專利名稱：攝影光學(xué)系統(tǒng)和裝備攝影光學(xué)系統(tǒng)的圖像拾取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及攝影光學(xué)系統(tǒng)和裝備有該攝影光學(xué)系統(tǒng)的圖像拾取裝置，并適于例如使用固態(tài)圖像傳感器的攝像機(jī)、數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)、電視照相機(jī)、監(jiān)控照相機(jī)和鹵化銀膠片照相機(jī)。
背景技術(shù)：
作為用于長(zhǎng)焦距的攝影光學(xué)系統(tǒng)，按照從物側(cè)到像側(cè)的順序包括具有正折光力的前透鏡單元和具有負(fù)折光力的后透鏡單元的遠(yuǎn)攝型攝影光學(xué)系統(tǒng)是已知的。這里，長(zhǎng)焦距指的是例如與有效成像范圍的大小相比長(zhǎng)的焦距。通常，在具有長(zhǎng)焦距的長(zhǎng)焦鏡頭中，隨著焦距拉長(zhǎng)，出現(xiàn)了各種象差之中的諸如特別是軸向色差和倍率色差之類的色差。
日本專利申請(qǐng)公開(kāi)No. 9-145996論述了一種長(zhǎng)焦鏡頭，其中通過(guò)將使用具有異常局部色散的低色散材料，如螢石或名為S-FPL51的產(chǎn)品(OHARA INC.的一種產(chǎn)品)的正透鏡與使用高色散材料的負(fù)透鏡結(jié)合來(lái)校正(消除)象差。該長(zhǎng)焦鏡頭具有294mm到392mm的焦距和約4. 08到5. 6的光圈數(shù)(F-number)。在具有小光圈數(shù)的長(zhǎng)焦鏡頭中，隨著光圈數(shù)減小，在各種象差之中特別地經(jīng)常發(fā)生球面象差和彗形象差。由此，日本專利申請(qǐng)公開(kāi)No. 8-327897論述了一種長(zhǎng)焦鏡頭，其通過(guò)增加透鏡元件的數(shù)量而增加象差校正的自由度，以校正具有小光圈數(shù)的長(zhǎng)焦鏡頭中的球面象差或彗形象差。該長(zhǎng)焦鏡頭具有大的相對(duì)孔徑并且具有294mm到588mm的焦距和約2. 88到4. 08的光圈數(shù)。同時(shí)，作為在減輕鏡頭重量的同時(shí)校正包括光學(xué)系統(tǒng)的色差的各種象差的方法，使用衍射光學(xué)元件的方法是已知的，其中具有衍射功能的衍射光學(xué)單元安裝在基底上、透鏡表面上或光學(xué)系統(tǒng)的一部分上。日本專利申請(qǐng)公開(kāi)No. 2009-271354論述了一種光學(xué)系統(tǒng)，其中通過(guò)該方法，通過(guò)在縮短總體透鏡長(zhǎng)度的同時(shí)校正色差，或形成由比重相對(duì)低的玻璃材料制成的透鏡來(lái)減輕總的鏡頭重量。該光學(xué)系統(tǒng)是具有293mm到391mm的焦距和約2. 9到4. I的光圈數(shù)的大的相對(duì)孔徑的長(zhǎng)焦鏡頭。該光學(xué)系統(tǒng)利用非球表面通過(guò)借助于縮短整體鏡頭長(zhǎng)度而增加的第一透鏡單元的光焦度來(lái)校正單色象差，并利用衍射光學(xué)元件校正色差。由此，促進(jìn)對(duì)各種象差的校正以及系統(tǒng)的尺寸小型化和輕量化。此外，在許多攝影鏡頭(光學(xué)系統(tǒng))中，通過(guò)移動(dòng)整體攝影鏡頭或攝影鏡頭的一些透鏡單元來(lái)執(zhí)行從無(wú)窮遠(yuǎn)的物體到近的物體的聚焦。在它們之中，在具有長(zhǎng)焦距的長(zhǎng)焦鏡頭的情況下，隨著整體鏡頭尺寸增大和變重，通過(guò)移動(dòng)整體長(zhǎng)焦鏡頭來(lái)執(zhí)行聚焦在機(jī)械上是困難的。由此，在相關(guān)技術(shù)中，存在許多長(zhǎng)焦鏡頭通過(guò)移動(dòng)一些透鏡單元來(lái)執(zhí)行聚焦。在它們之中，使用一內(nèi)部聚焦類型，其中通過(guò)移動(dòng)相對(duì)小和輕的光學(xué)系統(tǒng)的一些中央透鏡單元而非前透鏡單元來(lái)執(zhí)行聚焦。在日本專利申請(qǐng)公開(kāi)No. 9-145996、日本專利申請(qǐng)公開(kāi)No. 8-327897和日本專利申請(qǐng)公開(kāi)No. 2009-271354中，其中每個(gè)從物側(cè)按序包括具有正折光力的第一透鏡單元和具有負(fù)折光力的第二透鏡單元，通過(guò)沿著光軸向像平面?zhèn)纫苿?dòng)第二透鏡單元執(zhí)行聚焦。通常，隨著長(zhǎng)焦鏡頭的焦距變長(zhǎng)，整體透鏡系統(tǒng)尺寸變大。由此，在長(zhǎng)焦鏡頭中，重要的是促進(jìn)長(zhǎng)焦鏡頭的整體透鏡系統(tǒng)的小型化，以及適當(dāng)?shù)匦Ｕ貏e是隨著焦距變長(zhǎng)而發(fā)生的各種象差當(dāng)中的色差。此外，重要的是用小型和輕的透鏡單元而非前透鏡單元，并通過(guò)減少驅(qū)動(dòng)單元的負(fù)擔(dān)來(lái)迅速地執(zhí)行聚焦。通常，隨著長(zhǎng)焦鏡頭的焦距變長(zhǎng)，特別是具有正折光力的前透鏡單元尺寸變大和并且變重。由此，在長(zhǎng)焦鏡頭中，重要的是適當(dāng)?shù)卦O(shè)置具有正折光力的前透鏡單元的透鏡的配置以促進(jìn)整體攝影光學(xué)系統(tǒng)的小型化和輕量化，適當(dāng)?shù)匦Ｕ钜约矮@得高的光學(xué)性能。如果前透鏡單元的透鏡的配置不恰當(dāng)，則由于整體攝影光學(xué)系統(tǒng)尺寸變大并且各 種象差增加，因而獲得高的光學(xué)性能變得難以。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種攝影光學(xué)系統(tǒng)按照從物側(cè)到像側(cè)的順序包括具有正折光力的第一透鏡單元；配置為在光軸方向上移動(dòng)以執(zhí)行聚焦的具有負(fù)折光力的第二透鏡單元；具有正或負(fù)折光力的第三透鏡單元；與第一透鏡單元相比布置在像側(cè)用以決定軸向最大光通量直徑的孔徑部分(SP);以及光學(xué)元件(A)，其中至少它的物側(cè)表面頂點(diǎn)位于滿足以下條件的距離(dsp_A)的范圍內(nèi)，其中該距離(dsp_A)是光軸方向上從孔徑部分(SP)到光學(xué)元件(A)的物側(cè)表面頂點(diǎn)的距離，并且在光軸上從最靠近物側(cè)的透鏡的物側(cè)表面頂點(diǎn)到像平面的長(zhǎng)度是L，O. 00〈dsp_A/L〈0. 12其中，當(dāng)整體攝影光學(xué)系統(tǒng)的焦距為f，整體攝影光學(xué)系統(tǒng)的光焦度為f 第一透鏡單元的焦距為f1;當(dāng)聚焦無(wú)窮遠(yuǎn)的物體時(shí)的全孔徑光圈數(shù)為Fno，在光軸上從第一透鏡單元中最靠近物側(cè)的透鏡的物側(cè)表面頂點(diǎn)到第一透鏡單元中最靠近像側(cè)的透鏡的像側(cè)表面頂點(diǎn)的長(zhǎng)度為Cl1，光學(xué)元件(A)的光焦度為構(gòu)成光學(xué)元件(A)的材料的基于d線的阿貝數(shù)為vdA,以及構(gòu)成光學(xué)元件(A)的材料的局部色散比率差為Δ Θ gFA時(shí),滿足以下條件4. 0<f2/(f1XFnoXd1)<10. O
-0·10 < ΔΘ#α XX f) < -0.01通過(guò)以下參考附圖的示范實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的進(jìn)一步的特征和方面將變
得清楚。


并入且組成說(shuō)明書(shū)一部分的附圖示出了本發(fā)明的示范實(shí)施例、特征和方面，并且與說(shuō)明書(shū)一起用來(lái)解釋本發(fā)明的原理。圖IA和IB是根據(jù)本發(fā)明的第一示范實(shí)施例的攝影光學(xué)系統(tǒng)的鏡頭剖面圖和在物體距離無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)的象差圖。圖2A和2B是根據(jù)本發(fā)明的第二示范實(shí)施例的攝影光學(xué)系統(tǒng)的鏡頭剖面圖和在物體距離無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)的象差圖。圖3A和3B是根據(jù)本發(fā)明的第三示范實(shí)施例的攝影光學(xué)系統(tǒng)的鏡頭剖面圖和在物體距離無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)的象差圖。圖4A和4B是根據(jù)本發(fā)明的第四示范實(shí)施例的攝影光學(xué)系統(tǒng)的鏡頭剖面圖和在物體距離無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)的象差圖。圖5A和5B是根據(jù)本發(fā)明的第五示范實(shí)施例的攝影光學(xué)系統(tǒng)的鏡頭剖面圖和在物體距離無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)的象差圖。圖6A和6B是根據(jù)本發(fā)明的第六示范實(shí)施例的攝影光學(xué)系統(tǒng)的鏡頭剖面圖和在物體距離無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)的象差圖。圖7A和7B是根據(jù)本發(fā)明的第七示范實(shí)施例的攝影光學(xué)系統(tǒng)的鏡頭剖面圖和在物體距離無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)的象差圖。圖8A和SB是根據(jù)本發(fā)明的第八示范實(shí)施例的攝影光學(xué)系統(tǒng)的鏡頭剖面圖和在物 體距離無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)的象差圖。圖9A和9B是根據(jù)本發(fā)明的第九示范實(shí)施例的攝影光學(xué)系統(tǒng)的鏡頭剖面圖和在物體距離無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)的象差圖。圖IOA和IOB是根據(jù)本發(fā)明的第十示范實(shí)施例的攝影光學(xué)系統(tǒng)的鏡頭剖面圖和在物體距離無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)的象差圖。圖IlA和IlB是根據(jù)本發(fā)明的第十一示范實(shí)施例的攝影光學(xué)系統(tǒng)的鏡頭剖面圖和在物體距離無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)的象差圖。圖12A和12B是根據(jù)本發(fā)明的第十二示范實(shí)施例的攝影光學(xué)系統(tǒng)的鏡頭剖面圖和在物體距離無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)的象差圖。圖13A和13B是根據(jù)本發(fā)明的第十三示范實(shí)施例的攝影光學(xué)系統(tǒng)的鏡頭剖面圖和在物體距離無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)的象差圖。圖14A和14B是根據(jù)本發(fā)明的第十四示范實(shí)施例的攝影光學(xué)系統(tǒng)的鏡頭剖面圖和在物體距離無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)的象差圖。圖15是根據(jù)本發(fā)明示范實(shí)施例的圖像拾取裝置的說(shuō)明性視圖。圖16是用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明示范實(shí)施例的條件4到6和條件11到13的范圍的視圖。圖17是表示一般玻璃材料的根據(jù)波長(zhǎng)的折射率變化的圖。圖18是用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明示范實(shí)施例的攝影光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)功能的旁軸布置圖。
具體實(shí)施例方式以下將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的各種示范實(shí)施例、特征和方面。根據(jù)本發(fā)明的示范實(shí)施例的攝影光學(xué)系統(tǒng)按照從物側(cè)到像側(cè)的順序包括具有正折光力的第一透鏡單元、配置為在光軸方向上移動(dòng)以執(zhí)行聚焦的具有負(fù)折光力的第二透鏡單元和具有正或負(fù)折光力的第三透鏡單元。圖IA到14A是根據(jù)本發(fā)明的第一到第十四示范實(shí)施例的攝影光學(xué)系統(tǒng)的透鏡剖面圖。圖IB到14B是根據(jù)本發(fā)明的第一到第十四示范實(shí)施例的攝影光學(xué)系統(tǒng)的縱向象差圖。圖15是示出了單鏡頭反射照相機(jī)系統(tǒng)(圖像拾取裝置)的主要部分的示意圖，其中根據(jù)本發(fā)明的示范實(shí)施例的攝影光學(xué)系統(tǒng)安裝在照相機(jī)機(jī)身上。
在透鏡剖面圖中，LO代表攝影光學(xué)系統(tǒng)。SP代表孔徑部分，其決定軸向的最大光通量直徑。攝影光學(xué)系統(tǒng)LO包括具有正折光力的第一透鏡單元LI、具有負(fù)折光力的第二透鏡單元L2和具有正或負(fù)折光力的第三透鏡單元L3。第三透鏡單元L3按照從物側(cè)到像側(cè)的順序包括固定的第一透鏡子單元L31、被配置為移動(dòng)以具有垂直于光軸的分量并與光軸方向垂直地將圖像移位的第二透鏡子單元L32和固定的第三透鏡子單元L33。IP代表像平面，并對(duì)應(yīng)于在攝像機(jī)或數(shù)字照相機(jī)的攝影光學(xué)系統(tǒng)情況下的諸如接收?qǐng)D像的CCD傳感器或CMOS傳感器之類的圖像傳感器(光電轉(zhuǎn)換元件)的成像表面，以及在用于鹵化銀膠片的照相機(jī)的攝影光學(xué)系統(tǒng)情況下的膠片表面。在象差圖中，d和g分別代表夫瑯和費(fèi)d線和g線。M和S分別代表子午像平面和弧矢像平面。相對(duì)于g線表達(dá)象差的色差(橫向色差)。Fno代表光圈數(shù),而ω代表半視角。
在所有象差圖中，當(dāng)以下描述的數(shù)值示例以毫米(_)為單位表示時(shí)，示出了球面象差具有O. 2毫米的刻度、象散具有O. 2毫米的刻度、失真具有2%的刻度，而倍率色差具有O. 02毫米的刻度。示范實(shí)施例的攝影光學(xué)系統(tǒng)LO包括長(zhǎng)焦鏡頭，并且被構(gòu)造為具有如下特征。在示范實(shí)施例中，第一透鏡單元LI的至少一個(gè)透鏡表面具有非球面形狀。用于決定軸向最大光通量直徑的孔徑部分(孔徑光闌)SP布置在第一透鏡單元LI的像側(cè)上。攝影光學(xué)系統(tǒng)LO更進(jìn)一步地包括至少一個(gè)光學(xué)元件Α。在光軸方向上從孔徑部分SP到光學(xué)元件A的物側(cè)表面頂點(diǎn)的距離是dsp_A，而在光軸上從最靠近物側(cè)物體的透鏡的物側(cè)表面頂點(diǎn)到像平面的長(zhǎng)度是L。然后，至少一個(gè)光學(xué)元件A位于滿足下式的距離40的范圍內(nèi)O. 00〈dsp_A/L〈0. 12 (2)整體攝影光學(xué)系統(tǒng)的焦距是f，整體攝影光學(xué)系統(tǒng)的光焦度是f 第一透鏡單元LI的焦距是4，而當(dāng)對(duì)無(wú)窮遠(yuǎn)的物體執(zhí)行聚焦時(shí)全孔徑光圈數(shù)是Fno。在光軸上從第一透鏡單元LI中最靠近物側(cè)的透鏡的物側(cè)表面頂點(diǎn)到第一透鏡單元LI中最靠近像側(cè)的透鏡的像側(cè)表面頂點(diǎn)的長(zhǎng)度為屯。光學(xué)元件A的光焦度是fA、構(gòu)成光學(xué)元件A的材料的基于d線的阿貝數(shù)是vdA，而構(gòu)成光學(xué)元件A的材料的局部色散比率差是Λ 0gFA。然后，滿足以下條件4. 0<f2/(f1XFnoXd1)<10. O (I)
-0.10 < ΔΘ#α X fA/(VdA X φ)< -0.01 (3)當(dāng)構(gòu)成光學(xué)元件A的材料的在d線處的折射率是NdA、材料的在g線處的折射率是NgA、材料的在C線處的折射率是Na且材料的在F線處的折射率是Nfa時(shí)，阿貝數(shù)vdA和局部色散比率差Λ Θ gFA在下面等式中定義、= (NdA_l)/(Nfa-Nca)0gFA= (Nsa-Nfa)/(Nfa-Nca)Δ Θ gFA= θ gFA- (-1. 61783 X KT3Xvd^O. 64146)圖18是長(zhǎng)焦鏡頭LO的旁軸折光力布置的示意圖。為解釋長(zhǎng)焦鏡頭LO中當(dāng)假定后方聚焦(內(nèi)聚焦)時(shí)在參考狀態(tài)(無(wú)窮遠(yuǎn)物體焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)狀態(tài))下的光學(xué)函數(shù)，圖18示出了旁軸折光力布置。在圖18中，LI代表具有正折光力的第一透鏡單元，而L2代表具有負(fù)折光力的第二透鏡單元，配置為在光軸方向移動(dòng)以聚焦。L3代表具有正或負(fù)折光力的第三透鏡單元，但是在圖18中它的細(xì)節(jié)將省略。La代表光軸。IP代表像平面。P代表軸向的旁軸光線，而Q代表旁軸主光線。通常，在長(zhǎng)焦鏡頭中，軸向旁軸光線P到透鏡的入射高度在物側(cè)高于點(diǎn)SPa，在該點(diǎn)處光軸La和旁軸主光線Q互相交叉并在像側(cè)低于點(diǎn)SPa。長(zhǎng)焦鏡頭采取遠(yuǎn)攝型(可伸縮式)的構(gòu)造。在這種情況下，如果有效地獲得大孔徑直徑(光圈數(shù)小)，則該光圈數(shù)(全孔徑光圈數(shù))被確定為接近物側(cè)的透鏡直徑。然而，那么，隨著長(zhǎng)焦鏡頭之中的透鏡是距物側(cè)更近的透鏡時(shí)，有效直徑變大。特別是，隨著光圈數(shù)變小，透鏡的有效直徑增大，因而透鏡的外徑也增大，使得透鏡的重量大約按照其立方而增大。由此，當(dāng)鏡頭是具有大的相對(duì)孔徑的長(zhǎng)焦鏡頭時(shí)，鏡頭的重量?jī)A向于在物側(cè)而不是在像側(cè)增大。因此之故，在具有大的相對(duì)孔徑的長(zhǎng)焦鏡頭中，重要的是促進(jìn)整體攝影光學(xué)系統(tǒng)的輕量化。
這樣，在此情形下為了減少整體透鏡系統(tǒng)的重量，有必要縮短整體鏡頭長(zhǎng)度(從第一透鏡表面到像平面的距離)，減少第一透鏡單元的透鏡的數(shù)目或減少透鏡的有效直徑，而不改變規(guī)范或成像性能。在示范實(shí)施例中，縮短鏡頭的整體長(zhǎng)度以減小此透鏡類型的整體透鏡系統(tǒng)的重量。用于實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的方法包括增強(qiáng)具有正光焦度(折光力)的第一透鏡單元的光焦度或使得第一透鏡單元本身的厚度(在光軸方向的長(zhǎng)度)變薄。然而，通常，與具有大光圈數(shù)(光圈數(shù)8到12)的長(zhǎng)焦鏡頭相比，具有與焦距相比小的光圈數(shù)(光圈數(shù)4到6)的長(zhǎng)焦鏡頭的球面象差或彗形象差增加。這樣，在根據(jù)相關(guān)技術(shù)的長(zhǎng)焦鏡頭中，通過(guò)增加第一透鏡單元的透鏡的數(shù)目來(lái)校正象差。接下來(lái)，在與焦距相比具有小光圈數(shù)(全孔徑光圈數(shù))的長(zhǎng)焦鏡頭中考慮用于縮短鏡頭的整體長(zhǎng)度的方法。如在相關(guān)技術(shù)中具有大光圈數(shù)的長(zhǎng)焦鏡頭中一樣，如果僅通過(guò)增強(qiáng)第一透鏡單元的光焦度來(lái)縮短鏡頭的整體長(zhǎng)度，則當(dāng)?shù)谝煌哥R單元的有效直徑與具有大光圈數(shù)的長(zhǎng)焦鏡頭相比大時(shí)，正透鏡的厚度(中央的厚度)增加。由此，由于第一透鏡單元的重量增加，具有小光圈數(shù)的長(zhǎng)焦鏡頭不能體現(xiàn)出適于縮短鏡頭的整體長(zhǎng)度的輕量化效果。此外，由于透鏡的數(shù)量多，因此用于縮短鏡頭的整體長(zhǎng)度的空氣距離小，并且不能充分地獲得縮短整體鏡頭的長(zhǎng)度的效果。這樣，在示范實(shí)施例中，通過(guò)在第一透鏡單元中放置至少一個(gè)非球面透鏡表面并極好地保持光學(xué)特性的同時(shí)減少第一透鏡單元的透鏡的數(shù)目，使得第一透鏡單元的厚度變薄。更進(jìn)一步地，通過(guò)增強(qiáng)第一透鏡單元的光焦度來(lái)縮短整體鏡頭長(zhǎng)度。如果具有長(zhǎng)焦距f和小光圈數(shù)Fno的長(zhǎng)焦鏡頭(其焦距f對(duì)光圈數(shù)Fno的比值大)的整體長(zhǎng)度縮短，則發(fā)生以下問(wèn)題。這里，在長(zhǎng)焦鏡頭中，例如，焦距f是600mm而光圈數(shù)Fno是4. O,或焦距f是800_而光圈數(shù)Fno是5. 6。如果通過(guò)在第一透鏡單元中使用螢石或衍射光學(xué)元件校正色差的同時(shí)使第一透鏡單元的光焦度強(qiáng)來(lái)將整體鏡頭長(zhǎng)度縮短到超過(guò)一程度，則軸向色差和倍率色差的校正平衡崩潰。例如，如果充分地校正倍率色差，則軸向色差校正過(guò)度。特別是，在g線和F線之間的軸向色差不能充分地校正。在對(duì)應(yīng)于一般全高清晰度電視(像素?cái)?shù)目1920X1080，像素尺寸μπι)的圖像質(zhì)量的情況下，允許一些色差。然而，考慮由于像素?cái)?shù)目的增加和像素尺寸的減小帶來(lái)的高的圖像質(zhì)量，有必要充分地校正軸向色差。這樣，在示范實(shí)施例中，除使第一透鏡單元的厚度變薄和增強(qiáng)第一透鏡單元的光焦度之外，還采取以下措施縮短整體鏡頭長(zhǎng)度。至少一個(gè)滿足條件(I)和(3 )的光學(xué)元件A接近于孔徑部分SP放置，孔徑部分SP放置在滿足條件(2)的位置處以決定軸向最大光通量直徑。由此，校正g線和F線之間的軸向色差。接下來(lái)，將描述那時(shí)校正色差的機(jī)制。在圖18的旁軸折光力布置模型中示出的長(zhǎng)焦鏡頭LO中，由于軸向旁軸光線P在物側(cè)經(jīng)過(guò)透鏡表面上高于光軸La的位置而不是旁軸主光線Q與光軸La交叉的位置SPa，因此軸向色差比在像側(cè)透鏡中更經(jīng)常地發(fā)生。更進(jìn)一步地，由于軸外主光線在從旁軸主光線Q與光軸La交叉的位置SPa向物側(cè)(或像側(cè))行進(jìn)時(shí)經(jīng)過(guò)透鏡的周邊部分，因此倍率色差經(jīng)常發(fā)生。由此，通過(guò)在物側(cè)(特別是第一透鏡單元)而不是旁軸主光線Q與光軸La交叉的位 置Spa處放置由具有異常色散特性的材料形成的透鏡或諸如衍射光學(xué)元件之類的用于色差校正的光學(xué)元件，軸向色差和倍率色差兩者都可以校正。借由這個(gè)布置，可以校正軸向色差和倍率色差的在C線和F線之間的色差以及在g線和F線之間的色差。然而，如果增強(qiáng)第一透鏡單元的光焦度來(lái)縮短整體鏡頭長(zhǎng)度，則特別地在g線和F線之間的色差量增加。這是因?yàn)?，如在圖17中所示，即使波長(zhǎng)不同，由于色散差，在短波長(zhǎng)情況下在透鏡中使用的一般光學(xué)材料的折射率變化也增加。通常，通過(guò)以優(yōu)良的平衡校正軸向色差和倍率色差兩者的在C線和F線之間以及g線和F線之間的色差，第一透鏡單元中的正透鏡主要由具有高度異常色散的材料形成。由于如果第一透鏡單元的光焦度進(jìn)一步地增強(qiáng)，則對(duì)校正軸向色差和倍率色差的貢獻(xiàn)變得不同，因此僅以放置在第一透鏡單元中的玻璃材料或衍射光學(xué)元件校正d、g、C和F四個(gè)波長(zhǎng)的軸向色差和倍率色差兩者變得困難。特別是，如果充分地校正倍率色差，則g線和F線之間的軸向色差就被過(guò)度校正。這就是為什么如果增強(qiáng)第一透鏡單元的光焦度以縮短整體鏡頭長(zhǎng)度，則僅以放置在第一透鏡單元中的材料或衍射光學(xué)元件不足以校正g線和F線之間的色差。因而，至少一個(gè)滿足條件(I)和(3)的光學(xué)元件A放置為接近決定軸向最大光通量直徑的孔徑部分SP。由此，通過(guò)在相反地校正g線和F線之間的軸向色差的同時(shí)減少對(duì)倍率色差的影響，以對(duì)于整個(gè)攝影光學(xué)系統(tǒng)極好地校正色差。以這種方法，在示范實(shí)施例中，構(gòu)造了輕量化和能夠獲得高質(zhì)量圖像的攝影光學(xué)系統(tǒng)。在這種情況下，與第一透鏡單元相比，孔徑部分SP放置在像側(cè)。以此構(gòu)造，可以充分地接收畫(huà)面周圍的光通量而不必?cái)U(kuò)大第一透鏡單元的透鏡有效直徑。此外，許多攝影光學(xué)系統(tǒng)中的聚焦是通過(guò)移動(dòng)整個(gè)攝影光學(xué)系統(tǒng)或移動(dòng)攝影光學(xué)系統(tǒng)的一些透鏡單元而執(zhí)行的。在它們之中，在具有長(zhǎng)焦距和小光圈數(shù)(全孔徑光圈數(shù))的長(zhǎng)焦鏡頭的情況下，整體鏡頭系統(tǒng)與具有大光圈數(shù)的長(zhǎng)焦鏡頭相比尺寸變大并具有重的重量。由此，移動(dòng)整體長(zhǎng)焦鏡頭以執(zhí)行聚焦在機(jī)械上變得困難。因而，示范實(shí)施例的攝影光學(xué)系統(tǒng)沿著光軸移動(dòng)第二透鏡單元L2以執(zhí)行聚焦，L2為與第一透鏡單元LI相比位于像側(cè)的小型和輕的透鏡單元。由此，與通過(guò)移動(dòng)整體攝影系統(tǒng)或整體第一透鏡單元LI而執(zhí)行聚焦相比，可以通過(guò)非常小的驅(qū)動(dòng)裝置容易地執(zhí)行聚焦。
進(jìn)一步地，第一透鏡單元包括至少一個(gè)非球表面。以此構(gòu)造，減少了第一透鏡單元的透鏡數(shù)目而沒(méi)有使球面象差或彗形象差顯著地惡化。進(jìn)一步地，即使當(dāng)向諸如螢石之類的低色散玻璃材料施加高的光焦度以校正色差時(shí)，通過(guò)非球表面也可以容易地校正由高的光焦度引起的球面象差或彗形象差。進(jìn)一步地，在示范實(shí)施例的攝影光學(xué)系統(tǒng)中，第三透鏡單元L3與第二透鏡單元L2相比放置在像側(cè)。當(dāng)?shù)谌哥R單元L3與第二透鏡單元L2相比放置在像側(cè)時(shí)，透鏡表面可以放置在軸向光線到透鏡的入射高度低而軸外主光線經(jīng)過(guò)高的位置的地方。由此，可以容易地執(zhí)行場(chǎng)彎曲或倍率色差的校正。接下來(lái)，將描述以上所述條件的技術(shù)含義。條件(I)涉及攝影光學(xué)系統(tǒng)LO的第一透鏡單元LI的光焦度和第一透鏡單元的厚度。如果超過(guò)條件(I)的上限，則第一透鏡單元LI的光焦度變得過(guò)強(qiáng)或第一透鏡單元LI的厚度變得過(guò)薄。這縮短了整體鏡頭長(zhǎng)度，但是由此，在第一透鏡單元LI之內(nèi)校正第一透鏡單元LI中產(chǎn)生的球面象差或彗形象差變得困難，并且不能充分地校正在整個(gè)攝影光學(xué)系統(tǒng)中的球面象差和彗形象差，這是不希望的。
另一方面，如果超過(guò)條件(I)的下限，則由于第一透鏡單元LI的光焦度變?nèi)趸虻谝煌哥R單元LI的厚度變厚，難以縮短整體鏡頭長(zhǎng)度，這是不希望的。更希望地，可以如下設(shè)置條件(I)。4. 5<f2/(f1XFnoXd1)<9. O (Ia)更希望地，可以如下設(shè)置條件(la)。4. 95<f2/ (f! X Fno X (I1) <8. 00 (lb)條件(2)涉及滿足條件(3)的放置在攝影光學(xué)系統(tǒng)LO中的光學(xué)元件A的布置位置。如果超過(guò)條件(2)的上限，則光學(xué)元件A遠(yuǎn)離孔徑部分SP而靠近第一透鏡單元LI或靠近像平面放置。首先，當(dāng)光學(xué)元件A靠近第一透鏡單元LI放置時(shí)，光學(xué)元件A放置在如下位置在該位置，軸向旁軸光線穿過(guò)透鏡表面的高于光軸的位置，且軸外主光線穿過(guò)透鏡的周邊部分。如果該光學(xué)元件A是放置在以上配置的位置，則對(duì)軸向色差的貢獻(xiàn)和對(duì)倍率色差的貢獻(xiàn)兩者都增加了。那么，不存在獲取軸向色差和倍率色差的校正平衡的解決方法，這是不希望的。進(jìn)一步地，當(dāng)光學(xué)元件A靠近像平面放置時(shí)，光學(xué)元件A放置在軸向旁軸光線穿過(guò)透鏡表面的位置低于光軸的位置。那么，由于對(duì)校正軸向色差的貢獻(xiàn)變得更小，因此除非第一透鏡單元具有很高的光焦度，否則無(wú)法校正軸向色差。那么，不存在獲取色差和基本象差(特別是場(chǎng)彎曲等)之間的平衡的解決方法，這是不希望的。進(jìn)一步地，不超過(guò)條件(2)的下限。更希望地，可以如下設(shè)置條件(2)。O. 00〈dsp_A/L〈0. 09 (2a)條件(3)涉及光學(xué)元件A的色差的校正力。如果超過(guò)條件(3)的上限(或下限)，則光學(xué)元件A的光焦度的絕對(duì)值變得過(guò)小(或過(guò)大)，或光學(xué)元件A的局部色散比率差的絕對(duì)值變得過(guò)小(或過(guò)大)。那么，無(wú)法獲取軸向色差的校正平衡，并且特別是，無(wú)法充分地校正g線和F線之間的軸向色差，這是不希望的。更希望地，可以如下設(shè)置條件(3)。-0.07 < Δ§#α X “ X f)< -0.01 (3a)更希望地，可以如下設(shè)置條件(3a)。
-0.05 < 趟gFA X φΑ/(ν植 X φ) < -0.01 (3b)盡管通過(guò)該構(gòu)造獲得了本發(fā)明預(yù)期的攝影光學(xué)系統(tǒng)，但是更希望的是，滿足以下條件的至少一個(gè)，而由此可以提高縮短整體鏡頭長(zhǎng)度的效果并可以容易地獲得高的光學(xué)性倉(cāng)泛。
希望地，第一透鏡單元LI按照從物側(cè)到像側(cè)的順序包括正透鏡、具有面向物側(cè)的凸面的彎月形狀的正透鏡、以及粘合透鏡。以上述配置的透鏡，變得易于以正透鏡和彎月形透鏡會(huì)聚已進(jìn)入第一透鏡單元LI的光線，并通過(guò)利用彎月形透鏡的物側(cè)表面和像側(cè)表面的曲率之間微小的差別來(lái)校正球面象差和彗形象差。以此構(gòu)造，獲取了光焦度和象差校正的平衡，其是希望的。進(jìn)一步地，通過(guò)由于縮短的透鏡整體長(zhǎng)度帶來(lái)的第一透鏡單元LI光焦度的增加，增加了由于透鏡的布置位置的制造誤差帶來(lái)的成像性能的變化的靈敏度。然而，由于第一透鏡單元LI具有粘合透鏡，使得與采取沒(méi)有粘合透鏡的緊密布置的情況相比可以容易地降低靈敏度，因此可以容易地制造第一透鏡單元LI，這是希望的。光學(xué)元件A的材料的局部色散比率為Θ gFA,并且構(gòu)成光學(xué)元件A的材料的光學(xué)特性A01為A01- Θ gFA_ Θ gFB1,其中Θ gFB1=-l X IO-9 X VdA4+5 X IO-8 X VdA3+7. 5 X IO-5 X VdA2-7 X IO-3 X VdA+0. 721。構(gòu)成光學(xué)兀件A的材料的光學(xué)特性A02為A02- Θ gFA_ Θ gFB2,其中Θ gFB2=-l. ΘΤΧΙΟ^Χν^+δ. 21 X IO^5X ν^δ. 66 X IO^3X vdA+0. 7278.在這種情況下，滿足以下條件的一個(gè)或多個(gè)是希望的。O. 0272<ΑΘ1<0. 3000 (4)-O. 5000<Αθ2<-0. 0272 (5)5<VdA<60(6)圖16為示出了條件(4)、(5)和(6)的范圍的說(shuō)明性視圖。條件(4)和(5)涉及光學(xué)元件A的局部色散比率0gF。如果超過(guò)條件(4)的上限，則與其它常規(guī)材料相比，光學(xué)元件A的局部色散比率變得過(guò)高。那么，特別是短波長(zhǎng)側(cè)的軸向色差被過(guò)度地校正，這是不希望的。另一方面，如果超過(guò)條件(4)的下限，則光學(xué)元件A的局部色散比率變小，并且它的異常色散變得與異常色散小的其它常規(guī)材料的異常色散近似。那么，特別是短波長(zhǎng)側(cè)的軸向色差被不充分地校正，這是不希望的。更希望地，可以如下設(shè)置條件(4)。O. 0320〈Α θ !〈O. 2700 (4a)更希望地，可以如下設(shè)置條件(4a)。O. 0400〈Α θ !<0. 2500 (4b)更希望地，可以如下設(shè)置條件(4b)。
O. 0550<ΑΘ1<0. 2200 (4c)如果超過(guò)條件(5)的上限，光學(xué)元件A的局部色散比率變大，并且它的異常色散變得與異常色散小的其它常規(guī)材料的異常色散近似。那么，特別是短波長(zhǎng)側(cè)的軸向色差被不充分地校正，這是不希望的。如果超過(guò)條件(5)的下限，與其它常規(guī)材料相比，光學(xué)元件A的局部色散比率變得過(guò)低。那么，特別是短波長(zhǎng)側(cè)的軸向色差被過(guò)度校正，這是不希望的。更希望地，可以如下設(shè)置條件(5)。-O. 5000<Αθ2<-0. 0280(5a)
更希望地，可以如下設(shè)置條件(5a)。-O. 4700〈Α θ 2〈_0· 0290(5b)更希望地，可以如下設(shè)置條件(5b)。-O. 4600〈Α θ 2〈_0· 0300(5c)條件(6)涉及光學(xué)元件A的材料的阿貝(Abbe)數(shù)。如果超過(guò)條件(6)的上限，則光學(xué)元件A的材料的阿貝數(shù)變大，并且光學(xué)元件A處于低色散狀態(tài)。那么，如果要校正短波長(zhǎng)側(cè)的軸向色差，高的光焦度是必需的，并且無(wú)法獲取與長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)的色差的平衡，這是不希望的。如果超過(guò)條件(6)的下限，則光學(xué)元件A的阿貝數(shù)變小，并且光學(xué)元件A處于高色散狀態(tài)。那么，由于可以利用弱的光焦度容易地校正特別是短波長(zhǎng)側(cè)的軸向色差，但是校正方向是相反地施加到一定程度上受到影響的倍率色差，因此難以獲取軸向色差和倍率色差的平衡，這是不希望的。更希望地，可以如下設(shè)置條件(6)。5<￥^<55 (6a)更希望地，可以如下設(shè)置條件(6a)。7<￥^<50 (6b)更希望地，可以如下設(shè)置條件(6b)。10<VdA<45 (6c)構(gòu)成滿足條件(4)或條件(6)的光學(xué)元件A的材料(在下文中，稱為〃光學(xué)材料")的詳細(xì)示例包括，例如樹(shù)脂。在各種樹(shù)脂之中，UV (紫外線)固化樹(shù)脂(Nd=L 635，vd=22. 7，Θ gF=0. 69)或 N-聚乙烯咔唑(Nd=L 696，vd=17. 7，Θ gF=0. 69)是滿足條件(4)或(6)的光學(xué)材料。樹(shù)脂不限于此，只要樹(shù)脂滿足條件(4)或條件(6)即可。進(jìn)一步地，具有與常規(guī)玻璃材料不同特性的光學(xué)材料包括如下這樣的混合物，其中無(wú)機(jī)氧化物納米微粒(無(wú)機(jī)微粒)分散在合成樹(shù)脂(透明介質(zhì))中。無(wú)機(jī)氧化物的示例包括 TiO2 (Nd=2. 304，vd=13. 8)和 Nb2O5 (Nd=2. 367，vd=14. O)。進(jìn)一步地，ITO (Nd=L 8571，vd=5. 68), Cr2O3 (Nd=2. 2178, vd=13. 4), BaTiO3 (Nd=2. 4362，vd=ll. 3)等等。·在無(wú)機(jī)氧化物之中，當(dāng)TiO2 (Nd=2. 304, vd=13. 8, Θ gF=0. 87)微粒以合適的體積比分散在合成樹(shù)脂中時(shí)，可以獲得滿足條件(4)或(6)的光學(xué)材料。TiO2是用于各種目的的材料，并被用作構(gòu)成諸如光學(xué)領(lǐng)域中的防反射薄膜之類的光學(xué)薄膜的沉積材料。TiO2微粒被用作化妝品材料以及光催化劑或白色顏料。
在無(wú)機(jī)氧化物之中，當(dāng)ITO微粒(Nd=L 8571，vd=5. 68，Θ gF=0. 29)以合適的體積比分散在合成樹(shù)脂中時(shí)，可以獲得滿足條件(5)或(6)的光學(xué)材料。ITO通常被認(rèn)為是構(gòu)成透明電極的材料，而且一般用于液晶顯示裝置、場(chǎng)致發(fā)光(EL)裝置和紅外線屏蔽裝置以及紫外線屏蔽裝置中。在示范實(shí)施例中，考慮到散射的影響，分散在合成樹(shù)脂中的TiO2微?；騃TO微粒的平均直徑可以是2nm到50nm，而且可以添加分散劑以抑制結(jié)塊。用于分散TiO2或ITO的合成樹(shù)脂材料可以是聚合體，而且可以通過(guò)使用成形模具通過(guò)光致聚合或熱聚合更高效地大量生產(chǎn)。對(duì)于合成樹(shù)脂的光學(xué)常數(shù)特征，可以極好地使用具有相對(duì)大的局部色散比率的合成樹(shù)脂、具有相對(duì)小的阿貝數(shù)的合成樹(shù)脂和兩者條件都滿足的合成樹(shù)脂，并且N-聚乙烯咔
唑、苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯(acryl)等等可以是適用的。在以下描述的示范實(shí)施例中，紫外線固化樹(shù)脂和N-聚乙烯咔唑被用作分散TiO2微粒和ITO微粒的合成樹(shù)脂。然而，合成樹(shù)脂不限于此。納米微粒分散在其中的混合物的色散特征Ν( λ)可以通過(guò)以下從有名的德魯特公式導(dǎo)出的等式簡(jiǎn)單地計(jì)算。也就是說(shuō)，在波長(zhǎng)λ處的折射率Ν(λ)是Ν(λ) = [1+ν{ΝΜ2(λ)-1} + (1-ν) {ΝΡ2 ( λ )—1} ]1/2(A) ο等式(A)中，λ為任意波長(zhǎng)，Nm為T(mén)iO2或ITO的折射率，Np為合成樹(shù)脂的折射率，V為T(mén)iO2微?；騃TO微粒的總體積與合成樹(shù)脂的體積之比。進(jìn)一步地，可以使用衍射光學(xué)元件作為光學(xué)元件Α。衍射光學(xué)元件可以在更少地影響諸如球面象差或彗形象差之類的短波長(zhǎng)象差的同時(shí)獲得對(duì)大的色差的校正效果。由此，可以容易地校正在g線和F線之間的軸向色差，這是希望的。在示范實(shí)施例中，光學(xué)元件A可以是衍射光學(xué)元件。在無(wú)窮遠(yuǎn)物體焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)狀態(tài)下，第一透鏡單元LI和第二透鏡單元L2的復(fù)合焦距為f12。第一透鏡單元LI的正透鏡的光焦度之和為fpsuM 而它的負(fù)透鏡的光焦度之和為Vnsum。希望地，第一透鏡單元LI按照從物側(cè)到像側(cè)的順序包括正透鏡、具有面向物側(cè)的凸面的彎月形狀的正透鏡、以及粘合透鏡。彎月形狀的正透鏡的物側(cè)表面的曲率半徑為RM1，它的像側(cè)表面的曲率半徑為RM2，而彎月形狀的正透鏡的材料的阿貝數(shù)為vM。當(dāng)從物側(cè)開(kāi)始數(shù)起，放置在第一透鏡單元LI和第二透鏡單元L2中的第i個(gè)透鏡Gi的材料的局部色散比率差為Λ 0gFei時(shí)，它的阿貝數(shù)為^，而它的光焦度為在光軸上從最靠近物體的透鏡的物側(cè)表面頂點(diǎn)到孔徑部分SP的長(zhǎng)度為d_sp。在這種情況下，滿足以下條件的一個(gè)或多個(gè)是希望的。2. 0<f2/(f12XL)<10. O(7)
.4 < ^psum/ I fNSUM I < 3.0 (8)O. 1< (RM2-RM1) / (RM1+RM2) <0. 5 (14)15<vm<30(15)
權(quán)利要求
1.一種攝影光學(xué)系統(tǒng)，按照從物側(cè)到像側(cè)的順序包括 具有正折光力的第一透鏡單元； 具有負(fù)折光力的第二透鏡單元，被配置為在光軸方向上移動(dòng)以執(zhí)行聚焦； 具有正或負(fù)折光力的第三透鏡單元；孔徑部分(SP)，與第一透鏡單元相比被布置在像側(cè)以決定軸向最大光通量直徑；以及第一光學(xué)元件(A)，其中至少它的物側(cè)表面頂點(diǎn)位于滿足下列條件的第一距離(dsp_A)的范圍內(nèi)，其中該第一距離(dsp_A)是在光軸方向上從孔徑部分(SP)到該第一光學(xué)元件(A)的物側(cè)表面頂點(diǎn)的距離，且在光軸上從最靠近物側(cè)的透鏡的物側(cè)表面頂點(diǎn)到像平面的長(zhǎng)度是L, O. 00〈dsp_A/L〈0. 12 其中，當(dāng)整體攝影光學(xué)系統(tǒng)的焦距為f，整體攝影光學(xué)系統(tǒng)的光焦度為零》第一透鏡單元的焦距為f1;當(dāng)聚焦無(wú)窮遠(yuǎn)的物體時(shí)的全孔徑光圈數(shù)為Fno，在光軸上從第一透鏡單元中最靠近物側(cè)的透鏡的物側(cè)表面頂點(diǎn)到第一透鏡單元中最靠近像側(cè)的透鏡的像側(cè)表面頂點(diǎn)的長(zhǎng)度為(I1,該第一光學(xué)兀件(A)的光焦度為-A 構(gòu)成該第一光學(xué)兀件(A)的材料的基于d線的阿貝數(shù)為Vtw，且構(gòu)成該第一光學(xué)元件(A)的材料的局部色散比率差為Λ 0gFA時(shí)，滿足下列條件4. 0<f2/(f1XFnoXd1)<10. O-0.10 < ΔΘ7γα χ ψκ (ym χ ) < -O· 01*
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的攝影光學(xué)系統(tǒng)，其中當(dāng)構(gòu)成該第一光學(xué)元件(A)的材料的局部色散比率為Θ gFA并且構(gòu)成該第一光學(xué)元件(A)的材料的光學(xué)特性(A01)是 gFA- 9 gFBl 時(shí)， 其中 θ gFBi=-l X ο-9 X vdA4+5 X IO-8 X vdA3+7. 5 X 1(T5X vdA2_7 X 1(T3X vdA+0. 721， 滿足下列條件O. 0272<ΑΘ1<0. 3000。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的攝影光學(xué)系統(tǒng)，其中當(dāng)構(gòu)成該第一光學(xué)元件(A)的材料的局部色散比率為Θ gFA并且構(gòu)成該第一光學(xué)元件(A)的材料的光學(xué)特性(A02)為 A 0 2_ 9 gFA- 9 gFB2 時(shí)，其中 0gFB2 = -I. 67X10_7XvdA3+5. 21 X IO^5X vdA2-5. 66X IO^3X vdA+0. 7278, 滿足下列條件-O. 5000<Αθ2<-0. 0272。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的攝影光學(xué)系統(tǒng)，其中該阿貝數(shù)(vdA)滿足下列條件5〈vdA〈60o
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的攝影光學(xué)系統(tǒng)，其中該第一光學(xué)元件(A)包括衍射光學(xué)元件。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的攝影光學(xué)系統(tǒng)，其中，當(dāng)?shù)谝煌哥R單元和第二透鏡單元在對(duì)無(wú)窮遠(yuǎn)的物體進(jìn)行聚焦期間的復(fù)合焦距為f12時(shí)，滿足下列條件2. 0<f2/(f12XL)<10. O。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的攝影光學(xué)系統(tǒng)，其中包括在第一透鏡單元中的正透鏡的光焦度之和為VPSUM，以及包括在第一透鏡單元中的負(fù)透鏡的光焦度之和為ψ^ΙΛΙ，滿足下列條件.1.4 < CPpsum/ I I < 3.0
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的攝影光學(xué)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括至少一個(gè)第二光學(xué)元件(R)，其中至少它的物側(cè)表面頂點(diǎn)位于滿足下列條件的第二距離(dsp_K)的范圍內(nèi)，其中該第二距離(dsp_K)為在光軸方向上從孔徑部分(SP)到該第二光學(xué)元件(R)的物側(cè)表面頂點(diǎn)的距離dsp_K，并且在光軸上從孔徑部分(SP)到像平面的長(zhǎng)度為dsp_img， O. 30〈dsp_R/dsp_img〈l. 00, 其中，當(dāng)該第二光學(xué)元件(R)的光焦度為q>R，構(gòu)成該第二光學(xué)元件(R)的材料的基于d線的阿貝數(shù)為《Pr 并且構(gòu)成該第二光學(xué)元件(R)的材料的局部色散比率差為Λ 0gFK時(shí)，如果提供多個(gè)第一光學(xué)元件(A)，則當(dāng)從物側(cè)開(kāi)始數(shù)起時(shí)第i個(gè)第一光學(xué)元件(Ai)的光焦度為《Ραι 第i個(gè)第一光學(xué)元件(Ai)的材料的阿貝數(shù)為vdAi，并且第i個(gè)第一光學(xué)元件(Ai)的材料的局部色散比率差為Λ egFAi，以及，如果提供多個(gè)第二光學(xué)元件(R)，則當(dāng)從物側(cè)開(kāi)始數(shù)起時(shí)第k個(gè)第二光學(xué)元件(Rk)的光焦度為φι ，第k個(gè)第二光學(xué)元件(Rk)的材料的阿貝數(shù)為vdRk，并且第k個(gè)第二光學(xué)元件(Rk)的材料的局部色散比率差為Δ 0gFKk，滿足下列條件
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的攝影光學(xué)系統(tǒng)，其中當(dāng)構(gòu)成該第二光學(xué)元件(R)的材料的局部色散比率為Θ gFE并且構(gòu)成該第二光學(xué)元件(R)的材料的光學(xué)特性(R01)為 R Θ 1_ 9 gFE_ 9 gFBE1 時(shí)， 其中 0gFBRi = -I X ο-9X vdE4+5 X IO-8X vdE3+7. 5 X IO-5X vdE2-7 X IO-3X vdE+0. 721, 滿足下列條件0. 0272〈Rei〈0. 3000。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的攝影光學(xué)系統(tǒng)，其中當(dāng)構(gòu)成該第二光學(xué)元件(R)的材料的局部色散比率為Θ gFE并且構(gòu)成該弟~■光學(xué)兀件(R)的材料的光學(xué)特性(Re2)為 R Θ 2_ 9 gFE- 9 gFBE2 時(shí)，其中 9 gFBE2 = -I· 67X10_7XvdE3+5. 21Xl(T5XvdK2-5. 66X IO^3X vdE+0. 7278， 滿足下列條件-O. 5000<Re2<-0. 0272。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的攝影光學(xué)系統(tǒng)，其中滿足下列條件5〈vdR〈60。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的攝影光學(xué)系統(tǒng)，其中該第一透鏡單元按照從物側(cè)到像側(cè)的順序包括正透鏡、具有面向物側(cè)的凸面的彎月形狀的正透鏡、和粘合透鏡，以及 其中，當(dāng)該彎月形狀的正透鏡的物側(cè)表面的曲率半徑為RM1，該彎月形狀的正透鏡的像側(cè)表面的曲率半徑為RM2，并且該彎月形狀的正透鏡的材料的阿貝數(shù)為vM時(shí)，滿足下列條件O. 1<(RM2-RM1)/(RM1+RM2)〈O. 515〈vm〈30。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的攝影光學(xué)系統(tǒng)，其中當(dāng)從物側(cè)開(kāi)始數(shù)起包括在第一透鏡單元和第二透鏡單元中的第i個(gè)透鏡(Gi)的材料的局部色散比率差為Λ Θ gFM，第i個(gè)透鏡(Gi)的材料的阿貝數(shù)為vdei,并且第i個(gè)透鏡(Gi)的光焦度為-Gi時(shí)，滿足下列條件
14.根據(jù)權(quán)利要求I所述的攝影光學(xué)系統(tǒng)，其中，當(dāng)在光軸上從最靠近物側(cè)的透鏡的物側(cè)表面頂點(diǎn)到孔徑部分(SP)的長(zhǎng)度為d_sp時(shí)，滿足下列條件 4. 0〈f2/(d_spXL)〈8. O。
15.根據(jù)權(quán)利要求I所述的攝影光學(xué)系統(tǒng)，其中該第三透鏡單元按照從物側(cè)到像側(cè)的順序包括固定的第一透鏡子單元、被配置為移動(dòng)以具有與光軸垂直的分量以使得與光軸方向垂直地將圖像移位的第二透鏡子單元、和固定的第三透鏡子單元。
16.一種圖像拾取裝置，包括 根據(jù)權(quán)利要求I所述的攝影光學(xué)系統(tǒng)；以及 圖像傳感器，被配置為接收由該攝影光學(xué)系統(tǒng)形成的圖像。
全文摘要
本發(fā)明涉及攝影光學(xué)系統(tǒng)和裝備有該攝影光學(xué)系統(tǒng)的圖像拾取裝置。該攝影光學(xué)系統(tǒng)按照從物側(cè)到像側(cè)的順序包括具有正折光力的第一透鏡單元、被配置為在光軸方向上移動(dòng)以執(zhí)行聚焦的具有負(fù)折光力的第二透鏡單元、以及具有正或負(fù)折光力的第三透鏡單元，其中光學(xué)元件(A)的位置滿足預(yù)定條件。
文檔編號(hào)G02B13/02GK102890336SQ20121025229
公開(kāi)日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月21日
發(fā)明者江口薫 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社