光学系统、光学装置和制造光学系统的方法_3

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像差。无指标则是指在d线的像差。在示出像散的图中,实线表示矢状像面,而虚线 表示子午像面。该实例的参考符号对示出稍后所述的每一实例中的各种像差的图来说是相 同的。
[0133] 如图2中示出像差的每一图可以看出,良好地校正各种像差,确保根据实例1的光 学系统WL1具有良好的成像性能。
[0134](实例 2)
[0135] 将参考图3、图4和表2,描述实例2。如图3所示,根据实例2的光学系统WL(WL2) 是广角单焦点镜头,并且按从物体侧的顺序,具有:具有面向像的凹表面的负弯月透镜L1、 具有面向物体的凸表面的正弯月透镜L2、孔径光阑S、具有面向像的凹表面的负弯月透镜 L3和正双凸透镜L4的胶合透镜、具有面向像的凹表面的负弯月透镜L5、负双凹透镜L6和 正双凸透镜L7的胶合透镜、具有面向像的凸表面的正弯月透镜L8和滤波器组FL。正透镜 L8的像侧表面为非球面。滤波器组FL由低通滤波器、红外截止滤波器等等构成,以便截止 超出设置在像平面I上的固态成像元件(例如CCD,CMOS)的临界分辨率的空间频率。
[0136] 表2不出实例2的每一数据值。表2中的表面编号1至19分别对应于图3中的 每一光学表面ml至ml9。在实例2中,表面15是非球面。
[0137](表 2)
[0138][透镜数据]
[0139]
[0140] [非球面数据]
[0141] 表面15
[0142]k= 1.0000,A4 = 1. 2112E+00,A6 = 4. 1370E+00,A8 = 1. 1038E+00,A10 =-1. 0369E+01
[0143][各种数据]
[0144]
[0145][条件式]
[0146]f12 = 2843. 643
[0147]f= 1. 000
[0148]fl= -1. 176
[0149]d= 1. 366
[0150]条件式(1) |fl2/f| = 2843. 643
[0151]条件式(2) {(-fl)/d}/f= 0.861
[0152] 如表2所示,实例2的光学系统WL2满足条件式(1)和(2)。
[0153] 图4是示出在聚焦无限远时,根据实例2的光学系统WL2的各种像差(球面像差、 像散、畸变、彗差和横向色差)。如图2中示出像差的每一图可以看出,良好地校正各种像 差,确保根据实例1的光学系统WL1具有良好的成像性能。
[0154](实例 3)
[0155] 将参考图5、图6和表3,描述实例3。如图5所示,根据实例3的光学系统WL(WL3) 是广角单焦点镜头,并且按从物体侧的顺序,具有:负双凹透镜L1、具有面向物体的凸表面 的正弯月透镜L2、孔径光阑S、正双凸透镜L3和负双凹透镜L4的胶合透镜、负双凹透镜L5 和正双凸透镜L6的胶合透镜、具有面向像的凸表面的正弯月透镜L7和滤波器组FL。正透 镜L7的像侧表面为非球面。滤波器组FL由低通滤波器、红外截止滤波器等等构成,以便截 止超出设置在像平面I上的固态成像元件(例如CCD,CMOS)的临界分辨率的空间频率。
[0156] 表3示出实例3的每一数据值。表3中的表面编号1至17分别对应于图5中的 每一光学表面ml至ml7。在实例3中,表面13是非球面。
[0157](表 3)
[0158][透镜数据]
[0159]
[
[0161] [非球面数据]
[0162] 表面 13
[0163]k= 1.0000,A4 = 1. 1761E+00,A6 = 3. 3115E+00,A8 = 2. 5924E-01,A10 =-8. 3866E+00
[0164][各种数据]
[0165]
[0166][条件式]
[0167]fl2 = -26. 323
[0168]f= 1.000
[0169]fl= -1. 127
[0170] d= 1.362
[0171]条件式(1) |fl2/f| = 26. 323
[0172] 条件式(2) {(_fl) /d}/f= 0? 827
[0173] 如表3所示,实例3的光学系统WL3满足条件式⑴和(2)。
[0174] 图6是示出在聚焦无限远时,根据实例3的光学系统WL3的各种像差(球面像差、 像散、畸变、彗差和横向色差)。如图6中示出像差的每一图可以看出,良好地校正各种像 差,确保根据实例3的光学系统WL3具有良好的成像性能。
[0175] 根据上述每一实例,能实现当不使用相机时,使镜筒缩回到相机中,但仍然具有小 型、高亮(Fno:约2. 8)、广角(约75° )的光学系统,同时在该光学系统中,使用少量透镜, 能良好地校正包括球面像差、彗差和横向色差的各种像差。
[0176] 实施例⑵的描述
[0177] 现在,将参考图描述实施例2。
[0178] 如图10所示,实施例2的光学系统WL按从物体侧的顺序,具有:第一透镜组G1、 孔径光阑S和第二透镜组G2,其中,第一透镜组G1按从物体侧的顺序,包括负透镜L1和正 透镜L2,第二透镜组G2包括作为面向物体的凸表面的离物体最近的透镜表面(在图10的 情况下,透镜表面m6)和设置为离像最近的正透镜(在图10的情况下,透镜L8),并且光学 系统WL满足下述条件式(3)。
[0179] 0. 172<Llr2/L2r2<0. 700-(3)
[0180] 其中,Llr2表示第一透镜组G1的负透镜L1的像侧透镜表面的曲率半径,以及 L2r2表示第一透镜组G1的正透镜L2的像侧透镜表面的曲率半径。
[0181] 根据该构造,能提供当不使用相机时,使镜筒缩回到相机中,但仍然具有小型、广 角(约76° )、亮度(Fno:约2. 8)和高光学性能的光学系统。
[0182] 条件式(3)规定第一透镜组G1中,负透镜L1的像侧表面与正透镜L2的像面表面 的曲率半径的比,并且用于良好地校正在第一透镜组G1中产生的彗差、像散和畸变。如果 未达到条件式(3)的下限值,负透镜L1的像侧表面变得远小于正透镜L2的像侧表面,有利 于校正Petzval和以及小型化镜头,但难以校正整个镜头系统的彗差和畸变。如果超出条 件式(3)的上限值,负透镜L1的像侧表面变得远大于正透镜L2的像侧表面,有利于校正整 个镜头系统中的畸变,但变得难以校正场曲和彗差。此外,必须增加负透镜L1和正透镜L2 之间的距离来校正第一透镜组G1中的Petzval和,使得不可能小型化。
[0183] 为确保本实施例的效果,优选条件式(3)的下限值为0. 175。为最大程度地确保本 实施例的效果,优选条件式(3)的下限值为0. 180。
[0184] 为确保本实施例的效果,优选条件式(3)的上限值为0. 600。为最大程度地确保本 实施例的效果,优选条件式(3)的上限值为0.500。
[0185] 在根据本实施例的光学系统WL中,优选,第一透镜组G1具有正屈光力,并且第一 透镜组G1中,设置为离物体最近的负透镜L1具有面向像的凹表面。通过这种构造,在整个 镜头系统中,能良好地校正各种像差,同时减少在第一透镜组G1中产生的畸变。
[0186] 在根据该实施例的光学系统WL中,优选满足下述条件式(4)。
[0187] 1. 00<fl/f2<9. 00-(4)
[0188] 其中,fl表示第一透镜组G1的焦距,以及f2表示第二透镜组G2的焦距。
[0189] 条件式⑷规定第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的焦距比。如果未达到条件 式(4)的下限值,相对于孔径光阑S的对称特性良好,有利于校正彗差、畸变和横向色差,但 Petzval和增加,使得难以校正场曲。如果超出条件式(4)的上限值,与第二透镜组G2的焦 距相比,第一透镜组G1的焦距变得相对太长,丢掉相对于孔径光阑S的对称特性,并且变得 不利于校正彗差、畸变和横向色差。
[0190] 为确保本实施例的效果,优选条件式(4)的下限值为1. 05。为最大程度地确保本 实施例的效果,优选条件式(4)的下限值为1. 10。
[0191] 为确保本实施例的效果,优选条件式(4)的上限值为8.00。
[0192] 在根据本实施例的光学系统WL中,优选第二透镜组G2中,设置为离像最近的正透 镜为具有面向像的凸表面的弯月透镜。通过该构造,在不增加后焦距离和全长的情况下,能 保持与像平面的入射角小,因此变得可以小型化。此外,能良好地校正场曲和彗差。
[0193] 在根据该实施例的光学系统WL中,优选第二透镜组G2具有至少两个胶合透镜。通 过该构造,能良好地校正纵向色差、像散、横向色差和彗差。
[0194] 在根据该实施例的光学系统WL中,优选,满足下述条件式(5)。
[0195] 1. 9<TL/f<2. 5(5)
[0196] 其中,TL表示从光学系统WL中离物体最近的透镜表面到近轴像面的长度,以及f 表示光学系统WL的焦距。
[0197] 条件式(5)规定平衡整个系统的小型化和校正像差的光学系统WL的适当全长。 如果未达到条件式(5)的下限值,光学系统WL的全长变短,有利于小型化,但变得难以校正 包括像散、场曲和彗差的各种像差,使得难以实现高光学性能。如果超出条件式(5)的上限 值,有利于校正包括像散、场曲和彗差的各种像差,实现高光学性能,但对小型化来说是不 期望的,因为光学系统WL的全长变得太长。
[0198] 为确保本实施例的效果,优选条件式(5)的下限值为2.0。为最大程度地确保本实 施例的效果,优选条件式(5)的下限值为2. 1。
[0199] 为确保本实施例的效果,优选条件式(5)的上限值为2. 4。为最大程度地确保本实 施例的效果,优选条件式(5)的上限值为2. 3。
[0200] 在根据本实施例的光学系统WL中,优选第二透镜组G2按从物体侧的顺序,包括具 有面向物体的凸表面的正透镜与具有面向像的凹表面的负透镜的胶合透镜、具有面向物体 的凹表面的负透镜和具有面向像的凸表面的正透镜的胶合透镜,以及具有面向像的凸表面 的正弯月透镜。通过该构造,能良好地校正包括球面像差和彗差的各种像差,并且在整个镜 头中,实现高光学性能。
[0201] 在根据本实施例的光学系统WL中,优选第二透镜组G2的至少一个表面是非球面。 通过该构造,能良好地校正球面像差、像散和彗差。
[0202] 根据具有本实施例的上述实施例光学系统WL,能实现当不使用相机时,使镜筒缩 回到相机中,但仍然具有小型、广角、亮度和高光学性能的光学系统。此外,通过最小化缩回 状态中的镜筒的厚度,能实现更薄相机。
[0203] 图20和图21示出作为包括上述光学系统WL的光学装置的数码相机CAM
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