本公开涉及光学系统和具有光学系统的图像拾取装置。光学系统包括多个透镜和光圈。所述多个透镜从物侧到像侧依次由具有正折光力的第一透镜、具有正折光力的第二透镜、具有负折光力的第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜组成。光圈位于第一透镜和第二透镜之间。满足预定条件。满足预定条件。满足预定条件。
【技术实现步骤摘要】
光学系统和具有光学系统的图像拾取装置
[0001]本专利技术涉及光学系统并且适合用于数码摄像机、数码相机、广播相机、基于胶片的相机、监控相机等。
技术介绍
[0002]近年来，图像拾取装置已经做得更小，并且在图像拾取装置中使用的光学系统(成像光学系统)已经被要求具有短的总透镜长度和高光学性能。
[0003]作为满足这些需求的光学系统，日本专利公开No.(“JP”)2020
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24337公开了一种由六个透镜组成的光学系统。
[0004]在缩短光学系统的总透镜长度的尝试中，诸如球面像差和场曲之类的各种像差可能会增加，并且光学性能可能会劣化。当由于总透镜长度的缩短而使孔径光阑(光圈)的位置接近成像平面时，因为光束倾斜地入射在包括图像传感器的诸如数码相机之类的图像拾取装置中的图像传感器的外围上(斜入射)，所以很可能发生阴影。通过将孔径光阑部署得比光学系统的中心更靠近物体能够抑制阴影，但因为透镜配置相对于光学系统的孔径光阑不对称，所以变得难以令人满意地校正各种像差，并且透镜的数量趋于增加。在JP 2020
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24337中公开的光学系统中，总透镜长度的减小和高光学性能都不足。
[0005]为了在抑制图像传感器的外围上的斜入射的同时减小总透镜长度并提高性能，除了每个透镜的折光力的符号，重要的是适当地设定光学系统的透镜配置(诸如材料、数量和形状)。
技术实现思路
[0006]本专利技术提供了一种光学系统，该光学系统具有短的总透镜长度和优异的光学性能，同时抑制了在图像传感器外围的斜入射。
[0007]根据本专利技术的一个方面的光学系统具有多个透镜和光圈。多个透镜从物侧到像侧依次由具有正折光力的第一透镜、具有正折光力的第二透镜、具有负折光力的第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜组成。光圈位于第一透镜和第二透镜之间。满足以下条件表达式：
[0008]0.5<SPIP/TTL<1.0
[0009]1.65<PNdave<2.00
[0010]其中SPIP是当用空气等效长度来表达后焦距时光轴上从光圈到像平面的距离，TTL是当用空气等效长度来表达后焦距时光轴上从第一透镜的物侧的透镜表面到像平面的距离，并且PNdave是包括在光学系统中的正透镜的所有材料的对于d线的折射率的平均值。具有上述光学系统的图像拾取装置也构成本专利技术的另一方面。
[0011]本专利技术的其它特征将从以下参考附图对示例性实施例的描述中变得清楚。
附图说明
[0012]图1是根据示例1的光学系统的截面图。
[0013]图2是根据示例1的光学系统的像差图。
[0014]图3是根据示例2的光学系统的截面图。
[0015]图4是根据示例2的光学系统的像差图。
[0016]图5是根据示例3的光学系统的截面图。
[0017]图6是根据示例3的光学系统的像差图。
[0018]图7是图像拾取装置的示意图。
具体实施方式
[0019]现在参考附图，将给出根据本专利技术的实施例的描述。
[0020]图1、图3和图5分别是根据示例1至示例3的光学系统在无限远处的对焦状态下的透镜截面图。
[0021]根据各个示例的光学系统L0是用于诸如数码摄像机、数码相机、广播相机、基于胶片的相机和监控相机之类的图像拾取装置的光学系统。
[0022]在每个透镜截面图中，左侧是物侧(放大侧)，右侧是像侧(缩小侧)。根据各个示例的光学系统L0包括多个透镜。
[0023]根据各个示例的光学系统L0从物侧到像侧依次包括具有正折光力的第一透镜L1、孔径光阑(光圈)SP、具有正折光力的第二透镜L2、具有负折光力的第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5和第六透镜L6。
[0024]在每个透镜截面图中，“Li”(i是自然数)表示当从物侧到像侧依次计数光学系统L0中的透镜时的“第i个透镜”。SP表示确定(限制)开放F数(Fno)的光束的孔径光阑。IP表示像平面，当根据各个示例的光学系统L0用作数码摄像机或数码相机的成像光学系统时，诸如CCD传感器或CMOS传感器之类的固态图像传感器(光电转换元件)的成像平面被放置在像平面上。当根据各个示例的光学系统L0用作基于胶片的相机的成像光学系统时，与胶片平面对应的感光平面被放置在像平面IP上。
[0025]通过沿着光轴移动整个光学系统L0，从无限远物点到近(短距离)物点执行聚焦。
[0026]根据各个示例的光学系统L0可以通过使一个或多个透镜偏心以在图像稳定期间包括与光轴正交的分量而用作图像稳定光学系统。可以在最靠近像平面的透镜和成像平面之间部署诸如低通滤波器或红外截止滤波器之类的基本上没有折光力的平行板。
[0027]图2、图4和图6是根据示例1至示例3的光学系统L0在无限远处的对焦状态下的像差图。
[0028]在球面像差图中，Fno表示F数并且指示对于d线(波长587.6nm)和g线(波长435.8nm)的球面像差量。在像散图中，dS表示弧矢像平面上的像散量，并且dM表示子午像平面上的像散量。畸变图例示了对于d线的畸变量。色差图例示了对于g线的色差量。ω表示成像半视角(
°
)，其是通过近轴计算而计算出的视角。
[0029]现在将描述根据各个示例的光学系统L0的特征配置。
[0030]根据各个示例的光学系统L0从物侧到像侧依次包括具有正折光力的第一透镜L1、孔径光阑SP、具有正折光力的第二透镜L2、具有负折光力的第三透镜L3、第四透镜L4、第五
透镜L5和第六透镜L6。
[0031]根据各个示例的光学系统L0满足以下条件表达式(1)和(2)：
[0032]0.5<SPIP/TTL<1.0...(1)
[0033]1.65<PNdave<2.00...(2)
[0034]其中SPIP是当用空气等效长度来表达后焦距时光轴上从孔径光阑SP到像平面IP的距离，TTL是总透镜长度(当用空气等效长度来表达后焦距时光轴上从第一透镜L1的物侧的透镜表面到像平面IP的距离)。PNdave是包括在光学系统L0中的正透镜的所有材料对于d线的平均折射率。
[0035]条件表达式(1)涉及当用空气等效长度来表达后焦距时光轴上从孔径光阑SP到像平面IP的距离与总透镜长度的比率。当该比率低于条件表达式(1)中的下限时，孔径光阑SP的位置接近像平面IP，并且因此离轴光束在像平面IP上的入射角变大。这不是优选的，因为在图像传感器的外围出现阴影。当该比率高于条件表达式(1)中的上限时，孔径光阑SP的位置比第一透镜L1更靠近物体。在这种情况下，光学系统的透镜配置相对于孔径光阑SP变得不对称并因此变得难以令人满意地校正各种像差。此外，靠近像平面IP的透镜的直径趋于大，这使得难以减小透镜的尺寸。
[0036]条件表达式本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光学系统，具有多个透镜和光圈，其中所述多个透镜从物侧到像侧依次由具有正折光力的第一透镜、具有正折光力的第二透镜、具有负折光力的第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜组成，其中光圈位于第一透镜和第二透镜之间，以及其中，满足以下条件表达式：0.5<SPIP/TTL<1.01.65<PNdave<2.00其中SPIP是当用空气等效长度来表达后焦距时光轴上从光圈到像平面的距离，TTL是当用空气等效长度来表达后焦距时光轴上从第一透镜的物侧的透镜表面到像平面的距离，并且PNdave是包括在光学系统中的正透镜的所有材料对于d线的折射率的平均值。2.根据权利要求1所述的光学系统，其中，满足以下条件表达式：0.80<f1/f<2.00其中f1是第一透镜的焦距，并且f是光学系统的焦距。3.根据权利要求1所述的光学系统，其中，满足以下条件表达式：0.30<f2/f<0.80其中f2是第二透镜的焦距，并且f是光学系统的焦距。4.根据权利要求1所述的光学系统，其中，满足以下条件表达式：
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0.70<f3/f<
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0.25其中f3是第三透镜的焦距，并且f是光学系统的焦距。5.根据权利要求1所述的光学系统，其中，满足以下条件表达式：0.20<BF/TTL<0.40其中BF是光轴上从第六透镜的像侧的透镜表面到像平面的距离的空气等效长度。6.根据权利要求1所述的光学系统，其中，满足以下条件...
【专利技术属性】
技术研发人员：奥冈真也，森丈大，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：
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