[发明专利]可变放大倍率光学系统和成像设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种可变放大倍率光学系统和一种成像设备。具体地，本发明涉及到一种可用在摄像机、电子静态式照相机等中并尤其适于监视照相机的可变放大倍率光学系统，和一种包括该可变放大倍率光学系统的成像设备。

背景技术

传统地，形成了一种用于CCTV(闭路电视)的可变放大倍率光学系统，例如，用于使用诸如CCD(电荷耦合装置)和CMOS(互补金属氧化物半导体)作为记录介质的诸如摄像机、电子静态式照相机、和监视照相机的成像设备的光学系统。

作为用于CCTV的可变放大倍率光学系统，已经提出了一种具有内置扩束器(extender)的光学系统，所述扩束器可以使光学系统的焦距朝向长焦侧延长(例如，参见专利文献1-4)。

相关技术文献

专利文献

专利文献1

日本未审查专利公开No.7(1995)-325252

专利文献2

日本未审查专利公开No.2002-258157

专利文献3

日本未审查专利公开No.2004-126631

专利文献4

日本未审查专利公开No.2005-141056

发明内容

在专利文献1中，非球面透镜用于有效地校正球面像差。因此，透镜的数量被减少，并且透镜系统的尺寸被减小。然而，没有改进横向色像差。

在专利文献2和专利文献3中，对横向色像差的公开是不足的。进一步地，透镜具有其中横向色像差的条件被认为不好的已知结构。因此，没有改进横向色像差。

在专利文献4中，透镜结构也是横向色像差的条件被认为是不好的已知结构。进一步地，与本发明的可变放大倍率光学系统相比，可变放大倍率小。因此，不能充分地操纵横向色像差。

鉴于上述情况，本发明的目的是提供一种当已经插入扩束器时可以极好地校正横向色像差的可变放大倍率光学系统和一种包括该可变放大倍率光学系统的成像设备。

本发明的可变放大率光学系统是如下所述的一种可变放大率光学系统，该可变放大率光学系统包括：

中继透镜组(relay lens group)，所述中继透镜组基本上由中继前组和中继后组构成，且在所述中继前组与所述中继后组之间具有一预定气隙，并且所述中继透镜组在放大倍率改变期间固定并具有图像形成作用；和

扩束透镜组，所述扩束透镜组能够插入和能够拆卸地布置在中继前组与中继后组之间，并且在不改变图像形成位置的情况下使焦距朝向长焦侧延长，

其中扩束透镜组大致由从物体侧顺序地设置的具有正折射本领的第一透镜组EG1和具有负折射本领的第二透镜组EG2构成，和

其中第二透镜组EG2是粘合透镜，所述粘合透镜大致由从物体侧顺序地设置的凸弯月透镜EL21、双凹透镜EL22和凸弯月透镜EL23构成。

在本发明的可变放大倍率光学系统中，当凸弯月透镜EL21和凸弯月透镜EL23的平均折射率是n213并且双凹透镜EL22的折射率是n22时，满足以下条件公式(1)和(2)：

1.7＜n213...(1)；和

1.7＜n22...(2)。

在本发明的可变放大倍率光学系统中，理想的是当凸弯月透镜EL21和凸弯月透镜EL23的平均阿贝数是v213并且双凹透镜EL22的阿贝数是v22时，满足以下条件表达式(3)和(4)：

v213＜30...(3)；和

40＜v22...(4)。

此外，理想的是本发明的可变放大倍率光学系统中的第一透镜组EG1大致由从物体侧顺序设置的朝向物体侧具有强折射本领的双凸透镜EL11、正透镜EL12、正透镜EL13以及双凹透镜EL14构成，且理想的，正透镜EL13与双凹透镜EL14粘合在一起。

在本发明的可变放大倍率光学系统中，理想的是当双凸透镜EL11、正透镜EL12和正透镜EL13的平均阿贝数是v1p时，满足以下条件公式(5)：

65＜v1p...(5)。

这里，当透镜是非球面透镜时，在近轴区域中考虑上述透镜中的每一个的折射本领和表面形状的符号。

在以上描述中，透镜的编号是作为组成元件的透镜的编号。例如，当由彼此不同材料制成的多个单透镜粘合在一起以形成粘合透镜时，构成粘合透镜的单透镜的编号被计数。

表述“朝向物体侧具有强折射本领的双凸透镜(EL11)”表示物体侧表面的曲率半径的绝对值小于图像侧表面的曲率半径的绝对值。