光学系统及摄像装置的制造方法
【专利摘要】本发明的目的在于，提供能对摄像所使用的光线在波长发生变化时所引起的像差变动进行抑制，且对大的波长范围的光线具有良好的成像性能的光学系统及摄像装置，作为具备至少一组含衍射面的透镜组的光学系统，满足以下条件式。-0.05≤Δ(d-s)/f≤0.05其中，f：该光学系统整体所表示的任意焦距，Δ(d-s)：该光学系统整体所表示的任意焦距中、s线(852.11nm)相对于d线(587.56nm)的近轴成像位置。
【专利说明】
光学系统及摄像装置
技术领域
[0001] 本发明关于光学系统及摄像装置，特别关于数字静态摄像机或数字摄影机等的使 用了固体摄像元件的摄像装置所适合的光学系统、以及具有该光学系统的摄像装置。
【背景技术】
[0002] -直以来，数字静态摄像机、数字摄影机等的使用了固体摄像元件的摄像装置得 到了普及。近年来，提出有使用具有与折射光学系统不同的光学特性的衍射光学元件来实 现高度的色像差校正的光学系统(例如，参考"专利文献1"）等，近几年的摄像用光学系统的 高性能化发展显著。另外，在摄像用光学系统高性能化的同时，小型化也在进展中。这样的 小型摄像系统的普及得到了急速推进，小型摄像系统也作为车载用摄像装置、监控用摄像 装置等而得到广泛使用。
[0003] 例如，专利文献2记载了具有广角摄像机和变焦摄像机的监控装置。在该监控装置 中，通过广角摄像机对监控对象区域进行全时监控。而且，当检测到作为拍摄对象的、需取 得放大图像的人物等时，用变焦镜头取得该人物等的放大图像。该监控装置具有照明装置， 当周围的亮度不足时，由照明装置将近红外波长范围的光线照射于拍摄范围。广角摄像机 及变焦摄像机具有从可见光波长范围到近红外波长范围的灵敏度，即使在夜间等周围亮度 不足的情况下也能对拍摄对象区域进行监控。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1:日本专利第3754805号公报 [0007] 专利文献2:日本特开2013-90063号公报
【发明内容】
[0008]发明要解决的问题
[0009] 但是，如上述专利文献1记载的光学系统，在主要利用可见光波长范围的光线的光 学系统中，可通过使用上述衍射光学元件等来实现高度的色像差校正。然而，如专利文献2 记载的广角摄像机或变焦镜头这样，在利用可见光波长范围的光线和近红外波长范围的光 线的光学系统中，即使使用上述专利文献1记载的光学系统，也存在着无法对近红外波长范 围的光线的色像差进行充分校正的危险。其原因在于，由于光线的折射率随波长而不同，从 而对近红外波长范围的光线的色像差校正不充分的可能性高。相同地，由于可见光波长范 围的光线和近红外波长范围的光线的折射特性不同，因此，当摄像所使用的光线波长从可 见光波长范围变到近红外波长范围时，还会发生除色像差之外的各像差变大、被摄体轮廓 不鲜明等的画质降低的情况。因此，例如在专利文献2记载的监控装置等中，当摄像所利用 的光线的波长发生变化时，具有再次进行对焦操作的机构。但是，此时，除了光学系统的驱 动控制变烦杂以外，还会产生装置大型化的问题。
[0010] 本发明的目的在于，提供能够抑制摄像所使用的光线在波长发生变化时的像差变 动的，并对大的波长范围的光线具有良好的成像性能的光学系统及摄像装置。
[0011]解决问题的方法
[0012] 为了解决上述问题，本发明的光学系统，其特征在于，具有至少一组含衍射面的透 镜组，并满足以下条件式。
[0013] -〇.〇5< A (d-s)/f <0.05 ? ? ? (A)
[0014] 其中，
[0015] f:该光学系统整体所表示的任意焦距，
[0016] A (d-s):该光学系统整体所表示的任意焦距中、s线相对于d线的近轴成像位置， [0017] d线：波长587.56nm的光线，
[0018] S线：波长852.1 lnm的光线。
[0019] 另外，本发明的摄像装置，其特征在于，具有上述本发明的光学系统、和在该光学 系统的像面侧将该光学系统所形成的光学像变换为电信号的摄像元件。
[0020] 发明的效果
[0021] 根据本发明，可提供能够抑制摄像所使用的光线在波长发生变化时的像差变动， 并对大的波长范围的光线具有良好的成像性能的光学系统以及摄像装置。
【附图说明】
[0022] 图1是表示本发明的实施例1的光学系统的透镜构成例的剖面图。
[0023] 图2是实施例1的光学系统在无限远对焦时的球面像差图、像散图以及歪曲像差 图。
[0024] 图3是表示本发明的实施例2的光学系统的广角端的、透镜构成例的剖面图。
[0025]图4是表示实施例2的光学系统的望远端的、透镜构成例的剖面图。
[0026]图5是实施例2的光学系统的望远端的、无限远对焦时的球面像差图、像散图以及 歪曲像差图。
[0027] 图6是实施例2的光学系统的广角端的、无限远对焦时的球面像差图、像散图以及 歪曲像差图。
[0028] 图7是表示本发明的实施例3的光学系统的广角端的、透镜构成例的剖面图。
[0029]图8是表示实施例3的光学系统的望远端的、透镜构成例的剖面图。
[0030]图9是实施例3的光学系统的望远端的、无限远对焦时的球面像差图、像散图以及 歪曲像差图。
[0031] 图10是实施例3的光学系统的广角端的、无限远对焦时的球面像差图、像散图以及 歪曲像差图。
[0032] 图11是表示本发明的实施例4的光学系统的广角端的、透镜构成例的剖面图。
[0033]图12是表示实施例4的光学系统的望远端的、透镜构成例的剖面图。
[0034]图13是实施例4的光学系统的望远端的、无限远对焦时的球面像差图、像散图以及 歪曲像差图。
[0035]图14是实施例4的光学系统的广角端的、无限远对焦时的球面像差图、像散图以及 歪曲像差图。
[0036]图15是表示本发明的实施例5的光学系统的广角端的、透镜构成例的剖面图。
[0037]图16是表示实施例5的光学系统的望远端的、透镜构成例的剖面图。
[0038]图17是实施例5的光学系统的望远端的、无限远对焦时的球面像差图、像散图以及 歪曲像差图。
[0039]图18是实施例5的光学系统的广角端的、无限远对焦时的球面像差图、像散图以及 歪曲像差图。
[0040]图19是表示本发明的实施例6的光学系统的广角端的、透镜构成例的剖面图。 [0041]图20是表示实施例6的光学系统的望远端的、透镜构成例的剖面图。
[0042]图21是实施例6的光学系统的望远端的、无限远对焦时的球面像差图、像散图以及 歪曲像差图。
[0043]图22是实施例6的光学系统的广角端的、无限远对焦时的球面像差图、像散图以及 歪曲像差图。
[0044]图23是表示本发明的实施例7的光学系统的广角端的、透镜构成例的剖面图。 [0045]图24是表示实施例7的光学系统的望远端的、透镜构成例的剖面图。
[0046]图25是实施例7的光学系统的望远端的、无限远对焦时的球面像差图、像散图以及 歪曲像差图。
[0047] 图26是实施例7的光学系统的广角端的、无限远对焦时的球面像差图、像散图以及 歪曲像差图。
[0048] 图27是表示本发明的实施例8的光学系统的广角端的、透镜构成例的剖面图。 [0049]图28是表示实施例8的光学系统的望远端的、透镜构成例的剖面图。
[0050]图29是实施例8的光学系统的望远端的、无限远对焦时的球面像差图、像散图以及 歪曲像差图。
[0051] 图30是实施例8的光学系统的广角端的、无限远对焦时的球面像差图、像散图以及 歪曲像差图。
[0052] 图31是表示本发明的实施例9的光学系统的广角端的、透镜构成例的剖面图。 [0053]图32是表示实施例9的光学系统的望远端的、透镜构成例的剖面图。
[0054]图33是实施例9的光学系统的望远端的、无限远对焦时的球面像差图、像散图以及 歪曲像差图。
[0055] 图34是实施例9的光学系统的广角端的、无限远对焦时的球面像差图、像散图以及 歪曲像差图。
[0056] 图35是表示本发明的实施例10的光学系统的广角端的、透镜构成例的剖面图。 [0057]图36是表示实施例10的光学系统的望远端的、透镜构成例的剖面图。
[0058]图37是实施例10的光学系统的望远端的、无限远对焦时的球面像差图、像散图以 及歪曲像差图。
[0059]图38是实施例10的光学系统的广角端的、无限远对焦时的球面像差图、像散图以 及歪曲像差图。
[0060] 图39是表示本发明的实施例11的光学系统的广角端的、透镜构成例的剖面图。
[0061] 图40是表示实施例11的光学系统的望远端的、透镜构成例的剖面图。
[0062]图41是实施例11的光学系统的望远端的、无限远对焦时的球面像差图、像散图以 及歪曲像差图。
[0063] 图42是实施例11的光学系统的广角端的、无限远对焦时的球面像差图、像散图以 及歪曲像差图。
[0064] 图43是表示本发明的实施例12的光学系统的广角端的、透镜构成例的剖面图。 [0065]图44是表示实施例12的光学系统的望远端的、透镜构成例的剖面图。
[0066]图45是实施例12的光学系统的望远端的、无限远对焦时的球面像差图、像散图以 及歪曲像差图。
[0067]图46是实施例12的光学系统的广角端的、无限远对焦时的球面像差图、像散图以 及歪曲像差图。
[0068]图47是表示本发明的实施例13的光学系统的广角端的、透镜构成例的剖面图。 [0069]图48是表示实施例13的光学系统的望远端的、透镜构成例的剖面图。
[0070]图49是实施例13的光学系统的望远端的、无限远对焦时的球面像差图、像散图以 及歪曲像差图。
[0071] 图50是实施例13的光学系统的广角端的、无限远对焦时的球面像差图、像散图以 及歪曲像差图。
[0072] 图51是表示本发明的实施例14的光学系统的广角端的、透镜构成例的剖面图。 [0073]图52是表示实施例14的光学系统的望远端的、透镜构成例的剖面图。
[0074]图53是实施例14的光学系统的望远端的、无限远对焦时的球面像差图、像散图以 及歪曲像差图。
[0075] 图54是实施例14的光学系统的广角端的、无限远对焦时的球面像差图、像散图以 及歪曲像差图。
[0076] 图55是表示本发明的实施例15的光学系统的广角端的、透镜构成例的剖面图。
[0077] 图56是表示实施例15的光学系统的望远端的、透镜构成例的剖面图。
[0078]图57是实施例15的光学系统的望远端的、无限远对焦时的球面像差图、像散图以 及歪曲像差图。
[0079] 图58是实施例15的光学系统的广角端的、无限远对焦时的球面像差图、像散图以 及歪曲像差图。
[0080] 附图标记说明
[0081] 1G. ??第一透镜组
[0082] 2G ? ??第二透镜组
[0083] 3G ? ??第三透镜组
[0084] 4G. ??第四透镜组
[0085] 5G. ??第五透镜组
[0086] CG ? ??护罩玻璃
[0087] IMG ? ??像面
【具体实施方式】
[0088] 以下，对本发明的光学系统及摄像装置的实施方式进行说明。
[0089] 1 ?光学系统
[0090] 1-1.光学系统的基本构成
[0091] 本发明的光学系统，其特征在于，具有至少一组含衍射面的透镜组，且满足以下条 件式。
[0092] -〇.〇5< A (d-s)/f <0.05 ? ? ? (A)
[0093] 其中，
[0094] f:该光学系统整体所表示的任意焦距，
[0095] A (d-s):该光学系统整体所表示的任意焦距中、s线相对于d线的近轴成像位置， [0096] d线：波长587.56nm的光线，
[0097] s线：波长852.1 lnm的光线。
[0098] 在本发明的光学系统中，通过具有至少一组含衍射面的透镜组，并满足上述条件 式(A)，从而使可见光波长范围的光线即d线的近轴成像位置、和近红外波长范围的光线即s 线在近轴成像位置的差(脱焦)微小，因此，即使当摄像所使用的光线的波长在可见光波长 范围和近红外波长范围之间变化时，也能使对焦位置不变，抑制各像差的变动。因此，即使 当摄像所使用的光线的波长发生变化时，也能防止画质降低。从而，其在从可见光波长范围 到近红外波长范围的大的波长范围中，具有良好的成像性能，在任一波长范围内都能获得 轮廓鲜明的被摄体像。
[0099] 另外，由于可见光波长范围的光线和近红外波长范围的光线在近轴成像位置的差 微小，从而即使摄像所使用的光线的波长发生变化，也无需像原来那样再次进行对焦操作。 与此同时，当使用可见光波长范围的光线时、和使用近红外波长范围的光线时，不需要根据 摄像所使用的光线的波长范围来分别进行驱动控制。因此，在从可见光波长范围到近红外 波长范围的大的波长范围中，能够使驱动控制共同化。从而，可防止驱动控制复杂化导致的 装置的大型化。
[0100] 在本发明中，通过用衍射面构成光学系统，从而与不含衍射面的一般的折射光学 系统相比，能以个数少的光学元件来构成满足上述条件式(A)的光学系统，能紧凑地构成该 光学系统。
[0101] 此处，衍射面具有下式表示的相位差函数所规定的衍射光栅结构。例如，通过用切 削法、光刻法、造模法等在玻璃材料制透镜、塑料制透镜等光学元件的光学面形成衍射光栅 结构，从而能得到衍射光学元件。在本发明中，把含衍射光学元件的透镜组称为含衍射面的 透镜组。
[0103] 其中，在上述式子中，9(h)为相位差函数，"m"为衍射次数，"A"为标准化波长。另 外，(：1丄2、03、04是衍射面系数，"1!"是相同径向上的距离光轴的长度。
[0104] 作为衍射光学元件，可使用仅在与空气层接触一侧的面具有上述衍射面的单层衍 射光学元件。另外，例如，还可以使用将接合透镜的接合面设置为上述衍射面等的、在一个 玻璃材料层和其他玻璃材料层之间形成衍射面的层压型的多层衍射光学元件。比起单层衍 射光学元件，使用多层衍射光学元件能在更大的波长范围良好地校正色像差等。其中，在多 层衍射光学元件中，玻璃材料层并不限于是由光学玻璃材质所形成的层，也可以是由光学 塑料等的光学玻璃以外的光学元件形成材料所形成的层。
[0105] 另外，该衍射面可以是球面，也可以是非球面。通过使衍射面为非球面，从而能以 个数更少的光学元件来更好地校正色像差等的各像差。
[0106] 且，在本发明中，该光学系统内可具有至少一组、含至少一个衍射面的透镜组，也 可具有含多个衍射面的透镜组，还可具有多组含一个衍射面的透镜组。其中，当该光学系统 内包含多个衍射面时，优选将各衍射面分别配置在不同的透镜组中。例如，在变焦镜头中， 各透镜组的位置根据焦距来相对地变化。在借助各透镜组位置并通过衍射面校正色像差等 各像差方面，效果最好的配置是互不相同的。从而，当包含多个衍射面时，从得到成像性能 更高的光学系统方面来看，优选在不同的透镜组中配置各衍射面。
[0107] 另外，该光学系统优选具备至少一组具有正折射本领的透镜组，且该具有正折射 本领的透镜组含有上述衍射面。通过使具有正折射本领的透镜组形成为含衍射面的构成， 从而可通过折射光学系统以及衍射面来进行色像差的校正，在可见光波长范围的光线以及 近红外波长范围的光线中的任一波长范围内都能更好地校正色像差。
[0108] 进而，通过使该光学系统形成为含衍射面的构成，从而可改善光学系统整体的温 度特性。具体而言，通过使光学系统具有衍射面，从而如上所述地可用少的光学元件来良好 地进行色像差的校正。因此，可减少由对色像差校正有效、但温度特性差的玻璃材料所构成 的光学元件的个数，可抑制光学系统整体中随温度变化而引起的近轴成像位置的变动、即 脱焦。
[0109] 在本发明中，该光学系统可以是焦距固定的单焦点透镜，也可以是焦距可变的变 焦镜头。在任一情况下，对具体的透镜组构成等都没有特别限定，例如可举出以下的形态。
[0110] 1-2 ?单焦点透镜
[0111] 当该光学系统为单焦点透镜时，可采用两组式结构、三组式结构等的各种透镜构 成，透镜组的数量、屈光度配置、各透镜组的具体透镜构成等没有特别限定。例如可举出，从 物体侧依次为具有负折射本领的透镜组、和具有正折射本领的透镜组的负/正的两组式结 构，从物体侧依次为具有正折射本领的透镜组、和具有正折射本领的透镜组的正/正的两组 式结构，从物体侧依次为具有正折射本领的透镜组、具有正折射本领的透镜组、和具有负折 射本领的透镜组的正/正/负的三组式结构，从物体侧依次为具有正折射本领的透镜组、具 有负折射本领的透镜组、和具有正折射本领的透镜组的正/负/正的三组式结构，从物体侧 依次为具有负折射本领的透镜组、具有正折射本领的透镜组、和具有正折射本领的透镜组 的负/正/正的三组式结构等。在采用其中的任一结构时，基于上述观点，均优选具有正折射 本领的透镜组包含衍射面。
[0112] 当该单焦点透镜具备多组具有正折射本领的透镜组时，在这些具有正折射本领的 透镜组中，优选在轴向光线以最大的光束直径所通过的透镜组中包含上述衍射面。通过在 轴向光线以最大的光束直径所通过的具有正折射本领的透镜组中设置衍射面，从而可最有 效地对各波长范围的光线分别校正各像差。
[0113] 1-3 ?变焦镜头
[0114]当该光学系统为变焦镜头时，只要通过具有多个透镜组，且从广角端向望远端变 焦时使各透镜组间的间隔变化，从而使焦距变化，就对透镜组的数量或屈光度配置、各透镜 组的具体透镜构成、变焦时的各透镜组的动作等没有特别限定。
[0115]另外，当该变焦镜头具有多个正折射本领的透镜组时，基于和单焦点透镜时相同 的理由，在这些具有正折射本领的透镜组中，优选在轴向光线以最大的光束直径所通过的 透镜组中包含上述衍射面。其中，在变焦镜头中，通常，轴向光线以最大的光束直径所通过 的广角端和望远端的透镜组是各不相同的。从而，在整个变焦范围中，基于使以色像差为代 表的各像差的校正变好的观点，更优选轴向光线以最大的光束直径所通过的广角端的具有 正折射本领的透镜组、和轴向光线以最大的光束直径所通过的望远端的具有正折射本领的 透镜组分别包含衍射面。且，当该光学系统为变焦镜头时，优选满足后述的条件式（1)以及 条件式(2)，但关于该点容后叙述。以下，例举变焦镜头的几个具体构成例。
[0116] (1)两组式结构
[0117]当该光学系统为两组式结构的变焦镜头时，优选具备至少一组含上述衍射面的具 有正折射本领的透镜组，且当从广角端向望远端变焦时，使各透镜组相对移动来使第一透 镜组和第二透镜组的间隔变化。例如，可以是具有从物体侧依次为具有负折射本领的第一 透镜组、和含衍射面的具有正折射本领的第二透镜组的负/正的两组式结构。此时，当从广 角端向望远端变焦时，优选使第一透镜组和/或第二透镜组移动来使第一透镜组和第二透 镜组的间隔变小。
[0118] (2)三组式结构
[0119] 当该光学系统为三组式结构的变焦镜头时，优选具有至少一组含上述衍射面的具 有正折射本领的透镜组，且当从广角端向望远端变焦时，使各透镜组相对移动来使各透镜 组的间隔变化。
[0120] 具体而言，可以是从物体侧依次具备具有负折射本领的第一透镜组、具有正折射 本领的第二透镜组、具有正或负的折射本领的第三透镜组而成的负/正/正、或负/正/负的 三组式结构。此时，当从广角端向望远端变焦时，优选固定第三透镜组，并使第一透镜组和/ 或第二透镜组移动。且，第三透镜组的折射本领可以无限小。在以这种方式构成的变焦镜头 中，基于能在从可见光波长范围到近红外波长范围的、大的波长范围中更好地校正各像差 等的观点，优选第二透镜组至少含有一个上述衍射面。
[0121] 另外，可以是具备含衍射面的具有正折射本领的第一透镜组、具有负折射本领的 第二透镜组、和具有正折射本领的第三透镜组而成的正/负/正的三组式结构。此时，当从广 角端向望远端变焦时，优选固定第一透镜组，并使第二透镜组和/或第三透镜组移动。在以 这种方式构成的变焦镜头中，基于能在从可见光波长范围到近红外波长范围的、大的波长 范围中更好地校正各像差等的观点，优选第一透镜组和/或第二透镜组含有至少一个上述 衍射面。
[0122] (3)四组式结构
[0123] 当该光学系统为四组式结构的变焦镜头时，优选具备至少一组含上述衍射面的具 有正折射本领的透镜组，且当从广角端向望远端变焦时，使各透镜组相对移动来使各透镜 组的间隔变化。
[0124] 具体而言，可以是从物体侧依次具备具有正折射本领的第一透镜组、具有负折射 本领的第二透镜组、具有正折射本领的第三透镜组、和具有正折射本领的第四透镜组而成 的正/负/正/正的四组式结构。此时，当从广角端向望远端变焦时，优选固定第一透镜组，并 使其他透镜组中的至少任意一组透镜组移动。在具有该构成的变焦镜头中，基于能在从可 见光波长范围到近红外波长范围的、大的波长范围中更好地校正各像差等的观点，优选具 有正折射本领的第一透镜组、第三透镜组以及第四透镜组中的任意一组透镜组含有至少一 个上述衍射面。
[0125] 另外，可以是从物体侧依次具备具有负折射本领的第一透镜组、具有正折射本领 的第二透镜组、具有正折射本领的第三透镜组、和具有正折射本领的第四透镜组而成的负/ 正/正/正的四组式结构。此时，当从广角端向望远端变焦时，固定第四透镜组，并使其他透 镜组中的至少任意一组透镜组移动。在具有该构成的变焦镜头中，基于能在从可见光波长 范围到近红外波长范围的、大的波长范围中更好地校正各像差等的观点，优选具有正折射 本领的第二透镜组包含至少一个上述衍射面。
[0126] (4)五组式结构
[0127] 当该光学系统为五组式结构的变焦镜头时，优选具备至少一组含上述衍射面的具 有正折射本领的透镜组，且当从广角端向望远端变焦时，使各透镜组相对移动来使各透镜 组的间隔变化。
[0128] 具体而言，可以是从物体侧依次具备具有正折射本领的第一透镜组、具有负折射 本领的第二透镜组、具有正折射本领的第三透镜组、具有正折射本领的第四透镜组、和具有 负折射本领的第五透镜组而成的正/负/正/正/负的五组式结构。此时，当从广角端向望远 端变焦时，优选固定第一透镜组，并使其他透镜组中的至少任意一组透镜组移动。在具有该 构成的变焦镜头中，基于能在从可见光波长范围到近红外波长范围的、大的波长范围中更 好地校正各像差等的观点，优选具有正折射本领的第一透镜组、第三透镜组以及第四透镜 组中的任意一组透镜组包含至少一个上述衍射面。
[0129] 另外，可以是从物体侧依次具备具有正折射本领的第一透镜组、具有负折射本领 的第二透镜组、具有正折射本领的第三透镜组、具有正折射本领的第四透镜组、和具有正折 射本领的第五透镜组而成得正/负/正/正/正的五组式结构。此时，当从广角端向望远端变 焦时，优选使至少任意一组透镜组移动。在具有该构成的变焦镜头中，基于能在从可见光波 长范围到近红外波长范围的、大的波长范围中更好地校正各像差等的观点，优选具有正折 射本领的第四透镜组包含至少一个上述衍射面。
[0130] 1-4.防抖组
[0131] 且，本发明的光学系统无论是单焦点透镜，还是变焦镜头，均可使该光学系统所包 含的透镜组中的任意一组透镜组的全部或一部分在与光轴垂直的方向上移动，并将其用作 为对摄像时的抖动等造成的影像模糊等进行校正的防抖组。
[0132] 1-5.条件式
[0133] 其次，对本发明的光学系统所需满足的条件、或优选满足的条件进行说明。
[0134] 1-5-1.条件式(A)
[0135] 本发明的光学系统，其特征在于，满足如上所述的条件式(A)。通过满足该条件式 (A)，从而，如上所述，在从可见光波长范围到近红外波长范围的、大的波长范围中，即使摄 像所使用的光线的波长范围变化时，也不需要进行再对焦操作等，能得到良好的成像性能。
[0136] 更优选该光学系统在得到这些效果的基础上满足以下条件式(A)'。
[0137] -0.02S A (d-s)/f<0.02 ? ? ? (A)，
[0138] 1-5-2.条件式(1)以及条件式(2)
[0139] 此处，当本发明的光学系统为焦距可变的变焦镜头时，优选满足以下条件式（1)以 及条件式(2)。
[0140] -0.05<ff A (d-s)/fff<0.05 ? ? ? (1)
[0141] -0.01 <TA (d-s)/fT<0.01 ? ? ? (2)
[0142] 其中，
[0143] fW:广角端的、该光学系统整体的焦距，
[0144] fT:望远端的、该光学系统整体的焦距，
[0145] WA (d-s):广角端的、s线相对于d线的近轴成像位置，
[0146] TA (d-s):望远端的、s线相对于d线的近轴成像位置，
[0147] d线：波长587.56nm的光线，
[0148] s线：波长852.1 lnm的光线。
[0149] 条件式（1)是规定广角端的、d线的近轴成像位置和s线的近轴成像位置之差的式 子，条件式(2)是规定望远端的、d线的近轴成像位置和s线的近轴成像位置之差的式子。通 过满足条件式（1)以及条件式(2)，从而在该变焦镜头的整个变焦范围中，可使上述近轴成 像位置之差微小化。因此，在该变焦镜头所示的任意焦距中，即使当摄像所使用的光线的波 长在可见光波长范围和近红外波长范围之间变化时，也能防止对焦位置的变化，抑制各像 差的变动。即，在该变焦镜头的整个变焦范围中，在从可见光波长范围到近红外波长范围 的、大的波长范围中都能得到良好的成像性能。
[0150] 在获得这些效果的基础上，当该光学系统为焦距可变的变焦镜头时，更优选满足 以下条件式(1)'以及条件式(2)'。
[0151] -0.02<ff A (d-s)/fff<0.02 ? ? ?(1)>
[0152] -〇.〇〇5<TA (d-s)/fT< 0.005 ? ? *(2)>
[0153] 且，当条件式(A)中的f为广角端的焦距时，条件式（1)与该条件式(A)为相同的式 子。另外，由于被摄体像在望远端比广角端大，从而与广角端相比，上述近轴成像位置之差 在望远端带给画质的影响更大。因此，通过在望远端满足条件式(2)，即使当摄像所使用的 光线的波长范围变化时，也能有效防止被摄体像轮廓的不鲜明，在整个变焦范围能具有良 好的成像性能。
[0154] 1-5-3.条件式(3)
[0155] 在本发明的光学系统中，上述含衍射面的透镜组中，优选具有该衍射面的透镜满 足以下条件式。
[0156] -3.0< 2{0Cs/(fdXvd)}/5：{l/(fdXvd)} <3.0 ? ? ? (3)
[0157] 其中，
[0158] 9Cs = (nC-ns)/(nF_nC)，
[0159] nC:具有上述衍射面的透镜对C线(656.27nm)的折射率，
[0160] ns:具有上述衍射面的透镜对s线(852.1 lnm)的折射率，
[0161] nF:具有上述衍射面的透镜对F线(486.13nm)的折射率，
[0162] f d:具有上述衍射面的透镜对d线的焦距，
[0163] vd:具有上述衍射面的透镜对d线的阿贝数。
[0164] 此处，"具有上述衍射面的透镜"意为上述衍射光学元件，且该衍射光学元件包括 单层衍射光学元件以及多层衍射光学元件中的任一情况。另外，"具有衍射面的透镜的折射 率"意为该衍射光学元件的折射率，且在多层衍射光学元件中，是指被配置在比衍射面更靠 像面侧的层(透镜)的折射率。
[0165] 条件式(3)是用于定义衍射光学元件在可见光波长范围内的折射本领的变化率、 和从C线到s线的折射本领的变化率之差的式子。满足条件式(3)时，在从C线到s线的波长范 围中，该衍射光学元件的反常色散性低，在这些波长范围中，一级光谱自不用提，即使在二 级光谱中也能良好地进行色像差校正。
[0166] 与此相对地，不满足条件式(3)时，由于存在如下的情况，即该衍射光学元件在从C 线到s线的波长范围中存在出现反常色散性的范围，在C线~s线的波长范围中二级光谱的 校正变困难，在这些波长范围中难以获得良好的成像性能的情况，从而不优选。
[0167]更优选在获得上述效果的基础上满足下述条件式(3) '。
[0168] -l.〇< 2{0Cs/(fdXvd)}/5：{l/(fdXvd)} <2.0 ? ? ? (3)7
[0169] 且，当该光学系统包含多个衍射面时，优选至少任意一个衍射面满足该条件式 (3) ，更优选所有衍射面满足该条件式(3)。至于条件式(3) '也如此。
[0170] 1-5-4.条件式(4)
[0171] 在本发明的光学系统中，上述含衍射面的透镜组中的具有该衍射面的透镜优选满 足以下条件式。其中，具有该衍射面的透镜与条件式(3)的情况相同。
[0172] -15< 5： {l/(fdXvd)}/5： {0gF/(fdXvd)} < 15 ? ? ? (4)
[0173] 其中，
[0174] 9gF= (ng-nF)/(nF_nC)，
[0175] ng:具有上述衍射面的透镜对g线(435.84nm)的折射率，
[0176] nF:具有上述衍射面的透镜对F线(486.13nm)的折射率，
[0177] nC:具有上述衍射面的透镜对C线(656.27nm)的折射率，
[0178] ns:具有上述衍射面的透镜对s线(852.1 lnm)的折射率，
[0179] fd:具有上述衍射面的透镜对d线的焦距，
[0180] vd:具有上述衍射面的透镜对d线的阿贝数。
[0181]条件式(4)是用于定义衍射光学元件在可见光波长范围内的折射本领的变化率、 与从F线到g线的折射本领的变化率之差的式子。满足条件式(3)时，在从F线到g线的波长范 围中，该衍射光学元件的反常色散性低，在这些波长范围中，一级光谱自不用提，即使在二 级光谱中也能良好地进行色像差校正。
[0182] 与此相对地，不满足条件式(4)时，由于存在如下的情况，即该衍射光学元件在从F 线到g线的波长范围中存在出现反常色散性的范围，在F线~g线的波长范围中二级光谱的 校正变困难，在这些波长范围中难以获得良好的成像性能的情况，从而不优选。
[0183] 更优选在获得上述效果的基础上满足下述条件式(4) '。
[0184] -13< 5： {l/(fdXvd)}/5： {0gF/(fdXvd)} <7.0 ? ? *(4)>
[0185] 且，当该光学系统包含多个衍射面时，优选至少任意一个衍射面满足该条件式 (4) ，更优选所有衍射面满足该条件式(4)。至于条件式(4) '也相同。
[0186] 1-5-5.条件式(5)
[0187] 本发明的光学系统优选满足以下条件式。
[0188] 〇.3<fdoe人T(fWXfT)<5.0 ? ? ? (5)
[0189] 其中，
[0190] fdoe:上述含衍射面的透镜组的焦距，
[0191] fW:当该光学系统的焦距固定时，为该光学系统整体的焦距，当该光学系统的焦距 可变时，为广角端的、该光学系统整体的焦距，
[0192] fT:当该光学系统的焦距固定时，fT = fW，当该光学系统的焦距可变时，为望远端 的、该光学系统整体的焦距。
[0193] 上述条件式(5)是规定含衍射面的透镜组的焦距的式子。满足条件式(5)时，含衍 射面的透镜组的折射本领是适度的，能更好地进行色像差等的校正。
[0194] 与此相对地，如果条件式(5)的数值为下限值以下，则含衍射面的透镜组的折射本 领过弱，难以校正色像差等。另外，如果条件式(5)的数值为上限值以上，则含衍射面的透镜 组的折射本领过强，难以校正球面像差等的各像差。
[0195]更优选在获得上述效果的基础上满足下述条件式(5) '。
[0196] 0.5<fdoeAT(f￥XfT)<3.0 ? ? ? (5)，
[0197] 且，当该光学系统具备多个含衍射面的透镜组时，优选其中至少任意一组透镜组 满足该条件式(5)，更优选所有含衍射面的透镜组满足该条件式(5)。至于条件式(5)'也相 同。
[0198] 2.摄像装置
[0199] 其次，对本发明的摄像装置进行说明。本发明的摄像装置，其特征在于，具有上述 本发明的光学系统、和摄像元件，所述摄像元件设置于该光学系统的像面侧，将该光学系统 所形成的光学像变换为电信号。此处，摄像元件等没有特别限定，可使用CCD传感器或CMOS 传感器等的固体摄像元件等。本发明的摄像装置适合作为数字摄像机或摄影机等的、使用 了这些固体摄像元件的摄像装置。另外，当然该摄像装置可以是将透镜固定于壳体的透镜 固定式的摄像装置，也可以是单反相机或无反单镜头相机等的镜头交换式的摄像装置。
[0200] 其次，示出实施例以及比较例对本发明作具体说明。但本发明并不受以下实施例 限定。以下例举的各实施例的光学系统是用于数字摄像机、摄影机、银盐胶片相机等的摄像 装置(光学装置)中的摄像光学系统。另外，在各透镜剖面图中，面向附图，左方是物体侧，右 方是像面侧。
[0201] 实施例1
[02.02] (1)光学系统的构成
[0203]图1是表示本发明的实施例1的光学系统在无限远对焦时的透镜构成的透镜剖面 图。该光学系统是焦距固定的单焦点透镜，由从物体侧依次排列的具有负折射本领的第一 透镜组1G、和具有正折射本领的第二透镜组2G所构成。
[0204]第一透镜组1G由从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的具有负折射本领的弯月 透镜、凸面朝向物体侧的具有正折射本领的弯月透镜所构成。第二透镜组2G由从物体侧依 次排列的凸面朝向物体侧的具有正折射本领的弯月透镜、和将具有负折射本领的双凹透镜 以及具有正折射本领的双凸透镜接合而成的接合透镜所构成。此处，第二透镜组2G是本发 明所述的含衍射面的透镜组，且配置于第二透镜组2G的最靠像面侧处的上述接合透镜的接 合面构成衍射面D0E。另外，在第一透镜组1G和第二透镜组2G之间配置有孔径光圈。
[0205] 且，第一透镜组1G和第二透镜组2G之间配置有孔径光圈。第二透镜组2G的像面侧 所标注的"CG"为护罩玻璃，表示低通滤光片或红外线截止滤光片等。另外，护罩玻璃CG的像 面侧所标注的"MG"为像面，具体而言表示CCD传感器或CMOS传感器等的固体摄像元件的摄 像面、或银盐胶片的胶片平面等。这些符号等在实施例2~实施例16所示的各透镜剖面图中 也相同。
[0206] (2)数值实施例
[0207]其次，对该光学系统的应用了具体数值的数值实施例进行说明。表1中示出了该光 学系统的透镜数据。
[0208]表1中，"面No表示从物体侧数出的透镜面的顺序(面编号）、"r"表示透镜面的曲 率半径，"d"表示透镜面的光轴上的间隔，"Nd"表示对d线(波长A = 587.6nm)的折射率，"vd" 表示对d线的阿贝数。另外，当透镜面为非球面时，在面编号之后附上"*(星号)"。另外，当 透镜面为衍射面时，在面编号之后附上"#(井字符)"。当透镜面为非球面和/或衍射面时， 曲率半径" r" 一栏表示的是曲率半径。
[0209]另外，对于表1所示的非球面，在表2(2-1)中示出用下式定义其形状时的非球面系 数。在表2 (2-1)中，"E-a" 表示 " X 10-a"。
[0211] 其中，在上述式子中，"R"表示曲率，"h"表示距离光轴的高度，"k"表示圆锥系数， "A4"、"A6"、"A8"、"A10". ??表示各次方所对应的非球面系数。
[0212] 进而，表2(2-2)中示出了该光学系统整体的焦距(F)、F值(Fno)、半视角（co)、表1 所示的可变间隔。表(2-3)中表示的是该光学系统所具有的各透镜组的焦距，fl示出第一透 镜组1G的焦距，f 2示出第二透镜组2G的焦距。
[0213]关于衍射面，表3示出了其面编号(面No)、衍射次数(m)、标准化波长(A)、衍射面系 数（0)1、0)2、0)3、0)4)。其中，0)1、0)2、0)3、0)4分别对应于上述相位差函数的(：1丄2、〇3、 C4。另外，在表46中示出条件式（1)~条件式(5)的数值、以及在计算条件式(1)~条件式(5) 的数值方面所需要的各数值。且，各表中的长度单位全为视角的单位全为"°"。与这些 表相关的事项在实施例2~实施例16中所示的各表中也相同，因而以下省略说明。
[0214] 图2中示出了该光学系统在无限远对焦时的各纵像差图。面向附图从左开始，各纵 像差图依次表示的是球面像差、像散、歪曲像差。在表示球面像差的图中，纵轴表示与开放F 值的比例，横轴表示调为散焦时，实线为d线(波长A = 587.5618nm)的球面像差，虚线为s线 (波长人=852.110〇11111)的球面像差，点划线为8线（波长人=435.834311111)的球面像差 。在表示 像散的图中，纵轴表示像高，横轴表示调为散焦时，实线为弧矢面的像散，虚线为子午面的 像散。在表示歪曲像差的图中，纵轴表示像高，横轴取％来表示歪曲像差。与这些纵像差图 相关的事项在实施例2~实施例16中所示的各纵像差图中也相同，因而以下省略说明。
[0215] (表 1)
[0226] 实施例2
[0227] (1)光学系统的构成
[0228]图3是表示本发明的实施例2的光学系统的广角端的、无限远对焦时的透镜构成的 透镜剖面图，图4是表示望远端的、无限远对焦时的透镜构成的透镜剖面图。该光学系统是 焦距可变的变焦镜头，由从物体侧依次排列的具有负折射本领的第一透镜组1G、和具有正 折射本领的第二透镜组2G所构成。
[0229] 第一透镜组1G由从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的具有负折射本领的弯月 透镜、具有负折射本领的双凹透镜、和凸面朝向物体侧的具有正折射本领的弯月透镜所构 成。第二透镜组2G由从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的具有正折射本领的弯月透镜、 具有正折射本领的双凸透镜、用凸面朝向物体侧的具有负折射本领的弯月透镜以及具有正 折射本领的双凸透镜以及具有负折射本领的双凹透镜接合而得到的接合透镜、和具有正折 射本领的双凸透镜所构成。此处，第二透镜组2G是本发明所述的含衍射面的透镜组，且在构 成第二透镜组2G所含的上述接合透镜的上述弯月透镜中，其与空气层接触的物体侧的面为 衍射面D0E。另外，在第一透镜组1G和第二透镜组2G之间配置有孔径光圈。
[0230] 在该实施例2的光学系统中，当从广角端向望远端变焦时，第一透镜组1G向像面侧 移动，第二透镜组2G向物体侧移动。
[0231] (2)数值实施例
[0232] 其次，对该光学系统的应用了具体数值的数值实施例进行说明。表4中为该光学系 统的透镜数据，表5 (5-1)中为表4所不的非球面的非球面系数，表5 (5-2)不出了该光学系统 的广角端、中间焦距、望远端的各自的焦距(F)、F值(Fno)、半视角（《)、光轴上的各可变间 隔。且，在表5(5-2)中，"6"、"7"、"9"分别意为表4所示的可变间隔"d6"、"d7"、"d9"，在表(5- 2)中省略了 "d"的标注。关于此点，以下的实施例也相同。表5(5-3)表示的是该光学系统所 具有的各透镜组的焦距，fl为第一透镜组1G的焦距，f2为第二透镜组2G的焦距。关于第二透 镜组2G所包含的衍射面，表6示出了其面编号(面No)、衍射次数(m)、标准化波长(A)、衍射面 系数(0)1、0)2、0)3、0)4)。另外，在表46中示出条件式（1)~条件式（5)的数值、以及在计算 条件式(1)~条件式(5)的数值方面所需要的各数值。
[0233] 另外，图5中示出了该光学系统在广角端的、无限远对焦时的纵像差图，图6中示出 了该光学系统在望远端的、无限远对焦时的纵像差图。
[0234] (表 4)
透镜剖面图，图8是表示望远端的、无限远对焦时的透镜构成的透镜剖面图。该光学系统是 焦距可变的变焦镜头，由从物体侧依次排列的具有负折射本领的第一透镜组1G、具有正折 射本领的第二透镜组2G和具有正折射本领的第三透镜组3G所构成。
[0248] 第一透镜组1G由从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的具有负折射本领的弯月 透镜、凸面朝向物体侧的具有负折射本领的弯月透镜、具有负折射本领的双凹透镜、和具有 正折射本领的双凸透镜所构成。第二透镜组2G由从物体侧依次排列的具有正折射本领的双 凸透镜、用具有正折射本领的双凸透镜以及凸面朝向像面侧的具有负折射本领的弯月透镜 接合而成的接合透镜、和用凸面朝向物体侧的具有负折射本领的透镜以及具有正折射本领 的双凸透镜接合而成的接合透镜所构成。第三透镜组3G由从物体侧依次排列的具有负折射 本领的双凹透镜、和具有正折射本领的双凸透镜所构成。此处，第二透镜组2G是本发明所述 的含衍射面的透镜组，且对于第二透镜组2G所包含的、用具有正折射本领的双凸透镜以及 凸面朝向像面侧的具有负折射本领的弯月透镜接合而成的接合透镜，其接合面为衍射面 D0E。另外，在第二透镜组2G的物体侧配置有孔径光圈。
[0249] 在该实施例3的光学系统中，当从广角端向望远端变焦时，第一透镜组1G向像面侧 移动，第二透镜组2G向物体侧移动，第三透镜组固定。
[0250] (2)数值实施例
[0251] 其次，对该光学系统的应用了具体数值的数值实施例进行说明。表7示出该光学系 统的透镜数据，表8 (8-1)不出表7所不的非球面的非球面系数，表8 (8-2)表不该光学系统分 另IJ在广角端、中间焦距、望远端的焦距(F)、F值(Fno)、半视角（《)、光轴上的各可变间隔。表 8(8-3)表示该光学系统所具有的各透镜组的焦距，H为第一透镜组1G的焦距，f2为第二透 镜组2G的焦距，f3为第三透镜组3G的焦距。关于第二透镜组2G所包含的衍射面，表9示出了 其面编号(面No)、衍射次数(m)、标准化波长(A)、衍射面系数(0)1、0)2、0)3、0)4)。另外，在 表46中示出条件式（1)~条件式(5)的数值、以及在计算条件式（1)~条件式(5)的数值方面 所需要的各数值。
[0252] 另外，图9表示的是该光学系统的广角端的、无限远对焦时的纵像差图，图10表示 的是该光学系统的望远端的、无限远对焦时的纵像差图。
[0253] (表 7)
[0264] 实施例4
[0265] (1)光学系统的构成
[0266] 图11是表示本发明的实施例4的光学系统的广角端的、无限远对焦时的透镜构成 的透镜剖面图，图12是表示望远端的、无限远对焦时的透镜构成的透镜剖面图。该光学系统 是焦距可变的变焦镜头，由从物体侧依次排列的具有正折射本领的第一透镜组1G、具有负 折射本领的第二透镜组2G和具有正折射本领的第三透镜组3G所构成。
[0267] 第一透镜组1G由用从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的具有负折射本领的弯 月透镜、与具有正折射本领的双凸透镜接合而成的接合透镜所构成。第二透镜组2G由从物 体侧依次排列的凸面朝向物体侧的具有负折射本领的弯月透镜、和用具有负折射本领的双 凹透镜以及凸面朝向物体侧的具有正折射本领的弯月透镜接合而成的接合透镜所构成。第 三透镜组3G由从物体侧依次排列的具有正折射本领的双凸透镜、用具有正折射本领的双凸 透镜以及具有负折射本领的双凹透镜接合而成的接合透镜、和具有正折射本领的双凸透镜 所构成。此处，第三透镜组3G是本发明所述的含衍射面的透镜组，第三透镜组3G所包含的上 述接合透镜的接合面为衍射面D0E。
[0268] 在该实施例4的光学系统中，当从广角端向望远端变焦时，第一透镜组1G固定，第 二透镜组2G向像面侧移动，第三透镜组向物体侧移动。
[0269] (2)数值实施例
[0270]其次，对该光学系统的应用了具体数值的数值实施例进行说明。表10示出该光学 系统的透镜数据，表11(11-1)示出表10所示的非球面的非球面系数，表11(11-2)示出该光 学系统分别在广角端、中间焦距、望远端的焦距(F)、F值(Fno)、半视角（co)、光轴上的各可 变间隔。表11(11-3)表示该光学系统所具有的各透镜组的焦距，H为第一透镜组1G的焦距， f2为第二透镜组2G的焦距，f3为第三透镜组3G的焦距。关于第三透镜组3G所包含的衍射面， 表12示出了其面编号（面No)、衍射次数(m)、标准化波长(A)、衍射面系数（C01、C02、C03、 C04)。另外，在表46中示出条件式（1)~条件式(5)的数值、以及在计算条件式（1)~条件式 (5)的数值方面所需要的各数值。
[0271 ]另外，图13表示的是该光学系统的广角端的、无限远对焦时的纵像差图，图14表示 的是该光学系统的望远端的、无限远对焦时的纵像差图。
[0272](表 1〇)
[0283] 实施例5
[0284] (1)光学系统的构成
[0285] 图15是表示本发明的实施例5的光学系统的广角端的、无限远对焦时的透镜构成 的透镜剖面图，图16是表示望远端的、无限远对焦时的透镜构成的透镜剖面图。该光学系统 是焦距可变的变焦镜头，由从物体侧依次排列的具有正折射本领的第一透镜组1G、具有负 折射本领的第二透镜组2G和具有正折射本领的第三透镜组3G所构成。
[0286] 第一透镜组1G由用从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的具有负折射本领的弯 月透镜、与具有正折射本领的双凸透镜接合而成的接合透镜所构成。第二透镜组2G由从物 体侧依次排列的凸面朝向物体侧的具有负折射本领的弯月透镜、和用具有负折射本领的双 凹透镜以及凸面朝向物体侧的具有正折射本领的弯月透镜接合而成的接合透镜所构成。第 三透镜组3G由从物体侧依次排列的具有正折射本领的双凸透镜、用具有正折射本领的双凸 透镜以及具有负折射本领的双凹透镜接合而成的接合透镜、和具有正折射本领的双凸透镜 所构成。此处，第一透镜组1G以及第三透镜组3G是本发明所述的含衍射面的透镜组。构成第 一透镜组1G的接合透镜的接合面、以及第三透镜组3G所包含的上述接合透镜的接合面分别 为衍射面D0E。另外，第二透镜组2G和第三透镜组3G之间配置有孔径光圈。
[0287] 在该实施例5的光学系统中，当从广角端向望远端变焦时，第一透镜组1G固定，第 二透镜组2G向像面侧移动，第三透镜组3G向物体侧移动。
[0288] (2)数值实施例
[0289] 其次，对该光学系统的应用了具体数值的数值实施例进行说明。表13示出该光学 系统的透镜数据，表14(14-1)示出表13所示的非球面的非球面系数，表14(14-2)示出该光 学系统分别在广角端、中间焦距、望远端的焦距(F)、F值(Fno)、半视角（co)、光轴上的各可 变间隔。表14(14-3)表示该光学系统所具有的各透镜组的焦距，H为第一透镜组1G的焦距， f2为第二透镜组2G的焦距，f3为第三透镜组3G的焦距。关于第一透镜组1G以及第三透镜组 3G所包含的衍射面，表15示出了其面编号(面No)、衍射次数(m)、标准化波长(A)、衍射面系 数(0)1、0)2、0)3、0)4)。另外，在表46中示出条件式（1)~条件式(5)的数值、以及在计算条 件式(1)~条件式(5)的数值方面所需要的各数值。
[0290]另外，图17表示的是该光学系统的广角端的、无限远对焦时的纵像差图，图18表示 的是该光学系统的望远端的、无限远对焦时的纵像差图。
[0291](表 13)
[0305] 实施例6
[0306] (1)光学系统的构成
[0307] 图19是表示本发明的实施例6的光学系统的广角端的、无限远对焦时的透镜构成 的透镜剖面图，图20是表示望远端的、无限远对焦时的透镜构成的透镜剖面图。该光学系统 是焦距可变的变焦镜头，由从物体侧依次排列的具有负折射本领的第一透镜组1G、具有正 折射本领的第二透镜组2G、具有负折射本领的第三透镜组3G、和具有正折射本领的第四透 镜组4G所构成。
[0308] 第一透镜组1G由从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的具有负折射本领的弯月 透镜、具有负折射本领的双凹透镜、具有正折射本领的双凸透镜、和具有负折射本领的双凹 透镜所构成。第二透镜组2G由从物体侧依次排列的具有正折射本领的双凸透镜、孔径光圈、 和用凸面朝向物体侧的具有负折射本领的弯月透镜以及具有正折射本领的双凸透镜接合 而成的接合透镜所构成。第三透镜组3G由从物体侧依次排列的具有负折射本领的双凹透 镜、和具有正折射本领的双凸透镜所构成。第四透镜组4G由具有正折射本领的双凸透镜所 构成。此处，第二透镜组2G是本发明所述的含衍射面的透镜组。构成第二透镜组2G的接合透 镜的接合面为衍射面D0E。
[0309]在该实施例6的光学系统中，当从广角端向望远端变焦时，第一透镜组1G以描绘向 像面侧凸的轨迹的方式移动，第二透镜组2G向物体侧移动，第三透镜组3G以描绘向物体侧 凸的轨迹的方式移动，第四透镜组4G固定。
[0310] (2)数值实施例
[0311]其次，对该光学系统的应用了具体数值的数值实施例进行说明。表16示出该光学 系统的透镜数据，表17(17-1)示出表16所示的非球面的非球面系数，表17(17-2)示出该光 学系统分别在广角端、中间焦距、望远端的焦距(F)、F值(Fno)、半视角（co)、光轴上的各可 变间隔。表17(17-3)表示该光学系统所具有的各透镜组的焦距，H为第一透镜组1G的焦距， f2为第二透镜组2G的焦距，f3为第三透镜组3G的焦距，f4为第四透镜组4G的焦距。关于第二 透镜组2G所包含的衍射面，表18示出了其面编号（面No)、衍射次数(m)、标准化波长(A)、衍 射面系数(0)1、0)2、0)3、0)4)。另外，在表46中示出条件式（1)~条件式（5)的数值、以及在 计算条件式(1)~条件式(5)的数值方面所需要的各数值。
[0312] 另外，图21表示的是该光学系统的广角端的、无限远对焦时的纵像差图，图22表示 的是该光学系统的望远端的、无限远对焦时的纵像差图。
[0313] (表 16)
[0324] (1)光学系统的构成
[0325] 图23是表示本发明的实施例7的光学系统的广角端的、无限远对焦时的透镜构成 的透镜剖面图，图24是表示望远端的、无限远对焦时的透镜构成的透镜剖面图。该光学系统 是焦距可变的变焦镜头，由从物体侧依次排列的具有正折射本领的第一透镜组1G、具有负 折射本领的第二透镜组2G、具有正折射本领的第三透镜组3G、和具有正折射本领的第四透 镜组4G所构成。
[0326] 第一透镜组1G由从物体侧依次排列的、用凸面朝向物体侧的具有负折射本领的弯 月透镜以及凸面朝向物体侧的具有正折射本领的弯月透镜接合而成的接合透镜、和凸面朝 向物体侧的具有正折射本领的弯月透镜所构成。第二透镜组2G由从物体侧依次排列的具有 负折射本领的双凹透镜、和用具有负折射本领的双凹透镜以及凸面朝向物体侧的具有正折 射本领的弯月透镜接合而成的接合透镜所构成。第三透镜组3G由具有正折射本领的双凸透 镜所构成。第四透镜组4G由具有正折射本领的双凸透镜、和用具有负折射本领的双凹透镜 以及具有正折射本领的双凸透镜接合而成的接合透镜所构成。此处，第一透镜组1G是本发 明所述的含衍射面的透镜组。构成第一透镜组1G的接合透镜的接合面为衍射面D0E。另外， 在第三透镜组3G的物体侧配置有孔径光圈。
[0327] 在该实施例7的光学系统中，当从广角端向望远端变焦时，第一透镜组1G固定，第 二透镜组2G向像面侧移动，第三透镜组3G固定，第四透镜组4G以描绘向物体侧凸的轨迹的 方式移动。
[0328] (2)数值实施例
[0329] 其次，对该光学系统的应用了具体数值的数值实施例进行说明。表19示出该光学 系统的透镜数据，表20(20-1)示出表19所示的非球面的非球面系数，表20(20-2)示出该光 学系统分别在广角端、中间焦距、望远端的焦距(F)、F值(Fno)、半视角（co)、光轴上的各可 变间隔。表20(20-3)表示该光学系统所具有的各透镜组的焦距，H为第一透镜组1G的焦距， f2为第二透镜组2G的焦距，f3为第三透镜组3G的焦距，f4为第四透镜组4G的焦距。关于第一 透镜组1G所包含的衍射面，表21示出了其面编号(面No)、衍射次数(m)、标准化波长(A)、衍 射面系数(0)1、0)2、0)3、0)4)。另外，在表46中示出条件式（1)~条件式（5)的数值、以及在 计算条件式(1)~条件式(5)的数值方面所需要的各数值。
[0330]另外，图25表示的是该光学系统的广角端的、无限远对焦时的纵像差图，图26表示 的是该光学系统的望远端的、无限远对焦时的纵像差图。
[0331](表 19)
[0333] (表 20)
[0334] (20-1)
[0342] (1)光学系统的构成
[0343] 图27是表示本发明的实施例8的光学系统的广角端的、无限远对焦时的透镜构成 的透镜剖面图，图28是表示望远端的、无限远对焦时的透镜构成的透镜剖面图。该光学系统 是焦距可变的变焦镜头，由从物体侧依次排列的具有正折射本领的第一透镜组1G、具有负 折射本领的第二透镜组2G、具有正折射本领的第三透镜组3G、和具有正折射本领的第四透 镜组4G所构成。
[0344] 第一透镜组1G由从物体侧依次排列的、用凸面朝向物体侧的具有负折射本领的弯 月透镜以及具有正折射本领的双凸透镜接合而成的接合透镜、和凸面朝向物体侧的具有正 折射本领的弯月透镜所构成。第二透镜组2G由从物体侧依次排列的具有负折射本领的双凹 透镜、和用具有负折射本领的双凹透镜以及凸面朝向物体侧的具有正折射本领的弯月透镜 接合而成的接合透镜所构成。第三透镜组3G由凸面朝向物体侧的具有正折射本领的弯月透 镜所构成。第四透镜组4G由具有正折射本领的双凸透镜、和用凸面朝向物体侧的具有负折 射本领的弯月透镜以及凸面朝向物体侧的具有正折射本领的弯月透镜接合而成的接合透 镜所构成。此处，第三透镜组3G是本发明所述的含衍射面的透镜组。构成第三透镜组3G的双 凸透镜的物体侧的面为衍射面DOE。另外，在第三透镜组3G的物体侧配置有孔径光圈。
[0345] 在该实施例8的光学系统中，当从广角端向望远端变焦时，第一透镜组1G固定，第 二透镜组2G向像面侧移动，第三透镜组3G固定，第四透镜组4G以描绘向物体侧凸的轨迹的 方式移动。
[0346] (2)数值实施例
[0347]其次，对该光学系统的应用了具体数值的数值实施例进行说明。表22示出该光学 系统的透镜数据，表23(23-1)示出表22所示的非球面的非球面系数，表23(23-2)示出该光 学系统分别在广角端、中间焦距、望远端的焦距(F)、F值(Fno)、半视角（co)、光轴上的各可 变间隔。表23(23-3)表示该光学系统所具有的各透镜组的焦距，H为第一透镜组1G的焦距， f2为第二透镜组2G的焦距，f3为第三透镜组3G的焦距，f4为第四透镜组4G的焦距。关于第三 透镜组3G所包含的衍射面，表24示出了其面编号（面No)、衍射次数(m)、标准化波长(A)、衍 射面系数(0)1、0)2、0)3、0)4)。另外，在表46中示出条件式（1)~条件式（5)的数值、以及在 计算条件式(1)~条件式(5)的数值方面所需要的各数值。
[0348]另外，图29表示的是该光学系统的广角端的、无限远对焦时的纵像差图，图30表示 的是该光学系统的望远端的、无限远对焦时的纵像差图。
[0349](表 22)
L0360J 买施例9
[0361] (1)光学系统的构成
[0362]图31是表示本发明的实施例9的光学系统的广角端的、无限远对焦时的透镜构成 的透镜剖面图，图32是表示望远端的、无限远对焦时的透镜构成的透镜剖面图。该光学系统 是焦距可变的变焦镜头，由从物体侧依次排列的具有正折射本领的第一透镜组1G、具有负 折射本领的第二透镜组2G、具有正折射本领的第三透镜组3G、和具有正折射本领的第四透 镜组4G所构成。
[0363] 第一透镜组1G由从物体侧依次排列的、用凸面朝向物体侧的具有负折射本领的弯 月透镜以及具有正折射本领的双凸透镜接合而成的接合透镜、和凸面朝向物体侧的具有正 折射本领的弯月透镜所构成。第二透镜组2G由从物体侧依次排列的具有负折射本领的双凹 透镜、和用具有负折射本领的双凹透镜以及凸面朝向物体侧的具有正折射本领的弯月透镜 接合而成的接合透镜所构成。第三透镜组3G由凸面朝向物体侧的具有正折射本领的弯月透 镜所构成。第四透镜组4G由具有正折射本领的双凸透镜、和用具有负折射本领的双凹透镜 以及具有正折射本领的双凸透镜接合而成的接合透镜所构成。此处，第四透镜组4G是本发 明所述的含衍射面的透镜组。构成第四透镜组4G的接合透镜的接合面为衍射面D0E。另外， 在第三透镜组3G的物体侧配置有孔径光圈。
[0364] 在该实施例9的光学系统中，当从广角端向望远端变焦时，第一透镜组1G固定，第 二透镜组2G向像面侧移动，第三透镜组3G固定，第四透镜组4G以描绘向物体侧凸的轨迹的 方式移动。
[0365] (2)数值实施例
[0366] 其次，对该光学系统的应用了具体数值的数值实施例进行说明。表25示出该光学 系统的透镜数据，表26 (26-1)不出表25所不的非球面的非球面系数，表26 (26-2)不出该光 学系统分别在广角端、中间焦距、望远端的焦距(F)、F值(Fno)、半视角（co)、光轴上的各可 变间隔。表26(26-3)表示该光学系统所具有的各透镜组的焦距，H为第一透镜组1G的焦距， f2为第二透镜组2G的焦距，f3为第三透镜组3G的焦距，f4为第四透镜组4G的焦距。关于第四 透镜组4G所包含的衍射面，表27示出了其面编号（面No)、衍射次数(m)、标准化波长(A)、衍 射面系数(0)1、0)2、0)3、0)4)。另外，在表46中示出条件式（1)~条件式（5)的数值、以及在 计算条件式(1)~条件式(5)的数值方面所需要的各数值。
[0367]另外，图33表示的是该光学系统的广角端的、无限远对焦时的纵像差图，图34表示 的是该光学系统的望远端的、无限远对焦时的纵像差图。
[0368](表 25)
[0379] 实施例10
[0380] (1)光学系统的构成
[0381] 图35是表示本发明的实施例10的光学系统的广角端的、无限远对焦时的透镜构成 的透镜剖面图，图36是表示望远端的、无限远对焦时的透镜构成的透镜剖面图。该光学系统 是焦距可变的变焦镜头，由从物体侧依次排列的具有正折射本领的第一透镜组1G、具有负 折射本领的第二透镜组2G、具有正折射本领的第三透镜组3G、和具有正折射本领的第四透 镜组4G所构成。
[0382] 第一透镜组1G由从物体侧依次排列的、用凸面朝向物体侧的具有负折射本领的弯 月透镜以及具有正折射本领的双凸透镜接合而成的接合透镜、和凸面朝向物体侧的具有正 折射本领的弯月透镜所构成。第二透镜组2G由从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的具有 负折射本领的弯月透镜、用具有负折射本领的双凹透镜以及具有正折射本领的双凸透镜接 合而成的接合透镜所构成。第三透镜组3G由凸面朝向物体侧的具有正折射本领的弯月透镜 所构成。第四透镜组4G由具有正折射本领的双凸透镜、用具有负折射本领的双凹透镜以及 具有正折射本领的双凸透镜接合而成的接合透镜所构成。此处，第一透镜组1G以及第三透 镜组3G是本发明所述的含衍射面的透镜组。构成第一透镜组1G的接合透镜的接合面、以及 构成第三透镜组的弯月透镜的物体侧的面分别为衍射面D0E。另外，在第三透镜组3G的物体 侧配置有孔径光圈。
[0383] 在该实施例10的光学系统中，当从广角端向望远端变焦时，第一透镜组1G固定，第 二透镜组2G向像面侧移动，第三透镜组3G固定，第四透镜组4G以描绘向物体侧凸的轨迹的 方式移动。
[0384] (2)数值实施例
[0385] 其次，对该光学系统的应用了具体数值的数值实施例进行说明。表28示出该光学 系统的透镜数据，表29(29-1)示出表28所示的非球面的非球面系数，表29(29-2)示出该光 学系统分别在广角端、中间焦距、望远端的焦距(F)、F值(Fno)、半视角（co)、光轴上的各可 变间隔。表29(29-3)表示的是该光学系统所具有的各透镜组的焦距，H为第一透镜组1G的 焦距，f2为第二透镜组2G的焦距，f3为第三透镜组3G的焦距，f4为第四透镜组4G的焦距。关 于第一透镜组1G以及第三透镜组3G所包含的衍射面，表30示出了其面编号（面No)、衍射次 数(m)、标准化波长(A)、衍射面系数(CO 1、C02、C03、C04)。另外，在表46中示出条件式（1)~ 条件式(5)的数值、以及在计算条件式(1)~条件式(5)的数值方面所需要的各数值。
[0386] 另外，图37表示的是该光学系统的广角端的、无限远对焦时的纵像差图，图38表示 的是该光学系统的望远端的、无限远对焦时的纵像差图。
[0387] (表 28)
[0401 ] 实施例11
[0402] (1)光学系统的构成
[0403] 图39是表示本发明的实施例11的光学系统的广角端的、无限远对焦时的透镜构成 的透镜剖面图，图40是表示望远端的、无限远对焦时的透镜构成的透镜剖面图。该光学系统 是焦距可变的变焦镜头，由从物体侧依次排列的具有正折射本领的第一透镜组1G、具有负 折射本领的第二透镜组2G、具有正折射本领的第三透镜组3G、具有正折射本领的第四透镜 组4G、和具有负折射本领的第五透镜组5G所构成。
[0404] 第一透镜组1G由从物体侧依次排列的、用凸面朝向物体侧的具有负折射本领的弯 月透镜以及凸面朝向物体侧的具有正折射本领的弯月透镜接合而成的接合透镜、凸面朝向 物体侧的具有正折射本领的弯月透镜、和凸面朝向物体侧的具有正折射本领的弯月透镜所 构成。第二透镜组2G由从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的具有负折射本领的弯月透 镜、具有负折射本领的双凹透镜、具有正折射本领的双凸透镜、和凹面朝向物体侧的具有负 折射本领的弯月透镜所构成。第三透镜组3G由具有正折射本领的双凸透镜、和凸面朝向物 体侧的具有负折射本领的弯月透镜所构成。第四透镜组4G由用具有正折射本领的双凸透 镜、与凹面朝向物体侧的具有负折射本领的弯月透镜接合而成的接合透镜所构成。第五透 镜组由从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的具有负折射本领的弯月透镜、和具有正折射 本领的双凸透镜所构成。此处，第一透镜组1G是本发明所述的含衍射面的透镜组。构成第一 透镜组1G的接合透镜的接合面为衍射面DOE。另外，在第三透镜组3G的物体侧配置有孔径光 圈。
[0405]在该实施例11的光学系统中，当从广角端向望远端变焦时，第一透镜组1G固定，第 二透镜组2G向像面侧移动，第三透镜组3G固定，第四透镜组4G以描绘向物体侧凸的轨迹的 方式移动，第五透镜组5G固定。
[0406] (2)数值实施例
[0407]其次，对该光学系统的应用了具体数值的数值实施例进行说明。表31示出该光学 系统的透镜数据，表32(32-1)示出表31所示的非球面的非球面系数，表32(32-2)示出该光 学系统分别在广角端、中间焦距、望远端的焦距(F)、F值(Fno)、半视角（co)、光轴上的各可 变间隔。表32(32-3)表示的是该光学系统所具有的各透镜组的焦距，H为第一透镜组1G的 焦距，f2为第二透镜组2G的焦距，f3为第三透镜组3G的焦距，f4为第四透镜组4G的焦距，f5 为第五透镜组5G的焦距。关于第一透镜组1G所包含的衍射面，表33示出了其面编号(面No)、 衍射次数(m)、标准化波长(A)、衍射面系数(CO 1、C02、C03、C04)。另外，在表46中示出条件式 (1)~条件式(5)的数值、以及在计算条件式(1)~条件式(5)的数值方面所需要的各数值。 [0408]另外，图41表示的是该光学系统的广角端的、无限远对焦时的纵像差图，图42表示 的是该光学系统的望远端的、无限远对焦时的纵像差图。
[0409](表31)
[0420] 实施例12
[0421] (1)光学系统的构成
[0422] 图43是表示本发明的实施例12的光学系统的广角端的、无限远对焦时的透镜构成 的透镜剖面图，图44是表示望远端的、无限远对焦时的透镜构成的透镜剖面图。该光学系统 是焦距可变的变焦镜头，由从物体侧依次排列的具有正折射本领的第一透镜组1G、具有负 折射本领的第二透镜组2G、具有正折射本领的第三透镜组3G、具有正折射本领的第四透镜 组4G、和具有负折射本领的第五透镜组5G所构成。
[0423] 第一透镜组1G由从物体侧依次排列的、用凸面朝向物体侧的具有负折射本领的弯 月透镜以及具有正折射本领的双凸透镜接合而成的接合透镜、凸面朝向物体侧的具有正折 射本领的弯月透镜、和凸面朝向物体侧的具有正折射本领的弯月透镜所构成。第二透镜组 2G由从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的具有负折射本领的弯月透镜、具有负折射本领 的双凹透镜、具有正折射本领的双凸透镜、和具有负折射本领的双凹透镜所构成。第三透镜 组3G由具有正折射本领的双凸透镜、凸面朝向物体侧的具有负折射本领的弯月透镜所构 成。第四透镜组4G由用具有正折射本领的双凸透镜、与凹面朝向物体侧的具有负折射本领 的弯月透镜接合而成的接合透镜所构成。第五透镜组由从物体侧依次排列的凸面朝向物体 侧的具有负折射本领的弯月透镜、和具有正折射本领的双凸透镜所构成。此处，第三透镜组 3G是本发明所述的含衍射面的透镜组。构成第三透镜组3G的双凸透镜的物体侧的面为衍射 面D0E。另外，在第三透镜组3G的物体侧配置有孔径光圈。
[0424] 在该实施例12的光学系统中，当从广角端向望远端变焦时，第一透镜组1G固定，第 二透镜组2G向像面侧移动，第三透镜组3G固定，第四透镜组4G以描绘向物体侧凸的轨迹的 方式移动，第五透镜组5G固定。
[0425] (2)数值实施例
[0426] 其次，对该光学系统的应用了具体数值的数值实施例进行说明。表34示出该光学 系统的透镜数据，表35 (35-1)不出表34所不的非球面的非球面系数，表35 (35-2)不出该光 学系统分别在广角端、中间焦距、望远端的焦距(F)、F值(Fno)、半视角（co)、光轴上的各可 变间隔。表35(35-3)表示的是该光学系统所具有的各透镜组的焦距，H为第一透镜组1G的 焦距，f2为第二透镜组2G的焦距，f3为第三透镜组3G的焦距，f4为第四透镜组4G的焦距，f5 为第五透镜组5G的焦距。关于第三透镜组3G所包含的衍射面，表36示出了其面编号(面No)、 衍射次数(m)、标准化波长(A)、衍射面系数(CO 1、C02、C03、C04)。另外，在表46中示出条件式 (1)~条件式(5)的数值、以及在计算条件式(1)~条件式(5)的数值方面所需要的各数值。 [0427]另外，图45表示的是该光学系统的广角端的、无限远对焦时的纵像差图，图46表示 的是该光学系统的望远端的、无限远对焦时的纵像差图。
[0428](表 34)
[0439] 实施例13
[0440] (1)光学系统的构成
[0441] 图47是表示本发明的实施例13的光学系统的广角端的、无限远对焦时的透镜构成 的透镜剖面图，图48是表示望远端的、无限远对焦时的透镜构成的透镜剖面图。该光学系统 是焦距可变的变焦镜头，由从物体侧依次排列的具有正折射本领的第一透镜组1G、具有负 折射本领的第二透镜组2G、具有正折射本领的第三透镜组3G、具有正折射本领的第四透镜 组4G、和具有负折射本领的第五透镜组5G所构成。
[0442] 第一透镜组1G由从物体侧依次排列的、用凸面朝向物体侧的具有负折射本领的弯 月透镜以及凸面朝向物体侧的具有正折射本领的弯月透镜接合而成的接合透镜、凸面朝向 物体侧的具有正折射本领的弯月透镜、和凸面朝向物体侧的具有正折射本领的弯月透镜所 构成。第二透镜组2G由从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的具有负折射本领的弯月透 镜、具有负折射本领的双凹透镜、具有正折射本领的双凸透镜、和凹面朝向物体侧的具有负 折射本领的弯月透镜所构成。第三透镜组3G由从物体侧依次排列的具有正折射本领的双凸 透镜、和凸面朝向物体侧的具有负折射本领的弯月透镜所构成。第四透镜组4G由用具有正 折射本领的双凸透镜、与凹面朝向物体侧的具有负折射本领的弯月透镜接合而成的接合透 镜所构成。第五透镜组由从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的具有负折射本领的弯月透 镜、和具有正折射本领的双凸透镜所构成。此处，第四透镜组4G是本发明所述的含衍射面的 透镜组。构成第四透镜组4G的接合透镜的接合面为衍射面DOE。另外，在第三透镜组3G的物 体侧配置有孔径光圈。
[0443] 在该实施例13的光学系统中，当从广角端向望远端变焦时，第一透镜组1G固定，第 二透镜组2G向像面侧移动，第三透镜组3G固定，第四透镜组4G以描绘向物体侧凸的轨迹的 方式移动，第五透镜组5G固定。
[0444] (2)数值实施例
[0445] 其次，对该光学系统的应用了具体数值的数值实施例进行说明。表37示出该光学 系统的透镜数据，表38(38-1)示出表37所示的非球面的非球面系数，表38(38-2)示出该光 学系统分别在广角端、中间焦距、望远端的焦距(F)、F值(Fno)、半视角（co)、光轴上的各可 变间隔。表38(38-3)表示的是该光学系统所具有的各透镜组的焦距，H为第一透镜组1G的 焦距，f2为第二透镜组2G的焦距，f3为第三透镜组3G的焦距，f4为第四透镜组4G的焦距，f5 为第五透镜组5G的焦距。关于第四透镜组4G所包含的衍射面，表39示出了其面编号(面No)、 衍射次数(m)、标准化波长(A)、衍射面系数(CO 1、C02、C03、C04)。另外，在表46中示出条件式 (1)~条件式(5)的数值、以及在计算条件式(1)~条件式(5)的数值方面所需要的各数值。 [0446]另外，图49表示的是该光学系统的广角端的、无限远对焦时的纵像差图，图50表示 的是该光学系统的望远端的、无限远对焦时的纵像差图。
[0447](表 37)
[0458] 实施例14
[0459] (1)光学系统的构成
[0460]图51是表示本发明的实施例14的光学系统的广角端的、无限远对焦时的透镜构成 的透镜剖面图，图52是表示望远端的、无限远对焦时的透镜构成的透镜剖面图。该光学系统 是焦距可变的变焦镜头，由从物体侧依次排列的具有正折射本领的第一透镜组1G、具有负 折射本领的第二透镜组2G、具有正折射本领的第三透镜组3G、具有正折射本领的第四透镜 组4G、和具有负折射本领的第五透镜组5G所构成。
[0461 ]第一透镜组1G由从物体侧依次排列的、用凸面朝向物体侧的具有负折射本领的弯 月透镜以及具有正折射本领的双凸透镜接合而成的接合透镜、凸面朝向物体侧的具有正折 射本领的弯月透镜、和凸面朝向物体侧的具有正折射本领的弯月透镜所构成。第二透镜组 2G由从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的具有负折射本领的弯月透镜、具有负折射本领 的双凹透镜、具有正折射本领的双凸透镜、和具有负折射本领的双凹透镜所构成。第三透镜 组3G由具有正折射本领的双凸透镜、和凸面朝向物体侧的具有负折射本领的弯月透镜所构 成。第四透镜组4G由用具有正折射本领的双凸透镜、与凹面朝向物体侧的具有负折射本领 的弯月透镜接合而成的接合透镜所构成。第五透镜组由从物体侧依次排列的凸面朝向物体 侧的具有负折射本领的弯月透镜、和具有正折射本领的双凸透镜所构成。此处，第一透镜组 1G以及第三透镜组3G是本发明所述的含衍射面的透镜组。构成第一透镜组1G的接合透镜的 接合面、以及构成第三透镜组的双凸透镜的物体侧的面为衍射面D0E。另外，在第三透镜组 3G的物体侧配置有孔径光圈。
[0462] 该实施例14的光学系统中，当从广角端向望远端变焦时，第一透镜组1G固定，第二 透镜组2G向像面侧移动，第三透镜组3G固定，第四透镜组4G以描绘向物体侧凸的轨迹的方 式移动，第五透镜组5G固定。
[0463] (2)数值实施例
[0464] 其次，对该光学系统的应用了具体数值的数值实施例进行说明。表40示出该光学 系统的透镜数据，表41(41-1)示出表40所示的非球面的非球面系数，表41(41-2)示出该光 学系统分别在广角端、中间焦距、望远端的焦距(F)、F值(Fno)、半视角（co)、光轴上的各可 变间隔。表41(41-3)表示的是该光学系统所具有的各透镜组的焦距，H为第一透镜组1G的 焦距，f2为第二透镜组2G的焦距，f3为第三透镜组3G的焦距，f4为第四透镜组4G的焦距，f5 为第五透镜组5G的焦距。关于第一透镜组3G以及第三透镜组3G所包含的衍射面，表42示出 了其面编号（面No)、衍射次数(m)、标准化波长(A)、衍射面系数(0)1、0)2、0)3、0)4)。另外， 在表46中示出条件式(1)~条件式(5)的数值、以及在计算条件式（1)~条件式(5)的数值方 面所需要的各数值。
[0465] 另外，图53表示的是该光学系统的广角端的、无限远对焦时的纵像差图，图54表示 的是该光学系统的望远端的、无限远对焦时的纵像差图。 [0466](表 40)
[0481] (1)光学系统的构成
[0482] 图55是表示本发明的实施例15的光学系统的广角端的、无限远对焦时的透镜构成 的透镜剖面图，图56是表示望远端的、无限远对焦时的透镜构成的透镜剖面图。该光学系统 是焦距可变的变焦镜头，由从物体侧依次排列的具有正折射本领的第一透镜组1G、具有负 折射本领的第二透镜组2G、具有正折射本领的第三透镜组3G、具有正折射本领的第四透镜 组4G、和具有负折射本领的第五透镜组5G所构成。
[0483] 第一透镜组1G由从物体侧依次排列的、用凸面朝向物体侧的具有负折射本领的弯 月透镜以及具有正折射本领的双凸透镜接合而成的接合透镜、凸面朝向物体侧的具有正折 射本领的弯月透镜、和凸面朝向物体侧的具有正折射本领的弯月透镜所构成。第二透镜组 2G由从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的具有负折射本领的弯月透镜、具有负折射本领 的双凹透镜、具有正折射本领的双凸透镜、和具有负折射本领的双凹透镜所构成。第三透镜 组3G由从物体侧依次排列的具有正折射本领的双凸透镜、和凸面朝向物体侧的具有负折射 本领的弯月透镜所构成。第四透镜组4G由用具有正折射本领的双凸透镜、与凹面朝向物体 侧的具有负折射本领的弯月透镜接合而成的接合透镜所构成。第五透镜组5G由从物体侧依 次排列的凸面朝向物体侧的具有负折射本领的弯月透镜、和具有正折射本领的双凸透镜所 构成。此处，第一透镜组1G以及第四透镜组4G是本发明所述的含衍射面的透镜组。构成第一 透镜组1G的接合透镜的接合面、以及构成第四透镜组4G的接合透镜的接合面为衍射面D0E。 另外，在第三透镜组3G的物体侧配置有孔径光圈。
[0484] 该实施例15的光学系统中，当从广角端向望远端变焦时，第一透镜组1G固定，第二 透镜组2G向像面侧移动，第三透镜组3G固定，第四透镜组4G以描绘向物体侧凸的轨迹的方 式移动，第五透镜组5G固定。
[0485] (2)数值实施例
[0486] 其次，对该光学系统的应用了具体数值的数值实施例进行说明。表43示出该光学 系统的透镜数据，表44(44-1)示出表43所示的非球面的非球面系数，表43(43-2)示出该光 学系统分别在广角端、中间焦距、望远端的焦距(F)、F值(Fno)、半视角（co)、光轴上的各可 变间隔。表43(43-3)表示的是该光学系统所具有的各透镜组的焦距，H为第一透镜组1G的 焦距，f2为第二透镜组2G的焦距，f3为第三透镜组3G的焦距，f4为第四透镜组4G的焦距，f5 为第五透镜组5G的焦距。关于第一透镜组3G以及第四透镜组4G所包含的衍射面，表44示出 了其面编号（面No)、衍射次数(m)、标准化波长(A)、衍射面系数(0)1、0)2、0)3、0)4)。另外， 在表46中示出条件式(1)~条件式(5)的数值、以及在计算条件式（1)~条件式(5)的数值方 面所需要的各数值。
[0487] 另外，图57表示的是该光学系统的广角端的、无限远对焦时的纵像差图，图58表示 的是该光学系统的望远端的、无限远对焦时的纵像差图。
[0488] (表 43)
[0504] 工业实用性
[0505] 根据本发明，能够提供可对摄像所使用的光线在波长发生变化时所引起的像差变 动进行抑制，且对大的波长范围的光线具有良好的成像性能的、光学系统及摄像装置。
【主权项】
1. 一种光学系统，其特征在于， 具有至少一组含衍射面的透镜组，且满足以下条件式： -0.05 < Δ (d-s)/f< 0.05 其中， f:该光学系统整体所表示的任意焦距， A (d-s):该光学系统整体所表示的任意焦距中、s线相对于d线的近轴成像位置， d线：波长587 · 56nm的光线， s线:波长852 .Ilnm的光线。2. 如权利要求1所述的光学系统，其特征在于， 所述光学系统是焦距可变的变焦镜头，且满足以下条件式： -0.05 <WA (d-s)/fff <0.05 · · · (I) -0.01 <ΤΔ (d-s)/fT<0.01 · · · (2) 其中， fW:广角端的、该光学系统整体的焦距， fT:望远端的、该光学系统整体的焦距， W Δ (d-s):广角端的、s线相对于d线的近轴成像位置， T Δ (d-s):望远端的、s线相对于d线的近轴成像位置， d线：波长587 · 56nm的光线， s线:波长852 .Ilnm的光线。3. 如权利要求1所述的光学系统，其特征在于， 具备至少一组具有正折射本领的透镜组，该具有正折射本领的透镜组含有至少一个所 述衍射面。4. 如权利要求1所述的光学系统，其特征在于， 在所述含衍射面的透镜组中，具有该衍射面的透镜满足以下条件式： -3.O<2{0Cs/(fdXvd)}/2{l/(fdXvd)}<3.O· · *(3) 其中， BCs= (nC-ns)/(nF-nC), nC:具有所述衍射面的透镜对C线的折射率，所述C线为波长656.27nm的光线， ns:具有所述衍射面的透镜对s线的折射率，所述s线为波长852.1 Inm的光线， nF:具有所述衍射面的透镜对F线的折射率，所述F线为波长486.13nm的光线， fd:具有该衍射面的透镜对d线的焦距， vd:具有该衍射面的透镜对d线的阿贝数。5. 如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，在所述含衍射面的透镜组中，具有该衍 射面的透镜满足以下条件式： -15< Σ {1/(??Χν(1)}/Σ {0gF/(fdXvd)} < 15 · · · (4) 其中， SgF= (ng-nF)/(nF-nC), ng:具有所述衍射面的透镜对g线的折射率，所述g线为波长435.84nm的光线， nF:具有所述衍射面的透镜对F线的折射率，所述F线为波长486.13nm的光线， nC:具有所述衍射面的透镜对C线的折射率，所述C线为波长656.27nm的光线， ns:具有所述衍射面的透镜对s线的折射率，所述s线为波长852.1 Inm的光线， fd:具有所述衍射面的透镜对d线的焦距， vd:具有所述衍射面的透镜对d线的阿贝数。6. 如权利要求1所述的光学系统，其特征在于，其满足以下条件式： 0.3<fdoe/^(fffXfT)<5.0 · · · (5) 其中， fdoe:所述含衍射面的透镜组的焦距， fW:当该光学系统的焦距固定时，为该光学系统整体的焦距，当该光学系统的焦距可变 时，为广角端的、该光学系统整体的焦距， fT:当该光学系统的焦距固定时，fT = fW，当该光学系统的焦距可变时，为望远端的、该 光学系统整体的焦距。7. -种摄像装置，其特征在于， 其具有如权利要求1~6中任一项所述的光学系统、和设置在该光学系统的像面侧并将 该光学系统所形成的光学像变换为电信号的摄像元件。
【文档编号】G02B13/18GK105929520SQ201610101862
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年2月24日
【发明人】濑川敏也, 平川纯, 野田隆行, 田口博规, 太幡浩文, 河合祥子, 山根宏大, 森勇辉
【申请人】株式会社腾龙