CN106054362A - 图像拾取装置 - Google Patents

图像拾取装置 Download PDF

Info

Publication number
CN106054362A
CN106054362A CN201610202185.3A CN201610202185A CN106054362A CN 106054362 A CN106054362 A CN 106054362A CN 201610202185 A CN201610202185 A CN 201610202185A CN 106054362 A CN106054362 A CN 106054362A
Authority
CN
China
Prior art keywords
optical system
image
lens
pickup
pickup optical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610202185.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106054362B (zh
Inventor
青木宏治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Publication of CN106054362A publication Critical patent/CN106054362A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106054362B publication Critical patent/CN106054362B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/0025—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical correction, e.g. distorsion, aberration
    • G02B27/0068—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical correction, e.g. distorsion, aberration having means for controlling the degree of correction, e.g. using phase modulators, movable elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/142—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having two groups only
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/14—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses adapted to interchange lenses
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/02—Bodies
    • G03B17/08—Waterproof bodies or housings
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B17/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
    • G03B17/02—Bodies
    • G03B17/12—Bodies with means for supporting objectives, supplementary lenses, filters, masks, or turrets
    • G03B17/14—Bodies with means for supporting objectives, supplementary lenses, filters, masks, or turrets interchangeably
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B5/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/51—Housings

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

本发明涉及图像拾取装置。提供了一种图像拾取装置，包括：包含保护透镜的图像拾取光学***，该保护透镜被布置为最靠近光入射侧并且在光入射侧具有凸形表面；以及壳体，被配置为容纳图像拾取光学***，其中图像拾取光学***包括孔径光阑以及被布置在孔径光阑的图像侧以被选择性地放在图像拾取光学***的光路中的光学***A和光学***B，该光学***A和光学***B具有相互不同的光学特性，并且其中壳体被配置为隔开壳体外部和壳体内部的介质，并且其中图像拾取装置包括切换单元，该切换单元被配置为根据壳体外部的介质选择性地将光学***A和光学***B之一放在图像拾取光学***的光路中。

Description

图像拾取装置
技术领域
本发明涉及具有防水功能并且能够在空气中和水中都拍摄出良好图像的图像拾取装置。
背景技术
近年来，随着潜水的日益流行和水下摄影者的数量增加等，水下摄影的机会日益增多，并且水下相机需要具有与在陆上(在空气中)摄影同等的便携性、可操作性、图像拾取区域、光学特性等。
一般而言，作为水下相机或水陆两用相机，安置在水下壳体中的相机或配备有防水机构的相机被使用。但是，水或盐水具有与空气不同的折射率和色散，例如，关于d线的折射率是空气的折射率的大约4/3，并且色散的Abbe数为大约62。因此，当在空气中对像差充分校正的图像拾取光学***在水中使用时，在水和图像拾取光学***相互接触的界面处的折射作用发生变化。
作为结果，由于拍摄视场角的变化和像差的变化，光学成像特性显著劣化。特别地，在水和图像拾取光学***相互接触的界面是平面的情况下，水中的拍摄视场角相对于空气中的拍摄视场角显著变小，并且具有宽视场角的拍摄变得困难。
作为用于在水下拍摄期间实现宽视场角的手段，已知这样一种方法：其中，界面被形成为朝物体侧凸起的形状并且其曲率增大至允许光束同心地进入，以缓和在界面处的折射作用。但是，当界面的凸形的曲率增大太多时，界面处的折光力在空气中和在水中之间的差异变得太大，并且各种像差(特别是像场弯曲)增大。因此，变得难以在实现宽视场角的同时减小像场弯曲。另外，水具有色散以及折射率，并且在界面处发生大的横向色像差。
作为用于在水下摄影期间实现宽视场角的同时减少像场弯曲的增大的手段，在日本专利申请公开No.2004-325711中描述了一种利用如下方法的图像拾取装置：在该方法中，在图像拾取光学***的物体侧包括圆顶形的耐压窗口和具有正折光力的透镜单元，该透镜单元能可移除地***光路中。另外，作为用于抑制在水下摄影期间发生的横向色像差的手段，在日本专利申请公开No.2004-252219中公开了一种利用如下方法的图像拾取装置：在该方法中，在图像拾取光学***的物体侧附接具有衍射光学表面的过滤器附件。
在日本专利申请公开No.2004-325711中，在图像拾取光学***的物体侧包括圆顶形的耐压窗口和具有正折光力的能可移除地附接的透镜单元，以便在水中时形成远焦***，其结果是确保了宽的拍摄视场角，并且减少了像场弯曲的发生。在日本专利申请公开No.2004-325711中描述的图像拾取装置中，已经存在圆顶形的耐压窗口相对于图像拾取光学***尺寸增大的趋势。另外，在日本专利申请公开No.2004-252219中，具有衍射光学表面的过滤器附件被附接在图像拾取光学***的物体侧，以抑制在水中时所产生的横向色像差。但是，衍射光学表面极其难以制造，并且在水中和在陆上都难以获得高光学特性。
水下相机需要在水下摄影期间具有良好的便携性和可附接性/可移除性，并且在水下摄影期间产生小的像场弯曲和横向色像差。水下相机还需要在水下摄影和在空气中摄影期间都具有良好的光学特性，以便容易在水下摄影与空气中摄影之间切换，等等。
发明内容
根据本发明的一个实施例，提供了一种图像拾取装置，包括：
图像拾取光学***，包含保护透镜，保护透镜被布置为最靠近光入射侧并且在光入射侧具有凸形表面；及
壳体，被配置为容纳图像拾取光学***，
其中图像拾取光学***包括孔径光阑以及被布置在孔径光阑的图像侧以便被选择性地放在图像拾取光学***的光路中的光学***A和光学***B，光学***A和光学***B具有相互不同的光学特性，
其中壳体被配置为隔开壳体外部和壳体内部的介质，并且
其中图像拾取装置包括切换单元，切换单元被配置为根据壳体外部的介质来选择性地将光学***A和光学***B之一放在图像拾取光学***的光路中。
根据本发明的另一实施例，提供了一种图像拾取装置，包括：
图像拾取光学***，包含保护透镜，保护透镜被布置为最靠近光入射侧并且在光入射侧具有凸形表面；及
壳体，被配置为容纳图像拾取光学***，
其中图像拾取光学***包括孔径光阑以及布置在孔径光阑的图像侧以便能可移除地***图像拾取光学***的光路中的光学***C，
其中壳体被配置为隔开壳体外部和壳体内部的介质，并且
其中图像拾取装置包括***/移除单元，***/移除单元被配置为根据壳体外部的介质来将光学***C***图像拾取光学***的光路中或者从中移除。
参照附图阅读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1是根据本发明的图像拾取装置的示例1的主要部分的示意图。
图2是根据本发明的图像拾取装置的示例2的主要部分的示意图。
图3A是根据本发明的示例1的图像拾取光学***处于图像拾取状态A的在广角端的透镜截面图。
图3B是根据本发明的示例1的图像拾取光学***处于图像拾取状态A的在中间变焦位置的透镜截面图。
图3C是根据本发明的示例1的图像拾取光学***处于图像拾取状态A的在望远端的透镜截面图。
图4A是根据本发明的示例1的图像拾取光学***处于图像拾取状态A的在广角端的纵向像差图。
图4B是根据本发明的示例1的图像拾取光学***处于图像拾取状态A的在中间变焦位置的纵向像差图。
图4C是根据本发明的示例1的图像拾取光学***处于图像拾取状态A的在望远端的纵向像差图。
图5A是根据本发明的示例1的图像拾取光学***处于图像拾取状态B的在广角端的透镜截面图。
图5B是根据本发明的示例1的图像拾取光学***处于图像拾取状态B的在中间变焦位置的透镜截面图。
图5C是根据本发明的示例1的图像拾取光学***处于图像拾取状态B的在望远端的透镜截面图。
图6A是根据本发明的示例1的图像拾取光学***处于图像拾取状态B的在广角端的纵向像差图。
图6B是根据本发明的示例1的图像拾取光学***处于图像拾取状态B的在中间变焦位置的纵向像差图。
图6C是根据本发明的示例1的图像拾取光学***处于图像拾取状态B的在望远端的纵向像差图。
图7A是根据本发明的示例2的图像拾取光学***处于图像拾取状态A的在广角端的透镜截面图。
图7B是根据本发明的示例2的图像拾取光学***处于图像拾取状态A的在中间变焦位置的透镜截面图。
图7C是根据本发明的示例2的图像拾取光学***处于图像拾取状态A的在望远端的透镜截面图。
图8A是根据本发明的示例2的图像拾取光学***处于图像拾取状态B的在广角端的透镜截面图。
图8B是根据本发明的示例2的图像拾取光学***处于图像拾取状态B的在中间变焦位置的透镜截面图。
图8C是根据本发明的示例2的图像拾取光学***处于图像拾取状态B的在望远端的透镜截面图。
图9A是根据本发明的示例2的图像拾取光学***处于图像拾取状态B的在广角端的纵向像差图。
图9B是根据本发明的示例2的图像拾取光学***处于图像拾取状态B的在中间变焦位置的纵向像差图。
图9C是根据本发明的示例2的图像拾取光学***处于图像拾取状态B的在望远端的纵向像差图。
图10A是根据本发明的示例3的图像拾取光学***处于图像拾取状态A的在广角端的透镜截面图。
图10B是根据本发明的示例3的图像拾取光学***处于图像拾取状态A的在中间变焦位置的透镜截面图。
图10C是根据本发明的示例3的图像拾取光学***处于图像拾取状态A的在望远端的透镜截面图。
图11A是根据本发明的示例3的图像拾取光学***处于图像拾取状态B的在广角端的透镜截面图。
图11B是根据本发明的示例3的图像拾取光学***处于图像拾取状态B的在中间变焦位置的透镜截面图。
图11C是根据本发明的示例3的图像拾取光学***处于图像拾取状态B的在望远端的透镜截面图。
图12A是根据本发明的示例3的图像拾取光学***处于图像拾取状态B的在广角端的纵向像差图。
图12B是根据本发明的示例3的图像拾取光学***处于图像拾取状态B的在中间变焦位置的纵向像差图。
图12C是根据本发明的示例3的图像拾取光学***处于图像拾取状态B的在望远端的纵向像差图。
图13A是根据本发明的示例4的图像拾取光学***处于图像拾取状态A的在广角端的透镜截面图。
图13B是根据本发明的示例4的图像拾取光学***处于图像拾取状态A的在中间变焦位置的透镜截面图。
图13C是根据本发明的示例4的图像拾取光学***处于图像拾取状态A的在望远端的透镜截面图。
图14A是根据本发明的示例4的图像拾取光学***处于图像拾取状态A的在广角端的纵向像差图。
图14B是根据本发明的示例4的图像拾取光学***处于图像拾取状态A的在中间变焦位置的纵向像差图。
图14C是根据本发明的示例4的图像拾取光学***处于图像拾取状态A的在望远端的纵向像差图。
图15A是根据本发明的示例4的图像拾取光学***处于图像拾取状态B的在广角端的透镜截面图。
图15B是根据本发明的示例4的图像拾取光学***处于图像拾取状态B的在中间变焦位置的透镜截面图。
图15C是根据本发明的示例4的图像拾取光学***处于图像拾取状态B的在望远端的透镜截面图。
图16A是根据本发明的示例4的图像拾取光学***处于图像拾取状态B的在广角端的纵向像差图。
图16B是根据本发明的示例4的图像拾取光学***处于图像拾取状态B的在中间变焦位置的纵向像差图。
图16C是根据本发明的示例4的图像拾取光学***处于图像拾取状态B的在望远端的纵向像差图。
图17A是根据本发明的示例5的图像拾取光学***处于图像拾取状态A的在广角端的透镜截面图。
图17B是根据本发明的示例5的图像拾取光学***处于图像拾取状态A的在中间变焦位置的透镜截面图。
图17C是根据本发明的示例5的图像拾取光学***处于图像拾取状态A的在望远端的透镜截面图。
图18A是根据本发明的示例5的图像拾取光学***处于图像拾取状态A的在广角端的纵向像差图。
图18B是根据本发明的示例5的图像拾取光学***处于图像拾取状态A的在中间变焦位置的纵向像差图。
图18C是根据本发明的示例5的图像拾取光学***处于图像拾取状态A的在望远端的纵向像差图。
图19A根据本发明的示例5的图像拾取光学***是处于图像拾取状态B的在广角端的透镜截面图。
图19B是根据本发明的示例5的图像拾取光学***处于图像拾取状态B的在中间变焦位置的透镜截面图。
图19C是根据本发明的示例5的图像拾取光学***处于图像拾取状态B的在望远端的透镜截面图。
图20A是根据本发明的示例5的图像拾取光学***处于图像拾取状态B的在广角端的纵向像差图。
图20B是根据本发明的示例5的图像拾取光学***处于图像拾取状态B的在中间变焦位置的纵向像差图。
图20C是根据本发明的示例5的图像拾取光学***处于图像拾取状态B的在望远端的纵向像差图。
图21A是根据本发明的示例6的图像拾取光学***处于图像拾取状态A的在广角端的透镜截面图。
图21B是根据本发明的示例6的图像拾取光学***处于图像拾取状态A的在中间变焦位置的透镜截面图。
图21C是根据本发明的示例6的图像拾取光学***处于图像拾取状态A的在望远端的透镜截面图。
图22A是根据本发明的示例6的图像拾取光学***处于图像拾取状态A的在广角端的纵向像差图。
图22B是根据本发明的示例6的图像拾取光学***处于图像拾取状态A的在中间变焦位置的纵向像差图。
图22C是根据本发明的示例6的图像拾取光学***处于图像拾取状态A的在望远端的纵向像差图。
图23A是根据本发明的示例6的图像拾取光学***处于图像拾取状态B的在广角端的透镜截面图。
图23B是根据本发明的示例6的图像拾取光学***处于图像拾取状态B的在中间变焦位置的透镜截面图。
图23C是根据本发明的示例6的图像拾取光学***处于图像拾取状态B的在望远端的透镜截面图。
图24A是根据本发明的示例6的图像拾取光学***处于图像拾取状态B的在广角端的纵向像差图。
图24B是根据本发明的示例6的图像拾取光学***处于图像拾取状态B的在中间变焦位置的纵向像差图。
图24C是根据本发明的示例6的图像拾取光学***处于图像拾取状态B的在望远端的纵向像差图。
图25是根据本发明的示例7的图像拾取光学***处于图像拾取状态A的透镜截面图。
图26是根据本发明的示例7的图像拾取光学***处于图像拾取状态A的像差图。
图27是根据本发明的示例7的图像拾取光学***处于图像拾取状态B的透镜截面图。
图28是根据本发明的示例7的图像拾取光学***处于图像拾取状态B的像差图。
图29是根据本发明的图像拾取装置的主要部分的示意图。
具体实施方式
现在，参照附图来详细描述本发明的示例性实施例。根据本发明的图像拾取装置包括图像拾取光学***和壳体，图像拾取光学***包含被布置为最靠近光入射侧并且在光入射侧具有凸形表面的保护透镜，壳体被配置为容纳图像拾取光学***。图像拾取光学***包括孔径光阑以及被布置在孔径光阑的图像侧以被选择性地放在图像拾取光学***的光路中的光学***A和光学***B，并且光学***A和光学***B具有相互不同的光学特性。
壳体被配置为隔开壳体外部的介质和壳体内部的介质。图像拾取装置包括切换单元，切换单元被配置为根据壳体外部的介质而选择性地将光学***A和光学***B中的任一个放在图像拾取光学***的光路中。在这里，光学***A被放在光路中的时候被称为“图像拾取状态A”，而光学***B被放在光路中的时候被称为“图像拾取状态B”。
可替代地，根据本发明的图像拾取装置包括图像拾取光学***和壳体，图像拾取光学***包含被布置为最靠近光入射侧并且在光入射侧具有凸形表面的保护透镜，壳体被配置为容纳图像拾取光学***。图像拾取光学***包括孔径光阑和被布置在孔径光阑的图像侧以便能可移除地***图像拾取光学***的光路中的光学***C。壳体被配置为隔开壳体外部的介质和壳体内部的介质。图像拾取装置包括***/移除单元，***/移除单元被配置为根据壳体外部的介质而将光学***C***图像拾取光学***的光路中或者从图像拾取光学***的光路中移除。在这里，光学***C不被放在光路中的时候被称为“图像拾取状态A”，而当光学***C被放在光路中的时候被称为“图像拾取状态B”。
图1是根据本发明的图像拾取装置的示例1的主要部分的示意图。图。图2是根据本发明的图像拾取装置的示例2的主要部分的示意图。图3A、图3B、图3C、图5A、图5B和图5C是根据本发明的示例1的图像拾取光学***的透镜截面图，而图4A、图4B、图4C、图6A、图6B和图6C是根据示例1的图像拾取光学***的像差图。图7A、图7B、图7C、图8A、图8B和图8C是根据本发明的示例2的图像拾取光学***的透镜截面图，而图9A、图9B、图9C是根据示例2的图像拾取光学***的像差图。图10A、图10B、图10C、图11A、图11B和图11C是根据本发明的示例3的图像拾取光学***的透镜截面图，而图12A、图12B和图12C是根据示例3的图像拾取光学***的像差图。图13A、图13B、图13C、图15A、图15B和图15C是根据本发明的示例4的图像拾取光学***的透镜截面图，而图14A、图14B、图14C、图16A、图16B和图16C是根据示例4的图像拾取光学***的像差图。
图17A、图17B、图17C、图19A、图19B和图19C是根据本发明的示例5的图像拾取光学***的透镜截面图，而图18A、图18B、图18C、图20A、图20B和图20C是根据示例5的图像拾取光学***的像差图。图21A、图21B、图21C、图23A、图23B和图23C是根据本发明的示例6的图像拾取光学***的透镜截面图，而图22A、图22B、图22C、图24A、图24B和图24C是根据示例6的图像拾取光学***的像差图。图25和图27是根据本发明的示例7的图像拾取光学***的透镜截面图，而图26和图28是根据示例7的图像拾取光学***的像差图。图29是根据本发明的图像拾取装置的主要部分的示意图。
在图1中的图像拾取装置的示例1中，壳体1被配置为容纳包含保护透镜的图像拾取光学***OL，保护透镜被布置为最靠近光入射侧并且在光入射侧具有凸形表面。保护透镜PG由壳体1固定和保持。壳体1被配置为隔开(气密地密封)壳体1外部的介质和壳体1内部的介质。例如，当图像拾取装置被放在水中时，水被防止从外部进入壳体1。
图像拾取光学***OL包括孔径光阑SP以及被布置在孔径光阑SP的图像侧以被选择性地放在图像拾取光学***OL的光路中的光学***A和光学***B。图像拾取光学***OL由变焦透镜或具有固定焦距的光学***构成。光学***A和光学***B具有相互不同的光学特性。切换单元2被配置为根据壳体1外部的介质而选择性地将光学***A和光学***B中的任一个放在图像拾取光学***OL的光路中。
图2中的图像拾取装置的示例2与图1中的示例1的区别在于：使用了一个光学***C来代替被放在光路中的光学***A和光学***B，以及使用了***/移除单元3来代替切换单元2，并且其它部件都是相同的。更具体而言，图像拾取光学***OL包括孔径光阑SP以及被布置在孔径光阑SP的图像侧以便能可移除地***图像拾取光学***OL的光路中的光学***C。***/移除单元3被配置为根据壳体1外部的介质而将光学***C***图像拾取光学***OL的光路中或者从图像拾取光学***OL的光路中移除。
接下来，描述根据本发明的图像拾取装置中所使用的图像拾取光学***OL的示例。根据本发明的图像拾取光学***OL包括保护透镜PG，保护透镜PG位于最靠近物体侧，并且在保护透镜PG中物体侧的表面使图像拾取光学***OL的内部与周围介质隔开。利用这种配置，当周围介质是诸如水之类的液体时，该介质被防止进入图像拾取光学***OL。另外，根据本发明的图像拾取光学***OL的保护透镜PG的物体侧的表面具有面朝物体侧的凸表面的形状。
利用上述配置，即使在周围介质如水一样具有大于1.0的折射率的情况下，也容易确保宽的图像拾取视场角。根据本发明的图像拾取光学***OL还包括光学***A和光学***B，光学***A和光学***B位于孔径光阑SP的图像侧，以能够根据图像拾取状态而在光路中切换。另外，图像拾取光学***OL被配置为：在周围介质是空气的情况下，以其中光学***A被放在光路中的图像拾取状态A进行拍摄，并且在周围介质具有大于1.0的折射率的情况下，以其中光学***B被放在光路中的图像拾取状态B进行拍摄。
利用上述配置，在其中周围介质是空气的情况和其中周围介质如水一样具有大于1.0的折射率的情况的两种图像拾取状态下，图像拾取光学***OL都获得良好的光学特性。特别地，光学***A和光学***B被布置在孔径光阑SP的图像侧，以减小整个图像拾取光学***的尺寸，同时有效地校正像场弯曲和横向色像差。注意，如图2中所示，要与光学***B交换的光学***A可被当作不具有折光力的光学***或者其中没有透镜的状态，即，虚拟的空气透镜。
另外，在每个示例的图像拾取光学***中，保护透镜PG在位置上相对于图像形成表面固定。利用这种配置，有效地防止了诸如水之类的介质进入图像拾取光学***OL。首先，描述根据本发明的图像拾取装置中所使用的图像拾取光学***OL包括图1中的示例1中所示的光学***A和光学***B的配置。
光学***A和光学***B每个均由至多两个透镜组成。光学***A的焦距由fA表示，光学***B的焦距由fB表示，保护透镜PG的光入射侧的透镜表面的曲率半径由G1R1表示，并且图像拾取光学***OL的总透镜长度由L表示。在这里，当图像拾取光学***OL是变焦透镜时，总透镜长度L是在广角端的总透镜长度。
当光学***A被放在图像拾取光学***OL的光路中时从最靠近光学***A的光入射侧的透镜表面的顶点到像平面的距离由KA表示。当光学***B被放在图像拾取光学***的光路中时从最靠近光学***B的光入射侧的透镜表面的顶点到像平面的距离由KB表示。当图像拾取光学***OL是变焦透镜时，距离KA和距离KB每个均是在广角端的距离。光学***B包括至少一个正透镜，并且在光学***B中具有最高折光力的正透镜Bp的材料的Abbe数由νdB表示。
当光学***A被放在图像拾取光学***OL的光路中时图像拾取光学***的整个***的焦距由fWA表示，并且当光学***B被放在图像拾取光学***的光路中时整个***的焦距由fWB表示。注意，当图像拾取光学***OL是变焦透镜时，整个***的焦距fWA和fWB是在广角端的整个***的焦距。当壳体1外部的介质关于d线的折射率由nd表示并且当壳体1外部的介质是满足以下条件表达式的介质时：
1.10<nd<1.50…(1)，
切换单元将光学***B放在图像拾取光学***OL的光路中。
光学***A包括至少一个正透镜，光学***B包括至少一个正透镜，并且光学***A中所包括的至少一个正透镜中的具有最高折光力的正透镜Ap的材料的Abbe数由νdA表示。光学***B中所包括的至少一个正透镜中的具有最高折光力的正透镜Bp的材料的Abbe数由νdB表示。正透镜Ap的材料关于d线的折射率由ndGA表示。正透镜Bp的材料关于d线的折射率由ndGB表示。
此时，优选的是满足以下条件表达式中的至少一个：
0.04<(fA-fB)×G1R1/(fA×fB)<1.80…(2)
0.50<G1R1/L<3.00…(3)
0.02<KA/L<0.60…(4A)
0.02<KB/L<0.60…(4B)
10.0<νdB<62.0…(5)
0.80<fWB/fWA<1.02…(6)
1.00<νdA/νdB<5.00…(7)
1.00≤ndGB/ndGA<1.60…(8)
接下来，描述如下的配置：在该配置中，作为根据本发明的图像拾取装置中所使用的图像拾取光学***OL，图2中的示例2中所示的图像拾取光学***OL仅包括光学***C来代替光学***A和光学***B。光学***C由至多两个透镜组成。光学***的C的焦距由fC表示，保护透镜PG的光入射侧的透镜表面的曲率半径由G1R1表示，并且图像拾取光学***OL的总透镜长度由L表示。当光学***C被放在图像拾取光学***OL的光路中时从最靠近光学***C的光入射侧的透镜表面的顶点到像平面的距离由KC表示，并且图像拾取光学***OL的总透镜长度由L表示。
光学***C包括至少一个正透镜，并且光学***C中具有最高折光力的正透镜Cp的材料的Abbe数由νdC表示。当光学***C被放在图像拾取光学***OL的光路中时整个***的焦距由fWC1表示，并且当光学***C不被放在图像拾取光学***OL的光路中时整个***的焦距由fWC2表示。
当壳体1外部的介质关于d线的折射率由nd表示并且壳体1外部的介质是满足以下条件表达式的介质时：
1.10<nd<1.50…(1X)
***/移除单元3将光学***C***图像拾取光学***OL的光路中。注意，当图像拾取光学***OL是变焦透镜时，所述参数、总透镜长度、距离KC、焦距fWC1和焦距fWC2是在广角端的值。
此时，优选的是满足以下条件表达式中的至少一个：
0.04<(1/fC)×G1R1<1.80…(2X)
0.50<G1R1/L<3.00…(3X)
0.02<KC/L<0.60…(4BX)
10.0<νdC<62.0…(5X)
0.80<fWC1/fWC2<1.02…(6X)
在这里，条件表达式(1)对应于条件表达式(1X)。条件表达式(2)对应于条件表达式(2X)。条件表达式(3)对应于条件表达式(3X)。条件表达式(4A)和(4B)对应于条件表达式(4BX)。条件表达式(5)对应于条件表达式(5X)。条件表达式(6)对应于条件表达式(6X)。对应表达式的技术含义是相同的。换句话说，在图2中的示例2中，根据图1中的示例1的光学***B对应于光学***C，并且光学***A对应于空气透镜。
在条件表达式(2X)中，条件表达式(2)中的焦距fA对应于无限大。在条件表达式(4BX)中，条件表达式(4A)中的KA对应于0并且条件表达式(4B)中的KB对应于KC。在条件表达式(5X)中，条件表达式(5)中的νdB对应于νdC。在条件表达式(6X)中，条件表达式(6)中的fWB对应于fWC1，并且条件表达式(6)中的fWA对应于fWC2。
接下来，描述上述条件表达式的技术含义。注意，在以下描述中，在图2所示的图像拾取装置中，空气透镜(虚拟透镜)可被当作对应于光学***A，并且光学***C可被当作对应于光学***B。图像拾取状态A是指当光学***A被放在图1所示的图像拾取装置中的光路中时，以及是指光学***C不被放在图2所示的图像拾取装置中的图像拾取状态。另一方面，图像拾取状态B是指当光学***B被放在图1所示的图像拾取装置的光路中时，以及是指当光学***C被放在图2所示的图像拾取装置的光路中时。
条件表达式(2)限定了光学***B与光学***A的折光力之差与保护透镜PG的物体侧的表面的曲率半径G1R1之间的乘积。当该乘积超过条件表达式(2)的上限并且因此光学***B与光学***A的折光力之差变得太大时，变得难以减小在图像拾取状态A和图像拾取状态B下的佩兹伐和(Petzval sum)，并且因此变得难以校正像场弯曲。此外，保护透镜PG的表面的曲率半径G1R1变得太大，并且变得难以在图像拾取状态B下获得宽的图像拾取视场角。
当该乘积降至低于条件表达式(2)的下限值并且因此光学***B与光学***A的折光力之差变得太小时，变得难以减小在图像拾取状态A和图像拾取状态B下的佩兹伐和，并且因此变得难以校正像场弯曲。此外，保护透镜PG的表面的曲率半径G1R1变得太小，并且变得难以在图像拾取状态B下校正像场弯曲的高阶分量。在光学***A是空气透镜的情况下，焦距fA的值变为无穷大。注意，在条件表达式(2)中，就配置而言，更优选的是如下设置数值范围：
0.05<(fA-fB)×G1R1/(fA×fB)<1.75…(2a)
进一步优选的是如下设置条件表达式(2a)的数值范围：
0.06<(fA-fB)×G1R1/(fA×fB)<1.70…(2b)
条件表达式(3)限定了保护透镜PG的物体侧的表面的曲率半径G1R1与图像拾取光学***OL的总透镜长度L之间的比率。在这里，“总透镜长度”是通过在从第一个透镜表面到最后一个透镜表面的距离上加上后焦距而获得的值。后焦距是从最后一个透镜表面到像平面的按空气换算的距离。当该比率超过条件表达式(3)的上限值并且因此物体侧的表面的曲率半径G1R1变得太长时，变得尤其难以在图像拾取状态B下确保宽的图像拾取视场角。此外，当总透镜长度L变得太短时，光学***(透镜部分)的折光力变得太高，并且变得难以校正诸如球面像差之类的各种像差。
当该比率降至低于条件表达式(3)的下限值并且因此在物体侧的表面的曲率半径G1R1变得太短时，变得尤其难以在图像拾取状态B下校正诸如像场弯曲之类的高阶分量的像差。此外，当总透镜长度L变得太长时，整个图像拾取光学***OL的尺寸变大。
条件表达式(4)限定了从最靠近光学***A和光学***B中的每一个的物体侧的透镜表面的顶点到像平面的距离K与图像拾取光学***OL的总透镜长度L之间的比率。在这里，当光学***A是空气透镜时，仅光学***B变为对象。当该比率超过条件表达式(4)的上限值并且因此距离K变得太长时，光学***A和光学***B中的每一个的位置变得过于靠近孔径光阑SP的位置，并且因此变得尤其难以校正像场弯曲、横向色像差等。当该比率降至低于条件表达式(4)的下限值并且因此距离K变得太短时，变得难以确保预定量的后焦距。
条件表达式(5)限定了光学***B中所包括的透镜中的具有最高折光力的正透镜Bp的材料的Abbe数νdB的范围。当νdB超出条件表达式(5)的上限值时，横向色像差在图像拾取状态B下变得校正不足。当νdB降至低于条件表达式(5)的下限值时，横向色像差在图像拾取状态B下变得校正过度。
条件表达式(6)限定了在图像拾取状态A下整个图像拾取光学***OL在广角端的的焦距fWA与在图像拾取状态B下整个图像拾取光学***OL在广角端的的焦距fWB之间的比率。当该比率超出条件表达式(6)的上限值时，变得难以在图像拾取状态B下确保宽的视场角。焦距fWA和fWB是当图像拾取光学***OL具有固定焦距时在图像拾取状态A和图像拾取状态B下的焦距的值。当该比率降至低于条件表达式(6)的下限值时，变得尤其难以在图像拾取状态B下校正诸如像场弯曲之类的高阶分量的像差。
条件表达式(1)定义了在图像拾取状态B下执行拍摄的情况下图像拾取光学***OL的周围介质关于d线的折射率的范围。特别地，在图像拾取状态B下图像拾取光学***OL的周围介质的折射率是大约1.333(诸如水)的情况下，根据本发明的图像拾取光学***具有优选的配置。当nd超出条件表达式(1)的上限值并且因此与水的折射率差异在正方向上变得太大时，变得难以校正图像拾取状态B下的像场弯曲等。当nd降至低于条件表达式(1)的下限值并且因此与水的折射率差异在负方向上变得太大时，变得难以校正图像拾取状态B下的像场弯曲。
注意，在每个示例中，就配置而言，更优选的是如下设置条件表达式(1)和(3)至(6)的数值范围：
1.12<ndB<1.48…(1a)
0.55<G1R1/L<2.95…(3a)
0.03<KA/L<0.58…(4Aa)
0.03<KB/L<0.58…(4Ba)
10.5<νdB<61.0…(5a)
0.81<fWB/fWA<1.01…(6a)
进一步优选的是如下设置条件表达式(1a)、(3a)、(4Aa)、(4Ba)、(5a)和(6a)的数值范围：
1.14<ndB<1.46…(1b)
0.60<G1R1/L<2.90…(3b)
0.04<KA/L<0.56…(4Ab)
0.04<KB/L<0.56…(4Bb)
11.0<νdB<60.0…(5b)
0.82<fWB/fWA<1.00…(6b)
条件表达式(7)限定了Abbe数νdA与Abbe数νdB的比率。当该比率超出条件表达式(7)的上限时，横向色像差在图像拾取状态B下变得校正过度，这不是优选的。当该比率降至低于条件表达式(7)的下限时，横向色像差在图像拾取状态B下变得校正不足，这不是优选的。
条件表达式(8)限定了折射率ndGB与折射率ndGA的比率。当该比率超出条件表达式(8)的上限时，Petzval和在图像拾取状态B下变得校正不足，并且变得难以校正像场弯曲，这不是优选的。当该比率降至低于条件表达式(8)的下限时，Petzval和在图像拾取状态B下变得校正过度，并且变得难以校正像场弯曲，这不是优选的。
进一步优选的是如下设置条件表达式(7)和(8)的数值范围：
1.05<νdA/νdB<4.90…(7a)
1.00≤ndGB/ndGA<1.55…(8a)
还进一步优选的是设置条件表达式(7a)和(8a)的数值范围：
1.10<νdA/νdB<4.85…(7b)
1.00≤ndGB/ndGA<1.50…(8b)
现在，描述根据本发明的图像拾取光学***的示例1至7。
[示例1]
(图像拾取状态A)
图3A、图3B和图3C分别是根据本发明的示例1的图像拾取光学***处于图像拾取状态A的在广角端(短焦距)、中间变焦位置和望远端(长焦距)的透镜截面图。图4A、图4B和图4C分别是根据示例1(图像拾取状态A)的图像拾取光学***在广角端、中间变焦位置和望远端的纵向像差图。示例1(图像拾取状态A)涉及变焦比为2.94且孔径比(F数)为从大约2.88至大约5.04的变焦透镜。
在图3A、图3B和图3C的透镜截面图中，示出了具有负折光力并包含保护透镜PG的第一透镜单元L1、具有负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、具有正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。光学***A是第五透镜单元。
F数确定构件(下文中也被称为“孔径光阑”)SP具有用于确定(限制)最大F数(Fno)光通量的孔径光阑的功能。光学块G对应于滤光器、面板(face plate)、石英低通过滤器、红外截止过滤器等。当图像拾取光学***被用作在摄像机、数字静物相机等中使用的图像拾取光学***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)的图像拾取平面被布置作为像平面IP。可替代地，当图像拾取光学***被用作卤化银胶片相机的图像拾取光学***时，对应于胶片表面的感光表面被布置。
在图3A、图3B和图3C中的变焦透镜中，第二透镜单元L2、第三透镜单元L3和第四透镜单元L4被配置为移动以使得在变焦期间每对相邻的透镜单元之间的间隔改变。在从广角端到望远端的变焦期间每对相邻的透镜单元之间的间隔变化如下。与广角端相比，在望远端，第一透镜单元L1和第二透镜单元L2之间的间隔减小，第二透镜单元L2和第三透镜单元L3之间的间隔减小，第三透镜单元L3和第四透镜单元L4之间的间隔增大，并且第四透镜单元L4和第五透镜单元L5之间的间隔增大。
注意，第一透镜单元L1和第五透镜单元L5被配置为在变焦期间不移动。另外，孔径光阑SP被配置为在变焦期间与第三透镜单元L3(沿与其相同的轨迹)一体地移动。
与广角端相比，在望远端，第二透镜单元L2、第三透镜单元L3和第四透镜单元L4全都位于物体侧。另外，第二透镜单元L2被配置为在变焦期间沿着朝图像侧凸起的轨迹移动。透镜单元被配置为在变焦期间如上所述适当地移动，以实现整个***的尺寸减小和高变焦比。注意，在图像拾取状态A下，图像拾取光学***OL的周围介质是关于d线折射率为1.000的空气。
(图像拾取状态B)
图5A、图5B和图5C分别是根据本发明的示例1的图像拾取光学***处于图像拾取状态B的在广角端、中间变焦位置和望远端的透镜截面图。
在示例1中，图3A、图3B和图3C中的第五透镜单元L5被配置为充当光学***A。在图5A、图5B和图5C中，具有正折光力的第五透镜单元L5被例示为光学***B。光学***A和光学***B具有相互不同的透镜配置。与根据示例1(图像拾取状态A)的图像拾取光学***相比，具有正折光力的第五透镜单元L5(光学***A)被切换成具有正折光力的第五透镜单元L5(光学***B)。图像拾取状态B与图像拾取状态A的不同之处仅仅在于第四透镜单元L4在变焦期间的移动轨迹。
图6A、图6B和图6C分别是根据示例1(图像拾取状态B)的图像拾取光学***在广角端、中间变焦位置和望远端的纵向像差图。示例1(图像拾取状态B)涉及变焦比为3.00且孔径比为大约2.88至大约5.04的变焦透镜。注意，在这种图像拾取状态B下，图像拾取光学***OL的周围介质是关于d线折射率为1.333的水。
[示例2]
(图像拾取状态A)
图7A、图7B和图7C中所示的根据示例2的图像拾取光学***处于图像拾取状态A的透镜配置与图3A、图3B和图3C中的示例1中的图像拾取状态A相同。在示例2中，图3A、图3B和图3C中的第四透镜单元L4被配置为充当光学***A。在图7A、图7B和图7C中，具有正折光力的第四透镜单元L4被示为光学***A。
(图像拾取状态B)
图8A、图8B和图8C是根据本发明的示例2的图像拾取光学***处于图像拾取状态B的透镜截面图。与图3A、图3B和图3C中的根据示例1(图像拾取状态A)的图像拾取光学***相比，具有正折光力的第四透镜单元L4被切换成具有正折光力的第四透镜单元L4(光学***B)。图像拾取状态B与图像拾取状态A的不同之处仅仅在于第四透镜单元L4在变焦期间的移动轨迹。
图9A、图9B和图9C分别是根据示例2(图像拾取状态B)的图像拾取光学***在广角端、中间变焦位置和望远端的纵向像差图。示例2(图像拾取状态B)涉及变焦比为3.01且孔径比为大约2.88至大约5.04的变焦透镜。
注意，在这种图像拾取状态B下，图像拾取光学***OL的周围介质是关于d线折射率为1.333的水。
[示例3]
(图像拾取状态A)
图10A、图10B和图10C中所示的根据示例3的图像拾取光学***处于图像拾取状态A的透镜配置与示例1中的图像拾取状态A相同。在示例3中，图3A、图3B和图3C中的第五透镜单元L5被配置为充当光学***A。在图10A、图10B和图10C中，具有正折光力的第五透镜单元L5被例示为光学***A。
(图像拾取状态B)
图11A、图11B和图11C是根据本发明的示例3的图像拾取光学***处于图像拾取状态B的透镜截面图。与图3A、图3B和图3C中的根据示例1(图像拾取状态A)的图像拾取光学***相比，具有正折光力的第五透镜单元L5(光学***A)被切换为具有正折光力的第五透镜单元L5(光学***B)。图像拾取状态B与图像拾取状态A的不同之处仅仅在于第四透镜单元L4在变焦期间的移动轨迹。
图12A、图12B和图12C分别是根据示例3(图像拾取状态B)的图像拾取光学***在广角端、中间变焦位置和望远端的纵向像差图。示例3(图像拾取状态B)涉及变焦比为3.00且孔径比为大约2.88至大约5.04的变焦透镜。注意，在这种图像拾取状态B下，周围介质是关于d线折射率为1.333的水。
[示例4]
(图像拾取状态A)
图13A、图13B和图13C分别是根据本发明的示例4的图像拾取光学***处于图像拾取状态A的在广角端、中间变焦位置和望远端的透镜截面图。图14A、图14B和图14C分别是根据示例4(图像拾取状态A)的图像拾取光学***在广角端、中间变焦位置和望远端的纵向像差图。示例4(图像拾取状态A)涉及变焦比为2.94且孔径比为大约2.88至大约5.04的变焦透镜。
在图13A、图13B和图13C的透镜截面图中，示出了具有负折光力并包含保护透镜PG的第一透镜单元L1、具有负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、具有正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。光学***A是第五透镜单元L5。
在图13A、图13B和图13C中的变焦透镜中，第二透镜单元L2、第三透镜单元L3和第四透镜单元L4被配置为移动以使得在变焦期间每对相邻的透镜单元之间的间隔改变。在从广角端到望远端的变焦期间每对相邻的透镜单元之间的间隔变化如下。与广角端相比，在望远端，第一透镜单元L1和第二透镜单元L2之间的间隔减小，第二透镜单元L2和第三透镜单元L3之间的间隔减小，第三透镜单元L3和第四透镜单元L4之间的间隔增大，并且第四透镜单元L4和第五透镜单元L5之间的间隔增大。
注意，第一透镜单元L1和第五透镜单元L5被配置为在变焦期间不移动。另外，孔径光阑SP被配置为在变焦期间与第三透镜单元L3一体地移动。
与广角端相比，在望远端，第二透镜单元L2、第三透镜单元L3和第四透镜单元L4全都位于物体侧。另外，第二透镜单元L2被配置为在变焦期间沿着朝图像侧凸起的轨迹移动。透镜单元被配置为在变焦期间如上所述适当地移动，以实现整个***的尺寸减小和高变焦比。注意，在图像拾取状态A下，图像拾取光学***OL的周围介质是关于d线折射率为1.000的空气。
(图像拾取状态B)
图15A、图15B和图15C分别是根据本发明的示例4的图像拾取光学***处于图像拾取状态B的在广角端、中间变焦位置和望远端的透镜截面图。在图15A、图15B和图15C中，具有正折光力的第五透镜单元L5被例示为光学***B。与根据示例4(图像拾取状态A)的图像拾取光学***相比，具有正折光力的第五透镜单元L5(光学***A)被切换为具有正折光力的第五透镜单元L5(光学***B)。图像拾取状态B与图像拾取状态A的不同之处仅仅在于第四透镜单元L4在变焦期间的移动轨迹。
图16A、图16B和图16C分别是根据示例4(图像拾取状态B)的图像拾取光学***在广角端、中间变焦位置和望远端的纵向像差图。示例4(图像拾取状态B)涉及变焦比为3.05且孔径比为大约2.88至大约5.04的变焦透镜。注意，在这种图像拾取状态B下，图像拾取光学***OL的周围介质是关于d线折射率为1.333的水。
[示例5]
(图像拾取状态A)
图17A、图17B和图17C分别是根据本发明的示例5的图像拾取光学***处于图像拾取状态A的在广角端、中间变焦位置或望远端的透镜截面图。图18A、图18B和图18C分别是根据示例5(图像拾取状态A)的图像拾取光学***在广角端、中间变焦位置和望远端的纵向像差图。示例5(图像拾取状态A)涉及变焦比为2.94且孔径比为大约2.88至大约5.04的变焦透镜。
在图17A、图17B和图17C的透镜截面图中，示出了具有负折光力并包含保护透镜PG的第一透镜单元L1、具有负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和具有正折光力的第四透镜单元L4。另外，在这个示例中，虚拟的空气透镜(光学***A)被设置在第四透镜单元L4的图像侧。
在图17A、图17B和图17C中的变焦透镜中，第二透镜单元L2、第三透镜单元L3和第四透镜单元L4被配置为移动以使得在变焦期间每对相邻的透镜单元之间的间隔改变。在从广角端到望远端的变焦期间每对相邻的透镜单元之间的间隔变化如下。第一透镜单元L1和第二透镜单元L2之间的间隔减小，第二透镜单元L2和第三透镜单元L3之间的间隔减小，并且第三透镜单元L3和第四透镜单元L4之间的间隔增大。注意，第一透镜单元L1被配置为在变焦期间不移动。另外，孔径光阑SP被配置为在变焦期间与第三透镜单元L3一体地移动。
与广角端相比，在望远端，第二透镜单元L2、第三透镜单元L3和第四透镜单元L4全都位于物体侧。另外，第二透镜单元L2被配置为在变焦期间沿着朝图像侧凸起的轨迹移动。透镜单元被配置为在变焦期间如上所述适当地移动，以实现整个***的尺寸减小和高变焦比。注意，在图像拾取状态A下，图像拾取光学***OL的周围介质是关于d线折射率为1.000的空气。
(图像拾取状态B)
图19A、图19B和图19C分别是根据本发明的示例5的图像拾取光学***处于图像拾取状态B的在广角端、中间变焦位置和望远端的透镜截面图。在图19A、图19B和图19C中，具有正折光力的第五透镜单元L5被例示为光学***C。与根据示例5(图像拾取状态A)的图像拾取光学***相比，空气透镜(光学***A)被切换为具有正折光力的第五透镜单元L5(光学***C)。图像拾取状态B与图像拾取状态A的不同之处仅仅在于第四透镜单元L4在变焦期间的移动轨迹。第五透镜单元L5(光学***B)被配置为在变焦期间不移动。
图20A、图20B和图20C分别是根据示例5(图像拾取状态B)的图像拾取光学***在广角端、中间变焦位置和望远端的纵向像差图。示例5(图像拾取状态B)涉及变焦比为3.09且孔径比为大约2.88至大约5.04的变焦透镜。注意，在这种图像拾取状态B下，图像拾取光学***OL的周围介质是关于d线折射率为1.333的水。
[示例6]
(图像拾取状态A)
图21A、图21B和图21C分别是根据本发明的示例6的图像拾取光学***处于图像拾取状态A的在广角端、中间变焦位置和望远端的透镜截面图。图22A、图22B和图22C分别是根据示例6(图像拾取状态A)的图像拾取光学***在广角端、中间变焦位置和望远端的纵向像差图。示例6(图像拾取状态A)涉及变焦比为2.05且孔径比为大约2.88至大约4.03的变焦透镜。
在图21A、图21B和图21C的透镜截面图中，示出了具有负折光力并包含保护透镜PG的第一透镜单元L1、具有正折光力的第二透镜单元L2、具有负折光力的第三透镜单元L3和具有正折光力的第四透镜单元L4。还示出了具有正折光力的第五透镜单元L5和具有正折光力的第六透镜单元L6。
在图21A、图21B和图21C中的变焦透镜中，第二透镜单元L2至第五透镜单元L5被配置为移动以使得在变焦期间每对相邻的透镜单元之间的间隔改变。在从广角端到望远端的变焦期间每对相邻的透镜单元之间的间隔变化如下。
与广角端相比，在望远端，第一透镜单元L1和第二透镜单元L2之间的间隔减小，第二透镜单元L2和第三透镜单元L3之间的间隔增大，第三透镜单元L3和第四透镜单元L4之间的间隔减小，并且第四透镜单元L4和第五透镜单元L5之间的间隔增大。另外，第五透镜单元L5和第六透镜单元L6之间的间隔增大。注意，第一透镜单元L1和第六透镜单元L6被配置为在变焦期间不移动。另外，孔径光阑SP被配置为在变焦期间独立于透镜单元移动。
另外，与广角端相比，在望远端，第二透镜单元L2、第四透镜单元L4、第五透镜单元L5和孔径光阑SP位于物体侧，而第三透镜单元L3位于图像侧。另外，第二透镜单元L2被配置为在变焦期间沿着朝图像侧凸起的轨迹移动。透镜单元被配置为在变焦期间如上所述适当地移动，以实现整个***的尺寸减小和高变焦比。注意，在图像拾取状态A下，图像拾取光学***OL的周围介质是关于d线折射率为1.000的空气。
(图像拾取状态B)
图23A、图23B和图23C分别是根据本发明的示例6的图像拾取光学***处于图像拾取状态B的在广角端、中间变焦位置和望远端的透镜截面图。在图23A、图23B和图23C中，具有正折光力的第六透镜单元L6被例示为光学***B。与根据示例6(图像拾取状态A)的图像拾取光学***相比，具有正折光力的第六透镜单元L6(光学***A)被切换为具有正折光力的第六透镜单元L6(光学***B)。图像拾取状态B与图像拾取状态A的不同之处仅仅在于第五透镜单元L5在变焦期间的移动轨迹。
图24A、图24B和图24C分别是根据示例6(图像拾取状态B)的图像拾取光学***在广角端、中间变焦位置和望远端的纵向像差图。示例6(图像拾取状态B)涉及变焦比为2.05且孔径比为大约2.86至大约4.02的变焦透镜。注意，在这种图像拾取状态B下，图像拾取光学***OL的周围介质是关于d线折射率为1.333的水。
[示例7]
(图像拾取状态A)
图25是根据本发明的示例7的图像拾取光学***处于图像拾取状态A的透镜截面图。图26是根据示例7(图像拾取状态A)的图像拾取光学***的纵向像差图。示例7(图像拾取状态A)涉及具有固定焦距并且孔径比为大约1.64的图像拾取光学***。
在图25的透镜截面图中，示出了具有负折光力并包含保护透镜PG的第一透镜单元G1、具有负折光力的第二透镜单元G2、具有正折光力的第三透镜单元G3、具有正折光力的第四透镜单元G4和具有正折光力的第五透镜单元G5。光学***A是第五透镜单元。光学***A是第五透镜部分G5。另外，孔径光阑SP位于第二透镜单元G2和第三透镜单元G3之间。利用这种透镜配置，获得了宽的视场角和明亮的孔径比。注意，在这种图像拾取状态A下，图像拾取光学***OL的周围介质是关于d线折射率为1.000的空气。
(图像拾取状态B)
图27是根据本发明的示例7的图像拾取光学***处于图像拾取状态B的透镜截面图。与根据示例7(图像拾取状态A)的图像拾取光学***相比，具有正折光力的第五透镜单元L5(光学***A)被切换为具有正折光力的第五透镜单元G5(光学***B)。图28是根据示例7(图像拾取状态B)的图像拾取光学***的纵向像差图。示例7(图像拾取状态B)涉及具有固定焦距并且孔径比为大约1.64的图像拾取光学***。注意，在这种图像拾取状态B下，图像拾取光学***OL的周围介质是关于d线折射率为1.333的水。
还注意，在纵向像差图中，球面像差中的实线指示d线，并且双点链线指示g线。在像散中，虚线指示子午像平面，实线指示弧矢像平面。畸变是关于d线示出的。横向色像差是关于d线由g线表示的。
接下来，参照图29来描述使用本发明的图像拾取光学***的、根据本发明实施例的数码相机(图像拾取装置)。在图29中，附图标记20表示数码相机主体。拍摄光学***21包括上述任一示例的图像拾取光学***。诸如CCD之类的图像拾取元件22通过使用图像拾取光学***21来接收对应于物体图像的光。记录单元23记录关于物体图像的数据，对应于物体图像的光由图像拾取元件22接收。取景器24被用来观察显示元件(未示出)上所显示的物体图像。显示元件包括液晶面板等。在图像拾取元件22上形成的物体图像被显示在显示元件上。
根据本发明的图像拾取光学***被应用于上述诸如数码相机之类的图像拾取装置，以令人满意地校正空气中和水中这两者的各种像差。结果，可以获得具有高光学特性并且紧凑、廉价的水陆两用图像拾取装置，由此即使在水下，也确保宽的图像拾取视场角。
接下来，描述每个示例的数值数据。在每个示例的数值数据中，符号i表示从物体侧计数的表面的编号。在数值数据中，符号ri表示按照从物体侧的次序第i个透镜表面的曲率半径。符号di表示按照从物体侧的次序第i个表面和第i+1个表面之间的透镜厚度和空气间隙。符号ndi和νdi分别表示按照从物体侧的次序第i个表面和第i+1个表面之间的材料关于d线的折射率和Abbe数。非球面形状由下面的表达式表示：
X = ( 1 / R ) H 2 1 + 1 - ( 1 + K ) ( H / R ) 2 + A 4 &times; H 4 + A 6 &times; H 6 + A 8 &times; H 8 + A 10 &times; H 10
其中X轴对应于光轴方向，H轴对应于与光轴垂直的方向，从物体侧朝图像侧的方向为正，符号r表示近轴曲率半径，符号K表示圆锥常数，并且符号A4、A6、A8和A10分别表示非球面系数。
此外，[e+x]意指[×10+x]，并且[e-x]意指[×10-x]。符号BF是从最末的透镜表面到近轴像平面的按空气换算的距离(后焦距)。总透镜长度是通过从最前面的透镜表面到最末的透镜表面的距离加上后焦距BF而获得的。非球表面通过在表面编号后面添加标记“*”来表示。另外，距离KA、KB和KC分别是通过从最靠近光学***A、光学***B和光学***C的物体侧的透镜表面的顶点到最末的透镜表面的距离加上后焦距BF而获得的值。另外，在表1中示出了条件表达式与数值数据中的各种数值之间的关系。
[示例1]
[图像拾取状态A]
单位mm
表面数据
非球面数据
第三表面
K＝0.00000e+000 A4＝1.57582e-003 A6＝-2.87073e-005
A8＝1.80616e-007
第四表面
K＝0.00000e+000 A4＝1.11655e-003 A6＝3.69336e-005
第五表面
K＝0.00000e+000 A4＝1.70633e-003 A6＝-1.27056e-005
第六表面
K＝0.00000e+000 A4＝2.78879e-003 A6＝-5.17972e-005
第十表面
K＝0.00000e+000 A4＝6.01185e-004 A6＝6.37189e-005
A8＝2.66873e-006
第十一表面
K＝0.00000e+000 A4＝2.80516e-003 A6＝7.75002e-005
第十五表面
K＝0.00000e+000 A4＝8.19026e-003 A6＝3.65309e-004
A8＝-8.07997e-006
第十六表面
K＝0.00000e+000 A4＝6.70862e-003 A6＝5.99425e-004
A8＝3.20142e-005
各种数据
变焦透镜单元数据
光学***A 第五透镜单元
G1R1 65.000
KA 4.730
[图像拾取状态B]
单位mm
表面数据
非球面数据
第三表面
K＝0.00000e+000 A4＝1.57582e-003 A6＝-2.87073e-005
A8＝1.80616e-007
第四表面
K＝0.00000e+000 A4＝1.11655e-003 A6＝3.69336e-005
第五表面
K＝0.00000e+000 A4＝1.70633e-003 A6＝-1.27056e-005
第六表面
K＝0.00000e+000 A4＝2.78879e-003 A6＝-5.17972e-005
第十表面
K＝0.00000e+000 A4＝6.01185e-004 A6＝6.37189e-005
A8＝2.66873e-006
第十一表面
K＝0.00000e+000 A4＝2.80516e-003 A6＝7.75002e-005
第十五表面
K＝0.00000e+000 A4＝8.19026e-003 A6＝3.65309e-004
A8＝-8.07997e-006
第十六表面
K＝0.00000e+000 A4＝6.70862e-003 A6＝5.99425e-004
A8＝3.20142e-005
各种数据
变焦透镜单元数据
[示例2]
[图像拾取状态A]
本示例的图像拾取状态A的数值数据与示例1的图像拾取状态A的数值数据相同。
[图像拾取状态B]
单位mm
表面数据
非球面数据
第三表面
K＝0.00000e+000 A4＝1.57582e-003 A6＝-2.87073e-005
A8＝1.80616e-007
第四表面
K＝0.00000e+000 A4＝1.11655e-003 A6＝3.69336e-005
第五表面
K＝0.00000e+000 A4＝1.70633e-003 A6＝-1.27056e-005
第六表面
K＝0.00000e+000 A4＝2.78879e-003 A6＝-5.17972e-005
第十表面
K＝0.00000e+000 A4＝6.01185e-004 A6＝6.37189e-005
A8＝2.66873e-006
第十一表面
K＝0.00000e+000 A4＝2.80516e-003 A6＝7.75002e-005
第十五表面
K＝0.00000e+000 A4＝8.19026e-003 A6＝3.65309e-004
A8＝-8.07997e-006
第十六表面
K＝0.00000e+000 A4＝6.70862e-003 A6＝5.99425e-004
A8＝3.20142e-005
各种数据
变焦透镜单元数据
[示例3]
[图像拾取状态A]
本示例的图像拾取状态A的数值数据与示例1的图像拾取状态A的数值数据相同。
光学***A 第五透镜单元
G1R1 65.000
KA 4.730
[图像拾取状态B]
单位mm
表面数据
非球面数据
第三表面
K＝0.00000e+000 A4＝1.57582e-003 A6＝-2.87073e-005
A8＝1.80616e-007
第四表面
K＝0.00000e+000 A4＝1.11655e-003 A6＝3.69336e-005
第五表面
K＝0.00000e+000 A4＝1.70633e-003 A6＝-1.27056e-005
第六表面
K＝0.00000e+000 A4＝2.78879e-003 A6＝-5.17972e-005
第十表面
K＝0.00000e+000 A4＝6.01185e-004 A6＝6.37189e-005
A8＝2.66873e-006
第十一表面
K＝0.00000e+000 A4＝2.80516e-003 A6＝7.75002e-005
第十五表面
K＝0.00000e+000 A4＝8.19026e-003 A6＝3.65309e-004
A8＝-8.07997e-006
第十六表面
K＝0.00000e+000 A4＝6.70862e-003 A6＝5.99425e-004
A8＝3.20142e-005
各种数据
变焦透镜单元数据
[示例4]
[图像拾取状态A]
单位mm
表面数据
非球面数据
第三表面
K＝0.00000e+000 A4＝1.59149e-003 A6＝-2.98873e-005
A8＝1.90280e-007
第四表面
K＝0.00000e+000 A4＝1.13550e-003 A6＝3.69324e-005
第五表面
K＝0.00000e+000 A4＝1.66268e-003 A6＝-7.65304e-006
第六表面
K＝0.00000e+000 A4＝2.74838e-003 A6＝-4.87623e-005
第十表面
K＝0.00000e+000 A4＝5.82371e-004 A6＝6.30004e-005
A8＝2.79556e-006
第十一表面
K＝0.00000e+000 A4＝2.72342e-003 A6＝7.76875e-005
第十五表面
K＝0.00000e+000 A4＝8.03486e-003 A6＝3.77268e-004
A8＝-5.37347e-006
第十六表面
K＝0.00000e+000 A4＝6.68384e-003 A6＝5.90648e-004
A8＝3.79253e-005
各种数据
变焦透镜单元数据
光学***A 第五透镜单元
G1R1 35.000
KA 4.730
[图像拾取状态B]
单位mm
表面数据
非球面数据
第三表面
K＝0.00000e+000 A4＝1.59149e-003 A6＝-2.98873e-005
A8＝1.90280e-007
第四表面
K＝0.00000e+000 A4＝1.13550e-003 A6＝3.69324e-005
第五表面
K＝0.00000e+000 A4＝1.66268e-003 A6＝-7.65304e-006
第六表面
K＝0.00000e+000 A4＝2.74838e-003 A6＝-4.87623e-005
第十表面
K＝0.00000e+000 A4＝5.82371e-004 A6＝6.30004e-005
A8＝2.79556e-006
第十一表面
K＝0.00000e+000 A4＝2.72342e-003 A6＝7.76875e-005
第十五表面
K＝0.00000e+000 A4＝8.03486e-003 A6＝3.77268e-004
A8＝-5.37347e-006
第十六表面
K＝0.00000e+000 A4＝6.68384e-003 A6＝5.90648e-004
A8＝3.79253e-005
各种数据
变焦透镜单元数据
[示例5]
[图像拾取状态A]
单位mm
表面数据
非球面数据
第三表面
K＝0.00000e+000 A4＝1.67512e-003 A6＝-3.20365e-005
A8＝1.96797e-007
第四表面
K＝0.00000e+000 A4＝1.80123e-003 A6＝2.25555e-005
第五表面
K＝0.00000e+000 A4＝1.78310e-003 A6＝-2.08150e-005
第六表面
K＝0.00000e+000 A4＝2.44283e-003 A6＝-4.27855e-005
第十表面
K＝0.00000e+000 A4＝5.65678e-004 A6＝5.46489e-005
A8＝3.98646e-006
第十一表面
K＝0.00000e+000 A4＝3.04733e-003 A6＝8.11958e-005
第十五表面
K＝0.00000e+000 A4＝8.21856e-003 A6＝4.33546e-004
A8＝-1.15872e-005
第十六表面
K＝0.00000e+000 A4＝6.31391e-003 A6＝5.84302e-004
A8＝3.69584e-005
各种数据
变焦透镜单元数据
光学***A 空气透镜
G1R1 35.000
[图像拾取状态B]
单位mm
表面数据
非球面数据
第三表面
K＝0.00000e+000 A4＝1.67512e-003 A6＝-3.20365e-005
A8＝1.96797e-007
第四表面
K＝0.00000e+000 A4＝1.80123e-003 A6＝2.25555e-005
第五表面
K＝0.00000e+000 A4＝1.78310e-003 A6＝-2.08150e-005
第六表面
K＝0.00000e+000 A4＝2.44283e-003 A6＝-4.27855e-005
第十表面
K＝0.00000e+000 A4＝5.65678e-004 A6＝5.46489e-005
A8＝3.98646e-006
第十一表面
K＝0.00000e+000 A4＝3.04733e-003 A6＝8.11958e-005
第十五表面
K＝0.00000e+000 A4＝8.21856e-003 A6＝4.33546e-004
A8＝-1.15872e-005
第十六表面
K＝0.00000e+000 A4＝6.31391e-003 A6＝5.84302e-004
A8＝3.69584e-005
第二十表面
K＝0.00000e+000 A4＝-5.15007e-005 A6＝4.65183e-006
A8＝-1.71159e-007
各种数据
变焦透镜单元数据
[示例6]
[图像拾取状态A]
单位mm
表面数据
非球面数据
第八表面
K＝0.00000e+000 A4＝1.10165e-004 A6＝-4.59689e-006
A8＝1.58044e-007 A10＝-2.46579e-009
第十三表面
K＝0.00000e+000 A4＝1.29868e-004 A6＝3.17162e-006
A8＝1.87472e-006
第十四表面
K＝0.00000e+000 A4＝5.50489e-004 A6＝4.12641e-008
A8＝3.19490e-006 A10＝2.34722e-011
第十八表面
K＝0.00000e+000 A4＝-2.55396e-004 A6＝2.05231e-005
A8＝-1.26680e-006 A10＝3.23463e-008
各种数据
变焦透镜单元数据
光学***A 第六透镜单元
G1R1 120.000
KA 6.630
[图像拾取状态B]
单位mm
表面数据
非球面数据
第八表面
K＝0.00000e+000 A4＝1.10165e-004 A6＝-4.59689e-006
A8＝1.58044e-007 A10＝-2.46579e-009
第十三表面
K＝0.00000e+000 A4＝1.29868e-004 A6＝3.17162e-006
A8＝1.87472e-006
第十四表面
K＝0.00000e+000 A4＝1.29868e-004 A6＝3.17162e-006
A8＝1.87472e-006
第十八表面
K＝0.00000e+000 A4＝-2.55396e-004 A6＝2.05231e-005
A8＝-1.26680e-006 A10＝3.23463e-008
第二十三表面
K＝0.00000e+000 A4＝-4.94091e-005 A6＝2.59160e-007
各种数据
变焦透镜单元数据
[示例7]
[图像拾取状态A]
单位mm
表面数据
非球面数据
第三表面
K＝0.00000e+000 A4＝1.96913e-003 A6＝-3.43582e-005
A8＝2.16700e-007
第四表面
K＝0.00000e+000 A4＝2.13256e-003 A6＝5.31361e-005
第五表面
K＝0.00000e+000 A4＝1.79510e-003 A6＝-5.09954e-005
第六表面
K＝0.00000e+000 A4＝2.43900e-003 A6＝-7.68185e-005
第十表面
K＝0.00000e+000 A4＝6.44904e-004 A6＝-8.62572e-006
A8＝2.30619e-006
第十一表面
K＝0.00000e+000 A4＝2.66628e-003 A6＝2.02907e-005
第十五表面
K＝0.00000e+000 A4＝6.14923e-003 A6＝1.03731e-004
A8＝1.87482e-005
第十六表面
K＝0.00000e+000 A4＝5.75731e-003 A6＝1.01471e-004
A8＝6.23622e-005
各种数据
透镜单元数据
光学***A 第五透镜单元
G1R1 35.000
KA 4.730
[图像拾取状态B]
单位mm
表面数据
非球面数据
第三表面
K＝0.00000e+000 A4＝1.96913e-003 A6＝-3.43582e-005
A8＝2.16700e-007
第四表面
K＝0.00000e+000 A4＝2.13256e-003 A6＝5.31361e-005
第五表面
K＝0.00000e+000 A4＝1.79510e-003 A6＝-5.09954e-005
第六表面
K＝0.00000e+000 A4＝2.43900e-003 A6＝-7.68185e-005
第十表面
K＝0.00000e+000 A4＝6.44904e-004 A6＝-8.62572e-006
A8＝2.30619e-006
第十一表面
K＝0.00000e+000 A4＝2.66628e-003 A6＝2.02907e-005
第十五表面
K＝0.00000e+000 A4＝6.14923e-003 A6＝1.03731e-004
A8＝1.87482e-005
第十六表面
K＝0.00000e+000 A4＝5.75731e-003 A6＝1.01471e-004
A8＝6.23622e-005
各种数据
透镜单元数据
虽然已参照示例性实施例描述了本发明，但应理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。以下权利要求的范围应被赋予最宽泛的解释，以涵盖所有这类修改以及等同的结构及功能。

Claims (20)

1.一种图像拾取装置，其特征在于，包括：
图像拾取光学***，包含保护透镜，该保护透镜被布置为最靠近光入射侧并且在光入射侧具有凸形表面；以及
壳体，被配置为容纳图像拾取光学***，
其中，图像拾取光学***包含孔径光阑以及光学***A和光学***B，光学***A和光学***B被布置在孔径光阑的图像侧以被选择性地放在图像拾取光学***的光路中，光学***A和光学***B具有相互不同的光学特性，
其中，壳体被配置为隔开壳体外部和壳体内部的介质，并且
其中，图像拾取装置还包括切换单元，该切换单元被配置为根据壳体外部的介质来选择性地将光学***A和光学***B之一放在图像拾取光学***的光路中。
2.如权利要求1所述的图像拾取装置，其中，保护透镜由壳体固定并保持。
3.如权利要求1所述的图像拾取装置，其中，光学***A和光学***B中的每一个由至多两个透镜组成。
4.如权利要求1所述的图像拾取装置，其中，满足以下条件表达式：
0.04<(fA-fB)×G1R1/(fA×fB)<1.80，
其中fA表示光学***A的焦距，fB表示光学***B的焦距，并且G1R1表示保护透镜的光入射侧的透镜表面的曲率半径。
5.如权利要求1所述的图像拾取装置，其中，满足以下条件表达式：
0.50<G1R1/L<3.00，
其中G1R1表示保护透镜的光入射侧的透镜表面的曲率半径，并且L表示图像拾取光学***的总透镜长度。
6.如权利要求1所述的图像拾取装置，其中，满足以下条件表达式：
0.02<KA/L<0.60；以及
0.02<KB/L<0.60，
其中KA表示当光学***A被放在图像拾取光学***的光路中时从最靠近光学***A的光入射侧的透镜表面的顶点到像平面的距离，KB表示当光学***B被放在图像拾取光学***的光路中时从最靠近光学***B的光入射侧的透镜表面的顶点到像平面的距离，并且L表示图像拾取光学***的总透镜长度。
7.如权利要求1所述的图像拾取装置，
其中，光学***B包含至少一个正透镜，并且
其中，满足以下条件表达式：
10.0<νdB<62.0，
其中νdB表示光学***B中具有最高折光力的正透镜Bp的材料的Abbe数。
8.如权利要求1所述的图像拾取装置，其中，满足以下条件表达式：
0.80<fWB/fWA<1.02，
其中fWA表示当光学***A被放在图像拾取光学***的光路中时图像拾取光学***的整个***的焦距，并且fWB表示当光学***B被放在图像拾取光学***的光路中时图像拾取光学***的整个***的焦距。
9.如权利要求1所述的图像拾取装置，其中，当壳体外部的介质是满足以下条件表达式的介质时：
1.10<nd<1.50，
切换单元被配置为将光学***B放在图像拾取光学***的光路中，其中nd表示壳体外部的介质关于d线的折射率。
10.如权利要求1所述的图像拾取装置，
其中，光学***A包含至少一个正透镜，并且光学***B包括至少一个正透镜，并且
其中，满足以下条件表达式：
1.00<νdA/νdB<5.00，
其中νdA表示光学***A中所包括的所述至少一个正透镜中具有最高折光力的正透镜Ap的材料的Abbe数，并且νdB表示光学***B中所包括的所述至少一个正透镜中具有最高折光力的正透镜Bp的材料的Abbe数。
11.如权利要求1所述的图像拾取装置，
其中，光学***A包含至少一个正透镜，并且光学***B包含至少一个正透镜，并且
其中，满足以下条件表达式：
1.00≤ndGB/ndGA<1.60，
其中ndGA表示光学***A中所包括的所述至少一个正透镜中具有最高折光力的正透镜Ap的材料关于d线的折射率，并且ndGB表示光学***B中所包括的所述至少一个正透镜中具有最高折光力的正透镜Bp的材料关于d线的折射率。
12.一种图像拾取装置，其特征在于，包括：
图像拾取光学***，包含保护透镜，该保护透镜被布置为最靠近光入射侧并且在光入射侧具有凸形表面；以及
壳体，被配置为容纳图像拾取光学***，
其中，图像拾取光学***包括孔径光阑和光学***C，光学***C被布置在孔径光阑的图像侧以便能够可移除地***图像拾取光学***的光路中，
其中，壳体被配置为隔开壳体外部的介质和壳体内部的介质，并且
其中，图像拾取装置还包括***/移除单元，该***/移除单元被配置为根据壳体外部的介质来将光学***C***图像拾取光学***的光路中或者从图像拾取光学***的光路中移除。
13.如权利要求12所述的图像拾取装置，其中，保护透镜由壳体固定并保持。
14.如权利要求12所述的图像拾取装置，其中，光学***C由至多两个透镜组成。
15.如权利要求12所述的图像拾取装置，其中，满足以下条件表达式：
0.04<(1/fC)×G1R1<1.80，
其中fC表示光学***C的焦距，并且G1R1表示保护透镜的光入射侧的透镜表面的曲率半径。
16.如权利要求12所述的图像拾取装置，其中，满足以下条件表达式：
0.50<G1R1/L<3.00，
其中G1R1表示保护透镜的光入射侧的透镜表面的曲率半径，并且L表示图像拾取光学***的总透镜长度。
17.如权利要求12所述的图像拾取装置，其中，满足以下条件表达式：
0.02<KC/L<0.60，
其中KC表示当光学***C被放在图像拾取光学***的光路中时从最靠近光学***C的光入射侧的透镜表面的顶点到像平面的距离，并且L表示图像拾取光学***的总透镜长度。
18.如权利要求12所述的图像拾取装置，
其中，光学***C包含至少一个正透镜，并且
其中，满足以下条件表达式：
10.0<νdC<62.0，
其中νdC表示光学***C中具有最高折光力的正透镜Cp的材料的Abbe数。
19.如权利要求12所述的图像拾取装置，其中，满足以下条件表达式：
0.80<fWC1/fWC2<1.02，
其中fWC1表示当光学***C被放在图像拾取光学***的光路中时图像拾取光学***的整个***的焦距，并且fWC2表示当光学***C不被放在图像拾取光学***的光路中时图像拾取光学***的整个***的焦距。
20.如权利要求12所述的图像拾取装置，其中，当壳体外部的介质是满足以下条件表达式的介质时：
1.10<nd<1.50，
***/去除单元被配置为将光学***C***图像拾取光学***的光路中，其中nd表示壳体外部的介质关于d线的折射率。
CN201610202185.3A 2015-04-07 2016-04-01 图像拾取装置 Active CN106054362B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-078355 2015-04-07
JP2015078355A JP6618268B2 (ja) 2015-04-07 2015-04-07 撮像装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106054362A true CN106054362A (zh) 2016-10-26
CN106054362B CN106054362B (zh) 2019-02-22

Family

ID=57111356

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610202185.3A Active CN106054362B (zh) 2015-04-07 2016-04-01 图像拾取装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9921409B2 (zh)
JP (1) JP6618268B2 (zh)
CN (1) CN106054362B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111277735A (zh) * 2019-11-04 2020-06-12 苏州臻迪智能科技有限公司 水下云台、水下成像***及水下机器人
CN114035306A (zh) * 2021-11-26 2022-02-11 东莞市融光光学有限公司 一种水下广角透镜成像***

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3098641A4 (en) 2014-01-20 2018-01-03 Nikon Corporation Optical system, imaging device, and optical system production method
JP6579789B2 (ja) 2014-06-10 2019-09-25 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
US10678034B2 (en) * 2015-01-30 2020-06-09 Nikon Corporation Variable magnification optical system, optical apparatus, and method for manufacturing variable magnification optical system
WO2018097287A1 (ja) * 2016-11-28 2018-05-31 コニカミノルタ株式会社 撮像光学系、レンズユニット、及び撮像装置
JP2019124796A (ja) 2018-01-16 2019-07-25 キヤノン株式会社 結像光学系、画像投射装置およびカメラシステム
CN114137781A (zh) * 2021-12-06 2022-03-04 湖北久之洋红外***股份有限公司 一种跨介质成像多功能光学***及控制方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1741154A (zh) * 2004-05-14 2006-03-01 索尼株式会社 光学拾取器以及记录和/或再现光学记录介质的设备
US20070020987A1 (en) * 2005-07-25 2007-01-25 Hideo Shirako Adapter ring for rotation of photographing lens barrel
CN101268388A (zh) * 2005-08-22 2008-09-17 伊斯曼柯达公司 具有可变倍率元件的变焦透镜***
CN101299433A (zh) * 2007-05-01 2008-11-05 奥林巴斯映像株式会社 图像拾取元件模块、利用图像拾取元件模块的透镜单元及便携式电子装置
CN101802705A (zh) * 2007-10-15 2010-08-11 松下电器产业株式会社 相机本体和摄影装置
CN101821658A (zh) * 2007-12-04 2010-09-01 黑眼睛光学有限公司 具有在固定组中的液体透镜的摄远镜头类型的变焦透镜

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5614211A (en) * 1979-07-16 1981-02-12 Minolta Camera Co Ltd Amphibian lens
JPS6365402A (ja) * 1986-09-06 1988-03-24 Minolta Camera Co Ltd 水中カメラ用撮影レンズ
US5513042A (en) * 1993-06-29 1996-04-30 Ricoh Company, Ltd. Lens system with master lens system and conversion lens
JPH0772387A (ja) * 1993-06-29 1995-03-17 Ricoh Co Ltd 変倍レンズ
JP3431968B2 (ja) * 1993-12-02 2003-07-28 オリンパス光学工業株式会社 水陸両用カメラの光学系
JPH11295609A (ja) * 1998-04-08 1999-10-29 Olympus Optical Co Ltd 対物レンズ
JP3950685B2 (ja) * 2000-12-28 2007-08-01 キヤノン株式会社 ズームレンズおよび撮影システム
JP2004252219A (ja) * 2003-02-20 2004-09-09 Nikon Corp フィルターアタッチメント及びこのフィルターアタッチメントを有する撮影装置
JP4393099B2 (ja) * 2003-04-24 2010-01-06 キヤノン株式会社 屈折率１．０以上の周囲媒質中での撮像装置
JP2007047686A (ja) * 2005-08-12 2007-02-22 Fujinon Corp 水中撮影用光学系及び防水カメラハウジング
WO2007109588A2 (en) * 2006-03-17 2007-09-27 Production Resource Group, L.L.C. Multiple focus point light
JP5091716B2 (ja) * 2008-02-21 2012-12-05 株式会社ミツトヨ テレセントリックレンズ光学系および画像測定装置
JP6318512B2 (ja) * 2013-02-12 2018-05-09 株式会社ニコン 交換レンズおよびカメラボディ
WO2015067925A1 (en) * 2013-11-06 2015-05-14 Nauticam International Limited A macro conversion lens
JP6238732B2 (ja) 2013-12-26 2017-11-29 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
JP6665404B2 (ja) * 2015-01-16 2020-03-13 株式会社ニコン 光学系、撮像装置、および光学系の製造方法
JP6287242B2 (ja) * 2014-01-20 2018-03-07 株式会社ニコン 水陸両用変倍レンズおよび撮像装置
EP3098641A4 (en) * 2014-01-20 2018-01-03 Nikon Corporation Optical system, imaging device, and optical system production method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1741154A (zh) * 2004-05-14 2006-03-01 索尼株式会社 光学拾取器以及记录和/或再现光学记录介质的设备
US20070020987A1 (en) * 2005-07-25 2007-01-25 Hideo Shirako Adapter ring for rotation of photographing lens barrel
CN101268388A (zh) * 2005-08-22 2008-09-17 伊斯曼柯达公司 具有可变倍率元件的变焦透镜***
CN101299433A (zh) * 2007-05-01 2008-11-05 奥林巴斯映像株式会社 图像拾取元件模块、利用图像拾取元件模块的透镜单元及便携式电子装置
CN101802705A (zh) * 2007-10-15 2010-08-11 松下电器产业株式会社 相机本体和摄影装置
CN101821658A (zh) * 2007-12-04 2010-09-01 黑眼睛光学有限公司 具有在固定组中的液体透镜的摄远镜头类型的变焦透镜

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111277735A (zh) * 2019-11-04 2020-06-12 苏州臻迪智能科技有限公司 水下云台、水下成像***及水下机器人
CN111277735B (zh) * 2019-11-04 2021-07-16 苏州臻迪智能科技有限公司 水下云台、水下成像***及水下机器人
CN114035306A (zh) * 2021-11-26 2022-02-11 东莞市融光光学有限公司 一种水下广角透镜成像***
CN114035306B (zh) * 2021-11-26 2022-05-27 东莞市融光光学有限公司 一种水下广角透镜成像***

Also Published As

Publication number Publication date
US20160299338A1 (en) 2016-10-13
CN106054362B (zh) 2019-02-22
US9921409B2 (en) 2018-03-20
JP2016200630A (ja) 2016-12-01
JP6618268B2 (ja) 2019-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106054362B (zh) 图像拾取装置
JP6040105B2 (ja) 撮像レンズおよび撮像装置
EP2336815B1 (en) Retrofocus Objective Lens System with four lenses and Imaging Apparatus
CN103885161B (zh) 成像光学***和包括该成像光学***的图像拾取设备
CN102334059B (zh) 变焦透镜
CN105739071A (zh) 变焦镜头及包括该变焦镜头的摄像装置
CN103309026B (zh) 鱼眼镜头***以及包括所述鱼眼镜头***的拍摄设备
CN103454754B (zh) 变焦透镜和配有变焦透镜的图像拾取装置
CN102279461B (zh) 变焦透镜和包括变焦透镜的图像投影设备
KR101802036B1 (ko) 렌즈계 및 이를 포함하는 광학 기기
JPWO2017130571A1 (ja) 撮像レンズおよび撮像装置
JP2008236635A (ja) 電子撮像装置
CN104142564B (zh) 摄像透镜及摄像装置
CN107272169A (zh) 变焦光学***和具备该变焦光学***的摄像装置
CN105652424B (zh) 变焦透镜和包括变焦透镜的摄像装置
CN106597647A (zh) 光学***和包括该光学***的摄像装置
JP6468978B2 (ja) 撮像レンズおよび撮像装置
CN106597646A (zh) 光学***和包括该光学***的摄像装置
CN105652422B (zh) 变焦透镜以及摄像装置
US20080117523A1 (en) Zoom optical system and electronic imaging apparatus using the same
CN104169774B (zh) 光学***、光学设备和用于制造光学***的方法
CN109143557A (zh) 变焦透镜和图像拾取装置
CN106814440A (zh) 转换器器件和图像捕获装置
JP6108215B2 (ja) ズームレンズ、カメラおよび携帯情報端末装置
JP2006194974A (ja) ズームレンズ及びそれを用いた撮像装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant