CN109507783B - 成像镜头及摄像装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够高速聚焦且对焦时的像差变动得到抑制的高性能的成像镜头及具备该成像镜头的摄像装置。本发明的成像镜头从物体侧依次由正的第1透镜组(G1)、负的第2透镜组(G2)、第3透镜组(G3)构成。第1透镜组(G1)从物体侧依次由正的前组(G1F)、光圈、正的后组(G1R)构成。后组(G1R)具有从物体侧依次由凹面朝向像侧的负透镜和凸面朝向像侧的正透镜构成的接合透镜。第2透镜组(G2)由负透镜构成。在对焦时仅第2透镜组(G2)移动。满足与第2透镜组(G2)的焦距(f2)及整个系统的焦距(f)相关的条件式：0.8＜|f2/f|＜5。

Description

成像镜头及摄像装置
技术领域
本发明涉及一种成像镜头及摄像装置，尤其涉及一种适合于数码相机和/或摄像机等的成像镜头、以及具备该成像镜头的摄像装置。
背景技术
近年来，在如数码相机那样的摄像装置中所使用的成像镜头中，使用内对焦方式。例如，下述专利文献1～5中提出了如下成像镜头：设为由第1透镜组、第2透镜组及第3透镜组构成的3组结构，且在将第1透镜组及第3透镜组相对于像面固定的状态下，相对于像面移动第2透镜组来进行对焦。
专利文献1：日本特开2012-159613号公报
专利文献2：日本特开2012-226309号公报
专利文献3：日本特开2012-242472号公报
专利文献4：日本特开2013-37080号公报
专利文献5：日本特开2012-242689号公报
在内对焦方式的成像镜头中，为了自动对焦的高速化及为了减少针对聚焦驱动系统的负载，优选将对焦时移动的透镜组(以下，称为聚焦透镜组)设为更轻质的结构。专利文献1～5中记载的成像镜头中，聚焦透镜组仅由1片透镜来构成。
以最少的透镜片数来构成聚焦透镜组，此外，为了抑制伴随聚焦透镜组的移动的像差变动，需要与聚焦透镜组的屈光力一同还优化配置于其物体侧及像侧的透镜组的结构。
在专利文献1～4中所记载的成像镜头中，配置在比聚焦透镜组更靠像侧的第3透镜组仅由1片正透镜构成。以这种结构，是难以抑制对焦时的轴外光线的变动的。并且，在第3透镜组仅由正透镜构成的情况下，难以抑制对焦时的色差的变动。
在专利文献5中所记载的成像镜头中，由正透镜及负透镜这2片来构成第3透镜组，但第2透镜组的屈光力设定得较强，从而对焦时的轴外光线的变动将会变大。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够高速聚焦且对焦时的像差变动得到抑制，并且具有良好的光学性能的内对焦方式的成像镜头及具备该成像镜头的摄像装置。
本发明的成像镜头从物体侧依次由具有正屈光力的第1透镜组、具有负屈光力的第2透镜组及具有屈光力的第3透镜组构成，第1透镜组从物体侧依次由具有正屈光力的前组、光圈及具有正屈光力的后组构成，前组具有至少1片负透镜和至少1片正透镜，后组具有从物体侧依次由凹面朝向像侧的负透镜及凸面朝向像侧的正透镜构成的接合透镜，第2透镜组由1片负透镜构成，第3透镜组具有至少1片负透镜和至少1片正透镜，在从无限远物体向近距离物体进行对焦时，第1透镜组和第3透镜组相对于像面固定，第2透镜组从物体侧向像侧移动，将第2透镜组的焦距设为f2，将对焦于无限远物体的状态的整个系统的焦距设为f时，满足由以下表示的条件式(1)：
0.8＜|f2/f|＜5 (1)。
在本发明的成像镜头中，优选满足下述条件式(1-1)。
1＜|f2/f|＜4 (1-1)
在本发明的成像镜头中，将第1透镜组的焦距设为f1时，优选满足下述条件式(2)，更优选满足下述条件式(2-1)。
0.4＜f1/f＜1 (2)
0.5＜f1/f＜0.9 (2-1)
在本发明的成像镜头中，将第2透镜组的负透镜的与d线相关的折射率设为NdG2，将第2透镜组的负透镜的d线基准的色散系数设为v dG2时，优选满足下述条件式(3)及(4)。并且，更优选在满足下述条件式(3)及(4)的基础上进一步满足下述条件式(3-1)及(4-1)中的至少一个。
1.55＜NdG2 (3)
30＜v dG2＜65 (4)
1.55＜NdG2＜2 (2-1)
32＜v dG2＜62 (4-1)
在本发明的成像镜头中，将第3透镜组的焦距设为f3时，优选满足下述条件式(5)，更优选满足下述条件式(5-1)。
|f2/f3|＜0.67 (5)
|f2/f3|＜0.6 (5-1)。
在本发明的成像镜头中，优选在前组的最靠物体侧配置有负透镜。并且，优选前组由配置在最靠物体侧的负透镜及与该负透镜隔开空气间隔配置的具有正屈光力的前组子透镜组构成。
在本发明的成像镜头中，优选后组具有至少1个非球面。
在本发明的成像镜头中，优选第3透镜组由1片负透镜和1片正透镜构成。此时，优选第3透镜组从物体侧依次由1片负透镜和1片正透镜构成。并且，在本发明的成像镜头中，第3透镜组也可以构成为具有正屈光力。
本发明的摄像装置具备本发明的成像镜头。
另外，本说明书的“由～构成”及“由～构成的”以实质性的含义使用，表示除了作为构成要件所举出的构件以外，还可以包括实质上不具有屈光力的透镜、以及光圈、滤光片及盖玻璃等透镜以外的光学要件、以及透镜凸缘、镜筒、成像元件及手抖校正机构等机构部分等。
另外，在本说明书中，“具有正屈光力的～组”表示组整体具有正屈光力。同样地，“具有负屈光力的～组”表示组整体具有负屈光力。关于屈光力的符号及透镜的面形状，当包含非球面时，设为在近轴区域中考虑。“～透镜组”未必一定由多个透镜构成，还包括仅由1片透镜构成的透镜组。另外，上述透镜的片数为成为构成要件的透镜的片数，例如，材质不同的多个单透镜接合而成的接合透镜中的透镜的片数设为以构成该接合透镜的单透镜的片数来表示。其中，不将复合非球面透镜(球面透镜及形成于该球面透镜上的非球面形状的膜构成为一体而整体发挥1个非球面透镜的功能的透镜)视作接合透镜，而作为1片透镜来使用。上述条件式均以d线(波长587.6nm(纳米))为基准。
发明效果
根据本发明，在从物体侧依次由正的第1透镜组、负的第2透镜组及第3透镜组构成，且对焦时仅第2透镜组移动的镜头系统中，适当地设定各透镜组的结构，而且满足规定的条件式，由此能够提供一种能够高速聚焦且对焦时的像差变动得到抑制，并且具有良好的光学性能的内对焦方式的成像镜头及具备该成像镜头的摄像装置。
附图说明
图1是表示本发明的实施例1的成像镜头的结构的剖视图。
图2是表示本发明的实施例2的成像镜头的结构的剖视图。
图3是表示本发明的实施例3的成像镜头的结构的剖视图。
图4是表示本发明的实施例4的成像镜头的结构的剖视图。
图5是图1所示的成像镜头的光路的剖视图。
图6是本发明的实施例1的成像镜头的各像差图。
图7是本发明的实施例2的成像镜头的各像差图。
图8是本发明的实施例3的成像镜头的各像差图。
图9是本发明的实施例4的成像镜头的各像差图。
图10是本发明的一实施方式所涉及的摄像装置的正面侧的立体图。
图11是本发明的一实施方式所涉及的摄像装置的背面侧的立体图。
符号说明
1-成像镜头，2-轴上光束，3-最大视角的光束，20-可换镜头，30-相机，31-相机主体，32-快门按钮，33-电源按钮，34、35-操作部，36-显示部，37-卡口，G1-第1透镜组，G1F-前组，G1Fa-前组Fa子透镜组，G1Fb-前组Fb子透镜组，G1R-后组，G2-第2透镜组，G3-第3透镜组，L11～L17、L21、L31～L32-透镜，PP-光学部件，Sim-像面，St-孔径光圈，Z-光轴。
具体实施方式
以下，参考附图对本发明的实施方式进行详细的说明。图1～图4是表示本发明的实施方式所涉及的成像镜头的结构的剖视图，分别与后述的实施例1～4对应。在图1～图4中，示出对焦于无限远物体的状态，左侧为物体侧，右侧为像侧。并且，图5是图1所示的成像镜头的光路图，与镜头结构一同示出了轴上光束2及最大视角的光束3。在图5中，在标注为“无限远”的上段示出了对焦于无限远物体的状态，在标注为“0.4m”的下段示出了对焦于物体距离为0.4m(米)的近距离物体的状态。图1～图4所示的例子的基本结构和图示方法相同，因此以下主要参考图1所示的例子进行说明。
该成像镜头沿着光轴Z从物体侧朝向像侧依次由整体具有正屈光力的第1透镜组G1、整体具有负屈光力的第2透镜组G2及具有屈光力的第3透镜组G3构成。在图1所示的例子中，第1透镜组G1从物体侧依次由透镜L11～L16这6片透镜构成，第2透镜组G2仅由透镜L21这1片透镜构成，第3透镜组G3从物体侧依次由透镜L31～L32这2片透镜构成。
图1中示出了在镜头系统与像面Sim之间配置有平行平板状光学部件PP的例子。光学部件PP为设想成红外截止滤光片、低通滤光片、其他各种滤光片和/或盖玻璃等的光学部件。在本发明中，可以将光学部件PP配置在与图1的例子不同的位置，并且也可以是省略了光学部件PP的结构。
在从无限远物体向近距离物体进行对焦时，该成像镜头以如下方式构成：第1透镜组G1和第3透镜组G3相对于像面Sim固定，第2透镜组G2从物体侧向像侧移动。并且，第2透镜组G2以由1片负透镜构成的方式构成。图1的第2透镜组G2的下方的箭头表示从无限远物体向近距离物体进行对焦时第2透镜组G2移动的方向。
通过采用内对焦方式，能够减轻对驱动聚焦透镜单元的系统的负载，并且能够实现聚焦透镜单元的小型化，进而能够实现镜头系统整体的小型化。为了响应对摄像装置的小型化的要求，也要求镜头系统的小型化。而且，通过由1片透镜来构成聚焦透镜组，能够实现轻质化，从而能够实现高速聚焦。并且，通过将聚焦透镜组即第2透镜组G2的屈光力设为与第1透镜组G1的屈光力不同的符号，能够加强聚焦透镜组的屈光力，从而能够减少对焦时的聚焦透镜组的移动量。
第3透镜组G3以具有至少1片负透镜和至少1片正透镜的方式构成。通过在第3透镜组G3中配置正透镜及负透镜，有利于色差及像面弯曲的校正。
该成像镜头关于第2透镜组G2的焦距以满足下述条件式(1)的方式构成。
0.8＜|f2/f|＜5……(1)
其中，
f2：第2透镜组的焦距
f：对焦于无限远物体的状态的整个系统的焦距
通过设成不成为条件式(1)的下限以下，第2透镜组G2的屈光力不会变得过强，因此即使由1片透镜来构成第2透镜组G2，也能够良好地进行像差校正，尤其有利于抑制像面弯曲的发生。并且，能够加大活动部件即聚焦透镜组的偏心误差的容许量，从而更容易实现良好的性能。通过设成不成为条件式(1)的上限以上，能够将对焦时的第2透镜组G2的移动量抑制得较小，有利于镜头系统整体的小型化及聚焦的高速化。若要提高与条件式(1)相关的效果，则更优选满足下述条件式(1-1)。
1＜|f2/f|＜4……(1-1)
第1透镜组G1从物体侧依次由整体具有正屈光力的前组G1F、孔径光圈S t及整体具有正屈光力的后组G1R构成。在图1所示的例子中，前组G1F由透镜L11～L13构成，后组G1R由透镜L14～L16构成。另外，图1所示的孔径光圈St并不一定表示大小和/或形状，而是表示光轴Z上的位置。
通过将最靠物体侧的透镜组即前组G1F设为具有正屈光力的透镜组，能够缩短镜头系统总长度。通过在构成第1透镜组G1的透镜之间配置孔径光圈St且使最靠物体侧的透镜与孔径光圈St的位置接近，能够小型化最靠物体侧的透镜直径。
前组G1F以具有至少1片负透镜及至少1片正透镜的方式构成。通过在前组G1F中配置正透镜及负透镜，有利于色差及像面弯曲的校正。优选在前组G1F的最靠物体侧配置有负透镜。通过在最靠物体侧配置负透镜，能够无需大型化最靠物体侧的透镜直径而实现广角化。
前组G1F可以以由如下子透镜组构成的方式构成：由配置在最靠物体侧的1片负透镜构成的前组Fa子透镜组G1Fa及与该负透镜隔开空气间隔配置的整体具有正屈光力的前组Fb子透镜组G1Fb。当如此构成时，前组G1F发挥广角转换器的作用，能够在校正畸变像差或慧形像差的同时进行广角化。
并且，在前组G1F以由上述前组Fa子透镜组G1Fa及前组Fb子透镜组G1F b构成的方式构成的情况下，前组Fb子透镜组G1Fb也可以设为接合1片正透镜及1片负透镜而构成的接合透镜。当如此设定时，通过与最靠物体侧的负透镜另行设置接合透镜，能够校正色差。
后组G1R以具有由从物体侧依次由凹面朝向像侧的负透镜及凸面朝向像侧的正透镜构成的接合透镜的方式构成。通过在后组G1R中配置正透镜及负透镜，有利于色差及像面弯曲的校正。并且，后组G1R具有由2片透镜构成的接合透镜，由此能够在使用可构成接合透镜的最少片数的透镜而校正色差的同时，实现镜头系统总长度的缩短。
第2透镜组G2由1片负透镜构成。优选构成第2透镜组G2的负透镜为包括至少1个非球面的非球面透镜。当如此设定时，能够抑制对焦时的像面弯曲的变动。而且，将构成第2透镜组G2的负透镜的物体侧、像侧的两个面设为非球面时，能够进一步良好地抑制像面弯曲的变动。
优选后组G1R也具有至少1个非球面。由非球面透镜构成第2透镜组G2而使第2透镜组具有抑制对焦时的像面弯曲的变动的功能时，能够通过后组G1R的非球面来校正通过该第2透镜组G2来校正之后剩下的像面弯曲。并且，通过后组G1R具有从物体侧依次接合凹面朝向像侧的负透镜及凸面朝向像侧的正透镜而成的接合透镜并且包括非球面，能够在以较少的透镜片数来实现镜头系统的小型化的同时良好地校正色差及像面弯曲。
第3透镜组G3既可以是具有正屈光力的透镜组，也可以是具有负屈光力的透镜组，但当将第3透镜组G3设为具有正屈光力的透镜组时，能够使射出光瞳位置远离像面Sim来减小入射像面Sim的光线的入射角度，在成像镜头的像面Sim的位置配置有固体成像元件时，有利于获取良好的图像。并且，当将第3透镜组G3设为具有正屈光力的透镜组时，第3透镜组G3的屈光力与聚焦透镜组即第2透镜组G2的屈光力成为不同的符号，因此能够加强聚焦透镜组的屈光力，从而能够减少对焦时的聚焦透镜组的移动量。
第3透镜组G3可以以由1片负透镜及1片正透镜构成的方式构成。通过将第3透镜组G3设为2片结构且配置正透镜及负透镜，有利于色差及像面弯曲的校正。此时，第3透镜组G3可以以从物体侧依次由1片负透镜及1片正透镜构成的方式构成。当设为这种排列顺序时，能够缩小入射像面Sim的光线的入射角度。并且，当第3透镜组G3由1片负透镜及1片正透镜构成的情况下，也可以彼此接合这2片透镜，当进行了接合时，有利于色差的校正。
接着，对与条件式相关的优选结构进行叙述。该成像镜头优选满足下述条件式(2)～(5)中的至少1个或任意的组合。
0.4＜f1/f＜1……(2)
1.55＜NdG2……(3)
30＜v dG2＜65……(4)
|f2/f3|＜0.67……(5)
其中，
f1：第1透镜组的焦距
f：对焦于无限远物体的状态的整个系统的焦距
NdG2：第2透镜组的负透镜的与d线相关的折射率
v dG2：第2透镜组的负透镜的d线基准的色散系数
f2：第2透镜组的焦距
f3：第3透镜组的焦距
通过设成不成为条件式(2)的下限以下，第1透镜组G1的屈光力不会变得过强，因此有利于第1透镜组G1中所发生的球面像差及慧形像差的校正。通过设成不成为条件式(2)的上限以上，第1透镜组G1的屈光力不会变得过弱，因此能够小型化光学系统。若要提高与条件式(2)相关的效果，则更优选满足下述条件式(2-1)。
0.5＜f1/f＜0.9……(2-1)
通过设成不成为条件式(3)的下限以下，能够将像差抑制得较小，并且加大像面位置的光轴方向的移动量相对于聚焦透镜组的移动量的比。
通过设成不成为条件式(4)的下限以下，能够抑制伴随聚焦透镜组移动的色差的变动。通过设成不成为条件式(4)的上限以上，有利于第1透镜组G1中所发生的倍率色差的校正。若要提高与条件式(4)相关的效果，则更优选满足下述条件式(4-1)。
32＜v dG2＜62……(4-1)
作为聚焦透镜组的结构，优选满足条件式(3)及(4)，更优选满足条件式(3)及(4-1)。另外，若要使用满足条件式(3)及(4)的光学材料，则更优选满足下述条件式(3-1)。
1.55＜NdG2＜2……(3-1)
通过设成不成为条件式(5)的上限以上，第3透镜组G3的屈光力不会变得过强，因此能够将对焦时的轴外光线的变化抑制得较小。由此，能够抑制对焦时的像面弯曲的变动。并且，通过设成不成为条件式(5)的上限以上，聚焦透镜组即第2透镜组G2的屈光力不会变得过弱，因此有利于减少聚焦透镜组的移动量。另外，关于|f2/f3|的下限，为0≤|f2/f3|。若要提高与条件式(5)相关的效果，则优选满足下述条件式(5-1)。
|f2/f3|＜0.6……(5-1)
上述的优选结构及可能的结构能够进行任意组合，优选根据所要求的规格适当选择性地采用。
接着，对本发明的成像镜头的数值实施例进行说明。
[实施例1]
实施例1的成像镜头的镜头结构为图1所示的结构，其图示方法如上所述，因此在此省略一部分重复说明。实施例1的成像镜头从物体侧朝向像侧依次由具有正屈光力的第1透镜组G1、具有负屈光力的第2透镜组G2及具有正屈光力的第3透镜组G3构成。第1透镜组G1从物体侧朝向像侧依次由具有正屈光力的前组G1F、孔径光圈St及具有正屈光力的后组G1R构成。前组G1F从物体侧朝向像侧依次由前组Fa子透镜组G1Fa及具有正屈光力的前组Fb子透镜组G1Fb构成。在从无限远物体向近距离物体进行对焦时，第1透镜组G1和第3透镜组G3相对于像面Sim固定，第2透镜组G2从物体侧向像侧移动。以上为实施例1的成像镜头的概略结构。
前组Fa子透镜组G1Fa由透镜L11这1片透镜构成。前组Fb子透镜组G1F b由透镜L12～L13这2片透镜构成。后组G1R由透镜L14～L16这3片透镜构成。第2透镜组G2由透镜L21这1片透镜构成。第3透镜组G3由透镜L31～L32这2片透镜构成。透镜L12和透镜L13彼此被接合。透镜L14和透镜L15彼此被接合。透镜L31和透镜L32彼此被接合。其他的透镜为未被接合的单透镜。
将实施例1的成像镜头的基本透镜数据示于表1中，将规格及可变面间隔示于表2中，将非球面系数示于表3中。在表1中，面编号栏中示出以最靠物体侧的面为第1面而随着朝向像侧逐一增加编号时的面编号，在R栏中示出各面的曲率半径，在D栏中示出各面与在其像侧相邻的面的光轴上的面间隔。并且，在Nd栏中示出各构成要件相对于d线(波长587.6nm(纳米))的折射率，在vd栏中示出各构成要件的d线基准的色散系数。
在表1中，关于曲率半径的符号，将凸面朝向物体侧的面形状的情况设为正，将凸面朝向像侧的面形状的情况设为负。表1中还一并示出了孔径光圈St及光学部件PP。在表1中，在相当于孔径光圈St的面的面编号栏中记载有面编号及(St)这一术语。表1的D的最下栏的值是表中的最靠像侧的面与像面Sim的间隔。在表1中，关于可变面间隔，使用DD[]这一记号，在[]中标注该间隔的物体侧的面编号并记入到D栏中。
在表2中以d线基准示出对焦于无限远物体的状态的整个系统的焦距f、对焦于物体距离为0.4m(米)的物体的状态的整个系统的焦距fnear、对焦于无限远物体的状态的以空气换算距离计的整个系统的后焦距Bf的值。并且，在表2中以d线基准示出对焦于无限远物体的状态及对焦于物体距离为0.4m(米)的物体的状态的、F值FNo.、最大全视角2ω及可变面间隔的值。2ω栏的(°)表示单位为度。在表2中，将对焦于无限远物体的状态的各值示于标记为“无限远”的栏中，将对焦于物体距离为0.4m(米)的物体的状态的各值示于标记为“0.4m”的栏中。
在表1中，在非球面的面编号上标有*标记，在非球面的曲率半径栏中记载有近轴的曲率半径的数值。在表3中示出非球面的面编号及与各非球面相关的非球面系数。表3的非球面系数的数值的“E±n”(n：整数)表示“×10±n”。非球面系数为由下式所表示的非球面式中的各系数KA、Am(m＝3、4、5、……)的值。
Zd＝C×h2/{1+(1-KA×C2×h2)1/2}+∑ Am×hm
其中，
Zd：非球面深度(从高度h的非球面上的点下垂至与非球面顶点相切的光轴垂直的平面的垂线的长度)；
h：高度(从光轴至透镜面为止的距离)；
C：近轴曲率；
KA、Am：非球面系数，
非球面式的∑表示与m相关的总和。
各表的数据中，作为角度的单位使用度，作为长度的单位使用mm(毫米)，但光学系统既使放大比例或缩小比例也能够使用，因此也能够使用其他适当的单位。并且，在以下示出的各表中记载有以规定位数舍入的数值。
[表1]
实施例1
面编号 R D Nd vd
1 45.49536 1.196 1.48749 70.24
2 7.47068 9.592
3 132.64967 3.267 1.88300 40.76
4 -8.74260 0.896 1.66680 33.05
5 -83.60663 1.194
6(St) ∞ 1.400
7 11.74140 2.900 1.77250 49.60
8 6.96123 3.436 1.49700 81.61
9 -100.32361 0.499
*10 -18.66232 2.286 1.58313 59.38
*11 -11.28556 DD[11]
*12 -6.24991 1.548 1.80610 40.73
*13 -10.50784 DD[13]
14 -1495.57928 0.999 1.89286 20.36
15 72.79315 4.970 1.48749 70.24
16 -16.80658 10.000
17 ∞ 2.800 1.51680 64.20
18 ∞ 2.593
[表2]
实施例1
无限远 0.4m
f 18.501 -
fnear - 18.257
Bf 14.439 -
FNo. 2.89 2.90
2ω(°) 74.8 74.0
DD[11] 2.393 2.809
DD[13] 3.158 2.742
[表3]
实施例1
面编号 10 11 12 13
KA 0.0000000E+00 0.0000000E+00 0.0000000E+00 0.0000000E+00
A3 4.7673684E-04 1.2073552E-04 1.5344417E-03 1.9418523E-03
A4 -1.4458765E-04 4.9325509E-04 5.6463000E-04 -4.6478728E-04
A5 2.3455783E-04 -2.7510162E-04 4.4267606E-04 9.2661157E-04
A6 -7.9871867E-05 2.5263317E-04 2.2549780E-04 -9.1963541E-05
A7 -5.7626974E-05 -2.5731689E-04 -5.3003708E-04 -2.4289451E-04
A8 1.3977004E-04 2.6151934E-04 5.2119294E-04 2.5310387E-04
A9 -1.5304040E-04 -2.2753489E-04 -4.0305249E-04 -1.7874464E-04
A10 1.1221689E-04 1.5501455E-04 2.5356067E-04 1.0173268E-04
A11 -6.1421251E-05 -8.1558324E-05 -1.2569026E-04 -4.6118613E-05
A12 2.6468350E-05 3.3358109E-05 4.8485442E-05 1.6375258E-05
A13 -9.0735640E-06 -1.0655138E-05 -1.4562763E-05 -4.5341765E-06
A14 2.4374771E-06 2.6505243E-06 3.4021844E-06 9.7588818E-07
A15 -5.0218636E-07 -5.0790474E-07 -6.1250365E-07 -1.6169980E-07
A16 7.7599056E-08 7.3458215E-08 8.3271176E-08 2.0224158E-08
A17 -8.7312695E-09 -7.7486566E-09 -8.2567388E-09 -1.8453215E-09
A18 6.7886960E-10 5.6208317E-10 5.6280803E-10 1.1582217E-10
A19 -3.2721529E-11 -2.5050335E-11 -2.3564987E-11 -4.4683001E-12
A20 7.3673275E-13 5.1677388E-13 4.5686362E-13 7.9845279E-14
在图6中示出实施例1的成像镜头的各像差图。图6中，从左侧依次示出球面像差、正弦条件违反量、像散、畸变像差及倍率色差。在图6中，在标注有“无限远”的上段示出对焦于无限远物体的状态，在标注有“0.4m”的下段示出对焦于物体距离为0.4m(米)的物体的状态。在球面像差图中，将d线(波长587.6nm(纳米))、C线(波长656.3nm(纳米))、F线(波长486.1nm(纳米))及g线(波长435.8nm(纳米))下的像差分别以黑实线、长虚线、短虚线及双点划线来表示。在正弦条件违反量的图及畸变像差图中，以实线来表示d线下的像差。在像散图中，以实线来表示弧矢方向的d线下的像差，以短虚线来表示子午方向的d线下的像差。在倍率色差图中，将C线、F线及g线下的像差分别以长虚线、短虚线及双点划线来表示。球面像差图的FNo.表示F值，其他像差图的ω表示半视角。
关于在上述实施例1的说明中叙述的各数据的记号、含义、记载方法及图示方法，若没有特别说明，则关于以下实施例的各数据的记号、含义、记载方法及图示方法也相同，因此以下省略重复说明。
[实施例2]
实施例2的成像镜头的镜头结构如图2所示。实施例2的成像镜头具有与实施例1的成像镜头的概略结构相同的结构。前组Fa子透镜组G1Fa由透镜L11这1片透镜构成。前组Fb子透镜组G1Fb由透镜L12～L14这3片透镜构成。后组G1R由透镜L15～L17这3片透镜构成。第2透镜组G2由透镜L21这1片透镜构成。第3透镜组G3由透镜L31～L32这2片透镜构成。透镜L13和透镜L14彼此被接合。透镜L15和透镜L16彼此被接合。其他的透镜为未被接合的单透镜。将实施例2的成像镜头的基本透镜数据示于表4中，将规格及可变面间隔示于表5中，将非球面系数示于表6中，将各像差图示于图7中。
[表4]
实施例2
面编号 R D Nd vd
1 38.06788 1.988 1.51680 64.20
2 14.20690 5.934
3 39.55777 1.691 1.49700 81.61
4 15.67577 9.992
5 22.70448 4.306 1.88300 40.76
6 -21.54851 1.238 1.75211 25.05
7 -70.96819 3.514
8(St) 2.219
9 -19.61047 0.898 1.60342 38.03
10 11.14175 4.250 1.64000 60.08
11 -43.93048 0.578
*12 -719.59768 3.393 1.76450 49.10
*13 -14.90235 DD[13]
*14 -8.78969 1.906 1.80610 40.73
*15 -13.83780 DD[15]
16 -30.14759 1.898 1.84666 23.78
17 124.85824 0.132
18 64.76200 5.050 1.85150 40.78
19 -29.32555 8.000
20 ∞ 2.800 1.51680 64.20
21 ∞ 2.693
[表5]
实施例2
无限远 0.4m
f 18.627
fnear - 18.336
Bf 12.539 -
FNo. 2.07 2.08
2ω(°) 74.8 74.4
DD[13] 2.154 2.698
DD[15] 3.958 3.414
[表6]
实施例2
面编号 12 13 14 15
KA 0.0000000E+00 0.0000000E+00 0.0000000E+00 0.0000000E+00
A3 4.9559277E-04 -1.0416337E-04 -6.0564423E-05 8.4238914E-04
A4 -5.9306940E-04 1.3870281E-04 7.3532026E-04 -2.9024247E-04
A5 2.2240816E-04 -1.7143128E-04 1.7601380E-04 5.4577660E-04
A6 -1.7321939E-05 7.9668894E-05 -1.2269413E-04 -1.3091175E-04
A7 -3.1437967E-05 -4.5201255E-06 3.3437465E-05 -1.5469751E-05
A8 1.1305927E-05 -1.5317544E-05 -1.6296313E-07 1.6882054E-05
A9 7.2750776E-07 9.4766236E-06 -2.5504720E-06 -4.0287859E-06
A10 -1.0859241E-06 -3.7036848E-06 6.8715294E-07 5.2790409E-07
A11 1.0456371E-07 1.3391887E-06 -7.4594054E-08 -1.3678808E-07
A12 4.7516721E-08 -4.4634727E-07 7.0671981E-09 5.1153129E-08
A13 -9.2539700E-09 1.1736222E-07 -2.7632889E-09 -1.1067341E-08
A14 -8.6614756E-10 -2.2739213E-08 7.0692737E-10 1.3558797E-09
A15 3.0472556E-10 3.2757122E-09 -8.6496388E-11 -1.0740143E-10
A16 1.1851470E-12 -3.6192125E-10 4.9975128E-12 8.0807111E-12
A17 -5.0141882E-12 3.0560721E11 -1.2212460E-13 -6.8825761E-13
A18 2.1851128E-13 -1.8006678E-12 7.7725290E-15 3.6705975E-14
A19 3.1308246E-14 5.9847929E-14 -9.9911079E-16 -3.5355871E-16
A20 -2.2040173E-15 -6.7011362E-16 3.7621798E-17 -2.8476561E-17
[实施例3]
实施例3的成像镜头的镜头结构如图3所示。实施例3的成像镜头具有与实施例1的成像镜头的概略结构相同的结构。前组Fa子透镜组G1Fa由透镜L11这1片透镜构成。前组Fb子透镜组G1Fb由透镜L12～L15这4片透镜构成。后组G1R由透镜L16～L17这2片透镜构成。第2透镜组G2由透镜L21这1片透镜构成。第3透镜组G3由透镜L31～L32这2片透镜构成。透镜L14和透镜L15彼此被接合。透镜L16和透镜L17彼此被接合。其他的透镜为未被接合的单透镜。将实施例3的成像镜头的基本透镜数据示于表7中，将规格及可变面间隔示于表8中，将非球面系数示于表9中，将各像差图示于图8中。
[表7]
实施例3
面编号 R D Nd vd
1 42.01378 1.999 1.80400 46.58
2 19.63889 6.517
3 36.66391 3.914 1.90366 31.34
4 164.79785 4.452
5 41.71019 1.199 1.49700 81.61
6 10.07540 12.149
7 20.05162 4.439 1.74100 52.64
8 -15.65457 1.176 1.84666 23.78
9 -24.08319 1.504
10(St) ∞ 3.084
11 -13.30426 0.897 1.67270 32.10
12 20.50802 4.031 1.80139 45.45
*13 -13.02611 DD[13]
*14 -7.97787 1.546 1.69350 53.20
*15 -10.93142 DD[15]
16 -14.63041 1.451 1.94595 17.98
17 -19.20114 0.149
18 88.00000 2.920 1.91082 35.25
19 -88.00000 5.000
20 ∞ 2.800 1.51680 64.20
21 ∞ 2.632
[表8]
实施例3
无限远 0.4m
f 16.508 -
fnear - 16.291
Bf 9.478 -
FNo. 2.06 2.08
2ω(°) 81.2 80.6
DD[13] 2.790 3.534
DD[15] 5.594 4.850
[表9]
实施例3
面编号 13 14 15
KA 0.0000000E+00 0.0000000E+00 0.0000000E+00
A3 -3.4905723E-04 -9.9904822E-06 7.2942655E-04
A4 4.8059813E-04 8.6604579E-04 -1.6081357E-04
A5 -2.9872044E-04 8.4755805E-05 5.3756316E-04
A6 1.0761867E-04 -1.0025971E-04 -1.5086178E-04
A7 -5.9274075E-06 3.9653127E-05 -4.8018892E-06
A8 -9.3636659E-06 -4.2052850E-06 1.3264134E-05
A9 2.5929584E-06 -1.6042886E-06 -2.1579041E-06
A10 1.5846999E-07 5.1165866E-07 -3.1559450E-07
A11 -1.5273453E-07 -1.6995265E-08 1.1338241E-07
A12 1.0113606E-08 -1.3538768E-08 -1.2587904E-09
A13 3.6770685E-09 1.8635636E-09 -2.3580736E-09
A14 -3.9153331E-10 1.0428060E-10 1.4144475E-10
A15 -6.8912172E-11 -3.7906349E11 2.6975308E11
A16 1.0130980E11 1.0555601E-12 -2.5065441E-12
A17 4.2949688E-13 3.1552119E-13 -1.3929119E-13
A18 -9.0990962E-14 -2.0138868E-14 1.6952879E-14
A19 -1.8025717E-15 -9.7986284E-16 3.0860955E-16
A20 3.9493243E-16 8.5861779E-17 -4.5333491E-17
[实施例4]
实施例4的成像镜头的镜头结构如图4所示。实施例4的成像镜头具有与实施例1的成像镜头的概略结构相同的结构。前组Fa子透镜组G1fa由透镜L11这1片透镜构成。前组Fb子透镜组G1Fb由透镜L12～L13这2片透镜构成。后组G1R由透镜L14～L16这3片透镜。第2透镜组G2由透镜L21这1片透镜构成。第3透镜组G3由透镜L31～L32这2片透镜构成。透镜L12和透镜L13彼此被接合。透镜L14和透镜L15彼此被接合。其他的透镜为未被接合的单透镜。将实施例4的成像镜头的基本透镜数据示于表10中，将规格及可变面间隔示于表11中，将非球面系数示于表12中，将各像差图示于图9中。
[表10]
实施例4
面编号 R D Nd v d
1 62.50346 1.200 1.48749 70.24
2 9.96183 6.611
3 14.68479 3.840 1.81600 46.62
4 -18.48788 0.900 1.59270 35.31
5 -971.96239 3.086
6(St) ∞ 2.021
7 -15.88887 0.900 1.72825 28.46
8 21.96464 2.026 1.62092 60.35
9 -80.20908 0.500
*10 72.45287 2.603 1.69350 53.20
*11 -13.59296 DD[11]
*12 -5.55554 1.629 1.58313 59.46
*13 -8.57512 DD[13]
14 -85.58746 1.200 1.94595 17.98
15 387.15199 0.150
16 33.18599 3.996 1.90366 31.31
17 -268.38356 7.000
18 ∞ 2.800 1.51680 64.20
19 ∞ 1.764
[表11]
实施例4
无限远 0.4m
f 22.710 -
fnear - 22.140
Bf 10.610 -
FNo. 2.46 2.50
2ω(°) 64.2 63.6
DD[11] 3.580 4.623
DD[13] 4.310 3.267
[表12]
实施例4
面编号 10 11 12 13
KA 0.0000000E+00 0.0000000E+00 0.0000000E+00 0.0000000E+00
A3 3.3925177E-04 6.8690976E-04 2.7866940E-04 -7.1440831E-04
A4 -5.2745779E-04 -6.1122147E-04 1.0912509E-03 2.0308121E-03
A5 4.2024877E-04 3.0350201E-04 3.7191439E-04 -5.3394525E-04
A6 -1.1562041E-04 1.1843907E-05 -2.0989596E-04 1.4489887E-04
A7 -1.8158078E-05 -4.7964248E-05 4.2487703E-05 -2.3538628E-06
A8 1.7202824E-05 1.0098062E-05 7.8240299E-06 -9.5952429E-06
A9 -1.5188795E-06 2.4630660E-06 -4.9533244E-06 2.1668545E-06
A10 -9.3667453E-07 -1.0479442E-06 3.1945555E-07 1.0491350E-08
A11 1.6937290E-07 -1.2179220E-08 1.6976848E-07 -7.6013685E-08
A12 2.5704502E-08 4.4113205E-08 -2.5753811E-08 8.9115015E-09
A13 -6.7721864E-09 -2.7436668E-09 -2.1593965E-09 8.4352945E-10
A14 -3.6247267E-10 -9.2897221E-10 6.1083638E-10 -2.2027934E-10
A15 1.3914117E-10 9.3549536E-11 -1.7039080E-12 2.0242399E-12
A16 2.2869089E-12 9.6320963E-12 -6.3644456E-12 2.1109568E-12
A17 -1.4706622E-12 -1.2129025E-12 2.5701046E-13 -9.7110157E-14
A18 -3.7130868E-15 -3.9796652E-14 2.4825750E-14 -7.3349333E-15
A19 6.3342203E-15 5.7328465E-15 -1.5223791E-15 4.8113949E-16
在表13中示出实施例1～4的成像镜头的条件式(1)～(5)的对应值。实施例1～4以d线为基准波长。在表13中示出d线基准下的值。
[表13]
式编号 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
(1) |f2/f| 1.235 1.930 3.283 1.487
(2) f1/f 0.631 0.634 0.739 0.728
(3) NdG2 1.80610 1.80610 1.69350 1.58313
(4) v dG2 40.73 40.73 53.20 59.46
(5) |f2/f3| 0.535 0.368 0.475 0.583
从以上数据可知，关于实施例1～4的成像镜头，聚焦透镜组仅由1片透镜构成且能够实现高速聚焦，并且对焦时的像差变动得到抑制且各像差良好地得到校正，从而实现了高光学性能。
接着，对本发明的实施方式所涉及的摄像装置进行说明。图10及图11中示出本发明的一实施方式所涉及的摄像装置即相机30的外观图。图10表示从正面侧观察相机30的立体图，图11表示从背面侧观察相机30的立体图。相机30是可装卸自如地安装可换镜头20的不带反光式取景器的单镜头式数码相机。可换镜头20在镜筒内容纳有本发明的实施方式所涉及的成像镜头1。
该相机30具备相机主体31，在相机主体31的上表面设置有快门按钮32及电源按钮33。并且，在相机主体31的背面设置有操作部34～35及显示部36。显示部36用于显示所拍摄的图像及拍摄之前的视角内存在的图像。
在相机主体31的前面中央部设置有来自摄影对象的光入射的摄影开口，在与该摄影开口对应的位置设置有卡口37，经由卡口37可换镜头20安装在相机主体31上。
在相机主体31内设置有输出与通过可换镜头20形成的被摄体像相应的摄像信号的CCD(电荷耦合器件，Charge Coupled Device)等成像元件、处理由该成像元件输出的摄像信号而生成图像的信号处理电路、及用于记录该已生成的图像的记录介质等。该相机30中，通过按压快门按钮32能够拍摄静态图像或动态图像，通过该拍摄所得到的图像数据记录在上述记录介质中。
以上，举出实施方式及实施例对本发明进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式及实施例，能够进行各种变形。例如，各透镜的曲率半径、面间隔、折射率、色散系数及非球面系数并不限定于上述各数值实施例中示出的值，也可以采用其他值。
并且，本发明的摄像装置并不限定于上述结构，例如，也能够应用于单反式相机、胶片相机及摄像机等中。

Claims (15)

1.一种成像镜头，其从物体侧依次由具有正屈光力的第1透镜组、具有负屈光力的第2透镜组及具有屈光力的第3透镜组构成，
所述第1透镜组从物体侧依次由具有正屈光力的前组、光圈及具有正屈光力的后组构成，
所述前组具有至少1片负透镜和至少1片正透镜，
所述后组具有从物体侧依次由凹面朝向像侧的负透镜和凸面朝向像侧的正透镜构成的接合透镜，
所述第2透镜组由1片负透镜构成，
所述第3透镜组具有至少1片负透镜和至少1片正透镜，
在从无限远物体向近距离物体进行对焦时，所述第1透镜组和所述第3透镜组相对于像面固定，所述第2透镜组从物体侧向像侧移动，
将所述第2透镜组的焦距设为f2，将对焦于无限远物体的状态的整个系统的焦距设为f，将所述第3透镜组的焦距设为f3时，所述成像镜头满足以下表示的条件式(1)以及(5)：
0.8＜|f2/f|＜5 (1)
|f2/f3|＜0.67 (5)。
2.根据权利要求1所述的成像镜头，其中，
将所述第1透镜组的焦距设为f1时，所述成像镜头满足以下表示的条件式(2)：
0.4＜f1/f＜1 (2)。
3.根据权利要求1或2所述的成像镜头，其中，
在所述前组的最靠物体侧配置有负透镜。
4.根据权利要求1或2所述的成像镜头，其中，
将所述第2透镜组的所述负透镜的与d线相关的折射率设为NdG2，将所述第2透镜组的所述负透镜的d线基准的色散系数设为ν dG2时，所述成像镜头满足以下表示的条件式(3)及(4)：
1.55＜NdG2 (3)；
30＜ν dG2＜65 (4)。
5.根据权利要求1或2所述的成像镜头，其中，
所述第3透镜组由1片负透镜和1片正透镜构成。
6.根据权利要求1或2所述的成像镜头，其中，
所述前组由配置在最靠物体侧的负透镜及与该负透镜隔开空气间隔配置的具有正屈光力的前组子透镜组构成。
7.根据权利要求1或2所述的成像镜头，其中，
所述第3透镜组具有正屈光力。
8.根据权利要求1或2所述的成像镜头，其中，
所述第3透镜组从物体侧依次由1片负透镜和1片正透镜构成。
9.根据权利要求1或2所述的成像镜头，其中，
所述后组具有至少1个非球面。
10.根据权利要求1所述的成像镜头，其满足以下表示的条件式(1-1)：
1＜|f2/f|＜4 (1-1)。
11.根据权利要求2所述的成像镜头，其满足以下表示的条件式(2-1)：
0.5＜f1/f＜0.9 (2-1)。
12.根据权利要求4所述的成像镜头，其满足以下表示的条件式(3-1)：
1.55＜NdG2＜2 (3-1)。
13.根据权利要求4所述的成像镜头，其满足以下表示的条件式(4-1)：
32＜ν dG2＜62 (4-1)。
14.根据权利要求1所述的成像镜头，其满足以下表示的条件式(5-1)：
|f2/f3|＜0.6 (5-1)。
15.一种摄像装置，其具备权利要求1至14中任一项所述的成像镜头。
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