CN107850762B - 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

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Abstract

本发明从物体侧依次具备具有负的光焦度的第1透镜组G1、具有正的光焦度的第2透镜组G2、具有负的光焦度的第3透镜组G3、具有正的光焦度的第4透镜组G4、具有负的光焦度的第5透镜组G5以及具有正的光焦度的第6透镜组G6，在进行变倍时，相邻的透镜组G1～G6彼此之间的空气间隔变化，且满足预定的条件式。由此，提供具备良好的光学性能的变倍光学系统、光学装置、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，公开了应用于照片用相机、电子静态相机、摄像机等的变倍光学系统。例如，参照日本特开2014-32358号公报。但是，如专利文献1那样的变倍光学系统存在光学性能不充分的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-32358号公报
发明内容
本发明的第一方式提供一种变倍光学系统，从物体侧依次具备具有负的光焦度的第1透镜组、具有正的光焦度的第2透镜组、具有负的光焦度的第3透镜组、具有正的光焦度的第4透镜组、具有负的光焦度的第5透镜组以及具有正的光焦度的第6透镜组，
在进行变倍时，相邻的所述透镜组彼此之间的空气间隔变化，
且满足以下的条件式：
0.30<(-fA)/fB<0.60
其中，
fA：配置在最靠物体侧的透镜组的焦距
fB：配置在最靠像侧的透镜组的焦距。
本发明的第二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负的光焦度的第1透镜组、具有正的光焦度的第2透镜组、具有负的光焦度的第3透镜组、具有正的光焦度的第4透镜组、具有负的光焦度的第5透镜组以及具有正的光焦度的第6透镜组，所述变倍光学系统的制造方法的特征在于，
在进行变倍时，使相邻的所述透镜组彼此之间的空气间隔变化，
且使所述变倍光学系统满足以下的条件式：
0.30<(-fA)/fB<0.60
其中，
fA：配置在最靠物体侧的透镜组的焦距
fB：配置在最靠像侧的透镜组的焦距。
附图说明
图1是第1实施例的变倍光学系统的广角端状态的剖视图。
图2A、图2B以及图2C分别是第1实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的无限远物体对焦时的各像差图。
图3是第2实施例的变倍光学系统的广角端状态的剖视图。
图4A、图4B以及图4C分别是第2实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的无限远物体对焦时的各像差图。
图5是第3实施例的变倍光学系统的广角端状态的剖视图。
图6A、图6B以及图6C分别是第3实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的无限远物体对焦时的各像差图。
图7是第4实施例的变倍光学系统的广角端状态的剖视图。
图8A、图8B以及图8C分别是第4实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的无限远物体对焦时的各像差图。
图9是第5实施例的变倍光学系统的广角端状态的剖视图。
图10A、图10B以及图10C分别是第5实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的无限远物体对焦时的各像差图。
图11是示出具备变倍光学系统的相机的结构的图。
图12是示出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。
本实施方式的变倍光学系统从物体侧依次具备具有负的光焦度的第1透镜组、具有正的光焦度的第2透镜组、具有负的光焦度的第3透镜组、具有正的光焦度的第4透镜组、具有负的光焦度的第5透镜组以及具有正的光焦度的第6透镜组，在进行变倍时，相邻的所述透镜组彼此之间的空气间隔变化，且满足以下的条件式(1)。
(1)0.30<(-fA)/fB<0.60
其中，
fA：配置在最靠物体侧的透镜组的焦距
fB：配置在最靠像侧的透镜组的焦距
条件式(1)规定相对于配置在最靠物体侧的透镜组的焦距的配置在最靠像侧的透镜组的焦距。本实施方式的变倍光学系统通过满足条件式(1)，能够实现小型化并且良好地对像面弯曲和远焦端状态下的球面像差进行校正。当本实施方式的变倍光学系统的条件式(1)的对应值低于下限值时，配置在最靠物体侧的透镜组的焦距变小且配置在最靠像侧的透镜组的焦距变大。由此，难以在远焦端状态下对球面像差进行校正。另外，为了可靠地得到本实施方式的效果，优选使条件式(1)的下限值为0.40。另一方面，当本实施方式的变倍光学系统的条件式(1)的对应值超过上限值时，配置在最靠物体侧的透镜组的焦距变大且配置在最靠像侧的透镜组的焦距变小。由此，本实施方式的变倍光学系统的全长变大，难以对像面弯曲进行校正。另外，为了可靠地得到本实施方式的效果，优选使条件式(1)的上限值为0.52。
通过以上的结构，能够实现具备良好的光学性能的变倍光学系统。
另外，本实施方式的变倍光学系统优选满足以下的条件式(2)。
(2)0.40<(-fC)/fB<0.72
其中，
fC：配置在从像侧起第二个的透镜组的焦距
条件式(2)规定相对于配置在从像侧起第二个的透镜组的焦距的配置在最靠像侧的透镜组的焦距。本实施方式的变倍光学系统通过满足条件式(2)，能够良好地对广角端状态下的像面弯曲和变倍时的彗差的变动进行校正。当本实施方式的变倍光学系统的条件式(2)的对应值低于下限值时，配置在从像侧起第二个的透镜组的焦距变小且配置在最靠像侧的透镜组的焦距变大。由此，难以在广角端状态下对像面弯曲和彗差进行校正。另外，为了可靠地得到本实施方式的效果，优选使条件式(2)的下限值为0.48。另一方面，当本实施方式的变倍光学系统的条件式(2)的对应值超过上限值时，配置在从像侧起第二个的透镜组的焦距变大且配置在最靠像侧的透镜组的焦距变小。由此，难以对变倍时的彗差的变动进行校正。另外，为了可靠地得到本实施方式的效果，优选使条件式(2)的上限值为0.70。
另外，本实施方式的变倍光学系统优选满足以下的条件式(3)。
(3)0.20<fD/fB<0.50
其中，
fD：配置在从像侧起第三个的透镜组的焦距
条件式(3)规定相对于配置在从像侧起第三个的透镜组的焦距的配置在最靠像侧的透镜组的焦距。本实施方式的变倍光学系统通过满足条件式(3)，能够良好地对广角端状态下的像面弯曲和变倍时的彗差的变动进行校正。当本实施方式的变倍光学系统的条件式(3)的对应值低于下限值时，配置在从像侧起第三个的透镜组的焦距变小且配置在最靠像侧的透镜组的焦距变大。由此，难以在广角端状态下对像面弯曲和彗差进行校正。另外，为了可靠地得到本实施方式的效果，优选使条件式(3)的下限值为0.265。另一方面，当本实施方式的变倍光学系统的条件式(3)的对应值超过上限值时，配置在从像侧起第三个的透镜组的焦距变大且配置在最靠像侧的透镜组的焦距变小。由此，难以对变倍时的彗差的变动进行校正。另外，为了可靠地得到本实施方式的效果，优选使条件式(3)的上限值为0.495。
另外，关于本实施方式的变倍光学系统，优选的是，在进行对焦时，具有负的光焦度的所述第3透镜组作为对焦透镜组来移动。通过该结构，能够使对焦透镜组的直径变得比较小，而且能够减少透镜个数。因此，能够实现本实施方式的变倍光学系统的小型轻量化和对焦动作的静音化。另外，通过利用具有负的光焦度的对焦透镜组来进行对焦，能够良好地对对焦时的球面像差和像面弯曲等各像差的变动进行校正。
另外，关于本实施方式的变倍光学系统，优选的是，所述配置在最靠物体侧的透镜组由两个或三个透镜成分构成。通过该结构，能够兼顾各像差特别是球面像差、像面弯曲以及畸变的校正和本实施方式的变倍光学系统的小型化。
另外，关于本实施方式的变倍光学系统，优选的是，所述配置在最靠物体侧的透镜组具备至少一个正透镜和至少一个负透镜且具备整体上具有负的光焦度的透镜成分。通过该结构，能够良好地对各像差特别是球面像差、像面弯曲以及畸变进行校正。
另外，关于本实施方式的变倍光学系统，优选的是，所述配置在最靠物体侧的透镜组由具有负的光焦度的透镜成分构成。通过该结构，能够良好地对倍率色差进行校正。另外，为了更良好地对倍率色差进行校正，更优选的是，在具有负的光焦度的透镜成分的至少一面形成非球面。另外，当考虑制造性时，更优选的是，在凸面朝向物体侧的弯月形状的负透镜成分的像侧面形成非球面。另外，由于无需在配置在最靠物体侧的透镜组中配置正透镜成分，因此能够减少透镜个数。另外，由于无需在配置在最靠物体侧的透镜组的最靠物体侧配置大直径的正透镜成分，因此能够减小配置在最靠物体侧的透镜组的配置在最靠物体侧的透镜的直径，能够实现本实施方式的变倍光学系统的小型轻量化。另外，在本说明书中透镜成分是指单透镜或接合透镜。
另外，关于本实施方式的变倍光学系统，优选的是，所述配置在最靠物体侧的透镜组由具有负的光焦度的第1透镜成分和具有负的光焦度的第2透镜成分构成。通过该结构，能够减少透镜个数，并且确保预定的变倍比。另外，能够有效地对广角端状态下的像面弯曲和远焦端状态下的球面像差进行校正。
另外，关于本实施方式的变倍光学系统，优选的是，所述配置在最靠物体侧的透镜组具备具有负的光焦度的第1透镜成分和具有负的光焦度的第2透镜成分，所述第2透镜成分由负透镜与正透镜的接合透镜构成。
另外，关于本实施方式的变倍光学系统，优选的是，所述配置在最靠像侧的透镜组具备至少一个塑料透镜和相比所述塑料透镜配置于像侧的至少一个玻璃透镜，所述塑料透镜在至少一面形成有非球面。
另外，关于本实施方式的变倍光学系统，优选的是，所述配置在最靠物体侧的透镜组具备具有负的光焦度的第1透镜成分和具有负的光焦度的第2透镜成分，在所述第1透镜成分的玻璃透镜的像侧面通过树脂材料形成有非球面。
另外，关于本实施方式的变倍光学系统，优选的是，在进行变倍时，所述第2透镜组、所述第4透镜组以及所述第6透镜组一体地移动。
另外，关于本实施方式的变倍光学系统，优选的是，所述第2透镜组中的至少一个透镜成分以包含相对于光轴垂直的方向的分量的方式移动。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。另外，能够在进行变倍时有效且高效地对像面弯曲的变动进行校正。
另外，关于本实施方式的变倍光学系统，优选的是，所述第1透镜组和最靠像侧的透镜组中的至少一个具备非球面。通过该结构，能够对彗差进行校正。
另外，关于本实施方式的变倍光学系统，优选的是，所述第1透镜组中的透镜成分具备非球面。通过该结构，能够更高效地对广角端状态下的像面弯曲和远焦端状态下的球面像差进行校正。特别是，关于本实施方式的变倍光学系统，优选的是，使第1透镜组中的最靠物体侧的透镜的像侧的透镜面成为非球面。通过该结构，能够对畸变进行校正，实现低成本和小型化。第1透镜组中的最靠物体侧的透镜优选为负弯月形透镜。通过该结构，能够缩小前镜头直径(最靠物体侧的透镜面的直径)。
另外，关于本实施方式的变倍光学系统，优选的是，第1透镜组具有接合透镜。通过该结构，能够有效地在广角端状态下对各波长的彗差进行校正。另外，优选的是，该接合透镜作为整体是凸面朝向物体侧的弯月形状或双凹形状。该接合透镜优选从物体侧依次由负透镜和正透镜构成。该接合透镜中的负透镜优选为弯月形状。该接合透镜中的正透镜优选为弯月形状。该接合透镜越是更多地满足这些条件，该接合透镜中的像差的产生变得越少，并且由于不需要高的安装精度，因此不存在制造上的浪费。
另外，关于本实施方式的变倍光学系统，优选的是，所述第4透镜组具备单透镜和接合透镜。通过该结构，能够对球面像差和轴向色差进行校正。
另外，关于本实施方式的变倍光学系统，优选的是，在最靠像侧的透镜组中具备塑料透镜。由此，能够实现低成本化。另外，能够在不增加成本的基础上在塑料透镜上设置非球面，由此能够良好地对彗差进行校正。另外，在使本实施方式的变倍光学系统为可换镜头时，由于使用者能够容易地触碰最靠像侧的透镜，因此相比塑料透镜，优选为耐久性高的玻璃透镜。
另外，关于本实施方式的变倍光学系统，优选的是，所述第3透镜组由两个以下的透镜成分(优选为一个透镜成分)构成。如果用多个透镜构成第3透镜组、即对焦透镜组，则容易对对焦时的球面像差和像面弯曲等各像差的变动进行校正。但是，第3透镜组的透镜个数变多，会导致本实施方式的变倍光学系统的全长变大，难以实现小型轻量化。因此，关于本实施方式的变倍光学系统，如上所述仅通过两个以下的透镜成分构成第3透镜组而作为对焦透镜组，能够减少透镜个数。特别是，如果通过单透镜来构成第3透镜组，则能够进一步减少透镜个数，因此是优选的。另外，如果构成为在从无限远物体向近距离物体进行对焦时，对焦透镜组向物体侧移动，则能够进一步良好地对对焦时的球面像差和像面弯曲等各像差的变动进行校正。
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，能够实现具备良好的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负的光焦度的第1透镜组、具有正的光焦度的第2透镜组、具有负的光焦度的第3透镜组、具有正的光焦度的第4透镜组、具有负的光焦度的第5透镜组以及具有正的光焦度的第6透镜组，在进行变倍时，使相邻的所述透镜组彼此之间的空气间隔变化，且使所述变倍光学系统满足以下的条件式(1)。由此，能够制造具备良好的光学性能的变倍光学系统。
(1)0.30<(-fA)/fB<0.60
其中，
fA：配置在最靠物体侧的透镜组的焦距
fB：配置在最靠像侧的透镜组的焦距
以下，根据附图对本实施方式的数值实施例的变倍光学系统进行说明。
(第1实施例)
图1是本实施方式的第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和后述的图3、图5、图7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负的光焦度的第1透镜组G1、具有正的光焦度的第2透镜组G2、具有负的光焦度的第3透镜组G3、具有正的光焦度的第4透镜组G4、具有负的光焦度的第5透镜组G5以及具有正的光焦度的第6透镜组G6构成。另外，在第4透镜组G4与第5透镜组G5之间，配置有孔径光阑S。
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以及凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L12与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L13的接合透镜构成。另外，负弯月形透镜L11为玻璃透镜，在负弯月形透镜L11的像侧的透镜面上通过树脂材料形成有非球面。
第2透镜组G2由双凸形状的正透镜L21构成。
第3透镜组G3由凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L31构成。
第4透镜组G4从物体侧依次由双凸形状的正透镜L41、双凸形状的正透镜L42与凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L43的接合透镜以及孔径光阑S构成。
第5透镜组G5从物体侧依次由凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L51与双凹形状的负透镜L52的接合透镜构成。
第6透镜组G6从物体侧依次由凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L61以及凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L62构成。另外，正弯月形透镜L61为塑料透镜，且像侧的透镜面为非球面。
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1～第6透镜组G1～G6沿着光轴移动，以使第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的空气间隔、第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的空气间隔、第3透镜组G3与第4透镜组G4之间的空气间隔、第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的空气间隔以及第5透镜组G5与第6透镜组G6之间的空气间隔变化。详细地讲，在进行变倍时第2、第4、第6透镜组G2、G4、G6一体地移动。另外，在进行变倍时孔径光阑S与第4透镜组G4一体地移动。
在本实施例的变倍光学系统中，通过使第3透镜组G3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。
在本实施例的变倍光学系统中，通过使第2透镜组G2以包含相对于光轴垂直的方向的分量的方式移动来进行防抖。
在以下的表1中，示出本实施例的变倍光学系统的参数的值。
在表1中，f表示焦距，Bf表示后焦距、即最靠像侧的透镜面与像面之间的光轴上的距离。
在[面数据]中，面编号表示从物体侧起的光学面的顺序，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。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。另外，曲率半径r＝∞表示平面。关于非球面，在面编号上附上“*”并在曲率半径r的栏中表示近轴曲率半径的值。
在[非球面数据]中，关于[面数据]中所示的非球面，示出在通过下式表示其形状时的非球面系数和圆锥常数。
x＝(h2/r)/[1+{1-κ(h/r)2}1/2]+A4h4+A6h6+A8h8
此处，设h为相对于光轴垂直的方向的高度，x为高度h处的从非球面的顶点的切面到该非球面为止的沿着光轴方向的距离(凹陷量)，κ为圆锥常数，A4、A6、A8为非球面系数、r为基准球面的曲率半径(近轴曲率半径)。另外，“E-n”(n为整数)表示“×10-n”，例如“1.23456E-07”表示“1.23456×10-7”。二次非球面系数A2为0，省略记载。
在[各种数据]中，FNO表示F值，2ω表示视场角(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、即从第1面到像面为止的光轴上的距离，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，对于表1所记载的焦距f、曲率半径r以及其他长度的单位，一般使用“mm”。但是，即使对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的符号，在后述的各实施例的表中也同样地使用。
(表1)第1实施例
[面数据]
Figure BDA0001559754190000121
Figure BDA0001559754190000131
[非球面数据]
Figure BDA0001559754190000132
[各种数据]
Figure BDA0001559754190000133
Figure BDA0001559754190000141
[透镜组数据]
Figure BDA0001559754190000142
[条件式对应值]
(1)(-fA)/fB＝0.52
(2)(-fC)/fB＝0.6711
(3)fD/fB＝0.49
图2A、图2B以及图2C分别是本实施方式的第1实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的无限远物体对焦时的各像差图。
在各像差图中，FNO表示F值，Y表示像高。详细地讲，在球面像差图中示出与最大口径对应的F值FNO的值，在像散图和畸变图中示出像高Y的最大值，在彗差图中示出各像高的值。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。彗差图示出各像高Y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符号。
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3是本实施方式的第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负的光焦度的第1透镜组G1、具有正的光焦度的第2透镜组G2、具有负的光焦度的第3透镜组G3、具有正的光焦度的第4透镜组G4、具有负的光焦度的第5透镜组G5以及具有正的光焦度的第6透镜组G6构成。另外，在第4透镜组G4与第5透镜组G5之间，配置有孔径光阑S。
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以及双凹形状的负透镜L12与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L13的接合透镜构成。另外，负弯月形透镜L11为玻璃透镜，在负弯月形透镜L11的像侧的透镜面上通过树脂材料形成有非球面。
第2透镜组G2由双凸形状的正透镜L21构成。
第3透镜组G3由凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L31构成。
第4透镜组G4从物体侧依次由双凸形状的正透镜L41以及双凸形状的正透镜L42与凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L43的接合透镜构成。
第5透镜组G5从物体侧依次由孔径光阑S以及凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L51与双凹形状的负透镜L52的接合透镜构成。
第6透镜组G6从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L61以及凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L62构成。另外，负弯月形透镜L61为塑料透镜，且像侧的透镜面为非球面。
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1～第6透镜组G1～G6沿着光轴移动，以使第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的空气间隔、第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的空气间隔、第3透镜组G3与第4透镜组G4之间的空气间隔、第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的空气间隔以及第5透镜组G5与第6透镜组G6之间的空气间隔变化。详细地讲，在进行变倍时第2、第4、第6透镜组G2、G4、G6一体地移动。另外，在进行变倍时，孔径光阑S与第5透镜组G5一体地移动。
在本实施例的变倍光学系统中，通过使第3透镜组G3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。
在本实施例的变倍光学系统中，通过使第2透镜组G2以包含相对于光轴垂直的方向的分量的方式移动来进行防抖。
在以下的表2中，示出本实施例的变倍光学系统的参数的值。
(表2)第2实施例
[面数据]
Figure BDA0001559754190000161
Figure BDA0001559754190000171
[非球面数据]
Figure BDA0001559754190000172
[各种数据]
Figure BDA0001559754190000173
Figure BDA0001559754190000181
[透镜组数据]
Figure BDA0001559754190000182
[条件式对应值]
(1)(-fA)/fB＝0.41
(2)(-fC)/fB＝0.56
(3)fD/fB＝0.33
图4A、图4B以及图4C分别是本实施方式的第2实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的无限远物体对焦时的各像差图。
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5是本实施方式的第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负的光焦度的第1透镜组G1、具有正的光焦度的第2透镜组G2、具有负的光焦度的第3透镜组G3、具有正的光焦度的第4透镜组G4、具有负的光焦度的第5透镜组G5以及具有正的光焦度的第6透镜组G6构成。另外，在第4透镜组G4与第5透镜组G5之间，配置有孔径光阑S。
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以及凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L12与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L13的接合透镜构成。另外，负弯月形透镜L11为玻璃透镜，在负弯月形透镜L11的像侧的透镜面上通过树脂材料形成有非球面。
第2透镜组G2由凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L21构成。
第3透镜组G3由凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L31构成。
第4透镜组G4从物体侧依次由双凸形状的正透镜L41、双凸形状的正透镜L42与凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L43的接合透镜以及孔径光阑S构成。
第5透镜组G5从物体侧依次由凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L51与双凹形状的负透镜L52的接合透镜构成。
第6透镜组G6从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L61以及凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L62构成。另外，负弯月形透镜L61为塑料透镜，且像侧的透镜面为非球面。
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1～第6透镜组G1～G6沿着光轴移动，以使第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的空气间隔、第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的空气间隔、第3透镜组G3与第4透镜组G4之间的空气间隔、第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的空气间隔以及第5透镜组G5与第6透镜组G6之间的空气间隔变化。另外，在进行变倍时孔径光阑S与第4透镜组G4一体地移动。
在本实施例的变倍光学系统中，通过使第3透镜组G3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。
在本实施例的变倍光学系统中，通过使第2透镜组G2以包含相对于光轴垂直的方向的分量的方式移动来进行防抖。
在以下的表3中，示出本实施例的变倍光学系统的参数的值。
(表3)第3实施例
[面数据]
Figure BDA0001559754190000201
Figure BDA0001559754190000211
[非球面数据]
Figure BDA0001559754190000212
[各种数据]
Figure BDA0001559754190000213
Figure BDA0001559754190000221
[透镜组数据]
Figure BDA0001559754190000222
[条件式对应值]
(1)(-fA)/fB＝0.51
(2)(-fC)/fB＝0.69
(3)fD/fB＝0.45
图6A、图6B以及图6C分别是本实施方式的第3实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的无限远物体对焦时的各像差图。
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7是本实施方式的第4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负的光焦度的第1透镜组G1、具有正的光焦度的第2透镜组G2、具有负的光焦度的第3透镜组G3、具有正的光焦度的第4透镜组G4、具有负的光焦度的第5透镜组G5以及具有正的光焦度的第6透镜组G6构成。另外，在第4透镜组G4与第5透镜组G5之间，配置有孔径光阑S。
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以及双凹形状的负透镜L12与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L13的接合透镜构成。另外，负弯月形透镜L11为玻璃透镜，在负弯月形透镜L11的像侧的透镜面上通过树脂材料形成有非球面。
第2透镜组G2由凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L21构成。
第3透镜组G3由凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L31构成。
第4透镜组G4从物体侧依次由双凸形状的正透镜L41、双凸形状的正透镜L42与凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L43的接合透镜以及孔径光阑S构成。
第5透镜组G5从物体侧依次由凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L51与双凹形状的负透镜L52的接合透镜构成。
第6透镜组G6从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L61以及凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L62构成。另外，负弯月形透镜L61为塑料透镜，像侧的透镜面为非球面。
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1～第6透镜组G1～G6沿着光轴移动，以使第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的空气间隔、第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的空气间隔、第3透镜组G3与第4透镜组G4之间的空气间隔、第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的空气间隔以及第5透镜组G5与第6透镜组G6之间的空气间隔变化。另外，在进行变倍时孔径光阑S与第4透镜组G4一体地移动。
在本实施例的变倍光学系统中，通过使第3透镜组G3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。
在本实施例的变倍光学系统中，通过使第2透镜组G2以包含相对于光轴垂直的方向的分量的方式移动来进行防抖。
在以下的表4中，示出本实施例的变倍光学系统的参数的值。
(表4)第4实施例
[面数据]
Figure BDA0001559754190000241
Figure BDA0001559754190000251
[非球面数据]
Figure BDA0001559754190000252
[各种数据]
Figure BDA0001559754190000253
Figure BDA0001559754190000261
[透镜组数据]
Figure BDA0001559754190000262
[条件式对应值]
(1)(-fA)/fB＝0.50
(2)(-fC)/fB＝0.66
(3)fD/fB＝0.43
图8A、图8B以及图8C分别是本实施方式的第4实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的无限远物体对焦时的各像差图。
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9是本实施方式的第5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负的光焦度的第1透镜组G1、具有正的光焦度的第2透镜组G2、具有负的光焦度的第3透镜组G3、具有正的光焦度的第4透镜组G4、具有负的光焦度的第5透镜组G5以及具有正的光焦度的第6透镜组G6构成。另外，在第4透镜组G4与第5透镜组G5之间，配置有孔径光阑S。
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、凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L12以及凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L13与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L14的接合透镜构成。另外，负弯月形透镜L12为玻璃透镜，在负弯月形透镜L12的像侧的透镜面上通过树脂材料形成有非球面。
第2透镜组G2由双凸形状的正透镜L21构成。
第3透镜组G3由凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L31构成。
第4透镜组G4从物体侧依次由双凸形状的正透镜L41、双凸形状的正透镜L42与凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L43的接合透镜以及孔径光阑S构成。
第5透镜组G5从物体侧依次由凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L51与双凹形状的负透镜L52的接合透镜构成。
第6透镜组G6从物体侧依次由凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L61以及凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L62构成。另外，正弯月形透镜L61为塑料透镜，且像侧的透镜面为非球面。
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1～第6透镜组G1～G6沿着光轴移动，以使第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的空气间隔、第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的空气间隔、第3透镜组G3与第4透镜组G4之间的空气间隔、第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的空气间隔以及第5透镜组G5与第6透镜组G6之间的空气间隔变化。另外，在进行变倍时孔径光阑S与第4透镜组G4一体地移动。
在本实施例的变倍光学系统中，通过使第3透镜组G3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。
在本实施例的变倍光学系统中，通过使第2透镜组G2以包含相对于光轴垂直的方向的分量的方式移动来进行防抖。
在以下的表5中，示出本实施例的变倍光学系统的参数的值。
(表5)第5实施例
[面数据]
Figure BDA0001559754190000281
Figure BDA0001559754190000291
[非球面数据]
Figure BDA0001559754190000292
[各种数据]
Figure BDA0001559754190000293
Figure BDA0001559754190000301
[透镜组数据]
Figure BDA0001559754190000302
[条件式对应值]
(1)(-fA)/fB＝0.46
(2)(-fC)/fB＝0.6686
(3)fD/fB＝0.40
图10A、图10B以及图10C分别是本实施方式的第5实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的无限远物体对焦时的各像差图。
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良好地对各像差进行校正，具有优秀的成像性能。
根据上述各实施例，能够实现小型轻量，抑制变倍时的像差变动，具备优秀的光学性能的变倍光学系统。
另外，上述各实施例示出本实施方式的一具体例，本实施方式并不限定于此。能够在不损坏本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。
作为本实施方式的变倍光学系统的数值实施例，虽然示出了6组结构，但是本实施方式并不限定于此，还能够构成其他的组结构(例如，7组等)的变倍光学系统。具体地讲，也可以是在上述各实施例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，也可以是如下结构：将上述各实施例的变倍光学系统的最靠像侧的透镜组分割为两个，它们的间隔在进行变倍时变化。
另外，关于上述各实施例的变倍光学系统，都是在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，各透镜组沿着光轴移动的结构。但是，关于上述各实施例的变倍光学系统，也可以固定至少一个透镜组、例如最靠像侧的透镜组等的位置。另外，优选的是，第1透镜组的从广角端状态向远焦端状态的变倍时的移动轨迹为暂时向像侧移动之后向物体侧移动的U形转弯形状。另外，通过使不相邻的透镜组的变倍时的移动轨迹相同，从而能够使多个透镜组连起来一体地移动。通过使多个透镜组连起来一体地移动，从而能够简化镜筒内的透镜组保持结构，有助于小型化。
另外，关于上述各实施例的变倍光学系统，也可以采用透镜彼此之间的间隔进一步缩小的缩筒状态。关于上述各实施例的变倍光学系统，通过采用缩筒状态，能够使携带性良好。关于上述各实施例的变倍光学系统，优选的是，将透镜组彼此之间的间隔最大的第1透镜组与第2透镜组之间缩小来变化为缩筒状态。
另外，关于上述各实施例的变倍光学系统，也可以是如下的结构：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在光轴方向上移动。特别是，关于上述各实施例的变倍光学系统，优选使第3透镜组为对焦透镜组。该对焦透镜组还能够应用于自动对焦，也适合于自动对焦用的电机，例如超声波电机等的驱动。
另外，在上述各实施例的变倍光学系统中，还能够构成为，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具有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上旋转移动(摆动)，从而进行防抖。特别是，在上述各实施例的变倍光学系统中，优选的是，使第2透镜组为防抖透镜组。另外，关于上述各实施例的变倍光学系统，也可以使第5透镜组为防抖透镜组。
另外，构成上述各实施例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，能够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，在像面偏移的情况下，描绘性能的劣化也少，因此是优选的。在透镜面为非球面时，可以是基于研磨加工的非球面、通过模具将玻璃成型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，在上述各实施例的变倍光学系统中，孔径光阑优选配置在第4透镜组与第5透镜组之间，也可以是作为孔径光阑不设置部件而通过透镜框来代替其作用的结构。
另外，也可以在构成上述各实施例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增透膜。由此，能够减轻眩光和重影，实现高对比度的光学性能。特别是，关于上述各实施例的变倍光学系统，优选的是，在包含于最靠像侧的透镜组中的透镜的物体侧的透镜面上施加增透膜。
接着，根据图11对具备本实施方式的变倍光学系统的相机进行说明。
图11是示出具备本实施方式的变倍光学系统的相机的结构的图。
该相机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的镜头可换式的数字单反相机。
在该相机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而被聚光，通过快速复原反光镜3而成像在焦点板4上。并且，成像在焦点板4上的该光，在棱镜5中多次反射而导入到目镜6。由此，摄影者能够通过目镜6将被摄体像作为正立像来进行观察。
另外，当由摄影者按压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在未图示的存储器中。由此，摄影者能够进行基于该相机1的被摄体的摄影。
此处，作为摄影镜头2搭载在该相机1上的上述第1实施例的变倍光学系统，如上所述具备小型且良好的光学性能。即，该相机1能够实现小型化和良好的光学性能。另外，即使构成作为摄影镜头2搭载了上述第2～第5实施例的变倍光学系统的相机，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了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12对本实施方式的变倍光学系统的制造方法的概略进行说明。
图12是示出本实施方式的变倍光学系统的制造方法的概略的图。
关于图12所示的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负的光焦度的第1透镜组、具有正的光焦度的第2透镜组、具有负的光焦度的第3透镜组、具有正的光焦度的第4透镜组、具有负的光焦度的第5透镜组以及具有正的光焦度的第6透镜组，其中，该变倍光学系统的制造方法包含以下的步骤S1、S2。
步骤S1：准备第1～第6透镜组，从物体侧依次将各透镜组配置在镜筒内。并且，通过将公知的移动机构设置于镜筒，在进行变倍时，使相邻的所述透镜组彼此之间的空气间隔变化。
步骤S2：使变倍光学系统满足以下的条件式(1)。
(1)0.30<(-fA)/fB<0.60
其中，
fA：配置在最靠物体侧的透镜组的焦距
fB：配置在最靠像侧的透镜组的焦距
根据该本实施方式的变倍光学系统的制造方法，能够制造小型且具备良好的光学性能的变倍光学系统。

Claims (15)

1.一种变倍光学系统，从物体侧依次具备具有负的光焦度的第1透镜组、具有正的光焦度的第2透镜组、具有负的光焦度的第3透镜组、具有正的光焦度的第4透镜组、具有负的光焦度的第5透镜组以及具有正的光焦度的第6透镜组，
在进行变倍时，相邻的所述透镜组彼此之间的空气间隔变化，
配置在最靠物体侧的透镜组具有负透镜与正透镜的接合透镜，
且满足以下的条件式：
0.30<(-fA)/fB<0.60
0.20<fD/fB<0.50
其中，
fA：所述配置在最靠物体侧的透镜组的焦距
fB：配置在最靠像侧的透镜组的焦距
fD：配置在从像侧起第三个的透镜组的焦距。
2.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其中，
满足以下的条件式：
0.40<(-fC)/fB<0.72
其中，
fC：配置在从像侧起第二个的透镜组的焦距。
3.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其中，
在进行对焦时，所述第3透镜组移动。
4.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其中，
所述配置在最靠物体侧的透镜组由具有负的光焦度的透镜成分构成。
5.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其中，
所述配置在最靠物体侧的透镜组由具有负的光焦度的第1透镜成分和具有负的光焦度的第2透镜成分构成。
6.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其中，
所述配置在最靠物体侧的透镜组具备具有负的光焦度的第1透镜成分和具有负的光焦度的第2透镜成分，
所述第2透镜成分由负透镜与正透镜的接合透镜构成。
7.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其中，
包含于所述配置在最靠物体侧的透镜组中的正透镜的个数为一个。
8.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其中，
所述配置在最靠物体侧的透镜组由三个透镜构成。
9.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其中，
所述配置在最靠像侧的透镜组由两个透镜构成。
10.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其中，
所述配置在最靠物体侧的透镜组具备具有负的光焦度的第1透镜成分和具有负的光焦度的第2透镜成分，
在所述第1透镜成分的玻璃透镜的像侧面通过树脂材料形成有非球面。
11.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其中，
在进行变倍时，所述第2透镜组、所述第4透镜组以及所述第6透镜组一体地移动。
12.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其中，
在进行变倍时，所述配置在最靠像侧的透镜组暂时向像侧移动之后向物体侧移动。
13.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其中，
在进行变倍时，所述第2透镜组向物体侧移动。
14.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其中，
所述第2透镜组中的至少一个透镜成分以包含相对于光轴垂直的方向的分量的方式移动。
15.一种光学装置，具备权利要求1所述的变倍光学系统。
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