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公開番号2025124117
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-26
出願番号2024019947
出願日2024-02-14
発明の名称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 13/00 20060101AFI20250819BHJP(光学)
要約【課題】高い像倍率と高い光学性能を有し、オートフォーカスにも対応可能な小型で広画角な光学系を提供する。
【解決手段】光学系は、前レンズ群B1と、該前レンズ群より像側に配置された第1フォーカスレンズ群Bfと、該第1フォーカスレンズ群より像側に配置された第2フォーカスレンズ群Brとを有する。フォーカシングのためには、前レンズ群は移動せず、第1フォーカスレンズ群と第2フォーカスレンズ群とは移動する。該光学系は、無限遠物体への合焦状態から光学系の横倍率βが-1.0以下となる合焦状態までのフォーカシングが可能である。前レンズ群の焦点距離をf1、第1および第2フォーカスレンズ群のうち少なくとも一方のフォーカス群の焦点距離をffrとするとき、-5.500≦|ffr|/f1≦0.380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】
前レンズ群と、該前レンズ群より像側に配置された第１フォーカスレンズ群と、該第１フォーカスレンズ群より像側に配置された第２フォーカスレンズ群とを有し、フォーカシングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する光学系であって、
フォーカシングのためには、前記前レンズ群は移動せず、前記第１フォーカスレンズ群と前記第２フォーカスレンズ群とは移動し、
該光学系は、無限遠物体への合焦状態から前記光学系の横倍率βが－１．０以下となる合焦状態までのフォーカシングが可能であり、
前記前レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第１フォーカスレンズ群および前記第２フォーカスレンズ群のうち少なくとも一方のフォーカス群の焦点距離をｆｆｒとするとき、
－５．５００≦｜ｆｆｒ｜／ｆ１≦０．３８０
なる条件を満足することを特徴とする光学系。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記第１フォーカスレンズ群の焦点距離をｆｆ、無限遠物体への合焦状態での前記光学系の焦点距離をｆとするとき、
１．３４０≦｜ｆｆ｜／ｆ≦６．３７０
なる条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の光学系。
【請求項３】
無限遠から最至近へのフォーカシングにおける前記第１フォーカスレンズ群の移動量をｄｌｔｆ、前記前レンズ群の最も物体側の面から該前レンズの最も像側の面までの光軸上の長さをｄ１とするとき、
－１．５００≦｜ｄｌｔｆ｜／ｄ１≦０．８００
なる条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の光学系。
【請求項４】
無限遠から最至近へのフォーカシングにおける前記第２フォーカスレンズ群の移動量をｄｌｔｒ、前記前レンズ群の最も物体側の面から該前レンズの最も像側の面までの光軸上の長さをｄ１とするとき、
０．０６０≦｜ｄｌｔｒ｜／ｄ１≦２．０００
なる条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の光学系。
【請求項５】
前記第１フォーカスレンズ群の最も物体側の面から該第１フォーカスレンズ群の最も像側の面までの光軸上の長さをｄｆ、無限遠物体への合焦状態での前記光学系の焦点距離をｆとするとき、
０．０２０≦ｄｆ／ｆ≦０．４００
なる条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の光学系。
【請求項６】
前記第２フォーカスレンズ群の最も物体側の面から該第２フォーカスレンズ群の最も像側の面までの光軸上の長さをｄｒ、無限遠物体への合焦状態での前記光学系の焦点距離をｆとするとき、
０．０９０≦ｄｒ／ｆ≦０．５００
なる条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の光学系。
【請求項７】
前記前１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記光学系の最も像側の面から像面までの光軸上の空気換算距離をｓｋとするとき、
０．６６０≦｜ｆ１｜／ｓｋ≦２３．１００
なる条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の光学系。
【請求項８】
前記第１フォーカスレンズ群の焦点距離をｆｆ、前記第２フォーカスレンズ群の焦点距離をｆｒとするとき、
－３．２００≦｜ｆｆ｜／｜ｆｒ｜≦１．７００
なる条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の光学系。
【請求項９】
前記第１フォーカスレンズ群と前記第２フォーカスレンズ群との間に、フォーカシングのためには移動しない中間レンズ群を有し、
前記中間レンズ群は、開口絞りと非球面レンズを含み、全体として正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１０】
前記中間レンズ群の焦点距離をｆｍ、前記前レンズ群の焦点距離をｆ１とするとき、
０．０５０≦ｆｍ／｜ｆ１｜≦１．０００
なる条件を満足す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、マクロ撮像において使用可能な光学系に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
近接（マクロ）撮像に使用される広画角の光学系（マクロレンズ）には、例えば特許文献１、２に開示されたものがある。従来のマクロレンズには、像倍率が低いものが多く、これらを用いることができるマクロ撮像手法が限られている。このため、像倍率が高いマクロレンズが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００９－１３９４１６号公報
特開２０１２－２２０８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
またマクロレンズにも、通常のレンズと同様に、小型化だけでなく、Ｆナンバーが明るいこと、諸収差が良好に補正されていること、オートフォーカスや手振れ等による像振れを抑制する光学防振に対応していること等も求められている。これらの要求を満足するためには、マクロレンズ内での屈折力配置や各レンズの焦点距離等を適切に設定する必要がある。
【０００５】
本発明は、像倍率が高く、高い光学性能を有し、オートフォーカスにも対応可能な小型で広画角な光学系を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面としての光学系は、前レンズ群と、該前レンズ群より像側に配置された第１フォーカスレンズ群と、該第１フォーカスレンズ群より像側に配置された第２フォーカスレンズ群とを有し、フォーカシングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する光学系である。フォーカシングのためには、前レンズ群は移動せず、第１フォーカスレンズ群と第２フォーカスレンズ群は移動する。該光学系は、無限遠物体への合焦状態から前記光学系の横倍率βが－１．０以下となる合焦状態までのフォーカシングが可能である。前レンズ群の焦点距離をｆ１、第１フォーカスレンズ群および第２フォーカスレンズ群のうち少なくとも一方のフォーカス群の焦点距離をｆｆｒとするとき、
－５．５００≦｜ｆｆｒ｜／ｆ１≦０．３８０
なる条件を満足することを特徴とする。なお、上記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、像倍率が高く、高い光学性能を有し、オートフォーカスにも対応可能な小型で広画角な光学系を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施例１の光学系の断面図。
実施例１の光学系の（Ａ）無限遠合焦状態および最至近合焦状態での収差図。
実施例２の光学系の断面図。
実施例２の光学系の（Ａ）無限遠合焦状態および最至近合焦状態での収差図。
実施例３の光学系の断面図。
実施例３の光学系の（Ａ）無限遠合焦状態および最至近合焦状態での収差図。
実施例４の光学系の断面図。
実施例４の光学系の（Ａ）無限遠合焦状態および最至近合焦状態での収差図。
実施例１の光学系の防振状態での横収差図。
実施例１～４の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。実施例１～４の具体的な説明に先立って、各実施例に共通する事項について説明する。各実施例の光学系は、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、監視用カメラおよび車載カメラ等の各種撮像装置の撮像光学系として用いられる。
【００１０】
図１、図３、図５および図７はそれぞれ、実施例１～４の光学系の断面を示している。各実施例の光学系は、物体側から像側へ順に配置された、フォーカシングのためには移動しない前レンズ群Ｂ１、フォーカシングのために移動する第１フォーカスレンズ群Ｂｆｆ、フォーカシングのためには移動しない中間レンズ群Ｂｍ、フォーカシングのために移動する第２フォーカスレンズ群Ｂｆｒおよびフォーカシングのためには移動しない後レンズ群Ｂｋにより構成されている。レンズ群は、無限遠物体への合焦状態（以下、無限遠合焦状態という）と最至近物体への合焦状態（以下、最至近合焦状態という）との間でのフォーカシングに際して一体で移動するまたは移動しない１または複数のレンズのまとまりである。すなわち、フォーカシングに際して隣り合うレンズ群間の間隔が変化する。
（【００１１】以降は省略されています）

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