CN104094153A - 摄像透镜和使用了它的摄像装置 - Google Patents
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Abstract
在摄像透镜中，使聚焦组更轻量化，并且，除了球面像差和像散等的诸像差以外，还良好地校正色像差。从物体侧依次配置有如下透镜组：配置双凸透镜(L11)、胶合透镜(L12)、含有正透镜(L1α)和负透镜(L1β)的多透镜(E1)而成的负的第1透镜组(G1)；含有胶合透镜(L2γ)的正的第2透镜组(G2)；配置使凸面朝向物体侧的呈弯月形状的单透镜而成的、或者配置按照相比在最物体侧配置的透镜面而在最像侧配置的透镜面的曲率半径的绝对值小的方式构成的多透镜而成的，且在合焦时移动的负的第3透镜组(G3)；含有正透镜的正的第4透镜组(G4)，并以满足条件式(1)：0.7＜|f3|/f＜4.0的方式构成。其中，f3为第3透镜组(G3)的焦距，f为透镜全系统的焦距。
Description
技术领域
本发明涉及用于数码相机、播放用照相机、电影拍摄用摄影机等的小型、高性能的摄像透镜。
背景技术
一直以来，为了在从远方至近处的各被摄物体距离上使焦点集中(合焦)，已知有使透镜系统的整体伸缩、或只使构成该透镜系统的一部分的透镜移动的方式(参照引用文献1、2、3)。另外，为了缩短达到合焦的时间，要求实现聚焦时移动的透镜组(聚焦组)的轻量化、减轻合焦机构的负担，但这种情况下，适合只使构成透镜系统的一部分的透镜移动而使之合焦的方式。如此只移动一部分透镜而使之合焦的方式，在变焦透镜和采用了内对焦方式的定焦透镜中使用，还已知有将聚焦组配置在光阑之后而构成的具有大孔径比的望远透镜。
【先行技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】特开2011-232624公报
【专利文献2】特开2006-53377公报
【专利文献3】专利第3084810号公报
但是，专利文献2和3所述的摄像透镜，构成聚焦组的透镜的外径大或透镜的厚度厚，因此聚焦组沉重、使之移动时的负担大这样的问题存在。
另外，文献2和3所述的摄像透镜，在光阑附近的光线高度低的区域，色像差无法得到充分地校正，发生轴上色像差。为了在摄像透镜通过白色光时发挥良好的光学性能，要求校正这样的色像差。
发明内容
本发明鉴于上述情况而形成，其目的在于，提供一种能够使聚焦组更轻量化、且除了球面像差和像散等的诸像差以外还能够良好地校正色像差的摄像透镜和使用了它的摄像装置。
本发明的摄像透镜，其特征在于，实质上由从物体侧依次配置的具有负光焦度的第1透镜组、光阑、具有正光焦度的第2透镜组、具有负光焦度的第3透镜组、具有正光焦度的第4透镜组的这4个组构成，只使第3透镜组沿光轴方向移动而进行调焦，第1透镜组，从物体侧依次由双凸透镜、使具有正光焦度的透镜和具有负光焦度的透镜接合的胶合透镜、含有具有正光焦度的透镜和具有负光焦度的透镜分别至少1片以上的多透镜构成，第2透镜组含有：由具有正光焦度的透镜和具有负光焦度的透镜构成的胶合透镜至少1片以上，第3透镜组，由使凸面朝向物体侧的呈弯月形状的具有负光焦度的单透镜构成，或者，由相比在最物体侧(也称最靠物体侧)配置的透镜面的曲率半径的绝对值而在最像侧(也称最靠像侧)配置的透镜面的曲率半径的绝对值小、且在整体上具有负光焦度的多透镜构成，第4透镜组含有具有正光焦度的透镜至少一片，满足条件式(1)：0.7＜|f3|/f＜4.0。其中，f3为第3透镜组的焦距，f为在无限远物点合焦的状态下的透镜全系统的焦距。
所述第3透镜组，为了从无限远物点到最近物点以内对焦方式合焦而使之移动。
还有，第1透镜组中的多透镜，配置在所述胶合透镜和所述光阑之间，在此多透镜中，具有正光焦度的透镜和具有负光焦度的透镜分别包含1片以上。
所述第3透镜组，是使凸面朝向物体侧的呈弯月形状的具有负光焦度的单透镜，或者，该第3透镜组由整体上具有负光焦度的多透镜构成，其构成方式为，相比该多透镜的在最物体侧配置的透镜面的曲率半径的绝对值，而该多透镜中的在最像侧配置的透镜面的曲率半径的绝对值小。
所述摄像透镜，优选满足条件式(1′)：1.0＜|f3|/f＜3.0，更优选满足条件式(1″)：1.2＜|f3|/f＜2.0。
所述摄像透镜，优选满足条件式(2)：0.6＜|f1|/f＜18.0，更优选满足条件式(2′)：1.2＜|f1|/f＜10.0，进一步优选满足条件式(2″)：2.5＜|f1|/f＜4.5。
其中，f1为第1透镜组的焦距。
所述摄像透镜，优选满足条件式(3)：0.2＜f2/f＜5.0，更优选满足条件式(3′)：0.5＜f2/f＜3.5，进一步优选满足条件式(3″)：0.8＜f2/f＜1.2。
其中，f2为第2透镜组的焦距。
所述摄像透镜，优选满足条件式(4)：0.8＜f4/f＜8.0，更优选满足条件式(4′)：1.0＜f4/f＜4.0，进一步优选满足条件式(4″)：1.3＜f4/f＜1.8。
其中，f4为第4透镜组的焦距。
所述摄像透镜，优选满足条件式(5)：0.5＜(R3f+R3r)/(R3f-R3r)＜6.0，更优选满足条件式(5′)：1.0＜(R3f+R3r)/(R3f-R3r)＜4.5，进一步优选满足条件式(5″)：1.3＜(R3f+R3r)/(R3f-R3r)＜2.5。
其中，R3f为第3透镜组的在最物体侧配置的透镜面的曲率半径，R3r为第3透镜组的在最像侧配置的透镜面的曲率半径。
所述第1透镜组所包含的由具有正光焦度的透镜和具有负光焦度的透镜构成的胶合透镜之中的至少1个，优选满足条件式(6)：22.0＜|vd(1P)-vd(1N)|，更优选满足条件式(6′)：35.0＜|vd(1P)-vd(1N)|，进一步优选满足条件式(6″)：50.0＜|vd(1P)-vd(1N)|。
另外，所述第1透镜组所包含的由具有正光焦度的透镜和具有负光焦度的透镜构成的胶合透镜之中的至少1个，优选满足条件式(6)：22.0＜|vd(1P)-vd(1N)|，更优选满足条件式(6″′)：vd(1P)-vd(1N)＜-22.0，进一步优选满足条件式(6″″)：vd(1P)-vd(1N)＜-35.0。
其中，vd(1P)为构成胶合透镜的具有正光焦度的透镜的阿贝数，vd(1N)为构成胶合透镜的具有负光焦度的透镜的阿贝数。
所述摄像透镜，在该第1透镜组的最像侧配置具有正光焦度的透镜而构成第1透镜组时，第2透镜组所包含的由具有正光焦度的透镜和具有负光焦度的透镜构成的胶合透镜之中的、相互接合的2片透镜间的阿贝数的差的绝对值最大的胶合透镜，优选满足以下的条件式(7)：20.0＜|vd(2P)-vd(2N)|，并且，第1透镜组的在最像侧配置的具有正光焦度的透镜满足以下的条件式(8)：vd(1R)＜35.0。
其中，vd(2P)为构成胶合透镜的具有正光焦度的透镜的阿贝数，vd(2N)为构成胶合透镜的具有负光焦度的透镜的阿贝数，vd(1R)为第1透镜组的在最像侧配置的透镜的阿贝数。
所述摄像透镜，更优选满足条件式(7′)：32.0＜|vd(2P)-vd(2N)|，进一步优选满足条件式(7″)：48.0＜|vd(2P)-vd(2N)|。
所述摄像透镜更优选满足条件式(8′)：vd(1R)＜30.0。
本发明的摄像装置，其特征在于，具备所述摄像透镜。
还有，所谓“实质上由4个组构成的摄像透镜”，除了4个组以外，还含有实质上不具备光焦度的透镜、光阑和保护玻璃等透镜以外的光学零件、透镜凸缘、透镜镜筒、摄像元件、手抖补正机构等的机构部分等。如此，由4个组构成的摄像透镜，可以只由4个组构成，或者，除4个组以外，也可以拥有不具备光焦度的透镜和透镜以外的光学零件等。
透镜面的曲率半径的符号，向物体侧凸时为正，向像侧凸时为负。
各透镜的焦距、所组合的多透镜的焦距(合成焦距)、透镜组的焦距分别以正负区别。
根据本发明的摄像透镜和使用了它的摄像装置，因为其构成方式为，实质上由从物体侧依次配置的具有负光焦度的第1透镜组、光阑、具有正光焦度的第2透镜组、具有负光焦度的第3透镜组、具有正光焦度的第4透镜组的这4个组构成，只使第3透镜组沿光轴方向移动而进行调焦，第1透镜组，从物体侧依次由双凸透镜、使具有正光焦度的透镜和具有负光焦度的透镜接合的胶合透镜、含有具有正光焦度的透镜和具有负光焦度的透镜的多透镜构成，第2透镜组含有：由具有正光焦度的透镜和具有负光焦度的透镜构成的胶合透镜，第3透镜组，由使凸面朝向物体侧的呈弯月形状的具有负光焦度的单透镜，或多透镜构成，该多透镜在整体上具有负光焦度，且该多透镜中在最靠像侧所配置的透镜面的曲率半径的绝对值比在最靠物体侧所配置的透镜面的曲率半径的绝对值小，第4透镜组包含具有正光焦度的透镜，并满足条件式(1)：0.7＜|f3|/f＜4.0，所以能够使作为聚焦组的第3透镜组进一步轻量化，并且，除了球面像差和像散等的诸像差以外，还能够良好地校正色像差。
还有，条件式(1)规定的是第3透镜组的光焦度，通过如此适当地设定聚焦组的光焦度，能够适当地确定聚焦组的移动量，并且能够确实地进行伴随聚焦组的移动而来的像差校正。
若以高于条件式(1)的上限的方式构成摄像透镜，则光焦度变弱，进行调焦时的第3透镜组的移动量增大。另一方面，若以低于条件式(1)的下限的方式构成摄像透镜，则像面弯曲的像差过度(校正过剩)的倾向提高(校正过剩的可能性变高)。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的摄像透镜的概略构成的剖面图
图2是表示实施例1的摄像透镜的概略构成的剖面图
图3是表示实施例2的摄像透镜的概略构成的剖面图
图4是表示实施例3的摄像透镜的概略构成的剖面图
图5是表示实施例4的摄像透镜的概略构成的剖面图
图6是表示实施例5的摄像透镜的概略构成的剖面图
图7是表示实施例6的摄像透镜的概略构成的剖面图
图8是表示实施例7的摄像透镜的概略构成的剖面图
图9A是实施例1的摄像透镜的像差图(IFN)
图9B是实施例1的摄像透镜的像差图(基准)
图9C是实施例1的摄像透镜的像差图(MOD)
图10A是实施例2的摄像透镜的像差图(IFN)
图10B是实施例2的摄像透镜的像差图(基准)
图10C是实施例2的摄像透镜的像差图(MOD)
图11A是实施例3的摄像透镜的像差图(IFN)
图11B是实施例3的摄像透镜的像差图(基准)
图11C是实施例3的摄像透镜的像差图(MOD)
图12A是实施例4的摄像透镜的像差图(IFN)
图12B是实施例4的摄像透镜的像差图(基准)
图12C是实施例4的摄像透镜的像差图(MOD)
图13A是实施例5的摄像透镜的像差图(IFN)
图13B是实施例5的摄像透镜的像差图(基准)
图13C是实施例5的摄像透镜的像差图(MOD)
图14A是实施例6的摄像透镜的像差图(IFN)
图14B是实施例6的摄像透镜的像差图(基准)
图14C是实施例6的摄像透镜的像差图(MOD)
图15A是实施例7的摄像透镜的像差图(IFN)
图15B是实施例7的摄像透镜的像差图(基准)
图15C是实施例7的摄像透镜的像差图(MOD)
图16是表示搭载有本发明的摄像透镜的摄像装置的图
具体实施方式
以下，参照附图，对于本发明的摄像透镜和使用了它的摄像装置进行说明。
图1是本发明的摄像透镜的概略构成的剖面图。还有，图1中的箭头X、Y、Z与后述的图中的箭头X、Y、Z同样，表示相互正交的3个方向，箭头Z方向表示与光轴Z1相同的方向。
还有，在以下的说明中，将具有正光焦度的透镜称为正透镜，具有负光焦度的透镜称为负透镜，将具有正光焦度的透镜组称为正的透镜组，具有负光焦度的透镜组称为负的透镜组。
图1所示的摄像透镜100，由4个组构成，从物体侧依次配置有负的第1透镜组G1、孔径光阑St、正的第2透镜组G2、负的第3透镜组G3、正的第4透镜组G4而成。该摄像透镜100，只使第3透镜组G3沿光轴方向移动而进行调焦，从无限远物点至最近物点的合焦以内对焦方式进行。
另外，图1所示的摄像元件210，将通过摄像透镜100而在该摄像元件210的光接收面210j上所成像的表示被摄物体1的光学像Im转换成电信号，输出表示该光学像Im的图像信号Gs。
还有，在摄像透镜100和摄像元件210之间，配置有保护玻璃和低通滤光片、或者红外线截止滤光片等的没有光焦度的光学零件LL。
第1透镜组G1，从物体侧依次配置如下透镜而成：由双凸透镜构成的第1组第1透镜L11；由正透镜L12a和负透镜L12b构成的作为胶合透镜的第1组第2透镜L12；分别含有正透镜和负透镜1片以上的多透镜。还有，以符号E1表示上述多透镜，多透镜E1所包含的负透镜以符号L1α表示，多透镜E1所包含的正透镜由符号L1β表示。
第2透镜组G2，其构成方式为，至少含有由正透镜L2γa和负透镜L2γb构成的胶合透镜L2γ。
第3透镜组G3，是使凸面朝向物体侧的呈弯月形状的具有负光焦度的单透镜(图中以符号L3ε表示)，或者，该第3透镜组G3由多透镜(图中由符号E3表示)构成，其构成方式为，在最像侧所配置的透镜面Sq的曲率半径的绝对值比在最物体侧所配置的透镜面Sp的曲率半径的绝对值小，且整体上具有负光焦度。
第4透镜组G4至少含有正透镜L4δ。
此外，该摄像透镜100，满足条件式(1)：0.7＜|f3|/f＜4.0。其中，f3为第3透镜组G3的焦距，f为在无限远物点合焦的状态下的透镜全系统的焦距。
该摄像透镜100，优选满足条件式(1′)：1.0＜|f3|/f＜3.0，更优选满足条件式(1″)：1.2＜|f3|/f＜2.0。
另外，摄像透镜100，优选满足条件式(2)：0.6＜|f1|/f＜18.0，更优选满足条件式(2′)：1.2＜|f1|/f＜10.0，进一步优选满足条件式(2″)：2.5＜|f1|/f＜4.5。其中，f1为第1透镜组G1的焦距。
该条件式(2)，是规定第1透镜组G1的光焦度的式子，通过如此设定光焦度的范围，能够校正像面弯曲像差和彗形像差(也称慧差)等的诸像差。
若以高于条件式(2)的上限的方式构成摄像透镜100，则像面弯曲像差过度(校正过剩)的倾向提高。另外，最物体侧的透镜直径变大，该透镜的重量也变大。另一方面，若以低于条件式(2)的下限的方式构成摄像透镜100，则像面弯曲像差不足(校正不足)的倾向提高。另外彗形像差无法充分得到抑制。
另外，摄像透镜100，优选满足条件式(3)：0.2＜f2/f＜5.0，更优选满足条件式(3′)：0.5＜f2/f＜3.5，进一步优选满足条件式(3″)：0.8＜f2/f＜1.2。其中，f2为第2透镜组G2的焦距。
条件式(3)是规定第2透镜组G2的光焦度的算式，通过如此设定光焦度的范围，能够校正球面像差和色像差，能够确保良好的光学性能。
若高于条件式(3)的上限，则球面像差过度的倾向提高，色像差校正不足。另一方面，若低于条件式(3)的下限，则球面像差不足的倾向提高，色像差校正过剩。
另外，摄像透镜100，优选满足条件式(4)：0.8＜f4/f＜8.0，更优选满足条件式(4′)：1.0＜f4/f＜4.0，进一步优选满足条件式(4″)：1.3＜f4/f＜1.8。
其中，f4为第4透镜组G4的焦距。
条件式(4)是规定第4透镜组G4的光焦度的算式，通过如此设定光焦度的范围，能够抑制球面像差的发生。
若高于条件式(4)的上限，则球面像差过度修正的倾向提高。另一方面，若低于条件式(4)的下限，则球面像差修正不足的倾向提高。
另外，摄像透镜100，优选满足条件式(5)：0.5＜(R3f+R3r)/(R3f-R3r)＜6.0，更优选满足条件式(5′)：1.0＜(R3f+R3r)/(R3f-R3r)＜4.5，进一步优选满足条件式(5″)：1.3＜(R3f+R3r)/(R3f-R3r)＜2.5。其中，R3f是第3透镜组G3的在最物体侧所配置的透镜面Sp的曲率半径，R3r是第3透镜组G3的在最像侧所配置的透镜面Sq的曲率半径。
条件式(5)用于适当地规定聚焦组的透镜形状，若不在此范围内，则像面弯曲像差的校正变得困难。
即，若以高于条件式(5)的上限的方式构成摄像透镜100，则像面弯曲像差无法充分地校正，像面弯曲修正不足(校正不足)的倾向提高。另一方面，若以低于条件式(5)的下限的方式构成摄像透镜100，则像面弯曲像差无法充分地校正，像面弯曲过度修正(校正过剩)的倾向提高。
另外，第1透镜组G1所包含的，由正透镜和负透镜构成的胶合透镜之中的至少1个，优选满足条件式(6)：22.0＜|vd(1P)-vd(1N)|。在此，摄像透镜100，更优选满足条件式(6′)：35.0＜|vd(1P)-vd(1N)|，进一步优选满足条件式(6″)：50.0＜|vd(1P)-vd(1N)|。另外，摄像透镜100，相比满足条件式(6)：22.0＜|vd(1P)-vd(1N)|的情况，更优选满足条件式(6″′)：vd(1P)-vd(1N)＜-22.0，进一步优选满足条件式(6″″)：vd(1P)-vd(1N)＜-35.0。
其中，vd(1P)是构成胶合透镜的正透镜的阿贝数，vd(1N)是构成上述胶合透镜的负透镜的阿贝数。
条件式(6)规定的是第1透镜组G1中的、由正透镜和负透镜构成的胶合透镜的阿贝数。该条件式(6)涉及倍率色像差的校正，是用于通过白色光时得到良好的光学性能的条件式。
若低于条件式(6)的下限，则无法充分地进行倍率色像差的校正，在像高大的区域中，关于波长短的光的倍率色像差修正过度(校正过剩)的倾向提高。
另外，如果在第1透镜组G1中的最像侧配置正透镜时(例如，使该正透镜为正透镜L1β)，则优选第2透镜组G2所包含的由正透镜和负透镜所构成的胶合透镜之中的、上述正透镜和负透镜之间的阿贝数的差的绝对值为最大的胶合透镜，满足条件式(7)：20.0＜|vd(2P)-vd(2N)|，并且，第1透镜组G1中的在最像侧所配置的正透镜L1β满足条件式(8)：vd(1R)＜35.0，如此构成摄像透镜100。
还有，“正透镜和负透镜之间的阿贝数的差最大的胶合透镜”，与“在物体侧配置的透镜的阿贝数和在像侧配置的透镜的阿贝数的差的绝对值最大的胶合透镜”意思相同。
此外，摄像透镜100，更优选满足条件式(7′)：32.0＜|vd(2P)-vd(2N)|，进一步优选满足条件式(7″)：48.0＜|vd(2P)-vd(2N)|。
另外，该摄像透镜100更优选满足条件式(8′)：vd(1R)＜30.0。
就条件式(7)和条件式(8)而言，关于轴上色像差的校正，且是用于对摄像透镜100通过白色光时得到良好的光学性能的式子。
若低于条件式(7)的下限，则无法充分地进行轴上色像差的校正，关于波长长的光的轴上色像差修正过度(校正过剩)的倾向提高。另外，若高于条件式(8)的上限，则二次色像差发生。
【实施例】
接下来，对于表示本发明的摄像透镜的具体的数值数据的实施例1～7，参照图2～图8、图9A、9B、9C～图15A、15B、15C、图16、表1A、1B～表7A、7B和表8，一并加以说明。还有，与上述的表示摄像透镜100的图1中的符号一致的图2～图8中的符号，表示彼此对应的构成要素。
还有，图2～图8所示的透镜系统的构成，表示在无限远物体合焦时时的状态。
＜实施例1＞
图2是关于实施例1的摄像透镜，在无限远物点合焦的状态下的概略构成的剖面图。
还有，实施例1的摄像透镜，以满足上述全部条件式的方式构成。
表1A表示实施例1的摄像透镜的透镜数据。在表1A所示的透镜数据中，面编号i表示以在最物体侧所配置的面作为第1号而随着朝向像侧依次增加的第i号(i＝1、2、3、…)面Si的面编号。还有，表1A的透镜数据中，也包含孔径光阑St、不具备光焦度的光学零件LL和形成有光学像Im的成像面在内而附加面编号。
表1A中的标记Ri表示第i号(i＝1、2、3、…)面的曲率半径，标记Di表示第i(i＝1、2、3、…)号面和第i+1号面的光轴Z1上的面间隔。标记Ri和标记Di的编号i，与表示透镜面和孔径光阑等的标记Si(i＝1、2、3、…)的编号i对应。
另外，表1A中的标记ndj表示以最物体侧的光学零件为第1号而随着朝向像侧依次增加的第j号(j＝1、2、3、…)的光学零件的对d线(波长587.6nm)的折射率，vdj表示第j号光学零件的对d线的阿贝数。
另外，表1B所述的诸要素，分别表示关于透镜全系统的焦距：f′，F数：FNo.，全视场角：2ω的的值。
还有，表1A、1B中所述的数值表示的是，使在无限远物点合焦时的透镜全系统的焦距为1.0而标准化时的值。另外，就曲率半径而言，向物体侧凸时为正，向像侧凸时为负。
【表1A】
实施例1·透镜数据
【表1B】
实施例1·诸要素
变焦间隔
在图9A、9B、9C中表示实施例1的摄像透镜的像差图。图9A是表示使该摄像透镜在无限远物点合焦时的诸像差的图，图9B是表示使该摄像透镜在位于作为基准摄影距离的33.28mm的物点合焦时的诸像差的图，图9C是表示使该摄像透镜在位于最短摄影距离(最近距离，MOD：Minimum Object Distance)的7.49mm的物点合焦时的诸像差的图。另外，在图9A、9B、9C各自中，标记(a)所示的图表示球面像差，标记(b)所示的图表示正弦条件违反量，标记(c)所示的图表示像散，标记(d)所示的图表示畸变，标记(e)所示的图表示倍率色像差。
还有，在图9A、9B、9C中，表示的是关于拥有d线、C线、F线、g线的各波长的光的诸像差。
另外，像散图的实线表示弧矢方向的像差，虚线表示子午方向的像差。另外，在球面像差图和正弦条件图的上部记述的数值意思是F数，在其他的像差图的上部记述的数值表示半视场角ω。
此外，在实施例1～7的各摄像透镜中，与上述条件式中的各算式对应的值示出在表8中。表8中的算式的值，能够根据表1至表7所示的各实施例的透镜数据等求得。还有，表8示出在实施例的说明的最后。
表示上述实施例1的摄像透镜的构成的图2，表示像差的图9A、9B、9C，表示透镜数据的表1A和表示诸要素的表1B，以及表示关于条件式中的各算式的值的表8的读取方法等，在关于后述的实施例2～7的图、表中也同样，因此在后述的实施例中省略其说明。
＜实施例2＞
图3是关于实施例2的摄像透镜，在无限远物点合焦的状态下的概略构成的剖面图。
该实施例2的摄像透镜，也以满足上述全部条件式的方式构成。
另外，图10A、10B、10C是表示实施例2的摄像透镜的像差的图。
在下述表2A中示出实施例2的摄像透镜的透镜数据，表2B中示出实施例2的摄像透镜的诸要素。
【表2A】
实施例2·透镜数据
【表2B】
实施例2·诸要素(d线)
变焦间隔
＜实施例3＞
图4是关于实施例3的摄像透镜，在无限远物点合焦的状态下的概略构成的剖面图。
该实施例3的摄像透镜，也以满足上述全部条件式的方式构成。
另外，图11A、11B、11C是表示实施例3的摄像透镜的像差的图。
下述表3A中示出实施例3的摄像透镜的透镜数据，表3B中示出实施例3的摄像透镜的诸要素。
【表3A】
实施例3·透镜数据
【表3B】
实施例3·诸要素(d线)
变焦间隔
＜实施例4＞
图5是关于实施例4的摄像透镜，在无限远物点合焦的状态下的概略构成的剖面图。
该实施例4的摄像透镜，也以满足上述全部条件式的方式构成。
另外，图12A、12B、12C表示实施例4的摄像透镜的像差图。
下述表4A中示出实施例4的摄像透镜的透镜数据，表4B中示出实施例4的摄像透镜的诸要素。
【表4A】
实施例4·透镜数据
【表4B】
实施例4·诸要素(d线)
变焦间隔
＜实施例5＞
图6是关于实施例5的摄像透镜，在无限远物点合焦的状态下的概略构成的剖面图。
该实施例5的摄像透镜，也以满足上述全部条件式的方式构成。
另外，图13A、13B、13C表示实施例5的摄像透镜的像差图。
下述表5A中示出实施例5的摄像透镜的透镜数据，表5B中示出实施例5的摄像透镜的诸要素。
【表5A】
实施例5·透镜数据
【表5B】
实施例5·诸要素(d线)
变焦间隔
＜实施例6＞
图7是关于实施例6的摄像透镜，在无限远物点合焦的状态下的概略构成的剖面图。
该实施例6的摄像透镜，也以满足上述全部条件式的方式构成。
另外，图14A、14B、14C表示实施例6的摄像透镜的像差图。
下述表6A中示出实施例6的摄像透镜的透镜数据，表6B中示出实施例6的摄像透镜的诸要素。
【表6A】
实施例6·透镜数据
【表6B】
实施例6·诸要素(d线)
变焦间隔
＜实施例7＞
图8是关于实施例7的摄像透镜，在无限远物点合焦的状态下的概略构成的剖面图。
该实施例7的摄像透镜，也以满足上述全部条件式的方式构成。
另外，图15A、15B、15C表示实施例7的摄像透镜的像差图。
下述表7A中示出实施例7的摄像透镜的透镜数据，表7B中示出实施例7的摄像透镜的诸要素。
【表7A】
实施例7·透镜数据
【表7B】
实施例7·诸要素(d线)
变焦间隔
下述表8，如上所述是表示与各条件式所对应的值的表格。
以下，对于实施例1至实施例7，特别以实施例1为代表例进行详细地说明。
首先，参照图2对于实施例1的摄像透镜进行说明。
如图2所示，实施例1的摄像透镜，实质上由4个组构成，从物体侧依次配置有具有负光焦度的第1透镜组G1、孔径光阑St、具有正光焦度的第2透镜组G2、具有负光焦度的第3透镜组G3、具有正光焦度的第4透镜组G4，只使第3透镜组G3沿光轴方向移动而进行调焦。
第1透镜组G1，从物体侧依次配置双凸透镜L11、使凸面朝向物体侧的正弯月透镜L12a和使凸面朝向物体侧的负弯月透镜L12b所构成的胶合透镜L12、双凹透镜L13、双凸透镜L14、双凹透镜L15、使曲率半径的绝对值小的面朝向像侧的双凸透镜L16而成，整体上具有负光焦度。
第2透镜组G2，整体上具有正光焦度，从物体侧依次配置如下透镜而成：由使凸面朝向物体侧的负弯月透镜L21a和双凸透镜L21b构成，整体上具有正光焦度的胶合透镜L21；由双凸透镜L22a和使凹面朝向物体侧的弯月透镜L22b构成，整体上具有正光焦度的胶合透镜L22。
第3透镜组G3，只由使凸面朝向物体侧的负弯月透镜L31构成。
第4透镜组G4，整体上具有正光焦度物，从物体侧依次配置如下透镜而成：使曲率半径的绝对值小的面朝向体侧的双凸透镜L41；使凹面朝向物体侧的具有正光焦度(弱的正光焦度)的弯月透镜L42。
第1透镜组G1中的从最物体侧所配置的3片透镜L11、L12a、L12b，若从它们的形状而言，则与高斯型透镜系统中的比光阑更靠物体侧所配置的透镜结构酷似。但是，就3片透镜L11、L12a、L12b而言，以阿贝数为大-小-大的关系的方式确定，在与之对应的高斯型透镜系统中的3片透镜的阿贝数以大-大-小的关系进行确定这一点上，设计思想有所不同。
在高斯型的透镜系统中，利用比光阑更靠物体侧配置的透镜，使球面像差、像面弯曲、像散得以一定程度校正，通过使光阑夹在其间而对称配置各透镜，从而校正彗形像差、畸变。
在本发明的实施例1的摄像透镜的从最物体侧至第3片为止的透镜结构中，第2片正弯月透镜L12a使用高折射率高色散的异常色散玻璃，第3片负弯月透镜L12b使用低折射率低色散的异常色散玻璃。根据这些构成，能够抵消在后续组发生的倍率色像差、二次色像差，而彗形像差由第1透镜组G1单独校正这一点与高斯型不同。
第4片凹透镜L13、第5片凸透镜L14，是将高斯型透镜系统的第4片和第5片所构成的胶合透镜加以分离的形式，但上述凹透镜L13、凸透镜L14各自的光焦度比一般的高斯型透镜系统的情况强(大)，另外，因为这些透镜处于光阑的物体侧，所以与一般的高斯型透镜系统的第4片、第5片透镜的作用有一些不同。上述第4片透镜L13使用高色散玻璃，第5片透镜L14使用超低色散玻璃，使这部分的色像差校正过剩。在后面的第6片、第7片中，该第6片负透镜L15使用中等程度的色散玻璃，第7片正透镜L16使用高色散玻璃，成为使色像差发生这样的构成。作为第1透镜组G1整体(单独)，成为轴上色像差校正不足，倍率色像差大体得到校正的状态。
就球面像差而言，第3片透镜L12b的像侧面S5和第4片透镜L13、第6片的透镜L15主要承担像差校正的任务。但是，关于像面弯曲，经由这些透镜的作用将会校正过剩。
第2透镜组G2，从物体侧依次由使凸面朝向物体侧的负弯月透镜L21 a和双凸透镜L21b所构成的胶合透镜L21、双凸透镜L22a和使凹面朝向物体侧的负弯月透镜L22b的胶合透镜L22构成。
就胶合透镜L21、胶合透镜L22而言，在负弯月透镜L21a、L22b分别使用高折射率高色散玻璃，在双凸透镜L21b、L22a分别使用低折射率低色散玻璃，从而校正轴上色像差、球面像差。
关于第2透镜组G2，使第2透镜组G2所产生的轴上色像差校正过剩，利用与第1透镜组G1的有关系将其抵消。就倍率色像差而言，第2透镜组G2单独进行校正。就像面弯曲而言，第2透镜组G2单独校正不足，但利用与第1透镜组G1的关系将其抵消。
第3透镜组G3，由使凸面朝向物体侧的1片负弯月透镜L31构成，从无限远向近距离的调焦时向像侧移动。通过使第3透镜组G3由这样的弯月形状的透镜构成，能够抑制调焦时的球面像差的变动。在此第3透镜组G3中，球面像差、像面弯曲双方均校正过剩。
条件式(1)中的算式〔|f3|/f〕的值是1.37。通过如此适当地确定光焦度，从无限远向近距离调焦时的第3透镜组G3的移动量被纳入恰当的范围。另外，由于调焦时移动的透镜是1片，所以轻量。
第4透镜组G4，从物体侧依次配置使曲率半径的绝对值小的凸面朝向物体侧的双凸透镜L41、使凹面朝向物体侧的拥有正光焦度(极弱的正光焦度)的弯月透镜L42而成。
就双凸透镜L41而言，增加透镜全系统的光焦度，在实现强光透镜(小FNo.)上具有效果。第4透镜组G4发生球面像差，但在第3透镜组G3之间将其抵消。
就拥有正光焦度(弱的正光焦度)的弯月透镜L42而言，在球面像差、彗形像差、像散、畸变的校正上有效。
另外，使光阑St夹在中间，第1透镜组G1为负，第2透镜组G2为正这样的构成，能够起到使入射到第3透镜组G3的周边光线的角度减小的效果，将调焦带来的视场角的变动抑制得很小。
如以上这样，根据本发明的实施例1的摄像透镜，能够实现既为高性能、聚焦组又轻量、且调焦造成的视场角变动还很少的摄像透镜。
接下来，参照图3对于实施例2的摄像透镜进行说明。
实施例2的摄像透镜的构成，是使实施例1的摄像透镜的第5位(第5片)的双凸透镜L14(参照图2)，变更成使凸面朝向物体侧的正弯月透镜L14a和双凸透镜L14b的贴合，除此以外均与该实施例1的摄像透镜的构成共通(等同)。在此，通过相对于拥有强的凸面的透镜而使用折射率高的玻璃材，对于像面弯曲的校正有效。
其次，参照图4对于实施例3的摄像透镜进行说明。
实施例3的摄像透镜的构成，在实施例1的摄像透镜的第5位的透镜L14(参照图2)的后方，追加使凹面朝向物体侧的(光焦度弱的)正弯月透镜L15，除此以外均与该实施例1的摄像透镜的构成共通(等同)。此追加的正弯月透镜L15，对于球面像差、彗形像差、像面弯曲等的微修正有效果。
接着，参照图5对于实施例4的摄像透镜进行说明。
实施例4的摄像透镜的构成，省略了在实施例1的摄像透镜的最像侧所配置的弯月透镜L42，除此以外均与该实施例1的摄像透镜的构成共通(等同)。随着省略该弯月透镜L42，对于其他的透镜实施曲率半径的修正等。球面像差、彗形像差、像面弯曲、像散、畸变等，虽然相对于实施例1的摄像透镜的性能有一点不及，但仍具有充分地满足目的的性能。
接着，参照图6对于实施例5的摄像透镜进行说明。
实施例5的摄像透镜的构成，将实施例4的摄像透镜的第2透镜组G2的物体侧的胶合透镜L21(参照图5)，变更成在像侧曲率半径的绝对值小的且具有正光焦度的单透镜L21(参照图6)，除此以外均与实施例4的摄像透镜的构成共通(等同)。在实施例5的摄像透镜中，第2透镜组G2的像侧的胶合透镜L22为了缓和倍率色像差校正的负担变大，而扩大取得第2透镜组G2的物体侧的单透镜L21与像侧的胶合透镜L22的间隔，提高周边视场角光线向胶合透镜L22的接合面的入射高度。
接着，参照图7对于实施例6的摄像透镜进行说明。
实施例6的摄像透镜的构成，是使构成实施例1的摄像透镜的第3透镜组G3的单透镜L31(参照图2)，成为接合正透镜L31a和负透镜L31b的胶合透镜L31(参照图7)，减轻调焦时的色像差的变动，除这一点以外均与实施例1的摄像透镜的构成共通(等同)。
接着，参照图8对于实施例7的摄像透镜进行说明。
实施例7的摄像透镜的构成，是使实施例5的摄像透镜的第3透镜组G3作为由负透镜彼此(负透镜L31a、负透镜L31b)构成的胶合透镜L31，除这一点以外，均与该实施例5的摄像透镜的构成共通(等同)。
还有，任意一个实施例的透镜数据(表1A～表7A)都是使透镜全系统的焦距为1而进行标准化，但是，当然也可以与接收通过摄像透镜的光的光接收面的尺寸相符，对于上述透镜数据附加任意的倍率而进行比例放大、比例缩小来构成各摄像透镜。
图16中示出作为本发明的实施方式的摄像装置的一例，使用了本发明的实施方式的摄像透镜的摄像装置的概略构成图。作为这样的摄像装置的例子，能够列举数码相机、播放用照相机、电影拍摄用摄影机等所使用的小型而高性能的摄像透镜。
图16所示的摄像装置200，具备如下：摄像透镜100；拍摄由摄像透镜100成像的被摄物体的光学像Im的摄像元件210；对于表示来自摄像元件210的光学像Im的作为输出信号的图像信号Gs进行运算处理的信号处理部4。就摄像透镜100而言，将调焦时移动的透镜组作为第3透镜组G3而概念性地表示各透镜组。摄像元件210的光接收面210j与摄像透镜100的像面Im一致而配置。作为摄像元件210，例如能够使用CCD元件和CMOS元件等。还有，摄像透镜100和摄像元件210之间配置有滤光片LL。
另外，摄像装置200，具备用于使摄像透镜100的第3透镜组G3移动而进行调焦(使之合焦)的调焦控制部6。还有，虽然图16中未图示，但摄像装置200也可以具备用于改变孔径光阑St的光阑直径的光阑控制部。
以上，列举实施方式和实施例说明了本发明，但本发明不受上述实施方式和实施例限定，而是可以进行各种变形。例如，各透镜的曲率半径、面间隔、折射率、阿贝数等的值，不限定为上述各数值实施例所示的值，也能够取其他的值。
Claims (25)
1.一种摄像透镜，其特征在于，
实质上由从物体侧依次配置的具有负光焦度的第1透镜组、光阑、具有正光焦度的第2透镜组、具有负光焦度的第3透镜组、具有正光焦度的第4透镜组的这4个组构成，
只使所述第3透镜组沿光轴方向移动来进行调焦，
所述第1透镜组，从物体侧依次由双凸透镜、使具有正光焦度的透镜和具有负光焦度的透镜接合的胶合透镜、含有具有正光焦度的透镜和具有负光焦度的透镜的多透镜构成，
所述第2透镜组含有：由具有正光焦度的透镜和具有负光焦度的透镜构成的胶合透镜，
所述第3透镜组，由使凸面朝向物体侧的呈弯月形状的具有负光焦度的单透镜、或多透镜构成，该多透镜在整体上具有负光焦度，且该多透镜中在最靠像侧所配置的透镜面的曲率半径的绝对值比在最靠物体侧所配置的透镜面的曲率半径的绝对值小，
所述第4透镜组含有具有正光焦度的透镜，
满足以下的条件式，
0.7＜|f3|/f＜4.0…(1)
其中，
f3：第3透镜组的焦距，
f：在无限远物点合焦的状态下的透镜全系统的焦距。
2.根据权利要求1所述的摄像透镜，其特征在于，
满足以下的条件式，
1.0＜|f3|/f＜3.0…(1′)。
3.根据权利要求1所述的摄像透镜，其特征在于，
满足以下的条件式，
1.2＜|f3|/f＜2.0…(1″)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的摄像透镜，其特征在于，
满足以下的条件式，
0.6＜|f1|/f＜18.0…(2)
其中，
f1：第1透镜组的焦距，
f：在无限远物点合焦的状态下的透镜全系统的焦距。
5.根据权利要求4所述的摄像透镜，其特征在于，
满足以下的条件式，
1.2＜|f1|/f＜10.0…(2′)。
6.根据权利要求4所述的摄像透镜，其特征在于，
满足以下的条件式，
2.5＜|f1|/f＜4.5…(2″)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的摄像透镜，其特征在于，
满足以下的条件式，
0.2＜f2/f＜5.0…(3)
其中，
f2：第2透镜组的焦距，
f：在无限远物点合焦的状态下的透镜全系统的焦距。
8.根据权利要求7所述的摄像透镜，其特征在于，
满足以下的条件式，
0.5＜f2/f＜3.5…(3′)。
9.根据权利要求7所述的摄像透镜，其特征在于，
满足以下的条件式，
0.8＜f2/f＜1.2…(3″)。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的摄像透镜，其特征在于，
满足以下的条件式，
0.8＜f4/f＜8.0…(4)
其中，
f4：第4透镜组的焦距，
f：在无限远物点合焦的状态下的透镜全系统的焦距。
11.根据权利要求10所述的摄像透镜，其特征在于，
满足以下的条件式，
1.0＜f4/f＜4.0…(4′)。
12.根据权利要求10所述的摄像透镜，其特征在于，
满足以下的条件式，
1.3＜f4/f＜1.8…(4″)。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的摄像透镜，其特征在于，
满足以下的条件式，
0.5＜(R3f+R3r)/(R3f-R3r)＜6.0…(5)
其中，
R3f：第3透镜组的在最靠物体侧所配置的透镜面的曲率半径，
R3r：第3透镜组的在最靠像侧所配置的透镜面的曲率半径。
14.根据权利要求13所述的摄像透镜，其特征在于，
满足以下的条件式，
1.0＜(R3f+R3r)/(R3f-R3r)＜4.5…(5′)。
15.根据权利要求13所述的摄像透镜，其特征在于，
满足以下的条件式，
1.3＜(R3f+R3r)/(R3f-R3r)＜2.5…(5″)。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的摄像透镜，其特征在于，
所述第1透镜组所包含的由具有正光焦度的透镜和具有负光焦度的透镜构成的胶合透镜之中的至少1个，满足以下的条件式，
22.0＜|vd(1P)-vd(1N)|…(6)
其中，
vd(1P)：构成胶合透镜的具有正光焦度的透镜的阿贝数，
vd(1N)：构成胶合透镜的具有负光焦度的透镜的阿贝数。
17.根据权利要求16所述的摄像透镜，其特征在于，
满足以下的条件式，
35.0＜|vd(1P)-vd(1N)|…(6′)。
18.根据权利要求16所述的摄像透镜，其特征在于，
满足以下的条件式，
50.0＜|vd(1P)-vd(1N)|…(6″)。
19.根据权利要求16所述的摄像透镜，其特征在于，
满足以下的条件式，
vd(1P)-vd(1N)＜-22.0…(6″′)。
20.根据权利要求16所述的摄像透镜，其特征在于，
满足以下的条件式，
vd(1P)-vd(1N)＜-35.0…(6″″)。
21.根据权利要求1至20中任一项所述的摄像透镜，其特征在于，
所述第1透镜组中，在该第1透镜组的最靠像侧配置具有正光焦度的透镜，
所述第2透镜组所包含的由具有正光焦度的透镜和具有负光焦度的透镜构成的胶合透镜之中的、彼此接合的2片透镜间的阿贝数的差的绝对值最大的胶合透镜，满足以下的条件式(7)，并且，所述第1透镜组的在最靠像侧配置的所述具有正光焦度的透镜，满足以下的条件式(8)，
20.0＜|vd(2P)-vd(2N)|…(7)
vd(1R)＜35.0…(8)
其中，
vd(2P)：构成胶合透镜的具有正光焦度的透镜的阿贝数，
vd(2N)：构成胶合透镜的具有负光焦度的透镜的阿贝数，
vd(1R)：第1透镜组的在最靠像侧配置的透镜的阿贝数。
22.根据权利要求21所述的摄像透镜，其特征在于，
满足以下的条件式，
32.0＜|vd(2P)-vd(2N)|…(7′)。
23.根据权利要求21所述的摄像透镜，其特征在于，
满足以下的条件式，
48.0＜|vd(2P)-vd(2N)|…(7″)。
24.根据权利要求21所述的摄像透镜，其特征在于，
满足以下的条件式，
vd(1R)＜30.0…(8′)。
25.一种摄像装置，其特征在于，
具备权利要求1至24中任一项所述的摄像透镜。
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