光学系统和包括光学系统的成像装置制造方法及图纸

公开了光学系统和包括光学系统的成像装置。在根据每个示例实施例的光学系统中，从无限远物体向近距离物体聚焦时相邻透镜单元之间的间隔变化，并且可以引起获得β＝‑1.2的第一对焦状态，其中，β是整个系统的横向倍率。根据每个示例实施例的光学系统包括多个聚焦透镜单元，并且在焦点被放在无限远物体上的状态下具有最大的聚焦灵敏度绝对值的聚焦透镜单元和具有第二大的聚焦灵敏度绝对值的聚焦透镜单元中，被布置在物侧的聚焦透镜单元是透镜单元LA，并且被布置在像侧的聚焦透镜单元是透镜单元LB。包括被布置在透镜单元LB的像侧的所有透镜的部分光学系统LC具有负折光力。部分光学系统LC满足预定的条件表达式。

Optical systems and imaging devices including optical systems

【技术实现步骤摘要】
光学系统和包括光学系统的成像装置
本专利技术涉及光学系统，该光学系统适用于数字视频相机、数字静态相机、广播相机、卤化银胶片相机、监视相机等。
技术介绍
微距透镜是已知的能够执行特写图像捕获的透镜。近年来，需要能够捕获无限远物体的图像并且还能够以增大到等倍或更大的成像倍率来执行特写图像捕获的微距透镜。日本专利申请公开No.2015-034899讨论了能执行从无限远物体放大到约2倍的成像倍率的放大图像捕获的光学系统(微距透镜)。通过将具有正折光力的透镜单元放在像侧最靠近像面(IP)的位置处，在日本专利申请公开No.2015-034899中讨论的光学系统缩短了在聚焦期间聚焦透镜单元的移动距离，并且抑制了放大图像捕获中光学性能的下降。然而，透镜直径可能会随着成像倍率的增大而增大。
技术实现思路
本专利技术致力于具有高光学性能并且能够以等倍或更大的成像倍率来执行图像捕获的紧凑的光学系统以及包括光学系统的成像装置。根据本专利技术的一方面，一种光学系统，在该光学系统中相邻透镜单元之间的间隔被配置成在从无限远物体到近距离物体的聚焦期间变化并且在第一对焦位置满足β＝-1.2，其中β是该光学系统的横向倍率，该光学系统包括：多个聚焦透镜单元，被配置成在从无限远物体到近距离物体的聚焦期间移动，其中，在无限远物体上的对焦状态下的所述多个聚焦透镜单元中的具有最大的聚焦灵敏度绝对值的聚焦透镜单元和具有第二大的聚焦灵敏度绝对值的聚焦透镜单元中，被布置在物侧的聚焦透镜单元是第一聚焦透镜单元(LA)，并且被布置在像侧的聚焦透镜单元是第二聚焦透镜单元(LB)，其中，包括被布置在第二聚焦透镜单元(LB)的像侧的所有透镜的部分光学系统(LC)具有负折光力，并且其中，以下条件表达式被满足：-3.00<fLCX/fX<-0.50,其中，fLCX是在第一对焦状态下的部分光学系统LC的焦距，fX是在第一对焦状态下的光学系统的焦距。根据本专利技术的另一方面，一种成像装置包括：光学系统，和被配置成对由光学系统形成的光学图像进行光电转换的图像传感器，其中，在光学系统中，从无限远物体向近距离物体聚焦期间相邻透镜单元之间的间隔变化，并且β＝-1.2被满足的第一对焦状态能够被实现，其中，β是整个系统的横向倍率，其中，光学系统包括被配置成从无限远物体向近距离物体聚焦期间移动的多个聚焦透镜单元，其中，在无限远物体上的对焦状态下的所述多个聚焦透镜单元中的具有最大的聚焦灵敏度绝对值的聚焦透镜单元和具有第二大的聚焦灵敏度绝对值的聚焦透镜单元中，被布置在物侧的聚焦透镜单元是透镜单元LA，并且被布置在像侧的聚焦透镜单元是透镜单元LB，其中，包括被布置在透镜单元LB的像侧的所有透镜的部分光学系统LC具有负折光力，并且其中，以下条件表达式被满足：-3.00<fLCX/fX<-0.50,其中，fLCX是在第一对焦状态下的部分光学系统LC的焦距，fX是在第一对焦状态下的光学系统的焦距。参考附图，从以下示例实施例的描述中本专利技术的更多特征将变得清楚。附图说明图1A和图1B是根据第一示例实施例的光学系统的截面图。图2A、图2B、图2C和图2D是根据第一示例实施例的光学系统的像差图。图3A和图3B是根据第二示例实施例的光学系统的截面图。图4A、图4B、图4C和图4D是根据第二示例实施例的光学系统的像差图。图5A和图5B是根据第三示例实施例的光学系统的截面图。图6A、图6B、图6C和图6D是根据第三示例实施例的光学系统的像差图。图7A和图7B是根据第四示例实施例的光学系统的截面图。图8A、图8B、图8C和图8D是根据第四示例实施例的光学系统的像差图。图9A和图9B是根据第五示例实施例的光学系统的截面图。图10A、图10B、图10C和图10D是根据第五示例实施例的光学系统的像差图。图11A和图11B是根据第六示例实施例的光学系统的截面图。图12A、图12B、图12C和图12D是根据第六示例实施例的光学系统的像差图。图13A和图13B是根据第七示例实施例的光学系统的截面图。图14A、图14B、图14C和图14D是根据第七示例实施例的光学系统的像差图。图15A和图15B是根据第八示例实施例的光学系统的截面图。图16A、图16B、图16C和图16D是根据第八示例实施例的光学系统的像差图。图17是成像装置的示意图。具体实施方式将基于附图描述根据本专利技术示例实施例的光学系统和包括光学系统的成像装置。下面描述的本专利技术各实施例可以单独地实现或作为多个实施例的组合实现。而且，在必要时或者在单个实施例中来自单独实施例的元素或特征的组合是有益的时可以组合来自不同实施例的特征。图1A、图3A、图5A、图7A、图9A、图11A、图13A和图15A是根据第一至第八示例实施例的光学系统的截面图，其各自示出了在无限远物体上的对焦状态。图1B、图3B、图5B、图7B、图9B、图11B、图13B和图15B是根据第一至第八示例实施例的光学系统的截面图，其各自示出了在有限距离物体上的对焦状态。每个图中都示出在该状态下设置的成像倍率。根据每个示例实施例的光学系统是用在诸如数字视频相机、数字静态相机、广播相机、卤化银胶片相机或监视相机之类的成像装置中的光学系统。在每个透镜截面图中，左侧与物侧对应，右侧与像侧对应。根据每个示例实施例的光学系统包括多个透镜单元。在本公开中，透镜单元指的是在聚焦时一体地移动或停止的一组透镜。换句话说，在根据每个示例实施例的光学系统中，在从无限远物体向近距离物体聚焦时相邻透镜单元之间的间隔变化。另外，透镜单元可以仅包括单个透镜或可以包括多个透镜。另外，透镜单元可以包括孔径光阑。在每个透镜截面图中，“Li”表示当从物侧数起时被布置在第i个(“i”是自然数)位置处的第i个透镜单元。另外，“SP”表示用于确定(限制)F数(Fno)光束的主光阑(孔径光阑)，并且“SP2”表示用于根据成像倍率的变化来减小光阑直径并且切断不必要的光线的副光阑。“IP”表示像面。当根据每个示例实施例的光学系统被用作数字静态相机或数字视频相机的成像光学系统时，诸如电荷耦合器件(CCD)传感器或互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器之类的固态图像传感器(光电转换器件)的成像面被布置在像面IP处。当根据每个示例实施例的光学系统被用作卤化银胶片相机的成像光学系统时，对应于胶片表面的感光表面被放置在像面IP处。“GB”表示被放置在像面IP的物侧的滤光器。另外，根据每个示例实施例的光学系统包括多个聚焦透镜单元。聚焦透镜单元指的是在聚焦时移动的透镜单元。在每个透镜截面图中示出的箭头指示在从无限远物体向近距离物体聚焦时聚焦透镜单元的移动方向。图2A、图2B、图2C、图2D、图4A、图4B、图4C、图4D、图6A、图6B、图6C、图6D、图8A、图8B、图8C、图8D、图10A、图10B、图10C本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学系统，其特征在于，在该光学系统中，在相邻透镜单元之间的间隔被配置成在从无限远物体到近距离物体的聚焦期间变化，并且在第一对焦位置满足β＝-1.2，其中β是该光学系统的横向倍率，该光学系统包括：/n多个聚焦透镜单元，被配置成在从无限远物体到近距离物体的聚焦期间移动，/n其中，在无限远物体上的对焦状态下的所述多个聚焦透镜单元中的具有最大的聚焦灵敏度绝对值的聚焦透镜单元和具有第二大的聚焦灵敏度绝对值的聚焦透镜单元中，被布置在物侧的聚焦透镜单元是第一聚焦透镜单元(LA)，被布置在像侧的聚焦透镜单元是第二聚焦透镜单元(LB)，/n其中，包括被布置在第二聚焦透镜单元(LB)的像侧的所有透镜的部分光学系统(LC)具有负折光力，并且/n其中，以下条件表达式被满足：/n-3.00<fLCX/fX<-0.50，/n其中，fLCX是在第一对焦状态下的部分光学系统LC的焦距，fX是在第一对焦状态下的光学系统的焦距。/n

【技术特征摘要】
20181015 JP 2018-1946711.一种光学系统，其特征在于，在该光学系统中，在相邻透镜单元之间的间隔被配置成在从无限远物体到近距离物体的聚焦期间变化，并且在第一对焦位置满足β＝-1.2，其中β是该光学系统的横向倍率，该光学系统包括：
多个聚焦透镜单元，被配置成在从无限远物体到近距离物体的聚焦期间移动，
其中，在无限远物体上的对焦状态下的所述多个聚焦透镜单元中的具有最大的聚焦灵敏度绝对值的聚焦透镜单元和具有第二大的聚焦灵敏度绝对值的聚焦透镜单元中，被布置在物侧的聚焦透镜单元是第一聚焦透镜单元(LA)，被布置在像侧的聚焦透镜单元是第二聚焦透镜单元(LB)，
其中，包括被布置在第二聚焦透镜单元(LB)的像侧的所有透镜的部分光学系统(LC)具有负折光力，并且
其中，以下条件表达式被满足：
-3.00<fLCX/fX<-0.50，
其中，fLCX是在第一对焦状态下的部分光学系统LC的焦距，fX是在第一对焦状态下的光学系统的焦距。


2.根据权利要求1所述的光学系统，其中，以下条件表达式被满足：
-1.20<fLCY/f<-0.20，
其中，fLCY是在β＝-1.0被满足的第二对焦状态下的部分光学系统(LC)的焦距，f是在无限远物体上的对焦状态下的光学系统的焦距。


3.根据权利要求1所述的光学系统，其中，以下条件表达式被满足：
0.10<|fLA/f|<0.50，
其中，fLA是第一聚焦透镜单元(LA)的焦距，f是在无限远物体上的对焦状态下的光学系统的焦距。


4.根据权利要求1所述的光学系统，其中，以下条件表达式被满足：
-1.00<sk/fLCY<-0.10，
其中，sk是在无限远物体上的对焦状态下从在光学系统中最靠近像侧布置的透镜的像侧透镜表面到像面(IP)的距离，fLCY是在β＝-1.0被满足的第二对焦状态下的部分光学系统(LC)的焦距。


5.根据权利要求1所述的光学系统，其中，以下条件表达式被满足：
2.50<|ESA|<7.50，
其中，ESA是在无限远物体上的对焦状态下的第一聚焦透镜单元(LA)的聚焦灵敏度。


6.根据权利要求1所述的光学系统，其中，以下条件表达式被满足：
0.10<|ESB|<6.00，
其中，ESB是在无限远物体上的对焦状态下的第二聚焦透镜单元(LB)的聚焦灵敏度。


7.根据权利要求1所述的光学系统，其中，以下条件表达式被满足：
0.05<(|MA|+|MB|)/f<0.60，
其中，MA是从在无限远物体上的对焦状态到β＝-1.0的第二对焦状态移动的第一聚焦透镜单元(LA)的移动量，MB是从在无限远物体上的对焦状态到第二对焦状态移动的第二聚焦透镜单元(LB)的移动量，f是在无限远物体上的对焦状态下的光学系统的焦距。


8.根据权利要求1所述的光学系统，还包括孔径光阑，
其中，以下条件表达式被满足：
0.50<Di/f<1.50，
其中，Di是在无限远物体上...

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