CN103941377A - 图像拾取透镜与图像拾取装置 - Google Patents

Abstract

一种图像拾取透镜，包括：从对象侧到图像侧依次排列的具有正屈光力的第一透镜组；具有负屈光力的第二透镜组；具有正屈光力的第三透镜组；以及具有负屈光力的第四透镜组，第四透镜组被配置为通过对焦操作沿光轴行动。在图像拾取透镜中，满足以下条件表达式（1），f/f4<-0.35 …(1)其中，f为图像拾取透镜的总焦距，f4为第四透镜组的焦距。

Description

图像拾取透镜与图像拾取装置

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年1月18日提交的日本优先权专利申请JP 2013-007310的权益，特将其全部内容通过引用并入此处。

技术领域

本技术涉及图像拾取透镜和图像拾取装置的技术领域。具体地讲，本技术涉及具有大约40°～大约90°的拍摄视角和2.8或者小于2.8的F数值（F-number）的图像拾取透镜和图像拾取装置的技术领域。

背景技术

例如，存在着具有大约40°～大约90°的拍摄视角和2.8或者小于2.8的F数值的具有可交换透镜的图像拾取装置的各种类型的亮透镜（bright lens）。作为这种类型的透镜，高斯透镜（Gauss lens）普遍为所知（例如，参见号为H06-337348和2009-58651（JP H06-337348A和JP 2009-58651A）的日本未经审查的专利申请公开）。

高斯透镜具有这样的配置：其中，凸透镜和凹透镜在该凸透镜和凹透镜之间的孔径光阑（aperture stop）对称地布置。在高斯透镜中，在对焦操作时，整个透镜***或者透镜组的一部分沿光轴行动。

最近几年，具有可交换透镜的数字照相机迅速地广泛使用。特别是，已经能够使用具有可交换透镜的图像拾取装置拍摄运动图像。因此，希望不仅适合于拍摄静态图像，也适合于拍摄运动图像的透镜。于是，当拍摄运动图像时，需要允许用于执行对焦操作的透镜组根据被拍摄物体的快速移动而高速行动。

JP H06-337348A和JP 2009-58651A中所公开的高斯透镜均被配置为允许整个透镜***在对焦操作时沿光轴行动。

在按照这样的方式，通过允许整个透镜***高速行动执行对焦操作以拍摄运动图像的情况下，增加了用于执行对焦操作的对焦透镜组的重量。因此，允许对焦透镜行动的传动装置（actuator）变大，且不利的是，透镜镜筒变大。

另一方面，号为2012-68448的日本未经审查的专利申请公开（JP2012-68448A）中所公开的图像拾取透镜采用了后焦点（rear focus）方案。在JP 2012-68448A中所公开的图像拾取透镜中，把最靠近图像侧的透镜组用作对焦透镜组，从而高速地实现对焦操作。

然而，为了抑制对焦操作期间的像差的变动，把对焦透镜组的屈光力设置得小，因此需要扩大对焦透镜组的行动范围。于是，出射光瞳（exit pupil）变长，这不利地阻止了透镜总长度的减小。

发明内容

另外，在内对焦（inner focus）方案的图像拾取透镜中，对焦透镜组中透镜的数目仅为1到3个。因此，为了抑制在对焦操作期间像差的变动，需要通过对焦透镜组的在对象侧的透镜组把像差校正至某一程度，从而减小进入对焦透镜组的光线的角度。

然而，当减小了进入对焦透镜组的光线的角度时，出射光瞳的位置变得远离图像拾取平面。因此，增大了图像拾取透镜的直径，并且增加了图像拾取透镜的总长度。

而且，为了抑制假色（false color）、颜色浓淡（shading）缺陷等的发生，需限制光线相对于图像拾取平面的入射角度。另外，还存在着把出射光瞳放置于靠近图像拾取平面的限制。

希望提供一种能够减小透镜的总长度，同时确保高速对焦操作的图像拾取透镜和图像拾取装置。

根据本技术的一个实施例，提供了一种图像拾取透镜，包括：从对象侧到图像侧依次排列的具有正屈光力的第一透镜组；具有负屈光力的第二透镜组；具有正屈光力的第三透镜组；以及具有负屈光力的第四透镜组，第四透镜组被配置为通过对焦操作沿光轴行动。在以上所描述的图像拾取透镜中，满足以下条件表达式（1），

f/f4<-0.35  …(1)

其中，f为图像拾取透镜的总焦距，f4为第四透镜组的焦距。

因此，在图像拾取透镜中，用作对焦透镜组的第四透镜组的行动范围变小，而且允许入射光线向上行动的效果增强。

在以上所描述的图像拾取透镜中，可望满足以下条件表达式（2），

0.8<f/f3<4.0  …(2)

其中，f3为第三透镜组的焦距。

通过允许图像拾取透镜满足条件表达式（2），适当地设置第三透镜组的屈光力。

在以上所描述的图像拾取透镜中，可望满足以下条件表达式（3），

-1.20<f/f2<-0.03  …(3)

其中，f2为第二透镜组的焦距。

通过允许图像拾取透镜满足条件表达式（3），适当地设置第二透镜组的屈光力。

在以上所描述的图像拾取透镜中，可望第二透镜组中的最靠近对象侧的面在对象侧呈凹形，可望第二透镜组中的最靠近图像侧的面在图像侧呈凸形。

通过允许第二透镜组中的最靠近对象侧的面朝向对象平面呈凹形，并且允许第二透镜组中的最靠近图像侧的面朝向图像平面呈凸形，允许具有高图像高度的入射光线在较接近对象平面的位置处向上行动。

在以上所描述的图像拾取透镜中，第二透镜组可以期望地包括多个新月形透镜。

通过允许第二透镜组包括多个新月形透镜，由各个新月形透镜抑制像差。

在以上所描述的图像拾取透镜中，可望满足以下条件表达式（4），

0.3<f/f1<1.0  …(4)

其中，f1为第一透镜组的焦距。

通过允许图像拾取透镜满足条件表达式（4），适当地设置第一透镜组的屈光力。

在以上所描述的图像拾取透镜中，第三透镜组可以期望地包括具有正屈光力的非球面透镜。

通过允许第三透镜组包括具有正屈光力的非球面透镜，由该非球面透镜抑制各种类型的像差。

在以上所描述的图像拾取透镜中，第四透镜组可以期望地实质上由一个负透镜组成。

通过允许第四透镜组实质上由一个负透镜组成，减少对焦透镜组的重量。

根据本技术的一个实施例，提供了一种具有图像拾取透镜和图像拾取器件的图像拾取装置，所述图像拾取器件被配置为把图像拾取透镜所形成的光图像转换为电信号，所述图像拾取透镜包括：从对象侧到图像侧依次排列的具有正屈光力的第一透镜组；具有负屈光力的第二透镜组；具有正屈光力的第三透镜组；以及具有负屈光力的第四透镜组，第四透镜组被配置为通过对焦操作沿光轴行动。在以上所描述的图像拾取透镜中，满足以下条件表达式（1），

f/f4<-0.35  …(1)

其中，f为图像拾取透镜的总焦距，f4为第四透镜组的焦距。

因此，在图像拾取装置中，用作对焦透镜组的第四透镜组的行动范围变小，而且允许入射光线向上行动的效果增强。

根据以上所描述的本技术的实施例的图像拾取透镜包括：从对象侧到图像侧依次排列的具有正屈光力的第一透镜组；具有负屈光力的第二透镜组；一个具有正屈光力的第三透镜组；以及具有负屈光力的第四透镜组，第四透镜组被配置为通过对焦操作沿光轴行动。在根据以上所描述的本技术的实施例的图像拾取透镜中，满足以下条件表达式（1），

f/f4<-0.35  …(1)

其中，f为图像拾取透镜的总焦距，f4为第四透镜组的焦距。

因此，减小了透镜的总长度，同时确保了高速对焦操作。

在根据本技术一个实施例的图像拾取透镜中，满足以下条件表达式（2），

0.8<f/f3<4.0  …(2)

其中，f3为第三透镜组的焦距。

因此，减小了进入对焦透镜组的光的角度，并且有效地抑制了球面像差的出现。

在根据本技术一个实施例的图像拾取透镜中，满足以下条件表达式（3），

-1.20<f/f2<-0.03  …(3)

其中，f2为第二透镜组的焦距。

因此，允许入射光线向上行动，从而抑制了对焦操作中的变动（variation）。另外，还有效地抑制了散光的出现。

在根据本技术一个实施例的图像拾取透镜中，第二透镜组中的最靠近对象侧的面在对象侧呈凹形，第二透镜组中的最靠近图像侧的面在图像侧呈凸形。

因此，抑制了像差的出现，并且允许具有高图像高度的入射光线在较接近对象平面的位置处向上行动。于是，减小了透镜的总长度。

在根据本技术一个实施例的图像拾取透镜中，第二透镜组包括多个新月形透镜。

因此，有效地抑制了像差的出现。

在根据本技术一个实施例的图像拾取透镜中，满足以下条件表达式（4），

0.3<f/f1<1.0  …(4)

其中，f1为第一透镜组的焦距。

因此，通过第一透镜组，允许具有高图像高度的入射光线在较接近对象平面的位置处向上行动，于是，减小了透镜的总长度。另外，还有效地抑制了场曲率（field curvature）的出现。

在根据本技术一个实施例的图像拾取透镜中，第三透镜组包括一个具有正屈光力的非球面透镜。

因此，由该非球面透镜抑制各种类型的像差，并且提高了图像拾取透镜的光性能。

在根据本技术一个实施例的图像拾取透镜中，第四透镜组实质上由一个负透镜组成。

因此，减少了对焦透镜组的重量，并且以较高的速度执行对焦操作。

根据以上所描述的本技术的实施例的图像拾取装置包括：图像拾取透镜和图像拾取器件，所述图像拾取器件被配置为把图像拾取透镜所形成的光图像转换为电信号。所述图像拾取透镜包括：从对象侧到图像侧依次排列的具有正屈光力的第一透镜组；具有负屈光力的第二透镜组；具有正屈光力的第三透镜组；以及具有负屈光力的第四透镜组，第四透镜组被配置为通过对焦操作沿光轴行动。在以上所描述的图像拾取透镜中，满足以下条件表达式（1），

f/f4<-0.35  …(1)

其中，f为图像拾取透镜的总焦距，f4为第四透镜组的焦距。

因此，减小了透镜的总长度，同时确保了高速对焦操作。

应该意识到，以上的一般描述以及以下的详细描述均为示范性描述，意图提供如权利要求本技术的进一步的说明。

附图说明

包括附图旨在提供对本公开专利的更好的理解，将它们并入本说明书，构成本说明书的一部分。所述附图与本说明书一起说明了用于解释本技术原理的实施例。

图1结合图2～13图1说明了根据本技术某些实施例的图像拾取透镜和图像拾取装置，并且说明了根据第一实施例的图像拾取透镜的透镜配置。

图2是说明了在其中把具体数值施加于第一实施例的数值实例中，在图像拾取透镜对焦在无穷远距离处的对象上的情况下的球面像差、散光、以及失真的图。

图3是说明了在其中把具体数值施加于第一实施例的数值实例中，在图像拾取透镜对焦在短距离处的对象上的情况下的球面像差、散光、以及失真的图。

图4是说明了根据第二实施例的图像拾取透镜的透镜配置的图。

图5是说明了在其中把具体数值施加于第二实施例的数值实例中，在图像拾取透镜对焦在无穷远距离处的对象上的情况下的球面像差、散光、以及失真的图。

图6是说明了在其中把具体数值施加于第二实施例的数值实例中，在图像拾取透镜对焦在短距离处的对象上的情况下的球面像差、散光、以及失真的图。

图7是说明了根据第三实施例的图像拾取透镜的透镜配置的图。

图8是说明了在其中把具体数值施加于第三实施例的数值实例中，在图像拾取透镜对焦在无穷远距离处的对象上的情况下的球面像差、散光、以及失真的图。

图9是说明了在其中把具体数值施加于第三实施例的数值实例中，在图像拾取透镜对焦在短距离处的对象上的情况下的球面像差、散光、以及失真的图。

图10是说明了根据第四实施例的图像拾取透镜的透镜配置的图。

图11是说明了在其中把具体数值施加于第四实施例的数值实例中，在图像拾取透镜对焦在无穷远距离处的对象上的情况下的球面像差、散光、以及失真的图。

图12是说明了在其中把具体数值施加于第四实施例的数值实例中，在图像拾取透镜对焦在短距离处的对象上的情况下的球面像差、散光、以及失真的图。

图13为说明图像拾取装置的一个实例的方框图。

具体实施方式

以下，将描述根据本技术某些实施例的图像拾取透镜和图像拾取装置。

［图像拾取透镜的配置］

根据本技术的一个实施例的图像拾取透镜包括：从对象侧到图像侧依次排列的具有正屈光力的第一透镜组；具有负屈光力的第二透镜组；具有正屈光力的第三透镜组；以及具有负屈光力的第四透镜组。第四透镜组被配置为通过对焦操作沿光轴行动。

按照这样的方式，根据本技术本实施例的图像拾取透镜采用了后焦点方案，整个图像拾取透镜不沿光轴行动，但第四透镜组通过对焦操作沿光轴行动。因此，对焦透镜组的重量轻。另外，允许对焦透镜组行动的传动装置小。于是，高速进行对焦操作，而且实现了尺寸的减小。

另外，根据本技术的图像拾取透镜满足以下条件表达式（1），

f/f4<-0.35  …(1)

其中，f为图像拾取透镜的总焦距，f4为第四透镜组的焦距。

条件表达式（1）定义了图像拾取透镜的总焦距和第四透镜组的焦距之间的比率。

当f/f4的值大于条件表达式（1）中的上限时，第四透镜组的负屈光力相当弱。因此，用作对焦透镜组的第四透镜组的行动范围变大。另外，允许入射光线向上行动的程度变小。于是，图像拾取透镜的总长度不利地变大。

因此，通过允许图像拾取透镜满足条件表达式（1），用作对焦透镜组的第四透镜组的行动范围变小。另外，允许入射光线向上行动的效果增大。于是，图像拾取透镜的总长度减小，同时确保了高速的对焦操作。

在根据本技术本实施例的图像拾取透镜中，可望满足以下条件表达式（2），

0.8<f/f3<4.0  …(2)

其中，f3为第三透镜组的焦距。

条件表达式（2）定义了图像拾取透镜的总焦距和第三透镜组的焦距之间的比率。

当f/f3的值小于条件表达式（2）中的下限时，第三透镜组的正屈光力变得相当弱。因此，降低了允许已经通过第二透镜组向上行动的光接近于平行光的第三透镜组的效果。于是，没有减小进入用作对焦透镜组的第四透镜组的光的角度。

另一方面，当f/f3的值大于条件表达式（2）中的上限时，第三透镜组的屈光力变得相当强。因此，容易出现球面像差。

于是，通过允许图像拾取透镜满足条件表达式（2），可以适当地设置第三透镜组的屈光力。因此，减小了进入对焦透镜组的光的角度，并且有效地抑制了球面像差的出现。

应该注意的是，在图像拾取透镜中，优选地把条件表达式（2）的数值范围设置为以下条件表达式（2）′，

1.0<f/f3<2.5  …(2)′

通过允许图像拾取透镜满足条件表达式（2）′，可以进一步适当地设置第三透镜组的屈光力。因此，减小了进入对焦透镜组的光的角度，并且更有效地抑制了球面像差的出现。

在根据本技术本实施例的图像拾取透镜中，可望满足以下条件表达式（3），

-1.20<f/f2<-0.03  …(3)

其中，f2为第二透镜组的焦距。

条件表达式（3）定义了图像拾取透镜的总焦距和第二透镜组的焦距之间的比率。

当f/f2的值大于条件表达式（3）中的上限时，第二透镜组的负屈光力变得相当弱。因此，足够地减小了允许入射光线向下行动的程度。于是，不允许抑制对焦操作的变动。

另一方面，当f/f2的值小于条件表达式（3）中的下限时，第二透镜组中的负屈光力变得相当强。因此，容易出现散光。

于是，通过允许图像拾取透镜满足条件表达式（3），适当地设置第二透镜组的屈光力。因此，允许入射光线向上行动，并且抑制了对焦操作的偏差。另外，还有效地抑制了散光的出现。

应该注意的是，在图像拾取透镜中，优选地把条件表达式（3）的数值范围设置为以下条件表达式（3）′，

-0.8<f/f2<-0.05  …(3)′

通过允许图像拾取透镜满足条件表达式（3）′，可允许入射光线向上行动，从而充分地抑制了对焦操作的变动。另外，还更有效地抑制了散光的出现。

在根据本技术本实施例的图像拾取透镜中，可望第二透镜组中的最靠近对象侧的面在对象侧呈凹形，可望第二透镜组中的最靠近图像侧的面在图像侧呈凸形。

通过允许第二透镜组中的最靠近对象侧的面在对象侧呈凹形，并且允许第二透镜组中的最靠近图像侧的面在图像侧呈凸形，抑制了像差的出现，并且允许具有高图像高度的入射光线在较接近对象平面的位置处向上行动。于是，减小了图像拾取透镜的总长度。

在根据本技术本实施例的图像拾取透镜中，第二透镜组可以期望地包括多个新月形透镜。

通过允许第二透镜组包括多个新月形透镜，有效抑制像差的出现。

在根据本技术本实施例的图像拾取透镜中，可以期望地满足以下条件表达式（4），

0.3<f/f1<1.0  …(4)

其中，f1为第一透镜组的焦距。

条件表达式（4）定义了图像拾取透镜的总焦距和第一透镜组的焦距之间的比率。

当f/f1的值小于条件表达式（4）中的下限时，第一透镜组的正屈光力变得相当弱。因此，允许入射光线向上行动的程度变小。

另一方面，当f/f1的值大于条件表达式（4）中的上限时，容易出现场曲率。

于是，通过允许图像拾取透镜满足条件表达式（4），可以适当地设置第一透镜组的屈光力。因此，通过第一透镜组，允许具有高图像高度的入射光线在较接近对象平面的位置处向上行动。于是，减小了图像拾取透镜的总长度。另外，还有效地抑制了场曲率的出现。

在根据本技术本实施例的图像拾取透镜中，第三透镜组可以期望地包括具有正屈光力的非球面透镜。

通过允许第三透镜组包括具有正屈光力的非球面透镜，由根据本技术本实施例的图像拾取透镜中的非球面透镜抑制各种类型的像差的出现，其中，光线在第三透镜组处明显弯曲。于是，提高了图像拾取透镜的光性能。

在根据本技术本实施例的图像拾取透镜中，第四透镜组可以期望地实质上由一个负透镜组成。

通过允许第四透镜组实质上由一个负透镜组成，减少对焦透镜组的重量。因此，能够以较高的速度执行对焦操作。

［图像拾取透镜的数值实例］

以下，将参照图与表描述根据本技术一个具体的但非限制性的实施例的图像拾取透镜，以及其中把具体的但非限制性的数值施加于以上所描述的实施例的数值实例。

应该注意的是，各表中的符号等以及以下的描述表示下列内容。

“面编号（Face number）”表示从对象平面侧朝向图像平面侧所计数的第i个面的编号。“R”表示第i个表面的近轴曲率半径的值。“D”表示第i个面和第（i+1）个面之间沿光轴的间隔（透镜中心点厚度或者空气间隔）的值。“Nd”表示从第i个面开始的透镜等的d线的折射率的值（λ=587.6nm）。“vd”表示从第i个面开始的透镜等的d线的阿贝数（Abbe number，色散系数）的值。

关于“面编号”，“ASP”表示该面是非球面的，且“STO”表示该面是孔径光阑。关于“R”，“无穷大（infinity）”表示该面是平面。

就“D”而言，“Di”表示间隔是可变的。

“κ”表示锥形常数（conic constant）。“A4”、“A6”、“A8”、以及“A10”分别表示4阶、6阶、8阶、以及10阶的非球面的面系数。

“f”表示透镜的总焦距，“Fno”表示F数值（F-number），“ω”表示一半视角，以及“β”表示拍摄倍率（shooting magnification）。

在以下描述非球面的面系数的各表中，“E-n”为以10为底的指数表达式。换句话说，“E-n”表示“10^-n”。例如，“0.12345E-05”表示“0.12345×10^-5”。

根据以上所描述的实施例的图像拾取透镜每个包括非球面的透镜面。以下的表达式1定义了该非球面的面的形状，其中，“x”为沿光轴距透镜面的顶点的距离（下垂量（sag amount）），“y”为沿垂直于光轴方向的方向上的高度（图像高度），“c”为透镜顶点处的近轴曲率（曲率半径的倒数），“κ”为锥形常数，以及“Ai”为第i阶的面系数（i=4、6、8、10）。

$x=\frac{{\mathrm{cy}}^2}{1+{\{1-(1+k)c^2{y}^2\}}^{1/2}}+\mathrm{\&Sigma;Ai}\&CenterDot;\mathrm{yi}$

…（表达式1）

根据以下所描述的第一到第四实施例的图像拾取透镜1到4每个包括：从对象侧到图像侧依次排列的具有正屈光力的第一透镜组G1；具有负屈光力的第二透镜组G2；具有正屈光力的第三透镜组G3；以及具有负屈光力的第四透镜组G4。第四透镜组G4用作被配置为通过对焦操作沿光轴行动的对焦透镜组。

［第一实施例］

图1说明了根据本技术的第一实施例的图像拾取透镜1的透镜配置。

第一透镜组G1由从对象侧到图像侧依次排列的第一透镜L1和第二透镜L2配置。第一透镜L1呈新月形形状，且在对象侧具有凸面，并且具有负屈光力。第二透镜L2呈双面凸形状，并且具有正屈光力。

第二透镜组G2由从对象侧到图像侧依次排列的第三透镜L3和第四透镜L4配置。第三透镜L3呈新月形形状，且在对象侧具有凹面，且具有负屈光力。第四透镜L4呈新月形形状，且在图像侧具有凸面，并且具有正屈光力。

第三透镜组G3由第五透镜L5配置。第五透镜L5呈双面凸形状，并且具有正屈光力。

第四透镜组G4由第六透镜L6配置。第六透镜L6呈新月形形状，在对象侧具有凸面，并且具有负屈光力。

把孔径光阑STO布置在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间。

把图像平面IMG放置在第四透镜组G4的图像侧。

表1描述了数值实例1的透镜数据，在该数值实例1中，把具体的数值施加于根据第一实施例的图像拾取透镜1。

［表1］

面编号	R	D	Nd	νd
					1	236518.2	0.65	1.488	70.44
2	13.68	2.12
					3	22.10	1.55	1.773	49.62
4	-46.02	1
					5(STO)	无穷大	3.02
6(ASP)	-7.54	0.76	1.821	24.06
					7(ASP)	-16.25	0.63
8	-22.51	3.86	1.729	54.67
					9	-10.59	0.2
10(ASP)	42.68	3.40	1.821	42.71
					11(ASP)	-18.96	D11
12	345.16	0.85	1.805	25.46
					13	19.628	D13

在图像拾取透镜1中，第二透镜组G2中的第三透镜L3的两个面（第六面和第七面）以及第三透镜组G3中的第五透镜L5的两个面（第十面和第十一面）为非球面的。表2描述了数值实例1中的非球面的面的第四阶、第六阶、第八阶、以及第十阶非球面的面系数A4、A6、A8以及A10的值与锥形常数κ的值。

［表2］

面编号	κ	A4	A6	A8	A10
						6	-1.6936	-1.6827E-04	-4.7832E-07	-4.2364E-07	5.6542E-09
7	0.0000	2.3987E-04	2.2947E-07	-1.9253E-07	2.7918E-09
						10	0.0000	-9.9471E-05	4.3063E-07	6.9506E-09	-2.2838E-11
11	0.0000	-1.5205E-05	-1.6110E-07	8.2102E-09	1.5459E-11

表3描述了数值实例1中F数值Fno、图像拾取透镜的总焦距f、以及半视角ω的值。表3也描述了数值实例1中的在图像拾取透镜对焦在无穷远距离处的对象上的情况下以及在图像拾取透镜对焦在短距离处的对象上的情况下的拍摄倍率β和可变间隔的值。

［表3］

图2说明了数值实例1中的在图像拾取透镜对焦在无穷远距离处的对象上的情况下的球面像差、散光、以及失真。图3说明了数值实例1中的在图像拾取透镜对焦在短距离处的对象上的情况下的球面像差、散光、以及失真。

在图2和3中，球面像差的图中的实线描述了d线的值（587.56nm），散光的图中的实线描述了d线的矢弧（sagittal）图像平面中的值，散光的图中的虚线描述了d线的子午（meridional）图像平面中的值、以及在失真的图中描述了d线的值。“y”表示散光和失真的图中的图像高度。

从各像差图中可以清楚地看出，在数值实例1中很好地校正各种类型的像差，数值实例1中的图像拾取透镜具有极好的成像性能。

［第二实施例］

图4说明了根据本技术的第二实施例的图像拾取透镜2的透镜配置。

第一透镜组G1由第一透镜L1配置。第一透镜L1呈新月形形状，且在对象侧具有凹面，并且具有正屈光力。

第二透镜组G2由从对象侧到图像侧依次排列的第二透镜L2和第三透镜L3配置。第二透镜L2呈新月形形状，且在对象侧具有凹面，且具有负屈光力。第三透镜L3呈新月形形状，且在图像侧具有凸面，并且具有正屈光力。

第三透镜组G3由第四透镜L4配置。第四透镜L4呈双面凸形状，并且具有正屈光力。

第四透镜组G4由第五透镜L5配置。第五透镜L5呈双面凹形状，并且具有负屈光力。

把孔径光阑STO布置在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间。

把图像平面IMG放置在第四透镜组G4的图像侧。

表4描述了数值实例2的透镜数据，在该数值实例2中，把具体的数值施加于根据第二实施例的图像拾取透镜2。

［表4］

面编号	R	D	Nd	νd
					1(ASP)	-1022.39	1.14	1.729	54.04
2(ASP)	-35.21	1.06
					3(STO)	无穷大	3.75
4(ASP)	-6.33	1.10	1.689	31.16
					5(ASP)	-21.32	0.35
6	-22.09	4.00	1.729	54.67
					7	-10.12	0.20
8(ASP)	20.82	4.50	1.821	42.71
					9(ASP)	-20.92	D9
10	-137.97	0.85	1.847	23.78
					11	21.11	D14

在图像拾取透镜2中，第一透镜组G1中的第一透镜L1的两个面（第一面和第二面）、第二透镜组G2中的第二透镜L2的两个面（第四面和第五面）、以及第三透镜组G3中的第四透镜L4的两个面（第八面和第九面）为非球面的。表5描述了数值实例2中的非球面的面的第四阶、第六阶、第八阶、以及第十阶非球面的面系数A4、A6、A8以及A10的值与锥形常数κ的值。

［表5］

面编号	κ	A4	A6	A8	A10
						1	0.0000	-1.4483E-04	-1.2417E-05	1.7909E-07	-2.3036E-08
2	0.0000	-2.1682E-04	-1.0593E-05	-2.0068E-07	-9.3799E-09

4	0.2059	-2.3613E-04	5.5588E-06	-6.0342E-08	-1.2556E-08
						5	0.0000	-4.1063E-04	8.9373E-06	-2.0856E-07	2.0976E-09
8	1.5894	-9.6629E-05	1.7726E-07	-1.8341E-09	1.0548E-11
						9	0.0000	6.9063E-05	-2.7205E-07	7.8691E-10	1.2240E-11

表6描述了数值实例2中F数值Fno、图像拾取透镜的总焦距f、以及半视角ω的值。表6也描述了数值实例2中的在图像拾取透镜对焦在无穷远距离处的对象上的情况下以及在图像拾取透镜对焦在短距离处的对象上的情况下的拍摄倍率β和可变间隔。

［表6］

图5说明了数值实例2中的在图像拾取透镜对焦在无穷远距离处的对象上的情况下的球面像差、散光、以及失真。图6说明了数值实例2中的在图像拾取透镜对焦在短距离处的对象上的情况下的球面像差、散光、以及失真。

在图5和6中，球面像差的图中的实线描述了d线的值（587.56nm），散光的图中的实线描述了d线的矢弧图像平面中的值，散光的图中的虚线描述了d线的子午图像平面中的值、以及在失真的图中描述了d线的值。“y”表示散光和失真的图中的图像高度。

从各像差图中可以清楚地看出，在数值实例2中很好地校正各种类型的像差，数值实例2中的图像拾取透镜具有极好的成像性能。

［第三实施例］

图7说明了根据本技术的第三实施例的图像拾取透镜3的透镜配置。

第一透镜组G1由按从对象侧到图像侧的次序排列、并且互相接合的第一透镜L1和第二透镜L2配置。第一透镜L1呈新月形形状，在对象侧具有凸面，并且具有负屈光力。第二透镜L2呈新月形形状，在对象侧具有凸面，并且具有正屈光力。

第二透镜组G2由从对象侧到图像侧依次排列的第三透镜L3和第四透镜L4配置。第三透镜L3呈新月形形状，在对象侧具有凹面，并且具有负屈光力。第四透镜L4呈新月形形状，在图像侧具有凸面，并且具有正屈光力。

第三透镜组G3由第五透镜L5配置。第五透镜L5呈双面凸形状，并且具有正屈光力。

第四透镜组G4由第六透镜L6配置。第六透镜L6呈双面凹形状，并且具有负屈光力。

把孔径光阑STO布置在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间。

把图像平面IMG放置在第四透镜组G4的图像侧。

表7描述了数值实例3的透镜数据，其中，把具体的数值施加于根据第一实施例的图像拾取透镜3。

［表7］

在图像拾取透镜3中，第二透镜组G2中的第三透镜L3的两个面（第五面和第六面）、第三透镜组G3中的第五透镜L5的两个面（第九面和第十面）、以及第四透镜组G4中的第六透镜L6的一个面（第十二面）为非球面的。表8描述了数值实例3中的非球面的面的第四阶、第六阶、第八阶、以及第十阶非球面的面系数A4、A6、A8以及A10的值与锥形常数κ的值。

［表8］

面编号	κ	A4	A6	A8	A10
						5	-1.0879	-2.3698E-04	1.6090E-05	-5.8006E-07	8.7765E-09
6	0.0000	-4.8513E-04	1.8175E-05	-3.9395E-07	4.1330E-09
						9	0.2115	-1.6322E-04	5.7318E-07	-1.3319E-08	4.8852E-11
10	0.0000	3.8232E-04	-7.9918E-06	7.9310E-08	-3.5939E-10
						12	0.0000	-1.6801E-04	4.7996E-06	-6.2591E-08	2.9945E-10

表9描述了数值实例3中F数值Fno、图像拾取透镜的总焦距f、以及半视角ω的值。表9也描述了数值实例3中在图像拾取透镜对焦在无穷远距离处的对象上的情况下以及在图像拾取透镜对焦在短距离处的对象上的情况下的拍摄倍率β和可变间隔的值。

［表9］

图8说明了数值实例3中的在图像拾取透镜对焦在无穷远距离处的对象上的情况下的球面像差、散光、以及失真。图9说明了数值实例3中的在图像拾取透镜对焦在短距离处的对象上的情况下的球面像差、散光、以及失真。

在图8和9中，球面像差的图中的实线描述了d线的值（587.56nm），散光的图中的实线描述了d线的矢弧图像平面中的值，散光的图中的虚线描述了d线的子午图像平面中的值、以及在失真的图中描述了d线的值。“y”表示散光和失真的图中的图像高度。

从各像差图中可以清楚地看出，在数值实例3中很好地校正各种类型的像差，数值实例3中的图像拾取透镜具有极好的成像性能。

［第四实施例］

图10说明了根据本技术的第四实施例的图像拾取透镜4的透镜配置。

第一透镜组G1由从对象侧到图像侧依次排列的第一透镜L1和第二透镜L2配置。第一透镜L1呈新月形形状，在对象侧具有凸面，并且具有负屈光力。第二透镜L2呈新月形形状，在对象侧具有凸面，并且具有正屈光力。把非球面树脂透镜提供在第一透镜L1的图像侧面。

第二透镜组G2由从对象侧到图像侧依次排列的第三透镜L3和第四透镜L4配置。第三透镜L3呈新月形形状，在对象侧具有凹面，并且具有负屈光力。第四透镜L4呈新月形形状，在图像侧具有凸面，并且具有正屈光力。

第三透镜组G3由第五透镜L5配置。第五透镜L5呈双面凸形状，并且具有正屈光力。

第四透镜组G4由第六透镜L6配置。第六透镜L6呈双面凹形状，并且具有负屈光力。

把孔径光阑STO布置在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间。

把图像平面IMG放置在第四透镜组G4的图像侧。

表10描述了数值实例4的透镜数据，其中，把具体的数值施加于根据第四实施例的图像拾取透镜4。

［表10］

在图像拾取透镜4中，第一透镜组G1中的第一透镜L1的图像侧面（第三面）、第二透镜组G2中的第三透镜L3的两个面（第七面和第八面）、以及第三透镜组G3中的第五透镜L5的两个面（第十一和第十二面）为非球面的。表11描述了数值实例4中的非球面的面的第四阶、第六阶、第八阶、以及第十阶非球面的面系数A4、A6、A8以及A10的值与锥形常数κ的值。

［表11］

面编号	κ	A4	A6	A8	A10
						3	0.0000	-3.8544E-05	-9.2082E-07	8.5792E-09	-4.6597E-11
7	-0.6857	-5.3036E-04	2.5638E-05	9.0164E-08	-2.5389E-08

8	0.0000	-6.8401E-04	4.1185E-05	-8.6459E-07	6.1843E-09
						11	-0.9098	-2.1495E-04	1.8334E-06	2.0282E-09	-6.7158E-11
12	0.0000	3.4624E-05	-1.7483E-06	3.5493E-08	-1.8422E-10

表12描述了数值实例4中F数值Fno、图像拾取透镜的总焦距f、以及半视角ω的值。表12也描述了数值实例4中图像拾取透镜对焦在无穷远距离处的对象上的情况下以及在图像拾取透镜对焦在短距离处的对象上的情况下的拍摄倍率β和可变间隔。

［表12］

图11说明了数值实例4中的在图像拾取透镜对焦在无穷远距离处的对象上的情况下的球面像差、散光、以及失真。图12说明了数值实例4中的在图像拾取透镜对焦在短距离处的对象上的情况下的球面像差、散光、以及失真。

在图11和12中，球面像差的图中的实线描述了d线的值（587.56nm），散光的图中的实线描述了d线的矢弧图像平面中的值，散光的图中的虚线描述了d线的子午图像平面中的值、以及在失真的图中描述了d线的值。“y”表示散光和失真的图中的图像高度。

从各像差图中可以清楚地看出，在数值实例4中很好地校正各种类型的像差，数值实例4中的图像拾取透镜具有极好的成像性能。

［图像拾取透镜的条件表达式中的各个值］

以下，将描述根据本技术的以上所描述的实施例的图像拾取透镜的条件表达式中的各个值。

表13描述了图像拾取透镜1到4的数值实例1到4中的条件表达式（1）到（4）中的各个值。

［表13］

从表13可以清楚地看出，图像拾取透镜1到4满足条件表达式（1）到（4）。

［图像拾取装置的配置］

在根据本技术一个实施例的图像拾取装置中，图像拾取透镜包括：从对象侧到图像侧依次排列的具有正屈光力的第一透镜组；具有负屈光力的第二透镜组；具有正屈光力的第三透镜组；以及具有负屈光力的第四透镜组。第四透镜组被配置为通过对焦操作沿光轴行动。

按照这样的方式，根据本技术本实施例的图像拾取透镜采用了后焦点方案，整个图像拾取透镜不沿光轴行动，但第四透镜组通过对焦操作沿光轴行动。因此，对焦透镜组的重量轻。另外，允许对焦透镜组行动的传动装置小。于是，可高速进行对焦操作，而且实现了尺寸的减小。

另外，在根据本技术的图像拾取装置中，图像拾取透镜满足以下条件表达式（1），

f/f4<-0.35  …(1)

其中，f为图像拾取透镜的总焦距，f4为第四透镜组的焦距。

条件表达式（1）定义了图像拾取透镜的总焦距和第四透镜组的焦距之间的比率。

当f/f4的值大于条件表达式（1）中的上限时，第四透镜组的负屈光力相当弱。因此，用作对焦透镜组的第四透镜组的行动范围变大。另外，允许入射光线向上行动的程度变小。于是，图像拾取透镜的总长度不利地变大。

因此，通过允许图像拾取透镜满足条件表达式（1），用作对焦透镜组的第四透镜组的行动范围变小。另外，允许入射光线向上行动的效果增大。于是，图像拾取透镜的总长度减小，同时确保了高速的对焦操作。

［图像拾取装置的实例］

图13为作为根据本技术一个实施例的图像拾取装置的一个实例的具有可交换透镜的数字照相机的方框图。

图像拾取装置（数字照相机）100包括照相机模块10、照相机信号处理部件20、以及图像处理部件30。照相机模块10具有图像拾取功能。照相机信号处理部件20执行信号处理，例如，所拍摄图像的图像信号的模拟至数字的转换。图像处理部件30执行图像信号的记录-再现处理。图像拾取装置100还包括显示部件40、R-W（读取器-写入器）50、CPU（中央处理单元）60、输入部件70、以及透镜驱动控制部件80。显示部件40可以为显示所拍摄图像的LCD（液晶显示器）等。R-W 50把图像信号写至存储卡1000，并且从存储卡1000读取图像信号。CPU 60控制整个图像拾取装置100。输入部件70由各种开关等配置，用户使用其执行需要的操作。透镜驱动控制部件80控制布置在照相机模块10中的透镜的驱动。

例如，可以把照相机模块10包括在可交换透镜中。例如，照相机模块10由包括图像拾取透镜11（把本技术的实施例之一应用于其的图像拾取透镜1到4任何之一）和诸如CCD（电荷耦合器件）和CMOS（互补金属氧化物半导体）等的图像拾取器件12的光***配置。

照相机信号处理部件20对来自图像拾取器件12的输出信号进行各种类型的信号处理，例如，向数字信号的转换、噪音去除、图像质量校正、以及向亮度和色差信号的转换。

图像处理部件30根据预定图像数据格式对图像信号进行压缩编码和扩展译码处理、对诸如分辨率等的数据规格（specification）进行转换处理。

显示部件40具有针对输入部件70显示各种数据、例如用户的操作状态、和所拍摄图像的功能。

R-W50把图像处理部件30所编码的图像数据写至存储卡1000，并且读取记录在存储卡1000中的图像数据。

CPU 60用作控制处理部件，其控制提供在图像拾取装置100中的每一个电路块。例如，CPU 60根据来自输入部件70等的指令输入信号来控制每一个电路块。

例如，输入部件70可以由用于执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配置，并且根据用户的操作向CPU 60输出指令输入信号。

透镜驱动控制部件80根据来自CPU 60的控制信号来控制图像拾取透镜11中的各透镜的驱动。

例如，存储卡1000可以是能够附接于连接于R-W 50的插槽，并且能够从该插槽拆卸下来的半导体存储器。

以下，将描述图像拾取装置100中的操作。

在拍摄的待机状态下，在CPU 60的控制下，通过照相机信号处理部件20，把照相机模块10中所拍摄图像的图像信号输出到显示部件40，并且作为照相机通过图像（camera-through）来显示。另外，当输入部件70把用于变焦的指令输入信号输出到CPU 60时，CPU 60把控制信号输出到透镜驱动控制部件80，且图像拾取透镜11中的预定透镜根据透镜驱动控制部件80的控制而行动。

当照相机模块10中的未示出的快门根据来自输入部件70的指令输入信号操作时，照相机信号处理部件20把所拍摄图像的图像信号输出到图像处理部件30。图像处理部件30对图像信号进行压缩编码，从而把图像信号转换为具有预定数据格式的数字数据。图像处理部件30把所转换的数据输出到R-W 50，R-W 50把所述数据写至存储卡1000。

例如，当按压输入部件70中的快门释放按钮至一半时，当为了记录（拍摄）等而按压快门释放按钮至完全时等，透镜驱动控制部件80允许图像拾取透镜11中的预定透镜根据来自CPU 60的控制信号而行动，从而执行对焦操作。

当再现存储卡1000中所记录的图像数据时，R-W 50根据对输入部件70的操作从存储卡1000中读取预定图像数据，图像处理部件30根据所读取的图像数据进行扩展译码处理。接下来，把再现图像信号输出到显示部件40，显示部件40显示所再现的图像。

［其它］

在根据本技术的实施例的图像拾取透镜和图像拾取装置中，除了第一到第四透镜组之外，也可以提供其它的光部件，例如，不具有屈光力的透镜。在这一情况下，根据本技术的实施例的图像拾取透镜实质上具有由第一到第四透镜组配置的4个透镜组的配置。

根据本公开专利以上所描述的实例实施例与修改，至少能够实现以下配置。

［1］一种图像拾取透镜，包括：

从对象侧到图像侧依次排列的

具有正屈光力的第一透镜组；

具有负屈光力的第二透镜组；

具有正屈光力的第三透镜组；以及

具有负屈光力的第四透镜组，第四透镜组被配置为通过对焦操作沿光轴行动，

其中，满足以下条件表达式（1），

f/f4<-0.35  …(1)

其中，f为图像拾取透镜的总焦距，以及

f4为第四透镜组的焦距。

［2］根据［1］所述的图像拾取透镜，其中，满足以下条件表达式（2），

0.8<f/f3<4.0  …(2)

其中，f3为第三透镜组的焦距。

［3］根据［1］或者［2］所述的图像拾取透镜，其中，满足以下条件表达式（3），

-1.20<f/f2<-0.03  …(3)

其中，f2为第二透镜组的焦距。

［4］根据［1］到［3］任何之一所述的图像拾取透镜，其中，第二透镜组中的最靠近对象侧的面在对象侧呈凹形，第二透镜组中的最靠近图像侧的面在图像侧呈凸形。

［5］根据［4］所述的图像拾取透镜，其中，第二透镜组包括多个新月形透镜。

［6］根据［1］到［5］任何之一所述的图像拾取透镜，其中，满足以下条件表达式（4），

0.3<f/f1<1.0  …(4)

其中，f1为第一透镜组的焦距。

［7］根据［1］到［6］任何之一所述的图像拾取透镜，其中，第三透镜组包括具有正屈光力的非球面透镜。

［8］根据［1］到［7］任何之一所述的图像拾取透镜，其中，第四透镜组实质上由一个负透镜组成。

［9］一种具有图像拾取透镜和图像拾取器件的图像拾取装置，所述图像拾取器件被配置为把图像拾取透镜所形成的光图像转换为电信号，所述图像拾取透镜包括：

从对象侧到图像侧依次排列的

具有正屈光力的第一透镜组；

具有负屈光力的第二透镜组；

具有正屈光力的第三透镜组；以及

具有负屈光力的第四透镜组，第四透镜组被配置为通过对焦操作沿光轴行动，其中，

满足以下条件表达式（1），

f/f4<-0.35  …(1)

其中，f为图像拾取透镜的总焦距，以及

f4为第四透镜组的焦距。

以上所描述的实施例中所描述的各部件的形状以及数值仅为实现本技术的实施例的具体实例，不应用于限制对本技术的技术范围的理解。

本领域技术人员将会理解：可以依据设计要求和其它因素，对本发明进行多方面的修改、组合、子组合、以及变动，只要这些修改、组合、子组合、以及变动处于所附权利要求或者其等效要求的范围内即可。

Claims (9)

1.一种图像拾取透镜，包含：

从对象侧到图像侧依次排列的

具有正屈光力的第一透镜组；

具有负屈光力的第二透镜组；

具有正屈光力的第三透镜组；以及

具有负屈光力的第四透镜组，第四透镜组被配置为通过对焦操作沿光轴行动，

其中，满足以下条件表达式（1），

f/f4<-0.35  …(1)

其中，f为图像拾取透镜的总焦距，以及

f4为第四透镜组的焦距。

2.根据权利要求1所述的图像拾取透镜，其中，满足以下条件表达式（2），

0.8<f/f3<4.0  …(2)

其中，f3为第三透镜组的焦距。

3.根据权利要求1所述的图像拾取透镜，其中，满足以下条件表达式（3），

-1.20<f/f2<-0.03  …(3)

其中，f2为第二透镜组的焦距。

4.根据权利要求1所述的图像拾取透镜，其中，第二透镜组中的最靠近对象侧的面在对象侧呈凹形，第二透镜组中的最靠近图像侧的面在图像侧呈凸形。

5.根据权利要求4所述的图像拾取透镜，其中，第二透镜组包括多个新月形透镜。

6.根据权利要求1所述的图像拾取透镜，其中，满足以下条件表达式（4），

0.3<f/f1<1.0  …(4)

其中，f1为第一透镜组的焦距。

7.根据权利要求1所述的图像拾取透镜，其中，第三透镜组包括具有正屈光力的非球面透镜。

8.根据权利要求1所述的图像拾取透镜，其中，第四透镜组实质上由一个负透镜组成。

9.一种具有图像拾取透镜和图像拾取器件的图像拾取装置，所述图像拾取器件被配置为把图像拾取透镜所形成的光图像转换为电信号，所述图像拾取透镜包含：

从对象侧到图像侧依次排列的

具有正屈光力的第一透镜组；

具有负屈光力的第二透镜组；

具有正屈光力的第三透镜组；以及

具有负屈光力的第四透镜组，第四透镜组被配置为通过对焦操作沿光轴行动，其中，

满足以下条件表达式（1），

f/f4<-0.35  …(1)

其中，f为图像拾取透镜的总焦距，以及

f4为第四透镜组的焦距。