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CN111258040B - 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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CN111258040B
CN111258040B CN201911186104.5A CN201911186104A CN111258040B CN 111258040 B CN111258040 B CN 111258040B CN 201911186104 A CN201911186104 A CN 201911186104A CN 111258040 B CN111258040 B CN 111258040B
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lpf
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Abstract

本发明涉及光学系统和包括光学系统的图像拾取装置。一种光学系统包括从光学系统的物侧到像侧依次设置的前透镜组和后透镜组，前透镜组具有正折光力并且后透镜组具有负折光力。后透镜组由透镜单元Ln1和透镜单元Ln2组成，透镜单元Ln1被布置为在聚焦时向像侧移动并且具有负折光力，透镜单元Ln2被设置为比透镜单元Ln1更靠近像侧并且具有负折光力。前透镜组包括被布置为在聚焦期间移动的透镜单元Lpf。后透镜组满足预定的条件表达式。

Description

光学系统和包括光学系统的图像拾取装置
技术领域
本发明涉及光学系统，并且适用于例如数字视频相机、数字静态相机、广播相机、卤化银胶片相机和监控相机。
背景技术
在图像拾取光学系统中，随着拍摄距离减小，各种像差的量增大。因此，在以近距离拍照为主的微距透镜(微透镜)中，为了减少由聚焦引起的像差的变化，有时使用在聚焦时使两个或多个透镜单元移动的浮动方法。
美国专利No.2015/0323764描述了一种光学系统，该光学系统包括从物侧到像侧依次设置的正的第一透镜单元、负的第二透镜单元、正的第三透镜单元、负的第四透镜单元和正的第五透镜单元。在美国专利No.2015/0323764中描述的光学系统中，当从无限远聚焦到近距离时，第二透镜单元和第四透镜单元向像侧移动。
在美国专利No.2015/0323764中，具有相对强的正折光力的透镜单元被设置为最靠近像侧。在这种构造中，焦度(power)布置接近变成后聚焦类型，导致有时难以充分地缩短总透镜长度。
发明内容
本发明使得可以减小在聚焦时多个透镜移动的光学系统的尺寸。
根据本发明的第一方面，提供了一种光学系统，该光学系统包括从光学系统的物侧到像侧依次设置的前透镜组和后透镜组，前透镜组具有正折光力并且后透镜组具有负折光力。后透镜组由透镜单元Ln1和透镜单元Ln2组成，透镜单元Ln1被布置为当从无限远聚焦到近距离时向像侧移动并且具有负折光力，透镜单元Ln2被设置为比透镜单元Ln1更靠近像侧并且具有负折光力。前透镜组包括被布置为在聚焦期间移动的透镜单元Lpf。另外，以下条件表达式被满足：-10.00<Dn1/fn2<-0.15，其中Dn1是当在无限远处聚焦时透镜单元Ln1和透镜单元Ln2之间的间隔，并且fn2是透镜单元Ln2的焦距。
根据本发明的第二方面，提供了一种图像拾取装置，该图像拾取装置包括光学系统和图像拾取元件，该图像拾取元件对由光学系统形成的光学图像进行光电转换。
通过参考附图对示例性实施例的以下描述，本发明的更多特征将变得清楚。
附图说明
图1A和图1B是根据第一实施例的光学系统的截面图。
图2A和图2B是根据第一实施例的光学系统的像差图。
图3A和图3B是根据第二实施例的光学系统的截面图。
图4A和图4B是根据第二实施例的光学系统的像差图。
图5A和图5B是根据第三实施例的光学系统的截面图。
图6A和图6B是根据第三实施例的光学系统的像差图。
图7A和图7B是根据第四实施例的光学系统的截面图。
图8A和图8B是根据第四实施例的光学系统的像差图。
图9A和图9B是根据第五实施例的光学系统的截面图。
图10A和图10B是根据第五实施例的光学系统的像差图。
图11是图像拾取装置的示意图。
具体实施方式
参考附图描述根据本发明的光学系统和包括光学系统的图像拾取装置的实施例。以下描述的本发明的每个实施例可以单独地实现或作为多个实施例的组合实现。另外，当需要时或者当来自各实施例的要素或特征在单个实施例中的组合是有益的时，来自不同实施例的特征可以被组合。
图1A、图3A、图5A、图7A和图9A是根据相应的第一至第五实施例的光学系统在无限远处聚焦时的截面图。图1B、图3B、图5B、图7B和图9B是根据相应的第一至第五实施例的光学系统在近距离处聚焦时的截面图。根据各个实施例的光学系统是在诸如数字视频相机、数字静态相机、广播相机、卤化银胶片相机或监控相机之类的图像拾取装置中使用的光学系统。
在透镜的每个截面图中，左侧是物侧并且右侧是像侧。根据各个实施例的光学系统包括多个透镜单元。本申请的说明书中的“透镜单元”是指在聚焦时一起移动或固定的透镜的单元。即，在根据各个实施例的光学系统中，当从无限远聚焦到近距离时，相邻的透镜单元之间的间隔改变。透镜单元可以包括一个透镜或可以包括多个透镜。透镜单元可以包括孔径光阑。
根据各个实施例的光学系统L0各自包括从物侧到像侧依次设置的前透镜组Lp和后透镜组Ln，前透镜组Lp具有正折光力并且后透镜组Ln具有负折光力。
在透镜的每个截面图中，Lpi表示在前透镜组Lp中包括的透镜单元当中从物侧起的第i个透镜单元(i是自然数)。Lni表示在后透镜组Ln中包括的透镜单元当中从物侧起的第i个透镜单元(i是自然数)。
SP表示孔径光阑。IP表示像面。当根据各个实施例的光学系统被用作数字静态相机或数字视频相机的拍摄光学系统时，诸如CCD传感器或CMOS传感器之类的固态图像拾取元件(光电转换元件)的图像拾取表面被设置在像面中。当根据各个实施例的光学系统被用作卤化银胶片相机的拍摄光学系统时，与胶片表面对应的感光表面被放置在像面IP中。
根据各个实施例的光学系统L0被形成为使得在聚焦时前透镜组Lp中的至少一个透镜单元和后透镜组Ln中的最靠近物侧设置的透镜单元Ln1(后聚焦透镜单元Ln1)移动。在前透镜组Lp中，在聚焦时移动的透镜单元在下面也被称为透镜单元Lpf(前聚焦透镜单元Lpf)。透镜的每个截面图中的箭头表示在从无限远聚焦到近距离时透镜单元的移动方向。透镜单元Lpf和透镜单元Ln1在聚焦时以不同的路径移动。因此，聚焦可以是浮动方法，并且特别地，在近距离处聚焦时的光学性能可以得到提高。
图2A-2B、图4A-4B、图6A-6B、图8A-8B和图10A-10B是根据第一至第五实施例的各个光学系统的像差图。在像差图中，图解A是在无限远处聚焦时的像差图，并且图解B是在近距离处聚焦时的像差图。
在每个球面像差图中，Fno表示F数，并且相对于d线(波长：587.6nm)和相对于g线(波长：435.8nm)的球面像差量被示出。在每个像散图中，dS表示在径向像面中的像散量，并且dM表示在子午像面中的像散量。每个畸变像差图示出了相对于d线的畸变像差量。每个色差图示出了相对于g线的色差量。ω表示图像拾取半场角(°)。
接下来，描述根据各个实施例的光学系统的独特构造。
根据各个实施例的光学系统包括具有正折光力的前透镜组Lp和具有负折光力的后透镜组Ln。以这种方式，通过提供远摄类型的焦度布置，总长度减小。在聚焦时，后透镜组Ln中的物侧的透镜单元Ln1被用于聚焦。因此，由前透镜组Lp会聚的光线入射到透镜单元Ln1上，以使得可以减小透镜单元Ln1的直径。
根据各个实施例的光学系统满足以下面的条件表达式(1)。这里，Dn1表示在无限远处聚焦时透镜单元Ln1和透镜单元Ln2(负透镜单元Ln2)之间的间隔，并且fn2表示透镜单元Ln2的焦距：
-10.00<Dn1/fn2<-0.15 (1)
条件表达式(1)规定了透镜单元Ln2的焦距。
当透镜单元Ln2的负折光力变弱以致使Dn1/fn2大于条件表达式(1)中的上限值时，焦度布置为远摄(telephoto)类型的趋势减弱并且光学系统L0的总长度增加。当透镜单元Ln2的负折光力变强以致使Dn1/fn2小于条件表达式(1)中的下限值时，这有利于减小透镜的总长度，但是使得难以适当地校正像场弯曲和畸变。
条件表达式(1)的数值范围期望被设置为下面的条件表达式(1a)的范围，并且更期望被设置为条件表达式(1b)的范围：
-5.00<Dn1/fn2<-0.16 (1a)
-1.00<Dn1/fn2<-0.18 (1b)
接下来，描述在根据各个实施例的光学系统L0中的要满足的期望构造。
在根据各个实施例的光学系统L0中，期望的是前透镜组Lp从物侧依次包括具有正折光力的透镜单元Lp1(第一透镜单元)和具有负折光力的透镜单元Lpf。即，期望的是，前透镜组Lp中的在聚焦时移动的透镜单元Lpf被设置为与前透镜组Lp中的透镜单元Lp1的像侧相邻并且具有负折光力，前透镜组Lp中的透镜单元Lp1被设置为最靠近物侧并且具有正折光力。期望的是当从无限远聚焦到近距离时透镜单元Lpf向像侧移动。
上述构造可以有效地减小在透镜单元Ln1中出现的由聚焦引起的像差变化，并且在维持高光学性能的同时增大最大拍摄倍率。
此外，在根据各个实施例的光学系统L0中，期望的是前透镜组Lp包括设置在透镜单元Lpf的像侧并且具有正折光力的透镜单元Lp3(第三透镜单元)。即，在根据各个实施例的光学系统L0中，期望的是前透镜组Lp包括从物侧到像侧依次设置的透镜单元Lp1、透镜单元Lpf(Lp2)和透镜单元Lp3，透镜单元Lp1具有正折光力，透镜单元Lpf(Lp2)具有负折光力，并且透镜单元Lp3具有正折光力。这使得可以进一步会聚入射到透镜单元Ln1上的光线，并且可以进一步减小透镜单元Ln1的尺寸。
当在聚焦时移动的透镜单元的数量增加时，聚焦机构变得复杂，并且需要较大的空间来设置聚焦机构。因此，在根据各个实施例的光学系统中，期望的是在聚焦时移动的透镜单元仅为透镜单元Lpf和透镜单元Ln1。
接下来，描述期望由根据各个实施例的光学系统满足的条件。期望的是根据各个实施例的光学系统满足下面的条件表达式(2)至(12)中的一个或多个。这里，f表示在无限远处聚焦时每个光学系统L0的焦距。fp表示在无限远处聚焦时前透镜组Lp的组合焦距。fp1表示透镜单元Lp1的焦距。fpf表示透镜单元Lpf的焦距。fn1表示透镜单元Ln1的焦距。fn2表示透镜单元Ln2的焦距。Mn1表示在从无限远聚焦到最近距离时透镜单元Ln1的移动量。Mpf表示在从无限远聚焦到最近距离时透镜单元Lpf的移动量。透镜单元向像侧的移动量是正的。
βmod表示在最近距离处聚焦时每个光学系统L0的横向倍率。βn1表示在无限远处聚焦时透镜单元Ln1的横向倍率。βn2表示在无限远处聚焦时透镜单元Ln2的横向倍率。βpf表示在无限远处聚焦时透镜单元Lpf的横向倍率。βpfmod表示在最近距离处聚焦时透镜单元Lpf的横向倍率。βr表示在无限远处聚焦时设置在透镜单元Lpf的像侧的所有透镜单元的组合横向倍率。
-0.80<Mn1/fn1<0.00 (2)
-2.00<Mpf/fpf<-0.40 (3)
-7.00<(1-βn12)×βn22<-1.00 (4)
-7.00<(1-βpf2)×βr2<-2.00 (5)
0.10<fp/f<0.90 (6)
0.40<fp1/f<1.00 (7)
-1.00<fpf/f<-0.10 (8)
-2.50<fp1/fpf<-1.00 (9)
-30.00<βpf<-2.00 (10)
-3.00<βpfmod<-0.50 (11)
0.50<-βmod<5.00 (12)
条件表达式(2)和(3)与透镜单元Ln1的焦距和透镜单元Lpf的焦距有关。当在聚焦时移动的透镜单元的负折光力变强以致使Mn1/fn1和Mpf/fpf小于相应的条件表达式(2)和(3)的下限值时，由聚焦引起的球面像差和像场弯曲的变化增大，并且变得难以适当地维持光学性能。当Mn1/fn1和Mpf/fpf大于相应的上限值时，在聚焦时透镜单元的移动量增大，结果，变得难以充分地减小光学系统L0的总长度。
条件表达式(4)和(5)与透镜单元Ln1的聚焦灵敏度和透镜单元Lpf的聚焦灵敏度有关。当相应的聚焦灵敏度的绝对值增大以致使(1-βn12)×βn22和(1-βpf2)×βr2小于相应的条件表达式(4)和(5)的下限值时，由聚焦引起的球面像差和像场弯曲的变化增大，并且变得难以适当地维持光学性能。当聚焦灵敏度的绝对值减小以致使(1-βn12)×βn22和(1-βpf2)×βr2大于相应的条件表达式(4)和(5)的上限值时，在聚焦时透镜单元的移动量增大，导致变得难以充分地减小光学系统L0的总长度。
条件表达式(6)与前透镜组Lp的焦距有关。当前透镜组Lp的正折光力变强以致使fp/f小于条件表达式(6)的下限值时，由聚焦引起的球面像差和像场弯曲的变化增大，并且变得难以适当地维持光学性能。当前透镜组Lp的折光力变弱以致使fp/f大于条件表达式(6)的上限值时，焦度布置为远摄类型的趋势是变弱，导致变得难以减小每个光学系统L0的总长度。
条件表达式(7)与当透镜单元Lpf被设置在位于最靠近前透镜组Lp的物侧的透镜单元Lp1的像侧时的透镜单元Lp1的焦距有关。当透镜单元Lp1的正折光力变强以致使fp1/f小于条件表达式(7)的下限值时，由聚焦引起的球面像差和像场弯曲的变化增大，并且变得难以适当地保维持光学性能。当透镜单元Lp1的正折光力变弱以致使fp1/f大于条件表达式(7)的上限值时，透镜单元Lp1对光线的会聚效果降低，并且在聚焦时移动的透镜单元Lpf的直径增大。
条件表达式(8)与透镜单元Lpf的焦距有关。当透镜单元Lpf的负折光力变弱以致使fpf/f小于条件表达式(8)的下限值时，在聚焦时的移动量增大，导致变得难以充分地减小每个光学系统L0的总长度。当透镜单元Lpf的负折光力变强以致使fpf/f大于条件表达式(8)的上限值时，由聚焦引起的球面像差和像场弯曲的变化增大，并且变得难以适当地维持光学性能。
条件表达式(9)与当透镜单元Lpf被设置在位于最靠近前透镜组Lp的物侧的透镜单元Lp1的像侧时的透镜单元Lp1的焦距和透镜单元Lpf的焦距有关。当fp1/fpf小于条件表达式(9)的下限值并且透镜单元Lp1的正折光力变得比透镜单元Lpf的负折光力弱时，焦度布置为远摄类型的趋势是变弱，导致变得难以充分地减小每个光学系统L0的总长度。当透镜单元Lp1的正折光力变得比透镜单元Lpf的负折光力强以致使fp1/fpf大于条件表达式(9)的上限值时，难以适当地校正像场弯曲和畸变。
条件表达式(10)和(11)与透镜单元Lpf的横向倍率有关。当透镜单元Lpf的光线发散效果降低以致使βpf和βpfmod小于相应的条件表达式(10)和(11)的下限值时，难以适当地校正像场弯曲和畸变。当透镜单元Lpf的光线发散效果提高以致使βpf和βpfmod大于相应的条件表达式(10)和(11)的上限值时，由聚焦引起的球面像差和像场弯曲的变化增大，并且变得难以适当地维持光学性能。
条件表达式(12)与在最近距离处聚焦时的整个系统的横向倍率有关。当-βmod变得小于条件表达式(12)的下限值时，最近距离处的横向倍率变得不足，并且变得难以充分地放大物体并且拍摄该物体。这是不期望的。当-βmod变得大于条件表达式(12)的上限值时，在聚焦时的移动量增大，结果，变得难以充分地减小每个光学系统L0的总长度。这是不期望的。
期望的是条件表达式(2)至(12)的数值范围被设定为下面的条件表达式(2a)至(12a)的数值范围：
-0.60<Mn1/fn1<-0.02 (2a)
-2.00<Mpf/fpf<-0.45 (3a)
-6.00<(1-βn12)×βn22<-2.00 (4a)
-5.00<(1-βpf2)×βr2<-2.20 (5a)
0.20<fp/f<0.70 (6a)
0.45<fp1/f<0.80 (7a)
-0.80<fpf/f<-0.20 (8a)
-2.00<fp1/fpf<-1.20 (9a)
-25.00<βpf<-2.50 (10a)
-2.00<βpfmod<-0.60 (11a)
0.70<-βmod<4.00 (12a)
更期望的是条件表达式(2)至(12)的数值范围被设定为下面的条件表达式(2b)至(12b)的数值范围：
-0.50<Mn1/fn1<-0.03 (2b)
-2.00<Mpf/fpf<-0.47 (3b)
-5.00<(1-βn12)×βn22<-2.50 (4b)
-4.00<(1-βpf2)×βr2<-2.40 (5b)
0.30<fp/f<0.50 (6b)
0.49<fp1/f<0.65 (7b)
-0.60<fpf/f<-0.30 (8b)
-1.70<fp1/fpf<-1.40 (9b)
-20.00<βpf<-2.90 (10b)
-1.50<βpfmod<-0.63 (11b)
0.90<-βmod<3.00 (12b)
接下来，详细描述根据各个实施例的光学系统。
在根据各个实施例的光学系统L0中，前透镜组Lp包括从物侧到像侧依次设置的透镜单元Lp1、透镜单元Lp2(Lpf)和透镜单元Lp3，透镜单元Lp1具有正折光力，透镜单元Lp2(Lpf)具有负折光力，并且透镜单元Lp3具有正折光力。后透镜组Ln包括具有负折光力的透镜单元Ln1和具有负折光力的透镜单元Ln2，从物侧到像侧设置透镜单元Ln1和透镜单元Ln2。在根据各个实施例的光学系统L0中，通过将透镜单元Lp2和透镜单元Ln1向像侧移动，执行从无限远到近距离的聚焦。在聚焦时，透镜单元Lp1、透镜单元Lp3和透镜单元Ln2是固定的。
在第一实施例中，光学系统具有28.4度的拍摄视角和2.8的F数。
在第二实施例中，光学系统具有25.2度的拍摄视角和2.8的F数。
在第三实施例中，光学系统具有24.6度的拍摄视角和2.8的F数。
在第四实施例中，光学系统具有24.4度的拍摄视角和2.8的F数。
在第五实施例中，光学系统具有24.0度的拍摄视角和2.8的F数。
下面指示分别与第一至第五实施例对应的数值示例1至5。
在关于各个数值示例的多个表面数据中，r(mm)表示每个光学表面的曲率半径，并且d(mm)表示第m表面和第m+1表面之间的轴上间隔(光轴上的距离)。然而，m表示从光入射侧起算的表面编号。nd表示每个光学构件的相对于d线的折射率，并且νd表示光学构件的阿贝数。
在每个数值示例中，d、焦距(mm)、F数和半视角(°)都是当根据各个实施例的光学系统聚焦在无限远处的物体上时的值。后焦距BF是从最后的透镜表面到像面的距离。总透镜长度是通过将后焦距与从第一透镜表面到最后的透镜表面的距离相加而获得的值。
数值示例1
单位：mm
表面数据
Figure GDA0003318209690000101
Figure GDA0003318209690000111
各种数据
Figure GDA0003318209690000112
Figure GDA0003318209690000121
透镜单元数据
Figure GDA0003318209690000122
数值示例2
单位：mm
表面数据
Figure GDA0003318209690000123
Figure GDA0003318209690000131
各种数据
Figure GDA0003318209690000132
Figure GDA0003318209690000141
透镜单元数据
Figure GDA0003318209690000142
数值示例3
单位：mm
表面数据
Figure GDA0003318209690000143
Figure GDA0003318209690000151
各种数据
Figure GDA0003318209690000152
透镜单元数据
Figure GDA0003318209690000153
Figure GDA0003318209690000161
数值示例4
单位：mm
表面数据
Figure GDA0003318209690000162
Figure GDA0003318209690000171
各种数据
Figure GDA0003318209690000172
透镜单元数据
Figure GDA0003318209690000173
数值示例5
单位：mm
表面数据
Figure GDA0003318209690000181
Figure GDA0003318209690000191
各种数据
Figure GDA0003318209690000192
透镜单元数据
Figure GDA0003318209690000193
下面表1中总结和指示了每个数值示例中的各种值。
表1
条件表达式 示例1 示例2 示例3 示例4 示例5
(1) -0.44 -0.20 -0.30 -0.80 -0.37
(2) -0.46 -0.45 -0.40 -0.08 -0.04
(3) -0.58 -0.53 -0.50 -0.70 -1.00
(4) -4.30 -3.76 -4.57 -2.57 -3.34
(5) -2.59 -2.98 -3.43 -2.78 -3.85
(6) 0.40 0.45 0.40 0.49 0.43
(7) 0.59 0.57 0.54 0.59 0.50
(8) -0.33 -0.37 -0.38 -0.40 -0.32
(9) -1.78 -1.54 -1.43 -1.48 -1.58
(10) -3.01 -7.34 -16.84 -7.72 -5.19
(11) -0.66 -0.96 -1.15 -0.83 -1.09
(12) 1.00 1.00 1.00 1.50 2.00
图像拾取装置
接下来，参考图11描述使用根据本实施例的光学系统作为图像拾取光学系统的数字静态相机(图像拾取装置)的实施例。在图11中，标号10表示相机主体并且标号11表示拍摄光学系统，该拍摄光学系统是根据第一至第五实施例的光学系统中的任何一个。标号12表示诸如CCD传感器或CMOS传感器之类的固态图像拾取元件(光电转换元件)，该固态图像拾取元件安装在相机主体中并且接收由拍摄光学系统11形成的光学图像以执行光电转换。相机主体10可以是包括快速翻转反射镜的所谓的单透镜反射相机，或者是不包括快速翻转反射镜的所谓的无反射镜相机。
通过以这种方式将根据本实施例的光学系统应用于诸如数字静态相机的图像拾取装置，可以提供其透镜小的图像拾取装置。
尽管描述了根据本发明的期望的实施例和示例，但是本发明不限于这些实施例和示例。在本发明的精神范围内，各种组合、修改和变化是可能的。
根据本发明，可以提供小的光学系统，该光学系统可以以大于或等于1x的拍摄倍率进行拍摄并且具有高的光学性能。
尽管已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应当明白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宽泛的解释，以便涵盖所有这样的修改以及等同的结构和功能。

Claims (16)

1.一种光学系统，包含：
从光学系统的物侧到像侧依次设置的前透镜组和后透镜组，前透镜组具有正折光力并且后透镜组具有负折光力，
其中，后透镜组由透镜单元Ln1和透镜单元Ln2组成，透镜单元Ln1被布置为当从无限远聚焦到近距离时向像侧移动并且具有负折光力，透镜单元Ln2被设置为比透镜单元Ln1更靠近像侧并且具有负折光力，
其中，前透镜组包括被设置为最靠近物侧并且具有正折光力的透镜单元Lp1以及被布置为在从无限远聚焦到近距离期间向像侧移动的透镜单元Lpf，
其中，透镜单元Lpf被设置为与透镜单元Lp1的像侧相邻并且具有负折光力，并且
其中，以下条件表达式被满足：
-10.00<Dn1/fn2<-0.15
其中，Dn1是当在无限远处聚焦时透镜单元Ln1和透镜单元Ln2之间的间隔，并且fn2是透镜单元Ln2的焦距。
2.根据权利要求1所述的光学系统，其中，以下条件表达式被满足：
-0.80<Mn1/fn1<0.00
其中，fn1是透镜单元Ln1的焦距，并且Mn1是当从无限远聚焦到最近距离时透镜单元Ln1的移动量。
3.根据权利要求1所述的光学系统，其中，以下条件表达式被满足：
-2.00<Mpf/fpf<-0.40
其中，fpf是透镜单元Lpf的焦距，并且Mpf是当从无限远聚焦到最近距离时透镜单元Lpf的移动量。
4.根据权利要求1所述的光学系统，其中，以下条件表达式被满足：
-7.00<(1-βn12)×βn22<-1.00
其中，βn1是当在无限远处聚焦时透镜单元Ln1的横向倍率，并且βn2是当在无限远处聚焦时透镜单元Ln2的横向倍率。
5.根据权利要求1所述的光学系统，其中，以下条件表达式被满足：
-7.00<(1-βpf2)×βr2<-2.00
其中，βpf是当在无限远处聚焦时透镜单元Lpf的横向倍率，并且βr是当在无限远处聚焦时被设置在透镜单元Lpf的像侧的所有透镜单元的组合横向倍率。
6.根据权利要求1所述的光学系统，其中，以下条件表达式被满足：
0.10<fp/f<0.90
其中，fp是当在无限远处聚焦时前透镜组的组合焦距，并且f是当在无限远处聚焦时光学系统的焦距。
7.根据权利要求1所述的光学系统，其中，以下条件表达式被满足：
-1.00<fpf/f<-0.10
其中，fpf是透镜单元Lpf的焦距，并且f是当在无限远处聚焦时光学系统的焦距。
8.根据权利要求1所述的光学系统，其中，以下条件表达式被满足：
-30.00<βpf<-2.00
其中，βpf是当在无限远处聚焦时透镜单元Lpf的横向倍率。
9.根据权利要求1所述的光学系统，其中，以下条件表达式被满足：
-3.00<βpfmod<-0.50
其中，βpfmod是当在最近距离处聚焦时透镜单元Lpf的横向倍率。
10.根据权利要求1所述的光学系统，其中，以下条件表达式被满足：
0.50<-βmod<5.00
其中，βmod是当在最近距离处聚焦时光学系统的横向倍率。
11.根据权利要求1所述的光学系统，其中，以下条件表达式被满足：
0.40<fp1/f<1.00
其中，fp1是透镜单元Lp1的焦距，并且f是当在无限远处聚焦时光学系统的焦距。
12.根据权利要求1所述的光学系统，其中，以下条件表达式被满足：
-2.50<fp1/fpf<-1.00
其中，fp1是透镜单元Lp1的焦距，并且fpf是透镜单元Lpf的焦距。
13.根据权利要求1所述的光学系统，其中，透镜单元Lp1和透镜单元Ln2在聚焦时是固定的。
14.根据权利要求1所述的光学系统，其中，前透镜组包括与透镜单元Lpf的像侧相邻并且具有正折光力的透镜单元Lp3，并且
其中，透镜单元Lp3在聚焦时是固定的。
15.根据权利要求1所述的光学系统，其中，透镜单元Lpf和透镜单元Ln1在聚焦时以不同的路径移动。
16.一种图像拾取装置，包含：
根据权利要求1至15中任一项的光学系统；以及
图像拾取元件，该图像拾取元件对由光学系统形成的光学图像进行光电转换。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7114436B2 (ja) * 2018-10-15 2022-08-08 キヤノン株式会社 光学系およびそれを有する撮像装置
JP7515321B2 (ja) * 2020-07-08 2024-07-12 株式会社タムロン 光学系及び撮像装置
JP7521956B2 (ja) * 2020-07-08 2024-07-24 株式会社タムロン 光学系及び撮像装置
JP2023134075A (ja) * 2022-03-14 2023-09-27 株式会社タムロン 光学系及び撮像装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4896950A (en) 1987-02-20 1990-01-30 Canon Kabushiki Kaisha Zoom lens of high power varying ratio
JP2000121941A (ja) 1998-10-20 2000-04-28 Canon Inc ズームレンズ
JP5371178B2 (ja) * 2006-03-29 2013-12-18 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 撮像光学系
US8717686B2 (en) * 2010-11-22 2014-05-06 Nikon Corporation Optical system, optical apparatus and optical system manufacturing method
JP5796973B2 (ja) * 2011-03-10 2015-10-21 オリンパス株式会社 レンズ系またはそれを備えた撮像装置
JP2013152279A (ja) * 2012-01-24 2013-08-08 Olympus Imaging Corp 撮影レンズ系及びそれを備えた撮像装置
JP6377320B2 (ja) * 2013-05-24 2018-08-22 株式会社タムロン ズームレンズ及び撮像装置
JP6344965B2 (ja) 2014-05-08 2018-06-20 キヤノン株式会社 光学系及びそれを有する撮像装置
JP6418888B2 (ja) * 2014-10-17 2018-11-07 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する光学機器
JP6260003B2 (ja) * 2014-12-22 2018-01-17 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 レンズ系、交換レンズ装置及びカメラシステム
JP6437901B2 (ja) 2015-09-18 2018-12-12 富士フイルム株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
WO2017134929A1 (ja) * 2016-02-01 2017-08-10 ソニー株式会社 ズームレンズおよび光学機器
JP6818429B2 (ja) * 2016-05-06 2021-01-20 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
DE102016117547A1 (de) * 2016-09-18 2018-03-22 Leica Camera Ag Objektiv fester Brennweite und konstanter Baulänge für Autofokusanwendungen
WO2018139160A1 (ja) * 2017-01-25 2018-08-02 ソニー株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
JP6576381B2 (ja) * 2017-03-03 2019-09-18 キヤノン株式会社 ズームレンズおよびそれを有する撮像装置

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