成像透镜及摄像装置的制作方法

1.本发明涉及一种成像透镜及摄像装置。


背景技术：

2.以往，提出有各种能够适用于数码相机等摄像装置中的成像透镜。例如，在日本专利第6387630号说明书中，公开有一种光学系统，其具有对焦透镜和与对焦透镜的物体侧相邻而配设的第1透镜组，第1透镜组具有从物体侧排列的正透镜、接合透镜及正透镜。并且，在日本专利第6387631号说明书中，公开有一种光学系统，其基本上包括2个透镜组，如与对焦透镜的物体侧相邻而配设且具有正屈光力的第1透镜组和在第1透镜组的像侧配设而包括对焦透镜且具有负屈光力的第2透镜组。


技术实现要素：

3.发明要解决的技术课题
4.本发明的目的在于，提供一种保持良好的光学性能且实现了小型化的成像透镜及具备了该成像透镜的摄像装置。
5.用于解决技术课题的手段
6.本发明的第1方式所涉及的成像透镜从物体侧向像侧依次仅具备包括在对焦时相对于像面固定的第1透镜组、在对焦时沿光轴移动的第2透镜组、在对焦时相对于像面固定的第3透镜组的3个透镜组作为透镜组，第1透镜组具有至少2个接合有至少1片正透镜和至少1片负透镜的接合透镜，在将第1透镜组的最靠物体侧的透镜的焦距设为f1、将在对焦于无限远物体的状态下的整个系统的焦距设为f、将从最靠像侧的透镜面至在对焦于无限远物体的状态下的整个系统的像侧焦点位置为止在光轴上的空气换算距离设为bf的情况下，满足下述条件式(1)及(2)。
7.0.1＜f1/f＜1
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(1)
8.bf/f＜0.14
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(2)
9.本发明的第2方式所涉及的成像透镜从最靠物体侧向像侧依次连续地具备在对焦时相对于像面固定的第1透镜组、在对焦时沿光轴移动的第2透镜组、在对焦时与第2透镜组在光轴方向上的间隔发生变化的后续透镜组作为透镜组，第1透镜组具有至少2个接合有至少1片正透镜和至少1片负透镜的接合透镜，后续透镜组具有至少2个接合有至少1片正透镜和至少1片负透镜的接合透镜，在将第1透镜组的最靠物体侧的透镜的焦距设为f1、将在对焦于无限远物体的状态下的整个系统的焦距设为f、将从最靠像侧的透镜面至在对焦于无限远物体的状态下的整个系统的像侧焦点位置为止在光轴上的空气换算距离设为bf的情况下，满足下述条件式(1)及(2)。
10.0.1＜f1/f＜1
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(1)
11.bf/f＜0.14
ꢀꢀꢀꢀ
(2)
12.本发明的第3方式所涉及的成像透镜在第2方式所涉及的成像透镜中，后续透镜组
包括在对焦时相对于像面固定的第3透镜组。
13.上述方式的成像透镜优选满足下述条件式(1-1)。
14.0.2＜f1/f＜0.8
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(1-1)
15.在上述方式的成像透镜中，在将第1透镜组的最靠物体侧的接合透镜的焦距设为fc1且将在对焦于无限远物体的状态下的整个系统的焦距设为f的情况下，优选满足下述条件式(3)。
16.0＜fc1/f＜150
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(3)
17.在上述方式的成像透镜中，在将与第1透镜组的最靠物体侧的接合透镜的像侧相邻的单透镜或接合透镜的焦距设为fs且将在对焦于无限远物体的状态下的整个系统的焦距设为f的情况下，优选满足下述条件式(4)。
18.0＜fs/f＜2.5
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(4)
19.在上述方式的成像透镜中，在将与第1透镜组的最靠物体侧的接合透镜不同的第1透镜组的接合透镜的焦距设为fc2的情况下，优选具有至少1个满足下述条件式(5)的接合透镜。
[0020]-30＜fc2/f＜30
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(5)
[0021]
在第1及第3方式的成像透镜中，第3透镜组具有至少1个接合透镜，在将第3透镜组的最靠物体侧的接合透镜的焦距设为fc3且将在对焦于无限远物体的状态下的整个系统的焦距设为f的情况下，优选满足下述条件式(6)。
[0022]-8＜fc3/f＜8
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(6)
[0023]
在第1及第3方式的成像透镜中，在从第1透镜组的最靠像侧的透镜面至第3透镜组的最靠物体侧的透镜面之间配置光圈，第3透镜组具有至少1个接合透镜，在将与第3透镜组的最靠物体侧的接合透镜的像侧相邻而连续地配置的3片透镜的合成焦距设为fc4且将在对焦于无限远物体的状态下的整个系统的焦距设为f的情况下，优选满足下述条件式(7)。
[0024]-1＜fc4/f＜0
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(7)
[0025]
上述方式的成像透镜在比第2透镜组更靠像侧具有至少1个接合透镜，在将最靠像侧的接合透镜的焦距设为fc5且将在对焦于无限远物体的状态下的整个系统的焦距设为f的情况下，优选满足下述条件式(8)。
[0026]
0.05＜fc5/f＜1
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(8)
[0027]
在上述方式的成像透镜中，在将最靠像侧的单透镜或接合透镜的焦距设为fe且将在对焦于无限远物体的状态下的整个系统的焦距设为r的情况下，优选满足下述条件式(9)。
[0028]
0＜fe/f＜0.4
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(9)
[0029]
在上述方式的成像透镜中，优选配设有衍射光学面。在如此构成的情况下，衍射光学面优选配设于第1透镜组中。
[0030]
上述方式的成像透镜优选具有d线基准的阿贝数大于100的透镜。d线基准的阿贝数大于100的透镜可以为正透镜。d线基准的阿贝数大于100的透镜优选包括在第1透镜组中，更详细而言，优选包括在第1透镜组的最靠物体侧的接合透镜中。
[0031]
在上述方式的成像透镜中，优选在最靠像侧配置有接合透镜，所述接合透镜接合有正透镜和负透镜。
[0032]
上述方式的成像透镜优选在比第2透镜组更靠像侧具有至少4个接合透镜。
[0033]
本发明的另一方式所涉及的摄像装置具备本发明的上述方式所涉及的成像透镜。
[0034]
另外，本说明书的“包括～”“包括～的”表示，除了所举出的构成要件以外，还可以包括实质上不具有屈光力的透镜以及光圈、滤波器及盖玻璃等除了透镜以外的光学要件以及透镜凸缘、镜筒、成像元件及手抖校正机构等机构部分等。
[0035]
另外，本说明书的“整个系统”表示成像透镜。并且，“具有正屈光力的～组”表示组整体具有正屈光力。同样地，“具有负屈光力的～组”表示组整体具有负屈光力。“具有正屈光力的透镜”与“正透镜”的含义相同。“具有负屈光力的透镜”与“负透镜”的含义相同。“～透镜组”并不限于包括多个透镜的结构，也可以设为仅包括1片透镜的结构。“单透镜”表示未接合的1片透镜。1个透镜成分表示1个单透镜或1个接合透镜。
[0036]
复合非球面透镜(即，球面透镜和形成于该球面透镜上的非球面形状的膜构成为一体而整体发挥1个非球面透镜的功能的透镜)作为1片透镜来使用而不视为接合透镜。除非另有说明，则与包括非球面的透镜相关的屈光力的符号、面形状及曲率半径设为在近轴区域中考虑。
[0037]
在条件式中所使用的“焦距”为近轴焦距。在条件式中所使用的值为以d线为基准时的值。在本说明书中所记载的“d线”、“c线”、“f线”及“g线”为亮线，d线的波长为587.56nm(纳米)，c线的波长为656.27nm(纳米)，f线的波长为486.13nm(纳米)，g线的波长为435.84nm(纳米)。
[0038]
发明效果
[0039]
根据本发明，能够提供一种保持良好的光学性能且实现了小型化的成像透镜及具备了该成像透镜的摄像装置。
附图说明
[0040]
图1是表示与本发明的实施例1的成像透镜对应且本发明的一实施方式所涉及的成像透镜的结构和光束的剖视图。
[0041]
图2是表示本发明的实施例2的成像透镜的结构的剖视图。
[0042]
图3是表示本发明的实施例3的成像透镜的结构的剖视图。
[0043]
图4是表示本发明的实施例4的成像透镜的结构的剖视图。
[0044]
图5是表示本发明的实施例5的成像透镜的结构的剖视图。
[0045]
图6是本发明的实施例1的成像透镜的各像差图。
[0046]
图7是本发明的实施例2的成像透镜的各像差图。
[0047]
图8是本发明的实施例3的成像透镜的各像差图。
[0048]
图9是本发明的实施例4的成像透镜的各像差图。
[0049]
图10是本发明的实施例5的成像透镜的各像差图。
[0050]
图11是本发明的一实施方式所涉及的摄像装置的正面侧的立体图。
[0051]
图12是本发明的一实施方式所涉及的摄像装置的背面侧的立体图。
具体实施方式
[0052]
以下，参考附图对本发明的实施方式进行详细说明。在图1中示出本发明的一实施
方式所涉及的成像透镜的包括光轴z的截面中的结构。图1所示的例与后述实施例1的成像透镜对应。在图1中，左侧为物体侧，右侧为像侧，并且示出对焦于无限远物体的状态。并且，在图1中还示出轴上光束2及最大视角的光束3作为光束。
[0053]
另外，在图1中示出假设将成像透镜适用于摄像装置，在成像透镜的像侧配置有平行平板状的光学部件pp的例。光学部件pp为假设成各种滤波器和/或盖玻璃等的部件。各种滤波器例如为低通滤波器、红外截止滤波器及截止特定波长区域的滤波器等。光学部件pp为不具有屈光力的部件，也可以为省略光学部件pp的结构。
[0054]
本发明的成像透镜从最靠物体侧向像侧依次连续地具备第1透镜组g1、第2透镜组g2及后续透镜组gr作为透镜组。在从无限远物体向最近物体进行对焦时，第1透镜组g1相对于像面sim固定，第2透镜组g2沿光轴z移动，第2透镜组g2与后续透镜组gr在光轴方向上的间隔发生变化。图1所示的第2透镜组g2的下方的括号和双箭头表示第2透镜组g2为在对焦时移动的透镜组(以下，称为聚焦组)。
[0055]
在图1中，作为一例，示出后续透镜组gr包括第3透镜组g3的例。图1的例的成像透镜从物体侧向像侧依次仅具备包括第1透镜组g1、第2透镜组g2、第3透镜组g3的3个透镜组作为透镜组。在从无限远物体向最近物体进行对焦时，图1的例的第3透镜组g3相对于像面sim固定。通过采用在对焦时后续透镜组gr相对于像面sim固定的结构，能够抑制由对焦而引起的透镜重量的平衡变动。
[0056]
如上所述的内部聚焦方式的透镜系统在对焦时透镜总长度不变，因此能够防止灰尘的侵入。并且，内部聚焦方式的透镜系统在对焦时光学总长度不变，因此具有摄影时的使用方便且便利性高等优点。在此所述的透镜总长度为从最靠物体侧的透镜面至最靠像侧的透镜面为止在光轴上的长度，光学总长度为从最靠物体侧的透镜面至像面sim为止在光轴上的长度。
[0057]
通过仅将聚焦组设成第2透镜组g2，与聚焦组包括多个透镜组的透镜系统相比，能够实现聚焦组的小型化及轻量化。由此，能够减轻驱动聚焦组的驱动系统的负担而有利于摄像装置的小型化，并且有利于对焦的高速化。
[0058]
作为一例，关于图1所示的成像透镜，第1透镜组g1从物体侧朝向像侧包括透镜l11～l16这6片透镜，第2透镜组g2从物体侧朝向像侧包括透镜l21～l22这2片透镜，第3透镜组g3从物体侧朝向像侧包括透镜l31～l38这8片透镜。其中，构成各透镜组的透镜的片数也能够设成与图1所示的例不同的片数。
[0059]
第1透镜组g1具有至少2个接合有至少1片正透镜和至少1片负透镜的接合透镜，通过在透镜系统整体中靠近物体侧的部分配置2个接合透镜，能够抑制轴上色差及倍率色差的产生，因此能够减轻透镜系统整体中像侧的部分所承担的色差校正的负担。在图1所示的例中，第1透镜组g1具有2个接合透镜，透镜l12与透镜l13彼此接合，透镜l15与透镜l16彼此接合，第1透镜组g1的其他透镜为未接合的单透镜。
[0060]
第2透镜组g2可以构成为包括2片透镜。在如此构成的情况下，有利于聚焦组的小型化及轻量化。此时，第2透镜组g2的2片透镜可以彼此接合。在如此构成的情况下，更有利于聚焦组的小型化。并且，第2透镜组g2可以构成为包括1片正透镜及1片负透镜。在如此构成的情况下，有利于抑制对焦时的色差的变动。
[0061]
作为后续透镜组gr的第3透镜组g3优选具有至少1个接合透镜。更详细而言，第3透
镜组g3优选具有至少1个接合有至少1片正透镜和至少1片负透镜的接合透镜。通过作为最靠像侧的透镜组的第3透镜组g3具有上述接合透镜，能够与第1透镜组g1的接合透镜保持平衡的同时进行色差校正。
[0062]
更优选为，作为后续透镜组gr的第3透镜组g3具有至少2个接合有至少1片正透镜和至少1片负透镜的接合透镜。在如此构成的情况下，有利于抑制由对焦而引起的色差的产生，并且有利于消除由第1透镜组g1进行的色差的校正不足。
[0063]
在图1所示的例中，第3透镜组g3具有3个接合透镜，透镜l31与透镜l32彼此接合，透镜l33与透镜l34彼此接合，透镜l36与透镜l37彼此接合，第3透镜组g3的其他透镜为未接合的单透镜。
[0064]
在图1的例中，在整个系统的最靠像侧配置有单透镜，但是也可以构成为在整个系统的最靠像侧配置有接合透镜，所述接合透镜接合有正透镜和负透镜。在整个系统的最靠像侧配置有接合透镜的情况下，有利于校正倍率色差，所述接合透镜接合有正透镜和负透镜。
[0065]
并且，与图1的例不同，可以构成为在比第2透镜组g2更靠像侧具有至少4个接合透镜。在如此构成的情况下，能够校正由第1透镜组g1不能完全消除的轴上色差，并且能够校正倍率色差。
[0066]
在图1所示的例中，第1透镜组g1整体具有正屈光力，第2透镜组g2整体具有负屈光力，第3透镜组g3整体具有负屈光力。在成像透镜采用如上所述的远摄型结构的情况下，有利于缩短光学总长度。
[0067]
孔径光圈st优选在从第1透镜组g1的最靠像侧的透镜面至第3透镜组g3的最靠物体侧的透镜面之间配置。通过在该范围内配置孔径光圈st，能够减小第2透镜组g2的透镜直径，从而能够实现聚焦组的轻量化。作为一例，在图1所示的成像透镜中，在第2透镜组g2与第3透镜组g3之间配置有孔径光圈st。另外，图1所示的孔径光圈st表示光轴上的位置，而不表示形状。
[0068]
接着，对与条件式相关的结构进行说明。在将第1透镜组g1的最靠物体侧的透镜的焦距设为f1且将在对焦于无限远物体的状态下的整个系统的焦距设为f的情况下，本发明的成像透镜满足下述条件式(1)。通过使条件式(1)的对应值不成为下限以下，有利于抑制球面像差的产生。通过使条件式(1)的对应值不成为上限以上，有利于比第1透镜组g1的最靠物体侧的透镜更靠像侧的透镜的小径化。而且，若设为满足下述条件式(1-1)的结构，则能够获得更加良好的特性，若设为满足下述条件式(1-2)的结构，则能够获得更进一步良好的特性。
[0069]
0.1＜f1/f＜1
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(1)
[0070]
0.2＜f1/f＜0.8
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(1-1)
[0071]
0.4＜f1/f＜0.75
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(1-2)
[0072]
并且，在将从最靠像侧的透镜面至在对焦于无限远物体的状态下的整个系统的像侧焦点位置为止在光轴上的空气换算距离设为bf且将在对焦于无限远物体的状态下的整个系统的焦距设为f的情况下，本发明的成像透镜满足下述条件式(2)。bf为后焦距。通过使条件式(2)的对应值不成为上限以上，能够相对于焦距缩短后焦距，因此容易实现光轴方向上的小型化，适用于如法兰距短的无反相机的小型的摄像装置中。无反相机为在透镜系统
与成像被摄体像的成像元件之间未配置有用于弯曲光路而向取景器引导光的反射镜的相机。本发明的成像透镜优选进一步满足下述条件式(2-1)。通过使条件式(2-1)的对应值不成为下限以下，容易确保成像元件周围的适当的空间而不会使透镜系统和成像元件过于靠近。而且，若设为满足下述条件式(2-2)的结构，则能够获得更加良好的特性。
[0073]
bf/f＜0.14
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(2)
[0074]
0.02＜bf/f＜0.13
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(2-1)
[0075]
0.05＜bf/f＜0.12
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(2-2)
[0076]
本发明的成像透镜通过满足条件式(1)及(2)能够抑制球面像差的产生的同时实现径向及光轴方向上的小型化，因此有利于实现小型化的同时实现具有良好的光学性能的透镜系统。
[0077]
而且，在将第1透镜组g1的最靠物体侧的接合透镜的焦距设为fc1且将在对焦于无限远物体的状态下的整个系统的焦距设为f的情况下，本发明的成像透镜优选满足下述条件式(3)。在以下中，为了便于说明，将第1透镜组g1的最靠物体侧的接合透镜称为最靠物体侧接合透镜。通过使条件式(3)的对应值不成为下限以下，有利于抑制球面像差的产生。通过使条件式(3)的对应值不成为上限以上，有利于比最靠物体侧接合透镜更靠像侧的透镜的小径化。而且，若设为满足下述条件式(3-1)的结构，则能够获得更加良好的特性，若设为满足下述条件式(3-2)的结构，则能够获得更进一步良好的特性。
[0078]
0＜fc1/f＜150
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(3)
[0079]
0.5＜fcl/f＜100
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(3-1)
[0080]
1.1＜fc1/f＜50
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(3-2)
[0081]
在将与最靠物体侧接合透镜的像侧相邻的单透镜或接合透镜的焦距设为fs且将在对焦于无限远物体的状态下的整个系统的焦距设为f的情况下，本发明的成像透镜优选满足下述条件式(4)。fs为与最靠物体侧接合透镜的像侧相邻的透镜成分的焦距。在图1所示的例中，透镜l14的焦距与fs对应。通过使条件式(4)的对应值不成为下限以下，有利于抑制球面像差的产生。通过使条件式(4)的对应值不成为上限以上，有利于比与最靠物体侧接合透镜的像侧相邻的透镜成分更靠像侧的透镜的小径化。而且，若设为满足下述条件式(4-1)的结构，则能够获得更加良好的特性，若设为满足下述条件式(4-2)的结构，则能够获得更进一步良好的特性。
[0082]
0＜fs/f＜2.5
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(4)
[0083]
0.2＜fs/f＜2
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(4-1)
[0084]
0.4＜fs/f＜1.2
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(4-2)
[0085]
在将与最靠物体侧接合透镜不同的第1透镜组g1的接合透镜的焦距设为fc2且将在对焦于无限远物体的状态下的整个系统的焦距设为f的情况下，本发明的成像透镜优选具有至少1个满足下述条件式(5)的接合透镜。在图1所示的例中，包括透镜l15和透镜l16的接合透镜的焦距与fc2对应。通过满足条件式(5)，能够更平衡地进行基于与条件式(5)相关的接合透镜的像差校正和基于该接合透镜的物体侧及像侧的透镜的像差校正。并且，本发明的成像透镜更优选具有至少1个满足下述条件式(5-1)的接合透镜。通过使与条件式(5-1)相关的接合透镜的屈光力为负且使条件式(5-1)的对应值不成为下限以下，能够使与条件式(5-1)相关的接合透镜具有适当的负屈光力。由此，该接合透镜对由比该接合透镜更靠
物体侧的透镜受到聚焦作用的光线赋予发散作用，并以向与光轴z成为平行的方向靠近的方式射出光线，从而能够使其入射到作为聚焦组的第2透镜组g2，因此能够抑制对焦时的像差变动。通过使条件式(5-1)的对应值不成为上限以上，有利于抑制球面像差的产生。并且，本发明的成像透镜只要构成为具有至少1个满足下述条件式(5-2)的接合透镜，则能够获得更加良好的特性。
[0086]-30＜fc2/f＜30
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(5)
[0087]-12＜fc2/f＜0
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(5-1)
[0088]-8＜fc2/f＜0
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(5-2)
[0089]
在第3透镜组g3具有至少1个接合透镜的结构中，在将第3透镜组g3的最靠物体侧的接合透镜的焦距设为fc3且将在对焦于无限远物体的状态下的整个系统的焦距设为f的情况下，本发明的成像透镜优选满足下述条件式(6)。通过满足条件式(6)，能够更平衡地进行基于第3透镜组g3的最靠物体侧的接合透镜的像差校正和基于该接合透镜的物体侧及像侧的透镜的像差校正。并且，优选满足下述条件式(6-1)。通过使条件式(6-1)的对应值不成为下限以下，有利于抑制球面像差的产生。通过使条件式(6-1)的对应值不成为上限以上，能够更平衡地进行基于第3透镜组g3的最靠物体侧的接合透镜的像差校正和基于该接合透镜的物体侧及像侧的透镜的像差校正。另外，若设为满足下述条件式(6-2)的结构，则能够获得更加良好的特性。
[0090]-8＜fc3/f＜8
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(6)
[0091]
0.1＜fc3/f＜5
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(6-1)
[0092]
0.15＜fc3/f＜1
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(6-2)
[0093]
在从第1透镜组g1的最靠像侧的透镜面至第3透镜组g3的最靠物体侧的透镜面之间配置光圈且第3透镜组g3具有至少1个接合透镜的结构中，在将与第3透镜组g3的最靠物体侧的接合透镜的像侧相邻而连续地配置的3片透镜的合成焦距设为fc4且将在对焦于无限远物体的状态下的整个系统的焦距设为f的情况下，本发明的成像透镜优选满足下述条件式(7)。在此，透镜的片数是将每个作为构成要件的透镜进行计数。因此，关于接合透镜，是将每个构成接合透镜的单独的透镜计数为1片。其中，不适用于衍射光学面。在图1所示的例中，透镜l33、透镜l34及透镜l35的合成焦距与fc4对应。通过使与条件式(7)相关的3片透镜的合成屈光力为负且使条件式(7)的对应值不成为下限以下，能够确保适当的负屈光力。由此，有利于使轴外光线反弹而获得高的远心性，并且有利于将轴上光束2和轴外光束进行分离以提高更靠像侧的透镜中的轴外像差的校正效果。通过使条件式(7)的对应值不成为上限以上，有利于抑制像散的产生。而且，若设为满足下述条件式(7-1)的结构，则能够获得更加良好的特性，若设为满足下述条件式(7-2)的结构，则能够获得更进一步良好的特性。
[0094]-1＜fc4/f＜0
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(7)
[0095]-0.2＜fc4/f＜0
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(7-1)
[0096]-0.08＜fc4/f＜0
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(7-2)
[0097]
在成像透镜在比第2透镜组g2更靠像侧具有至少1个接合透镜的结构中，在将整个系统的最靠像侧的接合透镜的焦距设为fc5且将在对焦于无限远物体的状态下的整个系统的焦距设为f的情况下，本发明的成像透镜优选满足下述条件式(8)。通过使条件式(8)的对应值不成为下限以下，有利于抑制球面像差及像散的产生。通过使条件式(8)的对应值不成
为上限以上，能够更平衡地进行基于整个系统的最靠像侧的接合透镜的像差校正和基于该接合透镜的物体侧及像侧的透镜的像差校正。而且，若设为满足下述条件式(8-1)的结构，则能够获得更加良好的特性，若设为满足下述条件式(8-2)的结构，则能够获得更进一步良好的特性。
[0098]
0.05＜fc5/f＜1
ꢀꢀꢀꢀ
(8)
[0099]
0.07＜fc5/f＜0.6
ꢀꢀꢀ
(8-1)
[0100]
0.1＜fc5/f＜0.4
ꢀꢀꢀꢀ
(8-2)
[0101]
在将整个系统的最靠像侧的单透镜或接合透镜的焦距设为fe且将在对焦于无限远物体的状态下的整个系统的焦距设为f的情况下，本发明的成像透镜优选满足下述条件式(9)。fe为整个系统的最靠像侧的透镜成分的焦距。在图1所示的例中，透镜l38的焦距与fe对应。在后述图4所示的例中，接合有透镜l40和透镜l41的接合透镜的焦距与fe对应。通过满足条件式(9)，容易确保高的远心性。而且，若设为满足下述条件式(9-1)的结构，则能够获得更加良好的特性，若设为满足下述条件式(9-2)的结构，则能够获得更进一步良好的特性。
[0102]
0＜fe/f＜0.4
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(9)
[0103]
0＜fe/f＜0.35
ꢀꢀꢀꢀ
(9-1)
[0104]
0.1＜fe/f＜0.22
ꢀꢀꢀꢀ
(9-2)
[0105]
本发明的成像透镜可以构成为配设有衍射光学面doe(diffractive optic al element：衍射光学元件)。衍射光学面doe为形成有微细的晶格结构的面，能够利用由衍射光学面doe衍射光的现象来控制光。作为配设有衍射光学面doe的光学元件的衍射光学元件，由于具有与通常的折射型透镜相反的分散特性，因此色差的校正效果大，并且通过局部改变晶格间距等而能够容易地获得非球面透镜的作用。通过构成为包括衍射光学面doe，有利于色差的抑制及透镜系统的轻量化。
[0106]
衍射光学面doe优选配设于第1透镜组g1中。通常，作为最靠物体侧的透镜组的第1透镜组g1的透镜直径容易变大，因此重量也容易变重。通过在第1透镜组g1中配置有利于像差校正的衍射光学面doe，与不配置的情况相比，能够更加减少第1透镜组g1的透镜片数，在透镜系统的轻量化的方面能够获得较大的效果。在图1所示的例中，在透镜l14的像侧的表面上配设有衍射光学面doe。
[0107]
并且，本发明的成像透镜优选具有d线基准的阿贝数大于100的透镜。在如此构成的情况下，有利于抑制色差。在d线基准的阿贝数大于100的透镜为正透镜的情况下，通过使用低分散透镜作为正透镜，有利于抑制轴上色差的产生。
[0108]
d线基准的阿贝数大于100的透镜优选包括在第1透镜组g1中。在如此构成的情况下，有利于抑制色差，尤其有利于抑制轴上色差。在图1所示的例中，d线基准的阿贝数大于100的透镜为透镜l12。在d线基准的阿贝数大于100的透镜包括在第1透镜组g1的最靠物体侧的接合透镜中的情况下，有利于抑制色差，尤其有利于抑制轴上色差。
[0109]
包括与条件式相关的结构在内，上述优选结构及可能的结构能够进行任意组合，优选根据所要求的规格适当选择性地采用。例如，根据以下所述的第1方式及第2方式，能够实现保持良好的光学性能且实现了小型化的成像透镜。
[0110]
第1方式所涉及的成像透镜从物体侧向像侧依次仅具备包括在对焦时相对于像面
sim固定的第1透镜组g1、在对焦时沿光轴z移动的第2透镜组g2及在对焦时相对于像面sim固定的第3透镜组g3的3个透镜组作为透镜组，第1透镜组g1具有至少2个接合有至少1片正透镜和至少1片负透镜的接合透镜，并且满足上述条件式(1)及(2)。
[0111]
第2方式所涉及的成像透镜从最靠物体侧向像侧依次连续地具备在对焦时相对于像面sim固定的第1透镜组g1、在对焦时沿光轴z移动的第2透镜组g2及在对焦时与第2透镜组g2在光轴方向上的间隔发生变化的后续透镜组gr作为透镜组，第1透镜组g1具有至少2个接合有至少1片正透镜和至少1片负透镜的接合透镜，后续透镜组gr具有至少2个接合有至少1片正透镜和至少1片负透镜的接合透镜，并且满足上述条件式(1)及(2)。
[0112]
接着，对本发明的成像透镜的实施例进行说明。另外，标注于各实施例的剖视图中的透镜上的参考符号在各实施例中独立使用，以避免由参考符号的位数的增加而引起的说明的复杂化。因此，即使在不同的实施例的附图中标注有共同的参考符号，也不一定是共同的结构。
[0113]
[实施例1]
[0114]
将表示实施例1的成像透镜的结构和光束的剖视图示于图1中，其图示方法如上所述，因此在此省略一部分的重复说明。实施例1的成像透镜从物体侧向像侧依次包括具有正屈光力的第1透镜组g1、具有负屈光力的第2透镜组g2、孔径光圈st及具有负屈光力的第3透镜组g3。在从无限远物体向最近物体进行对焦时，第1透镜组g1、孔径光圈st及第3透镜组g3相对于像面sim固定，并且第2透镜组g2沿光轴z移动。第1透镜组g1从物体侧向像侧依次包括作为正透镜的透镜l11、构成接合透镜的透镜l12～l13、作为正透镜的透镜l14及构成接合透镜的透镜l15～l16。第2透镜组g2包括构成接合透镜的透镜l21～l22。第3透镜组g3从物体侧向像侧依次包括构成接合透镜的透镜l31～l32、构成接合透镜的透镜l33～l34、作为负透镜的透镜l35、构成接合透镜的透镜l36～l37及作为正透镜的透镜l38。衍射光学面doe配设于透镜l14的像侧的表面上。以上为实施例1的成像透镜的概要。
[0115]
关于实施例1的成像透镜，将基本透镜数据示于表1中，将规格示于表2中，将相位差系数示于表3中。在表1中，在sn一栏中示出将最靠物体侧的面设为第1面而随着朝向像侧逐一增加编号时的面编号，在r一栏中示出各面的曲率半径，在d一栏中示出各面和与其像侧相邻的面在光轴上的面间隔。并且，在nd一栏中示出各构成要件相对于d线的折射率，在νd一栏中示出各构成要件相对于d线基准的阿贝数。
[0116]
在表1中，将凸面朝向物体侧的形状的面的曲率半径的符号设为正且将凸面朝向像侧的形状的面的曲率半径的符号设为负。在表1中还示出孔径光圈st及光学部件pp。在表1中，在与孔径光圈st对应的面的面编号一栏中记载有面编号和(st)这一术语。表1的d的最下栏的值为表中的最靠像侧的面与像面sim之间的间隔。
[0117]
在表2中，以d线为基准示出成像透镜的焦距f、f值fno.及最大总视角2ω的值。2ω一栏的(
°
)表示单位为度。表2所示的值为在对焦于无限远物体的状态下以d线为基准时的值。
[0118]
在表1中，在与衍射光学面doe对应的面的面编号一栏中记载有面编号和(doe)这一术语。在表3中，在sn一栏中示出衍射光学面doe的面编号，在ak(k为2以上的偶数)一栏中示出衍射光学面doe的相位差系数的数值。表3的相位差系数的数值的“e-n”(n：整数)表示
“×
10-n”。衍射光学面doe的形状由下式的相位差函数φ(h)决定。ak为下式所表示的相位差
函数φ(h)中的相位差系数。下式的h为距光轴的高度。下式的∑表示与k相关的总和。
[0119]
φ(h)＝∑ak
×hk
[0120]
在各表的数据中，作为角度的单位使用了度，作为长度的单位使用了mm(毫米)，光学系统既可以放大比例使用也可以缩小比例使用，因此也可以使用其他适当的单位。并且，在以下所示的各表中记载有以规定位数舍入的数值。
[0121]
[表1]
[0122]
实施例1
[0123]
snrdndv d1141.846048.3561.4874970.442-378.936300.150
ꢀꢀ
386.2302411.1471.41390100.824-358.767063.0101.5673242.825294.645390.150
ꢀꢀ
662.718364.8401.5163364.14797.179990.0041.5345818.908(doe)97.179990.0901.5995245.78997.1799930.000
ꢀꢀ
1048.134722.0001.8830040.761126.568897.7241.4874970.2412107.232025.821
ꢀꢀ
13236.399902.8341.6398034.4714-107.458172.0031.7291654.681544.1222322.839
ꢀꢀ
16(st)∞11.014
ꢀꢀ
17163.503800.8001.9228618.901825.561044.3341.6476933.7919-41.900130.150
ꢀꢀ
2037.260603.8831.6476933.7921-34.748220.8001.7291654.682218.998403.123
ꢀꢀ
23-34.897230.8001.7291654.682444.832270.150
ꢀꢀ
2538.806316.7921.6398034.4726-14.271010.8001.7410052.6427-81.6779913.350
ꢀꢀ
2836.665295.7991.5182358.9029-150.4570319.378
ꢀꢀ
30∞2.8501.5168064.2031∞1.036
ꢀꢀ
[0124]
[表2]
[0125]
实施例1
[0126]
f292.94fno.4.112ω(
°
)5.6
[0127]
[表3]
[0128]
实施例1
[0129]
sn8a2-5.32157e-01a4-2.66627e-05
[0130]
在图6中示出实施例1的成像透镜的各像差图。在图6中，从左依次示出球面像差、像散、畸变像差及倍率色差。在球面像差图中，分别由实线、长虚线及短虚线表示d线、c线及f线下的像差。在像散图中，由实线表示弧矢方向上的d线下的像差，由短虚线表示子午方向上的d线下的像差。在畸变像差图中，由实线表示d线下的像差。在倍率色差图中，分别由长虚线、短虚线及点划线表示c线、f线及g线下的像差。球面像差图的fno.表示f值，其他像差图的ω表示半视角。
[0131]
除非另有说明，则与上述实施例1相关的各数据的记号、含义、记载方法及图示方法在以下实施例中也相同，因此以下省略重复说明。
[0132]
[实施例2]
[0133]
将表示实施例2的成像透镜的结构和光束的剖视图示于图2中。除了衍射光学面doe配设于透镜l12与透镜l13的接合面上的这一点以外，实施例2的成像透镜还具有与实施例1的成像透镜的概要相同的结构。关于实施例2的成像透镜，将基本透镜数据示于表4中，将规格示于表5中，将相位差系数示于表6中，将各像差图示于图7中。
[0134]
[表4]
[0135]
实施例2
[0136]
snrdndν d1113.0819610.2251.4874970.442302.230360.150
ꢀꢀ
385.3553712.0001.41390100.824-222.503790.0041.5345818.905(doe)-222.503790.0901.5995245.786-222.503793.0001.6177249.817148.809340.150
ꢀꢀ
866.669385.7251.5688356.369136.0926825.559
ꢀꢀ
1047.638232.0001.8830040.761125.800967.8941.5163364.141286.020445.633
ꢀꢀ
13127.471233.4971.6034238.031496.122462.0001.7291654.091546.4065923.253
ꢀꢀ
16(st)∞8.446
ꢀꢀ
17124.170450.8001.9228618.901824.323194.2971.6034238.0319-36.011860.150
ꢀꢀ
2034.110493.8031.6727032.1021-32.369160.8001.8040046.532218.163383.006
ꢀꢀ
23-29.374470.8001.7291654.682441.128020.150
ꢀꢀ
2537.079916.8901.6727032.1026-12.947630.8001.7725049.6027-66.6232613.769
ꢀꢀ
2835.679865.9641.5174252.4329-144.3403018.286
ꢀꢀ
30∞2.8501.5168064.2031∞1.029
ꢀꢀ
[0137]
[表5]
[0138]
实施例2
[0139]
f292.91fno.4.112ω(
°
)5.6
[0140]
[表6]
[0141]
实施例2
[0142]
sn5a2-4.73914e-01a41.94836e-05
[0143]
[实施例3]
[0144]
将表示实施例3的成像透镜的结构和光束的剖视图示于图3中。除了衍射光学面doe配设于透镜l11的像侧的表面上的这一点以外，实施例3的成像透镜还具有与实施例1的成像透镜的概要相同的结构。关于实施例3的成像透镜，将基本透镜数据示于表7中，将规格示于表8中，将相位差系数示于表9中，将各像差图示于图8中。
[0145]
[表7]
[0146]
实施例3
[0147]
snrdndν d1129.244329.0521.4874970.44
2-347.791830.0041.5345818.903(doe)-347.791830.0901.5995245.784-347.791830.150
ꢀꢀ
580.6151911.4141.41390100.826-391.644942.6101.6393044.877239.225700.150
ꢀꢀ
863.158155.2201.5163364.149106.5910128.394
ꢀꢀ
1047.613192.0001.8830040.761125.812107.8351.4874970.2412106.594075.496
ꢀꢀ
13160.861413.1231.6200436.2614-96.526852.0001.7291654.681542.1820821.237
ꢀꢀ
16(st)∞9.091
ꢀꢀ
17303.656460.8001.9228620.881825.628534.3171.6200436.2619-34.940920.150
ꢀꢀ
2033.894563.8161.6258835.7021-34.660030.8001.7291654.682218.370823.113
ꢀꢀ
23-30.270350.8001.7291654.682443.583500.150
ꢀꢀ
2536.162326.9251.6398034.4726-13.645720.8001.7550052.3227-60.0006413.858
ꢀꢀ
2835.518655.7121.5182358.9029-197.8105418.032
ꢀꢀ
30∞2.8501.5168064.2031∞1.034
ꢀꢀ
[0148]
[表8]
[0149]
实施例3
[0150]
f292.92fno.4.112ω(
°
)5.6
[0151]
[表9]
[0152]
实施例3
[0153]
sn3a2-4.00320e-01
a43.22018e-06
[0154]
[实施例4]
[0155]
将表示实施例4的成像透镜的结构和光束的剖视图示于图4中。除了第3透镜组g3的结构以外，实施例4的成像透镜还具有与实施例1的成像透镜的概要相同的结构。实施例4的成像透镜的第3透镜组g3从物体侧向像侧依次包括作为正透镜的透镜l31、作为负透镜的l32、构成接合透镜的透镜l33～l34、作为负透镜的透镜l35、构成接合透镜的透镜l36～l37、构成接合透镜的透镜l38～l39及构成接合透镜的透镜l40～l41。关于实施例4的成像透镜，将基本透镜数据示于表10中，将规格示于表11中，将相位差系数示于表12中，将各像差图示于图9中。
[0156]
[表10]
[0157]
实施例4
[0158]
snrdndν d1270.099411.90841.4874970.442-312.95110.3043
ꢀꢀ
3140.056814.81121.4874970.444-320.31073.73401.8348142.745547.83180.2282
ꢀꢀ
668.340114.80501.4874970.447147.83450.00611.5345818.918(doe)147.83450.13711.5995245.789147.834525.4666
ꢀꢀ
1084.90123.80861.8515040.781135.215614.10291.5168064.2012243.99176.7433
ꢀꢀ
13139.28295.84341.6200436.2614-147.17392.97041.7550052.321556.415419.7544
ꢀꢀ
16(st)∞6.0935
ꢀꢀ
17145.25413.22221.5182358.901891.01960.3043
ꢀꢀ
19-1642.07332.28481.8830040.762062.199216.5517
ꢀꢀ
21181.36074.38961.8466623.7822-38.21841.98071.8515040.782359.43680.7405
ꢀꢀ
24209.83111.82831.9108235.252562.31024.8747
ꢀꢀ
2656.15032.28511.41390100.822726.025211.18391.5927035.31
28-31.17840.6736
ꢀꢀ
29-31.45642.13321.9108235.253031.93696.58861.8466623.7831-373.84063.8191
ꢀꢀ
3279.839710.35871.7888028.4333-29.04132.36131.9590617.4734-359.755549.0443
ꢀꢀ
35∞4.30001.5168064.2036∞1.5600
ꢀꢀ
[0159]
[表11]
[0160]
实施例4
[0161]
f486.66fno.5.762ω(
°
)5.0
[0162]
[表12]
[0163]
实施例4
[0164][0165][0166]
[实施例5]
[0167]
将表示实施例5的成像透镜的结构和光束的剖视图示于图5中。除了第3透镜组g3的结构以外，实施例5的成像透镜还具有与实施例1的成像透镜的概要相同的结构。实施例5的成像透镜的第3透镜组g3从物体侧向像侧依次包括构成接合透镜的透镜l31～l32、构成接合透镜的透镜l33～l34、作为负透镜的透镜l35、构成接合透镜的透镜l36～l37、构成接合透镜的透镜l38～l39及构成接合透镜的透镜l40～l41。关于实施例5的成像透镜，将基本透镜数据示于表13中，将规格示于表14中，将相位差系数示于表15中，将各像差图示于图10中。
[0168]
[表13]
[0169]
实施例5
[0170]
snrdndνd1212.230011.16571.4874970.442-614.35120.3043
ꢀꢀ
3138.649713.91791.4874970.444-490.93233.71971.8348142.745436.10640.2282
ꢀꢀ
669.425314.67411.4874970.447148.11290.00611.5345818.918(doe)148.11290.13711.5995245.789148.112928.6454
ꢀꢀ
1083.98573.80831.9108235.251135.828114.09561.5174252.4312340.57966.1155
ꢀꢀ
13114.55665.69891.7173629.5214-227.97312.97041.8348142.741552.814420.5920
ꢀꢀ
16(st)∞6.0936
ꢀꢀ
171020.44025.29281.6935050.8118-29.44822.37161.6700347.2319211.465014.2303
ꢀꢀ
20128.19965.18521.8547824.8021-37.13491.99561.8515040.782262.37851.3607
ꢀꢀ
23-585.81121.82781.8830040.762465.03014.8753
ꢀꢀ
2531.652211.19701.5174252.4326-46.34362.48811.41390100.822725.61690.9853
ꢀꢀ
2833.548110.67891.6034238.0329-29.96052.43761.8348142.743051.28901.8278
ꢀꢀ
3143.315811.54801.6200436.2632-28.51912.36132.0027219.3233-74.561248.9434
ꢀꢀ
34∞4.30001.5168064.2035∞1.6164
ꢀꢀ
[0171]
[表14]
[0172]
实施例5
[0173]
f486.86fno.5.762ω(
°
)5.0
[0174]
[表15]
[0175]
实施例5
[0176]
sn8a2-4.92873e-01
a42.71800e-05a6-5.46290e-09a88.75080e-13a10-1.82037e-16
[0177]
在表16中示出实施例1～实施例5的成像透镜的条件式(1)～(9)的对应值。实施例1～实施例5以d线为基准波长。在表16中示出d线基准下的值。
[0178]
[表16]
[0179]
式编号 实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5(1)f1/f0.7270.5810.6550.2610.275(2)bf/f0.0760.0720.0720.1100.109(3)fc1/f1.33831.6681.6732.1162.072(4)fs/f1.0810.7620.9850.4940.508(5)fc2/f-5.498-3.004-3.907-1.533-1.485(6)fc3/f0.3240.3020.364-0.394-1.223(7)fc4/f-0.057-0.049-0.053-0.215-0.096(8)fc5/f0.1870.1570.1590.3000.144(9)fe/f0.1960.1910.2000.3000.144
[0180]
由以上数据可知，实施例1～实施例5的成像透镜相对于焦距后焦距短且构成为小型。并且，良好地校正各像差，从而实现高光学性能。
[0181]
接着，对本发明的实施方式所涉及的摄像装置进行说明。在图11及图12中示出作为本发明的一实施方式所涉及的摄像装置的相机30的外观图。图11表示从正面侧观察相机30的立体图，图12表示从背面侧观察相机30的立体图。相机30为所谓的无反式数码相机，能够拆卸自如地安装可更换镜头20。可更换镜头20构成为包括容纳于镜筒内的本发明的一实施方式所涉及的成像透镜1。
[0182]
相机30具备相机主体31，并且在相机主体31的上表面上设置有快门按钮32及电源按钮33。并且，在相机主体31的背面上设置有操作部34、操作部35及显示部36。显示部36能够显示所拍摄的图像及在拍摄前的视角内存在的图像。
[0183]
在相机主体31的正面中央部设置有来自摄影对象的光所入射的摄影开口，在与该摄影开口对应的位置上设置有卡口37，可更换镜头20经由卡口37安装于相机主体31。
[0184]
在相机主体31内设置有输出与由可更换镜头20形成的被摄体像对应的摄像信号的ccd(charge coupled device，电荷耦合元件)或cmos(complemen tary metal oxide semiconductor，互补金属氧化物半导体)等成像元件、对从该成像元件输出的摄像信号进行处理而生成图像的信号处理电路及用于记录该生成的图像的记录介质等。在相机30中，能够通过按压快门按钮32来拍摄静态图像或动态图像，并且将通过该拍摄而获得的图像数据记录在上述记录介质中。
[0185]
以上，举出实施方式及实施例对本发明的技术进行了说明，但是本发明的技术并不限定于上述实施方式及实施例，能够进行各种变形。例如，各透镜的曲率半径、面间隔、折射率、阿贝数及相位差系数等并不限定于上述各实施例中所示出的值，能够采用其他值。
[0186]
在上述实施例中，示出了后续透镜组gr包括1个透镜组的例，但是后续透镜组gr也
可以构成为包括在对焦时光轴方向上的彼此间隔发生变化的2个以上的透镜组。另外，在此所述的“透镜组”是指在对焦时以透镜组为单位移动或固定，并且该透镜组内的透镜之间的间隔不变的透镜的集合。并且，后续透镜组gr可以构成为包括在对焦时移动的透镜组。
[0187]
在上述实施例4中，将在孔径光圈st的物体侧与孔径光圈st相邻的1个接合透镜设为聚焦组，但是作为实施例4的变形例，也能够使用将在孔径光圈st的像侧与孔径光圈st相邻的1个接合透镜设为聚焦组的结构。即，在该变形例中，第1透镜组g1包括比孔径光圈st更靠物体侧的所有透镜(图4的透镜l11～l16及透镜l21～l22)，第2透镜组g2包括在孔径光圈st的像侧与孔径光圈st相邻的1个接合透镜(图4的透镜l31～l32)，后续透镜组gr包括比第2透镜组g2更靠像侧的所有透镜(图4的透镜l33～l41)。关于实施例5，也能够考虑相同的变形例。
[0188]
并且，关于本发明的实施方式所涉及的摄像装置，并不限定于上述例，例如，能够设为除了无反式以外的相机、胶片相机及摄像机等各种方式。
[0189]
2019年6月27日申请的日本专利申请日本专利2019-119981号及2019年12月26日申请的日本专利申请日本专利2019-237435号的公开的全部内容通过参考被并入本说明书中。本说明书中所记载的所有文献、专利申请及技术标准与具体地且分别地记载通过参考而被并入的各个文献、专利申请及技术标准的情况相同程度地，通过参考而被并入本说明书中。