成像镜头和成像设备.pdf

本发明提供成像镜头，其包括从目标到图像侧顺序排列的具有负屈光力的固定式第一透镜组、具有正屈光力的第二透镜组、光圈、包括粘合透镜的第三透镜组、包括正透镜的第四透镜组、作为对焦组并包括负透镜的第五透镜组以及包括正透镜的第六透镜组。

权利要求书一种成像镜头，包括：
从目标到图像侧顺序排列的具有负屈光力的固定式第一透镜组、具有正屈光力的第二透镜组、光圈、包括粘合透镜的第三透镜组、包括正透镜的第四透镜组、作为对焦组并包括负透镜的第五透镜组以及包括正透镜的第六透镜组。
根据权利要求1的成像镜头，其中，在所述第六透镜组的正透镜中，图像侧上的表面的曲率大于物侧上的表面的曲率。
根据权利要求1的成像镜头，其中，所述第四透镜组的正透镜的至少一个表面是非球面的。
根据权利要求1的成像镜头，其中，在所述第五透镜组的负透镜中，图像侧上的表面的曲率大于物侧上的表面的曲率。
根据权利要求1的成像镜头，其中，最接近物侧的透镜是负弯月形透镜。
一种成像设备，包括：
成像镜头；和
成像元件，其将由所述成像镜头形成的光学图像转换为电信号，
其中，所述成像镜头包括从目标到图像侧顺序排列的具有负屈光力的固定式第一透镜组、具有正屈光力的第二透镜组、光圈、包括粘合透镜的第三透镜组、包括正透镜的第四透镜组、作为对焦组并包括负透镜的第五透镜组以及包括正透镜的第六透镜组。

说明书成像镜头和成像设备
技术领域
本技术涉及成像镜头和成像设备，更具体地，涉及具有从约40°到约90°的拍摄视场角和2.8或更小的F数以便实现亮度的成像镜头和包括该成像镜头的成像设备。
背景技术
作为在诸如相机之类的成像设备中安装的成像镜头（例如，用于镜头可互换式相机系统的成像镜头），存在具有从约40°到约90°的拍摄视场角和2.8或更小的F数以便实现亮度的多个类型的成像镜头。例如，广泛熟知的高斯型镜头（例如，参见日本未审查专利申请第6‑337348号和日本未审查专利公开第2009‑58651号）。在高斯型镜头中，在聚焦时整个镜头系统或某些透镜组在光轴方向上移动。
作为非高斯型镜头的成像镜头（lens），已经提出了包括具有负屈光力（negative refractive power）的第一透镜组（lens group）和具有正屈光力的第二透镜组并且在其中在聚焦时该第二透镜组在光轴方向上移动的成像镜头（例如，参见日本未审查专利申请公开第2010‑191069号）。
发明内容
近些年，镜头可互换式数字相机系统迅速进入了广泛使用。尤其，因为镜头可互换式相机可以像在视频相机等中那样拍摄运动图像，所以需要提供不仅适合于拍摄静止图像还适合于拍摄运动图像的成像镜头。为了对运动图像进行拍摄，需要高速移动进行聚焦的透镜组以便于跟踪对象的快速移动。
为了拍摄运动图像，具有从约40°到约90°的拍摄视场角和2.8或更小的F数以便实现亮度的镜头需要具有当进行聚焦时高速移动透镜组的功能。
如上所述，日本未审查专利申请公开第6‑337348号和日本未审查专利申请公开第2009‑58651号已经提出了高斯型镜头作为在其中在聚焦的同时在光轴方向上移动整个镜头系统的成像镜头。
但是，当高速移动整个镜头系统以在聚焦时拍摄移动图像时，存在以下问题，因为进行聚焦的透镜组（整个镜头系统）具有很重的重量并且由此而在大小上增大移动该透镜组的致动器，所以镜头筒可能在大小上增大。
日本未审查专利申请公开第2010‑191069号中所公开的成像镜头从物侧起包括具有负屈光力的第一透镜组和具有正屈光力的第二透镜组。如上所述，第二透镜组在聚焦的同时在光轴方向上移动。
但是，第二透镜组在聚焦的同时高速移动以拍摄运动图像，存在以下问题：因为进行聚焦的第二透镜组具有很重的重量且在大小上增大移动透镜组的致动器，所以可能在大小上增大镜头筒。
期待提供小型化并根据本技术的实施例进行高速聚焦的成像镜头和成像设备。
根据本技术的实施例，提供包括一种成像镜头，其包括从物侧到图像侧顺序排列的具有负屈光力的固定式第一透镜组、具有正屈光力的第二透镜组、光圈、包括粘合透镜的第三透镜组、包括正透镜的第四透镜组、作为对焦组并包括负透镜的第五透镜组以及包括正透镜的第六透镜组。
因此，在成像镜头中，在光轴方向上移动单一透镜以进行聚焦。
在根据本技术的实施例的成像镜头中，在第六透镜组的正透镜中，图像侧上的表面的曲率可以大于物侧上的表面的曲率。
因为在第六透镜组的正透镜中图像侧上的表面的曲率大于物侧上的表面的曲率，所以可以抑制球面像差发生。
在根据本技术的实施例的成像镜头中，第四透镜组的正透镜的至少一个表面可以是非球面。
因为第四透镜组的正透镜的至少一个表面是非球面的，所以由正透镜的非球面表面校正球面像差。
在根据本技术的实施例的成像镜头中，在第五透镜组的负透镜中，图像侧上的表面的曲率可以大于物侧上的表面的曲率。
因为在第五透镜组的负透镜中，图像侧上的表面的曲率大于物侧上的表面的曲率，所以可以抑制球面像差发生。
在根据本技术的实施例的成像镜头中，最接近物侧的透镜可以是负弯月形透镜。
因为最接近物侧的透镜是负弯月形透镜，所以从轴上到轴外进行相同的像差校正。
根据本技术的另一实施例，提供一种成像设备，包括：成像镜头；和成像元件，用于将成像镜头所形成的光学图像转换为电信号。该成像镜头包括从物侧到图像侧顺序排列的具有负屈光力的固定式第一透镜组、具有正屈光力的第二透镜组、光圈、包括粘合透镜的第三透镜组、包括正透镜的第四透镜组、作为对焦组并包括负透镜的第五透镜组以及包括正透镜的第六透镜组。
在该成像设备中，通过在光轴上移动成像镜头的单一透镜进行聚焦。
可能提供小型化并根据本技术的实施例进行高速聚焦的成像镜头和成像设备。
附图说明
图1是根据本技术的优选实施例的与图2到图10一起图示成像镜头和成像设备的示图并且是图示根据第一实施例的成像镜头的配置的示图；
图2是根据第一实施例的与图3一起图示在其中将具体数值应用于成像镜头的数字示例中的像差（aberration）的示图并且是图示在无穷远聚焦时的球面像差、像散和畸变像差的示图；
图3是图示短程聚焦时的球面像差、像散和畸变像差的示图；
图4是图示根据第二实施例的成像镜头的配置的示图；
图5是根据第二实施例的与图6一起图示在其中将具体数值应用于成像镜头的数字示例中的像差的示图并且是图示在无穷远聚焦时的球面像差、像散和畸变像差的示图；
图6是图示短程聚焦时的球面像差、像散和畸变像差的示图；
图7是图示根据第三实施例的成像镜头的配置的示图；
图8是根据第三实施例的与图9一起图示在其中将具体数值应用于成像镜头的数字示例图示像差的示图并且是图示在无穷远聚焦时的球面像差、像散和畸变像差的示图；
图9是图示短程聚焦时的球面像差、像散和畸变像差的示图；和
图10是图示成像设备的示例的方框图。
具体实施方式
以下，将参考附图描述本技术的优选实施例。注意，在本说明书和附图中，用相同的附图标记表示具有基本相同功能和结构的结构性要素，且省略这些结构性要素的重复解释。
以下，将描述根据本技术的优选实施例的成像镜头和成像设备。
成像镜头的配置
根据本技术的实施例的成像镜头包括从物侧到图像侧顺序排列的具有负屈光力的固定式第一透镜组、具有正屈光力的第二透镜组、光圈、包括粘合透镜的第三透镜组、包括正透镜的第四透镜组、作为对焦组并包括负透镜的第五透镜组以及包括正透镜的第六透镜组。
在根据本技术的实施例的成像镜头中，具有负屈光力的第一透镜组和具有正屈光力的第二透镜组用作广角转换器（wide converter），并且由此校正畸变像差或彗形像差。关于经由光圈穿过第二透镜组的光线，由第三透镜组的粘合透镜校正色差且由第四透镜组的正透镜校正球面像差。因为经由作为对焦组并包括负透镜组的第五透镜组由第六透镜组的正透镜缩减（聚集（converge））穿过第四透镜组的光线，所以抑制在聚焦时图像平面的变化。
因为第一到第四透镜组校正主要像差，所以可以降低对焦组（其是第五透镜组）的任务。因此，可以用单一透镜构成对焦组。因此，因为可以降低对焦组（第五透镜组）的重量，所以可以进行高速对焦。
在根据本技术的实施例的成像镜头中，用单一透镜构成第五透镜组。所以，可以缩短整个光学长度并且可以实现小型化。
在根据本技术的实施例的成像镜头中，作为对焦透镜组并用单一透镜构成的第五透镜组在光轴方向上移动。所以，因为降低了进行聚焦的透镜组的重量并且小型化了移动透镜组的致动器，所以可以小型化镜头筒。
在根据本技术的实施例的成像镜头中，用单一透镜构成第四、第五和第六透镜组的每一个。所以，可以缩短整个光学长度并且可以实现小型化。
在根据本技术的实施例的成像镜头中，如上所述，可以确保小型化并可以由此进行高速聚焦。
在根据本技术的实施例的成像镜头中，在第六透镜组的正透镜中，图像侧上的表面的曲率可以大于物侧上的表面的曲率。
当图像侧上的表面的曲率小于物侧上的表面的曲率时，难以抑制在聚焦时场曲率的变化。因此，当在第六透镜组的正透镜中图像侧上的表面的曲率构成为大于物侧上的表面的曲率时，可以抑制在聚焦时场曲率的变化且可以改进图像质量。
在根据本技术的实施例的成像镜头中，第四透镜组的正透镜的至少一个表面可以是非球面的。
当将第四透镜组的正透镜形成作为非球面时，可以令人满意地校正球面像差。
在根据本技术的实施例的成像镜头中，在第五透镜组的负透镜中，图像侧上的表面的曲率可以大于物侧上的表面的曲率。
当图像侧上的表面的曲率小于物侧上的表面的曲率时，球面像差轻易发生。因此，当在第五透镜组的负透镜中图像侧上的表面的曲率构成为大于物侧上的表面的曲率时，可以抑制球面像差发生且可以由此改进图像质量。
在根据本技术的实施例的成像镜头中，最接近物侧的透镜可以是负弯月形透镜。
当将最接近物侧的透镜构成为负弯月形透镜时，从轴上到轴外进行相同的像差校正。
成像镜头的数字示例
以下，将参考附图和表描述根据本技术的具体实施例的成像镜头和根据实施例向成像镜头应用具体数值的数字示例。
进一步，在每个表或描述中使用的符号的含义如下：
“Si”表示从物侧至图像侧编号的第i表面的表面号，“Ri”表示第i表面的旁轴曲率半径，“Di”表示第i表面与第i+1表面之间的轴上表面距离（透镜中心的厚度或气隙），“Nd”表示从第i表面开始的透镜等的光线（line）d（λ=587.6nm）的屈光率（refractive index），且“νd”表示从第i表面开始的透镜等的光线的阿贝数（abbe）。
“ASP”表示与“Si”有关的对应表面的非球面，“STO”表示与“Si”有关的光圈，且“inf”表示对应表面与“Ri”有关是平面（flat）的事实。
“κ”是圆锥常数（圆锥的常数）且“A4”、“A6”、“A8”和“A10”分别表示第四、第六、第八和第十阶（order）非球面系数。
“Fno”表示F数，“f”表示焦距，“ω”表示半视场角，且“β”表示拍摄放大率。
在示出下列非球面系数的每个表中，“E‑n”指示其中10是底的指数标记，即“10的负n次方”。例如，“0.12345E‑0.5”指示“0.12345×（10的负5次方）”。
在每个实施例中描述的成像镜头中，一些透镜表面是非球面。假定“x”是在光轴方向上离透镜表面的顶点的距离（下陷量），“y”是在与光轴方向垂直的方向上的高度（图像高度），“c”是透镜的顶点上的旁曲率（曲率半径的倒数），“κ”是圆锥常数（圆锥的常数），且“A4”、“A6”、“A8”和“A10”分别是第四、第六、第八和第十阶（order）非球面系数，则如下列方程1中那样定义非球面的形状。
[方程1]