[发明专利]光学系统和具有光学系统的图像拾取装置

说明书

技术领域

本发明涉及适于用于诸如视频照相机、数字静态照相机、银盐胶片照相机或广播电视照相机的图像拾取装置的图像拾取光学系统的光学系统和包括光学系统的图像拾取装置。

背景技术

在诸如单镜头反射式照相机的图像拾取装置中，作为改变图像拾取光学系统的焦距的方法，倍率转换光学单元（扩展器）被插入光路中以便改变整个系统的焦距的转换器方法是已知的。例如，在用于单镜头反射式照相机的可更换的镜头中，后部转换器被安装在可更换的镜头与照相机体的镜头座之间以能够将可更换的镜头的焦距设计得长，即，获得长焦距。

在小型照相机等中，前部转换器相对于最接近图像拾取光学系统的物侧的透镜单元被安装于物侧，并因此可延长整个系统的焦距。另外，后部转换器被安装在主透镜系统的像侧，因此，整个系统的焦距可变长（日本专利公开No.2011-112725）。

另一方面，作为透镜总长（从第一透镜表面到像面的长度）在插入转换器前后不改变的方法，在变焦透镜的中继单元中插入和去除内置的倍率转换光学单元的方法是已知的。在电视照相机的变焦透镜中，无焦单元（afocal unit）被设置在变焦透镜的中继单元中的相对前侧，并且，向该无焦单元插入和从该无焦单元去除倍率转换光学单元（扩展器，以下，称为EXT）。

在日本专利公开No.2010-186179中公开的变焦透镜从物侧到像侧依次配置有在变焦中不移动的第一透镜单元、在变焦中单调地向像面侧移动的第二透镜单元、移动以校正由变焦导致的像面的变化的第三透镜单元、以及在变焦中不移动的第四透镜单元。在该配置中，扩展器在第四透镜单元中的空气间隙最宽的位置处被插入和去除，以改变整个系统的焦距的范围。

作为具有图像稳定化功能以校正由变焦透镜的振动导致的图像的模糊的变焦透镜，沿与光轴垂直的方向偏移构成变焦透镜的透镜单元的一部分以校正拍摄的图像的模糊的变焦透镜是已知的。

在日本专利公开No.2001-281546中公开的变焦透镜配置有在变焦中不移动的第一透镜单元、作为变焦单元（变倍单元）的第二透镜单元、校正根据变焦改变的像面的第三透镜单元、以及在变焦中不移动的第四透镜单元。此外，在第四透镜单元中的最接近物侧的位置处包含用于图像稳定化的透镜单元。

倍率转换光学单元被内置于光学系统的一部分中的转换器方法可在不通过插入倍率转换光学单元改变透镜总长的情况下将整个系统的焦距的范围变化到望远侧。但是，当插入和去除倍率转换光学单元时，为了适当地保持光学性能，必须适当地设定倍率转换光学单元的透镜配置并且还在光路中的适当的位置处插入和去除倍率转换光学单元。

例如，如果位于倍率转换光学单元前后的光学系统的配置不合适，那么，当插入倍率转换光学单元时，光学性能显著降低。此外，倍率转换光学单元的尺寸增大，因此，难以迅速地插入和去除。

发明内容

本发明提供能够在插入倍率转换光学单元前后保持适当的光学性能的同时容易地改变整个系统的焦距以使得整个系统的焦距长的光学系统和包括光学系统的图像拾取装置。

作为本发明的一个方面的光学系统包括被配置为可为了改变光学系统的焦距在孔径光阑与光学系统的像面之间的位置处插入和去除的倍率转换光学单元，光学系统的透镜总长在插入倍率转换光学单元前后是恒定的，从孔径光阑到光学系统的像面的光轴上的长度Lp和当插入倍率转换光学单元时从倍率转换光学单元的最接近物侧的透镜表面到像面的光轴上的长度Le被适当地设定。

作为本发明的另一方面的图像拾取装置包括光学系统和被配置为接收通过光学系统形成的图像的光的固态图像拾取元件。

从参照附图对示例性实施例的以下描述，本发明的其它特征和方面将变得清晰。

附图说明

图1是本发明的实施例1中的不插入倍率转换光学单元的状态下的透镜（光学系统）的截面图。

图2A和图2B分别是本发明的实施例1中的不插入倍率转换光学单元的状态下的广角端和望远端处的透镜的垂直像差图。

图3是本发明的实施例1中的插入倍率转换光学单元的状态下的透镜的截面图。

图4A和图4B分别是本发明的实施例1中的插入倍率转换光学单元的状态下的广角端和望远端处的透镜的垂直像差图。

图5A和图5B分别是本发明的实施例2中的不插入倍率转换光学单元的状态下的透镜的截面图和垂直像差图。

图6A和图6B分别是本发明的实施例2中的插入倍率转换光学单元的状态下的透镜的截面图和垂直像差图。