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公開番号2025052661
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-07
出願番号2023161482
出願日2023-09-25
発明の名称ズームレンズ及び撮像装置
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G02B 15/167 20060101AFI20250328BHJP(光学)
要約【課題】小型で赤外線帯域において高い光学性能を有するズームレンズを提供する。
【解決手段】ズームレンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、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3レンズ群と、負の屈折力を有する第4レンズ群とから構成される第1光学系と、正の屈折力を有する第5レンズ群から構成される第2光学系より構成され、前記第1光学系は、前記第1光学系と前記第2光学系との間に中間像を結像し、前記第1光学系に含まれる隣接するレンズ群同士の間隔は、ズーミングのために変化し、望遠端における全系の焦点距離ft及びF値Fnoで定義されるD=|ft|/Fno、前記第1及び第2レンズ群の焦点距離、前記第1レンズ群の最も物体側の光学面から像面までの光軸上の長さをLを適切に設定することを特徴とする。
【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、正の屈折力を有する第１レンズ群と、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３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群とから構成される第１光学系と、正の屈折力を有する第５レンズ群から構成される第２光学系より構成され、
前記第１光学系は、前記第１光学系と前記第２光学系との間に中間像を結像し、
前記第１光学系に含まれる隣接するレンズ群同士の間隔は、ズーミングのために変化し、
望遠端における全系の焦点距離をｆｔ、Ｆ値をＦｎｏとして、Ｄ＝｜ｆｔ｜／Ｆｎｏと定義し、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記第１レンズ群の最も物体側の光学面から像面までの光軸上の長さをＬとしたとき、
－２０．００＜ｆ１／ｆ２＜－８．００
０．６００＜Ｄ／Ｌ＜１．０００
なる条件式を満たすことを特徴とするズームレンズ。
続きを表示（約 920 文字）【請求項２】
広角端より望遠端へのズーミングにおいて、前記第２レンズ群は像側へ移動し、前記第３レンズ群は物体側へ移動した後に像側へ移動することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項３】
０．１００＜ｆ１／｜ｆｔ｜＜０．２５０
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項４】
－０．０２３＜ｆ２／｜ｆｔ｜＜－０．０１０
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項５】
前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３としたとき、
０．０００＜ｆ３／｜ｆｔ｜＜０．０５０
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項６】
前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４としたとき、
－１．０００＜ｆ４／｜ｆｔ｜＜０．０００
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項７】
前記第５レンズ群の焦点距離をｆ５としたとき、
４０＜｜ｆｔ｜／ｆ５＜２００
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項８】
前記第５レンズ群と２次結像点との間に配置された開口絞りを有することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項９】
前記第１レンズ群は正レンズ及び負レンズを含み、
前記負レンズは、波長４μｍにおける屈折率をＮ４μｍ、波長３μｍにおける屈折率をＮ３μｍ、波長５μｍにおける屈折率をＮ５μｍとし、
ν４μｍ＝（Ｎ４μｍ－１）／（Ｎ３μｍ－Ｎ５μｍ）
で定義される分散ν４μｍが、
０＜ν４μｍ＜１５０
なる条件式を満たす材料で形成されていることを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項１０】
請求項１から９までのいずれか一項に記載のズームレンズと、
前記ズームレンズにより形成された像を撮る撮像素子とを有する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】
本発明は、ズームレンズ及び撮像装置に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来の赤外線用光学系としては、使用波長帯域が３μｍ～５μｍ帯、あるいは８μｍ～１２μｍ帯のものが知られている。特に３μｍ～５μｍ帯（以下ＭＷ（ＭｉｄｄｌｅＷａｖｅｌｅｎｇｔｈ）帯域とも記載する）のものは高温被写体の撮影に使用され、防衛・監視などの状況下に多く使用されている。特に、防衛・監視などにおいては、赤外線用変倍光学系が使用されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１４－０３５４８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の特許文献１に開示された従来技術では、光学系の全長の短縮を目的として、第１レンズ群～第４レンズ群から構成される、４群構成の赤外線用変倍光学系が知られている。この赤外線用変倍光学系では、望遠端の焦点距離に対する光学全長が長いという課題がある。
【０００５】
そこで本発明では、小型で赤外線帯域において高い光学性能を有するズームレンズを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、ズームレンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、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３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群とから構成される第１光学系と、正の屈折力を有する第５レンズ群から構成される第２光学系より構成され、前記第１光学系は、前記第１光学系と前記第２光学系との間に中間像を結像し、前記第１光学系に含まれる隣接するレンズ群同士の間隔は、ズーミングのために変化し、望遠端における全系の焦点距離をｆｔ、Ｆ値をＦｎｏとして、Ｄ＝｜ｆｔ｜／Ｆｎｏと定義し、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記第１レンズ群の最も物体側の光学面から像面までの光軸上の長さをＬとしたとき、
－２０．００＜ｆ１／ｆ２＜－８．００
０．６００＜Ｄ／Ｌ＜１．０００
なる条件式を満たすことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、小型で赤外線帯域において高い光学性能を有するズームレンズを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施例１における光学系の広角端で無限遠合焦時における断面図及び移動軌跡の図である。
実施例１における光学系の広角端及び望遠端での収差図である。
実施例２における光学系の広角端で無限遠合焦時における断面図及び移動軌跡の図である。
実施例２における光学系の広角端及び望遠端での収差図である。
実施例３における光学系の広角端で無限遠合焦時における断面図及び移動軌跡の図である。
実施例３における光学系の広角端及び望遠端での収差図である。
実施例４における光学系の広角端で無限遠合焦時における断面図及び移動軌跡の図である。
実施例４における光学系の広角端及び望遠端での収差図である。
実施例５における光学系の広角端で無限遠合焦時における断面図及び移動軌跡の図である。
実施例５における光学系の広角端及び望遠端での収差図である。
実施例６における光学系の広角端で無限遠合焦時における断面図及び移動軌跡の図である。
実施例６における光学系の広角端及び望遠端での収差図である。
実施例７における光学系の広角端で無限遠合焦時における断面図及び移動軌跡の図である。
実施例７における光学系の広角端及び望遠端での収差図である。
実施例８における光学系の広角端で無限遠合焦時における断面図及び移動軌跡の図である。
実施例８における光学系の広角端及び望遠端での収差図である。
実施例９における光学系の広角端で無限遠合焦時における断面図及び移動軌跡の図である。
実施例９における光学系の広角端及び望遠端での収差図である。
各実施例における光学系を備えた撮像装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１を参照して、各実施例の代表として、実施例１における光学系１ａを説明する。
【００１０】
図１は、実施例１における光学系１ａの広角端で無限遠合焦時における断面図及び移動軌跡の図である。光学系１ａは、監視カメラなどの撮像装置に用いられる赤外線用光学系である。図１において、左方が被写体側（物体側）で、右方が像側である。広角端と望遠端は、光学系１ａが機構上、光軸に沿った方向に移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。広角端から望遠端への各レンズ群の移動は、図１中に示される矢印（実線）のような軌跡をとる。実線と破線の矢印はそれぞれ、無限遠物体と近距離物体にフォーカスしているときの移動軌跡である。矢印Ｆは、無限遠から至近へ合焦する際のフォーカス群の移動方向である。なお、前述の説明は、実施例２乃至９の光学系の各断面図に関しても同様である。
（【００１１】以降は省略されています）

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