CN109477950A - 光学系统、光学设备以及光学系统的制造方法 - Google Patents

Abstract

在相机(1)等光学设备中的光学系统(OL)构成为，具备在进行对焦时移动的对焦组(Gf)、相比该对焦组(Gf)配置于物体侧的衍射光学元件(GD)以及相比该衍射光学元件(GD)配置于物体侧的负透镜要素(L1n)。该光学系统(OL)满足下式：0.030<f/fpf<0.050nd1n+0.006×νd1n<1.910 35<νd1n其中，f：无限远对焦状态下的整个系统的焦距fpf：衍射光学元件(GD)的焦距nd1n：负透镜要素(L1n)的介质的对d线的折射率νd1n：负透镜要素(L1n)的介质的对d线的阿贝数。

Description

光学系统、光学设备以及光学系统的制造方法

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

以往，提出了使用衍射光学元件实现小型化的光学系统(例如，参照专利文献1)。但是，记载于专利文献1的光学系统，需要进一步提高光学性能。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-011171号公报

发明内容

本发明的第一方式的光学系统，其特征在于，具备：对焦组，在进行对焦时移动；衍射光学元件，相比对焦组配置于物体侧；以及负透镜要素，相比衍射光学元件配置于物体侧，且所述光学系统满足下式(1-1)、(1-2)以及(1-3)。

0.030<f/fpf<0.050 (1-1)

nd1n+0.006×νd1n<1.910 (1-2)

35<νd1n (1-3)

其中，

f：无限远对焦状态下的整个系统的焦距

fpf：衍射光学元件的焦距

nd1n：负透镜要素的介质的对d线的折射率

νd1n：负透镜要素的介质的对d线的阿贝数

透镜要素是指单透镜或构成接合透镜的各个透镜。

本发明的第二方式的光学系统，具备：对焦组，在进行对焦时移动，具有至少两个透镜要素；衍射光学元件，相比对焦组配置于物体侧；防抖组，相比对焦组配置于像侧，以具有与光轴正交的方向的位移分量的方式移动；以及至少三个负透镜要素，相比防抖组配置于像侧。上述三个负透镜要素中的至少两个为满足下式(2-1)、(2-2)的特定负透镜要素。

0.654<θgF3n+0.00168×νd3n (2-1)

1.98<nd3n+0.01×νd3n (2-2)

其中，

θgF3n：特定负透镜要素的介质的部分色散率

νd3n：特定负透镜要素的介质的对d线的阿贝数

nd3n：特定负透镜要素的介质的对d线的折射率

该光学系统还满足下式(2-3)。

TL/f<0.61 (2-3)

其中，

TL：无限远对焦状态下的全长

f：无限远对焦状态下的整个系统的焦距

透镜要素是指单透镜或构成接合透镜的各个透镜。

关于本发明的第一方式的光学系统的制造方法，该光学系统具备：对焦组，在进行对焦时移动；衍射光学元件，相比对焦组配置于物体侧；以及负透镜要素，相比衍射光学元件配置于物体侧，该光学系统的制造方法的特征在于，将所述光学系统配置成满足下式(1-1)、(1-2)以及(1-3)。

0.030<f/fpf<0.050 (1-1)

nd1n+0.006×νd1n<1.910 (1-2)

35<νd1n (1-3)

其中，

f：无限远对焦状态下的整个系统的焦距

fpf：衍射光学元件的焦距

nd1n：负透镜要素的介质的对d线的折射率

νd1n：负透镜要素的介质的对d线的阿贝数

透镜要素是指单透镜或构成接合透镜的各个透镜。

关于本发明的第二方式的光学系统的制造方法，该光学系统具备：对焦组，在进行对焦时移动，具有至少两个透镜要素；衍射光学元件，相比对焦组配置于物体侧；防抖组，相比对焦组配置于像侧，以具有与光轴正交的方向的位移分量的方式移动；以及至少三个负透镜要素，相比防抖组配置于像侧，该光学系统的制造方法的特征在于，三个负透镜要素中的至少两个为满足下式(2-1)、(2-2)的特定负透镜要素。

0.654<θgF3n+0.00168×νd3n (2-1)

1.98<nd3n+0.01×νd3n (2-2)

其中，

θgF3n：特定负透镜要素的介质的部分色散率

νd3n：特定负透镜要素的介质的对d线的阿贝数

nd3n：特定负透镜要素的介质的对d线的折射率

在该光学系统的制造方法中，进一步将所述的各组和要素配置成满足下式(2-3)。

TL/f<0.61 (2-3)

其中，

TL：无限远对焦状态下的全长

f：无限远对焦状态下的整个系统的焦距

透镜要素是指单透镜或构成接合透镜的各个透镜。

附图说明

图1是示出第1实施例的光学系统的无限远对焦状态下的镜头结构的剖视图。

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是示出第2实施例的光学系统的无限远对焦状态下的镜头结构的剖视图。

图4是第2实施例的光学系统的无限远对焦状态下的各像差图。

图5是示出第3实施例的光学系统的无限远对焦状态下的镜头结构的剖视图。

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是示出第4实施例的光学系统的无限远对焦状态下的镜头结构的剖视图。

图8是第4实施例的光学系统的无限远对焦状态下的各像差图。

图9是示出第5实施例的光学系统的无限远对焦状态下的镜头结构的剖视图。

图10是第5实施例的光学系统的无限远对焦状态下的各像差图。

图11是搭载上述光学系统的相机的剖视图。

图12是用于说明第1实施方式的光学系统的制造方法的流程图。

图13是用于说明第2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，参照附图对优选实施方式进行说明。

[第1实施方式]

首先，对第1实施方式进行说明。如图1所示，第1实施方式的光学系统OL构成为具备：对焦组Gf，在进行对焦时移动；衍射光学元件GD，相比该对焦组Gf配置于物体侧；以及负透镜要素L1n(例如，双凹负透镜L13)，相比衍射光学元件GD配置于物体侧。通过该结构，能够同时对近距离对焦下的像面弯曲像差和无限远对焦时的轴向色差/倍率色差进行校正。透镜要素是指单透镜或构成接合透镜的各个透镜。

第1实施方式的光学系统OL优选满足以下所示的条件式(1-1)。

0.030<f/fpf<0.050 (1-1)

其中，

f：无限远对焦状态下的整个系统的焦距

fpf：衍射光学元件GD的焦距

条件式(1-1)规定衍射光学元件GD单体的焦距相对于整个系统的焦距的比率。由此，能够良好地对轴向色差和倍率色差进行校正。当低于该条件式(1-1)的下限值时，轴向色差的校正变得不足，因此是不优选的。为了可靠地得到该条件式(1-1)的效果，优选使条件式(1-1)的下限值为0.033，更优选为0.035。当超过该条件式(1-1)的上限值时，轴向色差的校正变得过多，因此是不优选的。为了可靠地得到该条件式(1-1)的效果，优选使条件式(1-1)的上限值为0.047，更优选为0.044。

第1实施方式的光学系统OL优选满足以下所示的条件式(1-2)和条件式(1-3)。

nd1n+0.006×νd1n<1.910 (1-2)

35<νd1n (1-3)

其中，

nd1n：负透镜要素L1n的介质的对d线的折射率

νd1n：负透镜要素L1n的介质的对d线的阿贝数

其中，介质为玻璃、树脂等，优选为玻璃。以下相同。

条件式(1-2)和条件式(1-3)规定负透镜要素L1n的介质的折射率和色散的范围。由此，能够使光学系统OL变得轻量化，且良好地对轴向色差和倍率色差进行校正。当超过条件式(1-2)的上限值时，介质的比重变重，当为了实现轻量化而使曲率半径大时，匹兹伐和为负且难以进行像面弯曲的校正，因此是不优选的。为了可靠地得到该条件式(1-2)的效果，优选使该条件式(1-2)的上限值为1.900，更优选为1.890。当超过条件式(1-3)的上限值时，轴向色差和倍率色差的校正变得不足，是不优选的。为了可靠地得到该条件式(1-3)的效果，优选使条件式(1-3)的上限值为38，更优选为41。

第1实施方式的光学系统OL优选满足以下所示的条件式(1-4)。

TL/f<0.61 (1-4)

其中，

TL：无限远对焦状态下的全长

f：无限远对焦状态下的整个系统的焦距

条件式(1-4)规定全长相对于无限远对焦状态下的光学系统OL的整个系统的焦距的比率。由此，能够使光学系统OL实现小型化且良好地对轴向色差和倍率色差进行校正。当超过该条件式(1-4)的上限值时，光学系统OL变得大型化，为了兼顾轻量化而进行减少相比对焦组Gf位于物体侧的透镜个数等的对策时，倍率色差的校正变得不足，因此是不优选的。当在对焦组Gf的像侧设置通过以具有与光轴正交的方向的位移分量的方式移动来对由于手抖而产生的像抖动进行校正的防抖组Gvr的结构时，即使通过减少相比该防抖组Gvr位于像侧的透镜个数来进行轻量化，也由于倍率色差的校正变得不足，因此是不优选的。为了可靠地得到该条件式(1-4)的效果，优选使该条件式(1-4)的上限值为0.60，更优选为0.59。为了可靠地得到该条件式(1-4)的效果，优选使该条件式(1-4)的下限值为0.55，更优选为0.56。

在第1实施方式的光学系统OL中，优选的是，相比负透镜要素L1n位于物体侧的部分全部由正透镜要素构成。由此，能够使光学系统OL实现轻量化，且良好地对轴向色差和倍率色差进行校正。

第1实施方式的光学系统OL优选满足以下所示的条件式(1-5)。

θgF1n+0.00168×νd1n<0.643 (1-5)

其中，

θgF1n：负透镜要素L1n的介质的部分色散率

νd1n：负透镜要素L1n的介质的对d线的阿贝数

此处，当设g线、d线、F线以及C线下的折射率分别为ng、nd、nF、nC时，通过下式(a)定义对d线的阿贝数νd，通过下式(b)定义部分色散率θgF。

νd＝(nd-1)/(nF-nC) (a)

θgF＝(ng-nF)/(nF-nC) (b)

条件式(1-5)规定在负透镜要素L1n中使用的介质的部分色散率和色散。由此，能够良好地对轴向色差和倍率色差进行校正。当超过该条件式(1-5)的上限值时，特别是倍率色差的校正变得不足，因此是不优选的。为了可靠地得到条件式(1-5)的效果，优选使条件式(1-5)的上限值为0.642，更优选为0.640。

第1实施方式的光学系统OL优选构成为，从物体侧依次具备：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，具有作为通过在光轴方向上移动来进行对焦的对焦组Gf的功能；以及第3透镜组G3。由此，在基于致动器的自动对焦时，能够实现快速的驱动，并且能够良好地对近距离对焦时的球面像差、像面弯曲进行校正。

在第1实施方式的光学系统OL中，优选的是，第1透镜组G1在相比衍射光学元件GD位于物体侧处具备两个正透镜要素(例如，图1中的正弯月形透镜L11和双凸正透镜L12)以及上述的负透镜要素L1n。由此，能够减少入射到衍射光学元件GD的杂散光的量，并且特别是能够良好地对倍率色差进行校正。

在第1实施方式的光学系统OL中，优选的是，第1透镜组G1在相比衍射光学元件GD位于像侧处分别具备一个正透镜要素和一个负透镜要素(例如，图1中的负弯月形透镜L15和正弯月形透镜L16)。由此，能够减少入射到衍射光学元件GD的杂散光的量，并且特别是能够良好地对倍率色差进行校正。

第1实施方式的光学系统OL优选满足以下所示的条件式(1-6)。

0.200<f1/f<0.500 (1-6)

其中，

f1：第1透镜组G1的焦距

f：整个系统的焦距

条件式(1-6)表示第1透镜组G1的焦距相对于整个系统的焦距的比。由此，能够实现光学系统OL的小型化且良好地对轴向色差和倍率色差进行校正。当低于该条件式(1-6)的下限值时，难以进行倍率色差的校正，因此是不优选的。为了可靠地得到条件式(1-6)的效果，优选使该条件式(1-6)的下限值为0.250，更优选为0.300。当超过条件式(1-6)的上限值时，光学系统OL变得大型化/重量化，当例如为了小型化而减少第1透镜组G1的透镜时，难以进行球面像差的校正，因此是不优选的。为了可靠地得到条件式(1-6)的效果，优选使该条件式(1-6)的上限值为0.400，更优选为0.350。

第1实施方式的光学系统OL优选满足以下所示的条件式(1-7)。

0.001<f1/fpf<0.030 (1-7)

其中，

f1：第1透镜组G1的焦距

fpf：衍射光学元件GD的焦距

条件式(1-7)表示衍射光学元件GD的焦距相对于第1透镜组G1的焦距的比。由此，能够良好地对轴向色差和倍率色差进行校正。当低于该条件式(1-7)的下限值时，轴向色差的校正变得不足，因此是不优选的。为了可靠地得到条件式(1-7)的效果，优选使该条件式(1-7)的下限值为0.008，更优选为0.010。当超过条件式(1-7)的上限值时，轴向色差的校正变得过多，因此是不优选的。为了可靠地得到条件式(1-7)的效果，优选使该条件式(1-7)的上限值为0.020，更优选为0.015。

以下，参照图12对第1实施方式的光学系统OL的制造方法的概略进行说明。首先，配置各透镜，分别准备作为在进行对焦时移动的对焦组Gf的第2透镜组G2以及包含相比该对焦组Gf配置于物体侧的衍射光学元件GD和相比衍射光学元件GD配置于物体侧的负透镜要素的第1透镜组G1(步骤S100)，并将它们配置成满足预定条件式(例如，上述的条件式(1-1))的条件(步骤S200)。

[第2实施方式]

接着，对第2实施方式进行说明。如图1所示，第2实施方式的光学系统OL构成为具备在进行对焦时移动的、具有至少两个透镜要素(例如，图1中的双凸正透镜L21和双凹负透镜L22)的对焦组Gf。由此，能够减少伴随调焦的轴向色差、球面像差的变动。该光学系统OL构成为，具备相比对焦组Gf配置于物体侧的衍射光学元件GD、相比对焦组Gf配置于像侧且以具有与光轴正交的方向的位移分量的方式移动的防抖组Gvr以及相比该防抖组Gvr配置于像侧的至少三个负透镜要素(例如，图1中的双凹负透镜L37、负弯月形透镜L38以及负弯月形透镜L311)。由此，能够良好地对轴向色差和球面像差进行校正，且减少手抖动校正时的像面弯曲、倍率色差的变动。透镜要素是指单透镜或构成接合透镜的各个透镜。

此处，在该第2实施方式的光学系统OL中，优选的是，相比防抖组Gvr配置于像侧的三个负透镜要素中的至少两个为满足以下所示的条件式(2-1)的特定负透镜要素。

0.654<θgF3n+0.00168×νd3n (2-1)

其中，

θgF3n：特定负透镜要素的介质的部分色散率

νd3n：特定负透镜要素的介质的对d线的阿贝数

其中，介质为玻璃、树脂等，优选为玻璃。以下相同。

条件式(2-1)规定在特定负透镜要素中使用的介质的部分色散率和色散。由此，能够使光学系统OL实现小型化且良好地对轴向色差和倍率色差进行校正。当低于该条件式(2-1)的下限值时，倍率色差的校正变得不足，因此是不优选的。优选使用于可靠地得到条件式(2-1)的效果的、该条件式(2-1)的下限值为0.660，更优选为0.664。

优选的是，上述特定负透镜要素满足以下所示的条件式(2-2)。

1.98<nd3n+0.01×νd3n (2-2)

其中，

nd3n：特定负透镜要素的介质的对d线的折射率

νd3n：特定负透镜要素的介质的对d线的阿贝数

条件式(2-2)规定在特定负透镜要素中使用的介质的折射率和色散。由此，能够良好地对轴向色差和倍率色差进行校正。当低于该条件式(2-2)的下限值时，折射率相对于阿贝数变小，难以同时进行球面像差和彗差的校正，因此是不优选的。为了可靠地得到条件式(2-2)的效果，优选使该条件式(2-2)的下限值为1.99，更优选为2.00。

第2实施方式的光学系统OL优选满足以下所示的条件式(2-3)。

TL/f<0.61 (2-3)

其中，

TL：无限远对焦状态下的全长

f：无限远对焦状态下的整个系统的焦距

条件式(2-3)规定全长相对于无限远对焦状态下的光学系统OL的整个系统的焦距的比率。由此，能够使光学系统OL实现小型化且良好地对轴向色差和倍率色差进行校正。当超过该条件式(2-3)的上限值时，光学系统OL变得大型化，为了兼顾轻量化而进行减少相比对焦组Gf位于物体侧的透镜个数、或者减少相比防抖组Gvr位于像侧的透镜个数等的对策时，倍率色差的校正变得不足，因此是不优选的。为了可靠地得到该条件式(2-3)的效果，优选使条件式(2-3)的上限值为0.60，更优选为0.59。为了可靠地得到该条件式(2-3)的效果，优选使条件式(2-3)的下限值为0.55，更优选为0.56。

在第2实施方式的光学系统OL中，优选的是，上述的特定负透镜要素中的至少一个满足以下所示的条件式(2-4)。

70<νd3n1 (2-4)

νd3n1：特定负透镜要素的介质的对d线的阿贝数

条件式(2-4)规定在特定负透镜要素中使用的介质的色散。由此，能够良好地对轴向色差和倍率色差进行校正。当低于该条件式(2-4)的下限值时，倍率色差的校正变得不足，因此是不优选的。为了可靠地得到条件式(2-4)的效果，优选使该条件式(2-4)的下限值为75，更优选为80。

在第2实施方式的光学系统OL中，优选的是，上述的特定负透镜要素中的至少一个满足以下所示的条件式(2-5)。

νd3n2<34 (2-5)

其中，

νd3n2：特定负透镜要素的介质的对d线的阿贝数

条件式(2-5)规定在特定负透镜要素中使用的介质的色散。由此，能够良好地对轴向色差和倍率色差进行校正。当超过该条件式(2-5)的上限值时，轴向色差的校正变得不足，因此是不优选的。为了可靠地得到条件式(2-5)的效果，优选使该条件式(2-5)的上限值为32，更优选为30。

关于第2实施方式的光学系统OL，优选的是，在相比防抖组Gvr位于像侧处具有至少一个满足以下所示的条件式(2-6)的特定正透镜要素。

θgF3p+0.00168×νd3p1<0.664 (2-6)

其中，

θgF3p：特定正透镜要素的介质的部分色散率

νd3p：特定正透镜要素的介质的对d线的阿贝数

条件式(2-6)规定在特定正透镜要素中使用的介质的部分色散率和色散。由此，能够良好地对轴向色差和倍率色差进行校正。当超过该条件式(2-6)的上限值时，倍率色差的校正变得不足，因此是不优选的。为了可靠地得到条件式(2-6)的效果，优选使该条件式(2-6)的上限值为0.660，更优选为0.654。

在第2实施方式的光学系统OL中，优选的是，特定正透镜要素满足以下所示的条件式(2-7)。

νd3p1<70 (2-7)

其中，

νd3p：特定正透镜要素的介质的对d线的阿贝数

条件式(2-7)规定在特定正透镜要素中使用的介质的色散。由此，能够良好地对轴向色差进行校正。当超过该条件式(2-7)的上限值时，轴向色差的校正变得不足，因此是不优选的。为了可靠地得到条件式(2-7)的效果，优选使该条件式(2-7)的上限值为55，更优选为46。

第2实施方式的光学系统OL构成为，在相比防抖组Gvr位于像侧处，从物体侧依次具备第1接合透镜CL31、第2接合透镜CL32以及第3接合透镜CL33。由此，能够良好地对球面像差、畸变、像面弯曲进行校正。

第2实施方式的光学系统OL优选满足以下所示的条件式(2-8)。

-1.20<f3c1/f3c2<-0.80 (2-8)

其中，

f3c1：第1接合透镜CL31的焦距

f3c2：第2接合透镜CL32的焦距

条件式(2-8)规定三个接合透镜中的第2接合透镜CL32相对于第1接合透镜CL31的焦距的比。由此，能够良好地对球面像差、畸变、像面弯曲进行校正。当低于该条件式(2-8)的下限值时，对各透镜的间隔和偏心的敏感度增加，在制造时难以得到按照设计值的光学性能，因此是不优选的。为了可靠地得到条件式(2-8)的效果，优选使该条件式(2-8)的下限值为-1.10，更优选为-1.00。当超过该条件式(2-8)的上限值时，匹兹伐和变得过大且产生负的像面弯曲，因此是不优选的。为了可靠地得到条件式(2-8)的效果，优选使该条件式(2-8)的上限值为-0.90，进一步优选为-0,95。

第2实施方式的光学系统OL优选满足以下所示的条件式(2-9)。

0.30<f3c1/f3c3<0.50 (2-9)

其中，

f3c1：第1接合透镜CL31的焦距

f3c3：第3接合透镜CL33的焦距

条件式(2-9)规定第3接合透镜CL33相对于第1接合透镜CL31的焦距的比。由此，能够良好地对球面像差、彗差进行校正。当超过该条件式(2-9)的上限值时，对于各透镜的间隔和偏心的敏感度增加，在制造难以得到按照设计值的光学性能，因此是不优选的。为了可靠地得到条件式(2-9)的效果，优选使该条件式(2-9)的上限值为0.45，更优选为0.44。当低于条件式(2-9)的下限值时，匹兹伐和减少，产生正的像面弯曲，因此是不优选的。为了可靠地得到条件式(2-9)的效果，优选使该条件式(2-9)的下限值为0.35，更优选为0.40。

在第2实施方式的光学系统OL中，优选的是，相比防抖组Gvr配置于像侧的接合透镜中的至少一个满足以下所示的条件式(2-10)和条件式(2-11)。

νd3p-νd3n<10 (2-10)

0.10<nd3n-nd3p (2-11)

其中，

νd3p：构成接合透镜的正透镜要素的介质的对d线的阿贝数

νd3n：构成接合透镜的负透镜要素的介质的对d线的阿贝数

nd3p：构成接合透镜的正透镜要素的介质的对d线的折射率

nd3n：构成接合透镜的负透镜要素的介质的对d线的折射率

条件式(2-10)和条件式(2-11)规定在构成相比防抖组Gvr配置于像侧的接合透镜的正透镜要素和负透镜要素中使用的介质的色散和折射率的差。由此，能够良好地对轴向色差和倍率色差、像面弯曲像差和畸变进行校正。当超过条件式(2-10)的上限值时，难以进行球面像差的各波长的差和倍率色差的校正，因此是不优选的。为了可靠地得到条件式(2-10)的效果，优选使该条件式(2-10)的上限值为5，更优选为3。当低于条件式(2-11)的下限值时，难以同时对像面弯曲和畸变进行校正，因此是不优选的。为了可靠地得到条件式(2-11)的效果，优选使该条件式(2-11)的下限值为0.15，更优选为0.20。

第2实施方式的光学系统OL优选构成为，从物体侧依次具备包含上述的衍射光学元件GD且具有正的光焦度的第1透镜组G1、作为通过在光轴方向上移动来进行对焦的对焦组Gf且具有负的光焦度的第2透镜组G2以及第3透镜组G3。此处，第3透镜组G3构成为，从物体侧依次具备第3A组G3A、作为上述的防抖组Gvr的第3B组G3B以及包含上述的三个接合透镜的第3C组G3C。由此，尽管全长相对于焦距大幅缩短，也能够良好地对以球面像差和轴向色差为首的各像差进行校正。

在第2实施方式的光学系统OL中，优选的是，作为对焦组Gf的第2透镜组G2具有满足以下所示的条件式(2-12)的正透镜要素。

νd2p<50 (2-12)

其中，

νd2p：第2透镜组G2中包含的正透镜要素的介质的对d线的阿贝数

条件式(2-12)规定在第2透镜组G2中包含的正透镜要素(例如，图1中的双凸正透镜L21)中使用的介质的部分色散率与色散的关系。由此，能够良好地对近距离对焦时的轴向色差和球面像差变动进行校正。当超过该条件式(2-12)的上限值时，难以进行近距离对焦时的轴向色差的校正，因此是不优选的。为了可靠地得到条件式(2-12)的效果，优选使该条件式(2-12)的上限值为40，更优选为35。

以下，参照图13对第2实施方式的光学系统OL的制造方法的概略进行说明。首先，配置各透镜，分别准备作为在进行对焦时移动的对焦组Gf的第2透镜组G2、相比该对焦组Gf配置于物体侧的包含衍射光学元件GD的第1透镜组G1、相比对焦组Gf配置于像侧且以具有与光轴正交的方向的位移分量的方式移动的防抖组Gvr以及相比该防抖组Gvr配置于像侧的包含至少三个负透镜要素的第3透镜组G3(步骤S100)。并且，将它们配置成满足预定条件式(例如，上述的条件式(2-1))(步骤S200)。

以上说明的条件和结构分别发挥上述的效果，不限于满足所有的条件和结构，即使满足任意一个条件或结构，或者满足任意一个条件或结构的组合，也能够得到上述的效果。

接着，根据图11对具备本实施方式的光学系统OL的光学设备、即相机进行说明。该相机1是具备本实施方式的变倍光学系统OL来作为摄影镜头2的镜头可换式的所谓无反光镜相机。在本相机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，经由未图示的OLPF(Optical low pass filter：光学低通滤波器)而在摄像部3的摄像面上形成被摄体像。并且，被摄体像通过设置在摄像部3的光电转换元件被光电转换而生成被摄体的图像。该图像显示在设置于相机1的EVF(Electronic view finder：电子取景器)4上。由此，摄影者能够通过EVF4来观察被摄体。

当由摄影者按下未图示的释放按钮时，通过摄像部3进行了光电转换的图像被存储在未图示的存储器中。由此，摄影者能够进行基于本相机1的被摄体的摄影。在本实施方式中，虽然对无反光镜相机的例子进行了说明，但是即使在相机本体中具有快速复原反光镜并通过取景器光学系统来观察被摄体的单反类型的相机上搭载了本实施方式的变倍光学系统ZL的情况下，也能够起到与上述相机1相同的效果。

能够在不损坏光学性能的范围内适当采用以下记载的内容。

在本实施方式中，虽然示出了3组结构的变倍光学系统OL，但是以上的构成条件等也能够应用于4组、5组等其他的组结构。也可以是在最靠物体侧增加了透镜或透镜组的结构，或者在最靠像面侧增加了透镜或透镜组的结构。具体地讲，可以考虑在最靠像面侧增加在进行变倍时或对焦时相对于像面的位置固定的透镜组的结构。透镜组表示被进行变倍时或对焦时变化的空气间隔分离的、具有至少一个透镜的部分。透镜成分是指单透镜或将多个透镜接合而成的接合透镜。

也可以是使单独或多个透镜组、或者部分透镜组作为对焦组，该对焦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。此时，对焦组还能够应用于自动对焦，也适合于自动对焦用的(超声波电机等的)电机驱动。特别是，优选的是，使第2透镜组G2的至少一部分为对焦组，使其他的透镜在进行对焦时相对于像面的位置固定。当考虑施加到电机的负荷时，虽然对焦透镜组优选由接合透镜构成，但是也可以由单透镜构成。

也可以是使透镜组或部分透镜组作为防抖组，该防抖组以具有与光轴正交的方向的位移分量的方式移动、或者在包含光轴的面内方向上旋转移动(摆动)，从而对因手抖而产生的像抖动进行校正。特别是，优选使第3透镜组G3的至少一部分作为防抖组。

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的情况下，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。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非球面。透镜面可以是衍射面，也可以使透镜为折射率分布型透镜(GRIN透镜)或塑料透镜。

孔径光阑S虽然优选配置在第3透镜组G3的附近或其中，但是也可以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。

在各透镜面上，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。

根据如上所述的结构，能够提供具有良好的成像性能的光学系统、光学设备以及光学系统的制造方法。

实施例

以下，根据附图对各实施例进行说明。另外，图1、图3、图5、图7以及图9是示出各实施例的光学系统OL(OL1～OL5)的结构和折射率分配的剖视图。

在各实施例中，通过下式(c)表示衍射光学面的相位函数ψ。

ψ(h,n)＝(2π/(n×λ0))×(C2h²+C4h⁴) (c)

其中，

h：相对于光轴垂直的方向的高度

n：衍射光的级数

λ0：设计波长

Ci：相位系数(i＝2,4)

使用最低次的相位系数C2，如下式(d)所示地表示由式(c)表示的衍射光学面的对于任意波长λ、任意衍射级数n的光焦度

在各实施例的表中，对于衍射光学面在面编号的右侧附上*标记。

[第1实施例]

图1是示出第1实施例的光学系统OL1的结构的图。该光学系统OL1从物体侧依次具备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以及具有负的光焦度的第3透镜组G3，使第2透镜组G2作为沿着光轴移动来进行对焦的对焦透镜组Gf。

第1透镜组G1从物体侧依次由双凸正透镜L11、将双凸正透镜L12与双凹负透镜L13接合而成的接合正透镜、凹面朝向像侧且在该凹面形成有使用了两种不同材料的密接多层型的衍射光学元件GD的正弯月形透镜L14以及将凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L15与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L16接合而成的接合负透镜构成。第2透镜组G2从物体侧依次由将双凸正透镜L21与双凹负透镜L22接合而成的接合负透镜构成。第3透镜组G3从物体侧依次由将双凹负透镜L31与双凸正透镜L32接合而成的接合负透镜、将双凸正透镜L33与双凹负透镜L34接合而成的接合负透镜、双凹负透镜L35、将双凸正透镜L36与双凹负透镜L37接合而成的接合正透镜CL31、将凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L38与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L39接合而成的接合负透镜CL32以及将双凸正透镜L310与凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L311接合而成的接合正透镜CL33构成。在第3透镜组G3与像面I之间配置有滤光片FL。

在第1实施例的光学系统OL1中，使第3透镜组G3内的将双凸正透镜L33与双凹负透镜L34接合而成的接合负透镜以及双凹负透镜L35作为防抖组Gvr。并且，构成为通过使该防抖组Gvr以具有与光轴正交的方向的位移分量的方式移动，从而对由于光学系统OL1的抖动等引起的像位置的变更进行校正。

在以下的表1中示出光学系统OL1的各参数的值。在该表1中，全体参数中所示的f表示整个系统的焦距，FNO表示F值，ω表示半视场角，TL表示全长的值。此处，全长TL表示从最靠物体侧的透镜面(第1面)到像面I为止的光轴上的距离。透镜数据中的第1栏m表示沿着光线行进的方向的从物体侧起的透镜面的顺序(面编号)，第2栏r表示各透镜面的曲率半径，第3栏d表示从各光学面到下一个光学面为止的光轴上的距离(面间隔)，第4栏νd和第5栏nd表示对于d线(λ＝587.6nm)的阿贝数和折射率，第6栏θgF表示部分色散率。曲率半径0.0000表示平面，省略空气的折射率1.00000。另外，透镜组焦距表示第1～第3透镜组G1～G3各自的始面的编号和焦距。

此处，对于在以下的所有的参数值中记载的焦距f、曲率半径r、面间隔d、其他长度的单位，虽然一般使用“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。这些符号的说明和各参数表的说明在之后的实施例中也相同。

(表1)第1实施例

[全体参数]

f＝391.74403

FNo＝5.76593

ω＝3.12480

TL＝229.99999

[透镜数据]

[透镜组焦距]

在该光学系统OL1中，第8面为衍射光学面。在以下的表2中示出衍射光学面数据、即设计波长λ0、级数n以及各相位系数C2、C4的值。

(表2)

[衍射光学面数据]

在该光学系统OL1中，在进行对焦时，第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的轴向空气间隔D1、第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的轴向空气间隔D2以及后焦距BF变化。在以下的表3中示出无限远对焦状态、中间距离对焦状态以及近距离对焦状态下的可变间隔。D0表示光学系统OL1的从最靠物体侧的面(第1面)到物体为止的距离，f表示焦距，β表示倍率，后焦距BF表示从最靠像面侧的光学面(第37面)到像面I为止的光轴上的距离(空气换算长度)(该说明在之后的实施例中也相同)。

(表3)

[可变间隔数据]

在以下的表4中示出该光学系统OL1中的各条件式对应值。条件式(2-1)和条件式(2-2)为两个特定负透镜要素的值，因此通过逗号(,)分开而并排显示。

(表4)

fpf＝10000.0

[条件式对应值]

(1-1) f/fpf＝0.039

(1-2) nd1+0.006×νd1n＝1.879

(1-3) νd1n＝44.5

(1-4) TL/f＝0.587

(1-5) θgF1n+0.00168×νd1n＝0.639

(1-6) f1/f＝0.307

(1-7) f1/fpf＝0.012

(2-1) θgF3n+0.00168×νd3n＝0.677,0.667

(2-2) nd3n+0.01×νd3n＝2.324,2.035

(2-3) TL/f＝0.58

(2-4) νd3n1＝82.57

(2-5) νd3n2＝22.74

(2-6) θgFp1+0.00168×νd3p1＝0.042

(2-7) νd3p1＝44.46

(2-8) f3c1/f3c2＝-1.12

(2-9) f3c1/f3c3＝1.10

(2-10) νd3p-νd3n＝-2.13

(2-11) nd3n-nd3p＝0.20

(2-12) νd2p＝33.72

如上所述，该光学系统OL1满足上述条件式(1-1)～(1-7)、(2-1)～(2-8)、(2-10)～(2-12)。

在图2示出该光学系统OL1的无限远对焦状态下的球面像差图、像散图、畸变图、倍率色差图以及彗差图。在各像差图中，FNO表示F值，Y表示像高。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。d表示d线(λ＝587.6nm)，g表示g线(λ＝435.8nm)。在像散图中，实线表示弧矢像面，虚线表示子午像面。在之后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。通过这些各像差图可知，该光学系统OL1从无限远对焦状态到近距离对焦状态良好地对各像差进行了校正。

[第2实施例]

图3是示出第2实施例的光学系统OL2的结构的图。该光学系统OL2从物体侧依次具备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以及具有负的光焦度的第3透镜组G3，使第2透镜组G2作为沿着光轴移动来进行对焦的对焦透镜组Gf。

第1透镜组G1从物体侧依次由双凸正透镜L11、将双凸正透镜L12与双凹负透镜L13接合而成的接合正透镜、凹面朝向像侧且形成有使用了两种不同材料的密接多层型的衍射光学元件GD的正弯月形透镜L14以及将凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L15与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L16接合而成的接合负透镜构成。第2透镜组G2从物体侧依次由将双凸正透镜L21与双凹负透镜L22接合而成的接合负透镜构成。第3透镜组G3从物体侧依次由将双凹负透镜L31与双凸正透镜L32接合而成的接合负透镜、将双凸正透镜L33与双凹负透镜L34接合而成的接合负透镜、双凹负透镜L35、将双凸正透镜L36与凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L37接合而成的接合正透镜CL31、将双凹负透镜L38与双凸正透镜L39接合而成的接合负透镜CL32以及将双凸正透镜L310与凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L311接合而成的接合正透镜CL33构成。

在第2实施例的光学系统OL2中，使第3透镜组G3内的将双凸正透镜L33与双凹负透镜L34接合而成的接合负透镜以及双凹负透镜L35作为防抖组Gvr。并且，构成为通过使该防抖组Gvr以具有与光轴正交的方向的位移分量的方式移动，从而对由于光学系统OL2的抖动等引起的像位置的变更进行校正。

在以下的表5中示出光学系统OL2的各参数的值。

(表5)第2实施例

[全体参数]

f＝489.70405

FNo＝5.75019

ω＝2.51062

TL＝279.32422

[透镜数据]

[透镜组焦距]

在该光学系统OL2中，第8面为衍射光学面。在以下的表6中示出衍射光学面数据。

(表6)

[衍射光学面数据]

在该光学系统OL2中，在进行对焦时，第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的轴向空气间隔D1、第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的轴向空气间隔D2以及后焦距BF变化。在以下的表7中示出无限远对焦状态、中间距离对焦状态以及近距离对焦状态下的可变间隔。

(表7)

[可变间隔数据]

在以下的表8中示出该光学系统OL2中的各条件式对应值。

(表8)

fpf＝11756.3

[条件式对应值]

(1-1) f/fpf＝0.038

(1-2) nd1+0.006×νd1n＝1.879

(1-3) νd1n＝44.5

(1-4) TL/f＝0.582

(1-5) θgF1n+0.00168×νd1n＝0.639

(1-6) f1/f＝0.315

(1-7) f1/fpf＝0.012

(2-1) θgF3n+0.00168×νd3n＝0.677,0.667

(2-2) nd3n+0.01×νd3n＝2.324,2.035

(2-3) TL/f＝0.57

(2-4) νd3n1＝82.57

(2-5) νd3n2＝22.74

(2-6) θgFp1+0.00168×νd3p1＝0.042

(2-7) νd3p1＝44.46

(2-8) f3c1/f3c2＝-0.97

(2-9) f3c1/f3c3＝0.42

(2-10) νd3p-νd3n＝-2.13

(2-11) nd3n-nd3p＝0.20

(2-12) νd2p＝33.72

如上所述，该光学系统OL2满足上述条件式(1-1)～(1-7)、(2-1)～(2-12)。

在图4示出该光学系统OL2的无限远对焦状态下的球面像差图、像散图、畸变图、倍率色差图以及彗差图。通过这些各像差图可知，该光学系统OL2从无限远对焦状态到近距离对焦状态良好地对各像差进行校正。

[第3实施例]

图5示出第3实施例的光学系统OL3的结构的图。该光学系统OL3从物体侧依次具备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以及具有负的光焦度的第3透镜组G3，使第2透镜组G2作为沿着光轴移动来进行对焦的对焦透镜组Gf。

第1透镜组G1从物体侧依次由凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L11、将双凸正透镜L12与双凹负透镜L13接合而成的接合正透镜、凹面朝向像侧且形成有使用了两种不同材料的密接多层型的衍射光学元件GD的正弯月形透镜L14以及将凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L15与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L16接合而成的接合正透镜构成。第2透镜组G2从物体侧依次由将双凸正透镜L21与双凹负透镜L22接合而成的接合负透镜构成。第3透镜组G3从物体侧依次由将凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L31与双凸正透镜L32接合而成的接合负透镜、将双凸正透镜L33与双凹负透镜L34接合而成的接合负透镜、双凹负透镜L35、将双凸正透镜L36与双凹负透镜L37接合而成的接合正透镜CL31、将双凸正透镜L38与凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L39接合而成的接合正透镜CL32以及将双凹负透镜L310与双凸正透镜L311接合而成的接合负透镜CL33构成。在第3透镜组G3与像面I之间配置有滤光片FL。

在第3实施例的光学系统OL3中，使第3透镜组G3内的将双凸正透镜L33与双凹负透镜L34接合而成的接合负透镜以及双凹负透镜L35作为防抖组Gvr。并且，构成为通过使该防抖组Gvr以具有与光轴正交的方向的位移分量的方式移动，从而对由于光学系统OL3的抖动等引起的像位置的变更进行校正。

在以下的表9中示出光学系统OL3的各参数的值。

(表9)第3实施例

[全体参数]

f＝489.60699

FNo＝5.77358

ω＝2.50102

TL＝280.00477

[透镜数据]

[透镜组焦距]

在该光学系统OL3中，第8面为衍射光学面。在以下的表10中示出衍射光学面数据。

(表10)

[衍射光学面数据]

在该光学系统OL3中，在进行对焦时，第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的轴向空气间隔D1、第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的轴向空气间隔D2以及后焦距BF变化。在以下的表11中示出无限远对焦状态、中间距离对焦状态以及近距离对焦状态下的可变间隔。

(表11)

[可变间隔数据]

在以下的表12中示出该光学系统OL3中的各条件式对应值。

(表12)

fpf＝12500.0

[条件式对应值]

(1-1) f/fpf＝0.042

(1-2) nd1+0.006×νd1n＝1.879

(1-3) νd1n＝44.5

(1-4) TL/f＝0.572

(1-5) θgF1n+0.00168×νd1n＝0.639

(1-6) f1/f＝0.324

(1-7) f1/fpf＝0.014

(2-1) θgF3n+0.00168×νd3n＝0.658,0.667

(2-2) nd3n+0.01×νd3n＝2.272,2.035

(2-3) TL/f＝0.57

(2-4) νd3n1＝67.90

(2-5) νd3n2＝22.74

(2-6) θgFp1+0.00168×νd3p1＝0.042

(2-7) νd3p1＝44.46

(2-8) f3c1/f3c2＝27.82

(2-9) f3c1/f3c3＝-20.67

(2-10) νd3p-νd3n＝3.80

(2-11) nd3n-nd3p＝0.27

(2-12) νd2p＝31.16

如上所述，该光学系统OL3满足上述条件式(1-1)～(1-7)、(2-1)～(2-3)、(2-5)～(2-7)、(2-9)～(2-12)。

在图6示出该光学系统OL3的无限远对焦状态下的球面像差图、像散图、畸变图、倍率色差图以及彗差图。通过这些各像差图可知，该光学系统OL3从无限远对焦状态到近距离对焦状态良好地对各像差进行校正。

[第4实施例]

图7是示出第4实施例的光学系统OL4的结构的图。该光学系统OL4从物体侧依次具备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以及具有负的光焦度的第3透镜组G3，使第2透镜组G2作为沿着光轴移动来进行对焦的对焦透镜组Gf。

第1透镜组G1从物体侧依次由双凸正透镜L11、将双凸正透镜L12与双凹负透镜L13接合而成的接合正透镜、凹面朝向像侧且形成有使用了两种不同材料的密接多层型的衍射光学元件GD的正弯月形透镜L14以及将凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L15与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L16接合而成的接合负透镜构成。第2透镜组G2从物体侧依次由将双凸正透镜L21与双凹负透镜L22接合而成的接合负透镜构成。第3透镜组G3从物体侧依次由将双凹负透镜L31与双凸正透镜L32接合而成的接合负透镜、将双凸正透镜L33与双凹负透镜L34接合而成的接合负透镜、双凹负透镜L35、将双凸正透镜L36与凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L37接合而成的接合正透镜、将双凹负透镜L38与双凸正透镜L39接合而成的接合负透镜以及将双凸正透镜L310与凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L311接合而成的接合正透镜构成。

在第4实施例的光学系统OL4中，使第3透镜组G3内的将双凸正透镜L33与双凹负透镜L34接合而成的接合负透镜以及双凹负透镜L35作为防抖组Gvr。并且，构成为通过使该防抖组Gvr以具有与光轴正交的方向的位移分量的方式移动，从而对由于光学系统OL4的抖动等引起的像位置的变更进行校正。

在以下的表13中示出光学系统OL4的各参数的值。

(表13)第4实施例

[全体参数]

f＝489.86648

FNo＝5.88304

ω＝2.51193

TL＝279.31858

[透镜数据]

[透镜组焦距]

在该光学系统OL4中，第8面为衍射光学面。在以下的表14中示出衍射光学面数据。

(表14)

[衍射光学面数据]

在该光学系统OL4中，在进行对焦时，第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的轴向空气间隔D1、第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的轴向空气间隔D2以及后焦距BF变化。在以下的表15中示出无限远对焦状态、中间距离对焦状态以及近距离对焦状态下的可变间隔。

(表15)

[可变间隔数据]

在以下的表16中示出该光学系统OL4中的各条件式对应值。

(表16)

fpf＝12310.1

[条件式对应值]

(1-1) f/fpf＝0.040

(1-2) nd1+0.006×νd1n＝1.879

(1-3) νd1n＝44.5

(1-4) TL/f＝0.570

(1-5) θgF1n+0.00168×νd1n＝0.639

(1-6) f1/f＝0.327

(1-7) f1/fpf＝0.013

(2-1) θgF3n+0.00168×νd3n＝0.677,0.667

(2-2) nd3n+0.01×νd3n＝2.324,2.035

(2-3) TL/f＝0.57

(2-4) νd3n1＝82.57

(2-5) νd3n2＝22.74

(2-6) θgFp1+0.00168×νd3p1＝0.042

(2-7) νd3p1＝44.46

(2-8) f3c1/f3c2＝-0.89

(2-9) f3c1/f3c3＝0.37

(2-10) νd3p-νd3n＝-2.13

(2-11) nd3n-nd3p＝0.20

(2-12) νd2p＝33.72

如上所述，该光学系统OL4满足上述条件式(1-1)～(1-7)、(2-1)～(2-12)。

在图8示出该光学系统OL4的无限远对焦状态下的球面像差图、像散图、畸变图、倍率色差图以及彗差图。通过这些各像差图可知，该光学系统OL4从无限远对焦状态到近距离对焦状态良好地对各像差进行校正。

[第5实施例]

图9是示出第5实施例的光学系统OL5的结构的图。该光学系统OL5从物体侧依次具备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以及具有负的光焦度的第3透镜组G3，使第2透镜组G2作为沿着光轴移动来进行对焦的对焦透镜组Gf。

第1透镜组G1从物体侧依次由双凸正透镜L11、将双凸正透镜L12与双凹负透镜L13接合而成的接合正透镜、凹面朝向像侧且形成有使用了两种不同材料的密接多层型的衍射光学元件GD的正弯月形透镜L14以及将凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L15与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L16接合而成的接合负透镜构成。第2透镜组G2从物体侧依次由将双凸正透镜L21与双凹负透镜L22接合而成的接合负透镜构成。第3透镜组G3从物体侧依次由将凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L31与双凸正透镜L32接合而成的接合负透镜、将双凸正透镜L33与双凹负透镜L34接合而成的接合负透镜、双凹负透镜L35、将双凸正透镜L36与双凹负透镜L37接合而成的接合正透镜CL31、将凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L38与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L39接合而成的接合负透镜CL32以及将双凸正透镜L310与双凹负透镜L311接合而成的接合正透镜CL33构成。

在第5实施例的光学系统OL5中，使第3透镜组G3内的将双凸正透镜L33与双凹负透镜L34接合而成的接合负透镜以及双凹负透镜L35作为防抖组Gvr。并且，构成为通过使该防抖组Gvr以具有与光轴正交的方向的位移分量的方式移动，从而对由于光学系统OL5的抖动等引起的像位置的变更进行校正。

在以下的表17中示出光学系统OL5的各参数的值。

(表17)第5实施例

[全体参数]

f＝587.82207

FNo＝5.88304

ω＝2.51193

TL＝334.33637

[透镜数据]

[透镜组焦距]

在该光学系统OL5中，第8面为衍射光学面。在以下的表18中示出衍射光学面数据。

(表18)

[衍射光学面数据]

在该光学系统OL5中，在进行对焦时，第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的轴向空气间隔D1、第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的轴向空气间隔D2以及后焦距BF变化。在以下的表19中示出无限远对焦状态、中间距离对焦状态以及近距离对焦状态下的可变间隔。

(表19)

[可变间隔数据]

在以下的表20中示出该光学系统OL5中的各条件式对应值。

(表20)

fpf＝15848.1

[条件式对应值]

(1-1) f/fpf＝0.037

(1-2) nd1+0.006×νd1n＝1.879

(1-3) νd1n＝44.5

(1-4) TL/f＝0.569

(1-5) θgF1n+0.00168×νd1n＝0.639

(1-6) f1/f＝0.332

(1-7) f1/fpf＝0.012

(2-1) θgF3n+0.00168×νd3n＝0.658,0.674

(2-2) nd3n+0.01×νd3n＝2.272,2.132

(2-3) TL/f＝0.57

(2-4) νd3n1＝67.90

(2-5) νd3n2＝20.88

(2-6) θgFp1+0.00168×νd3p1＝0.042

(2-7) νd3p1＝44.46

(2-8) f3c1/f3c2＝-0.52

(2-9) f3c1/f3c3＝0.45

(2-10) νd3p-νd3n＝3.80

(2-11) nd3n-nd3p＝0.27

(2-12) νd2p＝33.72

如上所述，该光学系统OL4满足上述条件式(1-1)～(1-7)、(2-1)～(2-3)、(2-5)～(2-12)。

在图10示出该光学系统OL5的无限远对焦状态下的球面像差图、像散图、畸变图、倍率色差图以及彗差图。通过这些各像差图可知，该光学系统OL5从无限远对焦状态到近距离对焦状态良好地对各像差进行校正。

标号说明

1相机(光学设备) OL(OL1～OL5)光学系统

G1第1透镜组 G2第2透镜组(Gf对焦组)

G3第3透镜组 GD衍射光学元件 L1n负透镜要素

Gvr防抖组

Claims (20)

1.一种光学系统，其特征在于，具备：

对焦组，在进行对焦时移动；

衍射光学元件，相比所述对焦组配置于物体侧；以及

负透镜要素，相比所述衍射光学元件配置于物体侧，

且所述光学系统满足下式：

0.030<f/fpf<0.050

nd1n+0.006×νd1n<1.910

35<νd1n

其中，

f：无限远对焦状态下的整个系统的焦距

fpf：所述衍射光学元件的焦距

nd1n：所述负透镜要素的介质的对d线的折射率

νd1n：所述负透镜要素的介质的对d线的阿贝数

另外，透镜要素是指单透镜或构成接合透镜的各个透镜。

2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，

所述光学系统满足下式：

TL/f<0.61

其中，

TL：无限远对焦状态下的全长

f：无限远对焦状态下的整个系统的焦距。

3.根据权利要求1或2所述的光学系统，其特征在于，

相比所述负透镜要素位于物体侧的部分全部由正透镜要素构成。

4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的光学系统，其特征在于，

所述光学系统满足下式：

θgF1n+0.00168×νd1n<0.643

其中，

θgF1n：所述负透镜要素的介质的部分色散率

νd1n：所述负透镜要素的介质的对d线的阿贝数。

5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的光学系统，其特征在于，

所述光学系统从物体侧依次具备：

具有正的光焦度的第1透镜组；

作为所述对焦组的具有负的光焦度的第2透镜组；以及

第3透镜组。

6.根据权利要求5所述的光学系统，其特征在于，

所述第1透镜组在相比所述衍射光学元件位于物体侧处具备两个正透镜要素以及所述负透镜要素。

7.根据权利要求5或6所述的光学系统，其特征在于，

所述第1透镜组在相比所述衍射光学元件位于像侧处分别具有一个正透镜要素和一个负透镜要素。

8.根据权利要求5～7中的任意一项所述的光学系统，其特征在于，

所述光学系统满足下式：

0.200<f1/f<0.500

其中，

f1：所述第1透镜组的焦距

f：整个系统的焦距。

9.根据权利要求5～8中的任意一项所述的光学系统，其特征在于，

所述光学系统满足下式：

0.001<f1/fpf<0.030

其中，

f1：所述第1透镜组的焦距

fpf：所述衍射光学元件的焦距。

10.一种光学系统，其特征在于，具备：

对焦组，在进行对焦时移动，具有至少两个透镜要素；

衍射光学元件，相比所述对焦组配置于物体侧；

防抖组，相比所述对焦组配置于像侧，以具有与光轴正交的方向的位移分量的方式移动；以及

至少三个负透镜要素，相比所述防抖组配置于像侧，

所述三个负透镜要素中的至少两个为满足下式的特定负透镜要素：

0.654<θgF3n+0.00168×νd3n

1.98<nd3n+0.01×νd3n

其中，

θgF3n：所述特定负透镜要素的介质的部分色散率

νd3n：所述特定负透镜要素的介质的对d线的阿贝数

nd3n：所述特定负透镜要素的介质的对d线的折射率

而且，所述光学系统满足下式：

TL/f<0.61

其中，

TL：无限远对焦状态下的全长

f：无限远对焦状态下的整个系统的焦距

另外，透镜要素是指单透镜或构成接合透镜的各个透镜。

11.根据权利要求10所述的光学系统，其特征在于，

所述特定负透镜要素中的至少一个满足下式：

70<νd3n1

其中，

νd3n1：所述特定负透镜要素的介质的对d线的阿贝数。

12.根据权利要求10或11所述的光学系统，其特征在于，

所述特定负透镜要素中的至少一个满足下式：

νd3n2<34

其中，

νd3n2：所述特定负透镜要素的介质的对d线的阿贝数。

13.根据权利要求10～12中的任意一项所述的光学系统，其特征在于，

在相比所述防抖组位于像侧处具有至少一个满足下式的特定正透镜要素：

θgF3p+0.00168×νd3p1<0.664

νd3p1<70

其中，

θgF3p：所述特定正透镜要素的介质的部分色散率

νd3p1：所述特定正透镜要素的介质的对d线的阿贝数。

14.根据权利要求10～13中的任意一项所述的光学系统，其特征在于，

在相比所述防抖组位于像侧处，从物体侧依次具有第1接合透镜、第2接合透镜以及第3接合透镜，

且所述光学系统满足下式：

-1.20<f3c1/f3c2<-0.80

0.30<f3c1/f3c3<0.50

其中，

f3c1：所述第1接合透镜的焦距

f3c2：所述第2接合透镜的焦距

f3c3：所述第3接合透镜的焦距。

15.根据权利要求14所述的光学系统，其特征在于，

相比所述防抖组配置于像侧的接合透镜中的至少一个满足下式：

νd3p-νd3n<10

0.1<nd3n-nd3p

其中，

νd3p：构成所述接合透镜的正透镜要素的介质的对d线的阿贝数

νd3n：构成所述接合透镜的负透镜要素的介质的对d线的阿贝数

nd3p：构成所述接合透镜的正透镜要素的介质的对d线的折射率

nd3n：构成所述接合透镜的负透镜要素的介质的对d线的折射率。

16.根据权利要求10～15中的任意一项所述的光学系统，其特征在于，

所述光学系统从物体侧依次具备：

具有正的光焦度的第1透镜组；

作为所述对焦组的具有负的光焦度的第2透镜组；以及

第3透镜组。

17.根据权利要求16所述的光学系统，其特征在于，

作为所述对焦组的所述第2透镜组具有满足下式的正透镜要素：

νd2p<50

其中，

νd2p：所述第2透镜组中包含的所述正透镜要素的介质的对d线的阿贝数。

18.一种光学设备，其特征在于，具备权利要求1～17中的任意一项所述的光学系统。

19.一种光学系统的制造方法，该光学系统具备：对焦组，在进行对焦时移动；衍射光学元件，相比所述对焦组配置于物体侧；以及负透镜要素，相比所述衍射光学元件配置于物体侧，所述光学系统的制造方法的特征在于，

将所述组和要素配置成满足下式：

0.030<f/fpf<0.050

nd1n+0.006×νd1n<1.910

35<νd1n

其中，

f：无限远对焦状态下的整个系统的焦距

fpf：所述衍射光学元件的焦距

nd1n：所述负透镜要素的介质的对d线的折射率

νd1n：所述负透镜要素的介质的对d线的阿贝数

另外，透镜要素是指单透镜或构成接合透镜的各个透镜。

20.一种光学系统的制造方法，该光学系统具备：对焦组，在进行对焦时移动，具有至少两个透镜要素；衍射光学元件，相比所述对焦组配置于物体侧；防抖组，相比所述对焦组配置于像侧，以具有与光轴正交的方向的位移分量的方式移动；以及至少三个负透镜要素，相比所述防抖组配置于像侧，所述光学系统的制造方法的特征在于，

所述三个负透镜要素中的至少两个为满足下式的特定负透镜要素：

0.654<θgF3n+0.00168×νd3n

1.98<nd3n+0.01×νd3n

其中，

θgF3n：所述特定负透镜要素的介质的部分色散率

νd3n：所述特定负透镜要素的介质的对d线的阿贝数

nd3n：所述特定负透镜要素的介质的对d线的折射率

且将所述组和要素配置成满足下式：

TL/f<0.61

其中，

TL：无限远对焦状态下的全长

f：无限远对焦状态下的整个系统的焦距

另外，透镜要素是指单透镜或构成接合透镜的各个透镜。