專利名稱:攝影鏡頭系統(tǒng)的制作方法
本申請是基于1998年12月11日在日本的申請H10-353181和H10-353431,其全部內(nèi)容在此引入作為參考。
本發(fā)明涉及一種小型的攝影鏡頭系統(tǒng),特別是涉及一種適合用于例如數(shù)字靜物照相機或數(shù)字攝像機的數(shù)字輸入裝置的低成本的小型的攝影鏡頭系統(tǒng)。
近年來,隨著個人計算機的普及流行,數(shù)字靜物照相機,數(shù)字攝像機等(以下簡稱數(shù)字攝影機),它們能夠易于在數(shù)字裝置中存儲圖像數(shù)據(jù),對個人應用已越來越普及。期望這種數(shù)字攝影機能夠更加廣泛地作為一種輸入圖像數(shù)據(jù)的裝置。
另一方面,數(shù)字攝影機已開始使用越來越小的固態(tài)成像裝置(例如,CCDs(電荷耦合器件)),且因此非常期望數(shù)字攝影機自身造得越來越小型化。因此,在攝影鏡頭系統(tǒng)中也追求更加小型化,因為它們在數(shù)字輸入裝置中占有最大的空間。另外,近來降低價格的市場競爭要求有低廉的攝影鏡頭系統(tǒng)。為了滿足這些要求,日本公開專利申請H9-133859、H9-222555和H10-48515給出了用在數(shù)字攝影機中的小型攝影鏡頭系統(tǒng),它們總共僅有四到五片透鏡元件。日本公開專利申請H9-43512、H9-166748和H10-20188也給出了用在數(shù)字攝影機中的小型攝影鏡頭系統(tǒng),它們總共僅有五到六片透鏡元件。考慮到近來基于鹵化銀膠片的鏡間快門照相機已開始使用更加顯著小型的攝影鏡頭系統(tǒng),也可以將這種攝影鏡頭系統(tǒng)應用到數(shù)字攝影機中。
這種在上述專利申請中所提及的攝影鏡頭系統(tǒng)屬于小型的,但是,由于所有的透鏡元件都是由玻璃制成的,不可能降低成本。另外,即使將設計在鏡間快門照相機中的攝影鏡頭系統(tǒng)原樣地應用于數(shù)字攝影機中,也不可能有效地利用放置在固態(tài)成像裝置前面的微型透鏡的聚光能力。這是因為,在為鏡間快門照相機設計的攝影鏡頭系統(tǒng)中,把出射光瞳放置的如此靠近圖像平面以致于從攝影鏡頭系統(tǒng)中發(fā)出的離軸光線傾斜地入射在圖像平面上。這種不方便,不可能有效地利用微型透鏡的聚光能力,并且,圖像因此受到其中心和圓周部分間的不對稱亮度的損害。這一問題可以通過將出射光瞳更加遠離圖像平面來解決,但是除非使作為整體的攝影鏡頭系統(tǒng)過分地大,否則不能實現(xiàn)。
本發(fā)明的一個目的是提供一種低成本的提供足夠高的光學性能的小型攝影鏡頭系統(tǒng)。
為了實現(xiàn)以上的目的,根據(jù)本發(fā)明的一個方面,一種攝影鏡頭系統(tǒng)安裝有,從物方開始,一前透鏡單元,一孔徑光闌,和一后透鏡單元。該前透鏡單元包含兩個透鏡元件,即從物方的一個正玻璃透鏡元件和一負塑料透鏡元件。后透鏡單元有一個放在其圖像側(cè)的正塑料透鏡元件。在正塑料透鏡元件的物方僅僅放置一由玻璃制成的透鏡元件。在該攝影鏡頭系統(tǒng)中,滿足下列條件|f×fa/Ha2+f×fb/Hb2|<300其中f表示整個攝影鏡頭系統(tǒng)的焦距;fa表示前透鏡單元的負塑料透鏡元件的焦距;fb表示后透鏡單元的正塑料透鏡元件的焦距;Ha表示近軸F值光線進入前透鏡單元的負塑料透鏡元件處的入射高度;和Hb表示近軸F值光線進入后透鏡單元的正塑料透鏡元件處的入射高度。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,攝影鏡頭系統(tǒng)安裝有,從物方開始,一前透鏡單元,一孔徑光闌,一后透鏡單元。該前透鏡單元包含兩個透鏡元件,即從物方的一個負塑料透鏡元件和一正玻璃透鏡元件。后透鏡單元有一個放置在其像方的正塑料透鏡元件。在該正塑料透鏡元件的物方僅僅放置了一由玻璃制成的透鏡元件。在該攝影鏡頭系統(tǒng)中,滿足下列條件|f×fa/Ha2+f×fb/Hb2|<5其中f表示整個攝影鏡頭系統(tǒng)的焦距;fa表示前透鏡單元的負塑料透鏡元件的焦距;fb表示后透鏡單元的正塑料透鏡元件的焦距;Ha表示近軸F值光線進入前透鏡單元的負塑料透鏡元件處的入射高度;和Hb表示近軸F值光線進入后透鏡單元的正塑料透鏡元件處的入射高度。
本發(fā)明的這一和其它的目的和特征通過以下的描述連同參照以下的附圖的優(yōu)選實施例將會變得非常清楚
圖1是本發(fā)明的第一實施例(例1)的攝影鏡頭系統(tǒng)的透鏡非列圖;圖2是本發(fā)明的第二實施例(例2)的攝影鏡頭系統(tǒng)的透鏡排列圖;圖3是本發(fā)明的第三實施例(例3)的攝影鏡頭系統(tǒng)的透鏡排列圖;圖4A到圖4C是例1的攝影鏡頭系統(tǒng)中所觀察到象差的示意圖;圖5A到圖5C是例2的攝影鏡頭系統(tǒng)中所觀察到象差的示意圖;圖6A到圖6C是例3的攝影鏡頭系統(tǒng)中所觀察到象差的示意圖;圖7是本發(fā)明的第四實施例(例4)的攝影鏡頭系統(tǒng)的透鏡排列圖;圖8是本發(fā)明的第五實施例(例5)的攝影鏡頭系統(tǒng)的透鏡排列圖;圖9是本發(fā)明的第六實施例(例6)的攝影鏡頭系統(tǒng)的透鏡排列圖;圖10是本發(fā)明的第七實施例(例7)的攝影鏡頭系統(tǒng)的透鏡排列圖;圖11是本發(fā)明的第八實施例(例8)的攝影鏡頭系統(tǒng)的透鏡排列圖;圖12是本發(fā)明的第九實施例(例9)的攝影鏡頭系統(tǒng)的透鏡排列圖;圖13是本發(fā)明的第十實施例(例10)的攝影鏡頭系統(tǒng)的透鏡排列圖;圖14是本發(fā)明的第十一實施例(例11)的攝影鏡頭系統(tǒng)的透鏡排列圖;圖15A到圖15C是例4的攝影鏡頭系統(tǒng)中所觀察到的象差的示意圖;圖16A到圖16C是例5的攝影鏡頭系統(tǒng)中所觀察到的象差的示意圖;圖17A到圖17C是例6的攝影鏡頭系統(tǒng)中所觀察到的象差的示意圖;圖18A到圖18C是例7的攝影鏡頭系統(tǒng)中所觀察到的象差的示意圖;圖19A到圖19C是例8的攝影鏡頭系統(tǒng)中所觀察到的象差的示意圖;圖20A到圖20C是例9的攝影鏡頭系統(tǒng)中所觀察到的象差的示意圖;圖21A到圖21C是例10的攝影鏡頭系統(tǒng)中所觀察到的象差的示意圖;圖22A到圖22C是例11的攝影鏡頭系統(tǒng)中所觀察到的象差的示意圖。
以下,將參考圖示描述用在本發(fā)明中的攝影鏡頭系統(tǒng)。注意,在本說明書中,“光焦度”指的是一個表示焦距的倒數(shù)的數(shù)量,且由光焦度產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)不僅包括發(fā)生在有不同折射率的兩種介質(zhì)間的界面處的偏轉(zhuǎn)也包括由衍射產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)、由一種介質(zhì)內(nèi)的折射率的梯度而產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn),等等。另一方面,“折射光焦度”特指一種由發(fā)生在有不同折射率的兩種介質(zhì)間的界面處的偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生的“光焦度”。
<實施例1至3>
圖1到圖3分別是本發(fā)明的第一、第二和第三實施例的攝影鏡頭系統(tǒng)的透鏡排列圖,每一圖形圖解地示出了透鏡排列的剖面。在每一透鏡排列圖中,用ri(i=1,2,3,…)標記的表面是從物方(即要拍攝的人或物)側(cè)數(shù)的第i個表面,而標識有星號(*)的ri表面是非球面表面。另外,標有di(i=1,2,3,…)的軸向距離是從物方數(shù)的第i個軸向距離。第一到第三實施例的攝影鏡頭系統(tǒng),被設計成用于數(shù)字攝影機中,都包括有,從物方,一個具有負的光焦度的前透鏡單元(F),一個孔徑光闌(A),一個具有正的光焦度的后透鏡單元(R),和一個低通濾光片(LPF)。
在第一和第三實施例(圖1和圖3)的這種攝影鏡頭系統(tǒng)中,透鏡單元(F和R)的每個都包括從物方的如下結(jié)構(gòu)。前透鏡單元(F)包括一凸向物方的正彎月透鏡元件(FL1)和一凸向物方的負彎月透鏡元件(FL2)。正彎月透鏡元件(FL1)是由玻璃材料制成的,而負彎月透鏡元件(FL2)是由塑料材料制成的。而且,負彎月透鏡元件(FL2)的兩側(cè)都是非球面表面。后透鏡單元(R)包括一由雙凹透鏡元件和雙凸透鏡元件粘合而成的雙合透鏡元件(RL1),和一凸向物方的正彎月透鏡元件(RL2)。雙合透鏡元件(RL1)是由玻璃材料制成的,而正彎月透鏡元件(RL2)是由塑料材料制成的。而且,正彎月透鏡元件(RL2)的兩側(cè)都是非球面表面。
在第二實施例(圖2)的這種攝影鏡頭系統(tǒng)中,透鏡單元(F和R)的每個都包括從物方的如下結(jié)構(gòu)。前透鏡單元(F)包括一向物方凸的正彎月透鏡元件(FL1)和一向物方凸的負彎月透鏡元件(FL2)。正彎月透鏡元件(FL1)是由玻璃材料制成的,而負彎月透鏡元件(FL2)是由塑料材料制成的。而且,負彎月透鏡元件(FL2)的兩側(cè)都是非球面表面。后透鏡單元(R)包括一由向物方凸的負彎月透鏡元件和雙凸的透鏡元件粘合而成的雙合透鏡(RL1),和一向目標側(cè)凸的正彎月透鏡元件(RL2)。雙合透鏡元件(RL1)是由玻璃材料制成的,而正彎月透鏡元件(RL2)是由塑料材料制成的。而且,正彎月透鏡元件(RL2)的兩側(cè)都是非球面表面。
如上所述,第一到第三實施例的攝影鏡頭系統(tǒng)提供有,從物方開始,前透鏡單元(F),一孔徑光闌(A),和后透鏡單元(R)。前透鏡單元(F)由兩透鏡元件構(gòu)成即,從物方的一正的玻璃透鏡元件(FL1)和一負的塑料透鏡元件(FL2)。后透鏡單元(R)有一設置在其像方一端的正的塑料透鏡元件(RL2)。在正的玻璃透鏡元件(RL2)的物方一側(cè)僅設置有一由玻璃制成的透鏡元件(RL1)。以這種方式設計的攝影鏡頭系統(tǒng),可以令人滿意地抑制由于使用塑料透鏡元件的溫度變化引起的后焦距的變化,并實現(xiàn)在微型結(jié)構(gòu)中的適當?shù)匦U蟛畹牡统杀镜臄z影鏡頭系統(tǒng)。
另外,在第一到第三實施例的攝影鏡頭系統(tǒng)中優(yōu)先使用提供在后透鏡元件中(R)的雙合透鏡元件(RL1)作為玻璃透鏡元件。雙合透鏡元件的使用由粘合在一起的負的和正的透鏡元件構(gòu)成以簡化該透鏡元件的操作和透鏡結(jié)構(gòu)的設計。另外,雙合透鏡元件不需要空氣間隙,因此它的使用有利于微型化。
在所有的第一到第三實施例中,攝影鏡頭系統(tǒng)采用一種“整體運動”聚焦方法,這種從聚焦于無限遠的狀態(tài)到聚焦于近距離的狀態(tài)的聚焦過程是通過向物方移動包括前透鏡元件(F)和后透鏡元件(R)的所有構(gòu)成組件來實現(xiàn)的。替代地,它也可以任何其他方式實現(xiàn)聚焦,例如,通過移動前和后透鏡元件(F和R)同時改變其間的距離、或通過移動整個或部分前透鏡元件(F)、或通過移動整個或部分后透鏡元件(R)來實現(xiàn)聚焦。
接著,描述通過第一到第三實施例的攝影鏡頭系統(tǒng)所優(yōu)先滿足的條件。注意,在第一到第三實施例的攝影鏡頭系統(tǒng)的任一種中,沒有必要同時滿足以下給出的所有的條件;如果滿足了這些條件中的任何一個,就可能獲得相應的優(yōu)點。但是不用說,應最好滿足一個以上條件以便在光學性能、微型化和結(jié)構(gòu)簡單化方面獲得令人滿意的結(jié)果。
優(yōu)選地滿足以下的條件(1)。另外,更加優(yōu)選地進一步滿足以下的條件(1′)。
|f×fa/Ha2+f×fb/Hb2|<300(1)|f×fa/Ha2+f×fb/Hb2|<150(1′)其中f表示整個攝影鏡頭系統(tǒng)的焦距;fa表示安裝在前透鏡單元(F)中的負塑料透鏡元件(RL2)的焦距;fb表示安裝在后透鏡單元(R)中的正塑料透鏡元件(RL2)的焦距;Ha表示近軸F值光線進入安裝在前透鏡單元(F)中的負塑料透鏡元件(FL2)處的入射高度;和Hb表示近軸F值光線進入安裝在后透鏡單元(R)中的正塑料透鏡元件(RL2)處的入射高度。
條件(1)規(guī)定了特別是令人滿意地抑制由于溫度變化而引起的后焦距的變化要滿足的條件。如果條件(1)的值大于它的上限,則后焦距的變化隨溫度的變化非常大以致于光學性能隨溫度的變化而明顯惡化。條件(1′)規(guī)定了比由滿足條件(1)規(guī)定的更優(yōu)選的條件以令人滿意地抑制后焦距的變化。
優(yōu)選地滿足以下的條件(2)。
3<|(r1A+r1B)/(r1A-r1B)|<100(2)其中r1A表示正的物方端部的透鏡元件(FL1)的物方表面的曲率半徑(r1);和r1B表示正的物方端部的透鏡元件(FL1)的物方表面的曲率半徑(r2)。
條件(2)規(guī)定了特別是以實現(xiàn)慧形象差的好的平衡校正要滿足的條件。如果條件(2)的值小于它的下限,則彗形象差大得以致于在高級橫向色差上具有過于不利的效果。反之,如果條件(2)的值大于它的上限,則彗形象差大得以致于在象散上具有過于不利的效果。
優(yōu)選為滿足下面的條件(3)。
0.01<f/f1<0.21 (3)其中f1表示正的物方端部的透鏡元件(FL1)的焦距。
條件(3)規(guī)定了特別是達到整個長度和象差特性間的適當平衡要滿足的條件。如果條件(3)的值小于它的下限,則能夠很好地校正象差,但是,同時需要使攝影鏡頭系統(tǒng)的總長度過長。過長的總長度需要在前透鏡單元中過分大的直徑,從而使作為一個整體的攝影鏡頭系統(tǒng)過大。反之,如果條件(3)的值大于它的上限,則攝影鏡頭系統(tǒng)的總長度成功地小型化,但是同時象差(特別是畸變和場曲)變得過大。
優(yōu)選地滿足以下的條件(4)。
-5.0<(r5A+r5B)/(r5A-r5B)<-0.5 (4)其中r5A表示正的象方端部的透鏡元件(RL2)的物方表面的曲率半徑(r9);和r5B表示正的象方端部的透鏡元件(RL2)的物方表面的曲率半徑(r10)。
條件(4)規(guī)定了要滿足的條件,特別是,以實現(xiàn)慧形象差的好的平衡的校正。如果條件(4)的值小于它的下限,則彗形象差大得以致于在象散上具有過分不利的效應。反之,如果條件(4)的值大于它的上限,則彗形象差大得以致于在高級橫向色差上具有過分不利的效應。
優(yōu)選地滿足以下的條件(5)。
0.05<D/f<0.50 (5)其中D表示正的象方端部的透鏡元件(RL2)和設置在正的象方端部的透鏡元件(RL2)物方一側(cè)的透鏡元件(RL1)之間的空氣間隙(d8)。
條件(5)規(guī)定了要滿足的條件,特別是,達到整個長度和象差特性間的適當?shù)钠胶?。如果條件(5)的值小于它的下限,則使攝影鏡頭系統(tǒng)的總長度成功地微型化,但是同時象差(特別是失真和場曲)變得過分大。反之,如果條件(5)的值大于它的上限,則能夠很好地校正象差,但是,同時需要使攝影鏡頭系統(tǒng)的總長度過長。過長的總長度需要前透鏡單元中過大的直徑,從而使作為一個整體的攝影鏡頭系統(tǒng)過分地大。
在前透鏡單元(F)的負透鏡元件(FL2)至少在其一側(cè)具有非球面表面的情況下,該非球面表面的最大有效半徑由ymax表示,對于范圍在0.7ymax<y<1.0ymax內(nèi)的垂直于光軸方向上的高度y優(yōu)選地滿足以下的條件(6)。在后透鏡單元(R)的正的象方端部的透鏡元件(RL2)至少在其一側(cè)具有非球面表面的情況下,該非球面表面的最大有效半徑由ymax表示,對于范圍在0.7ymax<y<1.0ymax內(nèi)的垂直于光軸方向上的高度y優(yōu)選地滿足以下的條件(6)。更加優(yōu)選的是這兩個正負透鏡元件(FL2和RL2)至少在其一側(cè)具有滿足以下的條件(6)的非球面表面。
0.01<|(x-x0)/(N′-N)|<3.0 (6)其中x表示在垂直于光軸(AX)的方向(指向物方的方向為負)的高度處非球面表面沿光軸(AX)的離差(mm);x0表示在垂直于光軸(AX)的方向(指向物方的方向為負)的高度處非球面表面的參考球面表面沿光軸(AX)的離差(mm);N表示非球面表面的物方介質(zhì)對d線的折射率;和N′表示非球面表面的象方介質(zhì)對d線的折射率。
這里,x和x0,它們分別表示了非球面表面和參考球面表面的表面形狀,分別由以下的公式(AS)和(RE)相對于其頂點進行了具體限定。
x=(C0·y2)/(1+√1-ε·C02·y2)+∑(Ai·yi)(AS)x0=(C0·y2)/(1+√1-C02·y2) (RE)其中
y表示垂直于光軸(AX)方向的高度;C0表示參考球面表面的曲率(即,非球面表面的名義曲率);ε表示二次表面參數(shù);和Ai表示第I級非球面系數(shù)。
條件(6)限定了要滿足的條件,特別是,用于校正象差和場曲。如果條件(6)的值小于下限,則正的畸變增加,而且同時,圖象平面向上的傾斜變得過大。反之,如果條件(6)的值大于上限,則負的畸變增加,且同時圖像平面向下的傾斜變得過大。這使得其不可能實現(xiàn)一個令人滿意的實用的攝影鏡頭系統(tǒng)。注意,在一個攝影鏡頭系統(tǒng)中象在第一到第三實施例中的一樣,包括,多個非球面表面,至少其中一個非球面表面需要滿足以上的條件(6);如果它有利于校正其它象差,則其它的非球面表面沒有必要滿足以上的條件(6)。
優(yōu)選地滿足以下的條件(7)。
1<img×R<15 (7)其中img表示最大圖像高度;和R表示象方端部表面的有效直徑。
條件(7)規(guī)定了保持攝影鏡頭系統(tǒng)的合適的尺寸和象差特性要滿足的條件和期望滿足的用于攝像機的設計的條件。通常,把用于攝像機的一固態(tài)成像裝置(例如CCD)設計成具有設置在單獨的感光組件的前面上的微透鏡,該感光組件安裝在其中以便于提高感光效率。為了有效地利用這些微透鏡的聚光能力,關鍵是讓光線基本平行于其光軸的方向(即,基本上垂直于單個感光組件的感光表面)進入微透鏡。為此,就必須使整個攝影鏡頭系統(tǒng)基本上遠心于象方。如果條件(7)的值大于其上限,則整個攝影鏡頭系統(tǒng)就過于遠心,因此負的畸變得過,且同時圖像平面向下的傾斜變得過大。反之,如果條件(7)的值小于其下限,則難以使整個攝影鏡頭系統(tǒng)基本上遠心。即使整個攝影鏡頭系統(tǒng)能夠基本上遠心,其后焦距也過長且因此使得作為一個整體的攝影鏡頭系統(tǒng)會過分地大。<實施例4到11>
圖7到圖14分別是本發(fā)明的第四實施例、第五實施例、第六實施例、第七實施例、第八實施例、第九實施例、第十實施例和第十一實施例的透鏡排列圖,每一圖形圖解地示出了透鏡排列的剖面。在每一透鏡排列圖中,用ri(i=1,2,3,…)標記的表面是從物方(即要拍攝的人或物)數(shù)的第i個表面,而標識有星號(*)的ri表面是非球面表面。另外,標有di(i=1,2,3,…)的軸向距離是從物方數(shù)的第i個軸向距離。第四到第十一實施例的攝影鏡頭系統(tǒng),被設計成用于數(shù)字照相機中,都包括有,從物方的,一個具有正的光焦度的前透鏡單元(F),一個孔徑光闌(A),一個具有正的光焦度的后透鏡單元(R),和一個低通濾光片(LPF)。
在第四實施例(圖7)的這種攝影鏡頭系統(tǒng)中,透鏡單元(F和R)的每個都包括從物方的如下結(jié)構(gòu)。前透鏡單元(F)包括負的雙凹透鏡元件(FL1)和正的雙凸透鏡元件(FL2)。負透鏡元件(FL1)是由塑料材料制成的,且正透鏡元件(FL2)是由玻璃材料制成的。而且,負透鏡元件(FL2)有一非球面表面作為其象方表面。后透鏡單元(R)包括一由雙凹和雙凸透鏡元件膠合而成的雙合透鏡元件(RL1),和一正的雙凸透鏡元件(RL2)。雙合透鏡元件(RL1)是由玻璃材料制成的,而正透鏡元件(RL2)是由塑料材料制成的。另外,正透鏡元件(RL2)有一非球面表面作為其象方表面。
在第五和第六實施例(圖8和圖9)的這種攝影鏡頭系統(tǒng)中,透鏡單元(F和R)的每個都包括從物方的如下結(jié)構(gòu)。前透鏡單元(F)包括一負的雙凹透鏡元件(FL1)和一正的雙凸透鏡元件(FL2)。負透鏡元件(FL1)是由塑料材料制成的,而正透鏡元件(FL2)是由玻璃材料制成的。而且,負透鏡元件(FL1)的兩側(cè)都是非球面表面。后透鏡單元(R)包括一由雙凹和雙凸透鏡元件粘合在一起而形成的雙合透鏡元件(RL1),和一凸向目標側(cè)的正彎月透鏡元件(RL2)。雙合透鏡元件(RL1)是由玻璃材料制成的,而正彎月透鏡元件(RL2)是由塑料材料制成的。另外,正彎月透鏡元件(RL2)有一非球面表面作為其物方表面。
在第七實施例(圖10)的這種攝影鏡頭系統(tǒng)中,透鏡單元(F和R)的每個都包括從物方的如下結(jié)構(gòu)。前透鏡單元(F)包括負的雙凹透鏡元件(FL1)和正的雙凸透鏡元件(FL2)。負透鏡元件(FL1)是由塑料材料制成的,而正透鏡元件(FL2)是由玻璃材料制成的。而且,負透鏡元件(FL1)兩側(cè)都有非球面表面。后透鏡單元(R)包括一由雙凸和雙凹透鏡元件粘合在一起而形成的雙合透鏡元件(RL1),和一正雙凸透鏡元件(RL2)。雙合透鏡元件(RL1)是由玻璃材料制成的,而正透鏡元件(RL2)是由塑料材料制成的。另外,正透鏡元件(RL2)有一非球面表面作為它的物方表面。
在第八和第九實施例(圖11和圖12)的這種攝影鏡頭系統(tǒng)中,透鏡單元(F和R)的每個都包括從物方的如下結(jié)構(gòu)。前透鏡單元(F)包括一負的雙凹透鏡元件(FL1)和一正的雙凸透鏡元件(FL2)。負透鏡元件(FL1)是由塑料材料制成的,而正透鏡元件(FL2)是由玻璃材料制成的。而且,負透鏡元件(FL1)有一非球面表面作為它的物方表面。后透鏡單元(R)包括一由雙凸和雙凹透鏡元件粘合在一起而形成的雙合透鏡元件(RL1),和一正雙凸透鏡元件(RL2)。雙合透鏡元件(RL1)是由玻璃材料制成的,而正透鏡元件(RL2)是由塑料材料制成的。另外,正透鏡元件(RL2)的兩側(cè)都為非球面表面。
在第十和第十一實施例(圖13和圖14)的這種攝影鏡頭系統(tǒng)中,透鏡單元(F和R)的每個都包括從物方的如下結(jié)構(gòu)。前透鏡單元(F)包括一負的雙凹透鏡元件(FL1)和正的雙凸透鏡元件(FL2)。負透鏡元件(FL1)是由塑料材料制成的,而正透鏡元件(FL2)是由玻璃材料制成的。而且,負透鏡元件(FL1)的兩側(cè)都有非球面表面。后透鏡單元(R)包括一由雙凸和雙凹透鏡元件粘合在一起的雙合透鏡元件(RL1),和一正雙凸透鏡元件(RL2)。雙合鏡頭(RL1)是由玻璃材料制成的,而正透鏡元件(RL2)是由塑料材料制成的。另外,正透鏡元件(RL2)的兩側(cè)都有非球面表面。
如上所述,第四到第十一的實施例的這種攝影鏡頭系統(tǒng)具有,從物方的,前透鏡單元(F),一孔徑光闌(A),和后透鏡單元(R)。前透鏡單元(F)由兩透鏡元件構(gòu)成即,從物方的,一負的塑料制成的透鏡元件(FL1)和一正的玻璃制成的透鏡元件(FL2)。后透鏡單元(R)有設置在其象方端部的正的塑料透鏡元件(RL2)。在正的塑料透鏡元件(RL2)物方一側(cè)僅設置有一由玻璃制成的透鏡元件(RL1)。以這種方式設計的攝影鏡頭系統(tǒng),可以令人滿意地抑制由于使用塑料透鏡元件的溫度變化引起的后焦距的變化,并實現(xiàn)在微型結(jié)構(gòu)中的適當?shù)匦U畹牡统杀镜臄z影鏡頭系統(tǒng)。
另外,如在第四到第七實施例的攝影鏡頭系統(tǒng)中一樣,優(yōu)選的是,后透鏡元件(R)從物方包括了一由雙凹和雙凸透鏡元件粘合在一起而形成的雙合透鏡元件(RL1),和一正的由塑料材料制成的透鏡元件(RL2)。同樣優(yōu)選的是,如在第八到第十一實施例的攝影鏡頭系統(tǒng)中一樣,后透鏡元件(R)從物方包括了一由雙凸和雙凹透鏡元件粘合在一起而形成的雙合透鏡元件(RL1),和一正的由塑料材料制成的透鏡元件(RL2)。包括了負的和正的透鏡元件粘合在一起的雙合透鏡元件(RL1)的使用有利于簡化操作和該透鏡元件的透鏡結(jié)構(gòu)設計。而且,雙合透鏡元件不需要空氣間隙,因此它的利用有利于微型化。
在所有的第四到第十一實施例中,攝影鏡頭系統(tǒng)采用一種“整本運動”聚焦方法,這種從無限遠的狀態(tài)到聚焦于近距離的狀態(tài)的聚焦過程是通過向物方移動包括前透鏡元件(F)和后透鏡元件(R)的所有構(gòu)成組件來實現(xiàn)的。替代地,它也可以任何其他方式聚焦,例如,通過移動前和后透鏡元件(F和R)同時改變其間的距離、或通過移動整個或部分前透鏡元件(F)、或通過移動整個或部分后透鏡元件(R)來實現(xiàn)聚焦。
接著,描述通過第四到第十一實施例的攝影鏡頭系統(tǒng)所優(yōu)選滿足的條件。注意,在第四到第十一實施例的攝影鏡頭系統(tǒng)的任一種中,沒有必要同時滿足以下給出的所有的條件;如果滿足了這些條件中的任何一個,就可能獲得相應的優(yōu)點。但是不用說,應最好滿足一個以下條件以便在光學性能、微型化和結(jié)構(gòu)簡單化方面獲得滿意的結(jié)果。
優(yōu)選地滿足以下的條件(8)。另外,更加優(yōu)選地進一步滿足以下的條件(8′)。
|f×fa/Ha2+f×fb/Hb2|<5 (8)|f×fa/Ha2+f×fb/Hb2|<2.5 (8′)其中f表示整個攝影鏡頭系統(tǒng)的焦距;fa表示安裝在前透鏡單元(F)中的負塑料透鏡元件(FL1)的焦距;fb表示安裝在后透鏡單元(R)中的正塑料透鏡元件(RL2)的焦距;Ha表示近軸F值光線進入安裝在前透鏡單元(F)中的負塑料透鏡元件(FL1)處的入射高度;和Hb表示近軸F值光線進入安裝在后透鏡單元(R)中的正塑料透鏡元件(RL2)處的入射高度。
條件(8)規(guī)定了要滿足的條件,特別是,令人滿意地抑制了由于溫度變化而引起的后焦距的變化。如果條件(8)的值大于它的上限,則后焦距的變化隨溫度的變化非常大以致于光學性能隨溫度的變化而明顯惡化。條件(8′)規(guī)定了比由滿足條件(8)規(guī)定的更優(yōu)選的條件以令人滿意地抑制后焦距的變化。
優(yōu)選地滿足以下的條件(9)。
0.01<f/fF<0.91 (9)其中fF表示前透鏡單元(F)的焦距。
條件(9)規(guī)定了要滿足的條件,特別是,達到整個長度和象差特性間的適當平衡。如果條件(9)的值小于它的下限,則能夠很好地校正象差,但是,同時需要使攝影鏡頭系統(tǒng)的總長度過長。過長的總長度需要在前透鏡單元中的過大的直徑,且因此使作為一個整體的攝影鏡頭系統(tǒng)過分地大。反之,如果條件(9)的值大于它的上限,則攝影鏡頭系統(tǒng)的總長度成功地微型化,但是同時象差(特別是失真和場曲)變得過分大。
在前透鏡單元(F)的負的透鏡元件(FL1)至少在其一側(cè)具有非球面表面的情況下,該非球面表面的最大有效半徑由ymax表示,對于范圍在0.7ymax<y<1.0ymax內(nèi)的垂直于光軸方向上的高度y優(yōu)選地滿足以下的條件(10)。在后透鏡單元(R)的正的象方端部的透鏡元件(RL2)至少在其一側(cè)具有非球面表面的情況下,該非球面表面的最大有效半徑由ymax表示,對于范圍在0.7ymax<y<1.0ymax內(nèi)的垂直于光軸方向上的高度y優(yōu)選地滿足以下的條件(10)。更加優(yōu)選地是這兩個正負透鏡元件(FL1和RL2)至少在其一側(cè)具有滿足以下的條件(10)的非球面表面。這里,x和x0,它們分別表示了非球面表面和參考球面表面的表面形狀,分別由前面提到的公式(AS)和(RE)相對于其頂點進行了具體限定。
0.01<|(x-x0)/(N′-N)|<2.0 (10)其中x表示在垂直于光軸(AX)的方向(指向物方的方向為負)的高度處非球面表面沿光軸(AX)的離差(mm);x0表示在垂直于光軸(AX)的方向(指向物方的方向為負)的高度處非球面表面的參考球面表面沿光軸(AX)的離差(mm);N表示非球面表面的物方介質(zhì)對d線的折射率;和N′表示非球面表面的象方介質(zhì)對d線的折射率。
條件(10)限定了要滿足的條件,特別是,用于校正象差和場曲。如果條件(10)的值小于下限,則正的畸變增加,而且同時,圖像平面向上的傾斜變得過大。反之,如果條件(10)的值大于上限,則負的畸變增加,且同時圖像平面向下的傾斜變得過大。這使得其不可能實現(xiàn)一個令人滿意的實用的攝影鏡頭系統(tǒng)。注意,在一個攝影鏡頭系統(tǒng)中象在第十實施例中的一樣,包括,多個非球面表面,至少其中一個非球面表面需要滿足以上的條件(10);也就是,如果它有利于校正其它象差,則其它的非球面表面沒有必要滿足以上的條件(10)。
優(yōu)選地使后透鏡單元(R)中的雙合透鏡元件(RL1)滿足以下的條件(11)。
-0.05<f/fS<0.25 (11)其中fS表示后透鏡單元(R)中的雙合透鏡元件(RL1)的焦距。
條件(11)規(guī)定了要滿足的條件,特別是,達到整個長度和象差特性間的適當平衡。如果條件(11)的值小于它的下限,則能夠很好地校正象差,但是同時需要使攝影鏡頭系統(tǒng)的總長度過長。過長的總長度需要前透鏡單元中過大的直徑,且因此使作為一個整體的攝影鏡頭系統(tǒng)過分地大。反之,如果條件(9)的值大于它的上限,則攝影鏡頭系統(tǒng)的總長度成功地微型化,但是同時象差(特別是畸變和場曲)變得過分大。
優(yōu)選地使設置在后透鏡單元(R)象方端部的正透鏡元件(RL2)滿足以下的條件(12)。
0.23<f/fP<0.99 (12)其中fP表示設置在后透鏡單元(R)象方端部的正透鏡元件(RL2)的焦距。
條件(12)規(guī)定了要滿足的條件,特別是,用于實現(xiàn)慧形象差的良好平衡的校正。如果條件(12)的值小于它的下限,則彗形象差大得以致于在高級橫向色差上具有過于不利的效應。反之,如果條件(12)的值大于它的上限,則彗形象差大得以致于在象散上具有過于不利的效應。
優(yōu)選地滿足以下的條件(13)。
1<img×R<15 (13)其中img表示最大圖像高度;和R表示象方端部表面的有效直徑。
條件(13)規(guī)定了保持攝影鏡頭系統(tǒng)的合適的尺寸和象差特性要滿足的條件和期望滿足的用于攝像機的設計的條件。通常,把用于攝像機的一固態(tài)成像裝置(例如CCD)設計成具有設置在單獨的感光組件的前面上的微透鏡,該感光組件安裝在其中以便于提高感光效率。為了有效地利用這些微透鏡的聚光能力,關鍵是讓光線基本平行于其光軸(即,基本上垂直于單個感光組件的感光表面)進入微透鏡。為此,就必須使整個攝影鏡頭系統(tǒng)基本上遠心于象方。如果條件(13)的值大于其上限,則整個攝影鏡頭系統(tǒng)就過于遠心,因此負的畸變變得過大,且同時圖像平面向下的傾斜變得過大。反之,如果條件(13)的值小于下限,則難以使整個攝影鏡頭系統(tǒng)基本上遠心。即使整個攝影鏡頭系統(tǒng)能夠基本上遠心,其后焦距也過長而使攝影鏡頭系統(tǒng)整體過大。<例子>
以下,將參考它們的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、象差的圖形表示、和其它數(shù)據(jù),展示采用本發(fā)明的攝影鏡頭系統(tǒng)的各個例子。表1到表11分別列出了以上描述的實施例1到11的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的例子。圖1到3和圖7到14分別顯示了第一到第十一實施例的攝影鏡頭系統(tǒng)的透鏡排列,相應地顯示了例1至例11的透鏡排列。
在每一例的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)中,ri(i=1,2,3,…)表示從物方數(shù)起的第i個表面的曲率半徑,di(i=1,2,3,…)表示從物方數(shù)起的第i個軸向距離,而Ni和i(i=1,2,3,…)分別表示d線的折射率(Nd)和從物方數(shù)起的第i個光學組件的阿貝數(shù)(d)。還列出了整個攝影鏡頭系統(tǒng)的焦距f和F值Fno。表12列出了例1到3中所示的上述條件(1)、(1′)、(2)到(5)、和(7)相對應的值;而表13列出了例4到11中所示的上述條件(8)、(8′)、(9)、和(11)到(13)相對應的值;曲率半徑ri標有星號(*)的平面是非球面表面(它不必是一個具有非球面形狀的光學折射表面,而可以是一個具有等效于非球面表面的折射效果的表面),它的表面形狀由前面提到的公式(AS)規(guī)定。還一起列出了對應于條件(6)和(10)的值,條件(6)和(10)規(guī)定了非球面表面所要滿足的條件(注意,這里ymax表示一個非球面表面在垂直于光軸(AX)方向的最大高度(即最大有效半徑))。
圖4A到4C、5A到5C、6A到6C分別表示例1到3中所觀察到的象差的圖示;圖15A到15C、16A到16C、17A到17C、18A到18C、19A到19C、20A到20C、21A到21C、和22A到22C分別表示例4到11中所觀察到的象差的圖示。在這些圖中,圖4A到6A和15A到22A顯示了球差和正弦條件;圖4B到6B和15B到22B顯示了象散;而圖4C到6C和15C到22C顯示了畸變(Y′最大圖像高度)。在這些圖中,實線(d)表示d線的象差,點劃線(g)表示g線的偏差,雙點劃線(c)表示c線的偏差,虛線(SC)表示正弦條件。另外,虛線(DM)表示子午平面的象散,而實線(DS)表示弧矢平面的象散。
表1《實施例1的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)》f=6.00FNO=2.87曲率半座軸向距離 折射率 阿貝數(shù)r1=6.667d1=2.095N1=1.84666 v1=23.82r2=7.636d2=0.100r3*= 5.781d3=1.000N2=1.52510 v2=56.38r4*= 2.440d4=3.696r5=∞(A)d5=1.089r6=-12.819d6=0.750N3=1.79850 v3=22.60r7=7.663d7=3.435N4=1.77250 v4=49.77r8=-5.750d8=0.763r9*= 5.439d9=3.498N5=1.52510 v5=56.38r10*= 30.968d10=1.164r11=∞d11=3.400 N6=1.51680 v6=64.20r12=∞[第3面(r3)的非球面數(shù)據(jù)]ε=1.0000A4=0.29534×10-2A6=-0.14479×10-3A8=0.51131×10-5[第4面(r4)的非球面數(shù)據(jù)]ε=1.0000A4=0.44462×10-2A6=0.23604×10-5A8=-0.16909×10-5[第9面(r9)的非球面數(shù)據(jù)]ε=1.0000A4=0.59406×10-3A6=0.43131×10-4A8=-0.36203×10-5A10=0.24261×10-6[第10面(r10)的非球面數(shù)據(jù)]ε=1.0000A4=0.32149×10-2A6=-0.92707×10-4A8=0.56750×10-4A10=-0.75308×10-5A12=0.44164×10-6[第3面(r3)的條件(6)的對應值]y=0.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00000y=0.20ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00067y=0.40ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.01020y=0.60ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.04767y=0.80ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.13621y=1.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.30009[第4面(r4)的條件(6)的對應值]y=0.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00000y=0.20ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.00022y=0.40ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.00347y=0.60ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.01756y=0.80ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.05543y=1.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.13494[第9面(r9)的條件(6)的對應值]y=0.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00000y=0.20ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00044y=0.40ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00768y=0.60ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.04348y=0.80ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.16145y=1.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.55787[第10面(r10)的條件(6)的對應值]y=0.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00000y=0.20ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.00096y=0.40ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.01528y=0.60ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.08108y=0.80ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.28450y=1.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.90118
表2《實施例2的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)》f=4.45FNO=2.87曲率半座軸向距離 折射率 阿貝數(shù)r1= 7.686d1=3.626N1=1.84666 v1=23.82r2= 6.424d2=0.981r3*= 11.553d3=1.000N2=1.52510 v2=56.38r4*= 2.905d4=6.624r5= ∞(A)d5=1.000r6= 24.958d6=0.750N3=1.79850 v3=22.60r7= 5.195d7=3.108N4=1.77250 v4=49.77r8= -8.873d8=1.211r9*= 6.159d9=2.516N5=1.52510 v5=56.38r10*= -37.132d10=0.784r11=∞d11=3.400 N6=1.51680 v6=64.20r12=∞[第3面(r3)的非球面數(shù)據(jù)]ε=1.0000A4=0.43603×10-2A6=0.17532×10-3A8=0.28610×10-5[第4面(r4)的非球面數(shù)據(jù)]ε=1.0000A4=0.55611×10-2A6=0.40608×10-3A8=0.27235×10-4[第9面(r9)非球面數(shù)據(jù)]ε=1.0000A4=0.15732×10-3A6=0.16687×10-3A8=0.13340×10-4A10=0.89463×10-6[第10面(r10)的非球面數(shù)據(jù)]ε=1.0000A4=0.22715×10-2A6=-0.26768×10-4A8=0.59965×10-4A10=0.91076×10-5A12=0.55344×10-6[第3面(r3)的條件(6)的對應值]y=0.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00000y=0.20ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00679y=0.40ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.09712y=0.60ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.40653y=0.80ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.99259y=1.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=1.85966[第4面(r4)的條件(6)的對應值]y=0.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00000y=0.20ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.00111y=0.40ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.01888y=0.60ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.10299y=0.80ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.34658y=1.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.86318[第9面(r9)的條件(6)的對應值]y=0.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00000y=0.20ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00011y=0.40ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00331y=0.60ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.02711y=0.80ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.13027y=1.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.54926[第10面(r10)的條件(6)的對應值]y=0.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00000y=0.20ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.00068y=0.40ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.01127y=0.60ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.06357y=0.80ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.23711y=1.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.82071
表3《實施例3的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)》f=5.17FNO=2.87曲率半座軸向距離折射率 阿貝數(shù)r1=6.531d1=2.678 N1=1.84666 v1=23.82r2=6.173d2=0.121r3*= 7.730d3=1.000 N2=1.52510 v2=56.38r4*= 2.587d4=4.829r5=∞(A)d5=1.013r6=-89.469d6=0.750 N3=1.79850 v3=22.60r7=6.019d7=3.302 N4=1.77250 v4=49.77r8=-6.659d8=1.017r9*= 5.852d9=2.872 N5=1.52510 v5=56.38r10*= 250.706d10=1.017r11= ∞d11=3.400 N6=1.51680 v6=64.20r12= ∞[第3面(r3)的非球面數(shù)據(jù)]ε=1.0000A4=0.49248×10-2A6=0.22014×10-3A8=0.40538×10-5[第4面(r4)的非球面數(shù)據(jù)]ε=1.0000A4=0.70371×10-2A6=0.45354×10-3A8=-0.32645×10-4[第9面(r9)的非球面數(shù)據(jù)]ε=1.0000A4=0.68906×10-3A6=0.99755×10-4A8=-0.90280×10-5A10=0.55126×10-6[第10面(r10)的非球面數(shù)據(jù)]ε=1.0000A4=0.31522×10-2A6=-0.54614×10-4A8=0.52142×10-4A10=-0.76446×10-5A12=0.45022×10-6[第3面(r3)的條件(6)的對應值]y=0.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00000y=0.20ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00246y=0.40ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.03673y=0.60ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.16524y=0.80ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.44254y=1.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.88047[第4面(r4)的條件(6)的對應值]y=0.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00000y=0.20ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.00061y=0.40ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.01009y=0.60ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.05375y=0.80ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.17896y=1.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.45420[第9面(r9)的條件(6)的對應值]y=0.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00000y=0.20ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00041y=0.40ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00767y=0.60ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.04582y=0.80ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.17423y=1.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.60177[第10面(r10)的條件(6)的對應值]y=0.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00000y=0.20ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.0094y=0.40ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.01521y=0.60ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.08134y=0.80ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.28282y=1.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.86998
表4《實施例4的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)》f=5.55FNO=2.87曲率半座軸向距離折射率 阿貝數(shù)r1= -70.857d1=1.000 N1=1.52510 v1=56.38r2*= 3.302d2=2.510r3= 7.737d3=1.925 N2=1.85000 v2=40.04r4= -15.335d4=2.393r5= ∞(A)d5=1.243r6= -5.496d6=0.750 N3=1.79850 v3=22.60r7= 11.968d7=3.132 N4=1.77250 v4=49.77r8= -6.447d8=0.100r9*= 9.647d9=1.976 N5=1.52510 v5=56.38r10=-16.176d10=1.339r11=∞d11=3.400 N6=1.51680 v6=64.20r12=∞[第2面(r2)的非球面數(shù)據(jù)]ε=1.0000A4=-0.21160×10-2A6=-0.68934×10-4A8=-0.21582×10-4[第9面(r9)的非球面數(shù)據(jù)]ε=1.0000A4=-0.89304×10-3A6=0.11368×10-4A8=-0.78938×10-6[第2面(r2)的條件(10)的對應值]y=0.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00000y=0.20ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00022y=0.40ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00362y=0.60ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.01960y=0.80ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.07027y=1.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.20843[第9面(r9)的條件(10)的對應值]y=0.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00000y=0.20ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.00027y=0.40ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.00426y=0.60ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.02122y=0.80ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.06632y=1.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.16297
表5《實施例5的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)》f=5.08FNO=2.87曲率半座 軸向距離 折射率阿貝數(shù)r1*= -39.997d1=1.732N1=1.52510 v1=56.38r2*= 3.628d2=3.104r3= 7.864d3=2.111N2=1.85000 v2=40.04r4= -19.144d4=2.661r5= ∞(A)d5=1.199r5= -6.265d6=0.750N3=1.79850 v3=22.60r7= 10.028d7=3.138N4=1.77250 v4=49.77r8= -6.424d8=0.317r9*= 6.400d9=1.981N5=1.52510 v5=56.38r10=1633.346d10=1.607r11=∞d11=3.400 N6=1.51680 v6=64.20r12=∞[第1面(r1)的非球面數(shù)據(jù)]ε=1.0000A4=0.12670×10-2A6=-0.52617×10-4A8=0.97357×10-6[第2面(r2)的非球面數(shù)據(jù)]ε=1.0000A4=0.30439×10-3A6=-0.55298×10-5A8=-0.16566×10-4[第9面(r9)的非球面數(shù)據(jù)]ε=1.0000A4=-0.10163×10-2A6=0.15447×10-4A8=-0.14079×10-5[第1面(r1)的條件(10)的對應值]y=0.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00000y=0.20ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00106y=0.40ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.01560y=0.60ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.06865y=0.80ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.17929y=1.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.35391[第2面(r2)的條件(10)的對應值]y=0.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00000y=0.20ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.00006y=0.40ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.00083y=0.60ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.00238y=0.80ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00754y=1.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.09481[第9面(r9)的條件(10)的對應值]y=0.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00000y=0.20ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.00037y=0.40ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.00575y=0.60ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.02861y=0.80ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.09038y=1.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.22924
表6《實施例6的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)》f=4.75FNO=2.87曲率半座 軸向距離 折射率 阿貝數(shù)r1*= -60.794d1=1.559 N1=1.52510 v1=56.38r2*= 3.544d2=4.348r3= 8.536d3=2.048 N2=1.85000 v2=40.04r4= -19.714d4=2.870r5= ∞(A)d5=1.172r6= -7.595d6=0.750 N3=1.79850 v3=22.60r7= 7.749d7=3.104 N4=1.77250 v4=49.77r8= -7.279d8=0.725r9*= 5.330d9=2.033 N5=1.52510 v5=56.38r10=25.028d10=0.990r11=∞d11=3.400 N6=1.51680 v6=64.20r12=∞[第1面(r1)的非球面數(shù)據(jù)]ε=1.0000A4=0.17350×10-2A6=-0.73617×10-4A8=0.13305×10-5[第2面(r2)的非球面數(shù)據(jù)]ε=1.0000A4=0.86937×10-3A6=0.43329×10-4A8=-0.23618×10-4[第9面(r9)的非球面數(shù)據(jù)]ε=1.0000A4=-0.11375×10-3A6=0.12458×10-5A8=-0.12147×10-5[第1面(r1)的條件(10)的對應值]y=0.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00000y=0.20ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00234y=0.40ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.03357y=0.60ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.14134y=0.80ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.34967y=1.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.67241[第2面(r2)的條件(10)的對應值]y=0.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00000y=0.20ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.00024y=0.40ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.00386y=0.60ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.01648y=0.80ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.01838y=1.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.14482[第9面(r9)的條件(10)的對應值]y=0.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00000y=0.20ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.00047y=0.40ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.00751y=0.60ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.03850y=0.80ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.12609y=1.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.33147
表7《實施例7的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)》f=4.45FNO=2.87曲率半座 軸向距離 折射率 阿貝數(shù)r1*= -69.893d1=1.685 N1=1.52510 v1=56.38r2*= 3.198d2=4.545r3= 10.683d3=3.339 N2=1.85000 v2=40.04r4= -11.888d4=1.796r5= ∞(A)d5=1.738r6= -9.557d6=0.750 N3=1.79850 v3=22.60r7= 6.619d7=3.155 N4=1.77250 v4=49.77r8= -8.758d8=0.429r9*= 7.171d9=1.915 N5=1.52510 v5=56.38r10=-93.076d10=0.563r11=∞d11=3.400 N6=1.51680 v6=64.20r12=∞[第1面(r1)的非球面數(shù)據(jù)]ε=1.0000A4=0.18944×10-2A6=-0.91951×10-4A8=0.18571×10-5[第2面(r2)的非球面數(shù)據(jù)]ε=1.0000A4=0.84518×10-3A6=0.82034×10-4A8=-0.46802×10-4[第9面(r9)的非面數(shù)據(jù)]ε=1.0000A4=-0.95746×10-3A6=0.20191×10-5A8=-0.77487×10-6[第1面(r1)的條件(10)的對應值]y=0.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00000y=0.20ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00199y=0.40ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.02851y=0.60ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.11967y=0.80ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.29415y=1.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.55871[第2面(r2)的條件(10)的對應值]y=0.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00000y=0.20ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.00016y=0.40ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.00255y=0.60ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.01048y=0.80ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.00494y=1.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.14971[第9面(r9)的條件(10)的對應值]y=0.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00000y=0.20ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.00031y=0.40ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.00489y=0.60ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.02486y=0.80ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.07995y=1.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.20329
表8《實施例8的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)》f=5.55FNO=2.87曲率半座 軸向距離 折射率阿貝數(shù)r1= -14.041d1=1.000 N1=1.52510v1=56.38r2*= 3.248d2=2.191r3= 11.415d3=1.798 N2=1.85000v2=40.04r4= -13.010d4=2.703r5= ∞(A)d5=1.000r6= 6.844d6=2.529 N3=1.77250v3=49.77r7= -8.719d7=0.750 N4=1.75000v4=25.14r8= 5.135d8=1.715r9*= 6.722d9=2.597 N5=1.52510v5=56.38r10*= -6.717d10=0.919r11=∞d11=3.400 N6=1.51680v6=64.20r12=∞[第2面(r2)的非球面數(shù)據(jù)]ε=1.0000A4=-0.38963×10-2A6=-0.98085×10-4A8=-0.26318×10-4[第9面(r9)的非球面數(shù)據(jù)]ε=1.0000A4=-0.22552×10-3A6=0.72085×10-4A8=0.68284×10-6[第10面(r10)的非球面數(shù)據(jù)]ε=1.0000A4=0.21821×10-2A6=0.10796×10-4A8=0.72248×10-5[第2面(r2)的條件(10)的對應值]y=0.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00000y=0.20ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00023y=0.40ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00377y=0.60ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.01977y=0.80ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.06649y=1.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.17928[第9面(r9)的條件(10)的對應值]y=0.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00000y=0.20ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.00006y=0.40ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.00055y=0.60ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00154y=0.80ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.02489y=1.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.12727[第10面(r10)的條件(10)的對應值]y=0.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00000y=0.20ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.00075y=0.40ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.01223y=0.60ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.06493y=0.80ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.22816y=1.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.66954
表9《實施例9的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)》f=5.08FNO=2.87曲率半座軸向距離 折射率 阿貝數(shù)r1= -19.703d1=1.000 N1=1.52510 v1=56.38r2*= 3.283d2=3.321r3= 13.385d3=1.770 N2=1.85000 v2=40.04r4= -12.871d4=2.615r5= ∞(A)d5=1.000r6= 7.317d6=2.546 N3=1.77250 v3=49.77r7= -6.841d7=0.750 N4=1.75000 v4=25.14r8= 5.573d8=2.042r9*= 6.103d9=2.502 N5=1.52510 v5=56.38r10*= -8.403d10=0.554r11=∞d11=3.400N6=1.51680 v6=64.20r12=∞[第2面(r2)的非球面數(shù)據(jù)]ε=1.0000A4=-0.32151×10-2A6=-0.61776×10-4A8=-0.26559×10-4[第9面(r9)的非球面數(shù)據(jù)]ε=1.0000A4=-0.30193×10-3A6=0.70895×10-4A8=0.13241×10-5[第10面(r10)的非球面數(shù)據(jù)]ε=1.0000A4=0.25310×10-2A6=0.18889×10-4A8=0.79656×10-5[第2面(r2)的條件(10)的對應值]y=0.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00000y=0.20ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00030y=0.40ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00489y=0.60ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.02592y=0.80ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.08957y=1.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.25359[第9面(r9)的條件(10)的對應值]y=0.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00000y=0.20ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.00010y=0.40ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.00101y=0.60ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.00011y=0.80ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.02373y=1.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.14164[第10面(r10)的條件(10)的對應值]y=0.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00000y=0.20ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.00085y=0.40ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.01389y=0.60ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.07387y=0.80ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.25938y=1.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.75699
表10《實施例10的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)》f=4.75FNO=2.87曲率半座 軸向距離折射率 阿貝數(shù)r1*= -16.407d1=1.000 N1=1.52510 v1=56.38r2*= 3.090d2=3.427r3= 11.537d3=1.826 N2=1.85000 v2=40.04r4= -13.947d4=2.799r5= ∞(A)d5=1.200r6= 14.134d6=2.638 N3=1.77250 v3=49.77r7= -4.734d7=0.750 N4=1.75000 v4=25.14r8= 14.443d8=2.331r9*= 6.298d9=2.374 N5=1.52510 v5=56.38r10*= -12.035d10=0.500r11=∞d11=3.400 N6=1.51680 v6=64.20r12=∞[第1面(r1)的非球面數(shù)據(jù)]ε=1.0000A4=0.18968×10-2A6=-0.17409×10-3A8=0.58303×10-5[第2面(r2)的非球面數(shù)據(jù)]ε=1.0000A4=-0.14087×10-2A6=-0.26121×10-3A8=-0.46363×10-4[第9面(r9)的非球面數(shù)據(jù)]ε=1.0000A4=0.41700×10-4A6=0.65832×10-4A8=0.10742×10-5[第10面(r10)的非球面數(shù)據(jù)]ε=1.0000A4=0.25448×10-2A6=0.68837×10-4A8=0.44660×10-5[第1面(r1)的條件(10)的對應值]y=0.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00000y=0.20ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00060y=0.40ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00851y=0.60ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.03524y=0.80ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.08372y=1.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.14712[第2面(r2)的條件(10)的對應值]y=0.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00000y=0.20ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00015y=0.40ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00283y=0.60ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.01833y=0.80ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.08130y=1.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.29579[第9面(r9)的條件(10)的對應值]y=0.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00000y=0.20ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00003y=0.40ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00116y=0.60ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.01181y=0.80ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.06574y=1.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.25899[第10面(r10)的條件(10)的對應值]y=0.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00000y=0.20ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.00092y=0.40ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.01529y=0.60ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.08330y=0.80ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.29574y=1.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.85079
表11《實施例11的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)》f=4.45FNO=2.87曲率半座軸向距離折射率 阿貝數(shù)r1*= -14.669d1=1.000 N1=1.52510 v1=56.38r2*= 3.184d2=4.546r3= 11.731d3=1.859 N2=1.85000 v2=40.04r4= -13.911d4=2.535r5= ∞(A)d5=1.200r6= 18.535d6=2.599 N3=1.77250 v3=49.77r7= -4.578d7=0.750 N4=1.84666 v4=23.82r8= 38.938d8=2.807r9*= 6.681d9=2.305 N5=1.52510 v5=56.38r10*= -12.665d10=0.500r11=∞d11=3.400 N6=1.51680 v6=64.20r12=∞[第1面(r1)的非球面數(shù)據(jù)]ε=1.0000A4=0.26468×10-2A6=-0.17738×10-3A8=0.46293×10-5[第2面(r2)的非球面數(shù)據(jù)]ε=1.0000A4=-0.10075×10-3A6=-0.58352×10-4A8=-0.54769×10-4[第9面(r9)的非球面數(shù)據(jù)]ε=1.0000A4=-0.53743×10-3A6=0.11163×10-3A8=0.43984×10-6[第10面(r10)的非球面數(shù)據(jù)]ε=1.0000A4=0.15771×10-2A6=0.11216×10-3A8=0.52257×10-5[第1面(r1)的條件(10)的對應值]y=0.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00000y=0.20ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00125y=0.40ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.01806y=0.60ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.07667y=0.80ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.18952y=1.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.34943[第2面(r2)的條件(10)的對應值]y=0.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00000y=0.20ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00002y=0.40ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00051y=0.60ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00640y=0.80ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.04913y=1.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.26096[第9面(r9)的條件(10)的對應值]y=0.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00000y=0.20ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.00020y=0.40ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.00220y=0.60ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.00194y=0.80ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.03541y=1.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.22053[第10面(r10)的條件(10)的對應值]y=0.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=0.00000y=0.20ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.00058y=0.40ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.01021y=0.60ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.06054y=0.80ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.23806y=1.00ymax…(x-x0)/(N′-N)=-0.75937
表12《條件(1),(1′),(2)至(5),和(7)的對應值》 表13《條件(8)和(8′),(9),和(11)至(13)的對應值》
權(quán)利要求
1.一種攝影鏡頭系統(tǒng),按從物方的次序包括一前透鏡單元,具有兩個透鏡元件,即從物方的,一個正玻璃透鏡元件和一負塑料透鏡元件;一孔徑光闌;和一后透鏡單元,具有一個位于其象方端部的正塑料透鏡元件,并且在該正塑料透鏡元件的物方一側(cè)只包括一個由玻璃制成的透鏡元件,其中滿足下列條件|f×fa/Ha2+f×fb/Hb2|<300其中f表示整個攝影鏡頭系統(tǒng)的焦距;fa表示前透鏡單元的負塑料透鏡元件的焦距;fb表示后透鏡單元的正塑料透鏡元件的焦距;Ha表示近軸F值光線進入前透鏡單元的負塑料透鏡元件處的入射高度;以及Hb表示近軸F值光線進入后透鏡單元的正塑料透鏡元件處的入射高度。
2.一種攝影鏡頭系統(tǒng),按從物方的次序包括一前透鏡單元,具有兩個透鏡元件,即從物方的,一個負塑料透鏡元件和一個正玻璃透鏡元件;一孔徑光闌;和一后透鏡單元,具有一個位于其象方端部的正塑料透鏡元件,并且在該正塑料透鏡元件的物方一側(cè)只包括一個由玻璃制成的透鏡元件,其中滿足下列條件|f×fa/Ha2+f×fb/Hb2|<5其中f表示整個攝影鏡頭系統(tǒng)的焦距;fa表示前透鏡單元的負塑料透鏡元件的焦距;fb表示后透鏡單元的正塑料透鏡元件的焦距;Ha表示近軸F值光線進入前透鏡單元的負塑料透鏡元件處的入射高度;以及Hb表示近軸F值光線進入后透鏡單元的正塑料透鏡元件處的入射高度。
全文摘要
一種攝影鏡頭系統(tǒng)按從物方的次序具有,一前透鏡單元,一孔徑光闌,和一后透鏡單元。前透鏡單元包含兩個透鏡元件,即從物方的,一個正玻璃透鏡元件和一負塑料透鏡組件。后透鏡單元具有一個位于其象方端部的正塑料透鏡組件。在該正塑料透鏡元件的物方一側(cè)上僅僅放置了一個由玻璃制成的透鏡元件。滿足下列條件:|f×fa/Ha
文檔編號G02B13/04GK1261680SQ99120488
公開日2000年8月2日 申請日期1999年12月11日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月11日
發(fā)明者磯野雅史 申請人:美能達株式會社