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公開番号2025068233
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-28
出願番号2023177995
出願日2023-10-16
発明の名称撮像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 17/08 20060101AFI20250421BHJP(光学)
要約【課題】小型かつ大口径であり、高い光学性能を有する撮像光学系を提供すること。
【解決手段】撮像光学系は、開放絞り、及び物体側から像側へ順に配置された、第一の透過反射面、1/4波長板、第二の透過反射面を有する撮像光学系であって、物体側からの光は、第一の透過反射面と1/4波長板とを順に透過し、第二の透過反射面で物体側へ反射し、1/4波長板を透過し、第一の透過反射面で像側へ反射し、1/4波長板と第二の透過反射面とを順に透過して像面へ向かい、光学全長、第一の透過反射面から像面までの光軸上の距離、開放絞り径、開放絞りから像面までの光軸上の距離を各々適切に設定すること。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
開放絞り、及び物体側から像側へ順に配置された、第一の透過反射面、１／４波長板、第二の透過反射面を有する撮像光学系であって、
物体側からの光は、前記第一の透過反射面と前記１／４波長板とを順に透過し、前記第二の透過反射面で物体側へ反射し、前記１／４波長板を透過し、前記第一の透過反射面で像側へ反射し、前記１／４波長板と前記第二の透過反射面とを順に透過して像面へ向かい、
光学全長をＬ、前記第一の透過反射面から像面までの光軸上の距離をＬｈ、開放絞り径をＤ、前記開放絞りから像面までの光軸上の距離をＬＤとしたとき、
２．２≦Ｌ／Ｌｈ≦１００．０
０．１５≦Ｄ／ＬＤ≦２．００
なる条件式を満足することを特徴とする撮像光学系。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記開放絞りは、前記撮像光学系に含まれるレンズのうち最も物体側に配置されたレンズよりも像側に配置され、
０．３５≦ＬＤ／Ｌ≦０．８５
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３】
前記第一の透過反射面と第二の透過反射面は、前記開放絞りよりも像側に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像光学系。
【請求項４】
前記開放絞りの中心を通過する最軸外光線の前記第一の透過反射面に入射する際の光軸に対する角度をθ１、前記開放絞りの中心を通過する最軸外光線の前記第二の透過反射面で反射し前記第一の透過反射面で反射した後の光軸に対する角度をθ２とするとき、
１．２０≦θ１／θ２≦２０．００
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像光学系。
【請求項５】
前記第二の透過反射面は、前記第一の透過反射面の像側に隣接して配置され、
前記第一の透過反射面と前記第二の透過反射面に囲われた構造の焦点距離をｆＰ、前記撮像光学系の焦点距離をｆとするとき、
２．００≦ｆＰ／ｆ≦１５．００
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像光学系。
【請求項６】
前記第一の透過反射面と前記第二の透過反射面との間は空気以外の材質で満たされており、
前記材質の屈折率をｎｄとするとき、
１．４５≦ｎｄ≦２．３０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像光学系。
【請求項７】
前記第二の透過反射面から像面までの光軸上の距離をＬiとするとき、
１．００≦Ｌ／Ｌｉ≦２００．００
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像光学系。
【請求項８】
前記第二の透過反射面は、前記撮像光学系の最も像側のレンズ面であることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像光学系。
【請求項９】
前記第一の透過反射面と第二の透過反射面の一方は、平面であることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像光学系。
【請求項１０】
前記第一の透過反射面の物体側に隣接して配置された負レンズを更に有し、
前記第二の透過反射面は、前記第一の透過反射面の像側に隣接して配置され、
前記負レンズの焦点距離をｆＮ、前記第一の透過反射面と前記第二の透過反射面に囲われた構造の焦点距離をｆＰとするとき、
－１．００≦ｆＮ／ｆＰ≦－０．１０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像光学系。
（【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、撮像光学系に関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、大口径レンズを少ないレンズ枚数にて実現するためガウスタイプと呼ばれる構成が知られているが、該構成において発生するサジタル方向のコマフレアを補正すると、像面湾曲がアンダー側に大きく発生する。大きなアンダー側の像面湾曲を補正するために撮像素子の直前に強い負の屈折力のレンズを配置すると、該負レンズを通過した光線は光軸に対して大きな角度で撮像素子に入射するため、所謂撮像素子による光線ケラレが発生し、周辺ほど暗い映像となる。
【０００３】
近年、偏光を利用してレンズ面において反射と透過を制御可能な光学系が提案されている。特許文献１には、２枚から３枚程度のレンズを有し、レンズ内の面反射を利用する構成が開示されている。また、特許文献２には、レンズ内の面反射を利用し、前側のレンズ群を共通にしたまま、像側に配置されている反射面付近のレンズを組み替えることにより、撮像系から観察系への切り替えが可能な構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００５－３５２２７３号公報
特開２０１３－２１８０７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の構成では、小型化可能であるが、レンズ枚数が少なく、収差補正が困難となり大口径仕様に対応することができない。また、特許文献２の構成では、観察系に対応するために軸上から最軸外光線において光束が細く、構成されるレンズ径での大口径仕様対応が難しい。更に、レンズ全長が長く、最も物体側に配置されたレンズから絞りまでの距離が離れているため、最も物体側に配置されたレンズのレンズ径が非常に大型化している。
【０００６】
本発明は、小型かつ大口径であり、高い光学性能を有する撮像光学系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】
【０００７】
本発明の一側面としての撮像光学系は、開放絞り、及び物体側から像側へ順に配置された、第一の透過反射面、１／４波長板、第二の透過反射面を有する撮像光学系であって、物体側からの光は、第一の透過反射面と１／４波長板とを順に透過し、第二の透過反射面で物体側へ反射し、１／４波長板を透過し、第一の透過反射面で像側へ反射し、１／４波長板と第二の透過反射面とを順に透過して像面へ向かい、光学全長をＬ、第一の透過反射面から像面までの光軸上の距離をＬｈ、開放絞り径をＤ、開放絞りから像面までの光軸上の距離をＬＤとしたとき、
２．２≦Ｌ／Ｌｈ≦１００．０
０．１５≦Ｄ／ＬＤ≦２．００
なる条件式を満足することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、小型かつ大口径であり、高い光学性能を有する撮像光学系を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
光学系の光路を表す模式図である。
光学系の光路を表す模式図である。
実施例１の撮像光学系の断面図である。
実施例１の撮像光学系の無限遠フォーカス時の収差図である。
実施例２の撮像光学系の断面図である。
実施例２の撮像光学系の無限遠フォーカス時の収差図である。
実施例３の撮像光学系の断面図である。
実施例３の撮像光学系の無限遠フォーカス時の収差図である。
実施例４の撮像光学系の断面図である。
実施例４の撮像光学系の無限遠フォーカス時の収差図である。
実施例５の撮像光学系の断面図である。
実施例５の撮像光学系の無限遠フォーカス時の収差図である。
実施例６の撮像光学系の断面図である。
実施例６の撮像光学系の無限遠フォーカス時の収差図である。
実施例７の撮像光学系の広角端の断面図である。
実施例７の撮像光学系の無限遠における広角端から望遠端における断面図と移動軌跡を示す図である。
実施例７の撮像光学系の無限遠フォーカス時の広角端での収差図である。
実施例７の撮像光学系の無限遠フォーカス時の中間領域での収差図である。
実施例７の撮像光学系の無限遠フォーカス時の望遠端での収差図である。
実施例８の撮像光学系の広角端の断面図である。
実施例８の撮像光学系の無限遠における広角端から望遠端における断面図と移動軌跡を示す図である。
実施例８の撮像光学系の無限遠フォーカス時の広角端での収差図である。
実施例８の撮像光学系の無限遠フォーカス時の中間領域での収差図である。
実施例８の撮像光学系の無限遠フォーカス時の望遠端での収差図である。
実施例９の撮像光学系の広角端の断面図である。
実施例９の撮像光学系の無限遠における広角端から望遠端における断面図と移動軌跡を示す図である。
実施例９の撮像光学系の無限遠フォーカス時の広角端での収差図である。
実施例９の撮像光学系の無限遠フォーカス時の中間領域での収差図である。
実施例９の撮像光学系の無限遠フォーカス時の望遠端での収差図である。
実施例１０の撮像光学系の広角端の断面図である。
実施例１０の撮像光学系の無限遠における広角端から望遠端における断面図と移動軌跡を示す図である。
実施例１０の撮像光学系の無限遠フォーカス時の広角端での収差図である。
実施例１０の撮像光学系の無限遠フォーカス時の中間領域での収差図である。
実施例１０の撮像光学系の無限遠フォーカス時の望遠端での収差図である。
実施例１１の撮像光学系の断面図である。
実施例１１の撮像光学系の無限遠フォーカス時の収差図である。
実施例１２の撮像光学系の断面図である。
実施例１２の撮像光学系の無限遠フォーカス時の収差図である。
開放絞りの中心を通過する最軸外光線の説明図である。
撮像装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
（【００１１】以降は省略されています）

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