光学系统和包含光学系统的光学装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供在整个屏幕上很好地校正色差从而实现高的光学性能的成像光学系统和包括所述成像光学系统的光学装置。在后焦距比焦距长的成像光学系统中，位于孔径光阑的缩小共轭侧的透镜单元包含至少一个正透镜。正透镜的部分色散比和阿贝数被设定，使得折射率、位置和光焦度满足适当的关系。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学系统，更具体地，涉及适于卤化银膜照相机、数字静态照相机或摄像机的图像拾取光学系统或者适于投影仪的投影光学系统的光学系统，并涉及包含光学系统的光学装置。
技术介绍
近年来，随着数字图像拾取装置的图像质量的改善，图像拾取元件的尺寸减小。特别地，每个像素的尺寸(面积)减小。随着这种减小，还要求图像拾取透镜是与常规的透镜相比各种像差被进一步减小的高性能透镜。 迄今为止，作为有利于实现广角(广场角)的透镜系统，反焦(retrofocus)(负先导型(negative-lead-type))透镜是已知的。在反焦透镜中，在光学系统的前侧(在照相机等的图像拾取光学系统的情况下，为在被摄对象侧，或者，在投影仪等的投影光学系统的情况下，为在屏幕侧)设置总体具有负折光力的透镜单元。 在光学系统的后侧(在照相机等的图像拾取光学系统的情况下，为在图像侧，或者，在投影仪等的投影光学系统的情况下，为在原始图像侧)设置具有正折光力的透镜单元，以由此实现短的焦距和长的后焦距(back focus)。 反焦透镜具有在光学系统的前侧设置具有负折光力的透镜单元的不对称折光力布置，由此可能产生负畸变(桶型畸变)。 为了减少负畸变，会希望具有负折光力的透镜单元的负透镜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，由此可能产生负的横向色差。 日本专利申请公开No.H09-033801公开了用于图像拾取光学系统中的反焦透镜。所述反焦透镜具有单个的焦距，并且包含从物侧到像侧依次设置的具有负折光力的第一透镜单元和具有正折光力的第二透镜单元。 在日本专利申请公开No.H09-033801中，为了校正横向色差，设置具有负折光力的第一透镜单元，并且，在接近第一透镜单元的透镜单元中设置由高色散玻璃制成的正透镜。但是，在这种结构中，高次横向色差不被充分校正而仍残留。因此，高的像高部分(大场角区域)中的g线的横向色差沿正方向改变，并由此可能进行过度的校正。 日本专利申请公开No.H06-082689公开了用于投影光学系统中的反焦透镜。所述反焦透镜具有单个的焦距，并且包含从屏幕侧到原始图像侧依次设置的具有负折光力的第一透镜单元和具有正折光力的第二透镜单元。 在日本专利申请公开No.H06-082689中，为了校正负的横向色差，在入射透镜的旁轴主光线的高度“h”(距光轴的距离)相对高的孔径光阑的后面，设置由具有异常部分色散的低色散材料制成的正透镜。但是，在这种结构中，高次横向色差不被充分校正而仍残留。因此，高的像高部分(大场角区域)中的g线的横向色差沿正方向改变，由此会进行过度的校正。 美国专利No.7,426,079公开了用于反焦图像拾取光学系统中的反焦透镜和变焦透镜。所述反焦透镜具有单个的焦距，并且包含从物侧到像侧依次设置的具有负折光力的第一透镜单元和具有正折光力的第二透镜单元。 根据美国专利No.7,426,079，为了校正负的横向色差，对于在入射透镜表面的旁轴主光线的高度“h”(距光轴的距离)相对高的孔径光阑的后面设置的透镜单元，使用具有异常部分色散的高色散树脂材料。但是，由于将树脂材料用于透镜，因此透镜自身(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。即使当透镜的光焦度增加时，由于透镜的折射率低，因此包含基准波长的畸变的各种像差残留下来，由此需要用于校正像差的另外的透镜。
技术实现思路
根据本专利技术的光学系统包括孔径光阑；和被设置在孔径光阑的缩小共轭侧的第一正透镜，其中，满足以下条件 0.79＜θgFR-(1.00×10-4×vdR2-9.10×10-3×vdR)＜0.86， 10＜vdR＜30，和 0.5＜fGR/f＜1.9， 这里，fGR表示第一正透镜的焦距，f表示整个光学系统的焦距，NgR、NFR、NdR和NCR分别表示第一正透镜相对于g线、F线、d线和C线的折射率，θgFR和vdR分别表示第一正透镜的部分色散比和阿贝数，并且，这里，vdR和θgFR被如下表示 vdR＝(NdR-1)/(NFR-NCR)， θgFR＝(NgR-NFR)/(NFR-NCR)。 根据本专利技术，可以提供能够很好地校正色差并具有高的光学性能的光学系统和包括所述光学系统的光学装置。 从参照附图对示例性实施例的以下说明，本专利技术的其它特征变得明显。 附图说明 图1是示出当物距为无限大时本专利技术的数值实施例1的透镜横截面图。 图2是当物距为1.6m时本专利技术的数值实施例1中的纵向像差图。 图3是示出当投影距离为无限大时本专利技术的数值实施例2的透镜横截面图。 图4A、图4B和图4C是当投影距离为1.35m时本专利技术的数值实施例2中的纵向像差图。 图5是示出当投影距离为无限大时本专利技术的数值实施例3的透镜横截面图。 图6A、图6B和图6C是当投影距离为2.5m时本专利技术的数值实施例3中的纵向像差图。 图7是示出当物距为无限大时本专利技术的数值实施例4的透镜横截面图。 图8A、图8B和图8C是当物距为1.2m时本专利技术的数值实施例4中的纵向像差图。 图9是示出当投影距离为无限大时本专利技术的数值实施例5的透镜横截面图。 图10A、图10B和图10C是当投影距离为1.35m时本专利技术的数值实施例5中的纵向像差图。 图11是示出当物距为无限大时本专利技术的数值实施例6的透镜横截面图。 图12A、图12B和图12C是当物距为1.2m时本专利技术的数值实施例6中的纵向像差图。 图13是示出当物距为无限大时本专利技术的数值实施例7的透镜横截面图。 图14A、图14B和图14C是当物距为无限大时本专利技术的数值实施例7中的纵向像差图。 图15是示出根据本专利技术的图像拾取装置的解释图。 图16是示出根据本专利技术的投影装置的解释图。 图17是示出根据本专利技术的图像拾取装置的解释图。 具体实施例方式 现在根据附图来详细描述本专利技术的优选实施例。 根据本专利技术的光学系统中的每一个是具有单个焦距的透镜系统(实施例1)以及从放大共轭侧(放大侧)依次包含具有负折光力的第一透镜单元和具有正折光力或负折光力的第二透镜单元的变焦透镜(实施例1以外的实施例)中的任一个。 (类型1) 在根据实施例的光学系统中，描述类型1的光学系统，即具有单个焦距的透镜系统。 在根据实施例1的具有单个焦距的透镜系统中，在设置在孔径光阑的缩小共轭侧的透镜单元中包含满足以下条件的第一正透镜(正透镜A)。假定第一正透镜的材料相对于g线(波长为435.8nm)、F线(波长为486.1nm)、d线(波长为587.6nm)和C线(波长为656.3nm)的折射率分别用NgR、NFR、NdR和NCR来表示。 在这种情况下，正透镜的部分色散比θgFR和阿贝数vdR被定义如下。 vdR＝(NdR-1)/(NFR-NCR) θgFR＝(NgR-NFR)/(NFR-NCR) 当用fGR表示第一正透镜的焦距并且用f表示整个系统的焦距时，第一正透镜满足以下条件。 0.79＜θgFR-(1.00×10-4×vdR2-9.10×10-3×vdR)＜0.86(1) 10＜vdR＜30 ...(2) 0.5＜fGR/f＜1.9 ...(3) 并且，在位于孔径光阑的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学系统，包括：孔径光阑；和设置在所述孔径光阑的缩小共轭侧的第一正透镜，其中，满足以下条件：０．７９＜θ↓［ｇＦＲ］－（１．００×１０↑［－４］×ｖ↓［ｄＲ］↑［２］－９．１０×１０↑［－３］×ｖ↓［ｄＲ］）＜０．８６，１０＜ｖ↓［ｄＲ］＜３０，以及０．５＜ｆ↓［ＧＲ］／ｆ＜１．９，这里，ｆ↓［ＧＲ］表示所述第一正透镜的焦距，ｆ表示整个光学系统的焦距，Ｎ↓［ｇＲ］、Ｎ↓［ＦＲ］、Ｎ↓［ｄＲ］和Ｎ↓［ＣＲ］分别表示所述第一正透镜相对于ｇ线、Ｆ线、ｄ线和Ｃ线的折射率，θ↓［ｇＦＲ］和ｖ↓［ｄＲ］分别表示所述第一正透镜的部分色散比和阿贝数，并且，这里，ｖ↓［ｄＲ］和θ↓［ｇＦＲ］被如下表达：ｖ↓［ｄＲ］＝（Ｎ↓［ｄＲ］－１）／（Ｎ↓［ＦＲ］－Ｎ↓［ＣＲ］），θ↓［ｇＦＲ］＝（Ｎ↓［ｇＲ］－Ｎ↓［ＦＲ］）／（Ｎ↓［ＦＲ］－Ｎ↓［ＣＲ］）。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：江口薰，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]