CN116209936A - 光学系统、光学设备及光学系统的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种光学系统(OL)，具备沿着光轴从物体侧依次排列的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)、具有正的光焦度的第3透镜组(G3)以及具有负的光焦度的第4透镜组(G4)，在进行对焦时，第2透镜组(G2)与第3透镜组(G3)沿着光轴移动，相邻的各透镜组之间的间隔变化，光学系统(OL)满足以下条件式：0.20<DG4/TL<0.40其中，DG4：第4透镜组(G4)的光轴上的长度，TL：无限远对焦状态下的光学系统(OL)的全长。

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，公开有使多个透镜组沿着光轴移动来进行对焦的光学系统(例如，参照专利文献1)。在这种光学系统中，难以抑制对焦时的像差变动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018-141888号公报

发明内容

第1本发明的光学系统，具备沿着光轴从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组以及具有负的光焦度的第4透镜组，在进行对焦时，所述第2透镜组和所述第3透镜组沿着光轴移动，相邻的各透镜组之间的间隔变化，所述光学系统满足以下条件式：

0.20<DG4/TL<0.40

其中，DG4：所述第4透镜组的光轴上的长度，

TL：无限远对焦状态下的所述光学系统的全长。

第2本发明的光学系统，具备沿着光轴从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组以及具有负的光焦度的第4透镜组，在进行对焦时，所述第2透镜组和所述第3透镜组沿着光轴移动，相邻的各透镜组之间的间隔变化，所述光学系统满足以下条件式：

3.00<(LnR2+LnR1)/(LnR2-LnR1)<5.00

其中，LnR1：配置于所述光学系统的最靠像侧处的负透镜中的物体侧透镜面的曲率半径，

LnR2：配置于所述光学系统的最靠像侧处的负透镜中的像侧透镜面的曲率半径。

第3本发明的光学系统，具备沿着光轴从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组以及具有负的光焦度的第4透镜组，在进行对焦时，所述第2透镜组和所述第3透镜组沿着光轴移动，相邻的各透镜组之间的间隔变化，所述光学系统满足以下条件式：

0.75<f1/(-f2)<1.30

其中，f1：所述第1透镜组的焦距，

f2：所述第2透镜组的焦距。

第4本发明的光学系统，具备沿着光轴从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组以及具有负的光焦度的第4透镜组，在进行对焦时，所述第2透镜组和所述第3透镜组沿着光轴移动，相邻的各透镜组之间的间隔变化，所述第1透镜组具有满足以下条件式的负透镜：

1.80<ndM1

νdM1<26.00

θgFM1-(0.6415-0.00162×νdM1)<0.0120

其中，ndM1：所述第1透镜组的所述负透镜的对d线的折射率，νdM1：所述第1透镜组的所述负透镜的阿贝数，

θgFM1：所述第1透镜组的所述负透镜的相对部分色散，在将所述第1透镜组的所述负透镜的对g线的折射率设为ngM1，将所述第1透镜组的所述负透镜的对F线的折射率设为nFM1，将所述第1透镜组的所述负透镜的对C线的折射率设为nCM1时，通过下式定义，即，θgFM1＝(ngM1-nFM1)/(nFM1-nCM1)。

本发明的光学设备，构成为具备上述光学系统。

第1本发明的光学系统的制造方法，该光学系统具备沿着光轴从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组以及具有负的光焦度的第4透镜组，其中，在镜头镜筒内将各透镜配置成，在进行对焦时，所述第2透镜组和所述第3透镜组沿着光轴移动，相邻的各透镜组之间的间隔变化，所述光学系统满足以下条件式：

0.20<DG4/TL<0.40

其中，DG4：所述第4透镜组的光轴上的长度，

TL：无限远对焦状态下的所述光学系统的全长。

第2本发明的光学系统的制造方法，该光学系统具备沿着光轴从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组以及具有负的光焦度的第4透镜组，其中，在镜头镜筒内将各透镜配置成，在进行对焦时，所述第2透镜组和所述第3透镜组沿着光轴移动，相邻的各透镜组之间的间隔变化，所述光学系统满足以下条件式：

3.00<(LnR2+LnR1)/(LnR2-LnR1)<5.00

其中，LnR1：配置于所述光学系统的最靠像侧处的负透镜中的物体侧透镜面的曲率半径，

LnR2：配置于所述光学系统的最靠像侧处的负透镜中的像侧透镜面的曲率半径。

第3本发明的光学系统的制造方法，该光学系统具备沿着光轴从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组以及具有负的光焦度的第4透镜组，其中，在镜头镜筒内将各透镜配置成，在进行对焦时，所述第2透镜组和所述第3透镜组沿着光轴移动，相邻的各透镜组之间的间隔变化，所述光学系统满足以下条件式：

0.75<f1/(-f2)<1.30

其中，f1：所述第1透镜组的焦距，

f2：所述第2透镜组的焦距。

第4本发明的光学系统的制造方法，该光学系统具备沿着光轴从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组以及具有负的光焦度的第4透镜组，其中，在镜头镜筒内将各透镜配置成，在进行对焦时，所述第2透镜组和所述第3透镜组沿着光轴移动，相邻的各透镜组之间的间隔变化，所述第1透镜组具有满足以下条件式的负透镜：

1.80<ndM1

νdM1<26.00

θgFM1-(0.6415-0.00162×νdM1)<0.0120

其中，ndM1：所述第1透镜组的所述负透镜的对d线的折射率，νdM1：所述第1透镜组的所述负透镜的阿贝数，

θgFM1：所述第1透镜组的所述负透镜的相对部分色散，在将所述第1透镜组的所述负透镜的对g线的折射率设为ngM1，将所述第1透镜组的所述负透镜的对F线的折射率设为nFM1，将所述第1透镜组的所述负透镜的对C线的折射率设为nCM1时，通过下式定义，即，

θgFM1＝(ngM1-nFM1)/(nFM1-nCM1)。

附图说明

图1是示出第1实施例的光学系统的镜头结构的图。

图2的(A)、图2的(B)分别是第1实施例的光学系统的无限远对焦状态、最近对焦距离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镜头结构的图。

图4的(A)、图4的(B)分别是第2实施例的光学系统的无限远对焦状态、最近对焦距离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镜头结构的图。

图6的(A)、图6的(B)分别是第3实施例的光学系统的无限远对焦状态、最近对焦距离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镜头结构的图。

图8的(A)、图8的(B)分别是第4实施例的光学系统的无限远对焦状态、最近对焦距离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镜头结构的图。

图10的(A)、图10的(B)分别是第5实施例的光学系统的无限远对焦状态、最近对焦距离对焦状态下的各像差图。

图11是示出具备各实施方式的光学系统的相机的结构的图。

图12是示出第1～第3实施方式的光学系统的制造方法的流程图。

图13是示出第4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，对本发明的优选实施方式进行说明。首先，根据图11对具备各实施方式的光学系统的相机(光学设备)进行说明。如图11所示，该相机1通过主体2以及安装于主体2的摄影镜头3构成。主体2具备拍摄元件4、对数码相机的动作进行控制的主体控制部(未图示)以及液晶画面5。摄影镜头3具备由多个透镜组构成的光学系统OL以及对各透镜组的位置进行控制的透镜位置控制机构(未图示)。透镜位置控制机构由对透镜组的位置进行检测的传感器、使透镜组沿着光轴向前后移动的电动机以及对电动机进行驱动的控制电路等构成。

来自被摄体的光通过摄影镜头3的光学系统OL被聚光，到达拍摄元件4的像面I上。到达像面I的来自被摄体的光通过拍摄元件4被光电转换，作为数字图像数据记录在未图示的存储器。记录在存储器的数字图像数据能够根据用户的操作而显示在液晶画面5。另外，该相机可以是无反光镜相机，也可以是具有快速复原反光镜的单反类型的相机。另外，图11所示的光学系统OL示意地示出摄影镜头3所具备的光学系统，光学系统OL的镜头结构不限定于该结构。

接着，对第1实施方式的光学系统进行说明。如图1所示，作为第1实施方式的光学系统OL的一例的光学系统OL(1)构成为，具备沿着光轴从物体侧依次排列的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、具有正的光焦度的第3透镜组G3以及具有负的光焦度的第4透镜组G4。在进行对焦时，第2透镜组G2与第3透镜组G3沿着光轴移动，相邻的各透镜组之间的间隔变化。

在上述结构的基础上，第1实施方式的光学系统OL满足以下条件式(1)。

0.20<DG4/TL<0.40…(1)

其中，DG4：第4透镜组G4的光轴上的长度

TL：无限远对焦状态下的光学系统OL的全长

根据第1实施方式，能够得到对焦时的像差变动少的光学系统以及具备该光学系统的光学设备。第1实施方式的光学系统OL也可以是图3所示的光学系统OL(2)，也可以是图5所示的光学系统OL(3)，也可以是图7所示的光学系统OL(4)，也可以是图9所示的光学系统OL(5)。

条件式(1)规定第4透镜组G4的光轴上的长度与光学系统OL的全长的适当关系。通过满足条件式(1)，从而第4透镜组G4相对于光学系统OL的全长的光轴上的长度变大，因此在倍率范围的整个区域，能够良好地对周边部中的像面弯曲和彗差进行校正。另外，在各实施方式中，使光学系统OL的全长为从光学系统OL的最靠物体侧的透镜面到像面I为止的光轴上的距离(另外，从光学系统OL的最靠像侧的透镜面到像面I为止的距离为空气换算距离)。

当条件式(1)的对应值脱离上述范围时，在倍率范围的一部分难以对周边部中的像面弯曲和彗差进行校正。通过将条件式(1)的下限值设定为0.21、0.23，进一步设定为0.25，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，通过将条件式(1)的上限值设定为0.38、0.36、0.35，进一步设定为0.33，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。

接着，对第2实施方式的光学系统进行说明。第2实施方式的光学系统具有与第1实施方式的光学系统OL相同的结构，因此附上与第1实施方式相同的符号来进行说明。如图1所示，作为第2实施方式的光学系统OL的一例的光学系统OL(1)构成为，具备沿着光轴从物体侧依次排列的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、具有正的光焦度的第3透镜组G3以及具有负的光焦度的第4透镜组G4。在进行对焦时，第2透镜组G2与第3透镜组G3沿着光轴移动，相邻的各透镜组之间的间隔变化。

在上述结构的基础上，第2实施方式的光学系统OL满足以下条件式(2)。

3.00<(LnR2+LnR1)/(LnR2-LnR1)<5.00…(2)

其中，LnR1：配置于光学系统OL的最靠像侧处的负透镜中的物体侧透镜面的曲率半径

LnR2：配置于光学系统OL的最靠像侧处的负透镜中的像侧透镜面的曲率半径

根据第2实施方式，能够得到对焦时的像差变动少的光学系统以及具备该光学系统的光学设备。第2实施方式的光学系统OL也可以是图3所示的光学系统OL(2)，也可以是图5所示的光学系统OL(3)，也可以是图7所示的光学系统OL(4)，也可以是图9所示的光学系统OL(5)。

条件式(2)对配置于光学系统OL的最靠像侧处的负透镜的形状因子规定适当的范围。通过满足条件式(2)，从而在倍率范围的整个区域，能够在像面内均匀地对像面弯曲和彗差进行校正。

当条件式(2)的对应值脱离上述范围时，在倍率范围的一部分难以在像面内均匀地对像面弯曲和彗差进行校正。通过将条件式(2)的下限值设定为3.05、3.10、3.15、3.20，进一步设定为3.23，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，通过将条件式(2)的上限值设定为4.90、4.80、4.70、4.60、4.50，进一步设定为4.40，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。

接着，对第3实施方式的光学系统进行说明。第3实施方式的光学系统具有与第1实施方式的光学系统OL相同的结构，因此附上与第1实施方式相同的符号来进行说明。如图1所示，作为第3实施方式的光学系统OL的一例的的光学系统OL(1)构成为，具备沿着光轴从物体侧依次排列的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、具有正的光焦度的第3透镜组G3以及具有负的光焦度的第4透镜组G4。在进行对焦时，第2透镜组G2与第3透镜组G3沿着光轴移动，相邻的各透镜组之间的间隔变化。

在上述结构的基础上，第3实施方式的光学系统OL满足以下条件式(3)。

0.75<f1/(-f2)<1.30…(3)

其中，f1：第1透镜组G1的焦距

f2：第2透镜组G2的焦距

根据第3实施方式，能够得到对焦时的像差变动少的光学系统以及具备该光学系统的光学设备。第3实施方式的光学系统OL也可以是图3所示的光学系统OL(2)，也可以是图5所示的光学系统OL(3)，也可以是图7所示的光学系统OL(4)，也可以是图9所示的光学系统OL(5)。

条件式(3)规定第1透镜组G1的焦距与第2透镜组G2的焦距的适当关系。通过满足条件式(3)，从而能够抑制从无限远物体向近距离物体进行对焦时的球面像差和像面弯曲的变动。

当条件式(3)的对应值脱离上述范围时，难以抑制对焦时的球面像差和像面弯曲的变动。通过将条件式(3)的下限值设定为0.80、0.90、0.95、1.00、1.05，进一步设定为1.10，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，通过将条件式(3)的上限值设定为1.28、1.25、1.23，进一步设定为1.20，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。

接着，对第4实施方式的光学系统进行说明。第4实施方式的光学系统具有与第1实施方式的光学系统OL相同的结构，因此附上与第1实施方式相同的符号来进行说明。如图1所示，作为第4实施方式的光学系统OL的一例的光学系统OL(1)构成为，具备沿着光轴从物体侧依次排列的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、具有正的光焦度的第3透镜组G3以及具有负的光焦度的第4透镜组G4。在进行对焦时，第2透镜组G2与第3透镜组G3沿着光轴移动，相邻的各透镜组之间的间隔变化。

在上述结构的基础上，第4实施方式的光学系统OL满足以下条件式(4)～(6)。

1.80<ndM1…(4)

νdM1<26.00…(5)

θgFM1-(0.6415-0.00162×νdM1)<0.0120…(6)

其中，ndM1：第1透镜组G1的负透镜的对d线的折射率

νdM1：第1透镜组G1的负透镜的阿贝数

θgFM1：第1透镜组G1的负透镜的相对部分色散，在将第1透镜组G1的负透镜的对g线的折射率设为ngM1，将第1透镜组G1的负透镜的对F线的折射率设为nFM1，将第1透镜组G1的负透镜的对C线的折射率设为nCM1时，通过下式定义，即，

θgFM1＝(ngM1-nFM1)/(nFM1-nCM1)

根据第4实施方式，能够得到对焦时的像差变动少的光学系统以及具备该光学系统的光学设备。第4实施方式的光学系统OL也可以是图3所示的光学系统OL(2)，也可以是图5所示的光学系统OL(3)，也可以是图7所示的光学系统OL(4)，也可以是图9所示的光学系统OL(5)。

条件式(4)对第1透镜组G1的负透镜的对d线的折射率规定适当的范围。条件式(5)对第1透镜组G1的负透镜的阿贝数规定适当的范围。条件式(6)规定第1透镜组G1的负透镜的相对部分色散与阿贝数的适当关系。通过满足条件式(4)～(6)，从而在倍率范围的整个区域，能够良好地对轴向色差及倍率色差进行校正。

当条件式(4)的对应值脱离上述范围时，在倍率范围的一部分难以对轴向色差及倍率色差进行校正。通过将条件式(4)的下限值设定为1.82、1.83，进一步设定为1.84，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。

当条件式(5)的对应值脱离上述范围时，在倍率范围的一部分难以对轴向色差及倍率色差进行校正。通过将条件式(5)的上限值设定为25.90、25.85、25.70、25.50，进一步设定为25.35，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。

当条件式(6)的对应值脱离上述范围时，在倍率范围的一部分难以对轴向色差及倍率色差进行校正。通过将条件式(6)的上限值设定为0.0115、0.0110、0.0105、0.0100，进一步设定为0.0098，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，也可以使条件式(6)的下限比0.0000大。

第2～第4实施方式的光学系统OL，优选满足上述的条件式(1)。通过满足条件式(1)，从而与第1实施方式同样，在倍率范围的整个区域，能够良好地对周边部中的像面弯曲和彗差进行校正。通过将条件式(1)的下限值设定为0.21、0.23，进一步设定为0.25，从而能够更可靠地得到各实施方式的效果。另外，通过将条件式(1)的上限值设定为0.38、0.36、0.35，进一步设定为0.33，从而能够更可靠地得到各实施方式的效果。

第3实施方式及第4实施方式的光学系统OL，优选满足上述的条件式(2)。通过满足条件式(2)，从而与第2实施方式同样，在倍率范围的整个区域，能够在像面内均匀地对像面弯曲和彗差进行校正。通过将条件式(2)的下限值设定为3.05、3.10、3.15、3.20，进一步设定为3.23，从而能够更可靠地得到各实施方式的效果。另外，通过将条件式(2)的上限值设定为4.90、4.80、4.70、4.60、4.50，进一步设定为4.40，从而能够更可靠地得到各实施方式的效果。

第4实施方式的光学系统OL，优选满足上述的条件式(3)。通过满足条件式(3)，从而与第3实施方式同样，难以抑制从无限远物体向近距离物体进行对焦时的球面像差和像面弯曲的变动。通过将条件式(3)的下限值设定为0.80、0.90、0.95、1.00、1.05，进一步设定为1.10，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，通过将条件式(3)的上限值设定为1.28、1.25、1.23，进一步设定为1.20，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。

第1～第4实施方式的光学系统OL优选满足以下条件式(7)。

0.75<f1/f3<1.20…(7)

其中，f1：第1透镜组G1的焦距

f3：第3透镜组G3的焦距

条件式(7)规定第1透镜组G1的焦距与第3透镜组G3的焦距的适当关系。通过满足条件式(7)，从而能够抑制从无限远物体向近距离物体进行对焦时的球面像差和像面弯曲的变动。

当条件式(7)的对应值脱离上述范围时，难以抑制对焦时的球面像差和像面弯曲的变动。通过将条件式(7)的下限值设定为0.80、0.85、0.90、0.95，进一步设定为1.00，从而能够更可靠地得到各实施方式的效果。另外，通过将条件式(7)的上限值设定为1.18、1.15、1.13，进一步设定为1.10，从而能够更可靠地得到各实施方式的效果。

第1～第4实施方式的光学系统OL优选满足以下条件式(8)。

0.45<(-β)…(8)

其中，β：光学系统OL的横向倍率

条件式(8)对光学系统OL整个系统的横向倍率规定适当的范围。通过满足条件式(8)，从而能够进行最近对焦距离处的摄影，因此是优选的。通过将条件式(8)的下限值设定为0.52、0.55、0.60、0.70、0.75，进一步设定为0.80，从而能够更可靠地得到各实施方式的效果。

第1～第4实施方式的光学系统OL优选满足以下条件式(9)。

35.0<β2/β3<350.0…(9)

其中，β2：无限远对焦状态下的第2透镜组G2的横向倍率

β3：无限远对焦状态下的第3透镜组G3的横向倍率

条件式(9)规定无限远对焦状态下的第2透镜组G2的横向倍率与无限远对焦状态下的第3透镜组G3的横向倍率的适当关系。通过满足条件式(9)，从而能够抑制对焦时的像面弯曲和球面像差的变动。

当条件式(9)的对应值脱离上述范围时，难以抑制对焦时的像面弯曲和球面像差的变动。通过将条件式(9)的下限值设定为35.50、36.00、36.50、37.00，进一步设定为37.30，从而能够更可靠地得到各实施方式的效果。另外，通过将条件式(9)的上限值设定为300.00、250.00、200.00、150.00、100.00、85.00，进一步设定为75.00，从而能够更可靠地得到各实施方式的效果。

第1～第4实施方式的光学系统OL也可以满足以下条件式(10)。

0.005<β3/β2<0.035…(10)

其中，β2：无限远对焦状态下的第2透镜组G2的横向倍率

β3：无限远对焦状态下的第3透镜组G3的横向倍率

条件式(10)规定无限远对焦状态下的第2透镜组G2的横向倍率与第3透镜组G3的横向倍率的适当关系。通过满足条件式(10)，从而能够抑制对焦时的像面弯曲和球面像差的变动。

当条件式(10)的对应值脱离上述范围时，难以抑制对焦时的像面弯曲和球面像差的变动。通过将条件式(10)的下限值设定为0.008、0.010，进一步设定为0.012，从而能够更可靠地得到各实施方式的效果。另外，通过将条件式(10)的上限值设定为0.033、0.030，进一步设定为0.029，从而能够更可靠地得到各实施方式的效果。

第1～第4实施方式的光学系统OL优选满足以下条件式(11)。

{β2+(1/β2)}^-2<0.10…(11)

其中，β2：无限远对焦状态下的第2透镜组G2的横向倍率

条件式(11)对无限远对焦状态下的第2透镜组G2的横向倍率规定适当的范围。通过满足条件式(11)，从而能够良好地对无限远对焦状态下的球面像差或像面弯曲等各像差进行校正。

当条件式(11)的对应值脱离上述范围时，难以对无限远对焦状态下的球面像差或像面弯曲等各像差进行校正。通过将条件式(11)的上限值设定为0.08、0.06，进一步设定为0.05，从而能够更可靠地得到各实施方式的效果。

第1～第4实施方式的光学系统OL优选满足以下条件式(12)。

{β3+(1/β3)}^-2<0.10…(12)

其中，β3：无限远对焦状态下的第3透镜组G3的横向倍率

条件式(12)对无限远对焦状态下的第3透镜组G3的横向倍率规定适当的范围。通过满足条件式(12)，从而能够良好地对无限远对焦状态下的球面像差或像面弯曲等各像差进行校正。

当条件式(12)的对应值脱离上述范围时，难以对无限远对焦状态下的球面像差或像面弯曲等各像差进行校正。通过将条件式(12)的上限值设定为0.08、0.06，进一步设定为0.05，从而能够更可靠地得到各实施方式的效果。

第1～第4实施方式的光学系统OL优选满足以下条件式(13)。

0.05<Bf/TL<0.35…(13)

其中，Bf：无限远对焦状态下的光学系统OL的后焦距

TL：无限远对焦状态下的光学系统OL的全长

条件式(13)规定光学系统OL的后焦距与光学系统OL的全长的适当关系。另外，在各实施方式中，使光学系统OL的后焦距为从光学系统OL的最靠像侧的透镜面到像面I为止的光轴上的距离(空气换算距离)。通过满足条件式(13)，从而能够良好地抑制各像差的产生，并且能够得到后焦距短的光学系统。通过将条件式(13)的下限值设定为0.06、0.07，进一步设定为0.08，从而能够更可靠地得到各实施方式的效果。另外，通过将条件式(13)的上限值设定为0.33、0.30、0.25、0.20、0.18，进一步设定为0.15，从而能够更可靠地得到各实施方式的效果。

第1～第4实施方式的光学系统OL优选满足以下条件式(14)。

0.10<Bf/f<0.50…(14)

其中，Bf：无限远对焦状态下的光学系统OL的后焦距

f：光学系统OL的焦距

条件式(14)规定光学系统OL的后焦距与光学系统OL的焦距的适当关系。通过满足条件式(14)，从而能够良好地抑制各像差的产生，并且能够得到后焦距短的光学系统。通过将条件式(14)的下限值设定为0.12、0.14，进一步设定为0.15，从而能够更可靠地得到各实施方式的效果。另外，通过将条件式(20)的上限值设定为0.45、0.40、0.35、0.30、0.25，进一步设定为0.20，从而能够更可靠地得到各实施方式的效果。

优选的是，第1～第4实施方式的光学系统OL具有光圈(孔径光阑)S，且满足以下条件式(15)。

0.50<L1S/SLn<1.00…(15)

其中，L1S：无限远对焦状态下的从光学系统OL的最靠物体侧的透镜面到光圈S为止的光轴上的距离

SLn：无限远对焦状态下的从光圈S到光学系统OL的最靠像侧的透镜面为止的光轴上的距离

条件式(15)规定从光学系统OL的最靠物体侧的透镜面到光圈S为止的光轴上的距离与从光圈S到光学系统OL的最靠像侧的透镜面为止的光轴上的距离的适当关系。通过满足条件式(15)，从而能够得到良好地抑制了周边部中的各像差的产生的光学系统。通过将条件式(15)的下限值设定为0.52、0.55、0.58，进一步设定为0.60，从而能够更可靠地得到各实施方式的效果。另外，通过将条件式(15)的上限值设定为0.95、0.90、0.88、0.85、0.83，进一步设定为0.80，从而能够更可靠地得到各实施方式的效果。另外，光圈(孔径光阑)S优选配置在第2透镜组G2与第3透镜组G3之间。

第1～第4实施方式的光学系统OL优选满足以下条件式(16)。

0.70<Mf2/Mf3<1.10…(16)

其中，Mf2：从无限远物体向最近对焦距离物体进行对焦时的第2透镜组G2的移动量的绝对值

Mf3：从无限远物体向最近对焦距离物体进行对焦时的第3透镜组G3的移动量的绝对值

条件式(16)规定对焦时的第2透镜组G2的移动量与第3透镜组G3的移动量的适当关系。另外，最近对焦距离相当于最短摄影距离。通过满足条件式(16)，从而能够抑制从无限远物体向近距离物体进行对焦时的球面像差和像面弯曲的变动。

当条件式(16)的对应值脱离上述范围时，难以抑制对焦时的球面像差和像面弯曲的变动。通过将条件式(16)的下限值设定为0.73、0.75、0.78、0.80，进一步设定为0.82，从而能够更可靠地得到各实施方式的效果。另外，通过将条件式(16)的上限值设定为0.99、0.98，进一步设定为0.97，从而能够更可靠地得到各实施方式的效果。

在第1～第4实施方式的光学系统OL中，优选的是，第3透镜组G3具有满足以下条件式(17)～(19)的负透镜。

1.80<ndM3…(17)

νdM3<26.00…(18)

θgFM3-(0.6415-0.00162×νdM3)<0.0120…(19)

其中，ndM3：第3透镜组G3的负透镜的对d线的折射率

νdM3：第3透镜组G3的负透镜的阿贝数

θgFM3：第3透镜组G3的负透镜的相对部分色散，在将第3透镜组G3的负透镜的对g线的折射率设为ngM3，将第3透镜组G3的负透镜的对F线的折射率设为nFM3，将第3透镜组G3的负透镜的对C线的折射率设为nCM3时，通过下式定义，即，

θgFM3＝(ngM3-nFM3)/(nFM3-nCM3)

条件式(17)对第3透镜组G3的负透镜的对d线的折射率规定适当的范围。条件式(18)对第3透镜组G3的负透镜的阿贝数规定适当的范围。条件式(19)规定第3透镜组G3的负透镜的相对部分色散与阿贝数的适当关系。通过满足条件式(17)～(19)，从而能够抑制从无限远物体向近距离物体进行对焦时的轴向色差的变动。

当条件式(17)的对应值脱离上述范围时，难以抑制对焦时的轴向色差的变动。通过将条件式(17)的下限值设定为1.82、1.83，进一步设定为1.84，从而能够更可靠地得到各实施方式的效果。

当条件式(18)的对应值脱离上述范围时，难以抑制对焦时的轴向色差的变动。通过将条件式(18)的上限值设定为25.90、25.85、25.70、25.50，进一步设定为25.35，从而能够更可靠地得到各实施方式的效果。

当条件式(19)的对应值脱离上述范围时，难以抑制对焦时的轴向色差的变动。通过将条件式(19)的上限值设定为0.0115、0.0110、0.0105、0.0100，进一步设定为0.0098，从而能够更可靠地得到各实施方式的效果。另外，也可以使条件式(19)的下限比0.0000大。

第1～第4实施方式的光学系统OL优选满足以下条件式(20)。

(L1R2+L1R1)/(L1R2-L1R1)<0.10…(20)

其中，L1R1：配置于光学系统OL的最靠物体侧处的正透镜中的物体侧透镜面的曲率半径

L1R2：配置于光学系统OL的最靠物体侧处的正透镜中的像侧透镜面的曲率半径

条件式(20)对配置于光学系统OL的最靠物体侧处的正透镜的形状因子规定适当的范围。通过满足条件式(20)，从而能够良好地对无限远对焦状态下的球面像差进行校正。

当条件式(20)的对应值脱离上述范围时，难以对无限远对焦状态下的球面像差进行校正。通过将条件式(20)的上限值设定为0.00、-0.01、-0.03、-0.08、-0.10、-0.30、-0.50，进一步设定为-0.60，从而能够更可靠地得到各实施方式的效果。另外，也可以将条件式(20)的下限值设定为-2.00、-1.80、-1.50、-1.45，进一步设定为-1.40。

在第1～第4实施方式的光学系统OL中，优选的是，配置于第4透镜组G4的最靠像侧处的透镜具有负的光焦度。由此，在倍率范围的整个区域，能够良好地对周边部中的像面弯曲和彗差进行校正。

在第1～第4实施方式的光学系统OL中，优选的是，在从无限远物体向近距离物体进行对焦时，第2透镜组G2沿着光轴向像侧移动，第3透镜组G3沿着光轴向物体侧移动。在第1～第4实施方式的光学系统OL中，优选的是，在进行对焦时，第1透镜组G1相对于像面I的位置固定。在第1～第4实施方式的光学系统OL中，优选的是，在进行对焦时，第4透镜组G4相对于像面I的位置固定。由此，能够抑制对焦时的像差变动。

另外，在第1～第4实施方式的光学系统OL中，优选的是，配置于光学系统OL的最靠像侧处的负透镜中的至少一个透镜面为非球面。由此，能够在像面内均匀地对像面弯曲进行校正。

接着，参照图12，对第1实施方式的光学系统OL的制造方法进行概述。首先，沿着光轴从物体侧依次配置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、具有正的光焦度的第3透镜组G3以及具有负的光焦度的第4透镜组G4(步骤ST1)。接着，构成为，在进行对焦时，第2透镜组G2与第3透镜组G3沿着光轴移动，相邻的各透镜组之间的间隔变化(步骤ST2)。并且，在镜头镜筒内将各透镜配置成，至少满足上述条件式(1)(步骤ST3)。根据这种制造方法，能够制造对焦时的像差变动少的光学系统。

接着，对第2实施方式的光学系统OL的制造方法进行概述。第2实施方式的光学系统OL的制造方法，与在第1实施方式中叙述的制造方法相同，因此与第1实施方式同样参照图12进行说明。首先，沿着光轴从物体侧依次配置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、具有正的光焦度的第3透镜组G3以及具有负的光焦度的第4透镜组G4(步骤ST1)。接着，构成为，在进行对焦时，第2透镜组G2与第3透镜组G3沿着光轴移动，相邻的各透镜组之间的间隔变化(步骤ST2)。并且，在镜头镜筒内将各透镜配置成，至少满足上述条件式(2)(步骤ST3)。根据这种制造方法，能够制造对焦时的像差变动少的光学系统。

接着，对第3实施方式的光学系统OL的制造方法进行概述。第3实施方式的光学系统OL的制造方法，与在第1实施方式中叙述的制造方法相同，因此与第1实施方式同样参照图12进行说明。首先，沿着光轴从物体侧依次配置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、具有正的光焦度的第3透镜组G3以及具有负的光焦度的第4透镜组G4(步骤ST1)。接着，构成为，在进行对焦时，第2透镜组G2与第3透镜组G3沿着光轴移动，相邻的各透镜组之间的间隔变化(步骤ST2)。并且，在镜头镜筒内将各透镜配置成，至少满足上述条件式(3)(步骤ST3)。根据这种制造方法，能够制造对焦时的像差变动少的光学系统。

接着，参照图13，对第4实施方式的光学系统OL的制造方法进行概述。首先，沿着光轴从物体侧依次配置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、具有正的光焦度的第3透镜组G3以及具有负的光焦度的第4透镜组G4(步骤ST11)。接着，构成为，在进行对焦时，第2透镜组G2与第3透镜组G3沿着光轴移动，相邻的各透镜组之间的间隔变化(步骤ST12)。并且，在镜头镜筒内将各透镜配置成，至少第1透镜组G1具有满足上述条件式(4)～(6)的负透镜(步骤ST13)。根据这种制造方法，能够制造对焦时的像差变动少的光学系统。

实施例

以下，根据附图对各实施方式的实施例的光学系统OL进行说明。图1、图3、图5、图7、图9是示出第1～第5实施例的光学系统OL{OL(1)～OL(5)}的结构及光焦度分配的剖视图。在第1～第5实施例的光学系统OL(1)～OL(5)的剖视图中，与“对焦”这样的文字一起用箭头示出从无限远向近距离物体(有限距离物体)进行对焦时的各透镜组的沿着光轴的移动方向。

在这些图1、图3、图5、图7、图9中，通过符号G与数字的组合来表示各透镜组，通过符号L与数字的组合来表示各透镜。此时，为了防止符号、数字的种类及位数变大而变得复杂化，对每个实施例分别独立地使用符号与数字的组合来表示透镜组等。因此，即使在实施例间使用相同的符号与数字的组合，也不意味着是相同的结构。

以下示出表1～表5，其中，表1是表示第1实施例中的各参数数据的表，表2是表示第2实施例中的各参数数据的表，表3是表示第3实施例中的各参数数据的表，表4是表示第4实施例中的各参数数据的表，表5是表示第5实施例中的各参数数据的表。在各实施例中，作为像差特性的计算对象，选择d线(波长λ＝587.6nm)、g线(波长λ＝435.8nm)、C线(波长λ＝656.3nm)、F线(波长λ＝486.1nm)。

在[整体参数]的表中，f表示光学系统整个系统的焦距，2ω表示视场角(单位为°(度)，ω为半视场角)，Ymax表示最大像高。TL表示对无限远对焦状态下的光轴上的从透镜最前面到透镜最终面为止的距离加上Bf而得到的距离，Bf表示无限远对焦状态下的光轴上的从透镜最终面到像面为止的空气换算距离(后焦距)。另外，在[整体参数]的表中，β2表示无限远对焦状态下的第2透镜组的横向倍率。β3表示无限远对焦状态下的第3透镜组的横向倍率。Mf2表示从无限远物体向最近对焦距离物体进行对焦时的第2透镜组的移动量的绝对值。Mf3表示从无限远物体向最近对焦距离物体进行对焦时的第3透镜组的移动量的绝对值。

在[透镜参数]的表中，面编号表示沿着光线行进方向的从物体侧起的光学面的顺序，R表示各光学面的曲率半径(使曲率中心位于像侧的面为正的值)，D表示从各光学面到下一个光学面(或者像面)为止的光轴上的距离、即面间隔，nd表示光学部件的材料的对d线的折射率，νd表示光学部件的材料的以d线为基准的阿贝数，θgF表示光学部件的材料的相对部分色散。曲率半径的“∞”表示平面或者开口，(光圈S)表示孔径光阑S。省略空气的折射率nd＝1.00000的记载。在光学面为非球面时对面编号附上*标记，在曲率半径R的栏示出近轴曲率半径。

使光学部件的材料的对g线(波长λ＝435.8nm)的折射率为ng，使光学部件的材料的对F线(波长λ＝486.1nm)的折射率为nF，使光学部件的材料的对C线(波长λ＝656.3nm)的折射率为nC。此时，光学部件的材料的相对部分色散θgF通过下式(A)被定义。

θgF＝(ng-nF)/(nF-nC)…(A)

在[非球面数据]的表中，关于[透镜参数]所示的非球面，通过下式(B)示出其形状。X(y)表示从非球面的顶点处的切面到高度y的非球面上的位置为止的沿着光轴方向的距离(凹陷量)，R表示基准球面的曲率半径(近轴曲率半径)，κ表示圆锥常数，Ai表示第i次的非球面系数。“E-n”表示“×10^-n”。例如，1.234E-05＝1.234×10^-5。另外，二次非球面系数A2为0，省略其记载。

X(y)＝(y²/R)/{1+(1-κ×y²/R²)^1/2}+A4×y⁴+A6×y⁶+A8×y⁸+A10×y¹⁰+A12×y¹²…(B)

在[可变间隔数据]的表中，示出在[透镜参数]的表中面间隔成为(Di)的面编号i处的面间隔。另外，D0表示从物体到光学系统中的最靠物体侧的光学面为止的距离。在[可变间隔数据]的表中，f表示光学系统整个系统的焦距，β表示光学系统的摄影倍率(横向倍率)，FNО表示光学系统的F值。

在[透镜组数据]的表中，示出各透镜组各自的始面(最靠物体侧的面)和焦距。

以下，在所有的参数值中，对于所揭示的焦距f、曲率半径R、面间隔D、其他的长度等，在没有特别记载的情况下一般使用“mm”，但是即使对光学系统进行比例放大或者比例缩小也能够得到相同的光学性能，因此不限定于此。

到此为止的表的说明在所有的实施例中相同，以下省略重复的说明。

(第1实施例)

使用图1～图2及表1对第1实施例进行说明。图1是示出第1实施例的光学系统的镜头结构的图。第1实施例的光学系统OL(1)由沿着光轴从物体侧依次排列的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、具有正的光焦度的第3透镜组G3以及具有负的光焦度的第4透镜组G4构成。在从无限远物体向近距离物体进行对焦时，第2透镜组G2沿着光轴向像侧移动，第3透镜组G3沿着光轴向物体侧移动，相邻的各透镜组之间的间隔变化。另外，在进行对焦时，第1透镜组G1及第4透镜组G4相对于像面I的位置固定。孔径光阑S配设在第2透镜组G2与第3透镜组G3之间。在进行对焦时，孔径光阑S相对于像面I的位置固定。附在各透镜组记号的符号(+)或(-)表示各透镜组的光焦度，这在以下所有的实施例中也相同。

第1透镜组G1由沿着光轴从物体侧依次排列的双凸形状的正透镜L11、将凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L12与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L13接合而成的接合透镜以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L14构成。在本实施例中，第1透镜组G1的负弯月形透镜L12相当于满足条件式(4)～(6)的负透镜。

第2透镜组G2由沿着光轴从物体侧依次排列的双凹形状的负透镜L21以及将凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L22与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L23接合而成的接合透镜构成。

第3透镜组G3由沿着光轴从物体侧依次排列的双凸形状的正透镜L31以及将凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L32与双凸形状的正透镜L33接合而成的接合透镜构成。在本实施例中，第3透镜组G3的负弯月形透镜L32相当于满足条件式(17)～(19)的负透镜。

第4透镜组G4由沿着光轴从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L41、将凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L42与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L43接合而成的接合透镜、将凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L44与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L45接合而成的接合透镜以及凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L46构成。负弯月形透镜L46的物体侧透镜面为非球面。在第4透镜组G4的像侧配置有像面I。

在以下的表1，示出第1实施例的光学系统的参数的值。

(表1)

[整体参数]

f＝102.86 β2＝8.163

2ω＝24.06 β3＝0.151

Ymax＝21.70 Mf2＝18.956

TL＝149.38 Mf3＝20.740

Bf＝16.78

[透镜参数]

[非球面数据]

第27面

κ＝1.000、A4＝9.61768E-06、A6＝1.56877E-08

A8＝-4.92862E-11、A10＝-1.29299E-13、A12＝-7.46540E-17

[可变间隔数据]

[透镜组数据]

图2的(A)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2的(B)是第1实施例的光学系统的最近对焦距离对焦状态(摄影倍率β＝-1.0)下的各像差图。在无限远对焦状态下的各像差图中，FNO表示F值，Y表示像高。在最近对焦距离对焦状态下的各像差图中，NA表示数值孔径，Y表示像高。另外，在球面像差图中示出与最大口径对应的F值或者数值孔径的值，在像散图及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(波长λ＝587.6nm)，g表示g线(波长λ＝435.8nm)，C表示C线(波长λ＝656.3nm)，F表示F线(波长λ＝486.1nm)。在像散图中，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像差图中，也使用与本实施例相同的符号，并省略重复的说明。

通过各像差图可知，第1实施例的光学系统在从无限远对焦状态到最近对焦距离对焦状态为止的整个区域，良好地对各像差进行校正，具有优秀的成像性能。

(第2实施例)

使用图3～图4及表2对第2实施例进行说明。图3是示出第2实施例的光学系统的镜头结构的图。第2实施例的光学系统OL(2)由沿着光轴从物体侧依次排列的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、具有正的光焦度的第3透镜组G3以及具有负的光焦度的第4透镜组G4构成。在从无限远物体向近距离物体进行对焦时，第2透镜组G2沿着光轴向像侧移动，第3透镜组G3沿着光轴向物体侧移动，相邻的各透镜组之间的间隔变化。另外，在进行对焦时，第1透镜组G1及第4透镜组G4相对于像面I的位置固定。孔径光阑S配设在第2透镜组G2与第3透镜组G3之间。在进行对焦时，孔径光阑S相对于像面I的位置固定。

在第2实施例中，第2透镜组G2、第3透镜组G3以及第4透镜组G4与第1实施例同样构成，因此附上与第1实施例的情况相同符号，并省略这些各透镜的详细说明。第1透镜组G1由沿着光轴从物体侧依次排列的凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L11、将凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L12与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L13接合而成的接合透镜以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L14构成。在本实施例中，第1透镜组G1的负弯月形透镜L12相当于满足条件式(4)～(6)的负透镜。另外，第3透镜组G3的负弯月形透镜L32相当于满足条件式(17)～(19)的负透镜。

在以下的表2，示出第2实施例的光学系统的参数的值。

(表2)

[整体参数]

f＝102.90 β2＝8.644

2ω＝24.05 β3＝0.140

Ymax＝21.70 Mf2＝18.759

TL＝149.44 Mf3＝20.918

Bf＝16.84

[透镜参数]

/>

[非球面数据]

第27面

κ＝1.000、A4＝1.19399E-05、A6＝2.04728E-08

A8＝-7.55581E-11、A10＝2.43965E-13、A12＝-1.86360E-16[可变间隔数据]

[透镜组数据]

图4的(A)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4的(B)是第2实施例的光学系统的最近对焦距离对焦状态(摄影倍率β＝-1.0)下的各像差图。通过各像差图可知，第2实施例的光学系统在从无限远对焦状态到最近对焦距离对焦状态为止的整个区域，良好地对各像差进行校正，具有优秀的成像性能。

(第3实施例)

使用图5～图6及表3对第3实施例进行说明。图5是示出第3实施例的光学系统的镜头结构的图。第3实施例的光学系统OL(3)由沿着光轴从物体侧依次排列的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、具有正的光焦度的第3透镜组G3以及具有负的光焦度的第4透镜组G4构成。在从无限远物体向近距离物体进行对焦时，第2透镜组G2沿着光轴向像侧移动，第3透镜组G3沿着光轴向物体侧移动，相邻的各透镜组之间的间隔变化。另外，在进行对焦时，第1透镜组G1及第4透镜组G4相对于像面I的位置固定。孔径光阑S配设在第2透镜组G2与第3透镜组G3之间。在进行对焦时，孔径光阑S相对于像面I的位置固定。

在第3实施例中，第2透镜组G2、第3透镜组G3以及第4透镜组G4与第1实施例同样构成，因此附上与第1实施例的情况相同符号，并省略这些各透镜的详细说明。第1透镜组G1由沿着光轴从物体侧依次排列的双凸形状的正透镜L11、将凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L12与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L13接合而成的接合透镜以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L14构成。正弯月形透镜L14的物体侧透镜面为非球面。在本实施例中，第1透镜组G1的负弯月形透镜L12相当于满足条件式(4)～(6)的负透镜。另外，第3透镜组G3的负弯月形透镜L32相当于满足条件式(17)～(19)的负透镜。

在以下的表3，示出第3实施例的光学系统的参数的值。

(表3)

[整体参数]

f＝112.70 β2＝6.996

2ω＝21.80 β3＝0.187

Ymax＝21.70 Mf2＝18.085

TL＝153.44 Mf3＝20.338

Bf＝18.23

[透镜参数]

[非球面数据]

第6面

κ＝1.000、A4＝-7.80076E-08、A6＝7.83037E-11

A8＝-1.44363E-13、A10＝0.00000E+00、A12＝0.00000E+00第27面

κ＝1.000、A4＝1.27301E-05、A6＝1.49611E-08

A8＝9.59928E-12、A10＝-4.03456E-15、A12＝3.26570E-16

[可变间隔数据]

[透镜组数据]

图6的(A)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6的(B)是第3实施例的光学系统的最近对焦距离对焦状态(摄影倍率β＝-1.0)下的各像差图。通过各像差图可知，第3实施例的光学系统在从无限远对焦状态到最近对焦距离对焦状态为止的整个区域，良好地对各像差进行校正，具有优秀的成像性能。

(第4实施例)

使用图7～图8及表4对第4实施例进行说明。图7是示出第4实施例的光学系统的镜头结构的图。第4实施例的光学系统OL(4)由沿着光轴从物体侧依次排列的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、具有正的光焦度的第3透镜组G3以及具有负的光焦度的第4透镜组G4构成。在从无限远物体向近距离物体进行对焦时，第2透镜组G2沿着光轴向像侧移动，第3透镜组G3沿着光轴向物体侧移动，相邻的各透镜组之间的间隔变化。另外，在进行对焦时，第1透镜组G1及第4透镜组G4相对于像面I的位置固定。孔径光阑S配设在第2透镜组G2与第3透镜组G3之间。在进行对焦时，孔径光阑S相对于像面I的位置固定。

在第4实施例中，第2透镜组G2及第3透镜组G3与第1实施例同样构成，因此附上与第1实施例的情况相同符号，并省略这些各透镜的详细说明。第1透镜组G1由沿着光轴从物体侧依次排列的双凸形状的正透镜L11、将凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L12与双凸形状的正透镜L13接合而成的接合透镜以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L14构成。正弯月形透镜L14的物体侧透镜面为非球面。在本实施例中，第1透镜组G1的负弯月形透镜L12相当于满足条件式(4)～(6)的负透镜。另外，第3透镜组G3的负弯月形透镜L32相当于满足条件式(17)～(19)的负透镜。

第4透镜组G4由沿着光轴从物体侧依次排列的双凹形状的负透镜L41、将凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L42与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L43接合而成的接合透镜、将凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L44与双凸形状的正透镜L45接合而成的接合透镜以及凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L46构成。负弯月形透镜L46的物体侧透镜面为非球面。在第4透镜组G4的像侧配置有像面I。

在以下的表4，示出第4实施例的光学系统的参数的值。

(表4)

[整体参数]

f＝91.80 β2＝9.291

2ω＝26.86 β3＝0.129

Ymax＝21.70 Mf2＝18.681

TL＝144.30 Mf3＝22.112

Bf＝13.94

[透镜参数]

[非球面数据]

第6面

κ＝1.000、A4＝-1.39939E-07、A6＝-9.81797E-11

A8＝-3.74424E-13、A10＝1.22198E-15、A12＝-1.93260E-18第27面

κ＝1.000、A4＝1.58902E-05、A6＝1.67973E-08

A8＝2.63185E-11、A10＝-9.61351E-14、A12＝5.69420E-16[可变间隔数据]

[透镜组数据]

图8的(A)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8的(B)是第4实施例的光学系统的最近对焦距离对焦状态(摄影倍率β＝-1.0)下的各像差图。通过各像差图可知，第4实施例的光学系统在从无限远对焦状态到最近对焦距离对焦状态为止的整个区域，良好地对各像差进行校正，具有优秀的成像性能。

(第5实施例)

使用图9～图10及表5对第5实施例进行说明。图9是示出第5实施例的光学系统的镜头结构的图。第5实施例的光学系统OL(5)由沿着光轴从物体侧依次排列的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，具有正的光焦度的第3透镜组G3以及具有负的光焦度的第4透镜组G4构成。在从无限远物体向近距离物体进行对焦时，第2透镜组G2沿着光轴向像侧移动，第3透镜组G3沿着光轴向物体侧移动，相邻的各透镜组之间的间隔变化。另外，在进行对焦时，第1透镜组G1及第4透镜组G4相对于像面I的位置固定。孔径光阑S配设在第2透镜组G2与第3透镜组G3之间。在进行对焦时，孔径光阑S相对于像面I的位置固定。

在第5实施例中，第2透镜组G2及第3透镜组G3与第1实施例同样构成，因此附上与第1实施例的情况相同符号，并省略这些各透镜的详细说明。第1透镜组G1由沿着光轴从物体侧依次排列的双凸形状的正透镜L11、将凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L12与双凸形状的正透镜L13接合而成的接合透镜以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L14构成。在本实施例中，第1透镜组G1的负弯月形透镜L12相当于满足条件式(4)～(6)的负透镜。另外，第3透镜组G3的负弯月形透镜L32相当于满足条件式(17)～(19)的负透镜。

第4透镜组G4由沿着光轴从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L41、将凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L42与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L43接合而成的接合透镜、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L44、将凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L45与双凸形状的正透镜L46接合而成的接合透镜以及凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L47构成。负弯月形透镜L47的物体侧透镜面为非球面。在第4透镜组G4的像侧配置有像面I。

在以下的表5，示出第5实施例的光学系统的参数的值。

(表5)

[整体参数]

f＝102.90 β2＝7.191

2ω＝24.02 β3＝0.167

Ymax＝21.70 Mf2＝17.513

TL＝151.46 Mf3＝18.500

Bf＝16.67

[透镜参数]

/>

[非球面数据]

第29面

κ＝1.000、A4＝1.95940E-05、A6＝-1.65107E-08

A8＝2.48794E-10、A10＝-8.47293E-13、A12＝1.57410E-15[可变间隔数据]

[透镜组数据]

图10的(A)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10的(B)是第5实施例的光学系统的最近对焦距离对焦状态(摄影倍率β＝-1.0)下的各像差图。通过各像差图可知，第5实施例的光学系统在从无限远对焦状态到最近对焦距离对焦状态为止的整个区域，良好地对各像差进行校正，具有优秀的成像性能。

接着，在下面示出[条件式对应值]的表。在该表中，对所有实施例(第1～第5实施例)一并示出与各条件式(1)～(20)对应的值。

条件式(1)0.20<DG4/TL<0.40

条件式(2)3.00<(LnR2+LnR1)/(LnR2-LnR1)<5.00

条件式(3)0.75<f1/(-f2)<1.30

条件式(4)1.80<ndM1

条件式(5)νdM1<26.00

条件式(6)θgFM1-(0.6415-0.00162×νdM1)<0.0120

条件式(7)0.75<f1/f3<1.20

条件式(8)0.45<(-β)

条件式(9)35.0<β2/β3<350.0

条件式(10)0.005<β3/β2<0.035

条件式(11){β2+(1/β2)}^-2<0.10

条件式(12){β3+(1/β3)}^-2<0.10

条件式(13)0.05<Bf/TL<0.35

条件式(14)0.10<Bf/f<0.50

条件式(15)0.50<L1S/SLn<1.00

条件式(16)0.70<Mf2/Mf3<1.10

条件式(17)1.80<ndM3

条件式(18)νdM3<26.00

条件式(19)θgFM3-(0.6415-0.00162×νdM3)<0.0120条件式(20)(L1R2+L1R1)/(L1R2-L1R1)<0.10

[条件式对应值](第1～第3实施例)

[条件式对应值](第4～第5实施例)

根据上述各实施例，能够实现对焦时的像差变动少的光学系统。

上述各实施例示出本申请发明的一具体例，本申请发明不限定于这些。

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实施例示出了4组结构，但是本申请不限于此，还能够构成其他的组结构(例如，5组等)的光学系统。具体地讲，也可以是在本实施方式的光学系统的最靠物体侧或最靠像面侧增加透镜或者透镜组的结构。另外，透镜组表示被进行对焦时变化的空气间隔分离的、具有至少一个透镜的部分。

也可以是使透镜组或部分透镜组以具有与光轴垂直的方向的分量的方式移动、或者在包含光轴的面内方向上旋转移动(摆动)，从而对通过手抖而产生的像抖动进行校正的防抖透镜组。

透镜面可以由球面或平面形成，也可以由非球面形成。在透镜面为球面或者平面的情况下，透镜加工及组装调整变得容易，防止由加工及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，在像面偏移的情况下描绘性能的劣化也少，因此是优选的。

在透镜面为非球面的情况下，非球面也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个。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。

虽然孔径光阑优选配置在第2透镜组与第3透镜组之间，但是也可以不设置作为孔径光阑的部件，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对比度高的光学性能，也可以施加在宽波长区域具有高透射率的增透膜。

标号说明

G1 第1透镜组 G2 第2透镜组

G3 第3透镜组 G4 第4透镜组

I像面 S孔径光阑

Claims (28)

1.一种光学系统，其中，

所述光学系统具备沿着光轴从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组以及具有负的光焦度的第4透镜组，

在进行对焦时，所述第2透镜组与所述第3透镜组沿着光轴移动，相邻的各透镜组之间的间隔变化，

所述光学系统满足以下条件式：

0.20<DG4/TL<0.40

其中，DG4：所述第4透镜组的光轴上的长度，

TL：无限远对焦状态下的所述光学系统的全长。

2.一种光学系统，其中，

所述光学系统具备沿着光轴从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组以及具有负的光焦度的第4透镜组，

在进行对焦时，所述第2透镜组与所述第3透镜组沿着光轴移动，相邻的各透镜组之间的间隔变化，

所述光学系统满足以下条件式：

3.00<(LnR2+LnR1)/(LnR2-LnR1)<5.00

其中，LnR1：配置于所述光学系统的最靠像侧处的负透镜中的物体侧透镜面的曲率半径，

LnR2：配置于所述光学系统的最靠像侧处的负透镜中的像侧透镜面的曲率半径。

3.一种光学系统，其中，

所述光学系统具备沿着光轴从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组以及具有负的光焦度的第4透镜组，

在进行对焦时，所述第2透镜组与所述第3透镜组沿着光轴移动，相邻的各透镜组之间的间隔变化，

所述光学系统满足以下条件式：

0.75<f1/(-f2)<1.30

其中，f1：所述第1透镜组的焦距，

f2：所述第2透镜组的焦距。

4.一种光学系统，其中，

所述光学系统具备沿着光轴从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组以及具有负的光焦度的第4透镜组，

在进行对焦时，所述第2透镜组与所述第3透镜组沿着光轴移动，相邻的各透镜组之间的间隔变化，

所述第1透镜组具有满足以下条件式的负透镜：

1.80<ndM1

νdM1<26.00

θgFM1-(0.6415-0.00162×νdM1)<0.0120

其中，ndM1：所述第1透镜组的所述负透镜的对d线的折射率，

νdM1：所述第1透镜组的所述负透镜的阿贝数，

θgFM1：所述第1透镜组的所述负透镜的相对部分色散，在将所述第1透镜组的所述负透镜的对g线的折射率设为ngM1，将所述第1透镜组的所述负透镜的对F线的折射率设为nFM1，将所述第1透镜组的所述负透镜的对C线的折射率设为nCM1时，通过下式定义，即，

θgFM1＝(ngM1-nFM1)/(nFM1-nCM1)。

5.根据权利要求2～4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条件式：

0.20<DG4/TL<0.40

其中，DG4：所述第4透镜组的光轴上的长度，

TL：无限远对焦状态下的所述光学系统的全长。

6.根据权利要求3或4所述的光学系统，其中，

所述光学系统满足以下条件式：

3.00<(LnR2+LnR1)/(LnR2-LnR1)<5.00

其中，LnR1：配置于所述光学系统的最靠像侧处的负透镜中的物体侧透镜面的曲率半径，

LnR2：配置于所述光学系统的最靠像侧处的负透镜中的像侧透镜面的曲率半径。

7.根据权利要求4所述的光学系统，其中，

所述光学系统满足以下条件式：

0.75<f1/(-f2)<1.30

其中，f1：所述第1透镜组的焦距，

f2：所述第2透镜组的焦距。

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条件式：

0.75<f1/f3<1.20

其中，f1：所述第1透镜组的焦距，

f3：所述第3透镜组的焦距。

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条件式：

0.45<(-β)

其中，β：所述光学系统的横向倍率。

10.根据权利要求1～9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条件式：

35.0<β2/β3<350.0

其中，β2：无限远对焦状态下的所述第2透镜组的横向倍率，β3：无限远对焦状态下的所述第3透镜组的横向倍率。

11.根据权利要求1～9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条件式：

0.005<β3/β2<0.035

其中，β2：无限远对焦状态下的所述第2透镜组的横向倍率，β3：无限远对焦状态下的所述第3透镜组的横向倍率。

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条件式：

{β2+(1/β2)}^-2<0.10

其中，β2：无限远对焦状态下的所述第2透镜组的横向倍率。

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条件式：

{β3+(1/β3)}^-2<0.10

其中，β3：无限远对焦状态下的所述第3透镜组的横向倍率。

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条件式：

0.05<Bf/TL<0.35

其中，Bf：无限远对焦状态下的所述光学系统的后焦距，TL：无限远对焦状态下的所述光学系统的全长。

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条件式：

0.10<Bf/f<0.50

其中，Bf：无限远对焦状态下的所述光学系统的后焦距，f：所述光学系统的焦距。

16.根据权利要求1～15中的任意一项所述的光学系统，其中，

所述光学系统具有光圈，

所述光学系统满足以下条件式：

0.50<L1S/SLn<1.00

其中，L1S：无限远对焦状态下的从所述光学系统的最靠物体侧的透镜面到所述光圈为止的光轴上的距离，

SLn：无限远对焦状态下的从所述光圈到所述光学系统的最靠像侧的透镜面为止的光轴上的距离。

17.根据权利要求1～16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条件式：

0.70<Mf2/Mf3<1.10

其中，Mf2：从无限远物体向最近对焦距离物体进行对焦时的所述第2透镜组的移动量的绝对值，

Mf3：从无限远物体向最近对焦距离物体进行对焦时的所述第3透镜组的移动量的绝对值。

18.根据权利要求1～17中的任意一项所述的光学系统，其中，

所述第3透镜组具有满足以下条件式的负透镜：

1.80<ndM3

νdM3<26.00

θgFM3-(0.6415-0.00162×νdM3)<0.0120

其中，ndM3：所述第3透镜组的所述负透镜的对d线的折射率，

νdM3：所述第3透镜组的所述负透镜的阿贝数，

θgFM3：所述第3透镜组的所述负透镜的相对部分色散，在将所述第3透镜组的所述负透镜的对g线的折射率设为ngM3，将所述第3透镜组的所述负透镜的对F线的折射率设为nFM3，将所述第3透镜组的所述负透镜的对C线的折射率设为nCM3时，通过下式定义，即，

θgFM3＝(ngM3-nFM3)/(nFM3-nCM3)。

19.根据权利要求1～18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条件式：

(L1R2+L1R1)/(L1R2-L1R1)<0.10

其中，L1R1：配置于所述光学系统的最靠物体侧处的正透镜中的物体侧透镜面的曲率半径，

L1R2：配置于所述光学系统的最靠物体侧处的正透镜中的像侧透镜面的曲率半径。

20.根据权利要求1～19中的任意一项所述的光学系统，其中，

配置于所述第4透镜组的最靠像侧处的透镜具有负的光焦度。

21.根据权利要求1～20中的任意一项所述的光学系统，其中，

在从无限远物体向近距离物体进行对焦时，所述第2透镜组沿着光轴向像侧移动，所述第3透镜组沿着光轴向物体侧移动。

22.根据权利要求1～21中的任意一项所述的光学系统，其中，

在进行对焦时，所述第1透镜组相对于像面的位置固定。

23.根据权利要求1～22中的任意一项所述的光学系统，其中，

在进行对焦时，所述第4透镜组相对于像面的位置固定。

24.一种光学设备，构成为具备权利要求1～23中的任意一项所述的光学系统。

25.一种光学系统的制造方法，该光学系统具备沿着光轴从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组以及具有负的光焦度的第4透镜组，其中，

在镜头镜筒内将各透镜配置成，

在进行对焦时，所述第2透镜组与所述第3透镜组沿着光轴移动，相邻的各透镜组之间的间隔变化，

所述光学系统满足以下条件式：

0.20<DG4/TL<0.40

其中，DG4：所述第4透镜组的光轴上的长度，

TL：无限远对焦状态下的所述光学系统的全长。

26.一种光学系统的制造方法，该光学系统具备沿着光轴从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组以及具有负的光焦度的第4透镜组，其中，

在镜头镜筒内将各透镜配置成，

在进行对焦时，所述第2透镜组与所述第3透镜组沿着光轴移动，相邻的各透镜组之间的间隔变化，

所述光学系统满足以下条件式：

3.00<(LnR2+LnR1)/(LnR2-LnR1)<5.00

其中，LnR1：配置于所述光学系统的最靠像侧处的负透镜中的物体侧透镜面的曲率半径，

LnR2：配置于所述光学系统的最靠像侧处的负透镜中的像侧透镜面的曲率半径。

27.一种光学系统的制造方法，该光学系统具备沿着光轴从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组以及具有负的光焦度的第4透镜组，其中，

在镜头镜筒内将各透镜配置成，

在进行对焦时，所述第2透镜组与所述第3透镜组沿着光轴移动，相邻的各透镜组之间的间隔变化，

所述光学系统满足以下条件式：

0.75<f1/(-f2)<1.30

其中，f1：所述第1透镜组的焦距，

f2：所述第2透镜组的焦距。

28.一种光学系统的制造方法，该光学系统具备沿着光轴从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组以及具有负的光焦度的第4透镜组，其中，

在镜头镜筒内将各透镜配置成，

在进行对焦时，所述第2透镜组与所述第3透镜组沿着光轴移动，相邻的各透镜组之间的间隔变化，

所述第1透镜组具有满足以下条件式的负透镜：

1.80<ndM1

νdM1<26.00

θgFM1-(0.6415-0.00162×νdM1)<0.0120

其中，ndM1：所述第1透镜组的所述负透镜的对d线的折射率，

νdM1：所述第1透镜组的所述负透镜的阿贝数，

θgFM1：所述第1透镜组的所述负透镜的相对部分色散，在将所述第1透镜组的所述负透镜的对g线的折射率设为ngM1，将所述第1透镜组的所述负透镜的对F线的折射率设为nFM1，将所述第1透镜组的所述负透镜的对C线的折射率设为nCM1时，通过下式定义，即，

θgFM1＝(ngM1-nFM1)/(nFM1-nCM1)。

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