CN106019533B

CN106019533B - 内聚焦式透镜

Info

Publication number: CN106019533B
Application number: CN201610182332.5A
Authority: CN
Inventors: 大森圭介
Original assignee: Tamron Co Ltd
Current assignee: Tamron Co Ltd
Priority date: 2015-03-30
Filing date: 2016-03-28
Publication date: 2020-01-14
Anticipated expiration: 2036-03-28
Also published as: CN106019533A; US9720208B2; JP6517563B2; US20160291291A1; JP2016188968A

Abstract

本发明提供一种具备小型、轻质的聚焦组、并且具有广角的焦距且具备高成像性能的小型的内聚焦式透镜。该内聚焦式透镜构成为，从物侧起依次配置具有正光焦度的第一透镜组(G₁₁)、具有负光焦度的第二透镜组(G₁₂)、以及具有负光焦度的第三透镜组(G₁₃)。第一透镜组(G₁₁)在最靠物侧具备负弯月透镜(L₁₁₁、L₁₁₂)。第二透镜组(G₁₂)沿着光轴进行移动，由此来进行从无限远物体对焦状态到最近处距离物体对焦状态的聚焦。而且，通过满足规定的条件，能够实现适于具备动画摄影功能的小型相机的、小型且为广角、并且具备高成像性能的内聚焦式透镜。

Description

内聚焦式透镜

技术领域

本发明涉及小型且具备高成像性能的内聚焦式透镜。

背景技术

一直以来，尤其是单眼反光式相机用透镜等为了相对于焦距而确保较长的法兰距，大多采用在光学系统后方配置正透镜组而容易确保后焦距的结构。然而，近年来，随着相机机身的小型化不断进展、数码相机的普及，无需确保较长的法兰距的情况也日益增多。

另外，在数码相机中，由于也能够实现动画摄影，故期望与动画摄影对应的高速的自动聚焦处理。自动聚焦首先使一部分的透镜组(聚焦组)向光轴方向高速振动(晃动)，作出非对焦状态→对焦状态→非对焦状态。然后，从摄像元件的输出信号中检测局部图像区域的特定频率带的信号成分，求出成为对焦状态的聚焦组的最佳位置，并使聚焦组移动至该最佳位置。尤其是在动画摄影中，要求高速且连续地重复这一系列的动作。而且，为了执行晃动，要求聚焦组尽量缩小口径且轻质，以便能够高速地驱动聚焦组。

另外，在光学系统的最靠像侧配置有正透镜组的情况下，必须在一定程度上增强聚焦组的光焦度，故容易产生因聚焦时的晃动而导致的像差变动、变倍作用。为了抑制因聚焦时的晃动而导致的像差变动、变倍作用，更优选在光学系统的最靠像侧配置负透镜组。

为了应对上述的要求，提出了能够充分应对动画摄影的内聚焦式透镜(例如，参照专利文献1。)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-97212号公报

专利文献1所公开的内聚焦式透镜从物侧起依次配置具有正光焦度的第一透镜组、具有负光焦度的第二透镜组、以及具有负光焦度的第三透镜组，使第二透镜组移动来进行聚焦。该内聚焦式透镜在35mm胶片相机换算中具有中望远的焦距，且在内部具备小型、轻质的聚焦组。

然而，以往在接收光学像并转换成电图像信号的摄像传感器中，在利用单片微透镜等用于高效地获取入射光的方面存在限制，希望在透镜侧将射出光瞳增大到一定程度以上而确保向摄像传感器入射的入射光束的远心性。

然而，在近年来的摄像传感器中，伴随着孔径率的提高、单片微透镜的设计自由度进展，摄像透镜侧所谋求的射出光瞳的限制也变少。此外，如今的软件、相机系统也不断进步、提高，即便歪曲像差在一定程度上变大且在以往较为显眼，也能够通过图像处理来进行修正。

为此，在现有的摄像透镜中，虽然在光学系统的最靠像侧配置正透镜成分以确保远心性，但近年来变得不再必要，即便在光学系统的最靠像侧配置负透镜成分而存在光束倾斜射入摄像传感器的情况，因光瞳与单片微透镜的不相称等导致的周边减光(阴影)也难以变得显眼。另外，通过能够在光学系统的最靠像侧配置负透镜成分，可以期待光学系统口径的小型化。

与此相对地，在专利文献1所公开的内聚焦式透镜中，虽然光学系统全长变短，但由于在光学系统的最靠像侧配置有正透镜成分，因此适合于实现明亮的光学系统，而第三透镜组(最靠像侧的透镜)的口径的小型化不充分。因此，难以应用于近年来广泛普及的以无反式单眼相机为代表的光学系统的口径方向的小型化得以进展的相机。

此外，专利文献1所公开的内聚焦式透镜并非以广角化为目的，故没有考虑在实现广角化的基础上所需要的、像面弯曲、歪曲像差的修正、周边光量的确保这样的方面。

发明内容

本发明为了消除上述现有技术的问题点，其目的在于提供一种具备小型、轻质的聚焦组、并且具有广角的焦距且具备高成像性能的小型的内聚焦式透镜。

解决方案

为了解决上述课题并实现目的，本发明所涉及的内聚焦式透镜的特征在于，所述内聚焦式透镜由从物侧起依次配置的、具有正光焦度的第一透镜组、具有负光焦度的第二透镜组、具有负光焦度的第三透镜组构成，所述第一透镜组在最靠物侧具备至少1片以上的负弯月透镜，在固定了所述第一透镜组以及所述第三透镜组的状态下，以所述第一透镜组与所述第二透镜组之间的间隔扩大、所述第二透镜组与所述第三透镜组之间的间隔缩小的方式使所述第二透镜组沿着光轴从物侧向像侧移动，由此来进行从无限远物体对焦状态到最近处距离物体对焦状态的聚焦，并且，所述内聚焦式透镜满足以下所示的条件式：

(1)f3/f≤-29.1

其中，f3表示无限远物体对焦状态下的所述第三透镜组的焦距，f表示无限远物体对焦状态下的光学系统整个系统的焦距。

根据本发明，能够实现具备小型、轻质的聚焦组、并且具有广角的焦距且具备高成像性能的小型的内聚焦式透镜。

此外，本发明所涉及的内聚焦式透镜在所述发明的基础上，其特征在于，满足以下所示的条件式：

(2)0.28≤f1/f≤1.30

其中，f1表示无限远物体对焦状态下的所述第一透镜组的焦距。

根据本发明，能够实现更小型且具备高成像性能的内聚焦式透镜。

(3)0.50≤βinf/βmod≤2.02

其中，βinf表示无限远物体对焦状态下的所述第二透镜组的近轴倍率，βmod表示最近处距离物体对焦状态下的所述第二透镜组的近轴倍率。

根据本发明，能够抑制因聚焦而导致的视场角变动，从而提高成像性能。

此外，本发明所涉及的内聚焦式透镜在所述发明的基础上，其特征在于，所述第三透镜组由从物侧起依次配置的、具有正光焦度的前子透镜组和具有负光焦度的后子透镜组构成，在所述前子透镜组与所述后子透镜组之间形成有在该第三透镜组中最宽的轴上空气间隔。

根据本发明，能够缩小靠近成像面的透镜的口径，并且能够良好地修正轴上像差、轴外像差(尤其是歪曲像差)。

此外，本发明所涉及的内聚焦式透镜在所述发明的基础上，其特征在于，在所述第三透镜组的最靠像侧配置具有负光焦度的单透镜成分，并且满足以下所示的条件式：

(4)0≤(R1+R2)/(R1-R2)

其中，R1表示具有负光焦度的所述单透镜成分的物侧空气边界面的曲率半径，R2表示具有负光焦度的所述单透镜成分的像侧空气边界面的曲率半径。

根据本发明，能够缩小第三透镜组(最靠像侧的透镜)的口径，并且能够良好地修正轴外的彗形像差。

此外，本发明所涉及的内聚焦式透镜在所述发明的基础上，其特征在于，具备对规定的口径进行限定的孔径光阑，并且满足以下所示的条件式：

(5)0.24≤L1s/L≤0.95

其中，L1s表示从所述第一透镜组的最靠物侧面到所述孔径光阑的轴上距离，L表示光学系统中的、从最靠物侧的透镜面顶点到成像面的轴上距离(光学系统全长)。

根据本发明，在维持成像性能的同时实现前透镜直径以及后透镜直径的缩小，由此能够促进光学系统的小型化。

此外，本发明所涉及的内聚焦式透镜在所述发明的基础上，其特征在于，所述第二透镜组由具有负光焦度的单透镜成分构成。

根据本发明，通过实现作为聚焦组的第二透镜组的小型、轻质化，能够提供适于动画摄影的内聚焦式透镜。

(6)-7.46≤f2/f≤-2.11

其中，f2表示无限远物体对焦状态下的所述第二透镜组的焦距。

根据本发明，能够缩短光学系统的全长，并且能够提高成像性能。

此外，本发明所涉及的内聚焦式透镜在所述发明的基础上，其特征在于，所述第三透镜组构成为包括具有负光焦度的单透镜成分，该具有负光焦度的单透镜成分由单一的玻璃材料形成，并且，所述内聚焦式透镜满足以下所示的条件式：

(7)30≤νdn

其中，νdn表示具有负光焦度的所述单透镜成分的相对于d线的阿贝数。

根据本发明，能够容易实现第三透镜组所包含的、具有负光焦度的单透镜成分的小型、轻质化，并且能够良好地修正倍率色差。

发明效果

根据本发明，起到能够提供具备小型、轻质的聚焦组、并且具有广角的焦距且具备高成像性能的小型的内聚焦式透镜这样的效果。根据本发明，能够提供也适于动画摄影的小型的内聚焦式透镜。

附图说明

图1是示出实施例1所涉及的内聚焦式透镜的结构的沿着光轴的剖视图。

图2是实施例1所涉及的内聚焦式透镜的各像差图。

图3是示出实施例2所涉及的内聚焦式透镜的结构的沿着光轴的剖视图。

图4是实施例2所涉及的内聚焦式透镜的各像差图。

图5是示出实施例3所涉及的内聚焦式透镜的结构的沿着光轴的剖视图。

图6是实施例3所涉及的内聚焦式透镜的各像差图。

图7是示出实施例4所涉及的内聚焦式透镜的结构的沿着光轴的剖视图。

图8是实施例4所涉及的内聚焦式透镜的各像差图。

附图标记说明：

G₁₁、G₂₁、G₃₁、G₄₁ 第一透镜组

G₁₂、G₂₂、G₃₂、G₄₂ 第二透镜组

G₁₃、G₂₃、G₃₃、G₄₃第三透镜组

G_13F、G_23F、G_33F、G_43F前子透镜组

G_13R、G_23R、G_33R、G_43R后子透镜组

L₁₁₁、L₁₁₂、L₂₁₁、L₂₁₂、L₃₁₁、L₃₁₂、L₄₁₁、L₄₁₂负弯月透镜

L₁₁₃、L₁₁₅、L₁₂₁、L₁₃₃、L₂₁₃、L₂₁₅、L₂₂₁、L₂₃₃、L₃₁₃、L₃₁₅、L₃₂₁、L₃₃₃、L₄₁₃、L₄₁₅、L₄₂₁、L₄₃₃负透镜

L₁₁₄、L₁₁₆、L₁₁₇、L₁₃₁、L₁₃₂、L₂₁₄、L₂₁₆、L₂₁₇、L₂₃₁、L₂₃₂、L₃₁₄、L₃₁₆、L₃₁₇、L₃₃₁、L₃₃₂、L₄₁₄、L₄₁₆、L₄₁₇、L₄₃₁、L₄₃₂正透镜

STP孔径光阑

IMG成像面

CG玻璃罩

具体实施方式

以下，对本发明所涉及的内聚焦式透镜的优选实施方式进行详细说明。

本发明所涉及的内聚焦式透镜由从物侧起依次配置的、具有正光焦度的第一透镜组、具有负光焦度的第二透镜组、以及具有负光焦度的第三透镜组构成。

在本发明所涉及的内聚焦式透镜中，在固定了第一透镜组以及第三透镜组的状态下，以第一透镜组与第二透镜组之间的间隔扩大、第二透镜组与第三透镜组之间的间隔缩小的方式使第二透镜组沿着光轴从物侧向像侧移动，由此来进行从无限远物体对焦状态到最近处距离物体对焦状态的聚焦。这样，通过使第二透镜组移动而进行聚焦，由此不使光学系统全长发生变化就能够提高防尘、防音性能。

另外，通过在最靠物侧配置有具有正光焦度的第一透镜组，能够缩小向后续的第二透镜组导入的光束直径。因此，能够缩小作为聚焦组的第二透镜组的口径并实现第二透镜组的轻质化。其结果是，能够实现高速且肃静性高的聚焦，对于动画摄影是有效的。另外，由于能够缩小第二透镜组的口径，因此有利于光学系统口径的小型化。

另外，通过在第一透镜组的最靠物侧配置至少1片以上的负弯月透镜，光学系统的广角化变得容易。

此外，通过在最靠像侧配置具有负光焦度的第三透镜组，能够缩小远摄比(全长/焦距)而缩短后焦距，能够促进光学系统的小型化。

本发明的目的在于提供一种具备小型、轻质的聚焦组、并且具有广角的焦距且具备高成像性能的小型的内聚焦式透镜。对此，为了实现所述目的，在上述特征的基础上，设定以下所示那样的各种条件。

首先，在本发明所涉及的内聚焦式透镜中，当将无限远物体对焦状态下的第三透镜组的焦距设为f3、将无限远物体对焦状态下的光学系统整个系统的焦距设为f时，优选满足下面的条件式。

(1)f3/f≤-29.1

条件式(1)是对无限远物体对焦状态下的、第三透镜组的焦距与光学系统整个系统的焦距之比进行限定的式子。通过满足该条件式(1)，能够使第三透镜组的光焦度合理化，能够在维持高成像性能的状态下实现光学系统的全长以及口径的小型化。

当超过条件式(1)的上限时，第三透镜组的光焦度变强。在该情况下，该光学系统整个系统中的F值呈变大的趋势，无法获得明亮的光学系统。为了在该状态下实现明亮的光学系统，需要较大地打开孔径光阑。然而，当较大地打开孔径光阑时，显著产生各像差，因此为了实现成像性能良好的光学系统，必须增加透镜片数以进行像差修正。尤其是需要增加构成第一透镜组的透镜的片数。当构成光学系统的透镜片数变多时，难以实现光学系统的小型、轻质化，故不优选。

需要说明的是，当上述条件式(1)满足下面所示的范围时，能够期待更优选的效果。

(1a)-12000≤f3/f≤-30.1

另外，当上述条件式(1a)满足下面所示的范围时，能够期待进一步优选的效果。

(1b)-10000≤f3/f≤-31.1

此外，在本发明所涉及的内聚焦式透镜中，当将无限远物体对焦状态下的第一透镜组的焦距设为f1、将无限远物体对焦状态下的光学系统整个系统的焦距设为f时，优选满足下面的条件式。

(2)0.28≤f1/f≤1.30

条件式(2)是对无限远物体对焦状态下的、第一透镜组的焦距与光学系统整个系统的焦距之比进行限定的式子。通过满足条件式(2)，第一透镜组的焦距相对于光学系统整个系统的焦距是合适的，能够实现后透镜直径的缩小以及光学系统全长的缩短，并且能够提高成像性能。

当低于条件式(2)的下限时，不仅第一透镜组的焦距变短而导致球面像差变得修正不足，而且，后续的透镜组的近轴成像倍率变大而导致后透镜直径扩大且牵连光学系统的大型化，故不优选。另一方面，当超过条件式(2)的上限时，第一透镜组的焦距变长而使光学系统全长延长，从而难以实现光学系统的小型化。

需要说明的是，当上述条件式(2)满足下面所示的范围时，能够期待更优选的效果。

(2a)0.37≤f1/f≤0.97

另外，当上述条件式(2a)满足下面所示的范围时，能够期待进一步优选的效果。

(2b)0.45≤f1/f≤0.80

此外，在本发明所涉及的内聚焦式透镜中，当将无限远物体对焦状态下的第二透镜组的近轴倍率设为βinf、将最近处距离物体对焦状态下的第二透镜组的近轴倍率设为βmod时，优选满足下面的条件式。

(3)0.50≤βinf/βmod≤2.02

条件式(3)是对无限远物体对焦状态和最近处距离物体对焦状态下的第二透镜组的近轴横向倍率之比进行限定的式子。通过满足条件式(3)，即便使聚焦组(第二透镜组)运转也能够抑制倍率的变化，从而能够抑制聚焦时的视场角变动。当脱离条件式(3)所限定的范围时，无法抑制聚焦时的视场角变动。当在聚焦组的移动过程中发生视场角变动时，会看到图像摇晃而使图像的品位降低。

需要说明的是，当上述条件式(3)满足下面所示的范围时，能够期待更优选的效果。

(3a)0.60≤βinf/βmod≤1.80

另外，当上述条件式(3a)满足下面所示的范围时，能够期待进一步优选的效果。

(3b)0.68≤βinf/βmod≤1.60

此外，当上述条件式(3b)满足下面所示的范围时，能够极力缩小聚焦时的视场角变动。

(3c)0.80≤βinf/βmod≤1.40

此外，在本发明所涉及的内聚焦式透镜中，将第三透镜组由从物侧起依次配置的、具有正光焦度的前子透镜组和具有负光焦度的后子透镜组构成，并且在前子透镜组与后子透镜组之间形成在第三透镜组中最宽的轴上空气间隔。

如此一来，能够缩小靠近成像面的透镜口径，并且能够提高成像性能。即，能够通过在第三透镜组的物侧配置具有正光焦度的前子透镜组，来抑制在以搭载于无反式单眼相机等的小型相机为目的的短法兰距的光学系统的小型化方面成为课题的像侧的透镜口径的扩大。

此外，通过以设置空气间隔的方式将具有负光焦度的后子透镜组配置在前子透镜组的像侧，由此能够在具有正光焦度的前子透镜组中修正轴上像差，并且能够在后子透镜组中良好地修正轴外像差、尤其是歪曲像差。

另外，在本发明所涉及的内聚焦式透镜中，优选在第三透镜组的最靠像侧配置具有负光焦度的单透镜成分。如此一来，能够进一步促进第三透镜组(最靠像侧的透镜)的口径的小型化，适于近年来广泛普及的无反式单眼相机等小型相机。

需要说明的是，单透镜成分包括单一的研磨透镜、非球面透镜、复合非球面透镜、接合透镜，不包括带有空气层且未相互粘合的例如正负2片透镜等。

在本发明所涉及的内聚焦式透镜中，在第三透镜组的最靠像侧配置具有负光焦度的单透镜成分的基础上，当将该具有负光焦度的单透镜成分的物侧空气边界面的曲率半径设为R1、将该具有负光焦度的单透镜成分的像侧空气边界面的曲率半径设为R2时，优选满足下面的条件式。

(4)0≤(R1+R2)/(R1-R2)

条件式(4)是对在第三透镜组的最靠像侧配置的、具有负光焦度的单透镜成分的形状进行限定的式子。当满足条件式(4)时，在该单透镜成分中，物侧面的曲率半径变得比像侧面的曲率半径大。其结果是，能够良好地修正轴外彗形像差。

需要说明的是，当上述条件式(4)满足下面所示的范围时，能够期待更优选的效果。

(4a)0.5≤(R1+R2)/(R1-R2)

另外，当上述条件式(4a)满足下面所示的范围时，能够期待进一步优选的效果。

(4b)0.7≤(R1+R2)/(R1-R2)≤100

此外，本发明所涉及的内聚焦式透镜优选为，具备对规定的口径进行限定的孔径光阑，当将从第一透镜组的最靠物侧面至孔径光阑的轴上距离设为L1s、将光学系统中的从最靠物侧的透镜面顶点到成像面的轴上距离(光学系统全长)设为L时，满足下面的条件式。

(5)0.24≤L1s/L≤0.95

条件式(5)是对从第一透镜组的最靠物侧面到孔径光阑的轴上距离与光学系统全长之比进行限定的式子。通过满足条件式(5)，能够对孔径光阑相对于光学系统全长的适当位置进行限定，能够在维持高成像性能的同时实现光学系统口径的小型化。

当低于条件式(5)的下限时，不仅孔径光阑过于靠近物侧且像侧的透镜口径扩大，而且显著产生后组中的轴外像差、主要是歪曲像差，故不优选。另一方面，当超过条件式(5)的上限时，孔径光阑过于靠近像侧，牵连前透镜的有效直径的扩大，难以实现光学系统的小型化。需要说明的是，孔径光阑优选配置在第一透镜组内。

需要说明的是，当上述条件式(5)满足下面所示的范围时，能够期待更优选的效果。

(5a)0.32≤L1s/L≤0.71

另外，当上述条件式(5a)满足下面所示的范围时，能够期待进一步优选的效果。

(5b)0.40≤L1s/L≤0.60

此外，在本发明所涉及的内聚焦式透镜中，优选由具有负光焦度的单透镜成分构成第二透镜组。需要说明的是，单透镜成分的意思如上所述。

通过由具有负光焦度的单透镜成分构成第二透镜组，能够实现聚焦组的小型、轻质化，能够实现高速的聚焦，对于动画摄影而言是有效的。另外，通过实现聚焦组的小型、轻质化，负责聚焦组的驱动的致动器等驱动机构的负荷也减少，从而有利于节电。另外，能够促进该驱动机构的进一步的小型化。

此外，在本发明所涉及的内聚焦式透镜中，当将无限远物体对焦状态下的第二透镜组的焦距设为f2、将无限远物体对焦状态下的光学系统整个系统的焦距设为f时，优选满足下面的条件式。

(6)-7.46≤f2/f≤-2.11

条件式(6)是对无限远物体对焦状态下的、第二透镜组的焦距与光学系统整个系统的焦距之比进行限定的式子。通过满足条件式(6)，能够在实现光学系统的小型化的同时维持高成像性能(尤其是对于像面弯曲的修正而言是有效的)。

当低于条件式(6)的下限时，第二透镜组的焦距变长，第二透镜组的负屈光力变得过弱。其结果是，聚焦时的第二透镜组的移动量增大，光学系统全长延长，难以实现光学系统的小型化。另一方面，当超过条件式(6)的上限时，第二透镜组的焦距变短，第二透镜组的负屈光力变得过强。其结果是，伴随着聚焦时的第二透镜组的移动的像差变动(尤其是像面弯曲的变动)、视场角变动变得过大，故不优选。

需要说明的是，当上述条件式(6)满足下面所示的范围时，能够期待更优选的效果。

(6a)-5.60≤f2/f≤-1.80

另外，当上述条件式(6a)满足下面所示的范围时，能够期待进一步优选的效果。

(6b)-5.00≤f2/f≤-1.62

此外，在本发明所涉及的内聚焦式透镜中，优选第三透镜组构成为包括具有负光焦度的单透镜成分，更优选该单透镜成分由单一的玻璃材料形成。当由单一的玻璃材料形成第三透镜组中的该单透镜成分时，能够容易地实现该单透镜成分的光轴方向、径向的小型化。另外，也能够容易实现该单透镜成分的轻质化。

而且，在本发明所涉及的内聚焦式透镜中，当将该具有负光焦度的单透镜成分的相对于d线的阿贝数设为νdn时，优选满足下面的条件式。

(7)30≤νdn

当低于条件式(7)的下限时，倍率色差变得过度修正，难以维持高成像性能，故不优选。

此外，在本发明所涉及的内聚焦式透镜中，当将第二透镜组的最靠物侧面的曲率半径设为R21、将第二透镜组的最靠像侧面的曲率半径设为R22时，优选满足下面的条件式。

(8)0≤(R21+R22)/(R21-R22)

条件式(8)是对第二透镜组中的最靠物侧面的形状和最靠像侧面的形状进行限定的式子。通过满足条件式(8)，第二透镜组中的最靠像侧面的曲率半径变得比最靠物侧面的曲率半径小。其结果是，能够减小向具有较强的屈光力的面入射的光线角度的变化，能够抑制聚焦时的像面弯曲的变动。

需要说明的是，当上述条件式(8)满足下面所示的范围时，能够期待更优选的效果。

(8a)1≤(R21+R22)/(R21-R22)

另外，当上述条件式(8a)满足下面所示的范围时，能够期待进一步优选的效果。

(8b)1≤(R21+R22)/(R21-R22)≤300

另外，在本发明所涉及的内聚焦式透镜中，当在第一透镜组中配置形成有非球面的正透镜时，对于球面像差的修正而言是有效的。尤其是在该正透镜上形成弱化近轴曲率的屈光力的形状的非球面时，球面像差的修正效果提高。

另外，在本发明所涉及的内聚焦式透镜中，当在构成第二透镜组的透镜上形成非球面时，对于像面弯曲的修正而言更为有效。尤其是在构成第二透镜组的透镜上形成弱化近轴曲率的屈光力的形状的非球面时，像面弯曲的修正效果进一步提高，并且抑制聚焦时的像面弯曲的变动的效果进一步提高。

另外，在本发明所涉及的内聚焦式透镜中，当在构成第三透镜组的透镜上形成非球面时，对于像面弯曲的修正而言是有效的。尤其是在构成第三透镜组的透镜上形成弱化近轴曲率的屈光力的形状的非球面时，像面弯曲的修正效果提高。

如以上说明那样，根据本发明，能够实现具备小型、轻质的聚焦组、并且具有广角的焦距且具备高成像性能的小型的内聚焦式透镜。尤其是通过满足上述各条件式，能够实现适于动画摄影的、更小型且具有高成像性能的内聚焦式透镜。

以下，基于附图对本发明所涉及的内聚焦式透镜的实施例进行详细说明。需要说明的是，本发明并不被以下的实施例限定。

实施例1

图1是示出实施例1所涉及的内聚焦式透镜的结构的沿着光轴的剖视图。图1示出无限远物体对焦状态。该内聚焦式透镜从未图示的物侧起依次配置具有正光焦度的第一透镜组G₁₁、具有负光焦度的第二透镜组G₁₂、以及具有负光焦度的第三透镜组G₁₃而构成。在第三透镜组G₁₃与成像面IMG之间配置有玻璃罩CG。

第一透镜组G₁₁从物侧起依次配置负弯月透镜L₁₁₁、负弯月透镜L₁₁₂、负透镜L₁₁₃、正透镜L₁₁₄、负透镜L₁₁₅、正透镜L₁₁₆、对规定的口径进行限定的孔径光阑STP、以及正透镜L₁₁₇而构成。在负透镜L₁₁₃的两面形成有非球面。负透镜L₁₁₅与正透镜L₁₁₆被接合。在正透镜L₁₁₇的两面形成有非球面。

第二透镜组G₁₂由负透镜L₁₂₁构成。在负透镜L₁₂₁的两面形成有非球面。

第三透镜组G₁₃从物侧起依次配置具有正光焦度的前子透镜组G_13F、具有负光焦度的后子透镜组G_13R而构成。在前子透镜组G_13F与后子透镜组G_13R之间形成有在第三透镜组G₁₃中最宽的轴上空气间隔。

前子透镜组G_13F从物侧起依次配置正透镜L₁₃₁和正透镜L₁₃₂而构成。后子透镜组G_13R由负透镜L₁₃₃构成。负透镜L₁₃₃由单一的玻璃材料形成。在负透镜L₁₃₃的两面形成有非球面。

在该内聚焦式透镜中，在固定了第一透镜组G₁₁以及第三透镜组G₁₃的状态下，以第一透镜组G₁₁与第二透镜组G₁₂之间的间隔扩大、第二透镜组G₁₂与第三透镜组G₁₃之间的间隔缩小的方式使第二透镜组G₁₂沿着光轴从物侧向成像面IMG侧移动，由此来进行从无限远物体对焦状态到最近处距离物体对焦状态的聚焦。

以下，示出与实施例1所涉及的内聚焦式透镜相关的各种数值数据。

(透镜数据)

r₁＝28.832

d₁＝2.000 nd₁＝1.5935 νd₁＝67.00

r₂＝15.623

d₂＝6.886

r₃＝29.397

d₃＝1.500 nd₂＝1.4970 νd₂＝81.61

r₄＝13.122

d₄＝5.883

r₅＝52.568(非球面)

d₅＝1.300 nd₃＝1.5920 νd₃＝67.02

r₆＝12.910(非球面)

d₆＝3.068

r₇＝30.333

d₇＝2.265 nd₄＝1.8810 νd₄＝40.14

r₈＝141.737

d₈＝12.099

r₉＝24.676

d₉＝1.000 nd₅＝1.8810 νd₅＝40.14

r₁₀＝13.601

d₁₀＝5.292 nd₆＝1.4875 νd₆＝70.44

r₁₁＝-35.502

d₁₁＝1.300

r₁₂＝∞(孔径光阑)

d₁₂＝2.425

r₁₃＝30.850(非球面)

d₁₃＝4.386 nd₇＝1.4971 νd₇＝81.56

r₁₄＝-18.338(非球面)

d₁₄＝D(14)(可变)

r₁₅＝45.781(非球面)

d₁₅＝0.800 nd₈＝1.7290 νd₈＝54.04

r₁₆＝19.193(非球面)

d₁₆＝D(16)(可变)

r₁₇＝-68.737

d₁₇＝2.535 nd₉＝1.4970 νd₉＝81.61

r₁₈＝-25.555

d₁₈＝0.100

r₁₉＝-329.577

d₁₉＝4.036 nd₁₀＝1.4970 νd₁₀＝81.61

r₂₀＝-23.042

d₂₀＝0.329

r₂₁＝-400.000(非球面)

d₂₁＝1.200 nd₁₁＝1.8820 νd₁₁＝37.22

r₂₂＝26.785(非球面)

d₂₂＝25.606

r₂₃＝∞

d₂₃＝2.500 nd₁₂＝1.5168 νd₁₂＝64.20

r₂₄＝∞

d₂₄＝1.000

r₂₅＝∞(成像面)

圆锥系数(k)以及非球面系数(A₄、A₆、A₈、A₁₀)

(第5面)

k＝0，

A₄＝-2.6625×10^-5，A₆＝3.0031×10^-7，

A₈＝-1.7989×10^-9，A₁₀＝5.7847×10^-12

(第6面)

k＝0，

A₄＝-6.8334×10^-5，A₆＝8.4364×10^-9，

A₈＝-1.2228×10^-9，A₁₀＝-9.8374×10^-12

(第13面)

k＝0，

A₄＝-2.2269×10^-5，A₆＝1.1253×10^-9，

A₈＝-1.0562×10^-9，A₁₀＝-3.1969×10^-12

(第14面)

k＝0，

A₄＝5.1791×10^-5，A₆＝-5.2286×10^-7，

A₈＝4.0083×10^-9，A₁₀＝2.3692×10^-11

(第15面)

k＝0，

A₄＝2.0348×10^-5，A₆＝-1.1141×10^-6，

A₈＝1.4175×10^-8，A₁₀＝-5.7786×10^-11

(第16面)

k＝0，

A₄＝2.1580×10^-5，A₆＝-8.9505×10^-7，

A₈＝1.2780×10^-8，A₁₀＝-5.7413×10^-11

(第21面)

k＝0，

A₄＝-2.4151×10^-5，A₆＝-1.3394×10^-7，

A₈＝2.2182×10^-9，A₁₀＝-7.5852×10^-12

(第22面)

k＝0，

A₄＝-3.5206×10^-6，A₆＝-1.2925×10^-7，

A₈＝2.2655×10^-9，A₁₀＝-8.5817×10^-12

(各对焦状态的数值数据)

(与条件式(1)相关的数值)

f3/f＝-38.97

(与条件式(2)相关的数值)

f1/f＝0.55

(与条件式(3)相关的数值)

βinf(无限远物体对焦状态下的第二透镜组G₁₂的近轴倍率)＝1.83

βmod(最近处距离物体对焦状态下的第二透镜组G₁₂的近轴倍率)＝1.81

βinf/βmod＝1.01

(与条件式(4)相关的数值)

R1(负透镜L₁₃₃的物侧空气边界面的曲率半径)＝-400.000

R2(负透镜L₁₃₃的像侧空气边界面的曲率半径)＝26.785

(R1+R2)/(R1-R2)＝0.87

(与条件式(5)相关的数值)

L1s(从第一透镜组G₁₁的最靠物侧面到孔径光阑STP的轴上距离)＝42.593

L(从第一透镜组G₁₁的最靠物侧的透镜面顶点到成像面IMG的轴上距离(光学系统全长))＝95.501

L1s/L＝0.45

(与条件式(6)相关的数值)

f2/f＝-2.48

(与条件式(7)相关的数值)

νdn(负透镜L₁₃₃的相对于d线的阿贝数)＝37.22

(与条件式(8)相关的数值)

R21(负透镜L₁₂₁的最靠物侧面的曲率半径)＝45.781

R22(负透镜L₁₂₁的最靠像侧面的曲率半径)＝19.193

(R21+R22)/(R21-R22)＝2.44

图2是实施例1所涉及的内聚焦式透镜的各像差图。在球面像差图中，纵轴表示F值(附图中由FNO表示)，实线表示与d线(λ＝587.56nm)相当的波长特性，短虚线表示与g线(λ＝435.84nm)相当的波长特性，长虚线表示与C线(λ＝656.28nm)相当的波长特性。在像散图中，纵轴表示像高(附图中由Y表示)，且示出与d线(λ＝587.56nm)相当的波长特性。需要说明的是，在像散图中，实线示出弧矢面(附图中由S表示)的特性，虚线示出子午面(附图中由M表示)的特性。在歪曲像差图中，纵轴表示像高(附图中由Y表示)，且示出与d线(λ＝587.56nm)相当的波长特性。

实施例2

图3是示出实施例2所涉及的内聚焦式透镜的结构的沿着光轴的剖视图。图3示出无限远物体对焦状态。该内聚焦式透镜从未图示的物侧起依次配置具有正光焦度的第一透镜组G₂₁、具有负光焦度的第二透镜组G₂₂、以及具有负光焦度的第三透镜组G₂₃而构成。在第三透镜组G₂₃与成像面IMG之间配置有玻璃罩CG。

第一透镜组G₂₁从物侧起依次配置负弯月透镜L₂₁₁、负弯月透镜L₂₁₂、负透镜L₂₁₃、正透镜L₂₁₄、负透镜L₂₁₅、正透镜L₂₁₆、对规定的口径进行限定的孔径光阑STP、以及正透镜L₂₁₇而构成。在负透镜L₂₁₃的两面形成有非球面。负透镜L₂₁₅与正透镜L₂₁₆被接合。在正透镜L₂₁₇的两面形成有非球面。

第二透镜组G₂₂由负透镜L₂₂₁构成。在负透镜L₂₂₁的两面形成有非球面。

第三透镜组G₂₃从物侧起依次配置具有正光焦度的前子透镜组G_23F和具有负光焦度的后子透镜组G_23R而构成。在前子透镜组G_23F与后子透镜组G_23R之间形成有第三透镜组G₂₃中最宽的轴上空气间隔。

前子透镜组G_23F从物侧起依次配置正透镜L₂₃₁和正透镜L₂₃₂而构成。后子透镜组G_23R由负透镜L₂₃₃构成。负透镜L₂₃₃由单一的玻璃材料形成。在负透镜L₂₃₃的两面形成有非球面。

在该内聚焦式透镜中，在固定了第一透镜组G₂₁以及第三透镜组G₂₃的状态下，以第一透镜组G₂₁与第二透镜组G₂₂之间的间隔扩大、第二透镜组G₂₂与第三透镜组G₂₃之间的间隔缩小的方式使第二透镜组G₂₂沿着光轴从物侧向成像面IMG侧移动，由此来进行从无限远物体对焦状态到最近处距离物体对焦状态的聚焦。

以下，示出与实施例2所涉及的内聚焦式透镜相关的各种数值数据。

(透镜数据)

r₁＝30.152

d₁＝2.000 nd₁＝1.5935 νd₁＝67.00

r₂＝16.214

d₂＝6.369

r₃＝31.366

d₃＝1.500 nd₂＝1.4970 νd₂＝81.61

r₄＝13.499

d₄＝5.658

r₅＝51.837(非球面)

d₅＝1.300 nd₃＝1.5920 νd₃＝67.02

r₆＝13.285(非球面)

d₆＝2.866

r₇＝27.620

d₇＝2.238 nd₄＝1.8810 νd₄＝40.14

r₈＝87.188

d₈＝12.690

r₉＝23.272

d₉＝1.000 nd₅＝1.8810 νd₅＝40.14

r₁₀＝13.324

d₁₀＝5.334 nd₆＝1.4875 νd₆＝70.44

r₁₁＝-43.127

d₁₁＝1.629

r₁₂＝∞(孔径光阑)

d₁₂＝1.822

r₁₃＝30.203(非球面)

d₁₃＝4.424 nd₇＝1.4971 νd₇＝81.56

r₁₄＝-18.833(非球面)

d₁₄＝D(14)(可变)

r₁₅＝42.496(非球面)

d₁₅＝0.800 nd₈＝1.7290 νd₈＝54.04

r₁₆＝18.812(非球面)

d₁₆＝D(16)(可变)

r₁₇＝647.460

d₁₇＝3.783 nd₉＝1.4970 νd₉＝81.61

r₁₈＝-19.801

d₁₈＝0.100

r₁₉＝-48.734

d₁₉＝2.492 nd₁₀＝1.4970 νd₁₀＝81.61

r₂₀＝-33.384

d₂₀＝0.761

r₂₁＝-400.000(非球面)

d₂₁＝1.200 nd₁₁＝1.8820 νd₁₁＝37.22

r₂₂＝27.667(非球面)

d₂₂＝22.428

r₂₃＝∞

d₂₃＝2.500 nd₁₂＝1.5168 νd₁₂＝64.20

r₂₄＝∞

d₂₄＝1.000

r₂₅＝∞(成像面)

圆锥系数(k)以及非球面系数(A₄、A₆、A₈、A₁₀)

(第5面)

k＝0，

A₄＝-2.7090×10^-5，A₆＝2.6283×10^-7，

A₈＝-1.4454×10^-9，A₁₀＝4.3803×10^-12

(第6面)

k＝0，

A₄＝-6.1483×10^-5，A₆＝4.0703×10^-8，

A₈＝-1.1388×10^-9，A₁₀＝-6.0150×10^-12

(第13面)

k＝0，

A₄＝-2.2964×10^-5，A₆＝-6.1034×10^-9，

A₈＝-1.0258×10^-9，A₁₀＝2.5147×10^-12

(第14面)

k＝0，

A₄＝4.6889×10^-5，A₆＝-4.5934×10^-7，

A₈＝3.4940×10^-9，A₁₀＝-1.7504×10^-11

(第15面)

k＝0，

A₄＝2.0032×10^-5，A₆＝-1.0580×10^-6，

A₈＝1.3913×10^-8，A₁₀＝-6.6138×10^-11

(第16面)

k＝0，

A₄＝2.3359×10^-5，A₆＝-8.3928×10^-7，

A₈＝1.2186×10^-8，A₁₀＝-6.4391×10^-11

(第21面)

k＝0，

A₄＝-2.3499×10^-5，A₆＝-1.2412×10^-7，

A₈＝2.2965×10^-9，A₁₀＝-8.5091×10^-12

(第22面)

k＝0，

A₄＝-2.5375×10^-6，A₆＝-1.1587×10^-7，

A₈＝2.1605×10^-9，A₁₀＝-8.6835×10^-12

(各对焦状态的数值数据)

(与条件式(1)相关的数值)

f3/f＝-32.30

(与条件式(2)相关的数值)

f1/f＝0.56

(与条件式(3)相关的数值)

βinf(无限远物体对焦状态下的第二透镜组G₂₂的近轴倍率)＝1.85

βmod(最近处距离物体对焦状态下的第二透镜组G₂₂的近轴倍率)＝1.83

βinf/βmod＝1.01

(与条件式(4)相关的数值)

R1(负透镜L₂₃₃的物侧空气边界面的曲率半径)＝-400.000

R2(负透镜L₂₃₃的像侧空气边界面的曲率半径)＝27.667

(R1+R2)/(R1-R2)＝0.87

(与条件式(5)相关的数值)

L1s(从第一透镜组G₂₁的最靠物侧面到孔径光阑STP的轴上距离)＝42.584

L(从第一透镜组G₂₁的最靠物侧的透镜面顶点到成像面IMG的轴上距离(光学系统全长))＝92.000

L1s/L＝0.46

(与条件式(6)相关的数值)

f2/f＝-2.42

(与条件式(7)相关的数值)

νdn(负透镜L₂₃₃的相对于d线的阿贝数)＝37.22

(与条件式(8)相关的数值)

R21(负透镜L₂₂₁的最靠物侧面的曲率半径)＝42.496

R22(负透镜L₂₂₁的最靠像侧面的曲率半径)＝18.812

(R21+R22)/(R21-R22)＝2.59

图4是实施例2所涉及的内聚焦式透镜的各像差图。在球面像差图中，纵轴表示F值(附图由FNO表示)，实线表示与d线(λ＝587.56nm)相当的波长特性，短虚线表示与g线(λ＝435.84nm)相当的波长特性，长虚线表示与C线(λ＝656.28nm)相当的波长特性。在像散图中，纵轴表示像高(附图中由Y表示)，且示出与d线(λ＝587.56nm)相当的波长特性。需要说明的是，在像散图中，实线示出弧矢面(附图中由S表示)的特性，虚线示出子午面(附图中由M表示)的特性。在歪曲像差图中，纵轴表示像高(附图中由Y表示)，且示出与d线(λ＝587.56nm)相当的波长特性。

实施例3

图5是示出实施例3所涉及的内聚焦式透镜的结构的沿着光轴的剖视图。图5示出无限远物体对焦状态。该内聚焦式透镜从未图示的物侧起依次配置具有正光焦度的第一透镜组G₃₁、具有负光焦度的第二透镜组G₃₂、以及具有负光焦度的第三透镜组G₃₃而构成。在第三透镜组G₃₃与成像面IMG之间配置有玻璃罩CG。

第一透镜组G₃₁从物侧起依次配置负弯月透镜L₃₁₁、负弯月透镜L₃₁₂、负透镜L₃₁₃、正透镜L₃₁₄、负透镜L₃₁₅、正透镜L₃₁₆、对规定的口径进行限定的孔径光阑STP、以及正透镜L₃₁₇而构成。在负透镜L₃₁₃的两面形成有非球面。负透镜L₃₁₅与正透镜L₃₁₆被接合。在正透镜L₃₁₇的两面形成有非球面。

第二透镜组G₃₂由负透镜L₃₂₁构成。在负透镜L₃₂₁的两面形成有非球面。

第三透镜组G₃₃从物侧起依次配置具有正光焦度的前子透镜组G_33F和具有负光焦度的后子透镜组G_33R而构成。在前子透镜组G_33F与后子透镜组G_33R之间形成有在第三透镜组G₃₃中最宽的轴上空气间隔。

前子透镜组G_33F从物侧起依次配置正透镜L₃₃₁和正透镜L₃₃₂而构成。后子透镜组G_33R由负透镜L₃₃₃构成。负透镜L₃₃₃由单一的玻璃材料形成。在负透镜L₃₃₃的两面形成有非球面。

在该内聚焦式透镜中，在固定了第一透镜组G₃₁以及第三透镜组G₃₃的状态下，以第一透镜组G₃₁与第二透镜组G₃₂之间的间隔扩大、第二透镜组G₃₂与第三透镜组G₃₃之间的间隔缩小的方式使第二透镜组G₃₂沿着光轴从物侧向成像面IMG侧移动，由此来进行从无限远物体对焦状态到最近处距离物体对焦状态的聚焦。

以下，示出与实施例3所涉及的内聚焦式透镜相关的各种数值数据。

(透镜数据)

r₁＝29.863

d₁＝2.000 nd₁＝1.5935 νd₁＝67.00

r₂＝15.214

d₂＝7.108

r₃＝31.676

d₃＝1.500 nd₂＝1.4970 νd₂＝81.61

r₄＝12.821

d₄＝5.662

r₅＝56.855(非球面)

d₅＝1.300 nd₃＝1.5920 νd₃＝67.02

r₆＝12.496(非球面)

d₆＝4.710

r₇＝25.649

d₇＝2.736 nd₄＝1.8810 νd₄＝40.14

r₈＝-2872.181

d₈＝10.427

r₉＝29.340

d₉＝1.000 nd₅＝1.8810 νd₅＝40.14

r₁₀＝11.062

d₁₀＝5.282 nd₆＝1.4875 νd₆＝70.44

r₁₁＝-36.758

d₁₁＝1.300

r₁₂＝∞(孔径光阑)

d₁₂＝3.832

r₁₃＝32.994(非球面)

d₁₃＝4.343 nd₇＝1.4971 νd₇＝81.56

r₁₄＝-16.586(非球面)

d₁₄＝D(14)(可变)

r₁₅＝168.747(非球面)

d₁₅＝0.800 nd₈＝1.7290 νd₈＝54.04

r₁₆＝35.344(非球面)

d₁₆＝D(16)(可变)

r₁₇＝-47.172

d₁₇＝2.755 nd₉＝1.4970 νd₉＝81.61

r₁₈＝-20.329

d₁₈＝0.100

r₁₉＝-45.060

d₁₉＝3.412 nd₁₀＝1.4970 νd₁₀＝81.61

r₂₀＝-20.831

d₂₀＝0.833

r₂₁＝-400.000(非球面)

d₂₁＝1.200 nd₁₁＝1.8820 νd₁₁＝37.22

r₂₂＝34.153(非球面)

d₂₂＝20.338

r₂₃＝∞

d₂₃＝2.500 nd₁₂＝1.5168 νd₁₂＝64.20

r₂₄＝∞

d₂₄＝1.000

r₂₅＝∞(成像面)

圆锥系数(k)以及非球面系数(A₄、A₆、A₈、A₁₀)

(第5面)

k＝0，

A₄＝-2.3716×10^-5，A₆＝1.7317×10^-7，

A₈＝-6.4139×10^-10，A₁₀＝1.5464×10^-12

(第6面)

k＝0，

A₄＝-8.7141×10^-5，A₆＝-3.1834×10^-7，

A₈＝1.5577×10^-9，A₁₀＝-2.7154×10^-11

(第13面)

k＝0，

A₄＝-1.4834×10^-5，A₆＝-1.6560×10^-7，

A₈＝1.3132×10^-9，A₁₀＝-1.6004×10^-11

(第14面)

k＝0，

A₄＝2.5383×10^-5，A₆＝-2.6971×10^-7，

A₈＝1.9137×10^-9，A₁₀＝-1.9738×10^-11

(第15面)

k＝0，

A₄＝4.8211×10^-5，A₆＝-8.0172×10^-7，

A₈＝1.0635×10^-8，A₁₀＝-4.7053×10^-11

(第16面)

k＝0，

A₄＝5.9595×10^-5，A₆＝-8.2829×10^-7，

A₈＝1.1533×10^-8，A₁₀＝-4.9667×10^-11

(第21面)

k＝0，

A₄＝-7.9720×10^-5，A₆＝-2.0100×10^-7，

A₈＝2.0113×10^-9，A₁₀＝7.2706×10^-14

(第22面)

k＝0，

A₄＝-4.3301×10^-5，A₆＝-1.5941×10^-7，

A₈＝3.0911×10^-9，A₁₀＝-7.0460×10^-12

(各对焦状态的数值数据)

(与条件式(1)相关的数值)

f3/f＝-7652.47

(与条件式(2)相关的数值)

f1/f＝0.65

(与条件式(3)相关的数值)

βinf(无限远物体对焦状态下的第二透镜组G₃₂的近轴倍率)＝1.59

βmod(最近处距离物体对焦状态下的第二透镜组G₃₂的近轴倍率)＝1.57

βinf/βmod＝1.01

(与条件式(4)相关的数值)

R1(负透镜L₃₃₃的物侧空气边界面的曲率半径)＝-400.000

R2(负透镜L₃₃₃的像侧空气边界面的曲率半径)＝34.153

(R1+R2)/(R1-R2)＝0.84

(与条件式(5)相关的数值)

L1s(从第一透镜组G₃₁的最靠物侧面到孔径光阑STP的轴上距离)＝43.025

L(从第一透镜组G₃₁的最靠物侧的透镜面顶点到成像面IMG的轴上距离(光学系统全长))＝92.000

L1s/L＝0.47

(与条件式(6)相关的数值)

f2/f＝-3.73

(与条件式(7)相关的数值)

νdn(负透镜L₃₃₃的相对于d线的阿贝数)＝37.22

(与条件式(8)相关的数值)

R21(负透镜L₃₂₁的最靠物侧面的曲率半径)＝168.747

R22(负透镜L₃₂₁的最靠像侧面的曲率半径)＝35.344

(R21+R22)/(R21-R22)＝1.53

图6是实施例3所涉及的内聚焦式透镜的各像差图。在球面像差图中，纵轴表示F值(附图中由FNO表示)，实线表示与d线(λ＝587.56nm)相当的波长特性，短虚线表示与g线(λ＝435.84nm)相当的波长特性，长虚线表示与C线(λ＝656.28nm)相当的波长特性。在像散图中，纵轴表示像高(附图中由Y表示)，且示出与d线(λ＝587.56nm)相当的波长特性。需要说明的是，在像散图中，实线示出弧矢面(附图中由S表示)的特性，虚线示出子午面(附图中由M表示)的特性。在歪曲像差图中，纵轴表示像高(附图中由Y表示)，且示出与d线(λ＝587.56nm)相当的波长特性。

实施例4

图7是示出实施例4所涉及的内聚焦式透镜的结构的沿着光轴的剖视图。图7示出无限远物体对焦状态。该内聚焦式透镜从未图示的物侧起依次配置具有正光焦度的第一透镜组G₄₁、具有负光焦度的第二透镜组G₄₂、以及具有负光焦度的第三透镜组G₄₃而构成。在第三透镜组G₄₃与成像面IMG之间配置有玻璃罩CG。

第一透镜组G₄₁从物侧起依次配置负弯月透镜L₄₁₁、负弯月透镜L₄₁₂、负透镜L₄₁₃、正透镜L₄₁₄、负透镜L₄₁₅、正透镜L₄₁₆、正透镜L₄₁₇、以及对规定的口径进行限定的孔径光阑STP而构成。在负透镜L₄₁₃的两面形成有非球面。负透镜L₄₁₅与正透镜L₄₁₆被接合。在正透镜L₄₁₇的两面形成有非球面。

第二透镜组G₄₂由负透镜L₄₂₁构成。在负透镜L₄₂₁的两面形成有非球面。

第三透镜组G₄₃从物侧起依次配置具有正光焦度的前子透镜组G_43F和具有负光焦度的后子透镜组G_43R而构成。在前子透镜组G_43F与后子透镜组G_43R之间形成有在第三透镜组G₄₃中最宽的轴上空气间隔。

前子透镜组G_43F从物侧起依次配置正透镜L₄₃₁和正透镜L₄₃₂而构成。后子透镜组G_43R由负透镜L₄₃₃构成。负透镜L₄₃₃由单一的玻璃材料形成。在负透镜L₄₃₃的两面形成有非球面。

在该内聚焦式透镜中，在固定了第一透镜组G₄₁以及第三透镜组G₄₃的状态下，以第一透镜组G₄₁与第二透镜组G₄₂之间的间隔扩大、第二透镜组G₄₂与第三透镜组G₄₃之间的间隔缩小的方式使第二透镜组G₄₂沿着光轴从物侧向成像面IMG侧移动，由此来进行从无限远物体对焦状态到最近处距离物体对焦状态的聚焦。

以下，示出与实施例4所涉及的内聚焦式透镜相关的各种数值数据。

(透镜数据)

r₁＝28.832

d₁＝2.0000 nd₁＝1.5935 νd₁＝67.00

r₂＝15.623

d₂＝6.8857

r₃＝29.397

d₃＝1.5000 nd₂＝1.4970 νd₂＝81.61

r₄＝13.122

d₄＝5.8831

r₅＝52.568(非球面)

d₅＝1.3000 nd₃＝1.5920 νd₃＝67.02

r₆＝12.910(非球面)

d₆＝3.0680

r₇＝30.333

d₇＝2.2648 nd₄＝1.8810 νd₄＝40.14

r₈＝141.737

d₈＝12.0987

r₉＝24.676

d₉＝1.0000 nd₅＝1.8810 νd₅＝40.14

r₁₀＝13.601

d₁₀＝5.2921 nd₆＝1.4875 νd₆＝70.44

r₁₁＝-35.502

d₁₁＝3.7248

r₁₂＝30.850(非球面)

d₁₂＝4.3865 nd₇＝1.4971 νd₇＝81.56

r₁₃＝-18.338(非球面)

d₁₃＝1.0000

r₁₄＝∞(孔径光阑)

d₁₄＝D(14)(可变)

r₁₅＝45.781(非球面)

d₁₅＝0.8000 nd₈＝1.7290 νd₈＝54.04

r₁₆＝19.193(非球面)

d₁₆＝D(16)(可变)

r₁₇＝-68.737

d₁₇＝2.5350 nd₉＝1.4970 νd₉＝81.61

r₁₈＝-25.555

d₁₈＝0.1000

r₁₉＝-329.577

d₁₉＝4.0360 nd₁₀＝1.4970 νd₁₀＝81.61

r₂₀＝-23.042

d₂₀＝0.3290

r₂₁＝-400.000(非球面)

d₂₁＝1.2000 nd₁₁＝1.8820 νd₁₁＝37.22

r₂₂＝26.785(非球面)

d₂₂＝25.606

r₂₃＝∞

d₂₃＝2.5000 nd₁₂＝1.5168 νd₁₂＝64.20

r₂₄＝∞

d₂₄＝1.0000

r₂₅＝∞(成像面)

圆锥系数(k)以及非球面系数(A₄、A₆、A₈、A₁₀)

(第5面)

k＝0，

A₄＝-2.6625×10^-5，A₆＝3.0031×10^-7，

A₈＝-1.7989×10^-9，A₁₀＝5.7847×10^-12

(第6面)

k＝0，

A₄＝-6.8334×10^-5，A₆＝8.4364×10^-9，

A₈＝-1.2228×10^-9，A₁₀＝-9.8374×10^-12

(第12面)

k＝0，

A₄＝-2.2269×10^-5，A₆＝1.1253×10^-9，

A₈＝-1.0562×10^-9，A₁₀＝-3.1969×10^-12

(第13面)

k＝0，

A₄＝5.1791×10^-5，A₆＝-5.2286×10^-7，

A₈＝4.0083×10^-9，A₁₀＝-2.3692×10^-11

(第15面)

k＝0，

A₄＝2.0348×10^-5，A₆＝-1.1141×10^-6，

A₈＝1.4175×10^-8，A₁₀＝-5.7786×10^-11

(第16面)

k＝0，

A₄＝2.1580×10^-5，A₆＝-8.9505×10^-7，

A₈＝1.2780×10^-8，A₁₀＝-5.7413×10^-11

(第21面)

k＝0，

A₄＝-2.4151×10^-5，A₆＝-1.3394×10^-7，

A₈＝2.2182×10^-9，A₁₀＝-7.5852×10^-12

(第22面)

k＝0，

A₄＝-3.5206×10^-6，A₆＝-1.2925×10^-7，

A₈＝2.2655×10^-9，A₁₀＝-8.5817×10^-12

(各对焦状态的数值数据)

(与条件式(1)相关的数值)

f3/f＝-38.97

(与条件式(2)相关的数值)

f1/f＝0.55

(与条件式(3)相关的数值)

βinf(无限远物体对焦状态下的第二透镜组G₄₂的近轴倍率)＝1.83

βmod(最近处距离物体对焦状态下的第二透镜组G₄₂的近轴倍率)＝1.81

βinf/βmod＝1.01

(与条件式(4)相关的数值)

R1(负透镜L₄₃₃的物侧空气边界面的曲率半径)＝-400.000

R2(负透镜L₄₃₃的像侧空气边界面的曲率半径)＝26.785

(R1+R2)/(R1-R2)＝0.87

(与条件式(5)相关的数值)

L1s(从第一透镜组G₄₁的最靠物侧面到孔径光阑STP的轴上距离)＝50.4037

L(从第一透镜组G₄₁的最靠物侧的透镜面顶点到成像面IMG的轴上距离(光学系统全长))＝94.8010

L1s/L＝0.53

(与条件式(6)相关的数值)

f2/f＝-2.48

(与条件式(7)相关的数值)

νdn(负透镜L₄₃₃的相对于d线的阿贝数)＝37.22

(与条件式(8)相关的数值)

R21(负透镜L₄₂₁的最靠物侧面的曲率半径)＝45.781

R22(负透镜L₄₂₁的最靠像侧面的曲率半径)＝19.193

(R21+R22)/(R21-R22)＝2.44

图8是实施例4所涉及的内聚焦式透镜的各像差图。在球面像差图中，纵轴表示F值(附图中由FNO表示)，实线表示与d线(λ＝587.56nm)相当的波长特性，短虚线表示与g线(λ＝435.84nm)相当的波长特性，长虚线表示与C线(λ＝656.28nm)相当的波长特性。在像散图中，纵轴表示像高(附图中由Y表示)，且示出与d线(λ＝587.56nm)相当的波长特性。需要说明的是，在像散图中，实线示出弧矢面(附图中由S表示)的特性，虚线示出子午面(附图中由M表示)的特性。在歪曲像差图中，纵轴表示像高(附图中由Y表示)，且示出与d线(λ＝587.56nm)相当的波长特性。

需要说明的是，在上述各实施例中的数值数据中，r₁、r₂、····表示各透镜、光阑面等的曲率半径，d₁、d₂、····表示各透镜、光阑面等的壁厚或它们的面间隔，nd₁、nd₂、····表示各透镜的相对于d线(λ＝587.56nm)的折射率，νd₁、νd₂、····表示各透镜的相对于d线(λ＝587.56nm)的阿贝数。另外，BF(后焦距)表示从光学系统的最终面到近轴像面的距离。光学系统全长是在从最靠物侧的面到最终透镜面的距离加上BF而得到的。而且，长度的单位全部都是“mm”，角度的单位全部都是“°”。

另外，上述各非球面形状在将非球面的深度设为Z、将曲率设为c(1/r)、将距光轴的高度设为h、将圆锥系数设为k、将4次、6次、8次、10次的非球面系数分别设为A₄、A₆、A₈、A₁₀、并将光的行进方向设为正时，由以下所示的式子表示。

【数1】

在上述各实施例中，示出在35mm胶片相机换算下具有广角的焦距的内聚焦式透镜的一例。上述各实施例的内聚焦式透镜实现聚焦组的小型、轻质化，由此能够良好地进行动画摄影所不可欠缺的高速的自动聚焦处理。尤其是通过满足上述各条件式，能够实现适于动画摄影的、小型且为广角并且具备高成像性能的内聚焦式透镜。

工业实用性

如以上那样，本发明所涉及的内聚焦式透镜对于拍照用相机、摄像机等小型的摄像装置而言是有用的，尤其适于动画摄影用的摄像装置。

Claims

1.一种内聚焦式透镜，其特征在于，

所述内聚焦式透镜由从物侧起依次配置的、具有正光焦度的第一透镜组、具有负光焦度的第二透镜组、以及具有负光焦度的第三透镜组构成，

所述第一透镜组在最靠物侧具备至少1片以上的负弯月透镜，

在固定了所述第一透镜组以及所述第三透镜组的状态下，以所述第一透镜组与所述第二透镜组之间的间隔扩大、所述第二透镜组与所述第三透镜组之间的间隔缩小的方式使所述第二透镜组沿着光轴从物侧向像侧移动，由此来进行从无限远物体对焦状态到最近处距离物体对焦状态的聚焦，

所述内聚焦式透镜满足以下所示的条件式：

(1)f3/f≤-29.1

2.根据权利要求1所述的内聚焦式透镜，其特征在于，

所述内聚焦式透镜满足以下所示的条件式：

(2)0.28≤f1/f≤1.30

其中，fl表示无限远物体对焦状态下的所述第一透镜组的焦距。

3.根据权利要求1或2所述的内聚焦式透镜，其特征在于，

所述内聚焦式透镜满足以下所示的条件式：

(3)0.50≤βinf/βmod≤2.02

4.根据权利要求1或2所述的内聚焦式透镜，其特征在于，

所述第三透镜组由从物侧起依次配置的、具有正光焦度的前子透镜组和具有负光焦度的后子透镜组构成，

在所述前子透镜组与所述后子透镜组之间形成有在所述第三透镜组中最宽的轴上空气间隔。

5.根据权利要求1或2所述的内聚焦式透镜，其特征在于，

在所述第三透镜组的最靠像侧配置具有负光焦度的单透镜成分，

所述内聚焦式透镜满足以下所示的条件式：

(4)0≤(R1+R2)/(R1-R2)

6.根据权利要求1或2所述的内聚焦式透镜，其特征在于，

所述内聚焦式透镜具备对规定的口径进行限定的孔径光阑，

并且，满足以下所示的条件式：

(5)0.24≤L1s/L≤0.95

其中，L1s表示从所述第一透镜组的最靠物侧面到所述孔径光阑的轴上距离，L表示光学系统中的、从最靠物侧的透镜面顶点到成像面的轴上距离，即光学系统全长。

7.根据权利要求1或2所述的内聚焦式透镜，其特征在于，

所述第二透镜组由具有负光焦度的单透镜成分构成。

8.根据权利要求3所述的内聚焦式透镜，其特征在于，

所述内聚焦式透镜满足以下所示的条件式：

(6)-7.46≤f2/f≤-2.11

9.根据权利要求1或2所述的内聚焦式透镜，其特征在于，

所述第三透镜组构成为包括具有负光焦度的单透镜成分，具有负光焦度的该单透镜成分由单一的玻璃材料形成，

所述内聚焦式透镜满足以下所示的条件式：

(7)30≤vdn

其中，vdn表示具有负光焦度的所述单透镜成分的相对于d线的阿贝数。