專(zhuān)利名稱(chēng)：具有聚焦功能的攝影光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有用于各種攝像機(jī)以及附帶攝像機(jī)的移動(dòng)終端等的聚焦技術(shù)的聚焦功能的攝影光學(xué)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
很久以來(lái)，具有聚焦功能的攝像機(jī)和視頻攝像機(jī)已被周知。這些攝影機(jī)器中的聚焦，一般是通過(guò)利用電機(jī)等驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將使攝影透鏡的透鏡系統(tǒng)全體或者其一部分移動(dòng)而進(jìn)行的方式。另一方面，近年中，在攜帶電話(huà)和PDA(個(gè)人數(shù)字助理)等小型信息機(jī)器中，載置攝像模塊而具備攝影功能的器件也大量上市。在這些信息終端機(jī)器中的攝影光學(xué)系統(tǒng)中，在小型化和結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)易度這一點(diǎn)上，采用利用透鏡的景深的泛焦(pan focus)方式作為其聚焦方式的情況較多。
另外，最近以不使用可動(dòng)部件而能夠使焦點(diǎn)距離可變的液體透鏡·系統(tǒng)已被開(kāi)發(fā)(非專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。這是以如下方式構(gòu)成的器件，即將折射率不同的兩種不混合性液體作為透鏡材料而填充到圓筒狀的筒管中，并對(duì)該液體的形狀進(jìn)行電控制。
非專(zhuān)利文獻(xiàn)1Royal Philips Electronics，“聚焦菲利普液體透鏡”，2004年3月3日出版發(fā)行，互聯(lián)網(wǎng)<URLhttp:∥www.phlips.co.jp/about/news/section-13914/article-2631.html>

發(fā)明內(nèi)容
如上所述，近年在小型的信息終端機(jī)器中也具備攝影功能，采用泛焦作為其聚焦方式的情況較多。然而，在這種機(jī)器中對(duì)圖像質(zhì)量的要求也逐年增高，需求也從泛焦轉(zhuǎn)變?yōu)榱俗詣?dòng)聚焦?？墒怯捎谝酝淖詣?dòng)聚焦攝影通過(guò)利用電機(jī)等驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)使攝影透鏡移動(dòng)而進(jìn)行，因此必需具備透鏡移動(dòng)機(jī)構(gòu)，而這與小型化和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易這一點(diǎn)不利。另一方面非專(zhuān)利文獻(xiàn)1所記載的液體透鏡·系統(tǒng)，能夠不利用電機(jī)等使透鏡機(jī)械地移動(dòng)而使焦點(diǎn)距離可變。若能夠?qū)⑦@種透鏡·系統(tǒng)應(yīng)用于聚焦技術(shù)，則對(duì)小型化和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易這一點(diǎn)有利。
本發(fā)明針對(duì)相關(guān)的問(wèn)題點(diǎn)而提出，其目的為提供一種具有如下功能的攝影光學(xué)系統(tǒng)，其能夠不機(jī)械地移動(dòng)透鏡而能夠高效地進(jìn)行聚焦，并且也適于小型化。
本發(fā)明所涉及的具有聚焦功能的攝影光學(xué)系統(tǒng)，具有聚焦時(shí)固定的透鏡組；從物體側(cè)起按順序使用折射率不同的第一和第二流動(dòng)性物質(zhì)作為透鏡材料，并可變地構(gòu)成接合面形狀的聚焦用接合透鏡；根據(jù)物體距離對(duì)所述接合透鏡的接合面的形狀電控制的控制機(jī)構(gòu)。所述聚焦用接合透鏡整體具有折射能力(power，折射能力＝power)，且在整個(gè)聚焦區(qū)域中，以滿(mǎn)足以下條件式的方式而被構(gòu)成。其中，Nd1是接合透鏡中的第一流動(dòng)性物質(zhì)的對(duì)于d線的折射率，Nd2是接合透鏡中的第二流動(dòng)性物質(zhì)的對(duì)于d線的折射率。另外，RA是接合透鏡中的接合面的曲率半徑的使用上的最小值，fa是接合透鏡整體的焦點(diǎn)距離；f表示透鏡系統(tǒng)整體的焦點(diǎn)距離。
0.1＜|Nd1-Nd2|＜0.5......(1)3＜|RA|/f＜20 ......(2)|fa/f|1.0 ......(3)在具有本發(fā)明所涉及的功能的攝影光學(xué)系統(tǒng)中，利用作為整體具有折射能力且其接合面的形狀可變地被構(gòu)成的聚焦用接合透鏡，而進(jìn)行聚焦。對(duì)于聚焦用接合透鏡，其接合面的形狀被電氣式控制。通過(guò)根據(jù)物體距離而控制其接合面的形狀，而實(shí)現(xiàn)聚焦。由于不利用電機(jī)等使透鏡機(jī)械地移動(dòng)而實(shí)現(xiàn)聚焦，因此在小型化和結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)易度等點(diǎn)上有利。在這種情況下，通過(guò)關(guān)于聚焦用接合透鏡滿(mǎn)足整個(gè)聚焦區(qū)域中式(1)～(3)的條件，在高效率聚焦和制造性這一點(diǎn)上有利。
若按照具有本發(fā)明的聚焦功能的攝影光學(xué)系統(tǒng)，通過(guò)備有以接合面形狀可變的方式而被構(gòu)成的聚焦用接合透鏡并根據(jù)物體距離電氣地控制其接合面的形狀，而進(jìn)行聚焦。另外，由于以關(guān)于聚焦用接合透鏡滿(mǎn)足整個(gè)聚焦區(qū)域中的所定的條件式的方式構(gòu)成，因此能夠不利用電機(jī)等機(jī)械地使移動(dòng)透鏡而高效地進(jìn)行聚焦，能夠?qū)崿F(xiàn)適于小型化的光學(xué)系統(tǒng)。


圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的攝影光學(xué)系統(tǒng)的一個(gè)結(jié)構(gòu)例的透鏡剖面圖。
圖2是表示聚焦部的一個(gè)結(jié)構(gòu)例的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是表示攝影光學(xué)系統(tǒng)的具體的數(shù)值實(shí)施例的圖。
圖4是表示其他數(shù)值數(shù)據(jù)的圖。
圖5是表示實(shí)施例所涉及的攝影光學(xué)系統(tǒng)的無(wú)限遠(yuǎn)調(diào)焦時(shí)的球面像差、非點(diǎn)像差、以及畸變的像差圖。
圖6是表示實(shí)施例所涉及的攝影光學(xué)系統(tǒng)的近距離調(diào)焦時(shí)的球面像差非點(diǎn)像差、以及畸變的像差圖。
圖中10-聚焦部，20-固定透鏡組，GC-封罩玻璃，St-光闌，Gj-從物體側(cè)數(shù)第j個(gè)透鏡，Ri-從物體側(cè)數(shù)第i個(gè)透鏡面的曲率半徑，Di-從物體側(cè)數(shù)第i個(gè)和第i+1個(gè)透鏡面的面間隔，Z1-光軸。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的攝影光學(xué)系統(tǒng)的一個(gè)結(jié)構(gòu)例。該結(jié)構(gòu)例，對(duì)應(yīng)于后述的數(shù)值實(shí)施例(圖3(A)、(B))的透鏡結(jié)構(gòu)。另外，在圖1中，符號(hào)Ri表示，將最靠近物體側(cè)的結(jié)構(gòu)要素的面作為第1面，以隨著朝向像側(cè)(成像側(cè))按順序增加的方式而附加符號(hào)的第i面的曲率半徑。符號(hào)Di，表示第i面與第i+1面的光軸Z1上的面間隔。
該攝影光學(xué)系統(tǒng)，是載置于例如附帶有攝像機(jī)的小型信息終端機(jī)器和數(shù)字?jǐn)z像機(jī)等中而使用的器件。該光學(xué)系統(tǒng)，沿著光軸Z1從物體側(cè)按順序備置聚焦部10；以及聚焦時(shí)固定的透鏡組20。在該使用光學(xué)系統(tǒng)的成像面(攝像面)上，配置圖中位示出的CCD(電荷耦合裝置)和CMOS(互補(bǔ)性金屬氧化物半導(dǎo)體)等攝像元件。在攝像元件的攝像面附近，配置有用于保護(hù)攝像面的封罩玻璃GC。在固定的透鏡組20和成像面(攝像面)之間，除了封罩玻璃GC外，也可以配置紅外線截止濾光片(cut filter)和低通濾光片(low-pass filter)等其他光學(xué)元件。聚焦部10，也可以固定于鏡筒內(nèi)，也可以作為相對(duì)于固定的透鏡組20可拆卸的聚焦用附件而構(gòu)成。
聚焦部10，具有從物體側(cè)起按順序由第一和第二透鏡G1、G2構(gòu)成的接合透鏡。第一和第二透鏡G1、G2，作為透鏡材料，使用后述的折射率相互不同的第一和第二流動(dòng)性物質(zhì)41、42(圖2(A)，(B))，并以接合面形狀可變的方式而被構(gòu)成。第一和第二透鏡G1、G2，作為整體具有折射能力(power)，并在它們的前后面，即第一透鏡G1的物體側(cè)的面和第二透鏡G2的像側(cè)的面具有曲率。不過(guò)，也可以是其中一方為平面。有關(guān)聚焦部10的更詳細(xì)的結(jié)構(gòu)以及接合透鏡的接合面的控制原理，參照?qǐng)D2(A)、(B)留作后述。
固定透鏡組20，從物體側(cè)按順序具有，第三透鏡G3、第四透鏡G4、以及第五透鏡G5。光闌St，被配置于第三透鏡的G3的物體側(cè)。第三和第四透鏡G3、G4，被接合。第三透鏡G3由例如雙凹透鏡構(gòu)成，第四透鏡G4由例如雙凸透鏡構(gòu)成。第五透鏡G5由例如非球面透鏡構(gòu)成，至少光軸中心的形狀為將凸面朝向物體側(cè)的彎月形。第五透鏡G5的非球面形狀是例如在有效的直徑范圍內(nèi)，物體側(cè)的面為越向周邊負(fù)的折射能力越強(qiáng)的面，且像面?zhèn)鹊拿鏋樵较蛑苓呎恼凵淠芰υ綇?qiáng)的面。
另外，本實(shí)施方式所涉及的攝影光學(xué)系統(tǒng)的特征部分主要在于聚焦部10的結(jié)構(gòu)，固定的透鏡組20的結(jié)構(gòu)不限于圖示的結(jié)構(gòu)，也可以采用其他各種結(jié)構(gòu)。
圖2(A)、(B)表示聚焦部10的一個(gè)結(jié)構(gòu)例。聚焦部10，在由例如玻璃材料等形成的圓筒狀的筒管33的內(nèi)部，填充作為透鏡材料的第一和第二流動(dòng)性物質(zhì)41、42等。筒管33的兩端部，被由例如玻璃材料等形成的透明的端蓋31、32所封塞。第一和第二流動(dòng)性物質(zhì)41、42，是折射率互相不同，且互相不混合的不混合性物質(zhì)。第一流動(dòng)性物質(zhì)41是例如非導(dǎo)電性油，第二流動(dòng)性物質(zhì)是例如導(dǎo)電性的水溶液。端蓋31、32的第一和第二流動(dòng)性物質(zhì)41、42側(cè)的面是曲面形狀，由此，成為第一和第二透鏡G1、G2的第一和第二流動(dòng)性物質(zhì)41、42的前后面成為曲面形狀。
在端蓋31和筒管33中，在鄰接第一和第二流動(dòng)性物質(zhì)的41、42的面?zhèn)?，由疏水性包覆材?3覆蓋。另外，在筒管33的被施加疏水性包覆材料43的一側(cè)，隔著絕緣材料36形成第一電極34。另外，以接觸疏水性包覆材料43的端部的方式形成第二電極35。第一和第二電極34、35，引出到外側(cè)而形成，通過(guò)連接在電壓施加部51(圖2(B))，成為能夠從外部施加電壓的方式。
圖2(A)是表示不施加電壓的通常狀態(tài)。通過(guò)由疏水性包覆材料43所覆蓋，在筒管33的內(nèi)部，第二流動(dòng)性物質(zhì)42以半球狀成為穩(wěn)定的狀態(tài)。另一方面，圖2(B)表示施加電壓后的狀態(tài)。通過(guò)以圖示的方式施加電壓V，電荷聚集在具有導(dǎo)電性的第二流動(dòng)性物質(zhì)42和與其接觸的疏水性包覆材料43的邊界附近。通過(guò)由此所發(fā)生的靜電力，疏水性包覆材料43所涉及的界面張力變?nèi)?，由此通過(guò)疏水性變?nèi)醯谝缓偷诙鲃?dòng)性物質(zhì)41、42的形狀變化。通過(guò)調(diào)整由電壓施加部51所施加的電壓V的大小，能夠進(jìn)行形狀變化的程度的調(diào)整。也就是說(shuō)，隨著加大電壓V，其接合面從凸向物體側(cè)的狀態(tài)(圖2A)向平面狀態(tài)、凹的狀態(tài)(圖2(B))變化。也就是說(shuō)，第一流動(dòng)性物質(zhì)41的形狀，從凹透鏡向平面透鏡、凸透鏡變化。第二流動(dòng)性物質(zhì)42的形狀從凸透鏡向平面透鏡、凹透鏡變化。
聚焦部10，具有用于控制在電壓施加部51中所施加的電壓V的電壓控制部54。電壓控制部54，預(yù)先存儲(chǔ)由第一和第二流動(dòng)性物質(zhì)41、42所形成的接合透鏡的接合面的形狀和距離之間的關(guān)系，并根據(jù)物體距離控制施加電壓V的大小，從而控制接合面的形狀。電壓控制部54，以根據(jù)該攝影光學(xué)系統(tǒng)所載置的攝像機(jī)側(cè)的結(jié)構(gòu)而控制電壓V的方式而形成。例如在具有測(cè)距部52的攝像機(jī)中，根據(jù)由測(cè)距部52所計(jì)測(cè)的距離信息，而進(jìn)行施加電壓的控制。由此，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)聚焦功能。另外，也可以做成根據(jù)隔著操作部53的用戶(hù)輸入的距離信息而進(jìn)行聚集動(dòng)作的方式。這里，電壓施加部51和電壓控制部54，對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的“控制機(jī)構(gòu)”的一個(gè)具體例。
在本實(shí)施方式中，為了實(shí)現(xiàn)有效的聚集，關(guān)于第一流動(dòng)性物質(zhì)對(duì)于d線的折射率Nd1和第二流動(dòng)性物質(zhì)對(duì)于d線折射率Nd2，滿(mǎn)足以下關(guān)系式。另外，雖然該條件式(1)規(guī)定了第一和第二流動(dòng)性物質(zhì)41、42的折射率的適當(dāng)差的數(shù)值范圍，但是關(guān)于其上限值從聚集性能這一點(diǎn)出發(fā)，并不受特別的限定。不過(guò)事實(shí)上，作為第一和第二流動(dòng)性物質(zhì)41、42，根據(jù)可使用的透鏡材料而被特別指定。在當(dāng)前的透鏡材料中，一般認(rèn)為是大約0.5。
0.1＜|Nd1-Nd2|＜0.5......(1)該攝影光學(xué)系統(tǒng)，進(jìn)而以滿(mǎn)足如下條件式的方式而被構(gòu)成。RA是由第一和第二流動(dòng)性物質(zhì)41、42所形成的接合透鏡(第一和第二透鏡G1、G2)中的接合面(R2)的曲率半徑的使用上的最小值，f表示透鏡系統(tǒng)整體的焦點(diǎn)距離。fa表示接合透鏡整體的焦點(diǎn)距離。
3＜|RA|/f＜20 ......(2)|fa/f|＞1.0 ......(3)另外，在該攝影光學(xué)系統(tǒng)中，也可以在第一和第二透鏡G1、G2的前后面的(R1、R3)的至少一個(gè)面上，施加紅外線截止濾光片。這里通過(guò)在例如端蓋31、32上施加紅外線截止濾光片而實(shí)現(xiàn)。
接下來(lái)，說(shuō)明按照以上方式所構(gòu)成的攝影光學(xué)系統(tǒng)的作用和效果。
在該攝影光學(xué)系統(tǒng)中，在聚焦部10中，由于第一和第二透鏡G1、G2將第一和第二流動(dòng)性物質(zhì)41、42作為透鏡材料，因此其接合面的形狀被電控制。也就是說(shuō)，如圖2所示，電壓控制部54控制由電壓施加部51所施加的電壓，從而控制接合面的形狀(曲率半徑R2)。電壓控制部54，在例如具有測(cè)距部52的攝像機(jī)中，根據(jù)由測(cè)距部52計(jì)測(cè)所得到的距離信息而進(jìn)行施加電壓的控制，由此控制接合面的曲率半徑R2，從而實(shí)現(xiàn)聚集功能。如此，在聚焦部10中，通過(guò)根據(jù)物體距離而控制接合透鏡(第一和第二透鏡G1、G2)的接合面的形狀，而實(shí)現(xiàn)聚集。由于不利用電機(jī)等機(jī)械地移動(dòng)透鏡而實(shí)現(xiàn)聚集，因而對(duì)于小型化和簡(jiǎn)易這一點(diǎn)有利。另外，作為固定透鏡組20，可以使用聚焦時(shí)固定的現(xiàn)存結(jié)構(gòu)的透鏡。
在聚焦部10中，通過(guò)使構(gòu)成接合透鏡的第一和第二流動(dòng)性物質(zhì)41、42的折射率Nd1、Nd2滿(mǎn)足條件式(1)，能夠高效地聚焦。條件式(1)規(guī)定了第一和第二流動(dòng)性物質(zhì)41、42的適當(dāng)?shù)恼凵渎蔔d1、Nd2。若在條件式(1)的數(shù)值范圍以下，則相對(duì)于接合面的曲率半徑R2的變化的后焦點(diǎn)的變化會(huì)變小，從而不能進(jìn)行有效的聚焦。
條件式(2)，規(guī)定了接合面的曲率半徑R2的絕對(duì)值的最小值RA與透鏡系統(tǒng)整體的焦點(diǎn)距離f的比。若低于條件式(2)的下限，則對(duì)應(yīng)于RA的值的聚焦的效果過(guò)度變小，不是所優(yōu)選的。另外，若高于條件式(2)的上限，則對(duì)應(yīng)于RA的值的聚焦的效果過(guò)度變大，不是所優(yōu)選的。條件式(3)規(guī)定聚焦部10中的接合透鏡整體的焦點(diǎn)距離fa和透鏡系統(tǒng)整體的焦點(diǎn)距離f的比。若低于條件式(3)的下限，則接合透鏡整體的折射能力過(guò)度變大，折射能力相對(duì)于接合透鏡的前后面(R1，R2)的精度的變化的敏感度增加，成為制造上困難。
另外，在第一和第二透鏡G1、G2的前后面的任何一個(gè)面上或兩個(gè)面上施加紅外線截止膜(cut coat)的情況下，在聚焦部10能夠具有紅外線截止濾光片的作用。
這樣，若按照本實(shí)施方式所涉及的光學(xué)系統(tǒng)，則能夠不利用電機(jī)等機(jī)械地移動(dòng)透鏡而高效低進(jìn)行聚集，即使在小型化中也能夠?qū)崿F(xiàn)適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)系統(tǒng)。
實(shí)施例接下來(lái)，說(shuō)明有關(guān)本實(shí)施方式所涉及的攝影光學(xué)系統(tǒng)的具體的數(shù)值實(shí)施例。圖3(A)、(B)表示對(duì)應(yīng)于圖1所示攝影光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的具體的透鏡數(shù)據(jù)。圖3(A)表示透鏡數(shù)據(jù)中的基本的數(shù)據(jù)部分，圖3(B)表示透鏡數(shù)據(jù)中的與非球面形狀相關(guān)的數(shù)據(jù)部分。
透鏡數(shù)據(jù)中的面編號(hào)Si欄中，示出了對(duì)于該攝影光學(xué)系統(tǒng)，將最靠近物體側(cè)的透鏡要件的面作為第一個(gè)并以沿著朝向成像側(cè)按順序增加的方式而附加的第i個(gè)面(i＝1～10)的面的編號(hào)。在曲率半徑Ri的欄中表示使對(duì)應(yīng)于由圖1所附加的符號(hào)Ri，從物體側(cè)起第i個(gè)面的曲率半徑的值。對(duì)于面間隔Di的欄，也表示使對(duì)應(yīng)于由圖1所附加的符號(hào)Ri，從物體側(cè)起第i個(gè)面Si與第i+1個(gè)面Si+1的光軸上的間隔。曲率半徑Ri和面間隔Di的值的單位是毫米(mm)。Ndj、υdj的欄分別表示，也包含封罩玻璃GC在內(nèi)，從物體側(cè)起第j個(gè)(j＝1～6)透鏡要件的對(duì)于d線(587.6nm)的折射率和阿貝數(shù)的值。
構(gòu)成聚焦部的第一和第二透鏡G1、G2的接合面S2的曲率半徑R2，成為根據(jù)物體距離在30.0mm(最下值RA)～∞(平面)之間可變。間隔D1、D2的值表示曲率半徑R2為30.0mm時(shí)的值。
圖3(A)中的透鏡數(shù)據(jù)中，附加于面編號(hào)的左側(cè)的記號(hào)“*”，表示該透鏡面為非球面。固定透鏡組20中的第五透鏡G5的兩面S7、S8成為非球面。在基本透鏡數(shù)據(jù)中，作為這些非球面的曲率半徑，表示光軸近旁(近軸近旁)的曲率半徑的數(shù)值。如由數(shù)據(jù)所看出的，第五透鏡G5，在近軸近旁成為彎月?tīng)睢?br> 在圖3(B)的各非球面數(shù)據(jù)的數(shù)值中，記號(hào)“E”表示其后續(xù)的數(shù)值是以10為底的“冪指數(shù)”，表示由10為底的指數(shù)函數(shù)所表示的數(shù)值乘以“E”前的數(shù)值。例如，若是“1.0E-02”，則表示“1.0×10-2”。
在各非球面數(shù)據(jù)中，記錄著由以下式(A)所表示的非球面形狀的式中各系數(shù)Ai，K的值。更詳細(xì)地，Z表示位于離開(kāi)光軸高度h的位置的非球面上的點(diǎn)到非球面頂點(diǎn)的切平面(垂直于光軸的平面)所畫(huà)的垂直線的長(zhǎng)度(mm)。
Z＝C·h2/{1+(1-K·C2·h2)1/2}+A3·h3+A4·h4+A5·h5+A6·h6+A7·h7+A8·h8+A9·h9+A10·h10......(A)其中，Z非球面的深度(mm)；h從光軸到透鏡面的距離(高度)(mm)；K離心率；C近軸曲率＝1/R(R近軸曲率半徑)Ai第i次(i＝3～10)非球面系數(shù)。
在圖4(A)中作為與透鏡相關(guān)的諸數(shù)據(jù)，表示物體距離與第一和第二透鏡G1、G2中的曲率半徑R2的關(guān)系。在曲率半徑R2為∞時(shí)，聚焦為無(wú)限遠(yuǎn)的物體，在曲率半徑R2為最小值30.0mm，聚焦為近距離物體(240mm)。另外，此時(shí)的后焦點(diǎn)的變化量，為0.16mm。另外，在圖4(A)中作為透鏡組整體的諸數(shù)據(jù)，同時(shí)表示固定透鏡組20的近軸焦點(diǎn)距離f(mm)、F號(hào)碼(FNO.)、以及視場(chǎng)角2ω(ω半視場(chǎng)角)的值。
在圖4(B)中，將與上述的條件式(1)～(3)相關(guān)的值，表示為對(duì)本實(shí)施例歸納總結(jié)的值。如圖4(B)所示，本實(shí)施例的值在各條件式(1)～(3)的數(shù)值范圍內(nèi)。
圖5(A)～(C)，表示將物體的距離設(shè)為無(wú)限遠(yuǎn)而調(diào)焦的情況(R2＝∞)中的球面像差、非點(diǎn)像差以及畸變像差(歪曲像差)。另外，圖6(A)～(C)，表示調(diào)焦為近距離物體而的情況下(R20＝30.0mm)中的同樣的像差。在各像差圖中雖然示出了以d線作為基準(zhǔn)波長(zhǎng)的像差，但在球面像差和倍率色像差圖中也表示有關(guān)g線(波長(zhǎng)435.8nm)、C線(波長(zhǎng)656.3nm)的像差。在非點(diǎn)像差圖中，實(shí)線是徑向方向，虛線是切向方向的像差。ω表示半視場(chǎng)角。
如從以上的各數(shù)值數(shù)據(jù)和各像差圖所看出的，從無(wú)限遠(yuǎn)到近距離進(jìn)行了良好的像差校正，實(shí)現(xiàn)了緊湊的透鏡系統(tǒng)。
另外，本發(fā)明不限于上述的實(shí)施方式和實(shí)施例，種種的變形實(shí)施是可能的。例如各透鏡組元的曲率半徑、面間隔以及折射率的值等，不限于上述數(shù)值實(shí)施例所示的值，可以采用其他值。
權(quán)利要求
1.一種具有聚焦功能的攝影光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，具有聚焦時(shí)固定的透鏡組；聚焦用接合透鏡，其從物體側(cè)起按順序使用折射率不同的第一和第二流動(dòng)性物質(zhì)作為透鏡材料，并且以接合面形狀可變的方式構(gòu)成；控制機(jī)構(gòu)，其根據(jù)物體距離，對(duì)所述接合透鏡的接合面的形狀進(jìn)行電控制，所述聚焦用接合透鏡整體具有折射能力，且在整個(gè)聚焦區(qū)域中，以滿(mǎn)足以下條件式的方式構(gòu)成，即，0.1＜|Nd1-Nd2|＜0.5……(1)3＜|RA|/f＜20 ……(2)|fa/f|＞1.0……(3)其中，Nd1接合透鏡中的第一流動(dòng)性物質(zhì)的對(duì)于d線的折射率；Nd2接合透鏡中的第二流動(dòng)性物質(zhì)的對(duì)于d線的折射率；RA接合透鏡中的接合面的曲率半徑的使用上的最小值；fa接合透鏡整體的焦點(diǎn)距離；f透鏡系統(tǒng)整體的焦點(diǎn)距離。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種能夠不機(jī)械地移動(dòng)透鏡而高效率地進(jìn)行聚焦的，適于小型化的具有聚焦功能的攝影光學(xué)系統(tǒng)。其中，聚焦部(10)具有由折射率互相不同的第一和第二流動(dòng)性物質(zhì)形成且其接合面的形狀根據(jù)物體距離而被電控制的接合透鏡(第一和第二透鏡(G1、G2))。關(guān)于第一流動(dòng)性物質(zhì)的折射率Nd1，第二流動(dòng)性物質(zhì)的折射率Nd2，滿(mǎn)足以下條件式(1)。另外，滿(mǎn)足式(2)、(3)。RA是接合透鏡中的接合面的曲率半徑的使用上的最小值，fa是接合透鏡整體的焦點(diǎn)距離；f表示透鏡系統(tǒng)整體的焦點(diǎn)距離。0.1＜|Nd1－Nd2|＜0.5......(1)，3＜|RA|/f＜20......(2)，|fa/f|＞1.0......(3)。
文檔編號(hào)G02B7/04GK1769941SQ20051011876
公開(kāi)日2006年5月10日 申請(qǐng)日期2005年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月1日
發(fā)明者筱原義和, 佐藤賢一 申請(qǐng)人:富士能株式會(huì)社