際に群全体が像面Simgに対して固定されている。また、第3レンズ群GR3は、物体側から像面側に向かって順に、3a群GR3a、3b群GR3b、および3c群GR3cに分割されている。3b群GR3bは、防振群であり、光軸Z1に略垂直な方向に移動することによって像のぶれ補正を行う。 The third lens group GR3 has a negative or positive refractive power as the entire group, and the entire group is fixed to the image plane Simg during focusing. Further, the third lens group GR3 is divided into 3a group GR3a, 3b group GR3b, and 3c group GR3c in order from the object side to the image plane side. Group 3b GR3b is a vibration isolation group, and corrects image blur by moving in a direction substantially perpendicular to the optical axis Z1.
 開口絞りStは、3a群GR3aと3b群GR3bとの間に配置されている。 The aperture stop St is arranged between the 3a group GR3a and the 3b group GR3b.
[実施例1]
 [表1]に、図1に示した光学系1に具体的な数値を適用した実施例1の基本的なレンズデータを示す。また、[表2]には、無限遠合焦時における焦点距離(f)、F値(Fno)、半画角(ω)、像高(Y)、レンズ全長(L)、およびバックフォーカス(BF)の値を示す。[表3]には、無限遠合焦時と近距離合焦時とで可変となる面間隔の値を示す。
[Example 1]
[Table 1] shows the basic lens data of Example 1 in which specific numerical values are applied to the optical system 1 shown in FIG. Further, in [Table 2], the focal length (f), F value (Fno), half angle of view (ω), image height (Y), total lens length (L), and back focus at in-focus are shown. The value of BF) is shown. [Table 3] shows the values of the surface spacing that are variable between infinity focusing and short distance focusing.
 実施例1に係る光学系1において、第1レンズ群GR1は、物体側から像面側に向かって順に、レンズL11~L17の7枚のレンズで構成されている。第1レンズ群GR1内における光軸上の最大の空気間隔は、レンズL11とレンズL12との間となっている。 In the optical system 1 according to the first embodiment, the first lens group GR1 is composed of seven lenses L11 to L17 in order from the object side to the image plane side. The maximum air spacing on the optical axis in the first lens group GR1 is between the lens L11 and the lens L12.
 実施例1に係る光学系1において、第2レンズ群GR2は、物体側から像面側に向かって順に、レンズL21とレンズL22とからなる接合レンズで構成されている。第2レンズ群GR2は群全体として正の屈折力を有し、無限遠から近距離へとフォーカシングする際に、第2レンズ群GR2が物体側に移動する。 In the optical system 1 according to the first embodiment, the second lens group GR2 is composed of a junction lens composed of a lens L21 and a lens L22 in order from the object side to the image plane side. The second lens group GR2 has a positive refractive power as a whole group, and the second lens group GR2 moves toward the object when focusing from infinity to a short distance.
 実施例1に係る光学系1において、第3レンズ群GR3は、物体側から像面側に向かって順に、レンズL31~L43で構成されている。3a群GR3aは、レンズL31,L32で構成されている。3b群GR3bは、レンズL33~L35で構成されている。3c群GR3cは、レンズL36~L43で構成されている。第3レンズ群GR3は群全体として負の屈折力を有している。 In the optical system 1 according to the first embodiment, the third lens group GR3 is composed of lenses L31 to L43 in order from the object side to the image plane side. The group 3a GR3a is composed of lenses L31 and L32. The group 3b GR3b is composed of lenses L33 to L35. The 3c group GR3c is composed of lenses L36 to L43. The third lens group GR3 has a negative refractive power as a whole group.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
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Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
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Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
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 図2には、実施例1に係る光学系1における無限遠合焦時の縦収差を示す。図2には、縦収差として、球面収差、非点収差(像面湾曲)、および歪曲収差を示す。球面収差図では、一点鎖線はC線(波長545.3nm)、実線はd線(波長587.6nm)、破線はg線(波長435.8nm)における値を示す。非点収差図では、実線(S)はd線のサジタル像面、一点鎖線(T)はd線のタンジェンシャル像面における値を示す。歪曲収差図では、d線における値を示す。また、図3および図4には、実施例1に係る光学系1における無限遠合焦時の横収差を示す。図3には非防振時、図4には防振時の横収差を示す。横収差図において、yは像高、Δyはタンジェンシャル方向の横収差、Δxはサジタル方向の横収差を示す。以降の他の実施例における収差図についても同様である。 FIG. 2 shows the longitudinal aberration at infinity focusing in the optical system 1 according to the first embodiment. FIG. 2 shows spherical aberration, astigmatism (curvature of field), and distortion as longitudinal aberrations. In the spherical aberration diagram, the alternate long and short dash line shows the value at the C line (wavelength 545.3 nm), the solid line shows the value at the d line (wavelength 587.6 nm), and the broken line shows the value at the g line (wavelength 435.8 nm). In the astigmatism diagram, the solid line (S) shows the value on the sagittal image plane of the d line, and the alternate long and short dash line (T) shows the value on the tangier image plane of the d line. In the distortion diagram, the value on the d line is shown. Further, FIGS. 3 and 4 show the lateral aberration at the time of focusing at infinity in the optical system 1 according to the first embodiment. FIG. 3 shows the lateral aberration at the time of non-vibration isolation and FIG. 4 shows the lateral aberration at the time of vibration isolation. In the lateral aberration diagram, y indicates the image height, Δy indicates the lateral aberration in the tangier direction, and Δx indicates the lateral aberration in the sagittal direction. The same applies to the aberration diagrams in the other examples thereafter.
 各収差図から分かるように、実施例1に係る光学系1は、軽量かつ重心が撮像面寄りで振り回し性に優れ、画面全体で色収差等の抑制された良好な光学性能が得られている。また、望遠領域において防振効果を十分に発揮しながら良質の像が得られている。 As can be seen from each aberration diagram, the optical system 1 according to the first embodiment is lightweight, has an excellent center of gravity near the imaging surface, and has excellent swingability, and good optical performance in which chromatic aberration and the like are suppressed is obtained over the entire screen. In addition, a good image is obtained while sufficiently exerting the anti-vibration effect in the telephoto region.
[実施例2]
 [表4]に、図5に示した光学系2に具体的な数値を適用した実施例2の基本的なレンズデータを示す。また、[表5]には、無限遠合焦時における焦点距離(f)、F値(Fno)、半画角(ω)、像高(Y)、レンズ全長(L)、およびバックフォーカス(BF)の値を示す。[表6]には、無限遠合焦時と近距離合焦時とで可変となる面間隔の値を示す。
[Example 2]
[Table 4] shows the basic lens data of Example 2 in which specific numerical values are applied to the optical system 2 shown in FIG. Further, in [Table 5], the focal length (f), F value (Fno), half angle of view (ω), image height (Y), total lens length (L), and back focus at in-focus are shown. The value of BF) is shown. [Table 6] shows the values of the surface spacing that are variable between infinity focusing and short distance focusing.
 実施例2に係る光学系2において、第1レンズ群GR1は、物体側から像面側に向かって順に、レンズL11~L17の7枚のレンズで構成されている。第1レンズ群GR1内における光軸上の最大の空気間隔は、レンズL11とレンズL12との間となっている。 In the optical system 2 according to the second embodiment, the first lens group GR1 is composed of seven lenses L11 to L17 in order from the object side to the image plane side. The maximum air spacing on the optical axis in the first lens group GR1 is between the lens L11 and the lens L12.
 実施例2に係る光学系2において、第2レンズ群GR2は、物体側から像面側に向かって順に、レンズL21とレンズL22とからなる接合レンズで構成されている。第2レンズ群GR2は群全体として正の屈折力を有し、無限遠から近距離へとフォーカシングする際に、第2レンズ群GR2が物体側に移動する。 In the optical system 2 according to the second embodiment, the second lens group GR2 is composed of a junction lens composed of a lens L21 and a lens L22 in order from the object side to the image plane side. The second lens group GR2 has a positive refractive power as a whole group, and the second lens group GR2 moves toward the object when focusing from infinity to a short distance.
 実施例2に係る光学系2において、第3レンズ群GR3は、物体側から像面側に向かって順に、レンズL31~L43で構成されている。3a群GR3aは、レンズL31,L32で構成されている。3b群GR3bは、レンズL33~L35で構成されている。3c群GR3cは、レンズL36~L43で構成されている。第3レンズ群GR3は群全体として負の屈折力を有している。 In the optical system 2 according to the second embodiment, the third lens group GR3 is composed of lenses L31 to L43 in order from the object side to the image plane side. The group 3a GR3a is composed of lenses L31 and L32. The group 3b GR3b is composed of lenses L33 to L35. The 3c group GR3c is composed of lenses L36 to L43. The third lens group GR3 has a negative refractive power as a whole group.
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 図6には、実施例2に係る光学系2における無限遠合焦時の縦収差を示す。図7および図8には、実施例2に係る光学系2における無限遠合焦時の横収差を示す。 FIG. 6 shows the longitudinal aberration at infinity focusing in the optical system 2 according to the second embodiment. 7 and 8 show the lateral aberration at infinity focusing in the optical system 2 according to the second embodiment.
 各収差図から分かるように、実施例2に係る光学系2は、軽量かつ重心が撮像面寄りで振り回し性に優れ、画面全体で色収差等の抑制された良好な光学性能が得られている。また、望遠領域において防振効果を十分に発揮しながら良質の像が得られている。 As can be seen from each aberration diagram, the optical system 2 according to the second embodiment is lightweight, has an excellent center of gravity close to the imaging surface, and has excellent swingability, and good optical performance in which chromatic aberration and the like are suppressed is obtained over the entire screen. In addition, a good image is obtained while sufficiently exerting the anti-vibration effect in the telephoto region.
[実施例3]
 [表7]に、図9に示した光学系3に具体的な数値を適用した実施例3の基本的なレンズデータを示す。また、[表8]には、無限遠合焦時における焦点距離(f)、F値(Fno)、半画角(ω)、像高(Y)、レンズ全長(L)、およびバックフォーカス(BF)の値を示す。[表9]には、無限遠合焦時と近距離合焦時とで可変となる面間隔の値を示す。
[Example 3]
[Table 7] shows the basic lens data of Example 3 in which specific numerical values are applied to the optical system 3 shown in FIG. Further, in [Table 8], the focal length (f), F value (Fno), half angle of view (ω), image height (Y), total lens length (L), and back focus at in-focus are shown. The value of BF) is shown. [Table 9] shows the values of the surface spacing that are variable between infinity focusing and short distance focusing.
 実施例3に係る光学系3において、第1レンズ群GR1は、物体側から像面側に向かって順に、レンズL11~L17の7枚のレンズで構成されている。第1レンズ群GR1内における光軸上の最大の空気間隔は、レンズL11とレンズL12との間となっている。 In the optical system 3 according to the third embodiment, the first lens group GR1 is composed of seven lenses L11 to L17 in order from the object side to the image plane side. The maximum air spacing on the optical axis in the first lens group GR1 is between the lens L11 and the lens L12.
 実施例3に係る光学系3において、第2レンズ群GR2は、物体側から像面側に向かって順に、レンズL21とレンズL22とからなる接合レンズで構成されている。第2レンズ群GR2は群全体として正の屈折力を有し、無限遠から近距離へとフォーカシングする際に、第2レンズ群GR2が物体側に移動する。 In the optical system 3 according to the third embodiment, the second lens group GR2 is composed of a bonded lens composed of a lens L21 and a lens L22 in order from the object side to the image plane side. The second lens group GR2 has a positive refractive power as a whole group, and the second lens group GR2 moves toward the object when focusing from infinity to a short distance.
 実施例3に係る光学系3において、第3レンズ群GR3は、物体側から像面側に向かって順に、レンズL31~L44で構成されている。3a群GR3aは、レンズL31,L32で構成されている。3b群GR3bは、レンズL33~L35で構成されている。3c群GR3cは、レンズL36~L44で構成されている。第3レンズ群GR3は群全体として負の屈折力を有している。 In the optical system 3 according to the third embodiment, the third lens group GR3 is composed of lenses L31 to L44 in order from the object side to the image plane side. The group 3a GR3a is composed of lenses L31 and L32. The group 3b GR3b is composed of lenses L33 to L35. The 3c group GR3c is composed of lenses L36 to L44. The third lens group GR3 has a negative refractive power as a whole group.
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 図10には、実施例3に係る光学系3における無限遠合焦時の縦収差を示す。図11および図12には、実施例3に係る光学系3における無限遠合焦時の横収差を示す。 FIG. 10 shows the longitudinal aberration at infinity focusing in the optical system 3 according to the third embodiment. 11 and 12 show lateral aberrations at infinity focusing in the optical system 3 according to the third embodiment.
 各収差図から分かるように、実施例3に係る光学系3は、軽量かつ重心が撮像面寄りで振り回し性に優れ、画面全体で色収差等の抑制された良好な光学性能が得られている。また、望遠領域において防振効果を十分に発揮しながら良質の像が得られている。 As can be seen from each aberration diagram, the optical system 3 according to the third embodiment is lightweight, has an excellent center of gravity near the imaging surface, and has excellent swingability, and good optical performance in which chromatic aberration and the like are suppressed is obtained over the entire screen. In addition, a good image is obtained while sufficiently exerting the anti-vibration effect in the telephoto region.
[実施例4]
 [表10]に、図13に示した光学系4に具体的な数値を適用した実施例4の基本的なレンズデータを示す。また、[表11]には、無限遠合焦時における焦点距離(f)、F値(Fno)、半画角(ω)、像高(Y)、レンズ全長(L)、およびバックフォーカス(BF)の値を示す。[表12]には、無限遠合焦時と近距離合焦時とで可変となる面間隔の値を示す。
[Example 4]
[Table 10] shows the basic lens data of Example 4 in which specific numerical values are applied to the optical system 4 shown in FIG. Further, in [Table 11], the focal length (f), the F value (Fno), the half angle of view (ω), the image height (Y), the total lens length (L), and the back focus at the time of focusing at infinity (f), and the back focus ( The value of BF) is shown. [Table 12] shows the values of the surface spacing that are variable between infinity focusing and short distance focusing.
 実施例4に係る光学系4において、第1レンズ群GR1は、物体側から像面側に向かって順に、レンズL11~L17の7枚のレンズで構成されている。第1レンズ群GR1内における光軸上の最大の空気間隔は、レンズL11とレンズL12との間となっている。 In the optical system 4 according to the fourth embodiment, the first lens group GR1 is composed of seven lenses L11 to L17 in order from the object side to the image plane side. The maximum air spacing on the optical axis in the first lens group GR1 is between the lens L11 and the lens L12.
 実施例4に係る光学系4において、第2レンズ群GR2は、物体側から像面側に向かって順に、レンズL21とレンズL22とからなる接合レンズで構成されている。第2レンズ群GR2は群全体として正の屈折力を有し、無限遠から近距離へとフォーカシングする際に、第2レンズ群GR2が物体側に移動する。 In the optical system 4 according to the fourth embodiment, the second lens group GR2 is composed of a junction lens composed of a lens L21 and a lens L22 in order from the object side to the image plane side. The second lens group GR2 has a positive refractive power as a whole group, and the second lens group GR2 moves toward the object when focusing from infinity to a short distance.
 実施例4に係る光学系4において、第3レンズ群GR3は、物体側から像面側に向かって順に、レンズL31~L44で構成されている。3a群GR3aは、レンズL31,L32で構成されている。3b群GR3bは、レンズL33~L35で構成されている。3c群GR3cは、レンズL36~L44で構成されている。第3レンズ群GR3は群全体として負の屈折力を有している。 In the optical system 4 according to the fourth embodiment, the third lens group GR3 is composed of lenses L31 to L44 in order from the object side to the image plane side. The group 3a GR3a is composed of lenses L31 and L32. The group 3b GR3b is composed of lenses L33 to L35. The 3c group GR3c is composed of lenses L36 to L44. The third lens group GR3 has a negative refractive power as a whole group.
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 図14には、実施例4に係る光学系4における無限遠合焦時の縦収差を示す。図15および図16には、実施例4に係る光学系4における無限遠合焦時の横収差を示す。 FIG. 14 shows the longitudinal aberration at the time of focusing at infinity in the optical system 4 according to the fourth embodiment. 15 and 16 show lateral aberrations at infinity focusing in the optical system 4 according to the fourth embodiment.
 各収差図から分かるように、実施例4に係る光学系4は、軽量かつ重心が撮像面寄りで振り回し性に優れ、画面全体で色収差等の抑制された良好な光学性能が得られている。また、望遠領域において防振効果を十分に発揮しながら良質の像が得られている。 As can be seen from each aberration diagram, the optical system 4 according to the fourth embodiment is lightweight, has an excellent center of gravity near the imaging surface, and has excellent swingability, and good optical performance in which chromatic aberration and the like are suppressed is obtained over the entire screen. In addition, a good image is obtained while sufficiently exerting the anti-vibration effect in the telephoto region.
[実施例5]
 [表13]に、図17に示した光学系5に具体的な数値を適用した実施例5の基本的なレンズデータを示す。また、[表14]には、無限遠合焦時における焦点距離(f)、F値(Fno)、半画角(ω)、像高(Y)、レンズ全長(L)、およびバックフォーカス(BF)の値を示す。[表15]には、無限遠合焦時と近距離合焦時とで可変となる面間隔の値を示す。
[Example 5]
[Table 13] shows the basic lens data of Example 5 in which specific numerical values are applied to the optical system 5 shown in FIG. Further, in [Table 14], the focal length (f), the F value (Fno), the half angle of view (ω), the image height (Y), the total lens length (L), and the back focus at the time of focusing at infinity (f), and the back focus ( The value of BF) is shown. [Table 15] shows the values of the surface spacing that are variable between infinity focusing and short distance focusing.
 実施例5に係る光学系5において、第1レンズ群GR1は、物体側から像面側に向かって順に、レンズL11~L17の7枚のレンズで構成されている。第1レンズ群GR1内における光軸上の最大の空気間隔は、レンズL11とレンズL12との間となっている。 In the optical system 5 according to the fifth embodiment, the first lens group GR1 is composed of seven lenses L11 to L17 in order from the object side to the image plane side. The maximum air spacing on the optical axis in the first lens group GR1 is between the lens L11 and the lens L12.
 実施例5に係る光学系5において、第2レンズ群GR2は、物体側から像面側に向かって順に、レンズL21とレンズL22とからなる接合レンズで構成されている。第2レンズ群GR2は群全体として正の屈折力を有し、無限遠から近距離へとフォーカシングする際に、第2レンズ群GR2が物体側に移動する。 In the optical system 5 according to the fifth embodiment, the second lens group GR2 is composed of a junction lens composed of a lens L21 and a lens L22 in order from the object side to the image plane side. The second lens group GR2 has a positive refractive power as a whole group, and the second lens group GR2 moves toward the object when focusing from infinity to a short distance.
 実施例5に係る光学系5において、第3レンズ群GR3は、物体側から像面側に向かって順に、レンズL31~L43で構成されている。3a群GR3aは、レンズL31,L32で構成されている。3b群GR3bは、レンズL33~L35で構成されている。3c群GR3cは、レンズL36~L43で構成されている。第3レンズ群GR3は群全体として負の屈折力を有している。 In the optical system 5 according to the fifth embodiment, the third lens group GR3 is composed of lenses L31 to L43 in order from the object side to the image plane side. The group 3a GR3a is composed of lenses L31 and L32. The group 3b GR3b is composed of lenses L33 to L35. The 3c group GR3c is composed of lenses L36 to L43. The third lens group GR3 has a negative refractive power as a whole group.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
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 図18には、実施例5に係る光学系5における無限遠合焦時の縦収差を示す。図19および図20には、実施例5に係る光学系5における無限遠合焦時の横収差を示す。 FIG. 18 shows the longitudinal aberration at the time of focusing at infinity in the optical system 5 according to the fifth embodiment. 19 and 20 show lateral aberrations at infinity focusing in the optical system 5 according to the fifth embodiment.
 各収差図から分かるように、実施例5に係る光学系5は、軽量かつ重心が撮像面寄りで振り回し性に優れ、画面全体で色収差等の抑制された良好な光学性能が得られている。また、望遠領域において防振効果を十分に発揮しながら良質の像が得られている。 As can be seen from each aberration diagram, the optical system 5 according to the fifth embodiment is lightweight, has a center of gravity close to the imaging surface, and has excellent swingability, and good optical performance in which chromatic aberration and the like are suppressed is obtained over the entire screen. In addition, a good image is obtained while sufficiently exerting the anti-vibration effect in the telephoto region.
[実施例6]
 [表16]に、図21に示した光学系6に具体的な数値を適用した実施例6の基本的なレンズデータを示す。また、[表17]には、無限遠合焦時における焦点距離(f)、F値(Fno)、半画角(ω)、像高(Y)、レンズ全長(L)、およびバックフォーカス(BF)の値を示す。[表18]には、無限遠合焦時と近距離合焦時とで可変となる面間隔の値を示す。
[Example 6]
[Table 16] shows the basic lens data of Example 6 in which specific numerical values are applied to the optical system 6 shown in FIG. Further, in [Table 17], the focal length (f), F value (Fno), half angle of view (ω), image height (Y), total lens length (L), and back focus at in-focus are shown. The value of BF) is shown. [Table 18] shows the values of the surface spacing that are variable between infinity focusing and short distance focusing.
 実施例6に係る光学系6において、第1レンズ群GR1は、物体側から像面側に向かって順に、レンズL11~L17の7枚のレンズで構成されている。第1レンズ群GR1内における光軸上の最大の空気間隔は、レンズL11とレンズL12との間となっている。 In the optical system 6 according to the sixth embodiment, the first lens group GR1 is composed of seven lenses L11 to L17 in order from the object side to the image plane side. The maximum air spacing on the optical axis in the first lens group GR1 is between the lens L11 and the lens L12.
 実施例6に係る光学系6において、第2レンズ群GR2は、単レンズ(レンズL21)で構成されている。第2レンズ群GR2は群全体として正の屈折力を有し、無限遠から近距離へとフォーカシングする際に、第2レンズ群GR2が物体側に移動する。 In the optical system 6 according to the sixth embodiment, the second lens group GR2 is composed of a single lens (lens L21). The second lens group GR2 has a positive refractive power as a whole group, and the second lens group GR2 moves toward the object when focusing from infinity to a short distance.
 実施例6に係る光学系6において、第3レンズ群GR3は、物体側から像面側に向かって順に、レンズL31~L45で構成されている。3a群GR3aは、レンズL31,L32で構成されている。3b群GR3bは、レンズL33~L35で構成されている。3c群GR3cは、レンズL36~L45で構成されている。第3レンズ群GR3は群全体として負の屈折力を有している。 In the optical system 6 according to the sixth embodiment, the third lens group GR3 is composed of lenses L31 to L45 in order from the object side to the image plane side. The group 3a GR3a is composed of lenses L31 and L32. The group 3b GR3b is composed of lenses L33 to L35. The 3c group GR3c is composed of lenses L36 to L45. The third lens group GR3 has a negative refractive power as a whole group.
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 図22には、実施例6に係る光学系6における無限遠合焦時の縦収差を示す。図23および図24には、実施例6に係る光学系6における無限遠合焦時の横収差を示す。 FIG. 22 shows the longitudinal aberration at the time of focusing at infinity in the optical system 6 according to the sixth embodiment. 23 and 24 show lateral aberrations at infinity focusing in the optical system 6 according to the sixth embodiment.
 各収差図から分かるように、実施例6に係る光学系6は、軽量かつ重心が撮像面寄りで振り回し性に優れ、画面全体で色収差等の抑制された良好な光学性能が得られている。また、望遠領域において防振効果を十分に発揮しながら良質の像が得られている。 As can be seen from each aberration diagram, the optical system 6 according to the sixth embodiment is lightweight, has an excellent center of gravity near the imaging surface, and has excellent swingability, and good optical performance in which chromatic aberration and the like are suppressed is obtained over the entire screen. In addition, a good image is obtained while sufficiently exerting the anti-vibration effect in the telephoto region.
[実施例7]
 [表19]に、図25に示した光学系7に具体的な数値を適用した実施例7の基本的なレンズデータを示す。また、[表20]には、無限遠合焦時における焦点距離(f)、F値(Fno)、半画角(ω)、像高(Y)、レンズ全長(L)、およびバックフォーカス(BF)の値を示す。[表21]には、無限遠合焦時と近距離合焦時とで可変となる面間隔の値を示す。
[Example 7]
[Table 19] shows the basic lens data of Example 7 in which specific numerical values are applied to the optical system 7 shown in FIG. 25. Further, in [Table 20], the focal length (f), F value (Fno), half angle of view (ω), image height (Y), total lens length (L), and back focus at in-focus are shown. The value of BF) is shown. [Table 21] shows the values of the surface spacing that are variable between infinity focusing and short distance focusing.
 実施例7に係る光学系7において、第1レンズ群GR1は、物体側から像面側に向かって順に、レンズL11~L16の6枚のレンズで構成されている。第1レンズ群GR1内における光軸上の最大の空気間隔は、レンズL11とレンズL12との間となっている。 In the optical system 7 according to the seventh embodiment, the first lens group GR1 is composed of six lenses L11 to L16 in order from the object side to the image plane side. The maximum air spacing on the optical axis in the first lens group GR1 is between the lens L11 and the lens L12.
 実施例7に係る光学系7において、第2レンズ群GR2は、単レンズ(レンズL21)で構成されている。第2レンズ群GR2は群全体として負の屈折力を有し、無限遠から近距離へとフォーカシングする際に、第2レンズ群GR2が像面側に移動する。 In the optical system 7 according to the seventh embodiment, the second lens group GR2 is composed of a single lens (lens L21). The second lens group GR2 has a negative refractive power as a whole group, and the second lens group GR2 moves toward the image plane when focusing from infinity to a short distance.
 実施例7に係る光学系7において、第3レンズ群GR3は、物体側から像面側に向かって順に、レンズL31~L45で構成されている。3a群GR3aは、レンズL31~L34で構成されている。3b群GR3bは、レンズL35~L37で構成されている。3c群GR3cは、レンズL38~L45で構成されている。第3レンズ群GR3は群全体として負の屈折力を有している。 In the optical system 7 according to the seventh embodiment, the third lens group GR3 is composed of lenses L31 to L45 in order from the object side to the image plane side. The group 3a GR3a is composed of lenses L31 to L34. The group 3b GR3b is composed of lenses L35 to L37. The 3c group GR3c is composed of lenses L38 to L45. The third lens group GR3 has a negative refractive power as a whole group.
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 図26には、実施例7に係る光学系7における無限遠合焦時の縦収差を示す。図27および図28には、実施例7に係る光学系7における無限遠合焦時の横収差を示す。 FIG. 26 shows the longitudinal aberration at the time of focusing at infinity in the optical system 7 according to the seventh embodiment. 27 and 28 show the lateral aberration at infinity focusing in the optical system 7 according to the seventh embodiment.
 各収差図から分かるように、実施例7に係る光学系7は、軽量かつ重心が撮像面寄りで振り回し性に優れ、画面全体で色収差等の抑制された良好な光学性能が得られている。また、望遠領域において防振効果を十分に発揮しながら良質の像が得られている。 As can be seen from each aberration diagram, the optical system 7 according to the seventh embodiment is lightweight, has an excellent center of gravity near the imaging surface, and has excellent swingability, and good optical performance in which chromatic aberration and the like are suppressed is obtained over the entire screen. In addition, a good image is obtained while sufficiently exerting the anti-vibration effect in the telephoto region.
[実施例8]
 [表22]に、図29に示した光学系8に具体的な数値を適用した実施例8の基本的なレンズデータを示す。また、[表23]には、無限遠合焦時における焦点距離(f)、F値(Fno)、半画角(ω)、像高(Y)、レンズ全長(L)、およびバックフォーカス(BF)の値を示す。[表24]には、無限遠合焦時と近距離合焦時とで可変となる面間隔の値を示す。
[Example 8]
[Table 22] shows the basic lens data of Example 8 in which specific numerical values are applied to the optical system 8 shown in FIG. 29. Further, in [Table 23], the focal length (f), the F value (Fno), the half angle of view (ω), the image height (Y), the total lens length (L), and the back focus at the time of focusing at infinity (f), and the back focus ( The value of BF) is shown. [Table 24] shows the values of the surface spacing that are variable between infinity focusing and short distance focusing.
 実施例8に係る光学系8において、第1レンズ群GR1は、物体側から像面側に向かって順に、レンズL11~L16の6枚のレンズで構成されている。第1レンズ群GR1内における光軸上の最大の空気間隔は、レンズL11とレンズL12との間となっている。 In the optical system 8 according to the eighth embodiment, the first lens group GR1 is composed of six lenses L11 to L16 in order from the object side to the image plane side. The maximum air spacing on the optical axis in the first lens group GR1 is between the lens L11 and the lens L12.
 実施例8に係る光学系8において、第2レンズ群GR2は、単レンズ(レンズL21)で構成されている。第2レンズ群GR2は群全体として負の屈折力を有し、無限遠から近距離へとフォーカシングする際に、第2レンズ群GR2が像面側に移動する。 In the optical system 8 according to the eighth embodiment, the second lens group GR2 is composed of a single lens (lens L21). The second lens group GR2 has a negative refractive power as a whole group, and the second lens group GR2 moves toward the image plane when focusing from infinity to a short distance.
 実施例8に係る光学系8において、第3レンズ群GR3は、物体側から像面側に向かって順に、レンズL31~L46で構成されている。3a群GR3aは、レンズL31~L34で構成されている。3b群GR3bは、レンズL35~L37で構成されている。3c群GR3cは、レンズL38~L46で構成されている。第3レンズ群GR3は群全体として負の屈折力を有している。 In the optical system 8 according to the eighth embodiment, the third lens group GR3 is composed of lenses L31 to L46 in order from the object side to the image plane side. The group 3a GR3a is composed of lenses L31 to L34. The group 3b GR3b is composed of lenses L35 to L37. The 3c group GR3c is composed of lenses L38 to L46. The third lens group GR3 has a negative refractive power as a whole group.
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 図30には、実施例8に係る光学系8における無限遠合焦時の縦収差を示す。図31および図32には、実施例8に係る光学系8における無限遠合焦時の横収差を示す。 FIG. 30 shows the longitudinal aberration at the time of focusing at infinity in the optical system 8 according to the eighth embodiment. 31 and 32 show lateral aberrations at infinity focusing in the optical system 8 according to the eighth embodiment.
 各収差図から分かるように、実施例8に係る光学系8は、軽量かつ重心が撮像面寄りで振り回し性に優れ、画面全体で色収差等の抑制された良好な光学性能が得られている。また、望遠領域において防振効果を十分に発揮しながら良質の像が得られている。 As can be seen from each aberration diagram, the optical system 8 according to the eighth embodiment is lightweight, has an excellent center of gravity near the imaging surface and has excellent swingability, and has obtained good optical performance in which chromatic aberration and the like are suppressed in the entire screen. In addition, a good image is obtained while sufficiently exerting the anti-vibration effect in the telephoto region.
[実施例9]
 [表25]に、図33に示した光学系9に具体的な数値を適用した実施例9の基本的なレンズデータを示す。また、[表26]には、無限遠合焦時における焦点距離(f)、F値(Fno)、半画角(ω)、像高(Y)、レンズ全長(L)、およびバックフォーカス(BF)の値を示す。[表27]には、無限遠合焦時と近距離合焦時とで可変となる面間隔の値を示す。
[Example 9]
[Table 25] shows the basic lens data of Example 9 in which specific numerical values are applied to the optical system 9 shown in FIG. 33. Further, in [Table 26], the focal length (f), F value (Fno), half angle of view (ω), image height (Y), total lens length (L), and back focus at in-focus are shown. The value of BF) is shown. [Table 27] shows the values of the surface spacing that are variable between infinity focusing and short distance focusing.
 実施例9に係る光学系9において、第1レンズ群GR1は、物体側から像面側に向かって順に、レンズL11~L16の6枚のレンズで構成されている。第1レンズ群GR1内における光軸上の最大の空気間隔は、レンズL11とレンズL12との間となっている。 In the optical system 9 according to the ninth embodiment, the first lens group GR1 is composed of six lenses L11 to L16 in order from the object side to the image plane side. The maximum air spacing on the optical axis in the first lens group GR1 is between the lens L11 and the lens L12.
 実施例9に係る光学系9において、第2レンズ群GR2は、単レンズ(レンズL21)で構成されている。第2レンズ群GR2は群全体として負の屈折力を有し、無限遠から近距離へとフォーカシングする際に、第2レンズ群GR2が像面側に移動する。 In the optical system 9 according to the ninth embodiment, the second lens group GR2 is composed of a single lens (lens L21). The second lens group GR2 has a negative refractive power as a whole group, and the second lens group GR2 moves toward the image plane when focusing from infinity to a short distance.
 実施例9に係る光学系9において、第3レンズ群GR3は、物体側から像面側に向かって順に、レンズL31~L46で構成されている。3a群GR3aは、レンズL31~L34で構成されている。3b群GR3bは、レンズL35~L37で構成されている。3c群GR3cは、レンズL38~L46で構成されている。第3レンズ群GR3は群全体として負の屈折力を有している。 In the optical system 9 according to the ninth embodiment, the third lens group GR3 is composed of lenses L31 to L46 in order from the object side to the image plane side. The group 3a GR3a is composed of lenses L31 to L34. The group 3b GR3b is composed of lenses L35 to L37. The 3c group GR3c is composed of lenses L38 to L46. The third lens group GR3 has a negative refractive power as a whole group.
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 図34には、実施例9に係る光学系9における無限遠合焦時の縦収差を示す。図35および図36には、実施例9に係る光学系9における無限遠合焦時の横収差を示す。 FIG. 34 shows the longitudinal aberration at the time of focusing at infinity in the optical system 9 according to the ninth embodiment. 35 and 36 show the lateral aberration at infinity focusing in the optical system 9 according to the ninth embodiment.
 各収差図から分かるように、実施例9に係る光学系9は、軽量かつ重心が撮像面寄りで振り回し性に優れ、画面全体で色収差等の抑制された良好な光学性能が得られている。また、望遠領域において防振効果を十分に発揮しながら良質の像が得られている。 As can be seen from each aberration diagram, the optical system 9 according to the ninth embodiment is lightweight, has an excellent center of gravity near the imaging surface, and has excellent swingability, and good optical performance in which chromatic aberration and the like are suppressed is obtained over the entire screen. In addition, a good image is obtained while sufficiently exerting the anti-vibration effect in the telephoto region.
[実施例10]
 [表28]に、図37に示した光学系10に具体的な数値を適用した実施例10の基本的なレンズデータを示す。また、[表29]には、無限遠合焦時における焦点距離(f)、F値(Fno)、半画角(ω)、像高(Y)、レンズ全長(L)、およびバックフォーカス(BF)の値を示す。[表30]には、無限遠合焦時と近距離合焦時とで可変となる面間隔の値を示す。
[Example 10]
[Table 28] shows the basic lens data of Example 10 in which specific numerical values are applied to the optical system 10 shown in FIG. 37. Further, in [Table 29], the focal length (f), F value (Fno), half angle of view (ω), image height (Y), total lens length (L), and back focus at in-focus are shown (Table 29). The value of BF) is shown. [Table 30] shows the values of the surface spacing that are variable between infinity focusing and short distance focusing.
 実施例10に係る光学系10において、第1レンズ群GR1は、物体側から像面側に向かって順に、レンズL11~L16の6枚のレンズで構成されている。第1レンズ群GR1内における光軸上の最大の空気間隔は、レンズL11とレンズL12との間となっている。 In the optical system 10 according to the tenth embodiment, the first lens group GR1 is composed of six lenses L11 to L16 in order from the object side to the image plane side. The maximum air spacing on the optical axis in the first lens group GR1 is between the lens L11 and the lens L12.
 実施例10に係る光学系10において、第2レンズ群GR2は、物体側から像面側に向かって順に、レンズL21とレンズL22とからなる接合レンズで構成されている。第2レンズ群GR2は群全体として負の屈折力を有し、無限遠から近距離へとフォーカシングする際に、第2レンズ群GR2が像面側に移動する。 In the optical system 10 according to the tenth embodiment, the second lens group GR2 is composed of a junction lens composed of a lens L21 and a lens L22 in order from the object side to the image plane side. The second lens group GR2 has a negative refractive power as a whole group, and the second lens group GR2 moves toward the image plane when focusing from infinity to a short distance.
 実施例10に係る光学系10において、第3レンズ群GR3は、物体側から像面側に向かって順に、レンズL31~L46で構成されている。3a群GR3aは、レンズL31~L34で構成されている。3b群GR3bは、レンズL35~L37で構成されている。3c群GR3cは、レンズL38~L46で構成されている。第3レンズ群GR3は群全体として負の屈折力を有している。 In the optical system 10 according to the tenth embodiment, the third lens group GR3 is composed of lenses L31 to L46 in order from the object side to the image plane side. The group 3a GR3a is composed of lenses L31 to L34. The group 3b GR3b is composed of lenses L35 to L37. The 3c group GR3c is composed of lenses L38 to L46. The third lens group GR3 has a negative refractive power as a whole group.
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 図38には、実施例10に係る光学系10における無限遠合焦時の縦収差を示す。図39および図40には、実施例10に係る光学系10における無限遠合焦時の横収差を示す。 FIG. 38 shows the longitudinal aberration at the time of focusing at infinity in the optical system 10 according to the tenth embodiment. 39 and 40 show lateral aberrations at infinity focusing in the optical system 10 according to the tenth embodiment.
 各収差図から分かるように、実施例10に係る光学系10は、軽量かつ重心が撮像面寄りで振り回し性に優れ、画面全体で色収差等の抑制された良好な光学性能が得られている。また、望遠領域において防振効果を十分に発揮しながら良質の像が得られている。 As can be seen from each aberration diagram, the optical system 10 according to the tenth embodiment is lightweight, has an excellent center of gravity near the imaging surface, and has excellent swingability, and good optical performance in which chromatic aberration and the like are suppressed is obtained over the entire screen. In addition, a good image is obtained while sufficiently exerting the anti-vibration effect in the telephoto region.
[実施例11]
 [表31]に、図41に示した光学系11に具体的な数値を適用した実施例11の基本的なレンズデータを示す。また、[表32]には、無限遠合焦時における焦点距離(f)、F値(Fno)、半画角(ω)、像高(Y)、レンズ全長(L)、およびバックフォーカス(BF)の値を示す。[表33]には、無限遠合焦時と近距離合焦時とで可変となる面間隔の値を示す。
[Example 11]
[Table 31] shows the basic lens data of Example 11 in which specific numerical values are applied to the optical system 11 shown in FIG. 41. Further, in [Table 32], the focal length (f), the F value (Fno), the half angle of view (ω), the image height (Y), the total lens length (L), and the back focus at the time of focusing at infinity (f), and the back focus ( The value of BF) is shown. [Table 33] shows the values of the surface spacing that are variable between infinity focusing and short distance focusing.
 実施例11に係る光学系11において、第1レンズ群GR1は、物体側から像面側に向かって順に、レンズL11~L16の6枚のレンズで構成されている。第1レンズ群GR1内における光軸上の最大の空気間隔は、レンズL11とレンズL12との間となっている。 In the optical system 11 according to the eleventh embodiment, the first lens group GR1 is composed of six lenses L11 to L16 in order from the object side to the image plane side. The maximum air spacing on the optical axis in the first lens group GR1 is between the lens L11 and the lens L12.
 実施例11に係る光学系11において、第2レンズ群GR2は、物体側から像面側に向かって順に、レンズL21とレンズL22とからなる接合レンズで構成されている。第2レンズ群GR2は群全体として負の屈折力を有し、無限遠から近距離へとフォーカシングする際に、第2レンズ群GR2が像面側に移動する。 In the optical system 11 according to the eleventh embodiment, the second lens group GR2 is composed of a junction lens composed of a lens L21 and a lens L22 in order from the object side to the image plane side. The second lens group GR2 has a negative refractive power as a whole group, and the second lens group GR2 moves toward the image plane when focusing from infinity to a short distance.
 実施例11に係る光学系11において、第3レンズ群GR3は、物体側から像面側に向かって順に、レンズL31~L46で構成されている。3a群GR3aは、レンズL31~L34で構成されている。3b群GR3bは、レンズL35~L37で構成されている。3c群GR3cは、レンズL38~L46で構成されている。第3レンズ群GR3は群全体として正の屈折力を有している。 In the optical system 11 according to the eleventh embodiment, the third lens group GR3 is composed of lenses L31 to L46 in order from the object side to the image plane side. The group 3a GR3a is composed of lenses L31 to L34. The group 3b GR3b is composed of lenses L35 to L37. The 3c group GR3c is composed of lenses L38 to L46. The third lens group GR3 has a positive refractive power as a whole group.
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 図42には、実施例11に係る光学系11における無限遠合焦時の縦収差を示す。図43および図44には、実施例11に係る光学系11における無限遠合焦時の横収差を示す。 FIG. 42 shows the longitudinal aberration at infinity focusing in the optical system 11 according to the eleventh embodiment. 43 and 44 show lateral aberrations at infinity focusing in the optical system 11 according to the eleventh embodiment.
 各収差図から分かるように、実施例11に係る光学系11は、軽量かつ重心が撮像面寄りで振り回し性に優れ、画面全体で色収差等の抑制された良好な光学性能が得られている。また、望遠領域において防振効果を十分に発揮しながら良質の像が得られている。 As can be seen from each aberration diagram, the optical system 11 according to the eleventh embodiment is lightweight, has an excellent center of gravity near the imaging surface, and has excellent swingability, and good optical performance in which chromatic aberration and the like are suppressed is obtained over the entire screen. In addition, a good image is obtained while sufficiently exerting the anti-vibration effect in the telephoto region.
[各実施例のその他の数値データ]
 [表34]~[表41]には、上述の各条件式に関する値を、各実施例についてまとめたものを示す。[表34]~[表41]には、適宜、各条件式に該当するレンズを数値と共に併記している。[表34]~[表41]から分かるように、各条件式について、各実施例の値がその数値範囲内となっている。
[Other numerical data of each embodiment]
[Table 34] to [Table 41] show the values related to each of the above conditional expressions summarized for each embodiment. In [Table 34] to [Table 41], lenses corresponding to each conditional expression are listed together with numerical values as appropriate. As can be seen from [Table 34] to [Table 41], the values of each embodiment are within the numerical range for each conditional expression.
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<5.応用例>
[5.1 第1の応用例]
 本開示に係る技術は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット、建設機械、農業機械(トラクター)などのいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
<5. Application example>
[5.1 First Application Example]
The technology according to the present disclosure can be applied to various products. For example, the technology according to the present disclosure includes any type of movement such as automobiles, electric vehicles, hybrid electric vehicles, motorcycles, bicycles, personal mobility, airplanes, drones, ships, robots, construction machines, agricultural machines (tractors), and the like. It may be realized as a device mounted on the body.
 図46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46に示した例では、車両制御システム7000は、駆動系制御ユニット7100、ボディ系制御ユニット7200、バッテリ制御ユニット7300、車外情報検出ユニット7400、車内情報検出ユニット7500、及び統合制御ユニット7600を備える。これらの複数の制御ユニットを接続する通信ネットワーク7010は、例えば、CAN(Controller Area Network)、LIN(Local Interconnect Network)、LAN(Local Area Network)又はFlexRay(登録商標)等の任意の規格に準拠した車載通信ネットワークであってよい。 FIG. 46 is a block diagram showing a schematic configuration example of a vehicle control system 7000, which is an example of a mobile control system to which the technique according to the present disclosure can be applied. The vehicle control system 7000 includes a plurality of electronic control units connected via the communication network 7010. In the example shown in FIG. 46, the vehicle control system 7000 includes a drive system control unit 7100, a body system control unit 7200, a battery control unit 7300, an external information detection unit 7400, an in-vehicle information detection unit 7500, and an integrated control unit 7600. .. The communication network 7010 connecting these plurality of control units conforms to 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.
 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46では、統合制御ユニット7600の機能構成として、マイクロコンピュータ7610、汎用通信I/F7620、専用通信I/F7630、測位部7640、ビーコン受信部7650、車内機器I/F7660、音声画像出力部7670、車載ネットワークI/F7680及び記憶部7690が図示されている。他の制御ユニットも同様に、マイクロコンピュータ、通信I/F及び記憶部等を備える。 Each control unit includes a microcomputer that performs arithmetic processing according to various programs, a storage unit that stores a program executed by the microcomputer or parameters used for various arithmetics, and a drive circuit that drives various control target devices. To be equipped. Each control unit is provided with a network I / F for communicating with other control units via the communication network 7010, and is connected to devices or sensors inside or outside the vehicle by wired communication or wireless communication. A communication I / F for performing communication is provided. In FIG. 46, as the functional configuration of the integrated control unit 7600, the microcomputer 7610, the general-purpose communication I / F 7620, the dedicated communication I / F 7630, the positioning unit 7640, the beacon receiving unit 7650, the in-vehicle device I / F 7660, the audio image output unit 7670, The vehicle-mounted network I / F 7680 and the storage unit 7690 are shown. Other control units also include a microcomputer, a communication I / F, a storage unit, and the like.
 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。 The drive system control unit 7100 controls the operation of the device related to the drive system of the vehicle according to various programs. For example, the drive system control unit 7100 provides a driving force generator for generating the driving force of the vehicle such as an internal combustion engine or a driving motor, a driving force transmission mechanism for transmitting the driving force to the wheels, and a steering angle of the vehicle. It functions as a control device such as a steering mechanism for adjusting and a braking device for generating braking force of the vehicle. The drive system control unit 7100 may have a function as a control device such as ABS (Antilock Brake System) or ESC (Electronic Stability Control).
 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。 The vehicle condition detection unit 7110 is connected to the drive system control unit 7100. The vehicle state detection unit 7110 may include, for example, a gyro sensor that detects the angular velocity of the axial rotation of the vehicle body, an acceleration sensor that detects the acceleration of the vehicle, an accelerator pedal operation amount, a brake pedal operation amount, or steering wheel steering. Includes at least one of the sensors for detecting angular velocity, engine speed, wheel speed, and the like. The drive system control unit 7100 performs arithmetic processing using a signal input from the vehicle state detection unit 7110 to control an internal combustion engine, a drive motor, an electric power steering device, a brake device, and the like.
 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。 The body system control unit 7200 controls the operation of various devices mounted on the vehicle body according to various programs. For example, 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 headlamps, back lamps, brake lamps, blinkers or fog lamps. In this case, the body system control unit 7200 may be input with radio waves transmitted from a portable device that substitutes for the key or signals of various switches. The body system control unit 7200 receives inputs of these radio waves or signals and controls a vehicle door lock device, a power window device, a lamp, and the like.
 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。 The battery control unit 7300 controls the secondary battery 7310, which is the power supply source of the drive motor, according to various programs. For example, information such as the battery temperature, the battery output voltage, or the remaining capacity of the battery is input to the battery control unit 7300 from the battery device including the secondary battery 7310. The battery control unit 7300 performs arithmetic processing using these signals, and controls the temperature control of the secondary battery 7310 or the cooling device provided in the battery device.
 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。 The vehicle outside information detection unit 7400 detects information outside the vehicle equipped with the vehicle control system 7000. For example, at least one of the image pickup 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 (TimeOfFlight) camera, a stereo camera, a monocular camera, an infrared camera, and other cameras. The vehicle exterior information detection unit 7420 is used, for example, to detect the current weather or an environment sensor for detecting the weather, or to detect other vehicles, obstacles, pedestrians, etc. around the vehicle equipped with the vehicle control system 7000. At least one of the surrounding information detection sensors is included.
 環境センサは、例えば、雨天を検出する雨滴センサ、霧を検出する霧センサ、日照度合いを検出する日照センサ、及び降雪を検出する雪センサのうちの少なくとも一つであってよい。周囲情報検出センサは、超音波センサ、レーダ装置及びLIDAR(Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging)装置のうちの少なくとも一つであってよい。これらの撮像部7410及び車外情報検出部7420は、それぞれ独立したセンサないし装置として備えられてもよいし、複数のセンサないし装置が統合された装置として備えられてもよい。 The 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 imaging 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.
 ここで、図47は、撮像部7410及び車外情報検出部7420の設置位置の例を示す。撮像部7910,7912,7914,7916,7918は、例えば、車両7900のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部のうちの少なくとも一つの位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部7910及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部7918は、主として車両7900の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部7912,7914は、主として車両7900の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部7916は、主として車両7900の後方の画像を取得する。車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部7918は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。 Here, FIG. 47 shows an example of the installation positions of the image pickup unit 7410 and the vehicle exterior information detection unit 7420. The imaging units 7910, 7912, 7914, 7916, 7918 are provided, for example, at at least one of the front nose, side mirrors, rear bumpers, back door, and upper part of the windshield of the vehicle interior of the vehicle 7900. The image pickup unit 7910 provided on the front nose and the image pickup section 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 on the rear bumper or the back door mainly acquires an image of the rear of the vehicle 7900. The image pickup 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 light, a traffic sign, a lane, or the like.
 なお、図47には、それぞれの撮像部7910,7912,7914,7916の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲aは、フロントノーズに設けられた撮像部7910の撮像範囲を示し、撮像範囲b,cは、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部7912,7914の撮像範囲を示し、撮像範囲dは、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部7916の撮像範囲を示す。例えば、撮像部7910,7912,7914,7916で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両7900を上方から見た俯瞰画像が得られる。 Note that FIG. 47 shows an example of the photographing range of each of the imaging 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, respectively, and the imaging range d indicates the imaging range d. The imaging range of the imaging unit 7916 provided on the rear bumper or the back door is shown. For example, by superimposing the image data captured by the imaging units 7910, 7912, 7914, 7916, a bird's-eye view image of the vehicle 7900 as viewed from above can be obtained.
 車両7900のフロント、リア、サイド、コーナ及び車室内のフロントガラスの上部に設けられる車外情報検出部7920,7922,7924,7926,7928,7930は、例えば超音波センサ又はレーダ装置であってよい。車両7900のフロントノーズ、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部に設けられる車外情報検出部7920,7926,7930は、例えばLIDAR装置であってよい。これらの車外情報検出部7920~7930は、主として先行車両、歩行者又は障害物等の検出に用いられる。 The vehicle exterior information detection units 7920, 7922, 7924, 7926, 7928, 7930 provided on the front, rear, side, corners of the vehicle 7900 and above the windshield in the vehicle interior may be, for example, an ultrasonic sensor or a radar device. The vehicle exterior information detection units 7920, 7926, 7930 provided on the front nose, rear bumper, back door, and upper part of the windshield in the vehicle interior of the vehicle 7900 may be, for example, a lidar device. These out-of-vehicle information detection units 7920 to 7930 are mainly used for detecting a preceding vehicle, a pedestrian, an obstacle, or the like.
 図46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。 Return to FIG. 46 and continue the explanation. The vehicle exterior information detection unit 7400 causes the image pickup unit 7410 to capture an image of the outside of the vehicle and receives the captured image data. Further, the vehicle exterior information detection unit 7400 receives the detection information from the connected vehicle exterior information detection unit 7420. When 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 the received reflected wave information. The vehicle outside information detection unit 7400 may perform object detection processing or distance detection processing such as a person, a vehicle, an obstacle, a sign, or a character on a road surface based on the received information. The vehicle exterior information detection unit 7400 may perform an environment recognition process for recognizing rainfall, fog, road surface conditions, etc., based on the received information. The vehicle exterior information detection unit 7400 may calculate the distance to an object outside the vehicle based on the received information.
 また、車外情報検出ユニット7400は、受信した画像データに基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等を認識する画像認識処理又は距離検出処理を行ってもよい。車外情報検出ユニット7400は、受信した画像データに対して歪補正又は位置合わせ等の処理を行うとともに、異なる撮像部7410により撮像された画像データを合成して、俯瞰画像又はパノラマ画像を生成してもよい。車外情報検出ユニット7400は、異なる撮像部7410により撮像された画像データを用いて、視点変換処理を行ってもよい。 Further, the vehicle exterior information detection unit 7400 may perform image recognition processing or distance detection processing for recognizing a person, a vehicle, an obstacle, a sign, a character 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 alignment on the received image data, and synthesizes the image data captured by different imaging units 7410 to generate a bird's-eye view image or a panoramic image. May be good. The vehicle exterior information detection unit 7400 may perform the viewpoint conversion process using the image data captured by different imaging units 7410.
 車内情報検出ユニット7500は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット7500には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部7510が接続される。運転者状態検出部7510は、運転者を撮像するカメラ、運転者の生体情報を検出する生体センサ又は車室内の音声を集音するマイク等を含んでもよい。生体センサは、例えば、座面又はステアリングホイール等に設けられ、座席に座った搭乗者又はステアリングホイールを握る運転者の生体情報を検出する。車内情報検出ユニット7500は、運転者状態検出部7510から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。車内情報検出ユニット7500は、集音された音声信号に対してノイズキャンセリング処理等の処理を行ってもよい。 The in-vehicle information detection unit 7500 detects the in-vehicle information. For example, a driver state detection unit 7510 that detects the driver's state is connected to the in-vehicle information detection unit 7500. The driver state detection unit 7510 may include a camera that captures the driver, a biosensor that detects the driver's biological information, a microphone that collects sound in the vehicle interior, and the like. The biosensor is provided on, for example, the seat surface or the steering wheel, and detects the biometric information of the passenger sitting on the seat or the driver holding 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, and may determine whether the driver is dozing or not. You may. The in-vehicle information detection unit 7500 may perform processing such as noise canceling processing on the collected audio signal.
 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。 The integrated control unit 7600 controls the overall operation 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 a device such as a touch panel, a button, a microphone, a switch or a lever, which can be input-operated by a passenger. Data obtained by recognizing the voice input by the 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 an externally connected device such as a mobile phone or a PDA (Personal Digital Assistant) that supports the operation of the vehicle control system 7000. You may. 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. Further, the input unit 7800 may include, for example, an input control circuit that generates an input signal based on the information input by the passenger or the like using the input unit 7800 and outputs the input signal to the integrated control unit 7600. By operating the input unit 7800, the passenger or the like inputs various data to the vehicle control system 7000 and instructs the processing operation.
 記憶部7690は、マイクロコンピュータにより実行される各種プログラムを記憶するROM(Read Only Memory)、及び各種パラメータ、演算結果又はセンサ値等を記憶するRAM(Random Access Memory)を含んでいてもよい。また、記憶部7690は、HDD(Hard Disc Drive)等の磁気記憶デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス又は光磁気記憶デバイス等によって実現してもよい。 The storage unit 7690 may include a ROM (Read Only Memory) for storing various programs executed by the microcomputer, and a RAM (Random Access Memory) for storing various parameters, calculation results, sensor values, and the like. Further, 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, an optical magnetic storage device, or the like.
 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。 The general-purpose communication I / F 7620 is a general-purpose communication I / F that mediates communication with various devices existing in the external environment 7750. General-purpose communication I / F7620 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). , Or other wireless communication protocols such as wireless LAN (also referred to as Wi-Fi®), Bluetooth® may be implemented. The general-purpose communication I / F7620 connects 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 business-specific network) via a base station or an access point, for example. You may. Further, the general-purpose communication I / F7620 uses, for example, P2P (Peer To Peer) technology to provide a terminal existing in the vicinity of the vehicle (for example, a terminal of a driver, a pedestrian or a store, or an MTC (Machine Type Communication) terminal). You may connect with.
 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。 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 / F7630 uses a standard protocol such as WAVE (Wireless Access in Vehicle Environment), DSRC (Dedicated Short Range Communications), or cellular communication protocol, which is a combination of IEEE802.11p in the lower layer and IEEE1609 in the upper layer. May be implemented. The dedicated communication I / F7630 typically includes vehicle-to-vehicle (Vehicle to Vehicle) communication, road-to-vehicle (Vehicle to Infrastructure) communication, vehicle-to-home (Vehicle to Home) communication, and pedestrian-to-vehicle (Vehicle to Pedestrian) communication. ) Perform V2X communication, which is a concept that includes one or more of communications.
 測位部7640は、例えば、GNSS(Global Navigation Satellite System)衛星からのGNSS信号(例えば、GPS(Global Positioning System)衛星からのGPS信号)を受信して測位を実行し、車両の緯度、経度及び高度を含む位置情報を生成する。なお、測位部7640は、無線アクセスポイントとの信号の交換により現在位置を特定してもよく、又は測位機能を有する携帯電話、PHS若しくはスマートフォンといった端末から位置情報を取得してもよい。 The 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), executes positioning, and executes positioning, and the latitude, longitude, and altitude of the vehicle. Generate location information including. The positioning unit 7640 may specify the current position by exchanging signals with the wireless access point, or may acquire position information from a terminal such as a mobile phone, PHS, or smartphone having a positioning function.
 ビーコン受信部7650は、例えば、道路上に設置された無線局等から発信される電波あるいは電磁波を受信し、現在位置、渋滞、通行止め又は所要時間等の情報を取得する。なお、ビーコン受信部7650の機能は、上述した専用通信I/F7630に含まれてもよい。 The beacon receiving unit 7650 receives radio waves or electromagnetic waves transmitted from a radio station or the like installed on the road, and acquires information such as the current position, traffic congestion, road closure, or required time. The function of the beacon receiving unit 7650 may be included in the above-mentioned dedicated communication I / F 7630.
 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。 The in-vehicle device I / F 7660 is a communication interface that mediates the connection between the microcomputer 7610 and various in-vehicle devices 7760 existing in the vehicle. The in-vehicle device I / F7660 may establish a wireless connection using a wireless communication protocol such as wireless LAN, Bluetooth (registered trademark), NFC (Near Field Communication) or WUSB (Wireless USB). In addition, the in-vehicle device I / F7660 is connected to 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). A wired connection such as High-definition Link) may be established. The in-vehicle device 7760 may include, for example, at least one of a passenger's mobile device or wearable device, or an information device carried or attached to the vehicle. Further, 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.
 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。 The in-vehicle network I / F7680 is an interface that mediates communication between the microcomputer 7610 and the communication network 7010. The vehicle-mounted network I / F7680 transmits / receives signals and the like according to a predetermined protocol supported by the communication network 7010.
 統合制御ユニット7600のマイクロコンピュータ7610は、汎用通信I/F7620、専用通信I/F7630、測位部7640、ビーコン受信部7650、車内機器I/F7660及び車載ネットワークI/F7680のうちの少なくとも一つを介して取得される情報に基づき、各種プログラムにしたがって、車両制御システム7000を制御する。例えば、マイクロコンピュータ7610は、取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット7100に対して制御指令を出力してもよい。例えば、マイクロコンピュータ7610は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むADAS(Advanced Driver Assistance System)の機能実現を目的とした協調制御を行ってもよい。また、マイクロコンピュータ7610は、取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行ってもよい。 The microcomputer 7610 of the integrated control unit 7600 is via at least one of general-purpose communication I / F7620, dedicated communication I / F7630, positioning unit 7640, beacon receiving unit 7650, in-vehicle device I / F7660, and in-vehicle network I / F7680. The vehicle control system 7000 is controlled according to various programs based on the information acquired. For example, the microcomputer 7610 calculates the control target value of the driving force generator, the steering mechanism, or the braking device based on the acquired information inside and outside the vehicle, and outputs a control command to the drive system control unit 7100. May be good. For example, the microcomputer 7610 realizes ADAS (Advanced Driver Assistance System) functions including vehicle collision avoidance or impact mitigation, follow-up driving based on inter-vehicle distance, vehicle speed maintenance driving, vehicle collision warning, vehicle lane deviation warning, and the like. Cooperative control may be performed for the purpose of. Further, the microcomputer 7610 automatically travels autonomously without relying on the driver's operation by controlling the driving force generator, the steering mechanism, the braking device, etc. based on the acquired information on the surroundings of the vehicle. Coordinated control for the purpose of driving or the like may be performed.
 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。 The microcomputer 7610 has information acquired via at least one of general-purpose communication I / F7620, dedicated communication I / F7630, positioning unit 7640, beacon receiving unit 7650, in-vehicle device I / F7660, and in-vehicle network I / F7680. Based on the above, three-dimensional distance information between the vehicle and an object such as a surrounding structure or a person may be generated, and local map information including the peripheral information of the current position of the vehicle may be created. Further, the microcomputer 7610 may predict a danger such as a vehicle collision, a pedestrian or the like approaching or entering a closed road based on the acquired information, and may generate a warning signal. The warning signal may be, for example, a signal for generating a warning sound or turning on a warning lamp.
 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46の例では、出力装置として、オーディオスピーカ7710、表示部7720及びインストルメントパネル7730が例示されている。表示部7720は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。表示部7720は、AR(Augmented Reality)表示機能を有していてもよい。出力装置は、これらの装置以外の、ヘッドホン、搭乗者が装着する眼鏡型ディスプレイ等のウェアラブルデバイス、プロジェクタ又はランプ等の他の装置であってもよい。出力装置が表示装置の場合、表示装置は、マイクロコンピュータ7610が行った各種処理により得られた結果又は他の制御ユニットから受信された情報を、テキスト、イメージ、表、グラフ等、様々な形式で視覚的に表示する。また、出力装置が音声出力装置の場合、音声出力装置は、再生された音声データ又は音響データ等からなるオーディオ信号をアナログ信号に変換して聴覚的に出力する。 The audio image output unit 7670 transmits an output signal of at least one of audio and image to an output device capable of visually or audibly notifying information to the passenger or the outside of the vehicle. In the example of FIG. 46, an audio speaker 7710, a display unit 7720, and an instrument panel 7730 are exemplified as output devices. The display unit 7720 may include, for example, at least one of an onboard display and a head-up display. The display unit 7720 may have an AR (Augmented Reality) display function. The output device may be other devices other than these devices, such as headphones, wearable devices such as eyeglass-type displays worn by passengers, and projectors or lamps. When the output device is a display device, the display device displays the results obtained by various processes performed by the microcomputer 7610 or the information received from other control units in various formats such as texts, images, tables, and graphs. Display visually. When the output device is an audio output device, the audio output device converts an audio signal composed of reproduced audio data or acoustic data into an analog signal and outputs the audio signal audibly.
 なお、図46に示した例において、通信ネットワーク7010を介して接続された少なくとも二つの制御ユニットが一つの制御ユニットとして一体化されてもよい。あるいは、個々の制御ユニットが、複数の制御ユニットにより構成されてもよい。さらに、車両制御システム7000が、図示されていない別の制御ユニットを備えてもよい。また、上記の説明において、いずれかの制御ユニットが担う機能の一部又は全部を、他の制御ユニットに持たせてもよい。つまり、通信ネットワーク7010を介して情報の送受信がされるようになっていれば、所定の演算処理が、いずれかの制御ユニットで行われるようになってもよい。同様に、いずれかの制御ユニットに接続されているセンサ又は装置が、他の制御ユニットに接続されるとともに、複数の制御ユニットが、通信ネットワーク7010を介して相互に検出情報を送受信してもよい。 In the example shown in FIG. 46, at least two control units connected via the communication network 7010 may be integrated as one control unit. Alternatively, each control unit may be composed of a plurality of control units. In addition, the vehicle control system 7000 may include another control unit (not shown). Further, in the above description, the other control unit may have a part or all of the functions carried out by any of the control units. That is, as long as information is transmitted and received via the communication network 7010, predetermined arithmetic processing may be performed by any control unit. Similarly, a sensor or device connected to any control unit 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. ..
 以上説明した車両制御システム7000において、本開示の光学系、および撮像装置は、撮像部7410、および撮像部7910,7912,7914,7916,7918に適用することができる。 In the vehicle control system 7000 described above, the optical system and the imaging device of the present disclosure can be applied to the imaging unit 7410 and the imaging unit 7910, 7912, 7914, 7916, 7918.
[5.2 第2の応用例]
 本開示に係る技術は、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
[5.2 Second application example]
The technique according to the present disclosure may be applied to an endoscopic surgery system.
 図48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48では、術者(医師)5067が、内視鏡手術システム5000を用いて、患者ベッド5069上の患者5071に手術を行っている様子が図示されている。図示するように、内視鏡手術システム5000は、内視鏡5001と、その他の術具5017と、内視鏡5001を支持する支持アーム装置5027と、内視鏡下手術のための各種の装置が搭載されたカート5037と、から構成される。 FIG. 48 is a diagram showing an example of a schematic configuration of an endoscopic surgery system 5000 to which the technique according to the present disclosure can be applied. FIG. 48 shows a surgeon (doctor) 5067 performing surgery on patient 5071 on patient bed 5069 using the endoscopic surgery system 5000. As shown in the figure, the endoscopic surgery system 5000 includes an endoscope 5001, other surgical tools 5017, a support arm device 5027 for supporting the endoscope 5001, and various devices for endoscopic surgery. It is composed of a cart 5037 equipped with a.
 内視鏡手術では、腹壁を切って開腹する代わりに、トロッカ5025a~5025dと呼ばれる筒状の開孔器具が腹壁に複数穿刺される。そして、トロッカ5025a~5025dから、内視鏡5001の鏡筒5003や、その他の術具5017が患者5071の体腔内に挿入される。図示する例では、その他の術具5017として、気腹チューブ5019、エネルギー処置具5021及び鉗子5023が、患者5071の体腔内に挿入されている。また、エネルギー処置具5021は、高周波電流や超音波振動により、組織の切開及び剥離、又は血管の封止等を行う処置具である。ただし、図示する術具5017はあくまで一例であり、術具5017としては、例えば攝子、レトラクタ等、一般的に内視鏡下手術において用いられる各種の術具が用いられてよい。 In endoscopic surgery, instead of cutting the abdominal wall to open the abdomen, a plurality of tubular laparotomy devices called troccas 5025a to 5025d are punctured into the abdominal wall. Then, from the troccers 5025a to 5025d, the lens barrel 5003 of the endoscope 5001 and other surgical tools 5017 are inserted into the body cavity of the patient 5071. In the illustrated example, as other surgical tools 5017, a pneumoperitoneum tube 5019, an energy treatment tool 5021 and forceps 5023 are inserted into the body cavity of patient 5071. The energy treatment tool 5021 is a treatment tool that cuts and peels tissue, seals a blood vessel, or the like by using a high-frequency current or ultrasonic vibration. However, the surgical tool 5017 shown in the figure is merely an example, and as the surgical tool 5017, various surgical tools generally used in endoscopic surgery such as a sword and a retractor may be used.
 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。 The 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 or the forceps 5023 while viewing the image of the surgical site displayed on the display device 5041 in real time. Although not shown, the pneumoperitoneum tube 5019, the energy treatment tool 5021, and the forceps 5023 are supported by the operator 5067, an assistant, or the like during the operation.
 (支持アーム装置)
 支持アーム装置5027は、ベース部5029から延伸するアーム部5031を備える。図示する例では、アーム部5031は、関節部5033a、5033b、5033c、及びリンク5035a、5035bから構成されており、アーム制御装置5045からの制御により駆動される。アーム部5031によって内視鏡5001が支持され、その位置及び姿勢が制御される。これにより、内視鏡5001の安定的な位置の固定が実現され得る。
(Support arm device)
The support arm device 5027 includes an arm portion 5031 extending from the base portion 5029. In the illustrated example, the arm portion 5031 is composed of 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, the stable position of the endoscope 5001 can be fixed.
 (内視鏡)
 内視鏡5001は、先端から所定の長さの領域が患者5071の体腔内に挿入される鏡筒5003と、鏡筒5003の基端に接続されるカメラヘッド5005と、から構成される。図示する例では、硬性の鏡筒5003を有するいわゆる硬性鏡として構成される内視鏡5001を図示しているが、内視鏡5001は、軟性の鏡筒5003を有するいわゆる軟性鏡として構成されてもよい。
(Endoscope)
The endoscope 5001 is composed of a lens barrel 5003 in which a region having a predetermined length from the tip 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. In the illustrated example, the endoscope 5001 configured as a so-called rigid mirror having a rigid barrel 5003 is illustrated, but the endoscope 5001 is configured as a so-called flexible mirror having a flexible barrel 5003. May be good.
 鏡筒5003の先端には、対物レンズが嵌め込まれた開口部が設けられている。内視鏡5001には光源装置5043が接続されており、当該光源装置5043によって生成された光が、鏡筒5003の内部に延設されるライトガイドによって当該鏡筒の先端まで導光され、対物レンズを介して患者5071の体腔内の観察対象に向かって照射される。なお、内視鏡5001は、直視鏡であってもよいし、斜視鏡又は側視鏡であってもよい。 The tip of the lens barrel 5003 is provided with an opening in which the objective lens is fitted. A light source device 5043 is connected to the endoscope 5001, and the 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 is an objective. It is irradiated toward the observation target in the body cavity of the patient 5071 through the lens. The endoscope 5001 may be a direct endoscope, a perspective mirror, or a side endoscope.
 カメラヘッド5005の内部には光学系及び撮像素子が設けられており、観察対象からの反射光(観察光)は当該光学系によって当該撮像素子に集光される。当該撮像素子によって観察光が光電変換され、観察光に対応する電気信号、すなわち観察像に対応する画像信号が生成される。当該画像信号は、RAWデータとしてカメラコントロールユニット(CCU:Camera Control Unit)5039に送信される。なお、カメラヘッド5005には、その光学系を適宜駆動させることにより、倍率及び焦点距離を調整する機能が搭載される。 An optical system and an image sensor are provided inside the camera head 5005, and the reflected light (observation light) from the observation target is focused on the image sensor by the optical system. The observation light is photoelectrically converted by the image sensor, 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 the camera control unit (CCU: Camera Control Unit) 5039. The camera head 5005 is equipped with a function of adjusting the magnification and the focal length by appropriately driving the optical system thereof.
 なお、例えば立体視(3D表示)等に対応するために、カメラヘッド5005には撮像素子が複数設けられてもよい。この場合、鏡筒5003の内部には、当該複数の撮像素子のそれぞれに観察光を導光するために、リレー光学系が複数系統設けられる。 Note that, for example, in order to support stereoscopic viewing (3D display) and the like, the camera head 5005 may be provided with a plurality of image pickup elements. In this case, a plurality of relay optical systems are provided inside the lens barrel 5003 in order to guide the observation light to each of the plurality of image pickup elements.
 (カートに搭載される各種の装置)
 CCU5039は、CPU(Central Processing Unit)やGPU(Graphics Processing Unit)等によって構成され、内視鏡5001及び表示装置5041の動作を統括的に制御する。具体的には、CCU5039は、カメラヘッド5005から受け取った画像信号に対して、例えば現像処理(デモザイク処理)等の、当該画像信号に基づく画像を表示するための各種の画像処理を施す。CCU5039は、当該画像処理を施した画像信号を表示装置5041に提供する。また、CCU5039は、カメラヘッド5005に対して制御信号を送信し、その駆動を制御する。当該制御信号には、倍率や焦点距離等、撮像条件に関する情報が含まれ得る。
(Various devices mounted on the cart)
The CCU 5039 is composed of a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), and the like, and comprehensively controls the operations of the endoscope 5001 and the display device 5041. Specifically, the CCU 5039 performs various image processing for displaying an image based on the image signal, such as development processing (demosaic processing), on the image signal received from the camera head 5005. The CCU 5039 provides the image signal subjected to the image processing to the display device 5041. Further, the CCU 5039 transmits a control signal to the camera head 5005 and controls the driving thereof. The control signal may include information about imaging conditions such as magnification and focal length.
 表示装置5041は、CCU5039からの制御により、当該CCU5039によって画像処理が施された画像信号に基づく画像を表示する。内視鏡5001が例えば4K(水平画素数3840×垂直画素数2160)又は8K(水平画素数7680×垂直画素数4320)等の高解像度の撮影に対応したものである場合、及び/又は3D表示に対応したものである場合には、表示装置5041としては、それぞれに対応して、高解像度の表示が可能なもの、及び/又は3D表示可能なものが用いられ得る。4K又は8K等の高解像度の撮影に対応したものである場合、表示装置5041として55インチ以上のサイズのものを用いることで一層の没入感が得られる。また、用途に応じて、解像度、サイズが異なる複数の表示装置5041が設けられてもよい。 The display device 5041 displays an image based on the image signal processed by the CCU 5039 under the control of the CCU 5039. When the endoscope 5001 is compatible with high-resolution shooting such as 4K (3840 horizontal pixels x 2160 vertical pixels) or 8K (7680 horizontal pixels x 4320 vertical pixels), and / or 3D display. As the display device 5041, a device capable of displaying a high resolution and / or a device capable of displaying in 3D can be used corresponding to each of the above. When it is compatible with high-resolution shooting 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.
 光源装置5043は、例えばLED(light emitting diode)等の光源から構成され、術部を撮影する際の照射光を内視鏡5001に供給する。 The light source device 5043 is composed of, for example, a light source such as an LED (light emission diode), and supplies the irradiation light for photographing the surgical site to the endoscope 5001.
 アーム制御装置5045は、例えばCPU等のプロセッサによって構成され、所定のプログラムに従って動作することにより、所定の制御方式に従って支持アーム装置5027のアーム部5031の駆動を制御する。 The arm control device 5045 is configured by a processor such as a CPU, and operates according to a predetermined program to control the drive of the arm portion 5031 of the support arm device 5027 according to a predetermined control method.
 入力装置5047は、内視鏡手術システム5000に対する入力インタフェースである。ユーザは、入力装置5047を介して、内視鏡手術システム5000に対して各種の情報の入力や指示入力を行うことができる。例えば、ユーザは、入力装置5047を介して、患者の身体情報や、手術の術式についての情報等、手術に関する各種の情報を入力する。また、例えば、ユーザは、入力装置5047を介して、アーム部5031を駆動させる旨の指示や、内視鏡5001による撮像条件(照射光の種類、倍率及び焦点距離等)を変更する旨の指示、エネルギー処置具5021を駆動させる旨の指示等を入力する。 The input device 5047 is an input interface for the endoscopic surgery system 5000. The user can input various information and input instructions to the endoscopic surgery system 5000 via the input device 5047. For example, the user inputs various information related to the surgery, such as physical information of the patient and information about the surgical procedure, via the input device 5047. Further, for example, the user gives an instruction to drive the arm portion 5031 via the input device 5047, or an instruction to change the imaging conditions (type of irradiation light, magnification, focal length, etc.) by the endoscope 5001. , An instruction to drive the energy treatment tool 5021 and the like are input.
 入力装置5047の種類は限定されず、入力装置5047は各種の公知の入力装置であってよい。入力装置5047としては、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、スイッチ、フットスイッチ5057及び/又はレバー等が適用され得る。入力装置5047としてタッチパネルが用いられる場合には、当該タッチパネルは表示装置5041の表示面上に設けられてもよい。 The type of input device 5047 is not limited, and the input device 5047 may be various known input devices. As the input device 5047, for example, a mouse, a keyboard, a touch panel, a switch, a foot switch 5057 and / or a lever and the like can be applied. When a touch panel is used as the input device 5047, the touch panel may be provided on the display surface of the display device 5041.
 あるいは、入力装置5047は、例えばメガネ型のウェアラブルデバイスやHMD(Head Mounted Display)等の、ユーザによって装着されるデバイスであり、これらのデバイスによって検出されるユーザのジェスチャや視線に応じて各種の入力が行われる。また、入力装置5047は、ユーザの動きを検出可能なカメラを含み、当該カメラによって撮像された映像から検出されるユーザのジェスチャや視線に応じて各種の入力が行われる。更に、入力装置5047は、ユーザの声を収音可能なマイクロフォンを含み、当該マイクロフォンを介して音声によって各種の入力が行われる。このように、入力装置5047が非接触で各種の情報を入力可能に構成されることにより、特に清潔域に属するユーザ(例えば術者5067)が、不潔域に属する機器を非接触で操作することが可能となる。また、ユーザは、所持している術具から手を離すことなく機器を操作することが可能となるため、ユーザの利便性が向上する。 Alternatively, the 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 made according to the user's gesture and 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 and 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 picking up the user's voice, and various inputs are performed by voice through the microphone. In this way, the input device 5047 is configured to be able to input various information in a non-contact manner, so that a user belonging to a clean area (for example, an operator 5067) can operate a device belonging to a dirty area in a non-contact manner. Is possible. In addition, since the user can operate the device without taking his / her hand off the surgical tool he / she has, the convenience of the user is improved.
 処置具制御装置5049は、組織の焼灼、切開又は血管の封止等のためのエネルギー処置具5021の駆動を制御する。気腹装置5051は、内視鏡5001による視野の確保及び術者の作業空間の確保の目的で、患者5071の体腔を膨らめるために、気腹チューブ5019を介して当該体腔内にガスを送り込む。レコーダ5053は、手術に関する各種の情報を記録可能な装置である。プリンタ5055は、手術に関する各種の情報を、テキスト、画像又はグラフ等各種の形式で印刷可能な装置である。 The treatment tool control device 5049 controls the drive of the energy treatment tool 5021 for cauterizing, incising, sealing blood vessels, and the like of tissues. The pneumoperitoneum device 5051 has a gas in the body cavity through the pneumoperitoneum tube 5019 in order to inflate the body cavity of the patient 5071 for the purpose of securing the field of view by the endoscope 5001 and securing the work space of the operator. Is sent. Recorder 5053 is a device capable of recording various information related to surgery. The printer 5055 is a device capable of printing various information related to surgery in various formats such as text, images, and graphs.
 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。 Hereinafter, a particularly characteristic configuration of the endoscopic surgery system 5000 will be described in more detail.
 (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48では、簡単のため、アーム部5031の構成を簡略化して図示している。実際には、アーム部5031が所望の自由度を有するように、関節部5033a~5033c及びリンク5035a、5035bの形状、数及び配置、並びに関節部5033a~5033cの回転軸の方向等が適宜設定され得る。例えば、アーム部5031は、好適に、6自由度以上の自由度を有するように構成され得る。これにより、アーム部5031の可動範囲内において内視鏡5001を自由に移動させることが可能になるため、所望の方向から内視鏡5001の鏡筒5003を患者5071の体腔内に挿入することが可能になる。
(Support arm device)
The support arm device 5027 includes a base portion 5029, which is a base, and an arm portion 5031 extending from the base portion 5029. In the illustrated example, the arm portion 5031 is composed of a plurality of joint portions 5033a, 5033b, 5033c and a plurality of links 5035a, 5035b connected by the joint portions 5033b, but in FIG. 48, for simplicity. , The configuration of the arm portion 5031 is shown in a simplified manner. Actually, the shapes, numbers and arrangements of the joint portions 5033a to 5033c and the links 5035a and 5035b, and the direction of the rotation axis of the joint portions 5033a to 5033c are appropriately set so that the arm portion 5031 has a desired degree of freedom. obtain. For example, the arm portion 5031 can be preferably configured to have at least 6 degrees of freedom. As a result, 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.
 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。 Actuators are provided in the joint portions 5033a to 5033c, and the joint portions 5033a to 5033c are configured to be rotatable around a predetermined rotation axis by driving the actuator. By controlling the drive of the actuator by the arm control device 5045, the rotation angles of the joint portions 5033a to 5033c are controlled, and the drive of the arm portion 5031 is controlled. As a result, control of the position and orientation of the endoscope 5001 can be realized. At this time, 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.
 例えば、術者5067が、入力装置5047(フットスイッチ5057を含む)を介して適宜操作入力を行うことにより、当該操作入力に応じてアーム制御装置5045によってアーム部5031の駆動が適宜制御され、内視鏡5001の位置及び姿勢が制御されてよい。当該制御により、アーム部5031の先端の内視鏡5001を任意の位置から任意の位置まで移動させた後、その移動後の位置で固定的に支持することができる。なお、アーム部5031は、いわゆるマスタースレイブ方式で操作されてもよい。この場合、アーム部5031は、手術室から離れた場所に設置される入力装置5047を介してユーザによって遠隔操作され得る。 For example, when the operator 5067 appropriately inputs an operation via the input device 5047 (including the foot switch 5057), the arm control device 5045 appropriately controls the drive of the arm unit 5031 in response to the operation input. The position and orientation of the endoscope 5001 may be controlled. By this control, the endoscope 5001 at the tip of the arm portion 5031 can be moved from an arbitrary position to an arbitrary position, and then fixedly supported at the moved position. The arm portion 5031 may be operated by a so-called master slave method. In this case, the arm portion 5031 can be remotely controlled by the user via an input device 5047 installed at a location away from the operating room.
 また、力制御が適用される場合には、アーム制御装置5045は、ユーザからの外力を受け、その外力にならってスムーズにアーム部5031が移動するように、各関節部5033a~5033cのアクチュエータを駆動させる、いわゆるパワーアシスト制御を行ってもよい。これにより、ユーザが直接アーム部5031に触れながらアーム部5031を移動させる際に、比較的軽い力で当該アーム部5031を移動させることができる。従って、より直感的に、より簡易な操作で内視鏡5001を移動させることが可能となり、ユーザの利便性を向上させることができる。 When force control is applied, the arm control device 5045 receives an external force from the user, and the actuators of the joint portions 5033a to 5033c are moved so that the arm portion 5031 moves smoothly according to the external force. So-called power assist control for driving may be performed. As a result, when the user moves the arm portion 5031 while directly touching the arm portion 5031, the arm portion 5031 can be moved with a relatively light force. Therefore, the endoscope 5001 can be moved more intuitively and with a simpler operation, and the convenience of the user can be improved.
 ここで、一般的に、内視鏡下手術では、スコピストと呼ばれる医師によって内視鏡5001が支持されていた。これに対して、支持アーム装置5027を用いることにより、人手によらずに内視鏡5001の位置をより確実に固定することが可能になるため、術部の画像を安定的に得ることができ、手術を円滑に行うことが可能になる。 Here, in general, in endoscopic surgery, the endoscope 5001 was supported by a doctor called a scopist. On the other hand, by using the support arm device 5027, the position of the endoscope 5001 can be fixed more reliably without human intervention, so that an image of the surgical site can be stably obtained. , It becomes possible to perform surgery smoothly.
 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。 The arm control device 5045 does not necessarily have to be provided on the cart 5037. Further, the arm control device 5045 does not necessarily have to be one device. For example, the arm control device 5045 may be provided at each joint portion 5033a to 5033c of the arm portion 5031 of the support arm device 5027, and the arm portion 5031 is driven by the plurality of arm control devices 5045 cooperating with each other. Control may be realized.
 (光源装置)
 光源装置5043は、内視鏡5001に術部を撮影する際の照射光を供給する。光源装置5043は、例えばLED、レーザ光源又はこれらの組み合わせによって構成される白色光源から構成される。このとき、RGBレーザ光源の組み合わせにより白色光源が構成される場合には、各色(各波長)の出力強度及び出力タイミングを高精度に制御することができるため、光源装置5043において撮像画像のホワイトバランスの調整を行うことができる。また、この場合には、RGBレーザ光源それぞれからのレーザ光を時分割で観察対象に照射し、その照射タイミングに同期してカメラヘッド5005の撮像素子の駆動を制御することにより、RGBそれぞれに対応した画像を時分割で撮像することも可能である。当該方法によれば、当該撮像素子にカラーフィルタを設けなくても、カラー画像を得ることができる。
(Light source device)
The light source device 5043 supplies the endoscope 5001 with the irradiation light for photographing the surgical site. The light source device 5043 is composed of, for example, an LED, a laser light source, or a white light source composed of a combination thereof. At this time, when a white light source is configured by combining RGB laser light sources, the output intensity and output timing of each color (each wavelength) can be controlled with high accuracy. Therefore, the white balance of the captured image in the light source device 5043 can be controlled. Can be adjusted. Further, in this case, the laser light from each of the RGB laser light sources is irradiated to the observation target in a time-divided manner, and the drive of the image sensor of the camera head 5005 is controlled in synchronization with the irradiation timing to support each of RGB. It is also possible to capture the image in a time-divided manner. According to this method, a color image can be obtained without providing a color filter on the image sensor.
 また、光源装置5043は、出力する光の強度を所定の時間ごとに変更するようにその駆動が制御されてもよい。その光の強度の変更のタイミングに同期してカメラヘッド5005の撮像素子の駆動を制御して時分割で画像を取得し、その画像を合成することにより、いわゆる黒つぶれ及び白とびのない高ダイナミックレンジの画像を生成することができる。 Further, the drive of the light source device 5043 may be controlled so as to change the intensity of the output light at predetermined time intervals. By controlling the drive of the image sensor of the camera head 5005 in synchronization with the timing of changing the light intensity to acquire images in a time-divided manner and synthesizing the images, so-called high dynamic without blackout and overexposure Range images can be generated.
 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。 Further, the light source device 5043 may be configured to be able to supply light in a predetermined wavelength band corresponding to special light observation. In special light observation, for example, by utilizing the wavelength dependence of light absorption in body tissue to irradiate light in a narrow band as compared with the irradiation light (that is, white light) in normal observation, the mucosal surface layer. Narrow band imaging, in which a predetermined tissue such as a blood vessel is photographed with high contrast, is performed. Alternatively, in the special light observation, fluorescence observation in which an image is obtained by fluorescence generated by irradiating with excitation light may be performed. In fluorescence observation, 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. An excitation light corresponding to the fluorescence wavelength of the reagent may be irradiated to obtain a fluorescence image. The light source device 5043 may be configured to be capable of supplying narrow band light and / or excitation light corresponding to such special light observation.
 (カメラヘッド及びCCU)
 図49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49は、図48に示すカメラヘッド5005及びCCU5039の機能構成の一例を示すブロック図である。
(Camera head and CCU)
The functions of the camera head 5005 and the CCU 5039 of the endoscope 5001 will be described in more detail with reference to FIG. 49. FIG. 49 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the camera head 5005 and CCU5039 shown in FIG. 48.
 図49を参照すると、カメラヘッド5005は、その機能として、レンズユニット5007と、撮像部5009と、駆動部5011と、通信部5013と、カメラヘッド制御部5015と、を有する。また、CCU5039は、その機能として、通信部5059と、画像処理部5061と、制御部5063と、を有する。カメラヘッド5005とCCU5039とは、伝送ケーブル5065によって双方向に通信可能に接続されている。 Referring to FIG. 49, the camera head 5005 has a lens unit 5007, an imaging unit 5009, a driving unit 5011, a communication unit 5013, and a camera head control unit 5015 as its functions. Further, the CCU 5039 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 communicatively connected by a transmission cable 5065.
 まず、カメラヘッド5005の機能構成について説明する。レンズユニット5007は、鏡筒5003との接続部に設けられる光学系である。鏡筒5003の先端から取り込まれた観察光は、カメラヘッド5005まで導光され、当該レンズユニット5007に入射する。レンズユニット5007は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを含む複数のレンズが組み合わされて構成される。レンズユニット5007は、撮像部5009の撮像素子の受光面上に観察光を集光するように、その光学特性が調整されている。また、ズームレンズ及びフォーカスレンズは、撮像画像の倍率及び焦点の調整のため、その光軸上の位置が移動可能に構成される。 First, the functional configuration of the camera head 5005 will be described. The lens unit 5007 is an optical system provided at a connection portion with the lens barrel 5003. The observation light taken in from the tip of the lens barrel 5003 is guided to the camera head 5005 and 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 as to collect the observation light on the light receiving surface of the image sensor of the image pickup unit 5009. Further, 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 the focus of the captured image.
 撮像部5009は撮像素子によって構成され、レンズユニット5007の後段に配置される。レンズユニット5007を通過した観察光は、当該撮像素子の受光面に集光され、光電変換によって、観察像に対応した画像信号が生成される。撮像部5009によって生成された画像信号は、通信部5013に提供される。 The image pickup unit 5009 is composed of an image pickup element and is arranged after the lens unit 5007. The observation light that has passed through the lens unit 5007 is focused on the light receiving surface of the image pickup device, and an image signal corresponding to the observation image is generated by photoelectric conversion. The image signal generated by the image pickup unit 5009 is provided to the communication unit 5013.
 撮像部5009を構成する撮像素子としては、例えばCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)タイプのイメージセンサであり、Bayer配列を有するカラー撮影可能なものが用いられる。なお、当該撮像素子としては、例えば4K以上の高解像度の画像の撮影に対応可能なものが用いられてもよい。術部の画像が高解像度で得られることにより、術者5067は、当該術部の様子をより詳細に把握することができ、手術をより円滑に進行することが可能となる。 As the image sensor that constitutes the image pickup unit 5009, for example, a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) type image sensor that has a Bayer array and is capable of color photographing is used. As the image pickup device, for example, an image pickup device capable of capturing a high resolution image of 4K or higher may be used. By obtaining the image of the surgical site in high resolution, the surgeon 5067 can grasp the state of the surgical site in more detail, and the operation can proceed more smoothly.
 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。 Further, the image sensor constituting the image pickup unit 5009 is configured to have a pair of image pickup elements for acquiring image signals for the right eye and the left eye corresponding to 3D display, respectively. The 3D display enables the operator 5067 to more accurately grasp the depth of the biological tissue in the surgical site. When the image pickup unit 5009 is composed of a multi-plate type, a plurality of lens units 5007 are also provided corresponding to each image pickup element.
 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。 Further, the imaging unit 5009 does not necessarily have to be provided on the camera head 5005. For example, the imaging unit 5009 may be provided inside the lens barrel 5003 immediately after the objective lens.
 駆動部5011は、アクチュエータによって構成され、カメラヘッド制御部5015からの制御により、レンズユニット5007のズームレンズ及びフォーカスレンズを光軸に沿って所定の距離だけ移動させる。これにより、撮像部5009による撮像画像の倍率及び焦点が適宜調整され得る。 The drive unit 5011 is composed of an actuator, and the zoom lens and focus lens of the lens unit 5007 are moved 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 imaging unit 5009 can be adjusted as appropriate.
 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。 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. At this time, in order to display the captured image of the surgical site with low latency, it is preferable that the image signal is transmitted by optical communication. During surgery, the surgeon 5067 performs the surgery while observing the condition of the affected area using captured images, so for safer and more reliable surgery, the moving images of the surgical site are displayed in real time as much as possible. This is because it is required. When optical communication is performed, 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.
 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。 Further, the communication unit 5013 receives a control signal for controlling the drive of the camera head 5005 from the CCU 5039. The control signal includes, for example, information to specify the frame rate of the captured image, information to specify the exposure value at the time of imaging, and / or information to specify 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 CCU5039 may also be transmitted by optical communication. In this case, 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.
 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。 The above imaging conditions such as frame rate, exposure value, magnification, focus, etc. are automatically set by the control unit 5063 of CCU5039 based on the acquired image signal. That is, the so-called AE (Auto Exposure) function, AF (Auto Focus) function, and AWB (Auto White Balance) function are mounted on the endoscope 5001.
 カメラヘッド制御部5015は、通信部5013を介して受信したCCU5039からの制御信号に基づいて、カメラヘッド5005の駆動を制御する。例えば、カメラヘッド制御部5015は、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報及び/又は撮像時の露光を指定する旨の情報に基づいて、撮像部5009の撮像素子の駆動を制御する。また、例えば、カメラヘッド制御部5015は、撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報に基づいて、駆動部5011を介してレンズユニット5007のズームレンズ及びフォーカスレンズを適宜移動させる。カメラヘッド制御部5015は、更に、鏡筒5003やカメラヘッド5005を識別するための情報を記憶する機能を備えてもよい。 The camera head control unit 5015 controls the drive of the camera head 5005 based on the control signal from the CCU 5039 received via the communication unit 5013. For example, the camera head control unit 5015 controls the drive of the image sensor of the image pickup unit 5009 based on the information to specify the frame rate of the captured image and / or the information to specify the exposure at the time of imaging. Further, for example, the camera head control unit 5015 appropriately moves the zoom lens and the focus lens of the lens unit 5007 via the drive unit 5011 based on the information that the magnification and the focus of the captured image are specified. The camera head control unit 5015 may further have a function of storing information for identifying the lens barrel 5003 and the camera head 5005.
 なお、レンズユニット5007や撮像部5009等の構成を、気密性及び防水性が高い密閉構造内に配置することで、カメラヘッド5005について、オートクレーブ滅菌処理に対する耐性を持たせることができる。 By arranging the configuration of the lens unit 5007, the imaging unit 5009, and the like in a sealed structure having high airtightness and waterproofness, the camera head 5005 can be made resistant to autoclave sterilization.
 次に、CCU5039の機能構成について説明する。通信部5059は、カメラヘッド5005との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部5059は、カメラヘッド5005から、伝送ケーブル5065を介して送信される画像信号を受信する。この際、上記のように、当該画像信号は好適に光通信によって送信され得る。この場合、光通信に対応して、通信部5059には、光信号を電気信号に変換する光電変換モジュールが設けられる。通信部5059は、電気信号に変換した画像信号を画像処理部5061に提供する。 Next, the functional configuration of CCU5039 will be described. 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 an image signal transmitted from the camera head 5005 via the transmission cable 5065. At this time, as described above, the image signal can be suitably transmitted by optical communication. In this case, corresponding to optical communication, the communication unit 5059 is provided with a photoelectric conversion module that converts an optical signal into an electric signal. The communication unit 5059 provides the image processing unit 5061 with an image signal converted into an electric signal.
 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。 Further, the communication unit 5059 transmits a control signal for controlling the drive of the camera head 5005 to the camera head 5005. The control signal may also be transmitted by optical communication.
 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。 The image processing unit 5061 performs various image processing on the image signal which is the RAW data transmitted from the camera head 5005. The image processing includes, for example, development processing, high image quality processing (band enhancement processing, super-resolution processing, NR (Noise reduction) processing and / or camera shake correction processing, etc.), and / or enlargement processing (electronic zoom processing). Etc., various known signal processing is included. In addition, the image processing unit 5061 performs detection processing on the image signal for performing AE, AF, and AWB.
 画像処理部5061は、CPUやGPU等のプロセッサによって構成され、当該プロセッサが所定のプログラムに従って動作することにより、上述した画像処理や検波処理が行われ得る。なお、画像処理部5061が複数のGPUによって構成される場合には、画像処理部5061は、画像信号に係る情報を適宜分割し、これら複数のGPUによって並列的に画像処理を行う。 The image processing unit 5061 is composed of a processor such as a CPU or GPU, and when the processor operates according to a predetermined program, the above-mentioned image processing and detection processing can be performed. When the image processing unit 5061 is composed of a plurality of GPUs, the image processing unit 5061 appropriately divides the information related to the image signal and performs image processing in parallel by the plurality of GPUs.
 制御部5063は、内視鏡5001による術部の撮像、及びその撮像画像の表示に関する各種の制御を行う。例えば、制御部5063は、カメラヘッド5005の駆動を制御するための制御信号を生成する。この際、撮像条件がユーザによって入力されている場合には、制御部5063は、当該ユーザによる入力に基づいて制御信号を生成する。あるいは、内視鏡5001にAE機能、AF機能及びAWB機能が搭載されている場合には、制御部5063は、画像処理部5061による検波処理の結果に応じて、最適な露出値、焦点距離及びホワイトバランスを適宜算出し、制御信号を生成する。 The control unit 5063 performs various controls regarding the imaging of the surgical site by the endoscope 5001 and the display of the captured image. For example, the control unit 5063 generates a control signal for controlling the drive of the camera head 5005. At this time, when the imaging condition is input by the user, the control unit 5063 generates a control signal based on the input by the user. Alternatively, when the endoscope 5001 is equipped with the AE function, the AF function, and the AWB function, the control unit 5063 sets the optimum exposure value, focal length, and the optimum exposure value, depending on the result of the detection process by the image processing unit 5061. The white balance is calculated appropriately and a control signal is generated.
 また、制御部5063は、画像処理部5061によって画像処理が施された画像信号に基づいて、術部の画像を表示装置5041に表示させる。この際、制御部5063は、各種の画像認識技術を用いて術部画像内における各種の物体を認識する。例えば、制御部5063は、術部画像に含まれる物体のエッジの形状や色等を検出することにより、鉗子等の術具、特定の生体部位、出血、エネルギー処置具5021使用時のミスト等を認識することができる。制御部5063は、表示装置5041に術部の画像を表示させる際に、その認識結果を用いて、各種の手術支援情報を当該術部の画像に重畳表示させる。手術支援情報が重畳表示され、術者5067に提示されることにより、より安全かつ確実に手術を進めることが可能になる。 Further, the control unit 5063 causes the display device 5041 to display the image of the surgical unit based on the image signal that has been image-processed by the image processing unit 5061. At this time, the control unit 5063 recognizes various objects in the surgical site image by using various image recognition techniques. For example, the control unit 5063 detects a surgical tool such as forceps, a specific biological part, bleeding, a mist when using the energy treatment tool 5021, etc. by detecting the shape and color of the edge of the object included in the surgical site image. Can be recognized. When displaying the image of the surgical site on the display device 5041, the control unit 5063 uses the recognition result to superimpose and display various surgical support information on the image of the surgical site. By superimposing the surgical support information and presenting it to the surgeon 5067, it becomes possible to proceed with the surgery more safely and surely.
 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。 The transmission cable 5065 that connects the camera head 5005 and the CCU 5039 is an electric signal cable that supports electric signal communication, an optical fiber that supports optical communication, or a composite cable thereof.
 ここで、図示する例では、伝送ケーブル5065を用いて有線で通信が行われていたが、カメラヘッド5005とCCU5039との間の通信は無線で行われてもよい。両者の間の通信が無線で行われる場合には、伝送ケーブル5065を手術室内に敷設する必要がなくなるため、手術室内における医療スタッフの移動が当該伝送ケーブル5065によって妨げられる事態が解消され得る。 Here, in the illustrated example, the communication is performed by wire using the transmission cable 5065, but the communication between the camera head 5005 and the CCU 5039 may be performed wirelessly. When 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 where the movement of the medical staff in the operating room is hindered by the transmission cable 5065 can be solved.
 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。 The example of the endoscopic surgery system 5000 to which the technique according to the present disclosure can be applied has been described above. Although the endoscopic surgery system 5000 has been described here as an example, the system to which the technique according to the present disclosure can be applied is not limited to such an example. For example, the techniques according to the present disclosure may be applied to examination flexible endoscopic systems and microsurgery systems.
 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、本開示の光学系は、カメラヘッド5005のレンズユニット5007に好適に適用され得る。 The technique according to the present disclosure can be suitably applied to the camera head 5005 among the configurations described above. In particular, the optical system of the present disclosure can be suitably applied to the lens unit 5007 of the camera head 5005.
<6.その他の実施の形態>
 本開示による技術は、上記一実施の形態および実施例の説明に限定されず種々の変形実施が可能である。
<6. Other embodiments>
The technique according to the present disclosure is not limited to the above description of the embodiment and the embodiment, and various modifications can be performed.
 例えば、上記各実施例において示した各部の形状および数値は、いずれも本技術を実施するための具体化のほんの一例に過ぎず、これらによって本技術の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。 For example, the shapes and numerical values of each part shown in each of the above examples are merely examples of the embodiment for carrying out the present technology, and the technical scope of the present technology is interpreted in a limited manner by these. There should be no such thing.
 また、上記一実施の形態および実施例では、実質的に3つのレンズ群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。 Further, in the above-described first embodiment and the embodiment, the configuration including substantially three lens groups has been described, but the configuration may further include a lens having substantially no refractive power.
 また例えば、本技術は以下のような構成を取ることができる。
 以下の構成の本技術によれば、全体として3つのレンズ群で構成し、各レンズ群の構成の最適化を図るようにしたので、軽量かつ振り回し性に優れ、画面全体で光学性能の高い光学系、および撮像装置を実現可能となる。
Further, for example, the present technology can have the following configuration.
According to this technology with the following configuration, it is composed of three lens groups as a whole, and the configuration of each lens group is optimized. Therefore, it is lightweight, has excellent swingability, and has high optical performance over the entire screen. The system and the image pickup device can be realized.
[1]
 物体側から像面側に向かって順に、
 群全体として正の屈折力を有し、フォーカシングの際に群全体が像面に対して固定された第1レンズ群と、
 群全体として正または負の屈折力を有し、群全体が光軸方向に移動することによって無限遠から近距離までのフォーカシングを行う第2レンズ群と、
 物体側から像面側に向かって順に、3a群、3b群、および3c群に分割され、前記3b群が光軸に略垂直な方向に移動することによって像のぶれ補正を行うようになされ、群全体として負または正の屈折力を有し、フォーカシングの際に群全体が像面に対して固定された第3レンズ群と
 から構成され、
 以下の条件式を満足する
 光学系。
 L/f<1 ……(1)
 D_g1max/f>0.23 ……(2)
 D_3bImg/f<0.24 ……(3)
ただし、
 L:前記第1レンズ群の最も物体側の面から像面までの距離
 f:無限遠合焦時の全系の焦点距離
 D_g1max:前記第1レンズ群内における光軸上の最大の空気間隔
 D_3bImg:前記3b群の最も物体側の面から像面までの距離
とする。
[2]
 前記第1レンズ群は、以下の条件式(4),(5)を満足する正レンズを少なくとも1枚有する
 上記[1]に記載の光学系。
 νd_1p>90 ……(4)
 θgF_1p-(-0.001801*νd_1p+0.648262)>0.04 ……(5)
ただし、
 νd_1p:前記第1レンズ群内の前記正レンズのd線に対するアッベ数
 θgF_1p:前記第1レンズ群内の前記正レンズのg線とF線との部分分散比
とする。
[3]
 前記3c群は、以下の条件式(6)を満足する負レンズを少なくとも1枚含む
 上記[1]または[2]に記載の光学系。
 θgF_3cn-(-0.001801*νd_3cn+0.648262)>0.008 ……(6)
ただし、
 θgF_3cn:前記3c群内の前記負レンズのg線とF線との部分分散比
 νd_3cn:前記3c群内の前記負レンズのd線に対するアッベ数
とする。
[4]
 前記3c群は、以下の条件式(7)を満足する負レンズを少なくとも1枚含む
 上記[1]ないし[3]のいずれか1つに記載の光学系。
 νd_3cn<31 ……(7)
ただし、
 νd_3cn:前記3c群内の前記負レンズのd線に対するアッベ数
とする。
[5]
 前記3c群は、以下の条件式(8)を満足する負レンズを少なくとも1枚含む
 上記[1]ないし[4]のいずれか1つに記載の光学系。
 0<|f3cn/f|<0.15 ……(8)
ただし、
 f3cn:前記3c群内の前記負レンズの焦点距離
 f:無限遠合焦時の全系の焦点距離
とする。
[6]
 前記3c群は、以下の条件式(6),(7),(8)のいずれかと条件式(9)とを満足する負レンズを少なくとも1枚含む
 上記[1]または[2]に記載の光学系。
 θgF_3cn-(-0.001801*νd_3cn+0.648262)>0.008 ……(6)
 νd_3cn<31 ……(7)
 0<|f3cn/f|<0.15 ……(8)
 D_3cnImg/f<0.15 ……(9)
ただし、
 θgF_3cn:前記3c群内の前記負レンズのg線とF線との部分分散比
 νd_3cn:前記3c群内の前記負レンズのd線に対するアッベ数
 f3cn:前記3c群内の前記負レンズの焦点距離
 f:無限遠合焦時の全系の焦点距離
 D_3cnImg:前記3c群内の前記負レンズの物体側の面頂点と像面との距離
とする。
[7]
 前記第1レンズ群は、以下の条件式(10),(11)を満足する負レンズを少なくとも1枚有する
 上記[1]ないし[6]のいずれか1つに記載の光学系。
 νd_1n<35 ……(10)
 θgF_1n-(-0.001801*νd_1n+0.648262)<0.010 ……(11)
ただし、
 νd_1n:前記第1レンズ群内の前記負レンズのd線に対するアッベ数
 θgF_1n:前記第1レンズ群内の前記負レンズのg線とF線との部分分散比
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つに記載の光学系。
 0.05<|f3c/f|<0.3 ……(12)
ただし、
 f3c:前記3c群の焦点距離
 f:無限遠合焦時の全系の焦点距離
とする。
[9]
 前記第2レンズ群は、接合レンズまたは単レンズからなる
 上記[1]ないし[8]のいずれか1つに記載の光学系。
[10]
 前記第2レンズ群は、群全体として正の屈折力を有し
 前記第3レンズ群は、群全体として負の屈折力を有する
 上記[1]ないし[9]のいずれか1つに記載の光学系。
[11]
 前記第2レンズ群は、群全体として負の屈折力を有し
 前記第3レンズ群は、群全体として正の屈折力を有する
 上記[1]ないし[9]のいずれか1つに記載の光学系。
[12]
 前記第2レンズ群は、群全体として負の屈折力を有し
 前記第3レンズ群は、群全体として負の屈折力を有する
 上記[1]ないし[9]のいずれか1つに記載の光学系。
[13]
 光学系と、前記光学系によって形成された光学像に応じた撮像信号を出力する撮像素子とを含み、
 前記光学系は、
 物体側から像面側に向かって順に、
 群全体として正の屈折力を有し、フォーカシングの際に群全体が像面に対して固定された第1レンズ群と、
 群全体として正または負の屈折力を有し、群全体が光軸方向に移動することによって無限遠から近距離までのフォーカシングを行う第2レンズ群と、
 物体側から像面側に向かって順に、3a群、3b群、および3c群に分割され、前記3b群が光軸に略垂直な方向に移動することによって像のぶれ補正を行うようになされ、群全体として負または正の屈折力を有し、フォーカシングの際に群全体が像面に対して固定された第3レンズ群と
 から構成され、
 以下の条件式を満足する
 撮像装置。
 L/f<1 ……(1)
 D_g1max/f>0.23 ……(2)
 D_3bImg/f<0.24 ……(3)
ただし、
 L:前記第1レンズ群の最も物体側の面から像面までの距離
 f:無限遠合焦時の全系の焦点距離
 D_g1max:前記第1レンズ群内における光軸上の最大の空気間隔
 D_3bImg:前記3b群の最も物体側の面から像面までの距離
とする。
[14]
 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[12]のいずれか1つに記載の光学系。
[15]
 前記光学系は、実質的に屈折力を有さないレンズをさらに備える
 上記[13]に記載の撮像装置。
[1]
From the object side to the image plane side, in order
A first lens group that has a positive refractive power as a whole group and the whole group is fixed to the image plane during focusing.
A second lens group that has a positive or negative refractive power as a whole group and focuses from infinity to a short distance by moving the entire group in the optical axis direction.
It is divided into 3a group, 3b group, and 3c group in order from the object side to the image plane side, and the image blur correction is performed by moving the 3b group in a direction substantially perpendicular to the optical axis. The group as a whole has a negative or positive refractive power, and is composed of a third lens group in which the entire group is fixed to the image plane during focusing.
An optical system that satisfies the following conditional expression.
L / f <1 …… (1)
D_g1max / f> 0.23 …… (2)
D_3bImg / f <0.24 …… (3)
However,
L: Distance from the most object-side surface of the first lens group to the image plane f: Focal length of the entire system at infinity D_g1max: Maximum air spacing on the optical axis in the first lens group D_3bImg : The distance from the surface on the most object side of the 3b group to the image plane.
[2]
The optical system according to the above [1], wherein the first lens group has at least one positive lens satisfying the following conditional expressions (4) and (5).
νd_1p> 90 …… (4)
θgF_1p- (-0.001801 * νd_1p + 0.648262)> 0.04 …… (5)
However,
νd_1p: Abbe number θgF_1p with respect to the d-line of the positive lens in the first lens group: The partial dispersion ratio of the g-line and the F-line of the positive lens in the first lens group.
[3]
The optical system according to the above [1] or [2], wherein the 3c group includes at least one negative lens satisfying the following conditional expression (6).
θgF_3cn- (-0.001801 * νd_3cn + 0.648262)> 0.008 …… (6)
However,
θgF_3cn: Partial dispersion ratio of the g-line and F-line of the negative lens in the 3c group νd_3cn: Abbe number with respect to the d-line of the negative lens in the 3c group.
[4]
The optical system according to any one of the above [1] to [3], wherein the 3c group includes at least one negative lens satisfying the following conditional expression (7).
νd_3cn <31 …… (7)
However,
νd_3cn: Abbe number with respect to the d line of the negative lens in the 3c group.
[5]
The optical system according to any one of the above [1] to [4], wherein the 3c group includes at least one negative lens satisfying the following conditional expression (8).
0 << f3cn / f | <0.15 …… (8)
However,
f3cn: Focal length of the negative lens in the 3c group f: Focal length of the entire system at infinity focusing.
[6]
The above-mentioned [1] or [2], wherein the 3c group includes at least one negative lens satisfying any one of the following conditional expressions (6), (7), and (8) and the conditional expression (9). Optical system.
θgF_3cn- (-0.001801 * νd_3cn + 0.648262)> 0.008 …… (6)
νd_3cn <31 …… (7)
0 << f3cn / f | <0.15 …… (8)
D_3cnImg / f <0.15 …… (9)
However,
θgF_3cn: Partial dispersion ratio of the g-line and F-line of the negative lens in the 3c group νd_3cn: Abbe number with respect to the d-line of the negative lens in the 3c group f3cn: Focal length of the negative lens in the 3c group f: Focal length of the entire system at infinity focus D_3cnImg: The distance between the surface apex of the negative lens on the object side and the image plane in the 3c group.
[7]
The optical system according to any one of the above [1] to [6], wherein the first lens group has at least one negative lens satisfying the following conditional expressions (10) and (11).
νd_1n <35 …… (10)
θgF_1n- (-0.001801 * νd_1n + 0.648262) <0.010 …… (11)
However,
νd_1n: Abbe number θgF_1n with respect to the d-line of the negative lens in the first lens group: The partial dispersion ratio of the g-line and the F-line of the negative lens in the first lens group.
[8]
The optical system according to any one of the above [1] to [7], which satisfies the following conditional expression.
0.05 << | f3c / f | <0.3 …… (12)
However,
f3c: Focal length of the 3c group f: Focal length of the entire system at infinity focus.
[9]
The optical system according to any one of the above [1] to [8], wherein the second lens group includes a bonded lens or a single lens.
[10]
The optics according to any one of [1] to [9] above, wherein the second lens group has a positive refractive power as a whole group, and the third lens group has a negative refractive power as a whole group. system.
[11]
The optics according to any one of [1] to [9] above, wherein the second lens group has a negative refractive power as a whole group, and the third lens group has a positive refractive power as a whole group. system.
[12]
The optics according to any one of [1] to [9] above, wherein the second lens group has a negative refractive power as a whole group, and the third lens group has a negative refractive power as a whole group. system.
[13]
It includes an optical system and an image pickup device that outputs an image pickup signal corresponding to an optical image formed by the optical system.
The optical system is
From the object side to the image plane side, in order
A first lens group that has a positive refractive power as a whole group and the whole group is fixed to the image plane during focusing.
A second lens group that has a positive or negative refractive power as a whole group and focuses from infinity to a short distance by moving the entire group in the optical axis direction.
It is divided into 3a group, 3b group, and 3c group in order from the object side to the image plane side, and the image blur correction is performed by moving the 3b group in a direction substantially perpendicular to the optical axis. The group as a whole has a negative or positive refractive power, and is composed of a third lens group in which the entire group is fixed to the image plane during focusing.
An imaging device that satisfies the following conditional expression.
L / f <1 …… (1)
D_g1max / f> 0.23 …… (2)
D_3bImg / f <0.24 …… (3)
However,
L: Distance from the most object-side surface of the first lens group to the image plane f: Focal length of the entire system at infinity D_g1max: Maximum air spacing on the optical axis in the first lens group D_3bImg : The distance from the surface on the most object side of the 3b group to the image plane.
[14]
The optical system according to any one of the above [1] to [12], further comprising a lens having substantially no refractive power.
[15]
The imaging device according to the above [13], wherein the optical system further includes a lens having substantially no refractive power.
 本出願は、日本国特許庁において2019年6月4日に出願された日本特許出願番号第2019-104612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。 This application claims priority on the basis of Japanese Patent Application No. 2019-104612 filed on June 4, 2019 at the Japan Patent Office, and the entire contents of this application are referred to in this application. Incorporate for application.
 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。 Those skilled in the art may conceive of various modifications, combinations, sub-combinations, and changes, depending on design requirements and other factors, which are included in the appended claims and their equivalents. It is understood that it is.

Claims (13)

  1.  物体側から像面側に向かって順に、
     群全体として正の屈折力を有し、フォーカシングの際に群全体が像面に対して固定された第1レンズ群と、
     群全体として正または負の屈折力を有し、群全体が光軸方向に移動することによって無限遠から近距離までのフォーカシングを行う第2レンズ群と、
     物体側から像面側に向かって順に、3a群、3b群、および3c群に分割され、前記3b群が光軸に略垂直な方向に移動することによって像のぶれ補正を行うようになされ、群全体として負または正の屈折力を有し、フォーカシングの際に群全体が像面に対して固定された第3レンズ群と
     から構成され、
     以下の条件式を満足する
     光学系。
     L/f<1 ……(1)
     D_g1max/f>0.23 ……(2)
     D_3bImg/f<0.24 ……(3)
    ただし、
     L:前記第1レンズ群の最も物体側の面から像面までの距離
     f:無限遠合焦時の全系の焦点距離
     D_g1max:前記第1レンズ群内における光軸上の最大の空気間隔
     D_3bImg:前記3b群の最も物体側の面から像面までの距離
    とする。
    From the object side to the image plane side, in order
    A first lens group that has a positive refractive power as a whole group and the whole group is fixed to the image plane during focusing.
    A second lens group that has a positive or negative refractive power as a whole group and focuses from infinity to a short distance by moving the entire group in the optical axis direction.
    It is divided into 3a group, 3b group, and 3c group in order from the object side to the image plane side, and the image blur correction is performed by moving the 3b group in a direction substantially perpendicular to the optical axis. The group as a whole has a negative or positive refractive power, and is composed of a third lens group in which the entire group is fixed to the image plane during focusing.
    An optical system that satisfies the following conditional expression.
    L / f <1 …… (1)
    D_g1max / f> 0.23 …… (2)
    D_3bImg / f <0.24 …… (3)
    However,
    L: Distance from the most object-side surface of the first lens group to the image plane f: Focal length of the entire system at infinity D_g1max: Maximum air spacing on the optical axis in the first lens group D_3bImg : The distance from the surface on the most object side of the 3b group to the image plane.
  2.  前記第1レンズ群は、以下の条件式(4),(5)を満足する正レンズを少なくとも1枚有する
     請求項1に記載の光学系。
     νd_1p>90 ……(4)
     θgF_1p-(-0.001801*νd_1p+0.648262)>0.04 ……(5)
    ただし、
     νd_1p:前記第1レンズ群内の前記正レンズのd線に対するアッベ数
     θgF_1p:前記第1レンズ群内の前記正レンズのg線とF線との部分分散比
    とする。
    The optical system according to claim 1, wherein the first lens group has at least one positive lens satisfying the following conditional expressions (4) and (5).
    νd_1p> 90 …… (4)
    θgF_1p- (-0.001801 * νd_1p + 0.648262)> 0.04 …… (5)
    However,
    νd_1p: Abbe number θgF_1p with respect to the d-line of the positive lens in the first lens group: The partial dispersion ratio of the g-line and the F-line of the positive lens in the first lens group.
  3.  前記3c群は、以下の条件式(6)を満足する負レンズを少なくとも1枚含む
     請求項1に記載の光学系。
     θgF_3cn-(-0.001801*νd_3cn+0.648262)>0.008 ……(6)
    ただし、
     θgF_3cn:前記3c群内の前記負レンズのg線とF線との部分分散比
     νd_3cn:前記3c群内の前記負レンズのd線に対するアッベ数
    とする。
    The optical system according to claim 1, wherein the 3c group includes at least one negative lens satisfying the following conditional expression (6).
    θgF_3cn- (-0.001801 * νd_3cn + 0.648262)> 0.008 …… (6)
    However,
    θgF_3cn: Partial dispersion ratio of the g-line and F-line of the negative lens in the 3c group νd_3cn: Abbe number with respect to the d-line of the negative lens in the 3c group.
  4.  前記3c群は、以下の条件式(7)を満足する負レンズを少なくとも1枚含む
     請求項1に記載の光学系。
     νd_3cn<31 ……(7)
    ただし、
     νd_3cn:前記3c群内の前記負レンズのd線に対するアッベ数
    とする。
    The optical system according to claim 1, wherein the 3c group includes at least one negative lens satisfying the following conditional expression (7).
    νd_3cn <31 …… (7)
    However,
    νd_3cn: Abbe number with respect to the d line of the negative lens in the 3c group.
  5.  前記3c群は、以下の条件式(8)を満足する負レンズを少なくとも1枚含む
     請求項1に記載の光学系。
     0<|f3cn/f|<0.15 ……(8)
    ただし、
     f3cn:前記3c群内の前記負レンズの焦点距離
     f:無限遠合焦時の全系の焦点距離
    とする。
    The optical system according to claim 1, wherein the 3c group includes at least one negative lens satisfying the following conditional expression (8).
    0 << f3cn / f | <0.15 …… (8)
    However,
    f3cn: Focal length of the negative lens in the 3c group f: Focal length of the entire system at infinity focusing.
  6.  前記3c群は、以下の条件式(6),(7),(8)のいずれかと条件式(9)とを満足する負レンズを少なくとも1枚含む
     請求項1に記載の光学系。
     θgF_3cn-(-0.001801*νd_3cn+0.648262)>0.008 ……(6)
     νd_3cn<31 ……(7)
     0<|f3cn/f|<0.15 ……(8)
     D_3cnImg/f<0.15 ……(9)
    ただし、
     θgF_3cn:前記3c群内の前記負レンズのg線とF線との部分分散比
     νd_3cn:前記3c群内の前記負レンズのd線に対するアッベ数
     f3cn:前記3c群内の前記負レンズの焦点距離
     f:無限遠合焦時の全系の焦点距離
     D_3cnImg:前記3c群内の前記負レンズの物体側の面頂点と像面との距離
    とする。
    The optical system according to claim 1, wherein the group 3c includes at least one negative lens that satisfies any of the following conditional expressions (6), (7), and (8) and the conditional expression (9).
    θgF_3cn- (-0.001801 * νd_3cn + 0.648262)> 0.008 …… (6)
    νd_3cn <31 …… (7)
    0 << f3cn / f | <0.15 …… (8)
    D_3cnImg / f <0.15 …… (9)
    However,
    θgF_3cn: Partial dispersion ratio of g-line and F-line of the negative lens in the 3c group νd_3cn: Abbe number with respect to d-line of the negative lens in the 3c group f3cn: Focal length of the negative lens in the 3c group f: Focal length of the entire system at infinity focus D_3cnImg: The distance between the surface apex of the negative lens on the object side and the image plane in the 3c group.
  7.  前記第1レンズ群は、以下の条件式(10),(11)を満足する負レンズを少なくとも1枚有する
     請求項1に記載の光学系。
     νd_1n<35 ……(10)
     θgF_1n-(-0.001801*νd_1n+0.648262)<0.010 ……(11)
    ただし、
     νd_1n:前記第1レンズ群内の前記負レンズのd線に対するアッベ数
     θgF_1n:前記第1レンズ群内の前記負レンズのg線とF線との部分分散比
    とする。
    The optical system according to claim 1, wherein the first lens group has at least one negative lens satisfying the following conditional expressions (10) and (11).
    νd_1n <35 …… (10)
    θgF_1n- (-0.001801 * νd_1n + 0.648262) <0.010 …… (11)
    However,
    νd_1n: Abbe number θgF_1n with respect to the d-line of the negative lens in the first lens group: The partial dispersion ratio of the g-line and the F-line of the negative lens in the first lens group.
  8.  以下の条件式を満足する
     請求項1に記載の光学系。
     0.05<|f3c/f|<0.3 ……(12)
    ただし、
     f3c:前記3c群の焦点距離
     f:無限遠合焦時の全系の焦点距離
    とする。
    The optical system according to claim 1, which satisfies the following conditional expression.
    0.05 << | f3c / f | <0.3 …… (12)
    However,
    f3c: Focal length of the 3c group f: Focal length of the entire system at infinity focus.
  9.  前記第2レンズ群は、接合レンズまたは単レンズからなる
     請求項1に記載の光学系。
    The optical system according to claim 1, wherein the second lens group includes a bonded lens or a single lens.
  10.  前記第2レンズ群は、群全体として正の屈折力を有し
     前記第3レンズ群は、群全体として負の屈折力を有する
     請求項1に記載の光学系。
    The optical system according to claim 1, wherein the second lens group has a positive refractive power as a whole group, and the third lens group has a negative refractive power as a whole group.
  11.  前記第2レンズ群は、群全体として負の屈折力を有し
     前記第3レンズ群は、群全体として正の屈折力を有する
     請求項1に記載の光学系。
    The optical system according to claim 1, wherein the second lens group has a negative refractive power as a whole group, and the third lens group has a positive refractive power as a whole group.
  12.  前記第2レンズ群は、群全体として負の屈折力を有し
     前記第3レンズ群は、群全体として負の屈折力を有する
     請求項1に記載の光学系。
    The optical system according to claim 1, wherein the second lens group has a negative refractive power as a whole group, and the third lens group has a negative refractive power as a whole group.
  13.  光学系と、前記光学系によって形成された光学像に応じた撮像信号を出力する撮像素子とを含み、
     前記光学系は、
     物体側から像面側に向かって順に、
     群全体として正の屈折力を有し、フォーカシングの際に群全体が像面に対して固定された第1レンズ群と、
     群全体として正または負の屈折力を有し、群全体が光軸方向に移動することによって無限遠から近距離までのフォーカシングを行う第2レンズ群と、
     物体側から像面側に向かって順に、3a群、3b群、および3c群に分割され、前記3b群が光軸に略垂直な方向に移動することによって像のぶれ補正を行うようになされ、群全体として負または正の屈折力を有し、フォーカシングの際に群全体が像面に対して固定された第3レンズ群と
     から構成され、
     以下の条件式を満足する
     撮像装置。
     L/f<1 ……(1)
     D_g1max/f>0.23 ……(2)
     D_3bImg/f<0.24 ……(3)
    ただし、
     L:前記第1レンズ群の最も物体側の面から像面までの距離
     f:無限遠合焦時の全系の焦点距離
     D_g1max:前記第1レンズ群内における光軸上の最大の空気間隔
     D_3bImg:前記3b群の最も物体側の面から像面までの距離
    とする。
    It includes an optical system and an image pickup device that outputs an image pickup signal corresponding to an optical image formed by the optical system.
    The optical system is
    From the object side to the image plane side, in order
    A first lens group that has a positive refractive power as a whole group and the whole group is fixed to the image plane during focusing.
    A second lens group that has a positive or negative refractive power as a whole group and focuses from infinity to a short distance by moving the entire group in the optical axis direction.
    It is divided into 3a group, 3b group, and 3c group in order from the object side to the image plane side, and the image blur correction is performed by moving the 3b group in a direction substantially perpendicular to the optical axis. The group as a whole has a negative or positive refractive power, and is composed of a third lens group in which the entire group is fixed to the image plane during focusing.
    An imaging device that satisfies the following conditional expression.
    L / f <1 …… (1)
    D_g1max / f> 0.23 …… (2)
    D_3bImg / f <0.24 …… (3)
    However,
    L: Distance from the most object-side surface of the first lens group to the image plane f: Focal length of the entire system at infinity D_g1max: Maximum air spacing on the optical axis in the first lens group D_3bImg : The distance from the surface on the most object side of the 3b group to the image plane.
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