CN103814323B - 成像镜头和成像设备 - Google Patents

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Abstract

[要解决的技术问题]为了能够加宽视场角并且减小成像镜头的尺寸，同时能够具有高光学性能。[解决问题的技术方案]具有负屈光力的第一透镜组(G1)和具有正屈光力的第二透镜组(G2)从物体侧顺序地设置；第一透镜组(G1)由作为具有负屈光力并形成双凹形状的单透镜的第一组第一透镜(L11)形成，而第二透镜组(G2)由从物体侧顺序地设置的具有正屈光力的第二组第一透镜(L21)、孔径光阑(St)、具有正屈光力的第二组第二透镜(L22)、和具有负屈光力的第二组第三透镜(L23)构成；第二组第二透镜(L22)和第二组第三透镜(L23)被粘合在一起以形成粘合透镜；以及满足条件表达式(1)：31＜vd2＜55，其中vd2是第二组第一透镜关于d线的阿贝数。

Description

成像镜头和成像设备
技术领域
本发明总体涉及一种成像镜头和一种成像设备，并且更具体地涉及一种使用诸如CCD(电荷耦合装置)、CMOS(互补金属氧化物半导体)等的图像传感器并用于监视照相机、移动终端照相机、车载照相机等的成像镜头。本发明还涉及以一种设有该成像镜头的成像设备。
背景技术
近年来，作为诸如CCD、CMOS等的图像传感器，已经已知具有增加的像素数的非常小的图像传感器。与此同时，也已经已知设有这些图像传感器的小型化成像装置本体，并且相对于用于与这些成像装置本体一起使用的成像镜头，应用在保持良好的光学性能的同时被小型化的成像装置。同时，在应用监视照相机和车载照相机中，已经已知设有小成像镜头但仍然具有宽视场角和高性能的成像装置。
作为在上述领域中已知的具有宽视场角和相对较少数量的透镜的成像镜头，可以引用例如专利文献1-4中所述的成像镜头。
[现有技术文献
[专利文献]
专利文献1：日本未审查专利公开No.9(1997)-281387
专利文献2：日本未审查专利公开No.2(1990)-284108
专利文献3：日本未审查专利公开No.2005-316208
专利文献4：日本未审查专利公开No.2011-128210
发明内容
发明要解决的技术问题
然而，专利文献1中所述的成像镜头较暗，具有2.8的F数，并且具有大的色像差和像散，使得成像镜头不能具有如此高的光学性能以被推荐用于如上所述的这种高像素数和高性能图像传感器。
此外，专利文献2中所述的成像镜头较暗，且具有3.0的F数，并具有大的色像差和像散，使得成像镜头不能具有如此高的光学性能以被推荐应用于如上所述的这种高性能图像传感器。
专利文献3中所述的成像镜头较暗，具有2.8的F数，并且具有大的像散，尽管色像差被良好地校正。因此，如上所述，不能说成像镜头具有如此高的光学性能以被推荐应用于如上所述的这种高性能图像传感器。
专利文献4中所述的成像镜头试图实现明亮的透镜，但是为了实现亮度而紧凑性有些损失，并且不能说被充分小型化。
因此，在具有相对较少数量的透镜(例如，4个透镜)的成像镜头中，需要使用满足宽视场角和紧凑性两者的高光学性能成像镜头。更具体地，期望宽角度和紧凑的成像镜头，该成像镜头是具有大约2.0的F数并且对于像差进行良好校正的明亮的光学系统。
鉴于上述情况提出了本发明，并且本发明的目的是提供一种具有高光学性能的宽角度和紧凑的成像镜头，和一种设有该成像镜头的成像设备。
解决技术问题的技术方案
本发明的第一成像镜头为如下所述的成像镜头，所述成像镜头基本上由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构成，所述第一透镜组和所述第二透镜组从物体侧顺序地设置，其中第一透镜组由第一组第一透镜构成，所述第一组第一透镜为具有双凹形状并具有负屈光力的单透镜，第二透镜组由具有正屈光力的第二组第一透镜、孔径光阑、具有正屈光力的第二组第二透镜、和具有负屈光力的第二组第三透镜构成，所述第二组第一透镜、所述孔径光阑、所述第二组第二透镜、和所述第二组第三透镜从物体侧顺序地设置，第二组第二透镜和第二组第三透镜被粘合在一起以形成粘合透镜，以及成像镜头满足如下条件表达式(1)：31＜vd2＜55，其中vd2是第二组第一透镜关于d线的阿贝数。
上述第一成像镜头更优选地满足条件表达式(1a)：35＜vd2＜50并且进一步优选地满足条件表达式(1b)：40＜vd2＜48。
本发明的第二成像镜头是如下所述的成像镜头，所述成像镜头基本上由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构成，所述第一透镜组和所述第二透镜组从物体侧顺序地设置，其中第一透镜组由第一组第一透镜构成，所述第一组第一透镜为具有负屈光力的单透镜，第二透镜组由具有正屈光力的第二组第一透镜、孔径光阑、具有正屈光力的第二组第二透镜、和具有负屈光力的第二组第三透镜构成，所述第二组第一透镜、所述孔径光阑、所述第二组第二透镜、和所述第二组第三透镜从物体侧顺序地设置，第二组第二透镜和第二组第三透镜被粘合在一起以形成粘合透镜，并且成像镜头同时满足条件表达式(1′)：35＜vd2和条件表达式(2)：-10＜vd1-vd2＜25，其中vd1是第一组第一透镜关于d线的阿贝数，而vd2是第二组第一透镜关于d线的阿贝数。
上述第二成像镜头更优选地满足条件表达式(2a)：-8＜vd1-vd2＜24并且进一步优选地满足条件表达式(2b)：-5＜vd1-vd2＜22。
上述第一和第二成像镜头中的每一个优选地满足条件表达式(3)：0.9＜dt3/f＜1.3，并且更优选地满足条件表达式(3a)：0.95＜dt3/f＜1.2，其中dt3是第二组第一透镜在光轴上的厚度。
上述第一和第二成像镜头中的每一个优选地满足条件表达式(4)：0＜dk2/f＜0.8更优选地满足条件表达式(4a)：0.1＜dk2/f＜0.7，并且进一步优选地满足条件表达式(4b)：0.15＜dk2/f＜0.6，其中dk2是第一组第一透镜与第二组第一透镜之间在光轴上的距离(空气等效距离)。如果没有光学构件设置在第一组第一透镜与第二组第一透镜之间，则距离简单地变为空气距离。
上述第一和第二成像镜头中的每一个优选地满足条件表达式(5)：0＜fg2/f＜1.3，更优选地满足条件表达式(5a)：0.3＜fg2/f＜1.28，并且进一步优选地满足条件表达式(5b)：0.5＜fg2/f＜1.25，其中fg2是整个第二透镜组在d线处的组合焦距。
上述第一和第二成像镜头中的每一个优选地满足条件表达式(6)：13.5＜dsi＜22，更优选地满足条件表达式(6a)：13.8＜dsi＜20，并且进一步优选地满足条件表达式(6b)：14＜dsi＜18，其中dsi是孔径光阑与像平面之间在光轴上的距离(后焦部分依据空气等效距离被表示)。即，“孔径光阑与像平面之间在光轴上的距离”是第二组第三透镜的图像侧表面的顶点到像平面(后焦)之间按照空气等效距离(空气等效距离被应用于设置在前述顶点与像平面之间没有屈光力的光学元件的厚度)表示的距离。要注意的是实际长度用于孔径光阑与第二组第三透镜的图像侧表面的顶点之间的距离。
本发明的成像设备是如下所述的设备，该设备包括上述第一和第二成像镜头中的任一个。
在上述第一和第二成像镜头中的每一个中，构成第二透镜组的第二组第一透镜为单透镜。
上述第一和第二成像镜头中的每一个不包括在第一透镜组与第二透镜组之间具有光焦度的光学元件。即，第一和第二成像镜头中的每一个被构造成不包括在第一透镜组与第二透镜组之间具有屈光力的光学构件。
如这里所使用的术语“基本上由n个透镜组构成的成像镜头”表示除了n个透镜组之外还设有基本没有屈光力的透镜的成像镜头、除了透镜之外的光学元件(例如，孔径光阑、盖玻片等)、透镜法兰、透镜镜筒、图像传感器、机械部件(例如，照相机振动校正机构)等。
第一和第二成像镜头中的每一个可以包括设置在第二透镜组的图像侧的具有屈光力的透镜组。
发明的效果
根据本发明的第一成像镜头和设有该成像镜头的成像设备，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从物体侧顺序地设置，其中第一透镜组由作为具有双凹形状和负屈光力的单透镜的第一组第一透镜构成，第二透镜组由从物体侧顺序地设置的具有正屈光力的第二组第一透镜、孔径光阑、具有正屈光力的第二组第二透镜、和具有负屈光力的第二组第三透镜构成，第二组第二透镜和第二组第三透镜粘合在一起以形成粘合透镜，并且成像镜头满足条件表达式(1)：31＜vd2＜55。这允许第一成像镜头和设有该第一成像镜头的成像设备是紧凑的且具有宽视场角和高光学性能。例如，第一成像镜头可以为被良好校正像差并且是明亮的且具有大约2.0的F数的宽角度和紧凑的成像镜头。
根据本发明的第二成像镜头和设有该成像镜头的成像设备，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从物体侧顺序地设置，其中第一透镜组由第一组第一透镜构成，所述第一组第一透镜为具有负屈光力的单透镜，第二透镜组由具有正屈光力的第二组第一透镜、孔径光阑、具有正屈光力的第二组第二透镜、和具有负屈光力的第二组第三透镜构成，所述第二组第一透镜、所述孔径光阑、所述第二组第二透镜、和所述第二组第三透镜从物体侧顺序地设置，第二组第二透镜和第二组第三透镜被粘合在一起以形成粘合透镜，以及成像镜头同时满足条件表达式(1′)：35＜vd2和条件表达式(2)：-10＜vd1-vd2＜25。这允许第二成像镜头和设有该第二成像镜头的成像设备是紧凑的且具有宽视场角和高光学性能。例如，第二成像镜头可以为被良好校正像差并且是明亮的且具有大约2.0的F数的宽角度和紧凑的成像镜头。
附图说明
图1A是本发明的第一实施例的成像镜头和成像设备的剖视图；
图1B是本发明的第二实施例的成像镜头和成像设备的剖视图；
图2示出了根据具有光路的示例1的成像镜头的结构；
图3示出了根据示例2的成像镜头的结构；
图4示出了根据示例3的成像镜头的结构；
图5示出了根据示例4的成像镜头的结构；
图6示出了根据示例5的成像镜头的结构；
图7在(a)-(d)中显示了根据示例1的成像镜头的像差图；
图8在(a)-(d)中显示了根据示例2的成像镜头的像差图；
图9在(a)-(d)中显示了根据示例3的成像镜头的像差图；
图10在(a)-(d)中显示了根据示例4的成像镜头的像差图；
图11在(a)-(d)中显示了根据示例5的成像镜头的像差图；以及
图12示出了设有本发明的成像镜头的监视照相机。
具体实施方式
在下文中，参照附图详细地描述本发明的实施例。
图1A是根据本发明的第一实施例的成像镜头和成像设备的剖视图，其中示出了所述成像镜头和成像设备的结构，以及图1B是根据本发明的第二实施例的成像镜头和成像设备的剖视图，其中示出了所述成像镜头和成像设备的结构。
如图1A所示，根据本发明的第一实施例的成像设备201包括图像传感器210和根据本发明的第一实施例的成像镜头101。图像传感器210将通过成像镜头101形成在图像传感器210的光接收表面210J上的表示对象1的光学图像Im转换成电信号并产生表示对象1的图像信号Gs。对于图像传感器210，例如可以使用CCD图像传感器、CMOS图像传感器、MOS图像传感器等。
成像镜头101包括从物体侧顺序地(在附图中的箭头-Z方向侧)设置的具有负屈光力的第一透镜组G1和具有正屈光力的第二透镜组G2。要注意的是在第一透镜组G1与第二透镜组G2之间没有设置具有光焦度的光学构件。
作为具有光焦度的光学构件，第一透镜组G1仅包括由作为单透镜的第一组第一透镜L11形成的一个透镜，所述透镜具有双凹形状并具有负屈光力。
作为具有光焦度的光学构件，第二透镜组G2包括从物体侧顺序地设置的第二组第一透镜L21、具有正屈光力的第二组第二透镜L22、和具有负屈光力的第二组第三透镜L23，第二组第一透镜L21为具有正屈光力的单透镜。
孔径光阑St设置在第二组第一透镜L21与第二组第二透镜L22之间。
进一步地，上述成像镜头101满足条件表达式(1)：31＜vd2＜55，其中vd2是第二组第一透镜关于d线的阿贝数。
成像镜头101更优选地满足条件表达式(1a)：35＜vd2＜50，并且进一步优选地满足条件表达式(1b)：40＜vd2＜48。
如图1B中所示，根据本发明的第二实施例的成像设备202包括图像传感器210和根据本发明的第二实施例的成像镜头102。图像传感器210的结构和操作与上述成像设备201中的图像传感器的结构和操作相同。
成像镜头102包括从物体侧顺序地(在附图中的箭头-Z方向侧)设置的具有负屈光力的第一透镜组G1和具有正屈光力的第二透镜组G2。要注意的是在第一透镜组G1与第二透镜组G2之间没有设置具有光焦度的光学构件。
作为具有光焦度的光学构件，第一透镜组G1仅包括由作为单透镜的第一组第一透镜L11形成的一个透镜，所述透镜具有负屈光力。
作为具有光焦度的光学构件，第二透镜组G2包括从物体侧顺序地设置的第二组第一透镜L21、和由具有正屈光力的第二组第二透镜L22和具有负屈光力的第二组第三透镜L23形成的粘合透镜，第二组第一透镜L21为具有正屈光力的单透镜。要注意的是第二组第二透镜L22和第二组第三透镜L23从物体侧顺序地设置。
孔径光阑St设置在第二组第一透镜L21与第二组第二透镜L22之间。
进一步地，上述成像镜头102同时满足条件表达式(1’)：35＜vd2和条件表达式(2)：-10＜vd1-vd2＜25。
其中vd1是第一组第一透镜关于d线的阿贝数，以及vd2是第二组第一透镜关于d线的阿贝数。
成像镜头102更优选地满足条件表达式(2a)：-8＜vd1-vd2＜24，并进一步优选地满足条件表达式(2b)：-5＜vd1-vd2＜22。
上述第一实施例的成像镜头101和第二实施例的成像镜头102中的每一个还可以具有以下结构。
成像镜头101和102中的每一个优选地满足条件表达式(3)：0.9＜dt3/f＜1.3，并且更优选地满足条件表达式(3a)：0.95＜dt3/f＜1.2，其中dt3是第二组第一透镜在光轴上的厚度。
成像镜头101和102中的每一个优选地满足条件表达式(4)：0＜dk2＜0.8，更优选地满足条件表达式(4a)：0.1＜dk2＜0.7，并进一步优选地满足条件表达式(4b)：0.15＜dk2＜0.6，其中dk2是第一组第一透镜与第二组第一透镜之间在光轴上的距离(空气等效距离)。
成像镜头101和102中的每一个优选地满足条件表达式(5)：0＜fg2/f＜1.3，更优选地满足条件表达式(5a)：0.3＜fg2/f＜1.28，，并进一步优选地满足条件表达式(5b)：0.5＜fg2/f＜1.25，其中fg2是整个第二透镜组的组合焦距。
成像镜头101和102中的每一个优选地满足条件表达式(6)：13.5＜dsi＜22，更优选地满足条件表达式(6a)：13.8＜dsi＜20，，并进一步优选地满足条件表达式(6b)：14＜dsi＜18，其中dsi是孔径光阑St与像平面Im之间在光轴上的距离(后焦部分按照空气等效距离被表示)。即，“孔径光阑St与像平面Im之间在光轴上的距离”是第二组第三透镜L23的图像侧表面的顶点到像平面Im(后焦)之间、通过将空气等效距离应用于诸如盖玻片等的光学元件LL的厚度而根据空气等效距离表示的距离。
以下将一起描述条件表达式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)的效果。
[条件表达式(1)：31＜vd2＜55的效果]
条件表达式(1)限定第二透镜组G2中的设置在最靠近物体侧的第二组第一透镜L21的阿贝数的范围。
通过构造成像镜头以满足条件表达式(1)，可以抑制当散射光收敛时出现的色像差。
如果成像镜头超过条件表达式(1)的上限，则纵向色象差在短波长侧往往被进一步地过度校正。
如果成像镜头落在条件表达式(1)的下限以下，则在短波长侧纵向色象差往往被进一步地校正不足。
条件表达式(1a)、(1b)的效果与条件表达式(1)的效果相同。
[条件表达式(1’)：35＜vd2的效果]
条件表达式(1’)限定第二透镜组G2中的设置在最靠近物体侧的第二组第一透镜L21的阿贝数的范围。
通过构造成像镜头以满足条件表达式(1′)，可以抑制当散射光收敛时出现的色像差。
如果成像镜头落在条件表达式(1′)的下限以下，则在短波长侧纵向色象差往往被进一步地校正不足。
[条件表达式(2)：-10＜vd1-vd2＜25的效果]
条件表达式(2)限定“第一透镜组G1(第一组第一透镜L11)的阿贝数vd1”与“第二透镜组中的设置在最靠近物体侧的第二组第一透镜L21的阿贝数vd2”之间的差。进一步地，此条件表达式还主要与当通过第一透镜组G1并被第一透镜组G1散射的光通过第二组第一透镜L21收敛时出现的横向色象差有关，并且限定有助于与通过第二组第二透镜L22和第二组第三透镜L23出现的色像差平衡的条件。
通过构造成像镜头以满足条件表达式(2)，变得容易与通过第二组第二透镜L22和第二组第三透镜L23出现的色像差进行平衡，藉此可以抑制通过成像镜头出现的色像差。
如果成像镜头超过条件表达式(2)的上限，则在短波长侧纵向色象差被校正不足，并且横向色象差被校正不足。
如果成像镜头落在条件表达式(2)的下限以下，则在短波长侧纵向色象差被过度校正，而横向色象差被校正不足。
上述条件表达式(2a)、(2b)的效果与条件表达式(2)的效果相同。
[条件表达式(3)：0.9＜dt3/f＜1.3的效果]
条件表达式(3)限定“第二透镜组G2中的具有正屈光力并设置在最靠近物体侧的第二组第一透镜L21的厚度dt3”与“整个透镜系统的焦距”的比值的范围。
如果成像镜头超过条件表达式(3)的上限，则虽然可以提高光学性能，但是可使用性被变差，并且制造成本增加。
如果成像镜头落在条件表达式(3)的下限以下，则延长整体透镜长度的需要增加以进行像差校正，并且小型化变得困难。另一方面，如果试图防止整个透镜长度延长，球面像差增加，并且周边正切像平面在朝向上侧倾斜。
上述条件表达式(3a)的效果与条件表达式(3)的效果相同。
[条件表达式(4)：0＜dk2/f＜0.8的效果]
条件表达式(4)限定“第一透镜组G1与第二透镜组G2之间的距离dk2(空气等效距离)”与“整个透镜系统的焦距f”的比值的范围。
通过构造成像镜头以满足条件表达式(4)，在实现小型化的同时可以保持球面像差与像平面像差之间的平衡处于良好的状态。
如果成像镜头超过条件表达式(4)的上限，则延长整个透镜长度的需要增加以用于像差校正，并且小型化变得困难。
如果成像镜头落在条件表达式(4)的下限以下，则虽然便于进行小型化，但是会发生球面像差往往被进一步增加并且正切像平面朝向上侧倾斜的问题。
上述条件表达式(4a)、(4b)的效果与条件表达式(4)的效果相同。
[条件表达式(5)：0＜fg2/f＜1.3的效果]
条件表达式(5)限定“整个第二透镜组G2的组合焦距fg2”与“整个透镜系统的焦距”的比值的范围。
通过构造成像镜头以满足条件表达式(5)，在实现小型化的同时可以保持球面像差与像平面像差之间的平衡处于良好的状态。
如果成像镜头超过条件表达式(5)的上限，则第一透镜组G1与下一组之间的屈光力的平衡被破坏，并且正切像平面倾斜向下侧。
如果成像镜头落在条件表达式(5)的下限以下，则第一透镜组G1和下一组的焦距两者都减小，并且屈光力增加，使得可能会出现高阶球面像差。
上述条件表达式(5a)、(5b)的效果与条件表达式(5)的效果相同。
[条件表达式(6)：13.5＜dsi＜22的效果]
条件表达式(6)限定上述“孔径光阑St与像平面Im之间在光轴上的距离(后焦部分根据空气等效距离表示)”的范围。
如果成像镜头被构造成满足条件表达式(6)，则可以通过减小成像镜头的总长度和直径来实现小型化。
如果成像镜头超过条件表达式(6)的上限，则延长整个透镜长度的需要增加以用于像差校正，并且小型化变得困难。发生需要延长整个透镜长度以获得期望的透镜性能并且相对于短波长侧的光横向色象差被校正不足的问题。
另一方面，如果成像镜头落在条件表达式(6)的下限以下，则球面像差增加，并且“边缘光线的球面像差”和“通过与边缘光线的高度的70％对应的光线高度的光线的球面像差”之间的差增加。
上述条件表达式(6a)、(6b)的效果与条件表达式(6)的效果相同。
当将上述每一个成像镜头应用到成像设备时，诸如盖玻片、低通滤光器、红外截止滤光器等的基本上没有屈光力的光学元件LL根据成像设备的结构可以设置在成像镜头101、102中的每一个与图像传感器210之间。例如，如果成像镜头101，102中的每一个安装在车载照相机上并且所述照相机用作夜间监视照相机，则优选的是截止具有从紫外线到蓝光的波长的过滤器插入在成像镜头与图像传感器之间。
代替将低通滤波器和截止特定波长范围的滤波器设置在成像镜头101、102中的每一个与图像传感器210之间，各种类型的滤波器可以设置在构成成像镜头的透镜之间，或者具有与各种类型的滤波器的效果相同的效果的薄膜也可以形成(施加涂层)在构成成像镜头的透镜表面上。
如果使用成像镜头101、102中的每一个，例如用于室外监视，则要求成像镜头能够在从寒冷区域的露天到在热带区域的夏季的车辆的内部的宽温度范围内使用。在这种情况下，优选的是构成每一个成像镜头的所有透镜的材料都是玻璃。进一步地，构成每一个成像镜头的所有透镜优选地是球面透镜以低成本地制造透镜。然而，在光学性能比成本优先的情况下，可以使用非球面透镜。
如上所述，本发明的第一和第二实施例的成像镜头具有高光学性能并且可以实现宽视场角和小型化。
[示例]
以下描述说明根据本发明的成像镜头的具体数值数据的示例。
以下将相对于图2-6、图7-11和表1-6一起描述示例1-5中的每一个的数值数据等。在图2-6中，对应于1A、1B中附图标记的表示成像镜头101和102的附图标记分别表示相对应的部件。
<示例1>
图2示出了具有通过成像镜头的光的光路的示例1的成像镜头的示意性结构。
示例1的成像镜头具有相对应第一和第二实施例的成像镜头的结构的结构。示例1的成像镜头被构造成满足所有条件表达式(1)、(1′)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)。
表1显示示例1的成像镜头的透镜数据。在表1所示的透镜数据中，表面编号i表示第i个表面Si，其中编号i(i＝1、2、3......)以朝向图像侧连续增加的方式被提供给每一个表面，且最靠近物体侧表面作为第一表面。在表1所示的透镜数据中，表面编号还被提供给孔径光阑St和没有光焦度的光学元件LL。
表1中的符号Ri表示第i(i＝1、2、3......)个表面的曲率半径，而符号Di表示第i个表面与第i+1个表面之间在光轴Z1上的表面距离。符号Ri和Di的编号与符号Si的编号对应。
条件表达式(3)：0.9＜dt3/f＜1.3中的“dt3”对应于由上述透镜数据中的符号“D3”表示的表面距离(透镜的厚度)。
条件表达式(4)：0＜dk2/f＜0.8中的符号“dk2”对应于由上述透镜数据中的符号“D2”表示的表面距离。
符号Ndj表示第j个光学元件关于d线(587.6nm)的折射率，其中编号j(j＝1、2、3......)被以朝向图像侧连续增加的方式被提供给每一个光学元件，且最靠近物体侧的光学元件被视为第一光学元件，而vdj表示第j个光学元件关于d线的阿贝数。在表1中，曲率半径和表面距离的单位是毫米，而如果表面在物体侧凸起时曲率半径为正，而如果表面在图像侧凸起时曲率半径为负。
这里，第一光学元件对应于第一组第一透镜L11，第二光学元件对应于第二组第一透镜L21，第三光学元件对应于第二组第二透镜L22，第四光学元件对应于第二组第三透镜L23，而第五光学元件对应于没有光焦度的光学元件LL。没有光焦度的光学元件LL例如对应于设置在图像传感器等的光接收表面上的盖玻片。
因为即使当诸如透镜等的光学元件的尺寸按比例增加或减小时如上所述的这种光学系统可以大致保持预定性能，因此其中上述整个透镜数据按比例增加或减小的成像镜头也可以是根据本发明的示例。
[表1]
图7示出了示例1的成像镜头的球面像差、像散、畸变、和横向色象差。图7示出了光关于d线、F线和C线的像差。像散图示出了相对于径向像平面和切向像平面的像差。
如图7中所示，由符号(a)所示的图表示球面像差，由符号(b)所示的图表示像散，由符号(c)所示的图表示畸变，而由符号(d)所示的图表示横向色象差。
畸变图示出了与理想图像高度f×tanθ的位移量，其中f是整个透镜系统的焦距，而θ是半视场角(被视为变量，0≤θ≤ω)。
表6在示例的描述的结束处显示了相对于示例1-5中的每一个可以由每一个条件表达式中的数值表达式获得的值。每一个条件表达式中的数值表达式的值是关于d线(波长587.56nm)的值，并且可以从图1中所示的成像镜头的透镜数据等获得。
要注意的如何解释图示示例1的成像镜头的结构的图2、图示成像镜头的像差的图7、图示成像镜头的透镜数据的表1、每一个条件表达式中的“dk2”与透镜数据中的“D2”之间的对应性、每一个条件表达式中的“dt3”与透镜数据中的“D3”之间的对应性、以及显示每一个条件表达式中的每一个数值表达式的值的表6的以上描述应用于随后所述的示例2-5，使得对于随后的示例的描述将被省略。
<示例2>
图3示出了示例2的成像镜头的示意性结构。示例2的成像镜头具有与第一和第二实施例的成像镜头的结构对应的结构。示例2的成像镜头被构造成满足所有条件表达式(1)、(1′)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)。
图8示出了示例2的成像镜头的像差。
表2如下显示了示例2的透镜数据。
[表2]
<示例3>
图4示出了示例3的成像镜头的示意性结构。示例3的成像镜头具有与第一和第二实施例的成像镜头的结构对应的结构。示例3的成像镜头被构造成满足所有条件表达式(1)、(1′)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)。
图9示出了示例3的成像镜头的像差。
表3如下显示了示例3的透镜数据。
[表3]
<示例4>
图5示出了示例4的成像镜头的示意性结构。示例4的成像镜头具有第一和第二实施例的成像镜头的结构对应的结构。示例4的成像镜头被造成满足所有条件表达式(1)、(1′)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)。
图10示出了示例4的成像镜头的像差。
表4如下显示了示例4的透镜数据。
[表4]
<示例5>
图6示出了示例5的成像镜头的示意性结构。示例5的成像镜头具有与第二实施例的成像镜头的结构对应的结构。示例5的成像镜头被构造成满足条件表达式(1′)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)，但是不满足条件表达式(1)。
图11示出了示例5的成像镜头的像差。
表5如下显示了示例5的透镜数据。
[表5]
表6如下显示了可以通过每一个条件表达式中的数值表达式获得的值。
[表6]
*表示不满足条件表达式的值
如可以从上述看到，示例1-5的成像镜头具有高光学性能并且是具有宽视场角的紧凑的成像镜头。
图12示出了作为本发明的成像设备的一个实施例的监视照相机的示意性结构。图12中所示的监视照相机200包括设置在大致柱面透镜镜筒上的成像镜头100(例如，成像镜头101、102等)和捕获对象的由成像镜头100形成的光学图像的图像传感器210。通过成像镜头100形成在图像传感器210的光接收表面上的光学图像被转换成电信号Gs并从监视照相机200输出。
迄今为止，已经通过第一和第二实施例以及示例描述了本发明，但是本发明不局限于上述实施例和示例，还可以进行各种修改。例如，每一个透镜元件的曲率半径的值、表面距离、折射率、阿贝数等不局限于每一个数值示例中所示的值，还可以采用其它值。例如，作为具有如图1A、图1B中所示的粘合透镜的成像镜头的变形例，可以引用设有设置在第二透镜组G2的图像侧并具有屈光力的透镜组的成像镜头。
在成像设备的实施例中，已经对其中本发明应用于监视照相机的情况进行了描述和说明。但是本发明不局限于这种应用，还可适用于例如摄影机、电子静态式照相机、车载照相机等。

Claims (17)

1.一种成像镜头，由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构成，所述第一透镜组和所述第二透镜组从物体侧顺序地设置，其中：
所述第一透镜组由第一组第一透镜构成，所述第一组第一透镜为具有双凹形状并具有负屈光力的单透镜；
所述第二透镜组由具有正屈光力的第二组第一透镜、孔径光阑、具有正屈光力的第二组第二透镜、和具有负屈光力的第二组第三透镜构成，所述第二组第一透镜、所述孔径光阑、所述第二组第二透镜和所述第二组第三透镜从物体侧顺序地设置；
所述第二组第二透镜和第二组第三透镜被粘合在一起以形成粘合透镜；并且
所述成像镜头满足如下条件表达式(1)和(3)：
31<νd2<55---------------------------(1)，和
0.9<dt3/f<1.3-----------------------(3)，
其中
νd2：第二组第一透镜关于d线的阿贝数；
dt3：第二组第一透镜在光轴上的厚度；以及
f：是整个透镜系统的焦距。
2.根据权利要求1所述的成像镜头，其中成像镜头满足如下条件表达式(1a)：
35<νd2<50----------------------------(1a)。
3.根据权利要求1所述的成像镜头，其中成像镜头满足如下条件表达式(1b)：
40<νd2<48----------------------------(1b)。
4.一种成像镜头，由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构成，所述第一透镜组和所述第二透镜组从物体侧顺序地设置，其中：
所述第一透镜组由第一组第一透镜构成，所述第一组第一透镜为具有负屈光力的单透镜；
所述第二透镜组由具有正屈光力的第二组第一透镜、孔径光阑、具有正屈光力的第二组第二透镜、和具有负屈光力的第二组第三透镜构成，所述第二组第一透镜、所述孔径光阑、所述第二组第二透镜和所述第二组第三透镜从物体侧顺序地设置；
所述第二组第二透镜和第二组第三透镜被粘合在一起以形成粘合透镜；并且
所述成像镜头同时满足条件表达式(1')，(2)和(3)：
35<νd2------------------------------(1’)；
-10<νd1-νd2<25----------------------(2)；以及
0.9<dt3/f<1.3-----------------------(3)，
其中：
νd1：第一组第一透镜关于d线的阿贝数；
νd2：第二组第一透镜关于d线的阿贝数；
dt3：第二组第一透镜在光轴上的厚度；以及
f：是整个透镜系统的焦距。
5.根据权利要求4所述的成像镜头，其中成像镜头满足如下条件表达式(2a)：
-8<νd1-νd2<24-----------------------(2a)。
6.根据权利要求4所述的成像镜头，其中成像镜头满足如下条件表达式(2b)：
-5<νd1-νd2<22-----------------------(2b)。
7.根据权利要求1或2所述的成像镜头，其中成像镜头满足如下条件表达式(3a)：
0.95<dt3/f<1.2-----------------------(3a)。
8.根据权利要求1或2所述的成像镜头，其中成像镜头满足如下条件表达式(4)：
0<dk2/f<0.8-----------------------(4)，
其中
dk2：第一组第一透镜与第二组第一透镜之间在光轴上的距离(空气等效距离)。
9.根据权利要求8所述的成像镜头，其中成像镜头满足如下条件表达式(4a)：
0.1<dk2/f<0.7-----------------------(4a)。
10.根据权利要求8所述的成像镜头，其中成像镜头满足如下条件表达式(4b)：
0.15<dk2/f<0.6----------------------(4b)。
11.根据权利要求1或2所述的成像镜头，其中成像镜头满足如下条件表达式(5)：
0<fg2/f<1.3-------------------------(5)，
其中
fg2：整个第二透镜组的组合焦距。
12.根据权利要求11所述的成像镜头，其中成像镜头满足如下条件表达式(5a)：
0.3<fg2/f<1.28----------------------(5a)。
13.根据权利要求11所述的成像镜头，其中成像镜头满足如下条件表达式(5b)：
0.5<fg2/f<1.25----------------------(5b)。
14.根据权利要求1或2所述的成像镜头，其中成像镜头满足如下条件表达式(6)：
13.5<dsi<22-------------------------(6)，
其中
dsi：孔径光阑与像平面之间在光轴上的距离，其中后焦部分根据空气等效距离表示。
15.根据权利要求14所述的成像镜头，其中成像镜头满足如下条件表达式(6a)：
13.8<dsi<20------------------------(6a)。
16.根据权利要求14所述的成像镜头，其中成像镜头满足如下条件表达式(6b)：
14<dsi<18--------------------------(6b)。
17.一种成像设备，包括根据权利要求1或4所述的成像镜头。
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