CN102129113A - 成像镜头、配备其的光学设备和用于制造成像镜头的方法 - Google Patents

Abstract

提供一种成像镜头、一种光学设备和用一种于制造成像镜头的方法。一种成像镜头(SL)以从物体侧起的顺序包括：第一组(G1)，其具有正折射光焦度；孔径光阑(S)；第二组(G2)，其具有正折射光焦度；以及，第三组(G3)，其具有负折射光焦度；在从无限远到近物体聚焦时，沿着光轴独立地向物体侧移动第一组和第二组，该第一组以从物体侧起的顺序包括具有负折射光焦度的前组和具有正折射光焦度的后组，该前组以从物体侧起的顺序由正透镜和负透镜构成，由此，提供一种成像镜头、一种光学设备和用一种于制造成像镜头的方法，该成像镜头能够在从无限远到近物体聚焦时获得极好的光学性能，并且以简单的透镜构造减小光学系统的尺寸。

Description

成像镜头、配备其的光学设备和用于制造成像镜头的方法

通过引用在此并入下面的优先权申请的公开：

在2010年1月20日提交的日本专利申请No.2010-009580，以及

在2010年12月7日提交的日本专利申请No.2010-272975。

技术领域

本发明涉及成像镜头、配备成像镜头的光学设备和用于制造成像镜头的方法。

背景技术

在能够从无限远到近物体实现极好的光学性能的光学系统中，已经提出了各种镜头类型，诸如，在例如日本公开专利申请No.2009-063715中公开的四透镜组配置和在例如日本公开专利申请No.2007-086308中公开的二透镜组配置。关于能够在从无限远物体到近物体聚焦时实现良好的光学性能的这样的光学系统，对于抑制使得光学性能变差的幻像(ghost image)和光斑(flare)以及像差的要求变得越来越强。因此，对于被施加到透镜表面的防反射涂层需要更高的光学性能，从而，为了满足这样的要求，多层设计技术和多层涂敷技术正在持续发展(例如，参见日本公开专利申请No.2000-356704)。

然而，在四透镜组配置中，因为大量的透镜组，所以光学系统趋向于变大。而且，在二透镜组配置中，虽然能够容易地减小光学系统的尺寸，但是用于聚焦的移动量变大。同时，已经有下述问题：趋向于从这样的成像镜头的光学表面生成导致产生幻像和光斑的反射光。

发明内容

根据如上所述的问题建立本发明，并且本发明的目的是提供一种成像镜头，所述成像镜头能够从无限远到近物体获得极好的光学性能，减小光学系统的尺寸，并且减小幻像和光斑。

根据本发明的第一方面，提供了一种成像镜头，其以从物体侧起的顺序包括：第一透镜组，其具有正折射光焦度；孔径光阑；第二透镜组，其具有正折射光焦度；以及，第三透镜组，其具有负折射光焦度，在从无限远到近物体聚焦时，所述第一透镜组和所述第二透镜组沿着光轴向物体侧独立地移动，所述第一透镜组以从物体侧起的顺序包括具有负折射光焦度的前组和具有正折射光焦度的后组，所述前组以从物体侧起的顺序由正透镜和负透镜构成。

在本发明的第一方面，优选的是，在所述第一透镜组至所述第三透镜组中的至少一个光学表面上施加防反射涂层，并且，所述防反射涂层包括至少一个通过湿法形成的层。

根据本发明的第二方面，提供了一种配备所述第一方面的光学设备。

根据本发明的第三方面，提供了一种用于制造成像镜头的方法，所述成像镜头以从物体侧起的顺序包括：第一透镜组，其具有正折射光焦度；孔径光阑；第二透镜组，其具有正折射光焦度；以及，第三透镜组，其具有负折射光焦度，所述方法包括步骤：布置所述第一透镜组和所述第二透镜组，使得在从无限远到近物体聚焦时，沿着光轴向物体侧独立地移动所述第一透镜组和所述第二透镜组；以及，在所述第一透镜组中布置每一个透镜，使得所述第一透镜组以从物体侧起的顺序包括具有负折射光焦度的前组和具有正折射光焦度的后组，并且，所述前组以从物体侧起的顺序由正透镜和负透镜构成。

在本发明的第三方面中，优选的是，包括下面的步骤：向所述第一透镜组至所述第三透镜组中的至少一个光学表面上施加防反射涂层，使得所述防反射涂层包括至少一个通过湿法形成的层。

本发明使得可以提供一种成像镜头、配备成像镜头的光学设备和用于制造成像镜头的方法，所述成像镜头能够从无限远到近物体获得极好的光学性能，同时减小光学系统的尺寸，并且减小幻像和光斑。

附图说明

图1是示出根据本申请的示例1的成像镜头的透镜配置的截面图。

图2A和2B是示出根据示例1的成像镜头的各种像差的图，其中，图2A是在聚焦在无限远时，并且图2B是聚焦在最近拍摄距离时。

图3是根据示例1的透镜系统的透镜配置的截面图，并且是说明视图，其中，通过第二幻像产生表面来反射从第一幻像产生表面反射的光线。

图4是示出根据本申请的示例2的成像镜头的透镜配置的截面图。

图5A和5B是示出根据示例2的成像镜头的各种像差的图，其中，图5A是在聚焦在无限远时，并且图5B是聚焦在最近拍摄距离时。

图6是示出根据本申请的示例3的成像镜头的透镜配置的截面图。

图7A和7B是示出根据示例3的成像镜头的各种像差的图，其中，图7A是在聚焦在无限远时，并且图7B是聚焦在最近拍摄距离时。

图8是示出根据本申请的示例4的成像镜头的透镜配置的截面图。

图9A和9B是示出根据示例4的成像镜头的各种像差的图，其中，图9A是在聚焦在无限远时，并且图9B是聚焦在最近拍摄距离时。

图10是示出根据本申请的示例5的成像镜头的透镜配置的截面图。

图11A和11B是示出根据示例5的成像镜头的各种像差的图，其中，图11A是在聚焦在无限远时，并且图11B是聚焦在最近拍摄距离时。

图12是示出根据本实施例的配备了成像镜头的单镜头反射数字照相机的截面图。

图13是示出根据本实施例的用于制造成像镜头的方法的流程图。

图14是根据本实施例的防反射涂层的配置的说明视图。

图15是示出根据本实施例的防反射涂层的光谱反射比的图。

图16是示出根据变体的防反射涂层的光谱反射比的图。

图17是示出根据变体的防反射涂层的光谱反射比的角度相关性的图。

图18是示出根据传统示例的防反射涂层的光谱反射比的图。

图19是示出根据传统示例的防反射涂层的光谱反射比的角度相关性的图。

具体实施方式

下面将参考附图描述本申请的优选实施例。如图1中所示，根据本实施例的成像镜头SL以从物体侧起的顺序包括：第一透镜组G1，其具有正折射光焦度；孔径光阑S；第二透镜组G2，其具有正折射光焦度；以及，第三透镜组G3，其具有负折射光焦度。该第一透镜组G1以从物体侧起的顺序包括具有负折射光焦度的前组G1F和具有正折射光焦度的后组G1R。该前组以从物体侧起的顺序由正透镜和负透镜构成。

在从无限远到近物体聚焦时，沿着光轴独立地向物体侧移动第一透镜组G1和第二透镜组G2。在独立地移动具有正折射光焦度的两个透镜组的情况下，变得有可能获得极好的光学性能，并且抑制每一个透镜组的移动量。而且，在第一透镜组G1中，在将具有负折射光焦度的前组G1F布置到其物体侧并且将具有正折射光焦度的后组G1R布置到其图像侧的情况下，变得有可能使得在物体和第一透镜组之间的距离较大，并且极好地校正在从无限远到近物体的畸变。在本实施例中，虽然仅通过正透镜和负透镜的两个透镜来构造前组G1F，但是，在从无限远到近物体聚焦时，主要通过正透镜来校正彗差，通过负透镜来校正畸变，变得有可能获得极好的光学性能。

而且，在根据本实施例的成像镜头SL中，在满足下面的条件表达式的情况下，变得有可能保证从无限远到近物体的极好光学性能，同时保持上述的特性。

在根据本实施例的成像镜头SL中，优选的是，满足下面的条件表达式(1)：

1.38＜(-f1F)/f1R＜3.00            (1)

其中，f1F表示前组G1F的焦距，并且f1R表示后组G1R的焦距。

条件表达式(1)限定了在第一透镜组G1中的折射光焦度分布，用于保证极好的光学性能，并且抑制在聚焦于近物体时第一透镜组G1和第二透镜组G2的移动量。第一透镜组G1以负正光焦度分布来布置前组G1F和后组G1R，并且将负折射光焦度布置到最物体侧，由此使得在聚焦于近物体时在物体和负透镜组之间的距离更长。当值(-f1F)/f1R等于或超过条件表达式(1)的上限时，在第一透镜组G1中的负折射光焦度变弱，使得可以极好地校正球面像差和场曲。然而，当聚焦于近物体时，在物体和透镜之间的距离变小，并且产生负畸变。具体地说，在聚焦于最近拍摄范围时的负畸变变强，使得在光学性能上是不期望的。为了保证本实施例的效果，优选的是，将条件表达式(1)的上限设置为2.80。为了进一步保证本实施例的效果，最优选的是，将条件表达式(1)的上限设置为2.50。另一方面，当值(-f1F)/f1R等于或小于条件表达式(1)的下限时，前组G1F的折射光焦度变强。换句话说，因为在第一透镜组G1中的负折射光焦度变强，所以在从无限远到近物体聚焦时，球面像差和场曲校正不足，因此这是不期望的。为了保证本实施例的效果，优选的是，将条件表达式(1)的下限设置为1.40。为了进一步保证本实施例的效果，最优选的是，将条件表达式(1)的下限设置为1.45。

在根据本实施例的成像镜头SL中，优选的是，满足下面的条件表达式(2)：

0.50＜f1R/f＜1.20                (2)

其中，f表示在聚焦于无限远时的成像镜头的焦距。

与条件表达式(1)类似，条件表达式(2)限定了第一透镜组G1的折射光焦度分布，用于在从无限远到近物体聚焦时保证极好的光学性能。因为条件表达式(1)限定在第一透镜组G1中的前组G1F的折射光焦度，并且条件表达式(2)限定在第一透镜组G1中的后组G1R的折射光焦度，所以可以极好地校正在聚焦于最近拍摄范围时产生的球面像差。当值f1R/f等于或超过条件表达式(2)的上限时，球面像差变得校正不足，因此这是不期望的。为了保证本实施例的效果，优选的是，将条件表达式(2)的上限设置为1.15。为了进一步保证本实施例的效果，最优选的是，将条件表达式(2)的上限设置为1.10。另一方面，当值f1R/f等于或小于条件表达式(2)的下限时，后组G1R的折射光焦度变强，并且球面像差变得校正不足，因此这是不期望的。为了保证本实施例的效果，优选的是，将条件表达式(2)的下限设置为0.55。为了进一步保证本实施例的效果，最优选的是，将条件表达式(2)的下限设置为0.57。

在根据本实施例的成像镜头SL中，优选的是，在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的距离在聚焦时改变。使用这种配置，可以改善在在聚焦于近物体时的场曲。

在根据本实施例的成像镜头SL中，优选的是，满足下面的条件表达式(3)：

4.00＜(-f3)/f1＜10.00            (3)

其中，f1表示第一透镜组G1的焦距，并且f3表示第三透镜组G3的焦距。

条件表达式(3)用于通过第三透镜组G3极好地校正在从无限远到近物体聚焦时在聚焦透镜组中产生的场曲。当值(-f3)/f1等于或超过条件表达式(3)的上限时，第三透镜组G3的折射光焦度变弱，并且场曲变得校正不足，因此这是不期望的。具体地说，在聚焦于最近拍摄范围时，场曲的趋势变强，使得优选的是，满足条件表达式(3)。为了保证本实施例的效果，优选的是，将条件表达式(3)的上限设置为9.50。为了进一步保证本实施例的效果，最优选的是，将条件表达式(3)的上限设置为9.00。另一方面，当值(-f3)/f1等于或小于条件表达式(3)的下限时，第三透镜组G3的折射光焦度变强，并且场曲的校正不足的趋势变强，因此这是不期望的。为了保证本实施例的效果，优选的是，将条件表达式(3)的下限设置为0.405。为了进一步保证本实施例的效果，最优选的是，将条件表达式(3)的下限设置为0.410。

在根据本实施例的成像镜头SL中，优选的是，满足下面的条件表达式(4)：

0.20＜dFR/f＜0.33            (4)

其中，dFR表示在前组G1F的最图像侧透镜表面和后组G1R的最物体侧透镜表面之间沿着光轴的距离。

条件表达式(4)用于极好地校正场曲和畸变。当值dFR/f等于或超过条件表达式(4)的上限时，整个透镜系统变大。而且，畸变变得更差，因此这是不期望的。为了保证本实施例的效果，优选的是，将条件表达式(4)的上限设置为0.320。为了进一步保证本实施例的效果，最优选的是，将条件表达式(4)的上限设置为0.315。另一方面，当值dFR/f等于或小于条件表达式(4)的下限时，场曲变得更差，因此这是不期望的。为了保证本实施例的效果，优选的是，将条件表达式(4)的下限设置为0.250。为了进一步保证本实施例的效果，最优选的是，将条件表达式(4)的下限设置为0.280。

在根据本实施例的成像镜头SL中，优选的是，满足下面的条件表达式(5)：

0.40＜(-f1Fn)/f＜0.90            (5)

其中，f1Fn表示构成第一透镜组G1中的前组G1F的负透镜的焦距，并且f表示在聚焦于无限远时的成像镜头的焦距。

条件表达式(5)用于通过在第一透镜组G1中的前组G1F的二透镜配置来极好地校正像差。当值(-f1Fn)/f等于或超过条件表达式(5)的上限时，在第一透镜组G1中的负折射光焦度变弱，并且负场曲和正畸变变强，因此这是不期望的。为了保证本实施例的效果，优选的是，将条件表达式(5)的上限设置为0.89。为了进一步保证本实施例的效果，最优选的是，将条件表达式(5)的上限设置为0.88。另一方面，当(-f1Fn)/f等于或小于条件表达式(5)的下限时，负折射光焦度变强，并且正场曲的趋势变强，因此这是不期望的。为了保证本实施例的效果，优选的是，将条件表达式(5)的下限设置为0.45。为了进一步保证本实施例的效果，最优选的是，将条件表达式(5)的下限设置为0.48。

在根据本实施例的成像镜头SL中，优选的是，满足下面的条件表达式(6)：

0.60＜X1/f＜0.90            (6)

其中，X1表示在从无限远到最近物体聚焦时第一透镜组G1沿着光轴的移动量的绝对值，并且f表示在聚焦于无限远时的成像镜头的焦距。

条件表达式(6)限定在从无限远到最近物体聚焦时第一透镜组G1作为聚焦透镜组沿着光轴的适当移动量。当值X1/f等于或超过条件表达式(6)的上限时，虽然各种像差的产生变小，但是聚焦透镜组的移动量变大。因此，光学系统变大，因此这是不期望的。为了保证本实施例的效果，优选的是，将条件表达式(6)的上限设置为0.88。为了进一步保证本实施例的效果，最优选的是，将条件表达式(6)的上限设置为0.85。另一方面，当值X1/f等于或小于条件表达式(6)的下限时，虽然可以减小光学系统的尺寸，但是聚焦透镜组的折射光焦度变强，并且趋向于产生各种像差，因此这是不期望的。为了保证本实施例的效果，优选的是，将条件表达式(6)的下限设置为0.65。为了进一步保证本实施例的效果，最优选的是，将条件表达式(6)的下限设置为0.70。

在根据本实施例的成像镜头SL中，优选的是，满足下面的条件表达式(7)：

0.70＜X2/f＜0.90            (7)

其中，X2表示在从无限远到最近物体聚焦时第二透镜组G2沿着光轴的移动量的绝对值，并且f表示在聚焦于无限远时的成像镜头的焦距。

条件表达式(7)限定在从无限远到最近物体聚焦时第二透镜组G2作为聚焦透镜组沿着光轴的适当移动量。当值X2/f等于或超过条件表达式(7)的上限时，虽然各种像差的产生变小，但是聚焦透镜组的移动量变大。因此，光学系统变大，因此这是不期望的。为了保证本实施例的效果，优选的是，将条件表达式(7)的上限设置为0.88。为了进一步保证本实施例的效果，最优选的是，将条件表达式(7)的上限设置为0.85。另一方面，当值X2/f等于或小于条件表达式(7)的下限时，虽然可以减小光学系统的尺寸，但是聚焦透镜组的折射光焦度变强，并且趋向于产生各种像差，因此这是不期望的。为了保证本实施例的效果，优选的是，将条件表达式(7)的下限设置为0.71。为了进一步保证本实施例的效果，最优选的是，将条件表达式(7)的下限设置为0.72。

在根据本实施例的成像镜头SL中，非球面的引入在改善光学性能上是有效的。在向第一透镜组G1中的前组G1F应用非球面透镜的情况下，变得有可能极好地校正从无限远到近物体的彗差和畸变。通过向在第一透镜组G1中的后组G1R中的正透镜或向第二透镜组G2应用非球面透镜，变得有可能抑制从无限远到近物体的球面像差。

然后，根据本实施例的从另一个视点看的成像镜头SL以从物体侧起的顺序包括具有正折射光焦度的第一透镜组、孔径光阑S、具有正折射光焦度的第二透镜组、和具有负折射光焦度的第三透镜组。第一透镜组以从物体侧起的顺序包括具有负折射光焦度的前组和具有正折射光焦度的后组。前组以从物体侧起的顺序包括正透镜和负透镜。

在从无限远物体到近物体聚焦时，沿着光轴独立地向物体侧移动作为聚焦透镜组的第一透镜组和第二透镜组。在根据本实施例的从另一个视点看的成像镜头SL中，在通过三透镜组配置减小尺寸的情况下，并且在独立地移动第一透镜组和第二透镜组的情况下，变得有可能从无限远物体到近物体获得高光学性能。而且，因为在聚焦时独立地移动两个正透镜组，所以变得有可能获得极好的光学性能，并且抑制每一个透镜组的移动量。

而且，在将具有负折射光焦度的前组布置到物体侧并且将具有正折射光焦度的后组布置到图像侧的情况下，使得在物体和第一透镜组之间的距离较大，因此可以较好地校正在从无限远物体到近物体聚焦时的畸变。在根据本实施例的从另一个视点看的成像镜头中，在通过正透镜和负透镜的两个透镜来构成前组的情况下，主要通过正透镜来校正彗差，通过负透镜来校正畸变，变得有可能在从无限远物体到近物体聚焦时实现极好的光学性能。

在根据本实施例的从另一个视点看的成像镜头中，在第一透镜组至第三透镜组中的至少一个光学表面被施加防反射涂层，并且该防反射涂层包含至少一个通过使用湿法形成的层。在以这种方式配置的情况下，在抑制通过由光学表面反射来自物体的光线而产生的幻像和光斑的情况下，根据本实施例的成像镜头使得有可能实现高光学性能。

在根据本实施例的从另一个视点看的成像镜头中，防反射涂层是多层膜，并且优选的是，由湿法形成的层是在构成多层涂层的层中的最外层。使用这种配置，因为相对于空气在折射率上的差会小，所以光的反射会小，因此可以进一步抑制幻像和光斑。

在根据本实施例的从另一个视点看的成像镜头中，当通过nd表示通过湿法形成的层的在d线的折射率时，优选的是，折射率nd是1.30或更小。使用这种配置，因为相对于空气在折射率上的差会小，所以光的反射会小，因此可以进一步抑制幻像和光斑。

在根据本实施例的从另一个视点看的成像镜头中，优选的是，其上形成防反射涂层的光学表面是在第一透镜组和第二透镜组中的至少一个光学表面，并且，优选的是，该光学表面是从孔径光阑看的凹表面。因为易于在从孔径光阑看的凹表面上产生幻像，所以，在向这样的光学表面施加防反射涂层的情况下，可以有效地抑制幻像和光斑。

在根据本实施例的从另一个视点看的成像镜头中，优选的是，其上形成防反射涂层的凹表面是图像侧透镜表面。因为易于在从孔径光阑看的凹表面上产生幻像，所以，在向这样的光学表面施加防反射涂层的情况下，可以有效地抑制幻像和光斑。

在根据本实施例的从另一个视点看的成像镜头中，优选的是，其上形成防反射涂层的凹表面是物体侧透镜表面。因为易于在从孔径光阑看的凹表面上产生幻像，所以，在向这样的光学表面施加防反射涂层的情况下，可以有效地抑制幻像和光斑。

在根据本实施例的从另一个视点看的成像镜头中，优选的是，其上形成防反射涂层的光学表面是第三透镜组的至少一个表面，并且优选的是，该光学表面是从图像平面看的凹表面。因为易于在从图像平面看的凹表面上产生幻像，在向这样的光学表面施加防反射涂层的情况下，可以有效地抑制幻像和光斑。

在根据本实施例的从另一个视点看的成像镜头中，优选的是，其上形成防反射涂层的、从图像平面看的凹表面是图像侧透镜表面。因为易于在从图像平面看的凹表面上产生幻像，在向这样的光学表面施加防反射涂层的情况下，可以有效地抑制幻像和光斑。

在根据本实施例的从另一个视点看的成像镜头中，优选的是，其上形成防反射涂层的、从图像平面看的凹表面是物体侧透镜表面。因为易于在从图像平面看的凹表面上产生幻像，所以，在向这样的光学表面施加防反射涂层的情况下，可以有效地抑制幻像和光斑。

顺便提及，在根据本实施例的从另一个视点看的成像镜头中，防反射涂层不限于湿法，并且可以通过干法等来形成防反射涂层。在该情况下，优选的是，防反射涂层包含至少一个其折射率是1.30或更小的层。在于防反射涂层中包含至少一个通过干法等形成的、其折射率是1.30或更小的层的情况下，可以获得与由湿法形成的情况相同的效果。在该情况下，优选的是，其折射率是1.30或更小的、构成多层涂敷的层是最外层。

在根据本实施例的从另一个视点看的成像镜头中，优选的是，满足下面的条件表达式(1)：

1.38＜(-f1F)/f1R＜3.00            (1)

其中，f1F表示前组G1F的焦距，并且f1R表示后组G1R的焦距。

条件表达式(1)限定了在第一透镜组中的前组的焦距与后组的焦距的比率的适当范围。然而，上面已经描述了条件表达式(1)，因此省略重复描述。

在根据本实施例的从另一个视点看的成像镜头中，优选的是，满足下面的条件表达式(2)：

0.50＜f1R/f＜1.20            (2)

其中，f1R表示后组G1R的焦距，并且f表示在聚焦于无限远时的成像镜头的焦距。

条件表达式(2)限定在第一透镜组中的后组的焦距相对于在聚焦于无限远时的成像镜头的焦距。然而，上面已经描述了条件表达式(2)，因此省略重复描述。

在根据本实施例的从另一个视点看的成像镜头中，优选的是，在第一透镜组和第二透镜组之间的距离在聚焦时变化。使用这种配置，可以改善在聚焦于近物体时的场曲。

在根据本实施例的从另一个视点看的成像镜头中，优选的是，满足下面的条件表达式(3)：

4.00＜(-f3)/f1＜10.00            (3)

其中，f1表示第一透镜组G1的焦距，并且f3表示第三透镜组G3的焦距。

条件表达式(3)限定第一透镜组的焦距与第三透镜组的焦距的比率的适当范围。然而，上面已经描述了条件表达式(3)，因此省略重复描述。

在根据本实施例的从另一个视点看的成像镜头中，优选的是，满足下面的条件表达式(4)：

0.20＜dFR/f＜0.33            (4)

其中，dFR表示在前组G1F的最图像侧透镜表面和后组G1R的最物体侧透镜表面之间沿着光轴的距离。

条件表达式(4)限定在前组和后组之间的沿着光轴的距离。然而，上面已经描述了条件表达式(4)，因此省略重复描述。

在根据本实施例的从另一个视点看的成像镜头中，优选的是，满足下面的条件表达式(5)：

0.40＜(-f1Fn)/f＜0.90            (5)

其中，f1Fn表示构成第一透镜组G1中的前组G1F的负透镜的焦距，并且f表示在聚焦在无限远时的成像镜头的焦距。

条件表达式(5)限定在第一透镜组中构成前组的负透镜的焦距与在聚焦于无限远时成像镜头的焦距的比率。然而，上面已经描述了条件表达式(5)，因此省略重复描述。

在根据本实施例的从另一个视点看的成像镜头中，优选的是，满足下面的条件表达式(6)：

0.60＜X1/f＜0.90            (6)

其中，X1表示在从无限远到最近物体聚焦时第一透镜组G1沿着光轴的移动量的绝对值，并且f表示在聚焦于无限远时的成像镜头的焦距。

条件表达式(6)限定在从无限远到最近物体聚焦时第一透镜组G1沿着光轴的移动量的绝对值相对于在聚焦于无限远时成像镜头的焦距。然而，上面已经描述了条件表达式(6)，因此省略重复描述。

在根据本实施例的从另一个视点看的成像镜头中，优选的是，满足下面的条件表达式(7)：

0.70＜X2/f＜0.90            (7)

其中，X2表示在从无限远到最近物体聚焦时第二透镜组G2沿着光轴的移动量的绝对值，并且f表示在聚焦于无限远时的成像镜头的焦距。

条件表达式(7)限定在从无限远到最近物体聚焦时第二透镜组沿着光轴的移动量的绝对值相对于在聚焦于无限远时成像镜头的焦距。然而，上面已经描述了条件表达式(7)，因此省略重复描述。

在根据本实施例的从另一个视点看的成像镜头中，优选的是，在第一透镜组的前组、后组和第二透镜组的至少一个中布置非球面透镜。在将非球面透镜布置在第一透镜组中的前组中的情况下，变得有可能校正在从无限远到近物体聚焦时的彗差和畸变。而且，当在第一透镜组的后组中的正透镜中或在第二透镜组中包括非球面透镜时，可以有效地校正在从无限远物体到近物体聚焦时的球面像差。

然后，在图12示出根据本实施例的、作为配备了上述的成像镜头SL的光学设备的单镜头反射数字照相机1(以下简称为照相机)的示意截面图。在照相机1中，来自未示出的物体的光被成像镜头2(成像镜头SL)会聚，并且经由快速复原反光镜3被聚焦在聚焦屏幕4。在聚焦屏幕4上聚焦的光在五角屋脊棱镜5内被多次反射，并且被引导到目镜6。因此，拍摄者能够经由目镜6观察作为正像的物体图像。

当拍摄者将未示出的释放按钮按到底时，快速复原反光镜3从光学路径收缩，并且来自未示出的物体的光在成像装置7上形成物体图像。因此，从物体发射的光的图像被成像装置7捕获，并且在未示出的存储器中被存储为物体的拍摄图像。以这种方式，拍摄者可以通过照相机1来获得物体的画面。顺便提及，在图12中所示的照相机1可以被构造为可拆卸地保持成像镜头SL，或者可以与成像镜头SL一体地构造。照相机1可以是所谓的单镜头反射照相机或不包括快速复原反光镜等的紧凑照相机。

下面参考图13来描述根据本实施例的用于制造成像镜头SL的方法的概述。首先，通过布置每一个透镜来设置每一个透镜组(步骤S100)。具体地说，在本实施例中，例如，以从物体侧起的顺序将通过双凸正透镜L11与双凹负透镜L12胶合构造的胶合透镜布置为在第一透镜组G1中的前组G1F，以从物体侧起的顺序将通过双凸正透镜L13与双凹负透镜L14胶合构造的胶合透镜布置为在第一透镜组G1中的后组G1R，将孔径光阑S布置到后组G1R的图像侧，以从物体侧起的顺序将双凹负透镜L21、具有朝向图像侧的凸表面的正弯月形透镜L22和双凸正透镜L23布置为第二透镜组G2，并且以从物体侧起的顺序将具有朝向图像侧的凹表面的负弯月形透镜L31和双凸正透镜L32布置为第三透镜组G3。以这种方式设置的每一个透镜组被布置，由此制造成像镜头SL。

在该情况下，第一透镜组G1和第二透镜组G2被布置使得在从无限远到近物体聚焦时沿着光轴独立地向物体侧移动第一透镜组G1和第二透镜组G2(步骤S200)。

下面描述根据本实施例的每一个示例。分别在图1、4、6、8和10中示出成像镜头SL1至SL5的透镜配置。

<示例1>

如图1中所示，成像镜头SL1以从物体侧起的顺序由下述部分构成：第一透镜组G1，其具有正折射光焦度；孔径光阑S；第二透镜组G2，其具有正折射光焦度；以及，第三透镜组G3，其具有负折射光焦度。在从无限远物体到近物体聚焦时，沿着光轴独立地向物体侧移动第一透镜组G1和第二透镜组G2(聚焦透镜组)，由此聚焦在位于无限远距离的物体上。

该第一透镜组G1以从物体侧起的顺序由具有负折射光焦度的前组G1F和具有正折射光焦度的后组G1R构成。该前组G1F由胶合透镜构成，以从物体侧起的顺序通过双凸正透镜L11与双凹负透镜L12胶合构造该胶合透镜。可以通过正弯月形透镜与负弯月形透镜胶合来构造该胶合透镜。在双凹负透镜L12中，在使得图像透镜表面的曲率半径的绝对值比物体侧透镜表面的曲率半径的绝对值小的情况下，变得有可能校正在从无限远物体到近物体聚焦时的彗差和畸变。后组G1R由胶合透镜构成，以从物体侧起的顺序通过双凸正透镜L13与双凹负透镜L14胶合来构造该胶合透镜。以这种方式，在将具有负折射光焦度的前组G1F布置到物体侧的情况下，变得有可能使得在通过将第一透镜组G1向物体侧移动而聚焦时在物体和双凸正透镜L11之间的距离更长。

第二透镜组G2由三个透镜构成，该三个透镜以从物体侧起的顺序是双凹负透镜L21、具有朝向图像侧的凸表面的正弯月形透镜L22和双凸正透镜L23。因为第一透镜组G1具有正折射光焦度，所以从物体出来的光线作为会聚射线入射在第二透镜组G2上，使得在布置双凹负透镜L21的情况下，光线被暂时发散。然后，在将正弯月形透镜L22和双凸正透镜L23布置到其图像侧的情况下，可以极好地校正球面像差和彗差。

第三透镜组G3以从物体侧起的顺序由具有朝向图像侧的凹表面的负弯月形透镜L31和双凸正透镜L32构成，由此保证足够的后焦距，并且校正场曲。第三透镜组G3可以是以此顺序的正透镜和负透镜。

在第一透镜组G1中的后组G1R和第二透镜组G2之间布置孔径光阑S。顺便提及，可以在第一透镜组G1中的前组G1F和后组G1R之间布置孔径光阑S。替代地，可以在第二透镜组G2中布置孔径光阑S。

在表1中列出了与根据示例1的成像镜头SL1相关联的各个值。

在表1中，f表示在聚焦于无限远时的成像镜头的焦距，FNO表示f数(f-number)，ω表示半视角(单位：度)，并且，Bf表示后焦距。在(透镜数据)中，最左列“i”示出沿着传播光线的方向以从物体侧起的顺序计数的光学表面编号，第二列“r”示出光学表面的曲率半径，第三列“d”示出沿着光轴到下一个光学表面的距离，并且第四列“nd”示出在d线(波长λ＝587.6nm)的折射率，并且第五列“vd”示出在d线(波长λ＝587.6nm)的阿贝数。在第四列“nd”中，省略空气的折射率nd＝1.000000。在第二列“r”中，r＝∞指示平面。在(可变距离)中，β表示拍摄放大率，d0表示在物体和第一透镜组G1之间的距离，“INF”指示在聚焦于无限远时的状态(β＝0)，“MID”指示在聚焦于中间拍摄距离时的状态(β＝-0.5)，并且“CLD”指示在聚焦在最近拍摄范围上的状态(β＝-1.0)。在(条件表达式的值)中，示出各个条件表达式的值。

在关于多个值的各个表格中，一般使用“mm”来作为诸如焦距、曲率半径和到下一个透镜表面这样的长度的单位。然而，因为可以通过成比例地放大或缩小的光学系统来获得类似的光学性能，所以单位不必然限于“mm”，并且，可以使用任何其他适当的单位。

在其他示例中，附图标记的解释是相同的。

表1

图2A和2B是示出根据示例1的成像镜头的各种像差的图，其中，图2A是在聚焦于无限远时，并且图2B是聚焦于最近拍摄距离时。

在示出像散的图中，实线指示弧矢图像平面，并且虚线指示子午图像平面。在各个图中，FNO表示f数，NA表示在聚焦于最近拍摄范围时在物体侧的数值孔径，Y表示图像高度。在各个图中，d指示在d线(波长λ＝587.6nm)的像差曲线，并且g指示在g线(波长λ＝435.8nm)的像差曲线。

从各个图显然，虽然对于每一个透镜组配置了极少数量的透镜，但是作为对于在从无限远到近物体的整个聚焦范围上的各个像差的良好校正的结果，根据示例1的成像镜头示出优越的光学性能。而且，在畸变上的变化小。

图3是根据示例1的透镜系统的透镜配置的截面图，并且是说明视图，其中，从物体侧入射的光线BM产生幻像图像。

如图3中所示，当来自物体的光束BM入射在成像镜头SL1上时，负弯月形透镜L31的物体侧透镜表面(其表面编号是14的第一幻像产生表面)反射该光束，并且反射的光束被正弯月形透镜L22的图像侧表面(其表面编号是11的第二幻像产生表面)再一次反射，以达到图像平面I，并且产生幻像。顺便提及，第一幻像产生表面(表面编号14)是从图像平面I看的凹表面，并且第二幻像产生表面(表面编号11)是从孔径光阑看到的凹表面。在形成与宽波长范围和宽入射角对应的防反射涂层的情况下，变得有可能有效地抑制幻像。

<示例2>

图4是示出根据本申请的示例2的成像镜头SL2的透镜配置的截面图。根据示例2的成像镜头SL2以从物体侧起的顺序由下述部分构成：第一透镜组G1，其具有正折射光焦度；孔径光阑S；第二透镜组G2，其具有正折射光焦度；以及，第三透镜组G3，其具有负折射光焦度。在从无限远物体到近物体聚焦时，沿着光轴独立地向物体侧移动第一透镜组G1和第二透镜组G2(聚焦透镜组)，由此聚焦在位于无限远距离的物体上。

该第一透镜组G1以从物体侧起的顺序由具有负折射光焦度的前组G1F和具有正折射光焦度的后组G1R构成。该前组G1F以从物体侧起的顺序由下述部分构成：正弯月形透镜L11，其具有朝向物体侧的凸表面；以及，负弯月形透镜L12，其具有朝向物体侧的凹表面，并且图像侧表面的曲率半径的绝对值比物体侧表面的小。在以这种方式构造前组G1F的情况下，变得有可能在保证负折射光焦度的情况下极好地校正彗差和畸变。后组G1R由胶合透镜构成，以从物体侧起的顺序通过双凸正透镜L13与双凹负透镜L14胶合构造该胶合透镜，双凹负透镜L14的物体侧表面的曲率半径的绝对值比图像侧表面的小。在以这种方式构造后组G1R的情况下，变得有可能在保证强的正折射光焦度的情况下校正球面像差和纵色像差。

第二透镜组G2以从物体侧起的顺序由下述部分构成：孔径光阑S；双凹负透镜L21；正弯月形透镜L22，其具有朝向图像侧的凸表面；以及，双凸正透镜L23。因为第一透镜组G1具有正折射光焦度，所以从物体出来的光线作为会聚射线入射在第二透镜组G2上，使得在布置双凹负透镜L21的情况下，光线被暂时发散。然后，在将正弯月形透镜L22和双凸正透镜L23布置到其图像侧的情况下，可以极好地校正球面像差和彗差。

第三透镜组G3以从物体侧起的顺序由下述部分构成：双凹负透镜L31，其图像侧表面的曲率半径的绝对值比物体侧表面的小；以及，双凸正透镜L32，由此保证足够的后焦距，并且校正场曲。

在表2中列出了与根据示例2的成像镜头SL2相关联的各个值。

表2

图5A和5B是示出根据示例2的成像镜头的各种像差的图，其中，图5A是在聚焦于无限远时，并且图5B是聚焦于最近拍摄距离时。

从各个图显然，虽然对于每一个透镜组配置了极少数量的透镜，但是作为对于在从无限远到近物体的整个聚焦范围上的各个像差的良好校正的结果，根据示例2的成像镜头示出优越的光学性能。而且，在畸变上的变化小。

<示例3>

图6是示出根据本申请的示例3的成像镜头SL3的透镜配置的截面图。根据示例3的成像镜头SL3以从物体侧起的顺序由下述部分构成：第一透镜组G1，其具有正折射光焦度；孔径光阑S；第二透镜组G2，其具有正折射光焦度；以及，第三透镜组G3，其具有负折射光焦度。在从无限远物体到近物体聚焦时，沿着光轴独立地向物体侧移动第一透镜组G1和第二透镜组G2(聚焦透镜组)，由此聚焦在位于无限远距离的物体上。

该第一透镜组G1以从物体侧起的顺序由具有负折射光焦度的前组G1F和具有正折射光焦度的后组G1R构成。该前组G1F以从物体侧起的顺序由下述部分构成：双凸正透镜L11，其物体侧表面的曲率半径的绝对值比图像侧表面的小；以及，双凹负透镜L12，其图像侧表面的曲率半径的绝对值比物体侧表面的小。在以这种方式构造前组G1F的情况下，变得有可能在保证负折射光焦度的情况下极好地校正彗差和畸变。后组G1R由胶合透镜构成，以从物体侧起的顺序通过双凸正透镜L13与负弯月形透镜L14胶合构造该胶合透镜，负弯月形透镜L14具有朝向物体侧的凹表面，并且其物体侧表面的曲率半径的绝对值比图像侧表面的小。在以这种方式构造后组G1R的情况下，变得有可能在保证强的正折射光焦度的情况下校正球面像差和纵色像差。

第二透镜组G2以从物体侧起的顺序由下述部分构成：孔径光阑S；双凹负透镜L21；正弯月形透镜L22，其具有朝向图像侧的凸表面；以及，双凸正透镜L23。因为第一透镜组G1具有正折射光焦度，所以从物体出来的光线作为会聚光线入射在第二透镜组G2上，使得在布置双凹负透镜L21的情况下，光线被暂时发散。然后，在将正弯月形透镜L22和双凸正透镜L23布置到其图像侧的情况下，极好地校正球面像差和彗差。

第三透镜组G3以从物体侧起的顺序由下述部分构成：负弯月形透镜L31，其具有朝向图像侧的凹表面，并且图像侧表面的曲率半径的绝对值比物体侧表面的小；以及，双凸正透镜L32，由此保证足够的后焦距，并且校正场曲。

在表3中列出了与根据示例3的成像镜头SL3相关联的各个值。

表3

图7A和7B是示出根据示例3的成像镜头的各种像差的图，其中，图7A是在聚焦于无限远时，并且图7B是聚焦于最近拍摄距离时。

从各个图显然，虽然对于每一个透镜组配置了极少数量的透镜，但是作为对于在从无限远到近物体的整个聚焦范围上的各个像差的良好校正的结果，根据示例3的成像镜头示出优越的光学性能。而且，在畸变上的变化小。

<示例4>

图8是示出根据本申请的示例4的成像镜头SL4的透镜配置的截面图。根据示例4的成像镜头SL4以从物体侧起的顺序由下述部分构成：第一透镜组G1，其具有正折射光焦度；孔径光阑S；第二透镜组G2，其具有正折射光焦度；以及，第三透镜组G3，其具有负折射光焦度。在从无限远物体到近物体聚焦时，沿着光轴独立地向物体侧移动第一透镜组G1和第二透镜组G2(聚焦透镜组)，由此聚焦在位于无限远距离的物体上。

该第一透镜组G1以从物体侧起的顺序由具有负折射光焦度的前组G1F和具有正折射光焦度的后组G1R构成。该前组G1F以从物体侧起的顺序由下述部分构成：正弯月形透镜L11，其具有朝向物体侧的凸表面，并且物体侧表面的曲率半径的绝对值比图像侧表面的小；以及，负弯月形透镜L12，其具有朝向图像侧的凹表面，并且图像侧表面的曲率半径的绝对值比物体侧表面的小。在以这种方式构造前组G1F的情况下，变得有可能在保证负折射光焦度的情况下极好地校正彗差和畸变。后组G1R由胶合透镜构成，以从物体侧起的顺序通过双凸正透镜L13与负弯月形透镜L14胶合来构造该胶合透镜，并且双凹负透镜L14具有朝向物体侧的凹表面，并且物体侧表面的曲率半径的绝对值比图像侧表面的小。在以这种方式构造后组G1R的情况下，变得有可能在保证强的正折射光焦度的情况下校正球面像差和纵色像差。

第二透镜组G2以从物体侧起的顺序由下述部分构成：孔径光阑S；双凹负透镜L21；正弯月形透镜L22，其具有朝向图像侧的凸表面；以及，双凸正透镜L23。因为第一透镜组G1具有正折射光焦度，所以从物体出来的光线作为会聚光线入射在第二透镜组G2上，使得在向第二透镜组G2的物体侧布置双凹负透镜L21的情况下，光线被暂时发散。然后，在将正弯月形透镜L22和双凸正透镜L23布置到负透镜L21的图像侧的情况下，极好地校正球面像差和彗差。

第三透镜组G3以从物体侧起的顺序由下述部分构成：双凹负透镜L31，其图像侧表面的曲率半径的绝对值比物体侧表面的小；以及，双凸正透镜L32，由此保证足够的后焦距，并且校正场曲。

在表4中列出了与根据示例4的成像镜头SL4相关联的各个值。

表4

图9A和9B是示出根据示例4的成像镜头的各种像差的图，其中，图9A是在聚焦于无限远时，并且图9B是聚焦于最近拍摄距离时。从各个图显然，虽然对于每一个透镜组配置了极少数量的透镜，但是作为对于在从无限远到近物体的整个聚焦范围上的各个像差的良好校正的结果，根据示例4的成像镜头示出优越的光学性能。而且，在畸变上的变化小。

<示例5>

图10是示出根据本申请的示例5的成像镜头SL5的透镜配置的截面图。根据示例5的成像镜头SL5以从物体侧起的顺序由下述部分构成：第一透镜组G1，其具有正折射光焦度；孔径光阑S；第二透镜组G2，其具有正折射光焦度；以及，第三透镜组G3，其具有负折射光焦度。在从无限远物体到近物体聚焦时，沿着光轴独立地向物体侧移动第一透镜组G1和第二透镜组G2(聚焦透镜组)，由此聚焦在位于无限远距离的物体上。

该第一透镜组G1以从物体侧起的顺序由具有负折射光焦度的前组G1F和具有正折射光焦度的后组G1R构成。该前组G1F由胶合透镜构成，以从物体侧起的顺序通过具有朝向物体侧的凸表面的正弯月形透镜L11与具有朝向图像侧的凹表面的负弯月形透镜L12胶合构成该胶合透镜。顺便提及，可以通过双凸正透镜与双凹负透镜胶合来构造该胶合透镜。在构造图像侧表面的曲率半径的绝对值比物体侧表面的小的负弯月形透镜L12的情况下，变得有可能校正从无限远到近物体的彗差和畸变。后组G1R由胶合透镜构成，以从物体侧起的顺序通过双凸正透镜L13与双凹负透镜L14胶合来构造该胶合透镜。在以这种方式向第一透镜组G1的物体侧布置具有负折射光焦度的前组G1F的情况下，变得有可能使得在通过将第一透镜组G1向物体侧移动而聚焦时在物体和正弯月形透镜L11之间的距离更长。

第二透镜组G2以三个透镜构成，该三个透镜以从物体侧起的顺序是：双凹负透镜L21；正弯月形透镜L22，其具有朝向图像侧的凸表面；以及，双凸正透镜L23。因为第一透镜组G1具有正折射光焦度，所以从物体出来的光线作为会聚光线入射在第二透镜组G2上，使得在向第二透镜组G2的物体侧布置双凹负透镜L21的情况下，光线被暂时发散。然后，在将正弯月形透镜L22和双凸正透镜L23布置到负透镜L21的图像侧的情况下，极好地校正球面像差和彗差。

第三透镜组G3以从物体侧起的顺序由下述部分构成：双凹负透镜L31；以及，双凸正透镜L32，由此保证足够的后焦距，并且校正场曲。第三透镜组G3可以是以此顺序的正透镜和负透镜。

虽然孔径光阑S被布置在第一透镜组G1的后组G1R和第二透镜组G2之间，但是可以在第一透镜组G1中的前组G1F和后组G1R之间布置孔径光阑S。替代地，可以在第二透镜组G2中布置孔径光阑S。

在示例5中，在每一个透镜组中引入非球面，由此提高光学性能。具体地说，在使得负弯月形透镜L12的图像侧表面为非球面的情况下，变得有可能在从无限远到最近拍摄范围聚焦时抑制在畸变上的变化(β＝-1.0)。而且，在使得双凸正透镜L23的图像侧表面为非球面的情况下，变得有可能在从无限远到最近拍摄范围聚焦时抑制在彗差上的变化(β＝-1.0)。而且，在使得双凹负透镜L31的图像侧表面为非球面的情况下，变得有可能校正场曲。

在表5中列出了与根据示例5的成像镜头SL5相关联的各个值。在(非球面数据)中，通过下面的表达式(a)来表达非球面：

S(y)＝(y²/r)/[1+[1-κ(y²/r²)]^1/2]+A4×y⁴+A6×y⁶+A8×y⁸+A 10×y¹⁰    (a)

其中，“y”表示相对于光轴的垂直高度，S(y)表示垂度量，垂度量是沿着光轴从非球面的顶点处的切平面到距光轴垂直高度y处的非球面的距离，r是参考球体的曲率半径(近轴曲率半径)，κ表示锥形系数，并且An表示第n阶的非球面系数。在[非球面数据]中，“E-n”表示“×10^-n”。在示例5中，第二阶的非球面系数A2是0。通过向表面编号的左侧附加“*”来在[透镜数据]中表达在示例5中的每一个非球面。

表5

图11A和11B是示出根据示例5的成像镜头的各种像差的图，其中，图11A是在聚焦于无限远时，并且图11B是聚焦于最近拍摄距离时。

从各个图显然，虽然对于每一个透镜组配置了极少数量的透镜，但是作为对于在从无限远到近物体的整个聚焦范围上的各个像差的良好校正的结果，根据示例5的成像镜头示出优越的光学性能。而且，在畸变上的变化小。

接下来，将描述用于根据所述实施例的成像镜头SL1至SL5(它们一般地被称为成像镜头SL)的防反射涂层(其也被称为多层宽频带防反射涂层)。图14是示出防反射涂层的膜结构的一个示例的视图。这个防反射涂层101是在诸如透镜这样的光学构件102的光学表面上形成的7层膜。第一层101a由通过真空蒸镀方法气相沉积的氧化铝构成。在第一层101a上进一步形成第二层101b，第二层101b由通过真空蒸镀方法气相沉积的氧化钛和氧化锆的混合物构成。而且，在第二层101b上形成第三层101c，第三层101c由通过真空蒸镀方法气相沉积的氧化铝构成，并且在第三层101c上进一步形成第四层101d，第四层101d由通过真空蒸镀方法气相沉积的氧化钛和氧化锆的混合物构成。而且，在第四层101d上形成第五层101e，第五层101e由通过真空蒸镀方法气相沉积的氧化铝构成，并且在第五层101e上进一步形成第六层101f，第六层101f由通过真空蒸镀方法气相沉积的氧化钛和氧化锆的混合物构成。

然后，在第六层101f上通过湿法形成第七层101g，第七层101g由氟化镁和硅石构成，因此形成根据本实施例的防反射涂层101。第七层101g的形成包含使用被分类为一种类型的湿法的溶胶凝胶法。溶胶凝胶法是转换溶胶的处理，通过下述方式来获取溶胶：通过水解缩合聚合反应将材料混合到没有流动性的凝胶内，并且通过热分解这个凝胶来获取产品。在制造光学薄膜中，可以通过下述方式来产生膜：在光学构件的光学表面上涂敷光学薄膜的材料溶胶，并且将该溶胶干燥固化为凝胶膜。注意，湿法可以包含不通过凝胶状态来获取固态膜的处理，而不限于溶胶凝胶法。

因此，通过被定义为干法的电子束蒸镀来形成防反射涂层101的第一层101a至第六层101f，并且，使用通过氟化氢/醋酸镁处理准备的溶胶液体，通过湿法来在下面的过程中形成最上的第七层101g。开始，通过使用真空蒸镀设备将作为第一层101a的氧化铝层、作为第二层101b的氧化钛和氧化锆的混合物层、作为第三层101c的氧化铝层、作为第四层101d的氧化钛和氧化锆的混合物层、作为第五层101e的氧化铝层、作为第六层101f的氧化钛和氧化锆的混合物层以此顺序预先形成在膜生长表面(如上所述的光学构件102的光学表面)上。然后，在将光学构件102取出蒸镀设备后，通过下述方式来将由氟化镁和硅石的混合物构成的层形成为第七层101g：使用旋涂方法涂敷通过氟化氢/醋酸镁处理制备的加上硅酸烷基酯的溶胶液体。下面给出的公式(b)是在通过氟化氢/醋酸镁处理制备的情况下的反应公式：

2HF+Mg(CH₃COO)₂→MgF₂+2CH₃COOH    (b)

在混合材料后和在高压锅中在140℃进行高温压力熟化(hightemperature pressurization maturing)处理达24小时后，用于这种膜生长的溶胶液体用于生长膜。在结束第七层101g的膜生长后，光学构件102在空气中在160℃下进行加热处理一个小时，因此被完成。使用溶胶凝胶处理，在保持气隙的同时，沉积在微粒大小上具有几纳米(nm)至几十纳米(nm)的数量级的微粒，由此形成第七层101g。

以下通过使用在图15中所示的频谱特性来描述包括如此形成的防反射涂层101的光学构件的光学性能。

在下面的表6中所示的条件下形成根据本实施例的包括防反射涂层的光学构件(透镜)。在此，表6示出在下述条件下获得的防反射涂层101的层101a(第一层)至101g(第七层)各自的光学膜厚度：λ表示参考波长，并且基底(光学构件)的折射率被设置为1.62、1.74和1.85。注意，表6示出表示氧化铝的Al₂O₃、表示氧化钛和氧化锆的混合物ZrO₂+TiO₂、和表示氟化镁和硅石的混合物的MgF₂+SiO₂。

图15示出当光束垂直地入射在光学构件上时的光谱特性，在该光学构件中，设计了防反射涂层101的每层的光学膜厚度，并且在表6中参考波长λ被设置为550nm。

从图15可以明白，包括在参考波长λ设置为550nm的情况下被设计的防反射涂层101的光学构件可以在其中光束的波长是420nm至720nm的整个范围上将反射比抑制得降低为0.2％或以下。而且，在表6中，甚至包括如下防反射涂层101的光学构件具有与在图15中所示的参考波长λ是550nm的情况下基本上相同的光谱特性，基本上不影响其任何光谱特性，其中，在该防反射涂层101中，在参考波长λ被设置为d线(波长587.6nm)的情况下设计每一个光学膜厚度。

表6

接下来，将描述防反射涂层的修改示例。防反射涂层是5层膜，并且与表6类似，在下面的表7中所示的条件下设计相对于参考波长λ的每层的光学膜厚度。在这个修改示例中，第五层的形成涉及使用如上所述的溶胶凝胶处理。

图16示出当光束垂直地入射在光学构件时的光谱特性，在该光学构件中，通过如在表7中，基底折射率被设置为1.52，并且参考波长λ被设置为550nm的情况下，设计每层的光学膜厚度。从图16可以明白，在修改示例中的防反射涂层可以在其中光束的波长是420nm-720nm的整个范围上将反射比抑制得降低为0.2％或之下。注意，在表7中，甚至包括如下防反射涂层的光学构件具有与在图15中所示的光谱特性基本上相同的光谱特性，基本上不影响其任何光谱特性，其中，在该防反射涂层中，在参考波长λ被设置为d线(波长587.6nm)的情况下设计每一个光学膜厚度。

图17示出在下述情况下的光谱特性：光束在具有图16中所示的光谱特性的光学构件上的入射角分别是30度、45度和60度。注意图16和17未示出包括其中基底折射率是1.46的防反射涂层的光学构件的光谱特性，然而，可以明白，该光学构件具有与基底折射率是1.52的情况基本上相同的光谱特性。

表7

而且，图18通过比较示出仅通过诸如传统的真空蒸镀方法这样的干法来生长的防反射涂层的一个示例。图18示出当光束入射在光学构件上时的光谱特性，在光学构件中，与在表7中相同的方式，在将基底折射率设置为1.52的情况下，设计在下面的表8中所示的条件下构造的防反射涂层。而且，图19示出在下述情况下的光谱特性：光束在具有图18中所示的光谱特性的光学构件上的入射角分别是30度、45度和60度。

表8

为了将包括在图15至17中图示的根据本实施例的防反射涂层的光学构件的光谱特性与在图18和19中所示的传统示例中的光谱特性做比较，可以很好地明白，本防反射涂层在任何入射角具有低得多的反射比，此外，在更宽的频带中具有低反射比。

接下来描述向如上所述的示例1至5应用在表6和7中所示的防反射涂层的示例。

在根据示例1的成像镜头SL1中，如表1中所示，第二透镜组G2的正弯月形透镜L22的折射率nd是1.651597(nd＝1.651597)，并且，第三透镜组G3的负弯月形透镜L31的折射率nd是1.772499(nd＝1.772499)，据此，可行的是，通过下述方式来减少从每一个透镜表面反射的光，并且也减少幻像和光斑：向正弯月形透镜L22的图像侧透镜表面应用与作为基底折射率的1.62对应的防反射涂层101(参见表6)，并且，向负弯月形透镜L31的物体侧透镜表面应用与作为基底折射率的1.74对应的防反射涂层101(参见表6)。

在根据示例2的成像镜头SL2中，如表2中所示，第三透镜组G3的双凹负透镜L31的折射率nd是1.772499(nd＝1.772499)，并且，第三透镜组G3的双凸正透镜L32的折射率nd是1.548141(nd＝1.548141)，据此，可行的是，通过下述方式来减少从每一个透镜表面反射的光，并且也减少幻像和光斑：向双凹负透镜L31的图像侧透镜表面应用与作为基底折射率的1.74对应的防反射涂层101(参见表6)，并且，向双凸正透镜L32的物体侧透镜表面应用与作为基底折射率的1.52对应的防反射涂层101(参见表7)。

在根据示例3的成像镜头SL3中，如表3中所示，第二透镜组G2的正弯月形透镜L22的折射率nd是1.651597(nd＝1.651597)，并且第三透镜组G3的负弯月形透镜L31的折射率nd是1.772499(nd＝1.772499)，据此，可行的是，通过下述方式来减少从每一个透镜表面反射的光，并且也减少幻像和光斑：向正弯月形透镜L22的图像侧透镜表面应用与作为基底折射率的1.62对应的防反射涂层101(参见表6)，并且向负弯月形透镜L31的物体侧透镜表面应用与作为基底折射率的1.74对应的防反射涂层101(参见表6)。

在根据示例4的成像镜头SL4中，如表4中所示，第一透镜组G1的正弯月形透镜L11的折射率nd是1.805181(nd＝1.805181)，并且，第一透镜组G1的双凸正透镜L13的折射率nd是1.743997(nd＝1.743997)，据此，可行的是，通过下述方式来减少从每一个透镜表面反射的光，并且也减少幻像图像和光斑：向正弯月形透镜L11的图像侧透镜表面应用与作为基底折射率的1.85对应的防反射涂层101(参见表6)，并且，向双凸正透镜L13的物体侧透镜表面应用与作为基底折射率的1.74对应的防反射涂层101(参见表6)。

在根据示例5的成像镜头SL5中，如表5中所示，第一透镜组G1的正弯月形透镜L11的折射率nd是1.882997(nd＝1.882997)，并且第一透镜组G1的双凸正透镜L13的折射率nd是1.699998(nd＝1.699998)，据此，可行的是，通过下述方式来减少从每一个透镜表面反射的光，并且也减少幻像和光斑：向正弯月形透镜L11的物体侧透镜表面应用与作为基底折射率的1.85对应的防反射涂层101(参见表6)，并且向双凸正透镜L13的物体侧透镜表面应用与作为基底折射率的1.74对应的防反射涂层101(参见表6)。

顺便提及，在不使得光学性能变差的限制内可以适当地应用下面的描述。

在如上进行的讨论和如下所示的示例中，虽然示出了三透镜组配置，但是根据本申请的透镜组配置不限于此，诸如四透镜组配置或五透镜组配置这样的其他透镜组配置是可能的。而且，向其最物体侧添加透镜或透镜组的透镜配置是可能的，并且向其最图像侧添加透镜或透镜组的透镜配置也是可能的。顺便提及，透镜组表示包括至少一个透镜的部分，并且被在聚焦时改变的空气间隔所隔开。

为了从无限远到近物体改变聚焦，可以沿着光轴移动作为聚焦透镜组的透镜组的一部分、单个透镜组或多个透镜组。在该情况下，聚焦透镜组可以用于自动聚焦，并且适合于被诸如超声波电机这样的电机所驱动。特别优选的是，第一透镜组G1和第二透镜组G2作为聚焦透镜组移动。

可以将透镜组或透镜组的一部分在包括与光轴垂直的分量的方向上作为减振透镜组移位，或在包括光轴的方向上倾斜(摇摆)以校正由照相机震动引起的图像模糊。特别优选的是，第三透镜组G3的至少一部分被用作减振透镜组。

透镜的透镜表面可以是球面、平面或非球面。当透镜表面是球面或平面时，透镜处理、组装和调整变得容易，并且可以防止由在透镜处理、组装和调整引起的光学性能的变差，因此这是优选的。而且，即使图像平面移位，在光学性能上的变差也很小，因此这是优选的。当透镜表面是非球面时，可以通过细磨处理、玻璃模制处理或复合型处理来制造非球面，该玻璃模制处理即通过模具将玻璃材料形成为非球面形状，该复合型处理即将树脂材料在玻璃透镜表面上形成为非球面形状。透镜表面可以是衍射光学表面，并且透镜可以是梯度折射率型透镜(GRIN透镜)或塑料透镜。

虽然优选的是，向后组G1R的图像侧设置孔径光阑S，但是可以在前组G1F和之间布置孔径光阑S。替代地，可以在第二透镜组G2中布置孔径光阑S。而且，该功能可以被透镜框取代，而不用布置作为孔径光阑的构件。

在根据本申请的成像镜头SL中，优选的是，第一透镜组G1包括一个正透镜部件和一个负透镜部件。在根据本申请的成像镜头SL中，优选的是，第二透镜组G2包括两个正透镜部件和一个负透镜部件。优选的是，第二透镜组G2以从物体侧起的顺序负-正-正地布置这些透镜部件，并且在它们的每一个之间具有空气间隔。在根据本申请的成像镜头SL中，优选的是，第三透镜组G3包括一个正透镜部件和一个负透镜部件。

上述的每一个示例仅示出具体示例以更好地理解本发明。因此，不必说，本发明在其更广的方面不限于在此示出和描述的具体细节和代表性装置。顺便提及，可以通过成比例地增大或减小透镜数据来获得本申请的相同效果。

本发明使得可以提供一种成像镜头、配备成像镜头的光学设备和用于制造成像镜头的方法，所述成像镜头能够从无限远到近物体获得极好的光学性能，减小光学系统的尺寸，并且减少幻像(ghost image)和光斑。

Claims (26)

1.一种成像镜头，其以从物体侧起的顺序包括：

第一透镜组，其具有正折射光焦度；

孔径光阑；

第二透镜组，其具有正折射光焦度；以及，

第三透镜组，其具有负折射光焦度，

在从无限远到近物体聚焦时，所述第一透镜组和所述第二透镜组沿着光轴向物体侧独立地移动，

所述第一透镜组以从物体侧起的顺序包括具有负折射光焦度的前组和具有正折射光焦度的后组，以及

所述前组以从物体侧起的顺序由正透镜和负透镜构成。

2.根据权利要求1所述的成像镜头，其中，在所述第一透镜组至所述第三透镜组当中的至少一个光学表面上施加防反射涂层，并且，所述防反射涂层包括至少一个通过湿法形成的层。

3.根据权利要求2所述的成像镜头，其中，所述防反射涂层是多层膜，并且，通过湿法形成的层是在构成所述多层膜的层当中的最外层。

4.根据权利要求2所述的成像镜头，其中，当通过nd表示所述通过湿法形成的层的在d线的折射率时，所述折射率nd是1.30或更小。

5.根据权利要求2所述的成像镜头，其中，其上形成所述防反射涂层的光学表面是在所述第一透镜组和所述第二透镜组当中的至少一个光学表面，并且，所述光学表面是从所述孔径光阑看的凹表面。

6.根据权利要求5所述的成像镜头，其中，所述凹表面是朝向图像平面侧的表面。

7.根据权利要求5所述的成像镜头，其中，所述凹表面是朝向物体侧的表面。

8.根据权利要求2所述的成像镜头，其中，其上形成所述防反射涂层的光学表面是在所述第三透镜组中的至少一个光学表面，并且，所述光学表面是从图像平面看的凹表面。

9.根据权利要求8所述的成像镜头，其中，所述凹表面是朝向图像侧的透镜表面。

10.根据权利要求8所述的成像镜头，其中，所述凹表面是朝向物体侧的透镜表面。

11.根据权利要求1所述的成像镜头，其中，满足下面的条件表达式：

1.38＜(-f1F)/f1R＜3.00

其中，f1F表示所述前组的焦距，并且f1R表示所述后组的焦距。

12.根据权利要求1所述的成像镜头，其中，满足下面的条件表达式：

0.50＜f1R/f＜1.20

其中，f1R表示所述后组的焦距，并且f表示在聚焦于无限远时所述成像镜头的焦距。

13.根据权利要求1所述的成像镜头，其中，在所述第一透镜组和所述第二透镜组之间的距离在执行聚焦时变化。

14.根据权利要求1所述的成像镜头，其中，所述第三透镜组在聚焦时相对于图像平面是固定的。

15.根据权利要求1所述的成像镜头，其中，满足下面的条件表达式：

4.00＜(-f3)/f1＜10.00

其中，f1表示所述第一透镜组的焦距，并且f3表示所述第三透镜组的焦距。

16.根据权利要求1所述的成像镜头，其中，满足下面的条件表达式：

0.20＜dFR/f＜0.33

其中，dFR表示在所述前组的最图像侧透镜表面和所述后组的最物体侧透镜表面之间沿着所述光轴的距离，并且f表示在聚焦于无限远时所述成像镜头的焦距。

17.根据权利要求1所述的成像镜头，其中，满足下面的条件表达式：

0.40＜(-f1Fn)/f＜0.90

其中，f1Fn表示构成在所述第一透镜组中的所述前组的所述负透镜的焦距，并且f表示在聚焦于无限远时所述成像镜头的焦距。

18.根据权利要求1所述的成像镜头，其中，满足下面的条件表达式：

0.60＜X1/f＜0.90

其中，X1表示在执行从无限远到最近物体的聚焦时所述第一透镜组沿着所述光轴的移动量的绝对值，并且f表示在聚焦于无限远时所述成像镜头的焦距。

19.根据权利要求1所述的成像镜头，其中，满足下面的条件表达式：

0.70＜X2/f＜0.90

其中，X2表示在执行从无限远到最近物体的聚焦时所述第二透镜组沿着所述光轴的移动量的绝对值，并且f表示在聚焦于无限远时所述成像镜头的焦距。

20.根据权利要求1所述的成像镜头，其中，在所述前组、所述后组和所述第二透镜组的至少一个中包括非球面透镜。

21.一种光学设备，配备了根据权利要求1所述的成像镜头。

22.一种用于制造成像镜头的方法，所述成像镜头以从物体侧起的顺序包括：第一透镜组，其具有正折射光焦度；孔径光阑；第二透镜组，其具有正折射光焦度；以及，第三透镜组，其具有负折射光焦度，所述方法包括步骤：

布置所述第一透镜组和所述第二透镜组，使得在从无限远到近物体聚焦时，沿着光轴向物体侧独立地移动所述第一透镜组和所述第二透镜组；以及，

在所述第一透镜组中布置每一个透镜，使得所述第一透镜组以从物体侧起的顺序包括具有负折射光焦度的前组和具有正折射光焦度的后组，并且，所述前组以从物体侧起的顺序由正透镜和负透镜构成。

23.根据权利要求22所述的方法，进一步包括步骤：

向所述第一透镜组至所述第三透镜组当中的至少一个光学表面施加防反射涂层，使得所述防反射涂层包括至少一个通过湿法形成的层。

24.根据权利要求23所述的方法，进一步包括步骤：

在所述第一透镜组和所述第二透镜组当中的至少一个光学表面中布置其上形成所述防反射涂层的光学表面，使得所述光学表面具有从所述孔径光阑看的凹形状。

25.根据权利要求22所述的方法，进一步包括步骤：

满足下面的条件表达式：

1.38＜(-f1F)/f1R＜3.00

其中，f1F表示所述前组的焦距，并且f1R表示所述后组的焦距。

26.根据权利要求22所述的方法，其中，进一步包括步骤：

满足下面的条件表达式：

0.50＜f1R/f＜1.20

其中，f1R表示所述后组的焦距，并且f表示在聚焦于无限远时所述成像镜头的焦距。

Images