CN108603999B - 成像透镜和成像设备 - Google Patents

Abstract

按从物侧到像面侧的顺序，按照本公开的成像透镜由具有正屈光力的第一透镜组、具有负屈光力的第二透镜组、和具有正屈光力的第三透镜组组成。在聚焦期间，只有第二透镜组沿光轴方向移动。按从物侧到像面侧的顺序，第二透镜组由其间有空气间隔的负透镜和正透镜组成，并满足以下条件，1.75<nn<2.20......(1)，其中nn被设定为第二透镜组中的负透镜在d线的折射率。

Description

成像透镜和成像设备

技术领域

本公开涉及特别适合于透镜可互换数字照相机系统的大孔径成像透镜系统的成像透镜，和包括所述成像透镜的成像设备。

背景技术

近年来，用于透镜可互换数字照相机系统的成像器件中的像素的数目已快速增大。为了记录高清晰图像，除了成像器件中的像素的数目的增大之外，还需要成像透镜的更高描写性能。因而，需要与以前相比，更抑制像差的发生的成像透镜。

此外，利用透镜可互换数字照相机系统不仅拍摄静止图像，而且拍摄运动图像的用户已增多。在运动图像的拍摄中，为了连续聚焦于被摄物体，必须使聚焦透镜可以高速移动。因而，作为重要的要素，也要求成像透镜允许高速聚焦。

引文列表

专利文献

PTL 1：日本未经审查的专利申请公开No.2013-257395

PTL 2：日本未经审查的专利申请公开No.2002-55275

发明内容

PTL 1和2都提出按从物侧起的顺序，包括正的第一透镜组、负的第二透镜组和正的第三透镜组，并通过允许第二透镜组沿光轴方向移动，进行聚焦的成像透镜。与具有正屈光力的第一透镜组相比，第二透镜组位于更靠近像面侧之处，从而从第一透镜组会聚的光束进入第二透镜组。因而，第二透镜组透镜直径小，并且重量轻。把轻量的第二透镜组用于聚焦使得能够高速进行聚焦，这适合于运动图像的拍摄。

然而，在PTL 1中公开的成像透镜中，第二透镜组包括其中按从物侧起的顺序，负透镜和正透镜被胶合在一起的胶合透镜。利用这种构成，不能充分校正在第二透镜组中发生的像差，尤其是球面像差和慧差；于是，这种构成不适合于包括数目增大的像素的数字照相机系统的成像透镜。

此外，在PTL 2中公开的成像透镜中，构成第二透镜组的负透镜的屈光力较低，从而在第二透镜组中发生的像差(尤其是球面像差)未被充分校正；于是，这种构成不适合于包括数目增大的像素的数字照相机系统的成像透镜。

理想的是提供一种在保持高成像性能的同时，还适合于运动图像的拍摄的成像透镜，和包括所述成像透镜的成像设备。

问题的解决方案

按照本公开的一个实施例的成像透镜包括：具有正屈光力的第一透镜组；具有负屈光力的第二透镜组；和具有正屈光力的第三透镜组，所述第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组是按从物侧到像面侧的顺序设置的，其中在聚焦时，只有第二透镜组沿光轴方向移动，并且第二透镜组按从物侧到像面侧的顺序，包括其间有空气间隔的负透镜和正透镜，并满足以下条件表达式，

1.75<nn<2.20......(1)

其中nn是第二透镜组中的负透镜在d线的折射率。

按照本公开的一个实施例的成像设备包括成像透镜，和输出与由成像透镜形成的光学图像对应的成像信号的成像器件，所述成像透镜由按照前述本公开的成像透镜构成。

按照本公开的实施例的成像透镜或成像设备按从物侧到像面侧的顺序，包括具有正屈光力的第一透镜组、具有负屈光力的第二透镜组、和具有正屈光力的第三透镜组，并且在聚焦时，只有第二透镜组沿光轴方向移动。第二透镜组按从物侧到像面侧的顺序，包括其间有空气间隔的负透镜和正透镜，并且第二透镜组中的负透镜在d线的折射率满足预定条件。

按照本公开的实施例的成像透镜或成像设备，在整体具有3组构成的透镜系统中，各个透镜组的构成被优化，这使得能够在保持高成像性能的同时，实现也适合于运动图像的拍摄的性能。

注意，记载在这里的效果未必受限，可以包括记载在本公开中的任意效果。

附图说明

图1是按照本公开的一个实施例的成像透镜的第一构成例子的透镜截面图。

图2是成像透镜的第二构成例子的透镜截面图。

图3是成像透镜的第三构成例子的透镜截面图。

图4是成像透镜的第四构成例子的透镜截面图。

图5是成像透镜的第五构成例子的透镜截面图。

图6是成像透镜的第六构成例子的透镜截面图。

图7是图解说明把具体数值应用于图1中图解所示的成像透镜的数值例子1中的在无限远聚焦状态下的纵向像差(上部)，和在近距离聚焦状态下的纵向像差(下部)的像差图。

图8是图解说明把具体数值应用于图2中图解所示的成像透镜的数值例子2中的在无限远聚焦状态下的纵向像差(上部)，和在近距离聚焦状态下的纵向像差(下部)的像差图。

图9是图解说明把具体数值应用于图3中图解所示的成像透镜的数值例子3中的在无限远聚焦状态下的纵向像差(上部)，和在近距离聚焦状态下的纵向像差(下部)的像差图。

图10是图解说明把具体数值应用于图4中图解所示的成像透镜的数值例子4中的在无限远聚焦状态下的纵向像差(上部)，和在近距离聚焦状态下的纵向像差(下部)的像差图。

图11是图解说明把具体数值应用于图5中图解所示的成像透镜的数值例子5中的在无限远聚焦状态下的纵向像差(上部)，和在近距离聚焦状态下的纵向像差(下部)的像差图。

图12是图解说明把具体数值应用于图6中图解所示的成像透镜的数值例子6中的在无限远聚焦状态下的纵向像差(上部)，和在近距离聚焦状态下的纵向像差(下部)的像差图。

图13是图解说明成像设备的构成例子的方框图。

具体实施方式

下面参考附图，详细说明本公开的一些实施例。注意，将按照以下顺序进行说明。

1.透镜的基本构成

2.作用和效果

3.对于成像设备的应用例

4.透镜的数值例子

5.其他实施例

<1.透镜的基本构成>

图1图解说明按照本公开的一个实施例的成像透镜的第一构成例子。

图2图解说明成像透镜的第二构成例子。图3图解说明成像透镜的第三构成例子。图4图解说明成像透镜的第四构成例子。图5图解说明成像透镜的第五构成例子。图6图解说明成像透镜的第六构成例子。稍后说明其中把具体数值应用于这些构成例子的数值例子。在图1等中，Z1表示光轴。在成像透镜和像面IMG之间，可以设置诸如用于成像器件保护的密封玻璃和各种滤光器之类的光学部件。

下面将适当对应于图1等中图解所示的构成例子，说明按照本实施例的成像透镜的构成；不过，本公开的技术不限于图解所示的构成例子。

按沿着光轴Z1，从物侧到像面侧的顺序，按照本实施例的成像透镜包括具有正屈光力的第一透镜组GR1、具有负屈光力的第二透镜组GR2、和具有正屈光力的第三透镜组GR3。

第二透镜组GR2按从物侧到像面侧的顺序，包括中间有空气间隔的负透镜L21和正透镜L22。

这里，图1-6都例示了无限远聚焦状态下的透镜截面。实线箭头指示当从无限远物体到近距离物体聚焦时，第二透镜组GR2作为聚焦透镜组，在光轴上朝着箭头方向移动。第一透镜组GR1和第三透镜组GR3在聚焦时是固定的。

另外，按照本实施例的成像透镜理想的是满足后面说明的预定条件表达式等。

<2.作用和效果>

下面，说明按照本实施例的成像透镜的作用和效果。同时说明按照本实施例的成像透镜中的理想构成。

注意，记载在本说明书中的效果是例证性而非限制性的效果，可以包括任何其他效果。

依据按照本实施例的成像透镜，在整体的3组构成中，各个透镜组的构成被优化，这使得能够在保持高成像性能的同时，实现也适合于运动图像的拍摄的性能。

采用按从物侧到像面侧的顺序，包括正透镜组、负透镜组和正透镜组的3组构成使具有负屈光力的第二透镜组GR2位于与具有正屈光力的第一透镜组GR1相比，更靠近像面侧之处。从而，从第一透镜组GR1会聚的光束进入第二透镜组GR2。因此，第二透镜组GR2透镜直径小，并且重量轻。第二透镜组GR2的重量轻；于是，利用第二透镜组GR2作为聚焦透镜组允许利用致动器高速移动聚焦透镜组。

按照本实施例的成像透镜理想的是满足以下条件表达式(1)。

1.75<nn<2.20......(1)

其中nn是第二透镜组GR2中的负透镜L21在d线的折射率。

第二透镜组GR2按从物侧到像面侧的顺序，包括中间有空气间隔的负透镜L21和正透镜L21，并且满足条件表达式(1)，这使得能够良好地校正在第二透镜组GR2中发生的像差，尤其是球面像差和慧差。低于条件表达式(1)会使负透镜L21的曲率半径减小，从而恶化在负透镜L21中发生的像差，尤其是球面像差和慧差。超过条件表达式(1)会导致玻璃材料的比重过大，从而增大透镜重量，使得难以允许作为聚焦透镜组的第二透镜组GR2高速移动。

注意，为了更良好地实现上述条件表达式(1)的效果，条件表达式(1)的数值范围理想的是被设定成如用以下条件表达式(1)'表示的范围。

1.78<nn<2.05......(1)'

此外，按照本实施例的成像透镜理想的是满足以下条件表达式(2)。

1.70<np<2.20......(2)

其中np是第二透镜组GR2中的正透镜L22在d线的折射率。

低于条件表达式(2)会使第二透镜组GR2中的正透镜L22的曲率半径减小，从而恶化在正透镜L22中发生的像差，尤其是球面像差和慧差。超过条件表达式(2)会导致玻璃材料的比重过大，从而增大透镜重量，使得难以允许作为聚焦透镜组的第二透镜组GR2高速移动。

注意，为了更良好地实现上述条件表达式(2)的效果，条件表达式(2)的数值范围理想的是被设定成如用以下条件表达式(2)'表示的范围。

1.80<np<2.15......(2)'

此外，按照本实施例的成像透镜理想的是满足以下条件表达式(3)。

0<D2a/f<0.40......(3)

其中D2a是第二透镜组GR2中的负透镜L21和正透镜L22之间的空气间隔，以及

f是无限远聚焦时的整个光学系统的焦距。

条件表达式(3)是定义相对于无限远聚焦时的整个光学系统的焦距的、第二透镜组GR2中的空气间隔的表达式。低于条件表达式(3)会使负透镜L21和正透镜L22之间的空气间隔过短，从而导致从负透镜L21输出的光束的高度与进入正透镜L22的光束的高度之差过小。结果，正透镜L22中的校正像差(尤其是慧差和像场弯曲)的效果被恶化。超过条件表达式(3)会使负透镜L21和正透镜L22之间的空气间隔过长，从而增大从负透镜L21发散并进入正透镜L22的光束的直径。因而，增大透镜重量，这不适合于高速聚焦。

注意，为了更良好地实现上述条件表达式(3)的效果，条件表达式(3)的数值范围理想的是被设定成如用以下条件表达式(3)'表示的范围。

0.05<D2a/f<0.30......(3)'

此外，在按照本实施例的成像透镜中，第一透镜组GR1具有使凹面面向像面侧的表面，和使凹面面向物侧的表面，并且第一透镜组GR1中的最长空气间隔理想的是使凹面面向像面侧的表面与使凹面面向物侧的表面之间的空气间隔。这种情况下，理想的是满足以下条件表达式(4)。

0.05<D1a/D1<0.50......(4)

其中D1a是第一透镜组GR1中的最长空气间隔，以及

D1是从第一透镜组GR1中的最靠近物侧的表面到第一透镜组GR1中的最靠近像面侧的表面的距离。

条件表达式(4)是定义相对于从第一透镜组GR1中的最靠近物侧的表面到第一透镜组GR1中的最靠近像面侧的表面的距离的、第一透镜组中的最长空气间隔的表达式。低于条件表达式(4)会导致使凹面面向像面侧的表面与使凹面面向物侧的表面之间的空气间隔过窄，从而恶化面向表面的对称性，并导致各个像差(尤其是慧差和畸变)的校正不足。超过条件表达式(4)会导致使凹面面向像面侧的表面与使凹面面向物侧的表面之间的空气间隔过长，从而增大进入使凹面面向物侧的表面的光束距光轴的高度，结果恶化在该表面发生的像差，尤其是慧差和像场弯曲。

注意，为了更良好地实现上述条件表达式(4)的效果，条件表达式(4)的数值范围理想的是被设定成如用以下条件表达式(4)'表示的范围。

0.1<D1a/D1<0.35......(4)'

此外，按照本实施例的成像透镜理想的是满足以下条件表达式(5)。

-1.2<(Rp1+Rp2)/(Rp1-Rp2)<0.2......(5)

Rp1是第二透镜组GR2中的正透镜L22在物侧的表面的曲率半径，以及

Rp2是第二透镜组GR2中的正透镜L22在像面侧的表面的曲率半径。

条件表达式(5)是定义第二透镜组GR2中的正透镜L22的形状因子的表达式。低于条件表达式(5)会导致物侧的表面成为过度的凸面，结果导致从第二透镜组GR2中的负透镜L21发散的光束的入射角增大，从而恶化球面像差。超过条件表达式(5)会导致正透镜L22的像面侧的表面成为过度的凸面，结果导致光束在正透镜L22的像面侧的表面上的偏角过大，从而恶化球面像差。

注意，为了更良好地实现上述条件表达式(5)的效果，条件表达式(5)的数值范围理想的是被设定成如用以下条件表达式(5)'表示的范围。

-1.0<(Rp1+Rp2)/(Rp1-Rp2)<0.0......(5)'

此外，按照本实施例的成像透镜理想的是满足以下条件表达式(6)。

-3.0<f2/f<-1.50......(6)

其中f是无限远聚焦时的整个光学系统的焦距，以及

f2是第二透镜组GR2的焦距。

条件表达式(6)是定义相对于无限远聚焦时的整个光学系统的焦距的、第二透镜组GR2的焦距的表达式。低于条件表达式(6)会使第二透镜组GR2的屈光力过强，从而导致构成第二透镜组GR2的透镜的曲率半径小，结果恶化在第二透镜组GR2中发生的像差，尤其是球面像差和慧差。超过条件表达式(6)会使第二透镜组GR2的屈光力过弱，从而导致第二透镜组GR2的聚焦灵敏度低，并且增大聚焦时的移动距离。增大的聚焦时的移动距离会增大聚焦时间，这不适合于运动图像的拍摄。

注意，为了更良好地实现上述条件表达式(6)的效果，条件表达式(6)的数值范围理想的是被设定成如用以下条件表达式(6)'表示的范围。

-2.6<f2/f<-1.8......(6)'

此外，在按照本实施例的成像透镜中，第一透镜组GR1理想的是包括位于最靠近物侧之处的正透镜L11，和与位于最靠近物侧之处的正透镜L11相比，位于更靠近像面侧之处的至少两个负透镜和一个正透镜。在第一透镜组GR1的最靠近物侧处、设置正透镜L11，使得能够减小入射在与正透镜L11相比，位于更靠近像面侧之处的透镜上的光束的入射高度，从而抑制在位于像面侧的透镜中的球面像差的发生。此外，在正透镜L11的像面侧具有至少两个负透镜和一个正透镜使得能够良好地校正在第一透镜组GR1中发生的像差，尤其是轴上色差。

此外，在按照本实施例的成像透镜中，第一透镜组GR1理想的是包括具有正屈光力的部分透镜组G1a、部分透镜组G1a理想的是按从物侧到像面侧的顺序，包括第一正透镜Lp1、第一负透镜Ln1、第二负透镜Ln2、第二正透镜Lp2和第三正透镜Lp3。采用这种构成使得对第一透镜组GR1来说，能够具有其中在两个负透镜之间夹着正透镜的高对称构成，从而使得能够良好地校正在第一透镜组GR1中发生的像差，尤其是畸变。

此外，在按照本实施例的成像透镜中，部分透镜组G1a理想的是包括其中第一正透镜Lp1和第一负透镜Ln1被胶合在一起的第一胶合透镜，和其中第二负透镜Ln2和第二正透镜Lp2被胶合在一起的第二胶合透镜。采用这种构成使得能够降低第一正透镜Lp1和第一负透镜Ln1的偏心敏感度，以及第二负透镜Ln2和第二正透镜Lp2的偏心敏感度，从而使得能够稳定地制造具有高分辨率的镜筒。

<3.对于成像设备的应用例>

下面，说明按照本实施例的成像透镜对于成像设备的应用例。

图13图解说明按照本实施例的成像透镜应用于的成像设备100的构成例子。成像设备100例如是数字静止照相机，包括照相机模块10、照相机信号处理器20、图像处理器30、LCD(液晶显示器)40、R/W(读/写器)50、CPU(中央处理器)60、输入单元70和透镜驱动控制器80。

照相机模块10具有成像功能，包括光学系统，所述光学系统包括成像透镜11和诸如CCD(电荷耦合器件)和CMOS(互补金属氧化物半导体)之类的成像器件12。成像器件12把由成像透镜11形成的光学图像变换成电信号，从而输出对应于光学图像的成像信号(图像信号)。作为成像透镜11，在图1-6中图解所示的各个构成例子的成像透镜1-6都是适用的。

照相机信号处理器20对从成像器件12输出的图像信号，进行各种信号处理，比如模-数变换、噪声消除、画质校正、和到亮度-色差信号的变换。

图像处理器30进行图像信号的记录和再现处理，并进行基于预定图像数据格式的图像信号的压缩编码和扩展解码处理、诸如分辨率之类的数据规格的变换处理，等等。

LCD 40具有显示各种数据(比如用户进行的输入单元70的操作状态和拍摄的图像)的功能。R/W 50把由图像处理器30编码的图像数据写入存储卡1000中，和读取记录在存储卡1000中的图像数据。存储卡1000例如是可附接到耦接到R/W 50的插槽和可从耦接到R/W 50的插槽拆卸的半导体存储器。

CPU 60起控制设置在成像设备100中的各个电路模块的控制处理器作用，并根据来自输入单元70的指令输入信号等，控制各个电路模块。输入单元70包括用户对其进行期望操作的各种开关等。输入单元70例如包括用于进行快门操作的快门释放按钮、用于选择操作模式的选择开关，等等，并把与用户的操作对应的指令输入信号输出给CPU 60。透镜驱动控制器80控制设置在照相机模块10中的透镜的驱动，并根据来自CPU 60的控制信号，控制驱动成像透镜11的各个透镜的未图示的电动机等。

下面说明成像设备100中的操作。

在拍摄待机状态下，按照CPU 60的控制，由照相机模块10拍摄的图像信号通过照相机信号处理器20，被输出给LCD 40，以把所述图像信号显示成照相机预览图像。此外，在例如来自输入单元70的用于聚焦的指令输入信号被输入的情况下，CPU 60向透镜驱动控制器80输出控制信号，从而根据透镜驱动控制器80的控制，成像透镜11的预定透镜移动。

在利用来自输入单元70的指令输入信号，操作照相机模块10的未图示的快门的情况下，拍摄的图像信号从照相机信号处理器20被输出给图像处理器30，并经历压缩编码处理，以便被变换成预定数据格式的数字数据。变换后的数据被输出给R/W 50，从而被写入存储卡1000中。

要注意的是，例如在快门释放按钮被半按下的情况下、在快门释放按钮被全按下以便进行记录(拍摄)的情况下，等等，通过根据来自CPU 60的控制信号，利用透镜驱动控制器80使成像透镜11的预定透镜移动，进行聚焦。

在再现记录在存储卡1000中的图像数据的情况下，按照对于输入单元70的操作，利用R/W 50从存储卡1000读取预定的图像数据，并利用图像处理器30对所述预定的图像数据进行扩展解码。之后，再现图像信号被输出给LCD 40，从而显示再现的图像。

要注意的是，上述实施例涉及其中把成像设备应用于数字静止照相机等的例子；不过，成像设备的应用范围不限于数字静止照相机，成像设备适用于其他各种成像设备。例如，成像设备适用于数字单透镜反射式照相机、数字非反射式照相机、数字摄像机、监控摄像头，等等。此外，成像设备广泛适于作为诸如具有内置摄像头的移动电话机和具有内置摄像头的信息终端之类的数字输入-输出装置的摄像头单元等等。此外，成像设备也适用于可互换透镜照相机。

[例子]

<4.透镜的数值例子>

下面，说明按照本实施例的成像透镜的具体数值例子。这里，说明其中把具体数值应用于在图1-6中图解所示的各个构成例子的成像透镜1-6的数值例子。

注意，以下各个表格和以下说明中的各个符号的含义等如下所述。“表面编号”表示从物侧到像面侧计数的第i个表面的编号。“Ri”表示第i个表面的近轴曲率半径的值(mm)。“Di”表示第i个表面和第i+1个表面之间在光轴上的间隔的值(mm)。“Ndi”表示具有第i个表面的光学组件的材料在d线(具有587.6nm的波长)的折射率的值。“νdi”表示具有第i个表面的光学组件的材料在d线的阿贝数的值。其中“Ri”的值为“∞”的部分指示与之相关的表面是平面或者孔径光阑(孔径光阑St)。具有“ASP”的表面指示非球面。具有“STO”的表面指示孔径光阑St。“f”表示无限远聚焦时的整个光学系统的焦距，“Fno”表示F数，“ω”表示半视角。“β”表示聚焦时的倍率。

在各个数值例子中，非球面形状由非球面的以下表达式定义。要注意的是在指示后述非球面系数的各个表格中，10的幂用E表示。例如，“1.2×10^-02”用“1.2E-02”表示。

(非球面的表达式)

x＝c²y²/[1+{1-(1+K)c²y²}^1/2]+ΣAi·yⁱ

这里，x是从透镜表面的顶点起的在光轴方向的距离，

y是在垂直于光轴的方向上的高度，

c是在透镜顶点处的近轴曲率(近轴曲率半径的倒数)，

K是圆锥常数，以及

Ai是第i阶非球面系数。

(数值例子共有的构成)

以下各个数值例子应用于的成像透镜1-6还都具有满足透镜的上述基本构成以及理想构成的构成。换句话说，各个成像透镜1-6按从物侧到像面侧的顺序，包括具有正屈光力的第一透镜组GR1、具有负屈光力的第二透镜组GR2、和具有正屈光力的第三透镜组GR3。

第二透镜组GR2按从物侧到像面侧的顺序，包括中间有空气间隔的负透镜L21和正透镜L22。第二透镜组GR2在聚焦之时，作为聚焦透镜组移动。

第一透镜组GR1包括位于最靠近物侧之处的正透镜L11，和与正透镜L11相比，位于更靠近像面侧之处，并且具有正屈光力的部分透镜组G1a。部分透镜组G1a按从物侧到像面侧的顺序，包括第一正透镜Lp1、第一负透镜Ln1、第二负透镜Ln2、第二正透镜Lp2和第三正透镜Lp3。构成其中第一正透镜Lp1和第一负透镜Ln1被胶合在一起的第一胶合透镜，并且构成其中第二负透镜Ln2和第二正透镜Lp2被胶合在一起的第二胶合透镜。

在部分透镜组G1a中的第二正透镜Lp2和第三正透镜Lp3之间，设置孔径光阑St。

[数值例子1]

表1例示其中把具体数值应用于图1中图解所示的成像透镜1的数值例子1的基本透镜数据。此外，表2例示非球面中的系数的值。此外，表3例示无限远聚焦时的整个光学系统的焦距f、F数(Fno)和半视角ω的值。

此外，表4例示可变的表面间隔的值。在数值例子1中，在聚焦之时，表面间隔D11和D15的值变化。此外，表4把后焦点的值例示成D22，以供参考。

此外，表5例示了各个组中的透镜表面的开始表面，和各个组的焦距的值。

在按照数值例子1的成像透镜1中，第一透镜组GR1按从物侧到像面侧的顺序，包括双凸透镜(正透镜L11)、其中利用在物侧的非球面的双凸透镜(第一正透镜Lp1)和双凹透镜(第一负透镜Ln1)被粘合在一起的胶合透镜、其中双凹透镜(第二负透镜Ln2)和双凸透镜(第二正透镜Lp2)被胶合在一起的胶合透镜、和双凸透镜(第三正透镜Lp3)。

第二透镜组GR2按从物侧到像面侧的顺序，包括双凹透镜(负透镜L21)和双凸透镜(正透镜L22)。

第三透镜组GR3按从物侧到像面侧的顺序，包括双凸透镜L31、其中双凸透镜L32和双凹透镜L33被胶合在一起的胶合透镜、和利用在像面侧的非球面、并且使凹面面向物侧的负弯月透镜L34。

[表1]

[表2]

[表3]

[表4]

[表5]

图7中的上部图解说明数值例子1中的在无限远聚焦状态下的纵向像差。图7中的下部图解说明数值例子1中的在近距离聚焦状态下的纵向像差。作为纵向像差，图7例示了球面像差、像散(像场弯曲)和畸变。在像散的示图中，实线(S)指示矢状像面上的值，而虚线(M)指示子午像面上的值。各个像差示图例示在d线的值。球面像差的示图还例示在C线(具有656.3nm的波长)和g线(具有435.8nm的波长)的值。这适用于下面的其他数值例子中的像差示图。

从各个像差示图可以看出，显然在按照数值例子1的成像透镜1中，在无限远聚焦状态和近距离聚焦状态下，各种像差都被良好地校正，由于聚焦的性能的变化较小，从而成像透镜1具有优秀的成像性能。

[数值例子2]

表6例示其中把具体数值应用于图2中图解所示的成像透镜2的数值例子2的基本透镜数据。此外，表7例示非球面中的系数的值。此外，表8例示无限远聚焦时的整个光学系统的焦距f、F数(Fno)和半视角ω的值。

此外，表9例示可变的表面间隔的值。在数值例子2中，在聚焦之时，表面间隔D11和D15的值变化。此外，表9把后焦点的值例示成D22，以供参考。

此外，表10例示了各个组中的透镜表面的开始表面，和各个组的焦距的值。

在按照数值例子2的成像透镜2中，第一透镜组GR1按从物侧到像面侧的顺序，包括双凸透镜(正透镜L11)、其中利用在物侧的非球面的双凸透镜(第一正透镜Lp1)和双凹透镜(第一负透镜Ln1)被胶合在一起的胶合透镜、其中双凹透镜(第二负透镜Ln2)和双凸透镜(第二正透镜Lp2)被胶合在一起的胶合透镜、和双凸透镜(第三正透镜Lp3)。

第二透镜组GR2按从物侧到像面侧的顺序，包括双凹透镜(负透镜L21)和双凸透镜(正透镜L22)。

第三透镜组GR3按从物侧到像面侧的顺序，包括双凸透镜L31、其中双凸透镜L32和双凹透镜L33被胶合在一起的胶合透镜、和利用在像面侧的非球面并且使凹面面向物侧的负弯月透镜L34。

[表6]

[表7]

[表8]

[表9]

[表10]

图8中的上部图解说明数值例子2中的在无限远聚焦状态下的纵向像差。图8中的下部图解说明数值例子2中的在近距离聚焦状态下的纵向像差。

从各个像差示图可以看出，显然在按照数值例子2的成像透镜2中，在无限远聚焦状态和近距离聚焦状态下，各种像差都被良好地校正，聚焦的性能的变化较小，从而成像透镜2具有优秀的成像性能。

[数值例子3]

表11例示其中把具体数值应用于图3中图解所示的成像透镜3的数值例子3的基本透镜数据。此外，表12例示非球面中的系数的值。此外，表13例示无限远聚焦时的整个光学系统的焦距f、F数(Fno)和半视角ω的值。

此外，表14例示可变的表面间隔的值。在数值例子3中，在聚焦之时，表面间隔D11和D15的值变化。此外，表14把后焦点的值例示成D22，以供参考。

此外，表15例示了各个组中的透镜表面的开始表面，和各个组的焦距的值。

在按照数值例子3的成像透镜3中，第一透镜组GR1按从物侧到像面侧的顺序，包括双凸透镜(正透镜L11)、其中利用在物侧的非球面的双凸透镜(第一正透镜Lp1)和双凹透镜(第一负透镜Ln1)被胶合在一起的胶合透镜、其中双凹透镜(第二负透镜Ln2)和双凸透镜(第二正透镜Lp2)被胶合在一起的胶合透镜、和双凸透镜(第三正透镜Lp3)。

第二透镜组GR2包括使凸面面向物侧的负弯月透镜(负透镜L21)和双凸透镜(正透镜L22)。

第三透镜组GR3按从物侧到像面侧的顺序，包括双凸透镜L31、其中双凸透镜L32和双凹透镜L33被胶合在一起的胶合透镜、和利用在像面侧的非球面并且使凹面面向物侧的负弯月透镜L34。

[表11]

[表12]

[表13]

[表14]

[表15]

图9中的上部图解说明数值例子3中的在无限远聚焦状态下的纵向像差。图9中的下部图解说明数值例子3中的在近距离聚焦状态下的纵向像差。

从各个像差示图可以看出，显然在按照数值例子3的成像透镜3中，在无限远聚焦状态和近距离聚焦状态下，各种像差都被良好地校正，聚焦的性能的变化较小，从而成像透镜3具有优秀的成像性能。

[数值例子4]

表16例示其中把具体数值应用于图4中图解所示的成像透镜4的数值例子4的基本透镜数据。此外，表17例示非球面中的系数的值。此外，表18例示无限远聚焦时的整个光学系统的焦距f、F数(Fno)和半视角ω的值。

此外，表19例示可变的表面间隔的值。在数值例子4中，在聚焦之时，表面间隔D11和D15的值变化。此外，表19把后焦点的值例示成D22，以供参考。

此外，表20例示了各个组中的透镜表面的开始表面，和各个组的焦距的值。

在按照数值例子4的成像透镜4中，第一透镜组GR1按从物侧到像面侧的顺序，包括使凸面面向物侧的正弯月透镜(正透镜L11)、其中利用在物侧的非球面的双凸透镜(第一正透镜Lp1)和双凹透镜(第一负透镜Ln1)被胶合在一起的胶合透镜、其中双凹透镜(第二负透镜Ln2)和双凸透镜(第二正透镜Lp2)被胶合在一起的胶合透镜、和双凸透镜(第三正透镜Lp3)。

第二透镜组GR2按从物侧到像面侧的顺序，包括双凹透镜(负透镜L21)和双凸透镜(正透镜L22)。

第三透镜组GR3按从物侧到像面侧的顺序，包括双凸透镜L31、其中双凸透镜L32和双凹透镜L33被胶合在一起的胶合透镜、和利用在像面侧的非球面并且使凹面面向物侧的负弯月透镜L34。

[表16]

[表17]

[表18]

[表19]

[表20]

图10中的上部图解说明数值例子4中的在无限远聚焦状态下的纵向像差。图10中的下部图解说明数值例子4中的在近距离聚焦状态下的纵向像差。

从各个像差示图可以看出，显然在按照数值例子4的成像透镜4中，在无限远聚焦状态和近距离聚焦状态下，各种像差都被良好地校正，聚焦的性能的变化较小，从而成像透镜4具有优秀的成像性能。

[数值例子5]

表21例示其中把具体数值应用于图5中图解所示的成像透镜5的数值例子5的基本透镜数据。此外，表22例示非球面中的系数的值。此外，表23例示无限远聚焦时的整个光学系统的焦距f、F数(Fno)和半视角ω的值。

此外，表24例示可变的表面间隔的值。在数值例子5中，在聚焦之时，表面间隔D11和D15的值变化。此外，表24把后焦点的值例示成D22，以供参考。

此外，表25例示了各个组中的透镜表面的开始表面，和各个组的焦距的值。

在按照数值例子5的成像透镜5中，第一透镜组GR1按从物侧到像面侧的顺序，包括双凸透镜(正透镜L11)、其中利用在物侧的非球面的双凸透镜(第一正透镜Lp1)和双凹透镜(第一负透镜Ln1)被胶合在一起的胶合透镜、其中双凹透镜(第二负透镜Ln2)和双凸透镜(第二正透镜Lp2)被胶合在一起的胶合透镜、和双凸透镜(第三正透镜Lp3)。

第二透镜组GR2按从物侧到像面侧的顺序，包括双凹透镜(负透镜L21)和双凸透镜(正透镜L22)。

第三透镜组GR3按从物侧到像面侧的顺序，包括双凸透镜L31、其中双凸透镜L32和双凹透镜L33被胶合在一起的胶合透镜、和利用在像面侧的非球面并且使凹面面向物侧的负弯月透镜L34。

[表21]

[表22]

[表23]

[表24]

[表25]

图11中的上部图解说明数值例子5中的在无限远聚焦状态下的纵向像差。图11中的下部图解说明数值例子5中的在近距离聚焦状态下的纵向像差。

从各个像差示图可以看出，显然在按照数值例子5的成像透镜5中，在无限远聚焦状态和近距离聚焦状态下，各种像差都被良好地校正，聚焦的性能的变化较小，从而成像透镜5具有优秀的成像性能。

[数值例子6]

表26例示其中把具体数值应用于图6中图解所示的成像透镜6的数值例子6的基本透镜数据。此外，表27例示非球面中的系数的值。此外，表28例示无限远聚焦时的整个光学系统的焦距f、F数(Fno)和半视角ω的值。

此外，表29例示可变的表面间隔的值。在数值例子6中，在聚焦之时，表面间隔D11和D15的值变化。此外，表29把后焦点的值例示成D22，以供参考。

此外，表30例示了各个组中的透镜表面的开始表面，和各个组的焦距的值。

在按照数值例子6的成像透镜6中，第一透镜组GR1按从物侧到像面侧的顺序，包括双凸透镜(正透镜L11)、其中利用在物侧的非球面的双凸透镜(第一正透镜Lp1)和双凹透镜(第一负透镜Ln1)被胶合在一起的胶合透镜、其中双凹透镜(第二负透镜Ln2)和双凸透镜(第二正透镜Lp2)被胶合在一起的胶合透镜、和双凸透镜(第三正透镜Lp3)。

第二透镜组GR2按从物侧到像面侧的顺序，包括双凹透镜(负透镜L21)和双凸透镜(正透镜L22)。

第三透镜组GR3按从物侧到像面侧的顺序，包括双凸透镜L31、其中双凸透镜L32和双凹透镜L33被胶合在一起的胶合透镜、和利用在像面侧的非球面并且使凹面面向物侧的负弯月透镜L34。[表26]

[表27]

[表28]

[表29]

[表30]

图12中的上部图解说明数值例子6中的在无限远聚焦状态下的纵向像差。图12中的下部图解说明数值例子6中的在近距离聚焦状态下的纵向像差。

从各个像差示图可以看出，显然在按照数值例子6的成像透镜6中，在无限远聚焦状态和近距离聚焦状态下，各种像差都被良好地校正，聚焦的性能的变化较小，从而成像透镜6具有优秀的成像性能。

[各个例子的其他数值数据]

表31关于各个数值例子，例示了与上述各个条件表达式相关的值的汇总。从表31可以看出，在各个条件表达式中，各个数值例子中的值在数值的范围之内。

[表31]

<5.其他实施例>

本公开的技术不限于上述实施例和例子的说明，可被不同地变更。

例如，各个上述数值例子中的各个组件的形状以及数值仅仅是体现本技术的具体例子，不应基于此限制性地解释本技术的技术范围。

此外，在上述实施例和例子中，说明了实质上包括3个透镜组的构成；然而，可以采用其中还设置实质上无屈光力的透镜的构成。

此外，例如本技术可具有以下构成。

[1]一种成像透镜，包括：

具有正屈光力的第一透镜组；

具有负屈光力的第二透镜组；和

具有正屈光力的第三透镜组，所述第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组是按从物侧到像面侧的顺序设置的，其中

在聚焦时，只有第二透镜组沿光轴方向移动，并且

第二透镜组按从物侧到像面侧的顺序，包括其间有空气间隔的负透镜和正透镜，并满足以下条件表达式，

1.75<nn<2.20......(1)

其中nn是第二透镜组中的负透镜在d线的折射率。

[2]按照[1]所述的成像透镜，其中以下条件表达式被满足，

1.70<np<2.20......(2)

其中np是第二透镜组中的正透镜在d线的折射率。

[3]按照[1]或[2]所述的成像透镜，其中以下条件表达式被满足，

0<D2a/f<0.40......(3)

其中D2a是第二透镜组中的负透镜和正透镜之间的空气间隔，以及

f是无限远聚焦时的整个光学系统的焦距。

[4]按照[1]-[3]任意之一所述的成像透镜，其中

第一透镜组具有使凹面面向像面侧的表面，和使凹面面向物侧的表面，

第一透镜组中的最长空气间隔是使凹面面向像面侧的表面与使凹面面向物侧的表面之间的空气间隔，并且

以下条件表达式被满足，

0.05<D1a/D1<0.50......(4)

其中D1a是第一透镜组中的最长空气间隔，以及

D1是从第一透镜组中的最靠近物侧的表面到第一透镜组中的最靠近像面侧的表面的距离。

[5]按照[1]-[4]任意之一所述的成像透镜，其中以下条件表达式被满足，

-1.2<(Rp1+Rp2)/(Rp1-Rp2)<0.2......(5)

其中Rp1是第二透镜组中的正透镜在物侧的表面的曲率半径，以及

Rp2是第二透镜组中的正透镜在像面侧的表面的曲率半径。

[6]按照[1]-[5]任意之一所述的成像透镜，其中以下条件表达式被满足，

-3.0<f2/f<-1.50......(6)

其中f是无限远聚焦时的整个光学系统的焦距，以及

f2是第二透镜组的焦距。

[7]按照[1]-[6]任意之一所述的成像透镜，其中第一透镜组包括：

位于最靠近物侧之处的正透镜，和

与位于最靠近物侧之处的正透镜相比，位于更靠近像面侧之处的至少两个负透镜和一个正透镜。

[8]按照[1]-[7]任意之一所述的成像透镜，其中

第一透镜组包括具有正屈光力的部分透镜组，并且

所述部分透镜组按从物侧到像面侧的顺序，包括第一正透镜、第一负透镜、第二负透镜、第二正透镜和第三正透镜。

[9]按照[8]所述的成像透镜，其中在所述部分透镜组中，

构成其中第一正透镜和第一负透镜被胶合在一起的第一胶合透镜，和

构成其中第二负透镜和第二正透镜被胶合在一起的第二胶合透镜。

[10]按照[1]-[9]任意之一所述的成像透镜，还包括实质上无屈光力的透镜。

[11]一种具有成像透镜和成像器件的成像设备，所述成像器件输出与由成像透镜形成的光学图像对应的成像信号，所述成像透镜包括：

具有正屈光力的第一透镜组；

具有负屈光力的第二透镜组；和

具有正屈光力的第三透镜组，所述第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组是按从物侧到像面侧的顺序设置的，其中

在聚焦时，只有第二透镜组沿光轴方向移动，并且

第二透镜组按从物侧到像面侧的顺序，包括其间有空气间隔的负透镜和正透镜，并满足以下条件表达式，

1.75<nn<2.20......(1)

其中nn是第二透镜组中的负透镜在d线的折射率。

[12]按照[11]所述的成像设备，还包括实质上无屈光力的透镜。

本申请要求2016年2月2日向日本专利局提交的日本专利申请JP2016-024597的优先权，该专利申请的整个内容通过引用包含在本文中。

本领域的技术人员应明白，根据设计要求和其它因素，可以产生各种修改、组合、子组合和变更，只要它们在所附的权利要求或其等同物的范围之内。

Claims (9)

1.一种成像透镜，由具有正屈光力的第一透镜组、具有负屈光力的第二透镜组以及具有正屈光力的第三透镜组组成，所述第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组是按从物侧到像面侧的顺序设置的，其中

在聚焦时，只有第二透镜组沿光轴方向移动，并且

第二透镜组按从物侧到像面侧的顺序包括负透镜和正透镜，在负透镜和正透镜之间有空气间隔，以及第二透镜组满足以下条件表达式，

1.75<nn<2.20......(1)

其中nn是第二透镜组中的负透镜在d线的折射率，以及

其中以下条件表达式被满足，

-1.2<(Rp1+Rp2)/(Rp1-Rp2)<0.2......(5)

其中Rp1是第二透镜组中的正透镜在物侧的表面的曲率半径，以及

Rp2是第二透镜组中的正透镜在像面侧的表面的曲率半径。

2.按照权利要求1所述的成像透镜，其中以下条件表达式被满足，

1.80<np<2.15......(2)'

其中np是第二透镜组中的正透镜在d线的折射率。

3.按照权利要求1所述的成像透镜，其中以下条件表达式被满足，

0<D2a/f<0.40......(3)

其中D2a是第二透镜组中的负透镜和正透镜之间的空气间隔，以及

f是无限远聚焦时的整个光学系统的焦距。

4.按照权利要求1所述的成像透镜，其中

第一透镜组具有使凹面面向像面侧的表面和使凹面面向物侧的表面，

第一透镜组中的最长空气间隔是使凹面面向像面侧的表面与使凹面面向物侧的表面之间的空气间隔，并且

以下条件表达式被满足，

0.05<D1a/D1<0.50......(4)

其中D1a是第一透镜组中的最长空气间隔，以及

D1是从第一透镜组中的最靠近物侧的表面到第一透镜组中的最靠近像面侧的表面的距离。

5.按照权利要求1所述的成像透镜，其中以下条件表达式被满足，

-3.0<f2/f<-1.50......(6)

其中f是无限远聚焦时的整个光学系统的焦距，以及

f2是第二透镜组的焦距。

6.按照权利要求1所述的成像透镜，其中第一透镜组包括：

位于最靠近物侧之处的正透镜，和

与位于最靠近物侧之处的正透镜相比，位于更靠近像面侧之处的至少两个负透镜和一个正透镜。

7.按照权利要求1所述的成像透镜，其中

第一透镜组包括具有正屈光力的部分透镜组，并且

所述部分透镜组按从物侧到像面侧的顺序，包括第一正透镜、第一负透镜、第二负透镜、第二正透镜以及第三正透镜。

8.按照权利要求7所述的成像透镜，其中在所述部分透镜组中，

构成其中第一正透镜和第一负透镜被胶合在一起的第一胶合透镜，以及

构成其中第二负透镜和第二正透镜被胶合在一起的第二胶合透镜。

9.一种具有成像透镜和成像器件的成像设备，所述成像器件输出与由成像透镜形成的光学图像对应的成像信号，所述成像透镜由具有正屈光力的第一透镜组、具有负屈光力的第二透镜组以及具有正屈光力的第三透镜组组成，所述第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组是按从物侧到像面侧的顺序设置的，其中

在聚焦时，只有第二透镜组沿光轴方向移动，并且

第二透镜组按从物侧到像面侧的顺序包括负透镜和正透镜，在负透镜和正透镜之间有空气间隔，以及第二透镜组满足以下条件表达式，

1.75<nn<2.20......(1)

其中nn是第二透镜组中的负透镜在d线的折射率，以及

其中以下条件表达式被满足，

-1.2<(Rp1+Rp2)/(Rp1-Rp2)<0.2......(5)

其中Rp1是第二透镜组中的正透镜在物侧的表面的曲率半径，以及

Rp2是第二透镜组中的正透镜在像面侧的表面的曲率半径。

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