CN102341737B - 摄像光学系统、摄像光学装置及数码设备 - Google Patents

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Abstract

一种摄像光学系统、摄像光学装置及数码设备，摄像光学系统(OP)具有将入射光弯折为大致直角的第一、第二棱镜(P1、P2)。第一棱镜(P1)的入射面的光轴(AX)和第二棱镜(P2)的射出面的光轴(AX)大致平行。在第一、第二棱镜(P1、P2)所夹着的光路上，具有构成至少一个光焦度组的透镜单元，距离第二棱镜(P2)的入射面最近的光焦度组是正光焦度组。第二棱镜(P2)的入射面具有向物方凹的面形状，并满足条件式：-4.2＜fp2/f＜-0.2(fp2：第二棱镜的焦距，f：摄像光学系统整体的焦距)，0.2＜|f_lp/fp2|＜1.5(f_lp：距离第二棱镜的入射面最近的光焦度组的焦距)。

Description

摄像光学系统、摄像光学装置及数码设备
技术领域
本发明涉及摄像光学系统、摄像光学装置及数码设备。更详细地说，涉及利用摄像元件收入被摄体的影像的摄像光学装置和附带搭载有该摄像光学装置的画像输入功能的数码设备，以及在摄像元件的受光面上形成被摄体的光学像的摄像光学系统。
背景技术
近年，数码静像照相机、数码录像机、附带照相机的便携式电话及附带照相机的掌上电脑（PDA:Personal Digital Assistant）等的，具有画像输入功能的数码设备的普及很惊人，搭载这些的摄像元件的高像素化、高功能化快速地发展。因此，为了使具有高像素化等的摄像元件的性能被充分地利用，所以向摄像元件导入被摄体的光学像的摄像光学系统也要求高的光学性能。另外，因为以上所述的各数码设备要求便携性，所以摄像光学系统也必须是紧凑化。
作为数码设备的紧凑化的一个方案，考虑摄像光学系统的紧凑化。作为摄像光学系统的紧凑化的方案，反射棱镜是以往公知的方案。例如在专利文献1中，公开了在摄像光学系统的光路中设置有一个弯折光路的反射棱镜。另外，在专利文献2中，公开了在摄像光学系统的光路中设置有两个弯折光路的反射棱镜。
专利文献1：（日本）特开2003-202500号公报
专利文献2：（日本）特开2006-58840号公报
如专利文献1所公开的使用一个反射棱镜的结构，由摄像元件的大小决定光学结构整体的厚度。因此，存在摄像元件尺寸的扩大与光学结构整体的厚度的增加有关的问题。
如专利文献2所公开的使用两个反射棱镜的结构，光路弯折两次。因此，能够解决摄像元件尺寸的扩大与光学结构整体的厚度的增大有关的问题。另外，因为在反射棱镜的入射面和射出面具有光焦度，所以也能够校正摄像光学系统所产生的像差。其中，在专利文献2所公开的结构中，因为设置于像方的反射棱镜的尺寸大，所以光学结构整体的薄型化不充分。另外，专利文献2没有记载：关于为了确保摄像光学系统的性能，而有必要校正在具有棱镜的光学系统中成为显著像差的像散及色差等。因此，专利文献2所公开的光学结构，很难对应于摄像元件的高像素化。
发明内容
本发明是鉴于以上所述状况而起作用的，目的在于提供一种对应于摄像元件的高像素化的具有高光学性能，并且能够达到光学结构整体的薄型化的摄像光学系统、具备该摄像光学系统的摄像光学装置及数码设备。
为了达到以上所述目的，第一发明的摄像光学系统是用于在摄像元件的受光面上形成物体的光学像的摄像光学系统，其特征在于，该摄像光学系统具有两个将入射光折射大致直角的反射棱镜，其中，当位于光路上物方的反射棱镜作为第一棱镜，位于光路上像方的反射棱镜作为第二棱镜时，所述第一棱镜的入射面的光轴和所述第二棱镜的射出面的光轴大致平行，在由所述两个反射棱镜夹着的光路上具有构成至少一个光焦度组的透镜元件，距离所述第二棱镜的入射面最近的光焦度组是正光焦度组，所述第二棱镜的入射面在物方具有凹的面形状，并且满足以下的条件式（1）及（2）。
－4.2<fp2/f<－0.2…（1）
0.2<│f_lp/fp2│<1.5…（2）
其中，
fp2：第二棱镜的焦距，
f：摄像光学系统整体的焦距，
f_lp：距离第二棱镜的入射面最近的光焦度组的焦距。
第二发明的摄像光学系统在所述第一发明的基础上，其特征在于，在所述两个反射棱镜的反射面之间的光路上具有：光阑以及位于比该光阑更靠向像方的至少一个负光焦度组。
第三发明的摄像光学系统在所述第二发明的基础上，其特征在于，满足以下条件式（3）：
0.5<│f_ln/f_lp│<1.5…（3）
其中，
f_ln：位于比光阑更靠向像方的负光焦度组的焦距。
第四发明的摄像光学系统在所述第一～第三发明中任意一项的基础上，其特征在于，所述正光焦度组具有至少一个满足以下条件式（4）的正透镜。
0.56<nd_lp/nd_p2<0.97…（4）
其中，
nd_lp：正透镜的折射率，
nd_p2：构成第二棱镜的反射面的棱镜材料的折射率。
第五发明的摄像光学系统在所述第一～第四发明中任意一项的基础上，其特征在于，所述正光焦度组具有至少一个满足以下条件式（5）的正透镜。
1.1<νd_lp/νd_p2<4…（5）
其中，
νd_lp：正透镜的阿贝数，
νd_p2：构成第二棱镜的反射面的棱镜材料的阿贝数。
第六发明的摄像光学系统在所述第一～第五发明中任意一项的基础上，其特征在于，当对焦时被驱动的至少一个的光学部件位于所述两个反射棱镜所夹着的光路上。
第七发明的摄像光学系统在所述第一～第六发明中任意一项的基础上，其特征在于，当对焦时被移动的多个光学部件位于所述两个反射棱镜所夹着的光路上。
第八发明的摄像光学系统在所述第一～第七发明中任意一项的基础上，其特征在于，所述两个反射棱镜中至少一个由玻璃材料构成。
第九发明的摄像光学系统在所述第一～第八发明中任意一项的基础上，其特征在于，所述两个反射棱镜中至少一个由树脂材料构成。
第十发明的摄像光学系统在所述第一～第九发明中任意一项的基础上，其特征在于，所述两个反射棱镜中至少一个由复合材料构成。
第十一发明的摄像光学系统在所述第一～第十发明中任意一项的基础上，其特征在于，所述两个反射棱镜中至少一个具有：由玻璃材料构成的棱镜部分和在其光学面上以树脂材料构成光焦度面的透镜部分。
第十二发明的摄像光学系统在所述第一～第十一发明中任意一项的基础上，在所述两个反射棱镜所夹着的光路上具有红外线截止用滤光器。
第十三发明的摄像光学系统在所述第一～第十一发明中任意一项的基础上，其特征在于，所述两个反射棱镜的任意一个具有减少包含在入射光中的红外线成分的红外线截止功能。
第十四发明的摄像光学系统在所述第一～第十三发明中任意一项的基础上，其特征在于，具备将形成于受光面上的光学像转换为电气信号的摄像元件。
第十五发明的数码设备，其特征在于，通过具有所述第十四发明的摄像光学装置，附加有被摄体的静止画面摄影、动画摄影中至少一种功能。
利用本发明，通过第二棱镜的薄型化和像差校正的效果，得到能够对应摄像元件的高像素化的高光学性能，并且能够达到光学结构整体的薄型化。如果使用本发明的摄像光学系统，能够实现兼顾薄型化和高像素化的摄像光学装置及数码设备。
附图说明
图1是表示第一实施方式（实施例1）处于光路展开状态下的光学剖面的光学结构图。
图2是表示第二实施方式（实施例2）处于光路展开状态下的光学剖面的光学结构图。
图3是表示第三实施方式（实施例3）处于光路展开状态下的光学剖面的光学结构图。
图4是表示第四实施方式（实施例4）处于光路展开状态下的光学剖面的光学结构图。
图5是表示第五实施方式（实施例5）处于光路展开状态下的光学剖面的光学结构图。
图6是表示第一实施方式（实施例1）处于光路弯折状态下的光学剖面的光学结构图。
图7是表示第二实施方式（实施例2）处于光路弯折状态下的光学剖面的光学结构图。
图8是表示第三实施方式（实施例3）处于光路弯折状态下的光学剖面的光学结构图。
图9是表示第四实施方式（实施例4）处于光路弯折状态下的光学剖面的光学结构图。
图10是表示第五实施方式（实施例5）处于光路弯折状态下的光学剖面的光学结构图。
图11是表示实施例1的无限远对焦状态的像差图。
图12是表示实施例2的无限远对焦状态的像差图。
图13是表示实施例3的无限远对焦状态的像差图。
图14是表示实施例4的无限远对焦状态的像差图。
图15是表示实施例5的无限远对焦状态的像差图。
图16是表示实施例1的接近距离对焦状态的像差图。
图17是表示实施例2的接近距离对焦状态的像差图。
图18是表示实施例3的接近距离对焦状态的像差图。
图19是表示实施例4的接近距离对焦状态的像差图。
图20是表示实施例5的接近距离对焦状态的像差图。
图21是表示附带本发明的画像输入功能的数码设备等的概要结构例的模式图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的摄像光学系统等进行说明。本发明的摄像光学系统适用于作为附带画像输入功能的数码设备用的摄像光学系统，通过将该摄像光学系统与摄像元件等组合，能够构成摄像光学装置，该摄像光学装置将被光学地取入的被摄体的影像作为电气的信号输出。摄像光学装置是构成以照相机为主要结构单元的光学装置，该照相机利用被摄体的静止画面摄影和动画摄影，例如，由以下结构构成：从物方（即被摄体）顺次地具备：形成物体的光学像的摄像光学系统；将利用摄像光学系统形成的光学像转换为电气信号的摄像元件。
作为照相机的例子，列举数码相机、录像机、监视照相机、电视电话用照相机等，此外，列举内置或外设于个人计算机、掌上电脑（例如，利用便携式电脑、便携式电话、掌上电脑等的小型可以携带的信息设备终端）、这些的周边机器（扫描设备、打印机等）、其他的数码设备、家电制品等的照相机。从这些例子可知，不仅可以通过使用摄像光学装置构成照相机，而且可以通过在各种数码设备搭载摄像光学装置而附加照相机功能。例如，可以构成附带照相机的移动电话等的附带画像输入功能的数码设备。
图21是表示具有画像输入功能的数码设备DU的大概结构例的模式的剖面。图21所示的搭载于数码设备DU的摄像光学装置OU从物方顺次地具备：形成物体的光学像（像面）IM的摄像光学系统OP；利用摄像光学系统OP将形成于受光面SS上的光学像IM转换为电气信号的摄像元件SR（CG：盖片玻璃）（而且，图21中所示的光学面形状、光焦度配置、光阑配置等是单一的例子，这些配置不限定于此）。在用摄像光学装置OU构成附带画像输入功能的数码设备DU的情况下，虽然通常在该机体内部配置有摄像光学装置OU，但是当实现照相机功能时，能够根据需要采取不同方式。例如，可以是使单元化的摄像光学装置OU相对于数码设备DU的本体自由装卸地或转动自由的结构。
作为摄像元件SR，采用例如具有多个像素的CCD（电荷耦合装置ChargeCoupled Device）或CMOS（互补金属氧化物半导体ComplementaryMetal-Oxide Semiconductor）传感器等的固体摄像元件。因为以在摄像元件SR的受光面SS上形成被摄体的光学像IM的方式设置摄像光学系统OP，所以利用摄像元件SR将由摄像光学系统OP形成的光学像IM转换为电气信号。
数码设备DU除摄像光学装置OU以外还具备：信号处理部1、控制部2、存储部3、操作部4、显示部5等。由摄像元件SR生成的信号在信号处理部1根据需要实施规定的数码画像处理和画像压缩处理等，并作为数码影像信号记录在存储器3（半导体存储器、光盘等），根据情况经由电缆转换为红外线信号向其他的机器传送。控制部2由微型计算机构成，并且集中地进行摄影功能（静止画面摄影功能、动画摄影功能等）、画像再生功能等的功能的控制以及用于对焦的透镜移动机构的控制等。例如，利用控制部2对摄像光学装置OU进行控制，从而进行被摄体的静止画面摄影、动画摄影中至少一种。显示部5是包含液晶显示器等的显示装置，使用由摄像元件SR转换的画像信号或记录于存储器3的画像信息进行画像表示。操作部4是包含操作按钮（例如释放按钮）、操作盘（例如摄影模式盘）等的操作部件的部分，将操作者操作输入的信息传递到控制部2。
摄像光学系统OP具有两个将入射光转折为大致直角（即，光轴AX弯折大致90度）的反射棱镜，利用这两个反射棱镜构成以将光轴AX沿一个假设的平面（例如图21的纸面）弯曲两次的方式配置的转折光学系统。在两个反射棱镜中，位于光路上物方（被摄体侧）的反射棱镜是第一棱镜P1，位于光路上像方（摄像元件SR侧）的反射棱镜是第二棱镜P2。另外，向画面中心入射的光束的中心主光线相当于光轴AX。
在摄像光学系统中OP中，通过第一、第二棱镜P1、P2的反射面RL1、RL2的反射，分别将入射光的光路弯折为大致直角（大致90度），使第一棱镜P1的入射面（棱镜的光入射侧面）的光轴AX和第二棱镜P2的射出面（棱镜的光射出侧面）的光轴AX大致平行。因为摄像光学系统OP的最靠近物方的光轴AX和最靠近像方的光轴AX大致平行，所以这些光轴AX方向相当于光学结构的厚度方向。因为摄像元件SR的受光面SS大致垂直于第二棱镜P2的射出面的光轴AX，所以即使增大受光面SS的尺寸，也不会与增大摄像光学装置OU整体的厚度有关。换言之，不利用像面IM的尺寸也能够使摄像光学装置OU薄型化。因此，如果如上所述配置两个反射棱镜，能够兼顾光学结构整体的薄型化和高像素化。
如上所述通过将光路弯折大致90度，能够在反射面RL1、RL2附近使物体光的光路重合。因此，因为能够有效地利用空间，所以能够达到摄像光学系统OP的薄型化。另外，由于为了光路的弯折而使用反射棱镜，能够减小棱镜入射面和棱镜射出面的换算面间隔。因此，能够有效地达到摄像光学系统OP的紧凑化。
在摄像光学系统OP中，第一、第二棱镜P1、P2的至少一个具有光学光焦度。分别在第一、第二棱镜P1、P2中，优选的是，入射面、射出面中至少一个具有光学光焦度，由此，能够校正摄像光学系统OP所产生的像差。
优选的是，第二棱镜P2的入射面S2a在物方具有凹的面形状。因为不具有光焦度的棱镜相当于两面都是平面的厚的平行平板，所以如果汇聚光倾斜地入射该棱镜，则产生与棱镜的厚度成比例的大的像散。如果第二棱镜P2的入射面S2a是凹形，则能够校正第二棱镜P2所产生的像散。
如果第二棱镜P2的射出面的光焦度强，则因为增大了棱镜尺寸，所以很难达到摄像光学系统OP的薄型化。为了缩小棱镜尺寸，必须减弱第二棱镜P2的射出面的光焦度。因此，为了不影响第二棱镜P2的厚度并对像散进行校正，优选的是，与射出面相比入射面具有光焦度。即，优选的是，虽然第二棱镜P2的入射面S2a是凹面形状，但是兼顾像差校正和棱镜尺寸，作为结果，第二棱镜P2具有负光焦度。
在第一棱镜P1和第二棱镜P2之间配置有整体上看具有正光焦度的透镜系统LN。透镜系统LN包含多个透镜元件（透镜单元）、光阑ST（孔径光阑）等，根据需要也可以包含滤光器（例如红外线截止滤光器、光学低通滤波器等的光学滤光器）等的光学元件。如果在第一棱镜P1的物方和第二棱镜P2的像方配置有透镜元件，则虽然由此增大摄像光学系统OP的厚度，但是如果在第一棱镜P1和第二棱镜P2之间配置有透镜元件，则能够通过透镜元件的配置避免增大摄像光学系统OP的厚度。因此，在摄像光学系统中，优选的是，在第一棱镜P1和第二棱镜P2之间配置有透镜元件。其中，作为透镜元件以外的光学元件，也可以将保护用的玻璃盖片配置于第一棱镜P1的物方，将红外线截止滤光器等的平行平板配置于第二棱镜P2的像方。
优选的是，位于第一、第二棱镜P1、P2之间的透镜系统LN具有至少一个光焦度组。即，优选的是，在两个反射棱镜P1、P2所夹着的光路上，具有至少一个构成光焦度组的透镜单元。光焦度组相当于构成透镜类型的光焦度配置的组。因此，光焦度组作为具有光焦度的光学元件而只具有一个单独的透镜，或者作为具有光焦度的光学元件而具有一个接合透镜，或者作为具有光焦度的光学元件而具有多个独立的透镜，也可以包含如平行平板那样的不具备光焦度的光学元件。
优选的是，距离第二棱镜P2的入射面S2a最近的放大组具有正光焦度。即，优选的是，距离第二棱镜P2的入射面S2a最近的放大组是正光焦度组Lp。该正光焦度组Lp作为具有光焦度的光学元件而只具有一个单独的透镜，或者作为具有光焦度的光学元件而只具有一个接合透镜。虽然正光焦度组Lp也可以包含如平行平板一样的不具有光焦度的光学元件，但是作为具有光焦度的光学元件而具有多个独立的透镜的部件，从其配置等的关系来看，不包含在正放大组Lp中。第二棱镜的厚度由画面短边方向（参照后述图6～图10）的剖面的入射面及射出面的有效区域的尺寸决定。为了减小入射面及射出面的有效区域的尺寸的最大值，优选的是，尽量使两者的有效区域的尺寸一致，这就意味着在棱镜内各画角的主光线处于与光轴接近平行的状态。因为第二棱镜的入射面具有负光焦度，所以通过将正光焦度组配置于紧邻第二棱镜的前方，减小棱镜内各画角的主光线与光轴形成的角度。因此，能够使第二棱镜P2薄型化。
涉及第二棱镜P2，从其薄型化和像差校正的观点看，优选的是满足以下条件式（1）。
－4.2<fp2/f<－0.2…（1）
其中，
fp2：第二棱镜的焦距，
f：摄像光学系统整体的焦距。
条件式（1）规定有用于达到像面上良好的像性能和光学结构整体的薄型化的优选的条件范围。如果低于条件式（1）的下限，则减弱第二棱镜P2的光焦度，像散（即，由于倾斜入射第二棱镜P2而产生的像散）的校正不充分。相反，如果高于条件式（1）的上限，则加强第二棱镜P2的光焦度，使将画面短边方向的光束进行远心光路（テレセントリック）变得困难。因此，通过增大棱镜有效孔径，增大棱镜的厚度，增大摄像光学系统OP的厚度。另外，从光学性能的观点来讲，增大彗差。
优选的是，满足以下的条件式（1a），更优选的是满足条件式（1b）。
－3.6<fp2/f<－0.2…（1a）
－3.0<fp2/f<－0.2…（1b）
虽然这些条件式（1a）、（1b）在所述条件式（1）所规定的条件范围内，但是规定了在所述观点等的基础上的更优选的条件范围。优选的是条件式（1a），更有优选的是条件式（1b），由此能够更加增大所述效果。
涉及第二棱镜P2和正光焦度组Lp，从光学结构的薄型化和像差校正的观点来看，优选的是，满足以下的条件式（2），更优选的是，满足条件式（1）及条件式（2）。
0.2<│f_lp/fp2│<1.5…（2）
其中，
f_lp：距离第二棱镜的入射面最近的光焦度组的焦距，
fp2：第二棱镜的焦距。
条件式（2）规定有用于将第二棱镜P2内的画面短边方向的光束进行远心光路的优选的条件范围，通过满足条件式（2），能够使第二棱镜P2变薄而达到紧凑化。如果低于条件式（2）的下限，则增强距离第二棱镜P2的入射面S2a最近的光焦度组（正光焦度组Lp）的正光焦度，扩大该正光焦度组Lp的有效孔径。因为光学结构整体的厚度由透镜系统LN的有效孔径决定，所以光学结构的薄型化变得困难。另外，从光学性能的观点来说，彗差的校正变得困难。相反，如果高于条件式（2）的上限，则因为与距离第二棱镜P2的入射面S2a最近的光焦度组（正光焦度组Lp）的光焦度相比，更增强第二棱镜P2的光焦度，所以使将第二棱镜P2内部的画面短边方向的光束进行远心光路变得困难，增大第二棱镜P2的厚度。
所述条件式（1）和条件式（2）规定了达到第二棱镜P2的薄型化和提高光学性能的有效的条件范围。因为满足条件式（1）的第二棱镜P2的高光焦度有效地校正像散，所以即使相对于高像素的摄像元件SR也能够确保高光学性能。另外，位于邻近第二棱镜P2的前方的光焦度组Lp具有满足条件式（2）的正光焦度，在将第二棱镜P2内的光束进行远心光路上是有效果的。因此，第二棱镜P2的入射侧和射出侧的有效孔径大致相同，能够使第二棱镜P2变薄。由此，通过第二棱镜P2的薄型化和像差校正效果，得到能够对应摄像元件SR的高像素化的高光学性能，并且能够达到光学结构整体的薄型化。如果利用这样的摄像光学系统OP，能够实现兼顾光学结构整体的薄型化和高像素化的摄像光学装置OU及数码设备DU。以下对得到很好地平衡以上所述效果，并且达到更高光学性能及薄型化的条件进行说明。
优选的是，在两个反射棱镜P1、P2的反射面RL1、RL2之间的光路上具有：光阑ST；位于比该光阑ST更靠向像方的至少一个负光焦度组Ln。通过增大负光焦度组Ln的各画角的主光线和光轴AX所构成的角度，因为在距离第二棱镜P2的入射面S2a最近的光焦度组Lp的入射面上，能够分离各画角的光束的入射位置，所以使像差校正变得容易。
优选的是，在第一、第二棱镜P1、P2之间，透镜系统LN具有正负正的光焦度配置。配置于第一棱镜P1的射出面附近的正光焦度组对校正第一棱镜P1所产生的色差是有效的。另外，利用该正光焦度组，缩小光束和光轴AX的夹角角度，能够防止扩大比该正光焦度组更靠向物方的光学部件上的有效孔径。另外，涉及到配置于第二棱镜P2的入射面S2a附近的正光焦度组Lp，如以上所述对第二棱镜P2的薄型化是有效的。另外，配置于两个具有正光焦度的光焦度组之间的负光焦度组对畸变及场曲的校正是有效的。
在位于第一、第二棱镜P1、P2之间的透镜系统LN中，如果在比光阑ST更靠向物方配置具有正光焦度的光焦度组，则能够作为可以良好地校正畸变及彗差的结构。另外，如果在比光阑ST更靠向前方配置有多个正透镜，则因为使每个透镜分别分担第一棱镜P1所产生的色差的校正、畸变及彗差的校正，所以有效地提高光学性能。
优选的是，第一棱镜P1的入射面S1a在物方具有凹的面形状。由于第一棱镜P1的入射面S1a具有负的光焦度，能够缩小第一棱镜P1内的光线相对于光轴AX的夹角角度。因此，能够使第一棱镜P1紧凑化。
优选的是，涉及到位于比光阑ST更靠向像方的负光焦度组Ln满足以下的条件式（3）。
0.5<│f_ln/f_lp│<1.5…（3）
其中，
f_ln：位于比光阑更靠向像方的负光焦度组的焦距，
f_lp：距离第二棱镜的入射面最近的光焦度组的焦距。
条件式（3）规定了涉及到所述负光焦度组Ln和正光焦度组Lp的光焦度比的优选的条件范围。如果降低条件（3）的下限，则扩大正光焦度组的有效孔径，增大光学结构整体的厚度。相反，如果高于条件式（3）的上限，则减弱负光焦度组Ln的光焦度，因为正光焦度组Lp的有效孔径内的各画角的光束重合，所以不利于像差校正。另外，从光学性能的观点来说，如果低于条件式（3）的下限，因为增强负光焦度，所以场曲的校正变得困难。相反，如果高于条件式（3）的上限，因为增强正光焦度，所以校正畸变和彗差变得困难。
优选的是，如以上所述，位于邻近第二棱镜P2的前方的正光焦度组Lp作为所述光焦度组而具有至少一个满足以下的条件式（4）的正透镜。
0.56<nd_lp/nd_p2<0.97…（4）
其中，
nd_lp：正透镜的折射率，
nd_p2：构成第二棱镜的反射面的棱镜材料的折射率。
条件式（4）规定了涉及到第二棱镜P2的折射率的优选的条件范围，通过以满足该条件式（4）的方式提高第二棱镜P2的折射率，减小第二棱镜P2的换算面间隔，能够达到光学结构整体的紧凑化。如果高于条件式（4）的上限，因为降低第二棱镜P2的折射率，所以增大第二棱镜P2的换算面间隔，使确保后焦点变得困难。相反，如果低于条件式（4）的下限，因为降低正放大组Lp中的正透镜的折射率，所以增强正光焦度组Lp中的正光焦度面的曲率，使色差的校正变得困难。
优选的是，如以上所述，作为光焦度组，位于邻近第二棱镜P2的前方的正光焦度组Lp具有至少一个满足以下的条件式（5）的正透镜。
1.1<νd_lp/νd_p2<4…（5）
其中，
νd_lp：正透镜的阿贝数，
νd_p2：构成第二棱镜的反射面的棱镜材料的阿贝数。
条件式（5）规定了涉及到第二棱镜P2的阿贝数（即分散）的优选的条件范围，通过满足该条件式（5）能够对第二棱镜P2所产生的色差进行良好地校正。如果低于条件式（5）的下限，则使第二棱镜P2所产生的色差的校正变得困难。如果高于条件式（5）的上限，则对第二棱镜P2所产生的色差进行过度地校正，使像面上的色差恶化。
优选的是，在对焦时，对配置于由两个棱镜反射面RL1、RL2夹着的光路上的至少一个光学部件进行驱动。例如，优选的是，在对焦时被驱动的至少一个的光学部件位于由两个反射棱镜P1、P2夹着的光路上。或者，优选的是，在对焦时，对位于第一棱镜P1和第二棱镜P2之间的单一或多个透镜元件进行驱动。在对焦时，如果在由两个反射面RL1、RL2夹着的光路上光学部件（例如，透镜元件、光学滤光器等）是机械转换（シフト）的结构，则不会改变光学结构整体的厚度，能够实施对焦。另外，在对焦时使反射棱镜移动的结构和在对焦时驱动包含反射棱镜的光学结构整体的结构，为了使质量大的反射棱镜移动，在驱动机构增加大的负担。因此，不希望产生引起驱动用马达的大型化等的问题。
作为在对焦时被驱动的光学部件，可以使用液体透镜（例如，日本特开2005-292763号公报所记载的液体光学元件）等的可焦点透镜。液体透镜通过对未混合的两种液体（例如，水和油）的界面进行电气控制而变形，通过该曲率变化而改变光焦度。优选的是，虽然通过驱动这样的可焦点透镜也能够对焦，但是即使在这样的情况下也将可焦点透镜设置于由两个棱镜反射面RL1、RL2所夹着的光路上，或者设置在由两个反射棱镜P1、P2所夹着的光路上。如果使用可焦点透镜，因为在对焦时不需要进行机械的驱动，所以不需要透镜元件的驱动装置。因此，因为能够简化结构，所以能够达到摄像光学装置OU及数码设备DU的紧凑化。
优选的是，在对焦时对配置于由两个棱镜反射面RL1、RL2夹着的光路上的多个光学部件进行移动。例如，优选的是，在对焦时被移动的多个光学部件位于由两个棱镜P1、P2所夹着的光路上。利用这样的结构，在对焦时，能够减小伴随着对焦的光学性能的变化。
优选的是，两个反射棱镜P1、P2中至少一个由玻璃材料构成。如果棱镜材料是玻璃材料，则可以使用折射率高的材料。因为通过提高折射率能够使换算面间隔减少，所以能够有效地达到光学结构的紧凑化。因为玻璃材料具有多次折射少的优点，而树脂材料具有多次折射的问题，所以能够实现良好的光学性能。另外，由于利用玻璃模制法对棱镜进行成型，能够实现容易地降低折射面的像差的摄像光学系统。
优选的是，两个反射棱镜P1、P2中的至少一个由树脂材料构成。通过使用树脂材料作为棱镜材料，能够容易地制作在面上具有光焦度的反射棱镜。
优选的是，在摄像光学系统OP中，使用无热（アサーマル）树脂（根据温度变化折射率变化小的树脂材料）作为构成反射棱P1、P2和透镜系统LN中的透镜元件的光学材料。因为树脂材料在温度变化时的折射率变化大，所以当周围的温度变化时，存在受到该影响使特性变动的问题。其中，最近公知，通过在树脂材料中混合无机微粒子，能够减小温度变化的影响。一般的，如果在透明的树脂材料中混合微粒子，则因为产生光的散乱而降低透过率，所以虽然作为光学材料使用存在困难，但是由于微粒子的大小小于透过光束的波长，能够不产生实质地散乱。
另外，虽然树脂材料由于温度上升而使折射率降低，但是无机粒子当温度上升时折射率上升。因此，利用这些的温度依赖性，通过以相互抵消的方式进行作用，能够使折射率的变化几乎不产生。具体地说，通过在作为母材的树脂材料中分散最大长度在20mm以下的无机粒子，能够得到折射率的温度依赖性极低的树脂材料。例如，通过在丙烯酸树脂中分散氧化铌（Nb2O5）的微粒子，能够减小由于温度变化而产生的折射率变化。由于使用分散有这样的无机粒子的树脂材料作为反射棱镜等的光学元件的材料，能够抑制而减小温度变化时的特性变动。
其次，对由于温度折射率的变化A进行详细地说明。由于温度折射率的变化A以劳伦兹（ローレンツ）·劳伦兹式为基础，通过将折射率n以温度t进行微分，用以下公式（FA）表示。
（公式1）
A = ( n 2 + 2 ) ( n 2 - 1 ) 6 n { ( - 3 &alpha; ) + 1 [ R ] &PartialD; [ R ] &PartialD; t }
…（FA）
其中，在公式（FA）中，
α：线膨胀系数，
[R]：分子折射。
在树脂材料的情况下，一般的，与公式（FA）中的第一项相比，减小第二项，使其能够大致无视。例如，在PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯polmethylmethacryate）树脂的情况下，线膨胀系数α是7×10-5，如果带入所述公式（FA），则A=－1.2×10-4[/℃]，与实测值大致一致。具体地说，优选的是，将现有是－1.2×10-4[/℃]程度的由于温度折射率的变化A的绝对值抑制在不满8×10-5[/℃]。另外，更优选的是，能够将绝对值抑制为不满6×10-5[/℃]。
优选的是，两个反射棱镜P1、P2中的至少一个由复合材料构成。通过使用复合材料作为棱镜材料，能够利用材料特性的不同进行像差校正。
优选的是，两个反射棱镜P1、P2中的至少一个具有：由玻璃材料构成的棱镜部分和在其光学面上由树脂材料构成光焦度面的透镜部分。即，优选的是，至少一个反射棱镜由在玻璃棱镜的光学面上以树脂材料构成光焦度面的复合材料构成。优选的是，如果通过以这样的复合材料构成反射棱镜，则增加了棱镜材料的选择的自由度。因为能够使用折射率高的棱镜材料，所以能够减少换算面间隔。因此，能够有效地达到光学结构的紧凑化。另外，因为能够降低在使用树脂材料的情况下能看到的多次折射，所以能够实现良好的光学性能。例如，通过在玻璃制的棱镜部分上以紫外线固化树脂形成透镜部分得到以上所述的复合结构（例如，后述的实施例三中的第一、第二棱镜P1、P2）。如果采用这样的制作方法，因为能够轻易地得到具有光焦度的反射棱镜，所以从量产性的观点来看是优选的。
反射棱镜P1、P2具有：由玻璃材料构成的棱镜部分；透镜部分，在其光学面上以树脂材料构成光焦度面，在以上情况下，通常，棱镜部分和透镜部分的而光学特性不同。因此，在所述条件式（4）、（5）中，构成第二棱镜P2的反射面RL2的的棱镜材料的折射率，利用阿贝数进行条件设定，从而有效地得到棱镜部分的换算面间隔的缩短和棱镜部分所产生的色差的校正。
优选的是，在两个棱镜反射面RL1、RL2夹着的光路上配置有红外线截止用滤光器。例如，优选的是，摄像光学系统OP在两个反射棱镜P1、P2夹着的光路上具有红外线截止滤光器。如果是这样的结构，则与从第二棱镜P2的射出面到像面IM之间配置有红外线截止用滤光器的情况相比，能够使摄像光学系统OP薄型化。
在使用CCD图像传感器和CMOS图像传感器作为摄像元件SR的情况下，存在红外线成分成为干扰使输出画像恶化的情况。因此，现有采取在摄像光学系统中的必要地方配置有红外线截止滤光器等方法，使红外线成分不射入摄像元件SR。优选的是，在具有两个反射棱镜P1、P2的摄像光学系统OP中，将红外线截止滤光器配置于第一棱镜P1和第二棱镜P2之间的光路上，通过在该位置进行配置，能够避免伴随着滤光器的配置而增加摄像光学系统OP的厚度。
优选的是，在两个反射棱镜P1、P2的任意一个具有减少包含在入射光中的红外线成分的红外线截止功能。为了具有红外线截止功能，可以在棱镜的入射面或射出面施加红外线截止涂层，也可以在棱镜材料本体使用吸收红外线的材料。由于反射棱镜具有红外线截止功能，因为不需要用于设置红外线截止滤光器的空间，所以能够抑制光学结构整体的紧凑化及部品数量。
其次，通过列举第一～第五实施方式，对摄像光学系统OP的具体的光学结构进行更加详细的说明。图1～图5分别表示处于无限远对焦状态的摄像光学系统OP的第一～第五实施方式在光路展开状态下的光学剖面，图6～图10分别表示处于无限远对焦状态的摄像光学系统OP的第一～第五实施方式在光路弯折状态下的光学剖面。图1～图5顺次地用画面短边方向的最大高度、画面长边方向的最大高度、画面对角线方向的最大高度表示从光轴AX侧分别到达像面IM位置的轴外光束。另外，图6～图10利用画面短边方向的最大高度表示到达像面IM位置的轴外光束。
各实施方式的摄像光学系统OP的任意一个都是相对于摄像元件SR（图21）形成光学像IM的单焦点透镜。构成折射光学系统，该折射光学系统由将入射光折弯为大致直角的第一、第二棱镜P1、P2，以及设置于第一、第二棱镜P1、P2之间并具有正光焦度的透镜系统LN构成，以两个反射棱镜P1、P2使光轴AX沿假想的一个平面（例如，图6～图10的纸面）折射两次的方式配置。
第一棱镜P1由棱镜部分P1b、与棱镜部分P1b的物方面接合的透镜部分P1a及与棱镜部分P1b的像方面接合的透镜部分P1c构成，第一棱镜P1的入射面在物方具有凹的面形状。第二棱镜P2由棱镜部分P2b、与棱镜部分P2b的物方面接合的透镜部分P2a及与棱镜部分P2b的像方面接合的透镜部分P2c构成，第二棱镜P2的入射面在物方具有凹的面形状。
透镜系统LN具有两个或三个正透镜和一个负透镜。正光焦度组由至少一个正透镜构成，负光焦度组由一个负透镜构成。配置正光焦度组作为与第一棱镜P1的射出面邻接的光焦度组，配置正光焦度组作为与第二棱镜P2的入射面邻接的光焦度组。而且，两个正光焦度组之间配置有负光焦度组。另外，如图1～图5中箭头mF所示，通过将至少一个光焦度组向物方移动，形成以下结构：进行从无限远物体向接近物体的对焦。
第一实施方式的透镜系统LN（图1、图6）从物方顺次地具有：光阑ST、由第一透镜L1（双凸的正透镜）构成的正光焦度组、由第二透镜L2（双凹的负透镜）构成的负光焦度组、由第三透镜L3（双凸的正透镜）构成的正光焦度组及红外线截止用滤光器FR。
第二实施方式的透镜系统LN（图2、图7）从物方顺次地具有：光阑ST、由第一透镜L1（双凸的正透镜）构成的正光焦度组、由第二透镜L2（双凹的负透镜）构成的负光焦度组以及由第三透镜L3（双凸的正透镜）构成的正光焦度组。另外，虽然没有配置红外线截止用滤光器FR，但是通过在棱镜入射面或棱镜射出面施加红外线截止涂层，或者在棱镜材料本身使用吸收红外线的材料，也可以具有红外线截止功能。
第三实施方式的透镜系统LN（图3、图8）从物方顺次地具有：光阑ST、由第一透镜L1（双凸的正透镜）构成的正光焦度组、由第二透镜L2（双凹的负透镜）构成的负光焦度组、由第三透镜L3（双凸的正透镜）构成的正光焦度组及红外线截止用滤光器FR。
第四实施方式的透镜系统LN（图4、图9）从物方顺次地具有：第一透镜L1（向物方凸的正凹凸透镜）及第二透镜L2（双凸的正透镜）构成的正光焦度组、光阑ST、由第三透镜L3（向物方凹的负凹正透镜）构成的负光焦度组、由第四透镜L4（双凸的正透镜）构成的正光焦度组以及红外线截止用滤光器FR。
第五实施方式的透镜系统LN（图5、图10）从物方顺次地具有：第一透镜L1（向物方凸的正凹凸透镜）及第二透镜L2（双凸的正透镜）构成的正光焦度组、光阑ST、由第三透镜L3（向像方凹的负凹正透镜）构成的负光焦度组、由第四透镜L4（双凸的正透镜）构成的正光焦度组以及红外线截止用滤光器FR。
（实施例）
以下，列举实施例的结构数据等对实施本发明的摄像光学系统的结构等进行更具体地说明。这里列举的实施例一～五是分别对应所述第一～第五实施方式的数值的实施例，表示第一～第五实施方式的光学结构图（图1～图10）分别表示对应实施例一～五的透镜结构。
在各实施例的结构数据中，作为面数据，从左侧栏顺次表示：面号、曲率半径r（mm）、轴上的面间隔d（mm）、d线（波长为587.56nm）的折射率nd、涉及d线的阿贝数vd。带有*的面编号的面是非球面（非球面形状的折射光学面、具有与非球面相同的折射作用的面等），该面形状用以面顶点为原点的局部的直角坐标系（x、y、z）用以下公式（AS）定义。非球面数据表示非球面系数等。另外，各实施例的非球面数据在表中没有的项目系数为0，涉及所有的数据都为E-n=×10-n。
Figure GDA0000376489290000171
其中，
h：相对于z轴（光轴AX）的垂直方向的高度（h2=x2+y2），
z：高度h位置的光轴AX方向的挠度量（面顶点为基准），
c：面顶点的曲率（曲率半径r的倒数），
K：圆锥常数
Aj（j=4、6、8、10）：j次的非球面系数。
各种数据表示焦距（f，mm）、F值（Fno）、半画角（ω，°）、像高（y’max，mm）、透镜全长（TL，mm）及后焦点（BF，mm）。F值、半画角及后焦点是透镜全长及物体距离（d0=∞）的实效值。另外，后焦点利用空气换算长表示从透镜最终面到近轴像面的距离，透镜全长是向从透镜最前面到透镜最终面的距离加入后焦点的长度。另外，焦点数据表示根据对焦变化的可变间隔（即，无限远对焦时（d0=∞）和接近距离对焦时（d0=100mm）的轴上面间隔），另外表1是表示对应各条件式的实施例的值。
图11～图20是实施例一～实施例五的像差图。图11～图15是表示实施例一～五的无限远对焦状态（d0=∞）的各像差，图16～图20分别表示实施例一～五的接近距离对焦状态（d0=100mm）的各像差。图11～图20从左侧开始顺次分别是球差图（LONGITUDINAL SPHERICAL ABER）、像散图（ASTIGMATIC FIELD CURVES）、畸变图（DISTORTION）。球差图用分别从近轴像面的光轴AX方向的偏移量（单位：mm，横轴标尺：-0.200～0.200）表示实线所示的d线（波长为587.56nm）的球差量、短虚线所示的C线（波长为656.28nm）的球差量、长虚线所示的g线（波长为435.84）的球差量，纵轴表示将射入到光瞳的入射高度用其最大高度进行规格化的值（即，相对光瞳高度）。在像散图中，虚线Y用从近轴像面的光轴AX方向的偏移量（单位：mm，横轴标尺：-0.200～0.200）表示d线的子午像面，实线X用从近轴像面的光轴AX方向的对d线的偏移量（单位：mm，横轴标尺：-0.200～0.200）表示弧矢像面，纵轴表示像高（IMG HT，单位：mm）。
在畸变图中，横轴表示d线的畸变（单位：%，横轴标尺：-5.0～5.0%），纵轴表示像高（IMG HT，单位：mm）。另外，像高IMG HT的最大值相当于像面IM的最大像高y’max（摄像元件SR的受光面SS的对角长的一半部分）。
实施例1
单位:mm
面数据
面号r d nd vd
物面∞d0
1*-5.1170.0001.52556.45
2∞3.4331.52556.45
3∞0.2981.52556.45
4*-9.3860.112
5(光阑)∞0.500
63.5001.3301.53149.33
7-5.0000.787
8*-4.8570.6001.60727.10
9*4.054d9
10*9.6111.9751.53256.57
11*-3.4180.050
12∞0.3001.51764.17
13∞d13
14*-18.2470.1001.60727.10
15∞3.4181.60727.10
16*6.0160.400
17∞0.1001.51764.17
18∞0.100
像面∞
非球面数据
第1面
K=0.0
A4=3.4946E-03
A6=-9.8255E-05
A8=3.3987E-06
A10=9.6167E-08
第4面
K=0.0
A4=4.4700E-03
A6=1.7029E-04
A8=-3.1054E-05
A10=3.5086E-05
第8面
K=0.0
A4=-1.3095E-02
A6=3.3028E-04
A8=0.0000E+00
A10=0.0000E+00
第9面
K=0.0
A4=-9.4446E-03
A6=8.5964E-04
A8=0.0000E+00
A10=0.0000E+00
第10面
K=0.0
A4=8.3207E-04
A6=4.7273E-05
A8=8.9464E-06
A10=-1.7525E-06
第11面
K=0.0
A4=-1.3020E-04
A6=6.7620E-04
A8=-6.9850E-06
A10=-7.4777E-07
第14面
K=0.0
A4=-9.1262E-03
A6=5.7247E-04
A8=-2.0648E-05
A10=-6.1550E-06
第16面
K=0.0
A4=-6.9941E-03
A6=0.0000E+00
A8=0.0000E+00
A10=0.0000E+00
各种数据
f5.901
Fno.3.000
ω29.658
y'max3.360
TL15.109
BF0.560
对焦数据
d0∞100.000
d90.7520.500
d130.8941.147
实施例2
单位:mm
面数据
面号r d nd vd
物面∞d0
1*-7.9340.0001.76849.23
2∞3.6201.76849.23
3∞0.3551.76849.23
4*-10.5400.805
5(光阑)∞d5
64.3491.0121.81543.33
7-20.4080.750
8-8.9310.6001.80424.32
95.4120.700
10*6.6471.5841.52556.45
11*-4.709d11
12*-14.2560.1001.60727.60
13∞3.3841.60727.60
14*6.8130.400
15∞0.1001.51764.17
16∞0.100
像面∞
非球面数据
第1面
K=0.0
A4=9.0280E-04
A6=2.3895E-05
A8=-4.7532E-06
A10=3.3500E-07
第4面
K=0.0
A4=1.3480E-03
A6=-1.0479E-04
A8=2.9829E-05
A10=-1.9600E-06
第10面
K=0.0
A4=1.3224E-04
A6=3.6821E-04
A8=1.2316E-05
A10=-1.2100E-05
第11面
K=0.0
A4=2.7992E-03
A6=3.7041E-04
A8=1.3723E-04
A10=-2.6100E-05
第12面
K=0.0
A4=-6.7420E-03
A6=2.7071E-04
A8=2.2032E-05
A10=-1.6200E-05
第14面
K=0.0
A4=-5.8922E-03
A6=0.0000E+00
A8=0.0000E+00
A10=0.0000E+00
各种数据
f5.900
Fno.3.000
ω29.661
y'max3.360
TL15.199
BF0.550
对焦数据
d0∞100.000
d50.7450.500
d110.9951.240
实施例3
单位:mm
面数据
面号r d nd vd
物面∞d0
1*-5.9340.0001.52556.45
2∞3.3891.84933.11
3∞0.2551.52556.45
4*-13.1490.313
5(光阑)∞0.500
63.8851.0601.70147.99
7-11.5200.741
8*-11.1410.6001.60727.10
9*3.524d9
10*7.5191.8841.52556.45
11*-3.7270.050
12∞0.3001.51764.17
13∞d13
14*-11.8800.1001.58329.90
15∞3.3981.85040.00
16∞0.1001.58329.90
17*6.2630.400
18∞0.1001.51764.17
19∞0.100
像面∞
非球面数据
第1面
K=0.0
A4=3.4627E-03
A6=-1.0819E-04
A8=5.6463E-07
A10=1.6782E-07
第4面
K=0.0
A4=4.0674E-03
A6=-7.0872E-04
A8=3.4454E-04
A10=-6.1112E-05
第8面
K=0.0
A4=-1.0957E-02
A6=6.9421E-04
A8=0.0000E+00
A10=0.0000E+00
第9面
K=0.0
A4=-8.7710E-03
A6=8.9598E-04
A8=0.0000E+00
A10=0.0000E+00
第10面
K=0.0
A4=7.5247E-04
A6=5.8420E-05
A8=1.4003E-05
A10=-5.9029E-06
第11面
K=0.0
A4=2.1554E-03
A6=2.6520E-04
A8=6.4542E-05
A10=-1.2244E-05
第14面
K=0.0
A4=-6.6764E-03
A6=3.6403E-04
A8=8.3826E-06
A10=-1.0961E-05
第17面
K=0.0
A4=-7.4111E-03
A6=0.0000E+00
A8=0.0000E+00
A10=0.0000E+00
各种数据
f5.900
Fno.3.000
ω29.661
y'max3.360
TL14.986
BF0.556
对焦数据
d0∞100.000
d90.8090.564
d130.9301.175
实施例4
单位:mm
面数据
面号r d nd vd
物面∞d0
1*-8.9280.0001.75451.60
2∞4.1961.75451.60
3∞0.5001.75451.60
4*29.1470.100
55.1510.5841.84723.80
65.8070.200
73.3321.0001.65155.93
8*-31.8670.150
9(光阑)∞1.290
10*-2.7570.6001.84723.80
11*-6.547d11
12*4.7312.1681.48770.40
13*-3.1480.050
14∞0.3001.51764.17
15∞d15
16*-5.6800.1001.68254.42
17∞3.3641.68254.42
18*5.6100.400
19∞0.1001.51764.17
20∞0.100
像面∞
非球面数据
第1面
K=0.0
A4=3.2352E-03
A6=-1.2253E-04
A8=4.4719E-06
A10=-6.8483E-08
第4面
K=0.0
A4=4.4952E-03
A6=5.7967E-05
A8=6.9903E-06
A10=6.4427E-06
第8面
K=0.0
A4=-2.4011E-03
A6=2.7807E-05
A8=-8.3182E-05
A10=1.9177E-05
第10面
K=0.0
A4=2.4555E-02
A6=-4.2439E-03
A8=0.0000E+00
A10=0.0000E+00
第11面
K=0.0
A4=1.7981E-02
A6=-2.0334E-03
A8=0.0000E+00
A10=0.0000E+00
第12面
K=0.0
A4=-7.0179E-03
A6=7.4670E-04
A8=-7.7546E-06
A10=0.0000E+00
第13面
K=0.0
A4=5.5182E-03
A6=4.8806E-04
A8=3.5935E-05
A10=5.0591E-06
第16面
K=0.0
A4=-1.7693E-03
A6=9.8615E-04
A8=-7.5299E-05
A10=-1.2959E-07
第18面
K=0.0
A4=-8.2257E-03
A6=-3.6133E-04
A8=9.3060E-05
A10=-4.6862E-06
各种数据
f6.200
Fno.3.000
ω28.455
y'max3.360
TL17.308
BF0.559
对焦数据
d0∞100.000
d111.1250.941
d151.0221.206
实施例5
单位:mm
面数据
面号r d nd vd
物面∞d0
1*-9.3710.0001.52556.45
2∞5.1901.52556.45
3∞0.5001.52556.45
4*2.8130.452
54.2222.0001.78324.61
65.1690.200
73.0091.3111.53256.57
8*-3.3830.150
9(光阑)∞0.838
10*65.4180.6001.60727.10
11*2.604d11
12*4.8631.8721.53256.57
13*-4.2360.050
14∞0.301.51764.17
15∞d15
16*-166.5410.6631.60727.10
17∞3.3831.60727.10
18*6.1030.400
19∞0.1001.51764.17
20∞0.126
像面∞
非球面数据
第1面
K=0.0
A4=2.4038E-03
A6=-9.6979E-05
A8=2.9376E-06
A10=-4.8813E-08
第4面
K=0.0
A4=5.3244E-03
A6=-6.6668E-05
A8=6.9887E-05
A10=-1.4599E-05
第8面
K=0.0
A4=1.4750E-02
A6=-3.2415E-03
A8=1.1006E-03
A10=-1.8811E-04
第10面
K=0.0
A4=-7.5633E-03
A6=-4.5409E-03
A8=0.0000E+00
A10=0.0000E+00
第11面
K=0.0
A4=-2.4244E-02
A6=1.8499E-04
A8=0.0000E+00
A10=0.0000E+00
第12面
K=0.0
A4=-2.7218E-03
A6=4.1767E-04
A8=-7.1888E-05
A10=3.9475E-06
第13面
K=0.0
A4=9.1236E-04
A6=-8.9090E-06
A8=-3.3174E-06
A10=-1.8336E-07
第16面
K=0.0
A4=-5.5126E-03
A6=-5.3005E-05
A8=-2.6405E-05
A10=-2.5136E-06
第18面
K=0.0
A4=-6.3172E-03
A6=-4.6837E-05
A8=0.0000E+00
A10=0.0000E+00
各种数据
f4.650
Fno.3.000
ω35.851
y'max3.360
TL19.708
BF0.589
对焦数据
d0∞100.000
d110.6800.500
d150.9311.111
表1
Figure GDA0000376489290000321
附图标记说明
DU附带画像输入功能的数码设备
OU摄像光学装置
OP摄像光学系统
P1第一棱镜（反射棱镜）
P2第二棱镜（反射棱镜）
RL1反射面
RL2反射面
LN透镜系统
Lp正光焦度组
Ln负光焦度组
ST光阑
SR摄像元件
SS受光面
IM像面（光学像）
AX光轴
1信号处理部
2控制部
3存储器
4操作部
5显示部

Claims (15)

1.一种摄像光学系统，其用于在摄像元件的受光面上形成物体的光学像，
具有两个将入射光折射大致直角的反射棱镜，其中，当位于光路上物方的反射棱镜作为第一棱镜，位于光路上像方的反射棱镜作为第二棱镜时，所述第一棱镜的入射面的光轴和所述第二棱镜的射出面的光轴大致平行，
在由所述两个反射棱镜夹着的光路上具有构成至少一个光焦度组的透镜元件，距离所述第二棱镜的入射面最近的光焦度组是正光焦度组，所述第二棱镜的入射面在物方具有凹的面形状，其特征在于，
并且满足以下的条件式（1）及（2）：
－4.2<fp2/f<－0.2...（1）
0.2<│f_lp/fp2│<1.5...（2）
其中，
fp2：第二棱镜的焦距，
f：摄像光学系统整体的焦距，
f_lp：距离第二棱镜的入射面最近的光焦度组的焦距。
2.如权利要求1所述的摄像光学系统，其特征在于，在所述两个反射棱镜的反射面之间的光路上具有：光阑以及位于比该光阑更靠向像方的至少一个负光焦度组。
3.如权利要求2所述的摄像光学系统，其特征在于，满足以下条件式（3）：
0.5<│f_ln/f_lp│<1.5...（3）
其中，
f_ln：位于比光阑更靠向像方的负光焦度组的焦距。
4.如权利要求1所述的摄像光学系统，其特征在于，所述正光焦度组具有至少一个满足以下条件式（4）的正透镜：
0.56<nd_lp/nd_p2<0.97...（4）
其中，
nd_lp：正透镜的折射率，
nd_p2：构成第二棱镜的反射面的棱镜材料的折射率。
5.如权利要求1所述的摄像光学系统，其特征在于，所述正光焦度组具有至少一个满足以下条件式（5）的正透镜：
1.1<νd_lp/νd_p2<4...（5）
其中，
νd_lp：正透镜的阿贝数，
νd_p2：构成第二棱镜的反射面的棱镜材料的阿贝数。
6.如权利要求1所述的摄像光学系统，其特征在于，当对焦时被驱动的至少一个的光学部件位于所述两个反射棱镜所夹着的光路上。
7.如权利要求1所述的摄像光学系统，其特征在于，当对焦时被移动的多个光学部件位于所述两个反射棱镜所夹着的光路上。
8.如权利要求1所述的摄像光学系统，其特征在于，所述两个反射棱镜中至少一个由玻璃材料构成。
9.如权利要求1所述的摄像光学系统，其特征在于，所述两个反射棱镜中至少一个由树脂材料构成。
10.如权利要求1所述的摄像光学系统，其特征在于，所述两个反射棱镜中至少一个由复合材料构成。
11.如权利要求1所述的摄像光学系统，其特征在于，所述两个反射棱镜中至少一个具有：由玻璃材料构成的棱镜部分和在其光学面上以树脂材料构成光焦度面的透镜部分。
12.如权利要求1所述的摄像光学系统，在所述两个反射棱镜所夹着的光路上具有红外线截止用滤光器。
13.如权利要求1所述的摄像光学系统，其特征在于，所述两个反射棱镜的任意一个具有减少包含在入射光中的红外线成分的红外线截止功能。
14.一种摄像光学装置，其特征在于，具备：如权利要求1～13中任意一项所述的摄像光学系统以及将形成于受光面上的光学像转换为电气信号的摄像元件。
15.一种数码设备，其特征在于，利用具备如权利要求14所述的摄像光学装置，而附加有被摄体的静止画面摄影、动画摄影中至少一种功能。
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Assignee: ZHEJIANG SUNNY OPTICAL Co.,Ltd.

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Denomination of invention: IMAGE-CAPTURING OPTICAL SYSTEM, IMAGE-CAPTURING OPTICAL DEVICE, AND DIGITAL EQUIPMENT

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