CN104969109B - 透镜系统、可更换镜头装置以及照相机系统 - Google Patents

透镜系统、可更换镜头装置以及照相机系统 Download PDF

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Abstract

透镜系统包括：最物方侧透镜组；第1最像方侧透镜元件；以及邻近配置在该第1最像方侧透镜元件的物方侧的第2最像方侧透镜元件，最物方侧透镜组具有正的光焦度，在进行聚焦时，最物方侧透镜组相对于像面是固定的，第1最像方侧透镜元件以及第2最像方侧透镜素子的至少一个具有负的光焦度，透镜系统满足以下的条件：0.5＜DAIR/Y以及1.5＜DIM/DOB＜4.0(DAIR：无限远对焦状态下的构成透镜系统的透镜元件间的空气间隔中的最大值，Y＝f×tanω，f：整个系统的焦距，ω：整个系统的半视场角，DOB：最物方侧透镜组的在光轴上的厚度，DIM：从相邻地位于最物方侧透镜组的像方侧的透镜组中的、最物方侧透镜元件的物方侧面至第1最像方侧透镜元件的像方侧面的光轴上的距离)。

Description

透镜系统、可更换镜头装置以及照相机系统
技术领域
本发明涉及透镜系统、可更换镜头装置以及照相机系统。
背景技术
对于具有进行光电转换的摄像元件的可更换镜头装置或照相机系统等的紧凑化以及高性能化的要求极其高，现已提出了各种各样的使用于这样的可更换镜头装置或照相机系统的透镜系统。
专利文献1揭示了一种透镜系统，从物方依次具有正光焦度的第1透镜组和正光焦度的第2透镜组，该第1透镜组在聚焦时相对于像面被固定，并具有负透镜成分、第1正透镜成分、以及第2正透镜成分。
专利文献2揭示了一种透镜系统，从物方依次具有正光焦度的第1透镜组和正光焦度的第2透镜组，该第2透镜组在聚焦时移动，并具有正光焦度的第21透镜成分、负光焦度的第22透镜成分、正光焦度的第23透镜成分、以及正光焦度的第24透镜成分。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-276536号公报
专利文献2：日本特开2009-086221号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明提供一种小型、且能够充分地抑制各像差的发生的、析像度高的高性能的透镜系统。又，本发明提供一种包含该透镜系统的可更换镜头装置以及具有该可更换镜头装置的照相机系统。
解决课题的手段
本发明的透镜系统具有由至少一个透镜元件构成的透镜组，
所述透镜系统包括：
被配置在最物方侧的最物方侧透镜组；
被配置在最像方侧的第1最像方侧透镜元件；以及
邻近配置在所述第1最像方侧透镜元件的物方侧的第2最像方侧透镜元件，
所述最物方侧透镜组具有正的光焦度，在从无限远对焦状态朝近物对焦状态进行聚焦时，所述最物方侧透镜组相对于像面是固定的，
所述第1最像方侧透镜元件以及所述第2最像方侧透镜素子的至少一个具有负的光焦度，
所述透镜系统满足以下的条件(1)、(2)、(3)’以及(7)：
BF/Y＜1.75…(2)
0.5＜DAIR/Y…(3)'
1.5＜DIM/DOB＜4.0…(7)
其中，
FNO：整个系统的F值，
L：透镜全长，即从配置在透镜系统的最物方侧的透镜元件的物方侧面至像面的光轴上的距离，
BF：从第1最像方侧透镜元件的像方侧面的顶点至像面的距离，
DAIR：无限远对焦状态下的构成透镜系统的透镜元件间的空气间隔中的最大值，
Y：由下式表示的最大像高
Y＝f×tanω，
f：整个系统的焦距，
ω：整个系统的半视场角，
DOB：最物方侧透镜组的在光轴上的厚度，
DIM：从相邻地位于最物方侧透镜组的像方侧的透镜组中的、最物方侧透镜元件的物方侧面至第1最像方侧透镜元件的像方侧面的光轴上的距离。
本发明的可更换镜头装置，具有：
透镜系统；和
镜头安装部，其能够与包含摄像元件的照相机主体连接，所述摄像元件接收所述透镜系统所形成的光学像，并将所接收的光学像转换为电图像信号，
所述透镜系统具有由至少一个透镜元件构成的透镜组，
所述透镜系统包括：
被配置在最物方侧的最物方侧透镜组；
被配置在最像方侧的第1最像方侧透镜元件；以及
邻近配置在所述第1最像方侧透镜元件的物方侧的第2最像方侧透镜元件，
所述最物方侧透镜组具有正的光焦度，在从无限远对焦状态朝近物对焦状态进行聚焦时，所述最物方侧透镜组相对于像面是固定的，
所述第1最像方侧透镜元件以及所述第2最像方侧透镜素子的至少一个具有负的光焦度，
所述透镜系统满足以下的条件(1)、(2)、(3)’以及(7)：
BF/Y＜1.75…(2)
0.5＜DAIR/Y…(3)'
1.5＜DIM/DOB＜4.0…(7)
其中，
FNO：整个系统的F值，
L：透镜全长，即从配置在透镜系统的最物方侧的透镜元件的物方侧面至像面的光轴上的距离，
BF：从第1最像方侧透镜元件的像方侧面的顶点至像面的距离，
DAIR：无限远对焦状态下的构成透镜系统的透镜元件间的空气间隔中的最大值，
Y：由下式表示的最大像高
Y＝f×tanω，
f：整个系统的焦距，
ω：整个系统的半视场角，
DOB：最物方侧透镜组的在光轴上的厚度，
DIM：从相邻地位于最物方侧透镜组的像方侧的透镜组中的、最物方侧透镜元件的物方侧面至第1最像方侧透镜元件的像方侧面的光轴上的距离。
本发明的照相机系统，具有：
包含透镜系统的可更换镜头装置；和
通过照相机安装部能装卸地与所述可更换镜头装置连接的、包含摄像元件的照相机主体，所述摄像元件接收所述透镜系统所形成的光学像，并将所接收的光学像转换为电图像信号，
所述透镜系统具有由至少一个透镜元件构成的透镜组，
所述透镜系统包括：
被配置在最物方侧的最物方侧透镜组；
被配置在最像方侧的第1最像方侧透镜元件；以及
邻近配置在所述第1最像方侧透镜元件的物方侧的第2最像方侧透镜元件，
所述最物方侧透镜组具有正的光焦度，在从无限远对焦状态朝近物对焦状态进行聚焦时，所述最物方侧透镜组相对于像面是固定的，
所述第1最像方侧透镜元件以及所述第2最像方侧透镜素子的至少一个具有负的光焦度，
所述透镜系统满足以下的条件(1)、(2)、(3)’以及(7)：
BF/Y＜1.75…(2)
0.5＜DAIR/Y…(3)'
1.5＜DIM/DOB＜4.0…(7)
其中，
FNO：整个系统的F值，
L：透镜全长，即从配置在透镜系统的最物方侧的透镜元件的物方侧面至像面的光轴上的距离，
BF：从第1最像方侧透镜元件的像方侧面的顶点至像面的距离，
DAIR：无限远对焦状态下的构成透镜系统的透镜元件间的空气间隔中的最大值，
Y：由下式表示的最大像高
Y＝f×tanω，
f：整个系统的焦距，
ω：整个系统的半视场角，
DOB：最物方侧透镜组的在光轴上的厚度，
DIM：从相邻地位于最物方侧透镜组的像方侧的透镜组中的、最物方侧透镜元件的物方侧面至第1最像方侧透镜元件的像方侧面的光轴上的距离。
发明的效果
本发明的透镜系统小型，且具有能够充分地抑制各像差的发生、析像度高的高性能。
附图说明
图1是表示实施方式1(数值实施例1)所涉及的透镜系统的无限远对焦状态的透镜配置图。
图2是数值实施例1所涉及的透镜系统的无限远对焦状态的纵向像差图。
图3是表示实施方式2(数值实施例2)所涉及的透镜系统的无限远对焦状态的透镜配置图。
图4是数值实施例2所涉及的透镜系统的无限远对焦状态的纵向像差图。
图5是表示实施方式3(数值实施例3)所涉及的透镜系统的无限远对焦状态的透镜配置图。
图6是数值实施例3所涉及的透镜系统的无限远对焦状态的纵向像差图。
图7是表示实施方式4(数值实施例4)所涉及的透镜系统的无限远对焦状态的透镜配置图。
图8是数值实施例4所涉及的透镜系统的无限远对焦状态的纵向像差图。
图9是表示实施方式5(数值实施例5)所涉及的透镜系统的无限远对焦状态的透镜配置图。
图10是数值实施例5所涉及的透镜系统的无限远对焦状态的纵向像差图。
图11是实施方式6所涉及的可更换镜头式数码照相机系统的概略结构图。
具体实施方式
以下，一边适当参照附图，一边对实施方式进行详细说明。但是，有时会省略不必要的详细说明。例如，有时会省略已经熟知的事项的详细说明、对于实质上相同的结构的重复说明。这是为了避免以下的说明变得不必要的冗长，使得本领域技术人员容易理解。
另外，为了让本领域技术人员充分地理解本公开内容，发明者们提供了附图以及以下的说明，但没有意图通过它们来限定权利要求书所记载的主题。
(实施方式1～5)
图1、3、5、7以及9是各实施方式1～5所涉及的透镜系统的透镜配置图，都表示处于无限远对焦状态下的透镜系统。
在图1、3、5、7以及9中，被标注于透镜组的与光轴平行的箭头表示从无限远对焦状态朝近物对焦状态进行聚焦时的透镜组的移动方向。另外，在图1以及3中，被标注于透镜组的与光轴垂直的箭头表示该透镜组是为了对像的模糊进行光学补偿而在与光轴垂直的方向上移动的透镜组。
在各图中，被标注于特定面的星号*表示该面是非球面。并且，在各图中，被标注于各透镜组的符号的记号(+)及记号(－)对应于各透镜组的光焦度的符号。并且，在各图中，位于最右侧的直线表示像面S的位置。
(实施方式1)
如图1所示，具有正光焦度的第1透镜组G1从物方到像方依次由双凹形状的第1透镜元件L1、凸面朝向像方的负弯月形状的第2透镜元件L2、和双凸形状的第3透镜元件L3构成。第3透镜元件L3的双面都是非球面。另外，在第1透镜组G1中，在第3透镜元件L3的像方，配置有孔径光阑A。
具有负光焦度的第2透镜组G2仅由凸面朝向物方的负弯月形状的第4透镜元件L4构成。
具有正光焦度的第3透镜组G3从物方到像方依次由双凸形状的第5透镜元件L5、双凹形状的第6透镜元件L6以及双凸形状的第7透镜元件L7构成。第5透镜元件L5的双面都是非球面。
具有正光焦度的第4透镜组G4仅由双凸形状的第8透镜元件L8构成。
具有负光焦度的第5透镜组G5仅由凹面朝向物方的平凹形状的第9透镜元件L9构成。
在实施方式1所涉及的透镜系统中，在从无限远对焦状态朝近物对焦状态进行聚焦时，第2透镜组G2沿着光轴向像方移动，第4透镜组G4沿着光轴向物方移动。
又，通过使作为第3透镜组G3的一部分的第5透镜元件L5在与光轴垂直的方向上移动，能够对整个系统的振动所导致的像点移动进行补偿，即能够对起因于手抖动、振动等的像模糊进行光学补偿。
(实施方式2)
如图3所示，具有正光焦度的第1透镜组G1从物方到像方依次由双凸形状的第1透镜元件L1、双凹形状的第2透镜元件L2、和双凸形状的第3透镜元件L3构成。第3透镜元件L3的双面都是非球面。另外，在第1透镜组G1中，在第3透镜元件L3的像方，配置有孔径光阑A。
具有负光焦度的第2透镜组G2从物方到像方依次由凸面朝向像方的正弯月形状的第4透镜元件L4和双凹形状的第5透镜元件L5构成。第4透镜元件L4与第5透镜元件L5接合。
具有正光焦度的第3透镜组G3从物方到像方依次由双凸形状的第6透镜元件L6、双凹形状的第7透镜元件L7、双凸形状的第8透镜元件L8、双凹形状的第9透镜元件L9、双凸形状的第10透镜元件L10和凸面朝向像方的负弯月形状的第11透镜元件L11构成。其中，第8透镜元件L8与第9透镜元件L9接合。第6透镜元件L6的双面都是非球面，第7透镜元件L7的双面都是非球面。
在实施方式2所涉及的透镜系统中，在从无限远对焦状态朝近物对焦状态进行聚焦时，第2透镜组G2沿着光轴向像方移动。
又，通过使作为第3透镜组G3的一部分的第6透镜元件L6在与光轴垂直的方向上移动，能够对整个系统的振动所导致的像点移动进行补偿，即能够对起因于手抖动、振动等的像模糊进行光学补偿。
(实施方式3)
如图5所示，具有正光焦度的第1透镜组G1从物方到像方依次由双凹形状的第1透镜元件L1、双凸形状的第2透镜元件L2、和双凸形状的第3透镜元件L3构成。其中，第1透镜元件L1与第2透镜元件L2接合。第3透镜元件L3的双面都是非球面。另外，在第1透镜组G1中，在第3透镜元件L3的像方，配置有孔径光阑A。
具有负光焦度的第2透镜组G2仅由凸面朝向物方的负弯月形状的第4透镜元件L4构成。第4透镜元件L4的双面都是非球面。
具有负光焦度的第3透镜组G3从物方到像方依次由凸面朝向像方的正弯月形状的第5透镜元件L5、和凸面朝向像方的负弯月形状的第6透镜元件L6构成。这些第5透镜元件L5与第6透镜元件L6接合。
具有正光焦度的第4透镜组G4从物方到像方依次由双凸形状的第7透镜元件L7、和凸面朝向像方的负弯月形状的第8透镜元件L8构成。这些第7透镜元件L7与第8透镜元件L8接合。
在实施方式3所涉及的透镜系统中，在从无限远对焦状态朝近物对焦状态进行聚焦时，第2透镜组G2沿着光轴向像方移动，第3透镜组G3沿着光轴向物方移动。
(实施方式4)
如图7所示，具有正光焦度的第1透镜组G1从物方到像方依次由双凹形状的第1透镜元件L1、双凸形状的第2透镜元件L2、双凹形状的第3透镜元件L3、和双凸形状的第4透镜元件L4构成。其中，第2透镜元件L2与第3透镜元件L3接合。第4透镜元件L4的双面都是非球面。另外，在第1透镜组G1中，在第4透镜元件L4的像方，配置有孔径光阑A。
具有负光焦度的第2透镜组G2仅由凸面朝向物方的负弯月形状的第5透镜元件L5构成。第5透镜元件L5的双面都是非球面。
具有正光焦度的第3透镜组G3从物方到像方依次由双凸形状的第6透镜元件L6、双凸形状的第7透镜元件L7、双凹形状的第8透镜元件L8和凸面朝向像方的负弯月形状的第9透镜元件L9构成。其中，第7透镜元件L7与第8透镜元件L8接合。
在实施方式4所涉及的透镜系统中，在从无限远对焦状态朝近物对焦状态进行聚焦时，第2透镜组G2沿着光轴向像方移动。
(实施方式5)
如图9所示，具有正光焦度的第1透镜组G1从物方到像方依次由凸面朝向物方的负弯月形状的第1透镜元件L1、凸面朝向物方的正弯月形状的第2透镜元件L2、和双凸形状的第3透镜元件L3构成。第3透镜元件L3的双面都是非球面。另外，在第1透镜组G1中，在第3透镜元件L3的像方，配置有孔径光阑A。
具有负光焦度的第2透镜组G2仅由凸面朝向物方的负弯月形状的第4透镜元件L4构成。
具有正光焦度的第3透镜组G3从物方到像方依次由凸面朝向像方的正弯月形状的第5透镜元件L5、和凸面朝向像方的负弯月形状的第6透镜元件L6构成。这些第5透镜元件L5与第6透镜元件L6接合。
具有正光焦度的第4透镜组G4从物方到像方依次由双凸形状的第7透镜元件L7、双凹形状的第8透镜元件L8、和凸面朝向像方的负弯月形状的第9透镜元件L9构成。这些第7透镜元件L7与第8透镜元件L8接合。
在实施方式5所涉及的透镜系统中，在从无限远对焦状态朝近物对焦状态进行聚焦时，第2透镜组G2沿着光轴向像方移动，第3透镜组G3沿着光轴向物方移动。
在实施方式1～5所涉及的透镜系统中，被配置于最物方侧的最物方侧透镜组、即第1透镜组G1在从无限远对焦状态朝近物对焦状态进行聚焦时相对于像面S是固定的，所以能够将制造时的偏心所导致的像差变动抑制得较小，尤其是伴随着聚焦的球面像差的变动少，能够维持优异的成像特性地进行聚焦。
实施方式1～5所涉及的透镜系统具有配置在最像方侧的第1最像方侧透镜元件、以及被邻近配置在该第1最像方侧透镜元件的物方侧的第2最像方侧透镜元件，这些第1最像方侧透镜元件以及第2最像方侧透镜元件的至少一个具有负的光焦度。由此，能够缩短后焦(back focus)，缩短透镜系统的全长。
在实施方式1～5所涉及的透镜系统中，在孔径光阑A的物方侧，邻近配置有具有非球面的透镜元件。由此能够减小在孔径光阑A的物方侧产生的球面像差。
实施方式1、3以及5所涉及的透镜系统至少具有第1聚焦透镜组以及第2聚焦透镜组，作为在从无限远对焦状态朝近物对焦状态进行聚焦时沿着光轴移动的聚焦透镜组。由于具有多个聚焦透镜组，所以近物对焦状态下的聚焦透镜组的像差补偿能力提高，所以能够构成更小型的透镜系统。又，聚焦透镜组为多个的情况下，伴随着聚焦的球面像差的补偿变得容易。
实施方式1、3以及5所涉及的透镜系统中，第1聚焦透镜组以及第2聚焦透镜组都由2个以下的透镜元件构成，实施方式2以及4所涉及的透镜系统中，聚焦透镜组由2个以下的透镜元件构成。由此，聚焦透镜组变轻，能够进行高速且静音的聚焦。
在实施方式1、3以及5所涉及的透镜系统中，第1聚焦透镜组以及第2聚焦透镜组的至少一个具有负的光焦度，实施方式2以及4所涉及的透镜系统中，聚焦透镜组具有负的光焦度。由此，能够充分地抑制伴随着聚焦的倍率色差的变动。
在实施方式1、3以及5所涉及的透镜系统中，在第1聚焦透镜组以及第2聚焦透镜组的至少一个中，构成聚焦透镜组的透镜元件的相对于d线的折射率的平均值在1.83以下，在实施方式2以及4所涉及的透镜系统中，构成聚焦透镜组的透镜元件的相对于d线的折射率的平均值在1.83以下。由此，构成聚焦透镜组的透镜元件的比重变小，聚焦透镜组变轻，因此能够进行高速且静音的聚焦。进一步地，折射率的平均值在1.75以下的话，则能够进一步发挥所述效果。
在实施方式1、3以及5所涉及的透镜系统中，在从无限远对焦状态朝近物对焦状态进行聚焦时，第1聚焦透镜组以及第2聚焦透镜组的某一方沿着光轴向物方移动，另一方沿着光轴向像方移动。通过使两个聚焦透镜组反向移动，能够抑制聚焦时产生的像倍率变化。
在实施方式1、3以及5所涉及的透镜系统中，第1聚焦透镜组以及第2聚焦透镜组的至少一个由单个透镜元件构成，在实施方式4所涉及的透镜系统中，聚焦透镜组由单个透镜元件构成。由此，聚焦透镜组变得更轻，因此够进行更高速且静音的聚焦。
如上所述，作为在本申请揭示的技术的例示，对实施方式1～5进行说明。但是，本公开中的技术并不限定于此，也可以适用于进行了适当变更、置换、附加、省略等的实施方式。
以下，对例如如实施方式1～5所涉及的透镜系统那样的透镜系统能够满足的条件进行说明。此外，对各个实施方式所涉及的透镜系统规定了多个可能的条件，但能够满足所有这些多个条件的透镜系统的结构是最有效果的。但是，也可以通过满足个别的条件来得到具有与之相应的效果的透镜系统。
例如如实施方式1～5所涉及的透镜系统那样，具有由至少一个透镜元件构成的透镜组，包括被配置在最物方侧的最物方侧透镜组、被配置在最像方侧的第1最像方侧透镜元件、以及邻近配置在所述第1最像方侧透镜元件的物方侧的第2最像方侧透镜元件，所述最物方侧透镜组具有正的光焦度，在从无限远对焦状态朝近物对焦状态进行聚焦时，相对于像面是固定的，所述第1最像方侧透镜元件以及所述第2最像方侧透镜素子的至少一个具有负的光焦度(以下，将该透镜结构称为实施方式的基本结构)的透镜系统满足以下的条件(1)以及(2)。
BF/Y＜1.75…(2)
其中，
FNO：整个系统的F值，
f：整个系统的焦距，
L：透镜全长(从配置在透镜系统的最物方侧的透镜元件的物方侧面至像面的光轴上的距离)、
Y：由下式表示的最大像高
Y＝f×tanω，
ω：整个系统的半视场角，
BF：从第1最像方侧透镜元件的像方侧面的顶点至像面的距离。
所述条件(1)是以最大像高将透镜系统的全长、整个系统的焦距以及整个系统的F值标准化而规定的条件。不满足条件(1)的情况下，对于F值小的明亮的透镜系统，无法相对于焦距缩短透镜全长，透镜系统的小型化变得困难。
所述条件(2)是规定透镜系统的后焦长度相对于最大像高的比的条件。不满足条件(2)的情况下，相对于最大像高，后焦变长，透镜系统的小型化变得困难。
进一步地，通过满足以下的条件(1)’以及(2)’，能够进一步发挥所述效果。
BF/Y＜1.6…(2)’
例如如实施方式1～5所涉及的透镜系统那样，具有基本结构的透镜系统满足以下的条件(3)是有益的。
DAIR/Y＜1.16…(3)
其中，
DAIR：无限远对焦状态下的构成透镜系统的透镜元件间的空气间隔中的最大值，
Y：由下式表示的最大像高
Y＝f×tanω，
f：整个系统的焦距，
ω：整个系统的半视场角。
所述条件(3)是规定无限远对焦状态下的构成透镜系统的透镜元件间的空气间隔中的最大值相对于最大像高的比的条件。在不满足条件(3)的情况下，构成透镜系统的空气间隔变大，透镜系统的小型化变得困难。另外，在DAIR/Y的值太小的情况下，构成透镜系统的空气间隔变小，球面像差的补偿变得困难。又，相对于透镜元件间隔的误差的性能劣化程度变大，所以光学系统的组装变得困难。
进一步地，通过满足以下的条件(3)’以及(3)”的至少一个，能够进一步发挥所述效果。
0.5＜DAIR/Y…(3)’
DAIR/Y＜0.7…(3)”
例如如实施方式1～5所涉及的透镜系统那样，具有基本结构的透镜系统满足以下的条件(4)是有益的。
0.5＜fG1/f＜2.0…(4)
其中，
fG1：最物方侧透镜组的焦距，
f：整个系统的焦距。
所述条件(4)是规定被配置在最物方侧的最物方侧透镜组的焦距相对于整个系统的焦距的比的条件。低于条件(4)的下限的话，最物方侧透镜组的光焦度过强，在最物方侧透镜组产生的彗形像差变大，进行像差补偿变得困难。超过条件(4)的上限的话，则最物方侧透镜组的光焦度过弱，光阑直径变大，透镜系统的小型化变得困难。
进一步地，通过满足以下的条件(4)’以及(4)”的至少一个，能够进一步发挥所述效果。
0.8＜fG1/f…(4)’
fG1/f＜1.6…(4)”
例如如实施方式1、3以及5所涉及的透镜系统那样，具有基本结构的、至少包括第1聚焦透镜组以及第2聚焦透镜组作为在从无限远对焦状态朝近物对焦状态进行聚焦时沿着光轴移动的聚焦透镜组，该第1聚焦透镜组位于该第2聚焦透镜组的物方侧的透镜系统满足以下的条件(5)是有益的。
1.0＜|fF1|/f＜2.5…(5)
其中，
fF1：第1聚焦透镜组的焦距，
f：整个系统的焦距。
所述条件(5)是规定第1聚焦透镜组的焦距相对于整个系统的焦距的比的条件。低于条件(5)的下限的话，则第1聚焦透镜组的光焦度变强，像差的发生量增加，在聚焦时产生的倾斜误差的灵敏度变高。其结果，光学系统的构成变得困难。超过条件(5)的上限的话，则第1聚焦透镜组的光焦度变弱，在聚焦时该第1聚焦透镜组的移动量增加，透镜系统的小型化变得困难。
进一步地，通过满足以下的条件(5)’以及(5)”的至少一个，能够进一步发挥所述效果。
1.05＜|fF1|/f…(5)’
|fF1|/f＜2.2…(5)”
例如如实施方式1～5所涉及的透镜系统那样，具有基本结构的透镜系统满足以下的条件(6)是有益的。
0.5＜DSUM/f＜1.5…(6)
其中，
DSUM：构成透镜系统的所有透镜元件的在光轴上的厚度的合计值，
f：整个系统的焦距。
所述条件(6)是规定构成透镜系统的所有透镜元件的在光轴上的厚度的合计值相对于整个系统的焦距的比的条件。如果透镜元件的厚度小，且低于条件(6)的下限的话，则光学性能可能会降低，如果焦距长、且低于条件(6)的下限的话，透镜系统的小型化变得困难。超过条件(6)的上限的话，则透镜元件的间隔变窄，在聚焦时无法确保聚焦透镜组的移动量。其结果，光学性能降低，或者变得困难，对聚焦作出贡献的光学系统的轻量化以及聚焦的高速化变得困难。
进一步地，通过满足以下的条件(6)’以及(6)”的至少一个，能够进一步发挥所述效果。
0.65＜DsUM/f…(6)’
DSUM/f＜1.0…(6)”
例如如实施方式1～5所涉及的透镜系统那样，具有基本结构的透镜系统满足以下的条件(7)是有益的。
1.5＜D1M/DOB＜4.0…(7)
其中，
DOB：最物方侧透镜组的在光轴上的厚度，
DIM：从相邻地位于最物方侧透镜组的像方侧的透镜组中的、最物方侧透镜元件的物方侧面至第1最像方侧透镜元件的像方侧面的光轴上的距离。
所述条件(7)是规定最物方侧透镜组的光轴上的厚度与从相邻地位于最物方侧透镜组的像方侧的透镜组中的、最物方侧透镜元件的物方侧面至第1最像方侧透镜元件的像方侧面的光轴上的距离之比的条件。低于条件(7)的下限的话，则从相邻地位于最物方侧透镜组的像方侧的透镜组至位于透镜系统的最像方侧的透镜组的距离变小，在聚焦时无法确保聚焦透镜组的移动量。其结果，采用的聚焦的高速化且静音化变得困难。超过条件(7)的上限的话，则透镜系统整体变大，小型化变得困难。
进一步地，通过满足以下的条件(7)’以及(7)”的至少一个，能够进一步发挥所述效果。
2.0＜D1M/DOB…(7)’
DIM/DOB＜3.5…(7)”
构成实施方式1～5所涉及的透镜系统的各透镜组仅由通过折射来使入射光线偏转的折射型透镜元件(即在具有不同折射率的介质之间的界面上进行偏转的类型的透镜元件)构成，但本发明并不局限于此。例如，也可以由通过衍射来使入射光线偏转的衍射型透镜元件，或通过组合衍射作用和折射作用来使入射光线偏转的折射衍射混合型透镜元件，或通过介质内的折射率分布来使入射光线偏转的折射率分布型透镜元件等来构成各个透镜组。特别是在折射衍射混合型透镜元件中，若在折射率不同的介质的界面形成衍射结构，则能够改善衍射效率的波长依赖性。
又，构成实施方式1～5所涉及的透镜系统的各透镜元件可以是在由玻璃构成的透镜元件的单面接合了由紫外线固化性树脂构成的透明树脂层的混合透镜(ハイブリッドレンズ)。在该情况下，由于透明树脂层的光焦度弱，所以将由玻璃构成的透镜元件和透明树脂层合在一起当作一个透镜元件。同样地，在配置有接近平板的透镜元件的情况下，由于接近平板的透镜元件的光焦度弱，所以当作是零个透镜元件。
(实施方式6)
图11是实施方式6所涉及的更换镜头式数码照相机系统的概略结构图。
本实施方式6所涉及的更换镜头式数码照相机系统100具有照相机主体101、和装卸自如地连接在照相机主体101上的可更换镜头装置201。
照相机主体101包括摄像元件102、液晶监视器103和照相机安装部104，该摄像元件102接收由可更换镜头装置201的透镜系统202所形成的光学像，将其转换为电图像信号，该液晶监视器103对由摄像元件102所转换的图像信号进行显示。另一方面，可更换镜头装置201包括上述实施方式1～5中任意一个所涉及的透镜系统202、保持透镜系统202的镜筒203和连接在照相机主体101的照相机安装部104上的镜头安装部204。照相机安装部104及镜头安装部204不仅进行物理连接，而且对照相机主体101内的控制器(未图示)与可更换镜头装置201内的控制器(未图示)进行电连接，且还可以作为可使彼此信号进行交换的接口发挥作用。另外，在图11中，图示有采用实施方式1所涉及的透镜系统作为透镜系统202的情形。
在本实施方式6中，由于采用上述实施方式1-5中任意一个所涉及的透镜系统202，所以可以以较低的成本实现紧凑且成像性能优异的可更换镜头装置。又，还可实现本实施形态6所涉及的数码照相机系统100整体的小型化以及低成本化。
另外，在实施形态6所涉及的更换镜头式数码照相机系统中，示出了实施方式1-5所涉及的透镜系统作为透镜系统202，但这些透镜系统可以不使用所有的聚焦域。即，也可以根据期望的聚焦域，取出光学性能得到保证的范围来使用。
又，能够将由以上说明的实施方式1-5所涉及的透镜系统、和CCD或CMOS等摄像元件构成的可更换镜头装置适用于数码静态照相机、数码摄像机、智能手机等便携信息终端的照相机、监视系统中的监视照相机、Web照相机、车载照相机等。
如上所述，作为在本申请揭示的技术的例示，对实施方式6行了说明。但是，本公开中的技术并不限定于此，也可以适用于进行了适当变更、置换、附加、省略等的实施方式。
以下，对具体实施了实施方式1～5涉及的透镜系统的数值实施例进行说明。另外，在各数值实施例中，表中的长度单位均为“mm”，视场角单位均为“°”。又，在各数值实施例中，r是曲率半径，d是面间距，nd是相对于d线的折射率，vd是相对于d线的阿贝数。又，在各数值实施例中，标注有星号＊的面是非球面，非球面形状用下面的式子来定义。
[数式1]
其中，
Z：距光轴的高度为h的非球面上的点到非球面顶点的切平面为止的距离，
h：距光轴的高度，
r：顶点曲率半径，
κ：圆锥常数，
An：n次的非球面系数。
图2、4、6、8以及10分别是各数值实施例1～5所涉及的透镜系统的无限远对焦状态的纵向像差图。
各个纵向像差图从左依次表示球面像差(SA(mm))、像散(AST(mm))、畸变像差(DIS(％))。在球面像差图中，纵轴表示F值(图中用F表示)，实线是d线(d-line)的特性，短虚线是F线(F-line)的特性，长虚线是C线(C-line)的特性。在像散图中，纵轴表示像高(图中用H表示)，实线是弧矢平面(图中用s表示)的特性，虚线是子午平面(图中用m表示)的特性。在畸变像差图中，纵轴表示像高(图中用H表示)。
(数值实施例1)
数值实施例1的透镜系统对应于图1所示的实施方式1。在表1中示出数值实施例1的透镜系统的面数据，在表2中示出非球面数据，在表3中示出各种数据，在表4中示出透镜组数据。
表1(面数据)
表2(非球面数据)
第5面
K＝0.00000E+00，A4＝-3.18366E-01.A6＝-1.64829E-01，A8＝3.42010E-01
第6面
K＝0.00000E+00，A4＝4.20969E-01，A6＝-7.48403E-01，A8＝1.41488E+00
第10面
K＝０.00000E+00，A4＝4.31349E-01，A6＝-3.74853E-01，A8＝-2.52345E+00
第11面
K＝0.00000E+00，A4＝4.14526E-01，A6＝8.06136E-02，A8＝-2.05235E+00
表3(各种数据)
表4(透镜组数据)
(数值实施例2)
数值实施例2的透镜系统对应于图3所示的实施方式2。在表5中示出数值实施例2的透镜系统的面数据，在表6中示出非球面数据，在表7中示出各种数据，在表8中示出透镜组数据。
表5(面数据)
表6(非球面数据)
第5面
K＝0.00000E+00，A4＝-3.25454E-01，A6＝-6.91017E-01，A8＝2.48197E-01
第6面
K＝0.00000E+00，A4＝-6.76874E-02，A6＝-1.81693E-01，A8＝9.10968E-01
第11面
K＝0.00000E+00，A4＝-6，67827E-01，A6＝8.56640E+00，A8＝-7.02026E+01
第12面
K＝0.00000E+00，A4＝4.61397E-01，A6＝-3.82910E-01，A8＝-2.72444E+01
第13面
K＝0.00000E+00，A4＝-1.68273E+00，A6＝6.77122E+00,A8＝-2.28742E+01
第14面
K＝0.00000E+00，A4＝-2.90801E+00，A6＝1.52486E+01，A8＝-6.29988E+01
表7(各种数据)
表8(透镜组数据)
(数值实施例3)
数值实施例3的透镜系统对应于图5所示的实施方式3。在表9中示出数值实施例3的透镜系统的面数据，在表10中示出非球面数据，在表11中示出各种数据，在表12中示出透镜组数据。
表9(面数据)
表10(非球面数据)
第4面
K＝0.00000E+00，A4＝-4.16484E-01，A6＝-5.51952E-01，A8＝1.75414E+01 A10＝-7.91350E+01
第5面
K＝0.00000E+00，A4＝-2.16287E-01，A6＝3.70275E+00,A8＝-9.63833E+00 A10＝-9.74484E+00
第7面
K＝0.00000E+00，A4＝6.54760E-01，A6＝-8.92826E+00，A8＝3.43050E+01 A10＝-4.64157E+01
第8面
K＝0.00000E+00,A4＝1.12682E+00,A6＝-1.95748E+01，A8＝9.62915E+01 A10＝-1.93045E+02
表11(各种数据)
表12(透镜组数据)
(数值实施例4)
数值实施例4的透镜系统对应于图7所示的实施方式4。在表13中示出数值实施例4的透镜系统的面数据，在表14中示出非球面数据，在表15中示出各种数据，在表16中示出透镜组数据。
表13(面数据)
表14(非球面数据)
第6面
K＝0.00000E+00，A4＝-4.46858E-01，A6＝-1.67250E+00，A8＝0.00000E+00 A10＝0.00000E+00
第7面
K＝0.00000E+00，A4＝1.86577E-01，A6＝-1.84824E+00，A8＝7.87976E+00 A10＝-1.39673E+01
第9面
K＝0.000000+00，A4＝-1.06338E+00，A6＝8.66074E+00，A8＝-5.56011E+01 A10＝3.25110E+01
第10面
K＝0.00000E+00，A4＝-9.39671E-01，A6＝5.39480E+00，A8＝-9.86062E+00 A10＝-4.28651E+02
表15(各种数据)
表16(透镜组数据)
(数值实施例5)
数值实施例5的透镜系统对应于图9所示的实施方式5。在表17中示出数值实施例5的透镜系统的面数据，在表18中示出非球面数据，在表19中示出各种数据，在表20中示出透镜组数据。
表17(面数据)
表18(非球面数据)
第5面
K＝0.00000E+00，A4＝-4.01357E-01，A6＝-7.52721E-01，A8＝-1.24419E+01 A10＝1.78548E+02
第6面
K＝0.00000E+00，A4＝3.80224E-01，A6＝-2.37934E+00，A8＝1.71675E+01 A10＝7.36641E+01
表19(各种数据)
表20(透镜组数据)
在以下的表21中，示出各数值实施例的透镜系统的各条件的对应值。
表21(条件的对应值)
[表1]
如上所述那样，作为本公开的技术的例示，对实施方式进行了说明。为此，提供了附图以及详细的说明。
因此，在附图以及详细的说明所记载的构成要件中，不仅包含了为解决课题所必须的构成要件，为了对上述技术进行例示，还包含了对于解决课题不是必须的构成要件。因此，不应该以这些不必须的构成要件被记载于附图以及详细的说明中为理由，直接认定这些不必须的构成要件为必须的。
又，上述实施方式是用于对本公开的技术进行例示的实施方式，因此可以在权利要求书或者其均等的范围进行各种变更、置换、附加、省略等。
(工业上的可利用性)
本发明能够适用于数码静态照相机、数码摄像机、智能手机等便携信息终端的照相机、PDA(Personal Digital Assistance，个人数字助理)的照相机、监视系统中的监视照相机、Web照相机、车载照相机等。本公开特别适用于数码静态照相机系统、数码摄像机系统这样的要求高画质的摄影光学系统。
符号说明
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
L1 第1透镜元件
L2 第2透镜元件
L3 第3透镜元件
L4 第4透镜元件
L5 第5透镜元件
L6 第6透镜元件
L7 第7透镜元件
L8 第8透镜元件
L9 第9透镜元件
L10 第10透镜元件
L11 第11透镜元件
A 孔径光阑
S 像面
100 可更换镜头式数码照相机系统
101 照相机主体
102 摄像元件
103 液晶监视器
104 照相机安装部
201 可更换镜头装置
202 透镜系统
203 镜筒
204 镜头安装部。

Claims (11)

1.一种透镜系统，其具有由至少一个透镜元件构成的透镜组，所述透镜系统的特征在于，包括：
被配置在最物方侧的最物方侧透镜组；
被配置在最像方侧的第1最像方侧透镜元件；以及
邻近配置在所述第1最像方侧透镜元件的物方侧的第2最像方侧透镜元件，
所述最物方侧透镜组具有正的光焦度，在从无限远对焦状态朝近物对焦状态进行聚焦时，所述最物方侧透镜组相对于像面是固定的，
所述第1最像方侧透镜元件以及所述第2最像方侧透镜元件的至少一个具有负的光焦度，
所述透镜系统满足以下的条件(1)、(2)、(3)’以及(7)：
(FNO 2×f×L)/(Y2)＜30…(1)
BF/Y＜1.75…(2)
0.5＜DAIR/Y…(3)’
1.5＜DIM/DOB＜4.0…(7)
其中，
FNO：整个系统的F值，
L：透镜全长，即从配置在透镜系统的最物方侧的透镜元件的物方侧面至像面的光轴上的距离，
BF：从第1最像方侧透镜元件的像方侧面的顶点至像面的距离，
DAIR：无限远对焦状态下的构成透镜系统的透镜元件间的空气间隔中的最大值，
Y：由下式表示的最大像高
Y＝f×tanω，
f：整个系统的焦距，
ω：整个系统的半视场角，
DOB：最物方侧透镜组的在光轴上的厚度，
DIM：从相邻地位于最物方侧透镜组的像方侧的透镜组中的、最物方侧透镜元件的物方侧面至第1最像方侧透镜元件的像方侧面的光轴上的距离。
2.如权利要求1所述的透镜系统，其特征在于，
至少具有第1聚焦透镜组以及第2聚焦透镜组，作为在从无限远对焦状态朝近物对焦状态进行聚焦时沿着光轴移动的聚焦透镜组。
3.如权利要求1所述的透镜系统，其特征在于，满足以下的条件(3)：
0.5＜DAIR/Y＜1.16…(3)
其中，
DAIR：无限远对焦状态下的构成透镜系统的透镜元件间的空气间隔中的最大值，
Y：由下式表示的最大像高
Y＝f×tanω,
f：整个系统的焦距,
ω：整个系统的半视场角。
4.如权利要求1所述的透镜系统，其特征在于，满足以下的条件(4)：
0.5＜fG1/f＜2.0…(4)
其中，
fG1：最物方侧透镜组的焦距，
f：整个系统的焦距。
5.如权利要求2所述的透镜系统，其特征在于，
第1聚焦透镜组以及第2聚焦透镜组都由2个以下的透镜元件构成。
6.如权利要求2所述的透镜系统，其特征在于，
第1聚焦透镜组以及第2聚焦透镜组的至少一个具有负的光焦度。
7.如权利要求2所述的透镜系统，其特征在于，
第1聚焦透镜组位于第2聚焦透镜组的物方侧，
所述透镜系统满足以下的条件(5)：
1.0＜|fF1|/f＜2.5…(5)
其中，
fF1：第1聚焦透镜组的焦距，
f：整个系统的焦距。
8.如权利要求2所述的透镜系统，其特征在于，
在从无限远对焦状态朝近物对焦状态进行聚焦时，第1聚焦透镜组以及第2聚焦透镜组的某一方沿着光轴向物方侧移动，另一方沿着光轴向像方侧移动。
9.如权利要求1所述的透镜系统，其特征在于，满足以下的条件(6)：
0.5＜DSUM/f＜1.5…(6)
其中，
DSUM：构成透镜系统的所有透镜元件的在光轴上的厚度的合计值，
f：整个系统的焦距。
10.一种可更换镜头装置，其特征在于，具有：
权利要求1所述的透镜系统；和
镜头安装部，其能够与包含摄像元件的照相机主体连接，所述摄像元件接收所述透镜系统所形成的光学像，并将所接收的光学像转换为电图像信号。
11.一种照相机系统，其特征在于，具有：
包含权利要求1所述的透镜系统的可更换镜头装置；和
通过照相机安装部能装卸地与所述可更换镜头装置连接的、包含摄像元件的照相机主体，所述摄像元件接收所述透镜系统所形成的光学像，并将所接收的光学像转换为电图像信号。
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