CN106019539B - 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以及具备该摄像透镜的摄像装置，该摄像透镜抑制聚焦组的大径化，并且为广角且F值小，在不使透镜系统大型化的前提下能够对焦于最近距离物体，并且能够保持良好的性能。摄像透镜从最靠物侧起依次连续地具有正的第一透镜组(G1)、正的第二透镜组(G2)、以及第三透镜组(G3)。在第一透镜组(G1)被固定的状态下使第二透镜组(G2)与第三透镜组(G3)以光轴方向上的相互间隔发生变化的方式移动，由此进行从无限远物体向最近距离物体的对焦。第一透镜组(G1)从最靠物侧起依次连续地具有负的第一透镜(L11)和负的第二透镜(L12)。
Description
技术领域
本发明涉及摄像透镜以及摄像装置，尤其是涉及适于数码相机、摄影机等的摄像透镜、以及具备这种摄像透镜的摄像装置。
背景技术
一直以来，作为在数码相机等摄像装置中使用的摄像透镜，提出有通过使两个以上的透镜组以相互不同的轨迹移动来进行对焦的浮动聚焦型的透镜系统。例如，在下述专利文献1、2中记载有如下所述的光学系统：在最靠物侧配置对焦时固定的第一透镜组，将比该第一透镜组靠像侧的两个透镜组设为对焦时移动的聚焦组，在对焦时以这两个透镜组的间隔发生变化的方式使这两个透镜组移动。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-147373号公报
专利文献2：日本特开2009-20341号公报
上述领域的摄像装置要求具有紧凑的结构、为广角且F值小。另外，近年来，还要求能够进行更接近的摄影。广角且F值小的摄像透镜在不改变透镜系统全长而想要对焦于距离更接近的物体时容易产生像差。为了在抑制像差的同时进行对焦，采用浮动聚焦型的透镜系统是有利的。
然而，在上述专利文献1、2所记载的浮动聚焦型的光学系统中，第一透镜组是具有负光焦度的透镜组，位于该第一透镜组的后续位置的聚焦组为大径，因此镜身也容易成为大径。另外，由于大径的聚焦组的重量变大，因此还存在向驱动系统施加的负荷变大且难以使聚焦速度成为高速这样的不良状况。
发明内容
本发明是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于提供一种摄像透镜以及具备该摄像透镜的摄像装置，该摄像透镜抑制聚焦组的大径化，并且为广角且F值小，能够在不使透镜系统大型化的前提下对焦于最近距离物体，能够保持良好的性能。
解决方案
本发明的摄像透镜从最靠物侧起依次连续地包括具有正光焦度的第一透镜组、具有正光焦度的第二透镜组、以及第三透镜组，在第一透镜组被固定的状态下，使第二透镜组与第三透镜组以光轴方向上的相互间隔发生变化的方式移动，由此进行从无限远物体向最近距离物体的对焦，第一透镜组从最靠物侧起依次连续地包括具有负光焦度的第一透镜和具有负光焦度的第二透镜。
在本发明的摄像透镜中，优选满足下述条件式(1)，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)。
-1.5＜f1ab/f1＜-0.1 (1)
-1.0＜f1ab/f1＜-0.2 (1-1)
-0.7＜f1ab/f1＜-0.3 (1-2)
其中，
f1ab：第一透镜与第二透镜的合成焦距；
f1：第一透镜组的焦距。
优选第三透镜组仅由一片单透镜构成。需要说明的是，“单透镜”是指，由未被接合的一片透镜构成。
本发明的摄像透镜优选满足下述条件式(2)，更优选满足下述条件式(2-1)。
0.1＜f2/|f3|＜0.7 (2)
0.1＜f2/|f3|＜0.5 (2-1)
其中，
f2：第二透镜组的焦距；
f3：第三透镜组的焦距。
优选第二透镜组在最靠物侧具有正透镜。在第二透镜组在最靠物侧具有正透镜的情况下，优选满足下述条件式(3)，更优选满足下述条件式(3-1)。
0.3＜f2/f2a＜2 (3)
0.6＜f2/f2a＜1.7 (3-1)
其中，
f2：第二透镜组的焦距；
f2a：第二透镜组的最靠物侧的正透镜的焦距。
在第二透镜组在最靠物侧具有正透镜的情况下，优选第二透镜组在从第二透镜组的最靠物侧的正透镜的像侧的面到第二透镜组的最靠像侧的面之间具有光阑。此外，在该情况下，第二透镜组在比光阑靠像侧所具有的透镜也可以从物侧起依次仅由负透镜、正透镜、负透镜、正透镜这4片透镜构成。
优选第一透镜组具有两片正透镜。另外，优选第一透镜组在第二透镜的像侧包括与第二透镜连续且具有负光焦度的第三透镜。
本发明的摄像透镜也可以由第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组构成。或者，本发明的摄像透镜还可以由第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组、配置在第三透镜组的像侧且对焦时固定的第四透镜组构成。
本发明的摄像装置具备本发明的摄像透镜。
需要说明的是，上述的“由…构成”表示“实际上由…构成”，除了举出的构成要素以外，还可以包括实际上不具有屈光力的透镜、光阑、玻璃罩、滤光片等透镜以外的光学要素、透镜凸缘、透镜镜筒、手抖修正机构等机构部分等。
需要说明的是，上述的“连续地包括…第三透镜组”、“连续地包括…第二透镜”、“包括与…连续且具有负光焦度的第三透镜”中的“连续”是关于透镜组、透镜的，与其他的构件无关。
需要说明的是，“透镜组”并非必须由多个透镜构成，也包含仅由一片透镜构成的情况。另外，上述的各透镜组的光焦度的符号分别表示作为对应的组整体的光焦度的符号。此外，上述的光焦度的符号在包含有非球面的情况下是在近轴区域考虑的。
发明效果
根据本发明，在由至少三个透镜组构成的浮动聚焦型的透镜系统中，在最靠物侧配置对焦时固定的正的第一透镜组，在第一透镜组的像侧与第一透镜组连续地配置聚焦组，并适当地设定第一透镜组的结构，因此能够提供如下的摄像透镜、以及具备该摄像透镜的摄像装置：抑制聚焦组的大径化，并且为广角且F值小，在不使透镜系统大型化的前提下能够对焦于最近距离物体，能够保持良好的性能。
附图说明
图1是示出本发明的实施例1的摄像透镜的结构和光路的剖视图。
图2是示出本发明的实施例2的摄像透镜的结构和光路的剖视图。
图3是示出本发明的实施例3的摄像透镜的结构和光路的剖视图。
图4是示出本发明的实施例4的摄像透镜的结构和光路的剖视图。
图5是本发明的实施例1的摄像透镜的各像差图，从左起依次示出球面像差、像散、歪曲像差、倍率色差。
图6是本发明的实施例2的摄像透镜的各像差图，从左起依次示出球面像差、像散、歪曲像差、倍率色差。
图7是本发明的实施例3的摄像透镜的各像差图，从左起依次示出球面像差、像散、歪曲像差、倍率色差。
图8是本发明的实施例4的摄像透镜的各像差图，从左起依次示出球面像差、像散、歪曲像差、倍率色差。
图9A是本发明的一实施方式所涉及的摄像装置的前侧的立体图。
图9B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。
附图标记说明：
1 摄像透镜
2 轴上光束
3 最大视场角的轴外光束
20 更换镜头
30 相机
31 相机机身
32 快门按钮
33 电源按钮
34、35 操作部
36 显示部
37 固定件
G1 第一透镜组
G2 第二透镜组
G3 第三透镜组
G4 第四透镜组
L11 第一透镜
L12 第二透镜
L13 第三透镜
透镜 L14～L16、L21～L26、L31、L41 透镜
PP 光学构件
Sim 像面
St 孔径光阑
Z 光轴
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～图4是示出本发明的实施方式所涉及的摄像透镜的结构和光路的剖视图，且分别与后述的实施例1～4对应。图1～图4所示的例的基本结构、图示方法相同，故以下主要参照图1所示的例子进行说明。
在图1中，左侧为物侧、右侧为像侧。图1的带有无限远这样的语句的上段示出对焦于无限远物体的状态，带有最近处这样的语句的下段示出对焦于最近距离物体的状态。图1中光路示出轴上光束2、最大视场角的轴外光束3。
该摄像透镜沿着光轴Z从物侧起依次连续地包括具有正光焦度的第一透镜组G1、具有正光焦度的第二透镜组G2、以及第三透镜组G3。在图1的例子中，第一透镜组G1从物侧起依次配置有第一透镜L11、第二透镜L12、第三透镜L13、以及透镜L14～L16，第二透镜组G2从物侧起依次配置有透镜L21、L22、孔径光阑St、透镜L23～L26，第三透镜组G3仅由透镜L31构成。需要说明的是，图1所示的孔径光阑St不一定表示大小、形状，而表示光轴Z上的位置。
当将该摄像透镜应用于摄像装置时，根据摄像装置的结构，考虑在透镜系统与像面Sim之间配置红外线截止滤光片、低通滤光片等各种滤光片、玻璃罩等，因此图1示出将假定了上述构件的平行平板状的光学构件PP配置在透镜系统与像面Sim之间的例子。但是，光学构件PP的位置并不局限于图1所示的情况，还可以是省略了光学构件PP的结构。
该摄像透镜在第一透镜组G1相对于像面Sim固定的状态下，使第二透镜组G2与第三透镜组G3以光轴方向上的相互间隔发生变化的方式移动，由此来进行从无限远物体向最近距离物体的对焦。在图1的上段与下段之间标记有示意性表示在从无限远物体向最近距离物体的对焦时移动的各透镜组的移动方向的箭头。
通过将第一透镜组G1设为具有正光焦度的透镜组，能够使从第一透镜组G1向第二透镜组G2入射的光束形成为收敛光，能够抑制第二透镜组G2以及比第二透镜组G2靠像侧的透镜的大径化，即能够抑制作为聚焦组的第二透镜组G2以及第三透镜组G3的大径化。另外，通过采用使第二透镜组G2与第三透镜组G3以不同的轨迹移动来进行对焦的浮动聚焦型的结构，能够在广角且F值小的透镜系统中抑制像差的产生，并且能够实现向最近距离物体的对焦。
第一透镜组G1从最靠物侧起依次连续地包括具有负光焦度的第一透镜L11和具有负光焦度的第二透镜L12。由此，能够在抑制第一透镜组G1的大径化的同时实现广角化。
该摄像透镜构成为，关于第一透镜L11、第二透镜L12而满足下述条件式(1)。
-1.5＜f1ab/f1＜-0.1 (1)
其中，
f1ab：第一透镜与第二透镜的合成焦距；
f1：第一透镜组的焦距。
通过避免成为条件式(1)的下限以下，能够确保第一透镜L11、第二透镜L12的光焦度，从而容易抑制第一透镜组G1的大径化。通过避免成为条件式(1)的上限以上，能够确保第一透镜组G1的光焦度，从而容易抑制第二透镜组G2之后的透镜组的大径化。为了进一步提高关于条件式(1)的上述效果，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)。
-1.0＜f1ab/f1＜-0.2 (1-1)
-0.7＜f1ab/f1＜-0.3 (1-2)
优选第一透镜组G1在第二透镜L12的像侧包括与第二透镜L12连续且具有负光焦度的第三透镜L13。在这种情况下，在抑制第一透镜组G1的大径化的同时更容易实现广角化。
另外，优选第一透镜组G1具有两片正透镜。在这种情况下，不使球面像差恶化而容易确保第一透镜组G1的正光焦度。
第一透镜组G1能够如例如图1的例子那样构成为，从物侧起依次由凸面朝向物侧的负弯月透镜、凸面朝向物侧的负弯月透镜、双凹透镜、双凸透镜、负透镜、正透镜构成。这样，在将第一透镜组G1由四片负透镜和两片正透镜构成且排列为负、负、负、正、负、正的屈光力的情况下，有利于确保广角化和正光焦度的两者并存。
另外，关于聚焦组，优选满足下述条件式(2)。
0.1＜f2/|f3|＜0.7 (2)
其中，
f2：第二透镜组的焦距；
f3：第三透镜组的焦距。
通过避免成为条件式(2)的下限以下，能够可靠地实现第三透镜组G3的像差修正效果，能够抑制向最近距离物体对焦时的像差的产生。通过避免成为条件式(2)的上限以上，能够防止第三透镜组G3的像差修正效果变得过度。由此，能够增大第二透镜组G2与第三透镜组G3的相对位置的误差的允许量，能够抑制因制造误差导致的性能劣化，有利于实现良好的性能。为了获得与条件式(2)的下限相关的上述效果并且进一步提高与条件式(2)的上限相关的上述效果，更优选地满足下述条件式(2-1)。
0.1＜f2/|f3|＜0.5 (2-1)
另外，该摄像透镜优选为，如图1的例子那样，第二透镜组G2在最靠物侧具有正透镜。在这种情况下，能够抑制第二透镜组G2的大径化。
在第二透镜组G2在最靠物侧具有正透镜的情况下，优选满足下述条件式(3)。
0.3＜f2/f2a＜2 (3)
其中，
f2：第二透镜组的焦距；
f2a：第二透镜组的最靠物侧的正透镜的焦距。
通过避免成为条件式(3)的下限以下，能够避免第二透镜组G2的最靠物侧的正透镜的光焦度不足，容易抑制第二透镜组G2的大径化。通过避免成为条件式(3)的上限以上，能够避免第二透镜组G2的最靠物侧的正透镜的光焦度变得过度，容易抑制球面像差的产生。为了进一步提高与条件式(3)相关的上述效果，更优选满足下述条件式(3-1)。
0.6＜f2/f2a＜1.7 (3-1)
在第二透镜组G2在最靠物侧具有正透镜的情况下，优选第二透镜组G2在从该正透镜的像侧的面到第二透镜组G2的最靠像侧的面之间具有孔径光阑St。在这种情况下，能够利用第二透镜组G2的最靠物侧的正透镜使光束收敛，从而能够抑制孔径光阑St的大径化。
在第二透镜组G2在最靠物侧具有正透镜、在上述范围具有孔径光阑St的情况下，优选第二透镜组G2在比孔径光阑St靠像侧所具有的透镜如图1的例子那样，从物侧起依次由负透镜、正透镜、负透镜、正透镜这4片透镜构成。这4片透镜中的、最靠物侧的透镜有利于球面像差的良好修正，第二片以及第三片透镜有利于倍率色差的良好修正，最靠像侧的透镜有利于使射出光瞳位置更靠物侧。
另外，在第二透镜组G2在比孔径光阑St靠像侧仅具有上述4片透镜的情况下，第二透镜组G2在比孔径光阑St靠物侧所具有的透镜如图1的例子那样，也可以从物侧起依次仅由正透镜、负透镜这两片透镜构成。在这种情况下，更加有利于良好的倍率色差的修正。
如图1的例子那样，优选第三透镜组G3实际上仅由一片单透镜构成。在这种情况下，容易抑制第三透镜组G3的光焦度，能够增大第二透镜组G2与第三透镜组G3的相对位置的误差的允许量，能够抑制因制造误差导致的性能劣化，有利于实现良好的性能。需要说明的是，第三透镜组G3可以如图1、图3、图4的例子那样成为具有负光焦度的透镜组，也可以如图2的例子那样成为具有正光焦度的透镜组。
摄像透镜也可以如图1的例子那样实际上由第一透镜组G1、第二透镜组G2、第三透镜组G3这三个透镜组构成。在这种情况下，能够抑制透镜片数，能够在维持透镜系统全长的同时确保聚焦组移动的空间，有利于小型化、低成本化，另外能够简化装置结构。
或者，如图3的例子那样，摄像透镜也可以实际上由第一透镜组G1、第二透镜组G2、第三透镜组G3、对焦时相对于像面Sim固定的第四透镜组G4这四个透镜组构成。与移动的透镜组相比，固定的透镜组的因制造误差对性能产生的影响小，因此通过将这样的透镜组配置在像面Sim的附近，能够在抑制因制造误差导致的性能劣化的同时抑制对焦时的像差变动。另外，通过在最靠像侧配置对焦时固定的透镜组，远离于防尘。
以上说明的优选结构以及可能的结构能够任意地组合，优选根据要求的规格适当选择地采用。通过适当地采用上述结构，能够实现广角、小F值、紧凑的结构、良好的性能。需要说明的是，在此所说的广角是指全视场角为80°以上，在此所说的小F值是指对焦于无限远物体的状态下的F值为1.5以下。
接着，对本发明的摄像透镜的数值实施例进行说明。
[实施例1]
图1示出实施例1的摄像透镜的结构。需要说明的是，图1的结构中的各透镜组以及各透镜的详细说明如上所述，故在此省略重复说明。下述表1～表3示出表示实施例1的摄像透镜的详细结构的数值数据。表1示出基本透镜数据，表2示出非球面系数，表3示出各种因素和可变面间隔的值。
表1的Si一栏示出以将最靠物侧的构成要素的物侧的面设为第一个随着朝向像侧而依次增加的方式对构成要素的面标注面编号的情况下的第i个(i＝1、2、3、...)面编号，Ri一栏示出第i个面的曲率半径，Di一栏示出第i个面与第i+1个面在光轴Z上的面间隔，Ndj一栏示出将最靠物侧的构成要素作为第一个随着朝向像侧而依次增加的第j个(j＝1、2、3、...)构成要素的关于d线(波长587.6nm)的折射率，νdj一栏示出第j个构成要素的d线基准的阿贝数。
在此，对于曲率半径的符号，以凸面朝向物侧的面形状的情况为正，以凸面朝向像侧的面形状的情况为负。表1还一并示出孔径光阑St、光学构件PP。在表1中，相当于孔径光阑St的面的面编号一栏中记载有面编号和(St)这样的语句。Di的最下栏的值是光学构件PP与像面Sim的间隔。
在表1中，对非球面的面编号标注＊记号，非球面的曲率半径一栏记载有近轴的曲率半径的数值。表2示出实施例1的各非球面的非球面系数。表2的非球面系数的数值的“E-n”(n：整数)是指“×10-n”。非球面系数是由下式表示的非球面式中的各系数KA、Am(m＝3、4、5、...20)的值。
【数1】
其中，
Zd：非球面深度(从高度h的非球面上的点向非球面顶点相接的与光轴垂直的平面引出的垂线的长度)；
h：高度(从光轴到透镜面为止的距离)；
C：近轴曲率；
KA、Am(m＝3、4、5、...20)：非球面系数。
另外，在表1中，在对焦时间隔发生变化的可变面间隔使用DD[]这样的符号，在[]中记入该间隔的物侧的面编号。表3以d线基准示出这些可变面间隔的值、整个系统的焦距f、横向倍率β、F值FNo.、以及最大全视场角2ω。2ω一栏的[°]的单位是度。在表3中，将对焦于无限远物体的状态、对焦于中间距离物体的状态、对焦于最近距离物体的状态的各值分别示出于标记为无限远、中间、最近处。
在各表的数据中，角度的单位使用度，长度的单位使用mm，但由于光学系统即便比例放大或者比例缩小也能够使用，因而也能够使用其他适当的单位。另外，在以下所示的各表中记载有以规定的位数取整的数值。
【表1】
实施例1
| Si | Ri | Di | Ndj | νdj |
| 1 | 38.3268 | 2.2000 | 1.84666 | 23.78 |
| 2 | 18.2985 | 6.4628 | ||
| *3 | 101.4033 | 1.8000 | 1.58313 | 59.37 |
| *4 | 24.8055 | 8.1652 | ||
| 5 | -54.0691 | 1.2000 | 1.48749 | 70.24 |
| 6 | 48.5554 | 0.7482 | ||
| 7 | 70.2046 | 5.4400 | 2.00100 | 29.13 |
| 8 | -47.6350 | 1.3800 | 1.51742 | 52.43 |
| 9 | 269.0688 | 0.1436 | ||
| 10 | 28.1259 | 5.3500 | 1.88300 | 40.76 |
| 11 | 424.0469 | DD[11] | ||
| 12 | 23.0504 | 3.3200 | 1.81600 | 46.62 |
| 13 | 273.0245 | 0.1300 | ||
| 14 | 49.5397 | 1.0000 | 1.92286 | 18.90 |
| 15 | 16.3940 | 4.3829 | ||
| 16(St) | ∞ | 3.8277 | ||
| *17 | -11.7384 | 1.8700 | 1.80348 | 40.45 |
| *18 | -13.2023 | 1.1383 | ||
| 19 | -29.6767 | 4.5200 | 1.59282 | 68.62 |
| 20 | -11.1270 | 1.3000 | 1.64769 | 33.79 |
| 21 | -15.9271 | 0.1300 | ||
| 22 | ∞ | 6.0100 | 1.49700 | 81.61 |
| 23 | -17.3654 | DD[23] | ||
| 24 | 125.9601 | 2.8000 | 1.94595 | 17.98 |
| 25 | 52.8849 | DD[25] | ||
| 26 | ∞ | 2.8500 | 1.51680 | 64.20 |
| 27 | ∞ | 2.1206 |
【表2】
实施例1
| 面编号 | 3 | 4 | 17 | 18 |
| KA | 3.0752596E+00 | 9.9576104E-01 | 4.8561823E-01 | 7.8153884E-01 |
| A3 | -2.6531748E-04 | -3.4957907E-04 | -1.3557524E-05 | 7.0877725E-05 |
| A4 | 1.1298117E-04 | 1.1431746E-04 | 4.0045257E-06 | 4.3287259E-05 |
| A5 | 4.1026774E-05 | 5.6230975E-05 | -2.7170685E-05 | 2.1066997E-05 |
| A6 | -9.4555654E-06 | -1.3625626E-05 | 8.9246958E-06 | -5.3988528E-06 |
| A7 | 6.1495285E-07 | 1.0481089E-06 | -4.6664264E-07 | 6.4638873E-07 |
| A8 | -9.2607734E-10 | -1.4116031E-08 | -1.4315616E-07 | 1.3600375E-07 |
| A9 | -3.2078817E-10 | -8.7386914E-10 | 9.7408852E-09 | -7.8107596E-09 |
| A10 | -1.0029111E-10 | -1.1803106E-10 | 7.5130458E-09 | -5.0942183E-09 |
| A11 | 1.0774764E-12 | 5.4917878E-12 | -2.0995964E-10 | 6.9123977E-11 |
| A12 | 3.3183604E-13 | 4.5666130E-13 | -3.4306612E-10 | 1.9329420E-10 |
| A13 | 1.9993012E-14 | 1.2608406E-14 | 4.1858436E-11 | -2.0721434E-11 |
| A14 | -1.5700008E-15 | -2.8484882E-15 | -7.3662898E-13 | 1.3892855E-13 |
| A15 | -8.1219883E-17 | -7.2513713E-17 | 1.9227467E-13 | -9.5589830E-14 |
| A16 | 2.0351729E-18 | 5.6553464E-18 | -3.9619707E-14 | 2.0599768E-14 |
| A17 | 3.8188631E-19 | 5.3269960E-19 | -1.6950300E-15 | 1.0951853E-15 |
| A18 | -1.1250958E-20 | -2.4152388E-20 | 6.0255568E-16 | -3.1633447E-16 |
| A19 | -3.0246245E-22 | -4.4861106E-22 | -3.2537737E-17 | 1.3778648E-17 |
| A20 | 1.0493545E-23 | 2.2384282E-23 | 4.4063532E-19 | -4.4916662E-20 |
【表3】
实施例1
| 无限远 | 中间 | 最近处 | |
| f | 16.48 | 16.38 | 15.82 |
| β | 0.000 | 0.031 | 0.209 |
| FNo. | 1.44 | 1.46 | 1.59 |
| 2ω[°] | 81.8 | 81.6 | 80.8 |
| DD[11] | 5.5671 | 5.0428 | 2.3627 |
| DD[23] | 1.0017 | 1.0660 | 1.9168 |
| DD[25] | 13.7445 | 14.2045 | 16.0338 |
图5示出实施例1的摄像透镜的各像差图。图5的上段从左起依次示出对焦于无限远物体的状态下的球面像差、像散、歪曲像差(畸变)、倍率色差(倍率的色差)，在中段从左起依次示出对焦于中间距离物体的状态下的球面像差、像散、歪曲像差、倍率色差，在下段从左起依次示出对焦于最近距离物体的状态下的球面像差、像散、歪曲像差、倍率色差。与图5相关的对焦于中间距离物体的状态、对焦于最近距离物体的状态下的横向倍率与表3所示的各状态相同。在球面像差图中，分别以黑色的实线、长虚线、短虚线示出关于d线(波长587.6nm)、C线(波长656.3nm)、F线(波长486.1nm)的像差。在像散图中，分别以实线、短虚线示出径向、切向的关于d线的像差。在歪曲像差图中，以实线示出关于d线的像差。在倍率色差图中，分别以长虚线、短虚线示出关于C线、F线的像差。球面像差图的FNo.表示F值，其他的像差图的ω表示半视场角。
只要未特别说明，上述的实施例1的说明中所述的各数据的标号、含义、记载方法针对以下的实施例也相同，因此以下省略重复说明。
[实施例2]
图2示出实施例2的摄像透镜的结构。实施例2的摄像透镜由第一透镜组G1～第三透镜组G3这三个透镜组构成。在对焦时，第一透镜组G1被固定，使第二透镜组G2与第三透镜组G3以光轴方向上的相互间隔发生变化的方式移动。第一透镜组G1～第三透镜组G3分别具有的透镜的片数与实施例1相同。表4示出实施例2的摄像透镜的基本透镜数据，表5示出非球面系数，表6示出各种因素和可变面间隔的值。图6示出实施例2的摄像透镜的各像差图。
【表4】
实施例2
| Si | Ri | Di | Ndj | νdj |
| 1 | 33.1597 | 2.4333 | 1.80518 | 25.42 |
| 2 | 17.4979 | 5.0163 | ||
| *3 | 41.2286 | 1.8000 | 1.58313 | 59.38 |
| *4 | 18.5501 | 9.2712 | ||
| 5 | -38.7431 | 1.3000 | 1.60300 | 65.44 |
| 6 | 56.1485 | 0.4295 | ||
| 7 | 73.2421 | 7.4680 | 2.00100 | 29.13 |
| 8 | -43.0083 | 1.3890 | ||
| 9 | -28.2782 | 1.9920 | 1.77250 | 49.60 |
| 10 | -50.9966 | 0.1300 | ||
| 11 | 36.6393 | 4.9872 | 1.88300 | 40.76 |
| 12 | -156.2709 | DD[12] | ||
| 13 | 19.5658 | 3.9585 | 1.81600 | 46.62 |
| 14 | 153.9081 | 0.1550 | ||
| 15 | 50.6880 | 1.1157 | 1.95906 | 17.47 |
| 16 | 16.3444 | 4.3298 | ||
| 17(St) | ∞ | 3.3231 | ||
| *18 | -16.2217 | 1.6000 | 1.68893 | 31.08 |
| *19 | -68.9717 | 0.1000 | ||
| 20 | 62.4614 | 5.1599 | 1.59282 | 68.62 |
| 21 | -14.7097 | 1.3000 | 1.51742 | 52.43 |
| 22 | -21.1072 | 0.1300 | ||
| 23 | -44.9529 | 2.1373 | 1.59282 | 68.62 |
| 24 | -24.2268 | DD[24] | ||
| 25 | -235.2125 | 2.1185 | 1.77250 | 49.60 |
| 26 | -54.2680 | DD[26] | ||
| 27 | ∞ | 2.8500 | 1.51680 | 64.20 |
| 28 | ∞ | 4.7670 |
【表5】
实施例2
| 面编号 | 3 | 4 | 18 | 19 |
| KA | 4.9367001E+00 | 8.8891387E-01 | 3.2814909E-02 | -4.9716305E+00 |
| A3 | 1.7600984E-05 | -1.4960903E-05 | -4.3044569E-06 | -4.8659790E-06 |
| A4 | 1.2153834E-05 | 3.3694100E-05 | 1.3482063E-05 | 1.1129246E-04 |
| A5 | 1.1346506E-05 | 4.3109039E-06 | -4.9055349E-06 | -6.6031513E-06 |
| A6 | -1.2961465E-06 | 1.5838869E-08 | 6.7727293E-07 | 2.0912998E-06 |
| A7 | -5.2491531E-08 | -1.3390289E-07 | -1.4550044E-07 | -5.7238633E-07 |
| A8 | 1.2890037E-08 | -3.8301951E-09 | -4.9898682E-09 | 4.7721542E-08 |
| A9 | -5.1270877E-10 | 2.9600322E-09 | -4.1091887E-09 | 1.0973671E-09 |
| A10 | 7.2682435E-11 | -1.6644945E-10 | 1.1341131E-09 | 4.8202925E-10 |
| A11 | -1.6921003E-11 | -5.2990770E-12 | 2.8953124E-10 | -1.3659866E-10 |
| A12 | 1.8253279E-12 | -1.1572305E-13 | -4.9292970E-11 | 1.4266441E-11 |
| A13 | -1.3548607E-13 | 9.2926253E-14 | -5.9749304E-12 | -3.5351373E-12 |
| A14 | 7.2486407E-15 | -1.4620957E-15 | 3.0935063E-13 | 2.8150077E-13 |
| A15 | -1.5983597E-16 | -4.3370282E-16 | 1.9718966E-13 | 3.6731264E-14 |
| A16 | 5.8245120E-18 | 1.4405577E-17 | -6.2017390E-15 | -1.3833792E-15 |
| A17 | -2.1004499E-18 | 1.7975874E-18 | -2.5786198E-15 | -7.0329380E-16 |
| A18 | 1.9588723E-19 | -1.7987334E-19 | 1.0036902E-16 | 3.4999802E-17 |
| A19 | -7.3492797E-21 | 6.7003261E-21 | 1.5002724E-17 | 3.2914102E-18 |
| A20 | 1.0160485E-22 | -9.5217456E-23 | -8.4601376E-19 | -2.0694560E-19 |
【表6】
实施例2
| 无限远 | 中间 | 最近处 | |
| f | 16.48 | 16.40 | 15.89 |
| β | 0.000 | 0.031 | 0.209 |
| FNo. | 1.44 | 1.47 | 1.58 |
| 2ω[°] | 82.2 | 82.0 | 80.6 |
| DD[12] | 5.9172 | 5.3410 | 2.5307 |
| DD[24] | 1.5513 | 1.5966 | 0.9691 |
| DD[26] | 11.8000 | 12.3309 | 15.7687 |
[实施例3]
图3示出实施例3的摄像透镜的结构。实施例3的摄像透镜由第一透镜组G1～第四透镜组G4这四个透镜组构成。在对焦时，第一透镜组G1和第四透镜组G4被固定，使第二透镜组G2与第三透镜组G3以光轴方向上的相互间隔发生变化的方式移动。第四透镜组G4仅由透镜L41构成。第一透镜组G1～第三透镜组G3分别具有的透镜的片数与实施例1相同。表7示出实施例3的摄像透镜的基本透镜数据，表8示出非球面系数，表9示出各种因素和可变面间隔的值。图7示出实施例3的摄像透镜的各像差图。
【表7】
实施例3
| Si | Ri | Di | Ndj | νdj |
| 1 | 35.7060 | 1.8000 | 1.92119 | 23.96 |
| 2 | 18.2532 | 5.0246 | ||
| *3 | 57.8162 | 1.8000 | 1.58313 | 59.46 |
| *4 | 23.5856 | 9.6817 | ||
| 5 | -38.8477 | 1.4000 | 1.48749 | 70.24 |
| 6 | 43.9721 | 0.9985 | ||
| 7 | 67.8014 | 5.1548 | 2.00100 | 29.13 |
| 8 | -58.5261 | 1.4100 | 1.51742 | 52.43 |
| 9 | -153.8933 | 0.1300 | ||
| 10 | 29.2976 | 4.5967 | 1.88300 | 40.76 |
| 11 | 222.3909 | DD[11] | ||
| 12 | 23.5355 | 4.0344 | 1.81600 | 46.62 |
| 13 | 149.2031 | 0.2360 | ||
| 14 | 38.5790 | 1.1000 | 1.95906 | 17.47 |
| 15 | 16.4746 | 4.0674 | ||
| 16(St) | ∞ | 3.3737 | ||
| *17 | -13.9726 | 1.7576 | 1.80348 | 40.45 |
| *18 | -14.9863 | 2.2429 | ||
| 19 | -25.1188 | 3.7585 | 1.59282 | 68.62 |
| 20 | -11.3526 | 1.4000 | 1.74077 | 27.79 |
| 21 | -16.9261 | 0.1300 | ||
| 22 | 1099.8720 | 6.5721 | 1.49700 | 81.61 |
| 23 | -17.3475 | DD[23] | ||
| 24 | 108.4360 | 2.0807 | 2.00100 | 29.13 |
| 25 | -388.4758 | DD[25] | ||
| 26 | -166.4170 | 1.3000 | 1.89286 | 20.36 |
| 27 | 66.6777 | 9.0000 | ||
| 28 | ∞ | 2.8500 | 1.51680 | 64.20 |
| 29 | ∞ | 3.0594 |
【表8】
实施例3
| 面编号 | 3 | 4 | 17 | 18 |
| KA | -7.9779601E-01 | 8.9150111E-01 | 1.3581104E+00 | 6.3426915E-01 |
| A3 | -6.9846558E-04 | -8.1859783E-04 | 4.3894670E-04 | 3.6347751E-04 |
| A4 | 3.4036180E-04 | 4.4005324E-04 | -5.7402915E-04 | -3.0935766E-04 |
| A5 | -1.3392073E-05 | -4.8704908E-05 | 3.6494293E-04 | 1.8342083E-04 |
| A6 | -5.8868271E-06 | 1.3018176E-06 | -8.2832464E-05 | -2.4359825E-05 |
| A7 | 1.2130161E-06 | 3.0851783E-07 | -3.0924457E-06 | -5.3335990E-06 |
| A8 | -9.3936076E-08 | -2.6157120E-08 | 4.8360213E-06 | 1.4890562E-06 |
| A9 | 1.2480526E-09 | 2.4283132E-10 | -5.7443079E-07 | 1.7669336E-07 |
| A10 | 1.0396989E-10 | -3.6785191E-10 | 8.0609399E-09 | -5.2670895E-08 |
| A11 | 1.4353139E-11 | 5.0871939E-11 | -2.7061500E-08 | -4.6955782E-09 |
| A12 | -1.0046307E-12 | 1.6908288E-12 | 9.4869944E-09 | 7.6244440E-10 |
| A13 | -6.0946865E-14 | -3.9688180E-13 | -8.7093274E-10 | 2.0133476E-10 |
| A14 | 1.8634284E-15 | -1.3058809E-14 | -7.3028269E-11 | -9.7343986E-12 |
| A15 | 2.5842250E-16 | 2.8316972E-15 | 2.4855664E-11 | -4.7419106E-12 |
| A16 | 7.9035821E-18 | -2.9702522E-17 | -2.8611845E-12 | 1.1002410E-13 |
| A17 | -1.3972849E-18 | -3.2494268E-18 | 1.4608615E-13 | 6.4152069E-14 |
| A18 | -2.0929379E-20 | -3.1467823E-19 | 7.7704286E-15 | -6.9568059E-16 |
| A19 | 4.2639808E-21 | 2.9515492E-20 | -1.5322749E-15 | -6.3822337E-16 |
| A20 | -9.1345334E-23 | -5.9737889E-22 | 6.0389158E-17 | 3.2414456E-17 |
【表9】
实施例3
| 无限远 | 中间 | 最近处 | |
| f | 16.49 | 16.39 | 15.70 |
| β | 0.000 | 0.031 | 0.220 |
| FNo. | 1.44 | 1.46 | 1.59 |
| 2ω[°] | 82.4 | 82.2 | 81.6 |
| DD[11] | 5.8400 | 5.2459 | 2.2774 |
| DD[23] | 1.0000 | 1.7861 | 4.9065 |
| DD[25] | 2.2204 | 2.0284 | 1.8765 |
[实施例4]
图4示出实施例4的摄像透镜的结构。实施例4的摄像透镜由第一透镜组G1～第三透镜组G3这三个透镜组构成。在对焦时，第一透镜组G1被固定，使第二透镜组G2与第三透镜组G3以光轴方向上的相互间隔发生变化的方式移动。第一透镜组G1～第三透镜组G3分别具有的透镜的片数与实施例1相同。表10示出实施例4的摄像透镜的基本透镜数据，表11示出非球面系数，表12示出各种因素和可变面间隔的值。图8示出实施例4的摄像透镜的各像差图。
【表10】
实施例4
| Si | Ri | Di | Ndj | νdj |
| 1 | 35.5630 | 2.0000 | 1.84666 | 23.78 |
| 2 | 18.9136 | 5.5606 | ||
| *3 | 636.6799 | 1.6000 | 1.58313 | 59.46 |
| *4 | 33.2533 | 8.8632 | ||
| 5 | -38.3424 | 1.3991 | 1.48749 | 70.24 |
| 6 | 36.8284 | 1.8772 | ||
| 7 | 89.7884 | 5.3080 | 2.00100 | 29.13 |
| 8 | -48.8233 | 1.1870 | 1.58144 | 40.75 |
| 9 | -95.3867 | 0.1471 | ||
| 10 | 28.0762 | 4.6541 | 1.90043 | 37.37 |
| 11 | 107.3058 | DD[11] | ||
| 12 | 18.4955 | 3.9203 | 1.83481 | 42.72 |
| 13 | 83.8974 | 0.1437 | ||
| 14 | 30.5444 | 1.3318 | 1.95906 | 17.47 |
| 15 | 13.2618 | 4.1127 | ||
| 16(St) | ∞ | 3.9025 | ||
| *17 | -12.2986 | 1.1990 | 1.80357 | 40.31 |
| *18 | -12.8588 | 1.5878 | ||
| 19 | -32.4338 | 5.4060 | 1.59282 | 68.62 |
| 20 | -9.0368 | 1.1979 | 1.74950 | 35.33 |
| 21 | -15.5948 | 0.1459 | ||
| 22 | -132.9824 | 5.4999 | 1.49700 | 81.61 |
| 23 | -16.2070 | DD[23] | ||
| 24 | 132.1255 | 1.3000 | 1.58144 | 40.75 |
| 25 | 55.4049 | DD[25] | ||
| 26 | ∞ | 2.8500 | 1.51680 | 64.20 |
| 27 | ∞ | 1.8264 |
【表11】
实施例4
| 面编号 | 3 | 4 | 17 | 18 |
| KA | 0.0000000E+00 | 0.0000000E+00 | 0.0000000E+00 | 0.0000000E+00 |
| A3 | 1.7185324E-04 | -9.2987188E-06 | 1.7644116E-04 | -1.6114309E-05 |
| A4 | 8.5088313E-05 | 2.7497355E-04 | -4.4650933E-04 | 2.1627984E-04 |
| A5 | 2.7584154E-05 | -6.2861180E-05 | 4.7488815E-04 | -1.5229560E-04 |
| A6 | -3.0535569E-06 | 1.8578344E-05 | -2.8001088E-04 | 5.5235436E-05 |
| A7 | -4.6577588E-07 | -2.1403895E-06 | 9.4409150E-05 | 1.5864776E-05 |
| A8 | 7.6790964E-08 | -2.0310628E-07 | -1.2826113E-05 | -1.7259108E-05 |
| A9 | 8.5063897E-10 | 6.6603996E-08 | -2.5461233E-06 | 4.2461759E-06 |
| A10 | -6.9684324E-10 | -2.9795022E-09 | 1.4687057E-06 | 2.2415590E-07 |
| A11 | 2.4155061E-11 | -5.4237572E-10 | -2.2899707E-07 | -2.8316730E-07 |
| A12 | 2.7529595E-12 | 6.0538096E-11 | -1.0780913E-08 | 3.6545621E-08 |
| A13 | -1.8939529E-13 | 5.8451574E-13 | 9.0512702E-09 | 4.2072446E-09 |
| A14 | -3.5875975E-15 | -3.6116882E-13 | -1.0268164E-09 | -1.3627436E-09 |
| A15 | 5.6369879E-16 | 1.1562052E-14 | -5.8888055E-11 | 4.6619849E-11 |
| A16 | -4.9327844E-18 | 8.4292125E-16 | 2.2584803E-11 | 1.6165451E-11 |
| A17 | -7.0093132E-19 | -5.6240946E-17 | -1.3357666E-12 | -1.6383709E-12 |
| A18 | 1.5218109E-20 | -8.2243948E-20 | -9.3391445E-14 | -2.7804914E-14 |
| A19 | 2.3674470E-22 | 7.6037740E-20 | 1.4187129E-14 | 1.0262065E-14 |
| A20 | -6.5030093E-24 | -1.5367675E-21 | -4.7644555E-16 | -3.8279209E-16 |
【表12】
实施例4
| 无限远 | 中间 | 最近处 | |
| f | 16.49 | 16.44 | 16.03 |
| β | 0.000 | 0.031 | 0.221 |
| FNo. | 1.47 | 1.49 | 1.59 |
| 2ω[°] | 82.2 | 81.2 | 79.8 |
| DD[11] | 5.5739 | 4.9979 | 1.9916 |
| DD[23] | 1.0000 | 0.8357 | 1.4960 |
| DD[25] | 13.9563 | 14.6966 | 17.0426 |
表13示出实施例1～4的摄像透镜的条件式(1)～(3)的对应值。需要说明的是，所有实施例都将d线作为基准波长，表13所示的值是该基准波长下的值。
【表13】
| 式编号 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | |
| (1) | f1ab/f1 | -0.380 | -0.459 | -0.403 | -0.324 |
| (2) | f2/|f3| | 0.232 | 0.488 | 0.314 | 0.155 |
| (3) | f2/f2a | 0.744 | 1.634 | 0.790 | 0.924 |
由以上的数据可知，实施例1～4的摄像透镜抑制了聚焦组的大径化，实现小型化，最大全视场角处于约80°～85°的范围且构成为广角，具有1.5以下的小F值，针对从无限远到最近距离为止的物体距离良好地修正了各个像差而实现高光学性能。
接着，对本发明的实施方式所涉及的摄像装置进行说明。图9A、图9B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9A示出从前侧观察相机30的立体图，图9B示出从背面侧观察相机30的立体图。相机30是装配有拆卸自如的更换镜头20的、不具有反光取景器的单眼形式的数码相机。更换镜头20将本发明的实施方式所涉及的摄像透镜1收纳在镜筒内。
该相机30具备相机机身31，在相机机身31的上表面设有快门按钮32和电源按钮33。另外，在相机机身31的背面设有操作部34、35和显示部36。显示部36用于显示所拍摄的图像、拍摄前的位于视场角内的图像。
在相机机身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有固定件37，借助固定件37而将更换镜头20安装于相机机身31。
在相机机身31内设有：输出与由更换镜头20形成的被摄体像对应的摄像信号的CCD(Charge Coupled Device)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、以及用于记录所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，能够实现静态图像或者动态图像的摄影，通过该摄影获得的图像数据被记录于上述记录介质。
通过将本发明的实施方式所涉及的摄像透镜1应用于在上述那样的相机30中使用的更换镜头20，该相机30在透镜安装状态下能够构成为小型，具有宽广的视场角，针对从无限远到最近距离为止的物体距离能够获得良好的图像。
以上，列举实施方式以及实施例对本发明进行了说明，但本发明并不局限于上述实施方式以及实施例，能够加以各种变形。例如，各透镜的曲率半径、面间隔、折射率、阿贝数、非球面系数的值并不局限于上述各数值实施例所示的值，能够采用其他值。
另外，在摄像装置的实施方式中，虽然对应用于不具有反光取景器的单眼形式的数码相机的例子通过图示而进行了说明，但本发明并不局限于该用途，例如，还能够应用于单反式相机、胶片相机、摄影机等。
Claims (14)
1.一种摄像透镜，其特征在于，
所述摄像透镜从最靠物侧起依次连续地包括具有正光焦度的第一透镜组、具有正光焦度的第二透镜组、以及第三透镜组，
在所述第一透镜组被固定的状态下，使所述第二透镜组与所述第三透镜组以光轴方向上的相互间隔发生变化的方式移动，由此进行从无限远物体向最近距离物体的对焦，
所述第一透镜组从最靠物侧起依次连续地包括具有负光焦度的第一透镜和具有负光焦度的第二透镜，
所述第二透镜组在最靠物侧具有正透镜，
所述第二透镜组在从所述第二透镜组的最靠物侧的所述正透镜的像侧的面到所述第二透镜组的最靠像侧的面之间具有光阑，
所述第二透镜组在比所述光阑靠像侧所具有的透镜从物侧起依次仅为负透镜、正透镜、负透镜、正透镜这4片透镜。
2.根据权利要求1所述的摄像透镜，其特征在于，
所述摄像透镜满足下述条件式(1)：
-1.5＜f1ab/f1＜-0.1 (1)
其中，
f1ab：所述第一透镜与所述第二透镜的合成焦距；
f1：所述第一透镜组的焦距。
3.根据权利要求1或2所述的摄像透镜，其特征在于，
所述第三透镜组仅由一片单透镜构成。
4.根据权利要求1或2所述的摄像透镜，其特征在于，
所述摄像透镜满足下述条件式(2)：
0.1＜f2/|f3|＜0.7 (2)
其中，
f2：所述第二透镜组的焦距；
f3：所述第三透镜组的焦距。
5.根据权利要求1所述的摄像透镜，其特征在于，
所述摄像透镜满足下述条件式(3)：
0.3＜f2/f2a＜2 (3)
其中，
f2：所述第二透镜组的焦距；
f2a：所述第二透镜组的最靠物侧的正透镜的焦距。
6.根据权利要求1或2所述的摄像透镜，其特征在于，
所述第一透镜组具有两片正透镜。
7.根据权利要求1或2所述的摄像透镜，其特征在于，
所述第一透镜组在所述第二透镜的像侧包括与该第二透镜连续且具有负光焦度的第三透镜。
8.根据权利要求2所述的摄像透镜，其特征在于，
所述摄像透镜满足下述条件式(1-1)：
-1.0＜f1ab/f1＜-0.2 (1-1)。
9.根据权利要求8所述的摄像透镜，其特征在于，
所述摄像透镜满足下述条件式(1-2)：
-0.7＜f1ab/f1＜-0.3 (1-2)。
10.根据权利要求4所述的摄像透镜，其特征在于，
所述摄像透镜满足下述条件式(2-1)：
0.1＜f2/|f3|＜0.5 (2-1)。
11.根据权利要求5所述的摄像透镜，其特征在于，
所述摄像透镜满足下述条件式(3-1)：
0.6＜f2/f2a＜1.7 (3-1)。
12.根据权利要求1或2所述的摄像透镜，其特征在于，
所述摄像透镜由所述第一透镜组、所述第二透镜组、所述第三透镜组构成。
13.根据权利要求1或2所述的摄像透镜，其特征在于，
所述摄像透镜由所述第一透镜组、所述第二透镜组、所述第三透镜组、以及配置在该第三透镜组的像侧且对焦时固定的第四透镜组构成。
14.一种摄像装置，其特征在于，
所述摄像装置具备权利要求1至13中任一项所述的摄像透镜。
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