特許ウォッチ

公開番号2024103311
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-01
出願番号2023007579
出願日2023-01-20
発明の名称光学系および撮像装置
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 20060101AFI20240725BHJP(光学)
要約【課題】全体が小型でかつフォーカスレンズ群が小型軽量な光学系を提供する。
【解決手段】光学系L0は、正の第1レンズ群L1、正の第1フォーカスレンズ群Lf1および負の第2フォーカスレンズ群Lf2を含む。第1フォーカスレンズ群は、正レンズと負レンズをそれぞれ少なくとも1つ含む。無限遠から最至近距離へのフォーカシングのための第1フォーカスレンズ群の移動量をmLf1、第1フォーカスレンズ群の焦点距離をfLf1、無限遠から最至近距離へのフォーカシングのための第2フォーカスレンズ群Lf2の移動量をmLf2、第2フォーカスレンズ群の焦点距離をfLf2、無限遠物体に合焦した状態での光学系の焦点距離をf、無限遠合焦状態での光学系の全長をLinfとするとき、-9.0≦fLf1/mLf1≦-2.0、-4.6≦fLf2/mLf2≦-1.1および0.1≦Linf/f≦1.3なる条件を満足する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
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光学系であって、
前記複数のレンズ群は、最も物体側に配置された正の屈折力の第１レンズ群と、第１レンズ群より像側に配置されてフォーカシングに際して移動する正の屈折力の第１フォーカスレンズ群と、前記第１フォーカスレンズ群より像側に配置されてフォーカシングに際して移動する負の屈折力の第２フォーカスレンズ群とを含み、
前記第１フォーカスレンズ群は、正レンズと負レンズをそれぞれ少なくとも１つ含み、
無限遠から最至近距離へのフォーカシングのための前記第１フォーカスレンズ群の移動量をｍＬｆ１、前記第１フォーカスレンズ群の焦点距離をｆＬｆ１、無限遠から最至近距離へのフォーカシングのための前記第２フォーカスレンズ群Ｌｆ２の移動量をｍＬｆ２、前記第２フォーカスレンズ群の焦点距離をｆＬｆ２、無限遠物体に合焦した状態での前記光学系の焦点距離をｆ、無限遠合焦状態での前記光学系の全長をＬｉｎｆとするとき
－９．０≦ｆＬｆ１／ｍＬｆ１≦－２．０
－４．６≦ｆＬｆ２／ｍＬｆ２≦－１．１
０．１≦Ｌｉｎｆ／ｆ≦１．３
なる条件を満足することを特徴とする光学系。
続きを表示（約 930 文字）【請求項２】
－１．３≦ｍＬｆ２／ｍＬｆ１＜０
なる条件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】
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とするとき、
０．１≦ｆＬｆ１／ｆ１≦２．０
なる条件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】
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とするとき、
－２．００≦ｆＬｆ２／ｆ１≦－０．０５
なる条件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】
最至近距離物体に合焦した状態での前記光学系の像倍率をβとするとき、
β≦－０．５
なる条件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】
前記第１フォーカスレンズ群は、３つ以上のレンズを含むことを特徴とする請求項１に記載の光学系。
【請求項７】
前記第２フォーカスレンズ群は、３つ以上のレンズを含むことを特徴とする請求項１に記載の光学系。
【請求項８】
無限遠物体に合焦した状態での前記第１レンズ群における最も像側の面から前記第２レンズ群の最も物体側の面までの光軸上の距離の空気換算値をＬ１２、無限遠物体に合焦した状態での前記第２レンズ群における最も像側の面から前記第２レンズ群に対して像側において最も近いレンズ群における最も物体側の面までの光軸上の距離の空気換算値をＬ２３とするとき、
３．０≦Ｌ１２／Ｌ２３≦２０．０
なる条件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９】
前記第１フォーカスレンズ群のフォーカス敏感度をＥＳ１とするとき、
１．０≦ＥＳ１≦１１．０
なる条件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１０】
前記第２フォーカスレンズ群のフォーカス敏感度をＥＳ２とするとき、
－１１．０≦ＥＳ２≦－１．０
なる条件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、マクロ撮像等に好適な光学系に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
近距離撮影に用いられるマクロレンズ（マイクロレンズ）等と称される光学系では、フォーカシング時の収差変動を抑制するため、フォーカシングに際しての２つ以上のレンズ群を移動させるフローティング方式が採用されることが多い。また、フォーカシング方式として、光学系の中間群を移動させてフォーカシングを行うインナーフォーカス方式がある。
【０００３】
特許文献１には、物体側から像側に順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群と、負の屈折力の第２レンズ群と、正の屈折力の第３レンズ群とおよび負の屈折力の第４レンズ群により構成される光学系が開示されている。この光学系では、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して第２レンズ群を像側に、第３レンズ群を物体側にそれぞれ移動させる。特許文献２には、最も物体側に配置される正又は負の屈折力の物体側レンズ群と、最も像側に配置される正の屈折力の像側レンズ群と、物体側レンズ群と像側レンズ群との間に配置されるフォーカス群とを備えた光学系が開示されている。この光学系は、フォーカス群として、光学絞りを挟んで物体側に配置された正の屈折力の第１フォーカスレンズ群と像側に配置された負の屈折力の第２フォーカスレンズ群とを有する。無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、第１フォーカスレンズ群を物体側に移動させ、第２フォーカスレンズ群を像側へ移動させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１８－１４１８８８号公報
特開２０１５－３４８９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
フォーカシングに使用されるレンズ群の小型軽量化のためには、単にインナーフォーカス方式を採用するだけでなく、フォーカスレンズ群より物体側に配置されたレンズ群の構成やフォーカシングに使用されるレンズ群の構成も適切化することが重要となる。また、光学系の小型化やフォーカシングに際しての収差変動を軽減するためには、フォーカスレンズ群より物体側に配置されたレンズ群とフォーカスレンズ群の配置、屈折力および移動量を適切に設定することが重要となる。特許文献１、２の光学系では、これらのうちいずれかについて適切に設定されておらず、光学系の小型化やフォーカスレンズ群の小型軽量化が十分ではない。
【０００６】
本発明は、全体が小型でかつフォーカスレンズ群が小型軽量であり、全物体距離にわたって高い光学性能を有する光学系およびこれを備えた撮像装置を提供する。
【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、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。複数のレンズ群は、最も物体側に配置された正の屈折力の第１レンズ群と、第１レンズ群より像側に配置されてフォーカシングに際して移動する正の屈折力の第１フォーカスレンズ群と、第１フォーカスレンズ群より像側に配置されてフォーカシングに際して移動する負の屈折力の第２フォーカスレンズ群とを含む。第１フォーカスレンズ群は、正レンズと負レンズをそれぞれ少なくとも１つ含む。無限遠から最至近距離へのフォーカシングのための第１フォーカスレンズ群の移動量をｍＬｆ１、第１フォーカスレンズ群の焦点距離をｆＬｆ１とし、無限遠から最至近距離へのフォーカシングのための第２フォーカスレンズ群Ｌｆ２の移動量をｍＬｆ２、第２フォーカスレンズ群の焦点距離をｆＬｆ２、無限遠物体に合焦した状態での光学系の焦点距離をｆ、無限遠合焦状態での光学系の全長をＬｉｎｆとするとき、
－９．０≦ｆＬｆ１／ｍＬｆ１≦－２．０
－４．６≦ｆＬｆ２／ｍＬｆ２≦－１．１
０．１≦Ｌｉｎｆ／ｆ≦１．３
なる条件を満足することを特徴とする。なお、上記光学系を撮像光学系として用いる撮像装置も、本発明の他の一側面を構成する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、全体が小型でかつフォーカスレンズ群が小型軽量であり、全物体距離にわたって高い光学性能を有する光学系およびこれを備えた撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施例１の光学系の断面図。
実施例１の光学系の収差図。
実施例２の光学系の断面図。
実施例２の光学系の収差図。
実施例３の光学系の断面図。
実施例３の光学系の収差図。
実施例４の光学系の断面図。
実施例４の光学系の収差図。
実施例５の光学系の断面図。
実施例５の光学系の収差図。
実施例６の光学系の断面図。
実施例６の光学系の収差図。
実施例７の光学系の断面図。
実施例７の光学系の収差図。
実施例８の光学系の断面図。
実施例８の光学系の収差図。
実施例９の光学系の断面図。
実施例９の光学系の収差図。
実施例１０の光学系の断面図。
実施例１０の光学系の収差図。
本発明の撮像装置の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許