CN102866489A

CN102866489A - 反射折射镜头系统和成像设备

Info

Publication number: CN102866489A
Application number: CN201210232326.8A
Authority: CN
Inventors: 畠山丈司
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2011-07-05
Filing date: 2012-07-05
Publication date: 2013-01-09
Also published as: JP2013015713A; US20130010376A1; US8767318B2

Abstract

一种反射折射镜头系统，按照光行进的顺序包括：第一透镜组，包括凹透镜和凸透镜，并且具有正折射力；第二透镜组，位于凹透镜的像方且具有负折射力；以及第三透镜组，具有正折射力，其中通过在与光轴平行的方向中移动第二透镜组，将近距离的物体对焦，以及其中满足如下条件表达式0<f/f12…(0)，其中f是在焦点处于无穷远的状态下整个系统的焦距，以及f12是在焦点处于无穷远的状态下第一透镜组和第二透镜组的组合焦距。

Description

反射折射镜头系统和成像设备

技术领域

本公开涉及反射折射长焦镜头系统，其对焦模式是内部对焦模式，并且特别适合捕获静态图像和运动图像，且本公开还涉及具有所述反射折射镜头系统的成像设备。

背景技术

一般已知的是，具有反射系统和折射系统的反射折射镜头系统在减少整个镜头的长度以及减少色差上是非常有利的，并且配置为适于长焦镜头。例如，在JP-A-55-32023中，可能通过反射折射镜头系统获得良好的成像性能，该反射折射镜头系统按照光行进的顺序，包括单个正透镜、具有负弯月形的主要后表面反射镜、具有正半月形的次要后表面反射镜、以及具有负折射力的透镜组。

作为反射折射镜头系统的对焦模式，通常使用改变整个镜头的长度的模式，如延伸整个镜头的模式或者改变两个反射表面之间的间隔的模式。此外，例如JP-A-58-205124公开了一种内对焦模式的反射折射镜头系统，其中整个光学系统的长度不变。所述反射折射镜头系统按照光行进的顺序包括：第一透镜组，其包括反射部件并且具有正折射力；以及第二透镜组，其可沿着光轴移动并且具有负折射力；以及第三透镜组，其具有正折射力。在该系统中，在焦点在无限远处的状态下，无焦系统由第一透镜组和第二透镜组形成，并且第二透镜组移动到接近像方，从而使得近距离对象对焦。

同时，近年来，已经提供所谓的单镜头无镜（mirrorless）相机，其每个具有便携性，通过从单镜头反射相机移除反射镜以便简化相机结构改进了便携性。该单镜头无镜相机适于以高图像质量捕获运动图像，因为与单镜头反射相机相反，光恒定地到达用于图像捕获的成像器件。此外，已经使用所谓的摆动技术。在该技术中，在捕获运动图像的情况下，当在捕获期间对象相对于相机前后移动时，为了使得对象对焦，通过精密地摆动焦点，在能够获得高对比值的方向上移动焦点。当对焦组意图执行摆动动作时，优选该对焦组配置为通过将对焦模式设置为内对焦模式，具有小的尺寸并且尽可能重量轻。通过使得对焦组具有小的尺寸并且重量轻，可能减少包括对焦组的驱动机构的整个镜头的尺寸，并且可能减少对焦驱动导致的功耗。

发明内容

当对焦模式是延伸整个镜头的模式时，如果镜头的焦距增加，则用于对焦的延伸量极大地增加，因此该模式不利于减小尺寸。此外，因为驱动机构必须连续延伸整个镜头以生成大的驱动力，所以难以通过摆动动作处理运动图像的捕获。

当对焦模式是改变两个反射表面之间的间隔的模式时，可能极大地减少延伸量，但是驱动机构必须生成大的驱动力。因此，同样难以通过摆动动作处理运动图像的捕获。此外，两个反射表面之间的偏心距对其光学性能极其敏感，但是难以充分地减少通过制作中的对焦导致的偏心距。此外，因为两个反射表面之间的距离的改变同样光学地敏感，所以在设计上仍然存在在近摄对焦期间像差的波动增加的问题。

在JP-A-58-205124中公开的反射折射镜头系统中，采用内对焦模式，并且对焦组不包括具有大重量的大反射镜透镜。因此，与延伸整个镜头的模式或改变两个反射表面之间的间隔的模式相比，可能减少驱动机构的驱动力。然而，因为对焦组在两个反射表面之间或接近反射表面偏移，所以难以确保足够的间隔用于驱动机构的安排。结果，出现镜头尺寸增加的问题。此外，尽管在反射镜透镜的中心部分钻孔，并且光学系统布置在孔部分处，还是难以执行穿过反射镜透镜钻孔的处理，并且同样难以提供将光学系统保持靠近孔部分的机构。此外，尽管对焦组的偏心距对光学性能敏感，还是充分地减少难以通过制作中的对焦导致的偏心距。此外，为了减少近摄对焦期间像差的波动，必须采用其中透镜数目设为大的配置。结果，存在对焦组的重量增加并且驱动机构的尺寸增加的问题。

因此，期望提供反射折射长焦镜头系统和成像设备，其中对焦组具有小尺寸和轻重量，并且包括用于驱动对焦组的机构的透镜的尺寸也很小，并且所述反射折射长焦镜头系统和成像设备易于制造，使得对焦组的偏心率方面的敏感性小。

本公开的实施例针对反射折射镜头系统，按照光行进的顺序，包括：第一透镜组，包括凹透镜和凸透镜，并且具有正折射力；第二透镜组，位于凹透镜的像方且具有负折射力；以及第三透镜组，具有正折射力。通过在与光轴平行的方向中移动第二透镜组，使近距离的物体对焦。另外，镜头系统满足如下条件表达式。

0<f/f12…(0)

其中

f是在焦点处于无穷远的状态下整个系统的焦距，以及

f12是在焦点处于无穷远的状态下第一透镜组和第二透镜组的组合焦距。

本公开的另一个实施例针对一种成像设备，包括：反射折射镜头系统；以及成像器件，输出与反射折射镜头系统形成的光学图像对应的捕获的图像信号。将反射折射镜头系统形成为根据本公开的实施例的反射折射镜头系统。

在根据本公开的实施例的反射折射镜头系统或成像设备中，移动放置在凹透镜的像方的第二透镜组作为对焦组。

根据本公开的实施例的反射折射镜头系统或成像设备，将放置在凹透镜的像方的第二透镜组形成为对焦组，从而优化每一组的配置。因此，可以获得长焦镜头系统，其中对焦组具有小尺寸且轻重量，并且包括用于驱动对焦组的机构的透镜的尺寸也很小，且所述长焦镜头系统易于制造，使得对焦组的偏心率的灵敏度很小。

附图说明

图1是对应于数字示例1的镜头的横截面视图，并且示出了根据本公开的实施例的反射折射镜头系统的第一配置示例。

图2是对应于数字示例2的镜头的横截面视图，并且示出了反射折射镜头系统的第二配置示例。

图3是对应于数字示例3的镜头的横截面视图，并且示出了反射折射镜头系统的第三配置示例。

图4是对应于数字示例4的镜头的横截面视图，并且示出了反射折射镜头系统的第四配置示例。

图5A到5C是图示对应于数字示例1的反射折射镜头系统的无穷远对焦期间的各种像差的像差图，其中图5A示出了球面像差，图5B示出了像散，而图5C示出了畸变。

图6A到6C是图示对应于数字示例1的反射折射镜头系统的近摄对焦（拍摄放大倍率β=0.1）期间的各种像差的像差图，其中图6A示出了球面像差，图6B示出了像散，而图6C示出了畸变。

图7A到7C是图示对应于数字示例2的反射折射镜头系统的无穷远对焦期间的各种像差的像差图，其中图7A示出了球面像差，图7B示出了像散，而图7C示出了畸变。

图8A到8C是图示对应于数字示例2的反射折射镜头系统的近摄对焦（拍摄放大倍率β=0.1）期间的各种像差的像差图，其中图8A示出了球面像差，图8B示出了像散，而图8C示出了畸变。

图9A到9C是图示对应于数字示例3的反射折射镜头系统的无穷远对焦期间的各种像差的像差图，其中图9A示出了球面像差，图9B示出了像散，而图9C示出了畸变。

图10A到10C是图示对应于数字示例3的反射折射镜头系统的近摄对焦（拍摄放大倍率β=0.1）期间的各种像差的像差图，其中图10A示出了球面像差，图10B示出了像散，而图10C示出了畸变。

图11A到11C是图示对应于数字示例4的反射折射镜头系统的无穷远对焦期间的各种像差的像差图，其中图11A示出了球面像差，图11B示出了像散，而图11C示出了畸变。

图12A到12C是图示对应于数字示例4的反射折射镜头系统的近摄对焦（拍摄放大倍率β=0.1）期间的各种像差的像差图，其中图12A示出了球面像差，图12B示出了像散，而图12C示出了畸变。

图13是图示成像设备的配置示例的框图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本公开的实施例。

[镜头配置]

图1示出了根据本公开的实施例的反射折射镜头系统的第一配置示例。该配置示例对应于稍后描述的数字示例1的镜头配置。注意，图1对应于无穷远对焦期间的透镜排列。同样地，图2到图4示出了对应于稍后描述的数字示例2到4的镜头配置的第二到第四配置示例的横截面部分的配置。在图1到图4中，附图标记Simg表示像平面。

按照光从物方沿着光轴Z1形成的顺序，根据本实施例的反射折射镜头系统包括：第一透镜组G1，其包括凹透镜（初级镜）M1和凸透镜（次级镜）M2，并且具有正折射力；第二透镜组G2，其位于凹透镜M1的像方，并且具有负折射力；以及第三透镜组G3，其具有正折射力。反射折射镜头系统通过在基本上平行于光轴Z1的方向上偏移第二透镜组G2对焦近距离对象。第一透镜组G1和第三透镜组G3在对焦期间保持固定。

优选第二透镜组G2由具有双凹形状的单个透镜形成。优选第三透镜组G3由单个透镜形成，其物方表面具有凸形。

优选通过在朝向物方凹陷的透镜中的像方表面的部分上形成反射表面，形成凹透镜（初级镜）M1的像方表面。优选通过在朝向像方凸起的透镜中的物方表面上形成反射表面，形成凸透镜M2的物方表面。

优选地是，根据本实施例的反射折射镜头系统适当地满足如下条件表达式。如下面所述的那样，根据作为具体配置示例的第一到第四配置示例的所有反射折射镜头系统1到4满足如下条件表达式。

0<f/f12…(0)

0.40<f1/f＜0.80…(1)

-0.20<f2/f＜-0.05…(2)

0.40<f/f12<1.00…(3)

0.10<f3/f＜0.40…(4)

这里，

f是在焦点处于无穷远的状态下整个系统的焦距，

f12是在焦点处于无穷远的状态下第一透镜组G1和第二透镜组G2的组合焦距，

f1是第一透镜组G1的焦距，

f2是第二透镜组G2的焦距，以及

f3是第三透镜组G3的焦距。

[效果和优点]

接下来，将描述根据本实施例的反射折射镜头系统的效果和优点。

在反射折射镜头系统中，位于凹透镜M1的像方且具有负折射力的第二透镜组G2被设置为对焦组。因此，可以使用凹透镜M1与成像表面之间的大间隔作为焦点的可变行程（variable stroke）。进一步，由于位于凹透镜M1的像方的透镜具有相对小的直径，因此变得易于安排对焦组的驱动机构。特别地，在单透镜无反射镜相机系统中，对焦组和不同透镜组甚至可以放置在现有技术中放置镜盒的空间中。因此，可以确保足够的焦点行程，并且可以减小包括镜头和相机在内的整体的尺寸。

进一步，将凹透镜M1和凸透镜M2的每一个透镜表面形成为反射表面，从而可以在校正凹透镜M1和凸透镜M2的像差时获得自由度。进一步，由于对焦组位于相对靠近成像表面，因此可以使得对焦组对于光学性能具有较小影响，且由少量透镜形成。此外，由于对焦组的偏心率中的灵敏度也很小，因此易于制造该系统。

在反射折射镜头系统中，第二透镜组G2由具有双凹形的单个透镜形成。通过这种配置，可以确保焦点行程尽可能地大，并且可以进一步提高对于运动图像捕获的适应性，如通过减小对焦组的重量而实现的自动对焦速度的增大。如上所述，对焦组可以被配置为极其轻重量，因此可以改进捕获运动图像的功能，并且也可以减小功耗。

进一步，第三透镜组G3由物方表面具有凸形的单个透镜形成。通过这种配置，可以确保焦点行程尽可能大，并且通过物方的凸表面的正折射力，可以令人满意地校正像场弯曲以及横向色差。从而，系统可以被配置为具有小尺寸，同时令人满意地校正像场弯曲以及横向色差。

条件表达式（1）限定了相对于整个镜头系统的焦距f，第一透镜组G1的焦距f1的量值。如果条件表达式（1）的结果值小于其下限，则第一透镜组G1的正折射力过度地增大。因此，由第一透镜组G1产生的球面像差增大，因此图像质量恶化。进一步，通过对焦产生的球面像差的波动增大，因此难以校正像差。相比之下，如果条件表达式（1）的结果值大于其上限，则第一透镜组G1的正折射力过度地减小。因此，整个透镜的长度增大，变焦比增大，因此不利于尺寸的缩小。

条件表达式（2）限定了相对于整个镜头系统的焦距f，第二透镜组G2的焦距f2的量值。如果条件表达式（2）的结果值小于其下限，则第二透镜组G2的负折射力过度地减小。因此，对焦组的焦点灵敏度减小，焦点行程增大，并且整个透镜的长度增大。进一步，第三透镜组G3的直径也增大，因此不利于尺寸的缩小。相比之下，如果条件表达式（2）的结果值大于其上限，则第二透镜组G2的负折射力过度地增大。因此，焦点行程减小，但是通过对焦产生的球面像差和像场弯曲的波动增大，因此难以校正它们。

因此，通过使得反射折射镜头系统满足条件表达式（1）和（2），可以充分地减小其尺寸，并且令人满意地校正通过对焦产生的像差波动。为了改善该效果，更优选地是，将条件表达式（1）和（2）的数字范围设置为如下的条件表达式（1）’和（2）’。

0.54<f1/f＜0.62…(1)’

-0.15<f2/f＜-0.09…(2)’

条件表达式（0）限定相对于第一透镜组G1和第二透镜组G2的组合焦距f12，整个镜头系统的焦距f的量值。如果条件表达式（0）的结果值接近下限，则这意味着，在焦点处于无穷远的状态下，无定焦系统由第一透镜组G1和第二透镜组G2形成。在这种情况下，对于第二透镜组G2和第三透镜组G3之间的像差校正的负荷增大。结果，透镜数增大。通过满足条件表达式（0），可以减小系统的尺寸，同时甚至在透镜数小的情况下实现良好的光学性能。为了改善该效果，更优选地是，将条件表达式（0）的数字范围设置为如下的条件表达式（3）。

如果条件表达式（3）的结果值小于其下限，则从第二透镜组G2发射的光线大约是无焦点的。因此，对于第二透镜组G2和第三透镜组G3之间的像差校正的负荷增大。结果，透镜数增大。相比之下，如果条件表达式（3）的结果值大于其上限，则第一透镜组G1和第二透镜组G2的组合物的正折射力过度增大，整个光学系统的长度增大，且变焦比也增大。结果，不利于尺寸的缩小。因此，通过满足条件表达式（3），可以缩小系统的尺寸，同时甚至在透镜数小的情况下实现良好的光学性能。为了改善该效果，更优选地是，将条件表达式（3）的数字范围设置为如下条件表达式（3）’。

0.55<f/f12<0.74…(3)’

条件表达式（4）限定了相对于整个镜头系统的焦距f，第三透镜组G3的焦距的量值。如果条件表达式（4）的结果值小于其下限，则第三透镜组G3的正折射力过度增大。因此，第三透镜组G3的直径增大，因此不利于尺寸的缩小。相比之下，如果条件表达式（4）的结果值大于其上限，则第三透镜组G3的正折射力不足。因此，整个光学系统的长度增大，因此不利于尺寸的缩小。因此，通过使得反射折射镜头系统满足条件表达式（4），可以在直径方向和整个系统的长度方向中充分地缩小系统的尺寸。为了改善该效果，更优选地是，将条件表达式（4）的数字范围设置为如下的条件表达式（4）’。

0.14<f3/f＜0.29…(4)’

如上所述，按照根据本实施例的反射折射镜头系统，可以获得长焦镜头系统，其中对焦模式是内部对焦模式，对焦组具有小尺寸且轻重量，并且包括用于驱动对焦组的结构的透镜的尺寸也很小，且所述长焦镜头系统易于制造，使得对焦组的偏心率的灵敏度小。

进一步，通过将反射折射镜头系统应用于成像设备并执行电图像处理，缩短了整个光学系统的长度，且第一透镜组G1的透镜直径减小，因此可以进一步减小镜头系统的尺寸。

[成像设备的应用示例]

图13示出了应用了根据本实施例的反射折射镜头系统1的成像设备100的配置示例。成像设备100例如是数码相机。CPU（中央处理单元）110整体地控制整个设备，通过成像器件140将通过图1中所示的反射折射镜头系统1（或图2、3或4中所示的反射折射镜头系统2、3或4）获得的光学图像转换为电信号，然后将信号输出到图像分离电路150。这里，作为成像器件140，使用光电转换元件（如CCD（电荷耦合器件）、CMOS（互补金属氧化物半导体））。图像分离电路150基于电信号产生对焦控制信号，将该信号输出到CPU110，并将与电信号的图像部分对应的图像信号输出到下一级的图像处理电路（图中未示出）。图像处理电路将接收到的信号转换为具有适于后续处理的格式的信号。提供经转换的信号用于显示部分中的图像显示处理、规定记录介质上的记录处理、通过预定通信接口的数据传输处理等。

CPU110接收从外界输入的操作信号（如，对焦操作），并响应于操作信号执行多种处理。例如，当提供通过对焦按钮产生的对焦操作信号时，CPU110通过驱动电路120操作驱动电机130，以便根据指令获得焦点对准状态。从而，成像设备100的CPU110响应于对焦操作信号，沿着光轴移动反射折射镜头系统1的对焦透镜组（第二透镜组G2）。在这一点上，将此时对焦透镜组的位置信息反馈回成像设备100的CPU110，因此CPU110在下一次通过驱动电机130移动对焦透镜组时参照该信息。

顺便提及，在成像设备100中，为了简化描述，仅将驱动系统图示为一个系统。然而，设备可以分离地包括变焦系统、对焦系统、拍摄模式切换系统等。进一步，当具有相机抖动校正功能时，设备可以包括驱动模糊校正透镜（组）的防振驱动系统。另外，上述驱动系统可以以共享方式具有这些功能中的几个。

进一步，在上述实施例中，尽管在成像设备100的特定对象是数码相机的情况下给出以上描述，但是本公开不限于此，并且各种其他电子设备可以是成像设备100的特定对象。例如，可互换镜头相机、数码摄像机和其中内置数码摄像机的移动电话以及各种其他电子设备（如，PDA（个人数字助理））可以用作成像设备100的特定对象。

[示例]

接下来，将描述根据本实施例的反射折射镜头系统的特定数字示例。

注意，在附图和表中，将附图标记等限定如下。“si”表示第i个表面，其中附图标记i按照光从物方行进的顺序连续地增大。同样地，“ri”表示第i个表面的曲率半径（mm），其中附图标记i按照光行进的顺序连续地增大。“di”表示第i个表面和第（i+1）个表面之间的同轴间隔（mm）。进一步，关于“di”，“variable”意味着对应间隔是可变间隔。“ni”表示在d线（波长587.6nm）具有第i个表面的光学元件的材料的折射率。“vi”表示在d线具有第i个表面的光学元件的材料的阿贝数。

[数字示例1]

表1和2示出了将其具体数值应用于根据图1中所示的第一配置示例的反射折射镜头系统1的透镜数据。特别地，表1示出了基本透镜数据，并且表2示出了其他数据。

在反射折射镜头系统1中，通过对焦来移动第二透镜组G2，并且第二透镜组G2之前和之后的同轴表面间隔D14和D16的值可变。表2示出了在无穷远对焦期间和在近摄对焦（拍摄放大率β=0.1）期间可变的同轴表面间隔D14和D16的值。注意，在表2中，“Fno”表示F数，“ω”表示半视角。“B.F.”表示后焦距，并且还表示从最后的透镜表面到像平面Simg的光轴中的距离。

在反射折射镜头系统1中，第一透镜组G1按照光从物方行进的顺序，包括：第一透镜L11，由正透镜形成；凹透镜（初级镜）M1；凸透镜（次级镜）M2；第二透镜L12，由负透镜形成；以及第三透镜L13，由正透镜形成。通过在朝向物方为凹的透镜的像方表面的一部分（中心部分以外）上形成反射表面来形成凹透镜M1的像方表面。通过在朝向像方为凸的透镜的整个物方表面上形成反射表面来形成凸透镜M2的物方表面。第二透镜组G2由具有双凸形状的单个透镜（负透镜L21）形成。第三透镜组G3由物方表面具有凸形的单个透镜（正透镜L31）形成。

表1

表2

[数字示例2]

类似于上述数字示例1，表3和4通过数字示例2，示出了透镜数据，其中将特定数值应用于根据图2中所示的第二配置示例的反射折射镜头系统2。

反射折射镜头系统2的基本透镜配置基本上与图1的反射折射镜头系统1相同。

表3

表4

[数字示例3]

同样地，表5和6通过数字示例3，示出了透镜数据，其中将特定数值应用于根据图3中所示的第三配置示例的反射折射镜头系统3。

在反射折射镜头系统3中，通过对焦来移动第二透镜组G2，并且第二透镜组G2之前和之后的同轴表面间隔D18和D20的值可变。表6示出了无穷远对焦期间以及近摄对焦（拍摄放大倍率β=0.1）期间可变同轴表面间隔D18和D20的值。

在反射折射镜头系统3中，第二透镜组G2和第三透镜组G3的基本透镜配置大体上与图1的反射折射镜头系统1的基本透镜配置相同，但是在第一透镜组G1的透镜配置方面其之间存在差异。在反射折射镜头系统3中，第一透镜组G1按照光从物方行进的顺序包括：第一透镜L11，由正透镜形成；凹透镜（初级镜）M1；第二透镜L12，由正透镜形成；凸透镜（次级镜）M2；第三透镜L13，由负透镜形成；以及第四透镜L14，由正透镜形成。通过在朝向物方为凹的透镜的像方表面的一部分（中心部分以外）上形成反射表面来形成凹透镜的像方表面。通过在朝向像方为凸的透镜的整个物方表面上形成反射表面来形成凸透镜M2的物方表面。凸透镜M2以及第一透镜L11和第二透镜L12的中心部分形成为接合透镜。即，凸透镜M2的像方表面在其中心部分处接合到第一透镜L11的物方表面上，并且第二透镜L12的物方表面在其中心部分处接合到第一透镜L11的像方表面。

表5

表6

[数字示例4]

同样地，表7到9通过数字示例4，示出了透镜数据，其中将特定数值应用于根据图4中所示的第四配置示例的反射折射镜头系统4。

在反射折射镜头系统4中，通过对焦来移动第二透镜组G2，并且第二透镜组G2之前和之后的同轴表面间隔D12和D14的值可变。表8示出了在无穷远对焦期间和近摄对焦（拍摄放大率β=0.1）期间可变同轴表面间隔D12和D14的值。

在反射折射镜头系统4中，第二透镜组G2和第三透镜组G3的基本透镜配置大体上与图1的反射折射镜头系统1的基本透镜配置相同，但是在第一透镜组G1的透镜配置方面其之间存在差异。在反射折射镜头系统4中，第一透镜组G1按照光从物方行进的顺序包括：第一透镜L11，由正透镜形成；凹透镜（初级镜）M1；凸透镜（次级镜）M2；以及第二透镜L12，由正透镜形成。通过在朝向物方为凹的透镜的像方表面的一部分（中心部分以外）上形成反射表面来形成凹透镜M1的像方表面。通过在朝向像方为凸的透镜的整个物方表面上形成反射表面来形成凸透镜M2的物方表面。

在反射折射镜头系统4中，将第二透镜L12的两个表面形成为非球面。假设表面的最高点是原点，光轴方向是X轴，并且垂直于光轴的方向中的高度是h，每个非球面表面的形状可以通过如下表达式表示。表7的透镜数据中非球面表面的曲率半径表示靠近光轴（近轴）的曲率半径的数值。表9示出了非球面表面系数的数据。在图9中所示的数值中，附图标记“E”意味着跟在其后的数值是具有底数为10的“幂指数”，并且将具有底数为10且由指数函数表示的该数值乘以“E”之前的数值。例如，“1.0E–05”表示“1.0×10^-5”。

X = \frac{h^{2} / R}{1 + \sqrt{1 - (1 + K) h^{2} / R^{2}}} + Σ A_{i} h^{i}

这里，

Ai是第i阶非球面表面系数，

R是近轴曲率半径，以及

K是锥形常数。

表7

表8

表9

[各个示例的其他数值数据]

表10和11示出了各个数字示例中与上述各个条件表达式有关的值的集合。如从表10中可以看到的那样，各个数字示例的值在各个条件表达式的数字范围内。

表10

条件表达式	示例1	示例2	示例3	示例4
					(1)f1/f	0.623	0.589	0.595	0.538
(2)f2/f	-0.145	-0.088	-0.094	-0.113
					(3)f/f12	0.724	0.552	0.564	0.737
(4)f3/f	0.291	0.141	0.146	0.282

表11

附图标记	示例1	示例2	示例3	示例4
					f	100.000	100.000	100.000	100.000
f1	62.284	58.858	59.475	53.753
					f2	-14.525	-8.787	-9.365	-11.301
f12	138.170	181.132	177.170	135.594
					f3	29.089	14.141	14.640	28.174

[像差性能]

图5A到5C示出了对应于数字示例1的反射折射镜头系统1的无穷远对焦期间的球面像差、像散和畸变。图6A到6C示出了近摄对焦期间的相同像差。每个像差图示出了当将d线（波长587.6nm）设置为基准波长时的像差。在每个球面像差图中，垂直轴指示像差与全光圈F值之比，水平轴表示散焦，实线表示d线（波长587.6nm）处的其值，点划线表示g线（波长435.8nm）处的其值，并且虚线表示c线（656.3nm）处的其值。在每一个像散图中，垂直轴表示视角，水平轴表示散焦，实线表示径向像平面上的其值，而虚线表示经向像平面上的其值。在每个畸变图中，垂直轴表示视角，而水平轴表示百分比％。ω表示半视角。

同样地，图7A到12C示出了对应于数字示例2到4的反射折射镜头系统2到4的各种像差。

如从各个像差图中可以看到的那样，明显的是，在每个示例中，令人满意地校正各种像差，并且获得了甚至在拍摄放大率β为0.1的近摄对焦期间仍良好的成像性能。

[其他实施例]

根据本公开的技术不限于以上提及的示例和实施例的描述，并且可以修改为各种形式。

上述数字实施例中所描述或示出的组件的形状和数值仅为用于执行本公开的示例，并且它们不应该理解为限制本公开的技术范围。

进一步，上述实施例和示例描述了镜头系统由三个透镜组形成的配置。然而，可以采用这样的配置，其中进一步提供实践中不具有折射力的透镜。

此外，例如，根据本公开的技术可以具有如下配置。

（1）一种反射折射镜头系统，按照光行进的顺序包括：

第一透镜组，包括凹透镜和凸透镜，并且具有正折射力；

第二透镜组，位于凹透镜的像方且具有负折射力；以及

第三透镜组，具有正折射力，

其中通过在与光轴平行的方向中移动第二透镜组，将近距离的物体对焦，

以及

其中满足如下条件表达式

0<f/f12…(0)

其中

f是在焦点处于无穷远的状态下整个系统的焦距，以及

（2）根据项（1）的反射折射镜头系统，其中满足如下条件表达式

0.40<f1/f＜0.80…(1)

其中f1是第一透镜组的焦距。

（3）根据（1）或（2）的反射折射镜头系统，其中满足如下条件表达式

-0.20<f2/f＜-0.05…(2)

其中f2是第二透镜组的焦距。

（4）根据项（1）到（3）的任意一个的反射折射镜头系统，其中满足如下条件表达式

0.40<f/f12<1.00…(3)。

（5）根据项（1）到（4）的任意一个的反射折射镜头系统，其中满足如下条件表达式

0.10<f3/f＜0.40…(4)

其中f3是第三透镜组的焦距。

（6）根据项（1）到（5）的任意一个的反射折射镜头系统，其中第二透镜组由具有双凹形的单个透镜形成。

（7）根据项（1）到（6）的任意一个的反射折射镜头系统，其中第三透镜组由具有凸形的物方表面的单个透镜形成。

（8）根据项（1）到（7）的任意一个的反射折射镜头系统，

其中通过在朝向物方为凹的透镜中的像方表面的一部分上形成反射表面来形成凹透镜的像方表面，以及

其中通过在朝向像方为凸的透镜中的物方表面上形成反射表面来形成凸透镜的物方表面。

（9）根据项（1）到（8）的任意一个的反射折射镜头系统，进一步包括实践中不具有折射力的透镜。

（10）一种成像设备，包括：

反射折射镜头系统；以及

成像器件，输出与反射折射镜头系统形成的光学图像对应的捕获的图像信号，

其中反射折射镜头系统按照光行进的顺序包括

第一透镜组，包括凹透镜和凸透镜，并且具有正折射力；

第二透镜组，位于凹透镜的像方且具有负折射力；以及

第三透镜组，具有正折射力，以及

其中通过在与光轴平行的方向中移动第二透镜组，将近距离物体对焦，

以及

其中满足如下条件表达式

0<f/f12…(0)

其中

f是在焦点处于无穷远的状态下整个系统的焦距，以及

（11）根据项（10）的成像设备，其中反射折射镜头系统进一步包括实践中不具有折射力的透镜。

本公开包含与2011年7月5日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2011-149111中公开的主题有关的主题，将其全部内容通过引用的方式合并在此。

本领域的技术人员应该理解，根据设计要求和其他因素，可以出现各种修改、组合、子组合和变更，只要它们在所附权利要求或其等价物的范围内即可。

Claims

1.一种反射折射镜头系统，按照光行进的顺序包括：

第一透镜组，包括凹透镜和凸透镜，并且具有正折射力；

第二透镜组，位于凹透镜的像方且具有负折射力；以及

第三透镜组，具有正折射力，

以及

其中满足如下条件表达式

0<f/f12…(0)

其中

f是在焦点处于无穷远的状态下整个系统的焦距，以及

2.根据权利要求1所述的反射折射镜头系统，其中满足如下条件表达式

0.40<f1/f＜0.80…(1)

其中f1是第一透镜组的焦距。

3.根据权利要求1所述的反射折射镜头系统，其中满足如下条件表达式

-0.20<f2/f＜-0.05…(2)

其中f2是第二透镜组的焦距。

4.根据权利要求1所述的反射折射镜头系统，其中满足如下条件表达式

0.40<f/f12<1.00…(3)。

5.根据权利要求1所述的反射折射镜头系统，其中满足如下条件表达式

0.10<f3/f＜0.40…(4)

其中f3是第三透镜组的焦距。

6.根据权利要求1所述的反射折射镜头系统，其中第二透镜组由具有双凹形的单个透镜形成。

7.根据权利要求1所述的反射折射镜头系统，其中第三透镜组由具有凸形的物方表面的单个透镜形成。

8.根据权利要求1所述的反射折射镜头系统，

9.一种成像设备，包括：

反射折射镜头系统；以及

其中反射折射镜头系统按照光行进的顺序包括

第一透镜组，包括凹透镜和凸透镜，并且具有正折射力，

第二透镜组，位于凹透镜的像方且具有负折射力，

第三透镜组，具有正折射力，以及

以及

其中满足如下条件表达式

0<f/f12…(0)

其中

f是在焦点处于无穷远的状态下整个系统的焦距，以及