光学系统及摄像装置的制造方法

光学系统及摄像装置的制造方法
【专利摘要】本发明的目的是提供在小型化及轻量化并实现高度的色像差校正的同时，环境温度变化时也能够维持良好的成像性能的光学系统及摄像装置。为了实现上述目的，本发明提供光学系统及具有该光学系统的摄像装置，该光学系统的特征在于，具有至少一组包含衍射面的透镜组，其中至少任意一组透镜组具有与该透镜组整体相同符号且折光力最大的满足指定的条件式的第一透镜、和与该透镜组整体相同符号且满足指定的条件式的第一透镜以外的第ⅰ透镜。
【专利说明】
光学系统及摄像装置
技术领域
[0001] 本发明涉及光学系统及摄像装置，特别是，涉及在数码相机或数码摄像机等采用 了固体摄像元件的摄像装置中适用的光学系统及具备该光学系统的摄像装置。
【背景技术】
[0002] 目前，数码相机、数码摄像机等采用了固体摄像元件的摄像装置得到了普及。作为 在这这种摄像装置中使用的摄像光学系统，可改变焦距的变焦光学系统得到了广泛应用。 变焦光学系统中，通过改变透镜组的间隔来改变焦距。这时，入射到各透镜组的光线高度或 入射角发生变化，因而轴向色像差或倍率色像差等各像差也随之发生变动。为了抑制这些 各像差的变动，在整个变焦范围实现高的成像性能，同时为了抑制变焦光学系统的大型化、 重量化，对高度的光学设计提出了要求。
[0003]因此，近年来提出了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变焦光学系统。例如，专利文献1记载的变焦光学系统中，在以往用 于色像差校正的反常低色散材料的基础上，通过采用衍射光学元件，抑制了像差校正所需 的透镜数目的增加，同时实现了能够应对可进行1〇〇万像素以上高分辨率摄像的固体摄像 元件的高成像性能。
[0004] 就这种变焦光学系统而言，除了单反相机、无反光镜可换镜头相机、数码相机等用 户可携带的摄像装置以外，还作为车载用摄像装置、监控用摄像装置等在车体或建筑物等 安装固定的、特定用途使用的安装固定型摄像装置的摄像光学系统得到了广泛应用。进而， 在任意一种用途中都对成像性能高、小型轻量化、F值小的更为明亮的变焦光学系统提出了 要求。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1:日本特开2013-134304号公报

【发明内容】

[0008] 发明要解决的问题
[0009] 然而，构成摄像光学系统的各光学组件的折光力因温度变化而产生变化。因此，环 境温度与设计时的温度(常温)差别大时，该摄像光学系统的光学性能也会发生变化。上述 反常低色散材料与其他玻璃材料相比，折光力的变化有随着环境温度的变化加剧的倾向， 因而对于包含反常低色散材料的光学系统来说，尤其是对于包含反常低色散材料的变焦光 学系统来说，环境温度变化后导致焦点位置或后调焦量随之变化的可能性加大。并且，折光 力强的透镜由反常低色散材料构成时，球面像差等的变动有随着环境温度的变化加剧的倾 向。变焦光学系统中，尤其是变焦镜头中焦点位置或后调焦量因环境温度的变化而产生变 化时，成像性能将显著下降。
[0010] 上述的安装固定型的摄像装置中，多是采用变焦镜头作为摄像光学系统，且多是 在环境温度变化大的环境中进行使用。就安装固定型的摄像装置而言，設置时调整了摄像 角度、不具备自动对焦功能的机种也多有存在。因此，会出现因环境温度导致被拍摄体图像 的轮廓变得不鲜明，无法实现监控等该安装固定型的摄像装置所承担的用途的情况。
[0011]本发明的目的是提供小型化及轻量化并实现高度的色像差校正的同时，环境温度 变化时也能够维持良好的成像性能的光学系统及摄像装置。
[0012]解决问题的方法
[0013] 为了实现上述目的，本发明提供一种光学系统，其特征在于，具有至少一组包含衍 射面的透镜组，将包含该衍射面的透镜组中的至少任意一组作为包含该衍射面的指定的透 镜组，在包含该衍射面的该指定的透镜组中，将具有与该指定的透镜组整体所显示的折光 力相同符号的折光力的透镜中折光力最大的透镜作为第一透镜，且在该指定的透镜组中， 将具有与该指定的透镜组整体所显示的折光力相同符号的折光力的透镜中所述第一透镜 以外的任意一个透镜作为第i透镜时，所述第一透镜满足以下的条件式（1)，所述第i透镜满 足以下的条件式(2)。
[0014] dndtPlX106>-5…（1)
[0015] Ndi > -0.014Xvdi+2.5---(2)
[0016]其中，"dndt"是在20°C以上40°C以下的温度范围对于波长632.8nm的光线的、真空 中透镜的绝对折射率的温度系数(absolute dn/dT)，"dndtPl"是所述第一透镜的dndt， "Ndi"是所述第i透镜对于d线的折射率，"vdi"是所述第i透镜对于d线的阿贝数，"d线"是 587.56nm波长的光线。
[0017]并且，本发明提供一种摄像装置，其特征在于，具备上述本发明的光学系统、及将 该光学系统在该光学系统的像面侧形成的光学图像转换为电信号的摄像元件。
[0018] 发明的效果
[0019] 根据本发明，可以提供小型化及轻量化并实现高度的色像差校正的同时，环境温 度变化时也能够维持良好的成像性能的光学系统及摄像装置。
【附图说明】
[0020] 图1是表示本发明的实施例1的光学系统广角端的透镜构成例子的剖面图。
[0021] 图2是表示实施例1的光学系统望远端的透镜构成例子的剖面图。
[0022] 图3是实施例1的光学系统望远端的无限远对焦时的球面像差图、像散图及歪曲像 差图。
[0023] 图4是实施例1的光学系统广角端的无限远对焦时的球面像差图、像散图及歪曲像 差图。
[0024]图5是表示本发明的实施例2的光学系统广角端的透镜构成例子的剖面图。
[0025] 图6是表示实施例2的光学系统望远端的透镜构成例子的剖面图。
[0026] 图7是实施例2的光学系统望远端的无限远对焦时的球面像差图、像散图及歪曲像 差图。
[0027] 图8是实施例2的光学系统广角端的无限远对焦时的球面像差图、像散图及歪曲像 差图。
[0028] 图9是表示本发明的实施例3的光学系统广角端的透镜构成例子的剖面图。
[0029]图10是表示实施例3的光学系统望远端的透镜构成例子的剖面图。
[0030]图11是实施例3的光学系统望远端的无限远对焦时的球面像差图、像散图及歪曲 像差图。
[0031] 图12是实施例3的光学系统广角端的无限远对焦时的球面像差图、像散图及歪曲 像差图。
[0032] 图13是表示本发明的实施例4的光学系统广角端的透镜构成例子的剖面图。
[0033] 图14是表示实施例4的光学系统望远端的透镜构成例子的剖面图。
[0034] 图15是实施例4的光学系统望远端的无限远对焦时的球面像差图、像散图及歪曲 像差图。
[0035] 图16是实施例4的光学系统广角端的无限远对焦时的球面像差图、像散图及歪曲 像差图。
[0036] 图17是表示本发明的实施例5的光学系统广角端的透镜构成例子的剖面图。
[0037] 图18是表示实施例5的光学系统望远端的透镜构成例子的剖面图。
[0038] 图19是实施例5的光学系统望远端的无限远对焦时的球面像差图、像散图及歪曲 像差图。
[0039] 图20是实施例5的光学系统广角端的无限远对焦时的球面像差图、像散图及歪曲 像差图。
[0040] 图21是表示本发明的实施例6的光学系统广角端的透镜构成例子的剖面图。
[0041] 图22是表示实施例6的光学系统望远端的透镜构成例子的剖面图。
[0042]图23是实施例6的光学系统望远端的无限远对焦时的球面像差图、像散图及歪曲 像差图。
[0043]图24是实施例6的光学系统广角端的无限远对焦时的球面像差图、像散图及歪曲 像差图。
[0044] 图25是表示实施例1的光学系统的后焦点的温度变动的图。
[0045] 图26是表示比较例的光学系统的后焦点的温度变动的图。
[0046] 符号的说明
[0047] 1G…第一透镜组、2G…第二透镜组、3G…第三透镜组、4G…第四透镜组、CG…护罩 玻璃、頂G…像面
【具体实施方式】
[0048] 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。
[0049] 1、光学系统
[0050] 1-1、光学系统的基本构成
[0051]本实施方式的光学系统的特征在于，具有至少一组包含衍射面的透镜组，将包含 该衍射面的透镜组中的至少任意一组作为指定的透镜组，在该指定的透镜组中，将具有与 该指定的透镜组整体所显示的折光力相同符号的折光力的透镜中折光力最大的透镜作为 第一透镜，且在该指定的透镜组中，将具有与该指定的透镜组整体所显示的折光力相同符 号的折光力的透镜中所述第一透镜以外的任意一个透镜作为第i透镜时，第一透镜满足后 述的条件式(1)，第i透镜满足后述的条件式(2)。以下，对该光学系统的构成进行说明。
[0052] 1-1-1、包含衍射面的透镜组
[0053]首先，对包含衍射面的透镜组进行说明。包含衍射面的透镜组是指，在构成该透镜 组的光学组件中，至少任意一个光学组件的光学面为衍射面。
[0054]这里，衍射面具有由下述式表示的相位差函数所规定的衍射光栅结构。例如，可以 利用切削法、光刻法、造模法等在玻璃制透镜、塑料制透镜等光学组件的光学面形成衍射光 栅结构，从而得到衍射光学元件。并且，也可以在上述光学组件的光学面(球面/非球面)设 置具有衍射光栅结构的一层或多层的树脂层，从而利用该树脂层形成在光学面具有衍射光 栅结构的多层衍射光学元件。本发明中，将包含这种衍射光学元件的透镜组称为包含衍射 面的透镜组。
[0056] 上述式中，0(h)是相位差函数，"m"是衍射级数，"A"是标准化波长。并且，"C1"、 "C2"、"C3"、"C4"是各衍射面系数，"h"是相同径向上自光轴起的长度。此外，标准化波长是 该光学系统的使用波长范围内的波长，例如，优选可见光波长范围内的波长。
[0057] 作为衍射光学元件，可以使用只在与空气层接触的面具有上述衍射面的单层衍射 光学元件。并且，除了上述形态的多层衍射光学元件以外，例如，还可以使用将接合透镜的 接合面作为上述衍射面等、在一个玻璃材料层与其他玻璃材料层间形成了衍射面的层叠式 的多层衍射光学元件。与单层衍射光学元件相比，采用多层衍射光学元件时能够在更大的 波长范围对色像差等进行良好的校正。其中，多层衍射光学元件中，玻璃材料层不仅限于由 光学玻璃材料构成的层，也可以是由光学塑料等光学玻璃以外的光学元件形成材料构成的 层。
[0058] 并且，该衍射面可以是球面或非球面。衍射面为非球面时，能够用更少数目的光学 组件对色像差等各像差进行更为良好的校正。
[0059]本实施方式的光学系统具有上述指定的透镜组，因而与不具有衍射面的通常的折 射光学系统相比，能够用少的光学组件对色像差等进行良好的校正。因此，在谋求该光学系 统的小型化及轻量化的同时，可以实现高度的色像差校正。
[0060] 并且，该光学系统采用包含衍射面的构成时，可以改善光学系统整体的温度特性。 具体地说，光学系统具有衍射面时，如上所述，能够用少的光学组件对色像差等进行良好的 校正。因此，能够减少由在色像差等的校正中有效但温度特性差的玻璃材料构成的，例如， 由反常低色散材料等构成的光学组件的数目。进而，上述指定的透镜组形成包含以下说明 的满足条件式（1)的第一透镜和满足条件式(2)的第i透镜的构成时，光学系统整体在环境 温度变化时也可以维持良好的成像性能。
[0061] 这里，上述指定的透镜组整体所显示的折光力可以为正或负，对之没有特别的限 定，但基于色像差等的校正变得更为良好的观点，优选具有正折光力。
[0062] 并且，该光学系统中包含多个衍射面时，优选将各衍射面分别配置在不同的透镜 组中。例如，变焦光学系统具有多个透镜组，通过改变各透镜组的间隔来改变焦距。因此，根 据各透镜组的位置不同，用衍射面对色像差等各像差进行校正时的最为有效的配置会有所 不同。因此，变焦光学系统中包含多个衍射面时，出于得到成像性能更高的光学系统的观 点，优选在不同透镜组中配置各衍射面。
[0063] 此外，该光学系统中，至少有一组包含至少一个衍射面的透镜组即可，可以具有一 组或多组包含一个衍射面的透镜组，也可以具有一组或多组包含多个衍射面的透镜组。有 多组包含衍射面的透镜组时，其中任意一组透镜组为上述指定的透镜组即可，既可以是两 组以上的透镜组分别为上述指定的透镜组，也可以是含有衍射面的所有透镜组分别为上述 指定的透镜组。
[0064] 1)透镜构成
[0065] 其次，对上述指定的透镜组的透镜构成进行说明。该指定的透镜组至少包含上述 第一透镜和上述第i透镜两个透镜，只要在该指定的透镜组内包含衍射面，就对其他具体的 透镜构成没有特别的限定。第一透镜和/或第i透镜的光学面可以是上述衍射面，构成该指 定的透镜组的第一透镜及第i透镜以外的透镜的光学面也可以是上述衍射面。对于该指定 的透镜组的具体的透镜构成没有特别的限定，但出于进行更好的色像差校正，防止该光学 系统的大型化、重量化的观点，构成该指定的透镜组的透镜数目优选为3个以上6个以下。
[0066] 并且，上述指定的透镜组优选包含具有与该指定的透镜组整体不同符号的折光力 的透镜。第一透镜组及第i透镜具有与该指定的透镜组整体所显示的折光力相同符号的折 光力。因此，采用包含具有与第一透镜及第i透镜不同符号的折光力的透镜的构成时，能够 更为良好地校正色像差等各像差，且在环境温度变化时也能够利用具有与第一透镜及第i 透镜不同符号的折光力的透镜抵消像差并抑制像差变动。
[0067] 2)第一透镜
[0068] 其次，对第一透镜进行说明。第一透镜是构成上述指定的透镜组的光学组件之一， 是在具有与该指定的透镜组相同符号的折光力的透镜中折光力最大的透镜。即，该指定的 透镜组整体所显示的折光力为正时，第一透镜的折光力为正，该指定的透镜组整体所显示 的折光力为负时，第一透镜的折光力为负。第一透镜是具有与该指定的透镜组整体相同符 号、且最大的折光力的透镜，因而在环境温度变化时，如果第一透镜的光学特性发生变化， 则该指定的透镜组的光学特性随之发生变化的可能性大。其结果，该光学系统的光学特性 也随之发生变化，尤其是焦距、焦点位置、后调焦量等发生变化时，会出现像面无法精确地 成像被拍摄体图像、成像性能显著降低的问题。因此，本实施方式的光学系统中，通过将第 一透镜设为满足条件式（1)的透镜，如后所述，能够抑制环境温度变化导致的该第一透镜的 光学特性的变化，并能够抑制该光学系统的焦距、焦点位置、后调焦量等的变化，从而维持 高的成像性能。此外，对于条件式(1)，在以下进行详细说明。
[0069] 3)第i透镜
[0070]第i透镜与第一透镜相同，是构成上述指定的透镜组的光学组件之一，具有与该指 定的透镜组整体所显示的折光力相同符号的折光力。第i透镜的折光力比第一透镜小，因而 在环境温度变化时，即使该第i透镜的光学特性发生变化，也能够抑制上述指定的透镜组的 光学特性的变化。并且，通过将第i透镜设为满足条件式(2)的透镜，如后所述，能够更为良 好地进行色像差等的校正，从而得到成像性能高的光学系统。此外，对于条件式(2)，也将在 以下进行详细说明。
[0071]第i透镜只要具有与上述指定的透镜组整体所显示的折光力相同符号的折光力、 且为第一透镜以外的透镜即可，对之没有特别的限定。但基于更为良好地进行色像差等的 校正，得到成像性能更高的光学系统，同时抑制构成该透镜组的透镜数目的增加的观点，且 基于改善色像差的角度来看，该第i透镜更优选为在具有上述相同符号的折光力的透镜中 折光力仅次于第一透镜的透镜。即，第i透镜优选为在具有与上述指定的透镜组整体所显示 的折光力相同符号的折光力的透镜中折光力第二大的透镜（以下，称之为"第二透镜"）
[0072]其中，本实施方式中，所谓透镜的焦距及折光力是指，该透镜即使构成接合透镜的 一部分时，也假设是该透镜的两面与空气层接触的单透镜而求出的值，并采用基于该透镜 的各面的曲率半径(Ri、R2)、该透镜材料本身的折射率(n)和该透镜的中心厚度(tc)求出的 值。具体地说，采用用下述式求出的值。此外，折光力是焦距(f)的倒数(1/f)。
[0074] 1-1-2、其他透镜组
[0075]该光学系统中，除了上述指定的透镜组以外，也可以具有不包含衍射面的透镜组。 对于不包含衍射面的透镜组的折光力的符号、透镜构成等没有特别的限定，基于该光学系 统所要求的光学特性可以采用适宜的形式。
[0076] 1-2、透镜组构成例子
[0077]其次，对该光学系统的透镜组构成例子进行说明。该光学系统既可以是焦距固定 的单焦点光学系统，也可以是焦距可变的变焦光学系统。两种情况下对具体的透镜组构成 等均没有特别的限定，但可以列举以下的构成例子。此外，本发明的变焦光学系统中包含变 焦镜头、变焦透镜等。
[0078] 1-2-1、单焦点光学系统
[0079] 该光学系统为单焦点光学系统时，可以采用两组构成、三组构成等各种透镜组构 成，对于透镜组的数目、焦强配置、各透镜组的具体的透镜构成等没有特别的限定。例如，可 以列举自物体侧起依次为具有负折光力的透镜组、和具有正折光力的透镜组的两组构成， 自物体侧起依次为具有正折光力的透镜组、和具有正折光力的透镜组的两组构成，自物体 侧起依次为具有正折光力的透镜组、具有正折光力的透镜组、和具有负折光力的透镜组的 三组构成，自物体侧起依次为具有正折光力的透镜组、具有负折光力的透镜组、和具有正折 光力的透镜组的三组构成，自物体侧起依次为具有负折光力的透镜组、具有正折光力的透 镜组、和具有正折光力的透镜组的三组构成等。
[0080] 采用上述的任意一种构成时，基于上述观点，均优选具有正折光力的透镜组中的 至少任意一组是上述指定的透镜组。并且，该单焦点光学系统具备多组具有正折光力的透 镜组，且将其中的任意一组设为上述指定的透镜组时，在该单焦点光学系统中，优选轴向光 线以最大的光束直径通过的具有正折光力的透镜组为上述指定的透镜组。通过在轴向光线 以最大的光束直径通过的具有正折光力的透镜组中设置衍射面，对于各波长范围的光线分 别可以最为有效地校正各像差。
[0081 ] 1-2-2、变焦光学系统
[0082] 该光学系统为变焦光学系统时，只要配置多个透镜组，进而从广角端向望远端变 焦时可以通过改变各透镜组间的间隔来改变焦距，则对于透镜组的数目或焦强配置、各透 镜组的具体的透镜构成、变焦时的各透镜组的动作等就没有特别的限定。
[0083] 并且，对于该变焦光学系统，基于与单焦点光学系统时相同的观点，也优选具有正 折光力的透镜组中的至少任意一组为上述指定的透镜组。并且，该变焦光学系统具备多组 具有正折光力的透镜组，将其中的任意一组作为上述指定的透镜组时，在该变焦光学系统 中，优选轴向光线以最大的光束直径通过的具有正折光力的透镜组为上述指定的透镜组。 通过在轴向光线以最大的光束直径通过的具有正折光力的透镜组中设置衍射面，对于各波 长范围的光线分别可以最为有效地校正各像差。但在变焦光学系统中，通常，在广角端和望 远端轴向光线以最大的光束直径通过的透镜组有所不同。因此，基于在整个变焦范围使色 像差为首的各像差的校正变良好的观点，更优选在广角端轴向光线以最大的光束直径通过 的具有正折光力的透镜组、和在望远端轴向光线以最大的光束直径通过的具有正折光力的 透镜组中分别包含衍射面。此外，具有多组包含衍射面的透镜组时，其中至少任意一组透镜 组为上述指定的透镜组，且包含上述第一透镜及第i透镜即可。然而，在望远端被拍摄体图 像比在广角端大，因而与广角端相比，焦点位置等的偏差或各像差的变动会对成像性能造 成大的影响。因此，在望远端优选将轴向光线以最大的光束直径通过的具有正折光力的透 镜组设为上述指定的透镜组。以下，列举几个变焦光学系统的具体的构成例子。
[0084] 1)两组构成
[0085]该光学系统为两组构成的变焦光学系统时，优选具备至少一组包含上述衍射面的 具有正折光力的透镜组，并使各透镜组相对移动，从而自广角端向望远端变焦时可以改变 第一透镜组与第二透镜组的间隔。例如，可以形成具备自物体侧起依次为具有负折光力的 第一透镜组、和包含衍射面的具有正折光力的第二透镜组的负/正的两组构成。此时，自广 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，从而使第一透镜组与第二 透镜组的间隔变小。
[0086] 2)三组构成
[0087]该光学系统为三组构成的变焦光学系统时，优选具备至少一组包含上述衍射面的 具有正折光力的透镜组，并使各透镜组相对移动，从而自广角端向望远端变焦时可以改变 各透镜组的间隔。
[0088]具体地说，可以形成具备自物体侧起依次为具有负折光力的第一透镜组、具有正 折光力的第二透镜组、具有正或负的折光力的第三透镜组的负/正/正或负/正/负的三组构 成。此时，自广角端向望远端变焦时，优选固定第三透镜组，使第一透镜组和/或第二透镜组 移动。此外，第三透镜组的折光力可以无限小。这种构成的变焦光学系统中，基于所谓环境 温度变化时也能够更为良好地抑制各像差的变动的观点，优选第二透镜组为上述指定的透 镜组。
[0089]并且，可以形成具备包含衍射面的具有正折光力的第一透镜组、具有负折光力的 第二透镜组、和具有正折光力的第三透镜组的正/负/正的三组构成。此时，自广角端向望远 端变焦时，优选固定第一透镜组，使第二透镜组和/或第三透镜组移动。这种构成的变焦光 学系统中，基于所谓环境温度变化时也能够在整个变焦范围更为良好地抑制各像差的变 动，进而维持良好的成像性的观点，优选第一透镜组和/或第二透镜组为上述指定的透镜 组。
[0090] 3)四组构成
[0091]该光学系统为四组构成的变焦光学系统时，优选具备至少一组包含上述衍射面的 具有正折光力的透镜组，并使各透镜组相对移动，从而自广角端向望远端变焦时可以改变 各透镜组的间隔。
[0092] 具体地说，可以形成具备自物体侧起依次为具有正折光力的第一透镜组、具有负 折光力的第二透镜组、具有正折光力的第三透镜组、和具有正折光力的第四透镜组的正/ 负/正/正的四组构成。此时，自广角端向望远端变焦时，优选固定第一透镜组，使其他透镜 组中的至少任意一组透镜组移动。该构成的变焦光学系统中，基于所谓在从可见光波长范 围至近红外波长范围的大的波长范围更为良好地校正各像差等的观点，优选第一透镜组、 第三透镜组及第四透镜组中的任意一组透镜组为上述指定的透镜组。
[0093] 并且，可以形成具备自物体侧起依次为具有负折光力的第一透镜组、具有正折光 力的第二透镜组、具有正折光力的第三透镜组、和具有正折光力的第四透镜组的负/正/正/ 正的四组构成。此时，自广角端向望远端变焦时，优选固定第四透镜组，使其他透镜组中的 至少任意一组透镜组移动。该构成的变焦光学系统中，基于所谓环境温度变化时也能够更 为良好地抑制各像差的变动，进而维持良好的成像性能的观点，优选第二透镜组为上述指 定的透镜组。
[0094] 4)五组构成
[0095]该光学系统为五组构成的变焦光学系统时，优选具备至少一组包含上述衍射面的 具有正折光力的透镜组，并使各透镜组相对移动，从而自广角端向望远端变焦时可以改变 各透镜组的间隔。
[0096]具体地说，可以形成具备自物体侧起依次为具有正折光力的第一透镜组、具有负 折光力的第二透镜组、具有正折光力的第三透镜组、具有正折光力的第四透镜组、和具有负 折光力的第五透镜组的正/负/正/正/负的五组构成。此时，自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。该构成的变焦光学系统 中，基于所谓环境温度变化时也能够更为良好地抑制各像差的变动，进而维持良好的成像 性能的观点，优选第一透镜组、第三透镜组及第四透镜组中的任意一组透镜组为上述指定 的透镜组。
[0097]并且，可以形成具备自物体侧起依次为具有正折光力的第一透镜组、具有负折光 力的第二透镜组、具有正折光力的第三透镜组、具有正折光力的第四透镜组、和具有正折光 力的第五透镜组的正/负/正/正/正的五组构成。此时，自广角端向望远端变焦时，优选使至 少任意一组透镜组移动。该构成的变焦光学系统中，基于所谓环境温度变化时能够更为良 好地抑制各像差的变动，进而维持良好的成像性能的观点，优选第四透镜组为上述指定的 透镜组。
[0098]此外，该光学系统中，单焦点光学系统及变焦光学系统的两种情况下均优选具备 在最靠近物体侧配置并具有正折光力的第一透镜组，且该第一透镜组包含至少一个由两个 透镜构成的接合透镜。该第一透镜组为包含至少一个上述接合透镜的构成时，在该光学系 统所显示的最大焦距可以良好地进行轴向色像差的校正。并且，在该光学系统所显示的最 小焦距可以良好地进行倍率色像差的校正。此时，构成接合透镜的透镜中任意一个透镜是 由反常低色散材料构成时，能够更为良好地进行上述色像差的校正。
[0099] 并且，第一透镜组除了上述接合透镜以外，也优选包含两面与空气层接触的单透 镜。此时，在该光学系统所显示的最小焦距可以良好地进行像面弯曲的校正。
[0100] 1-3、防震颤组
[0101] 此外，本发明的光学系统为单焦点光学系统及变焦光学系统中的任意一种时，均 可以使该光学系统所包含的透镜组中任意一组透镜组的全部或一部分在与光轴垂直的方 向上进行移动，从而用作为对摄像时的振动等导致的影像模糊等进行校正的防震颤组。
[0102] 卜4、条件式
[0103]其次，本发明的光学系统中，如上所述，第一透镜满足以下的条件式（1)，第i透镜 满足以下的条件式(2)。并且，该光学系统优选满足后述的条件式(3)~条件式（19)。以下， 依次对各条件式进行说明。
[0104] dndtPlX106>-5…（1)
[0105] Ndi > -0.014Xvdi+2.5---(2)
[0106]其中，"dndt"是在20°C以上40°C以下的温度范围对于632.8nm波长的光线的、真空 中透镜的绝对折射率的温度系数(absolute dn/dT)，"dndtPl"是第一透镜的dndt，"Ndi"是 第i透镜对于d线的折射率，"vdi"是所述第i透镜对于d线的阿贝数，"d线"是587.56nm波长 的光线。
[0107] 1-4-1、条件式（1)
[0108]条件式（1)是第一透镜需要满足的条件。满足条件式（1)时，环境温度变化时每单 位温度的该第一透镜的折射率的变化量小。如上所述，第一透镜是在具有与该指定的透镜 组相同符号的折光力的透镜中折光力最大的透镜。就满足条件式（1)的透镜而言，环境温度 变化时的折射率的变化小。因此，通过将第一透镜设为满足条件式（1)的透镜，在环境温度 变化时能够抑制第一透镜的光学特性的变化。其结果，能够抑制该光学系统的光学特性，尤 其是焦距、焦点位置、后调焦量等的变化。并且，可以良好地抑制球面像差的变动。由此，环 境温度变化时也能够维持该光学系统的成像性能。
[0109] 第一透镜不满足条件式（1)时，环境温度变化时的第一透镜的折射率的变化量与 满足条件式（1)时相比变大。第一透镜是在该指定的透镜组中折光力最大的透镜，因而环境 温度的变化导致该第一透镜的折射率变化时，该指定的透镜组的焦距等发生变化，其结果， 该光学系统的焦距、焦点位置、后调焦量等发生变化的可能性变大。并且，球面像差的变动 也变大。因此，根据环境温度的不同，会出现在像面无法精确地成像被拍摄体图像，成像性 能显著下降的情况，从而不优选。
[0110] 出于获得这些效果的观点，第一透镜更优选满足以下的条件式(1-a)。
[0111] dndtPlX106>-4.5-'-(l-a)
[0112] m、条件式(2)
[0113]条件式(2)是关于构成第i透镜的材料(玻璃材料)的光学特性的式子。包含由显示 在玻璃材料的阿贝数为横轴、对于d线的该玻璃材料的折射率为纵轴的玻璃材料特性图中 "-0.014\~1+2.5"表示的直线上的折射率、或比该直线大的折射率的玻璃材料构成的第1 透镜时，能够更为良好地进行色像差等的校正，并得到具有高的成像性能的光学系统。这 里，满足条件式(2)的玻璃材料多属于所谓的反常低色散材料，环境温度变化时光学特性发 生变化的可能性大。但如上所述，第i透镜的折光力比第一透镜的折光力小。因此，环境温度 变化时即使该第i透镜的光学特性发生变化，也能够抑制该光学系统的光学特性的变化，并 维持高的成像性能。
[0114]相对于此，不包含满足条件式(2)的第i透镜时，会出现色像差等的校正不充分的 问题，进而难以得到成像性能高的光学系统。
[0115] 1-4-3、条件式(3)
[0116] 该光学系统中，第一透镜优选满足以下的条件式(3)。
[0117] Ndl<-0.02Xvdl+2.95---(3)
[0118] 其中，"Ndl"是所述第一透镜对于d线的折射率，"vdl"是所述第一透镜对于d线的 阿贝数。
[0119] 与条件式(2)相同，条件式(3)也是关于第一透镜的玻璃材料的式子。第一透镜满 足条件式(3)时，环境温度变化时第一透镜的光学特性更难以发生变化，能够更为良好地维 持该光学系统的成像性能。
[0120]第一透镜不满足条件式(3)时，由于第一透镜的折光力大，基于与在条件式（1)中 陈述的理由相同的理由，根据环境温度的不同，会出现在像面无法精确地成像被拍摄体图 像，成像性能降低的问题，从而不优选。
[0121] 出于获得这些效果的观点，第一透镜更优选满足以下的条件式(3-a)。
[0122] Ndl<-0.014Xvdl+2.5---(3-a)
[0123] m、条件式(4)
[0124] 该光学系统中，第一透镜优选满足以下的条件式(4)。
[0125] aPlX107〈120."(4)
[0126] 其中，"aPl"是所述第一透镜在包含0°C以上40°C以下温度范围的指定的温度范围 中的平均线膨胀系数a的值。这里，作为指定的温度范围，例如，为-30°C以上70°C以下的温 度范围，优选为在该温度范围中的平均膨胀系数。-30°C以上70°C以下的温度范围中的平均 线膨胀系数a(_30/70)的值不明确时，可以采用包含0°C以上40°C以下的温度范围的、_50°C 以上90°C以下的任意的温度范围中的平均膨胀系数a。
[0127]条件式(4)也是关于第一透镜的玻璃材料的式子。第一透镜满足条件式(4)时，-30 °C以上70°C以下的温度范围中的线膨胀系数小，在环境温度变化时也能够抑制第一透镜的 厚度等的变化。因此，环境温度变化时也能够抑制第一透镜的折光力的变动、第一透镜与其 他透镜的透镜间隔的变动，并能够抑制由这些变动导致的焦点位置或后调焦量的偏差。其 结果，环境温度变化时也能够更为良好地维持该光学系统的成像性能。
[0128] 出于获得这些效果的观点，第一透镜更优选满足以下的条件式(4-a)，进一步优选 满足条件式(4-b)。
[0129] aPlX107<100---(4-a)
[0130] aPlX107〈9(h..(4-b)
[0131] 1-4-5、条件式(5)
[0132] 该光学系统中，上述指定的透镜组优选满足以下的条件式(5)。
[0133] -65<dndtPl XFgXPwl X 107<65---(5)
[0134] 其中，"Fg"是上述指定的透镜组的焦距，"Pwl"是第一透镜的折光力。
[0135] 条件式(5)是关于第一透镜的每单位温度的折射率的变化量、上述指定的透镜组 的焦距和第一透镜的折光力的式子。满足条件式(5)时，相对于该指定的透镜组的焦距，第 一透镜的每单位温度的折射率变化及折光力的值在适当的范围内，能够更为良好地抑制环 境温度变化导致的该光学系统的焦点位置或后调焦量的偏差，也能够更为良好地抑制球面 像差的变动。其结果，环境温度变化时也能够更为良好地维持该光学系统的成像性能。
[0136] 出于获得这些效果的观点，上述指定的透镜组更优选满足以下的条件式(5-a)。
[0137] -60<dndtPl XFgXPwl X 107<60---(5-a)
[0138] 并且，该光学系统为两组构成的变焦光学系统时，基于得到上述效果的观点，上述 指定的透镜组更优选满足以下的条件式(5_b)。
[0139] -25<dndtPl XFgXPwl X 107<25---(5-b)
[0140] 1-4-6、条件式（6)
[0141]该光学系统中，上述指定的透镜组除了第一透镜及第i透镜以外，优选具有至少一 个透镜，并满足以下的条件式(6)。
[0142] 〇<2doe{vdx/fx} Xft< 150---(6)
[0143]其中，"2doe{vdx/fx}"是构成上述指定的透镜组的各透镜的{vd/fi}值的和，"v dx"是构成上述指定的透镜组的各透镜对于d线的阿贝数，"fx"是构成上述指定的透镜组的 各透镜的焦距，"ft"是该光学系统所能显示的最大焦距。
[0144] 上述指定的透镜组除了第一透镜及第i透镜以外，具有至少一个透镜，构成上述指 定的透镜组的各透镜对于d线的阿贝数和焦距等满足条件式(6)时，环境温度变化时的各像 差的变动有变得更小的倾向，并能够更为良好地维持成像性能。
[0145] 出于获得这些效果的观点，该光学系统更优选满足以下的条件式(6-a)(其中，两 组构成的变焦光学系统的情况除外）。
[0146] 20<2doe{vdx/fx} Xft< 130---(6-a)
[0147] 该光学系统为两组构成的变焦光学系统时，出于获得上述效果的观点，该光学系 统优选满足以下的条件式(6-b)，更优选满足以下的条件式(6-c)。
[0148] 0< 2 doe{vdx/fx} X ft < 13〇--- (6~b)
[0149] 0< 2 doe{vdx/fx} X ft < 35--- (6~c)
[0150] 1-4-7、条件式(7)
[0151] 用上述的相位差函数式0(h)表示上述衍射面时，该光学系统优选满足以下的条 件式(7)。
[0152] -25<C01XFgX1000<5---(7)
[0153]其中，"C01"是如上所述的衍射面系数，"h"是相同径向上自光轴起的长度，"Fg"是 上述指定的透镜组的焦距。
[0154]条件式(7)是关于衍射面的形状和该指定的透镜组的焦距的式子。满足条件式(7) 时，能够更为良好地进行色像差等的校正，并能够得到成像性能更高的光学系统。此外，由 衍射面产生的近轴的一次衍射光的焦距(fD)可以用fD = -l/(2XC01)表示。
[0155] 1-4-8、条件式（8)
[0156] 并且，用上述的相位差函数式0(h)表示上述衍射面时，该光学系统优选满足以下 的条件式(8)。
[0157] -1.5<C01Xtan( ?w) XfwX 1000<0---(8)
[0158]其中，"C01"是如上所述的衍射面系数，"cow"是该光学系统所能显示的最小焦距 上的半视场角，"fw"是该光学系统所能显示的最小焦距。此外，该光学系统所能显示的最小 焦距是指，该光学系统为单焦点光学系统时为该光学系统的焦距，该光学系统是变焦光学 系统时为广角端的该光学系统的焦距。
[0159] 条件式(8)是关于衍射面的形状、该光学系统所能显示的最小焦距和当时的视角 的式子。满足条件式(8)时，能够更为良好地进行该光学系统所能显示的最小焦距的色像差 校正。
[0160] 1-4-9、条件式（9)
[0161]该光学系统优选满足以下的条件式(9)。
[0162] -〇.〇5< A (d-s)/f <0.05---(9)
[0163] 其中，"f"是该光学系统整体所能显示的任意的焦距，"A (d-s)"是该光学系统整 体所能显示的任意焦距上的对于d线的s线的近轴成像位置，"s线"是852. llnm波长的光线。
[0164] 这里，该光学系统是变焦光学系统时，更优选满足以下的条件式(9-a)和/或条件 式(9-b)。
[0165] -〇.〇5<ff A (d-s)/fff<0.05---(9-a)
[0166] -0.01 <TA (d-s)/fT<0.01---(9-b)
[0167] 其中，"fW"是广角端的该光学系统整体的焦距，"fT"是望远端的该光学系统整体 的焦距，"W A (d-s)"是广角端的相对于d线的s线的近轴成像位置，"T A (d-s)"是望远端的 相对于d线的s线的近轴成像位置，"d线"如上所述，"s线"是852.1 lnm波长的光线。
[0168] 满足条件式(9)时，作为可见光波长范围的光线的d线的近轴成像位置与作为近红 外波长范围的光线的s线的近轴成像位置的差(焦点偏差)微小，因而该光学系统使用的光 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焦点位置也不会发生变化，能够 抑制各像差的变动。因此，形成满足条件式(9)的光学系统时，在环境温度变化的情形下，该 光学系统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够抑制 焦点位置或后调焦量的偏差等，并维持高的成像性能。
[0169] 该光学系统是变焦光学系统时，在条件式(9)的基础上通过进一步满足条件式(9-a)和/或条件式(9-b)，在变焦光学系统显示的任意的焦距，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够防止焦点位置的变化，并抑制各像差的变 动。即，在该变焦光学系统的整个变焦范围，在环境温度变化的情形下，该光学系统使用的 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够抑制焦点位置或后调 焦量的偏差等，并维持高的成像性能。
[0170]出于获得这些效果的观点，该光学系统为变焦光学系统时，更优选满足以下的条 件式(9-a) '及条件式(9-b) '。
[0171] -0.02<WA (d-s)/f￥<0.02.-.(9_a)'
[0172] -〇.〇〇5<TA (d-s)/fT< 0.005.-.(9-b)'
[0173]此外，就条件式(9)而言，条件式(9-a)中的"f"为广角端的焦距时，则变成与该条 件式(9)相同的式子。并且，在望远端被拍摄体图像比广角端大，因而与广角端相比，上述近 轴成像位置的差对成像性能造成的影响大。因此，在望远端通过满足条件式(9-b)，所使用 的光线的波长范围变化时也能够防止被拍摄体图像的轮廓变得不鲜明，在整个变焦范围能 够具有良好的成像性能。
[0174] 1-4-10、条件式(10)
[0175] 该光学系统中，具有衍射面的透镜优选满足以下的条件式。
[0176] -3.0< 5： {0Cs/(fdXvd)}/5： {l/(fdXvd)} <3.0???(!0)
[0177] 其中，0Cs=(nC-ns)/(nF_nC)，"nC"是对于C线(656.27nm)的上述具有衍射面的透 镜的折射率，"ns"是对于s线的上述具有衍射面的透镜的折射率，"nF"是对于F线 (486.13nm)的上述具有衍射面的透镜的折射率，"fd"是对于d线的上述具有衍射面的透镜 的焦距，"vd"是对于d线的上述具有衍射面的透镜的阿贝数。
[0178] 这里，"具有衍射面的透镜"是指上述衍射光学元件，该衍射光学元件可以是单层 衍射光学元件及多层衍射光学元件中的任意一种情况。并且，"具有衍射面的透镜的折射 率"是指该衍射光学元件的折射率，对于多层衍射光学元件来说，是指在比衍射面更靠近像 面侧配置的层(透镜)的折射率。
[0179] 条件式（10)是关于衍射光学元件在可见光波长范围内的折光力的变化率、和在C 线~s线的折光力的变化率的式子。满足条件式（10)时，在C线~s线的波长范围该衍射光学 元件的反常色散性低，在所述波长范围，除了一级光谱以外，对二级光谱也能够良好地进行 色像差校正。因此，能够得到在大的波长范围具有高的成像性能的光学系统。
[0180] 相对于此，不满足条件式（10)时，该衍射光学元件在C线~s线的波长范围存在着 显示反常色散性的范围，因而在C线~s线的波长范围，二级光谱的校正变得困难，会出现在 所述波长范围难以得到良好的成像性能的情况。
[0181] 出于获得上述效果的观点，更优选满足下述的条件式(10-a)。
[0182] -l.〇< 5： {0Cs/(fdXvd)}/5： {l/(fdXvd)} < 2.〇???(l〇-a)
[0183] 此外，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 (10) ，更优选所有衍射面满足该条件式（10)。对于条件式（l〇-a)来说，也是相同的情况。并 且，对于在不包含第一透镜及第i透镜但包含衍射面的透镜组配置的衍射面来说，也是相同 的情况。
[0184] 丨-4-丨、条件式（n)
[0185] 该光学系统中，具有衍射面的透镜优选满足以下的条件式。其中，该具有衍射面的 透镜与条件式(11)时相同。
[0186] -15 < 5： {l/(fdXvd)}/5： {0gF/(fdXvd)} < 15---(11)
[0187] 其中，9gF=(ng-nF)/(nF-nC)，"ng"是对于g线(435.84nm)的上述具有衍射面的透 镜的折射率，"nF"如上所述，"nC"是对于C线（656.27nm)的上述具有衍射面的透镜的折射 率，"ns"、"fd"及"vd"分别如上所述。
[0188] 条件式（11)是关于衍射光学元件在可见光波长范围内的折光力变化率与在F线~ g线的折光力变化率的差的式子。满足条件式(3)时，在F线~g线的波长范围该衍射光学元 件的反常色散性低，在所述波长范围，除了一级光谱以外，对二级光谱也能够良好地进行色 像差校正。因此，能够得到在大的波长范围具有高的成像性能的光学系统。
[0189] 相对于此，不满足条件式（11)时，该衍射光学元件在从F线~g线的波长范围存在 着显示反常色散性的范围，因而在F线~g线的波长范围，二级光谱的校正变得困难，会出现 在所述波长范围难以得到良好的成像性能的情况。
[0190] 出于获得上述效果的观点，该光学系统更优选满足下述的条件式(11-a)。
[0191] -13 < 5： {l/(fdXvd)}/5： {0gF/(fdXvd)} < 7 .〇???( 1 l~a)
[0192] 此外，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 (11) ，更优选所有衍射面满足该条件式(11)。对于条件式(11-a)来说，也是相同的情况。
[0193] 丨-4-以、条件式（12)
[0194] 该光学系统中，上述指定的透镜组优选满足以下的条件式(12)。
[0195] 0<vdl/Pwl/fw<1300---(12)
[0196] 其中，"vdl"是所述第一透镜对于d线的阿贝数，"Pwl"是所述第一透镜的折光力， "fw"是该光学系统所能显示的最小焦距。
[0197] 满足条件式（12)时，环境温度变化时也能够抑制焦点位置或后调焦量的偏差等。 并且，满足该条件式（12)时，能够更为良好地进行该光学系统的色像差校正。因此，能够得 到成像性能更高的光学系统，且环境温度变化时也能够维持高的成像性能。
[0198] 1-4-13、条件式（13)
[0199] 该光学系统中，优选满足以下的条件式(13)。
[0200] -100〈dndtPl X Pwl X fw X 107〈40…（13)
[0201 ] 其中，"Pwl"及"fw"如上所述。
[0202] 条件式（13)是关于第一透镜的每单位温度的折射率的变化量、第一透镜的折光力 和该光学系统所能显示的最小焦距的式子。满足条件式（13)时，相对于该光学系统所能显 示的最小焦距，第一透镜的每单位温度的折射率变化及折光力的值在适当的范围内，在该 最小焦距，环境温度变化时也能够更为良好地维持该光学系统的成像性能。
[0203] 出于获得上述效果的观点，该光学系统更优选满足下述的条件式(13-a)。
[0204] -100<dndtPl XPwl X fwX 107<40-? ? (13-a)
[0205] 该光学系统为两组构成的变焦光学系统时，出于获得上述效果的观点，该光学系 统更优选满足以下的条件式(13_b)。
[0206] -6<dndtPl XPwl X fwX 107<6-? ? (13-b)
[0207]该光学系统为三组构成的变焦光学系统时，出于获得上述效果的观点，该光学系 统更优选满足以下的条件式(13-c)。
[0208] -50〈dndtPl X Pwl X fw X 107〈50…（13-c)
[0209] 该光学系统为四组构成的变焦光学系统时，出于获得上述效果的观点，该光学系 统更优选满足以下的条件式(13_d)。
[0210] -12<dndtPl XPwl XfwX 107<12---(13-d)
[0211] 卜 4-14、条件式（14)
[0212] 该光学系统中，优选满足以下的条件式(14)。
[0213] -130<dndtPlX PwlX ft X107<260- ? ?(14)
[0214] 其中，"Pwl"及"ft"如上所述。
[0215] 条件式（14)是关于第一透镜的每单位温度的折射率的变化量、第一透镜的折光力 和该光学系统所能显示的最大焦距的式子。满足条件式（14)时，相对于该光学系统所能显 示的最大焦距，第一透镜的每单位温度的折射率变化及折光力的值在适当的范围内，在该 最大焦距，环境温度变化时也能够更为良好地维持该光学系统的成像性能。
[0216] 出于获得上述效果的观点，该光学系统更优选满足下述的条件式(14-a)。
[0217] -130〈dndtPlX PwlX ft X107〈60…（14-a)
[0218]该光学系统为两组构成的变焦光学系统时，出于获得上述效果的观点，该光学系 统更优选满足以下的条件式(14-b)。
[0219] -12<dndtPlXPwlXftX107<13---(14-b)
[0220] 该光学系统为三组构成的变焦光学系统时，出于获得上述效果的观点，该光学系 统更优选满足以下的条件式(14-c)。
[0221] -120<dndtPlXPwlXftX107<120---(14-c)
[0222] 该光学系统为四组构成的变焦光学系统时，出于获得上述效果的观点，该光学系 统更优选满足以下的条件式(14-d)。
[0223] -80〈dndtPlX PwlX ft X107〈80…（14-d)
[0224] 1-4-15、条件式（15)
[0225] 该光学系统中，在上述指定的透镜组中，在具有与该指定的透镜组整体所显示的 折光力相同符号的折光力的透镜中，将折光力第二大的透镜设为第二透镜时，第一透镜及 所述第二透镜优选满足以下的条件式(15)。
[0226] -130<dndtPl XPwl X fw+dndtP2 XPw2 X fwX 107<0-? ? (15)
[0227] 其中，"dndtP2"是第二透镜的上述"dndt"，"Pw2"是第二透镜的折光力，"dndtPl"、 "Pwl"及"fw"如上所述。
[0228] 上述指定的透镜组中，在具有与该指定的透镜组整体所显示的折光力相同符号的 折光力的透镜中，折光力最大的第一透镜和折光力第二大的第二透镜满足上述条件式（15) 的关系时，第二透镜的每单位温度的折射率的变化量和折光力处于适当的范围内，环境温 度变化时也能够更为良好地维持成像性能。
[0229] 出于获得上述效果的观点，该光学系统更优选满足下述的条件式(15-a)。
[0230] -120<dndtPlX PwlX fw+dndtP2 X Pw2 X fw<〇- ? ?(15-a)
[0231] 1-4-16、条件式(16)
[0232] 该光学系统中，第一透镜及上述第二透镜优选满足以下的条件式(16)。
[0233]
[0234] 满足条件式（16)时，在该光学系统为变焦光学系统时，环境温度变化时也能够在 整个变焦范围良好地维持成像性能。
[0235] 出于获得上述效果的观点，第一透镜及上述第二透镜更优选满足以下的条件式 (16~a)〇
[0236]
[0237] 该光学系统为两组构成的变焦光学系统时，出于获得上述效果的观点，第一透镜 及上述第二透镜更优选满足以下的条件式(16_b)。
[0238]
[0239] 该光学系统为三组构成的变焦光学系统时，出于获得上述效果的观点，第一透镜 及上述第二透镜更优选满足以下的条件式（16-c)。
[0240]
[0241]该光学系统为四组构成的变焦光学系统时，出于获得上述效果的观点，第一透镜 及上述第二透镜更优选满足以下的条件式（16-d)。
[0243] 1-4-17、条件式（17)
[0244] 该光学系统中，上述第二透镜优选满足以下的条件式(17)。
[0245] Nd2> -0.014Xvd2+2.5---(17)
[0246] 其中，"Nd2"是第二透镜对于d线的折射率，"vd2"是第二透镜对于d线的阿贝数。
[0247] 第二透镜满足条件式（17)时，可以将上述第i透镜设为第二透镜。其结果，如上所 述，在更为良好地进行色像差等的校正并得到成像性能更高的光学系统的同时，能够抑制 构成该透镜组的透镜数目的增加，并能够紧凑地构成该光学系统。
[0248] 1-4-18、条件式（18)
[0249] 该光学系统中，优选具备在最靠近物体侧配置且具有正折光力的第一透镜组，该 第一透镜组包含至少一个由两个透镜构成的接合透镜，在该第一透镜组中，在最靠近物体 侧配置的接合透镜满足以下的条件式(18)。
[0250] 30〈卜 al_va2|〈50 …（18)
[0251 ]其中，"val"是构成所述接合透镜的物体侧透镜对于d线的阿贝数，"va2"是构成所 述接合透镜的像面侧透镜对于d线的阿贝数。
[0252] 该光学系统满足条件式（18)时，除了利用衍射光学元件的色像差校正以外，通过 接合透镜的阿贝数差能够更为良好地校正色像差，并能够得到成像性能高的光学系统。
[0253] 条件式（18)的数值为下限值以下时，构成接合透镜的正/负两个透镜的阿贝数差 小，尤其是该光学系统为变焦率高的变焦光学系统时，存在着无法充分地形成望远端侧的 轴向色像差的情况，因而不优选。另一方面，上述式（18)的数值在上限值以上时，构成接合 透镜的上述两个透镜的阿贝数差变得过大。此时，构成接合透镜的上述第i透镜变为反常色 散材料，会出现无法充分地形成轴向色像差的情况，因而不优选。
[0254] 色像差中存在着依赖波长变化线形的线形成分和非线形成分(反常色散性）。第一 透镜为构成接合透镜的透镜时，与第一透镜以单透镜的形式存在的情况相比，更有利于进 行非线形成分的色像差的校正。第二透镜为构成接合透镜的透镜时，利用接合透镜中与第 二透镜组合的其他透镜可以进一步地校正非线形成分的色像差。进而，接合透镜包含衍射 面时，能够更为良好地确保线形成分的色像差。
[0255] 1-4-19、条件式（19)
[0256] 该光学系统具有上述第一透镜组时，该第一透镜组优选除了上述接合透镜以外， 还包含两面与空气层接触的单透镜，且满足以下的条件式(19)。
[0257] 〇.21〈|NPal_NPl|〈6…（19)
[0258] 其中，"NPal"是所述第一透镜组中构成在最靠近物体侧配置的接合透镜且具有正 折光力的透镜对于d线的折射率，"NP1"是所述第一透镜组中在最靠近物体侧配置且具有正 折光力的所述单透镜对于d线的折射率。
[0259] 满足该条件式（19)时，在第一透镜组可以对光束直径进行汇聚，并能够紧凑地构 成该光学系统。并且，该光学系统为变焦光学系统时，通过满足该条件式（19)，尤其是能够 良好地校正广角端侧的像面弯曲。
[0260] 并且，该光学系统为具备四组以上的透镜组且具有高变焦率的变焦光学系统时， 第一透镜组自物体侧起依次由接合了具有负折光力的透镜及具有正折光力的透镜的接合 透镜、和两面与空气层接触且具有正折光力的单透镜构成，且具有正折光力的单透镜满足 上述条件式(19)时，能够更为良好地校正望远端侧的轴向色像差。
[0261] 2、摄像装置
[0262] 其次，对本发明的摄像装置进行说明。本发明的摄像装置的特征在于，具备上述本 发明的光学系统和摄像元件，所述摄像元件设置在该光学系统的像面侧，将由该光学系统 形成的光学图像转换为电信号。这里，对于摄像元件等没有特别的限定，可以使用CCD传感 器或CMOS传感器等固体摄像元件等。本发明的摄像装置适于用作为数码相机或数码摄影机 等采用了固体摄像元件的摄像装置。并且，该摄像装置既可以是透镜固定在壳体中的透镜 固定式的摄像装置，也可以是单反相机或无反光镜可换镜头相机等镜头交换式的摄像装 置。
[0263] 其次，示出实施例及比较例对本发明做具体的说明。但本发明并不受以下实施例 的限定。以下列举的各实施例的光学系统是在数码相机、数码摄影机、银盐胶片相机等摄像 装置(光学装置）中使用的摄像光学系统。并且，各透镜剖面图中，图面的左侧是物体侧，右 侧是像面侧。
[0264] 实施例1
[0265] 1)光学系统的构成
[0266] 图1是表示本发明的实施例1的光学系统广角端的无限远对焦时的透镜构成的透 镜剖面图，图2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 可变的变焦光学系统，自物体侧起依次由具有负折光力的第一透镜组1G、和具有正折光力 的第二透镜组2G构成。
[0267] 第一透镜组1G自物体侧起依次由凸面朝向物体侧的具有负折光力的弯月透镜、具 有负折光力的双凹透镜、和凸面朝向物体侧的具有正折光力的弯月透镜构成。第二透镜组 2G自物体侧起依次由凸面朝向物体侧的具有正折光力的弯月透镜、具有正折光力的双凸透 镜、凸面朝向物体侧的具有负折光力的弯月透镜、接合了具有正折光力的双凸透镜及具有 负折光力的双凹透镜的接合透镜、和具有正折光力的双凸透镜构成。这里，第二透镜组2G是 本发明中提到的上述指定的透镜组，构成第二透镜组2G中包含的上述接合透镜的、上述凹 透镜的与空气层接触的物体侧的面为衍射面D0E。构成该接合透镜的双凸透镜为本发明中 提到的第一透镜。并且，在第二透镜组2G的自物体侧起第二个位置处配置的双凸透镜为本 发明中提到的第二透镜。这些均具有与第二透镜组整体相同符号的折光力。并且，在第一透 镜组1G与第二透镜组2G之间配置有孔径光阑。
[0268] 该实施例1的光学系统中，自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。
[0269] 此外，第二透镜组2G的像面侧示出的"CG"为保护玻璃或护罩玻璃，表示低通滤光 片或红外线截止滤光片等。并且，"頂G"为像面，具体表示CCD传感器或CMOS传感器等固体摄 像元件的摄像面、或银盐胶片的胶面等。这些符号等在实施例2~实施例16所示的各透镜剖 面图中也是同样的情况。
[0270] 2)数值实施例
[0271] 其次，对该光学系统的引入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。表1中，"面No."表示自物体侧数起的透镜面的顺序(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"表示对于d线(波长A = 587.6nm) 的折射率，"vd"表示对于d线的阿贝数。并且，透镜面为非球面时，面编号后标注"*(星号)"。 并且，透镜面为衍射面时，面编号后标注"#(井字符)"。透镜面为非球面和/或衍射面时，曲 率半径" r" 一栏示出的是曲率半径。
[0272] 并且，对于表1所示的非球面，表2(2-1)中示出了用下述式定义其形状时的非球面 系数。表2 (2-1)中，"E-a" 表示 " X 1 (Ta"。
[0273]
[0274] 上述式中，"R"表示曲率，"h"表示自光轴起的高度，"k"表示圆锥系数，"A4"、"A6"、 "A8"、"A10"…表示各次方的非球面系数。
[0275] 进而，表2(2-2)中示出了该光学系统整体的焦距(F)、F值(Fno)、半视场角（《)、表 1所示的可变间隔。表2(2-2)中，"6"、"7"、"19"分别是指表1所示的可变间隔"d6"、"d7"、 "dl9"，表2(2-2)中省略了 "d"的标注。表(2-3)中使出了该光学系统具有的各透镜组的焦 距，其中，fl表示第一透镜组1G的焦距，f2表示第二透镜组2G的焦距。
[0276] 对于衍射面，表3中示出了其面编号(面No)、衍射级数(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分别与上述相位差函数的(：1丄2、03、04对 应。并且，表19中示出了条件式（1)~条件式（19)的数值。此外，各表中的长度单位均为 "mm"，视角的单位均为"°"。这些表相关的事项在实施例2~实施例9所示的各表中也是同样 的情况，因而在以下省略说明。
[0277] 并且，图3中示出了该光学系统广角端的无限远对焦时的纵像差图，图4中示出了 该光学系统望远端的无限远对焦时的纵像差图。作为各纵像差图，自图面左侧起依次表示 的是球面像差、像散、歪曲像差。表示球面像差的图中，纵轴为与开放F值的比例，横轴为散 焦，实线为d线（波长X = 587 ? 5618nm)的球面像差，虚线为s线（波长X = 852 ? 1100nm)的球面 像差，点划线为g线（波长A = 435.8343nm)的球面像差。表示像散的图中，纵轴为像高，横轴 为散焦，实线为弧矢面的像散，虚线为子午面的像散。表示歪曲像差的图中，纵轴为像高，横 轴为％，从而表示歪曲像差。这些纵像差图相关的事项在实施例2~实施例9所示的各纵像 差图中也是同样的情况，因而在以下省略说明。
[0278] 表 1

[0290] 实施例2
[0291] 1)光学系统的构成
[0292] 图5是表示本发明的实施例2的光学系统广角端的无限远对焦时的透镜构成的透 镜剖面图，图6是表示望远端的无限远对焦时的透镜构成的透镜剖面图。该光学系统为焦距 可变的变焦光学系统，自物体侧起依次由具有正折光力的第一透镜组1G、具有负折光力的 第二透镜组2G和具有正折光力的第三透镜组3G构成。
[0293] 第一透镜组1G由自物体侧起依次接合了凸面朝向物体侧的具有负折光力的弯月 透镜、和具有正折光力的双凸透镜的接合透镜构成。第二透镜组2G自物体侧起依次由凸面 朝向物体侧的具有负折光力的弯月透镜、和接合了具有负折光力的双凹透镜及凸面朝向物 体侧的具有正折光力的弯月透镜的接合透镜构成。第三透镜组3G自物体侧起依次由具有正 折光力的双凸透镜、接合了具有正折光力的双凸透镜及具有负折光力的双凹透镜的接合透 镜、和具有正折光力的双凸透镜构成。这里，第三透镜组3G是本发明中提到的上述指定的透 镜组，此外，第三透镜组3G的在最靠近物体侧配置的双凸透镜是本发明中提到的第一透镜， 第三透镜组3G的自物体侧起第二个位置处配置的双凸透镜、即、构成接合透镜的正透镜为 本发明中提到的第二透镜。
[0294] 该实施例2的光学系统中，自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。
[0295] 2)数值实施例
[0296] 其次，对该光学系统的引入了具体数值的数值实施例进行说明。表4示出了该光学 系统的透镜数据，表5(5-1)示出了表4所示的非球面的非球面系数，表5(5-2)示出了该光学 系统的广角端、中间焦距、望远端各自的焦距(F)、F值(Fno)、半视场角（co)、光轴上的各可 变间隔。表5(5-3)示出了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，f3为第三透镜组3G的焦距。关于第三透镜组3G中包含的衍射面， 表6中示出了其面编号（面No)、衍射级数(m)、标准化波长(A)、衍射面系数(C01、C02、C03、 C04)。并且，表19中示出了条件式(1)~条件式(19)的数值。
[0297] 并且，图7中示出了该光学系统广角端的无限远对焦时的纵像差图，图8中示出了 该光学系统望远端的无限远对焦时的纵像差图。
[0298] 表 4

[0311] 1)光学系统的构成
[0312] 图9是表示本发明的实施例3的光学系统广角端的无限远对焦时的透镜构成的透 镜剖面图，图10是表示望远端的无限远对焦时的透镜构成的透镜剖面图。该光学系统为焦 距可变的变焦光学系统，自物体侧起依次由具有正折光力的第一透镜组1G、具有负折光力 的第二透镜组2G和具有正折光力的第三透镜组3G构成。
[0313] 第一透镜组1G由自物体侧起依次接合了凸面朝向物体侧的具有负折光力的弯月 透镜、和具有正折光力的双凸透镜的接合透镜构成。第二透镜组2G自物体侧起依次由凸面 朝向物体侧的具有负折光力的弯月透镜、和接合了具有负折光力的双凹透镜及凸面朝向物 体侧的具有正折光力的弯月透镜的接合透镜构成。第三透镜组3G自物体侧起依次由具有正 折光力的双凸透镜、接合了具有正折光力的双凸透镜及具有负折光力的双凹透镜的接合透 镜、和具有正折光力的双凸透镜构成。这里，第三透镜组3G是本发明中提到的上述指定的透 镜组。此外，第三透镜组3G的最靠近物体侧配置的双凸透镜是本发明中提到的第一透镜，构 成上述接合透镜的双凸透镜是本发明中提到的第二透镜。构成第一透镜组1G的接合透镜的 接合面及第三透镜组3G所包含的上述接合透镜的接合面分别为衍射面D0E。并且，第二透镜 组2G和第三透镜组3G之间配置有孔径光阑。
[0314] 该实施例3的光学系统中，自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。
[0315] 2)数值实施例
[0316] 其次，对该光学系统的引入了具体数值的数值实施例进行说明。表7中示出了该光 学系统的透镜数据，表8(8-1)中示出了表7所示的非球面的非球面系数，表8(8-2)中示出了 该光学系统的广角端、中间焦距、望远端各自的焦距(F)、F值(Fno)、半视场角（co)、光轴上 的各可变间隔。表8(8-3)中示出了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，f3为第三透镜组3G的焦距。关于第一透镜组1G及第三 透镜组3G中包含的衍射面，表9示出了其面编号(面No)、衍射级数(m)、标准化波长(A)、衍射 面系数(0)1、0)2、0)3、0)4)。并且，表19中示出了条件式（1)~条件式（19)的数值。
[0317] 并且，图11表示的是该光学系统广角端的无限远对焦时的纵像差图，图12表示的 是该光学系统望远端的无限远对焦时的纵像差图。
[0318] 表7


[0333] 实施例4 [0334] 1)光学系统的构成
[0335] 图13是表示本发明的实施例4的光学系统广角端的无限远对焦时的透镜构成的透 镜剖面图，图14是表示望远端的无限远对焦时的透镜构成的透镜剖面图。该光学系统为焦 距可变的变焦光学系统，自物体侧起依次由具有负折光力的第一透镜组1G、具有正折光力 的第二透镜组2G、具有负折光力的第三透镜组3G和具有正折光力的第四透镜组4G构成。
[0336] 第一透镜组1G自物体侧起依次由凸面朝向物体侧的具有负折光力的弯月透镜、具 有负折光力的双凹透镜、具有正折光力的双凸透镜和具有负折光力的双凹透镜构成。第二 透镜组2G自物体侧起依次由具有正折光力的双凸透镜、孔径光阑、和接合了凸面朝向物体 侧的具有负折光力的弯月透镜及具有正折光力的双凸透镜的接合透镜构成。第三透镜组3G 自物体侧起依次由具有负折光力的双凹透镜和具有正折光力的双凸透镜构成。第四透镜组 4G由具有正折光力的双凸透镜构成。这里，第二透镜组2G是本发明中提到的上述指定的透 镜组。构成第二透镜组2G的接合透镜的接合面为衍射面D0E。此外，构成上述接合透镜的双 凸透镜为本发明中提到的第一透镜，第二透镜组2G的在最靠近物体侧配置的双凸透镜是本 发明中提到的第二透镜。
[0337] 该实施例4的光学系统中，自广角端向望远端变焦时，第一透镜组1G画出凸的轨迹 向像面侧移动，第二透镜组2G向物体侧移动，第三透镜组3G画出凸的轨迹向物体侧移动，第 四透镜组4G固定。
[0338] 2)数值实施例
[0339] 其次，对该光学系统的引入了具体数值的数值实施例进行说明。表10示出了该光 学系统的透镜数据，表11(11-1)示出了表10所示的非球面的非球面系数，表11(11-2)示出 了该光学系统的广角端、中间焦距、望远端各自的焦距(F)、F值(Fno)、半视场角（co)、光轴 上的各可变间隔。表11(11-3)示出了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，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中包含的衍射面，表12中示出了其面编号(面No)、衍射级数(m)、标准 化波长(A)、衍射面系数(0)1、0)2、0)3、0)4)。并且，表19中示出了条件式（1)~条件式（19) 的数值。
[0340] 并且，图15表示的是该光学系统广角端的无限远对焦时的纵像差图，图16表示的 是该光学系统望远端的无限远对焦时的纵像差图。

[0353] 实施例5
[0354] 1)光学系统的构成
[0355] 图17是表示本发明的实施例5的光学系统广角端的无限远对焦时的透镜构成的透 镜剖面图，图18是表示望远端的无限远对焦时的透镜构成的透镜剖面图。该光学系统为焦 距可变的变焦光学系统，自物体侧起依次由具有正折光力的第一透镜组1G、具有负折光力 的第二透镜组2G、具有正折光力的第三透镜组3G和具有正折光力的第四透镜组4G构成。
[0356] 第一透镜组1G自物体侧起依次由接合了凸面朝向物体侧的具有负折光力的弯月 透镜及具有正折光力的双凸透镜的接合透镜、和凸面朝向物体侧的具有正折光力的弯月透 镜构成。第二透镜组2G自物体侧起依次由具有负折光力的双凹透镜、和接合了具有负折光 力的双凹透镜及凸面朝向物体侧的具有正折光力的弯月透镜的接合透镜构成。第三透镜组 3G由凸面朝向物体侧的具有正折光力的弯月透镜构成。第四透镜组4G由具有正折光力的双 凸透镜、和接合了具有负折光力的双凹透镜及具有正折光力的双凸透镜的接合透镜构成。 这里，第四透镜组4G是本发明中提到的上述指定的透镜组。构成第四透镜组4G的接合透镜 的接合面为衍射面D0E。此外，第四透镜组4G中，构成上述接合透镜的双凸透镜是本发明中 提到的第一透镜，在最靠近物体侧配置的双凸透镜是本发明中提到的第二透镜。并且，在第 三透镜组3G的物体侧配置有孔径光阑。
[0357] 该实施例5的光学系统中，自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，第四透镜组以不同的轨迹分别向物体侧移动，第 四透镜组4G画出凸的轨迹向物体侧移动。
[0358] 2)数值实施例
[0359]其次，对该光学系统的引入了具体数值的数值实施例进行说明。表13示出了该光 学系统的透镜数据，表14(14-1)示出了表13所示的非球面的非球面系数，表14(14-2)示出 了该光学系统的广角端、中间焦距、望远端各自的焦距(F)、F值(Fno)、半视场角（co)、光轴 上的各可变间隔。表14(14-3)中示出了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，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中包含的衍射面，表15中示出了其面编号(面No)、衍射级数(m)、标 准化波长(A)、衍射面系数（0)1、0)2、0)3、0)4)。并且，表19中示出了条件式（1)~条件式 (19)的数值。
[0360]并且，图19表示的是该光学系统广角端的无限远对焦时的纵像差图，图20表示的 是该光学系统望远端的无限远对焦时的纵像差图。
[0373] 实施例6
[0374] 1)光学系统的构成
[0375] 图21是表示本发明的实施例6的光学系统广角端的无限远对焦时的透镜构成的透 镜剖面图，图22是表示望远端的无限远对焦时的透镜构成的透镜剖面图。该光学系统为焦 距可变的变焦光学系统，自物体侧起依次由具有正折光力的第一透镜组1G、具有负折光力 的第二透镜组2G、具有正折光力的第三透镜组3G和具有正折光力的第四透镜组4G构成。
[0376] 第一透镜组1G自物体侧起依次由接合了凸面朝向物体侧的具有负折光力的弯月 透镜及具有正折光力的双凸透镜的接合透镜、和凸面朝向物体侧的具有正折光力的弯月透 镜构成。第二透镜组2G自物体侧起依次由凸面朝向物体侧的具有负折光力的弯月透镜、和 接合了具有负折光力的双凹透镜及具有正折光力的双凸透镜的接合透镜构成。第三透镜组 3G由凸面朝向物体侧的具有正折光力的弯月透镜构成。第四透镜组4G由具有正折光力的双 凸透镜、和接合了具有负折光力的双凹透镜及具有正折光力的双凸透镜的接合透镜构成。 这里，第一透镜组1G是本发明中提到的上述指定的透镜组。构成第一透镜组1G的接合透镜 的接合面及构成第三透镜组的弯月透镜的物体侧面分别为衍射面D0E。此外，第一透镜组1G 中，构成上述接合透镜的双凸透镜是本发明中提到的第一透镜，在最靠近物体侧配置的双 凸透镜是本发明中提到的第二透镜。并且，在第三透镜组3G的物体侧配置有孔径光阑。
[0377] 该实施例6的光学系统中，自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，第四透镜组以不同的轨迹分别向物体侧移动，第 四透镜组4G画出凸的轨迹向物体侧移动。
[0378] 2)数值实施例
[0379] 其次，对该光学系统的引入了具体数值的数值实施例进行说明。表16示出了该光 学系统的透镜数据，表17(17-1)示出了表16所示的非球面的非球面系数，表17(17-2)示出 了该光学系统的广角端、中间焦距、望远端各自的焦距(F)、F值(Fno)、半视场角（co)、光轴 上的各可变间隔。表17(17-3)示出了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，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及第三透镜组3G中包含的衍射面，表18中示出了其面编号(面No)、衍 射级数(m)、标准化波长(A)、衍射面系数(CO 1、C02、C03、C04)。并且，表19中示出了条件式 (1)~条件式(19)的数值。
[0380]并且，图23表示的是该光学系统广角端的无限远对焦时的纵像差图，图24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。

[0397] 比较例
[0398] 其次，对比较例进行说明。这里，作为比较例，列举具有与实施例1几乎相同的透镜 构成的负/正两组构成的变焦光学系统。比较例的光学系统的透镜构成与实施例2几乎相 同，因而在此省略说明及图示。并且，表20示出了该光学系统的透镜数据。并且，表21(21-1) 示出了表20所示的非球面的非球面系数，表21(21-2)示出了该光学系统的广角端、中间焦 距、望远端各自的焦距(F)、F值(Fno)、半视场角（《)、光轴上的各可变间隔。并且，表21(21-3)中示出了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。
[0409]对于实施例2的光学系统及上述比较例的光学系统，图25及图26中分别示出了 t 线、s线、d线及F线的后焦点的温度变动。可知实施例2及比较例的光学系统的后焦点均随着 环境温度的变化而变化，但与比较例的光学系统相比，实施例2的光学系统的变动量小。实 施例2的光学系统中，将20°C时的后焦点设为基准时，60°C时的后焦点的变动量为0.01mm以 下（参照图25)。相对于此，比较例的光学系统中，将20°C时的后焦点设为基准时，60°C时的 后焦点的变动量为〇.〇2mm以上(参照图26)。尤其是，比较例的光学系统中，环境温度变化导 致的轴向色像差量的变动大，与常温时相比，F线和d线的差在广角端为0.5wn，在望远端为3 Mi。实施例2的光学系统中，该差在广角端为0.2wii，在望远端为0.6mi，相对于实施例2的光 学系统，比较例的光学系统变动幅度在1倍以上。此外，就比较例的光学系统而言，条件式 (1)的值为-6.2,显示了大的负值。
[0410]并且，就其他实施例的光学系统而言，环境温度变化导致的后焦点的变化小，也能 够抑制轴向色像差等各像差的变动。 _] 工业实用性
[0412]根据本发明，可以提供小型化及轻量化并实现高度的色像差校正的同时，环境温 度变化时也能够维持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， 具有至少一组包含衍射面的透镜组， 将包含该衍射面的透镜组中的至少任意一组作为指定的透镜组时， 在该指定的透镜组中，将具有与该指定的透镜组整体所显示的折光力相同符号的折光 力的透镜中折光力最大的透镜作为第一透镜， 在该指定的透镜组中，将具有与该指定的透镜组整体所显示的折光力相同符号的折光 力的透镜中所述第一透镜以外的任意一个透镜作为第i透镜， 所述第一透镜满足以下的条件式(1)， 所述第i透镜满足以下的条件式(2)， dndtPlX106>-5 ???(1) Ndi >-0.014Xvdi+2.5 ???(2) 其中，"dndt"是在20°C以上40°C以下的温度范围对于632.8nm波长的光线的、真空中透 镜的绝对折射率的温度系数(absolute dn/dT)，"dndtPl"是所述第一透镜的dndt，"Ndi"是 所述第i透镜对于d线的折射率，"vdi"是所述第i透镜对于d线的阿贝数，"d线"是587.56nm 波长的光线。2. 如权利要求1所述的光学系统，其中，所述第一透镜满足以下的条件式(3)， Ndl<-0.02Xvdl+2.95 ???(3) 其中，"Ndl"是所述第一透镜对于d线的折射率，"vdl"是所述第一透镜对于d线的阿贝 数。3. 如权利要求1所述的光学系统，其中，所述第一透镜满足以下的条件式(4)， aPlX107>120 …（4) 其中，"aPl"是所述第一透镜在包含〇°C以上40°C以下温度范围的指定的温度范围中的 平均线膨胀系数a(_30/70)的值。4. 如权利要求1所述的光学系统，其中，所述指定的透镜组满足以下的条件式(5)， _65〈dndtPlXFgXPwlX10 7〈65 …（5) 其中，"Fg"是所述指定的透镜组的焦距，"Pwl"是所述第一透镜的折光力。5. 如权利要求1所述的光学系统，其中，所述指定的透镜组除了所述第一透镜及所述第 i透镜以外还至少具有一个透镜，并满足以下的条件式（6)，0〈2doe{vdx/fx} Xft < 150 …（6) 其中，"5： doe{vdx/fx}"是构成所述指定的透镜组的各透镜的{vd/f i}值之和，"vdx"是 构成所述指定的透镜组的各透镜对于d线的阿贝数，"fx"是构成所述指定的透镜组的各透 镜的焦距，"ft"是该光学系统所能显示的最大焦距。6. 如权利要求1所述的光学系统，其中，用以下的相位差函数式0 (h)表示所述衍射面 时，该光学系统满足以下的条件式(7)，其中，"m"是衍射级数，"A"是标准化波长，"CO 1"、"C02"、"C03"、"C04"是衍射面系数， "h"是相同径向上自光轴起的长度，"Fg"是所述指定的透镜组的焦距。7. 如权利要求1所述的光学系统，其中，用以下的相位差函数式0 (h)表示所述衍射面 时，该光学系统满足以下的条件式(8)，其中，"m"是衍射级数，"A"是标准化波长，"CO 1"、"C02"、"C03"、"C04"是衍射面系数， "h"是相同径向上自光轴起的长度，"cow"是该光学系统所能显示的最小焦距上的半视场 角，"fV'是该光学系统所能显示的最小焦距。8. 如权利要求1所述的光学系统，其中，该光学系统满足以下的条件式(9)， -0.05< A (d-s)/f <0.05 ???(9) 其中，"f"是该光学系统整体所能显示的任意焦距，"A (d-s)"是该光学系统整体所能 显示的任意焦距上的对于d线的s线的近轴成像位置，"s线"是852. llnm波长的光线。9. 如权利要求1所述的光学系统，其中，所述具有衍射面的透镜满足以下的条件式 (10)， -3.0 < 5： {0Cs/(fdXvd)}/5： {l/(fdXvd)} <3.0 ???(!0) 其中，0Cs = (nC-ns)/(nF_nC)，"nC"是对于C线(656.27nm)的所述具有衍射面的透镜的 折射率，"ns"是对于s线（852. llnm)的所述具有衍射面的透镜的折射率，"nF"是对于F线 (486.13nm)的所述具有衍射面的透镜的折射率，" fd"是对于d线的该具有衍射面的透镜的 焦距，"vd"是对于d线的该具有衍射面的透镜的阿贝数。10. 如权利要求1所述的光学系统，其中，所述具有衍射面的透镜满足以下的条件式 (11)， -15 < 5： {l/(fdXvd)}/5： {0gF/(fdXvd)} < 15 ???(11) 其中，％?=(1^-1^)/(1^-11〇，"即"是对于8线(435.84111]1)的所述具有衍射面的透镜的 折射率，"nF"是对于F线（486.13nm)的所述具有衍射面的透镜的折射率，"nC"是对于C线 (656.27nm)的所述具有衍射面的透镜的折射率，"ns"是对于s线(852.1 lnm)的所述具有衍 射面的透镜的折射率，"fd"是对于d线的所述具有衍射面的透镜的焦距，"vd"是对于d线的 所述具有衍射面的透镜的阿贝数。11. 如权利要求1所述的光学系统，其中，所述指定的透镜组满足以下的条件式(12)， 0<vdl/Pwl/fw<1300 ???(12) 其中，"vdl"是所述第一透镜对于d线的阿贝数，"Pwl"是所述第一透镜的折光力，"fw" 是该光学系统所能显示的最小焦距。12. 如权利要求1所述的光学系统，其中，该光学系统满足以下的条件式(13)， -100〈dndtPl X Pwl X fw X 107〈40 …（13) 其中，"Pwl"是所述第一透镜的折光力，"fw"是该光学系统所能显示的最小焦距。13. 如权利要求1所述的光学系统，其中，该光学系统满足以下的条件式(14)， -130<dndtPlXPwlXft X107<260 ???(14) 其中，"Pwl"是所述第一透镜的折光力，"ft"是该光学系统所能显示的最大焦距。14. 如权利要求1所述的光学系统，其中，在所述指定的透镜组中，在具有与该指定的透 镜组整体所显示的折光力相同符号的折光力的透镜中，将折光力第二大的透镜设为第二透 镜时，所述第一透镜及所述第二透镜满足以下的条件式(15)， -130<dndtPl XPwl Xfw+dndtP2 XPw2 XfwX 107<0 ??? (15) 其中，"dndtP2"是所述第二透镜的所述dndt，"Pwl"是所述第一透镜的折光力，"Pw2"是 所述第二透镜的折光力，"fw"是该光学系统所能显示的最小焦距。15. 如权利要求1所述的光学系统，其中，在所述指定的透镜组中，在具有与该指定的透 镜组整体所显示的折光力相同符号的折光力的透镜中，将折光力第二大的透镜设为第二透 镜时，所述第一透镜及所述第二透镜满足以下的条件式(16)，其中，"dndtP2"是所述第二透镜的所述dndt，"Pwl"是所述第一透镜的折光力，"Pw2"是 所述第二透镜的折光力，"fw"是该光学系统所能显示的最小焦距，"ft"是该光学系统所能 显示的最大焦距。16. 如权利要求1所述的光学系统，其中，所述第一透镜满足以下的条件式(3-a)， Ndl〈-0.014Xvdl+2.5 ???(3-a) 其中，"Ndl"是所述第一透镜对于d线的折射率，"vdl"是所述第一透镜对于d线的阿贝 数。17. 如权利要求1所述的光学系统，其中，在所述指定的透镜组中，在具有与该指定的透 镜组整体所显示的折光力相同符号的折光力的透镜中，将折光力第二大的透镜设为第二透 镜时，所述第二透镜满足以下的条件式(17)， Nd2>-0.014Xvd2+2.5 ???(17) 其中，"Nd2"是所述第二透镜对于d线的折射率，"vd2"是所述第二透镜对于d线的阿贝 数。18. 如权利要求1所述的光学系统，其中，构成所述指定的透镜组的透镜数目是3个以上 6个以下。19. 如权利要求1所述的光学系统，其中，所述指定的透镜组具有正的折光力。20. 如权利要求1所述的光学系统，其中，该光学系统是具有多组透镜组，该多组透镜组 中至少任意一组的透镜组为所述指定的透镜组，并通过改变各透镜组的间隔进行变焦的变 焦光学系统。21. 如权利要求1所述的光学系统，其中，具备在最靠近物体侧配置且具有正折光力的 第一透镜组，该第一透镜组包含至少一个由两个透镜构成的接合透镜，在该第一透镜组中， 在最靠近物体侧配置的接合透镜满足以下的条件式(18)， 30〈卜 al_va2|〈50 …（18) 其中，"val"是构成所述接合透镜的物体侧透镜对于d线的阿贝数，"va2"是构成所述接 合透镜的像面侧透镜对于d线的阿贝数。22. 如权利要求1所述的光学系统，其中，具备在最靠近物体侧配置且具有正折光力的 第一透镜组，该第一透镜组包含由两个透镜构成的接合透镜和两面与空气层接触的单透 镜，并满足以下的条件式(19)， 0.21<|NPal-NPl |<6 ???(19) 其中，"NPal"是所述第一透镜组中构成在最靠近物体侧配置的接合透镜且具有正折光 力的透镜对于d线的折射率，"NP1"是所述第一透镜组中在最靠近物体侧配置且具有正折光 力的所述单透镜对于d线的折射率。23.-种摄像装置，其特征在于，具备权利要求1~22中任意一项所述的光学系统和摄 像元件，所述摄像元件设置在该光学系统的像面侧，将由该光学系统形成的光学图像转换 为电信号。
【文档编号】G02B15/14GK106054361SQ201610203890
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年4月1日 公开号201610203890.5, CN 106054361 A, CN 106054361A, CN 201610203890, CN-A-106054361, CN106054361 A, CN106054361A, CN201610203890, CN201610203890.5
【发明人】野田隆行, 田口博规, 濑川敏也, 平川纯, 太幡浩文, 河合祥子, 山根宏大, 森勇辉
【申请人】株式会社腾龙