內(nèi)對(duì)焦式鏡頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及小型且具備高的成像性能的內(nèi)對(duì)焦式鏡頭。
【背景技術(shù)】
[0002] 過(guò)去，特別是單反相機(jī)用鏡頭等，為了相對(duì)于焦距確保長(zhǎng)的法蘭距（flange focus)，多采用在光學(xué)系統(tǒng)后方配置正透鏡群而使得后焦距的確保變得容易的構(gòu)成。但是， 近年來(lái)，由于相機(jī)機(jī)身的小型化的進(jìn)展、數(shù)碼相機(jī)的普及，不需要確保長(zhǎng)的法蘭距的情況也 在不斷增加。
[0003] 另外，在數(shù)碼相機(jī)中，由于能進(jìn)行動(dòng)態(tài)圖像攝影，因此期望與動(dòng)態(tài)圖像攝影對(duì)應(yīng)的 高速的自動(dòng)對(duì)焦處理。自動(dòng)對(duì)焦首先使一部分透鏡群（對(duì)焦群）向光軸方向高速振動(dòng)（擺 動(dòng)），做出非合焦?fàn)顟B(tài)一合焦?fàn)顟B(tài)一非合焦?fàn)顟B(tài)。然后，從攝像元件的輸出信號(hào)檢測(cè)部分圖 像區(qū)域的特定的頻帶的信號(hào)分量，并求取成為合焦?fàn)顟B(tài)的對(duì)焦群的最佳位置，使對(duì)焦群移 動(dòng)到該最佳位置。特別在動(dòng)態(tài)圖像攝影中，要求在高速下連續(xù)反復(fù)進(jìn)行該一系列的動(dòng)作。并 且，為了執(zhí)行擺動(dòng)，為了能高速驅(qū)動(dòng)對(duì)焦群，對(duì)焦群要求使極加徑較小并且重量輕。
[0004] 為了應(yīng)對(duì)相關(guān)的要求，提出能充分應(yīng)對(duì)動(dòng)態(tài)圖像攝影的內(nèi)對(duì)焦式鏡頭（例如參考 專利文獻(xiàn)1)。
[0005] 專利文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)1 ;JP特開(kāi)2013-97212號(hào)公報(bào)
[0007] 專利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的內(nèi)對(duì)焦式鏡頭由于W35mm膠片相機(jī)換算而具有中望遠(yuǎn)的焦 距，在內(nèi)部具備小型、重量輕的對(duì)焦群，因此能執(zhí)行良好的擺動(dòng)。
[0008] 于是，過(guò)去，在接受光學(xué)像并將其變換成電的圖像信號(hào)的攝像傳感器中，在片上微 透鏡等存在用于將入射光有效率取入的限制，期望在鏡頭側(cè)使射出瞳孔大到某種程度W上 來(lái)確保向攝像傳感器的入射光束的焦闊性。
[0009] 但是，在近年的攝像傳感器中，開(kāi)口率的提升和片上微透鏡的設(shè)計(jì)自由度進(jìn)展，在 攝影鏡頭側(cè)要求的射出瞳孔的限制也不斷減少。進(jìn)而還有近來(lái)的軟件和相機(jī)系統(tǒng)的進(jìn)步、 提升，即便崎變像差大到某種程度，在過(guò)去會(huì)很顯眼，但也能通過(guò)圖像處理進(jìn)行修正。
[0010] 由此，在現(xiàn)有的攝影鏡頭中，需要在光學(xué)系統(tǒng)的最靠近像一側(cè)配置正透鏡成分來(lái) 確保焦闊性，但近年變得沒(méi)有該個(gè)必要，即使在光學(xué)系統(tǒng)的最靠近像一側(cè)配置負(fù)透鏡成分 而有針對(duì)攝像傳感器的光束的傾斜入射，與片上微透鏡的瞳孔的失配（mismatch)等所引 起的周邊減光（遮蔽）也變得不顯眼。另外，通過(guò)能在光學(xué)系統(tǒng)的最靠近像一側(cè)配置負(fù)透 鏡成分，能期待光學(xué)系統(tǒng)口徑的小型化。
[0011] 與此相對(duì)，在專利文獻(xiàn)1公開(kāi)的內(nèi)對(duì)焦式鏡頭中，雖然使光學(xué)系統(tǒng)整體長(zhǎng)度變短， 但由于在光學(xué)系統(tǒng)的最靠近像一側(cè)配置正透鏡成分，因此第3透鏡群（最靠近像一側(cè)的透 鏡）的口徑的小型化不充分。為此，難W應(yīng)對(duì)近年來(lái)廣泛普及的W無(wú)反射鏡可換鏡頭相機(jī) 為首的使得光學(xué)系統(tǒng)的口徑方向的小型化得W發(fā)展的相機(jī)。另外，為了抑制進(jìn)行對(duì)焦時(shí)擺 動(dòng)所引起的像差變動(dòng)和變倍作用，更優(yōu)選在光學(xué)系統(tǒng)的最靠近像一側(cè)配置負(fù)透鏡成分。
[0012] 進(jìn)而，在專利文獻(xiàn)1公開(kāi)的內(nèi)對(duì)焦式鏡頭由于W廣角化為目的，并未考慮在謀求 廣角化的基礎(chǔ)上還需要的像面彎曲、崎變像差的修正和周邊光量的確保該樣的點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 本發(fā)明為了消除上述的現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題點(diǎn)而提出，其目的在于提供實(shí)現(xiàn)整體長(zhǎng)度 W及口徑的小型化且具備高的成像性能的內(nèi)對(duì)焦式鏡頭。另外，目的在于提供具有從廣角 到標(biāo)準(zhǔn)視角的焦距、具備高的成像性能的內(nèi)對(duì)焦式鏡頭。
[0014] 為了解決上述的課題W實(shí)現(xiàn)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案1所涉及的內(nèi)對(duì)焦式鏡頭由 從物體側(cè)起依次配置的具有正的光焦度的第1透鏡群、具有負(fù)的光焦度的第2透鏡群、和具 有負(fù)的光焦度的第3透鏡群構(gòu)成，通過(guò)使所述第2透鏡群沿光軸移動(dòng)來(lái)進(jìn)行從無(wú)限遠(yuǎn)物體 合焦?fàn)顟B(tài)到最近距離物體合焦?fàn)顟B(tài)的對(duì)焦，該內(nèi)對(duì)焦式鏡頭特征在于，滿足W下所示的條 件式。
[00巧](1)-29. 0《fSA'《-5. 4
[0016] 其中，巧表示無(wú)限遠(yuǎn)物體合焦?fàn)顟B(tài)下的所述第3透鏡群的焦距，f表示無(wú)限遠(yuǎn)物體 合焦?fàn)顟B(tài)下的光學(xué)系統(tǒng)整個(gè)系統(tǒng)的焦距。
[0017] 根據(jù)技術(shù)方案1所涉及的發(fā)明，能提供實(shí)現(xiàn)整體長(zhǎng)度W及口徑的小型化、且具備 高的成像性能的內(nèi)對(duì)焦式鏡頭。
[0018] 本發(fā)明的技術(shù)方案2所涉及的內(nèi)對(duì)焦式鏡頭在技術(shù)方案1的發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特 征在于，滿足W下所示的條件式。
[001 引 0)0. 18《fVf《0. 99
[0020] 其中，n表示無(wú)限遠(yuǎn)物體合焦?fàn)顟B(tài)下的所述第1透鏡群的焦距。
[0021] 根據(jù)技術(shù)方案2所涉及的發(fā)明，能提供進(jìn)-步具有從廣角到標(biāo)準(zhǔn)視角的焦距、且具 備高的成像性能的內(nèi)對(duì)焦式鏡頭。
[0022] 本發(fā)明的技術(shù)方案3所涉及的內(nèi)對(duì)焦式鏡頭在技術(shù)方案1或2的發(fā)明的基礎(chǔ)上， 其特征在于，滿足W下所示的條件式。
[0023]做0. 51《目inf/目mod《2. 07
[0024] 其中，目inf表示無(wú)限遠(yuǎn)物體合焦?fàn)顟B(tài)下的所述第2透鏡群的近軸倍率，目mod表 示最近距離物體合焦?fàn)顟B(tài)下的所述第2透鏡群的近軸倍率。
[0025] 根據(jù)技術(shù)方案3所涉及的發(fā)明，抑制了對(duì)焦所引起的視角變動(dòng)，從而能提升成像 性能。
[0026] 本發(fā)明的技術(shù)方案4所涉及的內(nèi)對(duì)焦式鏡頭在技術(shù)方案1~3中任一項(xiàng)的發(fā)明的 基礎(chǔ)上，其特征在于，所述第3透鏡群由從物體側(cè)起依次配置的具有正的光焦度的前方子 透鏡群、和具有負(fù)的光焦度的后方子透鏡群構(gòu)成，在所述前方子透鏡群與所述后方子透鏡 群之間形成該第3透鏡群中最寬的軸上的空氣間隔。
[0027] 根據(jù)技術(shù)方案4所涉及的發(fā)明，縮小了靠近成像面的透鏡的口徑，并能良好地修 正軸上像差和軸外像差（特別是崎變像差）。
[0028] 本發(fā)明的技術(shù)方案5所涉及的內(nèi)對(duì)焦式鏡頭在技術(shù)方案1~4中任一項(xiàng)的發(fā)明的 基礎(chǔ)上，其特征在于，在所述第3透鏡群的最靠近像一側(cè)配置具有負(fù)的光焦度的單透鏡成 分，該內(nèi)對(duì)焦式鏡頭滿足W下所示的條件式。
[0029] (4HR1+R2) / 巧1-R2)《0. 0
[0030] 其中，R1表示所述具有負(fù)的光焦度的單透鏡成分的物體側(cè)空氣邊界面的曲率半 徑，R2表示所述具有負(fù)的光焦度的單透鏡成分的像側(cè)空氣邊界面的曲率半徑。
[0031] 根據(jù)技術(shù)方案5所涉及的發(fā)明，縮小了第3透鏡群（最靠近像一側(cè)的透鏡）的口 徑，并良好地修正了軸外的曽形像差。
[0032] 本發(fā)明的技術(shù)方案6所涉及的內(nèi)對(duì)焦式鏡頭在技術(shù)方案1~5中任一項(xiàng)所述的發(fā) 明的基礎(chǔ)上，其特征在于，滿足W下所示的條件式。
[0033]妨 0. 01《Lls/L《0. 53
[0034] 其中，Lis表示從所述第1透鏡群的最靠物體一側(cè)的面到開(kāi)口光圈為止的軸上距 離，L表示光學(xué)系統(tǒng)整體長(zhǎng)度（從最靠物體一側(cè)的透鏡面頂點(diǎn)到成像面為止的空氣換算光 路長(zhǎng)度）。
[00巧]根據(jù)技術(shù)方案6所涉及的發(fā)明，通過(guò)在維持成像性能的同時(shí)謀求前方透鏡直徑W及后方透鏡直徑的縮小，能促進(jìn)光學(xué)系統(tǒng)的小型化。
[0036] 本發(fā)明的技術(shù)方案7所涉及的內(nèi)對(duì)焦式鏡頭在技術(shù)方案1~6中任一項(xiàng)的發(fā)明的 基礎(chǔ)上，其特征在于，所述第2透鏡群由具有負(fù)的光焦度的單透鏡成分構(gòu)成。
[0037] 根據(jù)技術(shù)方案7所涉及的發(fā)明，通過(guò)謀求對(duì)焦群即第2透鏡群的小型、輕量化，能 提供適于動(dòng)態(tài)圖像攝影的內(nèi)對(duì)焦式鏡頭。
[0038] 本發(fā)明的技術(shù)方案8所涉及的內(nèi)對(duì)焦式鏡頭在技術(shù)方案1~7中任一項(xiàng)所述的發(fā) 明的基礎(chǔ)上，其特征在于，滿足W下所示的條件式。
[0039]化)-2. 12《f2/^f《-0. 18
[0040] 其中，f2表示無(wú)限遠(yuǎn)物體合焦?fàn)顟B(tài)下的所述第2透鏡群的焦距。
[0041] 根據(jù)技術(shù)方案8所涉及的發(fā)明，進(jìn)一步縮短了光學(xué)系統(tǒng)整體長(zhǎng)度，能提升成像性 能。
[0042] 本發(fā)明的技術(shù)方案9所涉及的內(nèi)對(duì)焦式鏡頭在技術(shù)方案1~8的任一者的發(fā)明的 基礎(chǔ)上，其特征在于，使由除了在最靠物體一側(cè)配置的透鏡W外的透鏡構(gòu)成的透鏡群向與 光軸垂直的方向移動(dòng)，由此來(lái)使像移位，該內(nèi)對(duì)焦式鏡頭滿足W下所示的條件式。
[0043] (7)0. 15《（1-目P)X目r《4. 50
[0044] 其中，目P表示向與光軸垂直的方向移動(dòng)的透鏡群的橫向放大率，目r表示較之向 與光軸垂直的方向移動(dòng)的透鏡群而配置在更靠像側(cè)的透鏡的合成橫向放大率。
[0045] 根據(jù)技術(shù)方案9所涉及的發(fā)明，能提供具備防抖修正功能、小型的內(nèi)對(duì)焦式鏡頭。 特別能抑制防抖修正時(shí)的防抖群的移動(dòng)量W謀求光學(xué)系統(tǒng)口徑的小型化，并提升防抖修正 能力。
[0046] 本發(fā)明的技術(shù)方案10所涉及的內(nèi)對(duì)焦式鏡頭在技術(shù)方案5~9的任一者的發(fā)明 的基礎(chǔ)上，其特征在于，在所述第3透鏡群的最靠近像一側(cè)配置的具有負(fù)的光焦度的單透 鏡成分由單一的玻璃材料構(gòu)成，該內(nèi)對(duì)焦式鏡頭滿足W下所示的條件式。
[0047]做 30《ven
[0048] 其中，ven表示在所述第3透鏡群的最靠近像一側(cè)配置的具有負(fù)的光焦度的單透 鏡成分相對(duì)于e線的阿貝數(shù)。
[0049] 根據(jù)技術(shù)方案10所涉及的發(fā)明，配置在第3透鏡群的最靠近像一側(cè)的具有負(fù)的光 焦度的單透鏡成分的小型、輕量化變得容易，并且能良好地修正倍率色像差。
[0050] 發(fā)明的效果
[0051] 根據(jù)本發(fā)明，達(dá)到了能提供實(shí)現(xiàn)整體長(zhǎng)度W及口徑的小型化且具備高的成像性能 的內(nèi)對(duì)焦式鏡頭該樣的效果。進(jìn)而起到能提供具有從廣角到標(biāo)準(zhǔn)視角的焦距、且具備高的 成像性能的內(nèi)對(duì)焦式鏡頭該樣的效果。根據(jù)本發(fā)明，能提供還適于動(dòng)態(tài)圖像攝影的小型的 內(nèi)對(duì)焦式鏡頭。
【附圖說(shuō)明】
[0052] 圖1是表示實(shí)施例1所涉及的內(nèi)對(duì)焦式鏡頭的構(gòu)成的沿光軸的截面圖。
[0053] 圖2是實(shí)施例1所涉及的內(nèi)對(duì)焦式鏡頭的各像差圖。
[0054] 圖3是表示實(shí)施例2所涉及的內(nèi)對(duì)焦式鏡頭的構(gòu)成的沿光軸的截面圖。
[0055] 圖4是實(shí)施例2所涉及的內(nèi)對(duì)焦式鏡頭的各像差圖。
[0056] 圖5是表示實(shí)施例3所涉及的內(nèi)對(duì)焦式鏡頭的構(gòu)成的沿光軸的截面圖。
[0057] 圖6是實(shí)施例3所涉及的內(nèi)對(duì)焦式鏡頭的各像差圖。
[0058] 標(biāo)號(hào)的說(shuō)明
[005引 Gii、G2i、G3i第1透鏡群
[0060] G。、G22、G32第 2 透鏡群
[00川 G。、G23、G33第3透鏡群
[0062] Liii不具有光焦度的透鏡
[0063]L"2、L"4、Li3i、Lg。、Lg。、Lg"、L231、Lg。、L313、L331正透鉛
[0064] Lii3、Li2i、、1^213、1^221、1^232、L312、L321、L332負(fù) 輪
[0065] S開(kāi)口光圈
【具體實(shí)施方式】
[0066] W下詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明所涉及的內(nèi)對(duì)焦式鏡頭的適當(dāng)?shù)膶?shí)施方式。
[0067] 本發(fā)明所涉及的內(nèi)對(duì)焦式鏡頭由從物體側(cè)起依次配置的具有正的光焦度的第1 透鏡群、具有負(fù)的光焦度的第2透鏡群、和具有負(fù)的光焦度的第3透鏡群構(gòu)成。
[0068] 在本發(fā)明所涉及的內(nèi)對(duì)焦式鏡頭中，通過(guò)使第2透鏡群沿光軸移動(dòng)，來(lái)進(jìn)行從無(wú) 限遠(yuǎn)物體合焦?fàn)顟B(tài)到最近距離物體合焦?fàn)顟B(tài)的對(duì)焦。如此，通過(guò)使第2透鏡群移動(dòng)來(lái)進(jìn)行 對(duì)焦，從而光學(xué)系統(tǒng)整體長(zhǎng)度沒(méi)有變化，防塵、防音性能得W提高。
[0069] 另外，通過(guò)在最靠物體一側(cè)配置具有正的光焦度的第1透鏡群，能縮小被引導(dǎo)向 后續(xù)的第2透鏡群的光束直徑。由此，能夠使對(duì)焦群即第2透鏡群的口徑較小，從而謀求第 2透鏡群的輕量化。其結(jié)果，能進(jìn)行高速且靜音性高的對(duì)焦，在動(dòng)態(tài)圖像攝影中有效。另外， 由于能使第2透鏡群的口徑較小，因此對(duì)光學(xué)系統(tǒng)口徑的小型化有利。
[0070] 進(jìn)而，通過(guò)在最靠近像一側(cè)配置具有負(fù)的光焦度的第3透鏡群，能提高遠(yuǎn)攝性并 縮短后焦距，能促進(jìn)光學(xué)系統(tǒng)的小型化。
[0071] 本發(fā)明目的在于提供還適于能進(jìn)行動(dòng)態(tài)圖像攝影的小型相機(jī)的內(nèi)對(duì)焦式鏡頭、即 實(shí)現(xiàn)整體長(zhǎng)度W及口徑的小型化且具備高的成像性能的內(nèi)對(duì)焦式鏡頭。進(jìn)而，目的在于提 供有從廣角到標(biāo)準(zhǔn)視角的焦距的具備高的成像性能的內(nèi)對(duì)焦式鏡頭。為此，為了達(dá)成相關(guān) 的目的，除了上述特征w外，還設(shè)定w下所示那樣的各種條件。
[0072] 首先，在本發(fā)明所涉及的內(nèi)對(duì)焦式鏡頭中，在將無(wú)限遠(yuǎn)物體合焦?fàn)顟B(tài)下的第3透 鏡群的焦