[發明專利]光學系統和包括光學系統的光學裝置

有效

• 申請號: 201010293324.0
• 申請日: 2010-09-27
• 公開（公告）號: CN102033297A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 奧村哲一朗
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: G02B13/00
• 分類號: G02B13/00;G02B1/00;G03B19/12
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 魏小薇

技術領域

本發明涉及光學系統和包括該光學系統的光學裝置，并且適用于諸如例如鹵化銀照相機、數字靜態照相機或數字攝像機之類的光學裝置。

背景技術

用于諸如數字照相機或攝像機之類的圖像拍攝設備中的光學系統被要求具有短的透鏡總長(從最接近物側的第一透鏡表面到像面的長度)，并且作為整個光學系統被要求小型和輕的重量。特別地，具有大的直徑的光學系統容易具有長的透鏡總長和大的重量，因此強烈要求減小尺寸和重量。一般地，當光學系統的尺寸和重量減小時，各種像差特別是諸如縱向色差或橫向色差之類的色差增大，結果是光學性能容易劣化。特別地，在透鏡總長或重量減小的望遠型光學系統(望遠透鏡)中，隨著焦距變長，色差增大。

作為減小光學系統中的色差的方法，一般地，公知一種使用異常部分色散材料作為光學材料的方法(參見美國專利No.6,115,188)。

在望遠型光學系統中，在前透鏡單元中校正色差，在所述前透鏡單元處，旁軸軸上光線和旁軸主光線的通過位置相對高于光軸的位置。特別地，使用由諸如螢石之類的具有異常部分色散的低色散光學材料(具有大的阿貝數的光學部件)制成的正折光力透鏡和由具有高色散的光學材料制成的負折光力透鏡以用于校正色差。這里，旁軸軸上光線指的是當整個光學系統的焦距被歸一化為1時與光學系統的光軸平行地入射的旁軸光線，并且，該光線具有距光軸為1的高度。同時，旁軸主光線指的是當整個光學系統的焦距被歸一化為1時相對于光軸以-45度入射的光線中的通過光學系統的入射光瞳與光軸的交點的旁軸光線。

例如，在美國專利No.6,115,188中，公開了一種望遠型光學系統，在該望遠型光學系統中，使用諸如螢石之類的具有異常部分色散的低色散光學材料以由此減小色差。在使用螢石作為光學材料的望遠型光學系統中，在透鏡總長被設為相對較大的情況下容易校正色差。但是，當設法減小透鏡總長時，色差增大。

原因如下。即，僅通過利用諸如螢石之類的材料的低色散和異常部分色散，減小在前透鏡系統中產生的色差。例如，在使用諸如螢石之類的具有大的阿貝數的低色散玻璃的透鏡系統中，為了校正由于透鏡總長的減小而劣化的光學系統的色差，必須大大改變透鏡的折光力。因此，難以適當地校正由于色差和折光力的增大而產生的包括球面像差、彗形像差和像散在內的所有像差。在美國專利No.6,115,188中公開的光學系統中，在具有大的前透鏡直徑的位置處使用具有高的異常部分色散特性的低色散材料，使得可以適當地校正諸如色差之類的各種像差。

發明內容

本發明的一個目的是，提供能夠適當地校正諸如色差之類的各種像差的小型化和輕重量的光學系統以及使用該光學系統的光學裝置。

根據本發明的光學系統從物側到像側依次包含：具有正折光力的第一透鏡單元；孔徑光闌；和第二透鏡單元，其中，第一透鏡單元包含：具有正折光力的第一a透鏡單元；和在聚焦中沿光軸移動的具有負折光力的第一b透鏡單元，該第一b透鏡單元包含至少一個負透鏡和至少一個正透鏡1bp，并且，滿足以下的條件式：

0.020＜θgF1-0.6438+0.001682×vd1＜0.100，

這里，θgF1表示正透鏡1bp的材料的部分色散比，vd1表示材料的阿貝數。

參照附圖閱讀示例性實施例的以下描述，本發明的其它特征將變得清晰。

附圖說明

圖1是根據本發明的數值實施例1的光學系統的透鏡截面。

圖2是示出根據本發明的數值實施例1的聚焦于無限遠處時的各種像差的圖。

圖3是根據本發明的數值實施例2的光學系統的透鏡截面。

圖4是示出根據本發明的數值實施例2的聚焦于無限遠處時的各種像差的圖。

圖5是根據本發明的數值實施例3的光學系統的透鏡截面。

圖6是示出根據本發明的數值實施例3的聚焦于無限遠處時的各種像差的圖。

圖7是根據本發明的數值實施例4的光學系統的透鏡截面。

圖8是示出根據本發明的數值實施例4的聚焦于無限遠處時的各種像差的圖。

圖9是根據本發明的數值實施例5的光學系統的透鏡截面。

圖10是示出根據本發明的數值實施例5的聚焦于無限遠處時的各種像差的圖。

圖11是根據本發明的數值實施例6的光學系統的透鏡截面。

圖12是示出根據本發明的數值實施例6的聚焦于無限遠處時的各種像差的圖。

圖13是根據本發明的光學裝置(圖像拍攝設備)的主要部分的示意圖。

具體實施方式