CN115576078A - 成像透镜及摄像装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种成像透镜及摄像装置,为广角且实现小型化,并且具有良好的光学性能的成像透镜及具有该成像透镜的摄像装置。成像透镜从物体侧向像侧依次包括前组、光圈及具有正屈光力的后组。成像透镜满足预定的条件式。
Description
技术领域
本发明的技术涉及一种成像透镜及摄像装置。
背景技术
以往,作为数码相机等摄像装置中所使用的成像透镜,例如已知有下述专利文献1及下述专利文献2中所记载的透镜系统。
专利文献1:日本特开2020-129022号公报
专利文献2:日本特开2021-047384号公报
近年来,要求广角且实现小型化,并且具有良好的光学性能的成像透镜。
发明内容
本发明提供一种广角且实现小型化,并且具有良好的光学性能的成像透镜及具有该成像透镜的摄像装置。
本发明的第1方式为成像透镜,所述成像透镜从物体侧向像侧依次包括前组、光圈及具有正屈光力的后组,在将与穿过在对焦于无限远物体的状态下的最靠物体侧的透镜面和光轴的交点的光轴垂直的平面上的最大像高的主光线距光轴的高度设为H、将在对焦于无限远物体的状态下的整个系统的焦距设为f、将从在对焦于无限远物体的状态下的最靠物体侧的透镜面至最靠像侧的透镜面为止在光轴上的距离与空气换算距离处的后焦距之和设为TL、将整个系统的最大半视角设为ωm、将ωm的单位设为度的情况下,所述成像透镜满足
1<H/(f×tanωm)<1.8 (1)
3.1<TL/(f×tanωm)<5.2 (2)
52<ωm<74 (3)
所表示的条件式(1)、(2)及(3)。
在上述第1方式中,在对焦时,前组中的至少一部分移动,并且后组可以相对于像面固定。
在上述第1方式中,在将在对焦于无限远物体的状态下的前组的焦距设为ff且将后组的焦距设为fr的情况下,所述成像透镜优选满足
0.2<ff/fr<2 (4)
所表示的条件式(4)。
在上述第1方式中,在对焦时,后组中的至少一部分移动,并且前组可以相对于像面固定。
在上述第1方式中,所述成像透镜可以包括:第1透镜,配置于最靠物体侧的位置上,并且为将凸面朝向物体侧的负弯月形透镜;及第2透镜,与第1透镜的像侧相邻而配置,并且为将凸面朝向物体侧的负弯月形透镜。
在上述第1方式中,在将第1透镜的物体侧的面的曲率半径设为R1f且将第1透镜的像侧的面的曲率半径设为R1r的情况下,所述成像透镜优选满足
1.3<(R1f+R1r)/(R1f-R1r)<4.2 (5)
所表示的条件式(5)。
在上述第1方式中,所述成像透镜可以包括与第2透镜的像侧相邻而配置的第3透镜,第3透镜为将凸面朝向物体侧的负弯月形透镜或者物体侧的面为平面的平凹透镜。
在上述第1方式中,在将第2透镜的像侧的面的曲率半径设为R2r且将第3透镜的物体侧的面的曲率半径设为R3f的情况下,所述成像透镜优选满足
-1<(R2r-R3f)/(R2r+R3f)<0.3 (6)
所表示的条件式(6)。
在上述第1方式中,前组可以包括5片以上且7片以下的透镜。
在上述第1方式中,后组可以包括5片以上且7片以下的透镜。
在上述第1方式中,在将在对焦于无限远物体的状态下的后组的焦距设为fr的情况下,所述成像透镜优选满足
1<f/fr<7 (7)
所表示的条件式(7)。
在上述第1方式中,前组包括具有正屈光力的Lfp透镜,在将Lfp透镜的d线基准的阿贝数设为νfp的情况下,所述成像透镜优选满足
16<νfp<42 (8)
所表示的条件式(8)。
在上述第1方式中,后组包括具有正屈光力的Lrp1透镜,在将Lrp1透镜的g线与F线之间的部分色散比设为θgFrp1且将Lrp1透镜的d线基准的阿贝数设为νrp1的情况下,所述成像透镜优选满足
0.01<θgFrp1+0.001618×νrp1-0.6415<0.1 (9)
所表示的条件式(9)。
在上述第1方式中,后组包括Lrp2透镜,所述Lrp2透镜配置于比Lrp1透镜更靠像侧的位置上且具有正屈光力,在将Lrp2透镜的g线与F线之间的部分色散比设为θgFrp2且将Lrp2透镜的d线基准的阿贝数设为νrp2的情况下,所述成像透镜优选满足
0.01<θgFrp2+0.001618×νrp2-0.6415<0.1 (10)
所表示的条件式(10)。
在上述第1方式中,后组包括具有负屈光力的Lrn1透镜,在将Lrn1透镜在d线下的折射率设为Nrn1的情况下,所述成像透镜优选满足
1.75<Nrn1<2.2 (11)
所表示的条件式(11)。
在上述第1方式中,后组包括Lrn2透镜,所述Lrn2透镜配置于比Lrn1透镜更靠像侧的位置上且具有负屈光力,在将Lrn2透镜在d线下的折射率设为Nrn2的情况下,所述成像透镜优选满足
1.8<Nrn2<2.2 (12)
所表示的条件式(12)。
在上述第1方式中,在将从最靠物体侧的透镜面至光圈为止在光轴上的距离设为Ds的情况下,所述成像透镜优选满足
1.2<Ds/(f×tanωm)<2.8 (13)
所表示的条件式(13)。
在上述第1方式中,在将在对焦时移动的透镜组的焦距设为fa的情况下,所述成像透镜优选满足
1<f/|fa|<20 (14)
所表示的条件式(14)。
在上述第1方式中,在将从在对焦于无限远物体的状态下的最靠物体侧的透镜面至光圈为止在光轴上的距离设为Ds的情况下,所述成像透镜优选满足
0.3<Ds/TL<0.6 (15)
所表示的条件式(15)。
本发明的第2方式为摄像装置,所述摄像装置具备上述方式所涉及的成像透镜。
另外,本说明书中的“包括~”“包括~的”表示,除了所举出的构成要件以外,还可以包括实质上不具有屈光力的透镜以及光圈、滤波器及盖玻璃等除了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。
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。“前组”及“后组”并不限于包括多个透镜的结构,也可以设为仅包括1片透镜的结构。“具有正屈光力的透镜”及“正透镜”的含义相同。“具有负屈光力的透镜”及“负透镜”的含义相同。“负弯月形透镜”及“弯月形状的具有负屈光力的透镜”的含义相同。
“单透镜”表示未接合的1片透镜。其中,复合非球面透镜(即,球面透镜和形成于该球面透镜上的非球面形状的膜构成为一体,并整体作为1个非球面透镜而发挥功能的透镜)作为1片透镜来使用而不视为接合透镜。除非另有特别说明,则与包括非球面的透镜相关的屈光力的符号及面形状使用近轴区域的。
在本说明书中,“整个系统”表示成像透镜。在条件式中所使用的“焦距”为近轴焦距。“空气换算距离处的后焦距”为从整个系统的最靠像侧的透镜面至像面为止在光轴上的空气换算距离。关于曲率半径的符号,将凸面朝向物体侧的形状的面的曲率半径的符号设为正且将凸面朝向像侧的形状的面的曲率半径的符号设为负。
在本说明书中,在条件式中所使用的值为除了部分色散比以外以d线为基准时的值。关于某个透镜的g线与F线之间的部分色散比θgF,在将该透镜相对于g线、F线及C线的折射率分别设为Ng、NF及NC的情况下,由θgF=(Ng-NF)/(NF-NC)来定义。在本说明书中所记载的“d线”、“C线”、“F线”及“g线”为亮线。d线的波长被视为587.56nm(纳米),C线的波长被视为656.27nm(纳米),F线的波长被视为486.13nm(纳米),g线的波长被视为435.84nm(纳米)。
发明效果
根据上述方式,本发明的成像透镜及摄像装置为广角且实现小型化,并且具有良好的光学性能。
附图说明
图1是表示一实施方式所涉及的成像透镜的结构和光束的剖视图。
图2是表示实施例1的成像透镜的结构的剖视图。
图3是实施例1的成像透镜的球面像差图、像散图、畸变像差图及倍率色差图各像差图。
图4是实施例1的成像透镜的横向像差图。
图5是表示实施例2的成像透镜的结构的剖视图。
图6是实施例2的成像透镜的球面像差图、像散图、畸变像差图及倍率色差图各像差图。
图7是实施例2的成像透镜的横向像差图。
图8是表示实施例3的成像透镜的结构的剖视图。
图9是实施例3的成像透镜的球面像差图、像散图、畸变像差图及倍率色差图各像差图。
图10是实施例3的成像透镜的横向像差图。
图11是表示实施例4的成像透镜的结构的剖视图。
图12是实施例4的成像透镜的球面像差图、像散图、畸变像差图及倍率色差图各像差图。
图13是实施例4的成像透镜的横向像差图。
图14是表示实施例5的成像透镜的结构的剖视图。
图15是实施例5的成像透镜的球面像差图、像散图、畸变像差图及倍率色差图各像差图。
图16是实施例5的成像透镜的横向像差图。
图17是表示实施例6的成像透镜的结构的剖视图。
图18是实施例6的成像透镜的球面像差图、像散图、畸变像差图及倍率色差图各像差图。
图19是实施例6的成像透镜的横向像差图。
图20是表示实施例7的成像透镜的结构的剖视图。
图21是实施例7的成像透镜的球面像差图、像散图、畸变像差图及倍率色差图各像差图。
图22是实施例7的成像透镜的横向像差图。
图23是一实施方式所涉及的摄像装置的正面侧的立体图。
图24是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-成像透镜,2-轴上光束,3-最大半视角的光束,20-可更换镜头,30-相机,31-相机主体,32-快门按钮,33-电源按钮,34-操作部,35-操作部,36-显示部,37-卡口,Gf-前组,Gr-后组,H-高度,L11~L25-透镜,PP-光学部件,Sim-像面,St-孔径光圈,Z-光轴,ωm-最大半视角。
具体实施方式
以下,参考附图并对本发明的实施方式进行说明。
在图1中示出本发明的一实施方式所涉及的成像透镜在对焦于无限远物体的状态下的结构及光束的剖视图。在本说明书中,将物体距离(从物体至最靠物体侧的透镜面为止在光轴上的距离)为无限远的物体称为无限远物体。在图1中示出轴上光束2及最大半视角ωm的光束3作为光束。在图1中,左侧为物体侧,右侧为像侧。图1所示的例与后述实施例1的成像透镜对应。
在图1中示出假设将成像透镜适用于摄像装置中并在成像透镜与像面Sim之间配置有平行平板状的光学部件PP的例。光学部件PP为假设成各种滤波器和/或盖玻璃等的部件。各种滤波器为低通滤波器、红外截止滤波器和/或截止特定波长区域的滤波器等。光学部件PP为不具有屈光力的部件。也能够省略光学部件PP来构成摄像装置。
本实施方式的成像透镜沿光轴Z从物体侧向像侧依次包括前组Gf、孔径光圈St及具有正屈光力的后组Gr。通过在孔径光圈St的物体侧及像侧具有透镜,容易校正各像差。作为一例,在图1的例中,前组Gf包括透镜L11~L16这6片透镜,后组Gr包括透镜L21~L25这5片透镜。另外,图1的孔径光圈St表示光轴方向上的位置,而不表示大小及形状。
并且,在将与穿过在对焦于无限远物体的状态下的最靠物体侧的透镜面和光轴Z的交点的光轴Z垂直的平面上的最大像高的主光线距光轴Z的高度设为H、将在对焦于无限远物体的状态下的整个系统的焦距设为f、将整个系统的最大半视角设为ωm的情况下,本实施方式的成像透镜优选满足下述条件式(1)。作为一例,在图1中示出H及ωm。通过使条件式(1)的对应值不成为下限以下,在前组Gf中各像高的光线被适当地分离,因此有利于校正彗形像差。通过使条件式(1)的对应值不成为上限以上,能够减小周边视角的光线穿过最靠物体侧的透镜面时距光轴Z的高度,因此有利于滤波器直径的小径化。为了获得更加良好的特性,更优选满足下述条件式(1-1),进一步优选满足下述条件式(1-2)。
1<H/(f×tanωm)<1.8 (1)
1.03<H/(f×tanωm)<1.65 (1-1)
1.05<H/(f×tanωm)<1.35 (1-2)
并且,在将从在对焦于无限远物体的状态下的最靠物体侧的透镜面至最靠像侧的透镜面为止在光轴Z上的距离与空气换算距离处的后焦距之和设为TL、将在对焦于无限远物体的状态下的整个系统的焦距设为f、将整个系统的最大半视角设为ωm的情况下,本实施方式的成像透镜优选满足下述条件式(2)。通过使条件式(2)的对应值不成为下限以下,有利于确保良好的光学性能。通过使条件式(2)的对应值不成为上限以上,能够实现成像透镜的小型化及轻量化。为了获得更加良好的特性,更优选满足下述条件式(2-1),进一步优选满足下述条件式(2-2)。
3.1<TL/(f×tanωm)<5.2 (2)
3.3<TL/(f×tanωm)<5 (2-1)
3.5<TL/(f×tanωm)<4.8 (2-2)
并且,在将整个系统的最大半视角设为ωm且将ωm的单位设为度的情况下,本实施方式的成像透镜优选满足下述条件式(3)。通过使条件式(3)的对应值不成为下限以下,能够提高作为近年来要求的超广角透镜的附加值。通过使条件式(3)的对应值不成为上限以上,视角不会变得过大,因此有利于滤波器直径的小径化及确保良好的光学性能。为了获得更加良好的特性,更优选满足下述条件式(3-1),进一步优选满足下述条件式(3-2)。
52<ωm<74 (3)
54<ωm<70 (3-1)
56<ωm<67 (3-2)
本实施方式的成像透镜可以在对焦时,前组Gf中的至少一部分移动,并且后组Gr相对于像面固定。“前组Gf中的至少一部分”表示前组Gf中所包括的至少1片透镜。根据这种结构,与在对焦时透镜系统整体移动的结构相比,能够使在对焦时移动的组小型化及轻型化。以下,在本说明书中,将在对焦时移动的组称为“聚焦组”。通过使聚焦组移动来进行对焦。后述实施例1~实施例4与该结构对应。
在前组Gf中的至少一部分为聚焦组的结构中,在将在对焦于无限远物体的状态下的前组Gf的焦距设为ff且将后组Gr的焦距设为fr的情况下,优选满足下述条件式(4)。通过使条件式(4)的对应值不成为下限以下,容易确保后焦距。通过使条件式(4)的对应值不成为上限以上,有利于抑制桶型的畸变像差。为了获得更加良好的特性,更优选满足下述条件式(4-1),进一步优选满足下述条件式(4-2),进一步优选满足下述条件式(4-3)。
0.2<ff/fr<2 (4)
0.5<ff/fr<2 (4-1)
0.65<ff/fr<1.85 (4-2)
0.7<ff/fr<1.75 (4-3)
另外,本实施方式的成像透镜可以在对焦时,后组Gr中的至少一部分移动,并且前组Gf相对于像面固定。“后组Gr中的至少一部分”表示后组Gr中所包括的至少1片透镜。即,本实施方式的成像透镜并不限于上述前组Gf中的至少一部分为聚焦组的结构,也可以为后组Gr中的至少一部分为聚焦组的结构。根据这种结构,与在对焦时透镜系统整体移动的结构相比,也能够使聚焦单元小型化及轻量化。后述实施例5~实施例6与该结构对应。
本实施方式的成像透镜优选包括:第1透镜,配置于最靠物体侧的位置上,并且为将凸面朝向物体侧的负弯月形透镜;及第2透镜,与第1透镜的像侧相邻而配置,并且为将凸面朝向物体侧的负弯月形透镜。通过将最靠物体侧的透镜及从物体侧计第2个透镜设为负透镜,能够使入射光瞳接近物体侧,有利于确保周边光量。并且,通过将最靠物体侧的透镜及从物体侧计第2个透镜设为将凸面朝向物体侧的负弯月形透镜,有利于抑制像散及畸变像差。在图1的例中,透镜L11与第1透镜对应,透镜L12与第2透镜对应。
在将上述第1透镜的物体侧的面的曲率半径设为R1f且将第1透镜的像侧的面的曲率半径设为R1r的情况下,优选满足下述条件式(5)。通过使条件式(5)的对应值不成为下限以下,有利于抑制像散及畸变像差。通过使条件式(5)的对应值不成为上限以上,第1透镜的物体侧的面的曲率半径的绝对值不会变得过小,因此有利于滤波器直径的小径化。为了获得更加良好的特性,更优选满足下述条件式(5-1),进一步优选满足下述条件式(5-2)。
1.3<(R1f+R1r)/(R1f-R1r)<4.2 (5)
1.4<(R1f+R1r)/(R1f-R1r)<4 (5-1)
1.5<(R1f+R1r)/(R1f-R1r)<3.8 (5-2)
本实施方式的成像透镜优选包括与上述第2透镜的像侧相邻而配置的第3透镜。第3透镜为将凸面朝向物体侧的负弯月形透镜或者物体侧的面为平面的平凹透镜。通过将从物体侧计第3个透镜设为负透镜,能够使入射光瞳接近物体侧,有利于确保周边光量。并且,通过将从物体侧计第3个透镜设为将凸面朝向物体侧的负弯月形透镜或者物体侧的面为平面的平凹透镜,有利于抑制像散及畸变像差。在图1的例中,透镜L13与第3透镜对应。
在将上述第2透镜的像侧的面的曲率半径设为R2r且将第3透镜的物体侧的面的曲率半径设为R3f的情况下,优选满足下述条件式(6)。通过使条件式(6)的对应值不成为下限以下,有利于抑制像散。通过使条件式(6)的对应值不成为上限以上,有利于确保周边光量。为了获得更加良好的特性,更优选满足下述条件式(6-1),进一步优选满足下述条件式(6-2)。
-1<(R2r-R3f)/(R2r+R3f)<0.3 (6)
-0.9<(R2r-R3f)/(R2r+R3f)<0.2 (6-1)
-0.8<(R2r-R3f)/(R2r+R3f)<0.1 (6-2)
前组Gf优选包括5片以上且7片以下的透镜。通过设为这种结构,有利于兼顾透镜系统的轻量化和良好的光学性能。并且,后组Gr优选包括5片以上且7片以下的透镜。通过设为这种结构,有利于兼顾透镜系统的轻量化和良好的光学性能。
在将在对焦于无限远物体的状态下的整个系统的焦距设为f且将在对焦于无限远物体的状态下的后组Gr的焦距设为fr的情况下,优选满足下述条件式(7)。通过使条件式(7)的对应值不成为下限以下,后组Gr的屈光力不会变得过弱,因此有利于校正像面弯曲。通过使条件式(7)的对应值不成为上限以上,后组Gr的屈光力不会变得过强,因此有利于校正畸变像差。为了获得更加良好的特性,更优选满足下述条件式(7-1),进一步优选满足下述条件式(7-2)。
1<f/fr<7 (7)
1.2<f/fr<5 (7-1)
1.4<f/fr<4 (7-2)
前组Gf包括具有正屈光力的Lfp透镜,在将Lfp透镜的d线基准的阿贝数设为νfp的情况下,优选满足下述条件式(8)。通过使条件式(8)的对应值不成为下限以下,有利于校正轴上色差。通过使条件式(8)的对应值不成为上限以上,有利于校正倍率色差。为了获得更加良好的特性,更优选满足下述条件式(8-1),进一步优选满足下述条件式(8-2),进一步优选满足下述条件式(8-3),进一步优选满足下述条件式(8-4)。在图1的例中,透镜L14与Lfp透镜对应。
16<νfp<42 (8)
16<νfp<40 (8-1)
16<νfp<37 (8-2)
17<νfp<35 (8-3)
18<νfp<33 (8-4)
后组Gr包括具有正屈光力的Lrp1透镜,在将Lrp1透镜的g线与F线之间的部分色散比设为θgFrp1且将Lrp1透镜的d线基准的阿贝数设为νrp1的情况下,优选满足下述条件式(9)。条件式(9)为与透镜的材料的异常分散性相关的式。通过满足条件式(9),容易校正色差的2阶光谱。为了获得更加良好的特性,更优选满足下述条件式(9-1),进一步优选满足下述条件式(9-2)。在图1的例中,透镜L23与Lrp1透镜对应。
0.01<θgFrp1+0.001618×νrp1-0.6415<0.1 (9)
0.015<θgFrp1+0.001618×νrp1-0.6415<0.07 (9-1)
0.02<θgFrp1+0.001618×νrp1-0.6415<0.04 (9-2)
后组Gr包括Lrp2透镜,所述Lrp2透镜配置于比上述Lrp1透镜更靠像侧的位置上且具有正屈光力,在将Lrp2透镜的g线与F线之间的部分色散比设为θgFrp2且将Lrp2透镜的d线基准的阿贝数设为νrp2的情况下,优选满足下述条件式(10)。条件式(10)为与透镜的材料的异常分散性相关的式。通过满足条件式(10),容易校正色差的2阶光谱。为了获得更加良好的特性,更优选满足下述条件式(10-1),进一步优选满足下述条件式(10-2)。在图1的例中,透镜L25与Lrp2透镜对应。
0.01<θgFrp2+0.001618×νrp2-0.6415<0.1 (10)
0.015<θgFrp2+0.001618×νrp2-0.6415<0.07 (10-1)
0.02<θgFrp2+0.001618×νrp2-0.6415<0.04 (10-2)
后组Gr包括具有负屈光力的Lrn1透镜,在将Lrn1透镜在d线下的折射率设为Nrn1的情况下,优选满足下述条件式(11)。通过使条件式(11)的对应值不成为下限以下,Lrn1透镜的屈光力不会变得过弱,因此有利于校正畸变像差。通过使条件式(11)的对应值不成为上限以上,能够选择分散不会过大的材料作为Lrn1透镜,因此有利于校正色差。并且,通常分散大的材料的比重大,通过使条件式(11)的对应值不成为上限以上,能够选择比重不会过大的材料作为Lrn1透镜,因此有利于轻量化。为了获得更加良好的特性,更优选满足下述条件式(11-1),进一步优选满足下述条件式(11-2)。在图1的例中,透镜L21与Lrn1透镜对应。
1.75<Nrn1<2.2 (11)
1.8<Nrn1<2.1 (11-1)
1.85<Nrn1<2 (11-2)
后组Gr包括Lrn2透镜,所述Lrn2透镜配置于比上述Lrn1透镜更靠像侧的位置上且具有负屈光力,在将Lrn2透镜在d线下的折射率设为Nrn2的情况下,优选满足下述条件式(12)。通过使条件式(12)的对应值不成为下限以下,Lrn2透镜的屈光力不会变得过弱,因此有利于校正畸变像差。通过使条件式(12)的对应值不成为上限以上,能够选择分散不会过大的材料作为Lrn2透镜,因此有利于校正色差。并且,通常分散大的材料的比重大,通过使条件式(12)的对应值不成为上限以上,能够选择比重不会过大的材料作为Lrn2透镜,因此有利于轻量化。为了获得更加良好的特性,更优选满足下述条件式(12-1),进一步优选满足下述条件式(12-2)。在图1的例中,透镜L24与Lrn2透镜对应。
1.8<Nrn2<2.2 (12)
1.85<Nrn2<2.1 (12-1)
1.9<Nrn2<2 (12-2)
在将从最靠物体侧的透镜面至孔径光圈St为止在光轴上的距离设为Ds、将在对焦于无限远物体的状态下的整个系统的焦距设为f、将整个系统的最大半视角设为ωm的情况下,优选满足下述条件式(13)。通过使条件式(13)的对应值不成为下限以下,有利于校正轴外像差、尤其有利于校正彗形像差。通过使条件式(13)的对应值不成为上限以上,有利于缩短透镜系统总长度。为了获得更加良好的特性,更优选满足下述条件式(13-1),进一步优选满足下述条件式(13-2)。
1.2<Ds/(f×tanωm)<2.8 (13)
1.35<Ds/(f×tanωm)<2.5 (13-1)
1.5<Ds/(f×tanωm)<2.2 (13-2)
在将在对焦于无限远物体的状态下的整个系统的焦距设为f且将在对焦时移动的透镜组(即聚焦组)的焦距设为fa的情况下,优选满足下述条件式(14)。通过使条件式(14)的对应值不成为下限以下,能够抑制对焦时的聚焦组的移动量的增加,因此有利于缩短透镜系统总长度。通过使条件式(14)的对应值不成为上限以上,聚焦组的屈光力不会变得过强,因此有利于抑制像差随着物体距离的变动而变动。为了获得更加良好的特性,更优选满足下述条件式(14-1),进一步优选满足下述条件式(14-2)。
1<f/|fa|<20 (14)
1.5<f/|fa|<17 (14-1)
1.8<f/|fa|<15 (14-2)
在将从在对焦于无限远物体的状态下的最靠物体侧的透镜面至孔径光圈St为止在光轴上的距离设为Ds且将从在对焦于无限远物体的状态下的最靠物体侧的透镜面至最靠像侧的透镜面为止在光轴Z上的距离与空气换算距离处的后焦距之和设为TL的情况下,优选满足下述条件式(15)。通过使条件式(15)的对应值不成为下限以下,能够抑制前组Gf的总长度相对于透镜系统总长度缩短,因此有利于校正轴外像差、尤其有利于校正彗形像差。通过使条件式(15)的对应值不成为上限以上,能够抑制前组Gf的总长度相对于透镜系统总长度增加,因此有利于透镜系统的小径化。为了获得更加良好的特性,更优选满足下述条件式(15-1),进一步优选满足下述条件式(15-2)。
0.3<Ds/TL<0.6 (15)
0.35<Ds/TL<0.55 (15-1)
0.4<Ds/TL<0.5 (15-2)
在本实施方式的成像透镜中,优选最靠物体侧的透镜为球面透镜,从物体侧计第2个透镜为非球面透镜。通过在从物体侧计第2个位置上配置非球面透镜,有利于校正各像差、尤其有利于校正彗形像差,并且通过将透镜外径大的最靠物体侧的透镜设为球面透镜,有利于抑制成本。若将最靠物体侧的透镜设为非球面透镜,则透镜外径大,因此成本增加。在图1的例中,最靠物体侧的透镜L11为球面透镜,从物体侧计第2个透镜L12为非球面透镜。
在将在对焦于无限远物体的状态下的整个系统的空气换算距离处的后焦距设为Bf、将在对焦于无限远物体的状态下的整个系统的焦距设为f、将整个系统的最大半视角设为ωm的情况下,优选满足下述条件式(16)。通过使条件式(16)的对应值不成为下限以下,后焦距相对于像圈不会变得过短,因此有利于后组Gr的小径化。通过使条件式(16)的对应值不成为上限以上,后焦距相对于像圈不会变得过长,因此有利于缩短透镜系统总长度。为了获得更加良好的特性,更优选满足下述条件式(16-1),进一步优选满足下述条件式(16-2),进一步优选满足下述条件式(16-3),进一步优选满足下述条件式(16-4)。
0.70<Bf/(f×tanωm)<1.4 (16)
0.72<Bf/(f×tanωm)<1.4 (16-1)
0.74<Bf/(f×tanωm)<1.3 (16-2)
0.77<Bf/(f×tanωm)<1.3 (16-3)
0.82<Bf/(f×tanωm)<1.25 (16-4)
在前组Gf中的至少一部分为聚焦组的结构中,聚焦组优选包括1片透镜。通过设为这种结构,有利于聚焦单元的小型化。后述实施例1~实施例4与该结构对应。
包括与条件式相关的结构在内,上述优选结构及能够实现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。另外,本发明的成像透镜优选满足的条件式并不限定于以式的形式记载的条件式,还包括从优选、更优选及进一步优选的条件式中任意组合下限和上限而获得的所有条件式。
作为一例,本发明的成像透镜的优选的一方式为如下成像透镜:从物体侧向像侧依次包括前组Gf、孔径光圈St及具有正屈光力的后组Gr,并且满足上述条件式(1)、(2)及(3)。
接着,参考附图并对本发明的成像透镜的实施例进行说明。另外,标注于各实施例的剖视图中的透镜上的参考符号在各实施例中独立使用,以避免由参考符号的位数的增加而引起的说明及附图的复杂化。因此,即使在不同的实施例的附图中标注有相同的参考符号,也不一定是相同的结构。
[实施例1]
将实施例1的成像透镜的结构的剖视图示于图2中。图2的基本图示方法与图1相同,因此在此省略一部分的重复说明。实施例1的成像透镜从物体侧向像侧依次包括前组Gf、孔径光圈St及具有正屈光力的后组Gr。前组Gf从物体侧向像侧依次包括透镜L11~L16。后组Gr包括透镜L21~L25。在从无限远物体向近距离物体进行对焦时,透镜L14向像侧移动,并且其他透镜相对于像面Sim固定。图2的透镜L14下方的向右的箭头表示在从无限远物体向近距离物体进行对焦时,透镜L14向像侧移动(即,透镜L14为聚焦组)。
关于实施例1的成像透镜,将基本透镜数据示于表1中,将规格示于表2中,将非球面系数示于表3中。表1如下记载。在Sn一列中示出将最靠物体侧的面设为第1面而随着朝向像侧逐一增加编号时的面编号。在R一列中示出各面的曲率半径。在D一列中示出各面和与其像侧相邻的面在光轴上的面间隔。在Nd一列中示出各构成要件相对于d线的折射率。在νd一列中示出各构成要件的d线基准的阿贝数。在θgF一列中示出各构成要件的g线与F线之间的部分色散比。在ΔθgF一列中示出各构成要件的异常分散性。在本说明书中,关于各构成要件,在将d线基准的阿贝数设为νd且将g线与F线之间的部分色散比设为θgF的情况下,异常分散性ΔθgF由下式定义。
ΔθgF=θgF+0.001618×νd-0.6415
在表1中,将凸面朝向物体侧的形状的面的曲率半径的符号设为正,并且将凸面朝向像侧的形状的面的曲率半径的符号设为负。在表1中还示出孔径光圈St及光学部件PP,并且在与孔径光圈St对应的面的面编号一栏中记载有面编号和(St)这一术语。D的最下栏的值为表中的最靠像侧的面与像面Sim之间的间隔。
在表2中示出整个系统的焦距f、整个系统的空气换算距离处的后焦距Bf、F数FNo.及最大总视角2ωm。2ωm一栏的[°]表示单位为度。表2所示的值为在对焦于无限远物体的状态下以d线为基准时的值。
在表1中,对非球面的面编号标注了*记号,在非球面的曲率半径一栏中记载有近轴的曲率半径的数值。在表3中,在Sn一行中示出非球面的面编号,在KA及Am(m为3以上的整数)一行中示出关于各非球面的非球面系数的数值。表3的非球面系数的数值的“E±n”(n:整数)表示“×10±n”。KA及Am为下式所表示的非球面式中的非球面系数。
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且与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:近轴曲率半径的倒数;
KA、Am:非球面系数,
非球面式的∑表示与m相关的总和。
在各表的数据中,作为角度的单位使用了度,作为长度的单位使用了mm(毫米),但是光学系统既可以放大比例使用也可以缩小比例使用,因此也可以使用其他适当的单位。并且,在以下所示的各表中记载有以预定位数进行舍入的数值。
[表1]
实施例1
Sn | R | D | Nd | νd | θgF | ΔθgF |
1 | 47.31611 | 1.000 | 1.64000 | 60.08 | 0.53704 | -0.00725 |
2 | 13.15790 | 2.000 | ||||
*3 | 29.47403 | 2.000 | 1.58313 | 59.38 | 0.54237 | -0.00305 |
*4 | 11.41031 | 4.189 | ||||
5 | 33.85309 | 1.000 | 1.49700 | 81.61 | 0.53887 | 0.02941 |
6 | 9.64903 | 5.290 | ||||
*7 | 79.97125 | 1.912 | 1.68948 | 31.02 | 0.59874 | 0.00743 |
*8 | -31.88721 | 1.500 | ||||
9 | -129.82787 | 5.652 | 1.53996 | 59.46 | 0.54418 | -0.00111 |
10 | 15.35252 | 6.006 | 1.52841 | 76.45 | 0.53954 | 0.02174 |
11 | -15.86867 | 0.750 | ||||
12(St) | ∞ | 6.858 | ||||
13 | 56.42018 | 1.345 | 1.91082 | 35.25 | 0.58224 | -0.00223 |
14 | 10.34556 | 3.123 | 1.74950 | 35.33 | 0.58189 | -0.00245 |
15 | 43.42567 | 0.100 | ||||
*16 | 18.66865 | 5.643 | 1.49710 | 81.56 | 0.53848 | 0.02894 |
*17 | -15.98781 | 0.100 | ||||
18 | 32.53082 | 1.000 | 1.91082 | 35.25 | 0.58224 | -0.00223 |
19 | 11.11491 | 7.426 | 1.49700 | 81.61 | 0.53887 | 0.02941 |
20 | -45.34171 | 9.600 | ||||
21 | ∞ | 2.850 | 1.51680 | 64.20 | 0.53430 | |
22 | ∞ | 2.329 |
[表2]
实施例1
f | 8.245 |
Bf | 13.808 |
FNo. | 3.60 |
2ωm(°) | 123.6 |
[表3]
实施例1
Sn | 3 | 4 |
KA | 1.0000000E+00 | 1.0000000E+00 |
A3 | 0.0000000E+00 | 0.0000000E+00 |
A4 | 3.1828316E-04 | 1.4279260E-04 |
A5 | -1.6229715E-05 | -9.3980682E-06 |
A6 | -1.1899634E-06 | -1.3213442E-06 |
A7 | 6.9928956E-08 | -2.9808333E-08 |
A8 | 6.5692759E-09 | -1.1042903E-08 |
A9 | -3.8726298E-11 | 1.1461441E-09 |
A10 | -3.2338945E-11 | 2.3518890E-10 |
A11 | 1.2008502E-12 | -5.4981548E-12 |
A12 | 4.1315047E-14 | -9.5738019E-13 |
Sn | 7 | 8 | 16 | 17 |
KA | 1.0000000E+00 | 1.0000000E+00 | 1.0000000E+00 | 1.0000000E+00 |
A4 | -2.5328517E-04 | -1.6878250E-04 | 5.6317909E-06 | 1.0552321E-04 |
A6 | 1.7517740E-06 | 1.7114963E-06 | -9.2577997E-08 | -2.8300559E-07 |
A8 | 2.0597617E-08 | 4.8979619E-09 | 4.3961119E-10 | 2.1421643E-09 |
A10 | -1.8405069E-10 | -1.2961657E-10 | -2.0075502E-11 | -4.4004649E-11 |
在图3及图4中示出在对焦于无限远物体的状态下的实施例1的成像透镜的各像差图。在图3中,从左依次示出球面像差、像散、畸变像差及倍率色差。在球面像差图中,分别由实线、长虚线、短虚线及双点划线表示d线、C线、F线及g线下的像差。在像散图中,由实线表示弧矢方向上的d线下的像差,由短虚线表示子午方向上的d线下的像差。在畸变像差图中,由实线表示d线下的像差。在倍率色差图中,分别由长虚线、短虚线及双点划线表示C线、F线及g线下的像差。在球面像差图中,在“FNo.=”后面示出F数的值。在其他像差图中,在“ω=”后面示出与纵轴上端对应的半视角的值。
在图4中示出关于各视角的横向像差图。在图4中,在左列示出子午方向上的横向像差,在右列示出弧矢方向上的横向像差。在图4中,分别由实线、长虚线及短虚线表示d线、C线及F线下的像差。在横向像差图中,在“ω=”后面示出半视角的值。
除非另有特别说明,则与上述实施例1相关的各数据的记号、含义、记载方法及图示方法在以下实施例中也相同,因此以下省略重复说明。
[实施例2]
将实施例2的成像透镜的结构的剖视图示于图5中。实施例2的成像透镜从物体侧向像侧依次包括前组Gf、孔径光圈St及具有正屈光力的后组Gr。前组Gf从物体侧向像侧依次包括透镜L11~L16。后组Gr包括透镜L21~L25。在从无限远物体向近距离物体进行对焦时,透镜L14向像侧移动,并且其他透镜相对于像面Sim固定。
关于实施例2的成像透镜,将基本透镜数据示于表4中,将规格示于表5中,将非球面系数示于表6中。并且,将在对焦于无限远物体的状态下的各像差图示于图6及图7中。
[表4]
实施例2
Sn | R | D | Nd | νd | θgF | ΔθgF |
1 | 27.49041 | 1.000 | 1.88300 | 39.22 | 0.5729 | -0.00516 |
2 | 14.54722 | 2.000 | ||||
*3 | 36.50742 | 1.945 | 1.58313 | 59.38 | 0.5424 | -0.00305 |
*4 | 10.52919 | 5.235 | ||||
5 | 73.85866 | 1.134 | 1.49700 | 81.61 | 0.5389 | 0.02941 |
6 | 9.21745 | 6.143 | ||||
*7 | -122.23470 | 2.000 | 1.68948 | 31.02 | 0.5987 | 0.00743 |
*8 | -24.05731 | 1.576 | ||||
9 | 195.80335 | 5.222 | 1.51742 | 52.43 | 0.5565 | -0.00018 |
10 | 40.62545 | 3.386 | 1.48749 | 70.44 | 0.5306 | 0.00309 |
11 | -13.89337 | 2.349 | ||||
12(St) | ∞ | 6.502 | ||||
13 | 42.71303 | 1.000 | 1.88300 | 39.22 | 0.5729 | -0.00516 |
14 | 10.75653 | 2.258 | 1.66382 | 27.35 | 0.6320 | 0.03470 |
15 | 29.29680 | 0.100 | ||||
*16 | 15.64951 | 5.042 | 1.49710 | 81.56 | 0.5385 | 0.02894 |
*17 | -19.77003 | 0.100 | ||||
18 | 26.02045 | 1.000 | 1.92119 | 23.96 | 0.6203 | 0.01752 |
19 | 10.03141 | 6.914 | 1.49700 | 81.61 | 0.5389 | 0.02941 |
20 | -29.63771 | 9.600 | ||||
21 | ∞ | 2.850 | 1.51680 | 64.20 | 0.5343 | |
22 | ∞ | 1.959 |
[表5]
实施例2
f | 7.216 |
Bf | 13.438 |
FNo. | 4.12 |
2ωm(°) | 130.6 |
[表6]
实施例2
Sn | 3 | 4 |
KA | 1.0000000E+00 | 1.0000000E+00 |
A3 | 0.0000000E+00 | 0.0000000E+00 |
A4 | 3.4999385E-04 | 2.1120370E-04 |
A5 | -1.6332783E-05 | -3.8399732E-06 |
A6 | -1.6293508E-06 | -2.8835012E-06 |
A7 | 4.0132127E-08 | 2.0985657E-07 |
A8 | 9.9620257E-09 | -4.4572765E-08 |
A9 | -4.4870263E-11 | -5.8327904E-10 |
A10 | -3.7960007E-11 | 4.5506265E-10 |
A11 | 9.1164279E-13 | 7.6928615E-12 |
A12 | 4.7878588E-14 | -1.5083997E-12 |
Sn | 7 | 8 | 16 | 17 |
KA | 1.0000000E+00 | 1.0000000E+00 | 1.0000000E+00 | 1.0000000E+00 |
A4 | -2.4268811E-04 | -1.3781249E-04 | 2.4906463E-05 | 1.1732583E-04 |
A6 | 1.5804157E-06 | 1.2978156E-06 | -2.7274631E-07 | -5.0927337E-07 |
A8 | 1.4223401E-08 | 4.0911732E-09 | -4.7723308E-10 | 4.1065031E-09 |
A10 | -5.2479914E-12 | 9.4452392E-12 | -2.8411922E-11 | -8.5318413E-11 |
[实施例3]
将实施例3的成像透镜的结构的剖视图示于图8中。实施例3的成像透镜从物体侧向像侧依次包括前组Gf、孔径光圈St及具有正屈光力的后组Gr。前组Gf从物体侧向像侧依次包括透镜L11~L16。后组Gr包括透镜L21~L25。在从无限远物体向近距离物体进行对焦时,透镜L14向像侧移动,并且其他透镜相对于像面Sim固定。
关于实施例3的成像透镜,将基本透镜数据示于表7中,将规格示于表8中,将非球面系数示于表9中。并且,将在对焦于无限远物体的状态下的各像差图示于图9及图10中。
[表7]
实施例3
Sn | R | D | Nd | νd | θgF | ΔθgF |
1 | 23.04646 | 1.000 | 1.88300 | 40.76 | 0.5668 | -0.00876 |
2 | 13.15783 | 2.559 | ||||
*3 | 31.83904 | 2.000 | 1.58313 | 59.38 | 0.5424 | -0.00305 |
*4 | 9.97237 | 4.962 | ||||
5 | 31.76571 | 1.000 | 1.49700 | 81.54 | 0.5375 | 0.02791 |
6 | 9.75554 | 5.843 | ||||
*7 | -21.62845 | 1.543 | 1.68948 | 31.02 | 0.5987 | 0.00743 |
*8 | -17.14356 | 1.500 | ||||
9 | 34.59414 | 4.629 | 1.51742 | 52.43 | 0.5565 | -0.00018 |
10 | 12.27041 | 5.097 | 1.48749 | 70.24 | 0.5301 | 0.00222 |
11 | -14.42203 | 1.572 | ||||
12(St) | ∞ | 8.937 | ||||
13 | 32.89857 | 2.000 | 1.88300 | 40.76 | 0.5668 | -0.00876 |
14 | 10.86005 | 2.430 | 1.66382 | 27.35 | 0.6320 | 0.03470 |
15 | 30.83061 | 0.100 | ||||
*16 | 15.92646 | 3.813 | 1.49710 | 81.56 | 0.5385 | 0.02894 |
*17 | -33.90404 | 0.100 | ||||
18 | 28.30507 | 1.000 | 1.92119 | 23.96 | 0.6203 | 0.01752 |
19 | 10.20984 | 5.680 | 1.49700 | 81.54 | 0.5375 | 0.02791 |
20 | -47.22514 | 11.906 | ||||
21 | ∞ | 2.850 | 1.51680 | 64.20 | 0.5343 | |
22 | ∞ | 2.386 |
[表8]
实施例3
f | 9.273 |
Bf | 16.171 |
FNo. | 2.88 |
2ωm(°) | 118.8 |
[表9]
实施例3
Sn | 3 | 4 |
KA | 1.0000000E+00 | 1.0000000E+00 |
A3 | 0.0000000E+00 | 0.0000000E+00 |
A4 | 2.9903819E-04 | 2.8939050E-04 |
A5 | -1.4083778E-05 | -3.1210560E-06 |
A6 | -1.2770152E-06 | -3.1473533E-06 |
A7 | 7.1766822E-08 | 2.9187940E-07 |
A8 | 6.9802344E-09 | -1.6362540E-08 |
A9 | -6.2210845E-11 | 7.4726634E-10 |
A10 | -3.6741860E-11 | 7.6230249E-11 |
A11 | 8.4409839E-13 | -1.3385784E-11 |
A12 | 3.8980255E-14 | 1.9798736E-12 |
Sn | 7 | 8 | 16 | 17 |
KA | 1.0000000E+00 | 1.0000000E+00 | 1.0000000E+00 | 1.0000000E+00 |
A4 | -1.8614883E-04 | -1.2821806E-04 | 2.5425175E-05 | 6.6694127E-05 |
A6 | 1.3493076E-06 | 1.3201336E-06 | -1.4845341E-07 | -1.7974378E-07 |
A8 | 7.1095847E-09 | -3.2913636E-09 | 2.4701372E-09 | 7.2336736E-10 |
A10 | -2.6240897E-10 | -1.3177004E-10 | -3.5731229E-11 | -3.5616886E-11 |
[实施例4]
将实施例4的成像透镜的结构的剖视图示于图11中。实施例4的成像透镜从物体侧向像侧依次包括前组Gf、孔径光圈St及具有正屈光力的后组Gr。前组Gf从物体侧向像侧依次包括透镜L11~L16。后组Gr包括透镜L21~L25。在从无限远物体向近距离物体进行对焦时,透镜L14向像侧移动,并且其他透镜相对于像面Sim固定。
关于实施例4的成像透镜,将基本透镜数据示于表10中,将规格示于表11中,将非球面系数示于表12中。并且,将在对焦于无限远物体的状态下的各像差图示于图12及图13中。
[表10]
实施例4
Sn | R | D | Nd | νd | θgF | ΔθgF |
1 | 24.28354 | 1.000 | 1.88300 | 39.22 | 0.5729 | -0.00516 |
2 | 13.15783 | 2.000 | ||||
*3 | 27.88073 | 2.000 | 1.58313 | 59.38 | 0.5424 | -0.00305 |
*4 | 9.92470 | 4.659 | ||||
5 | 23.25815 | 1.442 | 1.51633 | 64.14 | 0.5353 | -0.00241 |
6 | 9.95333 | 5.716 | ||||
*7 | -14.81340 | 2.000 | 1.68948 | 31.02 | 0.5987 | 0.00743 |
*8 | -13.67934 | 1.500 | ||||
9 | 29.61860 | 6.740 | 1.51742 | 52.43 | 0.5565 | -0.00018 |
10 | 13.32631 | 3.711 | 1.48749 | 70.44 | 0.5306 | 0.00309 |
11 | -15.14585 | 0.750 | ||||
12(St) | ∞ | 11.266 | ||||
13 | 25.81880 | 1.000 | 1.88300 | 39.22 | 0.5729 | -0.00516 |
14 | 10.22578 | 2.373 | 1.71736 | 29.52 | 0.6048 | 0.01109 |
15 | 23.26511 | 0.114 | ||||
*16 | 15.84898 | 2.978 | 1.49710 | 81.56 | 0.5385 | 0.02894 |
*17 | -58.59912 | 0.721 | ||||
18 | 24.75085 | 1.000 | 1.96300 | 24.11 | 0.6213 | 0.01877 |
19 | 10.14308 | 4.134 | 1.52841 | 76.45 | 0.5395 | 0.02174 |
20 | -221.81751 | 12.647 | ||||
21 | ∞ | 2.850 | 1.51680 | 64.20 | 0.5343 | |
22 | ∞ | 2.385 |
[表11]
实施例4
f | 10.341 |
Bf | 16.911 |
FNo. | 2.88 |
2ωm(°) | 113.4 |
[表12]
实施例4
Sn | 3 | 4 |
KA | 1.0000000E+00 | 1.0000000E+00 |
A3 | 0.0000000E+00 | 0.0000000E+00 |
A4 | 2.6851326E-04 | 2.6098418E-04 |
A5 | -1.1135318E-05 | 1.3361855E-06 |
A6 | -1.3372071E-06 | -3.2692693E-06 |
A7 | 8.6387783E-08 | 2.9150149E-07 |
A8 | 7.6056680E-09 | -1.2134103E-08 |
A9 | -1.1505650E-10 | 1.3521250E-09 |
A10 | -4.6841411E-11 | 1.4021694E-10 |
A11 | 2.5090626E-13 | -1.4283715E-11 |
A12 | 1.0814883E-13 | -3.6594459E-13 |
Sn | 7 | 8 | 16 | 17 |
KA | 1.0000000E+00 | 1.0000000E+00 | 1.0000000E+00 | 1.0000000E+00 |
A4 | -1.1325298E-04 | -5.8785480E-05 | 2.0520359E-05 | 5.4596044E-05 |
A6 | 8.1244265E-07 | 6.3708659E-07 | 1.5370532E-07 | -1.8025519E-08 |
A8 | -8.4292067E-09 | -6.2880744E-09 | 1.2939493E-09 | 3.4813048E-09 |
A10 | 3.0624136E-11 | 2.6947820E-11 | -4.7673350E-11 | -8.4368736E-11 |
[实施例5]
将实施例5的成像透镜的结构的剖视图示于图14中。实施例5的成像透镜从物体侧向像侧依次包括前组Gf、孔径光圈St及具有正屈光力的后组Gr。前组Gf从物体侧向像侧依次包括透镜L11~L16。后组Gr包括透镜L21~L25。在从无限远物体向近距离物体进行对焦时,后组Gr的透镜L21~L25一体地向物体侧移动,并且前组Gf相对于像面Sim固定。另外,本说明书中的“一体地移动”表示同时向同一方向移动相同的量。
关于实施例5的成像透镜,将基本透镜数据示于表13中,将规格示于表14中,将非球面系数示于表15中。并且,将在对焦于无限远物体的状态下的各像差图示于图15及图16中。
[表13]
实施例5
Sn | R | D | Nd | νd | θgF | ΔθgF |
1 | 56.31916 | 1.000 | 1.64000 | 60.08 | 0.5370 | -0.00725 |
2 | 13.15783 | 2.052 | ||||
*3 | 20.75402 | 1.979 | 1.58313 | 59.38 | 0.5424 | -0.00305 |
*4 | 11.80042 | 3.840 | ||||
5 | 22.89017 | 2.604 | 1.51633 | 64.14 | 0.5353 | -0.00241 |
6 | 8.09476 | 5.290 | ||||
*7 | 36.50812 | 1.853 | 1.92286 | 20.88 | 0.6370 | 0.02930 |
*8 | -694.34539 | 1.500 | ||||
9 | 50.65064 | 4.565 | 1.68893 | 31.07 | 0.6004 | 0.00918 |
10 | 14.45227 | 1.437 | 1.72000 | 50.23 | 0.5521 | -0.00809 |
11 | 588.82703 | 1.000 | ||||
12(St) | ∞ | 4.177 | ||||
13 | 40.06327 | 1.000 | 1.91082 | 35.25 | 0.5822 | -0.00223 |
14 | 10.18776 | 2.870 | 1.74950 | 35.33 | 0.5819 | -0.00245 |
15 | 63.15611 | 0.120 | ||||
*16 | 16.64989 | 5.593 | 1.49710 | 81.56 | 0.5385 | 0.02894 |
*17 | -12.00913 | 0.099 | ||||
18 | 40.13080 | 1.000 | 1.91082 | 35.25 | 0.5822 | -0.00223 |
19 | 10.79424 | 5.970 | 1.49700 | 81.61 | 0.5389 | 0.02941 |
20 | -32.50688 | 11.257 | ||||
21 | ∞ | 2.850 | 1.51680 | 64.20 | 0.5343 | |
22 | ∞ | 2.398 |
[表14]
实施例5
f | 8.258 |
Bf | 15.534 |
FNo. | 3.60 |
2ωm(°) | 123.4 |
[表15]
实施例5
Sn | 3 | 4 |
KA | 1.0000000E+00 | 1.0000000E+00 |
A3 | 0.0000000E+00 | 0.0000000E+00 |
A4 | 5.1372622E-04 | 4.3307992E-04 |
A5 | -2.1987709E-05 | -2.6140620E-05 |
A6 | -3.5149683E-06 | -2.5707968E-06 |
A7 | 3.2842222E-07 | -5.9874839E-08 |
A8 | 1.9804370E-09 | -9.4112008E-09 |
A9 | -4.2130030E-10 | 1.4146572E-09 |
A10 | -5.6821937E11 | 2.5165761E-10 |
A11 | 1.2523848E-12 | -5.8060325E-12 |
A12 | 3.1670693E-13 | -1.2104376E-12 |
Sn | 7 | 8 | 16 | 17 |
KA | 1.0000000E+00 | 1.0000000E+00 | 1.0000000E+00 | 1.0000000E+00 |
A4 | -2.3570092E-04 | -2.2337396E-04 | -4.0234476E-05 | 1.7409058E-04 |
A6 | 2.2029764E-06 | 3.7905745E-06 | 4.4576840E-07 | -1.0539836E-08 |
A8 | 2.7373538E-08 | -2.8561801E-08 | -4.0795207E-09 | 7.0017939E-09 |
A10 | -7.1060563E-10 | -3.1083669E-10 | -1.6755060E-11 | -9.2826642E-11 |
[实施例6]
将实施例6的成像透镜的结构的剖视图示于图17中。实施例6的成像透镜从物体侧向像侧依次包括前组Gf、孔径光圈St及具有正屈光力的后组Gr。前组Gf从物体侧向像侧依次包括透镜L11~L15。后组Gr包括透镜L21~L25。在从无限远物体向近距离物体进行对焦时,后组Gr的透镜L21~L25一体地向物体侧移动,并且前组Gf相对于像面Sim固定。
关于实施例6的成像透镜,将基本透镜数据示于表16中,将规格示于表17中,将非球面系数示于表18中。并且,将在对焦于无限远物体的状态下的各像差图示于图18及图19中。
[表16]
实施例6
Sn | R | D | Nd | νd | θgF | ΔθgF |
1 | 27.72601 | 1.000 | 1.88300 | 39.22 | 0.5729 | -0.00516 |
2 | 13.15784 | 4.358 | ||||
*3 | 20.75317 | 2.000 | 1.56420 | 60.41 | 0.5385 | -0.00525 |
*4 | 10.83497 | 3.712 | ||||
5 | 9.79550 | 1.000 | 1.58400 | 56.85 | 0.5473 | -0.00227 |
6 | 7.25403 | 7.627 | ||||
*7 | -14.35400 | 1.000 | 1.68910 | 31.17 | 0.5986 | 0.00753 |
*8 | -18.46865 | 1.500 | ||||
9 | 94.34955 | 1.000 | 1.85070 | 26.91 | 0.6131 | 0.01514 |
10 | -33.62005 | 0.977 | ||||
11(St) | ∞ | 9.140 | ||||
12 | 21.80773 | 2.000 | 1.83490 | 42.69 | 0.5635 | -0.00895 |
13 | 10.92491 | 3.324 | 1.68376 | 37.64 | 0.5782 | -0.00237 |
14 | 21.79785 | 0.100 | ||||
*15 | 16.06490 | 4.178 | 1.48563 | 85.19 | 0.5386 | 0.03492 |
*16 | -21.18043 | 0.100 | ||||
17 | 38.47294 | 3.604 | 1.96300 | 24.11 | 0.6213 | 0.01877 |
18 | 11.07592 | 5.521 | 1.52841 | 76.45 | 0.5395 | 0.02174 |
19 | -33.21732 | 16.148 | ||||
20 | ∞ | 2.850 | 1.51680 | 64.20 | 0.5343 | |
21 | ∞ | 1.105 |
[表17]
实施例6
f | 10.304 |
Bf | 19.132 |
FNo. | 2.89 |
2ωm(°) | 113.4 |
[表18]
实施例6
Sn | 3 | 4 |
KA | 1.0000000E+00 | 1.0000000E+00 |
A3 | 0.0000000E+00 | 0.0000000E+00 |
A4 | 4.0008505E-04 | 3.7846833E-04 |
A5 | -1.9291343E-05 | -6.1403270E-06 |
A6 | -1.3418718E-06 | -4.1612768E-06 |
A7 | 8.1295202E-08 | 2.3115545E-07 |
A8 | 7.9751103E-09 | -1.6254452E-08 |
A9 | -5.2044019E11 | 1.0451228E-09 |
A10 | -4.2237172E-11 | 1.1802960E-10 |
A11 | 3.1138299E-13 | -1.5826384E-11 |
A12 | 7.1974291E-14 | -5.5780145E-13 |
Sn | 7 | 8 | 15 | 16 |
KA | 1.0000000E+00 | 1.0000000E+00 | 1.0000000E+00 | 1.0000000E+00 |
A4 | -1.5588516E-05 | -5.5755903E-05 | -5.7918958E-06 | 8.1280485E-05 |
A6 | -4.4303415E-07 | -2.0708562E-07 | -3.2772965E-09 | -6.4729384E-08 |
A8 | -1.4509873E-08 | -4.1970916E-08 | 8.2732195E-11 | 1.5206699E-09 |
A10 | -9.3879825E-10 | -2.5018576E-10 | -2.1084905E-11 | -4.6742172E-11 |
[实施例7]
将实施例7的成像透镜的结构的剖视图示于图20中。实施例7的成像透镜从物体侧向像侧依次包括前组Gf、孔径光圈St及具有正屈光力的后组Gr。前组Gf从物体侧向像侧依次包括透镜L11~L17。后组Gr包括透镜L21~L25。在从无限远物体向近距离物体进行对焦时,透镜L15向像侧移动,并且其他透镜相对于像面Sim固定。
关于实施例7的成像透镜,将基本透镜数据示于表19中,将规格示于表20中,将非球面系数示于表21中。并且,将在对焦于无限远物体的状态下的各像差图示于图21及图22中。
[表19]
实施例7
Sn | R | D | Nd | νd | θgF | ΔθgF |
1 | 45.15513 | 1.110 | 1.72916 | 54.68 | 0.5448 | -0.00819 |
2 | 13.20789 | 2.400 | ||||
*3 | 174.41661 | 1.350 | 1.58313 | 59.46 | 0.5406 | -0.00473 |
*4 | 12.08620 | 5.680 | ||||
5 | ∞ | 0.800 | 1.60300 | 65.44 | 0.5402 | 0.00460 |
6 | 11.21958 | 2.220 | ||||
7 | 26.59657 | 3.290 | 1.61266 | 44.46 | 0.5640 | -0.00553 |
8 | -108.86637 | 3.128 | ||||
*9 | 36.76899 | 2.450 | 1.58313 | 59.46 | 0.5406 | -0.00473 |
*10 | -188.30998 | 3.801 | ||||
11 | 17.18628 | 1.520 | 1.91082 | 35.25 | 0.5822 | -0.00223 |
12 | 9.08370 | 3.800 | 1.65410 | 39.54 | 0.5725 | -0.00501 |
13 | -23.29081 | 1.700 | ||||
14(St) | ∞ | 2.580 | ||||
15 | 16.09332 | 0.960 | 1.95375 | 32.33 | 0.5906 | 0.00136 |
16 | 6.78270 | 2.980 | 1.45650 | 90.27 | 0.5350 | 0.03957 |
17 | 38.40003 | 2.870 | ||||
*18 | 137.05760 | 3.970 | 1.58313 | 59.46 | 0.5406 | -0.00473 |
*19 | -11.91332 | 0.200 | ||||
20 | ∞ | 0.900 | 1.91082 | 35.25 | 0.5822 | -0.00223 |
21 | 14.04360 | 8.630 | 1.49700 | 81.54 | 0.5375 | 0.02791 |
22 | -23.92085 | 8.622 | ||||
23 | ∞ | 2.850 | 1.51680 | 64.20 | 0.5343 | -0.003324 |
24 | ∞ | 1.104 |
[表20]
实施例7
f | 8.211 |
Bf | 11.604 |
FNo. | 3.60 |
2ωm(°) | 124.4 |
[表21]
实施例7
Sn | 3 | 4 | 9 |
KA | -3.0000004E+00 | 1.3330054E+00 | -8.7313612E-01 |
A3 | 0.0000000E+00 | 0.0000000E+00 | 0.0000000E+00 |
A4 | 4.9487091E-04 | 1.1246059E-03 | -1.0196629E-06 |
A5 | 4.9741863E-04 | -4.6910840E-04 | -9.3998369E-05 |
A6 | -1.6540810E-04 | 3.9012925E-04 | 2.9084823E-05 |
A7 | 1.7519830E-05 | -1.4261742E-04 | -1.5051023E-06 |
A8 | -4.0747508E-07 | 2.3303155E-05 | -7.6112222E-07 |
A9 | -1.4731992E-08 | -1.5623393E-06 | 2.9450842E-08 |
A10 | -4.4813603E-09 | -2.5013434E-08 | 2.3172404E-08 |
A11 | 4.2238580E-10 | 1.3655424E-08 | -3.7382963E-09 |
A12 | -2.4901866E-11 | -2.3194237E-09 | 2.3383099E-09 |
A13 | 9.5563701E-12 | 3.4506102E-10 | -8.5382189E-10 |
A14 | -1.3239953E-12 | -3.0305885E-11 | 1.3237416E-10 |
A15 | 7.2564061E-14 | 1.2811186E-12 | -9.4528830E-12 |
A16 | -1.4450456E-15 | -1.9371825E-14 | 2.6075998E-13 |
Sn | 10 | 18 | 19 |
KA | -3.0000000E+00 | 4.9989554E+00 | 1.1376218E+00 |
A3 | 0.0000000E+00 | 0.0000000E+00 | 0.0000000E+00 |
A4 | 2.2546535E-04 | 2.6245673E-04 | 4.6484978E-05 |
A5 | -3.6192300E-04 | -2.7458410E-04 | 1.4308724E-04 |
A6 | 1.6675347E-04 | 1.0938223E-04 | -1.1163781E-04 |
A7 | -2.7532931E-05 | -1.8437536E-05 | 3.8111592E-05 |
A8 | -3.2221691E-06 | -1.0204552E-06 | -5.8248842E-06 |
A9 | 1.5778332E-06 | 6.2231054E-07 | -1.8944463E-08 |
A10 | -5.6592891E-08 | 1.1160608E-08 | 9.8547972E-08 |
A11 | -3.7290165E-08 | -6.7426950E-09 | -8.8876089E-10 |
A12 | 4.8360862E-09 | -5.3228796E-09 | -1.2437786E-09 |
A13 | -4.6760331E-11 | 1.5553671E-09 | -2.3619694E-10 |
A14 | -1.0578917E-11 | -1.6347919E-10 | 8.3049095E-11 |
A15 | -1.3117822E-12 | 7.2844763E-12 | -7.8530735E-12 |
A16 | 1.2124261E-13 | -1.0256516E-13 | 2.6121335E-13 |
在表22中示出实施例1~实施例7的成像透镜的条件式(1)~(16)的对应值。
[表22]
根据以上数据,可知实施例1~实施例7的成像透镜构成为最大半视角超过50度的广角且实现小型化,并且具有良好的光学性能。
接着,对本发明的实施方式所涉及的摄像装置进行说明。在图23及图24中示出作为本发明的一实施方式所涉及的摄像装置的相机30的外观图。图23表示从正面侧观察相机30的立体图,图24表示从背面侧观察相机30的立体图。相机30为所谓的无反光镜数码相机,其能够拆卸自如地安装可更换镜头20。可更换镜头20构成为包括容纳于镜筒内的本发明的一实施方式所涉及的成像透镜1。
相机30具备相机主体31,并且在相机主体31的上表面上设置有快门按钮32及电源按钮33。并且,在相机主体31的背面上设置有操作部34、操作部35及显示部36。显示部36能够显示所拍摄的图像及在拍摄前的视角内存在的图像。
在相机主体31的正面中央部设置有入射来自摄影对象的光的摄影开口,在与该摄影开口对应的位置上设置有卡口37,可更换镜头20经由卡口37安装于相机主体31。
在相机主体31内设置有输出与由可更换镜头20形成的被摄体图像对应的摄像信号的CCD(Charge Coupled Device:电荷耦合元件)或CMOS(Complem entary Metal OxideSemiconductor:互补金属氧化物半导体)等成像元件、对从该成像元件输出的摄像信号进行处理而生成图像的信号处理电路及用于记录该生成的图像的记录介质等。在相机30中,能够通过按压快门按钮32来拍摄静止图像或动画,并且将通过该拍摄而获得的图像数据记录在上述记录介质中。
并且,相机30可以具有所谓的自动聚焦功能。具体而言,在相机主体31内可以具备处理器(例如CPU(Central Processing Unit:中央处理器)等)、存储器及用于驱动聚焦单元的透镜位移机构(例如螺线管及马达等致动器)。处理器通过与存储器协作而执行控制程序以决定适当的对焦位置,并控制透镜位移机构以使聚焦单元移动至对焦位置上。即,在本实施方式所涉及的相机30中,可以在对焦时,通过相机主体31内的处理器,能够电控制聚焦组的位置。通过设为这种结构,容易对焦于被摄体,从而提高便利性。
以上,举出实施方式及实施例对本发明的技术进行了说明,但是本发明的技术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、阿贝数及非球面系数等并不限定于上述各实施例中所示出的值,能够采用其他值。
并且,关于本发明的实施方式所涉及的摄像装置,也并不限定于上述例,例如能够设为除了无反光镜以外的相机、胶片相机及摄像机等各种方式。
Claims (20)
1.一种成像透镜,其从物体侧向像侧依次包括前组、光圈及具有正屈光力的后组,
在将与穿过在对焦于无限远物体的状态下的最靠物体侧的透镜面和光轴的交点的光轴垂直的平面上的最大像高的主光线距光轴的高度设为H、将在对焦于无限远物体的状态下的整个系统的焦距设为f、将从在对焦于无限远物体的状态下的最靠物体侧的透镜面至最靠像侧的透镜面为止在光轴上的距离与空气换算距离处的后焦距之和设为TL、将整个系统的最大半视角设为ωm、将ωm的单位设为度的情况下,所述成像透镜满足如下所示的条件式(1)、(2)及(3):
1<H/(f×tanωm)<1.8 (1)
3.1<TL/(f×tanωm)<5.2 (2)
52<ωm<74 (3)。
2.根据权利要求1所述的成像透镜,其中,
在对焦时,所述前组的至少一部分移动,所述后组相对于像面固定。
3.根据权利要求2所述的成像透镜,其中,
在将对焦于无限远物体的状态下的所述前组的焦距设为ff且将所述后组的焦距设为fr的情况下,所述成像透镜满足如下所示的条件式(4):
0.2<ff/fr<2 (4)。
4.根据权利要求1所述的成像透镜,其中,
在对焦时,所述后组的至少一部分移动,所述前组相对于像面固定。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的成像透镜,其中,
所述成像透镜包括:
第1透镜,配置于最靠物体侧,并且为将凸面朝向物体侧的负弯月形透镜;及
第2透镜,与所述第1透镜的像侧相邻而配置,并且为将凸面朝向物体侧的负弯月形透镜。
6.根据权利要求5所述的成像透镜,其中,
在将所述第1透镜的物体侧的面的曲率半径设为R1f且将所述第1透镜的像侧的面的曲率半径设为R1r的情况下,所述成像透镜满足如下所示的条件式(5):
1.3<(R1f+R1r)/(R1f-R1r)<4.2 (5)。
7.根据权利要求5所述的成像透镜,其中,
所述成像透镜包括与所述第2透镜的像侧相邻而配置的第3透镜,
所述第3透镜为将凸面朝向物体侧的负弯月形透镜或者物体侧的面为平面的平凹透镜。
8.根据权利要求7所述的成像透镜,其中,
在将所述第2透镜的像侧的面的曲率半径设为R2r且将所述第3透镜的物体侧的面的曲率半径设为R3f的情况下,所述成像透镜满足如下所示的条件式(6):
-1<(R2r-R3f)/(R2r+R3f)<0.3 (6)。
9.根据权利要求1所述的成像透镜,其中,
所述前组包括5片以上且7片以下的透镜。
10.根据权利要求1所述的成像透镜,其中,
所述后组包括5片以上且7片以下的透镜。
11.根据权利要求1所述的成像透镜,其中,
在将对焦于无限远物体的状态下的所述后组的焦距设为fr的情况下,所述成像透镜满足如下所示的条件式(7):
1<f/fr<7 (7)。
12.根据权利要求1所述的成像透镜,其中,
所述前组包括具有正屈光力的Lfp透镜,
在将所述Lfp透镜的d线基准的阿贝数设为νfp的情况下,所述成像透镜满足如下所示的条件式(8):
16<νfp<42 (8)。
13.根据权利要求1所述的成像透镜,其中,
所述后组包括具有正屈光力的Lrp1透镜,
在将所述Lrp1透镜的g线与F线之间的部分色散比设为θgFrp1且将所述Lrp1透镜的d线基准的阿贝数设为νrp1的情况下,所述成像透镜满足如下所示的条件式(9):
0.01<θgFrp1+0.001618×νrp1-0.6415<0.1 (9)。
14.根据权利要求13所述的成像透镜,其中,
所述后组包括Lrp2透镜,所述Lrp2透镜配置于比所述Lrp1透镜更靠像侧且具有正屈光力,
在将所述Lrp2透镜的g线与F线之间的部分色散比设为θgFrp2且将所述Lrp2透镜的d线基准的阿贝数设为νrp2的情况下,所述成像透镜满足如下所示的条件式(10):
0.01<θgFrp2+0.001618×νrp2-0.6415<0.1 (10)。
15.根据权利要求1所述的成像透镜,其中,
所述后组包括具有负屈光力的Lrn1透镜,
在将所述Lrn1透镜在d线下的折射率设为Nrn1的情况下,所述成像透镜满足如下所示的条件式(11):
1.75<Nrn1<2.2 (11)。
16.根据权利要求15所述的成像透镜,其中,
所述后组包括Lrn2透镜,所述Lrn2透镜配置于比所述Lrn1透镜更靠像侧且具有负屈光力,
在将所述Lrn2透镜在d线下的折射率设为Nrn2的情况下,所述成像透镜满足如下所示的条件式(12):
1.8<Nrn2<2.2 (12)。
17.根据权利要求1所述的成像透镜,其中,
在将从最靠物体侧的透镜面至所述光圈为止在光轴上的距离设为Ds的情况下,所述成像透镜满足如下所示的条件式(13):
1.2<Ds/(f×tanωm)<2.8 (13)。
18.根据权利要求2所述的成像透镜,其中,
在将对焦时移动的透镜组的焦距设为fa的情况下,所述成像透镜满足如下所示的条件式(14):
1<f/|fa|<20 (14)。
19.根据权利要求1所述的成像透镜,其中,
在将从在对焦于无限远物体的状态下的最靠物体侧的透镜面至所述光圈为止在光轴上的距离设为Ds的情况下,所述成像透镜满足如下所示的条件式(15):
0.3<Ds/TL<0.6 (15)。
20.一种摄像装置,其具备权利要求1至19中任一项所述的成像透镜。
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