CN209044175U - 成像镜头及摄像装置 - Google Patents

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冈田和佳
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Abstract

本实用新型提供一种与摄影距离无关地最大视角的主光线入射于像面的入射角小，由聚焦透镜组的移动引起的摄像范围的变动小，高性能的成像镜头及具备该成像镜头的摄像装置。本实用新型的成像镜头从物体侧依次由在对焦时不动的正的第1透镜组(G1)以及在从远距离物体向近距离物体进行对焦时向像侧移动的第2透镜组(G2)构成。第1透镜组(G1)从最靠像侧依次连续地具有正的第1b子透镜组(G1b)、孔径光圈(St)。满足与第1b子透镜组(G1b)、第2透镜组(G2)等有关的规定的条件式。

Description

成像镜头及摄像装置
技术领域
本实用新型涉及一种成像镜头及摄像装置，尤其涉及一种适合于FA(工厂自动化(factory automation))用摄像机、MV(机器视觉(Machine Visio n))用摄像机、数码相机、监控摄像机、车载用摄像机及电影用摄像机等的成像镜头以及具备该成像镜头的摄像装置。
背景技术
MV用摄像机等中使用具有对焦功能的成像镜头。作为以往已知的具有对焦功能的成像镜头，例如可举出在下述专利文献1中记载的成像镜头。在专利文献1中，记载了从放大侧依次具有第1透镜组及第2透镜组，并将在对焦时沿光轴方向移动的透镜组(以下，称为聚焦透镜组)作为第2透镜组的镜头系统。
专利文献1：日本特开2008-145801号公报
近年来，在上述摄像机中，通常是组合成像镜头与CCD(电荷耦合器件(C hargeCoupled Device))或CMOS(互补金属氧化物半导体(Complementary Metal OxideSemiconductor))等成像元件而成的结构。在这种结构中，从为了抑制周边光量的下降等理由考虑，要求与摄影距离无关地最大视角的主光线入射于像面的入射角小的成像镜头。
并且，在以往的成像镜头中，有时摄像范围因对焦而发生变动，但也要求缩小该变动。
专利文献1中记载的镜头系统中，也产生了由对焦引起的摄像范围的变动，尤其由近距离侧的对焦引起的摄像范围的变动较大。
实用新型内容
本实用新型是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种与摄影距离无关地最大视角的主光线入射于像面的入射角小，由聚焦透镜组的移动引起的摄像范围的变动小，具有良好的性能的成像镜头及具备该成像镜头的摄像装置。
为了解决上述课题，本实用新型的成像镜头从物体侧朝向像侧依次由在对焦时相对于像面固定且具有正屈光力的第1透镜组以及在从远距离物体向近距离物体进行对焦时向像侧移动的第2透镜组构成，第1透镜组从最靠像侧依次连续地具备具有正屈光力的第1b子透镜组及孔径光圈，在对焦于无限远物体的状态下，将sbH设为从孔径光圈至第1b子透镜组的物体侧主点为止的距离，将f1b设为第1b子透镜组的焦距，将f设为整个系统的焦距，将f2设为第2透镜组的焦距时，满足以下表示的条件式(1)及(2)。
0.5＜sbH/f1b＜1.5……(1)
-0.2＜f/f2＜0.2……(2)
在本实用新型的成像镜头中，优选满足下述条件式(1-1)及(2-1)中的至少一个。
0.8＜sbH/f1b＜1.2……(1-1)
-0.1＜f/f2＜0.1……(2-1)
在本实用新型的成像镜头中，在对焦于无限远物体的状态下，将h21设为第2透镜组的最靠物体侧的透镜面上的近轴轴上光线的高度，将h22设为第2 透镜组的最靠像侧的透镜面上的近轴轴上光线的高度时，优选满足下述条件式 (3)，更优选满足下述条件式(3-1)。
0.3＜h21/h22＜0.8……(3)
0.4＜h21/h22＜0.6……(3-1)
在本实用新型的成像镜头中，在对焦于无限远物体的状态下，将Ffsr设为从合成第1b子透镜组与第2透镜组而成的合成光学系统的物体侧焦点至该合成光学系统的最靠物体侧的透镜面为止的光轴上的空气换算距离，在比孔径光圈更靠物体侧存在透镜的系统中将ds设为从在比孔径光圈更靠物体侧最接近孔径光圈的透镜面至在比孔径光圈更靠像侧最接近孔径光圈的透镜面为止的光轴上的距离、在比孔径光圈更靠物体侧不存在透镜的系统中将ds设为无限大时，优选满足下述条件式(4)，更优选满足下述条件式(4-1)。
0≤Ffsr/ds＜1……(4)
0≤Ffsr/ds＜0.6……(4-1)
在本实用新型的成像镜头中，将Ff1b设为从第1b子透镜组的物体侧焦点至第1b子透镜组的最靠物体侧的透镜面为止的光轴上的空气换算距离，在比孔径光圈更靠物体侧存在透镜的系统中将ds设为从在比孔径光圈更靠物体侧最接近孔径光圈的透镜面至在比孔径光圈更靠像侧最接近孔径光圈的透镜面为止的光轴上的距离、在比孔径光圈更靠物体侧不存在透镜的系统中将ds设为无限大时，优选满足下述条件式(5)，更优选满足下述条件式(5-1)。
0≤Ff1b/ds＜1……(5)
0≤Ff1b/ds＜0.6……(5-1)
在本实用新型的成像镜头中，在对焦于无限远物体的状态下，将Bf设为以空气换算距离计的整个系统的后焦距，在比孔径光圈更靠物体侧存在透镜的系统中将dsp设为从在比孔径光圈更靠物体侧最接近孔径光圈的透镜面至在比孔径光圈更靠像侧最接近孔径光圈的透镜面为止的光轴上的距离、在比孔径光圈更靠物体侧不存在透镜的系统中将dsp设为从孔径光圈至在比孔径光圈更靠像侧最接近孔径光圈的透镜面为止的光轴上的距离时，优选满足下述条件式 (6)，更优选满足下述条件式(6-1)。
1＜Bf/dsp＜2……(6)
1.2＜Bf/dsp＜2……(6-1)
在本实用新型的成像镜头中，在对焦于无限远物体的状态下，将Bf1设为以空气换算距离计的第1透镜组的后焦距，将d设为第1透镜组与第2透镜组在光轴上的距离时，优选满足下述条件式(7)，更优选满足下述条件式(7- 1)。
1＜Bf1/d＜20……(7)
2＜Bf1/d＜15……(7-1)
本实用新型的摄像装置具备本实用新型的成像镜头。
另外，本说明书的“由～构成”表示除了作为构成要件所举出的构件以外，还可以包括实质上不具有屈光力的透镜、以及光圈、滤光片及盖玻璃等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，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。关于屈光力的符号，当包含非球面时，设为在近轴区域中考虑。“透镜组”未必一定由多个透镜构成，还可以包括仅由1片透镜构成的透镜组。“整个系统”表示成像镜头整体。“后焦距”是从最靠像侧的透镜面至像侧焦点为止的光轴上的距离。上述条件式均在对焦于无限远物体的状态下以d线(波长587.6nm(纳米))为基准。
实用新型效果
根据本实用新型，在从物体侧依次由在对焦时不动的正的第1透镜组以及在从远距离物体向近距离物体进行对焦时向像侧移动的第2透镜组构成的镜头系统中，通过在第1透镜组内配置孔径光圈，并满足规定的条件式，能够提供一种与摄影距离无关地最大视角的主光线入射于像面的入射角小，由聚焦透镜组的移动引起的摄像范围的变动小，具有良好的性能的成像镜头及具备该成像镜头的摄像装置。
附图说明
图1是表示本实用新型的一实施方式所涉及的成像镜头(本实用新型的实施例1的成像镜头)的结构及光路的剖视图。
图2是由像侧远心的第1透镜组与为无焦系统的第2透镜组构成的光学系统的概念图。
图3是表示本实用新型的实施例2的成像镜头的结构与光路的剖视图。
图4是表示本实用新型的实施例3的成像镜头的结构与光路的剖视图。
图5是表示本实用新型的实施例4的成像镜头的结构与光路的剖视图。
图6是表示本实用新型的实施例5的成像镜头的结构与光路的剖视图。
图7是表示本实用新型的实施例6的成像镜头的结构与光路的剖视图。
图8是表示本实用新型的实施例7的成像镜头的结构与光路的剖视图。
图9是用于对以往的成像镜头中的对焦时的摄像范围的变化进行说明的图。
图10是本实用新型的实施例1的成像镜头的各像差图。
图11是本实用新型的实施例2的成像镜头的各像差图。
图12是本实用新型的实施例3的成像镜头的各像差图。
图13是本实用新型的实施例4的成像镜头的各像差图。
图14是本实用新型的实施例5的成像镜头的各像差图。
图15是本实用新型的实施例6的成像镜头的各像差图。
图16是本实用新型的实施例7的成像镜头的各像差图。
图17是本实用新型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-最大视角的光束，4-滤光片，5-成像元件， 6-信号处理部，7-聚焦控制部，10-摄像装置，bH-第1b子透镜组的物体侧主点，G1-第1透镜组，G1a-第1a子透镜组，G1b-第1b子透镜组，G2-第2透镜组，La1～La3、Lb1～Lb5、L21～L23-透镜，PP-光学部件，Sim-像面，St-孔径光圈，Z-光轴。
具体实施方式
以下，参考附图对本实用新型的实施方式进行详细说明。图1中示出本实用新型的一实施方式所涉及的成像镜头的结构及光路的剖视图。图1所示的例子与后述的实施例1的成像镜头对应。图1中，左侧为物体侧，右侧为像侧，作为光路而示出轴上光束2及最大视角的光束3的光路。图1中，在标注为“无限远”的上段示出了对焦于无限远物体的状态，在标注为“0.2m”的下段示出了对焦于物体距离为0.2m(米)的近距离物体的状态。另外，物体距离是指从最靠物体侧的透镜面至物体为止的光轴Z上的距离。同样地，图3～图8 中示出本实用新型的实施方式所涉及的成像镜头的结构及光路的剖视图。图 3～图8所示的例子分别与后述的实施例2～7的成像镜头对应。图1、3～8所示的例子的基本结构及图示方法相同，因此以下主要参考图1所示的例子进行说明。
该成像镜头沿着光轴Z从物体侧朝向像侧依次由在对焦时相对于像面Sim 固定且具有正屈光力的第1透镜组G1以及在从远距离物体向近距离物体进行对焦时向像侧移动的第2透镜组G2构成。即，该成像镜头为后对焦式的镜头系统，在对焦时沿光轴方向移动的透镜组(以下，称为聚焦透镜组)由第2透镜组G2构成。图1的第2透镜组G2的下方的朝向右方向的箭头表示在从远距离物体向近距离物体进行对焦时，第2透镜组G2向像侧移动。
另外，在图1中示出了在最靠像侧的透镜与像面Sim之间配置有平行平板状的光学部件PP的例子，但光学部件PP可以配置在与图1的例子不同的位置，并且可以是省略了光学部件PP的结构。光学部件PP是设想成红外截止滤光片、低通滤光片等各种滤光片或盖玻璃等的部件。
第1透镜组G1构成为从最靠像侧依次连续地具备具有正屈光力的第1b子透镜组G1b及孔径光圈St。即，第1透镜组G1从物体侧朝向像侧依次连续地具有孔径光圈St及第1b子透镜组G1b，在第1透镜组G1的最靠像侧配置有第 1b子透镜组G1b。另外，图1所示的孔径光圈St并不一定表示大小或形状，而是表示光轴Z上的位置。
第1透镜组G1可以如图1所示的例子那样在比孔径光圈St更靠物体侧具有透镜，也可以如图7所示的例子那样在孔径光圈St更靠物体侧不具有透镜。图1的例子中，第1透镜组G1从物体侧朝向像侧依次由第1a子透镜组G1 a、孔径光圈St及第1b子透镜组G1b构成，第1a子透镜组G1a从物体侧朝向像侧依次由透镜La1～La3这3片透镜构成，第1b子透镜组G1b从物体侧朝向像侧依次由透镜Lb1～Lb5这5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～L23这3片透镜构成。
本实施方式的成像镜头构成为满足下述条件式(1)及(2)。
0.5＜sbH/f1b＜1.5……(1)
-0.2＜f/f2＜0.2……(2)
其中，
sbH：从孔径光圈至第1b子透镜组的物体侧主点为止的距离、
f1b：第1b子透镜组的焦距、
f：整个系统的焦距、
f2：第2透镜组的焦距，
上述条件式中使用的符号均为对焦于无限远物体的状态下的符号。图1的上段示出第1b子透镜组G1b的物体侧主点bH。在此，关于sbH的符号，将第 1b子透镜组G1b的物体侧主点bH位于比孔径光圈St更靠像侧的情况设为正，将位于比孔径光圈St更靠物体侧的情况设为负。
通过满足条件式(1)，能够缩小从第1透镜组G1射出而朝向第2透镜组 G2的轴外光束的主光线相对于光轴Z的角度。即，能够使第1透镜组G1成为像侧远心性高的结构。并且，通过满足条件式(2)，能够使第2透镜组G2成为大致略无焦系统的结构。
在此，为了容易理解，第1透镜组G1以像侧远心的方式构成，第2透镜组G2以无焦系统的方式构成，参考图2对在第1透镜组G1内配置有孔径光圈 St的光学系统进行说明。图2为示意地示出上述光学系统的图。在图2所示的光学系统中，从物体侧向第1透镜组G1入射的主光线3c在第1透镜组G1内通过孔径光圈St及光轴Z的交点之后，作为与光轴Z平行的光线从第1透镜组G1射出。而且，与光轴Z平行地入射到第2透镜组G2的主光线3c在保持与光轴Z平行的状态下，从第2透镜组G2射出而入射到像面Sim。即，图2所示的光学系统中，只要主光线3c为视角内的光线，则与入射到第1透镜组G1 时的主光线3c的视角无关地，主光线3c入射于像面Sim的入射角必定成为0 度。
在图2所示的光学系统中，在第2透镜组G2与像面Sim之间主光线3c与光轴Z平行，因此即使聚焦透镜组即第2透镜组G2沿光轴方向移动，从物体侧向第2透镜组G2入射的主光线3c保持与光轴Z平行的状态，并且其高度也不变。因此，即使第2透镜组G2沿光轴方向移动，第1透镜组G1中的主光线 3c的光路也不会发生变化，入射到整个系统的主光线3c的角度及高度不变。即，即使聚焦透镜组沿光轴方向移动，物体高与像高的关系不会改变，视角也不会发生变化。
为了进行比较，图9中示意地示出在以往的成像镜头中，聚焦透镜组以从无限远物体向近距离物体进行对焦的方式移动时的入射到第1透镜组G1的主光线的变化。第1透镜组G1为最靠物体侧的透镜组。如图9所示，在以往的成像镜头中，对焦于无限远物体时的主光线3cINF与对焦于近距离物体时的3c MOD为不同的光路，产生视角的变化Δω及入射高度的变化Δh，其结果产生了摄像范围的变化ΔIA。相对于此，图2所示的光学系统中，即使聚焦透镜组移动，视角及主光线3c的入射高度也不变，因此能够使摄像范围不变。
本实施方式的成像镜头中，通过满足条件式(1)及(2)，能够实现图2 的光学系统或与图2的光学系统非常相近的光学系统。通过满足条件式 (1)，从第1透镜组G1射出并朝向第2透镜组G2的主光线相对于光轴Z的角度小，从而能够抑制由聚焦透镜组即第2透镜组G2的移动引起的向第2透镜组G2入射的主光线的高度的变动。通过满足条件式(1)及条件式(2)，即使聚焦透镜组移动，也能够抑制入射到整个系统的主光线的角度变化及高度的变化，因此能够抑制视角的变动及摄像范围的变动。并且，通过满足条件式 (1)及条件式(2)，即使聚焦透镜组移动，也能够缩小从整个成像镜头系统射出的最大视角的主光线入射于像面Sim的入射角。
另外，若设为代替条件式(1)而满足下述条件式(1-1)的结构，则能够成为更良好的特性。并且，若设为代替条件式(2)而满足下述条件式(2-1) 的结构，则能够成为更良好的特性。
0.8＜sbH/f1b＜1.2……(1-1)
-0.1＜f/f2＜0.1……(2-1)
而且，该成像镜头优选满足下述条件式(3)～(7)中的至少一个。
0.3＜h21/h22＜0.8……(3)
O≤Ffsr/ds＜1……(4)
0≤Ff1b/ds＜1……(5)
1＜Bf/dsp＜2……(6)
1＜Bf1/d＜20……(7)
其中，
h21：第2透镜组的最靠物体侧的透镜面上的近轴轴上光线的高度、
h22：第2透镜组的最靠像侧的透镜面上的近轴轴上光线的高度、
Ffsr：从合成第1b子透镜组与第2透镜组而成的合成光学系统的物体侧焦点至该合成光学系统的最靠物体侧的透镜面为止的光轴上的空气换算距离、
ds：在比孔径光圈更靠物体侧存在透镜的系统中为从在比孔径光圈更靠物体侧最接近孔径光圈的透镜面至在比孔径光圈更靠像侧最接近孔径光圈的透镜面为止的光轴上的距离、在比孔径光圈更靠物体侧不存在透镜的系统中为无限大、
Ff1b：从第1b子透镜组的物体侧焦点至第1b子透镜组的最靠物体侧的透镜面为止的光轴上的空气换算距离、
Bf：以空气换算距离计的整个系统的后焦距、
dsp：在比孔径光圈更靠物体侧存在透镜的系统中为从在比孔径光圈更靠物体侧最接近孔径光圈的透镜面至在比孔径光圈更靠像侧最接近孔径光圈的透镜面为止的光轴上的距离、在比孔径光圈更靠物体侧不存在透镜的系统中为从孔径光圈至在比孔径光圈更靠像侧最接近孔径光圈的透镜面为止的光轴上的距离、
Bf1：以空气换算距离计的第1透镜组的后焦距、
d：第1透镜组与第2透镜组在光轴上的距离，
上述条件式中使用的符号均为对焦于无限远物体的状态下的符号。另外，关于h21、h22，以基于“光学技术系列1透镜设计法”(松居吉哉著、共立出版)的pp.19、(2.10)～(2.12)式的近轴光线追踪中的定义为基准。关于Ffsr的符号，将上述合成光学系统的最靠物体侧的透镜面位于比合成光学系统的物体侧焦点更靠像侧的情况设为正，将位于比合成光学系统的物体侧焦点更靠物体侧的情况设为负。关于Ff1b的符号，将第1b子透镜组G1b的最靠物体侧的透镜面位于比第1b子透镜组G1b的物体侧焦点更靠像侧的情况设为正，将位于比第1b子透镜组G1b的物体侧焦点更靠物体侧的情况设为负。
以下，对上述各条件式进行说明。第2透镜组G2为无焦光学系统的情况下，条件式(3)的h21/h22相当于第2透镜组G2的无焦倍率。通过设成不成为条件式(3)的下限以下，能够抑制第2透镜组G2的总长度。通过设成不成为条件式(3)的上限以上，能够抑制用于对焦的聚焦透镜组的移动量，从而抑制镜头系统总长度。另外，若设为代替条件式(3)而满足下述条件式(3- 1)的结构，则能够成为更良好的特性。
0.4＜h21/h22＜0.6……(3-1)
条件式(4)的Ffsr相当于合成第1b子透镜组G1b和第2透镜组G2而成的合成光学系统的前焦距。在图1的例子中，条件式(4)的ds是隔着孔径光圈St而相对向的透镜面之间的光轴上的距离，是从透镜La3的像侧的透镜面至透镜Lb1的物体侧的透镜面为止的光轴上的距离。其中，在图7的例子中， ds为无限大。通过满足条件式(4)，能够容易使整个成像镜头系统成为像侧远心。另外，若设为代替条件式(4)而满足下述条件式(4-1)的结构，则能够成为更良好的特性。
0≤Ffsr/ds＜0.6……(4-1)
条件式(5)的Ff1b相当于第1b子透镜组G1b的前焦距。通过满足条件式(5)，容易使第1透镜组G1成为像侧远心。另外，若设为满足下述条件式 (5-1)的结构，则能够成为更良好的特性。
0≤Ff1b/ds＜0.6……(5-1)
图1的例子中，条件式(6)的dsp是隔着孔径光圈St而相对向的透镜面之间的光轴上的距离，是从透镜La3的像侧的透镜面至透镜Lb1的物体侧的透镜面为止的光轴上的距离。但是，图7的例子中，dsp是从孔径光圈St至透镜 Lb1的物体侧的透镜面为止的光轴上的距离。通过设成不成为条件式(6)的下限以下，能够确保成像镜头与成像元件的间隔，从而容易构建摄像装置中的机械结构。通过设成不成为条件式(6)的上限以上，能够防止镜头系统总长度变得过长。另外，若设为满足下述条件式(6-1)的结构，则能够成为更良好的特性。
1.2＜Bf/dsp＜2……(6-1)
通过设成不成为条件式(7)的下限以下，能够设成不在第1透镜组G1与第2透镜组G2之间一次成像的结构，能够发挥聚焦透镜组的功能。通过设成不成为条件式(7)的上限以上，容易确保实际使用上所要求的程度的F值。另外，若设为满足下述条件式(7-1)的结构，则能够成为更良好的特性。
2＜Bf1/d＜15……(7-1)
上述的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。根据本实施方式，能够实现与摄影距离无关地最大视角的主光线入射于像面Sim的入射角小，由聚焦组的移动引起的摄像范围的变动小，并且具有良好的性能的成像镜头。另外，在此所说的“最大视角的主光线入射于像面Sim的入射角小”表示像面Sim的垂线与最大视角的主光线所呈的角在-5度～+5度的范围内。并且，“聚焦透镜组的移动”并不仅限定于物体距离变动时的对焦动作，例如还包括由振动引起的聚焦透镜组的移动。
接着，对本实用新型的成像镜头的数值实施例进行说明。
[实施例1]
实施例1的成像镜头的剖视图为图1所示的结构，其图示方法如上所述，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屈光力的第1透镜组G1及具有正屈光力的第2透镜组G2构成。在从远距离物体向近距离物体进行对焦时，第1透镜组G1相对于像面Sim固定，第2 透镜组G2向像侧移动。第1透镜组G1从物体侧朝向像侧依次由第1a子透镜组G1a、孔径光圈St及第1b子透镜组G1b构成。第1a子透镜组G1a从物体侧朝向像侧依次由透镜La1～La3这3片透镜构成。第1b子透镜组G1b从物体侧朝向像侧依次由透镜Lb1～Lb5这5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～L23这3片透镜构成。
将实施例1的成像镜头的基本透镜数据示于表1中，将规格及可变面间隔示于表2中。在表1中，在面编号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R栏中示出各面的曲率半径，在D栏中示出各面与在其像侧相邻的面的光轴上的面间隔。并且，在Nd栏中示出各构成要件相对于d线(波长587.6nm(纳米))的折射率，在νd栏中示出各构成要件的d线基准的色散系数。
表1中，关于曲率半径的符号，将凸面朝向物体侧的面形状的情况为正，将凸面朝向像侧的面形状的情况为负。在表1中一并示出了孔径光圈St及光学部件PP。表1中，在相当于孔径光圈St的面的面编号栏中记载了面编号及 (St)这一术语。表1的D的最下栏的值是表中的最靠像侧的面与像面Sim的间隔。在表1中，关于可变面间隔，使用了DD[]这一记号，在[]中标注该间隔的物体侧的面编号并计入于D栏中。
在表2中，示出对焦于无限远物体的状态的整个系统的焦距f、对焦于物体距离为0.2m(米)的物体的状态的整个系统的焦距fnear、对焦于无限远物体的状态的以空气换算距离计的整个系统的后焦距Bf。并且，在表2中以d线基准来表示对焦于无限远物体的状态及对焦于物体距离为0.2m(米)的物体的状态的F值FNo.最大全视角2ω及可变面间隔的值。2ω栏的(°)表示单位为度。表2中，将对焦于无限远物体的状态的各值示于标记为“无限远”的栏中，将对焦于物体距离为0.2m(米)的物体的状态的各值示于标记为“0.2 m”的栏中。
各表的数据中，作为角度的单位使用度，作为长度的单位使用mm(毫米)，但光学系统即使放大比例或缩小比例也能够使用，因此也能够使用其他适当的单位。并且，在以下示出的各表中记载了以规定位数舍入的数值。
[表1]
实施例1
面编号 R D Nd νd
1 57.89274 3.435 1.51999 64.23
2 -91.36596 0.200
3 19.96400 2.476 1.79585 25.21
4 31.99641 1.010 1.51999 64.23
5 11.53491 7.781
6(St) ∞ 5.177
7 -11.27270 3.731 1.73379 31.54
8 151.21396 6.010 1.53775 74.70
9 -17.96795 0.200
10 -91.95969 3.453 1.59522 67.73
11 -20.48590 0.200
12 79.82503 2.601 1.71152 55.92
13 -85.68681 0.200
14 28.17225 2.632 1.68207 57.40
15 86.89963 DD[15]
16 109.40601 1.000 1.84999 28.91
17 15.10055 4.914
18 77.82159 6.000 1.85001 22.50
19 -84.59731 8.155
20 -23.53324 6.000 1.68437 38.46
21 -18.19205 DD[21]
22 ∞ 1.000 1.51680 64.20
23 ∞ 6.105
[表2]
实施例1
无限远 0.2m
f 36.013 -
fnear - 36.098
Bf 16.764 -
FNo. 2.72 2.90
2ω(°) 28.6 28.6
DD[15] 3.083 6.030
DD[21] 10.000 7.053
图10中示出实施例1的成像镜头的各像差图。在图10中，从左依次示出球面像差、像散、畸变像差及倍率色差。图10中，在标注为“无限远”的上段示出对焦于无限远物体的状态，在标注为“0.2m”的下段示出对焦于物体距离为0.2m(米)的物体的状态。在球面像差图中，将d线(波长587.6nm(纳米))、C线(波长656.3nm(纳米))、F线(波长486.1nm(纳米))及g线(波长435.8nm(纳米))下的像差分别以黑实线、长虚线、短虚线及灰色实线来表示。像散图中，以实线来表示弧矢方向的d线下的像差，以短虚线来表示子午方向的d线下的像差。在畸变像差图中，以实线来表示d线下的像差。在倍率色差图中，将C线、F线及g线下的像差分别以长虚线、短虚线及灰色实线来表示。球面像差图的FNo.表示F值，其他像差图的ω表示半视角。
关于与上述的实施例1的成像镜头有关的各数据的符号、含义、记载方法及图示方法，若无特别说明，则对以下实施例的各数据的符号、含义、记载方法及图示方法也相同，因此以下省略重复说明。
[实施例2]
将实施例2的成像镜头的剖视图示于图3中。实施例2的成像镜头从物体侧朝向像侧依次由具有正屈光力的第1透镜组G1及具有正屈光力的第2透镜组G2构成。在从远距离物体向近距离物体进行对焦时，第1透镜组G1相对于像面Sim固定，第2透镜组G2向像侧移动。第1透镜组G1从物体侧朝向像侧依次由第1a子透镜组G1a、孔径光圈St及第1b子透镜组G1b构成。第1a子透镜组G1a从物体侧朝向像侧依次由透镜La1～La3这3片透镜构成。第1b子透镜组G1b从物体侧朝向像侧依次由透镜Lb1～Lb5这5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～L23这3片透镜构成。将实施例2 的成像镜头的基本透镜数据示于表3中，将规格及可变面间隔示于表4中，将各像差图示于图11中。
[表3]
实施例2
面编号 R D Nd νd
1 25.47686 4.092 1.72551 55.22
2 261.86195 0.200
3 19.99278 2.292 1.84399 23.12
4 27.90409 1.045 1.54686 53.35
5 11.34321 5.271
6(St) ∞ 5.827
7 -13.79559 1.317 1.82324 23.84
8 42.11701 5.017 1.49700 81.54
9 -22.86594 2.875
10 -74.51508 2.908 1.82996 44.51
11 -23.92404 0.200
12 170.09040 2.257 1.76358 51.64
13 -81.78636 0.200
14 41.09769 3.049 1.74595 53.41
15 -103.05031 DD[15]
16 69.71212 1.000 1.85001 37.48
17 13.28087 4.388
18 103.15745 2.702 1.85001 22.50
19 -83.40264 10.041
20 -20.56924 6.000 1.83313 44.69
21 -16.89828 DD[21]
22 ∞ 1.000 1.51680 64.20
23 ∞ 7.047
[表4]
实施例2
无限远 0.2m
f 48.503 -
fnear - 48.599
Bf 17.706 -
FNo. 2.86 3.14
2ω(°) 21.4 21.4
DD[15] 1.675 6.161
DD[21] 10.000 5.514
[实施例3]
将实施例3的成像镜头的剖视图示于图4中。实施例3的成像镜头从物体侧朝向像侧依次由具有正屈光力的第1透镜组G1及具有正屈光力的第2透镜组G2构成。在从远距离物体向近距离物体进行对焦时，第1透镜组G1相对于像面Sim固定，第2透镜组G2向像侧移动。第1透镜组G1从物体侧朝向像侧依次由第1a子透镜组G1a、孔径光圈St及第1b子透镜组G1b构成。第1a子透镜组G1a从物体侧朝向像侧依次由透镜La1～La3这3片透镜构成。第1b子透镜组G1b从物体侧朝向像侧依次由透镜Lb1～Lb5这5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～L23这3片透镜构成。将实施例3 的成像镜头的基本透镜数据示于表5中，将规格及可变面间隔示于表6中，将各像差图示于图12中。
[表5]
实施例3
面编号 R D Nd νd
1 22.93229 4.641 1.56585 42.65
2 533.63772 0.200
3 20.17950 2.904 1.69228 56.89
4 44.42156 1.010 1.54934 55.62
5 11.03562 5.417
6(St) ∞ 6.563
7 -11.33070 3.643 1.80490 32.24
8 119.54281 4.318 1.49700 81.54
9 -18.52930 1.061
10 -119.93787 3.929 1.59522 67.73
11 -18.43767 0.200
12 86.60998 2.464 1.70508 56.25
13 -99.34469 0.200
14 31.56318 2.578 1.70483 56.26
15 120.87796 DD[15]
16 53.75975 1.000 1.90366 31.31
17 13.86273 4.525
18 108.54421 2.470 1.95906 17.47
19 -117.86384 11.379
20 -22.57280 6.000 1.74697 53.30
21 -17.35146 DD[21]
22 ∞ 1.000 1.51680 64.20
23 ∞ 7.432
[表6]
实施例3
无限远 0.2m
f 48.504 -
fnear - 48.600
Bf 18.091 -
FNo. 2.84 3.13
2ω(°) 21.4 21.4
DD[15] 2.432 7.110
DD[21] 10.000 5.322
[实施例4]
将实施例4的成像镜头的剖视图示于图5中。实施例4的成像镜头从物体侧朝向像侧依次由具有正屈光力的第1透镜组G1及具有正屈光力的第2透镜组G2构成。在从远距离物体向近距离物体进行对焦时，第1透镜组G1相对于像面Sim固定，第2透镜组G2向像侧移动。第1透镜组G1从物体侧朝向像侧依次由第1a子透镜组G1a、孔径光圈St及第1b子透镜组G1b构成。第1a子透镜组G1a由透镜La1这1片透镜构成。第1b子透镜组G1b从物体侧朝向像侧依次由透镜Lb1～Lb3这3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～L22这2片透镜构成。将实施例4的成像镜头的基本透镜数据示于表7中，将规格及可变面间隔示于表8中，将各像差图示于图13中。另外，在图5、表8及图13中示出对焦于无限远物体的状态及对焦于物体距离为 0.5m(米)的物体的状态的数据。
[表7]
实施例4
面编号 R D Nd νd
1 16.48350 4.241 1.73505 54.50
2 93.10077 5.424
3(St) ∞ 3.264
4 -23.89481 3.836 1.71553 29.22
5 10.90260 1.081
6 25.69589 3.729 1.59522 67.73
7 -23.77895 5.928
8 40.93421 3.629 1.85001 41.92
9 -22.85744 DD[9]
10 -22.19668 1.000 1.85000 43.00
11 13.67892 5.387
12 74.35211 4.873 1.65733 49.13
13 -13.58435 DD[13]
14 ∞ 1.000 1.51680 64.20
15 ∞ 2.236
[表8]
实施例4
无限远 0.5m
f 48.471 -
fnear - 48.569
Bf 12.895 -
FNo. 2.86 2.88
2ω(°) 13.4 13.4
DD[9] 2.362 4.353
DD[13] 10.000 8.009
[实施例5]
将实施例5的成像镜头的剖视图示于图6中。实施例5的成像镜头从物体侧朝向像侧依次由具有正屈光力的第1透镜组G1及具有正屈光力的第2透镜组G2构成。在从远距离物体向近距离物体进行对焦时，第1透镜组G1相对于像面Sim固定，第2透镜组G2向像侧移动。第1透镜组G1从物体侧朝向像侧依次由第1a子透镜组G1a、孔径光圈St及第1b子透镜组G1b构成。第1a子透镜组G1a从物体侧朝向像侧依次由透镜La1～La3这3片透镜构成。第1b子透镜组G1b从物体侧朝向像侧依次由透镜Lb1～Lb5这5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～L23这3片透镜构成。将实施例5 的成像镜头的基本透镜数据示于表9中，将规格及可变面间隔示于表10中，将各像差图示于图14中。
[表9]
实施例5
面编号 R D Nd νd
1 53.45838 2.480 1.80610 40.93
2 -566.43434 2.330
3 58.98162 1.000 1.53775 74.70
4 11.45178 5.703
5 60.18258 3.390 1.91865 19.07
6 375.07745 8.257
7(St) ∞ 3.522
8 -17.73423 7.776 1.73492 39.00
9 50.10187 3.397 1.59522 67.73
10 -20.49550 0.200
11 -620.83841 2.219 1.75202 52.80
12 -27.63137 0.200
13 33.45951 2.300 1.53618 74.43
14 -189.93249 0.200
15 17.48574 2.417 1.52139 76.71
16 46.71096 DD[16]
17 238.16661 1.000 1.85000 22.50
18 12.50698 9.272
19 -3719.28107 2.531 1.95906 17.47
20 -33.97888 1.780
21 -18.04970 7.396 1.65046 41.59
22 -16.90555 DD[22]
23 ∞ 1.000 1.51680 64.20
24 ∞ 3.848
[表10]
实施例5
无限远 0.2m
f 25.756 -
fnear - 25.778
Bf 14.508 -
FNo. 2.82 2.90
2ω(°) 39.0 39.2
DD[16] 3.130 4.068
DD[22] 10.000 9.062
[实施例6]
将实施例6的成像镜头的剖视图示于图7中。实施例6的成像镜头从物体侧朝向像侧依次由具有正屈光力的第1透镜组G1及具有正屈光力的第2透镜组G2构成。在从远距离物体向近距离物体进行对焦时，第1透镜组G1相对于像面Sim固定，第2透镜组G2向像侧移动。第1透镜组G1从物体侧朝向像侧依次由孔径光圈St及第1b子透镜组G1b构成。即，实施例6的成像镜头是在比孔径光圈St更靠物体侧不存在透镜的系统。第1b子透镜组G1b从物体侧朝向像侧依次由透镜Lb1～Lb4这4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～L22这2片透镜构成。将实施例6的成像镜头的基本透镜数据示于表11中，将规格及可变面间隔示于表12中，将各像差图示于图15 中。另外，在图7、表12及图15中示出对焦于无限远物体的状态及对焦于物体距离为0.5m(米)的物体的状态的数据。
[表11]
实施例6
面编号 R D Nd νd
1(St) ∞ 5.805
2 -10.09399 1.025 1.57927 40.14
3 32.03424 1.204
4 -56.97976 2.527 1.82180 45.82
5 -16.50326 0.200
6 35.91542 3.578 1.70200 56.40
7 -25.72621 0.200
8 30.30771 4.873 1.60298 61.04
9 -39.17185 DD[9]
10 -65.61842 1.000 1.82407 23.83
11 13.08880 9.775
12 70.40420 3.235 1.85000 41.31
13 -28.01034 DD[13]
14 ∞ 1.000 1.51680 64.20
15 ∞ 0.860
[表12]
实施例6
无限远 0.5m
f 25.512 -
fnear - 25.542
Bf 11.520 -
FNo. 2.83 2.88
2ω(°) 25.6 25.6
DD[9] 5.293 5.838
DD[13] 10.000 9.455
[实施例7]
将实施例7的成像镜头的剖视图示于图8中。实施例7的成像镜头从物体侧朝向像侧依次由具有正屈光力的第1透镜组G1及具有正屈光力的第2透镜组G2构成。在从远距离物体向近距离物体进行对焦时，第1透镜组G1相对于像面Sim固定，第2透镜组G2向像侧移动。第1透镜组G1从物体侧朝向像侧依次由第1a子透镜组G1a、孔径光圈St及第1b子透镜组G1b构成。第1a子透镜组G1a从物体侧朝向像侧依次由透镜La1～La3这3片透镜构成。第1b子透镜组G1b从物体侧朝向像侧依次由透镜Lb1～Lb4这4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～L23这3片透镜构成。将实施例7 的成像镜头的基本透镜数据示于表13中，将规格及可变面间隔示于表14中，将各像差图示于图16中。
[表13]
实施例7
面编号 R D Nd νd
1 34.19932 5.289 1.71833 32.38
2 -1096.63098 0.200
3 20.75365 3.808 1.59522 67.73
4 34.84796 1.078 1.51999 64.23
5 11.96163 5.094
6(St) ∞ 5.861
7 -13.46203 3.719 1.77171 27.93
8 51.61499 6.010 1.59522 67.73
9 -17.97847 3.024
10 25135.40670 6.000 1.80618 47.38
11 -32.02550 0.200
12 30.89268 2.853 1.74995 53.01
13 325.22326 DD[13]
14 78.69690 1.000 1.98929 23.17
15 15.24617 4.344
16 54.18708 6.000 2.00001 15.00
17 -335.09932 8.722
18 -22.57582 6.000 1.80853 36.27
19 -18.30600 DD[19]
20 ∞ 1.000 1.51680 64.20
21 ∞ 7.743
[表14]
实施例7
无限远 0.2m
f 48.509 -
fnear - 48.113
Bf 18.402 -
FNo. 2.85 3.09
2ω(°) 21.4 21.6
DD[13] 2.407 7.137
DD[19] 10.000 5.270
表15中示出实施例1～7的成像镜头的条件式(1)～(7)的对应值。实施例1～7以d线为基准波长。在表15中示出d线基准下的值。
[表15]
式编号 条件式 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 实施例7
(1) sbH/f1b 0.97 0.97 0.98 0.97 1.13 0.97 1.02
(2) f/f2 0.017 0.012 0.011 0.027 0.011 0.030 -0.047
(3) h21/h22 0.570 0.537 0.546 0.547 0.485 0.542 0.557
(4) Ffsr/ds 0.417 0.558 0.572 0.409 0.032 0.000 0.564
(5) Ff1b/ds 0.435 0.573 0.586 0.450 0.487 0.000 0.505
(6) Bf/dsp 1.294 1.596 1.510 1.485 1.245 1.985 1.680
(7) Bf1/d 6.612 10.770 8.224 4.725 10.770 2.898 8.141
接着，对本实用新型的实施方式所涉及的摄像装置进行说明。图17中，作为本实用新型的实施方式的摄像装置的一例，示出使用了本实用新型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。作为摄像装置10，例如能够举出FA用摄像机、MV用摄像机或监控摄像机。
摄像装置10具备成像镜头1、配置在成像镜头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、及用于进行成像镜头1的对焦的聚焦控制部7。在图17中概念性地图示了成像镜头1 所具有的第1透镜组G1及第2透镜组G2。成像元件5为拍摄通过成像镜头1 而形成的被摄体的像并将其转换为电信号的构件，例如能够使用CCD或CMOS 等。成像元件5以其成像面与成像镜头1的像面一致的方式配置。摄像装置10 具备本实用新型的实施方式所涉及的成像镜头1，因此由对焦引起的摄像范围的变动小，能够与摄影距离无关地获取良好的图像。
以上，举出实施方式及实施例对本实用新型进行了说明，但本实用新型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、折射率及色散系数并不限定于上述各数值实施例中示出的值，也可以采用其他值。
例如，上述实施例中举出了从无限远物体向近距离物体进行对焦的镜头系统，但本实用新型可适用于从有限距离的远距离物体向近距离物体进行对焦的成像镜头是显而易见的。
并且，关于本实用新型的实施方式所涉及的摄像装置，也不限定于上述例，能够设为数码相机及车载用摄像机等各种方式。

Claims (14)

1.一种成像镜头，其特征在于，
从物体侧朝向像侧依次由在对焦时相对于像面固定且具有正屈光力的第1透镜组以及在从远距离物体向近距离物体进行对焦时向像侧移动的第2透镜组构成，
所述第1透镜组从最靠像侧依次连续地具备具有正屈光力的第1b子透镜组及孔径光圈，
在对焦于无限远物体的状态下，
将sbH设为从所述孔径光圈至所述第1b子透镜组的物体侧主点为止的距离，
将f1b设为所述第1b子透镜组的焦距，
将f设为整个系统的焦距，
将f2设为所述第2透镜组的焦距时，所述成像镜头满足以下表示的条件式(1)及(2)：
0.5＜sbH/f1b＜1.5 (1)；
-0.2＜f/f2＜0.2 (2)。
2.根据权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，
在对焦于无限远物体的状态下，
将h21设为所述第2透镜组的最靠物体侧的透镜面上的近轴轴上光线的高度，
将h22设为所述第2透镜组的最靠像侧的透镜面上的近轴轴上光线的高度时，所述成像镜头满足以下表示的条件式(3)：
0.3＜h21/h22＜0.8 (3)。
3.根据权利要求1或2所述的成像镜头，其特征在于，
在对焦于无限远物体的状态下，
将Ffsr设为从合成所述第1b子透镜组与所述第2透镜组而成的合成光学系统的物体侧焦点至该合成光学系统的最靠物体侧的透镜面为止的光轴上的空气换算距离，
在比所述孔径光圈更靠物体侧存在透镜的系统中将ds设为从在比所述孔径光圈更靠物体侧最接近所述孔径光圈的透镜面至在比所述孔径光圈更靠像侧最接近所述孔径光圈的透镜面为止的光轴上的距离、在比所述孔径光圈更靠物体侧不存在透镜的系统中将ds设为无限大时，所述成像镜头满足以下表示的条件式(4)：
0≤Ffsr/ds＜1 (4)。
4.根据权利要求1或2所述的成像镜头，其特征在于，
将Ff1b设为从所述第1b子透镜组的物体侧焦点至该第1b子透镜组的最靠物体侧的透镜面为止的光轴上的空气换算距离，
在比所述孔径光圈更靠物体侧存在透镜的系统中将ds设为从在比所述孔径光圈更靠物体侧最接近所述孔径光圈的透镜面至在比所述孔径光圈更靠像侧最接近所述孔径光圈的透镜面为止的光轴上的距离、在比所述孔径光圈更靠物体侧不存在透镜的系统中将ds设为无限大时，所述成像镜头满足以下表示的条件式(5)：
0≤Ff1b/ds＜1 (5)。
5.根据权利要求1或2所述的成像镜头，其特征在于，
在对焦于无限远物体的状态下，
将Bf设为以空气换算距离计的整个系统的后焦距，
在比所述孔径光圈更靠物体侧存在透镜的系统中将dsp设为从在比所述孔径光圈更靠物体侧最接近所述孔径光圈的透镜面至在比所述孔径光圈更靠像侧最接近所述孔径光圈的透镜面为止的光轴上的距离、在比所述孔径光圈更靠物体侧不存在透镜的系统中将dsp设为从所述孔径光圈至在比所述孔径光圈更靠像侧最接近所述孔径光圈的透镜面为止在光轴上的距离时，所述成像镜头满足以下表示的条件式(6)：
1＜Bf/dsp＜2 (6)。
6.根据权利要求1或2所述的成像镜头，其特征在于，
在对焦于无限远物体的状态下，
将Bf1设为以空气换算距离计的所述第1透镜组的后焦距，
将d设为所述第1透镜组与所述第2透镜组在光轴上的距离时，所述成像镜头满足以下表示的条件式(7)：
1＜Bf1/d＜20 (7)。
7.根据权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，
所述成像镜头满足以下表示的条件式(1-1)：
0.8＜sbH/f1b＜1.2 (1-1)。
8.根据权利要求1所述的成像镜头，其特征在于，
所述成像镜头满足以下表示的条件式(2-1)：
-0.1＜f/f2＜0.1 (2-1)。
9.根据权利要求2所述的成像镜头，其特征在于，
所述成像镜头满足以下表示的条件式(3-1)：
0.4＜h21/h22＜0.6 (3-1)。
10.根据权利要求3所述的成像镜头，其特征在于，
所述成像镜头满足以下表示的条件式(4-1)：
0≤Ffsr/ds＜0.6 (4-1)。
11.根据权利要求4所述的成像镜头，其特征在于，
所述成像镜头满足以下表示的条件式(5-1)：
0≤Ff1b/ds＜0.6 (5-1)。
12.根据权利要求5所述的成像镜头，其特征在于，
所述成像镜头满足以下表示的条件式(6-1)：
1.2＜Bf/dsp＜2 (6-1)。
13.根据权利要求6所述的成像镜头，其特征在于，
所述成像镜头满足以下表示的条件式(7-1)：
2＜Bf1/d＜15 (7-1)。
14.一种摄像装置，其特征在于，
具备权利要求1至13中任一项所述的成像镜头。
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