電子制御DS搭載の「135mm F2」「400mm F4」「50mm F2.5」に関するキヤノンの特許出願

2022年6月13日付けでキヤノンの気になる特許出願が公開。電子制御で効果をオンオフしたり、絞り値に対応するDS技術を搭載した「135mm F2」「400mm F4」「50mm F2.5」光学系が示されています。

概要

公開番号特開2022-087455

出願番号特願2020-199390

出願人キヤノン株式会社

【課題】絞りの開口径を大きく変化させてもボケの輪郭の明瞭さを十分に調整することができる光学装置を提供する。

【背景技術】
【０００２】従来、光学装置によって形成される像においては、輪郭が滑らかなボケが含まれていることが要求される場合もあれば、輪郭が明瞭なボケが含まれていることが要求される場合もある。
特許文献１は、透過率の分布を可逆的に切り替えることができる光学素子を設けることでボケの輪郭を滑らかにしたり明瞭にしたりすることができる光学装置を開示している。

【０００４】ボケの輪郭の明瞭さにおいては、絞りの開口径を大きく変化させた場合においても十分に調整できることが求められる。
しかしながら特許文献１に開示されている光学装置では、絞りの開放近傍のみでしかボケの輪郭の明瞭さを十分に調整することができないため、上記の要求に応えるには不十分である。
そこで本発明は、絞りの開口径を大きく変化させてもボケの輪郭の明瞭さを十分に調整することができる光学装置を提供することを目的とする。

【０００９】写真や映像用レンズをはじめとする種々の光学系においては、結像面の特性だけでなく、アウトフォーカス部の像質すなわちボケの質も重視される場合がある。
一般に、輪郭が明瞭でなく溶けていくような滑らかなボケが望まれる場合もあれば、輪郭が明瞭なボケが望まれる場合もある。

【００１０】ボケの輪郭を変化させる方法としては、例えば光軸からの距離が大きくなるにつれて透過率が低下するアポダイゼーションフィルタを光学系に挿入する方法が知られている。
これにより、アポダイゼーションフィルタの透過率分布がボケ像に重ね合わされ、輪郭が溶けていくような滑らかなボケを実現することができる。

【００１１】しかしながらアポダイゼーションフィルタを挿入すると、絞りの開放近傍においては常にボケの輪郭が滑らかになってしまうため、要望に応じてボケの輪郭を明瞭にすることが困難となる。
またアポダイゼーションフィルタを挿入すると、光学系における透過光量が低下してしまうため、画面内にボケをほとんど生じさせない撮影シーンにおいてはアポダイゼーションフィルタの挿入によるデメリットの方が大きくなる。
そこで、透過率の分布を可逆的に制御することが可能な光学素子を用いることでアポダイゼーション効果のオン・オフを切り替える、すなわち要望に応じてボケの輪郭の明瞭さを調整する方法も知られている。

実施例1

焦点距離：133.05

F値：2.06

半画角：9.24

像高：21.64

全長：170.39

バックフォーカス：45.96

実施例2

焦点距離：399.84

F値：4.00

半画角：3.10

像高：21.64

全長：298.46

バックフォーカス：145.16

実施例3

焦点距離：49.00

F値：2.50

半画角：23.82

像高：21.64

全長：68.15

バックフォーカス：11.00

手法は少し異なりますが、キヤノンを含めてソニーや富士フイルムなどではアポダイゼーション光学素子のように周辺部に向かって透過率を落とすことでボケの滑らかさを実現しているレンズがありますね。キヤノンは「RF85mm F1.2L USM DS」のような特殊コーティング「Defocus Smoothing（DS）」でこれを実現しています。

ただし、光学素子の透過率は固定されており、効果を無効にしたり、絞りに応じで濃度を変化させることはできません。特に絞ると効果が低下しやすく、効果を維持しながら被写界深度の調整が難点となっています。絞りを調整しつつ効果を維持できるのならば、非常に便利なレンズとなりそう。今回の特許では電子制御で濃度を変化できるユニット（特許では「分布可変要素」と言われています）を搭載した具体的な光学系の実施例がいくつか示されています。

実施例では「135mm F2」「400mm F4」「50mm F2.5」と様々な焦点距離のレンズを挙げていますね。135mmは大口径の単焦点、400mm F4は600mm F11と同じような沈胴構造のレンズでしょうか？50mm F2.5は標準マクロを想定しているのかもしれませんね。どれも既存のRFレンズシステムには存在しない光学系。「分布可変要素」はメカ絞り（102a~c）の前後に取り付けられています。

これら電子制御のDS技術を搭載したレンズが実際に登場するのかどうかまだ分かりません。しかし、球面収差コントロールを搭載し、付加価値を高め、（このクラスとしては）高い価格設定のレンズ「RF100mm F2.8L MACRO IS USM」が実際に登場しました。ひょっとしたら、将来的に今回の特許のようなDS技術を搭載したレンズが登場するかもしれませんね。