折反射透镜系统以及图像拾取单元技术方案

一种折反射透镜系统包括：包括凹面镜和凸面镜和具有正折射力的第一透镜组；具有正折射力的第二透镜组；以及具有负折射力的第三透镜组，第一到第三透镜组沿着入射光的行进方向依次设置在入射光的光路上。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种折反射透镜系统包括：包括凹面镜和凸面镜和具有正折射力的第一透镜组；具有正折射力的第二透镜组；以及具有负折射力的第三透镜组，第一到第三透镜组沿着入射光的行进方向依次设置在入射光的光路上。【专利说明】折反射透镜系统以及图像拾取单元交叉引用相关申请本申请要求2012年10月4日提交的日本优先权专利申请JP2012-221778基于35U.S.C.§ 119的优先权利益，在此通过引用并入其全部内容。
本公开涉及具有长焦距和适合静止图像拍摄和视频拍摄的折反射透镜系统以及使用这样的折反射透镜系统的图像拾取单元。
技术介绍
众所周知，由反射系统和折射系统构成的折反射透镜系统在缩短整个透镜长度和减小色差方面是非常有利的，具有适合长焦透镜的配置。虽然折反射透镜系统的典型聚焦模式包括像单元聚焦模式那样改变整个透镜长度的模式和改变两个反射表面之间的空间的模式，但存在整个光学长度不变的内部聚焦模式折反射透镜系统。例如，日本待审专利申请公告第S58-205124号公开了包括包括反射件和具有正折射力的第一透镜组、可沿着光轴移动和具有负折射力的第二透镜组和具有正折射力的第三透镜组的折反射透镜系统，第一到第三透镜组沿着入射光的行进方向依次设置在入射光的光路上。在公开在日本待审专利申请公告第S58-205124号中的折反射透镜系统中，利用处在聚焦到无穷远的状态下的第一透镜组和第二透镜组以及第二透镜组朝着像面侧行进使折反射透镜系统聚焦在短距离上的物体上来形成远焦系统。另一方面，近年来，已经提供了作为没有快速返回反射镜的单镜头反射式摄像机的所谓单镜头无反射镜摄 像机。由于除去了快速返回反射镜，所以使摄像机的机身小型化，并且显著提高了携带方便性。由于与单镜头反射式摄像机不同，在单镜头无反射镜摄像机中，光线不断地到达用于图像拾取的图像拾取器件，所以单镜头无反射镜摄像机适合高质量视频拍摄。此外，所谓的摆动技术是众所周知的。在摆动技术中，为了在视频拍摄期间一直聚焦在相对于摄像机来回运动的物体上，使透镜作轻微振动，并沿着可达到高对比度的方向移动。为了使聚焦组进行摆动操作，优选地使聚焦组具有作为聚焦模式的内部聚焦模式，并且被配置成尺寸和重量尽可能小。当聚焦组的尺寸和重量减小时，可实现包括聚焦驱动机构的整个透镜的尺寸的减小，以及也可实现聚焦驱动引起的功耗的减小。
技术实现思路
在折反射透镜采用单元聚焦模式作为聚焦模式的情况下，聚焦的透镜延伸量随着透镜的焦距增大而增大；因此，采用这种模式的折反射透镜不适合小型化。此外，由于驱动部分的重量较重，所以大的驱动力是必不可少的，并且难以通过摆动操作应付视频拍摄。在折反射透镜采用改变两个反射表面之间的空间的模式作为聚焦模式的情况下，可以极大地减小透镜延伸量；但是，驱动机构需要大的驱动力，并且与上述单元聚焦模式一样难以应付视频拍摄。进一步，两个反射表面之间的偏心率对光学性能极其敏感，并且在制造时难以充分减小由聚焦引起的偏心率。进一步，由于两个反射表面之间的距离的改变在光学上也是极其敏感的，所以设计上的问题仍然在于近距离聚焦期间像差的起伏增大。在公开在日本待审专利申请公告第S58-205124号中的折反射透镜系统中，由于采用了内部聚焦模式作为聚焦模式，所以聚焦组无需重反射镜式透镜，并且允许减小驱动机构的驱动力。但是，由于聚焦组在两个反射表面之间，或在反射表面附近行进，所以难以保证有足够的空间布置驱动机构，并因此使得透镜尺寸增大。此外，由于折反射透镜系统是长焦距的透镜，所以手的运动会使拍摄的画面变模糊，但折反射透镜系统不包括防振机构。于是，难以减小手的运动的影响。为了减少手的运动的影响，有必要包括防振组。进一步，由于折反射透镜系统包括具有正折射力的第一透镜组、具有负折射力的第二透镜组和具有正折射力的第三透镜组，减小通过与图像拾取器件最接近的表面的最外面光束相对于光轴的角度会使到图像拾取器件上形成图像的位置的距离增大，有必要具有长的后焦距；因此，折反射透镜系统在小型化方面是不利的。更进一步，进行将孔钻过反射镜式透镜的处理，以及在孔部附近设置固定光学系统的机构是极其困难的。另外，由于在制造时难以减小由对光学性能敏感的聚焦引起的偏心率，以及难以减小近距离聚焦期间像差的起伏，所以有必要让折反射透镜系统由大量透镜构成。其结果是，存在聚焦组的重量增大以及驱动机构大型化的问题。最好是提供尺寸小、重量轻、和焦距长的折反射透镜系统以及包括这样折反射透镜系统的图像拾取单元。按照本公开的一个实施例，提供了包括如下的折反射透镜系统:包括凹面镜和凸面镜和具有正折射力的第一透镜组；具有正折射力的第二透镜组；以及具有负折射力的第三透镜组，第一到第三透镜组沿着入射光的行进方向依次设置在入射光的光路上。按照本公开的一个实施例，提供了设置有折反射透镜系统和图像拾取器件的图像拾取单元，该图像拾取器件被配置成输出与该折反射透镜系统形成的光学图像相对应的图像拾取信号，该折反射透镜系统包括:包括凹面镜和凸面镜和具有正折射力的第一透镜组；具有正折射力的第二透镜组；以及具有负折射力的第三透镜组，第一到第三透镜组沿着入射光的行进方向依次设置在入射光的光路上。在按照本公开实施例的折反射透镜系统和图像拾取单元中，虽然透镜系统采用了在第一透镜组中包括凹面镜和凸面镜的折反射配置，但实现了整个折射力布置的优化和每个透镜组的配置的优化。在按照本公开实施例的折反射透镜系统和图像拾取单元中，虽然透镜系统采用对长焦距有利的折反射配置，但实现了整个折射力布置的优化和每个透镜组的配置的优化；因此，可获得尺寸小、重量轻、和焦距长的光学系统。应该理解的是，前面的一般描述和下面的详细描述两者都是示范性的，旨在提供如要求保护的技术的进一步说明。【专利附图】【附图说明】包括附图是为了使本技术得到进一步理解，将其并入本说明书中构成本说明书的一部分。这些附图例示了一些实施例，并与本说明书一起，用于说明本技术的原理。图1是例示按照本公开一个实施例的折反射透镜系统的第一配置示例的剖视图；图2是例示该折反射透镜系统的第二配置示例的剖视图；图3是例示该折反射透镜系统的第三配置示例的剖视图；图4是例示该折反射透镜系统的第四配置示例的剖视图；图5是例示聚焦在与数值示例I相对应的折反射透镜系统的无穷远上时的球差、像散和畸变的像差图；图6是例示聚焦在与数值示例I相对应的折反射透镜系统的中等距离上时的球差、像散和畸变的像差图；图7是例示聚焦在与数值示例I相对应的折反射透镜系统的最小距离上时的球差、像散和畸变的像差图；图8是例示与数值示例I相对应的没有防振的折反射透镜系统的横向像差的像差图；图9是例示与数值示例I相对应的有防振的折反射透镜系统的横向像差的像差图；图10是例示聚焦在与数值示例2相对应的折反射透镜系统的无穷远上时的球差、像散和畸变的像差图；图11是例示聚焦在与数值示例2相对应的折反射透镜系统的中等距离上时的球差、像散和畸变的像差图；图12是例示聚焦在与数值示例2相对应的折反射透镜系统的最小距离上时的球差、像散和畸变的像差图；图13是例示聚焦在与数值示例3相对应的折反射透镜系统的无穷远上时的球差、像散和畸变的像差图；图14是例示聚焦在与数值示例3相对应的折反射透镜系统的中等距离本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种折反射透镜系统，其包含：包括凹面镜和凸面镜和具有正折射力的第一透镜组；具有正折射力的第二透镜组；以及具有负折射力的第三透镜组，第一到第三透镜组沿着入射光的行进方向依次设置在入射光的光路上。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：永松广大，畠山丈司，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP