后组对焦光学系统、成像设备及其聚焦方法技术方案

本发明专利技术涉及一种后组对焦光学系统、成像设备及其聚焦方法。具体地，提供了一种具有出色光学性能的紧凑式后组对焦光学系统、成像设备以及用于聚焦该后组对焦光学系统的方法。按从物体起的顺序，该系统包括具有正折射光焦度的第一透镜组（Ｇ１）、孔径光阑（Ｓ）以及第二透镜组。在聚焦时，该第二透镜组的至少一部分可沿该后组对焦光学系统的光轴移动。满足给定的条件表达式。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种后组对焦光学系统、成像设备以及用于聚焦该后组对焦光学系统的方法。
技术介绍
在例如日本专利申请特开No.1-155310中已经提出了很多所谓的高斯型镜头，作为用于胶片照相机和静物摄像机的大孔径标准镜头，所述高斯型镜头相对于孔径光阑具有基本对称的焦强分布(powerdistribution)。在此高斯型镜头中，已经公布了在将聚焦从位于无限远处的物体改变到位于近距离处的物体时进行光学性能变化的修正的各种建议。此外，已经提出了一种所谓的反远距型标准镜头，在该反远距型标准镜头中，将强负折射光焦度布置到孔径光阑的物体侧，使高斯型的对称焦强分布变形。 然而，上述传统镜头具有镜头的尺寸不够紧凑的问题。
技术实现思路
基于上述问题而作出本专利技术，并且其目的是提供一种具有高光学性能的紧凑式后组对焦光学系统、成像设备以及用于聚焦该后组对焦光学系统的方法。 根据本专利技术的第一方面，提供一种后组对焦光学系统，按从物体起的顺序，该后组对焦光学系统包括具有正折射光焦度的第一透镜组；孔径光阑；以及具有正折射光焦度的第二透镜组；在聚焦时，该第二透镜组的至少一部分可沿该后组对焦光学系统的光轴移动，满足下面的条件表达式(1) 0.80＜f2/f＜1.30(1) 这里f2表示第二透镜组的焦距，而f表示后组对焦光学系统的焦距。 根据本专利技术的第二方面，提供一种配备有根据第一方面的后组对焦光学系统的成像设备。 根据本专利技术的第三方面，提供一种用于制造后组对焦光学系统的方法，按从物体起的顺序，该后组对焦光学系统包括具有正折射光焦度的第一透镜组、孔径光阑以及具有正折射光焦度的第二透镜组，该方法包括如下步骤提供在聚焦时可沿后组对焦光学系统的光轴移动的第二透镜组的至少一部分；以及提供满足下面的条件表达式(1)的第一透镜组和第二透镜组中的每个透镜 0.80＜f2/f＜1.30(1) 这里f2表示第二透镜组的焦距，而f表示后组对焦光学系统的焦距。 本专利技术能够提供一种具有出色光学性能的紧凑式后组对焦光学系统、成像设备以及用于聚焦该后组对焦光学系统的方法。 附图说明 图1是示出根据示例1的后组对焦光学系统的透镜构造的剖视图。 图2A和图2B是示出根据示例1的后组对焦光学系统的各种像差的曲线图，其中图2A示出当聚焦在无限远时，而图2B示出当成像放大率β＝-1/40时。 图3是示出根据示例2的后组对焦光学系统的透镜构造的剖视图。 图4A和图4B是示出根据示例2的后组对焦光学系统的各种像差的曲线图，其中图4A示出当聚焦在无限远时，而图4B示出当成像放大率β＝-1/40时。 图5是示出根据示例3的后组对焦光学系统的透镜构造的剖视图。 图6A和图6B是示出根据示例3的后组对焦光学系统的各种像差的曲线图，其中图6A示出当聚焦在无限远时，而图6B示出当成像放大率β＝-1/40时。 图7是示出根据示例4的后组对焦光学系统的透镜构造的剖视图。 图8A和图8B是示出根据示例4的后组对焦光学系统的各种像差的曲线图，其中图8A示出当聚焦在无限远时，而图8B示出当成像放大率β＝-1/40时。 图9是示出根据示例5的后组对焦光学系统的透镜构造的剖视图。 图10A和图10B是示出根据示例5的后组对焦光学系统的各种像差的曲线图，其中图10A示出当聚焦在无限远时，而图10B示出当成像放大率β＝-1/40时。 图11是示出根据示例6的后组对焦光学系统的透镜构造的剖视图。 图12A和图12B是示出根据示例6的后组对焦光学系统的各种像差的曲线图，其中图12A示出当聚焦在无限远时，而图12B示出当成像放大率β＝-1/40时。 图13是示出配备有根据示例1的后组对焦光学系统的成像设备(照相机)的简图。 图14是示出用于制造根据本申请的后组对焦光学系统的方法的程序的流程图。 具体实施例方式 下面将对根据本申请的后组对焦光学系统、成像设备以及用于聚焦该后组对焦光学系统的方法进行说明。 按从物体起的顺序，根据本申请的后组对焦光学系统包括具有正折射光焦度的第一透镜组、孔径光阑以及具有正折射光焦度的第二透镜组。在将聚焦从位于无限远处的物体改变到位于近距离处的物体时，移动第二透镜组的至少一部分。满足下面的条件表达式(1)和(2) 0.80＜f2/f＜1.30 (1) 0.30＜∑D2/f＜0.60 (2) 这里f2表示第二透镜组的焦距，f表示后组对焦光学系统的焦距，而∑D2表示第二透镜组沿光轴的厚度。 条件表达式(1)定义了第二透镜组的焦距，以便确保在改变聚焦时聚焦透镜组(第二透镜组的至少一部分)的合适移动量，抑制像差变化。 当比率f2/f等于或超过条件表达式(1)的上限时，第二透镜组的焦距变得太大。因此，为了确保在改变聚焦时变得太大的聚焦透镜组的移动量，必须减少第二透镜组中的透镜的数量，从而难以抑制球面像差特别是慧形像差的近景像差波动。 为了确保本申请的效果，优选将条件表达式(1)的上限设定为1.20。 另一方面，当比率f2/f等于或落在条件表达式(1)的下限以下时，第二透镜组的焦距变得太小。因此，难以修正球面像差和慧形像差，并且除此之外还需要严格的制造精度，从而不能令人满意。 为了确保本申请的效果，优选将条件表达式(1)的下限设定为0.90。 条件表达式(2)定义了第二透镜组沿光轴的厚度，以便实现既减轻聚焦透镜组又确保后组对焦光学系统中的高光学性能。 当比率∑D2/f等于或超过条件表达式(2)的上限时，第二透镜组沿光轴的厚度变得太大。因此第二透镜组的透镜部以及支撑该透镜部的镜筒部变得大而重，并且除此之外用于聚焦透镜组的移动空间变小。由此，为了使聚焦透镜组能够在这种小移动空间内聚焦在位于近距离处的物体上，第二透镜组的焦距必须小，从而难以修正球面像差和慧形像差。 为了确保本申请的效果，优选将条件表达式(2)的上限设定为0.50。 另一方面，当比率∑D2/f等于或落在条件表达式(2)的下限以下时，第二透镜组沿光轴的厚度变得太小。因此，必须减少构成第二透镜组的透镜的数量，从而变得难以充分地修正像差。 为了确保本申请的效果，优选将条件表达式(2)的下限设定为0.33。 在根据本申请的后组对焦光学系统中，优选满足下面的条件表达式(3) 2.0＜f1/f＜8.0 (3) 这里f1表示第一透镜组的焦距，而f表示后组对焦光学系统的焦距。 条件表达式(3)定义了第一透镜组的焦距，以便极好地修正各种像差，确保在根据本申请的后组对焦光学系统中的短的总透镜长度和足够的后焦距。 当比率f1/f等于或超过条件表达式(3)的上限时，第一透镜组的焦距变得太大，而总的透镜长度也变得太大。因此，为了减小它们，第二透镜组的焦距必须小，从而变得难以既实现缩短总透镜长度又修正球面像差。 为了确保本申请的效果，优选将条件表达式(3)的上限设定为7.00。 另一方面，当比率f1/f等于或落在条件表达式(3)的下限以下时，第一透镜组的焦距变得太小。因此，变得难以修正在第一透镜组中产生的球面像差和畸变。 为了确保本申请的效果，优选将条件表达式(3)的下限设定为3.00。 在根据本申请的后组对焦光学系统中，优选满足下面的条件表达式(4) 0.30＜D2/f＜0.60 (4)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种后组对焦光学系统，该后组对焦光学系统从物体起按顺序包括：　具有正折射光焦度的第一透镜组；　孔径光阑；以及　具有正折射光焦度的第二透镜组；　在聚焦时，所述第二透镜组的至少一部分能够沿所述后组对焦光学系统的光轴移动， 　满足下面的条件表达式：　０．８０＜ｆ２／ｆ＜１．３０　其中ｆ２表示所述第二透镜组的焦距，并且ｆ表示所述后组对焦光学系统的焦距。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：泉水隆之，
申请(专利权)人：株式会社尼康，
类型：发明
国别省市：JP[日本]