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公開番号2025107055
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-17
出願番号2024000777
出願日2024-01-05
発明の名称ステレオ光学系および撮像装置
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G02B 15/16 20060101AFI20250710BHJP(光学)
要約【課題】十分な基線長と広角かつ高変倍比のステレオ光学系を提供する。
【解決手段】ステレオ光学系100において並列配置された2つの変倍可能な光学系はそれぞれ、正の第1レンズ群L1と、負の第2レンズ群L2と、第3レンズ群L3と、少なくとも1つのレンズ群を含む後群LRとにより構成されている。第3レンズ群は、第1反射面M1および第2反射面M2を含み、第1および第2反射面による光路の折り曲げにより2つの光学系における第1レンズ群間の光軸間隔よりも後群間の光軸間隔が狭くなっている。2つの光学系のそれぞれにおいて、変倍に際して少なくとも第2レンズ群が移動し、光学系の広角端での焦点距離をfw、第1レンズ群の焦点距離をf1とするとき、3.5≦f1/fw≦32.0なる条件を満足する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
並列配置された２つの変倍可能な光学系を有するステレオ光学系であって、
前記２つの光学系はそれぞれ、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群と、負の屈折力の第２レンズ群と、第３レンズ群と、少なくとも１つのレンズ群を含む後群とにより構成され、変倍に際して隣り合うレンズ群の間隔が変化し、
前記第３レンズ群は、第１反射面および第２反射面を含み、前記第１および第２反射面による光路の折り曲げにより前記２つの光学系における前記第１レンズ群間の光軸間隔よりも前記後群間の光軸間隔が狭くなっており、
前記２つの光学系のそれぞれにおいて、
変倍に際して少なくとも前記第２レンズ群が移動し、
前記光学系の広角端での焦点距離をｆｗ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とするとき、
３．５≦ｆ１／ｆｗ≦３２．０
なる条件を満足することを特徴とするステレオ光学系。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記２つの光学系はそれぞれ、中間像を形成しない構成を有することを特徴とする請求項１に記載のステレオ光学系。
【請求項３】
前記第３レンズ群は、変倍に際して移動しないことを特徴とする請求項１に記載のステレオ光学系。
【請求項４】
前記第３レンズ群において、前記第１反射面と前記第２反射面との間に開口絞りが配置されていることを特徴とする請求項１に記載のステレオ光学系。
【請求項５】
変倍に際して、前記第２レンズ群と前記第１レンズ群または前記後群における最も物体側の第４レンズ群とが移動することを特徴とする請求項１に記載のステレオ光学系。
【請求項６】
前記第１反射面と前記第２反射面との光軸上の距離をＤｍ、前記２つの光学系のそれぞれの広角端での光学全長をＬｗとするとき、
０．０５≦Ｄｍ／Ｌｗ≦０．５０
なる条件を満足することを特徴とする請求項１に記載のステレオ光学系。
【請求項７】
前記第１反射面と前記第２反射面との光軸上の距離をＤｍ、前記第３レンズ群における前記第１反射面と前記第２反射面との間に配置された部分群の焦点距離をｆｍとするとき、
０．０５≦Ｄｍ／ｆｍ≦０．８０
なる条件を満足することを特徴とする請求項１に記載のステレオ光学系。
【請求項８】
前記第１レンズ群の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の厚みをＤ１、前記第３レンズ群の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の厚みをＤ３とするとき、
１．７≦Ｄ３／Ｄ１≦ １０．０
なる条件を満足することを特徴とする請求項１に記載のステレオ光学系。
【請求項９】
前記第１反射面と前記第２反射面との光軸上の距離をＤｍ、前記第１レンズ群の最も物体側の面から該第１レンズ群の最も像側の面までの光軸上の厚みをＤ１とするとき、
０．９≦Ｄｍ／Ｄ１≦５．０
なる条件を満足することを特徴とする請求項１に記載のステレオ光学系。
【請求項１０】
前記第１レンズ群の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の厚みをＤ１、前記第２レンズ群の最も物体側の面から最も像側の面までの光軸上の厚みをＤ２とするとき、
０．３５≦Ｄ２／Ｄ１≦２．５０
なる条件を満足することを特徴とする請求項１に記載のステレオ光学系。
（【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、立体撮像に用いられるステレオ光学系に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
２つの光学系を並列配置したステレオ光学系として、特許文献１には、正の屈折力の第１レンズ群と、負の屈折力の第２レンズ群と、それに続く１つ以上のレンズ群を含む後群とを有するポジティブリード型の変倍可能な光学系を２つ用いたものが開示されている。このステレオ光学系では、各光学系における第２レンズ群と後群との間に２つの反射面を設けて光路を折り曲げることで、第１レンズ群間の光軸間隔（基線長）を確保しつつ後群の光軸間隔を狭めて単一の撮像素子上に２つの光学系により２つの被写体像を結像させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－７４５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のステレオ光学系は、十分な基線長を確保しつつ広角かつ高変倍比のものとは言い切れない。
【０００５】
本発明は、光路を折り曲げる構成を有して変倍可能な２つの光学系を並列配置した上で、十分な基線長と広角かつ高変倍比のステレオ光学系およびこれを備えた撮像装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面としてのステレオ光学系は、並列配置された２つの変倍可能な光学系を有する。２つの光学系はそれぞれ、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群と、負の屈折力の第２レンズ群と、第３レンズ群と、少なくとも１つのレンズ群を含む後群とにより構成され、変倍に際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する。第３レンズ群は、第１反射面および第２反射面を含み、第１および第２反射面による光路の折り曲げにより２つの光学系における第１レンズ群間の光軸間隔よりも後群間の光軸間隔が狭くなっている。２つの光学系のそれぞれにおいて、変倍に際して少なくとも前記第２レンズ群が移動し、光学系の広角端での焦点距離をｆｗ、第１レンズ群の焦点距離をｆ１とするとき、
３．５≦ｆ１／ｆｗ≦３２．０
なる条件を満足することを特徴とする。なお、上記ステレオ光学系を備えた撮像装置も、本発明の他の一側面を構成する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、光路を折り曲げる構成を有して変倍可能な２つの光学系を並列配置したステレオ光学系において、十分な基線長と広角かつ高変倍比を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施例１のステレオ光学系の断面図。
実施例１のステレオ光学系の広角かつ無限遠合焦状態での縦収差図。
実施例１のステレオ光学系の広角かつ近距離合焦状態での縦収差図。
実施例１のステレオ光学系の望遠端かつ無限遠合焦状態での縦収差図。
実施例１のステレオ光学系の望遠端かつ近距離合焦状態での縦収差図。
実施例２のステレオ光学系の断面図。
実施例２のステレオ光学系の広角かつ無限遠合焦状態での縦収差図。
実施例２のステレオ光学系の広角かつ近距離合焦状態での縦収差図。
実施例２のステレオ光学系の望遠端かつ無限遠合焦状態での縦収差図。
実施例２のステレオ光学系の望遠端かつ近距離合焦状態での縦収差図。
実施例３のステレオ光学系の断面図。
実施例３のステレオ光学系の広角かつ無限遠合焦状態での縦収差図。
実施例３のステレオ光学系の広角かつ近距離合焦状態での縦収差図。
実施例３のステレオ光学系の望遠端かつ無限遠合焦状態での縦収差図。
実施例３のステレオ光学系の望遠端かつ近距離合焦状態での縦収差図。
実施例４のステレオ光学系の断面図。
実施例４のステレオ光学系の広角かつ無限遠合焦状態での縦収差図。
実施例４のステレオ光学系の広角かつ近距離合焦状態での縦収差図。
実施例４のステレオ光学系の望遠端かつ無限遠合焦状態での縦収差図。
実施例４のステレオ光学系の望遠端かつ近距離合焦状態での縦収差図。
実施例１～４のステレオ光学系の上面図。
実施例１～４のステレオ光学系によって形成されたイメージサークルの模式図。
実施例１～４のステレオ光学系を備えた撮像装置の概略図。
【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説明する。
【００１０】
図２１は、上方から見た実施例１～４のステレオ光学系１００の基本構成を示している。図２１において、左側が物体側、右側が像側である。ステレオ光学系１００は、並列配置された２つの光学系１０１、１０２を有する。ステレオ光学系１００は、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、放送用カメラ、銀塩フィルムカメラ、監視用カメラ等の各種撮像装置に着脱可能または一体に設けられる。
（【００１１】以降は省略されています）

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