成像镜头和摄影装置制造方法及图纸

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

【技术实现步骤摘要】
成像镜头和摄影装置本申请是专利技术名称为“成像镜头和摄影装置”、申请日为2015年9月17日、申请号为201510594310.5、申请人为株式会社理光的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及成像镜头和摄影装置。
技术介绍
目前，被称之为“工业用照相机”得到广泛使用，其中包括正在开发例如机器视觉(MachineVision)用的图像输入装置等。机器视觉的图像输入装置用成像镜头来输入图像，成像镜头能否对需要拍摄的对象物(以下称为作业件)高精度成像十分重要，而且还需要能够良好地补偿各种像差，具有高性能。上述成像镜头还需要具有大口径，用以在摄像装置与作业件之间“工作距离”较大的情况下也能够良好地成像。另外，机器视觉的图像输入装置使用的成像镜头还需要性能稳定，伴随聚焦而发生的镜头性能变动小。专利文献1(JP特开2013-218015号公报)公开了一种能够抑制伴随聚焦而发生的镜头性能变动的光学系统。上述专利文献描述的光学系统(透镜系统)以具有正屈光度的第一正透镜单元和具有正屈光度或负屈光度的第二透镜单元构成。第一透镜单元构成为从物方朝像方依次设置具有正屈光度的透镜单元1a、光圈、具有正屈光度的透镜单元1b，通过该第一透镜单元向物方移动，实行从无穷远物体向近距离物体的聚焦。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供高性能、大口径的新型成像镜头。本专利技术的目的还在于提供伴随聚焦发生的性能变动小的以两组透镜组构成的新型成像镜头。为了达到上述目的，本专利技术提供一种成像镜头，其中：从物方朝像方依次设置具有正屈光度的第一透镜组、光圈、具有正屈光度或负屈光度的第二透镜组，第一透镜组从物方朝像方依次设有第一正透镜、第二正透镜、负透镜、第三正透镜，第二透镜组从物方朝像方依次设有负透镜组和正透镜组，第一透镜组中，第一正透镜和第二正透镜之间的空气间距D1a、与从第一正透镜的物方透镜镜面到第三正透镜的像方透镜镜面在光轴上的距离D1之比满足以下式1，本专利技术还提供另一种成像镜头，其中：从物方朝像方依次设置具有正屈光度的第一透镜组、光圈、具有正屈光度或负屈光度的第二透镜组，第一透镜组从物方朝像方依次设有第一正透镜、第二正透镜、负透镜、第三正透镜，第二透镜组从物方朝像方依次设有负透镜组和正透镜组，在从无穷远物体向近距离物体聚焦时，第二透镜组相对于成像面固定，整个第一透镜组向物方移动，第一透镜组的焦距f1、与在无穷远物体聚焦状态下整个系统的焦距f之比满足以下式11，本专利技术的效果在于，能够获得高性能大口径的新型成像镜头。本专利技术的效果还在于，能够获得伴随聚焦发生的性能变化小的以两组透镜组构成的新型成像镜头。附图说明图1是实施例1的成像镜头的结构示意图。图2是实施例2的成像镜头的结构示意图。图3是实施例3的成像镜头的结构示意图。图4是实施例4的成像镜头的结构示意图。图5是实施例1的成像镜头对无穷远物体合焦状态下的像差图。图6是实施例1的成像镜头对成像倍率为-0.15物体合焦状态下的像差图。图7是实施例1的成像镜头对成像倍率为-0.3物体合焦状态下的像差图。图8是实施例2的成像镜头对无穷远物体合焦状态下的像差图。图9是实施例2的成像镜头对成像倍率为-0.15物体合焦状态下的像差图。图10是实施例2的成像镜头对成像倍率为-0.3物体合焦状态下的像差图。图11是实施例3的成像镜头对无穷远物体合焦状态下的像差图。图12是实施例3的成像镜头对成像倍率为-0.15物体合焦状态下的像差图。图13是实施例3的成像镜头对成像倍率为-0.3物体合焦状态下的像差图。图14是实施例4的成像镜头对无穷远物体合焦状态下的像差图。图15是实施例4的成像镜头对成像倍率为-0.15物体合焦状态下的像差图。图16是实施例4的成像镜头对成像倍率为-0.3物体合焦状态下的像差图。图17是本专利技术的摄像装置的一种实施方式的示意图。具体实施方式图1至图4显示四例成像镜头的实施方式。在图1至图4中，图的左方为物方，图的右方为像方。图1至图4均是成像镜头处于“无穷远合焦状态”下的镜头结构的示意图。为了简便，以下图1至图4采用统一的标记。在这些图中，标记G1表示第一透镜组，G2表示第二透镜组，S表示光圈，Im表示成像面。设定这些实施方式的成像镜头用摄像元件拍摄成像图像，图1至图4中的标记CG表示摄像元件的玻璃盖。玻璃盖CG具有平行平板形状，摄像元件的受光面与成像面Im一致。玻璃盖CG具有密封并保护摄像元件受光面的作用，同时也可以兼备红外线滤光器等各种滤光器作用。第一透镜组G具有正屈光度，第二透镜组具有正屈光度或负屈光度。为此，图1至图4所示的实施方式的成像镜头构成为，从物方向像方依次设有具有正屈光度的第一透镜组G1、光圈S、具有正屈光度或负屈光度的第二透镜组G2。从无穷远物体向近距离物体的聚焦时，第二透镜组G2相对于成像面Im固定，整个第一透镜组G1向物方移动。即聚焦时，第二透镜组G2与成像面Im之间的位置保持关系不变，而第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的间距发生变化。在第一透镜组G1中从物方向像方依次设有第一正透镜L11、第二正透镜L12、负透镜L13、第三正透镜L14。第二透镜组G2中从物方向像方依次设有负透镜组G2N、正透镜组GP。在图1至图4所示的实施方式的成像镜头中，负透镜组G2N以两片透镜L21和L22构成，正透镜组G2P以一片透镜L23构成。物方为正屈光度、像方为负屈光度的成像镜头被称之为远摄方式镜头。远摄方式镜头由于屈光度分布为从物方向像方为由正到负，为非对称分布，因而在一般情况下像差补偿比较困难。尤其是伴随镜头采用大口径而发生的球面像差、彗形像差、轴向色差难以补偿。如果在从无穷远物体向近距离物体聚焦时，使得位于物方并具有正屈光度的部分单纯地完全伸出，则镜头与需要合焦的物体的物体距离变化会造成各种像差的发生。也就是说，远射型成像镜头的透镜性能更加容易随着聚焦而变化。本专利技术人发现，如上所述，将第一透镜组构成为从物方向像方依次设置第一正透镜、第二正透镜、负透镜、第三正透镜，能够对伴随大口径而发生的球面像差、彗形像差、以及轴向色差进行充分补偿。第一透镜组因轴向光束较粗，因而对伴随大口径而发生的球面像差和彗形象差的补偿十分重要。在第一透镜组的第一正透镜(图1至图4中的第一正透镜L11)的物方镜面和负透镜(图1至图4中的负透镜L13)的像方镜面之间调整像差，将有助于球面像差以及彗形像差的补偿。适当设定第一正透镜和第二正透镜的空气间隔：D1a，对上述补偿效果十分重要。式1用来限定上述空气间隔D1a、与第一透镜组中光轴上第一正透镜的物方镜面与第三正透镜的像方镜面之间距离D1之比的范围。以下，上述距离D1也称为第一透镜组厚度。如果式1的比值为0.50以上，则空气间隔D1a相对于第一透镜组厚度D1过大，从而使得负透镜以及第三透镜组的厚度或间距过小。而如果式1的比值为0.15以下，则难以通过在第一正透镜的物方镜面和负透镜的像方镜面之间调整像差来补偿像差。因此，式1范围以外将使得第一透镜组内部的像差补偿变得困难。而满足式1，则有可能在第一透镜组内部获得良好的像差补偿，有利于整个系统的球面像差和彗形像差的补偿。优选本专利技术的成像镜头的上述构成，在式1的基础上，还满足以下式2、式6、式7、式8、式9中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种成像镜头，其中：从物方朝像方依次设置具有正屈光度的第一透镜组、光圈、具有正屈光度或负屈光度的第二透镜组，第一透镜组从物方朝像方依次设有第一正透镜、第二正透镜、负透镜、第三正透镜，第二透镜组从物方朝像方依次设有负透镜组和正透镜组，在从无穷远物体向近距离物体聚焦时，第二透镜组相对于成像面固定，整个第一透镜组向物方移动，第一透镜组的焦距f1、与在无穷远物体聚焦状态下整个系统的焦距f之比满足以下式11，

【技术特征摘要】
2014.09.17 JP 2014-189093;2014.09.17 JP 2014-189451.一种成像镜头，其中：从物方朝像方依次设置具有正屈光度的第一透镜组、光圈、具有正屈光度或负屈光度的第二透镜组，第一透镜组从物方朝像方依次设有第一正透镜、第二正透镜、负透镜、第三正透镜，第二透镜组从物方朝像方依次设有负透镜组和正透镜组，在从无穷远物体向近距离物体聚焦时，第二透镜组相对于成像面固定，整个第一透镜组向物方移动，第一透镜组的焦距f1、与在无穷远物体聚焦状态下整个系统的焦距f之比满足以下式11，2.根据权利要求1所述的成像镜头，其中，在从无穷远物体向近距离物体聚焦时，光圈和第二透镜组一起相对于成像面固定。3.根据权利要求1或2所述的成像镜头，其中，从无穷远物体向成像倍率为-0.15倍的物体聚焦时的第一透镜组的移动量M1、与无穷远物体聚焦状态下整个系统的焦距f之比满足以下式12，4.根据权利要求1至3中任意一项所述的成像镜头，其中，从无穷远物体向成像倍率为-0.3倍的物体聚焦时的第一透镜组的移动量M2、与无穷远物体聚焦状态下整个系统的焦距f之比满足以下式13，5.根据权利要求1至4中任意一项所述的成像镜头，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：须藤芳文，
申请(专利权)人：株式会社理光，
类型：发明
国别省市：日本,JP