CN110058391B - 变倍光学系统以及光学设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种变倍光学系统以及光学设备。变倍光学系统具备沿着光轴从物体侧依次排列的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，所述第1透镜组与所述第2透镜组之间的间隔、所述第2透镜组与所述第3透镜组之间的间隔、所述第3透镜组与所述第4透镜组之间的间隔变化，所述第4透镜组具有沿着光轴从物体侧依次排列的第4A子透镜组和第4B子透镜组，其中，该第4A子透镜组构成为为了对像抖动进行校正而能够以具有与光轴垂直的方向的分量的方式移动。

Description

变倍光学系统以及光学设备

本申请是国际申请日为2015年4月16日、国际申请号为PCT/JP2015/002101、国家申请号为201580030859.X、发明名称为“变倍光学系统以及光学设备”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及变倍光学系统、光学设备以及变倍光学系统的制造方法。

背景技术

以往，作为适合于相机用的可换镜头、数码相机、摄像机等的变倍光学系统，提出了许多最靠物体侧的透镜组具有正的光焦度的系统(例如，参照专利文献1)。

提出了通过使这些变倍光学系统中的、一部分的透镜组沿着光轴移动来进行对焦的光学系统。

另外，提出了许多通过使透镜组沿与光轴垂直的方向移动来使像沿与光轴垂直的方向移动的像抖动校正方式。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平8-179214号公报

发明内容

用于解决课题的手段

第1发明的变倍光学系统，具备沿着光轴从物体侧依次排列的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、具有正的光焦度的第4透镜组以及第5透镜组，在进行变倍时，所述第1透镜组与所述第2透镜组之间的间隔、所述第2透镜组与所述第3透镜组之间的间隔、所述第3透镜组与所述第4透镜组之间的间隔、所述第4透镜组与所述第5透镜组之间的间隔变化，在进行变倍时，最靠像侧的透镜组相对于像面大致固定，在进行对焦时，所述第3透镜组沿着光轴移动，且满足以下的条件式：

0.480<f3/ft<4.000

其中，

ft：远焦端状态下的所述变倍光学系统的焦距，

f3：所述第3透镜组的焦距。

到第4透镜组的最靠物体侧的透镜面为止的光轴上的距离。

第1发明的光学设备搭载有上述第1发明的变倍光学系统。

第1发明的变倍光学系统的制造方法，该变倍光学系统沿着光轴从物体侧依次具备正光焦度的第1透镜组、负光焦度的第2透镜组、正光焦度的第3透镜组、正光焦度的第4透镜组以及第5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，所述第1透镜组与所述第2透镜组之间的间隔、所述第2透镜组与所述第3透镜组之间的间隔、所述第3透镜组与所述第4透镜组之间的间隔、所述第4透镜组与所述第5透镜组之间的间隔变化，在进行变倍时，最靠像侧的透镜组相对于像面大致固定，在进行对焦时，所述第3透镜组沿着光轴移动，以满足以下的条件式的方式，在镜头镜筒内配置各透镜：

0.480<f3/ft<4.000

其中，

ft：远焦端状态下的所述变倍光学系统的焦距，

f3：所述第3透镜组的焦距。

第2发明的变倍光学系统，具备沿着光轴从物体侧依次排列的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、具有正的光焦度的第4透镜组以及第5透镜组，在进行变倍时，所述第1透镜组与所述第2透镜组之间的间隔、所述第2透镜组与所述第3透镜组之间的间隔、所述第3透镜组与所述第4透镜组之间的间隔、所述第4透镜组与所述第5透镜组之间的间隔变化，在进行变倍时，最靠像侧的透镜组相对于像面大致固定，且满足以下的条件式：

0.480<f3/ft<4.000

-0.100<(d3t-d3w)/fw<0.330

其中，

ft：远焦端状态下的所述变倍光学系统的焦距，

f3：所述第3透镜组的焦距，

fw：广角端状态下的所述变倍光学系统的焦距，

d3w：广角端状态下的从所述第3透镜组的最靠像侧的透镜面到所述第4透镜组的最靠物体侧的透镜面为止的光轴上的距离，

d3t：远焦端状态下的从所述第3透镜组的最靠像侧的透镜面到所述第4透镜组的最靠物体侧的透镜面为止的光轴上的距离。

第2发明的光学设备搭载有上述第2发明的变倍光学系统。

第2发明的变倍光学系统的制造方法，该变倍光学系统具备沿着光轴从物体侧依次排列的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、具有正的光焦度的第4透镜组以及第5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，所述第1透镜组与所述第2透镜组之间的间隔、所述第2透镜组与所述第3透镜组之间的间隔、所述第3透镜组与所述第4透镜组之间的间隔、所述第4透镜组与所述第5透镜组之间的间隔变化，在进行变倍时，最靠像侧的透镜组相对于像面大致固定，以满足以下的条件式的方式，在镜头镜筒内配置各透镜：

0.480<f3/ft<4.000

-0.100<(d3t-d3w)/fw<0.330

其中，

ft：远焦端状态下的所述变倍光学系统的焦距，

f3：所述第3透镜组的焦距，

fw：广角端状态下的所述变倍光学系统的焦距，

d3w：广角端状态下的从所述第3透镜组的最靠像侧的透镜面到所述第4透镜组的最靠物体侧的透镜面为止的光轴上的距离，

d3t：远焦端状态下的从所述第3透镜组的最靠像侧的透镜面到所述第4透镜组的最靠物体侧的透镜面为止的光轴上的距离。

第3发明的变倍光学系统，具备沿着光轴从物体侧依次排列的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、具有正的光焦度的第4透镜组以及第5透镜组，在进行变倍时，所述第1透镜组与所述第2透镜组之间的间隔、所述第2透镜组与所述第3透镜组之间的间隔、所述第3透镜组与所述第4透镜组之间的间隔、所述第4透镜组与所述第5透镜组之间的间隔变化，在进行变倍时，最靠像侧的透镜组相对于像面大致固定，所述第4透镜组具有孔径光阑。

第3发明的光学设备搭载有上述第3发明的变倍光学系统。

第3发明的变倍光学系统的制造方法，该变倍光学系统具备沿着光轴从物体侧依次排列的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、具有正的光焦度的第4透镜组以及第5透镜组，所述变倍光学系统的制造方法的特征在于，以如下方式在镜头镜筒内配置各透镜：在进行变倍时，所述第1透镜组与所述第2透镜组之间的间隔、所述第2透镜组与所述第3透镜组之间的间隔、所述第3透镜组与所述第4透镜组之间的间隔、所述第4透镜组与所述第5透镜组之间的间隔变化，在进行变倍时，最靠像侧的透镜组相对于像面大致固定，所述第4透镜组具有孔径光阑。

第4发明的变倍光学系统，具备沿着光轴从物体侧依次排列的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，所述第1透镜组与所述第2透镜组之间的间隔、所述第2透镜组与所述第3透镜组之间的间隔、所述第3透镜组与所述第4透镜组之间的间隔变化，所述第4透镜组具有沿着光轴从物体侧依次排列的第4A子透镜组和第4B子透镜组，其中，该第4A子透镜组构成为为了对像抖动进行校正而能够以具有与光轴垂直的方向的分量的方式移动。

第4发明的光学设备搭载有上述第4发明的变倍光学系统。

第4发明的变倍光学系统的制造方法，该变倍光学系统具备沿着光轴从物体侧依次排列的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，以如下方式在镜头镜筒内配置各透镜：在进行变倍时，所述第1透镜组与所述第2透镜组之间的间隔、所述第2透镜组与所述第3透镜组之间的间隔、所述第3透镜组与所述第4透镜组之间的间隔变化，所述第4透镜组具有沿着光轴从物体侧依次排列的第4A子透镜组和第4B子透镜组，其中，该第4A子透镜组构成为为了对像抖动进行校正而能够以具有与光轴垂直的方向的分量的方式移动。

附图说明

图1的(W)、(M)以及(T)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剖视图。

图2的(a)、(b)以及(c)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的(a)、(b)以及(c)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近距离物体对焦时(物像间距离1.00m)的各像差图。

图4的(a)、(b)以及(c)分别为在第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进行了像抖动校正时(防抖透镜组的偏移量＝0.1mm)的子午横向像差图。

图5的(W)、(M)以及(T)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剖视图。

图6的(a)、(b)以及(c)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7的(a)、(b)以及(c)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近距离物体对焦时(物像间距离1.00m)的各像差图。

图8的(a)、(b)以及(c)分别是在第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进行了像抖动校正时(防抖透镜组的偏移量＝0.1mm)的子午横向像差图。

图9的(W)、(M)以及(T)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剖视图。

图10的(a)、(b)以及(c)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11的(a)、(b)以及(c)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近距离物体对焦时(物像间距离1.00m)的各像差图。

图12的(a)、(b)以及(c)分别是在第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进行了像抖动校正时(防抖透镜组的偏移量＝0.1mm)的子午横向像差图。

图13的(W)、(M)以及(T)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剖视图。

图14的(a)、(b)以及(c)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15的(a)、(b)以及(c)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近距离物体对焦时(物像间距离1.00m)的各像差图。

图16的(a)、(b)以及(c)分别是在第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进行了像抖动校正时(防抖透镜组的偏移量＝0.1mm)的子午横向像差图。

图17是示出搭载了第1～第4实施方式的变倍光学系统的相机的结构的图。

图18是示出第1实施方式的变倍光学系统的制造方法的概略的图。

图19是示出第2实施方式的变倍光学系统的制造方法的概略的图。

图20是示出第3实施方式的变倍光学系统的制造方法的概略的图。

图21是示出第4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

(第1～第4实施方式)

以下，参照附图对第1实施方式进行说明。如图1所示，第1实施方式的变倍光学系统ZL构成为，具有沿着光轴从物体侧依次排列的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、具有正的光焦度的第4透镜组G4以及第5透镜组G5，在进行变倍时，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4透镜组G4之间的间隔、第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的间隔变化。通过该结构，能够实现变倍并且抑制伴随变倍的畸变、像散以及球面像差各自的变动。

第1实施方式的变倍光学系统ZL构成为，在进行变倍时，将最靠像侧的透镜组(图1中，相当于第5透镜组G5)相对于像面I大致固定。通过该结构，在进行变倍时，使穿过最靠像侧的透镜组的轴外光束的高度的变化最佳，能够抑制畸变、像散的变动。并且，能够简化构成第1实施方式的变倍光学系统ZL的镜筒构造，抑制由制造误差等引起的偏心，能够抑制由于最靠像侧的透镜组的偏心而产生的偏心彗差和周边像面的倾斜。

第1实施方式的变倍光学系统ZL构成为，使第3透镜组G3沿着光轴移动来进行对焦。通过该结构，能够抑制远焦侧的对焦时的移动量，能够抑制远焦端状态下入射到作为对焦透镜组的第3透镜组G3的光线自光轴起的高度的变动，能够抑制对焦时的球面像差和像散的变动。

第1实施方式的变倍光学系统ZL满足以下条件式(1)。

0.480<f3/ft<4.000…(1)

其中，

ft：远焦端状态下的变倍光学系统ZL的焦距，

f3：第3透镜组G3的焦距。

条件式(1)规定了第3透镜组G3的适当的焦距范围。通过满足条件式(1)，能够抑制变倍时的球面像差和像散的变动。

当条件式(1)的对应值低于下限值时，在进行变倍时，难以抑制在第3透镜组G3中产生的球面像差和像散的变动，无法实现高光学性能。另外，当想要抑制这种像差变动时，需要更多的构成透镜，因此无法实现小型化。

为了更可靠地得到第1实施方式的效果，优选使条件式(1)的下限值为0.570。

当条件式(1)的对应值超过上限值时，在进行变倍时，在第4透镜组G4中产生的像散的变动变得过大，无法实现高光学性能。

为了更可靠地得到第1实施方式的效果，优选使条件式(1)的上限值为3.200。为了进一步可靠地得到第1实施方式的效果，优选使条件式(1)的上限值为2.400。

第1实施方式的变倍光学系统ZL优选满足以下条件式(2)。

0.900<(-f2)/fw<1.800…(2)

其中，

fw：广角端状态下的变倍光学系统ZL的焦距，

f2：第2透镜组G2的焦距。

条件式(2)规定了第2透镜组G2的适当的焦距范围。通过满足条件式(2)，能够抑制变倍时的球面像差和像散的变动。

当条件式(2)的对应值低于下限值时，在进行变倍时难以抑制在第2透镜组G2中产生的球面像差和像散的变动，无法实现高光学性能。

为了更可靠地得到第1实施方式的效果，优选使条件式(2)的下限值为0.970。为了进一步可靠地得到第1实施方式的效果，优选使条件式(2)的下限值为1.065。

当条件式(2)的对应值超过上限值时，为了确保预定的变倍比，需要增大变倍时的第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的间隔变化。其结果是，穿过第1透镜组G1和第2透镜组G2的轴上光束的直径的比大幅度变化，因此变倍时的球面像差的变动变得过大，无法实现高光学性能。

为了更可靠地得到第1实施方式的效果，优选使条件式(2)的上限值为1.600。

第1实施方式的变倍光学系统ZL优选满足以下条件式(3)。

0.600<f3/f4<4.000…(3)

其中，

f4：第4透镜组G4的焦距。

条件式(3)规定了第3透镜组G3和第4透镜组G4的适当的焦距范围。通过满足条件式(3)，能够抑制对焦时的球面像差和像散的变动。

当条件式(3)的对应值低于下限值时，在进行对焦时难以实现在第3透镜组G3中产生的球面像差和像散的变动，无法实现高光学性能。

为了更可靠地得到第1实施方式的效果，优选使条件式(3)的下限值为0.840。为了进一步可靠地得到第1实施方式的效果，优选使条件式(3)的下限值为0.970。

当条件式(3)的对应值超过上限值时，为了确保预定的对焦范围，需要使对焦时的第3透镜组G3与第4透镜组G4之间的间隔大幅度变化。其结果是，由于穿过第3透镜组G3的轴上光束的直径大幅度变化，因此对焦时的球面像差的变动变得过大，无法实现高光学性能。

为了更可靠地得到第1实施方式的效果，优选使条件式(3)的上限值为2.880。

关于第1实施方式的变倍光学系统ZL，优选的是，在进行对焦时，仅第3透镜组G3沿着光轴移动。通过该结构，与通过多个透镜组进行对焦的情况相比，能够抑制对焦时的对焦透镜组间的制造上的彼此偏心，能够抑制偏心彗差的产生，能够实现高光学性能。

在第1实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，第3透镜组G3由一个透镜成分构成。通过该结构，能够实现对焦透镜组的小型化，能够抑制对焦时的球面像差的变动。另外，能够贡献于对焦时的高速化。

在第1实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，第3透镜组G3由一个单透镜构成。通过该结构，能够实现对焦透镜组的小型化。另外，能够贡献于对焦时的高速化。另外，关于构成第3透镜组G3的透镜，由于不用通过多个且接合透镜来构成，因此能够将由相互的透镜彼此的偏心引起的偏心彗差等的影响抑制得相对小，能够进一步实现高光学性能。

在第1实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，第3透镜组G3具有使用了满足以下条件式(4)的光学材料的透镜。

48.00<ν3…(4)

其中，

ν3：在构成第3透镜组G3的透镜中使用的光学材料的以d线为基准的阿贝数。

条件式(4)规定在构成第3透镜组G3的透镜中使用的光学材料的适当的阿贝数的范围。当条件式(4)的对应值低于下限值时，难以抑制对焦时的色像差的变动，无法实现高光学性能。

为了更可靠地得到第1实施方式的效果，优选使条件式(4)的下限值为55.00。为了进一步可靠地得到第1实施方式的效果，优选使条件式(4)的下限值为58.00。

另外，为了更可靠地得到第1实施方式的效果，优选使条件式(4)的上限值为90.00。为了进一步可靠地得到第1实施方式的上述效果，优选使条件式(4)的上限值为75.00。

在第1实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，第3透镜组G3至少一面为非球面形状。通过该结构，能够抑制变倍时以及对焦时的球面像差和像散的变动。

第1实施方式的变倍光学系统ZL优选满足以下条件式(5)。

-0.050<(d3t-d3w)/fw<0.330…(5)

其中，

fw：广角端状态下的变倍光学系统ZL的焦距，

d3w：广角端状态下的从第3透镜组G3的最靠像侧的透镜面到第4透镜组G4的最靠物体侧的透镜面为止的光轴上的距离，

d3t：远焦端状态下的从第3透镜组G3的最靠像侧的透镜面到第4透镜组G4的最靠物体侧的透镜面为止的光轴上的距离。

条件式(5)规定变倍时的第3透镜组G3与第4透镜组G4之间的间隔变化的适当的范围。通过满足条件式(5)，能够抑制变倍时的像散的变动。

当条件式(5)的对应值低于下限值时，难以抑制变倍时在第3透镜组G3中产生的像散的变动，无法实现高光学性能。

为了更可靠地得到第1实施方式的效果，优选使条件式(5)的下限值为0.010。

当条件式(5)的对应值超过上限值时，变倍时穿过第4透镜组G4的轴外光束自光轴起的高度的变化变大，从而在第4透镜组G4中产生的像散的变动变得过大，无法实现高光学性能。

为了更可靠地得到第1实施方式的效果，优选使条件式(5)的上限值为0.275。

在第1实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，第4透镜组G4具有孔径光阑S。通过该结构，在进行变倍时，抑制在第4透镜组G4中产生的像散的变动，能够实现高光学性能。

在第1实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，孔径光阑S配置在第3透镜组G3与第4透镜组G4之间。通过该结构，减少变倍时穿过第3透镜组G3和第4透镜组G4的轴外光束自光轴起的高度方向的变化，能够抑制在第3透镜组G3和第4透镜组G4中产生的像散的变动，能够实现高光学性能。

第1实施方式的变倍光学系统ZL优选满足以下条件式(6)。

0.470<f4/ft<0.900…(6)

其中，

f4：第4透镜组G4的焦距。

条件式(6)规定第4透镜组G4的适当的焦距范围。通过满足条件式(6)，能够抑制变倍时的球面像差和像散的变动。

当条件式(6)的对应值低于下限值时，难以抑制变倍时在第4透镜组G4中产生的球面像差和像散的变动，无法实现高光学性能。

为了更可靠地得到第1实施方式的效果，优选使条件式(6)的下限值为0.530。

当条件式(6)的对应值超过上限值时，为了确保预定的变倍比，在进行变倍时，需要增大第4透镜组G4相对于像面I的移动量。其结果是，穿过第4透镜组G4的轴上光束的直径大幅度变化，因此变倍时的球面像差的变动变得过大，无法实现高光学性能。

为了更可靠地得到第1实施方式的效果，优选使条件式(6)的上限值为0.720。

在第1实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，最靠像侧的透镜组具有正的光焦度。通过该结构，最靠像侧的透镜组的可用倍率变得小于原始尺寸倍率，能够使比最靠像侧的透镜组靠物体侧的透镜组(例如，在图1中，相当于第1透镜组G1～第4透镜组G4)的合成焦距相对较大。其结果是，能够将制造时在比最靠像侧的透镜组靠物体侧的透镜组中产生的、由透镜彼此的偏心引起的偏心彗差等的影响抑制得相对较小，能够实现高光学性能。

第1实施方式的变倍光学系统ZL优选满足以下条件式(7)。

3.000<fR/fw<9.500…(7)

其中，

fw：广角端状态下的变倍光学系统ZL的焦距，

fR：最靠像侧的透镜组的焦距。

条件式(7)规定最靠像侧的透镜组的适当的焦距范围。通过满足条件式(7)，能够抑制变倍时的像散和畸变的变动。

当条件式(7)的对应值低于下限值时，难以抑制变倍时在最靠像侧的透镜组中产生的像散和畸变的变动，无法实现高光学性能。

为了更可靠地得到第1实施方式的效果，优选使条件式(7)的下限值为4.200。

当条件式(7)的对应值超过上限值时，难以通过最靠像侧的透镜组对变倍时在比最靠像侧的透镜组靠物体侧的透镜组中产生的像散的变动进行校正，无法实现高光学性能。

为了更可靠地得到第1实施方式的效果，优选使条件式(7)的上限值为7.600。

在第1实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，最靠像侧的透镜组为第5透镜组G5。通过该结构，能够良好地校正变倍时的球面像差的变动。

在第1实施方式的变倍光学系统ZL中，还能够将最靠像侧的透镜组设为第6透镜组G6。通过该结构，能够良好地校正变倍时的像散的变动。

在第1实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，在进行从无限远物体向近距离物体的对焦时，第3透镜组G3向像侧移动。通过该结构，能够仅通过第3透镜组G3进行对焦，能够实现对焦透镜组的小型化，并且能够抑制对焦时的球面像差和像散的变动，能够实现高光学性能。

在第1实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，第1透镜组G1向物体侧移动。通过该结构，能够抑制变倍时穿过第1透镜组G1的轴外光束自光轴起的高度的变化。其结果是，能够抑制由于第1透镜组G1而产生的变倍时的像散的变动。另外，第1透镜组G1可以向物体侧单调移动，也可以以描绘凸向像侧的轨迹的方式移动。

关于第1实施方式的变倍光学系统ZL，优选的是，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的间隔增加。通过该结构，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，由于能够使第2透镜组G2的倍率倍增，因此能够将所有的透镜组的焦距构成得长，能够抑制变倍时的球面像差和像散的变动。

关于第1实施方式的变倍光学系统ZL，优选的是，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的间隔减少。通过该结构，在进行从广角端端状态向远焦端状态的变倍时，能够使从第3透镜组G3到最靠像侧的透镜组为止的合成倍率倍增，因此能够将所有的透镜组的焦距构成得长，能够抑制变倍时的球面像差和像散的变动。

在第1实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，第2透镜组G2向物体侧移动。通过该结构，能够实现小型化。另外，能够抑制变倍时的球面像差和像散的变动。另外，第2透镜组G2可以向物体侧单调移动，也可以以描绘凸向像侧的轨迹的方式移动。

根据具有如上所述的结构的第1实施方式的变倍光学系统ZL，能够实现变倍时和对焦时具有高光学性能的变倍光学系统。

接着，参照图17，对具备上述的变倍光学系统ZL的相机(光学设备)进行说明。如图17所示，相机1是具备上述的变倍光学系统ZL来作为摄影镜头2的镜头可换式的相机(所谓无反相机)。在该相机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，通过未图示的OLPF(Optical low pass filter：光学低通滤波器)在摄像部3的摄像面上形成被摄体像。并且，通过设置在摄像部3上的光电转换元件对被摄体像进行光电转换而生成被摄体的图像。该图像显示于在相机1设置的EVF(Electronic view finder：电子取景器)4上。由此，摄影者能够通过EVF4观察被摄体。另外，当由摄影者按下未图示的释放按钮时，通过摄像部3生成的被摄体的图像存储在未图示的存储器中。由此，摄影者能够进行基于相机1的被摄体的摄影。

根据后述的各实施例也可知，作为摄影镜头2而搭载在相机1上的第1实施方式的变倍光学系统ZL通过其特征性的镜头结构，在变倍时和对焦时具有高光学性能。因此，根据第1实施方式的相机1，能够实现在变倍时和对焦时具有高光学性能的光学设备。

另外，即使在具有快速复原反光镜且通过取景器光学系统观察被摄体的单反类型的相机上搭载了上述的变倍光学系统ZL时，也能够起到与上述相机1相同的效果。另外，即使在摄像机上搭载了上述的变倍光学系统ZL的情况下，也能够起到与上述相机1相同的效果。

接着，参照图18对上述的变倍光学系统ZL的制造方法进行概述。首先，以如下方式在镜头镜筒内配置各透镜：具备沿着光轴从物体侧依次排列的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、具有正的光焦度的第4透镜组G4以及第5透镜组G5(步骤ST110)。此时，以如下方式配置各透镜：在进行变倍时，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4透镜组G4之间的间隔、第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的间隔变化(步骤ST120)。另外，以如下方式配置各透镜：在进行变倍时，最靠像侧的透镜组相对于像面大致固定(步骤ST130)。以如下方式配置各透镜：在进行对焦时，第3透镜组G3沿着光轴移动(步骤ST140)。并且，以满足上述条件式中的至少条件式(1)的方式配置各透镜(步骤ST150)。

0.480<f3/ft<4.000…(1)

其中，

ft：远焦端状态下的变倍光学系统ZL的焦距，

f3：第3透镜组G3的焦距。

当例举第1实施方式中的透镜配置的一例时，在图1所示的变倍光学系统ZL中，作为具有正的光焦度的第1透镜组G1，沿着光轴从物体侧依次将凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11与双凸形状的正透镜L12的接合透镜、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L13配置在镜筒内。作为具有负的光焦度的第2透镜组G2，沿着光轴从物体侧依次将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配置在镜筒内。作为具有正的光焦度的第3透镜组G3，将双凸形状的正透镜L31配置在镜筒内。作为具有正的光焦度的第4透镜组G4，沿着光轴从物体侧依次将凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L41与双凸形状的正透镜L42的接合透镜、双凸形状的正透镜L43与凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L44的接合透镜、凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L45配置在镜筒内。作为第5透镜组G5，将凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L51配置在镜筒内。将各透镜以满足条件式(1)的方式配置在镜筒内(条件式(1)的对应值为1.031)。

根据第1实施方式的变倍光学系统的制造方法，能够制造变倍时和对焦时具有高光学性能的变倍光学系统ZL。

如以上说明，根据第1实施方式，能够解决以往的变倍光学系统所具有的在进行对焦时难以维持足够高的光学性能的问题。

接着，参照附图对第2实施方式进行说明。如图1所示，第2实施方式的变倍光学系统ZL构成为，具有沿着光轴从物体侧依次排列的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、具有正的光焦度的第4透镜组G4以及第5透镜组G5，在进行变倍时，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4透镜组G4之间的间隔、第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的间隔变化。通过该结构，能够实现变倍，能够抑制伴随变倍的畸变、像散以及球面像差各自的变动。

关于第2实施方式的变倍光学系统ZL，在进行变倍时，最靠像侧的透镜组(在图1中相当于第5透镜组G5)相对于像面I大致固定。通过该结构，在进行变倍时，使穿过最靠像侧的透镜组的轴外光束的高度的变化最佳，能够抑制畸变和像散的变动。并且，能够简化构成第2实施方式的变倍光学系统ZL的镜筒构造，能够抑制由制造误差等引起的偏心，能够抑制由于最靠像侧的透镜组的偏心而产生的偏心彗差和周边像面的倾斜。

第2实施方式的变倍光学系统ZL满足以下条件式(8)。

0.480<f3/ft<4.000…(8)

其中，

ft：远焦端状态下的变倍光学系统ZL的焦距，

f3：第3透镜组G3的焦距。

条件式(8)规定第3透镜组G3的适当的焦距范围。通过满足条件式(8)，能够抑制变倍时的球面像差和像散的变动。

当条件式(8)的对应值低于下限值时，在进行变倍时，难以抑制在第3透镜组G3中产生的球面像差和像散的变动，无法实现高光学性能。

为了更可靠地得到第2实施方式的效果，优选使条件式(8)的下限值为0.570。

当条件式(8)的对应值超过上限值时，在进行变倍时，在第4透镜组G4中产生的像散的变动变得过大，无法实现高光学性能。

为了更可靠地得到第2实施方式的效果，优选使条件式(8)的上限值为3.200。为了进一步可靠地得到第2实施方式的效果，优选使条件式(8)的上限值为2.400。

第2实施方式的变倍光学系统ZL满足以下条件式(9)。

-0.100<(d3t-d3w)/fw<0.330…(9)

其中，

fw：广角端状态下的变倍光学系统ZL的焦距，

d3w：广角端状态下的从第3透镜组G3的最靠像侧的透镜面到第4透镜组G4的最靠物体侧的透镜面为止的光轴上的距离，

d3t：远焦端状态下的从第3透镜组G3的最靠像侧的透镜面到第4透镜组G4的最靠物体侧的透镜面为止的光轴上的距离。

条件式(9)规定变倍时的第3透镜组G3与第4透镜组G4之间的间隔变化的适当的范围。通过满足条件式(9)，能够抑制变倍时的像散的变动。

当条件式(9)的对应值低于下限值时，难以抑制变倍时在第3透镜组G3中产生的像散的变动，无法实现高光学性能。

为了更可靠地得到第2实施方式的效果，优选使条件式(9)的下限值为-0.080。

当条件式(9)的对应值超过上限值时，变倍时穿过第4透镜组G4的轴外光束自光轴起的高度的变化变大，从而在第4透镜组G4中产生的像散的变动变得过大，无法实现高光学性能。

为了更可靠地得到第2实施方式的效果，优选使条件式(9)的上限值为0.275。

在第2实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，最靠像侧的透镜组具有正的光焦度。通过该结构，最靠像侧的透镜组的可用倍率变得小于原始尺寸倍率，能够使比最靠像侧的透镜组靠物体侧的透镜组(例如，在图1中相当于第1透镜组G1～第4透镜组G4)的合成焦距相对较大。其结果是，能够将制造时在比最靠像侧的透镜组靠物体侧的透镜组中产生的、由透镜彼此的偏心引起的偏心彗差等的影响抑制得相对较小，能够实现高光学性能。

第2实施方式的变倍光学系统ZL优选满足以下条件式(10)。

3.000<fR/fw<9.500…(10)

其中，

fR：所述最靠像侧的透镜组的焦距。

条件式(10)规定最靠像侧的透镜组的适当的焦距范围。通过满足条件式(10)，能够抑制变倍时的像散和畸变的变动。

当条件式(10)的对应值低于下限值时，难以抑制变倍时在最靠像侧的透镜组中产生的像散和畸变的变动，无法实现高光学性能。

为了更可靠地得到第2实施方式的效果，优选使条件式(10)的下限值为4.200。

当条件式(10)的对应值超过上限值时，难以通过最靠像侧的透镜组对变倍时在比最靠像侧的透镜组靠物体侧的透镜组中产生的像散的变动进行校正，无法实现高光学性能。

为了更可靠地得到第2实施方式的效果，优选使条件式(10)的上限值为7.600。

第2实施方式的变倍光学系统ZL优选满足以下条件式(11)。

0.730<(-f2)/fw<1.800…(11)

其中，

f2：第2透镜组G2的焦距。

条件式(11)规定第2透镜组G2的适当的焦距范围。通过条件式(11)，能够抑制变倍时的球面像差和像散的变动。

当条件式(11)的对应值低于下限值时，难以抑制变倍时在第2透镜组G2中产生的球面像差和像散的变动，无法实现高光学性能。

为了更可靠地得到第2实施方式的效果，优选使条件式(11)的下限值为0.900。为了进一步可靠地得到第2实施方式的效果，优选使条件式(11)的下限值为1.065。

当条件式(11)的对应值超过上限值时，为了确保预定的变倍比，需要增大变倍时的第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的间隔变化。其结果是，由于穿过第1透镜组G1和第2透镜组G2的轴上光束的直径的比大幅度变化，因此变倍时的球面像差的变动变得过大，无法实现高光学性能。

为了更可靠地得到第2实施方式的效果，优选使条件式(11)的上限值为1.600。

第2实施方式的变倍光学系统ZL优选满足以下条件式(12)。

0.470<f4/ft<0.900…(12)

其中，

f4：第4透镜组G4的焦距。

条件式(12)规定第4透镜组G4的适当的焦距范围。通过满足条件式(12)，能够抑制变倍时的球面像差和像散的变动。

当条件式(12)的对应值低于下限值时，难以抑制变倍时在第4透镜组G4中产生的球面像差和像散的变动，无法实现高光学性能。

为了更可靠地得到第2实施方式的效果，优选使条件式(12)的下限值为0.530。

当条件式(12)的对应值超过上限值时，为了确保预定的变倍比，在进行变倍时，需要增大第4透镜组G4相对于像面I的移动量。其结果是，穿过第4透镜组G4的轴上光束的直径大幅度变化，因此变倍时的球面像差的变动变得过大，无法实现高光学性能。

为了更可靠地得到第2实施方式的效果，优选使条件式(12)的上限值为0.720。

在第2实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，第1透镜组G1向物体侧移动。通过该结构，能够抑制变倍时穿过第1透镜组G1的轴外光束自光轴起的高度的变化。其结果是，能够抑制由于第1透镜组G1而产生的变倍时的像散的变动。

关于第2实施方式的变倍光学系统ZL，优选的是，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的间隔增加。通过该结构，在进行从广角端端状态向远焦端状态的变倍时，由于能够使第2透镜组G2的倍率倍增，因此能够将所有的透镜组的焦距构成得长，能够抑制变倍时的球面像差和像散的变动。

关于第2实施方式的变倍光学系统ZL，优选的是，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的间隔减少。通过该结构，在进行从广角端端状态向远焦端状态的变倍时，由于能够使从第3透镜组G3到第5透镜组G5的合成倍率倍增，因此能够将所有的透镜组的焦距构成得长，能够抑制变倍时的球面像差和像散的变动。

第2实施方式的变倍光学系统ZL优选满足以下条件式(13)。

0.350<(d1t-d1w)/ft<0.800…(13)

其中，

d1w：广角端状态下的从第1透镜组G1的最靠像侧的透镜面到第2透镜组G2的最靠物体侧的透镜面为止的光轴上的距离，

d1t：远焦端状态下的从第1透镜组G1的最靠像侧的透镜面到第2透镜组G2的最靠物体侧的透镜面为止的光轴上的距离。

条件式(13)规定变倍时的第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的间隔变化的适当的范围。通过满足条件式(13)，能够抑制变倍时的像散和彗差的变动。

当条件式(13)的对应值低于下限值时，为了实现预定的变倍比，需要增强第1透镜组G1与第2透镜组G2的光焦度。于是，难以抑制在第2透镜组G2中产生的变倍时的像散和彗差的变动，无法实现高光学性能。

为了更可靠地得到第2实施方式的效果，优选使条件式(13)的下限值为0.380。

当条件式(13)的对应值超过上限值时，变倍时穿过第1透镜组G1的轴外光束自光轴起的高度的变化变大，从而在第1透镜组G1中产生的像散的变动变得过大，无法实现高光学性能。

为了更可靠地得到第2实施方式的效果，优选使条件式(13)的上限值为0.650。

第2实施方式的变倍光学系统ZL优选满足以下条件式(14)。

0.200<(d2w-d2t)/ft<0.700…(14)

其中，

d2w：广角端状态下的从第2透镜组G2的最靠像侧的透镜面到第3透镜组G3的最靠物体侧的透镜面为止的光轴上的距离，

d2t：远焦端状态下的从第2透镜组G2的最靠像侧的透镜面到第3透镜组G3的最靠物体侧的透镜面为止的光轴上的距离。

条件式(14)规定变倍时的第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的间隔变化的适当的范围。通过条件式(14)，能够抑制变倍时的球面像差和像散的变动。

当条件式(14)的对应值低于下限值时，为了实现预定的变倍比，需要增强第2透镜组G2与第3透镜组G3的光焦度。于是，难以抑制在第2透镜组G2和第3透镜组G3中产生的变倍时的球面像差和像散的变动，无法实现高光学性能。

为了更可靠地得到第2实施方式的效果，优选使条件式(14)的下限值为0.270。

当条件式(14)的对应值超过上限值时，变倍时穿过第2透镜组G2的轴外光束自光轴起的高度的变化变大，从而在第2透镜组G2中产生的像散的变动变得过大，无法实现高光学性能。

为了更可靠地得到第2实施方式的效果，优选使条件式(14)的上限值为0.550。

在第2实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，第4透镜组G4具有孔径光阑S。通过该结构，在进行变倍时，能够抑制在第4透镜组G4中产生的像散的变动，能够实现高光学性能。

在第2实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，孔径光阑S配置在第3透镜组G3与第4透镜组G4之间。通过该结构，变倍时穿过第3透镜组G3和第4透镜组G4的轴外光束自光轴起的高度的变化减少，能够抑制在第3透镜组G3和第4透镜组G4中产生的像散的变动，能够实现高光学性能。

在第2实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，在进行对焦时，第3透镜组G3沿着光轴移动。通过该结构，抑制向远焦侧对焦时的移动量，能够抑制在远焦侧时入射到作为对焦透镜组的第3透镜组G3的光线自光轴起的高度的变动，能够抑制对焦时的球面像差和像散的变动。

在第2实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，在进行从无限远物体向近距离物体的对焦时，第3透镜组G3向像侧移动。通过该结构，能够仅通过第3透镜组G3进行对焦，能够抑制对焦时的球面像差和像散的变动，能够实现高光学性能。

根据具有如上所述的结构的第2实施方式的变倍光学系统ZL，能够实现在整个变焦范围内具有高光学性能的变倍光学系统。

接着，参照图17对具备上述的变倍光学系统ZL的相机(光学设备)进行说明。该相机1与第1实施方式的相机相同，由于已经对其结构进行了说明，因此省略此处的说明。

根据后述的各实施例也可知，作为摄影镜头2而搭载在相机1上的第2实施方式的变倍光学系统ZL通过其特征性的镜头结构，在整个变焦范围内具有高光学性能。因此，根据第2实施方式的相机1，能够实现在整个变焦范围内具有高光学性能的光学设备。

另外，即使在具有快速复原反光镜且通过取景器光学系统观察被摄体的单反类型的相机上搭载了上述的变倍光学系统ZL时，也能够起到与上述相机1相同的效果。另外，即使在摄像机上搭载了上述的变倍光学系统ZL的情况下，也能够起到与上述相机1相同的效果。

接着，参照图19对上述的变倍光学系统ZL的制造方法进行概述。首先，以如下方式在镜头镜筒内配置各透镜：具有沿着光轴从物体侧依次排列的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、具有正的光焦度的第4透镜组以及第5透镜组(步骤ST210)。此时，以如下方式配置各透镜：在进行变倍时，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4透镜组G4之间的间隔、第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的间隔变化(步骤ST220)。另外，以如下方式配置各透镜：在进行变倍时，最靠像侧的透镜组相对于像面大致固定(步骤ST230)。并且，以满足上述条件式中的至少条件式(8)、(9)的方式，配置各透镜(步骤ST240)。

0.480<f3/ft<4.000…(8)

-0.100<(d3t-d3w)/fw<0.330…(9)

其中，

ft：远焦端状态下的变倍光学系统ZL的焦距，

f3：第3透镜组G3的焦距，

fw：广角端状态下的变倍光学系统ZL的焦距，

d3w：广角端状态下的从第3透镜组G3的最靠像侧的透镜面到第4透镜组G4的最靠物体侧的透镜面为止的光轴上的距离，

d3t：远焦端状态下的从第3透镜组G3的最靠像侧的透镜面到第4透镜组G4的最靠物体侧的透镜面为止的光轴上的距离。

当例举第2实施方式中的透镜配置的一例时，在图1所示的变倍光学系统ZL中，作为具有正的光焦度的第1透镜组G1，沿着光轴从物体侧依次将凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11与双凸形状的正透镜L12的接合透镜、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L13配置在镜筒内。作为具有负的光焦度的第2透镜组G2，沿着光轴从物体侧依次将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配置在镜筒内。作为具有正的光焦度的第3透镜组G3，将双凸形状的正透镜L31配置在镜筒内。作为具有正的光焦度的第4透镜组G4，沿着光轴从物体侧依次将凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L41与双凸形状的正透镜L42的接合透镜、双凸形状的正透镜L43与凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L44的接合透镜、凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L45配置在镜筒内。作为第5透镜组G5，将凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L51配置在镜筒内。并且，将各透镜以满足条件式(8)、(9)的方式，配置在镜筒内(条件式(8)的对应值为1.031，条件式(9)的对应值为0.215)。

根据第2实施方式的变倍光学系统的制造方法，能够制造在整个变焦范围内具有高光学性能的变倍光学系统ZL。

如以上说明，根据第2实施方式，能够解决以往的变倍光学系统具有的、难以在整个变焦范围内维持足够高的光学性能的问题。

接着，参照附图对第3实施方式进行说明。如图1所示，第3实施方式的变倍光学系统ZL构成为，具有沿着光轴从物体侧依次排列的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、具有正的光焦度的第4透镜组G4以及第5透镜组G5，在进行变倍时，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4透镜组G4之间的间隔、第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的间隔变化。通过该结构，能够实现变倍，能够抑制伴随变倍的畸变、像散以及球面像差各自的变动。

关于第3实施方式的变倍光学系统ZL，在进行变倍时，最靠像侧的透镜组(在图1中相当于第5透镜组G5)相对于像面I大致固定。通过该结构，在进行变倍时，使穿过最靠像侧的透镜组的轴外光束的高度的变化最佳，能够抑制畸变和像散的变动。并且，能够简化构成第3实施方式的变倍光学系统ZL的镜筒构造，能够抑制由制造误差等引起的偏心，能够抑制由于最靠像侧的透镜组的偏心而产生的偏心彗差和周边像面的倾斜。

在第3实施方式的变倍光学系统ZL中，第4透镜组G4具有孔径光阑S。通过该结构，在进行变倍时，能够抑制在第4透镜组G4中产生的像散的变动，能够实现高光学性能。

第3实施方式的变倍光学系统ZL优选满足以下条件式(15)。

0.480<f3/ft<4.000…(15)

其中，

ft：远焦端状态下的变倍光学系统ZL的焦距，

f3：第3透镜组G3的焦距。

条件式(15)规定第3透镜组G3的适当的焦距范围。通过满足条件式(15)，能够抑制变倍时的球面像差和像散的变动。

当条件式(15)的对应值低于下限值时，在进行变倍时，难以抑制在第3透镜组G3中产生的球面像差和像散的变动，无法实现高光学性能。

为了更可靠地得到第3实施方式的效果，优选使条件式(15)的下限值为0.570。

当条件式(15)的对应值超过上限值时，在进行变倍时，在第4透镜组G4中产生的像散的变动变得过大，无法实现高光学性能。

为了更可靠地得到第3实施方式的效果，优选使条件式(15)的上限值为3.200。为了进一步可靠地得到第3实施方式的效果，优选使条件式(15)的上限值为2.400。

第3实施方式的变倍光学系统ZL优选满足以下条件式(16)。

0.470<f4/ft<0.900…(16)

其中，

ft：远焦端状态下的变倍光学系统ZL的焦距，

f4：第4透镜组G4的焦距。

条件式(16)规定第4透镜组G4的适当的焦距范围。通过满足条件式(16)，能够抑制变倍时的球面像差和像散的变动。

当条件式(16)的对应值低于下限值时，难以抑制变倍时在第4透镜组G4中产生的球面像差和像散的变动，无法实现高光学性能。

为了更可靠地得到第3实施方式的效果，优选使条件式(16)的下限值为0.530。

当条件式(16)的对应值超过上限值时，为了确保预定的变倍比，在进行变倍时，需要增大第4透镜组G4相对于像面I的移动量。其结果是，穿过第4透镜组G4的轴上光束的直径大幅度变化，因此变倍时的球面像差的变动变得过大，无法实现高光学性能。

为了更可靠地得到第3实施方式的效果，优选使条件式(16)的上限值为0.720。

在第3实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，最靠像侧的透镜组具有正的光焦度。通过该结构，最靠像侧的透镜组的可用倍率变得小于原始尺寸倍率，能够使比最靠像侧的透镜组靠物体侧的透镜组(例如，在图1中相当于第1透镜组G1～第4透镜组G4)的合成焦距相对较大。其结果是，能够将制造时在比最靠像侧的透镜组靠物体侧的透镜组中产生的、由透镜彼此的偏心引起的偏心彗差等的影响抑制得相对较小，能够实现高光学性能。

第3实施方式的变倍光学系统ZL优选满足以下条件式(17)。

3.000<fR/fw<9.500…(17)

其中，

fw：广角端状态下的变倍光学系统ZL的焦距，

fR：所述最靠像侧的透镜组的焦距。

条件式(17)规定最靠像侧的透镜组的适当的焦距范围。通过满足条件式(17)，能够抑制变倍时的像散和畸变的变动。

当条件式(17)的对应值低于下限值时，难以抑制变倍时在最靠像侧的透镜组中产生的像散和畸变的变动，无法实现高光学性能。

为了更可靠地得到第3实施方式的效果，优选使条件式(17)的下限值为4.200。

当条件式(17)的对应值超过上限值时，难以通过最靠像侧的透镜组对变倍时在比最靠像侧的透镜组靠物体侧的透镜组中产生的像散的变动进行校正，无法实现高光学性能。

为了更可靠地得到第3实施方式的效果，优选使条件式(17)的上限值为7.600。

第3实施方式的变倍光学系统ZL优选满足以下条件式(18)。

0.730<(-f2)/fw<1.800…(18)

其中，

fw：广角端状态下的变倍光学系统ZL的焦距，

f2：第2透镜组G2的焦距。

条件式(18)规定第2透镜组G2的适当的焦距范围。通过满足条件式(18)，能够抑制变倍时的球面像差和像散的变动。

当条件式(18)的对应值低于下限值时，难以抑制变倍时在第2透镜组G2中产生的球面像差和像散的变动，无法实现高光学性能。

为了更可靠地得到第3实施方式的效果，优选使条件式(18)的下限值为0.900。为了进一步可靠地得到第3实施方式的效果，优选使条件式(18)的下限值为1.065。

当条件式(18)的对应值超过上限值时，为了确保预定的变倍比，需要增大变倍时的第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的间隔变化。其结果是，由于穿过第1透镜组G1和第2透镜组G2的轴上光束的直径的比大幅度变化，变倍时的球面像差的变动变得过大，无法实现高光学性能。

为了更可靠地得到第3实施方式的效果，优选使条件式(18)的上限值为1.600。

第3实施方式的变倍光学系统ZL满足以下条件式(19)。

-0.100<(d3t-d3w)/fw<0.330…(19)

其中，

fw：广角端状态下的变倍光学系统ZL的焦距，

d3w：广角端状态下的从第3透镜组G3的最靠像侧的透镜面到第4透镜组G4的最靠物体侧的透镜面为止的光轴上的距离，

d3t：远焦端状态下的从第3透镜组G3的最靠像侧的透镜面到第4透镜组G4的最靠物体侧的透镜面为止的光轴上的距离。

条件式(19)规定变倍时的第3透镜组G3与第4透镜组G4之间的间隔变化的适当的范围。通过满足条件式(19)，能够抑制变倍时的像散的变动。

当条件式(19)的对应值低于下限值时，难以抑制变倍时在第3透镜组G3中产生的像散的变动，无法实现高光学性能。

为了更可靠地得到第3实施方式的效果，优选使条件式(19)的下限值为-0.080。

当条件式(19)的对应值超过上限值时，变倍时穿过第4透镜组G4的轴外光束自光轴起的高度的变化变大，从而在第4透镜组G4中产生的像散的变动变得过大，无法实现高光学性能。

为了更可靠地得到第3实施方式的效果，优选使条件式(19)的上限值为0.275。

在第3实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，第1透镜组G1向物体侧移动。通过该结构，能够抑制变倍时穿过第1透镜组G1的轴外光束自光轴起的高度的变化。其结果是，能够抑制由于第1透镜组G1而产生的变倍时的像散的变动。

关于第3实施方式的变倍光学系统ZL，优选的是，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的间隔增加。通过该结构，在进行从广角端端状态向远焦端状态的变倍时，由于能够使第2透镜组G2的倍率倍增，因此能够将所有的透镜组的焦距构成得长，能够抑制变倍时的球面像差和像散的变动。

关于第3实施方式的变倍光学系统ZL，优选的是，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的间隔减少。通过该结构，在进行从广角端端状态向远焦端状态的变倍时，由于能够使从第3透镜组G3到第5透镜组G5的合成倍率倍增，因此能够将所有的透镜组的焦距构成得长，能够抑制变倍时的球面像差和像散的变动。

在第3实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，孔径光阑S配置在第3透镜组G3与第4透镜组G4之间。通过该结构，变倍时穿过第3透镜组G3和第4透镜组G4的轴外光束自光轴起的高度的变化减少，能够抑制在第3透镜组G3和第4透镜组G4中产生的像散的变动，能够实现高光学性能。

在第3实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，在进行对焦时，第3透镜组G3沿着光轴移动。通过该结构，抑制向远焦侧对焦时的移动量，能够抑制在远焦侧入射到作为对焦透镜组的第3透镜组G3的光线自光轴起的高度的变动，能够抑制对焦时的球面像差和像散的变动。

在第3实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，在进行从无限远物体向近距离物体的对焦时，第3透镜组G3向像侧移动。通过该结构，能够仅通过第3透镜组G3进行对焦，能够抑制对焦时的球面像差和像散的变动，能够实现高光学性能。

根据具有如上所述的结构的第3实施方式的变倍光学系统ZL，能够实现在整个变焦范围内具有高光学性能的变倍光学系统。

接着，参照图17对具备上述的变倍光学系统ZL的相机(光学设备)进行说明。该相机1与第1实施方式的相机相同，由于已经对其结构进行了说明，因此省略此处的说明。

根据后述的各实施例也可知，作为摄影镜头2而搭载在相机1上的第3实施方式的变倍光学系统ZL通过其特征性的镜头结构，在整个变焦范围内具有高光学性能。因此，根据第3实施方式的相机1，能够实现在整个变焦范围内具有高光学性能的光学设备。

另外，即使在具有快速复原反光镜且通过取景器光学系统观察被摄体的单反类型的相机上搭载了上述的变倍光学系统ZL时，也能够起到与上述相机1相同的效果。另外，即使在摄像机上搭载了上述的变倍光学系统ZL的情况下，也能够起到与上述相机1相同的效果。

接着，参照图20对上述的变倍光学系统ZL的制造方法进行概述。首先，以如下方式在镜头镜筒内配置各透镜：具有沿着光轴从物体侧依次排列的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、具有正的光焦度的第4透镜组以及第5透镜组(步骤ST310)。此时，以如下方式配置各透镜：在进行变倍时，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4透镜组G4之间的间隔、第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的间隔变化(步骤ST320)。另外，以如下方式配置各透镜：在进行变倍时，最靠像侧的透镜组相对于像面大致固定(步骤ST330)。第4透镜组G4构成为具有孔径光阑S(步骤ST340)。

当例举第3实施方式中的透镜配置的一例时，在图1所示的变倍光学系统ZL中，作为具有正的光焦度的第1透镜组G1，沿着光轴从物体侧依次将凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11与双凸形状的正透镜L12的接合透镜、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L13配置在镜筒内。作为具有负的光焦度的第2透镜组G2，沿着光轴从物体侧依次将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配置在镜筒内。作为具有正的光焦度的第3透镜组G3，将双凸形状的正透镜L31配置在镜筒内。作为具有正的光焦度的第4透镜组G4，沿着光轴从物体侧依次将孔径光阑S、凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L41与双凸形状的正透镜L42的接合透镜、双凸形状的正透镜L43与凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L44的接合透镜、凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L45配置在镜筒内。作为第5透镜组G5，将凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L51配置在镜筒内。

根据第3实施方式的变倍光学系统的制造方法，能够制造在整个变焦范围内具有高光学性能的变倍光学系统ZL。

如以上说明，根据第3实施方式，能够解决以往的变倍光学系统具有的、难以在整个变焦范围内维持足够高的光学性能的问题。

接着，参照附图对第4实施方式进行说明。如图1所示，第4实施方式的变倍光学系统ZL构成为，具有沿着光轴从物体侧依次排列的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以及具有正的光焦度的第4透镜组G4，在进行变倍时，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4透镜组G4之间的间隔变化。通过该结构，能够实现变倍，能够抑制伴随变倍的畸变、像散以及球面像差各自的变动。

关于第4实施方式的变倍光学系统ZL，第4透镜组G4具有沿着光轴从物体侧依次排列的、构成为为了对像抖动进行校正而能够以具有与光轴垂直的方向的分量的方式移动的第4A子透镜组G4A(防抖透镜组)和第4A子透镜组G4B。通过该结构，使像的向与光轴垂直的方向的移动量相对于第4A子透镜组G4A的向与光轴垂直的方向的移动量的比适当，能够抑制在第4A子透镜组G4A向与光轴垂直的方向移动时产生的偏心彗差和像散。

在第4实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，在进行变倍时，第4A子透镜组G4A与第4B子透镜组G4B之间的间隔恒定。通过该结构，在进行制造时，能够抑制第4A子透镜组G4A与第4B子透镜组G4B之间的倾斜偏心，能够抑制由倾斜偏心引起的偏心彗差和像散。

第4实施方式的变倍光学系统ZL优选满足以下条件式(20)。

0.480<f3/ft<4.000…(20)

其中，

ft：远焦端状态下的变倍光学系统ZL的焦距，

f3：第3透镜组G3的焦距。

条件式(20)规定第3透镜组G3的适当的焦距范围。通过满足条件式(20)，能够抑制变倍时的球面像差和像散的变动、在第4A子透镜组G4A向与光轴垂直的方向移动时产生的偏心彗差和像散。

当条件式(20)的对应值低于下限值时，难以抑制变倍时在第3透镜组G3中产生的球面像差和像散的变动，无法实现高光学性能。

为了更可靠地得到第4实施方式的效果，优选使条件式(20)的下限值为0.570。

当条件式(20)的对应值超过上限值时，在进行变倍时，在第4透镜组G4中产生的像散的变动变得过大，无法实现高光学性能。另外，像的向与光轴垂直的方向的移动量相对于第4A子透镜组G4A的向与光轴垂直的方向的移动量的比变小，因此必要的第4A子透镜组G4A的向与光轴垂直的方向的移动量变大。于是，无法抑制在第4A子透镜组G4A向与光轴垂直的方向移动时产生的偏心彗差和像散。

为了更可靠地得到第4实施方式的效果，优选使条件式(20)的上限值为3.200。为了进一步可靠地得到第4实施方式的效果，优选使条件式(20)的上限值为2.400。

在第4实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，第4A子透镜组G4A具有正的光焦度。通过该结构，使像的向与光轴垂直的方向的移动量相对于第4A子透镜组G4A的向与光轴垂直的方向的移动量的比适当，能够抑制在第4A子透镜组G4A向与光轴垂直的方向移动时产生的偏心彗差和像散。

第4实施方式的变倍光学系统ZL优选满足以下条件式(21)。

0.900<f4/fw<4.450…(21)

其中，

fw：广角端状态下的变倍光学系统ZL的焦距，

f4：第4透镜组G4的焦距。

条件式(21)规定第4透镜组G4的适当的焦距范围。通过满足条件式(21)，能够抑制变倍时的球面像差和像散的变动。

当条件式(21)的对应值低于下限值时，难以抑制变倍时在第4透镜组G4中产生的球面像差和像散的变动，无法实现高光学性能。

为了更可靠地得到第4实施方式的效果，优选使条件式(21)的下限值为1.400。为了进一步可靠地得到第4实施方式的效果，优选使条件式(21)的下限值为2.500。

当条件式(21)的对应值超过上限值时，为了确保预定的变倍比，在进行变倍时，需要增大第4透镜组G4相对于像面I的移动量。其结果是，穿过第4透镜组G4的轴上光束的直径大幅度变化，因此变倍时的球面像差的变动变得过大，无法实现高光学性能。

为了更可靠地得到第4实施方式的效果，优选使条件式(21)的上限值为4.200。

第4实施方式的变倍光学系统ZL优选满足以下条件式(22)。

0.600<f3/f4<4.000…(22)

其中，

f3：第3透镜组G3的焦距，

f4：第4透镜组G4的焦距。

条件式(22)规定第3透镜组G3和第4透镜组G4的适当的焦距范围。通过满足条件式(22)，能够抑制变倍时的球面像差和像散的变动、在第4A子透镜组G4A向与光轴垂直的方向移动时产生的偏心彗差和像散。

当条件式(22)的对应值低于下限值时，难以抑制在变倍时的第3透镜组G3中产生的球面像差和像散的变动，无法实现高光学性能。

为了更可靠地得到第4实施方式的效果，优选使条件式(22)的下限值为0.840。为了进一步可靠地得到第4实施方式的效果，优选使条件式(22)的下限值为0.970。

当条件式(22)的对应值超过上限值时，像的向与光轴垂直的方向的移动量相对于第4A子透镜组G4A的向与光轴垂直的方向的移动量的比变小，必要的第4A子透镜组G4A的向与光轴垂直的方向的移动量变大。于是，无法抑制在第4A子透镜组G4A向与光轴垂直的方向移动时产生的偏心彗差和像散。

为了更可靠地得到第4实施方式的效果，优选使条件式(22)的上限值为2.880。

第4实施方式的变倍光学系统ZL优选满足以下条件式(23)。

0.155<(-f2)/ft<0.500…(23)

其中，

ft：远焦端状态下的变倍光学系统ZL的焦距，

f2：第2透镜组G2的焦距。

条件式(23)规定第2透镜组G2的适当的焦距范围。通过满足条件式(23)，能够抑制变倍时的球面像差和像散的变动。

当条件式(23)的对应值低于下限值时，难以抑制变倍时在第2透镜组G2中产生的球面像差和像散的变动，无法实现高光学性能。

为了更可靠地得到第4实施方式的效果，优选使条件式(23)的下限值为0.170。

当条件式(23)的对应值超过上限值时，为了确保预定的变倍比，需要增大变倍时的第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的间隔变化。其结果是，由于穿过第1透镜组G1和第2透镜组G2的轴上光束的直径的比大幅度变化，变倍时的球面像差的变动变得过大，无法实现高光学性能。

为了更可靠地得到第4实施方式的效果，优选使条件式(23)的上限值为0.380。

第4实施方式的变倍光学系统ZL优选满足以下条件式(24)。

0.750<f1/ft<3.000…(24)

其中，

ft：远焦端状态下的变倍光学系统ZL的焦距，

f1：第1透镜组G1的焦距。

条件式(24)规定第1透镜组G1的适当的焦距范围。通过满足条件式(24)，能够抑制变倍时的球面像差和像散、倍率色像差的变动。

当条件式(24)的对应值低于下限值时，难以抑制变倍时在第1透镜组G1中产生的球面像差、像散和倍率色像差的变动，无法实现高光学性能。

为了更可靠地得到第4实施方式的效果，优选使条件式(24)的下限值为0.850。

当条件式(24)的对应值超过上限值时，为了确保预定的变倍比，需要增大变倍时的第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的间隔变化。其结果是，由于穿过第1透镜组G1的轴外光束自光轴起的高度大幅度变化，因此变倍时的像散的变动变得过大，无法实现高光学性能。

为了更可靠地得到第4实施方式的效果，优选使条件式(24)的上限值为2.000。为了进一步可靠地得到第4实施方式的效果，优选使条件式(24)的上限值为1.700。

关于第4实施方式的变倍光学系统ZL，优选的是，沿着光轴在第4透镜组G4的像侧具有第5透镜组G5，在进行变倍时，第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的间隔变化。通过该结构，能够更高效地进行变倍，因此能够减弱第4透镜组G4的光焦度，能够抑制伴随变倍的在第4透镜组G4中产生的畸变、像散以及球面像差的变动。

在第4实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，在进行变倍时，最靠像侧的透镜组(例如，在图1中相当于第5透镜组G5)相对于像面I大致固定。如上所述，使最靠像侧的透镜组相对于像面I大致固定，从而在进行变倍时，使穿过最靠像侧的透镜组的轴外光束的高度的变化最佳，能够抑制畸变和像散的变动。另外，能够简化构成变倍光学系统ZL的镜筒构造，能够抑制由制造误差等引起的偏心，能够抑制通过最靠像侧的透镜组的偏心产生的偏心彗差和周边像面的倾斜。

在第4实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，最靠像侧的透镜组具有正的光焦度。通过该结构，最靠像侧的透镜组的可用倍率变得小于原始尺寸倍率，能够使比最靠像侧的透镜组靠物体侧的透镜组(例如，在图1中相当于第1透镜组G1～第4透镜组G4)的合成焦距相对较大。其结果是，能够将制造时在比最靠像侧的透镜组靠物体侧的透镜组中产生的、由透镜彼此的偏心引起的偏心彗差等的影响抑制得相对较小，能够实现高光学性能。

第4实施方式的变倍光学系统ZL优选满足以下条件式(25)。

3.000<fR/fw<9.500…(25)

其中，

fw：广角端状态下的变倍光学系统ZL的焦距，

fR：最靠像侧的透镜组的焦距。

条件式(25)规定最靠像侧的透镜组的适当的焦距范围。通过满足条件式(25)，能够抑制变倍时的像散和畸变的变动。

当条件式(25)的对应值低于下限值时，难以抑制变倍时在最靠像侧的透镜组中产生的像散和畸变的变动，无法实现高光学性能。

为了更可靠地得到第4实施方式的效果，优选使条件式(25)的下限值为4.200。

当条件式(25)的对应值超过上限值时，难以通过最靠像侧的透镜组对变倍时在比最靠像侧的透镜组靠物体侧的透镜组中产生的像散的变动进行校正，无法实现高光学性能。

为了更可靠地得到第4实施方式的效果，优选使条件式(25)的上限值为7.600。

关于第4实施方式的变倍光学系统ZL，优选的是，在进行对焦时，仅第3透镜组G3沿着光轴移动。通过该结构，抑制向远焦侧对焦时的移动量，抑制在远焦侧时入射到作为对焦透镜组的第3透镜组G3的光线自光轴起的高度的变动，能够抑制对焦时的球面像差和像散的变动。

在第4实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，在进行从无限远物体向近距离物体的对焦时，第3透镜组G3向像侧移动。通过该结构，能够仅通过第3透镜组G3进行对焦，能够实现对焦透镜组的小型化且抑制对焦时的球面像差和像散的变动，能够实现高光学性能。

关于第4实施方式的变倍光学系统ZL，优选的是，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，第1透镜组G1向物体侧移动。通过该结构，在进行变倍时，能够抑制穿过第1透镜组G1的轴外光束自光轴起的高度的变化。由此，能够抑制由于第1透镜组G1而产生的变倍时的像散的变动。

关于第4实施方式的变倍光学系统ZL，优选的是，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的间隔增加。通过该结构，在进行从广角端端状态向远焦端状态的变倍时，由于能够使第2透镜组G2的倍率倍增，因此能够将所有的透镜组的焦距构成得长，能够抑制变倍时的球面像差和像散的变动。

关于第4实施方式的变倍光学系统ZL，优选的是，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的间隔减少。通过该结构，在进行从广角端端状态向远焦端状态的变倍时，由于能够使从第3透镜组G3到最靠像侧的透镜组为止的合成倍率倍增，因此能够将所有的透镜组的焦距构成得长，能够抑制变倍时的球面像差和像散的变动。

在第4实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，第4透镜组G4具有孔径光阑S。通过该结构，在进行变倍时，能够抑制在第4透镜组G4中产生的像散的变动，能够实现高光学性能。

在第4实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，孔径光阑S配置在第3透镜组G3与第4透镜组G4之间。通过该结构，变倍时穿过第3透镜组G3和第4透镜组G4的轴外光束自光轴起的高度的变化减少，能够抑制在第3透镜组G3和第4透镜组G4中产生的像散的变动，能够实现高光学性能。

根据具有如上所述结构的第4实施方式的变倍光学系统ZL，能够实现不仅在整个变焦范围内具有高光学性能而且在进行像抖动校正时也具有高光学性能的变倍光学系统。

接着，参照图17对具备上述的变倍光学系统ZL的相机(光学设备)进行说明。该相机1与第1实施方式的相机相同，由于已经对其结构进行了说明，因此省略此处的说明。

根据后述的各实施例也可知，作为摄影镜头2而搭载在相机1上的第4实施方式的变倍光学系统ZL通过其特征性的镜头结构，不仅在整个变焦范围内具有高光学性能，而且在进行像抖动校正时也具有高光学性能。因此，根据第4实施方式的相机1，能够实现不仅在整个变焦范围内具有高光学性能而且在进行像抖动校正时也具有高光学性能的光学设备。

另外，即使在具有快速复原反光镜且通过取景器光学系统观察被摄体的单反类型的相机上搭载了上述的变倍光学系统ZL时，也能够起到与上述相机1相同的效果。另外，即使在摄像机上搭载了上述的变倍光学系统ZL的情况下，也能够起到与上述相机1相同的效果。

接着，参照图21对上述的变倍光学系统ZL的制造方法进行概述。首先，以如下方式在镜头镜筒内配置各透镜：具有沿着光轴从物体侧依次排列的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(步骤ST410)。此时，以如下方式配置各透镜：在进行变倍时，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4透镜组G4之间的间隔变化(步骤ST420)。以如下方式配置各透镜：第4透镜组G4具有沿着光轴从物体侧依次排列的、构成为为了对像抖动进行校正而能够以具有与光轴垂直的方向的分量的方式移动的第4A子透镜组G4A和第4B子透镜组G4B(步骤ST430)。

当例举第4实施方式中的透镜配置的一例时，在图1所示的变倍光学系统ZL中，作为具有正的光焦度的第1透镜组G1，沿着光轴从物体侧依次将凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11与双凸形状的正透镜L12的接合透镜、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L13配置在镜筒内。作为具有负的光焦度的第2透镜组G2，沿着光轴从物体侧依次将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配置在镜筒内。作为具有正的光焦度的第3透镜组G3，将双凸形状的正透镜L31配置在镜筒内。作为具有正的光焦度的第4透镜组G4，沿着光轴从物体侧依次将由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L41与双凸形状的正透镜L42的接合透镜构成的第4A子透镜组G4A和由双凸形状的正透镜L43与凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L44的接合透镜、凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L45构成的第4B透镜组G4B配置在镜筒内。作为第5透镜组G5，将凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L51配置在镜筒内。

根据第4实施方式的变倍光学系统的制造方法，能够制造不仅在整个变焦范围内具有高光学性能而且在进行像抖动校正时也具有高光学性能的变倍光学系统ZL。

如以上说明，根据第4实施方式，能够解决以往的变倍光学系统具有的、难以在整个变焦范围内维持足够高的光学性能的问题以及难以在进行像抖动校正时得到足够高的光学性能的问题。

第1～第4实施方式的实施例

以下，根据附图对第1～第4实施方式的各实施例进行说明。以下，示出表1～表4，它们是第1实施例～第4实施例中的各参数的表。

其中，第4实施例仅对应于第4实施方式。

关于第1实施例的图1的各参照标号，为了避免由参照标号的位数的增大引起的说明的复杂化，对每个实施例独立使用。因此，即使标上与其他实施例的附图相同的参照标号，它们也不一定是与其他实施例相同的结构。

在各实施例中，作为像差特性的计算对象，选择d线(波长587.5620nm)、g线(波长435.8350nm)。

在表中的[透镜参数]中，面编号表示沿着光线行进的方向的从物体侧起的光学面的顺序，R表示各光学面的曲率半径，D表示从各光学面到下一个光学面(或像面)的光轴上的距离即面间隔，nd表示光学部件的材质的对d线的折射率，νd表示光学部件的材质的以d线为基准的阿贝数。物面表示物体面，(可变)表示可变的面间隔，曲率半径的“∞”表示平面或开口，(光圈S)表示孔径光阑S，像面表示像面I。省略空气的折射率“1.00000”。在光学面为非球面时，在面编号上标上*标记，在曲率半径R的栏中表示近轴曲率半径。

在表中的[非球面数据]中，关于在[透镜参数]中所示的非球面，通过下式(a)表示其形状。X(y)表示从非球面的顶点的切面到高度y处的非球面上的位置为止的沿着光轴方向的距离，R表示基准球面的曲率半径(近轴曲率半径)，κ表示圆锥常数，Ai表示第i次的非球面系数。“E-n”表示“×10^-n”。例如，1.234E-05＝1.234×10^-5。另外，2次非球面系数A2为0，省略记载。

X(y)＝(y²/R)/{1+(1-κ×y²/R²)^1/2}+A4y⁴+A6y⁶+A8y⁸+A10y¹⁰+A12y¹²

…(a)

在表中的[各种数据]中，在无限远物体对焦时，f表示镜头整个系统的焦距，FNO表示F值，ω表示半视场角(单位为“°”)，Y表示像高，

表示孔径光阑S的光圈直径，TL表示光学全长(无限远物体对焦时的从第1面到像面I为止的光轴上的距离)，BF表示后焦距(无限远物体对焦时的从最靠像面侧的透镜面到像面I为止的光轴上的距离)。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。

在表中的[可变间隔数据]中，表示无限远对焦时的广角端状态(W)、中间焦距状态(M)、远焦端状态(T)的各状态下的可变间隔的值Di。另外，Di表示第i面与第(i+1)面的可变间隔。

在表中的[对焦时的对焦组移动量]中，表示从无限远对焦状态向近距离对焦状态(物像间距离1.00m)的、对焦透镜组(第3透镜组G3)的移动量。此处，对焦透镜组的移动方向将向像侧的移动作为正。另外，摄影距离表示从物体到像面I的距离。

在表中的[透镜组数据]中，示出各透镜组的始面和焦距。

在表中的[条件式对应值]中，示出与上述条件式对应的值。

以下，在所有的参数值中，关于所记载的焦距f、曲率半径R、面间隔D、其他长度等，在没有特别记载时一般使用“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，单位不限定于“mm”，能够使用其他适当的单位。

此处的表的说明在所有的实施例中都相同，省略以下的说明。

(第1实施例)

使用图1～图4以及表1对第1实施例进行说明。如图1所示，第1实施例的变倍光学系统ZL(ZL1)由沿着光轴从物体侧依次排列的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、具有正的光焦度的第4透镜组G4及具有正的光焦度的第5透镜组G5构成。在第3透镜组G3与第4透镜组G4之间具备孔径光阑S，孔径光阑S构成第4透镜组G4。第5透镜组G5为最靠像侧的透镜组。

第1透镜组G1由沿着光轴从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11与双凸形状的正透镜L12的接合透镜、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L13构成。

第2透镜组G2由沿着光轴从物体侧依次排列的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构成。另外，负弯月形透镜L21是使物体侧的透镜面成为非球面形状的、树脂与玻璃的复合型非球面透镜。

第3透镜组G3由双凸形状的正透镜L31构成。另外，正透镜L31是使物体侧和像侧的透镜面成为非球面形状的、玻璃模铸非球面透镜。

第4透镜组G4由沿着光轴从物体侧依次排列的第4A子透镜组G4A和第4B子透镜组G4B构成，其中，该第4A子透镜组G4A由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L41与双凸形状的正透镜L42的接合透镜构成，该第4B子透镜组G4B由双凸形状的正透镜L43与凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L44的接合透镜、凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L45构成。另外，负弯月形透镜L44是使像侧的透镜面成为非球面形状的、玻璃模铸非球面透镜。

第5透镜组G5由凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L51构成。

在本实施例的变倍光学系统ZL1中，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，第1透镜组G1～第4透镜组G4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之间的空气间隔分别变化。第5透镜组G5相对于像面I固定。

详细地讲，第1透镜组G1～第4透镜组G4向物体侧移动。孔径光阑S与第4透镜组G4一体地向物体侧移动。

由此，在进行变倍时，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之间的空气间隔减少，第3透镜组G3与第4透镜组G4之间的空气间隔增加，第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的空气间隔增加。另外，孔径光阑S与第3透镜组G3之间的空气间隔增加。

通过使第3透镜组G3沿着光轴移动来进行对焦。详细地讲，在进行从无限远物体向近距离物体的对焦时，通过使第3透镜组G3沿着光轴向像侧移动来进行对焦。

在产生像抖动时，作为防抖透镜组，使第4A子透镜组G4A以具有与光轴垂直的方向的分量的方式移动，从而进行像面I上的像抖动校正(防抖)。

在下述的表1中示出第1实施例中的各参数的值。表1中的面编号1～25对应于图1所示的m1～m25的各光学面。

(表1)

[透镜参数]

[非球面数据]

第6面

κ＝1.00000

A4＝1.30134E-05

A6＝5.20059E-08

A8＝-1.38176E-09

A10＝6.06866E-12

A12＝0.00000E+00

第13面

κ＝0.3322

A4＝5.55970E-05

A6＝3.96498E-07

A8＝3.97804E-09

A10＝0.00000E+00

A12＝0.00000E+00

第14面

κ＝4.0000

A4＝9.44678E-05

A6＝5.47705E-07

A8＝1.37698E-23

A10＝0.00000E+00

A12＝0.00000E+00

第21面

κ＝-1.0412

A4＝8.07840E-06

A6＝-1.60525E-07

A8＝-3.84486E-09

A10＝0.00000E+00

A12＝0.00000E+00

[各种数据]

变倍比4.71

[可变间隔数据]

[对焦时的对焦组移动量]

[透镜组数据]

[条件式对应值]

条件式(1)f3/ft＝1.031

条件式(2)(-f2)/fw＝1.078

条件式(3)f3/f4＝1.726

条件式(4)ν3＝61.15

条件式(5)(d3t-d3w)/fw＝0.215

条件式(6)f4/ft＝0.597

条件式(7)fR/fw＝6.326

条件式(8)f3/ft＝1.031

条件式(9)(d3t-d3w)/fw＝0.215

条件式(10)fR/fw＝6.326

条件式(11)(-f2)/fw＝1.078

条件式(12)f4/ft＝0.597

条件式(13)(d1t-d1w)/ft＝0.424

条件式(14)(d2w-d2t)/ft＝0.344

条件式(15)f3/ft＝1.031

条件式(16)f4/ft＝0.597

条件式(17)fR/fw＝6.326

条件式(18)(-f2)/fw＝1.078

条件式(19)(d3t-d3w)/fw＝0.215

条件式(20)f3/ft＝1.031

条件式(21)f4/fw＝2.812

条件式(22)f3/f4＝1.726

条件式(23)(-f2)/ft＝0.229

条件式(24)f1/ft＝1.180

条件式(25)fR/fw＝6.326

从表1可知，本实施例的变倍光学系统ZL1满足条件式(1)～(25)。

图2是第1实施例的变倍光学系统ZL1的无限远对焦时的各像差图(球面像差图、像散图、畸变图、彗差图以及倍率色像差图)，(a)表示广角端状态，(b)表示中间焦距状态，(c)表示远焦端状态。图3是第1实施例的变倍光学系统ZL1的近距离物体对焦时(物像间距离1.00m)的各像差图(球面像差图、像散图、畸变图、彗差图以及倍率色像差图)，(a)表示广角端状态，(b)表示中间焦距状态，(c)表示远焦端状态。图4是第1实施例的变倍光学系统ZL1的无限远对焦时的进行了像抖动校正时(防抖透镜组的偏移量＝0.1mm)的子午横向像差图，(a)表示广角端状态，(b)表示中间焦距状态，(c)表示远焦端状态。在本实施例中，如图4(a)～4(c)所示，通过与画面中心和像高±5.6mm对应的子午横向像差图表示防抖时的光学性能。

在各像差图中，FNO表示F值，NA表示从最靠像侧的透镜射出的光线的开口数，A表示光线入射角即半视场角(单位为“°”)，H0表示物体高(单位为“mm”)，Y表示像高。D表示d线，g表示g线下的像差。另外，未记载d、g的表示d线下的像差。在球面像差图中，实线表示球面像差。在像散图中，实线表示弧矢像面，虚线表示子午像面。在彗差图中，实线表示子午方向的彗差。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。

根据图2～图4所示的各像差图可知，第1实施例的变倍光学系统ZL1从广角端状态到远焦端状态、或者从无限远对焦状态到近距离对焦状态良好地对各像差进行校正，具有高光学性能。另外，可知在像抖动校正时具有高成像性能。

(第2实施例)

使用图5～图8以及表2对第2实施例进行说明。如图5所示，第2实施例的变倍光学系统ZL(ZL2)由沿着光轴从物体侧依次排列的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、具有正的光焦度的第4透镜组G4、具有正的光焦度的第5透镜组G5构成。在第3透镜组G3与第4透镜组G4之间具备孔径光阑S，孔径光阑S构成第4透镜组G4。第5透镜组G5为最靠像侧的透镜组。

第1透镜组G1由沿着光轴从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11与双凸形状的正透镜L12的接合透镜、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L13构成。

第2透镜组G2由沿着光轴从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L21、凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L22、双凸形状的正透镜L23构成。另外，负弯月形透镜L21是使物体侧的透镜面成为非球面形状的、树脂与玻璃的复合型非球面透镜。

第3透镜组G3由凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L31构成。另外，正弯月形透镜L31是使物体侧的透镜面成为非球面形状的、玻璃模铸非球面透镜。

第4透镜组G4由沿着光轴从物体侧依次排列的第4A子透镜组G4A和第4B子透镜组G4B构成，其中，该第4A子透镜组G4A由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L41与双凸形状的正透镜L42的接合透镜构成，该第4B子透镜组G4B由双凸形状的正透镜L43与凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L44的接合透镜、凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L45与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L46的接合透镜构成。另外，负弯月形透镜L44是使像侧的透镜面成为非球面形状的、玻璃模铸非球面透镜。

第5透镜组G5由凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L51构成。

在本实施例的变倍光学系统ZL2中，在进行变倍时，第1透镜组G1～第4透镜组G4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之间的空气间隔分别变化。第5透镜组G5相对于像面I固定。

详细地讲，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，第1透镜组G1、第3透镜组G3以及第4透镜组G4向物体侧移动。第2透镜组G2从广角端状态到中间焦距状态向像侧移动，从中间焦距状态到远焦端状态向物体侧移动。孔径光阑S与第4透镜组G4一体地向物体侧移动。

由此，在进行变倍时，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之间的空气间隔减少，第3透镜组G3与第4透镜组G4之间的空气间隔从广角端状态到中间焦距状态减少，从中间焦距状态到远焦端状态增加，第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的空气间隔增加。另外，孔径光阑S与第3透镜组G3之间的空气间隔从广角端状态到中间焦距状态减少，从中间焦距状态到远焦端状态增加。

通过使第3透镜组G3沿着光轴移动来进行对焦。详细地讲，在进行从无限远物体向近距离物体的对焦时，通过使第3透镜组G3沿着光轴向像侧移动来进行对焦。

在产生像抖动时，作为防抖透镜组，使第4A子透镜组G4A以具有与光轴垂直的方向的分量的方式移动，从而进行像面I上的像抖动校正(防抖)。

在下述的表2中示出第2实施例中的各参数的值。表2中的面编号1～26对应于图5所示的m1～m26的各光学面。

(表2)

[透镜参数]

[非球面数据]

第6面

κ＝-1.9998

A4＝2.80199E-05

A6＝-2.77907E-07

A8＝2.24720E-09

A10＝-8.56636E-12

A12＝0.00000E+00

第13面

κ＝1.7623

A4＝-2.39838E-05

A6＝-7.89804E-08

A8＝2.79454E-09

A10＝0.00000E+00

A12＝0.00000E+00

第21面

κ＝-0.1893

A4＝-9.56775E-06

A6＝-6.24519E-07

A8＝1.01416E-08

A10＝0.00000E+00

A12＝0.00000E+00

[各种数据]

变倍比6.59

[可变间隔数据]

[对焦时的对焦组移动量]

[透镜组数据]

[条件式对应值]

条件式(1)f3/ft＝0.633

条件式(2)(-f2)/fw＝1.210

条件式(3)f3/f4＝1.111

条件式(4)ν3＝61.13

条件式(5)(d3t-d3w)/fw＝0.033

条件式(6)f4/ft＝0.597

条件式(7)fR/fw＝7.063

条件式(8)f3/ft＝0.663

条件式(9)(d3t-d3w)/fw＝0.033

条件式(10)fR/fw＝7.063

条件式(11)(-f2)/fw＝1.210

条件式(12)f4/ft＝0.597

条件式(13)(d1t-d1w)/ft＝0.451

条件式(14)(d2w-d2t)/ft＝0.330

条件式(15)f3/ft＝0.663

条件式(16)f4/ft＝0.597

条件式(17)fR/fw＝7.063

条件式(18)(-f2)/fw＝1.210

条件式(19)(d3t-d3w)/fw＝0.033

条件式(20)f3/ft＝0.663

条件式(21)f4/fw＝3.937

条件式(22)f3/f4＝1.111

条件式(23)(-f2)/ft＝0.184

条件式(24)f1/ft＝1.005

条件式(25)fR/fw＝7.063

从表2可知，本实施例的变倍光学系统ZL2满足条件式(1)～(25)。

图6是第2实施例的变倍光学系统ZL2的无限远对焦时的各像差图(球面像差图、像散图、畸变图、彗差图以及倍率色像差图)，(a)表示广角端状态，(b)表示中间焦距状态，(c)表示远焦端状态。图7是第2实施例的变倍光学系统ZL2的近距离物体对焦时(物像间距离1.00m)的各像差图(球面像差图、像散图、畸变图、彗差图以及倍率色像差图)，(a)表示广角端状态，(b)表示中间焦距状态，(c)表示远焦端状态。图8是第2实施例的变倍光学系统ZL2的无限远对焦时的进行了像抖动校正时(防抖透镜组的偏移量＝0.1mm)的子午横向像差图，(a)表示广角端状态，(b)表示中间焦距状态，(c)表示远焦端状态。在本实施例中，如图8(a)～8(c)所示，通过与画面中心和像高±5.6mm对应的子午横向像差图表示防抖时的光学性能。

根据图6～图8所示的各像差图可知，关于第2实施例的变倍光学系统ZL2，从广角端状态到远焦端状态、或者从无限远对焦状态到近距离对焦状态良好地对各像差进行校正，具有高光学性能。另外，可知在像抖动校正时，具有高成像性能。

(第3实施例)

使用图9～图12以及表3对第3实施例进行说明。如图9所示，第3实施例的变倍光学系统ZL(ZL3)由沿着光轴从物体侧依次排列的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、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及具有正的光焦度的第6透镜组G6构成。在第3透镜组G3与第4透镜组G4之间具备孔径光阑S，孔径光阑S构成第4透镜组G4。第6透镜组G6为最靠像侧的透镜组。

第1透镜组G1由沿着光轴从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11与双凸形状的正透镜L12的接合透镜、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L13构成。

第2透镜组G2由沿着光轴从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L21、双凹形状的负透镜L22、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L23构成。另外，负透镜L22是使物体侧的透镜面成为非球面形状的、玻璃模铸非球面透镜。

第3透镜组G3由双凸形状的正透镜L31构成。另外，正透镜L31是使物体侧的透镜面成为非球面形状的、玻璃模铸非球面透镜。

第4透镜组G4由沿着光轴从物体侧依次排列的第4A子透镜组G4A和第4B子透镜组G4B构成，其中，该第4A子透镜组G4A由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L41与双凸形状的正透镜L42的接合透镜构成，该第4B子透镜组G4B由双凸形状的正透镜L43与凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L44的接合透镜构成。另外，负弯月形透镜L44是使像侧的透镜面成为非球面形状的、玻璃模铸非球面透镜。

第5透镜组G5由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L51构成。

第6透镜组G6由凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L61构成。

在本实施例的变倍光学系统ZL3中，在进行变倍时，第1透镜组G1～第5透镜组G5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、第5透镜组G5与第6透镜组G6之间的空气间隔分别变化。第6透镜组G6相对于像面I固定。

详细地讲，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，第1透镜组G1、第3透镜组G3、第4透镜组G4以及第5透镜组G5向物体侧移动。关于第2透镜组G2，从广角端状态到中间焦距状态向像侧移动，从中间焦距状态到远焦端状态向物体侧移动。孔径光阑S与第4透镜组G4一体地向物体侧移动。

由此，在进行变倍时，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之间的空气间隔减少，第3透镜组G3与第4透镜组G4之间的空气间隔从广角端状态到中间焦距状态减少、从中间焦距状态到远焦端状态增加，第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的空气间隔增加，第5透镜组G5与第6透镜组G6之间的空气间隔增加。另外，孔径光阑S与第3透镜组G3之间的空气间隔从广角端状态到中间焦距状态减少，从中间焦距状态到远焦端状态增加。

通过使第3透镜组G3沿着光轴移动来进行对焦。详细地讲，在进行从无限远物体向近距离物体的对焦时，通过使第3透镜组G3沿着光轴向像侧移动来进行对焦。

在产生像抖动时，作为防抖透镜组，使第4A子透镜组G4A以具有与光轴垂直的方向的分量的方式移动，从而进行像面I上的像抖动校正(防抖)。

在下述的表3中示出第3实施例中的各参数的值。表3中的面编号1～24对应于图9所示的m1～m24的各光学面。

(表3)

[透镜参数]

[非球面数据]

第8面

κ＝1.0000

A4＝2.09316E-05

A6＝-8.10797E-07

A8＝2.75349E-08

A10＝-4.70299E-10

A12＝2.62880E-12

第12面

κ＝1.0000

A4＝-4.37334E-05

A6＝3.04727E-07

A8＝-6.38106E-09

A10＝0.00000E+00

A12＝0.00000E+00

第20面

κ＝1.0000

A4＝2.28740E-05

A6＝-3.19205E-07

A8＝-1.46715E-10

A10＝0.00000E+00

A12＝0.00000E+00

[各种数据]

变倍比4.71

[可变间隔数据]

[对焦时的对焦组移动量]

[透镜组数据]

[条件式对应值]

条件式(1)f3/ft＝0.687

条件式(2)(-f2)/fw＝0.962

条件式(3)f3/f4＝2.155

条件式(4)ν3＝61.13

条件式(5)(d3t-d3w)/fw＝0.031

条件式(6)f4/ft＝0.597

条件式(7)fR/fw＝5.304

条件式(8)f3/ft＝0.687

条件式(9)(d3t-d3w)/fw＝-0.031

条件式(10)fR/fw＝5.304

条件式(11)(-f2)/fw＝0.962

条件式(13)(d1t-d1w)/ft＝0.424

条件式(14)(d2w-d2t)/ft＝0.343

条件式(15)f3/ft＝0.687

条件式(17)fR/fw＝5.304

条件式(18)(-f2)/fw＝0.962

条件式(19)(d3t-d3w)/fw＝-0.031

条件式(20)f3/ft＝0.687

条件式(21)f4/fw＝1.503

条件式(22)f3/f4＝2.155

条件式(23)(-f2)/ft＝0.204

条件式(24)f1/ft＝1.256

条件式(25)fR/fw＝5.304

从表3可知，本实施例的变倍光学系统ZL3满足条件式(1)～(11)、(13)～(15)、(17)～(25)。

图10是第3实施例的变倍光学系统ZL3的无限远对焦时的各像差图(球面像差图、像散图、畸变图、彗差图以及倍率色像差图)，(a)表示广角端状态，(b)表示中间焦距状态，(c)表示远焦端状态。图11是第3实施例的变倍光学系统ZL3的近距离物体对焦时(物像间距离1.00m)的各像差图(球面像差图、像散图、畸变图、彗差图以及倍率色像差图)，(a)表示广角端状态，(b)表示中间焦距状态，(c)表示远焦端状态。图12是第3实施例的变倍光学系统ZL3的无限远对焦时的进行了像抖动校正时(防抖透镜组的偏移量＝0.1mm)的子午横向像差图，(a)表示广角端状态，(b)表示中间焦距状态，(c)表示远焦端状态。在本实施例中，如图12(a)～12(c)所示，通过与画面中心和像高±5.6mm对应的子午横向像差图来表示防抖时的光学性能。

根据图10～图12所示的各像差图可知，第3实施例的变倍光学系统ZL3从广角端状态到远焦端状态、或者从无限远对焦状态到近距离对焦状态良好地对各像差进行校正，具有高光学性能。另外，可知在像抖动校正时，具有高成像性能。

(第4实施例)

使用图13～图16以及表4对第4实施例进行说明。如图13所示，第4实施例的变倍光学系统ZL(ZL4)由沿着光轴从物体侧依次排列的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。在第3透镜组G3与第4透镜组G4之间具备孔径光阑S，孔径光阑S构成第4透镜组G4。第4透镜组G4为最靠像侧的透镜组。

第1透镜组G1由沿着光轴从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L12的接合透镜、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L13构成。

第2透镜组G2由沿着光轴从物体侧依次排列的双凹形状的负透镜L21、双凹形状的负透镜L22、双凸形状的正透镜L23与双凹形状的负透镜L24的接合透镜构成。另外，负透镜L22是使物体侧的透镜面成为非球面形状的、玻璃模铸非球面透镜。

第3透镜组G3由凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L31构成。另外，正弯月形透镜L31是使物体侧的透镜面成为非球面形状的、玻璃模铸非球面透镜。

第4透镜组G4由沿着光轴从物体侧依次排列的第4A子透镜组G4A和第4B子透镜组G4B构成，其中，该第4A子透镜组G4A与凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L41与双凸形状的正透镜L42的接合透镜构成，该第4B子透镜组G4B由双凸形状的正透镜L43与双凹形状的负透镜L44的接合透镜、双凸形状的正透镜L45构成。另外，负透镜L44是使像侧的透镜面成为非球面形状的、玻璃模铸非球面透镜。

在本实施例的变倍光学系统ZL4中，在进行变倍时，第1透镜组G1～第4透镜组G4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之间的空气间隔分别变化。

详细地讲，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，第1透镜组G1～第4透镜组G4向物体侧移动。孔径光阑S与第4透镜组G4一体地向物体侧移动。

由此，在进行变倍时，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之间的空气间隔减少，第3透镜组G3与第4透镜组G4之间的空气间隔从广角端状态到中间焦距状态减少，从中间焦距状态到远焦端状态增加。另外，孔径光阑S与第3透镜组G3之间的空气间隔从广角端状态到中间焦距状态减少，从中间焦距状态到远焦端状态增加。

通过使第3透镜组G3沿着光轴移动来进行对焦。详细地讲，在进行从无限远物体向近距离物体的对焦时，通过使第3透镜组G3沿着光轴向像侧移动来进行对焦。

在产生像抖动时，作为防抖透镜组，通过使第4A子透镜组G4A以具有与光轴垂直的方向的分量的方式移动，从而进行像面I上的像抖动校正(防抖)。

在下述的表4中示出第4实施例中的各参数的值。表4中的面编号1～23对应于图13所示的m1～m23的各光学面。

(表4)

[透镜参数]

[非球面数据]

第8面

κ＝1.0000

A4＝9.05226E-06

A6＝-3.64342E-07

A8＝1.64340E-08

A10＝-2.40084E-10

A12＝2.62880E-12

第13面

κ＝1.0000

A4＝-3.32881E-05

A6＝-5.73267E-07

A8＝1.34421E-08

A10＝0.00000E+00

A12＝0.00000E+00

第21面

κ＝1.0000

A4＝4.36460E-05

A6＝-1.73977E-06

A8＝-8.65204E-08

A10＝4.98963E-09

A12＝0.00000E+00

[各种数据]

变倍比4.71

[可变间隔数据]

[对焦时的对焦组移动量]

[透镜组数据]

[条件式对应值]

条件式(20)f3/ft＝0.626

条件式(21)f4/fw＝2.705

条件式(22)f3/f4＝1.090

条件式(23)(-f2)/ft＝0.187

条件式(24)f1/ft＝1.400

从表4可知，本实施例的变倍光学系统ZL4满足条件式(20)～(24)。

图14是第4实施例的变倍光学系统ZL4的无限远对焦时的各像差图(球面像差图、像散图、畸变图、彗差图以及倍率色像差图)，(a)表示广角端状态，(b)表示中间焦距状态，(c)表示远焦端状态。图15是第4实施例的变倍光学系统ZL4的近距离物体对焦时(物像间距离1.00m)的各像差图(球面像差图、像散图、畸变图、彗差图以及倍率色像差图)，(a)表示广角端状态，(b)表示中间焦距状态，(c)表示远焦端状态。图16是第4实施例的变倍光学系统ZL4的无限远对焦时的进行了像抖动校正时(防抖透镜组的偏移量＝0.1mm)的子午横向像差图，(a)表示广角端状态，(b)表示中间焦距状态，(c)表示远焦端状态。在本实施例中，如图16(a)～16(c)所示，通过与画面中心和像高±5.6mm对应的子午横向像差图表示防抖时的光学性能。

根据图14～图16所示的各像差图可知，第4实施例的变倍光学系统ZL4从广角端状态到远焦端状态、或者从无限远对焦状态到近距离对焦状态良好地对各像差进行校正，具有高光学性能。另外，可知在进行像抖动校正时，具有高成像性能。

根据以上的各实施例，能够实现对焦透镜组小型且变倍时和对焦时具有高光学性能的变倍光学系统。

另外，根据以上的各实施例，能够实现在整个变焦范围内具有高光学性能的变倍光学系统。

另外，根据以上的各实施例，能够实现在进行像抖动校正时也具有高光学性能的变倍光学系统。

到此为止为了容易理解本发明，虽然附上实施方式的构成要件来进行了说明，但是本发明当然不限定于此。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。

作为第1～第4实施方式的变倍光学系统ZL的数值实施例，虽然示出了4组、5组、6组结构，但是并不限定于此，也能够在其他组结构(例如，7组等)中应用。具体地讲，也可以是在最靠物体侧增加透镜或透镜组而成的结构、在最靠像侧增加透镜或透镜组而成的结构。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。

第1～在第4实施方式的变倍光学系统ZL中，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向光轴方向移动。在本实施方式中，虽然举出了将第3透镜组G3作为对焦透镜组的例子，但是也能够使第2透镜组G2的至少一部分、第3透镜组G3的至少一部分、第4透镜组G4的至少一部分、第5透镜组G5的至少一部分中的任意一个作为对焦透镜组。另外，该对焦透镜组还能够应用于自动聚焦，也适用于基于自动聚焦用的电机(例如，超声波电机等)的驱动。

第1～在第4实施方式的变倍光学系统ZL中，作为使任意一个透镜组全体或部分透镜组作为防抖透镜组，以具有与光轴垂直的方向的成分的方式移动、或者在包含光轴的面内方向上旋转移动(摆动)，从而对由于手抖动等而产生的像抖动进行校正的构成例，虽然例举了第4A子透镜组G4A，但是并不限定于此，例如，还能够将第3透镜组G3的至少一部分、第4透镜组G4的至少一部分、第5透镜组G5的至少一部分作为防抖透镜组。

第1～在第4实施方式的变倍光学系统ZL中，透镜面可以由球面或平面形成、也可以由非球面形成。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，非球面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、在玻璃的表面将树脂形成为非球面形状的复合型非球面中的任意的非球面。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。

第1～在第4实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，孔径光阑S配置在第4透镜组G4内或其附近。另外，也可以不设置作为孔径光阑的部件，而用透镜的框来代替其作用。

在第1～第4实施方式的变倍光学系统ZL中，为了减少眩光和重影并实现高对比度的高光学性能，也可以在各透镜面上实施在宽波长区域中具有高透射率的防反射膜。

标号说明

ZL(ZL1～ZL4) 变倍光学系统

G1 第1透镜组

G2 第2透镜组

G3 第3透镜组

G4 第4透镜组

G4A 第4A子透镜组

G4B 第4B子透镜组

G5 第5透镜组

G6 第6透镜组

S 孔径光阑

I 像面

1 相机(光学设备)

Claims (15)

1.一种变倍光学系统，其特征在于，

具备沿着光轴从物体侧依次排列的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，所述第1透镜组与所述第2透镜组之间的间隔、所述第2透镜组与所述第3透镜组之间的间隔和所述第3透镜组与所述第4透镜组之间的间隔变化，

所述第4透镜组具有沿着光轴从物体侧依次排列的第4A子透镜组和第4B子透镜组，其中，该第4A子透镜组构成为为了对像抖动进行校正而能够以具有与光轴垂直的方向的分量的方式移动，

在进行对焦时，所述第3透镜组全体且仅所述第3透镜组沿着光轴移动，

且满足以下的条件式：

0.600<f3/f4≤1.111

0.480<f3/ft<4.000

0.900<f4/fw<4.450

其中，

f3：所述第3透镜组的焦距，

f4：所述第4透镜组的焦距，

ft：远焦端状态下的所述变倍光学系统的焦距，

fw：广角端状态下的所述变倍光学系统的焦距。

2.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其特征在于，

所述第4A子透镜组具有正的光焦度。

3.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其特征在于，

满足以下的条件式：

0.155<(-f2)/ft<0.500

其中，

ft：远焦端状态下的所述变倍光学系统的焦距，

f2：所述第2透镜组的焦距。

4.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其特征在于，

满足以下的条件式：

0.750<f1/ft<3.000

其中，

ft：远焦端状态下的所述变倍光学系统的焦距，

f1：所述第1透镜组的焦距。

5.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其特征在于，

沿着光轴在所述第4透镜组的像侧具有第5透镜组，

在进行变倍时，所述第4透镜组与所述第5透镜组之间的间隔变化。

6.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其特征在于，

在进行变倍时，最靠像侧的透镜组相对于像面大致固定。

7.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其特征在于，

最靠像侧的透镜组具有正的光焦度。

8.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其特征在于，

满足以下的条件式：

3.000<fR/fw<9.500

其中，

fw：广角端状态下的所述变倍光学系统的焦距，

fR：最靠像侧的透镜组的焦距。

9.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其特征在于，

在进行从无限远物体向近距离物体的对焦时，所述第3透镜组向像侧移动。

10.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其特征在于，

在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，所述第1透镜组向物体侧移动。

11.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其特征在于，

在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，所述第1透镜组与所述第2透镜组之间的间隔增加。

12.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其特征在于，

在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，所述第2透镜组与所述第3透镜组之间的间隔减少。

13.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其特征在于，

所述第4透镜组具有孔径光阑。

14.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其特征在于，

孔径光阑配置在所述第3透镜组与所述第4透镜组之间。

15.一种光学设备，其特征在于，搭载有权利要求1所述的变倍光学系统。

Images