專利名稱：成像光學(xué)系統(tǒng)和攝像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種成像光學(xué)系統(tǒng)和攝像裝置。
背景技術(shù)：
以往，已知有具有比較大的視角并通過在光學(xué)系統(tǒng)中使用接合透鏡來校正色像差的光學(xué)系統(tǒng)(例如參照專利文獻I至專利文獻6)。
專利文獻I :日本特開平11-119094號公報專利文獻2 :日本特開2008-176183號公報專利文獻3 日本特開2006-64904號公報專利文獻4 :日本特開2007-148137號公報專利文獻5 :日本特開2008-151904號公報專利文獻6 :日本特開2008-152210號公報

發(fā)明內(nèi)容
_9] 發(fā)明要解決的問題然而，專利文獻I至專利文獻3以及專利文獻6所公開的光學(xué)系統(tǒng)在裝載于內(nèi)窺鏡來診斷體內(nèi)時都存在視角不足的問題。即，在這些光學(xué)系統(tǒng)中，很難毫無遺漏地對具有三維凹凸形狀的體內(nèi)進行觀察，例如很難觀察大腸的皺襞的背面等。專利文獻4和5的光學(xué)系統(tǒng)中前群由一個負透鏡構(gòu)成。因而，存在如下問題為了得到負的焦度而需要使負透鏡的曲率變得非常大，從而很難制造負透鏡，并且由于無法使入射光瞳位置移動到物體側(cè)，因此導(dǎo)致透鏡直徑變大。本發(fā)明是鑒于上述的情形而完成的，其目的在于提供一種即使將視角形成為超廣角也能夠較佳地用于細徑的內(nèi)窺鏡的成像光學(xué)系統(tǒng)和攝像裝置。用于解決問題的方案為了達到上述目的，本發(fā)明提供以下方案。本發(fā)明的第一方式是一種成像光學(xué)系統(tǒng)，其從物體側(cè)開始依次包括負的前群、亮度光圈、正的后群，上述前群從物體側(cè)開始依次包括負的第一透鏡和負的第二透鏡，上述后群具備將至少三個透鏡進行接合而成的接合透鏡。根據(jù)本發(fā)明的第一方式，從物體側(cè)開始依次配置負的前群、亮度光圈以及正的后群，由此能夠削減構(gòu)成各群的透鏡的個數(shù)并實現(xiàn)總長度的縮短以及制造成本的縮減。另外，前群具有負的第一透鏡和第二透鏡，由此來將前群的主點配置在物體側(cè)。由此，能夠在形成廣角的透鏡結(jié)構(gòu)的同時減小廣角透鏡中有變大傾向的第一透鏡的直徑，從而能夠?qū)崿F(xiàn)細徑化。后群包括將至少三個透鏡接合而成的接合透鏡，由此能夠良好地校正軸上和軸外的色像差。并且，通過使用接合透鏡，不插入框就能夠?qū)⑼哥R之間直接固定，因此能夠有效地防止后群內(nèi)的透鏡的軸偏移，并且能夠抑制透鏡之間的相對偏心對相差的影響。
本發(fā)明的第二方式是一種成像光學(xué)系統(tǒng)，其從物體側(cè)開始依次包括負的前群、亮度光圈、正的后群，上述前群從物體側(cè)開始依次包括負的第一透鏡和負的第二透鏡，上述后群具備至少將正透鏡與負透鏡接合而成的接合透鏡，半視角為100°以上。在本方式中，半視角超過110°更為理想。根據(jù)本發(fā)明的第二方式，能夠?qū)崿F(xiàn)總長度的縮短和制造成本的縮減，并且在后群中配置將兩個透鏡接合而成的接合透鏡，由此能夠良好地校正軸上和軸外的色像差。在上述第一和第二方式中，較為理想的是，上述第一透鏡滿足如下條件式(I)。(I) I. 6<ndl<2. 4在此，ndl是第一透鏡在d線的折射率。條件式(I)是與第一透鏡有關(guān)的條件式。通過將第一透鏡的折射率規(guī)定在條件式
(I)的范圍內(nèi)，即使不使第一透鏡的物體側(cè)的曲率過度增大，也能夠不發(fā)生全反射地實現(xiàn)廣角化。如果第一透鏡的折射率低于條件式(I)的下限，則為了在光線的入射角變大時防止發(fā)生全反射而必須使第一透鏡的物體側(cè)面的曲率變得非常大，并且透鏡直徑變大，因此并不理想。另一方面，當(dāng)?shù)谝煌哥R的折射率超過條件式(I)的上限時，很難制造或者獲得透鏡，并且成本變高，因此并不理想。本發(fā)明的第三方式是一種成像光學(xué)系統(tǒng)，其從物體側(cè)開始依次包括負的前群、亮度光圈、正的后群，上述前群從物體側(cè)開始依次包括負的第一透鏡和負的第二透鏡，上述后群具備至少將正透鏡與負透鏡接合而成的接合透鏡，上述第一透鏡滿足如下條件式(I)。(I) I. 6<ndl<2. 4在此，ndl是第一透鏡在d線的折射率。在上述第三方式中，半視角為110°以上更為理想。在上述第一至第三方式中，也可以形成為上述后群將上述接合透鏡配置在最靠近像側(cè)的位置，上述接合透鏡從物體側(cè)開始依次將正透鏡、負透鏡以及正透鏡接合而成。這樣，通過在光線分離的光學(xué)系統(tǒng)的最靠近像側(cè)的位置配置由三個透鏡構(gòu)成的接合透鏡，能夠良好地校正特別是軸外的色像差。另外，也能夠良好地校正球面相差以及彗形像差。在上述第一至第三方式中，也可以形成為上述后群從物體側(cè)開始依次包括至少兩個正透鏡以及將正透鏡、負透鏡及正透鏡接合而成的接合透鏡。通過這樣分散正的焦度，能夠良好地校正特別是軸上的像差。在上述的具備包括正透鏡、負透鏡以及正透鏡的接合透鏡的結(jié)構(gòu)中，也可以使上述接合透鏡滿足如下條件式(2)。(2) 0. 5<Pw5/Pw7<3. 0在此，Pw5是構(gòu)成接合透鏡的透鏡中的配置在最靠近物體側(cè)的正透鏡的焦度，Pw7是構(gòu)成接合透鏡的透鏡中的配置在最靠近像側(cè)的正透鏡的焦度。條件式(2)是與接合透鏡的焦度配置有關(guān)的條件式。如果各正透鏡的焦度之比在條件式(2)的范圍內(nèi)，則各正透鏡能夠良好地分擔(dān)正的焦度，因此能夠良好地校正色像差、球面像差、彗形像差。如果不在條件式(2)的范圍，則焦度偏向一方的正透鏡，容易產(chǎn)生各像差，因此并不理想。
另外，在上述的具備包括正透鏡、負透鏡以及正透鏡的接合透鏡的結(jié)構(gòu)中，也可以使上述接合透鏡滿足如下條件式(3)和(4)。(3) 30〈 V r5- v r6<80(4) 20〈 v rl- v r6<80在此，v r5是構(gòu)成接合透鏡的透鏡中的配置在最靠近物體側(cè)的正透鏡的阿貝數(shù)，vr6是構(gòu)成接合透鏡的透鏡中的負透鏡的阿貝數(shù)，vr7是構(gòu)成接合透鏡的透鏡中的配置在最靠近像側(cè)的正透鏡的阿貝數(shù)。條件式(3)和⑷與接合透鏡中的消色的效果有關(guān)。如果各透鏡的阿貝數(shù)的關(guān)系滿足條件式(3)和(4)，則能夠充分地發(fā)揮接合透鏡中的色像差的校正效果。當(dāng)各透鏡的阿貝數(shù)的關(guān)系低于條件式(3)和(4)的下限時，很難充分地獲得消色的效果，從而產(chǎn)生軸上和軸外的色像差，因此并不理想。另一方面，當(dāng)各透鏡的阿貝數(shù)的關(guān)系超過條件式(3)和(4) 的上限時，很難獲得玻璃材料，因此并不理想。在上述第一至第三方式中，上述第一透鏡也可以滿足如下條件式(5)。(5) I. 0〈 (rl+r2) / (rl-r2) <5. 0在此，r I是第一透鏡的物體側(cè)面的曲率半徑，r2是第一透鏡的像側(cè)面的曲率半徑。條件式(5)與第一透鏡的形狀系數(shù)(shape factor)有關(guān)。如果第一透鏡的各面的曲率半徑滿足條件式(5)，則能夠在具有廣視角的同時，不發(fā)生全反射地得到負的焦度。當(dāng)?shù)谝煌哥R的各面的曲率半徑的關(guān)系低于條件式(5)的下限時，第一透鏡的直徑變大，并且如果是廣視角則容易發(fā)生全反射，從而并不理想。另一方面，當(dāng)?shù)谝煌哥R的各面的曲率半徑的關(guān)系超過條件式(5)的上限時，第一透鏡的生產(chǎn)性顯著下降，因此并不理想。在上述第一至第三方式中，上述第二透鏡也可以滿足如下條件式(6)。(6) 0. 5< (r3+r4) / (r3~r4) <6. 0在此，r3是第二透鏡的物體側(cè)面的曲率半徑，r4是第二透鏡的像側(cè)面的曲率半徑。條件式(6)與第二透鏡的形狀系數(shù)有關(guān)。如果第二透鏡的各面的曲率半徑滿足條件式出)，則能夠在得到充足的負的焦度的同時，抑制特別是軸外的像差。當(dāng)?shù)诙哥R的各面的曲率半徑的關(guān)系超過條件式出)的上限時，無法充分地獲得第二透鏡的負的焦度，從而主點向像側(cè)移動，因此導(dǎo)致光學(xué)系統(tǒng)變大，從而并不理想。另一方面，當(dāng)?shù)诙哥R的各面的曲率半徑的關(guān)系低于條件式出)的下限時，導(dǎo)致第二透鏡的物體側(cè)面的曲率變得過大，容易產(chǎn)生失真等軸外的像差，因此并不理想。在上述第一至第三方式中，上述前群也可以滿足如下條件式(7)。(7)0. 2<Pwl/Pw2<2. 0在此，Pwl是第一透鏡的焦度，Pw2是第二透鏡的焦度。條件式(7)與前群的焦度配置有關(guān)。如果各透鏡的焦度之比在條件式(7)的范圍內(nèi)，則能夠在保持較大的視角的同時減小透鏡直徑。當(dāng)各透鏡的焦度之比超過條件式(X)的上限時，第一透鏡的焦度變得過強，很難確保廣視角，并且容易產(chǎn)生特別是軸外的像差，因此并不理想。另一方面，當(dāng)各透鏡的焦度之比低于條件式(7)的下限時，第二透鏡的焦度變得過強，容易產(chǎn)生軸外的像差，并且導(dǎo)致第一透鏡變大，因此并不理想。
本發(fā)明的第四方式是一種攝像裝置，其具備上述第一至第三方式所涉及的成像光學(xué)系統(tǒng)；攝像部，其拍攝由該成像光學(xué)系統(tǒng)成像得到的光學(xué)圖像，將拍攝到的光學(xué)圖像變換為數(shù)字圖像；以及圖像處理部，其針對由該攝像部得到的數(shù)字圖像實施對該數(shù)字圖像中所包含的像差進行校正的圖像處理，來生成校正圖像。根據(jù)本發(fā)明的第四方式，能夠記錄或顯示隨著廣角化而特別容易在廣角端處產(chǎn)生的鼓型的彎曲像差被電校正后的校正圖像。本發(fā)明的第五方式提供一種攝像裝置，該攝像裝置具備第一至第三方式所涉及的成像光學(xué)系統(tǒng)；攝像部，其拍攝由該成像光學(xué)系統(tǒng)成像得到的光學(xué)圖像，將拍攝到的光學(xué)圖像變換為數(shù)字圖像；以及校正電路，其對由該攝像部得到的數(shù)字圖像的倍率色像差進行電校正。根據(jù)本發(fā)明的第五方式，通過對由成像光學(xué)系統(tǒng)成像得到的光學(xué)圖像中所包含的倍率色像差進行電校正，能夠獲得良好的圖像。
發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，起到如下效果有足夠大的視角，并能夠較佳地用于細徑的內(nèi)窺鏡，并且能夠削減制造成本。


圖I是本發(fā)明的一個實施方式所涉及的成像光學(xué)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖。圖2是表示本發(fā)明的實施例I所涉及的成像光學(xué)系統(tǒng)的透鏡截面圖。圖3是圖2的成像光學(xué)系統(tǒng)的像差圖。圖4是表示本發(fā)明的實施例2所涉及的成像光學(xué)系統(tǒng)的透鏡截面圖。圖5是圖4的成像光學(xué)系統(tǒng)的像差圖。圖6是表示本發(fā)明的實施例3所涉及的成像光學(xué)系統(tǒng)的透鏡截面圖。圖7是圖6的成像光學(xué)系統(tǒng)的像差圖。圖8是表示本發(fā)明的實施例4所涉及的成像光學(xué)系統(tǒng)的透鏡截面圖。圖9是圖8的成像光學(xué)系統(tǒng)的像差圖。圖10是表示本發(fā)明的實施例5所涉及的成像光學(xué)系統(tǒng)的透鏡截面圖。圖11是圖10的成像光學(xué)系統(tǒng)的像差圖。
具體實施例方式下面，參照圖I說明本發(fā)明的一個實施方式所涉及的成像光學(xué)系統(tǒng)I。本實施方式所涉及的成像光學(xué)系統(tǒng)I如圖I所示那樣從物體側(cè)開始依次包括負的前群FG、亮度光圈S以及正的后群BG。前群FG包括負的第一透鏡LI和負的第二透鏡L2。第一透鏡LI和第二透鏡L2是使凸面朝向物體側(cè)的凹凸透鏡。后群BG從物體側(cè)開始依次包括正的第三透鏡L3、正的第四透鏡L4、平行平板F以及正的接合透鏡CL。第三透鏡L3是使凸面朝向像側(cè)的凹凸透鏡。第四透鏡L4是使凸面朝向像側(cè)的平凸透鏡。接合透鏡CL是將第五透鏡L5、第六透鏡L6、第七透鏡L7這三個透鏡粘合在一起構(gòu)成的，該第五透鏡L5是將具有更大曲率的面朝向像側(cè)面的雙凸透鏡，該第六透鏡L6是雙凹透鏡，該第七透鏡L7是將具有更大曲率的面朝向物體側(cè)面的雙凸透鏡。平行平板F是用于將特定的波長、例如YAG激光器的1060nm的光、或者半導(dǎo)體激光器的SlOnm的光、或者近紅外區(qū)域的光等截止的濾波器。在像面附近配置有攝像元件2。標記CG表示為了保護攝像元件的攝像面而設(shè)置的護罩玻璃。這樣，本實施方式所涉及的成像光學(xué)系統(tǒng)能夠通過與攝像元件2組合來構(gòu)成內(nèi)窺鏡、數(shù)字照相機的光學(xué)系統(tǒng)。在此，第一透鏡LI滿足如下條件式(I)。(I) I. 6<ndl<2. 4 在此，ndl是第一透鏡LI在d線的折射率。這樣，作為第一透鏡LI，使用由折射率高的玻璃材料構(gòu)成的透鏡，由此能夠?qū)⒁暯谴_保為較大且將第一透鏡LI的直徑尺寸和曲率抑制為較小。第一透鏡LI的折射率ndl滿足I. 9<ndl<2. 4較為理想，滿足2. l<ndl<2. 4更為理想。接合透鏡CL滿足如下條件式(2)。(2)0. 5<Pw5/Pw7<3. 0在此，Pw5是第五透鏡L5的焦度，Pw7是第七透鏡L7的焦度。這樣，通過對構(gòu)成接合透鏡CL的兩個正透鏡L5、L7的焦度的平衡進行規(guī)定，能夠良好地校正色像差、球面像差以及彗形像差。此外，各透鏡L5、L7的焦度Pw5、Pw7滿足
I.0<Pw5/Pw7<2. 0 較為理想，滿足 I. 2<Pw5/Pw7<l. 8 更為理想。并且，接合透鏡CL滿足如下條件式⑶和⑷。(3) 30〈 V r5- v r6<80(4) 20〈 v rl- v r6<80在此，vr5是第五透鏡L5的阿貝數(shù)，v r6是第六透鏡的阿貝數(shù)，v r7是第七透鏡L7的阿貝數(shù)。這樣,通過對各透鏡L5、L6、L7的阿貝數(shù)vr5、vr6、v r7之差進行規(guī)定,能夠良好地校正色像差。此外，各透鏡L5、L6、L7的阿貝數(shù)vr5、vr6、v r7滿足33〈 v r5_ v r6〈70以及 21〈 v rl- v r6〈70 較為理想，滿足 35〈 v r5_ v r6〈60 以及 21. 5〈 v rl~ v r6〈60 更為理
#0
o另外，第一透鏡LI滿足如下條件式(5)。(5) I. 0〈 (rl+r2) / (rl-r2) <5. 0在此，rl是第一透鏡LI的物體側(cè)面的曲率半徑，r2是第一透鏡LI的像側(cè)面的曲
率半徑。這樣，通過規(guī)定第一透鏡LI的形狀系數(shù)，能夠在具有廣視角的同時，不發(fā)生全反射地獲得所需的負的焦度。此外，第一透鏡LI的各面的曲率半徑rl、r2滿足I. 5〈 (rl+r2) /(rl-r2) <3. 0 較為理想，滿足 2. 0< (rl+r2) / (rl_r2) <2. 3 更為理想。第二透鏡L2滿足如下條件式(6)。(6) 0. 5〈 (r3+r4) / (r3~r4) <6. 0在此，r3是第二透鏡L2的物體側(cè)面的曲率半徑，r4是第二透鏡L2的像側(cè)面的曲
率半徑。這樣，通過規(guī)定第二透鏡L2的形狀系數(shù)，能夠在得到充分的負的焦度的同時抑制特別是軸外的像差。第二透鏡L2的各面的曲率半徑r3、r4滿足0. 8〈 (r3+r4) / (r3_r4)〈3. 0較為理想，滿足I. K(r3+r4)/(r3-r4)<l. 3更為理想。第一透鏡LI和第二透鏡L2滿足如下條件式(7)。(7)0. 2<Pwl/Pw2<2. 0在此，Pwl是第一透鏡LI的焦度，Pw2是第二透鏡L2的焦度。這樣，通過在前群FG內(nèi)分配焦度，能夠在保持較大的視角的同時將第一透鏡LI的直徑尺寸抑制為較小。各透鏡LI、L2的焦度Pwl、Pw2滿足0. 2<Pwl/Pw2<l. 0較為理想，滿足 0. 3<Pwl/Pw2<0. 6 更為理想。 根據(jù)這樣構(gòu)成的本實施方式所涉及的成像光學(xué)系統(tǒng)1，即使是具有超廣角的視角的結(jié)構(gòu)，也能夠特別地將容易隨著廣角化而變大的第一透鏡的直徑尺寸抑制為較小。因而，存在也能夠較佳地裝載于如消化器官內(nèi)窺鏡那樣的細徑的內(nèi)窺鏡的優(yōu)點。還存在如下優(yōu)點對如大腸的皺襞的背面那樣的以往的內(nèi)窺鏡很難充分地進行觀察的部位也能夠容易地觀察，能夠提高利用內(nèi)窺鏡圖像的診斷精確度。這樣構(gòu)成的本實施方式所涉及的成像光學(xué)系統(tǒng)I能夠嵌入到攝像裝置中。攝像裝置例如從物體側(cè)開始依次包括成像光學(xué)系統(tǒng)I、攝像元件(攝像部)2、以及校正電路和圖像處理部。攝像元件2例如是CCD，將由成像光學(xué)系統(tǒng)I成像得到的光學(xué)圖像變換為數(shù)字圖像。校正電路進行針對由攝像元件得到的數(shù)字圖像來校正倍率色像差的處理。圖像處理部進行針對在校正電路中進行校正后的數(shù)字圖像來校正該數(shù)字圖像中所包含的畸變像差的圖像處理。一般來說，在內(nèi)窺鏡、電子靜態(tài)照相機等中使用攝像元件2進行攝影的情況下，將被攝體的圖像分解為第一原色、第二原色以及第三原色的三原色圖像，將各色的輸出信號通過運算進行疊加來再現(xiàn)彩色圖像。在成像光學(xué)系統(tǒng)I中存在倍率色像差的情況下，當(dāng)將第一原色的光形成的圖像設(shè)為基準時，第二原色和第三原色的光的圖像所成像的位置偏離第一原色的光的圖像所成像的位置。為了對由于該位置偏離而產(chǎn)生的倍率色像差進行電校正，要預(yù)先根據(jù)光學(xué)系統(tǒng)的像差信息，針對攝像元件2的圖像元件計算第二原色和第三原色的光的成像位置相對于第一原色的光的成像位置的偏離量。然后，按攝像圖像的各像素進行坐標變換以校正第一原色與第二原色和第三原色的偏離量。例如，在作為三原色使用紅(R)、藍⑶、綠(G)的情況下，事先針對各像素計算R和B的成像位置相對于G的成像位置的偏離，在為了消除算出的偏離而進行了 R和B的圖像的坐標變換之后，只要將這些坐標變換后的圖像與G的圖像疊加即可。倍率色像差根據(jù)變焦、焦點、光圈值而發(fā)生變化，但是如果按各透鏡位置(變焦、焦點、光圈值)將第一原色的光的成像位置與第二原色和第三原色的光的成像位置之間的偏離量作為校正數(shù)據(jù)事先存儲到存儲裝置等中則更好。通過這樣，能夠輸出校正了相對于第一原色信號的偏離后的第二原色信號和第三原色信號。另外，一般來說，在成像光學(xué)系統(tǒng)中，視角變得越大，越容易產(chǎn)生鼓型的畸變像差。因而，在裝載了如成像光學(xué)系統(tǒng)I那樣的超廣視角的成像光學(xué)系統(tǒng)時，通過像這樣與圖像處理部組合，能夠獲得畸變像差降低后的更好的圖像。實施例接著，參照圖2至圖11，在下面說明上述的實施方式的實施例I至5。
此外，在本說明書所記載的透鏡數(shù)據(jù)中，面編號表示從物體側(cè)開始計數(shù)的光學(xué)面的編號，折射率表示d線的折射率，曲率半徑和面間隔的單位是mm。另外，在添附的透鏡截面圖中，rl、r2、r3、…表不面編號為1、2、3、…的光學(xué)面，dl、d2、d3、…表不面編號為I、
2、3、…的面間隔或空氣間隔，箭頭X表示物體面。另外，在添附的像差圖中，(a)表示球面像差，(b)表示像散，(c)表示畸變像差，(d)表示倍率色像差，除了畸變像差以外，橫軸在像差上(mm)，波長的單位是nm。 [實施例I]圖2表示本發(fā)明的實施例I所涉及的成像光學(xué)系統(tǒng)的透鏡截面圖，下面示出其透鏡數(shù)據(jù)。本實施例所涉及的成像光學(xué)系統(tǒng)從物體側(cè)開始依次包括負的前群、亮度光圈、正的后群。前群從物體側(cè)開始依次包括將凸面朝向物體側(cè)的負的凹凸透鏡、將凸面朝向物體側(cè)的負的凹凸透鏡。后群從物體側(cè)開始依次包括將凸面朝向像側(cè)的正的凹凸透鏡、將凸面朝向像側(cè)的正透鏡、平行平板、以及正的接合透鏡。該接合透鏡是從物體側(cè)開始依次將具有更大曲率的面朝向像側(cè)的雙凸透鏡、雙凹透鏡、以及具有更大曲率的面朝向物體側(cè)的雙凸透鏡這三個粘合而成。本實施例所涉及的成像光學(xué)系統(tǒng)滿足條件式(I)至(7)。圖3示出這樣構(gòu)成的本實施例所涉及的成像光學(xué)系統(tǒng)的像差圖。透鏡數(shù)據(jù)
面編號曲率半徑面間隔折射率阿貝數(shù)
11.7620.25 2.17000 33.00
20.6250.29
34.7450.25 2.0033028.27
40.4270.50
5亮度光圈0.40 6-1.1310.501.88300 40.76
7-1.0410.05
8OO0.651.64769 33.79
9-I 42;0.05
10OO0.601.51800 75.01
11oo(遮雜光光圈)0.05
121.8000.881.72916 54.68
13-1.1220.301.92286 18.90
141.1220.601.88300 40.76
1513 ]170.24
16OO0.501.51633 64 14
17OO0.011.51000 63.01
18OO0.501.51633 64.14
像面OO[實施例2]圖4示出本發(fā)明的實施例2所涉及的成像光學(xué)系統(tǒng)的透鏡截面圖，下面示出其透鏡數(shù)據(jù)。本實施例所涉及的成像光學(xué)系統(tǒng)與實施例I主要不同點在于后群的結(jié)構(gòu)。后群從物體側(cè)開始依次包括將凸面朝向像側(cè)的平凸透鏡、將凸面朝向像側(cè)的平凸透鏡、平行平板、以及正的接合透鏡。該接合透鏡從物體側(cè)開始依次將具有更大曲率的面朝向像側(cè)的雙凸透鏡(正透鏡)、雙凹透鏡(負透鏡)、以及具有更大曲率的面朝向像側(cè)的雙凸透鏡(正透鏡)這三個粘合而成。本實施例所涉及的成像光學(xué)系統(tǒng)滿足條件式(I)至(7)。圖5示出這樣構(gòu)成的本實施例所涉及的成像光學(xué)系統(tǒng)的像差圖。
透鏡數(shù)據(jù)
面編號曲率半徑面間隔折射率阿貝數(shù)
13.3020.50 2.17000 33.00
21.2500.50
38.7610.35 1.88300 40.76
40.6501.36
5亮度光圈029
6QO0.62 1.62328 36.03
7-2.0080 03
8QO0.61 1.48749 70.23
9-2.0620.15
10QO0.30 1.51800 75.01
11oo(遮雜光光圈)0_04
122.4891.60 1.58913 61.14
13-1.2530.40 1.92286 18.90
144.3250.65 1.74397 44.85
15-4.0340.57
16cx、(遮雜光光圈)0.03
17QO0.75 1.51633 64.14
18QO0.01 1.51000 63.01
19O00.40 1.61061 50.20
像面OO[實施例3]圖6示出本發(fā)明的實施例3所涉及的成像光學(xué)系統(tǒng)的透鏡截面圖，下面示出其透鏡數(shù)據(jù)。本實施例所涉及的成像光學(xué)系統(tǒng)與實施例I主要不同點在于后群的結(jié)構(gòu)。后群從物體側(cè)開始依次包括將凸面朝向像側(cè)的平凸透鏡、第一正接合透鏡、平行平板、以及第二正接合透鏡。第一正接合透鏡從物體側(cè)開始依次將凸面朝向像側(cè)的平凸透鏡、以及將凸面朝向像側(cè)的負的凹凸透鏡粘貼在一起而成。第二正接合透鏡是從物體側(cè)開始依次將具有更大曲率的面朝向像側(cè)的雙凸透鏡(正透鏡)、雙凹透鏡(負透鏡)粘合而成。
本實施例所涉及的成像光學(xué)系統(tǒng)滿足條件式⑴以及(5)至(7)。圖7示出這樣構(gòu)成的本實施例所涉及的成像光學(xué)系統(tǒng)的像差圖。
透鏡數(shù)據(jù) 面編號曲率半徑面間隔折射率阿貝數(shù)
14.0790.50 1.88300 40.76
21.4250.66
36.7650.36 1.81600 46.62
40.7291.19
5oo(遮雜光光圈)0.03
6亮度光圈0.37
IOO1.32 1.88300 40.76
8-2.2800.04
9O00.62 1.77250 49.60
10-2.2110.32 1.84666 23.78
11-3.1270.04
12QO0.30 1.51800 75.01
13QO0.04
143.9681.33 1.77250 49.60
15-1.2730.28 1.92286 18.90
1610.7210.57
17oo(遮雜光光圈)0.03
18QO0.75 1.51633 64.14
19O00 01 1.51000 63.01
20O00.40 1.61061 50.20
像面OO[實施例4]圖8示出本發(fā)明的實施例4所涉及的成像光學(xué)系統(tǒng)的透鏡截面圖，下面示出其透鏡數(shù)據(jù)。本實施例所涉及的成像光學(xué)系統(tǒng)與實施例I主要不同點在于后群的結(jié)構(gòu)。后群從物體側(cè)開始依次包括將凸面朝向像側(cè)的平凸透鏡、將凸面朝向像側(cè)的平凸透鏡、將凸面朝向像側(cè)的平凸透鏡、平行平板、以及正的接合透鏡。該接合透鏡從物體側(cè)開始依次將具有更大曲率的面朝向像側(cè)的雙凸透鏡(正透鏡)、雙凹透鏡(負透鏡)粘合而成。本實施例所涉及的成像光學(xué)系統(tǒng)滿足條件式(I)以及(5)至(7)。圖9示出這樣構(gòu)成的本實施例所涉及的成像光學(xué)系統(tǒng)的像差圖。
透鏡數(shù)據(jù)
面編號曲率半徑面間隔折射率阿貝數(shù)
13.6260.502.17000 33.00
21.2500.60
36.9900.351.77250 49.60
40.6500.95
5亮度光圈0.20
6O01.071.48749 70.23
7-2.2400.03
8OO0.701.48749 70.23
9-2.0510.03
10OO0.641.48749 70.23
11-3.4030.03
12O00.301.51800 75.01
13OO0.04
142.898601.72916 54.68
15-1.3000.351.92286 18.90
168.0000.57
17O00.03
18f0.751.51633 64.14
19f0.011.51000 63.01
20,0.401.61061 50.20
像面OO[實施例5]
圖10示出本發(fā)明的實施例5所涉及的成像光學(xué)系統(tǒng)的透鏡截面圖，下面示出其透鏡數(shù)據(jù)。本實施例所涉及的成像光學(xué)系統(tǒng)與實施例I主要不同點在于后群的結(jié)構(gòu)。后群從物體側(cè)開始依次包括將凸面朝向像側(cè)的正的凹凸透鏡、將凸面朝向像側(cè)的平凸透鏡、平行平板、以及正的接合透鏡。該接合透鏡從物體側(cè)開始依次將具有更大曲率的面朝向像側(cè)的雙凸透鏡(正透鏡)、雙凹透鏡(負透鏡)、以及具有更大曲率的面朝向像側(cè)的雙凸透鏡(正透鏡)這三個粘合而成。本實施例所涉及的成像光學(xué)系統(tǒng)滿足條件式(I)至(7)。圖11示出這樣構(gòu)成的本實施例所涉及的成像光學(xué)系統(tǒng)的像差圖。
透鏡數(shù)據(jù)
面編號曲率半徑面間隔折射率阿貝數(shù)
11.7990.25 2.17000 33.00
20.6300.28
32.9650.25 2.00330 28.27
40 3640.49
5亮度光圈0.42
6-2.0000.501.88300 40.76
7-1.1190.03
8oo0.601.53172 48.84
9-1.4770.03
10oo0.601.51965 75.01
11oo0,03
121.8471.001.72916 54.68I ^-1.0700,20 丨.92286 18,90
141.3840,601.88300 40.76
15oo0.20
16oo0.501.51633 64.14
17oo0 011.51000 63.01
18oo0.5401.51633 64.14
像面OO
表I表示上述實施例I至實施例5所涉及的成像光學(xué)系統(tǒng)的各條件式值。另外，表2表示實施例I至實施例5所涉及的成像光學(xué)系統(tǒng)的標準。此外，在表2中，fb表示后焦距，總長度表示光學(xué)系統(tǒng)的空氣當(dāng)量長度，視角表示半視角，全系統(tǒng)焦距表示光學(xué)系統(tǒng)整體的焦距。視角的單位是度。Fb、總長度、全系統(tǒng)焦距以及像高的單位是mm。[表 I]
權(quán)利要求
1.一種成像光學(xué)系統(tǒng)，其從物體側(cè)開始依次包括負的前群、亮度光圈、正的后群， 上述前群從物體側(cè)開始依次包括負的第一透鏡和負的第二透鏡， 上述后群具備將至少三個透鏡接合而成的接合透鏡。
2.一種成像光學(xué)系統(tǒng)，其從物體側(cè)開始依次包括負的前群、亮度光圈、正的后群， 上述前群從物體側(cè)開始依次包括負的第一透鏡和負的第二透鏡， 上述后群具備至少將正透鏡與負透鏡接合而成的接合透鏡， 半視角為100°以上。
3.一種成像光學(xué)系統(tǒng)，其從物體側(cè)開始依次包括負的前群、亮度光圈、正的后群， 上述前群從物體側(cè)開始依次包括負的第一透鏡和負的第二透鏡， 上述后群具備至少將正透鏡與負透鏡接合而成的接合透鏡， 上述第一透鏡滿足如下條件式I I. 6<ndl<2. 4 式 I 在此， ndl是第一透鏡在d線的折射率。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或3所述的成像光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于， 半視角為100°以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的成像光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于， 上述第一透鏡滿足如下條件式I I. 6<ndl<2. 4 式 I 在此， ndl是第一透鏡在d線的折射率。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中的任一項所述的成像光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于， 上述后群中，上述接合透鏡配置在最靠近像側(cè)的位置， 上述接合透鏡是從物體側(cè)開始依次將正透鏡、負透鏡以及正透鏡接合而成的。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6中的任一項所述的成像光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于， 上述后群從物體側(cè)開始依次包括至少兩個正透鏡以及將正透鏡、負透鏡及正透鏡接合而成的上述接合透鏡。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的成像光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于， 上述接合透鏡滿足如下條件式2 0.5<Pw5/Pw7<3. 0 式 2 在此， Pw5是構(gòu)成接合透鏡的透鏡中的配置在最靠近物體側(cè)的正透鏡的焦度， Pw7是構(gòu)成接合透鏡的透鏡中的配置在最靠近像側(cè)的正透鏡的焦度。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中的任一項所述的成像光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于， 上述接合透鏡滿足如下條件式3和4 30< V r5- V r6<80 式 3 20〈 V r7- V r6<80 式 4 在此， Vr5是構(gòu)成接合透鏡的透鏡中的配置在最靠近物體側(cè)的正透鏡的阿貝數(shù)，Vr6是構(gòu)成接合透鏡的透鏡中的負透鏡的阿貝數(shù)， VTl是構(gòu)成接合透鏡的透鏡中的配置在最靠近像側(cè)的正透鏡的阿貝數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至9中的任一項所述的成像光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于， 上述第一透鏡滿足如下條件式5 I.0<(rl+r2)/(rl-r2)<5. 0 式5 在此， rl是第一透鏡的物體側(cè)面的曲率半徑， r2是第一透鏡的像側(cè)面的曲率半徑。
11.根據(jù)權(quán)利要求I至10中的任一項所述的成像光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于， 上述第二透鏡滿足如下條件式60. 5〈 (r3+r4) / (r3-r4)〈6.0 式 6在此， r3是第二透鏡的物體側(cè)面的曲率半徑， r4是第二透鏡的像側(cè)面的曲率半徑。
12.根據(jù)權(quán)利要求I至11中的任一項所述的成像光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于， 上述前群滿足如下條件式70. 2<Pwl/Pw2<2. 0 式 7在此， Pwl是第一透鏡的焦度， Pw2是第二透鏡的焦度。
13.一種攝像裝置，其具備 根據(jù)權(quán)利要求I至權(quán)利要求12中的任一項所述的成像光學(xué)系統(tǒng)； 攝像部，其拍攝由該成像光學(xué)系統(tǒng)成像得到的光學(xué)圖像，將拍攝到的光學(xué)圖像變換為數(shù)字圖像；以及 圖像處理部，其通過對由該攝像部得到的數(shù)字圖像實施校正該數(shù)字圖像中所包含的像差的圖像處理來生成校正圖像。
14.一種攝像裝置，其具備 根據(jù)權(quán)利要求I至權(quán)利要求12中的任一項所述的成像光學(xué)系統(tǒng)； 攝像部，其拍攝由該成像光學(xué)系統(tǒng)成像得到的光學(xué)圖像，將拍攝到的光學(xué)圖像變換為數(shù)字圖像；以及 校正電路，其對由該攝像部得到的數(shù)字圖像的倍率色像差進行電校正。
全文摘要
本發(fā)明提供一種即使能夠?qū)⒁暯切纬蔀槌瑥V角也能夠較佳地用于細徑的內(nèi)窺鏡的成像光學(xué)系統(tǒng)和攝像裝置。提供如下一種成像光學(xué)系統(tǒng)(1)，其從物體側(cè)開始依次包括負的前群(FG)、亮度光圈(S)、正的后群(BG)，前群(FG)從物體側(cè)開始依次包括負的第一透鏡(L1)和負的第二透鏡(L2)，后群(BG)具備將至少三個透鏡(L5、L6、L7)接合而成的接合透鏡(CL)。
文檔編號H04N5/225GK102713718SQ20118000657
公開日2012年10月3日 申請日期2011年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月28日
發(fā)明者加茂裕二, 片倉正弘, 高頭英泰 申請人:奧林巴斯醫(yī)療株式會社