光学系统及摄像装置制造方法及图纸

技术编号:13911169 阅读:73 留言:0更新日期:2016-10-27 03:23
本发明专利技术的目的是提供在小型化及轻量化并实现高度的色像差校正的同时,环境温度变化时也能够维持良好的成像性能的光学系统及摄像装置。为了实现上述目的,本发明专利技术提供光学系统及具有该光学系统的摄像装置,该光学系统的特征在于,具有至少一组包含衍射面的透镜组,其中至少任意一组透镜组具有与该透镜组整体相同符号且折光力最大的满足指定的条件式的第一透镜、和与该透镜组整体相同符号且满足指定的条件式的第一透镜以外的第ⅰ透镜。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学系统及摄像装置,特别是,涉及在数码相机或数码摄像机等采用了固体摄像元件的摄像装置中适用的光学系统及具备该光学系统的摄像装置。
技术介绍
目前,数码相机、数码摄像机等采用了固体摄像元件的摄像装置得到了普及。作为在这这种摄像装置中使用的摄像光学系统,可改变焦距的变焦光学系统得到了广泛应用。变焦光学系统中,通过改变透镜组的间隔来改变焦距。这时,入射到各透镜组的光线高度或入射角发生变化,因而轴向色像差或倍率色像差等各像差也随之发生变动。为了抑制这些各像差的变动,在整个变焦范围实现高的成像性能,同时为了抑制变焦光学系统的大型化、重量化,对高度的光学设计提出了要求。因此,近年来提出了用具有与折射光学系统不同的光学特性的衍射光学元件来实现高度的色像差校正的变焦光学系统。例如,专利文献1记载的变焦光学系统中,在以往用于色像差校正的反常低色散材料的基础上,通过采用衍射光学元件,抑制了像差校正所需的透镜数目的增加,同时实现了能够应对可进行100万像素以上高分辨率摄像的固体摄像元件的高成像性能。就这种变焦光学系统而言,除了单反相机、无反光镜可换镜头相机、数码相机等用户可携带的摄像装置以外,还作为车载用摄像装置、监控用摄像装置等在车体或建筑物等安装固定的、特定用途使用的安装固定型摄像装置的摄像光学系统得到了广泛应用。进而,在任意一种用途中都对成像性能高、小型轻量化、F值小的更为明亮的变焦光学系统提出了要求。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2013-134304号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而,构成摄像光学系统的各光学组件的折光力因温度变化而产生变化。因此,环境温度与设计时的温度(常温)差别大时,该摄像光学系统的光学性能也会发生变化。上述反常低色散材料与其他玻璃材料相比,折光力的变化有随着环境温度的变化加剧的倾向,因而对于包含反常低色散材料的光学系统来说,尤其是对于包含反常低色散材料的变焦光学系统来说,环境温度变化后导致焦点位置或后调焦量随之变化的可能性加大。并且,折光力强的透镜由反常低色散材料构成时,球面像差等的变动有随着环境温度的变化加剧的倾向。变焦光学系统中,尤其是变焦镜头中焦点位置或后调焦量因环境温度的变化而产生变化时,成像性能将显著下降。上述的安装固定型的摄像装置中,多是采用变焦镜头作为摄像光学系统,且多是在环境温度变化大的环境中进行使用。就安装固定型的摄像装置而言,設置时调整了摄像角度、不具备自动对焦功能的机种也多有存在。因此,会出现因环境温度导致被拍摄体图像的轮廓变得不鲜明,无法实现监控等该安装固定型的摄像装置所承担的用途的情况。本专利技术的目的是提供小型化及轻量化并实现高度的色像差校正的同时,环境温度变化时也能够维持良好的成像性能的光学系统及摄像装置。解决问题的方法为了实现上述目的,本专利技术提供一种光学系统,其特征在于,具有至少一组包含衍射面的透镜组,将包含该衍射面的透镜组中的至少任意一组作为包含该衍射面的指定的透镜组,在包含该衍射面的该指定的透镜组中,将具有与该指定的透镜组整体所显示的折光力相同符号的折光力的透镜中折光力最大的透镜作为第一透镜,且在该指定的透镜组中,将具有与该指定的透镜组整体所显示的折光力相同符号的折光力的透镜中所述第一透镜以外的任意一个透镜作为第ⅰ透镜时,所述第一透镜满足以下的条件式(1),所述第ⅰ透镜满足以下的条件式(2)。dndtP1×106>-5…(1)Ndi≥-0.014×νdi+2.5…(2)其中,“dndt”是在20℃以上40℃以下的温度范围对于波长632.8nm的光线的、真空中透镜的绝对折射率的温度系数(absolute dn/dT),“dndtP1”是所述第一透镜的dndt,“Ndi”是所述第ⅰ透镜对于d线的折射率,“νdi”是所述第ⅰ透镜对于d线的阿贝数,“d线”是587.56nm波长的光线。并且,本专利技术提供一种摄像装置,其特征在于,具备上述本专利技术的光学系统、及将该光学系统在该光学系统的像面侧形成的光学图像转换为电信号的摄像元件。专利技术的效果根据本专利技术,可以提供小型化及轻量化并实现高度的色像差校正的同时,环境温度变化时也能够维持良好的成像性能的光学系统及摄像装置。附图说明图1是表示本专利技术的实施例1的光学系统广角端的透镜构成例子的剖面图。图2是表示实施例1的光学系统望远端的透镜构成例子的剖面图。图3是实施例1的光学系统望远端的无限远对焦时的球面像差图、像散图及歪曲像差图。图4是实施例1的光学系统广角端的无限远对焦时的球面像差图、像散图及歪曲像差图。图5是表示本专利技术的实施例2的光学系统广角端的透镜构成例子的剖面图。图6是表示实施例2的光学系统望远端的透镜构成例子的剖面图。图7是实施例2的光学系统望远端的无限远对焦时的球面像差图、像散图及歪曲像差图。图8是实施例2的光学系统广角端的无限远对焦时的球面像差图、像散图及歪曲像差图。图9是表示本专利技术的实施例3的光学系统广角端的透镜构成例子的剖面图。图10是表示实施例3的光学系统望远端的透镜构成例子的剖面图。图11是实施例3的光学系统望远端的无限远对焦时的球面像差图、像散图及歪曲像差图。图12是实施例3的光学系统广角端的无限远对焦时的球面像差图、像散图及歪曲像差图。图13是表示本专利技术的实施例4的光学系统广角端的透镜构成例子的剖面图。图14是表示实施例4的光学系统望远端的透镜构成例子的剖面图。图15是实施例4的光学系统望远端的无限远对焦时的球面像差图、像散图及歪曲像差图。图16是实施例4的光学系统广角端的无限远对焦时的球面像差图、像散图及歪曲像差图。图17是表示本专利技术的实施例5的光学系统广角端的透镜构成例子的剖面图。图18是表示实施例5的光学系统望远端的透镜构成例子的剖面图。图19是实施例5的光学系统望远端的无限远对焦时的球面像差图、像散图及歪曲像差图。图20是实施例5的光学系统广角端的无限远对焦时的球面像差图、像散图及歪曲像差图。图21是表示本专利技术的实施例6的光学系统广角端的透镜构成例子的剖面图。图22是表示实施例6的光学系统望远端的透镜构成例子的剖面图。图23是实施例6的光学系统望远端的无限远对焦时的球面像差图、像散图及歪曲像差图。图24是实施例6的光学系统广角端的无限远对焦时的球面像差图、像散图及歪曲像差图。图25是表示实施例1的光学系统的后焦点的温度变动的图。图26是表示比较例的光学系统的后焦点的温度变动的图。符号的说明1G…第一透镜组、2G…第二透镜组、3G…第三透镜组、4G…第四透镜组、CG…护罩玻璃、IMG…像面具体实施方式以下,对本专利技术的光学系统及摄像装置的实施方式进行说明。1、光学系统1-1、光学系统的基本构成本实施方式的光学系统的特征在于,具有至少一组包含衍射面的透镜组,将包含该衍射面的透镜组中的至少任意一组作为指定的透镜组,在该指定的透镜组中,将具有与该指定的透镜组整体所显示的折光力相同符号的折光力的透镜中折光力最大的透镜作为第一透镜,且在该指定的透镜组中,将具有与该指定的透镜组整体所显示的折光力相同符号的折光力的透镜中所述第一透镜以外的任意一个透镜作为第ⅰ透镜时,第一透镜满足后述的条件式(1),第ⅰ透镜满足后述的条件式(2)。以下,对该光学系统的构成进行说明。1-1-1、包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学系统,其特征在于,具有至少一组包含衍射面的透镜组,将包含该衍射面的透镜组中的至少任意一组作为指定的透镜组时,在该指定的透镜组中,将具有与该指定的透镜组整体所显示的折光力相同符号的折光力的透镜中折光力最大的透镜作为第一透镜,在该指定的透镜组中,将具有与该指定的透镜组整体所显示的折光力相同符号的折光力的透镜中所述第一透镜以外的任意一个透镜作为第ⅰ透镜,所述第一透镜满足以下的条件式(1),所述第ⅰ透镜满足以下的条件式(2),dndtP1×106>‑5  …(1)Ndi≥‑0.014×νdi+2.5  …(2)其中,“dndt”是在20℃以上40℃以下的温度范围对于632.8nm波长的光线的、真空中透镜的绝对折射率的温度系数(absolute dn/dT),“dndtP1”是所述第一透镜的dndt,“Ndi”是所述第ⅰ透镜对于d线的折射率,“νdi”是所述第ⅰ透镜对于d线的阿贝数,“d线”是587.56nm波长的光线。

【技术特征摘要】
2015.04.03 JP 2015-0768391.一种光学系统,其特征在于,具有至少一组包含衍射面的透镜组,将包含该衍射面的透镜组中的至少任意一组作为指定的透镜组时,在该指定的透镜组中,将具有与该指定的透镜组整体所显示的折光力相同符号的折光力的透镜中折光力最大的透镜作为第一透镜,在该指定的透镜组中,将具有与该指定的透镜组整体所显示的折光力相同符号的折光力的透镜中所述第一透镜以外的任意一个透镜作为第ⅰ透镜,所述第一透镜满足以下的条件式(1),所述第ⅰ透镜满足以下的条件式(2),dndtP1×106>-5 …(1)Ndi≥-0.014×νdi+2.5 …(2)其中,“dndt”是在20℃以上40℃以下的温度范围对于632.8nm波长的光线的、真空中透镜的绝对折射率的温度系数(absolute dn/dT),“dndtP1”是所述第一透镜的dndt,“Ndi”是所述第ⅰ透镜对于d线的折射率,“νdi”是所述第ⅰ透镜对于d线...

【专利技术属性】
技术研发人员:野田隆行田口博规濑川敏也平川纯太幡浩文河合祥子山根宏大森勇辉
申请(专利权)人:株式会社腾龙
类型:发明
国别省市:日本;JP

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