キヤノン「TS-R180mm F3.5」「TS-R100mm F2.8」などを想定したような光学系に関する特許出願

2023年11月9日付けでキヤノンの気になる特許出願が公開。構図シフトを抑制しつつティルト撮影が可能になる光学系「180mm F3.5」「200mm F2.8」「135mm F3.5」「90mm F3.5」などを実施例として掲載しています。

概要

【公開番号】P2023162714

【公開日】2023-11-09

【発明の名称】光学系およびそれを有する撮像装置

【出願日】2022-04-27

【出願人】
【識別番号】000001007
【氏名又は名称】キヤノン株式会社

【課題】全系が小型でありながら、構図シフトを低減しつつピントの合う物体面を大きく傾けることのできる光学系を得ること。

【背景技術】
【0002】
光軸と垂直な方向に対して傾いた物体面にピントを合わせる撮影をチルト撮影と呼ぶ。チルト撮影において、映像表現の幅を広げるためピントの合う物体面を大きく傾けることが求められている。

【0003】
この撮影を実現する光学系としてチルト機構（アオリ機構）を設けた撮像光学系が知られている。

【0004】
一方で、チルト機構を有する撮像光学系はチルト時に構図がシフト（以後、「構図シフト」とも記載する）してしまい、利便性を損ねる場合があった。

【0005】
これに対して、光軸方向に対して垂直方向に移動するレンズ部を複数設けた撮像光学系が知られている（特許文献１）。特許文献１ではチルト撮影時、前記レンズ部Ａは光軸方向に対して垂直方向に移動し、前記レンズ部Ｂは、前記レンズ部Ａで発生したシフト効果を補正するように光軸方向に対して垂直方向に移動することで、構図シフトの小さいチルト撮影を可能としている。

【0007】
特許文献１のような光軸方向に対して垂直方向に移動するレンズ部を複数設けた撮像光学系は、チルト撮影時にレンズ部を光軸方向に対して垂直方向に移動させるため、光学偏心による収差が発生する。この偏心による収差は、チルト撮影を行う物体面の傾き量が増加するにつれて、発生量が大きくなる。特許文献１においては、光軸方向に対して垂直方向に移動するレンズ群Ａが負の屈折力を有するため、レンズ部Ｂに入射する軸外光の光軸からの高さが高くなり、レンズ部Ｂが偏心した際に発生する偏心収差の発生量が多くなる。また、軸外光の光軸からの高さが高くなるためレンズ部Ｂの径が大型化する。したがって、レンズ部Ｂの偏心量を多くすることが困難となり、その結果ピントの合う物体面を大きく傾けることは難しい。

【0008】
そこで本発明は、全系が小型でありながら、構図シフトを低減しつつピントの合う物体面を大きく傾けることのできる光学系及びそれを有する撮像装置の提供を目的とする。

実施例1

焦点距離：179.88

F値：3.60

半画角：6.86

像高：21.64

全長：198.10

バックフォーカス：27.03

実施例3

焦点距離：193.86

F値：2.88

半画角：6.37

像高：21.64

全長：182.73

バックフォーカス：26.48

実施例4

焦点距離：97.23

F値：2.88

半画角：12.54

像高：21.64

全長：176.52

バックフォーカス：14.71

実施例5

焦点距離：89.85

F値：3.50

半画角：13.54

像高：21.64

全長：184.06

バックフォーカス：28.19

実施例7

焦点距離：134.80

F値：3.50

半画角：9.12

像高：21.64

全長：135.33

バックフォーカス：37.11

バックフォーカス短めの、ミラーレス向けとなるティルトレンズを想定したような光学系ですね。ティルト撮影時に構図がずれてしまう問題に対し、光軸方向に対して垂直方向に移動するレンズ部を複数設けることで解決しようとしているようです。一眼レフ時代の光学系と比べるとかなり複雑なレンズとなりそうですね。

これらの光学系を採用した商品が実際に登場するのかはまだ分かりません。しかし、ここ最近はキヤノンは以前からティルト・シフトレンズに関する特許出願を目にする機会が多いのも確か。特にミラーレス向けの光学系を実際に目にするのは初めてな気もします（撮影システムや構造に関する特許はあった）。キヤノンは近い将来登場するであろう「ミラーレスのティルトシフトレンズ」に向けて研究開発を進めているのかもしれません。