專利名稱：：照相光學(xué)系統(tǒng)和包括該照相光學(xué)系統(tǒng)的圖像拾取設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及照相光學(xué)系統(tǒng)，該系統(tǒng)適用于諸如照相機(jī)、視頻攝像機(jī)、或者數(shù)字照相機(jī)之類的圖像拾取設(shè)備。
背景技術(shù)：
：作為一種具有長(zhǎng)焦距的現(xiàn)有的照相光學(xué)系統(tǒng)，已知這樣一種攝遠(yuǎn)類型的照相光學(xué)系統(tǒng)(攝遠(yuǎn)透鏡)，該照相光學(xué)系統(tǒng)按照從物體側(cè)到圖像側(cè)的透鏡單元的順序依次包括具有正折射能力的前方透鏡單元和具有負(fù)折射能力的后方透鏡單元。通常，在具有長(zhǎng)焦距的攝遠(yuǎn)透鏡中，例如隨著焦距長(zhǎng)度增大，在各種像差當(dāng)中軸向色差和倍率色差尤其增大。已提出了一種通過(guò)組合正透鏡和負(fù)透鏡而得到的、校正色差的攝遠(yuǎn)透鏡。該正透鏡用具有特殊散射的低散射材料形成。該負(fù)透鏡用高散射材料形成。這一點(diǎn)在US6,115,188中描述。作為校正照相光學(xué)系統(tǒng)的色差的方法，已知一種使用衍射光學(xué)元件的方法，例如在US6，381，079中所述的。在US6，381，079中，照相光學(xué)系統(tǒng)按照從物體側(cè)到圖像側(cè)的透鏡單元的順序依次包括具有正折射能力的第一透鏡單元、具有負(fù)折射能力的第二透鏡單元、和第三透鏡單元。在第一透鏡單元中使用衍射光學(xué)元件校正色差。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于包括折射光學(xué)系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)預(yù)定光學(xué)性能的射遠(yuǎn)透鏡，根據(jù)F值和焦距而需要某種總體透鏡長(zhǎng)度。當(dāng)前方透鏡單元的正折射能力和后方透鏡單元的負(fù)折射能力增大時(shí)，總體透鏡長(zhǎng)度可以減小。然而，產(chǎn)生大量的色差。即使使用例如由螢石形成的特殊散射玻璃來(lái)用于光學(xué)系統(tǒng)的物體側(cè)的正透鏡，也難以適當(dāng)?shù)匦ＵS向色差和倍率色差二者。另外，當(dāng)衍射光學(xué)元件被用于光學(xué)系統(tǒng)中，同時(shí)減小總體透鏡長(zhǎng)度時(shí)，適當(dāng)?shù)匦Ｕ松?，從而輕松實(shí)現(xiàn)高光學(xué)性能。然而，當(dāng)總體透鏡長(zhǎng)度被做得過(guò)于短時(shí)，這兩種色差不能都被適當(dāng)?shù)匦Ｕ?br/>發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供具有短的總體透鏡長(zhǎng)度、并且色差被適當(dāng)校正的攝遠(yuǎn)類型照相光學(xué)系統(tǒng)，以及包括上述照相光學(xué)系統(tǒng)的圖像拾取設(shè)備。本發(fā)明在其第一方面提供一種照相光學(xué)系統(tǒng)，該照相光學(xué)系統(tǒng)包括正透鏡和衍射光學(xué)元件中至少之一，其被_沒(méi)置得比光軸和近軸主光線的交叉點(diǎn)P更靠近系統(tǒng)的物體側(cè)；以及負(fù)透鏡，其被設(shè)置得比該交叉點(diǎn)P更靠近系統(tǒng)的圖像側(cè)。該正透鏡和負(fù)透鏡由這樣的材料形成，當(dāng)通過(guò)透鏡表面的近軸邊緣光線在比交叉點(diǎn)P更靠近物體側(cè)的位置上距光軸的最大高度大于通過(guò)透鏡表面的近軸邊緣光線在比交叉點(diǎn)P更靠近圖像側(cè)的位置上距光軸的最大高度時(shí)，所述材料滿足以下兩個(gè)條件-0.0015xVd+0.6425<0gF，并且60<vd其中vd是阿貝數(shù)，egF是部分散射比(partialdispersionratio)。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種具有短的總體透鏡長(zhǎng)度、并且色差被適當(dāng)校正的射遠(yuǎn)類型照相光學(xué)系統(tǒng)，以及包括該照相光學(xué)系統(tǒng)的圖像拾取設(shè)備。從參照附圖對(duì)示例性實(shí)施例的以下描述中，本發(fā)明的其它特征將變得明顯。圖l是根據(jù)本發(fā)明的第一數(shù)字示例的照相光學(xué)系統(tǒng)的截面視圖。圖2示出了當(dāng)本發(fā)明的第一數(shù)值示例中的物體距離是無(wú)限遠(yuǎn)時(shí)的像差。圖3是根據(jù)本發(fā)明的第二數(shù)值示例的照相光學(xué)系統(tǒng)的截面視圖。圖4示出了當(dāng)本發(fā)明的第二數(shù)值示例中的物體距離是無(wú)限遠(yuǎn)時(shí)的像差。圖5是根據(jù)本發(fā)明的第三數(shù)值示例的照相光學(xué)系統(tǒng)的截面視圖。圖6示出了當(dāng)本發(fā)明的第三數(shù)值示例中的物體距離是無(wú)限遠(yuǎn)時(shí)的像差。圖7是根據(jù)本發(fā)明的第四數(shù)值示例的照相光學(xué)系統(tǒng)的截面視圖。圖8示出了當(dāng)本發(fā)明的第四數(shù)值示例中的物體距離是無(wú)限遠(yuǎn)時(shí)的像差。圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的第一數(shù)值示例的照相光學(xué)系統(tǒng)的光路。圖IO示出了根據(jù)本發(fā)明的衍射光學(xué)元件。圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的該衍射光學(xué)元件的效率如何取決于波長(zhǎng)。圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)衍射光學(xué)元件。圖13示出了根據(jù)本發(fā)明的該衍射光學(xué)元件的效率如何取決于波長(zhǎng)。圖14示出了根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)衍射光學(xué)元件。圖15示出了根據(jù)本發(fā)明的該衍射光學(xué)元件的效率如何取決于波長(zhǎng)。圖16是根據(jù)本發(fā)明的圖像拾取設(shè)備的示意圖。具體實(shí)施例方式圖1、3、5、和7分別是根據(jù)第一到第四數(shù)值示例的透鏡的截面視圖。在這些透鏡的每個(gè)截面視圖中，左側(cè)對(duì)應(yīng)于物體側(cè)(放大側(cè)/前方側(cè))，右側(cè)對(duì)應(yīng)于圖像側(cè)(縮小側(cè)/后方側(cè))。每個(gè)數(shù)值示例中的照相光學(xué)系統(tǒng)是攝遠(yuǎn)類型照相光學(xué)系統(tǒng)。在該攝遠(yuǎn)類型照相光學(xué)系統(tǒng)中，光軸和近軸主光線的交叉點(diǎn)是P時(shí)，通過(guò)透鏡表面的近軸邊緣光線在比交叉點(diǎn)P更靠近物體側(cè)的位置上距光軸的最大高度大于通過(guò)透鏡表面的近軸邊緣光線在比交叉點(diǎn)P更靠近圖像側(cè)的位置上距光軸的最大高度。焦距比總體透鏡長(zhǎng)度(即，沿著光軸從最靠近物體側(cè)的透鏡表面到圖像平面的長(zhǎng)度)更長(zhǎng)的照相光學(xué)系統(tǒng)是攝遠(yuǎn)類型照相光學(xué)系統(tǒng)。在每個(gè)數(shù)值示例中，Bl表示具有正折射能力的第一透鏡單元，B2表示具有負(fù)折射能力的第二透鏡單元，B3表示具有正折射能力的第三透鏡單元。B31表示具有正折射能力的第31透鏡單元，B32表示具有負(fù)折射能力的第32透鏡單元，B33表示具有正折射能力的第33透鏡單元。SP表示孔徑光闌。第一透鏡單元B1包括第一正透鏡、第二正透鏡、和第二正透鏡后面的其它透鏡，其中該第一正透鏡設(shè)置得最靠近物體側(cè)。該第二正透鏡與第一正透鏡被一個(gè)相對(duì)長(zhǎng)的空氣間隔分開(kāi)。通過(guò)把第二透鏡單元B2向圖像平面?zhèn)纫苿?dòng)，執(zhí)行從在無(wú)窮遠(yuǎn)的物體點(diǎn)到附近的物體點(diǎn)的聚焦。第32透鏡單元B32能夠在具有垂直于光軸的分量的方向上移動(dòng)，使得照相光學(xué)系統(tǒng)所形成的圖像能夠垂直于光軸位移，從而校正例如由于照相機(jī)運(yùn)動(dòng)所造成的圖像模糊。布置在第一透鏡單元Bl中或者第二透鏡單元B2中的正透鏡GP、以及布置在第三透鏡單元B3中的負(fù)透鏡GN由具有特殊散射特性的材料形成。該具有特殊散射特性的材料滿足以下條件(1)和(2):-0.0015xVd+0.6425<0gF…(l)60<vd…(2)其中vd是阿貝數(shù)，egF是部分散射比。當(dāng)材料關(guān)于g線(波長(zhǎng)=435.8nm)、F線(波長(zhǎng)-486.1nm)、d線(波長(zhǎng)-587.6nm)、和C線(波長(zhǎng)-656.3nm)的折射率分別為Ng、Nd、NF、和NC時(shí)，該阿貝數(shù)vd和部分散射比egF被表示為如下vd=(Nd-l)/(NF—NC)6gF=(Ng_NF)/(NF—NC)當(dāng)光軸和近軸主光線的交叉點(diǎn)是P時(shí)，正透鏡GP被布置得比交叉點(diǎn)P更靠近系統(tǒng)的物體側(cè)(即比孔徑光闌SP更靠近物體側(cè))，并且負(fù)透鏡GN被布置得比交叉點(diǎn)P更靠近系統(tǒng)的圖像側(cè)(即比孔徑光闌SP更靠近圖像側(cè))。衍射光學(xué)元件101包括諸如透鏡或者平板之類的光學(xué)部件，以及在該光學(xué)部件的主表面上形成的衍射光學(xué)部分。該衍射光學(xué)部分例如包括由設(shè)置在透鏡表面上的紫外線固化樹脂形成的衍射光柵。根據(jù)第一數(shù)值示例的透鏡結(jié)構(gòu)如下。第一透鏡單元按照從物體側(cè)的透鏡順序依次包括正透鏡11、具有特殊散射特性的正透鏡12、具有互相粘合的正透鏡13和負(fù)透鏡14的粘合透鏡、以及包括衍射光學(xué)部分并且具有互相粘合的負(fù)透鏡15和正透鏡16的粘合透鏡(衍射光學(xué)元件101)。第二透鏡單元包括具有互相粘合的正透鏡和負(fù)透鏡的粘合透鏡。第31透鏡單元包括具有互相粘合的負(fù)透鏡和正透鏡的粘合透鏡。第32透鏡單元包括具有互相粘合的正透鏡和負(fù)透鏡的粘合透鏡、和負(fù)透鏡。第33透鏡單元包括具有互相粘合的正透鏡和負(fù)透鏡的粘合透鏡、具有互相粘合的正透鏡和負(fù)透鏡GN(具有特殊散射特性)的粘合透鏡、以及平板(假"&為插入的濾光片)。根據(jù)第二數(shù)值示例的透鏡結(jié)構(gòu)如下。第一透鏡單元按照從物體側(cè)的透鏡順序依次包括正透鏡21、正透鏡22、負(fù)透鏡23、包括衍射光學(xué)部分并且具有互相粘合的正透鏡24和正透鏡25的粘合透鏡(衍射光學(xué)元件101)、以及負(fù)彎月透鏡26。第二透鏡單元包括具有特殊散射特性的負(fù)透鏡GN。第31透鏡單元包括具有互相粘合的負(fù)透鏡和正透鏡的粘合透鏡。第32透鏡單元包括具有互相粘合的正透鏡和負(fù)透鏡的粘合透鏡、和負(fù)透鏡。第33透鏡單元包括具有互相粘合的正透鏡和負(fù)透鏡的粘合透鏡、具有互相粘合的正透鏡和負(fù)透鏡GN(具有特殊散射特性)的粘合透鏡、以及平板(假設(shè)為插入的濾光片)。根據(jù)第三數(shù)值示例的透鏡結(jié)構(gòu)如下。第一透鏡單元按照從物體側(cè)的透鏡順序依次包括正透鏡31、具有特殊散射特性的正透鏡32、正透鏡33、負(fù)透鏡34、以及包括衍射光學(xué)部分并且具有互相粘合的負(fù)透鏡35和正透鏡36的粘合透鏡(衍射光學(xué)元件101)。第二透鏡單元包括具有互相粘合的正透鏡和負(fù)透鏡的粘合透鏡。第31透鏡單元包括具有互相粘合的負(fù)透鏡和正透鏡的粘合透鏡。該第32透鏡單元包括具有互相粘合的正透鏡和負(fù)透鏡的粘合透鏡、和負(fù)透鏡。第33透鏡單元包括具有互相粘合的正透鏡和負(fù)透鏡的粘合透鏡、具有互相粘合的正透鏡和負(fù)透鏡GN(具有特殊散射特性)的粘合透鏡、以及平板(假設(shè)為插入的濾光片)。根據(jù)第四數(shù)值示例的透鏡結(jié)構(gòu)如下。第一透鏡單元從物體側(cè)開(kāi)始包括保護(hù)玻璃、具有特殊散射特性的正透鏡41、具有特殊散射特性的正透鏡42、負(fù)透鏡43、具有特殊散射特性的正透鏡44、以及負(fù)彎月透鏡45。第二透鏡單元包括具有互相粘合的正透鏡和負(fù)透鏡的粘合透鏡。第31透鏡單元包括具有互相粘合的負(fù)透鏡和正透鏡的粘合透鏡。該第32透鏡單元包括具有互相粘合的正透鏡和負(fù)透鏡的粘合透鏡、和負(fù)透鏡。該第33透鏡單元包括具有互相粘合的正透鏡和負(fù)透鏡的粘合透鏡、具有互相粘合的正透鏡和負(fù)透鏡GN(具有特殊散射特性)的粘合透鏡、以及平板(假設(shè)為插入的濾光片)。圖2、4、6、和8分別示出了第一到第四數(shù)值示例的像差。在每個(gè)球面像差圖中，實(shí)線代表d線，交替的一長(zhǎng)兩短的虛線表示g線，交替的一長(zhǎng)一短的虛線表示C線，點(diǎn)線表示F線，虛線代表正弦條件。在每個(gè)像散圖中，實(shí)線表示徑向光線，點(diǎn)線表示縱向光線。在每個(gè)倍率色差圖中，交替的一長(zhǎng)兩短的虛線表示g線，交替的一長(zhǎng)一短的虛線表示C線，點(diǎn)線表示F線。o表示半視角，F(xiàn)no表示F值。在每個(gè)球面像差圖中，垂直軸表示入射光瞳直徑。在每個(gè)像散圖、畸變像差圖、和倍率色差圖中，垂直軸表示圖像高度。在比光軸與近軸主光線的交叉點(diǎn)P更靠近物體側(cè)的一側(cè)(即，比孔徑光闌SP更靠近物體側(cè)的一側(cè))，布置了由特殊散射材料形成的衍射光學(xué)元件101和正透鏡GP中的至少一個(gè)。在比交叉點(diǎn)P更靠近圖像側(cè)的一側(cè)(即，比孔徑光闌SP更靠近圖像側(cè)的一側(cè))，布置了由特殊散射材料形成的負(fù)透鏡GN。這些布置有效地校正了軸向色差和倍率色差。這將參考圖9更詳細(xì)描述，圖9示出了根據(jù)第一數(shù)值示例的照相光學(xué)系統(tǒng)的光路。在衍射光學(xué)元件101和正透鏡GP中，近軸邊緣光線XI和近軸主光線X2具有不同的符號(hào)(即，它們通過(guò)光軸的相對(duì)的兩側(cè))。因此，通過(guò)正透鏡GP和衍射光學(xué)元件101的特殊散射特性，軸向色差g線在負(fù)方向上被校正，并且倍率色差g線在正方向上被校正。在第一透鏡單元Bl的子系統(tǒng)中，在負(fù)方向上過(guò)分地校正了軸向色差，而在正方向上，倍率色差校正不足。因此，在被布置得比光軸與近軸主光線X2的交叉點(diǎn)P更靠近圖像側(cè)(即，比孔徑光闌SP更靠近圖像側(cè))的負(fù)透鏡GN處，近軸邊緣光線XI和近軸主光線X2具有相同的符號(hào)(即，它們通過(guò)光軸的同一側(cè))。因此，通過(guò)負(fù)透鏡GN的材料的特殊散射特性，軸向色差g線在正方向上被校正，并且倍率色差g線在正方向上被校正。因此，衍射光學(xué)元件101(其衍射光學(xué)部分具有正折射能力)和正透鏡GP(其由特殊散射材料形成)中的至少一個(gè)、以及負(fù)透鏡GN(其由特殊散射材料形成)適當(dāng)?shù)匦Ｕ溯S向色差和倍率色差二者的二級(jí)鐠分量。該近軸邊緣光線是平行于光學(xué)系統(tǒng)的光軸的入射光線，當(dāng)整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的焦距被標(biāo)準(zhǔn)化為1時(shí)，該光線距離光軸的高度被定義為1。該近軸主光線是當(dāng)整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的焦距被標(biāo)準(zhǔn)化為1時(shí)，以與光軸成-45度角入射到光學(xué)系統(tǒng)的光當(dāng)中穿過(guò)光學(xué)系統(tǒng)的光軸和入射光瞳的交叉點(diǎn)的光線。從光軸以順時(shí)針?lè)较驕y(cè)量的光學(xué)系統(tǒng)的入射角為正，從光軸以逆時(shí)針?lè)较驕y(cè)量的光學(xué)系統(tǒng)的入射角為負(fù)。物體假設(shè)存在于光學(xué)系統(tǒng)的左側(cè)，從物體側(cè)入射到光學(xué)系統(tǒng)的光線假設(shè)是從左向右行進(jìn)的。下面，將要描述衍射光學(xué)元件的特性。該衍射光學(xué)元件具有的光學(xué)特性不同于例如玻璃或者塑料的折射。即，該衍射光學(xué)元件具有負(fù)散射和特殊散射特性。在每個(gè)數(shù)值示例中，在衍射光學(xué)元件101中，阿貝數(shù)vd=-3.45,并且部分散射比0gF=0.296。通過(guò)利用這個(gè)光學(xué)特性，能夠適當(dāng)校正照相光學(xué)系統(tǒng)的色差。本照相光學(xué)系統(tǒng)中所使用的該衍射光學(xué)元件可以被配置有通過(guò)改變從其光軸中心到外圍部分的間距(pitch)而獲得的非球面效果。每個(gè)第一到第三數(shù)值示例中的衍射光學(xué)部分被配置在物體側(cè)具有凸形態(tài)的透鏡表面。通過(guò)如此，使得對(duì)于向著照相光學(xué)系統(tǒng)的圖像平面行進(jìn)的各種光線，相對(duì)于衍射光學(xué)部分的入射角很小，以增大衍射效率。衍射光學(xué)元件可以通過(guò)將作為衍射光學(xué)部分的紫外固化樹脂層貼附到透鏡表面的方法(該方法被稱為復(fù)制法(r印licamethod))而制造。由于某些類型的紫外固化樹脂具有弱的耐紫外能力，因此當(dāng)紫外固化樹脂被用在光學(xué)系統(tǒng)中時(shí)，希望在衍射光學(xué)部分的物體側(cè)放置涂覆有紫外線保護(hù)涂層的透鏡。下面，參照第一數(shù)值示例描述制造該衍射光學(xué)元件的方法。根據(jù)第一數(shù)值示例的衍射光學(xué)部分被放置在接合表面，第一透鏡單元的被布置得最靠近圖像側(cè)的負(fù)透鏡15與被布置在負(fù)透鏡15的圖像側(cè)的正透鏡16在該接合表面處互相接合。首先，在負(fù)透鏡15和正透鏡16的透鏡表面當(dāng)中，通過(guò)真空蒸鍍等將防反射涂層施加到?jīng)]有接受復(fù)制處理的透鏡表面。其次，使用具有預(yù)定形態(tài)的復(fù)制成模衍射光柵模具(未示出)，在負(fù)透鏡15和正透鏡16的其他表面上形成復(fù)制衍射光柵。因?yàn)閺?fù)制衍射光柵是由紫外固化樹脂材料形成的，因此這些透鏡在成模期間被來(lái)自與復(fù)制成模衍射光柵模具相對(duì)的透鏡表面的紫外光照射。因此，希望復(fù)制基底玻璃材料是具有高紫外光透射率的材料，并且具有高紫外光透射率的涂層被施加到與復(fù)制成模表面相對(duì)的透鏡表面上。通過(guò)增大紫外光透射率，樹脂的固化時(shí)間可以減小，從而能夠防止樹脂的不適當(dāng)?shù)墓袒脱苌涔鈻诺谋砻婢_度的降低。另外，為了提供對(duì)紫外光的阻擋，獨(dú)立于作為復(fù)制成模透鏡的正透鏡16和負(fù)透鏡15設(shè)置紫外光阻擋單元。在現(xiàn)有的照相光學(xué)系統(tǒng)中，由于紫外光保護(hù)單元由基本上不具有折射能力的保護(hù)性濾光片形成，因此光學(xué)部件的數(shù)量增加，從而增加了總體透鏡長(zhǎng)度。在根據(jù)第一數(shù)值示例的照相光學(xué)系統(tǒng)中，在最靠近物體側(cè)的透鏡當(dāng)中，物體側(cè)透鏡表面或圖像側(cè)透鏡表面被涂覆有紫外光保護(hù)涂層，從而使得它能夠降低總體透鏡長(zhǎng)度。希望充當(dāng)紫外光保護(hù)單元的膜是防止可見(jiàn)光范圍內(nèi)的反射的分層膜。每個(gè)數(shù)值示例滿足以下條件(3)到(5)。在此，整個(gè)系統(tǒng)的焦距是f，沿著光軸從光學(xué)系統(tǒng)的最靠近物體側(cè)的透鏡表面到圖像平面的長(zhǎng)度是OTL，負(fù)透鏡GN的焦距是fn，沿著光軸從最靠近物體側(cè)的透鏡表面到負(fù)透鏡GN的物體側(cè)表面的長(zhǎng)度是Ln。0.4<OTL/f<0.65…(3)0.03<|fn|/f<0.3…(4)0.6<Ln/OTL<1…(5)條件(3)表述了總體透鏡長(zhǎng)度OTL與照相光學(xué)系統(tǒng)的焦距f之間的比率，并且是指示總體透鏡長(zhǎng)度的減少量的表達(dá)式。當(dāng)OTL/f低于條件(3)的下限時(shí)，照相光學(xué)系統(tǒng)的總體透鏡長(zhǎng)度OTL減小。因此，出現(xiàn)在每個(gè)透鏡單元的各種像差增大，從而很難適當(dāng)校正所有像差。當(dāng)超過(guò)條件(3)的上限時(shí)，總體透鏡長(zhǎng)度OTL增大，這對(duì)于校正像差是有利的。然而，總體透鏡長(zhǎng)度OTL沒(méi)有減小。條件(4)用于關(guān)于整個(gè)透鏡系統(tǒng)的焦距f來(lái)定義負(fù)透鏡GN的焦距fn，該負(fù)透鏡GN使用具有特殊散射特性的材料。當(dāng)lfnl/f低于條件(4)的下限時(shí)，負(fù)透鏡GN的折射能力增大。因此，倍率色差被過(guò)度校正，從而降低了光學(xué)性能。當(dāng)超過(guò)條件U)的上限時(shí)，負(fù)透鏡GN的折射能力減小。因此，倍率色差被校正了很小的量，從而使得很難充分校正色差。條件(5)用于關(guān)于照相光學(xué)系統(tǒng)的總體透鏡長(zhǎng)度OTL來(lái)定義從照相光學(xué)系統(tǒng)的最靠近物體側(cè)的透鏡表面到負(fù)透鏡GN的物體側(cè)透鏡表面的長(zhǎng)度Ln。當(dāng)Ln/OTL低于條件(5)的下限時(shí)，Ln減小。因此，穿過(guò)負(fù)透鏡GN的近軸邊緣光線在高度上是高的，但是在這個(gè)方向上，近軸主光線在高度上變低。結(jié)果，校正倍率色差的能力降低，從而降低光學(xué)性能。當(dāng)Lii向著條件(5)的上限增大時(shí)，穿過(guò)負(fù)透鏡GN的近軸邊緣光線在高度上是低的，但是在這個(gè)方向上，近軸主光線在高度上變高。結(jié)果，校正倍率色差的能力增大，使得倍率色差能夠被輕松地校正。然而，在這些數(shù)值示例中，由于例如考慮安裝在單透鏡反射照相機(jī)上并且安裝了諸如擴(kuò)束鏡之類的附加透鏡，因此長(zhǎng)度Ln的大小甚至被這樣的物理因素限制。在第一到第三數(shù)值示例的每一個(gè)中，衍射光學(xué)元件101被配置為減小總體光學(xué)長(zhǎng)度和減小透鏡系統(tǒng)的重量。當(dāng)衍射光學(xué)元件101的衍射能力(即，僅由衍射光學(xué)部分提供的光學(xué)能力)是(pd，并且沿著光軸從照相光學(xué)系統(tǒng)的最靠近物體側(cè)的透鏡表面到衍射光學(xué)元件101的衍射表面的長(zhǎng)度是Ld時(shí)，滿足以下的條件(6)和(7):0.07<cpdxf<0.2…(6)0.3<Ld/OTL<0.65…(7)在圖12和14中所示的單層衍射光學(xué)元件中，衍射光學(xué)元件101的衍射表面使得從照相光學(xué)系統(tǒng)的最靠近物體側(cè)的透鏡表面到衍射光柵的物體側(cè)的長(zhǎng)度是Ld。在圖10中所示的分層衍射光學(xué)元件中，沿著光軸從照相光學(xué)系統(tǒng)的最靠近物體側(cè)的透鏡表面到對(duì)面的衍射光柵的中間點(diǎn)的長(zhǎng)度是Ld。條件(6)用于關(guān)于整個(gè)系統(tǒng)的焦距來(lái)定義衍射光學(xué)元件的衍射能力cpd。當(dāng)(pdxf低于條件(6)的下限時(shí)，衍射光學(xué)元件的衍射的正衍射能力變得更弱。因此，校正軸向色差和倍率色差的效果降低，從而降低光學(xué)性能。當(dāng)超過(guò)條件(6)的上限時(shí)，衍射光學(xué)元件的衍射的正衍射能力增大。因此，校正軸向色差和倍率色差的效果增大。從而，倍率色差被適當(dāng)校正。然而，特別地，軸向色差趨于被過(guò)度校正，即，用于g線的軸向色差在負(fù)方向上被增大，從而降低光學(xué)性能。條件(7)用于定義照相光學(xué)系統(tǒng)的總體透鏡長(zhǎng)度OTL與沿著光軸從第一透鏡單元的最靠近物體側(cè)的透鏡表面到衍射光學(xué)元件的衍射表面的長(zhǎng)度Ld之間的比率。條件(7)主要用于在適當(dāng)?shù)匦Ｕ畹耐瑫r(shí)，減小在拍攝操作中沒(méi)有涉及的不需要的光撞擊例如衍射光柵的邊緣并且產(chǎn)生炫光的頻率。當(dāng)Ld/OTL低于條件(7)的下限時(shí)，沿光軸從第一透鏡單元Bl的最靠近物體側(cè)的透鏡表面到衍射光學(xué)元件的衍射表面的長(zhǎng)度Ld變得過(guò)小。因此，通過(guò)衍射來(lái)校正像差的效果增大，但是炫光發(fā)生的頻率增大。當(dāng)超過(guò)條件(7)的上限時(shí)，沿光軸從第一透鏡單元Bl的最靠近物體側(cè)的透鏡表面到衍射光學(xué)元件的衍射表面的長(zhǎng)度Ld增大。因此，炫光發(fā)生的不那么頻繁，但是通過(guò)衍射校正像差的效果降低。在第一到第四數(shù)值示例中，當(dāng)各個(gè)第一透鏡單元的布置得最靠近物體側(cè)的第一正透鏡11、21、31、和41、與布置在各個(gè)第一正透鏡11、21、31、和41的圖像側(cè)的第二正透鏡12、22、32、和42之間的空氣間隔各為L(zhǎng)l,并且每個(gè)第一正透鏡的焦距為fgl時(shí)，滿足以下條件(8)和(9):0.01<L1/OTL<0.2...(8)0.3<fgl/f<0.7…(9)條件(8)和(9)用于降低透鏡的重量。條件(8)用于定義(各個(gè)第一透鏡單元的布置得最靠近物體側(cè)的第一正透鏡ll、21、31、和41、與布置在各個(gè)第一正透鏡ll、21、31、和41的圖像側(cè)的各個(gè)第二正透鏡12、22、32、和42之間的)空氣間隔Ll與照相光學(xué)系統(tǒng)的整個(gè)長(zhǎng)度OTL之間的比率。當(dāng)Ll/OTL低于條件(8)的下限時(shí)，每個(gè)第一透鏡單元的最靠近物體側(cè)的第一正透鏡與布置在其圖像側(cè)的第二正透鏡之間的空氣間隔Ll減小。因此，布置得比相應(yīng)的第二正透鏡更靠近圖像側(cè)的透鏡的外直徑增大，從而增大透鏡的重量。當(dāng)超過(guò)條件(8)的上限時(shí)，每個(gè)第一透鏡單元的最靠近物體側(cè)的第一正透鏡與布置于其圖像側(cè)的第二正透鏡之間的空氣間隔L1增大。因此，在每個(gè)第一透鏡單元處發(fā)生的各種像差增大，這是我們所不希望的。條件(9)用于關(guān)于整個(gè)透鏡系統(tǒng)的焦距f來(lái)定義布置得最靠近物體側(cè)的各個(gè)第一透鏡單元的正透鏡ll、21、31、和41的焦距fgl。當(dāng)fgl/f低于條件(9)的下限時(shí)，各個(gè)正透鏡ll、21、31、和41的正折射能力增大。因此，比各個(gè)第一透鏡單元的第二正透鏡12、22、32、和42更靠近圖像側(cè)的透鏡的外直徑減小，從而降低透鏡的重量。然而，在第一正透鏡處發(fā)生的像差增大，從而使得難以校正該像差。當(dāng)超過(guò)條件(9)的上限時(shí)，第一正透鏡ll、21、31、和41的折射能力降低。從而，比第二正透鏡12、22、32、和42更靠近圖像側(cè)的透鏡的外直徑增大，從而增大透鏡的重量。在第一到第四數(shù)值示例中的每一個(gè)示例中，照相光學(xué)系統(tǒng)按照從物體側(cè)的透鏡的順序依次包括具有正折射能力的第一透鏡單元Bl、具有負(fù)折射能力的第二透鏡單元B2、以及具有正或者負(fù)折射能力的第三透鏡單元B3，并且第二透鏡單元可以沿著光軸移動(dòng)來(lái)執(zhí)行聚焦。從而，聚焦通過(guò)小而輕的第二透鏡單元B2來(lái)執(zhí)行，以獲得好的可操作性。另外，當(dāng)使用自動(dòng)聚焦照相機(jī)時(shí)，聚焦透鏡的致動(dòng)器的負(fù)載很小，使得能夠快速地執(zhí)行透鏡的驅(qū)動(dòng)。在第一到第四數(shù)值示例的每一個(gè)中，第32透鏡(第三透鏡單元B3的單元B32)能夠在具有垂直于光軸的分量的方向上移動(dòng)，從而校正照相機(jī)運(yùn)動(dòng)(穩(wěn)定化圖像)。另外，在每個(gè)數(shù)值示例中，雖然圖像通過(guò)第三透鏡單元B3中的各透鏡單元之一進(jìn)行穩(wěn)定化，但是圖像也可以通過(guò)整個(gè)第三透鏡單元進(jìn)行穩(wěn)定化。在第一數(shù)值示例中，第一透鏡單元按照從物體側(cè)的透鏡順序依次包括正透鏡ll、正透鏡12、正透鏡13、和負(fù)透鏡14，其中正透鏡13和負(fù)透鏡14組成粘合透鏡。負(fù)透鏡14的物體側(cè)透鏡表面校正發(fā)生在第一透鏡單元的球面像差。當(dāng)負(fù)透鏡14接合到正透鏡13時(shí)，防止了正透鏡13和負(fù)透鏡14相對(duì)于彼此的移動(dòng)，從而防止了像差校正之間的不平衡引起的整個(gè)系統(tǒng)的光學(xué)性能的降低。下面，將詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的衍射光學(xué)部分。該衍射光學(xué)部分可以具有圖10所示的雙層結(jié)構(gòu)，該雙層結(jié)構(gòu)包括被空氣間隙分隔開(kāi)的衍射光柵106和107;或者圖12所示的單層結(jié)構(gòu)，該單層結(jié)構(gòu)包括具有圖12所示的形態(tài)的衍射光柵103。另外，衍射光學(xué)部分可以具有圖14所示的雙層結(jié)構(gòu)，該雙層結(jié)構(gòu)包括具有不同(或相同)厚度的兩個(gè)衍射光柵104和105。在圖10、12和14中，附圖標(biāo)記102和102，表示襯底(基底)。在圖10所示的衍射光學(xué)元件101中，由紫外固化樹脂形成的第一衍射光柵106形成在基底(透鏡或平板)102上，由紫外固化樹脂形成的第二衍射光柵107形成在基底(透鏡或平板)102，上。圖11是示意圖，該示意圖示出了在使用圖10中所示的兩個(gè)衍射光柵106和107的衍射光學(xué)部分中，一級(jí)衍射光的衍射效率如何取決于波長(zhǎng)。從圖11中可以理解，衍射效率具有很高的值，其在所用波長(zhǎng)的整個(gè)區(qū)域中至少為95%，如對(duì)于一級(jí)衍射被最優(yōu)化的這個(gè)設(shè)計(jì)所預(yù)期的。圖13是示意圖，其示出了在圖12中所示的單層衍射光學(xué)部分中，一級(jí)衍射光的衍射效率如何取決于波長(zhǎng)。在衍射光學(xué)元件的實(shí)際結(jié)構(gòu)中，紫外固化樹脂被施加于基底(玻璃)的表面，從而以紫外固化樹脂形成具有光柵厚度d的衍射光柵103，使得一級(jí)衍射光在波長(zhǎng)為530nm處的衍射效率是100。/。。從圖13中清楚地知道，當(dāng)它被設(shè)置為遠(yuǎn)離530nm的最優(yōu)化波長(zhǎng)時(shí)，衍射效率降低，而第0級(jí)衍射光和第2級(jí)衍射光的衍射效率提高。不同于設(shè)計(jì)級(jí)的各級(jí)衍射光的增加導(dǎo)致炫光，從而降低了光學(xué)系統(tǒng)的分辨率。圖15是示出了在圖14中所示的、包括互相層疊的兩個(gè)衍射光柵104和105的層疊衍射光學(xué)部分中，1級(jí)衍射光的衍射效率如何取決于波長(zhǎng)的示意圖。在圖14中所示的衍射光學(xué)元件101中，由紫外固化樹脂(nd=1.499并且vd=54)形成的第一衍射光柵104形成在基底102上，并且由紫外固化樹脂(nd=1.598并且vd=28)形成的第二衍射光柵105形成在第一衍射光柵104上。在這些材料的組合中，第一衍射光柵104的光柵厚度dl是13.8nm，第二光柵105的光柵厚度d2是10.5nm。從圖15中可以知道，當(dāng)衍射光學(xué)部分具有層疊結(jié)構(gòu)時(shí)，設(shè)計(jì)級(jí)(第一級(jí))的衍射效率具有很高的值，其在所用波長(zhǎng)的整個(gè)區(qū)域中至少為95%。接著，將更詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的數(shù)值示例。在每個(gè)數(shù)值示例中，從物體側(cè)開(kāi)始的表面的序號(hào)是i，ri表示第i個(gè)表面的曲率半徑，di表示第i個(gè)表面和第(i+l)個(gè)表面之間的距離，并且ni和vi分別表示第i個(gè)表面的材料的d線的折射率和阿貝數(shù)。在衍射光學(xué)部分中，當(dāng)基準(zhǔn)波長(zhǎng)(d線)是Xo，距光軸的距離是(h)，并且相位是巾(h)時(shí)，滿足以下公式<D(h)=2由(Cl'h2+C2.h4+C3.h6+…)f表示焦距，F(xiàn)No表示F值，o表示半視角。BF表示后焦點(diǎn)。在每個(gè)數(shù)值示例中，不具有折射能力的最后兩個(gè)表面是在設(shè)計(jì)方面使用的玻璃塊表面。上述的條件和數(shù)值示例之間的關(guān)系在表l中給出。第一數(shù)值示例f-779.9FMo-l:5.82=3.2°r1-203.87715.34n1-1,48749v1=70.2r2-'3707.288d2-;38.61r3-196.43212.01n2-1.43387v2-95.1r4=12057.913d4=11.36r5=168.599d5=13.41n3=1.48749v3-70.2r6='4肪鄰6d6=5.00n4-1.81600v4-46.6r7=210.730d7=90.24r8=92.567d8=2.50n5=1.72916v5-54.7r9=50.030!衍射表面)110.875d9=8.68n6=1.51633v6=64.1rlO-dl0=31.03rll-'1979.327dll-1.80n7=1.74077v7-27.8rl2--211.093dl2=2.00n8=1,83400v8=37.2103.557dl3=44.43!14=oo(孔徑)dl4=12.55102.145dl6=1.40n9=1.84666v9=23.9rl6=27.2"<J16=6.26vl0=40.8rl7='肪.610dl7==1.57rl8=-10&6.60&dl8=4.66nU=l.74950■vll-35.3!■19=-30.913dl9=1.10nl2=1.7291_6vl2=54'7r20=52.450d20=2.51-68.136421-l.Wnl3=l,8(H00vl3=46.6r22=119.732d22=3,57r23=82.91Sd23-5.59nl4-L74卿v14-35.3r24=-55.275d24-1.10nl5=1.80400r25=-295.449d25-1.40r26=207.832d26=7.03n16=1.51633vl6=64.1r27=-25.646d27-1,90vl7=95.0j:28-182,444d28=3.12r29=ood29=2.65nlS=1.51633vl8=64.1jr30=BF=L28.09相位系數(shù)第9表面C2C4.C69.2J2-03'1.37239E-08-4.82667E-12第一數(shù)值示例中的材料的折射率dgcfG11.4874901.4959641.4853441.492285G21.4338701.4394901.4324801.437040G31.4874901.4959641.4853441.492285G41.8160001.8379971.8107491.828252G51.7291571.7456961.725KU1.73843€G61.6163301.5262141.5138551.521905G71.7407691.7759941.7330891,759746G81,8340001.8627811.8273761.849819G91.8466601.8S38561.8365541.&71929G101.5814391.5997261.5772161.591486Gll1,7495001.7768101.7432601,764470G121.7291571.7456961.7251011.738436G131.8040001.8256991.7988151.816080G141.7495001.7768101,7432601.764470Gi51.8040001.8256991.7986151.816080G161.5163301.5262141.5138551.521905G171.4387501.4444201.4373341.441953G181.5163301.5262141.513S551.521905第二數(shù)值示例ffe779.9FNo=l:5.82=3.2a186.364dl=19.97n1=1.48749v1=70.2r2='595.858d2=43.01r3=137.164d3=13.78n2=1.48749v2=70.2r4-19591,727d4=2.53"=584.鵬d5=4.80q3=1.83481'r6=195.797<J6=67.88r7-80.110d7=5.79n4-1.48749v4=70.2r8-122.602d8=6.Un5-1.48749V5-70.2r9=334.254d9=O.幼"0=74.122<U06.50n6=1,69680v6-55.5rll-53,195dll=71."rl2-2210.938dl2=3.50n7=1.43387v7=95.1rl3-65.i幼dl3=40.63"4-(孔徑)dl4-4.88"6=228.523dl5=1.40n8-1.84S66v8=23.9rl6-38.815dl6=4.89n9=1.51742v9=52.4rl7--68.001dl7-0.50rl8-88.845dl8=4.42nl0=1.74950vl0=35.3rl9*'37.640dl9=1.10nll-1.72916vll=54,7i.20=55.336d20=1.81r21-.68.115d21=1.10nl2=1.8348lvl2=42.7161.233d22-1.87r23-87.482d23=5.23nl3=l.63980vl3=34.5r24*-33.620d24=1.10nl4=1.71300vl4=53,9r25--111.334d25=r26-324.874d26=6.28nl5=1.51633vl5=64.1r27--46.875d27=1.97nl6=1.43387vl6=95.1r28-.365.005d28=4.79r29=ood29=2鄰r30=CO相位系數(shù)第8表面C2C4C6'5.4O324E爭(zhēng)05'l.02025E-09-7.78836E-14第二數(shù)值示例中的材料的折射率dgcfG1L467490i.4訴S64L4S5344L4922站G21.4874901.4959641.4853441.492285G31.8348071.8595271.8289741.848514G41.487490L4訴9641.4853441.492285G51.4874901.49訴641,4853441.492285G61.6967971,7123391.6929741.705522G71.4338701.4394901.4324801.437040G81.8466601.8938561,8365541.871929G91.5174171.5298041.5144441.624313CUO1.7495001.77幼101.7432601.764470Gll1.7291571.7456961/725101G121.8348071.8595271.8289741.84S514G131.6397991.6639331-6343751.652939(3141.7129951,7294351.7089741.722210CU51.5163301.5262M1.5138551.521905G161.433&TO1.4394901.4324801.437040Gl171.5163301.5262141.5138551.521905第三翁f直示例f=780.0FNo-l:5.82<a-3.2"rl=194.182d1=15.05n1=1.48749v1-70.2r2-1061&340d2=40.71r3=220.847d3=12.39a2=1.43387v2=95.1r4r=-'1636.846d4=8.84r5=d5=".34n3=1.48749v3=70,2-393.06Sd6=l鄰r7=-372.757d7=5.00219.672d8=90.49!9-64.526d9=2.60ii6-1.72916v6=54.7rl0=45996《H形dlO=6.92u6=1.48749v6-70.2rll-65.443dll=33.53"2-1597.946<U2=2.12n7=1.84666v7=23.9rl3=410.398dl3-2.00D8=1.83400v8=37.299,023dl4-38.41"5=oo(孔徑)dl5=10.80rl6-734,337dl0=1.40n9=1.80618v9=25.4!17=23.481dl7=7.49nl0=1.58144vl0=40.8rl8=45.662dl8=o.*nrl9=-75,203dl9-S鄰vll-35.3120=20.7&&d20=1.10nl2=L72916vl2=54.7r2l-164.130d21=2.70t22-36.703d22-1.10nl3=1.83481V13-42.7r23='46.341O,Slr24=178.989d24=5.02nl4=L63980v"=34.5r25-'48.935d25=1.10r>15=1.71300vl6=53.9r26=96.363d26=0.06r27=77.175d27=8.40nl6=1.51633vl6=64.1r28=.24.197d28=2.00nl7=1.43875r29=67.114d29=10.26r30=d30-2.65vl8=64.131=ooBF=12*7.25相位系數(shù)第IO表面C2C4C6-9.2E-05-1.69277E-08.1.04088E-11第三數(shù)值示例中的材料的折射率<formula>formulaseeoriginaldocumentpage23</formula>第四lt值示例f-779.9FNo=l:5.82=3.2°r1=oodl=6.00n1=1.51633v1=64.1ir2=d2=1.50r3=202.538d3=17.54n2=1.43387v2-95.1704267<M=17.33149.890d5==15.83n3=1.43387v3=95.1r6=4124.923dfr=8.00r7=.1173.087(J7=4.80"=1.81600v4=46.6378.幼249.4069.074d9=12.07n5=1.43387v5=95.1161.842dlO=0.15rll=84.635dll=5.50n6=1.69680v6=55.5rl2=54.469dl2-93.13rl3=330.861dl3=2.60n7=1.84666v7=23,9rl4=-121.723dl4-1.98n扭1.83400v8=37.2rl5=''71.949dl5=31.99!16=>(孔徑)dl6=12.00rl7=83.527dl7=1.40119=1.84666v9=23.9"8=42.483dl8=5.30vl0=52-4rl9=-98.440dl9-1.93r20-123.042d20=3.87■vll=3&.3-63.148d21=1.10al2=1.72916vl2=54.7r22=84.430d22=2.03r23=84.492d23=1.10al3=l.83481vl3=42.7r24=117.356d24=1,75r25=136.240d26=3.80vrl4=34.5r26=-120.129d26=1.101115=1.71300vl5=53.9r27--275.296d27-26.41r28=180.067d28=7.11"6=1.51633vl6=64.1r29=.37.420d29=1.00nl7=1.43875r30=d30=9.93r31=ood31=2.65iil8=1.51633vl8=64.1r32=OSBF=119.29第四數(shù)值示例中的材料的折射率dg.cfG11.5163301.5262141.5138551.521905G21.4338701.4394901.4324801.437040G31.4338701.4394901.4324801.437040G41.8160001.8379971.8107491.828252G51.4338701.4394901.4324801.437040G61.6967971.7123391.6929741.705522G71.846660l-893柳1.8365541.871929G81.8340001.8627811.&273761.849819G9l'846卿1.8938561.8365541.871929G101.5174171.5298041.5144441.524313Gli1.7495001.7768101.7432601.764470G121.7291571.7456961.7251011.738436G131.8348071.8595271.8289741.848514G141,6397991,6639331.6343751.652939G151.7129951、7294351.7089741.722210G161.5163301.5262141.5138551.521905G171.4387501.4444201.4373341.441953G181.5163301.5262141.5138551.521905表l<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>下面，將參照?qǐng)D16描述使用根據(jù)本發(fā)明的照相光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)字照相機(jī)(圖像拾取設(shè)備)。在圖16中，附圖標(biāo)記1000表示數(shù)字照相機(jī)主體。附圖標(biāo)記1001表示照相光學(xué)系統(tǒng)。附圖標(biāo)記1002表示固態(tài)圖像拾取元件(光電轉(zhuǎn)換元件)，諸如CCD傳感器，它通過(guò)照相光學(xué)系統(tǒng)1001接收物體圖像。附圖標(biāo)記1003表示記錄了對(duì)應(yīng)于由圖像拾取元件1002接收的物體圖像的信息的存儲(chǔ)器。附圖標(biāo)記1004表示用于觀察顯示元件(未示出)上顯示的物體圖像的取景器。該顯示元件例如包括液晶面板，并且顯示圖像拾取元件1002上形成的物體圖像。因此，通過(guò)將根據(jù)本發(fā)明的照相光學(xué)系統(tǒng)應(yīng)用于諸如數(shù)字照相機(jī)之類的圖像拾取設(shè)備上，從而實(shí)現(xiàn)包括具有短的總體透鏡長(zhǎng)度、并且色差被適當(dāng)校正的攝遠(yuǎn)類型照相光學(xué)系統(tǒng)的圖像拾取設(shè)備。雖然參考示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于所公開(kāi)的示例性實(shí)施例。以下的權(quán)利要求的范圍應(yīng)被給予最寬的解釋，以便涵蓋所有變形、等同結(jié)構(gòu)和功能。權(quán)利要求1.一種照相光學(xué)系統(tǒng)，包括正透鏡和衍射光學(xué)元件中至少之一，其被設(shè)置得比光軸和近軸主光線的交叉點(diǎn)(P)更靠近系統(tǒng)的物體側(cè)；以及負(fù)透鏡，其被設(shè)置得比該交叉點(diǎn)(P)更靠近系統(tǒng)的圖像側(cè)，其中，該正透鏡和負(fù)透鏡由這樣的材料形成，當(dāng)通過(guò)透鏡表面的近軸邊緣光線在比交叉點(diǎn)(P)更靠近物體側(cè)的位置上距光軸的最大高度大于通過(guò)透鏡表面的近軸邊緣光線在比交叉點(diǎn)(P)更靠近圖像側(cè)的位置上距光軸的最大高度時(shí)，所述材料滿足以下兩個(gè)條件-0.0015×vd+0.6425＜θgF，并且60＜vd其中vd是阿貝數(shù)，θgF是部分散射比。2.如權(quán)利要求1所述的照相光學(xué)系統(tǒng)，其中滿足以下條件0.4<OTL/f<0.65其中f是照相光學(xué)系統(tǒng)的焦距，并且OTL是沿著光軸從照相光學(xué)系統(tǒng)的最靠近物體側(cè)的透鏡表面到圖像平面的長(zhǎng)度。3.如權(quán)利要求1所述的照相光學(xué)系統(tǒng)，其中負(fù)透鏡滿足以下條件0.03<|fn|/f<0.3，并且0.6<Ln/OTL<1其中fn是負(fù)透鏡的焦距，f是照相光學(xué)系統(tǒng)的焦距，Ln是沿著光軸從最靠近物體側(cè)的透鏡表面到負(fù)透鏡的物體側(cè)透鏡表面的長(zhǎng)度，并且OTL是沿著光軸從照相光學(xué)系統(tǒng)的最靠近物體側(cè)的透鏡表面到圖像平面的長(zhǎng)度。4.如權(quán)利要求1所述的照相光學(xué)系統(tǒng)，其中所述衍射光學(xué)元件滿足以下條件0.07<cpdxf<0.2,并且0.3<Ld/OTL<0.65其中(pd是衍射光學(xué)元件的衍射能力，f是照相光學(xué)系統(tǒng)的焦距，Ld是沿著光軸從最靠近物體側(cè)的透鏡表面到衍射光學(xué)元件的衍射表面的長(zhǎng)度，OTL是沿著光軸從照相光學(xué)系統(tǒng)的最靠近物體側(cè)的透鏡表面到圖像平面的長(zhǎng)度。5.如權(quán)利要求1所述的照相光學(xué)系統(tǒng)，還包括被布置為最靠近物體側(cè)的第一正透鏡、和作為從物體側(cè)的第二個(gè)透鏡的第二正透鏡，其中滿足以下條件0.01<Ll/OTL<0.2其中，Ll是第一正透鏡和第二正透鏡之間的距離，并且OTL是沿著光軸從照相光學(xué)系統(tǒng)的最靠近物體側(cè)的透鏡表面到圖像平面的距離。6.如權(quán)利要求5所述的照相光學(xué)系統(tǒng)，其中滿足以下條件0.3<fgl/f<0.7其中fgl是笫一正透鏡的焦距，f是照相光學(xué)系統(tǒng)的焦距。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照相光學(xué)系統(tǒng)，按照從物體側(cè)的透鏡單元順序依次包括具有正折射能力的第一透鏡單元、具有負(fù)折射能力的第二透鏡單元、和具有正折射能力或者負(fù)折射能力的第三透鏡單元，其中，第二透鏡單元能夠沿著光軸移動(dòng)來(lái)執(zhí)行聚焦。8.如權(quán)利要求7所述的照相光學(xué)系統(tǒng)，其中第三透鏡單元的至少一部分能夠在具有垂直于光軸的分量的方向上移動(dòng)，使得由該照相光學(xué)系統(tǒng)形成的圖像能夠垂直于光軸位移。9.如權(quán)利要求1所述的照相光學(xué)系統(tǒng)，按照從物體側(cè)的透鏡順序依次包括正透鏡、正透鏡、正透鏡和負(fù)透鏡。10.如權(quán)利要求9所述的照相光學(xué)系統(tǒng)，其中彼此相鄰的正透鏡和負(fù)透鏡互相固定。11.如權(quán)利要求10所述的照相光學(xué)系統(tǒng)，其中彼此相鄰的正透鏡和負(fù)透鏡互相粘合。12.—種照相光學(xué)系統(tǒng)，包括正透鏡和衍射光學(xué)元件中至少之一，其被設(shè)置得比孔徑更靠近系統(tǒng)的物體側(cè)；以及負(fù)透鏡，其被設(shè)置得比該孔徑更靠近系統(tǒng)的圖像側(cè)，其中，該正透鏡和負(fù)透鏡由這樣的材料形成，當(dāng)通過(guò)透鏡表面的近軸邊緣光線在比該孔徑更靠近物體側(cè)的位置上距光軸的最大高度大于通過(guò)透鏡表面的近軸邊緣光線在比該孔徑更靠近圖像側(cè)的位置上距光軸的最大高度時(shí)，所述材料滿足以下兩個(gè)條件-0.0015xVd+0.6425<0gF，并且60<vd其中vd是阿貝數(shù)，egF是部分散射比。13.—種圖像拾取設(shè)備，包括如權(quán)利要求1所述的照相光學(xué)系統(tǒng)；以及光電轉(zhuǎn)換元件，其接收由照相光學(xué)系統(tǒng)形成的圖像。14.一種圖像拾取設(shè)備，包括如權(quán)利要求12所述的照相光學(xué)系統(tǒng)；以及光電轉(zhuǎn)換元件，其接收由照相光學(xué)系統(tǒng)形成的圖像。全文摘要本發(fā)明涉及照相光學(xué)系統(tǒng)和包括該照相光學(xué)系統(tǒng)的圖像拾取設(shè)備。該照相光學(xué)系統(tǒng)包括正透鏡和衍射光學(xué)元件中至少之一，其被設(shè)置得比光軸和近軸主光線的交叉點(diǎn)P更靠近系統(tǒng)的物體側(cè)；以及負(fù)透鏡，其被設(shè)置得比該交叉點(diǎn)更靠近圖像側(cè)。該正透鏡和負(fù)透鏡由這樣的材料形成，當(dāng)通過(guò)透鏡表面的近軸邊緣光線在比交叉點(diǎn)更靠近物體側(cè)的位置上距光軸的最大高度大于通過(guò)透鏡表面的近軸邊緣光線在比交叉點(diǎn)更靠近圖像側(cè)的位置上距光軸的最大高度時(shí)，所述材料滿足以下兩個(gè)條件-0.0015×νd+0.6425＜θgF，并且60＜νd，其中νd是阿貝數(shù)，θgF是部分散射比。文檔編號(hào)G02B13/00GK101162289SQ20071018018公開(kāi)日2008年4月16日申請(qǐng)日期2007年10月11日優(yōu)先權(quán)日2006年10月11日發(fā)明者遠(yuǎn)藤宏志申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社