[發明專利]光學系統和包含光學系統的光學裝置

有效

• 申請號: 201310042913.5
• 申請日: 2009-12-22
• 公開（公告）號: CN103123415A
• 公開（公告）日: 2013-05-29
• 發明（設計）人: 江口薫
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: G02B15/177
• 分類號: G02B15/177
• 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: 羅銀燕

本分案申請是基于申請號為200910262249.9，申請日為2009年12月22日，發明名稱為“光學系統和包含光學系統的光學裝置”的中國專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及光學系統，更具體地，涉及適于鹵化銀膜照相機、數字靜態照相機或攝像機的圖像拾取光學系統或者適于投影儀的投影光學系統的光學系統，并涉及包含光學系統的光學裝置。

背景技術

近年來，隨著數字圖像拾取裝置的圖像質量的改善，圖像拾取元件的尺寸減小。特別地，每個像素的尺寸（面積）減小。隨著這種減小，還要求圖像拾取透鏡是與常規的透鏡相比各種像差被進一步減小的高性能透鏡。

迄今為止，作為有利于實現廣角（廣場角）的透鏡系統，反焦（retrofocus）（負先導型（negative-lead-type））透鏡是已知的。在反焦透鏡中，在光學系統的前側（在照相機等的圖像拾取光學系統的情況下，為在被攝對象側，或者，在投影儀等的投影光學系統的情況下，為在屏幕側）設置總體具有負折光力的透鏡單元。

在光學系統的后側（在照相機等的圖像拾取光學系統的情況下，為在圖像側，或者，在投影儀等的投影光學系統的情況下，為在原始圖像側）設置具有正折光力的透鏡單元，以由此實現短的焦距和長的后焦距（back?focus）。

反焦透鏡具有在光學系統的前側設置具有負折光力的透鏡單元的不對稱折光力布置，由此可能產生負畸變（桶型畸變）。

為了減少負畸變，會希望具有負折光力的透鏡單元的負透鏡由高折射率材料制成。但是，高折射率材料一般具有高的色散（dispersion）特性，由此可能產生負的橫向色差。

日本專利申請公開No.H09-033801公開了用于圖像拾取光學系統中的反焦透鏡。所述反焦透鏡具有單個的焦距，并且包含從物側到像側依次設置的具有負折光力的第一透鏡單元和具有正折光力的第二透鏡單元。

在日本專利申請公開No.H09-033801中，為了校正橫向色差，設置具有負折光力的第一透鏡單元，并且，在接近第一透鏡單元的透鏡單元中設置由高色散玻璃制成的正透鏡。但是，在這種結構中，高次橫向色差不被充分校正而仍殘留。因此，高的像高部分（大場角區域）中的g線的橫向色差沿正方向改變，并由此可能進行過度的校正。

日本專利申請公開No.H06-082689公開了用于投影光學系統中的反焦透鏡。所述反焦透鏡具有單個的焦距，并且包含從屏幕側到原始圖像側依次設置的具有負折光力的第一透鏡單元和具有正折光力的第二透鏡單元。

在日本專利申請公開No.H06-082689中，為了校正負的橫向色差，在入射透鏡的旁軸主光線的高度“h”（距光軸的距離）相對高的孔徑光闌的后面，設置由具有異常部分色散的低色散材料制成的正透鏡。但是，在這種結構中，高次橫向色差不被充分校正而仍殘留。因此，高的像高部分（大場角區域）中的g線的橫向色差沿正方向改變，由此會進行過度的校正。

美國專利No.7,426,079公開了用于反焦圖像拾取光學系統中的反焦透鏡和變焦透鏡。所述反焦透鏡具有單個的焦距，并且包含從物側到像側依次設置的具有負折光力的第一透鏡單元和具有正折光力的第二透鏡單元。

根據美國專利No.7,426,079，為了校正負的橫向色差，對于在入射透鏡表面的旁軸主光線的高度“h”（距光軸的距離）相對高的孔徑光闌的后面設置的透鏡單元，使用具有異常部分色散的高色散樹脂材料。但是，由于將樹脂材料用于透鏡，因此透鏡自身（alone）的光焦度（power）不可增加。因此，不能充分校正色差以外的像差。即使當透鏡的光焦度增加時，由于透鏡的折射率低，因此包含基準波長的畸變的各種像差殘留下來，由此需要用于校正像差的另外的透鏡。

發明內容

根據本發明的光學系統包括：孔徑光闌；和被設置在孔徑光闌的縮小共軛側的第一正透鏡，其中，滿足以下條件：

0.79<θ_gFR-(1.00×10^-4×ν_dR²-9.10×10^-3×ν_dR)<0.86，

10<ν_dR<30，和

0.5<f_GR/f＜1.9，