專利名稱：照相機(jī)裝置和包括它的圖像拾取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括光學(xué)系統(tǒng)的照相機(jī)裝置，更特別地，涉及包括能夠插入光學(xué)系統(tǒng)的光路中并且能夠從光學(xué)系統(tǒng)的光路去除的光學(xué)元件的照相機(jī)裝置和包括該照相機(jī)裝置的圖像拾取裝置。
背景技術(shù)：
常規(guī)上，已知存在這樣的圖像拾取裝置，該圖像拾取裝置通過給予被插入光路中的光學(xué)元件折光力來(lái)抑制由于光路中的光學(xué)元件的插入和去除而導(dǎo)致的圖像形成位置的變化。例如，日本專利申請(qǐng)公開No. S63-025612公開了為了校正當(dāng)插入光學(xué)元件時(shí)的圖像形成位置的變化而給予要插入的光學(xué)元件折光力的發(fā)明。當(dāng)平板光學(xué)元件被插入圖像拾取透鏡和圖像形成表面之間或者插入圖像拾取透鏡的透鏡系統(tǒng)中時(shí)，圖像形成位置向過側(cè)(over side)(即，物側(cè)的相對(duì)側(cè))偏移。在日本專利申請(qǐng)公開No. S63-025612中，給予要插入的光學(xué)元件正折光力，使得圖像形成位置的移動(dòng)被消除。但是，在日本專利申請(qǐng)公開No. S63-025612中描述的常規(guī)技術(shù)中，光學(xué)元件的插入和去除導(dǎo)致光學(xué)特性的變化。例如，如果如在日本專利申請(qǐng)公開No. S63-025612中描述的那樣給予要插入的光學(xué)元件折光力以消除圖像形成位置的偏移，那么，當(dāng)插入光學(xué)元件時(shí)，出現(xiàn)欠校正的球面像差。圖9示出如在日本專利申請(qǐng)公開No. S63-025612中描述的那樣消除圖像形成位置的偏移時(shí)的球面像差的示意圖。在圖9中，點(diǎn)劃線902表示不在光路中插入光學(xué)元件時(shí)的像差，虛線901表示在光路中插入光學(xué)元件時(shí)的像差，并且，位置SA205是圖像拾取面。由于該球面像差，獲得的圖像的質(zhì)量劣化。另外，最佳焦點(diǎn)位置(903和904)，即，可表現(xiàn)為斑點(diǎn)圖901中的軸上光束的斑點(diǎn)直徑的均方根(RMS)變得最小的位置，不在焦點(diǎn)深度(903)上。從而，光學(xué)元件的插入和去除對(duì)于圖像的影響變得太明顯，以至于獲得的圖像大大改變。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的圖像拾取裝置即使在插入和去除厚的光學(xué)元件時(shí)也可抑制圖像質(zhì)量的劣化。為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，提供一種照相機(jī)裝置，其包括能夠附接到所述照相機(jī)裝置并能夠從所述照相機(jī)裝置拆卸的透鏡裝置。該照相機(jī)裝置包括光學(xué)系統(tǒng)；和能夠插入光學(xué)系統(tǒng)的光路并能夠從光學(xué)系統(tǒng)的光路去除的光學(xué)元件。此外，光學(xué)元件包含具有正折光力的面；并且，光學(xué)系統(tǒng)包含具有負(fù)折光力的面根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，能夠提供即使在插入和去除厚的光學(xué)元件時(shí)也可抑制圖像質(zhì)量的劣化的圖像拾取裝置。參照附圖閱讀示例性實(shí)施例的以下說(shuō)明，本發(fā)明的其它特征將變得明顯。


圖IA是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的照相機(jī)裝置的光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的示意圖(在插入光學(xué)兀件的狀態(tài)中)。圖IB是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的照相機(jī)裝置的光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的示意圖(在去除光學(xué)元件的狀態(tài)中)。圖2是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的照相機(jī)裝置的縱向像差的示意圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的 縱向像差的示意圖。圖4A、圖4B和圖4C是表觀出射光瞳位置和表觀像面之間的關(guān)系的示意圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的照相機(jī)裝置的透鏡截面圖。圖6A是去除光學(xué)元件時(shí)的根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的照相機(jī)裝置的縱向像差圖。圖6B是插入光學(xué)元件時(shí)的根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的照相機(jī)裝置的縱向像差圖。圖7是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的照相機(jī)裝置的透鏡截面圖。圖8A是去除光學(xué)元件時(shí)的根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的照相機(jī)裝置的縱向像差圖。圖8B是插入光學(xué)元件時(shí)的根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的照相機(jī)裝置的縱向像差圖。圖9是常規(guī)例子的縱向像差的示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。圖IA和圖IB是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的示意圖。這里，照相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)102包括將來(lái)自物體(被照體)即來(lái)自圖像拾取透鏡的圖像拾取光束分割成具有多個(gè)不同的顏色的光束的顏色分離光學(xué)系統(tǒng)和諸如ND濾波器或偏光濾波器的特殊效果濾波器。圖像拾取透鏡101可被附接到包括照相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)102的照相機(jī)裝置并且可從照相機(jī)裝置拆卸。圖IA和圖IB示意性地示出圖像傳感器104，但是，可提供與通過顏色分離光學(xué)系統(tǒng)分割的多個(gè)不同的顏色對(duì)應(yīng)的多個(gè)圖像傳感器104。圖IA示出在包括圖像傳感器104的光學(xué)系統(tǒng)的光路中插入光學(xué)元件103的狀態(tài)的結(jié)構(gòu)，圖IB示出去除光學(xué)元件103的狀態(tài)的結(jié)構(gòu)。被插入和去除的光學(xué)元件103是諸如減光濾波器、色溫轉(zhuǎn)換濾波器、交叉濾波器(cross screen filter)、軟焦點(diǎn)濾波器或紅外截止濾波器的光學(xué)特性轉(zhuǎn)換濾波器。本發(fā)明具有給予要插入和去除的光學(xué)元件103正折光力并且固定于光軸的照相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)具有負(fù)折光力的特征。在圖IA中，給予照相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)中的表面105負(fù)折光力，并且，給予要插入和去除的光學(xué)元件103的表面106正折光力。通過給予要插入和去除的光學(xué)元件103的正折光力，由于元件的插入和去除導(dǎo)致的成像位置的變化被抑制。并且，通過給予照相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)102的負(fù)折光力，當(dāng)插入光學(xué)元件103時(shí)產(chǎn)生的欠校正球面像差被抑制。圖2是在圖IA和圖IB的光學(xué)結(jié)構(gòu)中當(dāng)在光路中插入光學(xué)元件103時(shí)以及當(dāng)從光路去除光學(xué)元件103時(shí)設(shè)定相同的近軸圖像位置的情況下的球面像差的示意圖。虛線201表示當(dāng)插入光學(xué)元件103時(shí)產(chǎn)生的球面像差，并且，點(diǎn)劃線202表示當(dāng)去除光學(xué)元件103時(shí)產(chǎn)生的球面像差。給予表面105的負(fù)折光力在去除光學(xué)元件103時(shí)導(dǎo)致過校正的球面像差，并由此可減少當(dāng)插入光學(xué)元件103時(shí)產(chǎn)生的欠校正的球面像差的變化。注意，關(guān)于圖像傳感器的物側(cè)被視為欠側(cè)，并且，相對(duì)方向被視為過側(cè)。另外，兩點(diǎn)劃線203表示插入光學(xué)元件103時(shí)的最佳焦點(diǎn)位置，并且，兩點(diǎn)劃線204表示去除光學(xué)元件103時(shí)的最佳焦點(diǎn)位置。優(yōu)選將最佳焦點(diǎn)位置控制到焦點(diǎn)深度內(nèi)。因此，球面像差變化對(duì)于圖像的影響可被抑制。從與圖9所示的常規(guī)球面像差的示意圖的比較清楚地看出，在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，由于光學(xué)元件的插入和去除導(dǎo)致的球面像差的變化可被控制為小的。因此，可以在焦點(diǎn)深度內(nèi)控制最佳焦點(diǎn)位置。并且，通過在圖像拾取面上設(shè)定最佳焦點(diǎn)位置，可以在不插入和去除光學(xué)元件的情況下保持最佳聚焦?fàn)顟B(tài)。注意，最佳焦點(diǎn)位置被定義為斑點(diǎn)圖中的軸上光束的斑點(diǎn)直徑的均方根(RMS)變得最小的位置。
圖3是在圖IA和圖IB的光學(xué)結(jié)構(gòu)中偏移近軸圖像位置使得最佳焦點(diǎn)位置與圖像拾取面對(duì)準(zhǔn)的情況下的球面像差的示意圖。虛線301表示當(dāng)插入光學(xué)元件103時(shí)產(chǎn)生的球面像差，并且，點(diǎn)劃線302表示當(dāng)去除光學(xué)元件103時(shí)產(chǎn)生的球面像差。與圖2的情況類似，當(dāng)去除光學(xué)元件103時(shí)產(chǎn)生的球面像差被設(shè)為過校正球面像差。但是，近軸圖像位置從圖像拾取面向欠側(cè)偏移，并且，最佳焦點(diǎn)位置與圖像拾取面對(duì)準(zhǔn)，以使得當(dāng)去除元件時(shí)球面像差對(duì)于圖像的影響被抑制。另外，插入元件時(shí)的近軸圖像位置從圖像拾取面向過側(cè)偏移，并且，最佳焦點(diǎn)位置與圖像拾取面對(duì)準(zhǔn)，使得當(dāng)插入元件時(shí)球面像差對(duì)于圖像的影響也被抑制。通過該結(jié)構(gòu)，光學(xué)元件的插入和去除對(duì)于圖像的影響可被進(jìn)一步抑制。另外，一般地，當(dāng)被插入和去除的玻璃元件具有更大的厚度時(shí)，用于抑制圖像形成位置的變化的正折光力變得更強(qiáng)，并且，球面像差的產(chǎn)生量增加。因此，由于光學(xué)元件的插入和去除導(dǎo)致的圖像的劣化增加。但是，在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，圖像拾取面和最佳焦點(diǎn)位置在插入和去除光學(xué)元件的情況下均被對(duì)準(zhǔn)。因此，能夠在沒有圖像劣化的狀態(tài)下減輕被插入和去除的光學(xué)元件的厚度的限制。當(dāng)X表示光學(xué)元件與表觀出射光瞳之間的距離、Y表示光學(xué)元件與表觀像面之間的距離、從具有正折光力的光學(xué)元件的表面的像側(cè)被視為正并且從表面的物側(cè)被視為負(fù)時(shí)，可通過利用以下的結(jié)構(gòu)更多地減小光束入射角來(lái)減少像差。即，如果滿足(X/Y)彡O或者滿足(X/Y) <0和Ixl彡|Y|，那么，具有正折光力的光學(xué)元件的表面被設(shè)為物側(cè)的表面，并且，如果滿足(χ/γ) <o和|x| < |y|，那么具有正折光力的光學(xué)元件的表面被設(shè)為像側(cè)的表面。圖4A 4C是示出在包含圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)401、圖像拾取照相機(jī)中的照相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)402、可插入和去除的光學(xué)元件403和圖像拾取面404的光學(xué)系統(tǒng)中，給予正折光力的表面106與表觀出射光瞳之間的距離X以及表面106與表觀像面之間的距離Y之間的關(guān)系的示意圖。注意，圖4A 4C示出軸上邊緣光線405和軸外主光線406。從給予曲率的表面的像側(cè)被視為正，并且，從該表面的物側(cè)被視為負(fù)。圖4A示出表觀像面和表觀出射光瞳位置均被設(shè)置在從光學(xué)元件的像側(cè)的情況。由于滿足X/Y彡0，因此，光學(xué)元件的凸面面向物側(cè)。與光學(xué)元件的凸面面向像側(cè)的情況相t匕,軸上光線和軸外光線中的每一個(gè)的光束入射角變小,并由此可減少產(chǎn)生的像差。圖4B示出X/Y < O和IX|彡| Y|均得到滿足的情況。光學(xué)元件的凸面面向物側(cè)。與光學(xué)元件的凸面面向像側(cè)的情況相比，軸上光線的光束入射角可減小。注意，光束入射角對(duì)于軸外光線變有點(diǎn)大，但是，由于出射光瞳位置足夠遠(yuǎn)，因此，影響是小的。通過該結(jié)構(gòu)，可以減少產(chǎn)生的像差。圖4C示出X/Y < O和IXI < IYI均得到滿足的情況。光學(xué)元件的凸面面向像側(cè)。與光學(xué)元件的凸面面向物側(cè)的情況相比，軸外光線的光束入射角可減小。注意，光束入射角對(duì)于軸上光線變有點(diǎn)大，但是，由于像面足夠遠(yuǎn)，因此，影響是小的。通過該結(jié)構(gòu)，可以減少?gòu)V生的像差。如果圖像拾取裝置為透鏡可交換類型，則考慮這些條件并且基于被交換的透鏡的規(guī)格執(zhí)行優(yōu)化，使得由于光學(xué)元件的插入和去除導(dǎo)致的圖像質(zhì)量的劣化可被抑制。第一實(shí)施例以下，參照?qǐng)D5、圖6A和圖6B，描述根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的圖像拾取裝置。圖5是第一實(shí)施例的透鏡截面圖。在變焦透鏡系統(tǒng)501的圖像拾取面?zhèn)?，設(shè)置包含于圖像拾取照相機(jī)中的照相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)502。變焦透鏡系統(tǒng)501包含光闌507。照相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)502包含顏色分離光學(xué)系統(tǒng)和諸如ND濾波器或CC濾波器的光學(xué)特性轉(zhuǎn)換濾波器。在照相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)中包括可被插入和去除的光學(xué)元件503。光學(xué)元件503的物側(cè)的面506是凸面以具有正折光力，并且，被構(gòu)成為使得近軸圖像位置不由于光學(xué)元件503的插入和去除而改變。另外，當(dāng)在光路中插入光學(xué)元件503時(shí)面向光學(xué)元件503的物側(cè)的凸面506的面505是與光學(xué)元件503相鄰的面，并且是凹面以具有負(fù)折光力。該凹面抑制插入光學(xué)元件503時(shí)的欠校正球面像差，并且減少由于光學(xué)元件的插入和去除導(dǎo)致的球面像差的改變。通過在光學(xué)元件503的凸面附近形成的凹面，慧形像差或像場(chǎng)彎曲等對(duì)于軸外像差的影響減小。在本實(shí)施例中，X/Y為11. 4，并且，被插入和去除的光學(xué)元件的凸面面向物側(cè)。另夕卜，當(dāng)RA表示面506的曲率半徑并且RB表示面505的曲率半徑時(shí)，滿足| RA/RB | = O. 54。如果該值小于O. 1，那么給予要插入和去除的光學(xué)元件的正折光力太強(qiáng)，由此，過校正的球面像差變大。如果該值大于O. 8，那么給予照相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)的負(fù)折光力太強(qiáng)，由此，欠校正的球面像差變大。圖6A是去除光學(xué)元件503時(shí)的縱向像差圖。像散的實(shí)線表示子午截面，并且，其虛線表示弧矢截面。另外，圖6A示出g線的橫向色差。由于在照相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)中形成凹面，因此產(chǎn)生過校正的球面像差。但是，由于最佳焦點(diǎn)位置的變化在焦點(diǎn)深度內(nèi)，因此，對(duì)于圖像的影響被抑制。另外，由于近軸圖像位置不變，因此，通過使光闌507變窄減小最佳焦點(diǎn)位置的變化。因此，對(duì)于圖像的影響進(jìn)一步減小。圖6B是插入光學(xué)元件503時(shí)的縱向像差圖。存在產(chǎn)生的欠校正的球面像差。但是，由于照相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)中的凹面的效果，因此最佳焦點(diǎn)位置的變化在焦點(diǎn)深度內(nèi)，由此，對(duì)于圖像的影響被抑制。另外，本實(shí)施例中的光闌507與圖像傳感器504的圖像拾取面之間的距離LP為151. 89mm，并且，光學(xué)元件503和圖像傳感器504的圖像拾取面之間的距離CO為36. 00mm。因此，C0/LP為O. 24。如果C0/LP為O. I或更小，那么光學(xué)元件503在更加會(huì)聚光束的位置處被插入和去除。如果當(dāng)插入和去除光學(xué)元件503時(shí)灰塵粘附于光學(xué)元件503，那么出現(xiàn)光束的漸暈(vignetting)，并且，易于在圖像中出現(xiàn)灰塵的陰影的幻像。另外，如果C0/LP為O. 6或更大，那么通過光學(xué)元件503的光束的直徑增加，由此，由于光學(xué)元件503的插入產(chǎn)生的球面像差增加。因此，變得難以將插入和去除光學(xué)元件503時(shí)的最佳焦點(diǎn)位置抑制到焦點(diǎn)深度內(nèi)。另外，本實(shí)施例中的照相機(jī)安裝面(mount surface) 508處于表面號(hào)36的表面和表面號(hào)37的表面之間。照相機(jī)安裝面508和圖像傳感器504的圖像拾取面之間的距離CP為57. OOmm,并且，光學(xué)元件503和圖像傳感器504的圖像拾取面之間的距離CO為36. 00mm。因此，C0/CP為O. 63。如果C0/CP為O. 4或更小，那么在更加會(huì)聚光束的位置處插入和去除光學(xué)元件503。如果當(dāng)插入和去除光學(xué)元件503時(shí)灰塵粘附于光學(xué)元件503，那么出現(xiàn)光束的漸暈，并且，易于在圖像中出現(xiàn)灰塵的陰影的幻像。另外，如果0)/^ 為0.9或更大，那么通過光學(xué)元件503的光束的直徑增加，由此，由于光學(xué)元件503的插入產(chǎn)生的球面像差增力口。因此，變得難以將插入和去除光學(xué)元件503時(shí)的最佳焦點(diǎn)位置抑制到焦點(diǎn)深度內(nèi)。注意，本實(shí)施例例示了當(dāng)在光路中插入光學(xué)元件503時(shí)面向光學(xué)元件503的物側(cè)的凸面506的面505是與光學(xué)元件503相鄰的面并且是凹面以具有負(fù)折光力的情況。但是， 本發(fā)明不限于此。應(yīng)當(dāng)注意，即使當(dāng)在光路中插入光學(xué)元件503時(shí)面向光學(xué)元件503的凸面506的面(相鄰面)以外的面是具有負(fù)折光力的面，也可獲得本發(fā)明的效果。第二實(shí)施例以下，參照?qǐng)D7、圖8A和圖8B，描述根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的圖像拾取裝置。圖7是第二實(shí)施例的透鏡截面圖。在變焦透鏡系統(tǒng)501的圖像拾取面?zhèn)龋贾冒趫D像拾取照相機(jī)中的照相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)702。照相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)702包含顏色分離光學(xué)系統(tǒng)和諸如ND濾波器或CC濾波器的光學(xué)特性轉(zhuǎn)換濾波器。在照相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)中包括可被插入和去除的光學(xué)元件703。光學(xué)元件703的物側(cè)的面706是凸面。在本實(shí)施例中，插入光學(xué)元件703時(shí)的近軸圖像位置從圖像拾取面向過側(cè)偏移，使得完全打開光闌507時(shí)的最佳焦點(diǎn)位置與圖像拾取面對(duì)準(zhǔn)。另外，面向光學(xué)元件703的物側(cè)的凸面706的面705是凹面。該凹面抑制插入光學(xué)元件703時(shí)的欠校正的球面像差，并且減少由于光學(xué)元件的插入和去除導(dǎo)致的球面像差的變化。并且，去除光學(xué)元件時(shí)的近軸圖像位置向欠側(cè)偏移，使得完成打開光闌507時(shí)的最佳焦點(diǎn)位置與圖像拾取面對(duì)準(zhǔn)。當(dāng)光闌507變窄時(shí)，最佳焦點(diǎn)位置變化，但是，由于焦點(diǎn)深度同時(shí)變深，因此對(duì)于圖像的影響是小的。在本實(shí)施例中，X/Y為11. 4，并且，要插入和去除的光學(xué)元件的凸面面向物側(cè)。另夕卜，當(dāng)RA表示面706的曲率半徑并且RB表示面705的曲率半徑時(shí)，滿足| RA/RB | = O. 54。如果該值小于O. 1，那么給予要插入和去除的光學(xué)元件的正折光力太強(qiáng)，由此，過校正的球面像差變大。如果該值大于O. 8，那么給予照相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)的負(fù)折光力太強(qiáng)，由此，欠校正的球面像差變大。圖8A是去除光學(xué)元件703時(shí)的縱向像差圖。由于在照相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)中形成凹面，因此輕微產(chǎn)生過校正的球面像差。但是，由于近軸圖像位置從圖像拾取面向欠側(cè)偏移5 μ m，因此，對(duì)于圖像的影響被抑制。圖SB是插入光學(xué)元件703時(shí)的縱向像差圖。雖然產(chǎn)生欠校正的球面像差，但是，通過照相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)中的凹面的效果，球面像差被抑制。并且，近軸圖像位置從圖像拾取面向過側(cè)偏移20 μ m，使得最佳焦點(diǎn)位置與圖像拾取面對(duì)準(zhǔn)。因此，對(duì)于圖像的影響被抑制。需要考慮圖像拾取透鏡的F數(shù)和整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的軸上像差和軸外像差優(yōu)化從近軸圖像位置的偏移量。例如，如果F數(shù)減小，那么產(chǎn)生的球面像差增加。因此，需要增加從近軸圖像位置的偏移量。換句話說(shuō)，通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定偏移量，能夠提供不限制要插入和去除的光學(xué)元件的厚度的圖像拾取裝置。另外，本實(shí)施例中的光闌507與圖像傳感器504的圖像拾取面之間的距離LP為151. 67mm，并且，光學(xué)元件703與圖像傳感器504的圖像拾取面之間的距離CO為35. 74mm。因此，C0/LP為O. 24。如果C0/LP為O. I或更小，那么光學(xué)元件703在更加會(huì)聚光束的位置處被插入和去除。如果當(dāng)插入和去除光學(xué)元件703時(shí)灰塵粘附于光學(xué)元件703，那么出現(xiàn)光束的漸暈，并且，易于在圖像中出現(xiàn)灰塵的陰影的幻像。另外，如果0)/1^為0.6或更大，那么通過光學(xué)元件703的光束的直徑增加，由此，由于光學(xué)元件703的插入產(chǎn)生的球面像差增力口。因此，變得難以將插入和去除光學(xué)元件703時(shí)的最佳焦點(diǎn)位置抑制到焦點(diǎn)深度內(nèi)。
另外，本實(shí)施例中的照相機(jī)安裝面508處于表面號(hào)36的表面和表面號(hào)37的表面之間。照相機(jī)安裝面508與圖像傳感器404的圖像拾取面之間的距離CP為57. OOmm,并且，光學(xué)元件703與圖像傳感器504的圖像拾取面之間的距離CO為36. 00mm。因此，C0/CP為O. 63。如果C0/CP為O. 4或更小，那么在更加會(huì)聚光束的位置處插入和去除光學(xué)元件703。如果當(dāng)插入和去除光學(xué)元件703時(shí)灰塵粘附于光學(xué)元件703，那么出現(xiàn)光束的漸暈，并且，易于在圖像中出現(xiàn)灰塵的陰影的幻像。另外，如果C0/CP為O. 9或更大，那么通過光學(xué)元件703的光束的直徑增加，由此，由于光學(xué)元件703的插入產(chǎn)生的球面像差增加。因此，變得難以將插入和去除光學(xué)元件703時(shí)的最佳焦點(diǎn)位置抑制到焦點(diǎn)深度內(nèi)。以上描述的實(shí)施例例示了光學(xué)元件的物側(cè)的面是具有正折光力的凸面并且當(dāng)在光路中插入光學(xué)元件時(shí)面向光學(xué)元件的物側(cè)的凸面的面是具有負(fù)折光力的凹面的情況，但是，本發(fā)明不限于此。在要插入的光學(xué)元件的像側(cè)的面是具有正折光力的凸面并且當(dāng)在光路中插入光學(xué)元件時(shí)面向光學(xué)元件的像側(cè)的凸面的面是具有負(fù)折光力的凹面的結(jié)構(gòu)中，也可獲得本發(fā)明的效果。并且，不必將凹面和凸面設(shè)為面對(duì)的位置，但是，如上所述，通過在光學(xué)元件的凸面的附近形成的凹面，對(duì)于諸如慧形像差或像場(chǎng)彎曲的軸外像差的影響可減小，結(jié)果是可確保更好的光學(xué)性能。雖然上面描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施例，但是，本發(fā)明不限于這些實(shí)施例，可在本發(fā)明的精神的范圍內(nèi)以各種方式修改或改變這些實(shí)施例。(數(shù)值實(shí)施例I)單位_表面數(shù)據(jù)(圖像拾取光學(xué)系統(tǒng))表面號(hào)rdnd vd 有效直徑
1600.2612.201.75520 27.572.83
281.46111.421.49700 81.669.52
3-290.9567.6369.08
486.7017.861.62041 60.365.46
53044.7100.1564.99
666.0166.011.72916 54.761.52
7145.708(可變)60.42
8111.4450.801.88300 40.823.69
916.8124.6520.03
10-47.8420.701.81600 46.619.80
1133.7792.2419.27 1228.9445.201.80518 25.419.72
13-29.1920.5419.31
14-24.6640.701.78800 47.418.93
15132.572(可變)18.45
16-28.8060.751.74320 49.320.25
1737.2183.811.84666 23.922.24
18449.023(可變)23.13
19(光闌)QO1.8027.20
20-231.2333.331.67003 47.228.33
21-49.1330.2029.14
22-170.3654.051.51742 52.429.94
23-38.6250.2030.51
2436.31510.161.48749 70.231.27
25-35.5641.661.83400 37.230.52
26OO36.0030.51
2797.3856.351.50137 56.430.32
28-44.4380.2030.0429-535.6531.401.83400 37.228.54
3021.0167.221.50137 56.426.76
31-424.0931.5026.79
3238.5058.291.51823 58.926.75
33-27.4821.401.77250 49.626.50
3491.3600.3026.93
3538.4296.841.53172 48.827.63 36-52.4075.0027.55 表面數(shù)據(jù)(照相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)，在去除光學(xué)元件時(shí))
37OO19.001.60342 38.036.00
38991.0001.0036.00
39QO2.0036.00
40QO1.0036.00
41QO11.001.60342 38.036.00
42QO14.201.51633 64.236.00
43QO(可變)36.00圖像拾取面OO表面數(shù)據(jù)(照相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)，在插入光學(xué)元件時(shí))
37QO19.001.6034238.0 36.00
38991.0001.0036.00
39*539.0902.001.51633 64.2 36.0040* oo1.00 36.00
41oo11.00 1.60342 38.036.00
42oo14.20 1.51633 64.236.00
43oo(可變) 36.00 圖像拾取
OO
面*表面39和40分別是插入和去除的光學(xué)兀件各種數(shù)據(jù)
變焦比19.50
焦距(去除光學(xué)元件時(shí))9.66 15.46 39.52 93.05 188.43
焦距(插入光學(xué)元件時(shí))9.42 15.07 38.52 90.70 183.66
F數(shù)(去除光學(xué)元件時(shí))1.88 1.88 1.88 1.88 2.90
F數(shù)(插入光學(xué)元件時(shí))1.83 1.83 1.83 1.83 2.83
場(chǎng)角(去除光學(xué)元件時(shí))29.65 19.58 7.92 3.38 1.67
場(chǎng)角(插入光學(xué)元件時(shí))30.28 20.05 8.13 3.47 1.72
像高5.50 5.50 5.50 5.50 5.50
透鏡總長(zhǎng)266.06 266.06 266.06 266.06 266.06
BF7.80 7.80 7.80 7.80 7.80
d 70.65 15.69 35.96 46.91 52.03
dl553.75 36.74 13.38 3.88 6.32dl85.107.0710.15 8.71 1.15
d437.807.807.80 7.80 7.80(數(shù)值實(shí)施例2)單位表面數(shù)據(jù)(圖像拾取光學(xué)系統(tǒng))
表面號(hào)rdnd vd 有效直徑 1600.2612.201.7552027.5 72.83
281.46111.421.4970081.6 69.52
3-290.9567.6369.08
486.7017.861.6204160.3 65.46
53044.7100.1564.99
666.0166.011.7291654.7 61.52
7145.708(可變)60.42
8111.4450.801.8830040.8 23.69
916.8124.6520.03
10-47.8420.701.8160046.6 19.80
1133.7792.2419.27
1228.9445.201.8051825.4 19.72
13-29.1920.5419.31
14-24.6640.701.7880047.4 18.93
15132.572(可變)18.45
16-28.8060.751.7432049.3 20.2權(quán)利要求
1.一種照相機(jī)裝置，其具有能夠附接到所述照相機(jī)裝置并能夠從所述照相機(jī)裝置拆卸的透鏡裝置，該照相機(jī)裝置包括 光學(xué)系統(tǒng)；和 能夠插入光學(xué)系統(tǒng)的光路并能夠從光學(xué)系統(tǒng)的光路去除的光學(xué)元件，其中 光學(xué)元件包含具有正折光力的面；并且， 光學(xué)系統(tǒng)包含具有負(fù)折光力的面。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的照相機(jī)裝置，其中，當(dāng)在光路中插入光學(xué)元件時(shí)以及當(dāng)從光路去除光學(xué)元件時(shí)，均獲得相同的近軸圖像位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I的照相機(jī)裝置，其中，假定相對(duì)于照相機(jī)裝置的圖像拾取面的物側(cè)被定義為欠側(cè)并且物側(cè)的相對(duì)側(cè)被定義為過側(cè)，則當(dāng)插入光學(xué)元件時(shí)獲得的近軸圖像位置處于過側(cè)，并且，當(dāng)去除光學(xué)元件時(shí)獲得的近軸圖像位置處于欠側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3中的任一項(xiàng)的照相機(jī)裝置，其中，當(dāng)在光路中插入光學(xué)元件時(shí)，光學(xué)系統(tǒng)的具有負(fù)折光力的面和光學(xué)元件的具有正折光力的面彼此相鄰。
5.根據(jù)權(quán)利要求I的照相機(jī)裝置，其中，假定X表示光學(xué)元件和表觀出射光瞳之間的距離、Y表示光學(xué)元件與表觀像面之間的距離、相對(duì)于光學(xué)元件的具有正折光力的面的像側(cè)被視為正并且相對(duì)于光學(xué)元件的具有正折光力的面的物側(cè)被視為負(fù)，那么， 當(dāng)滿足(X/Y)≥O或 (X/Y) < O 且 |X| ≥ Y 時(shí)， 光學(xué)元件的具有正折光力的面包含物側(cè)的面；并且， 當(dāng)滿足(X/Y) <0且|x| < IyI時(shí)，光學(xué)元件的具有正折光力的面包含像側(cè)的面。
6.根據(jù)權(quán)利要求I的照相機(jī)裝置，其中，假定RA表示光學(xué)元件的具有正折光力的面的曲率半徑并且RB表示光學(xué)系統(tǒng)的具有負(fù)折光力的面的曲率半徑，那么滿足O. I < RA/RB< O. 8。
7.根據(jù)權(quán)利要求I的照相機(jī)裝置，其中，具有正折光力的面包含凸向物側(cè)的面。
8.根據(jù)權(quán)利要求I的照相機(jī)裝置，其中，具有負(fù)折光力的面包含凹向像側(cè)的面。
9.根據(jù)權(quán)利要求I的照相機(jī)裝置，還包括 與多個(gè)不同的顏色對(duì)應(yīng)的多個(gè)圖像傳感器；和 將來(lái)自物體的光束分割成多個(gè)不同的顏色的光束的顏色分離光學(xué)系統(tǒng)， 其中，顏色分離光學(xué)系統(tǒng)包含具有負(fù)折光力的面。
10.根據(jù)權(quán)利要求I的照相機(jī)裝置，其中，具有負(fù)折光力的面包含凹向物側(cè)的面，并且，具有正折光力的面包含凸向像側(cè)的面。
11.根據(jù)權(quán)利要求I的照相機(jī)裝置，其中，假定CP表示照相機(jī)裝置的照相機(jī)安裝面與照相機(jī)裝置的圖像拾取面之間的距離并且CO表示光學(xué)元件與照相機(jī)裝置的圖像拾取面之間的距離,則滿足O. 4 < CO/CP < O. 9。
12.—種圖像拾取裝置，包括 根據(jù)權(quán)利要求I的照相機(jī)裝置；和 能夠附接到照相機(jī)裝置并能夠從照相機(jī)裝置拆卸的透鏡裝置。
13.一種圖像拾取裝置，包括 根據(jù)權(quán)利要求I的照相機(jī)裝置；和能夠附接到照相機(jī)裝置并能夠從照相機(jī)裝置拆卸的透鏡裝置， 其中，假定LP表示透鏡裝置的光闌與照相機(jī)裝置的圖像拾取面之間的距離并且CO表示光學(xué)元件與照相機(jī)裝置的圖像拾取面之間的距離，則滿足O. I < CO/LP < O. 6。
14.一種用于將來(lái)自物體的光束分割成具有多個(gè)不同的顏色的光束的顏色分離光學(xué)系統(tǒng)，該顏色分離光學(xué)系統(tǒng)包括 光學(xué)系統(tǒng)；和 能夠插入光學(xué)系統(tǒng)的光路并能夠從光學(xué)系統(tǒng)的光路去除的光學(xué)元件，其中 光學(xué)元件包含具有正折光力的面；并且， 光學(xué)系統(tǒng)包含具有負(fù)折光力的面。
全文摘要
本申請(qǐng)涉及照相機(jī)裝置和包括它的圖像拾取裝置。提供一種照相機(jī)裝置，該照相機(jī)裝置具有能夠附接到照相機(jī)裝置并能夠從照相機(jī)裝置拆卸的透鏡裝置，該照相機(jī)裝置包括光學(xué)系統(tǒng)；和能夠插入光學(xué)系統(tǒng)的光路并能夠從光學(xué)系統(tǒng)的光路去除的光學(xué)元件，其中，光學(xué)元件包含具有正折光力的面；并且，光學(xué)系統(tǒng)包含具有負(fù)折光力的面。
文檔編號(hào)H04N5/225GK102654631SQ20121005133
公開日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2012年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月2日
發(fā)明者入山浩, 大室隆司 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社