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公開番号2025109405
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-25
出願番号2024003272
出願日2024-01-12
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 20060101AFI20250717BHJP(光学)
要約【課題】フォーカシングに際してのブリージングおよび光学性能の変動を抑制する。
【解決手段】光学系L0は、第1レンズ群L1、負の屈折力の第2レンズ群L2、正の屈折力の第3レンズ群L3および第4レンズ群L4により構成されている。第3レンズ群は、複数のレンズを含む。フォーカシングに際して第2レンズ群と第3レンズ群が移動する。第2レンズ群の焦点距離をf2、第3レンズ群の焦点距離をf3、無限遠物体に合焦した状態での第2レンズ群の最も像側のレンズ面から第3レンズ群の最も物体側のレンズ面までの光軸上の空気間隔をLB2B3、無限遠物体に合焦した状態での光学系の最も物体側のレンズの物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をTTLとするとき、-0.37≦f3/f2<0および0<LB2B3/TTL≦0.24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】
物体側から像側へ順に配置された、第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群および第４レンズ群により構成され、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、
前記第３レンズ群は、複数のレンズを含み、
フォーカシングに際して前記第２レンズ群と前記第３レンズ群が移動し、
前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、無限遠物体に合焦した状態での前記第２レンズ群の最も像側のレンズ面から前記第３レンズ群の最も物体側のレンズ面までの光軸上の空気間隔をＬＢ２Ｂ３、無限遠物体に合焦した状態での前記光学系の最も物体側のレンズの物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をＴＴＬとするとき、
－０．３７≦ｆ３／ｆ２＜０
０＜ＬＢ２Ｂ３／ＴＴＬ≦０．２４
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】
無限遠物体に合焦した状態での前記光学系の焦点距離をｆとするとき、
－１２．０≦ｆ２／ｆ≦－３．０
なる条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の光学系。
【請求項３】
前記第２レンズ群の最も物体側のレンズ面の曲率半径をＲ２１、該第２レンズ群の最も像側のレンズ面の曲率半径をＲ２２とするとき、
１．５０≦｜（Ｒ２１＋Ｒ２２）／（Ｒ２１－Ｒ２２）｜≦１０．００
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】
前記第３レンズ群の最も物体側のレンズ面の曲率半径をＲ３１、該第３レンズ群の最も像側のレンズ面の曲率半径をＲ３２とするとき、
－１０．０≦（Ｒ３１＋Ｒ３２）／（Ｒ３１－Ｒ３２）≦－２．０
なる条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の光学系。
【請求項５】
前記第１レンズ群の最も物体側のレンズから前記第３レンズ群の最も像側のレンズまでの合成焦点距離をｆ１２３とするとき、
－０．５０≦ｆ１２３／ｆ２≦－０．０１
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３レンズ群の最も物体側のレンズから前記第４レンズ群の最も像側のレンズまでの合成焦点距離をｆ３４とするとき、
－０．５０≦ｆ３４／ｆ２≦－０．０５
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】
無限遠物体に合焦した状態での前記光学系の最も像側のレンズ面から像面までの光軸上の距離の空気換算値をＢＦ、無限遠物体に合焦した状態での前記光学系の焦点距離をｆとするとき、
０．２０≦ＢＦ／ｆ≦１．５０
なる条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の光学系。
【請求項８】
前記光学系は、開口絞りを有し、
無限遠物体に合焦した状態での前記開口絞りから像面までの距離をＤｏ、無限遠物体に合焦した状態での前記光学系の最も物体側のレンズの物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をＴＴＬとするとき、
０．４０≦Ｄｏ／ＴＴＬ≦０．７０
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２レンズ群および前記第３レンズ群のそれぞれの単位移動量に対する像面の移動量をフォーカス敏感度とし、前記第２レンズ群のフォーカス敏感度をＥＳ２、前記第３レンズ群のフォーカス敏感度をＥＳ３とするとき、
１．５０≦｜ＥＳ３／ＥＳ２｜≦２０．００
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１０】
前記第４レンズ群は、少なくとも１つの凸レンズを含み、
前記少なくとも１つの凸レンズのうちｄ線における屈折率が最も低い凸レンズの該屈折率をＮｄ４Ｌとするとき、
１．５５≦Ｎｄ４Ｌ≦２．２０
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、撮像に好適な光学系に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
光学系においてフォーカスレンズ群が駆動されると、画角の変動、いわゆるブリージングが生ずる場合がある。特許文献１には、複数のフォーカスレンズ群を駆動する、いわゆるフローティングフォーカス方式を採用して各フォーカスレンズ群の移動量を小さくすることで、ブリージングの発生を抑える光学系が開示されている。
【０００３】
また光学系には、収差を抑えた高い光学性能も求められる。特許文献２には、負のフォーカスレンズ群と正のフォーカスレンズ群を互いに異なる方向に移動させることで、フォーカシング時の光学性能（諸収差）の変動を抑制する光学系が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１６－１１８７７０号公報
特開２０２２－１４００７６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の光学系では、最短撮像距離における撮像倍率が０．１倍未満と小さく、またズーミングに伴う光学性能、特に球面収差の変動が大きい。一方、特許文献２の光学系では、フォーカシング時のブリージングが大きい。
【０００６】
本発明は、フォーカシングに際してのブリージングおよび光学性能の変動を抑制できるようにした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】
【０００７】
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、第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群および第４レンズ群により構成され、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。第３レンズ群は、複数のレンズを含む。フォーカシングに際して第２レンズ群と第３レンズ群が移動する。第２レンズ群の焦点距離をｆ２、第３レンズ群の焦点距離をｆ３、無限遠物体に合焦した状態での第２レンズ群の最も像側のレンズ面から第３レンズ群の最も物体側のレンズ面までの光軸上の空気間隔をＬＢ２Ｂ３、無限遠物体に合焦した状態での光学系の最も物体側のレンズの物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をＴＴＬとするとき、
－０．３７≦ｆ３／ｆ２＜０
０＜ＬＢ２Ｂ３／ＴＴＬ≦０．２４
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】
【０００８】
本発明によれば、フォーカシングに際してのブリージングおよび光学性能の変動を抑制した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（Ｂ）至近合焦状態での縦収差図。
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（Ｂ）至近合焦状態での縦収差図。
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（Ｂ）至近合焦状態での縦収差図。
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（Ｂ）至近合焦状態での縦収差図。
実施例５の光学系の断面図。
実施例５の光学系の（Ａ）無限遠合焦状態および（Ｂ）至近合焦状態での縦収差図。
実施例１～５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】
【００１０】
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。図１、図３、図５、図７および図９はそれぞれ、実施例１～５の光学系Ｌ０の無限遠物体に合焦した状態（以下、無限遠合焦状態という）での構成を示している。各図において、左側が物体側（前側）、右側が像側（後側）である。
（【００１１】以降は省略されています）

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