特許ウォッチ

公開番号2025089713
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-16
出願番号2023204509
出願日2023-12-04
発明の名称光学系及びそれを備える撮像装置
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G02B 13/04 20060101AFI20250609BHJP(光学)
要約【課題】結像性能を良好に保ちつつ、ゴースト光の発生を抑制可能な光学系を提供する。
【解決手段】前群(G101)と、開口絞り(STO)と、正の屈折力の後群(G102)とで構成された光学系(100)であって、前群は、負の屈折力の第1レンズ(L101)と、負の屈折力の第2レンズ(L102)と、第3レンズ(L103)とを有し、第3レンズは、平凸レンズ、平凹レンズ、またはメニスカスレンズであり、光学系の焦点距離をf、半画角をθ、半画角θと像高yとの関係を表す射影特性をy(θ)、最大半画角をθ_max、第3レンズの物体側面および像側面の曲率半径をそれぞれR_G3R1、R_G3R2とするとき、
1.0<f×sin(θ_max)/y(θ_max)≦1.9
-0.57≦f/R_G3R1<0.00
-0.47≦f/R_G3R2<0.00
なる条件式を満足する。
【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配置された、前群と、開口絞りと、正の屈折力の後群とで構成された光学系であって、
前記前群は、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズと、負の屈折力の第２レンズと、第３レンズとを有し、
前記第３レンズは、物体側面が平面かつ像側面が凸面である平凸レンズ、物体側面が凹面かつ像側面が平面である平凹レンズ、または物体側面が凹面かつ像側面が凸面であるメニスカスレンズであり、
前記光学系の焦点距離をｆ、前記光学系の半画角をθ、半画角θと像高ｙとの関係を表す射影特性をｙ（θ）、前記光学系の最大半画角をθ
ｍａｘ
、前記第３レンズの前記物体側面の曲率半径をＲ
Ｇ３Ｒ１
、前記第３レンズの前記像側面の曲率半径をＲ
Ｇ３Ｒ２
とするとき、
１．０＜ｆ×ｓｉｎ（θ
ｍａｘ
）／ｙ（θ
ｍａｘ
）≦１．９
－０．５７≦ｆ／Ｒ
Ｇ３Ｒ１
＜０．００
－０．４７≦ｆ／Ｒ
Ｇ３Ｒ２
＜０．００
なる条件式を満足することを特徴とする光学系。
続きを表示（約 800 文字）【請求項２】
０．６５＜ｙ（θ
ｍａｘ
／２）／ｙ（θ
ｍａｘ
）＜０．８５
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の光学系。
【請求項３】
前記第２レンズの物体側面は、光軸を含む断面において変曲点を有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３レンズは、負の屈折力を有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】
１．０≦（Ｒ
Ｇ３Ｒ２
＋Ｒ
Ｇ３Ｒ１
）／(Ｒ
Ｇ３Ｒ２
－Ｒ
Ｇ３Ｒ１
）≦５．１
なる条件式を満足することを特徴とする請求項４に記載の光学系。
【請求項６】
前記第３レンズの焦点距離をｆ
Ｇ３
とするとき、
－１１＜ｆ
Ｇ３
／ｆ＜０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項４に記載の光学系。
【請求項７】
前記前群は、前記第３レンズの像側に配置された正の屈折力の第４レンズを更に有することを特徴とする請求項１に記載の光学系。
【請求項８】
前記前群は、前記第３レンズと前記第４レンズとの間に配置された補助絞りを更に有することを特徴とする請求項７に記載の光学系。
【請求項９】
前記後群は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第５レンズと、負の屈折力の第６レンズと、正の屈折力の第７レンズとを有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の光学系。
【請求項１０】
前記前群は４枚のレンズで構成され、前記後群は３枚のレンズで構成されることを特徴とする請求項９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】
本発明は光学系に関し、例えばデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ、車載カメラ、携帯電話用カメラ、監視カメラ、ウェアラブルカメラ、医療用カメラ等の撮像装置に好適なものである。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、車載カメラ用の広角光学系が開示されている。特許文献２には、望遠レンズと広角レンズとの特徴を兼ね備えるために、第２レンズの物体側面が凸形状、かつ、径方向断面で変曲点を有する光学系が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特表２０１８―５２２２６６号公報
米国特許出願公開第２０２０／０１３３６８０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されている光学系では、各レンズ面において反射した不要光（ゴースト光）が撮像素子に到達することで生じるゴーストの低減手段について考慮されていない。特許文献２に開示されている光学系では、第３レンズの物体側面の曲率半径が比較的大きいため、非点隔差が大きく良好な結像性能が得られない。
【０００５】
本発明は、結像性能を良好に保ちつつ、ゴースト光の発生を抑制可能な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】
【０００６】
本発明の一側面としての光学系は、物体側から像側へ順に配置された、前群と、開口絞りと、正の屈折力の後群とで構成された光学系であって、前記前群は、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズと、負の屈折力の第２レンズと、第３レンズとを有し、前記第３レンズは、物体側面が平面かつ像側面が凸面である平凸レンズ、物体側面が凹面かつ像側面が平面である平凹レンズ、または物体側面が凹面かつ像側面が凸面であるメニスカスレンズであり、前記光学系の焦点距離をｆ、前記光学系の半画角をθ、半画角θと像高ｙとの関係を表す射影特性をｙ（θ）、前記光学系の最大半画角をθ
ｍａｘ
、前記第３レンズの前記物体側面の曲率半径をＲ
Ｇ３Ｒ１
、前記第３レンズの前記像側面の曲率半径をＲ
Ｇ３Ｒ２
とするとき、
１．０＜ｆ×ｓｉｎ（θ
ｍａｘ
）／ｙ（θ
ｍａｘ
）≦１．９
－０．５７≦ｆ／Ｒ
Ｇ３Ｒ１
＜０．００
－０．４７≦ｆ／Ｒ
Ｇ３Ｒ２
＜０．００
なる条件式を満足する。
【０００７】
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、結像性能を良好に保ちつつ、ゴースト光の発生を抑制可能な光学系を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施例１における光学系の要部概略図である。
実施例１における第２レンズの物体側面の有効半径に対する曲率をプロットしたグラフである。
実施例１におけるゴースト光の光路図である。
実施例１における像面での光強度分布である。
実施例１における光学系の収差図である。
実施例２における光学系の要部概略図である。
実施例２における第２レンズの物体側面の有効半径に対する曲率をプロットしたグラフである。
実施例２におけるゴースト光の光路図である。
実施例２における像面での光強度分布である。
実施例２における光学系の収差図である。
実施例３における光学系の要部概略図である。
実施例３における第２レンズの物体側面の有効半径に対する曲率をプロットしたグラフである。
実施例３におけるゴースト光の光路図である。
実施例３における像面での光強度分布である。
実施例３における光学系での収差図である。
実施例４における光学系の要部概略図である。
実施例４における第２レンズの物体側面の有効半径に対する曲率をプロットしたグラフである。
実施例４におけるゴースト光の光路図である。
実施例４における像面での光強度分布である。
実施例４における光学系の収差図である。
実施形態における撮像装置の模式図である。
実施形態における移動装置の模式図と光学系の光学特性を示す図である。
実施形態における車載システムの構成例を示すブロック図である。
実施形態における車載システムの要部概略図である。
実施形態における移動装置の構成図である。
実施形態における車載システムの動作例を示すフローチャートである。
比較例としてのゴースト光の光路図である。
比較例としての像面での光強度分布である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の望ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、各図面は、便宜的に実際とは異なる縮尺で描かれている場合がある。また、各図面において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明を省略する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許