[发明专利]光学系统和图像拾取装置

说明书

本公开涉及光学系统和图像拾取装置。提供一种光学系统，包括：具有正折光力的第一透镜单元；具有正折光力并设置在第一透镜单元的像侧的第二透镜单元；以及具有正折光力并且最靠近像侧设置的第三透镜单元，其中透镜单元中的各相邻透镜单元之间的间隔在聚焦期间改变。第一透镜单元在聚焦期间不移动。在从无穷远到近距离的聚焦期间，第二透镜单元沿着光轴向物侧移动。第二透镜单元从物侧到像侧依次包括正透镜、负透镜和孔径光阑。第三透镜单元包括正透镜和负透镜。适当地设定空气等效后焦距以及第三透镜单元在光轴上的长度。

技术领域

本发明涉及光学系统和图像拾取装置。光学系统可用作例如用于数字静态相机、数字摄像机、电视相机、监视相机等的图像拾取光学系统。

背景技术

作为用于图像拾取装置的图像拾取光学系统，已知一种具有大孔径比(即，约为1.2至2.0的f数(Fno))并且还具有相对长的焦距的中望远型图像拾取光学系统。中望远型的图像拾取光学系统已广泛用于肖像摄影和室内运动摄影。此外，需要这种图像拾取光学系统能够快速聚焦并且在聚焦期间具有小的像差变化。

作为具有高聚焦速度的聚焦系统，一种内聚焦系统是已知的，该内聚焦系统通过移动位于透镜系统中间的小尺寸轻质透镜单元来进行聚焦。已知一种使用内聚焦系统并具有高光学性能的中望远型图像拾取装置(日本专利申请公开No.2013-25157)。日本专利申请公开No.2013-25157公开了一种光学系统，该光学系统从物侧到像侧依次由具有正折光力的第一透镜单元、具有正折光力的第二透镜单元、孔径光阑以及具有正折光力的第三透镜单元组成，该光学系统通过在光轴上移动第二透镜单元来进行聚焦。

在聚焦系统当中，内聚焦系统能够利用小尺寸轻质透镜单元进行聚焦并允许快速聚焦。

在具有大孔径比和相对长焦距的中望远型光学系统中，重要的是适当地选择聚焦透镜单元并适当地建立透镜配置以便以聚焦期间的小像差变化在整个物距上实现高光学性能。

特别地，在具有大孔径的中望远型光学系统中，由于景深窄，因此难以在没有有利地校正除了球面像差之外还有诸如轴向色差和像场弯曲之类的各种像差的情况下在整个屏幕中获得高光学性能。

发明内容

提供一种光学系统，该光学系统包括：具有正折光力的第一透镜单元；具有正折光力并设置在第一透镜单元的像侧的第二透镜单元；以及具有正折光力并且最靠近像侧设置的第三透镜单元，其中透镜单元中的各相邻透镜单元之间的间隔在聚焦期间改变。第一透镜单元在聚焦期间不移动。在从无穷远到近距离的聚焦期间，第二透镜单元沿着光轴向物侧移动。第二透镜单元从物侧到像侧依次包括正透镜、负透镜和孔径光阑。第三透镜单元包括正透镜和负透镜。该光学系统满足以下条件表达式

1.0D3/BF3.0

其中D3表示第三透镜单元在光轴上的长度，并且BF表示空气等效后焦距。

根据参照附图对示例性实施例的以下描述，本发明的其它特征将变得清楚。

附图说明

图1A是当聚焦在无穷远处的物体上时示例1的光学系统的透镜截面图。

图1B是当聚焦在无穷远处的物体上时示例1的光学系统的纵向像差图。

图2A是当聚焦在无穷远处的物体上时示例2的光学系统的透镜截面图。

图2B是当聚焦在无穷远处的物体上时示例2的光学系统的纵向像差图。

图3A是当聚焦在无穷远处的物体上时示例3的光学系统的透镜截面图。

图3B是当聚焦在无穷远处的物体上时示例3的光学系统的纵向像差图。

图4A是当聚焦在无穷远处的物体上时示例4的光学系统的透镜截面图。

图4B是当聚焦在无穷远处的物体上时示例4的光学系统的纵向像差图。