[发明专利]光学系统以及具有该光学系统的成像装置和投影装置

说明书

光学系统10从放大侧起依次包括前组1、孔径光阑3和后组2，其中前组1包括朝放大侧凸起的折射表面11a，后组2包括凹反射表面12b，并且满足条件表达式0.7≤|Rl|/Ll≤1.5和2≤|Rm|/Lm≤7，其中折射表面11a的曲率半径是Rl(mm)，折射表面11a和孔径光阑3之间的距离是Ll(mm)，反射表面12b的曲率半径是Rm(mm)，并且孔径光阑3和反射表面12b之间的距离是Lm(mm)。

技术领域

本发明涉及具有折射表面和反射表面的光学系统，该光学系统例如有利地用在诸如数字静物相机和数字视频相机、用于蜂窝电话的相机、监视相机、可穿戴相机、医疗相机等的成像装置中，以及诸如投影仪等的投影装置中。

背景技术

近年来，需要一种用在成像装置和投影装置中在宽视场角上具有高分辨率并且尺寸小的光学系统。

PTL 1描述了一种具有球面透镜的成像装置。根据该球面透镜，可以有利地校正诸如球面像差和轴向色差之类的轴上像差，同时抑制诸如彗形像差、像散、横向色差等的轴外像差的发生，并且因此可以实现在宽视场角上具有高分辨率的光学系统。

PTL 2描述了一种具有带有朝向物侧的凸表面的透镜和具有凹的内反射表面的折反射透镜的光学系统，由此可以实现宽视场角。

引文列表

专利文献

PTL 1：日本专利公开号2013-210549

PTL 2：日本专利公开号2009-300994

发明内容

技术问题

但是，根据PTL 1的球面透镜的成像平面是球面的，因此，在将该球面透镜提供给成像装置或投影装置的情况下，其中一端是球面并且另一端是平面的球面成像设备或显示设备或光导部件变得是必须的。因此，整个装置的复杂性和尺寸增加，从而导致更高的成本。

而且，用根据PTL 2的光学系统难以在保持f值低的同时有利地校正像差，并且因此难以实现尺寸的减小和高分辨率两者。

因此，本发明的目的是提供一种光学系统，该光学系统能够在成像装置和投影装置中实现尺寸的减小和在宽视场角上的高分辨率。

问题的解决方案

为了实现上述目的，根据本发明的方面的光学系统从放大侧起依次包括前组、孔径光阑和后组。前组包括朝放大侧凸起的折射表面，后组包括凹反射表面，并且满足0.7≤|Rl|/Ll≤1.5和2≤|Rm|/Lm≤7的条件表达式，其中折射表面的曲率半径是Rl(mm)，折射表面和孔径光阑之间的距离是Ll(mm)，反射表面的曲率半径是Rm(mm)，并且孔径光阑和反射表面之间的距离是Lm(mm)。

附图说明

图1是根据本发明的第一示例的光学系统的主要部分的示意图。

图2是根据第一示例的光学系统的纵向像差图。

图3是用于描述具有点对称形状的折射表面的行为的图。

图4是用于描述条件表达式(1)的效果的图。

图5是用于描述凹形反射表面的行为的图。

图6是图示反射表面和像场弯曲之间的关系的图。

图7是用于描述条件表达式(2)的效果的图。

图8是图示根据第一示例的前组、后组和整个系统的像场弯曲的图。

图9是根据本发明的第二示例的成像装置的主要部分的示意图。

图10是根据第二示例的光学系统的主要部分的示意图。