CN104755985A - 变倍光学系统、光学装置,和用于变倍光学系统的生产方法 - Google Patents

变倍光学系统、光学装置,和用于变倍光学系统的生产方法 Download PDF

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Abstract

提供一种变倍光学系统包括、一种光学装置以及一种用于制造该变倍光学系统的方法。该变倍光学系统包括，按照从物侧的次序：正第一透镜组(G1)；负第二透镜组(G2)；正第三透镜组(G3)；正第四透镜组(G4)；和第五透镜组。在从广角端状态到远摄端状态改变倍率时，在第一透镜组(G1)和第二透镜组(G2)之间的间隔、在第二透镜组(G2)和第三透镜组(G3)之间的间隔和在第三透镜组(G3)和第四透镜组(G4)之间的间隔以及在第四透镜组(G4)和第五透镜组(G5)之间的间隔改变，同时第五透镜组(G5)的位置保持固定。由于满足指定的条件表达式，所以该变倍光学系统具有高光学性能、尺寸紧凑并且具有高变焦率。

Description

变倍光学系统、光学装置,和用于变倍光学系统的生产方法
技术领域
本发明涉及一种变倍光学系统、一种光学装置以及一种用于生产该变倍光学系统的方法。
背景技术
例如在日本专利申请特开No.2007-292994中，已经提出很多变倍光学系统，其最物侧透镜组具有正光焦度并且其适合于用于照相机、电子静态照相机、摄影机等的可互换镜头。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利申请特开公报No.2007-292994
发明内容
本发明所要解决的问题
然而，在如上所述传统的变倍光学系统中，存在以下问题，即，即便预期在维持高变倍比时降低设备的尺寸，仍然尚未能够实现足够高的光学性能。
本发明是鉴于上述问题而得以作出的，并且目的在于提供一种具有高变倍比、尺寸紧凑并且呈现高光学性能的变倍光学系统、一种光学设备以及一种用于制造该变倍光学系统的方法。
问题解决方案
为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供一种变倍光学系统，包括，按照从物侧的次序：具有正光焦度的第一透镜组；具有负光焦度的第二透镜组；具有正光焦度的第三透镜组；具有正光焦度的第四透镜组；和第五透镜组；
在从广角端状态到远摄端状态变焦时，在第一透镜组和第二透镜组之间的距离、在第二透镜组和第三透镜组之间的距离、在第三透镜组和第四透镜组之间的距离以及在第四透镜组和第五透镜组之间的距离改变；并且第五透镜组位置固定；并且
以下条件表达式得以满足：
0.650<(-f2)/fw<1.180
0.300<f1/ft<0.555
其中fw表示在广角端状态中变倍光学系统的焦距，ft表示在远摄端状态中变倍光学系统的焦距，f1表示第一透镜组的焦距，并且f2表示第二透镜组的焦距。
此外，根据本发明的第二方面，提供一种配备有根据本发明第一方面的变倍光学系统的光学设备。
此外，根据本发明的第三方面，提供一种变倍光学系统，包括，按照从物侧的次序：具有正光焦度的第一透镜组；具有负光焦度的第二透镜组；具有正光焦度的第三透镜组；具有正光焦度的第四透镜组；和第五透镜组；
在从广角端状态到远摄端状态变焦时，在第一透镜组和第二透镜组之间的距离、在第二透镜组和第三透镜组之间的距离、在第三透镜组和第四透镜组之间的距离以及在第四透镜组和第五透镜组之间的距离改变；并且第五透镜组位置固定；并且
以下条件表达式得以满足：
0.650<(-f2)/fw<1.180
0.040<(-f2)/ft<0.092
其中fw表示在广角端状态中变倍光学系统的焦距，ft表示在远摄端状态中变倍光学系统的焦距，并且f2表示第二透镜组的焦距。
此外，根据本发明的第四方面，提供一种配备有根据本发明的第三方面的变倍光学系统的光学设备。
此外，根据本发明的第五方面，提供一种变倍光学系统，包括，按照从物侧的次序：具有正光焦度的第一透镜组；具有负光焦度的第二透镜组；具有正光焦度的第三透镜组；具有正光焦度的第四透镜组；和第五透镜组；
在从广角端状态到远摄端状态变焦时，在第一透镜组和第二透镜组之间的距离、在第二透镜组和第三透镜组之间的距离、在第三透镜组和第四透镜组之间的距离以及在第四透镜组和第五透镜组之间的距离改变；并且第五透镜组位置固定；并且
以下条件表达式得以满足：
5.000<f1/fw<7.800
0.300<f1/ft<0.555
其中fw表示在广角端状态中变倍光学系统的焦距，ft表示在远摄端状态中变倍光学系统的焦距，并且f1表示第一透镜组的焦距。
此外，根据本发明的第六方面，提供一种配备有根据本发明第五方面的变倍光学系统的光学设备。
此外，根据本发明的第七方面，提供一种用于制造一种变倍光学系统的方法，该变倍光学系统包括，按照从物侧的次序：具有正光焦度的第一透镜组；具有负光焦度的第二透镜组；具有正光焦度的第三透镜组；具有正光焦度的第四透镜组；和第五透镜组；并且该方法包括以下步骤：
构造第一透镜组和第二透镜组以满足以下条件表达式：
0.650<(-f2)/fw<1.180
0.300<f1/ft<0.555
其中fw表示在广角端状态中变倍光学系统的焦距，ft表示在远摄端状态中变倍光学系统的焦距，f1表示第一透镜组的焦距，并且f2表示第二透镜组的焦距；和
构造使得，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，在第一透镜组和第二透镜组之间的距离、在第二透镜组和第三透镜组之间的距离、在第三透镜组和第四透镜组之间的距离以及在第四透镜组和第五透镜组之间的距离改变，并且第五透镜组位置固定。
此外，根据本发明的第八方面，提供一种用于制造一种变倍光学系统的方法，该变倍光学系统包括，按照从物侧的次序：具有正光焦度的第一透镜组；具有负光焦度的第二透镜组；具有正光焦度的第三透镜组；具有正光焦度的第四透镜组；和第五透镜组；该方法包括以下步骤：
构造第二透镜组以满足以下条件表达式：
0.650<(-f2)/fw<1.180
0.040<(-f2)/ft<0.092
其中fw表示在广角端状态中变倍光学系统的焦距，ft表示在远摄端状态中变倍光学系统的焦距，并且f2表示第二透镜组的焦距；和
构造使得，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，在第一透镜组和第二透镜组之间的距离、在第二透镜组和第三透镜组之间的距离、在第三透镜组和第四透镜组之间的距离以及在第四透镜组和第五透镜组之间的距离改变，并且第五透镜组位置固定。
此外，根据本发明的第九方面，提供一种用于制造一种变倍光学系统的方法，该变倍光学系统包括，按照从物侧的次序：具有正光焦度的第一透镜组；具有负光焦度的第二透镜组；具有正光焦度的第三透镜组；具有正光焦度的第四透镜组；和第五透镜组；该方法包括以下步骤：
构造第一透镜组以满足以下条件表达式：
5.000<f1/fw<7.800
0.300<f1/ft<0.555
其中fw表示在广角端状态中变倍光学系统的焦距，ft表示在远摄端状态中变倍光学系统的焦距，并且f1表示第一透镜组的焦距；和
构造使得，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，在第一透镜组和第二透镜组之间的距离、在第二透镜组和第三透镜组之间的距离、在第三透镜组和第四透镜组之间的距离以及在第四透镜组和第五透镜组之间的距离改变，并且第五透镜组位置固定。
本发明的效果
根据本发明，提供了一种具有高变倍比、尺寸紧凑并且具有优良光学性能的变倍光学系统、一种光学设备以及一种用于制造该变倍光学系统的方法。
附图简要说明
图1A、1B、1C、1D和1E分别地是示出在广角端状态中、在第一中间焦距状态中、在第二中间焦距状态中、在第三中间焦距状态中和在远摄端状态中根据本申请第一到第三实施例共有的第一实例的变倍光学系统的截面视图。
图2A、2B和2C分别地是示出在广角端状态中、在第一中间焦距状态中和在第二中间焦距状态中在于无穷远物体上聚焦时根据本申请第一实例的变倍光学系统的各种像差的曲线图。
图3A和3B分别地是示出在第三中间焦距状态中和在远摄端状态中在于无穷远物体上聚焦时根据本申请第一实例的变倍光学系统的各种像差的曲线图。
图4A、4B、4C、4D和4E分别地是示出在广角端状态中、在第一中间焦距状态中、在第二中间焦距状态中、在第三中间焦距状态中和在远摄端状态中根据本申请第一到第三实施例共有的第二实例的变倍光学系统的截面视图。
图5A、5B和5C分别地是示出在广角端状态中、在第一中间焦距状态中和在第二中间焦距状态中在于无穷远物体上聚焦时根据本申请第二实例的变倍光学系统的各种像差的曲线图。
图6A和6B分别地是示出在第三中间焦距状态中和在远摄端状态中在于无穷远物体上聚焦时根据本申请第二实例的变倍光学系统的各种像差的曲线图。
图7A、7B、7C、7D和7E分别地是示出在广角端状态中、在第一中间焦距状态中、在第二中间焦距状态中、在第三中间焦距状态中和在远摄端状态中根据本申请第一到第三实施例共有的第三实例的变倍光学系统的截面视图。
图8A、8B和8C分别地是示出在广角端状态中、在第一中间焦距状态中和在第二中间焦距状态中在于无穷远物体上聚焦时根据本申请第三实例的变倍光学系统的各种像差的曲线图。
图9A和9B分别地是示出在第三中间焦距状态中和在远摄端状态中在于无穷远物体上聚焦时根据本申请第三实例的变倍光学系统的各种像差的曲线图。
图10A、10B、10C、10D和10E分别地是示出在广角端状态中、在第一中间焦距状态中、在第二中间焦距状态中、在第三中间焦距状态中和在远摄端状态中根据本申请第一到第三实施例共有的第四实例的变倍光学系统的截面视图。
图11A、11B和11C分别地是示出在广角端状态中、在第一中间焦距状态中和在第二中间焦距状态中在于无穷远物体上聚焦时根据本申请第四实例的变倍光学系统的各种像差的曲线图。
图12A和12B分别地是示出在第三中间焦距状态中和在远摄端状态中在于无穷远物体上聚焦时根据本申请第四实例的变倍光学系统的各种像差的曲线图。
图13是示出配备有根据本申请第一实施例到第三实施例的变倍光学系统的照相机的构造的视图。
图14是概略地示出用于制造根据本申请第一实施例的变倍光学系统的方法的流程图。
图15是概略地示出用于制造根据本申请第二实施例的变倍光学系统的方法的流程图。
图16是概略地示出用于制造根据本申请第三实施例的变倍光学系统的方法的流程图。
具体实施方式
在下面解释根据本申请第一实施例的变倍光学系统、光学设备和用于制造该变倍光学系统的方法。
根据本申请第一实施例的变倍光学系统特征在于，该系统包括，按照从物侧的次序：具有正光焦度的第一透镜组；具有负光焦度的第二透镜组；具有正光焦度的第三透镜组；具有正光焦度的第四透镜组；和第五透镜组；并且在从广角端状态到远摄端状态变焦时，在第一透镜组和第二透镜组之间的距离、在第二透镜组和第三透镜组之间的距离、在第三透镜组和第四透镜组之间的距离以及在第四透镜组和第五透镜组之间的距离改变。利用这种构造，根据本申请第一实施例的变倍光学系统能够实现从广角端状态到远摄端状态的变焦并且能够抑制伴随变焦的畸变、像散和球面像差中的每一项的变化。
根据本申请第一实施例的变倍光学系统特征还在于，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，第五透镜组位置固定。利用这种构造，在变焦时改变使得从第四透镜组入射到第五透镜组的边际光线距光轴的高度是可能的。由此，能够在变焦时更加成功地抑制像散的变化。
根据本申请第一实施例的变倍光学系统特征还在于，以下条件表达式(1)和(2)得以满足：
0.650<(-f2)/fw<1.180   (1)
0.300<f1/ft<0.555   (2)
其中fw表示在广角端状态中变倍光学系统的焦距，ft表示在远摄端状态中变倍光学系统的焦距，f1表示第一透镜组的焦距，并且f2表示第二透镜组的焦距。
条件表达式(1)限定第二透镜组的焦距的适当范围。通过满足条件表达式(1)，根据本申请第一实施例的变倍光学系统能够抑制在变焦时球面像差的变化和像散的变化。
当(-f2)/fw的值等于或者降至低于用于根据本申请第一实施例的变倍光学系统的条件表达式(1)的下限时，变得难以抑制在变焦时在第二透镜组中发生的球面像差的变化和像散的变化，结果不能实现高光学性能。同时，为了更加确定地实现本申请的有利效果，更加优选的是将条件表达式(1)的下限值设为0.760。
在另一方面，当(-f2)/fw的值等于或者超过用于根据本申请第一实施例的变倍光学系统的条件表达式(1)的上限时，为了获得预定的变倍比，有必要使得在变焦时在第一透镜组和第二透镜组之间的距离的变化量较大。由此，设备的小型化变得困难，并且另外地，使得从第一透镜组入射到第二透镜组的离轴光通量(light flux)距光轴的高度在很大程度上伴随变焦而改变。因此，在变焦时像散的变化变得过度地大，从而高光学性能的实现是不可能的。另外地，为了更加确定地实现本申请的有利效果，更加优选的是将条件表达式(1)的上限值设为1.120。
条件表达式(2)限定第一透镜组的焦距的适当范围。通过满足条件表达式(2)，根据本申请第一实施例的变倍光学系统能够抑制在变焦时球面像差的变化和像散的变化。
当f1/ft的值等于或者降至低于用于根据本申请第一实施例的变倍光学系统的条件表达式(2)的下限时，变得难以抑制在变焦时在第一透镜组中发生的球面像差的变化和像散的变化，结果不能实现高光学性能。同时，为了更加确定地实现本申请的有利效果，更加优选的是将条件表达式(2)的下限值设为0.421。
在另一方面，当f1/ft的值等于或者超过用于根据本申请第一实施例的变倍光学系统的条件表达式(2)的上限时，为了获得预定的变倍比，有必要使得在变焦时在第一透镜组和第二透镜组之间的距离的变化量较大。由此，设备的小型化变得困难，并且另外地，入射到第一透镜组上的轴上光通量的直径与入射到第二透镜组上的轴上光通量的直径的比在很大程度上伴随变焦而改变。因此，在变焦时球面像差的变化变得过度地大，从而高光学性能的实现是不可能的。另外地，为了更加确定地实现本申请的有利效果，更加优选的是将条件表达式(2)的上限值设为0.530。
利用上述构造，实现具有高变倍比、尺寸紧凑并且具有高光学性能的变倍光学系统是可能的。
在根据本申请第一实施例的变倍光学系统中，期望的是以下条件表达式(3)得以满足：
5.300<f1/(-f2)<8.500   (3)
其中f1表示第一透镜组的焦距，并且f2表示第二透镜组的焦距。
条件表达式(3)限定在第一透镜组和第二透镜组之间的焦距的比的适当范围。通过满足条件表达式(3)，根据本申请第一实施例的变倍光学系统能够抑制在变焦时球面像差的变化和像散的变化。
当f1/(-f2)的值等于或者降至低于用于根据本申请第一实施例的变倍光学系统的条件表达式(3)的下限时，在远摄端状态中在第一透镜组中发生的负球面像差变得过度地大。因此，在变焦时球面像差的变化变得过度地大，从而高光学性能的实现是不可能的。同时，为了更加确定地实现本申请的有利效果，更加优选的是将条件表达式(3)的下限值设为5.800。另外地，为了更加确定地实现本申请的有利效果，更加优选的是将条件表达式(3)的下限值设为6.250。此外，为了更加确定地实现本申请的有利效果，更加优选的是将条件表达式(3)的下限值设为6.750。
在另一方面，当f1/(-f2)的值等于或者超过用于根据本申请第一实施例的变倍光学系统的条件表达式(3)的上限时，变得难以抑制在变焦时在第二透镜组中发生的球面像差的变化和像散的变化，结果不能实现高光学性能。同时，为了更加确定地实现本申请的有利效果，更加优选的是将条件表达式(3)的上限值设为8.050。此外，为了更加确定地实现本申请的有利效果，更加优选的是将条件表达式(3)的上限值设为7.700。而且，为了更加确定地实现本申请的有利效果，更加优选的是将条件表达式(3)的上限值设为7.320。
在根据本申请第一实施例的变倍光学系统中，期望的是在从广角端状态到远摄端状态变焦时第三透镜组朝向物侧移动。利用这种构造，与其中第三透镜组不向物侧移动的情形相比较，使得第四透镜组的光焦度较小是可能的。因此，抑制在变焦时在第四透镜组中发生的像散的变化是可能的。
在根据本申请第一实施例的变倍光学系统中，期望的是在从广角端状态到远摄端状态变焦时第一透镜组朝向物侧移动。利用这种构造，抑制在变焦时穿过第一透镜组的离轴光通量距光轴的高度的变化是可能的。由此，能够使得第一透镜组的直径较小，并且还能够抑制在变焦时像散的变化。
在根据本申请第一实施例的变倍光学系统中，期望的是第五透镜组具有正光焦度。利用这种构造，第五透镜组的可用倍率变得小于原始尺寸等倍倍率(equi-magnification)，并且结果能够使得从第一透镜组到第四透镜组的复合焦距相对地较大。由此，诸如在制造期间在第一透镜组到第四透镜组中发生的、在透镜之间的偏心引起的偏心彗差的影响能够减小为相对地较小。因此，能够实现高光学性能。
在根据本申请第一实施例的变倍光学系统中，期望的是在从广角端状态到远摄端状态变焦时在第一透镜组和第二透镜组之间的距离增加。利用这种构造，增加第二透镜组的倍率是可能的。有效率地实现高变倍比并且同时抑制在变焦时球面像差的变化和像散的变化也是可能的。
在根据本申请第一实施例的变倍光学系统中，期望的是在从广角端状态到远摄端状态变焦时在第二透镜组和第三透镜组之间的距离减小。利用这种构造，增加第三透镜组和第四透镜组的复合倍率是可能的。有效率地实现高变倍比并且同时抑制在变焦时球面像差的变化和像散的变化也是可能的。
在根据本申请第一实施例的变倍光学系统中，期望的是在从广角端状态到远摄端状态变焦时在第四透镜组和第五透镜组之间的距离增加。利用这种构造，增加第三透镜组和第四透镜组的复合倍率是可能的。有效率地实现高变倍比并且同时抑制在变焦时球面像差的变化和像散的变化也是可能的。
在根据本申请第一实施例的变倍光学系统中，期望的是以下条件表达式(4)得以满足：
0.040<(-f2)/ft<0.092   (4)
其中ft表示在远摄端状态中变倍光学系统的焦距，并且f2表示第二透镜组的焦距。
条件表达式(4)限定第二透镜组的焦距的适当范围。通过满足条件表达式(4)，根据本申请第一实施例的变倍光学系统能够抑制在变焦时球面像差的变化和像散的变化。
当(-f2)/ft的值等于或者降至低于用于根据本申请第一实施例的变倍光学系统的条件表达式(4)的下限时，变得难以抑制在变焦时在第二透镜组中发生的球面像差的变化和像散的变化，结果不能实现高光学性能。同时，为了更加确定地实现本申请的有利效果，更加优选的是将条件表达式(4)的下限值设为0.050。
在另一方面，当(-f2)/ft的值等于或者超过用于根据本申请第一实施例的变倍光学系统的条件表达式(4)的上限时，为了获得预定的变倍比，有必要使得在变焦时在第一透镜组和第二透镜组之间的距离的变化量较大。由此，设备的小型化变得困难，并且另外地，使得从第一透镜组入射到第二透镜组的轴上光通量的直径在很大程度上伴随变焦而改变。因此，在变焦时球面像差的变化变得过度地大，从而高光学性能的实现是不可能的。另外地，为了更加确定地实现本申请的有利效果，更加优选的是将条件表达式(4)的上限值设为0.084。
在根据本申请第一实施例的变倍光学系统中，期望的是以下条件表达式(5)得以满足：
5.000<f1/fw<7.800   (5)
其中fw表示在广角端状态中变倍光学系统的焦距，并且f1表示第一透镜组的焦距。
条件表达式(5)限定第一透镜组的焦距的适当范围。通过满足条件表达式(5)，根据本申请第一实施例的变倍光学系统能够抑制在变焦时球面像差的变化和像散的变化。
当f1/fw的值等于或者降至低于用于根据本申请第一实施例的变倍光学系统的条件表达式(5)的下限时，变得难以抑制在变焦时在第一透镜组中发生的球面像差的变化和像散的变化，结果不能实现高光学性能。同时，为了更加确定地实现本申请的有利效果，更加优选的是将条件表达式(5)的下限值设为5.800。
在另一方面，当f1/fw的值等于或者超过用于根据本申请第一实施例的变倍光学系统的条件表达式(5)的上限时，为了获得预定的变倍比，有必要使得在变焦时在第一透镜组和第二透镜组之间的距离的变化量较大。由此，设备的小型化变得困难，并且另外地，穿过第一透镜组的离轴光通量距光轴的高度在很大程度上伴随变焦而改变。因此，在变焦时像散的变化变得过度地大，从而高光学性能的实现是不可能的。另外地，为了更加确定地实现本申请的有利效果，更加优选的是将条件表达式(5)的上限值设为7.550。
本申请的光学设备特征在于，该光学设备配备有具有上述构造的、根据本申请第一实施例的变倍光学系统。因此，实现具有高变倍比、尺寸紧凑并且呈现高光学性能的光学设备是可能的。
一种用于制造根据本申请第一实施例的变倍光学系统的方法特征在于用于制造这样一种变倍光学系统的方法，该变倍光学系统包括，按照从物侧的次序：具有正光焦度的第一透镜组；具有负光焦度的第二透镜组；具有正光焦度的第三透镜组；具有正光焦度的第四透镜组；和第五透镜组；该方法包括以下步骤：
构造第一透镜组和第二透镜组以满足以下条件表达式(1)和(2)：
0.650<(-f2)/fw<1.180   (1)
0.300<f1/ft<0.555   (2)
其中fw表示在广角端状态中变倍光学系统的焦距，ft表示在远摄端状态中变倍光学系统的焦距，f1表示第一透镜组的焦距，并且f2表示第二透镜组的焦距；和
构造使得，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，在第一透镜组和第二透镜组之间的距离、在第二透镜组和第三透镜组之间的距离、在第三透镜组和第四透镜组之间的距离以及在第四透镜组和第五透镜组之间的距离改变，并且第五透镜组位置固定。利用这种构造，制造具有高变倍比、尺寸紧凑并且呈现高光学性能的变倍光学系统是可能的。
在下面解释根据本申请第二实施例的变倍光学系统、光学设备和用于制造该变倍光学系统的方法。
根据本申请第二实施例的变倍光学系统特征在于，该光学系统包括，按照从物侧的次序：具有正光焦度的第一透镜组；具有负光焦度的第二透镜组；具有正光焦度的第三透镜组；具有正光焦度的第四透镜组；和第五透镜组，并且在从广角端状态到远摄端状态变焦时，在第一透镜组和第二透镜组之间的距离、在第二透镜组和第三透镜组之间的距离、以及在第三透镜组和第四透镜组之间的距离以及在第四透镜组和第五透镜组之间的距离改变。利用这种构造，根据本申请第二实施例的变倍光学系统能够实现从广角端状态到远摄端状态的变焦并且能够抑制伴随变焦的畸变、像散和球面像差中的每一项的变化。
此外，根据本申请第二实施例的变倍光学系统特征在于，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，第五透镜组位置固定。利用这种构造，在变焦时改变使得从第四透镜组入射到第五透镜组的边际光线距光轴的高度是可能的。由此，能够在变焦时更加成功地抑制像散的变化。
根据本申请第二实施例的变倍光学系统特征还在于，以下条件表达式(1)和(4)得以满足：
0.650<(-f2)/fw<1.180   (1)
0.040<(-f2)/ft<0.092   (4)
其中fw表示在广角端状态中变倍光学系统的焦距，ft表示在远摄端状态中变倍光学系统的焦距，并且f2表示第二透镜组的焦距。
条件表达式(1)限定第二透镜组的焦距的适当范围。通过满足条件表达式(1)，根据本申请第二实施例的变倍光学系统能够抑制在变焦时球面像差的变化和像散的变化。
当(-f2)/fw的值等于或者降至低于用于根据本申请第二实施例的变倍光学系统的条件表达式(1)的下限时，变得难以抑制在变焦时在第二透镜组中发生的球面像差的变化和像散的变化，结果不能实现高光学性能。同时，为了更加确定地实现本申请的有利效果，更加优选的是将条件表达式(1)的下限值设为0.760。
在另一方面，当(-f2)/fw的值等于或者超过用于根据本申请第二实施例的变倍光学系统的条件表达式(1)的上限时，为了获得预定的变倍比，有必要使得在变焦时在第一透镜组和第二透镜组之间的距离的变化量较大。由此，设备的小型化变得困难，并且另外地，使得从第一透镜组入射到第二透镜组的离轴光通量距光轴的高度在很大程度上伴随变焦而改变。因此，在变焦时像散的变化变得过度地大，从而高光学性能的实现是不可能的。另外地，为了更加确定地实现本申请的有利效果，更加优选的是将条件表达式(1)的上限值设为1.120。
条件表达式(4)限定第二透镜组的焦距的适当范围。通过满足条件表达式(4)，根据本申请第二实施例的变倍光学系统能够抑制在变焦时球面像差的变化和像散的变化。
当(-f2)/ft的值等于或者降至低于用于根据本申请第二实施例的变倍光学系统的条件表达式(4)的下限时，变得难以抑制在变焦时在第二透镜组中发生的球面像差的变化和像散的变化，结果不能实现高光学性能。同时，为了更加确定地实现本申请的有利效果，更加优选的是将条件表达式(4)的下限值设为0.050。
在另一方面，当(-f2)/ft的值等于或者超过用于根据本申请第二实施例的变倍光学系统的条件表达式(4)的上限时，为了获得预定的变倍比，有必要使得在变焦时在第一透镜组和第二透镜组之间的距离的变化量较大。由此，设备的小型化变得困难，并且另外地，使得从第一透镜组入射到第二透镜组的轴上光通量的直径在很大程度上伴随变焦而改变。因此，在变焦时球面像差的变化变得过度地大，从而高光学性能的实现是不可能的。另外地，为了更加确定地实现本申请的有利效果，更加优选的是将条件表达式(4)的上限值设为0.084。
利用上述构造，实现具有高变倍比、尺寸紧凑并且具有高光学性能的变倍光学系统是可能的。
在根据本申请第二实施例的变倍光学系统中，期望的是以下条件表达式(6)得以满足：
5.300<f1/(-f2)<7.430   (6)
其中f1表示第一透镜组的焦距，并且f2表示第二透镜组的焦距。
条件表达式(6)限定在第一透镜组和第二透镜组之间的焦距的比的适当范围。通过满足条件表达式(6)，根据本申请第二实施例的变倍光学系统能够抑制在变焦时球面像差的变化和像散的变化。
当f1/(-f2)的值等于或者降至低于用于根据本申请第二实施例的变倍光学系统的条件表达式(6)的下限时，在远摄端状态中在第一透镜组中发生的负球面像差变得过度地大。因此，在变焦时球面像差的变化变得过度地大，从而高光学性能的实现是不可能的。同时，为了更加确定地实现本申请的有利效果，更加优选的是将条件表达式(6)的下限值设为5.800。另外地，为了更加确定地实现本申请的有利效果，更加优选的是将条件表达式(6)的下限值设为6.250。此外，为了更加确定地实现本申请的有利效果，更加优选的是将条件表达式(6)的下限值设为6.750。
在另一方面，当f1/(-f2)的值等于或者超过用于根据本申请第二实施例的变倍光学系统的条件表达式(6)的上限时，变得难以抑制在变焦时在第二透镜组中发生的球面像差的变化和像散的变化，结果不能实现高光学性能。同时，为了更加确定地实现本申请的有利效果，更加优选的是将条件表达式(6)的上限值设为7.320。而且，为了更加确定地实现本申请的有利效果，更加优选的是将条件表达式(6)的上限值设为7.250。
在根据本申请第二实施例的变倍光学系统中，期望的是在从广角端状态到远摄端状态变焦时第三透镜组朝向物侧移动。利用这种构造，与其中第三透镜组不向物侧移动的情形相比较，使得第四透镜组的光焦度较小是可能的。因此，抑制在变焦时在第四透镜组中发生的像散的变化是可能的。
在根据本申请第二实施例的变倍光学系统中，期望的是在从广角端状态到远摄端状态变焦时第一透镜组朝向物侧移动。利用这种构造，抑制在变焦时穿过第一透镜组的离轴光通量距光轴的高度的变化是可能的。由此，能够使得第一透镜组的直径较小，并且还能够抑制在变焦时像散的变化。
在根据本申请第二实施例的变倍光学系统中，期望的是第五透镜组具有正光焦度。利用这种构造，第五透镜组的可用倍率变得小于原始尺寸等倍倍率，并且结果能够使得从第一透镜组到第四透镜组的复合焦距相对地较大。由此，诸如在制造期间在第一透镜组到第四透镜组中发生的、在透镜之间的偏心引起的偏心彗差的影响，能够减小为相对地较小。因此，能够实现高光学性能。
在根据本申请第二实施例的变倍光学系统中，期望的是在从广角端状态到远摄端状态变焦时在第一透镜组和第二透镜组之间的距离增加。利用这种构造，增加第二透镜组的倍率是可能的。有效率地实现高变倍比并且同时抑制在变焦时球面像差的变化和像散的变化也是可能的。
在根据本申请第二实施例的变倍光学系统中，期望的是在从广角端状态到远摄端状态变焦时在第二透镜组和第三透镜组之间的距离减小。利用这种构造，增加第三透镜组和第四透镜组的复合倍率是可能的。有效率地实现高变倍比并且同时抑制在变焦时球面像差的变化和像散的变化也是可能的。
在根据本申请第二实施例的变倍光学系统中，期望的是在从广角端状态到远摄端状态变焦时在第四透镜组和第五透镜组之间的距离增加。利用这种构造，增加第三透镜组和第四透镜组的复合倍率是可能的。有效率地实现高变倍比并且同时抑制在变焦时球面像差的变化和像散的变化也是可能的。
在根据本申请第二实施例的变倍光学系统中，期望的是以下条件表达式(5)得以满足：
5.000<f1/fw<7.800   (5)
其中fw表示在广角端状态中变倍光学系统的焦距，并且f1表示第一透镜组的焦距。
条件表达式(5)限定第一透镜组的焦距的适当范围。通过满足条件表达式(5)，根据本申请第二实施例的变倍光学系统能够抑制在变焦时球面像差的变化和像散的变化。
当f1/fw的值等于或者降至低于用于根据本申请第二实施例的变倍光学系统的条件表达式(5)的下限时，变得难以抑制在变焦时在第一透镜组中发生的球面像差的变化和像散的变化，结果不能实现高光学性能。同时，为了更加确定地实现本申请的有利效果，更加优选的是将条件表达式(5)的下限值设为5.800。
在另一方面，当f1/fw的值等于或者超过用于根据本申请第二实施例的变倍光学系统的条件表达式(5)的上限时，为了获得预定的变倍比，有必要使得在变焦时在第一透镜组和第二透镜组之间的距离的变化量较大。由此，设备的小型化变得困难，并且另外地，穿过第一透镜组的离轴光通量距光轴的高度在很大程度上伴随变焦而改变。因此，在变焦时像散的变化变得过度地大，从而高光学性能的实现是不可能的。另外地，为了更加确定地实现本申请的有利效果，更加优选的是将条件表达式(5)的上限值设为7.550。
本申请的光学设备特征在于，该光学设备配备有具有上述构造的、根据本申请第二实施例的变倍光学系统。因此，实现具有高变倍比、尺寸紧凑并且呈现高光学性能的光学设备是可能的。
一种用于制造根据本申请第二实施例的变倍光学系统的方法特征在于用于制造这样一种变倍光学系统的方法，该变倍光学系统包括，按照从物侧的次序：具有正光焦度的第一透镜组；具有负光焦度的第二透镜组；具有正光焦度的第三透镜组；具有正光焦度的第四透镜组；和第五透镜组；该方法包括以下步骤：
构造第二透镜组以满足以下条件表达式(1)和(4)：
0.650<(-f2)/fw<1.180   (1)
0.040<(-f2)/ft<0.092   (4)
其中fw表示在广角端状态中变倍光学系统的焦距，ft表示在远摄端状态中变倍光学系统的焦距，并且f2表示第二透镜组的焦距；和
构造使得，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，在第一透镜组和第二透镜组之间的距离、在第二透镜组和第三透镜组之间的距离、在第三透镜组和第四透镜组之间的距离以及在第四透镜组和第五透镜组之间的距离改变，并且第五透镜组位置固定。利用这种构造，制造具有高变倍比、尺寸紧凑并且呈现高光学性能的变倍光学系统是可能的。
在下面解释根据本申请第三实施例的变倍光学系统、光学设备和用于制造该变倍光学系统的方法。
根据本申请第三实施例的变倍光学系统特征在于，该光学系统包括，按照从物侧的次序：具有正光焦度的第一透镜组；具有负光焦度的第二透镜组；具有正光焦度的第三透镜组；具有正光焦度的第四透镜组；和第五透镜组；并且在从广角端状态到远摄端状态变焦时，在第一透镜组和第二透镜组之间的距离、在第二透镜组和第三透镜组之间的距离以及在第三透镜组和第四透镜组之间的距离以及在第四透镜组和第五透镜组之间的距离改变。利用这种构造，根据本申请第三实施例的变倍光学系统能够实现从广角端状态到远摄端状态的变焦并且能够抑制伴随变焦的畸变、像散和球面像差中的每一项的变化。
此外，根据本申请第三实施例的变倍光学系统特征在于，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，第五透镜组位置固定。利用这种构造，在变焦时改变使得从第四透镜组入射到第五透镜组的边际光线距光轴的高度是可能的。由此，能够在变焦时更加成功地抑制像散的变化。
根据本申请第三实施例的变倍光学系统特征还在于，以下条件表达式(5)和(2)得以满足：
5.000<f1/fw<7.800   (5)
0.300<f1/ft<0.555   (2)
其中fw表示在广角端状态中变倍光学系统的焦距，ft表示在远摄端状态中变倍光学系统的焦距，并且f1表示第一透镜组的焦距。
条件表达式(5)限定第一透镜组的焦距的适当范围。通过满足条件表达式(5)，根据本申请第三实施例的变倍光学系统能够抑制在变焦时球面像差的变化和像散的变化。
当f1/fw的值等于或者降至低于用于根据本申请第三实施例的变倍光学系统的条件表达式(5)的下限时，变得难以抑制在变焦时在第一透镜组中发生的球面像差的变化和像散的变化，结果不能实现高光学性能。同时，为了更加确定地实现本申请的有利效果，更加优选的是将条件表达式(5)的下限值设为5.800。
在另一方面，当f1/fw的值等于或者超过用于根据本申请第三实施例的变倍光学系统的条件表达式(5)的上限时，为了获得预定的变倍比，有必要使得在变焦时在第一透镜组和第二透镜组之间的距离的变化量较大。由此，设备的小型化变得困难，并且另外地，穿过第一透镜组的离轴光通量距光轴的高度在很大程度上伴随变焦而改变。因此，在变焦时像散的变化变得过度地大，从而高光学性能的实现是不可能的。另外地，为了更加确定地实现本申请的有利效果，更加优选的是将条件表达式(5)的上限值设为7.550。
条件表达式(2)限定第一透镜组的焦距的适当范围。通过满足条件表达式(2)，根据本申请第三实施例的变倍光学系统能够抑制在变焦时球面像差的变化和像散的变化。
当f1/ft的值等于或者降至低于用于根据本申请第三实施例的变倍光学系统的条件表达式(2)的下限时，变得难以抑制在变焦时在第一透镜组中发生的球面像差的变化和像散的变化，结果不能实现高光学性能。同时，为了更加确定地实现本申请的有利效果，更加优选的是将条件表达式(2)的下限值设为0.421。
在另一方面，当f1/ft的值等于或者超过用于根据本申请第三实施例的变倍光学系统的条件表达式(2)的上限时，为了获得预定的变倍比，有必要使得在变焦时在第一透镜组和第二透镜组之间的距离的变化量较大。由此，设备的小型化变得困难，并且另外地，入射到第一透镜组上的轴上光通量的直径与入射到第二透镜组上的轴上光通量的直径的比在很大程度上伴随变焦而改变。因此，在变焦时球面像差的变化变得过度地大，从而高光学性能的实现是不可能的。另外地，为了更加确定地实现本申请的有利效果，更加优选的是将条件表达式(2)的上限值设为0.530。
利用上述构造，实现具有高变倍比、尺寸紧凑并且具有高光学性能的变倍光学系统是可能的。
在根据本申请第三实施例的变倍光学系统中，期望的是以下条件表达式(6)得以满足：
5.300<f1/(-f2)<7.430   (6)
其中f1表示第一透镜组的焦距，并且f2表示第二透镜组的焦距。
条件表达式(6)限定在第一透镜组和第二透镜组之间的焦距的比的适当范围。通过满足条件表达式(6)，根据本申请第三实施例的变倍光学系统能够抑制在变焦时球面像差的变化和像散的变化。
当f1/(-f2)的值等于或者降至低于用于根据本申请第三实施例的变倍光学系统的条件表达式(6)的下限时，在远摄端状态中在第一透镜组中发生的负球面像差变得过度地大。因此，在变焦时球面像差的变化变得过度地大，从而高光学性能的实现是不可能的。同时，为了更加确定地实现本申请的有利效果，更加优选的是将条件表达式(6)的下限值设为5.800。另外地，为了更加确定地实现本申请的有利效果，更加优选的是将条件表达式(6)的下限值设为6.250。此外，为了更加确定地实现本申请的有利效果，更加优选的是将条件表达式(6)的下限值设为6.750。
在另一方面，当f1/(-f2)的值等于或者超过用于根据本申请第三实施例的变倍光学系统的条件表达式(6)的上限时，变得难以抑制在变焦时在第二透镜组中发生的球面像差的变化和像散的变化，结果不能实现高光学性能。同时，为了更加确定地实现本申请的有利效果，更加优选的是将条件表达式(6)的上限值设为7.320。而且，为了更加确定地实现本申请的有利效果，更加优选的是将条件表达式(6)的上限值设为7.250。
在根据本申请第三实施例的变倍光学系统中，期望的是在从广角端状态到远摄端状态变焦时第三透镜组朝向物侧移动。利用这种构造，与其中第三透镜组不向物侧移动的情形相比较，使得第四透镜组的光焦度较小是可能的。因此，抑制在变焦时在第四透镜组中发生的像散的变化是可能的。
在根据本申请第三实施例的变倍光学系统中，期望的是在从广角端状态到远摄端状态变焦时第一透镜组朝向物侧移动。利用这种构造，抑制在变焦时穿过第一透镜组的离轴光通量距光轴的高度的变化是可能的。由此，能够使得第一透镜组的直径较小，并且还能够抑制在变焦时像散的变化。
在根据本申请第三实施例的变倍光学系统中，期望的是第五透镜组具有正光焦度。利用这种构造，第五透镜组的可用倍率变得小于原始尺寸等倍倍率，并且结果能够使得从第一透镜组到第四透镜组的复合焦距相对地较大。由此，诸如在制造期间在第一透镜组到第四透镜组中发生的、在透镜之间的偏心引起的偏心彗差的影响，能够减小为相对地较小。因此，能够实现高光学性能。
在根据本申请第三实施例的变倍光学系统中，期望的是在从广角端状态到远摄端状态变焦时在第一透镜组和第二透镜组之间的距离增加。利用这种构造，增加第二透镜组的倍率是可能的。有效率地实现高变倍比并且同时抑制在变焦时球面像差的变化和像散的变化也是可能的。
在根据本申请第三实施例的变倍光学系统中，期望的是在从广角端状态到远摄端状态变焦时在第二透镜组和第三透镜组之间的距离减小。利用这种构造，增加第三透镜组和第四透镜组的复合倍率是可能的。有效率地实现高变倍比并且同时抑制在变焦时球面像差的变化和像散的变化也是可能的。
在根据本申请第三实施例的变倍光学系统中，期望的是在从广角端状态到远摄端状态变焦时在第四透镜组和第五透镜组之间的距离增加。利用这种构造，增加第三透镜组和第四透镜组的复合倍率是可能的。有效率地实现高变倍比并且同时抑制在变焦时球面像差的变化和像散的变化也是可能的。
在根据本申请第三实施例的变倍光学系统中，期望的是以下条件表达式(4)得以满足：
0.040<(-f2)/ft<0.092   (4)
其中ft表示在远摄端状态中变倍光学系统的焦距，并且f2表示第二透镜组的焦距。
条件表达式(4)限定第二透镜组的焦距的适当范围。通过满足条件表达式(4)，根据本申请第三实施例的变倍光学系统能够抑制在变焦时球面像差的变化和像散的变化。
当(-f2)/ft的值等于或者降至低于用于根据本申请第三实施例的变倍光学系统的条件表达式(4)的下限时，变得难以抑制在变焦时在第二透镜组中发生的球面像差的变化和像散的变化，结果不能实现高光学性能。同时，为了更加确定地实现本申请的有利效果，更加优选的是将条件表达式(4)的下限值设为0.050。
在另一方面，当(-f2)/ft的值等于或者超过用于根据本申请第三实施例的变倍光学系统的条件表达式(4)的上限时，为了获得预定的变倍比，有必要使得在变焦时在第一透镜组和第二透镜组之间的距离的变化量较大。由此，设备的小型化变得困难，并且另外地，使得从第一透镜组入射到第二透镜组的轴上光通量的直径在很大程度上伴随变焦而改变。因此，在变焦时球面像差的变化变得过度地大，从而高光学性能的实现是不可能的。另外地，为了更加确定地实现本申请的有利效果，更加优选的是将条件表达式(4)的上限值设为0.084。
本申请的光学设备特征在于，该光学设备配备有具有上述构造的、根据本申请第三实施例的变倍光学系统。因此，实现具有高变倍比、尺寸紧凑并且呈现高光学性能的光学设备是可能的。
一种用于制造根据本申请第三实施例的变倍光学系统的方法特征在于用于制造这样一种变倍光学系统的方法，该变倍光学系统包括，按照从物侧的次序：具有正光焦度的第一透镜组；具有负光焦度的第二透镜组；具有正光焦度的第三透镜组；具有正光焦度的第四透镜组；和第五透镜组；该方法包括以下步骤：
构造第一透镜组以满足以下条件表达式(5)和(2)：
5.000<f1/fw<7.800   (5)
0.300<f1/ft<0.555   (2)
其中fw表示在广角端状态中变倍光学系统的焦距，ft表示在远摄端状态中变倍光学系统的焦距，并且f1表示第一透镜组的焦距；和
构造使得，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，在第一透镜组和第二透镜组之间的距离、在第二透镜组和第三透镜组之间的距离、在第三透镜组和第四透镜组之间的距离以及在第四透镜组和第五透镜组之间的距离改变，并且第五透镜组位置固定。利用这种构造，制造具有高变倍比、尺寸紧凑并且呈现高光学性能的变倍光学系统是可能的。
在下文中，将参考附图解释与根据本申请第一到第三实施例的编号实例有关的变倍光学系统。同时，第一到第四实例对于所有的第一到第三实施例而言是公共的。
(第一实例)
图1A、1B、1C、1D和1E分别地是示出在广角端状态中、在第一中间焦距状态中、在第二中间焦距状态中、在第三中间焦距状态中和在远摄端状态中根据本申请第一到第三实施例共有的第一实例的变倍光学系统的截面视图。
根据本实例的变倍光学系统由以下构件构成，按照从物侧的次序：具有正光焦度的第一透镜组G1；具有负光焦度的第二透镜组G2；具有正光焦度的第三透镜组G3；具有正光焦度的第四透镜组G4；和具有正光焦度的第五透镜组G5。
第一透镜组G1由以下构件组成，按照从物侧的次序：胶合透镜，该胶合透镜由具有面向物侧的凸表面的负弯月透镜L11与双凸正透镜L12胶合构造；和具有面向物侧的凸表面的正弯月透镜L13。
第二透镜组G2由以下构件组成，按照从物侧的次序：具有面向物侧的凸表面的负弯月透镜L21；双凹负透镜L22；和胶合透镜，该胶合透镜由双凸正透镜L23与具有面向物侧的凹表面的负弯月透镜L24胶合构造。注意负弯月透镜L21是具有形成为非球面形状的物侧透镜表面的玻璃模具类型非球面透镜。
第三透镜组G3由胶合透镜组成，按照从物侧的次序，该胶合透镜由具有面向物侧的凸表面的负弯月透镜L31与双凸正透镜L32胶合构造。注意孔径光阑S设置在第三透镜组G3的物侧上。
第四透镜组G4由以下构件组成，按照从物侧的次序：胶合透镜，该胶合透镜由双凸正透镜L41与双凹负透镜L42胶合构造；胶合透镜，该胶合透镜由双凸正透镜L43与具有面向物侧的凹表面的负弯月透镜L44胶合构造；胶合透镜，该胶合透镜由双凹负透镜L45与双凸正透镜L46胶合构造；和胶合透镜，该胶合透镜由双凸正透镜L47与具有面向物侧的凹表面的负弯月透镜L48胶合构造。注意负弯月透镜L48是具有形成为非球面形状的像侧透镜表面的玻璃模具类型非球面透镜。
第五透镜组G5由胶合透镜组成，按照从物侧的次序，该胶合透镜由具有面向物侧的凹表面的正弯月透镜L51与具有面向物侧的凹表面的负弯月透镜L52胶合构造。注意负弯月透镜L52是具有形成为非球面形状的像侧透镜表面的玻璃模具类型非球面透镜。
在具有上述构造的、根据本实例的变倍光学系统中，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，第一透镜组G1到第四透镜组G4沿着光轴移动从而，在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的空气距离、在第二透镜组G2和第三透镜组G3之间的空气距离、在第三透镜组G3和第四透镜组G4之间的空气距离以及在第四透镜组G4和第五透镜组G5之间的空气距离改变。
更加具体地，第一透镜组G1、第三透镜组G3和第四透镜组G4在变焦时朝向物侧移动。第二透镜组G2从广角端状态到第三中间焦距状态朝向物侧移动并且从第三中间焦距状态到远摄端状态朝向像侧移动。第五透镜组G5在变焦时沿着光轴的方向位置固定。附带说一句，孔径光阑S在变焦时与第四透镜组G4一体地朝向物侧移动。
因此，在变焦时，在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的空气距离增加，在第二透镜组G2和第三透镜组G3之间的空气距离减小，并且在第四透镜组G4和第五透镜组G5之间的空气距离增加。在第三透镜组G3和第四透镜组G4之间的空气距离从广角端状态到第一中间焦距状态增加，从第一中间焦距状态到第二中间焦距状态减小并且从第二中间焦距状态到远摄端状态增加。而且在变焦时，在孔径光阑S和第三透镜组G3之间的空气距离从广角端状态到第一中间焦距状态减小，从第一中间焦距状态到第二中间焦距状态增加并且从第二中间焦距状态到远摄端状态减小。
以下表格1示出根据本实例的变倍光学系统的各种值。
在表格1中，f表示焦距，并且BF表示后焦距，换言之，在最像侧透镜表面和像平面I之间在光轴上的距离。
在[表面数据]中，m表示从物侧算起的光学表面的次序，r表示曲率半径，d表示表面间距离(从第n表面到第(n+1)表面的间隔，其中n是整数)，nd表示对于d-线(波长λ＝587.6nm)的折射率并且νd表示对于d-线(波长λ＝587.6nm)的阿贝数。此外，OP表示物面，并且I表示像平面。同时，曲率半径r＝∞表示平表面。通过将“*”附于表面编号表达非球面的位置，并且在曲率半径r的列中示出近轴曲率半径。省略了空气的折射率nd＝1.000000。
在[非球面数据]中，关于[表面数据]中所示非球面，在其中非球面由以下表达式呈现的情形中示出非球面系数和圆锥系数：
x＝(h2/r)/[1+[1-κ(h/r)2]1/2]
+A4h4+A6h6+A8h8+A10h10+A12h12
其中h表示距光轴的竖直高度，x表示垂度(sag amount)，垂度是从非球面的顶点处的切表面到竖直高度h处的非球面沿着光轴的距离，κ表示圆锥系数，A4、A6、A8、A10和A12表示相应的非球面系数，并且r表示近轴曲率半径，这是基准球体的曲率半径。“E-n”，其中n是整数，表示“×10-n”，例如，“1.234E-05”表示“1.234×10-5”。第2阶非球面系数A2是0，并且在说明中省略。
在[各种数据]中，FNO表示F数，ω表示半视角(单位“°”)，Y表示像高，TL表示变倍光学系统的全长(total length)，即，在于无穷远物体上聚焦时从第一表面到像平面I沿着光轴的距离，dn表示在第n表面和第(n+1)表面之间的可变间隔，并且φ是孔径光阑S的孔隙直径。同时，W表示广角端状态，M1表示第一中间焦距状态，M2表示第二中间焦距状态，M3表示第三中间焦距状态，并且T表示远摄端状态。
在[透镜组数据]中，示出每一个透镜组的开始表面编号ST和焦距f。
在[用于条件表达式的值]中，示出对应于用于根据本实例的变倍光学系统的相应的条件表达式的值。
这里，注意，“mm”通常被用于长度诸如焦距f、曲率半径r的单位和用于表格1中所示其它长度的单位。然而，因为它的尺寸成比例地放大或者减小的光学系统能够获得类似的光学性能，所以该单位不必限制为“mm”。
还以相同的方式在用于在以后提供的其它实例的表格中使用上述表格1中的参考符号。
(表格1)第一实例
[表面数据]
[非球面数据]
[各种数据]
[透镜组数据]
[用于条件表达式的值]
(1) (-f2)/fw＝1.055
(2) f1/ft＝0.509
(3),(6) f1/(-f2)＝6.817
(4) (-f2)/ft＝0.075
(5) f1/fw＝7.189
图2A、2B和2C分别地是示出在广角端状态中、在第一中间焦距状态中和在第二中间焦距状态中在于无穷远物体上聚焦时根据本申请第一实例的变倍光学系统的各种像差的曲线图。
图3A和3B分别地是示出在第三中间焦距状态中和在远摄端状态中在于无穷远物体上聚焦时根据本申请第一实例的变倍光学系统的各种像差的曲线图。
在相应的像差曲线图中，FNO表示F数，A表示光线的入射角，即，半视角(单位“°”)。在曲线图中，d表示d-线(波长λ＝587.6nm)的像差曲线，g表示g-线(波长λ＝435.8nm)的像差曲线，并且未附d和g的曲线表示d-线的像差。在示出像散的曲线图中，实线示意弧矢像平面，并且虚线示意子午像平面。附带说一句，还在以后给出的其它实例中的各种像差曲线图中使用与在本实例中相同的符号。
如根据相应的像差曲线图清楚地，由于对于从广角端状态到远摄端状态的状态中的各种像差的良好的校正，根据本实例的变倍光学系统示出极好的光学性能。
(第二实例)
图4A、4B、4C、4D和4E分别地是示出在广角端状态中、在第一中间焦距状态中、在第二中间焦距状态中、在第三中间焦距状态中和在远摄端状态中根据本申请第一到第三实施例共有的第二实例的变倍光学系统的截面视图。
根据本实例的变倍光学系统由以下构件构成，按照从物侧的次序：具有正光焦度的第一透镜组G1；具有负光焦度的第二透镜组G2；具有正光焦度的第三透镜组G3；具有正光焦度的第四透镜组G4；和具有正光焦度的第五透镜组G5。
第一透镜组G1由以下构件组成，按照从物侧的次序：胶合透镜，该胶合透镜由具有面向物侧的凸表面的负弯月透镜L11与双凸正透镜L12胶合构造；和具有面向物侧的凸表面的正弯月透镜L13。
第二透镜组G2由以下构件组成，按照从物侧的次序：具有面向物侧的凸表面的负弯月透镜L21；双凹负透镜L22；和胶合透镜，该胶合透镜由双凸正透镜L23与双凹负透镜L24胶合构造。注意负弯月透镜L21是具有形成为非球面形状的物侧透镜表面的玻璃模具类型非球面透镜。
第三透镜组G3由胶合透镜组成，按照从物侧的次序，该胶合透镜由具有面向物侧的凸表面的负弯月透镜L31与双凸正透镜L32胶合构造。注意孔径光阑S设置在第三透镜组G3的物侧上。
第四透镜组G4由以下构件组成，按照从物侧的次序；胶合透镜，该胶合透镜由具有面向物侧的凸表面的正弯月透镜L41与具有面向物侧的凸表面的负弯月透镜L42胶合构造；胶合透镜，该胶合透镜由双凸正透镜L43与具有面向物侧的凹表面的负弯月透镜L44胶合构造；胶合透镜，该胶合透镜由双凹负透镜L45与双凸正透镜L46胶合构造；和胶合透镜，该胶合透镜由双凸正透镜L47与具有面向物侧的凹表面的负弯月透镜L48胶合构造。注意负弯月透镜L48是具有形成为非球面形状的像侧透镜表面的玻璃模具类型非球面透镜。
第五透镜组G5由胶合透镜组成，按照从物侧的次序，该胶合透镜由具有面向物侧的凹表面的正弯月透镜L51与具有面向物侧的凹表面的负弯月透镜L52胶合构造。注意负弯月透镜L52是具有形成为非球面形状的像侧透镜表面的玻璃模具类型非球面透镜。
在具有上述构造的、根据本实例的变倍光学系统中，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，第一透镜组G1到第四透镜组G4沿着光轴移动从而在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的空气距离、在第二透镜组G2和第三透镜组G3之间的空气距离、在第三透镜组G3和第四透镜组G4之间的空气距离以及在第四透镜组G4和第五透镜组G5之间的空气距离改变。
更加具体地，第一透镜组G1、第三透镜组G3和第四透镜组G4在变焦时朝向物侧移动。第二透镜组G2从广角端状态到第三中间焦距状态朝向物侧移动并且从第三中间焦距状态到远摄端状态朝向像侧移动。第五透镜组G5在变焦时沿着光轴的方向位置固定。附带说一句，孔径光阑S在变焦时与第四透镜组G4一体地朝向物侧移动。
因此，在变焦时，在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的空气距离增加，在第二透镜组G2和第三透镜组G3之间的空气距离减小，并且在第四透镜组G4和第五透镜组G5之间的空气距离增加。在第三透镜组G3和第四透镜组G4之间的空气距离从广角端状态到第一中间焦距状态增加，从第一中间焦距状态到第二中间焦距状态减小并且从第二中间焦距状态到远摄端状态增加。而且在变焦时，在孔径光阑S和第三透镜组G3之间的空气距离从广角端状态到第一中间焦距状态减小，从第一中间焦距状态到第二中间焦距状态增加并且从第二中间焦距状态到远摄端状态减小。
以下表格2示出根据本实例的变倍光学系统的各种值。
(表格2)第二实例
[表面数据]
[非球面数据]
[各种数据]
[透镜组数据]
[用于条件表达式的值]
(1) (-f2)/fw＝0.874
(2) f1/ft＝0.446
(3),(6) f1/(-f2)＝7.210
(4) (-f2)/ft＝0.062
(5) f1/fw＝6.302
图5A、5B和5C分别地是示出在广角端状态中、在第一中间焦距状态中和在第二中间焦距状态中在于无穷远物体上聚焦时根据本申请第二实例的变倍光学系统的各种像差的曲线图。
图6A和6B分别地是示出在第三中间焦距状态中和在远摄端状态中在于无穷远物体上聚焦时根据本申请第二实例的变倍光学系统的各种像差的曲线图。
如根据相应的像差曲线图清楚地，由于对于从广角端状态到远摄端状态的状态中的各种像差的良好的校正，根据本实例的变倍光学系统示出极好的光学性能。
(第三实例)
图7A、7B、7C、7D和7E分别地是示出在广角端状态中、在第一中间焦距状态中、在第二中间焦距状态中、在第三中间焦距状态中和在远摄端状态中根据本申请第一到第三实施例共有的第三实例的变倍光学系统的截面视图。
根据本实例的变倍光学系统由以下构件构成，按照从物侧的次序：具有正光焦度的第一透镜组G1；具有负光焦度的第二透镜组G2；具有正光焦度的第三透镜组G3；具有正光焦度的第四透镜组G4；和具有正光焦度的第五透镜组G5。
第一透镜组G1由以下构件组成，按照从物侧的次序；胶合透镜，该胶合透镜由具有面向物侧的凸表面的负弯月透镜L11与双凸正透镜L12胶合构造；和具有面向物侧的凸表面的正弯月透镜L13。
第二透镜组G2由以下构件组成，按照从物侧的次序：具有面向物侧的凸表面的负弯月透镜L21；双凹负透镜L22；和胶合透镜，该胶合透镜由双凸正透镜L23与具有面向物侧的凹表面的负弯月透镜L24胶合构造。注意负弯月透镜L21是具有形成为非球面形状的物侧透镜表面的玻璃模具类型非球面透镜。
第三透镜组G3由胶合透镜组成，按照从物侧的次序，该胶合透镜由具有面向物侧的凸表面的负弯月透镜L31与双凸正透镜L32胶合构造。注意孔径光阑S设置在第三透镜组G3的物侧上。
第四透镜组G4由以下构件组成，按照从物侧的次序；胶合透镜，该胶合透镜由双凸正透镜L41与双凹负透镜L42胶合构造；胶合透镜，该胶合透镜由双凸正透镜L43与具有面向物侧的凹表面的负弯月透镜L44胶合构造；胶合透镜，该胶合透镜由双凹负透镜L45与双凸正透镜L46胶合构造；和胶合透镜，该胶合透镜由双凸正透镜L47与具有面向物侧的凹表面的负弯月透镜L48胶合构造。注意负弯月透镜L48是具有形成为非球面形状的像侧透镜表面的玻璃模具类型非球面透镜。
第五透镜组G5由胶合透镜组成，按照从物侧的次序，该胶合透镜由具有面向物侧的凹表面的正弯月透镜L51与具有面向物侧的凹表面的负弯月透镜L52胶合构造。注意负弯月透镜L52是具有形成为非球面形状的像侧透镜表面的玻璃模具类型非球面透镜。
在具有上述构造的、根据本实例的变倍光学系统中，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，第一透镜组G1到第四透镜组G4沿着光轴朝向物侧移动从而在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的空气距离、在第二透镜组G2和第三透镜组G3之间的空气距离、在第三透镜组G3和第四透镜组G4之间的空气距离以及在第四透镜组G4和第五透镜组G5之间的空气距离改变。第五透镜组G5在变焦时沿着光轴的方向位置固定。附带说一句，孔径光阑S在变焦时与第四透镜组G4一体地朝向物侧移动。
更加具体地，在变焦时，在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的空气距离增加，在第二透镜组G2和第三透镜组G3之间的空气距离减小，并且在第四透镜组G4和第五透镜组G5之间的空气距离增加。在第三透镜组G3和第四透镜组G4之间的空气距离从广角端状态到第一中间焦距状态增加，从第一中间焦距状态到第二中间焦距状态减小并且从第二中间焦距状态到远摄端状态增加。而且在变焦时，在孔径光阑S和第三透镜组G3之间的空气距离从广角端状态到第一中间焦距状态减小，从第一中间焦距状态到第二中间焦距状态增加并且从第二中间焦距状态到远摄端状态减小。
以下表格3示出根据本实例的变倍光学系统的各种值。
(表格3)第三实例
[表面数据]
[非球面数据]
[各种数据]
变倍比  14.13
[透镜组数据]
[用于条件表达式的值]
(1) (-f2)/fw＝1.027
(2) f1/ft＝0.515
(3),(6) f1/(-f2)＝7.088
(4) (-f2)/ft＝0.073
(5) f1/fw＝7.281
图8A、8B和8C分别地是示出在广角端状态中、在第一中间焦距状态中和在第二中间焦距状态中在于无穷远物体上聚焦时根据本申请第三实例的变倍光学系统的各种像差的曲线图。
图9A和9B分别地是示出在第三中间焦距状态中和在远摄端状态中在于无穷远物体上聚焦时根据本申请第三实例的变倍光学系统的各种像差的曲线图。
如根据分别的像差曲线图清楚地，由于对于从广角端状态到远摄端状态的状态中的各种像差的良好的校正，根据本实例的变倍光学系统示出极好的光学性能。
(第四实例)
图10A、10B、10C、10D和10E分别地是示出在广角端状态中、在第一中间焦距状态中、在第二中间焦距状态中、在第三中间焦距状态中和在远摄端状态中根据本申请第一到第三实施例共有的第四实例的变倍光学系统的截面视图。
根据本实例的变倍光学系统由以下构件构成，按照从物侧的次序：具有正光焦度的第一透镜组G1；具有负光焦度的第二透镜组G2；具有正光焦度的第三透镜组G3；具有正光焦度的第四透镜组G4；和具有正光焦度的第五透镜组G5。
第一透镜组G1由以下构件组成，按照从物侧的次序：胶合透镜，该胶合透镜由具有面向物侧的凸表面的负弯月透镜L11与双凸正透镜L12胶合构造；和具有面向物侧的凸表面的正弯月透镜L13。
第二透镜组G2由以下构件组成，按照从物侧的次序：具有面向物侧的凸表面的负弯月透镜L21；双凹负透镜L22；和胶合透镜，该胶合透镜由双凸正透镜L23与双凹负透镜L24胶合构造。注意负弯月透镜L21是具有形成为非球面形状的物侧透镜表面的玻璃模具类型非球面透镜。
第三透镜组G3由胶合透镜组成，按照从物侧的次序，该胶合透镜由具有面向物侧的凸表面的负弯月透镜L31与双凸正透镜L32胶合构造。注意孔径光阑S设置在第三透镜组G3的物侧上。
第四透镜组G4由以下构件组成，按照从物侧的次序：胶合透镜，该胶合透镜由具有面向物侧的凸表面的正弯月透镜L41与具有面向物侧的凸表面的负弯月透镜L42胶合构造；胶合透镜，该胶合透镜由双凸正透镜L43与具有面向物侧的凹表面的负弯月透镜L44胶合构造；双凹负透镜L45；和胶合透镜，该胶合透镜由双凸正透镜L46与具有面向物侧的凹表面的负弯月透镜L47胶合构造。注意负透镜L45是具有形成为非球面形状的物侧透镜表面的玻璃模具类型非球面透镜，并且负弯月透镜L47是具有形成为非球面形状的像侧透镜表面的玻璃模具类型非球面透镜。
第五透镜组G5由胶合透镜组成，按照从物侧的次序，该胶合透镜由具有面向物侧的凹表面的正弯月透镜L51与具有面向物侧的凹表面的负弯月透镜L52胶合构造。注意负弯月透镜L52是具有形成为非球面形状的像侧透镜表面的玻璃模具类型非球面透镜。
在具有上述构造的、根据本实例的变倍光学系统中，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，第一透镜组G1到第四透镜组G4沿着光轴移动从而在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的空气距离、在第二透镜组G2和第三透镜组G3之间的空气距离、在第三透镜组G3和第四透镜组G4之间的空气距离以及在第四透镜组G4和第五透镜组G5之间的空气距离改变。
更加具体地，第一透镜组G1、第三透镜组G3和第四透镜组G4在变焦时朝向物侧移动。第二透镜组G2从广角端状态到第二中间焦距状态朝向物侧移动，从第二中间焦距状态到第三中间焦距状态朝向像侧移动，并且在从第三中间焦距状态到远摄端状态的状态中朝向物侧移动。第五透镜组G5在变焦时沿着光轴的方向位置固定。附带说一句，孔径光阑S在变焦时与第四透镜组G4一体地朝向物侧移动。
相应地，在变焦时，在第一透镜组G1和第二透镜组G2之间的空气距离增加，在第二透镜组G2和第三透镜组G3之间的空气距离减小，并且在第四透镜组G4和第五透镜组G5之间的空气距离增加。在第三透镜组G3和第四透镜组G4之间的空气距离从广角端状态到第一中间焦距状态增加，从第一中间焦距状态到第二中间焦距状态减小并且从第二中间焦距状态到远摄端状态增加。而且在变焦时，在孔径光阑S和第三透镜组G3之间的空气距离从广角端状态到第一中间焦距状态减小，从第一中间焦距状态到第二中间焦距状态增加并且从第二中间焦距状态到远摄端状态减小。
以下表格4示出根据本实例的变倍光学系统的各种值。
(表格4)第四实例
[表面数据]
[非球面数据]
[各种数据]
[透镜组数据]
[用于条件表达式的值]
(1) (-f2)/fw＝0.877
(2) f1/ft＝0.428
(3),(6) f1/(-f2)＝6.885
(4) (-f2)/ft＝0.062
(5) f1/fw＝6.042
图11A、11B和11C分别地是示出在广角端状态中、在第一中间焦距状态中和在第二中间焦距状态中在于无穷远物体上聚焦时根据本申请第四实例的变倍光学系统的各种像差的曲线图。
图12A和12B分别地是示出在第三中间焦距状态中和在远摄端状态中在于无穷远物体上聚焦时根据本申请第四实例的变倍光学系统的各种像差的曲线图。
如根据分别的像差曲线图清楚地，由于对于从广角端状态到远摄端状态的状态中的各种像差的良好的校正，根据本实例的变倍光学系统示出极好的光学性能。
根据这些实例，实现具有高变倍比、尺寸紧凑并且呈现高光学性能的变倍光学系统是可能的。
注意，上述实例每一个都是本申请的发明的具体实例，并且本申请的发明不限于它们。能够在不降低根据本申请第一到第三实施例的变倍光学系统的光学性能的情况下采用以下描述的内容。
虽然以上将每一个具有五透镜组构造的变倍光学系统示意为根据本申请第一到第三实施例的变倍光学系统的编号实例，但是本申请不限于它们并且能够构造具有其它构造(诸如六透镜组构造、七透镜组构造等)的变倍光学系统。具体地，其中透镜或者透镜组添加到根据本申请第一到第三实施例的变倍光学系统的最物侧的镜头构造是可能的，并且其中透镜或者透镜组添加到其最像侧的另一种镜头构造也是可能的。附带说一句，透镜组被定义为由空气间隔分离的、包括至少一个透镜的部分。
此外，在根据本申请第一到第三实施例的变倍光学系统中，为了从无穷远物体到近物体改变聚焦，透镜组的一部分、单个透镜组以其整体，或者多个透镜组可以构造为作为聚焦透镜组沿着光轴移动。特别优选的是第二透镜组的至少一部分、第三透镜组的至少一部分，或者第四透镜组的至少一部分，或者第五透镜组的至少一部分被用作聚焦透镜组。聚焦透镜组能够被用于自动聚焦，并且适合于由用于自动聚焦的马达，诸如超声波马达驱动。
此外，在根据本申请第一到第三实施例的变倍光学系统中，任何透镜组以其整体或者其一部分能够作为减振透镜组沿着包括与光轴垂直的分量的方向移位，或者沿着包括光轴的面内方向以旋转方式移动，即，摇摆以校正由照相机振动引起的像模糊。特别地，在根据本申请第一到第三实施例的变倍光学系统中，优选的是第三透镜组的至少一部分，或者第四透镜组的至少一部分，或者第五透镜组的至少一部分被用作减振透镜组。
此外，在根据本申请第一到第三实施例的变倍光学系统中，透镜的透镜表面可以是球面、平表面或者非球面。当透镜表面是球面或者平表面时，透镜加工、组装和调节变得容易，并且防止由透镜加工、组装和调节误差引起的光学性能的劣化是可能的，从而这是优选的。而且，即便像平面移位，光学性能的劣化仍然是很小的，从而这是优选的。当透镜表面是非球面时，可以通过研磨工艺、其中利用模具将玻璃材料形成为非球面形状的玻璃模制工艺或者其中设置在玻璃透镜表面上的树脂材料形成为非球面形状的复合类型工艺来制造非球面。透镜表面可以是衍射光学表面，并且透镜可以是梯度折射率型透镜(GRIN透镜)或者塑料透镜。
此外，在根据本申请第一到第三实施例的变倍光学系统中，优选的是孔径光阑置放在第三透镜组中或者第三透镜组的附近，并且功能可以被透镜框架替代而不置放作为孔径光阑的部件。
而且，构造根据本申请的第一到第三实施例的变倍光学系统的透镜的透镜表面可以涂覆有在宽的波长范围中具有高透射率的防反射涂层。利用这种设计，减小耀斑以及幻像并且获得高对比度和高光学性能是可行的。
接着，将参考图13解释配备有根据本申请第一到第三实施例的变倍光学系统的照相机。
图13是示出配备有根据本申请第一到第三实施例的变倍光学系统的照相机的构造的视图。
图13中所示本照相机1是配备有根据第一实例的变倍光学系统作为成像镜头2的、可互换镜头类型的、所谓的无反照相机。
在本照相机1中，从作为主题的、未示意的物体发射的光由成像镜头2收集，从而通过未示意的OLPF(低通滤光器)在成像部分3的成像表面上形成主题像。主题像然后利用成像部分3中的光电转换器件经历光电转换以产生主题的像。像显示在被安装在照相机1上的EVF4(电子取景器)上。相应地，拍摄者能够通过EVF4观察主题。
而且，当拍摄者按下未示意的释放按钮时，在成像部分3中产生的主题像被存储在未示意的存储器中。以此方式，拍摄者能够利用照相机1拍摄主题的图片。
这里，作为成像镜头2安装在照相机1中的、根据第一实例的变倍光学系统是具有高变倍比、尺寸紧凑并且具有高光学性能的变倍光学系统。相应地，本照相机1能够在实现高变倍比时实现小型化和高光学性能。附带说一句，即便在照相机中作为成像镜头2安装根据第二到第四实例的变倍光学系统，仍然能够获得与照相机1相同的效果。此外，即便在包括快速复原反光镜并且能够通过取景器光学系统观察主题的单反照相机中安装根据每一个上述实例的变倍光学系统，仍然能够实现与照相机1相同的效果。
最后，参考图14到16描述用于制造根据本申请第一到第三实施例的变倍光学系统的方法的概要。
图14中所示的用于制造根据本申请第一实施例的变倍光学系统的方法是用于制造这样一种变倍光学系统的方法，该变倍光学系统包括，按照从物侧的次序：具有正光焦度的第一透镜组；具有负光焦度的第二透镜组；具有正光焦度的第三透镜组；具有正光焦度的第四透镜组；和第五透镜组，并且该方法包括以下步骤S11和S12：
步骤S11：构造第一透镜组和第二透镜组以满足以下条件表达式(1)和(2)，并且按照从物侧的次序在镜筒中置放透镜组：
0.650<(-f2)/fw<1.180   (1)
0.300<f1/ft<0.555   (2)
其中fw表示在广角端状态中变倍光学系统的焦距，ft表示在远摄端状态中变倍光学系统的焦距，f1表示第一透镜组的焦距，并且f2表示第二透镜组的焦距。
步骤S12：例如通过在镜筒中设置已知的移动机构构造使得，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，在第一透镜组和第二透镜组之间的距离、在第二透镜组和第三透镜组之间的距离以及在第三透镜组和第四透镜组之间的距离以及在第四透镜组和第五透镜组之间的距离改变。此时，使得第五透镜组固定其位置。
根据用于制造根据本申请第一实施例的变倍光学系统的方法，制造具有高变倍比、尺寸紧凑并且呈现高光学性能的变倍光学系统是可能的。
图15中所示的用于制造根据本申请第二实施例的变倍光学系统的方法是用于制造这样一种变倍光学系统的方法，该变倍光学系统包括，按照从物侧的次序：具有正光焦度的第一透镜组；具有负光焦度的第二透镜组；具有正光焦度的第三透镜组；具有正光焦度的第四透镜组；和第五透镜组，并且该方法包括以下步骤S21和S22：
步骤S21：构造第二透镜组以满足以下条件表达式(1)和(4)，并且按照从物侧的次序在镜筒中置放透镜组：
0.650<(-f2)/fw<1.180   (1)
0.040<(-f2)/ft<0.092   (4)
其中fw表示在广角端状态中变倍光学系统的焦距，ft表示在远摄端状态中变倍光学系统的焦距，并且f2表示第二透镜组的焦距。
步骤S22：例如通过在镜筒中设置已知的移动机构构造使得，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，在第一透镜组和第二透镜组之间的距离、在第二透镜组和第三透镜组之间的距离以及在第三透镜组和第四透镜组之间的距离以及在第四透镜组和第五透镜组之间的距离改变。此时，使得第五透镜组固定其位置。
根据用于制造根据本申请第二实施例的变倍光学系统的方法，制造具有高变倍比、尺寸紧凑并且呈现高光学性能的变倍光学系统是可能的。
图16中所示的用于制造根据本申请第三实施例的变倍光学系统的方法是用于制造这样一种变倍光学系统的方法，该变倍光学系统包括，按照从物侧的次序：具有正光焦度的第一透镜组；具有负光焦度的第二透镜组；具有正光焦度的第三透镜组；具有正光焦度的第四透镜组；和第五透镜组，并且该方法包括以下步骤S31和S32：
步骤S31：构造第一透镜组以满足以下条件表达式(5)和(2)，并且按照从物侧的次序在镜筒中置放透镜组：
5.000<f1/fw<7.800   (5)
0.300<f1/ft<0.555   (2)
其中fw表示在广角端状态中变倍光学系统的焦距，ft表示在远摄端状态中变倍光学系统的焦距，并且f1表示第一透镜组的焦距。
步骤S32：例如通过在镜筒中设置已知的移动机构构造使得，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，在第一透镜组和第二透镜组之间的距离、在第二透镜组和第三透镜组之间的距离和在第三透镜组和第四透镜组之间的距离以及在第四透镜组和第五透镜组之间的距离改变。此时，使得第五透镜组固定其位置。
根据用于制造根据本申请第三实施例的变倍光学系统的方法，制造具有高变倍比、尺寸紧凑并且呈现高光学性能的变倍光学系统是可能的。

Claims (22)

1.一种变倍光学系统，包括，按照从物侧的次序：具有正光焦度的第一透镜组；具有负光焦度的第二透镜组；具有正光焦度的第三透镜组；具有正光焦度的第四透镜组；和第五透镜组；
在从广角端状态到远摄端状态变焦时，在所述第一透镜组和所述第二透镜组之间的距离、在所述第二透镜组和所述第三透镜组之间的距离、在所述第三透镜组和所述第四透镜组之间的距离、以及在所述第四透镜组和所述第五透镜组之间的距离被改变；并且所述第五透镜组位置固定；并且
以下条件表达式被满足：
0.650<(-f2)/fw<1.180
0.300<f1/ft<0.555
其中fw表示在所述广角端状态中所述变倍光学系统的焦距，ft表示在所述远摄端状态中所述变倍光学系统的焦距，f1表示所述第一透镜组的焦距，并且f2表示所述第二透镜组的焦距。
2.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其中以下条件表达式被满足：
5.300<f1/(-f2)<8.500
其中f1表示所述第一透镜组的焦距，并且f2表示所述第二透镜组的焦距。
3.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其中在从所述广角端状态到所述远摄端状态变焦时，所述第三透镜组朝向所述物侧被移动。
4.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其中在从所述广角端状态到所述远摄端状态变焦时，所述第一透镜组朝向所述物侧被移动。
5.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其中所述第五透镜组具有正光焦度。
6.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其中在从所述广角端状态到所述远摄端状态变焦时，在所述第一透镜组和所述第二透镜组之间的所述距离被增加。
7.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其中在从所述广角端状态到所述远摄端状态变焦时，在所述第二透镜组和所述第三透镜组之间的所述距离被减小。
8.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其中在从所述广角端状态到所述远摄端状态变焦时，在所述第四透镜组和所述第五透镜组之间的所述距离被增加。
9.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其中以下条件表达式被满足：
0.040<(-f2)/ft<0.092
其中ft表示在所述远摄端状态中所述变倍光学系统的焦距，并且f2表示所述第二透镜组的焦距。
10.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其中以下条件表达式被满足：
5.000<f1/fw<7.800
其中fw表示在所述广角端状态中所述变倍光学系统的焦距，并且f1表示所述第一透镜组的焦距。
11.一种光学设备，配备有根据权利要求1所述的变倍光学系统。
12.一种变倍光学系统，包括，按照从物侧的次序：具有正光焦度的第一透镜组；具有负光焦度的第二透镜组；具有正光焦度的第三透镜组；具有正光焦度的第四透镜组；和第五透镜组；
在从广角端状态到远摄端状态变焦时，在所述第一透镜组和所述第二透镜组之间的距离、在所述第二透镜组和所述第三透镜组之间的距离、在所述第三透镜组和所述第四透镜组之间的距离、以及在所述第四透镜组和所述第五透镜组之间的距离被改变；并且所述第五透镜组位置固定；并且
以下条件表达式被满足：
0.650<(-f2)/fw<1.180
0.040<(-f2)/ft<0.092
其中fw表示在所述广角端状态中所述变倍光学系统的焦距，ft表示在所述远摄端状态中所述变倍光学系统的焦距，并且f2表示所述第二透镜组的焦距。
13.根据权利要求12所述的变倍光学系统，其中以下条件表达式被满足：
5.300<f1/(-f2)<7.430
其中f1表示所述第一透镜组的焦距，并且f2表示所述第二透镜组的焦距。
14.根据权利要求12所述的变倍光学系统，其中以下条件表达式被满足：
5.000<f1/fw<7.800
其中fw表示在所述广角端状态中所述变倍光学系统的焦距，并且f1表示所述第一透镜组的焦距。
15.一种光学设备，配备有根据权利要求12所述的变倍光学系统。
16.一种变倍光学系统，包括，按照从物侧的次序：具有正光焦度的第一透镜组；具有负光焦度的第二透镜组；具有正光焦度的第三透镜组；具有正光焦度的第四透镜组；和第五透镜组；
在从广角端状态到远摄端状态变焦时，在所述第一透镜组和所述第二透镜组之间的距离、在所述第二透镜组和所述第三透镜组之间的距离、在所述第三透镜组和所述第四透镜组之间的距离、以及在所述第四透镜组和所述第五透镜组之间的距离被改变；并且所述第五透镜组位置固定；并且
以下条件表达式被满足：
5.000<f1/fw<7.800
0.300<f1/ft<0.555
其中fw表示在所述广角端状态中所述变倍光学系统的焦距，ft表示在所述远摄端状态中所述变倍光学系统的焦距，并且f1表示所述第一透镜组的焦距。
17.根据权利要求16所述的变倍光学系统，其中以下条件表达式被满足：
5.300<f1/(-f2)<7.430
其中f1表示所述第一透镜组的焦距，并且f2表示所述第二透镜组的焦距。
18.根据权利要求16所述的变倍光学系统，其中以下条件表达式被满足：
0.040<(-f2)/ft<0.092
其中ft表示在所述远摄端状态中所述变倍光学系统的焦距，并且f2表示所述第二透镜组的焦距。
19.一种光学设备，配备有根据权利要求16所述的变倍光学系统。
20.一种用于制造变倍光学系统的方法，所述变倍光学系统包括，按照从物侧的次序：具有正光焦度的第一透镜组；具有负光焦度的第二透镜组；具有正光焦度的第三透镜组；具有正光焦度的第四透镜组；和第五透镜组；所述方法包括以下步骤：
构造所述第一透镜组和所述第二透镜组以满足以下条件表达式：
0.650<(-f2)/fw<1.180
0.300<f1/ft<0.555
其中fw表示在所述广角端状态中所述变倍光学系统的焦距，ft表示在所述远摄端状态中所述变倍光学系统的焦距，f1表示所述第一透镜组的焦距，并且f2表示所述第二透镜组的焦距；和
构造使得，在从所述广角端状态到所述远摄端状态变焦时，在所述第一透镜组和所述第二透镜组之间的距离、在所述第二透镜组和所述第三透镜组之间的距离、在所述第三透镜组和所述第四透镜组之间的距离、以及在所述第四透镜组和所述第五透镜组之间的距离被改变，并且所述第五透镜组位置固定。
21.一种用于制造变倍光学系统的方法，所述变倍光学系统包括，按照从物侧的次序：具有正光焦度的第一透镜组；具有负光焦度的第二透镜组；具有正光焦度的第三透镜组；具有正光焦度的第四透镜组；和第五透镜组；所述方法包括以下步骤：
构造所述第二透镜组以满足以下条件表达式：
0.650<(-f2)/fw<1.180
0.040<(-f2)/ft<0.092
其中fw表示在所述广角端状态中所述变倍光学系统的焦距，ft表示在所述远摄端状态中所述变倍光学系统的焦距，并且f2表示所述第二透镜组的焦距；和
构造使得，在从所述广角端状态到所述远摄端状态变焦时，在所述第一透镜组和所述第二透镜组之间的距离、在所述第二透镜组和所述第三透镜组之间的距离、在所述第三透镜组和所述第四透镜组之间的距离、以及在所述第四透镜组和所述第五透镜组之间的距离被改变，并且所述第五透镜组位置固定。
22.一种用于制造变倍光学系统的方法，所述变倍光学系统包括，按照从物侧的次序：具有正光焦度的第一透镜组；具有负光焦度的第二透镜组；具有正光焦度的第三透镜组；具有正光焦度的第四透镜组；和第五透镜组；所述方法包括以下步骤：
构造所述第一透镜组以满足以下条件表达式：
5.000<f1/fw<7.800
0.300<f1/ft<0.555
其中fw表示在所述广角端状态中所述变倍光学系统的焦距，ft表示在所述远摄端状态中所述变倍光学系统的焦距，并且f1表示所述第一透镜组的焦距；和
构造使得，在从所述广角端状态到所述远摄端状态变焦时，在所述第一透镜组和所述第二透镜组之间的距离、在所述第二透镜组和所述第三透镜组之间的距离、在所述第三透镜组和所述第四透镜组之间的距离、以及在所述第四透镜组和所述第五透镜组之间的距离被改变，并且所述第五透镜组位置固定。
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