CN107076969A - 变倍光学系统、光学装置、变倍光学系统的制造方法 - Google Patents

变倍光学系统、光学装置、变倍光学系统的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107076969A
CN107076969A CN201580052784.5A CN201580052784A CN107076969A CN 107076969 A CN107076969 A CN 107076969A CN 201580052784 A CN201580052784 A CN 201580052784A CN 107076969 A CN107076969 A CN 107076969A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lens group
variable
optical system
group
power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201580052784.5A
Other languages
English (en)
Inventor
伊藤智希
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to CN201911118175.1A priority Critical patent/CN111308675B/zh
Publication of CN107076969A publication Critical patent/CN107076969A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/16—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group
    • G02B15/20—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having an additional movable lens or lens group for varying the objective focal length
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/144—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only
    • G02B15/1441—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only the first group being positive
    • G02B15/144113—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only the first group being positive arranged +-++
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/16—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group
    • G02B15/163—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group
    • G02B15/167—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group having an additional fixed front lens or group of lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/16—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group
    • G02B15/163—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group
    • G02B15/167—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group having an additional fixed front lens or group of lenses
    • G02B15/173—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group having an additional fixed front lens or group of lenses arranged +-+
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/0015—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design
    • G02B13/002—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface
    • G02B13/004—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras characterised by the lens design having at least one aspherical surface having four lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/009—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras having zoom function
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/18—Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/16—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/16—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group
    • G02B15/163—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a first movable lens or lens group and a second movable lens or lens group, both in front of a fixed lens or lens group
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/0025—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical correction, e.g. distorsion, aberration
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/64—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
    • G02B27/646—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image compensating for small deviations, e.g. due to vibration or shake
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/005—Diaphragms
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/34—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having four components only

Abstract

具备配置于最靠物体侧的具有正的光焦度的第1透镜组(G1)且具备配置于第1透镜组(G1)的像侧的像侧透镜组，在进行变倍时，至少第1透镜组(G1)与所述像侧透镜组之间的间隔变化，所述像侧透镜组具备以包含与光轴正交的方向的分量的方式移动的防抖透镜组(GVR)和在进行对焦时沿着光轴移动的对焦透镜组(GF)。由此，提供具备高光学性能的变倍光学系统、光学装置以及变倍光学系统的制造方法。

Description

变倍光学系统、光学装置、变倍光学系统的制造方法
技术领域
本发明涉及变倍光学系统、光学装置、变倍光学系统的制造方法。
背景技术
以往，提出有适合照片用相机、电子静态相机、摄像机等的变倍光学系统。例如，参照日本特开2013-105131号公报。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-105131号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是，如上所述的以往的变倍光学系统存在光学性能不充分的问题。
因此，本发明是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于，提供具备高光学性能的变倍光学系统、光学装置以及变倍光学系统的制造方法。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，本发明的第1方式提供一种变倍光学系统，其特征在于，具备配置于最靠物体侧的具有正的光焦度的第1透镜组且具备配置于所述第1透镜组的像侧的像侧透镜组，
在进行变倍时，至少所述第1透镜组与所述像侧透镜组之间的间隔变化，
所述像侧透镜组具备以包含与光轴正交的方向的分量的方式移动的防抖透镜组和在进行对焦时沿着光轴移动的对焦透镜组。
另外，本发明的第2方式提供一种变倍光学系统，其特征在于，具备配置于最靠物体侧的具有正的光焦度的第1透镜组且具备配置于所述第1透镜组的像侧的像侧透镜组，
在进行变倍时，至少所述第1透镜组与所述像侧透镜组之间的间隔变化，
所述像侧透镜组具备在进行对焦时沿着光轴移动的对焦透镜组，
所述对焦透镜组从物体侧依次具备第1对焦组和第2对焦组，
且满足以下的条件式：
0.10<|fp|/f4<0.45
其中，
fp：所述第2对焦组的焦距，
f4：所述像侧透镜组的焦距。
另外，在本发明的第1、第2方式中，优选的是，
在进行变倍时，所述第1透镜组的位置被固定。
另外，在本发明的第1、第2方式中，优选的是，
所述对焦透镜组具备具有负的光焦度的第1对焦组和具有正的光焦度的第2对焦组，
在进行对焦时，所述第1对焦组与所述第2对焦组之间的间隔变化。
另外，在本发明的第1、第2方式中，优选的是，
所述对焦透镜组具备第1对焦组和第2对焦组，
在从无限远物体向近距离物体进行对焦时，所述第1对焦组沿着光轴向像侧移动且所述第2对焦组沿着光轴向物体侧移动。
另外，在本发明的第1、第2方式中，优选的是，
所述对焦透镜组具备具有负的光焦度的第1对焦组和第2对焦组，
且满足以下的条件式：
0.20<(-fn)/f4<0.60
其中，
fn：所述第1对焦组的焦距，
f4：所述像侧透镜组的焦距。
另外，在本发明的第2方式中，优选的是，
所述像侧透镜组具备以包含与光轴正交的方向的分量的方式移动的防抖透镜组。
另外，在本发明的第1、第2方式中，优选的是，
所述像侧透镜组具备以包含与光轴正交的方向的分量的方式移动的防抖透镜组，
且满足以下的条件式：
0.10<|fvr|/f4<0.80
其中，
fvr：所述防抖透镜组的焦距，
f4：所述像侧透镜组的焦距。
另外，在本发明的第1、第2方式中，优选的是，
所述对焦透镜组具备第1对焦组和第2对焦组，
且满足以下的条件式：
0.12<D/D4<0.40
其中，
D：无限远物体对焦时的所述第1对焦组与所述第2对焦组之间的间隔，
D4：所述像侧透镜组在光轴上的长度。
另外，在本发明的第1、第2方式中，优选的是，
所述像侧透镜组是配置于最靠像侧的透镜组，
在进行变倍时，所述像侧透镜组中包含的透镜彼此的间隔不变。
另外，在本发明的第1、第2方式中，优选的是，
从物体侧依次具备所述第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组及所述像侧透镜组。
另外，本发明的第3方式提供一种光学装置，其特征在于，具备本发明的第1方式的变倍光学系统。
另外，本发明的第4方式提供一种光学装置，其特征在于，具备本发明的第2方式的变倍光学系统。
另外，本发明的第5方式提供一种变倍光学系统的制造方法，该变倍光学系统从物体侧依次具备具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组及具有正的光焦度的第4透镜组，所述变倍光学系统的制造方法的特征在于，
使得在进行变倍时，相邻的透镜组彼此的间隔变化，
使得所述第4透镜组具备以包含与光轴正交的方向的分量的方式移动的防抖透镜组和在进行对焦时沿着光轴移动的对焦透镜组。
另外，本发明的第6方式提供一种变倍光学系统的制造方法，该变倍光学系统从物体侧依次具备具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组及具有正的光焦度的第4透镜组，所述变倍光学系统的制造方法的特征在于，
使得在进行变倍时，相邻的透镜组彼此的间隔变化，
使得所述第4透镜组具备在进行对焦时沿着光轴移动的对焦透镜组，
使得所述对焦透镜组从物体侧依次具备具有负的光焦度的第1对焦组和具有正的光焦度的第2对焦组，
且使得所述变倍光学系统满足以下的条件式：
0.10<fp/f4<0.45
其中，
fp：所述第2对焦组的焦距，
f4：所述第4透镜组的焦距。
发明效果
根据本发明的第1、第3、第5方式，能够提供具有防抖功能的同时具备高光学性能的变倍光学系统、光学装置以及变倍光学系统的制造方法。
根据本发明的第2、第4、第6方式，能够提供具备高光学性能的变倍光学系统、光学装置以及变倍光学系统的制造方法。
附图说明
图1是在本申请的第1、第2实施方式中通用的第1实施例的变倍光学系统的广角端状态下的剖视图。
图2A、图2B以及图2C分别是本申请的第1实施例的变倍光学系统的广角端状态下的无限远物体对焦时的各像差图、近距离物体对焦时的各像差图以及在无限远物体对焦时进行了防抖时的彗差图。
图3A、图3B以及图3C分别是本申请的第1实施例的变倍光学系统的中间焦距状态下的无限远物体对焦时的各像差图、近距离物体对焦时的各像差图以及在无限远物体对焦时进行了防抖时的彗差图。
图4A、图4B以及图4C分别是本申请的第1实施例的变倍光学系统的远焦端状态下的无限远物体对焦时的各像差图、近距离物体对焦时的各像差图以及在无限远物体对焦时进行了防抖时的彗差图。
图5是在本申请的第1、第2实施方式中通用的第2实施例的变倍光学系统的广角端状态下的剖视图。
图6A、图6B以及图6C分别是本申请的第2实施例的变倍光学系统的广角端状态下的无限远物体对焦时的各像差图、近距离物体对焦时的各像差图以及在无限远物体对焦时进行了防抖时的彗差图。
图7A、图7B以及图7C分别是本申请的第2实施例的变倍光学系统的中间焦距状态下的无限远物体对焦时的各像差图、近距离物体对焦时的各像差图以及在无限远物体对焦时进行了防抖时的彗差图。
图8A、图8B以及图8C分别是本申请的第2实施例的变倍光学系统的远焦端状态下的无限远物体对焦时的各像差图、近距离物体对焦时的各像差图以及在无限远物体对焦时进行了防抖时的彗差图。
图9是在本申请的第1、第2实施方式中通用的第3实施例的变倍光学系统的广角端状态下的剖视图。
图10A、图10B以及图10C分别是本申请的第3实施例的变倍光学系统的广角端状态下的无限远物体对焦时的各像差图、近距离物体对焦时的各像差图以及在无限远物体对焦时进行了防抖时的彗差图。
图11A、图11B以及图11C分别是本申请的第3实施例的变倍光学系统的中间焦距状态下的无限远物体对焦时的各像差图、近距离物体对焦时的各像差图以及在无限远物体对焦时进行了防抖时的彗差图。
图12A、图12B以及图12C分别是本申请的第3实施例的变倍光学系统的远焦端状态下的无限远物体对焦时的各像差图、近距离物体对焦时的各像差图以及在无限远物体对焦时进行了防抖时的彗差图。
图13是示出具备本申请的第1、第2实施方式的变倍光学系统的相机结构的图。
图14是示出本申请的第1实施方式的变倍光学系统的制造方法的概略的图。
图15是示出本申请的第2实施方式的变倍光学系统的制造方法的概略的图。
具体实施方式
以下，对本申请的第1实施方式的变倍光学系统、光学装置以及变倍光学系统的制造方法进行说明。
本申请的第1实施方式的变倍光学系统的特征在于，从物体侧依次具备具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组及具有正的光焦度的第4透镜组，在进行变倍时，相邻的透镜组彼此的间隔变化，所述第1透镜组的位置固定，所述第4透镜组具备以包含与光轴正交的方向的分量的方式移动的防抖透镜组和在进行对焦时沿着光轴移动的对焦透镜组。
如上所述，本申请的第1实施方式的变倍光学系统从物体侧依次具备具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组及具有正的光焦度的第4透镜组，在进行变倍时，相邻的透镜组彼此的间隔变化，第1透镜组的位置固定。通过该结构，能够实现预定的变倍比的确保、变倍机构的简单化、镜筒的小型化以及由制造误差引起的性能劣化的减少。
另外，如上所述，在本申请的第1实施方式的变倍光学系统中，第4透镜组具备在进行对焦时沿着光轴移动的对焦透镜组。通过该结构，能够实现对焦时的光学性能变化的减少以及聚焦单元的小型化。
另外，如上所述，在本申请的第1实施方式的变倍光学系统中，第4透镜组具备以包含与光轴正交的方向的分量的方式移动的防抖透镜组。通过该结构，能够进行由手抖或振动等引起的像抖动的校正、即防抖，特别是，能够实现防抖时的光学性能变化的减少和防抖单元的小型化。
通过以上结构，能够实现具有防抖功能的同时具备高光学性能的变倍光学系统。
另外，本申请的第1实施方式的变倍光学系统优选满足以下的条件式(1-1)。
(1-1)0.10<|fvr|/f4<0.80
其中，
fvr：所述防抖透镜组的焦距
f4：所述第4透镜组的焦距
条件式(1-1)规定相对于第4透镜组的焦距的防抖透镜组的焦距。本申请的第1实施方式的变倍光学系统通过满足条件式(1-1)，能够实现良好的防抖性能。
当本申请的第1实施方式的变倍光学系统的条件式(1-1)的对应值低于下限值时，防抖透镜组的光焦度变大，很难对防抖时的像面变动和偏心彗差进行校正，因此是不优选的。另外，为了更可靠地得到本申请的效果，进一步优选使条件式(1-1)的下限值为0.20。
另一方面，当本申请的第1实施方式的变倍光学系统的条件式(1-1)的对应值超过上限值时，防抖透镜组的光焦度变小，很难实现防抖单元的小型化，因此是不优选的。另外，为了更可靠地得到本申请的效果，进一步优选使条件式(1-1)的上限值为0.60。
另外，本申请的第1实施方式的变倍光学系统优选的是，所述对焦透镜组从物体侧依次具备具有负的光焦度的第1对焦组和具有正的光焦度的第2对焦组，在从无限远物体向近距离物体进行对焦时，所述第1对焦组沿着光轴向像侧移动且所述第2对焦组沿着光轴向物体侧移动。通过该结构，能够减少由对焦引起的光学性能的变化。
另外，本申请的第1实施方式的变倍光学系统优选满足以下的条件式(1-2)。
(1-2)0.10<(-fn)/f4<0.60
其中，
fn：所述第1对焦组的焦距
f4：所述第4透镜组的焦距
条件式(1-2)规定相对于第4透镜组的焦距的第1对焦组的焦距。本申请的第1实施方式的变倍光学系统通过满足条件式(1-2)，能够在对焦时实现良好的光学性能。
当本申请的第1实施方式的变倍光学系统的条件式(1-2)的对应值低于下限值时，第1对焦组的光焦度变大，很难在对焦时对球面像差和像面弯曲进行校正，因此是不优选的。另外，为了更可靠地得到本申请的效果，进一步优选使条件式(1-2)的下限值为0.22。
另一方面，当本申请的第1实施方式的变倍光学系统的条件式(1-2)的对应值超过上限值时，第4透镜组的光焦度变大，很难在远焦端状态下对球面像差进行校正，因此是不优选的。另外，为了更可靠地得到本申请的效果，进一步优选使条件式(1-2)的上限值为0.45。
另外，本申请的第1实施方式的变倍光学系统优选满足以下的条件式(1-3)。
(1-3)0.10<fp/f4<0.50
其中，
fp：所述第2对焦组的焦距
f4：所述第4透镜组的焦距
条件式(1-3)规定相对于第4透镜组的焦距的第2对焦组的焦距。本申请的第1实施方式的变倍光学系统通过满足条件式(1-3)，能够在对焦时实现良好的光学性能。
当本申请的第1实施方式的变倍光学系统的条件式(1-3)的对应值低于下限值时，第2对焦组的光焦度变大，对焦时的像差变动变大，因此是不优选的。另外，为了更可靠地得到本申请的效果，进一步优选使条件式(1-3)的下限值为0.15。
另一方面，当本申请的第1实施方式的变倍光学系统的条件式(1-3)的对应值超过上限值时，第4透镜组的光焦度变大，很难在远焦端状态下对球面像差进行校正，因此是不优选的。另外，为了更可靠地得到本申请的效果，进一步优选使条件式(1-3)的上限值为0.40。
另外，本申请的第1实施方式的变倍光学系统优选满足以下的条件式(1-4)。
(1-4)0.12<D/D4<0.40
其中，
D：无限远物体对焦时的所述第1对焦组与所述第2对焦组之间的间隔
D4：所述第4透镜组在光轴上的长度
条件式(1-4)规定相对于第4透镜组的厚度即光轴上的长度的第1对焦组与第2对焦组之间的空气间隔。本申请的第1实施方式的变倍光学系统通过满足条件式(1-4)，能够在对焦时实现良好的光学性能。
当本申请的第1实施方式的变倍光学系统的条件式(1-4)的对应值低于下限值时，无法充分确保在对焦时第1对焦组和第2对焦组用于移动的空间。因此，不得不增大第1对焦组和第2对焦组的光焦度，很难在对焦时对球面像差和像面弯曲进行校正，因此是不优选的。另外，为了更可靠地得到本申请的效果，进一步优选使条件式(1-4)的下限值为0.15。
另一方面，当本申请的第1实施方式的变倍光学系统的条件式(1-4)的对应值超过上限值时，无法充分确保用于在第4透镜组内配置防抖透镜组的空间。因此，如果为了确保用于在第4透镜组内配置防抖透镜组的空间而增大第1透镜组或第2透镜组的光焦度，则很难在远焦端状态下对球面像差进行校正，因此是不优选的。另外，为了更可靠地得到本申请的效果，进一步优选使条件式(1-4)的上限值为0.35。
另外，本申请的第1实施方式的变倍光学系统优选的是，所述防抖透镜组配置于所述对焦透镜组的像侧。通过该结构，能够缩小防抖透镜组的直径，能够实现镜筒的小型化。
本申请的光学装置具备上述结构的第1实施方式的变倍光学系统。由此，能够实现具有防抖功能的同时具备高光学性能的光学装置。
关于本申请的第1实施方式的变倍光学系统的制造方法，该变倍光学系统从物体侧依次具备具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组及具有正的光焦度的第4透镜组，所述变倍光学系统的制造方法的特征在于，使得在进行变倍时，相邻的透镜组彼此的间隔变化，所述第1透镜组的位置固定，使得所述第4透镜组具备以包含与光轴正交的方向的分量的方式移动的防抖透镜组和在进行对焦时沿着光轴移动的对焦透镜组。由此，能够制造具有防抖功能的同时具备高光学性能的变倍光学系统。
以下，对本申请的第2实施方式的变倍光学系统、光学装置以及变倍光学系统的制造方法进行说明。
本申请的第2实施方式的变倍光学系统的特征在于，从物体侧依次具备具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组及具有正的光焦度的第4透镜组，在进行变倍时，相邻的透镜组彼此的间隔变化，所述第1透镜组的位置固定，所述第4透镜组具备在进行对焦时沿着光轴移动的对焦透镜组，所述对焦透镜组从物体侧依次具备具有负的光焦度的第1对焦组和具有正的光焦度的第2对焦组，且满足以下的条件式(2-1)。
(2-1)0.10<fp/f4<0.45
其中，
fp：所述第2对焦组的焦距
f4：所述第4透镜组的焦距
如上所述，本申请的第2实施方式的变倍光学系统从物体侧依次具备具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组及具有正的光焦度的第4透镜组，在进行变倍时，相邻的透镜组彼此的间隔变化，第1透镜组的位置固定。通过该结构，能够实现预定的变倍比的确保、变倍机构的简单化、镜筒的小型化以及由制造误差引起的性能劣化的减少。
另外，如上所述，在本申请的第2实施方式的变倍光学系统中，第4透镜组具备在进行对焦时沿着光轴移动的对焦透镜组。通过该结构，能够实现对焦时的光学性能变化的减少以及聚焦单元的小型化。
另外，如上所述，在本申请的第2实施方式的变倍光学系统中，对焦透镜组从物体侧依次具备具有负的光焦度的第1对焦组和具有正的光焦度的第2对焦组。通过该结构，能够减少由对焦引起的光学性能的变化。
条件式(2-1)规定相对于第4透镜组的焦距的第2对焦组的焦距。本申请的第2实施方式的变倍光学系统通过满足条件式(2-1)，能够在对焦时实现良好的光学性能。
当本申请的第2实施方式的变倍光学系统的条件式(2-1)的对应值低于下限值时，第2对焦组的光焦度变大，对焦时的像差变动变大，因此是不优选的。另外，为了更可靠地得到本申请的效果，进一步优选使条件式(2-1)的下限值为0.15。
另一方面，当本申请的第2实施方式的变倍光学系统的条件式(2-1)的对应值超过上限值时，第4透镜组的光焦度变大，很难在远焦端状态下对球面像差进行校正，因此是不优选的。另外，为了更可靠地得到本申请的效果，进一步优选使条件式(2-1)的上限值为0.40。
通过以上结构，能够实现具备高光学性能的变倍光学系统。
另外，本申请的第2实施方式的变倍光学系统优选的是，在从无限远物体向近距离物体进行对焦时，所述第1对焦组沿着光轴向像侧移动且所述第2对焦组沿着光轴向物体侧移动。通过该结构，能够良好地减少由对焦引起的光学性能的变化。
另外，本申请的第2实施方式的变倍光学系统优选满足以下的条件式(2-2)。
(2-2)0.20<(-fn)/f4<0.60
其中，
fn：所述第1对焦组的焦距
f4：所述第4透镜组的焦距
条件式(2-2)规定相对于第4透镜组的焦距的第1对焦组的焦距。本申请的第2实施方式的变倍光学系统通过满足条件式(2-2)，能够在对焦时实现良好的光学性能。
当本申请的第2实施方式的变倍光学系统的条件式(2-2)的对应值低于下限值时，第1对焦组的光焦度变大，很难在对焦时对球面像差和像面弯曲进行校正，因此是不优选的。另外，为了更可靠地得到本申请的效果，进一步优选使条件式(2-2)的下限值为0.22。
另一方面，当本申请的第2实施方式的变倍光学系统的条件式(2-2)的对应值超过上限值时，第4透镜组的光焦度变大，很难在远焦端状态下对球面像差进行校正，因此是不优选的。另外，为了更可靠地得到本申请的效果，进一步优选使条件式(2-2)的上限值为0.45。
另外，本申请的第2实施方式的变倍光学系统优选的是，所述第4透镜组具备以包含与光轴正交的方向的分量的方式移动的防抖透镜组。通过该结构，能够进行由手抖或振动等引起的像抖动的校正、即防抖，特别是，能够实现防抖时的光学性能变化的减少和防抖单元的小型化。
另外，本申请的第2实施方式的变倍光学系统优选满足以下的条件式(2-3)。
(2-3)0.10<|fvr|/f4<0.80
其中，
fvr：所述防抖透镜组的焦距
f4：所述第4透镜组的焦距
条件式(2-3)规定相对于第4透镜组的焦距的防抖透镜组的焦距。本申请的第2实施方式的变倍光学系统通过条件式(2-3)，能够实现良好的防抖性能。
当本申请的第2实施方式的变倍光学系统的条件式(2-3)的对应值低于下限值时，防抖透镜组的光焦度变大，很难对防抖时的像面变动和偏心彗差进行校正，因此是不优选的。另外，为了更可靠地得到本申请的效果，进一步优选使条件式(2-3)的下限值为0.20。
另一方面，当本申请的第2实施方式的变倍光学系统的条件式(2-3)的对应值超过上限值时，防抖透镜组的光焦度变小，很难实现防抖单元的小型化，因此是不优选的。另外，为了更可靠地得到本申请的效果，进一步优选使条件式(2-3)的上限值为0.60。
另外，本申请的第2实施方式的变倍光学系统优选的是，所述防抖透镜组配置于所述对焦透镜组的像侧。通过该结构，能够缩小防抖透镜组的直径，能够实现镜筒的小型化。
另外，本申请的第2实施方式的变倍光学系统优选满足以下的条件式(2-4)。
(2-4)0.12<D/D4<0.40
其中，
D：无限远物体对焦时的所述第1对焦组与所述第2对焦组之间的间隔
D4：所述第4透镜组在光轴上的长度
条件式(2-4)规定相对于第4透镜组的厚度即光轴上的长度的第1对焦组与第2对焦组之间的空气间隔。本申请的第2实施方式的变倍光学系统通过满足条件式(2-4)，能够在对焦时实现良好的光学性能。
当本申请的第2实施方式的变倍光学系统的条件式(2-4)的对应值低于下限值时，无法充分确保在对焦时第1对焦组和第2对焦组用于移动的空间。因此，不得不增大第1对焦组和第2对焦组的光焦度，很难在对焦时对球面像差和像面弯曲进行校正，因此是不优选的。另外，为了更可靠地得到本申请的效果，进一步优选使条件式(2-4)的下限值为0.15。
另一方面，当本申请的第2实施方式的变倍光学系统的条件式(2-4)的对应值超过上限值时，无法充分确保用于在第4透镜组内配置防抖透镜组的空间。因此，如果为了确保用于在第4透镜组内配置防抖透镜组的空间而增大第1透镜组或第2透镜组的光焦度，则很难在远焦端状态下对球面像差进行校正，因此是不优选的。另外，为了更可靠地得到本申请的效果，进一步优选使条件式(2-4)的上限值为0.35。
本申请的光学装置具备上述结构的第2实施方式的变倍光学系统。由此，能够实现具备高光学性能的光学装置。
关于本申请的第2实施方式的变倍光学系统的制造方法，该变倍光学系统从物体侧依次具备具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组及具有正的光焦度的第4透镜组，所述变倍光学系统的制造方法的特征在于，使得在进行变倍时，相邻的透镜组彼此的间隔变化，所述第1透镜组的位置固定，使得所述第4透镜组具备在进行对焦时沿着光轴移动的对焦透镜组，使得所述对焦透镜组从物体侧依次具备具有负的光焦度的第1对焦组和具有正的光焦度的第2对焦组，且使得所述变倍光学系统满足以下的条件式(2-1)。由此，能够制造具备高光学性能的变倍光学系统。
(2-1)0.10<fp/f4<0.45
其中，
fp：所述第2对焦组的焦距
f4：所述第4透镜组的焦距
以下，根据附图对本申请的第1、第2实施方式的数值实施例的变倍光学系统进行说明。另外，第1～3实施例为在第1、第2实施方式中通用的实施例。
(第1实施例)
图1是本申请的第1、第2实施方式的第1实施例的变倍光学系统的广角端状态下的剖视图。另外，图1、后述的图5以及图9中的箭头表示从广角端状态(W)向远焦端状态(T)进行变倍时的各透镜组的移动轨迹。
本实施例的变倍光学系统从物体侧依次由具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有负的光焦度的第2透镜组G2、具有正的光焦度的第3透镜组G3及具有正的光焦度的第4透镜组G4构成。
第1透镜组G1从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L101与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L102的接合透镜及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L103构成。
第2透镜组G2从物体侧依次由双凸形状的正透镜L201与双凹形状的负透镜L202的接合透镜、凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L203、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L204及凸面朝向像侧的负弯月形透镜L205构成。
第3透镜组G3从物体侧依次由双凸形状的正透镜L301与凸面朝向像侧的负弯月形透镜L302的接合透镜构成。
第4透镜组G4从物体侧依次由具有正的光焦度的第1固定透镜组G41、具有正的光焦度的对焦透镜组GF及具有负的光焦度的第2固定透镜组G42构成。
第1固定透镜组G41从物体侧依次由孔径光阑S、双凸形状的正透镜L401及双凸形状的正透镜L402与双凹形状的负透镜L403的接合透镜构成。
对焦透镜组GF从物体侧依次由具有负的光焦度的第1对焦组GN和具有正的光焦度的第2对焦组GP构成。
第1对焦组GN从物体侧依次由双凹形状的负透镜L404及双凹形状的负透镜L405与双凸形状的正透镜L406的接合透镜。
第2对焦组GP从物体侧依次由凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L407、凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L408与双凸形状的正透镜L409的接合透镜及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L410构成。
第2固定透镜组G42从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L411、具有负的光焦度的防抖透镜组GVR、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L414、凸面朝向像侧的负弯月形透镜L415及双凸形状的正透镜L416构成。
防抖透镜组GVR从物体侧依次由双凸形状的正透镜L412与双凹形状的负透镜L413的接合透镜构成。
在以上结构下，在本实施例的变倍光学系统中，在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，第2透镜组G2和第3透镜组G3沿着光轴向像侧移动，使得第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的空气间隔增加，第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的空气间隔变化，第3透镜组G3与第4透镜组G4之间的空气间隔变化。另外，此时，第1透镜组G1与第4透镜组G4的位置固定。
另外，在本实施例的变倍光学系统中，通过使第4透镜组G4中的第1对焦组GN沿着光轴向像侧移动、第2对焦组GP沿着光轴向物体侧移动来进行从无限远物体向近距离物体的对焦。
另外，在本实施例的变倍光学系统中，通过使第4透镜组G4中的防抖透镜组GVR以包含与光轴正交的方向的分量的方式移动来进行防抖。
以下的表1中示出本实施例的变倍光学系统的各参数的值。
在表1中，f表示焦距，BF表示后焦距(最靠像侧的透镜面与像面I的光轴上的距离)。
在[面数据]中，面编号表示从物体侧开始数的光学面的顺序，r表示曲率半径，d表示面间隔(第n面(n为整数)与第n+1面之间的间隔)，nd表示对d线(波长587.6nm)的折射率，νd表示对d线(波长587.6nm)的阿贝数。另外，物面表示物体面，可变表示可变的面间隔，光圈S表示孔径光阑S，像面表示像面I。另外，曲率半径r＝∞表示平面。省略空气的折射率nd＝1.000000的记载。
在[各种数据]中，FNO表示F值，ω表示半视场角(单位为“°”)，Y表示像高，TL表示本实施例的变倍光学系统的全长(从第1面到像面I的光轴上的距离)，dn表示第n面与第n+1面之间的可变的间隔。另外，W表示广角端状态，M表示中间焦距状态，T表示远焦端状态。
在[透镜组数据]中示出各透镜组的始面和焦距。
在[条件式对应值]中示出本实施例的变倍光学系统的各条件式的对应值。
此处，对于在表1中示出的焦距f、曲率半径r以及其他长度的单位一般使用“mm”。但是，关于光学系统，即使进行比例放大或比例缩小也能够得到等同的光学性能，因此并不限定于此。
另外，以上所述的表1的标号，在后述的各实施例的表中也同样使用。
(表1)第1实施例
[面数据]
[各种数据]
<无限远物体对焦时>
<近距离物体对焦时(摄影距离0.36m)>
[透镜组数据]
[条件式对应值]
图2A、图2B以及图2C分别是本申请的第1实施例的变倍光学系统的广角端状态下的无限远物体对焦时的各像差图、近距离物体对焦时的各像差图以及在无限远物体对焦时进行了防抖时的彗差图。
图3A、图3B以及图3C分别是本申请的第1实施例的变倍光学系统的中间焦距状态下的无限远物体对焦时的各像差图、近距离物体对焦时的各像差图以及在无限远物体对焦时进行了防抖时的彗差图。
图4A、图4B以及图4C分别是本申请的第1实施例的变倍光学系统的远焦端状态下的无限远物体对焦时的各像差图、近距离物体对焦时的各像差图以及在无限远物体对焦时进行了防抖时的彗差图。
在各像差图中，FNO表示F值，NA表示数值孔径，A表示半视场角(单位为“°”)，H0表示物体高。详细地讲，在球面像差图中示出与最大口径对应的F值FNO或数值孔径NA的值，在像散图和畸变图中示出半视场角A或物体高H0的最大值，在彗差图中示出各半视场角A或各物体高H0的值。另外，在各像差图中，d表示d线(波长587.6nm)下的像差，g表示g线(波长435.8nm)下的像差。在像散图中，实线表示弧矢像面，虚线表示子午像面。彗差图表示各半视场角A或各物体高H0下的彗差。另外，在后述的各实施例的像差图中，也使用与本实施例相同的标号。
通过各像差图可知，本实施例的变倍光学系统从广角端状态到远焦端状态具备优秀的光学性能，而且在进行防抖时也具备优秀的光学性能。
(第2实施例)
图5是本申请的第1、第2实施方式的第2实施例的变倍光学系统的广角端状态下的剖视图。
本实施例的变倍光学系统从物体侧依次由具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有负的光焦度的第2透镜组G2、具有正的光焦度的第3透镜组G3及具有正的光焦度的第4透镜组G4构成。
第1透镜组G1从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L101与双凸形状的正透镜L102的接合透镜及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L103构成。
第2透镜组G2从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L201、双凹形状的负透镜L202与双凸形状的正透镜L203的接合透镜及凸面朝向像侧的负弯月形透镜L204构成。
第3透镜组G3从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L301与双凸形状的正透镜L302的接合透镜构成。
第4透镜组G4从物体侧依次由具有正的光焦度的第1固定透镜组G41、具有正的光焦度的对焦透镜组GF及具有负的光焦度的第2固定透镜组G42构成。
第1固定透镜组G41从物体侧依次由双凸形状的正透镜L401、孔径光阑S、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L402及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L403构成。
对焦透镜组GF从物体侧依次由具有负的光焦度的第1对焦组GN和具有正的光焦度的第2对焦组GP构成。
第1对焦组GN从物体侧依次由双凹形状的负透镜L404与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L405的接合透镜构成。
第2对焦组GP从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L406与双凸形状的正透镜L407的接合透镜、双凸形状的正透镜L408及双凸形状的正透镜L409构成。
第2固定透镜组G42从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L410、具有负的光焦度的防抖透镜组GVR、凸面朝向像侧的负弯月形透镜L413、双凸形状的正透镜L414、凸面朝向像侧的负弯月形透镜L415及双凸形状的正透镜L416构成。
防抖透镜组GVR从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L411与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L412的接合透镜构成。
以上结构下，在本实施例的变倍光学系统中，在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，第2透镜组G2和第3透镜组G3沿着光轴向像侧移动，使得第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的空气间隔增加，第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的空气间隔变化，第3透镜组G3与第4透镜组G4之间的空气间隔变化。另外，此时，第1透镜组G1与第4透镜组G4的位置固定。
另外，在本实施例的变倍光学系统中，通过使第4透镜组G4中的第1对焦组GN沿着光轴向像侧移动、第2对焦组GP沿着光轴向物体侧移动来进行从无限远物体向近距离物体的对焦。
另外，在本实施例的变倍光学系统中，通过使第4透镜组G4中的防抖透镜组GVR以包含与光轴正交的方向的分量的方式移动来进行防抖。
以下的表2中示出本实施例的变倍光学系统的各参数的值。
(表2)第2实施例
[面数据]
[各种数据]
变倍比2.75
<无限远物体对焦时>
<近距离物体对焦时(摄影距离0.38m)>
[透镜组数据]
[条件式对应值]
图6A、图6B以及图6C分别是本申请的第2实施例的变倍光学系统的广角端状态下的无限远物体对焦时的各像差图、近距离物体对焦时的各像差图以及在无限远物体对焦时进行了防抖时的彗差图。
图7A、图7B以及图7C分别是本申请的第2实施例的变倍光学系统的中间焦距状态下的无限远物体对焦时的各像差图、近距离物体对焦时的各像差图以及在无限远物体对焦时进行了防抖时的彗差图。
图8A、图8B以及图8C分别是本申请的第2实施例的变倍光学系统的远焦端状态下的无限远物体对焦时的各像差图、近距离物体对焦时的各像差图以及在无限远物体对焦时进行了防抖时的彗差图。
通过各像差图可知，本实施例的变倍光学系统从广角端状态到远焦端状态具备优秀的光学性能，而且在进行防抖时也具备优秀的光学性能。
(第3实施例)
图9是本申请的第1、第2实施方式的第3实施例的变倍光学系统的广角端状态下的剖视图。
本实施例的变倍光学系统从物体侧依次由具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有负的光焦度的第2透镜组G2、具有正的光焦度的第3透镜组G3及具有正的光焦度的第4透镜组G4构成。
第1透镜组G1从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L101与双凸形状的正透镜L102的接合透镜及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L103构成。
第2透镜组G2从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L201、双凹形状的负透镜L202与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L203的接合透镜及凸面朝向像侧的负弯月形透镜L204构成。
第3透镜组G3从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L301与双凸形状的正透镜L302的接合透镜构成。
第4透镜组G4从物体侧依次由具有正的光焦度的第1固定透镜组G41、具有正的光焦度的对焦透镜组GF及具有负的光焦度的第2固定透镜组G42构成。
第1固定透镜组G41从物体侧依次由双凸形状的正透镜L401、孔径光阑S、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L402及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L403构成。
对焦透镜组GF从物体侧依次由具有负的光焦度的第1对焦组GN和具有正的光焦度的第2对焦组GP构成。
第1对焦组GN从物体侧依次由双凹形状的负透镜L404与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L405的接合透镜构成。
第2对焦组GP从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L406与双凸形状的正透镜L407的接合透镜、双凸形状的正透镜L408及双凸形状的正透镜L409构成。
第2固定透镜组G42从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L410、具有负的光焦度的防抖透镜组GVR、凸面朝向像侧的负弯月形透镜L413、双凸形状的正透镜L414、凸面朝向像侧的负弯月形透镜L415及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L416构成。
防抖透镜组GVR从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L411与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L412的接合透镜构成。
在以上结构下，在本实施例的变倍光学系统中，在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，第2透镜组G2和第3透镜组G3沿着光轴向像侧移动，使得第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的空气间隔增加，第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的空气间隔变化，第3透镜组G3与第4透镜组G4之间的空气间隔变化。另外，此时，第1透镜组G1与第4透镜组G4的位置固定。
另外，在本实施例的变倍光学系统中，通过使第4透镜组G4中的第1对焦组GN沿着光轴向像侧移动、第2对焦组GP沿着光轴向物体侧移动来进行从无限远物体向近距离物体的对焦。
另外，在本实施例的变倍光学系统中，通过使第4透镜组G4中的防抖透镜组GVR以包含与光轴正交的方向的分量的方式移动来进行防抖。
以下的表3中示出本实施例的变倍光学系统的各参数的值。
(表3)第3实施例
[面数据]
[各种数据]
变倍比2.46
<无限远物体对焦时>
<近距离物体对焦时(摄影距离0.35m)>
[变焦透镜组数据]
[条件式对应值]
图10A、图10B以及图10C分别是本申请的第3实施例的变倍光学系统的广角端状态下的无限远物体对焦时的各像差图、近距离物体对焦时的各像差图以及在无限远物体对焦时进行了防抖时的彗差图。
图11A、图11B以及图11C分别是本申请的第3实施例的变倍光学系统的中间焦距状态下的无限远物体对焦时的各像差图、近距离物体对焦时的各像差图以及在无限远物体对焦时进行了防抖时的彗差图。
图12A、图12B以及图12C分别是本申请的第3实施例的变倍光学系统的远焦端状态下的无限远物体对焦时的各像差图、近距离物体对焦时的各像差图以及在无限远物体对焦时进行了防抖时的彗差图。
通过各像差图可知，本实施例的变倍光学系统从广角端状态到远焦端状态具备优秀的光学性能，而且在进行防抖时也具备优秀的光学性能。
根据上述各实施例，能够实现具有防抖功能的同时具备高光学性能的变倍光学系统。另外，上述各实施例示出本申请发明的一具体例，本申请发明并不限定于此。能够在不损坏本申请的第1、第2实施方式的变倍光学系统的光学性能的范围内适当采用以下的内容。
虽然作为本申请的第1实施方式～第3实施方式的变倍光学系统的数值实施例示出了4组结构，但是本申请并不限定于此，还能够构成其他组结构(例如，5组、6组等)的变倍光学系统。具体地讲，也可以是在本申请的第1、第2实施方式的变倍光学系统的最靠物体侧或最靠像侧增加了透镜或透镜组的结构。
另外，本申请的第1、第2实施方式的变倍光学系统也可以构成为，为了进行从无限远物体向近距离物体的对焦，使透镜组的一部分、一个透镜组全体或者多个透镜组作为对焦透镜组而在光轴方向上移动。特别是，优选使第4透镜组的至少一部分成为对焦透镜组。该对焦透镜组还能够应用于自动聚焦，也能够应用于自动聚焦用的电机、例如超声波电机等的驱动。
另外，本申请的第1、第2实施方式的变倍光学系统也可以构成为，通过使任意一个透镜组全体或其一部分作为防抖透镜组以包含相对于光轴垂直的方向的分量的方式移动，或者在包含光轴的面内方向旋转移动(摆动)，进行防抖。特别是，在本申请的第1、第2实施方式的变倍光学系统中优选使第4透镜组的至少一部分成为防抖透镜组。
另外，构成本申请的第1、第2实施方式的变倍光学系统的透镜的透镜面可以是球面或平面，或者也可以是非球面。在透镜面为球面或平面的情况下，透镜加工和组装调整变得容易，防止由透镜加工和组装调整的误差引起的光学性能的劣化，因此是优选的。另外，即使在像面偏移的情况下，描绘性能的劣化也少，因此是优选的。在透镜面为非球面的情况下，可以是基于研磨加工的非球面、通过模具将玻璃形成为非球面形状的玻璃模铸非球面、或者将设置于玻璃表面的树脂形成为非球面形状的复合型非球面中的任意一种。另外，透镜面也可以是衍射面，也可以使透镜为折射率分布型透镜(GRIN透镜)或塑料透镜。
另外，在本申请的第1、第2实施方式的变倍光学系统中，孔径光阑优选配置于第4透镜组中，也可以构成为，不设置作为孔径光阑的部件而通过透镜框来代替其作用。
另外，也可以在构成本申请的第1、第2实施方式的变倍光学系统的透镜的透镜面上施加在宽波长区域中具有高透射率的防反射膜。由此，能够减轻眩光和重影，实现高对比度的高光学性能。
另外，关于本申请的第1、第2实施方式的变倍光学系统，广角端状态下的35mm等效焦距为60～80mm左右，远焦端状态下的35mm等效焦距为150～200mm左右。另外，本申请的第1、第2实施方式的变倍光学系统的变倍比为1.5～4倍左右。另外，关于本申请的第1、第2实施方式的变倍光学系统，任意焦距状态下的最大摄影倍率β为-0.5倍以上且-1.0倍以下，能够兼顾近距离摄影和变倍。
接着，根据图13对具备本申请的第1、第2实施方式的变倍光学系统的相机进行说明。
图13是示出具备本申请的第1、第2实施方式的变倍光学系统的相机结构的图。
本相机1是具备上述第1实施例的变倍光学系统来作为摄影镜头2的镜头可换式的数码单反相机。
在本相机1中，来自作为被摄体的未图示的物体的光通过摄影镜头2被聚光，并通过快速复原反光镜3成像于聚焦板4上。并且，成像于聚焦板4上的该光在五棱镜5中多次反射而被引导至目镜6。由此，摄影者能够通过目镜6作为正立像观察被摄体像。
另外，当由摄影者按下未图示的释放按钮时，快速复原反光镜3向光路外退避，来自未图示的被摄体的光到达摄像元件7。由此，来自被摄体的光通过该摄像元件7而被摄像，作为被摄体图像记录在未图示的存储器中。由此，摄影者能够进行基于本相机1的被摄体的摄影。
此处，作为摄影镜头2而搭载于本相机1的上述第1实施例的变倍光学系统如上所述地具有防抖功能的同时具备高光学性能。即，本相机1具有防抖功能的同时能够实现高光学性能。另外，即使构成搭载了上述第2、第3实施例的变倍光学系统来作为摄影镜头2的相机，也能够起到与上述相机1相同的效果。另外，即使在不具有快速复原反光镜3的结构的相机上搭载有上述各实施例的变倍光学系统的情况下，也能够起到与上述相机1相同的效果。
最后，根据图14、图15对本申请的第1、第2实施方式的变倍光学系统的制造方法的概略进行说明。
图14是示出本申请的第1实施方式的变倍光学系统的制造方法的概略的图。
关于图14所示的本申请的第1实施方式的变倍光学系统的制造方法，该变倍光学系统从物体侧依次具备具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组及具有正的光焦度的第4透镜组，所述变倍光学系统的制造方法包含以下的步骤S11、S12。
步骤S11：准备第1～第4透镜组，从物体侧依次将各透镜组配置于镜筒内。并且，通过将公知的移动机构设置于镜筒，使得在进行变倍时，相邻的透镜组彼此的间隔变化，第1透镜组的位置固定。
步骤S12：通过将公知的移动机构设置于镜筒，使得第4透镜组具备以包含与光轴正交的方向的分量的方式移动的防抖透镜组和在进行对焦时沿着光轴移动的对焦透镜组。
根据这样的本申请的第1实施方式的变倍光学系统的制造方法，能够制造具有防抖功能的同时具备高光学性能的变倍光学系统。
图15是示出本申请的第2实施方式的变倍光学系统的制造方法的概略的图。
关于图15所示的本申请的第2实施方式的变倍光学系统的制造方法，该变倍光学系统从物体侧依次具备具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组及具有正的光焦度的第4透镜组，所述变倍光学系统的制造方法包含以下的步骤S21～S24。
步骤S21：准备第1～第4透镜组，从物体侧依次将各透镜组配置于镜筒内。并且，通过将公知的移动机构设置于镜筒，使得在进行变倍时，相邻的透镜组彼此的间隔变化，第1透镜组的位置固定。
步骤S22：通过将公知的移动机构设置于镜筒，使得第4透镜组具备在进行对焦时沿着光轴移动的对焦透镜组。
步骤S23：使得对焦透镜组从物体侧依次具备具有负的光焦度的第1对焦组和具有正的光焦度的第2对焦组。
步骤S24：使得变倍光学系统满足以下的条件式(2-1)。
(2-1)0.10<fp/f4<0.45
其中，
fp：第2对焦组的焦距
f4：第4透镜组的焦距
根据这样的本申请的第2实施方式的变倍光学系统的制造方法，能够制造具备高光学性能的变倍光学系统。

Claims (14)

1.一种变倍光学系统，其特征在于，具备配置于最靠物体侧的具有正的光焦度的第1透镜组且具备配置于所述第1透镜组的像侧的像侧透镜组，
在进行变倍时，至少所述第1透镜组与所述像侧透镜组之间的间隔变化，
所述像侧透镜组具备以包含与光轴正交的方向的分量的方式移动的防抖透镜组和在进行对焦时沿着光轴移动的对焦透镜组。
2.一种变倍光学系统，其特征在于，具备配置于最靠物体侧的具有正的光焦度的第1透镜组且具备配置于所述第1透镜组的像侧的像侧透镜组，
在进行变倍时，至少所述第1透镜组与所述像侧透镜组之间的间隔变化，
所述像侧透镜组具备在进行对焦时沿着光轴移动的对焦透镜组，
所述对焦透镜组从物体侧依次具备第1对焦组和第2对焦组，
且满足以下的条件式：
0.10<|fp|/f4<0.45
其中，
fp：所述第2对焦组的焦距，
f4：所述像侧透镜组的焦距。
3.根据权利要求1或2所述的变倍光学系统，其特征在于，
在进行变倍时，所述第1透镜组的位置被固定。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的变倍光学系统，其特征在于，
所述对焦透镜组具备具有负的光焦度的第1对焦组和具有正的光焦度的第2对焦组，
在进行对焦时，所述第1对焦组与所述第2对焦组之间的间隔变化。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的变倍光学系统，其特征在于，
所述对焦透镜组具备第1对焦组和第2对焦组，
在从无限远物体向近距离物体进行对焦时，所述第1对焦组沿着光轴向像侧移动且所述第2对焦组沿着光轴向物体侧移动。
6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的变倍光学系统，其特征在于，
所述对焦透镜组具备具有负的光焦度的第1对焦组和第2对焦组，且满足以下的条件式：
0.20<(-fn)/f4<0.60
其中，
fn：所述第1对焦组的焦距，
f4：所述像侧透镜组的焦距。
7.根据权利要求2至6中的任意一项所述的变倍光学系统，其特征在于，
所述像侧透镜组具备以包含与光轴正交的方向的分量的方式移动的防抖透镜组。
8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的变倍光学系统，其特征在于，
所述像侧透镜组具备以包含与光轴正交的方向的分量的方式移动的防抖透镜组，
且满足以下的条件式：
0.10<|fvr|/f4<0.80
其中，
fvr：所述防抖透镜组的焦距，
f4：所述像侧透镜组的焦距。
9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的变倍光学系统，其特征在于，
所述对焦透镜组具备第1对焦组和第2对焦组，
且满足以下的条件式：
0.12<D/D4<0.40
其中，
D：无限远物体对焦时的所述第1对焦组与所述第2对焦组之间的间隔，
D4：所述像侧透镜组在光轴上的长度。
10.根据权利要求1至9中的任意一项所述的变倍光学系统，其特征在于，
所述像侧透镜组是配置于最靠像侧的透镜组，
在进行变倍时，所述像侧透镜组中包含的透镜彼此的间隔不变。
11.根据权利要求1至10中的任意一项所述的变倍光学系统，其特征在于，
从物体侧依次具备所述第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组及所述像侧透镜组。
12.一种光学装置，其特征在于，具备权利要求1至11中的任意一项所述的变倍光学系统。
13.一种变倍光学系统的制造方法，该变倍光学系统从物体侧依次具备具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组及具有正的光焦度的第4透镜组，所述变倍光学系统的制造方法的特征在于，
使得在进行变倍时，相邻的透镜组彼此的间隔变化，
使得所述第4透镜组具备以包含与光轴正交的方向的分量的方式移动的防抖透镜组和在进行对焦时沿着光轴移动的对焦透镜组。
14.一种变倍光学系统的制造方法，该变倍光学系统从物体侧依次具备具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组及具有正的光焦度的第4透镜组，所述变倍光学系统的制造方法的特征在于，
使得在进行变倍时，相邻的透镜组彼此的间隔变化，
使得所述第4透镜组具备在进行对焦时沿着光轴移动的对焦透镜组，
使得所述对焦透镜组从物体侧依次具备具有负的光焦度的第1对焦组和具有正的光焦度的第2对焦组，
且使得所述变倍光学系统满足以下的条件式：
0.10<fp/f4<0.45
其中，
fp：所述第2对焦组的焦距，
f4：所述第4透镜组的焦距。
CN201580052784.5A 2014-07-30 2015-07-30 变倍光学系统、光学装置、变倍光学系统的制造方法 Pending CN107076969A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911118175.1A CN111308675B (zh) 2014-07-30 2015-07-30 变倍光学系统及光学装置

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014-154843 2014-07-30
JP2014-154844 2014-07-30
JP2014154843 2014-07-30
JP2014154844 2014-07-30
PCT/JP2015/071582 WO2016017726A1 (ja) 2014-07-30 2015-07-30 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911118175.1A Division CN111308675B (zh) 2014-07-30 2015-07-30 变倍光学系统及光学装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107076969A true CN107076969A (zh) 2017-08-18

Family

ID=55217623

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580052784.5A Pending CN107076969A (zh) 2014-07-30 2015-07-30 变倍光学系统、光学装置、变倍光学系统的制造方法
CN201911118175.1A Active CN111308675B (zh) 2014-07-30 2015-07-30 变倍光学系统及光学装置

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911118175.1A Active CN111308675B (zh) 2014-07-30 2015-07-30 变倍光学系统及光学装置

Country Status (5)

Country Link
US (3) US10578844B2 (zh)
EP (1) EP3176624A4 (zh)
JP (1) JP6477707B2 (zh)
CN (2) CN107076969A (zh)
WO (1) WO2016017726A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110320652A (zh) * 2018-03-30 2019-10-11 株式会社腾龙 变焦镜头及摄像装置
CN112867953A (zh) * 2018-11-20 2021-05-28 株式会社尼康 变倍光学系统、光学设备以及变倍光学系统的制造方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019097669A1 (ja) * 2017-11-17 2019-05-23 株式会社ニコン 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法
JP7043441B2 (ja) * 2019-02-21 2022-03-29 富士フイルム株式会社 ズームレンズ及び撮像装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090086321A1 (en) * 2007-10-02 2009-04-02 Nikon Corporation Zoom lens system, optical apparatus, and method for manufacturing zoom lens system
CN101842730A (zh) * 2008-01-30 2010-09-22 株式会社尼康 变倍光学系统、具有变倍光学系统的光学设备及变倍光学系统的制造方法
US20120105683A1 (en) * 2010-09-17 2012-05-03 Panasonic Corporation Zoom lens system, lens barrel, interchangeable lens apparatus and camera system
CN103116214A (zh) * 2011-11-16 2013-05-22 佳能株式会社 变焦透镜和包括变焦透镜的图像拾取装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61236516A (ja) * 1985-04-12 1986-10-21 Nippon Kogaku Kk <Nikon> ズ−ムレンズ系
JP4402368B2 (ja) * 2003-05-13 2010-01-20 オリンパス株式会社 ズームレンズ及びそれを用いた装置
JP4612795B2 (ja) * 2004-01-30 2011-01-12 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを用いた撮像装置
JP5006076B2 (ja) * 2007-03-26 2012-08-22 富士フイルム株式会社 高倍率ズームレンズおよび撮像装置
JP5288238B2 (ja) * 2007-12-25 2013-09-11 株式会社ニコン 変倍光学系、この変倍光学系を備えた光学機器、及び、変倍光学系の変倍方法
US8730584B2 (en) * 2008-07-15 2014-05-20 Nikon Corporation Variable magnification optical system, optical apparatus provided with same and method for variable magnification using variable magnification optical system
JP2013105131A (ja) * 2011-11-16 2013-05-30 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP5974722B2 (ja) * 2012-08-09 2016-08-23 株式会社ニコン 変倍光学系、光学装置
JP6205702B2 (ja) * 2012-10-23 2017-10-04 株式会社ニコン 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法
US9261682B2 (en) * 2013-02-05 2016-02-16 Olympus Corporation Zoom lens

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090086321A1 (en) * 2007-10-02 2009-04-02 Nikon Corporation Zoom lens system, optical apparatus, and method for manufacturing zoom lens system
CN101842730A (zh) * 2008-01-30 2010-09-22 株式会社尼康 变倍光学系统、具有变倍光学系统的光学设备及变倍光学系统的制造方法
US20120105683A1 (en) * 2010-09-17 2012-05-03 Panasonic Corporation Zoom lens system, lens barrel, interchangeable lens apparatus and camera system
CN103116214A (zh) * 2011-11-16 2013-05-22 佳能株式会社 变焦透镜和包括变焦透镜的图像拾取装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110320652A (zh) * 2018-03-30 2019-10-11 株式会社腾龙 变焦镜头及摄像装置
CN110320652B (zh) * 2018-03-30 2022-06-17 株式会社腾龙 变焦镜头及摄像装置
CN112867953A (zh) * 2018-11-20 2021-05-28 株式会社尼康 变倍光学系统、光学设备以及变倍光学系统的制造方法
CN112867953B (zh) * 2018-11-20 2023-03-21 株式会社尼康 变倍光学系统以及光学设备

Also Published As

Publication number Publication date
EP3176624A4 (en) 2018-03-28
US11256074B2 (en) 2022-02-22
US10578844B2 (en) 2020-03-03
US20170184829A1 (en) 2017-06-29
JP6477707B2 (ja) 2019-03-06
CN111308675B (zh) 2022-07-12
WO2016017726A1 (ja) 2016-02-04
US20200192070A1 (en) 2020-06-18
US20220155573A1 (en) 2022-05-19
EP3176624A1 (en) 2017-06-07
JPWO2016017726A1 (ja) 2017-05-18
CN111308675A (zh) 2020-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107076970B (zh) 变倍光学系统以及光学装置
CN104136956B (zh) 变焦光学系统和光学装置
CN106687848B (zh) 变倍光学系统以及光学装置
CN107850763A (zh) 变倍光学系统、光学装置、变倍光学系统的制造方法
CN107209352B (zh) 变倍光学系统以及光学装置
CN107209351A (zh) 变倍光学系统、光学装置以及变倍光学系统的制造方法
CN108369327A (zh) 变倍光学系统、光学设备以及变倍光学系统的制造方法
CN108474928A (zh) 变倍光学系统、光学装置、摄像装置、变倍光学系统的制造方法
CN109906397A (zh) 变倍光学系统、光学设备、拍摄设备以及变倍光学系统的制造方法
CN107076969A (zh) 变倍光学系统、光学装置、变倍光学系统的制造方法
CN109844603A (zh) 变倍光学系统、光学装置以及变倍光学系统的制造方法
CN102768399B (zh) 光学系统、成像设备和用于通过光学系统形成图像的方法
CN109952524A (zh) 变倍光学系统、使用了该变倍光学系统的光学设备和摄像设备、以及该变倍光学系统的制造方法
CN108292030A (zh) 变倍光学系统、光学设备以及变倍光学系统的制造方法
CN109964161A (zh) 变倍光学系统、光学设备、摄像设备以及变倍光学系统的制造方法
CN107209350B (zh) 变倍光学系统以及光学装置
CN110596873A (zh) 变倍光学系统以及摄像装置
CN113348397B (zh) 变倍光学系统以及光学设备
CN109983385A (zh) 变倍光学系统、使用了该变倍光学系统的光学设备和摄像设备、以及该变倍光学系统的制造方法
CN108604003A (zh) 变焦镜头、光学设备以及变焦镜头的制造方法
CN107850762A (zh) 变倍光学系统、光学装置、变倍光学系统的制造方法
CN109983386A (zh) 变倍光学系统、光学设备、摄像设备以及变倍光学系统的制造方法
CN107076968A (zh) 变倍光学系统、光学装置以及变倍光学系统的制造方法
CN109863439A (zh) 变倍光学系统、光学设备、拍摄设备以及变倍光学系统的制造方法
CN108292027A (zh) 变倍光学系统、光学设备以及变倍光学系统的制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20170818

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication