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公開番号2023072281
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-05-24
出願番号2021184724
出願日2021-11-12
発明の名称光学系及び撮像装置
出願人株式会社タムロン
代理人個人,個人
主分類G02B 15/22 20060101AFI20230517BHJP(光学)
要約【課題】全体を小型に維持しつつ、より大口径で撮像倍率の高い光学系及び撮像装置を提供することができる。
【解決手段】当該光学系は、フォーカシングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する複数のレンズ群(G1～G5)と、開口絞りSとを有し、無限遠物体合焦状態、撮像倍率がβ1である第一の近距離物体合焦状態、及び、撮像倍率がβ2である第二の近距離物体合焦状態における前記開口絞りによる軸上光線の射出瞳と像面との間隔をそれぞれPinf、P1、P2としたとき、所定の条件を満たすことを特徴とする。また、撮像装置は、当該光学系と撮像素子とを備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
合焦に際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する複数のレンズ群と、開口絞りとを有する光学系であって、無限遠物体合焦状態、撮像倍率がβ１である第一の近距離物体合焦状態、及び、撮像倍率がβ２である第二の近距離物体合焦状態における前記開口絞りによる軸上光線の射出瞳と像面との間隔をそれぞれＰｉｎｆ、Ｐ１、Ｐ２としたとき、下記条件を満たすことを特徴とする光学系。
｜β１｜＜｜β２｜・・・（１）
｜Ｐｉｎｆ｜＞｜Ｐ１｜・・・（２）
｜Ｐ２｜＞｜Ｐ１｜・・・（３）
続きを表示（約 960 文字）【請求項２】
最も像面側に配置されるレンズ群は合焦の際に光軸方向に固定される請求項１に記載の光学系。
【請求項３】
下記条件を満たす請求項１又は請求項２に記載の光学系。
｜β１｜＞０．２・・・（４）
｜β２｜ ≧ ０．８・・・（５）
【請求項４】
最も物体側に配置されるレンズ群は、前記無限遠物体合焦状態から前記第一の近距離物体合焦状態までの間は光軸方向に固定される、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光学系。
【請求項５】
前記無限遠物体合焦状態から前記第一の近距離物体合焦状態までの間は、単一のレンズエレメントから構成されるレンズ群を光軸方向に移動させることで合焦する、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の光学系。
【請求項６】
前記無限遠物体合焦状態から前記第一の近距離物体合焦状態までの間は、２つのレンズ群を光軸方向に移動させることで合焦し、この２つのレンズ群の間に前記開口絞りが配置される、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の光学系。
【請求項７】
前記第一の近距離物体合焦状態から前記第二の近距離物体合焦状態までの間は、光軸方向に沿って複数のレンズ群を同じ軌跡で移動させることで合焦する、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の光学系。
【請求項８】
前記無限遠物体合焦状態から前記第一の近距離物体合焦状態までの間に光軸方向に沿って移動する第一フォーカス群と、前記第一の近距離物体合焦状態から前記第二の近距離物体合焦状態までの間に光軸方向に沿って移動する第二フォーカス群とを備え、
前記無限遠物体合焦状態から前記第一の近距離物体合焦状態までの間は前記第二フォーカス群が光軸方向に固定されており、前記第一の近距離物体合焦状態から前記第二の近距離物体合焦状態までの間は前記第一フォーカス群が光軸方向に固定される請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の光学系。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の光学系と、当該光学系によって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子と、を備えたことを特徴とする撮像装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本件発明は、光学系及び撮像装置に関し、特に、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の固体撮像素子（ＣＣＤやＣＭＯＳ等）を用いた撮像装置に好適な光学系及び撮像装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、一眼レフレックスカメラ、ミラーレス一眼カメラ等の種々の固体撮像素子を用いた撮像装置が普及している。これらの撮像装置の高性能化及び小型化の進展に伴い、その撮像レンズ（光学系）についても一層の高性能化及び小型化が求められており、マクロレンズもその例外ではない。マクロレンズとは、一般に、最大撮像倍率が０．５倍～１倍の撮像レンズをいう。
【０００３】
マクロレンズでは、特に、フォーカシングに際する収差変動、例えば球面収差や像面湾曲の変動を抑えてフォーカス全域にわたり高い光学性能を実現することが求められている。しかしながら、現在市販されているマクロレンズの多くはＦ２．８程度である。ズームレンズでもＦ２．８程度の明るさで同様の撮像倍率を実現することが可能であり、ズームレンズをマクロレンズの代用として使用される場合もある。そのため、マクロレンズには、より小型且つ高性能であり、マクロレンズならではの撮像表現を追求したより高付加価値の製品が求められるようになってきている。
【０００４】
このようなマクロレンズとして、特許文献１及び特許文献２に開示の光学系が知られている。
特許文献１に開示の光学系は、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する前群と、負の屈折力を有する後群とから構成され、フォーカシングの際に、後群を不動とし、前群をフォーカス群として光軸方向に沿って物体側に移動させることで被写体に合焦するようにしている。
【０００５】
また、特許文献２に開示の光学系は、フォーカシングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する複数のレンズ群を有する。当該光学系では、フローティングフォーカス方式を採用し、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群を光軸方向に沿って移動させることで被写体に合焦するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２１－３９３０４号公報
特開２０２０－６０６６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示の光学系はＦ２．０であり大口径比化が図られているものの、フォーカス群の重量及び移動量が大きいため、当該マクロレンズの大型化を抑制しながら更なる撮像倍率やフォーカス速度の向上を図ることは困難である。
【０００８】
また、特許文献２に開示の光学系では、第３レンズ群に強い正の屈折力を配置し、フォーカス群である第４レンズ群の径小化を図っている。この場合、より一層の大口径化及び撮像倍率の向上を図ろうとすると、第３レンズ群において発生する収差を良好に補正するには他のレンズ群を構成するレンズ枚数を増加させる必要があり、光学系が大型化してしまう。
【０００９】
そこで、本発明の課題は、全体を小型に維持しつつ、より大口径で撮像倍率の高い光学系及び撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために本件発明に係る光学系は、合焦に際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する複数のレンズ群と、開口絞りとを有する光学系であって、無限遠物体合焦状態、撮像倍率がβ１である第一の近距離物体合焦状態、及び、撮像倍率がβ２である第二の近距離物体合焦状態における前記開口絞りによる軸上光線の射出瞳と像面との間隔をそれぞれＰｉｎｆ、Ｐ１、Ｐ２としたとき、下記条件を満たすことを特徴とする。
｜β１｜＜｜β２｜・・・（１）
｜Ｐｉｎｆ｜＞｜Ｐ１｜・・・（２）
｜Ｐ２｜＞｜Ｐ１｜・・・（３）
但し、当該光学系における最至近合焦状態時の撮像倍率（最大撮像倍率）をβｍａｘとしたとき、｜β２｜≦｜βｍａｘ｜とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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