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
近年来，使用于数码相机或摄像机等摄像装置的摄像元件，正在推进高像素化。设置于使用了这种摄像元件的摄像装置的摄影镜头，期望是除了良好地校正球面像差、彗差等基准像差(单一波长的像差)以外，还良好地校正色差以使得在白色光源下没有像的渗色的、具有高分辨率的镜头。特别是，在色差的校正中，除了初级消色差以外，还期望良好地对二阶光谱进行校正。作为色差的校正手段，例如，公知有使用具有异常色散性的树脂材料的方法(例如，参照专利文献1)。如上所述，伴随近年来的摄像元件的高像素化，期望良好地对各像差进行校正的摄影镜头。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-194609号公报
技术实现要素：
第1本发明的光学系统具有孔径光阑以及相比所述孔径光阑配置于像侧且满足以下条件式的负透镜：
-0.010<ndN2-(2.015-0.0068×νdN2)
50.00<νdN2<65.00
0.545<θgFN2
-0.010<θgFN2-(0.6418-0.00168×νdN2)
其中，ndN2：所述负透镜的对d线的折射率
νdN2：所述负透镜的以d线为基准的阿贝数
θgFN2：所述负透镜的相对部分色散，在将所述负透镜的对g线的折射率设为ngN2，将所述负透镜的对F线的折射率设为nFN2，将所述负透镜的对C线的折射率设为nCN2时，通过下式进行定义，即，
θgFN2＝(ngN2-nFN2)/(nFN2-nCN2)。
第2本发明的光学系统具有多个透镜组，该多个透镜组包含具有负的光焦度的透镜组，在进行变倍或对焦时，相邻的各透镜组之间的间隔变化，所述具有负的光焦度的透镜组中的配置于最靠像侧的像侧负透镜组具有满足以下条件式的负透镜：
-0.010<ndN4-(2.015-0.0068×νdN4)
50.00<νdN4<65.00
0.545<θgFN4
-0.010<θgFN4-(0.6418-0.00168×νdN4)
其中，ndN4：所述负透镜的对d线的折射率
νdN4：所述负透镜的以d线为基准的阿贝数
θgFN4：所述负透镜的相对部分色散，在将所述负透镜的对g线的折射率设为ngN4，将所述负透镜的对F线的折射率设为nFN4，将所述负透镜的对C线的折射率设为nCN4时，通过下式进行定义，即，
θgFN4＝(ngN4-nFN4)/(nFN4-nCN4)。
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，以如下方式在镜头镜筒内配置各透镜：所述光学系统具有孔径光阑以及相比所述孔径光阑配置于像侧且满足以下条件式的负透镜，即，
-0.010<ndN2-(2.015-0.0068×νdN2)
50.00<νdN2<65.00
0.545<θgFN2
-0.010<θgFN2-(0.6418-0.00168×νdN2)
其中，ndN2：所述负透镜的对d线的折射率
νdN2：所述负透镜的以d线为基准的阿贝数
θgFN2：所述负透镜的相对部分色散，在将所述负透镜的对g线的折射率设为ngN2，将所述负透镜的对F线的折射率设为nFN2，将所述负透镜的对C线的折射率设为nCN2时，通过下式进行定义，即，
θgFN2＝(ngN2-nFN2)/(nFN2-nCN2)。
第2本发明的光学系统的制造方法，该光学系统具有多个透镜组，该多个透镜组包含具有负的光焦度的透镜组，其中，以如下方式在镜头镜筒内配置各透镜：在进行变倍或对焦时，相邻的各透镜组之间的间隔变化，所述具有负的光焦度的透镜组中的配置于最靠像侧的像侧负透镜组具有满足以下条件式的负透镜，即，
-0.010<ndN4-(2.015-0.0068×νdN4)
50.00<νdN4<65.00
0.545<θgFN4
-0.010<θgFN4-(0.6418-0.00168×νdN4)
其中，ndN4：所述负透镜的对d线的折射率
νdN4：所述负透镜的以d线为基准的阿贝数
θgFN4：所述负透镜的相对部分色散，在将所述负透镜的对g线的折射率设为ngN4，将所述负透镜的对F线的折射率设为nFN4，将所述负透镜的对C线的折射率设为nCN4时，通过下式进行定义，即，
θgFN4＝(ngN4-nFN4)/(nFN4-nCN4)。
附图说明
图1是第1实施例的光学系统的无限远对焦状态下的镜头结构图。
图2(A)、图2(B)以及图2(C)分别是第1实施例的光学系统的广角端状态、中间焦距状态、远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。
图3是第2实施例的光学系统的无限远对焦状态下的镜头结构图。
图4(A)、图4(B)以及图4(C)分别是第2实施例的光学系统的广角端状态、中间焦距状态、远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。
图5是第3实施例的光学系统的无限远对焦状态下的镜头结构图。
图6(A)、图6(B)以及图6(C)分别是第3实施例的光学系统的广角端状态、中间焦距状态、远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。
图7是第4实施例的光学系统的无限远对焦状态下的镜头结构图。
图8(A)、图8(B)以及图8(C)分别是第4实施例的光学系统的广角端状态、中间焦距状态、远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。
图9是第5实施例的光学系统的无限远对焦状态下的镜头结构图。
图10(A)、图10(B)、图10(C)以及图10(D)分别是第5实施例的光学系统的广角端状态、第1中间焦距状态、第2中间焦距状态、远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。
图11是第6实施例的光学系统的无限远对焦状态下的镜头结构图。
图12(A)、图12(B)以及图12(C)分别是第6实施例的光学系统的无限远对焦时、中间距离对焦时、近距离对焦时的各像差图。
图13是第7实施例的光学系统的无限远对焦状态下的镜头结构图。
图14(A)、图14(B)以及图14(C)分别是第7实施例的光学系统的广角端状态、中间焦距状态、远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。
图15是示出具备各实施方式的光学系统的相机的结构的图。
图16是示出第1实施方式的光学系统的制造方法的流程图。
图17是示出第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，对本发明的优选实施方式进行说明。首先，根据图15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15所示，该相机1是具备各实施方式的光学系统来作为摄影镜头2的数码相机。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，到达摄像元件3。由此，来自被摄体的光，通过该摄像元件3被摄像，作为被摄体图像记录在未图示的存储器。如此，摄影者能够进行基于相机1的被摄体的摄影。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。
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(摄影镜头)LS的一例的光学系统LS(1)具有孔径光阑S以及相比孔径光阑S配置于像侧且满足以下条件式(1)～(4)的负透镜(L73)。
-0.010<ndN2-(2.015-0.0068×νdN2) …(1)
50.00<νdN2<65.00 …(2)
0.545<θgFN2 …(3)
-0.010<θgFN2-(0.6418-0.00168×νdN2) …(4)
其中，ndN2：负透镜的对d线的折射率
νdN2：负透镜的以d线为基准的阿贝数
θgFN2：负透镜的相对部分色散，在将负透镜的对g线的折射率设为ngN2，将负透镜的对F线的折射率设为nFN2，将负透镜的对C线的折射率设为nCN2时，通过下式进行定义，即，
θgFN2＝(ngN2-nFN2)/(nFN2-nCN2)
另外，负透镜的以d线为基准的阿贝数νdN2通过下式进行定义，即，
νdN2＝(ndN2-1)/(nFN2-nCN2)
根据本实施方式，能够得到在色差的校正中，除了初级消色差以外，还良好地对二阶光谱进行校正的光学系统以及具有该光学系统的光学设备。第1实施方式的光学系统LS可以是图3所示的光学系统LS(2)，也可以是图5所示的光学系统LS(3)，也可以是图7所示的光学系统LS(4)，也可以是图9所示的光学系统LS(5)，也可以是图11所示的光学系统LS(6)，也可以是图13所示的光学系统LS(7)。
条件式(1)规定负透镜的对d线的折射率与以d线为基准的阿贝数的适当关系。通过满足条件式(1)，从而能够良好地进行球面像差、彗差等基准像差的校正和初级色差的校正(消色差)。
当条件式(1)的对应值超出上述范围时，难以进行色差的校正。通过将条件式(1)的下限值设定为-0.005，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(1)的下限值设定为-0.001、0.000、0.003、0.005、0.007，也可以进一步设定为0.008。
另外，也可以将条件式(1)的上限值设定为小于0.150。由此，能够良好地进行球面像差、彗差等基准像差的校正和初级色差的校正(消色差)。此时，通过将条件式(1)的上限值设定为0.100，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(1)的上限值设定为0.080、0.060、0.050，也可以进一步设定为0.045。
条件式(2)规定负透镜的以d线为基准的阿贝数的适当范围。通过满足条件式(2)，从而能够良好地进行球面像差、彗差等基准像差的校正和初级色差的校正(消色差)。
当条件式(2)的对应值超出上述范围时，难以进行色差的校正。通过将条件式(2)的下限值设定为50.50，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(2)的下限值设定为51.00、51.50、52.00，也可以进一步设定为52.40。
通过将条件式(2)的上限值设定为64.00，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(2)的上限值设定为63.00、62.50、62.00、61.50、61.00、60.00，也可以进一步设定为59.50。
条件式(3)适当地规定负透镜的异常色散性。通过满足条件式(3)，从而在色差的校正中，除了初级消色差以外，还能够良好地对二阶光谱进行校正。
当条件式(3)的对应值超出上述范围时，难以进行色差的校正。通过将条件式(3)的下限值设定为0.547，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(3)的下限值设定为0.548、0.549，也可以进一步设定为0.550。
条件式(4)适当地规定负透镜的异常色散性。通过满足条件式(4)，从而在色差的校正中，除了初级消色差以外，还能够良好地对二阶光谱进行校正。
当条件式(4)的对应值超出上述范围时，难以进行色差的校正。通过将条件式(4)的下限值设定为-0.005，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(4)的下限值设定为-0.001。
另外，也可以将条件式(4)的上限值设定为小于0.040。由此，能够良好地进行球面像差、彗差等基准像差的校正和初级色差的校正(消色差)。此时，通过将条件式(4)的上限值设定为0.030，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(4)的上限值设定为0.025，也可以进一步设定为0.020。
第1实施方式的光学系统LS，优选的是，由孔径光阑S、相比孔径光阑S配置于物体侧的前组GF以及相比孔径光阑S配置于像侧的后组GR构成，后组GR具有所述负透镜，且满足以下条件式(5)。
-10.00<(-fN2)/fR<10.00 …(5)
其中，fN2：负透镜的焦距
fR：后组GR的焦距，此外，在光学系统LS为变倍光学系统时，是广角端状态下的后组GR的焦距
条件式(5)规定负透镜的焦距与后组GR的焦距的适当关系。通过满足条件式(5)，从而能够良好地对球面像差、彗差等基准像差进行校正。
当条件式(5)的对应值超出上述范围时，难以对球面像差、彗差等基准像差进行校正。通过将条件式(5)的下限值设定为-9.50，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(5)的下限值设定为-9.00、-8.50、-8.00、-7.00、-5.00、-3.00、-1.50、-0.05、0.05，也可以进一步设定为0.10。
通过将条件式(5)的上限值设定为8.50，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(5)的上限值设定为7.50、6.50、5.00、4.00，也可以进一步设定为3.00。
在第1实施方式的光学系统LS中，优选的是，负透镜满足以下条件式(6)。
0.10<(-fN2)/f<15.00 …(6)
其中，fN2：负透镜的焦距
f：光学系统LS的焦距，此外，在光学系统LS为变倍光学系统时，是广角端状态下的光学系统LS的焦距
条件式(6)规定负透镜的焦距与光学系统LS的焦距的适当关系。通过满足条件式(6)，从而能够良好地对球面像差、彗差等基准像差进行校正。
当条件式(6)的对应值超出上述范围时，难以对球面像差、彗差等基准像差进行校正。通过将条件式(6)的下限值设定为0.20，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(6)的下限值设定为0.30、0.40、0.45，也可以进一步设定为0.50。
通过将条件式(6)的上限值设定为14.20，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(6)的上限值设定为12.00、10.00、8.50，也可以进一步设定为7.50。
在第1实施方式的光学系统LS中，负透镜也可以满足以下条件式(3-1)。
0.555<θgFN2 …(3-1)
条件式(3-1)是与条件式(3)相同的式，能够得到与条件式(3)相同的效果。通过将条件式(3-1)的下限值设定为0.556，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，优选使条件式(3-1)的下限值为0.557。
在第1实施方式的光学系统LS中，负透镜也可以满足以下条件式(4-1)。
0.010<θgFN2-(0.6418-0.00168×νdN2) …(4-1)
条件式(4-1)是与条件式(4)相同的式，能够得到与条件式(4)相同的效果。通过将条件式(4-1)的下限值设定为0.011，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，优选使条件式(4-1)的下限值为0.012。
另外，也可以将条件式(4-1)的上限值设定为小于0.030。由此，能够得到与条件式(4)相同的效果。此时，通过将条件式(4-1)的上限值设定为0.028，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(4-1)的上限值设定为0.025、0.023，也可以进一步设定为0.020。
在第1实施方式的光学系统LS中，优选的是，负透镜满足以下条件式(7)。
DN2>0.400[mm] …(7)
其中，DN2：负透镜的光轴上的厚度
条件式(7)适当地规定负透镜的光轴上的厚度。通过满足条件式(7)，从而能够良好地对彗差、色差(轴上色差和倍率色差)等各像差进行校正。
当条件式(7)的对应值超出上述范围时，难以对彗差、色差(轴上色差和倍率色差)等各像差进行校正。通过将条件式(7)的下限值设定为0.450[mm]，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(7)的下限值设定为0.490[mm]、0.550[mm]、0.580[mm]、0.650[mm]、0.680[mm]、0.750[mm]、0.800[mm]、0.850[mm]、0.880[mm]、0.950[mm]、0.980[mm]、1.050[mm]、1.100[mm]、1.140[mm]、1.250[mm]，也可以进一步设定为1.350[mm]。
在第1实施方式的光学系统LS中，优选的是，负透镜是单透镜，或者是将两个透镜接合而成的接合透镜的所述两个透镜中的一个透镜。作为透镜的材料，相比树脂，使用玻璃时由温度引起的光学特性的变化少。在本实施方式中，由于作为负透镜的材料能够使用玻璃，因此即使负透镜为透镜面与空气接触的透镜(即，单透镜、或将两个透镜接合而成的接合透镜的所述两个透镜中的一个透镜)，由温度引起的光学特性的变化也少，因此是优选的。
在第1实施方式的光学系统LS中，优选的是，负透镜的物体侧的透镜面和像侧的透镜面中的至少一个透镜面与空气接触。作为透镜的材料，相比树脂，使用玻璃时由温度引起的光学特性的变化少。在本实施方式中，由于作为负透镜的材料能够使用玻璃，因此即使负透镜的透镜面与空气接触，由温度引起的光学特性的变化也少，因此是优选的。
在第1实施方式的光学系统LS中，优选的是，负透镜为玻璃透镜。关于负透镜，相比树脂透镜，玻璃透镜的经年变化少，由温度引起的光学特性的变化少，因此是优选的。
接着，参照图16，对第1实施方式的光学系统LS的制造方法进行概述。首先，配置孔径光阑S，并且至少在相比孔径光阑S靠像侧处配置负透镜(步骤ST1)。此时，以相比孔径光阑S配置于像侧的负透镜中的至少一个满足上述条件式(1)～(4)等的方式，在镜头镜筒内配置各透镜(步骤ST2)。根据如上所述的制造方法，能够制造在色差的校正中，除了初级消色差以外，还良好地对二阶光谱进行校正的光学系统。
接着，对第2实施方式的光学系统进行说明。如图1所示，作为第2实施方式的光学系统(摄影镜头)LS的一例的光学系统LS(1)，具有多个透镜组，该多个透镜组包含具有负的光焦度的透镜组。在进行变倍或对焦时，相邻的各透镜组之间的间隔变化。具有负的光焦度的透镜组中的配置于最靠像侧的像侧负透镜组具有满足以下条件式(11)～(14)的负透镜(L73)。
-0.010<ndN4-(2.015-0.0068×νdN4) …(11)
50.00<νdN4<65.00 …(12)
0.545<θgFN4 …(13)
-0.010<θgFN4-(0.6418-0.00168×νdN4) …(14)
其中，ndN4：负透镜的对d线的折射率
νdN4：负透镜的以d线为基准的阿贝数
θgFN4：负透镜的相对部分色散，在将负透镜的对g线的折射率设为ngN4，将负透镜的对F线的折射率设为nFN4，将负透镜的对C线的折射率设为nCN4时，通过下式进行定义，即，
θgFN4＝(ngN4-nFN4)/(nFN4-nCN4)
另外，负透镜的以d线为基准的阿贝数νdN4通过下式进行定义，即，
νdN4＝(ndN4-1)/(nFN4-nCN4)
根据本实施方式，能够得到在色差的校正中，除了初级消色差以外，还良好地对二阶光谱进行校正的光学系统以及具有该光学系统的光学设备。第2实施方式的光学系统LS可以是图3所示的光学系统LS(2)，也可以是图5所示的光学系统LS(3)，也可以是图7所示的光学系统LS(4)，也可以是图9所示的光学系统LS(5)，也可以是图11所示的光学系统LS(6)，也可以是图13所示的光学系统LS(7)。
条件式(11)规定负透镜的对d线的折射率与以d线为基准的阿贝数的适当关系。通过满足条件式(11)，从而能够良好地进行球面像差、彗差等基准像差的校正和初级色差的校正(消色差)。
当条件式(11)的对应值超出上述范围时，难以进行色差的校正。通过将条件式(11)的下限值设定为-0.005，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(11)的下限值设定为-0.001、0.000、0.003、0.005、0.007，也可以进一步设定为0.008。
另外，也可以将条件式(11)的上限值设定为小于0.150。由此，能够良好地进行球面像差、彗差等基准像差的校正和初级色差的校正(消色差)。此时，通过将条件式(11)的上限值设定为0.100，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(11)的上限值设定为0.080、0.060、0.050，也可以进一步设定为0.045。
条件式(12)规定负透镜的以d线为基准的阿贝数的适当范围。通过满足条件式(12)，从而能够良好地进行球面像差、彗差等基准像差的校正和初级色差的校正(消色差)。
当条件式(12)的对应值超出上述范围时，难以进行色差的校正。通过将条件式(12)的下限值设定为50.50，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(12)的下限值设定为51.00、51.50、52.00，也可以进一步设定为52.40。
通过将条件式(12)的上限值设定为64.00，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(12)的上限值设定为63.00、62.50、62.00、61.50、61.00、60.00，也可以进一步设定为59.50。
条件式(13)适当地规定负透镜的异常色散性。通过满足条件式(13)，从而在色差的校正中，除了初级消色差以外，还能够良好地对二阶光谱进行校正。
当条件式(13)的对应值超出上述范围时，难以进行色差的校正。通过将条件式(13)的下限值设定为0.547，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(13)的下限值设定为0.548、0.549，也可以进一步设定为0.550。
条件式(14)适当地规定负透镜的异常色散性。通过满足条件式(14)，从而在色差的校正中，除了初级消色差以外，还能够良好地对二阶光谱进行校正。
当条件式(14)的对应值超出上述范围时，难以进行色差的校正。通过将条件式(14)的下限值设定为-0.005，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(14)的下限值设定为-0.001。
另外，也可以将条件式(14)的上限值设定为小于0.040。由此，能够良好地进行球面像差、彗差等基准像差的校正和初级色差的校正(消色差)。此时，通过将条件式(14)的上限值设定为0.030，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(14)的上限值设定为0.025，也可以进一步设定为0.020。
在第2实施方式的光学系统LS中，优选的是，负透镜满足以下条件式(15)。
0.02<fN4/fGb<3.00 …(15)
其中，fN4：负透镜的焦距
fGb：像侧负透镜组的焦距
条件式(15)规定负透镜的焦距与像侧负透镜组的焦距的适当关系。通过满足条件式(15)，从而能够良好地对球面像差、彗差等基准像差进行校正。
当条件式(15)的对应值超出上述范围时，难以对球面像差、彗差等基准像差进行校正。通过将条件式(15)的下限值设定为0.03，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(15)的下限值设定为0.04，0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35、0.40，也可以进一步设定为0.42。
通过将条件式(15)的上限值设定为2.80，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(15)的上限值设定为2.50、2.30、2.20、2.00、1.75、1.50，也可以进一步设定为1.30。
在第2实施方式的光学系统LS中，优选的是，像侧负透镜组满足以下条件式(16)。
0.50<(-fGb)/f<100.00 …(16)
其中，fGb：像侧负透镜组的焦距
f：光学系统LS的焦距，此外，在光学系统LS为变倍光学系统时，是广角端状态下的光学系统LS的焦距
条件式(16)规定像侧负透镜组的焦距与光学系统LS的焦距的适当关系。通过满足条件式(16)，从而能够良好地对球面像差、彗差等基准像差进行校正。
当条件式(16)的对应值超出上述范围时，难以对球面像差、彗差等基准像差进行校正。通过将条件式(16)的下限值设定为0.60，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(16)的下限值设定为0.70、0.80、0.90，也可以进一步设定为0.95。
通过将条件式(16)的上限值设定为85.00，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(16)的上限值设定为70.00、50.00，35.00，20.00、10.00、5.00、3.50、2.80，也可以进一步设定为2.20。
在第2实施方式的光学系统LS中，负透镜也可以满足以下条件式(13-1)。
0.555<θgFN4 …(13-1)
条件式(13-1)是与条件式(13)相同的式，能够得到与条件式(13)相同的效果。通过将条件式(13-1)的下限值设定为0.556，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，优选使条件式(13-1)的下限值为0.557。
在第2实施方式的光学系统LS中，负透镜也可以满足以下条件式(14-1)。
0.010<θgFN4-(0.6418-0.00168×νdN4) …(14-1)
条件式(14-1)是与条件式(14)相同的式，能够得到与条件式(14)相同的效果。通过将条件式(14-1)的下限值设定为0.011，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，优选使条件式(14-1)的下限值为0.012。
另外，也可以将条件式(14-1)的上限值设定为小于0.030。由此，能够得到与条件式(14)相同的效果。此时，通过将条件式(14-1)的上限值设定为0.028，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(14-1)的上限值设定为0.025、0.023，也可以进一步设定为0.020。
在第2实施方式的光学系统LS中，优选的是，负透镜满足以下条件式(17)。
DN4>0.400[mm] …(17)
其中，DN4：负透镜的光轴上的厚度
条件式(17)适当地规定负透镜的光轴上的厚度。通过满足条件式(17)，从而能够良好地对彗差、色差(轴上色差和倍率色差)等各像差进行校正。
当条件式(17)的对应值超出上述范围时，难以对彗差、色差(轴上色差和倍率色差)等各像差进行校正。通过将条件式(17)的下限值设定为0.450[mm]，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(17)的下限值设定为0.490[mm]、0.550[mm]、0.580[mm]、0.650[mm]、0.680[mm]、0.750[mm]、0.800[mm]、0.850[mm]、0.880[mm]、0.950[mm]、0.980[mm]、1.050[mm]、1.100[mm]、1.140[mm]、1.250[mm]，也可以进一步设定为1.350[mm]。
在第2实施方式的光学系统LS中，优选的是，负透镜是单透镜，或者是将两个透镜接合而成的接合透镜的所述两个透镜中的一个透镜。作为透镜的材料，相比树脂，使用玻璃时由温度引起的光学特性的变化少。在本实施方式中，由于作为负透镜的材料能够使用玻璃，因此即使负透镜为透镜面与空气接触的透镜(即，单透镜、或将两个透镜接合而成的接合透镜的所述两个透镜中的一个透镜)，由温度引起的光学特性的变化也少，因此是优选的。
在第2实施方式的光学系统LS中，优选的是，负透镜的物体侧的透镜面和像侧的透镜面中的至少一个透镜面与空气接触。作为透镜的材料，相比树脂，使用玻璃时由温度引起的光学特性的变化少。在本实施方式中，由于作为负透镜的材料能够使用玻璃，因此即使负透镜的透镜面与空气接触，由温度引起的光学特性的变化也少，因此是优选的。
在第2实施方式的光学系统LS中，优选的是，负透镜为玻璃透镜。关于负透镜，相比树脂透镜，玻璃透镜的经年变化少，由温度引起的光学特性的变化少，因此是优选的。
接着，参照图17，对第2实施方式的光学系统LS的制造方法进行概述。首先，配置包含具有负的光焦度的透镜组的多个透镜组(步骤ST11)。并且，以在进行变倍或对焦时，相邻的各透镜组之间的间隔变化的方式构成(步骤ST12)。另外，以具有负的光焦度的透镜组中的配置于最靠像侧的像侧负透镜组具有满足上述条件式(11)～(14)等的负透镜的方式，在镜头镜筒内配置各透镜(步骤ST13)。根据如上所述的制造方法，能够制造在色差的校正中，除了初级消色差以外，还良好地对二阶光谱进行校正的光学系统。
实施例
以下，根据附图对各实施方式的实施例的光学系统LS进行说明。图1、图3、图5、图7、图9、图11、图13是示出第1～第7实施例的光学系统LS{LS(1)～LS(7)}的结构和光焦度分配的剖视图。在第1～第7实施例的光学系统LS(1)～LS(7)的剖视图中，与“对焦”这样的文字一起用箭头示出对焦透镜组从无限远向近距离物体进行对焦时的移动方向。在第1～第5实施例的光学系统LS(1)～LS(5)和第7实施例的光学系统LS(7)的剖视图中，用箭头示出从广角端状态(W)向远焦端状态(T)进行变倍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、图11、图13中，通过标号G与数字的组合来表示各透镜组，通过标号L与数字的组合来表示各透镜。在该情况下，为了防止标号、数字的种类和位数变大而变得复杂化，因此对每个实施例分别独立地使用标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标号与数字的组合，也不意味着是相同的结构。
以下虽然示出表1～表7，但是其中，表1是示出第1实施例中的各参数数据的表，表2是示出第2实施例中的各参数数据的表，表3是示出第3实施例中的各参数数据的表，表4是示出第4实施例中的各参数数据的表，表5是示出第5实施例中的各参数数据的表，表6是示出第6实施例中的各参数数据的表，表7是示出第7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[全体参数]的表中，f表示镜头整个系统的焦距，FNО表示F值，2ω表示视场角(单位为°(度)，ω为半视场角)，Y表示像高。TL表示在无限远对焦时的光轴上的从透镜最前面到透镜最终面为止的距离上加上BF的距离，BF表示无限远对焦时的光轴上的从透镜最终面到像面I为止的距离(后焦距)。fF表示前组的焦距，fR表示后组的焦距。另外，在光学系统为变倍光学系统时，这些值在广角端(W)、中间焦距(M)、远焦端(T)的各变倍状态下分别示出。
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(或像面)为止的光轴上的距离、即面间隔，nd表示光学构件的材料的对d线的折射率，νd表示光学构件的材料的以d线为基准的阿贝数，θgF表示光学构件的材料的相对部分色散。曲率半径的“∞”表示平面或开口，(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的栏中示出近轴曲率半径。
将光学构件的材料的对g线(波长λ＝435.8nm)的折射率设为ng，将光学构件的材料的对F线(波长λ＝486.1nm)的折射率设为nF，将光学构件的材料的对C线(波长λ＝656.3nm)的折射率设为nC。此时，光学构件的材料的相对部分色散θgF通过下式(A)进行定义。
θgF＝(ng-nF)/(nF-nC) …(A)
在[非球面数据]的表中，关于[透镜参数]中所示的非球面，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处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，2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)
在光学系统不是变倍光学系统时，作为[近距离摄影时可变间隔数据]，f表示镜头整个系统的焦距，β表示摄影倍率。另外，在[近距离摄影时可变间隔数据]的表中，示出与各焦距和摄影倍率对应的、在[透镜参数]中面间隔成为“可变”的面编号下的面间隔。
在光学系统为变倍光学系统时，作为[变倍摄影时可变间隔数据]，示出与广角端(W)、中间焦距(M)、远焦端(T)的各变倍状态对应的、在[透镜参数]中面间隔成为“可变”的面编号下的面间隔。
在[透镜组数据]的表中，示出各透镜组的各自的始面(最靠物体侧的面)和焦距。
在[条件式对应值]的表中，示出与各条件式对应的值。
以下，在所有的参数值中，虽然对所记载的焦距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比例缩小也能够得到相同的光学性能，因此并不限定于此。
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是示出各实施方式的第1实施例的光学系统的无限远对焦状态下的镜头结构的图。第1实施例的光学系统LS(1)由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、具有正的光焦度的第4透镜组G4、具有正的光焦度的第5透镜组G5、具有正的光焦度的第6透镜组G6以及具有负的光焦度的第7透镜组G7构成。在从广角端状态(W)向远焦端状态(T)进行变倍时，第1～第7透镜组G1～G7分别向由图1的箭头所示的方向移动。孔径光阑S配置在第2透镜组G2与第3透镜组G3之间。附加在各透镜组记号中的标号( )或(-)表示各透镜组的光焦度，这在以下的所有实施例中都相同。
第1透镜组G1由从物体侧依次排列的、由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11和凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L12构成的接合透镜以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L13构成。
第2透镜组G2由从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L21、双凹形状的负透镜L22、双凸形状的正透镜L23以及凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L24构成。负弯月形透镜L21的物体侧的透镜面为非球面。
第3透镜组G3由从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L31以及双凸形状的正透镜L32构成。孔径光阑S配置于正弯月形透镜L31的物体侧附近，在进行变倍时，与第3透镜组G3一起移动。正弯月形透镜L31的物体侧的透镜面为非球面。
第4透镜组G4由从物体侧依次排列的、由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L41和双凸形状的正透镜L42构成的接合透镜构成。
第5透镜组G5由从物体侧依次排列的凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L51以及双凸形状的正透镜L52构成。在从无限远物体向近距离(有限距离)物体进行对焦时，第5透镜组G5与第6透镜组G6以不同的移动量沿着光轴向物体侧移动。
第6透镜组G6由凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L61构成。正弯月形透镜L61的像侧的透镜面为非球面。
第7透镜组G7由从物体侧依次排列的凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L71、双凹形状的负透镜L72以及凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L73构成。在第7透镜组G7的像侧配置有像面I。在本实施例中，第7透镜组G7的负弯月形透镜L73相当于满足条件式(1)～(4)等的负透镜。另外，在本实施例中，第7透镜组G7相当于像侧负透镜组，第7透镜组G7的负弯月形透镜L73相当于满足条件式(11)～(14)等的负透镜。负透镜L72的物体侧的透镜面为非球面。
在本实施例中，由负弯月形透镜L11和正弯月形透镜L12构成的接合透镜、正弯月形透镜L13、负弯月形透镜L21、负透镜L22、正透镜L23以及负弯月形透镜L24构成相比孔径光阑S配置于物体侧的前组GF。正弯月形透镜L31、正透镜L32、由负弯月形透镜L41和双凸形状的正透镜L42构成的接合透镜、负弯月形透镜L51、双凸形状的正透镜L52、正弯月形透镜L61、正弯月形透镜L71、负透镜L72以及负弯月形透镜L73构成相比孔径光阑S配置于像侧的后组GR。
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)
[全体参数]
变倍比＝2.743
[透镜参数]
[非球面数据]
第6面
κ＝1.000、A4＝5.28E-06、A6＝-5.42E-09
A8＝1.33E-11、A10＝-2.05E-14、A12＝2.05E-17
第15面
κ＝1.000、A4＝-4.56E-06、A6＝-1.40E-10
A8＝-8.81E-13、A10＝-8.43E-15、A12＝0.00E 00
第27面
κ＝1.000、A4＝1.10E-05、A6＝-2.36E-08
A8＝1.43E-10、A10＝-5.03E-13、A12＝7.52E-16
第30面
κ＝1.000、A4＝-2.11E-06、A6＝-2.12E-08
A8＝3.23E-11、A10＝-8.72E-14、A12＝0.00E 00
[变倍摄影时可变间隔数据]
[透镜组数据]
[条件式对应值]
<负弯月形透镜L73(fN2＝-102.373)>
条件式(1)ndN2-(2.015-0.0068×νdN2)＝0.013
条件式(2)νdN2＝55.27
条件式(3)、(3-1)θgFN2＝0.5607
条件式(4)、(4-1)θgFN2-(0.6418-0.00168×νdN2)＝0.0118
条件式(5)(-fN2)/fR＝3.576
条件式(6)(-fN2)/f＝4.136
条件式(7)DN2＝1.400
<负弯月形透镜L73(fN4＝-102.373)>
条件式(11)ndN4-(2.015-0.0068×νdN4)＝0.013
条件式(12)νdN4＝55.27
条件式(13)、(13-1)θgFN4＝0.5607
条件式(14)、(14-1)θgFN4-(0.6418-0.00168×νdN4)＝0.0118
条件式(15)fN4/fGb＝2.162
条件式(16)(-fGb)/f＝1.913
条件式(17)DN4＝1.400
图2(A)是第1实施例的光学系统的广角端状态下的无限远对焦时的各像差图。图2(B)是第1实施例的光学系统的中间焦距状态下的无限远对焦时的各像差图。图2(C)是第1实施例的光学系统的远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。在无限远对焦时的各像差图中，FNO表示F值，Y表示像高。在中间距离对焦时或近距离对焦时的各像差图中，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值或数值孔径的值，在像散图和畸变图中示出像高的最大值，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标号，省略重复的说明。
通过各像差图可知，第1实施例的光学系统良好地对各像差进行校正，且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是示出各实施方式的第2实施例的光学系统的无限远对焦状态下的镜头结构的图。第2实施例的光学系统LS(2)由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、具有负的光焦度的第4透镜组G4以及具有正的光焦度的第5透镜组G5构成。在从广角端状态(W)向远焦端状态(T)进行变倍时，第1～第5透镜组G1～G5分别向由图3的箭头所示的方向移动。孔径光阑S配置在第3透镜组G3内。
第1透镜组G1由从物体侧依次排列的、由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11和双凸形状的正透镜L12构成的接合透镜以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L13构成。
第2透镜组G2由从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L21、双凹形状的负透镜L22、双凸形状的正透镜L23以及凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L24构成。在从无限远物体向近距离(有限距离)物体进行对焦时，第2透镜组G2沿着光轴向物体侧移动。负弯月形透镜L21的物体侧的透镜面为非球面。负弯月形透镜L24的像侧的透镜面为非球面。
第3透镜组G3由从物体侧依次排列的双凸形状的正透镜L31、由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L32和双凸形状的正透镜L33构成的接合透镜以及双凸形状的正透镜L34构成。在第3透镜组G3中的正透镜L31与(接合透镜的)负弯月形透镜L32之间配置有孔径光阑S。
第4透镜组G4由从物体侧依次排列的、由凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L41和凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L42构成的接合透镜以及双凹形状的负透镜L43构成。在本实施例中，第4透镜组G4的负透镜L43相当于满足条件式(1)～(4)等的负透镜。另外，在本实施例中，第4透镜组G4相当于像侧负透镜组，第4透镜组G4的负透镜L43相当于满足条件式(11)～(14)等的负透镜。
第5透镜组G5由从物体侧依次排列的双凸形状的正透镜L51以及由双凸形状的正透镜L52和双凹形状的负透镜L53构成的接合透镜构成。在第5透镜组G5的像侧配置有像面I。正透镜L51的物体侧的透镜面为非球面。
在本实施例中，由负弯月形透镜L11和正透镜L12构成的接合透镜、正弯月形透镜L13、负弯月形透镜L21、负透镜L22、正透镜L23、负弯月形透镜L24以及正透镜L31构成相比孔径光阑S配置于物体侧的前组GF。由负弯月形透镜L32和正透镜L33构成的接合透镜、正透镜L34、由正弯月形透镜L41和负弯月形透镜L42构成的接合透镜、负透镜L43、正透镜L51以及由正透镜L52和负透镜L53构成的接合透镜构成相比孔径光阑S配置于像侧的后组GR。
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)
[全体参数]
变倍比＝4.708
[透镜参数]
[非球面数据]
第6面
κ＝1.000、A4＝-3.63E-06、A6＝-9.23E-09
A8＝2.66E-11、A10＝-7.08E-14、A12＝0.00E 00
第13面
κ＝1.000、A4＝-1.30E-05、A6＝-9.67E-09
A8＝-4.06E-11、A10＝0.00E 00、A12＝0.00E 00
第27面
κ＝1.000、A4＝-1.50E-05、A6＝9.99E-09
A8＝-2.45E-11、A10＝3.21E-14、A12＝0.00E 00
[变倍摄影时可变间隔数据]
[透镜组数据]
[条件式对应值]
<负透镜L43(fN2＝-76.021)>
条件式(1)ndN2-(2.015-0.0068×νdN2)＝0.021
条件式(2)νdN2＝52.63
条件式(3)、(3-1)θgFN2＝0.5546
条件式(4)、(4-1)θgFN2-(0.6418-0.00168×νdN2)＝0.0012
条件式(5)(-fN2)/fR＝1.134
条件式(6)(-fN2)/f＝3.075
条件式(7)DN2＝1.200
<负透镜L43(fN4＝-76.021)>
条件式(11)ndN4-(2.015-0.0068×νdN4)＝0.021
条件式(12)νdN4＝52.63
条件式(13)、(13-1)θgFN4＝0.5546
条件式(14)、(14-1)θgFN4-(0.6418-0.00168×νdN4)＝0.0012
条件式(15)fN4/fGb＝1.638
条件式(16)(-fGb)/f＝1.877
条件式(17)DN4＝1.200
图4(A)是第2实施例的光学系统的广角端状态下的无限远对焦时的各像差图。图4(B)是第2实施例的光学系统的中间焦距状态下的无限远对焦时的各像差图。图4(C)是第2实施例的光学系统的远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。通过各像差图可知，第2实施例的光学系统良好地对各像差进行校正，且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是示出各实施方式的第3实施例的光学系统的无限远对焦状态下的镜头结构的图。第3实施例的光学系统LS(3)由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、具有正的光焦度的第4透镜组G4以及具有负的光焦度的第5透镜组G5构成。在从广角端状态(W)向远焦端状态(T)进行变倍时，第2透镜组G2和第4透镜组G4分别向由图5的箭头所示的方向移动。孔径光阑S配置在第5透镜组G5内。
第1透镜组G1由从物体侧依次排列的、由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11和双凸形状的正透镜L12构成的接合透镜以及凸面朝向物体侧的平凸形状的正透镜L13构成。
第2透镜组G2由从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L21、由双凸形状的正透镜L22和双凹形状的负透镜L23构成的接合透镜、由双凹形状的负透镜L24和凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L25构成的接合透镜以及凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L26构成。
第3透镜组G3由从物体侧依次排列的双凸形状的正透镜L31、双凸形状的正透镜L32、双凹形状的负透镜L33以及双凸形状的正透镜L34构成。
第4透镜组G4由从物体侧依次排列的凸面朝向像侧的平凸形状的正透镜L41以及由双凸形状的正透镜L42和双凹形状的负透镜L43构成的接合透镜构成。在从无限远物体向近距离(有限距离)物体进行对焦时，第4透镜组G4沿着光轴向物体侧移动。
第5透镜组G5由从物体侧依次排列的双凹形状的负透镜L51、双凸形状的正透镜L52、凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L53、由凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L54和双凹形状的负透镜L55构成的接合透镜、双凸形状的正透镜L56、由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L57和双凸形状的正透镜L58构成的接合透镜以及双凹形状的负透镜L59构成。在第5透镜组G5的像侧配置有像面I。在第5透镜组G5中的负透镜L51与正透镜L52之间配置有孔径光阑S。在本实施例中，第5透镜组G5的负透镜L55相当于满足条件式(1)～(4)等的负透镜。另外，在本实施例中，第5透镜组G5相当于像侧负透镜组，第5透镜组G5的负透镜L55相当于满足条件式(11)～(14)等的负透镜。另外，在(接合透镜的)负透镜L55与正透镜L56之间，配置有固定光圈(扩口光圈)Sa。
在本实施例中，由负弯月形透镜L11和正透镜L12构成的接合透镜、正透镜L13、正弯月形透镜L21、由正透镜L22和负透镜L23构成的接合透镜、由负透镜L24和正弯月形透镜L25构成的接合透镜、负弯月形透镜L26、正透镜L31、正透镜L32、负透镜L33、正透镜L34、正透镜L41、由正透镜L42和负透镜L43构成的接合透镜以及负透镜L51构成相比孔径光阑S配置于物体侧的前组GF。正透镜L52、负弯月形透镜L53、由正弯月形透镜L54和负透镜L55构成的接合透镜、正透镜L56、由负弯月形透镜L57和正透镜L58构成的接合透镜以及负透镜L59构成相比孔径光阑S配置于像侧的后组GR。
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)
[全体参数]
变倍比＝2.354
[透镜参数]
[变倍摄影时可变间隔数据]
[透镜组数据]
[条件式对应值]
<负透镜L55(fN2＝-64.438)>
条件式(1)ndN2-(2.015-0.0068×νdN2)＝0.016
条件式(2)νdN2＝59.30
条件式(3)、(3-1)θgFN2＝0.5584
条件式(4)、(4-1)θgFN2-(0.6418-0.00168×νdN2)＝0.0162
条件式(5)(-fN2)/fR＝0.627
条件式(6)(-fN2)/f＝0.521
条件式(7)DN2＝1.900
<负透镜L55(fN4＝-64.438)>
条件式(11)ndN4-(2.015-0.0068×νdN4)＝0.016
条件式(12)νdN4＝59.30
条件式(13)、(13-1)θgFN4＝0.5584
条件式(14)、(14-1)θgFN4-(0.6418-0.00168×νdN4)＝0.0162
条件式(15)fN4/fGb＝0.443
条件式(16)(-fGb)/f＝1.177
条件式(17)DN4＝1.900
图6(A)是第3实施例的光学系统的广角端状态下的无限远对焦时的各像差图。图6(B)是第3实施例的光学系统的中间焦距状态下的无限远对焦时的各像差图。图6(C)是第3实施例的光学系统的远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。通过各像差图可知，第3实施例的光学系统良好地对各像差进行校正，且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是示出各实施方式的第4实施例的光学系统的无限远对焦状态下的镜头结构的图。第4实施例的光学系统LS(4)由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、具有正的光焦度的第4透镜组G4、具有负的光焦度的第5透镜组G5以及具有负的光焦度的第6透镜组G6构成。在从广角端状态(W)向远焦端状态(T)进行变倍时，第1～第6透镜组G1～G6分别向由图7的箭头所示的方向移动。孔径光阑S配置在第2透镜组G2与第3透镜组G3之间。
第1透镜组G1由从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11、双凸形状的正透镜L12以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L13构成。
第2透镜组G2由从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L21、双凹形状的负透镜L22、双凸形状的正透镜L23以及凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L24构成。
第3透镜组G3由从物体侧依次排列的双凸形状的正透镜L31、由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L32和双凸形状的正透镜L33构成的接合透镜以及凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L34构成。孔径光阑S配置于正透镜L31的物体侧附近，在进行变倍时，与第3透镜组G3一起移动。第3透镜组G3的由负弯月形透镜L32和正透镜L33构成的接合透镜，构成能够向与光轴垂直的方向移动的防抖透镜组(部分组)，对由于手抖等引起的成像位置的位移(像面I上的像抖)进行校正。
第4透镜组G4由从物体侧依次排列的、由双凸形状的正透镜L41和凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L42构成的接合透镜以及由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L43和双凸形状的正透镜L44构成的接合透镜构成。正透镜L44的像侧的透镜面为非球面。
第5透镜组G5由从物体侧依次排列的、由双凸形状的正透镜L51和双凹形状的负透镜L52构成的接合透镜构成。在从无限远物体向近距离(有限距离)物体进行对焦时，第5透镜组G5沿着光轴向像侧移动。负透镜L52的像侧的透镜面为非球面。
第6透镜组G6由从物体侧依次排列的凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L61以及双凸形状的正透镜L62构成。在第6透镜组G6的像侧配置有像面I。在本实施例中，第6透镜组G6的负弯月形透镜L61相当于满足条件式(1)～(4)等的负透镜。另外，在本实施例中，第6透镜组G6相当于像侧负透镜组，第6透镜组G6的负弯月形透镜L61相当于满足条件式(11)～(14)等的负透镜。负弯月形透镜L61的像侧的透镜面为非球面。
在本实施例中，负弯月形透镜L11、正透镜L12、正弯月形透镜L13、负弯月形透镜L21、负透镜L22、正透镜L23以及负弯月形透镜L24构成相比孔径光阑S配置于物体侧的前组GF。正透镜L31、由负弯月形透镜L32和正透镜L33构成的接合透镜、负弯月形透镜L34、由正透镜L41和负弯月形透镜L42构成的接合透镜、由负弯月形透镜L43和正透镜L44构成的接合透镜、由正透镜L51和负透镜L52构成的接合透镜、负弯月形透镜L61以及正透镜L62构成相比孔径光阑S配置于像侧的后组GR。
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)
[全体参数]
变倍比＝7.848
[透镜参数]
[非球面数据]
第28面
κ＝1.000、A4＝2.96E-05、A6＝-1.43E-07
A8＝1.92E-09、A10＝-1.38E-11、A12＝3.3122E-14
第31面
κ＝1.000、A4＝-5.38E-06、A6＝1.47E-07
A8＝-2.09E-09、A10＝1.45E-11、A12＝-3.5486E-14
第33面
κ＝1.000、A4＝-2.59E-06、A6＝-1.89E-08
A8＝8.54E-11、A10＝-2.37E-13、A12＝0.00E 00
[变倍摄影时可变间隔数据]
[透镜组数据]
[条件式对应值]
<负弯月形透镜L61(fN2＝-120.581)>
条件式(1)ndN2-(2.015-0.0068×νdN2)＝0.041
条件式(2)νdN2＝54.80
条件式(3)、(3-1)θgFN2＝0.5501
条件式(4)、(4-1)θgFN2-(0.6418-0.00168×νdN2)＝0.0004
条件式(5)(-fN2)/fR＝4.639
条件式(6)(-fN2)/f＝4.878
条件式(7)DN2＝1.400
<负弯月形透镜L61(fN4＝-120.581)>
条件式(11)ndN4-(2.015-0.0068×νdN4)＝0.041
条件式(12)νdN4＝54.80
条件式(13)、(13-1)θgFN4＝0.5501
条件式(14)、(14-1)θgFN4-(0.6418-0.00168×νdN4)＝0.0004
条件式(15)fN4/fGb＝0.052
条件式(16)(-fGb)/f＝94.248
条件式(17)DN4＝1.400
图8(A)是第4实施例的光学系统的广角端状态下的无限远对焦时的各像差图。图8(B)是第4实施例的光学系统的中间焦距状态下的无限远对焦时的各像差图。图8(C)是第4实施例的光学系统的远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。通过各像差图可知，第4实施例的光学系统良好地对各像差进行校正，且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是示出各实施方式的第5实施例的光学系统的无限远对焦状态下的镜头结构的图。第5实施例的光学系统LS(5)由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、具有负的光焦度的第4透镜组G4以及具有正的光焦度的第5透镜组G5构成。在从广角端状态(W)向远焦端状态(T)进行变倍时，第1～第5透镜组G1～G5分别向由图9的箭头所示的方向移动。孔径光阑S配置在第2透镜组G2与第3透镜组G3之间。
第1透镜组G1由从物体侧依次排列的、由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11和双凸形状的正透镜L12构成的接合透镜以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L13构成。
第2透镜组G2由从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L21、双凹形状的负透镜L22、双凸形状的正透镜L23以及由双凹形状的负透镜L24和双凸形状的正透镜L25构成的接合透镜构成。在从无限远物体向近距离(有限距离)物体进行对焦时，第2透镜组G2沿着光轴向物体侧移动。负弯月形透镜L21是在玻璃制透镜主体的物体侧的面设置树脂层而构成的混合型透镜。树脂层的物体侧的面为非球面，负弯月形透镜L21为复合型的非球面透镜。在后述的[透镜参数]中，面编号6表示树脂层的物体侧的面，面编号7表示树脂层的像侧的面和透镜主体的物体侧的面(两者接合的面)，面编号8表示透镜主体的像侧的面。
第3透镜组G3由从物体侧依次排列的双凸形状的正透镜L31、双凸形状的正透镜L32以及由双凸形状的正透镜L33和凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L34构成的接合透镜构成。孔径光阑S配置于正透镜L31的物体侧附近，在进行变倍时，与第3透镜组G3一起移动。
第4透镜组G4由从物体侧依次排列的、由双凹形状的负透镜L41和凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L42构成的接合透镜以及凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L43构成。第4透镜组G4的由负透镜L41和正弯月形透镜L42构成的接合透镜，构成能够向与光轴垂直的方向移动的防抖透镜组(部分组)，对由于手抖等引起的成像位置的位移(像面I上的像抖)进行校正。在本实施例中，第4透镜组G4的负透镜L41相当于满足条件式(1)～(4)等的负透镜。另外，在本实施例中，第4透镜组G4相当于像侧负透镜组，第4透镜组G4的负透镜L41相当于满足条件式(11)～(14)等的负透镜。负透镜L41是在玻璃制透镜主体的物体侧的面设置树脂层而构成的混合型透镜。树脂层的物体侧的面为非球面，负透镜L41为复合型的非球面透镜。在后述的[透镜参数]中，面编号24表示树脂层的物体侧的面，面编号25表示树脂层的像侧的面和透镜主体的物体侧的面(两者接合的面)，面编号26表示透镜主体的像侧的面和正弯月形透镜L42的物体侧的面(两者接合的面)。
第5透镜组G5由从物体侧依次排列的凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L51、双凸形状的正透镜L52以及由双凹形状的负透镜L53和双凸形状的正透镜L54构成的接合透镜构成。在第5透镜组G5的像侧配置有像面I。负透镜L53的物体侧的透镜面为非球面。
在本实施例中，由负弯月形透镜L11和正透镜L12构成的接合透镜、正弯月形透镜L13、负弯月形透镜L21、负透镜L22、正透镜L23以及由负透镜L24和正透镜L25构成的接合透镜构成相比孔径光阑S配置于物体侧的前组GF。正透镜L31、正透镜L32、由正透镜L33和负弯月形透镜L34构成的接合透镜、由负透镜L41和正弯月形透镜L42构成的接合透镜、负弯月形透镜L43、正弯月形透镜L51、正透镜L52以及由负透镜L53和正透镜L54构成的接合透镜构成相比孔径光阑S配置于像侧的后组GR。
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)
[全体参数]
变倍比＝15.701
[透镜参数]
[非球面数据]
第6面
κ＝1.000、A4＝3.13E-06、A6＝4.73E-10
A8＝-3.41E-11、A10＝1.17E-13、A12＝0.00E 00
第24面
κ＝1.000、A4＝5.24E-06、A6＝-2.01E-09
A8＝0.00E 00、A10＝0.00E 00、A12＝0.00E 00
第34面
κ＝1.000、A4＝-1.54E-05、A6＝1.70E-09
A8＝1.34E-11、A10＝-2.07E-13、A12＝0.00E 00
[变倍摄影时可变间隔数据]
[透镜组数据]
[条件式对应值]
<负透镜L41(fN2＝-27.636)>
条件式(1)ndN2-(2.015-0.0068×νdN2)＝0.027
条件式(2)νdN2＝56.09
条件式(3)、(3-1)θgFN2＝0.5512
条件式(4)、(4-1)θgFN2-(0.6418-0.00168×νdN2)＝0.0036
条件式(5)(-fN2)/fR＝0.690
条件式(6)(-fN2)/f＝1.491
条件式(7)DN2＝0.900
<负透镜L41(fN4＝-27.636)>
条件式(11)ndN4-(2.015-0.0068×νdN4)＝0.027
条件式(12)νdN4＝56.09
条件式(13)、(13-1)θgFN4＝0.5512
条件式(14)、(14-1)θgFN4-(0.6418-0.00168×νdN4)＝0.0036
条件式(15)fN4/fGb＝1.086
条件式(16)(-fGb)/f＝1.373
条件式(17)DN4＝0.900
图10(A)是第5实施例的光学系统的广角端状态下的无限远对焦时的各像差图。图10(B)是第5实施例的光学系统的第1中间焦距状态下的无限远对焦时的各像差图。图10(C)是第5实施例的光学系统的第2中间焦距状态下的无限远对焦时的各像差图。图10(D)是第5实施例的光学系统的远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。通过各像差图可知，第5实施例的光学系统良好地对各像差进行校正，且具有优秀的成像性能。
(第6实施例)
使用图11～图12及表6对第6实施例进行说明。图11是示出各实施方式的第6实施例的光学系统的无限远对焦状态下的镜头结构的图。第6实施例的光学系统LS(6)由从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有正的光焦度的第2透镜组G2以及具有负的光焦度的第3透镜组G3构成。在从无限远物体向近距离(有限距离)物体进行对焦时，第1透镜组G1和第2透镜组G2以不同的移动量沿着光轴向物体侧移动。孔径光阑S配置在第1透镜组G1与第2透镜组G2之间。
第1透镜组G1由从物体侧依次排列的双凹形状的负透镜L11、双凸形状的正透镜L12、由双凸形状的正透镜L13和双凹形状的负透镜L14构成的接合透镜以及凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L15构成。孔径光阑S配置于负弯月形透镜L15的像侧附近，在进行对焦时，与第1透镜组G1一起移动。负透镜L11的像侧的透镜面为非球面。
第2透镜组G2由从物体侧依次排列的双凸形状的正透镜L21以及凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L22构成。
第3透镜组G3由从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L31、凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L32以及双凸形状的正透镜L33构成。在第3透镜组G3的像侧配置有像面I。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(1)～(4)等的负透镜。另外，在本实施例中，第3透镜组G3相当于像侧负透镜组，第3透镜组G3的负弯月形透镜L32相当于满足条件式(11)～(14)等的负透镜。正弯月形透镜L31的像侧的透镜面为非球面。在第3透镜组G3与像面I之间，配置有防护玻璃CV。
在本实施例中，负透镜L11、正透镜L12、由正透镜L13和负透镜L14构成的接合透镜以及负弯月形透镜L15构成相比孔径光阑S配置于物体侧的前组GF。正透镜L21、负弯月形透镜L22、正弯月形透镜L31、负弯月形透镜L32以及正透镜L33构成相比孔径光阑S配置于像侧的后组GR。
在以下的表6，示出第6实施例的光学系统的参数的值。
(表6)
[全体参数]
[透镜参数]
[非球面数据]
第2面
κ＝1.000、A4＝1.39250E-05、A6＝3.07014E-09
A8＝-6.46165E-12、A10＝0.00000E 00、A12＝0.00000E 00
第16面
κ＝1.000、A4＝-1.14801E-05、A6＝-6.50435E-09
A8＝-1.06124E-10、A10＝0.00000E 00、A12＝0.00000E 00
[近距离摄影时可变间隔数据]
[透镜组数据]
[条件式对应值]
<负弯月形透镜L32(fN2＝-28.060)>
条件式(1)ndN2-(2.015-0.0068×νdN2)＝0.041
条件式(2)νdN2＝54.80
条件式(3)、(3-1)θgFN2＝0.5501
条件式(4)、(4-1)θgFN2-(0.6418-0.00168×νdN2)＝0.0004
条件式(5)(-fN2)/fR＝0.682
条件式(6)(-fN2)/f＝0.482
条件式(7)DN2＝1.200
<负弯月形透镜L32(fN4＝-28.060)>
条件式(11)ndN4-(2.015-0.0068×νdN4)＝0.041
条件式(12)νdN4＝54.80
条件式(13)、(13-1)θgFN4＝0.5501
条件式(14)、(14-1)θgFN4-(0.6418-0.00168×νdN4)＝0.0004
条件式(15)fN4/fGb＝0.463
条件式(16)(-fGb)/f＝1.042
条件式(17)DN4＝1.200
图12(A)是第6实施例的光学系统的无限远对焦时的各像差图。图12(B)是第6实施例的光学系统的中间距离对焦时的各像差图。图12(C)是第6实施例的光学系统的近距离(极近距离)对焦时的各像差图。通过各像差图可知，第6实施例的光学系统良好地对各像差进行校正，且具有优秀的成像性能。
(第7实施例)
使用图13～图14及表7对第7实施例进行说明。图13是示出各实施方式的第7实施例的光学系统的无限远对焦状态下的镜头结构的图。第7实施例的光学系统LS(7)由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、具有负的光焦度的第4透镜组G4以及具有正的光焦度的第5透镜组G5构成。在从广角端状态(W)向远焦端状态(T)进行变倍时，第1～第5透镜组G1～G5分别向由图13的箭头所示的方向移动。孔径光阑S配置在第2透镜组G2与第3透镜组G3之间。
第1透镜组G1由从物体侧依次排列的、由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11和双凸形状的正透镜L12构成的接合透镜、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L13以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L14构成。
第2透镜组G2由从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L21、双凹形状的负透镜L22以及由双凸形状的正透镜L23和双凹形状的负透镜L24构成的接合透镜构成。
第3透镜组G3由从物体侧依次排列的双凸形状的正透镜L31、由凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L32和凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L33构成的接合透镜以及双凸形状的正透镜L34构成。孔径光阑S配置于正透镜L31的物体侧附近，在进行变倍时，与第3透镜组G3一起移动。第3透镜组G3，构成能够向与光轴垂直的方向移动的防抖透镜组(部分组)，对由于手抖等引起的成像位置的位移(像面I上的像抖)进行校正。正透镜L31的两侧的透镜面为非球面。
第4透镜组G4由从物体侧依次排列的、由双凸形状的正透镜L41和双凹形状的负透镜L42构成的接合透镜构成。在本实施例中，第4透镜组G4的负透镜L42相当于满足条件式(1)～(4)等的负透镜。另外，在本实施例中，第4透镜组G4相当于像侧负透镜组，第4透镜组G4的负透镜L42相当于满足条件式(11)～(14)等的负透镜。
第5透镜组G5由从物体侧依次排列的、由双凸形状的正透镜L51和凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L52构成的接合透镜构成。在第5透镜组G5的像侧配置有像面I。在从无限远物体向近距离(有限距离)物体进行对焦时，第5透镜组G5沿着光轴向像侧移动。正透镜L51的物体侧的透镜面为非球面。在第5透镜组G5与像面I之间，配置有光学滤光片FL。作为光学滤光片FL，例如，能够使用NC滤光片(中性滤色片)、滤色片、偏振滤光片、ND滤光片(衰减滤光片)、IR滤光片(红外截止滤光片)等。
在本实施例中，由负弯月形透镜L11和正透镜L12构成的接合透镜、正弯月形透镜L13、正弯月形透镜L14、负弯月形透镜L21、负透镜L22以及由正透镜L23和负透镜L24构成的接合透镜构成相比孔径光阑S配置于物体侧的前组GF。正透镜L31、由正弯月形透镜L32和负弯月形透镜L33构成的接合透镜、正透镜L34、由正透镜L41和负透镜L42构成的接合透镜以及由正透镜L51和负弯月形透镜L52构成的接合透镜构成相比孔径光阑S配置于像侧的后组GR。
在以下的表7，示出第7实施例的光学系统的参数的值。
(表7)
[全体参数]
变倍比＝56.903
[透镜参数]
[非球面数据]
第16面
κ＝0.468、A4＝-1.37799E-06、A6＝-2.97638E-08
A8＝0.00000E 00、A10＝0.00000E 00、A12＝0.00000E 00
第17面
κ＝1.000、A4＝7.52375E-05、A6＝-3.72394E-07
A8＝0.00000E 00、A10＝0.00000E 00、A12＝0.00000E 00
第26面
κ＝1.000、A4＝2.35970E-05、A6＝1.60894E-07
A8＝0.00000E 00、A10＝0.00000E 00、A12＝0.00000E 00
[变倍摄影时可变间隔数据]
[透镜组数据]
[条件式对应值]
<负透镜L42(fN2＝-21.409)>
条件式(1)ndN2-(2.015-0.0068×νdN2)＝0.016
条件式(2)νdN2＝53.81
条件式(3)、(3-1)θgFN2＝0.5539
条件式(4)、(4-1)θgFN2-(0.6418-0.00168×νdN2)＝0.0025
条件式(5)(-fN2)/fR＝1.071
条件式(6)(-fN2)/f＝4.869
条件式(7)DN2＝0.600
<负透镜L42(fN4＝-21.409)>
条件式(11)ndN4-(2.015-0.0068×νdN4)＝0.016
条件式(12)νdN4＝53.81
条件式(13)、(13-1)θgFN4＝0.5539
条件式(14)、(14-1)θgFN4-(0.6418-0.00168×νdN4)＝0.0025
条件式(15)fN4/fGb＝0.662
条件式(16)(-fGb)/f＝7.359
条件式(17)DN4＝0.600
图14(A)是第7实施例的光学系统的广角端状态下的无限远对焦时的各像差图。图14(B)是第7实施例的光学系统的中间焦距状态下的无限远对焦时的各像差图。图14(C)是第7实施例的光学系统的远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。通过各像差图可知，第7实施例的光学系统良好地对各像差进行校正，且具有优秀的成像性能。
根据上述各实施例，能够实现在色差的校正中，除了初级消色差以外，还良好地对二阶光谱进行校正的光学系统。
此处，上述各实施例示出本申请发明的一具体例，本申请发明并不限定于此。
另外，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。
对焦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。即，也可以是使单独或多个透镜组、或者部分透镜组在光轴方向上移动来进行从无限远物体向近距离物体进行对焦的对焦透镜组。该对焦透镜组还能够适用于自动对焦，也适合于自动对焦用的(使用了超声波电机等的)电机驱动。
在第4实施例、第5实施例以及第7实施例中，虽然示出了具有防抖功能的结构，但是本申请并不限定于此，还可以是不具有防抖功能的结构。另外，关于不具有防抖功能的其他的实施例，也可以是具有防抖功能的结构。
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时，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。另外，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。
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中具有高透射率的增透膜。由此，能够减轻眩光和重影，实现高对比度的高光学性能。
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
G5 第5透镜组 G6 第6透镜组
G7 第7透镜组
I 像面 S 孔径光阑。
本文用于企业家、创业者技术爱好者查询，结果仅供参考。