CN102914859A - 成像镜头和成像设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供成像镜头,其包括从目标到图像侧顺序排列的具有负屈光力的固定式第一透镜组、具有正屈光力的第二透镜组、光圈、包括粘合透镜的第三透镜组、包括正透镜的第四透镜组、作为对焦组并包括负透镜的第五透镜组以及包括正透镜的第六透镜组。
Description
技术领域
本技术涉及成像镜头和成像设备,更具体地,涉及具有从约40°到约90°的拍摄视场角和2.8或更小的F数以便实现亮度的成像镜头和包括该成像镜头的成像设备。
背景技术
作为在诸如相机之类的成像设备中安装的成像镜头(例如,用于镜头可互换式相机系统的成像镜头),存在具有从约40°到约90°的拍摄视场角和2.8或更小的F数以便实现亮度的多个类型的成像镜头。例如,广泛熟知的高斯型镜头(例如,参见日本未审查专利申请第6-337348号和日本未审查专利公开第2009-58651号)。在高斯型镜头中,在聚焦时整个镜头系统或某些透镜组在光轴方向上移动。
作为非高斯型镜头的成像镜头(lens),已经提出了包括具有负屈光力(negative refractive power)的第一透镜组(lens group)和具有正屈光力的第二透镜组并且在其中在聚焦时该第二透镜组在光轴方向上移动的成像镜头(例如,参见日本未审查专利申请公开第2010-191069号)。
发明内容
近些年,镜头可互换式数字相机系统迅速进入了广泛使用。尤其,因为镜头可互换式相机可以像在视频相机等中那样拍摄运动图像,所以需要提供不仅适合于拍摄静止图像还适合于拍摄运动图像的成像镜头。为了对运动图像进行拍摄,需要高速移动进行聚焦的透镜组以便于跟踪对象的快速移动。
为了拍摄运动图像,具有从约40°到约90°的拍摄视场角和2.8或更小的F数以便实现亮度的镜头需要具有当进行聚焦时高速移动透镜组的功能。
如上所述,日本未审查专利申请公开第6-337348号和日本未审查专利申请公开第2009-58651号已经提出了高斯型镜头作为在其中在聚焦的同时在光轴方向上移动整个镜头系统的成像镜头。
但是,当高速移动整个镜头系统以在聚焦时拍摄移动图像时,存在以下问题,因为进行聚焦的透镜组(整个镜头系统)具有很重的重量并且由此而在大小上增大移动该透镜组的致动器,所以镜头筒可能在大小上增大。
日本未审查专利申请公开第2010-191069号中所公开的成像镜头从物侧起包括具有负屈光力的第一透镜组和具有正屈光力的第二透镜组。如上所述,第二透镜组在聚焦的同时在光轴方向上移动。
但是,第二透镜组在聚焦的同时高速移动以拍摄运动图像,存在以下问题:因为进行聚焦的第二透镜组具有很重的重量且在大小上增大移动透镜组的致动器,所以可能在大小上增大镜头筒。
期待提供小型化并根据本技术的实施例进行高速聚焦的成像镜头和成像设备。
根据本技术的实施例,提供包括一种成像镜头,其包括从物侧到图像侧顺序排列的具有负屈光力的固定式第一透镜组、具有正屈光力的第二透镜组、光圈、包括粘合透镜的第三透镜组、包括正透镜的第四透镜组、作为对焦组并包括负透镜的第五透镜组以及包括正透镜的第六透镜组。
因此,在成像镜头中,在光轴方向上移动单一透镜以进行聚焦。
在根据本技术的实施例的成像镜头中,在第六透镜组的正透镜中,图像侧上的表面的曲率可以大于物侧上的表面的曲率。
因为在第六透镜组的正透镜中图像侧上的表面的曲率大于物侧上的表面的曲率,所以可以抑制球面像差发生。
在根据本技术的实施例的成像镜头中,第四透镜组的正透镜的至少一个表面可以是非球面。
因为第四透镜组的正透镜的至少一个表面是非球面的,所以由正透镜的非球面表面校正球面像差。
在根据本技术的实施例的成像镜头中,在第五透镜组的负透镜中,图像侧上的表面的曲率可以大于物侧上的表面的曲率。
因为在第五透镜组的负透镜中,图像侧上的表面的曲率大于物侧上的表面的曲率,所以可以抑制球面像差发生。
在根据本技术的实施例的成像镜头中,最接近物侧的透镜可以是负弯月形透镜。
因为最接近物侧的透镜是负弯月形透镜,所以从轴上到轴外进行相同的像差校正。
根据本技术的另一实施例,提供一种成像设备,包括:成像镜头;和成像元件,用于将成像镜头所形成的光学图像转换为电信号。该成像镜头包括从物侧到图像侧顺序排列的具有负屈光力的固定式第一透镜组、具有正屈光力的第二透镜组、光圈、包括粘合透镜的第三透镜组、包括正透镜的第四透镜组、作为对焦组并包括负透镜的第五透镜组以及包括正透镜的第六透镜组。
在该成像设备中,通过在光轴上移动成像镜头的单一透镜进行聚焦。
可能提供小型化并根据本技术的实施例进行高速聚焦的成像镜头和成像设备。
附图说明
图1是根据本技术的优选实施例的与图2到图10一起图示成像镜头和成像设备的示图并且是图示根据第一实施例的成像镜头的配置的示图;
图2是根据第一实施例的与图3一起图示在其中将具体数值应用于成像镜头的数字示例中的像差(aberration)的示图并且是图示在无穷远聚焦时的球面像差、像散和畸变像差的示图;
图3是图示短程聚焦时的球面像差、像散和畸变像差的示图;
图4是图示根据第二实施例的成像镜头的配置的示图;
图5是根据第二实施例的与图6一起图示在其中将具体数值应用于成像镜头的数字示例中的像差的示图并且是图示在无穷远聚焦时的球面像差、像散和畸变像差的示图;
图6是图示短程聚焦时的球面像差、像散和畸变像差的示图;
图7是图示根据第三实施例的成像镜头的配置的示图;
图8是根据第三实施例的与图9一起图示在其中将具体数值应用于成像镜头的数字示例图示像差的示图并且是图示在无穷远聚焦时的球面像差、像散和畸变像差的示图;
图9是图示短程聚焦时的球面像差、像散和畸变像差的示图;和
图10是图示成像设备的示例的方框图。
具体实施方式
以下,将参考附图描述本技术的优选实施例。注意,在本说明书和附图中,用相同的附图标记表示具有基本相同功能和结构的结构性要素,且省略这些结构性要素的重复解释。
以下,将描述根据本技术的优选实施例的成像镜头和成像设备。
成像镜头的配置
根据本技术的实施例的成像镜头包括从物侧到图像侧顺序排列的具有负屈光力的固定式第一透镜组、具有正屈光力的第二透镜组、光圈、包括粘合透镜的第三透镜组、包括正透镜的第四透镜组、作为对焦组并包括负透镜的第五透镜组以及包括正透镜的第六透镜组。
在根据本技术的实施例的成像镜头中,具有负屈光力的第一透镜组和具有正屈光力的第二透镜组用作广角转换器(wide converter),并且由此校正畸变像差或彗形像差。关于经由光圈穿过第二透镜组的光线,由第三透镜组的粘合透镜校正色差且由第四透镜组的正透镜校正球面像差。因为经由作为对焦组并包括负透镜组的第五透镜组由第六透镜组的正透镜缩减(聚集(converge))穿过第四透镜组的光线,所以抑制在聚焦时图像平面的变化。
因为第一到第四透镜组校正主要像差,所以可以降低对焦组(其是第五透镜组)的任务。因此,可以用单一透镜构成对焦组。因此,因为可以降低对焦组(第五透镜组)的重量,所以可以进行高速对焦。
在根据本技术的实施例的成像镜头中,用单一透镜构成第五透镜组。所以,可以缩短整个光学长度并且可以实现小型化。
在根据本技术的实施例的成像镜头中,作为对焦透镜组并用单一透镜构成的第五透镜组在光轴方向上移动。所以,因为降低了进行聚焦的透镜组的重量并且小型化了移动透镜组的致动器,所以可以小型化镜头筒。
在根据本技术的实施例的成像镜头中,用单一透镜构成第四、第五和第六透镜组的每一个。所以,可以缩短整个光学长度并且可以实现小型化。
在根据本技术的实施例的成像镜头中,如上所述,可以确保小型化并可以由此进行高速聚焦。
在根据本技术的实施例的成像镜头中,在第六透镜组的正透镜中,图像侧上的表面的曲率可以大于物侧上的表面的曲率。
当图像侧上的表面的曲率小于物侧上的表面的曲率时,难以抑制在聚焦时场曲率的变化。因此,当在第六透镜组的正透镜中图像侧上的表面的曲率构成为大于物侧上的表面的曲率时,可以抑制在聚焦时场曲率的变化且可以改进图像质量。
在根据本技术的实施例的成像镜头中,第四透镜组的正透镜的至少一个表面可以是非球面的。
当将第四透镜组的正透镜形成作为非球面时,可以令人满意地校正球面像差。
在根据本技术的实施例的成像镜头中,在第五透镜组的负透镜中,图像侧上的表面的曲率可以大于物侧上的表面的曲率。
当图像侧上的表面的曲率小于物侧上的表面的曲率时,球面像差轻易发生。因此,当在第五透镜组的负透镜中图像侧上的表面的曲率构成为大于物侧上的表面的曲率时,可以抑制球面像差发生且可以由此改进图像质量。
在根据本技术的实施例的成像镜头中,最接近物侧的透镜可以是负弯月形透镜。
当将最接近物侧的透镜构成为负弯月形透镜时,从轴上到轴外进行相同的像差校正。
成像镜头的数字示例
以下,将参考附图和表描述根据本技术的具体实施例的成像镜头和根据实施例向成像镜头应用具体数值的数字示例。
进一步,在每个表或描述中使用的符号的含义如下:
“Si”表示从物侧至图像侧编号的第i表面的表面号,“Ri”表示第i表面的旁轴曲率半径,“Di”表示第i表面与第i+1表面之间的轴上表面距离(透镜中心的厚度或气隙),“Nd”表示从第i表面开始的透镜等的光线(line)d(λ=587.6nm)的屈光率(refractive index),且“νd”表示从第i表面开始的透镜等的光线的阿贝数(abbe)。
“ASP”表示与“Si”有关的对应表面的非球面,“STO”表示与“Si”有关的光圈,且“inf”表示对应表面与“Ri”有关是平面(flat)的事实。
“κ”是圆锥常数(圆锥的常数)且“A4”、“A6”、“A8”和“A10”分别表示第四、第六、第八和第十阶(order)非球面系数。
“Fno”表示F数,“f”表示焦距,“ω”表示半视场角,且“β”表示拍摄放大率。
在示出下列非球面系数的每个表中,“E-n”指示其中10是底的指数标记,即“10的负n次方”。例如,“0.12345E-0.5”指示“0.12345×(10的负5次方)”。
在每个实施例中描述的成像镜头中,一些透镜表面是非球面。假定“x”是在光轴方向上离透镜表面的顶点的距离(下陷量),“y”是在与光轴方向垂直的方向上的高度(图像高度),“c”是透镜的顶点上的旁曲率(曲率半径的倒数),“κ”是圆锥常数(圆锥的常数),且“A4”、“A6”、“A8”和“A10”分别是第四、第六、第八和第十阶(order)非球面系数,则如下列方程1中那样定义非球面的形状。
[方程1]
第一实施例
图1是图示根据本技术的第一实施例的成像镜头1的配置的示图。
成像镜头1包括从物侧到图像侧顺序排列的具有负屈光力的第一透镜组GR1、具有正屈光力的第二透镜组GR2、光圈STO、具有负屈光力的第三透镜组GR3、具有正屈光力的第四透镜组GR4、作为对焦组并具有负屈光力的第五透镜组GR5以及具有正屈光力的第六透镜组GR6。
第一透镜组GR1固定并包括在物侧上具有弯月形状的凸表面的负透镜G1。
第二透镜组GR2固定并包括在其中位于物侧上并具有双凸形状的正透镜G2和位于图像侧上并具有双凹形状的负透镜G3互相粘合的粘合透镜。
在第二透镜组GR2和第三透镜组GR3之间布置光圈STO并将其固定在第三透镜组GR3的附近。
第三透镜组GR3固定并包括在其中位于物侧上并具有双凹形状的负透镜G4和位于图像侧上并具有双凸形状的正透镜G5互相粘合的粘合透镜。
第四透镜组GR4固定并包括具有双凸形状的正透镜G6。
第五透镜组GR5可以在光轴方向上移动且包括在物侧上具有弯月形状的凸表面的负透镜G7。在该负透镜G7中,图像侧上的表面的曲率大于物侧上的表面的曲率,且图像侧上的表面的曲率半径(R13)的绝对值小于物侧上的表面的曲率半径(R12)的绝对值。
第六透镜组GR6固定并包括在物侧上具有弯月形状的凹表面的正透镜G8。在该正透镜G8中,图像侧上的表面的曲率大于物侧上的表面的曲率,且图像侧上的表面的曲率半径(R15)的绝对值小于物侧上的表面的曲率半径(R14)的绝对值。
在第六透镜组GR6和图像平面IMG之间,从物侧到图像侧顺序排列滤光器和防护玻璃罩(均未显示)。
表1示出数字示例1的镜头数据,在该数字示例1中向根据第一实施例的成像镜头1应用具体数值。
[表1]
Si | Ri | Di | Nd | vd |
1 | 60.767 | 1.000 | 1.592 | 67.02 |
2(ASP) | 13.000 | 9.494 | ||
3 | 24.997 | 6.168 | 1.702 | 41.15 |
4 | -15.000 | 1.000 | 1.581 | 40.89 |
5 | 353.241 | 7.246 | ||
6(STO) | Inf | 4.189 | ||
7 | -12.629 | 1.000 | 1.755 | 27.53 |
8 | 73.136 | 3.992 | 1.697 | 55.46 |
9 | -21.769 | 0.400 | ||
10(ASP) | 35.061 | 5.338 | 1.729 | 54.04 |
11(ASP) | -19.909 | D11 | ||
12 | 82.632 | 1.000 | 1.658 | 50.85 |
13 | 19.848 | D13 | ||
14 | -181.937 | 2.410 | 1.743 | 49.22 |
15 | -40.696 | 22.418 |
在成像镜头1中,将在图像侧上第一透镜组GR1的负透镜G1的表面(第二表面)和第四透镜组GR4的正透镜G6的两个表面(第十和第十一表面)形成为非球面。在数字示例1中,非球面的第四、第六、第八和第十阶非球面系数A4、A6、A8和A10在表2中与圆锥常数κ一起示出。
[表2]
Si | κ | A4 | A6 | A8 | A10 |
2 | 0.00000 | -2.07814E-05 | -3.27275E-08 | -8.78079E-10 | 2.91712E-12 |
10 | 0.00000 | -1.81141E-05 | 1.70706E-08 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 |
11 | 0.00000 | 3.63456E-05 | -4.12128E-08 | 1.75176E-10 | 1.23060E-13 |
表3示出F数Fno、焦距f、半视场角ω、在无穷远聚焦时和短程聚焦时的拍摄放大率β以及当在数字示例1中移动第五透镜组GR5时的可变距离(D11和D13)。
[表3]
无穷远聚焦时 | 短程聚焦时 | |
Fno | 1.84 | - |
f | 23.28 | - |
ω | 30.97 | - |
β | 0.000 | -0.25 |
D11 | 1.257 | 5.400 |
D13 | 8.087 | 3.945 |
在图2和图3中,示出数字示例1的各种像差。图2示出在无穷远聚焦时的各种像差,而图3示出在短程聚焦时(β=-0.25)的各种像差。
在图2和图3的球面像差示图中,光线d(具有587.6nm的波长)的值用实线指示,光线c(具有656.3nm的波长)的值用虚线指示,而光线g(具有435.8nm的波长)的值用点划线指示。进一步,在图2和图3的像散示图中,纵向(sagittal)图像平面上的值用实线指示,而径向(meridional)图像平面上的值用短划线指示。
根据该像差图示,明白在数字示例1中令人满意地校正了各种像差并实现了卓越的成像性能。
第二实施例
图4是图示根据本技术的第二实施例的成像镜头2的示图。
成像镜头2包括从物侧到图像侧顺序排列的具有负屈光力的第一透镜组GR1、具有正屈光力的第二透镜组GR2、光圈STO、具有负屈光力的第三透镜组GR3、具有正屈光力的第四透镜组GR4、作为对焦组并具有负屈光力的第五透镜组GR5以及具有正屈光力的第六透镜组GR6。
第一透镜组GR1固定且包括从物侧到图像侧顺序排列的在物侧上具有弯月形状的凸表面的负透镜G1和在物侧上具有弯月形状的凸表面的负透镜G2。
第二透镜组GR2固定并包括在物侧上具有弯月形状的凸表面的负透镜G3。
在第二透镜组GR2和第三透镜组GR3之间布置光圈STO并将其固定在第三透镜组GR3的附近。
第三透镜组GR3固定并包括在其中位于物侧上并具有双凹形状的负透镜G4和位于图像侧上并具有双凸形状的正透镜G5互相粘合的粘合透镜。
第四透镜组GR4固定并包括具有双凸形状的正透镜G6。
第五透镜组GR5可以在光轴方向上移动且包括在物侧上具有弯月形状的凸表面的负透镜G7。在该负透镜G7中,图像侧上的表面的曲率大于物侧上的表面的曲率,且图像侧上的表面的曲率半径(R14)的绝对值小于物侧上的表面的曲率半径(R13)的绝对值。
第六透镜组GR6固定并包括具有双凸面表面的正透镜G8。在该正透镜G8中,图像侧上的表面的曲率大于物侧上的表面的曲率,且图像侧上的表面的曲率半径(R16)的绝对值小于物侧上的表面的曲率半径(R15)的绝对值。
在第六透镜组GR6和图像平面IMG之间,从物侧到图像侧顺序排列滤光器和防护玻璃罩(均未显示)。
表4示出数字示例2的镜头数据,在该数字示例2中向根据第二实施例的成像镜头2应用具体数值。
[表4]
Si | Ri | Di | Nd | vd |
1 | 52.254 | 1.000 | 1.487 | 70.44 |
2 | 13.715 | 5.495 | ||
3 | 25.387 | 1.000 | 1.589 | 61.25 |
4(ASP) | 14.610 | 3.000 | ||
5 | 18.860 | 4.197 | 1.835 | 42.72 |
6 | 1119.730 | 9.292 | ||
7(STO) | Inf | 4.238 | ||
8 | -11.656 | 1.000 | 1.755 | 27.53 |
9 | 45.550 | 4.655 | 1.618 | 63.40 |
10 | -16.688 | 0.400 | ||
11(ASP) | 31.808 | 5.000 | 1.801 | 45.45 |
12(ASP) | -26.041 | D12 | ||
13 | 138.976 | 1.000 | 1.697 | 55.46 |
14 | 20.701 | D14 | ||
15 | 344.293 | 3.740 | 1.618 | 63.40 |
16 | -33.618 | 22.374 |
在成像镜头2中,将在图像侧上第一透镜组GR1的负透镜G2的表面(第四表面)和第四透镜组GR4的正透镜G6的两个表面(第十一和第十二表面)形成为非球面。在数字示例2中,非球面的第四、第六、第八和第十阶非球面系数A4、A6、A8和A10在表5中与圆锥常数κ共同示出。
[表5]
Si | k | A4 | A6 | A8 | A10 |
4 | 0.00000 | -3.65895E-05 | -2.02766E-07 | 1.66758E-10 | -6.21785E-12 |
11 | 0.00000 | -1.28119E-05 | 2.85341E-08 | 0.00000E+00 | 0.00000E+00 |
12 | 0.00000 | 2.49503E-05 | -3.18958E-08 | 2.80615E-10 | -6.64956E-13 |
表6示出F数Fno、焦距f、半视场角ω、在无穷远聚焦时和短程聚焦时的拍摄放大率β和当在数字示例2中移动第五透镜组GR5时的可变距离(D12和D14)。
[表6]
无穷远聚焦时 | 短程聚焦时 | |
Fno | 1.85 | - |
f | 23.28 | - |
ω | 30.86 | - |
β | 0.000 | -0.25 |
D12 | 1.005 | 5.133 |
D14 | 7.603 | 3.474 |
在图5和图6中,示出数字示例2的各种像差。图5示出在无穷远聚焦时的各种像差,而图6示出在短程聚焦时(β=-0.25)的各种像差。
在图5和图6的球面像差示图中,光线d(具有587.6nm的波长)的值用实线指示,光线c(具有656.3nm的波长)的值用虚线指示,而光线g(具有435.8nm的波长)的值用点划线指示。进一步,图5和图6的像散示图中,纵向图像平面上的值用实线指示且径向图像平面上的值用短划线指示。
根据该像差图示,明白在数字示例2中令人满意地校正了各种像差并实现了卓越的成像性能。
第三实施例
图7是图示根据本技术的第三实施例的成像镜头3的示图。
成像镜头3包括从物侧到图像侧顺序排列的具有负屈光力的第一透镜组GR1、具有正屈光力的第二透镜组GR2、光圈STO、具有负屈光力的第三透镜组GR3、具有正屈光力的第四透镜组GR4、作为对焦组并具有负屈光力的第五透镜组GR5以及具有正屈光力的第六透镜组GR6。
第一透镜组GR1固定且包括从物侧到图像侧顺序排列的在物侧上具有弯月形状的凸表面的负透镜G1和在物侧上具有弯月形状的凸表面的负透镜G2。
第二透镜组GR2固定并包括在物侧上具有弯月形状的凸表面的正透镜G3。
在第二透镜组GR2和第三透镜组GR3之间布置光圈STO并将其固定在第三透镜组GR3的附近。
第三透镜组GR3固定并包括粘合透镜,在其中位于物侧上并具有双凹形状的负透镜G4和位于图像侧上并具有双凸形状的正透镜G5互相粘合。
第四透镜组GR4固定并包括具有双凸形状的正透镜G6。
第五透镜组GR5可以在光轴方向上移动且包括在物侧上具有弯月形状的凸表面的负透镜G7。在该负透镜G7中,图像侧上的表面的曲率大于物侧上的表面的曲率,且图像侧上的表面的曲率半径(R14)的绝对值小于物侧上的表面的曲率半径(R13)的绝对值。
第六透镜组GR6固定并包括具有双凸面表面的正透镜G8。在该正透镜G8中,图像侧上的表面的曲率大于物侧上的表面的曲率,且图像侧上的表面的曲率半径(R16)的绝对值小于物侧上的表面的曲率半径(R15)的绝对值。
在第六透镜组GR6和图像平面IMG之间,从物侧到图像侧顺序排列滤光器和防护玻璃罩(均未显示)。
表7示出数字示例3的透镜数据,在该数字示例3中向根据第三实施例的成像镜头3应用具体数值。
[表7]
Si | Ri | Di | Nd | vd |
1 | 91.407 | 2.133 | 1.603 | 60.69 |
2 | 23.214 | 7.191 | ||
3 | 30.655 | 2.742 | 1.583 | 59.46 |
4(ASP) | 20.038 | 4.936 | ||
5 | 29.403 | 8.211 | 1.806 | 40.73 |
6 | 1191.821 | 11.731 | ||
7(STO) | inf | 9.141 | ||
8 | -17.870 | 1.523 | 1.755 | 27.53 |
9 | 112.094 | 7.983 | 1.729 | 54.67 |
10 | -28.379 | 0.229 | ||
11(ASP) | 46.170 | 8.927 | 1.694 | 53.20 |
12(ASP) | -34.450 | D12 | ||
13 | 229.493 | 1.371 | 1.603 | 60.69 |
14 | 30.743 | D14 | ||
15 | 761.725 | 6.017 | 1.497 | 81.61 |
16 | -52.559 | 33.441 |
在成像镜头3中,将在图像侧上的第一透镜组GR1的负透镜G1的表面(第四表面)和第四透镜组GR4的正透镜G6的两个表面(第十一和第十二表面)形成为非球面。在数字示例3中,非球面的第四、第六、第八和第十阶非球面系数A4、A6、A8和A10在表8中与圆锥常数κ共同示出。
[表8]
Si | k | A4 | A6 | A8 | A10 |
2 | 0.00000 | -1.20076E-05 | -3.10742E-08 | 2.52190E-11 | -2.74869E-13 |
9 | 0.00000 | -4.35024E-06 | 9.02207E-10 | -1.52015E-11 | -6.85730E-14 |
12 | 0.00000 | 9.09927E-06 | -3.60632E-09 | 1.68736E-11 | -6.29845E-14 |
表9示出F数Fno、焦距f、半视场角ω、在无穷远聚焦时和短程聚焦时的拍摄放大率β和当在数字示例3中移动第五透镜组GR5时的可变距离(D12和D14)。
[表9]
无穷远聚焦时 | 短程聚焦时 | |
Fno | 1.85 | - |
f | 35.81 | - |
ω | 30.78 | - |
β | 0.000 | -0.25 |
D11 | 2.275 | 8.358 |
D13 | 12.64 | 6.557 |
在图8和图9中,示出数字示例3的各种像差。图8示出在无穷远聚焦时的各种像差,而图9示出在短程聚焦时(β=-0.25)的各种像差。
在图8和图9的球面像差示图中,光线d(具有587.6nm的波长)的值用实线指示,光线c(具有656.3nm的波长)的值用虚线指示和光线g(具有435.8nm的波长)的值用点划线指示。进一步,图8和图9的像散示图中,纵向图像平面上的值用实线指示且径向图像平面上的值用短划线指示。
根据该像差图示,明白在数字示例3中令人满意地校正了各种像差并实现了卓越的成像性能。
成像设备的配置
根据本技术的实施例的成像设备包括成像镜头和将由成像镜头形成的光学图像转换为电信号的成像元件。在成像镜头中,从物侧向图像侧顺序排列具有负屈光力的第一透镜组合、具有正屈光力的第二透镜组、光圈、包括粘合透镜的第三透镜组、包括正透镜的第四透镜组以及包括正透镜的第六透镜组。
在根据本技术的实施例的成像设备的成像镜头中,具有负屈光力的第一透镜组和具有正屈光力的第二透镜组作为广角转换器,由此校正畸变像差或彗形像差。关于经由光圈穿过第二透镜组的光线,用第三透镜组的粘合透镜校正色差且用第四透镜组的正透镜校正球面像差。因为经由作为对焦组并包括负透镜组的第五透镜组由第六透镜组的正透镜缩减(聚集)穿过第四透镜组的光线,所以抑制在聚焦时图像平面的变化。
因为用第一到第四透镜组校正了主要像差,所以可以降低对焦组(其是第五透镜组)的任务。因此,可以用单一透镜构成对焦组。因此,因为可以降低对焦组(第五透镜组)的重量,所以可以进行高速对焦。
在根据本技术的实施例的成像设备的成像镜头中,用单一透镜构成第五透镜组。所以,可以缩短整个光学长度并且可以实现小型化。
在根据本技术的实施例的成像镜头中,作为对焦透镜组并用单一透镜构成的第五透镜组在光轴方向上移动。所以,因为降低了进行聚焦的透镜组的重量并且小型化了移动透镜组的致动器,所以可以小型化镜头筒。
在根据本技术的实施例的成像镜头中,用单一透镜构成第四、第五和第六透镜组的每一个。所以,可以缩短整个光学长度并且可以实现小型化。
在根据本技术的实施例的成像镜头中,如上所述,可以确保小型化并且可以由此用透镜进行高速对焦。
成像设备的实施例
图10是图示作为根据本技术的实施例的成像设备的数码相机的方框图。
成像设备(数码相机)100包括整体上控制成像设备100的中央处理单元(CPU)110和将由上述成像镜头1(2或3)获得的光学图像转换为电信号并向图像分离电路150传送已转换的电信号的成像元件140。
将诸如电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)之类的光电转换元件用作成像元件140。
图像分离电路150基于所输入的电信号生成焦点控制信号,向CPU 110传送所生成的焦点控制信号,并向后级(未示出)的图像处理电路传送对应于电信号中的图像部分的图像信号。图像处理电路将所输入的图像信号转换为具有适于后续处理的信号格式的信号并提供所转换的信号以进行显示单元的图像显示处理、在预定记录介质上的记录处理、经由预定通信接口的数据传输处理等。
将聚焦操作等的操作信号输入到CPU 110。该CPU 110根据所输入的操作信号执行各种处理。例如,当通过聚焦操作输入聚焦操作信号时,CPU 110使驱动电路120操作驱动电机130以便根据该操作信号实现对焦状态。因此,在成像设备100中,成像镜头1(2或3)的第二透镜组GR2通过由CPU 110执行的处理在光轴方向上移动。在此时,CPU 110给出第五透镜组GR5的反馈位置信息并随后经由驱动电机130获取在第五透镜组GR5的移动中获得的参考信息。
在成像设备100中,仅描述了一个驱动系统以便于描述。但是,成像设备100进一步包括变焦系统,对焦系统和拍摄模式切换驱动系统。进一步,当成像设备100具有抖动校正功能时,进一步提供防振驱动系统以驱动抖动校正透镜(组)。通常可以使用至少一部分防振驱动系统。
在上述实施例中,已经描述向数码相机应用成像设备的情况,但是成像设备不局限于数码相机。成像设备广泛地应用于数字输入/输出设备(诸如数字摄像机、相机嵌入式便携电话和相机嵌入式个人数字助理(PDA))的相机单元等。
其他
在根据本技术的实施例的成像设备和成像镜头中,可以布置基本不具有透镜光学能力的透镜,或者除了第一到第六透镜组以外还可以布置包括这种透镜的透镜组。在此情况下,除了第一到第六透镜组以外,根据本技术的实施例的成像设备和成像镜头实际上还可以包括七个或更多个透镜组。
本技术
本技术也可以构成如下。
<1>一种成像镜头,包括:
从目标到图像侧顺序排列的具有负屈光力的固定式第一透镜组、具有正屈光力的第二透镜组、光圈、包括粘合透镜的第三透镜组、包括正透镜的第四透镜组、作为对焦组并包括负透镜的第五透镜组以及包括正透镜的第六透镜组。
<2>根据<1>的成像镜头,其中,在第六透镜组的正透镜中,图像侧上的表面的曲率大于物侧上的表面的曲率。
<3>根据<1>或<2>的成像镜头,其中,第四透镜组的正透镜的至少一个表面是非球面的。
<4>根据<1>到<3>的任意一个的成像镜头,其中,在第五透镜组的负透镜中,图像侧上的表面的曲率大于物侧上的表面的曲率。
<5>根据<1>到<4>的任意一个的成像镜头,其中,最接近物侧的透镜是负弯月形透镜。
<6>一种成像设备,包括:
成像镜头;和
成像元件,其将由成像镜头形成的光学图像转换为电信号,
其中,该成像镜头包括从目标到图像侧顺序排列的具有负屈光力的固定式第一透镜组、具有正屈光力的第二透镜组、光圈、包括粘合透镜的第三透镜组、包括正透镜的第四透镜组、作为对焦组并包括负透镜的第五透镜组以及包括正透镜的第六透镜组。
<7>根据<1>到<5>的任意一个的成像镜头或根据<6>的成像设备进一步包括基本不具有透镜力的透镜。
根据上述实施例的单元的形状和数值仅仅是实现本技术的实施例的示例,且本技术的技术范围不应当被局限于此。
本领域的技术人员应当理解,只要在所附权利要求或其等同的范围之内,取决于设计要求和其他因素可以发生各种变型、组合、部分组合和变更。
本技术包含涉及公开在于2011年8月4日向日本专利局提交的日本优先专利申请JP 2011-171295的主题的主题,其整体内容通过引用并入于此。
Claims (6)
1.一种成像镜头,包括:
从目标到图像侧顺序排列的具有负屈光力的固定式第一透镜组、具有正屈光力的第二透镜组、光圈、包括粘合透镜的第三透镜组、包括正透镜的第四透镜组、作为对焦组并包括负透镜的第五透镜组以及包括正透镜的第六透镜组。
2.根据权利要求1的成像镜头,其中,在所述第六透镜组的正透镜中,图像侧上的表面的曲率大于物侧上的表面的曲率。
3.根据权利要求1的成像镜头,其中,所述第四透镜组的正透镜的至少一个表面是非球面的。
4.根据权利要求1的成像镜头,其中,在所述第五透镜组的负透镜中,图像侧上的表面的曲率大于物侧上的表面的曲率。
5.根据权利要求1的成像镜头,其中,最接近物侧的透镜是负弯月形透镜。
6.一种成像设备,包括:
成像镜头;和
成像元件,其将由所述成像镜头形成的光学图像转换为电信号,
其中,所述成像镜头包括从目标到图像侧顺序排列的具有负屈光力的固定式第一透镜组、具有正屈光力的第二透镜组、光圈、包括粘合透镜的第三透镜组、包括正透镜的第四透镜组、作为对焦组并包括负透镜的第五透镜组以及包括正透镜的第六透镜组。
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