CN110709747A - 摄像用的光学系统和摄像装置 - Google Patents

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Abstract

摄像用的光学系统(10)由隔着孔径光圈(St)在物体侧配置的第一折射光学系统(S1)和在像面侧配置的第二折射光学系统(S2)构成。第一折射光学系统(S1)包括从物体侧(11)起依次配置的正折射力的第一透镜组(G1)、正折射力的第二透镜组(G2)以及负折射力的第三透镜组(G3)，第二折射光学系统(S2)包括从物体侧(11)起依次配置的正折射力的第四透镜组(G4)、正折射力的第五透镜组(G5)以及负折射力的第六透镜组(G6)，在从无限远向近距离调焦时，第二透镜组(G2)和第四透镜组(G4)向物体侧(11)移动。

Description

摄像用的光学系统和摄像装置
技术领域
本发明涉及一种对于摄像机等摄像装置而言较佳的摄像用的光学系统。
背景技术
在日本特开2013-104994号公报(以后为文献1)中记载了以下内容：提供一种能够在抑制产品外径扩大的同时获得良好的光学性能的具有防抖功能的内调焦式大口径远摄微距镜头。该文献1中公开的微距镜头是具有防抖功能的内调焦式大口径远摄微距镜头，设为如下的结构：具有从物体侧起向像面侧依次配置的具有正折射力的第一透镜组、具有负折射力的第二透镜组、具有正折射力的第三透镜组、具有正折射力的第四透镜组、具有负折射力的第五透镜组以及具有正折射力的第六透镜组，能够通过使所述第五透镜组沿与光轴大致垂直的方向移动，来使像移动。
发明内容
远摄的微距镜头的构成系统的透镜片数多，例如文献1的微距镜头为19片结构，全长变长且变重，容易导致手抖动，尽管通过自动调焦(AF)来应对，但是当为了调整焦点而移动的透镜片数增加时AF的负荷变大，从而成为焦点调整的应对速度降低的主要因素。特别是近年来，在摄像机等摄像装置中采用大型的摄像元件，在与其对应的成像圈(imagecircle)大的摄像用的透镜系统(光学系统)中，透镜系统容易大口径化，透镜尺寸容易变大。因此，迫切期望通过简单的结构来紧凑地实现作为远摄类型的微距镜头的、成像圈大的光学系统。
本发明的一个方式是由隔着孔径光圈在物体侧配置的第一折射光学系统和在像面侧配置的第二折射光学系统构成的摄像用的光学系统。第一折射光学系统包括正折射力的第一透镜组、正折射力的第二透镜组以及负折射力的第三透镜组。第二折射光学系统包括正折射力的第四透镜组、正折射力的第五透镜组以及负折射力的第六透镜组。在该光学系统中，在从无限远向近距离调焦时，相对于孔径光圈而言，第一透镜组、第三透镜组以及第六透镜组不移动，第二透镜组和第四透镜组向物体侧移动。
该光学系统是由隔着孔径光圈而在物体侧和像面侧具有正-正-负的焦度配置的远摄类型(长焦类型(telephoto type)、反向远摄类型)的光学系统连结而成的光学系统，在各个长焦类型的光学系统中配置有在焦点调整时进行移动的正的透镜组。通过在焦点调整时将这些正的透镜组沿相同的方向移动，能够通过一方的正的透镜组来主要进行焦点调整，通过另一方的正的透镜组来高效地校正由于一方的正的透镜组进行了移动而产生的各种像差。因此，能够提供如下一种光学系统：能够通过较少片数的透镜进行焦点调整，并且能够通过较少片数的透镜结构来从无限远到近距离都良好地校正像差。并且，像面侧的最后的透镜组即第六透镜组为负焦度，因此通过在像面侧配置负透镜，来使去向摄像面的光束扩散，从而能够实现成像圈大的光学系统。
该光学系统的一例是第一透镜组由一片正折射力的透镜构成、第二透镜组由从物体侧起配置的一组接合透镜和一片正折射力的透镜构成、第三透镜组由一组接合透镜构成、第四透镜组由一片正折射力的透镜构成、第五透镜组由一组接合透镜构成、第六透镜组由一组接合透镜或一片负折射力的透镜构成的6组的10片或11片结构的光学系统。
本发明的其它方式之一是具有上述的光学系统以及配置在光学系统的像面侧的摄像元件的摄像装置。光学系统也可以是可更换镜头，摄像装置包括数字摄像机、视频摄像机、TV摄像机、运动型摄像机。由于能够提供大口径且紧凑的光学系统，因此也能够使摄像装置小型化。
附图说明
图1是示出包括摄像用的光学系统的摄像装置的在各摄影距离时的概要的图。
图2是示出图1所示的光学系统的透镜数据的图。
图3是示出图1所示的光学系统的在各摄影距离时的各种数值的图。
图4是示出图1所示的光学系统的在各摄影距离时的各种像差的图。
图5是示出包括不同的摄像用的光学系统的摄像装置的在各摄影距离时的概要的图。
图6是示出图5所示的光学系统的透镜数据的图。
图7是示出图5所示的光学系统的在各摄影距离时的各种数值的图。
图8是示出图5所示的光学系统的在各摄影距离时的各种像差的图。
图9是示出包括另外不同的摄像用的光学系统的摄像装置的在各摄影距离时的概要的图。
图10是示出图9所示的光学系统的透镜数据的图。
图11是示出图9所示的光学系统的在各摄影距离时的各种数值的图。
图12是示出图9所示的光学系统的在各摄影距离时的各种像差的图。
图13是示出包括另外不同的摄像用的光学系统的摄像装置的在各摄影距离时的概要的图。
图14是示出图13所示的光学系统的透镜数据的图。
图15是示出图13所示的光学系统的在各摄影距离时的各种数值的图。
图16是示出图13所示的光学系统的在各摄影距离时的各种像差的图。
具体实施方式
在图1中示出具备本发明所涉及的光学系统的摄像装置的一例。该摄像装置(摄像机、摄像机装置)1具有光学系统(摄像光学系统、成像光学系统、透镜系统)10以及在光学系统10的像面侧(图像侧、摄像侧、成像侧)12配置的摄像元件(摄像设备)5。光学系统10是由隔着孔径光圈(光圈)St在物体侧11配置的第一折射光学系统S1和在像面侧配置的第二折射光学系统S2构成的摄像用的光学系统。第一折射光学系统S1包括从物体侧11起依次配置的正折射力的第一透镜组G1、正折射力的第二透镜组G2以及负折射力的第三透镜组G3。第二折射光学系统S2包括从物体侧11起依次配置的正折射力的第四透镜组G4、正折射力的第五透镜组G5以及负折射力的第六透镜组G6。
该光学系统10是远摄型、例如焦距为120mm左右的微距镜头，是在从无限远向近距离调焦时相对于孔径光圈St而言第一透镜组G1、第三透镜组G3以及第六透镜组G6不移动且第二透镜组G2和第四透镜组G4向物体侧11移动的内调焦型的光学系统10。
关于该光学系统10，第一折射光学系统S1由于透镜组G1、G2以及G3而包括正-正-负的焦度配置，第二折射光学系统S2由于透镜组G4、G5以及G6而包括正-正-负的焦度配置。因而，是由隔着孔径光圈St而在物体侧11和像面侧12具有正-正-负的焦度配置的远摄类型(长焦类型、反向远摄类型)的光学系统S1和S2连结而成的光学系统。并且，在各个长焦类型的光学系统S1和S2中，配置有在焦点调整时进行移动的正的透镜组G2和G4，在焦点调整时使这些正的透镜组G2和G4沿相同的方向移动，即在从无限远向近距离调焦时使这些正的透镜组G2和G4向物体侧11移动。通过该结构，能够通过一方的正的透镜组来主要进行焦点调整，通过另一方的正的透镜组来高效地校正由于一方的正的透镜组进行了移动而产生的各种像差。
因此，能够通过较少的片数进行焦点调整，例如在本例的光学系统10中，通过透镜组G2为3片结构且透镜组G4为单片结构来进行焦点调整。并且，能够通过较少片数的透镜结构，例如在本例的光学系统10中是远摄类型的微距镜头且整体为10片结构，来从无限远到近距离都良好地校正像差，从而能够提供全长为120mm左右的紧凑尺寸且轻量的光学系统10。
因此，能够提供一种轻量且不易产生抖动等的远摄型的微距镜头。另外，由于能够抑制在焦距变动时要移动的透镜的片数，因此能够提供一种在自动调焦类型的微距镜头中能够减轻自动调焦机构的负荷、灵敏度高且精度高的带自动调焦功能的微距镜头。另外，在焦距调整时，该光学系统10的第一透镜组G1和第六透镜组G6不移动，光学系统10的全长AL被固定。因此，能够提供一种在进行微距摄影时不使透镜全长AL变化地容易地进行摄影距离的调整的光学系统10。
并且，通过配置负透镜L61作为像面侧12的最后的第六透镜组G6，来使去向摄像面5a的光束16扩散，从而能够提供成像圈大的光学系统10。在本例的光学系统10中，成像圈的直径为56mm。
在该光学系统10中，典型地说，能够通过第二折射光学系统S2的正焦度的透镜组G4来主要进行焦点调整，通过第一折射光学系统S1的正焦度的透镜组G2来校正由于透镜组G4进行了移动而产生的各种像差。在该光学系统10中，第二透镜组G2包括第一接合透镜B1，第二透镜组G2在调焦时的移动量PF1和第四透镜组G4在调焦时的移动量PB1满足下面的条件(1)。此外，在本说明书中，关于透镜组的移动方向(移动距离)，将物体侧11设为正，第二透镜组G2和第四透镜组G4在将摄影距离从无限大向近距离调焦时沿移动的正方向移动，即从像面侧12向物体侧11移动。
1＜PB1/PF1＜8…(1)
第二透镜组G2主要为了校正色像差而进行移动，当低于条件(1)的下限时，像面弯曲等像差校正过度，并且第二透镜组G2的移动量过多，从而难以使光学系统10紧凑。当超过条件(1)的上限时，相对于在焦点调整时进行移动的第四透镜组G4的移动量PB1而言第二透镜组G2的移动量PF1过小，从而难以进行像差校正。条件(1)的下限也可以为2，上限也可以为5。
并且，第二透镜组G2的移动量PF1和光学系统10的全长AL也可以满足下面的条件(2)。
0.05＜PF1/AL＜0.15…(2)
当低于条件(2)的下限时，第二透镜组G2的移动量PF1过小，从而不能完全校正与焦距变化对应的色像差的变动，当超过上限时，像面弯曲等像差校正过度，并且难以实现紧凑的光学系统10。条件(2)的上限也可以为0.12，还可以为0.10。
也可以是，用于主要校正与焦距变动对应的色像差的变动的第二透镜组G2中包括的第一接合透镜B1为胶合透镜，包括正折射力的透镜L21和负折射力的透镜L22，透镜L21的折射率nd21及阿贝数νd21以及透镜L22的折射率nd22及阿贝数νd22满足下面的条件(3)。
1.45＜nd21＜1.65
1.65＜nd22＜1.85
65＜νd21＜85
20＜νd22＜40…(3)
通过将满足条件(3)的能够有效地校正色像差的胶合透镜B1配置于在焦距移动时进行移动的第二透镜组G2中，能够有效地校正与焦距变动对应的色像差的变动。
并且，可以将第一接合透镜B1的靠像面侧12的面设为向像面侧12凹陷的面，通过第一接合透镜B1和透镜L23来构成第二透镜组G2，该透镜L23与第一接合透镜B1的靠像面侧的面以隔开最小空气间隔的方式相邻，并且该透镜L23的靠物体侧11的面为向物体侧11凸出的面。通过在第二透镜组G2中采用向像面侧12凹陷的接合透镜B1与向物体侧11凸出的透镜L23的组合，能够在较短的空间内配置很多对于像差校正有效的面。因此，能够高像差校正能力且紧凑地构成在调焦时移动的透镜组G2。
另外，以焦距调整(调焦)为主要目的进行移动的第四透镜组G4的移动量PB1与光学系统10的全长AL可以满足下面的条件(4)。
0.15＜PB1/AL＜0.40…(4)
当低于条件(4)的下限时，第四透镜组G4的移动量PB1过小，从而焦距的调整范围过窄。另一方面，当超过条件(4)的上限时，难以提供紧凑的光学系统10。条件(3)的下限也可以为0.20，上限也可以为0.35。
典型地说，第四透镜组G4能够设为由一片正折射力的透镜L41构成。通过将为了调整焦距而进行移动的第四透镜组G4设为由作为最小结构的一片透镜L41构成，能够削减构成光学系统10的透镜片数，并且能够减轻自动调焦机构的负荷，从而能够提供焦点调整能力(灵敏度、精度)高的光学系统10。
构成第四透镜组G4的透镜L41的折射率nd41和阿贝数νd41可以满足下面的条件(5)。
1.40＜nd41＜1.60
70＜νd41＜90…(5)
通过将ED透镜(特殊低色散透镜、异常色散透镜)配置为为了变更焦距而移动的第四透镜组G4，由此在该第四透镜组G4中也能够有效地校正与焦距变动对应的色像差变动。
并且，在该光学系统10中，也可以在第五透镜组G5中配置接合透镜B3，并在调焦时进行移动。通过在调整焦距时移动第二折射光学系统S2中包括的另一个正的第五透镜组G5，由此能够使第五透镜组G5对于放大倍率时的色像差的校正作出贡献，能够抑制第二透镜组G2的移动量PF1增大，从而能够提供更加紧凑的光学系统10。第五透镜组G5可以与其它正的透镜组G2及G4同样地，在从无限远向近距离调焦(放大倍率)时单纯从像面侧12向物体侧11移动，也可以向反方向(向负方向、从物体侧11向像面侧12)移动，还可以是移动方向根据摄影距离而中途改变。
典型地说，在该光学系统10中，第三透镜组G3能够由一组接合透镜B2构成，第五透镜组G5能够由一组接合透镜B3构成。另外，第一透镜组G1能够由一片正折射力的透镜构成，第六透镜组G6能够由一组接合透镜或一片负折射力的透镜构成。因而，能够通过第一透镜组G1为1片、第二透镜组G2为3片、第三透镜组G3为2片、第四透镜组G4为1片、第五透镜组G5为2片、第六透镜组G6为1片或2片的、整体为10片或11片的数量较少的透镜来构成光学系统10。
实施例1
图1所示的光学系统10由隔着孔径光圈(光圈)St在物体侧11配置的第一折射光学系统S1和在像面侧12配置的第二折射光学系统S透镜组G2构成。第一折射光学系统S1由沿着光轴15从物体侧11起依次配置的正焦度的第一透镜组G1、正焦度的第二透镜组G2以及负焦度的第三透镜组G3构成。第一透镜组G1由一片双凸的正透镜L11构成，第二透镜组G2为3片结构，由胶合透镜(接合透镜)B1以及向物体侧11凸出的正的弯月透镜L23构成，胶合透镜(接合透镜)B1包括双凸的正透镜L21和双凹的负透镜L22，弯月透镜L2的靠物体侧11的面与接合透镜B1的靠像面侧12的凹面以最小空气间隔相邻。第三透镜组G2为两片结构，由包括向像面侧12凸出的正的弯月透镜L31和双凹的负透镜L32的胶合透镜(接合透镜)B2构成。
第二折射光学系统S2由沿着光轴15从物体侧11起依次配置的正焦度的第四透镜组G4、正焦度的第五透镜组G5以及负焦度的第六透镜组G6构成。第四透镜组G4由一片双凸的正透镜L41构成，第五透镜组G5为两片结构，由包括双凹的负透镜L51和双凸的正透镜L52的胶合透镜(接合透镜)B3构成。第六透镜组G6由一片靠物体侧11的面的曲率半径比靠像面侧12的面的曲率半径小的双凹的负透镜L61构成。
图1的(a)示出摄影距离为无限大时的透镜配置，图1的(b)示出距像面5a的摄影距离为2.0m时的透镜配置，图1的(c)示出摄影距离最小(近距离、具体地说距像面5a的摄像距离为0.43m)时的透镜配置。以后的各实施例中示出的透镜配置也是同样的。
在图2中示出构成光学系统10的各透镜的数据。曲率半径(Rdy)表示从物体侧11起依次排列的各透镜的各面的曲率半径(mm)，间隔Thi表示各透镜面之间的距离(mm)，有效直径H*2表示各透镜面的有效直径(直径、mm)，折射率nd表示各透镜的折射率(d线)，阿贝数νd表示各透镜的阿贝数(d线)，并示出透镜名以及各组的焦距(合成焦距mm)。此外，作为一例，构成该光学系统10的各透镜为球面透镜，但是也可以包括非球面透镜。另外，各面的间隔Thi表示摄影距离为无限大时。
在该光学系统10中，第二透镜组G2、第四透镜组G4以及第五透镜组G5根据摄影距离进行移动以调整焦距，其它的透镜组G1、G3、G6以及光圈St不移动。在图3中示出在摄影距离为无限大、2.0m以及0.43m(近距离)时发生变化的间隔Thi2、Thi7、Thi11、Thi13、Thi16的值、光学系统10的合成焦距(mm)、FNo、倍率、摄影距离(mm)以及视角。在下面所示的透镜数据中也是同样的。
在图4的(a)、(b)以及(c)中示出摄影距离为无限大、中间(2.0m)以及近距离(0.43m)时的光学系统10的球面像差、像散、畸变像差。关于球面像差，示出波长435.8340nm(两点划线)、波长486.1330nm(长虚线)、波长546.0740nm(实线)、波长587.5620nm(一点划线)以及656.2730nm(短虚线)。关于像散，示出切线光线T和弧矢光线S。在下面所示的像差图中也是同样的。
表示该光学系统10的主要性能的数值如下。
成像圈：φ56mm
整体的透镜长度(LA)：119.07mm
焦距(无限大)：120mm
倍率(近距离)：0.5
第二透镜组G2的移动距离(PF1)：6.67mm
第四透镜组G4的移动距离(PB1)：27.64mm
条件(1)(PB1/PF1)：4.14
条件(2)(PF1/AL)：0.056
条件(4)(PB1/AL)：0.232
该摄像光学系统10的焦距为120mm，近距离的倍率为0.5，具备作为远摄类型的微距镜头的性能。该光学系统10是隔着光圈St而前后配置有正-正-负焦度的长焦类型，且是全长LA固定的、为了调整焦距而移动光学系统内部的正焦度的第二透镜组G2、第四透镜组G4以及第五透镜组G5的内调焦类型。并且，满足上述的条件(1)、(2)以及(4)。另外，第二透镜组G2的接合透镜B1满足条件(3)，第四透镜组G4的透镜L41满足条件(5)。因此，能够提供如下的光学系统10：是构成整体的透镜片数为10片这样的简单结构，且具备作为远摄类型的微距镜头的性能，并且如图4所示那样在各摄影距离时良好地校正了各像差。
另外，是成像圈大到φ56mm、全长LA为120mm以下且最大的透镜直径为42mm以下的整体紧凑的光学系统10。因此，能够通过光学系统10提供轻量的远摄微距镜头，容易减少抖动。另外，在微距摄影时大幅移动的第四透镜组G4由一片透镜构成，随之移动的第二透镜组G2为3片结构，由接合透镜B1和正透镜构成，为了进一步提高像差性能而微小地移动的第五透镜组G5由一组接合透镜B3、即2片透镜构成。因而，在微距摄影时要移动的透镜片数少，能够提供无论是手动还是使用AF的情况都能够容易地进行焦点调整并能够容易地应对摄影距离的变动的光学系统10。
实施例2
在图5中示出具备不同的摄像用的光学系统10的摄像机1的例子。该光学系统10也与实施例1的光学系统(透镜系统)同样地具备作为远摄类型的微距镜头的性能。该光学系统10的基本结构与图1所示的实施例1的光学系统的基本结构是相同的，隔着孔径光圈(光圈)St在物体侧11配置正-正-负焦度的透镜组G1～G3并在像面侧12配置正-正-负焦度的透镜组G4～G6，内部的正的透镜组G2、G4以及G5进行移动以调整焦距，是内调焦类型且全长LA固定的光学系统10。另外，该光学系统10也是整体为10片结构这样的简单结构，实现了紧凑且轻量的远摄微距镜头。
此外，在使摄影距离从无限远向近距离移动时，在实施例1的光学系统中第五透镜组G5单纯向物体侧11进行了移动，与此相对地，在本光学系统10中，第五透镜组G5向像面侧12移动到中间距离(摄影距离为2.0m)，之后向物体侧11移动到近距离(摄影距离为0.43m)，在从无限远向近距离调焦时第五透镜组G5的移动量PB2为-1.01mm，与第二透镜组G2及第四透镜组G4相反地从物体侧11向像面侧12移动。通过将正焦度的第五透镜组G5向反方向移动，能够更加良好地校正色像差等，能够确保为了调整焦距而向物体侧11移动的第四透镜组G4的移动量。因而，第五透镜组G5的移动量PB2也可以满足下面的条件(6)。其中，如上述那样，将从像面侧12向物体侧11的移动量设为正。
PB2＜0…(6)
在图6中示出构成光学系统10的各透镜的数据。在图7中示出摄影距离为无限大、中间(2.0m)以及近距离(0.43m)时的各间隔Thi2、Thi7、Thi11、Thi13、Thi16的值以及光学系统10的各种数值。在图8的(a)、(b)以及(c)中示出摄影距离为无限大、中间(2.0m)以及近距离(0.43m)时的光学系统10的球面像差、像散、畸变像差。
表示该光学系统10的主要性能的数值如下。
成像圈：φ56mm
整体的透镜长度(LA)：120.84mm
焦距(无限大)：120mm
倍率(近距离)：0.5
第二透镜组G2的移动距离(PF1)：8.24mm
第四透镜组G4的移动距离(PB1)：40.39mm
条件(1)(PB1/PF1)：4.90
条件(2)(PF1/AL)：0.068
条件(4)(PB1/AL)：0.334
如上述所示，该光学系统10的焦距为120mm，近距离的倍率为0.5，具备作为远摄类型的微距镜头的性能，并满足上述的条件(1)、(2)以及(4)。另外，第二透镜组G2的接合透镜B1满足条件(3)，第四透镜组G4的透镜L41满足条件(5)。因此，能够提供如下的光学系统10：是构成整体的透镜片数为10片这样的简单结构，且具备作为远摄类型的微距镜头的性能，并且如图8所示那样在各摄影距离时良好地校正了各像差。
实施例3
在图9中示出具备另外不同的摄像用的光学系统10的摄像机1的例子。该光学系统10也与实施例1的光学系统(透镜系统)同样地具备作为远摄类型的微距镜头的性能。该光学系统10的基本结构与图1所示的实施例1的光学系统的基本结构是相同的，隔着孔径光圈(光圈)St在物体侧11配置有正-正-负焦度的透镜组G1～G3并在像面侧12配置有正-正-负焦度的透镜组G4～G6。
在该光学系统10中，为了调整焦距，而内部的正的透镜组G2和G4移动，第五透镜组G5不移动。因而，在该光学系统10中，第五透镜组G5与第六透镜组G6一起构成配置于最靠像面侧12的位置的不移动的透镜组(第五透镜组)，该透镜组的合成焦距为-130.39mm，是负焦度的透镜组。因此，该光学系统也能够理解为正-正-负-正-负的5组结构，除了配置于最靠物体侧11的位置的正焦度的第一透镜组G1以外的两个正焦度的透镜组G2和G4在调焦时同步地向物体侧11移动。
因而，该光学系统10是内调焦类型且全长LA固定的光学系统10，能够是整体为10片结构这样的简单结构，并且在调焦时进行移动的透镜组能够限定为两个。因此，能够提供作为紧凑且轻量的远摄微距镜头的、容易进行焦点调整并能够进一步减轻AF的负荷的光学系统10。
在图10中示出构成光学系统10的各透镜的数据。在图11中示出摄影距离为无限大、中间(2.0m)以及近距离(0.43m)时的各间隔Thi2、Thi7、Thi11、Thi13的值以及光学系统10的各种数值。在图12的(a)、(b)以及(c)中示出摄影距离为无限大、中间(2.0m)以及近距离(0.43m)时的光学系统10的球面像差、像散、畸变像差。
表示该光学系统10的主要性能的数值如下。
成像圈：φ56mm
整体的透镜长度(LA)：114.14mm
焦距(无限大)：120mm
倍率(近距离)：0.5
第二透镜组G2的移动距离(PF1)：10.52mm
第四透镜组G4的移动距离(PB1)：29.32mm
条件(1)(PB1/PF1)：2.79
条件(2)(PF1/AL)：0.092
条件(4)(PB1/AL)：0.257
如上述所示，该光学系统10的焦距为120mm，近距离的倍率为0.5，具备作为远摄类型的微距镜头的性能，并满足上述的条件(1)、(2)以及(4)。另外，第二透镜组G2的接合透镜B1满足条件(3)，第四透镜组G4的透镜L41满足条件(5)。因此，能够提供如下的光学系统10：是构成整体的透镜片数为10片这样的简单结构，且具备作为远摄类型的微距镜头的性能，并且如图12所示那样在各摄影距离时良好地校正了各像差。
实施例4
在图13中示出具备另外不同的摄像用的光学系统10的摄像机1的例子。该光学系统10也与实施例1的光学系统(透镜系统)同样地具备作为远摄类型的微距镜头的性能。该光学系统10的基本结构与图1所示的实施例1的光学系统的基本结构是相同的，隔着孔径光圈(光圈)St在物体侧11配置有正-正-负焦度的透镜组G1～G3并在像面侧12配置有正-正-负焦度的透镜组G4～G6。
第一透镜组G1由一片向物体侧11凸出的正的弯月透镜L11构成，第二透镜组G2为3片结构，由从物体侧11起依次配置的包括向物体侧11凸出的正的弯月透镜L21及向物体侧11凸出的负的弯月透镜L22的胶合透镜(接合透镜)B1、以及向物体侧11凸出的正的弯月透镜L23构成，弯月透镜L2的靠物体侧11的面与接合透镜B1的靠像面侧12的凹面以最小空气间隔相邻。第三透镜组G2为2片结构，由包括从物体侧11起依次配置的向像面侧12凸出的正的弯月透镜L31和双凹的负透镜L32的胶合透镜(接合透镜)B2构成。
第四透镜组G4由一片向像面侧12凸出的正的弯月透镜L41构成，第五透镜组G5为2片结构，由包括从物体侧11起依次配置的向物体侧11凸出的正的弯月透镜L51和向物体侧11凸出的负的弯月透镜L52的胶合透镜(接合透镜)B3构成。另外，第六透镜组G6为2片结构，由包括从物体侧11起依次配置的双凹的负透镜L61和双凸的正透镜L62的胶合透镜(接合透镜)B4构成。因而，该光学系统10由沿着光轴15配置的共计11片透镜构成。
在该光学系统10中，与实施例3的光学系统同样地，为了调整焦距，而内部的正的透镜组G2和G4移动，第五透镜组G5不移动。因而，在该光学系统10中，第五透镜组G5与第六透镜组G6一起构成配置于最靠像面侧12的位置的不移动的透镜组(第五透镜组)，包括透镜L51、L52、L61以及L62的不移动的透镜组的合成焦距为-653.51mm，是负焦度的透镜组。因此，该光学系统10也与实施例3的光学系统同样地能够理解为正-正-负-正-负的5组结构，除了配置于最靠物体侧11的位置的正焦度的第一透镜组G1以外的两个正焦度的透镜组G2和G4在调焦时同步地向物体侧11移动。
因而，该光学系统10是内调焦类型且全长LA固定的光学系统10，能够是整体为11片结构这样的简单结构，并且在调焦时进行移动的透镜组能够限定为两个。因此，能够提供作为紧凑且轻量的远摄微距镜头的、容易进行焦点调整并能够进一步减轻AF的负荷的光学系统10。
在图14中示出构成光学系统10的各透镜的数据。在图15中示出摄影距离为无限大、中间(2.0m)以及近距离(0.43m)时的各间隔Thi2、Thi7、Thi11、Thi13的值以及光学系统10的各种数值。在图16的(a)、(b)以及(c)中示出摄影距离为无限大、中间(2.0m)以及近距离(0.43m)时的光学系统10的球面像差、像散、畸变像差。
表示该光学系统10的主要性能的数值如下。
成像圈：φ56mm
整体的透镜长度(LA)：115.59mm
焦距(无限大)：120mm
倍率(近距离)：0.5
第二透镜组G2的移动距离(PF1)：13.65mm
第四透镜组G4的移动距离(PB1)：31.01mm
条件(1)(PB1/PF1)：2.41
条件(2)(PF1/AL)：0.118
条件(4)(PB1/AL)：0.268
如上述所示，该光学系统10的焦距为120mm，近距离的倍率为0.5，具备作为远摄类型的微距镜头的性能，并满足上述的条件(1)、(2)以及(4)。另外，第二透镜组G2的接合透镜B1满足条件(3)，第四透镜组G4的透镜L41满足条件(5)。因此，能够提供如下的光学系统10：是构成整体的透镜片数为11片这样的简单结构，并且具备作为远摄类型的微距镜头的性能，通过在第六透镜组G6中配置接合透镜B4来进一步提高像差校正能力，从而如图16所示那样在各摄影距离时良好地校正了各像差。
像这样，上述公开的光学系统(透镜系统)10均与摄像光学装置及数字设备相关，是适合于将风景、被摄体拍摄于摄像元件的镜头可更换型数字摄像机、视频摄像机、TV摄像机、运动型摄像机等的大口径且紧凑的光学系统10。特别是能够提供如下一种光学系统10：适合作为在大型的摄像元件5中使用的成像圈大的透镜系统，是10片或11片这样的简单结构，并且具备作为远摄类型的微距镜头的性能，全长LA短并且是广角且明亮，而且良好地进行了像差校正。

Claims (13)

1.一种摄像用的光学系统，其由隔着孔径光圈在物体侧配置的第一折射光学系统和在像面侧配置的第二折射光学系统构成，
所述第一折射光学系统包括从物体侧起依次配置的正折射力的第一透镜组、正折射力的第二透镜组以及负折射力的第三透镜组，
所述第二折射光学系统包括从物体侧起依次配置的正折射力的第四透镜组、正折射力的第五透镜组以及负折射力的第六透镜组，
在从无限远向近距离调焦时，相对于所述孔径光圈而言，所述第一透镜组、所述第三透镜组以及所述第六透镜组不移动，所述第二透镜组和所述第四透镜组向物体侧移动。
2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，
所述第二透镜组包括第一接合透镜，所述第二透镜组在所述调焦时的移动量PF1和所述第四透镜组在所述调焦时的移动量PB1满足下面的条件，
1＜PB1/PF1＜8。
3.根据权利要求2所述的光学系统，其特征在于，
所述移动量PF1和该光学系统的全长AL满足下面的条件，
0.05＜PF1/AL＜0.15。
4.根据权利要求2或3所述的光学系统，其特征在于，
所述第一接合透镜包括正折射力的透镜L21和负折射力的透镜L22，
所述透镜L21的折射率nd21及阿贝数νd21以及所述透镜L22的折射率nd22及阿贝数νd22满足下面的条件，
1.45＜nd21＜1.65
1.65＜nd22＜1.85
65＜νd21＜85
20＜vd22＜40。
5.根据权利要求2至4中的任一项所述的光学系统，其特征在于，
所述第一接合透镜的靠像面侧的面为向像面侧凹陷的面，所述第二透镜组包括下面的透镜：该透镜与所述第一接合透镜的靠像面侧的面以隔开最小空气间隔的方式相邻，该透镜的靠物体侧的面为向物体侧凸出的面。
6.根据权利要求2至5中的任一项所述的光学系统，其特征在于，
所述移动量PB1和该光学系统的全长AL满足下面的条件，
0.15＜PB1/AL＜0.40。
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，
所述第四透镜组由一片正折射力的透镜L41构成。
8.根据权利要求7所述的光学系统，其特征在于，
所述透镜L41的折射率nd41和阿贝数νd41满足下面的条件，
1.40＜nd41＜1.60
70＜vd41＜90。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的光学系统，其特征在于，
所述第五透镜组包括接合透镜，在所述调焦时所述第五透镜组进行移动。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的光学系统，其特征在于，
所述第三透镜组由一组接合透镜构成，所述第五透镜组由一组接合透镜构成。
11.根据权利要求10所述的光学系统，其特征在于，
所述第一透镜组由一片正折射力的透镜构成，所述第六透镜组由一组接合透镜、或一片负折射力的透镜构成。
12.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，
所述第一透镜组由一片正折射力的透镜构成，所述第二透镜组由从物体侧起配置的一组接合透镜和一片正折射力的透镜构成，所述第三透镜组由一组接合透镜构成，所述第四透镜组由一片正折射力的透镜构成，所述第五透镜组由一组接合透镜构成，所述第六透镜组由一组接合透镜或一片负折射力的透镜构成。
13.一种摄像装置，具有：
根据权利要求1至12中的任一项所述的光学系统；以及
摄像元件，其配置在所述光学系统的像面侧。
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