CN107450169B - 光学系统和包括光学系统的图像拾取装置 - Google Patents

光学系统和包括光学系统的图像拾取装置 Download PDF

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Abstract

公开了光学系统和包括光学系统的图像拾取装置。在包括正透镜Gp并且其中从被布置得最靠近物侧的透镜的物侧透镜表面到像面的在光轴上的距离比整个系统的焦距短的光学系统中，正透镜Gp的布置和材料，以及聚焦单元的布置被适当地设置。

Description

光学系统和包括光学系统的图像拾取装置
技术领域
本公开涉及光学系统和包括该光学系统的图像拾取装置。本公开可应用于诸如数字静态照相机、视频照相机、监控照相机和广播照相机之类的采用图像拾取元件的图像拾取装置，或诸如使用卤化银胶片的照相机之类的图像拾取装置。
背景技术
具有正折光力的光学系统被布置在物侧并且具有负折光力的光学系统被布置在像侧的望远图像拾取光学系统被已知为具有长焦距的图像拾取光学系统。例如，望远图像拾取光学系统被用于固定焦距的超望远透镜中。
在超望远透镜中，通常将许多透镜布置在物侧以期望校正各种像差。由于布置在物侧的透镜具有大的有效直径，因此整个光学系统的重量由于布置在物侧的透镜数量的增大而趋向于增大。
通常，随着焦距增大，轴向色差和倍率色差变得更加显著。特别地，聚焦时的色差的波动显著。日本专利特开No.2015-215561公开了一种光学系统，其中正透镜和负透镜被布置在聚焦单元中，该聚焦单元具有负折光力并且在聚焦时移动，其中高异常色散材料被用作正透镜的材料，并且低色散材料被用作负透镜的材料。
在日本专利特开No.2015-215561中所述的光学系统中，聚焦单元被布置在如下的位置处，该位置相对靠近被布置得最靠近物体的透镜。因此，包括在聚焦单元中的透镜的有效直径趋于大。在日本专利特开No.2015-215561中所述的光学系统中，负透镜被布置在聚焦单元中，以适当地校正发生在包括于聚焦单元中的正透镜中的球面像差。
因此，在日本专利特开No.2015-215561中所述的光学系统中，由于聚焦单元由具有大的有效直径的多个透镜构成，因此聚焦单元的尺寸趋于增大，并且光学系统的重量趋于增大。
发明内容
本公开提供了重量轻、并且诸如色差之类的各种像差被适当地校正的光学系统，以及包括该光学系统的图像拾取装置。
实施例的一个方面是光学系统，其包括正透镜Gp和聚焦单元，该聚焦单元在聚焦时移动并且与正透镜Gp相比被布置得更靠近像侧，其中与正透镜Gp相比被布置得更靠近物侧的前单元整体上具有正折光力，以及当正透镜Gp的材料的阿贝数被定义为νdGp，正透镜Gp的材料的部分色散比被定义为θgF_Gp，从正透镜Gp的物侧透镜表面到像面的在光轴上的距离被定义为Dpi，从光学系统中最靠近物体的透镜表面到光学系统的像面的在光轴上的距离被定义为LD，并且光学系统的焦距被定义为f时，满足以下条件表达式：
LD/f＜1.00；
15.0＜νdGp＜24.0；
0.020＜θgF_Gp-0.6438+0.001682×νdGp＜0.100；和
0.35＜Dpi/LD＜0.80。
从以下参照附图对示例性实施例的描述，本发明的其它特征将变得清楚。
附图说明
图1是根据第一实施例的光学系统的透镜的截面视图。
图2是当聚焦在无限远处时根据第一实施例的光学系统的像差图。
图3是根据第二实施例的光学系统的透镜的截面视图。
图4是当聚焦在无限远处时根据第二实施例的光学系统的像差图。
图5是根据第三实施例的光学系统的透镜的截面视图。
图6是当聚焦在无限远处时根据第三实施例的光学系统的像差图。
图7是根据第四实施例的光学系统的透镜的截面视图。
图8是当聚焦在无限远处时根据第四实施例的光学系统的像差图。
图9是根据第五实施例的光学系统的透镜的截面视图。
图10是当聚焦在无限远处时根据第五实施例的光学系统的像差图。
图11是实施例的图像拾取装置的主要部分的示意图。
具体实施方式
在下文中，参考附图详细描述实施例的光学系统和包括该光学系统的图像拾取装置。本实施例的光学系统是望远光学系统，其中，从被布置得最靠近物体的透镜的物侧透镜表面到像面的在光轴上的距离比整个系统的焦距短。该实施例的光学系统包括正透镜Gp和布置在正透镜Gp的物侧的、整体具有正折光力的前单元。在聚焦时移动的聚焦单元被布置在正透镜Gp的像侧。
图1是根据第一实施例的光学系统的透镜的截面视图。图2是当聚焦在无限远处时根据第一实施例的光学系统的像差图。图3是根据第二实施例的光学系统的透镜的截面视图。图4是当聚焦在无限远处时根据第二实施例的光学系统的像差图。图5是根据第三实施例的光学系统的透镜的截面视图。图6是当聚焦在无限远处时根据第三实施例的光学系统的像差图。图7是根据第四实施例的光学系统的透镜的截面视图。图8是当聚焦在无限远处时根据第四实施例的光学系统的像差图。图9是根据第五实施例的光学系统的透镜的截面视图。图10是当聚焦在无限远处时根据第五实施例的光学系统的像差图。
图11是设置有本实施例的光学系统的图像拾取装置的主要部分的示意图。每个实施例的光学系统是用于诸如视频照相机、数字照相机、卤化银胶片照相机和电视照相机之类的图像拾取装置的图像拾取透镜系统。在透镜的截面视图中，左侧是物侧(即，前方)，并且右侧是像侧(即后方)。在透镜的截面视图中，Lf表示前单元。
在每个实施例中，SP表示孔径光阑，并且IP表示像面。当光学系统被用作视频照相机或数字照相机的图像拾取光学系统时，像面IP对应于诸如CCD传感器或CMOS传感器之类的固态图像拾取元件(光电转换设备)。当本实施例的光学系统用作卤化银胶片照相机的图像拾取光学系统时，像面IP对应于胶片表面。
在球面像差图中，Fno表示F数，并且表示相对于d线(波长：587.6nm)和g线(波长：435.8nm)的球面像差。在像散图中，ΔS表示弧矢像面上的像散量，并且ΔM表示子午像面上的像散量。示出了关于d线的畸变像差。在色差图中，示出了g线中的色差。ω表示图像拾取半场角。
在每个实施例的光学系统中，在聚焦时移动的聚焦单元与正透镜Gp相比被布置得更靠近图像。在第一至第三实施例的光学系统中，具有负折光力的聚焦单元与孔径光阑SP相比被布置得更靠近图像，并且当从无限远到短距离的聚焦时，聚焦单元朝向图像移动。在第一实施例的光学系统中，聚焦单元由单个负透镜构成。在第二和第三实施例的光学系统中，聚焦单元由其中负透镜和正透镜被结合在一起的胶合透镜构成。
在第四和第五实施例的光学系统中，具有正折光力的聚焦单元与孔径光阑SP相比被布置得更靠近物体，并且当从无限远到短距离的聚焦时，聚焦单元朝向物体移动。在第四和第五实施例的光学系统中，聚焦单元由其中正透镜和负透镜被结合在一起的胶合透镜构成。
在每个实施例的光学系统中，光学系统中的透镜中的一些透镜可以用作图像稳定单元，并且可以通过在具有与光轴正交的分量的方向上移动图像稳定单元来改变焦点位置。由此执行图像模糊校正。
接下来，描述用于减小本实施例的光学系统中的色差的方法。作为与光学系统中的色差校正有关的参数，阿贝数νd和部分色散比θgF是已知的。当材料对g线(波长：435.8nm)、F线(波长：486.1nm)、C线(波长：656.3nm)和d线(波长：587.6nm)的折射率分别由Ng、NF、NC和Nd表示时，阿贝数vd被定义为vd＝(Nd-1)/(NF-NC)，并且部分色散比θgF被定义为θgF＝(Ng-NF)/(NF-NC)。
接下来，描述用于透镜的材料的异常色散。
如果ΔθgF＝θgF-(0.6438-0.001682×νd) (A)
则在大多数材料中，表达式(A)的数值值变得接近零。表达式(A)的数值值的绝对值越大，材料具有越高的异常色散。通过采用表达式(A)的数值值小的材料作为被布置在透镜单元(整体具有正折光力)中的负透镜的材料，可以适当地校正色差的二级光谱(基于g线的色差)。通过采用表达式(A)的数值值大的材料作为被布置在透镜单元(整体具有正折光力)中的正透镜的材料，可以适当地校正色差的二级光谱。
通常，初级色差的校正效果是通过采用高色散材料作为透镜单元(整体具有正折光力)中布置的负透镜的材料来产生的。初级色差倾向于发生在透镜单元(整体具有正折光力)中布置的正透镜中，但是初级色差的发生量可以通过使用低色散材料作为正透镜的材料来降低。通过恰当地设置整体具有正折光力的光学系统中的初级色差的发生量和校正量之间的平衡，可以在整个光学系统中减少初级色差。
在本实施例中，由高色散和高异常色散材料制成的正透镜Gp被布置在距离被布置得最靠近物体的透镜相对更远的位置处，并且聚焦单元与正透镜Gp相比被布置得更靠近图像。在本实施例的光学系统中，通过将正透镜Gp布置在距离被布置得最靠近物体的透镜相对更远的位置处，来平衡初级色差的发生量和校正量。因此，包括在前单元Lf中的正透镜可以被布置得相对更靠近图像，并且可以减少包括在前单元Lf中的正透镜的有效直径。结果，可以减小整个光学系统的重量。
聚焦时的球面像差的波动可以通过将聚焦单元布置得与正透镜Gp相比更靠近图像来减小。由于高色散和高异常色散材料通常具有高折射率，因此如果聚焦单元用由高色散和高异常色散材料制成的正透镜Gp构成，则倾向于发生球面像差。因此，为了使用正透镜Gp作为聚焦单元，需要通过在聚焦单元中布置负透镜来减少在聚焦单元中发生的球面像差。在本实施例中，光学系统的重量减小以及色差和球面像差的适当校正二者是通过在除了聚焦单元之外布置由高色散和高异常色散材料制成的正透镜Gp来实现的。
每个实施例的光学系统满足以下条件表达式(1)至(4)。
LD/f＜1.00 (1)
15.0＜vdGp＜24.0 (2)
0.020＜θgF_Gp-0.6438+0.001682×vdGp＜0.100 (3)
0.35＜Dpi/LD＜0.80 (4)
这里，用于正透镜Gp的材料的阿贝数被定义为vdGp，该材料的部分色散比被定义为θgF_Gp，从正透镜Gp的物侧透镜表面到像面IP的在光轴上的距离被定义为Dpi。整个系统的焦距被定义为f，并且从被布置得最靠近物体的透镜的物侧透镜表面到像面IP的在光轴上的距离(以下称为“总透镜长度“)被定义为LD。
条件表达式(1)示出总透镜长度LD比光学系统的整个系统的焦距f短。通常，在安装在总透镜长度缩短的望远透镜上的光学系统中，焦距比总透镜长度LD长。如果总透镜长度LD增大到越过条件表达式(1)的上限，则光学系统在光轴方向上的尺寸不期望地增大。
条件表达式(2)限定正透镜Gp的材料的阿贝数vdGp。如果越过条件表达式(2)的下限，则在正透镜Gp中过度发生初级色差，这是不期望的。如果越过条件表达式(2)的上限，则在正透镜Gp中发生的色差变得不足，并且初级色差的发生量和校正量变得不平衡。因此，必须将包括在前单元Lf中的正透镜布置得更靠近物体，并且光学系统的重量不期望地增大。
条件表达式(3)限定正透镜Gp的材料的异常色散ΔθgF_Gp。可以通过使正透镜Gp由高异常色散材料制成来产生二级光谱的校正效果。如果使用越过条件表达式(3)的上限的材料作为正透镜Gp的材料，则二级光谱被过度校正，这是不期望的。如果使用越过条件表达式(3)的下限的材料作为正透镜Gp的材料，则变得难以适当地校正二级光谱，并且变得难以减小整个光学系统的二级光谱，这是不期望的。
条件表达式(4)限定总透镜长度LD与从正透镜Gp的物侧透镜表面到像面的在光轴上的距离Dpi之间的比。如果距离Dpi变得短过条件表达式(4)的下限，则在正透镜Gp处进入的轴上射线的高度变低，并且变得难以在正透镜Gp中引起足够的初级轴向色差，这是不期望的。如果距离Dpi变得长过条件表达式(4)的上限，则在正透镜Gp处进入的轴上射线的高度变高，并且在正透镜Gp中过度发生初级轴向色差，这是不期望的。
在每个实施例中，如上所述，恰当地设置每个元件以满足条件表达式(1)至(4)。因此，可以获得重量轻并且诸如色差之类的各种像差被适当地校正的光学系统。
在每个实施例中，条件表达式(1)至(4)的数值值范围期望地限定如下。
LD/f＜0.98 (1a)
18.0＜vdGp＜23.5 (2a)
0.022＜θgF_Gp-0.6438+0.001682×νdGp＜0.080 (3a)
0.40＜Dpi/LD＜0.75 (4a)
条件表达式(1)至(4)的数值值范围更期望地限定如下。
LD/f＜0.96 (1b)
20.0＜νdGp＜23.0 (2b)
0.025＜θgF_Gp-0.6438+0.001682×vdGp＜0.060 (3b)
0.45＜Dpi/LD＜0.70 (4b)
正透镜Gp期望具有凸面面向物侧的弯月形状。由于正折光力的前单元Lf被布置在正透镜Gp的物侧，因此会聚光在正透镜Gp处进入。由于正透镜Gp具有凸面面向物侧的弯月形状，所以能够使光束在表面法线方向上通过正透镜Gp的入射面和发射面。因此，可以减小球面像差和色差的发生。
在每个实施例中，更期望满足以下条件表达式中的一个或多个。
0.05＜(R12-R11)/(R12+R11)＜0.90 (5)
0.30＜fp/f＜1.50 (6)
这里，正透镜Gp的物侧透镜表面的曲率半径被定义为R11，正透镜Gp的像侧透镜表面的曲率半径被定义为R12，正透镜Gp的焦距被定义为fp，并且整个系统的焦距被定义为f。
条件表达式(5)限定正透镜Gp的形状。如果越过条件表达式(5)的下限，则正透镜Gp的物侧透镜表面与像侧透镜表面之间的曲率半径的差变得过小，并且正透镜Gp的正折光力变得过低。结果，与正透镜Gp相比被布置得更靠近图像的透镜具有大的有效直径，并且整个光学系统的重量增大，这是不期望的。如果越过条件表达式(5)的上限，则正透镜Gp的物侧透镜表面与像侧透镜表面之间的曲率半径的差变得过大，并且过度发生球面像差和轴向色差，这是不期望的。
条件表达式(6)限定正透镜Gp的焦距fp与整个系统的焦距f之间的比。如果正透镜Gp的焦距fp变得短过条件表达式(6)的下限，则正透镜Gp的折光力变得过高。结果，在正透镜Gp中过度发生球面像差和轴向色差，这是不期望的。如果正透镜Gp的焦距fp变得长过条件表达式(6)的上限，则正透镜Gp的折光力变得过低。结果，与正透镜Gp相比被布置得更靠近图像的透镜具有大的有效直径，并且整个光学系统的重量增大，这是不期望的。
如果包括在前单元Lf中的负透镜Gn的材料的阿贝数被定义为vdGn，负透镜Gn和正透镜Gp之间的在光轴上的距离被定义为Dnp，负透镜Gn的焦距被定义为fn，整个系统的焦距被定义为f，并且正透镜Gp的焦距被定义为fp，则期望满足以下条件表达式中的一个或多个。
20.0＜νdGn＜45.0 (7)
0.015＜Dnp/LD＜0.20 (8)
0.05＜-fn/f＜0.30 (9)
0.10＜-fn/fp＜0.60 (10)
条件表达式(7)限定包括在前单元Lf中的负透镜Gn的材料的阿贝数vdGn。如果越过条件表达式(7)的下限，则在负透镜Gn中色差被过度校正，这是不期望的。如果越过条件表达式(7)的上限，则变得难以充分校正负透镜Gn中的色差，这是不期望的。
负透镜Gn期望地具有双凹形状，并且期望地是包括在光学系统中的负透镜中的被布置得最靠近物体的负透镜。由于负透镜Gn具有双凹形状，因此可以增大负折光力，从而可以适当地校正负透镜Gn中的初级色差。通过将负透镜Gn布置得相对更靠近物体，可以提高负透镜Gn中的色差的校正效果。
条件表达式(8)限定负透镜Gn和正透镜Gp之间的在光轴上的距离Dnp与总透镜长度LD之间的比。如果距离Dnp变得短过条件表达式(8)的下限，则在负透镜Gn处进入的轴上射线的高度变低，并且变得难以充分校正负透镜Gn中的色差，这是不期望的。如果距离Dnp变得长过条件表达式(8)的上限，则负透镜Gn的有效直径增大并且重量增大，这是不期望的。
条件表达式(9)限定负透镜Gn的焦距fn与整个系统的焦距f之间的比。如果负透镜Gn的焦距fn变得短过条件表达式(9)的下限，则负透镜Gn的折光力变得过高。结果，在负透镜Gn中过度发生球面像差和轴向色差，这是不期望的。如果负透镜Gn的焦距fn变得长过条件表达式(9)的上限，则负透镜Gn的折光力变得过低。结果，变得难以充分消除在正透镜Gp中发生的球面像差和色差，这是不期望的。
条件表达式(10)限定负透镜Gn的焦距fn与正透镜Gp的焦距fp之间的比。如果负透镜Gn的焦距fn变得短过条件表达式(10)的下限，则负透镜Gn的折光力变得过高。结果，在负透镜Gn中过度发生球面像差和轴向色差，这是不期望的。如果负透镜Gn的焦距fn变得长过条件表达式(10)的上限，则负透镜Gn的折光力变得过低。结果，变得难以充分消除在正透镜Gp中发生的球面像差和色差，这是不期望的。
用于包括在前单元Lf中的正透镜的材料的阿贝数被定义为νdGfp，并且该材料的部分色散比被定义为θgF_Gfp。期望满足以下条件表达式的正透镜Gfp被包括在前单元Lf中。
73.0＜νdGfp (11)
0.030＜θgF_Gfp-0.6438+0.001682×νdGfp＜0.100 (12)
如图1、图3、图5、图7和图9所示，正透镜Gfp可以在包括在前单元中的正透镜中被布置得第二最靠近前单元的物侧。
条件表达式(11)限定包括在前单元Lf中的正透镜Gfp的材料的阿贝数vdGfp。如果越过条件表达式(11)的下限，则在正透镜Gfp中过度发生色差，这是不期望的。
条件表达式(12)限定包括在前单元Lf中的正透镜Gfp的材料的异常色散ΔθgF_Gfp。通过使正透镜Gfp由高异常色散材料制成，可以产生二级光谱的校正效果。如果使用异常色散ΔθgF_Gfp越过条件表达式(12)的下限的材料，则变得难以适当地校正二级光谱，并因此变得难以减少在整个光学系统中的二级光谱，这是不期望的。如果使用异常色散ΔθgF_Gfp越过条件表达式(12)的上限的材料，则二级光谱被过度校正，并且变得难以减少在整个光学系统中的二级光谱，这是不期望的。
如果正透镜Gfp和正透镜Gp之间的在光轴上的距离被定义为Dpp，正透镜Gfp的焦距被定义为ffp，整个系统的焦距被定义为f，并且正透镜Gp的焦距被定义为fp，则期望满足以下条件表达式中的一个或多个。
0.01＜Dpp/LD＜0.20 (13)
0.15＜ffp/f＜0.60 (14)
0.20＜ffp/fp＜1.50 (15)
条件表达式(13)限定正透镜Gp和包括在前单元Lf中的正透镜Gfp之间的在光轴上的距离Dpp与总透镜长度LD之间的比。如果距离Dpp变得短过条件表达式(13)的下限，则正透镜Gp的有效直径增大并且重量增大，这是不期望的。如果距离Dpp变得长过条件表达式(13)的上限，则在正透镜Gp处进入的轴上射线的高度变低，并且变得难以在正透镜Gfp中引起足够的初级色差。结果，变得难以减小整个光学系统中的初级色差，这是不期望的。
条件表达式(14)限定正透镜Gfp的焦距rfp与整个系统的焦距f之间的比。如果正透镜Gfp的焦距rfp变得短过条件表达式(14)的下限，则正透镜Gfp的折光力变得过高。结果，在正透镜Gfp中过度发生球面像差和轴向色差，这是不期望的。如果正透镜Gfp的焦距ffp变得长过条件表达式(14)的上限，则正透镜Gfp的折光力变得过低。结果，变得难以充分地引起初级色差，并且变得难以减小整个光学系统中的初级色差，这是不期望的。
条件表达式(15)限定正透镜Gfp的焦距ffp与正透镜Gp的焦距fp之间的比。如果正透镜Gfp的焦距ffp变得短过条件表达式(15)的下限，则正透镜Gfp的折光力变得过高。结果，在正透镜Gfp中过度发生球面像差和轴向色差，这是不期望的。如果正透镜Gfp的焦距ffp变得长过条件表达式(15)的上限，则正透镜Gfp的折光力变得过低。结果，初级色差的发生量减少，并且变得难以减小整个光学系统中的初级色差，这是不期望的。
条件表达式(5)至(15)的数值值范围期望地限定如下。
0.07＜(R12-R11)/(R12+R11)＜0.85 (5a)
0.35＜fp/f＜1.30 (6a)
22.0＜vdGn＜36.0 (7a)
0.020＜Dnp/LD＜0.16 (8a)
0.08＜-fn/f＜0.25 (9a)
0.12＜-fn/fp＜0.55 (10a)
75.0＜νdGfp (11a)
0.040＜θgF_Gfp-0.6438+0.001682×νdGfp＜0.080 (12a)
0.02＜Dpp/LD＜0.17 (13a)
0.20＜ffp/f＜0.55 (14a)
0.25＜ffp/fp＜1.30 (15a)
条件表达式(5)至(15)的数值值范围更期望地限定如下。
0.08＜(R12-R11)/(R12+R11)＜0.80(5b)
0.40＜fp/f＜1.10 (6b)
24.0＜νdGn＜28.0 (7b)
0.025＜Dnp/LD＜0.14 (8b)
0.10＜-fn/f＜0.21 (9b)
0.13＜-fn/fp＜0.52 (10b)
83.0＜vdGfp (11b)
0.050＜θgF_Gfp-0.6438+0.001682×vdGfp＜0.070 (12b)
0.03＜Dpp/LD＜0.15 (13b)
0.25＜ffp/f＜0.50 (14b)
0.28＜ffp/fp＜1.20 (15b)
接下来，示出了分别对应于第一至第五实施例的数值实施例1至5。在每个数值实施例中，i表示从物侧起的光学表面的顺序。ri表示第i个光学表面(第i个表面)的曲率半径，di表示第i个表面和第(i+1)个表面之间的距离，ndi表示第i个光学构件的材料相对于d线的折射率，并且νdi表示该材料的阿贝数。
在每个实施例中，后焦点(BF)表示由空气转换长度表示的、从光学系统中的最靠近图像的表面到像面的距离。上述条件表达式和每个数值实施例之间的对应性在表中示出。在表中，ΔθgF_Gi表示θgF_Gi-(0.6438-0.001682×νdi)的数值值。
在每个实施例中，用于保护透镜的保护玻璃可以被布置在前单元Lf的物侧。折光力非常低的保护玻璃可以不包括在前单元Lf中。
数值实施例1
Figure BDA0001309880990000121
Figure BDA0001309880990000131
Figure BDA0001309880990000141
单个透镜数据
Figure BDA0001309880990000142
Figure BDA0001309880990000151
数值实施例2
Figure BDA0001309880990000152
Figure BDA0001309880990000161
单个透镜数据
Figure BDA0001309880990000162
Figure BDA0001309880990000171
数值实施例3
Figure BDA0001309880990000172
Figure BDA0001309880990000181
Figure BDA0001309880990000191
单个透镜数据
Figure BDA0001309880990000192
数值实施例4
Figure BDA0001309880990000201
Figure BDA0001309880990000211
单个透镜数据
Figure BDA0001309880990000212
Figure BDA0001309880990000221
数值实施例5
Figure BDA0001309880990000222
Figure BDA0001309880990000231
Figure BDA0001309880990000241
单个透镜数据
Figure BDA0001309880990000242
表
Figure BDA0001309880990000243
Figure BDA0001309880990000251
接下来，参照图11描述其中采用本实施例的光学系统作为图像拾取光学系统的数字静态照相机(图像拾取装置)的实施例。在图11中，附图标记10表示照相机主体，并且11表示由第一至第五实施例中任一个中所述的光学系统构成的图像拾取光学系统。附图标记12表示固态图像拾取设备(光电转换设备)，诸如CCD传感器和CMOS传感器，其被并入照相机主体并且接收由图像拾取光学系统11形成的物体图像。
通过将本实施例的光学系统应用于诸如数字静态照相机之类的图像拾取装置，可以获得重量轻并且诸如色差之类的各种像差被适当地校正的图像拾取设备。
虽然已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应被赋予最广泛的解释，以便包括所有这些修改以及等同的结构和功能。

Claims (15)

1.一种光学系统，其特征在于，包括正透镜Gp和聚焦单元，该聚焦单元在聚焦时移动并且与正透镜Gp相比被布置得更靠近像侧，其中：
与正透镜Gp相比被布置得更靠近物侧的前单元整体上具有正折光力，以及
当正透镜Gp的材料的阿贝数被定义为vdGp，正透镜Gp的材料的部分色散比被定义为θgF_Gp，从正透镜Gp的物侧透镜表面到像面的在光轴上的距离被定义为Dpi，从光学系统中最靠近物体的透镜表面到光学系统的像面的在光轴上的距离被定义为LD，并且光学系统的焦距被定义为f时，满足以下条件表达式：
LD/f＜1.00；
15.0＜vdGp＜24.0；
0.020＜θgF_Gp-0.6438+0.001682×vdGp＜0.100；和
0.35＜Dpi/LD＜0.80，
其中，所述前单元包括负透镜Gn，并且当所述负透镜Gn的材料的阿贝数被定义为vdGn时，满足以下条件表达式：
20.0＜vdGn＜45.0，
并且其中，当负透镜Gn的焦距被定义为fn时，满足以下条件表达式：
0.05＜-fn/f＜0.30。
2.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述正透镜Gp具有如下的弯月形状，该弯月形状的凸面面向物侧。
3.根据权利要求1所述的光学系统，其中，当正透镜Gp的物侧透镜表面的曲率半径被定义为R11，并且正透镜Gp的像侧透镜表面的曲率半径被定义为R12时，满足以下条件表达式：
0.05＜(R12-R11)/(R12+R11)＜0.90。
4.根据权利要求1所述的光学系统，其中，当正透镜Gp的焦距被定义为fp时，满足以下条件表达式：
0.30＜fp/f＜1.50。
5.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述负透镜Gn具有双凹形状。
6.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述负透镜Gn是包括在光学系统中的负透镜中被布置得最靠近物侧的负透镜。
7.根据权利要求1所述的光学系统，其中，当负透镜Gn和正透镜Gp之间的在光轴上的距离被定义为Dnp时，满足以下条件表达式：
0.015＜Dnp/LD＜0.20。
8.根据权利要求1所述的光学系统，其中，当正透镜Gp的焦距被定义为fp，并且负透镜Gn的焦距被定义为fn时，满足以下条件表达式：
0.10＜-fn/fp＜0.60。
9.根据权利要求1所述的光学系统，其中，当包括在前单元中的正透镜Gfp的材料的阿贝数被定义为vdGfp，并且该材料的部分色散比被定义为θgF_Gfp时，前单元包括满足以下条件表达式的正透镜Gfp：
73.0＜vdGfp；和
0.030＜θgF_Gfp-0.6438+0.001682×vdGfp＜0.100。
10.根据权利要求9所述的光学系统，其中，包括在所述前单元中的正透镜Gfp在包括在所述前单元中的正透镜中被布置得第二最靠近所述前单元的物侧；以及
在正透镜Gfp和正透镜Gp之间的在光轴上的距离被定义为Dpp，满足以下条件表达式：
0.01＜Dpp/LD＜0.20。
11.根据权利要求10所述的光学系统，其中，当正透镜Gfp的焦距被定义为ffp时，满足以下条件表达式：
0.15＜ffp/f＜0.60。
12.根据权利要求10所述的光学系统，其中，当正透镜Gfp的焦距被定义为ffp，并且正透镜Gp的焦距被定义为fp时，满足以下条件表达式：
0.20＜ffp/fp＜1.50。
13.一种光学系统，其特征在于，包括正透镜Gp和聚焦单元，该聚焦单元在聚焦时移动并且与正透镜Gp相比被布置得更靠近像侧，其中：
与正透镜Gp相比被布置得更靠近物侧的前单元整体上具有正折光力，以及
当正透镜Gp的材料的阿贝数被定义为vdGp，正透镜Gp的材料的部分色散比被定义为θgF_Gp，从正透镜Gp的物侧透镜表面到像面的在光轴上的距离被定义为Dpi，从光学系统中最靠近物体的透镜表面到光学系统的像面的在光轴上的距离被定义为LD，并且光学系统的焦距被定义为f时，满足以下条件表达式：
LD/f＜1.00；
15.0＜vdGp＜24.0；
0.020＜θgF_Gp-0.6438+0.001682×vdGp＜0.100；和
0.35＜Dpi/LD＜0.80，
其中，所述前单元包括负透镜Gn，并且当所述负透镜Gn的材料的阿贝数被定义为vdGn时，满足以下条件表达式：
20.0＜vdGn＜45.0，
并且其中，当正透镜Gp的焦距被定义为fp，并且负透镜Gn的焦距被定义为fn时，满足以下条件表达式：
0.10＜-fn/fp＜0.60。
14.一种光学系统，其特征在于，包括正透镜Gp和聚焦单元，该聚焦单元在聚焦时移动并且与正透镜Gp相比被布置得更靠近像侧，其中：
与正透镜Gp相比被布置得更靠近物侧的前单元整体上具有正折光力，以及
当正透镜Gp的材料的阿贝数被定义为vdGp，正透镜Gp的材料的部分色散比被定义为θgF_Gp，从正透镜Gp的物侧透镜表面到像面的在光轴上的距离被定义为Dpi，从光学系统中最靠近物体的透镜表面到光学系统的像面的在光轴上的距离被定义为LD，并且光学系统的焦距被定义为f时，满足以下条件表达式：
LD/f＜1.00；
15.0＜vdGp＜24.0；
0.020＜θgF_Gp-0.6438+0.001682×vdGp＜0.100；和
0.35＜Dpi/LD＜0.80，
并且其中，当包括在前单元中的正透镜Gfp的材料的阿贝数被定义为vdGfp，并且该材料的部分色散比被定义为θgF_Gfp时，前单元包括满足以下条件表达式的正透镜Gfp：
73.0＜vdGfp；和
0.030＜θgF_Gfp-0.6438+0.001682×vdGfp＜0.100。
15.一种图像拾取装置，其特征在于，包括：
根据权利要求1至14中任一项所述的光学系统，以及
图像拾取元件，被配置成接收由所述光学系统形成的图像。
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