光學(xué)系統(tǒng)和具有其的光學(xué)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種光學(xué)系統(tǒng)和一種配備該光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，在相機等等中使用的光學(xué)系統(tǒng)中，存在根據(jù)正在放大的視角和正在放大 的開口（aperture)而增大最物體側(cè)透鏡組的尺寸的趨勢。由于這種趨勢，透鏡的有效光通 量之外的光入射在最物體側(cè)透鏡上，并且使光學(xué)性能劣化，并且因此已經(jīng)提出一種采取任 何措施以避免這種情況的光學(xué)系統(tǒng)。例如，應(yīng)參考日本專利申請公開No. 2001-296465。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004] 專利文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)1 :日本專利申請公開No. 2001-296465
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本發(fā)明將解決的問題
[0007] 在其中所述光學(xué)系統(tǒng)中的最物體側(cè)透鏡組具有正屈光力的情況下，光學(xué)系統(tǒng)的有 效光通量之外（超過最大視角）的光入射在所述具有正屈光力的透鏡組上，并且集中在該 正透鏡組的焦點位置（場曲面）上，所以位于該位置處的任何構(gòu)件都被加熱變形并且劣化， 由此導(dǎo)致光學(xué)性能劣化。
[0008] 考慮到上述問題做出本發(fā)明，并且本發(fā)明的目標(biāo)在于提供一種光學(xué)系統(tǒng)和一種配 備該光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)備，該光學(xué)系統(tǒng)能夠降低光學(xué)系統(tǒng)的有效光通量之外（超過最大視 角）的光，該光集中在具有正屈光力的最物體側(cè)透鏡組的焦點位置上，由此降低在具有正 屈光力的透鏡組的焦點附近的構(gòu)件產(chǎn)生的熱，所以可能防止該構(gòu)件變形和劣化，因而降低 對成像性能的影響。
[0009] 解決問題的措施
[0010] 為了解決該問題，本發(fā)明提供一種光學(xué)系統(tǒng)，包括：第一透鏡組，其被設(shè)置在最物 體側(cè)處，并且具有正屈光力；光闌構(gòu)件，其被設(shè)置在第一透鏡組的像側(cè)處；和第二透鏡組， 其被設(shè)置在光闌構(gòu)件的像側(cè)處；并且滿足下列條件表達(dá)式：
[0011] 0. 20<ds/f K0. 60
[0012] 1.0〇x(p2 < (ps < 0.8χφ1 (單位：mm)
[0013] 其中ds表示沿光軸，在第一透鏡組中的最像側(cè)透鏡的透鏡表面和孔徑光闌之間 的距離，Π 表示第一透鏡組的焦距，φ?表示第一透鏡組中的最像側(cè)透鏡的外徑，φ2表示第 二透鏡組中的最物體側(cè)透鏡的外徑，并且表示光闌構(gòu)件的開口的直徑。
[0014] 此外，本發(fā)明提供一種配備該光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)備。
[0015] 本發(fā)明的效果
[0016] 根據(jù)本發(fā)明，可能提供一種光學(xué)系統(tǒng)和一種配備該光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)備，該光學(xué) 系統(tǒng)能夠降低光學(xué)系統(tǒng)的有效光通量之外（超過最大視角）的光，該光集中在具有正屈光 力的最物體側(cè)透鏡組的焦點位置上，由此能夠降低在焦點附近的構(gòu)件產(chǎn)生的熱，所以可能 防止該構(gòu)件變形和劣化，因而降低對成像性能的影響。
【附圖說明】
[0017] 圖1A、1B和IC是分別示出根據(jù)本申請的第一實例的光學(xué)系統(tǒng)的廣角端狀態(tài)、中間 焦距狀態(tài)和遠(yuǎn)攝端狀態(tài)的截面圖。
[0018] 圖2A、2B和2C是分別示出根據(jù)本申請的第二實例的光學(xué)系統(tǒng)的廣角端狀態(tài)、中間 焦距狀態(tài)和遠(yuǎn)攝端狀態(tài)的截面圖。
[0019] 圖3A、3B和3C是分別示出根據(jù)本申請的第三實例的光學(xué)系統(tǒng)的廣角端狀態(tài)、中間 焦距狀態(tài)和遠(yuǎn)攝端狀態(tài)的截面圖。
[0020] 圖4A、4B和4C是分別示出根據(jù)本申請的第四實例的光學(xué)系統(tǒng)的廣角端狀態(tài)、中間 焦距狀態(tài)和遠(yuǎn)攝端狀態(tài)的截面圖。
[0021] 圖5是示出在其上安裝有根據(jù)本申請的每個實例的光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)備的構(gòu)造 的視圖。
[0022] 圖6是示出根據(jù)本申請的每個實例的光學(xué)系統(tǒng)的鏡筒實例的橫截面圖。
【具體實施方式】
[0023] 下文所述的實施例是為了使得易于理解本發(fā)明，無意避免或排除能夠在本申請的 發(fā)明的技術(shù)理念不與其偏離的范圍內(nèi)實踐的任何添加或替換。
[0024] 本申請的光學(xué)系統(tǒng)的特征在于，包括：第一透鏡組，其被設(shè)置在最物體側(cè)，并且具 有正屈光力；光闌構(gòu)件，其被設(shè)置在第一透鏡組的像側(cè)處；和第二透鏡組，其被設(shè)置在光闌 構(gòu)件的像側(cè)處。由于這種構(gòu)造，通過光闌構(gòu)件降低沿具有正屈光力的第一透鏡組的場曲率 表面集中在焦點位置上，并且在有效光通量之外（超過最大視角）的光，以便降低在焦點位 置附近的任何構(gòu)件產(chǎn)生的熱，由此防止該構(gòu)件變形和劣化。因而能夠降低對成像性能的影 響。
[0025] 根據(jù)本申請的光學(xué)系統(tǒng)的特征在于，具有其中滿足下列條件表達(dá)式（1)和（2)的 狀態(tài)：
[0026] 0. 20<ds/f K0. 60 (1)
[0027] 1.0()χφ2 < (ps < 0.8χφ1 (2)(單位：mm)
[0028] 其中ds表示沿光軸，在第一透鏡組中的最像側(cè)透鏡的透鏡表面和孔徑光闌之間 的距離，Π 表示第一透鏡組的焦距，φ?表示第一透鏡組中的最像側(cè)透鏡的外徑，φ2表示第 二透鏡組中的最物體側(cè)透鏡的外徑，并且cP s表示光闌構(gòu)件的開口的直徑。
[0029] 條件表達(dá)式（1)定義了光軸上的光闌構(gòu)件的最佳位置與第一透鏡組的焦距的關(guān) 系。在滿足條件表達(dá)式（1)時，本申請的光學(xué)系統(tǒng)能夠降低有效光通量之外（超過最大視 角）的光，該光集中在具有正屈光力的第一透鏡組的焦點位置上，以便降低在焦點附近的 構(gòu)件產(chǎn)生的熱，由此也能夠降低該構(gòu)件變形和劣化，因而降低對成像性能的影響。
[0030] 當(dāng)條件表達(dá)式（1)的值ds/n等于或低于下限時，就不可能降低有效光通量之外 (超過最大視角）的光，該光集中在具有正屈光力的第一透鏡組的焦點位置上，并且難以降 低對成像性能的影響。這是不優(yōu)選的。
[0031] 另一方面，當(dāng)條件表達(dá)式（1)的值ds/fl等于或超過上限時，光闌構(gòu)件的端部處于 有效光通量中，并且阻礙有效光通量通過，并且因此影響成像性能，所以不優(yōu)選。此外，光線 集中在光闌構(gòu)件的端部上，所以光闌構(gòu)件產(chǎn)生熱，由此影響成像性能。這是不優(yōu)選的。
[0032] 表達(dá)式（2)定義了光闌構(gòu)件的適當(dāng)開口直徑與第一透鏡組和第二透鏡組的外徑 的關(guān)系。在滿足條件表達(dá)式（2)時，降低了有效光通量之外（超過最大視角）的光，該光集 中在具有正屈光力的透鏡組的焦點位置上，由此降低在焦點附近的構(gòu)件產(chǎn)生的熱，由此降 低該構(gòu)件變形和劣化，并且因而降低對成像性能的影響。
[0033] 當(dāng)條件表達(dá)式（2)的值(RS等于或低于下限時，光闌構(gòu)件的端部處于光學(xué)系統(tǒng)的有 效光通量中從而遮擋光線，因而影響成像性能。這是不期望的。此外，光線集中在光闌構(gòu)件 的端部上，所以光闌構(gòu)件被加熱，由此影響光學(xué)性能。這是不期望的。
[0034] 另一方面，條件表達(dá)式（2)的值q>s等于或超過上限時，不可能降低有效光通量之 外（超過最大視角）的豐富的光，該光集中在具有正屈光力的第一透鏡組的焦點位置上，因 此難以降低對成像性能的影響。這是不期望的。
[0035] 此外，在本申請的光學(xué)系統(tǒng)中，期望光闌構(gòu)件的開口直徑大于在沿光軸的光闌位 置中的光學(xué)系統(tǒng)的有效直徑。
[0036] 在本申請的光學(xué)系統(tǒng)中，光闌構(gòu)件的開口直徑大于在沿光軸的光闌位置中的光學(xué) 系統(tǒng)的有效直徑。因而，不影響光通量地降低集中在具有正屈光力的第一透鏡組的焦點位 置上的有效光通量之外（超過最大視角）的光，以便降低焦點位置附近的構(gòu)件產(chǎn)生的熱，由 此降低該構(gòu)件的變形和劣化，并且因而降低對成像性能的影響。在其中光闌構(gòu)件的開口直 徑不大于有效直徑的情況下，光線易于入射到光闌構(gòu)件，因此被反射，并且作為光斑到達(dá)成 像區(qū)域，所以成像性能劣化。這是不優(yōu)選的。
[0037] 在本申請的光學(xué)系統(tǒng)中，期望光學(xué)系統(tǒng)能夠改變放大率，并且在從廣角端狀態(tài)至 遠(yuǎn)攝端狀態(tài)地改變放大率時，第一透鏡組和第二透鏡組之間的距離變化。通過這種構(gòu)造，本 申請的光學(xué)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)具有優(yōu)秀成像性能的可變放大率光學(xué)系統(tǒng)。
[0038] 在本申請的光學(xué)系統(tǒng)中，期望光學(xué)系統(tǒng)能夠改變放大率，并且在從廣角端狀態(tài)至 遠(yuǎn)攝端狀態(tài)地改變放大率時，第一透鏡組和光闌之間的距離變化。通過這種構(gòu)造，本申請的 光學(xué)系統(tǒng)能夠降低集中在具有正屈光力的透鏡組的焦點位置上的有效光通量之外（超過 最大視角）的光，而不影響有效光通量，所以在其中焦點位置附近的構(gòu)件易于發(fā)熱的狀態(tài) 下，也就是說在其中第一透鏡組和第二透鏡組彼此間隔隔開的狀態(tài)下，可能實現(xiàn)其中發(fā)熱 最少的狀態(tài)，由此降低構(gòu)件的變形以及劣化，并且因而可能降低對成像性能的影響。
[0039] 在本申請的光學(xué)系統(tǒng)中，期望光學(xué)系統(tǒng)能夠改變放大率，并且在從廣角端狀態(tài)至 遠(yuǎn)攝端狀態(tài)地改變放大率時，第二透鏡組和光闌之間的距離變化。通過這種構(gòu)造，本申請的 光學(xué)系統(tǒng)能夠降低集中在具有正屈光力的透鏡組的焦點位置上的有效光通量之外（超過 最大視角）的光，而不影響有效光通量，所以在其中焦點位置附近的構(gòu)件易于發(fā)熱的狀態(tài) 下，也就是說在其中第一透鏡組和第二透鏡組彼此間隔隔開的狀態(tài)下，可能實現(xiàn)其中發(fā)熱 最少的狀態(tài)，由此降低構(gòu)件的變形以及劣化，并且因而可能降低對成像性能的影響。
[0040] 在本申請的光學(xué)系統(tǒng)中，期望光學(xué)系統(tǒng)能夠改變放大率，并且光學(xué)系統(tǒng)包括移動 機構(gòu)，從而在從廣角端狀態(tài)至遠(yuǎn)攝端狀態(tài)地改變放大率時，使光闌構(gòu)件沿光軸移動。通過 這種構(gòu)造，本申請的光學(xué)系統(tǒng)允許將光闌構(gòu)件設(shè)置在可變放大率光學(xué)系統(tǒng)中的最佳位置 處，以便光學(xué)系統(tǒng)能夠降低集中在具有正屈光力的透鏡組的焦點位置上的有效光通量之外 (超過最大視角）的光，并且降低焦點位置附近的構(gòu)件產(chǎn)生的熱，由此降低該構(gòu)件的變形和 劣化，并且因而可能實現(xiàn)一種其中降低對成像性能的影響的可變放大率光學(xué)系統(tǒng)。
[0041] 在本申請的光學(xué)系統(tǒng)中，優(yōu)選地，光闌構(gòu)件在其表面上具有防反射構(gòu)件。通過這種 構(gòu)造，本申請的光學(xué)系統(tǒng)能夠降低下列光線產(chǎn)生的光斑，該光線在有效光通量之外（超過 最大視角），入射到光闌構(gòu)件的表面，并且由此反射，并且被鏡筒的內(nèi)部表面反復(fù)反射，并且 到達(dá)像平面，以便降低對成像性能的影響。
[0042] 在本申請的光學(xué)系統(tǒng)中，期望光闌構(gòu)件光軸側(cè)端部的在光軸方向中的位置比光闌 構(gòu)件鏡筒側(cè)端部的在光軸方向中的位置更靠近像側(cè)。通過這種構(gòu)造，本申請的光學(xué)系統(tǒng)能 夠防止設(shè)置在鏡筒內(nèi)的各種構(gòu)件與光闌構(gòu)件的端部彼此干擾，以便將光闌構(gòu)件設(shè)置在最佳 位置處。因而，本申請的光學(xué)系統(tǒng)能夠降低集中在具有正屈光力的透鏡組的焦點位置上的 有效光通量之外（超過最大視角）的光，而不影響有效光通量，以便降低焦點位置附近的構(gòu) 件產(chǎn)生的熱，由此降低該構(gòu)件的變形和劣化，并且因而降低對成像性能的影響。
[0043] 本申請的光學(xué)設(shè)備的特征在于包括具有上述構(gòu)造的光學(xué)系統(tǒng)。通過這種構(gòu)造，能 夠降低集中在具有正屈光力的透鏡的焦點位置上的有效光通量之外（超過最大視角）的 光，由此降低