專利名稱：光學(xué)成像系統(tǒng)和成像設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)成像系統(tǒng)和成像設(shè)備。特別地，本發(fā)明涉及一種技術(shù)，其實(shí)現(xiàn)設(shè)備的小型化同時(shí)防止包括透鏡和濾光器的光學(xué)部件的光學(xué)表面由施加硬敷層到光學(xué)部件的光學(xué)表面而損壞，從而使得光學(xué)部件的光學(xué)表面能夠與其它光學(xué)部件或其它部件的光學(xué)表面相接觸
背景技術(shù)：
近來(lái)，存在改進(jìn)圖像質(zhì)量同時(shí)減小具有光學(xué)成像系統(tǒng)(如，縮放光學(xué)系統(tǒng))的成像設(shè)備(如，數(shù)碼攝像機(jī)或數(shù)碼相機(jī))的尺寸的增長(zhǎng)的需求。為了應(yīng)對(duì)該需求，已經(jīng)提出了改進(jìn)圖像質(zhì)量和減小成像設(shè)備的尺寸的方法，該成像設(shè)備的尺寸的減小是由于通過(guò)在光學(xué)成像系統(tǒng)上安裝高密度CCD(電荷耦合器件)或高密度CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)作為固態(tài)成像器件來(lái)實(shí)現(xiàn)光學(xué)成像系統(tǒng)的尺寸減小的緣故。例如，在這種成像設(shè)備中，存在具有構(gòu)成變焦透鏡的多個(gè)透鏡組并被配置為通過(guò)在光軸的方向上相對(duì)于彼此移動(dòng)各個(gè)透鏡組來(lái)改變光學(xué)系統(tǒng)的焦距的設(shè)備。進(jìn)一步，在具有這種變焦透鏡的成像設(shè)備中，存在具有所謂的可收縮變焦透鏡的成像設(shè)備，該可收縮變焦透鏡可在容納位置和伸展位置之間移動(dòng)，在該容納位置處在相機(jī)主體中容納具有在其中布置的多個(gè)透鏡組的鏡筒，且鏡筒從相機(jī)主機(jī)伸出到該伸展位置 (例如，參考 JP-A-2009-198800)。在可收縮變焦透鏡中，當(dāng)以光軸的方向移動(dòng)的各個(gè)透鏡組的位置彼此最接近時(shí)， 例如，在位置彼此接近的透鏡組之間提供大約0. Imm到0. 5mm的間隙，由此防止透鏡表面 (光學(xué)表面)損壞。

發(fā)明內(nèi)容
但是，在現(xiàn)有技術(shù)的成像設(shè)備中，如上所述，在光軸方向上的各個(gè)透鏡組之間提供間隙。為此原因，在光軸方向上光學(xué)成像系統(tǒng)和成像設(shè)備的整體長(zhǎng)度延長(zhǎng)該量，因此這引起小型化的問(wèn)題。因此，需要解決上述問(wèn)題并提供實(shí)現(xiàn)小型化同時(shí)防止光學(xué)部件的光學(xué)表面損壞的光學(xué)成像系統(tǒng)和成像設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了包括至少一個(gè)光學(xué)部件的光學(xué)成像系統(tǒng)，該至少一個(gè)光學(xué)部件包括濾光器和透鏡。在該光學(xué)成像系統(tǒng)中，將硬敷層施加到至少一個(gè)光學(xué)部件的光學(xué)表面的物側(cè)或像側(cè)。另外，形成硬敷層以能夠與位置與其相鄰的不同部件或位置與其相鄰的不同光學(xué)部件的光學(xué)表面相接觸。因此，在光學(xué)成像系統(tǒng)中，光學(xué)部件的光學(xué)表面與不同光學(xué)部件或不同光學(xué)部件的不同表面相接觸，其中硬敷層插入在其間。在上述光學(xué)成像系統(tǒng)中，優(yōu)選地應(yīng)該以光軸的方向布置包括孔徑光闌和透鏡的多個(gè)透鏡組，且硬敷層應(yīng)該施加到位置最接近孔徑光闌的透鏡組的透鏡。
通過(guò)將硬敷層施加到位置最接近孔徑光闌的透鏡組的透鏡，在光線的光通量直徑變得最大的位置附近提供硬敷層。在上述 光學(xué)成像系統(tǒng)中，優(yōu)選地應(yīng)該布置包括透鏡且其中的至少一個(gè)在光軸方向上可移動(dòng)從而改變光學(xué)系統(tǒng)的焦距的多個(gè)透鏡組。還優(yōu)選的，應(yīng)該形成具有在其中布置的多個(gè)透鏡組的鏡筒以在容納位置和伸展位置之間可移動(dòng)，在該容納位置處在相機(jī)主體中容納鏡筒，且鏡筒從相機(jī)主體伸出到該伸展位置。另外，還優(yōu)選的是，在容納位置處，硬敷層應(yīng)該與位置與其相鄰的不同部件或位置與其相鄰的不同光學(xué)部件的光學(xué)表面相接觸。通過(guò)使得硬敷層在容納位置與位置與其相鄰的不同光學(xué)部件的光學(xué)表面或位置與其相鄰的不同部件相接觸，可以減小在容納位置處各光學(xué)部件之間的或光學(xué)部件和不同部件之間的間隙。在上述光學(xué)成像系統(tǒng)中，優(yōu)選地應(yīng)該布置包括透鏡且其中的至少一個(gè)在光軸方向上可移動(dòng)從而改變光學(xué)系統(tǒng)的焦距的多個(gè)透鏡組。還優(yōu)選的，應(yīng)該形成具有在其中布置的多個(gè)透鏡組的鏡筒以在容納位置和伸展位置之間可移動(dòng)，在該容納位置處在相機(jī)主體中容納鏡筒，且鏡筒從相機(jī)主體伸出到該伸展位置。另外，還優(yōu)選的是，在伸展位置處，硬敷層應(yīng)該與位置與其相鄰的不同部件或位置與其相鄰的不同光學(xué)部件的光學(xué)表面相接觸。通過(guò)使得硬敷層在伸展位置與位置與其相鄰的不同光學(xué)部件的光學(xué)表面或位置與其相鄰的不同部件相接觸，可以減小在伸展位置處各光學(xué)部件之間或光學(xué)部件和不同部件之間的間隙。在上述光學(xué)成像系統(tǒng)中，優(yōu)選地應(yīng)該布置包括透鏡且其中的至少一個(gè)在光軸方向上可移動(dòng)從而改變光學(xué)系統(tǒng)的焦距的多個(gè)透鏡組。還優(yōu)選的是，在光軸方向上位置彼此相鄰的透鏡組中的兩個(gè)透鏡組中，應(yīng)該分別將硬敷層施加到最接近位于物側(cè)上的透鏡組中的像側(cè)的光學(xué)表面，和最接近位于像側(cè)上的透鏡組中的物側(cè)的光學(xué)表面。還優(yōu)選的，應(yīng)該形成具有在其中布置的多個(gè)透鏡組的鏡筒以在容納位置和伸展位置之間可移動(dòng)，在該容納位置處在相機(jī)主體中容納鏡筒，且鏡筒從相機(jī)主體伸出到該伸展位置。另外，還優(yōu)選的，在容納位置處，硬敷層應(yīng)該彼此相接觸。通過(guò)使得硬敷層在容納位置彼此相接觸，可以減小在各光學(xué)部件之間或在光學(xué)部件和不同部件之間的間隙，且還可以增加變焦期間需要的透鏡組的移動(dòng)沖程。在上述光學(xué)成像系統(tǒng)中，優(yōu)選地應(yīng)該布置包括透鏡且其中的至少一個(gè)在光軸方向上可移動(dòng)從而改變光學(xué)系統(tǒng)的焦距的多個(gè)透鏡組。還優(yōu)選的是，在光軸方向上位置彼此相鄰的透鏡組中的兩個(gè)透鏡組中，應(yīng)該分別將硬敷層施加到最接近位于物側(cè)上的透鏡組中的像側(cè)的光學(xué)表面，和最接近位于像側(cè)上的透鏡組中的物側(cè)的光學(xué)表面。還優(yōu)選的，應(yīng)該形成具有在其中布置的多個(gè)透鏡組的鏡筒以在容納位置和伸展位置之間可移動(dòng)，在該容納位置處在相機(jī)主體中容納鏡筒，且鏡筒從相機(jī)主體伸出到該伸展位置。另外，還優(yōu)選的，在伸展位置處，硬敷層應(yīng)該彼此相接觸。通過(guò)使得硬敷層在伸展位置彼此相接觸，可以減小在各光學(xué)部件之間或在光學(xué)部件和不同部件之間的間隙，且還可以增加變焦期間需要的透鏡組的移動(dòng)沖程。在上述光學(xué)成像系統(tǒng)中，優(yōu)選地硬敷層應(yīng)該滿足以下條件表達(dá)式(1)。(1) (I-Tc) X (Dc/Dfno)2 < 0. 05，這里，Tc是通過(guò)硬敷層的可見(jiàn)光(波長(zhǎng)400nm到700nm)的總透光率，且(Dc/Dfno)2是硬敷層施加到的光學(xué)表面上(硬敷層的面積)/ (基于F數(shù)的光線的有效區(qū)域的面積)的值。通過(guò)使得光學(xué)成像系統(tǒng)滿足條件表達(dá)式(1)，硬敷層的透射率和硬敷層的面積相對(duì)于基于F數(shù)的光線的有效區(qū)域的面積被設(shè)置為適當(dāng)?shù)?。在上述光學(xué)成像系統(tǒng)中，優(yōu)選地硬敷層應(yīng)該滿足以下條件表達(dá)式(2)。(2) (I-Tc) X (Dc/Dfno)2 < 0. 03這里，Tc是通過(guò)硬敷層的可見(jiàn)光(波長(zhǎng)400nm到700nm)的總透光率，且(Dc/ Dfno)2是硬敷層施加到的光學(xué)表面上(硬敷層的面積)/ (基于F數(shù)的光線的有效區(qū)域的面積)的值。 通過(guò)使得光學(xué)成像系統(tǒng)滿足條件表達(dá)式(2)，硬敷層的透射率和硬敷層的面積相對(duì)于基于F數(shù)的光線的有效區(qū)域的面積進(jìn)一步被設(shè)置為適當(dāng)?shù)?。在上述光學(xué)成像系統(tǒng)中，優(yōu)選地硬敷層應(yīng)該滿足以下條件表達(dá)式(3)和(4)。(3) Tc > 0. 5(4) (Dc/Dfno)2 < 0. 15這里，Tc是通過(guò)硬敷層的可見(jiàn)光(波長(zhǎng)400nm到700nm)的總透光率，且(Dc/ Dfno)2是硬敷層施加到的光學(xué)表面上(硬敷層的面積)/ (基于F數(shù)的光線的有效區(qū)域的面積)的值。通過(guò)使得光學(xué)成像系統(tǒng)滿足條件表達(dá)式(3)和(4)，硬敷層的透射率和硬敷層的面積相對(duì)于基于F數(shù)的光線的有效區(qū)域的面積被設(shè)置為適當(dāng)?shù)?。在上述光學(xué)成像系統(tǒng)中，優(yōu)選地硬敷層應(yīng)該滿足以下條件表達(dá)式(5)和(6)。(5) Tc > 0. 7(6) (Dc/Dfno)2 < 0. 1這里，Tc是通過(guò)硬敷層的可見(jiàn)光(波長(zhǎng)400nm到700nm)的總透光率，且(Dc/ Dfno)2是硬敷層施加到的光學(xué)表面上(硬敷層的面積)/ (基于F數(shù)的光線的有效區(qū)域的面積)的值。通過(guò)使得光學(xué)成像系統(tǒng)滿足條件表達(dá)式(5)和(6)，硬敷層的透射率和硬敷層的面積對(duì)于基于F數(shù)的光線的有效區(qū)域的面積進(jìn)一步被設(shè)置為適當(dāng)?shù)?。在上述光學(xué)成像系統(tǒng)中，優(yōu)選地硬敷層應(yīng)該滿足以下條件表達(dá)式(7)。
η(7) 2 { (1—Tc、s) X (Dc、S/ Dfno、s) 2 } <0. 2
S=I這里，η是在光學(xué)系統(tǒng)中硬敷層施加到的光學(xué)表面的數(shù)目，(Tc、s)是通過(guò)從物側(cè)開(kāi)始第個(gè)S硬敷層的可見(jiàn)光(波長(zhǎng)400nm到700nm)的總透光率，且(Dc、s/Dfno、s)2是在從物側(cè)開(kāi)始第S個(gè)硬敷層施加到的光學(xué)表面上(硬敷層的面積)/ (基于F數(shù)的光線的有效區(qū)域的面積)的值。通過(guò)使得光學(xué)成像系統(tǒng)滿足條件表達(dá)式(7)，硬敷層的透射率和硬敷層的面積相對(duì)于基于F數(shù)的光線的有效區(qū)域的面積被設(shè)置為適當(dāng)?shù)?。在上述光學(xué)成像系統(tǒng)中，優(yōu)選地應(yīng)該以光學(xué)部件的光軸為中心的圓形形狀形成硬敷層。通過(guò)使得以光學(xué)部件的光軸為中心的圓形形狀形成硬敷層，即使當(dāng)在硬敷層的接觸點(diǎn)發(fā)生偏差時(shí)，硬敷層也容易與位置與其相鄰的不同光學(xué)部件的光學(xué)表面或位置與其相鄰的不同部件相接觸。在上述光學(xué)成像系統(tǒng)中，優(yōu)選地，包括類金剛石的敷層應(yīng)該用作硬敷層。通過(guò)使用包括類金剛石的敷層作為硬敷層，硬敷層的耐磨性增加，因此就防止刮痕而言，其展現(xiàn)優(yōu)秀的性能。在上述光學(xué)成像系統(tǒng)中，優(yōu)選地，包括氮化硅薄膜的敷層應(yīng)該用作硬敷層。通過(guò)使用包括氮化硅薄膜的敷層作為硬敷層，硬敷層的耐磨性增加，因此就防止刮痕而言，其展現(xiàn)優(yōu)秀的性能。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了成像設(shè)備，包括光學(xué)成像系統(tǒng)；和成像設(shè)備， 其將由光學(xué)成像系統(tǒng)形成的光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。光學(xué)成像系統(tǒng)具有包括濾光器和透鏡的至少一個(gè)光學(xué)部件。在該光學(xué)成像系統(tǒng)中，將硬敷層施加到至少一個(gè)光學(xué)部件的光學(xué)表面的物側(cè)或像側(cè)。另外，形成硬敷層以能夠與位置與其相鄰的不同部件或位置與其相鄰的不同光學(xué)部件的光學(xué)表面相接觸。因此，在成像設(shè)備中，光學(xué)部件的光學(xué)表面與不同光學(xué)部件或不同光學(xué)部件的不同光學(xué)表面相接觸，其中硬敷層插入在其間。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)和成像設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)小型化同時(shí)防止光學(xué)部件的光學(xué)表面損壞。


圖1是圖示透鏡的外徑、在施加了硬敷層的光學(xué)表面上的基于F數(shù)的光線的有效直徑和硬敷層的直徑當(dāng)中的關(guān)系的示意圖；圖2是與圖3 —起圖示根據(jù)第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的圖，且是圖示系統(tǒng)的伸展位置狀態(tài)的圖；圖3是圖示系統(tǒng)的容納位置狀態(tài)的圖；圖4是與圖5 —起圖示根據(jù)第二實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的圖，且是圖示系統(tǒng)的伸展位置狀態(tài)的圖；圖5是圖示系統(tǒng)的容納位置狀態(tài)的圖；圖6是與圖7 —起圖示根據(jù)第三實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的圖，且是圖示在廣角端的系統(tǒng)的伸展位置狀態(tài)的圖；圖7是圖示在遠(yuǎn)攝端的系統(tǒng)的伸展位置狀態(tài)的圖；圖8是圖示根據(jù)實(shí)施例的成像設(shè)備的框圖。
具體實(shí)施例方式在下文中，將描述根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)和成像設(shè)備。光學(xué)成像系統(tǒng)的配置根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)具有包括濾光器和透鏡的至少一個(gè)光學(xué) 部件。 在該系統(tǒng)中，將硬敷層施加到至少一個(gè)光學(xué)部件的光學(xué)表面的物側(cè)或像側(cè)。形成硬敷層以能夠與位置與其相鄰的不同部件或位置與其相鄰的不同光學(xué)部件的光學(xué)表面相接觸。光學(xué)部件的示例不僅包括上述透鏡和濾光器，而且包括例如成像設(shè)備的罩蓋(cover lid)等。進(jìn)一步，不同部件的示例包括例如構(gòu)成鏡筒的外殼的各個(gè)部分，該鏡筒具有在其中布置的透鏡擋板、孔徑光闌、快門、透鏡等。硬敷層是施加到部件和產(chǎn)品的表面以防止其損壞和弄臟的敷層(薄膜)。通過(guò)光學(xué)成像系統(tǒng)的這種配置，當(dāng)一個(gè)或多個(gè)光學(xué)部件和不同部件變得彼此接近時(shí)，硬敷層與其光學(xué)表面或不同部件相接觸。因此，可以防止光學(xué)部件的光學(xué)表面損壞，因此可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的小型化同時(shí)防止光學(xué)部件的光學(xué)表面損壞。在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，優(yōu)選地應(yīng)該以光軸的方向布置包括孔徑光闌和透鏡的多個(gè)透鏡組，且硬敷層應(yīng)該施加到位置最接近孔徑光闌的透鏡組的透鏡。在光學(xué)成像系統(tǒng)中，必須設(shè)置光通量直徑從而最大化通過(guò)孔徑光闌的位置的光線的光量(從而最大化在主光線和上下外圍光線之間的距離)。因此，將硬敷層施加到位置最接近孔徑光闌的透鏡組的透鏡。以這種方式，可以最小化由硬敷層引起的圖像平面上亮度的不均勻。 在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，優(yōu)選地應(yīng)該布置包括透鏡且其中的至少一個(gè)在光軸方向上可移動(dòng)從而改變光學(xué)系統(tǒng)的焦距的多個(gè)透鏡組。還優(yōu)選的，應(yīng)該形成具有在其中布置的多個(gè)透鏡組的鏡筒以在容納位置和伸展位置之間可移動(dòng)，在該容納位置處在相機(jī)主體中容納鏡筒，且鏡筒從相機(jī)主體伸出到該伸展位置。另外，還優(yōu)選的是，在容納位置處，硬敷層應(yīng)該與位置與其相鄰的不同部件或位置與其相鄰的不同光學(xué)部件的光學(xué)表面相接觸。通過(guò)光學(xué)成像系統(tǒng)的這種配置，在透鏡組折疊(collapse)的容納位置，可以減小在各光學(xué)部件之間或在光學(xué)部件和不同部件之間的間隙。因此，可以使得光學(xué)成像系統(tǒng)變
得更薄。在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，優(yōu)選的是，在伸展位置處，硬敷層應(yīng)該與位置與其相鄰的不同部件或位置與其相鄰的不同光學(xué)部件的光學(xué)表面相接觸。也就是說(shuō)，在伸長(zhǎng)鏡筒時(shí)使用光學(xué)成像系統(tǒng)和具有光學(xué)成像系統(tǒng)的成像設(shè)備的情況下，優(yōu)選地硬敷層應(yīng)該與位置相鄰的不同光學(xué)部件的光學(xué)表面或位置相鄰的不同部件相接觸。通過(guò)光學(xué)成像系統(tǒng)的這種配置，在透鏡組伸長(zhǎng)到的伸展位置處，可以減小在各光學(xué)部件之間或在光學(xué)部件和不同部件之間的間隙。因此，可以使得光學(xué)成像系統(tǒng)變得更薄。在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，優(yōu)選的是，在光軸方向上位置彼此相鄰的透鏡組中的兩個(gè)透鏡組中，應(yīng)該分別將硬敷層施加到最接近位于物側(cè)的透鏡組中的像側(cè)的光學(xué)表面，和最接近位于像側(cè)的透鏡組中的物側(cè)的光學(xué)表面。還優(yōu)選的是應(yīng)該形成鏡筒以在容納位置和伸展位置之間可移動(dòng)。另外，還優(yōu)選的，在容納位置處，硬敷層應(yīng)該彼此相接觸。通過(guò)光學(xué)成像系統(tǒng)的這種配置，在透鏡組折疊的容納位置處，可以減小在各光學(xué)部件之間或在光學(xué)部件和不同部件之間的間隙。因此，可以小型化光學(xué)成像系統(tǒng)。進(jìn)一步，例如，通過(guò)使得在光學(xué)成像系統(tǒng)的廣角端和遠(yuǎn)攝端狀態(tài)下彼此最接近的透鏡組的硬敷層彼此相接觸，可以增加變焦所需的透鏡組的移動(dòng)沖程。因此，可以實(shí)現(xiàn)放大倍數(shù)的增加同時(shí)保證光學(xué)成像系統(tǒng)的小型化。進(jìn)一步，可以實(shí)現(xiàn)其小型化而不改變放大倍數(shù)。 此外，通過(guò)采用硬敷層彼此相接觸的配置，可以可靠地防止各個(gè)施加了硬敷層的光學(xué)表面損壞。在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，優(yōu)選的是，在光軸方向上位置彼此相鄰的透鏡組中的兩個(gè)透鏡組中，應(yīng)該分別將硬敷層施加到最接近位于物側(cè)的透鏡組中的像側(cè)的光學(xué)表面，和最接近位于像側(cè)的透鏡組中的物側(cè)的光學(xué)表面。還優(yōu)選的是應(yīng)該形成鏡筒以在容納位置和伸展位置之間可移動(dòng)。另外，還優(yōu)選的是，在伸展位置處，硬敷層應(yīng)該彼此相接觸。通過(guò)光學(xué)成像系統(tǒng)的這種配置，在透鏡組伸長(zhǎng)到的伸展位置處，可以減小在各光學(xué)部件之間或在光學(xué)部件和不同部件之間的間隙。因此，可以小型化光學(xué)成像系統(tǒng)。進(jìn)一步，例如，通過(guò)使得在光學(xué)成像系統(tǒng)的廣角端和遠(yuǎn)攝端狀態(tài)下彼此最接近的透鏡組的硬敷層彼此相接觸，可以增加變焦所需的透鏡組的移動(dòng)沖程。因此，可以實(shí)現(xiàn)放大倍數(shù)的增加同時(shí)保證光學(xué)成像系統(tǒng)的小型化。另外，可以實(shí)現(xiàn)其小型化而不改變放大倍數(shù)。此外，通過(guò)采用硬敷層彼此相接觸的配置，可以可靠地防止各個(gè)施加了硬敷層的光學(xué)表面損壞。 在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，優(yōu)選地硬敷層應(yīng)該滿足以下條件表達(dá)式 ⑴。(1) (I-Tc) X (Dc/Dfno)2 < 0. 05這里，Tc是通過(guò)硬敷層的可見(jiàn)光(波長(zhǎng)400nm到700nm)的總透光率，且(Dc/ Dfno)2是硬敷層施加到的光學(xué)表面上(硬敷層的面積)/ (基于F數(shù)的光線的有效區(qū)域的面積)的值。條件表達(dá)式(1)定義施加到光學(xué)表面的硬敷層的透射率和光學(xué)表面上硬敷層的面積。當(dāng)條件表達(dá)式(1)的結(jié)果超過(guò)其上限時(shí)，硬敷層的透射率變得過(guò)低，或硬敷層的面積變得過(guò)大。為此原因，擔(dān)心由光學(xué)系統(tǒng)形成的圖像的亮度變得過(guò)低以及在一部分圖像中發(fā)生光量的不均勻和一部分或整個(gè)硬敷層的反射。因此，通過(guò)使得光學(xué)成像系統(tǒng)滿足條件表達(dá)式(1)，可以保證適于由光學(xué)系統(tǒng)形成的圖像的亮度。另外，可以防止在一部分圖像中發(fā)生光量的不均勻和硬敷層的反射。另外，更優(yōu)選的是光學(xué)成像系統(tǒng)應(yīng)該滿足以下條件表達(dá)式(2)。(2) (I-Tc) X (Dc/Dfno)2 < 0. 03這里，條件表達(dá)式⑵的各個(gè)符號(hào)的定義與條件表達(dá)式⑴的相同。通過(guò)使得光學(xué)成像系統(tǒng)滿足條件表達(dá)式(2)，可以保證亮度對(duì)于由光學(xué)系統(tǒng)形成的圖像也是足夠的。進(jìn)一步，可以可靠地防止一部分圖像中發(fā)生光量的不均勻和硬敷層的反射。具體地說(shuō)，當(dāng)以光學(xué)部件的光軸為中心的圓形形狀形成硬敷層時(shí)，在條件表達(dá)式 (1)和⑵中，Dc是硬敷層的直徑，且Dfno是施加了硬敷層的光學(xué)表面上基于F數(shù)的光線的有效直徑。例如，如圖1所示，以直徑Dc的尺寸將硬敷層H施加到透鏡R的中心部分。假定透鏡的外徑是Dlens，在其中存在基于F數(shù)的光線的有效直徑Dfno，且在中心部分存在硬敷層H。
在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，優(yōu)選地硬敷層應(yīng)該滿足以下條件表達(dá)式 ⑶和⑷。(3) Tc > 0. 5(4) (Dc/Dfno)2 < 0. 15這里，Tc是通過(guò)硬敷層的可見(jiàn)光(波長(zhǎng)400nm到700nm)的總透光率，且(Dc/ Dfno)2是硬敷層施加到的光學(xué)表面上(硬敷層的面積)/ (基于F數(shù)的光線的有效區(qū)域的面積)的值。條件表達(dá)式(3)定義硬敷層的透射率，且條件表達(dá)式(4)定義光學(xué)表面上硬敷層的面積。當(dāng)條件表達(dá)式(3)的結(jié)果超過(guò)其下限且變得過(guò)小時(shí)，硬敷層的透射率變得過(guò)低。 當(dāng)條件表達(dá)式(4)的結(jié)果超過(guò)其上限且變得過(guò)大時(shí)，光學(xué)表面上硬敷層的面積變得過(guò)大。 因此，擔(dān)心由光學(xué)系統(tǒng)形成的圖像的亮度變得過(guò)低以及在一部分圖像中發(fā)生光量的不均勻和一部分或整個(gè)硬敷層的反射。因此，通過(guò)使得光學(xué)成像系統(tǒng)滿足條件表達(dá)式(3)和(4)，可以保證適于由光學(xué)系統(tǒng)形成的圖像的亮度。進(jìn)一步，可以防止一部分圖像中發(fā)生光量的不均勻和硬敷層的反射。進(jìn)一步，更優(yōu)選的是光學(xué)成像系統(tǒng)應(yīng)該滿足以下條件表達(dá)式(5)和(6)。(5) Tc >0.7(6) (Dc/Dfno)2 < 0. 1這里，條件表達(dá)式(5)和(6)的各個(gè)符號(hào)的定義與條件表達(dá)式(3)和(4)的相同。通過(guò)使得光學(xué)成像系統(tǒng)滿足條件表達(dá)式(5)和(6)，可以保證亮度對(duì)于由光學(xué)系統(tǒng)形成的圖像也是足夠的。進(jìn)一步，可以可靠地防止在一部分圖像中發(fā)生光量的不均勻和硬敷層的反射。具體地說(shuō)，當(dāng)以光學(xué)部件的光軸為中心的圓形形狀形成硬敷層時(shí)，在條件表達(dá)式 (4)和(6)中，Dc是硬敷層的直徑，且Dfno是施加了硬敷層的光學(xué)表面上基于F數(shù)的光線的有效直徑。在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，優(yōu)選地硬敷層應(yīng)該滿足以下條件表達(dá)式 ⑵。
η(7) JmI (1 -T c, s) X (D C, s/D frio、s) 2 } <0, 2
S= 這里，η是在光學(xué)系統(tǒng)中硬敷層施加到的光學(xué)表面的數(shù)目，(Tc、s)是通過(guò)從物側(cè)開(kāi)始第S個(gè)硬敷層的可見(jiàn)光(波長(zhǎng)400nm到700nm)的總透光率，且(Dc、s/Dfno、s)2是在從物側(cè)開(kāi)始第S個(gè)硬敷層施加到的光學(xué)表面上(硬敷層的面積)/ (基于F數(shù)的光線的有效區(qū)域的面積)的值。條件表達(dá)式(7)對(duì)于光學(xué)系統(tǒng)中的所有各個(gè)硬敷層定義條件表達(dá)式(1)的值之和。當(dāng)條件表達(dá)式(7)的結(jié)果超過(guò)其上限時(shí)，硬敷層的透射率變得過(guò)低，或硬敷層的面積變得過(guò)大。為此原因，擔(dān)心由光學(xué)系統(tǒng)形成的圖像的亮度變得過(guò)低以及在一部分圖像中發(fā)生光量的不均勻和一部分或整個(gè)硬敷層的反射。因此，通過(guò)使得光學(xué)成像系統(tǒng)滿足條件表達(dá)式(7)，可以保證適于由光學(xué)系統(tǒng)形成的圖像的亮度。另外，可以防止一部分圖像中發(fā)生光量的不均勻和硬敷層的反射。具體地說(shuō)，當(dāng)以光學(xué)部件的光軸為中心的圓形形狀形成硬敷層時(shí)，在條件表達(dá)式 (7)中，(Dc、s)是從物側(cè)開(kāi)始第S個(gè)硬敷層的直徑，且(Dfno、S)是從物側(cè)開(kāi)始第S個(gè)硬敷層施加到的光學(xué)表面上基于F數(shù)的光線的有效直徑。在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，優(yōu)選的是應(yīng)該以以光學(xué)部件的光軸為中心的圓形形狀形成硬敷層。通過(guò)以光學(xué)部件的光軸為中心的圓形形狀形成硬敷層，即使當(dāng)由例如透鏡等裝配到透鏡保持框架等的精度和光學(xué)部件的處理的精度中的誤差而在硬敷層的接觸點(diǎn)引起偏差時(shí)，也可以防止當(dāng)硬敷層以外的部分與光學(xué)部件相接觸時(shí)引起的接觸誤差發(fā)生。在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)中，優(yōu)選的是，包括類金剛石或氮化硅薄膜 (Si3N4)的敷層應(yīng)該用作硬敷層。類金剛石是由碳的氫化物或碳的同素異形體形成的無(wú)定形剛性膜。眾所周知，因?yàn)轭惤饎偸偷璞∧ぞ哂懈吣湍バ裕头乐棺ズ鄱?，其也展現(xiàn)出優(yōu)秀的性能。因此，通過(guò)使用包括類金剛石或氮化硅薄膜的敷層作為硬敷層，可以可靠地防止光學(xué)表面損壞或硬敷層磨蝕。進(jìn)一步，眾所周知，在技術(shù)上使用類金剛石和氮化硅薄膜的敷層是可能的，以保證即使在單個(gè)敷層的情況下在可見(jiàn)光區(qū)域的波長(zhǎng)的至少50%或更多的透射率。因此，通過(guò)使用包括類金剛石或氮化硅薄膜的敷層作為硬敷層，保證比如透鏡之類的光學(xué)部件中的高透射率，因此可以保證光學(xué)成像系統(tǒng)的高性能。此外，通過(guò)與比如折射率相對(duì)低的二氧化硅之類的敷層材料一起將類金剛石或氮化硅薄膜形成為多層薄膜，可以降低敷層的反射率并提高其透射率，同時(shí)保持耐磨性的效果和防止抓痕。因此，通過(guò)使用包括類金剛石或氮化硅薄膜的敷層作為硬敷層，可以抑制光學(xué)成像系統(tǒng)的圖像質(zhì)量的惡化。另外，可以通過(guò)使用其一般多用性相對(duì)高的比如濺射器之類的沉淀設(shè)備來(lái)涂覆類金剛石和氮化硅薄膜。因此，通過(guò)使用包括類金剛石或氮化硅薄膜的敷層作為硬敷層，可以減少制造成本。光學(xué)成像系統(tǒng)的具體實(shí)施例在下文中，將參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明特定實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)。第一實(shí)施例圖2和圖3示出根據(jù)第一實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)1的透鏡配置。形成光學(xué)成像系統(tǒng)1以從物側(cè)向著像側(cè)順序地包括第一透鏡組GR1、孔徑光闌2、 第二透鏡組GR2、第三透鏡組GR3、濾光器3、狹縫玻璃(罩蓋)4和成像器件5。第一透鏡組GRl、第二透鏡組GR2和第三透鏡組GR3被配置為可以在光軸的方向上移動(dòng)。在第一透鏡組中GRl中將硬敷層Hl施加到最接近像側(cè)的光學(xué)表面Gld上的中心部分，且在第二透鏡組GR2中將硬敷層H2施加到最接近物側(cè)的光學(xué)表面G2b上的中心部分。在光學(xué)成像系統(tǒng)1從相機(jī)主體伸展到的伸展位置(在圖中沒(méi)有示出)，第一透鏡組 GRl和第二透鏡組GR2在光軸的方向上分開(kāi)預(yù)定距離(參考圖2)。伸展位置是在使用具有光學(xué)成像系統(tǒng)1的成像設(shè)備時(shí)(例如，在拍攝時(shí))的位置。在相機(jī)主體中容納光學(xué)成像系統(tǒng)1的容納位置，施加到第一透鏡組GRl的硬敷層 Hl和施加到第二透鏡組GR2的硬敷層H2彼此相接觸。也就是說(shuō)，第一透鏡組GRl和第二透鏡組GR2彼此相接觸，其中硬敷層Hl和H2插入在其間(參考圖3)。容納位置是例如在不使用具有光學(xué)成像系統(tǒng)1的成像設(shè)備時(shí)的位置。如上所述，通過(guò)使得第一透鏡組GRl和第二透鏡組GR2彼此相接觸(其中硬敷層 Hl和H2插入在其間)，可以實(shí)現(xiàn)光學(xué)成像系統(tǒng)1和具有該系統(tǒng)的成像設(shè)備的小型化，同時(shí)防止第一透鏡組GRl和第二透鏡組GR2的各個(gè)透鏡在容納位置損壞。圖4和圖5示出根據(jù)第二實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)IA的透鏡配置。形成光學(xué)成像系統(tǒng)IA以從物側(cè)向著像側(cè)順序地包括第一透鏡組GR1、第二透鏡組 GR2、孔徑光闌2、第三透鏡組GR3、濾光器3、狹縫玻璃(罩蓋)4和成像器件5。第一透鏡組GR1、第二透鏡組GR2、第三透鏡組GR3和第四透鏡組GR4被配置為可以在光軸的方向移動(dòng)。在第一透鏡組GRl中將硬敷層Hll施加到最接近物側(cè)的光學(xué)表面Gla上的中心部分。在第一透鏡組GRl中將硬敷層H12施加到最接近像側(cè)的光學(xué)表面Glc上的中心部分。 在第二透鏡組GR2中將硬敷層H21施加到最接近的光學(xué)表面G2a上的中心部分。在第二透鏡組GR2中將硬敷層H22施加到最接近像側(cè)的光學(xué)表面G2f上的中心部分。在第三透鏡組 GR3中將硬敷層H3施加到最接近物側(cè)的光學(xué)表面G3a上的中心部分。在最接近光學(xué)成像系統(tǒng)IA的物側(cè)的位置，設(shè)置用于打開(kāi)和關(guān)閉光程的透鏡擋板 6。在光學(xué)成像系統(tǒng)IA從相機(jī)主體伸長(zhǎng)到的伸展位置(在圖中沒(méi)有示出)，第一透鏡組GRl和第二透鏡組GR2在光軸的方向分開(kāi)預(yù)定距離，且第二透鏡組GR2和第三透鏡組GR3 在光軸的方向上分開(kāi)預(yù)定距離(參考圖4)。伸展位置是在使用具有光學(xué)成像系統(tǒng)IA的成像設(shè)備時(shí)(例如，在拍攝時(shí))的位置。在這時(shí)，透鏡擋板6打開(kāi)。在相機(jī)主體中容納光學(xué)成像系統(tǒng)IA的容納位置處，施加到第一透鏡組GRl的硬敷層H12和施加到第二透鏡組GR2的硬敷層H21彼此相接觸，且施加到第二透鏡組GR2的硬敷層H22和施加到第三透鏡組GR3的硬敷層H3彼此相接觸(參考圖5)。因此，第一透鏡組 GRl和第二透鏡組GR2彼此相接觸，其中硬敷層H12和H21插入在其間，且第二透鏡組GR2 和第三透鏡組GR3彼此相接觸，其中硬敷層H22和H3插入在其間。容納位置是例如在不使用具有光學(xué)成像系統(tǒng)IA的成像設(shè)備時(shí)的位置。在這時(shí)，關(guān)閉透鏡擋板6，且施加到第一透鏡組GRl的硬敷層Hll與透鏡擋板6接觸。如上所述，第一透鏡組GRl和第二透鏡組GR2被配置為彼此相接觸，其中硬敷層 H12和H21插入在其間，且第二透鏡組GR2和第三透鏡組GR3被配置為彼此相接觸，其中硬敷層H22和H3插入在其間。通過(guò)這種配置，可以實(shí)現(xiàn)光學(xué)成像系統(tǒng)IA和具有該系統(tǒng)的成像設(shè)備的小型化，同時(shí)防止在容納位置處第一透鏡組GR1、第二透鏡組GR2和第三透鏡組GR3 的各個(gè)透鏡損壞。進(jìn)一步，通過(guò)使得第一透鏡組GRl和透鏡擋板6彼此相接觸，同時(shí)硬敷層Hll插入在其間，可以實(shí)現(xiàn)光學(xué)成像系統(tǒng)IA和具有該系統(tǒng)的成像設(shè)備的小型化同時(shí)防止第一透鏡組GRl的透鏡損壞。圖6和圖7示出根據(jù)第三實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)IB的透鏡配置。形成光學(xué)成像系統(tǒng)IB以從物側(cè)向著像側(cè)順序地包括第一透鏡組GR1、第二透鏡組 GR2、孔徑光闌2、第三透鏡組GR3、第四透鏡組GR4、濾光器3、狹縫玻璃(罩蓋)4和成像器件5。第一透鏡組GR1、第二透鏡組GR2、第三透鏡組GR3和第四透鏡組GR4被配置為可以在光軸的方向移動(dòng)。在第一透鏡組GRl中將硬敷層Hl施加到最接近像側(cè)的光學(xué)表面Glc上的中心部分。在第二透鏡組GR2中將硬敷層H21施加到最接近物側(cè)的光學(xué)表面G2a上的中心部分。 在第二透鏡組GR2中將硬敷層H22施加到最接近像側(cè)的光學(xué)表面G2f上的中心部分。在第三透鏡組GR3中將硬敷層H3施加到最接近物側(cè)的光學(xué)表面G3a上的中心部分。在光學(xué)成像系統(tǒng)IB從相機(jī)主體伸長(zhǎng)到的伸展位置(在圖中沒(méi)有示出)處的廣角端狀態(tài)中，施加到第一透鏡組GRl的硬敷層Hl和施加到第二透鏡組GR2的硬敷層H21彼此相接觸，且第二透鏡組GR2和第三透鏡組GR3在光軸方向上分開(kāi)預(yù)定距離(參考圖6)。因此，第一透鏡組GRl和第二透鏡組GR2彼此相接觸，其中硬敷層Hl和H21插入在其間。伸展位置是在使用具有光學(xué)成像系統(tǒng)IB的成像設(shè)備時(shí)，例如，在拍攝時(shí)的位置。在光學(xué)成像系統(tǒng)IB的伸展位置處的遠(yuǎn)攝端狀態(tài)中，第一透鏡組GRl和第二透鏡組 GR2在光軸方向上分開(kāi)預(yù)定距離，施加到第二透鏡組GR2的硬敷層H22和施加到第三透鏡組 GR3的硬敷層H3彼此相接觸(參考圖7)。因此，第二透鏡組GR2和第三透鏡組GR3彼此相接觸，其中硬敷層H22和H3插入在其間。如上所述，第一透鏡組GRl和第二透鏡組GR2被配置為彼此相接觸，其中硬敷層Hl 和H21插入在其間。通過(guò)這種配置，當(dāng)在伸展位置處的光學(xué)成像系統(tǒng)IB處于廣角端狀態(tài)時(shí)， 可以實(shí)現(xiàn)光學(xué)成像系統(tǒng)IB和具有該系統(tǒng)的成像設(shè)備的小型化同時(shí)防止第一透鏡組GRl和第二透鏡組GR2的各個(gè)透鏡損壞。進(jìn)一步，如上所述，第二透鏡組GR2和第三透鏡組GR3被配置為彼此相接觸，其中硬敷層H22和H3插入在其間。通過(guò)這種配置，可以實(shí)現(xiàn)光學(xué)成像系統(tǒng)IB和具有該系統(tǒng)的成像設(shè)備的小型化，同時(shí)防止在伸展位置處第二透鏡組GR2和第三透鏡組GR3的各個(gè)透鏡損壞。成像設(shè)備的配置在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的成像設(shè)備中，光學(xué)成像系統(tǒng)具有包括濾光器和透鏡的至少一個(gè)光學(xué)部件。在該系統(tǒng)中，將硬敷層施加到至少一個(gè)光學(xué)部件的光學(xué)表面的物側(cè)或像側(cè)。 形成硬敷層以能夠與位置與其相鄰的不同部件或位置與其相鄰的不同光學(xué)部件的光學(xué)表面相接觸。光學(xué)部件的示例不僅包括上述透鏡和濾光器，而且包括例如成像設(shè)備的罩蓋等。進(jìn)一步，不同部件的示例包括例如構(gòu)成鏡筒的外殼的各個(gè)部分，該鏡筒具有在其中布置的透鏡擋板、孔徑光闌、快門、透鏡等。硬敷層是施加到部件和產(chǎn)品的表面以防止其損壞和弄臟的敷層(薄膜)。通過(guò)成像設(shè)備的光學(xué)成像系統(tǒng)的這種配置，當(dāng)一個(gè)或多個(gè)光學(xué)部件和不同部件變得彼此接近時(shí)，硬敷層與其光學(xué)表面或不同部件相接觸。因此，可以防止光學(xué)部件的光學(xué)表面損壞，因此可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的小型化同時(shí)防止光學(xué)部件的光學(xué)表面損壞。成像設(shè)備的實(shí)施例圖8示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的成像設(shè)備的數(shù)碼相機(jī)的框圖。成像設(shè)備(數(shù)碼相機(jī))100包括具有拍攝圖像的功能的相機(jī)模塊10 ；關(guān)于所拍攝的圖像信號(hào)執(zhí)行比如模數(shù)轉(zhuǎn)換處理之類的信號(hào)處理的相機(jī)信號(hào)處理部件20 ；執(zhí)行記錄和再現(xiàn)圖像信號(hào)的處理的圖像處理部件30。進(jìn)一步，成像設(shè)備100還包括顯示所拍攝的圖像等的IXD (液晶顯示器)40 ；在存儲(chǔ)卡1000中寫和讀圖像信號(hào)的R/W(讀取器/寫入器)50 ； 控制整個(gè)成像設(shè)備的CPU(中央處理單元)60;用于用戶操作輸入的比如各種開(kāi)關(guān)之類的輸入部件70 ；和在相機(jī)模塊10內(nèi)控制透鏡的驅(qū)動(dòng)的透鏡驅(qū)動(dòng)控制部件80。相機(jī)模塊10包括包括變焦透鏡11的光學(xué)系統(tǒng)(根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光學(xué)成像系統(tǒng)1、1A或1B)；和例如包括CCD (電荷耦合器件)傳感器、CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體) 傳感器等的成像器件12。相機(jī)信號(hào)處理部件20被配置為關(guān)于從成像器件12輸出的輸出信號(hào)執(zhí)行各種信號(hào)處理，比如轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的處理、噪聲去除、圖像質(zhì)量校正和轉(zhuǎn)換為亮度和色差信號(hào)的處理。圖像處理部件30被配置為執(zhí)行基于預(yù)定圖像數(shù)據(jù)格式的關(guān)于圖像信號(hào)的用于壓縮的編碼和用于解壓縮的解碼的處理、數(shù)據(jù)規(guī)格(如，分辨率)的轉(zhuǎn)換的處理等。IXD 40具有顯示各種數(shù)據(jù)(如，由用戶借助于輸入部件70執(zhí)行的操作的條件和所拍攝的圖像)的功能。R/W 50被配置為將由圖像處理部件30編碼的圖像數(shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)卡1000中，并另外讀取記錄在存儲(chǔ)卡1000上的圖像數(shù)據(jù)。CPU 60用作控制成像設(shè)備100內(nèi)的所有電路模塊的控制處理部件，并基于來(lái)自輸入部件70的指令輸入信號(hào)等控制各電路模塊。例如，輸入部件70包括用于執(zhí)行快門操作的快門釋放按鈕、用于選擇操作模式的選擇開(kāi)關(guān)等。輸入部件70被配置為向CPU 60輸出響應(yīng)于用戶操作的指令輸入信號(hào)。透鏡驅(qū)動(dòng)控制部件80被配置為控制在圖中沒(méi)有示出的馬達(dá)，以基于來(lái)自CPU 60 的控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)變焦透鏡11內(nèi)的各透鏡。例如，存儲(chǔ)卡1000是可從連接到R/W 50的槽拆卸的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。接下來(lái)，將描述成像設(shè)備100的操作。當(dāng)正在準(zhǔn)備拍攝時(shí)，在CPU 60的控制下由相機(jī)模塊10捕捉的圖像信號(hào)通過(guò)相機(jī)信號(hào)處理部件20輸出到IXD 40，從而作為相機(jī)通過(guò)圖像顯示。另外，當(dāng)從輸入部件70輸入用于變焦的指令輸入信號(hào)時(shí)，CPU 60將控制信號(hào)輸出到透鏡驅(qū)動(dòng)控制部件80，并基于透鏡驅(qū)動(dòng)控制部件80的控制移動(dòng)變焦透鏡11內(nèi)的預(yù)定透鏡。當(dāng)由來(lái)自輸入部件70的指令輸入信號(hào)操作未示出的相機(jī)模塊10的快門時(shí)，從相機(jī)信號(hào)處理部件20向圖像處理部件30輸出所捕捉的圖像信號(hào)，且編碼用于壓縮，并轉(zhuǎn)換為預(yù)定數(shù)據(jù)格式的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。將所轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)輸出到R/W 50并寫入存儲(chǔ)卡1000中。對(duì)于聚焦，例如，當(dāng)輸入部件70的快門釋放按鈕被按下一半或完全按下以用于記錄(拍攝)時(shí)，透鏡驅(qū)動(dòng)控制部件80基于從CPU 60接收的控制信號(hào)移動(dòng)變焦透鏡11的預(yù)定透鏡。對(duì)于在存儲(chǔ)卡1000中記錄的圖像數(shù)據(jù)的再現(xiàn)，R/W 50響應(yīng)于在輸入部件70上執(zhí)行的操作而從存儲(chǔ)卡1000讀出規(guī)定的圖像數(shù)據(jù)。由圖像處理部件30解碼讀取的圖像數(shù)據(jù)用于解壓縮，然后將再現(xiàn)的圖像信號(hào)輸出到IXD 40，由此顯示再現(xiàn)的圖像。另外，本實(shí)施例已經(jīng)描述了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的成像設(shè)備應(yīng)用于數(shù)碼相機(jī)的情況。但是，成像設(shè)備的應(yīng)用范圍不限于數(shù)碼相機(jī)，且其還可以廣泛地應(yīng)用于例如數(shù)字輸入/ 輸出設(shè)備的相機(jī)部件，比如數(shù)碼攝像機(jī)，裝備有相機(jī)的移動(dòng)電話和裝備有相機(jī)的PDA(個(gè)人數(shù)字助理)。上述實(shí)施例中描述或所示的部件的形狀和數(shù)值僅是用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施例的說(shuō)明示例，且其不應(yīng)該被翻譯為限制本發(fā)明的技術(shù)范圍。本申請(qǐng)包括與于2010年3月25日在日本專利局提交的日本優(yōu)先權(quán)專利申請(qǐng)JP 2010-069464中公開(kāi)的主題相關(guān)的主題，將其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用完全包括于此。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)成像系統(tǒng)，包括至少一個(gè)光學(xué)部件，包括濾光器和透鏡，其中，將硬敷層施加到所述至少一個(gè)光學(xué)部件的光學(xué)表面的物側(cè)或像側(cè)，和形成所述硬敷層以能夠與位置與其相鄰的不同部件或位置與其相鄰的不同光學(xué)部件的光學(xué)表面相接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)成像系統(tǒng)，其中，在光軸的方向上布置包括孔徑光闌和透鏡的多個(gè)透鏡組，和將硬敷層施加到位置最接近所述孔徑光闌的透鏡組的透鏡。
3.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)成像系統(tǒng)，其中，布置包括透鏡且其中至少一個(gè)在光軸方向上可移動(dòng)從而改變所述光學(xué)系統(tǒng)的焦距的多個(gè)透鏡組，形成具有在其中布置的所述多個(gè)透鏡組的鏡筒以在容納位置和伸展位置之間可移動(dòng)， 在所述容納位置處在相機(jī)主體中容納所述鏡筒，且所述鏡筒從相機(jī)主體伸出到所述伸展位置，和在所述容納位置處，所述硬敷層與位置與其相鄰的不同部件或位置與其相鄰的不同光學(xué)部件的光學(xué)表面相接觸。
4.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)成像系統(tǒng)，其中，布置包括透鏡且其中至少一個(gè)在光軸方向上可移動(dòng)從而改變所述光學(xué)系統(tǒng)的焦距的多個(gè)透鏡組，形成具有在其中布置的所述多個(gè)透鏡組的鏡筒以在容納位置和伸展位置之間可移動(dòng)， 在所述容納位置處在相機(jī)主體中容納所述鏡筒，且所述鏡筒從相機(jī)主體伸出到所述伸展位置，和在所述伸展位置處，所述硬敷層與位置與其相鄰的不同部件或位置與其相鄰的不同光學(xué)部件的光學(xué)表面相接觸。
5.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)成像系統(tǒng)，其中，布置包括透鏡且其中至少一個(gè)在光軸方向上可移動(dòng)從而改變所述光學(xué)系統(tǒng)的焦距的多個(gè)透鏡組，在光軸方向上位置彼此相鄰的透鏡組中的兩個(gè)透鏡組中，分別將硬敷層施加到最接近位于物側(cè)的透鏡組中的像側(cè)的光學(xué)表面，和最接近位于像側(cè)的透鏡組中的物側(cè)的光學(xué)表面，形成具有在其中布置的所述多個(gè)透鏡組的鏡筒以在容納位置和伸展位置之間可移動(dòng)， 在所述容納位置處在相機(jī)主體中容納所述鏡筒，且所述鏡筒從相機(jī)主體伸出到所述伸展位置，和在所述容納位置處，所述硬敷層彼此相接觸。
6.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)成像系統(tǒng)，其中，布置包括透鏡且其中至少一個(gè)在光軸方向上可移動(dòng)從而改變所述光學(xué)系統(tǒng)的焦距的多個(gè)透鏡組，在光軸方向上位置彼此相鄰的透鏡組中的兩個(gè)透鏡組中，分別將硬敷層施加到最接近位于物側(cè)的透鏡組中的像側(cè)的光學(xué)表面，和最接近位于像側(cè)的透鏡組中的物側(cè)的光學(xué)表面，形成具有在其中布置的所述多個(gè)透鏡組的鏡筒以在容納位置和伸展位置之間可移動(dòng)， 在所述容納位置處在相機(jī)主體中容納所述鏡筒，且所述鏡筒從相機(jī)主體伸出到所述伸展位置，和在所述伸展位置處，所述硬敷層彼此相接觸。
7.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)成像系統(tǒng)，其中，所述硬敷層滿足以下條件表達(dá)式(1)(1)(I-Tc) X (Dc/Dfno)2 < 0. 05， 其中Tc是通過(guò)所述硬敷層的波長(zhǎng)400nm到700nm的可見(jiàn)光的總透光率，和 (Dc/Dfno)2是所述硬敷層施加到的光學(xué)表面上(硬敷層的面積)/ (基于F數(shù)的光線的有效區(qū)域的面積)的值。
8.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)成像系統(tǒng)，其中，所述硬敷層滿足以下條件表達(dá)式(2)(2)(I-Tc) X (Dc/Dfno)2 < 0. 03， 其中Tc是通過(guò)所述硬敷層的波長(zhǎng)400nm到700nm的可見(jiàn)光的總透光率，和 (Dc/Dfno)2是所述硬敷層施加到的光學(xué)表面上(硬敷層的面積)/ (基于光圈的光線的有效區(qū)域的面積)的值。
9.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)成像系統(tǒng)，其中，所述硬敷層滿足以下條件表達(dá)式(3)和 (4)(3)Tc > 0. 5(4)(Dc/Dfno)2< 0. 15 其中Tc是通過(guò)所述硬敷層的波長(zhǎng)400nm到700nm的可見(jiàn)光的總透光率，和 (Dc/Dfno)2是所述硬敷層施加到的光學(xué)表面上(硬敷層的面積)/ (基于F數(shù)的光線的有效區(qū)域的面積)的值。
10.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)成像系統(tǒng)，其中，所述硬敷層滿足以下條件表達(dá)式(5)和(6)(5)Tc > 0. 7(6)(Dc/Dfno)2 < 0. 1 其中Tc是通過(guò)所述硬敷層的波長(zhǎng)400nm到700nm的可見(jiàn)光的總透光率，和 (Dc/Dfno)2是所述硬敷層施加到的光學(xué)表面上(硬敷層的面積)/ (基于F數(shù)的光線的有效區(qū)域的面積)的值。
11.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)成像系統(tǒng)，其中，所述硬敷層滿足以下條件表達(dá)式(7)
12.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)成像系統(tǒng)，其中，以所述光學(xué)部件的光軸為中心的圓形形狀形成所述硬敷層。
13.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)成像系統(tǒng)，其中，包括類金剛石的敷層用作所述硬敷層。
14.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)成像系統(tǒng)，其中，包括氮化硅薄膜的敷層用作所述硬敷層。
15.一種成像設(shè)備，包括 光學(xué)成像系統(tǒng)；和成像設(shè)備，將由所述光學(xué)成像系統(tǒng)形成的光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換為電信號(hào)， 其中，所述光學(xué)成像系統(tǒng)具有包括濾光器和透鏡的至少一個(gè)光學(xué)部件， 將硬敷層施加到所述至少一個(gè)光學(xué)部件的光學(xué)表面的物側(cè)或像側(cè)，和形成所述硬敷層以能夠與位置與其相鄰的不同部件或位置與其相鄰的不同光學(xué)部件的光學(xué)表面相接觸。
全文摘要
提供了光學(xué)成像系統(tǒng)和成像設(shè)備。該光學(xué)成像系統(tǒng)包括包含濾光器和透鏡的至少一個(gè)光學(xué)部件，其中硬敷層施加到至少一個(gè)光學(xué)部件的光學(xué)表面的物側(cè)或像側(cè)，且形成硬敷層以能夠與位置與其相鄰的不同部件或位置與其相鄰的不同光學(xué)部件的光學(xué)表面相接觸。
文檔編號(hào)G02B1/10GK102200637SQ20111006619
公開(kāi)日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2011年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月25日
發(fā)明者山野裕貴 申請(qǐng)人:索尼公司