本发明专利技术涉及光学系统和具有该光学系统的光学设备。该光学系统包括：布置为比孔径部分更接近于物侧的至少一个具有负折光力的透镜单元。具有负折光力的透镜单元包括至少一个正透镜和一个负透镜。包括在具有负折光力的透镜单元内的正透镜和负透镜的数量之间的比例被适当地设定。具有负折光力的透镜单元包括多个负透镜以及具有适当的阿贝数的正透镜，所述多个负透镜中的每个负透镜具有适当的阿贝数和部分色散比。在负透镜之中具有最高色散的负透镜位于适当的位置。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光学系统和具有该光学系统的光学设备，并且更特别地涉及能够被应用于例如静物照相机、视频照相机、投影仪、用于广播的TV照相机、监视照相机等的光学系统以及具有该光学系统的光学设备。
技术介绍
近来，在用于图像拾取设备(诸如视频照相机)的照相光学系统和用于图像投影设备(诸如投影仪)的投影光学系统中，随着像素的数量增大(实现大量的像素)，或者随着像素的密度增大(实现高密度的像素)，需要对应的具有高质量的图像和高性能的光学系统。为了应付大量的像素和高密度的像素，重要的是在光学系统的各种像差之中特别地使得能够较好地校正倍率色差。日本专利申请公开No. 2004-020765讨论了，总共包括五个透镜单元(其中具有负折光力的透镜单元被布置在最接近物侧处)的负先导(lead)型变焦透镜作为用于投影仪的光学系统。该变焦透镜从物侧到像侧依次包括具有负折光力的第一透镜单元、被移动以用于改变倍率和用于校正由倍率变化所引起的像平面的变化的具有正折光力的第二到第四透镜单元以及在倍率变化期间不动的具有正折光力的第五透镜单元。在该变焦透镜中，为了允许在整个变焦范围之上较好地校正倍率色差，具有相对高的部分色散比的玻璃材料 被用于第一透镜单元的负透镜。日本专利申请公开No. 2002-131640讨论了，应付大量像素和高密度像素的正先导型的变焦透镜作为用于图像拾取设备的光学系统，该变焦透镜从物侧到像侧依次包括具有正折光力的第一透镜单元、具有负折光力的第二透镜单元以及具有正折光力的第三透镜单元。在该变焦透镜中，为了允许在整个范围之上校正倍率色差，具有相对高的部分色散比的玻璃材料被用于第二透镜单元的负透镜。另外，日本专利申请公开No. 2008-129403和2003-307672讨论了反焦(retro-focus)类型单焦点透镜,其中为了允许在整个物距范围之上较好地校正倍率色差，与阿贝数相比其部分色散比Θ gF相对较高的玻璃材料被用于比孔径光阑更接近物侧的负透镜。随着像素的数量进一步增大和像素的密度高度地增大，在用于要求例如8000X4000像素作为像素的数量的超高清的光学系统中，对于各种像差，要求非常小量的像差。特别地，对于倍率色差，要求相对于作为基准的d线在C线和F线之间的倍率色差的量以及在g线和F线之间的倍率色差的量非常小。为了减小g线和F线之间的倍率色差的量，需要考虑使用的玻璃材料的异常色散特性(阿贝数与部分色散比(QgF值)之间的关系)。在上述光学系统中，为了校正倍率色差，具有负折光力的透镜单元被布置为比确定最大轴向光束直径的孔径部分SP更接近于物侧，并且校正透镜单元中的倍率色差。在这里，“确定最大轴向光束直径的孔径部分”表示确定在物距处于无穷远距离时轴向光束(其主光线沿着光轴传播的光束)中的F数的孔径部分。通常，在很多情况下，孔径光阑用作孔径部分SP。然而，在变焦透镜没有机械的孔径光阑的情况下，最大轴向光束直径可以由透镜镜筒的一部分或者特定的透镜的外直径确定。在该情况下，透镜镜筒的该部分或者透镜的外直径用作确定最大轴向光束直径的孔径部分SP。然而，上述的文献没有讨论使用的玻璃材料的部分色散比(Θ gF)。因此，如果对应于折射率和阿贝数的材料被应用于一般的玻璃材料，可以推导下面的结果。在日本专利申请公开No. 2004-020765中，具有负折光力的第一透镜单元的负透镜的材料通过使用具有低色散的玻璃材料和具有高色散的材料来构成，使得可以在校正C线和F线之间的倍率色差的同时减小具有高色散特性的g线和F线之间的倍率色差。虽然 没有讨论使用的玻璃材料的部分色散比，但是就折射率和阿贝数而言，与由OHARA，INC.制造的S-FPL51(商品名)对应的玻璃材料可以被用于示例3中的第一透镜单元的第一负透镜，并且与由OHARA，INC.制造的S-NPH1(商品名)对应的玻璃材料可以被用于第二负透镜。这些材料与其它玻璃材料相比具有大的异常色散特性。根据该配置，倍率色差不一定被充分地校正。在日本专利申请公开No. 2002-131640中，具有负折光力的第二透镜单元的负透镜的材料通过使用具有低色散的玻璃材料和具有高色散的材料来构成，使得可以在校正C线和F线之间的倍率色差的同时减小具有高色散特性的g线和F线之间的倍率色差。虽然没有讨论使用的玻璃材料的部分色散比，但是就折射率和阿贝数而言，与由HOYA CO.，LTD.制造的E-FDSl (商品名)对应的玻璃材料可以被用于示例I中的第二透镜单元的第一负透镜，并且与由OHARA，INC.制造的S-FSL5 (商品名)对应的玻璃材料可以被用于其第二负透镜。虽然E-FDSl (商品名)是与其它玻璃材料相比具有较大的异常色散特性的玻璃材料，但是S-FSL5(商品名)是具有较低的异常色散特性的玻璃材料。因此，倍率色差的校正的问题不一定被充分地解决。在日本专利申请公开No. 2008-129403中，具有负折光力的第一透镜单元的负透镜的材料通过主要使用具有低色散和正方向上的大的部分色散比差Λ 0gF的玻璃材料来构成。因此，可以在校正C线和F线之间的倍率色差的同时减小g线和F线之间的倍率色差。虽然没有讨论使用的玻璃材料的部分色散比，但是就折射率和阿贝数而言，与由0HARA，INC.制造的S-FPL53(商品名)对应的玻璃材料可以被用于示例5中的第一透镜单元的第一到第四负透镜，并且与由OHARA，INC.制造的S-NPH2对应的玻璃材料可以被用于其第五负透镜。这些玻璃材料与其它玻璃材料相比具有高的部分色散比和异常色散特性。通过使用具有高色散的材料形成的负透镜被布置为邻近孔径部分SP，使得g线和F线之间的倍率色差残留。因此，倍率色差不一定被充分地校正。在日本专利申请公开No. 2003-307672中，具有低色散的材料和具有高色散的材料被用于比孔径光阑更接近于物侧的负透镜。然而，倍率色差不一定被充分地校正。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，一种光学系统包括透镜单元GLN，该透镜单元GLN包括被布置为比孔径部分SP更接近于物侧的至少一个具有负折光力的透镜单元，其中，当透镜单元GLN中包括的负透镜的材料的部分色散比差和阿贝数分别由Λ 0LN和V LN表示时，满足以下的条件式的负透镜由负透镜LNlow表示O. 006 < Δ Θ LN60 < V LN,负透镜LNlow的数量由SUM(LNIow)表示，满足以下的条件式的负透镜由负透镜LNhigh 表示 O. 006 < Δ Θ LNV LN <25，负透镜LNhigh的数量由SUM(LNhigh)表示，透镜单元GLN中包括的透镜的数量由SUM(L)表示,透镜单元GLN中包括的负透镜的数量由SUM(LN)表示,透镜单元GLN中包括的负透镜的材料的部分色散比差的和由SUM(A Θ LN)表示，在透镜单元GLN中包括的负透镜之中具有最小阿贝数的负透镜由负透镜LNmin表示，所述负透镜LNmin的阿贝数由v LNmin表示，在透镜单元GLN中包括的负透镜之中具有最大阿贝数的负透镜由负透镜LNmax表示，所述负透镜LNmax的阿贝数由v LNmax表示,在负透镜LNhigh的物侧表面顶点与孔径部分SP之间的距离由dNS表示，并且在最物侧的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种包括透镜单元GLN的光学系统，所述透镜单元GLN包括被布置为比孔径部分SP更接近于物侧的至少一个具有负折光力的透镜单元，其中，当透镜单元GLN中包括的负透镜的材料的部分色散比差和阿贝数分别由ΔθLN和νLN表示时，满足以下的条件式的负透镜由负透镜LNlow表示：0.006＜ΔθLN？？以及60＜νLN，负透镜LNlow的数量由SUM(LNlow)表示，满足以下的条件式的负透镜由负透镜LNhigh表示：0.006＜ΔθLN？？以及νLN＜25，负透镜LNhigh的数量由SUM(LNhigh)表示，透镜单元GLN中包括的透镜的数量由SUM(L)表示，透镜单元GLN中包括的负透镜的数量由SUM(LN)表示，透镜单元GLN中包括的负透镜的材料的部分色散比差的和由SUM(ΔθLN)表示，在透镜单元GLN中包括的负透镜之中具有最小阿贝数的负透镜由负透镜LNmin表示，所述负透镜LNmin的阿贝数由νLNmin表示，在透镜单元GLN中包括的负透镜之中具有最大阿贝数的负透镜由负透镜LNmax表示，所述负透镜LNmax的阿贝数由νLNmax表示，在负透镜LNhigh的物侧表面顶点与孔径部分SP之间的距离由dNS表示，并且在最物侧的透镜表面顶点与孔径部分SP之间的距离由d1S表示，满足以下的条件式：0.60＜SUM(LN)/SUM(L)＜1.00，0.70＜(SUM(LNlow)+SUM(LNhigh))/SUM(LN)，3.50＜νLNmax/νLNmin＜6.50，0.30＜dNS/d1S≤1.00，以及0.065＜SUM(ΔθLN)＜0.250，并且其中，当所述光学系统是变焦透镜时，孔径部分SP的位置是在所述变焦透镜处于广角端时定义的位置。...
【技术特征摘要】
2011.04.04 JP 2011-0827951.一种包括透镜单元GLN的光学系统，所述透镜单元GLN包括被布置为比孔径部分SP更接近于物侧的至少一个具有负折光力的透镜单元， 其中，当透镜单元GLN中包括的负透镜的材料的部分色散比差和阿贝数分别由Λ 0LN和V LN表示时，满足以下的条件式的负透镜由负透镜LNlow表示 O. 006 < Δ Θ LN 以及 60 < V LN, 负透镜LNlow的数量由SUM (LNlow)表示，满足以下的条件式的负透镜由负透镜LNhi gh表不: O.006 < Δ Θ LN 以及 vLN < 25， 负透镜LNhigh的数量由SUM(LNhigh)表示，透镜单元GLN中包括的透镜的数量由SUM(L)表示,透镜单元GLN中包括的负透镜的数量由SUM(LN)表示,透镜单元GLN中包括的负透镜的材料的部分色散比差的和由SUM(A Θ LN)表示，在透镜单元GLN中包括的负透镜之中具有最小阿贝数的负透镜由负透镜LNmin表示，所述负透镜LNmin的阿贝数由v LNmin表示，在透镜单元GLN中包括的负透镜之中具有最大阿贝数的负透镜由负透镜LNmax表示，所述负透镜LNmax的阿贝数由v LNmax表示,在负透镜LNhigh的物侧表面顶点与孔径部分SP之间的距离由dNS表示，并且在最物侧的透镜表面顶点与孔径部分SP之间的距离由dlS表示，满足以下的条件式O. 60 < SUM(LN)/SUM(L) < I. 00，O.70 < (SUM (LNlow)+SUM (LNhigh))/SUM (LN)，3. 50 < V LNmax/ v LNmin < 6. 50,0. 30 < dNS/dlS ( I. 00，以及0. 065 < SUM(A Θ LN) < 0. 250，并且 其中，当所述光学系统是变焦透镜时，孔径部分SP的位置是在所述变焦透镜处于广角端时定义的位置。2.根据权利要求I所述的光学系统， 其中透镜单元GLN包括正透镜LP，并且 其中，当正透镜LP的材料的阿贝数由V LP表示时，满足以下的条件式VLNmin < v LP < v LNmax03.根据权利要求I所述的光学系统， 其中，当负透镜LNmin的材料的部分色散比差由Λ Θ LNmin表示，负透镜LNmin的焦度由 cpLNmin 表不，并且所述光学系统的焦度由(P表示时，对于至少一个负透镜LNmin满足以下的条件式-5.OxlO'3 < A0LNminx(9LNmm/(vLNminx9)) < -5.0xl0'5 ,并且 其中，当所述光学系统是变焦透镜时，在所述变焦透镜处于广角端时定义所述光学系统的焦度φ。4.根据权利要求I所述的光学系统，...
【专利技术属性】
技术研发人员：江口薫，日浅法人，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：
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