光学系统和包括该光学系统的光学装置.pdf

1、10申请公布号CN101943790A43申请公布日20110112CN101943790ACN101943790A21申请号201010223427X22申请日20100702200915773920090702JPG02B13/18200601G02B15/177200601G02B15/20200601G03B21/00200601H04N5/22520060171申请人佳能株式会社地址日本东京72发明人和田健佐藤新74专利代理机构中国国际贸易促进委员会专利商标事务所11038代理人李颖54发明名称光学系统和包括该光学系统的光学装置57摘要本发明提供光学系统和包括该光学系统的光学装置。一

2、种具有比焦距大的透镜总长的光学系统，该光学系统包括关于孔径光阑在放大共轭侧和缩小共轭侧中的至少一个处的透镜L和NL。透镜L满足以下的条件式168103VL0590L315104VL2186102VL0878，和5VL27，这里，VL和L是透镜L的阿贝数和GF线部分色散比。透镜L在位于放大共轭侧时具有正折光力，或者，在位于缩小共轭侧时具有负折光力。30优先权数据51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书23页附图20页CN101943797A1/2页21一种具有比焦距大的透镜总长并在光路中包括孔径光阑的光学系统，该光学系统包括关于孔径光阑在放大共轭侧和缩小

3、共轭侧中的至少一个处的透镜L和NL，其中，透镜L满足以下的条件式168103VL0590L315104VL2186102VL0878，和5VL27，这里，VL和L是透镜L的材料的阿贝数和GF线部分色散比，其中，透镜NL具有符号与透镜L的符号相反的折光力并由具有最高的GF线部分色散比的材料制成，其中，当透镜L关于孔径光阑位于放大共轭侧时，透镜L具有正折光力，或者，当透镜L关于孔径光阑位于缩小共轭侧时，透镜L具有负折光力，并且，其中，透镜L和NL满足以下的条件式这里，FN是透镜L和NL中具有负折光力的一个透镜的焦距，NL是透镜NL的材料的GF线部分色散比，FW是广角端处的光学系统的焦距，FT是望远

4、端处的光学系统的焦距，如果光学系统具有单一焦距F，那么FW和FT等于F。2根据权利要求1的光学系统，其中，当FL是透镜L的焦距并且L是透镜L的材料的异常部分色散比时，L被确定如下LL0001682VL06438，并且，透镜L满足以下的条件式3根据权利要求1的光学系统，其中，透镜NL满足以下的条件式这里FNL是透镜NL的焦距。4根据权利要求1的光学系统，其中，透镜NL满足以下的条件式079NL10104VNL291103VNL100，这里，VNL是透镜NL的材料的阿贝数。5根据权利要求1的光学系统，其中，透镜NL满足以下的条件式17NNL23，这里，NNL是透镜NL的材料的折射率。6根据权利要求

5、1的光学系统，其中，透镜L关于孔径光阑被布置在放大共轭侧，并且，透镜L满足以下的条件式权利要求书CN101943790ACN101943797A2/2页3000|L/LF|055，这里，L和LF分别是从位于最放大共轭侧的透镜的透镜表面顶点到透镜L的距离和从透镜L到孔径光阑的距离。7根据权利要求1的光学系统，其中，所述光学系统是变焦光学系统，该变焦光学系统从放大共轭侧到缩小共轭侧依次包括具有负折光力的第一透镜单元、具有正折光力的第二透镜单元、具有正折光力的第三透镜单元、具有负折光力的第四透镜单元、具有正折光力的第五透镜单元和具有正折光力的第六透镜单元，并且，第一透镜单元和第六透镜单元在变焦过程中

6、不移动，但是第二透镜单元到第五透镜单元在变焦过程中移动。8根据权利要求1的光学系统，其中，所述光学系统是变焦光学系统，该变焦光学系统从放大共轭侧到缩小共轭侧依次包括具有负折光力的第一透镜单元、具有正折光力的第二透镜单元、具有正折光力的第三透镜单元、具有负折光力的第四透镜单元和具有正折光力的第五透镜单元，并且，所有的透镜单元在变焦过程中移动。9根据权利要求1的光学系统，其中，所述光学系统是变焦光学系统，该变焦光学系统从放大共轭侧到缩小共轭侧依次包括具有负折光力的第一透镜单元、具有正折光力的第二透镜单元、具有正折光力的第三透镜单元、具有负折光力的第四透镜单元和具有正折光力的第五透镜单元，并且，第一

7、透镜单元在变焦过程中不移动，但是第二透镜单元到第五透镜单元在变焦过程中移动。10一种图像投影装置，包括根据权利要求19中的任一项的光学系统；和被配置为形成原始图像的图像显示元件，其中，所述光学系统对由所述图像显示元件形成的原始图像进行投影。11一种图像拾取装置，包括根据权利要求19中的任一项的光学系统；和被配置为接收由所述光学系统形成的图像的固态图像拾取元件。权利要求书CN101943790ACN101943797A1/23页4光学系统和包括该光学系统的光学装置技术领域0001本发明涉及适用于例如银盐胶片照相机、数字静态照相机、视频照相机、数字视频照相机、望远镜、双筒镜、投影仪或复印机的光学装

8、置的光学系统。背景技术0002希望用于诸如数字照相机、视频照相机或投影仪的光学装置中的光学系统具有宽的视角并提供没有颜色模糊的图像。并且，希望用于投影仪或单镜头反射式SLR照相机中的光学系统具有长的后焦距。0003反焦光学系统可容易地具有宽的视角和长的后焦点，并由此常被用作图像拍摄光学系统或投影光学系统。但是，反焦光学系统具有关于孔径光阑不对称的折光力布置。必须适当地校正横向色差。0004典型地，为了校正光学系统中的横向色差，使用由异常色散材料制成的透镜参见日本专利公开NO2001188172、日本专利公开NO2007178894、美国专利NO7292398和美国专利NO7480102。000

9、5但是，虽然使用由异常色散材料制成的透镜，但仍然难以适当地校正当增加视角时增加的横向色差。特别地，为了适当地校正由于增加视角产生的横向色差，必须在光路中的恰当的位置上布置由不同的材料制成并具有预定的折光力的多个透镜。如果布置不恰当，那么难以在增加视角时适当地校正横向色差。发明内容0006根据本发明的一个方面，一种具有比焦距大的透镜总长并在光路中包括孔径光阑的光学系统包括关于孔径光阑在放大共轭侧和缩小共轭侧中的至少一个处的透镜L和NL。透镜L满足以下的条件式0007168103VL0590L315104VL2186102VL0878，0008和00095VL27，0010这里，VL和L是透镜L的

10、材料的阿贝数和GF线部分色散比。透镜NL具有符号与透镜L的符号相反的折光力并由具有最高的GF线部分色散比的材料制成。当透镜L关于孔径光阑位于放大共轭侧时，透镜L具有正折光力，或者，当透镜L关于孔径光阑位于缩小共轭侧时，透镜L具有负折光力。透镜L和NL满足以下的条件式00110012这里，FN是透镜L和NL中具有负折光力的一个透镜的焦距，NL是透镜NL的材料的GF线部分色散比，FW是在广角端处的光学系统的焦距，FT是在望远端处的光学系统的焦距，如果光学系统具有单一焦距F，那么FW和FT等于F。0013通过本发明的该方面，可以提供在横向色差在整个屏幕中被适当地校正的同时具有宽的视角和高的光学性能的

11、光学系统。说明书CN101943790ACN101943797A2/23页50014参照附图阅读示例性实施例的以下描述，本发明的其它特征对于本领域普通技术人员而言将变得清晰。附图说明0015图1是根据本发明第一实施例的透镜的横截面图。0016图2A和图2B是根据本发明第一实施例的在广角端和望远端处的像差图。0017图3是根据本发明第二实施例的透镜的横截面图。0018图4是根据本发明第二实施例的像差图。0019图5是根据本发明第三实施例的透镜的横截面图。0020图6A和图6B是根据本发明第三实施例的在广角端和望远端处的像差图。0021图7是根据本发明第四实施例的透镜的横截面图。0022图8A和图

12、8B是根据本发明第四实施例的在广角端和望远端处的像差图。0023图9是根据本发明第五实施例的透镜的横截面图。0024图10是根据本发明第五实施例的像差图。0025图11是根据本发明第六实施例的透镜的横截面图。0026图12A和图12B是根据本发明第六实施例的在广角端和望远端处的像差图。0027图13是根据本发明第七实施例的透镜的横截面图。0028图14A和图14B是根据本发明第七实施例的在广角端和望远端处的像差图。0029图15是根据本发明的实施例的图像拾取装置的说明图。0030图16是根据本发明的实施例的图像投影装置的说明图。具体实施方式0031以下将参照附图详细描述本发明的希望的实施例。根

13、据本发明的实施例的光学系统是透镜总长比焦距长并具有在光路中具有孔径光阑的单一焦距或变焦功能的图像拍摄光学系统或投影光学系统。光学系统包含关于孔径光阑布置在放大共轭侧物侧、屏幕侧和缩小共轭侧像侧、待被投影物体侧中的至少一个处的两个透镜L和NL。透镜L和NL具有符号相反的折光力、适当的阿贝数和适当的色散比。0032图1是根据本发明第一实施例的光学系统的在广角端处的透镜的横截面图。图2A和图2B是当根据第一实施例的光学系统的投影仪距离从第一透镜表面到屏幕的距离为21M以公制表达数值例时的距离，这同样适用于说明书下面的整个剩余部分时分别在广角端和望远端处的纵向像差图。图3是根据本发明第二实施例的光学系

14、统的透镜的横截面图。图4是当根据第二实施例的光学系统的物距为无限远时的纵向像差图。图5是根据本发明第三实施例的光学系统的在广角端处的透镜的横截面图。图6A和图6B是当根据第三实施例的光学系统的投影仪距离为21M时在广角端和望远端处的纵向像差图。0033图7是根据本发明第四实施例的光学系统的在广角端处的透镜的横截面图。图8A和图8B是根据第四实施例的当投影仪距离为无限远时在广角端和望远端处的像差图。图9是根据本发明第五实施例的光学系统的透镜的横截面图。图10是根据第五实施例的光学系统的物距为无限远时的纵向像差图。图11是根据本发明第六实施例的光学系统的在广角端处的透镜的横截面图。图12A和图12

15、B是当根据第六实施例的光学系统的投影仪距离说明书CN101943790ACN101943797A3/23页6为12M时在广角端和望远端处的纵向像差图。图13是根据本发明第七实施例的光学系统的在广角端处的透镜的横截面图。图14A和图14B是当根据第七实施例的光学系统的投影仪距离为100M时在广角端和望远端处的纵向像差图。0034图15示意性示出根据本发明实施例的图像拾取装置的主要部分，该装置包括根据实施例中的对应的一个实施例的光学系统。图16示意性示出根据本发明的实施例的图像投影装置投影仪的主要部分，该装置包括根据实施例中的对应的一个实施例的光学系统。根据实施例的光学系统各自是用于诸如视频照相机

16、或数字照相机的图像拾取装置的图像拍摄透镜图像拍摄光学系统；或用于图像投影装置投影仪的投影透镜投影光学系统。在透镜的各横截面图中，左侧是放大共轭侧物侧，前方，右侧是缩小共轭侧像侧，后方。当光学系统被用于投影仪中时，左侧是屏幕侧，右侧是待被投影图像侧图像显示元件侧。在透镜的各横截面图中，附图标记LA表示光学系统。光学系统包括具有单一焦距的透镜系统或具有变焦功能的变焦透镜。0035另外，在以下描述的几个附图和表中，字符I表示从物侧算起的透镜单元的次序。附图标记LI表示第I个透镜单元。附图标记SP表示孔径光阑。附图标记IP表示与接收图像的固态图像拾取元件光电转换元件或液晶板图像显示元件上的原始图像待被

17、投影图像对应的像面。附图标记S是屏幕表面。附图标记GB是与用于颜色的分离与组合的棱镜、滤光器、面板平行板玻璃、石英低通滤波器、红外截止滤波器等对应的光学块。从给定附图标记LI向外伸的箭头表示在从广角端向望远端的变焦过程中第I个透镜单元的移动方向移动轨迹。与附图标记LI连接的直线正交线表示第I个透镜单元在从广角端向望远端的变焦过程中不移动。当光学系统是可提供变焦的变焦光学系统时，广角端和望远端是在范围的两端处的变焦位置，其中在该范围中，用于变焦的透镜单元可沿光轴在图中被表示为点划线机械地移动。0036图1、图5和图13中的任一个中的光学系统从放大共轭侧到缩小共轭侧依次包括具有负折光力的第一透镜单

18、元、具有正折光力的第二透镜单元、具有正折光力的第三透镜单元、具有负折光力的第四透镜单元、具有正折光力的第五透镜单元和具有正折光力的第六透镜单元。该光学系统是投影光学系统变焦透镜，在该投影光学系统中，第一透镜单元和第六透镜单元在变焦过程中不移动，但第二到第五透镜单元在变焦过程中移动。图7中的光学系统从物侧到像侧依次包括具有负折光力的第一透镜单元、具有正折光力的第二透镜单元、具有正折光力的第三透镜单元、具有负折光力的第四透镜单元和具有正折光力的第五透镜单元。该光学系统是图像拍摄光学系统变焦透镜，在该图像拍摄光学系统中，所有的透镜单元在变焦过程中移动。图11中的光学系统具有与图7中的光学系统类似的折

19、光力布置。图11中的光学系统是投影光学系统变焦透镜，在该投影光学系统中，第一透镜单元在变焦过程中不移动，但第二到第五透镜单元在变焦过程中移动。图3或图9中的光学系统是具有单一焦距的图像拍摄光学系统。0037在像差图中，附图标记D和G分别表示D线和G线。附图标记M和S分别表示子午像面和弧矢像面。横向色差由G线代表。附图标记FNO是F数，并且是半视角。像差图分别对于球面像差使用05MM或04MM的刻度、对于像散使用05MM或04MM的刻度、对于畸变使用2的刻度、以及对于横向色差使用005MM的刻度。各实施例中的光学系统LA具有满足以下的预定的条件式的配置。光学系统LA具有比焦距在变焦透镜的情况说明

20、书CN101943790ACN101943797A4/23页7下，是在广角端处的焦距大的透镜总长从最放大侧的透镜表面到像面的距离，并在光路中具有孔径光阑SP。光学系统LA包含关于孔径光阑SP被布置在放大共轭侧和缩小共轭侧中的至少一个处的透镜L。透镜L满足以下的条件式0038168103VL0590L315104VL2186102VL08781，0039和00405VL272，0041这里，VL是透镜L的材料的阿贝数，L是透镜L的GF线部分色散比。0042光学系统LA还包括透镜NL，该透镜NL具有符号与透镜L的符号相反的焦度折光力，并且，该透镜NL由具有最高的GF线部分色散比的材料制成。透镜L和

21、NL均关于孔径光阑SP在放大共轭侧放大侧和缩小共轭侧缩小侧中的至少一个中被布置在光路中。当透镜L关于孔径光阑SP位于放大共轭侧时，透镜L具有正折光力，或者，当透镜L关于孔径光阑SP位于缩小共轭侧时，透镜L具有负折光力。此时，满足以下的条件式00430044这里，FN是透镜L和NL中具有负折光力的一个透镜的焦距，NL是透镜NL的材料的GF线部分色散比，FW是在广角端处的光学系统的焦距，FT是在望远端处的光学系统的焦距如果光学系统具有单一焦距F，那么FW和FT等于F。0045这里，阿贝数关于D线的阿贝数V和GF线部分色散比被确定如下0046VND1/NFNC，0047和0048NGNF/NFNC，

22、0049这里，NG、ND、NF和NC分别是材料对于G线波长4358NM、F线波长4861NM、D线波长5876NM和C线波长6563NM的折射率。0050焦距是对于D线的焦距以下同。具有比焦距大的透镜总长的光学系统是具有高的负折光力的透镜单元被布置在放大共轭侧以在缩小共轭侧布置主点位置的光学系统。这种光学系统是反焦光学系统。通过该配置，难以校正在具有高的负折光力的透镜单元处产生的横向色差。由于这种前提，因此，当关于孔径光阑SP在放大侧使用透镜L时，透镜L具有正折光力，并且，具有负折光力的透镜NL被布置在与透镜L相同的一侧。相反，当关于孔径光阑SP在缩小侧使用透镜L时，透镜L具有负折光力，并且，

23、具有正折光力的透镜NL被布置在与透镜L相同的一侧。因此，横向色差被适当地校正。0051条件式1和2确定透镜L的材料。特别地，条件式1确定透镜L的材料的阿贝数和部分色散比之间的关系。如果条件式1的值超过上限或下限，那么异常色散会不足或过大。会难以校正二次横向色差。更优选地，条件式1可以是以下的条件式1A0052168103VL0600L315104VL2186102VL08781A。0053因此，可以提供可适当地校正短波长区域中的横向色差的光学系统。0054条件式2确定透镜L的材料对于D线的阿贝数。如果具有用于校正色差以外的像差的预定折光力的透镜L的材料的阿贝数超过上限或下限，那么对于一次色差的

24、校正会不足或过大。更优选地，条件式2可以是以下的条件式2A005515VL272A。说明书CN101943790ACN101943797A5/23页80056因此，可以提供可进一步适当地校正色差的光学系统。0057条件式3确定透镜L和NL对于二次光谱的消色差性能。条件式3确定异常色散以及折光力之间的关系。如果条件式3的值超过上限或下限，那么对于二次色差的校正会不足或过大。更优选地，条件式3可以是以下的条件式3A00580059因此，可以提供可进一步适当地校正二次色差的光学系统。0060如上所述，特别是对于透镜总长比焦距大的光学系统，可以提供即使增加视角也可适当地校正横向色差的光学系统。可通过满

25、足上述配置来提供作为本发明的特征的光学系统。光学系统可满足以下描述的条件式中的至少一个。此时，当FL是透镜L的焦距并且L是透镜L的材料的异常部分色散比时，异常部分色散比L被确定如下0061LL0001682VL06438。0062然后，可满足以下的条件式中的至少一个006300640065079NL10104VNL291103VNL1006，006617NNL237，0067和0068000|L/LF|0558，0069这里，FNL是透镜NL的焦距，VNL是透镜NL的材料的阿贝数，NNL是透镜NL的材料的折射率，L和LF分别是当透镜L关于孔径光阑SP被布置在放大共轭侧时、从位于最放大共轭侧的透

26、镜的透镜表面顶点到透镜L的距离和从透镜L到孔径光阑SP的距离。0070条件式4确定透镜L的材料的部分色散比和透镜L的焦距之间的关系。如果条件式4的值超过上限或下限，那么对于二次色差的校正会不足或过大。更优选地，条件式4可以是以下的条件式4A00710072因此，可以提供可进一步适当地校正色差的光学系统。0073条件式5确定与当透镜NL关于孔径光阑SP位于放大侧时透镜NL具有负折光力的情况或当透镜NL位于缩小侧时透镜NL具有正折光力的情况对应的透镜NL的焦距。如果条件式5的值超过下限，那么折光力变得太高，并由此难以校正一次横向色差。如果该值超过上限，那么对于二次色差的校正性能会不足。更优选地，条

27、件式5可以是以下的条件式5A00740075因此，可以提供可进一步适当地校正色差的光学系统。0076条件式6确定透镜NL的部分色散比和阿贝数之间的关系。如果条件式6的值超过上限或下限，那么对于色差的校正会不足或过大。更优选地，条件式6可以是以下说明书CN101943790ACN101943797A6/23页9的条件式6A0077080NL10104VNL291103VNL0956A。0078因此，可以提供可适当地校正短波长区域中的横向色差的光学系统。0079条件式7确定透镜NL的材料对于D线的折射率。如果条件式7的值超过下限，那么会难以校正由为了校正二次色差提供高的折光力的透镜NL产生的畸变和

28、颜色畸变。如果选择超过条件式7的上限的材料，那么透镜NL的折光力变得太高，并且会难以校正横向色差。更优选地，条件式7可以是以下的条件式7A008017NNL207A。0081因此，可以提供适于校正色差的光学系统。0082在透镜总长比焦距大的光学系统中，在放大侧布置具有高的负折光力的透镜单元。由此，随着透镜的位置更加接近最放大共轭侧，入射到透镜表面上的旁轴主光线的高度增加，并且入射到透镜表面上的旁轴边缘光线的高度减小。当关于孔径光阑SP在放大侧使用透镜L时，透镜L可被配置为较接近最放大侧。因此，可以在不影响纵向色差的同时适当地校正纵向色差。条件式8确定透镜L在光路中的位置。如果条件式8的值超过上

29、限，那么会增加二次纵向色差。0083更优选地，条件式8可以如下0084000|L/LF|0528A。0085接着将描述根据各实施例的光学系统的特定透镜配置。0086第一实施例0087描述根据第一实施例的图1中的光学系统。第一实施例是对于用于投影仪中的投影光学系统图像投影光学系统应用光学系统的例子。第一实施例中的光学系统是变焦透镜，该变焦透镜从放大侧放大共轭侧到缩小侧缩小共轭侧依次包括六个透镜单元。特别地，该变焦透镜包括具有负折光力的第一透镜单元L1、具有正折光力的第二透镜单元L2、具有正折光力的第三透镜单元L3、具有负折光力的第四透镜单元L4、具有正折光力的第五透镜单元L5和具有正折光力的第六

30、透镜单元L6。在从广角端向望远端的变焦过程中，第二到第五透镜单元L2L5移向放大侧。因此，提供约165的变焦比。第一透镜L1和第六透镜L6在变焦过程中不移动。通过移动第一透镜单元L1，执行改变投影仪距离时的聚焦。在本实施例中，在第一透镜单元L1中，在最缩小侧布置由高色散材料制成的正透镜L，并在最放大侧布置负透镜NL，负透镜NL由对于正透镜L具有高的部分色散比的材料制成。正透镜L校正由负透镜NL产生的一次横向色差，并且校正二次横向色差的弯曲。典型地，具有负折光力的第一透镜单元中所包含的负透镜的材料使用低色散材料。但是，负透镜NL的材料有意地使用高色散材料。因此，反焦光学系统独有的下述现象得到恢复

31、广角区域中针对短波长的横向色差在屏幕的周边部分中弯曲以使其增加，从而横向色差弯曲以使其减小。另外，负透镜NL由具有高异常色散的材料制成，以具有高的折光力。因此，广角区域中的屏幕周边部分中的二次横向色差特别是G线的弯曲得到校正。0088第二实施例0089描述根据第二实施例的图3中的光学系统。第二实施例是对于用于单镜头反射式照相机中的图像拍摄光学系统应用光学系统的例子。第二实施例中的光学系统是具有单一焦距的反聚焦型图像拍摄光学系统。光学系统在物侧包括具有高的负折光力的透镜单元。说明书CN101943790ACN101943797A7/23页10在第二实施例中，作为从物侧向像侧计数时的第四透镜的正透

32、镜L由高色散材料制成。因此，正透镜L具有高的焦度。并且，最物侧的负透镜NL由与正透镜L具有高的部分色散比的材料制成。正透镜L校正由负透镜NL产生的一次横向色差，并且校正二次横向色差的弯曲。如上所述，在关于孔径光阑SP在物侧布置正透镜L的情况下，正透镜L可被布置在尽可能远离孔径光阑SP的位置处，以便正透镜L满足条件式8。因此，轴上光线的高度可以是低的，并且，倾斜光线的高度可以是高的。可以在不明显影响纵向色差的同时有效地校正横向色差。其它的配置与第一实施例类似。0090第三实施例0091描述根据第三实施例的图5中的光学系统。与第一实施例类似，第三实施例是向用于投影仪中的投影光学系统应用光学系统的例

33、子。根据第三实施例的投影光学系统的变焦类型和聚焦方法与第一实施例类似。第三实施例的投影光学系统具有约16的变焦比。在本实施例中，第五透镜单元L5关于孔径光阑SP被布置在缩小侧并且具有正折光力。第五透镜单元L5包含负透镜L。负透镜L被布置在第五透镜单元L5中的最放大侧并由高色散材料制成。因此，负透镜L具有高的焦度。并且，具有正折光力的第六透镜单元L6包含由对于负透镜L具有高的部分色散比的材料制成的正透镜NL。负透镜L校正由正透镜NL产生的一次横向色差，并且校正二次横向色差的弯曲。典型地，具有正折光力的透镜单元中所包含的正透镜由低色散材料制成。但是，正透镜NL的材料有意地使用高色散材料。因此，反焦

34、光学系统中的广角区域中针对短波长的横向色差在屏幕的周边部分中弯曲以使其增加的现象得到恢复，使得横向色差弯曲以使其减小。另外，正透镜NL由具有高异常色散的材料制成，以便具有高的折光力。因此，广角区域中的屏幕周边部分中的二次横向色差特别是G线的弯曲得到校正。其它的配置与第一实施例类似。0092第四实施例0093描述根据第四实施例的图7中的光学系统。与第二实施例类似，第四实施例是对于用于单镜头反射式照相机中的图像拍摄光学系统应用光学系统的例子。第四实施例中的光学系统是从物侧到像侧依次包含五个透镜单元的变焦透镜。特别地，变焦透镜包含具有负折光力的第一透镜单元L1、具有正折光力的第二透镜单元L2、具有正

35、折光的第三透镜单元L3、具有负折光力的第四透镜单元L4和具有正折光力的第五透镜单元L5。通过移动包括第一到第五透镜单元L1L5的所有透镜单元，执行变焦。通过移动第二透镜单元L2，执行聚焦。在本实施例中，第五透镜单元L5关于孔径光阑SP被布置在像侧。第五透镜单元L5包含由高色散材料制成的负透镜L。因此，负透镜L具有高的焦度。并且，第四透镜单元L4包含由对于负透镜L具有高的部分色散比的材料制成的正透镜NL。负透镜L校正由正透镜NL产生的一次横向色差，并且校正二次横向色差的弯曲。其它的配置与第三实施例类似。0094第五实施例0095描述根据第五实施例的图9中的光学系统。与第二实施例类似，第五实施例是

36、对于用于单镜头反射式照相机中的图像拍摄光学系统应用光学系统的例子。根据第五实施例的图像拍摄光学系统的透镜类型与第二实施例类似。在本实施例中，当从物侧计数时，关于孔径光阑SP被布置在像侧的第八负透镜L由高色散材料制成。因此，负透镜L具有高的焦度。并且，最像侧的正透镜NL由对于负透镜L具有高的部分色散比的材料制成。负透镜L校正由正透镜NL产生的一次横向色差，并且校正二次横向色差的弯曲。其它的配置与第三说明书CN101943790ACN101943797A8/23页11实施例类似。0096第六实施例0097描述根据六实施例的图11中的光学系统。与第一实施例类似，第六实施例是向用于投影仪中的投影光学系

37、统应用光学系统的例子。第六实施例中的光学系统是从放大侧到缩小侧依次包括五个透镜单元的变焦透镜。特别地，变焦透镜包括具有负折光力的第一透镜单元L1、具有正折光力的第二透镜单元L2、具有正折光力的第三透镜单元L3、具有负折光力的第四透镜单元L4和具有正折光力的第五透镜单元L5。在从广角端到望远端的变焦过程中，第一到第三透镜单元L1L3向放大侧移动，第四透镜单元L4沿向缩小侧突出的轨迹移动，第五透镜单元L5向缩小侧移动。因此，提供约13的变焦比。通过移动第一透镜单元L1执行改变投影仪距离时的聚焦。在本实施例中，第五透镜单元L5关于孔径光阑SP被布置在缩小侧。第五透镜单元L5包含负透镜L，负透镜L被布

38、置在第五透镜单元L5中的最放大侧并由高色散材料制成。因此，负透镜L具有高的焦度。并且，第五透镜单元L5包含正透镜NL，正透镜NL被布置在第五透镜单元L5中的最缩小侧并由对于负透镜L具有高的部分色散比的材料制成。负透镜L校正由正透镜NL产生的一次横向色差，并且校正二次横向色差的弯曲。其它的配置与第三实施例类似。0098第七实施例0099描述根据第七实施例的图13中的光学系统。与第一实施例类似，第七实施例是向用于投影仪中的投影光学系统应用光学系统的例子。根据第七实施例的投影光学系统的变焦类型和聚焦方法与第一实施例类似。第七实施例的投影光学系统具有约16的变焦比。在本实施例中，第四透镜单元L4关于孔

39、径光阑SP被布置在缩小侧。第四透镜单元L4包含由高色散材料VD172制成的负透镜L。因此，负透镜L具有高的焦度。并且，第六透镜单元L6包含由对于负透镜L具有高的部分色散比的材料制成的正透镜NL。负透镜L校正由正透镜NL产生的一次横向色差，并且校正二次横向色差的弯曲。其它的配置与第三实施例类似。0100根据各实施例的光学系统可各自被用于投影仪中的投影光学系统或图像拾取装置中的图像拍摄光学系统。上面已描述了本发明的实施例。但是，本发明不限于此，并且可在本发明的范围内以各种方式对本发明进行修改或改变。0101接着，将参照图15描述对于图像拾取装置照相机系统、光学装置应用根据本发明的实施例中的对应的一

40、个实施例的光学系统的实施例。参照图15，图像拍摄透镜10包含根据第二、第四和第五实施例中的任一个的光学系统1。光学系统1由用作保持部件的透镜镜筒2保持。照相机体20包含快速返回镜3、聚焦板4和五边形屋脊棱镜5。快速返回镜3向上反射来自图像拍摄透镜10的光束。聚焦板4被布置在图像拍摄透镜10的图像形成位置处。五边形屋脊棱镜5将在聚焦板4上形成的倒像转换成正像。照相机体20还包含用于观察正像的目镜6等。照相机体20还包括感光表面7。例如，诸如CCD传感器或CMOS传感器的固态图像拾取元件光电转换元件或银盐胶片被布置在感光表面7处。当拍摄图像时，快速返回镜3从光路回缩，并且，通过图像拍摄透镜10在感

41、光表面7上形成图像。0102接着，将参照图16描述对于投影装置图像投影装置、投影仪应用根据本发明的实施例中的对应的一个实施例的光学系统的实施例。图16示出对于三板彩色液晶投影仪应用根据本发明的第一、第三、第六和第七实施例的光学系统中的任一个时的投影装置。说明书CN101943790ACN101943797A9/23页12在投影装置中，颜色组合单元对与多个液晶显示元件对应的色光的多条图像信息进行组合。然后，投影透镜以放大的方式在屏幕表面上投影组合的图像信息。特别地，参照图16，彩色液晶投影仪100包括棱镜200，棱镜200用作被配置为对分别来自红色、绿色和蓝色的三个板R、G和B的色光进行组合的颜

42、色组合单元。然后，色光被组合到单一光路中，并且组合的色光通过作为上述光学系统的投影透镜300被投影到屏幕400上。如上所述，通过向例如数字照相机或投影仪应用根据第一到第七实施例中的对应的一个实施例的光学系统，可以提供具有高的光学性能的投影装置光学装置。0103接着，将在下面提供根据本发明的各实施例的数值例的数据。在每个数值例中，标记I表示当从物侧放大共轭侧计数时的表面的次序，RI表示透镜表面的曲率半径，DI表示第I个表面和第I1个表面之间的透镜厚度或气隙AIRGAP，NDI是对于D线的折射率，VDI是对于D线的阿贝数。并且，标记GFI是G线和F线之间的部分色散比。被布置在最像侧的玻璃块GB与颜

43、色组合棱镜等对应。标记K、A4、A6、A8、A10和A12是非球面系数。当X代表以表面顶点为基准、在距光轴高度为H处沿光轴的位移时，非球面形状由下式限定0104XH2/R/111KH/R21/2A4H4A6H6A8H8A10H10A12H12，0105这里，R是曲率半径。0106并且，在表1中示出各实施例和通过条件式获得的数值之间的关系。0107数值例10108单位MM0109表面数据0110表面号RDNDVD有效直径GF011113557522017707123039950668011222052278633860113310266231514874970233490114430425149

44、5312401155255342001618006332975011668828904831890117770345375184660235319405960118851592可变334401199467918407183400372354601201068204可变357001211159634386174400448333301221274674610223303012313孔径光阑可变2841012414393411401784722572407012515152494可变2469012616540450150183400372265801271737295491148749702275

45、10128182595290152850012919558559201497008153066说明书CN101943790ACN101943797A10/23页13013020397980153205013121110007330158913611323301322270064可变33040133236387739614874970233570134243352341038334301352521001805182545000013626000500001372732761516336415000013828可变50000139像面0140非球面数据0141第3面0142K865288E001

46、A4122436E005A6739533E0100143A8843065E011A10371664E013A12424726E0160144第4面0145K432910E000A4195460E005A6222771E0080146A8192512E010A10925357E013A12152798E0150147第21面0148K658661E001A4131419E005A6537564E0090149A8526551E011A10195565E013A12327603E0160150第22面0151K791329E000A4686802E006A6667048E0090152A88190

47、62E011A10232778E013A12331672E0160153各种数据0154变焦比1660155广角中间望远0156焦距2170292635930157F数1852212410158视角2935226418750159像高1220122012200160透镜总长2096720967209670161BF0670670670162D85181581440163D10365718510900164D131911248126510165D156243434370166D22065194134520167D280670670670168入射光瞳位置312528632540说明书CN1019

48、43790ACN101943797A11/23页140169出射光瞳位置36618170497686790170前主点位置5167573863220171后主点位置2103285835260172变焦透镜单元数据0173单元，开始表面，焦距，透镜配置长度，前主点位置，后主点位置017411228334391062177901752971224071940280176311740314080161227017741467381400271060178516613519211308117017962311008681004345790180单一透镜数据0181透镜开始表面焦距01821166630

49、1832389710184355865018547207450186597122018761174030188714673801898164155019091767050191101948180192112131668019312231100801941325000019514270000196数值例20197单位MM0198表面数据0199表面号RDNDVD有效直径GF020015569428017707123053870720020122895064144660202358017230159240683444002034288856263949020451061044761846662383938020561291933503884020679899628718466023531950596020785372511701497008153098说明书CN101943790ACN101943797A12/23页1502089221571032256202091028989718180400466272802101154742015