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公開番号2025063175
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-15
出願番号2025004775,2021524834
出願日2025-01-14,2020-06-01
発明の名称光学系および撮像装置
出願人ソニーグループ株式会社
代理人弁理士法人つばさ国際特許事務所
主分類G02B 13/02 20060101AFI20250408BHJP(光学)
要約【課題】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。
【解決手段】本開示の光学系は、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る。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項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（１）～（３）を満足し、
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
光学系。
Ｌ／ｆ＜１ ……（１）
Ｄ＿ｇ１ｍａｘ／ｆ＞０．２３ ……（２）
Ｄ＿３ｂＩｍｇ／ｆ＜０．２４ ……（３）
θｇＦ＿３ｃｎ－（－０．００１８０１＊νｄ＿３ｃｎ＋０．６４８２６２）＞０．００８ ……（６）
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
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。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
前記３ｃ群は、以下の条件式（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。
νｄ＿３ｃｎ＜３１ ……（７）
０＜｜ｆ３ｃｎ／ｆ｜＜０．１５ ……（８）
Ｄ＿３ｃｎＩｍｇ／ｆ＜０．１５ ……（９）
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
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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。
【請求項１０】
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。
（【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。
続きを表示（約 4,300 文字）【背景技術】
【０００２】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－２１５４９２号公報
【発明の概要】
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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（１）～（３）を満足し、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。
Ｄ＿ｇ１ｍａｘ／ｆ＞０．２３ ……（２）
Ｄ＿３ｂＩｍｇ／ｆ＜０．２４ ……（３）
θｇＦ＿３ｃｎ－（－０．００１８０１＊νｄ＿３ｃｎ＋０．６４８２６２）＞０．００８ ……（６）
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
θｇＦ＿３ｃｎ：３ｃ群内の負レンズのｇ線とＦ線との部分分散比
νｄ＿３ｃｎ：３ｃ群内の負レンズのｄ線に対するアッベ数
とする。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
撮像装置の一構成例を示すブロック図である。
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。
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。
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。
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。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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
（【００１１】以降は省略されています）

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