CN110196489B - 变倍光学系统及摄像装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种变倍时的各像差的变动较小，具有高变倍比且高性能的变倍光学系统及具备该变倍光学系统的摄像装置。变倍光学系统从物体侧起依次包括变倍时固定的第1光学系统(U1)及包含变倍时移动的多个透镜组的第2光学系统(U2)。第1光学系统(U1)包含各反射面对置配置的第1反射镜(M1)及第2反射镜(M2)。第1反射镜(M1)具有将凹面朝向物体侧的反射面。第2反射镜(M2)具有将凸面朝向像侧的反射面。在第2反射镜(M2)与第2光学系统(U2)之间形成中间像。满足与第2光学系统(U2)所包含的透镜的部分色散比相关的规定条件式。

Description

变倍光学系统及摄像装置
技术领域
本发明涉及一种变倍光学系统及摄像装置。
背景技术
以往，提出有包括反射折射光学系统的变倍光学系统。例如，下述专利文献1、专利文献2、专利文献3及专利文献4中记载有包含2片反射镜及多个透镜的变倍光学系统。
专利文献1：日本特开平11-202208号公报
专利文献2：美国专利第4235508号说明书
专利文献3：美国专利第4971428号说明书
专利文献4：中国专利申请公开第106772963号说明书
近年来，港湾和/或机场等中使用于远程监视的监控摄像机的需要逐渐增大，并且这种监控摄像机中能够使用的长焦系统及超长焦系统的变倍光学系统的需要增大。在这种变倍光学系统中，要求为高变倍比，并且变倍时的球面像差、像散、畸变像差及色差的变动较小，具有良好的成像性能。
然而，专利文献1中所记载的变倍光学系统的变倍时的像散及畸变像差的变动较大。专利文献2中所记载的变倍光学系统的变倍比较低。专利文献3中所记载的变倍光学系统的畸变像差较大。专利文献4中所记载的变倍光学系统的球面像差未得到良好的校正。
发明内容
鉴于上述情况，本发明的目的在于提供一种变倍时的各像差的变动较小，实现高变倍比，并且具有良好的光学性能的变倍光学系统及具备该变倍光学系统的摄像装置。
为了解决上述课题，本发明的变倍光学系统从物体侧起依次包括：第1光学系统，包含各反射面对置配置的2片反射镜且变倍时相对于像面固定；及第2光学系统，包含至少2片正透镜及至少1片负透镜，2片反射镜包括：第1反射镜，具有将凹面朝向物体侧的反射面并将来自物体的光线向物体侧进行反射；及第2反射镜，具有将凸面朝向像侧的反射面并将来自第1反射镜的反射光向像侧进行反射，第2光学系统从最靠物体侧起依次连续包含：第1透镜组，从广角端向长焦端进行变倍时始终向物体侧移动且具有正屈光力；及第2透镜组，变倍时以与第1透镜组不同的轨迹沿光轴方向移动且具有正屈光力，在第2反射镜与第1透镜组之间形成中间像，中间像经由第2光学系统再次成像，当将第2光学系统内的所有正透镜的g线与F线之间的部分色散比的平均值设为θgFp，将第2光学系统内的所有负透镜的g线与F线之间的部分色散比的平均值设为θgFn时，满足下述条件式(1)。
-0.04＜θgFp-θgFn＜0.1 (1)
在本发明的变倍光学系统中，优选满足下述条件式(1-1)。
-0.02＜θgFp-θgFn＜0.06 (1-1)
在本发明的变倍光学系统中，当将第2光学系统内的所有正透镜的d线基准的色散系数的平均值设为νdp，将第2光学系统内的所有负透镜的d线基准的色散系数的平均值设为νdn时，优选满足下述条件式(2)，更优选满足下述条件式(2-1)。
10＜νdp-νdn＜40 (2)
14＜νdp-νdn＜35 (2-1)
在本发明的变倍光学系统中，当将第2光学系统内的所有正透镜的C线与t线之间的部分色散比的平均值设为θCtp，将第2光学系统内的所有负透镜的C线与t线之间的部分色散比的平均值设为θCtn时，优选满足下述条件式(3)，更优选满足下述条件式(3-1)。
-0.1＜θCtp-θCtn＜0.1 (3)
-0.07＜θCtp-θCtn＜0.05 (3-1)
在本发明的变倍光学系统中，优选第1光学系统包含：场透镜组，包括2片以下的透镜且为最靠近中间像的透镜成分，并且具有正屈光力。
在本发明的变倍光学系统中，优选第1反射镜为在光路上位置最靠物体侧的具有光焦度的光学元件。
在本发明的变倍光学系统中，优选第1光学系统包含：校正透镜组，配置于从第1反射镜向第2反射镜的光路中及从第2反射镜向中间像的位置的光路中，且包括具有与第1反射镜及第2反射镜共同的光轴的2片以下的透镜。
在本发明的变倍光学系统中，当将第2光学系统内的所有负透镜的C线与t线之间的部分色散比的平均值设为θCtn时，优选满足下述条件式(4)，更优选满足下述条件式(4-1)。
0.75＜θCtn＜0.9 (4)
0.77＜θCtn＜0.85 (4-1)
在本发明的变倍光学系统中，当将第2光学系统内的所有正透镜的C线与t线之间的部分色散比的平均值设为θCtp时，优选满足下述条件式(5)，更优选满足下述条件式(5-1)。
0.75＜θCtp＜0.9 (5)
0.78＜θCtp＜0.85 (5-1)
在本发明的变倍光学系统中，当将第2光学系统内的所有负透镜的d线基准的色散系数的平均值设为νdn时，优选满足下述条件式(6)。
50＜νdn＜65 (6)
在本发明的变倍光学系统中，当将第2光学系统内的所有负透镜相对于d线的折射率的平均值设为Ndn时，优选满足下述条件式(7)。
1.5＜Ndn＜1.75 (7)
在本发明的变倍光学系统中，当将第2光学系统内的所有负透镜的g线与F线之间的部分色散比的平均值设为θgFn时，优选满足下述条件式(8)。
0.53＜θgFn＜0.58 (8)
在本发明的变倍光学系统中，当将第2光学系统内的所有正透镜的g线与F线之间的部分色散比的平均值设为θgFp时，优选满足下述条件式(9)。
0.5＜θgFp＜0.65 (9)
在本发明的变倍光学系统中，当将第2光学系统内的所有正透镜的d线基准的色散系数的平均值设为νdp时，优选满足下述条件式(10)。
70＜νdp＜100 (10)
在本发明的变倍光学系统中，当将第2光学系统内的所有正透镜相对于d线的折射率的平均值设为Ndp时，优选满足下述条件式(11)。
1.43＜Ndp＜1.75 (11)
本发明的摄像装置具备本发明的变倍光学系统。
另外，本说明书的“包括～”表示除了包括所举出的构成要件以外，还可以包括实质上不具有屈光力的透镜、光圈、滤光片及盖玻璃等透镜以外的光学要件、透镜凸缘、镜筒、成像元件及手抖校正机构等机构部分等。
另外，在本说明书中，“具有正屈光力的～组”表示作为组整体具有正屈光力。相同地，“具有负屈光力的～组”表示作为组整体具有负屈光力。“具有正屈光力的透镜”、“正的透镜”及“正透镜”为相同的含义。“具有负屈光力的透镜”、“负的透镜”及“负透镜”为相同的含义。“透镜组”并不限于包括多个透镜的结构，可以设为仅包括1片透镜的结构。“单透镜”表示没有接合的1片透镜。但是，复合非球面透镜(球面透镜和与其球面透镜上所形成的非球面形状的膜一体构成，而作为整体以1个非球面透镜来发挥功能的透镜)不视为接合透镜，而作为1片透镜来使用。“透镜成分”表示光轴上的空气接触面只为物体侧的面及像侧的面这2个面的透镜，1个透镜成分表示1个单透镜或者1组接合透镜。“具有光焦度”表示焦距的倒数不是0。关于与包含非球面的光学元件相关的屈光力的符号、面形状及面的曲率半径，若无特别说明，则设为在近轴区域中考虑。关于曲率半径的符号，将凸面朝向物体侧的形状的面的曲率半径的符号设为正，将凸面朝向像侧的形状的面的曲率半径的符号设为负。条件式中所使用的“焦距”为近轴焦距。除了与部分色散比相关的条件式以外的条件式的值为在对焦于无限远物体的状态下将d线设为基准时的值。
本说明书中所记载的“d线”、“C线”、“F线”、“g线”及“t线”为明线。在本说明书中，视为如下，即，d线的波长为587.56nm(纳米)，C线的波长为656.27nm(纳米)，F线的波长为486.13nm(纳米)，g线的波长为435.84nm(纳米)，t线的波长为1013.98nm(纳米)。
一透镜的g线与F线之间的部分色散比θgF如下定义，即，当将该透镜相对于g线、F线及C线的折射率分别设为Ng、NF及NC时，θgF＝(Ng-NF)/(NF-NC)。一透镜的C线与t线之间的部分色散比θCt如下定义，即，当将该透镜相对于t线、F线及C线的折射率分别设为Nt、NF及NC时，θCt＝(NC-Nt)/(NF-NC)。
发明效果
根据本发明，能够提供一种变倍时的各像差的变动较小，实现高变倍比，并且具有良好的光学性能的变倍光学系统及具备该变倍光学系统的摄像装置。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式所涉及的变倍光学系统(本发明的实施例1的变倍光学系统)的广角端及长焦端中的结构及光路的剖视图。
图2是表示本发明的实施例2的变倍光学系统的广角端及长焦端中的结构及光路的剖视图。
图3是表示本发明的实施例3的变倍光学系统的广角端及长焦端中的结构及光路的剖视图。
图4是表示本发明的实施例4的变倍光学系统的广角端及长焦端中的结构及光路的剖视图。
图5是表示本发明的实施例5的变倍光学系统的广角端及长焦端中的结构及光路的剖视图。
图6是表示本发明的实施例6的变倍光学系统的广角端及长焦端中的结构及光路的剖视图。
图7是表示本发明的实施例7的变倍光学系统的广角端及长焦端中的结构及光路的剖视图。
图8是表示本发明的实施例8的变倍光学系统的广角端及长焦端中的结构及光路的剖视图。
图9是表示本发明的实施例9的变倍光学系统的广角端及长焦端中的结构及光路的剖视图。
图10是表示本发明的实施例10的变倍光学系统的广角端及长焦端中的结构及光路的剖视图。
图11是本发明的实施例1的变倍光学系统的各像差图。
图12是本发明的实施例2的变倍光学系统的各像差图。
图13是本发明的实施例3的变倍光学系统的各像差图。
图14是本发明的实施例4的变倍光学系统的各像差图。
图15是本发明的实施例5的变倍光学系统的各像差图。
图16是本发明的实施例6的变倍光学系统的各像差图。
图17是本发明的实施例7的变倍光学系统的各像差图。
图18是本发明的实施例8的变倍光学系统的各像差图。
图19是本发明的实施例9的变倍光学系统的各像差图。
图20是本发明的实施例10的变倍光学系统的各像差图。
图21是本发明的一实施方式所涉及的摄像装置的概略结构图。
具体实施方式
以下，参考附图对本发明的实施方式进行详细说明。在图1中示出本发明的一实施方式所涉及的变倍光学系统的结构及光路的剖视图。在图1中，在标注有“WIDE”的上段示出广角端状态，在标注有“TELE”的下段示出长焦端状态。图1所示的例子与后述的实施例1的变倍光学系统对应。在图1中，纸面左侧为物体侧，纸面右侧为像侧，且示出了对焦于无限远物体的状态。
本实施方式的变倍光学系统从物体侧朝向像侧依次包括第1光学系统U1及第2光学系统U2。第1光学系统U1在变倍时相对于像面Sim固定。第2光学系统U2包含至少2片正透镜及至少1片负透镜。
第1光学系统U1包含各反射面对置配置的2片反射镜。根据该结构，通过折返光路而能够缩短总长度。上述2片反射镜包括第1反射镜及第2反射镜。本实施方式的第1反射镜M1与第1反射镜相对应，第2反射镜M2与第2反射镜相对应。
第1反射镜M1优选为在光路上位置最靠物体侧的具有光焦度的光学元件。若在比第1反射镜M1更靠物体侧的光路上配置折射光学系统，则该折射光学系统需要较大的口径，因此导致高价。并且，若在比第1反射镜M1更靠物体侧的光路上配置折射光学系统，则变倍光学系统的重心位于偏向前端部一侧的位置而重量平衡变差，因此不优选。而且，反射型光学元件中，光线不会透射，因此与透射型光学元件相比，具有材料选择的自由度高这一优点。
第1反射镜M1具有将凹面朝向物体侧的反射面，且构成为将来自物体的光线向物体侧进行反射。第2反射镜M2具有将凸面朝向像侧的反射面，且构成为将来自第1反射镜M1的反射光向像侧进行反射。通过这种结构，不产生色差而能够缩短总长度，从而成为适合于超长焦系统的光学系统。另外，作为一例，在图1中示出以第1反射镜M1及第2反射镜M2具有共同的光轴Z的方式构成的例子。
第1反射镜M1的反射面及第2反射镜M2的反射面优选为球面形状。当如此设定时，能够以廉价来制造，并能够降低由偏心和/或歪斜而引起的像的恶化。
第2光学系统U2从最靠物体侧依次连续包含：第1透镜组G1，从广角端向长焦端进行变倍时始终向物体侧移动且具有正屈光力；及第2透镜组G2，变倍时以与第1透镜组G1不同的轨迹沿光轴方向移动的具有正屈光力。即，在第2光学系统U2的最靠物体侧配置有第1透镜组G1，在第1透镜组G1的像侧与第1透镜组G1相邻地配置有第2透镜组G2。通过在变倍光学系统即第2光学系统U2中连续配置多个具有正屈光力的透镜组，能够实现简单的结构，并且抑制广角侧的球面像差的产生、变倍时的球面像差的变动、变倍时的像散的变动及变倍时的畸变像差的变动，从而高变倍比变得轻松。并且，能够实现变倍时移动的透镜组的有效直径的小径化。
在第2反射镜M2与第1透镜组G1之间形成中间像。在图1中示出了光轴上的中间像的位置P。中间像经由第2光学系统U2再次成像于像面Sim上。即，第2光学系统U2作为中继光学系统而发挥功能。通过将变倍光学系统设为再次成像光学系统，能够缩小变倍时移动的透镜组的直径，从而能够实现轻量化及变倍动作的高速化。
第1光学系统U1可以构成为包含最靠近中间像的透镜成分即场透镜组Gfd。另外，在此所说的“最靠近中间像～”的“中间像”为对焦于无限远物体时的中间像。并且，“最靠近中间像的～场透镜组Gfd”设为还包含中间像的位置P位于场透镜组Gfd内部的情况。场透镜组Gfd优选包括2片以下的透镜，且为具有正屈光力的透镜组。通过将正屈光力配置于中间像的附近，能够使周边视角的光线在变倍光学系统的内部与光轴Z交叉，因此能够抑制变倍光学系统的有效直径的增大。图1的例子的场透镜组Gfd作为一例包括从物体侧依次接合负透镜Lf1及正透镜Lf2而构成的1组接合透镜，透镜Lf1将凹面朝向物体侧，透镜Lf2将凸面朝向像侧，透镜Lf1与透镜Lf2的接合面将凸面朝向物体侧。
并且，第1光学系统U1可以构成为包含具有像差校正的作用的校正透镜组Gc。校正透镜组Gc优选包括具有与第1反射镜M1及第2反射镜M2共同的光轴Z的2片以下的透镜。通过设为2片以下，能够将变倍光学系统的对物体侧部分的载荷抑制为较小，从而能够降低用于设置变倍光学系统的支架所要求的强度。若要减少所使用的光学元件的数量来提高制造性，则校正透镜组Gc优选包括1片透镜。图1的例子的校正透镜组Gc仅包括1片透镜Lc1。作为一例，图1的透镜Lc1为将凸面朝向物体侧的弯月形透镜。另外，校正透镜组Gc可以构成为包括2片透镜，当如此设定时，能够良好地校正像散。例如，校正透镜组Gc能够构成为包括将凸面朝向物体侧的弯月形状的2片单透镜。
校正透镜组Gc优选配置于从第1反射镜M1向第2反射镜M2的光路及从第2反射镜M2向中间像的位置P的光路这两个光路中。即，优选构成为通过第1反射镜M1反射的光朝向第2反射镜M2时及通过第2反射镜M2反射的光朝向中间像的位置P时的2次光线通过校正透镜组Gc。如此，通过在光线往复的光路中配置校正透镜组Gc，即便减少透镜或反射镜等光学元件的数量，良好地校正球面像差也变得轻松，即使在进一步减少光学元件的数量且第1反射镜M1及第2反射镜M2均不使用非球面的情况下，良好地校正球面像差也变得轻松。
第1光学系统U1中所包含的具有光焦度的光学元件优选仅为第1反射镜M1、第2反射镜M2、场透镜组Gfd及校正透镜组Gc。通过减少光学元件的片数，能够抑制第1光学系统U1整体的透射率的下降。
在图1的例子中，第1光学系统U1作为具有光焦度的光学元件，仅具有第1反射镜M1、第2反射镜M2、场透镜组Gfd及校正透镜组Gc。在图1的例子中，第1光学系统U1所具有的上述光学元件均具有共同的光轴Z。作为不考虑光路的配置，第2反射镜M2位于最靠物体侧处，校正透镜组Gc配置于第2反射镜M2的像侧附近，第1反射镜M1配置于比校正透镜组Gc更靠像侧处，场透镜组Gfd配置于第1反射镜M1的附近。在图1的例子中，第1反射镜M1具有中心部中空的环形状。中间像位于场透镜组Gfd的物体侧附近。
在图1的例子中，从物体侧朝向像侧沿光路向第1光学系统U1入射的光线首先被第1反射镜M1反射而朝向物体侧，透射校正透镜组Gc并被第2反射镜M2反射而朝向像侧，再次透射校正透镜组Gc，接着透射场透镜组Gfd而向第2光学系统U2入射。
图1的例子的第2光学系统U2沿光轴Z从物体侧朝向像侧依次包括第1透镜组G1、第2透镜组G2、第3透镜组G3及第4透镜组G4。在图1的例子中，第1透镜组G1包括透镜L11～透镜L13这3片透镜，第2透镜组G2包括透镜L21这1片透镜，第3透镜组G3包括透镜L31～透镜L34这4片透镜，第4透镜组G4包括透镜L41这1片透镜。但是，图1所示的结构为一例，关于构成第2光学系统U2的透镜组的数量及构成各透镜组的透镜的片数，也能够以与图1的例子不同的数量来构成变倍光学系统。
在图1的例子中，在进行变倍时，第1透镜组G1、第2透镜组G2及第3透镜组G3改变与相邻的透镜组的光轴方向的间隔而移动，第4透镜组G4相对于像面Sim固定。即，在进行变倍时，第1透镜组G1、第2透镜组G2及第3透镜组G3以彼此不同的轨迹沿光轴方向移动。在图1中，在广角端状态与长焦端状态之间用箭头示意地示出了从广角端向长焦端进行变倍时的第1透镜组G1的移动轨迹trG1、第2透镜组G2的移动轨迹trG2、第3透镜组G3的移动轨迹trG3及第4透镜组G4的移动轨迹trG4。关于如第4透镜组G4那样变倍时不移动的透镜组，以垂直方向的直线状的箭头来表示其移动轨迹。
第1透镜组的最靠物体侧的透镜优选具有负屈光力，且将凹面朝向物体侧。当如此设定时，能够减小轴外光束的主光线相对于光轴Z的角度，从而能够缩小第1透镜组G1及第2透镜组G2中所包含的透镜的变倍时的有效直径的变动。
第1透镜组G1的最靠像侧的透镜及第2透镜组G2的最靠物体侧的透镜优选均具有正屈光力，且使凸面彼此对置。当如此设定时，能够抑制变倍时的球面像差的变动。
第2光学系统U2优选在比第2透镜组G2更靠像侧处包含至少1个透镜组，且第2光学系统U2的最靠像侧的透镜组具有正屈光力。当如此设定时，有利于倍率色差的校正。可以构成为第2光学系统U2的最靠像侧的透镜组为1片单透镜，当如此设定时，能够确保第1透镜组G1及第2透镜组G2的移动量，从而抑制各像差的变动，并且有利于实现高变倍比。
例如，如图1所示的例子，第2光学系统U2能够以如下方式构成，即，从物体侧依次包括具有正屈光力的第1透镜组G1、具有正屈光力的第2透镜组G2、具有负屈光力的第3透镜组G3及具有正屈光力的第4透镜组G4，在进行变倍时，第1透镜组G1、第2透镜组G2及第3透镜组G3以彼此不同的轨迹沿光轴方向移动，第4透镜组G4相对于像面Sim固定。当如此设定时，能够抑制变倍时的像散的变动。
或者，如后述的实施例7，第2光学系统U2可以以如下方式构成，即，从物体侧依次包括具有正屈光力的第1透镜组G1、具有正屈光力的第2透镜组G2及具有正屈光力的第3透镜组G3，在进行变倍时，第1透镜组G1及第2透镜组G2以彼此不同的轨迹沿光轴方向移动，第3透镜组G3相对于像面Sim固定。当如此设定时，构成第2光学系统U2的透镜组均具有正屈光力，因此能够抑制变倍时的球面像差的变动，并且能够抑制由透镜组彼此的偏心和/或歪斜而引起的像的恶化。
或者，如后述的实施例9，第2光学系统U2可以以如下方式构成，即，从物体侧依次包括具有正屈光力的第1透镜组G1、具有正屈光力的第2透镜组G2及具有正屈光力的第3透镜组G3，在进行变倍时，第1透镜组G1、第2透镜组G2及第3透镜组G3以彼此不同的轨迹沿光轴方向移动。当如此设定时，构成第2光学系统U2的透镜组均具有正屈光力，且近轴解的自由度增加，因此能够抑制变倍时的球面像差的变动及变倍时的像散的变动，并且能够抑制由透镜组彼此的偏心和/或歪斜而引起的像的恶化。
或者，如后述的实施例10，第2光学系统U2可以以如下方式构成，即，从物体侧依次包括具有正屈光力的第1透镜组G1及具有正屈光力的第2透镜组G2，在进行变倍时，第1透镜组G1及第2透镜组G2以彼此不同的轨迹沿光轴方向移动。当如此设定时，成为单纯的结构，从而能够简化变倍机构。
另外，关于对焦，例如，通过改变第1反射镜M1与第2反射镜M2的间隔来进行对焦。在该情况下，优选采用通过相对于像面Sim仅使第1反射镜M1沿光轴方向移动来进行对焦的方法、通过相对于像面Sim仅使第2反射镜M2沿光轴方向移动来进行对焦的方法及通过使第2反射镜M2及校正透镜组Gc一体地沿光轴方向移动来进行对焦的方法中的任一个方法。或者，也能够通过使第2光学系统U2中的一部分透镜组沿光轴方向移动来进行对焦。
接着，对与本实施方式的变倍光学系统的条件式相关的结构进行说明。当将第2光学系统U2内的所有正透镜的g线与F线之间的部分色散比的平均值设为θgFp，第2光学系统U2内的所有负透镜的g线与F线之间的部分色散比的平均值设为θgFn时，本实施方式的变倍光学系统满足下述条件式(1)。通过满足条件式(1)，在可见光区域中，能够抑制二阶轴上色差及二阶倍率色差的产生。另外，若设为满足下述条件式(1-1)的结构，则能够成为更良好的特性，若设为满足下述条件式(1-2)的结构，则能够成为进一步更良好的特性。
-0.04＜θgFp-θgFn＜0.1 (1)
-0.02＜θgFp-θgFn＜0.06 (1-1)
-0.015＜θgFp-θgFn＜0 (1-2)
当将第2光学系统U2内的所有正透镜的d线基准的色散系数的平均值设为νdp，将第2光学系统U2内的所有负透镜的d线基准的色散系数的平均值设为νdn时，优选满足下述条件式(2)。通过设成不成为条件式(2)的下限以下，轴上色差的校正变得轻松。通过设成不成为条件式(2)的上限以上，能够抑制二阶色差的产生。另外，若设为满足下述条件式(2-1)的结构，则能够成为更良好的特性。
10＜νdp-νdn＜40 (2)
14＜νdp-νdn＜35 (2-1)
当将第2光学系统U2内的所有正透镜的C线与t线之间的部分色散比的平均值设为θCtp，将第2光学系统U2内的所有负透镜的C线与t线之间的部分色散比的平均值设为θCtn时，优选满足下述条件式(3)。通过满足条件式(3)，能够抑制红光至红外光的波长区域中的二阶色差的产生。另外，若设为满足下述条件式(3-1)的结构，则能够成为更良好的特性，若设为满足下述条件式(3-2)的结构，则能够成为进一步更良好的特性。
-0.1＜θCtp-θCtn＜0.1 (3)
-0.07＜θCtp-θCtn＜0.05 (3-1)
-0.06＜θCtp-θCtn＜0.015 (3-2)
当将第2光学系统U2内的所有负透镜的C线与t线之间的部分色散比的平均值设为θCtn时，优选满足下述条件式(4)。通过设成不成为条件式(4)的下限以下，确保负透镜与正透镜的色散系数差变得轻松，并且一阶色差的校正变得轻松。通过设成不成为条件式(4)的上限以上，红光至红外光的波长区域中的二阶色差的校正变得轻松。另外，若设为满足下述条件式(4-1)的结构，则能够成为更良好的特性。
0.75＜θCtn＜0.9 (4)
0.77＜θCtn＜0.85 (4-1)
当将第2光学系统U2内的所有正透镜的C线与t线之间的部分色散比的平均值设为θCtp时，优选满足下述条件式(5)。通过设成不成为条件式(5)的下限以下，红光至红外光的波长区域中的二阶色差的校正变得轻松。通过设成不成为条件式(5)的上限以上，确保负透镜与正透镜的色散系数差变得轻松，并且一阶色差的校正变得轻松。另外，若设为满足下述条件式(5-1)的结构，则能够成为更良好的特性。
0.75＜θCtp＜0.9 (5)
0.78＜θCtp＜0.85 (5-1)
当将第2光学系统U2内的所有负透镜的d线基准的色散系数的平均值设为νdn时，优选满足下述条件式(6)。通过设成不成为条件式(6)的下限以下，选择g线与F线之间的部分色散比较小的材料变得轻松，从而可见光区域中的二阶色差的校正变得轻松。通过设成不成为条件式(6)的上限以上，确保负透镜与正透镜的色散系数差变得轻松，从而一阶色差的校正变得轻松。另外，若设为满足下述条件式(6-1)的结构，则能够成为更良好的特性。
50＜νdn＜65 (6)
52＜νdn＜60 (6-1)
当将第2光学系统U2内的所有负透镜相对于d线的折射率的平均值设为Ndn时，优选满足下述条件式(7)。通过设成不成为条件式(7)的下限以下，能够抑制高阶球面像差的产生的基础上，选择色散系数较少的材料变得轻松，从而有利于一阶色差的校正。通过设成不成为条件式(7)的上限以上，能够将佩兹伐和数的绝对值抑制为较小，从而能够良好地校正像面弯曲。另外，若设为满足下述条件式(7-1)的结构，则能够成为更良好的特性，若设为满足下述条件式(7-2)的结构，则能够成为进一步更良好的特性。
1.5＜Ndn＜1.75 (7)
1.55＜Ndn＜1.7 (7-1)
1.57＜Ndn＜1.65 (7-2)
当将第2光学系统U2内的所有负透镜的g线与F线之间的部分色散比的平均值设为θgFn时，优选满足下述条件式(8)。通过设成不成为条件式(8)的下限以下，确保负透镜与正透镜的色散系数差变得轻松，从而一阶色差的校正变得轻松。通过设成不成为条件式(8)的上限以上，可见光区域中的二阶色差的校正变得轻松。另外，若设为满足下述条件式(8-1)的结构，则能够成为更良好的特性。
0.53＜θgFn＜0.58 (8)
0.535＜θgFn＜0.565 (8-1)
当将第2光学系统U2内的所有正透镜的g线与F线之间的部分色散比的平均值设为θgFp时，优选满足下述条件式(9)。通过设成不成为条件式(9)的下限以下，可见光区域中的二阶色差的校正变得轻松。通过设成不成为条件式(9)的上限以上，确保负透镜与正透镜的色散系数差变得轻松，从而一阶色差的校正变得轻松。另外，若设为满足下述条件式(9-1)的结构，则能够成为更良好的特性。
0.5＜θgFp＜0.65 (9)
0.52＜θgFp＜0.6 (9-1)
当将第2光学系统U2内的所有正透镜的d线基准的色散系数的平均值设为νdp时，优选满足下述条件式(10)。通过设成不成为条件式(10)的下限以下，确保负透镜与正透镜的色散系数差变得轻松，从而一阶色差的校正变得轻松。通过设成不成为条件式(10)的上限以上，选择g线与F线之间的部分色散比较大的材料变得轻松，从而可见光区域中的二阶色差的校正变得轻松。另外，若设为满足下述条件式(10-1)的结构，则能够成为更良好的特性。
70＜νdp＜100 (10)
72＜νdp＜90 (10-1)
当将第2光学系统U2内的所有正透镜相对于d线的折射率的平均值设为Ndp时，优选满足下述条件式(11)。通过设成不成为条件式(11)的下限以下，能够抑制球面像差的产生，并且也能够将佩兹伐和数的绝对值抑制为较小，从而能够良好地校正像面弯曲。通过设成不成为条件式(11)的上限以上，选择色散系数较大的材料变得轻松，从而有利于一阶色差的校正。另外，若设为满足下述条件式(11-1)的结构，则能够成为更良好的特性。
1.43＜Ndp＜1.75 (11)
1.44＜Ndp＜1.55 (11-1)
当将长焦端中的第2光学系统U2的焦距设为fU2，将第1透镜组G1的焦距设为fG1时，优选满足下述条件式(12)。通过设成不成为条件式(12)的下限以下，即便减少变倍时的第1透镜组G1的移动量，也能够实现高变倍比。通过设成不成为条件式(12)的上限以上，能够抑制变倍时的球面像差的变动。另外，若设为满足下述条件式(12-1)的结构，则能够成为更良好的特性。
0.2＜fU2/fG1＜0.45 (12)
0.22＜fU2/fG1＜0.4 (12-1)
当将第1反射镜的反射面的曲率半径设为rM1，将第2反射镜的反射面的曲率半径设为rM2时，优选满足下述条件式(13)。通过设成不成为条件式(13)的下限以下，有利于缩短总长度。通过设成不成为条件式(13)的上限以上，能够抑制像散的产生。另外，若设为满足下述条件式(13-1)的结构，则能够成为更良好的特性，若设为满足下述条件式(13-2)的结构，则能够成为进一步更良好的特性。
1＜rM1/rM2＜2.5 (13)
1.2＜rM1/rM2＜2.2 (13-1)
1.6＜rM1/rM2＜2.1 (13-2)
当将第1反射镜的反射面的曲率半径设为rM1，将校正透镜组Gc的焦距设为fC时，优选满足下述条件式(14)。通过设成不成为条件式(14)的下限以下，有利于球面像差的校正。通过设成不成为条件式(14)的上限以上，能够抑制轴上色差，并且，能够抑制产生基于波长的球面像差的差。另外，若设为满足下述条件式(14-1)的结构，则能够成为更良好的特性，若设为满足下述条件式(14-2)的结构，则能够成为进一步更良好的特性。
0.07＜rM1/fC＜0.5 (14)
0.1＜rM1/fC＜0.45 (14-1)
0.2＜rM1/fC＜0.4 (14-2)
当将对焦于无限远物体时的长焦端中的第2光学系统U2的横向倍率设为βrT，将变倍光学系统的变倍比设为MAG时，优选满足下述条件式(15)。通过设成不成为条件式(15)的下限以下，能够抑制变倍时的球面像差的变动。通过设成不成为条件式(15)的上限以上，即便减少变倍时移动的透镜组的移动量，也能够实现高变倍比。另外，若设为满足下述条件式(15-1)的结构，则能够成为更良好的特性。
-0.45＜βrT/MAG＜-0.25 (15)
-0.4＜βrT/MAG＜-0.28 (15-1)
当将场透镜组Gfd的焦距设为fFd，将从对焦于无限远物体时的中间像至广角端中的第2透镜组G2的最靠物体侧的透镜面的光轴上的距离设为LA时，优选满足下述条件式(16)。通过满足条件式(16)，能够使轴外光线在适当的位置与光轴Z交叉，从而有利于变倍时移动的透镜组的小径化。另外，若设为满足下述条件式(16-1)的结构，则能够成为更良好的特性，若设为满足下述条件式(16-2)的结构，则能够成为进一步更良好的特性。
0.4＜fFd/LA＜1 (16)
0.5＜fFd/LA＜0.8 (16-1)
0.55＜fFd/LA＜0.75 (16-2)
当将第1透镜组G1的焦距设为fG1，将第2透镜组G2的焦距设为fG2时，优选满足下述条件式(17)。通过满足条件式(17)，能够对第1透镜组G1及第2透镜组G2适当地分配屈光力，由此能够抑制变倍时的球面像差的变动，并且，能够实现第1透镜组G1及第2透镜组G2的有效直径的小径化。另外，若设为满足下述条件式(17-1)的结构，则能够成为更良好的特性。
1.5＜fG1/fG2＜4 (17)
1.7＜fG1/fG2＜3.8 (17-1)
另外，虽然在图1中未图示，但在最靠像侧的透镜与像面Sim之间和/或光学元件与光学元件之间，可以配置平行平板状的各种滤光片和/或盖玻璃。关于由配置各种滤光片和/或盖玻璃而引起的像差的变化，能够通过变更少数设计参数，以在实际使用上不会造成问题的程度进行修正。
关于上述的优选结构及可能的结构，能够任意地进行组合，根据所要求的规格优选采用适当选择的组合。根据本实施方式，变倍时的各像差的变动较小，实现高变倍比，并且能够实现具有良好的光学性能的变倍光学系统。另外，在此所说的“高变倍比”表示变倍比为4倍以上。
接着，对本发明的变倍光学系统的数值实施例进行说明。
[实施例1]
将实施例1的变倍光学系统的剖视图及光路示于图1中，其结构及图示方法如上所述，因此，在此一部分省略重复说明。实施例1的变倍光学系统从物体侧朝向像侧依次包括第1光学系统U1及第2光学系统U2。第1光学系统U1在变倍时相对于像面Sim固定。第2光学系统U2包括变倍时移动的多个透镜组。第1光学系统U1包括环形状的第1反射镜M1、第2反射镜M2、校正透镜组Gc及场透镜组Gfd。校正透镜组Gc包括透镜Lc1这1片透镜。场透镜组Gfd从物体侧依次包括透镜Lf1～透镜Lf2这2片透镜。第1光学系统U1所具有的上述光学元件均具有共同的光轴Z。在对焦于无限远物体的状态下，在场透镜组Gfd的物体侧附近形成中间像。第1反射镜M1为在光路上位置最靠物体侧的具有光焦度的光学元件，且还具有作为光圈面的功能。来自物体的光线依次通过第1反射镜M1、校正透镜组Gc、第2反射镜M2、校正透镜组Gc及场透镜组Gfd之后，入射于第2光学系统U2。第2光学系统U2从物体侧依次包括具有正屈光力的第1透镜组G1、具有正屈光力的第2透镜组G2、具有负屈光力的第3透镜组G3及具有正屈光力的第4透镜组G4。在进行变倍时，第1透镜组G1、第2透镜组G2及第3透镜组G3以彼此不同的轨迹沿光轴方向移动，第4透镜组G4相对于像面Sim固定。第1透镜组G1包括透镜L11～透镜L13这3片透镜。第2透镜组G2包括透镜L21这1片透镜。第3透镜组G3包括透镜L31～透镜L34这4片透镜。第4透镜组G4包括透镜L41这1片透镜。第3透镜组G3具有接合了正透镜与负透镜的接合透镜。以上为实施例1的变倍光学系统的概要。
将实施例1的变倍光学系统的基本透镜数据示于表1中，将规格及可变面间隔示于表2中，将非球面系数示于表3中。表1及表2为对焦于无限远物体的状态下的数据。在表1中沿光路示出了构成要件。在表1中，在面编号栏中示出将光路上最靠物体侧的面设为第1面并且随着沿光路朝向像侧而使编号逐一增加时的面编号，在r栏中示出各面的曲率半径，在d栏中示出各面和在光路上与其像侧相邻的面的光轴上的面间隔。在材料栏中，将各构成要件的材料名及其材料的制造公司名称以在其之间插入下划线来表示。以简称来表示制造公司名称。例如，“OHARA”表示OHARA Inc.。在表1的Nd栏中示出各构成要件相对于d线的折射率，在νd栏中示出各构成要件的d线基准的色散系数，在θgF栏中示出各构成要件的g线与F线之间的部分色散比，在θCt栏中示出各构成要件的C线与t线之间的部分色散比。
在表1中，将凸面朝向物体侧的形状的面的曲率半径的符号设为正，将凸面朝向像侧的形状的面的曲率半径的符号设为负。表1的面编号栏中，除了各面编号以外，对相当于反射面的面记入“(反射面)”，对相当于中间像的面记入“(中间像)”，对相当于像面Sim的面记入“(像面)”。并且，在表1中，关于可变面间隔，对“D”标注该间隔的物体侧的面编号并记入于d栏中。
在表2中，将整个系统的焦距的绝对值、F值、最大像高及最大半视角分别示于标记为“|焦距|”、“FNo.”、“像高”及“半视角”的行中。并且，在表2中示出各可变面间隔的值。表2所示的值为d线基准时的值。在表2中，将广角端状态、第1中间焦距状态、第2中间焦距状态及长焦端状态的各值分别示于标记为W、M1、M2及T的栏中。
在表1中，对非球面的面编号标注*标记，在非球面的曲率半径栏中记载有近轴的曲率半径的数值。在表3中示出非球面的面编号，在K及Am(m＝4、6、8、10)栏中示出关于各非球面的非球面系数的数值。表3的非球面系数的数值的“E±n”(n：整数)表示“×10±n”。K及Am为由下式表示的非球面式中的非球面系数。
Zd＝C×h2/{1+(1-(1+K)×C2×h2)1/2}+∑Am×hm
其中，
Zd：非球面深度(从高度h的非球面上的点下垂至与非球面顶点相切的光轴垂直的平面的垂线的长度)；
h：高度(从光轴至透镜面的距离)；
C：近轴曲率半径的倒数；
K、Am：非球面系数。
非球面式的∑表示与m相关的总和。
各表的数据中，作为角度的单位使用度，作为长度的单位使用mm(毫米)，光学系统既可以放大比例也可以缩小比例来使用，因此还能够使用其他适当的单位。并且，在以下所示的各表中记载有以规定位数舍入的数值。
[表1]
实施例1
面编号 r d 材料 Nd νd θgF θCt
1(反射面) -1033.81950 -316.344
2* 135.65558 -35.000 LBSL7_OHARA 1.516330 64.06 0.5333 0.8785
3* 143.67806 -0.200
4(反射面) -831.53073 0.200
5* 143.67806 35.000 LBSL7_OHARA 1.516330 64.06 0.5333 0.8785
6* 135.65558 0.000
7(中间像) ∞ 3.560
8 -51.26904 14.405 SNBH56_OHARA 1.854780 24.80 0.6122 0.6739
9 71.05768 15.000 SLAH88_OHARA 1.916500 31.60 0.5911 0.7059
10 -48.49433 D10
11 -22.56452 3.200 8LAL59_OHARA 1.733997 51.47 0.5486 0.8067
12 66.03152 1.749
13 9397.11500 9.462 SFPL53_OHARA 1.438750 94.93 0.5340 0.8373
14 -31.43051 0.200
15 121.79684 13.350 SFPL53_OHARA 1.438750 94.93 0.5340 0.8373
16 -30.30142 D16
17 35.62791 11.146 SFPL53_OHARA 1.438750 94.93 0.5340 0.8373
18 -160.92832 D18
19 35.24937 3.300 SFPL53_OHARA 1.438750 94.93 0.5340 0.8373
20 50.73617 0.200
21 23.48294 7.272 SFPL53_OHARA 1.438750 94.93 0.5340 0.8373
22 -63.70289 2.178 SBAL41_OHARA 1.563839 60.67 0.5402 0.8370
23 16.23503 5.280
24 -37.39752 3.822 SBSL7_OHARA 1.516330 64.14 0.5353 0.8687
25 -90.13226 D25
26 2456.86976 2.800 SLAH55V_OHARA 1.834807 42.73 0.5648 0.7563
27 -171.39974 40.251
28(像面) ∞
[表2]
实施例1
W M1 M2 T
|焦距| 500.007 1036.655 1399.998 2501.077
FNo. 3.125 6.479 8.750 15.632
像高 8.000 8.000 8.000 8.000
半视角 0.917 0.463 0.327 0.183
D10 135.264 70.000 49.821 32.910
D16 3.142 44.324 43.953 11.343
D18 2.075 2.300 2.431 2.641
D25 10.601 34.458 54.877 104.188
[表3]
实施例1
Figure GDA0003559917260000191
在图11中示出实施例1的变倍光学系统的对焦于无限远物体的状态下的各像差图。在图11中，从左依次示出球面像差、像散、畸变像差及倍率色差。在图11中，在标注有WIDE的上段示出广角端中的像差图，在标注有TELE的下段示出长焦端中的像差图。在球面像差图中，将波长1970.1nm、C线、d线、F线及g线下的像差分别以长虚线、单点划线、实线、短虚线及双点划线来表示。在像散图中，将弧矢方向的d线下的像差以实线来表示，将子午方向的d线下的像差以短虚线来表示。在畸变像差图中，将d线下的像差以实线来表示。在倍率色差图中，将波长1970.1nm及g线下的像差分别以长虚线及双点划线来表示。球面像差图的FNo.表示F值，其他像差图的IH表示像高。另外，第1反射镜M1为环形状，因此图11的球面像差图的纵轴的0附近的数据作为参考数据来表示。
关于与上述实施例1相关的各数据的记号、含义、记载方法及图示方法，若无特别说明，则对以下实施例的各数据的记号、含义、记载方法及图示方法也相同，因此以下省略重复说明。
[实施例2]
将实施例2的变倍光学系统的剖视图及光路示于图2中。实施例2的变倍光学系统具有与实施例1的变倍光学系统的概要相同的结构。将实施例2的变倍光学系统的基本透镜数据示于表4中，将规格及可变面间隔示于表5中，将各像差图示于图12中。
[表4]
实施例2
面编号 r d 材料 Nd νd θgF θCt
1(反射面) -940.33887 -295.360
2 163.45951 -35.000 SFSL5_OHARA 1.487490 70.23 0.5300 0.8924
3 158.26945 -11.507
4(反射面) -492.11463 11.507
5 158.26945 35.000 SFSL5_OHARA 1.487490 70.23 0.5300 0.8924
6 163.45951 295.560
7(中间像) ∞ 2.640
8 -98.83269 14.797 SNBH56_OHARA 1.854780 24.80 0.6122 0.6739
9 186.03574 14.407 SLAH88_OHARA 1.916500 31.60 0.5911 0.7059
10 -63.52799 D10
11 -20.22194 3.200 SLAL59_OHARA 1.733997 51.47 0.5486 0.8067
12 70.08051 1.808
13 -677.79831 8.251 SFPL53_OHARA 1.438750 94.93 0.5340 0.8373
14 -28.43741 0.200
15 129.06346 11.928 SFPL53_OHARA 1.438750 94.93 0.5340 0.8373
16 -27.89917 D16
17 35.78594 13.782 SFPL53_OHARA 1.438750 94.93 0.5340 0.8373
18 235.02306 D18
19 40.31663 3.300 SFPL53_OHARA 1.438750 94.93 0.5340 0.8373
20 182.77982 0.200
21 21.85254 7.807 SFPL53_OHARA 1.438750 94.93 0.5340 0.8373
22 -54.44619 2.021 SBAL41_OHARA 1.563839 60.67 0.5402 0.8370
23 15.24145 6.357
24 -35.58368 2.000 SBSL7_OHARA 1.516330 64.14 0.5353 0.8687
25 -112.05865 D25
26 922.59801 4.036 SYGH51_OHARA 1.754999 52.32 0.5475 0.8107
27 -166.51349 40.150
28(像面) ∞
[表5]
实施例2
W M1 M2 T
|焦距| 500.039 1224.572 1399.989 2497.541
FNo. 3.125 7.654 8.750 15.610
像高 8.000 8.000 8.000 8.000
半视角 0.917 0.374 0.327 0.184
D10 146.085 70.000 63.362 46.788
D16 3.746 42.125 39.876 5.033
D18 9.207 9.161 9.244 9.418
D25 2.009 39.762 48.566 99.809
[实施例3]
将实施例3的变倍光学系统的剖视图及光路示于图3中。实施例3的变倍光学系统与实施例1的不同点在于，校正透镜组Gc包括透镜Lc1～透镜Lc2这2片透镜及第3透镜组G3包括透镜L31～透镜L33这3片透镜，其他方面具有与实施例1的变倍光学系统的概要相同的结构。将实施例3的变倍光学系统的基本透镜数据示于表6中，将规格及可变面间隔示于表7中，将各像差图示于图13中。
[表6]
实施例3
面编号 r d 材料 Nd νd θgF θCt
1(反射面) -922.75595 -294.382
2 189.54097 -10.000 SFSL5_OHARA 1.487490 70.23 0.5300 0.8924
3 1188.04152 -17.474
4 775.56532 -10.000 SFSL5_OHARA 1.487490 70.23 0.5300 0.8924
5 168.65411 -0.200
6(反射面) -483.32143 0.200
7 168.65411 10.000 SFSL5_OHARA 1.487490 70.23 0.5300 0.8924
8 775.56532 17.474
9 1188.04152 10.000 SFSL5_OHARA 1.487490 70.23 0.5300 0.8924
10 189.54097 294.619
11(中间像) ∞ 3.810
12 -57.05882 14.856 SNBH56_OHARA 1.854780 24.80 0.6122 0.6739
13 848.85181 14.868 SLAH88_OHARA 1.916500 31.60 0.5911 0.7059
14 -50.50565 D14
15 -21.92011 3.200 SLAL59_OHARA 1.733997 51.47 0.5486 0.8067
16 70.08315 1.8457
17 -1000.87953 9.379 SFPL53_OHARA 1.438750 94.93 0.5340 0.8373
18 -29.90597 0.2000
19 117.46531 12.938 SFPL53_OHARA 1.438750 94.93 0.5340 0.8373
20 -30.24255 D20
21 41.54994 14.161 SFPL53_OHARA 1.438750 94.93 0.5340 0.8373
22 -211.60538 D22
23 27.74930 9.988 SFPL53_OHARA 1.438750 94.93 0.5340 0.8373
24 -55.08377 2.046 SBAL41_OHARA 1.563839 60.67 0.5402 0.8370
25 21.88803 6.468
26 -26.95242 2.000 SBSL7_OHARA 1.516330 64.14 0.5353 0.8687
27 -30.14825 D27
28 93.06881 2.000 SLAH55V_OHARA 1.834807 42.73 0.5648 0.7563
29 176.36037 52.182
30(像面) ∞
[表7]
实施例3
W M1 M2 T
|焦距| 500.485 1117.112 1400.022 2475.451
FNo. 3.128 6.982 8.750 15.472
像高 8.000 8.000 8.000 8.000
半视角 0.916 0.410 0.327 0.185
D14 149.026 70.000 55.561 34.238
D20 3.545 49.642 49.123 18.792
D22 3.230 2.259 2.420 2.765
D27 2.000 35.900 50.696 102.006
[实施例4]
将实施例4的变倍光学系统的剖视图及光路示于图4中。实施例4的变倍光学系统与实施例1的不同点在于，校正透镜组Gc包括透镜Lc1～透镜Lc2这2片透镜，其他方面具有与实施例1的变倍光学系统的概要相同的结构。将实施例4的变倍光学系统的基本透镜数据示于表8中，将规格及可变面间隔示于表9中，将各像差图示于图14中。
[表8]
实施例4
面编号 r d 材料 Nd νd θgF θCt
1(反射面) -953.77868 -286.986
2 232.21307 -10.000 SBSL7_OHARA 1.516330 64.14 0.5353 0.8687
3 390.17511 -32.789
4 300.32692 -10.000 SBSL7_OHARA 1.516330 64.14 0.5353 0.8687
5 184.88521 -0.200
6(反射面) -508.96238 0.200
7 184.88521 10.000 SBSL7_OHARA 1.516330 64.14 0.5353 0.8687
8 300.32692 32.789
9 390.17511 10.000 SBSL7_OHARA 1.516330 64.14 0.5353 0.8687
10 232.21307 287.186
11(中间像) ∞ 3.939
12 -53.49439 14.432 SNBH56_OHARA 1.854780 24.80 0.6122 0.6739
13 92.68066 15.000 SLAH88_OHARA 1.916500 31.60 0.5911 0.7059
14 -50.17468 D14
15 -23.57864 3.200 SLAL10_OHARA 1.719995 50.23 0.5521 0.7931
16 70.45288 2.0203
17 641.58789 9.923 SFPL53_OHARA 1.438750 94.93 0.5340 0.8373
18 -33.26453 0.8596
19 143.69669 15.000 CAF2_SCHOTT 1.433848 95.23 0.5386 0.8031
20 -32.97214 D20
21 35.50896 15.000 SFPL53_OHARA 1.438750 94.93 0.5340 0.8373
22 -178.58929 D22
23 33.09074 3.300 SFPL53_OHARA 1.438750 94.93 0.5340 0.8373
24 51.55537 0.200
25 21.89785 7.017 SFPL53_OHARA 1.438750 94.93 0.5340 0.8373
26 -61.72367 2.040 SBAL41_OHARA 1.563839 60.67 0.5402 0.8370
27 15.20944 5.086
28 -33.60080 9.237 SNSL36_OHARA 1.517417 52.43 0.5564 0.7992
29 -87.39336 D29
30 1302.49303 2.000 SLAH55V_OHARA 1.834807 42.73 0.5648 0.7563
31 -172.47891 40.000
32(像面) ∞
[表9]
实施例4
W M1 M2 T
|焦距| 500.485 1117.112 1400.022 2475.451
FNo. 3.128 6.982 8.750 15.472
像高 8.000 8.000 8.000 8.000
半视角 0.916 0.410 0.327 0.185
D14 143.316 70.000 51.042 32.247
D20 3.000 51.755 53.198 24.447
D22 3.255 3.455 3.536 3.686
D29 2.000 26.362 43.795 91.192
[实施例5]
将实施例5的变倍光学系统的剖视图及光路示于图5中。实施例5的变倍光学系统与实施例1的不同点在于，校正透镜组Gc包括透镜Lc1～透镜Lc2这2片透镜，其他方面具有与实施例1的变倍光学系统的概要相同的结构。将实施例5的变倍光学系统的基本透镜数据示于表10中，将规格及可变面间隔示于表11中，将各像差图示于图15中。
[表10]
实施例5
面编号 r d 材料 Nd νd θgF θCt
1(反射面) -946.65257 -284.821
2 219.86076 -10.000 SBSL7_OHARA 1.516330 64.14 0.5353 0.8687
3 343.36358 -30.232
4 267.59406 -10.000 SBSL7_OHARA 1.516330 64.14 0.5353 0.8687
5 176.67587 -0.200
6(反射面) -522.63966 0.200
7 176.67587 10.000 SBSL7_OHARA 1.516330 64.14 0.5353 0.8687
8 267.59406 30.232
9 343.36358 10.000 SBSL7_OHARA 1.516330 64.14 0.5353 0.8687
10 219.86076 285.021
11(中间像) ∞ 3.640
12 -56.16891 15.000 SNBH56_OHARA 1.854780 24.80 0.6122 0.6739
13 95.93933 15.000 SLAH88_OHARA 1.916500 31.60 0.5911 0.7059
14 -51.30080 D14
15 -22.22604 3.200 SLAL59_OHARA 1.733997 51.47 0.5486 0.8067
16 66.72028 1.7968
17 7888.01964 9.402 SFPL53_OHARA 1.438750 94.93 0.5340 0.8373
18 -31.19160 0.2000
19 122.59768 13.121 SFPL53_OHARA 1.438750 94.93 0.5340 0.8373
20 -30.25946 D20
21 36.27005 14.247 SFPL53_OHARA 1.438750 94.93 0.5340 0.8373
22 -160.25600 D22
23 37.19780 3.300 SFPL51_OHARA 1.496999 81.54 0.5375 0.8258
24 48.82912 0.200
25 22.62490 7.223 SFPL53_OHARA 1.438750 94.93 0.5340 0.8373
26 -58.10744 2.005 SBAL41_OHARA 1.563839 60.67 0.5402 0.8370
27 16.16206 5.302
28 -36.63689 2.771 SBSL7_OHARA 1.516330 64.14 0.5353 0.8687
29 -88.57416 D29
30 775.40717 10.251 SLAH55V_OHARA 1.834807 42.73 0.5648 0.7563
31 -200.50089 40.000
32(像面) ∞
[表11]
实施例5
W M1 M2 T
|焦距| 500.011 1101.262 1400.002 2500.929
FNo. 3.125 6.883 8.750 15.631
像高 8.000 8.000 8.000 8.000
半视角 0.917 0.416 0.327 0.183
D14 147.066 70.000 55.793 36.779
D20 3.000 50.686 50.095 19.247
D22 2.593 2.709 2.767 2.888
D29 5.228 34.492 49.232 98.972
[实施例6]
将实施例6的变倍光学系统的剖视图及光路示于图6中。实施例6的变倍光学系统与实施例1的不同点在于，校正透镜组Gc包括透镜Lc1～透镜Lc2这2片透镜，其他方面具有与实施例1的变倍光学系统的概要相同的结构。将实施例6的变倍光学系统的基本透镜数据示于表12中，将规格及可变面间隔示于表13中，将各像差图示于图16中。
[表12]
实施例6
面编号 r d 材料 Nd νd θgF θCt
1(反射面) -943.04827 -283.613
2 221.89858 -10.457 SFSL5_OHARA 1.487490 70.23 0.5300 0.8924
3 373.33420 -30.316
4 293.61480 -10.000 SFSL5_OHARA 1.487490 70.23 0.5300 0.8924
5 178.94372 -0.200
6(反射面) -512.38205 0.200
7 178.94372 10.000 SFSL5_OHARA 1.487490 70.23 0.5300 0.8924
8 293.61480 30.316
9 373.33420 10.457 SFSL5_OHARA 1.487490 70.23 0.5300 0.8924
10 221.89858 283.813
11(中间像) ∞ 3.656
12 -56.09328 15.000 SNBH56_OHARA 1.854780 24.80 0.6122 0.6739
13 89.59245 15.000 SLAH88_OHARA 1.916500 31.60 0.5911 0.7059
14 -51.40885 D14
15 -22.32153 3.200 SLAL59_OHARA 1.733997 51.47 0.5486 0.8067
16 67.23511 1.8292
17 -3378.12014 9.468 SFPL53_OHARA 1.438750 94.93 0.5340 0.8373
18 -31.29870 0.2000
19 128.13684 13.415 SFPL53_OHARA 1.438750 94.93 0.5340 0.8373
20 -30.29020 D20
21 36.66872 14.576 SFPL53_OHARA 1.438750 94.93 0.5340 0.8373
22 -169.96893 D22
23 33.82244 3.300 SFPL53_OHARA 1.438750 94.93 0.5340 0.8373
24 51.64878 0.200
25 23.78425 7.296 SFPL53_OHARA 1.438750 94.93 0.5340 0.8373
26 -58.52656 2.061 SBAL41_OHARA 1.563839 60.67 0.5402 0.8370
27 16.24485 5.146
28 -39.54787 6.627 SBSL7_OHARA 1.516330 64.14 0.5353 0.8687
29 -115.44233 D29
30 1023.41055 5.918 SLAH55V_OHARA 1.834807 42.73 0.5648 0.7563
31 -189.04456 40.616
32(像面) ∞
[表13]
实施例6
W M1 M2 T
|焦距| 500.008 1090.519 1400.000 2500.939
FNo. 3.125 6.816 8.750 15.631
像高 8.000 8.000 8.000 8.000
半视角 0.917 0.420 0.327 0.183
D14 147.171 70.000 55.075 36.160
D20 3.000 51.337 50.925 19.982
D22 2.722 2.889 2.953 3.080
D29 4.813 33.480 48.752 98.484
[实施例7]
将实施例7的变倍光学系统的剖视图及光路示于图7中。实施例7的变倍光学系统与实施例1的不同点在于，校正透镜组Gc包括透镜Lc1～透镜Lc2这2片透镜及第2光学系统U2的结构，第1光学系统U1除了校正透镜组Gc以外具有与实施例1的变倍光学系统的概要相同的结构。实施例7的第2光学系统U2从物体侧依次包括具有正屈光力的第1透镜组G1、具有正屈光力的第2透镜组G2及具有正屈光力的第3透镜组G3。在进行变倍时，第1透镜组G1及第2透镜组G2以彼此不同的轨迹沿光轴方向移动，第3透镜组G3相对于像面Sim固定。第1透镜组G1包括透镜L11～透镜L13这3片透镜。第2透镜组G2包括透镜L21～透镜L25这5片透镜。第3透镜组G3包括透镜L31这1片透镜。第2透镜组G2具有接合了正透镜与负透镜的接合透镜。以上为实施例7的变倍光学系统的概要。
将实施例7的变倍光学系统的基本透镜数据示于表14中，将规格及可变面间隔示于表15中，将各像差图示于图17中。
[表14]
实施例7
面编号 r d 材料 Nd νd θgF θCt
1(反射面) -963.16574 -289.965
2 240.24636 -11.873 SBSL7_OHARA 1.516330 64.14 0.5353 0.8687
3 454.57715 -30.787
4 347.79332 -10.000 SBSL7_OHARA 1.516330 64.14 0.5353 0.8687
5 193.22724 -0.200
6(反射面) -522.14291 0.200
7 193.22724 10.000 SBSL7_OHARA 1.516330 64.14 0.5353 0.8687
8 347.79332 30.787
9 454.57715 11.873 SBSL7_OHARA 1.516330 64.14 0.5353 0.8687
10 240.24636 290.165
11(中间像) ∞ 3.514
12 -61.84350 15.000 SNBH56_OHARA 1.854780 24.80 0.6122 0.6739
13 91.06144 15.000 SLAH88_OHARA 1.916500 31.60 0.5911 0.7059
14 -54.18851 D14
15 -21.85440 3.200 SLAL59_OHARA 1.733997 51.47 0.5486 0.8067
16 71.08112 1.8456
17 -931.27576 9.500 SFPL53_OHARA 1.438750 94.93 0.5340 0.8373
18 -30.64420 0.2000
19 137.92622 13.470 SFPL53_OHARA 1.438750 94.93 0.5340 0.8373
20 -30.31283 D20
21 36.37200 14.792 SFPL53_OHARA 1.438750 94.93 0.5340 0.8373
22 -165.07536 3.086
23 34.21656 3.300 SFPL53_OHARA 1.438750 94.93 0.5340 0.8373
24 48.44728 0.200
25 23.46475 7.328 SFPL53_OHARA 1.438750 94.93 0.5340 0.8373
26 -55.90379 2.000 SBAL41_OHARA 1.563839 60.67 0.5402 0.8370
27 16.34518 5.392
28 -36.92965 7.147 SBSL7_OHARA 1.516330 64.14 0.5353 0.8687
29 -87.59304 D29
30 179.02404 2.710 SLAH55V_OHARA 1.834807 42.73 0.5648 0.7563
31 22898.94031 40.002
32(像面) ∞
[表15]
实施例7
W M1 M2 T
|焦距| 500.009 1122.717 1400.005 2500.933
FNo. 3.125 7.017 8.750 15.631
像高 8.000 8.000 8.000 8.000
半视角 0.917 0.408 0.327 0.183
D14 151.547 70.000 56.640 37.130
D20 3.000 54.406 54.138 24.040
D29 7.603 37.744 51.372 100.980
[实施例8]
将实施例8的变倍光学系统的剖视图及光路示于图8中。实施例8的变倍光学系统具有与实施例7的变倍光学系统的概要相同的结构。将实施例8的变倍光学系统的基本透镜数据示于表16中，将规格及可变面间隔示于表17中，将各像差图示于图18中。
[表16]
实施例8
面编号 r d 材料 Nd νd θgF θCt
1(反射面) -938.69970 -281.849
2 249.10440 -12.737 SBSL7_OHARA 1.516330 64.14 0.5353 0.8687
3 513.03789 -32.370
4 388.76526 -10.000 SBSL7_OHARA 1.516330 64.14 0.5353 0.8687
5 197.90988 -0.200
6(反射面) -488.98699 0.200
7 197.90988 10.000 SBSL7_OHARA 1.516330 64.14 0.5353 0.8687
8 388.76526 32.370
9 513.03789 12.737 SBSL7_OHARA 1.516330 64.14 0.5353 0.8687
10 249.10440 282.049
11(中间像) ∞ 3.628
12 -58.89509 15.000 SNBH56_OHARA 1.854780 24.80 0.6122 0.6739
13 78.42668 15.000 SLAH88_OHARA 1.916500 31.60 0.5911 0.7059
14 -52.77514 D14
15 -22.69003 3.200 SLAL10_OHARA 1.719995 50.23 0.5521 0.7931
16 86.53277 2.1039
17 -2513.71582 10.059 SFPL53_OHARA 1.438750 94.93 0.5340 0.8373
18 -31.86847 0.8661
19 173.90341 15.000 CAF2_SCHOTT 1.433848 95.23 0.5386 0.8031
20 -33.73926 D20
21 34.09354 14.840 SFPL53_OHARA 1.438750 94.93 0.5340 0.8373
22 -176.01416 3.791
23 33.21222 3.012 SFPL53_OHARA 1.438750 94.93 0.5340 0.8373
24 51.22226 0.200
25 22.21014 7.081 SFPL53_OHARA 1.438750 94.93 0.5340 0.8373
26 -51.07424 2.000 SBAL41_OHARA 1.563839 60.67 0.5402 0.8370
27 15.32906 5.242
28 -31.32340 10.263 SNSL36_OHARA 1.516330 64.14 0.5353 0.8687
29 -72.51517 D29
30 142.64101 2.000 SLAH55V_OHARA 1.834807 42.73 0.5648 0.7563
31 745.52557 40.069
32(像面) ∞
[表17]
实施例8
W M1 M2 T
|焦距| 500.010 1026.176 1400.005 2500.864
FNo. 3.125 6.414 8.750 15.630
像高 8.000 8.000 8.000 8.000
半视角 0.917 0.447 0.327 0.183
D14 144.290 70.000 50.698 32.468
D20 3.000 52.603 54.169 24.721
D29 2.000 26.687 44.423 92.100
[实施例9]
将实施例9的变倍光学系统的剖视图及光路示于图9中。实施例9的变倍光学系统与实施例7的不同点在于，在进行变倍时，第1透镜组G1、第2透镜组G2及第3透镜组G3以彼此不同的轨迹沿光轴方向移动，其他方面具有与实施例7的变倍光学系统的概要相同的结构。将实施例9的变倍光学系统的基本透镜数据示于表18中，将规格及可变面间隔示于表19中，将各像差图示于图19中。
[表18]
实施例9
面编号 r d 材料 Nd νd θgF θCt
1(反射面) -977.09951 -294.679
2 229.88146 -10.000 SBSL7_OHARA 1.516330 64.14 0.5353 0.8687
3 395.80136 -29.887
4 299.58796 -10.000 SBSL7_OHARA 1.516330 64.14 0.5353 0.8687
5 184.83788 -0.200
6(反射面) -551.79666 0.200
7 184.83788 10.000 SBSL7_OHARA 1.516330 64.14 0.5353 0.8687
8 299.58796 29.887
9 395.80136 10.000 SBSL7_OHARA 1.516330 64.14 0.5353 0.8687
10 229.88146 294.879
11(中间像) ∞ 3.363
12 -65.16245 14.948 SNBH56_OHARA 1.854780 24.80 0.6122 0.6739
13 62.75642 14.754 SLAH88_OHARA 1.916500 31.60 0.5911 0.7059
14 -55.41523 D14
15 -21.03798 3.200 SLAL59_OHARA 1.733997 51.47 0.5486 0.8067
16 72.36001 1.7582
17 -1272.75293 9.425 SFPL53_OHARA 1.438750 94.93 0.5340 0.8373
18 -30.35569 0.2000
19 151.22337 13.425 SFPL53_OHARA 1.438750 94.93 0.5340 0.8373
20 -29.69505 D20
21 35.82341 12.530 SFPL53_OHARA 1.438750 94.93 0.5340 0.8373
22 -169.82249 1.277
23 35.95511 5.250 SFPL53_OHARA 1.438750 94.93 0.5340 0.8373
24 54.29948 0.371
25 23.37249 7.265 SFPL53_OHARA 1.438750 94.93 0.5340 0.8373
26 -57.78747 2.000 SBAL41_OHARA 1.563839 60.67 0.5402 0.8370
27 15.91395 5.262
28 -35.23451 5.463 SBSL7_OHARA 1.516330 64.14 0.5353 0.8687
29 -80.75072 D29
30 119.88367 2.052 SLAL7_OHARA 1.651597 58.55 0.8270 0.5425
31 -7647.27929 D31
32(像面) ∞
[表19]
实施例9
W M1 M2 T
|焦距| 500.010 1026.176 1400.005 2500.864
FNo. 3.125 6.414 8.750 15.630
像高 8.000 8.000 8.000 8.000
半视角 0.917 0.442 0.327 0.183
D14 141.509 70.000 52.163 31.923
D20 3.000 47.322 47.123 15.726
D29 7.77955 34.969 51.472 82.529
D31 40.203 40.200 41.732 62.314
[实施例10]
将实施例9的变倍光学系统的剖视图及光路示于图10中。实施例10的变倍光学系统与实施例7的不同点在于，第2光学系统U2的结构，第1光学系统U1具有与实施例7的变倍光学系统的概要相同的结构。实施例10的第2光学系统U2从物体侧依次包括具有正屈光力的第1透镜组G1及具有正屈光力的第2透镜组G2，在进行变倍时，第1透镜组G1及第2透镜组G2以彼此不同的轨迹沿光轴方向移动。第1透镜组G1包括透镜L11～透镜L13这3片透镜。第2透镜组G2包括透镜L21～透镜L27这7片透镜。第2透镜组G2具有2组接合了正透镜与负透镜的接合透镜。将实施例10的变倍光学系统的基本透镜数据示于表20中，将规格及可变面间隔示于表21中，将非球面系数示于表22中，将各像差图示于图20中。
[表20]
实施例10
面编号 r d 材料 Nd νd θgF θCt
1(反射面) -1009.60656 -306.892
2 155.49173 -20.000 SFSL5_OHARA 1.487490 70.23 0.5300 0.8924
3 152.20738 -8.000
4 224.52261 -16.331 SFSL5_OHARA 1.487490 70.23 0.5300 0.8924
5 226.68843 -0.200
6(反射面) -646.86833 0.200
7 226.68843 16.331 SFSL5_OHARA 1.487490 70.23 0.5300 0.8924
8 224.52261 8.000
9 152.20738 20.000 SFSL5_OHARA 1.487490 70.23 0.5300 0.8924
10 155.49173 307.091
11(中间像) ∞ 4.754
12 -43.05480 14.676 SNPH1W_OHARA 1.808095 22.76 0.6596 0.6307
13 99.29659 10.864 SLAH58_OHARA 1.882997 40.76 0.7397 0.5667
14 -44.27169 D14
15 -19.41182 3.200 SLAL8_OHARA 1.712995 53.87 0.5459 0.8194
16 -66.73802 1.6399
17 -62.57013 10.110 SFPL55_OHARA 1.438750 94.93 0.5340 0.8373
18* -23.97544 0.2028
19 -777.75180 9.888 CAF2_SCHOTT 1.433848 95.23 0.5386 0.8031
20 -41.30828 D20
21 34.95049 8.304 SFPL55_OHARA 1.438750 94.66 0.5340 0.8410
22 -87.47002 0.201
23 43.40566 2.372 SFPL55_OHARA 1.438750 94.66 0.5340 0.8410
24 45.07363 0.200
25 22.46084 7.466 SFPL55_OHARA 1.438750 94.66 0.5340 0.8410
26 -56.33990 2.037 SBSL7_OHARA 1.516330 64.14 0.5353 0.8687
27 16.19715 5.218
28 -24.80997 2.029 SLAM54_OHARA 1.756998 47.82 0.5565 0.7915
29 -44.63804 7.619
30 -77.80794 2.000 SNBH53V_OHARA 1.738000 32.33 0.5900 0.7154
31 251.64674 4.665 SBSM25_OHARA 1.658441 50.88 0.5560 0.7765
32 -36.09746 D32
33(像面) ∞
[表21]
实施例10
W M1 M2 T
|焦距| 500.083 961.761 1399.980 2501.897
FNo. 3.126 6.011 8.750 15.637
像高 8.000 8.000 8.000 8.000
半视角 0.917 0.442 0.327 0.183
D14 143.435 70.000 39.601 15.286
D20 3.000 60.147 72.235 55.006
D32 42.67555 58.963 77.274 118.818
[表22]
实施例10
Figure GDA0003559917260000341
在表23示出实施例1～10的变倍光学系统的条件式(1)～(17)的对应值。表23中的除了部分色散比以外的对应值为d线基准时的值。
[表23]
式编号 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
(1) θgFp-θgFn -0.0022 -0.0051 0.0073 -0.0097 -0.0017
(2) νdp-νdn 27.47 29.07 16.92 31.84 25.24
(3) θCtp-θCtn -0.0137 -0.0046 -0.0356 0.0083 -0.0156
(4) θCtn 0.8375 0.8375 0.8375 0.8098 0.8375
(5) θCtp 0.8238 0.8329 0.8019 0.8181 0.8219
(6) νdn 58.76 58.76 58.76 54.44 58.76
(7) Ndn 1.60472 1.60472 1.60472 1.60042 1.60472
(8) θgFn 0.5414 0.5414 0.5414 0.5496 0.5414
(9) θgFp 0.5391 0.5363 0.5487 0.5399 0.5397
(10) νdp 86.23 87.83 75.68 86.28 84.00
(11) Ndp 1.50476 1.49146 1.58438 1.50394 1.51447
(12) fU2/fG1 0.355 0.369 0.375 0.325 0.355
(13) rM1/rM2 1.243 1.911 1.909 1.874 1.811
(14) rM1/fC 0.107 0.293 0.264 0.275 0.252
(15) βrT/MAG -0.344 -0.346 -0.317 -0.319 -0.326
(16) fFd/LA 0.629 0.603 0.622 0.634 0.623
(17) fG1/fG2 3.539 2.643 2.617 3.760 3.561
式编号 实施例6 实施例7 实施例8 实施例9 实施例10
(1) θgFp-θgFn -0.0022 -0.0022 -0.0026 0.0415 -0.0185
(2) νdp-νdn 20.60 20.60 27.93 30.11 32.23
(3) θCtp-θCtn -0.0137 -0.0137 -0.0148 -0.0493 0.0315
(4) θCtn 0.8375 0.8375 0.8329 0.8375 0.7919
(5) θCtp 0.8238 0.8238 0.8181 0.7882 0.8233
(6) νdn 58.76 58.76 58.35 58.76 55.28
(7) Ndn 1.60472 1.60472 1.60005 1.60472 1.68108
(8) θgFn 0.5414 0.5414 0.5425 0.5414 0.5569
(9) θgFp 0.5391 0.5391 0.5399 0.5828 0.5384
(10) νdp 79.36 79.36 86.28 88.87 87.50
(11) Ndp 1.45168 1.45168 1.50394 1.47422 1.68108
(12) fU2/fG1 0.346 0.316 0.277 0.238 0.319
(13) rM1/rM2 1.841 1.845 1.920 1.771 1.561
(14) rM1/fC 0.269 0.284 0.377 0.238 0.232
(15) βrT/MAG -0.325 -0.325 -0.322 -0.329 -0.336
(16) fFd/LA 0.623 0.619 0.618 0.625 0.694
(17) fG1/fG2 3.602 1.953 2.289 2.328 1.855
由以上数据可知，实施例1～10的变倍光学系统中，变倍时的各像差的变动较小，变倍比为4.9倍以上且实现了高变倍比，实现了减少对物体侧部分的载荷，能够以廉价构成，在可见光区域至红外光区域的广范围内各像差得到良好校正，从而实现了高光学性能。
接着，对本发明的实施方式所涉及的摄像装置进行说明。在图21中，作为本发明的实施方式的摄像装置的一例，示出使用了本发明的实施方式所涉及的变倍光学系统1的摄像装置10的概略结构图。作为摄像装置10，例如能够举出监控摄像机、视频摄像机或电子静止摄影机等。
摄像装置10具备变倍光学系统1、配置于变倍光学系统1的像侧的滤光片4、拍摄通过变倍光学系统1成像的被摄体的像的成像元件5、对来自成像元件5的输出信号进行运算处理的信号处理部6及用于进行变倍光学系统1的变倍的变倍控制部7。另外，在图21中示意地示出了变倍光学系统1中所包含的第1光学系统U1及第2光学系统U2。成像元件5拍摄通过变倍光学系统1形成的被摄体的像并转换为电信号。成像元件5的成像面配置成与变倍光学系统1的像面一致。作为成像元件5，例如能够使用CCD(Charge Coupled Device(电荷耦合器件))或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor(互补金属氧化物半导体))等。另外，在图21中仅图示了1个成像元件5，但本发明的摄像装置并不限定于此，也可以是具有3个成像元件的所谓的3板方式摄像装置。
以上，举出实施方式及实施例对本发明进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式及实施例，能够进行各种变形。例如，各光学元件的曲率半径、面间隔、折射率、色散系数及非球面系数等并不限定于上述各数值实施例中示出的值，也可以采用其他值。
符号说明
1-变倍光学系统，4-滤光片，5-成像元件，6-信号处理部，7-变倍控制部，10-摄像装置，G1-第1透镜组，G2-第2透镜组，G3-第3透镜组，G4-第4透镜组，Gc-校正透镜组，Gfd-场透镜组，L11～L13、L21～L27、L31～L34、L41、Lc1、Lc2、Lf1、Lf2-透镜，M1-第1反射镜，M2-第2反射镜，P-中间像的位置，Sim-像面，trG1-第1透镜组移动轨迹，trG2-第2透镜组移动轨迹，trG3-第3透镜组移动轨迹，trG4-第4透镜组移动轨迹，U1-第1光学系统，U2-第2光学系统，Z-光轴。

Claims (20)

1.一种变倍光学系统，其特征在于，
从物体侧起依次包括：
第1光学系统，包含各反射面对置配置的2片反射镜且变倍时相对于像面固定；及
第2光学系统，包含至少2片正透镜及至少1片负透镜，
所述2片反射镜包括：
第1反射镜，具有将凹面朝向物体侧的反射面并将来自物体的光线向物体侧进行反射；及
第2反射镜，具有将凸面朝向像侧的反射面并将来自所述第1反射镜的反射光向像侧进行反射，
所述第2光学系统从最靠物体侧起依次连续包含：
第1透镜组，从广角端向长焦端进行变倍时始终向物体侧移动且具有正屈光力；及
第2透镜组，变倍时以与所述第1透镜组不同的轨迹沿光轴方向移动且具有正屈光力，
在所述第2反射镜与所述第1透镜组之间形成中间像，所述中间像经由所述第2光学系统再次成像，
当将所述第2光学系统内的所有正透镜的g线与F线之间的部分色散比的平均值设为θgFp，
将所述第2光学系统内的所有负透镜的g线与F线之间的部分色散比的平均值设为θgFn时，
满足由
-0.04＜θgFp-θgFn＜0.1 (1)
表示的条件式(1)。
2.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其中，
当将所述第2光学系统内的所有正透镜的d线基准的色散系数的平均值设为νdp，
将所述第2光学系统内的所有负透镜的d线基准的色散系数的平均值设为vdn时，
满足由
10＜vdp-vdn＜40 (2)
表示的条件式(2)。
3.根据权利要求1或2所述的变倍光学系统，其中，
当将所述第2光学系统内的所有正透镜的C线与t线之间的部分色散比的平均值设为θCtp，
将所述第2光学系统内的所有负透镜的C线与t线之间的部分色散比的平均值设为θCtn时，
满足由
-0.1＜θCtp-θCtn＜0.1 (3)
表示的条件式(3)。
4.根据权利要求1或2所述的变倍光学系统，其中，
所述第1光学系统包含：
场透镜组，包括2片透镜且为最靠近所述中间像的透镜成分，并且具有正屈光力。
5.根据权利要求1或2所述的变倍光学系统，其中，
所述第1反射镜为在光路上位置最靠物体侧的具有光焦度的光学元件。
6.根据权利要求1或2所述的变倍光学系统，其中，
所述第1光学系统包含：
校正透镜组，配置于从所述第1反射镜向所述第2反射镜的光路中及从所述第2反射镜向所述中间像的位置的光路中，且包括具有与所述第1反射镜及所述第2反射镜共同的光轴的2片以下的透镜。
7.根据权利要求1或2所述的变倍光学系统，其中，
当将所述第2光学系统内的所有负透镜的C线与t线之间的部分色散比的平均值设为θCtn时，
满足由
0.75＜θCtn＜0.9 (4)
表示的条件式(4)。
8.根据权利要求1或2所述的变倍光学系统，其中，
当将所述第2光学系统内的所有正透镜的C线与t线之间的部分色散比的平均值设为θCtp时，
满足由
0.75＜θCtp＜0.9 (5)
表示的条件式(5)。
9.根据权利要求1或2所述的变倍光学系统，其中，
当将所述第2光学系统内的所有负透镜的d线基准的色散系数的平均值设为vdn时，
满足由
50＜vdn＜65 (6)
表示的条件式(6)。
10.根据权利要求1或2所述的变倍光学系统，其中，
当将所述第2光学系统内的所有负透镜相对于d线的折射率的平均值设为Ndn时，
满足由
1.5＜Ndn＜1.75 (7)
表示的条件式(7)。
11.根据权利要求1或2所述的变倍光学系统，其中，
所述变倍光学系统满足由
0.53＜θgFn＜0.58 (8)
表示的条件式(8)。
12.根据权利要求1或2所述的变倍光学系统，其中，
所述变倍光学系统满足由
0.5＜θgFp＜0.65 (9)
表示的条件式(9)。
13.根据权利要求1或2所述的变倍光学系统，其中，
当将所述第2光学系统内的所有正透镜的d线基准的色散系数的平均值设为vdp时，
满足由
70＜vdp＜100 (10)
表示的条件式(10)。
14.根据权利要求1或2所述的变倍光学系统，其中，
当将所述第2光学系统内的所有正透镜相对于d线的折射率的平均值设为Ndp时，
满足由
1.43＜Ndp＜1.75 (11)
表示的条件式(11)。
15.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其中，
所述变倍光学系统满足由
-0.02＜θgFp-θgFn＜0.06 (1-1)
表示的条件式(1-1)。
16.根据权利要求2所述的变倍光学系统，其中，
所述变倍光学系统满足由
14＜vdp-vdn＜35 (2-1)
表示的条件式(2-1)。
17.根据权利要求3所述的变倍光学系统，其中，
所述变倍光学系统满足由
-0.07＜θCtp-θCtn＜0.05 (3-1)
表示的条件式(3-1)。
18.根据权利要求7所述的变倍光学系统，其中，
所述变倍光学系统满足由
0.77＜θCtn＜0.85 (4-1)
表示的条件式(4-1)。
19.根据权利要求8所述的变倍光学系统，其中，
所述变倍光学系统满足由
0.78＜θCtp＜0.85 (5-1)
表示的条件式(5-1)。
20.一种摄像装置，其特征在于，
具备权利要求1至19中任一项所述的变倍光学系统。
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