光学系统、镜头设备和摄像设备技术方案

本发明专利技术提供了光学系统、镜头设备和摄像设备。一种光学系统，其从物体侧至像侧依次包括：由一个或多于一个负透镜组成的第一透镜单元、被配置为具有相对于第一透镜单元的第一空气间隔的有正屈光力的第二透镜单元、以及被配置为具有相对于第二透镜单元的第二空气间隔的第三透镜单元。第一空气间隔是比光学系统中最靠近物体侧配置的正透镜更靠近物体侧形成的空气间隔中最宽的空气间隔。第一透镜单元的最靠近像侧的面是凹的。第三透镜单元由具有负屈光力并且在物体侧具有凹面的透镜元件组成。光学系统满足预定的不等式。学系统满足预定的不等式。学系统满足预定的不等式。

【技术实现步骤摘要】
光学系统、镜头设备和摄像设备


[0001]本公开涉及适用于诸如数字摄像机、数字静态照相机、卤化银照相机、监控照相机和车载照相机等的摄像设备的光学系统。

技术介绍

[0002]需要摄像光学系统的性能和小型化方面的进一步改善。
[0003]日本特开2019
‑
90948公开了即使具有高开口率也以小型化和高性能这两者为目标的光学系统。
[0004]提高光学系统的性能需要增加构成光学系统的透镜的数量。相反，为了小型化而减小光学系统的整体长度需要减小构成光学系统的透镜之间的距离以及光学系统和摄像面之间的距离。这使得由于从各个透镜面反射的光而生成的不期望的光(重影)易于到达摄像面。
[0005]在日本特开2019
‑
90948中公开的光学系统从减少到达像面的不期望的光的观点来看具有改进的空间。
[0006]因此，本公开提供了更少受到不期望的光的影响的具有高光学性能的光学系统。

技术实现思路

[0007]根据本公开的一方面的光学系统，其从物体侧至像侧依次包括：第一透镜单元，其由一个或多于一个负透镜组成；第二透镜单元，其具有正屈光力并且被配置成相对于所述第一透镜单元具有第一空气间隔；以及第三透镜单元，其被配置成相对于所述第二透镜单元具有第二空气间隔，其中，所述第一空气间隔是比所述光学系统中最靠近物体侧配置的正透镜更靠近物体侧形成的空气间隔中最宽的空气间隔，其中，所述第一透镜单元的最靠近所述像侧的面是凹的，其中，所述第三透镜单元由具有负屈光力的透镜元件组成并且在所述物体侧具有凹面，以及其中，满足以下不等式；
[0008]0.08<x1/TTL<0.35
[0009]0.08<x2/TTL<0.25
[0010]0.10<fL1/fL3<0.50
[0011]其中，x1是在聚焦于无穷远处的物体时所述第一空气间隔的轴上长度，x2是在聚焦于无穷远处的物体时所述第二空气间隔的轴上长度，TTL是在聚焦于无穷远处的物体时所述光学系统的总光学长度，fL1是在聚焦于无穷远处的物体时所述第一透镜单元的焦距，并且fL3是在聚焦于无穷远处的物体时所述第三透镜单元的焦距。
[0012]一种镜头设备，其包括上述的光学系统；以及存储器，其存储有关于所述光学系统的畸变像差的信息。
[0013]一种摄像设备，其包括：上述的光学系统；以及图像传感器，其用于接收由所述光学系统形成的图像。
[0014]根据下面参照附图对示例性实施例的描述，本专利技术的进一步特征将变得明显。
附图说明
[0015]图1是根据第一实施例的光学系统的截面图。
[0016]图2A和2B是第一实施例的光学系统的像差图。
[0017]图3是根据第二实施例的光学系统的截面图。
[0018]图4A和4B是第二实施例的光学系统的像差图。
[0019]图5是根据第三实施例的光学系统的截面图。
[0020]图6A和6B是第三实施例的光学系统的像差图。
[0021]图7是根据第四实施例的光学系统的截面图。
[0022]图8A和8B是第四实施例的光学系统的像差图。
[0023]图9是根据第五实施例的光学系统的截面图。
[0024]图10A和10B是第五实施例的光学系统的像差图。
[0025]图11是根据第六实施例的光学系统的截面图。
[0026]图12A和12B是第六实施例的光学系统的像差图。
[0027]图13是根据第七实施例的光学系统的截面图。
[0028]图14A和14B是第七实施例的光学系统的像差图。
[0029]图15是具有可更换镜头的照相机系统的示意图。
[0030]图16是摄像设备的示意图。
具体实施方式
[0031]将参考附图描述根据本公开的实施例的光学系统以及包括该光学系统的镜头设备和摄像设备。
[0032]图1、3、5、7、9、11和13是根据第一实施例至第七实施例的光学系统L0聚焦在无穷远处的物体时的截面图。实施例的光学系统L0可以用于诸如数字摄像机、数字静态照相机、广播用照相机、卤化银照相机和监控照相机等的摄像设备。
[0033]在透镜截面图中，左侧是物体侧，右侧是像侧。实施例的光学系统L0各自包括多个透镜单元。在本说明书中，各个透镜单元是光学系统L0在聚焦在无穷远处的物体时由第一空气间隔和第二空气间隔分离的透镜的单位。第一空气间隔是比光学系统L0中最靠近物体侧配置的正透镜更靠近物体侧形成的空气间隔中最宽的空气间隔。第二空气间隔是最靠近光学系统L0的像侧配置的透镜元件(第三透镜单元L3)和更靠近物体侧配置的透镜之间的空气间隔。除非另有说明，否则透镜单元可以仅包括一个透镜或者两个或多于两个透镜。透镜单元可以包括孔径光圈SP。虽然实施例的光学系统L0可以在调焦时移动一个或多于一个透镜，但是本说明书中调焦期间移动的单位(调焦期间移动或仍然静止的透镜单位)并不总是等同于透镜单元。
[0034]实施例的光学系统L0各自包括从物体侧至像侧依次排列的具有负屈光力的第一透镜单元L1、具有正屈光力的第二透镜单元L2以及具有负屈光力的第三透镜单元L3。第一透镜单元L1和第二透镜单元L2由第一空气间隔彼此分离。第二透镜单元L2和第三透镜单元L3由第二空气间隔彼此分离。
[0035]各个截面图中的附图标记IP表示像面。在使用各个实施例的光学系统L0作为数字静态照相机或数字摄像机的摄像光学系统时，诸如电荷耦合器件(CCD)传感器或互补金属
氧化物半导体(CMOS)传感器等的固态图像传感器(光电转换元件)的摄像面配置在像面IP处。在使用各个实施例的光学系统L0作为卤化银照相机所用的摄像光学系统时，与胶片面相对应的感光面配置在像面IP处。
[0036]在各个截面图中，由箭头指示透镜从无穷远向近距离调焦时的移动方向。在各个实施例的光学系统L0中，第一透镜单元和第二透镜单元的至少一部分在从无穷远向近距离调焦时向物体侧移动。换句话说，各个实施例的光学系统L0是前调焦光学系统。本公开可以采用任意调焦类型。然而，采用前调焦类型允许光学系统L0最小化，同时在从无穷远到近距离的宽物体范围内提供高光学性能。
[0037]在各个截面图中，附图标记IS表示校正透镜系统，其是能够通过在垂直于光轴的方向上移动来校正由于手抖动而导致的图像模糊的透镜系统。
[0038]图2A和2B、4A和4B、6A和6B、8A和8B、10A和10B、12A和12B以及14A和14B分别是第一实施例至第七实施例的光学系统L0的像差图。在像差图中，2A、4A、6A、8A、10A、12A和14A是聚焦于无穷远处的物体时的像差图，以及2B、4B、6B、8B、10B、12B和14B是聚焦于近距离时的像差图。
[0039]在像差图中，附图标记Fno表示F值，并且ω表示摄本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学系统，其从物体侧至像侧依次包括：第一透镜单元，其由一个或多于一个负透镜组成；第二透镜单元，其具有正屈光力并且被配置成相对于所述第一透镜单元具有第一空气间隔；以及第三透镜单元，其被配置成相对于所述第二透镜单元具有第二空气间隔，其中，所述第一空气间隔是比所述光学系统中最靠近物体侧配置的正透镜更靠近物体侧形成的空气间隔中最宽的空气间隔，其中，所述第一透镜单元的最靠近所述像侧的面是凹的，其中，所述第三透镜单元由具有负屈光力的透镜元件组成并且在所述物体侧具有凹面，以及其中，满足以下不等式；0.08<x1/TTL<0.350.08<x2/TTL<0.250.10<fL1/fL3<0.50其中，x1是在聚焦于无穷远处的物体时所述第一空气间隔的轴上长度，x2是在聚焦于无穷远处的物体时所述第二空气间隔的轴上长度，TTL是在聚焦于无穷远处的物体时所述光学系统的总光学长度，fL1是在聚焦于无穷远处的物体时所述第一透镜单元的焦距，并且fL3是在聚焦于无穷远处的物体时所述第三透镜单元的焦距。2.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述第二透镜单元包括孔径光圈和配置在所述孔径光圈的物体侧的第一接合透镜。3.根据权利要求2所述的光学系统，其中，所述第一接合透镜包括正透镜和负透镜，以及其中，满足以下不等式；0.07<(Ndp
‑
Ndn)<0.25其中，Ndp是包括在所述第一接合透镜中的正透镜的最高折射率，并且Ndn是包括在所述第一接合透镜中的负透镜的最低折射率。4.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述第二透镜单元包括孔径光圈和配置在所述孔径光圈的像侧的第二接合透镜。5.根据权利要求4所述的光学系统，其中，满足以下不等式：25<(νdp
‑
νdn)<70其中，νdp是包括在所述第二接合透镜中的正透镜的最大阿贝数，并且νdn是包括在所述第二接合透镜中的负透镜的最小阿贝数。6.根据权利要求1所述的光学系统，其中，满足以下不等式：0.63<φr/φmax≤1.00其中，φr是最靠近所述光学系统的像侧配置的透镜的有效直径，并且φmax是所述光学系统中所包括的透镜的有效直径中的最大直径。7.根据权利要求1所述的光学系统，其中，满足以下不等式：0.70<φf/φr<1.30其中φf是最靠近...

【专利技术属性】
技术研发人员：新里悠希，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：