CN110967810B - 成像镜头及摄像装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种成像镜头及具备该成像镜头的摄像装置，所述成像镜头即使在成像镜头与像面的空间受到限制的情况下也能够一边抑制大型化，一边确保更多的光量，并具有良好的光学性能。成像镜头从物体侧依次由第1透镜组、光圈及正的第2透镜组构成。第2透镜组在最靠近物体侧具有负透镜，在最靠近像侧具备具有正的屈光力的单透镜或接合透镜。满足与后焦距、主光线对像面的入射角、最大图像高度、从最靠近物体侧的透镜面到最靠近像侧的透镜面为止的距离、从第2透镜组的物体侧主点到光圈为止的距离及第2透镜组的焦距有关的预先确定的条件式。

Description

成像镜头及摄像装置
技术领域
本公开涉及一种成像镜头及摄像装置。
背景技术
以往，作为使用于摄像装置中的成像镜头，已知有在孔径光圈的物体侧和像侧配置了具有正的屈光力的透镜组的2组结构的成像镜头。例如，在下述专利文献1中记载有一种透镜系统，其具有上述结构，并能够应用于单镜头反光相机。在下述专利文献2中记载有一种透镜系统，其具有上述结构，并能够应用于检查装置。并且，在摄像装置中，作为与成像镜头组合而使用的成像元件而广泛地使用CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor：互补型金属氧化物半导体)传感器。
专利文献1：日本特开2010-072359号公报
专利文献2：日本特开2017-083771号公报
近年来，随着CMOS传感器的全域快门化，传感器的入射角依赖性变得比以前更显著。在使用了主光线入射于传感器的入射角大的成像镜头的情况下，即使优化成像镜头本身的周边光量特性，也因传感器的入射角依赖性而导致图像周边部的光量降低。
并且，近年来，为了能够一次进行宽范围的摄影而推进传感器的大型化，存在更加难以抑制图像周边部的光量降低的趋势。
另一方面，由于相机与成像镜头的接合部分即底座的标准已确定、以及在成像镜头周边部还必须配置各种机械零件等，因此光路中可用空间受到限制。由于传感器大型化，因此当光从成像镜头入射于传感器时导致底座本身和/或机械零件成为屏蔽光线的障碍物，有时传感器无法获得足够的光量。
在光量确保方面，专利文献1中所记载的透镜系统因为主光线对像面的入射角度大而成为不利的结构。专利文献2中所记载的透镜系统若要增加光量，则需要更大的空间，导致大型化。
发明内容
本公开是鉴于上述情况而完成的。本发明的一实施方式要解决的课题在于提供一种成像镜头及具备该成像镜头的摄像装置，所述成像镜头在成像镜头与像面的空间受到限制的情况下也能够一边抑制大型化，一边确保更多的光量，并具有良好的光学性能。
用于解决上述课题的具体的方法中包括以下方式。
本公开的第1方式所涉及的成像镜头从物体侧朝向像侧依次由第1透镜组、光圈及具有正的屈光力的第2透镜组构成，第2透镜组在最靠近物体侧具有负透镜，第2透镜组在最靠近像侧具备具有正的屈光力的透镜成分，透镜成分为单透镜或接合透镜，在将空气换算距离中的后焦距设为Bf，将入射于像面的最大图像高度的主光线和与光轴平行的轴所成角度设为CRA，将最大图像高度设为Y，将从最靠近物体侧的透镜面到最靠近像侧的透镜面为止的光轴上的距离设为TL，将以第2透镜组的物体侧主点为基准的到光圈为止的光轴上的距离设为dSt，将第2透镜组的焦距设为f2，关于CRA，相对于与光轴平行的轴而将顺时针方向的角度的符号设为负且将逆时针方向的角度的符号设为正，关于dSt，将比基准更靠近物体侧的距离的符号设为负，将比基准更靠近像侧的距离的符号设为正的情况下，满足由下述式表示的条件式(1)、(2)、(3)及(4)。
0＜{Bf×tan(CRA)}/Y＜0.4 (1)
0.2＜Bf/TL＜0.6 (2)
-1＜dSt/f2＜-0.6 (3)
0.3＜Y/Bf-tan(CRA)＜0.4 (4)
在上述方式的成像镜头中，优选满足下述条件式(1-1)、(2-1)、(3-1)及(4-1)中的至少1个。
0.1＜{Bf×tan(CRA)}/Y＜0.3 (1-1)
0.3＜Bf/TL＜0.5 (2-1)
-0.9＜dSt/f2＜-0.7 (3-1)
0.32＜Y/Bf-tan(CRA)＜0.4 (4-1)
上述方式的成像镜头中，在将空气换算距离中的后焦距设为Bf，将最大图像高度设为Y的情况下，优选满足下述条件式(5)，更优选满足下述条件式(5-1)。
1.85＜Bf/Y＜4 (5)
2＜Bf/Y＜3 (5-1)
在上述方式的成像镜头中，在将入射于像面的最大图像高度的光线中的最远离光轴的光线即外缘光线和与光轴平行的轴所成角度设为URA，关于URA，相对于与光轴平行的轴而将顺时针方向的角度的符号设为负且将逆时针方向的角度的符号设为正，将URA的单位设为度的情况下，优选满足下述条件式(6)，更优选满足下述条件式(6-1)。
-5＜URA＜5 (6)
-3＜URA＜0 (6-1)
在上述方式的成像镜头中，第2透镜组可以构成为：从物体侧朝向像侧依次由负透镜、2片正透镜、及具有正的屈光力的透镜成分构成。或者，第2透镜组可以构成为：从物体侧朝向像侧依次由负透镜、正透镜、具有彼此不同符号的屈光力的2片透镜接合而成的接合透镜、及正透镜构成。
在上述方式的成像镜头中，优选第1透镜组从最靠近像侧朝向物体侧依次连续地具有负透镜和2片正透镜。
在上述方式的成像镜头中，在将成像镜头的焦距设为f，将第1透镜组的焦距设为f1的情况下，优选满足下述条件式(7)，更优选满足下述条件式(7-1)。
0＜f/f1＜0.7 (7)
0.2＜f/f1＜0.6 (7-1)
在上述方式的成像镜头中，在将第1透镜组的最靠近像侧的透镜面的曲率半径设为rf且将第2透镜组的最靠近物体侧的透镜面的曲率半径设为rr的情况下，优选满足下述条件式(8)，更优选满足下述条件式(8-1)。
-60＜(rf-rr)/(rf+rr)＜60 (8)
-50＜(rf-rr)/(rf+rr)＜50 (8-1)
本公开的第2方式所涉及的摄像装置具备上述方式的成像镜头。
另外，本说明书的“由～构成，”、“由～构成”是指除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；光圈、滤光片及盖玻璃等除透镜以外的光学要件；透镜凸缘、镜筒、成像元件(也称作传感器)及手抖校正机构等机构部分等。
另外，本说明书的“具有正的屈光力的～组”是指作为组整体而具有正的屈光力。同样地，“具有正的屈光力的透镜成分”是指作为透镜成分整体而具有正的屈光力。“具有正的屈光力的透镜”、“正透镜”及“正的透镜”的含义相同。“具有负的屈光力的透镜”、“负透镜”及“负的透镜”的含义相同。“透镜组”并不限定于由多个透镜构成的结构，也可以设为仅由一片透镜构成的结构。
“单透镜”是指未接合的一片透镜。然而，复合非球面透镜(球面透镜和在该球面透镜上形成的非球面形状的膜构成为一体，整体作为1个非球面透镜而发挥功能的透镜)不被视为接合透镜，而作为一片透镜进行处理。与包括非球面的透镜有关的屈光力的符号、透镜面的表面形状及曲率半径，若无特别的说明，则是在近轴区域考虑的。关于曲率半径的符号，将凸面朝向物体侧的形状的表面的曲率半径的符号设为正，将凸面朝向像侧的形状的表面的曲率半径的符号设为负。
在条件式中使用的“焦距”是近轴焦距。在条件式中所使用的“空气换算距离中的后焦距”是从最靠近像侧的透镜面到像侧的焦点位置为止的光轴上的空气换算距离。在条件式中所使用的值是在对焦于无限远物体的状态下，将d线设为基准的情况的值。本说明书中所记载的“d线”、“C线”、及“F线”是亮线，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)。
发明效果
根据本发明的一实施方式，能够提供一种成像镜头及具备该成像镜头的摄像装置，所述成像镜头在成像镜头与像面的空间受到限制的情况下也能够一边抑制大型化，一边确保更多的光量，并具有良好的光学性能。
附图说明
图1是与本发明的实施例1的成像镜头对应，并表示本发明的一实施方式所涉及的成像镜头的结构的剖视图。
图2是表示本发明的实施例2的成像镜头的结构的剖视图。
图3是表示本发明的实施例3的成像镜头的结构的剖视图。
图4是表示本发明的实施例4的成像镜头的结构的剖视图。
图5是表示本发明的实施例5的成像镜头的结构的剖视图。
图6是表示本发明的实施例6的成像镜头的结构的剖视图。
图7是本发明的实施例1的成像镜头的各像差图。
图8是本发明的实施例2的成像镜头的各像差图。
图9是本发明的实施例3的成像镜头的各像差图。
图10是本发明的实施例4的成像镜头的各像差图。
图11是本发明的实施例5的成像镜头的各像差图。
图12是本发明的实施例6的成像镜头的各像差图。
图13是用于说明CRA及URA的符号的图。
图14是作为比较例的图，是将现有的成像镜头搭载于摄像装置的情况下的主要部分的概略结构图。
图15是将本发明的一实施方式所涉及的成像镜头搭载于摄像装置的情况下的主要部分的概略结构图。
图16是本发明的一实施方式所涉及的摄像装置的概略结构图。
符号说明
1-成像镜头，2-轴上光束，3、103-最大图像高度的光束，3c-最大图像高度的主光线，3u-外缘光线，4-滤光片，5-成像元件，5a-成像面，6-信号处理部，10-摄像装置，20-镜筒，20a-底座，22、122-移动框，24、124-按压环，G1-第1透镜组，G2-第2透镜组，L11～L16、L21～L25、L2e、L102e-透镜，PP-光学部件，Sim-像面，St-孔径光圈，Y-最大图像高度，Z-光轴，Zp-轴。
具体实施方式
以下，参考图示对本公开的成像镜头的实施方式进行详细说明。图1是表示本公开的一实施方式所涉及的成像镜头的结构的剖视图。图1所示例对应于后述实施例1的成像镜头。图1中左侧为物体侧，右侧为像侧，表示对焦于无限远物体的状态。并且，在图1中，作为光束也示出轴上光束2及最大图像高度的光束3。
另外，在图1中示出如下例子：假定成像镜头应用于摄像装置中，并在成像镜头与像面Sim之间配置有平行平板状的光学部件PP。光学部件PP是假定了各种滤光片及/或盖玻璃等的部件。各种滤光片例如是低通滤波片、红外截止滤光片及对特定的波长区域进行截止的滤光片等。光学部件PP是不具有屈光力的部件，也能够实现省略了光学部件PP的结构。
该成像镜头沿光轴Z从物体侧朝向像侧依次由第1透镜组G1、孔径光圈St、具有正的屈光力的第2透镜组G2构成。
作为一例，在图1所示的成像镜头中，第1透镜组G1从物体侧朝向像侧依次由透镜L11～L14四片透镜构成，第2透镜组G2从物体侧朝向像侧依次由透镜L21～L24四片透镜构成。然而，如后述实施例所示，也能够将构成各透镜组的透镜的片数设为与图1所示例不同的片数。并且，图1所示的孔径光圈St不是表示形状，而是表示光轴上的位置。
第2透镜组G2构成为在最靠近物体侧具有负透镜，且在最靠近像侧具备具有正的屈光力的透镜成分。在此，透镜成分是指光轴上的空气接触面只有物体侧表面和像侧表面这两个的透镜，具体而言，1个透镜成分是指1个单透镜或1个接合透镜。通过在第2透镜组G2的最靠近物体侧配置负透镜，能够延长后焦距，并能够使射出光瞳位置更远，其结果，有利于减小主光线对像面Sim的入射角度。并且，通过在第2透镜组G2的最靠近物体侧配置负透镜而有利于减小F值，因此有利于确保光量。通过在第2透镜组G2的最靠近像侧配置具有正的屈光力的透镜成分，有利于减小主光线对像面Sim的入射角度。
第2透镜组G2可以构成为：从物体侧朝向像侧依次由负透镜、2片正透镜、及具有正的屈光力的透镜成分构成。这种情况下，有利于一边抑制产生五阶彗形像差及五阶像散，一边减小主光线对像面Sim的入射角度。
或者，第2透镜组G2可以构成为：从物体侧朝向像侧依次由负透镜、正透镜、具有彼此不同符号的屈光力的2片透镜接合而成的接合透镜、及正透镜构成。另外，具有彼此不同符号的屈光力的2片透镜接合而成的接合透镜可以是从物体侧依次接合了正透镜和负透镜的接合透镜，也可以是从物体侧依次接合了负透镜和正透镜的接合透镜。在如此构成第2透镜组G2的情况下，有利于一边抑制产生色差，一边减小主光线对像面Sim的入射角度。
第1透镜组G1可以构成为从最靠近像侧朝向物体侧依次连续地具有负透镜和2片正透镜。在这种情况下，第1透镜组G1和第2透镜组G2成为以孔径光圈St为中心轴彼此对称性高的结构，因此容易以通过在第1透镜组G1中产生的像差来抵消在第2透镜组G2中产生的像差的方式进行像差校正。在第1透镜组G1采用上述结构的情况下，可以将第1透镜组G1的最靠近像侧的透镜面及第2透镜组G2的最靠近物体侧的透镜面设为凹面，在这种情况下，除上述像差校正上的优点以外，还可以获得有利于小的F值的效果。
第1透镜组G1可以构成为具有2片以上的正透镜，并从最靠近物体侧朝向像侧依次连续地具有2片负透镜。通过具有2片以上的正透镜而有利于校正球面像差，并通过物体侧的2片负透镜而有利于抑制5次以上的畸变像差。
构成第1透镜组G1的透镜的片数可以设为3片以上且6片以下。将第1透镜组G1的构成透镜片数设为3片以上，由此容易进行良好的像差校正。将第1透镜组G1的构成透镜片数设为6枚以下，由此有利于透镜系统总长及透镜直径的小型化。
接着，对有关条件式的结构进行说明。该成像镜头构成为：在将空气换算距离中的后焦距设为Rf，将入射于像面Sim的最大图像高度的主光线和与光轴Z平行的轴所成角度设为CRA(chief ray angle，主光线角度)，将最大图像高度设为Y，将从最靠近物体侧的透镜面到最靠近像侧的透镜面为止的光轴上的距离设为TL，将以第2透镜组G2的物体侧主点为基准的从该基准到孔径光圈St为止的光轴上的距离设为dSt，将第2透镜组G2的焦距设为f2的情况下，满足下述条件式(1)、(2)、(3)及(4)。
0＜{Bf×tan(CRA)}/Y＜0.4 (1)
0.2＜Bf/TL＜0.6 (2)
-1＜dSt/f2＜-0.6 (3)
0.3＜Y/Bf-tan(CRA)＜0.4 (4)
另外，关于dSt，将比基准更靠近物体侧的距离的符号设为负，将比基准更靠近像侧的距离的符号设为正。关于CRA，相对于与光轴Z平行的轴而将顺时针方向的角度的符号设为负，且将逆时针方向的角度的符号设为正。另外，CRA是在上述主光线和与光轴Z平行的轴所成的2个角度中绝对值小的一方的角度。作为一例，图13中示出CRA取正值的情况下的最大图像高度的主光线3c、像面Sim、与光轴Z平行的轴Zp。
通过设为不成为条件式(1)的下限以下而从最靠近像侧的透镜到像面Sim为止的空间不会过小，因此能够确保用于摄像装置的机械机构等的空间。通过设为不成为条件式(1)的上限以上而能够抑制主光线对像面Sim的入射角度变大。另外，若设为满足下述条件式(1-1)的结构，则能够设为更好的特性。
0.1＜{Bf×tan(CRA))/Y＜0.3 (1-1)
通过设为不成为条件式(2)的下限以下而从最靠近像侧的透镜到像面Sim为止的空间不会过小，因此能够为摄像装置的机械机构等确保空间。通过设为不成为条件式(2)的上限以上而能够确保以透镜部分的总长不会过短的方式配置透镜的空间，因此有利于像差校正。另外，若设为满足下述条件式(2-1)的结构，则能够设为更好的特性。
0.3＜Bf/TL＜0.5 (2-1)
关于条件式(3)，dSt/f2越接近于-1，主光线对像面Sim的入射角度越能够采用接近于0的值，但是像侧的透镜的直径存在变大的趋势。通过设为不成为条件式(3)的下限以下而能够抑制像侧的透镜的大直径化。通过设为不成为条件式(3)的上限以上而能够抑制主光线对像面Sim的入射角度变大。通过满足条件式(3)而容易一边抑制透镜系统的大型化，一边减小主管线对像面Sim的入射角度。另外，若设为满足下述条件式(3-1)的结构，则能够设为更好的特性。
-0.9＜dSt/f2＜-0.7 (3-1)
通过设为不成为条件式(4)的下限以下而能够抑制最靠近像侧的透镜面的有效直径变小，因此能够抑制光量降低。通过设为不成为条件式(4)的上限以上而最靠近像侧的透镜面的有效直径不会变得过大，因此能够抑制透镜系统的大型化。另外，若设为满足下述条件式(4-1)的结构，则能够设为更好的特性。
0.32＜Y/Bf-tan(CRA)＜0.4 (4-1)
接着，进一步对优选满足的条件式进行叙述。该成像镜头在将空气换算距离中的后焦距设为Bf且将最大图像高度设为Y的情况下，优选满足下述条件式(5)。通过设为不成为条件式(5)的下限以下而从最靠近像侧的透镜到像面Sim为止的空间不会过小，因此能够为摄像装置的机械机构等确保空间。通过设为不成为条件式(5)的上限以上而能够抑制透镜系统总长，在图像大小大的情况下也有利于抑制透镜系统的大型化。另外，若设为满足下述条件式(5-1)的结构，则能够设为更好的特性。
1.85＜Bf/Y＜4 (5)
2＜Bf/Y＜3 (5-1)
并且，该成像镜头在将入射于像面Sim的最大图像高度的光线中的最远离光轴Z的光线即外缘光线3u和与光轴Z平行的轴所成角度设为URA，关于URA，相对于与光轴Z平行的轴而将顺时针方向的角度的符号设为负且将逆时针方向的角度的符号设为正，将URA的单位设为度的情况下，优选满足下述条件式(6)。另外，外缘光线3u是所谓的被称作上侧光线或上光线(Upper Ray)的光线。URA设为在外缘光线3u和与光轴Z平行的轴所成的2个角度中绝对值小的一方的角度。作为一例，在图13中示出URA取负值的情况下的外缘光线3u、像面Sim、与光轴Z平行的轴Zp。通过设为不成为条件式(6)的下限以下而容易抑制周边光量降低和减小主光线对像面Sim的入射角度。通过设为不成为条件式(6)的上限以上而无需增大底座等像侧的机械零件的开口部便容易确保光量。另外，若设为满足下述条件式(6-1)的结构，则能够设为更好的特性。
-5＜URA＜5 (6)
-3＜URA＜0 (6-1)
并且，该成像镜头在将成像镜头的焦距设为f且将第1透镜组G1的焦距设为f1的情况下，优选满足下述条件式(7)。通过设为不成为条件式(7)的下限以下而容易减小主光线对像面Sim的入射角度。通过设为不成为条件式(7)的上限以上而能够抑制产生像差。另外，若设为满足下述条件式(7-1)的结构，则能够设为更好的特性。
0＜f/f1＜0.7 (7)
0.2＜f/f1＜0.6 (7-1)
并且，该成像镜头在将第1透镜组G1的最靠近像侧的透镜面的曲率半径设为rf且将第2透镜组G2的最靠近物体侧的透镜面的曲率半径设为rr的情况下，优选满足下述条件式(8)。条件式(8)是与空气透镜的形状系数有关的式，所述空气透镜由隔着孔径光圈St对置的2个透镜面来形成。通过满足条件式(8)而能够抑制彗形像差。另外，若设为满足下述条件式(8-1)的结构，则能够设为更好的特性。
-60＜(rf-rr)/(rf+rr)＜60 (8)
-50＜(rf-rr)/(rf+rr)＜50 (8-1)
上述优选的结构及可实现的结构能够是任意的组合，优选根据所要求的规格适当地选择性地进行采用。根据本公开的技术，能够实现一种成像镜头，其在成像镜头与像面Sim的空间受到限制的情况下，也能够一边抑制大型化，一边确保更多的光量，并具有良好的光学性能。
在此，一边参考图14及图15，一边对现有的成像镜头与本公开的技术所涉及的成像镜头的差异进行说明。另外，在图14及图15中，左侧为物体侧，右侧为像侧，为便于理解，仅概念性地图示出成像镜头所包括的透镜中最靠近像侧的透镜，关于除该透镜以外的零件，在图示中仅示出比光轴Z更靠上方的部分。
图14是在摄像装置上搭载现有的成像镜头的情况下的成像镜头的像侧附近的概略结构图，作为比较例而示出。在图14中，在镜筒20的内部配置有成像镜头、使成像镜头沿光轴Z移动时所使用的移动框122、用于按压成像镜头的按压环124。移动框122设置于镜筒内壁与成像镜头之间的空间。按压环124设置成与成像镜头的最靠近像侧的透镜L102e的像侧表面的周边部接触。在图14的结构中，透镜L102e、移动框122的一部分及按压环124位于镜筒20的像侧端部的缩径部分即底座20a的内部。因此，作为从透镜L102e朝向传感器的成像面5a的最大图像高度的光束103的光路，不是能够使用底座20a的整个开口部，而是仅能够使用该开口部的一部分。
在图15中，作为一例而示出在摄像装置上搭载了本公开的技术所涉及的成像镜头的情况下的成像镜头的像侧附近的概略结构图。图15所示的镜筒20及传感器的成像面5a与图14所示的内容相同。如上所述，本公开的技术所涉及的成像镜头具有长的后焦距，因此能够在比底座20a更靠近物体侧配置最靠近像侧的透镜L2e。从而，能够在比底座20a更靠近物体侧还配置移动框22及按压环24。并且，如上所述，本公开的技术所涉及的成像镜头构成为主光线对像面Sim的入射角度变小，因此即使在比底座20a更靠近物体侧配置成像镜头，也能够设为从透镜L2e朝向传感器的成像面5a的最大图像高度的光束3不会被底座内壁遮光的结构。在图15所示结构中，能够将底座20a的整个开口部用作光路，因此与图14所示结构相比，能够显著地增加在成像面5a上获得的光量。
接着，对本发明的成像镜头的数值实施例进行说明。
[实施例1]
表示实施例1的成像镜头的结构的剖视图在图1中示出，其图示方法和结构如上所述，因此在此省略一部分重复说明。实施例1的成像镜头从物体侧朝向像侧依次由具有正的屈光力的第1透镜组G1、孔径光圈St、具有正的屈光力的第2透镜组G2构成。第1透镜组G1从物体侧朝向像侧依次由透镜L11～L14四片透镜构成，第2透镜组G2从物体侧朝向像侧依次由透镜L21～L24四片透镜构成。
关于实施例1的成像镜头，将基本透镜数据示于表1中，将多种因素示于表2中。表1中，Sn一栏中示出将最靠近物体侧的表面设为第1面，并随着朝向像侧逐一增加编号的情况的表面编号，R一栏中示出各表面的曲率半径，D一栏中示出各表面和与该像侧相邻的表面的光轴上的表面间隔。并且，在Nd一栏中示出各构成要件相对于d线的折射率，在vd一栏中示出各构成要件的d线基准的色散系数。该成像镜头设定有最靠近像侧的透镜面上的有效直径，ED一栏中示出该有效直径的直径。
表1中，将凸面朝向物体侧的形状的表面的曲率半径的符号设为正，将凸面朝向像侧的形状的表面的曲率半径的符号设为负。表1中也示出光学部件PP及孔径光圈St，相当于孔径光圈St的表面的表面编号一栏中记载有所谓表面编号和(St)的语句。表1的D的最下栏的值是表中最靠近像侧的表面与像面Sim的间隔。
在表2中，以d线基准来示出成像镜头的焦距f、空气换算距离中的后焦距Bf、F值FNo.、最大全视角2ω、最大图像高度Y及入射于像面Sim的最大图像高度Y的主光线和与光轴Z平行的轴所成角度CRA的值。2ω及CRA一栏的(°)是指单位为度。表2所示值是在对焦于无限远物体的状态下将d线设为基准的情况的值。
各表的数据中，作为角度单位而使用度，作为长度单位而使用mm(毫米)，但光学系统即使进行比例放大或比例缩小也能够使用，因此也能够使用其他适当的单位。并且，以下所示的各表中记载有用规定的位数来四舍五入的数值。
[表1]
实施例1
Sn R D Nd vd ED
1 191.20967 0.990 1.71300 53.87
2 21.78713 2.680
3 ∞ 3.570 1.84667 23.79
4 -47.87325 6.200
5 16.78523 5.100 1.80401 46.57
6 -30.35700 1.750 1.61293 37.01
7 15.55703 5.080
8(St) ∞ 6.200
9 -10.42256 2.570 1.84667 23.79
10 65.34800 4.280 1.58913 61.25
11 -14.60676 0.190
12 ∞ 7.200 1.85151 40.73
13 -32.27998 0.230
14 53.50733 8.000 1.85151 40.73
15 -100.00663 10.000 20.70
16 ∞ 1.000 1.51680 64.20
17 ∞ 12.151
[表2]
实施例1
f 24.267
Bf 22.810
FNo. 1.85
2ω(°) 42.6
Y 9.20
CRA(°) 2.662
图7中示出实施例1的成像镜头对焦于无限远物体的状态的各像差图。图7中从左侧依次示出球面像差、正弦条件违反量、像散、畸变像差及倍率色差。在球面像差图中，分别用实线、长虚线及短虚线来表示d线、C线及F线中的像差。在像散图中，用实线来表示弧矢方向的d线中的像差，用短虚线来表示子午方向的d线中的像差。在正弦条件违反量的图及畸变像差图中，用实线来表示d线中的像差。在倍率色差图中，分别用长虚线及短虚线来表示C线及F线中的像差。球面像差图及正弦条件违反量的图的FNo.是指F值，其他像差图的ω是指半视角。
与上述实施例1有关的各数据的记号、含义、记载方法及图示方法，若无特别的说明，则在以下实施例中也相同，因此以下省略重复说明。
[实施例2]
将表示实施例2的成像镜头的结构的剖视图示于图2中。实施例2的成像镜头从物体侧朝向像侧依次由具有正的屈光力的第1透镜组G1、孔径光圈St、具有正的屈光力的第2透镜组G2构成。第1透镜组G1从物体侧朝向像侧依次由透镜L11～L13三片透镜构成，第2透镜组G2从物体侧朝向像侧依次由透镜L21～L25五片透镜构成。关于实施例2的成像镜头，将基本透镜数据示于表3中，将多种因素示于表4中，将各像差图示于图8中。
[表3]
实施例2
Sn R D Nd vd ED
1 27.30317 4.660 1.85151 40.73
2 56.93400 0.190
3 20.46031 6.450 1.61800 63.40
4 -63.24000 1.420 1.57501 41.51
5 10.21454 7.520
6(St) ∞ 5.750
7 -11.17117 2.770 1.72342 38.02
8 35.98700 6.000 1.80401 46.57
9 -17.07431 0.200
10 ∞ 4.860 1.83481 42.73
11 -41.60967 0.200
12 62.73342 5.130 1.49700 81.59
13 -19.73500 5.270 1.74001 28.29
14 -40.51807 10.000 19.86
15 ∞ 1.000 1.51680 64.20
16 ∞ 10.664
[表4]
实施例2
f 34.791
Bf 21.324
FNo. 1.85
2ω(°) 30.0
Y 9.20
CRA(°) 4.655
[实施例3]
将表示实施例3的成像镜头的结构的剖视图示于图3中。实施例3的成像镜头从物体侧朝向像侧依次由具有正的屈光力的第1透镜组G1、孔径光圈St、具有正的屈光力的第2透镜组G2构成。第1透镜组G1从物体侧朝向像侧依次由透镜L11～L13三片透镜构成，第2透镜组G2从物体侧朝向像侧依次由透镜L21～L25五片透镜构成。关于实施例3的成像镜头，将基本透镜数据示于表5中，将多种因素示于表6中，将各像差图示于图9中。
[表5]
实施例3
Sn R D Nd vd ED
1 23.92200 4.600 1.83481 42.73
2 44.82386 0.450
3 18.87661 6.960 1.61800 63.40
4 -35.78300 1.000 1.60342 38.01
5 11.32301 5.820
6(St) ∞ 8.620
7 -10.83681 3.750 1.59551 39.23
8 59.35200 4.460 1.61800 63.40
9 -17.01530 0.200
10 ∞ 3.030 1.85026 32.27
11 -54.11358 4.570
12 352.20715 4.690 1.49700 81.59
13 -19.12200 1.000 1.54814 45.83
14 -37.04692 10.000 20.30
15 ∞ 1.000 1.51680 64.20
16 ∞ 10.542
[表6]
实施例3
f 48.436
Bf 21.201
FNo. 2.40
2ω(°) 21.6
Y 9.20
CRA(°) 5.021
[实施例4]
将表示实施例4的成像镜头的结构的剖视图示于图4中。实施例4的成像镜头从物体侧朝向像侧依次由具有正的屈光力的第1透镜组G1、孔径光圈St、具有正的屈光力的第2透镜组G2构成。第1透镜组G1从物体侧朝向像侧依次由透镜L11～L16六片透镜构成，第2透镜组G2从物体侧朝向像侧依次由透镜L21～L25片透镜构成。关于实施例4的成像镜头，将基本透镜数据示于表7中，将多种因素示于表8中，将非球面系数示于表9中，将各像差图示于图10中。
在表7中，在非球面的表面编号上标注*标记，非球面的曲率半径一栏中记载有近轴的曲率半径的数值。在表9中，在Sn一栏中示出非球面的表面编号，在KA及Am(m＝3、4、5、……20)一栏中示出关于各非球面的非球面系数的数值。表9的非球面系数的数值的“E±n”(n：整数)表示“×10±n”。KA及Am是由下式表示的非球面式中的非球面系数。
Zd＝C×h2/{1+(1-KA×C2×h2)1/2}+∑Am×hm
其中，
Zd：非球面深度(从高度h的非球面上的点下垂到与非球面顶点接触的光轴垂直的平面的垂线的长度)
h：高度(从光轴到透镜面的距离)
C：近轴曲率半径的倒数
KA、Am：非球面系数，非球面式的∑是指有关m的总和。
[表7]
实施例4
Sn R D Nd vd ED
1 19.01414 0.990 1.95375 32.32
2 13.21044 2.690
3 18.80483 1.210 1.91083 35.26
4 10.76444 3.190
*5 28.42070 1.600 1.58135 59.40
*6 9.40102 4.030
7 ∞ 3.630 1.48749 70.42
8 13.75262 1.410
9 21.79808 5.330 1.60342 38.01
10 -113.93623 0.200
11 28.52005 6.580 1.62005 36.35
12 -21.98843 6.430
13(St) ∞ 4.060
14 -42.07139 2.970 1.95375 32.32
15 16.61900 4.310 1.53775 74.70
16 -16.61900 0.200
17 61.56997 5.400 1.53775 74.70
18 -11.58900 1.880 1.91083 35.26
19 -23.92552 0.200
20 49.91389 6.670 1.48749 70.42
21 -22.23213 10.000 19.79
22 ∞ 1.000 1.51680 64.20
23 ∞ 8.733
[表8]
实施例4
f 8.307
Bf 19.392
FNo. 1.85
2ω(°) 105.2
Y 9.20
CRA(°) 4.729
[表9]
实施例4
Sn 5 6
KA 1.0000000E+00 1.0000000E+00
A3 -1.2046691E-18 2.2888713E-17
A4 9.3019521E-04 1.1123324E-03
A5 -2.6660648E-04 -4.1617168E-04
A6 5.9261740E-05 8.4465890E-05
A7 -5.6476448E-06 -2.2416834E-06
A8 -1.2576443E-06 -2.5102331E-06
A9 3.1331558E-07 1.6018785E-07
A10 9.9773850E-09 6.0424532E-08
A11 -8.1092582E-09 -5.1746091E-09
A12 2.7716769E-10 -8.3613188E-10
A13 1.1227093E-10 7.7626188E-11
A14 -7.6256237E-12 7.1833497E-12
A15 -8.6296256E-13 -6.2029402E-13
A16 7.7451525E-14 -4.0573836E-14
A17 3.4697903E-15 2.5548125E-15
A18 -3.6855671E-16 1.4947384E-16
A19 -5.6936564E-18 -4.2753154E-18
A20 6.8283373E-19 -2.7343114E-19
[实施例5]
将表示实施例5的成像镜头的结构的剖视图示于图5中。实施例5的成像镜头从物体侧朝向像侧依次由具有正的屈光力的第1透镜组G1、孔径光圈St、具有正的屈光力的第2透镜组G2构成。第1透镜组G1从物体侧朝向像侧依次由透镜L11～L16六片透镜构成，第2透镜组G2从物体侧朝向像侧依次由透镜L21～L25五片透镜构成。关于实施例5的成像镜头，将基本透镜数据示于表10中，将多种因素示于表11中，将各像差图示于图11中。
[表10]
实施例5
Sn R D Nd vd ED
1 20.41445 2.420 2.00100 29.13
2 10.76445 5.340
3 ∞ 1.170 1.62280 56.91
4 16.39544 4.230
5 ∞ 6.220 1.72825 28.31
6 -26.19033 0.200
7 42.58435 3.820 1.92287 18.90
8 ∞ 1.350
9 -35.83706 1.910 1.90366 31.42
10 33.35000 4.730 1.71300 53.87
11 -17.36773 6.600
12(St) ∞ 4.750
13 -14.93706 1.230 1.84667 23.79
14 ∞ 0.500
15 -52.58636 4.410 1.83481 42.73
16 -19.12775 1.910
17 87.44098 1.080 1.84667 23.79
18 27.16700 5.080 1.49700 81.59
19 -27.16700 0.360
20 42.67084 3.780 1.85151 40.73
21 -88.73563 10.000 20.17
22 ∞ 1.000 1.51680 64.20
23 ∞ 11.260
[表11]
实施例5
f 12.371
Bf 21.919
FNo. 1.85
2ω(°) 79.0
Y 9.20
CRA(°) 4.695
[实施例6]
将表示实施例6的成像镜头的结构的剖视图示于图6中。实施例6的成像镜头从物体侧朝向像侧依次由具有正的屈光力的第1透镜组G1、孔径光圈St、具有正的屈光力的第2透镜组G2构成。第1透镜组G1从物体侧朝向像侧依次由透镜L11～L15片透镜构成，第2透镜组G2从物体侧朝向像侧依次由透镜L21～L25五片透镜构成。关于实施例6的成像镜头，将基本透镜数据示于表12中，将多种因素示于表13中，将各像差图示于图12中。
[表12]
实施例6
Sn R D Nd vd ED
1 38.16230 1.810 1.85151 40.73
2 15.45359 4.300
3 ∞ 1.000 1.48749 70.42
4 19.96225 3.310
5 ∞ 5.770 1.90366 31.42
6 -41.01353 3.300
7 29.60975 9.580 1.71300 53.87
8 -29.60975 0.240
9 ∞ 1.000 1.62589 35.71
10 33.39281 7.690
11(St) ∞ 5.200
12 -12.32758 1.000 1.69895 30.05
13 ∞ 0.560
14 -43.45462 4.570 1.80401 46.57
15 -17.73580 0.580
16 164.25602 1.240 1.84667 23.79
17 29.27900 4.500 1.61800 63.40
18 -29.27900 1.040
19 46.98786 4.460 1.80401 46.57
20 -75.82447 10.000 19.59
21 ∞ 1.000 1.51680 64.20
22 ∞ 11.205
[表13]
实施例6
f 16.430
Bf 21.865
FNo. 1.84
2ω(°) 60.0
Y 9.20
CRA(°) 5.067
表14中示出实施例1～6的成像镜头的条件式(1)～(8)的对应值。实施例1～6将d线设为基准波长。表14中示出d线基准下的值。
[表14]
式编号 实施例1 实施例2 实施例3
(1) (Bf×tan(CRA))/Y 0.115 0.189 0.202
(2) Bf/TL 0.422 0.423 0.431
(3) dSt/f2 -0.827 -0.769 -0.701
(4) Y/Bf-tan(CRA) 0.357 0.350 0.346
(5) Bf/Y 2.479 2.318 2.304
(6) URA -2.870 -1.524 -1.804
(7) f/f1 0.375 0.223 0.585
(8) (rf-rr)/(rf+rr) 5.060 -22.355 45.578
式编号 实施例4 实施例5 实施例6
(1) (Bf×tan(CRA))/Y 0.174 0.196 0.211
(2) Bf/TL 0.308 0.359 0.358
(3) dSt/f2 -0.759 -0.748 -0.737
(4) Y/Bf-tan(CRA) 0.392 0.338 0.332
(5) Bf/Y 2.108 2.382 2.377
(6) URA -1.564 -1.999 -1.265
(7) f/f1 0.263 0.402 0.351
(8) (rf-rr)/(rf+rr) -0.314 0.075 2.170
由以上数据可知，实施例1～6的成像镜头构成为：后焦距比最大图像高度长，并具有0～6度范围的CRA及-3～0度范围的URA，因此有利于确保光量。并且，实施例1～6的成像镜头可以实现小型化，多个像差被良好地校正以实现高的光学性能。
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16中示出使用了本发明的实施方式所涉及的成像镜头1的摄像装置10的概略结构图，作为本发明的一实施方式所涉及的摄像装置。作为摄像装置10，例如能够举出FA(Factory Automation：工厂自动化)用相机、MV(Machine Vision：机器视觉)用相机或监视用相机。
摄像装置10具备成像镜头1、配置于成像镜头1的像侧的滤光片4、成像元件5、对来自成像元件5的输出信号进行运算处理的信号处理部6。图16中概念性地图示出成像镜头1所具有的第1透镜组G1、孔径光圈St及第2透镜组G2。成像元件5拍摄由成像镜头1形成的被摄体的图像并转换成电信号，例如能够使用CMOS传感器或CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合器件)传感器等。成像元件5配置成使其成像面与成像镜头1的像面Sim一致。
以上，举出实施方式及实施例对本发明进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式及实施例，而能够进行各种变形。例如各透镜的曲率半径、表面间隔、折射率、色散系数及非球面系数等并不限定于在上述各数值实施例中示出的值，而可以采用其他值。
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，例如能够设为数码相机及车载用相机等各种方式。

Claims (17)

1.一种成像镜头，其特征在于，从物体侧朝向像侧依次由具有正的屈光力的第1透镜组、光圈及具有正的屈光力的第2透镜组构成，
所述第2透镜组在最靠近物体侧具有负透镜，
所述第2透镜组在最靠近像侧具备具有正的屈光力的透镜成分，
所述透镜成分为单透镜或接合透镜，
在将空气换算距离中的后焦距设为Bf，
将入射于像面的最大图像高度的主光线和与光轴平行的轴所成角度设为CRA，
将最大图像高度设为Y，
将从最靠近物体侧的透镜面到最靠近像侧的透镜面为止的光轴上的距离设为TL，
将以所述第2透镜组的物体侧主点为基准的到所述光圈为止的光轴上的距离设为dSt，
将所述第2透镜组的焦距设为f2，
关于CRA，相对于与光轴平行的所述轴而将顺时针方向的角度的符号设为负且将逆时针方向的角度的符号设为正，
关于dSt，将比所述基准更靠近物体侧的距离的符号设为负，将比所述基准更靠近像侧的距离的符号设为正的情况下，
满足由下述式表示的条件式(1)、(2)、(3)及(4)：
0＜{Bf×tan(CRA)}/Y＜0.4 (1)；
0.2＜Bf/TL＜0.6 (2)；
-1＜dSt/f2＜-0.6 (3)；
0.3＜Y/Bf-tan(CRA)＜0.4 (4)。
2.根据权利要求1所述的成像镜头，其中，
满足由下述式表示的条件式(5)：
1.85＜Bf/Y＜4 (5)。
3.根据权利要求1或2所述的成像镜头，其中，
在将入射于像面的最大图像高度的光线中的最远离光轴的光线即外缘光线和与光轴平行的轴所成角度设为URA，
关于URA，相对于与光轴平行的所述轴而将顺时针方向的角度的符号设为负且将逆时针方向的角度的符号设为正，将URA的单位设为度的情况下，
满足由下述式表示的条件式(6)：
-5＜URA＜5 (6)。
4.根据权利要求1或2所述的成像镜头，其中，
所述第2透镜组从物体侧朝向像侧依次由所述负透镜、2片正透镜、及具有正的屈光力的所述透镜成分构成。
5.根据权利要求1或2所述的成像镜头，其中，
所述第2透镜组从物体侧朝向像侧依次由所述负透镜、正透镜、具有彼此不同符号的屈光力的2片透镜接合而成的接合透镜、及正透镜构成。
6.根据权利要求1或2所述的成像镜头，其中，
所述第1透镜组从最靠近像侧朝向物体侧依次连续地具有负透镜和2片正透镜。
7.根据权利要求1或2所述的成像镜头，其中，
在将所述成像镜头的焦距设为f，
将所述第1透镜组的焦距设为f1的情况下，
满足由下述式表示的条件式(7)：
0＜f/f1＜0.7 (7)。
8.根据权利要求1或2所述的成像镜头，其中，
在将所述第1透镜组的最靠近像侧的透镜面的曲率半径设为rf，
将所述第2透镜组的最靠近物体侧的透镜面的曲率半径设为rr的情况下，
满足由下述式表示的条件式(8)：
-60＜(rf-rr)/(rf+rr)＜60 (8)。
9.根据权利要求1所述的成像镜头，其中，
满足由下述式表示的条件式(1-1)：
0.1＜{Bf×tan(CRA)}/Y＜0.3 (1-1)。
10.根据权利要求1所述的成像镜头，其中，
满足由下述式表示的条件式(2-1)：
0.3＜Bf/TL＜0.5 (2-1)。
11.根据权利要求1所述的成像镜头，其中，
满足由下述式表示的条件式(3-1)：
-0.9＜dSt/f2＜-0.7 (3-1)。
12.根据权利要求1所述的成像镜头，其中，
满足由下述式表示的条件式(4-1)：
0.32＜Y/Bf-tan(CRA)＜0.4 (4-1)。
13.根据权利要求2所述的成像镜头，其中，
满足由下述式表示的条件式(5-1)：
2＜Bf/Y＜3 (5-1)。
14.根据权利要求3所述的成像镜头，其中，
满足由下述式表示的条件式(6-1)：
-3＜URA＜0 (6-1)。
15.根据权利要求7所述的成像镜头，其中，
满足由下述式表示的条件式(7-1)：
0.2＜f/f1＜0.6 (7-1)。
16.根据权利要求8所述的成像镜头，其中，
满足由下述式表示的条件式(8-1)：
-50＜(rf-rr)/(rf+rr)＜50 (8-1)。
17.一种摄像装置，其特征在于，具备权利要求1所述的成像镜头。
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