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CN111512203B - 光学系统以及光学设备 - Google Patents

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CN111512203B CN201780097705.1A CN201780097705A CN111512203B CN 111512203 B CN111512203 B CN 111512203B CN 201780097705 A CN201780097705 A CN 201780097705A CN 111512203 B CN111512203 B CN 111512203B
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Abstract

光学系统(LS)具备满足以下条件式的透镜(L22、L33)：νdLZ<35.0、0.702<θgFLZ+(0.00316×νdLZ)其中，νdLZ：透镜的以d线为基准的阿贝数θgFLZ：透镜的相对部分色散，在设透镜的对g线的折射率为ngLZ、设透镜的对F线的折射率为nFLZ、设透镜的对C线的折射率为nCLZ时，通过下式被定义，θgFLZ＝(ngLZ‑nFLZ)/(nFLZ‑nCLZ)。

Description

光学系统以及光学设备
技术领域
本发明涉及光学系统、光学设备以及光学系统的制造方法。
背景技术
近年来，在数码相机和摄像机等拍摄装置中使用的拍摄元件正在推进高像素化。设置于使用了这种拍摄元件的拍摄装置的摄影镜头优选为如下的镜头：除了球面像差、彗差等基础像差(单一波长的像差)以外，还良好地对色差进行校正，以在白色光源下在像的颜色中没有模糊，且具有高分辨率。特别是，优选的是，在色差的校正中，除了初级消色差以外，还良好地校正二级光谱。作为校正色差的手段，例如公知有使用具有反常色散特性的树脂材料的方法(例如，参照专利文献1)。如上所述，伴随近年来的拍摄元件的高像素化，期望实现良好地对各像差进行了校正的摄影镜头。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-194609号公报
发明内容
第1方式的光学系统具有满足以下条件式的透镜：
νdLZ<35.0
0.702<θgFLZ+(0.00316×νdLZ)
其中，νdLZ：所述透镜的以d线为基准的阿贝数
θgFLZ：所述透镜的相对部分色散，在设所述透镜的对g线的折射率为ngLZ、设所述透镜的对F线的折射率为nFLZ、设所述透镜的对C线的折射率为nCLZ时，通过下式被定义，
θgFLZ＝(ngLZ-nFLZ)/(nFLZ-nCLZ)。
第2方式的光学设备，构成为具备上述光学系统。
第3方式的光学系统的制造方法，以具有满足以下条件式的透镜的方式，在镜头镜筒内配置各透镜：
νdLZ<35.0
0.702<θgFLZ+(0.00316×νdLZ)
其中，νdLZ：所述透镜的以d线为基准的阿贝数
θgFLZ：所述透镜的相对部分色散，在设所述透镜的对g线的折射率为ngLZ、设所述透镜的对F线的折射率为nFLZ、设所述透镜的对C线的折射率为nCLZ时，通过下式被定义，
θgFLZ＝(ngLZ-nFLZ)/(nFLZ-nCLZ)。
附图说明
图1是第1实施例的光学系统的无限远对焦状态下的透镜结构图。
图2是第1实施例的光学系统的无限远对焦状态下的各像差图。
图3是第2实施例的光学系统的无限远对焦状态下的透镜结构图。
图4(A)、图4(B)以及图4(C)分别是第2实施例的光学系统的广角端状态、中间焦距状态、远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。
图5是第3实施例的光学系统的无限远对焦状态下的透镜结构图。
图6是第3实施例的光学系统的无限远对焦状态下的各像差图。
图7是第4实施例的光学系统的无限远对焦状态下的透镜结构图。
图8(A)、图8(B)以及图8(C)分别是第4实施例的光学系统的广角端状态、中间焦距状态、远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。
图9是第5实施例的光学系统的无限远对焦状态下的透镜结构图。
图10(A)、图10(B)以及图10(C)分别是第5实施例的光学系统的广角端状态、中间焦距状态、远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。
图11是第6实施例的光学系统的无限远对焦状态下的透镜结构图。
图12是第6实施例的光学系统的无限远对焦状态下的各像差图。
图13是第7实施例的光学系统的无限远对焦状态下的透镜结构图。
图14是第7实施例的光学系统的无限远对焦状态下的各像差图。
图15是示出具备本实施方式的光学系统的相机的结构的图。
图16是示出本实施方式的光学系统的制造方法的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图对本实施方式的光学系统和光学设备进行说明。首先，根据图15对具备本实施方式的光学系统的相机(光学设备)进行说明。如图15所示，该相机1是具备本实施方式的光学系统来作为摄影镜头2的数码相机。在相机1中，来自未图示的物体(被摄体)的光通过摄影镜头2被聚光而到达拍摄元件3。由此，来自被摄体的光通过该拍摄元件3被拍摄而作为被摄体图像记录在未图示的存储器。由此，摄影者能够进行基于相机1的被摄体的摄影。另外，该相机可以是无反光镜相机，也可以是具有快速复原反光镜的单反类型的相机。
如图1所示，作为本实施方式的光学系统(摄影镜头)LS的一例的光学系统LS(1)具有满足以下条件式(1)～(2)的透镜(L22、L33)。在本实施方式中，为了与其他的透镜进行区別，有时将满足条件式(1)～(2)的透镜称为特定透镜。
νdLZ<35.0…(1)
0.702<θgFLZ+(0.00316×νdLZ)…(2)
其中，νdLZ：特定透镜的以d线为基准的阿贝数
θgFLZ：特定透镜的相对部分色散，在设特定透镜的对g线的折射率为ngLZ、设特定透镜的对F线的折射率为nFLZ、设特定透镜的对C线的折射率为nCLZ时，通过下式被定义，
θgFLZ＝(ngLZ-nFLZ)/(nFLZ-nCLZ)
另外，特定透镜的以d线为基准的阿贝数νdLZ通过下式被定义，
νdLZ＝(ndLZ-1)/(nFLZ-nCLZ)
根据本实施方式，能够得到在色差的校正中除了初级消色差以外还良好地对二级光谱进行了校正的光学系统以及具备该光学系统的光学设备。本实施方式的光学系统LS可以是图3所示光学系统LS(2)，也可以是图5所示的光学系统LS(3)，也可以是图7所示的光学系统LS(4)。另外，本实施方式的光学系统LS可以是图9所示的光学系统LS(5)，也可以是图11所示的光学系统LS(6)，也可以是图13所示的光学系统LS(7)。
条件式(1)规定特定透镜的以d线为基准的阿贝数的适当范围。通过满足条件式(1)，从而能够良好地进行球面像差、彗差等基础像差的校正和初级色差的校正(消色差)。
当条件式(1)的对应值超过上限值时，例如，在相比孔径光阑S靠物体侧或像侧的部分组中难以进行轴向色差的校正，因此是不优选的。通过将条件式(1)的上限值设定为32.5，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(1)的上限值为32.0、31.5、31.0、30.5、30.0，进一步为29.5。
条件式(2)适当地规定特定透镜的反常色散特性。通过满足条件式(2)，从而在色差的校正中，除了初级消色差以外，还能够良好地对二级光谱进行校正。
当条件式(2)的对应值低于下限值时，特定透镜的反常色散特性变小，因此难以进行色差的校正。通过将条件式(2)的下限值设定为0.704，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(2)的下限值为0.708、0.710、0.712，进一步为0.715。
在本实施方式的光学系统中，特定透镜优选满足以下的条件式(3)。
ndLZ+(0.01425×νdLZ)<2.12…(3)
其中，ndLZ：特定透镜的对d线的折射率
条件式(3)规定特定透镜的对d线的折射率与以d线为基准的阿贝数的适当关系。通过满足条件式(3)，从而能够良好地进行球面像差、彗差等基础像差的校正和初级色差的校正(消色差)。
当条件式(3)的对应值超过上限值时，例如匹兹伐和变小，从而难以进行像面弯曲的校正，因此是不优选的。通过将条件式(3)的上限值设定为2.11，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(3)的上限值为2.10、2.09、2.08、2.07，进一步为2.06。
在本实施方式的光学系统中，特定透镜也可以满足以下的条件式(1-1)。
18.0<νdLZ<35.0…(1-1)
条件式(1-1)是与条件式(1)相同的式，通过满足条件式(1-1)，从而能够良好地进行球面像差、彗差等基础像差的校正和初级色差的校正(消色差)。通过将条件式(1-1)的上限值设定为32.5，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(1-1)的上限值为32.0、31.5、31.0、30.5、30.0，进一步为29.5。另一方面，通过将条件式(1-1)的下限值设定为20.0，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(1-1)的下限值为23.0、23.5、24.0、24.5、25.0、25.5、26.0、26.5、27.0、27.5，进一步为27.7。
在本实施方式的光学系统中，特定透镜优选满足以下的条件式(4)。
1.83<ndLZ+(0.00787×νdLZ)…(4)
条件式(4)规定特定透镜的对d线的折射率与以d线为基准的阿贝数的适当关系。通过满足条件式(4)，从而能够良好地进行球面像差、彗差等基础像差的校正和初级色差的校正(消色差)。
当条件式(4)的对应值低于下限值时，例如特定透镜的折射率变小，从而难以进行基础像差、特别是球面像差的校正，因此是不优选的。通过将条件式(4)的下限值设定为1.84，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(4)的下限值为1.85，进一步为1.86。
在本实施方式的光学系统中，特定透镜优选满足以下的条件式(5)。
1.55<ndLZ…(5)
条件式(5)规定特定透镜的对d线的折射率的适当范围。通过满足条件式(5)，从而能够良好地对彗差、色差(轴向色差和倍率色差)等各像差进行校正。
当条件式(5)的对应值低于下限值时，难以对彗差、色差(轴向色差和倍率色差)等各像差进行校正，是不优选的。通过将条件式(5)的下限值设定为1.58，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(5)的下限值为1.60、1.62、1.65、1.68、1.70，进一步为1.72。
在本实施方式的光学系统中，特定透镜优选满足以下的条件式(6)。
DLZ>0.80…(6)
其中，DLZ：特定透镜的光轴上的厚度[mm]
条件式(6)规定特定透镜的光轴上的厚度的适当范围。通过满足条件式(6)，从而能够良好地对彗差、色差(轴向色差和倍率色差)等各像差进行校正。
当条件式(6)的对应值低于下限值时，难以对彗差、色差(轴向色差和倍率色差)等各像差进行校正，是不优选的。通过将条件式(6)的下限值设定为0.90，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(6)的下限值为1.00、1.10、1.20，进一步为1.30。
在本实施方式的光学系统中，特定透镜优选满足以下的条件式(5-1)和条件式(7)。
ndLZ<1.63…(5-1)
ndLZ-(0.040×νdLZ-2.470)×νdLZ<39.809…(7)
条件式(5-1)是与条件式(5)相同的式，通过满足条件式(5-1)，从而能够良好地对彗差、色差(轴向色差和倍率色差)等各像差进行校正。通过将条件式(5-1)的上限值设定为1.62，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。
条件式(7)规定特定透镜的对d线的折射率与以d线为基准的阿贝数的适当关系。通过满足条件式(7)，从而能够良好地进行球面像差、彗差等基础像差的校正和初级色差的校正(消色差)。
当条件式(7)的对应值超过上限值时，例如匹兹伐和变小，从而难以进行像面弯曲的校正，因此是不优选的。通过将条件式(7)的上限值设定为39.800，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。
在本实施方式的光学系统中，特定透镜优选满足以下的条件式(8)。
ndLZ-(0.020×νdLZ-1.080)×νdLZ<16.260…(8)
条件式(8)规定特定透镜的对d线的折射率与以d线为基准的阿贝数的适当关系。通过满足条件式(8)，从而能够良好地进行球面像差、彗差等基础像差的校正和初级色差的校正(消色差)。
当条件式(8)的对应值超过上限值时，例如匹兹伐和变小，从而难以进行像面弯曲的校正，因此是不优选的。通过将条件式(8)的上限值设定为16.240，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。
在本实施方式的光学系统中，特定透镜也可以满足以下的条件式(1-2)。
18.0<νdLZ<27.0…(1-2)
条件式(1-2)是与条件式(1)相同的式，通过满足条件式(1-2)，从而能够良好地进行球面像差、彗差等基础像差的校正和初级色差的校正(消色差)。通过将条件式(1-2)的上限值设定为26.6，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(1-2)的上限值为26.3、26.0、25.7，进一步为25.4。另一方面，通过将条件式(1-2)的下限值设定为21.0，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(1-2)的下限值为21.5、22.0、22.5，进一步为23.0。
在本实施方式的光学系统中，特定透镜也可以满足以下的条件式(5-2)。
1.700<ndLZ<1.850…(5-2)
条件式(5-2)是与条件式(5)相同的式，通过满足条件式(5-2)，从而能够良好地对彗差、色差(轴向色差和倍率色差)等各像差进行校正。通过将条件式(5-2)的上限值设定为1.830，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(5-2)的上限值为1.810、1.790、1.770，进一步为1.764。另一方面，通过将条件式(5-2)的下限值设定为1.709，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(5-2)的下限值为1.718、1.727、1.736，进一步为1.745。
在本实施方式的光学系统中，特定透镜也可以满足以下的条件式(2-1)。
0.702<θgFLZ+(0.00316×νdLZ)<0.900…(2-1)
条件式(2-1)是与条件式(2)相同的式，通过满足条件式(2-1)，从而在色差的校正中，除了初级消色差以外，还能够良好地对二级光谱进行校正。通过将条件式(2-1)的上限值设定为0.850，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(2-1)的上限值为0.800，进一步为0.720。另一方面，通过将条件式(2-1)的下限值设定为0.704，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(2-1)的下限值为0.706。
在本实施方式的光学系统中，特定透镜也可以满足以下的条件式(5-3)。
1.550<ndLZ<1.700…(5-3)
条件式(5-3)是与条件式(5)相同的式，通过满足条件式(5-3)，从而能够良好地对彗差、色差(轴向色差和倍率色差)等各像差进行校正。通过将条件式(5-3)的上限值设定为1.699，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(5-3)的上限值为1.698、1.697、1.696，进一步为1.695。另一方面，通过将条件式(5-3)的下限值设定为1.560，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(5-3)的下限值为1.570、1.580、1.590，进一步为1.600。
在本实施方式的光学系统中，特定透镜也可以满足以下的条件式(1-3)。
27.0<νdLZ<35.0…(1-3)
条件式(1-3)是与条件式(1)相同的式，通过满足条件式(1-3)，从而能够良好地进行球面像差、彗差等基础像差的校正和初级色差的校正(消色差)。通过将条件式(1-3)的上限值设定为34.5，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(1-3)的上限值为34.0、33.5，进一步为32.9。另一方面，通过将条件式(1-3)的下限值设定为28.0，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(1-3)的下限值为29.0、30.0，进一步为31.0。
在本实施方式的光学系统中，特定透镜也可以满足以下的条件式(5-4)。
1.550<ndLZ<1.700…(5-4)
条件式(5-4)是与条件式(5)相同的式，通过满足条件式(5-4)，从而能够良好地对彗差、色差(轴向色差和倍率色差)等各像差进行校正。通过将条件式(5-4)的上限值设定为1.675，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(5-4)的上限值为1.660、1.645、1.630，进一步为1.615。另一方面，通过将条件式(5-4)的下限值设定为1.560，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(5-4)的下限值为1.570、1.580、1.590，进一步为1.600。
在本实施方式的光学系统中，特定透镜也可以满足以下的条件式(1-4)。
25.0<νdLZ<31.0…(1-4)
条件式(1-4)是与条件式(1)相同的式，通过满足条件式(1-4)，从而能够良好地进行球面像差、彗差等基础像差的校正和初级色差的校正(消色差)。通过将条件式(1-4)的上限值设定为30.9，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(1-4)的上限值为30.8。另一方面，通过将条件式(1-4)的下限值设定为25.6，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(1-4)的下限值为26.0、26.4，进一步为26.8。
在本实施方式的光学系统中，特定透镜也可以满足以下的条件式(5-5)。
1.550<ndLZ<1.800…(5-5)
条件式(5-5)是与条件式(5)相同的式，通过满足条件式(5-5)，从而能够良好地对彗差、色差(轴向色差和倍率色差)等各像差进行校正。通过将条件式(5-5)的上限值设定为1.770，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(5-5)的上限值为1.745、1.720，进一步为1.695。另一方面，通过将条件式(5-5)的下限值设定为1.565，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(5-5)的下限值为1.590、1.605，进一步为1.622。
本实施方式的光学系统，优选的是，具有配置于最靠物体侧的物体侧透镜，特定透镜相比物体侧透镜配置于像侧。由此，能够良好地对彗差、色差(轴向色差和倍率色差)等各像差进行校正。
本实施方式的光学系统，优选的是，具有配置于最靠像侧的像侧透镜，特定透镜相比像侧透镜配置于物体侧。由此，能够良好地对彗差、色差(轴向色差和倍率色差)等各像差进行校正。
在本实施方式的光学系统中，特定透镜优选为玻璃透镜。由此，与材料为树脂的情况相比，能够得到耐老化且耐温度变化等环境变化的透镜。
接着，参照图16，对上述光学系统LS的制造方法进行概述。首先，配置至少一个透镜(步骤ST1)。此时，以这些透镜中的至少一个(特定透镜)满足上述条件式(1)～(2)等的方式，在镜头镜筒内配置各透镜(步骤ST2)。根据这种制造方法，能够制造在色差的校正中除了初级消色差以外还良好地对二级光谱进行了校正的光学系统。
实施例
以下，根据附图对本实施方式的实施例的光学系统LS进行说明。图1、图3、图5、图7、图9、图11、图13是示出第1～第7实施例的光学系统LS{LS(1)～LS(7)}的结构和光焦度分配的剖视图。在第1实施例的光学系统LS(1)、第3实施例的光学系统LS(3)以及第6～第7实施例的光学系统LS(6)～LS(7)的剖视图中，与“对焦”这样的文字一起用箭头表示对焦透镜组从无限远向近距离物体进行对焦时的移动方向。在第2实施例的光学系统LS(2)和第4～第5实施例的光学系统LS(4)～LS(5)的剖视图中，用箭头示出从广角端状态(W)向远焦端状态(T)进行变倍时的各透镜组沿着光轴的移动方向。
在这些图1、图3、图5、图7、图9、图11、图13中，通过符号G与数字的组合来表示各透镜组，通过符号L与数字的组合来表示各透镜。在该情况下，为了防止符号、数字的种类和数量变多而变得复杂，对每个实施例分别独立地使用符号与数字的组合来表示透镜组等。因此，即使在实施例间使用相同的符号与数字的组合，也不意味着是相同的结构。
以下示出表1～表7，其中，表1是表示第1实施例中的各参数数据的表，表2是表示第2实施例中的各参数数据的表，表3是表示第3实施例中的各参数数据的表，表4是表示第4实施例中的各参数数据的表，表5是表示第5实施例中的各参数数据的表，表6是表示第6实施例中的各参数数据的表，表7是表示第7实施例中的各参数数据的表。在各实施例中，作为像差特性的计算对象，选择d线(波长λ＝587.6nm)、g线(波长λ＝435.8nm)、C线(波长λ＝656.3nm)、F线(波长λ＝486.1nm)。
在[全体参数]的表中，f表示镜头整个系统的焦距，FNО表示F值，2ω表示视场角(单位为°(度)，ω为半视场角)，Y表示像高。TL表示在无限远对焦时的光轴上的从透镜最前面到透镜最终面为止的距离加上BF而得到的距离，BF表示无限远对焦时的光轴上的从透镜最终面到像面I为止的距离(后焦距)。另外，在光学系统为变倍光学系统时，这些值分别对广角端(W)、中间焦距(M)、远焦端(T)的各变倍状态示出。
在[透镜参数]的表中，面编号表示沿着光线的行进方向的从物体侧起的光学面的顺序，R表示各光学面的曲率半径(使曲率中心位于像侧的面为正的值)，D表示从各光学面到下一个光学面(或像面)为止的光轴上的距离、即面间隔，nd表示光学部件的材料的对d线的折射率，νd表示光学部件的材料的以d线为基准的阿贝数，θgF表示光学部件的材料的相对部分色散。曲率半径的“∞”表示平面或开口，(光圈S)表示孔径光阑S。省略空气的折射率nd＝1.00000的记载。在光学面为非球面时，在面编号上附上*a标记，在光学面为衍射光学面时，在面编号上附上*b标记，在曲率半径R的栏中表示近轴曲率半径。
设光学部件的材料的对g线(波长λ＝435.8nm)的折射率为ng，设光学部件的材料的对F线(波长λ＝486.1nm)的折射率为nF，设光学部件的材料的对C线(波长λ＝656.3nm)的折射率为nC。此时，光学部件的材料的相对部分色散θgF通过下式(A)被定义。
θgF＝(ng-nF)/(nF-nC)…(A)
在[非球面数据]的表中，关于[透镜参数]中所示的非球面，通过下式(B)来表示其形状。X(y)表示从非球面的顶点处的切平面到高度y处的非球面上的位置为止的沿着光轴方向的距离(凹陷量)，R表示基准球面的曲率半径(近轴曲率半径)，κ表示圆锥常数，Ai表示第i次的非球面系数。“E-n”表示“×10-n”。例如，1.234E-05＝1.234×10-5。另外，二次非球面系数A2为0，省略其记载。
X(y)＝(y2/R)/{1+(1-κ×y2/R2)1/2}+A4×y4+A6×y6+A8×y8+A10×y10…(B)
在光学系统具有衍射光学元件时，[衍射光学面数据]中所示的衍射光学面的相位形状ψ通过下式(C)来表示。
ψ(h、m)＝{2π/(m×λ0)}×(C2×h2+C4×h4+C6×h6…)…(C)
其中，
h：相对于光轴垂直的方向的高度，
m：衍射光的衍射级数，
λ0：设计波长，
Ci：相位系数(i＝2、4、…)。
另外，关于任意波长λ和任意衍射级数m下的衍射面的光焦度
Figure GDA0003337822400000141
能够使用最低次的相位系数C2，如下式(D)地表示。
Figure GDA0003337822400000142
在[衍射光学面数据]的表中，关于[透镜参数]中所示的衍射光学面，示出式(C)中的设计波长λ0、衍射级数m、二次相位系数C2、四次相位系数C4。“E-n”与[非球面数据]的表同样地，表示“×10-n”。
在光学系统不是变倍光学系统时，作为[近距离摄影时可变间隔数据]，f表示镜头整个系统的焦距，β表示摄影倍率。另外，在[近距离摄影时可变间隔数据]的表中，示出与各焦距和摄影倍率对应的、在[透镜参数]中面间隔成为“可变”的面编号处的面间隔。
在光学系统为变倍光学系统时，作为[变倍摄影时可变间隔数据]，示出与广角端(W)、中间焦距(M)、远焦端(T)的各变倍状态对应的、在[透镜参数]中面间隔成为“可变”的面编号处的面间隔。另外，在[透镜组数据]的表中，示出各透镜组各自的始面(最靠物体侧的面)和焦距。
在[条件式对应值]的表中，示出与各条件式对应的值。
以下，在所有的参数值中，对于所记载的焦距f、曲率半径R、面间隔D、其他长度等，在没有特别记载的情况下一般使用“mm”，但是即使对光学系统进行比例放大或比例缩小也能够得到相同的光学性能，因此并不限定于此。
到此为止的表的说明在所有的实施例中相同，以下省略重复的说明。
(第1实施例)
使用图1～图2和表1来对第1实施例进行说明。图1是示出本实施方式的第1实施例的光学系统的无限远对焦状态下的透镜结构的图。第1实施例的光学系统LS(1)由从物体侧起依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有负的光焦度的第2透镜组G2以及具有正的光焦度的第3透镜组G3构成。在从无限远物体向近距离(有限距离)物体进行对焦时，第2透镜组G2沿着光轴向像侧移动。孔径光阑S配置在第3透镜组G3的物体侧附近，并与第1透镜组G1和第3透镜组G3同样地，在进行对焦时相对于像面I固定。对各透镜组标号附上的符号(+)或(-)表示各透镜组的光焦度，这在以下的所有实施例中也同样。
第1透镜组G1由从物体侧起依次排列的具有极弱的光焦度的保护玻璃HG、双凸形状的正透镜L11、双凸形状的正透镜L12、双凹形状的负透镜L13以及由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L14和凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L15构成的接合透镜构成。在本实施例中，第1透镜组G1的正透镜L11相当于物体侧透镜。
第2透镜组G2由从物体侧起依次排列的双凹形状的负透镜L21以及由凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L22和双凹形状的负透镜L23构成的接合透镜构成。在本实施例中，第2透镜组G2的正弯月形透镜L22相当于满足条件式(1)～(2)等的透镜(特定透镜)。
第3透镜组G3具备从物体侧起依次排列的具有正的光焦度的第1部分组G31、具有负的光焦度的第2部分组G32以及具有正的光焦度的第3部分组G33。第1部分组G31由从物体侧起依次排列的由双凸形状的正透镜L31和凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L32构成的接合透镜构成。第2部分组G32由从物体侧起依次排列的由双凸形状的正透镜L33和双凹形状的负透镜L34构成的接合透镜以及双凹形状的负透镜L35构成。第3部分组G33由从物体侧起依次排列的双凸形状的正透镜L36以及由双凸形状的正透镜L37和双凹形状的负透镜L38构成的接合透镜构成。在本实施例中，第3透镜组G3的负透镜L38相当于像侧透镜，第3透镜组G3的正透镜L33相当于满足条件式(1)～(2)等的透镜。第3透镜组G3的第2部分组G33构成能够向与光轴垂直的方向移动的防抖透镜组(部分组)，对由手抖等引起的成像位置的位移(像面I上的像抖动)进行校正。另外，在第3透镜组G3中的第2部分组G32与第3部分组G33之间配置有固定光圈(光斑遮挡叶)Sa。
在第3透镜组G3的像侧配置有像面I。在第3透镜组G3与像面I之间配置有能够插拔并更换的光学滤光片FL。作为能够插拔并更换的光学滤光片FL，例如，使用NC滤光片(中性色滤光片)、彩色滤光片、偏振滤光片、ND滤光片(减光滤光片)、IR滤光片(红外线截止滤光片)等。
在以下的表1中，示出第1实施例的光学系统的参数的值。
(表1)
[全体参数]
Figure GDA0003337822400000171
[透镜参数]
Figure GDA0003337822400000172
Figure GDA0003337822400000181
[近距离摄影时可变间隔数据]
Figure GDA0003337822400000182
[条件式对应值]
<正弯月形透镜L22>
条件式(1)、(1-1)、(1-2)、(1-3)、(1-4)
νdLZ＝26.87
条件式(2)、(2-1)
θgFLZ+(0.00316×νdLZ)＝0.7179条件式(3)
ndLZ+(0.01425×νdLZ)＝2.042
条件式(4)
ndLZ+(0.00787×νdLZ)＝1.871
条件式(5)、(5-1)、(5-2)、(5-3)、(5-4)、(5-5)
ndLZ＝1.65940
条件式(6)
DLZ＝4.500
条件式(7)
ndLZ-(0.040×νdLZ-2.470)×νdLZ＝39.148条件式(8)
ndLZ-(0.020×νdLZ-1.080)×νdLZ＝16.239
<正透镜L33>
条件式(1)、(1-1)、(1-2)、(1-3)、(1-4)
νdLZ＝24.66
条件式(2)、(2-1)
θgFLZ+(0.00316×νdLZ)＝0.7049条件式(3)
ndLZ+(0.01425×νdLZ)＝2.101
条件式(4)
ndLZ+(0.00787×νdLZ)＝1.944
条件式(5)、(5-1)、(5-2)、(5-3)、(5-4)、(5-5)
ndLZ＝1.74971
条件式(6)
DLZ＝4.700
条件式(7)
ndLZ-(0.040×νdLZ-2.470)×νdLZ＝38.335
条件式(8)
ndLZ-(0.020×νdLZ-1.080)×νdLZ＝16.220
图2是第1实施例的光学系统的无限远对焦状态下的各像差图。在各像差图中，FNO表示F值，Y表示像高。另外，在球面像差图中示出与最大口径对应的F值或数值孔径的值，在像散图和畸变图中分别示出像高的最大值，在彗差图中示出各像高的值。d表示d线(波长λ＝587.6nm)，g表示g线(波长λ＝435.8nm)，C表示C线(波长λ＝656.3nm)，F表示F线(波长λ＝486.1nm)。在像散图中，实线表示弧矢像面，虚线表示子午像面。另外，在以下所示的各实施例的像差图中，也使用与本实施例相同的符号，并省略重复的说明。
通过各像差图可知，第1实施例的光学系统良好地对各像差进行校正且具有优秀的成像性能。
(第2实施例)
使用图3～图4和表2对第2实施例进行说明。图3是示出本实施方式的第2实施例的光学系统的无限远对焦状态下的透镜结构的图。第2实施例的光学系统LS(2)由从物体侧起依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有负的光焦度的第2透镜组G2、具有正的光焦度的第3透镜组G3、具有正的光焦度的第4透镜组G4、具有负的光焦度的第5透镜组G5以及具有负的光焦度的第6透镜组G6构成。在从广角端状态(W)向远焦端状态(T)进行变倍时，第1～第5透镜组G1～G5分别向图3的箭头所示的方向移动。孔径光阑S配置在第2透镜组G2内。
第1透镜组G1由从物体侧起依次排列的由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11和双凸形状的正透镜L12构成的接合透镜以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L13构成。在本实施例中，第1透镜组G1的负弯月形透镜L11相当于物体侧透镜。在正弯月形透镜L13中的像侧的透镜面配置有衍射光学元件DOE。衍射光学元件DOE例如是彼此不同材质的两种衍射元件要素在同一衍射光栅槽中接触的密接多层型衍射光学元件，通过两种紫外线固化树脂形成具有预定的光栅高度的一阶衍射光栅(相对于光轴为旋转对称形状的衍射光栅)。
第2透镜组G2由从物体侧起依次排列的由双凹形状的负透镜L21和凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L22构成的接合透镜、凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L23以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L24构成。在第2透镜组G2中的正弯月形透镜L23与正弯月形透镜L24之间配置有孔径光阑S。在本实施例中，第2透镜组G2的正弯月形透镜L22相当于满足条件式(1)～(2)等的透镜。第2透镜组G2的由负透镜L21和正弯月形透镜L22构成的接合透镜以及正弯月形透镜L23构成能够向与光轴垂直的方向移动的防抖透镜组(部分组)，对由手抖等引起的成像位置的位移(像面I上的像抖动)进行校正。
第3透镜组G3由从物体侧起依次排列的凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L31以及双凸形状的正透镜L32构成。
第4透镜组G4由从物体侧起依次排列的由双凸形状的正透镜L41和凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L42构成的接合透镜构成。
第5透镜组G5由从物体侧起依次排列的由双凸形状的正透镜L51和双凹形状的负透镜L52构成的接合透镜构成。在本实施例中，通过使第5透镜组G5的全体沿着光轴移动来进行对焦。
第6透镜组G6由从物体侧起依次排列的由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L61和双凸形状的正透镜L62构成的接合透镜、双凹形状的负透镜L63以及凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L64构成。在第6透镜组G6的像侧配置有像面I。在本实施例中，第6透镜组G6的负弯月形透镜L64相当于像侧透镜，第6透镜组G6的负弯月形透镜L61相当于满足条件式(1)～(2)等的透镜。
在以下的表2中，示出第2实施例的光学系统的参数的值。
(表2)
[全体参数]
Figure GDA0003337822400000221
[透镜参数]
Figure GDA0003337822400000222
Figure GDA0003337822400000231
[衍射光学面数据]
第5面
λ0＝587.6
m＝1
C2＝-2.57E-05
C4＝-2.04E-11
[变倍摄影时可变间隔数据]
Figure GDA0003337822400000232
Figure GDA0003337822400000241
[透镜组数据]
Figure GDA0003337822400000242
[条件式对应值]
<正弯月形透镜L22>
条件式(1)、(1-1)、(1-2)、(1-3)、(1-4)
νdLZ＝26.87
条件式(2)、(2-1)
θgFLZ+(0.00316×νdLZ)＝0.7172条件式(3)
ndLZ+(0.01425×νdLZ)＝2.042
条件式(4)
ndLZ+(0.00787×νdLZ)＝1.871
条件式(5)、(5-1)、(5-2)、(5-3)、(5-4)、(5-5)
ndLZ＝1.659398
条件式(6)
DLZ＝3.5689
条件式(7)
ndLZ-(0.040×νdLZ-2.470)×νdLZ＝39.148条件式(8)
ndLZ-(0.020×νdLZ-1.080)×νdLZ＝16.239
<负弯月形透镜L61>
条件式(1)、(1-1)、(1-2)、(1-3)、(1-4)
νdLZ＝26.87
条件式(2)、(2-1)
θgFLZ+(0.00316×νdLZ)＝0.7172
条件式(3)
ndLZ+(0.01425×νdLZ)＝2.042
条件式(4)
ndLZ+(0.00787×νdLZ)＝1.871
条件式(5)、(5-1)、(5-2)、(5-3)、(5-4)、(5-5)
ndLZ＝1.659398
条件式(6)
DLZ＝1.7000
条件式(7)
ndLZ-(0.040×νdLZ-2.470)×νdLZ＝39.148
条件式(8)
ndLZ-(0.020×νdLZ-1.080)×νdLZ＝16.239
图4(A)、图4(B)以及图4(C)分别是第2实施例的光学系统的广角端状态、中间焦距状态、远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。通过各像差图可知，第2实施例的光学系统良好地对各像差进行校正且具有优秀的成像性能。
(第3实施例)
使用图5～图6和表3对第3实施例进行说明。图5是示出本实施方式的第3实施例的光学系统的无限远对焦状态下的透镜结构的图。第3实施例的光学系统LS(3)由从物体侧起依次排列的具有负的光焦度的第1透镜组G1以及具有正的光焦度的第2透镜组G2构成。在从无限远物体向近距离(有限距离)物体进行对焦时，第2透镜组G2沿着光轴向物体侧移动。孔径光阑S配置在第2透镜组G2内。
第1透镜组G1由从物体侧起依次排列的凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11、双凸形状的正透镜L12、双凹形状的负透镜L13以及由双凸形状的正透镜L14和双凹形状的负透镜L15构成的接合透镜构成。在本实施例中，第1透镜组G1的负弯月形透镜L11相当于物体侧透镜，第1透镜组G1的负透镜L15相当于满足条件式(1)～(2)等的透镜。负透镜L13的像侧的透镜面为非球面。
第2透镜组G2由从物体侧起依次排列的双凸形状的正透镜L21、由凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L22和凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L23构成的接合透镜、由双凹形状的负透镜L24和双凸形状的正透镜L25构成的接合透镜、凸面朝向像侧的单侧平面形状的正透镜L26以及凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L27构成。在第2透镜组G2的像侧配置有像面I。在第2透镜组G2中的正透镜L21与正弯月形透镜L22之间配置有孔径光阑S。在本实施例中，第2透镜组G2的正弯月形透镜L27相当于像侧透镜，第2透镜组G2的正弯月形透镜L22相当于满足条件式(1)～(2)等的透镜。正透镜L26的像侧的透镜面为非球面。
在以下的表3中，示出第3实施例的光学系统的参数的值。
(表3)
[全体参数]
Figure GDA0003337822400000261
[透镜参数]
Figure GDA0003337822400000262
Figure GDA0003337822400000271
[非球面数据]
第7面
κ＝0.0000
A4＝-2.99E-06、A6＝-2.39E-08、A8＝1.13E-10、A10＝-3.69E-13
第22面
κ＝0.0000
A4＝2.03E-05、A6＝4.37E-09、A8＝1.85E-10、A10＝-1.33E-12
[近距离摄影时可变间隔数据]
无限远对焦状态 近距离对焦状态
f＝28.7734 β＝-0.2174
D10 9.5660 2.3031
[条件式对应值]
<负透镜L15>
条件式(1)、(1-1)、(1-2)、(1-3)、(1-4)
νdLZ＝24.66
条件式(2)、(2-1)
θgFLZ+(0.00316×νdLZ)＝0.7051
条件式(3)
ndLZ+(0.01425×νdLZ)＝2.101
条件式(4)
ndLZ+(0.00787×νdLZ)＝1.944
条件式(5)、(5-1)、(5-2)、(5-3)、(5-4)、(5-5)
ndLZ＝1.749714
条件式(6)
DLZ＝1.7000
条件式(7)
ndLZ-(0.040×νdLZ-2.470)×νdLZ＝38.335
条件式(8)
ndLZ-(0.020×νdLZ-1.080)×νdLZ＝16.220
<正弯月形透镜L22>
条件式(1)、(1-1)、(1-2)、(1-3)、(1-4)
νdLZ＝26.87
条件式(2)、(2-1)
θgFLZ+(0.00316×νdLZ)＝0.7172
条件式(3)
ndLZ+(0.01425×νdLZ)＝2.042
条件式(4)
ndLZ+(0.00787×νdLZ)＝1.871
条件式(5)、(5-1)、(5-2)、(5-3)、(5-4)、(5-5)
ndLZ＝1.659398
条件式(6)
DLZ＝1.3000
条件式(7)
ndLZ-(0.040×νdLZ-2.470)×νdLZ＝39.148
条件式(8)
ndLZ-(0.020×νdLZ-1.080)×νdLZ＝16.239
图6是第3实施例的光学系统的无限远对焦状态下的各像差图。通过各像差图可知，第3实施例的光学系统良好地对各像差进行校正且具有优秀的成像性能。
(第4实施例)
使用图7～图8和表4对第4实施例进行说明。图7是示出本实施方式的第4实施例的光学系统的无限远对焦状态下的透镜结构的图。第4实施例的光学系统LS(4)由从物体侧起依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有负的光焦度的第2透镜组G2、具有正的光焦度的第3透镜组G3以及具有正的光焦度的第4透镜组G4构成。在从广角端状态(W)向远焦端状态(T)进行变倍时，第1～第4透镜组G1～G4分别向图7的箭头所示方向移动。孔径光阑S配置在第4透镜组G4内。
第1透镜组G1由从物体侧起依次排列的双凸形状的正透镜L11以及由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L12和凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L13构成的接合透镜构成。在本实施例中，第1透镜组G1的正透镜L11相当于物体侧透镜，第1透镜组G1的负弯月形透镜L12相当于满足条件式(1)～(2)等的透镜。
第2透镜组G2由从物体侧起依次排列的由双凹形状的负透镜L21和凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L22构成的接合透镜以及双凹形状的负透镜L23构成。
第3透镜组G3由双凸形状的正透镜L31构成。在本实施例中，在从无限远物体向近距离(有限距离)物体进行对焦时，第3透镜组G3的全体沿着光轴向物体侧移动。
第4透镜组G4由从物体侧起依次排列的由双凸形状的正透镜L41和双凹形状的负透镜L42构成的接合透镜、双凸形状的正透镜L43、由凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L44和双凹形状的负透镜L45构成的接合透镜、双凸形状的正透镜L46以及凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L47构成。在第4透镜组G4的像侧配置有像面I。在第4透镜组G4中的正透镜L43与正弯月形透镜L44之间配置有孔径光阑S。在本实施例中，第4透镜组G4的负弯月形透镜L47相当于像侧透镜。
在以下的表4中，示出第4实施例的光学系统的参数的值。
(表4)
[全体参数]
Figure GDA0003337822400000301
Figure GDA0003337822400000311
[透镜参数]
Figure GDA0003337822400000312
[变倍摄影时可变间隔数据]
Figure GDA0003337822400000321
[透镜组数据]
Figure GDA0003337822400000322
[条件式对应值]
条件式(1)、(1-1)、(1-2)、(1-3)、(1-4)
νdLZ＝31.26
条件式(2)、(2-1)
θgFLZ+(0.00316×νdLZ)＝0.7168条件式(3)
ndLZ+(0.01425×νdLZ)＝2.057
条件式(4)
ndLZ+(0.00787×νdLZ)＝1.858
条件式(5)、(5-1)、(5-2)、(5-3)、(5-4)、(5-5)
ndLZ＝1.61155
条件式(6)
DLZ＝1.7
条件式(7)
ndLZ-(0.040×νdLZ-2.470)×νdLZ＝39.736
条件式(8)
ndLZ-(0.020×νdLZ-1.080)×νdLZ＝15.829
图8(A)、图8(B)以及图8(C)分别是第4实施例的光学系统的广角端状态、中间焦距状态、远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。通过各像差图可知，第4实施例的光学系统良好地对各像差进行校正且具有优秀的成像性能。
(第5实施例)
使用图9～图10和表5对第5实施例进行说明。图9是示出本实施方式的第5实施例的光学系统的无限远对焦状态下的透镜结构的图。第5实施例的光学系统LS(5)由从物体侧起依次排列的具有负的光焦度的第1透镜组G1、具有正的光焦度的第2透镜组G2、具有负的光焦度的第3透镜组G3以及具有正的光焦度的第4透镜组G4构成。在从广角端状态(W)向远焦端状态(T)进行变倍时，第1～第4透镜组G1～G4分别向图9的箭头所示的方向移动。孔径光阑S配置在第1透镜组G1与第2透镜组G2之间，在进行变倍时，与第2透镜组G2一起沿着光轴移动。
第1透镜组G1由从物体侧起依次排列的凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11、凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L12、双凹形状的负透镜L13以及双凸形状的正透镜L14构成。在本实施例中，第1透镜组G1的负弯月形透镜L11相当于物体侧透镜。负弯月形透镜L11的两侧的透镜面为非球面。负透镜L13的像侧的透镜面为非球面。
第2透镜组G2由从物体侧起依次排列的由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L21和凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L22构成的接合透镜以及双凸形状的正透镜L23构成。在本实施例中，第2透镜组G2的负弯月形透镜L21相当于满足条件式(1)～(2)等的透镜。
第3透镜组G3由从物体侧起依次排列的由双凸形状的正透镜L31和双凹形状的负透镜L32构成的接合透镜、凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L33以及双凸形状的正透镜L34构成。在本实施例中，在从无限远物体向近距离(有限距离)物体进行对焦时，第3透镜组G3的负弯月形透镜L33和正透镜L34沿着光轴向像侧移动。
第4透镜组G4由从物体侧起依次排列的由双凸形状的正透镜L41和双凹形状的负透镜L42构成的接合透镜、双凸形状的正透镜L43以及由双凸形状的正透镜L44和双凹形状的负透镜L45构成的接合透镜构成。在第4透镜组G4的像侧配置有像面I。在本实施例中，第4透镜组G4的负透镜L45相当于像侧透镜。负透镜L45的像侧的透镜面为非球面。
在以下的表5中，示出第5实施例的光学系统的参数的值。
(表5)
[全体参数]
Figure GDA0003337822400000341
[透镜参数]
Figure GDA0003337822400000342
Figure GDA0003337822400000351
[非球面数据]
第1面
κ＝1.0000
A4＝3.00E-06、A6＝3.39E-09、A8＝0.00E+00、A10＝0.00E+00
第2面
κ＝1.0000
A4＝-2.11E-05、A6＝0.00E+00、A8＝0.00E+00、A10＝0.00E+00
第7面
κ＝1.0000
A4＝1.75E-05、A6＝-2.74E-08、A8＝1.77E-11、A10＝0.00E+00
第30面
κ＝1.0000
A4＝1.53E-05、A6＝8.95E-09、A8＝0.00E+00、A10＝0.00E+00
[变倍摄影时可变间隔数据]
Figure GDA0003337822400000361
[透镜组数据]
Figure GDA0003337822400000362
[条件式对应值]
条件式(1)、(1-1)、(1-2)、(1-3)、(1-4)
νdLZ＝24.66
条件式(2)、(2-1)
θgFLZ+(0.00316×νdLZ)＝0.7051
条件式(3)
ndLZ+(0.01425×νdLZ)＝2.101
条件式(4)
ndLZ+(0.00787×νdLZ)＝1.944
条件式(5)、(5-1)、(5-2)、(5-3)、(5-4)、(5-5)
ndLZ＝1.74971
条件式(6)
DLZ＝1.050
条件式(7)
ndLZ-(0.040×νdLZ-2.470)×νdLZ＝38.335
条件式(8)
ndLZ-(0.020×νdLZ-1.080)×νdLZ＝16.220
图10(A)、图10(B)以及图10(C)分别是第5实施例的光学系统的广角端状态、中间焦距状态、远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。通过各像差图可知，第5实施例的光学系统良好地对各像差进行校正且具有优秀的成像性能。
(第6实施例)
使用图11～图12和表6对第6实施例进行说明。图11是示出本实施方式的第6实施例的光学系统的无限远对焦状态下的透镜结构的图。第6实施例的光学系统LS(6)由从物体侧起依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有负的光焦度的第2透镜组G2以及具有正的光焦度的第3透镜组G3构成。在从无限远物体向近距离(有限距离)物体进行对焦时，第2透镜组G2沿着光轴向像侧移动。孔径光阑S配置在第3透镜组G3的物体侧附近，并与第1透镜组G1和第3透镜组G3同样地，在进行对焦时相对于像面I固定。
第1透镜组G1由从物体侧起依次排列的具有极弱的光焦度的保护玻璃HG、双凸形状的正透镜L11、双凸形状的正透镜L12、双凹形状的负透镜L13以及由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L14和凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L15构成的接合透镜构成。在本实施例中，第1透镜组G1的正透镜L11相当于物体侧透镜。
第2透镜组G2由从物体侧起依次排列的双凹形状的负透镜L21以及由凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L22和双凹形状的负透镜L23构成的接合透镜构成。
第3透镜组G3由从物体侧起依次排列的双凸形状的正透镜L31、凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L32、由双凸形状的正透镜L33和双凹形状的负透镜L34构成的接合透镜、双凹形状的负透镜L35、双凸形状的正透镜L36、由双凸形状的正透镜L37和双凹形状的负透镜L38构成的接合透镜、由凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L39和凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L40构成的接合透镜、由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L41和凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L42构成的接合透镜、双凹形状的负透镜L43以及由双凸形状的正透镜L44和凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L45构成的接合透镜构成。在本实施例中，第3透镜组G3的负弯月形透镜L45相当于像侧透镜，第3透镜组G3的正弯月形透镜L39相当于满足条件式(1)～(2)等的透镜。
在第3透镜组G3的像侧配置有像面I。在第3透镜组G3中的负透镜L38与正弯月形透镜L39之间，配置有能够插拔并更换的光学滤光片FL。作为能够插拔并更换的光学滤光片FL，例如，使用NC滤光片(中性色滤光片)、彩色滤光片、偏振滤光片、ND滤光片(减光滤光片)、IR滤光片(红外线截止滤光片)等。
在以下的表6中，示出第6实施例的光学系统的参数的值。
(表6)
[全体参数]
Figure GDA0003337822400000391
[透镜参数]
Figure GDA0003337822400000392
Figure GDA0003337822400000401
[近距离摄影时可变间隔数据]
Figure GDA0003337822400000402
Figure GDA0003337822400000411
[条件式对应值]
条件式(1)、(1-1)、(1-2)、(1-3)、(1-4)
νdLZ＝26.84
条件式(2)、(2-1)
θgFLZ+(0.00316×νdLZ)＝0.7168
条件式(3)
ndLZ+(0.01425×νdLZ)＝2.042
条件式(4)
ndLZ+(0.00787×νdLZ)＝1.871
条件式(5)、(5-1)、(5-2)、(5-3)、(5-4)、(5-5)
ndLZ＝1.659398
条件式(6)
DLZ＝6.2000
条件式(7)
ndLZ-(0.040×νdLZ-2.470)×νdLZ＝39.139
条件式(8)
ndLZ-(0.020×νdLZ-1.080)×νdLZ＝16.239
图12是第6实施例的光学系统的无限远对焦状态下的各像差图。通过各像差图可知，第6实施例的光学系统良好地对各像差进行校正且具有优秀的成像性能。
(第7实施例)
使用图13～图14和表7对第7实施例进行说明。图13是示出本实施方式的第7实施例的光学系统的无限远对焦状态下的透镜结构的图。第7实施例的光学系统LS(7)由从物体侧起依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有负的光焦度的第2透镜组G2以及具有正的光焦度的第3透镜组G3构成。在从无限远物体向近距离(有限距离)物体进行对焦时，第2透镜组G2沿着光轴向像侧移动。孔径光阑S配置在第3透镜组G3的物体侧附近，并与第1透镜组G1和第3透镜组G3同样地，在进行对焦时相对于像面I固定。
第1透镜组G1由从物体侧起依次排列的凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L11、由双凸形状的正透镜L12和双凹形状的负透镜L13构成的接合透镜、双凸形状的正透镜L14以及由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L15和凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L16构成的接合透镜构成。在本实施例中，第1透镜组G1的正弯月形透镜L11相当于物体侧透镜。
第2透镜组G2由从物体侧起依次排列的由凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L21和双凹形状的负透镜L22构成的接合透镜以及由凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L23和双凹形状的负透镜L24构成的接合透镜构成。
第3透镜组G3由从物体侧起依次排列的双凸形状的正透镜L31、凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L32、凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L33、双凸形状的正透镜L34、凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L35、由双凸形状的正透镜L36、双凹形状的负透镜L37以及双凸形状的正透镜L38构成的接合透镜、凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L39以及凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L40构成。在本实施例中，第3透镜组G3的负弯月形透镜L40相当于像侧透镜，第3透镜组G3的正透镜L34相当于满足条件式(1)～(2)等的透镜。正弯月形透镜L39的物体侧的透镜面为非球面。
在第3透镜组G3的像侧配置有像面I。在第3透镜组G3中的正弯月形透镜L33与正透镜L34之间，配置有能够插拔并更换的光学滤光片FL。作为能够插拔并更换的光学滤光片FL，例如，使用NC滤光片(中性色滤光片)、彩色滤光片、偏振滤光片、ND滤光片(减光滤光片)、IR滤光片(红外线截止滤光片)等。
在以下的表7中，示出第7实施例的光学系统的参数的值。
(表7)
[全体参数]
Figure GDA0003337822400000431
[透镜参数]
Figure GDA0003337822400000432
Figure GDA0003337822400000441
[非球面数据]
第34面
κ＝1.0000
A4＝8.36373E-06、A6＝2.40160E-09、A8＝0.00000E+00、A10＝0.00000E+00
[近距离摄影时可变间隔数据]
Figure GDA0003337822400000451
[条件式对应值]
条件式(1)、(1-1)、(1-2)、(1-3)、(1-4)
νdLZ＝31.26
条件式(2)、(2-1)
θgFLZ+(0.00316×νdLZ)＝0.7168
条件式(3)
ndLZ+(0.01425×νdLZ)＝2.057
条件式(4)
ndLZ+(0.00787×νdLZ)＝1.858
条件式(5)、(5-1)、(5-2)、(5-3)、(5-4)、(5-5)
ndLZ＝1.611553
条件式(6)
DLZ＝5.0000
条件式(7)
ndLZ-(0.040×νdLZ-2.470)×νdLZ＝39.736
条件式(8)
ndLZ-(0.020×νdLZ-1.080)×νdLZ＝15.829
图14是第7实施例的光学系统的无限远对焦状态下的各像差图。通过各像差图可知，第7实施例的光学系统良好地对各像差进行校正且具有优秀的成像性能。
根据上述各实施例，能够实现如下的光学系统：在色差的校正中，除了初级消色差以外，还良好地对二级光谱进行了校正。
此处，上述各实施例示出本申请发明的一具体例，本申请发明并不限定于此。
另外，能够在不损坏本实施方式的光学系统的光学性能的范围内适当采用以下的内容。
对焦透镜组表示被进行对焦时变化的空气间隔分离的、具有至少一个透镜的部分。即，也可以是使单独或多个透镜组、或者部分透镜组在光轴方向上移动来进行从无限远物体向近距离物体的对焦的对焦透镜组。该对焦透镜组还能够应用于自动对焦，也适合于自动对焦用的(使用了超声波电机等的)电机驱动。
在本实施方式的光学系统的第1、第2实施例中，虽然示出了具有防抖功能的结构，但是本申请并不限定于此，也可以是不具有防抖功能的结构。另外，关于不具有防抖功能的其他实施例，也可以是具有防抖功能的结构。
透镜面可以由球面或平面形成，也可以由非球面形成。在透镜面为球面或平面时，透镜加工和组装调整变得容易，防止由加工和组装调整的误差引起的光学性能的劣化，因此是优选的。另外，即使在像面偏移的情况下，描绘性能的劣化也少，因此是优选的。
在透镜面为非球面时，非球面可以是基于研磨加工的非球面、通过模具将玻璃形成为非球面形状的玻璃模铸非球面、在玻璃的表面将树脂形成为非球面形状的复合型非球面中的任意一种。另外，透镜面也可以是衍射面，也可以使透镜为折射率分布型透镜(GRIN透镜)或塑料透镜。
在各透镜面上，为了减轻眩光和重影并实现高对比度的光学性能，也可以施加在宽波长区域中具有高透射率的增透膜。由此，能够减轻眩光和重影并实现高对比度的高光学性能。
标号说明
G1 第1透镜组 G2 第2透镜组
G3 第3透镜组 G4 第4透镜组
G5 第5透镜组 G6 第6透镜组
I 像面 S 孔径光阑

Claims (19)

1.一种光学系统，具备满足以下条件式的透镜，所述透镜是单透镜，或者是由两个透镜构成的接合透镜中的一个透镜：
νdLZ<35.0
0.702<θgFLZ+(0.00316×νdLZ)<0.800
DLZ>0.80
其中，νdLZ：所述透镜的以d线为基准的阿贝数
θgFLZ：所述透镜的相对部分色散，在设所述透镜的对g线的折射率为ngLZ、设所述透镜的对F线的折射率为nFLZ、设所述透镜的对C线的折射率为nCLZ时，通过下式被定义，
θgFLZ＝(ngLZ-nFLZ)/(nFLZ-nCLZ)
DLZ：所述透镜的光轴上的厚度[mm]。
2.根据权利要求1所述的光学系统，其中，
所述透镜满足以下的条件式：
ndLZ+(0.01425×νdLZ)<2.12
其中，ndLZ：所述透镜的对d线的折射率。
3.根据权利要求1或2所述的光学系统，其中，
所述透镜满足以下的条件式：
18.0<νdLZ<35.0。
4.根据权利要求1所述的光学系统，其中，
所述透镜满足以下的条件式：
1.83<ndLZ+(0.00787×νdLZ)
其中，ndLZ：所述透镜的对d线的折射率。
5.根据权利要求1所述的光学系统，其中，
所述透镜满足以下的条件式：
1.55<ndLZ
其中，ndLZ：所述透镜的对d线的折射率。
6.根据权利要求1所述的光学系统，其中，
所述透镜满足以下的条件式：
ndLZ<1.63
ndLZ-(0.040×νdLZ-2.470)×νdLZ<39.809
其中，ndLZ：所述透镜的对d线的折射率。
7.根据权利要求1所述的光学系统，其中，
所述透镜满足以下的条件式：
ndLZ-(0.020×νdLZ-1.080)×νdLZ<16.260
其中，ndLZ：所述透镜的对d线的折射率。
8.根据权利要求1所述的光学系统，其中，
所述透镜满足以下的条件式：
18.0<νdLZ<27.0。
9.根据权利要求1所述的光学系统，其中，
所述透镜满足以下的条件式：
1.70<ndLZ<1.85
其中，ndLZ：所述透镜的对d线的折射率。
10.根据权利要求1所述的光学系统，其中，
所述透镜满足以下的条件式：
1.55<ndLZ<1.70
其中，ndLZ：所述透镜的对d线的折射率。
11.根据权利要求1所述的光学系统，其中，
所述透镜满足以下的条件式：
27.0<νdLZ<35.0。
12.根据权利要求11所述的光学系统，其中，
所述透镜满足以下的条件式：
1.55<ndLZ<1.70
其中，ndLZ：所述透镜的对d线的折射率。
13.根据权利要求1所述的光学系统，其中，
所述透镜满足以下的条件式：
25.0<νdLZ<31.0。
14.根据权利要求13所述的光学系统，其中，
所述透镜满足以下的条件式：
1.55<ndLZ<1.80
其中，ndLZ：所述透镜的对d线的折射率。
15.根据权利要求1所述的光学系统，其中，
所述光学系统具备配置在最靠物体侧的物体侧透镜，
所述透镜相比所述物体侧透镜配置于像侧。
16.根据权利要求1所述的光学系统，其中，
所述光学系统具备配置在最靠像侧的像侧透镜，
所述透镜相比所述像侧透镜配置于物体侧。
17.根据权利要求1所述的光学系统，其中，
所述透镜为玻璃透镜。
18.根据权利要求1所述的光学系统，其中，
所述透镜的至少任意一个面与空气接触。
19.一种光学设备，构成为具备权利要求1～18中的任意一项所述的光学系统。
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