[发明专利]广角光学系统及具备该广角光学系统的摄像装置

说明书

本发明提供良好地校正了各种像差、并且所移动的透镜的外径与位于所移动的透镜组附近的透镜的外径足够小且具有适当的后焦距的广角光学系统及使用了该广角光学系统的摄像装置。广角光学系统从物体侧依次具备具有负屈光力的第1透镜组(G1)、具有正屈光力的第2透镜组(G2)、以及具有正屈光力的第3透镜组(G3)，在从远点向近点调节焦点位置时，第2透镜组(G2)从第1位置朝向第2位置移动，第3透镜组(G3)具有9个以上的折射面，在第3透镜组(G3)的最靠像侧的具有负屈光力的接合面(Sc)的像侧具有正单透镜，在接合面(Sc)的物体侧具有多个负折射面，第3透镜组(G3)在比多个负折射面中的位于像侧的2个面靠物体侧的位置处，具有至少1个满足以下的条件式(1)的正折射面(Sp)。0.02＜fL/Rsp＜1.20(1)。

技术领域

本发明涉及广角光学系统及具备该广角光学系统的摄像装置。

背景技术

作为具有较宽的视场角的光学系统，已知有内窥镜用物镜光学系统。在内窥镜用物镜光学系统中，使用视场角超过100度的这种广角光学系统。

在以往的内窥镜中，使用了像素数少的摄像元件。因此，在内窥镜用物镜光学系统中，使用了固定焦点的光学系统。即便使用固定焦点的光学系统，也能够通过景深来覆盖需要观察的被摄体距离的范围(观察深度)。

但是，近年来，为了提高观察像品质而使用像素数多的摄像元件。在使用像素数多的摄像元件的内窥镜中，对光学系统也要求高分辨率。

当使光学系统具有高分辨率时，景深比需要的观察深度窄。因此，在对准焦点的状态下难以观察需要的观察深度。因此，需要使光学系统具有调节焦点位置的功能。

已知有能够调节焦点位置的内窥镜用物镜光学系统。在该内窥镜用物镜光学系统中，使用内对焦(inner focus)来调整焦点位置。为了进行内对焦，在光学系统的周围设置有致动器。

光学单元例如包含光学系统和致动器。在内窥镜中，需要密封光学单元。此外，视场角为140°以上、致动器的尺寸和输出存在限制。因此，在焦点位置调节中，难以使光学系统移动。需要轻质且省空间的内对焦。

在专利文献1和专利文献2中公开了使用了内对焦的内窥镜用物镜光学系统。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2014/129089号

专利文献2：国际公开第2016/067838号

发明内容

发明要解决的问题

但是，在专利文献1的内窥镜用物镜光学系统和专利文献2的内窥镜用物镜光学系统中，所移动的透镜的外径和位于所移动的透镜组附近的透镜的外径不能说足够小。因此，难以实现光学单元的进一步的小型化。

此外，在透镜的移动中，期望减少透镜的偏心和透镜面的倾倒。因此，需要减小致动器的沿光轴方向的尺寸。但是，在专利文献1的内窥镜用物镜光学系统和专利文献2的内窥镜用物镜光学系统中，难以实现致动器的小型化。

此外，在内窥镜用物镜光学系统中，在位于光学系统中最靠物体侧的面到成像位置之间，例如大多配置有滤光片、棱镜、或者滤光片和棱镜。滤光片和棱镜是不具有成像作用的光学元件。

为了确保配置不具有成像作用的光学元件的空间，加长光学系统的后焦距(backfocus)即可。但是，当加长后焦距时，光线高度变高。因此，光学单元难以小型化。

本发明是鉴于这样的问题而完成的，其目的在于，提供一种良好地校正了各种像差、并且所移动的透镜的外径与位于所移动的透镜组附近的透镜的外径足够小且具有适当的后焦距的广角光学系统及使用了该广角光学系统的摄像装置。

用于解决问题的手段