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CN104094157B - 超广角镜头和摄像装置 - Google Patents

超广角镜头和摄像装置 Download PDF

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CN104094157B
CN104094157B CN201380008095.5A CN201380008095A CN104094157B CN 104094157 B CN104094157 B CN 104094157B CN 201380008095 A CN201380008095 A CN 201380008095A CN 104094157 B CN104094157 B CN 104094157B
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CN
China
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lens group
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ultra
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大野和则
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Fujifilm Corp
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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/04—Reversed telephoto objectives
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
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Abstract

本发明提供一种可以实现小F数、高性能、聚焦组的轻量化、调焦时的像差变动和视场角变动的抑制的超广角镜头以及具备该超广角镜头的摄像装置。从物体侧依次由正的第1透镜组(G1)、正的第2透镜组(G2)、负的第3透镜组(G3)构成。从无限远物体向最近物体的调焦时，第1透镜组(G1)和第3透镜组(G3)固定，第2透镜组(G2)向物体侧移动。第1透镜组(G1)从物体侧依次由负的第1子透镜组(G1a)、正的第2子透镜组(G1b)、光阑、正的第3子透镜组(G1c)构成。满足条件式(1)、(2)：0.15＜f1/f2＜0.60(1)2.5＜f2/f＜7.0(2)，其中，f1：第1透镜组的焦距，f2：第2透镜组的焦距，f：在无限远物体合焦时的全系统的焦距。

Description

超广角镜头和摄像装置
技术领域
本发明涉及超广角镜头和摄像装置，更详细地说，是涉及在数码相机、播放用照相机、电影拍摄用摄影机等上可以使用的超广角镜头，和具备该超广角镜头的摄像装置。
背景技术
近年来，上述领域的照相机中，强烈地期望为F数小而使其在暗处也可以进行拍摄，以及期望为高性能而可以应对最近的高精细的摄像元件。此外，例如在电影拍摄用摄影机等中，附带有自动聚焦机构等、聚焦组(调焦时移动的透镜组)的电动对焦驱动的机构，因为拍摄移动中的被摄物体的机会多，所以期望聚焦组轻量、以及调焦时的诸像差变动和视场角变动少，以使被摄物体的距离变动时的调焦的应答性良好。从这样的情况出发，内聚焦方式的透镜系统经常被采用。作这内聚焦方式的透镜系统，例如，已知有下述专利文献1、2所述的。
另一方面，用于电影拍摄用摄影机等的广角系镜头，历来，从光学性能的点出发，多是定焦型的，大多是根据用途而替换多个镜头而进行使用。作为广角镜头，例如已知有下述专利文献3所述的，从物体侧依次排列有负的第1透镜组、正的第2透镜组、正的第3透镜组的反焦型的。
【先行技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】特开2011-186269号公报
【专利文献2】特开2011-028009号公报
【专利文献3】特开2000-056217号公报
但是，专利文献1所述的，主要是作为投影用透镜而设计的，因为是使2个透镜组以不同的轨迹移动的浮动对焦方式，所以聚焦组的重量变重 之虞存在，未必称得上适合于电影拍摄用摄影机用途。专利文献2所述的，是供形状计测装置和照片测量装置的取像用透镜，采用在调焦时使第2透镜组移动的内聚焦方式，对于调焦时的像差变动和视场角变动未特别予以考虑。专利文献3所述的，F数大至2.8。
发明内容
本发明鉴于上述情况而形成，其目的在于，提供一种可实现聚焦组的轻量化、且调焦时的像差变动和视场角变动少、并具有小F数和高光学性能的超广角镜头，和具备这样的超广角镜头的摄像装置。
本发明的超广角镜头，其特征在于，实质上由从物体侧依次配置的具有正光焦度的第1透镜组、具有正光焦度的第2透镜组、具有负光焦度的第3透镜组的这3个透镜组构成，其构成方式为，从无限远物体向最近物体调焦时，第1透镜组和第3透镜组被固定，使第2透镜组向物体侧移动，第1透镜组从物体侧依次由具有负光焦度的第1子透镜组、具有正光焦度的第2子透镜组、光阑、具有正光焦度的第3子透镜组构成，满足下述条件式(1)、(2)。
0.15＜f1/f2＜0.60…(1)
2.5＜f2/f＜7.0…(2)
其中，
f1：第1透镜组的焦距
f2：第2透镜组的焦距
f：在无限远物体合焦时的全系统的焦距。
在本发明的超广角镜头，优选满足下述条件式(1’)。
0.20＜f1/f2＜0.50…(1’)
在本发明的超广角镜头中，优选满足下述条件式(2’)。
3.0＜f2/f＜6.0…(2’)
在本发明的超广角镜头中，优选第2透镜组由使正透镜和负透镜相接合的胶合透镜构成。
在本发明的超广角镜头中，优选第1子透镜组具有正弯月透镜和2片负弯月透镜，满足下述条件式(3)，此外更优选满足下述条件式(3’)来代替条件式(3)。
0.70＜|f1a/f|＜2.00…(3)
0.80＜|f1a/f|＜1.80…(3’)
其中，
f1a：第1子透镜组的焦距
在本发明的超广角镜头中，优选满足下述条件式(4)，更优选满足下述条件式(4’)。
-0.50＜f/f1a+b＜0.20…(4)
-0.40＜f/f1a+b＜0.10…(4’)
其中，
f1a+b：第1子透镜组和第2子透镜组的合成焦距
在本发明的超广角镜头中，优选第2子透镜组具有2片正透镜，并满足下述条件式(5)，此外更优选满足下述条件式(5’)来代替条件式(5)。
1.60＜f1b/f＜8.00…(5)
1.80＜f1b/f＜7.50…(5’)
其中，
f1b：第2子透镜组的焦距
在本发明的超广角镜头中，优选第3子透镜组，从物体侧依次由使凹面朝向物体侧的负透镜与正透镜接合的胶合透镜、和双凸透镜构成，满足下述条件式(6)，此外更优选满足下述条件式(6’)来代替条件式(6)。
1.70＜f1c/f＜5.00…(6)
1.90＜f1c/f＜4.00…(6’)
其中，
f1c：第3子透镜组的焦距
在本发明的超广角镜头中，优选第3透镜组，从物体侧依次具有使凹面朝向像侧并且像侧的面的曲率半径的绝对值比物体侧的小的负透镜、和双凸透镜和负透镜接合的胶合透镜，满足下述条件式(7)，此外优选满足下述条件式(7’)代替条件式(7)。
-15.0＜f3/f＜-2.00…(7)
-12.0＜f3/f＜-3.00…(7’)
其中，
f3：第3透镜组的焦距
本发明的摄像装置，其特征在于，具备上述本发明的超广角镜头。
还有，上述“透镜组”，未必只是由多个透镜构成，也包括仅由1片透镜构成的情况。
还有，上述的“～实质上…由…3个透镜组构成”的所谓“实质上”，意思是除了所列举的构成要素以外，也可以包括实质上不具备光焦度的透镜、光阑和保护玻璃和滤光片等透镜以外的光学零件、透镜凸缘、透镜镜筒、摄像元件、手抖补正机构等的机构部分等。
还有，上述的透镜的面形状和光焦度的符号，在含有非球面时考虑在近轴区域。
本发明的超广角镜头，从物体侧依次由正的第1透镜组、正的第2透镜组、负的第3透镜组构成，在调焦时使第2透镜组移动的透镜系统中，其构成方式为，第1透镜组从物体侧依次由负的第1子透镜组、正的第2子透镜组、光阑、正的第3子透镜组构成，因为使之满足条件式(1)、(2)，所以能够一边实现小F数、超广角、高性能，一边实现聚焦组的轻量化，此外还能够减少调焦时的像差变动和视场角变动。
另外，本发明的摄像装置，因为具备本发明的超广角镜头，所以在低照度的条件下也可以进行摄影，在能够以广阔视场角取得良好的像的基础上，还可以对于移动中的被摄物体进行迅速的调焦，此外还能够使调焦时的性能变化和视场角变动达到微小。
附图说明
图1是表示本发明的实施例1的超广角镜头的透镜构成的剖面图
图2是表示本发明的实施例2的超广角镜头的透镜构成的剖面图
图3是表示本发明的实施例3的超广角镜头的透镜构成的剖面图
图4是表示本发明的实施例4的超广角镜头的透镜构成的剖面图
图5(A)～图5(E)是本发明的实施例1的超广角镜头的各像差图
图6(A)～图6(E)是本发明的实施例2的超广角镜头的各像差图
图7(A)～图7(E)是本发明的实施例3的超广角镜头的各像差图
图8(A)～图8(E)是本发明的实施例4的超广角镜头的各像差图
图9是本发明的一实施方式所涉及的摄像装置的概略构成图
具体实施方式
以下，参照附图对于本发明的实施方式详细地说明。图1～图4是表示本发明的实施方式的超广角镜头的构成的剖面图，分别对应后述的实施例1～4。在图1～图4中，左侧是物体侧，右侧是像侧，表示在无限远物体合焦的状态。还有，就在图1～图4中使用的符号L11～L22、L31～L33而言，为了避免因符号的位数增大造成原说明的复杂化，而在各图中独立使用，因此即使附加与其他的图共通的符号，其也未必为共通的构成。
本实施方式的超广角镜头，实质上由沿光轴Z从物体侧依次配置的具有正光焦度的第1透镜组G1、具有正光焦度的第2透镜组G2、具有负光焦度的第3透镜组G3的这3个透镜组构成。孔径光阑St配置在第1透镜组G1的内部。还有，图1～图4所示的孔径光阑St未必表示其大小和形状，而是表示在光轴Z上的位置。
将该超广角镜头应用于摄像装置时，优选根据装配镜头的相机侧的构成，在光学系统和像面Sim之间配置保护玻璃、红外线截止滤光片和低通滤光片等各种滤光片，因此在图1中，表示的是将在这些的假设下的平行平板状的光学构件PP配置在第3透镜组G3和像面Sim之间的例子。
其构成方式为，从无限远物体向最近物体的调焦时，第1透镜组G1和第3透镜组G3被固定，使第2透镜组G2向物体侧移动。通过采用这样的内聚焦方式，与整体伸缩方式相比，能够使调焦时移动的透镜组轻量化，以及减小调焦时的像差变动。
第1透镜组G1，从物体侧依次由具有负光焦度的第1子透镜组G1a、具有正光焦度的第2子透镜G1b群、孔径光阑St、具有正光焦度的第3子透镜组G1c构成。第1透镜组G1从物体侧依次以负、正、正这3个子透镜组构成，由此与后续的具有正光焦度的第2透镜组G2、具有负光焦度的第3透镜组G3，相对于孔径光阑St而成为对称的结构，从而能够良 好地校正像面弯曲、畸变(也称畸变像差)、倍率色像差等，有利于超广角化。
另外，使紧接孔径光阑St的像侧之后的第3子透镜组G1c为正透镜组，能够对从孔径光阑St射出的轴外光线施加会聚作用，使这些轴外光线与光轴Z的夹角以更小的状态入射到作为聚焦组的第2透镜组G2，因此能够抑制调焦时的视场角变动。另外，从无限远物体向最近物体的调焦时，因为使第2透镜组G2接近第1透镜组G1而构成，所以第1、2透镜组G1、G2的合成焦距适度变小，能够抵消在有限距离物体合焦时的第1透镜组G1形成的入射角度变松散的部分，能够抑制调焦时的视场角变动。
该超广角镜头，以满足下述条件式(1)、(2)的方式构成。
0.15＜f1/f2＜0.60…(1)
2.5＜f2/f＜7.0…(2)
其中，
f1：第1透镜组的焦距
f2：第2透镜组的焦距
f：在无限远物体合焦时的全系统的焦距。
无论是处于条件式(1)的下限以下，还是处于上限以上，第1透镜组G1和第2透镜组G2的光焦度的平衡都会变差，物体距离变化时的从物体入射到入射光瞳的光线的角度变化变大，即，调焦时的视场角变动变大。通过满足条件式(1)，能够抑制调焦时的视场角变动，将其纳入允许范围内。
若处于条件式(2)的下限以下，则作为聚焦组的第2透镜组G2的光焦度变得过强，调焦时的球面像差的变动大。为了对此加以避免，必须增加第2透镜组G2的透镜片数，若是如此，则聚焦组的重量变重。
若处于条件式(2)的上限以上，则作为聚焦组的第2透镜组G2的光焦度变弱，调焦时的第2透镜组G2的移动量变大，必须扩展第1透镜组G1和第2透镜组G2的间隔，若是如此，则从孔径光阑St到第2透镜组G2的距离变长，因此第2透镜组G2的透镜直径变大，聚焦组的重量加重。
该超广角镜头，优选满足以下所述的构成的任意一个，或任意的组合。优选根据超广角镜头所要求的事项，适宜选择性地具有以下所述的构成。
第1子透镜组G1a，优选具有1片正弯月透镜和2片负弯月透镜。通过具有这3片弯月透镜，一边使从大视场角入射的光线徐徐折射而极力抑制像差发生量，一边使向后续的透镜组引导变得容易。为了通过在轴外光线的高度最远离光轴Z的最物体侧配设正透镜，来在具有负光焦度的第1子透镜组G1a之中确保收敛性、且抑制像面弯曲和畸变的发生，优选这3片弯月透镜从物体侧按上述顺序配置。另外，为此优选这3片弯月透镜全部为使凸面朝向物体侧的形状。
第1子透镜组G1a，如图3所示的例子，也可以只由这3片透镜构成。或者第1子透镜组G1a，如图1所示的例子，也可以构成为，由在这3片透镜的像侧再配置有双凹透镜的这4片透镜构成。
更详细地说，图3所示的例的第1子透镜组G1a，从物体侧依次，由使凸面朝向物体侧的作为正弯月透镜的透镜L11、使凸面朝向物体侧的作为负弯月透镜的透镜L12、使凸面朝向物体侧的作为负弯月透镜的透镜L13构成。图1所示例的第1子透镜组G1a，从物体侧依次，由使凸面朝向物体侧的作为正弯月透镜的透镜L11、使凸面朝向物体侧的作为负弯月透镜的透镜L12、使凸面朝向物体侧的作为负弯月透镜的透镜L13、作为双凹透镜的透镜L14构成。
在第1子透镜组G1a中优选满足下述条件式(3)。
0.70＜|f1a/f|＜2.00…(3)
其中，
f1a：第1子透镜组的焦距
f：在无限远物体合焦时的全系统的焦距。
若处于条件式(3)的下限以下，则第1子透镜组G1a的负光焦度变得过剩，负畸变变得过大。若处于条件式(3)的上限以上，则像面弯曲变大，成像区域整体的成像性能恶化。
优选第1子透镜组G1a和第2子透镜组G1b一并形成近无焦的光学系统。这种情况下，此第1、2子透镜组G1a、G1b承担广角倍率镜(ワィドコンバ一夕一)的作用，即使后续的第3子透镜组G1c的正光焦度不怎么强，作为第1透镜组G1也能够得到期望强度的正光焦度。另外，将孔径光阑St配置在第2子透镜组G1b与第3子透镜组G1c之间变得容易， 在超广角的透镜系统中，能够实现相对于孔径光阑St对称性良好的光焦度配置，容易良好地抑制轴外像差。
关于第1子透镜组G1a和第2子透镜组G1b优选满足下述条件式(4)。
-0.50＜f/f1a+b＜0.20…(4)
其中，
f1a+b：第1子透镜组和第2子透镜组的合成焦距
f：在无限远物体合焦时的全系统的焦距。
若处于条件式(4)的下限以下，则负畸变变得过大。另外，合成第1子透镜组G1a和第2子透镜组G1b的光学系统将拥有过强的负光焦度，不得不加强第3子透镜组G1c的正光焦度，若是如此，则球面像差变大。
若高于条件式(4)的上限以上，则合成第1子透镜组G1a和第2子透镜组G1b的光学系统将拥有过强的正光焦度，将需要使第3子透镜组G1c的构成要素具有的负光焦度增强，例如减少凹面的曲率半径的绝对值等，即使这样，球面像差也会变大。
第2子透镜组G1b，优选具有2片正透镜。第2子透镜组G1b具有2片正透镜，轴上光线的高度大，能够使球面像差容易发生的第2子透镜组G1b所需要的正光焦度至少由2片正透镜分担，有利于良好的球面像差的校正。
第2子透镜组G1b，如图2所示例的，也可以只由2片正透镜构成；或者如图1所示例，其构成方式也可以由3片正透镜构成；或如图3、图4所示例的，也可以作为在2片正透镜之间配置负透镜的3片结构。
更详细地说，图2所示例的第2子透镜组G1b，从物体侧依次，由作为双凸透镜的透镜L21、使凸面朝向物体侧的作为正弯月透镜的透镜L22构成。图1所示例的第2子透镜组G1b，从物体侧依次，由作为双凸透镜的透镜L21、使凸面朝向物体侧的作为正弯月透镜的透镜L22、使凸面朝向物体侧的作为正弯月透镜的透镜L23构成。图3、图4所示例的第2子透镜组G1b，从物体侧依次，由使凸面朝向像侧的作为正弯月透镜的透镜L21、使凸面朝向物体侧的作为负弯月透镜的透镜L22、使凸面朝向物体侧的作为正弯月透镜的透镜L23构成。
另外，在第2子透镜组G1b中在最物体侧(也称最靠物体侧)、最像侧(也称最靠像侧)所配置的透镜优选分别是在全系统的透镜之中的中心厚度为第一、第二厚的透镜。这种情况下，有利于彗差的校正。
关于第2子透镜组G1b，优选满足下述条件式(5)。
1.60＜f1b/f＜8.00…(5)
其中，
f1b：第2子透镜组的焦距
f：在无限远物体合焦时的全系统的焦距。
若处于条件式(5)的下限以下，则第2子透镜组G1b的正光焦度变强得过剩，为了打消校正不足(under)倾向的球面像差的发生部分而不得不加强第1子透镜组G1a的负光焦度，若是如此则畸变变大。
若处于条件式(5)的上限以上，则第2子透镜组G1b的正光焦度变弱、而球面像差的发生量变小，这就不能消除在第1子透镜组G1a中发生的校正过剩(over)倾向的球面像差，为了对此加以避免，必须也使第1子透镜组G1a的负光焦度减弱，若是如此则像面弯曲变大。
第3子透镜组G1c，优选从物体侧依次，由使凹面朝向物体侧的负透镜与正透镜加以接合的胶合透镜、和双凸透镜构成。通过使第3子透镜组G1c的最物体侧的透镜面为凹面，能够一度提高光线高度，能够有助于确保适当长度的后截距。另外，利用构成胶合透镜的正透镜和双凸透镜对轴外光线实施会聚作用，进一步使轴外光线与光轴Z夹角减小而使之入射第2透镜组G2，能够抑制调焦时的视场角变动。此外，在紧接孔径光阑St的像侧之后配置胶合透镜，能够良好地校正轴上色像差。
例如图1所示例的第3子透镜组G1c，从物体侧依次由作为双凹透镜的透镜L18与作为双凸透镜的透镜L19相接合的胶合透镜、和作为双凸透镜的透镜L20构成。
关于第3子透镜组G1c，优选满足下述条件式(6)。
1.70＜f1c/f＜5.00…(6)
其中，
f1c：第3子透镜组的焦距
f：在无限远物体合焦时的全系统的焦距。
若处于条件式(6)的下限以下，则球面像差校正不足。为了消除这一问题，需要增加第3子透镜组G1c的构成要素，若是如此，则作为聚焦组的第2透镜组G2远离孔径光阑St，因第2透镜组G2的有效直径的大直径化造成的重量增加不可避免。
若处于条件式(6)的上限以上，则第3子透镜组G1c的正光焦度变弱，为了以规定量维持第1透镜组G1整体的光焦度，必须加强承担广角倍率镜的作用的第1子透镜组G1a和第2子透镜组G1b的光焦度，若是如此，则畸变等劣化，成像性能降低。
第2透镜组G2，优选由正透镜和负透镜相接合的1组胶合透镜构成。通过使聚焦组成为这样的构成，能够轻量化、并且有利于调焦时的像差变动的抑制。
第3透镜组G3，优选从物体侧依次具有：使凹面朝向像侧并且像侧的面的曲率半径的绝对值比物体侧的小的负透镜，和双凸透镜和负透镜相接合的胶合透镜。第3透镜组G3具有使凹面朝向像侧并且像侧的面的曲率半径的绝对值比物体侧的小的负透镜，有利于保持大的发散性而进行像面弯曲的良好校正。该负透镜可以是负弯月透镜，也可以是双凹透镜。另外，在像面Sim邻域配置胶合透镜，有利于倍率的色像差的校正。构成该胶合透镜的负透镜可以是双凹透镜，也可以是负弯月透镜。
例如，图1所示例的第3透镜组G3，从物体侧依次由使凹面朝向像侧的作为负弯月透镜的透镜L31、和作为双凸透镜的透镜L32与作为双凹透镜的透镜L33相接合的胶合透镜构成。图4所示例的第3透镜组G3，从物体侧依次由作为双凹透镜的透镜L31、和作为双凸透镜的透镜L32和使凸面朝向像侧的作为负弯月透镜的透镜L33相接合的胶合透镜构成。
关于第3透镜组G3，优选满足下述条件式(7)。
-15.0＜f3/f＜-2.00…(7)
f3：第3透镜组的焦距
f：在无限远物体合焦时的全系统的焦距。
若处于条件式(7)的下限以下，则第3透镜组G3的负光焦度不足，畸变和像面弯曲恶化。若处于条件式(7)的上限以上，则第3透镜组G3的负光焦度变得过剩，难以良好地维持像面弯曲。
根据上述情况，更优选分别满足下述条件式(1’)～(7’)来分别代替条件式(1)～(7)。
0.20＜f1/f2＜0.50…(1’)
3.0＜f2/f＜6.0…(2’)
0.80＜|f1a/f|＜1.80…(3’)
-0.40＜f/f1a+b＜0.10…(4’)
1.80＜f1b/f＜7.50…(5’)
1.90＜f1c/f＜4.00…(6’)
-12.0＜f3/f＜-3.00…(7’)
本实施方式的超广角镜头，优选全视场角为80度以上。根据本实施方式的超广角镜头，通过适宜采用上述构成，在全视场角为80度以上的超广角的透镜系统中，能够一边实现小F数和高性能、一边实现聚焦组的轻量化、且减少调焦时的像差变动和视场角变动。
接着，对于本发明的超广角镜头的具体的实施例进行说明。
<实施例1>
实施例1的超广角镜头的透镜构成图示出在图1中。关于其图示方法因为如上述，所以在此省略重复说明。
实施例1的超广角镜头的概略构成如下。即，其构成方式为，从物体侧依次由具有正光焦度的第1透镜组G1、具有正光焦度的第2透镜组G2、具有负光焦度的第3透镜组G3构成，第1透镜组G1从物体侧依次由具有负光焦度的第1子透镜组G1a、具有正光焦度的第2子透镜组G1b、孔径光阑St、具有正光焦度的第3子透镜组G1c构成，在调焦时，第1透镜组G1和第3透镜组G3被固定，从无限远物体向最近物体的调焦时使第2透镜组G2向物体侧移动。
关于各透镜组具有的透镜，以如下方式构成。第1子透镜组G1a由透镜L11～L14构成，第2子透镜组G1b由透镜L15～L17构成，第3子透镜组G1c由透镜L18～L20构成。第2透镜组G2由透镜L21、L22构成。第3透镜组G3由透镜L31～L33构成。
表1中示出实施例1的超广角镜头的透镜数据。表的Si一栏表示以最物体侧的构成要素的物体侧的面为第1号而随着朝向像侧依次增加的第i 号(i＝1、2、3、…)的面编号，Ri一栏表示第i号面的曲率半径，Di一栏表示第i号面和第i+1号面的光轴Z上的面间隔。还有，就曲率半径的符号而言，面形状向物体侧凸时为正，向像侧凸时为负。
另外，Ndj一栏表示以最物体侧的构成要素为第1号而随着朝向像侧依次增加的第j号(j＝1、2、3、…)的光学零件的对d线(波长587.56nm)折射率，vdj一栏表示第j号光学零件的对d线的阿贝数。还有，在透镜数据中，也包含孔径光阑St和光学构件PP在内示出，在相当于孔径光阑St的面的面编号一栏中记述为面编号和(St)这样的词语。在相当于像面的面的面编号一栏中记述为面编号和(IMG)这样的词语。
表1的“实施例1”这样的词语之下所示的f是无限远物体合焦时的全系统的焦距，FNo.是F数，2ω是全视场角。表1所示的值，是无限远物体合焦时的值，是使无限远物体合焦时的全系统的焦距为1.000而进行标准化时的有关d线的值。另外，以下所示的各表中记述规定的位数的数值。
【表1】
实施例1
f＝1.000，FNo.＝2.1，2ω＝89.6°
Si Ri Di Ndj vdj
1 5.600183 0.4042 1.51633 64.14
2 35.792879 0.0085
3 2.403558 0.1024 1.85026 32.27
4 1.239689 0.3099
5 3.025693 0.0808 1.84666 23.78
6 1.273261 0.3711
7 -4.445421 0.0808 1.62041 60.29
8 2.332049 0.1228
9 4.107706 1.7626 1.68893 31.07
10 -3.702201 0.1561
11 2.194150 0.0737 1.48749 70.23
12 3.552393 0.1561
13 4.578686 0.6465 1.51633 64.14
14 2147.483648 0.1888
15(St) ∞ 0.2694
16 -1.391491 0.0885 1.80400 46.57
17 2.044073 0.3734 1.62004 36.26
18 -1.630268 0.0108
19 2.215166 0.3220 1.49700 81.54
20 -2.265067 0.3568
21 1.399844 0.3988 1.49700 81.54
22 -2.071879 0.0566 1.83400 37.16
23 -12.803637 0.1183
24 2.237745 0.0637 1.80518 25.42
25 0.975693 0.0931
26 1.642177 0.5306 1.58913 61.14
27 -1.072960 0.0636 1.80440 39.59
28 133.449185 0.2694
29 ∞ 0.1239 1.51633 64.14
30 ∞ 0.9819
31(IMG) ∞
图5(A)～图5(E)中分别示出实施例1的超广角镜头的无限远物体合焦时的球面像差、正弦条件违反量、像散，畸变(distortion)、倍率色像差(倍率的色像差)的各像差图。这些像差图是使无限远物体合焦时的全系统的焦距为1.000而进行标准化时的像差图。
各像差图中，表示以d线(波长587.56nm)作为基准波长的像差，但在球面像差图中还示出关于g线(波长435.84nm)、F线(波长486.13nm)、C线(波长656.27nm)的像差，在倍率色像差图中示出关于F线、C线的像差。像散图中对于弧矢方向以实线表示，对于子午方向以点线表示。球面像差图和正弦条件违反量的图的FNo.意思是F数，其他的像差图的ω意思是半视场角。
另外，后刊出的表5中将实施例1的超广角镜头的条件式(1)～(7)的对应值与其他的实施例的一并示出。
上述的实施例1的说明中所阐述的各数据的标记、意思、记述方法、各数据是在无限远物体合焦时的数据，是以这时的全系统的焦距为1.000的方式进行标准化时的数据，这一点除非特别指出，否则在以下的实施例的中均相同，因此以下省略重复说明。
<实施例2>
实施例2的超广角镜头的透镜构成图示出在图2中。实施例2的超广角镜头的概略构成与实施例1的同样。
其中，在实施例2的超广角镜头中，第1子透镜组G1a由透镜L11～L14构成，第2子透镜组G1b由透镜L15、L16构成，第3子透镜组G1c由透镜L17～L19构成，第2透镜组G2由透镜L21、L22构成，第3透镜组G3由透镜L31～L33构成。
表2中示出实施例2的超广角镜头的透镜数据。图6(A)～图6(E)中示出实施例2的超广角镜头的各像差图。
【表2】
实施例2
f＝1.000，FNo.＝2.1，2ω＝89.8°
Si Ri Di Ndj vdj
1 4.622146 0.4030 1.51633 64.14
2 25.029559 0.0084
3 2.630475 0.1019 1.85026 32.27
4 1.233731 0.3431
5 3.194344 0.0805 1.84666 23.78
6 1.326958 0.3979
7 -3.938820 0.0795 1.62041 60.29
8 2.318824 0.1910
9 3.459006 1.5999 1.68893 31.07
10 -3.564142 0.0057
11 2.895620 1.0725 1.51633 64.14
12 166.167256 0.1866
13(St) ∞ 0.2682
14 -1.317196 0.0881 1.80400 46.57
15 1.958414 0.3748 1.62004 36.26
16 -1.621444 0.0107
17 2.272425 0.3561 1.49700 81.54
18 -2.082538 0.2427
19 1.460255 0.3969 1.49700 81.54
20 -1.953801 0.0563 1.83400 37.16
21 -7.637814 0.1178
22 2.109841 0.0634 1.80518 25.42
23 0.987146 0.1874
24 1.656203 0.5556 1.58913 61.14
25 -1.120389 0.0633 1.80440 39.59
26 30.296732 0.2682
27 ∞ 0.1234 1.51633 64.14
28 ∞ 0.9933
29(IMG) ∞
<实施例3>
实施例3的超广角镜头的透镜构成图示出在图3中。实施例3的超广角镜头的概略构成与实施例1的同样。
其中，在实施例3的超广角镜头中，第1子透镜组G1a由透镜L11～L13构成，第2子透镜组G1b由透镜L14～L16构成，第3子透镜组G1c 由透镜L17～L19构成，第2透镜组G2由透镜L21、L22构成，第3透镜组G3由透镜L31～L33构成。
表3中示出实施例3的超广角镜头的透镜数据。图7(A)～图7(E)中示出实施例3的超广角镜头的各像差图。
【表3】
实施例3
f＝1.000，FNo.＝2.0，2ω＝91.0°
Si Ri Di Ndj vdj
1 3.306968 0.4315 1.78800 47.37
2 7.647596 0.0084
3 2.768525 0.1014 1.62041 60.29
4 1.227372 0.4262
5 5.607810 0.0800 1.84666 23.78
6 1.188096 0.4781
7 -2.756411 1.2274 1.48749 70.23
8 -2.185790 0.0112
9 1.775367 0.0730 1.60738 56.81
10 1.109011 0.1545
11 2.372777 0.8005 1.69895 30.13
12 52.532386 0.2285
13(St) ∞ 0.2431
14 -2.648723 0.0751 1.80400 46.57
15 1.395202 0.4398 1.66680 33.05
16 -3.343522 0.0427
17 2.839179 0.4160 1.49700 81.54
18 -1.627656 0.2135
19 2.122874 0.4002 1.49700 81.54
20 -1.590514 0.0374 1.67270 32.10
21 -8.934843 0.1172
22 2.345081 0.0560 1.80440 39.59
23 1.229240 0.2091
24 2.272133 0.5870 1.58913 61.14
25 -1.047162 0.0560 1.72825 28.46
26 -9.462240 0.2668
27 ∞ 0.1227 1.51633 64.00
28 ∞ 1.1605
29(IMG) ∞
<实施例4>
实施例4的超广角镜头的透镜构成图示出在图4中。实施例4的超广角镜头的概略构成与实施例1的同样。
其中，在实施例4的超广角镜头中，第1子透镜组G1a由透镜L11～L13构成，第2子透镜组G1b由透镜L14～L16构成，第3子透镜组G1c由透镜L17～L19构成，第2透镜组G2由透镜L21、L22构成，第3透镜组G3由透镜L31～L33构成。
表4中示出实施例4的超广角镜头的透镜数据。图8(A)～图8(E)中示出实施例4的超广角镜头的各像差图。
【表4】
实施例4
f＝1.000，FNo.＝1.9，2ω＝89.2°
Si Ri Di Ndj vdj
1 2.920064 0.4627 1.59551 39.24
2 7.618538 0.0083
3 2.027837 0.0999 1.58913 61.14
4 1.207400 0.4094
5 5.588599 0.0788 1.84666 23.78
6 1.133350 0.4730
7 -2.822154 1.2088 1.48749 70.23
8 -1.985425 0.0110
9 1.892770 0.0719 1.58313 59.38
10 1.079113 0.1522
11 2.679099 0.7939 1.72825 28.46
12 52.850150 0.2274
13(St) ∞ 0.2365
14 -2.264440 0.0863 1.80400 46.57
15 1.433702 0.5781 1.65412 39.68
16 -2.043813 0.0105
17 2.159277 0.4727 1.49700 81.54
18 -1.896817 0.1653
19 1.985530 0.4467 1.49700 81.54
20 -1.388557 0.0552 1.80400 46.57
21 -3.147575 0.1154
22 -104.787839 0.0621 1.63980 34.46
23 1.093986 0.1719
24 1.983428 0.5685 1.58913 61.14
25 -0.951036 0.0621 1.72825 28.46
26 -6.017448 0.2628
27 ∞ 0.1188 1.51633 64.14
28 ∞ 0.9329
29(IMG) ∞
表5中示出上述实施例1～4的条件式(1)～(7)的对应值。还有，表5所示的值是在d线下的值。
【表5】
条件式 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
(1)f1/f2 0.3487 0.4011 0.2986 0.3140
(2)f2/f 3.7519 3.5435 4.9770 3.5493
(3)|f1a/f| 0.8768 0.8415 1.5272 1.6816
(4)f/f1a+b 0.0277 -0.0007 -0.24 -0.27
(5)f1b/f 2.1350 2.0042 5.5999 6.7000
(6)f1c/f 3.2942 3.3821 2.7790 2.0808
(7)f3/f -3.2829 -3.5618 -11.0561 -3.4232
接下来，一边参照图9，一边对于本发明的实施方式的摄像装置进行说明。图9中作为本发明的实施方式的摄像装置的一例，示出使用了本发明的实施方式的超广角镜头1的摄像装置10的概略构成图。作为摄像装置，例如，能够列举胶片摄像机、数码相机、播放用照相机，电影拍摄用摄影机等，例如，作为这样的照相机的交换透镜，能够适用本实施方式的超广角镜头。
图9所示的摄像装置10，具备如下：超广角镜头1；在超广角镜头1的像侧所配置的滤光片2；拍摄由超广角镜头1成像的被摄物体的像的摄像元件3；对于来自摄像元件3的输出信号进行运算处理的信号处理部4；调焦控制部5。超广角镜头1，具备第1透镜组G1、第2透镜组G2、第3透镜组G3，第1透镜组G1由第1子透镜组G1a、第2子透镜组G1b、孔径光阑St、第3子透镜组G1c构成。还有，图9中概念性地表示各透镜组。
就摄像元件3而言，其拍摄由超广角镜头1所形成的被摄物体的像并将其转换成电信号，且其摄像面以与超广角镜头1的像面一致的方式配置。作为摄像元件3，例如能够使用CCD(Charge Coupled Device)和CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等。在摄像装置10中，其构成方式为，物体距离变化时，由调焦控制部5使第2透镜组G2沿光轴方向移动而进行调焦。
以上，列举实施方式和实施例说明了本发明，但本发明不受上述实施方式和实施例限定，而是可以进行各种变形。例如，各透镜的曲率半径、面间隔、折射率、阿贝数等的值，不受上述各数值实施例所示的值限定，而是能够取其他的值。

Claims (14)

1.一种超广角镜头，其特征在于，
实质上由从物体侧依次配置的具有正光焦度的第1透镜组、具有正光焦度的第2透镜组、具有负光焦度的第3透镜组的这3个透镜组构成，
从无限远物体向最近物体的调焦时，所述第1透镜组和所述第3透镜组被固定，使所述第2透镜组向物体侧移动，
所述第1透镜组从物体侧依次由具有负光焦度的第1子透镜组、具有正光焦度的第2子透镜组、光阑、具有正光焦度的第3子透镜组构成，
所述第2透镜组由使正透镜和负透镜相接合的胶合透镜构成，
满足下述条件式(1)、(2)，
0.15＜f1/f2＜0.60… (1)
2.5＜f2/f＜7.0… (2)
其中，
f1：所述第1透镜组的焦距，
f2：所述第2透镜组的焦距，
f：在无限远物体合焦时的全系统的焦距。
2.根据权利要求1所述的超广角镜头，其特征在于，
满足下述条件式(1’)，
0.20＜f1/f2＜0.50… (1’)。
3.根据权利要求1所述的超广角镜头，其特征在于，
满足下述条件式(2’)，
3.0＜f2/f＜6.0… (2’)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的超广角镜头，其特征在于，
所述第1子透镜组具有正弯月透镜和2片负弯月透镜，
满足下述条件式(3)，
0.70＜|f1a/f|＜2.00… (3)
其中，
f1a：所述第1子透镜组的焦距。
5.根据权利要求4所述的超广角镜头，其特征在于，
满足下述条件式(3’)，
0.80＜|f1a/f|＜1.80… (3’)。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的超广角镜头，其特征在于，
满足下述条件式(4)，
-0.50＜f/f1a+b＜0.20… (4)
其中，
f1a+b：所述第1子透镜组和所述第2子透镜组的合成焦距。
7.根据权利要求6所述的超广角镜头，其特征在于，
满足下述条件式(4’)，
-0.40＜f/f1a+b＜0.10… (4’)。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的超广角镜头，其特征在于，
所述第2子透镜组具有2片正透镜，
满足下述条件式(5)，
1.60＜f1b/f＜8.00… (5)
其中，
f1b：所述第2子透镜组的焦距。
9.根据权利要求8所述的超广角镜头，其特征在于，
满足下述条件式(5’)，
1.80＜f1b/f＜7.50… (5’)。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的超广角镜头，其特征在于，
所述第3子透镜组，从物体侧依次由物体侧的面为凹面的负透镜与正透镜相接合的胶合透镜、和双凸透镜构成，
满足下述条件式(6)，
1.70＜f1c/f＜5.00… (6)
其中，
f1c：所述第3子透镜组的焦距。
11.根据权利要求10所述的超广角镜头，其特征在于，
满足下述条件式(6’)，
1.90＜f1c/f＜4.00… (6’)。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的超广角镜头，其特征在于，
所述第3透镜组，从物体侧依次具有像侧的面为凹面并且像侧的面的曲率半径的绝对值比物体侧的小的负透镜、和双凸透镜与负透镜相接合的胶合透镜，
并满足下述条件式(7)，
-15.0＜f3/f＜-2.00… (7)
其中，
f3：所述第3透镜组的焦距。
13.根据权利要求12所述的超广角镜头，其特征在于，
满足下述条件式(7’)，
-12.0＜f3/f＜-3.00… (7’)。
14.一种摄像装置，其特征在于，
具备权利要求1至13中任一项所述的超广角镜头。
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