CN114859534A - 光学系统及摄像装置 - Google Patents

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CN114859534A CN202111096773.0A CN202111096773A CN114859534A CN 114859534 A CN114859534 A CN 114859534A CN 202111096773 A CN202111096773 A CN 202111096773A CN 114859534 A CN114859534 A CN 114859534A
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Abstract

课题在于，提供能够从低温到高温在广泛的温度范围内确保好的光学性能的光学系统及摄像装置。解决手段在于，光学系统从物侧起依次由前组、光阑和后组构成，在所述前组中具有至少1片具有负的光焦度的透镜，在所述前组或者所述后组中具有至少1片具有正的光焦度的透镜，在将具有正的光焦度的透镜之中的位于最靠物侧的透镜设为透镜Lp时，满足规定的条件式。另外，设为具备该光学系统和摄像元件的摄像装置。

Description

光学系统及摄像装置
技术领域
本发明涉及光学系统及摄像装置，尤其涉及适于使用了固体摄像元件等的小型摄像装置的光学系统及摄像装置。
背景技术
以往，数字照相机、数字摄像机等使用了固体摄像元件的摄影装置日益普及。另外，车载用摄像装置、监视用摄像装置、防盗用摄像装置等以特定的目的被使用的光学系统及摄像装置也在不断普及。伴随着这些摄像装置中使用的固体摄像元件的高像素化，要求光学系统维持小型轻量并且具有高分辨能力。
另外，车载用摄像装置、监视用摄像装置、防盗用摄像装置等摄像装置由于被设置在规定的场所并长期持续被使用，因此要求在像夜间那样光量少的状况下也进行摄影。因此，车载用摄像装置等要求明亮的光学系统即大口径镜头。
另外，车载用摄像装置、监视用摄像装置、防盗用摄像装置等摄像装置由于被设置在规定的场所并长期持续被使用，因此受外界空气影响很大。在室外停车的车辆内部会达到从冰点以下到超过100度的温度范围，因此要求从低温到高温在广泛的温度范围内性能劣化小的光学系统。在车载用摄像装置等中，一般而言，从降低成本的观点出发，大多使用不具备用于聚焦调整的促动器的固定焦点的成像镜头。因此，在车载用摄像装置等的成像镜头中，要求即使气氛温度变化，聚焦变动也小，并且，不仅在常温下而且在高温环境下及低温环境下都长期维持好的成像性能。
作为在广泛的温度范围内聚焦偏差少的车载用摄像装置，例如，提出了由具有负的光焦度的第1透镜、具有正的光焦度的第2透镜、具有负的光焦度的第3透镜、具有正的光焦度的第4透镜以及具有正的光焦度的第5透镜构成的光学系统(参照“专利文献1”)。
在先技术文献
专利文献
[专利文献1]日本特开2017-116797
发明内容
发明所要解决的课题
另外，针对能够在广泛的温度范围内确保高光学性能的光学系统及摄像装置的市场要求很高。专利文献1所公开的摄像装置虽然在广泛的温度范围内实现了小的聚焦变动，但根据专利文献1所公开的光焦度、玻璃配置，虽然光学系统中的温度变化时的聚焦变动变小，但在镜筒全长较长的摄像装置中，镜筒的温度变化所引起的摄像元件的位置变化变大，因此光学系统中的温度变化时的聚焦变动和镜筒的温度变化所引起的摄像元件的位置变化产生偏差，在光学性能劣化方面是不优选的。
本发明的课题在于，提供能够从低温到高温在广泛的温度范围内确保好的光学性能的光学系统及摄像装置。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，本发明所涉及的光学系统的特征在于，从物侧起依次由前组、光阑和后组构成，在所述前组中至少具有1片具有负的光焦度的透镜，在所述前组或者所述后组中至少具有1片具有正的光焦度的透镜，具有在具有正的光焦度的透镜之中的位于最靠物侧的透镜Lp，
所述光学系统满足以下的条件式：
15.00＜νdLp＜31.00···(1)
-9.0＜dNdtLp×106＜-2.7···(2)
其中，
νdLp：所述透镜Lp的与d线对应的阿贝数
dNdtLp：所述透镜Lp的与d线对应的0℃至20℃的温度范围内的空气中的相对折射率温度系数。
另外，为了解决上述课题，本发明所涉及的摄像装置的特征在于，具备上述的光学系统、以及接受该光学系统所形成的光学像并转换为电图像信号的摄像元件。
发明效果
根据本发明，能够提供能够从低温到高温在广泛的温度范围内确保好的光学性能的光学系统及摄像装置。
附图说明
图1是表示本发明的实施例1的光学系统的透镜构成例的截面图。
图2是本发明的实施例1的无限远被摄体摄影时的球差图、像散图及畸变像差图。
图3是表示本发明的实施例2的光学系统的透镜构成例的截面图。
图4是本发明的实施例2的无限远被摄体摄影时的球差图、像散图及畸变像差图。
图5是表示本发明的实施例3的光学系统的透镜构成例的截面图。
图6是本发明的实施例3的无限远被摄体摄影时的球差图、像散图及畸变像差图。
图7是表示本发明的实施例4的光学系统的透镜构成例的截面图。
图8是本发明的实施例4的无限远被摄体摄影时的球差图、像散图及畸变像差图。
附图标记说明
Gf···前组
Gr···后组
L1···第1透镜
L2···第2透镜
L3···第3透镜
L4···第4透镜
L5···第5透镜
L6···第6透镜
L7···第7透镜
S···孔径光阑
CG···光学模块
IMG···像面
具体实施方式
以下，说明本发明所涉及的光学系统及摄像装置的实施方式。
1.光学系统
1-1.光学系统的光学结构
首先，说明本发明所涉及的光学系统的实施方式。本实施方式的光学系统由从物侧起依次配置的前组、光阑以及具有正的光焦度的后组构成。
前组具有至少1片具有负的光焦度的透镜。该光学系统是成像镜头，因此具有聚光作用，但为了对像面性进行校正而需要使珀兹伐和变小，因此需要具有负的光焦度的透镜。另外，为了对色差进行校正也需要具有负的光焦度的透镜。通过使光学系统构成为包含至少1片具有负的光焦度的透镜，结果易于实现好的成像性能。另外，通过在前组配置具有负的光焦度的透镜，在比光阑靠物侧产生扩散作用，因此易于兼顾广角化与外径的小型化。
以下，关于该光学系统的光学结构更详细地进行说明。
(1)前组
前组由比光阑靠物侧配置的透镜构成。前组整体的光焦度既可以为正，也可以为负。通过在光阑的物侧配置前组，在子午截面中主光线在前组经过光轴的下侧，在后组经过光轴的上侧。由此，易于在光阑前后使像差相互抵消，易于进行彗差和场曲的像差校正。结果，易于实现好的成像性能。
前组的具体性的构成不特别限定。例如，通过以前组内的最大的空气间隔为界，将物侧设为具有负的光焦度的部分组，且将像侧设为具有正的光焦度的部分组，从而在前组的物侧产生扩散作用，入瞳位置成为物侧。结果，易于兼顾广角化与外径的小型化。
如果在前组的最靠物侧配置具有负的光焦度的透镜，则光学系统的物侧具有负的光焦度。在该情况下，在物侧产生扩散作用，入瞳位置成为物侧。结果，易于兼顾广角化与外径的小型化。
如果在前组的最靠像侧配置具有正的光焦度的透镜，即在光阑的物侧具有正的光焦度。在该情况下，产生使向光阑入射的光线高度变低的作用。结果，在实现大口径化的同时使得由于制造误差而产生的像差量变小，并且易于进行球差的校正。结果，易于兼顾光学系统的大口径化与好的成像性能。
如果在前组所包含的透镜中配置至少1面的非球面，则易于以少的透镜片数实现好的成像性能。进而，通过在凸面朝向物侧的透镜面具有非球面，并设为使得近轴处的光焦度变弱的非球面形状，易于进行球差、场曲及彗差的校正。结果，易于实现光学系统的好的成像性能。
(2)后组
后组由比光阑靠像侧配置的透镜构成。优选后组整体具有正的光焦度。通过使得比光阑靠像侧具有聚光作用，易于实现大口径化。在后组整体具有负的光焦度的情况下，易于使全长变短，在小型化方面是优选的。
后组的具体性的构成不特别限定。例如，如果在后组的最靠物侧配置具有正的光焦度的透镜，即在光阑的像侧配置正的光焦度的透镜，会产生使后组内的光线高度变低的作用。由此，易于使得由于后组内的制造误差而产生的像差量变小。结果，易于实现光学系统的好的成像性能。
如果在后组的最靠像侧配置具有正的光焦度的透镜，则通过该位于最靠像侧的透镜，能够得到使光学系统明亮的作用。在该情况下，与在最靠像侧配置具有负的光焦度的透镜时相比，能够使除了最靠像侧的透镜之外的透镜的合成Fno变大，因此易于以较少的片数进行像差校正。结果，能够实现大口径化并且以少的片数构成该光学系统，因此易于降低成本。
如果在后组配置至少1面的具有负的光焦度的面，则易于进行场曲的校正。结果，易于实现光学系统的好的成像性能。
(3)光阑
该光学系统的光阑(孔径光阑)被配置在前组与后组之间。通过在前组与后组之间配置光阑，在子午截面中主光线在前组经过光轴的下侧，在后组经过光轴的上侧。由此，易于在光阑前后使像差相互抵消，易于进行彗差和场曲的像差校正。结果，易于实现好的成像性能。此外，在前组的最靠像侧配置的透镜的像侧面的面顶也可以位于光阑面的像侧。另外，在后组的最靠物侧配置的透镜的物侧面的面顶也可以位于光阑面的物侧。
(4)透镜玻璃材料
构成该光学系统的透镜优选全部是玻璃透镜。玻璃透镜与塑料透镜相比，热稳定性更高，与气氛温度的变化相伴的膨胀/收缩的程度更小。因此，通过将构成该光学系统的全部透镜设为玻璃透镜，即使气氛温度变化，也能够很好地抑制聚焦(焦点位置)变动、视场角变动。
(5)透镜构成片数
前组及后组的构成不作限定，但如果透镜的构成片数变多则成本上升，在降低成本方面是不优选的。因此，在实质上构成的透镜片数优选在光学系统中合计为7片以下。在此，“在实质上构成”，意味着允许具备在实质上不具有光焦度的透镜、或者保护玻璃等除了透镜以外的光学要素。在光学系统的透镜构成片数之中，通过将前组的透镜构成片数设为3片以下，并将后组的透镜构成片数设为4片以下，易于兼顾低成本化和好的成像性能。
1-2.条件式
在该光学系统中，优选采用上述的构成并且满足接下来说明的条件式。
1-2-1.条件式(1)
该光学系统优选满足以下的条件式。
15.00＜νdLp＜31.00···(1)
其中，
νdLp：透镜Lp的与d线对应的阿贝数
上述条件式(1)是规定在该光学系统所包含的具有正的光焦度的透镜之中位于最靠物侧的透镜Lp的与d线(587.56nm)对应的阿贝数的式子。在广角透镜中，如果在物侧配置负的光焦度则入瞳位置成为物侧从而实现小型化。进而，通过对物侧的负的光焦度的透镜使用折射率高的玻璃，对于小型化、像面性的校正更加有效。在此，在最靠物侧的具有正的光焦度的所述透镜Lp满足条件式(1)的情况下，易于与具有负的光焦度的透镜相互抵消色差，因此能够实现色差好的光学系统。
相对于此，如果上述条件式(1)的数值为上限以上，则倍率色差校正不足，在提高性能方面是不优选的。如果上述条件式(1)的数值为下限以下，则轴向色差过度校正，在提高性能方面是不优选的。
在得到上述效果方面，上述条件式(1)的上限值优选是30.10，更优选是29.20，进一步优选是28.50，更加优选是27.90，更进一步优选是26.60。另外，上述条件式(1)的下限值优选是16.40，更优选是17.30，进一步优选是17.80，更加优选是18.60，更进一步优选是19.20。
1-2-2.条件式(2)
该光学系统优选满足以下的条件式。
-9.0＜dNdtLp×106＜-2.7···(2)
其中，
dNdtLp：透镜Lp的与d线对应的0℃到20℃的温度范围内的空气中的相对折射率温度系数
上述条件式(2)是规定在该光学系统所包含的具有正的光焦度的透镜之中最靠物侧配置的透镜Lp的与d线(587.56nm)对应的0℃至20℃的温度范围内的空气中的相对折射率温度系数的式子。透镜的玻璃材料的折射率根据温度而变化。在此，相对折射率温度系数是空气中(101.325kPa)的d线(587.56nm)处的每单位温度的折射率变化。如果温度上升则镜筒部件膨胀，因此像面与常温时相比向从光学系统离开的方向变化。因此，在温度上升时需要使光学系统的后焦变大。另外，如果具有正的光焦度的透镜的折射率变低则聚光作用变弱，因此光学系统的后焦变大。因此，通过将具有正的光焦度的透镜的玻璃材料设为在高温时折射率变小的玻璃材料、即相对折射率温度系数为负的玻璃材料，镜筒所引起的像面变化与光学系统所引起的后焦的变化的方向一致，易于进行聚焦偏差的校正。在此，在具有正的光焦度的透镜之中的位于最靠物侧的透镜Lp满足条件式(2)的情况下，镜筒所引起的像面变化与光学系统所引起的后焦的变化易于相互抵消，因此能够实现聚焦偏差少的高性能的光学系统。
相对于此，如果上述条件式(2)的数值为上限以上，则相对于镜筒所引起的像面变化，光学系统的后焦的变化量校正不足，因此聚焦偏差变大，在提高性能方面是不优选的。如果上述条件式(2)的数值为下限以下，则相对于镜筒所引起的像面变化，光学系统的后焦的变化量过度校正，因此聚焦偏差变大，在提高性能方面是不优选的。
在得到上述效果方面，上述条件式(2)的上限值优选是-2.8。另外，上述条件式(2)的下限值优选是-7.0，更优选是-5.0。
1-2-3.条件式(3)
该光学系统优选具有至少1片与光阑相邻的具有正的光焦度的透镜，满足以下的条件式。
-12.0＜dNdtpla×106＜-0.8···(3)
其中，
dNdtpla：在与光阑相邻的具有正的光焦度的透镜之中，与d线对应的0℃至20℃的温度范围内的空气中的相对折射率温度系数大的透镜的相对折射率温度系数
上述条件式(3)是规定在该光学系统的与光阑相邻的具有正的光焦度的透镜之中，与d线(587.56nm)对应的0℃至20℃的温度范围内的空气中的相对折射率温度系数大的透镜的相对折射率温度系数的式子。该光学系统在前组与后组之间配置有光阑。在这种构成的情况下，与被配置在其他位置的透镜相比，光阑附近的透镜的折射率变化所引起的后焦的变化较大。即，与被配置在其他位置的透镜相比，被配置在该位置的透镜对于温度变化所引起的聚焦位置变化更敏感。于是，通过将与光阑相邻的具有正的光焦度的透镜的玻璃材料设为负的相对折射率温度系数的玻璃材料，能够在高温时使光学系统的后焦更大。由此，即使在镜筒全长较长的情况下，也能够实现像面位置的校正。在光阑的物侧及像侧分别与具有正的光焦度的透镜相邻的情况下，该2片透镜之中的相对折射率温度系数较大的透镜，成为使光学系统的后焦变化的效果较小的透镜。如果该2片透镜之中的相对折射率温度系数较大的透镜满足条件式(3)，则镜筒所引起的像面变化与光学系统所引起的后焦的变化易于相互抵消，因此能够实现聚焦偏差少的高性能的光学系统。在光阑的物侧或者像侧的仅某一方与具有正的光焦度的透镜相邻的情况下，如果该透镜的相对折射率温度系数满足条件式(3)，则镜筒所引起的像面变化与光学系统所引起的后焦的变化易于相互抵消，因此能够实现聚焦偏差少的高性能的光学系统。
相对于此，上述条件式(3)的数值为上限以上，则相对于镜筒所引起的像面变化，光学系统的后焦的变化量校正不足，因此聚焦偏差变大，在提高性能方面是不优选的。如果上述条件式(3)的数值为下限以下，则相对于镜筒所引起的像面变化，光学系统的后焦的变化量过度校正，因此聚焦偏差变大，在提高性能方面是不优选的。
在得到上述效果方面，上述条件式(3)的上限值优选是-1.2，更优选是-1.6，进一步优选是-2.0。另外，上述条件式(3)的下限值优选是-9.0，更优选是-7.0。
1-2-4.条件式(4)
该光学系统优选满足以下的条件式。
-12.0＜dNdtpmax×106＜-0.2···(4)
其中，
dNdtpmax：在前组和后组所包含的具有正的光焦度的透镜之中，与d线对应的0℃至20℃的温度范围内的空气中的相对折射率温度系数最大的透镜的相对折射率温度系数
上述条件式(4)是规定在该光学系统所包含的具有正的光焦度的透镜之中，与d线(587.56nm)对应的0℃至20℃的温度范围内的空气中的相对折射率温度系数最大的透镜的相对折射率温度系数的式子。如果温度上升则镜筒部件膨胀，因此像面与常温时相比向从光学系统离开的方向变化。因此，在温度上升时需要使光学系统的后焦变大。另外，如果具有正的光焦度的透镜的折射率变低则聚光作用变弱，因此光学系统的后焦变大。因此，通过将具有正的光焦度的全部透镜的玻璃材料设为在高温时折射率变小的玻璃材料、即相对折射率温度系数为负的玻璃材料，从而与温度变化相伴的镜筒所引起的像面变化与光学系统所引起的后焦的变化的方向一致，易于进行聚焦偏差的校正。通过使高温时的折射率变化最小的正的光焦度的透镜具有使后焦变大的效果，即使在镜筒全长较长的光学系统中，镜筒所引起的像面变化与光学系统所引起的后焦的变化的方向一致，也易于进行聚焦偏差的校正。在此，在光学系统所包含的具有正的光焦度的透镜之中，与d线(587.56nm)对应的0℃至20℃的温度范围内的空气中的相对折射率温度系数最大的透镜满足条件式(4)的情况下，与温度变化相伴的镜筒所引起的像面变化与光学系统所引起的后焦的变化易于相互抵消，因此能够实现聚焦偏差少的高性能的光学系统。
相对于此，如果上述条件式(4)的数值为上限以上，则相对于镜筒所引起的像面变化，光学系统的后焦的变化量校正不足，因此聚焦偏差变大，在提高性能方面是不优选的。如果上述条件式(4)的数值为下限以下，则相对于镜筒所引起的像面变化，光学系统的后焦的变化量过度校正，因此聚焦偏差变大，在提高性能方面是不优选的。
在得到上述效果方面，上述条件式(4)的上限值优选是-0.5，更优选是-0.8，进一步优选是-1.6，更加优选是-2.0。另外，上述条件式(4)的下限值优选是-9.0，更优选是-7.0。
1-2-5.条件式(5)
该光学系统优选满足以下的条件式。
0.2＜dNdtnmin×106＜15.0···(5)
其中，
dNdtnmin：在前组和后组所包含的具有负的光焦度的透镜之中，与d线对应的0℃至20℃的温度范围内的空气中的相对折射率温度系数最小的透镜的相对折射率温度系数
上述条件式(5)是规定在该光学系统所包含的具有负的光焦度的透镜之中，与d线(587.56nm)对应的0℃至20℃的温度范围内的空气中的相对折射率温度系数最小的透镜的相对折射率温度系数的式子。如果温度上升则镜筒部件膨胀，因此像面与常温时相比向从光学系统离开的方向变化。因此，在温度上升时需要使光学系统的后焦变大。另外，如果具有负的光焦度的透镜的折射率变高则聚光作用变弱，因此光学系统的后焦变大。因此，通过对具有负的光焦度的全部透镜使用在高温时折射率变大的玻璃材料、即相对折射率温度系数为正的玻璃材料，从而镜筒所引起的像面变化与光学系统所引起的后焦的变化的方向一致，易于进行聚焦偏差的校正。通过使在高温时折射率变化最小的负的光焦度的透镜具有使后焦变大的效果，即使在镜筒全长较长的光学系统中，镜筒所引起的像面变化与光学系统所引起的后焦的变化的方向一致，也易于进行聚焦偏差的校正。在此，在光学系统所包含的具有负的光焦度的透镜之中，与d线(587.56nm)对应的0℃至20℃的温度范围内的空气中的相对折射率温度系数最小的透镜满足条件式(5)的情况下，镜筒所引起的像面变化与光学系统所引起的后焦的变化易于相互抵消，因此能够实现聚焦偏差少的高性能的光学系统。
相对于此，如果上述条件式(5)的数值为上限以上，则相对于镜筒所引起的像面变化，光学系统的后焦的变化量过度校正，因此聚焦偏差变大，在提高性能方面是不优选的。如果上述条件式(5)的数值为下限以下，则相对于镜筒所引起的像面变化，光学系统的后焦的变化量校正不足，因此聚焦偏差变大，在提高性能方面是不优选的。
在得到上述效果方面，上述条件式(5)的上限值优选是12.0，更优选是9.5，进一步优选是8.9，更加优选是8.0。另外，上述条件式(5)的下限值优选是0.5。
1-2-6.条件式(6)
优选在该光学系统中位于最靠物侧的透镜具有负的光焦度，并满足以下的条件式。
-20.00＜fL1/f＜-0.30···(6)
其中，
fL1：位于最靠物侧的透镜的焦距
f：该光学系统的焦距
上述条件式(6)是规定该光学系统的最靠物侧配置的透镜的焦距与该光学系统的焦距之比的式子。如果在该光学系统的最靠物侧配置具有负的光焦度的透镜，则在物侧产生扩散作用，入瞳位置成为物侧。结果，易于兼顾广角化与外径的小型化。在该位于最靠物侧的透镜满足条件式(6)的情况下，该透镜处于适当的范围，实现了直径的小型化，并且该透镜的成本降低。进而实现了好的成像性能，能够实现高性能的光学系统。
相对于此，如果上述条件式(6)的数值为上限以上，则该位于最靠物侧的透镜的光焦度变强，虽然在实现该透镜的小型化方面是优选的，但难以进行场曲、彗差的校正，在提高该光学系统的性能方面是不优选的。另一方面，如果上述条件式(6)的数值为下限以下，则该位于最靠物侧的透镜的光焦度变弱，因此难以实现该透镜的小型化，在这方面是不优选的。
在得到上述效果方面，上述条件式(6)的上限值优选是-0.50，更优选是-0.70，进一步优选是-0.90，更加优选是-1.05，更进一步优选是-1.18。另外，上述条件式(6)的下限值优选是-10.00，更优选是-5.00，进一步优选是-3.00，更加优选是-2.50，更进一步优选是-2.00。
1-2-7.条件式(7)
优选在该光学系统中位于最靠物侧的透镜具有负的光焦度，并满足以下的条件式。
0.05＜D12/f＜2.00···(7)
其中，
D12：位于最靠物侧的透镜的像侧面与在其像侧配置的透镜的物侧面在光轴上的距离
f：该光学系统的焦距
上述条件式(7)是规定位于最靠物侧的透镜与其像侧的透镜之间的空气间隔的长度相对于该光学系统的焦距之比的式子。该“D12”的值是该光学系统中位于最靠物侧的透镜即第1透镜的像侧面与在其像侧配置的透镜即第2透镜的物侧面在光轴上的距离，相当于由第1透镜和第2透镜形成的空气透镜的厚度。在满足条件式(7)的情况下，能够使得由具有负的光焦度的第1透镜发散的光束在光线高度变得过高之前向第2透镜入射。因此，能够使由于制造误差而产生的像差量变小，实现了该光学系统的小型化。
相对于此，如果上述条件式(7)的数值为上限以上，则第1透镜与第2透镜的空气间隔相对于该光学系统的焦距变大，第2透镜的外径变大并且光学全长也变长，因此在实现该光学系统的小型化方面是不优选的。进而，向第2透镜入射的光线高度变高，从而由于制造误差而产生的像差量增加，在提高性能方面是不优选的。另一方面，如果上述条件式(7)的数值为下限以下，则第1透镜与第2透镜的空气间隔相对于该光学系统的焦距变小，由第1透镜和第2透镜形成的空气透镜所带来的像差校正效果变小，因此在提高该光学系统的性能方面是不优选的。进而，如果第1透镜的像侧面与第2透镜的物侧面的距离变近，则容易发生强的像差的相互抵消，因此由于制造误差而产生的像差量增加，在提高该光学系统的性能方面是不优选的。
在得到上述效果方面，上述条件式(7)的上限值优选是1.50，更优选是1.20，进一步优选是0.90，更加优选是0.70，更进一步优选是0.60。另外，上述条件式(7)的下限值优选是0.10，更优选是0.15，进一步优选是0.20，更加优选是0.25，更进一步优选是0.30。
1-2-8.条件式(8)
该光学系统优选在比光阑靠像侧具有至少1面具有负的光焦度的面，满足以下的条件式。
0.05＜fL1/frn＜3.00···(8)
其中，
fL1：位于最靠物侧的透镜的焦距
frn：在比光阑靠像侧配置的具有负的光焦度的面之中光焦度最大的面的焦距
上述条件式(8)是规定位于最靠物侧的透镜的焦距与在比光阑靠像侧配置的具有负的光焦度的面之中光焦度最大的面的焦距之比的式子。该光学系统从物侧起依次由前组、光阑、后组构成，因此在子午截面中主光线在前组经过光轴的下侧，在后组经过光轴的上侧。在此，主光线经过光轴的下侧时与经过光轴的上侧时相比，由于负的光焦度而产生的像差成为逆向，因此通过以光阑为界而具有同符号的光焦度，像差易于相互抵消。于是，在比光阑靠像侧配置的具有负的光焦度的面为1个面的情况下，通过该面的焦距满足条件式(8)，另外，在比光阑靠像侧配置的具有负的光焦度的面存在多个的情况下，通过其中光焦度最大的面的焦距满足条件式(8)，能够很好地校正彗差，能够实现成像性能高的光学系统。
相对于此，如果上述条件式(8)的数值超过上限以上，则位于最靠物侧的透镜的焦距变大，难以实现外径方向的小型化。或者，比光阑靠像侧配置的具有负的光焦度的面的焦距过小，难以进行彗差的校正，在提高性能方面是不优选的。另一方面，如果上述条件式(8)的数值为下限以下，则位于最靠物侧的透镜的焦距过小，难以进行彗差的校正，并且在位于最靠物侧的透镜发生了偏心时产生的像差变大，在提高性能方面是不优选的。
在得到上述效果方面，上述条件式(8)的上限值优选是2.00，更优选是1.50，进一步优选是1.40，更加优选是1.30。另外，上述条件式(8)的下限值优选是0.10，更优选是0.19，进一步优选是0.25，更加优选是0.30，更进一步优选是0.40。
1-2-9.条件式(9)
该光学系统优选最轴外光线的视场角为35度以上，满足以下的条件式。
0.05＜Dmax/Y＜2.00···(9)
其中，
Dmax：最靠物侧的面到最靠像侧的面之间的最大的空气间隔在光轴上的距离
Y：最轴外光线在像面处的像高
上述条件式(9)是规定该光学系统的最大的空气间隔在光轴上的距离与最轴外光线在像面处的像高之比的式子。为了实现光学系统的广角化，优选在物侧配置负的光焦度，并在像侧配置正的光焦度。由此，易于兼顾直径的小型化和广角化。另外，如果使负的光焦度与正的光焦度的主点间隔变大，则更易于实现广角化。但是，扩大主点间隔会导致全长增大，因此在实现小型化方面是不优选的。于是，通过满足条件式(9)，最大空气间隔处于最佳的范围，易于兼顾光学全长的小型化与广角化。
在此，作为广角透镜，优选最轴外光线的视场角是35度以上，但在满足上述条件式(9)的基础上，更优选最轴外光线的视场角是40度以上，进一步优选是45度以上，更加优选是50度以上，更进一步优选是55度以上。
相对于此，如果上述条件式(9)的数值为上限以上，则该光学系统的最大的空气间隔的长度变大，因此导致光学全长增大，在实现小型化方面是不优选的。另一方面，如果上述条件式(9)的数值为下限以下，则该光学系统的最大的空气间隔的长度变小，因此在实现小型化方面是优选的，但难以扩大主点间隔而难以实现广角化，并且导致过强的光焦度配置，由于制造误差而产生的像差量增加，在提高该光学系统的性能方面是不优选的。
在得到上述效果方面，上述条件式(9)的上限值优选是1.50，更优选是1.20，进一步优选是1.00，更加优选是0.85，更进一步优选是0.75。另外，上述条件式(9)的下限值优选是0.10，更优选是0.20，进一步优选是0.25，更加优选是0.30，更进一步优选是0.40。
1-2-10.条件式(10)
该光学系统优选满足以下的条件式。
1.50＜OAL/f＜20.00···(10)
其中，
OAL：该光学系统的从最靠物侧的面到像面在光轴上的距离
f：该光学系统的焦距
上述条件式(10)是规定该光学系统的最靠物侧的面到像面的距离与该光学系统的焦距之比的式子。例如在由铝构成光学系统的镜筒的情况下，线膨胀系数为大致24.0×10-6(/K)程度，因此在镜筒全长为30mm的情况下如果温度从基准温度上升100度，则镜筒伸长72μm程度。像面位置从光学系统远离与镜筒伸长相应的量，因此全长越增大，如果不使相对于光学系统的温度变化的后焦的变化量变大，则聚焦偏差越大，因此在提高性能方面是不优选的。像这样，光学系统的全长、以及相对于光学系统的温度的后焦的变化量存在最佳的范围。于是，通过满足条件式(10)，光学全长处于最佳的范围，易于使温度变化时的聚焦变化变小，能够实现成像性能高的光学系统。
相对于此，如果上述条件式(10)的数值为上限以上，则镜筒所引起的像面位置变化过大，相对于此的光学系统的后焦的变化量校正不足，因此聚焦偏差变大，在提高性能方面是不优选的。如果上述条件式(10)的数值为下限以下，则镜筒所引起的像面位置变化过小，相对于此的光学系统的后焦的变化量过度校正，因此聚焦偏差变大，在提高性能方面是不优选的。
在得到上述效果方面，上述条件式(10)的上限值优选是15.00，更优选是10.00，进一步优选是8.00，更加优选是7.50，更进一步优选是7.00。另外，上述条件式(10)的下限值优选是2.00，更优选是2.50，进一步优选是3.00，更加优选是3.50，更进一步优选是4.00。
1-2-11.条件式(11)
该光学系统优选满足以下的条件式。
0.50＜CrL1f/f＜20.00···(11)
其中，
CrL1f：该光学系统的最靠物侧的面的曲率半径
f：该光学系统的焦距
上述条件式(11)是规定该光学系统的最靠物侧的面的曲率半径与该光学系统的焦距之比的式子。在满足条件式(11)的情况下，该光学系统的最靠物侧的面向物侧成为凸面。通过满足条件式(11)，该光学系统的最靠物侧的面的曲率半径处于最佳的范围，能够更有效地防止“入射到该光学系统的光线在像面反射，其反射光在该光学系统的最靠物侧的面再反射，其再反射光线到达像面”，因此能够很好地抑制叠影光发生。另外，通过该光学系统的最靠物侧的面向物侧成为凸面，易于减小彗差、场曲的发生，能够实现成像性能高的光学系统。
相对于此，如果上述条件式(11)的数值为上限以上，则该光学系统的最靠物侧的面的曲率半径接近于平面，成为在像面反射后的光线在该光学系统的最靠物侧的面再反射并在像面再成像那样的共轭的关系，难以有效地抑制叠影的发生。另一方面，如果上述条件式(11)的数值成为下限以下，则该光学系统的最靠物侧的面的曲率半径过小，彗差、场曲增大，在提高性能方面是不优选的。
在得到上述效果方面，上述条件式(11)的上限值优选是10.00，更优选是8.00，进一步优选是6.00，更加优选是4.00，更进一步优选是3.00。另外，上述条件式(11)的下限值优选是0.60，更优选是0.70，进一步优选是0.80，更加优选是0.90。
1-2-12.条件式(12)
优选该光学系统中位于最靠像侧的透镜具有正的光焦度，满足以下的条件式。
1.20＜fe/f＜5.00···(12)
其中，
fe：位于最靠像侧的透镜的焦距
f：该光学系统的焦距
上述条件式(12)是规定该光学系统的位于最靠像侧的透镜的焦距与该光学系统的焦距之比的式子。通过满足条件式(12)，该光学系统的位于最靠像侧的透镜的焦距处于最佳的范围，易于降低成本及实现小型化。如果在最靠像侧配置具有正的光焦度的透镜，则通过该位于最靠像侧的透镜，能够得到使光学系统明亮的作用。在该情况下，与在最靠像侧配置具有负的光焦度的透镜时相比，能够使除了最靠像侧的透镜之外的透镜的合成Fno变大，因此易于以较少的片数进行像差校正。结果，能够实现大口径化并且以少的片数构成该光学系统，因此易于降低成本。另外，如果在最靠像侧配置具有正的光焦度的透镜，则出瞳位置从像面远离。随着出瞳位置从像面远离，最终透镜的有效直径变大，因此通过使最靠像侧的透镜的焦距处于最佳的范围，实现了小型化。
相对于此，如果上述条件式(12)的数值为上限以上，则位于最靠像侧的透镜所带来的使光学系统明亮的作用变小，不得不使除了该最靠像侧的透镜之外的透镜的合成Fno变小，像差校正不足。或者，为了实现高性能而需要大量的透镜片数，难以实现低成本，是不优选的。另一方面，如果上述条件式(12)的数值为下限以下，则最靠像侧的具有正的光焦度的透镜的焦距过短，出瞳位置从像面远离。结果，导致最终透镜的有效直径的大型化，难以实现该光学系统的小型化，是不优选的。
在得到上述效果方面，上述条件式(12)的上限值优选是4.60，更优选是4.40，进一步优选是4.10，更加优选是3.90，更进一步优选是3.70。另外，上述条件式(12)的下限值优选是1.40，更优选是1.60，进一步优选是1.80，更加优选是2.00，更进一步优选是2.20。
1-2-13.条件式(13)
该光学系统优选满足以下的条件式。
0.00＜|f/fGf|＜1.00···(13)
其中，
f：该光学系统的焦距
fGf：前组的焦距
上述条件式(13)是规定该光学系统的焦距与前组的焦距之比的式子。该光学系统从物侧起依次由前组、光阑、后组构成，因此条件式(13)的值相当于后组的横倍率。通过满足条件式(13)，后组的横倍率处于最佳的范围，实现了大口径化，并且不使透镜片数变多就易于很好地对各像差进行校正。
相对于此，如果不满足上述条件式(13)的数值，即后组的倍率变大，则光学系统中产生的像差扩大与后组的倍率相应的量，因此难以进行球差、彗差等的校正，在提高性能方面是不优选的。或者，为了实现高性能而需要大量的透镜片数，难以实现低成本，是不优选的。
在得到上述效果方面，上述条件式(13)的上限值优选是0.95，更优选是0.92，进一步优选是0.89，更加优选是0.87，更进一步优选是0.86。
2.摄像装置
接下来，说明本发明所涉及的摄像装置。本发明所涉及的摄像装置的特征在于，具备上述本发明所涉及的光学系统、以及接受该光学系统所形成的光学像并转换为电图像信号的摄像元件。
在此，对摄像元件等不特别限定，也能够使用CCD传感器(电荷耦合器件(ChargeCoupled Device))、CMOS传感器(互补金属氧化物半导体(Complementary Metal OxideSemiconductor))等固体摄像元件等。本发明所涉及的摄像装置适于数字相机、摄像机、监视相机、车载相机等使用了这些固体摄像元件的摄像装置。另外，该摄像装置显然既可以是透镜被固定于壳体的固定镜头式的摄像装置，也可以是单反相机、无反射镜单镜头相机等更换镜头式的摄像装置。
在此，本发明所涉及的摄像装置除了被用于以观赏目的对被摄体进行摄像时使用的一般的摄像装置之外，还能够用于车载用摄像装置、监视摄像装置等、被安装固定于车辆或者建筑物等且以监视或者传感等特定的目的被使用的安装固定型的摄像装置。本发明所涉及的成像镜头为小型且大口径，而且具有高成像性能。进而在广泛的温度范围内具有高成像性能，因此适于在温度变化的状况下被使用的摄像装置。特别是，尤其适于被搭载于各种移动体(陆地移动体、空中移动体、海上移动体)且被用于对各移动体的行进方向前方及周围的物体进行检测或者识别的传感相机。此外，上述移动体设为不仅包含汽车、飞机、船舶等交通工具，而且包含无人飞行器(无人机等)或者无人探测器等，进而包含自支撑二足步行型机器人等具备自支撑移动功能的机器人(包含扫地机器人等)各种移动体。另外，也尤其适于被安装固定于建筑物等而被使用的监视摄像装置，不仅在可见光而且在红外等除了可见光波长以外的波段也能够使用。
另外，作为应用了本发明的其他发明，可以想到以下的发明。
一种光学系统，其特征在于，从物侧起依次由前组、光阑和后组构成，在所述前组或者所述后组具有至少1片具有负的光焦度的透镜以及至少1片具有正的光焦度的透镜，
所述光学系统满足以下的条件式：
-12.0＜dNdtpmax×106＜-0.8···(4)’
0.2＜dNdtnmin×106＜15.0···(5)
其中，
dNdtpmax：在所述前组及所述后组所包含的具有正的光焦度的透镜之中，与d线对应的0℃至20℃的温度范围内的空气中的相对折射率温度系数最大的透镜的相对折射率温度系数
dNdtnmin：在所述前组和所述后组所包含的具有负的光焦度的透镜之中，与d线对应的0℃至20℃的温度范围内的空气中的相对折射率温度系数最小的透镜的相对折射率温度系数。
接下来，示出实施例并具体地说明本发明。但是，本发明不限定于以下的实施例。另外，在各透镜截面图中，朝向附图的左方是物侧，右方是像侧。
[实施例1]
(1)光学系统的透镜构成
图1是表示本发明所涉及的实施例1的光学系统的构成的透镜截面图。该光学系统从物侧起依次由具有负的光焦度的前组Gf、光阑S、具有正的光焦度的后组Gr构成。前组Gf从物侧起依次由物侧为凸面且具有负的光焦度的第1透镜L1、以及物侧为凹面且具有正的光焦度的第2透镜L2构成。后组Gr从物侧起依次由具有正的光焦度的第3透镜L3、像面侧为凹面且具有负的光焦度的第4透镜L4、以及具有正的光焦度的第5透镜L5构成。孔径光阑S被配置在第2透镜L2的像侧。第1透镜L1的双面、第3透镜L3的双面各自为非球面。
在此，孔径光阑S被配置在比第2透镜L2的像侧面的面顶靠物侧，但被配置在比第2透镜L2的物侧面靠像侧，因此第2透镜L2相当于被配置在比孔径光阑S靠物侧。此外，在物理上也以第2透镜L2、孔径光阑S的顺序配置。第2透镜L2相当于该光学系统中的具有正的光焦度的透镜之中的位于最靠物侧的透镜Lp。另外，与孔径光阑S相邻的具有正的光焦度的透镜是第2透镜L2及第3透镜L3，其中相对折射率温度系数大的透镜是第3透镜L3。另外，在后组所包含的具有负的光焦度的面之中，光焦度最大的面是第4透镜L4的像侧面。
此外，图中的“IMG”表示像面。是上述的CCD传感器、CMOS传感器等固体摄像元件的摄像面。从该光学系统的物侧入射的光成像于像面。固体摄像元件将接受的光学像转换为电图像信号。通过摄像装置等所具备的图像处理部(图像处理处理器等)，基于从摄像元件输出的电图像信号，生成与被摄体的像对应的数字图像。该数字图像例如能够记录于HDD(硬盘设备(Hard Disk Device))、存储卡、光盘、磁带等记录介质。此外，像面也可以是卤化银薄膜的薄膜面。
另外，图中的“CG”是光学模块。该光学模块CG相当于光学滤波器(滤光器)、面板、水晶低通滤波器、红外截止滤波器等。这些标记(IMG、CG)在其他实施例所示的各图中也是同样的，因此在以下省略说明。
(2)数值实施例
关于实施例1中采用的光学系统的适用了具体的数值的数值实施例进行说明。表1表示该成像镜头的透镜数据。在表1中，“面编号”表示从物侧开始计数的透镜面的编号，“r”表示透镜面的曲率半径(mm)(其中，r的值为INF的面表示该面是平面)，“d”表示从物侧起第i个(i是自然数)的透镜面与第i+1个透镜面在透镜面的光轴上的间隔(mm)，“Nd”表示与d线(波长λ＝587.56nm)对应的折射率，“νd”表示与d线对应的阿贝数，“h”表示有效半径(mm)，“dN/dt”表示与d线对应的0℃至20℃的温度范围内的空气中的相对折射率温度系数(10-6/K)。其中，在透镜面为非球面的情况下，在表中的面编号旁边附加“ASP”。另外，在非球面的情况下，在“r”的栏中表示其近轴曲率半径。
在表2中表示该光学系统的各数据。具体而言，表示该成像镜头的焦距(mm)、F值(Fno)、半视场角(°)、像高(mm)、透镜全长(mm)、后焦(BF(空气中))(mm)。在此，透镜全长是从第1透镜的物侧面到像面在光轴上的距离。另外，后焦是将从最靠像侧配置的透镜的像侧面到像面在光轴上的距离进行空气换算而得到的值。
在表3中表示非球面数据。作为非球面数据，关于表1所示的非球面，表示将其形状通过下式定义的情况下的非球面系数。此外，非球面系数能够以相对于光轴的高度h的位置处的光轴方向的变位量作为面顶点基准，通过以下的非球面式表现。
z＝ch2/[1+{1-(1+k)c2h2}1/2]+A4h4+A6h6+A8h8+···
其中，c是曲率(1/r)，h是相对于光轴的高度，k是圆锥系数(圆锥常数)，A4、A6、A8、···是各次数的非球面系数。另外，非球面系数及圆锥常数的数值中的“E±m”(m表现整数)这样的标记意味着“×10±m”。
在表4中表示构成该光学系统的各透镜的焦距。
在表5中表示构成该光学系统的各透镜组的焦距。
另外，在表21中表示该光学系统的各条件式的数值。与这些各表相关的事项在其他实施例中表示的各表中也是同样的，因此以下省略说明。
在图2中表示该光学系统的无限远对焦时的纵像差图。图2所示的纵像差图面向附图从左侧起依次是球差(mm)、像散(mm)、畸变像差(％)。在表现球差的图中，纵轴表现开放F值(Fno)。实线表示d线(波长587.56nm)处的球差，点线表示C线(波长656.27nm)处的球差，一点划线表示g线(波长435.84nm)处的球差。在表现像散的图中，纵轴表现视场角(°)。实线表示d线(波长587.56nm)处的矢状方向，点线表示d线处的子午方向。在表现畸变像差的图中，纵轴是视场角(°)，表示d线(波长587.56nm)处的畸变像差(％)。与这些纵像差图相关的事项在其他实施例中表示的纵像差图中也是同样的，因此以下省略说明。
[表1]
Figure BDA0003269306760000231
Figure BDA0003269306760000241
[表2]
焦距 4.776
F值 1.714
半视场角 60.000
像高 4.105
透镜全长 23.604
BF(空气中) 5.870
[表3]
面编号 1 2 6 7
k 0.00000 -0.63390 0.00000 0.00000
A4 -2.06923E-03 -4.57214E-04 -6.35264E-04 7.73837E-04
A6 -2.11059E-04 -5.93838E-04 3.26309E-05 -5.17980E-05
A8 3.97350E-05 1.13518E-04 -1.32886E-05 4.48147E-06
A10 -2.45518E-06 -3.50124E-06 1.52698E-06 -2.71503E-07
A12 5.35794E-08 -1.67513E-07 -6.66821E-08 2.34497E-10
[表4]
透镜 面编号 焦距
L1 1-2 -7.764
L2 3-4 28.330
L3 6-7 7.035
L4 8-9 -10.242
L5 10-11 11.503
[表5]
组 面编号 焦距
Gf 1-4 -21.352
Gr 6-11 8.343
[实施例2]
(1)光学系统的透镜构成
图3是表示本发明所涉及的实施例2的光学系统的构成的透镜截面图。该光学系统从物侧起依次由具有负的光焦度的前组Gf、光阑S、具有正的光焦度的后组Gr构成。前组Gf从物侧起依次由物侧为凸面且具有负的光焦度的第1透镜L1、物侧为凹面且具有负的光焦度的第2透镜L2、以及具有正的光焦度的第3透镜L3构成。后组Gr从物侧起依次由具有正的光焦度的第4透镜L4、将具有正的光焦度的第5透镜L5与具有负的光焦度的第6透镜L6接合而成的接合透镜、以及具有正的光焦度的第7透镜L7构成。第1透镜L1的双面、第4透镜L4的双面分别为非球面。
在此，第3透镜L3相当于该光学系统中的具有正的光焦度的透镜之中的位于最靠物侧的透镜Lp。另外，与孔径光阑S相邻的具有正的光焦度的透镜是第3透镜L3和第4透镜L4，其中相对折射率温度系数大的透镜是第4透镜L4。另外，在后组所包含的具有负的光焦度的面之中，光焦度最大的面是第6透镜L6的像侧面。
(2)数值实施例
接下来，关于实施例2中采用的光学系统的适用了具体的数值的数值实施例进行说明。在表6～表10中，分别表示该光学系统的透镜数据、该光学系统的各数据、非球面数据、各透镜的焦距、各透镜组的焦距。另外，在图4中表示该光学系统的无限远对焦时的纵像差图。
[表6]
Figure BDA0003269306760000251
Figure BDA0003269306760000261
[表7]
焦距 4.718
F值 1.540
半视场角 70.000
像高 4.037
透镜全长 24.614
BF(空气中) 4.605
[表8]
面编号 1 2 8 9
k -1.82840 -1.54720 0.00000 0.00000
A4 -3.97516E-03 1.59533E-04 -1.56485E-04 2.99638E-04
A6 2.49029E-05 2.54074E-05 8.99537E-06 1.01627E-05
A8 5.03314E-06 8.23749E-06 -6.37180E-07 -3.72450E-07
A10 -1.63389E-07 5.39589E-07 3.19681E-08 2.31576E-08
A12 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
[表9]
透镜 面编号 焦距
L1 1-2 -8.059
L2 3-4 -10.021
L3 5-6 12.793
L4 8-9 8.322
L5 10-11 8.559
L6 12-13 -5.377
L7 14-15 11.734
[表10]
组 面编号 焦距
Gf 1-6 -9.988
Gr 8-15 7.100
[实施例3]
(1)光学系统的透镜构成
图5是表示本发明所涉及的实施例3的光学系统的构成的透镜截面图。该光学系统从物侧起依次由具有负的光焦度的前组Gf、光阑S、具有正的光焦度的后组Gr构成。前组Gf从物侧起依次由物侧为凸面且具有负的光焦度的第1透镜L1、以及物侧为凹面且具有正的光焦度的第2透镜L2构成。后组Gr从物侧起依次由具有正的光焦度的第3透镜L3、将具有正的光焦度的第4透镜L4与具有负的光焦度的第5透镜L5接合而成的接合透镜、以及具有正的光焦度的第6透镜L6构成。第1透镜L1的双面、第3透镜L3的双面各自为非球面。
在此，第2透镜L2相当于该光学系统中的具有正的光焦度的透镜之中的位于最靠物侧的透镜Lp。另外，与孔径光阑S相邻的具有正的光焦度的透镜是第2透镜L2和第3透镜L3，其中相对折射率温度系数大的透镜是第3透镜L3。另外，在后组所包含的具有负的光焦度的面之中，光焦度最大的面是第5透镜L5的像侧面。
(2)数值实施例
接下来，关于实施例3中采用的光学系统的适用了具体的数值的数值实施例进行说明。在表11～表15中，分别表示该光学系统的透镜数据、该光学系统的各数据、非球面数据、各透镜的焦距、各透镜组的焦距。另外，在图6中表示该光学系统的无限远对焦时的纵像差图。
[表11]
Figure BDA0003269306760000271
Figure BDA0003269306760000281
[表12]
焦距 5.077
F值 1.587
半视场角 60.000
像高 4.022
透镜全长 25.943
BF(空气中) 4.866
[表13]
面编号 1 2 6 7
k -2.29952 -1.69223 0.00000 0.00068
A4 -5.32894E-03 -1.23061E-03 -1.42697E-04 3.27942E-04
A6 1.92822E-04 2.50316E-04 -2.52694E-08 2.32251E-06
A8 -2.51105E-06 -6.12977E-06 2.15506E-07 2.18147E-07
A10 -3.67698E-08 7.70490E-07 1.35070E-10 1.59564E-09
A12 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
[表14]
透镜 面编号 焦距
L1 1-2 -6.784
L2 3-4 38.672
L3 6-7 8.466
L4 8-9 9.999
L5 10-11 -5.993
L6 12-13 13.545
[表15]
组 面编号 焦距
Gf 1-4 -11.909
Gr 6-13 7.801
[实施例4]
(1)光学系统的透镜构成
图7是表示本发明所涉及的实施例4的光学系统的构成的透镜截面图。该光学系统从物侧起依次由具有正的光焦度的前组Gf、光阑S、具有正的光焦度的后组Gr构成。前组Gf从物侧起依次由物侧为凸面且具有负的光焦度的第1透镜L1、物侧为凹面且具有正的光焦度的第2透镜L2、以及具有正的光焦度的第3透镜L3构成。后组Gr从物侧起依次由将具有正的光焦度的第4透镜L4与具有负的光焦度的第5透镜L5接合而成的接合透镜、以及具有正的光焦度的第6透镜L6构成。第1透镜L1的双面、第3透镜L3的双面各自为非球面。
在此，第2透镜L2相当于该光学系统中的具有正的光焦度的透镜之中的位于最靠物侧的透镜Lp。另外，与孔径光阑S相邻的具有正的光焦度的透镜是第3透镜L3和第4透镜L4，其中相对折射率温度系数大的透镜是第4透镜L4。另外，在后组所包含的具有负的光焦度的面之中，光焦度最大的面是第5透镜L5的像侧面。
(2)数值实施例
接下来，关于实施例4中采用的光学系统的适用了具体的数值的数值实施例进行说明。在表16～表20中分别表示该光学系统的透镜数据、该光学系统的各数据、非球面数据、各透镜的焦距、各透镜组的焦距。另外，在图8中表示该光学系统的无限远对焦时的纵像差图。
[表16]
面编号 r d Nd vd h dN/dt
1 ASP 5.9137 1.000 1.84819 39.96 3.563 7.4
2 ASP 2.6606 1.815 2.619
3 -12.4278 5.038 1.79019 23.95 2.480 -2.9
4 -9.9235 1.872 3.000
5 ASP 14.8803 3.464 1.61880 63.85 3.458 -2.8
6 ASP -7.3917 0.000 3.496
7 S INF 0.291 3.260
8 13.6355 2.451 1.61800 63.40 3.353 -2.2
9 -10.1740 0.010 1.56732 42.84 3.326
10 -10.1740 0.620 1.80517 25.46 3.326 0.7
11 9.3870 1.723 3.361
12 8.3272 2.636 1.61800 63.40 4.273 -2.2
13 -6053.2688 1.546 4.236
14 INF 0.575 1.51680 64.20 4.173
15 INF 3.000 4.158
[表17]
Figure BDA0003269306760000291
Figure BDA0003269306760000301
[表18]
面编号 1 2 5 6
k -2.34806 -1.76418 0.00000 0.10686
A4 -5.42841E-03 -8.47910E-04 -1.67464E-04 3.43212E-04
A6 2.16645E-04 2.47583E-04 5.41689E-06 7.27314E-06
A8 -4.22130E-06 -8.35849E-06 -3.02412E-07 -1.59041E-07
A10 8.01257E-09 8.46602E-07 1.67118E-08 1.35237E-08
A12 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
[表19]
透镜 面编号 焦距
L1 1-2 -6.639
L2 3-4 33.011
L3 5-6 8.485
L4 8-9 9.814
L5 10-11 -5.979
L6 12-13 13.458
[表20]
组 面编号 焦距
Gf 1-6 5.964
Gr 8-13 41.424
[表21]
Figure BDA0003269306760000302
Figure BDA0003269306760000311
工业实用性
根据本发明，能够提供能够从低温到高温在广泛的温度范围内确保好的光学性能的光学系统及摄像装置。因此，适于被搭载于各种移动体(陆地移动体、空中移动体、海上移动体)的摄像装置、监视用摄像装置、防盗用摄像装置等各种被安装固定于建筑物等的摄像装置。

Claims (15)

1.一种光学系统，其特征在于，
从物侧起依次由前组、光阑和后组构成，在所述前组中具有至少1片具有负的光焦度的透镜，在所述前组或者所述后组中具有至少1片具有正的光焦度的透镜，在将具有正的光焦度的透镜之中的位于最靠物侧的透镜设为透镜Lp时，
所述光学系统满足以下的条件式：
15.00＜νdLp＜31.00…(1)
-9.0＜dNdtLp×106＜-2.7…(2)
其中，
νdLp：所述透镜Lp的与d线对应的阿贝数
dNdtLp：所述透镜Lp的与d线对应的0℃至20℃的温度范围内的空气中的相对折射率温度系数。
2.如权利要求1所述的光学系统，
所述光学系统具有与所述光阑相邻的具有正的光焦度的透镜，满足以下的条件式：
-12.0＜dNdtpla×106＜-0.8…(3)
其中，
dNdtpla：在与所述光阑相邻的具有正的光焦度的透镜之中，与d线对应的0℃至20℃的温度范围内的空气中的相对折射率温度系数大的透镜的相对折射率温度系数。
3.如权利要求1或者权利要求2所述的光学系统，
所述光学系统满足以下的条件式：
-12.0＜dNdtpmax×106＜-0.2…(4)
其中，
dNdtpmax：在所述前组及所述后组所包含的具有正的光焦度的透镜之中，与d线对应的0℃至20℃的温度范围内的空气中的相对折射率温度系数最大的透镜的相对折射率温度系数。
4.如权利要求1至权利要求3中任一项所述的光学系统，
所述光学系统满足以下的条件式：
0.2＜dNdtnmin×106＜15.0…(5)
其中，
dNdtnmin：在所述前组及所述后组所包含的具有负的光焦度的透镜之中，与d线对应的0℃至20℃的温度范围内的空气中的相对折射率温度系数最小的透镜的相对折射率温度系数。
5.如权利要求1至权利要求4中任一项所述的光学系统，
位于最靠物侧的透镜具有负的光焦度。
6.如权利要求5所述的光学系统，
所述光学系统满足以下的条件式：
-20.00＜fL1/f＜-0.30…(6)
其中，
fL1：所述位于最靠物侧的透镜的焦距
f：该光学系统的焦距。
7.如权利要求5或者权利要求6所述的光学系统，
所述光学系统满足以下的条件式：
0.05＜D12/f＜2.00…(7)
其中，
D12：所述位于最靠物侧的透镜的像侧面与在该位于最靠物侧的透镜的像侧配置的透镜的物侧面在光轴上的距离
f：该光学系统的焦距。
8.如权利要求5至权利要求7中任一项所述的光学系统，
所述光学系统在比所述光阑靠像侧具有至少1面的具有负的光焦度的面，满足以下的条件式：
0.05＜fL1/frn＜3.00…(8)
其中，
fL1：所述位于最靠物侧的透镜的焦距
frn：在比所述光阑靠像侧配置的具有负的光焦度的面之中光焦度最大的面的焦距。
9.如权利要求1至权利要求8中任一项所述的光学系统，
最轴外光线的视场角为35度以上，
所述光学系统满足以下的条件式：
0.05＜Dmax/Y＜2.00…(9)
其中，
Dmax：从所述最靠物侧的面到最靠像侧的面之间的最大的空气间隔在光轴上的距离
Y：所述最轴外光线在所述像面处的像高。
10.如权利要求1至权利要求9中任一项所述的光学系统，
所述光学系统满足以下的条件式：
1.50＜OAL/f＜20.00…(10)
其中，
OAL：该光学系统的从最靠物侧的面到像面在光轴上的距离
f：该光学系统的焦距。
11.如权利要求1至权利要求10中任一项所述的光学系统，
所述光学系统满足以下的条件式：
0.50＜CrL1f/f＜20.00…(11)
其中，
CrL1f：该光学系统的最靠物侧的面的曲率半径
f：该光学系统的焦距。
12.如权利要求1至权利要求11中任一项所述的光学系统，
位于最靠像侧的透镜具有正的光焦度。
13.如权利要求12所述的光学系统，
所述光学系统满足以下的条件式：
1.20＜fe/f＜5.00…(12)
其中，
fe：所述位于最靠像侧的透镜的焦距
f：该光学系统的焦距。
14.如权利要求1至权利要求13中任一项所述的光学系统，
满足以下的条件式：
0.00＜|f/fGf|＜1.00…(13)
其中，
f：该光学系统的焦距
fGf：所述前组的焦距。
15.一种摄像装置，其特征在于，具备：
如权利要求1至权利要求14中任一项所述的光学系统；以及
摄像元件，接受该光学系统所形成的光学像并转换为电图像信号。
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