成像透鏡與圖像拾取裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種成像透鏡，包含：具有總正折射率的可移動透鏡組，該可移動透鏡組包括第一子透鏡組和第二子透鏡組；以及始終固定的始終固定的透鏡組。所述成像透鏡分別具有針對第一和第二聚焦范圍內聚焦操作的第一和第二聚焦模式。第一聚焦范圍覆蓋從無限遠物體到第一有限距離物體的范圍，第二聚焦范圍覆蓋從短于無限遠的第二有限距離物體到短于第一有限距離的第三有限距離物體的范圍。把第一子透鏡組配置為在第一和第二聚焦模式每一聚焦模式期間為固定的。把第二子透鏡組配置為能夠在第一和第二聚焦模式每一聚焦模式期間移動?？梢苿油哥R組朝物體平面的移動允許從第一聚焦模式向第二聚焦模式的交換。
【專利說明】成像透鏡與圖像拾取裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有聚焦功能，并且適合于在諸如數字視頻攝像放像機和數字靜態(tài)照相機的電子照相機中使用的成像透鏡。本發(fā)明還涉及使用這樣的成像透鏡的圖像拾取
裝直。
【背景技術】
[0002]最近，使用諸如CXD (電荷耦合器件)和COMS (互補金屬氧化物半導體)的固態(tài)圖像拾取器件的數字視頻攝像放像機、數字靜態(tài)照相機等已迅速地廣泛得以使用。這樣的數字照相機等的普及，增加了對具有較好便攜性，并且適用于高像素密度的高性能成像透鏡的需求。而且，最近的需求是多樣性的，從某些不僅要求變焦透鏡，并且還要求具有固定焦距的單聚焦透鏡的用戶那里可以看出這一點。
[0003]就對單聚焦透鏡的需求而言，人們期望單聚焦透鏡具有一個具有約為F2的開放光圈數的大孔徑比、緊湊的尺寸、以及良好的性能。另外，人們還期望單聚焦透鏡能夠把無限遠物體拍攝為近距物體。作為這樣的成像透鏡，例如，申請?zhí)枮?011-64919(JP2011-64919A)和2012-123340 (JP2012-123340A)的日本未經審查的專利申請發(fā)表物所公開的透鏡已為人們所熟悉。
[0004]JP2011-64919A中所公開的成像透鏡具有允許兩個透鏡在聚焦操作期間移動的浮動機制、并且具有大約25度的半視角、大約2.8的開放光圈數、以及大約1/2的最大放大倍數。JP2012-123340A中所公 開的成像透鏡具有兩種拍攝模式，在這兩種拍攝模式之間，允許被拍攝的物體的距離不同，而且所述成像透鏡具有大約25度的半視角、大約2.8的開放光圈數、以及大約1/4的最大放大倍數。

【發(fā)明內容】

[0005]JP2011-64919A和JP2012-123340A中所公開的成像透鏡能夠以從大約1/2到大約1/4的放大倍數對近距物體進行拍攝，但就孔徑比的大小的減小和增加而言，這樣的指標是不夠的。例如，JP2011-64919A和JP2012-123340A中所公開的成像透鏡不足以成為可實現(xiàn)大小的減小、具有一個具有約為2.0的開放光圈數的大孔徑比、并且能夠對量值可達大約1/4的近距物體進行拍攝的透鏡。
[0006]人們希望提供一種可實現(xiàn)大小的減小、允許以簡單的配置對近距物體進行拍攝、同時具有大孔徑比和良好光性能的成像透鏡與圖像拾取裝置。
[0007]根據本發(fā)明的一個實施例，提供了一種成像透鏡，包括:具有總正折射率的可移動透鏡組，包括第一子透鏡組和第二子透鏡組；以及被始終固定的始終固定的透鏡組。所述成像透鏡具有用于在第一聚焦范圍內進行聚焦操作的第一聚焦模式以及用于在第二聚焦范圍內進行聚焦操作的第二聚焦模式。第一聚焦范圍覆蓋從處于無限遠的物體到處于第一有限距離的物體的范圍，第二聚焦范圍覆蓋從處于短于無限遠的第二有限距離的物體到處于短于第一有限距離的第三有限距離的物體的范圍。第一子透鏡組配置為在第一和第二聚焦模式的每一聚焦模式期間為固定的。第二子透鏡組配置為在第一和第二聚焦模式的每一聚焦模式期間可移動。所述可移動透鏡組整體朝物體平面的移動使得從第一聚焦模式向第二聚焦模式的切換。
[0008]根據本發(fā)明的實施例，提供了一種具有成像透鏡以及根據成像透鏡所形成的光圖像輸出圖像拾取信號的圖像拾取器件的圖像拾取裝置。所述成像透鏡包括:具有總正折射率的可移動透鏡組，包括第一子透鏡組和第二子透鏡組；以及被始終固定的始終固定的透鏡組。所述成像透鏡具有用于在第一聚焦范圍內進行聚焦操作的第一聚焦模式以及用于在第二聚焦范圍內進行聚焦操作的第二聚焦模式。第一聚焦范圍覆蓋從處于無限遠的物體到處于第一有限距離的物體的范圍，第二聚焦范圍覆蓋從處于短于無限遠的第二有限距離的物體到處于短于第一有限距離的第三有限距離的物體的范圍。第一子透鏡組配置為在第一和第二聚焦模式的每一聚焦模式期間為固定的。第二子透鏡組配置為在第一和第二聚焦模式的每一聚焦模式期間可移動。所述可移動透鏡組整體朝物體平面的移動使得從第一聚焦模式向第二聚焦模式的切換。
[0009]在根據本發(fā)明上述實施例的成像透鏡和圖像拾取裝置中，通過可移動透鏡組整體朝物體平面的移動，執(zhí)行從針對第一聚焦范圍中的聚焦操作的第一聚焦模式向針對第二聚焦范圍中的聚焦操作的第二聚焦模式聚焦狀態(tài)的交換?？梢苿油哥R組包括第一子透鏡組和第二子透鏡組，并且在第一和第二聚焦范圍每一聚焦范圍內的聚焦操作期間使用第二子透鏡組執(zhí)行聚焦操作。
[0010]根據本發(fā)明上述實施例的成像透鏡和圖像拾取裝置，依據至物體的距離，提供了兩種聚焦模式，并且通過可移動透鏡組整體的移動，執(zhí)行兩種聚焦模式之間的交換。另外，還優(yōu)化可移動透鏡組和始終固定的透鏡組每一透鏡組的配置。因此，可實現(xiàn)大小的減小，并且允許以簡單的配置對近距物體進行拍攝，同時實現(xiàn)了大孔徑比和良好光性能。
[0011]應該意識到，上述一般描述以及以下的詳細描述均為示范性的，因此將會提供對本技術的進一步的解釋，如權利要求中所要求的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]附圖的包括旨在提供對本發(fā)明的進一步的了解，并且將它們并入本說明書，從而構成本說明書的一部分。【專利附圖】

【附圖說明】了實施例，與本說明書一起，用于解釋本技術的原理。
[0013]圖1為說明了根據本發(fā)明一個實施例的成像透鏡的第一配置實例的截面圖，以及聚焦操作期間各透鏡組的移動狀態(tài)。
[0014]圖2為說明了相應于無限遠物體處于焦點的狀態(tài)下第一聚焦模式下數值實例I的成像透鏡的球面像差、場曲率、以及失真的像差圖。
[0015]圖3為說明了相應于第一有限距離物體處于焦點的狀態(tài)下第一聚焦模式下數值實例I的成像透鏡的球面像差、場曲率、以及失真的像差圖。
[0016]圖4為說明了相應于第二有限距離物體處于焦點的狀態(tài)下第二聚焦模式下數值實例I的成像透鏡的球面像差、場曲率、以及失真的像差圖。
[0017]圖5為說明了相應于第三有限距離物體處于焦點的狀態(tài)下第二聚焦模式下數值實例I的成像透鏡的球面像差、場曲率、以及失真的像差圖。
[0018]圖6為說明了成像透鏡的第二配置實例的截面圖，以及聚焦操作期間各透鏡組的移動狀態(tài)。
[0019]圖7為說明了相應于無限遠物體處于焦點的狀態(tài)下第一聚焦模式下數值實例2的成像透鏡的球面像差、場曲率、以及失真的像差圖。
[0020]圖8為說明了相應于第一有限距離物體處于焦點的狀態(tài)下第一聚焦模式下數值實例2的成像透鏡的球面像差、場曲率、以及失真的像差圖。
[0021]圖9為說明了相應于第二有限距離物體處于焦點的狀態(tài)下第二聚焦模式下數值實例2的成像透鏡的球面像差、場曲率、以及失真的像差圖。
[0022]圖10為說明了相應于第三有限距離物體處于焦點的狀態(tài)下第二聚焦模式下數值實例2的成像透鏡的球面像差、場曲率、以及失真的像差圖。
[0023]圖11為說明了成像透鏡的第三配置實例的截面圖，以及聚焦操作期間各透鏡組的移動狀態(tài)。
[0024]圖12為說明了相應于無限遠物體處于焦點的狀態(tài)下第一聚焦模式下數值實例3的成像透鏡的球面像差、場曲率、以及失真的像差圖。
[0025]圖13為說明了相應于第一有限距離物體處于焦點的狀態(tài)下第一聚焦模式下數值實例3的成像透鏡的球面像差、場曲率、以及失真的像差圖。
[0026]圖14為說明了相應于第二有限距離物體處于焦點的狀態(tài)下第二聚焦模式下數值實例3的成像透鏡的球面像差、場曲率、以及失真的像差圖。
[0027]圖15為說明了相應于第三有限距離物體處于焦點的狀態(tài)下第二聚焦模式下數值實例3的成像透鏡的球面像差、場曲率、以及失真的像差圖。
[0028]圖16為說明了圖像拾取裝置的一個配置實例的結構圖。
【具體實施方式】
[0029]以下，將參照附圖詳細描述本發(fā)明的實施例。將按下列次序進行描述。
[0030]1.透鏡的基本配置
[0031]2.功能與效果
[0032]3.圖像拾取裝置的應用實例
[0033]4.透鏡的數值實例
[0034]5.其它實施例
[0035][1.透鏡的基本配置]
[0036]圖1說明了根據本發(fā)明一個實施例的成像透鏡的第一配置實例。所述配置實例相應于以下將加以描述的數值實例I中的一個透鏡配置。相類似，第二和第三配置實例分別相應于圖6和11中所示的、以下將加以描述的數值實例2和3中的透鏡配置。在圖1等中，符合“IMG”表示圖像平面，“Z1”表示光軸。以下將針對圖1等中所示的配置實例描述根據本實施例的成像透鏡的配置。然而，本發(fā)明所述實施例的技術并不局限于附圖中所示的配置實例。
[0037]根據本實施例的成像透鏡具有取決于至物體的距離的兩種聚焦模式。第一聚焦模式Ml允許執(zhí)行第一聚焦范圍內的聚焦操作。第二聚焦模式M2允許執(zhí)行第二聚焦范圍內的聚焦操作。第一聚焦范圍覆蓋從無限遠物體到第一有限距離物體的范圍。第二聚焦范圍覆蓋從短于無限遠的第二有限距離物體到短于第一有限距離的第三有限距離物體的范圍。[0038]圖1等從其上方描述了無限遠物體處于焦點的狀態(tài)下的透鏡位置Ml-1和第一有限距離物體處于焦點的狀態(tài)下的透鏡位置M1-2，以及第二有限距離物體處于焦點的狀態(tài)下的透鏡位置M2-1和第三有限距離物體處于焦點的狀態(tài)下的透鏡位置M2-2，以及聚焦操作期間移動的透鏡組的移動路徑。實線箭頭表示每一聚焦模式下聚焦操作期間以及在兩種聚焦模式之間進行交換期間透鏡組的移動。移動的透鏡組隨拍攝距離的變化出現(xiàn)在箭頭所指示的位置。
[0039]根據本實施例的成像透鏡包括具有總正折射率的可移動透鏡組GRO以及始終固定的透鏡組(第四透鏡組GR4)?？梢苿油哥R組GRO包括第一子透鏡組(第一透鏡組GRDJf其配置為在第一和第二聚焦范圍每一范圍內的聚焦操作期間為固定的；以及第二子透鏡組(第二透鏡組GR2和第三透鏡組GR3)，用于執(zhí)行第一和第二聚焦范圍每一范圍內的聚焦操作。
[0040]通過把可移動透鏡組GRO整體朝物體平面移動，執(zhí)行從第一聚焦模式Ml向第二聚焦模式M2的聚焦狀態(tài)的交換。
[0041]而且，還可期望根據本實施例的成像透鏡滿足以下將加以描述的預先確定的條件表達式等。
[0042][2.功能與效果]
[0043]以下，將描述根據本實施例的成像透鏡的功能與效果。以下，還將一并描述令人滿意的配置。
[0044]通常，人們所熟悉的是，通過允許具有正(負)折射率的透鏡組朝物體(圖像平面)移動，執(zhí)行從無限遠物體到近距物體的聚焦操作。為了允許較短距物體處于焦點，需要增加透鏡組的移動量。因此，難以實現(xiàn)光系統(tǒng)的大小的減小，并且難以確保獨立于拍攝距離的良好的光性能。另外，為了實現(xiàn)近距物體的拍攝，可以附接一個近攝透鏡，然而，這樣做具有諸如近攝透鏡的麻煩的附接與拆卸以及外部性能劣化的缺點。
[0045]另一方面，在本實施例中，如以上所描述的，僅允許光系統(tǒng)的一部分(可移動透鏡組GR0)向前移動，就可以實現(xiàn)近距物體的拍攝，并且在允許頻繁執(zhí)行的無限遠物體的拍攝的第一聚焦模式Ml下縮短總光程。在允許近距物體的拍攝的第二聚焦模式M2下，適當地設置透鏡整體移動量和可移動透鏡組GRO中第二子透鏡組(第二透鏡組GR2和第三透鏡組GR3)的位置，從而可以獲得良好的光性能。因此，按以上所描述的方式配置成像透鏡，可實現(xiàn)大小的減小、允許以簡單的配置對近距物體進行拍攝、同時實現(xiàn)了大孔徑比和良好光性倉泛。
[0046]在根據本實施例的成像透鏡中，最好把始終固定的透鏡組設置在最靠近圖像側位置。為了允許足夠量的光到達圖像拾取器件，設置在最靠近圖像側位置的透鏡組很可能偏大。為了允許大的透鏡組移動，需要在大透鏡組周圍設置一個允許大透鏡組移動的機制。因此，透鏡鏡筒結構的大小的增加不可避免。相比之下，在本實施例中，可以永久地固定設置在最靠近圖像側位置的透鏡組。于是，實現(xiàn)了透鏡鏡筒配置的簡單化以及大小的減小。應該注意的是，第四透鏡組GR4為圖1等中所示配置實例中的始終固定的透鏡組。
[0047]設置在最靠近圖像側位置的透鏡組理想地具有負折射率。允許最后透鏡組具有負折射率，可實現(xiàn)遠距照相型配置。因此，減小了實現(xiàn)大孔徑比時傾向于變大的透鏡系統(tǒng)的大小。[0048]最好通過令所述透鏡組沿光軸移動，執(zhí)行第一聚焦模式Ml下的聚焦操作和第二聚焦模式M2下的聚焦操作。采用這樣的配置，允許在第一聚焦模式Ml和第二聚焦模式M2下共享用于驅動聚焦透鏡的傳動裝置。因此，實現(xiàn)了透鏡鏡筒配置的簡化和大小的減小。應該注意的是，在圖1等中所示的配置實例中，把第二透鏡組GR2和第三透鏡組GR3配置為能夠作為第一聚焦模式Ml和第二聚焦模式M2兩者下的第二子透鏡組沿光軸移動。然而，配置為作為第一聚焦模式Ml下第二子透鏡組移動的透鏡組可以不同于配置為作為第二聚焦模式M2下第二子透鏡組移動的透鏡組。
[0049]優(yōu)選的是在聚焦操作期間可移動的透鏡組具有非球面表面?？梢愿鶕乔蛎姹砻嫘Ｕ劢箷r透鏡的移動所導致的像差，從而能夠獨立于拍攝距離很好地校正像差。
[0050]優(yōu)選的是通過兩個透鏡組互相獨立地朝物體平面的移動，執(zhí)行第一聚焦模式Ml和第二聚焦模式M2下的聚焦操作。特別是，在具有大孔徑比的透鏡中，聚焦時像差的變化大。因此，通過調整兩個透鏡組之間的位置關系，校正像差，從而可以獲得較高的性能。
[0051]在第一聚焦模式Ml下和第二聚焦模式M2下之間，優(yōu)選是第二子透鏡組在聚焦操作期間的移動路徑不同。具體地，當把第二子透鏡組配置為兩個透鏡組時，優(yōu)選的是第一聚焦模式Ml下的聚焦操作期間和第二聚焦模式M2下的聚焦操作期間之間兩個透鏡組之一和其中另一個透鏡組之間的移動差別不同。特別是，在具有大孔徑比的透鏡中，聚焦時像差的變化大。因此，通過針對每一種聚焦模式優(yōu)化兩個透鏡組的位置關系，校正像差，從而不僅能夠在第一聚焦模式Ml下，也能夠在第二聚焦模式M2下很好地校正像差。
[0052][條件表達式的描述]
[0053]在根據本實施例的成像透鏡中，可以通過對每一個透鏡的配置進行如此的優(yōu)化，以滿足下列條件表達式至少之一，最好滿足下列條件表達式兩或兩個以上的組合，獲得更好的性能。
[0054]根據本實施例的成像透鏡最好能夠滿足下列條件表達式(I)。
[0055]0.6〈Τ1/Τ2〈1.5......(I)
[0056]在上述條件表達式(I)中，Tl為在第一聚焦模式Ml下無限遠物體處于焦點的狀態(tài)下可移動透鏡組GRO沿光軸的長度，Τ2為在第二聚焦模式M2下第二有限距離物體處于焦點的狀態(tài)下可移動透鏡組GRO沿光軸的長度。
[0057]令成像透鏡滿足條件表達式(I )，可以減小透鏡系統(tǒng)的大小。條件表達式(I)定義了在第一聚焦模式Ml下無限遠物體處于焦點的狀態(tài)下可移動透鏡組GRO沿光軸的長度和在第二聚焦模式M2下第二有限距離物體處于焦點的狀態(tài)下可移動透鏡組GRO沿光軸的長度之間的比率。令成像透鏡滿足條件表達式(I )，在可移動透鏡組GRO中的聚焦操作期間可移動的透鏡組的移動量在第一聚焦模式Ml下和第二聚焦模式M2下之間變得基本相等。因此，有效利用了聚焦操作所需的空間。其優(yōu)點在于，減小了光系統(tǒng)的大小，從而既允許在第一聚焦模式Ml下，也允許在第二聚焦模式M2下對像差進行很好的校正。應該注意的是，就條件表達式(I)而言，最好把下極限設置為0.9，把上極限設置為1.1，如下列條件表達式(O '中所示。
[0058]0.9<Τ1/Τ2<1.1......(I)'
[0059]根據本實施例的成像透鏡最好能夠滿足下列條件表達式(2 )。
[0060]2.0〈Τ1/Υ〈3.5......(2)[0061]在上述條件表達式(2)中，TL為無限遠物體處于焦點的狀態(tài)下成像透鏡的總長度，Y為沿圖像平面的最大圖像高度。
[0062]令成像透鏡滿足條件表達式(2)，可以在無限遠物體處于焦點的狀態(tài)下頻繁執(zhí)行聚焦操作期間實現(xiàn)透鏡鏡筒大小的減小。條件表達式(2)定義了在無限遠物體處于焦點的狀態(tài)下成像透鏡的總長度。如果TL/Y的值小于條件表達式(2)中的下極限，則增加每一透鏡的折射率的需要大于減小透鏡系統(tǒng)的總長度的需要。因此，增大了因制造誤差所導致的光性能的劣化。相反，如果TL/Y的值大于條件表達式(2)中的上極限，則總光長度偏長。于是，阻止了聚焦操作期間大小的減小。因此，令成像透鏡滿足條件表達式(2)，可以實現(xiàn)聚焦操作期間大小的減小。應該注意的是，就條件表達式(2)而言，較佳的做法是把下極限設置為2.3，較佳的做法是把上極限設置為3.2，如下列條件表達式(2)，中所示。
[0063]2.3<T1/Y<3.2......(2)'
[0064]如以上所描述的，根據本實施例，提供了兩種依賴于至物體的距離的聚焦模式，通過可移動透鏡組GRO整體的移動，執(zhí)行兩種聚焦模式之間的交換，從而優(yōu)化了可移動透鏡組GRO和始終固定的透鏡組的透鏡配置。因此，實現(xiàn)了大小的減少，并且允許按簡單的配置對近距物體進行拍攝，同時實現(xiàn)了高孔徑比和良好的光性能。
[0065][3.圖像拾取裝置的應用實例]
[0066]圖16說明了把本實施例應用于其的圖像拾取裝置100的一個配置實例。例如，圖像拾取裝置100可以為數字靜態(tài)照相機，并且可以包括照相機單元10、照相機信號處理部件20、圖像處理部件30、IXD (液晶顯示器)40、R-W (讀出器-寫入器)50、CPU (中央處理器)60、以及透鏡驅動控制部件80。
[0067]照相機單元10具有圖像拾取功能，并且包括一個用作圖像拾取透鏡的成像透鏡
11(成像透鏡I?3任何之一)、以及一個諸如CXD (電荷耦合器件)和COMS (互補金屬氧化物半導體)的圖像拾取器件12。圖像拾取器件12把成像透鏡11所形成的光圖像轉換為電信號，于是，可以輸出基于光圖像的圖像拾取信號(圖像信號)。
[0068]照相機信號處理部件20針對從圖像拾取器件12所提交的圖像信號執(zhí)行諸如模擬至數字的轉換、消除噪聲、圖像質量校正、以及向亮度顏色差信號的轉換等各種類型的信號處理。
[0069]圖像處理部件30執(zhí)行對圖像信號的記錄和再現(xiàn)處理。具體地講，例如，圖像處理部件30可以根據一種預先確定的圖像數據格式執(zhí)行對圖像信號的壓縮編碼和擴展譯碼處理、對諸如分辨率等的數據說明的轉換處理。
[0070]IXD 40具有顯示諸如用戶針對輸入部件70和所拍攝圖像的操作狀態(tài)的各種數據的功能。R-W 50把圖像處理部件30所編碼的圖像數據寫入存儲卡1000，并且讀出記錄在存儲卡1000中的圖像數據。例如，存儲卡1000可以為能夠附接于一個連接于R-W 50的插槽，并且能夠該插槽加以拆除的半導體存儲器。
[0071]CPU 60用作控制提供在圖像拾取裝置100中的每一電路塊的控制處理部件。例如，CPU 60根據來自輸入部件70等的指令輸入信號控制每一電路塊。例如，可以把輸入部件70配置為用戶等使用其執(zhí)行所需操作的各種交換器。例如，可以把輸入部件70配置為一個用于執(zhí)行快門操作的快門釋放按鈕、一個用于選擇操作模式的選擇交換器等，并且根據用戶的操作向CPU 60輸出指令輸入信號。透鏡驅動控制部件80根據來自CPU 60的控制信號控制設置在照相機單元10中的透鏡的驅動，并且控制諸如未示出的、驅動成像透鏡11中每一透鏡的馬達的部件。
[0072]以下，將描述圖像拾取裝置100中的操作。在拍攝的待命狀態(tài)下，在CPU 60的控制下，通過照相機信號處理部件20把照相機單元10中所發(fā)射的圖像信號輸出于IXD 40，并且將其作為通過照相機的圖像加以顯示。另外，例如，當從輸入部件70向CPU 60輸入用于聚焦的指令輸入信號時，CPU 60向透鏡驅動控制部件80輸出控制信號，成像透鏡11中的一個預先確定的透鏡根據透鏡驅動控制部件80的控制移動。
[0073]當照相機單元10中的未示出的快門根據來自輸入部件70的指令輸入信號操作時，把所發(fā)射的圖像信號從照相機信號處理部件20輸出于圖像處理部件30，對所輸出的信號進行壓縮編碼，把所編碼的信號轉換為具有一種預先確定的數據格式的數字數據。把所轉換的數據輸出于R-W 50，然后把所輸出的數據寫入存儲卡1000。
[0074]應該注意的是，例如，當中途按下輸入部件70中的快門釋放按鈕時，當自始至終按下快門釋放按鈕以進行記錄(拍攝)時，透鏡驅動控制部件80允許成像透鏡11中的預先確定的透鏡根據來自CPU 60的控制信號移動，從而可執(zhí)行聚焦操作。
[0075]當再現(xiàn)記錄在存儲卡1000中的圖像數據時，R-W 50根據針對輸入部件70的操作，從存儲卡1000讀出預先確定的圖像數據，圖像處理部件30執(zhí)行對預先確定的圖像數據的擴展譯碼處理。然后，把一個再現(xiàn)圖像信號輸出于IXD 40，并且在IXD 40上顯示所再現(xiàn)的圖像。
[0076]應該注意的是，在以上所描述的實施例中，描述了一個其中把圖像拾取裝置應用于數字靜態(tài)照相機的實例。然而，圖像拾取裝置的應用范圍并不局限于數字靜態(tài)照相機，圖像拾取裝置100的具體應用可以 包括各種其它電子裝置。例如，諸如透鏡可互換照相機、數字攝像機、其中裝配了數字攝像機等的移動電話、以及PDA (個人數字助手)的各種其它電子裝置均可以無限制地成為圖像拾取裝置100的具體實例。
[0077][實例]
[0078][4.透鏡的數值實例]
[0079]以下，將描述根據本實施例的成像透鏡的具體數值實例。表以及以下描述中的符號等表示如下。“表面編號”代表第i個表面的編號，其中，把最靠近物體側部件的一個表面視為第一個表面，并且把數值順序地附加于部件的表面，以致部件的表面越接近圖像平面，數值越大?！皉i”代表第i個表面的近軸曲率半徑的值(mm)?！癉i”代表第i_l個表面和第i+Ι個表面之間的光軸上的間隔的值(mm)。“Ni”代表具有第i個表面的光部件的材料的d線(具有587.6nm的波長)的折射率的值?！皏i”代表具有第i個表面的光部件的材料的d線的Abbe數?！扒拾霃健敝械闹怠癘”表示平表面或者孔徑光闌表面。
[0080]在各數值實例中所使用的某些透鏡具有為非球面的透鏡表面。下列非球面表面表達式定義了非球面表面的形狀，其中，“ X”為沿光軸到透鏡表面頂點的距離(凹陷量)，“y”為垂直于光軸方向的高度(圖像高度)，“c”為透鏡頂點處的近軸曲率(曲率半徑的倒數)，“K”為二次曲線常數，“A”、“B”、“C”、以及“D”為分別為第四階、第六階、第八階、以及第十階非球面表面系數。在以下將加以描述的描述非球面表面系數的各表中，“E-1”為底為10的指數表示。換句話說，“E-1” 表示 “ KTi”。例如，“0.12345E-05” 代表 “0.12345EX 10-5”。
[0081](非球面表面的表達式)[0082]x=cy2/ (1+ (1- (1+K) cf) 1/2+Ay4+By6+—
[0083][公共于各數值實例的配置]
[0084]以下相應于各數值實例的成像透鏡I?3任何之一均具有滿足以上[1.透鏡的基本配置]中所描述的配置的配置。另外，相應于各數值實例的成像透鏡I?3任何之一均包括從物體平面朝圖像平面依次設置的一個具有正或者負折射率的第一透鏡組GR1、一個具有正折射率的第二透鏡組GR2、一個具有正折射率的第三透鏡組GR3、以及一個具有負折射率的第四透鏡組GR4。
[0085][數值實例I]
[0086]表I?4分別描述了相應于根據圖1中所示第一配置實例的成像透鏡I的具體的數值實例。具體地講，表I描述了其基本透鏡數據，表2描述了有關非球面表面的數據。表3和4描述了其它數據。
[0087]在成像透鏡I中，第一透鏡組GRl包括一個由具有面向物體平面的凸表面的半月形正透鏡配置的第一透鏡Gl。第二透鏡組GR2包括一個從物體平面朝圖像平面依次設置的第二透鏡G2和第三透鏡G3。第二透鏡G2由具有雙凹形的負透鏡加以配置。第三透鏡G3為一個具有面向物體平面的凸表面的半月形正透鏡。第三透鏡組GR3包括一個其中把第四透鏡G4和第五透鏡G5互相粘合的粘合透鏡以及第六透鏡G6，從物體平面朝圖像平面依次設置它們。第四透鏡G4由具有雙凹形的負透鏡加以配置。第五透鏡G5由具有雙凹形的正透鏡加以配置。G6由具有雙凹形的正透鏡加以配置。第四透鏡組GR4包括從物體平面朝圖像平面依次設置的第七透鏡G7和第八透鏡G8。第七透鏡G7由具有雙凹形的負透鏡加以配置。第八透鏡G8由具有一個其凸表面面向物體平面的平凸形的正透鏡加以配置。把一個濾光器FL設置在第四透鏡組GR4和圖像平面MG之間。把一個孔徑光闌S設置在其圖像平面?zhèn)鹊牡诙哥R組GR2附近，并且在聚焦操作期間隨第二透鏡組GR2 —起移動。在聚焦操作期間，可移動透鏡組GRO中的第二透鏡組GR2和第三透鏡組GR3用作第二子透鏡組。
[0088]在數值實例I中，第二透鏡組GR2中的正透鏡(G3)的兩個表面(第五表面和第六表面)、第三透鏡組GR3中的正透鏡(G5)的圖像側表面(第十表面)、以及第四透鏡組GR4中的負透鏡(G7)的兩個表面(第十三表面和第十四表面)為非球面表面。表2中，與二次曲線常數K的值一起，描述了數值實例I中非球面表面的第四階、第六階、第八階、以及第十階非球面表面系數A、B、C、以及D。
[0089]表3描述了第一聚焦模式Ml下無限遠物體處于焦點的狀態(tài)下、第一聚焦模式Ml下第一有限距離物體處于焦點的狀態(tài)下、第二聚焦模式M2下第二有限距離物體處于焦點的狀態(tài)下、以及第二聚焦模式M2下第三有限距離物體處于焦點的狀態(tài)下的焦距f、光圈數Fno、以及半視角ω的值。
[0090]在數值實例I中，在聚焦操作期間，第一透鏡組GRl和第二透鏡組GR2之間的表面間隔D2、第二透鏡組GR2和第三透鏡組GR3之間的表面間隔D7、以及第三透鏡組GR3和第四透鏡組GR4之間的表面間隔D12是變化的。
[0091]表4描述了分別在第一聚焦模式Ml下無限遠物體處于焦點的狀態(tài)下、在第一聚焦模式Ml下第一有限距離物體處于焦點的狀態(tài)下、在第二聚焦模式M2下第二有限距離物體處于焦點的狀態(tài)下、以及在第二聚焦模式M2下第三有限距離物體處于焦點的狀態(tài)下的放大倍數和可變間隔的值。[0092][表1]
[0093]
【權利要求】
1.一種成像透鏡,包含: 具有總正折射率的可移動透鏡組，包括第一子透鏡組和第二子透鏡組；以及 被始終固定的始終固定的透鏡組， 所述成像透鏡具有用于在第一聚焦范圍內進行聚焦操作的第一聚焦模式以及用于在第二聚焦范圍內進行聚焦操作的第二聚焦模式，第一聚焦范圍覆蓋從處于無限遠的物體到處于第一有限距離的物體的范圍，第二聚焦范圍覆蓋從處于短于無限遠的第二有限距離的物體到處于短于第一有限距離的第三有限距離的物體的范圍， 其中，第一子透鏡組配置為在第一和第二聚焦模式的每一聚焦模式期間為固定的， 第二子透鏡組配置為在第一和第二聚焦模式的每一聚焦模式期間可移動，以及 所述可移動透鏡組整體朝物體平面的移動使得從第一聚焦模式向第二聚焦模式的切換。
2.根據權利要求1所述的成像透鏡，其中，所述始終固定的透鏡組布置在最靠近圖像側位置。
3.根據權利要求2所述的成像透鏡，其中，所述始終固定的透鏡組具有負折射率。
4.根據權利要求1所述的成像透鏡，其中， 第二子透鏡組包括多個透鏡組，以及 所述多個透鏡組中的相同的一個或多個透鏡組沿光軸的移動實現(xiàn)了在第一聚焦模式下的聚焦操作和在第二聚焦模式下的聚焦操作。
5.根據權利要求1所述的成像透鏡，其中，第二子透鏡組包括非球面表面。
6.根據權利要求1所述的成像透鏡，其中， 第二子透鏡組包括兩個透鏡組，以及 第一和第二聚焦模式下的聚焦操作每個夠通過使得相應的兩個透鏡組獨立地朝物體平面移動而被執(zhí)行。
7.根據權利要求1所述的成像透鏡，其中，在第一聚焦模式下的聚焦操作期間第二子透鏡組的移動路徑不同于在第二聚焦模式下的聚焦操作期間第二子透鏡組的移動路徑。
8.根據權利要求7所述的成像透鏡，其中， 第二子透鏡組包括兩個透鏡組，以及 在第一聚焦模式下的聚焦操作期間兩個透鏡組之一和其中另一個透鏡組之間的移動差別不同于在第二聚焦模式下的聚焦操作期間所述兩個透鏡組之一和所述其中另一個透鏡組之間的移動差別。
9.根據權利要求1所述的成像透鏡，其中，滿足下列條件表達式， . 0.6〈Τ1/Τ2〈1.5......(I) 其中，Tl為在成像透鏡在第一聚焦模式下對處于無限遠的物體進行對焦的條件下可移動透鏡組沿光軸的長度，以及 Τ2為在成像透鏡在第二聚焦模式下對處于第二有限距離的物體進行對焦的條件下可移動透鏡組沿光軸的長度。
10.根據權利要求1所述的成像透鏡，其中，滿足下列條件表達式， . 2.0〈Τ1/Υ〈3.5......(2) 其中，TL為在成像透鏡在對處于無限遠的物體進行對焦的條件下成像透鏡沿光軸的總長度，以及 Y為沿圖像平面的最大圖像高度。
11.一種圖像拾取裝置，具有成像透鏡以及根據成像透鏡所形成的光圖像輸出圖像拾取信號的圖像拾取器件，所述成像透鏡包含: 具有總正折射率的可移動透鏡組，包括第一子透鏡組和第二子透鏡組；以及 被始終固定的始終固定的透鏡組， 所述成像透鏡具有用于在第一聚焦范圍內進行聚焦操作的第一聚焦模式以及用于在第二聚焦范圍內進行聚焦操作的第二聚焦模式，第一聚焦范圍覆蓋從處于無限遠的物體到處于第一有限距離的物體的范圍，第二聚焦范圍覆蓋從處于短于無限遠的第二有限距離的物體到處于短于第一有限距離的第三有限距離的物體的范圍， 其中，第一子透鏡組配置為在第一和第二聚焦模式的每一聚焦模式期間為固定的， 第二子透鏡組配置為在第一和第二聚焦模式的每一聚焦模式期間可移動，以及 所述可移動透鏡組整體朝物體平面的移動使得從第一聚焦模式向第二聚焦模式的切換。
【文檔編號】G02B15/163GK103676116SQ201310398077
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月4日 優(yōu)先權日:2012年9月11日
【發(fā)明者】金高文和, 宇野久 申請人:索尼公司