CN107407790A - 光学系统、光学装置以及光学系统的调整方法 - Google Patents

光学系统、光学装置以及光学系统的调整方法 Download PDF

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CN107407790A CN201680018840.8A CN201680018840A CN107407790A CN 107407790 A CN107407790 A CN 107407790A CN 201680018840 A CN201680018840 A CN 201680018840A CN 107407790 A CN107407790 A CN 107407790A
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Abstract

一种光学系统,沿着光轴从物体侧依次具备正光焦度的第1透镜组、负光焦度的第2透镜组及第3透镜组,通过使第2透镜组沿着光轴移动来进行从无限远物体向近距离物体的对焦,第3透镜组具备防抖透镜组和相比所述防抖透镜组配置于像侧的调整透镜组,所述防抖透镜组通过以包含与光轴正交的方向的分量的方式移动来进行产生像抖动时的像面校正,所述调整透镜组由负透镜Ln和与负透镜Ln相邻的正光焦度的透镜组构成,且能够调整负透镜Ln与正光焦度的透镜组之间的空气间隔。

Description

光学系统、光学装置以及光学系统的调整方法
技术领域
本发明涉及适合于照片用相机或电子静态相机、摄像机等的光学系统、具备该光学系统的光学装置以及光学系统的调整方法。
背景技术
以往,在照片用相机或摄像机等中,作为焦距大的光学系统,多使用远距型且内对焦式的光学系统(例如,参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本国特开2013-218088号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是,在以往的光学系统中,存在通过制造误差而产生成像性能的劣化的问题。
用于解决课题的手段
根据本发明的第1方式,一种光学系统,沿着光轴从物体侧依次具备正光焦度的第1透镜组、负光焦度的第2透镜组及第3透镜组,通过使所述第2透镜组沿着光轴移动来进行从无限远物体向近距离物体的对焦,所述第3透镜组具备防抖透镜组和相比所述防抖透镜组配置于像侧的调整透镜组,所述防抖透镜组通过以包含与光轴正交的方向的分量的方式移动来进行产生像抖动时的像面校正,所述调整透镜组由负透镜Ln和与所述负透镜Ln相邻的正光焦度的透镜组构成,且能够调整所述负透镜Ln与所述正光焦度的透镜组之间的空气间隔。
根据本发明的第2方式,在第1方式的光学系统中,优选的是,所述调整透镜组的所述正光焦度的透镜组为配置在所述负透镜Ln的像侧的正光焦度的透镜组G3adjA。
根据本发明的第3方式,在第1方式的光学系统中,优选的是,所述调整透镜组的所述正光焦度的透镜组为配置在所述负透镜Ln的物体侧的正光焦度的透镜组G3adjB。
根据本发明的第4方式,在第1方式的光学系统中,优选的是,所述调整透镜组的所述正光焦度的透镜组为配置在所述负透镜Ln的像侧的正光焦度的透镜组G3adjA和配置在所述负透镜Ln的物体侧的正光焦度的透镜组G3adjB。
根据本发明的第5方式,在第2或第4方式的光学系统中,优选的是,所述透镜组G3adjA为一个正透镜。
根据本发明的第6方式,在第3或第4方式的光学系统中,优选的是,所述透镜组G3adjB由两个以下的透镜构成。
根据本发明的第7方式,在第3或第4方式的光学系统中,优选的是,所述透镜组G3adjB由一个正透镜、或者一个正透镜与一个负透镜的组合构成。
根据本发明的第8方式,在第4方式的光学系统中,优选的是,所述负透镜Ln为双凹形状。
根据本发明的第9方式,在第2、第4、第5、第8中的任意一个方式的光学系统中,优选的是,满足以下的条件式(1):
(1) 3.0<f/fRA<15.0
其中,
f:所述光学系统整个系统的焦距
fRA:从所述透镜组G3adjA到最靠像侧的透镜为止的合成焦距。
根据本发明的第10方式,在第2、第4、第5、第8、第9中的任意一个方式的光学系统中,优选的是,满足以下的条件式(2):
(2) 2.0<f/dR<10.0
其中,
f:所述光学系统整个系统的焦距
dR:从所述透镜组G3adjA的最靠物体侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离。
根据本发明的第11方式,在第2、第4、第5、第8中的任意一个方式的光学系统中,优选的是,满足以下的条件式(3):
(3) 0.10<f/-fFA<1.00
其中,
f:所述光学系统整个系统的焦距
fFA:从最靠物体侧的透镜到所述负透镜Ln为止的合成焦距。
根据本发明的第12方式,在第2、第4、第5、第8至第11中的任意一个方式的光学系统中,优选的是,满足以下的条件式(4)和(5):
(4) |R1A-R2A|/f<0.050
(5) 0.010<(R1A+R2A)/f<0.600
其中,
R1A:所述负透镜Ln的像侧的面的曲率半径
R2A:所述透镜组G3adjA的物体侧的面的曲率半径
f:所述光学系统整个系统的焦距。
根据本发明的第13方式,在第2、第4、第5、第8至第12中的任意一个方式的光学系统中,优选的是,满足以下的条件式(6):
(6) 0.005<IIIA/IA·(y/f)2
其中,
IIIA:在将所述光学系统整个系统的焦距标准化为1时的、从所述透镜组G3adjA到最靠像侧的透镜为止的三阶像散系数之和
IA:在将所述光学系统整个系统的焦距标准化为1时的、从所述透镜组G3adjA到最靠像侧的透镜为止的三阶球面像差系数之和
y:所述光学系统的最大像高
f:所述光学系统整个系统的焦距。
根据本发明的第14方式,在第2、第4、第5、第8至第13中的任意一个方式的光学系统中,优选的是,满足以下的条件式(7):
(7) 0.005<IIIA·(y/f)2<0.060
其中,
IIIA:在将所述光学系统整个系统的焦距标准化为1时的、从所述透镜组G3adjA到最靠像侧的透镜为止的三阶像散系数之和
y:所述光学系统的最大像高
f:所述光学系统整个系统的焦距。
根据本发明的第15方式,在第2、第4、第5、第8至第14中的任意一个方式的光学系统中,优选的是,在所述第3透镜组中,从物体侧依次相邻地配置有所述负透镜Ln和凸面朝向物体侧的所述透镜组G3adjA。
根据本发明的第16方式,在第2、第4、第5、第8至第15中的任意一个方式的光学系统中,优选的是,满足以下的条件式(8):
(8) 0.001<dM/f<0.010
其中,
dM:所述负透镜Ln与所述透镜组G3adjA之间的空气间隔在光轴上的距离
f:所述光学系统整个系统的焦距。
根据本发明的第17方式,在第2、第4、第5、第8至第16中的任意一个方式的光学系统中,优选的是,所述负透镜Ln被第1保持构件保持,所述透镜组G3adjA被第2保持构件保持。
根据本发明的第18方式,在第17方式的光学系统中,优选的是,通过改变夹入于所述第1保持构件与所述第2保持构件之间的间隔调整用构件的数量,来调整所述负透镜Ln与所述透镜组G3adjA之间的所述空气间隔。
根据本发明的第19方式,在第3、第4、第6、第8中的任意一个方式的光学系统中,优选的是,满足以下的条件式(9):
(9) 1.00<f/fFB<2.70
其中,
f:所述光学系统整个系统的焦距
fFB:从最靠物体侧的透镜到所述透镜组G3adjB为止的合成焦距。
根据本发明的第20方式,在第3、第4、第6至第8、第19中的任意一个方式的光学系统中,优选的是,满足以下的条件式(10):
(10) 0.0050<dSA/f<0.0500
其中,
dSA:所述透镜组G3adjB与所述负透镜Ln之间的空气间隔在光轴上的距离
f:所述光学系统整个系统的焦距。
根据本发明的第21方式,在第3、第4、第6至第8、第19、第20中的任意一个方式的光学系统中,优选的是,满足以下的条件式(11):
(11) 1.3<f/-fRB<6.5
其中,
f:所述光学系统整个系统的焦距
fRB:从所述负透镜Ln到最靠像侧的透镜为止的合成焦距。
根据本发明的第22方式,在第3、第4、第6至第8、第19至第21中的任意一个方式的光学系统中,优选的是,满足以下的条件式(12)和(13):
(12) |R1B-R2B|/f<0.150
(13) 0.150<(R1B+R2B)/f<0.500
其中,
R1B:所述透镜组G3adjB的像侧的面的曲率半径
R2B:所述负透镜Ln的物体侧的面的曲率半径
f:所述光学系统整个系统的焦距。
根据本发明的第23方式,在第3、第4、第6至第8、第19至第22中的任意一个方式的光学系统中,优选的是,满足以下的条件式(14):
(14) IIIB/IB·(y/f)2<0.010
其中,
IIIB:在将所述光学系统整个系统的焦距标准化为1时的、从所述负透镜Ln到最靠像侧的透镜为止的三阶像散系数之和
IB:在将所述光学系统整个系统的焦距标准化为1时的、从所述负透镜Ln到最靠像侧的透镜为止的三阶球面像差系数之和
y:所述光学系统的最大像高
f:所述光学系统整个系统的焦距
根据本发明的第24方式,在第3、第4、第6至第8、第19至第23中的任意一个方式的光学系统中,优选的是,满足以下的条件式(15):
(15) 1.20<-IB<4.70
其中,
IB:在将所述光学系统整个系统的焦距标准化为1时的、从所述负透镜Ln到最靠像侧的透镜为止的三阶球面像差系数之和。
根据本发明的第25方式,在第3、第4、第6至第8、第19至第24中的任意一个方式的光学系统中,优选的是,在所述第3透镜组中,从物体侧依次相邻地配置有凸面朝向像侧的所述透镜组G3adjB和所述负透镜Ln。
根据本发明的第26方式,在第3、第4、第6至第8、第19至第25中的任意一个方式的光学系统中,所述负透镜Ln被第1保持构件保持,所述透镜组G3adjB被第3保持构件保持。
根据本发明的第27方式,在第26方式的光学系统中,优选的是,通过改变夹入于所述第1保持构件与所述第3保持构件之间的间隔调整用构件的数量,来调整所述负透镜Ln与所述透镜组G3adjB之间的所述空气间隔。
根据本发明的第28方式,在第4至第16、第19至第25中的任意一个方式的光学系统中,优选的是,所述负透镜Ln被第1保持构件保持,所述透镜组G3adjA被第2保持构件保持,所述透镜组G3adjB被第3保持构件保持。
根据本发明的第29方式,在第28方式的光学系统中,优选的是,通过改变夹入于所述第1保持构件与所述第2保持构件之间的间隔调整用构件的数量,来调整所述负透镜Ln与所述透镜组G3adjA之间的所述空气间隔,通过改变夹入于所述第1保持构件与所述第3保持构件之间的间隔调整用构件的数量,来调整所述负透镜Ln与所述透镜组G3adjB之间的所述空气间隔。
根据本发明的第30方式,在第1至第29中的任意一个方式的光学系统中,优选的是,满足以下的条件式(16):
(16) 0.20<TL3/f1<0.50
其中,
TL3:所述第3透镜组的从最靠物体侧的透镜面到最靠像侧的透镜面为止的光轴上的距离
f1:所述第1透镜组的焦距。
根据本发明的第31方式,在第1至第30中的任意一个方式的光学系统中,优选的是,满足以下的条件式(17):
(17) 0.65<TL/f<1.15
其中,
TL:所述光学系统整个系统的从最靠物体侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离
f:所述光学系统整个系统的焦距。
根据本发明的第32方式,在第1至第31中的任意一个方式的光学系统中,优选的是,满足以下的条件式(18):
(18) 0.30<f/f12<1.00
其中,
f:所述光学系统整个系统的焦距
f12:所述第1透镜组与所述第2透镜组的无限远物体对焦状态下的合成焦距。
根据本发明的第33方式,在第1至第32中的任意一个方式的光学系统中,优选的是,通过使所述第2透镜组沿着光轴向像侧移动来进行从无限远物体向近距离物体的对焦。
根据本发明的第34方式,光学装置具备第1至第33中的任意一个方式的光学系统。
根据本发明的第35方式,一种光学系统的调整方法,该光学系统沿着光轴从物体侧依次具备正光焦度的第1透镜组、负光焦度的第2透镜组及第3透镜组,通过使所述第2透镜组沿着光轴移动来进行从无限远物体向近距离物体的对焦,所述第3透镜组具备防抖透镜组,该防抖透镜组通过以包含与光轴正交的方向的分量的方式移动来进行产生像抖动时的像面校正,其中,所述第3透镜组在所述防抖透镜组的像侧还具备由负透镜Ln和与所述负透镜Ln相邻的正光焦度的透镜组构成的调整透镜组,进行所述负透镜Ln与所述正光焦度的透镜组之间的空气间隔的调整。
根据本发明的第36方式,在第35方式的光学系统的调整方法中,优选的是,所述调整透镜组的所述正光焦度的透镜组为配置在所述负透镜Ln的像侧的正光焦度的透镜组G3adjA。
根据本发明的第37方式,在第35方式的光学系统的调整方法中,优选的是,所述调整透镜组的所述正光焦度的透镜组为配置在所述负透镜Ln的物体侧的正光焦度的透镜组G3adjB。
附图说明
图1是示出第1实施例的光学系统的结构的剖视图,示出无限远物体对焦状态。
图2是示出第1实施例的光学系统的调整透镜组的调整机构的放大剖视图。
图3(a)是第1实施例的光学系统的无限远物体对焦状态下的各像差图,图3(b)是防抖状态下的横向像差图。
图4(a)是在第1实施例的光学系统中使面间隔d26比设计值宽0.2mm时的各像差图,图4(b)是使面间隔d24比设计值宽0.2mm时的各像差图。
图5是示出第2实施例的光学系统的结构的剖视图,示出无限远物体对焦状态。
图6(a)是第2实施例的光学系统的无限远物体对焦状态下的各像差图,图6(b)是防抖状态下的横向像差图。
图7(a)是在第2实施例的光学系统中使面间隔d30比设计值宽0.2mm时的各像差图,图7(b)是使面间隔d28比设计值宽0.2mm时的各像差图。
图8是示出第3实施例的光学系统的结构的剖视图,示出无限远物体对焦状态。
图9(a)是第3实施例的光学系统的无限远物体对焦状态下的各像差图,图9(b)是防抖状态下的横向像差图。
图10(a)是在第3实施例的光学系统中使面间隔d29比设计值宽0.2mm时的各像差图,图10(b)是使面间隔d27比设计值宽0.2mm时的各像差图。
图11是示出第4实施例的光学系统的结构的剖视图,示出无限远物体对焦状态。
图12(a)是第4实施例的光学系统的无限远物体对焦状态下的各像差图,图12(b)是防抖状态下的横向像差图。
图13(a)是在第4实施例的光学系统中使面间隔d29比设计值宽0.2mm时的各像差图,图13(b)是使面间隔d27比设计值宽0.2mm时的各像差图。
图14是具备实施方式的光学系统的光学装置的剖视图。
图15是示出实施方式的光学系统的调整方法的流程的流程图。
具体实施方式
以下,对实施方式的光学系统、光学装置以及光学系统的调整方法进行说明。首先,从实施方式的光学系统开始进行说明。
本实施方式的光学系统沿着光轴从物体侧依次具备正光焦度的第1透镜组、负光焦度的第2透镜组及第3透镜组,通过使所述第2透镜组沿着光轴移动来进行从无限远物体向近距离物体的对焦。
通过该结构,能够实现长焦距且小型化和高光学性能的并存。另外,在从无限远物体向近距离物体进行对焦时,通过使第2透镜组沿着光轴移动,能够通过小型的电机单元来驱动对焦透镜组。
关于本实施方式的光学系统,根据如上所述的结构,第3透镜组具备防抖透镜组,该防抖透镜组通过以包含与光轴正交的方向的分量的方式移动来进行产生像抖动时的像面校正。
通过该结构,能够对因手抖等而抖动时的光轴的偏移进行校正,能够提高成像性能。
关于本实施方式的光学系统,根据如上所述的结构,第3透镜组具备调整透镜组,该调整透镜组相比所述防抖透镜组配置于像侧,由负透镜Ln和与所述负透镜Ln相邻的正光焦度的透镜组构成,能够对所述负透镜Ln与所述正光焦度的透镜组之间的空气间隔进行调整。
通过该结构,在组装完光学系统之后,能够以短的作业工序容易地对因制造误差而产生的各像差进行校正。
另外,关于本实施方式的光学系统,优选的是,所述调整透镜组的所述正光焦度的透镜组为配置在所述负透镜Ln的像侧的正光焦度的透镜组G3adjA。
通过该结构,在组装完光学系统之后,能够以短的作业工序容易地对因制造误差而产生的各像差进行校正,特别是能够良好地对像散进行校正。
另外,关于本实施方式的光学系统,优选的是,所述调整透镜组的所述正光焦度的透镜组为配置在所述负透镜Ln的物体侧的正光焦度的透镜组G3adjB。
通过该结构,在组装完光学系统之后,能够以短的作业工序容易地对因制造误差而产生的各像差进行校正,特别是能够良好地对球面像差进行校正。
另外,关于本实施方式的光学系统,优选的是,所述调整透镜组的所述正光焦度的透镜组为配置在所述负透镜Ln的像侧的正光焦度的透镜组G3adjA和配置在所述负透镜Ln的物体侧的正光焦度的透镜组G3adjB。
通过该结构,在组装完光学系统之后,能够以短的作业工序容易地对因制造误差而产生的各像差进行校正,特别是能够良好地对像散和球面像差进行校正。
另外,关于本实施方式的光学系统,优选的是,所述透镜组G3adjA为一个正透镜。
通过该结构,能够良好地对因制造误差而产生的像散进行校正,并且能够实现光学系统的小型化。
另外,关于本实施方式的光学系统,优选的是,所述透镜组G3adjB由两个以下的透镜构成。
通过该结构,能够良好地对因制造误差而产生的球面像差进行校正,并且能够实现光学系统的小型化。
另外,关于本实施方式的光学系统,优选的是,所述透镜组G3adjB由一个正透镜、或者一个正透镜与一个负透镜的组合构成。
通过该结构,能够良好地对因制造误差而产生的球面像差进行校正,并且能够实现光学系统的小型化。
另外,关于本实施方式的光学系统,优选的是,所述负透镜Ln为双凹形状。
通过该结构,能够良好地对因制造误差而产生的各像差、特别是像散和球面像差进行校正。
另外,关于本实施方式的光学系统,优选的是,满足以下的条件式(1)。
(1) 3.0<f/fRA<15.0
其中,
f:所述光学系统整个系统的焦距
fRA:从所述透镜组G3adjA到最靠像侧的透镜为止的合成焦距
条件式(1)是用于规定光学系统整个系统的焦距与从所述透镜组G3adjA到最靠像侧的透镜为止的合成焦距之间的比的条件式。当条件式(1)的对应值超过上限值时,从所述透镜组G3adjA到最靠像侧的透镜为止的合成焦距变小,轴外主光线向所述透镜组G3adjA的入射角变大,产生高阶的像散,校正变得困难。另外,空气间隔对像散的灵敏度变高,因空气间隔调整的控制误差而产生像散。另外,为了可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(1)的上限值为13.0。另外,为了更可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(1)的上限值为11.0。
另一方面,当条件式(1)的对应值低于下限值时,从所述透镜组G3adjA到最靠像侧的透镜为止的合成焦距变大,轴外主光线向所述透镜组G3adjA的入射角变小,空气间隔对像散的灵敏度变低,因制造误差而产生的像散的校正变得困难。另外,为了可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(1)的下限值为4.0。另外,为了更可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(1)的下限值为5.0。
另外,关于本实施方式的光学系统,优选的是,满足以下的条件式(2)。
(2) 2.0<f/dR<10.0
其中,
f:所述光学系统整个系统的焦距
dR:从所述透镜组G3adjA的最靠物体侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离
条件式(2)是用于规定光学系统整个系统的焦距与从所述透镜组G3adjA的最靠物体侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离之间的比的条件式。当条件式(2)的对应值超过上限值时,通过所述透镜组G3adjA的轴外主光线的高度变低,空气间隔对像散的灵敏度变低,因制造误差而产生的像散的校正变得困难。另外,为了可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(2)的上限值为8.0。另外,为了更可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(2)的上限值为7.0。
另一方面,当条件式(2)的对应值低于下限值时,通过所述透镜组G3adjA的轴外主光线的高度变高,产生高阶的像散,校正变得困难。另外,空气间隔对像散的灵敏度变高,因空气间隔调整的控制误差而产生像散。另外,为了可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(2)的下限值为3.0。另外,为了更可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(2)的下限值为4.0。
另外,关于本实施方式的光学系统,优选的是,满足以下的条件式(3)。
(3) 0.10<f/-fFA<1.00
其中,
f:所述光学系统整个系统的焦距
fFA:从最靠物体侧的透镜到所述负透镜Ln为止的合成焦距
条件式(3)是用于规定光学系统整个系统的焦距与从最靠物体侧的透镜到所述负透镜Ln为止的合成焦距之间的比的条件式。当条件式(3)的对应值超过上限值时,从最靠物体侧的透镜到所述负透镜Ln为止的合成焦距变小,存在fRA、即从所述透镜组G3adjA到最靠像侧的透镜为止的合成焦距变大的倾向,轴外主光线向所述透镜组G3adjA的入射角变小,空气间隔对像散的灵敏度变低,因制造误差而产生的像散的校正变得困难。另外,为了可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(3)的上限值为0.90。另外,为了更可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(3)的上限值为0.80。
另一方面,当条件式(3)的对应值低于下限值时,从最靠物体侧的透镜到所述负透镜Ln为止的合成焦距变大,入射到所述透镜组G3adjA的轴上光线的高度变高,在通过间隔调整对因制造误差而产生的像散进行校正时,附属地产生球面像差。另外,为了可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(3)的下限值为0.20。另外,为了更可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(3)的下限值为0.30。
另外,关于本实施方式的光学系统,优选的是,同时满足以下的条件式(4)和(5)。
(4) |R1A-R2A|/f<0.050
(5) 0.010<(R1A+R2A)/f<0.600
其中,
R1A:所述负透镜Ln的像侧的面的曲率半径
R2A:所述透镜组G3adjA的物体侧的面的曲率半径
f:所述光学系统整个系统的焦距
条件式(4)是用于规定、夹在所述负透镜Ln与所述透镜组G3adjA之间的空气透镜的物体侧的面的曲率半径与像侧的面的曲率半径的差相对于光学系统整个系统的焦距的比的条件式。条件式(5)是用于规定、夹在所述负透镜Ln与所述透镜组G3adjA之间的空气透镜的物体侧的面的曲率半径与像侧的面的曲率半径之和相对于光学系统整个系统的焦距的比的条件式。
在满足条件式(4)的基础上,当条件式(5)的对应值超过上限值时,所述负透镜Ln的像侧的面的曲率半径和所述透镜组G3adjA的物体侧的面的曲率半径都变大,空气间隔对像散的灵敏度变低,因制造误差而产生的像散的校正变得困难。另外,为了可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(4)的上限值为0.040。另外,为了更可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(4)的上限值为0.035。另外,为了可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(5)的上限值为0.500。另外,为了更可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(5)的上限值为0.450。
另一方面,在满足条件式(4)的基础上,当条件式(5)的对应值低于下限值时,所述负透镜Ln的像侧的面的曲率半径和所述透镜组G3adjA的物体侧的面的曲率半径都变小,产生高阶的像散,校正变得困难。另外,空气间隔对像散的灵敏度变高,因空气间隔调整的控制误差而产生像散。另外,为了可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(5)的下限值为0.050。另外,为了更可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(5)的下限值为0.100。
另外,关于本实施方式的光学系统,优选的是,满足以下的条件式(6)。
(6) 0.005<IIIA/IA·(y/f)2
其中,
IIIA:在将所述光学系统整个系统的焦距标准化为1时的、从所述透镜组G3adjA到最靠像侧的透镜为止的三阶像散系数之和
IA:在将所述光学系统整个系统的焦距标准化为1时的、从所述透镜组G3adjA到最靠像侧的透镜为止的三阶球面像差系数之和
y:所述光学系统的最大像高
f:所述光学系统整个系统的焦距
条件式(6)是用于规定将光学系统整个系统的焦距标准化为1时的从所述透镜组G3adjA到最靠像侧的透镜为止的三阶像散系数之和与将光学系统整个系统的焦距标准化为1时的从所述透镜组G3adjA到最靠像侧的透镜为止的三阶球面像差系数之和与视场角的平方的积之间的比的条件式。当条件式(6)的对应值低于下限值时,在通过间隔调整对因制造误差而产生的像散进行校正时,附属地产生球面像差。另外,为了可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(6)的下限值为0.015。另外,为了更可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(6)的下限值为0.025。
另外,关于本实施方式的光学系统,优选的是,满足以下的条件式(7)。
(7) 0.005<IIIA·(y/f)2<0.060
其中,
IIIA:在将所述光学系统整个系统的焦距标准化为1时的、从所述透镜组G3adjA到最靠像侧的透镜为止的三阶像散系数之和
y:所述光学系统的最大像高
f:所述光学系统整个系统的焦距
条件式(7)是用于规定将光学系统整个系统的焦距标准化为1时的从所述透镜组G3adjA到最靠像侧的透镜为止的三阶像散系数之和与视场角的平方的积的条件式。当条件式(7)的对应值超过上限值时,产生高阶的像散,难以进行校正。另外,空气间隔对像散的灵敏度变高,因空气间隔调整的控制误差而产生像散。另外,为了可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(7)的上限值为0.050。另外,为了更可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(7)的上限值为0.040。
另一方面,当条件式(7)的对应值低于下限值时,空气间隔对像散的灵敏度变低,因制造误差而产生的像散的校正变得困难。另外,为了可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(7)的下限值为0.010。另外,为了更可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(7)的下限值为0.020。
另外,关于本实施方式的光学系统,优选的是,在所述第3透镜组中,从物体侧依次相邻地配置有所述负透镜Ln和凸面朝向物体侧的所述透镜组G3adjA。
通过该结构,能够使空气间隔具有用于调整像散的灵敏度,并实现高光学性能。
另外,关于本实施方式的光学系统,优选的是,满足以下的条件式(8)。
(8) 0.001<dM/f<0.010
其中,
dM:所述负透镜Ln与所述透镜组G3adjA之间的空气间隔在光轴上的距离
f:所述光学系统整个系统的焦距
条件式(8)是用于规定所述负透镜Ln与所述透镜组G3adjA之间的空气间隔在光轴上的距离相对于光学系统整个系统的焦距的比的条件式。当条件式(8)的对应值超过上限值时,产生高阶的像散,难以进行校正。另外,为了可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(8)的上限值为0.008。另外,为了更可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(8)的上限值为0.007。
另一方面,当条件式(8)的对应值低于下限值时,难以实现稳定的透镜保持构件的构成,制造误差增加,会产生像散。另外,为了可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(8)的下限值为0.002。另外,为了更可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(8)的下限值为0.003。
另外,关于本实施方式的光学系统,优选的是,所述负透镜Ln被第1保持构件保持,所述透镜组G3adjA被第2保持构件保持。
通过该结构,能够容易进行用于校正因制造误差而产生的像散的空气间隔的调整。
另外,关于本实施方式的光学系统,优选的是,通过改变夹入于所述第1保持构件与所述第2保持构件之间的间隔调整用构件的数量,来调整所述负透镜Ln与所述透镜组G3adjA之间的所述空气间隔。
通过该结构,能够容易进行用于校正因制造误差而产生的像散的空气间隔的调整。
另外,关于本实施方式的光学系统,优选的是,满足以下的条件式(9)。
(9) 1.00<f/fFB<2.70
其中,
f:所述光学系统整个系统的焦距
fFB:从最靠物体侧的透镜到所述透镜组G3adjB为止的合成焦距
条件式(9)是用于规定光学系统整个系统的焦距与从最靠物体侧的透镜到所述透镜组G3adjB为止的合成焦距之间的比的条件式。当条件式(9)的对应值超过上限值时,从最靠物体侧的透镜到所述透镜组G3adjB为止的合成焦距变小,轴上光线向所述负透镜Ln的入射角变小,空气间隔对球面像差的灵敏度变低,因制造误差而产生的球面像差的校正变得困难。另外,为了可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(9)的上限值为2.55。另外,为了更可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(9)的上限值为2.45。
另一方面,当条件式(9)的对应值低于下限值时,从最靠物体侧的透镜到所述透镜组G3adjB为止的合成焦距变大,轴上光线向所述负透镜Ln的入射角变大,空气间隔对球面像差的灵敏度变高,因空气间隔调整的控制误差而产生球面像差。另外,为了可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(9)的下限值为1.20。另外,为了更可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(9)的下限值为1.30。
另外,关于本实施方式的光学系统,优选的是,满足以下的条件式(10)。
(10) 0.0050<dSA/f<0.0500
其中,
dSA:所述透镜组G3adjB与所述负透镜Ln之间的空气间隔在光轴上的距离
f:所述光学系统整个系统的焦距
条件式(10)是用于规定所述透镜组G3adjB与所述负透镜Ln之间的空气间隔在光轴上的距离相对于光学系统整个系统的焦距的比的条件式。当条件式(10)的对应值超过上限值时,产生高阶的球面像差,校正变得困难。另外,为了可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(10)的上限值为0.0300。另外,为了更可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(10)的上限值为0.0265。
另一方面,当条件式(10)的对应值低于下限值时,难以实现稳定的透镜保持构件的构成,制造误差增加,会产生球面像差。另外,为了可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(10)的下限值为0.0070。另外,为了更可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(10)的下限值为0.0085。
另外,关于本实施方式的光学系统,优选的是,满足以下的条件式(11)。
(11) 1.3<f/-fRB<6.5
其中,
f:所述光学系统整个系统的焦距
fRB:从所述负透镜Ln到最靠像侧的透镜为止的合成焦距
条件式(11)是用于规定光学系统整个系统的焦距与从所述负透镜Ln到最靠像侧的透镜为止的合成焦距之间的比的条件式。当条件式(11)的对应值超过上限值时,从所述负透镜Ln到最靠像侧的透镜为止的合成焦距变小,通过所述负透镜Ln的轴上光线的高度变低,空气间隔对球面像差的灵敏度变低,因制造误差而产生的球面像差的校正变得困难。另外,为了可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(11)的上限值为6.3。另外,为了更可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(11)的上限值为6.1。
另一方面,当条件式(11)的对应值低于下限值时,从所述负透镜Ln到最靠像侧的透镜为止的合成焦距变大,通过所述负透镜Ln的轴上光线的高度变高,空气间隔对球面像差的灵敏度变高,因空气间隔调整的控制误差而产生球面像差。另外,为了可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(11)的下限值为1.5。另外,为了更可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(11)的下限值为1.6。
另外,关于本实施方式的光学系统,优选的是,同时满足以下的条件式(12)和(13)。
(12) |R1B-R2B|/f<0.150
(13) 0.150<(R1B+R2B)/f<0.500
其中,
R1B:所述透镜组G3adjB的像侧的面的曲率半径
R2B:所述负透镜Ln的物体侧的面的曲率半径
f:所述光学系统整个系统的焦距
条件式(12)是用于规定夹在所述透镜组G3adjB与所述负透镜Ln之间的空气透镜的物体侧的面的曲率半径与像侧的面的曲率半径之间的差相对于光学系统整个系统的焦距的比的条件式。条件式(13)是用于规定夹在所述透镜组G3adjB与所述负透镜Ln之间的空气透镜的物体侧的面的曲率半径与像侧的面的曲率半径之和相对于光学系统整个系统的焦距的比的条件式。
在满足条件式(12)的基础上,当条件式(13)的对应值超过上限值时,所述透镜组G3adjB的像侧的面的曲率半径和所述负透镜Ln的物体侧的面的曲率半径都变大,空气间隔对球面像差的灵敏度变低,因制造误差而产生的球面像差的校正变得困难。另外,为了可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(12)的上限值为0.120。另外,为了更可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(12)的上限值为0.110。另外,为了可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(13)的上限值为0.470。另外,为了更可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(13)的上限值为0.455。
另一方面,在满足条件式(12)的基础上,当条件式(13)的对应值低于下限值时,所述透镜组G3adjB的像侧的面的曲率半径和所述负透镜Ln的物体侧的面的曲率半径都变小,产生高阶的球面像差,难以进行校正。另外,空气间隔对球面像差的灵敏度变高,因空气间隔调整的控制误差而产生球面像差。另外,为了可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(13)的下限值为0.200。另外,为了更可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(13)的下限值为0.225。
另外,关于本实施方式的光学系统,优选的是,满足以下的条件式(14)。
(14) IIIB/IB·(y/f)2<0.010
其中,
IIIB:在将所述光学系统整个系统的焦距标准化为1时的、从所述负透镜Ln到最靠像侧的透镜为止的三阶像散系数之和
IB:在将所述光学系统整个系统的焦距标准化为1时的、从所述负透镜Ln到最靠像侧的透镜为止的三阶球面像差系数之和
y:所述光学系统的最大像高
f:所述光学系统整个系统的焦距
条件式(14)是用于规定将光学系统整个系统的焦距标准化为1时的从所述负透镜Ln到最靠像侧的透镜为止的三阶像散系数之和与将光学系统整个系统的焦距标准化为1时的从所述负透镜Ln到最靠像侧的透镜为止的三阶球面像差系数之和与视场角的平方的积之间的比的条件式。当条件式(14)的对应值超过上限值时,在通过间隔调整对因制造误差而产生的球面像差进行了校正时,附属地会产生像散。另外,为了可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(14)的上限值为0.007。另外,为了更可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(14)的上限值为0.004。
另外,关于本实施方式的光学系统,优选的是,满足以下的条件式(15)。
(15) 1.20<-IB<4.70
其中,
IB:在将所述光学系统整个系统的焦距标准化为1时的、从所述负透镜Ln到最靠像侧的透镜为止的三阶球面像差系数之和
条件式(15)是用于规定将光学系统整个系统的焦距标准化为1时的、从所述负透镜Ln到最靠像侧的透镜为止的三阶球面像差系数之和的条件式。当条件式(15)的对应值超过上限值时,产生高阶的球面像差,难以进行校正。另外,空气间隔对球面像差的灵敏度变高,因空气间隔调整的控制误差而产生球面像差。另外,为了可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(15)的上限值为4.5。另外,为了更可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(15)的上限值为4.4。
另一方面,当条件式(15)的对应值低于下限值时,空气间隔对球面像差的灵敏度变低,因制造误差而产生的球面像差的校正变得困难。另外,为了可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(15)的下限值为1.4。另外,为了更可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(15)的下限值为1.45。
另外,关于本实施方式的光学系统,优选的是,在所述第3透镜组中,从物体侧依次相邻地配置有凸面朝向像侧的所述透镜组G3adjB和所述负透镜Ln。
通过该结构,能够使空气间隔具有用于调整球面像差的灵敏度,并实现高光学性能。
另外,关于本实施方式的光学系统,优选的是,所述负透镜Ln被第1保持构件保持,所述透镜组G3adjB被第3保持构件保持。
通过该结构,能够容易进行用于校正因制造误差而产生的球面像差的空气间隔的调整。
另外,关于本实施方式的光学系统,优选的是,所述负透镜Ln与所述透镜组G3adjB之间的所述空气间隔,通过改变夹入于所述第1保持构件与所述第3保持构件之间的间隔调整用构件的数量来调整。
通过该结构,能够容易进行用于校正因制造误差而产生的球面像差的空气间隔的调整。
另外,关于本实施方式的光学系统,优选的是,所述负透镜Ln被第1保持构件保持,所述透镜组G3adjA被第2保持构件保持,所述透镜组G3adjB被第3保持构件保持。
通过该结构,能够容易进行用于校正因制造误差而产生的像散的空气间隔的调整和用于校正球面像差的空气间隔的调整。
另外,关于本实施方式的光学系统,优选的是,通过改变夹在所述第1保持构件与所述第2保持构件之间的间隔调整用构件的数量,来调整所述负透镜Ln与所述透镜组G3adjA之间的所述空气间隔,通过改变夹入于所述第1保持构件与所述第3保持构件之间的间隔调整用构件的数量,来调整所述负透镜Ln与所述透镜组G3adjB之间的所述空气间隔。
通过该结构,能够容易进行用于校正因制造误差而产生的像散的空气间隔的调整和用于校正球面像差的空气间隔的调整。
另外,关于本实施方式的光学系统,优选的是,满足以下的条件式(16)。
(16) 0.20<TL3/f1<0.50
其中,
TL3:所述第3透镜组的从最靠物体侧的透镜面到最靠像侧的透镜面为止的光轴上的距离
f1:所述第1透镜组的焦距
条件式(16)是用于规定所述第3透镜组的从最靠物体侧的透镜面到最靠像侧的透镜面为止的光轴上的距离、即第3透镜组的光轴上的长度相对于第1透镜组的焦距的比的条件式。条件式(16)的对应值超过上限值时,第1透镜组的焦距变小,第1透镜组的焦距的倍率变大,二阶色差的校正变得困难。另外,为了可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(16)的上限值为0.40。另外,为了更可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(16)的上限值为0.36。
另一方面,条件式(16)的对应值低于下限值时,第3透镜组的光轴上的长度变短,难以实现稳定的透镜保持构件的构成,制造误差增加,会产生像散。另外,为了可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(16)的下限值为0.25。另外,为了更可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(16)的下限值为0.28。
另外,关于本实施方式的光学系统,优选的是,满足以下的条件式(17)。
(17) 0.65<TL/f<1.15
其中,
TL:所述光学系统整个系统的从最靠物体侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离
f:所述光学系统整个系统的焦距
条件式(17)是用于规定光学系统整个系统的从最靠物体侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离、即光学系统的全长相对于光学系统整个系统的焦距的比的条件式。当条件式(17)的对应值超过上限值时,周边光量降低,当为了对此进行校正而将入瞳位置向前推出时,畸变的校正变得困难。另外,为了可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(17)的上限值为1.10。另外,为了更可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(17)的上限值为1.05。
另一方面,当条件式(17)的对应值低于下限值时,轴上、轴外的二阶色差的校正都变得困难。另外,为了可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(17)的下限值为0.70。另外,为了更可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(17)的下限值为0.75。
另外,关于本实施方式的光学系统,优选的是,满足以下的条件式(18)。
(18) 0.30<f/f12<1.00
其中,
f:所述光学系统整个系统的焦距
f12:所述第1透镜组与所述第2透镜组的无限远物体对焦状态下的合成焦距
条件式(18)是用于规定光学系统整个系统的焦距与第1透镜组和第2透镜组的无限远物体对焦状态下的合成焦距之间的比的条件式。当条件式(18)的对应值超过上限值时,第1透镜组和第2透镜组的无限远物体对焦状态下的合成焦距变小,二阶色差的校正变得困难。另外,为了可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(18)的上限值为0.90。另外,为了更可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(18)的上限值为0.85。
另一方面,当条件式(18)的对应值低于下限值时,第1透镜组和第2透镜组的无限远物体对焦状态下的合成焦距变大,第2透镜组的焦距变小,近距离物体对焦时的像散恶化。另外,为了可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(18)的下限值为0.35。另外,为了更可靠地得到本实施方式的效果,优选使条件式(18)的下限值为0.40。
另外,关于本实施方式的光学系统,优选的是,通过使所述第2透镜组沿着光轴向像侧移动来进行从无限远物体向近距离物体的对焦。
通过该结构,实现光学系统的小型化,并且良好地对球面像差、色差、像散的变动进行校正,能够实现高光学性能。
另外,本实施方式的光学装置具备上述结构的光学系统。由此,在组装完光学系统之后,能够实现能够以短的作业工序容易地对因制造误差而产生的各像差进行校正的具备光学系统的光学装置。
另外,关于本实施方式的光学系统的调整方法,该光学系统沿着光轴从物体侧依次具备正光焦度的第1透镜组、负光焦度的第2透镜组及第3透镜组,通过使所述第2透镜组沿着光轴移动来进行从无限远物体向近距离物体的对焦,所述第3透镜组具备防抖透镜组,该防抖透镜组通过以包含与光轴正交的方向的分量的方式移动来进行产生像抖动时的像面校正,其中,所述第3透镜组在所述防抖透镜组的像侧还具备由负透镜Ln和与所述负透镜Ln相邻的正光焦度的透镜组构成的调整透镜组,进行所述负透镜Ln与所述正光焦度的透镜组之间的空气间隔的调整。
通过该光学系统的调整方法,在组装完光学系统之后,能够以短的作业工序容易地对因制造误差而产生的各像差进行校正。
(数值实施例)
以下,根据附图对本实施方式的数值实施例的光学系统进行说明。
(第1实施例)
图1是示出第1实施例的光学系统的结构的剖视图。
如图1所示,本实施例的光学系统沿着光轴从物体侧依次由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、孔径光阑S及具有正的光焦度的第3透镜组构成。
第1透镜组G1沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧且光焦度极小的保护滤光器玻璃HG、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L11、双凸透镜L12、双凹透镜L13及凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L14与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L15的接合透镜构成。
第2透镜组G2沿着光轴从物体侧依次由双凸透镜L21与双凹透镜L22的接合透镜构成。
第3透镜组G3沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L31、凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L32与双凹透镜L33的接合透镜、凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L34、双凸透镜L35、双凹透镜L36及双凸透镜L37构成。
在第3透镜组G3的像面I侧配置有低通滤波器等滤波器FL。
在像面I上配置有由CCD或CMOS等构成的摄像元件(省略图示)。
根据以上的结构,关于本实施例的光学系统,通过使第2透镜组G2作为对焦透镜组而向像面I侧移动,进行从无限远物体向近距离物体的对焦。另外,通过使正弯月形透镜L32与双凹透镜L33的接合透镜及负弯月形透镜L34作为防抖透镜组Gvr而以包含与光轴正交的方向的分量的方式移动,使像面I上的像位移而进行产生像抖动时的像面校正、即防抖。
另外,关于本实施例的光学系统,通过双凸透镜L35、双凹透镜L36及双凸透镜L37构成在组装光学系统之后用于良好地对由制造误差引起的成像性能的劣化进行校正的调整透镜组Gadj。
接着,对调整透镜组Gadj进行说明。图2是示出调整透镜组Gadj的调整机构的放大剖视图。如图2所示,调整透镜组Gadj由双凹形状的负透镜Ln、与负透镜Ln的像面I侧相邻地配置的具有正的光焦度的透镜组G3adjA及与负透镜Ln的物体侧相邻地配置的具有正的光焦度的透镜组G3adjB构成。在本实施例中,双凹透镜L36与负透镜Ln对应,双凸透镜L37与透镜组G3adjA对应,双凸透镜L35与透镜组G3adjB对应。另外,关于调整透镜组Gadj由双凹形状的负透镜Ln、与负透镜Ln的像面I侧相邻地配置的具有正的光焦度的透镜组G3adjA及与负透镜Ln的物体侧相邻地配置的具有正的光焦度的透镜组G3adjB构成,以及以下说明的调整机构、调整方法,在以下的各实施例中相同。
如图2所示,负透镜Ln被环状的第1透镜保持框R1保持,透镜组G3adjA被环状的第2透镜保持框R2保持,透镜组G3adjB被环状的第3透镜保持框R3保持。第2透镜保持框R2具备:圆筒部R2a,保持透镜组G3adjA;以及凸缘部R2b,形成在圆筒部R2a的物体侧端部且向径向外方延伸。凸缘部R2b的外径尺寸和第1透镜保持框R1的外径尺寸形成为相同。第3透镜保持框R3具备:圆筒部R3a,保持透镜组G3adjB;以及凸缘部R3b,形成在圆筒部R3a的像面I侧端部且向径向外方延伸。凸缘部R3b的外径尺寸和第1透镜保持框R1的外径尺寸形成为相同。
在第2透镜保持框R2的凸缘部R2b上,在周向上以大致等间隔形成有在光轴方向上贯通凸缘部R2b的三个螺纹孔R2c。在第3透镜保持框R3的凸缘部R3b上,在周向上以大致等间隔形成有在光轴方向上贯通凸缘部R3b的三个螺纹孔R3c。在第1透镜保持框R1上,以与凸缘部R2b的三个螺纹孔R2c对应的方式,在周向上以大致等间隔形成有在像面I侧的面、即与第2透镜保持框R2的凸缘部R2b相对的面开口的光轴方向的三个螺纹孔R1d。在第1透镜保持框R1上,进一步以与凸缘部R3b的三个螺纹孔R3c对应的方式,在周向上以大致等间隔形成有在物体侧的面、即与第3透镜保持框R3的凸缘部R3b相对的面开口的光轴方向的三个螺纹孔R1e。从光轴方向观察时,第1透镜保持框R1的三个螺纹孔R1d与三个螺纹孔R1e以在周向上交替地大致成为等间隔的方式形成。
通过改变夹入于第1透镜保持框R1与第2透镜保持框R2之间的环状的板状构件即间隔调整构件S1的数量,能够调整第1透镜保持框R1与第2透镜保持框R2之间的间隔。另外,通过改变夹入于第1透镜保持框R1与第3透镜保持框R3之间的环状的板状构件即间隔调整构件S1的数量,能够调整第1透镜保持框R1与第3透镜保持框R3之前的间隔。
间隔调整构件S1具有与第1透镜保持框R1的外径尺寸相同的外径尺寸。在间隔调整构件S1上,在周向上以大致等间隔形成有在光轴方向上贯通的六个螺纹孔S1a。因此,间隔调整构件S1构成为,在第1透镜保持框R1与第2透镜保持框R2之间以及第1透镜保持框R1与第3透镜保持框R3之间均能够配置。
第1透镜保持框R1、第2透镜保持框R2以及配置在第1透镜保持框R1与第2透镜保持框R2之间的间隔调整构件S1通过三个螺钉N1彼此固定。详细地讲,从像面I侧与第2透镜保持框R2的凸缘部R2b的三个螺纹孔R2c分别螺合的三个螺钉N1贯通各螺纹孔R2c及与各螺纹孔R2c对应的间隔调整构件S1的螺纹孔S1a,与第1透镜保持框R1的对应的螺纹孔R1d螺合,从而第1透镜保持框R1、第2透镜保持框R2及间隔调整构件S1被彼此固定。在本实施例中,如图2所示,在第1透镜保持框R1与第2透镜保持框R2之间,夹入并固定有两个间隔调整构件S1。
同样地,从物体侧与第3透镜保持框R3的凸缘部R3b的三个螺纹孔R3c分别螺合的三个螺钉N1贯通各螺纹孔R3c及与各螺纹孔R3c对应的间隔调整构件S1的螺纹孔S1a,与第1透镜保持框R1的对应的螺纹孔R1e螺合,从而第1透镜保持框R1、第3透镜保持框R3及间隔调整构件S1被彼此固定。在本实施例中,如图2所示,在第1透镜保持框R1与第3透镜保持框R3之间,夹入并固定有两个间隔调整构件S1。
并且,关于本实施例的光学系统,能够拔出第2透镜保持框R2侧的三个螺钉N1来改变配置在第1透镜保持框R1与第2透镜保持框R2之间的间隔调整构件S1的数量。并且,在改变了间隔调整构件S1的数量之后,再次拧紧这三个螺钉N1,使第1透镜保持框R1、第2透镜保持框R2及改变了数量的间隔调整构件S1彼此固定,从而能够调整第1透镜保持框R1与第2透镜保持框R2之间的间隔。通过如上所述地调整第1透镜保持框R1与第2透镜保持框R2之间的间隔,能够调整负透镜Ln与透镜组G3adjA之间的空气间隔。即,在本实施例中,能够调整双凹透镜L36与双凸透镜L37之间的空气间隔。
同样地,能够拔出第3透镜保持框R3侧的三个螺钉N1,来调整配置在第1透镜保持框R1与第3透镜保持框R3之间的间隔调整构件S1的数量。并且,在改变了间隔调整构件S1的数量之后,再次拧紧这三个螺钉N1,使第1透镜保持框R1、第3透镜保持框R3及改变了数量的间隔调整构件S1彼此固定,从而能够调整第1透镜保持框R1与第3透镜保持框R3之间的间隔。通过如上所述地调整第1透镜保持框R1与第3透镜保持框R3之间的间隔,能够调整负透镜Ln与透镜组G3adjB之间的空气间隔。即,在本实施例中,能够调整双凹透镜L36与双凸透镜L35之间的空气间隔。
在以下的表1中,示出本实施例的光学系统的参数的值。
在[全体参数]中,f表示焦距,FNO表示F值,2ω表示视场角(单位为“°”),Y表示最大像高,TL表示摄影镜头的全长(从无限远物体对焦时的第1面到像面I为止的光轴上的距离),BF表示后焦距(最靠像侧的透镜面与像面I之间的光轴上的距离)。另外,空气换算TL是在从光路中去除了滤波器等光学块的状态下,测量从无限远物体对焦时的第1面到像面I为止的光轴上的距离时的值,空气换算BF是在从光路中去除了滤波器等光学块的状态下,测量从后侧透镜组GR中的最靠像侧的透镜面到像面I为止的光轴上的距离时的值。
在[面数据]中,面编号表示从物体侧开始数的光学面的顺序,r表示曲率半径,d表示面间隔(第n面(n为整数)与第(n+1)面之间的间隔),nd表示对d线(波长587.6nm)的折射率,νd表示对d线(波长587.6nm)的阿贝数。另外,物面表示物体面,可变表示可变的面间隔,光圈S表示孔径光阑S,像面表示像面I。另外,曲率半径r=∞表示平面。省略空气的折射率nd=1.000000的记载。
在[可变间隔数据]中,f表示焦距,β表示摄影倍率,di(i为整数)表示第i面与第(i+1)面之间的面间隔。另外,d0表示从物体到最靠物体侧的透镜面为止的距离。
在[透镜组数据]中,示出各透镜组的始面编号和焦距。
在[条件式对应值]中,分别示出各条件式的对应值。
此处,关于记载于表1的焦距f、曲率半径r以及其他长度的单位,一般使用“mm”。但是,即使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。
另外,关于以上所述的表1的符号,在后述的各实施例的表中也同样使用。
(表1)第1实施例
[全体参数]
f 294.00
FNO 2.91
2ω 8.32
Y 21.60
TL 305.39
空气换算TL 304.88
BF 67.25
空气换算BF 66.74
[面数据]
[可变间隔数据]
[透镜组数据]
[条件式对应值]
(1) f/fRA=5.8
(2) f/dR=4.1
(3) f/-fFA=0.36
(4) |R1A-R2A|/f=0.032
(5) (R1A+R2A)/f=0.41
(6) IIIA/IA·(y/f)2=0.040
(7) IIIA·(y/f)2=0.030
(8) dM/f=0.007
(9) f/fFB=1.5
(10) dSA/f=0.012
(11) f/-fRB=1.6
(12) |R1B-R2B|/f=0.011
(13) (R1B+R2B)/f=0.45
(14) IIIB/IB·(y/f)2=0.001
(15) -IB=1.494
(16) TL3/f1=0.31
(17) TL/f=1.04
(18) f/f12=0.55
图3(a)是第1实施例的光学系统的无限远物体对焦状态下的各像差图,图3(b)是防抖状态下的横向像差图。
图4(a)是在第1实施例的光学系统中使面间隔d26比设计值宽0.2mm时的各像差图,图4(b)是使面间隔d24比设计值宽0.2mm时的各像差图。
在各像差图中,FNO表示F值,Y表示像高。另外,图中的d表示d线(波长λ=587.6nm)下的像差曲线,g表示g线(波长λ=435.8nm)下的像差曲线,未记载的表示d线下的像差曲线。在球面像差图中示出与最大口径对应的F值的值,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。表示彗差的像差图表示对d线和g线的子午彗差。在表示像散的像差图中,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各像差图中,也使用与本实施例相同的标号。
如从图3(a)、(b)的各像差图明确可知,第1实施例的光学系统良好地对各像差进行校正,具有优秀的成像性能。
另外,从图4(a)可知,像散负向变化,能够对因制造误差而产生的像差进行校正。
另外,从图4(b)可知,球面像差负向变化,能够对因制造误差而产生的像差进行校正。
(第2实施例)
图5是示出第2实施例的光学系统的结构的剖视图。
如图5所示,本实施例的光学系统沿着光轴从物体侧依次由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、孔径光阑S及具有正的光焦度的第3透镜组构成。
第1透镜组G1沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧且光焦度极小的保护滤光器玻璃HG、双凸透镜L11、双凸透镜L12、双凹透镜L13及凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L14与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L15的接合透镜构成。
第2透镜组G2沿着光轴从物体侧依次由双凹透镜L21及凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L22与双凹透镜L23的接合透镜构成。
第3透镜组G3沿着光轴从物体侧依次由双凸透镜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与双凹透镜L34的接合透镜、双凹透镜L35、双凸透镜L36、双凹透镜L37及双凸透镜L38构成。
在第3透镜组G3的像面I侧配置有低通滤波器等滤波器FL。
在像面I上配置有由CCD或CMOS等构成的摄像元件(省略图示)。
根据以上的结构,关于本实施例的光学系统,通过使第2透镜组G2作为对焦透镜组而向像面I侧移动,进行从无限远物体向近距离物体的对焦。另外,通过使正弯月形透镜L33与双凹透镜L34的接合透镜及双凹透镜L35作为防抖透镜组Gvr而以包含与光轴正交的方向的分量的方式移动,使像面I上的像位移而进行产生像抖动时的像面校正、即防抖。
另外,关于本实施例的光学系统,通过双凸透镜L36、双凹透镜L37及双凸透镜L38构成在光学系统的组装后用于良好地对由制造误差引起的成像性能的劣化进行校正的调整透镜组Gadj。
与第1实施例同样地,调整透镜组Gadj由双凹形状的负透镜Ln、与负透镜Ln的像面I侧相邻地配置的具有正的光焦度的透镜组G3adjA及与负透镜Ln的物体侧相邻地配置的具有正的光焦度的透镜组G3adjB构成(参照图2)。在本实施例中,双凹透镜L37与负透镜Ln对应,双凸透镜L38与透镜组G3adjA对应,双凸透镜L36与透镜组G3adjB对应。另外,负透镜Ln与透镜组G3adjA之间的空气间隔以及负透镜Ln与透镜组G3adjB之间的空气间隔的调整机构也与第1实施例相同。
在以下的表2中,示出本实施例的光学系统的参数的值。
(表2)第2实施例
[全体参数]
f 391.99
FNO 2.88
2ω 6.27
Y 21.60
TL 398.99
空气换算TL 398.31
BF 75.99
空气换算BF 75.31
[面数据]
[可变间隔数据]
[透镜组数据]
[条件式对应值]
(1) f/fRA=7.0
(2) f/dR=4.8
(3) f/-fFA=0.39
(4) |R1A-R2A|/f=0.028
(5) (R1A+R2A)/f=0.27
(6) IIIA/IA·(y/f)2=0.040
(7) IIIA·(y/f)2=0.026
(8) dM/f=0.005
(9) f/fFB=1.6
(10) dSA/f=0.009
(11) f/-fRB=2.7
(12) |R1B-R2B|/f=0.016
(13) (R1B+R2B)/f=0.45
(14) IIIB/IB·(y/f)2=0.002
(15) -IB=1.464
(16) TL3/f1=0.35
(17) TL/f=1.02
(18) f/f12=0.43
图6(a)是第2实施例的光学系统的无限远物体对焦状态下的各像差图,图6(b)是防抖状态下的横向像差图。
图7(a)是在第2实施例的光学系统中使面间隔d30比设计值宽0.2mm时的各像差图,图7(b)是使面间隔d28比设计值宽0.2mm时的各像差图。
如从图6(a)、(b)的各像差图明确可知,第2实施例的光学系统良好地对各像差进行校正,具有优秀的成像性能。
另外,从图7(a)可知,像散负向变化,能够对因制造误差而产生的像差进行校正。
另外,从图7(b)可知,球面像差负向变化,能够对因制造误差而产生的像差进行校正。
(第3实施例)
图8是示出第3实施例的光学系统的结构的剖视图。
如图8所示,本实施例的光学系统沿着光轴从物体侧依次由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、孔径光阑S及具有正的光焦度的第3透镜组构成。
第1透镜组G1沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧且光焦度极小的保护滤光器玻璃HG、双凸透镜L11、双凸透镜L12、双凹透镜L13及凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L14与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L15的接合透镜构成。
第2透镜组G2沿着光轴从物体侧依次由双凹透镜L21及凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L22与双凹透镜L23的接合透镜构成。
第3透镜组G3沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L31与双凸透镜L32的接合透镜、双凹透镜L33、凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L34与双凹透镜L35的接合透镜、双凸透镜L36、双凹透镜L37及双凸透镜L38构成。
在第3透镜组G3的像面I侧配置有低通滤波器等滤波器FL。
在像面I上配置有由CCD或CMOS等构成的摄像元件(省略图示)。
根据以上的结构,关于本实施例的光学系统,通过使第2透镜组G2作为对焦透镜组而向像面I侧移动,进行从无限远物体向近距离物体的对焦。另外,通过使双凹透镜L33、正弯月形透镜L34与双凹透镜L35的接合透镜作为防抖透镜组Gvr而以包含与光轴正交的方向的分量的方式移动,使像面I上的像位移而进行产生像抖动时的像面校正、即防抖。
另外,关于本实施例的光学系统,通过双凸透镜L36、双凹透镜L37及双凸透镜L38构成在光学系统的组装后用于良好地对由制造误差引起的成像性能的劣化进行校正的调整透镜组Gadj。
与第1实施例同样地,调整透镜组Gadj由双凹形状的负透镜Ln、与负透镜Ln的像面I侧相邻地配置的具有正的光焦度的透镜组G3adjA及与负透镜Ln的物体侧相邻地配置的具有正的光焦度的透镜组G3adjB构成(参照图2)。在本实施例中,双凹透镜L37与负透镜Ln对应,双凸透镜L38与透镜组G3adjA对应,双凸透镜L36与透镜组G3adjB对应。另外,负透镜Ln与透镜组G3adjA之间的空气间隔以及负透镜Ln与透镜组G3adjB之间的空气间隔的调整机构也与第1实施例相同。
在以下的表3中,示出本实施例的光学系统的参数的值。
(表3)第3实施例
[全体参数]
f 490.00
FNO 4.08
2ω 5.02
Y 21.60
TL 423.32
空气换算TL 422.81
BF 87.50
空气换算BF 86.99
[面数据]
[可变间隔数据]
[透镜组数据]
[条件式对应值]
(1) f/fRA=8.9
(2) f/dR=5.3
(3) f/-fFA=0.61
(4) |R1A-R2A|/f=0.033
(5) (R1A+R2A)/f=0.22
(6) IIIA/IA·(y/f)2=0.028
(7) IIIA·(y/f)2=0.026
(8) dM/f=0.004
(9) f/fFB=2.2
(10) dSA/f=0.021
(11) f/-fRB=5.8
(12) |R1B-R2B|/f=0.085
(13) (R1B+R2B)/f=0.34
(14) IIIB/IB·(y/f)2=0.002
(15) -IB=4.377
(16) TL3/f1=0.32
(17) TL/f=0.86
(18) f/f12=0.79
图9(a)是第3实施例的光学系统的无限远物体对焦状态下的各像差图,图9(b)是防抖状态下的横向像差图。
图10(a)是在第3实施例的光学系统中使面间隔d29比设计值宽0.2mm时的各像差图,图10(b)是使面间隔d27比设计值宽0.2mm时的各像差图。
如从图9(a)、(b)的各像差图明确可知,第3实施例的光学系统良好地对各像差进行校正,具有优秀的成像性能。
另外,从图10(a)可知,像散负向变化,能够对因制造误差而产生的像差进行校正。
另外,从图10(b)可知,球面像差负向变化,能够对因制造误差而产生的像差进行校正。
(第4实施例)
图11是示出第4实施例的光学系统的结构的剖视图。
如图11所示,本实施例的光学系统沿着光轴从物体侧依次由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、孔径光阑S及具有正的光焦度的第3透镜组构成。
第1透镜组G1沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧且光焦度极小的保护滤光器玻璃HG、双凸透镜L11、双凸透镜L12、双凹透镜L13及凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L14与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L15的接合透镜构成。
第2透镜组G2沿着光轴从物体侧依次由平面朝向物体侧的平凸透镜L21与双凹透镜L22的接合透镜构成。
第3透镜组G3沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L31与双凸透镜L32的接合透镜、凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L33与双凹透镜L34的接合透镜、平面朝向物体侧的平凹负透镜L35、双凸透镜L36、凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L37、双凹透镜L38及双凸透镜L39构成。
在第3透镜组G3的像面I侧配置有低通滤波器等滤波器FL。
在像面I上配置有由CCD或CMOS等构成的摄像元件(省略图示)。
根据以上的结构,关于本实施例的光学系统,通过使第2透镜组G2作为对焦透镜组而向像面I侧移动,进行从无限远物体向近距离物体的对焦。另外,通过使正弯月形透镜L33与双凹透镜L34的接合透镜及平凹负透镜L35作为防抖透镜组Gvr而以包含与光轴正交的方向的分量的方式移动,使像面I上的像位移而进行产生像抖动时的像面校正、即防抖。
另外,关于本实施例的光学系统,通过双凸透镜L36、凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L37、双凹透镜L38及双凸透镜L39构成在光学系统的组装后用于良好地对由制造误差引起的成像性能的劣化进行校正的调整透镜组Gadj。
与第1实施例同样,调整透镜组Gadj由双凹形状的负透镜Ln、与负透镜Ln的像面I侧相邻地配置的具有正的光焦度的透镜组G3adjA及与负透镜Ln的物体侧相邻地配置的具有正的光焦度的透镜组G3adjB构成(参照图2)。在本实施例中,双凹透镜L38与负透镜Ln对应,双凸透镜L39与透镜组G3adjA对应,双凸透镜L36和凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L37与透镜组G3adjB对应。另外,负透镜Ln与透镜组G3adjA之间的空气间隔以及负透镜Ln与透镜组G3adjB之间的空气间隔的调整机构也与第1实施例相同。
在以下的表4中,示出本实施例的光学系统的参数的值。
(表4)第4实施例
[全体参数]
f 587.80
FNO 4.08
2ω 4.19
Y 21.60
TL 469.10
空气换算TL 468.59
BF 82.77
空气换算BF 82.26
[面数据]
[可变间隔数据]
[透镜组数据]
[条件式对应值]
(1) f/fRA=10.1
(2) f/dR=6.7
(3) f/-fFA=0.45
(4) |R1A-R2A|/f=0.015
(5) (R1A+R2A)/f=0.16
(6) IIIA/IA·(y/f)2=0.034
(7) IIIA·(y/f)2=0.023
(8) dM/f=0.003
(9) f/fFB=1.6
(10) dSA/f=0.013
(11) f/-fRB=3.3
(12) |R1B-R2B|/f=0.027
(13) (R1B+R2B)/f=0.23
(14) IIIB/IB·(y/f)2=0.002
(15) -IB=1.565
(16) TL3/f1=0.29
(17) TL/f=0.80
(18) f/f12=0.84
图12(a)是第4实施例的光学系统的无限远物体对焦状态下的各像差图,图12(b)是防抖状态下的横向像差图。
图13(a)是在第4实施例的光学系统中使面间隔d29比设计值宽0.2mm时的各像差图,图13(b)是使面间隔d27比设计值宽0.2mm时的各像差图。
如从图12(a)、(b)的各像差图明确可知,第4实施例的光学系统良好地对各像差进行校正,具有优秀的成像性能。
另外,从图13(a)可知,像散负向变化,能够对因制造误差而产生的像差进行校正。
另外,从图13(b)可知,球面像差负向变化,能够对因制造误差而产生的像差进行校正。
如以上说明,根据上述各实施例,能够以短的作业工序容易地对因制造误差而产生的各像差,特别是像散和球面像差进行校正。另外,用于对各像差进行校正的调整机构也采用简单的构造,因此能够以低成本实现小型且具备高光学性能的光学系统。
另外,上述各实施例示出本实施方式的一具体例,本实施方式并不限定于此。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。
虽然作为本实施方式的光学系统的数值实施例示出了3组结构,但是也能够应用于例如4组等的其它的组结构。另外,也可以是在最靠物体侧增加透镜或透镜组的结构,或者在最靠像侧增加透镜或透镜组的结构。另外,透镜组表示被空气间隔分离的、具有至少一个透镜的部分。
另外,在本实施方式的光学系统中,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,从而进行从无限远物体向近距离物体的对焦的对焦透镜组。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电机,例如超声波电机等所进行的驱动。特别是,优选使第2透镜组G2为对焦透镜组。
另外,在本实施方式的光学系统中,也可以是使透镜组或部分透镜组是以具有与光轴垂直的分量的方式移动,或者在包含光轴的方向上旋转移动(摆动),从而对因手抖产生的像抖动进行校正的防抖透镜组。特别是,优选使第3透镜组G3的至少一部分为防抖透镜组。
另外,构成本实施方式的光学系统的透镜的透镜面可以是球面或平面,也可以非球面。在透镜面为球面或平面时,透镜加工和组装调整变得容易,能够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、或者将设置于玻璃表面的树脂形成为非球面形状的复合型非球面中的任意一种非球面。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。
另外,在本实施方式的光学系统中,虽然孔径光阑S优选配置在第3透镜组G3附近,但是也可以是不设置作为孔径光阑的构件而通过透镜的框来代替其作用的结构。
另外,在构成本实施方式的光学系统的透镜的透镜面上,为了减轻眩光和重影并实现高对比度的高光学性能,也可以施加在宽波长区域中具有高透射率的增透膜。
接着,根据图14对具备本实施方式的光学系统的相机进行说明。
图14是示出具备本实施方式的光学系统的相机的结构的图。
如图14所示,相机1是具备上述第1实施例的光学系统来作为摄影镜头2的数字单反相机。
在图14所示的数字单反相机1中,来自未图示的物体(被摄体)的光通过摄影镜头2而被聚光,通过快速复原反光镜3在焦点板5上成像。并且,在焦点板5上成像的光在五棱镜7中被多次反射而导向目镜9。由此,摄影者能够通过目镜9将物体(被摄体)像作为正立像来进行观察。
当由摄影者按下未图示的释放按钮时,快速复原反光镜3向光路外退避,通过摄影镜头2而被聚光的物体(被摄体)的光在摄像元件11上形成被摄体像。由此,来自物体的光通过摄像元件11而被摄像,作为物体图像存储在存储器(省略图示)中。由此,摄影者能够进行基于相机1的物体的摄影。
此处,作为摄影镜头2而搭载于该相机1的上述第1实施例的光学系统是如下的光学系统;在组装完光学系统之后,能够以短的作业工序容易地对因制造误差而产生的各像差进行校正,小型且具有高光学性能。因此,该相机1是具备高光学性能的相机。另外,即使构成作为摄影镜头2搭载了上述第2实施例~第4实施例的光学系统的相机,也能够起到与上述相机1相同的效果。另外,关于相机1,能够可拆装地保持摄影镜头2,也可以与摄影镜头2形成为一体。另外,相机1也可以是不具有快速复原反光镜等的相机。
图15是示出本实施方式的光学系统的调整方法的流程的流程图。在步骤S1中,制造如下的光学系统:该光学系统沿着光轴从物体侧依次具备正光焦度的第1透镜组、负光焦度的第2透镜组及第3透镜组,通过使所述第2透镜组沿着光轴移动来进行从无限远物体向近距离物体的对焦,所述第3透镜组具备通过以包含与光轴正交的方向的分量的方式移动来进行产生像抖动时的像面校正的防抖透镜组,其中,所述第3透镜组在所述防抖透镜组的像侧还具备由负透镜Ln和与所述负透镜Ln相邻的正光焦度的透镜组构成的调整透镜组。在制造光学系统之后,进入到步骤S2。在步骤S2中,进行所述负透镜Ln与所述正光焦度的透镜组之间的空气间隔的调整,对各像差等进行校正。
如以上说明,根据本实施方式,能够以短的作业工序容易地对因制造误差而产生的各像差,特别是像散和球面像差进行校正,能够实现小型且具备高光学性能的光学系统、具备光学系统的光学装置以及光学系统的调整方法。
将以下的优先权基础申请的公开内容作为引用文献援引于此。
日本国专利申请2015年第038234号(2015年2月27日申请)
标号说明
G1 第1透镜组
G2 第2透镜组
G3 第3透镜组
Gvr 防抖透镜组
Gadj 调整透镜组
R1 第1透镜保持框
R2 第2透镜保持框
R3 第3透镜保持框
S1 间隔调整构件
N1 螺钉
S 孔径光阑
I 像面
1 光学装置
2 摄影镜头
3 快速复原反光镜
5 焦点板
7 五棱镜
9 目镜
11 摄像元件。

Claims (37)

1.一种光学系统,沿着光轴从物体侧依次具备正光焦度的第1透镜组、负光焦度的第2透镜组及第3透镜组,
通过使所述第2透镜组沿着光轴移动来进行从无限远物体向近距离物体的对焦,
所述第3透镜组具备防抖透镜组和相比所述防抖透镜组配置于像侧的调整透镜组,所述防抖透镜组通过以包含与光轴正交的方向的分量的方式移动来进行产生像抖动时的像面校正,所述调整透镜组由负透镜Ln和与所述负透镜Ln相邻的正光焦度的透镜组构成,且能够调整所述负透镜Ln与所述正光焦度的透镜组之间的空气间隔。
2.根据权利要求1所述的光学系统,其中,
所述调整透镜组的所述正光焦度的透镜组为配置在所述负透镜Ln的像侧的正光焦度的透镜组G3adjA。
3.根据权利要求1所述的光学系统,其中,
所述调整透镜组的所述正光焦度的透镜组为配置在所述负透镜Ln的物体侧的正光焦度的透镜组G3adjB。
4.根据权利要求1所述的光学系统,其中,
所述调整透镜组的所述正光焦度的透镜组为配置在所述负透镜Ln的像侧的正光焦度的透镜组G3adjA和配置在所述负透镜Ln的物体侧的正光焦度的透镜组G3adjB。
5.根据权利要求2或4所述的光学系统,其中,
所述透镜组G3adjA为一个正透镜。
6.根据权利要求3或4所述的光学系统,其中,
所述透镜组G3adjB由两个以下的透镜构成。
7.根据权利要求3或4所述的光学系统,其中,
所述透镜组G3adjB由一个正透镜、或者一个正透镜与一个负透镜的组合构成。
8.根据权利要求4所述的光学系统,其中,
所述负透镜Ln为双凹形状。
9.根据权利要求2、4、5、8中的任意一项所述的光学系统,其中,
满足以下的条件式(1):
(1)3.0<f/fRA<15.0
其中,
f:所述光学系统整个系统的焦距
fRA:从所述透镜组G3adjA到最靠像侧的透镜为止的合成焦距。
10.根据权利要求2、4、5、8、9中的任意一项所述的光学系统,其中,
满足以下的条件式(2):
(2)2.0<f/dR<10.0
其中,
f:所述光学系统整个系统的焦距
dR:从所述透镜组G3adjA的最靠物体侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离。
11.根据权利要求2、4、5、8至10中的任意一项所述的光学系统,其中,
满足以下的条件式(3):
(3)0.10<f/-fFA<1.00
其中,
f:所述光学系统整个系统的焦距
fFA:从最靠物体侧的透镜到所述负透镜Ln为止的合成焦距。
12.根据权利要求2、4、5、8至11中的任意一项所述的光学系统,其中,
满足以下的条件式(4)和(5):
(4)|R1A-R2A|/f<0.050
(5)0.010<(R1A+R2A)/f<0.600
其中,
R1A:所述负透镜Ln的像侧的面的曲率半径
R2A:所述透镜组G3adjA的物体侧的面的曲率半径
f:所述光学系统整个系统的焦距。
13.根据权利要求2、4、5、8至12中的任意一项所述的光学系统,其中,
满足以下的条件式(6):
(6)0.005<IIIA/IA·(y/f)2
其中,
IIIA:在将所述光学系统整个系统的焦距标准化为1时的、从所述透镜组G3adjA到最靠像侧的透镜为止的三阶像散系数之和
IA:在将所述光学系统整个系统的焦距标准化为1时的、从所述透镜组G3adjA到最靠像侧的透镜为止的三阶球面像差系数之和
y:所述光学系统的最大像高
f:所述光学系统整个系统的焦距。
14.根据权利要求2、4、5、8至13中的任意一项所述的光学系统,其中,
满足以下的条件式(7):
(7)0.005<IIIA·(y/f)2<0.060
其中,
IIIA:在将所述光学系统整个系统的焦距标准化为1时的、从所述透镜组G3adjA到最靠像侧的透镜为止的三阶像散系数之和
y:所述光学系统的最大像高
f:所述光学系统整个系统的焦距。
15.根据权利要求2、4、5、8至14中的任意一项所述的光学系统,其中,
在所述第3透镜组中,从物体侧依次相邻地配置有所述负透镜Ln和凸面朝向物体侧的所述透镜组G3adjA。
16.根据权利要求2、4、5、8至15中的任意一项所述的光学系统,其中,
满足以下的条件式(8):
(8)0.001<dM/f<0.010
其中,
dM:所述负透镜Ln与所述透镜组G3adjA之间的空气间隔在光轴上的距离
f:所述光学系统整个系统的焦距。
17.根据权利要求2、4、5、8至16中的任意一项所述的光学系统,其中,
所述负透镜Ln被第1保持构件保持,所述透镜组G3adjA被第2保持构件保持。
18.根据权利要求17所述的光学系统,其中,
通过改变夹入于所述第1保持构件与所述第2保持构件之间的间隔调整用构件的数量,来调整所述负透镜Ln与所述透镜组G3adjA之间的所述空气间隔。
19.根据权利要求3、4、6至8中的任意一项所述的光学系统,其中,
满足以下的条件式(9):
(9)1.00<f/fFB<2.70
其中,
f:所述光学系统整个系统的焦距
fFB:从最靠物体侧的透镜到所述透镜组G3adjB为止的合成焦距。
20.根据权利要求3、4、6至8、19中的任意一项所述的光学系统,其中,
满足以下的条件式(10):
(10)0.0050<dSA/f<0.0500
其中,
dSA:所述透镜组G3adjB与所述负透镜Ln之间的空气间隔在光轴上的距离
f:所述光学系统整个系统的焦距。
21.根据权利要求3、4、6至8、19、20中的任意一项所述的光学系统,其中,
满足以下的条件式(11):
(11)1.3<f/-fRB<6.5
其中,
f:所述光学系统整个系统的焦距
fRB:从所述负透镜Ln到最靠像侧的透镜为止的合成焦距。
22.根据权利要求3、4、6至8、19至21中的任意一项所述的光学系统,其中,
满足以下的条件式(12)和(13):
(12)|R1B-R2B|/f<0.150
(13)0.150<(R1B+R2B)/f<0.500
其中,
R1B:所述透镜组G3adjB的像侧的面的曲率半径
R2B:所述负透镜Ln的物体侧的面的曲率半径
f:所述光学系统整个系统的焦距。
23.根据权利要求3、4、6至8、19至22中的任意一项所述的光学系统,其中,
满足以下的条件式(14):
(14)IIIB/IB·(y/f)2<0.010
其中,
IIIB:在将所述光学系统整个系统的焦距标准化为1时的、从所述负透镜Ln到最靠像侧的透镜为止的三阶像散系数之和
IB:在将所述光学系统整个系统的焦距标准化为1时的、从所述负透镜Ln到最靠像侧的透镜为止的三阶球面像差系数之和
y:所述光学系统的最大像高
f:所述光学系统整个系统的焦距。
24.根据权利要求3、4、6至8、19至23中的任意一项所述的光学系统,其中,
满足以下的条件式(15):
(15)1.20<-IB<4.70
其中,
IB:在将所述光学系统整个系统的焦距标准化为1时的、从所述负透镜Ln到最靠像侧的透镜为止的三阶球面像差系数之和。
25.根据权利要求3、4、6至8、19至24中的任意一项所述的光学系统,其中,
在所述第3透镜组中,从物体侧依次相邻地配置有凸面朝向像侧的所述透镜组G3adjB和所述负透镜Ln。
26.根据权利要求3、4、6至8、19至25中的任意一项所述的光学系统,其中,
所述负透镜Ln被第1保持构件保持,所述透镜组G3adjB被第3保持构件保持。
27.根据权利要求26所述的光学系统,其中,
通过改变夹入于所述第1保持构件与所述第3保持构件之间的间隔调整用构件的数量,来调整所述负透镜Ln与所述透镜组G3adjB之间的所述空气间隔。
28.根据权利要求4至16、19至25中的任意一项所述的光学系统,其中,
所述负透镜Ln被第1保持构件保持,所述透镜组G3adjA被第2保持构件保持,所述透镜组G3adjB被第3保持构件保持。
29.根据权利要求28所述的光学系统,其中,
通过改变夹入于所述第1保持构件与所述第2保持构件之间的间隔调整用构件的数量,来调整所述负透镜Ln与所述透镜组G3adjA之间的所述空气间隔,通过改变夹入于所述第1保持构件与所述第3保持构件之间的间隔调整用构件的数量,来调整所述负透镜Ln与所述透镜组G3adjB之间的所述空气间隔。
30.根据权利要求1至29中的任意一项所述的光学系统,其中,
满足以下的条件式(16):
(16)0.20<TL3/f1<0.50
其中,
TL3:所述第3透镜组的从最靠物体侧的透镜面到最靠像侧的透镜面为止的光轴上的距离
f1:所述第1透镜组的焦距。
31.根据权利要求1至30中的任意一项所述的光学系统,其中,
满足以下的条件式(17):
(17)0.65<TL/f<1.15
其中,
TL:所述光学系统整个系统的从最靠物体侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离
f:所述光学系统整个系统的焦距。
32.根据权利要求1至31中的任意一项所述的光学系统,其中,
满足以下的条件式(18):
(18)0.30<f/f12<1.00
其中,
f:所述光学系统整个系统的焦距
f12:所述第1透镜组与所述第2透镜组的无限远物体对焦状态下的合成焦距。
33.根据权利要求1至32中的任意一项所述的光学系统,其中,
通过使所述第2透镜组沿着光轴向像侧移动来进行从无限远物体向近距离物体的对焦。
34.一种光学装置,具备权利要求1至33中的任意一项所述的光学系统。
35.一种光学系统的调整方法,该光学系统沿着光轴从物体侧依次具备正光焦度的第1透镜组、负光焦度的第2透镜组及第3透镜组,
通过使所述第2透镜组沿着光轴移动来进行从无限远物体向近距离物体的对焦,
所述第3透镜组具备防抖透镜组,该防抖透镜组通过以包含与光轴正交的方向的分量的方式移动来进行产生像抖动时的像面校正,
所述光学系统的调整方法的特征在于,
所述第3透镜组在所述防抖透镜组的像侧还具备由负透镜Ln和与所述负透镜Ln相邻的正光焦度的透镜组构成的调整透镜组,
进行所述负透镜Ln与所述正光焦度的透镜组之间的空气间隔的调整。
36.根据权利要求35所述的光学系统的调整方法,其中,
所述调整透镜组的所述正光焦度的透镜组为配置在所述负透镜Ln的像侧的正光焦度的透镜组G3adjA。
37.根据权利要求35所述的光学系统的调整方法,其中,
所述调整透镜组的所述正光焦度的透镜组为配置在所述负透镜Ln的物体侧的正光焦度的透镜组G3adjB。
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