CN115104055A - 光学系统、光学设备及光学系统的制造方法 - Google Patents

光学系统、光学设备及光学系统的制造方法 Download PDF

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CN115104055A CN202180014323.4A CN202180014323A CN115104055A CN 115104055 A CN115104055 A CN 115104055A CN 202180014323 A CN202180014323 A CN 202180014323A CN 115104055 A CN115104055 A CN 115104055A
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Abstract

将光学系统构成为，具有多个透镜，多个透镜中的位于最靠像侧的最终透镜具备具有极点的透镜面，且满足以下的条件式：0.20<k/h<0.50。其中，k为极点距光轴的高度。另外，h为具有极点的透镜面的有效半径。光学系统能够使用于相机(1)等光学设备。

Description

光学系统、光学设备及光学系统的制造方法
技术领域
本发明涉及光学系统、光学设备及光学系统的制造方法。
背景技术
以往，公开有在照片用相机、电子静态相机、摄像机等中使用的光学系统(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2019-003059号公报
发明内容
本公开的光学系统，其特征在于，具有多个透镜，多个透镜中的位于最靠像侧的最终透镜具备具有极点的透镜面，且所述光学系统满足以下的条件式：
0.20<k/h<0.50
其中，
k：极点距光轴的高度，
h：具有极点的透镜面的有效半径。
另外，在本公开中，极点是指透镜面的切面与光轴垂直相交的、光轴上以外的透镜面上的点。
本公开的光学系统的制造方法，所述光学系统具有多个透镜，多个透镜中的位于最靠像面侧的最终透镜具备具有极点的透镜面，且所述光学系统满足以下的条件式：
0.20<k/h<0.50
其中，
k：极点距光轴的高度，
h：具有极点的透镜面的有效半径。
附图说明
图1是第1实施例的光学系统的剖视图。
图2是第1实施例的光学系统的各像差图。
图3是第2实施例的光学系统的剖视图。
图4是第2实施例的光学系统的各像差图。
图5是第3实施例的光学系统的剖视图。
图6是第3实施例的光学系统的各像差图。
图7是第4实施例的光学系统的剖视图。
图8是第4实施例的光学系统的各像差图。
图9是具备本实施方式的光学系统的相机的示意图。
图10是示出本实施方式的光学系统的制造方法的概略的流程图。
具体实施方式
以下，对本申请实施方式的光学系统、光学设备及光学系统的制造方法进行说明。
本实施方式的光学系统具有多个透镜，多个透镜中的位于最靠像侧的最终透镜具备具有极点的透镜面。
本实施方式的光学系统，根据这种结构，能够良好地对像散及畸变进行校正。
另外，本实施方式的光学系统满足以下的条件式。
(1)0.20<k/h<0.50
其中，
k：极点距光轴的高度
h：具有极点的透镜面的有效半径
本实施方式的光学系统，通过满足条件式(1)，从而能够良好地对像散及畸变进行校正。通过在条件式(1)中使k/h比0.20大，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(1)的下限值为0.21、0.23，进一步为0.24。
另外，通过在条件式(1)中使k/h比0.50小，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(1)的上限值为0.48、0.45、0.43、0.40、0.38、0.36，进一步为0.35。
根据以上的结构，能够实现小型且具有良好的光学性能的光学系统。
本实施方式的光学系统优选满足以下的条件式。
(2)-1.00<f/fk<1.00
其中，
fk：具有所述极点的透镜的焦距
f：光学系统整个系统的焦距
本实施方式的光学系统通过满足条件式(2)，从而能够抑制球面像差的增大。通过在条件式(2)中使f/fk比-1.00大，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(2)的下限值为-0.95、-0.90、-0.85、-0.80、-0.75、-0.70、-0.65、-0.50、-0.35、-0.20、-0.10，进一步为0.10。
另外，通过在条件式(2)中使f/fk比1.00小，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(2)的上限值为0.95、0.90、0.85、0.80、0.75、0.70、0.65、0.60、0.55，进一步为0.50。
本实施方式的光学系统优选满足以下的条件式。
(3)0.50<f/TL<0.80
其中，
f：光学系统整个系统的焦距
TL：光学系统整个系统的光学全长
本实施方式的光学系统，通过在条件式(3)中，使光学系统整个系统的焦距与光学系统整个系统的光学全长的比比下限值大，从而能够使光学系统实现小型化。通过在条件式(3)中使f/TL比0.50大，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(3)的下限值为0.53、0.55、0.58、0.60、0.63、0.65、0.68，进一步为0.70。
本实施方式的光学系统，通过在条件式(3)中，使光学系统整个系统的焦距与光学系统整个系统的光学全长的比比上限值小，从而能够适当地对像面弯曲进行校正。通过在条件式(3)中使f/TL比0.80小，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(3)的上限值为0.79、0.78，进一步为0.77。
本实施方式的光学系统优选满足以下的条件式。
(4)10.00<f2/TL
其中，
f：光学系统整个系统的焦距(mm)
TL：光学系统整个系统的光学全长(mm)
本实施方式的光学系统，通过发满足条件式(4)，从而能够抑制通过制造误差产生的偏心彗差。通过在条件式(4)中使f2/TL比10.00大，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(4)的下限值为11.50、12.00、13.00、13.50、14.00、14.50、15.00、15.50，进一步为16.00。
本实施方式的光学系统优选满足以下的条件式。
(5-1)-3.00<PPo/PCo<-0.01
其中，
PPo：所述最终透镜在物体侧透镜面具有极点时的最大像高的主光线通过物体侧透镜面的位置处的光焦度
PCo：所述最终透镜在物体侧透镜面具有极点时的物体侧透镜面的中心附近的光焦度
本实施方式的光学系统，通过满足条件式(5-1)，从而能够良好地对轴外像差进行校正。通过在条件式(5-1)中使PPo/PCo比-3.00大，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(5-1)的下限值为-2.80、-2.50、-2.40，进一步为-2.30。
另外，通过在条件式(5-1)中使PPo/PCo比-0.01小，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(5-1)的上限值为-0.05、-0.10，进一步为-0.15。
本实施方式的光学系统优选满足以下的条件式。
(5-2)-3.00<PPi/PCi<-0.01
其中，
PPi：所述最终透镜在像侧透镜面具有极点时的最大像高的主光线通过像侧透镜面的位置处的光焦度
PCi：所述最终透镜在像侧透镜面具有极点时的像侧透镜面的中心附近的光焦度
本实施方式的光学系统，通过满足条件式(5-2)，从而能够良好地对轴外像差进行校正。通过在条件式(5-2)中使PPi/PCi比-3.00大，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(5-2)的下限值为-2.80、-2.50、-2.40，进一步为-2.30。
另外，通过在条件式(5-2)中使PPi/PCi比-0.01小，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(5-2)的上限值为-0.05、-0.10，进一步为-0.15。
本实施方式的光学系统优选满足以下的条件式。
(6-1)-0.20<PPbo/PCbo<2.00
其中，
PPbo：与所述最终透镜的物体侧相邻的透镜的物体侧透镜面的、最大像高的主光线所通过的位置处的光焦度
PCbo：与所述最终透镜的物体侧相邻的透镜的物体侧透镜面的中心附近的光焦度
本实施方式的光学系统，通过满足条件式(6-1)，从而能够良好地对轴外像差进行校正。通过在条件式(6-1)中使PPbo/PCbo比-0.20大，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(6-1)的下限值为-0.15、-0.10、-0.05，进一步为-0.01。
另外，通过在条件式(6-1)中使PPbo/PCbo比2.00小，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(6-1)的上限值为1.90、1.80，进一步为1.70。
本实施方式的光学系统优选满足以下的条件式。
(6-2)-0.20<PPbi/PCbi<2.00
其中，
PPbi：与所述最终透镜的物体侧相邻的透镜的像侧透镜面的、最大像高的主光线所通过的位置处的光焦度
PCbi：与所述最终透镜的物体侧相邻的透镜的像侧透镜面的中心附近的光焦度
本实施方式的光学系统，通过满足条件式(6-2)，从而能够良好地对轴外像差进行校正。通过在条件式(6-2)中使PPbi/PCbi比-0.20大，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(6-2)的下限值为-0.15、-0.10、-0.05，进一步为-0.01。
另外，通过在条件式(6-2)中使PPbi/PCbi比2.00小，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(6-2)的上限值为1.90、1.80，进一步为1.70。
本实施方式的光学系统优选满足以下的条件式。
(7)-1.00<1/q<1.00
其中，
q：与所述最终透镜的物体侧相邻且在像侧具有凸的透镜面的透镜的形状因子
在本实施方式的光学系统中，通过满足条件式(7)，从而能够良好地对轴外像差进行校正。通过在条件式(7)中使1/q比-1.00大，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(7)的下限值为-0.90、-0.80、-0.70、-0.65、-0.60、-0.55、-0.50，进一步为-0.45。
通过在条件式(7)中使1/q比1.00小，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(7)的上限值为0.90、0.80、0.70、0.60、0.50、0.45、0.40、0.35、0.30、0.25、0.20，进一步为0.15。
本实施方式的光学系统，优选的是，在最终透镜具备的具有极点的透镜面，极点附近的曲率为正。
本实施方式的光学系统，根据这种结构，能够良好地对轴外像差进行校正。
本实施方式的光学系统，优选的是，还具有孔径光阑，且满足以下的条件式。
(8)0.80<SL/TL<1.00
其中，
SL：光学系统中的从孔径光阑到像面为止的长度
TL：光学系统整个系统的光学全长
本实施方式的光学系统，通过满足条件式(8)，从而有效地对畸变及色差进行校正。通过在条件式(8)中使SL/TL比0.80大，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(8)的下限值为0.82、0.84，进一步为0.85。
通过在条件式(8)中使SL/TL比1.00小，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(8)的上限值为0.98、0.97，进一步为0.96。
本实施方式的光学系统优选满足以下的条件式。
(9)6.00<BF
其中，
BF：光学系统的后焦距(mm)
本实施方式的光学系统，通过满足条件式(9)，从而能够使出瞳靠近物体侧，使向像面的入射角接近法线方向。另外，能够有效地对像散差进行校正。通过在条件式(9)中使BF比6.00大，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(9)的下限值为7.00、7.50、7.80、8.00、8.40、8.80，进一步为9.00。
本实施方式的光学系统优选满足以下的条件式。
(10)0.30<BF/f<0.70
其中，
BF：光学系统的后焦距
f：光学系统整个系统的焦距
本实施方式的光学系统，通过在条件式(10)中，使光学系统的后焦距与光学系统整个系统的焦距的比比下限值大，从而能够使出瞳靠近物体侧，使向像面的入射角接近法线方向，能够有效地对像散差进行校正。另外，通过在条件式(10)中使BF/f比0.30大，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(10)的下限值为0.32、0.34，进一步为0.35。
本实施方式的光学系统，通过在条件式(10)中，使光学系统的后焦距与光学系统整个系统的焦距的比比上限值小，从而能够抑制由光学系统的对称性的混乱引起的畸变的增大。另外，通过在条件式(10)中使BF/f比0.70小，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(10)的上限值为0.68、0.66、0.65，进一步为0.63。
本实施方式的光学系统优选满足以下的条件式。
(11)1.50<TL/BF<5.00
其中，
TL：光学系统整个系统的光学全长
BF：光学系统的后焦距
本实施方式的光学系统，通过在条件式(11)中，使光学系统整个系统的光学全长与光学系统的后焦距的比比下限值大，从而能够抑制由光学系统的对称性的破坏引起的畸变的增大。另外，通过在条件式(11)中使TL/BF比1.50大，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(11)的下限值为1.60、1.70、1.80、1.85、1.90、1.95、2.00、2.05，进一步为2.10。
本实施方式的光学系统，通过在条件式(11)中，使光学系统整个系统的光学全长与光学系统的后焦距的比比上限值小，从而能够使出瞳靠近物体侧，使向像面的入射角接近法线方向，进而能够有效地对畸变和色差进行校正。另外，通过在条件式(11)中使TL/BF比5.00小，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(11)的上限值为4.80、4.50、4.30、4.00、3.90、3.80、3.75，进一步为3.70。
本实施方式的光学系统优选满足以下的条件式。
(12)1.70<nd
其中，
nd：光学系统具有的透镜的折射率的最大值
本实施方式的光学系统，通过满足条件式(12)，从而能够良好地对轴上和轴外的各像差进行校正。通过在条件式(12)中使nd比1.70大，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(12)的下限值为1.73、1.75、1.77、1.80，进一步为1.83。
本实施方式的光学系统优选具有至少一个接合透镜。
本实施方式的光学系统，根据这种结构，能够良好地对色差及像面弯曲进行校正。
本实施方式的光学设备具有上述结构的光学系统。由此，能够实现小型且具有良好的光学性能的光学设备。
关于本实施方式的光学系统的制造方法，该光学系统具有多个透镜，多个透镜中的位于最靠像面侧的最终透镜具备具有极点的透镜面，其中，以满足以下条件式(1)的方式构成光学系统。
(1)0.20<k/h<0.50
其中，
k：极点距光轴的高度
h：具有极点的透镜面的有效半径
通过这种光学系统的制造方法，能够制造小型且具有良好的光学性能的光学系统。
(数值实施例)
以下，根据附图对本申请的实施例进行说明。
(第1实施例)
图1是第1实施例的光学系统的剖视图。
本实施例的光学系统从物体侧依次具备凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L1、孔径光阑S、凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L2与双凸形状的正透镜L3的接合正透镜、凸面朝向像侧的负弯月形透镜L4、凸面朝向像侧的负弯月形透镜L5、凸面朝向像侧的正弯月形透镜L6与凸面朝向像侧的正弯月形透镜L7的接合正透镜以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L8。
在像面I上配置有由CCD或CMOS等构成的拍摄元件(未图示)。
在以下的表1，示出本实施例的光学系统的参数的值。在表1中，f表示无限远对焦时的光学系统整个系统的焦距，F.no表示无限远对焦时的F值，TL表示无限远对焦时的光学系统整个系统的长度，BF表示后焦距。
在[透镜参数]中，m表示从物体侧起的光学面的顺序，r表示曲率半径，d表示面间隔，nd表示对d线(波长587.6nm)的折射率，νd表示对d线的阿贝数。另外，在[透镜参数]中，曲率半径r＝∞表示平面。另外，在[透镜参数]中，附上“*”的光学面表示是非球面。
在[非球面数据]中，ASP表示与非球面数据对应的光学面，K表示圆锥常数，A4～A20表示球面常数。
关于非球面，在设与光轴垂直方向的高度为y，设从高度y处的各非球面的顶点的切面到各非球面为止的沿着光轴的距离(凹陷量)为S(y)，设基准球面的曲率半径(近轴曲率半径)为r，设圆锥常数为K，设n次非球面系数为An时，通过以下的式(a)表示。另外，在各实施例中，二次非球面系数A2为0。另外，“E-n”表示“×10-n”。
(a)S(y)＝(y2/r)/{1+(1-K×y2/r2)1/2}+A4×y4+A6×y6+A8×y8+A10×y10+A12×y12+A14×y14+A16×y16+A18×y18+A20×y20
在此，记载于表1的焦距f、曲率半径r以及其他长度单位为“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。
另外，以上所述的表1的符号，在后述的其他实施例的表中同样使用。
在本实施例中，作为最终透镜的正弯月形透镜L8中的物体侧的透镜面及像侧的透镜面相当于具有极点的透镜面。另外，正弯月形透镜L7相当于与最终透镜的物体侧相邻且在像侧具有凸的透镜面的透镜。
(表1)
[整体参数]
Figure BDA0003795030130000131
[透镜参数]
Figure BDA0003795030130000132
Figure BDA0003795030130000141
[非球面数据]
ASP：1面
K：0.438
A4：-1.246E-01 A6：-1.401E-02 A8：-1.001E-03 A10：2.591E-06
A12：-2.364E-06
ASP：2面
K：3.000
A4：-1.662E-01 A6：-1.305E-02 A8：-3.423E-04 A10：7.998E-05
A12：-9.802E-06
ASP：7面
K：2.711
A4：2.337E-02 A6：1.095E-01 A8：2.495E-03 A10：1.882E-03
A12：-2.538E-04
ASP：8面
K：2.334
A4：-2.028E-01 A6：1.984E-01 A8：-4.583E-03 A10：1.053E-04
A12：-1.972E-03
ASP：11面
K：2.640
A4：-4.360E-01 A6：2.668E-02 A8：1.415E-02 A10：-1.590E-03
A12：-4.297E-04
ASP：14面
K：-1.000
A4：-7.888E+00 A6：1.278E+00 A8：-3.068E-01 A10：5.052E-02
A12：-3.292E-03
ASP：15面
K：-1.000
A4：-1.017E+01 A6：9.349E-01 A8：-3.407E-01 A10：3.462E-02
A12：-1.329E-02
图2是第1实施例的光学系统的各像差图。
在像差图中，Y表示像高，d表示d线，g表示g线(波长435.8nm)。在像散图中，实线表示弧矢像面，虚线表示子午像面。在后述的其他实施例的各像差图中，也使用与本实施例的各像差图相同的符号。
通过各像差图可知，本实施例的光学系统有效地抑制对焦时的像差变动且具有高光学性能。
(第2实施例)
图3是第2实施例的光学系统的剖视图。
本实施例的光学系统从物体侧依次具备凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L1、孔径光阑S、凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L2与双凸形状的正透镜L3的接合正透镜、凸面朝向像侧的正弯月形透镜L4、凸面朝向像侧的负弯月形透镜L5、凸面朝向像侧的正弯月形透镜L6以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L7。
在像面I上配置有由CCD或CMOS等构成的拍摄元件(未图示)。
在本实施例中，作为最终透镜的正弯月形透镜L7中的物体侧的透镜面及像侧的透镜面相当于具有极点的透镜面。另外，正弯月形透镜L6相当于与最终透镜的物体侧相邻且在像侧具有凸的透镜面的透镜。
在以下的表2，示出本实施例的光学系统的参数的值。
(表2)
[整体参数]
Figure BDA0003795030130000161
[透镜参数]
Figure BDA0003795030130000162
[非球面数据]
ASP：1面
K：1.000
A4：-1.791E-01 A6：-5.890E-03 A8：8.428E-04 A10：-3.346E-06
ASP：2面
K：1.000
A4：-1.080E-01 A6：1.229E-03 A8：1.297E-03 A10：-7.201E-05
ASP：7面
K：1.000
A4：2.480E-01 A6：1.113E-02 A8：9.384E-04 A10：1.182E-06
ASP：8面
K：1.000
A4：1.190E-01 A6：5.031E-03 A8：1.343E-03 A10：1.521E-04
ASP：11面
K：1.000
A4：3.505E-02 A6：-1.555E-01 A8：1.151E-02 A10：-6.365E-03
A12：4.387E-04
ASP：13面
K：1.000
A4：-8.483E+00 A6：9.171E-01 A8：-2.954E-01 A10：4.923E-02
A12：-8.286E-03
ASP：14面
K：1.000
A4：-8.311E+00 A6：8.403E-01 A8：-2.125E-01 A10：3.306E-02
A12：-2.169E-03
图4是第2实施例的光学系统的各像差图。
通过各像差图可知，本实施例的光学系统有效地抑制对焦时的像差变动且具有高光学性能。
(第3实施例)
图5是第3实施例的光学系统的剖视图。
本实施例的光学系统从物体侧依次具备凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L1、孔径光阑S、双凹形状的负透镜L2、凸面朝向像侧的正弯月形透镜L3、凸面朝向像侧的正弯月形透镜L4以及凸面朝向像侧的负弯月形透镜L5。
在像面I上配置有由CCD或CMOS等构成的拍摄元件(未图示)。
在本实施例中，作为最终透镜的负弯月形透镜L6中的像侧的透镜面相当于具有极点的透镜面。另外，正弯月形透镜L4相当于与最终透镜的物体侧相邻且在像侧具有凸的透镜面的透镜。
在以下的表3，示出本实施例的光学系统的参数的值。
(表3)
[整体参数]
Figure BDA0003795030130000181
[透镜参数]
Figure BDA0003795030130000182
Figure BDA0003795030130000191
[非球面数据]
ASP：1面
K：1.000
A4：-1.383E-04 A6：2.107E-06 A8：1.472E-07 A10：-1.845E-09
A12：8.254E-11
ASP：2面
K：1.000
A4：8.473E-05 A6：4.994E-06 A8：-1.191E-07 A10：-2.781E-10
ASP：4面
K：1.000
A4：-2.480E-03 A6：5.503E-05 A8：-1.226E-06 A10：5.471E-09
ASP：5面
K：1.000
A4：-1.973E-03 A6：5.858E-05 A8：-1.384E-06 A10：1.763E-08
A12：1.283E-11
ASP：6面
K：1.000
A4：-1.603E-04 A6：1.041E-05 A8：-1.983E-07 A10：1.624E-09
A12：8.810E-13
ASP：7面
K：1.000
A4：2.708E-04 A6：1.439E-05 A8：7.428E-08 A10：-1.097E-08
A12：4.105E-10 A14：-7.576E-12 A16：5.999E-14
ASP：8面
K：0.000
A4：5.331E-05 A6：2.864E-07 A8：-1.000E-07 A10：-5.044E-09
A12：3.184E-10 A14：-1.019E-11 A16：1.966E-13 A18：-2.082E-15
A20：9.465E-18
ASP：9面
K：0.000
A4：-1.601E-04 A6：2.442E-05 A8：-3.742E-06 A10：2.828E-07
A12：-1.245E-08 A14：3.290E-10 A16：-5.158E-12 A18：4.424E-14
A20：-1.602E-16
ASP：10面
K：0.000
A4：8.400E-04 A6：-5.506E-06 A8：2.174E-08 A10：-4.520E-11
A12：3.538E-14 A14：6.348E-18 A16：1.588E-21 A18：1.170E-24
ASP：11面
K：0.000
A4：5.483E-04 A6：-3.557E-06 A8：1.308E-08 A10：-2.421E-11
A12：1.619E-14 A14：2.182E-18 A16：7.104E-22
图6是第3实施例的光学系统的各像差图。
通过各像差图可知，本实施例的光学系统有效地抑制对焦时的像差变动且具有高光学性能。
(第4实施例)
图7是第4实施例的光学系统的剖视图。
本实施例的光学系统从物体侧依次具备凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L1、孔径光阑S、双凹形状的负透镜L2、凸面朝向像侧的正弯月形透镜L3、凸面朝向像侧的负弯月形透镜L4以及凸面朝向像侧的正弯月形透镜L5。
在像面I上配置有由CCD或CMOS等构成的拍摄元件(未图示)。
在本实施例中，作为最终透镜的正弯月形透镜L5中的物体侧的透镜面及像侧的透镜面相当于具有极点的透镜面。另外，负弯月形透镜L4相当于与最终透镜的物体侧相邻且在像侧具有凸的透镜面的透镜。
在以下的表4，示出本实施例的光学系统的参数的值。
(表4)
[整体参数]
Figure BDA0003795030130000211
[透镜参数]
Figure BDA0003795030130000212
[非球面数据]
ASP：1面
K：1.000
A4：1.224E-04 A6：1.992E-06 A8：1.261E-07 A10：-1.674E-09
A12：7.302E-11
ASP：2面
K：1.000
A4：8.139E-05 A6：3.685E-06 A8：-9.945E-08 A10：-2.387E-10
ASP：4面
K：1.000
A4：-1.485E-03 A6：1.795E-05 A8：6.598E-07 A10：-3.919E-08
ASP：5面
K：1.000
A4：-1.125E-03 A6：1.613E-05 A8：2.975E-07 A10：-5.584E-09
A12：-3.355E-12
ASP：6面
K：1.000
A4：-1.057E-04 A6：8.550E-06 A8：-2.901E-07 A10：2.575E-09
ASP：7面
K：1.000
A4：-2.212E-04 A6：2.897E-05 A8：-7.025E-07 A10：5.398E-09
ASP：8面
K：0.000
A4：5.098E-04 A6：-5.568E-06 A8：-2.911E-08 A10：2.709E-09
ASP：9面
K：0.000
A4：7.123E-05 A6：-4.068E-06 A8：4.738E-08 A10：-3.221E-10
ASP：10面
K：0.000
A4：-6.898E-04 A6：6.309E-06 A8：-3.665E-08 A10：1.124E-10
A12：-1.354E-13 A14：-1.179E-17 A16：-5.204E-22 A18：5.042E-24
ASP：11面
K：0.000
A4：-5.221E-04 A6：3.795E-06 A8：-1.797E-08 A10：4.229E-11
A12：-3.753E-14 A14：4.499E-18 A16：1.131E-21
图8是第4实施例的光学系统的各像差图。
通过各像差图可知，本实施例的光学系统有效地抑制对焦时的像差变动且具有高光学性能。
根据上述各实施例，能够有效地抑制对焦时的像差变动，能够实现具有高光学性能的光学系统。
以下，示出条件式一览及各实施例的条件式对应值。
[条件式一览]
Figure BDA0003795030130000231
[条件式对应值]
Figure BDA0003795030130000232
Figure BDA0003795030130000241
上述各实施例示出本发明的一具体例，本发明并不限定于此。能够在不损坏本申请实施方式的变倍光学系统的光学性能的范围内适当采用以下的内容。
另外，在本实施方式的光学系统中，F值为f/2.9左右。
另外，也可以在构成上述各实施例的光学系统的透镜的透镜面上，施加在宽波长区域中基友高透射率的增透膜。由此，能够减轻眩光和重影，能够实现对比度高的光学性能。
接着，根据图9对具备本实施方式的光学系统的相机进行说明。
图9是具备本实施方式的光学系统的相机的示意图。
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的镜头可换式的所谓无反光镜相机。
在相机1中，来自未图示的物体(被摄体)的光通过摄影镜头2被聚光，到达拍摄元件3。拍摄元件3将来自被摄体的光转换为图像数据。图像数据显示在电子取景器4。由此，使眼睛位于眼点EP的摄影者，能够观察被摄体。
另外，当由摄影者按压未图示的释放按钮时，图像数据存储在未图示的存储器。由此，摄影者能够进行基于相机1的被摄体的摄影。
在此，作为摄影镜头2搭载在相机1的上述第1实施例的光学系统是小型且具有良好的光学性能的光学系统。因此，相机1有效地抑制对焦时的像差变动，能够实现高光学性能。另外，即使构成将上述第2～第4实施例的光学系统作为摄影镜头2来搭载的相机，也能够起到与相机1相同的效果。
最后，根据图10对本实施方式的光学系统的制造方法的概略进行说明。
图10是示出本实施方式的光学系统的制造方法的概略的流程图。
图12所示的本实施方式的光学系统的制造方法包含以下的步骤S1、S2、S3以及S4。
步骤S1：准备多个透镜。
步骤S2：使得多个透镜中的位于最靠像面侧的最终透镜具备具有极点的透镜面。
步骤S3：使得光学系统满足以下的条件式(1)。
(1)0.200<k/h<0.500
其中，
k：极点距光轴的高度
h：具有极点的透镜面的有效半径
根据本实施方式的光学系统的制造方法，能够制造小型且具有良好的光学性能的光学系统。
本领域技术人员应该理解，在不脱离本发明的精神及范围的情况下，能够对此施加各种变更、置换及修正。
附图标记说明
L1-L8 透镜
S 孔径光阑
I 像面

Claims (18)

1.一种光学系统，其中，
具有多个透镜，
所述多个透镜中的位于最靠像侧的最终透镜具备具有极点的透镜面，
且所述光学系统满足以下的条件式：
0.20<k/h<0.50
其中，
k：所述极点距光轴的高度，
h：具有所述极点的透镜面的有效半径。
2.根据权利要求1所述的光学系统，其中，
所述光学系统满足以下的条件式：
-1.00<f/fk<1.00
其中，
fk：具有所述极点的透镜的焦距，
f：光学系统整个系统的焦距。
3.根据权利要求1或2所述的光学系统，其中，
所述光学系统满足以下的条件式：
0.50<f/TL<0.80
其中，
f：光学系统整个系统的焦距，
TL：光学系统整个系统的光学全长。
4.根据权利要求1-3中的任意一项所述的光学系统，其中，
所述光学系统满足以下的条件式：
10.00<f2/TL
其中，
f：光学系统整个系统的焦距(mm)，
TL：光学系统整个系统的光学全长(mm)。
5.根据权利要求1-4中的任意一项所述的光学系统，其中，
所述光学系统满足以下的条件式：
-3.00<PPo/PCo<-0.01
其中，
PPo：所述最终透镜在物体侧透镜面具有极点时的最大像高的主光线通过物体侧透镜面的位置处的光焦度，
PCo：所述最终透镜在物体侧透镜面具有极点时的物体侧透镜面的中心附近的光焦度。
6.根据权利要求1-5中的任意一项所述的光学系统，其中，
所述光学系统满足以下的条件式：
-3.00<PPi/PCi<-0.01
其中，
PPi：所述最终透镜在像侧透镜面具有极点时的最大像高的主光线通过像侧透镜面的位置处的光焦度，
PCi：所述最终透镜在像侧透镜面具有极点时的像侧透镜面的中心附近的光焦度。
7.根据权利要求1-6中的任意一项所述的光学系统，其中，
所述光学系统满足以下的条件式：
-0.20<PPbo/PCbo<2.00
其中，
PPbo：与所述最终透镜的物体侧相邻的透镜的物体侧透镜面的、最大像高的主光线所通过的位置处的光焦度，
PCbo：与所述最终透镜的物体侧相邻的透镜的物体侧透镜面的中心附近的光焦度。
8.根据权利要求1-7中的任意一项所述的光学系统，其中，
所述光学系统满足以下的条件式：
-0.20<PPbi/PCbi<2.00
其中，
PPbi：与所述最终透镜的物体侧相邻的透镜的像侧透镜面的、最大像高的主光线所通过的位置处的光焦度，
PCbi：与所述最终透镜的物体侧相邻的透镜的像侧透镜面的中心附近的光焦度。
9.根据权利要求1-8中的任意一项所述的光学系统，其中，
所述光学系统满足以下的条件式：
-1.00<1/q<1.00
其中，
q：与所述最终透镜的物体侧相邻且在像侧具有凸的透镜面的透镜的形状因子。
10.根据权利要求1-9中的任意一项所述的光学系统，其中，
在所述最终透镜具备的具有极点的透镜面，所述极点附近的曲率为正。
11.根据权利要求1-10中的任意一项所述的光学系统，其中，
所述光学系统还具有孔径光阑，且满足以下的条件式：
0.80<SL/TL<1.00
其中，
SL：光学系统中的从孔径光阑到像面为止的长度，
TL：光学系统整个系统的光学全长。
12.根据权利要求1-11中的任意一项所述的光学系统，其中，
所述光学系统满足以下的条件式：
6.00<BF
其中，
BF：从最终透镜面到像面为止的距离(mm)。
13.根据权利要求1-12中的任意一项所述的光学系统，其中，
所述光学系统满足以下的条件式：
0.30<BF/f<0.70
其中，
BF：光学系统的后焦距，
f：光学系统整个系统的焦距。
14.根据权利要求1-13中的任意一项所述的光学系统，其中，
所述光学系统满足以下的条件式：
1.50<TL/BF<5.00
其中，
TL：光学系统整个系统的光学全长，
BF：光学系统的后焦距。
15.根据权利要求1-14中的任意一项所述的光学系统，其中，
所述光学系统满足以下的条件式：
1.70<nd
其中，
nd：光学系统具有的透镜的折射率的最大值。
16.根据权利要求1-15中的任意一项所述的光学系统，其中，
所述光学系统具有至少一个接合透镜。
17.一种光学设备，搭载有权利要求1-16中的任意一项所述的光学系统。
18.一种光学系统的制造方法，其中，
所述光学系统具有多个透镜，
所述多个透镜中的位于最靠像面侧的最终透镜具备具有极点的透镜面，
且所述光学系统满足以下的条件式：
0.20<k/h<0.50
其中，
k：极点距光轴的高度，
h：具有极点的透镜面的有效半径。
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