CN114127608A - 成像镜头及摄像装置 - Google Patents

成像镜头及摄像装置 Download PDF

Info

Publication number
CN114127608A
CN114127608A CN202080052392.XA CN202080052392A CN114127608A CN 114127608 A CN114127608 A CN 114127608A CN 202080052392 A CN202080052392 A CN 202080052392A CN 114127608 A CN114127608 A CN 114127608A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lens
imaging lens
imaging
wavelength
theta
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202080052392.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN114127608B (zh
Inventor
青井敏浩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Publication of CN114127608A publication Critical patent/CN114127608A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114127608B publication Critical patent/CN114127608B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/04—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having two components only
    • G02B9/06—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having two components only two + components
    • G02B9/08—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having two components only two + components arranged about a stop
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/64—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having more than six components
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/14—Optical objectives specially designed for the purposes specified below for use with infrared or ultraviolet radiation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/18—Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/02—Simple or compound lenses with non-spherical faces
    • G02B3/04—Simple or compound lenses with non-spherical faces with continuous faces that are rotationally symmetrical but deviate from a true sphere, e.g. so called "aspheric" lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/11—Anti-reflection coatings
    • G02B1/118—Anti-reflection coatings having sub-optical wavelength surface structures designed to provide an enhanced transmittance, e.g. moth-eye structures

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

成像镜头从物体侧向像侧依次包括正的第1透镜组、光圈及正的第2透镜组。在第1透镜组的最靠像侧配置有像侧的面的曲率半径的绝对值小于物体侧的面的曲率半径的绝对值的负透镜即Ln透镜。在将横轴设为阿贝数ν且将纵轴设为部分色散比θ的正交坐标系中，Ln透镜的v及θ包含在规定区域内。

Description

成像镜头及摄像装置
技术领域
本发明涉及一种成像镜头及摄像装置。
背景技术
以往，在FA(Factory Automation：制造自动化)用摄像机、MV(Machine Vision：机器视觉)用摄像机、监视用摄像机、车载用摄像机等的拍摄中利用近红外光。例如，在FA用途及MV用途中，近红外光用于物体的识别和/或检查中，在监视用途中，近红外光用于夜间拍摄及雾或烟雾等恶劣视场状态下的拍摄中。另外，在此所述的近红外是指波长700nm～2500nm的频带。
作为意识到近红外光的成像镜头，例如已知有日本特开2011-128273号公报及日本特开2004-354829号公报中所记载的透镜系统。在日本特开2011-128273号公报中记载有一种透镜系统，所述透镜系统从物体侧依次包括具有正或负屈光力的第1组、具有正屈光力的第2组及具有正或负屈光力的第3组。在日本特开2004-354829号公报中记载有一种透镜系统，所述透镜系统隔着光圈而由具有负屈光力的前组透镜及具有正屈光力的后组透镜构成。
发明内容
发明要解决的技术课题
在近红外光中，能够分类为波长1000nm～2500nm的频带的SWIR(Short WaveInfra-Red：短波红外)光非常有用。近年来，在从可见光区域至SWIR区域为止的波长区域中，对色差得到校正的透镜系统的要求越来越高。若试图一边实现这种宽频带的色差校正，一边还良好地保持其他光学性能，则透镜系统容易大型化。然而，近年来，对装置的紧凑性的要求越来越强。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种成像镜头及具备了该成像镜头的摄像装置，所述成像镜头能够一边抑制透镜系统的大型化，一边对应于从可见光区域至SWIR区域为止的波长区域，从而能够实现高性能。
用于解决技术课题的手段
本发明的一方式所涉及的成像镜头从物体侧向像侧依次包括具有正屈光力的第1透镜组、光圈及具有正屈光力的第2透镜组，在第1透镜组的最靠像侧配置有像侧的面的曲率半径的绝对值小于物体侧的面的曲率半径的绝对值的负透镜即Ln透镜，关于第1透镜组及第2透镜组的各透镜，在将波长435.83nm下的折射率设为ng、将波长1529.58nm下的折射率设为na、将波长2325.42nm下的折射率设为nb，在将阿贝数ν及部分色散比θ分别定义为
ν＝(na-1)/(ng-nb)、
θ＝(na-nb)/(ng-nb)的情况下，在将横轴设为ν且将纵轴设为θ的正交坐标系中，Ln透镜的v及θ包含在
θ＞0.0060×v+0.1712所表示的第1区域、
θ＜0.0327×ν-0.0635所表示的第2区域及
v＜14.8所表示的第3区域这3个区域的共同区域中。
在上述方式的成像镜头中，Ln透镜的ν及θ优选包含在
θ＞0.0102×ν+0.1344所表示的第4区域、
θ＜0.0242×v+0.0106所表示的第5区域及
v＜14.3所表示的第6区域这3个区域的共同区域中。
在将成像镜头的所有正透镜的v的平均设为v Pave、将成像镜头的所有负透镜的v的平均设为v Nave、将成像镜头的所有正透镜的θ的平均设为θPave、将成像镜头的所有负透镜的θ的平均设为θNave的情况下，上述方式的成像镜头优选满足下述条件式(1)及(2)。并且，更优选在満足下述条件式(1)及(2)的基础上满足下述条件式(1-1)及(2-1)中的至少1个。
1＜v Pave-v Nave＜4 (1)
-0.05＜θPave-θNave＜0 (2)
1.5＜v Pave-v Nave＜3.5 (1-1)
-0.04＜θPave-θNave＜-0.002 (2-1)
在将成像镜头的开放F值设为FNo、将入射至像面上的最大像高的主光线与平行于光轴的轴线所形成的角度设为CRA、将在光圈为开放状态的情况下入射至像面上的最大像高的光线中距光轴最远的外缘光线与上述轴线所形成的角度设为URA、以通过最大像高的上述轴线为基准将主光线在光轴侧时的CRA的符号设为负且将主光线在光轴侧的相反侧时的CRA的符号设为正、以通过最大像高的上述轴线为基准将外缘光线在光轴侧时的URA的符号设为负且将外缘光线在光轴侧的相反侧时的URA的符号设为正、将CRA及URA的单位设为度的情况下，上述方式的成像镜头优选满足下述条件式(3)、(4)及(5)。并且，更优选在満足下述条件式(3)、(4)及(5)的基础上满足下述条件式(3-1)、(4-1)及(5-1)中的至少1个。
FNo≤1.4 (3)
0≤|CRA|＜8 (4)
[数式1]
Figure BDA0003478026730000031
1≤FNo≤1.3 (3-1)
0≤|CRA|＜7 (4-1)
[数式2]
Figure BDA0003478026730000032
在将波长1529.58nm下的Ln透镜的焦距设为fn且将波长1529.58nm下的成像镜头的焦距设为f的情况下，上述方式的成像镜头优选满足下述条件式(6)，更优选满足下述条件式(6-1)。
-0.8＜fn/f＜-0.5 (6)
-0.75＜fn/f＜-0.55 (6-1)
在将从成像镜头的最靠物体侧的透镜面至成像镜头的最靠像侧的透镜面为止在光轴上的距离与波长1529.58nm下的成像镜头的空气换算距离中的后焦距之和设为TL且将波长1529.58nm下的成像镜头的焦距设为f的情况下，上述方式的成像镜头优选满足下述条件式(7)，更优选满足下述条件式(7-1)。
1.5＜TL/f＜2.5 (7)
1.8＜TL/f＜2.2 (7-1)
在将波长1529.58nm下的第1透镜组的焦距设为fG1且将波长1529.58nm下的第2透镜组的焦距设为fG2的情况下，上述方式的成像镜头优选满足下述条件式(8)。
0.02＜fG2/fG1＜0.3 (8)
在上述方式的成像镜头中，优选从最靠物体侧向像侧依次连续地配置有2组接合透镜，所述2组接合透镜从物体侧依次接合有负透镜和正透镜。
上述方式的成像镜头的Ln透镜优选为单透镜。
在上述方式的成像镜头的第2透镜组的最靠物体侧优选配置有像侧的面为凸面的正弯月形透镜。
上述方式的成像镜头的第1透镜组所包括的透镜的片数优选为6片以下。并且，上述方式的成像镜头的第2透镜组所包括的透镜的片数优选为8片以下。
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镜头。
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。
另外，在本说明书中，“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。
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上作为1个非球面透镜发挥功能的透镜)作为1片透镜来使用而不视为接合透镜。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进行考虑。
在条件式中所使用的“焦距”为近轴焦距。除非另有说明，则在条件式中所使用的值为在对焦于无限远物体的状态下以波长1529.58nm为基准时的值。与像差相关的“高阶”表示5阶以上。在本说明书中，“近红外”表示波长700nm～2500nm的频带，“SWIR”表示波长1000nm～2500nm的频带。用作波长单位的“nm”为纳米。
发明效果
根据本发明，能够提供一种成像镜头及具备了该成像镜头的摄像装置，所述成像镜头能够一边抑制透镜系统的大型化，一边对应于从可见光区域至SWIR区域为止的波长区域，从而能够实现高性能。
附图说明
图1是与本发明的实施例1的成像镜头对应且表示本发明的一实施方式所涉及的成像镜头的结构和光束的剖视图。
图2是用于说明Ln透镜的材料的图。
图3是用于说明CRA及URA的图。
图4是表示本发明的实施例2的成像镜头的结构和光束的剖视图。
图5是表示本发明的实施例3的成像镜头的结构和光束的剖视图。
图6是表示本发明的实施例4的成像镜头的结构和光束的剖视图。
图7是表示本发明的实施例5的成像镜头的结构和光束的剖视图。
图8是表示本发明的实施例6的成像镜头的结构和光束的剖视图。
图9是表示本发明的实施例7的成像镜头的结构和光束的剖视图。
图10是表示本发明的实施例8的成像镜头的结构和光束的剖视图。
图11是表示本发明的实施例9的成像镜头的结构和光束的剖视图。
图12是表示本发明的实施例10的成像镜头的结构和光束的剖视图。
图13是本发明的实施例1的成像镜头的球面像差图、像散图、畸变像差图及倍率色差图。
图14是本发明的实施例2的成像镜头的球面像差图、像散图、畸变像差图及倍率色差图。
图15是本发明的实施例3的成像镜头的球面像差图、像散图、畸变像差图及倍率色差图。
图16是本发明的实施例4的成像镜头的球面像差图、像散图、畸变像差图及倍率色差图。
图17是本发明的实施例5的成像镜头的球面像差图、像散图、畸变像差图及倍率色差图。
图18是本发明的实施例6的成像镜头的球面像差图、像散图、畸变像差图及倍率色差图。
图19是本发明的实施例7的成像镜头的球面像差图、像散图、畸变像差图及倍率色差图。
图20是本发明的实施例8的成像镜头的球面像差图、像散图、畸变像差图及倍率色差图。
图21是本发明的实施例9的成像镜头的球面像差图、像散图、畸变像差图及倍率色差图。
图22是本发明的实施例10的成像镜头的球面像差图、像散图、畸变像差图及倍率色差图。
图23是本发明的实施例1的成像镜头的横向像差图。
图24是本发明的实施例2的成像镜头的横向像差图。
图25是本发明的实施例3的成像镜头的横向像差图。
图26是本发明的实施例4的成像镜头的横向像差图。
图27是本发明的实施例5的成像镜头的横向像差图。
图28是本发明的实施例6的成像镜头的横向像差图。
图29是本发明的实施例7的成像镜头的横向像差图。
图30是本发明的实施例8的成像镜头的横向像差图。
图31是本发明的实施例9的成像镜头的横向像差图。
图32是本发明的实施例10的成像镜头的横向像差图。
图33是本发明的一实施方式所涉及的摄像装置的概略结构图。
具体实施方式
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镜头的包括光轴Z的截面中的结构。图1所示的例与后述实施例1的成像镜头对应。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，作为光束还示出轴上光束2及最大像高的光束3。
在图1中示出假设将成像镜头适用于摄像装置中而在成像镜头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。
本发明的成像镜头从物体侧向像侧依次包括具有正屈光力的第1透镜组G1、孔径光圈St及具有正屈光力的第2透镜组G2。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。
作为一例，在图1所示的例中，第1透镜组G1从物体侧向像侧依次包括透镜L11～L16这6片透镜，第2透镜组G2从物体侧向像侧依次包括透镜L21～L28这8片透镜。
通过使第1透镜组G1及第2透镜组G2为具有正屈光力的透镜组，有利于小型化及轻量化。在FA用途及MV用途中，重视近距离拍摄。通过使第1透镜组G1的屈光力为正，与使第1透镜组G1的屈光力为负的情况相比，能够减小在近距离拍摄时从第1透镜组G1射出的光束的扩展，因此能够抑制第2透镜组G2的大径化及重量化。并且，由于能够减小来自第1透镜组G1的光束的扩展，因此可以不增强第2透镜组G2的透镜为了会聚扩展的光束而具有的屈光力，其结果，能够抑制各种像差的量。
在第1透镜组G1的最靠像侧配置有像侧的面的曲率半径的绝对值小于物体侧的面的曲率半径的绝对值的负透镜即Ln透镜Ln。Ln透镜Ln的像侧的面为凹面。在图1所示的例中，透镜L16与Ln透镜Ln对应。
在本发明的成像镜头中，考虑可见光区域及SWIR区域的波长区域来选择透镜的材料，尤其关于阿贝数及部分色散比，如下所述那样设定。关于第1透镜组G1及第2透镜组G2的各透镜，将g线(波长435.83nm)下的折射率设为ng，将波长1529.58nm下的折射率设为na，将波长2325.42nm下的折射率设为nb。而且，关于各透镜，将阿贝数ν及部分色散比θ分别定义为
v＝(na-1)/(ng-nb)、
θ＝(na-nb)/(ng-nb)。
在选择Ln透镜Ln的材料时，以如下方式选择Ln透镜Ln的材料：在将横轴设为ν且将纵轴设为θ的正交坐标系中，Ln透镜Ln的ν及θ包含在
θ＞0.0060×ν+0.1712所表示的第1区域、
θ＜0.0327×ν-0.0635所表示的第2区域及
ν＜14.8所表示的第3区域这3个区域的共同区域中。
在图2中示出上述正交坐标系的一例。在图2中由实线包围的三角形状的区域与上述3个区域的共同区域对应。
通过选择第1区域的材料，容易校正1阶色差及剩余的2阶光谱。如果在难以校正1阶色差及剩余的2阶光谱的情况下试图校正这些，则会导致球面像差增加。通过选择第2区域的材料，容易校正剩余的2阶光谱。如果在难以校正剩余的2阶光谱的情况下试图校正剩余的2阶光谱，则会导致球面像差、像散及桶形畸变像差增加。通过选择第3区域的材料，容易降低1阶色差及倍率色差。如果在1阶色差及倍率色差增加的情况下试图校正这些，则会导致球面像差及像散增加且畸变像差恶化。
通过由在第1区域、第2区域及第3区域中共同的共同区域的材料构成Ln透镜Ln，在从可见光区域至SWIR区域为止的宽波长区域中，容易均衡地校正1阶轴上色差、2阶色差、倍率色差、球面像差、像散及畸变像差，有利于实现高性能。
为了获得更加良好的特性，优选以如下方式选择材料：在上述正交坐标系中，Ln透镜Ln的ν及θ包含在
θ＞0.0102×v+0.1344所表示的第4区域、
θ＜0.0242×v+0.0106所表示的第5区域及
ν＜14.3所表示的第6区域这3个区域的共同区域中。
在图2中由虚线包围的三角形状的区域与第4、第5及第6区域这3个区域的共同区域对应。
作为Ln透镜Ln，优选为未接合的单透镜。此时，设计的自由度比接合时高，因此有利于良好地校正彗差。
在将波长1529.58nm下的Ln透镜Ln的焦距设为fn且将波长1529.58nm下的成像镜头的焦距设为f的情况下，Ln透镜Ln的焦距优选设定为满足下述条件式(6)。通过使条件式(6)的对应值不成为下限以下，Ln透镜Ln的屈光力不会变得过弱，因此有利于校正彗形像差及像面弯曲。通过使条件式(6)的对应值不成为上限以上，Ln透镜Ln的屈光力不会变得过强，因此能够抑制高阶的球面像差的产生，并且能够使各波长的像差形状的差异更小，因此容易在宽波长区域中获得高性能。而且，若设为满足下述条件式(6-1)的结构，则能够获得更加良好的特性。
-0.8＜fn/f＜-0.5 (6)
-0.75＜fn/f＜-0.55 (6-1)
而且，本发明的成像镜头优选具有以下所述的结构中的至少1个。在将成像镜头的所有正透镜的ν的平均设为ν Pave且将成像镜头的所有负透镜的ν的平均设为v Nave的情况下，成像镜头优选满足下述条件式(1)。通过满足条件式(1)，有利于校正与g线及波长2325.42nm的光相关的1阶色差。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。
1＜vPave--v Nave＜4 (1)
1.5＜v Pave-v Nave＜3.5 (1-1)
在将成像镜头的所有正透镜的θ的平均设为θPave且将成像镜头的所有负透镜的θ的平均设为θNave的情况下，成像镜头优选满足下述条件式(2)。通过满足条件式(2)，有利于校正剩余的2阶光谱。而且，若设为满足下述条件式(2-1)的结构，则能够获得更加良好的特性。
-0.05＜θPave-θNave＜0 (2)
-0.04＜θPave-θNave-0.002 (2-1)
成像镜头更优选同时満足条件式(1)及(2)。更进一步优选在同时満足条件式(1)及(2)的基础上满足条件式(1-1)及条件式(2-1)中的至少1个。
在将成像镜头的开放F值设为FNo的情况下，成像镜头优选满足下述条件式(3)。通过满足条件式(3)，有利于确保光量。更具体而言，例如有利于在FA用途等中确保高速进行检查时的光量、在监视用途等中确保夜间拍摄时的光量及确保拍摄微弱的夜间大气光(night glow：气辉)的反射光时的光量。并且，成像镜头更优选满足下述条件式(3-1)。与条件式(3-1)的对应值小于条件式(3-1)的下限的情况相比，通过使条件式(3-1)的对应值成为条件式(3-1)的下限以上，容易校正以球面像差为代表的各种像差，有利于实现高性能，并且能够抑制成像镜头的大径化及重量化。通过使条件式(3-1)的对应值成为上限以下，关于与条件式(3)相关的上述效果，能够获得更加良好的特性。
FNo≤1.4 (3)
1≤FNo≤1.3 (3-1)
在将入射至像面Sim上的最大像高的主光线3c与和光轴Z平行的轴线Zp所形成的角度设为CRA且将CRA的单位设为度的情况下，成像镜头优选满足下述条件式(4)。作为一例，在图3中示出包括最大像高的主光线3c、和光轴Z平行的轴线Zp及CRA的局部放大图。条件式(4)为与来自透镜系统的射出光线的远心性相关的式。通过满足条件式(4)，能够减小相对于配置于像面Sim上的传感器的受光面的入射角度的绝对值，因此能够抑制周边光量比的降低。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。
0≤|CRA|＜8 (4)
0≤|CRA|＜7 (4-1)
在将在孔径光圈St为开放状态的情况下入射至像面Sim上的最大像高的光线中距光轴最远的外缘光线3u与和光轴平行的轴线Zp所形成的角度设为URA的情况下，成像镜头优选满足下述条件式(5)。在条件式(5)中所使用的FNo及CRA分别与在条件式(3)及(4)中所使用的FNo及CRA相同。在图3中示出外缘光线3u及URA的一例。图3的外缘光线3u为所谓的上侧光线或称为上光线(Upper Ray：上射线)的光线。通常，若F值变小，则周边光量比的降低趋于增加，但是条件式(5)为用于抑制其降低的式。通过使条件式(5)的对应值不成为下限以下，有利于抑制周边光量比变得过小。通过使条件式(5)的对应值不成为上限以上，能够抑制从最靠像侧的透镜射出的外缘光线3u的高度变得过高，因此有利于抑制大径化。而且，若设为满足下述条件式(5-1)的结构，则能够获得更加良好的特性。
[数式3]
Figure BDA0003478026730000101
[数式4]
Figure BDA0003478026730000102
另外，上述CRA及URA的符号如下定义。即，以和通过最大像高的光轴平行的轴线Zp为基准，将主光线3c在光轴侧时的CRA的符号设为负，且将主光线3c在光轴侧的相反侧时的CRA的符号设为正。以和通过最大像高的光轴平行的轴线Zp为基准，将外缘光线3u在光轴侧时的URA的符号设为负，且将外缘光线3u在光轴侧的相反侧时的URA的符号设为正。并且，CRA及URA的单位设为度，CRA及URA的值设在-90度至+90度的范围内。在图3中示出CRA采用负的值而URA采用正的值的例。
成像镜头更优选同时満足条件式(3)、(4)及(5)。更进一步优选在同时満足条件式(3)、(4)及(5)的基础上满足条件式(3-1)、(4-1)及(5-1)中的至少1个。
在将从成像镜头的最靠物体侧的透镜面至成像镜头的最靠像侧的透镜面为止在光轴上的距离与波长1529.58nm下的成像镜头的空气换算距离中的后焦距之和设为TL且将波长1529.58nm下的成像镜头的焦距设为f的情况下，成像镜头优选满足下述条件式(7)。通过使条件式(7)的对应值不成为下限以下，透镜系统全长不会变得过短，因此能够防止各透镜的光焦度变得过强。由此，能够抑制各波长的高阶的球面像差的产生，从而容易校正宽波长区域中的色差。通过使条件式(7)的对应值不成为上限以上，能够抑制透镜系统全长的长大化。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。
1.5＜TL/f＜2.5 (7)
1.8＜TL/f＜2.2 (7-1)
关于第1透镜组G1与第2透镜组G2的屈光力的分配，在将波长1529.58nm下的第1透镜组G1的焦距设为fG1且将波长1529.58nm下的第2透镜组G2的焦距设为fG2的情况下，成像镜头优选满足下述条件式(8)。通过满足条件式(8)，能够良好地保持各透镜组的屈光力的平衡，因此容易校正倍率色差及畸变像差。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。
0.02＜fG2/fG1＜0.3 (8)
0.05＜fG2/fG1＜0.25 (8-1)
成像镜头优选从最靠物体侧向像侧依次连续地配置有2组接合透镜，所述2组接合透镜从物体侧依次接合有负透镜和正透镜。此时，有利于实现能够对应于从可见光区域至近红外域为止的宽波长区域的高性能的透镜系统。并且，此时，与不接合各接合透镜的负透镜和正透镜而隔着空气间隔近距离配置的情况相比，能够降低偏心灵敏度，因此能够有助于提高成品率，并且能够抑制重影的产生。
在第2透镜组G2的最靠物体侧优选配置有像侧的面为凸面的正弯月形透镜。此时，能够良好地校正在第1透镜组G1中产生的剩余的像散。
另外，在图1中示出了第1透镜组G1包括6片透镜且第2透镜组G2包括8片透镜的例，但是构成各透镜组的透镜的片数也能够设为与图1所示的例不同的片数。但是，在将在第1透镜组G1中所包括的透镜的片数设为6片以下的情况下，能够抑制透镜系统的大型化及重量化，并且有利于降低成本。同样地，在将在第2透镜组G2中所包括的透镜的片数设为8片以下的情况下，能够抑制透镜系统的大型化及重量化，并且有利于降低成本。
具体而言，例如，第1透镜组G1能够构成为从物体侧向像侧依次包括2组接合透镜、将凸面朝向物体侧的正弯月形透镜及将凹面朝向像侧的负透镜，所述2组接合透镜从物体侧依次接合负透镜和正透镜，并且将接合面的凸面朝向物体侧。第2透镜组G2能够构成为从物体侧向像侧依次包括将凹面朝向物体侧的正透镜、从物体侧依次接合有负透镜和正透镜的2组接合透镜、正透镜及从物体侧依次接合有正透镜和负透镜的接合透镜。或者，第2透镜组G2能够构成为从物体侧向像侧依次包括将凹面朝向物体侧的正透镜及从物体侧依次接合有负透镜和正透镜的3组接合透镜。
为了提高设计自由度及良好的校正像差，可以将成像镜头的任一面设为非球面。非球面可以通过磨削加工或铸模加工来形成。并且，作为具有非球面的透镜，可以使用复合非球面透镜。
为了校正色差，成像镜头的任一透镜组可以构成为具有衍射光学元件(Diffractive Optical Element)或GRIN透镜(Gradient Index Lens：梯度折射率透镜)等的折射率分布型透镜。
成像镜头优选具有对焦功能。在对焦时，可以构成为使成像镜头整体一起移动，也可以构成为使至少1个透镜组移动，也可以构成为使包括至少1片透镜的成像镜头的一部分移动。
为了在宽波长区域中维持透射率，成像镜头可以设置有防反射膜。防反射膜可以抑制所使用的波长区域的所有反射，也可以选择几个所使用的波长区域而仅抑制该波长区域的反射。防反射膜可以使用特殊的涂层，所述特殊的涂层构成为将纳米级的结构体以蛾眼状形成于透镜表面上来抑制反射。
在制造成像镜头时，可以设置为了对准成像位置而调整法兰距的机构。并且，在制造成像镜头时，可以使包括至少1片透镜的成像镜头的一部分或透镜组移动来对准成像位置。
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。根据本发明的成像镜头，能够一边抑制透镜系统的大型化，一边对应于从可见光区域至SWIR区域为止的波长区域，从而能够实现高性能。
SWIR光能够比波长700nm～1000nm的光更进一步透射霧及煙，因此基于SWIR光的拍摄能够获得大量信息。只要为F值小且与SWIR光对应的光学系统，则也能够利用在波长1600nm附近具有峰值的夜间大气光进行拍摄。而且，SWIR光具有透射硅的性质，因此也能够用于硅晶片及太阳能电池等的检查中。并且，只要能够针对物体获得从可见光区域至SWIR区域为止的光谱，则能够在混凝土等基础设施劣化调查、农产品及土壤等的检查中进行高级分析。通过以上，能够对应于SWIR区域的波长区域的本发明的成像镜头非常有用。
接着，对本发明的成像镜头的实施例进行说明。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。
[实施例1]
将实施例1的成像镜头的结构的剖视图示于图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的成像镜头从物体侧向像侧依次包括具有正屈光力的第1透镜组G1、孔径光圈St及具有正屈光力的第2透镜组G2。第1透镜组G1从物体侧向像侧依次包括透镜L11～L16。第2透镜组G2从物体侧向像侧依次包括透镜L21～L28。以上为实施例1的成像镜头的概要。
关于实施例1的成像镜头，将基本透镜数据示于表1中，将规格示于表2中。在表1中，在面编号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，在曲率半径一栏中示出各面的曲率半径，在面间隔一栏中示出各面和与其像侧相邻的面在光轴上的面间隔，在na一栏中示出各构成要件在波长1529.58nm下的折射率。并且，在ν、θ及材料名称一栏中分别示出各构成要件的v、θ及材料名称。表1所示的材料全部为OHARA公司制。在有效直径一栏中示出各面的直径中的有效直径。
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。并且，在表1中还示出孔径光圈St和光学部件PP，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)等这一术语。在该成像镜头中，在除了孔径光圈St以外的面上也限制光束直径，在表1中，在限制外缘光线3u的光束直径的面的面编号的右侧标注#。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。
在表2中示出焦距f、空气换算距离中的后焦距Bf、F值FNo及最大总视角2ω的值。2ω一栏的(°)表示单位为度。表1及表2所示的值为在对焦于无限远物体的状态下以波长1529.58nm为基准时的值。
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或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。
[表1]
实施例1
波长1529.58nm基准
面编号 曲率半径 面间隔 na v θ 材料名称 有效直径
1 106.1506 4.0100 1.58913 14.04 0.24762 S-BSM2 41.502
2 55.6341 6.5950 1.60103 15.40 0.25500 S-PHM52 39.430
3 -191.2824 0.6477 39.139
4 74.4551 2.4043 1.76125 6.84 0.14998 S-NPH1W 37.646
5 42.4136 6.4786 1.43023 22.04 0.27203 S-FPL55 35.918
6 306.0717 0.2334 34.954
7 30.3737 8.1345 1.80427 11.47 0.21141 S-LAH55VS 33.032
8 58.6543 3.2350 29.056
9 -580.8142 2.9967 1.61917 12.57 0.31107 S-BSM81 27.786
10 19.8385 11.4879 23.771
11(St) ∞ 5.5168 23.445
12 -57.9680 2.8831 1.95440 8.89 0.14688 S-LAH99 24.358
13 -31.4687 1.6880 24.875
14 -21.6754 1.0101 1.70504 12.51 0.27831 S-LAL18 24.809
15 -831.1283 5.9233 1.86834 10.26 0.16937 S-LAH93 26.961
16 -26.2157 0.2943 27.800
17 -27.8038 1.0100 1.83681 6.26 0.13587 S-NPH4 27.613
18 107.5864 6.7875 1.95440 8.89 0.14688 S-LAH99 29.679
19 -33.9390 0.2000 30.411
20 446.7582 1.9574 1.71784 8.23 0.15528 S-TIH4 29.241
21 -174.3124 1.0152 29.024
22 32.1733 5.4620 1.85023 11.40 0.19209 S-LAH58 26.882
23 -197.4233 1.0156 1.89131 5.43 0.12585 S-NPH3 25.467
24# 42.9276 10.0000 23.476
25 ∞ 1.0000 1.50050 13.45 0.30924 S-BSL7 20.690
26 ∞ 10.3798 20.481
[表2]
实施例1
波长1529.58nm基准
f 48.32
Bf 21.04
FNo 1.20
2ω(°) 19.2
在图13及图23中示出在实施例1的成像镜头对焦于无限远物体的状态下的各像差图。在图13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波长1529.58nm、g线及波长2325.42nm下的像差。在像散图中，由实线表示弧矢方向上的波长1529.58nm下的像差，由短虚线表示子午方向上的波长1529.58nm下的像差。在畸变像差图中，由实线表示波长1529.58nm下的像差。在倍率色差图中，分别由长虚线及短虚线表示g线及波长2325.42nm下的像差。在球面像差图的FNo＝的旁边记载有开放F值的值，在其他像差图的ω＝的旁边记载有最大半视角的值。
在图23中，关于各半视角，在左列示出子午方向上的横向像差，在右列示出弧矢方向上的横向像差。各半视角的值示于图中的ω＝的旁边。在图23中，由实线表示波长1529.58nm下的像差。
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。
[实施例2]
将表示实施例2的成像镜头的结构和光束的剖视图示于图4中。除了第2透镜组G2从物体侧向像侧依次包括透镜L21～L27的方面以外，实施例2的成像镜头具有与实施例1的成像镜头的概要相同的结构。关于实施例2的成像镜头，将基本透镜数据示于表3中，将规格示于表4中，将各像差图示于图14及图24中。表3所示的材料全部为OHARA公司制。
[表3]
实施例2
波长1529.58nm基准
面编号 曲率半径 面间隔 na v θ 材料名称 有效直径
1 185.5709 2.0101 1.52370 13.91 0.26886 S-BAL12 46.549
2 38.1651 10.8175 1.58634 15.21 0.27263 S-PHM53 44.293
3 -151.3039 0.5828 44.007
4 89.4251 1.9998 1.80944 6.90 0.14470 S-NPH5 42.132
5 37.8514 6.5522 1.43023 22.04 0.27203 S-FPL55 39.876
6 205.4067 0.1998 39.440
7 30.0010 7.5989 1.95440 8.89 0.14688 S-LAN99 37.881
8 65.1783 2.4396 35.039
9 5101.9634 6.9215 1.50050 13.45 0.30924 S-BSL7 34.953
10 17.9792 10.1094 25.815
11(St) ∞ 5.5090 24.922
12 -66.8760 2.4652 1.85023 11.40 0.19209 S-LAH58 24.641
13 -44.0084 3.9946 24.905
14 -19.4647 1.1328 1.80944 6.90 0.14470 S-NPH5 27.402
15 -196.1721 6.2488 1.95440 8.89 0.14688 S-LAH99 27.408
16 -23.1308 0.1993 28.396
17 140.5487 1.2098 1.63034 12.58 0.30166 S-LAL7Q 26.018
18 48.7647 4.0775 1.85686 10.69 0.17806 S-LAH92 25.273
19 -74.6422 2.3687 24.788
20 -26.7871 1.0113 1.86146 5.84 0.13091 S-NPH2 24.225
21 29.6702 6.5517 1.91082 7.44 0.13791 S-TIH57 24.343
22# -33.4656 0.0000 24.333
23 ∞ 1.0000 1.50050 13.45 0.30924 S-BSL7 23.596
24 ∞ 20.3833 23.393
[表4]
实施例2
波长1529.58nm基准
f 53.93
Bf 21.05
FNo 1.20
2ω(°) 17.2
[实施例3]
将表示实施例3的成像镜头的结构和光束的剖视图示于图5中。实施例3的成像镜头具有与实施例1的成像镜头的概要相同的结构。关于实施例3的成像镜头，将基本透镜数据示于表5中，将规格示于表6中，将各像差图示于图15及图25中。表5所示的材料全部为OHARA公司制。
[表5]
实施例3
波长1529.58nm基准
面编号 曲率半径 面间隔 na ν θ 材料名称 有效直径
1 267.4158 4.0098 1.57212 10.54 0.20955 S-TIM8 42.844
2 96.9875 6.1853 1.69511 12.14 0.21984 S-LAM61 41.345
3 -216.2094 0.2002 41.026
4 68.5204 2.4840 1.76125 6.84 0.14998 S-NPH1W 39.710
5 38.0481 7.1132 1.43023 22.04 0.27203 S-FPL55 37.716
6 6950.6570 1.0350 37.117
7 31.4065 7.7561 1.81983 11.31 0.19625 S-LAH89 34.675
8 61.8295 4.1560 31.175
9 445.7318 5.4618 1.63034 12.58 0.30166 S-LAL7Q 28.791
10 19.3728 10.1033 23.323
11(St) ∞ 5.5021 22.784
12 -54.7502 2.5926 1.91082 7.44 0.13791 S-TIH57 23.583
13 -32.6090 1.9031 24.069
14 -20.6909 1.0102 1.67369 12.44 0.28611 S-LAL14 24.024
15 -371.1024 5.1737 1.86834 10.26 0.16937 S-LAH93 26.222
16 -27.7376 0.4235 27.037
17 -28.5419 1.0617 1.83681 6.26 0.13587 S-NPH4 26.960
18 121.8853 7.3743 1.95440 8.89 0.14688 S-LAH99 29.099
19 -31.9003 0.2002 30.085
20 302.7606 4.0438 1.85686 10.69 0.17806 S-LAH92 28.752
21 -154.0303 0.2000 28.114
22 33.8820 4.7190 1.85023 11.40 0.19209 S-LAH58 26.359
23 -141.1275 1.0002 1.89131 5.43 0.12585 S-NPH3 25.390
24# 44.4213 10.0000 23.399
25 ∞ 1.0000 1.50050 13.45 0.30924 S-BSL7 20.654
26 ∞ 10.3820 20.448
[表6]
实施例3
波长1529.58nm基准
f 49.34
Bf 21.04
FNo 1.20
2ω(°) 18.8
[实施例4]
将表示实施例4的成像镜头的结构和光束的剖视图示于图6中。除了第2透镜组G2从物体侧向像侧依次包括透镜L21～L27的方面以外，实施例4的成像镜头具有与实施例1的成像镜头的概要相同的结构。关于实施例4的成像镜头，将基本透镜数据示于表7中，将规格示于表8中，将各像差图示于图16及图26中。表7所示的材料全部为OHARA公司制。
[表7]
实施例4
波长1529.58nm基准
面编号 曲率半径 面间隔 na v θ 材料名称 有效直径
1 270.3490 2.0100 1.52370 13.91 0.26886 S-BAL12 45.452
2 38.8744 10.3441 1.58634 15.21 0.27263 S-PHM53 43.369
3 -147.6457 0.2000 43.142
4 81.0826 2.1267 1.80944 6.90 0.14470 S-NPH5 41.573
5 36.0488 6.8653 1.43023 22.04 0.27203 S-FPL55 39.316
6 220.0752 0.1999 38.907
7 30.0273 6.7689 1.95440 8.89 0.14688 S-LAH99 37.524
8 64.1176 3.7632 35.273
9 2370.2925 6.3401 1.47324 14.05 0.32562 S-FSL5 33.735
10 17.5424 10.2024 25.333
11(St) ∞ 5.3419 24.458
12 -64.4908 3.2780 1.85023 11.40 0.19209 S-LAH58 24.290
13 -41.7116 3.5858 24.687
14 -19.3506 1.0263 1.80944 6.90 0.14470 S-NPH5 24.414
15 -659.9838 6.7129 1.95440 8.89 0.14688 S-LAH99 27.347
16 -23.4469 0.2000 28.420
17 151.5339 1.2100 1.63034 12.58 0.30166 S-LAL7Q 26.123
18 46.1109 4.2413 1.85686 10.69 0.17806 S-LAH92 25.366
19 -73.0902 2.1298 24.886
20 -28.5657 1.0648 1.86146 5.84 0.13091 S-NPH2 24.378
21 29.1312 6.3887 1.91082 7.44 0.13791 S-TIH57 24.277
22# -36.1394 0.0000 24.213
23 ∞ 1.0000 1.50050 13.45 0.30924 S-BSL7 23.542
24 ∞ 20.3771 23.340
[表8]
实施例4
波长1529.58nm基准
f 52.59
Bf 21.04
FNo 1.20
2ω(°) 17.6
[实施例5]
将表示实施例5的成像镜头的结构和光束的剖视图示于图7中。除了第2透镜组G2从物体侧向像侧依次包括透镜L21～L27的方面以外，实施例5的成像镜头具有与实施例1的成像镜头的概要相同的结构。关于实施例5的成像镜头，将基本透镜数据示于表9中，将规格示于表10中，将各像差图示于图17及图27中。表9所示的材料中的第9面的材料为Schott公司制，其他全部为OHARA公司制。
[表9]
实施例5
波长1529.58nm基准
面编号 曲率半径 面间隔 na ν θ 材料名称 有效直径
1 269.3089 2.0101 1.52370 13.91 0.26886 S-BAL12 45.497
2 38.9661 10.3316 1.58634 15.21 0.27263 S-PHM53 43.416
3 -147.7264 0.2002 43.190
4 81.0015 2.1322 1.80944 6.90 0.14470 S-NPH5 41.615
5 36.0627 6.8445 1.43023 22.04 0.27203 S-FPL55 39.351
6 217.4355 0.1999 38.945
7 30.0221 6.7630 1.95440 8.89 0.14688 S-LAH99 37.561
8 64.0848 3.7805 35.320
9 2176.0024 6.3366 1.47312 13.87 0.33148 N-FK5 33.762
10 17.5416 10.2176 25.345
11(St) ∞ 5.3435 24.463
12 -64.5722 3.2846 1.85023 11.40 0.19209 S-LAH58 24.290
13 -41.7767 3.5854 24.686
14 -19.3521 1.0283 1.80944 6.90 0.14470 S-NPH5 24.413
15 -668.2162 6.7113 1.95440 8.89 0.14688 S-LAH99 27.346
16 -23.4469 0.1998 28.417
17 151.2983 1.2101 1.63034 12.58 0.30166 S-LAL7Q 26.119
18 46.2363 4.2341 1.85686 10.69 0.17806 S-LAH92 25.362
19 -73.1138 2.1243 24.882
20 -28.5625 1.0660 1.86146 5.84 0.13091 S-NPH2 24.382
21 29.0507 6.3960 1.91082 7.44 0.13791 S-TIH57 24.280
22# -36.1505 0.0000 24.215
23 ∞ 1.0000 1.50050 13.45 0.30924 S-BSL7 23.544
24 ∞ 20.3737 23.342
[表10]
实施例5
波长1529.58nm基准
f 52.65
Bf 21.04
FNo 1.20
2ω(°) 17.6
[实施例6]
将表示实施例6的成像镜头的结构和光束的剖视图示于图8中。实施例6的成像镜头具有与实施例1的成像镜头的概要相同的结构。关于实施例6的成像镜头，将基本透镜数据示于表11中，将规格示于表12中，将各像差图示于图18及图28中。表11所示的材料全部为OHARA公司制。
[表11]
实施例6
波长1529.58nm基准
Figure BDA0003478026730000201
Figure BDA0003478026730000211
[表12]
实施例6
波长1529.58nm基准
f 48.54
Bf 21.04
FNo 1.20
2ω(°) 19.2
[实施例7]
将表示实施例7的成像镜头的结构和光束的剖视图示于图9中。实施例7的成像镜头具有与实施例1的成像镜头的概要相同的结构。关于实施例7的成像镜头，将基本透镜数据示于表13中，将规格示于表14中，将各像差图示于图19及图29中。表13所示的材料中的第9面的材料为Schott公司制，其他全部为OHARA公司制。
[表13]
实施例7
波长1529.58nm基准
面编号 曲率半径 面间隔 na ν θ 材料名称 有效直径
1 233.0659 3.2668 1.57212 10.54 0.20955 S-TIM8 43.417
2 73.5125 5.5122 1.69511 12.14 0.21984 S-LAM61 41.882
3 -290.4460 0.5107 41.664
4 60.7913 3.0314 1.76125 6.84 0.14998 S-NPH1W 40.169
5 40.0607 6.4210 1.43023 22.04 0.27203 S-FPL55 38.039
6 781.9616 0.4129 37.395
7 33.4679 7.1043 1.81983 11.31 0.19625 S-LAH89 34.903
8 63.4175 3.7525 31.550
9 338.5375 6.0065 1.61223 10.25 0.25523 N-KZFS11 29.344
10 19.0133 10.0973 23.275
11(St) ∞ 5.4174 22.665
12 -56.1913 3.0305 1.91082 7.44 0.13791 S-TIH57 23.430
13 -31.4875 1.6000 23.993
14 -21.3189 1.0429 1.67369 12.44 0.28611 S-LAL14 23.942
15 317.5528 6.7014 1.86834 10.26 0.16937 S-LAH93 26.064
16 -28.7402 0.2000 27.181
17 -27.7747 1.5373 1.83681 6.26 0.13587 S-NPH4 27.166
18 135.7785 7.8843 1.95440 8.89 0.14688 S-LAH99 29.397
19 -32.8215 0.4312 30.530
20 312.4389 3.9961 1.85686 10.69 0.17806 S-LAH92 29.010
21 -165.6147 0.2046 28.332
22 35.0887 4.4591 1.85023 11.40 0.19209 S-LAH58 26.351
23 -157.0999 1.1371 1.89131 5.43 0.12585 S-NPH3 25.402
24# 46.6103 10.0000 23.356
25 ∞ 1.0000 1.50050 13.45 0.30924 S-BSL7 20.582
26 ∞ 10.3773 20.380
[表14]
实施例7
波长1529.58nm基准
f 49.16
Bf 21.04
FNo 1.20
2ω(°) 18.8
[实施例8]
将表示实施例8的成像镜头的结构和光束的剖视图示于图10中。实施例8的成像镜头具有与实施例1的成像镜头的概要相同的结构。关于实施例8的成像镜头，将基本透镜数据示于表15中，将规格示于表16中，将各像差图示于图20及图30中。表15所示的材料全部为0HARA公司制。
[表15]
实施例8
波长1529.58nm基准
面编号 曲率半径 面间隔 na v θ 材料名称 有效直径
1 246.3845 2.0109 1.57212 10.54 0.20955 S-TIM8 41.532
2 69.4971 4.9951 1.69511 12.14 0.21984 S-LAM61 40.352
3 -293.8219 0.5786 40.221
4 61.9617 2.5106 1.76125 6.84 0.14998 S-NPH1W 39.041
5 37.5692 6.4358 1.43023 22.04 0.27203 S-FPL55 37.176
6 24048.4927 0.2002 36.747
7 32.0446 7.1741 1.81983 11.31 0.19625 S-LAH89 34.594
8 67.7948 3.3643 31.514
9 354.4893 6.2469 1.71730 11.91 0.25714 S-LAM60 29.602
10 19.2487 10.3623 23.570
11(St) ∞ 5.5341 23.585
12 -58.6117 3.0102 1.91082 7.44 0.13791 S-TIH57 24.728
13 -30.7701 1.7943 25.288
14 -21.4917 1.0230 1.67369 12.44 0.28611 S-LAL14 25.227
15 222.5981 6.3880 1.86834 10.26 0.16937 S-LAH93 27.854
16 -28.0645 1.0579 28.674
17 -27.8209 1.0582 1.83681 6.26 0.13587 S-NPH4 28.395
18 110.1322 7.4972 1.95440 8.89 0.14688 S-LAH99 30.775
19 -33.0024 0.4922 31.612
20 313.5132 5.4357 1.85686 10.69 0.17806 S-LAH92 29.874
21 -171.6558 0.2375 28.824
22 35.2421 4.7721 1.85023 11.40 0.19209 S-LAH58 26.711
23 -123.9159 1.1925 1.89131 5.43 0.12585 S-NPH3 25.669
24# 44.2399 10.0000 23.337
25 ∞ 1.0000 1.50050 13.45 0.30924 S-BSL7 20.602
26 ∞ 10.5365 20.401
[表16]
实施例8
波长1529.58nm基准
f 48.70
Bf 21.20
FNo 1.20
2ω(°) 19.2
[实施例9]
将表示实施例9的成像镜头的结构和光束的剖视图示于图11中。实施例9的成像镜头具有与实施例1的成像镜头的概要相同的结构。关于实施例9的成像镜头，将基本透镜数据示于表17中，将规格示于表18中，将各像差图示于图21及图31中。表17所示的材料全部为OHARA公司制。
[表17]
实施例9
波长1529.58nm基准
面编号 曲率半径 面间隔 na v θ 材料名称 有效直径
1 256.7190 2.0661 1.57212 10.54 0.20955 S-TIM8 41.372
2 72.4674 5.2635 1.69511 12.14 0.21984 S-LAM61 40.214
3 -318.7858 0.5772 40.044
4 61.2609 2.8554 1.76125 6.84 0.14998 S-NPH1W 38.945
5 39.5266 6.3672 1.43023 22.04 0.27203 S-FPL55 37.098
6 995.2031 0.3771 36.544
7 33.2133 6.8744 1.81983 11.31 0.19625 S-LAH89 34.508
8 64.3989 3.3254 31.515
9 387.2007 5.9106 1.59012 10.87 0.24894 S-NBM51 29.914
10 19.0107 10.4534 23.961
11(St) ∞ 5.5122 23.533
12 -57.3285 3.0058 1.91082 7.44 0.13791 S-TIH57 24.377
13 -31.1264 1.7353 24.912
14 -21.3006 1.0263 1.67369 12.44 0.28611 S-LAL14 24.847
15 243.5472 6.4571 1.86834 10.26 0.16937 S-LAH93 27.249
16 -28.4003 0.8906 28.147
17 -27.8495 1.2352 1.83681 6.26 0.13587 S-NPH4 27.919
18 125.0805 7.6637 1.95440 8.89 0.14688 S-LAH99 30.153
19 -32.9001 0.4754 31.116
20 339.5550 4.8862 1.85686 10.69 0.17806 S-LAH92 29.399
21 -175.3408 0.2279 28.461
22 35.3783 4.5471 1.85023 11.40 0.19209 S-LAH58 26.429
23 -142.4653 1.1606 1.89131 5.43 0.12585 S-NPH3 25.442
24# 45.3317 10.0000 23.263
25 ∞ 1.0000 1.50050 13.45 0.30924 S-BSL7 20.542
26 ∞ 10.3850 20.342
[表18]
实施例9
波长1529.58nm基准
Figure BDA0003478026730000241
Figure BDA0003478026730000251
[实施例10]
将表示实施例10的成像镜头的结构和光束的剖视图示于图12中。实施例10的成像镜头具有与实施例1的成像镜头的概要相同的结构。关于实施例10的成像镜头，将基本透镜数据示于表19中，将规格示于表20中，将各像差图示于图22及图32中。表19所示的材料中的第9面的材料为Schott公司制，其他全部为0HARA公司制。
[表19]
实施例10
波长1529.58nm基准
面编号 曲率半径 面间隔 na v θ 材料名称 有效直径
1 233.4146 2.0101 1.57212 10.54 0.20955 S-TIM8 43.055
2 70.1311 5.3841 1.69511 12.14 0.21984 S-LAM61 41.846
3 -278.9553 0.5659 41.665
4 62.3548 2.7199 1.76125 6.84 0.14998 S-NPH1W 40.139
5 37.7582 6.6088 1.43023 22.04 0.27203 S-FPL55 37.978
6 3248.9445 0.2002 37.474
7 32.5204 7.3676 1.81983 11.31 0.19625 S-LAH89 34.990
8 66.1279 3.7828 31.610
9 325.2318 6.3379 1.69488 11.80 0.27135 N-LAK10 29.311
10 19.1264 10.1037 23.226
11(St) ∞ 5.4802 22.956
12 -57.0491 2.9322 1.91082 7.44 0.13791 S-TIH57 23.947
13 -31.3131 1.6216 24.505
14 -21.5365 1.0099 1.67369 12.44 0.28611 S-LAL14 24.462
15 280.3308 6.4364 1.86834 10.26 0.16937 S-LAH93 26.786
16 -28.1735 0.4144 27.751
17 -27.8678 1.4693 1.83681 6.26 0.13587 S-NPH4 27.659
18 121.1944 7.9433 1.95440 8.89 0.14688 S-LAH99 29.999
19 -33.1571 0.4649 31.082
20 301.9483 5.0492 1.85686 10.69 0.17806 S-LAH92 29.493
21 -168.6246 0.2241 28.569
22 34.8929 4.6889 1.85023 11.40 0.19209 S-LAH58 26.523
23 -129.6801 1.1843 1.89131 5.43 0.12585 S-NPH3 25.518
24# 45.0835 10.0000 23.314
25 ∞ 1.0000 1.50050 13.45 0.30924 S-BSL7 20.573
26 ∞ 10.3814 20.371
[表20]
实施例10
波长1529.58nm基准
f 49.54
Bf 21.04
FNo 1.20
2ω(°) 18.8
在表21中示出实施例1～实施例10的成像镜头的条件式(1)～(8)的对应值。
[表21]
Figure BDA0003478026730000271
Figure BDA0003478026730000272
如从以上的数据可知，实施例1～实施例10的成像镜头虽然具有小于1.3等小的F值，但是透镜系统的大型化得到抑制，并且从可见光区域至SWIR区域为止的宽波长区域中的各种像差被良好地校正，从而实现高的光学性能。
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33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作为本发明的一实施方式所涉及的摄像装置的概略结构图。作为摄像装置10，例如可以举出FA用摄像机、MV用摄像机、数码相机、监视用摄像机、车载用摄像机及电影用摄像机等。摄像装置10为能够对应于可见光区域及SWIR区域的摄像机。
摄像装置10具备：成像镜头1；滤波器4，配置于成像镜头1的像侧；成像元件5；及信号处理部6，对来自成像元件5的输出信号进行运算处理。在图33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将其转换成电信号，例如能够使用CMOS(Complementary Metal-OxideSemiconductor：互补金属氧化物半导体)传感器或CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合元件)传感器等。成像元件5配置成其摄像面与成像镜头1的像面Sim一致。
另外，在图33中仅图示出1个成像元件5，但是摄像装置10可以构成为具备多个成像元件。摄像装置10可以构成为如下：在光学系统的光轴上的任一位置上插入分光棱镜和/或分色镜以将光按波长分支，并由单独的成像元件进行拍摄。
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、阿贝数及部分色散比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。
并且，上述实施例的像差图示出了g线(波长435.83nm)～波长2325.42nm的范围，但是本发明的技术并不限定于该波长范围，也能够适用于扩大或缩小波长范围的成像镜头中。
关于本发明的实施方式所涉及的摄像装置，也并不限定于对应于可见光区域及SWIR区域的摄像机，本发明的技术也能够适用于可见光区域用摄像机、SWIR区域用摄像机、多光谱摄像机、高光谱摄像机、热成像摄像机等中。
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。

Claims (20)

1.一种成像镜头，其从物体侧向像侧依次包括具有正屈光力的第1透镜组、光圈及具有正屈光力的第2透镜组，
在所述第1透镜组的最靠像侧配置有像侧的面的曲率半径的绝对值小于物体侧的面的曲率半径的绝对值的负透镜即Ln透镜，
关于所述第1透镜组及所述第2透镜组的各透镜，在将波长435.83nm下的折射率设为ng、将波长1529.58nm下的折射率设为na、将波长2325.42nm下的折射率设为nb，
在将阿贝数ν及部分色散比θ分别定义为
ν＝(na-1)/(ng-nb)、
θ＝(na-nb)/(ng-nb)的情况下，
在将横轴设为ν且将纵轴设为θ的正交坐标系中，所述Ln透镜的ν及θ包含在
θ＞0.0060×ν+0.1712所表示的第1区域、
θ＜0.0327×ν-0.0635所表示的第2区域及
ν＜14.8所表示的第3区域这3个区域的共同区域中。
2.根据权利要求1所述的成像镜头，其中，
在将所述成像镜头的所有正透镜的ν的平均设为ν Pave、将所述成像镜头的所有负透镜的ν的平均设为ν Nave、将所述成像镜头的所有正透镜的θ的平均设为θPave、将所述成像镜头的所有负透镜的θ的平均设为θNave的情况下，满足
1＜ν Pave-ν Nave＜4 (1)
-0.05＜θPave-θNave＜0 (2)
所表示的条件式(1)及(2)。
3.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开放F值设为FNo、
将入射至像面上的最大像高的主光线与平行于光轴的轴线所形成的角度设为CRA、
将在所述光圈为开放状态的情况下入射至像面上的最大像高的光线中距光轴最远的外缘光线与所述轴线所形成的角度设为URA、
以通过最大像高的所述轴线为基准将所述主光线在光轴侧时的CRA的符号设为负且将所述主光线在光轴侧的相反侧时的CRA的符号设为正、
以通过最大像高的所述轴线为基准将所述外缘光线在光轴侧时的URA的符号设为负且将所述外缘光线在光轴侧的相反侧时的URA的符号设为正、
将CRA及URA的单位设为度的情况下，满足
FNo≤1.4 (3)
0≤|CRA|＜8 (4)
[数式1]
Figure FDA0003478026720000021
所表示的条件式(3)、(4)及(5)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的成像镜头，其中，
在将波长1529.58nm下的所述Ln透镜的焦距设为fn且将波长1529.58nm下的所述成像镜头的焦距设为f的情况下，满足
-0.8＜fn/f＜-0.5 (6)
所表示的条件式(6)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的成像镜头，其中，
在将从所述成像镜头的最靠物体侧的透镜面至所述成像镜头的最靠像侧的透镜面为止在光轴上的距离与波长1529.58nm下的所述成像镜头的空气换算距离中的后焦距之和设为TL且将波长1529.58nm下的所述成像镜头的焦距设为f的情况下，满足
1.5＜TL/f＜2.5 (7)
所表示的条件式(7)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的成像镜头，其中，
在将波长1529.58nm下的所述第1透镜组的焦距设为fG1且将波长1529.58nm下的所述第2透镜组的焦距设为fG2的情况下，满足
0.02＜fG2/fG1＜0.3 (8)
所表示的条件式(8)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的成像镜头，其中，
从最靠物体侧向像侧依次连续地配置有2组接合透镜，所述2组接合透镜从物体侧依次接合有负透镜和正透镜。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的成像镜头，其中，
所述Ln透镜为单透镜。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的成像镜头，其在所述第2透镜组的最靠物体侧配置有像侧的面为凸面的正弯月形透镜。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的成像镜头，其中，
所述第1透镜组所包括的透镜的片数为6片以下。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的成像镜头，其中，
所述第2透镜组所包括的透镜的片数为8片以下。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的成像镜头，其中，
所述Ln透镜的ν及θ包含在
θ＞0.0102×ν+0.1344所表示的第4区域、
θ＜0.0242×ν+0.0106所表示的第5区域及
ν＜14.3所表示的第6区域这3个区域的共同区域中。
13.根据权利要求2所述的成像镜头，其中，满足
1.5＜ν Pave-ν Nave＜3.5 (1-1)
所表示的条件式(1-1)。
14.根据权利要求2所述的成像镜头，其中，满足
-0.04＜θPave-θNave＜-0.002 (2-1)
所表示的条件式(2-1)。
15.根据权利要求3所述的成像镜头，其中，满足
1≤FNo≤1.3 (3-1)
所表示的条件式(3-1)。
16.根据权利要求3所述的成像镜头，其中，满足
0≤|CRA|＜7 (4-1)
所表示的条件式(4-1)。
17.根据权利要求3所述的成像镜头，其中，满足
[数式2]
Figure FDA0003478026720000041
所表示的条件式(5-1)。
18.根据权利要求4所述的成像镜头，其中，满足
-0.75＜fn/f＜-0.55 (6-1)
所表示的条件式(6-1)。
19.根据权利要求5所述的成像镜头，其中，满足
1.8＜TL/f＜2.2 (7-1)
所表示的条件式(7-1)。
20.一种摄像装置，其具备权利要求1至19中任一项所述的成像镜头。
CN202080052392.XA 2019-07-25 2020-07-09 成像镜头及摄像装置 Active CN114127608B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-137037 2019-07-25
JP2019137037A JP7225047B2 (ja) 2019-07-25 2019-07-25 撮像レンズおよび撮像装置
PCT/JP2020/026921 WO2021014992A1 (ja) 2019-07-25 2020-07-09 撮像レンズおよび撮像装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114127608A true CN114127608A (zh) 2022-03-01
CN114127608B CN114127608B (zh) 2024-05-28

Family

ID=74193873

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080052392.XA Active CN114127608B (zh) 2019-07-25 2020-07-09 成像镜头及摄像装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20220137331A1 (zh)
JP (1) JP7225047B2 (zh)
CN (1) CN114127608B (zh)
WO (1) WO2021014992A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021086134A (ja) * 2019-11-29 2021-06-03 富士フイルム株式会社 撮像レンズおよび撮像装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005227507A (ja) * 2004-02-12 2005-08-25 Tamron Co Ltd 可視域及び近赤外域用ズームレンズ
JP2008164887A (ja) * 2006-12-28 2008-07-17 Fujinon Corp 撮像レンズ
JP2010276645A (ja) * 2009-05-26 2010-12-09 Fujifilm Corp 撮像レンズおよび撮像装置
JP2013015822A (ja) * 2011-06-30 2013-01-24 Lg Innotek Co Ltd 撮像レンズ
CN105948483A (zh) * 2010-07-26 2016-09-21 株式会社小原 光学玻璃、预成型坯和光学元件
JP2017102353A (ja) * 2015-12-04 2017-06-08 キヤノン株式会社 広角レンズ及びそれを有する撮像装置

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5172275A (en) * 1990-12-14 1992-12-15 Eastman Kodak Company Apochromatic relay lens systems suitable for use in a high definition telecine apparatus
JP3486541B2 (ja) * 1997-10-16 2004-01-13 キヤノン株式会社 防振機能を有したインナーフォーカス式の光学系及びそれを有するカメラ
JP4573937B2 (ja) 2000-02-23 2010-11-04 キヤノン株式会社 光学系およびそれを有する光学機器、画像投影装置、撮像装置
JP2007304268A (ja) 2006-05-10 2007-11-22 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する画像投射装置
JP4898408B2 (ja) 2006-12-07 2012-03-14 キヤノン株式会社 光学系及びそれを有する撮像装置
JP5164648B2 (ja) 2008-04-11 2013-03-21 株式会社栃木ニコン 結像光学系
JP2013041205A (ja) 2011-08-19 2013-02-28 Fujifilm Corp 画像読取用レンズおよび画像読取装置
JP5932444B2 (ja) 2012-04-05 2016-06-08 キヤノン株式会社 光学系及びそれを用いた撮像装置
JP6150047B2 (ja) 2012-07-20 2017-06-21 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 インナーフォーカスレンズ系、交換レンズ装置及びカメラシステム
JP6152972B2 (ja) 2012-07-20 2017-06-28 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 インナーフォーカスレンズ系、交換レンズ装置及びカメラシステム
JP6440450B2 (ja) 2013-11-08 2018-12-19 オリンパス株式会社 結像レンズ系及びそれを備えた撮像装置
JP6208003B2 (ja) 2013-12-25 2017-10-04 富士フイルム株式会社 撮像レンズおよび撮像装置
JP6410462B2 (ja) 2014-05-12 2018-10-24 キヤノン株式会社 光学系及びそれを有する撮像装置
JP6337687B2 (ja) 2014-08-21 2018-06-06 株式会社シグマ リアコンバージョンレンズ
JP2016048319A (ja) 2014-08-28 2016-04-07 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP6512955B2 (ja) 2015-06-11 2019-05-15 コニカミノルタ株式会社 広角レンズ，撮像光学装置及びデジタル機器
JP6388853B2 (ja) 2015-07-10 2018-09-12 富士フイルム株式会社 撮像レンズおよび撮像装置
JP6253615B2 (ja) 2015-07-27 2017-12-27 キヤノン株式会社 光学系及びそれを備える光学機器
JP6800616B2 (ja) 2016-06-01 2020-12-16 キヤノン株式会社 光学系及びそれを有する撮像装置
JP2017223754A (ja) 2016-06-14 2017-12-21 キヤノン株式会社 撮影レンズ
EP3474058A4 (en) 2016-06-21 2020-03-11 Nittoh Inc. OPTICAL IMAGE DETECTING SYSTEM AND IMAGE DETECTING DEVICE
JP6921595B2 (ja) 2017-04-11 2021-08-18 キヤノン株式会社 光学系及びそれを有する撮像装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005227507A (ja) * 2004-02-12 2005-08-25 Tamron Co Ltd 可視域及び近赤外域用ズームレンズ
JP2008164887A (ja) * 2006-12-28 2008-07-17 Fujinon Corp 撮像レンズ
JP2010276645A (ja) * 2009-05-26 2010-12-09 Fujifilm Corp 撮像レンズおよび撮像装置
CN105948483A (zh) * 2010-07-26 2016-09-21 株式会社小原 光学玻璃、预成型坯和光学元件
JP2013015822A (ja) * 2011-06-30 2013-01-24 Lg Innotek Co Ltd 撮像レンズ
JP2017102353A (ja) * 2015-12-04 2017-06-08 キヤノン株式会社 広角レンズ及びそれを有する撮像装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20220137331A1 (en) 2022-05-05
CN114127608B (zh) 2024-05-28
JP7225047B2 (ja) 2023-02-20
JP2021021776A (ja) 2021-02-18
WO2021014992A1 (ja) 2021-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7982976B2 (en) Imaging lens and imaging apparatus
CN104094156B (zh) 广角镜头和摄像装置
EP2490061A1 (en) Imaging lens, camera and personal digital assistant
CN108292025B (zh) 成像镜头
CN104094157B (zh) 超广角镜头和摄像装置
JP5795692B2 (ja) 撮像レンズおよびこれを備えた撮像装置
CN108351494B (zh) 成像镜头
CN204666943U (zh) 变倍光学系统以及摄像装置
US20140347749A1 (en) Imaging lens and imaging apparatus
CN108351495B (zh) 成像镜头
JP2019174711A (ja) ズームレンズ及び撮像装置
KR101933088B1 (ko) 렌즈 광학계 및 이를 포함한 촬영 장치
US10295801B2 (en) Imaging lens and imaging apparatus
KR101918210B1 (ko) 렌즈 광학계 및 이를 포함한 촬영 장치
CN111142246B (zh) 成像镜头和摄像装置
CN106019541B (zh) 内聚焦式透镜
KR20120094730A (ko) 촬영 렌즈 광학계
CN114127608B (zh) 成像镜头及摄像装置
KR20050036953A (ko) 렌즈 장치
KR101981775B1 (ko) 렌즈 광학계 및 이를 포함한 촬영 장치
CN112859310B (zh) 变焦镜头及摄像装置
CN104871062B (zh) 反远距型广角透镜及摄像装置
CN113267875A (zh) 成像镜头及摄像装置
JP2011199714A (ja) 撮像装置
JP2006227451A (ja) ズームレンズ

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant