CN108051905B - 成像镜头和摄影装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及成像镜头和摄影装置，其目的在于提供高性能大口径成像镜头。成像镜头包含从物方朝像方依次设置具有正屈光度的第一透镜组(G1)、光圈(S)、具有正屈光度或负屈光度的第二透镜组(G2)，第一透镜组(G1)从物方朝像方依次设有第一正透镜(L11)、第二正透镜(L12)、负透镜(L13)、第三正透镜(L14)，第二透镜组(G2)从物方朝像方依次设有负透镜组(G2N)和正透镜组(G2P)，在从无穷远物体向近距离物体聚焦时，第二透镜组相对于成像面固定，整个第一透镜组向物方移动，第一透镜组的焦距f1、与在无穷远物体聚焦状态下整个系统的焦距f之比满足：
Figure DDA0001540122910000011

Description

成像镜头和摄影装置
本申请是发明名称为“成像镜头和摄影装置”、申请日为2015年9月17日、申请号为201510594310.5、申请人为株式会社理光的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及成像镜头和摄影装置。
背景技术
目前，被称之为“工业用照相机”得到广泛使用，其中包括正在开发例如机器视觉(Machine Vision)用的图像输入装置等。
机器视觉的图像输入装置用成像镜头来输入图像，成像镜头能否对需要拍摄的对象物(以下称为作业件)高精度成像十分重要，而且还需要能够良好地补偿各种像差，具有高性能。
上述成像镜头还需要具有大口径，用以在摄像装置与作业件之间“工作距离”较大的情况下也能够良好地成像。
另外，机器视觉的图像输入装置使用的成像镜头还需要性能稳定，伴随聚焦而发生的镜头性能变动小。
专利文献1(JP特开2013-218015号公报)公开了一种能够抑制伴随聚焦而发生的镜头性能变动的光学系统。
上述专利文献描述的光学系统(透镜系统)以具有正屈光度的第一正透镜单元和具有正屈光度或负屈光度的第二透镜单元构成。
第一透镜单元构成为从物方朝像方依次设置具有正屈光度的透镜单元1a、光圈、具有正屈光度的透镜单元1b，通过该第一透镜单元向物方移动，实行从无穷远物体向近距离物体的聚焦。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供高性能、大口径的新型成像镜头。
本发明的目的还在于提供伴随聚焦发生的性能变动小的以两组透镜组构成的新型成像镜头。
为了达到上述目的，本发明提供一种成像镜头，其中：从物方朝像方依次设置具有正屈光度的第一透镜组、光圈、具有正屈光度或负屈光度的第二透镜组，第一透镜组从物方朝像方依次设有第一正透镜、第二正透镜、负透镜、第三正透镜，第二透镜组从物方朝像方依次设有负透镜组和正透镜组，第一透镜组中，第一正透镜和第二正透镜之间的空气间距D1a、与从第一正透镜的物方透镜镜面到第三正透镜的像方透镜镜面在光轴上的距离D1之比满足以下式1，
Figure BDA0001540122890000021
本发明还提供另一种成像镜头，其中：从物方朝像方依次设置具有正屈光度的第一透镜组、光圈、具有正屈光度或负屈光度的第二透镜组，第一透镜组从物方朝像方依次设有第一正透镜、第二正透镜、负透镜、第三正透镜，第二透镜组从物方朝像方依次设有负透镜组和正透镜组，在从无穷远物体向近距离物体聚焦时，第二透镜组相对于成像面固定，整个第一透镜组向物方移动，第一透镜组的焦距f1、与在无穷远物体聚焦状态下整个系统的焦距f之比满足以下式11，
Figure BDA0001540122890000022
本发明的效果在于，能够获得高性能大口径的新型成像镜头。
本发明的效果还在于，能够获得伴随聚焦发生的性能变化小的以两组透镜组构成的新型成像镜头。
附图说明
图1是实施例1的成像镜头的结构示意图。
图2是实施例2的成像镜头的结构示意图。
图3是实施例3的成像镜头的结构示意图。
图4是实施例4的成像镜头的结构示意图。
图5是实施例1的成像镜头对无穷远物体合焦状态下的像差图。
图6是实施例1的成像镜头对成像倍率为-0.15物体合焦状态下的像差图。
图7是实施例1的成像镜头对成像倍率为-0.3物体合焦状态下的像差图。
图8是实施例2的成像镜头对无穷远物体合焦状态下的像差图。
图9是实施例2的成像镜头对成像倍率为-0.15物体合焦状态下的像差图。
图10是实施例2的成像镜头对成像倍率为-0.3物体合焦状态下的像差图。
图11是实施例3的成像镜头对无穷远物体合焦状态下的像差图。
图12是实施例3的成像镜头对成像倍率为-0.15物体合焦状态下的像差图。
图13是实施例3的成像镜头对成像倍率为-0.3物体合焦状态下的像差图。
图14是实施例4的成像镜头对无穷远物体合焦状态下的像差图。
图15是实施例4的成像镜头对成像倍率为-0.15物体合焦状态下的像差图。
图16是实施例4的成像镜头对成像倍率为-0.3物体合焦状态下的像差图。
图17是本发明的摄像装置的一种实施方式的示意图。
具体实施方式
图1至图4显示四例成像镜头的实施方式。
在图1至图4中，图的左方为物方，图的右方为像方。图1至图4均是成像镜头处于“无穷远合焦状态”下的镜头结构的示意图。
为了简便，以下图1至图4采用统一的标记。
在这些图中，标记G1表示第一透镜组，G2表示第二透镜组，S表示光圈，Im表示成像面。
设定这些实施方式的成像镜头用摄像元件拍摄成像图像，图1至图4中的标记CG表示摄像元件的玻璃盖。
玻璃盖CG具有平行平板形状，摄像元件的受光面与成像面Im一致。
玻璃盖CG具有密封并保护摄像元件受光面的作用，同时也可以兼备红外线滤光器等各种滤光器作用。
第一透镜组G具有正屈光度，第二透镜组具有正屈光度或负屈光度。
为此，图1至图4所示的实施方式的成像镜头构成为，从物方向像方依次设有具有正屈光度的第一透镜组G1、光圈S、具有正屈光度或负屈光度的第二透镜组G2。
从无穷远物体向近距离物体的聚焦时，第二透镜组G2相对于成像面Im固定，整个第一透镜组G1向物方移动。
即聚焦时，第二透镜组G2与成像面Im之间的位置保持关系不变，而第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的间距发生变化。
在第一透镜组G1中从物方向像方依次设有第一正透镜L11、第二正透镜L12、负透镜L13、第三正透镜L14。
第二透镜组G2中从物方向像方依次设有负透镜组G2N、正透镜组GP。
在图1至图4所示的实施方式的成像镜头中，负透镜组G2N以两片透镜L21和L22构成，正透镜组G2P以一片透镜L23构成。
物方为正屈光度、像方为负屈光度的成像镜头被称之为远摄方式镜头。
远摄方式镜头由于屈光度分布为从物方向像方为由正到负，为非对称分布，因而在一般情况下像差补偿比较困难。
尤其是伴随镜头采用大口径而发生的球面像差、彗形像差、轴向色差难以补偿。
如果在从无穷远物体向近距离物体聚焦时，使得位于物方并具有正屈光度的部分单纯地完全伸出，则镜头与需要合焦的物体的物体距离变化会造成各种像差的发生。
也就是说，远射型成像镜头的透镜性能更加容易随着聚焦而变化。
本发明人发现，如上所述，将第一透镜组构成为从物方向像方依次设置第一正透镜、第二正透镜、负透镜、第三正透镜，能够对伴随大口径而发生的球面像差、彗形像差、以及轴向色差进行充分补偿。
第一透镜组因轴向光束较粗，因而对伴随大口径而发生的球面像差和彗形象差的补偿十分重要。
在第一透镜组的第一正透镜(图1至图4中的第一正透镜L11)的物方镜面和负透镜(图1至图4中的负透镜L13)的像方镜面之间调整像差，将有助于球面像差以及彗形像差的补偿。
适当设定第一正透镜和第二正透镜的空气间隔：D1a，对上述补偿效果十分重要。
式1用来限定上述空气间隔D1a、与第一透镜组中光轴上第一正透镜的物方镜面与第三正透镜的像方镜面之间距离D1之比的范围。
Figure BDA0001540122890000051
以下，上述距离D1也称为第一透镜组厚度。
如果式1的比值为0.50以上，则空气间隔D1a相对于第一透镜组厚度D1过大，从而使得负透镜以及第三透镜组的厚度或间距过小。
而如果式1的比值为0.15以下，则难以通过在第一正透镜的物方镜面和负透镜的像方镜面之间调整像差来补偿像差。
因此，式1范围以外将使得第一透镜组内部的像差补偿变得困难。
而满足式1，则有可能在第一透镜组内部获得良好的像差补偿，有利于整个系统的球面像差和彗形像差的补偿。
优选本发明的成像镜头的上述构成，在式1的基础上，还满足以下式2、式6、式7、式8、式9中的任意一个。
Figure BDA0001540122890000052
Figure BDA0001540122890000053
Figure BDA0001540122890000061
Figure BDA0001540122890000062
Figure BDA0001540122890000063
上述各式中的参数的意义如下。
D1b是第一透镜组中第二正透镜物方镜面和负透镜像方镜面之间间隔，D1表示第一透镜组的厚度。
R11是第一透镜组的第一正透镜物方镜面的曲率半径，R32是第一透镜组的负透镜的像方镜面的曲率半径。
R21表示第一透镜组中第二正透镜的物方镜面的曲率半径，R41表示第二透镜组中第三正透镜的物方镜面的曲率半径。
D2a是第二透镜组中负透镜组和正透镜组之间的空间间隔。
D2是第二透镜组中在光轴上，负透镜组的最靠近物方的镜面到正透镜组的最靠近像方的镜面的距离。以下距离D2也称为第二透镜组厚度。
第一透镜组中第二正透镜的物方镜面和负透镜的像方镜面之间也调整像差，适当设定这些面之间的间隔D1b，对第一透镜组内的像差补偿也十分重要。
式2的比值如果在0.6以上，则第二正透镜的物方镜面和负透镜的像方镜面之间的间距相对于第一透镜组厚度增大，第一正透镜和第三正透镜的厚度以及透镜间距离将变得过小。
而如果式2的比值在0.2以下，则第二正透镜的物方镜面和负透镜的像方镜面之间的像差调整所带来的像差补偿效果减小。
因此，式2范围以外的第二正透镜物方镜面和负透镜像方镜面之间的像差补偿，难以对第一透镜组内部的像差补偿作出有效贡献。
而满足式2，则有利于第一透镜组内部获得良好的像差补偿。
调整第一正透镜的物方镜面和负透镜的像方镜面之间的像差。
这些面的曲率半径大小如果满足式6，则这些面之间的像差调整将有助于整个系统的像差补偿。
式6范围以外，会使得第一正透镜的物方镜面与负透镜的像方镜面的曲率半径之间的关系失去平衡，难以对整个系统的像差补偿做出贡献。
第一透镜组的负透镜的像方镜面和第三正透镜的物方镜面之间的像差调整，有助于整个系统的像差补偿。
这些面的曲率半径之间的关系满足式7，将使得这些面之间的像差调整有助于整个系统的像差补偿。
式7范围以外，会使得第三正透镜的物方镜面与负透镜的像方镜面的曲率半径之间的关系失去平衡，难以对整个系统的像差补偿做出贡献。
第一透镜组的第二正透镜的物方镜面和负透镜的像方镜面之间的像差调整，有助于整个系统的像差补偿。
这些面的曲率半径之间的关系满足式8，将使得这些面之间的像差调整有助于整个系统的像差补偿。
式8范围以外，会使得第二正透镜的物方镜面与负透镜的像方镜面的曲率半径之间的关系失去平衡，难以对整个系统的像差补偿做出贡献。
以上式1和式2以及式6至式8与第一透镜组有关。
式9与第二透镜组有关，该式被用来限定第二透镜组中负透镜组和正透镜组之间的空气间隔D2a和第二透镜组厚度D2之间关系。
在式9范围以内，便于减小成像面的入射角，同时补偿各种像差。
第二透镜组以位于物方一侧的负透镜组和位于像方一侧的正透镜组构成。
负透镜组既可以用一片负透镜构成，也可以用多片透镜构成。负透镜组还可以用正透镜和负透镜两片透镜构成。
在图1至图4所示的实施方式中，负透镜组以正透镜L21和负透镜L22两片透镜构成，这两片透镜被粘接起来使用。
正透镜组如图1至图4所示的实施方式，以一片正透镜L23构成，但是本发明并收到该实施方式的限制。
第一透镜组也如图1至图4所示的实施方式所示，将正透镜L12和负透镜L13粘结起来。这样有利于抑制正透镜L12和负透镜L13的相对偏心。
无论用上述哪一种实施方式，在构成第一透镜组的四片透镜中，位于物方一侧的两片正透镜(第一正透镜和第二正透镜)中至少一片正透镜用满足以下式(3)至式(5)的材料形成。
1.45＜nd＜1.65 (式3)
60.0＜vd＜95.0 (式4)
0.005＜Pg，F-(-0.001802×vd+0.6483)＜0.050 (式5)
nd、vd、Pg，F分别为透镜材料的相对于d线的折射率、阿贝值、部分分散比。
部分分散比Pg，F用透镜材料相对于g线、F线、C线的折射率ng、nF、nC代入式
Figure BDA0001540122890000081
求出。
第一透镜组的第一正透镜和第二正透镜中，沿着光轴光线中的边缘光线通过透镜的较高位置，因而这些透镜对于轴向色差的补偿十分重要，使用满足式3至式5的具有异常分散性的玻璃，有利于轴向色差的充分补偿。
本发明的成像镜头中的镜面，既可以采用一面以上非球面或反射面，也可以用球面形成所有镜面。
不使用非球面或反射面等特殊面，能够避免利用成型用的模型等造成制造成本昂贵，尤其在产量较小时具有价格优势。
优选构成成像镜头的各片透镜材料均使用无机固体材料。用有机材料或有机无机混合材料等形成的透镜，相对于温度和湿度等环境条件，特性变化较大。
用无机固体材料形成构成成像镜头的所有透镜，有利于成像镜头不易受到温度和湿度等环境条件变化的影响。
另一方面，本发明人通过改善成像镜头构成，找出了有效减轻上述像差补偿困难以及伴随聚焦发生的透镜性能变动的方法。
如上所述，在第一透镜组G1中从物方向像方依次设有第一正透镜L11、第二正透镜L12、负透镜L13、第三正透镜L14。
第一透镜组的上述构成，使得正透镜L11采用大口径时发生的球面像差和彗形像差以及轴向色差均有可能获得充分的补偿。
第二透镜组G2中从物方向像方依次设有负透镜组G2N、正透镜组GP。
上述构成能够使得第二透镜组在减小成像面入射角度的同时，各种像差获得充分补偿。
从无穷远物体到近距离物体的聚焦时，第二透镜组G2相对于成像面Im固定，整个第一透镜组G1向物方移动。
在上述构成中，缩短第一透镜的焦距f1，能够减小伴随聚焦的第一透镜组的移动量，使得第二透镜组相对于成像面固定，简化聚焦机构。
成像镜头满足式11，有利于对各种像差进行良好的补偿，有效抑制伴随聚焦而发生的镜头性能变动。
Figure BDA0001540122890000091
如果式11的比值在0.5以下，则第一透镜组的正屈光度过大，造成第一透镜组中容易发生较大的像差，而该像差进一步扩大到第二透镜组，最终整个系统的像差补偿将变得困难。
而如果式11的比值在0.9以上，则为了实现高倍率的聚焦将引起成像镜头整个系统的大型化。
优选式11的比值满足式11A，式11A的范围相比于式11的范围稍微狭窄。
Figure BDA0001540122890000092
位于第一透镜组和第二透镜组之间的光圈无论是聚焦时与第一透镜组一体移动，还是相对于成像面固定，均能够充分保证镜头具有充分的性能。
然而，在从无穷远物体朝近距离物体聚焦时，如果将光圈与第二透镜组一起相对于成像面固定，则能够简化聚焦机构，易于确保伸出量。
因此，光圈与第二透镜组一起相对于成像面固定，有利于兼同时实现像镜头小型化和高倍率聚焦。
成像镜头在满足上述式11的基础上，进一步满足下式12，能够更加有效抑制成像倍率约为-0.15倍的低倍率区域中发生的伴随聚焦的镜头性能变动。
Figure BDA0001540122890000101
式12种的M1是从无穷远物体超成像倍率为-0.15倍的物体聚焦时第一透镜组的移动量，f是无穷远物体聚焦状态下整个系统的焦距。
式12的比值如果在0.03以下，则第一透镜组的屈光度相对于整个系统的屈光度过大，造成第一透镜组中容易发生较大像差，而该像差的发生进一步扩大到第二透镜组，最终整个系统的像差难以获得良好的补偿。
式12的比值如果超过0.10，则低倍率区域中伴随聚焦而发生的第一透镜组的移动距离将变大，从而聚焦机构变大，成像镜头趋于大型化。
优选式12的比值满足式12A，式12A的范围相比于式11的范围稍微狭窄。
Figure BDA0001540122890000102
成像镜头在满足上述式11的基础上进一步满足下式13，或者在满足上述式11和12的基础上进一步满足下式式13，能够更加有效抑制成像倍率约为-0.3倍的高倍率区域中发生的伴随聚焦的镜头性能变动。
Figure BDA0001540122890000103
式13中的M2是从无穷远物体向成像倍率为-0.3倍的物体聚焦时的第一透镜组的移动量，f是无穷远物体据焦状态下整个系统的焦距。
式13的比值如果在0.10以下，则第一透镜组的屈光度相对于整个系统的屈光度过大，造成第一透镜组中容易发生较大像差，而该像差的发生进一步扩大到第二透镜组，最终整个系统的像差难以获得良好的补偿。
式13的比值如果超过0.15，则高倍率区域中伴随聚焦而发生的第一透镜组的移动距离将变大，从而聚焦机构变大，成像镜头趋于大型化。
成像镜头在满足上述式11的基础上进一步满足下式12和式13，能够抑制成像倍率约为-0.15倍的低倍率区域到成像倍率约为-0.3倍的高倍率区域中发生的伴随聚焦的镜头性能变动，进行良好的聚焦。
优选成像镜头在满足上述式11的基础上，或者满足上述式11和式12以及13中任意一方的基础上，进一步满足下式14。
Figure BDA0001540122890000111
式14中，D2a是构成第二透镜组的负透镜组和正透镜组之间的空气间隔，D2是第二透镜组中在光轴上从负透镜组的最靠近物方的镜面到正透镜组的最靠近像方的镜面为止的距离。
以下，D2也称为第二透镜组的厚度。
式14的比值在式14的范围以内，能够在减小成像面上的入射角的同时，便于补偿各种像差。
第二透镜组具有位于物方的负透镜组和位于像方的正透镜组。
负透镜组既可以用一片负透镜构成，也可以以多片透镜构成，还可以以正透镜和负透镜两片透镜构成。
在图1至图4所示的实施方式中，负透镜组以正透镜L21和负透镜L22两片透镜构成，这两片透镜被粘接起来使用。
正透镜组如图1至图4所示的实施方式，以一片正透镜L23构成，但是本发明并不受该实施方式限制。
无论在何种情况下，构成第一透镜组的四片透镜中，物方的两片正透镜(第一正透镜和第二正透镜)中至少一片正透镜用满足以下式15至式17的材料形成。
1.45＜nd＜1.65 (式15)
60.0＜νd＜95.0 (式16)
0.005＜Pg，F-(-0.001802×νd+0.6483)＜0.050 (式17)
nd、vd、Pg，F分别为透镜材料的相对于d线的折射率、阿贝值、部分分散比。
部分分散比Pg，F用透镜材料相对于g线、F线、C线的折射率ng、nF、nC代入式
Figure BDA0001540122890000121
求出。
第一透镜组的第一正透镜和第二正透镜中，光轴上边缘光线通过透镜的较高位置，因而这些透镜对于轴向色差的补偿十分重要，如果使用满足式15至式17的具有异常分散性的玻璃，则易于对轴向色差进行充分补偿。
无论在上述任意场合下均优选成像镜头满足以下式18。
Figure BDA0001540122890000122
D1a是第一正透镜和第二正透镜的空气间隔，D1是空气间隔与第一透镜组中光轴上第一正透镜的物方镜面与第三正透镜的像方镜面之间的距离，在以下的描述中，该距离也称为第一透镜组的厚度。
调整第一透镜组中第一正透镜的物方镜面和负透镜的像方镜面之间的像差。
这样，适当设定第一正透镜和第二正透镜之间的间距D1a，将有助于成像镜头采用大口径造成的球面像差以及彗形像差的补偿。
如果式18的比值为0.2以下，则容易使得用来进行像差调整的第一正透镜的物方镜面和负透镜的像方镜面之间的像差补偿变得困难，难以补偿第一透镜组内的像差。
而如果式18的比值为0.50以上，则第一正透镜和第二正透镜之间的间距变大，其他透镜的厚度或间距变小，在这种情况下，第一透镜组内的像差补偿容易也会变得困难。
将便于确保工作距离且不易受到透视影响的类似于望远的镜头用于作为上述机器视觉用图像输入装置的成像镜头时，该镜头的视角约为10度左右。
如果满足式15至17，便能够有效抑制视角为10度左右的成像镜头中发生色差。
上述作业距离为动作距离，具体为用于图像输入的需要拍摄的对象即作业件的物体表面到镜头前端的距离。
在本发明的成像镜头中，既可以采用一面以上非球面或反射面反射面，也可以是所有镜面均以球面形成。
不使用非球面或反射面等特殊面，能够避免利用成型用的模型等造成制造成本昂贵，尤其在产量较小时具有价格优势。
优选构成成像镜头的各片透镜材料均使用无机固体材料。用有机材料或有机无机混合材料等形成的透镜，相对于温度和湿度等环境条件特性变化较大。
用无机固体材料形成构成成像镜头的所有透镜，有利于成像镜头不易受到温度和湿度等环境条件变化的影响。
以下用实施例1至4作为具体成像镜头的实施例，来描述图1至图4所示的各实施方式。
设定实施例1至4的成像镜头用于作为机器视觉用图像输入装置，类似于望远镜头，便于确保作业距离且不易受到透视影响。
上述作业距离为动作距离，具体为用于图像输入的拍摄对象，即作业件的物体表面到镜头前端的距离。
如标记统一的图1至图4所示，成像镜头中从物方到像方依次设有第一透镜组G1、光圈S、第二透镜组G2。
第一透镜组G1构成为，从物方到像方依次设有第一正透镜L11、第二正透镜L12、负透镜L13、第三正透镜L14四片透镜。
实施例1至4中的第二正透镜L12和负透镜L13均被粘结起来。
设于光圈S的像方一侧的第二正透镜组G2从物方到像方依次设有负透镜组G2N和正透镜组G2P。
负透镜组G2N以正透镜L21和负透镜L22构成，实施例1至4的正透镜L21和负透镜L22均被粘结起来。
实施例1至4中的正透镜组G2P均以一片正透镜L23构成。
实施例1至4的成像镜头均以7片透镜构成，该7片透镜均为球面透镜，并且以无机固体材料形成。
实施例1至4的最大像高均为8.0mm。
各个实施例中，位于第二透镜组G2的像方的平行平板形玻璃盖CG被设置在，其像方镜面位于物方，距离成像面Im约1.0mm之处。当然，本发明不受该设置限制。
实施例1至4的成像镜头在从无穷远物体向近距离物体聚焦时，均使得第一透镜组G1向物方移动，而第二透镜组G2相对于成像面Im固定。
聚焦时，光圈S相对成像面Im也固定。
虽然可以让光圈S在聚焦时与第一透镜组G1一起移动，但是如上所述的固定，能够简化聚焦用的移动机构，便于确保第一透镜组的伸出长度。
各个实施例中使用的记号的意义如下。
f：整个系统的焦距(无穷远聚焦状态下的焦距)。
F：F值
2ω：视角(无穷远合焦状态下的视角)
R：曲率半径
D：镜面间距
N：屈光度(上述nd)
ν：阿贝值(上述vd)
φ：光线的有效直径。
除非特殊情况长度单位为mm。
实施例1是图1所示成像镜头的例子。
实施例1
f＝75.0mm，F＝2.83，2ω＝12.2度。
表1显示实施例1的参数值。
表1
编号 R D N ν φ 玻璃
1 36.662 3.80 1.61800 63.33 26.8 S-PHM52(OHARA)
2 205.624 12.26 26.4
3 26.430 5.44 1.49700 81.54 22.0 S-FPL51(OHARA)
4 -64.049 2.16 1.60342 38.03 20.9 S-TIM5(OHARA)
5 18.619 1.22 18.5
6 26.042 3.12 1.78800 47.37 18.5 S-LAH64(OHARA)
7 89.619 D7 17.8
8 光圈 2.00 12.8
9 -51.664 4.98 1.84666 23.78 12.4 S-TIH53(OHARA)
10 -17.785 1.00 1.62004 36.26 12.2 S-TIM2(OHARA)
11 17.447 13.54 11.7
12 27.589 4.50 1.67790 55.34 17.9 S-LAL12(OHARA)
13 -395.881 19.76 17.8
14 ∞ 0.75 1.51633 64.14 滤光片等
15 ∞ 1.00
表1中最左侧栏是镜面编号，从物方一侧开始计数。
[可变间距]
可变间距是第一透镜组到光圈的间距(上方数据中的D7)。
可变间距表示无穷远物体的聚焦状态(以Inf表示)、成像率为－0.15倍的物体的聚焦状态(表示为×0.15)、成像率为－0.3倍的物体的聚焦状态(表示为×0.3)的D7的值。
以下的实施例均与上述相同。
表2显示可变间距的值。
表2
Inf. ×0.15 ×0.30
D7 5.63850 10.25520 14.87189
[各式的参数值]
表3显示实施例1适用于各式的参数值。
表3
Figure BDA0001540122890000161
表3中，L1为第一透镜组表示第一正透镜，L2表示第二正透镜。对此，实施例2至4均相同。
实施例2是图2所示成像镜头的例子。
实施例2
f＝75.0mm，F＝2.80，2ω＝12.2度。
表4显示实施例2的参数值。
表4
编号 R D N ν φ 玻璃
1 41.714 3.47 1.60300 65.44 26.8 S-PHM53(OHARA)
2 196.226 12.81 26.5
3 26.282 5.22 1.49700 81.54 22.9 S-FPL51(OHARA)
4 -116.267 5.50 1.62004 36.26 22.0 S-TIM2(OHARA)
5 18.579 0.71 18.5
6 24.308 3.31 1.78800 47.37 18.5 S-LAH64(OHARA)
7 125.741 D7 17.8
8 光圈 2.00 12.8
9 -44.376 2.63 1.84666 23.78 12.3 S-TIH53(OHARA)
10 -16.332 1.00 1.62004 36.26 12.3 S-TIM2(OHARA)
11 16.774 13.38 11.7
12 27.509 4.50 1.65100 56.16 17.8 S-LAL54(OHARA)
13 -262.599 20.36 17.8
14 ∞ 0.75 1.51633 64.14 滤光片等
15 ∞ 1.00
[可变间距]
表5显示可变间距的值。
表5
Figure BDA0001540122890000171
表6显示实施例2适用于各式的参数值。
表6
Figure BDA0001540122890000172
实施例3是图3所示成像镜头的例子。实施例3
f＝75.0mm，F＝2.85，2ω＝12.2度。
表7显示实施例3的参数值。
表7
编号 R D N ν φ 玻璃
1 37.839 3.82 1.61800 63.33 26.8 S-PHM52(OHARA)
2 272.474 11.49 26.5
3 27.476 5.44 1.49700 81.54 22.2 S-FPL51(OHARA)
4 -70.667 3.09 1.60342 38.03 21.0 S-TIM5(OHARA)
5 18.755 0.88 18.4
6 26.305 3.06 1.78800 47.37 18.4 S-LAH64(OHARA)
7 77.619 D7 17.8
8 光圈 2.00 12.8
9 -56.871 6.95 1.84666 23.78 12.4 S-TIH53(OHARA)
10 -18.512 2.13 1.62004 36.26 12.1 S-TIM2(OHARA)
11 17.140 10.50 11.7
12 26.847 3.41 1.67790 55.34 16.8 S-LAL12(OHARA)
13 -414.363 20.19 16.8
14 ∞ 0.75 1.51633 64.14 滤光片等
15 ∞ 1.00
[可变间距]
表8显示可变间距的值。
表8
Inf. ×0.15 ×0.30
D7 5.5396 10.56583 15.59206
[各式的参数值]
表9显示实施例3适用于各式的参数值。
表9
Figure BDA0001540122890000181
实施例4是图4所示成像镜头的例子。
实施例4
f＝75.0mm，F＝2.82，2ω＝12.2度。
表10显示实施例4的参数值。
表10
编号 R D N ν φ 玻璃
1 41.398 3.75 1.59522 67.73 26.8 S-FPM2(OHARA)
2 524.486 5.59 26.5
3 27.334 8.21 1.49700 81.54 24.1 S-FPL51(OHARA)
4 -179.356 4.98 1.62004 36.26 21.6 S-TIM2(OHARA)
5 18.315 0.97 18.4
6 26.807 3.04 1.78800 47.37 18.4 S-LAH64(OHARA)
7 80.984 D7 17.8
8 光圈 2.00 12.8
9 -45.532 2.57 1.84666 23.78 12.4 S-TIH53(OHARA)
10 -17.838 5.50 1.62004 36.26 12.4 S-TIM2(OHARA)
11 17.514 10.63 11.7
12 27.885 3.58 1.65100 56.16 17.1 S-LAL54(OHARA)
13 -130.335 19.74 17.1
14 ∞ 0.75 1.51633 64.14 滤光片等
15 ∞ 1.00
[可变间距]
表11显示可变间距的值。
表11
Inf. ×0.15 ×0.30
D7 5.669 10.57432 15.47963
[各式的参数值]
表12显示实施例4适用于各式的参数值。
表12
Figure BDA0001540122890000191
图5至图7是实施例1的成像镜头的像差曲线图。
如图5所示，实施例1的成像镜头在无穷远物体聚焦状态下的像差曲线图。
图6是对成像倍率为-0.15倍的物体聚焦状态下的像差图，图7对成像倍率为-0.3倍的物体聚焦状态下的像差图。
图8至图10是实施例2的成像镜头的像差曲线图。
如图8所示，实施例2的成像镜头在无穷远物体聚焦状态下的像差曲线图。图9是对成像倍率为-0.15倍的物体聚焦状态下的像差图，图10对成像倍率为-0.3倍的物体聚焦状态下的像差图。
图11至图13是实施例3的成像镜头的像差曲线图。
如图11所示，实施例3的成像镜头在无穷远物体聚焦状态下的像差曲线图。图12是对成像倍率为-0.15倍的物体聚焦状态下的像差图，图13对成像倍率为-0.3倍的物体聚焦状态下的像差图。
图14至图16是实施例4的成像镜头的像差曲线图。
如图14所示，实施例4的成像镜头在无穷远物体聚焦状态下的像差曲线图。图12是对成像倍率为-0.15倍的物体聚焦状态下的像差图，图13对成像倍率为-0.3倍的物体聚焦状态下的像差图。
在这些像差图中，球面像差图中虚线表示“正弦条件”，像散图中的实线为“弧矢”，虚线为“子午”。
细线是“d线”的像差曲线，粗线是“g线”的像差曲线。
各个实施例中的像差均获得高水品补偿，球面像差和轴向色差十分小，不会产生影响。像散、像场弯曲、倍率色差也十分小，从中心到周围的彗形像差以及色差的不均匀也得到了良好的抑制，畸变的绝对值为0.5％以下。
无穷远物体的聚焦状态、成像率为－0.15倍的物体的聚焦状态、成像率为－0.3倍的物体的聚焦状态下的像差变动十分小。
也就是说，实施例1至4的成像镜头均以两组透镜组构成，且性能不容易伴随聚焦而变化。
本发明的成像镜头的视角约12度、F值约2.8、以7片透镜构成，其中的像散、像场弯曲、倍率色差、彗形像差、畸变等均充分减少。
为此，该成像镜头不仅具有能够应对600至1000万像素的摄像元件的分辨率，而且从光圈开放到高对比度，视角边缘部分的点像均不会被破坏。
因此，该成像镜头拍摄的直线不会弯曲，以简单的结构提供从无穷远物体到倍率为0.3倍以上的近距离物体。
以下用实施例5至8作为具体成像镜头的实施例，来描述同样是用图1至图4所示的各实施方式。
设定实施例5至8的成像镜头用于作为机器视觉用图像输入装置，类似于望远镜头，便于确保作业距离且不易受到透视影响。
上述作业距离为动作距离，具体为用于图像输入的拍摄对象，即作业件的物体表面到镜头前端的距离。
第一透镜组G1构成为，从物方到像方依次设有第一正透镜L11、第二正透镜L12、负透镜L13、第三正透镜L14四片透镜。
实施例5至8中的第二正透镜L12和负透镜L13均被粘结起来。
设于光圈S的像方一侧的第二正透镜组G2从物方到像方依次设有负透镜组G2N和正透镜组G2P。
负透镜组G2N以正透镜L21和负透镜L22构成，实施例5至8的正透镜L21和负透镜L22均被粘结起来。
实施例5至8中的正透镜组G2P均以一片正透镜L23构成。
实施例5至8的成像镜头均以7片透镜构成，该7片透镜均为球面透镜，并且以无机固体材料形成。
实施例5至8的最大像高均为8.0mm。
各个实施例中，位于第二透镜组G2的像方一侧的平行平板形玻璃盖CG被设置在，其像方镜面位于物方一侧距离成像面Im约1.0mm之处。当然，本发明并不受该设置限制。
各个实施例中使用的记号的意义如下。
f：整个系统的焦距(无穷远聚焦状态下的焦距)。
F：F值
2ω：视角(无穷远合焦状态下的视角)
R：曲率半径
D：镜面间距
N：屈光度(上述nd)
ν：阿贝值(上述vd)
φ：光线的有效直径。
除非特殊情况长度单位为mm。
实施例5是图1所示成像镜头的例子。实施例5
f＝75.0mm，F＝2.83，2ω＝12.2度。
表13显示实施例5的参数值。
表13
编号 R D N ν φ 玻璃
1 36.662 3.80 1.61800 63.33 26.8 S-PHM52(OHARA)
2 205.624 12.26 26.4
3 26.430 5.44 1.49700 81.54 22.0 S-FPL51(OHARA)
4 -64.049 2.16 1.60342 38.03 20.9 S-TIM5(OHARA)
5 18.619 1.22 18.5
6 26.042 3.12 1.78800 47.37 18.5 S-LAH64(OHARA)
7 89.619 D7 17.8
8 光圈 2.00 12.8
9 -51.664 4.98 1.84666 23.78 12.4 S-TIH53(OHARA)
10 -17.785 1.00 1.62004 36.26 12.2 S-TIM2(OHARA)
11 17.447 13.54 11.7
12 27.589 4.50 1.67790 55.34 17.9 S-LAL12(OHARA)
13 -395.881 19.76 17.8
14 ∞ 0.75 1.51633 64.14 滤光片等
15 ∞ 1.00
表13中最左侧栏是镜面编号，从物方一侧开始计数。
[可变间距]
可变间距是第一透镜组到光圈的间距(上方数据中的D7)。
可变间距表示无穷远物体的聚焦状态(以Inf表示)、成像率为－0.15倍的物体的聚焦状态(表示为×0.15)、成像率为－0.3倍的物体的聚焦状态(表示为×0.3)的D7的值。
以下的实施例均与上述相同。
表14显示可变间距的值。
表14
Inf. ×0.15 ×0.30
D7 5.63850 10.25520 14.87189
[各式的参数值]
表15显示实施例5适用于各式的参数值。
表15
Figure BDA0001540122890000221
表15中，L1为第一透镜组表示第一正透镜，L2表示第二正透镜。对此，实施例6至8均相同。
实施例6是图2所示成像镜头的例子。
实施例6
f＝75.0mm，F＝2.80，2ω＝12.2度。
表16显示实施例6的参数值。
表16
编号 R D N ν φ 玻璃
1 41.714 3.47 1.60300 65.44 26.8 S-PHM53(OHARA)
2 196.226 12.81 26.5
3 26.282 5.22 1.49700 81.54 22.9 S-FPL51(OHARA)
4 -116.267 5.50 1.62004 36.26 22.0 S-TIM2(OHARA)
5 18.579 0.71 18.5
6 24.308 3.31 1.78800 47.37 18.5 S-LAH64(OHARA)
7 125.741 D7 17.8
8 光圈 2.00 12.8
9 -44.376 2.63 1.84666 23.78 12.3 S-TIH53(OHARA)
10 -16.332 1.00 1.62004 36.26 12.3 S-TIM2(OHARA)
11 16.774 13.38 11.7
12 27.509 4.50 1.65100 56.16 17.8 S-LAL54(OHARA)
13 -262.599 20.36 17.8
14 ∞ 0.75 1.51633 64.14 滤光片等
15 ∞ 1.00
[可变间距]
表17显示可变间距的值。
表17
Inf. ×0.15 ×0.30
D7 5.5396 9.73238 13.92515
[各式的参数值]
表18显示实施例6适用于各式的参数值。
表18
Figure BDA0001540122890000231
实施例7是图3所示成像镜头的例子。
实施例7
f＝75.0mm，F＝2.85，2ω＝12.2度。
表19显示实施例7的参数值。
表19
编号 R D N ν φ 玻璃
1 37.839 3.82 1.61800 63.33 26.8 S-PHM52(OHARA)
2 272.474 11.49 26.5
3 27.476 5.44 1.49700 81.54 22.2 S-FPL51(OHARA)
4 -70.667 3.09 1.60342 38.03 21.0 S-TIM5(OHARA)
5 18.755 0.88 18.4
6 26.305 3.06 1.78800 47.37 18.4 S-LAH64(OHARA)
7 77.619 D7 17.8
8 光圈 2.00 12.8
9 -56.871 6.95 1.84666 23.78 12.4 S-TIH53(OHARA)
10 -18.512 2.13 1.62004 36.26 12.1 S-TIM2(OHARA)
11 17.140 10.50 11.7
12 26.847 3.41 1.67790 55.34 16.8 S-LAL12(OHARA)
13 -414.363 20.19 16.8
14 ∞ 0.75 1.51633 64.14 滤光片等
15 ∞ 1.00
[可变间距]
表20显示可变间距的值。
表20
Inf. ×0.15 ×0.30
D7 5.5396 10.56583 15.59206
[各式的参数值]
表21显示实施例7适用于各式的参数值。
表21
Figure BDA0001540122890000241
实施例8是图4所示成像镜头的例子。
实施例8
f＝75.0mm，F＝2.82，2ω＝12.2度。
表22显示实施例4的参数值。
表22
编号 R D N ν φ 玻璃
1 41.398 3.75 1.59522 67.73 26.8 S-FPM2(OHARA)
2 524.486 5.59 26.5
3 27.334 8.21 1.49700 81.54 24.1 S-FPL51(OHARA)
4 -179.356 4.98 1.62004 36.26 21.6 S-TIM2(OHARA)
5 18.315 0.97 18.4
6 26.807 3.04 1.78800 47.37 18.4 S-LAH64(OHARA)
7 80.984 D7 17.8
8 光圈 2.00 12.8
9 -45.532 2.57 1.84666 23.78 12.4 S-TIH53(OHARA)
10 -17.838 5.50 1.62004 36.26 12.4 S-TIM2(OHARA)
11 17.514 10.63 11.7
12 27.885 3.58 1.65100 56.16 17.1 S-LAL54(OHARA)
13 -130.335 19.74 17.1
14 ∞ 0.75 1.51633 64.14 滤光片等
15 ∞ 1.00
[可变间距]
表23显示可变间距的值。
表23
Inf. ×0.15 ×0.30
D7 5.669 10.57432 15.47963
[各式的参数值]
表24显示实施例8适用于各式的参数值。
表24
Figure BDA0001540122890000251
图5至图7是实施例5的成像镜头的像差曲线图。
如图5所示，实施例5的成像镜头在无穷远物体聚焦状态下的像差曲线图。图6是对成像倍率为-0.15倍的物体聚焦状态下的像差图，图7对成像倍率为-0.3倍的物体聚焦状态下的像差图。
图8至图10是实施例6的成像镜头的像差曲线图。
如图8所示，实施例6的成像镜头在无穷远物体聚焦状态下的像差曲线图。图9是对成像倍率为-0.15倍的物体聚焦状态下的像差图，图10对成像倍率为-0.3倍的物体聚焦状态下的像差图。
图11至图13是实施例7的成像镜头的像差曲线图。
如图11所示，实施例7的成像镜头在向无穷远物体聚焦状态下的像差曲线图。图12是对成像倍率为-0.15倍的物体聚焦状态下的像差图，图13对成像倍率为-0.3倍的物体聚焦状态下的像差图。
图14至图16是实施例8的成像镜头的像差曲线图。
如图14所示，实施例8的成像镜头在向无穷远物体聚焦状态下的像差曲线图。图12是对成像倍率为-0.15倍的物体聚焦状态下的像差图，图13对成像倍率为-0.3倍的物体聚焦状态下的像差图。
在这些像差图中，球面像差图中虚线表示“正弦条件”，像散图中的实线为“弧矢”，虚线为“子午”。
细线是“d线”的像差曲线，粗线是“g线”的像差曲线。
各个实施例中的像差均获得高水品补偿，球面像差和轴向色差十分小不会产生影响。像散、像场弯曲、倍率色差也十分小，从中心到周围的彗形像差以及色差的不均匀也得到了良好的抑制，畸变的绝对值为0.5％以下。
无穷远物体的聚焦状态、成像率为－0.15倍的物体的聚焦状态、成像率为－0.3倍的物体的聚焦状态下的像差变动均十分小。
也就是说，实施例5至8的成像镜头均以两组透镜组构成，且性能不容易伴随聚焦而变化。
本发明的成像镜头的视角约12度、F值约2.8、以7片透镜构成，其中的像散、像场弯曲、倍率色差、彗形像差、畸变等均得到充分减少。不仅具有对应600至1000万像素的摄像元件的分辨率，而且从光圈开放到高对比度，视角边缘部分的点像均不会被破坏。
以下参考图17描述一例使用摄像装置的机器视觉的图像输入装置的系统。
该系统实行产品检查，作为检查对象的作业件WK，受到输送带30向图有方向输送，摄像装置10拍摄工作件(WK)，进行图像输入。
摄像装置10使用上述本发明的成像镜头，具体使用实施例1至8的成像镜头。
计算机或CPU等构成的控制部20控制30带式输送机的驱动，照明装置20的明暗以外，还控制成像镜头的聚焦以及摄像元件取得图像。
各种大小的产品作为作业件成为检查对象。
控制部20按照工作件WK大小来确定适当的工作距离(成像倍率)，并根据确定了的工作距离，控制成像镜头的聚焦。
如上所述，本发明提供以下新型成像镜头和使用该成像镜头的摄像装置。
(1)一种成像镜头，其中：
从物方朝像方依次设置具有正屈光度的第一透镜组G1、光圈S、具有正屈光度或负屈光度的第二透镜组G2，
第一透镜组G1从物方朝像方依次设有第一正透镜L11、第二正透镜L12、负透镜L13、第三正透镜L14，
第二透镜组G2从物方朝像方依次设有负透镜组G2N和正透镜组G2P，
第一透镜组G1中，第一正透镜L11和第二正透镜L12之间的空气间距D1a、与从第一正透镜L11的物方透镜镜面到第三正透镜L14的像方透镜镜面在光轴上的距离D1之比满足以下式1，
Figure BDA0001540122890000272
(2)根据(1)所述的成像镜头，其中，
第一透镜组G1中，第二正透镜L12的物方透镜镜面与负透镜L13的像方透镜镜面之间的间距D1b、与从第一正透镜L11的物方透镜镜面到第三正透镜L14的像方透镜镜面在光轴上的距离D1之比满足以下式2，
Figure BDA0001540122890000271
(3)根据(1)或(2)所述的成像镜头，其中，
第一透镜组G1中的第一正透镜L11和第二正透镜L12中至少一片正透镜满足以下各式(3)至(5)，
1.45＜nd＜1.65 (式3)
60.0＜vd＜95.0 (式4)
0.005＜Pg，F-(-0.001802×vd+0.6483)＜0.050 (式5)
nd、vd、Pg，F分别为透镜材料相对于d线的折射率、阿贝值、部分分散比，Pg，F用以
Figure BDA0001540122890000281
定义，ng、nF、nC分别为透镜材料相对于g线、F线、C线的折射率。
(4)根据(1)至(3)中任意一项所述的成像镜头，其中，
第一透镜组G1中，第一正透镜L11的物方透镜镜面的曲率半径R11和负透镜L13的像方透镜镜面的曲率半径R32之间满足以下式6，
Figure BDA0001540122890000282
(5)根据(1)至(4)中任意一项所述的成像镜头，其中，
第一透镜组G1中，负透镜L13的像方透镜镜面的曲率半径R32和第三正透镜L14的物方透镜镜面的曲率半径R41之间满足以下式7，
Figure BDA0001540122890000283
(6)根据(1)至(5)中任意一项所述的成像镜头，其中，
第一透镜组G1中，第二正透镜L12的物方透镜镜面的曲率半径R21和负透镜L13的像方透镜镜面的曲率半径R32之间满足以下式8，
Figure BDA0001540122890000291
(7)根据(1)至(6)中任意一项所述的成像镜头，其中，
第二透镜组G2中，负透镜组G2N和正透镜组G2P之间的空气间隔D2a、与从负透镜组G2N中最靠近物方的透镜镜面到正透镜组G2P中最靠近像方的透镜镜面在光轴上的距离D2之比满足以下式9，
Figure BDA0001540122890000292
(8)根据(1)至(7)中任意一项所述的成像镜头，其中，
第二透镜组中，负透镜组G2N以正透镜L21和负透镜L22的粘合透镜构成，正透镜组G2P以一片正透镜L23构成。
(9)根据(1)至(8)中任意一项所述的成像镜头，其中，
构成第一透镜组G1和第二透镜组G2的所有透镜均以无机固体材料形成。
(10)一种摄像装置，其中具备根据(1)至(9)中任意一项所述的成像镜头。
(11)一种成像镜头，其中：
从物方朝像方依次设置具有正屈光度的第一透镜组G1、光圈S、具有正屈光度或负屈光度的第二透镜组G2，
第一透镜组从物方朝像方依次设有第一正透镜L11、第二正透镜L12、负透镜L13、第三正透镜L14，
第二透镜组G2从物方朝像方依次设有负透镜组G2N和正透镜组G2P，
在从无穷远物体向近距离物体聚焦时，第二透镜组G2相对于成像面Im固定，整个第一透镜组G1向物方移动，
第一透镜组G1的焦距f1、与在无穷远物体聚焦状态下整个系统的焦距f之比满足以下式11，
Figure BDA0001540122890000293
(12)根据(11)所述的成像镜头，其中，
在从无穷远物体向近距离物体聚焦时，光圈S和第二透镜组G2一起相对于成像面Im固定。
(13)根据(11)或(12)所述的成像镜头，其中，
从无穷远物体向成像倍率为-0.15倍的物体聚焦时的第一透镜组G1的移动量M1、与无穷远物体聚焦状态下整个系统的焦距f之比满足以下式12，
Figure BDA0001540122890000301
(14)根据(11)至(13)中任意一项所述的成像镜头，其中，
从无穷远物体向成像倍率为-0.3倍的物体聚焦时的第一透镜组G1的移动量M2、与无穷远物体聚焦状态下整个系统的焦距f之比满足以下式12，
Figure BDA0001540122890000302
(15)根据(11)至(14)中任意一项所述的成像镜头，其中，
第二透镜组中，负透镜组G2N和正透镜组G2P之间的空气间隔D2a、与从负透镜组G2N中最靠近物方的透镜镜面到正透镜组G2P中最靠近像方的透镜镜面在光轴上的距离D2之比满足以下式9，
Figure BDA0001540122890000303
(16)根据(11)至(15)中任意一项所述的成像镜头，其中，
第二透镜组G2中，负透镜组G2N以正透镜L21和负透镜L22的结合透镜构成，正透镜组以一片正透镜L23构成。
(17)根据(11)至(16)中任意一项所述的成像镜头，其中，
第一透镜组G1中的第一正透镜L11和第二正透镜L22中至少一片正透镜满足以下各式(15)至式(17)，
1.45＜nd＜1.65 (式15)
60.0＜vd＜95.0 (式16)
0.005＜Pg，F-(-0.001802×vd+0.6483)＜0.050 (式17)
nd、vd、Pg，F分别为透镜材料相对于d线的折射率、阿贝值、部分分散比，Pg，F用以
Figure BDA0001540122890000311
定义，ng、nF、nC分别为透镜材料相对于g线、F线、C线的折射率。
(18)根据(11)至(17)中任意一项所述的成像镜头，其中，
第一透镜组G1中，第一正透镜L11和第二正透镜L12之间的空气间距D1a、与从第一正透镜L11的物方透镜镜面到第三正透镜L14的像方透镜镜面在光轴上的距离D1之比满足以下式18，
Figure BDA0001540122890000312
(19)根据(11)至(18)中任意一项所述的成像镜头，其中，
构成第一透镜组G1和第二透镜组G2的所有透镜均以无机固体材料形成。
(20)一种摄像装置，其中具备根据(11)至(19)中任意一项所述的成像镜头。
以上描述了本发明的最佳实施方式，但是，上述实施方式不对本发明产生任何限制。上述描述中如果没有特别限定，允许在本发明权力范围之内对上述实施方式进行各种增删或改变。
即本发明的成像镜头不仅可用于上述机器视觉用的图像输入装置，也可以用于数码相机、数码录像机、剪式照相机等。
关于本发明实施方式的技术效果，以上仅例举了实施方式本身带来的有益效果，而本发明的效果并不受到这些实施方式效果的限制。

Claims (9)

1.一种成像镜头，其中：
从物方朝像方依次设置具有正屈光度的第一透镜组、光圈、具有正屈光度或负屈光度的第二透镜组，
第一透镜组从物方朝像方依次设有第一正透镜、第二正透镜、负透镜、第三正透镜，
第二透镜组从物方朝像方依次设有负透镜组和正透镜组，
在从无穷远物体向近距离物体聚焦时，第二透镜组相对于成像面固定，整个第一透镜组向物方移动，
第一透镜组的焦距f1、与在无穷远物体聚焦状态下整个系统的焦距f之比满足以下式11，
Figure FDA0002377973420000011
其中，第二透镜组中，负透镜组以正透镜和负透镜的结合透镜构成，正透镜组以一片正透镜构成。
2.根据权利要求1所述的成像镜头，其中，
在从无穷远物体向近距离物体聚焦时，光圈和第二透镜组一起相对于成像面固定。
3.根据权利要求1所述的成像镜头，其中，
从无穷远物体向成像倍率为-0.15倍的物体聚焦时的第一透镜组的移动量M1、与无穷远物体聚焦状态下整个系统的焦距f之比满足以下式12，
Figure FDA0002377973420000012
4.根据权利要求1所述的成像镜头，其中，
从无穷远物体向成像倍率为-0.3倍的物体聚焦时的第一透镜组的移动量M2、与无穷远物体聚焦状态下整个系统的焦距f之比满足以下式13，
Figure FDA0002377973420000021
5.根据权利要求1所述的成像镜头，其中，
第二透镜组中，负透镜组和正透镜组之间的空气间隔D2a、与从负透镜组中最靠近物方的透镜镜面到正透镜组中最靠近像方的透镜镜面在光轴上的距离D2之比满足以下式14，
Figure FDA0002377973420000022
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的成像镜头，其中，
第一透镜组中的第一正透镜和第二正透镜中至少一片正透镜满足以下各式15至17，
1.45＜nd＜1.65 (式15)
60.0＜vd＜95.0 (式16)
0.005＜Pg，F-(-0.001802×vd+0.6483)＜0.050 (式17)
nd、vd、Pg，F分别为透镜材料相对于d线的折射率、阿贝值、部分分散比，Pg，F用以
Figure FDA0002377973420000023
定义，ng、nF、nC分别为透镜材料相对于g线、F线、C线的折射率。
7.根据权利要求1至5中任意一项所述的成像镜头，其中，
第一透镜组中，第一正透镜和第二正透镜之间的空气间距D1a、与从第一正透镜的物方透镜镜面到第三正透镜的像方透镜镜面在光轴上的距离D1之比满足以下式18，
Figure FDA0002377973420000031
8.根据权利要求1至5中任意一项所述的成像镜头，其中，
构成第一透镜组和第二透镜组的所有透镜均以无机固体材料形成。
9.一种摄像装置，其中具备根据权利要求1至8中任意一项所述的成像镜头。
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