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公開番号2025064039
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-17
出願番号2023173430
出願日2023-10-05
発明の名称撮影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 20060101AFI20250410BHJP(光学)
要約【課題】色収差の補正を良好に行いながら、撮像素子の撮像面への入射角を緩和することが可能な撮影光学系とそれを有する撮像装置を提供すること。
【解決手段】撮影光学系は、撮影レンズと、撮影レンズの像側に配置された光学素子とを有する撮影光学系であって、光学素子の少なくとも1つの面は、波長分散特性が制御された回折面であり、像面を基準に物体側を負として撮影レンズの射出瞳位置、回折面を含む光学素子の焦点距離、回折面のアッベ数を各々適切に設定すること。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
撮影レンズと、該撮影レンズの像側に配置された光学素子とを有する撮影光学系であって、
前記光学素子の少なくとも１つの面は、波長分散特性が制御された回折面であり、
像面を基準に物体側を負として前記撮影レンズの射出瞳位置をＴｋ、前記回折面を含む前記光学素子の焦点距離をｆ１、前記回折面のアッベ数をν０とし、基準波長をｄ線、主分散をＦ線とＣ線とし、それぞれの波長における光路差関数をψ（λ
ｄ
）、ψ（λ
Ｆ
）、ψ（λ
Ｃ
）とし、それぞれの波長における面の光路差分散をＰ（λ
ｄ
）、Ｐ（λ
Ｆ
）、Ｐ（λ
Ｃ
）として、
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2025064039000007.jpg
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であるとき、
－１．５＜Ｔｋ／ｆ１＜０．２
－０．１０＜１／ν０＜０．０２
なる条件式を満足することを特徴とする撮影光学系。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記撮影レンズのペッツバール和をＰｓｕｍとするとき、
０．０５＜Ｐｓｕｍ＜０．４０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮影光学系。
【請求項３】
前記撮影レンズを構成するレンズのうち物体側からｉ番目（ｉ：自然数）のレンズの屈折力とアッベ数をそれぞれ、Φｉとνｄｉとするとき、
－０．０５０＜ΣΦｉ／νｄｉ＜－０．００１
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像光学系。
【請求項４】
前記回折面の焦点距離をｆｍｏｅとするとき、
０．８＜ｆｍｏｅ／ｆ１＜３．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像光学系。
【請求項５】
前記像面から開口絞りまでの光軸上の距離をＳＴＯとするとき、
－１．０＜ＳＴＯ／ｆ１＜２．５
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像光学系。
【請求項６】
前記撮影レンズは、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ、正の屈折力の第２レンズ、正の屈折力の第３レンズ、負の屈折力の第４レンズ、正の屈折力の第５レンズ、負の屈折力の屈折力の第６レンズからなることを特徴とする請求項１に記載の撮像光学系。
【請求項７】
前記第１レンズと前記第２レンズとの間に配置された開口絞りを更に有することを特徴とする請求項６に記載の撮像光学系。
【請求項８】
撮影レンズと、該撮影レンズの像側に配置された光学素子とを有する撮影光学系であって、
前記光学素子の少なくとも１つの面は、波長分散特性が制御されたメタサーフェスであり、
像面を基準に物体側を負として前記撮影レンズの射出瞳位置をＴｋ、前記メタサーフェスを含む前記光学素子の焦点距離をｆ１、前記メタサーフェスのアッベ数をν０とし、基準波長をｄ線、主分散をＦ線とＣ線とし、それぞれの波長における光路差関数をψ（λ
ｄ
）、ψ（λ
Ｆ
）、ψ（λ
Ｃ
）とし、それぞれの波長における面の光路差分散をＰ（λ
ｄ
）、Ｐ（λ
Ｆ
）、Ｐ（λ
Ｃ
）として、
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2025064039000008.jpg
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であるとき、
－１．５＜Ｔｋ／ｆ１＜０．２
－０．１０＜１／ν０＜０．０２
なる条件式を満足することを特徴とする撮影光学系。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか一項に記載の撮影光学系と、
前記撮影光学系を通して被写体を撮像す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、撮影光学系及びそれを有する撮像装置に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、撮像素子から任意の距離に配置された基板層にナノ構造素子を配置することで、撮像素子への主光線の入射角をほぼゼロ度に集束させる撮像システムが開示されている。また、特許文献２，３には、メタサーフェスレンズにより分散制御を行う構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特表２０２２－５４２１７２号公報
米国特許出願公開第２０２２／００８２７９４号明細書
米国特許出願公開第２０２２／０２０６１８６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
可視光領域の撮像素子システムでは、所定の波長帯域における集光箇所を一定とし、色収差を良好に補正する必要がある。特許文献１では、指定された動作帯域の光を集光する旨の開示はされているものの、その具体的な方法は開示されていない。また、特許文献２，３では、メタサーフェスにより分散制御を行う例を開示しているが、その説明は定性的であり、具体的に数値実施可能な開示ではなく、幾何光学的な光学設計ができない。
【０００５】
本発明は、色収差の補正を良好に行いながら、撮像素子の撮像面への入射角を緩和することが可能な撮影光学系とそれを有する撮像装置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】
本発明の一側面としての撮影光学系は、撮影レンズと、撮影レンズの像側に配置された光学素子とを有する撮影光学系であって、光学素子の少なくとも１つの面は、波長分散特性が制御された回折面であり、像面を基準に物体側を負として撮影レンズの射出瞳位置をＴｋ、回折面を含む光学素子の焦点距離をｆ１、回折面のアッベ数をν０とし、基準波長をｄ線、主分散をＦ線とＣ線とし、それぞれの波長における光路差関数をψ（λ
ｄ
）、ψ（λ
Ｆ
）、ψ（λ
Ｃ
）とし、それぞれの波長における面の光路差分散をＰ（λ
ｄ
）、Ｐ（λ
Ｆ
）、Ｐ（λ
Ｃ
）として、
【０００７】
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2025064039000002.jpg
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【０００８】
であるとき、
－１．５＜Ｔｋ／ｆ１＜０．２
－０．１０＜１／ν０＜０．０２
なる条件式を満足することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば，色収差の補正を良好に行いながら、撮像素子の撮像面への入射角を緩和することが可能な撮影光学系とそれを有する撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施例１の撮影光学系の断面図である。
実施例１の撮影光学系の無限遠合焦時の縦収差図である。
実施例２の撮影光学系の断面図である。
実施例２の撮影光学系の無限遠合焦時の縦収差図である。
実施例３の撮影光学系の断面図である。
実施例３の撮影光学系の無限遠合焦時の縦収差図である。
実施例１乃至３のいずれかの撮影光学系を有する撮像装置を示す図である。
【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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