专利名称：摄像镜头、具有其的光学设备和用于制造摄像镜头的方法
技术领域：
本发明涉及摄像镜头、具有此摄像镜头的光学设备和用于制造摄像镜头的方法。
背景技术：
作为用于照相机和摄像机的大孔径标准镜头，其中折射光焦度相对于在透镜之间设置的孔径光阑基本上对称的许多高斯透镜已经被提出(例如，参见专利文件1)。然而，传统的透镜未被充分地减小尺寸，并且当在照相机中使用这样的镜头时，用户难以握着照相机，并且因为当捕获图像时产生的照相机的细微模糊(例如，当用户按下释放按钮时产生的照相机的模糊)，在曝光期间出现图像模糊并且图像质量降低。用于解决这个问题的一种已知方法是在摄像镜头中组合下述部分检测系统，用于检测照相机模糊；计算系统，用于根据由检测系统输出的值来控制移位透镜组；以及，驱动系统，用于移位作为可以移位图像的光学系统的移位透镜组，并且通过驱动移位透镜组以补偿由于照相机模糊导致的图像模糊而校正图像模糊。引用列表专利文件专利文件1 日本公开专利公布No. H1-155310
发明内容
本发明要解决的问题然而，在传统照相机的情况下，当校正图像模糊时，难以实现适当地校正各种像差并且在移位透镜时抑制性能改变。根据上述情况，本发明的目的是提供一种摄像镜头、一种具有此摄像镜头的光学设备和一种用于制造此摄像镜头的方法，所述摄像镜头可以适当地校正各种像差，可以在移位透镜时最小化性能改变，是紧凑的，并且在整个屏幕上具有良好的光学性能。用于解决问题的手段为了实现这个目的，本发明的摄像镜头以从物体起的顺序具有物体侧透镜组； 以及，图像侧透镜组，其被布置成与物体侧透镜组以空气间隔相隔，其中，通过沿着光轴移动作为聚焦透镜组的所述图像侧透镜组的至少一部分来从远物体到近物体进行聚焦，并且，通过移动作为移位透镜组的所述图像侧透镜组的至少一部分以便具有与光轴基本上正交的分量来执行图像稳定。优选的是，所述图像侧透镜组具有正折射光焦度。优选的是，所述聚焦透镜组的至少一部分是移位透镜组。优选的是，满足下面的条件表达式0.27 < Σ d2/f< 0.60，其中，f表示摄像镜头的焦距，并且Σ d2表示在所述图像侧透镜组中在光轴上从最接近物体的透镜表面到最接近图像的透镜表面的长度。优选的是，满足下面的条件表达式0.06 < f2|/|fl <0.49，其中，f 1表示物体侧透镜组的焦距，并且f2表示图像侧透镜组的焦距。优选的是，满足下面的条件表达式0.80 <f/|fs I < 1.10，其中，f表示所述摄像镜头的焦距，并且fs表示所述移位透镜组的焦距。优选的是，满足下面的条件表达式0.0 < (r2F+rlR)/(r2F-rlR) <对.8，其中，1~11 表示在所述物体侧透镜组中最接近物体的透镜的图像侧表面的曲率半径，并且r2F表示在最接近物体的透镜的图像侧布置的透镜的物体侧表面的曲率半径。优选的是，满足下面的条件表达式1. 5 < TL/ Σ d < 2. 3，其中，TL表示所述摄像镜头的全长(total length)，并且Σ d表示在光轴上从在所述物体侧透镜组中的最接近物体的透镜表面到在所述图像侧透镜组中的最接近图像的透镜表面的长度。优选的是，所述物体侧透镜组具有正折射光焦度。优选的是，所述聚焦透镜组是所述移位透镜组。优选的是，所述摄像镜头的焦距是固定的。优选的是，所述图像侧透镜组具有正透镜部件，并且所述正透镜部件包括至少一个非球面。优选的是，在所述物体侧透镜组和所述图像侧透镜组之间布置孔径光阑。优选的是，所述图像侧透镜组具有被布置得最接近物体的负透镜部件；以及，在所述负透镜部件的图像侧布置的正透镜部件。优选的是，所述图像侧透镜组具有胶合透镜，所述胶合透镜具有负透镜部件和正透镜部件，并且具有正或负折射光焦度。优选的是，所述图像侧透镜组具有负弯月形透镜和正弯月形透镜的胶合透镜，所述负弯月形透镜具有面向物体的凹表面，所述正弯月形透镜具有面向图像的凸表面。本发明的光学设备(在本实施例的情况下为数字单镜头反射照相机1)具有作为用于在预定图像平面上形成图像的摄像镜头的上述镜头。本发明的用于制造摄像镜头的方法包括以从物体起的顺序来布置物体侧透镜组和图像侧透镜组，所述图像侧透镜组被布置成与物体侧透镜组以空气间隔相隔；在从远物体向近物体进行聚焦时，在光轴方向上移动作为聚焦透镜组的所述图像侧透镜组的至少一部分；以及，当稳定图像时，移动作为移位透镜组的所述图像侧透镜组的至少一部分，以便具有与光轴基本上正交的分量。本发明的有益效果根据本发明，可以提供摄像镜头、具有此摄像镜头的光学设备和用于制造此摄像镜头的方法，所述摄像镜头可以良好地校正各种像差，可以在移位透镜时最小化性能改变， 是紧凑的，并且在整个屏幕上具有良好的光学性能。
图1是描述根据示例1的摄像镜头的配置和在从聚焦在无限远的状态向聚焦在近距离的状态改变时的每一个透镜的移动的状态的图；图2A是示出在聚焦在无限远时根据示例1的各种像差的图，并且图2B是示出在透镜移位状态(0. 2mm)中的根据示例1的横像差的图；图3是示出在聚焦在近距离时的根据示例1的各种像差的图4是描述根据示例2的摄像镜头的配置和在从聚焦在无限远的状态向聚焦在近距离的状态改变时的每一个透镜的移动的状态的图；图5A是示出在聚焦在无限远时根据示例2的各种像差的图，并且图5B是示出在透镜移位状态(0. 2mm)中的根据示例2的横像差的图；图6是示出在聚焦在近距离时的根据示例2的各种像差的图；图7是描述根据示例3的摄像镜头的配置和在从聚焦在无限远的状态向聚焦在近距离的状态改变时的每一个透镜的移动的状态的图；图8A是示出在聚焦在无限远时根据示例3的各种像差的图，并且图8B是示出在透镜移位状态(0. 2mm)中的根据示例3的横像差的图；图9是示出在聚焦在近距离时的根据示例3的各种像差的图；图10是描述根据示例4的摄像镜头的配置和在从聚焦在无限远的状态向聚焦在近距离的状态改变时的每一个透镜的移动的状态的图；图IlA是示出在聚焦在无限远时根据示例4的各种像差的图，并且图IlB是示出在透镜移位状态(0. 2mm)中的根据示例4的横像差的图；图12是示出在聚焦在近距离时的根据示例4的各种像差的图；图13是描述根据示例5的摄像镜头的配置和在从聚焦在无限远的状态向聚焦在近距离的状态改变时的每一个透镜的移动的状态的图；图14A是示出在聚焦在无限远时根据示例5的各种像差的图，并且图14B是示出在透镜移位状态(0. 15mm)中的根据示例5的横像差的图；图15是示出在聚焦在近距离时的根据示例5的各种像差的图；图16是描述根据示例6的摄像镜头的配置和在从聚焦在无限远的状态向聚焦在近距离的状态改变时的每一个透镜的移动的状态的图；图17A是示出在聚焦在无限远时根据示例6的各种像差的图，并且图17B是示出在透镜移位状态(0. 15mm)中的根据示例6的横像差的图；图18是示出在聚焦在近距离时的根据示例6的各种像差的图；图19是描述根据示例7的摄像镜头的配置和在从聚焦在无限远的状态向聚焦在近距离的状态改变时的每一个透镜的移动的状态的图；图20A是示出在聚焦在无限远时根据示例7的各种像差的图，并且图20B是示出在透镜移位状态(0. 15mm)中的根据示例7的横像差的图；图21是示出在聚焦在近距离时的根据示例7的各种像差的图；图22是描述根据示例8的摄像镜头的配置和在从聚焦在无限远的状态向聚焦在近距离的状态改变时的每一个透镜的移动的状态的图；图23A是示出在聚焦在无限远时根据示例8的各种像差的图，并且图2 是示出在透镜移位状态(0. 15mm)中的根据示例8的横像差的图；图M是示出在聚焦在近距离时的根据示例8的各种像差的图；图25是描述根据示例9的摄像镜头的配置和在从聚焦在无限远的状态向聚焦在近距离的状态改变时的每一个透镜的移动的状态的图；图26A是示出在聚焦在无限远时根据示例9的各种像差的图，并且图26B是示出在透镜移位状态(0. 15mm)中的根据示例9的横像差的图27是示出在聚焦在近距离时的根据示例9的各种像差的图；图观是描述具有根据本实施例的摄像镜头的数字单镜头反射照相机的横截面图；以及图四是描述用于制造根据本实施例的摄像镜头的方法的流程图。
具体实施例方式现在参考附图来描述本发明的优选实施例。如图1中所示，根据本实施例的摄像镜头以从物体起的顺序具有物体侧透镜组Gl ；以及，图像侧透镜组G2，其被布置成与物体侧透镜组G以空气间隔相隔，并且，通过沿着光轴移动图像侧透镜组G2的至少一部分来从远物体到近物体进行聚焦，并且，通过移动图像侧透镜组G2的至少一部分以便具有与光轴基本上正交的分量来执行图像稳定。通过这种配置，减少了在聚焦在近距离时的场曲的波动，并且可以最小化在移位透镜时的彗差和场曲的性能变差。因此，根据本实施例的摄像镜头可以是紧凑的，并且在整个屏幕上提供良好的光学性能。为了保证本实施例的效果，优选的是，图像侧透镜组G2具有正折射光焦度。而且， 为了保证本实施例的效果，优选的是，聚焦透镜组的至少一部分是移位透镜组。在当聚焦透镜组的一部分是移位透镜组的情况下，特别优选的是，在聚焦透镜组中的最接近物体的部分透镜组是移位透镜组。在本实施例的上面的配置中，为了减小尺寸并且提高性能，优选的是，满足下面的条件表达式(1)，其中，f表示摄像镜头的焦距，并且Σ d2表示在所述图像侧透镜组G2中在光轴上从最接近物体的透镜表面(图1中的表面编号8)到最接近图像的透镜表面(图1 中的表面编号15)的长度。0. 27 < Σ d2/f < 0. 60... (1)条件表达式(1)适当地指定了图像侧透镜组G2的在光轴上的总厚度Σ d2，以便实现保证高图像形成性能和聚焦透镜组的较轻重量。如果该条件超过条件表达式(1)的上限值，则图像侧透镜组G2的在光轴上的总厚度Σ d2太厚。因此，图像侧透镜组G2的透镜部分以及用于支撑该透镜部分的透镜镜筒元件变得太大和重，并且，也限制了聚焦透镜组的移动冲程。为了使用具有小移动冲程的聚焦透镜组来聚焦近物体，必须提高图像侧透镜组G2的折射光焦度，这使得难以校正球面像差和彗差，因此是不期望的。如果该条件小于条件表达式(1)的下限值，则图像侧透镜组G2的在光轴上的总厚度Σ d2变得太小。这具有减少尺寸的优点，但是必须减少构成图像侧透镜组G2的透镜的数量，这使得不可能校正在摄像镜头中产生的球面像差、彗差和场曲，因此是不期望的。为了保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式⑴的上限值是0. 57。为了保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式(1)的上限值是0.53。为了保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式⑴的下限值是0. 29。为了进一步保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式(1)的下限值是0. 31。为了进一步保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式(1)的下限值是0.33。优选的是，满足下面的条件表达式0)，其中，Π表示物体侧透镜组Gl的焦距，并且f2表示图像侧透镜组G2的焦距。0. 06 < | f2 | / | fl | < 0. 49... (2)
条件表达式(2)指定了在物体侧透镜组Gl和图像侧透镜组G2之间的焦距比率的适当范围。如果该条件超过条件表达式( 的上限值，则物体侧透镜组Gl的折射光焦度变得(比图像侧透镜组⑵)相对更强，这使得难以校正单独在物体侧透镜组Gl中产生的球面像差和彗差。而且，图像侧透镜组G2的折射光焦度变得较弱，这使得也难以校正场曲，因此是不期望的。另一方面，如果该条件小于条件表达式O)的下限值，则物体侧透镜组Gl的折射光焦度变得(比图像侧透镜组⑵)相对更弱，这使得不足以校正球面像差，因此是不期望的。而且，在图像侧透镜组G2的折射光焦度上的相对提高将在这个图像侧透镜组G2中产生的彗差提高得太高，并且使得不可能获得良好的光学性能。为了保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式( 的上限值是0. 45。为了进一步保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式( 的上限值是0. 43。为了进一步保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式O)的上限值是0.40。为了保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式(2)的下限值是0. 10。为了进一步保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式( 的下限值是0. 12。为了进一步保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式O)的下限值是0. 14。优选的是，满足条件表达式(3)，其中，f表示摄像镜头的焦距，并且f s表示移位透镜组的焦距。0. 80 < f/|fs| < 1. 10— (3)条件表达式(3)指定移位透镜组的焦距fs。如果该条件超过条件表达式(3)的上限值，则移位透镜组的折射光焦度变强，这增加了单独在图像侧透镜组G2中产生的球面像差，因此是不期望的。另一方面，如果该条件小于条件表达式(3)的下限值，则移位透镜组的折射光焦度变弱，并且摄像镜头不再无焦点(afocal)，这提高了在移位透镜时的场曲的改变，因此是不期望的。为了保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式C3)的上限值是1. 07。为了进一步保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式(3)的上限值是1.05。为了保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式C3)的下限值是0. 83。为了进一步保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式C3)的下限值是0. 86。为了进一步保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式(3)的下限值是0.90。为了最小化单独在物体侧透镜组Gl中产生的彗差和场曲，优选的是，满足下面的条件表达式G)，其中，rlR表示在物体侧透镜组Gl中最接近物体的透镜(在图1中的透镜 Li)的图像侧表面的曲率半径，并且r2F表示在所述最接近物体的透镜的图像侧布置的透镜(在图1中的透镜L2)的物体侧表面的曲率半径。0. 0 < (r2F+rlR)/(r2F-rlR) < 24. 8... (4)条件表达式(4)用于适当地校正单独在物体侧透镜组Gl中产生的彗差和场曲。如果该条件超过条件表达式(4)的上限值，则不再能够校正单独在物体侧透镜组Gl中产生的彗差和场曲。畸变也增加，这是不期望的。另一方面，如果该条件小于条件表达式(4)的下限值，则单独在物体侧透镜组Gl中产生的彗差增加得如此多，使得在最短摄像距离中的性能变差，这是不期望的。为了保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式⑷的上限值是22. 80。为了进一步保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式的上限值是20. 80。为了进一步保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式的上限值是19.00。为了保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式⑷的下限值是2. 00。为了进一步保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式(4)的下限值是3. 50。为了进一步保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式的下限值是5. 00。为了减小尺寸和提高性能，优选的是，满足下面的条件表达式(5)，其中，TL表示摄像镜头的全长(在光轴上从被布置得最接近物体的透镜的物体侧表面到图像平面的距离)，并且Σ d表示在光轴上从在物体侧透镜组Gl中的最接近物体的透镜表面(在图1中的表面编号1)到在图像侧透镜组G2中的最接近图像的透镜表面(在图1中的表面编号 15)的长度。1. 5 < TL/ Σ d < 2. 3... (5)条件表达式( 指定了用于平衡减小尺寸和提高性能的适当的摄像镜头的全长 TL0如果该条件超过条件表达式( 的上限，则在校正像差上有益，但是摄像镜头的全长增加，并且不能平衡减小尺寸和提高性能，这是不期望的。另一方面，如果该条件小于在条件表达式(5)中的下限值，则在减小尺寸上有益，但是不能良好地校正在摄像镜头中产生的球面像差、彗差和场曲。而且，难以提高后焦距离，这是不期望的。为了保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式(5)的上限值是2. 25。为了进一步保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式( 的上限值是2. 20。为了进一步保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式(5)的上限值是2. 15。为了保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式(5)的下限值是1. 55。为了进一步保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式( 的下限值是1.60。为了进一步保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式(5)的下限值是1.65。为了虽然尺寸小仍然保证长的后焦距离，优选的是，物体侧透镜组Gl具有正折射光焦度。根据本实施例，通过在物体侧透镜组Gl中布置具有弱正折射光焦度的透镜，不仅可以实现相对于摄像镜头的全长的长后焦距离，而且也可以良好地校正彗差和场曲。根据本实施例，为了充分地显示这些效果，优选的是，在物体侧透镜组Gl中的被布置得最接近物体的透镜(在图1中的透镜Li)是具有面向物体的凸表面的凹弯月形透镜。优选的是，聚焦透镜组是移位透镜组。也优选的是，摄像镜头的焦距是固定的。为了提高性能，优选的是，图像侧透镜组G2具有正透镜部件，并且该正透镜部件包括至少一个非球面。因为这种配置，可以良好地校正在聚焦时产生的畸变和场曲的波动。而且，为了改善性能，优选的是，在物体侧透镜组Gl和图像侧透镜组G2之间布置孔径光阑S。根据这种配置，折射光焦度布置变得更接近对称，即，具有正折射光焦度的物体侧透镜组G1、孔径光阑S、和具有正折射光焦度的图像侧透镜组G2 (以从物体起的顺序)，并且可以良好地校正场曲和畸变。优选的是，图像侧透镜组G2具有被布置得最接近物体的负透镜部件；以及，在所述负透镜部件的图像侧布置的正透镜部件。而且，优选的是，图像侧透镜组G2具有负透镜部件和正透镜部件的胶合透镜，所述胶合透镜具有正或负折射光焦度。因为这种配置，可以良好地校正色像差和场曲。优选的是，图像侧透镜组G2的胶合透镜具有负弯月形透镜，其具有面向物体的凹表面；以及，正弯月形透镜，其具有面向图像的凸表面。因为这种配置，可以良好地校正场曲。
图观示出包括具有上述配置的摄像镜头的数字单镜头反射照相机1 (光学设备) 的横截面图。在图观中所示的数字单镜头反射照相机1中，来自未示出的物体的光被摄像镜头2会聚，并且经由快速复原反光镜3在焦平面板4上形成图像。在焦平面板4上形成图像的光在五角屋脊棱镜5内被多次反射，并且被引导到目镜6。因此，用户能够经由目镜 6观察作为正像的物体图像。如果用户按下未示出的释放按钮，则快速复原反光镜3从光路收缩，并且来自未示出的物体的光被摄像镜头2会聚，在画面元件7上形成物体图像。因此，来自所述物体的光被画面元件7捕获，并且在未示出的存储器中被记录为物体图像。以这种方式，用户可以使用这个照相机1来捕获物体的图像。在图观中的照相机1可拆卸地保持摄像镜头2，或者可以与摄像镜头2集成。将参考图四来描述用于制造具有上面的配置的摄像镜头的方法。第一透镜组Gl 和G2被装配在圆柱透镜镜筒中(步骤Si)。当在透镜镜筒中装配透镜时，每一个透镜组可以沿着光轴依序一次一个地顺序地被布置在透镜镜筒中，或透镜的一部分或全部可以一体地被保持在保持构件上，然后被装配在透镜镜筒中。在透镜镜筒中装配了每一个透镜后，在每一个透镜被装配在透镜镜筒中的状态中查看是否形成物体图像，换句话说，查看每一个透镜的中心是否对齐(步骤S2)。然后，查看摄像镜头的各个操作(步骤S3)。各个操作的示例是聚焦操作，其中，执行从远物体到近物体的聚焦的透镜(在本实施例中的图像侧透镜组G2)沿着光轴移动；以及，手移动模糊校正操作，其中，透镜(在本实施例中的图像侧透镜组G2)的至少一部分移动以便具有与光轴正交的分量。查看各个操作的顺序是任意的。示例现在参考附图描述根据本实施例的每一个示例。下面示出的表1至表8是列出根据示例1至示例8的数据值的表格。在[总体数据]中，f是这个摄像镜头的焦距，FNO是F 数，2 ω是视角，Y是图像高度，TL是镜头全长。在[透镜数据]中，表面编号是沿着光传播方向从物体侧计数的透镜表面的次序，r是每一个透镜表面的曲率半径，d是在光轴上从每一个光学表面到下一个光学表面(或图像平面)的距离，nd是在d线(波长587. 6nm)的折射率，vd是在d线的阿贝数，在表面编号上所附加的“*”指示这个透镜表面是非球面的， 并且，曲率半径r的列指示近轴曲率半径。在曲率半径中的
指示平面或孔。省略空气的折射率“1. 00000”。在[可变距离数据]中，di (i是整数)是从第i个表面到下一个透镜表面的可变表面距离。在[透镜组数据]中，示出每一个组的第一表面和焦距。在 [条件表达式]中，示出与上述的条件表达式(1)至( 对应的值。在[非球面数据]中，通过下面的表达式(a)来给出在[透镜数据]中所示的非球面的形状。在下面的表达式(a)中，y是在垂直于光轴的方向上的高度，s(y)是沿着光轴从非球面的顶点处的切平面到在非球面上高度y处的位置的距离(垂度量)，r是参考球面的曲率半径(近轴曲率半径)，κ是锥形系数，并且An是η阶非球面系数。在每一个示例中，2阶非球面系数Α2是0，在此省略。En表示Χ10Λ例如，1. 234Ε-05 = 1. 234Χ 1(Γ5。S(y) = (y2/r)/{l+(l-K · y2/r2)1/2}+A4 X y4+A6 X y6+A8 X y8+A10 X y10— (a)在表格中，“mm”通常用作焦距f、曲率半径r和表面距离d的单位，并且用于其他长度。然而，可以取代使用另一个适当单位，因为即使光学系统被成比例地放大或成比例地缩小，也获得等效的光学性能。关于表格的描述对于其他示例是相同的，在其他示例中，省略其描述。(示例 1)将参考图1至图3和表1来描述示例1。图1是描述根据示例1的摄像镜头的配置和在从聚焦在无限远向聚焦在近距离改变的聚焦状态时的每一个透镜的移动状态的图。 在这个示例中，“近距离”表示-0. 025 X摄像距离。如图1中所示，根据示例1的摄像镜头以从物体起的顺序具有物体侧透镜组G1， 其具有正折射光焦度；图像侧透镜组G2，其具有正折射光焦度；以及，由低通滤波器或红外线截断滤波器等构成的滤波器组FL。在从聚焦在无限远向聚焦在近距离改变的聚焦状态时，即在聚焦时，物体侧透镜组Gl相对于图像平面I固定，并且图像侧透镜组G2相对于图像平面I移动，并且在物体侧透镜组Gl和图像侧透镜组G2之间的距离(在表1中的轴向空气间隔d7)以及在图像侧透镜组G2和滤波器组FL之间的距离(在表1中的轴向空气间隔 dl5)改变。图像平面I被形成在图观中的画面元件7上，并且该画面元件由CXD或CMOS 等构成。物体侧透镜组Gl以从物体起的顺序具有负弯月形透镜Li，其具有面向物体的凸表面；双凸正透镜L2 ；以及，负弯月形透镜L3，其具有面向物体的凸表面。图像侧透镜组G2以从物体起的顺序具有负弯月形透镜L4和正弯月形透镜L5的负胶合透镜，负弯月形透镜L4具有面向物体的凹表面，正弯月形透镜L5具有面向图像的凸表面；以及，正弯月形透镜L6，其具有面向物体的凸表面；以及，正弯月形透镜L7，其具有面向图像的凸表面。通过下述方式来校正手移动模糊移动图像侧透镜组G2以便具有大致与光轴正交的分量，以便在出现图像模糊时在图像平面I上移位图像。在物体侧透镜组Gl和图像侧透镜组G2之间布置了孔径光阑S。在从聚焦在无限远的状态到聚焦在近距离的状态聚焦时，孔径光阑S相对于物体侧透镜组Gl固定。表1示出示例1的每一个数据。在表1中的表面编号1至17对应于在图1中的表面1至17。(表1)[总体数据]f = 36. 01FNO = 1. 852 ω =43. 77Y = 14. 10TL = 92. 00[透镜数据]表面编号rdndvd1132.70021.401.5891361.18225.85269.59329.73355.091.7725049.614-801.67320.10520.35424.651.8340037.17615.32185.9770.0000(d7)(孔径光阑S)8-15.03951.501.8466623.789-662.95794.501.8040046.5810-27.51280.69*11-100.00000.051.5538938.0912-100.00004.391.8040046.5813-29.22800.1014-289.24773.731.8040046.5815-38.0644(dl5)160.00001.501.5163364.15170.00000.50[非球面数据]第^^一表面r =-100. 0000，κ =+1. 0000，C4 = -8. 7071-06，C6 = +5. 0224E-09，C8 = -4. 5994E-12，ClO = +0. OOOOE-OO[在聚焦时的可变距离]无限远近距离d7 11.2452 10.3029dl5 37.0000 37.9423[透镜组数据]组编号组的第一表面组的焦距Gl1160.3373G2836.5875[条件表达式]f = 36. 0091f 1 = 160. 3373f2 = 36. 5875
fs = 36. 5875rlR = 25. 8526r2F = 29. 7335TL = 91. 9995Ed = 53. 0001Σ d2 = 14. 9549条件表达式(1)Σ d2/f = 0. 4153条件表达式(2)I f2 I I fl I = 0. 2282条件表达式(3)f/I fs I = 0. 9842条件表达式(4)(r2F+rlR)/(r2F-rlR) = 14. 3231条件表达式(5)TL/ Σ d = 1· 7358如在表1中的数据表中所示，根据这个示例的摄像镜头满足所有的条件表达式 (1)至⑶。图2是示出根据示例1的各个像差的图，其中，图2A是示出在聚焦在无限远时的各种像差(以从左起的顺序为球面像差、像散、畸变和彗差)的图，并且图2B是示出当在聚焦在无限远时移位透镜(透镜移位状态)(根据这个示例的移动距离是0. 2mm)时的横像差的图。图3是示出在示例1中在聚焦在近距离时的各种像差(以从左起的顺序为球面像差、 像散、畸变和彗差)的图。在示出像差的每一个图中，FNO是F数，A是相对于每一个图像高度的半视角，并且HO是相对于每一个图像高度的物体高度。在示出像散的图中，实线指示弧矢图像面，并且虚线指示子午图像面。所有的像差曲线是相对于d线(波长587. 6nm) 的。关于示出像差的图的描述对于其他示例是一样的。如示出像差的每一个图说明，根据示例1的摄像镜头具有良好的图像形成性能， 其中，在聚焦在无限远的状态、透镜移位状态和聚焦在近距离的状态的任何一个状态中，良好地校正各种像差。(示例 2)将参考图4至图6和表2来描述示例2。图4是描述根据示例2的摄像镜头的配置和在从聚焦在无限远向聚焦在近距离改变的聚焦状态时的每一个透镜的移动状态的图。 在这个示例中，“近距离”表示-0. 020 X摄像距离。如图4中所示，根据示例2的摄像镜头以从物体起的顺序具有物体侧透镜组G1， 其具有正折射光焦度；图像侧透镜组G2，其具有正折射光焦度；以及，由低通滤波器、红外线截断滤波器等构成的滤波器组FL。在从聚焦在无限远向聚焦在近距离改变的聚焦状态时，即在聚焦时，物体侧透镜组Gl相对于图像平面I固定，并且图像侧透镜组G2相对于图像平面I移动，并且在物体侧透镜组Gl和图像侧透镜组G2之间的距离(在表2中的轴向空气间隔d7)以及在图像侧透镜组G2和滤波器组FL之间的距离(在表2中的轴向空气间隔dl4)改变。图像平面I被形成在图28中的画面元件7上，并且该画面元件由(XD、CM0S 等构成。物体侧透镜组Gl以从物体起的顺序具有负弯月形透镜Li，其具有面向物体的凸表面；双凸正透镜L2 ；以及，负弯月形透镜L3，其具有面向物体的凸表面。图像侧透镜组G2以从物体起的顺序具有负弯月形透镜L4，其具有面向物体的凹表面；正弯月形透镜L5，其具有面向图像的凸表面；以及，双凸正透镜L6，其具有面向物体的非球面。通过下述方式来校正手移动模糊移动图像侧透镜组G2以便具有大致与光轴正交的分量，以便在出现图像模糊时在图像平面I上移位图像。在物体侧透镜组Gl和图像侧透镜组G2之间布置了孔径光阑S。在从聚焦在无限远的状态到聚焦在近距离的状态聚焦时，孔径光阑S相对于物体侧透镜组Gl固定。表2示出示例2的每一个数据。在表2中的表面编号1至16对应于在图4中的表面1至16。
(表2) [总体数据] f = 36. 00 FNO = 1. 85 2 ω = 45. 58 Y = 14. 10 TL = 86. 50 [透镜数据]
表面编号 1 2 3
424.2496 23.2189 26.1583
d
1.40 5.29 5.92
ndvd
1.51633 64.15
1.72916 54.68
4-273.19320.10514.91492.481.7725049.60612.33017.5870.0000(d7)(孔径光阑S)8-15.04793.001.8466623.789-274.26220.2410-155.07496.001.7725049.6011-22.00790.10*12164.52910.101.5538938.0913164.52914.871.8040046.5814-31.2668(dl4)150.00001.501.5163364.15160.00000.50[非球面数据]0167]
0168]
0169]
0170]
0171]
0172]
0173]
0174]
0175]
0176]
0177]
0178]
0187]
0188]
0189]
0190]
0191]
0192]
0193]
第十二表面
r = +164. 5291，κ = +1. 0000,
C4 = -7. 0870Ε -06，C6 = +8. 6197Ε-10，C8 = +1. 4544Ε-11，ClO = +0. OOOOE-OO
无限远 d7 10.4271 dl4 37.0000 组编号组的第-Gl1
G28
近距离 9. 6606 37. 7665
-表面
组的焦距 140.0061 36.1855
0179]f =36.00010180]fl ==140. 00610181]f2 ==36.18550182]fs ==36.18550183]rlR=23. 21890184]r2F=26.15830185]TL ==86.50000186]Σ d=47. 4999
Σ d2 = 14.3094 条件表达式(1) Σ d2/ 条件表达式(2) |f2|/ 条件表达式(3)f/|fs
f = 0. 3975 fl I = 0. 2585 =0. 9949
条件表达式(4) (r2F+rlR)/(r2F-rlR) = 16.7985 条件表达式(5) TL/ Ed= 1.8211
如在表2中的数据表中所示，根据这个示例的摄像镜头满足所有的条件表达式 1)至⑶。
0194] 图5是示出根据示例2的各个像差的图，其中，图5A是示出在聚焦在无限远时的各种像差(以从左起的顺序为球面像差、像散、畸变和彗差)的图，并且图5B是示出当在聚焦在无限远时移位透镜(透镜移位状态)(根据这个示例的移动距离是0. 2mm)时的横像差的图。图6是示出在聚焦在近距离时的各种像差(以从左起的顺序为球面像差、像散、畸变和彗差)的图。如示出像差的每一个图说明，根据示例2的摄像镜头具有良好的图像形成性能，其中，在聚焦在无限远的状态、透镜移位状态和聚焦在近距离的状态的任何一个状态中，良好地校正各种像差。(示例 3)将参考图7至图9和表3来描述示例3。图7是描述根据示例3的摄像镜头的配置和在从聚焦在无限远向聚焦在近距离改变的聚焦状态时的每一个透镜的移动状态的图。 在这个示例中，“近距离”表示-0. 025 X摄像距离。
如图7中所示，根据示例3的摄像镜头以从物体起的顺序具有物体侧透镜组G1， 其具有正折射光焦度；图像侧透镜组G2，其具有正折射光焦度；以及，由低通滤波器、红外线截断滤波器等构成的滤波器组FL。在从聚焦在无限远向聚焦在近距离改变的聚焦状态时，即在聚焦时，物体侧透镜组Gl相对于图像平面I固定，并且图像侧透镜组G2相对于图像平面I移动，并且在物体侧透镜组Gl和图像侧透镜组G2之间的距离(在表3中的轴向空气间隔d7)以及在图像侧透镜组G2和滤波器组FL之间的距离(在表3中的轴向空气间隔dl3)改变。图像平面I被形成在图28中的画面元件7上，并且该画面元件由(XD、CM0S 等构成。物体侧透镜组Gl以从物体起的顺序具有负弯月形透镜Li，其具有面向物体的凸表面；双凸正透镜L2 ；以及，负弯月形透镜L3，其具有面向物体的凸表面。图像侧透镜组G2以从物体起的顺序具有负弯月形透镜L4和正弯月形透镜L5的负胶合透镜L45，负弯月形透镜L4具有面向物体的凹表面，正弯月形透镜L5具有面向图像的凸表面；以及，双凸正透镜L6，其具有面向物体的非球面。通过下述方式来校正手移动模糊移动图像侧透镜组G2以便具有大致与光轴正交的分量，以便在出现图像模糊时在图像平面I上移位图像。在物体侧透镜组Gl和图像侧透镜组G2之间布置了孔径光阑S。在从聚焦在无限远的状态到聚焦在近距离的状态聚焦时，孔径光阑S相对于物体侧透镜组Gl固定。表3示出示例3的每一个数据。在表3中的表面编号1至15对应于在图7中的表面1至15。(表 3)[总体数据]f = 36. 00FNO = 1. 852 ω =45. 60Y = 14. 10TL = 92. 00[透镜数据]
权利要求
1.一种摄像镜头，以从物体起的顺序包括物体侧透镜组；以及，图像侧透镜组，被布置为与所述物体侧透镜组以空气间隔相隔，通过沿着光轴移动所述图像侧透镜组的至少一部分作为聚焦透镜组，而从远物体向近物体执行聚焦，并且，通过移动所述图像侧透镜组的至少一部分作为移位透镜组以便具有与光轴基本上正交的分量，而执行图像稳定。
2.根据权利要求1所述的摄像镜头，其中，所述图像侧透镜组具有正折射光焦度。
3.根据权利要求1所述的摄像镜头，其中，所述聚焦透镜组的至少一部分是所述移位透镜组。
4.根据权利要求1所述的摄像镜头，其中，满足下面的条件表达式0. 27 <Σ d2/f < 0. 60其中，f表示所述摄像镜头的焦距，并且Σ d2表示在所述图像侧透镜组中在光轴上从最接近物体的透镜表面到最接近图像的透镜表面的长度。
5.根据权利要求1所述的摄像镜头，其中，满足下面的条件表达式0. 06 < f2|/|fl I < 0. 49其中，fl表示所述物体侧透镜组的焦距，并且f2表示所述图像侧透镜组的焦距。
6.根据权利要求1所述的摄像镜头，其中，满足下面的条件表达式0. 80 < f/ I f s < 1. 10其中，f表示所述摄像镜头的焦距，并且fs表示所述移位透镜组的焦距。
7.根据权利要求1所述的摄像镜头，其中，满足下面的条件表达式0.0 < (r2F+rlR)/(r2F-rlR) < 24. 8其中，rlR表示在所述物体侧透镜组中最接近物体的透镜的图像侧表面的曲率半径，并且r2F表示在所述最接近物体的透镜的图像侧布置的透镜的物体侧表面的曲率半径。
8.根据权利要求1所述的摄像镜头，其中，满足下面的条件表达式1.5 < TL/ Σ d < 2. 3其中，TL表示所述摄像镜头的全长，并且Σ d表示在光轴上从在所述物体侧透镜组中的最接近物体的透镜表面到在所述图像侧透镜组中的最接近图像的透镜表面的长度。
9.根据权利要求1所述的摄像镜头，其中，所述物体侧透镜组具有正折射光焦度。
10.根据权利要求1所述的摄像镜头，其中，所述聚焦透镜组是所述移位透镜组。
11.根据权利要求1所述的摄像镜头，其中，所述摄像镜头的焦距是固定的。
12.根据权利要求1所述的摄像镜头，其中，所述图像侧透镜组具有正透镜部件，并且所述正透镜部件包括至少一个非球面。
13.根据权利要求1所述的摄像镜头，其中，在所述物体侧透镜组和所述图像侧透镜组之间布置孔径光阑。
14.根据权利要求1所述的摄像镜头，其中，所述图像侧透镜组具有被布置得最接近物体的负透镜部件；以及，在所述负透镜部件的图像侧布置的正透镜部件。
15.根据权利要求1所述的摄像镜头，其中，所述图像侧透镜组具有胶合透镜，所述胶合透镜具有负透镜部件和正透镜部件并且具有正或负折射光焦度。
16.根据权利要求1所述的摄像镜头，其中，所述图像侧透镜组具有负弯月形透镜和正弯月形透镜的胶合透镜，所述负弯月形透镜具有面向物体的凹表面，所述正弯月形透镜具有面向图像的凸表面。
17.一种光学设备，具有用于在预定图像平面上形成物体的图像的摄像镜头， 所述摄像镜头是根据权利要求1的摄像镜头。
18.一种用于制造摄像镜头的方法，所述方法包括以从物体起的顺序布置物体侧透镜组和图像侧透镜组，所述图像侧透镜组被布置为与所述物体侧透镜组以空气间隔相隔；在从远物体向近物体进行聚焦时，在光轴方向上移动所述图像侧透镜组的至少一部分作为聚焦透镜组；以及，在稳定图像时，移动所述图像侧透镜组的至少一部分作为移位透镜组，以便具有与光轴基本上正交的分量。
全文摘要
一种摄像镜头以从物体起的顺序具有物体侧透镜组(G1)；以及，图像侧透镜组(G2)，被布置为与物体侧透镜组(G1)以空气间隔相隔，并且，通过沿着光轴移动图像侧透镜组(G2)的至少一部分作为聚焦透镜组而从远物体向近物体执行聚焦，并且，通过移动图像侧透镜组(G2)的至少一部分作为移位透镜组以便具有与光轴基本上正交的分量而执行图像稳定。
文档编号G02B13/00GK102159981SQ20098013679
公开日2011年8月17日 申请日期2009年7月30日 优先权日2008年9月18日
发明者武俊典, 泉水隆之 申请人:株式会社尼康