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公開番号2025107042
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-17
出願番号2024000756
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 15/20 20060101AFI20250710BHJP(光学)
要約【課題】十分な変倍比と高い光学性能が得られるステレオ光学系を提供する。
【解決手段】ステレオ光学系100は、並列配置された2つの変倍可能な光学系101、102を有する。2つの光学系はそれぞれ、正の屈折力の第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、第3レンズ群と、第4レンズ群を含み全体として正の屈折力を有する後群とにより構成される。第3レンズ群は、第1反射面PR1、第2反射面PR2および開口絞りSP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。第4レンズ群の広角端から望遠端への変倍に際しての移動量をm4、第4レンズ群の焦点距離をf4とするとき、0.16≦|m4/f4|≦1.28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、負の屈折力を有する第２レンズ群と、第３レンズ群と、第４レンズ群を含み全体として正の屈折力を有する後群とにより構成され、ズーミング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、第２反射面および開口絞りを含み、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、
前記第４レンズ群の広角端から望遠端への変倍に際しての移動量をｍ４、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４とするとき、
０.１６≦｜ｍ４／ｆ４｜≦１．２８
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 1,200 文字）【請求項２】
広角端かつ無限遠物体に合焦した状態での前記第２レンズ群と前記第４レンズ群の撮像倍率をそれぞれβ２ｗ、β４ｗ、望遠端かつ無限遠物体に合焦した状態での前記第２レンズ群と前記第４レンズ群の撮像倍率をそれぞれβ２ｔ、β４ｔとし、
Ｚ２＝β２ｔ／β２ｗ
Ｚ４＝β４ｔ／β４ｗ
とするとき、
０．０１≦｜Ｚ２／Ｚ４｜≦２．２６
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３】
前記２つの光学系における前記第１レンズ群の光軸間隔をＤｉｎ、前記後群の光学間隔をＤｏｕｔとするとき、
０．０１≦Ｄｏｕｔ／Ｄｉｎ≦０．７４
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４】
前記開口絞りは、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】
広角端での前記第１レンズ群における最も物体側のレンズの物体側の面から前記開口絞りまでの光軸上の距離をｄＧ１ＳＰ、広角端での前記開口絞りから像面までの光軸上の距離をｄＳＰＩとするとき、
０．７９≦ｄＧ１ＳＰ／ｄＳＰＩ≦１．５０
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６】
広角端での前記第１レンズ群における最も物体側のレンズの物体側の面から前記開口絞りまでの光軸上の距離をｄＧ１ＳＰ、広角端での前記２つの光学系のそれぞれの焦点距離をｆｗとするとき、
４．２８≦ｄＧ１ＳＰ／ｆｗ≦１１．３２
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】
広角端での前記開口絞りから像面までの光軸上の距離をｄＳＰＩ、広角端での前記２つの光学系のそれぞれの焦点距離をｆｗとするとき、
５．２８≦ｄＳＰＩ／ｆｗ≦１９．０９
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】
広角端での前記第１レンズ群における最も物体側のレンズの物体側の面から像面までの光軸上の距離をＬｗ、広角端での前記２つの光学系のそれぞれの焦点距離をｆｗとするとき、
９．５５≦Ｌｗ／ｆｗ≦３０．１８
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３レンズ群は、正の屈折力を有することを特徴とする請求項１に記載のステレオ光学系。
【請求項１０】
前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、広角端での前記２つの光学系のそれぞれの焦点距離をｆｗとするとき、
３．４３≦ｆ３／ｆｗ≦８．４６
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 2,000 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。また、２つの反射面よりも物体側に配置された開口絞りよりも物体側の第２レンズ群を移動させて変倍を行う。
【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】
特許文献１のステレオ光学系において、各光学系をより広角化しつつ第２レンズ群を移動させて変倍を行おうとすると、最も物体側のレンズの径が大きくなり、それら最も物体側のレンズ同士が干渉して２つの光学系を並列配置することができなくなる。
【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変倍比と高い光学性能が得られるようにした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、負の屈折力を有する第２レンズ群と、第３レンズ群と、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、負の屈折力を有する第２レンズ群と、第３レンズ群と、第４レンズ群を含み全体として正の屈折力を有する後群とにより構成され、ズーミング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、第２反射面および開口絞りを含み、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いる。第４レンズ群の広角端から望遠端への変倍に際しての移動量をｍ４、第４レンズ群の焦点距離をｆ４とするとき、
０.１６≦｜ｍ４／ｆ４｜≦１．２８
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、十分な変倍比と高い光学性能を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施例１のステレオ光学系の（ａ）広角端での断面図、（ｂ）広角端での縦収差図および（ｃ）望遠端での縦収差図。
実施例２のステレオ光学系の（ａ）広角端での断面図、（ｂ）広角端での縦収差図および（ｃ）望遠端での縦収差図。
実施例３のステレオ光学系の（ａ）広角端での断面図、（ｂ）広角端での縦収差図および（ｃ）望遠端での縦収差図。
実施例４のステレオ光学系の（ａ）広角端での断面図、（ｂ）広角端での縦収差図および（ｃ）望遠端での縦収差図。
実施例５のステレオ光学系の（ａ）広角端での断面図、（ｂ）広角端での縦収差図および（ｃ）望遠端での縦収差図。
実施例６のステレオ光学系の（ａ）広角端での断面図、（ｂ）広角端での縦収差図および（ｃ）望遠端での縦収差図。
実施例のステレオ光学系の上面図。
実施例のステレオ光学系により形成される２つのイメージサークルの模式図。
実施例１～６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７は、上方から見た実施例１～６のステレオ光学系１００の基本構成を示している。図７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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