透镜系统和摄像装置

文档序号:1367214 发布日期:2020-08-11 浏览:11次 >En<

阅读说明:本技术 透镜系统和摄像装置 (Lens system and image pickup apparatus ) 是由 矢崎卓也 于 2018-12-26 设计创作,主要内容包括:摄像用的透镜系统(10)具有从物体侧(11)起依次配置的在聚焦时移动的正折射力的第一透镜组(G1)、以与第一透镜组(G1)将光圈(St)夹在中间的方式配置且在聚焦时移动的正折射力的第二透镜组(G2)以及配置于最靠像面侧(12)的位置且被固定的正折射力的第三透镜组(G3)。第三透镜组包括由物体侧起依次配置的正折射力的透镜和负折射力的透镜构成的接合透镜(B31),第三透镜组的合成焦距(f3)与第一透镜组及第二透镜组的合成焦距(f12)满足下面的条件。2≤f3/f12≤200。(A lens system (10) for imaging is provided with a first lens group (G1) having positive refractive power and moving during focusing, a second lens group (G2) having positive refractive power and moving during focusing, the first lens group (G1) and the second lens group being arranged in this order from the object side (11), the second lens group being arranged so as to sandwich a diaphragm (St), and a third lens group (G3) having positive refractive power and being fixed at a position closest to the image surface side (12). The third lens group includes a cemented lens (B31) composed of a positive refractive power lens and a negative refractive power lens arranged in this order from the object side, and the combined focal length (f3) of the third lens group and the combined focal length (f12) of the first lens group and the second lens group satisfy the following conditions. F3/f12 is more than or equal to 2 and less than or equal to 200.)

透镜系统和摄像装置

技术领域

本发明涉及一种透镜系统和摄像装置。

背景技术

在日本专利公开公报2014-126652号中记载了以下内容:由从物体侧起依次配置的包括孔径光圈且具有正折射力的第一透镜组以及具有负折射力的第二透镜组构成,随着从无限远向近距离聚焦而第一透镜组向物体侧移动,第一透镜组由比孔径光圈靠物体侧的具有正折射力的第一透镜组前组和比孔径光圈靠像侧的具有正折射力的第一透镜组后组构成,第一透镜组前组具有正透镜,在比正透镜靠像侧的位置具有使凸面朝向物体侧的正透镜与使凹面朝向像侧的负透镜的接合透镜。

发明内容

在中远摄或标准类型的透镜中,寻求高性能的透镜系统。

本发明的一个方式是一种摄像用的透镜系统,具有从物体侧起依次配置的在聚焦时移动的正折射力的第一透镜组、以与第一透镜组将光圈夹在中间的方式配置且在聚焦时移动的正折射力的第二透镜组以及配置于最靠像面侧的位置且被固定的正折射力的第三透镜组。第三透镜组包括由从物体侧起依次配置的正折射力的透镜和负折射力的透镜构成的接合透镜,第三透镜组的合成焦距f3与第一透镜组及第二透镜组的合成焦距f12满足下面的条件。

2≤f3/f12≤200

该透镜系统是正-正-正的3组结构。在物体侧配置正焦度的类型中,负焦度配置在像面侧的长焦类型(远摄型)是一般情况,能够在标准类型至远摄类型中提供紧凑型的透镜系统。另一方面,为了使由物体侧的正焦度的透镜会聚了的光束通过后方的负焦度扩散并到达像面,而各透镜处的光线的折射量变大,特别是正焦度集中的物体侧的透镜处的折射量变大,难以进行像差校正。为了良好地进行像差校正,需要很多的面,容易存在透镜片数增加的倾向,如果透镜片数变多,则因个体差异、公差而产生的影响变大。另外,如果透镜片数变多,则MTF容易降低,从而尽管在设计上提高MTF,如果不在规定位置按规定精度配置那么多的透镜,则MTF降低的可能性也高。

在本例的透镜系统中,将长焦类型的正-负这样的焦度配置设为正-正-正这样的正焦度的3组结构,使正焦度分散于3个透镜组。由此,能够避免正焦度集中于某一个透镜组、特别是物体侧的透镜组,从而能够抑制像差的发生,能够通过较少片数的透镜进行像差校正。并且,通过使最靠像面侧的第三透镜组的正焦度相对于物体侧的其它透镜组的正焦度低,由此形成为适合于中远摄的结构。因此,第三透镜组的合成焦距f3与第一透镜组及第二透镜组的合成焦距f12满足上述条件。

并且,设为在第三透镜组中采用包含某种程度的曲率的接合面与能够确保同接合面之间的距离的曲率大的面的组合的接合透镜,通过不需要调整面间隔的接合透镜来进行包含色像差的各像差的校正。因而,在第三透镜组中,接合透镜所占的比例非常大。另一方面,如果接合透镜的距离(长度)过大,则透镜系统的全长过长,并且接合面的曲率也过大,从而制造成本增加。因此,第三透镜组的接合透镜采用高折射率的玻璃,紧凑地安装具备规定的像差校正能力的接合透镜。

因此,也可以为,第三透镜组的在光轴上的距离(第三透镜组的全长)G3L与接合透镜的在光轴上的距离(接合透镜的长度)B31L满足下面的条件,并且,接合透镜的正折射力的透镜和负折射力的透镜中的至少一个透镜的折射率nB31ab满足下面的条件。

0.6≤B31L/G3L≤1

1.8≤nB31ab≤2.0

也可以为,接合透镜中的正折射力的透镜的折射率nB31a满足下面的条件。

1.65≤nB31a≤2.0

在该透镜系统中,设为在第三透镜组中采用包含某种程度的曲率的接合面的接合透镜,进行包含色像差的各像差的校正。因而,在第三透镜组中,接合透镜所占的比例非常大。另一方面,如果接合透镜的距离(长度)过大,则透镜系统的全长过长,并且接合面的曲率也过大,从而制造成本增加。因此,在接合透镜中采用上述条件的折射率nB31a的正折射力的透镜,紧凑地安装具备规定的像差校正能力的接合透镜。

本发明的其它方式之一是一种摄像用的透镜系统,包括从物体侧起依次配置的正折射力的第一透镜组、以与第一透镜组将光圈夹在中间的方式配置的正折射力的第二透镜组以及正折射力的第三透镜组。第一透镜组包括从物体侧起依次配置的由负折射力的透镜及正折射力的透镜构成的第一接合透镜以及由正折射力的透镜及负折射力的透镜构成的第二接合透镜,第二透镜组包括从物体侧起依次配置的由负折射力的透镜及正折射力的透镜构成的第三接合透镜以及后方的正折射力的透镜,第三透镜组包括从物体侧起依次配置的由正折射力的透镜及负折射力的透镜构成的第四接合透镜,第一接合透镜中的正折射力的透镜的折射率nB11b与所述第四接合透镜中的正折射力的透镜的折射率nB31a满足下面的条件。

1.75≤nB11b≤2.0

1.75≤nB31a≤2.0

本例的透镜系统将长焦类型的正-负这样的焦度配置设为正-正-正这样的正焦度的3组结构,使正焦度分散于3个透镜组。由此,能够避免正焦度集中于某一个透镜组、特别是物体侧的透镜组,从而能够抑制像差的发生,能够通过较少片数的透镜进行像差校正。

另外,通过在第一透镜组的最靠物体侧的位置配置由负的透镜与正的透镜的组合构成的第一接合透镜,在与该第一接合透镜成对称的位置配置成为对称焦度的组合的第四接合透镜,由此能够提高透镜系统的对称性,对于匹兹伐和的削减也是有效的。在这些第一接合透镜和第四接合透镜中,期望沿着光轴的距离(厚度)大的正焦度的透镜的折射率nB11b和折射率nB31a大,通过满足上述的条件,还进一步提高对称性,从而能够提供一种能够良好地校正像差的透镜系统。

本发明的其它方式之一是具有上述记载的透镜系统以及配置于透镜系统的像面侧的摄像元件的摄像装置。

附图说明

图1是示出实施例1的透镜系统的结构的图,图1的(a)示出焦点位置为无限远的透镜配置,图1的(b)示出焦点位置为最短的透镜配置。

图2是示出构成实施例1的透镜系统的各透镜的数据的图。

图3是示出实施例1的透镜系统的各数值的图。

图4是示出实施例1的透镜系统的焦点处于无限远的各像差和MTF的图。

图5是示出实施例1的透镜系统的焦点处于中间的各像差和MTF的图。

图6是示出实施例1的透镜系统的焦点处于最短的各像差和MTF的图。

图7是示出实施例2的透镜系统的结构的图,图7的(a)示出焦点位置为无限远的透镜配置,图7的(b)示出焦点位置为最短的透镜配置。

图8是示出构成实施例2的透镜系统的各透镜的数据的图。

图9是示出实施例2的透镜系统的各数值的图。

图10是示出实施例2的透镜系统的焦点处于无限远的各像差和MTF的图。

图11是示出实施例2的透镜系统的焦点处于中间的各像差和MTF的图。

图12是示出实施例2的透镜系统的焦点处于最短的各像差和MTF的图。

图13是示出实施例3的透镜系统的结构的图,图13的(a)示出焦点位置为无限远的透镜配置,图13的(b)示出焦点位置为最短的透镜配置。

图14是示出构成实施例3的透镜系统的各透镜的数据的图。

图15是示出实施例3的透镜系统的各数值的图。

图16是示出实施例3的透镜系统的焦点处于无限远的各像差和MTF的图。

图17是示出实施例3的透镜系统的焦点处于中间的各像差和MTF的图。

图18是示出实施例3的透镜系统的焦点处于最短的各像差和MTF的图。

图19是示出实施例4的透镜系统的结构的图,图19的(a)示出焦点位置为无限远的透镜配置,图19的(b)示出焦点位置为最短的透镜配置。

图20是示出构成实施例4的透镜系统的各透镜的数据的图。

图21是示出实施例4的透镜系统的各数值的图。

图22是示出实施例4的透镜系统的焦点处于无限远的各像差和MTF的图。

图23是示出实施例4的透镜系统的焦点处于中间的各像差和MTF的图。

图24是示出实施例4的透镜系统的焦点处于最短的各像差和MTF的图。

图25是示出实施例5的透镜系统的结构的图,图25的(a)示出焦点位置为无限远的透镜配置,图25的(b)示出焦点位置为最短的透镜配置。

图26是示出构成实施例5的透镜系统的各透镜的数据的图。

图27是示出实施例5的透镜系统的各数值的图。

图28是示出实施例5的透镜系统的焦点处于无限远的各像差和MTF的图。

图29是示出实施例5的透镜系统的焦点处于中间的各像差和MTF的图。

图30是示出实施例5的透镜系统的焦点处于最短的各像差和MTF的图。

图31是示出实施例6的透镜系统的结构的图,图31的(a)示出焦点位置为无限远的透镜配置,图31的(b)示出焦点位置为最短的透镜配置。

图32是示出构成实施例6的透镜系统的各透镜的数据的图。

图33是示出实施例6的透镜系统的各数值的图。

图34是示出实施例6的透镜系统的焦点处于无限远的各像差和MTF的图。

图35是示出实施例6的透镜系统的焦点处于中间的各像差和MTF的图。

图36是示出实施例6的透镜系统的焦点处于最短的各像差和MTF的图。

图37是示出实施例7的透镜系统的结构的图,图37的(a)示出焦点位置为无限远的透镜配置,图37的(b)示出焦点位置为最短的透镜配置。

图38是示出构成实施例7的透镜系统的各透镜的数据的图。

图39是示出实施例7的透镜系统的各数值的图。

图40是示出实施例7的透镜系统的焦点处于无限远的各像差和MTF的图。

图41是示出实施例7的透镜系统的焦点处于中间的各像差和MTF的图。

图42是示出实施例7的透镜系统的焦点处于最短的各像差和MTF的图。

图43是示出实施例8的透镜系统的结构的图,图43的(a)示出焦点位置为无限远的透镜配置,图43的(b)示出焦点位置为最短的透镜配置。

图44是示出构成实施例8的透镜系统的各透镜的数据的图。

图45是示出实施例8的透镜系统的各数值的图。

图46是示出实施例8的透镜系统的焦点处于无限远的各像差和MTF的图。

图47是示出实施例8的透镜系统的焦点处于中间的各像差和MTF的图。

图48是示出实施例8的透镜系统的焦点处于最短的各像差和MTF的图。

具体实施方式

在图1中示出具备摄像用的光学系统的摄像装置(摄像机、摄像机装置)的一例。图1的(a)示出聚焦于无限远的状态,图1的(b)示出聚焦于最近距离的状态。该摄像机(摄像装置)1具有透镜系统(光学系统、摄像光学系统、成像光学系统)10以及在透镜系统10的像面侧(图像侧、摄像侧、成像侧)12配置的摄像元件(摄像设备、像面、成像面)5。该摄像用的透镜系统10由从物体侧11起依次配置的正折射力的第一透镜组G1、以与第一透镜组G1将光圈St夹在中间的方式配置的正折射力的第二透镜组G2以及正折射力的第三透镜组G3构成。第一透镜组G1、光圈St以及第二透镜组G2在聚焦时成一体地进行移动,第三透镜组G3在聚焦时是固定的。即,第三透镜组G3与像面5的距离不因聚焦而变动。

该透镜系统10是正-正-正的3组结构且进行35mm换算时焦距为55mm的标准类型的透镜系统,第一透镜组G1和第二透镜组G2在聚焦时沿着光轴7移动。在物体侧11配置正焦度的类型中,在像面侧12配置负焦度的长焦类型(远摄型)是一般情况,能够在标准类型至远摄类型中提供紧凑型的透镜系统。另一方面,为了使由物体侧的正焦度的透镜会聚了的光束通过后方的负焦度扩散并到达像面,而各透镜处的光线的折射量变大,特别是正焦度集中的物体侧的透镜处的折射量变大,难以进行像差校正。为了良好地进行像差校正,需要很多的面,容易成为透镜片数增加的倾向,如果透镜片数变多,则因个体差异、公差而产生的影响变大。另外,如果透镜片数变多,则MTF(ModulationTranferFunction:调制传递函数)容易降低,从而尽管在设计上提高MTF,如果不在规定位置按规定精度配置那么多的透镜,则MTF降低或劣化的可能性也高。

在本例的透镜系统10中,将长焦类型的正-负这样的焦度配置设为正-正-正这样的正焦度的3组结构,使正焦度分散于透镜组G1~G3。由此,能够避免正焦度集中于某一个透镜组、特别是物体侧11的透镜组,从而能够抑制像差的发生,能够通过较少片数的透镜进行像差校正。并且,通过使最靠像面侧12的第三透镜组G3的正焦度相对于物体侧11的其它的透镜组的正焦度低,由此设为适合于中远摄的结构,并且能够根据需要而进行负焦度的透镜的组合,从而设为更加适合于像差校正的结构。

因而,第三透镜组的合成焦距f3与第一透镜组及第二透镜组的合成焦距f12也可以满足下面的条件(1)。

2≤f3/f12≤200…(1)

条件(1)的下限也可以为3,还可以为100,上限也可以为170。因而,条件(1)也可以为下面的条件(1a)。

3≤f3/f12≤200…(1a)

特别地,下面的条件(1b)的范围能够抑制第三透镜组G3中的像差的发生,适合于MTF的提高。条件(1b)的下限也可以为110。如上所述,上限也可以为200。

100≤f3/f12≤170…(1b)

另外,下面的条件(1c)的范围能够将第三透镜组G3比较紧凑地集中起来,从而能够提供整体上紧凑的透镜系统10。条件(1c)的上限也可以为6。

2≤f3/f12≤10…(1c)

并且,在本例的透镜系统10中,设为在第三透镜组G3中采用如下的接合透镜B31,通过不需要调整面间隔的接合透镜来进行包含色像差的各像差的校正,该接合透镜B31包含某种程度的曲率的接合面S14、与能够确保同接合面S14之间的距离的曲率大的面S13及S15的组合。因而,在第三透镜组G3中,接合透镜B31所占的比例非常大。另一方面,如果接合透镜B31的距离(长度)B31L过大,则透镜系统10的全长WL过长,并且接合面S14的曲率也过大,从而制造成本增加。因此,第三透镜组G3的接合透镜B31采用高折射率的玻璃,紧凑地安装具备规定的像差校正能力的接合透镜B31。

因此,也可以为,第三透镜组G3的从最靠物体侧11的面S13到最靠像面侧12的面S17的在光轴7上的距离(第三透镜组G3的全长)G3L、与接合透镜B31的在光轴7上的距离(面S13与面S15的距离、接合透镜B31的长度)B31L满足下面的条件(2)。

0.6≤B31L/G3L≤1…(2)

条件(2)的下限也可以为0.65,上限也可以为0.80,特别是,下面的条件(2a)的范围适合于MTF的提高。

0.65≤B31L/G3L≤0.8…(2a)

另外,也可以为,接合透镜B31的正折射力的透镜L31和负折射力的透镜L32中的至少一个透镜的折射率nB31ab满足下面的条件(3)。

1.8≤nB31ab≤2.0…(3)

另外,也可以为,第三透镜组的距离(全长)G3L、与透镜系统10的全长(从最靠物体侧11的面S1到最靠像面侧12的面S17的在光轴7上的距离)WL满足下面的条件(4)。

0.1≤G3L/WL≤0.5…(4)

条件(4)的下限也可以为0.2,也可以为0.25,还可以为0.28。条件(4)的上限也可以为0.4。

并且,由于能够将第三透镜组G3的正焦度形成得小,因此在接合透镜B31的像面侧12配置负焦度的透镜L33对于校正包含色像差在内的各像差是有效的。第三透镜组G3包括从物体侧11起配置的接合透镜B31以及在物体侧11凹下的负折射力的后方的透镜L33是有效的。通过在最靠像面侧12的位置配置在物体侧11凹下的负折射力的透镜L33,由此能够通过与前方的正焦度的透镜组G1及G2的组合来实现长焦类型、或接近长焦的结构。因而,容易缩短透镜系统的全长WL。并且,能够通过最靠像面侧12的负焦度的透镜L33来使朝向成像面5的光束扩展,从而能够确保大的成像圈、例如直径55mm左右的尺寸。

另外,通过将第三透镜组G3设为接合透镜B31和负焦度的透镜L33的结构,能够不使第三透镜组G3的焦度增强而确保各个透镜的焦度。因而,能够不使透镜片数增加那么多且能够更良好地校正像差,容易提高MTF。

也可以为,接合透镜B31中的正折射力的透镜L31及负折射力的透镜L32的合成焦距f31ab、与后方的透镜L33的焦距f3GL满足下面的条件(5)。

0.1≤|f31ab/f3GL|1.1…(5)

条件(5)的下限也可以为0.7,还可以为1.0。特别地,在下面的条件(5a)的范围内,后方的负的透镜L33的焦度略高于接合透镜B31的焦度,能够良好地校正像差。

0.1≤f31ab/f3GL|1.1…(5a)

另外,也可以为,接合透镜B31中的正折射力的透镜L31及负折射力的透镜L32的合成焦距f31ab、后方的透镜L33的焦距f3GL以及第三透镜组G3的合成焦距f3满足下面的条件(6)。

0<(|f31ab|+|f3GL|/|f3|≤1.3…(6)

对于第三透镜组G3的焦度,能够使构成第三透镜组G3的正焦度与负焦度的合计相同或变大,从而能够提供不使第三透镜组G3的焦度增大且适合于像差校正的结构。条件(6)的上限也可以为1.0,也可以为0.7,还可以为0.1。特别地,在满足下面的条件(6a)的范围内,接合透镜B31的正焦度与后方的负的透镜L33的负焦度大致均等,能够相对于第三透镜组G3的焦度而言形成得足够大,能够将第三透镜组G3的总焦度设定得弱,因此适合于像差校正。

0<(|f31ab|+|f3GL|/|f3|≤0.1…(6a)

期望第三透镜组G3的接合透镜B31是从物体侧11起配置的正焦度的透镜L31与负焦度的透镜L32的组合。在正-正-正的透镜系统10中,在第一透镜组G1的最靠物体侧11的位置配置由负的透镜L11与正的透镜L12的组合构成的接合透镜B11,在与该接合透镜B11成对称的位置处是对称焦度的组合,从而能够提高对称性,对于匹兹伐和的削减也是有效的。在该接合透镜B31中,期望沿着光轴7的距离(厚度)大的正焦度的透镜L31的折射率nB31a大,也可以为折射率nB31a满足下面的条件(7)。

1.65≤nB31a≤2.0…(7)

另外,也可以为,结合构成处于对称位置的接合透镜B11的正焦度的透镜L12的折射率nB11b,而满足下面的条件(7a)和(11)。

1.75≤nB31a≤2.0…(7a)

1.75≤nB11b≤2.0…(11)

在该接合透镜B31中,期望如条件(3)所示那样正焦度的透镜L31的折射率nB31a和负焦度的透镜L32的折射率nB31b中的至少一方的折射率为1.8以上。因而,期望正焦度的透镜L31的折射率nB31a大,可以为折射率nB31a满足下面的条件(7b)。

1.8≤nB31a≤2.0…(7b)

由于能够使接合透镜B31在维持足够的面间隔的同时变薄,因此结合条件(2a),适合于在接合透镜B31的后方(像面侧12)配置负焦度的透镜L33。

并且,接合透镜B31中的正折射力的透镜L31的折射率nB31a也可以满足下面的条件(7c),还可以满足条件(7d)。

1.85≤nB31a≤2.0…(7c)

1.88≤nB31a≤2.0…(7d)

能够容易获得在接合透镜B31的物体侧11凹下的接合面S14的焦度,并且能够提高接合透镜B31的像差校正能力。因此,能够削减构成该透镜系统10的高折射率的透镜的数量,具有经济性。

特别地,也可以为,接合透镜B31中的正焦度的透镜L31的折射率nB31a大于负焦度的透镜L32的折射率nB31b,且满足下面的条件(8)。

0.5<nB31b/nB31a<1…(8)

能够容易获得在接合透镜B31的物体侧11凹下的接合面S14的焦度,并且能够提高接合透镜B31的像差校正能力。因此,能够削减构成该透镜系统10的高折射率的透镜的数量,具有经济性。

当关注接合透镜B31中的负焦度的透镜L32的折射率nB31b时,也可以满足下面的条件(9)。

1.60≤nB31b<1.87…(9)

另外,也可以为,接合透镜B31中的负焦度的透镜L32的折射率nB31b与第三透镜组G3中的后方的负焦度的透镜L33的折射率n3GL的关系满足下面的条件(10)。

0.5<n3GL/nB31b<1…(10)

通过使在接合透镜B31的后方(像面侧)12相邻的在物体侧11凹下的负的透镜L33的折射率n3GL相对小,由此能够将负的透镜L33的物体侧11的面S16的曲率形成得大(将曲率半径形成得小)。因此,能够使负的透镜L33的在物体侧11凹下的面S16的周边部(边缘部)接近或接触接合透镜B31的像面侧12的面S15并设定面S15与面S16的间隔。因而,透镜系统10的组装变得容易,能够提供使MTF稳定且具备良好的值的透镜系统10。

也可以为,第一透镜组G1包括从物体侧11起依次配置的由负折射力的透镜L11及正折射力的透镜L12构成的第一接合透镜B11、以及由正折射力的透镜L13及负折射力的透镜L14构成的第二接合透镜B12,第二透镜组G2包括从物体侧11起依次配置的由负折射力的透镜L21及正折射力的透镜L22构成的第三接合透镜B21、以及后方的正折射力的透镜L23,第三透镜组G3包括第四接合透镜B31,该第四接合透镜B31由从物体侧11起依次配置的正折射力的透镜L31及负折射力的透镜L32构成。

该透镜系统10从物体侧11起以将光圈St夹在中间的方式成为负-正-正-负的透镜以及负-正-正-正-负的透镜这样的大致对称的焦度配置,并且,从光圈St向物体侧11配置有负-正和正-负的接合透镜B11和B12,从光圈St向像面侧12配置有负-正和正-负的接合透镜B21和B31,从而以接合透镜为单位也为对称配置。另外,物体侧11的两个接合透镜B11和B12是在物体侧11凸出的正弯月类型的透镜与在物体侧11凸出的负弯月类型的透镜的组合,像面侧12的两个接合透镜B21和B31是在物体侧11凹下的负弯月类型的透镜与在物体侧11凹下的正弯月类型的透镜的组合,在这一点上也为,以将光圈St夹在中间的方式对称地配置了面的朝向。因而,成为适合于对称性高、像差校正容易且使匹兹伐和减小的配置。因此,该透镜系统10能够获得清晰且明亮的像,容易提高MTF。

另外,通过以将光圈St夹在中间的方式将负弯月类型的接合透镜B12与B21配置为彼此相向,由此能够使平行于光轴7的光束通过光圈St,从而能够提供更明亮且F值小的透镜系统10。

并且,包括最靠像面侧12的负的透镜L33在内为10片结构,但是由于包括4个接合透镜B11、B12、B21以及B31,因此作为组装时的透镜元件而言为6片。因此,该透镜系统10的组装容易,并且能够高精度地设定10片透镜(L11~L14、L21~L23、L31~L33)的位置,能够防止因组装所致的MTF的劣化或降低,能够提供因组装引起的公差变动小且组装灵敏度(因组装所致的性能的变动)低的透镜系统10。

并且,也可以为,第一接合透镜B11中的正折射力的透镜L12的折射率nB11b与第四接合透镜B31中的正折射力的透镜L31的折射率nB31a满足上述的条件(7a)和(11)。能够确保透镜系统10的位于最靠物体侧11的位置和最靠像面侧12的位置的接合透镜B11和B31的在物体侧11凸出的接合面S2和在物体侧11凹下的接合面S14的焦度。因此,能够良好地进行像差校正,并且能够减少透镜系统10中包括的高折射率的透镜片数,从而能够提供低成本且高性能的透镜系统10。

另外,也可以为,第三透镜组G3的接合透镜(第四接合透镜)B31中的正折射力的透镜L31的折射率nB31a与第四接合透镜B31中的负折射力的透镜L32的折射率nB31b满足上述条件(8),第一透镜组G1的物体侧11的接合透镜(第一接合透镜)B11中的负折射力的透镜L11的阿贝数νB11a与第一接合透镜B11中的正折射力的透镜L12的阿贝数νB11b满足下面的条件(12)。

0.5<vB11a/vB11b<…(12)

通过将该透镜系统10的配置于最靠物体侧11的位置的负-正的接合透镜B11与配置于最靠像面侧12的位置的正-负的接合透镜B31设为高折射率例如1.8以上且低色散(高阿贝数)的正透镜与低折射率例如1.7以下且高色散(低阿贝数)的负透镜的组合,由此能够使最靠物体侧11的在物体侧11凸出的接合面S2与最靠像面侧12的在物体侧11凹下的接合面S14具有光学上对称的性能。因而,能够良好地进行像差校正,并且能够减少透镜系统10中包括的高折射率的透镜片数,从而能够提供低成本且高性能的透镜系统10。

该透镜系统10为正-正-正的3组结构,第一透镜组的合成焦距f1、第二透镜组的合成焦距f2以及第三透镜组的合成焦距f3也可以满足下面的条件(13)。

f2<f1<f3…(13)

通过抑制配置于最靠物体侧11的位置的第一透镜组G1的焦度,能够抑制在物体侧11光线的角度最容易变大的透镜组中的像差的产生。另外,通过在焦度最大的第二透镜组中采用由异常色散玻璃构成的透镜,由此对于透镜系统10的性能(MTF)的提高是有效的,对于色像差的校正也是有效的。因而,也可以为,构成第二透镜组G2的透镜L21~L23中的至少一片透镜由异常低色散玻璃构成。并且,第二透镜组G2也可以包括至少两片由异常低色散玻璃构成的透镜。具体地说,第二透镜组G2的接合透镜(第三接合透镜)B21中的正折射力的透镜L22可以为异常低色散玻璃。另外,第二透镜组G2的接合透镜B21的后方的正折射力的透镜L23也可以为异常低色散玻璃。

实施例1

参照附图来更详细地进行说明。在图1中示出透镜系统10的几个状态中的透镜配置。图1的(a)示出焦点位置为无限远的透镜配置,图1的(b)示出焦点位置为最短(近距离,400mm)的透镜配置。

该透镜系统10是无限远的焦距约为65mm(35mm换算的焦距55mm)的标准类型的透镜,是适合作为照片、电影或视频摄影用的摄像机1的可更换透镜的结构。透镜系统10是3组结构,由从物体侧11起配置的合成折射力(焦度)为正的第一透镜组G1、与第一透镜组G1将光圈St夹在中间且焦度为正的第二透镜组G2、焦度为正的第三透镜组G3构成,第三透镜组G3是在聚焦时相对于像面5的距离不变而不移动且被固定的透镜组。当在聚焦时焦点位置从无限远向近距离移动时,以将光圈St夹在中间的方式配置的第一透镜组G1和第二透镜组G2一体地向物体侧11单调移动。

在图2中示出构成透镜系统10的各透镜的数据。曲率半径(Ri)表示从物体侧11起依次排列的各透镜的各面的曲率半径(mm),间隔di表示各透镜面之间的距离(mm),有效直径(Di)表示各透镜面的有效直径(直径,mm),折射率nd表示各透镜的折射率(d线),阿贝数νd表示各透镜的阿贝数(d线)。在图2中,在透镜名称中附注有星号的透镜表示是使用了异常色散性玻璃的透镜。下面也是同样的。

在图3中示出透镜系统10的焦距为无限远、中间(2400mm)、最短(最接近,400mm)时的透镜系统10的焦距f、光圈值(FNo.)、视角、可变间隔d12的值。

在图4的(a)中示出透镜系统10的焦距为无限远时的球面像差、像散、畸变像差。球面像差示出波长435.8400nm(长虚线)、波长486.1300nm(短虚线、点)、波长546.0700nm(双点划线)、波长587.5600nm(一点划线)以及波长656.2800nm(实线)。像散示出切线(子午)光线T和弧矢光线S。在下面所示的像差图中也是同样的。

图4的(b)示出透镜系统10的相对于像高的MTF。实线表示RAD(弧矢面内的MTF),虚线表示TAD(切线(子午)面内的MTF),从上向下示出10线对/mm(10lp/mm)、20线对/mm(20lp/mm)、30线对/mm(30lp/mm)的MTF。下面也是同样的。

另外,在图5中示出中间(2400mm)时的像差图(图5的(a))和MTF(图5的(b)),在图6中示出最短(最接近,400mm)时的像差图(图6的(a))和MTF(图6的(b))。

这些图所示的透镜系统10整体由10片透镜(L11~L14、L21~L23、L31~L33)构成。配置于最靠物体侧11的位置的第一透镜组G1是从物体侧11起配置的在物体侧11凸出的负焦度的弯月透镜L11、在物体侧11凸出的正焦度的弯月透镜L12、在物体侧11凸出的正焦度的弯月透镜L13以及在物体侧11凸出的负焦度的弯月透镜L14的4片结构。由透镜L11和L12构成在物体侧11凸出的正弯月类型的接合透镜(胶合透镜、第一接合透镜)B11,由透镜L13和L14构成在物体侧11凸出的负弯月类型的接合透镜(胶合透镜、第二接合透镜)B12。

以将光圈St夹在中间的方式与第一透镜组G1对置的第二透镜组G2是在物体侧11凹下的负弯月透镜L21、在物体侧11凹下的正弯月透镜L22以及双凸的正透镜L23的3片结构。由透镜L21和L22构成在物体侧11凹下的负弯月类型的接合透镜(胶合透镜、第三接合透镜)B21。

第三透镜组G3是从物体侧11起依次配置的在物体侧11凹下的正弯月透镜L31、在物体侧11凹下的负弯月透镜L32以及在物体侧凹下的负弯月透镜L33的3片结构。由透镜L31和L32构成在物体侧11凹下的正弯月类型的接合透镜(胶合透镜、第四接合透镜)B31。

因而,该透镜系统10整体由10片透镜构成,但是作为光学元件而言,是4个接合透镜B11、B12、B21及B31以及2片透镜L23及L33的6片结构,通过使用很多的接合透镜,从而成为结构简单且易于组装的透镜系统。

图1所示的透镜系统10的各数值和各条件的值如下面那样。此外,焦距和全长的单位为mm。下面也是同样的。

第一透镜组G1的焦距(f1):121.92

第二透镜组G2的焦距(f2):73.40

第三透镜组G3的焦距(f3):11124.26

第一和第二透镜组的合成焦距(f12):69.09

接合透镜B31的焦距(f31ab):79.47

第三透镜组G3中的后方的透镜L33的焦距(f3GL):-75.50

透镜系统的全长(WL):69.2

第三透镜组G3的全长(G3L):23.52

接合透镜B31的全长(B31L):16.97

条件(1)(f3/f12):161.0

条件(2)(B31L/G3L):0.72

条件(3)(nB31ab(max(nL31,nL32))):1.89

条件(4)(G3L/WL):0.34

条件(5)(|f31ab/f3GL|):1.05

条件(6)(|f31ab|+|f3GL|)/|f3|):0.01

条件(7)(nB31a(nL31)):1.89

条件(8)(nB31b/nB31a(nL32/nL31)):0.90

条件(9)(nB31b(nL32)):1.70

条件(10)(n3GL/nB31b(nL33/nL32)):0.88

条件(11)(nB11b(nL12)):1.83

条件(12)(vB11a/νB11b(νL11/νL12)):0.81

图1所示的透镜系统10包括上述所示的全部结构,并且满足条件(1)~(13)。另外,满足还包含条件(1a)、(1b)、(2a)、(5a)、(6a)、(7a)~(7d)在内的所有的条件。另外,在第二透镜组G2的透镜L22和L23中采用异常色散透镜,另一方面,折射率为1.8以上的高折射率的透镜为L12和L31这2片,从而能够提供低成本且能够良好地校正各像差的透镜系统10。

该透镜系统10具备作为聚焦于无限远时的焦距为65mm左右的中远摄或标准类型的可更换透镜的性能,能够提供光圈值(F值)明亮可达2.80且视角大可达46.8度的摄像透镜。另外,如图4至图6所示,能够在从无限远到近距离(短距离)的聚焦的整个区域内获取良好地校正了各像差的图像。通过MTF曲线可知,在从无限远到近距离的聚焦的整个区域内看不到MTF的极端降低,弧矢与切线的分离也小,彗星像差、像散等被良好地校正。

实施例2

在图7中示出透镜系统10的不同的例子。图7的(a)示出焦点位置为无限远的透镜配置,图7的(b)示出焦点位置为最短(近距离,410mm)的透镜配置。

该透镜系统10也为正-正-正的焦度配置的3组结构,由从物体侧11起配置的合成折射力(焦度)为正的第一透镜组G1、与第一透镜组G1将光圈St夹在中间且焦度为正的第二透镜组G2、焦度为正的第三透镜组G3构成,第三透镜组G3是在聚焦时相对于像面5的距离不变而不移动且被固定的透镜组。当在聚焦时焦点位置从无限远向近距离移动时,以将光圈St夹在中间的方式配置的第一透镜组G1和第二透镜组G2一体地向物体侧11单调移动。

在图8中示出构成透镜系统10的各透镜的数据。在图9中示出透镜系统10的焦距为无限远、中间(2400mm)、最短(最接近,410mm)时的透镜系统10的焦距f、光圈值(FNo.)、视角、可变间隔d12的值。在图10~图12中示出透镜系统10的焦距为无限远、中间以及最短时的各像差(图10的(a)、图11的(a)、图12的(a))以及MTF(图10的(b)、图11的(b)、图12的(b))。

这些图所示的透镜系统10整体由10片透镜(L11~L14、L21~L23、L31~L33)构成,各组和各透镜的基本结构与图1所示的实施例1相同。因而,该透镜系统10也为整体由10片透镜构成,但是作为光学元件而言,是4个接合透镜B11、B12、B21及B31以及2片透镜L23及L33的6片结构,通过使用很多的接合透镜,从而成为结构简单且易于组装的透镜系统。

图7所示的透镜系统10的各数值和各条件的值如下面那样。

第一透镜组G1的焦距(f1):106.87

第二透镜组G2的焦距(f2):79.81

第三透镜组G3的焦距(f3):7636.74

第一和第二透镜组的合成焦距(f12):69.00

接合透镜B31的焦距(f31ab):85.34

第三透镜组G3的后方的透镜L33的焦距(f3GL):-81.56

透镜系统的全长(WL):69.2

第三透镜组G3的全长(G3L):23.60

接合透镜B31的全长(B31L):17.10

条件(1)(f3/f12):110.7

条件(2)(B31L/G3L):0.72

条件(3)(nB31ab(max(nL31,nL32))):1.89

条件(4)(G3L/WL):0.34

条件(5)(|f31ab/f3GL|):1.05

条件(6)(|f31ab|+|f3GL|)/|f3|):0.02

条件(7)(nB31a(nL31)):1.89

条件(8)(nB31b/nB31a(nL32/nL31)):0.90

条件(9)(nB31b(nL32)):1.70

条件(10)(n3GL/nB31b(nL33/nL32)):0.88

条件(11)(nB11b(nL12)):1.83

条件(12)(νB11a/νB11b(νL11/νL12)):0.81

图7所示的透镜系统10包括上述所示的全部结构,并且满足条件(1)~(13)。另外,满足还包含条件(1a)、(1b)、(2a)、(5a)、(6a)、(7a)~(7d)在内的所有的条件。另外,在第二透镜组G2的透镜L22中采用异常色散透镜,另一方面,折射率为1.8以上的高折射率的透镜为L12和L31这2片,从而能够提供低成本且能够良好地校正各像差的透镜系统10。

该透镜系统10具备作为聚焦于无限远时的焦距为65mm左右的中远摄或标准类型的可更换透镜的性能,能够提供光圈值(F值)明亮可达3.24且视角大可达46.8度的摄像透镜。另外,如图10至图12所示,能够在从无限远到近距离(短距离)的聚焦的整个区域内获取良好地校正了各像差的图像。对于MTF曲线,在从无限远到近距离的聚焦的整个区域内看不到MTF的极端降低,弧矢与切线的分离也小,彗星像差、像散等被良好地校正。特别是可知,无限远的MTF相对于近距离的MTF而言良好。

实施例3

在图13中示出透镜系统10的不同的例子。图13的(a)示出焦点位置为无限远的透镜配置,图13的(b)示出焦点位置为最短(近距离,545mm)的透镜配置。

该透镜系统10也为正-正-正的焦度配置的3组结构,由从物体侧11起配置的合成折射力(焦度)为正的第一透镜组G1、与第一透镜组G1将光圈St夹在中间且焦度为正的第二透镜组G2、焦度为正的第三透镜组G3构成,第三透镜组G3是在聚焦时相对于像面5的距离不变而不移动且被固定的透镜组。当在聚焦时焦点位置从无限远向近距离移动时,以将光圈St夹在中间的方式配置的第一透镜组G1和第二透镜组G2一体地向物体侧11单调移动。

在图14中示出构成透镜系统10的各透镜的数据。在图15中示出透镜系统10的焦距为无限远、中间(2400mm)、最短(最接近,545mm)时的透镜系统10的焦距f、光圈值(FNo.)、视角、可变间隔d12的值。在图16~图18中示出透镜系统10的焦距为无限远、中间以及最短时的各像差(图16的(a)、图17的(a)、图18的(a))以及MTF(图16的(b)、图17的(b)、图18的(b))。

这些图所示的透镜系统10整体由10片透镜(L11~L14、L21~L23、L31~L33)构成,各组和各透镜的基本结构除了第三透镜组G3的最靠物体侧11的正折射力的透镜L31为双凸的正透镜且接合透镜B31也为双凸的正透镜类型以外,其余与图1所示的实施例1相同。因而,该透镜系统10也为整体由10片透镜构成,但是作为光学元件而言,是4个接合透镜B11、B12、B21及B31以及2片透镜L23及L33的6片结构,通过使用很多的接合透镜,从而成为结构简单且易于组装的透镜系统。

图13所示的透镜系统10的各数值和各条件的值如下面那样。

第一透镜组G1的焦距(f1):127.08

第二透镜组G2的焦距(f2):75.22

第三透镜组G3的焦距(f3):261.12

第一和第二透镜组的合成焦距(f12):75.26

接合透镜B31的焦距(f31ab):81.08

第三透镜组G3的后方的透镜L33的焦距(f3GL):-113.66

透镜系统的全长(WL):67.23

第三透镜组G3的全长(G3L):18.58

接合透镜B31的全长(B31L):14.35

条件(1)(f3/f12):3.47

条件(2)(B31L/G3L):0.77

条件(3)(nB31ab(max(nL31,nL32))):1.85

条件(4)(G3L/WL):0.28

条件(5)(|f31ab/f3GL|):0.71

条件(6)(|f31ab|+|f3GL|)/|f3|):0.75

条件(7)(nB31a(nL31)):1.82

条件(8)(nB31b/nB31a(nL32/nL31))二1.02

条件(9)(nB31b(nL32)):1.85

条件(10)(n3GL/nB31b(nL33/nL32)):0.80

条件(11)(nB11b(nL12)):1.80

条件(12)(νB11a/νB11b(νL11/νL12)):1.13

图13所示的透镜系统10满足条件(1)~(7)、(9)~(11)以及(13)。另外,满足条件(1a)、(1c)、(2a)以及(7a)~(7b)。另外,在第二透镜组G2的透镜L22中采用了异常色散透镜。在该透镜系统10中,折射率为1.8以上的高折射率的透镜为L12、L14、L23、L31以及L32这5片,采用比较多的高折射率的透镜,良好地校正了各像差。

该透镜系统10具备作为聚焦于无限远时的焦距为65mm左右的中远摄或标准类型的可更换透镜的性能,能够提供光圈值(F值)明亮可达2.8且视角大可达47.6度的摄像透镜。另外,如图16至图18所示,能够在从无限远到近距离(短距离)的聚焦的整个区域内获取良好地校正了各像差的图像。对于MTF曲线,在从无限远到近距离的聚焦的整个区域的除了像高较高的区域以外的区域内,看不到MTF的极端降低,弧矢与切线的分离也小。

实施例4

在图19中示出透镜系统10的不同的例子。图19的(a)示出焦点位置为无限远的透镜配置,图19的(b)示出焦点位置为最短(近距离,555mm)的透镜配置。

该透镜系统10也为正-正-正的焦度配置的3组结构,由从物体侧11起配置的合成折射力(焦度)为正的第一透镜组G1、与第一透镜组G1将光圈St夹在中间且焦度为正的第二透镜组G2、焦度为正的第三透镜组G3构成,第三透镜组G3是在聚焦时相对于像面5的距离不变而不移动且被固定的透镜组。当在聚焦时焦点位置从无限远向近距离移动时,以将光圈St夹在中间的方式配置的第一透镜组G1和第二透镜组G2一体地向物体侧11单调移动。

在图20中示出构成透镜系统10的各透镜的数据。在图21中示出透镜系统10的焦距为无限远、中间(2500mm)、最短(最接近,555mm)时的透镜系统10的焦距f、光圈值(FNo.)、视角、可变间隔d12的值。在图22~图24中示出透镜系统10的焦距为无限远、中间以及最短时的各像差(图22的(a)、图23的(a)、图24的(a))以及MTF(图22的(b)、图23的(b)、图24的(b))。

这些图所示的透镜系统10整体由10片透镜构成。第一透镜组G1为3片结构,包括在物体侧11凸出的正弯月透镜L11、在物体侧11凸出的正弯月透镜L13以及在物体侧11凸出的负弯月透镜L14。透镜L13和L14构成在物体侧11凸出的负弯月透镜类型的接合透镜B12。第二透镜组G2为4片结构,包括在物体侧凹下的负弯月透镜L21、在物体侧11凹下的正弯月透镜L22、双凸的正透镜L23a以及在物体侧11凹下的负弯月透镜L23b。透镜L21和L22构成在物体侧11凹下的接合透镜B21,透镜L23a和L23b构成双凸的接合透镜B22。

第三透镜组G3包括双凸的正透镜L31、在物体侧11凹下的负弯月透镜L32以及在物体侧11凹下的负弯月透镜L33,由透镜L31和L32构成双凸的接合透镜B31。

图19所示的透镜系统10的各数值和各条件的值如下面那样。

第一透镜组G1的焦距(f1):122.56

第二透镜组G2的焦距(f2):84.55

第三透镜组G3的焦距(f3):244.88

第一和第二透镜组的合成焦距(f12):76.12

接合透镜B31的焦距(f31ab):62.62

第三透镜组G3的后方的透镜L33的焦距(f3GL):-81.25

透镜系统的全长(WL):68.7

第三透镜组G3的全长(G3L):17.66

接合透镜B31的全长(B31L):13.85

条件(1)(f3/f12):3.22

条件(2)(B31L/G3L):0.78

条件(3)(nB31ab(max(nL31,nL32))):1.92

条件(4)(G3L/WL):0.26

条件(5)(|f31ab/f3GL|):0.77

条件(6)(|f31ab|+|f3GL|)/|f3|):0.59

条件(7)(nB31a(nL31)):1.85

条件(8)(nB31b/nB31a(nL32/nL31)):1.04

条件(9)(nB31b(nL32)):1.92

条件(10)(n3GL/nB31b(nL33/nL32)):0.84

条件(11)(nB11b(nL12)):NA

条件(12)(νB11a/νB11b(νL11/νL12)):NA

图19所示的透镜系统10满足条件(1)~(7)、(9)、(10)以及(13)。另外,满足条件(1a)、(1c)、(2a)以及(7a)~(7b)。另外,在第二透镜组G2的透镜L22中采用了异常色散透镜。在该透镜系统10中,折射率为1.8以上的高折射率的透镜为L11、L23a、L23b、L31以及L32这5片,采用比较多的高折射率的透镜,良好地校正了各像差。

该透镜系统10具备作为聚焦于无限远时的焦距为65mm左右的中远摄或标准类型的可更换透镜的性能,能够提供光圈值(F值)明亮可达2.8且视角大可达47.6度的摄像透镜。另外,如图22至图24所示,能够在从无限远到近距离(短距离)的聚焦的整个区域内获取良好地校正了各像差的图像。对于MTF曲线,在从无限远到近距离的聚焦的整个区域内,看不到MTF的极端降低,弧矢与切线的分离也不大,是良好的。

实施例5

在图25中示出透镜系统10的不同的例子。图25的(a)示出焦点位置为无限远的透镜配置,图25的(b)示出焦点位置为最短(近距离,540mm)的透镜配置。

该透镜系统10也为正-正-正的焦度配置的3组结构,由从物体侧11起配置的合成折射力(焦度)为正的第一透镜组G1、与第一透镜组G1将光圈St夹在中间且焦度为正的第二透镜组G2、焦度为正的第三透镜组G3构成,第三透镜组G3是在聚焦时相对于像面5的距离不变而不移动且被固定的透镜组。当在聚焦时焦点位置从无限远向近距离移动时,以将光圈St夹在中间的方式配置的第一透镜组G1和第二透镜组G2一体地向物体侧11单调移动。

在图26中示出构成透镜系统10的各透镜的数据。在图27中示出透镜系统10的焦距为无限远、中间(2400mm)、最短(最接近,540mm)时的透镜系统10的焦距f、光圈值(FNo.)、视角、可变间隔d12的值。在图28~图30中示出透镜系统10的焦距为无限远、中间以及最短时的各像差(图28的(a)、图29的(a)、图30的(a))以及MTF(图28的(b)、图29的(b)、图30的(b))。

这些图所示的透镜系统10整体由10片透镜(L11~L14、L21~L23、L31~L33)构成,各组和各透镜的基本结构除了第三透镜组G3的最靠物体侧11的正折射力的透镜L31为双凸的正透镜且接合透镜B31也为双凸的正透镜类型以外,其余与图1所示的实施例1相同。因而,该透镜系统10也为整体由10片透镜构成,但是作为光学元件而言,是4个接合透镜B11、B12、B21及B31以及2片透镜L23及L33的6片结构,通过使用很多的接合透镜,从而成为结构简单且易于组装的透镜系统。

图25所示的透镜系统10的各数值和各条件的值如下面那样。

第一透镜组G1的焦距(f1):136.84

第二透镜组G2的焦距(f2):80.26

第三透镜组G3的焦距(f3):186.81

第一和第二透镜组的合成焦距(f12):80.60

接合透镜B31的焦距(f31ab):75.07

第三透镜组G3的后方的透镜L33的焦距(f3GL):-122.63

透镜系统的全长(WL):64.07

第三透镜组G3的全长(G3L):15.97

接合透镜B31的全长(B31L):13.10

条件(1)(f3/f12):2.32

条件(2)(B31L/G3L):0.82

条件(3)(nB31ab(max(nL31,nL32))):1.80

条件(4)(G3L/WL):0.25

条件(5)(|f31ab/f3GL|):0.61

条件(6)(|f31ab|+|f3GL|)/|f3|):1.06

条件(7)(nB31a(nL31)):1.70

条件(8)(nB31b/nB31a(nL32/nL31)):1.06

条件(9)(nB31b(nL32)):1.80

条件(10)(n3GL/nB31b(nL33/nL32)):0.83

条件(11)(nB11b(nL12)):1.83

条件(12)(νB11a/νB11b(νL11/νL12)):1.64

图25所示的透镜系统10满足条件(1)~(7)、(9)~(11)以及(13)。另外,满足条件(1c)。在该透镜系统10中,没有采用异常色散透镜,折射率为1.8以上的高折射率的透镜为L12、L14、L23以及L32这4片。采用比较多的高折射率的透镜,良好地校正了各像差。

该透镜系统10具备作为聚焦于无限远时的焦距为65mm左右的中远摄或标准类型的可更换透镜的性能,能够提供光圈值(F值)明亮可达2.8且视角大可达47.8度的摄像透镜。另外,如图28至图30所示,能够在从无限远到近距离(短距离)的聚焦的整个区域内获取良好地校正了各像差的图像。对于MTF曲线,在从无限远到近距离的聚焦的整个区域内,看不到MTF的极端降低,弧矢与切线的分离也小,是良好的。

实施例6

在图31中示出透镜系统10的不同的例子。图31的(a)示出焦点位置为无限远的透镜配置,图31的(b)示出焦点位置为最短(近距离,600mm)的透镜配置。

该透镜系统10也为正-正-正的焦度配置的3组结构,由从物体侧11起配置的合成折射力(焦度)为正的第一透镜组G1、与第一透镜组G1将光圈St夹在中间且焦度为正的第二透镜组G2、焦度为正的第三透镜组G3构成,第三透镜组G3是在聚焦时相对于像面5的距离不变而不移动且被固定的透镜组。当在聚焦时焦点位置从无限远向近距离移动时,以将光圈St夹在中间的方式配置的第一透镜组G1和第二透镜组G2一体地向物体侧11单调移动。

在图32中示出构成透镜系统10的各透镜的数据。在图33中示出透镜系统10的焦距为无限远、中间(2500mm)、最短(最接近,600mm)时的透镜系统10的焦距f、光圈值(FNo.)、视角、可变间隔d12的值。在图34~图36中示出透镜系统10的焦距为无限远、中间以及最短时的各像差(图34的(a)、图35的(a)、图36的(a))以及MTF(图34的(b)、图35的(b)、图36的(b))。

这些图所示的透镜系统10整体由10片透镜(L11~L14、L21~L23、L31~L33)构成,各组和各透镜的基本结构与实施例5的透镜系统10相同,作为光学元件而言,是使用了很多接合透镜的结构。

图31所示的透镜系统10的各数值和各条件的值如下面那样。

第一透镜组G1的焦距(f1):139.11

第二透镜组G2的焦距(f2):77.96

第三透镜组G3的焦距(f3):195.53

第一和第二透镜组的合成焦距(f12):79.78

接合透镜B31的焦距(f31ab):77.75

第三透镜组G3的后方的透镜L33的焦距(f3GL):-126.46

透镜系统的全长(WL):64.10

第三透镜组G3的全长(G3L):15.88

接合透镜B31的全长(B31L):13.10

条件(1)(f3/f12):2.45

条件(2)(B31L/G3L):0.82

条件(3)(nB31ab(max(nL31,nL32))):1.80

条件(4)(G3L/WL):0.25

条件(5)(|f31ab/f3GL|):0.61

条件(6)(|f31ab|+|f3GL|)/|f3|):1.04

条件(7)(nB31a(nL31)):1.70

条件(8)(nB31b/nB31a(nL32/nL31)):1.06

条件(9)(nB31b(nL32)):1.80

条件(10)(n3GL/nB31b(nL33/nL32)):0.83

条件(11)(nB11b(nL12)):1.83

条件(12)(νB11a/νB11b(νL11/νL12)):1.64

图31所示的透镜系统10满足条件(1)~(7)、(9)~(11)以及(13)。另外,满足条件(1c)。在该透镜系统10中,没有采用异常色散透镜,折射率为1.8以上的高折射率的透镜为L12、L14、L23以及L32这4片。采用比较多的高折射率的透镜,良好地校正了各像差。

该透镜系统10具备作为聚焦于无限远时的焦距为65mm左右的中远摄或标准类型的可更换透镜的性能,能够提供光圈值(F值)明亮可达2.8且视角大可达47.8度的摄像透镜。另外,如图34至图36所示,能够在从无限远到近距离(短距离)的聚焦的整个区域内获取良好地校正了各像差的图像。对于MTF曲线,在从无限远到近距离的聚焦的整个区域内,看不到MTF的极端降低,弧矢与切线的分离也小,是良好的。

实施例7

在图37中示出透镜系统10的不同的例子。图37的(a)示出焦点位置为无限远的透镜配置,图37的(b)示出焦点位置为最短(近距离,590mm)的透镜配置。

该透镜系统10也为正-正-正的焦度配置的3组结构,由从物体侧11起配置的合成折射力(焦度)为正的第一透镜组G1、与第一透镜组G1将光圈St夹在中间且焦度为正的第二透镜组G2、焦度为正的第三透镜组G3构成,第三透镜组G3是在聚焦时相对于像面5的距离不变而不移动且被固定的透镜组。当在聚焦时焦点位置从无限远向近距离移动时,以将光圈St夹在中间的方式配置的第一透镜组G1和第二透镜组G2一体地向物体侧11单调移动。

在图38中示出构成透镜系统10的各透镜的数据。在图39中示出透镜系统10的焦距为无限远、中间(3000mm)、最短(最接近,590mm)时的透镜系统10的焦距f、光圈值(FNo.)、视角、可变间隔d13的值。在图40~图42中示出透镜系统10的焦距为无限远、中间以及最短时的各像差(图40的(a)、图41的(a)、图42的(a))以及MTF(图40的(b)、图41的(b)、图42的(b))。

这些图所示的透镜系统10整体由10片透镜(L11~L14、L21~L23、L31~L33)构成,各组和各透镜的基本结构除了第一透镜组G1的透镜L13和L14被单独地配置且不构成接合透镜的点以外,其余与实施例1的透镜系统10相同,作为光学元件而言,由包括3个接合透镜B11、B21及B31以及透镜L13、L14、L23及L33的7个元件构成。此外,在本例的透镜系统10中,上述的面S13、S14、S15、S16以及S17分别与面S14、S15、S16、S17以及S18对应。

图37所示的透镜系统10的各数值和各条件的值如下面那样。

第一透镜组G1的焦距(f1):133.84

第二透镜组G2的焦距(f2):83.22

第三透镜组G3的焦距(f3):194.91

第一和第二透镜组的合成焦距(f12):78.33

接合透镜B31的焦距(f31ab):88.56

第三透镜组G3的后方的透镜L33的焦距(f3GL):-162.41

透镜系统的全长(WL):63.10

第三透镜组G3的全长(G3L):15.04

接合透镜B31的全长(B31L):11.67

条件(1)(f3/f12):2.49

条件(2)(B31L/G3L):0.78

条件(3)(nB31ab(max(nL31,nL32))):2.00

条件(4)(G3L/WL):0.24

条件(5)(|f31ab/f36L|):0.55

条件(6)(|f31ab|+|f3GL|)/|f3|):1.29

条件(7)(nB31a(nL31)):1.83

条件(8)(nB31b/nB31a(nL32/nL31)):1.09

条件(9)(nB31b(nL32)):2.00

条件(10)(n3GL/nB31b(nL33/nL32)):0.74

条件(11)(nB11b(nL12)):1.88

条件(12)(νB11a/νB11b(vL11/vL12)):1.75

图37所示的透镜系统10满足条件(1)~(7)、(9)~(11)以及(13)。另外,满足条件(1c)、(2a)、(7a)以及(7b)。在该透镜系统10中,没有采用异常色散透镜,折射率为1.8以上的高折射率的透镜为L12、L14、L23以及L32这4片。采用比较多的高折射率的透镜,良好地校正了各像差。

该透镜系统10具备作为聚焦于无限远时的焦距为65mm左右的中远摄或标准类型的可更换透镜的性能,能够提供光圈值(F值)明亮可达2.8且视角大可达47.6度的摄像透镜。另外,如图40至图42所示,能够在从无限远到近距离(短距离)的聚焦的整个区域内获取良好地校正了各像差的图像。对于MTF曲线,在从无限远到近距离的聚焦的整个区域内,看不到MTF的极端降低,弧矢与切线的分离也小,是良好的。

实施例8

在图43中示出透镜系统10的不同的例子。图43的(a)示出焦点位置为无限远的透镜配置,图43的(b)示出焦点位置为最短(近距离,500mm)的透镜配置。

该透镜系统10也为正-正-正的焦度配置的3组结构,由从物体侧11起配置的合成折射力(焦度)为正的第一透镜组G1、与第一透镜组G1将光圈St夹在中间且焦度为正的第二透镜组G2、焦度为正的第三透镜组G3构成,第三透镜组G3是在聚焦时相对于像面5的距离不变而不移动且被固定的透镜组。当在聚焦时焦点位置从无限远向近距离移动时,以将光圈St夹在中间的方式配置的第一透镜组G1和第二透镜组G2一体地向物体侧11单调移动。

在图44中示出构成透镜系统10的各透镜的数据。在图45中示出透镜系统10的焦距为无限远、中间(2400mm)、最短(最接近,500mm)时的透镜系统10的焦距f、光圈值(FNo.)、视角、可变间隔d11的值。在图46~图48中示出透镜系统10的焦距为无限远、中间以及最短时的各像差(图46的(a)、图47的(a)、图48的(a))以及MTF(图46的(b)、图47的(b)、图48的(b))。

这些图所示的透镜系统10整体由8片透镜构成。第一透镜组G1为3片结构,包括在物体侧11凸出的正弯月透镜L11、双凸的正透镜L13以及双凹的负透镜L14。透镜L13和L14构成在物体侧11凸出的负弯月透镜类型的接合透镜B12。第二透镜组G2为3片结构,包括在物体侧凹下的负弯月透镜L21、在物体侧11凹下的正弯月透镜L22以及在物体侧11凹下的正弯月透镜L23。透镜L21和L22构成在物体侧11凹下的接合透镜B21。

第三透镜组G3包括在物体侧11凸出的负弯月透镜L31以及双凸的正透镜L32,由透镜L31和L32构成双凸的接合透镜B31。作为光学元件,该透镜系统10由包括3个接合透镜B12、B21及B31以及透镜L11及L23的5个元件构成,是简单的结构。此外,在本例的透镜系统10中,上述的面S13、S14以及S15分别与面S12、S13以及S14对应,面S14与像面侧12的最终的面S17对应。

图43所示的透镜系统10的各数值和各条件的值如下面那样。

第一透镜组G1的焦距(f1):142.14

第二透镜组G2的焦距(f2):68.24

第三透镜组G3的焦距(f3):396.85

第一和第二透镜组的合成焦距(f12):72.19

接合透镜B31的焦距(f31ab):396.85

第三透镜组G3的后方的透镜L33的焦距(f3GL):NA

透镜系统的全长(WL):57.86

第三透镜组G3的全长(G3L):8.38

接合透镜B31的全长(B31L):8.38

条件(1)(f3/f12):5.50

条件(2)(B31L/G3L):1.00

条件(3)(nB31ab(max(nL31,nL32))):1.74

条件(4)(G3L/WL):0.14

条件(5)(|f31ab/f3GL|):NA

条件(6)(|f31ab|+|f3GL|)/|f3|):NA

条件(7)(nB31a(nL31)):1.74

条件(8)(nB31b/nB31a(nL32/nL31)):0.92

条件(9)(nB31b(nL32)):1.60

条件(10)(n3GL/nB31b(nL33/nL32)):NA

条件(11)(nB11b(nL12)):NA

条件(12)(νB11a/νB11b(νL11/νL12)):NA

图43所示的透镜系统10满足条件(1)、(2)、(4)、(7)~(9)以及(13)。另外,满足条件(1c)。在该透镜系统10中,对透镜L32采用了异常色散透镜。另一方面,不采用折射率为1.8以上的高折射率的透镜。

该透镜系统10具备作为聚焦于无限远时的焦距为65mm左右的中远摄或标准类型的可更换透镜的性能,能够提供光圈值(F值)明亮可达2.8且视角大可达46.8度的摄像透镜。另外,如图46至图48所示,能够在从无限远到近距离(短距离)的聚焦的整个区域内获取良好地校正了各像差的图像。对于MTF曲线,在从无限远到近距离的聚焦的整个区域的除了像高较高的区域以外的区域内,看不到MTF的极端降低,弧矢与切线的分离也小,是良好的。

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