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公開番号2024082112
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-19
出願番号2022195846
出願日2022-12-07
発明の名称光学系及びそれを有する撮像装置
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G02B 13/00 20060101AFI20240612BHJP(光学)
要約【課題】小型軽量で高い光学性能を有する光学系を提供する。
【解決手段】光学系L0は、前群La、開口絞りSP、全体として正の屈折力の後群Lbからなる。前群は、最も物体側に配置された負の屈折力の第1レンズL1を含む。後群は、最も像側に配置された正の屈折力の最終レンズLpを含む。光学系は、第1レンズと最終レンズの間に配置された、4枚以上のレンズを有する。最終レンズの光軸近傍のレンズ面は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状である。光学系の焦点距離f、光学系の半画角ω(°)、光学系のバックフォーカスsk、光学系のレンズ全長TTL、光学系に含まれる全ての正レンズの材料のd線における屈折率の平均値PNdaveは、所定の条件式を満足する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
物体側から像側へ順に配置された、前群、開口絞り、全体として正の屈折力の後群からなる光学系であって、
前記前群は、最も物体側に配置された負の屈折力の第１レンズを含み、
前記後群は、最も像側に配置された正の屈折力の最終レンズを含み、
前記光学系は、前記第１レンズと前記最終レンズの間に配置された、４枚以上のレンズを有し、
前記最終レンズの光軸近傍のレンズ面は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状であり、
前記光学系の焦点距離をｆ、前記光学系の半画角をω（°）、前記光学系のバックフォーカスをｓｋ、前記光学系において最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離に前記バックフォーカスを加えた長さをＴＴＬ、前記光学系に含まれる全ての正レンズの材料のｄ線における屈折率の平均値をＰＮｄａｖｅとするとき、
０．１＜ＴＴＬ／（ｆ×ｔａｎω）＜４．０
１．５０＜ＰＮｄａｖｅ＜２．００
０．２＜ｓｋ／ＴＴＬ＜１．０
なる条件式を満足することを特徴とする光学系。
続きを表示（約 770 文字）【請求項２】
前記前群の焦点距離をｆａ、前記光学系の焦点距離をｆとするとき、
０．０＜｜ｆ／ｆａ｜＜１．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の光学系。
【請求項３】
前記最終レンズの焦点距離をｆｐとするとき、
０．６＜ｆｐ／ｆ＜６．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の光学系。
【請求項４】
０．１＜ｓｋ／ｆ＜１．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の光学系。
【請求項５】
前記開口絞りから像面までの光軸上の距離をＳＰＩＰとするとき、
０．５＜ＳＰＩＰ／ＴＴＬ＜１．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の光学系。
【請求項６】
前記最終レンズの物体側のレンズ面の近軸曲率半径をＲ１、前記最終レンズの像側のレンズ面の近軸曲率半径をＲ２とするとき、
１．０＜（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ２－Ｒ１）＜５０．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の光学系。
【請求項７】
前記最終レンズは、プラスチックから形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光学系。
【請求項８】
前記最終レンズは、単レンズであることを特徴とする請求項１に記載の光学系。
【請求項９】
前記最終レンズの像側のレンズ面は、中心部に比べて周辺部で正の屈折力が強くなる非球面であることを特徴とする請求項１に記載の光学系。
【請求項１０】
前記最終レンズの像側のレンズ面は、周辺部に変曲点を有することを特徴とする請求項１に記載の光学系。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学系に関し、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、放送用カメラ、銀塩フィルム用カメラ、監視用カメラ等に好適なものである。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
撮像素子の小型化および高画素化にともない、撮像装置に用いられる光学系は、小型で高い光学性能を有していることが求められている。これらの要求を満足するために、特許文献１には、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ、負の屈折力の第２レンズ、第３レンズ、第４レンズ、第５レンズ、第６レンズからなる光学系が提案されている。該第１レンズの物体側のレンズ面は光軸近傍で凸面である。該第２レンズの像側のレンズ面は光軸近傍で凹面である。該第３レンズの物体側のレンズ面は光軸近傍で凸面である。該第４レンズの像側のレンズ面は光軸近傍で凸面である。該第５レンズの物体側のレンズ面は光軸近傍で凸面である。該第６レンズの像側のレンズ面は光軸近傍で凹面である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－１１５１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光学系の全長を小型化するためには、テレフォト型のパワー配置を採用し、物体側の正の屈折力と像側の負の屈折力を強くすることが有効である。しかしながら、テレフォト型のパワー配置を強くすると、糸巻型の歪曲が大きく発生するため、限られたレンズ枚数で歪曲と像面湾曲の補正を両立させることが困難となる。また、テレフォト型のパワー配置を強くすると、バックフォーカスが短くなり、軸外光束の射出角が大きくなる。
【０００５】
特許文献１に記載の光学系は、テレフォト型のパワー配置を採用することで全長を小型化し、複数の非球面レンズを用いることで歪曲と像面湾曲の補正を行っているが、全系のペッツバール和が大きく軸外光束の射出角も大きい。このため、特許文献１の光学系を撮像素子の大きい撮像装置に適用しようとすると、像面湾曲の補正や周辺光量の低下が課題となる。
【０００６】
本発明は、小型軽量で高い光学性能を有する光学系を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面としての光学系は、物体側から像側へ順に配置された、前群、開口絞り、全体として正の屈折力の後群からなる光学系であって、前記前群は、最も物体側に配置された負の屈折力の第１レンズを含み、前記後群は、最も像側に配置された正の屈折力の最終レンズを含み、前記光学系は、前記第１レンズと前記最終レンズの間に配置された、４枚以上のレンズを有し、前記最終レンズの光軸近傍のレンズ面は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状であり、前記光学系の焦点距離をｆ、前記光学系の半画角をω（°）、前記光学系のバックフォーカスをｓｋ、前記光学系において最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離に前記バックフォーカスを加えた長さをＴＴＬ、前記光学系に含まれる全ての正レンズの材料のｄ線における屈折率の平均値をＰＮｄａｖｅとするとき、
０．１＜ＴＴＬ／（ｆ×ｔａｎω）＜４．０
１．５０＜ＰＮｄａｖｅ＜２．００
０．２＜ｓｋ／ＴＴＬ＜１．０
なる条件式を満足することを特徴とする。
【０００８】
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施形態において説明される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、小型軽量で高い光学性能を有する光学系を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施例１の光学系の断面図である。
実施例１の無限遠合焦時の収差図である。
実施例２の光学系の断面図である。
実施例２の無限遠合焦時の収差図である。
実施例３の光学系の断面図である。
実施例３の無限遠合焦時の収差図である。
実施例４の光学系の断面図である。
実施例４の無限遠合焦時の収差図である。
撮像装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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