微距鏡頭與成像單元的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種微距鏡頭，包括：具有負(fù)折射率的第一聚焦透鏡組、以及比排列第一聚焦透鏡組更靠近圖像側(cè)排列的并且具有正折射率的第二聚焦透鏡組。在執(zhí)行從無窮遠(yuǎn)處物體到近距離處物體的聚焦操作時(shí)，第一聚焦透鏡組朝圖像側(cè)行進(jìn)，第二聚焦透鏡組以與第一聚焦透鏡組的行進(jìn)量不同的行進(jìn)量行進(jìn)。把第二聚焦透鏡組配置為僅由一個(gè)正透鏡構(gòu)成。
【專利說明】微距鏡頭與成像單元

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本技術(shù)涉及一種能夠執(zhí)行近距離拍攝的所謂微距鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)，其可為一種 能夠以相等的拍攝倍率拍攝從無窮遠(yuǎn)處物體到近距離處物體并且具有高成像特性。具體 地講，本技術(shù)涉及一種用于諸如靜態(tài)照相機(jī)、視頻錄放機(jī)、以及數(shù)字照相機(jī)的裝置的微距鏡 頭、并且涉及一種使用這樣的微距 （macro)鏡頭的成像單元。

【背景技術(shù)】
[0002] 最近幾年，能夠通過一個(gè)成像單元既拍攝靜態(tài)圖像也拍攝移動(dòng)圖像的成像單元已 廣泛流行，特別是在使用數(shù)字照相機(jī)進(jìn)行拍攝時(shí)。對于這樣的成像單元中所使用的用于拍 攝的透鏡，人們不僅希望其在拍攝靜止圖像時(shí)具有較高的聚焦操作速度，而且也希望其在 拍攝移動(dòng)圖像時(shí)具有較高的聚焦操作速度，因?yàn)閹缀鯊氖贾两K都要記錄圖像，甚至是在拍 攝移動(dòng)圖像時(shí)的聚焦操作期間。特別是，具有對比度檢測類型的自動(dòng)聚焦機(jī)制的成像單元 己廣泛得以使用。因此，在這樣的成像單元中所使用的用于拍攝的透鏡中，提供了一種所謂 擺動(dòng)（wobbling)透鏡組的透鏡組，其沿光軸微量行進(jìn)以便根據(jù)對比度檢測聚焦位置。應(yīng)該 注意的是，由于聚焦透鏡組和擺動(dòng)透鏡組的操作均允許焦點(diǎn)位置沿光軸改變，所以在許多 情況下，一個(gè)透鏡組具有兩種功能，而且不區(qū)分聚焦透鏡組和擺動(dòng)透鏡組。
[0003]在能夠以相等的拍攝倍率執(zhí)行從無窮遠(yuǎn)處物體到近距離處物體的聚焦操作的所 謂微距鏡f中，在執(zhí)行聚焦操作時(shí)行進(jìn)的聚焦透鏡組的行進(jìn)量可能偏大。因此，為了實(shí)現(xiàn)聚 焦馬達(dá)的高速聚焦操作，希望能夠減輕聚焦透鏡組的重量。另外，當(dāng)聚焦透鏡組也用作擺動(dòng) 透鏡組時(shí)，還希望具有較高的操作速度。因此，最好能夠進(jìn)一步減輕聚焦透鏡組的重量。作 為這樣的微距鏡頭，人們推出一種具有5個(gè)透鏡組的微距鏡頭，并且把這5個(gè)透鏡組中的3 個(gè)透鏡組用于執(zhí)行聚焦操作（例如，參見申請?zhí)枮镴P2011-048232的日本未經(jīng)審查的專利 申請公開）。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 在以上所描述的現(xiàn)存技術(shù)中，把所述5個(gè)透鏡組中的3個(gè)透鏡組用于執(zhí)行聚焦操 作。然而，由于把用于執(zhí)行聚焦操作的每一個(gè)透鏡組配置為由多個(gè)透鏡構(gòu)成，所以難以減輕 重量。因此，這樣的配置不適合高速聚焦操作和擺動(dòng)操作。
[0005] 人們希望提供一種能夠以幾乎相等的拍攝倍率執(zhí)行從無窮遠(yuǎn)處物體到近距離處 物體的髙速聚焦操作，并且能夠執(zhí)行高速擺動(dòng)操作，而且還具有良好成像特性的微距鏡頭。 人們還希望提供一種使用所述微距鏡頭的成像單元。
[0006] 根據(jù)本公開專利的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種微距鏡頭，包括：具有負(fù)折射率的第一 聚焦透鏡組；以及第二聚焦透鏡組，布置成比第一聚焦透鏡組布置得更靠近圖像側(cè)并且具 有正折射率。在執(zhí)行從無窮遠(yuǎn)處物體到近距離處物體的聚焦操作時(shí)，第一聚焦透鏡組向圖 像側(cè)行進(jìn)，第二聚焦透鏡組以與第一聚焦透鏡組的行進(jìn)量不同的行進(jìn)量行進(jìn)。第二聚焦透 鏡組僅配置有一個(gè)正透鏡。這起到了減輕微距鏡頭中聚焦透鏡組重量的作用。
[0007] 根據(jù)本公開專利的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種微距鏡頭，包括：具有正折射率的第一 透鏡組；具有負(fù)折射率并且用作第一聚焦透鏡組的第二透鏡組；具有正折射率的第三透鏡 組；具有正折射率并且用作第二聚焦透鏡組的第四透鏡組；以及具有折射率并且排列在圖 像側(cè)的第五透鏡組。第一到第五透鏡組沿著光軸按照從物體側(cè)開始的順序排列。在執(zhí)行從 無窮遠(yuǎn)處物體到在近距離處物體的聚焦操作時(shí)，圖像平面與第一透鏡組、第三透鏡組、以及 第五透鏡組中每一個(gè)之間在光軸上的距離為常數(shù)，第二透鏡組可以向圖像側(cè)行進(jìn)，第四透 鏡組以與第二透鏡組的行進(jìn)量不同的行進(jìn)量行進(jìn)。第四透鏡組僅配置有一個(gè)正透鏡。這起 到了減輕微距鏡頭中用作聚焦透鏡組的第四透鏡組的重量的作用。
[0008] 根據(jù)本公開專利的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種微距鏡頭，包括：具有正折射率的第一 透鏡組；具有負(fù)折射率并且用作第一聚焦透鏡組的第二透鏡組；具有正折射率并且用作第 二聚焦透鏡組的第三透鏡組；以及具有折射率并且排列在圖像側(cè)的第四透鏡組。第一到第 四透鏡組沿著光軸按照從物體側(cè)開始的順序排列。在執(zhí)行從無窮遠(yuǎn)處物體到在近距離處 物體的聚焦操作時(shí)，圖像平面與第一透鏡組和第四透鏡組中每一個(gè)之間光軸上的距離為常 數(shù)，第二透鏡組朝圖像側(cè)行進(jìn)，第三透鏡組以與第二透鏡組的行進(jìn)量不同的行進(jìn)量行進(jìn)。第 三透鏡組僅配置有一個(gè)正透鏡。這起到了減輕微距鏡頭中用作聚焦透鏡組的第三透鏡組的 重量的作用。
[0009] 根據(jù)本公開專利的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種具有微距鏡頭和成像設(shè)備的成像單 元，所述成像設(shè)備把微距鏡頭所形成的光圖像轉(zhuǎn)換為電信號。所述微距鏡頭包含：具有負(fù)折 射率的第一聚焦透鏡組；以及第二聚焦透鏡組，布置成比第一聚焦透鏡組布置得更靠近圖 像側(cè)并且具有正折射率。在執(zhí)行從無窮遠(yuǎn)處物體到近距離處物體的聚焦操作時(shí)，第一聚焦 透鏡組向圖像側(cè)行進(jìn)，第二聚焦透鏡組以與第一聚焦透鏡組的行進(jìn)量不同的行進(jìn)量行進(jìn)。 第二聚焦透鏡組僅配置有一個(gè)正透鏡。這起到了減輕應(yīng)用于成像單元的微距鏡頭中聚焦透 鏡組重量的作用。
[0010] 根據(jù)以上所描述的本技術(shù)的實(shí)施例，能夠達(dá)到如下良好效果：提供了一種能夠以 幾乎相等的拍攝倍率執(zhí)行從無窮遠(yuǎn)處物體到近距離處物體的高速聚焦操作和高速擺動(dòng)操 作、并且具有良好成像特性的微距鏡頭，而且還提供了一種使用所述微距鏡頭的成像單元。
[0011] 應(yīng)該意識到，以上的一般性描述和以下的詳細(xì)描述均為示范性的，并且將會按權(quán) 利要求提供對本技術(shù)的進(jìn)一步的解釋。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 附圖的包括旨在提供對本公開專利的進(jìn)一步的理解，將它們并入本說明書中，構(gòu) 成本說明書的一部分。所述【專利附圖】

【附圖說明】了各實(shí)施例，并且與本說明書一起用于解釋本技術(shù)的 原理。
[0013] 圖1說明了本技術(shù)第一實(shí)施例的微距鏡頭的一個(gè)透鏡配置。
[0014] 圖2A-2C為說明了在無窮遠(yuǎn)物體距離處的位置處于焦點(diǎn)的狀態(tài)下本技術(shù)第一實(shí) 施例的微距鏡頭的各種像差圖。
[0015] 圖3A-3C為說明了在中距離處的位置處于允許拍攝倍率為0. 5的焦點(diǎn)的狀態(tài)下本 技術(shù)第一實(shí)施例的微距鏡頭的各種像差圖。
[0016] 圖4A-4C為說明了在最短拍攝距離處的位置處于允許拍攝倍率為相等倍率焦點(diǎn) 的狀態(tài)下本技術(shù)第一實(shí)施例的微距鏡頭的各種像差圖。
[0017]圖5說明了本技術(shù)第二實(shí)施例的微距鏡頭的一個(gè)透鏡配置。
[0018] 圖6A-6C為說明了在無窮遠(yuǎn)物體距離處的位置處于焦點(diǎn)的狀態(tài)下本技術(shù)第二實(shí) 施例的微距鏡頭的各種像差圖。
[0019] 圖7A-7C為說明了在中距離處的位置處于允許拍攝倍率為0. 5焦點(diǎn)的狀態(tài)下本技 術(shù)第二實(shí)施例的微距鏡頭的各種像差圖。
[0020] 圖8A-8C為說明了在最短拍攝距離處的位置處于允許拍攝倍率為相等倍率焦點(diǎn) 的狀態(tài)下本技術(shù)第二實(shí)施例的微距鏡頭的各種像差圖。
[0021] 圖9說明了本技術(shù)第三實(shí)施例的微距鏡頭的一個(gè)透鏡配置。
[0022] 圖10A-10C為說明了在無窮遠(yuǎn)物體距離處的位置處于焦點(diǎn)的狀態(tài)下本技術(shù)第三 實(shí)施例的微距鏡頭的各種像差圖。
[0023] 圖11A-11C為說明了在中距離處的位置處于允許拍攝倍率為0· 5焦點(diǎn)的狀態(tài)下本 技術(shù)第三實(shí)施例的微距鏡頭的各種像差圖。
[0024] 圖12A-12C為說明了在最短拍攝距離處的位置處于允許拍攝倍率為相等倍率焦 點(diǎn)的狀態(tài)下本技術(shù)第三實(shí)施例的微距鏡頭的各種像差圖。
[0025] 圖13說明了本技術(shù)第四實(shí)施例的微距鏡頭的一個(gè)透鏡配置。
[0026] 圖14A-14C為說明了在無窮遠(yuǎn)物體距離處的位置處于焦點(diǎn)的狀態(tài)下本技術(shù)第四 實(shí)施例的微距鏡頭的各種像差圖。
[0027] 圖15A-15C為說明了在中距離處的位置處于允許拍攝倍率為0. 5焦點(diǎn)的狀態(tài)下本 技術(shù)第四實(shí)施例的微距鏡頭的各種像差圖。
[0028] 圖16A-16C為說明了在最短拍攝距離處的位置處于允許拍攝倍率為相等倍率焦 點(diǎn)的狀態(tài)下本技術(shù)第四實(shí)施例的微距鏡頭的各種像差圖。
[0029] 圖17說明了本技術(shù)第五實(shí)施例的微距鏡頭的一個(gè)透鏡配置。
[0030] 圖18A-18C為說明了在無窮遠(yuǎn)物體距離處的位置處于焦點(diǎn)的狀態(tài)下本技術(shù)第五 實(shí)施例的微距鏡頭的各種像差圖。
[0031] 圖19A?19C為說明了在中距離處的位置處于允許拍攝倍率為〇· 5焦點(diǎn)的狀態(tài)下 本技術(shù)第五實(shí)施例的微距鏡頭的各種像差圖。
[0032] 圖20A-20C為說明了在最短拍攝距離處位置處于允許拍攝倍率為相等倍率的焦 點(diǎn)的狀態(tài)下本技術(shù)第五實(shí)施例的微距鏡頭的各種像差圖。
[0033] 圖21說明了一個(gè)其中把本技術(shù)第一到第五實(shí)施例任何之一的微距鏡頭應(yīng)用于成 像單元100的實(shí)例。

【具體實(shí)施方式】
[0034] 以下，將描述用于實(shí)現(xiàn)本技術(shù)的一些實(shí)施例（以下，稱為"實(shí)施例"）。
[0035] 根據(jù)本技術(shù)一個(gè)實(shí)施例的微距鏡頭包括具有負(fù)折射率的第一聚焦透鏡組、以及比 排列第一聚焦透鏡組更靠近圖像側(cè)排列的并且具有正折射率的第二聚焦透鏡組。另外，把 第二聚焦透鏡組配置為僅有一個(gè)正透鏡。
[0036] 比排列第一聚焦透鏡組更靠近物體側(cè)地提供第一透鏡組。把具有正折射率的第三 透鏡組提供在第一聚焦透鏡組和第二聚焦透鏡組之間。在這一情況下，第一聚焦透鏡組為 第二透鏡組，第二聚焦透鏡組為第四透鏡組。把正或者負(fù)第五透鏡組提供在第二聚焦透鏡 組的圖像側(cè)。
[0037] 實(shí)現(xiàn)了這樣一種所謂的內(nèi)部聚焦類型：其中，在執(zhí)行從無窮遠(yuǎn)處物體到近距離處 物體的聚焦操作時(shí)，第一聚焦透鏡組朝圖像側(cè)行進(jìn)，第二聚焦透鏡組朝物體側(cè)行進(jìn)，而除聚 焦透鏡組之外的其它透鏡組具有相對圖像平面的固定的位置。采用所述內(nèi)部聚焦類型，聚 焦透鏡組的重量可以變得相對輕，并且變得適合于用于驅(qū)動(dòng)的電能的減小以及噪音的降 低。另外，采用所述內(nèi)部聚焦類型，聚焦透鏡組的行進(jìn)量可以變得相對短。因此，允許從無 窮遠(yuǎn)處物體到近距離處物體的聚焦操作的速度更高。而且，通過配置一個(gè)正透鏡的第二聚 焦透鏡組，進(jìn)一步減輕了重量。于是，實(shí)現(xiàn)了在執(zhí)行自動(dòng)聚焦操作時(shí)的高速擺動(dòng)，并且允許 更高的聚焦操作速度。
[0038] 另外，根據(jù)本技術(shù)一個(gè)實(shí)施例的微距鏡頭還可以滿足以下的條件表達(dá)式（a)。
[0039] 條件表達(dá)式（a) :55<AF2<100
[0040] AF2為配置第二聚焦透鏡組的正透鏡的色散系數(shù)。條件表達(dá)式（a)在一個(gè)適當(dāng)?shù)?范圍內(nèi)定義了配置第二聚焦透鏡組的正透鏡的色散系數(shù)。如果AF2的值小于條件表達(dá)式 (a)中的下限，并且導(dǎo)致高色散，則在對近距離處物體執(zhí)行聚焦操作時(shí)，色像差的變化量變 大，這是所不希望的。具有大于條件表達(dá)式（a)中的上限的AF2的值的材料為超低色散材 料，因此極其昂貴，這是不可取的。
[0041] 而且，為了進(jìn)一步達(dá)到以上所描述的效果，最好能夠滿足以下的條件表達(dá)式 (a')。
[0042] 條件表達(dá)式（a' ) :60〈AF2<96
[0043] 根據(jù)本技術(shù)一個(gè)實(shí)施例的微距鏡頭可以滿足以下的條件表達(dá)式（b)。
[0044] 條件表達(dá)式（a) :2. 0<GF2〈4. 5
[0045] GF2為配置第二聚焦透鏡組的正透鏡的比重。條件表達(dá)式（b)將配置第二聚焦透 鏡組的正透鏡的材料的比重限定在一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。如果GF2的值小于條件表達(dá)式（b) 中的下限，并且比重變小，則難使用玻璃材料，并因此難以以選擇除具有相對大色散的樹脂 材料之外的材料，樹脂材料不是優(yōu)選。另一方面，如果GF 2的值小于條件表達(dá)式（b)中的上 限，并且比重變大，則第二聚焦透鏡組的重量增加并且難以實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)時(shí)的能耗降低、降低噪 音、或者提高速度。
[0046]另外，為了進(jìn)一步達(dá)到以上所描述的效果，最好能夠滿足以下的條件表達(dá)式 (V )。
[0047]條件表達(dá)式（b，）：2. 0〈GF2<4. 0
[0048]而且，根據(jù)本技術(shù)一個(gè)實(shí)施例的微距鏡頭還可以在第一聚焦透鏡組和第二聚焦透 鏡組之間包括一個(gè)圖像模糊校正透鏡組。允許圖像模糊校正透鏡組沿垂直于光軸的方向移 動(dòng)，并且當(dāng)晃動(dòng)光學(xué)系統(tǒng)時(shí)校正圖像模糊。當(dāng)把圖像模糊校正透鏡組排列在第一和第二聚 焦透鏡組之間時(shí)，在圖像模糊校正透鏡沿縱方向移動(dòng)時(shí)，能夠增加圖像平面上圖像縱方向 的移動(dòng)量的比率，即圖像模糊校正敏感度。因此，能夠校正具有小移動(dòng)量的圖像模糊。于是， 實(shí)現(xiàn)了緊致的尺寸，并且允許把圖像模糊校正時(shí)的像差變化抑制為一個(gè)很小的量。
[0049]另外，根據(jù)本技術(shù)一個(gè)實(shí)施例的微距鏡頭還可以滿足以下的條件表達(dá)式（c)。
[0050]條件表達(dá)式（c) : 1. 〇<F3/F<3. 〇
[0051] F3為圖像模糊校正透鏡組的焦距，F(xiàn)為在無窮遠(yuǎn)處物體處于焦點(diǎn)的狀態(tài)下微距鏡 頭的總焦距。條件表達(dá)式（c)在一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)定義了第三透鏡組的焦距。如果^作的 值小于條件表達(dá)式（c)中的下限，并且第三透鏡組的焦距變小，則第三透鏡組的折射率變 得極強(qiáng)，于是，像差增大，這是不可取的。另一方面，如果F3/F的值大于條件表達(dá)式（ c)中 的上限，并且第三透鏡組的焦距變大，則第三透鏡組的折射率變得極弱。于是，圖像模糊校 正時(shí)縱方向的移動(dòng)量變得極大，并且劣化了圖像模糊校正時(shí)的光性能。
[0052]而且，為了進(jìn)一步達(dá)到以上所描述的效果，最好能夠滿足以下的條件表達(dá)式 (V )。
[0053]條件表達(dá)式（c' ) :1. 3<F3/F<2. 5
[0054] 根據(jù)本技術(shù)一個(gè)實(shí)施例的微距鏡頭可以包括一個(gè)作為圖像模糊校正透鏡組的正 透鏡。具體地講，可以把圖像模糊校正透鏡組配置為僅由一個(gè)正透鏡構(gòu)成。允許把圖像模 糊校正透鏡組配置為由一個(gè)正透鏡構(gòu)成，可以減輕圖像模糊校正透鏡組的重量，因此，減少 了驅(qū)動(dòng)時(shí)的能耗。
[0055] 另外，根據(jù)本技術(shù)實(shí)施例的微距鏡頭還可以滿足以下的條件表達(dá)式（d)。
[0056] 條件表達(dá)式（d) :55〈AF3<100
[0057] AF3為配置圖像模糊校正透鏡組的一個(gè)正透鏡的色散系數(shù)。條件表達(dá)式（d)在一 個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)定義了配置圖像模糊校正透鏡組的所述一個(gè)正透鏡的色散系數(shù)。如果AF3 的值小于條件表達(dá)式（d)中的下限，并且導(dǎo)致高色散，則在對近距離處物體的圖像模糊校 正時(shí)，色像差的變化量變大，這可能是所不希望的。具有大于條件表達(dá)式（d)中的上限的色 散系數(shù)的材料為超低色散材料，因此極其昂貴，這可能是不可取的。
[0058] 根據(jù)本技術(shù)一個(gè)實(shí)施例的另一個(gè)微距鏡頭可以包括：具有正折射率的第一透鏡 組、具有負(fù)折射率并且用作第一聚焦透鏡組的第二透鏡組、具有正折射率的第三透鏡組、具 有正折射率并且用作第二聚焦透鏡組的第四透鏡組、以及具有折射率并且排列在圖像側(cè)的 第五透鏡組。沿光軸從物體側(cè)依次排列第一到第五透鏡組。在執(zhí)行從無窮遠(yuǎn)處物體到近距 離處物體的聚焦操作時(shí)，圖像平面與第一透鏡組、第三透鏡組、以及第五透鏡組中每一個(gè)透 鏡組之間光軸上的距離為常數(shù)，第二透鏡組可以朝圖像側(cè)行進(jìn)，第四透鏡組能夠以與第二 透鏡組的行進(jìn)量不同的行進(jìn)量行進(jìn)?？梢园训谒耐哥R組配置為僅由一個(gè)正透鏡構(gòu)成。采用 這樣的配置，通過允許第二透鏡組在光軸上行進(jìn)，通過改變最靠近物體側(cè)第一透鏡組所形 成的圖像的倍率，執(zhí)行聚焦操作。另外，第三?第五透鏡組還允許把第二透鏡組改變其倍率 的圖像形成在圖像平面上。允許第四透鏡組在光軸上行進(jìn)，可以容忍聚焦操作期間的倍率 變化，并且能夠校正像差的變化。
[0059]而且，在這一微距鏡頭中，整體上，第五透鏡組可以具有負(fù)折射率。允許第五透鏡 組具有負(fù)折射率，可以縮短光學(xué)系統(tǒng)的總長度，并且減小了執(zhí)行聚焦操作時(shí)所需的第一和 第二聚焦透鏡組朝近距離處物體行進(jìn)的行進(jìn)量。
[0060] 另外，第五透鏡組可以具有2個(gè)負(fù)透鏡和1個(gè)正透鏡。允許第五透鏡組具有2個(gè) 負(fù)透鏡和1個(gè)正透鏡,可以抑制第五透鏡組中放大色像差、失真、以及場曲率的出現(xiàn)。
[0061] 這一微距鏡頭可以滿足以下的條件表達(dá)式（e)。
[0062] 條件表達(dá)式（e) : 1. 0< β 5< 1. 8
[0063] β 5為第五透鏡組的橫向放大率。條件表達(dá)式（e)適當(dāng)?shù)囟x了第五透鏡組的橫 向放大率的范圍。如果β 5的值小于條件表達(dá)式（e)中的下限，并且橫向放大率變小，則第 一?第四透鏡組的總焦距增長，從而導(dǎo)致光學(xué)系統(tǒng)尺寸的增加。如果β 5的值大于條件表 達(dá)式（e)中的上限,并且橫向放大率變大，則擴(kuò)展像差的第五透鏡組的效果增強(qiáng)，因此，像 差的校正變得困難。
[0064] 這一微距鏡頭可以滿足以下的條件表達(dá)式（f)。
[0065]條件表達(dá)式（f) :0· 4<F/F1<0. 8
[0066] F1為第一透鏡組的焦距，F(xiàn)為在無窮遠(yuǎn)處物體處于焦點(diǎn)的狀態(tài)下微距鏡頭的總焦 距。條件表達(dá)式（f)在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)定義了第一透鏡組的焦距。如果F/F1的值小于條件 表達(dá)式（f)中的下限，并且第一透鏡組的折射率變得極強(qiáng)，則球面像差和間歇像差增大，這 是不可取的。如果F/F1的值大于條件表達(dá)式（f)中的上限，則第一透鏡組的折射率變得極 弱，因此，光學(xué)系統(tǒng)的尺寸的減小變得困難，這是不可取的。
[0067] 這一微距鏡頭可以滿足以下的條件表達(dá)式（g)。
[0068]條件表達(dá)式（g) :0. 3< | F2 | /F<0. 6
[0069] F2為第二透鏡組的焦距，F(xiàn)為在無窮遠(yuǎn)處物體處于焦點(diǎn)的狀態(tài)下微距鏡頭的總焦 距。條件表達(dá)式（g)在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)定義了第二透鏡組的焦距。如果|F2|/F1的值小于條 件表達(dá)式（g)中的下限，并且第二透鏡組的折射率變得極強(qiáng)，則因聚焦操作所導(dǎo)致的場曲 率的變化增大，這是不可取的。如果|F 2|/F的值大于條件表達(dá)式（g)中的上限，則第二透 鏡組的折射率變得極弱，因此，光學(xué)系統(tǒng)的尺寸的減小變得困難，這是不可取的。
[0070]根據(jù)本技術(shù)一個(gè)實(shí)施例的另一個(gè)微距鏡頭可以包括：具有正折射率的第一透鏡 組、具有負(fù)折射率并且用作第一聚焦透鏡組的第二透鏡組、具有正折射率并且用作第二聚 焦透鏡組的第三透鏡組、以及具有負(fù)折射率并且排列在圖像側(cè)的第四透鏡組。沿光軸依次 排列第一?第四透鏡組。在執(zhí)行從無窮遠(yuǎn)處物體到近距離處物體的聚焦操作時(shí)，圖像平面 與第一透鏡組和第四透鏡組中每一個(gè)透鏡組之間光軸上的距離為常數(shù)，第二透鏡組可以朝 圖像側(cè)行進(jìn)，第三透鏡組能夠以與第二透鏡組的行進(jìn)量不同的行進(jìn)量行進(jìn)?？梢园训谌?^組配置為僅有一個(gè)正透鏡。這一配置相應(yīng)于通過從以上所描述的其它微距鏡頭中去除第 三透鏡組所獲得的配置。因此，相應(yīng)的透鏡組僅具有相似的特征。
[0071]根據(jù)本技術(shù)一個(gè)實(shí)施例的成像單元包括以上所描述的微距鏡頭以及把微距鏡頭 所形成的光圖像轉(zhuǎn)換為電信號的成像設(shè)備。
[0072]以下，將描述本技術(shù)的以上所描述的實(shí)施例的數(shù)值實(shí)例。將按下列次序進(jìn)行描述。 [0073] 1.第一實(shí)施例（數(shù)值實(shí)例1)
[0074] 2_第二實(shí)施例（數(shù)值實(shí)例2)
[0075] 3.第三實(shí)施例（數(shù)值實(shí)例3)
[0076] 4.第四實(shí)施例（數(shù)值實(shí)例4)
[0077] 5.第一實(shí)施例（數(shù)值實(shí)例5)
[0078] 6.應(yīng)用實(shí)例（成像單元）
[0079]各表以及以下描述中的符號等表示如下。"si"表示從物體側(cè)數(shù)起的第i個(gè)表面的 表面編號。"ri"表示從物體側(cè)數(shù)起的第i個(gè)表面的曲率半徑。"di"表示從物體側(cè)數(shù)起的 第i個(gè)表面和第（i+Ι)個(gè)表面之間的軸上表面間距。" ni"表示玻璃材料或者具有物體側(cè)第 i個(gè)表面的材料的d-線（具有587.enm的波長）的折射率。"vi"表示相對于玻璃材料或 者具有物體側(cè)第i個(gè)表面的材料的d-線的色散系數(shù)。與曲率半徑相關(guān)的表示相關(guān)的 表面為平表面。非球面表面列中的"ASP表示相關(guān)的表面具有非球面形狀。"f"表示透鏡的 總焦距。"Fno"表示開放光圈數(shù)。"ω"表示半視角。
[0080] 各實(shí)施例中所使用的一些透鏡具有非球面的透鏡表面，如以上所描述的。由以下 的表達(dá)式定義所述非球面表面，其中，"X"為沿光軸距透鏡表面的頂點(diǎn)的距離（凹陷量）， "y"為垂直于光軸的方向的高度，"c"為透鏡頂點(diǎn)處的近軸曲率，" κ "為圓錐曲線常數(shù)。 [0081 ] X = y2c2/(l+(l-(l+K )y2c2)1/2)+A4y4+A6y 6+A8y8+A10y10
[0082] 應(yīng)該注意的是，A4、A6、A8、以及A10分別為第四階、第六階、第八階、以及第十階的 非球面表面系數(shù)。
[0083] [1.第一實(shí)施例]
[0084] [透鏡配置]
[0085] 圖1說明了本技術(shù)第一實(shí)施例的微距鏡頭的一個(gè)透鏡配置。在圖1中，部分（a)描 述了在無窮遠(yuǎn)物體距離處的位置處于焦點(diǎn)的狀態(tài)下的一個(gè)透鏡排列，部分（b)描述了其中中 距離處允許拍攝倍率為0. 5的位置處于焦點(diǎn)的狀態(tài)下的一個(gè)透鏡排列，以及部分（C)描述了 在最短拍攝距離處允許拍攝倍率為相等倍率的位置處于焦點(diǎn)的狀態(tài)下的一個(gè)透鏡排列。
[0086] 第一實(shí)施例的這一微距鏡頭包括從物體側(cè)依次排列的第一透鏡組GR1、第二透鏡 組GR2、第三透鏡組GR3、第四透鏡組GR4、以及第五透鏡組GR5。第一透鏡組GR1具有正折 射率。第二透鏡組GR2具有負(fù)折射率并且用作第一聚焦透鏡組。第三透鏡組GR3具有正折 射率并且用作圖像模糊校正透鏡組。第四透鏡組GR4具有正折射率并且用作第二聚焦透鏡 組。第五透鏡組GR5具有負(fù)折射率。在執(zhí)行從無窮遠(yuǎn)處物體到近距離處物體的聚焦操作時(shí)， 第一聚焦透鏡組朝圖像側(cè)行進(jìn)，第二聚焦透鏡組朝物體側(cè)行進(jìn)。
[0087] 把第一透鏡組GR1配置為由4個(gè)透鏡構(gòu)成，所述4個(gè)透鏡為正透鏡L11、由正透鏡 L12和負(fù)透鏡L13配置的膠合透鏡、以及正透鏡L14。允許第一透鏡組GR1具有這樣的配 置，可以在從無窮遠(yuǎn)到近距離聚焦的整個(gè)范圍內(nèi)有效地校正非球面像差、間歇像差、以及色 像差。
[0088] 把第二透鏡組GR2配置為由負(fù)透鏡L21、以及一個(gè)由負(fù)透鏡L22和正透鏡L23配置 的膠合透鏡構(gòu)成。允許第二透鏡組GR2具有這樣的配置，可以校正因聚焦操作所導(dǎo)致的場 曲率和放大色像差的變化。
[0089] 把第三透鏡組GR3配置為由一個(gè)具有非球面表面的正透鏡L31構(gòu)成。允許第三透 鏡組GR3中的至少一個(gè)表面為非球面，可以明顯把圖像模糊校正時(shí)光性能的變化抑制為很 小的量。
[0090] 把第四透鏡組GR4配置為由一個(gè)具有非球面表面的正透鏡L41構(gòu)成。允許第四透鏡 組GR4中的至少一個(gè)表面為非球面，可以抑制執(zhí)行聚焦操作時(shí)球面像差和場曲率的變化。
[0091] 把第五透鏡組GR5配置為由4個(gè)透鏡構(gòu)成，所述4個(gè)透鏡為由正透鏡L51和負(fù)透 鏡L52配置的負(fù)膠合透鏡、負(fù)透鏡L53以及正透鏡L54。允許第五透鏡組GR5整體具有負(fù)折 射率，可以提高遠(yuǎn)攝比、并且允許縮短微距鏡頭的總長度。
[0092] 應(yīng)該注意的是,在第三透鏡組GR3和第四透鏡組GR4之間排列了 一個(gè)光圈光闌 ST0。另外，在第五透鏡組GR5和圖像平面IMG之間排列了一個(gè)濾光器SG。
[0093][微距鏡頭的規(guī)格]
[0094] 表1描述了數(shù)值實(shí)例1的透鏡數(shù)據(jù)，具體數(shù)值應(yīng)用于第一實(shí)施例的微距鏡頭。
[0095] [表 1]
[0096]

【權(quán)利要求】
2·根據(jù)權(quán)利要求1所述的微距鏡頭，其中，滿足下列條件表達(dá)式（a)， 條件表達(dá)式（a) :55<AF2<100 其中，AF2為配置第二聚焦透鏡組的正透鏡的色散系數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微距鏡頭，其中，滿足下列條件表達(dá)式（b)， 條件表達(dá)式（b) :2. 0<GF2〈4. 5 其中，GF2為配置第二聚焦透鏡組的正透鏡的比重。
4·根據(jù)權(quán)利要求1所述的微距鏡頭，還包含圖像模糊校正透鏡組，布置在第一聚焦透 鏡組和第二聚焦透鏡組之間，圖像模糊校正透鏡組配置為能夠沿垂直于光軸的方向移動(dòng)， 從而當(dāng)光學(xué)系統(tǒng)晃動(dòng)時(shí)校正圖像模糊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微距鏡頭，其中，滿足下列條件表達(dá)式（c)， 條件表達(dá)式（c) :1.0<F3/F〈3. 0 F3為圖像模糊校正透鏡組的焦距，以及 F為在無窮遠(yuǎn)處物體處于焦點(diǎn)的狀態(tài)下微距鏡頭的總焦距。
6·根據(jù)權(quán)利要求4所述的微距鏡頭，其中，圖像模糊校正透鏡組包括一個(gè)正透鏡。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的微距鏡頭，其中，圖像模糊校正透鏡組僅配置有一個(gè)正透鏡。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的微距鏡頭，其中，滿足下列條件表達(dá)式（d)， 條件表達(dá)式（b) :55〈AF3〈100 其中，AF3為圖像模糊校正透鏡組中的所述一個(gè)正透鏡的色散系數(shù)。
9. 一種微距鏡頭，包含： 具有正折射率的第一透鏡組； 具有負(fù)折射率并且用作第一聚焦透鏡組的第二透鏡組； 具有正折射率的第三透鏡組； 具有正折射率并且用作第二聚焦透鏡組的第四透鏡組；以及 具有折射率并且排列在圖像側(cè)的第五透鏡組， 第一到第五透鏡組沿著光軸按照從物體側(cè)開始的順序排列； 在執(zhí)行從無窮遠(yuǎn)處物體到在近距離處物體的聚焦操作時(shí)，圖像平面與第一透鏡組、第 三透鏡組、以及第五透鏡組中每一個(gè)之間在光軸上的距離為常數(shù)，第二透鏡組可以向圖像 側(cè)行進(jìn)，第四透鏡組以與第二透鏡組的行進(jìn)量不同的行進(jìn)量行進(jìn)， 第四透鏡組僅配置有一個(gè)正透鏡。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的微距鏡頭，其中，第五透鏡組整體具有負(fù)折射率。 II. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的微距鏡頭，其中，第五透鏡組包括兩個(gè)負(fù)透鏡和一個(gè)正透 鏡。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的微距鏡頭，其中，滿足下列條件表達(dá)式（e)， 條件表達(dá)式（e) :1. 0<β 5〈1. 8 其中，β 5為第五透鏡組的橫向放大率。 I3·根據(jù)權(quán)利要求9所述的微距鏡頭，其中，滿足下列條件表達(dá)式（f)， 條件表達(dá)式（f) :0. 4<F1/F<0. 8 其中，F(xiàn)1為第一透鏡組的焦距，以及 F為在無窮遠(yuǎn)處物體處于焦點(diǎn)的狀態(tài)下微距鏡頭的總焦距。
14. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的微距鏡頭，其中，滿足下列條件表達(dá)式（g)， 條件表達(dá)式（g) :0.3<|F2|/F<0. 6 其中，F(xiàn)2為第二透鏡組的焦距，以及 F為在無窮遠(yuǎn)處物體處于焦點(diǎn)的狀態(tài)下微距鏡頭的總焦距。
15. -種微距鏡頭，包含： 具有正折射率的第一透鏡組； 具有負(fù)折射率并且用作第一聚焦透鏡組的第二透鏡組； 具有正折射率并且用作第二聚焦透鏡組的第三透鏡組；以及 具有折射率并且排列在圖像側(cè)的第四透鏡組， 第一到第四透鏡組沿著光軸按照從物體側(cè)開始的順序排列， 其中，在執(zhí)行從無窮遠(yuǎn)處物體到在近距離處物體的聚焦操作時(shí)，圖像平面與第一透鏡 組和第四透鏡組中每一個(gè)之間光軸上的距離為常數(shù)，第二透鏡組朝圖像側(cè)行進(jìn)，第二誘鐿 組以與第二透鏡組的行進(jìn)量不同的行進(jìn)量行進(jìn)，以及 ~ 第三透鏡組僅配置有一個(gè)正透鏡。
16·根據(jù)權(quán)利要求15所述的微距鏡頭，其中，第四透鏡組整體具有負(fù)折射率。
17·根據(jù)權(quán)利要求15所述的微距鏡頭，其中，第四透鏡組包括兩個(gè)負(fù)透鏡和一個(gè)正透 鏡。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的微距鏡頭，其中，滿足下列條件表達(dá)式（h)， 條件表達(dá)式（h) :1·0〈β4<1·8 其中，β 4為第四透鏡組的橫向放大率。
19·根據(jù)權(quán)利要求I5所述的微距鏡頭，其中，滿足下列條件表達(dá)式⑴， 條件表達(dá)式（i) :0· 4<F1/F<0. 8 其中，F(xiàn)1為第一透鏡組的焦距，以及 F為在無窮遠(yuǎn)處物體處于焦點(diǎn)的狀態(tài)下微距鏡頭的總焦距。
20. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的微距鏡頭，其中，滿足下列條件表達(dá)式（j)， 條件表達(dá)式（j) :0.3<|F2|/F<0. 6 其中，F(xiàn)2為第二透鏡組的焦距，以及 F為在無窮遠(yuǎn)處物體處于焦點(diǎn)的狀態(tài)下微距鏡頭的總焦距。
21. -種具有微距鏡頭和成像設(shè)備的成像單元，所述成像設(shè)備把微距鏡頭所形成的光 圖像轉(zhuǎn)換為電信號，所述微距鏡頭包含： 具有負(fù)折射率的第一聚焦透鏡組；以及 第二聚焦透鏡組，布置成比第一聚焦透鏡組布置得更靠近圖像側(cè)并且具有正折射率， 其中，在執(zhí)行從無窮遠(yuǎn)處物體到近距離處物體的聚焦操作時(shí)，第一聚焦透鏡組向圖像 側(cè)行進(jìn)，第二聚焦透鏡組以與第一聚焦透鏡組的行進(jìn)量不同的行進(jìn)量行進(jìn)，以及 第二聚焦透鏡組僅配置有一個(gè)正透鏡。
【文檔編號】G02B13/24GK104142567SQ201410181186
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月9日
【發(fā)明者】松井拓未 申請人:索尼公司