CN107076970B - 变倍光学系统以及光学装置 - Google Patents

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Abstract

本申请的变倍光学系统具备配置于最靠物体侧的第1透镜组(G1)、配置于第1透镜组的像侧的第1对焦透镜组(Ga)、配置于第1对焦透镜组的像侧的第2对焦透镜组(Gb)及配置于第2对焦透镜组的像侧的后续透镜组(Gr)，在进行变倍时，使第1透镜组移动，使第1透镜组与第1对焦透镜组之间的间隔、第1对焦透镜组与第2对焦透镜组之间的间隔以及第2对焦透镜组与后续透镜组之间的间隔变化，在进行对焦时，第1对焦透镜组和第2对焦透镜组以不同的移动轨迹在光轴上移动，且满足预定的条件式。

Description

变倍光学系统以及光学装置
技术领域
本发明涉及变倍光学系统、光学装置以及变倍光学系统的制造方法。
背景技术
以往，提出有适合于照片用相机、电子静态相机、摄像机等的变倍光学系统。例如，存在下述专利文献1。但是，在以往的变倍光学系统中存在很难抑制由变倍引起的像差变动并得到高的光学性能的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-109013号公报
发明内容
本申请的第一方式为一种变倍光学系统，具备：
第1透镜组，配置于最靠物体侧；
第1对焦透镜组，配置于所述第1透镜组的像侧；
第2对焦透镜组，配置于所述第1对焦透镜组的像侧；
后续透镜组，配置于所述第2对焦透镜组的像侧，
在进行变倍时，所述第1透镜组移动，所述第1透镜组与所述第1对焦透镜组之间的间隔、所述第1对焦透镜组与所述第2对焦透镜组之间的间隔以及所述第2对焦透镜组与所述后续透镜组之间的间隔变化，
在进行对焦时，所述第1对焦透镜组和所述第2对焦透镜组以不同的移动轨迹在光轴上移动，
且满足以下的条件式：
0.30<|fa/fb|<0.90
其中，
fa：所述第1对焦透镜组的焦距，
fb：所述第2对焦透镜组的焦距。
另外，本申请的第二方式为一种变倍光学系统，具备：
第1透镜组，配置于最靠物体侧；
第1对焦透镜组，配置于所述第1透镜组的像侧；
第2对焦透镜组，配置于所述第1对焦透镜组的像侧；以及
后续透镜组，配置于所述第2对焦透镜组的像侧，
在进行变倍时，所述第1透镜组移动，所述第1透镜组与所述第1对焦透镜组之间的间隔、所述第1对焦透镜组与所述第2对焦透镜组之间的间隔以及所述第2对焦透镜组与所述后续透镜组之间的间隔变化，
在进行对焦时，所述第1对焦透镜组和所述第2对焦透镜组以不同的移动轨迹在光轴上移动，
且满足以下的条件式：
0.15<|fa|/f1<0.65
0.15<|fb|/f1<2.50
其中，
fa：所述第1对焦透镜组的焦距，
fb：所述第2对焦透镜组的焦距，
f1：所述第1透镜组的焦距。
另外，本申请的第三方式为一种光学装置，具备上述第1或第二方式的变倍光学系统。
另外，本申请的第四方式为一种变倍光学系统的制造方法，该变倍光学系统具备配置于最靠物体侧的第1透镜组、配置于所述第1透镜组的像侧的第1对焦透镜组、配置于所述第1对焦透镜组的像侧的第2对焦透镜组及配置于所述第2对焦透镜组的像侧的后续透镜组，其中，
在进行变倍时，使所述第1透镜组移动，使所述第1透镜组与所述第1对焦透镜组之间的间隔、所述第1对焦透镜组与所述第2对焦透镜组之间的间隔以及所述第2对焦透镜组与所述后续透镜组之间的间隔变化，
在进行对焦时，使所述第1对焦透镜组和所述第2对焦透镜组以不同的移动轨迹在光轴上移动，
且满足以下的条件式：
0.30<|fa/fb|<0.90
其中，
fa：所述第1对焦透镜组的焦距，
fb：所述第2对焦透镜组的焦距。
另外，本申请的第五方式为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、具有负的光焦度的中间透镜组、具有正的光焦度的第1对焦透镜组、具有正的光焦度的第2对焦透镜组及具有负的光焦度的后续透镜组，其中，
在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，使所述第1透镜组移动，使所述第1透镜组与所述中间透镜组之间的间隔、所述中间透镜组与所述第1对焦透镜组之间的间隔、所述第1对焦透镜组与所述第2对焦透镜组之间的间隔以及所述第2对焦透镜组与所述后续透镜组之间的间隔变化，
在从无限远物体向近距离物体进行对焦时，使所述第1对焦透镜组和所述第2对焦透镜组以不同的移动轨迹在光轴上移动，
且满足以下的条件式：
0.15<|fa|/f1<0.65
0.15<|fb|/f1<2.50
其中，
fa：所述第1对焦透镜组的焦距，
fb：所述第2对焦透镜组的焦距，
f1：所述第1透镜组的焦距。
附图说明
图1是示出在本申请的第1实施方式和第2实施方式中通用的第1实施例的变倍光学系统的镜头结构的剖视图。
图2A、图2B是第1实施例的变倍光学系统的广角端状态下的各像差图，图2A表示无限远对焦时的各像差，图2B表示近距离对焦时的各像差。
图3A、图3B是第1实施例的变倍光学系统的中间焦距状态下的各像差图，图2A表示无限远对焦时的各像差，图2B表示近距离对焦时的各像差。
图4A、图4B是第1实施例的变倍光学系统的远焦端状态下的各像差图，图4A表示无限远对焦时的各像差，图4B表示近距离对焦时的各像差。
图5是表示在本申请的第1实施方式和第2实施方式中通用的第2实施例的变倍光学系统的镜头结构的剖视图。
图6A、图6B是第2实施例的变倍光学系统的广角端状态下的各像差图，图6A表示无限远对焦时的各像差，图6B表示近距离对焦时的各像差。
图7A、图7B是第2实施例的变倍光学系统的中间焦距状态下的各像差图，图7A表示无限远对焦时的各像差，图7B表示近距离对焦时的各像差。
图8A、图8B是第2实施例的变倍光学系统的远焦端状态下的各像差图，图8A表示无限远对焦时的各像差，图8B表示近距离对焦时的各像差。
图9是示出在本申请的第1实施方式和第2实施方式中通用的第3实施例的变倍光学系统的镜头结构的剖视图。
图10A、图10B是第3实施例的变倍光学系统的广角端状态下的各像差图，图10A表示无限远对焦时的各像差，图10B表示近距离对焦时的各像差。
图11A、图11B是第3实施例的变倍光学系统的中间焦距状态下的各像差图，图11A表示无限远对焦时的各像差，图11B表示近距离对焦时的各像差。
图12A、图12B是第3实施例的变倍光学系统的远焦端状态下的各像差图，图12A表示无限远对焦时的各像差，图12B表示近距离对焦时的各像差。
图13是示出在本申请的第1实施方式和第2实施方式中通用的第4实施例的变倍光学系统的镜头结构的剖视图。
图14A、图14B是第4实施例的变倍光学系统的广角端状态下的各像差图，图14A表示无限远对焦时的各像差，图14B表示近距离对焦时的各像差。
图15A、图15B是第4实施例的变倍光学系统的中间焦距状态下的各像差图，图15A表示无限远对焦时的各像差，图15B表示近距离对焦时的各像差。
图16A、图16B是第4实施例的变倍光学系统的远焦端状态下的各像差图，图16A表示无限远对焦时的各像差，图16B表示近距离对焦时的各像差。
图17是示出在本申请的第1实施方式和第2实施方式中通用的第5实施例的变倍光学系统的镜头结构的剖视图。
图18A、图18B是第5实施例的变倍光学系统的广角端状态下的各像差图，图18A表示无限远对焦时的各像差，图18B表示近距离对焦时的各像差。
图19A、图19B是第5实施例的变倍光学系统的中间焦距状态下的各像差图，图19A表示无限远对焦时的各像差，图19B表示近距离对焦时的各像差。
图20A、图20B是第5实施例的变倍光学系统的远焦端状态下的各像差图，图20A表示无限远对焦时的各像差，图20B表示近距离对焦时的各像差。
图21表示搭载有本申请的第1实施例的变倍光学系统的单反相机的剖视图。
图22是用于说明本申请的第1实施方式的变倍光学系统的制造方法的流程图。
图23是用于说明本申请的第2实施方式的变倍光学系统的制造方法的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图对本申请的第1实施方式和第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。另外，以下的实施方式仅用于使发明容易理解，不意图排除在不脱离本申请发明的技术思想的范围内实施能够由本领域技术人员实施的附加/置换等。
(第1实施方式)
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、具有负的光焦度的中间透镜组、具有正的光焦度的第1对焦透镜组、具有正的光焦度的第2对焦透镜组及具有负的光焦度的后续透镜组，在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，所述第1透镜组移动，所述第1透镜组与所述中间透镜组之间的间隔、所述中间透镜组与所述第1对焦透镜组之间的间隔、所述第1对焦透镜组与所述第2对焦透镜组之间的间隔以及所述第2对焦透镜组与所述后续透镜组之间的间隔变化。
通过该结构，容易确保变倍比，并且能够良好地对由变倍引起的像差变动进行校正。另外，在本申请的上述第一方式中，也可以如本实施方式那样，在所述第1透镜组与所述第1对焦透镜组之间，具备至少一个具有负的光焦度的中间透镜组。另外，在本申请的上述第一方式中，也可以是所述第1对焦透镜组和所述第2对焦透镜组中的至少一方具有正的光焦度，所述后续透镜组具有负的光焦度。另外，在本申请的上述第一方式中，也可以是所述第1对焦透镜组所包含的透镜中配置于最靠物体侧的透镜配置于孔径光阑的像侧。另外，在本申请的上述第一方式中，也可以是在从无限远物体向近距离物体进行对焦时，所述第1对焦组向像侧移动，所述第2对焦组向物体侧移动。
另外，关于本第1实施方式的变倍光学系统，在从无限远物体向近距离物体进行对焦时，所述第1对焦透镜组和所述第2对焦透镜组以不同的移动轨迹在光轴上移动。
通过该结构，能够良好地对由对焦引起的像差变动进行校正。
另外，关于本变倍光学系统，当设所述第1对焦透镜组的焦距为fa、所述第2对焦透镜组的焦距为fb时，满足以下的条件式(1-1)。
(1-1)0.30<|fa/fb|<0.90
条件式(1-1)规定第1对焦透镜组的焦距与第2对焦透镜组的焦距的比。通过满足条件式(1-1)，能够良好地对由对焦引起的像差变动进行校正。
当本第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，第1对焦透镜组的光焦度变强，近距离对焦时的球面像差和彗差的校正变得困难，因此是不优选的。另外，当使条件式(1-1)的下限值为0.33时，能够更可靠地得到本实施方式的效果。
当本第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，第2对焦透镜组的光焦度变强，近距离对焦时的球面像差和彗差的校正变得困难，因此是不优选的。另外，当使条件式(1-1)的上限值为0.85，能够更可靠地得到本实施方式的效果。
通过以上结构，能够实现抑制由变倍引起的像差变动且具有高光学性能的变倍光学系统。
另外，本变倍光学系统优选的是，所述中间透镜组的至少一部分以包含与光轴正交的方向分量的方式移动。
通过该结构，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，本变倍光学系统优选的是，当设所述第1对焦透镜组的焦距为fa、所述第1透镜组的焦距为f1时，满足以下的条件式(1-2)。
(1-2)0.15<|fa|/f1<0.65
条件式(1-2)规定第1对焦透镜组的焦距与第1透镜组的焦距的比。通过满足条件式(1-2)，能够良好地对球面像差和像面弯曲进行校正。
当本第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对焦透镜组的光焦度变强，球面像差和彗差的校正变得困难，因此是不优选的。另外，当使条件式(1-2)的下限值为0.23时，能够更可靠地得到本实施方式的效果。
当本第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1透镜组的光焦度变强，球面像差和像面弯曲的校正变得困难，因此是不优选的。另外，当使条件式(1-2)的上限值为0.55时，能够更可靠地得到本实施方式的效果。
另外，本变倍光学系统优选的是，当设所述第1对焦透镜组的焦距为fa、所述后续透镜组的焦距为fr时，满足以下的条件式(1-3)。
(1-3)0.20<|fa|/(-fr)<1.00
条件式(1-3)规定第1对焦透镜组的焦距与后续透镜组的焦距的比。通过满足条件式(1-3)，能够良好地对球面像差和像面弯曲进行校正。
当本第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1对焦透镜组的光焦度变强，球面像差和彗差的校正变得困难，因此是不优选的。另外，当使条件式(1-3)的下限值为0.35时，能够更可靠地得到本实施方式的效果。
当本第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，后续透镜组的光焦度变强，球面像差和像面弯曲的校正变得困难，因此是不优选的。另外，当使条件式(1-3)的上限值为0.92时，能够可靠地得到本实施方式的效果。
另外，本变倍光学系统优选的是，所述第1对焦透镜组由两个正透镜和一个负透镜构成。
通过该结构，能够实现对焦时的光学性能变化的减少和对焦单元的小型化。
另外，本变倍光学系统优选的是，当设在远焦端状态下从无限远物体向近距离物体进行对焦时所述第1对焦透镜组移动的距离为Xat、从所述第1对焦透镜组的最靠物体侧的透镜面到所述第1对焦透镜组的最靠像侧的透镜面为止的光轴上的距离为D3a时，满足以下的条件式(1-4)。
(1-4)0.50<Xat/D3a<3.00
条件式(1-4)规定远焦端的第1对焦透镜组的聚焦伸缩量与第1对焦透镜组的总厚的比。通过满足条件式(1-4)，能够兼顾近距离对焦时的高光学性能和镜筒的小型化。
当本第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，第1对焦透镜组的聚焦伸缩量变小。因此，为了对期望的近距离进行对焦，不得不加强第1对焦透镜组的光焦度，由此球面像差和像面弯曲的校正变得困难，因此是不优选的。另外，当使条件式(1-4)的下限值为0.70时，能够更可靠地得到本实施方式的效果。
当本第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，第1对焦透镜组的聚焦伸缩量变大，会导致镜筒的大型化，因此是不优选的。另外，当使条件式(4)的上限值为2.20时，能够更可靠地得到本实施方式的效果。
另外，本实施方式的光学装置具备上述结构的变倍光学系统。由此，能够实现抑制由变倍引起的像差变动且具有高光学性能的光学装置。
关于本第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、具有负的光焦度的中间透镜组、具有正的光焦度的第1对焦透镜组、具有正的光焦度的第2对焦透镜组及具有负的光焦度的后续透镜组，其中，
在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，所述第1透镜组移动，使得所述第1透镜组与所述中间透镜组之间的间隔、所述中间透镜组与所述第1对焦透镜组之间的间隔、所述第1对焦透镜组与所述第2对焦透镜组之间的间隔以及所述第2对焦透镜组与所述后续透镜组之间的间隔变化，
在从无限远物体向近距离物体进行对焦时，使所述第1对焦透镜组和所述第2对焦透镜组以不同的移动轨迹在光轴上移动，
且满足以下的条件式(1-1)。
(1-1)0.30<|fa/fb|<0.90
其中，
fa：所述第1对焦透镜组的焦距
fb：所述第2对焦透镜组的焦距
通过该制造方法，能够制造抑制像差变动且具备高光学性能的变倍光学系统。
(第2实施方式)
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、具有负的光焦度的中间透镜组、具有正的光焦度的第1对焦透镜组、具有正的光焦度的第2对焦透镜组及具有负的光焦度的后续透镜组，在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，所述第1透镜组移动，所述第1透镜组与所述中间透镜组之间的间隔、所述中间透镜组与所述第1对焦透镜组之间的间隔、所述第1对焦透镜组与所述第2对焦透镜组之间的间隔以及所述第2对焦透镜组与所述后续透镜组之间的间隔变化。
通过该结构，容易确保变倍比，并且能够良好地对由变倍引起的像差变动进行校正。另外，在本申请的上述第二方式中，也可以如本实施方式那样，在所述第1透镜组与所述第1对焦透镜组之间，具备至少一个具有负的光焦度的中间透镜组。另外，在本申请的上述第二方式中，也可以是所述第1对焦透镜组和所述第2对焦透镜组的至少一方具有正的光焦度，所述后续透镜组具有负的光焦度。另外，在本申请的上述第二方式中，也可以是所述第1对焦透镜组所包含的透镜中配置于最靠物体侧的透镜配置于孔径光阑的像侧。另外，在本申请的上述第二方式中，也可以是在从无限远物体向近距离物体进行对焦时，所述第1对焦组向像侧移动，所述第2对焦组向物体侧移动。
另外，关于本第2实施方式的变倍光学系统，在从无限远物体向近距离物体进行对焦时，所述第1对焦透镜组和所述第2对焦透镜组以不同的移动轨迹在光轴上移动。
通过该结构，能够良好地对由对焦引起的像差变动进行校正。
另外，关于本变倍光学系统，当设所述第1对焦透镜组的焦距为fa、所述第1透镜组的焦距为f1时，满足以下的条件式(2-1)。
(2-1)0.15<|fa|/f1<0.65
条件式(2-1)规定第1对焦透镜组的焦距与第1透镜组的焦距的比。通过满足条件式(2-1)，能够良好地对球面像差和像面弯曲进行校正。
当本第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1对焦透镜组的光焦度变强，球面像差和彗差的校正变得困难，因此是不优选的。另外，当使条件式(2-1)的下限值为0.23时，能够更可靠地得到本实施方式的效果。
当本第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1透镜组的光焦度变强，球面像差和像面弯曲的校正变得困难，因此是不优选的。另外，当使条件式(2-1)的上限值为0.55时，能够更可靠地得到本实施方式的效果。
另外，关于本变倍光学系统，当设所述第2对焦透镜组的焦距为fb、所述第1透镜组的焦距为f1时，满足以下的条件式(2-2)。
(2-2)0.15<|fb|/f1<2.50
条件式(2-2)规定第2对焦透镜组的焦距与第1透镜组的焦距的比。通过满足条件式(2-2)，能够良好地对球面像差、彗差以及像面弯曲进行校正。
当本第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2对焦透镜组的光焦度变强，球面像差和彗差的校正变得困难，因此是不优选的。另外，当使条件式(2-2)的下限值为0.30时，能够更可靠地得到本实施方式的效果。
当本第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1透镜组的光焦度变强，球面像差和像面弯曲的校正变得困难，因此是不优选的。另外，当使条件式(2-2)的上限值为1.80时，能够更可靠地得到本实施方式的效果。
通过以上结构，能够实现抑制由变倍引起的像差变动且具有高光学性能的变倍光学系统。
另外，本变倍光学系统优选的是，所述中间透镜组的至少一部分以包含与光轴正交的方向分量的方式移动。
通过该结构，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，本变倍光学系统优选的是，当设所述第1对焦透镜组的焦距为fa、所述第2对焦透镜组的焦距为fb时，满足以下的条件式(2-3)。
(2-3)0.30<|fa/fb|<0.90
条件式(2-3)规定第1对焦透镜组的焦距与第2对焦透镜组的焦距的比。通过满足条件式(2-3)，能够良好地对由对焦引起的像差变动进行校正。
当本第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，第1对焦透镜组的光焦度变强，近距离对焦时的球面像差和彗差的校正变得困难，因此是不优选的。另外，当使条件式(2-3)的下限值为0.33时，能够更可靠地得到本实施方式的效果。
当本第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，第2对焦透镜组的光焦度变强，近距离对焦时的球面像差和彗差的校正变得困难，因此是不优选的。另外，当使条件式(2-3)的上限值为0.85时，能够更可靠地得到本实施方式的效果。
另外，本变倍光学系统优选的是，当设所述第1对焦透镜组的焦距为fa、所述后续透镜组的焦距为fr时，满足以下的条件式(2-4)。
(2-4)0.20<|fa|/(-fr)<1.00
条件式(2-4)规定第1对焦透镜组的焦距与后续透镜组的焦距的比。通过满足条件式(2-4)，能够良好地对球面像差和像面弯曲进行校正。
当本第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，第1对焦透镜组的光焦度变强，球面像差和彗差的校正变得困难，因此是不优选的。另外，当使条件式(2-4)的下限值为0.35时，能够更可靠地得到本实施方式的效果。
当本第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，后续透镜组的光焦度变强，球面像差和像面弯曲的校正变得困难，因此是不优选的。另外，当使条件式(2-4)的上限值为0.92时，能够可靠地得到本实施方式的效果。
另外，本变倍光学系统优选的是，所述第1对焦透镜组由两个正透镜和一个负透镜构成。
通过该结构，能够实现对焦时的光学性能变化的减少和对焦单元的小型化。
另外，本变倍光学系统优选的是，当设在远焦端状态下从无限远物体向近距离物体进行对焦时所述第1对焦透镜组移动的距离为Xat、从所述第1对焦透镜组的最靠物体侧的透镜面到所述第1对焦透镜组的最靠像侧的透镜面为止的光轴上的距离为D3a时，满足以下的条件式(2-5)。
(2-5)0.50<Xat/D3a<3.00
条件式(2-5)规定远焦端中的第1对焦透镜组的聚焦伸缩量与第1对焦透镜组的总厚的比。通过满足条件式(2-5)，能够兼顾近距离对焦时的高光学性能和镜筒的小型化。
当本第2实施方式的变倍光学系统的条件式(2-5)的对应值低于下限值时，第1对焦透镜组的聚焦伸缩量变小。因此，为了对期望的近距离进行对焦，不得不加强第1对焦透镜组的光焦度，由此球面像差和像面弯曲的校正变得困难，因此是不优选的。另外，当使条件式(2-5)的下限值为0.70时，能够更可靠地得到本实施方式的效果。
当本第2实施方式的变倍光学系统的条件式(2-5)的对应值超过上限值时，第1对焦透镜组的聚焦伸缩量变大，会导致镜筒的大型化，因此是不优选的。另外，当使条件式(2-5)的上限值为2.20时，能够更可靠地得到本实施方式的效果。
另外，本实施方式的光学装置具备上述结构的变倍光学系统。由此，能够实现抑制由变倍引起的像差变动且具有高光学性能的光学装置。
关于本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、具有负的光焦度的中间透镜组、具有正的光焦度的第1对焦透镜组、具有正的光焦度的第2对焦透镜组及具有负的光焦度的后续透镜组，其中，
在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，所述第1透镜组移动，使得所述第1透镜组与所述中间透镜组之间的间隔、所述中间透镜组与所述第1对焦透镜组之间的间隔、所述第1对焦透镜组与所述第2对焦透镜组之间的间隔以及所述第2对焦透镜组与所述后续透镜组之间的间隔变化，
在从无限远物体向近距离物体进行对焦时，使所述第1对焦透镜组和所述第2对焦透镜组以不同的移动轨迹在光轴上移动，
且满足以下的条件式(2-1)、(2-2)。
(2-1)0.15<|fa|/f1<0.65
(2-2)0.15<|fb|/f1<2.50
其中，
fa：所述第1对焦透镜组的焦距
fb：所述第2对焦透镜组的焦距
f1：所述第1透镜组的焦距
通过该制造方法，能够制造抑制像差变动且具备高光学性能的变倍光学系统。
以下，根据附图对本申请的数值实施例的变倍光学系统进行说明。下述第1实施例至第5实施例是在上述第1实施方式和第2实施方式中通用的实施例。
(第1实施例)
图1是示出在本申请的第1实施方式和第2实施方式中通用的第1实施例的变倍光学系统的镜头结构的剖视图。
本第1实施例的变倍光学系统沿着光轴从物体侧依次由具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有负的光焦度的中间透镜组Gm、具有正的光焦度的第1对焦透镜组Ga、具有正的光焦度的第2对焦透镜组Gb及具有负的光焦度的后续透镜组Gr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L11、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L12及双凸形状的正透镜L13构成。
中间透镜组Gm从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L21、双凹形状的负透镜L22、双凸形状的正透镜L23、凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L24与双凹形状的负透镜L25的接合透镜及凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L26构成。
第1对焦透镜组Ga从物体侧依次由双凸形状的正透镜L31和凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L32与双凸形状的正透镜L33的接合透镜构成。
第2对焦透镜组Gb从物体侧依次由凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L41、双凸形状的正透镜L42及双凸形状的正透镜L43构成。
后续透镜组Gr从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L51与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L52的接合透镜和凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L53构成。
关于本实施例的变倍光学系统，使第1透镜组G1与中间透镜组Gm之间的间隔、中间透镜组Gm与第1对焦透镜组Ga之间的间隔、第1对焦透镜组Ga与第2对焦透镜组Gb之间的间隔以及第2对焦透镜组Gb与后续透镜组Gr之间的间隔变化的同时向物体侧移动，从而进行从广角端状态向远焦端状态的变倍。
孔径光阑S配置在中间透镜组Gm与第1对焦透镜组Ga之间，在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时与第1对焦透镜组Ga一起向物体侧移动。
关于本实施例的变倍光学系统，第1对焦透镜组Ga向像侧移动并且第2对焦透镜组Gb向物体侧移动，从而进行从无限远物体向近距离物体的对焦。
关于本实施例的变倍光学系统，使中间透镜组Gm中的负透镜L22作为防抖透镜以包含与光轴正交的方向分量的方式移动，从而进行防抖。
另外，在整个系统的焦距为f且防抖系数(成像面上的像移动量相对于抖动校正中的移动透镜组的移动量的比)为K的镜头中，为了对角度θ的旋转抖动进行校正，只要使抖动校正用的防抖透镜向与光轴正交的方向仅移动(f·tanθ/K)即可。在本实施例中，广角端状态下的防抖系数为-0.997，用于对0.20°的旋转抖动进行校正的防抖透镜的移动量为-0.289。另外，远焦端状态下的防抖系数为-1.627，用于对0.10°的旋转抖动进行校正的防抖透镜的移动量为-0.197。
在以下的表1中示出本第1实施例的变倍光学系统的各参数值。
在[面数据]中，“m”表示沿着光轴从物体侧开始数的透镜面的顺序，“r”表示曲率半径，“d”表示间隔、即第n面(n为整数)与第n+1面之间的间隔，“nd”表示对d线(波长λ＝587.6nm)的折射率，“νd”表示对d线(波长λ＝587.6nm)的阿贝数。另外，“OP”表示物体面，“dn”表示第n面与第n+1面的可变的面间隔，“BF”表示后焦距，“I”表示像面。另外，在曲率半径“r”中“∞”表示平面，省略空气的折射率nd＝1.000000的记载。
在[各种数据]中，“f”表示焦距，“FNO”表示F值，“ω”表示半视场角(单位为“°”)，“Y”表示最大像高，“TL”表示光学系统全长(从透镜面的第1面到像面I为止的光轴上的距离)，“Bf”表示后焦距。
在[可变间隔数据]中，“dn”表示第n面(n为整数)与第n+1面的可变的面间隔，“W”表示广角端，“M”表示中间焦距，“T”表示远焦端。另外，“d0”表示从物体面到第1面为止的光轴上的距离。
在[透镜组数据]中示出各透镜组的始面和焦距。在[透镜组数据]中，“G1”表示第1透镜组G1，“Gm”表示中间透镜组Gm，“Ga”表示第1对焦透镜组Ga，“Gb”表示第2透镜组Gb，“Gr”表示后续透镜组Gr。另外，“ST”表示始面，“f”表示焦距。
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。
表1中所记载的焦距f和曲率半径r以及其他长度的单位一般使用“mm”。但是，即使光学系统进行比例放大或比例缩小也能够得到相同的光学性能，因此并不限定于此。
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地使用。
(表1)
[面数据]
[各种数据]
f＝82.58～183.47
FNO＝4.55～5.89
ω＝14.57～6.55
Y＝21.60
TL＝217.28～256.77
Bf＝38.44～57.18
[可变间隔数据]
[透镜组数据]
[条件式对应值]
(1-1)|fa/fb|＝0.47
(1-2)|fa|/f1＝0.48
(1-3)|fa|/(-fr)＝0.65
(1-4)Xat/D3a＝1.27
(2-1)|fa|/f1＝0.48
(2-2)|fb|/f1＝1.02
(2-3)|fa/fb|＝0.47
(2-4)|fa|/(-fr)＝0.65
(2-5)Xat/D3a＝1.27
图2A表示本第1实施例的变倍光学系统的广角端状态下的无限远对焦时的各像差，图2B表示本第1实施例的变倍光学系统的广角端状态下的近距离对焦时的各像差。图3A表示本第1实施例的变倍光学系统的中间焦距状态下的无限远对焦时的各像差，图3B表示本第1实施例的变倍光学系统的中间焦距状态下的近距离对焦时的各像差。图4A表示本第1实施例的变倍光学系统的远焦端状态下的无限远对焦时的各像差，图4B表示本第1实施例的变倍光学系统的远焦端状态下的近距离对焦时的各像差。
在图2A至图4B的像差图中，“FNO”表示F值，“NA”表示数值孔径，“Y”表示像高。另外，在球面像差图中表示与最大口径对应的F值或数值孔径的值，在像散图和畸变图中表示像高的最大值，在彗差图中表示各像高的值。“d”表示d线(波长λ＝587.6nm)，“g”表示g线(波长λ＝435.8nm)。在像散图中，实线表示弧矢像面，虚线表示子午像面。另外，在以下所示的各实施例的像差图中，也使用与本第1实施例相同的标号。
通过上述像差图可知，本第1实施例的变倍光学系统能够从广角端状态到远焦端状态良好地对各像差进行校正，具有优秀的成像性能。
(第2实施例)
图5是示出在本申请的第1实施方式和第2实施方式中通用的第2实施例的变倍光学系统的镜头结构的剖视图。
本第2实施例的变倍光学系统沿着光轴从物体侧依次由具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有负的光焦度的中间透镜组Gm、具有正的光焦度的第1对焦透镜组Ga、具有正的光焦度的第2对焦透镜组Gb及具有负的光焦度的后续透镜组Gr构成。
第1透镜组G1沿着光轴从物体侧依次由双凸形状的正透镜L11与凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L12的接合透镜构成。
中间透镜组Gm沿着光轴从物体侧依次由具有负的光焦度的第2透镜组G2和具有负的光焦度的第3透镜组G3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L21、凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L22及双凹透镜L23构成。第3透镜组G3从物体侧依次由凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L31和凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L32与凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L33的接合透镜构成。
第1对焦透镜组Ga沿着光轴从物体侧依次由双凸形状的正透镜L41和凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L42与双凸形状的正透镜L43的接合透镜构成。
第2对焦透镜组Gb沿着光轴从物体侧依次由凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L51和双凸形状的正透镜L52构成。
后续透镜组Gr沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L61、双凸形状的正透镜L62及凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L63构成。
关于本实施例的变倍光学系统，使第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的间隔、第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的间隔、第3透镜组G3与第1对焦透镜组Ga之间的间隔、第1对焦透镜组Ga与第2对焦透镜组Gb之间的间隔以及第2对焦透镜组Gb与后续透镜组Gr之间的间隔变化的同时沿着光轴移动，从而进行从广角端状态向远焦端状态的变倍。此时，第1透镜组G1、第3透镜组G3、第1对焦透镜组Ga、第2对焦透镜组Gb及后续透镜组Gr向物体侧移动，第2透镜组G2向像侧移动。
孔径光阑S配置在第3透镜组G3与第1对焦透镜组Ga之间，在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时与第1对焦透镜组Ga一起向像侧移动。
关于本实施例的变倍光学系统，第1对焦透镜组Ga向像侧移动的同时第2对焦透镜组Gb向物体侧移动，从而进行从无限远物体向近距离物体的对焦。
关于本实施例的变倍光学系统，使第2透镜组G2中的负透镜L23作为防抖透镜以包含与光轴正交的方向分量的方式移动，从而进行防抖。
在本实施例中，广角端状态下的防抖系数为-0.859，用于对0.20°的旋转抖动进行校正的防抖透镜的移动量为-0.325。另外，远焦端状态下的防抖系数为-1.463，用于对0.10°的旋转抖动进行校正的防抖透镜的移动量为-0.227。
在以下的表2中示出本第2实施例的变倍光学系统的各参数值。
(表2)
[面数据]
[各种数据]
f＝79.99～190.07
FNO＝4.77～5.69
ω＝15.02～6.37
Y＝21.60
TL＝219.89～254.22
Bf＝38.99～56.78
[可变间隔数据]
[透镜组数据]
[条件式对应值]
(1-1)|fa/fb|＝0.66
(1-2)|fa|/f1＝0.35
(1-3)|fa|/(-fr)＝0.66
(1-4)Xat/D3a＝1.72
(2-1)|fa|/f1＝0.35
(2-2)|fb|/f1＝0.52
(2-3)|fa/fb|＝0.66
(2-4)|fa|/(-fr)＝0.66
(2-5)Xat/D3a＝1.72
图6A表示本第2实施例的变倍光学系统的广角端状态下的无限远对焦时的各像差，图6B表示本第2实施例的变倍光学系统的广角端状态下的近距离对焦时的各像差。图7A表示本第2实施例的变倍光学系统的中间焦距状态下的无限远对焦时的各像差，图7B表示本第2实施例的变倍光学系统的中间焦距状态下的近距离对焦时的各像差。图8A表示本第2实施例的变倍光学系统的远焦端状态下的无限远对焦时的各像差，图8B表示本第2实施例的变倍光学系统的远焦端状态下的近距离对焦时的各像差。
通过上述像差图可知，本第2实施例的变倍光学系统能够从广角端状态到远焦端状态良好地对各像差进行校正，具有优秀的成像性能。
(第3实施例)
图9是示出在本申请的第1实施方式和第2实施方式中通用的第3实施例的变倍光学系统的镜头结构的剖视图。
本第3实施例的变倍光学系统沿着光轴从物体侧依次由具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有负的光焦度的中间透镜组Gm、具有正的光焦度的第1对焦透镜组Ga、具有正的光焦度的第2对焦透镜组Gb及具有负的光焦度的后续透镜组Gr构成。
第1透镜组G1沿着光轴从物体侧依次由双凸形状的正透镜L11与凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L12的接合透镜和凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L13构成。
中间透镜组Gm沿着光轴从物体侧依次由具有负的光焦度的第2透镜组G2和具有负的光焦度的第3透镜组G3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L21和凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L22与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L23的接合透镜构成。第3透镜组G3从物体侧依次由双凸形状的正透镜L31、孔径光阑S、双凹形状的负透镜L32及双凸形状的正透镜L33构成。
第1对焦透镜组Ga沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L41、凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L42及双凸形状的正透镜L43构成。
第2对焦透镜组Gb沿着光轴从物体侧依次由凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L51和双凸形状的正透镜L52与凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L53的接合透镜构成。
后续透镜组Gr沿着光轴从物体侧依次由双凹形状的负透镜L61、凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L62及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L63构成。
关于本实施例的变倍光学系统，使第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的间隔、第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的间隔、第3透镜组G3与第1对焦透镜组Ga之间的间隔、第1对焦透镜组Ga与第2对焦透镜组Gb之间的间隔以及第2对焦透镜组Gb与后续透镜组Gr之间的间隔彼此的间隔变化的同时沿着光轴移动，从而进行从广角端状态向远焦端状态的变倍。此时，第1透镜组G1、第3透镜组G3、第1对焦透镜组Ga、第2对焦透镜组Gb及后续透镜组Gr向物体侧移动，第2透镜组G2向像侧移动。
关于本实施例的变倍光学系统，第1对焦透镜组Ga和第2对焦透镜组Gb向物体侧移动，从而进行从无限远物体向近距离物体的对焦。
关于本实施例的变倍光学系统，使第3透镜组G3中的正透镜L31作为防抖透镜以包含与光轴正交的方向分量的方式移动，从而进行防抖。
在本实施例中，广角端状态下的防抖系数为0.800，用于对0.20°的旋转抖动进行校正的防抖透镜的移动量为0.349。另外，远焦端状态下的防抖系数为0.926，用于对0.10°的旋转抖动进行校正的防抖透镜的移动量为0.319。
在以下的表3中示出本第3实施例的变倍光学系统的各参数值。
(表3)
[面数据]
[各种数据]
f＝80.00～169.21
FNO＝4.61～5.79
ω＝14.97～7.06
Y＝21.60
TL＝226.25～266.25
Bf＝44.99～63.22
[可变间隔数据]
[透镜组数据]
[条件式对应值]
(1-1)|fa/fb|＝0.44
(1-2)|fa|/f1＝0.31
(1-3)|fa|/(-fr)＝0.85
(1-4)Xat/D3a＝0.98
(2-1)|fa|/f1＝0.31
(2-2)|fb|/f1＝0.70
(2-3)|fa/fb|＝0.44
(2-4)|fa|/(-fr)＝0.85
(2-5)Xat/D3a＝0.98
图10A表示本第3实施例的变倍光学系统的广角端状态下的无限远对焦时的各像差，图10B表示本第3实施例的变倍光学系统的广角端状态下的近距离对焦时的各像差。图11A表示本第3实施例的变倍光学系统的中间焦距状态下的无限远对焦时的各像差，图11B表示本第3实施例的变倍光学系统的中间焦距状态下的近距离对焦时的各像差。图12A表示本第3实施例的变倍光学系统的远焦端状态下的无限远对焦时的各像差，图12B表示本第3实施例的变倍光学系统的远焦端状态下的近距离对焦时的各像差。
通过上述像差图可知，本第3实施例的变倍光学系统能够从广角端状态到远焦端状态良好地对各像差进行校正，具有优秀的成像性能。
(第4实施例)
图13是示出在本申请的第1实施方式和第2实施方式中通用的第4实施例的变倍光学系统的镜头结构的剖视图。
本第4实施例的变倍光学系统沿着光轴从物体侧依次由具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有负的光焦度的中间透镜组Gm、具有正的光焦度的第1对焦透镜组Ga、具有正的光焦度的第2对焦透镜组Gb及具有负的光焦度的后续透镜组Gr构成。
第1透镜组G1沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L12及双凸形状的正透镜L13构成。
中间透镜组Gm沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L21、双凹形状的负透镜L22、双凸形状的正透镜L23、凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L24与双凹形状的负透镜L25的接合透镜及凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L26构成。
第1对焦透镜组Ga从物体侧依次由双凸形状的正透镜L31和凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L32与双凸形状的正透镜L33的接合透镜构成。
第2对焦透镜组Gb从物体侧依次由凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L41、双凸形状的正透镜L42及凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L43构成。
后续透镜Gr从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L51、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L52及凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L53构成。
关于本实施例的变倍光学系统，使第1透镜组G1与中间透镜组Gm之间的间隔、中间透镜组Gm与第1对焦透镜组Ga之间的间隔、第1对焦透镜组Ga与第2对焦透镜组Gb之间的间隔以及第2对焦透镜组Gb与后续透镜组Gr之间的间隔变化的同时沿着光轴向物体侧移动，从而进行从广角端状态向远焦端状态的变倍。
关于本实施例的变倍光学系统，第1对焦透镜组Ga向像侧移动且第2对焦透镜组Gb向物体侧移动，从而进行从无限远物体向近距离物体的对焦。
关于本实施例的变倍光学系统，使中间透镜组Gm中的负透镜L22作为防抖透镜以包含与光轴正交的方向分量的方式移动，从而进行防抖。
在本实施例中，广角端状态下的防抖系数为-1.000，用于对0.20°的旋转抖动进行校正的防抖透镜的移动量为-0.279。另外，远焦端状态下的防抖系数为-1.620，用于对0.10°的旋转抖动进行校正的防抖透镜的移动量为-0.191。
在以下的表4中示出本第4实施例的变倍光学系统的各参数值。
(表4)
[面数据]
[各种数据]
f＝79.99～177.00
FNO＝4.53～5.83
ω＝14.99～6.75
Y＝21.60
TL＝196.26～247.37
Bf＝39.00～57.44
[可变间隔数据]
[透镜组数据]
[条件式对应值]
(1-1)|fa/fb|＝0.36
(1-2)|fa|/f1＝0.42
(1-3)|fa|/(-fr)＝0.54
(1-4)Xat/D3a＝0.97
(2-1)|fa|/f1＝0.42
(2-2)|fb|/f1＝1.15
(2-3)|fa/fb|＝0.36
(2-4)|fa|/(-fr)＝0.54
(2-5)Xat/D3a＝0.97
图14A表示本第4实施例的变倍光学系统的广角端状态下的无限远对焦时的各像差，图14B表示本第4实施例的变倍光学系统的广角端状态下的近距离对焦时的各像差。图15A表示本第4实施例的变倍光学系统的中间焦距状态下的无限远对焦时的各像差，图15B表示本第4实施例的变倍光学系统的中间焦距状态下的近距离对焦时的各像差。图16A表示本第4实施例的变倍光学系统的远焦端状态下的无限远对焦时的各像差，图16B表示本第4实施例的变倍光学系统的远焦端状态下的近距离对焦时的各像差。
通过上述像差图可知，本第4实施例的变倍光学系统能够从广角端状态到远焦端状态良好地对各像差进行校正，具有优秀的成像性能。
(第5实施例)
图17是示出在本申请的第1实施方式和第2实施方式中通用的第5实施例的变倍光学系统的镜头结构的剖视图。
本第5实施例的变倍光学系统沿着光轴从物体侧依次由具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有负的光焦度的中间透镜组Gm、具有正的光焦度的第1对焦透镜组Ga、具有正的光焦度的第2对焦透镜组Gb及具有负的光焦度的后续透镜组Gr构成。
第1透镜组G1沿着光轴从物体侧依次由双凸形状的正透镜L11与凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L12的接合透镜构成。
中间透镜组Gm沿着光轴从物体侧依次由具有负的光焦度的第2透镜组G2和具有负的光焦度的第3透镜组G3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L21、凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L22及双凹形状的负透镜L23构成。第3透镜组G3从物体侧依次由凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L31和凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L32与凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L33的接合透镜构成。
第1对焦透镜组Ga从物体侧依次由双凸形状的正透镜L41和凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L42与双凸形状的正透镜L43的接合透镜构成。
第2对焦透镜组Gb从物体侧依次由凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L51和双凸形状的正透镜L52构成。
后续透镜组Gr从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L61、凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L62及凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L63构成。
关于本实施例的变倍光学系统，使第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的间隔、第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的间隔、第3透镜组G3与第1对焦透镜组Ga之间的间隔、第1对焦透镜组Ga与第2对焦透镜组Gb之间的间隔以及第2对焦透镜组Gb与后续透镜组Gr之间的间隔彼此的间隔变化的同时沿着光轴移动，从而进行从广角端状态向远焦端状态的变倍。此时，第1透镜组G1、第3透镜组G3、第1对焦透镜组Ga、第2对焦透镜组Gb及后续透镜组Gr向物体侧移动，第2透镜组G2向像侧移动。
关于本实施例的变倍光学系统，第1对焦透镜组Ga向像侧移动并且第2对焦透镜组Gb向物体侧移动，从而进行从无限远物体向近距离物体的对焦。
关于本实施例的变倍光学系统，使第2透镜组G2中的负透镜L23作为防抖透镜以包含与光轴正交的方向分量的方式移动，从而进行防抖。
在本实施例中，广角端状态下的防抖系数为-0.861，用于对0.20°的旋转抖动进行校正的防抖透镜的移动量为-0.324。另外，远焦端状态下的防抖系数为-1.446，用于对0.10°的旋转抖动进行校正的防抖透镜的移动量为-0.232。
在以下的表5中示出本第5实施例的变倍光学系统的各参数值。
(表5)
[面数据]
[各种数据]
f＝80.00～192.00
FNO＝4.10～5.87
ω＝14.93～6.23
Y＝21.60
TL＝219.90～259.90
Bf＝39.00～55.04
[可变间隔数据]
[透镜组数据]
[条件式对应值]
(1-1)|fa/fb|＝0.82
(1-2)|fa|/f1＝0.36
(1-3)|fa|/(-fr)＝0.83
(1-4)Xat/D3a＝1.64
(2-1)|fa|/f1＝0.36
(2-2)|fb|/f1＝0.43
(2-3)|fa/fb|＝0.82
(2-4)|fa|/(-fr)＝0.83
(2-5)Xat/D3a＝1.64
图18A表示本第5实施例的变倍光学系统的广角端状态下的无限远对焦时的各像差，图18B表示本第5实施例的变倍光学系统的广角端状态下的近距离对焦时的各像差。图19A表示本第5实施例的变倍光学系统的中间焦距状态下的无限远对焦时的各像差，图19B表示本第5实施例的变倍光学系统的中间焦距状态下的近距离对焦时的各像差。图20A表示本第5实施例的变倍光学系统的远焦端状态下的无限远对焦时的各像差，图20B表示本第5实施例的变倍光学系统的远焦端状态下的近距离对焦时的各像差。
通过上述像差图可知，本第5实施例的变倍光学系统能够从广角端状态到远焦端状态良好地对各像差进行校正，具有优秀的成像性能。
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。
虽然作为本申请的变倍光学系统的数值实施例示出了5组结构和6组结构，但是本申请并不限定于此，也能够构成其他组结构(例如，7组、8组等)的变倍光学系统。具体地讲，也可以是在本申请的变倍光学系统的最靠物体侧、最靠像面侧增加了透镜或透镜组的结构。另外，也可以将后续透镜组分为具有正的光焦度的透镜组与具有负的光焦度的透镜组、或具有负的光焦度的透镜组与具有负的光焦度的透镜组这两个透镜组。另外，透镜组表示被进行变倍时变化的空气间隔分离的、具有至少一个透镜的部分。
另外，本申请的变倍光学系统也可以构成为，为了进行从无限远物点向近距离物点的对焦，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向光轴方向移动。特别是，如上所述，优选构成为，具备第1对焦透镜组和第2对焦透镜组，第1对焦透镜组和第2对焦透镜组以不同的移动轨迹在光轴上移动。另外，这样的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，在本申请的变倍光学系统中，也可以构成为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对于光轴正交的方向的分量的方式移动、或在包含光轴的面内方向旋转移动(摆动)，从而对由手抖动等产生的像抖动进行校正。特别是，优选使中间透镜组的至少一部分作为防抖透镜组。
另外，构成本申请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。
孔径光阑S优选配置在第1对焦透镜组的物体侧或其附近，但是也可以不设置作为孔径光阑的部件，而通过透镜框代替其作用。
另外，也可以在构成本申请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，在本申请的变倍光学系统中，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，本申请的变倍光学系统的变倍比为1.5～4倍左右。而且，关于本申请的变倍光学系统，任意焦距状态下的最大摄影倍率β为-0.5倍以上-1.0倍以下，能够兼顾近距离摄影和变倍。
接着，根据图21对具备本申请的变倍光学系统的相机进行说明。图21是示出具备本申请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的数码单反相机。
在本相机1中，来自未图示的物体(被摄体)的光通过摄影镜头2而被聚光，并通过快速复原反光镜3而成像于聚焦板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作为正立像来观察被摄体像。
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，并作为被摄体图像记录于未图示的存储器。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抑制由变倍引起的像差变动，具备高光学性能。因此，搭载了上述第1实施例的变倍光学系统来作为摄影镜头2的本相机1，能够抑制由变倍引起的像差变动，实现高性能的摄影。另外，即使构成搭载了上述第2实施例、上述第3实施例、上述第4实施例以及上述第5实施例的任意一个中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。
接着，根据图22对本申请的第1实施方式的变倍光学系统的制造方法的概略进行说明。
关于图22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、具有负的光焦度的中间透镜组、具有正的光焦度的第1对焦透镜组、具有正的光焦度的第2对焦透镜组及具有负的光焦度的后续透镜组，该制造方法包含以下的步骤S11至S13。
即，作为步骤S11，在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，使所述第1透镜组移动，使所述第1透镜组与所述中间透镜组之间的间隔、所述中间透镜组与所述第1对焦透镜组之间的间隔、所述第1对焦透镜组与所述第2对焦透镜组之间的间隔以及所述第2对焦透镜组与所述后续透镜组之间的间隔变化。作为步骤S12，在从无限远物体向近距离物体进行对焦时，使所述第1对焦透镜组和所述第2对焦透镜组以不同的移动轨迹在光轴上移动。作为步骤S13，使得满足以下的条件式(1-1)。
(1-1)0.30<|fa/fb|<0.90
其中，
fa：所述第1对焦透镜组的焦距
fb：所述第2对焦透镜组的焦距
根据以上的制造方法，能够制造抑制由变倍引起的像差变动且具有高光学性能的变倍光学系统。
最后，根据图23对本申请的第2实施方式的变倍光学系统的制造方法的概略进行说明。
关于图23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、具有负的光焦度的中间透镜组、具有正的光焦度的第1对焦透镜组、具有正的光焦度的第2对焦透镜组及具有负的光焦度的后续透镜组，该制造方法包含以下的步骤S21至S23。
即，作为步骤S21，在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，使所述第1透镜组移动，使所述第1透镜组与所述中间透镜组之间的间隔、所述中间透镜组与所述第1对焦透镜组之间的间隔、所述第1对焦透镜组与所述第2对焦透镜组之间的间隔以及所述第2对焦透镜组与所述后续透镜组之间的间隔变化。作为步骤S22，在从无限远物体向近距离物体进行对焦时，使所述第1对焦透镜组和所述第2对焦透镜组以不同的移动轨迹在光轴上移动。作为步骤S23，使得满足以下的条件式(2-1)、(2-2)。
(2-1)0.15<|fa|/f1<0.65
(2-2)0.15<|fb|/f1<2.50
其中，
fa：所述第1对焦透镜组的焦距
fb：所述第2对焦透镜组的焦距
f1：所述第1透镜组的焦距
根据以上的制造方法，能够制造抑制由变倍引起的像差变动且具有高光学性能的变倍光学系统。
标号说明
G1 第1透镜组
G2 第2透镜组
G3 第3透镜组
Ga 第1对焦透镜组
Gb 第2对焦透镜组
Gm 中间透镜组
Gr 后续透镜组
I 像面
S 孔径光阑
1 相机
2 摄影镜头
3 快速复原反光镜
4 聚焦板
5 五棱镜
6 目镜
7 摄像元件。

Claims (11)

1.一种变倍光学系统，具备：
第1透镜组，配置于最靠物体侧；
第1对焦透镜组，配置于所述第1透镜组的像侧；
第2对焦透镜组，配置于所述第1对焦透镜组的像侧；
后续透镜组，配置于所述第2对焦透镜组的像侧，
在进行变倍时，所述第1透镜组移动，所述第1透镜组与所述第1对焦透镜组之间的间隔、所述第1对焦透镜组与所述第2对焦透镜组之间的间隔以及所述第2对焦透镜组与所述后续透镜组之间的间隔变化，
在进行对焦时，所述第1对焦透镜组和所述第2对焦透镜组以不同的移动轨迹在光轴上移动，
在所述第1透镜组与所述第1对焦透镜组之间，具备至少一个具有负的光焦度的中间透镜组，
且满足以下的条件式：
0.30<|fa/fb|<0.90
0.20<|fa|/(-fr)<1.00
其中，
fa：所述第1对焦透镜组的焦距，
fb：所述第2对焦透镜组的焦距，
fr：所述后续透镜组中配置于最靠物体侧的透镜组的焦距。
2.一种变倍光学系统，具备：
第1透镜组，配置于最靠物体侧；
第1对焦透镜组，配置于所述第1透镜组的像侧；
第2对焦透镜组，配置于所述第1对焦透镜组的像侧；以及
后续透镜组，配置于所述第2对焦透镜组的像侧，
在进行变倍时，所述第1透镜组移动，所述第1透镜组与所述第1对焦透镜组之间的间隔、所述第1对焦透镜组与所述第2对焦透镜组之间的间隔以及所述第2对焦透镜组与所述后续透镜组之间的间隔变化，
在进行对焦时，所述第1对焦透镜组和所述第2对焦透镜组以不同的移动轨迹在光轴上移动，
在所述第1透镜组与所述第1对焦透镜组之间，具备至少一个具有负的光焦度的中间透镜组，
且满足以下的条件式：
0.15<|fa|/f1<0.65
0.43≤|fb|/f1<2.50
0.20<|fa|/(-fr)<1.00
其中，
fa：所述第1对焦透镜组的焦距，
fb：所述第2对焦透镜组的焦距，
f1：所述第1透镜组的焦距，
fr：所述后续透镜组中配置于最靠物体侧的透镜组的焦距。
3.根据权利要求2所述的变倍光学系统，其中，
满足以下的条件式：
0.30<|fa/fb|<0.90
其中，
fa：所述第1对焦透镜组的焦距，
fb：所述第2对焦透镜组的焦距。
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，其中，
所述第1对焦透镜组和所述第2对焦透镜组的至少一方具有正的光焦度，
所述后续透镜组具有负的光焦度。
5.根据权利要求1至3中的任意一项所述的变倍光学系统，其中，
所述第1对焦透镜组所包含的透镜中配置于最靠物体侧的透镜配置于孔径光阑的像侧。
6.根据权利要求1至3中的任意一项所述的变倍光学系统，其中，
在从无限远物体向近距离物体进行对焦时，所述第1对焦透镜组向像侧移动，所述第2对焦透镜组向物体侧移动。
7.根据权利要求1至3中的任意一项所述的变倍光学系统，其中，
所述中间透镜组的至少一部分以包含与光轴正交的方向分量的方式移动。
8.根据权利要求1至3中的任意一项所述的变倍光学系统，其中，
所述第1对焦透镜组由两个正透镜和一个负透镜构成。
9.根据权利要求1至3中的任意一项所述的变倍光学系统，其中，
满足以下的条件式：
0.50<Xat/D3a<3.00
其中，
Xat：在远焦端状态下从无限远物体向极近距离物体进行对焦时所述第1对焦透镜组移动的距离，
D3a：从所述第1对焦透镜组的最靠物体侧的透镜面到所述第1对焦透镜组的最靠像侧的透镜面为止的光轴上的距离。
10.根据权利要求1至3中的任意一项所述的变倍光学系统，其中，
任意焦距状态下的摄影倍率为-0.5倍以上且-1.0倍以下。
11.一种光学装置，具备权利要求1至3中的任意一项所述的变倍光学系统。
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