CN110501810A - 光学系统和摄像装置 - Google Patents

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CN110501810A CN201811534416.6A CN201811534416A CN110501810A CN 110501810 A CN110501810 A CN 110501810A CN 201811534416 A CN201811534416 A CN 201811534416A CN 110501810 A CN110501810 A CN 110501810A
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Abstract

本发明提供一种轻量、小型且高分辨率的光学系统和摄像装置。一种光学系统和具备该光学系统的摄像装置，该光学系统由从物体侧起依次配置的具有正折射力的第一透镜组、具有正折射力的第二透镜组以及具有负折射力的第三透镜组构成，在调焦时，所述第二透镜组沿着光轴移动，在第一透镜组中包括两个以上的凸透镜，第二透镜组由两个以上的透镜构成，该光学系统满足规定条件式。

Description

光学系统和摄像装置
技术领域
本发明涉及一种光学系统和摄像装置。更详细地说，本发明涉及一种能够较佳地作为摄像元件用的成像透镜等使用的光学系统以及具备该光学系统的摄像装置。
背景技术
近年来，伴随着CCD、C-MOS等摄像传感器的高性能化，寻求一种轻量、小型且高分辨率的光学系统来作为其光学系统以及具备该光学系统的摄像装置。
运动图像摄影伴有为了维持对焦状态而使调焦透镜始终以微小量沿对焦位置的光轴前后方向移动的被称为摇摆(wobbling)的动作。该摇摆由于始终使调焦透镜移动，因此在因调焦透镜的移动所引起的像倍率的变化大的情况下，导致图像看起来始终在晃动，非常地不自然。因而，关于支持运动图像的透镜，将摇摆时的倍率变化抑制得小成为重要的项目之一。
另外，在运动图像摄影时，与被摄体的动作相一致地改变摄像机的朝向或者需要摄影者移动的情况较多，因此容易发生像模糊。因此，优选的是在运动图像摄影用的摄像透镜中具备承担防抖校正的防抖透镜组。在具备防抖透镜组的情况下，也为了进行有效的防抖校正，而要求防抖透镜组极力地减小口径且形成为轻量以能够高速地驱动防抖透镜组。
并且，以往，在接收光学像并转换为电图像信号的摄像传感器中，在片上微透镜等上用于进行入射光的高效的取入的入射角度存在限制。因此，期望使摄像透镜的出射光瞳增大某固定程度以上来确保向摄像传感器入射的入射光束的远心性。然而，在近年来的摄像传感器中，开口效率的提高、关于片上微透镜的入射角度的设计自由度有大的进步，对摄影透镜要求的出射光瞳的限制也逐渐变少。
因此，在以往的摄影透镜中，在光学系统后方配置正透镜确保了远心性，但是近年来不再需要该结构。其结果，即使在摄像透镜的光学系统的后方配置负透镜而存在光束相对于摄像传感器的斜入射，由于与片上微透镜之间的光瞳的不匹配等所引起的周边减光即阴影也不容易显著。
像这样，在并不需要确保摄像传感器的入射光束的远心性的现状中，光束相对于摄像传感器的斜入射的容许的扩大有利于摄影透镜的小型化。
另一方面，在对F2.8以下的明亮的透镜良好地进行像差校正的情况下，主要为了校正球面像差和轴上色像差，而需要增加各透镜组中的透镜个数。另外，为了设置小型且高性能的光学系统，而需要使各透镜组的焦度最佳。
作为现有技术的成像光学系统，提出了一种将调焦透镜组配置于适于运动图像时的摇摆的比光圈靠像侧的位置并且将最终透镜组(最靠像侧的透镜组)设为负组的有利于透镜系统的小型化的光学系统(例如，参照专利文献1)。
但是，该光学系统为相对于整个系统的焦距而言的第一透镜组的焦度强且难以进行球面像差、轴上色像差等像差校正的光学系统。另外，不具备防抖透镜组。
作为现有技术的其它的成像光学系统，提出了一种将调焦透镜组配置于适于运动图像时的摇摆的比光圈靠像侧的位置并且将最终透镜组(最靠像侧的透镜组)设为负组从而有利于透镜的小型化的光学系统(例如，参照专利文献2)。
但是，该光学系统的相对于整个系统的焦距而言的第一透镜组的焦度弱，光学全长变长。
作为现有技术的其它的成像光学系统，提出了一种将调焦透镜组配置于适于运动图像时的摇摆的比光圈靠像侧的位置的光学系统(例如，参照专利文献3)。
但是，该成像光学系统为最终透镜组即最靠像侧的透镜组的焦度弱且难以减小第三透镜组的透镜直径的光学系统。
专利文献1：日本特开2014-145954号
专利文献2：日本特开2016-161644号
专利文献3：日本特开2014-142604号
发明内容
发明要解决的问题
本发明是鉴于上述的问题而完成的，其目的在于提供一种轻量、小型且高分辨率的光学系统以及具备该光学系统的摄像装置。
用于解决问题的方案
本发明是一种光学系统，由从物体侧起依次配置的具有正折射力的第一透镜组、具有正折射力的第二透镜组以及具有负折射力的第三透镜组构成，在调焦时，所述第二透镜组沿着光轴移动，在第一透镜组中包括两个以上的凸透镜，第二透镜组由两个以上的透镜构成，该光学系统满足以下的条件式，
1.90≤f1/f≤3.60……(I)
0.50≤|f3|/f≤2.60……(2)
其中，f1为第一透镜组的焦距，f3为第三透镜组的焦距，f为该光学系统的焦距。
本发明还是一种摄像装置，具有：所述光学系统；以及摄像系统，其对通过该光学系统形成的像进行光电转换。
发明的效果
根据本发明，能够提供一种轻量、小型且高分辨率的光学系统和具备该光学系统的摄像装置。
附图说明
图1A是本发明的第一实施例的光学系统的无限远对焦状态的光学配置图。
图1B是本发明的第一实施例的光学系统的0.39m对焦状态的光学配置图。
图2A是本发明的第一实施例的光学系统的无限远对焦状态的球面像差、像散、畸变像差的纵向像差图。
图2B是本发明的第一实施例的光学系统的0.39m对焦状态的球面像差、像散、畸变像差的纵向像差图。
图3是本发明的第一实施例的光学系统的无限远对焦状态中没有像模糊的状态的横向像差图。
图4是本发明的第一实施例的光学系统的无限远对焦状态中+0.3°像模糊的校正状态的横向像差图。
图5是本发明的第一实施例的光学系统的无限远对焦状态的-0.3°像模糊的校正状态的横向像差图。
图6A是本发明的第二实施例的光学系统的无限远对焦状态的光学配置图。
图6B是本发明的第二实施例的光学系统的0.60m对焦状态的光学配置图。
图7A是本发明的第二实施例的光学系统的无限远对焦状态的球面像差、像散、畸变像差的纵向像差图。
图7B是本发明的第二实施例的光学系统的0.60m对焦状态的球面像差、像散、畸变像差的纵向像差图。
图8是本发明的第二实施例的光学系统的无限远对焦状态中没有像模糊的状态的横向像差图。
图9是本发明的第二实施例的光学系统的无限远对焦状态中+0.3°像模糊的校正状态的横向像差图。
图10是本发明的第二实施例的光学系统的无限远对焦状态的-0.3°像模糊的校正状态的横向像差图。
图11A是本发明的第三实施例的光学系统的无限远对焦状态的光学配置图。
图11B是本发明的第三实施例的光学系统的0.90m对焦状态的光学配置图。
图12A是本发明的第三实施例的光学系统的无限远对焦状态的球面像差、像散、畸变像差的纵向像差图。
图12B是本发明的第三实施例的光学系统的0.90m对焦状态的球面像差、像散、畸变像差的纵向像差图。
图13是本发明的第三实施例的光学系统的无限远对焦状态中没有像模糊的状态的横向像差图。
图14是本发明的第三实施例的光学系统的无限远对焦状态中+0.3°像模糊的校正状态的横向像差图。
图15是本发明的第三实施例的光学系统的无限远对焦状态的-0.3°像模糊的校正状态的横向像差图。
图16A是本发明的第四实施例的光学系统的无限远对焦状态的光学配置图。
图16B是本发明的第四实施例的光学系统的0.25m对焦状态的光学配置图。
图17A是本发明的第四实施例的光学系统的无限远对焦状态的球面像差、像散、畸变像差的纵向像差图。
图17B是本发明的第四实施例的光学系统的0.25m对焦状态的球面像差、像散、畸变像差的纵向像差图。
图18是本发明的第四实施例的光学系统的无限远对焦状态中没有像模糊的状态的横向像差图。
图19是本发明的第四实施例的光学系统的无限远对焦状态中+0.3°像模糊的校正状态的横向像差图。
图20是本发明的第四实施例的光学系统的无限远对焦状态的-0.3°像模糊的校正状态的横向像差图。
图21A是本发明的第五实施例的光学系统的无限远对焦状态的光学配置图。
图21B是本发明的第五实施例的光学系统的1.00m对焦状态的光学配置图。
图22A是本发明的第五实施例的光学系统的无限远对焦状态的球面像差、像散、畸变像差的纵向像差图。
图22B是本发明的第五实施例的光学系统的1.00m对焦状态的球面像差、像散、畸变像差的纵向像差图。
图23是本发明的第五实施例的光学系统的无限远对焦状态中没有像模糊的状态的横向像差图。
图24是本发明的第五实施例的光学系统的无限远对焦状态中+0.3°像模糊的校正状态的横向像差图。
图25是本发明的第五实施例的光学系统的无限远对焦状态的-0.3°像模糊的校正状态的横向像差图。
图26是本发明的实施例的摄像装置的结构说明。
附图标记说明
LG1：第一透镜组；LG2：第二透镜组；LG3：第三透镜组；St：开口光圈；Im：成像面；PD：摄像元件。
具体实施方式
下面，对本发明的实施方式进行说明。但是，以下说明的该光学系统以及具备该光学系统的摄像装置的是一个方式，本发明所涉及的光学系统和摄像装置不限定于以下的方式。
[光学系统]
本发明的实施方式的光学系统的结构由从物体侧起依次配置的具有正折射力的第一透镜组、具有正折射力的第二透镜组以及具有负折射力的第三透镜组构成，在调焦时，第二透镜组沿着光轴移动，在第一透镜组中包括两个以上的凸透镜，第二透镜组由两个以上的透镜构成，该光学系统满足规定的条件式。
在该光学系统中，通过在调焦透镜组(第二透镜组)的成像侧设置负透镜组(第三透镜组)，能够容易地提高图像倍率。其结果能够以较小的伸出量向最近物体对焦，并且能够缩短从光学系统第一面到成像位置的距离、即光学全长(形成为小型)。
在该光学系统中，还由于第三透镜组具有负折射力，因此能够减小第三透镜组的有效直径，从而能够使光学系统轻量化。
并且，通过在第一透镜组中使用两个以上的凸透镜来使正焦度分散，由此能够良好地校正球面像差。并且，通过由两个以上的透镜构成第二透镜组，能够抑制调焦时的球面像差和色像差的变动。
此外，不对调焦透镜组进行特别限定，期望由一个以上的凸透镜和一个以上的凹透镜、或者两个以上的凸透镜来构成。
在该光学系统中，优选的是，采用上述的结构，并且满足下面说明的条件式、结构中的至少一个或者任意两个以上的组合。
在该光学系统中，优选的是，满足下面的条件式。
1.90≤f1/f≤3.60……(1)
其中，f1为第一透镜组的焦距，f为该光学系统的无限远对焦时的焦距。
条件式(1)是用于能够在缩短光学全长且使第三透镜组小型化的状态中设计高性能的光学系统的条件。
在低于条件式(1)的下限的情况下，第一透镜组的焦度过强，难以进行球面像差的校正，从而难以进行高性能的光学系统的设计。在超过条件式(1)的上限的情况下，第一透镜组的焦度过弱，导致全长变长。
条件式(1)优选为1.90≤f1/f≤3.45的范围。该情况下能够设计更高性能且更小型的光学系统。
条件式(1)更优选为1.90≤f1/f≤3.30的范围。该情况下能够进一步设计更高性能且更小型的光学系统。此时，无论满足上述范围的上限和下限中的哪一方都能够期待良好的效果。
在该光学系统中，优选的是，满足下面的条件式。
0.50≤|f3|/f≤2.60……(2)
其中，f3为第三透镜组的焦距，f为该光学系统的焦距。
条件式(2)是用于能够在使该光学系统轻量化且使第三透镜组小型化的状态中设计高性能的光学系统的条件。
在低于条件式(2)的下限的情况下，第三透镜组的焦度过强，从而难以进行像面弯曲的校正。在超过条件式(2)的上限的情况下，第三透镜组的焦度过弱，导致第三透镜组的有效直径变大。
条件式(2)优选为0.70≤|f3|/f≤2.50的范围。该情况下能够设计更高性能且更小型的光学系统。
条件式(2)更优选为0.80≤|f3|/f≤2.40的范围。该情况下能够进一步设计更高性能且更小型的光学系统。此时，无论满足上述范围的上限和下限中的哪一方都能够期待良好的效果。
通过满足该光学系统的结构以及条件式(1)、条件式(2)，能够构成轻量、小型且高分辨率的光学系统。
在该光学系统中，优选的是，满足下面的条件式(3)。
0.10≤f2/f1≤0.55……(3)
其中，f1为第一透镜组的焦距，f2为第二透镜组的焦距。
通过满足条件式(3)，能够实现高的光学性能并缩短光学全长。
在低于条件式(3)的下限的情况下，第二透镜组的焦度过强，难以进行球面像差的校正，从而难以进行高性能的光学系统的设计。
在超过条件式(3)的上限的情况下，第二透镜组的焦度过弱，从而倍率变小，因此调焦时的伸出量变大，导致光学全长变长。
条件式(3)优选为0.13≤f2/f1≤0.52的范围。该情况下能够设计更高性能且更小型的光学系统。
条件式(3)更优选为0.14≤f2/f1≤0.48的范围。该情况下能够进一步设计更高性能且更小型的光学系统。此时，无论满足上述范围的上限和下限中的哪一方都能够期待良好的效果。
在该光学系统中，优选的是，满足下面的条件式(4)。
0.20≤|f3|/f1≤10.00……(4)
其中，f1为第一透镜组的焦距，f3为第三透镜组的焦距。
通过满足条件式(4)，能够实现高的光学性能并减小第三透镜组的有效直径。
在低于条件式(4)的下限的情况下，第三透镜组的焦度过强，难以进行像面弯曲的校正，从而难以进行高性能的光学系统的设计。
在超过条件式(4)的上限的情况下，第三透镜组的焦度过弱，导致第三透镜组的有效直径变大。
条件式(4)优选为0.25≤|f3|/f1≤5.10的范围。该情况下能够设计更高性能且更小型的光学系统。
条件式(4)更优选为0.27≤|f3|/f1≤3.00的范围。该情况下能够进一步设计更高性能且更小型的光学系统。
条件式(4)更进一步优选为0.30≤|f3|/f1≤2.00的范围。该情况下能够进一步设计更高性能且更小型的光学系统。此时，无论满足上述范围的上限和下限中的哪一方都能够期待良好的效果。
在该光学系统中，优选的是，满足以下的条件式(5)。
1.10≤|f3|/f2≤12.00……(5)
其中，f2为第二透镜组的焦距，f3为第三透镜组的焦距。
在满足条件式(5)的情况下，能够实现高的光学性能并减小第三透镜组的有效直径。
在低于条件式(5)的下限的情况下，第三透镜组的焦度过强，难以进行像面弯曲的校正，从而难以进行高性能的光学系统的设计。
在超过条件式(5)的上限的情况下，第三透镜组的焦度过弱，导致第三透镜组的有效直径变大。
条件式(5)优选为1.20≤|f3|/f2≤7.30的范围。该情况下能够设计更高性能且更小型的光学系统。
条件式(5)更优选为1.30≤|f3|/f2≤6.00的范围。该情况下能够设计更高性能且更小型的光学系统。
条件式(5)更进一步优选为1.40≤|f3|/f2≤4.80的范围。该情况下能够进一步设计更高性能且更小型的光学系统。此时，无论满足上述范围的上限和下限中的哪一方都能够期待良好的效果。
在该光学系统中，优选的是，满足以下的条件式。
0.65≤oal/f≤3.00……(6)
其中，oal为第一透镜组的最靠物体侧面顶点到成像位置的距离，f为该光学系统的焦距。
在满足条件式(6)的情况下，能够实现高的光学性能并缩短光学全长。
在低于条件式(6)的下限的情况下，各透镜组的焦度过强，难以进行球面像差和像面弯曲的校正，从而难以进行高性能的光学系统的设计。
在超过条件式(6)的上限的情况下，各透镜组的焦度过弱，导致光学全长变长。
条件式(6)优选为0.74≤oal/f≤2.80的范围。该情况下能够设计更高性能且更小型的光学系统。
条件式(6)更优选为0.84≤oal/f≤2.55的范围。该情况下能够进一步设计更高性能且更小型的光学系统。
在该光学系统中，优选的是，具有开口光圈，满足以下的条件式。
0.25≤oal_s/oal_i≤0.80····(7)
其中，oal_s为第一透镜组的最靠物体侧面顶点到开口光圈的距离，oal_i为开口光圈到成像位置的距离。
在满足条件式(7)的情况下，能够实现高的光学性能并将第一透镜组和第三透镜组的有效直径以良好的平衡进行配置。
在低于条件式(7)的下限的情况下，开口光圈过于靠近物体侧，因此导致第三透镜组的有效直径过大。另外，难以使周边像高的光线收敛于安装部的光束通过直径内。
在超过条件式(7)的上限的情况下，开口光圈过于靠近像侧，因此导致第一透镜组的有效直径过大。
条件式(7)优选为0.28≤oal_s/oal_i≤0.73的范围。该情况下能够实现更高性能并将第一透镜组和第三透镜组的有效直径以更良好的平衡进行配置。
条件式(7)更优选为0.32≤oal_s/oal_i≤0.67的范围。
该情况下能够进一步实现更高的性能并将第一透镜组和第三透镜组的有效直径以更良好的平衡进行配置。此时，无论满足上述范围的上限和下限中的哪一方都能够期待良好的效果。
此外，开口光圈只要配置于满足条件式(7)的位置即可，可以配置在各透镜组内或各透镜组间的任何位置。更优选的是，配置于第一透镜组内或第一透镜组与第二透镜组之间，由此对于摇摆的驱动而言更为优选。此处所说的开口光圈是指规定该光学系统的光圈值的开口光圈。
在该光学系统中，优选的是，满足以下的条件式。
0.60≤(1-β22)×β32≤2.50····(8)
其中，β2为无限远对焦时的第二透镜组的横向倍率，β3为无限远对焦时的第三透镜组的横向倍率。
在满足条件式(8)的情况下，能够实现高的光学性能并缩短光学全长。
在低于条件式(8)的下限的情况下，伴随物距的变化所产生的调焦透镜组的伸出量变大，从而难以缩短光学全长。
在超过条件式(8)的上限的情况下，调焦组以及第三透镜组的焦度变大，因此难以进行球面像差和像面弯曲的校正。
条件式(8)优选为1.00≤(1-β22)×β32≤2.00的范围。该情况下能够设计更高性能且更小型的光学系统。
条件式(8)更优选为1.10≤(1-β22)×β32≤1.80的范围。该情况下能够进一步设计更高性能且更小型的光学系统。此时，无论满足上述范围的上限和下限中的哪一方都能够期待良好的效果。
该光学系统的特征在于，第一透镜组具有从物体侧起依次配置的正透镜子组和负透镜子组，在进行防抖校正时，使负透镜子组作为防抖组而相对于光轴垂直地进行移动。
在该光学系统中，通过在该光学系统的物体侧配置防抖组，由此容易提高像倍率，能够以少的移动量进行防抖校正，从而能够实现镜筒直径的小径化。另外，通过将配置于正透镜子组的像侧的负透镜子组设为防抖组，由此使光束通过正透镜子组被收敛，因此能够减小防抖组的透镜直径。
在该光学系统中，优选的是，在使配置于第一透镜组的负透镜子组作为防抖组而相对于光轴垂直地进行移动的情况下，满足以下的条件式。
0.35≤|(1-βvc)×βr|≤2.00··(9)
其中，βvc为防抖组的无限远对焦时的横向倍率，βr为配置于比防抖组更靠像侧的位置的所有透镜的无限远对焦时的合成横向倍率。
在满足条件式(9)的情况下，能够实现防抖时的高的光学性能并减小透镜直径。
在低于条件式(9)的下限的情况下，与某模糊校正角度对应的校正透镜的偏移校正量(移动量)变大，进行控制的致动器变大，因此难以制造小型的产品。
在超过条件式(9)的上限的情况下，防抖组的焦度变大，因此难以进行球面像差和像面弯曲的校正。
条件式(9)优选为0.40≤|(1-βvc)×βr|≤1.45的范围。该情况下能够设计更高性能且更小型的光学系统。
条件式(9)更优选为0.45≤|(1-βvc)×βr|≤1.35的范围。该情况下能够进一步设计更高性能且更小型的光学系统。此时，无论满足上述范围的上限和下限中的哪一方都能够期待良好的效果。
在该光学系统中，优选的是，在使配置于第一透镜组的负透镜子组作为防抖组而相对于光轴垂直地进行移动的情况下，满足以下的条件式。
0.10≤|fvc|/f≤1.30·····(10)
其中，fvc为防抖组的焦距，f为该光学系统的焦距。
在满足条件式(10)的情况下，在防抖时也能够实现高的光学性能并减小透镜直径。
在低于条件式(10)的下限的情况下，与某校正角度对应的偏移校正量变大，因此进行控制的致动器变大，难以制造小型的产品。
在超过条件式(10)的上限的情况下，防抖组的焦度变大，因此难以进行像差校正。
条件式(10)优选为0.14≤|fvc|/f≤1.20的范围。该情况下能够设计更高性能且更小型的光学系统。
条件式(10)更优选为0.15≤|fvc|/f≤1.10的范围。
该情况下能够进一步设计更高性能且更小型的光学系统。此时，无论满足上述范围的上限和下限中的哪一方都能够期待良好的效果。
在该光学系统中，优选的是，满足以下的条件式。
Nd_max≥1.80……(11)
其中，Nd_max为光学系统中折射率最高的玻璃材料的折射率。
在满足条件式(11)的情况下，能够实现高性能并缩短光学全长。
在低于条件式(11)的下限的情况下，导致透镜的曲率过大，从而难以进行球面像差的校正。
条件式(11)优选为Nd_max≥1.83的范围。该情况下能够产生更高的性能并缩短光学全长。
条件式(11)更优选为Nd_max≥1.85的范围。该情况下能够进一步产生更高的性能并缩短光学全长。此时，条件式(11)的值越大则越优选，但是在设定上限的情况下，优选为10.00以下，更优选为5.00以下，更进一步优选为2.50以下。
[摄像装置]
接着，说明本发明所涉及的摄像装置。本发明所涉及的摄像装置的特征在于，具有：上述本发明所涉及的光学系统；以及摄像元件，其对通过光学系统形成的像进行光电转换。
在本发明所涉及的摄像装置中，能够构成具备轻量、小型且高分辨率的光学系统的摄像装置。
[数值实施例]
接着，表示为实施例来具体地说明本发明。但是，本发明不限定于下面的实施例。在各透镜截面图中，面向附图，左方为物体侧，右方为像面侧。
在以下所示的数值实施例中，No.为从物体侧起依次赋予的面编号，R表示该面的曲率半径，D表示间隔或厚度，Nd表示针对d线的折射率，ABV表示针对d线的阿贝数，ASPH表示该透镜面为非球面，STOP表示开口光圈。各表中的长度的单位全部为“mm”，半视角的单位为“°”。
在总体规格中，F表示焦距，Fno表示光圈值，W表示半视角，D(n)表示可变间隔即第n面的间隔。D(0)表示从被摄体到第一面的间隔。“INF”表示无限远对焦状态。
非球面在面编号的旁边被记载为“ASPH”，通过用以下的式1定义的非球面系数来表示非球面形状。其中，在式1中，“Z”设为光轴方向的相对于基准面的位移量，“r”设为近轴曲率半径，“h”设为与光轴方向垂直的方向的相对于光轴的高度，“k”设为圆锥系数，“An”设为n阶的非球面系数。
[式1]
与这些表相关的事项在其它实施例所示的各表中也是同样的，因此在其它实施例中省略说明。
(第一实施例)
如图1所示，第一实施例的光学系统由从物体侧起配置的具有正折射力的第一透镜组LG1、开口光圈St、具有正折射力的第二透镜组LG2以及具有负折射力的第三透镜组LG3构成。Im为成像面。通过使第二透镜组LG2沿着光轴O移动来进行调焦。通过使第一透镜组LG1内的成像侧的防抖组LV1向与光轴O正交的方向移动来进行像模糊校正。
图1A、图1B分别是第一实施例的光学系统的无限远对焦时和近距离对焦时的截面图。图2A、图2B分别是示出第一实施例的无限远对焦时和近距离对焦时的球面像差(mm)、像散(mm)以及畸变像差(％)的图。
在球面像差图中，纵轴取为像高，实线表示d线(587.5618nm)，虚线表示C线(656.2725nm)，长虚线表示F线(486.1327nm)。在像散图中，纵轴取为像高，实线表示弧矢方向(X)，四点划线表示子午方向(Y)。在畸变像差图中，纵轴取为像高。图3是示出无限远对焦时的横向像差图的图，图4是示出+0.3°像模糊的校正状态的横向像差图的图，图5是示出-0.3°像模糊的校正状态的横向像差图的图。在各横向像差图中，从上面起，在左侧针对各像高(半视角)示出子午方向(Y-FAN)的横向像差，在右侧针对各像高(半视角)示出弧矢方向(X-FAN)的横向像差。在这些横向像差图中，实线表示d线(587.5618nm)，虚线表示C线(656.2725nm)，长虚线表示F线(486.1327nm)。
与各像差图相关的事项在其它实施例中也是同样的，因此省略说明。
第一实施例的光学系统的面数据等如下。
第一实施例的光学系统的总体规格如下。
第一实施例的光学系统的式1的非球面系数如下。
(第二实施例)
如图6所示，第二实施例的光学系统由从物体侧起配置的具有正折射力的第一透镜组LG1、开口光圈St、具有正折射力的第二透镜组LG2以及具有负折射力的第三透镜组LG3构成。Im为成像面。通过使第二透镜组LG2沿着光轴O移动来进行调焦。通过使第一透镜组LG1内的成像侧的像模糊校正透镜组LV1向与光轴O正交的方向移动来进行像模糊校正。
第二实施例的光学系统的面数据等如下。
第二实施例的光学系统的总体规格如下。
第二实施例的光学系统的式1的非球面系数如下。
(第三实施例)
如图11所示，第三实施例的光学系统由从物体侧起配置的具有正折射力的第一透镜组LG1、开口光圈St、具有正折射力的第二透镜组LG2以及具有负折射力的第三透镜组LG3构成。Im为成像面。通过使第二透镜组LG2沿着光轴O移动来进行调焦。通过使第一透镜组LG1内的成像侧的像模糊校正透镜组LV1向与光轴O正交的方向移动来进行像模糊校正。
第三实施例的光学系统的面数据等如下。
第三实施例的光学系统的总体规格如下。
第三实施例的光学系统的式1的非球面系数如下。
(第四实施例)
如图16所示，第四实施例的光学系统由从物体侧起配置的具有正折射力的第一透镜组LG1、开口光圈St、具有正折射力的第二透镜组LG2以及具有负折射力的第三透镜组LG3构成。Im为成像面。通过使第二透镜组LG2沿着光轴O移动来进行调焦。通过使第一透镜组LG1内的成像侧的像模糊校正透镜组LV1向与光轴O正交的方向移动来进行像模糊校正。
第四实施例的光学系统的面数据等如下。
第四实施例的光学系统的总体规格如下。
第四实施例的光学系统的式1的非球面系数如下。
(第五实施例)
如图21所示，第五实施例的光学系统由从物体侧起配置的具有正折射力的第一透镜组LG1、开口光圈St、具有正折射力的第二透镜组LG2以及具有负折射力的第三透镜组LG3构成。Im为成像面。通过使第二透镜组LG2沿着光轴O移动来进行调焦。通过使第一透镜组LG1内的成像侧的像模糊校正透镜组LV1向与光轴O正交的方向移动来进行像模糊校正。
第五实施例的光学系统的面数据等如下。
第五实施例的光学系统的总体规格如下。
第五实施例的光学系统的式1的非球面系数如下。
下面，示出各实施例中的条件式的值。
下面，示出各实施例的透镜组的焦距。
如图26所示，本发明的实施例的摄像装置具有：实施例1的光学系统100；摄像系统200，其具备光摄像元件PD，该光摄像元件PD配置于该光学系统100的成像面Im，来对由该光学系统100形成的像进行光电转换；以及安装部M，其用于将光学系统100可装卸地或固定地安装于摄像系统200。紧挨着摄像元件PD之前配置有红外线截止滤波器、低通滤波器等滤波器F。

Claims (12)

1.一种光学系统，其特征在于，
由从物体侧起依次配置的具有正折射力的第一透镜组、具有正折射力的第二透镜组以及具有负折射力的第三透镜组构成，在调焦时，所述第二透镜组沿着光轴移动，在所述第一透镜组中包括两个以上的凸透镜，所述第二透镜组由两个以上的透镜构成，所述光学系统满足以下的条件式，
1.90≤f1/f≤3.60······(1)
0.50≤|f3|/f≤2.60······(2)
其中，f1为所述第一透镜组的焦距，f3为所述第三透镜组的焦距，f为该光学系统的焦距。
2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，
满足以下的条件式，
0.10≤f2/f1≤0.55······(3)
其中，f2为所述第二透镜组的焦距。
3.根据权利要求1或2所述的光学系统，其特征在于，
满足以下的条件式，
0.20≤|f3|/f1≤10.00······(4)。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的光学系统，其特征在于，
满足以下的条件式，
1.10≤|f3|/f2≤12.00······(5)
其中，f2为所述第二透镜组的焦距。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的光学系统，其特征在于，
满足以下的条件式，
0.65≤oal/f≤3.00·······(6)
其中，oal为所述第一透镜组的最靠物体侧面顶点到成像位置的距离。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的光学系统，其特征在于，
还具有开口光圈，满足以下的条件式，
0.25≤oal_s/oal_i≤0.80·····(7)
其中，oal_s为该第一透镜组的最靠物体侧面顶点到所述开口光圈的距离，oal_i为所述开口光圈到成像位置的距离。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的光学系统，其特征在于，
满足以下的条件式，
0.60≤(1-β22)×β32≤2.50····(8)
其中，β2为无限远对焦时的所述第二透镜组的横向倍率，β3为无限远对焦时的所述第三透镜组的横向倍率。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的光学系统，其特征在于，
所述第一透镜组具有从物体侧起依次配置的正透镜子组和负透镜子组，使所述负透镜子组作为防抖组而相对于光轴垂直地进行移动。
9.根据权利要求8所述的光学系统，其特征在于，
满足以下的条件式，
0.35≤|(1-βvc)×βr|≤2.00···(9)
其中，βvc为防抖组的无限远对焦时的横向倍率，βr为配置于比防抖组更靠像侧的位置的所有透镜的无限远对焦时的合成横向倍率。
10.根据权利要求8或9所述的光学系统，其特征在于，
满足以下的条件式，
0.10≤|fvc|/f≤1.30······(10)
其中，fvc为防抖组的焦距。
11.根据权利要求1至10中的任一项所述的光学系统，其特征在于，
满足以下的条件式，
Nd_max≥1.80············(11)
其中，Nd_max为该光学系统中折射率最高的玻璃材料的折射率。
12.一种摄像装置，其特征在于，具有：
根据权利要求1至11中的任一项所述的光学系统；以及
摄像系统，其对通过该光学系统形成的像进行光电转换。
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