成像透鏡和圖像拾取裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了成像透鏡和圖像拾取裝置。該成像透鏡包括：可移動透鏡組，其被配置為移動以允許成像透鏡變得聚焦；以及最后的透鏡組，其被布置在最靠圖像側(cè)的固定位置處，并具有負屈光力。滿足下列條件表達式：-2＜ft/fr＜-0.45……（1），其中ft是在成像透鏡對焦在無窮遠處的物體上的條件下成像透鏡的總焦距，并且fr是最后的透鏡組的焦距。
【專利說明】成像透鏡和圖像拾取裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及一種成像透鏡，其具有聚焦功能并適用于例如數(shù)字視頻攝像機和數(shù)字相機的電子相機。本公開還涉及一種使用這種成像透鏡的圖像拾取裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]最近，使用例如CXD (電荷耦合器件)和CMOS (互補金屬氧化物半導(dǎo)體)的固態(tài)圖像拾取器件的數(shù)字視頻攝像機、數(shù)字相機等已被快速廣泛使用。由于這種數(shù)字相機等的流行，對具有優(yōu)越的便攜性并適于高像素密度的高性能成像透鏡的需求已增大。此外，最近的需要是多方面的，這可以從一些用戶不僅需要變焦透鏡而且需要具有固定焦距的單焦透鏡而看出。
[0003]作為對單焦透鏡的需要，期望單焦透鏡具有覆蓋30度左右的廣角的半視角，具有大約F2的打開F數(shù)(<^611 F number)的大孔徑比、緊湊的大小和高性能。作為這種成像透鏡，已知一種反遠距型(retrofocus-type)成像透鏡。然而，所述反遠距型成像透鏡趨向于具有長的總光距(optical length)(例如，參見日本未審查專利申請公開N0.2010-39088)。另一方面，日本未審查專利申請公開N0.2011-64919( JP2011-64919A)和N0.2012-63676 (JP2012-63676A)公開了一種意圖通過采用遠攝型以減小大小的成像透鏡。在JP2011-64919A中公開的成像透鏡包括從物體平面按順序布置的負透鏡組、正透鏡組、正透鏡組和負透鏡組，并具有大約25度的半視角和2.8左右的打開F數(shù)。在JP2012-63676A中公開的成像透鏡包括從物體平面按順序布置的正透鏡組、正透鏡組和負透鏡組，并具有大約30度的半視角和2.0左右的打開F數(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]然而，在JP2011-64919A和JP2012-63676A中公開的成像透鏡中，未實現(xiàn)組件透鏡沿光軸的總厚度和總光距的充分減小。因此，在攜帶和拍攝時阻礙相機變得緊湊。通常，為了進一步減小大小，必須提高每個透鏡的屈光力。然而，在該情況下，難以良好地校正各種類型的像差。因此，難以實現(xiàn)具有大孔徑比和高性能的成像透鏡。例如，難以實現(xiàn)具有減小的大小同時具有覆蓋大約30度的廣角的半視角、具有2.0左右的打開F數(shù)的大孔徑比和良好的光學(xué)性能的成像透鏡。
[0005]希望提供一種能夠減小其大小同時具有廣角、大孔徑比和良好的光學(xué)性能的成像透鏡和圖像拾取裝置。
[0006]根據(jù)本公開的實施例，提供一種成像透鏡，其包括:可移動透鏡組，其被配置為移動以允許成像透鏡變得聚焦；以及最后的透鏡組，其被布置在最靠圖像側(cè)(most-1mage-side)的固定位置處,并具有負屈光力，其中滿足下列條件表達式，
[0007]-2<ft/fr<-0.45......(I)
[0008]其中ft是在成像透鏡聚焦在無窮遠處的物體上的條件下成像透鏡的總焦距，并且fr是最后的透鏡組的焦距。[0009]根據(jù)本公開的實施例，提供一種圖像拾取裝置，其具有成像透鏡和輸出基于由所述成像透鏡形成的光學(xué)圖像的圖像拾取信號的圖像拾取器件，所述成像透鏡包括:可移動透鏡組，其被配置為移動以允許所述成像透鏡變得聚焦；以及最后的透鏡組，其被布置在最靠圖像側(cè)的固定位置處，并具有負屈光力，其中滿足下列條件表達式，
[0010]-2<ft/fr<-0.45......(I)
[0011]其中ft是在成像透鏡聚焦在無窮遠處的物體上的條件下成像透鏡的總焦距，并且fr是最后的透鏡組的焦距。
[0012]在本公開的上述實施例的成像透鏡和圖像拾取裝置中，通過在最后的透鏡組中提供負屈光力以實現(xiàn)遠攝型配置。因此，實現(xiàn)了在實現(xiàn)大孔徑比時趨向于大的透鏡系統(tǒng)的大小的減小。
[0013]根據(jù)本公開的上述實施例的成像透鏡和圖像拾取裝置，優(yōu)化整個成像透鏡中的屈光力布置并優(yōu)化每個透鏡組的透鏡配置。因此，實現(xiàn)大小的減小，同時實現(xiàn)廣角、大孔徑比和良好的光學(xué)特性。
[0014]應(yīng)理解前述的概括描述和下列的詳細描述都是示例性的，并意圖提供如要求的本技術(shù)的進一步解釋。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]包括附圖以提供本公開的進一步理解，并且所述附圖合并在該說明書中且構(gòu)成該說明書的一部分。附圖圖示實施例并與說明書一起用于解釋本技術(shù)的原理。
[0016]圖1是圖示根據(jù)本公開的實施例的成像透鏡的第一配置示例的透鏡剖視圖以及在聚焦時各個透鏡組的移動狀態(tài)。
[0017]圖2是圖示與在成像透鏡對焦在無窮遠處的物體上的狀態(tài)下的數(shù)值示例I對應(yīng)的成像透鏡的球面像差、像場彎曲和失真的像差圖。
[0018]圖3是圖示與在成像透鏡對焦在中間距離處的物體上的狀態(tài)下的數(shù)值示例I對應(yīng)的成像透鏡的球面像差、像場彎曲和失真的像差圖。
[0019]圖4是圖示與在成像透鏡對焦在最短距離處的物體上的狀態(tài)下的數(shù)值示例I對應(yīng)的成像透鏡的球面像差、像場彎曲和失真的像差圖。
[0020]圖5是圖示成像透鏡的第二配置示例的透鏡剖視圖以及在對焦時各個透鏡組的移動狀態(tài)。
[0021]圖6是圖示與在成像透鏡對焦在無窮遠處的物體上的狀態(tài)下的數(shù)值示例2對應(yīng)的成像透鏡的球面像差、像場彎曲和失真的像差圖。
[0022]圖7是圖示與在成像透鏡對焦在中間距離處的物體上的狀態(tài)下的數(shù)值示例2對應(yīng)的成像透鏡的球面像差、像場彎曲和失真的像差圖。
[0023]圖8是圖示與在成像透鏡對焦在最短距離處的物體上的狀態(tài)下的數(shù)值示例2對應(yīng)的成像透鏡的球面像差、像場彎曲和失真的像差圖。
[0024]圖9是圖示成像透鏡的第三配置示例的透鏡剖視圖，以及在對焦時各個透鏡組的移動狀態(tài)。
[0025]圖10是圖示與在成像透鏡對焦在無窮遠處的物體上的狀態(tài)下的數(shù)值示例3對應(yīng)的成像透鏡的球面像差、像場彎曲和失真的像差圖。[0026]圖11是圖示與在成像透鏡對焦在中間距離處的物體上的狀態(tài)下的數(shù)值示例3對應(yīng)的成像透鏡的球面像差、像場彎曲和失真的像差圖。
[0027]圖12是圖示與在成像透鏡對焦在最短距離處的物體上的狀態(tài)下的數(shù)值示例3對應(yīng)的成像透鏡的球面像差、像場彎曲和失真的像差圖。
[0028]圖13是圖示成像透鏡的第四配置示例的透鏡剖視圖，以及在對焦時各個透鏡組的移動狀態(tài)。
[0029]圖14是圖示與在成像透鏡對焦在無窮遠處的物體上的狀態(tài)下的數(shù)值示例4對應(yīng)的成像透鏡的球面像差、像場彎曲和失真的像差圖。
[0030]圖15是圖示與在成像透鏡對焦在中間距離處的物體上的狀態(tài)下的數(shù)值示例4對應(yīng)的成像透鏡的球面像差、像場彎曲和失真的像差圖。
[0031]圖16是圖示與在成像透鏡對焦在最短距離處的物體上的狀態(tài)下的數(shù)值示例4對應(yīng)的成像透鏡的球面像差、像場彎曲和失真的像差圖。
[0032]圖17是圖示圖像拾取裝置的配置示例的框圖。
【具體實施方式】
[0033]下面將參考附圖詳細描述本公開的實施例。將按下列順序給出描述。
[0034]1.透鏡的基本配置
[0035]2.功能和效果
[0036]3.對圖像拾取裝置的應(yīng)用的示例
[0037]4.透鏡的數(shù)值示例
[0038]5.其他實施例
[0039][透鏡的基本配置]
[0040]圖1圖示根據(jù)本公開的實施例的成像透鏡的第一配置示例。所述配置示例與稍后將描述的數(shù)值示例I中的透鏡配置對應(yīng)。類似地，分別在圖5、9、和13中示出與稍后將描述的數(shù)值示例2到4中的透鏡配置對應(yīng)的第二到第四配置示例。在圖1等中，符號“IMG”指示圖像平面并且“Z1”指示光軸。在下文中，將在適當(dāng)情況下與圖1等中示出的配置示例對應(yīng)地描述根據(jù)本實施例的成像透鏡的配置。然而，本公開的技術(shù)不限于附圖中示出的配置示例。
[0041]根據(jù)本實施例的成像透鏡包括:移動以允許成像透鏡變得聚焦的可移動透鏡組，以及被布置在最靠圖像側(cè)位置、固定的、并具有負屈光力的最后的透鏡組。此外，根據(jù)本實施例的成像透鏡滿足稍后將描述的條件表達式(I)。最后的透鏡組可以理想地由包括負透鏡的兩個或更少的透鏡形成。例如，最后的透鏡組可以理想地由一個負透鏡和一個正透鏡形成。最后的透鏡組中的負透鏡可以理想地具有非球面表面。
[0042]在圖1中的第一配置示例中，第一透鏡組GRl和第二透鏡組GR2每個與可移動透鏡組對應(yīng)，并且第三透鏡組GR3與最后的透鏡組對應(yīng)。在圖5、9、和13中的配置示例中，第二透鏡組GR2和第三透鏡組GR3每個與可移動透鏡組對應(yīng)，并且第四透鏡組GR4與最后的透鏡組對應(yīng)。
[0043]圖1等從上側(cè)示出在成像透鏡對焦在無窮遠處的物體上的狀態(tài)下在透鏡位置Pl處、在成像透鏡對焦在中間距離處的物體上的狀態(tài)下在透鏡位置P2處、以及在成像透鏡對焦在最短距離處的物體上的狀態(tài)下在透鏡位置P3處的透鏡布置，以及在聚焦時透鏡組在其上移動的移動路徑。實線箭頭指示透鏡組在聚焦時移動。在根據(jù)拍攝距離的變化的由箭頭指示的位置處呈現(xiàn)正在移動的透鏡組。
[0044]除此之外，根據(jù)本實施例的成像透鏡可以理想地滿足稍后將描述的預(yù)定的條件表達式等。
[0045][2.功能和效果]
[0046]然后，將給出根據(jù)本實施例的成像透鏡的功能和效果的描述。與其一起將描述理想的配置。
[0047]在本實施例的成像透鏡中，通過允許最后的透鏡組具有負屈光力以實現(xiàn)遠攝型配置，并實現(xiàn)在實現(xiàn)大孔徑比時趨向于大的透鏡系統(tǒng)的大小的減小。通過按上述方式配置成像透鏡并允許成像透鏡滿足稍后描述的條件表達式(1)，實現(xiàn)透鏡系統(tǒng)的大小的減小同時良好地校正像場彎曲。
[0048]此外，在最后的透鏡組中屏幕中的中央光線和離軸光線通過的位置彼此分開。因此，通過在最后的透鏡組中布置非球面表面，良好地校正在廣角透鏡中容易引起的離軸像差，特別是失真、像場彎曲等。
[0049]此外，在電子相機等中，已知一種通過向圖像平面折疊(collapse)相應(yīng)的透鏡組使得在攜帶相機時減小透鏡系統(tǒng)中的空氣間隙以減小大小的技術(shù)。在本實施例的成像透鏡中，為了在攜帶時減小大小，最后的透鏡組可以理想地由兩個或更少的透鏡形成以便減小光軸上的厚度。
[0050]此外，移動以允許成像透鏡變得聚焦的透鏡組可以理想地包括非球面表面。通過利用非球面表面以校正由在聚焦時透鏡的移動引起的像差，獨立于拍攝距離良好地校正像差。
[0051]此外，可移動透鏡組可以理想地由兩個透鏡組形成，并且兩個透鏡組可以理想地在聚焦時彼此獨立移動。特別地，在具有大孔徑比的透鏡中在聚焦時像差的變化大。因此，通過調(diào)整兩個透鏡組之間的位置關(guān)系，校正像差，這導(dǎo)致性能的進一步提高。此外，兩個透鏡組中的每一個可以理想地具有正屈光力。
[0052][關(guān)于條件表達式的描述]
[0053]根據(jù)本實施例的成像透鏡滿足下列條件表達式(I )。
[0054]-2<ft/fr<-0.45......(I)
[0055]在上述條件表達式(I)中，ft是在成像透鏡對焦在無窮遠處的物體上的條件下成像透鏡的總焦距，并且fr是最后的透鏡組的焦距。
[0056]條件表達式(I)是定義對于減小透鏡系統(tǒng)的大小優(yōu)選的、最后的透鏡組的焦距和透鏡系統(tǒng)的總焦距之間的比率的表達式。當(dāng)ft/fr的值小于條件表達式(I)中的下限時，最后的透鏡組中的負屈光力過分地強，并且離軸光線以小角度進入圖像拾取平面。因此，容易引起漸暈(shading)。當(dāng)ft/fr的值大于條件表達式(I)中的上限時，最后的透鏡組中的負屈光力弱。因此，難以減小光學(xué)系統(tǒng)的大小。因此，通過允許成像透鏡具有上述配置并滿足條件表達式(1)，實現(xiàn)大小減小同時實現(xiàn)覆蓋大約30度的廣角的半視角、2.0左右的打開F數(shù)和良好的光學(xué)性能。應(yīng)注意，考慮到條件表達式(I )，如在下列條件表達式(I)’中示出的，下限可以被更優(yōu)選地設(shè)置為-1.5，并且上限可以被更優(yōu)選地設(shè)置為-0.55。[0057]-1.5<ft/fr<-0.55......(I)’
[0058]在根據(jù)本實施例的成像透鏡中，通過這樣優(yōu)化每個透鏡的配置以滿足下列條件表達式中的至少一個，優(yōu)選地組合的兩個或多個以獲得進一步的良好性能。
[0059]根據(jù)本實施例的成像透鏡可以理想地滿足下列條件表達式(2)。通過滿足條件表達式(2)，適當(dāng)?shù)卦O(shè)置最后的透鏡組中的負屈光力。
[0060]0.6<fra/fr ^ 1......(2)
[0061]在上述條件表達式(2)中，fra是最后的透鏡組中的負透鏡的焦距。
[0062]條件表達式(2)是定義對于獲得預(yù)定的光學(xué)性能優(yōu)選的、最后的透鏡組中的負透鏡的焦距和最后的透鏡組的焦距之間的比率的表達式。當(dāng)fra/fr的值小于條件表達式(2)中的下限時，最后的透鏡組中的負屈光力過分地強，并且過分地校正像場彎曲。因此，未實現(xiàn)更高的性能。相反，當(dāng)fra/fr的值大于條件表達式(2)中的上限時，最后的透鏡組中的負屈光力弱。因此，沒有充分地校正像彎曲(image curvature)。因此,通過允許成像透鏡滿足條件表達式(2)，良好地校正像場彎曲。應(yīng)注意，考慮到條件表達式(2)，如在下列條件表達式(2 )’中示出的，下限可以被更優(yōu)選地設(shè)置為0.65。
[0063]0.65<fra/fr 1......(2)，
[0064]此外，根據(jù)本實施例的成像透鏡可以理想地滿足下列條件表達式(3 )。通過滿足條件表達式(3)，適當(dāng)?shù)卦O(shè)置最后的透鏡組中的負透鏡的形狀。因此，良好地校正像場彎曲和失真。
[0065]-2<(Rl+R2)/(Rl-R2)<-0.5......(3)
[0066]在上述條件表達式(3)中，Rl是最后的透鏡組中的負透鏡的物體側(cè)表面的曲率半徑，并且R2是最后的透鏡組中的負透鏡的圖像側(cè)表面的曲率半徑。
[0067]條件表達式(3)是定義對于良好地校正像場彎曲和失真優(yōu)選的、最后的透鏡組中的負透鏡的形狀的表達式。當(dāng)(R1+R2)/(R1-R2)的值小于條件表達式(3)中的下限時，最后的透鏡組中的負透鏡的物體側(cè)表面的曲率大，并且凹陷深。因此在折疊時不允許充分地減小空氣間隙。因此，未實現(xiàn)大小減小。相反，當(dāng)(R1+R2)/(R1-R2)的值大于條件表達式(3)中的上限時，最后的透鏡組中的負透鏡的物體側(cè)表面的曲率小。因此，離軸光線以小角度進入物體側(cè)表面。因此，難以校正像場彎曲和失真。因此，通過允許成像透鏡滿足條件表達式
(3)，良好地校正像場彎曲。應(yīng)注意，考慮到條件表達式(3)，如在下列條件表達式(3)’中示出的，下限可以被更優(yōu)選地設(shè)置為-1.8，并且上限可以被更優(yōu)選地設(shè)置為-0.8。
[0068]-1.8< (R1+R2) / (R1-R2) <-0.8......(3)，
[0069]此外，根據(jù)本實施例的成像透鏡可以理想地滿足下列條件表達式(4 )。通過允許成像透鏡滿足條件表達式(4)，在圖像平面?zhèn)壬喜贾米詈蟮耐哥R組，這有助于校正離軸像差和在折疊時減小大小。
[0070]0.2<Lr/Y<l......(4)
[0071]在上述條件表達式(4)中，Lr是沿光軸從最后的透鏡組中的最靠物體側(cè)(most-object-side)表面到圖像平面的距離,并且Y是沿圖像平面的最大圖像高度。
[0072]條件表達式(4)是定義最后的透鏡組的位置的表達式。當(dāng)Lr/Y的值小于條件表達式(4)中的下限時，不允許在透鏡系統(tǒng)和圖像拾取器件之間布置通常布置在其間的低通濾波器、紅外截止濾光片等。相反，當(dāng)Lr/Y的值大于條件表達式(4)中的上限時，最后的透鏡組被布置為遠離圖像拾取平面，這減少分開屏幕中的中央光線和離軸光線通過的透鏡表面中的位置的效果。因此，難以校正離軸像差并且阻礙在折疊時減小大小。因此，通過滿足條件表達式(4)，實現(xiàn)離軸光線的校正和在折疊時減小大小。應(yīng)注意，考慮到條件表達式(4)，如在下列條件表達式(4)’中示出的，下限可以被更優(yōu)選地設(shè)置為0.25，并且上限可以被更優(yōu)選地設(shè)置為0.65。
[0073]0.25<Lr/Y<0.65......(4)，
[0074]根據(jù)本實施例的成像透鏡可以優(yōu)選地滿足下列條件表達式(5 )。通過允許成像透鏡滿足條件表達式(5 )，實現(xiàn)在折疊時減小大小。
[0075]0.5<TD/Y<1.4......(5)
[0076]在上述條件表達式(5)中，TD是在成像透鏡中包括的所有透鏡沿光軸的總厚度。
[0077]條件表達式(5)是定義在透鏡系統(tǒng)中包括的所有透鏡沿光軸的總厚度的表達式。當(dāng)TD/Y的值小于條件表達式(5)中的下限時，未確保用于實現(xiàn)高性能的必要數(shù)量的透鏡。相反，當(dāng)TD/Y的值大于條件表達式(5)中的上限時，阻礙在折疊時減小大小。因此，通過允許成像透鏡滿足條件表達式(5)，實現(xiàn)在折疊時減小大小。應(yīng)注意，考慮到條件表達式(5)，如在下列條件表達式(5)’中示出的，下限可以被更優(yōu)選地設(shè)置為0.65，并且上限可以被更優(yōu)選地設(shè)置為1.2。
[0078]0.65<TD/Y<1.2......(5)，
[0079]根據(jù)本實施例的成像透鏡可以理想地滿足下列條件表達式(6 )。通過滿足條件表達式(6),實現(xiàn)在拍攝時減小大小。
[0080]2.0<TL/Y<3.5......(6)
[0081]在上述條件表達式(6)中，TL是成像透鏡沿光軸的最大總長度。
[0082]條件表達式(6)是定義透鏡系統(tǒng)的總長度的表達式。當(dāng)TL/Y的值小于條件表達式
(6)中的下限時，需要允許每個透鏡的屈光力過分地大并允許透鏡系統(tǒng)的總長度短。因此，由于制造誤差，使光學(xué)性能更退化。相反，當(dāng)TL/Y的值大于條件表達式(6)中的上限時，總光學(xué)長度長，這阻礙在拍攝時減小大小。因此，通過允許成像透鏡滿足條件表達式(6)，實現(xiàn)在拍攝時減小大小。應(yīng)注意，考慮到條件表達式(6)，如在下列條件表達式(6)’中示出的，下限可以被更優(yōu)選地設(shè)置為2.3，并且上限可以被更優(yōu)選地設(shè)置為3.2。
[0083]2.3<TL/Y<3.2......(6)，
[0084]如上上述，根據(jù)本實施例，優(yōu)化整個透鏡中的屈光力布置，并優(yōu)化每個透鏡組的透鏡配置。因此，實現(xiàn)大小減小，同時實現(xiàn)廣角、大孔徑比和良好的光學(xué)性能。
[0085][對圖像拾取裝置的應(yīng)用的示例]
[0086]圖17圖示應(yīng)用根據(jù)本實施例的成像透鏡的圖像拾取裝置100的配置示例。圖像拾取裝置100可以是例如數(shù)字相機，并可以包括相機塊10、相機信號處理部件20、圖像處理部件30、IXD (液晶顯示器)40、R-W (讀取器-寫入器)50、CPU (中央處理單元)60、輸入部件70和透鏡驅(qū)動控制部件80。
[0087]相機塊10具有圖像拾取功能，并包括光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)包括作為圖像拾取透鏡的成像透鏡11 (成像透鏡1、2、3或4)、以及例如CXD (電荷耦合器件)和CMOS (互補金屬氧化物半導(dǎo)體)的圖像拾取器件12。圖像拾取器件12將由成像透鏡11形成的光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換為電信號，從而輸出基于光學(xué)圖像的圖像拾取信號(圖像信號)。[0088]相機信號處理部件20對從圖像拾取器件12提供的圖像信號執(zhí)行例如模數(shù)轉(zhuǎn)換、去噪、圖像質(zhì)量校正和轉(zhuǎn)換到亮度色差信號的各種信號處理。
[0089]圖像處理部件30對圖像信號執(zhí)行記錄和再現(xiàn)。具體地，圖像處理部件30可以基于預(yù)定的圖像數(shù)據(jù)格式對圖像信號執(zhí)行例如壓縮編碼和展開解碼處理，執(zhí)行關(guān)于例如分辨率等的數(shù)據(jù)規(guī)范的轉(zhuǎn)換處理。
[0090]IXD40具有顯示例如用戶關(guān)于輸入部件70的操作狀態(tài)和拍攝圖像的各種數(shù)據(jù)的功能。R-W50將由圖像處理部件30編碼的圖像數(shù)據(jù)寫到存儲卡1000中，并讀取在存儲卡1000中記錄的圖像數(shù)據(jù)。存儲卡1000可以是例如可附接到連接到R-W50的槽并可從所述槽拆除的半導(dǎo)體存儲器。
[0091]CPU60用作控制在圖像拾取裝置100中提供的每個電路塊的控制處理部件。CPU60可以基于來自輸入部件70的指令輸入信號等控制每個電路塊。輸入部件70可以由例如用戶利用其執(zhí)行必要操作的各種開關(guān)等配置。輸入部件70可以由例如用于執(zhí)行快門操作的快門釋放按鈕、用于選擇操作模式的選擇開關(guān)等配置，并向CPU60輸出根據(jù)用戶的操作的指令輸入信號。透鏡驅(qū)動控制部件80基于來自CPU60的控制信號控制在相機塊10中布置的透鏡的驅(qū)動，并控制例如驅(qū)動成像透鏡11中的每個透鏡的未示出的馬達的部件。
[0092]下面將給出圖像拾取裝置100中的操作的描述。在用于拍攝的待命狀態(tài)中，在CPU60的控制之下，通過相機信號處理部件20向IXD40輸出在相機塊10中拍攝的圖像信號，并將所述圖像信號顯示為通過相機的圖像(camera-through image)。此外,例如，當(dāng)從輸入部件70向CPU60輸入用于聚焦的指令輸入信號時，CPU60向透鏡驅(qū)動控制部件80輸出控制信號，并且成像透鏡11中預(yù)定的透鏡基于透鏡驅(qū)動控制部件80的控制移動。
[0093]當(dāng)相機塊10中未示出的快門根據(jù)來自輸入部件70的指令輸入信號操作時，從相機信號處理部件20向圖像處理部件30輸出拍攝圖像信號，將所述拍攝圖像信號壓縮編碼，并將所述拍攝圖像信號轉(zhuǎn)換為具有預(yù)定的數(shù)據(jù)格式的數(shù)字數(shù)據(jù)。轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)被輸出到R-W50并被寫到存儲卡1000中。
[0094]應(yīng)注意，例如，當(dāng)半按下輸入部件70中的快門釋放按鈕時，當(dāng)完全按下快門釋放按鈕用于記錄(拍攝)時等，透鏡驅(qū)動控制部件80允許成像透鏡11中預(yù)定的透鏡基于來自CPU60的控制信號移動，從而執(zhí)行聚焦。
[0095]在再現(xiàn)在存儲卡1000中記錄的圖像數(shù)據(jù)時，R-W50根據(jù)關(guān)于輸入部件70的操作從存儲卡1000讀取預(yù)定的圖像數(shù)據(jù)，并且圖像處理部件30對所述預(yù)定的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行擴展解碼處理。此后，向IXD40輸出再現(xiàn)圖像信號，并在所述IXD40上顯示再現(xiàn)的圖像。
[0096]應(yīng)注意，在上述實施例中，描述了將圖像拾取裝置應(yīng)用于數(shù)字相機的示例。然而，圖像拾取裝置的應(yīng)用的范圍不限于數(shù)字相機，并且圖像拾取裝置100的具體應(yīng)用可以包括各種其他電子裝置。例如，在沒有限制的情況下，諸如可更換鏡頭相機、數(shù)字攝影機、組裝了數(shù)字攝影機等的移動電話和PDA (個人數(shù)字助理)的各種其他電子裝置可以是圖像拾取裝置100的具體應(yīng)用。
[0097][4.透鏡的數(shù)值示例]
[0098]然后，將給出根據(jù)本實施例的成像透鏡的具體數(shù)值示例的描述。表中的符號等和下面的描述代表如下。“表面編號”代表第i個表面的編號，其中最靠物體側(cè)組件的表面被計為第I表面，并且依序?qū)?shù)字附于組件的表面，使得隨著組件的表面變得越接近圖像平面，數(shù)字變得越大?！皉i”代表第i個表面的旁軸曲率半徑的值(mm)?！癉i”代表在第i個表面和第(i+Ι)個表面之間沿光軸的間距的值(mm)?！癗i”代表具有第i個表面的光學(xué)組件的材料的d線(具有587.6nm的波長)的屈光率的值?！皏i”代表具有第i個表面的光學(xué)組件的材料的d線的阿貝數(shù)的值?！扒拾霃健敝械闹怠癘”指示平坦的表面或孔徑光闌表面。
[0099]在相應(yīng)的數(shù)值示例中使用的一些透鏡具有形成為非球面表面的透鏡表面。由用于非球面表面的下列表達式定義非球面表面的形狀，其中“X”是從透鏡表面的頂點沿光軸的距離(凹陷量)，“y”是在與光軸垂直的方向上的高度(圖像高度)，“c”是透鏡的頂點處的旁軸曲率(曲率半徑的倒數(shù))，“K”是圓錐常數(shù)，并且“A”、“B”、“C”、和“D”分別是第四階、第六階、第八階和第十階的非球面表面系數(shù)。在稍后將描述的示出非球面表面系數(shù)的相應(yīng)的表中，“E-1”是具有10作為底數(shù)的指數(shù)表達式。換句話說，“E-1”指示“ΙΟ-1”。為了給出示例，“0.12345E-05” 代表 “0.12345X 10-5”。
[0100](用于非球面表面的表達式)
[0101 ] X=Cy2/ (1+ (1- (1+K) cj2)1/2) +Ay4+By6+......[0102][數(shù)值示例I]
[0103]表1到4示出與根據(jù)圖1中示出的第一配置示例的成像透鏡I對應(yīng)的具體數(shù)值示例。具體地，表1示出其基本透鏡數(shù)據(jù)并且表2示出關(guān)于非球面表面的數(shù)據(jù)。表3和4示出其他數(shù)據(jù)。
[0104]成像透鏡I包括從物體平面向圖像平面按順序布置的具有正屈光力的第一透鏡組GR1、具有正屈光力的第二透鏡組GR2和具有負屈光力的第三透鏡組GR3。第一透鏡組GRl包括從物體平面向圖像平面按順序布置的第一透鏡Gl和第二透鏡G2。第一透鏡Gl由具有面向物體平面的凸表面的彎月形負透鏡形成。第二透鏡G2由具有面向物體平面的凸表面的彎月形正透鏡形成。第二透鏡組GR2包括從物體平面向圖像平面按順序布置的第三透鏡G3和第四透鏡G4相互接合的接合透鏡以及第五透鏡G5。第三透鏡G3由具有雙凹形的負透鏡形成。第四透鏡G4由具有雙凸形的正透鏡形成。第五透鏡G5是具有面向圖像平面的凸表面的彎月形正透鏡。第三透鏡組GR3包括由具有面向物體平面的凹表面的彎月形負透鏡形成的第六透鏡G6。濾光片F(xiàn)L布置在第三透鏡組GR3和圖像平面MG之間?？讖焦怅@S布置在圖像平面?zhèn)壬系谝煌哥R組GRl的附近，并且在聚焦時與第一透鏡組GRl —起移動。在聚焦時，第一透鏡組GRl和第二透鏡組GR2用作可移動透鏡組。
[0105]在數(shù)值示例I中，第一透鏡組GRl中的正透鏡(G2)的兩個表面(第三表面和第四表面)、第二透鏡組GR2中的正透鏡(G4)的圖像側(cè)表面(第八表面)、和第三透鏡組GR3中的負透鏡(G6)的物體側(cè)表面(第十一表面)是非球面表面。數(shù)值示例I中非球面表面的第四階、第六階、第八階和第十階非球面表面系數(shù)A、B、C和D的值與圓錐常數(shù)K的值在表2中一起示出。
[0106]表3示出在成像透鏡對焦在無窮遠處的物體上的狀態(tài)、成像透鏡對焦在中間距離處的物體上的狀態(tài)和成像透鏡對焦在最短距離處的物體上的狀態(tài)中的每一個中的焦距f、F數(shù)Fno和半視角ω的值。
[0107]在數(shù)值示例I中，在從無窮遠狀態(tài)聚焦到最短距離狀態(tài)時，第一透鏡組GRl和第二透鏡組GR2之間的表面間距D5以及第二透鏡組GR2和第三透鏡組GR3之間的表面間距DlO變化。表4示出在成像透鏡對焦在無窮遠處的物體上的狀態(tài)、成像透鏡對焦在中間距離處的物體上的狀態(tài)和成像透鏡對焦在最短距離處的物體上的狀態(tài)中的每一個中的拍攝放大倍率和可變間距的值。
[0108][表1]
[0109]
【權(quán)利要求】
1.一種成像透鏡，包括: 可移動透鏡組，其被配置為移動以允許所述成像透鏡變得聚焦；以及 最后的透鏡組，其被布置在最靠圖像側(cè)的固定位置處，并具有負屈光力，其中 滿足下列條件表達式， - 2<ft/fr<-0.45......(I) 其中ft是在所述成像透鏡對焦在無窮遠處的物體上的條件下所述成像透鏡的總焦距，以及 fr是所述最后的透鏡組的焦距。
2.如權(quán)利要求1所述的成像透鏡，其中，所述最后的透鏡組由包括負透鏡的兩個或更少的透鏡配置。
3.如權(quán)利要求2所述的成像透鏡，其中，所述最后的透鏡組中的負透鏡具有非球面表面。
4.如權(quán)利要求2所述的成像透鏡，其中，滿足下列條件表達式，0.6<fra/fr^l……(2) 其中fra是所述最后的透鏡組中的負透鏡的焦距。
5.如權(quán)利要求2所述的成像透鏡，其中，滿足下列條件表達式， -2<(Rl+R2)/(Rl-R2)<-0.5......(3) 其中Rl是所述最后的透鏡組中的負透鏡的物體側(cè)表面的曲率半徑，以及 R2是所述最后的透鏡組中的負透鏡的圖像側(cè)表面的曲率半徑。
6.如權(quán)利要求1所述的成像透鏡，其中，滿足下列條件表達式，0.2〈Lr/Y〈l……(4) 其中Lr是沿光軸從所述最后的透鏡組中的最靠物體側(cè)表面到圖像平面的距離，以及 Y是沿所述圖像平面的最大圖像高度。
7.如權(quán)利要求1所述的成像透鏡，其中，滿足下列條件表達式，0.5〈TD/Y〈1.4……(5) 其中TD是在所述成像透鏡中包括的所有透鏡沿光軸的總厚度。
8.如權(quán)利要求1所述的成像透鏡，其中，滿足下列條件表達式，2.0〈TL/Y〈3.5……(6) 其中TL是所述成像透鏡沿光軸的最大總長度。
9.如權(quán)利要求1所述的成像透鏡，其中，所述可移動透鏡組包括非球面表面。
10.如權(quán)利要求1所述的成像透鏡，其中 所述可移動透鏡組包括兩個透鏡組，以及 所述兩個透鏡組被配置為彼此獨立地移動以允許所述成像透鏡變得聚焦。
11.如權(quán)利要求10所述的成像透鏡，其中，所述兩個透鏡組每個都具有正屈光力。
12.如權(quán)利要求1所述的成像透鏡，其中，所述最后的透鏡組包括一個負透鏡和一個正透鏡。
13.一種圖像拾取裝置，其具有成像透鏡和輸出基于由所述成像透鏡形成的光學(xué)圖像的圖像拾取信號的圖像拾取器件，所述成像透鏡包括: 可移動透鏡組，其被配置為移動以允許所述成像透鏡變得聚焦；以及 最后的透鏡組，其被布置在最靠圖像側(cè)的固定位置處，并具有負屈光力，其中 滿足下列條件表達式， -2<ft/fr<-0.45......(I) 其中ft是在所述成像透鏡對焦在無窮遠處的物體上的條件下所述成像透鏡的總焦距，以及fr是所述最后的透鏡組的焦距。`
【文檔編號】G02B15/163GK103676115SQ201310397523
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月11日
【發(fā)明者】金高文和, 宇野久 申請人:索尼公司