增距透镜和光学仪器的制作方法
本公开涉及一种相对于主透镜安装在像面侧以增大主透镜的焦距的增距透镜以及包括这样的增距透镜的光学仪器。
背景技术
将具有负焦距的后转换透镜(增距透镜)插入在主透镜和照相机主体之间使得可以增大主透镜的焦距。增距透镜具有中继功能，并且主透镜的已经进入增距透镜的一次形成像在照相机主体的成像器件上重新成像。因此，在安装增距透镜的情况下，先决条件是主透镜的背焦长于从增距透镜的前透镜到主透镜的一次形成像在轴上的距离。
引文列表
专利文献
ptl1：日本未审查专利申请公开no.h05-142473
ptl2：日本未审查专利申请公开no.2013-250291
ptl3：日本未审查专利申请公开no.2013-235217
技术实现要素：
现有的单镜头反光式照相机具有长背焦。这使得可能弱化增距透镜的光焦度并且逐渐地使已经进入增距透镜的光束扩展。相反，近年来，大量具有短背焦的缩小的取像透镜已经被开发用于例如无反光镜照相机系统。由于这个原因，用于现有照相机系统的具有长背焦的增距透镜不适合于最近的无反光镜照相机系统。
ptl1至3每个均公开了适用于单镜头反光式照相机系统的增距透镜。ptl1中公开的增距透镜具有逐渐地使入射光束扩展的构造；因此，难以将该增距透镜应用于除了具有长出射光瞳的主透镜或具有长背焦的照相机系统之外的照相机系统。
ptl2中公开的增距透镜具有三组构造，该三组构造按从物侧起的次序包括正组、负组和正组；然而，其物侧主点位于增距透镜的中心周围。因此，在该增距透镜应用于无反光镜照相机的情况下，该增距透镜的前透镜干扰主透镜。
ptl3中公开的增距透镜具有透镜组在像面侧的光焦度微弱的构造，并且在该增距透镜应用于全帧照相机系统的情况下，最外周中的像场弯曲增大，这使得难以实现尺寸缩小和高光学性能。
增距透镜在增大主透镜的焦距的同时根据倍率增大像差。例如，就具有两倍倍率的增距透镜来说，当安装在主透镜上时，主透镜的横向像差增大到两倍，并且其纵向像差增大到四倍。增距透镜安装在主透镜上的状态下的合成像差包括主透镜的增大的像差，并且进一步包括增距透镜的像差。为了实现用于一般用途使用的增距透镜，优选的是将增距透镜的像差减小到接近没有像差。
因此，例如，可取的是开发如下增距透镜：该增距透镜即使在具有大约1.4倍至大约2倍的范围内的焦距倍率和大约2至大约2.8的f数的望远物镜用作主透镜的情况下，也能够保持优越的成像性能。而且，可取的是开发也适用于无反光镜照相机并且具有小尺寸和优越的光学性能的增距透镜。
可取的是提供实现尺寸缩小和高成像性能的增距透镜以及这样的增距透镜被可附连地且可拆卸地安装在其上的光学仪器。
根据本公开的实施例的第一增距透镜作为整体具有负折光力，并且按从物侧到像面侧的次序包括：具有正折光力的第一透镜组、具有负折光力的第二透镜组以及具有正折光力的第三透镜组，其中，第一透镜组和第三透镜组中的每个包括两个或更少的透镜，所述两个或更少的透镜包括正透镜，满足以下条件表达式，并且将增距透镜相对于主透镜可附连地且可拆卸地安装在像面侧使主透镜的焦距增大，
-3.5<(rb2+rb1)/(rb2-rb1)<-0.18......(1)
其中，rb1是第三透镜组中包括的正透镜的物侧的透镜表面的曲率半径，并且
rb2是第三透镜组中包括的正透镜的像面侧的透镜表面的曲率半径。
根据本公开的实施例的第一光学仪器包括：主透镜、成像器件和增距透镜，成像器件输出与通过主透镜形成的光学图像相对应的成像信号，增距透镜可附连地且可拆卸地安装在主透镜和成像器件之间，并且增距透镜由根据本公开的实施例的第一增距透镜配置。
根据本公开的第二增距透镜作为整体具有负折光力，并且按从物侧到像面侧的次序包括：具有正折光力的第一透镜组、具有负折光力的第二透镜组以及具有正折光力的第三透镜组，其中，第一透镜组和第三透镜组中的每个包括两个或更少的透镜，所述两个或更少的透镜包括正透镜，满足以下条件表达式，并且将增距透镜相对于主透镜可附连地且可拆卸地安装在像面侧使主透镜的焦距增大，
0.05<-f2/(lr*β)<0.45......(3)
其中，β是增距透镜的倍率，
lr是增距透镜中的从最物侧的透镜表面到最像面侧的透镜表面在光轴上的间距，并且
f2是第二透镜组的焦距。
根据本公开的实施例的第二光学仪器包括：主透镜、成像器件和增距透镜，成像器件输出与通过主透镜形成的光学图像相对应的成像信号，增距透镜可附连地且可拆卸地安装在主透镜和成像器件之间，并且增距透镜由根据本公开的实施例的第二增距透镜配置。
根据本公开的实施例的第三增距透镜作为整体具有负折光力，并且按从物侧到像面侧的次序包括：具有正折光力的第一透镜组、具有负折光力的第二透镜组以及具有正折光力的第三透镜组，其中，第一透镜组和第三透镜组中的每个包括两个或更少的透镜，所述两个或更少的透镜包括正透镜，满足以下条件表达式，并且将增距透镜相对于主透镜可附连地且可拆卸地安装在像面侧使主透镜的焦距增大，
lr/(et_o+lr)<1.13......(4)
其中，et_o是从增距透镜的物侧主点到增距透镜的最物侧的透镜表面的距离(其中，在最物侧的透镜表面被定位为比物侧主点更靠近物侧的情况下，et_o是负的)，并且
lr是增距透镜中的从最物侧的透镜表面到最像面侧的透镜表面在光轴上的间距。
根据本公开的实施例的第三光学仪器包括：主透镜、成像器件和增距透镜，成像器件输出与通过主透镜形成的光学图像相对应的成像信号，增距透镜可附连地且可拆卸地安装在主透镜和成像器件之间，并且增距透镜由根据本公开的实施例的第三增距透镜配置。
在根据本公开的相应实施例的第一增距透镜至第三增距透镜或第一光学仪器至第三光学仪器中，将增距透镜相对于主透镜可附连地且可拆卸地安装在像面侧使主透镜的焦距增大。
根据本公开的相应实施例的第一增距透镜至第三增距透镜或第一光学仪器至第三光学仪器，增距透镜作为整体具有三组构造，并且优化相应透镜组的构造，这使得可以实现尺寸缩小和高成像性能。
要注意，本文所描述的效果不一定是有限的，并且本公开中描述的效果中的任何一个可以包括在内。
附图说明
图1是其上安装根据本公开的实施例的增距透镜的主透镜的构造例子在无限远聚焦时的透镜截面图。
图2是根据本公开的实施例的增距透镜的第一构造例子的透镜截面图。
图3是增距透镜的第二构造例子的透镜截面图。
图4是增距透镜的第三构造例子的透镜截面图。
图5是增距透镜的第四构造例子的透镜截面图。
图6是增距透镜的第五构造例子的透镜截面图。
图7是增距透镜的第六构造例子的透镜截面图。
图8是增距透镜的第七构造例子的透镜截面图。
图9是例示说明图1所示的主透镜无限远聚焦时广角端和望远端的各种像差的像差图。
图10是例示说明图2所示的增距透镜安装在图1所示的主透镜上的构造例子(数值例子1)中无限远聚焦时广角端和望远端的各种像差的像差图。
图11是例示说明图3所示的增距透镜安装在图1所示的主透镜上的构造例子(数值例子2)中无限远聚焦时广角端和望远端的各种像差的像差图。
图12是例示说明图4所示的增距透镜安装在图1所示的主透镜上的构造例子(数值例子3)中无限远聚焦时广角端和望远端的各种像差的像差图。
图13是例示说明图5所示的增距透镜安装在图1所示的主透镜上的构造例子(数值例子4)中无限远聚焦时广角端和望远端的各种像差的像差图。
图14是例示说明图6所示的增距透镜安装在图1所示的主透镜上的构造例子(数值例子5)中无限远聚焦时广角端和望远端的各种像差的像差图。
图15是例示说明图7所示的增距透镜安装在图1所示的主透镜上的构造例子(数值例子6)中无限远聚焦时广角端和望远端的各种像差的像差图。
图16是例示说明图8所示的增距透镜安装在图1所示的主透镜上的构造例子(数值例子7)中无限远聚焦时广角端和望远端的各种像差的像差图。
图17是例示说明其中增距透镜安装在主透镜和照相机主体之间的成像设备的概要的构造图。
图18是增距透镜安装在主透镜上的构造例子的透镜截面图。
图19是例示说明作为光学仪器的成像设备的控制系统的构造例子的框图。
具体实施方式
在下面，参照附图来详细描述本公开的一些实施例。要注意，描述是按以下次序给出的。
1.透镜的基本构造
2.工作和效果
3.对于光学仪器的应用例子
4.透镜的数值例子
5.其他实施例
<1.透镜的基本构造>
图1例示说明其上安装根据本公开的实施例的增距透镜tcl的主透镜ml的构造例子。在图1中，z1表示光轴，img表示像面。例如，如图18所示，根据本实施例的增距透镜tcl被可附连地且可拆卸地安装在主透镜ml上以增大主透镜ml的焦距。
图2例示说明根据本公开的实施例的增距透镜tcl的第一构造例子。图3例示说明增距透镜tcl的第二构造例子。图4例示说明增距透镜tcl的第三构造例子。图5例示说明增距透镜tcl的第四构造例子。图6例示说明增距透镜tcl的第五构造例子。图7例示说明增距透镜tcl的第六构造例子。图8例示说明增距透镜tcl的第七构造例子。稍后描述特定数值应用于这些构造例子的数值例子。
在下面，适当地给出了与图2所示的构造例子相对应的根据本实施例的增距透镜tcl的构造的描述；然而，通过本公开的技术不限于例示说明的构造例子。
根据本实施例的增距透镜tcl按从物侧到像面侧的次序包括具有正折光力的第一透镜组g1、具有负折光力的第二透镜组g2以及具有正折光力的第三透镜组g3。
第一透镜组g1和第三透镜组g3中的每个均包括两个或更少的透镜，所述两个或更少的透镜包括正透镜。
根据本实施例的增距透镜tcl可取地至少满足稍后将描述的条件表达式(1)、条件表达式(3)或条件表达式(4)。
另外，根据本实施例的增距透镜tcl可取地满足稍后将描述的预定条件表达式等。
<2.工作和效果>
接着，给出根据本实施例的增距透镜tcl的工作和效果的描述。根据本实施例的增距透镜tcl中的可取构造随同该描述一起描述。
要注意，本描述中描述的效果是说明性的，而非限制性的，并且任何其他的效果可以包括在内。
根据本实施例的增距透镜tcl作为整体具有三组构造，并且优化相应透镜组的构造。这使得可以实现尺寸缩小和高成像性能。根据本实施例的增距透镜tcl使得可以实现例如大约1.4倍至大约2倍的范围内的倍率作为焦距倍率。而且，在具有大约2至大约2.8的范围内的f数的望远物镜用作主透镜ml的情况下，可以保持优越的成像性能。此外，根据本实施例的增距透镜tcl在无反光镜照相机等中是可用的。
在根据本实施例的增距透镜tcl中，第三透镜组g3包括一个正透镜组件，并且可取地在最像面侧包括具有面向像面侧的凸面的正透镜。此处的一个正透镜组件可以仅包括一个正透镜，或者可以包括按从物侧起的次序包括负透镜和正透镜的正胶合透镜。具体地说，在第三透镜组g3仅包括一个正透镜的情况下，可以有利地控制畸变校正。而且，在具有面向像面侧的凸面的正透镜设在第三透镜组g3的最像面侧的情况下，从增距透镜tcl的最后面的透镜表面发射的光束的角度增大，这使得可以缩短出射光瞳距离并且保持优越的成像性能。
而且，在根据本实施例的增距透镜tcl中，第一透镜组g1可以包括一个正透镜。此外，第一透镜组g1按从物侧起的次序可以包括一个负透镜和一个正透镜。具体地说，为了弱化增距透镜tcl的总光焦度，包括负透镜和正透镜的组合的第一透镜组g1对于校正各种像差是有效的。
根据本实施例的增距透镜tcl可取地满足以下条件表达式(1)。
-3.5<(rb2+rb1)/(rb2-rb1)<-0.18......(1)
其中，rb1是第三透镜组g3中包括的正透镜的物侧的透镜表面的曲率半径，并且
rb2是第三透镜组g3中包括的正透镜的像面侧的透镜表面的曲率半径。
条件表达式(1)表示第三透镜组g3中包括的正透镜的形状。超过条件表达式(1)的上限值使彗形像差容易出现在主光束的上光通量中。而且，这使得难以执行校正以与畸变平衡。相反，降至条件表达式(1)的下限值以下使向外的彗形像差容易出现在主光束的上光通量中，并且使得难以保持有利的周边性能。
要注意，为了更有利地实现前述条件表达式(1)的效果，条件表达式(1)中的数值范围更可取地被设置为如以下条件表达式(1)'表示的范围。
-1.5<(rb2+rb1)/(rb2-rb1)<-0.3......(1)'
而且，根据本实施例的增距透镜tcl可取地满足以下条件表达式(2)。
2.2<f3/(-f2)<7.2......(2)
其中，f2是第二透镜组g2的焦距，并且
f3是第三透镜组g3的焦距。
在根据本实施例的增距透镜tcl中，透镜构造在第一透镜组g1的正透镜和第三透镜组g3的正透镜组件之间被划分以作为整体具有三组构造，该三组构造按从物侧起的次序包括正组、负组和正组。而且，第二透镜组g2的负光焦度被适当地加强，并且第三透镜组g3的正光焦度被适当地加强。这样的布置使得可以使物侧的主点位置靠近物侧。因此，可以在固定增距透镜tcl的倍率的同时增加主透镜ml和照相机主体之间的窄空间中的透镜的数量。这对于像差校正是有利的。超过条件表达式(2)的上限值使得第三透镜组g3的光焦度微弱，由此减小校正切向方向上的像场弯曲的效果。相反，降至条件表达式(2)的下限值以下使得第二透镜组g2的光焦度微弱，并且使得难以校正径向方向上的像场弯曲。
要注意，为了更有利地实现前述条件表达式(2)的效果，条件表达式(2)的数值范围更可取地被设置为如以下条件表达式(2)'表示的范围。
2.4<f3/(-f2)<6.5......(2)'
此外，根据本实施例的增距透镜tcl可取地满足以下条件表达式(3)。
0.05<-f2/(lr*β)<0.45......(3)
其中，β是增距透镜tcl的倍率，
lr是增距透镜tcl中从最物侧的透镜表面到最像面侧的透镜表面在光轴上的间距，并且
f2是第二透镜组g2的焦距。
条件表达式(3)定义增距透镜tcl的倍率β固定的情况下第二透镜组g2的光焦度和长度之间的关系。降至条件表达式(3)的下限值以下使得第二透镜组g2的负折光力太弱，并且使得难以固定倍率。相反，超过条件表达式(3)的上限值使得第二透镜组g2的负折光力太强，结果，长度变得太短。而且，增距透镜tcl的匹兹伐(petzval)和变得太大，这使得像差校正困难。
要注意，为了更有利地实现前述条件表达式(3)的效果，条件表达式(3)中的数值范围更可取地被设置为如以下条件表达式(3)'表示的范围。
0.1<-f2/(lr*β)<0.4......(3)'
而且，在根据本实施例的增距透镜tcl中，第二透镜组g2可取地包括至少一个胶合透镜。在这种情况下，至少一个胶合透镜可取地包括三胶合透镜，该三胶合透镜按从物侧到像面侧的次序包括负透镜、正透镜和负透镜。该构造对于校正径向像面和切向像面是有利的。而且，可以减小偏心的影响，并且组装变得容易。
相反，特别是，在倍率为大约1.4倍的情况下，第二透镜组g2的胶合透镜可以包括按从物侧起的次序包含负透镜和正透镜的两胶合透镜，或者可以包括按从物侧起的次序包含正透镜和负透镜的两胶合透镜。在这种情况下，其中两个透镜彼此胶合的构造使得可以抑制相互透镜之间的相对偏心敏感度。
而且，在根据本实施例的增距透镜tcl中，第二透镜组g2中的胶合透镜的物侧的表面可取地是非球面表面。该构造使得可以显著地改进轴上性能和离轴性能。特别是，可以有利地校正像场弯曲。此外，第二透镜组g2的胶合透镜中的正透镜优选地具有双凸形状。该构造使得可以有利地校正球面像差。
要注意，在增距透镜tcl的倍率增大的情况下，第二透镜组g2更优选地使用两个胶合透镜。特别是，包括两胶合透镜和三胶合透镜的两个胶合透镜是更优选使用的。使用两个胶合透镜使得可以在有利地校正像散的同时减小偏心敏感度，并且使得组装容易。
而且，根据本实施例的增距透镜tcl可取地满足以下条件表达式(4)。
lr/(et_o+lr)<1.13......(4)
其中，et_o是从增距透镜tcl的物侧主点到增距透镜tcl的最物侧的透镜表面的距离(其中，在最物侧的透镜表面被定位为比物侧主点更靠近物侧的情况下，et_o是负的)，并且
lr是增距透镜tcl中从最物侧的透镜表面到最像面侧的透镜表面在光轴上的间距。
条件表达式(4)是定义增距透镜tcl的物侧主点的位置的条件表达式。为了对应于具有短背焦的主透镜ml，有必要将增距透镜tcl设置为与主透镜ml的最像面侧的透镜表面的间距相对较大以防止对主透镜ml的干涉。因此，增距透镜tcl的物侧主点优选地被设置为更靠近物侧。超过条件表达式(4)的上限值使增距透镜tcl的物侧主点位于增距透镜tcl的中心周围，这使得难以对应于具有短背焦的主透镜ml。特别是，在增距透镜tcl的倍率低至大约1.4倍的情况下，透镜布置空间不足，并且像差校正变得困难。
而且，根据本实施例的增距透镜tcl可取地满足以下条件表达式(5)。
0.3<bf/h<1.9......(5)
其中，bf是增距透镜tcl安装在主透镜ml上的状态下的后焦距，并且
h是增距透镜tcl安装在主透镜ml上的状态下的最大像高。
本公开的增距透镜tcl优选地应用于由条件表达式(5)定义的照相机系统。特别是，本公开的增距透镜tcl优选地用于无反光镜照相机系统。满足条件表达式(5)使得增距透镜tcl安装在主透镜ml上的状态下的构造更紧凑。
此外，根据本实施例的增距透镜tcl可取地满足以下条件表达式(6)。
(bf-et_i)/(bf+lr)>0.7......(6)
其中，bf是增距透镜tcl安装在主透镜ml上的状态下的后焦距，并且
et_i是从增距透镜tcl的最像面侧的透镜表面到增距透镜tcl的像侧主点的距离(其中，在像侧主点被定位为比增距透镜tcl的最像面侧的透镜表面更靠近物侧的情况下，et_i是负的)，并且
lr是增距透镜tcl中从最物侧的透镜表面到最像面侧的透镜表面在光轴上的间距。
条件表达式(6)是用于在对应于具有短背焦的主透镜ml时有利地保持轴上光学性能和离轴光学性能的条件表达式。降至条件表达式(6)的下限值以下使从增距透镜tlc的最像面侧的透镜表面输出的光束的角度增大，从而使离轴性能劣化。
此外，根据本实施例的增距透镜tcl可取地满足以下条件表达式(7)。
0.03<d12/(-f)<0.2......(7)
其中，d12是第一透镜组g1和第二透镜组g2之间在光轴上的间距，并且
f是增距透镜tcl的总焦距。
增距透镜tcl具有负光焦度；因此，正球面像差大。第一透镜组g1和第二透镜组g2之间的相对较大的空气间距使得可以逐渐地使光束会聚，这对于校正球面像差是有利的。降至条件表达式(7)的下限值以下使第一透镜组g1和第二透镜组g2之间的间距减小，并且使第一透镜组g1的最物侧的透镜表面的折光力太强，从而导致球面像差的校正过度。超过条件表达式(7)的上限值使第一透镜组g1和第二透镜组g2之间的间距增大，并且使第一透镜组g1的最像面侧的透镜表面的折光力和第二透镜组的最物侧的透镜表面的折光力变弱，从而导致各种像差的校正不足。
要注意，为了更有利地实现前述条件表达式(7)的效果，条件表达式(7)的数值范围可取地被设置为如以下条件表达式(7)'表示的范围。
0.035<d12/(-f)<0.15......(7)'
而且，根据本实施例的增距透镜tcl可取地满足以下条件表达式(8)。
0.3<|f1/f|<1.5......(8)
其中，f1是第一透镜组g1的焦距，并且
f是增距透镜tcl的总焦距。
条件表达式(8)定义第一透镜组g1的光焦度和增距透镜tcl的总光焦度之间的关系，并且是用于以平衡的方式校正球面像差和像场弯曲的条件表达式。降至条件表达式(8)的下限值以下使第一透镜组g1的光焦度太强，从而导致球面像差的校正过度。超过条件表达式(8)的上限值使第一透镜组g1的光焦度太弱，从而导致球面像差的校正不足并且中心和周边之间的像差校正的平衡变糟。
要注意，为了更有利地实现前述条件表达式(8)的效果，条件表达式(8)的数值范围可取地被设置为如以下条件表达式(8)'表示的范围。
0.45<|f1/f|<1.3......(8)'
而且，根据本实施例的增距透镜tcl可取地满足以下条件表达式(9)。
0.05<f2/f<0.4......(9)
其中，f2是第二透镜组g2的焦距，并且
f是增距透镜tcl的总焦距。
条件表达式(9)表示第二透镜组g2的光焦度和增距透镜tcl的总光焦度之间的比率，并且定义第二透镜组g2的适当的光焦度分布。降至条件表达式(9)的下限值以下使第二透镜组g2的光焦度太强，从而使得像散的校正困难。超过条件表达式(9)的上限值使第二透镜组g2的光焦度太弱。特别是，在针对具有短背焦的主透镜ml实现具有相对较大的倍率的增距透镜tcl的情况下，难以保持倍率。
要注意，为了更有利地实现前述条件表达式(9)的效果，条件表达式(9)的数值范围可取地被设置为如以下条件表达式(9)'表示的范围。
0.08<f2/f<0.4......(9)'
在根据本实施例的增距透镜tcl中，第二透镜组g2可取地包括至少一个负透镜。在这种情况下，增距透镜tcl可取地满足以下条件表达式(10)。
nd_g2m>1.85......(10)
其中，nd_g2m是第二透镜组g2中包括的至少一个负透镜在d线处的折射率的最高值。
正透镜优选地被胶合到满足条件表达式(10)的负透镜的物侧的透镜表面和像面侧的透镜表面中的一个。在这种情况下，负透镜和正透镜之间d线处的折射率的差值△nd_g2pm满足以下条件。
△nd_g2pm>0.25
而且，根据本实施例的增距透镜tcl可取地满足以下条件表达式(11)。
nd_g3p<1.65......(11)
其中，nd_g3p是第三透镜组g3中包括的正透镜在d线处的折射率。
条件表达式(10)和(11)中的每个均是用于有利地校正匹兹伐和的优选条件表达式。超过条件表达式(10)和(11)的范围使增距透镜tcl的总匹兹伐和增大，这使得难以实现有利的成像性能。
要注意，为了实现前述条件表达式(10)和(11)的效果，条件表达式(10)和(11)的数值范围可取地被设置为如以下条件表达式(10)'和(11)'表示的范围。
nd_g2m>1.90......(10)'
nd_g3p<1.60......(11)'
而且，根据本实施例的增距透镜tcl可取地满足以下条件表达式(12)。
15<νd_g1<35......(12)
其中，νd_g1是第一透镜组g1中包括的正透镜的阿贝数。
νd_g1是d线处的阿贝数。一般来说，d线处的阿贝数是如下定义的，其中，相对于d线(具有587.6nm的波长)的折射率为nd，相对于f线(具有486.1nm的波长)的折射率为nf，相对于c线(具有656.3nm的波长)的折射率为nc。
νd＝(nd-1)/(nf-nc)
条件表达式(12)是用于有利地校正色差的优选条件表达式。超过条件表达式(12)的上限值使第一透镜组g1中包括的正透镜的色散太小，从而弱化对于具有负折光力的第二透镜组g2中出现的色差的取消效果。第一透镜组g1中包括的正透镜具有校正球面像差的作用，并且其折射率变高。降至条件表达式(12)的下限值以下使成本增加。特别是，在使用非球面表面的情况下，合适的玻璃材料是有限的。
而且，根据实施例的增距透镜tcl优选地具有非球面表面。使用非球面表面使得校正球面像差和像场弯曲的效果更有利。在透镜表面是非球面表面的情况下，非球面表面可以是通过研磨过程的非球面表面、通过使用模具将玻璃形成为非球面表面形状而获得的玻璃模制的非球面表面、以及通过在玻璃的表面上将树脂形成为非球面表面形状而获得的混合非球面表面中的一个。
<3.对于光学仪器的应用例子>
给出根据本实施例的增距透镜tcl对于光学仪器的应用例子的描述。下面将成像设备的构造例子作为光学仪器的例子进行描述。
图17例示说明成像设备100的概要，在成像设备100中，增距透镜tcl安装在主透镜ml和照相机主体101之间。图19例示说明成像设备100的控制系统的块构造例子。
成像设备100例如是数字静态照相机，并且如图17所示，包括成像光学系统11和照相机主体101。成像器件12设在照相机主体101上。通过拍摄光学系统11获得的对象图像形成在成像器件12的成像面上。成像面中的最大像高为h。
作为拍摄光学系统11，图1所示的主透镜ml和图2至图8所示的相应构造例子的增距透镜tcl是适用的。图18例示说明图2所示的增距透镜tcl相对于图1所示的主透镜ml安装在像面侧的构造例子。将包括本公开的增距透镜tcl的拍摄光学系统11应用于光学仪器(比如典型的可换镜头)使得即使在主透镜ml的焦距增大的状态下也可以实现高光学性能和尺寸缩小。
如图19所示，成像设备100包括照相机块10、照相机信号处理器20、图像处理器30、lcd(液晶显示器)40、r/w(读取器/写入器)50、cpu(中央处理单元)60、输入单元70以及透镜驱动控制器80。
照相机块10具有成像功能，并且包括光学系统，该光学系统包括拍摄光学系统11和成像器件12(比如ccd(电荷耦合器件)和cmos(互补金属氧化物半导体))。成像器件12将拍摄光学系统11形成的光学图像转换为电信号以输出与该光学图像相对应的成像信号(图像信号)。
照相机信号处理器20对从成像器件12输出的图像信号执行各种信号处理，比如模数转换、噪声去除、图像质量校正、到亮度-颜色差信号的转换。
图像处理器30对图像信号执行记录和再现处理，并且基于预定图像数据格式对图像信号执行压缩编码和扩展解码处理、数据规范(比如分辨率)的转换处理等。
lcd40具有显示各种数据(比如由用户进行的输入单元70的操作状态和拍摄的图像)的功能。r/w50将图像处理器30编码的图像数据写入到存储卡1000，并且读取记录在存储卡1000中的图像数据。存储卡1000例如是可附连到耦合到r/w50的插槽并且可从该插槽拆卸的半导体存储器。
cpu60用作控制成像设备100中提供的相应电路块的控制处理器，并且基于来自输入单元70的指令输入信号等来控制相应电路块。输入单元70包括用户对其执行期望操作的各种开关等。输入单元70包括例如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，并且将与用户进行的操作相对应的指令输入信号输出到cpu60。透镜驱动控制器80控制照相机块10中提供的透镜的驱动，并且基于来自cpu60的控制信号来控制驱动拍摄光学系统11的相应透镜的未例示的电机等。
尽管没有例示，但是成像设备100包括检测与握手相关联的设备震动的震动检测器。
下面描述成像设备100中的操作。
在拍摄的待机状态下，在cpu60的控制下，照相机块10拍摄的图像信号通过照相机信号处理器20输出到lcd40以将图像信号作为照相机通过图像显示。而且，在例如来自输入单元70的用于缩放或聚焦的指令输入信号被输入的情况下，cpu60将控制信号输出到透镜驱动控制器80，并且拍摄光学系统11的预定透镜基于透镜驱动控制器80的控制而行进。
在照相机块10的未例示的快门通过来自输入单元70的指令输入信号被操作的情况下，拍摄的图像信号从照相机信号处理器20输出到图像处理器30，并且经过压缩编码处理以被转换为具有预定数据格式的数字数据。转换的数据输出到r/w50以被写入到存储卡1000。
要注意，聚焦是基于来自cpu60的控制信号通过用透镜驱动控制器80使拍摄光学系统11的预定透镜行进来执行的，例如，在快门释放按钮被半按的情况、快门释放按钮被全按以用于记录(拍摄)的情况、等等情况下。
在再现存储卡1000中记录的图像数据的情况下，根据输入单元70上的操作，r/w50从存储卡1000读取预定图像数据，并且图像处理器30对该图像数据进行扩展解码。其后，再现的图像信号输出到lcd40以显示再现的图像。
而且，cpu60基于从未例示的震动检测器输出的信号来操作透镜驱动控制器80以使防振动透镜组根据振动量在基本上垂直于光轴z1的方向上行进。
要注意，前述实施例涉及光学仪器应用于成像设备(比如数字静态照相机)的例子；然而，光学仪器的应用范围不限于数字静态照相机，并且光学仪器适用于各种其他的光学仪器。例如，光学仪器适用于数字单镜头反光式照相机、数字非反光式照相机、数字摄像机、监控照相机等。而且，光学仪器广泛地适用于作为数字输入-输出装置(比如内置照相机的移动电话和内置照相机的信息终端)的照相机单元等。而且，光学仪器还适用于可换镜头照相机。
[例子]
<4.透镜的数值例子>
接着，给出根据本实施例的主透镜ml和增距透镜tcl的特定的数值例子的描述。在此，给出特定数值应用于图1所示的主透镜ml和图2至图8所示的构造例子中的每个的增距透镜tcl的数值例子的描述。
要注意，以下各表和以下描述中的符号的意义等如下。“表面编号”表示从物侧到像面侧计数的第i表面的编号。“ri”表示第i表面的旁轴曲率半径的值(mm)。“di”表示第i表面和第i+1表面之间在光轴上的间距的值(mm)。“ndi”表示具有第i表面的光学组件的材料在d线(具有587.6nm的波长)处的折射率的值。“νdi”表示具有第i表面的光学组件的材料在d线处的阿贝数的值。其中“ri”的值为“∞”的部分指示其相关表面是平面表面或孔径光阑(孔径光阑st)。在“表面编号”中提供有“*”的表面指示非球面表面。在“表面编号”中提供有“sto”的表面指示孔径光阑st。“bf”表示后焦距。“fno.”表示f数，“ω”表示半视角。
在每个数值例子中，非球面表面形状由非球面表面的以下表达式定义。要注意，在指示稍后将描述的非球面表面系数的数据中，10的幂用e表示。举个例子，“1.2×10-02”用“1.2e-02”表示。
(非球面表面的表达式)
x＝c2y2/[1+{1-(1+k)c2y2}1/2]+σai·yi
在此，x是光轴方向上的离透镜表面顶点的距离，
y是垂直于光轴的方向上的高度，
c是透镜顶点处的旁轴曲率(旁轴曲率半径的倒数)，
k是圆锥常数，并且
ai是第i阶非球面系数。
[主透镜ml的数值例子]
[表1]例示说明特定数值应用于图1所示的主透镜ml的数值例子的基本透镜数据。要注意，主透镜ml是变焦透镜，并且图1例示说明各透镜组在广角端(短焦距端)和望远端(长焦距端)的布置。而且，图1例示说明每个透镜组在从广角端变焦到望远端时的行进轨道。在主透镜ml中，透镜组中的一些在聚焦时沿着光轴行进。图1还例示说明了透镜组中的一些在聚焦时的行进方向。
本例子的主透镜ml是具有在大约70mm至大约200mm的范围内变化的焦距和大约2.8的fno的望远变焦透镜。要注意，稍后将描述的增距透镜tcl的数值例子示出了增距透镜tcl安装在本例子的主透镜ml上的情况下的例子；然而，应用于本例子的增距透镜tcl的主透镜ml的构造不限于本例子中所示的构造。
[表2]例示说明整个透镜系统在广角端(短焦距端)和望远端(长焦距端)中的每个处的焦距、f数(fno)、视角2ω、后焦距(bf)、长度和像高的值。而且，[表2]例示说明可变的表面间隔的值。在主透镜ml中，表面间隔d10、d15、d17、d22、d30和d32的值在变焦时变化。
本例子的主透镜ml具有非球面表面。非球面系数的值如下。
第26表面
k＝0,a4＝-2.7344e-6,a6＝1.6153e-10
第31表面
k＝0,a4＝1.2894e-006,a6＝-2.3559e-008,a8＝3.0254e-011
第32表面
k＝0,a4＝-5.1807e-006,a6＝-3.5426e-008,a8＝-1.4272e-011,a10＝3.1502e-015
第36表面
k＝0,a4＝3.3738e-006,a6＝7.9254e-009,a8＝-2.5398e-011,a10＝3.7458e-014
而且，第10透镜组g10的焦距f10、第20透镜组g20的焦距f20、第30透镜组g30的焦距f30、第40透镜组g40的焦距f40、第50透镜组g50的焦距f50以及第60透镜组g60的焦距f60的值如下。
f10＝96.9
f20＝-25.4
f30＝81.4
f40＝58.5
f50＝-61.2
f60＝285.5
主透镜ml大体上包括六个透镜组，这些透镜组按从物侧到像面侧的次序包括沿着光轴z1布置的具有正折光力的第10透镜组g10、具有负折光力的第20透镜组g20、具有正折光力的第30透镜组g30、具有正折光力的第40透镜组g40、具有负折光力的第50透镜组g50以及具有正折光力的第60透镜组g60。
第10透镜组g10按从物侧到像面侧的次序包括具有正折光力的第1f透镜组g1f和具有正折光力的第1r透镜组g1r。
第20透镜组g20按从物侧到像面侧的次序包括第2f透镜组g2f和第2r透镜组g2r。
在本例子的主透镜ml中，在从广角端变焦到望远端时，第1f透镜组g1f、第40透镜组g40和第60透镜组g60在光轴方向上相对于像面固定，第20透镜组g20、第30透镜组g30和第50透镜组g50在光轴方向上行进。
在本例子的主透镜ml中，第1r透镜组g1r、第50透镜组g50和第20透镜组g20的最像面侧的负透镜是聚焦透镜组。第1r透镜组g1r在从无限远处的物体聚焦到近距离处的物体时沿着光轴朝向物侧行进。第50透镜组g50在从无限远处的物体聚焦到近距离处的物体时沿着光轴朝向像面侧行进。第20透镜组g20的最像面侧的负透镜在从无限远处的物体聚焦到近距离处的物体时沿着光轴朝向物侧行进。
孔径光阑st设在第30透镜组g30和第40透镜组g40之间。
第1f透镜组g1f按从物侧起的次序包括负弯月形透镜l1f1和正透镜l1f2以及正弯月形透镜l1f3。第1r透镜组g1r按从物侧起的次序包括负弯月形透镜l1r1和正弯月形透镜l1r2。
第20透镜组g2按从物侧起的次序包括负透镜l21、在其中负透镜l22和正透镜l23被胶合在一起的胶合透镜以及负弯月形透镜l24。
负透镜l21和在其中负透镜l22和正透镜l23被胶合在一起的胶合透镜构成第2f透镜组g2f。而且，负弯月形透镜l24(其为第20透镜组g20的最像面侧的负透镜)构成第2r透镜组g2r。此外，在变焦时，第2f透镜组g2f和第2r透镜组g2r在相应的不同轨道上沿着光轴行进。
第30透镜组g3按从物侧起的次序包括正透镜l31以及在其中正透镜l32和负透镜l33被胶合在一起的胶合透镜。
第40透镜组g4按从物侧起的次序包括正透镜l41、具有形成在物侧的表面上的非球面表面的正透镜l42以及在其中负透镜l43和正透镜l44被胶合在一起的胶合透镜。
第50透镜组g50按从物侧起的次序包括具有形成在两个表面上的非球面表面的负透镜l51。
第60透镜组g60按从物侧起的次序包括在其中正透镜l61和负透镜l62被胶合在一起的胶合透镜、具有形成在物侧的表面上的非球面表面的正透镜l63、在其中负透镜l64和正透镜l65被胶合在一起的胶合透镜、以及负透镜l66。
[表1]
[表2]
图9中的上部部分例示说明本例子的主透镜ml中无限远聚焦时广角端的各种像差。图9中的下部部分例示说明本例子的主透镜ml中无限远聚焦时望远端的各种像差。图9例示说明作为各种像差的球面像差、像散(像场弯曲)和畸变。在像散的示图中，实线(s)指示矢状像面上的值，虚线(m)指示子午像面上的值。各像差图指示d线处的值。球面像差的示图还例示说明了c线(具有656.3nm的波长)和g线(具有435.8nm的波长)处的值。这适用于以下其他数值例子中的像差图。
(增距透镜tcl的数值例子共同的构造)
根据以下相应数值例子的增距透镜tcl中的每个均具有满足透镜的上述基本构造的构造。换句话说，根据相应数值例子的增距透镜tcl中的每个均按从物侧到像面侧的次序包括具有正折光力的第一透镜组g1、具有负折光力的第二透镜组g2以及具有正折光力的第三透镜组g3。
第一透镜组g1和第三透镜组g3中的每个均包括两个或更少的透镜，所述两个或更少的透镜包括正透镜。
而且，以下增距透镜tcl的数值例子指示增距透镜tcl安装在上述[表1]和[表2]中例示说明的主透镜ml上的例子。在上述[表1]中，一直到第42表面的表面是主透镜ml的基本组件。在以下增距透镜tcl的数值例子中，接着主透镜ml的第43表面是增距透镜tcl的最物侧的表面。
[增距透镜tcl的数值例子1]
[表3]例示说明特定数值应用于图2所示的增距透镜tcl的数值例子1的基本透镜数据。[表4]例示说明在增距透镜tcl安装在主透镜ml上的状态下整个透镜系统在广角端和望远端中的每个处的焦距、f数(fno)、视角2ω、后焦距(bf)、长度和像高的值。
根据数值例子1的增距透镜tcl具有非球面表面。非球面系数的值如下。
第45表面
k＝1.42,a4＝8.28362e-06,a6＝-3.13847e-08,a8＝2.51731e-10,a10＝-8.28879e-13
而且，根据数值例子1的增距透镜tcl的倍率β、每个透镜组的焦距的值、与主透镜ml的间距的值如下。
β＝2.0
f1＝56.48
f2＝-9.86
f3＝36.68
与主透镜ml的间距＝2.6082
在根据数值例子1的增距透镜tcl中，第一透镜组g1包括具有双凸形状的正透镜l1。
第二透镜组g2按从物侧起的次序包括三胶合透镜、两胶合透镜以及具有双凹形状的负透镜l7，该三胶合透镜包括负透镜l2、正透镜l3和负透镜l4，负透镜l2具有双凹形状，并且具有形成在物侧的表面上的非球面表面，正透镜l3具有双凸形状，负透镜l4具有双凹形状，该两胶合透镜包括正透镜l5和负弯月形透镜l6，正透镜l5具有双凸形状，负弯月形透镜l6具有面向像面侧的凸面。增距透镜tcl中的最大空气间距是在第一透镜组g1和第二透镜组g2之间提供的。
第三透镜组g3包括具有双凸形状的正透镜l8。
[表3]
[表4]
图10中的上部部分例示说明在增距透镜tcl安装在主透镜ml上的状态下、数值例子1中无限远聚焦时广角端的各种像差。图10中的下部部分例示说明在增距透镜tcl安装在主透镜ml上的状态下、数值例子1中无限远聚焦时望远端的各种像差。
从各像差图可以看出，清楚的是，在根据数值例子1的增距透镜tcl中，在增距透镜tcl安装在主透镜ml上的状态下，各种像差在广角端和望远端被有利地以平衡的方式校正，并且增距透镜tcl具有优越的成像性能。
[增距透镜tcl的数值例子2]
[表5]例示说明特定数值应用于图3所示的增距透镜tcl的数值例子2的基本透镜数据。[表6]例示说明在增距透镜tcl安装在主透镜ml上的状态下整个透镜系统在广角端和望远端中的每个处的焦距、f数(fno)、视角2ω、后焦距(bf)、长度和像高的值。
而且，根据数值例子2的增距透镜tcl的倍率β、每个透镜组的焦距的值、与主透镜ml的间距的值如下。
β＝2.0
f1＝57.45
f2＝-15.35
f3＝92.28
与主透镜ml的间距＝2.6082
在根据数值例子2的增距透镜tcl中，第一透镜组g1包括具有双凸形状的正透镜l1。
第二透镜组g2按从物侧起的次序包括三胶合透镜和胶合透镜，该三胶合透镜包括负透镜l2、正透镜l3和负透镜l4，负透镜l2具有双凹形状，正透镜l3具有双凸形状，负透镜l4具有双凹形状，该胶合透镜包括正透镜l5和负弯月形透镜l6，正透镜l5具有双凸形状，负弯月形透镜l6具有面向像面侧的凸面。增距透镜tcl中的最大空气间距是在第一透镜组g1和第二透镜组g2之间提供的。
第三透镜组g3按从物侧起的次序包括两胶合透镜，该两胶合透镜包括负透镜l7和正透镜l8，负透镜l7具有双凹形状，正透镜l8具有双凸形状。
[表5]
[表6]
图11中的上部部分例示说明在增距透镜tcl安装在主透镜ml上的状态下、数值例子2中无限远聚焦时广角端的各种像差。图11中的下部部分例示说明在增距透镜tcl安装在主透镜ml上的状态下、数值例子2中无限远聚焦时望远端的各种像差。
从各种像差的示图可以看出，清楚的是，在根据数值例子2的增距透镜tcl中，在增距透镜tcl安装在主透镜ml上的状态下，各种像差在广角端和望远端被有利地以平衡的方式校正，并且增距透镜tcl具有优越的成像性能。
[增距透镜tcl的数值例子3]
[表7]例示说明特定数值应用于图4所示的增距透镜tcl的数值例子3的基本透镜数据。[表8]例示说明在增距透镜tcl安装在主透镜ml上的状态下整个透镜系统在广角端和望远端中的每个处的焦距、f数(fno)、视角2ω、后焦距(bf)、长度和像高的值。
根据数值例子3的增距透镜tcl具有非球面表面。非球面系数的值如下。
第44表面
k＝0.13,a4＝-7.90520e-06,a6＝3.13613e-10,a8＝1.60328e-11
而且，根据数值例子3的增距透镜tcl的倍率β、每个透镜组的焦距的值、与主透镜ml的间距的值如下。
β＝2.0
f1＝68.22
f2＝-12.55
f3＝46.46
与主透镜ml的间距＝1.6082
在根据数值例子3的增距透镜tcl中，第一透镜组g1包括正透镜l1，正透镜l1具有双凸形状，并且具有形成在像面侧的表面上的非球面表面。
第二透镜组g2按从物侧起的次序包括三胶合透镜、两胶合透镜以及具有面向像面侧的凸面的负弯月形透镜l7，该三胶合透镜包括负透镜l2、正透镜l3和负透镜l4，负透镜l2具有双凹形状，正透镜l3具有双凸形状，负透镜l4具有双凹形状，该两胶合透镜包括正透镜l5和负弯月形透镜l6，正透镜l5具有双凸形状，负弯月形透镜l6具有面向像面侧的凸面。
第三透镜组g3包括具有双凸形状的正透镜l8。
[表7]
[表8]
图12中的上部部分例示说明在增距透镜tcl安装在主透镜ml上的状态下、数值例子3中无限远聚焦时广角端的各种像差。图12中的下部部分例示说明在增距透镜tcl安装在主透镜ml上的状态下、数值例子3中无限远聚焦时望远端的各种像差。
从各种像差的示图可以看出，清楚的是，在根据数值例子3的增距透镜tcl中，在增距透镜tcl安装在主透镜ml上的状态下，各种像差在广角端和望远端被有利地以平衡的方式校正，并且增距透镜tcl具有优越的成像性能。
[增距透镜tcl的数值例子4]
[表9]例示说明特定数值应用于图5所示的增距透镜tcl的数值例子4的基本透镜数据。[表10]例示说明在增距透镜tcl安装在主透镜ml上的状态下整个透镜系统在广角端和望远端中的每个处的焦距、f数(fno)、视角2ω、后焦距(bf)、长度和像高的值。
而且，根据数值例子4的增距透镜tcl的倍率β、每个透镜组的焦距的值、与主透镜ml的间距的值如下。
β＝2.0
f1＝70.46
f2＝-10.06
f3＝26.9
与主透镜ml的间距＝3.6082
在根据数值例子4的增距透镜tcl中，第一透镜组g1按从物侧起的次序包括负弯月形透镜l1和正透镜l2，负弯月形透镜l1具有面向像面侧的凹面，正透镜l2具有双凸形状。
第二透镜组g2按从物侧起的次序包括负透镜l3、正透镜l4和三胶合透镜，负透镜l3具有双凹形状，正透镜l4具有双凸形状，三胶合透镜包括负透镜l5、正透镜l6和负透镜l7，负透镜l5具有双凹形状，正透镜l6具有双凸形状，负透镜l7具有双凹形状。增距透镜tcl中的最大空气间距是在第一透镜组g1和第二透镜组g2之间提供的。
第三透镜组g3包括具有双凸形状的正透镜l8。
[表9]
[表10]
图13中的上部部分例示说明在增距透镜tcl安装在主透镜ml上的状态下、数值例子4中无限远聚焦时广角端的各种像差。图13中的下部部分例示说明在增距透镜tcl安装在主透镜ml上的状态下、数值例子4中无限远聚焦时望远端的各种像差。
从各种像差的示图可以看出，清楚的是，在根据数值例子4的增距透镜tcl中，在增距透镜tcl安装在主透镜ml上的状态下，各种像差在广角端和望远端被有利地以平衡的方式校正，并且增距透镜tcl具有优越的成像性能。
[增距透镜tcl的数值例子5]
[表11]例示说明特定数值应用于图6所示的增距透镜tcl的数值例子5的基本透镜数据。[表12]例示说明在增距透镜tcl安装在主透镜ml上的状态下整个透镜系统在广角端和望远端中的每个处的焦距、f数(fno)、视角2ω、后焦距(bf)、长度和像高的值。
根据数值例子5的增距透镜tcl具有非球面表面。非球面系数的值如下。
第48表面
k＝-1.8400,a4＝-6.1902e-06,a6＝7.5710e-10,a8＝1.1492e-11
第52表面
k＝-0.0954,a4＝7.2871e-06,a6＝1.1868e-09,a8＝3.9430e-12
而且，根据数值例子5的增距透镜tcl的倍率β、每个透镜组的焦距的值、与主透镜ml的间距的值如下。
β＝1.4
f1＝57.20
f2＝-14.64
f3＝37.62
与主透镜ml的间距＝2.6082
在根据数值例子5的增距透镜tcl中，第一透镜组g1包括具有双凸形状的正透镜l1。
第二透镜组g2按从物侧起的次序包括两胶合透镜和负透镜l4，两胶合透镜包括负透镜l2和正透镜l3，负透镜l2具有双凹形状，正透镜l3具有双凸形状，负透镜l4具有双凹形状，并且具有形成在物侧的表面上的非球面表面。要注意，负透镜l4的非球面表面是通过将粘合到该表面的树脂处理成非球面表面形状而形成的。增距透镜tcl中的最大空气间距是在第一透镜组g1和第二透镜组g2之间提供的。
第三透镜组g3包括透镜l5，透镜l5具有双凸形状，并且具有形成在像面侧的表面上的非球面表面。
[表11]
[表12]
图14中的上部部分例示说明在增距透镜tcl安装在主透镜ml上的状态下、数值例子5中无限远聚焦时广角端的各种像差。图14中的下部部分例示说明在增距透镜tcl安装在主透镜ml上的状态下、数值例子5中无限远聚焦时望远端的各种像差。
从各种像差的示图可以看出，清楚的是，在根据数值例子5的增距透镜tcl中，在增距透镜tcl安装在主透镜ml上的状态下，各种像差在广角端和望远端被有利地以平衡的方式校正，并且增距透镜tcl具有优越的成像性能。
[增距透镜tcl的数值例子6]
[表13]例示说明特定数值应用于图7所示的增距透镜tcl的数值例子6的基本透镜数据。[表14]例示说明在增距透镜tcl安装在主透镜ml上的状态下整个透镜系统在广角端和望远端中的每个处的焦距、f数(fno)、视角2ω、后焦距(bf)、长度和像高的值。
根据数值例子6的增距透镜tcl具有非球面表面。非球面系数的值如下。
第45表面
k＝-1.65,a4＝2.0600e-06,a6＝-2.0120e-09,a8＝5.1320e-11,a10＝-7.8900e-14
而且，根据数值例子6的增距透镜tcl的倍率β、每个透镜组的焦距的值、与主透镜ml的间距的值如下。
β＝1.4
f1＝61.46
f2＝-16.99
f3＝46.35
与主透镜ml的间距＝1.6082
在根据数值例子6的增距透镜tcl中，第一透镜组g1包括正弯月形透镜l1，正弯月形透镜l1具有面向像面侧的凸面。
第二透镜组g2按从物侧起的次序包括负透镜l2、两胶合透镜以及负透镜l5，负透镜l2具有双凹形状，并且具有在物侧的表面上的非球面表面，两胶合透镜包括正透镜l3和负弯月形透镜l4，正透镜l3具有双凸形状，负弯月形透镜l4具有面向像面侧的凸面，负透镜l5具有双凹形状。增距透镜tcl中的最大空气间距是在第一透镜组g1和第二透镜组g2之间提供的。
第三透镜组g3包括具有双凸形状的透镜l6。
[表13]
[表14]
图15中的上部部分例示说明在增距透镜tcl安装在主透镜ml上的状态下、数值例子6中无限远聚焦时广角端的各种像差。图15中的下部部分例示说明在增距透镜tcl安装在主透镜ml上的状态下、数值例子6中无限远聚焦时望远端的各种像差。
从各种像差的示图可以看出，清楚的是，在根据数值例子6的增距透镜tcl中，在增距透镜tcl安装在主透镜ml上的状态下，各种像差在广角端和望远端被有利地以平衡的方式校正，并且增距透镜tcl具有优越的成像性能。
[增距透镜tcl的数值例子7]
[表15]例示说明特定数值应用于图6所示的增距透镜tcl的数值例子7的基本透镜数据。[表16]例示说明在增距透镜tcl安装在主透镜ml上的状态下整个透镜系统在广角端和望远端中的每个处的焦距、f数(fno)、视角2ω、后焦距(bf)、长度和像高的值。
根据数值例子7的增距透镜tcl具有非球面表面。非球面系数的值如下。
第45表面
k＝-9.421,a4＝-5.08731e-05,a6＝2.65431e-07,a8＝-9.87829e-10,a10＝1.74813e-12
而且，根据数值例子7的增距透镜tcl的倍率β、每个透镜组的焦距的值、与主透镜ml的间距的值如下。
β＝1.4
f1＝55.00
f2＝-17.36
f3＝52.69
与主透镜ml的间距＝1.6082
在根据数值例子7的增距透镜tcl中，第一透镜组g1包括具有双凸形状的正透镜l1。
第二透镜组g2按从物侧起的次序包括三胶合透镜，该三胶合透镜包括负透镜l2、正透镜l3和负弯月形透镜l4，负透镜l2具有双凹形状，并且具有形成在物侧的表面上的非球面表面，正透镜l3具有双凸形状，负弯月形透镜l4具有面向像面侧的凸面。增距透镜tcl中的最大空气间距是在第一透镜组g1和第二透镜组g2之间提供的。
第三透镜组g3按从物侧起的次序包括两胶合透镜，该两胶合透镜包括负弯月形透镜l5和双凸透镜l6，负弯月形透镜l5具有面向像面侧的凸面。
[表15]
[表16]
图16中的上部部分例示说明在增距透镜tcl安装在主透镜ml上的状态下、数值例子7中无限远聚焦时广角端的各种像差。图16中的下部部分例示说明在增距透镜tcl安装在主透镜ml上的状态下、数值例子7中无限远聚焦时望远端的各种像差。
从各种像差的示图可以看出，清楚的是，在根据数值例子7的增距透镜tcl中，在增距透镜tcl安装在主透镜ml上的状态下，各种像差在广角端和望远端被有利地以平衡的方式校正，并且增距透镜tcl具有优越的成像性能。
[各例子的其他数值数据]
[表17]例示说明针对各数值例子与上述各条件表达式相关的值的总结。从[表17]可以看出，在各条件表达式中，各数值例子中的值在数值范围内。
[表17]
<5.其他实施例>
通过本公开的技术不限于上述实施例和例子的描述，而是可以被各式各样地修改。例如，上述各数值例子中的数值和各组件的形状仅仅是实施本技术的特定例子，并且本技术的技术范围不应基于此受限地解释。
此外，在上述实施例和例子中，已经给出了大体上包括三个透镜组的构造的描述；然而，可以采用进一步提供基本上没有折光力的透镜的构造。
而且，例如，本技术可以具有以下配置。
[1]
一种整体上具有负折光力的增距透镜，所述增距透镜按从物侧到像面侧的次序包括：
具有正折光力的第一透镜组、具有负折光力的第二透镜组以及具有正折光力的第三透镜组，其中
第一透镜组和第三透镜组中的每个透镜组包括两个或更少的透镜，所述两个或更少的透镜包括正透镜，
满足以下条件表达式，以及
相对于主透镜在像面侧可附连且可拆卸地安装增距透镜使得主透镜的焦距增大，
-3.5<(rb2+rb1)/(rb2-rb1)<-0.18......(1)
其中，rb1是第三透镜组中包括的正透镜的物侧的透镜表面的曲率半径，以及
rb2是第三透镜组中包括的正透镜的像面侧的透镜表面的曲率半径。
[2]
根据[1]所述的增距透镜，其中，满足以下条件表达式：
2.2<f3/(-f2)<7.2......(2)
其中，f2是第二透镜组的焦距，以及
f3是第三透镜组的焦距。
[3]
一种整体上具有负折光力的增距透镜，所述增距透镜按从物侧到像面侧的次序包括：
具有正折光力的第一透镜组、具有负折光力的第二透镜组以及具有正折光力的第三透镜组，其中
第一透镜组和第三透镜组中的每个透镜组包括两个或更少的透镜，所述两个或更少的透镜包括正透镜，
满足以下条件表达式，以及
相对于主透镜在像面侧可附连且可拆卸地安装增距透镜使得主透镜的焦距增大，
0.05<-f2/(lr*β)<0.45......(3)
其中，β是增距透镜的倍率，
lr是增距透镜中从最物侧的透镜表面到最像面侧的透镜表面在光轴上的间距，以及
f2是第二透镜组的焦距。
[4]
根据[3]所述的增距透镜，其中
第二透镜组包括至少一个胶合透镜，以及
所述至少一个胶合透镜包括三胶合透镜，所述三胶合透镜按从物侧到像面侧的次序包括负透镜、正透镜和负透镜。
[5]
一种整体上具有负折光力的增距透镜，所述增距透镜按从物侧到像面侧的次序包括：
具有正折光力的第一透镜组、具有负折光力的第二透镜组以及具有正折光力的第三透镜组，其中
第一透镜组和第三透镜组中的每个透镜组包括两个或更少的透镜，所述两个或更少的透镜包括正透镜，
满足以下条件表达式，以及
相对于主透镜在像面侧可附连且可拆卸地安装增距透镜使得主透镜的焦距增大，
lr/(et_o+lr)<1.13......(4)
其中，et_o是从增距透镜的物侧主点到增距透镜的最物侧的透镜表面的距离(其中，在最物侧的透镜表面被定位为比物侧主点更靠近物侧的情况下，et_o是负的)，以及
lr是增距透镜中从最物侧的透镜表面到最像面侧的透镜表面在光轴上的间距。
[6]
根据[5]所述的增距透镜，其中，满足以下条件表达式：
0.3<bf/h<1.9......(5)
其中，bf是增距透镜安装在主透镜上的状态下的后焦距，以及
h是增距透镜安装在主透镜上的状态下的最大像高。
[7]
根据[1]至[6]中任一项所述的增距透镜，其中，满足以下条件表达式：
(bf-et_i)/(bf+lr)>0.7.....(6)
其中，bf是增距透镜安装在主透镜上的状态下的后焦距，
et_i是从增距透镜的最像面侧的透镜表面到增距透镜的像侧主点的距离(其中，在增距透镜的像侧主点被定位为比增距透镜的最像面侧的透镜表面更靠近物侧的情况下，et_i是负的)，以及
lr是增距透镜中从最物侧的透镜表面到最像面侧的透镜表面在光轴上的间距。
[8]
根据[1]至[7]中任一项所述的增距透镜，其中，满足以下条件表达式：
0.03<d12/(-f)<0.2......(7)
其中，d12是第一透镜组和第二透镜组之间在光轴上的间距，以及
f是增距透镜的总焦距。
[9]
根据[1]至[8]中任一项所述的增距透镜，其中，满足以下条件表达式：
0.3<|f1/f|<1.5......(8)
其中，f1是第一透镜组的焦距，以及
f是增距透镜的总焦距。
[10]
根据[1]至[9]中任一项所述的增距透镜，其中，满足以下条件表达式：
0.05<f2/f<0.4......(9)
其中，f2是第二透镜组的焦距，以及
f是增距透镜的总焦距。
[11]
根据[1]至[10]中任一项所述的增距透镜，其中
第二透镜组包括至少一个负透镜，以及
满足以下条件表达式：
nd_g2m>1.85......(10)
其中，nd_g2m是第二透镜组中包括的所述至少一个负透镜在d线处的折射率的最高值。
[12]
根据[1]至[11]中任一项所述的增距透镜，其中，满足以下条件表达式：
nd_g3p<1.65......(11)
其中，nd_g3p是第三透镜组中包括的正透镜在d线处的折射率。
[13]
根据[1]至[12]中任一项所述的增距透镜，其中，满足以下条件表达式：
15<νd_g1<35......(12)
其中，νd_g1是第一透镜组中包括的正透镜的阿贝数。
[14]
根据[1]至[13]中任一项所述的增距透镜，进一步包括基本上没有折光力的透镜。
[15]
一种光学仪器，包括：
主透镜、成像器件和增距透镜，成像器件输出与通过主透镜形成的光学图像相对应的成像信号，增距透镜可附连且可拆卸地安装在主透镜和成像器件之间，
增距透镜整体上具有负折光力，并且按从物侧到像面侧的次序包括具有正折光力的第一透镜组、具有负折光力的第二透镜组以及具有正折光力的第三透镜组，其中
第一透镜组和第三透镜组中的每个透镜组包括两个或更少的透镜，所述两个或更少的透镜包括正透镜，
满足以下条件表达式，以及
相对于主透镜在像面侧可附连且可拆卸地安装增距透镜使得主透镜的焦距增大，
-3.5<(rb2+rb1)/(rb2-rb1)<-0.18......(1)
其中，rb1是第三透镜组中包括的正透镜的物侧的透镜表面的曲率半径，以及
rb2是第三透镜组中包括的正透镜的像面侧的透镜表面的曲率半径。
[16]
一种光学仪器，包括：
主透镜、成像器件和增距透镜，成像器件输出与通过主透镜形成的光学图像相对应的成像信号，增距透镜可附连且可拆卸地安装在主透镜和成像器件之间，
增距透镜整体上具有负折光力，并且按从物侧到像面侧的次序包括具有正折光力的第一透镜组、具有负折光力的第二透镜组以及具有正折光力的第三透镜组，其中
第一透镜组和第三透镜组中的每个透镜组包括两个或更少的透镜，所述两个或更少的透镜包括正透镜，
满足以下条件表达式，以及
相对于主透镜在像面侧可附连且可拆卸地安装增距透镜使得主透镜的焦距增大，
0.05<-f2/(lr*β)<0.45......(3)
其中，β是增距透镜的倍率，
lr是增距透镜中从最物侧的透镜表面到最像面侧的透镜表面在光轴上的间距，以及
f2是第二透镜组的焦距。
[17]
一种光学仪器，包括：
主透镜、成像器件和增距透镜，成像器件输出与通过主透镜形成的光学图像相对应的成像信号，增距透镜可附连且可拆卸地安装在主透镜和成像器件之间，
增距透镜整体上具有负折光力，并且按从物侧到像面侧的次序包括具有正折光力的第一透镜组、具有负折光力的第二透镜组以及具有正折光力的第三透镜组，其中
第一透镜组和第三透镜组中的每个透镜组包括两个或更少的透镜，所述两个或更少的透镜包括正透镜，
满足以下条件表达式，以及
相对于主透镜在像面侧可附连且可拆卸地安装增距透镜使得主透镜的焦距增大，
lr/(et_o+lr)<1.13......(4)
其中，et_o是从增距透镜的物侧主点到增距透镜的最物侧的透镜表面的距离(其中，在最物侧的透镜表面被定位为比物侧主点更靠近物侧的情况下，et_o是负的)，以及
lr是增距透镜中从最物侧的透镜表面到最像面侧的透镜表面在光轴上的间距。
[18]
根据[15]至[17]中任一项所述的光学仪器，进一步包括基本上没有折光力的透镜。
本申请要求2016年2月1日提交的日本优先权专利申请jp2016-016981的权益，该申请的全部内容通过引用并入本文。
本领域技术人员应理解，各种修改、组合、子组合和变化可以根据设计要求和其他因素而发生，只要它们在所附权利要求或其等同形式的范围内即可。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种整体上具有负折光力的增距透镜，所述增距透镜按从物侧到像面侧的次序包括：
具有正折光力的第一透镜组、具有负折光力的第二透镜组以及具有正折光力的第三透镜组，其中
第一透镜组和第三透镜组中的每个透镜组包括两个或更少的透镜，所述两个或更少的透镜包括正透镜，
满足以下条件表达式，以及
相对于主透镜在像面侧可附连且可拆卸地安装增距透镜使得主透镜的焦距增大，
-3.5<(rb2+rb1)/(rb2-rb1)<-0.18......(1)
lr/(et_o+lr)<1.13......(4)
0.3<bf/h<1.9......(5)
其中，rb1是第三透镜组中包括的正透镜的物侧的透镜表面的曲率半径，
rb2是第三透镜组中包括的正透镜的像面侧的透镜表面的曲率半径，
et_o是从增距透镜的物侧主点到增距透镜的最物侧的透镜表面的距离(其中，在最物侧的透镜表面被定位为比物侧主点更靠近物侧的情况下，et_o是负的)，
lr是增距透镜中从最物侧的透镜表面到最像面侧的透镜表面在光轴上的间距，
bf是增距透镜安装在主透镜上的状态下的后焦距，以及
h是增距透镜安装在主透镜上的状态下的最大像高。
2.根据权利要求1所述的增距透镜，其中，满足以下条件表达式：
2.2<f3/(-f2)<7.2......(2)
其中，f2是第二透镜组的焦距，以及
f3是第三透镜组的焦距。
3.一种整体上具有负折光力的增距透镜，所述增距透镜按从物侧到像面侧的次序包括：
具有正折光力的第一透镜组、具有负折光力的第二透镜组以及具有正折光力的第三透镜组，其中
第一透镜组和第三透镜组中的每个透镜组包括两个或更少的透镜，所述两个或更少的透镜包括正透镜，
满足以下条件表达式，以及
相对于主透镜在像面侧可附连且可拆卸地安装增距透镜使得主透镜的焦距增大，
0.05<-f2/(lr*β)<0.45......(3)
其中，β是增距透镜的倍率，
lr是增距透镜中从最物侧的透镜表面到最像面侧的透镜表面在光轴上的间距，以及
f2是第二透镜组的焦距。
4.根据权利要求3所述的增距透镜，其中
第二透镜组包括至少一个胶合透镜，以及
所述至少一个胶合透镜包括三胶合透镜，所述三胶合透镜按从物侧到像面侧的次序包括负透镜、正透镜和负透镜。
5.一种整体上具有负折光力的增距透镜，所述增距透镜按从物侧到像面侧的次序包括：
具有正折光力的第一透镜组、具有负折光力的第二透镜组以及具有正折光力的第三透镜组，其中
第一透镜组和第三透镜组中的每个透镜组包括两个或更少的透镜，所述两个或更少的透镜包括正透镜，
满足以下条件表达式，以及
相对于主透镜在像面侧可附连且可拆卸地安装增距透镜使得主透镜的焦距增大，
lr/(et_o+lr)<1.13......(4)
其中，et_o是从增距透镜的物侧主点到增距透镜的最物侧的透镜表面的距离(其中，在最物侧的透镜表面被定位为比物侧主点更靠近物侧的情况下，et_o是负的)，以及
lr是增距透镜中从最物侧的透镜表面到最像面侧的透镜表面在光轴上的间距。
6.根据权利要求5所述的增距透镜，其中，满足以下条件表达式：
0.3<bf/h<1.9......(5)
其中，bf是增距透镜安装在主透镜上的状态下的后焦距，以及
h是增距透镜安装在主透镜上的状态下的最大像高。
7.根据权利要求1所述的增距透镜，其中，满足以下条件表达式：
(bf-et_i)/(bf+lr)>0.7.....(6)
其中，bf是增距透镜安装在主透镜上的状态下的后焦距，
et_i是从增距透镜的最像面侧的透镜表面到增距透镜的像侧主点的距离(其中，在增距透镜的像侧主点被定位为比增距透镜的最像面侧的透镜表面更靠近物侧的情况下，et_i是负的)，以及
lr是增距透镜中从最物侧的透镜表面到最像面侧的透镜表面在光轴上的间距。
8.根据权利要求1所述的增距透镜，其中，满足以下条件表达式：
0.03<d12/(-f)<0.2......(7)
其中，d12是第一透镜组和第二透镜组之间在光轴上的间距，以及
f是增距透镜的总焦距。
9.根据权利要求1所述的增距透镜，其中，满足以下条件表达式：
0.3<|f1/f|<1.5......(8)
其中，f1是第一透镜组的焦距，以及
f是增距透镜的总焦距。
10.根据权利要求1所述的增距透镜，其中，满足以下条件表达式：
0.05<f2/f<0.4......(9)
其中，f2是第二透镜组的焦距，以及
f是增距透镜的总焦距。
11.根据权利要求1所述的增距透镜，其中
第二透镜组包括至少一个负透镜，以及
满足以下条件表达式：
nd_g2m>1.85......(10)
其中，nd_g2m是第二透镜组中包括的所述至少一个负透镜在d线处的折射率的最高值。
12.根据权利要求1所述的增距透镜，其中，满足以下条件表达式：
nd_g3p<1.65......(11)
其中，nd_g3p是第三透镜组中包括的正透镜在d线处的折射率。
13.根据权利要求1所述的增距透镜，其中，满足以下条件表达式：
15<νd_g1<35......(12)
其中，νd_g1是第一透镜组中包括的正透镜的阿贝数。
14.一种光学仪器，包括：
主透镜、成像器件和增距透镜，成像器件输出与通过主透镜形成的光学图像相对应的成像信号，增距透镜可附连且可拆卸地安装在主透镜和成像器件之间，
增距透镜整体上具有负折光力，并且按从物侧到像面侧的次序包括具有正折光力的第一透镜组、具有负折光力的第二透镜组以及具有正折光力的第三透镜组，其中
第一透镜组和第三透镜组中的每个透镜组包括两个或更少的透镜，所述两个或更少的透镜包括正透镜，
满足以下条件表达式，以及
相对于主透镜在像面侧可附连且可拆卸地安装增距透镜使得主透镜的焦距增大，
-3.5<(rb2+rb1)/(rb2-rb1)<-0.18......(1)
lr/(et_o+lr)<1.13......(4)
0.3<bf/h<1.9......(5)
其中，rb1是第三透镜组中包括的正透镜的物侧的透镜表面的曲率半径，
rb2是第三透镜组中包括的正透镜的像面侧的透镜表面的曲率半径，
et_o是从增距透镜的物侧主点到增距透镜的最物侧的透镜表面的距离(其中，在最物侧的透镜表面被定位为比物侧主点更靠近物侧的情况下，et_o是负的)，
lr是增距透镜中从最物侧的透镜表面到最像面侧的透镜表面在光轴上的间距，
bf是增距透镜安装在主透镜上的状态下的后焦距，以及
h是增距透镜安装在主透镜上的状态下的最大像高。
15.一种光学仪器，包括：
主透镜、成像器件和增距透镜，成像器件输出与通过主透镜形成的光学图像相对应的成像信号，增距透镜可附连且可拆卸地安装在主透镜和成像器件之间，
增距透镜整体上具有负折光力，并且按从物侧到像面侧的次序包括具有正折光力的第一透镜组、具有负折光力的第二透镜组以及具有正折光力的第三透镜组，其中
第一透镜组和第三透镜组中的每个透镜组包括两个或更少的透镜，所述两个或更少的透镜包括正透镜，
满足以下条件表达式，以及
相对于主透镜在像面侧可附连且可拆卸地安装增距透镜使得主透镜的焦距增大，
0.05<-f2/(lr*β)<0.45......(3)
其中，β是增距透镜的倍率，
lr是增距透镜中从最物侧的透镜表面到最像面侧的透镜表面在光轴上的间距，以及
f2是第二透镜组的焦距。
16.一种光学仪器，包括：
主透镜、成像器件和增距透镜，成像器件输出与通过主透镜形成的光学图像相对应的成像信号，增距透镜可附连且可拆卸地安装在主透镜和成像器件之间，
增距透镜整体上具有负折光力，并且按从物侧到像面侧的次序包括具有正折光力的第一透镜组、具有负折光力的第二透镜组以及具有正折光力的第三透镜组，其中
第一透镜组和第三透镜组中的每个透镜组包括两个或更少的透镜，所述两个或更少的透镜包括正透镜，
满足以下条件表达式，以及
相对于主透镜在像面侧可附连且可拆卸地安装增距透镜使得主透镜的焦距增大，
lr/(et_o+lr)<1.13......(4)
其中，et_o是从增距透镜的物侧主点到增距透镜的最物侧的透镜表面的距离(其中，在最物侧的透镜表面被定位为比物侧主点更靠近物侧的情况下，et_o是负的)，以及
lr是增距透镜中从最物侧的透镜表面到最像面侧的透镜表面在光轴上的间距。
- 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞！