照相机装置和包括它的图像拾取装置制造方法及图纸

本申请涉及照相机装置和包括它的图像拾取装置。提供一种照相机装置，该照相机装置具有能够附接到照相机装置并能够从照相机装置拆卸的透镜装置，该照相机装置包括：光学系统；和能够插入光学系统的光路并能够从光学系统的光路去除的光学元件，其中，光学元件包含具有正折光力的面；并且，光学系统包含具有负折光力的面。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及包括光学系统的照相机装置，更特别地，涉及包括能够插入光学系统的光路中并且能够从光学系统的光路去除的光学元件的照相机装置和包括该照相机装置的图像拾取装置。
技术介绍
常规上，已知存在这样的图像拾取装置，该图像拾取装置通过给予被插入光路中的光学元件折光力来抑制由于光路中的光学元件的插入和去除而导致的图像形成位置的变化。例如，日本专利申请公开No. S63-025612公开了为了校正当插入光学元件时的图像形成位置的变化而给予要插入的光学元件折光力的专利技术。当平板光学元件被插入图像拾取透镜和图像形成表面之间或者插入图像拾取透镜的透镜系统中时，图像形成位置向过侧(over side)(即，物侧的相对侧)偏移。在日本专利申请公开No. S63-025612中，给予要插入的光学元件正折光力，使得图像形成位置的移动被消除。但是，在日本专利申请公开No. S63-025612中描述的常规技术中，光学元件的插入和去除导致光学特性的变化。例如，如果如在日本专利申请公开No. S63-025612中描述的那样给予要插入的光学元件折光力以消除图像形成位置的偏移，那么，当插入光学元件时，出现欠校正的球面像差。图9示出如在日本专利申请公开No. S63-025612中描述的那样消除图像形成位置的偏移时的球面像差的示意图。在图9中，点划线902表示不在光路中插入光学元件时的像差，虚线901表示在光路中插入光学元件时的像差，并且，位置SA205是图像拾取面。由于该球面像差，获得的图像的质量劣化。另外，最佳焦点位置(903和904)，即，可表现为斑点图901中的轴上光束的斑点直径的均方根(RMS)变得最小的位置，不在焦点深度(903)上。从而，光学元件的插入和去除对于图像的影响变得太明显，以至于获得的图像大大改变。
技术实现思路
因此，本专利技术的图像拾取装置即使在插入和去除厚的光学元件时也可抑制图像质量的劣化。为了实现上述的目的，根据本专利技术的示例性实施例，提供一种照相机装置，其包括能够附接到所述照相机装置并能够从所述照相机装置拆卸的透镜装置。该照相机装置包括光学系统；和能够插入光学系统的光路并能够从光学系统的光路去除的光学元件。此外，光学元件包含具有正折光力的面；并且，光学系统包含具有负折光力的面根据本专利技术的示例性实施例，能够提供即使在插入和去除厚的光学元件时也可抑制图像质量的劣化的图像拾取装置。参照附图阅读示例性实施例的以下说明，本专利技术的其它特征将变得明显。附图说明图IA是根据本专利技术的示例性实施例的照相机装置的光学系统结构的示意图(在插入光学兀件的状态中)。图IB是根据本专利技术的示例性实施例的照相机装置的光学系统结构的示意图(在去除光学元件的状态中)。图2是根据本专利技术的示例性实施例的照相机装置的纵向像差的示意图。图3是根据本专利技术的示例性实施例的 纵向像差的示意图。图4A、图4B和图4C是表观出射光瞳位置和表观像面之间的关系的示意图。图5是根据本专利技术的第一实施例的照相机装置的透镜截面图。图6A是去除光学元件时的根据本专利技术的第一实施例的照相机装置的纵向像差图。图6B是插入光学元件时的根据本专利技术的第一实施例的照相机装置的纵向像差图。图7是根据本专利技术的第二实施例的照相机装置的透镜截面图。图8A是去除光学元件时的根据本专利技术的第二实施例的照相机装置的纵向像差图。图8B是插入光学元件时的根据本专利技术的第二实施例的照相机装置的纵向像差图。图9是常规例子的纵向像差的示意图。具体实施例方式以下，参照附图详细描述本专利技术的示例性实施例。图IA和图IB是根据本专利技术的实施例的光学系统结构的示意图。这里，照相机光学系统102包括将来自物体(被照体)即来自图像拾取透镜的图像拾取光束分割成具有多个不同的颜色的光束的颜色分离光学系统和诸如ND滤波器或偏光滤波器的特殊效果滤波器。图像拾取透镜101可被附接到包括照相机光学系统102的照相机装置并且可从照相机装置拆卸。图IA和图IB示意性地示出图像传感器104，但是，可提供与通过颜色分离光学系统分割的多个不同的颜色对应的多个图像传感器104。图IA示出在包括图像传感器104的光学系统的光路中插入光学元件103的状态的结构，图IB示出去除光学元件103的状态的结构。被插入和去除的光学元件103是诸如减光滤波器、色温转换滤波器、交叉滤波器(cross screen filter)、软焦点滤波器或红外截止滤波器的光学特性转换滤波器。本专利技术具有给予要插入和去除的光学元件103正折光力并且固定于光轴的照相机光学系统具有负折光力的特征。在图IA中，给予照相机光学系统中的表面105负折光力，并且，给予要插入和去除的光学元件103的表面106正折光力。通过给予要插入和去除的光学元件103的正折光力，由于元件的插入和去除导致的成像位置的变化被抑制。并且，通过给予照相机光学系统102的负折光力，当插入光学元件103时产生的欠校正球面像差被抑制。图2是在图IA和图IB的光学结构中当在光路中插入光学元件103时以及当从光路去除光学元件103时设定相同的近轴图像位置的情况下的球面像差的示意图。虚线201表示当插入光学元件103时产生的球面像差，并且，点划线202表示当去除光学元件103时产生的球面像差。给予表面105的负折光力在去除光学元件103时导致过校正的球面像差，并由此可减少当插入光学元件103时产生的欠校正的球面像差的变化。注意，关于图像传感器的物侧被视为欠侧，并且，相对方向被视为过侧。另外，两点划线203表示插入光学元件103时的最佳焦点位置，并且，两点划线204表示去除光学元件103时的最佳焦点位置。优选将最佳焦点位置控制到焦点深度内。因此，球面像差变化对于图像的影响可被抑制。从与图9所示的常规球面像差的示意图的比较清楚地看出，在本专利技术的结构中，由于光学元件的插入和去除导致的球面像差的变化可被控制为小的。因此，可以在焦点深度内控制最佳焦点位置。并且，通过在图像拾取面上设定最佳焦点位置，可以在不插入和去除光学元件的情况下保持最佳聚焦状态。注意，最佳焦点位置被定义为斑点图中的轴上光束的斑点直径的均方根(RMS)变得最小的位置。图3是在图IA和图IB的光学结构中偏移近轴图像位置使得最佳焦点位置与图像拾取面对准的情况下的球面像差的示意图。虚线301表示当插入光学元件103时产生的球面像差，并且，点划线302表示当去除光学元件103时产生的球面像差。与图2的情况类似，当去除光学元件103时产生的球面像差被设为过校正球面像差。但是，近轴图像位置从图像拾取面向欠侧偏移，并且，最佳焦点位置与图像拾取面对准，以使得当去除元件时球面像差对于图像的影响被抑制。另外，插入元件时的近轴图像位置从图像拾取面向过侧偏移，并且，最佳焦点位置与图像拾取面对准，使得当插入元件时球面像差对于图像的影响也被抑制。通过该结构，光学元件的插入和去除对于图像的影响可被进一步抑制。另外，一般地，当被插入和去除的玻璃元件具有更大的厚度时，用于抑制图像形成位置的变化的正折光力变得更强，并且，球面像差的产生量增加。因此，由于光学元件的插入和去除导致的图像的劣化增加。但是，在本专利技术的结构中，图像拾取面和最佳焦点位置在插入和去除光学元件的情况下均被对准。因此，能够在没有图像劣化的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.03.02 JP 2011-0448371.一种照相机装置，其具有能够附接到所述照相机装置并能够从所述照相机装置拆卸的透镜装置，该照相机装置包括 光学系统；和 能够插入光学系统的光路并能够从光学系统的光路去除的光学元件，其中 光学元件包含具有正折光力的面；并且， 光学系统包含具有负折光力的面。2.根据权利要求I的照相机装置，其中，当在光路中插入光学元件时以及当从光路去除光学元件时，均获得相同的近轴图像位置。3.根据权利要求I的照相机装置，其中，假定相对于照相机装置的图像拾取面的物侧被定义为欠侧并且物侧的相对侧被定义为过侧，则当插入光学元件时获得的近轴图像位置处于过侧，并且，当去除光学元件时获得的近轴图像位置处于欠侧。4.根据权利要求I 3中的任一项的照相机装置，其中，当在光路中插入光学元件时，光学系统的具有负折光力的面和光学元件的具有正折光力的面彼此相邻。5.根据权利要求I的照相机装置，其中，假定X表示光学元件和表观出射光瞳之间的距离、Y表示光学元件与表观像面之间的距离、相对于光学元件的具有正折光力的面的像侧被视为正并且相对于光学元件的具有正折光力的面的物侧被视为负，那么， 当满足(X/Y)≥O或 (X/Y) < O 且 |X| ≥ Y 时， 光学元件的具有正折光力的面包含物侧的面；并且， 当满足(X/Y) <0且|x| < IyI时，光学元件的具有正折光力的面包含像侧的面。6.根据权利要求I的照相机装置，其中，假定RA表示光学元件的具有正折光力的面的曲率半径并且RB表示光学系统的具有负折光力的面的曲率半...

【专利技术属性】
技术研发人员：入山浩，大室隆司，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：