CN104024909A - 摄像透镜以及摄像装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种摄像透镜，获得小型的摄像透镜。该摄像透镜从物体侧依次由第1透镜组(G1)、光阑(St)以及第2透镜组(G2)构成，第1透镜组(G1)从物体侧依次由具有负的光焦度且具有凸面朝向物体侧的弯月形状的第1-1透镜(L11)、以及具有正的光焦度且物体侧透镜面在物体侧为凸形状的第1-2透镜(L12)构成。第2透镜组(G2)从物体侧依次由具有正的光焦度且具有凸面朝向像侧的弯月形状的第2-1透镜(L21)、具有负的光焦度且物体侧透镜面在物体侧为凹形状并且具有物体侧透镜面的曲率半径的绝对值小于像侧透镜面的曲率半径的绝对值的形状的第2-2透镜(L22)以及具有正的光焦度且物体侧透镜面在物体侧为凸形状的第2-3透镜(L23)构成。
Description
技术领域
本发明涉及摄像透镜、尤其是适用于电子相机等摄像装置的小型的透镜。另外，本发明涉及具备这样的摄像透镜的摄像装置。
背景技术
近年来，在市场上较多地供给有搭载了以例如APS画幅、Four-Thirds画幅等为基准的大型的摄像元件的数码相机。最近，并不限于数字单反相机，也提供有使用上述的大型的摄像元件、且不具有反光取景器的镜头更换式的数码相机、紧凑型相机。这些相机的优点在于，具有高画质并且***整体为小型且便携性优异。而且，伴随着相机的小型化，透镜***的小型化且薄型化的要求不断加强。
作为与这样的大型的摄像元件相对应且透镜片数较少且小型的摄像透镜，例如提出有专利文献1～4所述的结构。在专利文献1～4所述的摄像透镜中，形成如下的透镜结构：共同在最靠近物体侧配置负透镜，具有所谓反焦类型、或者基于此那样的光学能力配置的透镜结构。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-237542号公报
专利文献2：日本特开2009-258157号公报
专利文献3：日本特开2010-186011号公报
专利文献4：日本特开2011-59288号公报
发明的概要
发明要解决的课题
在作为相机、特别是单反相机的可换镜头而使用的摄像透镜中，为了在透镜***与摄像元件之间***各种光学元件、或者确保反光取景器用的光路长度，有时需要较长的后截距。这样的情况下，适用反焦类型的光学能力配置。
另一方面，在使用上述的APS画幅等的大型摄像元件的摄像装置中，不具有反光取景器的镜头更换式的相机、或者镜头一体型的紧凑型相机等根据其结构，有时不需要单反相机用的可换镜头那样的较长的后截距。
在此，专利文献1～4所述的摄像透镜形成如下结构：共同在最靠近物体侧配置负透镜，从光阑朝像面侧配置有负透镜、正透镜以及正透镜。在这样类型的摄像透镜中，为了确保较长的后截距以及光学性能这两者，光学全长必然地增长。
在将专利文献1～4所述的摄像透镜应用于使用上述APS画幅等的大型的摄像元件的摄像装置的情况下，能够确保较高的光学性能。然而，与***整体小型且便携性优异的摄像装置相应地，期望摄像透镜也小型化。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而作出的，其目的在于提供薄型且低成本的摄像透镜以及使用该摄像透镜的摄像装置，该摄像透镜确保能够与大型的摄像元件对应的光学性能、且抑制朝向摄像元件的入射角进而能够形成为小型。
用于解决课题的手段
本发明的摄像透镜的特征在于，该摄像透镜从物体侧依次由第1透镜组、光阑以及第2透镜组构成，
所述第1透镜组从物体侧依次由具有负的光焦度且具有凸面朝向物体侧的弯月形状的第1-1透镜、以及具有正的光焦度且物体侧透镜面在物体侧为凸形状的第1-2透镜构成，
所述第2透镜组从物体侧依次由具有正的光焦度且具有凸面朝向像侧的弯月形状的第2-1透镜、具有负的光焦度且物体侧透镜面在物体侧为凹形状并且具有物体侧透镜面的曲率半径的绝对值小于像侧透镜面的曲率半径的绝对值的形状的第2-2透镜、以及具有正的光焦度且物体侧透镜面在物体侧为凸形状的第2-3透镜构成。
需要说明的是，本发明的摄像透镜由第1透镜组与第2透镜组构成，但在两个透镜组以外，也可以包含实际上不具备光学能的透镜、光阑、玻璃罩等透镜以外的光学要素、透镜凸缘、透镜筒、摄像元件、具有手抖修正机构等的机构部分等的结构。
另外，在本发明中，凸面、凹面、平面、双凹、弯月、双凸、平凸以及平凹等这样的透镜的面形状、正以及负这样的透镜的光焦度的符号，对于含有非球面的结构，只要没有特别限定，考虑为近轴区域。另外，在本发明中，对于曲率半径的符号，面形状凸向物体侧的情况设为正，凸向像侧的情况设为负。
需要说明的是，在本发明的摄像透镜中，优选的是，构成所述第2透镜组的3片透镜分别隔着空气间隔进行配置。
另外，在本发明的摄像透镜中，优选的是，构成所述第2透镜组的3片透镜中的任一片是至少1面为非球面的非球面透镜。特别优选的是，构成第2透镜组的3片透镜中的第2-1透镜为非球面透镜。
在这种情况下，整个***中的所述非球面透镜以外的透镜优选为球面透镜。
另外，在本发明的摄像透镜中，优选满足下述条件式(1)。
1.2＜f/|f4|＜2.9…(1)
其中，
f4：所述第2-2透镜的焦距
f：整个***的焦距。
在这种情况下，更优选满足下述条件式(1-1)。
1.3＜f/|f4|＜2.8…(1-1)。
另外，在本发明的摄像透镜中，优选满足下述条件式(2)。
0.5＜f/f3＜1.5…(2)
其中，
f3：所述第2-1透镜的焦距
f：整个***的焦距。
在这种情况下，更优选满足下述条件式(2-1)。
0.6＜f/f3＜1.4…(2-1)。
另外，在本发明的摄像透镜中，优选满足下述条件式(3)。
0.5＜f/f5＜1.5…(3)
其中，
f5：所述第2-3透镜的焦距
f：整个***的焦距。
在这种情况下，更优选满足下述条件式(3-1)。
0.6＜f/f5＜1.4…(3-1)。
另外，在本发明的摄像透镜中，优选满足下述条件式(4)。
0.6＜f/fG1＜1.5…(4)
其中，
fG1：所述第1透镜组的焦距
f：整个***的焦距。
在这种情况下，更优选满足下述条件式(4-1)。
0.7＜f/fG1＜1.4…(4-1)。
另外，在本发明的摄像透镜中，优选满足下述条件式(5)。
Ndp＞1.75…(5)
其中，
Ndp：所述第1-2透镜、所述第2-1透镜以及所述第2-3透镜相对于d线的折射率的平均值。
在这种情况下，更优选满足下述条件式(5-1)。
Ndp＞1.78…(5-1)。
另外，在本发明的摄像透镜中，优选满足下述条件式(6)。
0.3＜f123/f＜0.9…(6)
其中，
f123：所述第1-1透镜、所述第1-2透镜以及所述第2-1透镜的合成焦距
f：整个***的焦距。
在这种情况下，更优选满足下述条件式(6-1)。
0.4＜f123/f＜0.8…(6-1)。
另外，在本发明的摄像透镜中，优选满足下述条件式(7)。
8°＜|α|＜20°…(7)
其中，
α：在无限远物体对焦点时达到最大像高的主光线与光轴所成的角度。
在这种情况下，更优选满足下述条件式(7-1)。
9°＜|α|＜19°…(7-1)。
另外，在本发明的摄像透镜中，优选满足下述条件式(8)。
0.35＜Y/f＜0.70…(8)
其中，
Y：最大像高，
f：整个***的焦距。
在这种情况下，更优选满足下述条件式(8-1)。
0.40＜Y/f＜0.65…(8-1)。
另外，在本发明的摄像透镜中，优选满足下述条件式(9)。
0.70＜ST/TL＜0.95…(9)
其中，
ST：从所述光阑到像面为止的光轴上的距离
TL：从整个***的最靠近物体侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离(后截距量为空气换算长度)。
在这种情况下，更优选满足下述条件式(9-1)。
0.75＜ST/TL＜0.95…(9-1)
本发明的摄像装置的特征在于，具备上述的本发明的摄像透镜。
发明效果
本发明的摄像透镜的第1透镜组由具有负的光焦度且具有凸面朝向物体侧的弯月形状的第1-1透镜、以及具有正的光焦度且物体侧透镜面在物体侧为凸形状的第1-2透镜构成，从而能够高平衡地修正第1透镜组所产生的球面像差、像面弯曲以及色像差等各像差。
另外，通过由3片透镜来构成第2透镜组，能够实现薄型化、轻量化以及低成本化。
另外，将构成第2透镜组的第2-1透镜设为具有正的光焦度且具有凸面朝向像侧的弯月形状，从而能够确保必要的后截距且在全长为小型化时良好地修正球面像差。
另外，将构成第2透镜组的第2-2透镜设为具有负的光焦度且物体侧透镜面在物体侧为凹形状、并且具有物体侧透镜面的曲率半径的绝对值小于像侧透镜面的曲率半径的绝对值的形状，从而能够抑制彗星像差以及歪曲像差。
另外，将构成第2透镜组的第2-3透镜设为具有正的光焦度且物体侧透镜面在物体侧为凸形状，从而不会使后截距过大而能够抑制周边光线的射出角度。
本发明的摄像装置具备本发明的摄像透镜，因此能够小型且低价地构成，且能够获得修正了各像差的解像度较高的良好的像。
附图说明
图1是表示本发明的实施例1的摄像透镜的透镜结构的剖视图。
图2是表示本发明的实施例2的摄像透镜的透镜结构的剖视图。
图3是表示本发明的实施例3的摄像透镜的透镜结构的剖视图。
图4是表示本发明的实施例4的摄像透镜的透镜结构的剖视图。
图5是表示本发明的实施例5的摄像透镜的透镜结构的剖视图。
图6是表示本发明的实施例6的摄像透镜的透镜结构的剖视图。
图7是表示本发明的实施例7的摄像透镜的透镜结构的剖视图。
图8是表示图1所示的实施例1的摄像透镜中的在无限远物体对焦点时达到最大像高的光束的图。
图9的(A)～(D)是本发明的实施例1的摄像透镜的各像差图。
图10的(A)～(D)是本发明的实施例2的摄像透镜的各像差图。
图11的(A)～(D)是本发明的实施例3的摄像透镜的各像差图。
图12的(A)～(D)是本发明的实施例4的摄像透镜的各像差图。
图13的(A)～(D)是本发明的实施例5的摄像透镜的各像差图。
图14的(A)～(D)是本发明的实施例6的摄像透镜的各像差图。
图15的(A)～(D)是本发明的实施例7的摄像透镜的各像差图。
图16是本发明的一实施方式的摄像装置的概略结构图。
图17A是本发明的其它实施方式的摄像装置的概略结构图。
图17B是本发明的其它实施方式的摄像装置的概略结构图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。图1是表示本发明的实施方式的摄像透镜的结构例的剖视图，与后述的实施例1的摄像透镜相对应。另外，图2～图7是表示本发明的实施方式的其它结构例的剖视图，分别与后述的实施例2～7的摄像透镜相对应。图1～图7所示的例子的基本结构彼此大致相同，图示方法也相同，因此，在此主要参照图1对本发明的实施方式的摄像透镜进行说明。
在图1中，表示将左侧设为物体侧、右侧设为像侧而在无限远对焦状态下的光学***配置。这在后述的图2～图7中也是相同的。
本实施方式的摄像透镜作为透镜组而从物体侧依次由第1透镜组G1、第2透镜组G2构成。需要说明的是，在第1透镜组G1与第2透镜组G2之间配置有孔径光阑St。
第1透镜组G1从物体侧依次由第1-1透镜以及与第1-1透镜接合的第1-2透镜构成。在本实施方式中，第1透镜组G1由具有负的光焦度、具有凸面朝向物体侧的弯月形状的第1-1透镜L11以及与第1-1透镜L11接合的、具有正的光焦度且物体侧透镜面在物体侧为凸形状的第1-2透镜L12构成。
需要说明的是，在后述的实施例2～6中，第1透镜组G1也形成相同的结构。
第2透镜组G2从物体侧依次由第2-1透镜、第2-2透镜以及第2-3透镜这3片透镜来构成。在本实施方式中，第2透镜组G2从物体侧依次由具有正的光焦度且具有凸面朝向像侧的弯月形状的、物体侧以及像侧的面为非球面的第2-1透镜L21、具有负的光焦度且物体侧透镜面在物体侧为凹形状、并且具有物体侧透镜面的曲率半径的绝对值小于像侧透镜面的曲率半径的绝对值的形状的第2-2透镜L22以及具有正的光焦度且物体侧透镜面在物体侧为凸形状的第2-3透镜L23构成。另外，第2-1透镜L21、第2-2透镜L22以及第2-3透镜L23隔着空气间隔进行配置。
需要说明的是，在后述的实施例2～7中，第2透镜组G2也形成相同的结构。另外，在实施例2、4、5、6、7中，第2-1透镜L21的物体侧以及像侧的面也为非球面。在实施例3中，第2-1透镜L21的物体侧的面为非球面。
另外，图1所示的孔径光阑St未必表示大小、形状，而是表示光轴Z上的位置。另外，这里所示的Sim为成像面，如后所述在该位置处配置有由例如CCD(Charge Coupled Device)、CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor)等构成的摄像元件。
另外，在图1中示出了在第2透镜组G2与成像面Sim之间配置有平行平板状的光学构件PP的例子。在将摄像透镜应用于摄像装置时，与安装透镜的摄像装置侧的结构相应地，大多在光学***与成像面Sim之间配置玻璃罩、红外线截止滤光片或低通滤光片等各种滤光片等。上述光学构件PP假定上述结构。
需要说明的是，在本实施方式的摄像透镜中，聚焦通过使光学***整体沿着光轴Z移动来进行。
本实施方式的摄像透镜中，第1透镜组G1由具有负的光焦度且具有凸面朝向物体侧的弯月形状的第1-1透镜L11、以及具有正的光焦度且物体侧透镜面在物体侧为凸形状的第1-2透镜L12构成，因此能够高平衡地修正由第1透镜组G1产生的球面像差、像面弯曲以及色像差等各像差。另外，通过将接合透镜配置为最佳，能够实现良好的消色差。
另外，由于第2透镜组G2由3片透镜L21、L22、L23构成，因此能够实现薄型化、轻量化以及低成本化。
另外，由于第2-1透镜L21设为具有正的光焦度且具有凸面朝向像侧的弯月形状，因此能够确保必要的后截距、且在全长小型化时良好地修正球面像差。
另外，由于第2-2透镜L22设为具有负的光焦度且物体侧透镜面相对于物体侧为凹形状、并且具有物体侧透镜面的曲率半径的绝对值小于像侧透镜面的曲率半径的绝对值的形状，因此能够抑制彗星像差以及歪曲像差。
另外，由于第2-3透镜L23设为具有正的光焦度且物体侧透镜面在物体侧为凸形状，因此不会使后截距过大且能够抑制周边光线的射出角度。
另外，在本实施方式的摄像透镜中，构成第2透镜组G2的3片透镜L21、L22、L23形成隔着空气间隔进行配置的结构。因此，具有透镜的设计自由度上升、对像差修正有利并且能够在两面自由设定非球面这样的优点。
另外，在本实施方式的摄像透镜中，构成第2透镜组G2的3片透镜L21、L22、L23中的任一片成为至少1面是非球面的非球面透镜。更优选的是，第2-1透镜L21成为非球面透镜。这样，在第2透镜组G2中设置非球面透镜，从而能够良好地保持轴上以及轴外的像差的平衡，能够良好地修正像面弯曲。
需要说明的是，在配置于更靠像面侧的透镜上设置非球面的情况下，通过透镜面的各个朝向像高的光线彼此分离，因此容易利用非球面的效果。然而，在与本实施方式的摄像透镜同类型的摄像透镜中，由于随着朝向像面侧而透镜径急剧增大，因此具有成本增高这样的问题。尤其是本实施方式的摄像透镜假定大型的摄像元件，最终透镜的外径变得非常大。本实施方式的摄像透镜优先薄型化，只要不是广视角、大口径等像差修正特别困难的状态，即使是靠近光阑St的位置，也具有一定程度的像差修正能力且能够实现低成本化。因此，优选在比作为最终透镜的第2-3透镜L23靠前的透镜、尤其是第21透镜L21上设置非球面。
另外，在本实施方式的摄像透镜中，通过仅将构成第2透镜组G2的3片透镜L21、L22、L23中的任一片设为非球面透镜而将其他透镜设为球面透镜，能够实现低成本化。
另外，本实施方式的摄像透镜具有上述结构，并且满足下述条件式(1)。
1.2＜f/|f4|＜2.9…(1)
其中，
f4：第2-2透镜L22的焦距
f：整个***的焦距
另外，在条件式(1)规定的范围内，特别是满足下述条件式(1-1)。
1.3＜f/|f4|＜2.8…(1-1)
在此，对于条件式(1)规定的条件、即文字式的部分的具体值，在表15中分实施例汇总记载。这对于后述的条件式(2)～(9)也是相同的。
通过如上所述地满足条件式(1)，本实施方式的摄像透镜实现以下的效果。即，条件式(1)规定整个***的焦距与第2-2透镜L22的焦距之间的关系，当不小于上限值时，像散以及倍率色像差的修正变得困难，因而是不优选的。相反，当不大于下限值时，像面弯曲的修正变得困难，因而是不优选的。
而且，在本实施方式的摄像透镜中，通过在条件式(1)规定的范围内特别是也满足条件式(1-1)，上述的效果变得更显著。
另外，本实施方式的摄像透镜满足下述条件式(2)，进而，在条件式(2)规定的范围内尤其满足下述条件式(2-1)。
0.5＜f/f3＜1.5…(2)
0.6＜f/f3＜1.4…(2-1)
其中，
f3：第2-1透镜L21的焦距
f：整个***的焦距
条件式(2)规定整个***的焦距与第2-1透镜L21的焦距之间的关系，当不小于上限值时，各像差、尤其是像面弯曲以及歪曲像差的修正变得困难，因此是不优选的。相反地，当不大于下限值时，在像差修正上变得有利，但后截距变长，小型化变得困难，因此是不优选的。
而且，在本实施方式的摄像透镜中，通过在条件式(2)规定的范围内特别是也满足条件式(2-1)，上述的效果变得更为显著。
另外，本实施方式的摄像透镜满足下述条件式(3)，进而，在条件式(3)规定的范围内特别是满足下述条件式(3-1)。
0.5＜f/f5＜1.5…(3)
0.6＜f/f5＜1.4…(3-1)
其中，
f5：第2-3透镜的焦距
f：整个***的焦距
条件式(3)规定整个***的焦距与第2-3透镜L23的焦距之间的关系，当不小于上限值时，像面弯曲以及歪曲像差的修正变得困难，因此是不优选的。相反地，当不大于下限值时，彗星像差的修正变得困难，进而，出瞳无法充分地远离像面，因此是不优选的。
而且，在本实施方式的摄像透镜中，通过在条件式(3)规定的范围内特别是也满足条件式(3-1)，从而使上述的效果变得更为显著。
另外，本实施方式的摄像透镜满足下述条件式(4)，进而，在条件式(4)规定的范围内特别是满足下述条件式(4-1)。
0.6＜f/fG1＜1.5…(4)
0.7＜f/fG1＜1.4…(4-1)
其中，
fG1：第1透镜组G1的焦距
f：整个***的焦距
条件式(4)规定整个***的焦距与第1透镜组G1的焦距之间的关系，当不小于上限值时，在第1透镜组G1处产生的球面像差以及歪曲像差的修正变得困难，因此是不优选的。相反地，当不大于下限值时，第1透镜组G1的焦距变长而光学全长增大，为了防止该情况，当增大第2透镜组G2的正的光焦度时，高平衡地修正球面像差、彗星像差变得困难，因此是不优选的。
而且，在本实施方式的摄像透镜中，通过在条件式(4)规定的范围内特别是也满足条件式(4-1)，上述的效果变得更为显著。
另外，本实施方式的摄像透镜满足下述条件式(5)，进而，在条件式(5)规定的范围内特别是满足下述条件式(5-1)。
Ndp＞1.75…(5)
Ndp＞1.78…(5-1)
其中，
Ndp：第1-2透镜L12、第2-1透镜L21以及第2-3透镜L23相对于d线的折射率的平均值
条件式(5)规定第1-2透镜L12、第2-1透镜L21以及第2-3透镜L23相对于d线的折射率的平均值，当不大于条件式(5)的下限值时，珀兹伐和的控制变得困难，为了良好地修正像面弯曲，需要增大光学全长，小型化变得困难，因此是不优选的。
而且，在本实施方式的摄像透镜中，通过在条件式(5)规定的范围内特别是也满足条件式(5-1)，上述的效果变得更为显著。
另外，本实施方式的摄像透镜满足下述条件式(6)，进而，在条件式(6)规定的范围内特别是满足下述条件式(6-1)。
0.3＜f123/f＜0.9…(6)
0.4＜f123/f＜0.8…(6-1)
其中，
f123：第1-1透镜L11、第1-2透镜L12以及第2-1透镜L21的合成焦距
f：整个***的焦距
条件式(6)规定第1-1透镜L11、第1-2透镜L12以及第2-1透镜L21的合成焦距，当不小于上限值时，透镜全长增大，因此是不优选的。相反，当不大于下限值时，每一个波长的球面像差的修正变得困难。另外，珀兹伐和的控制变得困难，同时高平衡地修正像面弯曲以及像散变得困难，因此是不优选的。
而且，在本实施方式的摄像透镜中，通过在条件式(6)规定的范围内特别是也满足条件式(6-1)，上述的效果变得更为显著。
另外，本实施方式的摄像透镜满足下述条件式(7)，而且，在条件式(7)规定的范围内特别是满足下述条件式(7-1)。
8°＜|α|＜20°…(7)
9°＜|α|＜19°…(7-1)
其中，
α：在无限远物体对焦点时达到最大像高的主光线与光轴所成的角度
条件式(7)规定在无限远物体对焦点时达到最大像高的主光线与光轴所成的角度的范围。在图8中表示图1所示的实施例1的摄像透镜中的、在无限远物体对焦点时达到最大像高的光束。在图8中表示达到最大像高的光束2、以及在光束2中作为通过孔径光阑St的中心的光线的主光线4。另外，从成像面Sim向右侧、通过主光线4与成像面Sim的交点且与光轴Z平行的假想线和从主光线4延伸的假想线所成的角度与达到最大像高的主光线和光轴所成的角度是相同的，因此将上述两条假想线所成的角度作为条件式(7)所示的角度α进行表示。
并且，当不小于条件式(7)的上限值时，在摄像元件上变得难以获取光，因此是不优选的。相反，当不大于下限值时，若想要确保光学性能，则需要增长后截距或减弱在比孔径光阑St靠像侧的位置处配置的透镜的光学能，使通过各透镜的光线的角度的变化变得缓慢，因此各透镜的径增大，其结果是，透镜***变得大型化，因此是不优选的。
而且，在本实施方式的摄像透镜中，通过在条件式(7)规定的范围内特别是也满足条件式(7-1)，上述的效果变得更为显著。
另外，本实施方式的摄像透镜满足下述条件式(8)，进而，在条件式(8)规定的范围内特别是满足下述条件式(8-1)。
0.35＜Y/f＜0.70…(8)
0.40＜Y/f＜0.65…(8-1)
其中，
Y：最大像高，
f：整个***的焦距
需要说明的是，最大像高Y能够通过透镜的设计规格、以及搭载的装置的规格等来决定。
条件式(8)规定最大像高与整个***的焦距之间的关系，当不小于上限值时，由于焦距变短，因此像面弯曲以及倍率色像差的修正变得困难，因此是不优选的。相反，当不大于下限值时，焦距变长，薄型化变得困难，因此是不优选的。
而且，在本实施方式的摄像透镜中，通过在条件式(8)规定的范围内特别是也满足条件式(8-1)，上述的效果变得更为显著。
另外，本实施方式的摄像透镜满足下述条件式(9)，进而，在条件式(9)规定的范围内特别是满足下述条件式(9-1)。
0.70＜ST/TL＜0.95…(9)
0.75＜ST/TL＜0.95…(9-1)
其中，
ST：从光阑到像面的光轴上的距离
TL：从整个***的最靠近物体侧的透镜面到像面的光轴上的距离(后截距量为空气换算长度)
条件式(9)规定光学全长与从光阑位置到成像面的距离之比，当不小于上限值时，配置在比光阑靠物体侧的透镜的空间变小，因此需要减少透镜片数、或者需要强行缩小透镜的曲率，因此各像差的修正变得困难，因此是不优选的。相反，当不大于下限值时，光阑位置靠近摄像元件，因此光线朝向摄像元件的入射光增大，因此是不优选的。
而且，在本实施方式的摄像透镜中，通过在条件式(9)规定的范围内特别是也满足条件式(9-1)，上述的效果变得更为显著。
接下来，特别是以数值实施例为主而详细说明本发明的摄像透镜的实施例。
<实施例1>
在图1中表示实施例1的摄像透镜的透镜组的配置。需要说明的是，图1的结构中的透镜组以及各透镜的详细说明如上所述，因此，以下若没有特别必要则省略重复的说明。
在表1中表示实施例1的摄像透镜的基本透镜数据。在此，也包含光学构件PP来表示。在表1中，在Si的栏中表示以位于最靠近物体侧的构成要素的物体侧的面作为第一个而随着朝向像侧依次增加的方式在构成要素上标注面编号时的第i个(i＝1，2，3，...)面编号。在Ri的栏中表示第i个面的曲率半径，在Di的栏中表示第i个面与第i+1个面的光轴Z上的面间隔。另外，在Ndj的栏中表示以最靠近物体侧的构成要素作为第一个而随着朝向像侧依次增加的第j个(j＝1，2，3，...)构成要素相对于d线(波长587.6nm)的折射率，在vdj的栏中表示第j个构成要素相对于d线的阿贝数。另外，在该基本透镜数据中，也包含孔径光阑St来表示，在与孔径光阑St相当的面的曲率半径的栏中，记载为∞(光阑)。
表1的曲率半径R以及面间隔D的值的单位为mm。另外，在表1中，记载有以规定的位数截取的数值。而且，对于曲率半径的符号，在面形状凸向物体侧的情况下设为正，在凸向像侧的情况下设为负。
另外，在表1的透镜数据中，对非球面的面编号标注*标，作为非球面的曲率半径而表示近轴的曲率半径的数值。而且在表1的下方，一并表示透镜***整体的焦距f以及FNo.。
以上所述的表1的记载的方法在后述的表3、5、7、9、11、13中也是相同的。
另外，在表2中表示实施例1的摄像透镜的非球面数据。在此，表示非球面的面编号以及与该非球面相关的非球面系数。在此，非球面系数的数值的“E-n”(n：整数)意味着“×10-n”。需要说明的是，非球面系数为下述非球面式中的各系数KA、Am(m＝3，4，5，...10)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的非球面上的点下降至与非球面顶点接触的光轴垂直的平面上的垂线的长度)
h：高度(从光轴到透镜面的距离)
C：近轴曲率半径的倒数
KA、Am：非球面系数(m＝3，4，5，...10)
以上所述的表2的记载的方法在后述的表4、6、8、10、12、14中也是相同的。
在以下所述的表中，全部如上所述地作为长度的单位而使用mm，作为角度的单位而使用度(°)，但光学***可以比例放大或者比例缩小进行使用，因此也能够使用其他适当的单位。
[表1]
实施例1.基本透镜数据
*：非球面
f＝25.471 FNo.＝3.50
[表2]
实施例1.非球面数据
在此，实施例1的摄像透镜的无限远对焦状态下的球面像差、像散、歪曲像差(畸变)、倍率色像差分别在图9的(A)～(D)中表示。各像差以d线(波长587.6nm)为基准，但在球面像差图中也表示与波长460.0nm以及615.0nm相关的像差，特别是在倍率色像差图中表示与波长460.0nm以及615.0nm相关的像差。在像散图中，对于径向方向而以实线表示，对于切向方向而以虚线表示。球面像差图的FNo.意味F值，其它的像差图的ω意味半视角。以上所述的像差的显示方法在后述的图10～图15中也是相同的。
<实施例2>
在图2中表示实施例2的摄像透镜中的透镜组的配置。在表3中表示实施例2的摄像透镜的基本透镜数据。在表4中表示实施例2的摄像透镜的非球面数据。在图10的(A)～(D)中表示实施例2的摄像透镜的各像差图。
[表3]
实施例2.基本透镜数据
*：非球面
f＝28.381 FNo.＝3.50
[表4]
实施例2.非球面数据
<实施例3>
在图3中表示实施例3的摄像透镜中的透镜组的配置。在表5中表示实施例3的摄像透镜的基本透镜数据。在表6中表示实施例3的摄像透镜的非球面数据。在图11的(A)～(D)中表示实施例3的摄像透镜的各像差图。
[表5]
实施例3.基本透镜数据
*：非球面
f＝28.775 FNo.＝2.88
[表6]
实施例3.非球面数据
<实施例4>
在图4中表示实施例4的摄像透镜中的透镜组的配置。在表7中表示实施例4的摄像透镜的基本透镜数据。在表8中表示实施例4的摄像透镜的非球面数据。在图12的(A)～(D)中表示实施例4的摄像透镜的各像差图。
[表7]
实施例4.基本透镜数据
*：非球面
f＝28.114FNo.＝3.51
[表8]
实施例4.非球面数据
<实施例5>
在图5中表示实施例5的摄像透镜中的透镜组的配置。在表9中表示实施例5的摄像透镜的基本透镜数据。在表10中表示实施例5的摄像透镜的非球面数据。在图13的(A)～(D)中表示实施例5的摄像透镜的各像差图。
[表9]
实施例5.基本透镜数据
*：非球面
f＝29.256 FNo.＝3.50
[表10]
实施例5.非球面数据
<实施例6>
在图6中表示实施例6的摄像透镜中的透镜组的配置。在表11中表示实施例6的摄像透镜的基本透镜数据。在表12中表示实施例6的摄像透镜的非球面数据。在图14的(A)～(D)中表示实施例6的摄像透镜的各像差图。
[表11]
实施例6.基本透镜数据
*：非球面
f＝32.553 FNo.＝3.62
[表12]
实施例6.非球面数据
<实施例7>
在图7中表示实施例7的摄像透镜中的透镜组的配置。在表13中表示实施例7的摄像透镜的基本透镜数据。在表14中表示实施例7的摄像透镜的非球面数据。在图15的(A)～(D)中表示实施例7的摄像透镜的各像差图。
[表13]
实施例7.基本透镜数据
*：非球面
f＝26.679 FNo.＝3.50
[表14]
实施例7.非球面数据
另外，在表15中，针对实施例1～7各自表示上述的条件式(1)～(9)规定的条件、即文字式的部分的值。该表15的值与d线相关。如表15所示，实施例1～7的摄像透镜皆满足条件式(1)～(9)的全部，进而也全部满足表示上述条件式规定的范围内的更优选范围的条件式(1-1)～(9-1)。由此获得的效果如之前详细说明那样。
[表15]
需要说明的是，在图1中，示出了在透镜***与成像面Sim之间配置有光学构件PP的例子，但也可以替代配置低通滤光片或截止特定的波长区域那样的各种滤光片等，在各透镜之间配置上述各种滤光片，或者在任一个透镜的透镜面上施加具有与各种滤光片相同的作用的膜。
接下来，对本发明的摄像装置进行说明。在图16表示本发明的一实施方式的相机的立体形状。这里所示的相机10是紧凑型数码相机，在相机主体11的正面以及内部设置本发明的实施方式所涉及的小型的摄像透镜12，在相机主体11的正面设置用于向被摄体发出闪光的闪光发光装置13，在相机主体11的上表面设置快门按钮15、电源按钮16，在相机主体11的内部设置摄像元件17。摄像元件17对由小型的广角透镜12形成的光学像进行摄像而转化为电信号，例如由CCD、CMOS等构成。
如上所述，本发明的实施方式的摄像透镜12实现足够的小型化，因此相机10即使不采用沉胴式，也能够在携带时与摄影时这两种情况下成为紧凑型相机。或者在采用沉胴式的情况下，与现有的沉胴式的相机相比，能够形成为进一步小型且便携性较高的相机。另外，使用本发明的摄像透镜12的该相机10能够高画质地进行摄影。
接下来，参照图17对本发明的摄像装置的其它实施方式进行说明。在此，表示立体形状的相机30是拆卸自如地安装可换镜头20的、所谓的无反射镜单镜形式的数字静态相机，图17A表示从前侧观察该相机30的外观，图17B表示从背面侧观察该相机30的外观。
该相机30具备相机主体31，在其上表面设有快门按钮32与电源按钮33。另外，在相机主体31的背面上设有操作部34以及35与显示部36。显示部36用于显示拍摄出的图像、或拍摄之前的位于视角内的图像。
在相机主体31的前面中央部，设有供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安装件37，借助该安装件37将可换镜头20安装于相机主体31。可换镜头20将本发明的摄像透镜收纳于镜筒内。
而且，在相机主体31内，设有接收由可换镜头20形成的被摄体像、输出与之相应的摄像信号的CCD等摄像元件(未图示)、对从该摄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以及用于记录该生成的图像的记录介质等。在该相机30中，通过按压快门按钮32而进行一帧的静态画面的摄影，将由该摄影获得的图像数据记录于上述记录介质。
在用于这样的无反射镜单镜相机30的可换镜头20中使用本发明的摄像透镜，从而使该相机30在透镜安装状态下足够小型并且能够以高画质进行摄影。
以上，举出实施方式以及实施例而说明了本发明，但本发明并不限定于上述实施方式以及实施例，能够进行各种变形。例如各透镜成分的曲率半径、面间隔、折射率、阿贝数、非球面系数等值并不限于上述各数值实施例所示的值，能够取得其他值。
Claims (23)
1.一种摄像透镜，其特征在于，
该摄像透镜从物体侧依次由第1透镜组、光阑以及第2透镜组构成，
所述第1透镜组从物体侧依次由具有负的光焦度且具有凸面朝向物体侧的弯月形状的第1-1透镜、以及具有正的光焦度且物体侧透镜面在物体侧为凸形状的第1-2透镜构成，
所述第2透镜组从物体侧依次由具有正的光焦度且具有凸面朝向像侧的弯月形状的第2-1透镜、具有负的光焦度且物体侧透镜面在物体侧为凹形状并且具有物体侧透镜面的曲率半径的绝对值小于像侧透镜面的曲率半径的绝对值的形状的第2-2透镜、以及具有正的光焦度且物体侧透镜面在物体侧为凸形状的第2-3透镜构成。
2.根据权利要求1所述的摄像透镜，其特征在于，
构成所述第2透镜组的3片透镜分别隔着空气间隔进行配置。
3.根据权利要求1或2所述的摄像透镜，其特征在于，
构成所述第2透镜组的3片透镜中的任一片是至少1面为非球面的非球面透镜。
4.根据权利要求3所述的摄像透镜，其特征在于，
整个***中的所述非球面透镜以外的透镜为球面透镜。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的摄像透镜，其特征在于，
该摄像透镜满足下述条件式(1)，
1.2＜f/|f4|＜2.9…(1)
其中，
f4：所述第2-2透镜的焦距
f：整个***的焦距。
6.根据权利要求5所述的摄像透镜，其特征在于，
该摄像透镜满足下述条件式(1-1)，
1.3＜f/|f4|＜2.8…(1-1)。
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，
该摄像透镜满足下述条件式(2)，
0.5＜f/f3＜1.5…(2)
其中，
f3：所述第2-1透镜的焦距
f：整个***的焦距。
8.根据权利要求7所述的摄像透镜，其特征在于，
该摄像透镜满足下述条件式(2-1)，
0.6＜f/f3＜1.4…(2-1)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的摄像透镜，其特征在于，
该摄像透镜满足下述条件式(3)，
0.5＜f/f5＜1.5…(3)
其中，
f5：所述第2-3透镜的焦距
f：整个***的焦距。
10.根据权利要求9所述的摄像透镜，其特征在于，
该摄像透镜满足下述条件式(3-1)，
0.6＜f/f5＜1.4…(3-1)。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的摄像透镜，其特征在于，
该摄像透镜满足下述条件式(4)，
0.6＜f/fG1＜1.5…(4)
其中，
fG1：所述第1透镜组的焦距
f：整个***的焦距。
12.根据权利要求11所述的摄像透镜，其特征在于，
该摄像透镜满足下述条件式(4-1)，
0.7＜f/fG1＜1.4…(4-1)。
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，
该摄像透镜满足下述条件式(5)，
Ndp＞1.75…(5)
其中，
Ndp：所述第1-2透镜、所述第2-1透镜以及所述第2-3透镜相对于d线的折射率的平均值。
14.根据权利要求13所述的摄像透镜，其特征在于，
该摄像透镜满足下述条件式(5-1)，
Ndp＞1.78…(5-1)。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的摄像透镜，其特征在于，
该摄像透镜满足下述条件式(6)，
0.3＜f123/f＜0.9…(6)
其中，
f123：所述第1-1透镜、所述第1-2透镜以及所述第2-1透镜的合成焦距
f：整个***的焦距。
16.根据权利要求15所述的摄像透镜，其特征在于，
该摄像透镜满足下述条件式(6-1)，
0.4＜f123/f＜0.8…(6-1)。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的摄像透镜，其特征在于，
该摄像透镜满足下述条件式(7)，
8°＜|α|＜20°…(7)
其中，
α：在无限远物体对焦点时达到最大像高的主光线与光轴所成的角度。
18.根据权利要求17所述的摄像透镜，其特征在于，
该摄像透镜满足下述条件式(7-1)，
9°＜|α|＜19°…(7-1)。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的摄像透镜，其特征在于，
该摄像透镜满足下述条件式(8)，
0.35＜Y/f＜0.70…(8)
其中，
Y：最大像高，
f：整个***的焦距。
20.根据权利要求19所述的摄像透镜，其特征在于，
该摄像透镜满足下述条件式(8-1)，
0.40＜Y/f＜0.65…(8-1)。
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，
该摄像透镜满足下述条件式(9)，
0.70＜ST/TL＜0.95…(9)
其中，
ST：从所述光阑到像面为止的光轴上的距离
TL：从整个***的最靠近物体侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离(后截距量为空气换算长度)。
22.根据权利要求21所述的摄像透镜，其特征在于，
该摄像透镜满足下述条件式(9-1)，
0.75＜ST/TL＜0.95…(9-1)。
23.一种摄像装置，其特征在于，
该摄像装置具备权利要求1至22中任一项所述的摄像透镜。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |