CN102540412A - 光学系统、光学设备和光学系统制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光学系统、光学设备和光学系统制造方法。该光学系统(WL)以从物体起的顺序包括具有负折射光焦度的第一透镜组(G1)和具有正折射光焦度的第二透镜组(G2)，其中，在从无限远处的物体向在有限距离处的物体聚焦时，第一透镜组(G1)是固定的并且第二透镜组(G2)移动，并且第二透镜组(G2)由比位于第二透镜组(G2)中设置的孔径光阑(S)更接近物体的前组(G2a)和比孔径光阑(S)更接近像的后组(G2b)来形成。

Description

光学系统、光学设备和光学系统制造方法

相关申请

本发明要求日本专利申请No.2010-259967、No.2010-259968、No.2010-259969、No.2011-223412、No.2011-223413和No.2011-223414的权益，它们通过引用结合于此。

技术领域

本发明涉及一种光学系统、光学设备和光学系统制造方法。

背景技术

已经提出了适合于照相机、电子照像机和摄像机的各种广角镜头(例如，日本特开专利公布No.H11-211978(A))。对于这些广角镜头而言，不仅对于像差校正性能的需求而且对于去除作为降低光学性能的一些因素的幻像和眩光(flare)的需求正在增强。因此，对于在透镜表面上执行的防反射涂层要求更高的性能，并且为了满足这个要求，多层膜设计技术和多层膜形成技术持续地进步(例如，日本特开专利公布No.2000-356704(A))。

发明内容

然而，传统广角镜头的一个问题是还没有实现良好的光学性能。另一个问题是容易在广角镜头的光学表面上产生引起幻像和眩光的反射光。

根据上述情况，本发明的目的是提供具有良好光学性能的光学系统和光学设备以及用于制造所述光学系统的方法。本发明的另一个目的是提供具有较少幻像和眩光的、具有良好光学性能的光学系统和光学设备以及用于制造所述光学系统的方法。

为了实现上面的目的，根据本发明的第一光学系统是一种光学系统，以从物体起的顺序包括具有负折射光焦度(refractive power)的第一透镜组和具有正折射光焦度的第二透镜组，其中，在从无限远处的物体向在有限距离处的物体聚焦时，所述第一透镜组是固定的并且所述第二透镜组移动，所述第二透镜组由比所述第二透镜组中设置的孔径光阑更接近所述物体的前组以及比所述孔径光阑更接近像的后组形成，并且满足下面的条件表达式：0.10＜f2a/f2b＜1.00，其中，f2a表示所述第二透镜组的所述前组的焦距，并且f2b表示所述第二透镜组的所述后组的焦距。

在上面的光学系统中，优选的是，满足下面的条件表达式：0.10＜(-f1)/f2＜2.50，其中，f1表示所述第一透镜组的焦距，并且f2表示所述第二透镜组的焦距。

在上面的光学系统中，优选的是，满足下面的条件表达式：0.10＜f2a/f＜1.70，其中，f表示在聚焦在无限远时的所述光学系统的焦距。

在上面的光学系统中，优选的是，满足下面的条件表达式：0.20＜f2/f＜1.55，其中，f2表示所述第二透镜组的焦距，并且f表示在聚焦在无限远时所述光学系统的焦距。

根据本发明的第二光学系统是一种光学系统，以从物体起的顺序包括具有负折射光焦度的第一透镜组和具有正折射光焦度的第二透镜组，其中，在从无限远处的物体向在有限距离处的物体聚焦时，所述第一透镜组是固定的并且所述第二透镜组移动，并且分别满足下面的条件表达式：0.10＜(-f1)/f2＜2.50和0.20＜f2/f＜1.55，其中，f1表示所述第一透镜组的焦距，f2表示所述第二透镜组的焦距，并且f表示聚焦在无限远时的所述光学系统的焦距。

在上面的光学系统中，优选的是，所述第二透镜组进一步包括比位于所述第二透镜组中设置的孔径光阑更接近所述物体的前组以及比所述孔径光阑更接近像的后组，并且满足下面的条件表达式：0.10＜f2a/f2b＜1.00，其中，f2a表示所述第二透镜组的所述前组的焦距，并且f2b表示所述第二透镜组的所述后组的焦距。

在上面的光学系统中，优选的是，所述第二透镜组进一步包括比位于所述第二透镜组中设置的孔径光阑更接近所述物体的前组以及比所述孔径光阑更接近像的后组，并且满足下面的条件表达式：0.10＜f2a/f＜1.70，其中，f2a表示所述第二透镜组的所述前组的焦距。

根据本发明的第三光学系统是一种光学系统，以从物体起的顺序包括具有负折射光焦度的第一透镜组和具有正折射光焦度的第二透镜组，其中，在从无限远处的物体向在有限距离处的物体聚焦时，所述第一透镜组是固定的并且所述第二透镜组移动，所述第二透镜组由比位于所述第二透镜组中设置的孔径光阑更接近所述物体的前组和比所述孔径光阑更接近像的后组形成，并且满足下面的条件表达式：0.10＜f2a/f＜1.70，其中，f2a表示所述第二透镜组的所述前组的焦距，并且f表示聚焦在无限远时的所述光学系统的焦距。

在上面的光学系统中，优选的是，满足下面的条件表达式：0.10＜f2a/f2b＜1.00，其中，f2b表示所述第二透镜组的所述后组的焦距。

在上面的光学系统中，优选的是，满足下面的条件表达式：0.10＜(-f1)/f2＜2.50，其中，f1表示所述第一透镜组的焦距，并且f2表示所述第二透镜组的焦距。

在上面的光学系统中，优选的是，满足下面的条件表达式：0.20＜f2/f＜1.55，其中，f2表示所述第二透镜组的焦距。

在上面的光学系统的每一个中，优选的是，所述第二透镜组的所述后组具有至少一个非球面透镜。

在上面的光学系统的每一个中，优选的是，所述第二透镜组的所述后组具有以从像起的顺序设置的两个正透镜。

在上面的光学系统的每一个中，优选的是，满足下面的条件表达式：(-f1)/f＜5.0。

在上面的光学系统的每一个中，优选的是，所述第一透镜组具有以从物体起的顺序设置的两个负透镜。

在上面的光学系统的每一个中，优选的是，所述第一透镜组具有至少一个非球面透镜。

在上面的光学系统的每一个中，优选的是，所述第一透镜组具有正透镜，并且分别满足下面的条件表达式：n1p＞1.800和v1p＞28.00，其中，n1p表示所述正透镜的折射率的平均值，并且，v1p表示所述正透镜的阿贝数的平均值。

在上面的光学系统的每一个中，优选的是，所述第二透镜组的所述前组和所述后组在从无限远处的物体向在有限距离处的物体聚焦时沿着光轴一体地移动。

在上面的光学系统的每一个中，优选的是，至少在所述第一透镜组和所述第二透镜组的光学表面的一个表面上形成防反射涂层，并且，所述防反射涂层被构造为包括使用湿法工艺形成的至少一层。

在上面的光学系统的每一个中，优选的是，所述防反射涂层是多层膜，并且使用所述湿法工艺形成的所述层是在构成所述多层膜的层的最外表面上的层。

在上面的光学系统的每一个中，优选的是，使用湿法工艺形成的层的折射率是1.30或更小。

在上面的光学系统的每一个中，优选的是，在当从所述孔径光阑看时具有凹形式的光学表面上形成所述防反射涂层。

在上面的光学系统的每一个中，优选的是，当从所述孔径光阑看时具有凹形式的所述光学表面是在所述第一透镜组和所述第二透镜组的透镜中最接近物体的透镜表面。

在上面的光学系统的每一个中，优选的是，当从所述孔径光阑看时具有凹形式的所述光学表面是在所述第一透镜组的透镜中最接近像的透镜表面和在所述第二透镜组的透镜中最接近像的透镜表面。

在上面的光学系统的每一个中，优选的是，在当从所述像平面看时具有凹形式的光学表面上形成所述防反射涂层。

在上面的光学系统的每一个中，优选的是，当从所述像平面看时具有凹形式的所述光学表面是在所述第二透镜组的透镜中最接近物体的透镜表面。

在上面的光学系统的每一个中，优选的是，当从所述像平面看时具有凹形式的所述光学表面是在所述第二透镜组的透镜中最接近像的透镜表面。

根据本发明的光学设备是一种光学设备，其具有在预定表面上形成物体的像的光学系统，其中，根据本发明的所述光学系统之一被用作所述光学系统。

根据本发明的第一光学系统制造方法是一种用于制造光学系统的方法，所述光学系统以从物体起的顺序包括具有负折射光焦度的第一透镜组和具有正折射光焦度的第二透镜组，其中，通过下述方式来实现所述方法：在从无限远处的物体向在有限距离处的物体聚焦时，固定所述第一透镜组并且移动所述第二透镜组，并且其中，所述第二透镜组由比位于所述第二透镜组中设置的孔径光阑更接近所述物体的前组和比所述孔径光阑更接近像的后组形成，并且满足下面的条件表达式：0.10＜f2a/f2b＜1.00，其中，f2a表示所述第二透镜组的所述前组的焦距，并且f2b表示所述第二透镜组的所述后组的焦距。

根据本发明的第二光学系统制造方法是一种用于制造光学系统的方法，所述光学系统以从物体起的顺序包括具有负折射光焦度的第一透镜组和具有正折射光焦度的第二透镜组，其中，通过下述方式来实现所述方法：在从无限远处的物体向在有限距离处的物体聚焦时，固定所述第一透镜组并且移动所述第二透镜组，并且分别满足下面的条件表达式：0.10＜(-f1)/f2＜2.50和0.20＜f2/f＜1.55，其中，f1表示所述第一透镜组的焦距，f2表示所述第二透镜组的焦距，并且f表示聚焦在无限远时的所述光学系统的焦距。

根据本发明的第三光学系统制造方法是一种用于制造光学系统的方法，所述光学系统以从物体起的顺序包括具有负折射光焦度的第一透镜组和具有正折射光焦度的第二透镜组，其中，通过下述方式来实现所述方法：在从无限远处的物体向在有限距离处的物体聚焦时，固定所述第一透镜组并且移动所述第二透镜组，并且其中，所述第二透镜组由比位于所述第二透镜组中设置的孔径光阑更接近所述物体的前组和比所述孔径光阑更接近像的后组形成，并且满足下面的条件表达式：0.10＜f2a/f＜1.70，其中，f2a表示所述第二透镜组的所述前组的焦距，并且f表示聚焦在无限远时的所述光学系统的焦距。

在上面的制造方法的每一个中，优选的是，至少在所述第一透镜组和所述第二透镜组的光学表面的一个表面上形成防反射涂层，并且，所述防反射涂层被构造为包括使用湿法工艺形成的至少一层。

根据本发明，可以实现良好的光学性能。此外，根据本发明，可以实现具有较少的幻像和眩光的、具有良好光学性能的光学系统和光学设备以及用于制造所述光学系统的方法。

通过以下给出的详细说明，本发明的另外的适用性范围将变得清楚。然而，应当明白，在指示本发明的优选实施例的同时，仅通过例示来给出详细描述和特定示例，因为本领域的技术人员从本详细说明看，在本发明的精神和范围内的各种改变和修改变得显然。

附图说明

通过下面在此给出的详细说明和附图，将对本发明的理解更全面，附图仅通过例示被给出，并因此不限制本发明。

图1是根据示例1的光学系统的镜头配置的示意图；

图2A是示出根据示例1的聚焦在无限远时的各种像差的图，并且图2B是示出聚焦在近距离(D0＝200mm)时的各种像差的图；

图3是描述根据示例2的光学系统的镜头配置的示意图；

图4A是示出根据示例2的聚焦在无限远时的各种像差的图，并且图4B是示出聚焦在近距离(D0＝200mm)时的各种像差的图；

图5是根据示例3的光学系统的镜头配置的示意图；

图6A是示出根据示例3的聚焦在无限远时的各种像差的图，并且图6B是示出聚焦在近距离(D0＝200mm)时的各种像差的图；

图7是根据示例4的光学系统的镜头配置的示意图；

图8A是示出根据示例4的聚焦在无限远时的各种像差的图，并且图8B是示出聚焦在近距离(D0＝200mm)时的各种像差的图；

图9是数字单镜头反射相机(digital single lens reflex camera)的横截面视图；

图10是用于制造光学系统的方法的流程图。

图11是描述根据示例5的光学系统的镜头配置的横截面图；

图12A是示出根据示例5的聚焦在无限远时的光学系统的各种像差的图，并且图12B是示出在聚焦在近距离(D0＝200mm)时的各种像差的图；

图13是根据示例5的光学系统的镜头配置的横截面图，用于描述在第一反射光产生表面和第二反射光产生表面上反射的入射射线的状态的示例；

图14根据示例6的光学系统的镜头配置的示意图；

图15A是示出根据示例6的聚焦在无限远时的光学系统的各种像差的图，并且图15B是示出聚焦在近距离(D0＝200mm)时的各种像差的图；

图16根据示例7的光学系统的镜头配置的示意图；

图17A是示出根据示例7的聚焦在无限远时的光学系统的各种像差的图，并且图17B是示出聚焦在近距离(D0＝200mm)时的各种像差的图；

图18根据示例8的光学系统的镜头配置的示意图；

图19A是示出根据示例8的聚焦在无限远时的光学系统的各种像差的图，并且图19B是示出聚焦在近距离(D0＝200mm)时的各种像差的图；

图20是描述防反射涂层的层结构的示例的示意图；

图21是描述每一个防反射涂层的光谱特性的图；

图22是描述根据一种变化形式的防反射涂层的光谱特性的图；

图23是描述根据一种变化形式的防反射涂层的光谱特性中的入射角相依性的图；

图24是描述根据现有技术形成的防反射涂层的光谱特性的图；以及

图25是描述根据现有技术形成的防反射涂层的光谱特性中的入射角相依性的图。

具体实施方式

现在参考附图来描述本发明的实施例。图9示出作为根据本发明的光学系统的示例的、具有广角镜头WL的数字单镜头反射相机CAM。在图9中所示的数字单镜头反射相机CAM中，未示出的来自物体的光被成像镜头(即，广角镜头(光学系统)WL)收集，并且经由快速返回镜(quick return mirror)M在聚焦平面板F上形成像。在聚焦平面板F上形成像的光在五棱镜P中被多次反射，并且被引导到接目镜E。由此，用户可以经由接目镜E来观察作为正像的物体的像。

如果用户按压未示出的释放按钮，则快速返回镜M收缩到光学路径之外，并且由广角镜头(光学系统)WL收集的来自物体的光在画面元件C上形成物体的像。由此，画面元件C捕获在画面元件C上形成的来自物体的光的像，并且该像在未示出的存储器中被记录为物体的图像。因此，用户可以使用数字单镜头反射相机CAM来拍摄物体。即使使用没有快速返回镜M的相机，也可以获得与这个相机CAM相同的效果。在图9中所示的数字单镜头反射相机CAM可以具有可装卸的广角镜头(光学系统)WL，或可以与广角镜头(光学系统)WL集成。

作为根据第一实施例的光学系统的广角镜头WL例如以从物体起的顺序包括：具有负折射光焦度的第一透镜组G1；以及，具有正折射光焦度的第二透镜组G2，如图1中所示。因为这种配置，可以使用较小的透镜镜筒，并且可以良好地校正各种像差。第二透镜组G2进一步包括：前组G2a，其位于比第二透镜组G2中设置的孔径光阑S更接近物体处；以及，后组G2b，其位于比孔径光阑S更接近像处。在从无限远处的物体向在短距离(有限距离)处的物体聚焦时，第一透镜组G1固定，并且第二透镜组G2移动。因为这种配置，可以使用较小的透镜镜筒，并且，可以良好地校正由于聚焦导致的像差的改变。

在具有这种配置的广角镜头WL中，优选的是，满足下面的条件表达式(1)，其中，f2a表示第二透镜组G2的前组G2a的焦距，并且f2b表示第二透镜组G2的后组G2b的焦距。

0.10＜f2a/f2b＜1.00  (1)

条件表达式(1)指定在第二透镜组G2中的前组G2a的焦距f2a和后组G2b的焦距f2b之间的比率。如果满足条件表达式(1)，则可以良好地校正本实施例的广角镜头WL的弧矢彗差眩光。如果超过条件表达式(1)的上限值，则前组G2a的折射光焦度降低，并且变得难以校正弧矢慧差。同时，后组G2b的折射光焦度增大，并且变得难以校正球面像差和慧差。如果未达到条件表达式(1)的下限值，则前组G2a的折射光焦度增大，并且变得难以校正球面像差并且保证后焦距离(backfocus)。

优选的是，条件表达式(1)的上限值是0.95。为了保证效果，优选的是，条件表达式(1)的上限值是0.90。优选的是，条件表达式(1)的下限值是0.20。为了保证效果，优选的是，条件表达式(1)的下限值是0.30。

此外，在广角镜头WL中，优选的是，满足下面的条件表达式(2)，其中，f1表示第一透镜组G1的焦距，并且f2表示第二透镜组G2的焦距。

0.10＜(-f1)/f2＜2.50  (2)

条件表达式(2)指定在第一透镜组G1的焦距f1和第二透镜组G2的焦距f2之间的比率。本实施例的广角镜头WL可以通过满足条件表达式(2)来实现良好的光学性能。如果超过条件表达式(2)的上限值，则第二透镜组G2的折射光焦度增大，并且变得难以校正球面像差和彗差。如果未达到条件表达式(2)的下限值，则第一透镜组G1的折射光焦度增大，并且变得难以校正场曲和畸变。

优选的是，条件表达式(2)的上限值是2.30。为了保证效果，优选的是，条件表达式(2)的上限值是2.10。优选的是，条件表达式(2)的下限值是0.70。为了保证效果，优选的是，条件表达式(2)的下限值是1.20。

在广角镜头WL中，优选的是，满足下面的条件表达式(3)，其中，f表示聚焦在无限远时的广角镜头WL的焦距。

0.10＜f2a/f＜1.70  (3)

条件表达式(3)指定在第二透镜组G2中的前组G2a的焦距f2a和聚焦在无限远时广角镜头WL的整个系统的焦距f之间的比率。本实施例的广角镜头WL可以通过满足条件表达式(3)来实现良好的光学性能。如果未达到条件表达式(3)的下限值，则第二透镜组G2的前组G2a的折射光焦度增大，并且变得难以校正球面像差并且保证后焦距离。如果超过条件表达式(3)的上限值，则前组G2a的折射光焦度降低，并且变得难以校正弧矢慧差。同时，第二透镜组G2的后组G2b的折射光焦度增大，并且变得难以校正球面像差和慧差。

优选的是，条件表达式(3)的上限值是1.65。为了保证效果，优选的是，条件表达式(3)的上限值是1.60。优选的是，条件表达式(3)的下限值是0.50。为了保证效果，优选的是，条件表达式(3)的下限值是1.00。

在广角镜头WL中，优选的是，满足下面的条件表达式(4)，其中，f2表示第二透镜组G2的焦距，并且f表示聚焦在无限远时广角镜头WL的焦距。

0.20＜f2/f＜1.55   (4)

条件表达式(4)指定在第二透镜组G2的焦距f2和聚焦在无限远时广角镜头WL的整个系统的焦距f之间的比率。本实施例的广角镜头WL可以通过满足条件表达式(4)来实现良好的光学性能。如果未达到条件表达式(4)的下限值，则第二透镜组G2的折射光焦度增大，并且变得难以保证后焦距离并且难以校正球面像差和慧差。如果超过条件表达式(4)的上限值，则第二透镜组G2的的折射光焦度降低，并且广角镜头WL的全长增大。此外，变得难以校正球面像差和慧差。

优选的是，条件表达式(4)的上限值是1.45。为了保证效果，优选的是，条件表达式(4)的上限值是1.35。优选的是，条件表达式(4)的下限值是0.35。为了保证效果，优选的是，条件表达式(4)的下限值是0.65。为了进一步保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式(4)的下限值是1.00。

在广角镜头WL中，优选的是，第二透镜组G2的后组G2b具有至少一个非球面透镜。因为这种配置，可以极好地校正球面像差和弧矢慧差。

在广角镜头WL中，优选的是，第二透镜组G2的后组G2b具有以从像起的顺序设置的两个正透镜。因为这种配置，可以极好地校正球面像差和慧差。

在广角镜头WL中，优选的是，满足下面的条件表达式(5)，其中，f1表示第一透镜组G1的焦距，并且f表示聚焦在无限远时广角镜头WL的焦距。

(-f1)/f＜5.0  (5)

条件表达式(5)指定在第一透镜组G1的焦距f1和聚焦在无限远时广角镜头WL的整个系统的焦距f之间的比率。本实施例的广角镜头WL可以通过满足条件表达式(5)来实现良好的光学性能。如果超过条件表达式(5)的上限值，则第一透镜组G1的折射光焦度降低，并且第二透镜组G2的折射光焦度增大以获得预定的视角，并且变得难以校正球面像差和慧差。

为了保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式(5)的上限值是4.0。为了进一步保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式(5)的上限值是3.0。

在广角镜头WL中，优选的是，第一透镜组G1具有以从物体起的顺序设置的两个负透镜。因为这种配置，可以良好地校正慧差、场曲和畸变。

在广角镜头WL中，优选的是，第一透镜组G1具有至少一个非球面透镜。因为这种配置，可以良好地校正场曲和畸变。

在广角镜头WL中，优选的是，第一透镜组G1具有正透镜，并且分别满足下面的条件表达式(6)和条件表达式(7)，其中，n1p表示正透镜的折射率的平均值，并且v1p表示正透镜的阿贝数的平均值。

n1p＞1.800  (6)

v1p＞28.00  (7)

条件表达式(6)和条件表达式(7)指定第一透镜组G1的正透镜的玻璃材料的特性。如果在本实施例的广角镜头WL中满足这些条件，则可以良好地校正在第一透镜组G1的负透镜中产生的横向色像差、畸变和场曲。如果未达到条件表达式(6)的下限值，则变得难以校正在负透镜中产生的畸变、场曲和彗差。如果未达到条件表达式(7)的下限值，则二次色散增大，因此，变得难以充分地校正横向色像差。

优选的是，条件表达式(6)的下限值是1.840。优选的是，条件表达式(7)的下限值是30.00。

在广角镜头WL中，优选的是，在从无限远处的物体向在短距离(有限距离)处的物体聚焦时，第二透镜组G2的前组G2a和后组G2b沿着光轴一体地移动。因为这种配置，可以降低由制造误差引起的、由于聚焦导致的像差的改变。因此，根据第一实施例，可以实现具有良好的光学性能的光学系统(广角镜头WL)和具有这个光学系统的光学设备(数字单镜头反射相机CAM)。

将参考图10来描述用于制造具有上述配置的广角镜头WL的方法。首先，在圆柱透镜镜筒中装配第一透镜组G1和第二透镜组G2(步骤S1)。在此，第一和第二透镜组G1和G2中的每一个透镜被设置成使得分别满足条件表达式(1)、(2)、(3)和(4)。当在透镜镜筒中装配每一个透镜时，可以沿着光轴依序一次一个地在透镜镜筒中装配每一个透镜，或者，可以将透镜的一部分或全部集成和保持在保持构件上，然后装配在透镜镜筒中。在透镜镜筒中装配每一个透镜组之后，检查是否在透镜镜筒中装配每一个透镜组的状态中形成物体像，即每一个透镜组的中心是否对准(步骤S2)。在检查形成像之后，检查广角镜头WL的各个操作(步骤S3)。

各个操作的示例是：聚焦操作，其中，从在长距离处的物体向在短距离处的物体执行聚焦的透镜组沿着光轴移动；以及，手动模糊校正操作，其中，透镜的至少一部分移动，以便具有与光轴正交的分量。在本实施例中，在从在长距离处的物体(在无限远处的物体)向在短距离处的物体(在有限距离处的物体)聚焦时，第一透镜组G1固定，并且第二透镜组G2移动。检查不同操作的顺序是任意的。根据这种制造方法，可以获得具有良好光学性能的光学系统(广角镜头WL)。

[第一实施例的示例]

(示例1)

现在参考附图来描述第一实施例的每一个示例。首先参考图1、图2和表1来描述示例1。图1是描述根据示例1的广角镜头WL(WL1)的镜头配置的示意图。根据示例1的广角镜头WL1以从物体起的顺序包括具有负折射光焦度的第一透镜组G1以及具有正折射光焦度的第二透镜组G2，并且第二透镜组G2进一步以从物体起的顺序包括具有正折射光焦度的前组G2a、孔径光阑S和具有正折射光焦度的后组G2b。

第一透镜组G1以从物体起的顺序包括：第一负弯月形透镜L11，其具有面向物体的凸表面；胶合负透镜，其中，具有面向物体的凸表面的第一正弯月形透镜L12和具有面向物体的凸表面的第二负弯月形透镜L13胶合；以及，胶合正透镜，其中，具有双凸形式的第一正透镜L14和具有双凹形式的第一负透镜L15胶合，并且在第二负弯月形透镜L13中最接近像平面I的透镜表面是非球面的。第二透镜组G2的前组G2a以从物体起的顺序包括具有双凸形式的第二正透镜L21。第二透镜组G2的后组G2b包括：第三负弯月形透镜L22，其具有面向物体的凸表面；胶合负透镜，其中具有双凹形式的第二负透镜L23和具有双凸形式的第三正透镜L24胶合；第四正透镜L25，其具有双凸形式；以及，第二正弯月形透镜L26，其具有面向像平面I的凸表面，并且，面向像平面I的第四正透镜L25的透镜表面是非球面的。

在从无限远处的物体向在短距离(有限距离)处的物体聚焦时，第一透镜组G1固定并且第二透镜组G2移动。在此时间期间，第二透镜组G2的前组G2a、孔径光阑S和后组G2b一体地移动。

下面示出的表1至表4列出了在根据示例1至示例4的广角镜头上的每一个数据。在每一个表格中的[一般数据]中，f是焦距，FNO是F数，ω是半视角(最大入射角：单位是“°”)，Y是像高度，TL是镜头全长(转换为空气的长度)，并且Bf是后焦距离(转换为空气的长度)。在[透镜数据]中，第一列N是从物体侧数的透镜表面的编号，并且第二列R是透镜表面的曲率半径，第三列D是到下一个透镜表面的距离，第四列nd是在d线(波长λ＝587.6nm)处的折射率，并且第五列vd是在d线(波长λ＝587.6nm)处的阿贝数。附接到表面编号的右面的“*”指示这个透镜表面是非球面的。曲率半径“0.0000”指示平面，并且省略空气的折射率nd＝1.00000。

在[非球面数据]中，通过下面的条件表达式(8)给出非球面系数，其中，x表示相对于光轴的高度h处的位置距作为基准的表面顶点的、在光轴方向上的位移，κ是锥形系数，An是n次(n＝4，6，8，10)的非球面系数，并且r是在[透镜数据]中所示的近轴曲率半径。在每一个示例中，2次的非球面系数，即A2，是0，其被省略。在[非球面数据]中，“E-n”指示“×10^-n”。

x＝(h²/r)/[1+{1-κ×(h/r)²}^1/2]]

+A4×h⁴+A6×h⁶+A8×h⁸+A10×h¹⁰  (8)

在[可变距离数据]中，示出聚焦在无限远(D0＝∞)时和聚焦在短距离(D0＝200mm)时的每一个可变距离的值，其中，D0是从物体到最接近物体的透镜表面的距离。在所有的数据值中，“mm”通常用于焦距f、曲率半径R、表面距离D和其他长度的单位，但是该单位不限于“毫米”，因为即使光学系统被成比例地扩大或成比例地缩小，也获得等同的光学性能。也对于下述的示例2至示例4，使用与这个示例相同的符号。

表1示出示例1的每一个数据值。在表1中的表面1至表面21中的R对应于向在图1中的表面1至表面21分配的附图标记R1至R21。在示例1中，表面6和表面19的透镜表面分别形成为非球面。

(表1)

图2A和图2B是示出根据示例1的广角镜头WL1的各种像差的图。在此，图2A是示出聚焦在无限远时的各种像差的图，并且图2B是示出聚焦在短距离(D0＝200mm)时的各种像差的图。在示出像差的每一个图中，FNO表示F数，并且Y表示像高度。在示出每一个像差的图中，分别地，d表示d线(λ＝587.6nm)，并且g表示g线(λ＝435.8nm)。在示出像散的图中，实线指示弧矢像表面(sagittal image surface)，并且虚线指示子午像表面(meridional image surface)。关于示出像差的图的描述与其他示例相同。

在示例1中，如关于像差的每一个图所示，各种像差被良好地校正，并且呈现极好的像形成性能。结果，通过安装示例1的广角镜头WL1，也可以对于数字单镜头反射相机CAM保证极好的像形成性能。

(示例2)

现在将参考图3、图4和表2来描述示例2。图3是描述根据示例2的广角镜头WL(WL2)的镜头配置的示意图。根据示例2的广角镜头WL2以从物体起的顺序包括具有负折射光焦度的第一透镜组G1和具有正折射光焦度的第二透镜组G2，并且第二透镜组G2进一步以从物体起的顺序包括具有正折射光焦度的前组G2a、孔径光阑S和具有正折射光焦度的后组G2b。

第一透镜组G1以从物体起的顺序包括：第一负弯月形透镜L11，其具有面向物体的凸表面；第二负弯月形透镜L12，其具有面向物体的凸表面；以及，胶合正透镜，其中，具有面向物体的凸表面的第一正弯月形透镜L13和具有面向物体的凸表面的第三负弯月形透镜L14胶合，并且在第二负弯月形透镜L12中面向像平面I的透镜表面是非球面的。第二透镜组G2的前组G2a以从物体起的顺序包括具有双凸形式的第一正透镜L21和具有双凹形式的第一负透镜L22。第二透镜组G2的后组G2b以从物体起的顺序包括：胶合负透镜，其中具有双凹形式的第二负透镜L23和具有双凸形式的第二正透镜L24胶合；第二正弯月形透镜L25，其具有面向像平面I的凸表面；以及，第三正弯月形透镜L26，其具有面向像平面I的凸表面，并且，面向像平面I的第二正透镜L24的透镜表面是非球面的。

在从无限远处的物体向在短距离(有限距离)处的物体聚焦时，第一透镜组G1固定并且第二透镜组G2移动。在此时间期间，在第二透镜组G2中，前组G2a和孔径光阑S一体地移动，并且后组G2b移动与前组G2a和孔径光阑S的距离不同的移动距离，使得在前组G2a和后组G2b之间的距离减小。

表2示出示例2的每一个数据值。在表2中的表面1至表面20中的曲率半径R对应于向在图3中的表面1至表面20分配的附图标记R1至R20。在示例2中，表面5和表面16的透镜表面分别形成为非球面。

(表2)

图4A和图4B是示出根据示例2的广角镜头WL2的各种像差的图。在此，图4A是示出聚焦在无限远时的各种像差的图，并且图4B是示出聚焦在短距离(D0＝200mm)时的各种像差的图。在示例2中，如关于像差的每一个图所示，各种像差被良好地校正，并且呈现极好的像形成性能。结果，通过安装示例2的广角镜头WL2，也可以对于数字单镜头反射相机CAM保证极好的像形成性能。

(示例3)

将参考图5、图6和表3来描述示例3。图5是描述根据示例3的广角镜头WL(WL3)的镜头配置的示意图。根据示例3的广角镜头WL3以从物体起的顺序包括具有负折射光焦度的第一透镜组G1和具有正折射光焦度的第二透镜组G2，并且第二透镜组G2进一步以从物体起的顺序包括具有正折射光焦度的前组G2a、孔径光阑S和具有正折射光焦度的后组G2b。

第一透镜组G1以从物体起的顺序包括：第一负弯月形透镜L11，其具有面向物体的凸表面；第二负弯月形透镜L12，其具有面向物体的凸表面；以及，胶合正透镜，其中，具有面向物体的凸表面的正弯月形透镜L13和具有面向物体的凸表面的第三负弯月形透镜L14胶合，并且面向像平面I的第二负弯月形透镜L12的透镜表面是非球面的。第二透镜组G2的前组G2a包括具有双凸形式的第一正透镜L21。第二透镜组G2的后组G2b以从物体起的顺序包括：第四负弯月形透镜L22，其具有面向物体的凸表面；胶合负透镜，其中，其中具有双凹形式的第二负透镜L23和具有双凸形式的第二正透镜L24胶合；以及，第三正透镜L25，其具有双凸形式，并且，面向像平面I的第二正透镜L24的透镜表面是非球面的。

在从无限远处的物体向在短距离(有限距离)处的物体聚焦时，第一透镜组G1固定并且第二透镜组G2移动。在此时间期间，第二透镜组G2的前组G2a、孔径光阑S和后组G2b一体地移动。

表3示出示例3的每一个数据值。在表3中的表面1至表面18中的曲率半径R对应于向在图5中的表面1至表面18分配的附图标记R1至R18。在示例3中，表面5和表面16的透镜表面分别形成为非球面。

(表3)

图6A和图6B是示出根据示例3的广角镜头WL3的各种像差的图。在此，图6A是示出聚焦在无限远时的各种像差的图，并且图6B是示出聚焦在短距离(D0＝200mm)时的各种像差的图。在示例3中，如关于像差的每一个图所示，各种像差被良好地校正，并且呈现极好的像形成性能。结果，通过安装示例3的广角镜头WL3，也可以对于数字单镜头反射相机CAM保证极好的像形成性能。

(示例4)

现在将参考图7、图8和表4来描述示例4。图7是描述根据示例4的广角镜头WL(WL4)的镜头配置的示意图。根据示例4的广角镜头WL4以从物体起的顺序包括具有负折射光焦度的第一透镜组G1和具有正折射光焦度的第二透镜组G2，并且第二透镜组G2进一步以从物体起的顺序包括具有正折射光焦度的前组G2a、孔径光阑S和具有正折射光焦度的后组G2b。

第一透镜组G1以从物体起的顺序包括：第一负弯月形透镜L11，其具有面向物体的凸表面；第二负弯月形透镜L12，其具有面向物体的凸表面；以及，胶合正透镜，其中，具有面向物体的凸表面的第一正弯月形透镜L13和具有面向物体的凸表面的第三弯月形透镜L14胶合，并且面向像平面I的第二负弯月形透镜L12的透镜表面是非球面的。第二透镜组G2的前组G2a包括具有双凸形式的第一正透镜L21。第二透镜组G2的后组G2b以从物体起的顺序包括：第四负弯月形透镜L22，其具有面向物体的凸表面；胶合负透镜，其中，具有双凹形式的负透镜L23和具有双凸形式的第二正透镜L24胶合；第三正透镜L25，其具有双凸形式；以及，第二正弯月形透镜L26，其具有面向像平面I的凸表面，并且，面向像平面I的第三正透镜L25的透镜表面是非球面的。

在从无限远处的物体向在短距离(有限距离)处的物体聚焦时，第一透镜组G1固定并且第二透镜组G2移动。在此时间期间，第二透镜组G2的前组G2a、孔径光阑S和后组G2b一体地移动。

表4示出示例4的每一个数据值。在表4中的表面1至表面20中的曲率半径R对应于向在图7中的表面1至表面20分配的附图标记R1至R20。在示例4中，表面5和表面18的透镜表面分别形成为非球面。

(表4)

图8A和图8B是示出根据示例4的广角镜头WL4的各种像差的图。在此，图8A是示出聚焦在无限远时的各种像差的图，并且图8B是示出聚焦在短距离(D0＝200mm)时的各种像差的图。在示例4中，如关于像差的每一个图所示，各种像差被良好地校正，并且呈现极好的像形成性能。结果，通过安装示例4的广角镜头WL4，也可以对于数字单镜头反射相机CAM保证极好的像形成性能。

表5示出根据每一个示例的与条件表达式相对应的值。

(表5)

因此，在每一个示例中，分别满足所述条件表达式的每一个。结果，根据示例1至示例4，可以实现具有良好的光学性能的光学系统(广角镜头WL)和光学设备(数字单镜头反射相机CAM)。

现在，将描述本发明的第二实施例。根据第二实施例的光学系统WLS以从物体起的顺序包括具有负折射光焦度的第一透镜组G1和具有正折射光焦度的第二透镜组G2，例如如图11中所示。因为这种配置，可以使用较小的透镜镜筒，并且可以极好地校正每一个像差。第二透镜组G2进一步包括：前组G2a，其位于比第二透镜组G2中设置的孔径光阑S更接近物体处；以及，后组G2b，其位于比孔径光阑S更接近像处。在从无限远处的物体向在短距离(有限距离)处的物体聚焦时，第一透镜组G1固定，并且第二透镜组G2移动。因为这种配置，可以使用较小的透镜镜筒，并且，可以良好地校正由于聚焦导致的像差的改变。

在具有这种配置的光学系统WLS中，优选的是，满足下面的条件表达式(9)，其中，f2a表示第二透镜组G2的前组G2a的焦距，并且f2b表示第二透镜组G2的后组G2b的焦距。

0.10＜f2a/f2b＜1.00  (9)

条件表达式(9)指定在第二透镜组G2中的前组G2a的焦距f2a和后组G2b的焦距f2b之间的比率。如果满足条件表达式(9)，则可以良好地校正本实施例的光学系统WLS的弧矢彗差眩光。如果超过条件表达式(9)的上限值，则前组G2a的折射光焦度降低，并且变得难以校正弧矢慧差。同时，后组G2b的折射光焦度增大，并且变得难以校正球面像差和慧差。如果未达到条件表达式(9)的下限值，则前组G2a的折射光焦度增大，并且变得难以校正球面像差并且保证后焦距离。

为了保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式(9)的上限值是0.95。为了进一步保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式(9)的上限值是0.90。为了保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式(9)的下限值是0.20。为了进一步保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式(9)的下限值是0.30。

在根据本实施例的光学系统WLS中，在第一透镜组G1和第二透镜组G2的光学表面的至少一个表面上形成防反射涂层，并且该防反射涂层包括使用湿法工艺形成的至少一层。因为这种配置，可以进一步减少在光学表面上反射的、来自物体的光产生的幻像和眩光，并且，可以实现高像形成性能。

在这个光学系统WLS中，优选的是，防反射涂层是多层膜，并且，使用湿法工艺形成的层是在构成多层膜的层的最外表面上的层。因此，可以降低与空气的折射率差，因此可以减少光的反射，并且可以进一步减少幻像和眩光。

在这个光学系统WLS中，优选的是，使用湿法工艺形成的层的折射率nd(相对于d线)是1.30或更小。因此，可以降低与空气的折射率差，因此可以减少光的反射，并且可以进一步减少幻像和眩光。

在这个光学系统WLS中，优选的是，在当从孔径光阑S看时具有凹形式的光学表面上形成防反射涂层。在第一透镜组G1和第二透镜组G2的光学表面中的、当从孔径光阑S看时的凹形状形成的光学表面上更容易产生反射光，由此，通过在这样的光学表面上形成防反射涂层，可以有效地减少幻像和眩光。

在这个光学系统WLS中，优选的是，在当从孔径光阑S看时具有凹形式的光学表面是在第一透镜组G1和第二透镜组G2的透镜中最接近物体的透镜表面。在第一透镜组G1和第二透镜组G2的光学表面中的、当从孔径光阑S看时的凹形状形成的透镜表面上更容易产生反射光，由此，通过在这样的透镜表面上形成防反射涂层，可以有效地减少幻像和眩光。

在这个光学系统WLS中，优选的是，在当从孔径光阑S看时具有凹形式的光学表面是在第一透镜组G1和第二透镜组G2的透镜中最接近像平面的透镜表面。在第一透镜组G1和第二透镜组G2的光学表面之中的、当从孔径光阑S看时的凹形状形成的透镜表面上更容易产生反射光，由此，通过在这样的透镜表面上形成防反射涂层，可以有效地减少幻像和眩光。

在这个光学系统WLS中，优选的是，在当从像平面看时具有凹形式的光学表面上形成防反射涂层。在第二透镜组G2的光学表面之中的、当从像平面看时的凹形状形成的光学表面上更容易产生反射光，由此，通过在这样的光学表面上形成防反射涂层，可以有效地减少幻像和眩光。

在这个光学系统WLS中，优选的是，在当从像平面看时具有凹形式的光学表面是在第二透镜组G2的透镜中最接近物体的透镜表面。在第二透镜组G2的光学表面之中的、当从像平面看时的凹形状形成的透镜表面上更容易产生反射光，由此，通过在这样的透镜表面上形成防反射涂层，可以有效地减少幻像和眩光。

在这个光学系统WLS中，优选的是，在当从像平面看时具有凹形式的光学表面是在第二透镜组G2的透镜中最接近像平面的透镜表面。在第二透镜组G2的光学表面之中的、当从像平面看时的凹形状形成的透镜表面上更容易产生反射光，由此，通过在这样的透镜表面上形成防反射涂层，可以有效地减少幻像和眩光。

可以通过干法工艺替代湿法工艺来形成防反射涂层。在该情况下，优选的是，防反射涂层包括其折射率是1.30或更小的至少一层。如果包括其折射率是1.30或更小的至少一层，则可以获得与使用湿法工艺相同的效果，即使使用干法工艺来形成防反射涂层。在该情况下，优选的是，其折射率是1.30或更小的层是构成多层膜的层的最外表面的层。

在这个光学系统WLS中，优选的是，满足下面的条件表达式(10)，其中，f1表示第一透镜组G1的焦距，并且f2表示第二透镜组G2的焦距。

0.10＜(-f1)/f2＜2.50  (10)

条件表达式(10)指定在第一透镜组G1的焦距f1和第二透镜组G2的焦距f2之间的比率。本实施例的光学系统WLS可以通过满足条件表达式(10)来实现良好的性能。如果超过条件表达式(10)的上限值，则第二透镜组G2的折射光焦度增大，并且变得难以校正球面像差和慧差。如果未达到条件表达式(10)的下限值，则第一透镜组G1的折射光焦度增大，并且变得难以校正场曲和畸变。

为了保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式(10)的上限值是2.30。为了进一步保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式(10)的上限值是2.10。为了保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式(10)的下限值是0.70。为了进一步保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式(10)的下限值是1.20。

在这个光学系统WLS中，优选的是，满足下面的条件表达式(11)，其中，f表示聚焦在无限远时的光学系统WLS的焦距。

0.10＜f2a/f＜1.70   (11)

条件表达式(11)指定在第二透镜组G2中的前组G2a的焦距f2a和聚焦在无限远时整个光学系统WLS的焦距f之间的比率。本实施例的光学系统WLS可以通过满足条件表达式(11)来实现良好的光学性能。如果未达到条件表达式(11)的下限值，则第二透镜组G2的前组G2a的折射光焦度增大，并且变得难以校正球面像差并且保证后焦距离。如果超过条件表达式(11)的上限值，则前组G2a的折射光焦度降低，并且变得难以校正弧矢慧差。同时，第二透镜组G2的后组G2b的折射光焦度增大，并且变得难以校正球面像差和慧差。

为了保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式(11)的上限值是1.65。为了进一步保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式(11)的上限值是1.60。为了保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式(11)的下限值是0.50。为了进一步保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式(11)的下限值是1.00。

在这个光学系统WLS中，优选的是，满足下面的条件表达式(12)，其中，f2表示第二透镜组G2的焦距，并且f表示聚焦在无限远时光学系统WLS的焦距。

0.20＜f2/f＜1.55   (12)

条件表达式(12)指定在第二透镜组G2的焦距f2和聚焦在无限远时整个光学系统WLS的焦距f之间的比率。本实施例的光学系统WLS可以通过满足条件表达式(12)来实现良好的光学性能。如果未达到条件表达式(12)的下限值，则第二透镜组G2的折射光焦度增大，并且变得难以保证后焦距离并且校正球面像差和慧差。如果超过条件表达式(12)的上限值，则第二透镜组G2的的折射光焦度降低，并且光学系统WLS的全长增大。此外，变得难以校正球面像差和慧差。

为了保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式(12)的上限值是1.45。为了进一步保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式(12)的上限值是1.35。为了保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式(12)的下限值是0.35。为了进一步保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式(12)的下限值是0.65。为了进一步保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式(12)的下限值是1.00。

在这个光学系统WLS中，优选的是，第二透镜组G2的后组G2b具有至少一个非球面透镜。因为这种配置，可以良好地校正球面像差和弧矢慧差。

在这个光学系统WLS中，优选的是，第二透镜组G2的后组G2b具有以从像起的顺序设置的两个正透镜。因为这种配置，可以良好地校正球面像差和慧差。

在这个光学系统WLS中，优选的是，满足下面的条件表达式(13)，其中，f1表示第一透镜组G1的焦距，并且f表示聚焦在无限远时光学系统WLS的焦距。

(-f1)/f＜5.0   (13)

条件表达式(13)指定在第一透镜组G1的焦距f1和聚焦在无限远时整个光学系统WLS的焦距f之间的比率。本实施例的光学系统WLS可以通过满足条件表达式(13)来实现良好的光学性能。如果超过条件表达式(13)的上限值，则第一透镜组G1的折射光焦度降低，并且第二透镜组G2的折射光焦度增大以获得预定的视角，并且变得难以校正球面像差和慧差。

为了保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式(13)的上限值是4.0。为了进一步保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式(13)的上限值是3.0。

在这个光学系统WLS中，优选的是，第一透镜组G1具有以从物体起的顺序设置的两个负透镜。因为这种配置，可以良好地校正彗差、场曲和畸变。

在这个光学系统WLS中，优选的是，第一透镜组G1具有至少一个非球面透镜。因为这种配置，可以良好地校正场曲和畸变。

在这个光学系统WLS中，优选的是，第一透镜组G1具有正透镜，并且分别满足下面的条件表达式(14)和条件表达式(15)，其中，n1p表示正透镜的折射率的平均值，并且v1p表示正透镜的阿贝数的平均值。

n1p＞1.800  (14)

v1p＞28.00  (15)

条件表达式(14)和条件表达式(15)指定第一透镜组G1的正透镜的玻璃材料的特性。如果在本实施例的光学系统WLS中满足这些条件，则可以良好地校正在第一透镜组G1的负透镜中产生的横向色像差、畸变和场曲。如果未达到条件表达式(14)的下限值，则变得难以校正在负透镜中产生的畸变、场曲和慧差。如果未达到条件表达式(15)的下限值，则二次色散增大，因此，变得难以充分地校正横向色像差。

为了保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式(14)的下限值是1.840。为了进一步保证本实施例的效果，优选的是，条件表达式(15)的下限值是30.00。

在这个光学系统WLS中，优选的是，在从无限远处的物体向在短距离(有限距离)处的物体聚焦时，第二透镜组G2的前组G2a和后组G2b沿着光轴一体地移动。因为这种配置，可以降低由制造误差引起的像差的改变。因此，根据第二实施例，可以实现具有较少幻像和眩光的、具有良好的光学性能的光学系统WLS和具有这个光学系统WLS的光学设备(数字单镜头反射相机CAM)。

将参考图10来描述用于制造具有上述配置的光学系统WLS的方法。首先，在圆柱透镜镜筒中装配第一透镜组G1和第二透镜组G2(步骤S1)。在此，第一和第二透镜组G1和G2中的每一个透镜被设置使得分别满足条件表达式(9)、(10)、(11)和(12)。当在透镜镜筒中装配每一个透镜时，可以沿着光轴依序一次一个地在透镜镜筒中装配每一个透镜，或者，可以将透镜的一部分或全部集成和保持在保持构件上，然后装配在透镜镜筒中。

在透镜镜筒中装配每一个透镜组后，检查是否在透镜镜筒中装配每一个透镜组的状态中形成物体像，即每一个透镜组的中心是否对准(步骤S2)。根据本实施例，在第一透镜组G1和第二透镜组G2的光学表面中的至少一个表面上形成防反射涂层，并且这个防反射涂层被构造成包括使用湿法工艺形成的至少一层，以便减小幻像和眩光。

在检查形成像后，检查光学系统WLS的各种操作(步骤S3)。各种操作的示例是：聚焦操作，其中，从在长距离处的物体向在短距离处的物体执行聚焦的透镜组沿着光轴移动；以及，手动模糊校正操作，其中，透镜中的至少一部分移动，以便具有与光轴正交的分量。根据本实施例，在从在长距离处的物体(在无限远处的物体)向在短距离处的物体(在有限距离处的物体)聚焦时，第一透镜组G1固定，并且第二透镜组G2移动。检查各种操作的顺序是任意的。根据这种制造方法，抑制了像差的改变，并且可以获得具有较少幻像和眩光的、具有良好光学性能的光学系统WL。

[第二实施例的示例]

(示例5)

现在参考附图来描述第二实施例的每一个示例。首先参考图11至图13以及表6来描述示例5。图11是描述根据示例1的光学系统WLS(WLS1)的镜头配置的示意图。根据示例5的光学系统WLS(WLS1)以从物体起的顺序包括具有负折射光焦度的第一透镜组G1以及具有正折射光焦度的第二透镜组G2，并且第二透镜组G2进一步以从物体起的顺序包括具有正折射光焦度的前组G2a、孔径光阑S和具有正折射光焦度的后组G2b。

第一透镜组G1以从物体起的顺序包括：第一负弯月形透镜L11，其具有面向物体的凸表面；胶合负透镜，其中，具有面向物体的凸表面的第一正弯月形透镜L12和具有面向物体的凸表面的第二负弯月形透镜L13胶合；以及，胶合正透镜，其中，具有双凸形式的第一正透镜L14和具有双凹形式的第一负透镜L15胶合，并且在第一透镜组G1中，在第二负弯月形透镜L13中最接近像平面I的透镜表面是非球面的。

第二透镜组G2的前组G2a以从物体起的顺序包括具有双凸形式的第二正透镜L21。第二透镜组G2的后组G2b包括：第三负弯月形透镜L22，其具有面向物体的凸表面；胶合负透镜，其中具有双凹形式的第二负透镜L23和具有双凸形式的第三正透镜L24胶合；第四正透镜L25，其具有双凸形式；以及，第二正弯月形透镜L26，其具有面向像平面I的凸表面。在第二透镜组G2的后组G2b中，面向像平面I的第四正透镜L25的透镜表面是非球面的。在面向像平面I的第三负弯月形透镜L22的透镜表面(表面编号14)上以及在面向像平面I的第四正透镜L25的透镜表面(表面编号19)上形成下述的防反射涂层。

在从无限远处的物体向在短距离(有限距离)处的物体聚焦时，第一透镜组G1固定并且第二透镜组G2移动。在此时间期间，第二透镜组G2的前组G2a、孔径光阑S和后组G2b一体地移动。

下面示出的表6至表9列出了在根据示例5至示例8的光学系统上的每一个数据。在每一个表格中的[一般数据]中，f是焦距，FNO是F数，ω是半视角(最大入射角：单位是“°”)，Y是像高度，TL是镜头全长(转换为空气的长度)，并且Bf是后焦距离(转换为空气的长度)。在[透镜数据]中，第一列N是从物体侧数的透镜表面的编号，并且第二列R是透镜表面的曲率半径，第三列D是到下一个透镜表面的距离，第四列nd是在d线(波长λ＝587.6nm)处的折射率，并且第五列vd是在d线(波长λ＝587.6nm)处的阿贝数。附接到表面编号的右面的“*”指示这个透镜表面是非球面的。曲率半径“0.0000”指示平面，并且省略空气的折射率nd＝1.00000。

在[非球面数据]中，通过下面的条件表达式(16)给出非球面系数，其中，x表示相对于光轴的高度h处的位置距作为基准的表面顶点的、在光轴方向上的位移，κ是锥形系数，An是n次(n＝4，6，8，10)的非球面系数，并且r是在[透镜数据]中所示的近轴曲率半径。在每一个示例中，2次的非球面系数，即A2，是0，其被省略。在[非球面数据]中，“E-n”指示“×10^-n”。

x＝(h²/r)/[1+{1-κ×(h/r)²}^1/2]]

+A4×h⁴+A6×h⁶+A8×h⁸+A10×h¹⁰    (16)

在[可变距离数据]中，示出聚焦在无限远(D0＝∞)时以及聚焦在短距离(D0＝200mm)时的每一个可变距离的值，其中，D0是从物体到最接近物体的透镜表面的距离。在所有的数据值中，“mm”通常用于焦距f、曲率半径R、表面距离D和其他长度的单位，但是该单位不限于“毫米”，因为即使光学系统被成比例地扩大或成比例地缩小，也获得等同的光学性能。也对于下述的示例6至示例8，使用与这个示例相同的符号。

表6示出示例5的每一个数据值。在表6中的表面1至表面21中的R对应于向在图11中的表面1至表面21分配的附图标记R1至R21。在示例5中，表面6和表面19的透镜表面分别形成为非球面。

(表6)

图12A和图12B是示出根据示例5的广角镜头WL1的各种像差的图。在此，图12A是示出聚焦在无限远时的各种像差的图，并且图12B是示出聚焦在短距离(D0＝200mm)时的各种像差的图。在示出像差的每一个图中，FNO表示F数，并且Y表示像高度。在示出每一个像差的图中，分别地，d表示d线(λ＝587.6nm)，并且g表示g线(λ＝435.8nm)。在示出像散的图中，实线指示弧矢像表面，并且虚线指示子午像表面。关于示出像差的图的描述与其他示例相同。

在示例5中，如关于像差的每一个图所示，各种像差被良好地校正，并且呈现极好的像形成性能。结果，通过安装示例5的光学系统WLS1，也可以对于数字单镜头反射相机CAM保证极好的像形成性能。

图13是具有与示例5相同配置的光学系统WLS1的示意图，描述进入的光束在第一反射表面和第二反射表面上被反射并且在像平面I上形成幻像和眩光的状态的示例。如图13中所示，如果来自物体侧的光束BM进入光学系统WLS1，则该光束在面向像平面I的第四正透镜L25的透镜表面(表面编号19，其中，产生第一反射光)上反射，并且，这个反射光再一次在面向像平面I的第三负弯月形透镜L22的透镜表面(表面编号14，其中，产生第二反射光)上被反射，到达像平面I，并且产生幻像和眩光。作为其中产生第一反射光的表面的表面19是当从孔径光阑S看时具有凹形式的透镜表面，并且作为其中产生第二反射光的表面的表面14是当从像平面I看时具有凹形式的透镜表面。通过在宽波长范围中形成与宽入射角相对应的防反射涂层，可以有效地减少幻像和眩光。

(示例6)

现在将参考图14、图15以及表7来描述示例6。图14是描述根据示例6的光学系统WLS(WSL2)的镜头配置的横截面图。根据示例6的光学系统WSL2以从物体起的顺序包括具有负折射光焦度的第一透镜组G1和具有正折射光焦度的第二透镜组G2，并且第二透镜组G2进一步以从物体起的顺序包括具有正折射光焦度的前组G2a、孔径光阑S和具有正折射光焦度的后组G2b。

第一透镜组G1以从物体起的顺序包括：第一负弯月形透镜L11，其具有面向物体的凸表面；第二负弯月形透镜L12，其具有面向物体的凸表面；以及，胶合正透镜，其中，具有面向物体的凸表面的第一正弯月形透镜L13和具有面向物体的凸表面的第三负弯月形透镜L14胶合。在第一透镜组G1中，面向像平面I的第二负弯月形透镜L12中的透镜表面是非球面的。在面向像平面I的第一负弯月形透镜L11的透镜表面(表面编号2)上以及在面向物体的第二负弯月形透镜L12的透镜表面(表面编号3)上形成下述的防反射涂层。

第二透镜组G2的前组G2a以从物体起的顺序包括具有双凸形式的第一正透镜L21以及具有双凹形式的第一负透镜L22。第二透镜组G2的后组G2b以从物体起的顺序包括：胶合负透镜，其中具有双凹形式的第二负透镜L23和具有双凸形式的第二正透镜L24胶合；第二正弯月形透镜L25，其具有面向像平面I的凸表面；以及，第三正弯月形透镜L26，其具有面向像平面I的凸表面。在第二透镜组G2的后组G2b中，面向像平面I的第二正透镜L24的透镜表面是非球面的。

在从无限远处的物体向在短距离(有限距离)处的物体聚焦时，第一透镜组G1固定并且第二透镜组G2移动。在此时间期间，在第二透镜组G2中，前组G2a和孔径光阑S一体地移动，并且后组G2b移动与前组G2a和孔径光阑S的距离不同的移动距离，使得在前组G2a和后组G2b之间的距离减小。

表7示出示例6的每一个数据值。在表7中的表面1至表面20中的曲率半径R对应于向在图14中的表面1至表面20分配的附图标记R1至R20。在示例6中，表面5和表面16的透镜表面分别形成为非球面。

(表7)

图15A和图15B是示出根据示例6的光学系统WLS2的各种像差的图。在此，图15A是示出聚焦在无限远时的各种像差的图，并且图15B是示出聚焦在短距离(D0＝600mm)时的各种像差的图。在示例6中，如关于像差的每一个图所示，各种像差被良好地校正，并且呈现极好的像形成性能。结果，通过安装示例6的光学系统WLS2，也可以对于数字单镜头反射相机CAM保证极好的像形成性能。

(示例7)

将参考图16、图17以及表8来描述示例7。图16是描述根据示例7的光学系统WLS(WLS 3)的镜头配置的示意图。根据示例7的光学系统WLS 3以从物体起的顺序包括具有负折射光焦度的第一透镜组G1和具有正折射光焦度的第二透镜组G2，并且第二透镜组G2进一步以从物体起的顺序包括具有正折射光焦度的前组G2a、孔径光阑S和具有正折射光焦度的后组G2b。

第一透镜组G1以从物体起的顺序包括：第一负弯月形透镜L11，其具有面向物体的凸表面；第二负弯月形透镜L12，其具有面向物体的凸表面；以及，胶合正透镜，其中，具有面向物体的凸表面的正弯月形透镜L13和具有面向物体的凸表面的第三负弯月形透镜L14胶合。在第一透镜组G1中，面向像平面I的第二负弯月形透镜L12的透镜表面是非球面的。

第二透镜组G2的前组G2a包括具有双凸形式的第一正透镜L21。第二透镜组G2的后组G2b以从物体起的顺序包括：第四负弯月形透镜L22，其具有面向物体的凸表面；胶合负透镜，其中，其中具有双凹形式的第二负透镜L23和具有双凸形形式的第二正透镜L24胶合；以及，第三正透镜L25，其具有双凸形式，并且，面向像平面I的第二正透镜L24的透镜表面是非球面的。在面向物体的第四负弯月形透镜L22的透镜表面(表面编号12)上形成下述的防反射涂层。

在从无限远处的物体向在短距离(有限距离)处的物体聚焦时，第一透镜组G1固定并且第二透镜组G2移动。在此时间期间，第二透镜组G2的前组G2a、孔径光阑S和后组G2b一体地移动。

表8示出示例7的每一个数据值。在表8中的表面1至表面18中的曲率半径R对应于向在图16中的表面1至表面18分配的附图标记R1至R21。在示例7中，表面5和表面16的透镜表面分别被形成为非球面。

(表8)

图17A和图17B是示出根据示例7的光学系统WLS 3的各种像差的图。在此，图17A是示出聚焦在无限远时的各种像差的图，并且图17B是示出聚焦在短距离(D0＝200mm)时的各种像差的图。在示例7中，如关于像差的每一个图所示，各种像差被良好地校正，并且呈现极好的像形成性能。结果，通过安装示例7的光学系统WLS 3，也可以对于数字单镜头反射相机CAM保证极好的像形成性能。

(示例8)

现在将参考图18、图19和表9来描述示例8。图18是描述根据示例8的光学系统WLS(WLS 4)的镜头配置的横截面图。根据示例8的光学系统WSL4以从物体起的顺序包括具有负折射光焦度的第一透镜组G1和具有正折射光焦度的第二透镜组G2，并且第二透镜组G2进一步以从物体起的顺序包括具有正折射光焦度的前组G2a、孔径光阑S和具有正折射光焦度的后组G2b。

第一透镜组G1以从物体起的顺序包括：第一负弯月形透镜L11，其具有面向物体的凸表面；第二负弯月形透镜L12，其具有面向物体的凸表面；以及，胶合正透镜，其中，具有面向物体的凸表面的第一正弯月形透镜L13和具有面向物体的凸表面的第三弯月形透镜L14胶合。在第一透镜组G1中。面向像平面I的第二负弯月形透镜L12的透镜表面是非球面的。

第二透镜组G2的前组G2a包括具有双凸形式的第一正透镜L21。第二透镜组G2的后组G2b以从物体起的顺序包括：第四负弯月形透镜L22，其具有面向物体的凸表面；胶合负透镜，其中，其中具有双凹形式的负透镜L23和具有双凸形式的第二正透镜L24胶合；第三正透镜L25，其具有双凸形式；以及，第二正弯月形透镜L26，其具有面向像平面I的凸表面。在第二透镜组G2的后组G2b中，面向像平面I的第三正透镜L25的透镜表面是非球面的。在面向像平面I的第四负弯月形透镜L22的透镜表面(表面编号13)上以及在面向物体的第二正弯月形透镜L26的透镜表面(表面编号19)上形成下述的防反射涂层。

在从无限远处的物体向在短距离(有限距离)处的物体聚焦时，第一透镜组G1固定并且第二透镜组G2移动。在此时间期间，第二透镜组G2的前组G2a、孔径光阑S和后组G2b一体地移动。

表9示出示例8的每一个数据值。在表9中的表面1至表面20中的曲率半径R对应于向在图18中的表面1至表面20分配的附图标记R1至R20。在示例8中，表面5和表面18的透镜表面分别被形成为非球面。

(表9)

图19A和图19B是示出根据示例8的光学系统WLS 4的各种像差的图。在此，图19A是示出聚焦在无限远时的各种像差的图，并且图19B是示出聚焦在短距离(D0＝200mm)时的各种像差的图。在示例8中，如关于像差的每一个图所示，各种像差被良好地校正，并且呈现极好的像形成性能。结果，通过安装示例8的光学系统WLS 4，也可以对于数字单镜头反射相机CAM保证极好的像形成性能。

表10示出根据每一个示例的与条件表达式相对应的值。

(表10)

因此，在每一个示例中，分别满足所述条件表达式中的每一个。结果，根据示例5至示例8，可以实现呈现适当的光学性能的光学系统(WLS)以及具有良好的光学性能的光学设备(数字单镜头反射相机CAM)。

现在，将描述用于根据第二实施例的光学系统WLS的防反射涂层(也称为“多层宽带防反射涂层”)。图20是描述防反射涂层的膜配置的示例的示意图。防反射涂层101由7层构成，该7层形成在诸如透镜的光学元件102的光学表面上。通过真空沉积方法来沉积由氧化铝构成的第一层101a。在第一层101a上，通过真空沉积方法来沉积由氧化钛和氧化锆的混合物构成的第二层101b。然后，在第二层101b上，通过真空沉积方法来沉积由氧化铝构成的第三层101c，并且，在第三层101c上，通过真空沉积方法来沉积由氧化钛和氧化锆的混合物形成的第四层101d。在第四层101d上，通过真空沉积方法来沉积由氧化铝构成的第五层101e，并且，在第五层101e上，通过真空沉积方法来沉积由氧化钛和氧化锆的混合物构成的第六层101f。

然后，在象这样形成的第六层101f上，通过湿法工艺来形成由氟化镁和二氧化硅的混合物构成的第七层101g，由此，完成本实施例的防反射涂层101。使用作为一种类型的湿法工艺的溶胶-凝胶方法来形成第七层101g。根据溶胶-凝胶方法，通过水解或缩聚合等将通过混和材料而获得的溶胶转换为没有流动性的凝胶，并且通过加热和分解凝胶来获得产品材料。为了产生光学薄膜，在光学元件的光学表面上涂布光学薄膜材料，并且通过干燥来固化该光学薄膜材料，以便产生凝胶薄膜。这种湿法工艺不限于溶胶-凝胶方法，但是可以是用于获得避开凝胶状态的固体薄膜的方法。

因此，根据下面的过程，通过作为干法工艺的电子束沉积来形成防反射涂层101的第一层101a至第六层101f，并且，通过使用经由氢氟酸/醋酸镁方法制备的溶胶溶液的湿法工艺来形成作为顶层的第七层101g。首先，使用真空沉积设备在透镜的膜形成表面(上述的光学元件102的光学表面)上依序形成要作为第一层101a的氧化铝层、要作为第二层101b的氧化钛-氧化锆的混合层、要作为第三层101c的氧化铝层、要作为第四层101d的氧化钛-氧化锆的混合层、要作为第五层101e的氧化铝层和要作为第六层101f的氧化钛-氧化锆的混合层。在将光学元件102取出沉积设备之后，通过旋涂方法来涂敷通过添加硅酸烷基酯的氢氟酸/醋酸镁方法制备的溶胶溶液，以形成要作为第七层101g的由氟化镁和二氧化硅的混合物构成的层。下面的公式(a)是当通过氢氟酸/醋酸镁方法制备溶胶溶液时的反应公式。

2HF+Mg(CH₃COO)₂→MgF₂+2CH₃COOH    (a)

在此使用的溶胶溶液用于在混和材料之后形成膜，并且在高压锅中在140℃下执行高温加热和成熟处理24小时。在形成第七层101g后，在160℃下这个光学元件102被空气加热一个小时至完成。通过使用这种溶胶-凝胶方法，通过具有空隙地沉积的几个nm至几十nm大小的微粒来形成第七层101g。

将使用在图21中所示的光谱特性来描述具有如此形成的防反射涂层101的光学元件的光学性能。

在表11中所示的条件下形成具有根据本实施例的防反射涂层的光学元件(透镜)。在表11中，当基准波长是λ并且衬底(光学元件)的折射率分别是1.62、1.74和1.85时，对于防反射涂层101的每层101a(第一层)至101g(第七层)来确定光学膜厚度。在表11中，Al₂O₃是氧化铝，ZrO₂+TiO₂是氧化钛和氧化锆的混合物，并且MgF₂+SiO₂是氟化镁和二氧化硅的混合物。

(表11)

图21示出当光束垂直地进入具有防反射涂层101的光学元件时的光谱特性，对于该防反射涂层101，根据表11来设计每层的光学膜厚度，将基准波长λ设置为550nm。

如图21所示，在具有使用作为550nm的基准波长λ设计的防反射涂层101的光学元件中，反射率可以在光束的整个波长区域420nm至720nm中被控制为0.2％或更小。即使光学元件具有设计了每一个光学膜厚度的防反射涂层101并且将基准波长λ设定为在表11中的d线(波长：587.6nm)的波长，光谱特性也几乎不被影响，并且大体与在图21中所示的作为550nm的基准波长λ的情况相同。

现在描述防反射涂层的一种变化形式。该变化形式的防反射涂层由5层构成，并且与表11类似，在表12中所示的条件下设计相对于基准波长λ的每层的光学膜厚度。根据该变化形式，上述的溶胶-凝胶方法用于形成第五层。

(表12)

图22示出当光束垂直地进入具有防反射涂层的光学元件时的光谱特性，对于该防反射涂层，根据表12设计了每层的光学膜厚度，将衬底的折射率设定为1.52，并且将基准波长λ设定为550nm。如图22所示，在该变化形式的防反射涂层中，可以在光束的整个波长区域420nm至720nm中将反射率控制为0.2％或更小。即使该光学元件具有对于其设计了每一个光学膜厚度的防反射涂层，并且将基准波长λ设定为在表12中的d线(波长：587.6nm)的波长，也几乎不影响光谱特性，并且该光谱特性与在图22中所示的光谱特性的情况大体相同。

图23示出当光束到具有在图22中所示的光谱特性的光学元件的入射角分别是30°、45°和60°时的光谱特性。图22和图23不包括具有其衬底折射率是1.46的防反射涂层的光学元件的光谱特性，如图12中所示，但是该光谱特性与衬底折射率是1.52的情况的光谱特性大体相同。

为了比较，在图24中示出仅使用诸如传统真空沉积方法的干法工艺形成的防反射涂层的示例。图24示出当光束垂直进入其防反射涂层在表13中所示的条件下被设计的光学元件时的光谱特性，并且衬底折射率是1.52，这与在表12中相同。图25示出当光束到具有在图24中所示的光谱特性的光学元件的入射角分别是30°、45°和60°时的光谱特性。

(表13)

如在图21至图23中的具有根据本实施例的防反射涂层的光学元件的光谱特性与在图24和图25中的现有技术的光谱特性的比较中所示，根据本实施例的防反射涂层在任何入射角处具有低反射率，并且其反射率在宽带区域中低。

现在将描述在本发明的表11和表12至示例5至示例8中所示的施加防反射涂层的示例。

在示例5的光学系统WLS1中，构成第二透镜组G2的第三负弯月形透镜L22的折射率nd是nd＝1.51742，如表6中所示，并且，构成第二透镜组G2的第四正透镜L25的折射率nd是nd＝1.77250。因此，与衬底折射率1.52(参见表12)相对应的防反射涂层101用于面向像平面I的第三负弯月形透镜L22的透镜表面，并且，与衬底折射率1.74(参见表11)相对应的防反射涂层用于面向像平面I的第四正透镜L25的透镜表面。面向像平面I的第三负弯月形透镜L22的透镜表面(表面14)是当从像平面I看时具有凹形式的透镜表面，并且面向像平面I的第四正透镜L25的透镜表面(表面19)是当从孔径光阑S看时具有凹形式的透镜表面。由此，可以减少来自每一个透镜表面(表面14和表面19)的反射光，并且可以减少幻像和眩光。

在示例6的光学系统WLS2中，构成第一透镜组G1的第一负弯月形透镜L11的折射率nd是nd＝1.69679，如表7中所示，并且，构成第一透镜组G1的第二负弯月形透镜L12的折射率nd是nd＝1.51680。因此，与衬底折射率1.74(参见表11)相对应的防反射涂层101用于面向像平面I的第一负弯月形透镜L11的透镜表面，并且，与衬底折射率1.52(参见表12)相对应的防反射涂层101用于面向物体的第二负弯月形透镜L12的透镜表面。面向像平面I的第一负弯月形透镜L11的透镜表面(表面2)是当从孔径光阑S看时具有凹形式的透镜表面，并且，面向物体的第二负弯月形透镜L12的透镜表面(表面3)是当从孔径光阑S看时具有凹形式的透镜表面。由此，可以减少来自每一个透镜表面(表面2和表面3)的反射光，并且可以减少幻像和眩光。

在示例7的光学系统WLS 3中，构成第二透镜组G2的第四负弯月形透镜L22的折射率是nd＝1.75519，如表8中所示。因此，与衬底折射率1.74(参见表11)相对应的防反射涂层用于面向物体的第四负弯月形透镜L22的透镜表面。面向物体的第四负弯月形透镜L22的透镜表面(表面12)是当从像平面I看时具有凹形式的透镜表面。由此，可以减少来自透镜表面(表面12)的反射光，并且可以减少幻像和眩光。

在示例8的光学系统WLS 4中，构成第二透镜组G2的第四负弯月形透镜L22的折射率是nd＝1.58144，如表9中所示，并且，构成第二透镜组G2的第二正弯月形透镜L26的折射率是nd＝1.80400。因此，与衬底折射率1.62(参见表11)相对应的防反射涂层101用于面向像平面I的第四负弯月形透镜L22的透镜表面，并且，与衬底折射率1.85(参见表11)相对应的防反射涂层用于面向物体的第二正弯月形透镜L26的透镜表面。面向像平面I的第四负弯月形透镜L22的透镜表面(表面13)是当从像平面I看时具有凹形式的透镜表面，并且面向物体的第二正弯月形透镜L26的透镜表面(表面19)是当从孔径光阑S看时具有凹形式的透镜表面。由此，可以减少来自每一个透镜表面(表面13和表面19)的反射光，并且可以减少幻像和眩光。

在上面的实施例的每一个中，可以在其中光学性能不降低的范围内采用下面的内容。

在该示例的每一个中，示出双透镜组配置，但是，本发明也可以被应用到使用诸如三个或四个透镜组的不同数目的透镜组的配置。在该配置中，可以在最接近物体的侧添加透镜或透镜组，或可以向最接近像的侧添加透镜或透镜组。“透镜组”指的是具有通过在变焦时改变的空气间隔隔开的至少一个透镜的部分。

单个或多个透镜组或部分透镜组(partial lens group)可以被设计为聚焦透镜组，该聚焦透镜组通过在光轴方向上移动来执行从在从无限远处的物体向在短距离处的物体聚焦。聚焦透镜组可以被应用到自动聚焦，并且也适合于驱动用于自动聚焦的马达(例如，使用超声马达的驱动)。特别优选的是，第二透镜组的至少一部分被设计为聚焦透镜组。

透镜组或部分透镜组可以被设计为振动隔离透镜组，其通过下述方式来校正由手动产生的像模糊：将该透镜组或部分透镜组在垂直于光轴的方向上移动，或者在包括光轴的平面内方向上旋转(振荡)该透镜组或部分透镜组。特别优选的是，第二透镜组的后组的至少一部分被设计为振动隔离透镜组。

透镜表面可以被形成为球面或平面或非球面。在球面或平面的情况下，透镜处理、装配和调整是容易的，并且，可以防止由于在处理、装配和调整上的误差而导致的光学性能的劣化。即使像平面被移位，也不太影响绘制性能，这是所期望的。如果透镜表面是非球面的，则非球面可以是下述的任一种：通过研磨产生的非球面表面、通过使用模具以非球面形状形成玻璃来产生的玻璃模制非球面表面和通过在玻璃的表面上将树脂形成为非球面形状而产生的复合非球面表面。透镜表面可以是衍射表面，并且透镜可以是折射率分布透镜(GRIN透镜)或塑料透镜。

期望将孔径光阑设置在第二透镜组附近，但是孔径光阑的作用可以被透镜框替代，而不设置作为孔径光阑的独立元件。

可以使用在宽波长区域中具有高透射率的防反射涂层来涂布每一个透镜表面，以便降低幻像和眩光，并且实现具有高对比度的高光学性能。

在如此描述本发明的情况下，显然可以以许多方式来改变本发明。这样的改变不应当被看作偏离本发明的精神和范围，并且对于本领域内的技术人员明显的所有这样的修改意图被包括在所附的权利要求的范围内。

Claims (68)

1.一种光学系统，以从物体起的顺序包括：

具有负折射光焦度的第一透镜组；以及，具有正折射光焦度的第二透镜组，

在从无限远处的物体向在有限距离处的物体聚焦时，所述第一透镜组是固定的并且所述第二透镜组移动，

所述第二透镜组由比位于所述第二透镜组中设置的孔径光阑更接近物体的前组以及比所述孔径光阑更接近像的后组形成，并且

满足下面的条件表达式：

0.10＜f2a/f2b＜1.00

其中，f2a表示所述第二透镜组的所述前组的焦距，并且f2b表示所述第二透镜组的所述后组的焦距。

2.根据权利要求1所述的光学系统，其中，满足下面的条件表达式：

0.10＜(-f1)/f2＜2.50

其中，f1表示所述第一透镜组的焦距，并且f2表示所述第二透镜组的焦距。

3.根据权利要求1所述的光学系统，其中，满足下面的条件表达式：

0.10＜f2a/f＜1.70

其中，f表示聚焦在无限远时的所述光学系统的焦距。

4.根据权利要求1所述的光学系统，其中，满足下面的条件表达式：

0.20＜f2/f＜1.55

其中，f2表示所述第二透镜组的焦距，并且f表示聚焦在无限远时所述光学系统的焦距。

5.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述第二透镜组的所述后组具有至少一个非球面透镜。

6.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述第二透镜组的所述后组具有以从像起的顺序设置的两个正透镜。

7.根据权利要求1所述的光学系统，其中，满足下面的条件表达式：

(-f1)/f＜5.0

其中，f1表示所述第一透镜组的焦距，并且f表示聚焦在无限远时所述光学系统的焦距。

8.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述第一透镜组具有以从物体起的顺序设置的两个负透镜。

9.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述第一透镜组具有至少一个非球面透镜。

10.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述第一透镜组具有正透镜，以及

分别满足下面的条件表达式：

n1p＞1.800

v1p＞28.00

其中，n1p表示所述正透镜的折射率的平均值，并且，v1p表示所述正透镜的阿贝数的平均值。

11.根据权利要求1所述的光学系统，其中，所述第二透镜组的所述前组和所述后组在从无限远处的物体向在有限距离处的物体聚焦时沿着光轴一体地移动。

12.根据权利要求1所述的光学系统，其中，至少在所述第一透镜组和所述第二透镜组的光学表面的一个表面上形成防反射涂层，以及所述防反射涂层被构造为包括使用湿法工艺形成的至少一层。

13.根据权利要求12所述的光学系统，其中，所述防反射涂层是多层膜，并且使用所述湿法工艺形成的所述层是在构成所述多层膜的层的最外表面上的层。

14.根据权利要求12所述的光学系统，其中，使用湿法工艺形成的层的折射率是1.30或更小。

15.根据权利要求12所述的光学系统，其中，在当从所述孔径光阑看时具有凹形式的光学表面上形成所述防反射涂层。

16.根据权利要求15所述的光学系统，其中，当从所述孔径光阑看时具有凹形式的所述光学表面是在所述第一透镜组和所述第二透镜组的透镜中最接近物体的透镜表面。

17.根据权利要求15所述的光学系统，其中，当从所述孔径光阑看时具有凹形式的所述光学表面是在所述第一透镜组和所述第二透镜组的透镜中最接近像的透镜表面。

18.根据权利要求12所述的光学系统，其中，在当从像平面看时具有凹形式的光学表面上形成所述防反射涂层。

19.根据权利要求18所述的光学系统，其中，当从像平面看时具有凹形式的所述光学表面是在所述第二透镜组的透镜中最接近物体的透镜表面。

20.根据权利要求18所述的光学系统，其中，当从像平面看时具有凹形式的所述光学表面是在所述第二透镜组的透镜中最接近像的透镜表面。

21.一种光学设备，其具有在预定表面上形成物体的像的光学系统，所述光学系统是根据权利要求1所述的光学系统。

22.一种用于制造光学系统的方法，所述光学系统以从物体起的顺序具有：具有负折射光焦度的第一透镜组；以及，具有正折射光焦度的第二透镜组，

通过下述方式来实现所述方法：

在从无限远处的物体向在有限距离处的物体聚焦时，固定所述第一透镜组并且移动所述第二透镜组，以及

通过比位于所述第二透镜组中设置的孔径光阑更接近物体的前组和比所述孔径光阑更接近像的后组来形成所述第二透镜组，

并且满足下面的条件表达式：

0.10＜f2a/f2b＜1.00

其中，f2a表示所述第二透镜组的所述前组的焦距，并且f2b表示所述第二透镜组的所述后组的焦距。

23.根据权利要求22所述的用于制造光学系统的方法，其中，至少在所述第一透镜组和所述第二透镜组的光学表面的一个表面上形成防反射涂层，并且，所述防反射涂层被构造为包括使用湿法工艺形成的至少一层。

24.一种光学系统，以从物体起的顺序包括：

具有负折射光焦度的第一透镜组；以及具有正折射光焦度的第二透镜组，

在从无限远处的物体向在有限距离处的物体聚焦时，所述第一透镜组是固定的并且所述第二透镜组移动，并且

分别满足下面的条件表达式：

0.10＜(-f1)/f2＜2.50

0.20＜f2/f＜1.55

其中，f1表示所述第一透镜组的焦距，f2表示所述第二透镜组的焦距，并且f表示聚焦在无限远时的所述光学系统的焦距。

25.根据权利要求24所述的光学系统，其中，所述第二透镜组由比位于所述第二透镜组中设置的孔径光阑更接近物体的前组和比所述孔径光阑更接近像的后组形成，并且

满足下面的条件表达式：

0.10＜f2a/f2b＜1.00，

其中，f2a表示所述第二透镜组的所述前组的焦距，并且f2b表示所述第二透镜组的所述后组的焦距。

26.根据权利要求24所述的光学系统，其中，所述第二透镜组由比位于所述第二透镜组中设置的孔径光阑更接近物体的前组和比所述孔径光阑更接近像的后组来形成，以及

满足下面的条件表达式：

0.10＜f2a/f＜1.70

其中，f2a表示所述第二透镜组的所述前组的焦距。

27.根据权利要求24所述的光学系统，其中，所述第二透镜组由比位于所述第二透镜组中设置的孔径光阑更接近物体的前组和比所述孔径光阑更接近像的后组来形成，并且

所述第二透镜组的所述后组具有至少一个非球面透镜。

28.根据权利要求24所述的光学系统，其中，所述第二透镜组由比位于所述第二透镜组中设置的孔径光阑更接近物体的前组和比所述孔径光阑更接近像的后组来形成，并且

所述第二透镜的所述后组具有以从像起的顺序设置的两个正透镜。

29.根据权利要求24所述的光学系统，其中，满足下面的条件表达式：

(-f1)/f＜5.0。

30.根据权利要求24所述的光学系统，其中，所述第一透镜组具有以从物体起的顺序设置的两个负透镜。

31.根据权利要求24所述的光学系统，其中，所述第一透镜组具有至少一个非球面透镜。

32.根据权利要求24所述的光学系统，其中，所述第一透镜组具有正透镜，以及

分别满足下面的条件表达式：

n1p＞1.800

v1p＞28.00

其中，n1p表示所述正透镜的折射率的平均值，并且，v1p表示所述正透镜的阿贝数的平均值。

33.根据权利要求24所述的光学系统，其中，所述第二透镜组由比位于所述第二透镜组中设置的孔径光阑更接近物体的前组和比所述孔径光阑更接近像的后组来形成，以及

所述第二透镜组的所述前组和所述后组在从无限远处的物体向在有限距离处的物体聚焦时沿着光轴一体地移动。

34.根据权利要求24所述的光学系统，其中，至少在所述第一透镜组和所述第二透镜组的光学表面的一个表面上形成防反射涂层，并且，所述防反射涂层被构造为包括使用湿法工艺形成的至少一层。

35.根据权利要求34所述的光学系统，其中，所述防反射涂层是多层膜，并且使用所述湿法工艺形成的所述层是在构成所述多层膜的层的最外表面上的层。

36.根据权利要求34所述的光学系统，其中，使用湿法工艺形成的层的折射率是1.30或更小。

37.根据权利要求34所述的光学系统，其中，在所述第二透镜组中设置孔径光阑，并且

在当从所述孔径光阑看时具有凹形式的光学表面上形成所述防反射涂层。

38.根据权利要求37所述的光学系统，其中，当从所述孔径光阑看时具有凹形式的所述光学表面是在所述第一透镜组中和在所述第二透镜组中最接近物体的透镜表面。

39.根据权利要求37所述的光学系统，其中，当从所述孔径光阑看时具有凹形式的所述光学表面是在所述第一透镜组和所述第二透镜组的透镜中最接近像的透镜表面。

40.根据权利要求34所述的光学系统，其中，在当从像平面看时具有凹形式的光学表面上形成所述防反射涂层。

41.根据权利要求40所述的光学系统，其中，当从像平面看时具有凹形式的所述光学表面是在所述第二透镜组的透镜中最接近物体的透镜表面。

42.根据权利要求40所述的光学系统，其中，当从像平面看时具有凹形式的所述光学表面是在所述第二透镜组的透镜中最接近像的透镜表面。

43.一种光学设备，具有光学系统，所述光学系统在预定表面上形成物体的像，

所述光学系统是根据权利要求24所述的光学系统。

44.一种用于制造光学系统的方法，所述光学系统以从物体起的顺序包括：具有负折射光焦度的第一透镜组；以及，具有正折射光焦度的第二透镜组，

通过下述方式来实现所述方法：

固定所述第一透镜组，并且

在从无限远处的物体向在有限距离处的物体聚焦时移动所述第二透镜组，

分别满足下面的条件表达式：

0.10＜(-f1)/f2＜2.50

0.20＜f2/f＜1.55

其中，f1表示所述第一透镜组的焦距，f2表示所述第二透镜组的焦距，并且f表示聚焦在无限远时的所述光学系统的焦距。

45.根据权利要求44所述的用于制造光学系统的方法，其中，至少在所述第一透镜组和所述第二透镜组的光学表面的一个表面上形成防反射涂层，并且，所述防反射涂层被构造为包括使用湿法工艺形成的至少一层。

46.一种光学系统，以从物体起的顺序包括：

具有负折射光焦度的第一透镜组；以及，具有正折射光焦度的第二透镜组，

在从无限远处的物体向在有限距离处的物体聚焦时，所述第一透镜组是固定的并且所述第二透镜组移动，

所述第二透镜组由比位于所述第二透镜组中设置的孔径光阑更接近物体的前组和比所述孔径光阑更接近像的后组来形成，并且

满足下面的条件表达式：

0.10＜f2a/f＜1.70

其中，f2a表示所述第二透镜组的所述前组的焦距，并且f表示聚焦在无限远时的所述光学系统的焦距。

47.根据权利要求46所述的光学系统，其中，满足下面的条件表达式：

0.10＜f2a/f2b＜1.00

其中，f2b表示所述第二透镜组的所述后组的焦距。

48.根据权利要求46所述的光学系统，其中，满足下面的条件表达式：

0.10＜(-f1)/f2＜2.50

其中，f1表示所述第一透镜组的焦距，并且f2表示所述第二透镜组的焦距。

49.根据权利要求46所述的光学系统，其中，满足下面的条件表达式：

0.20＜f2/f＜1.55

其中，f2表示所述第二透镜组的焦距。

50.根据权利要求46所述的光学系统，其中，所述第二透镜组的所述后组具有至少一个非球面透镜。

51.根据权利要求46所述的光学系统，其中，所述第二透镜组的所述后组具有以从像起的顺序设置的两个正透镜。

52.根据权利要求46所述的光学系统，其中，满足下面的条件表达式：

(-f1)/f＜5.0

其中，f1表示所述第一透镜组的焦距。

53.根据权利要求46所述的光学系统，其中，所述第一透镜组具有以从物体起的顺序设置的两个负透镜。

54.根据权利要求46所述的光学系统，其中，所述第一透镜组具有至少一个非球面透镜。

55.根据权利要求46所述的光学系统，其中，所述第一透镜组具有正透镜，并且

分别满足下面的条件表达式：

n1p＞1.800

v1p＞28.00

其中，n1p表示所述正透镜的折射率的平均值，并且，v1p表示所述正透镜的阿贝数的平均值。

56.根据权利要求46所述的光学系统，其中，所述第二透镜组的所述前组和所述后组在从无限远处的物体向在有限距离处的物体聚焦时沿着光轴一体地移动。

57.根据权利要求46所述的光学系统，其中，至少在所述第一透镜组和所述第二透镜组的光学表面的一个表面上形成防反射涂层，并且，所述防反射涂层被构造为包括使用湿法工艺形成的至少一层。

58.根据权利要求57所述的光学系统，其中，所述防反射涂层是多层膜，并且

使用所述湿法工艺形成的所述层是在构成所述多层膜的层的最外表面上的层。

59.根据权利要求57所述的光学系统，其中，使用湿法工艺形成的层的折射率是1.30或更小。

60.根据权利要求57所述的光学系统，其中，在当从所述孔径光阑看时具有凹形式的光学表面上形成所述防反射涂层。

61.根据权利要求60所述的光学系统，其中，当从所述孔径光阑看时具有凹形式的所述光学表面是在所述第一透镜组中最接近物体的透镜表面和在所述第二透镜组中最接近物体的透镜表面。

62.根据权利要求60所述的光学系统，其中当从所述孔径光阑看时具有凹形式的所述光学表面是在所述第一透镜组和所述第二透镜组的透镜中最接近像的透镜表面。

63.根据权利要求57所述的光学系统，其中，在当从像平面看时具有凹形式的光学表面上形成所述防反射涂层。

64.根据权利要求63所述的光学系统，其中，当从像平面看时具有凹形式的所述光学表面是在所述第二透镜组的透镜中最接近物体的透镜表面。

65.根据权利要求63所述的光学系统，其中，当从像平面看时具有凹形式的所述光学表面是在所述第二透镜组的透镜中最接近像的透镜表面。

66.一种光学设备，其具有在预定表面上形成物体的像的光学系统，

所述光学系统是根据权利要求46所述的光学系统。

67.一种用于制造光学系统的方法，所述光学系统以从物体起的顺序包括：具有负折射光焦度的第一透镜组；以及，具有正折射光焦度的第二透镜组，

在从无限远处的物体向在有限距离处的物体聚焦时，所述第一透镜组是固定的并且所述第二透镜组移动，并且

所述第二透镜组由比位于所述第二透镜组中设置的孔径光阑更接近物体的前组和比所述孔径光阑更接近像的后组来形成，并且

满足下面的条件表达式：

0.10＜f2a/f＜1.70

其中，f2a表示所述第二透镜组的所述前组的焦距，并且f表示聚焦在无限远时的所述光学系统的焦距。

68.根据权利要求67所述的用于制造光学系统的方法，其中，至少在所述第一透镜组和所述第二透镜组的光学表面的一个表面上形成防反射涂层，并且，所述防反射涂层被构造为包括使用湿法工艺形成的至少一层。

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