CN111492292A - 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透镜组以及后续透镜组,在进行变倍时,第1透镜组相对于像面固定,相邻的各透镜组之间的间隔变化,后续透镜组具备在进行对焦时移动的对焦透镜组,且满足预定的条件式,从而能够良好地抑制变倍时的像差变动。

Description

变倍光学系统、光学装置、变倍光学系统的制造方法
技术领域
本发明涉及变倍光学系统、光学装置、变倍光学系统的制造方法。
背景技术
以往,提出了适用于照片用相机、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2013-3240号公报。但是,以往的变倍光学系统存在变倍时的像差变动大的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-3240号公报
发明内容
本发明提供变倍光学系统,从物体侧依次具备具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组以及后续透镜组,
在进行变倍时,所述第1透镜组相对于像面固定,相邻的各透镜组之间的间隔变化,
所述后续透镜组具备在进行对焦时移动的对焦透镜组,
且满足以下的条件式:
1.00<f1/(-f2)<5.00
0.15<(-f2)/|fZ|<2.00
其中,
f1:所述第1透镜组的焦距
f2:所述第2透镜组的焦距
fZ:所述后续透镜组的位于最靠像面侧的透镜组的焦距。
另外,本发明提供变倍光学系统的制造方法,该变倍光学系统从物体侧依次具备具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组以及后续透镜组,其中,
所述变倍光学系统构成为,在进行变倍时,所述第1透镜组相对于像面固定,相邻的各透镜组之间的间隔变化,
所述变倍光学系统构成为,所述后续透镜组具备在进行对焦时移动的对焦透镜组,
所述变倍光学系统构成为,满足以下的条件式:
1.00<f1/(-f2)<5.00
0.15<(-f2)/|fZ|<2.00
其中,
f1:所述第1透镜组的焦距
f2:所述第2透镜组的焦距
fZ:所述后续透镜组的位于最靠像面侧的透镜组的焦距。
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下的剖视图。
图2A、图2B以及图2C是第1实施例的变倍光学系统的无限远物体对焦时的各像差图,图2A示出广角端状态,图2B示出中间焦距状态,图2C示出远焦端状态。
图3A、图3B以及图3C是第1实施例的变倍光学系统的有限距离物体对焦时的各像差图,图3A示出广角端状态,图3B示出中间焦距状态,图3C示出远焦端状态。
图4A、图4B以及图4C是第1实施例的变倍光学系统的无限远物体对焦时进行了像抖动校正时的子午横向像差图,图4A示出广角端状态,图4B示出中间焦距状态,图4C示出远焦端状态。
图5是第2实施例的变倍光学系统的广角端状态下的剖视图。
图6A、图6B以及图6C是第2实施例的变倍光学系统的无限远物体对焦时的各像差图,图6A示出广角端状态,图6B示出中间焦距状态,图6C示出远焦端状态。
图7A、图7B以及图7C是第2实施例的变倍光学系统的有限距离物体对焦时的各像差图,图7A示出广角端状态,图7B示出中间焦距状态,图7C示出远焦端状态。
图8A、图8B以及图8C是第2实施例的变倍光学系统的无限远物体对焦时进行了像抖动校正时的子午横向像差图,图8A示出广角端状态,图8B示出中间焦距状态,图8C示出远焦端状态。
图9是第3实施例的变倍光学系统的广角端状态下的剖视图。
图10A、图10B以及图10C是第3实施例的变倍光学系统的无限远物体对焦时的各像差图,图10A示出广角端状态,图10B示出中间焦距状态,图10C示出远焦端状态。
图11A、图11B以及图11C是第3实施例的变倍光学系统的有限距离物体对焦时的各像差图,图11A示出广角端状态,图11B示出中间焦距状态,图11C示出远焦端状态。
图12A、图12B以及图12C是第3实施例的变倍光学系统的无限远物体对焦时进行了像抖动校正时的子午横向像差图,图12A示出广角端状态,图12B示出中间焦距状态,图12C示出远焦端状态。
图13是第4实施例的变倍光学系统的广角端状态下的剖视图。
图14A、图14B以及图14C是第4实施例的变倍光学系统的无限远物体对焦时的各像差图,图14A示出广角端状态,图14B示出中间焦距状态,图14C示出远焦端状态。
图15A、图15B以及图15C是第4实施例的变倍光学系统的有限距离物体对焦时的各像差图,图15A示出广角端状态,图15B示出中间焦距状态,图15C示出远焦端状态。
图16A、图16B以及图16C是第4实施例的变倍光学系统的无限远物体对焦时进行了像抖动校正时的子午横向像差图,图16A示出广角端状态,图16B示出中间焦距状态,图16C示出远焦端状态。
图17是第5实施例的变倍光学系统的广角端状态下的剖视图。
图18A、图18B以及图18C是第5实施例的变倍光学系统的无限远物体对焦时的各像差图,图18A示出广角端状态,图18B示出中间焦距状态,图18C示出远焦端状态。
图19A、图19B以及图19C是第5实施例的变倍光学系统的有限距离物体对焦时的各像差图,图19A示出广角端状态,图19B示出中间焦距状态,图19C示出远焦端状态。
图20A、图20B以及图20C是第5实施例的变倍光学系统的无限远物体对焦时进行了像抖动校正时的子午横向像差图,图20A示出广角端状态,图20B示出中间焦距状态,图20C示出远焦端状态。
图21是第6实施例的变倍光学系统的广角端状态下的剖视图。
图22A、图22B以及图22C是第6实施例的变倍光学系统的无限远物体对焦时的各像差图,图22A示出广角端状态,图22B示出中间焦距状态,图22C示出远焦端状态。
图23A、图23B以及图23C是第6实施例的变倍光学系统的有限距离物体对焦时的各像差图,图23A示出广角端状态,图23B示出中间焦距状态,图23C示出远焦端状态。
图24A、图24B以及图24C是第6实施例的变倍光学系统的无限远物体对焦时进行了像抖动校正时的子午横向像差图,图24A示出广角端状态,图24B示出中间焦距状态,图24C示出远焦端状态。
图25是第7实施例的变倍光学系统的广角端状态下的剖视图。
图26A、图26B以及图26C是第7实施例的变倍光学系统的无限远物体对焦时的各像差图,图26A示出广角端状态,图26B示出中间焦距状态,图26C示出远焦端状态。
图27A、图27B以及图27C是第7实施例的变倍光学系统的有限距离物体对焦时的各像差图,图27A示出广角端状态,图27B示出中间焦距状态,图27C示出远焦端状态。
图28A、图28B以及图28C是第7实施例的变倍光学系统的无限远物体对焦时进行了像抖动校正时的子午横向像差图,图28A示出广角端状态,图28B示出中间焦距状态,图28C示出远焦端状态。
图29是第8实施例的变倍光学系统的广角端状态下的剖视图。
图30A、图30B以及图30C是第8实施例的变倍光学系统的无限远物体对焦时的各像差图,图30A示出广角端状态,图30B示出中间焦距状态,图30C示出远焦端状态。
图31A、图31B以及图31C是第8实施例的变倍光学系统的有限距离物体对焦时的各像差图,图31A示出广角端状态,图31B示出中间焦距状态,图31C示出远焦端状态。
图32A、图32B以及图32C是第8实施例的变倍光学系统的无限远物体对焦时进行了像抖动校正时的子午横向像差图,图32A示出广角端状态,图32B示出中间焦距状态,图32C示出远焦端状态。
图33是第9实施例的变倍光学系统的广角端状态下的剖视图。
图34A、图34B以及图34C是第9实施例的变倍光学系统的无限远物体对焦时的各像差图,图34A示出广角端状态,图34B示出中间焦距状态,图34C示出远焦端状态。
图35A、图35B以及图35C是第9实施例的变倍光学系统的有限距离物体对焦时的各像差图,图35A示出广角端状态,图35B示出中间焦距状态,图35C示出远焦端状态。
图36A、图36B以及图36C是第9实施例的变倍光学系统的无限远物体对焦时进行了像抖动校正时的子午横向像差图,图36A示出广角端状态,图36B示出中间焦距状态,图36C示出远焦端状态。
图37是示出具备变倍光学系统的光学装置的概略的剖视图。
图38是示出变倍光学系统的制造方法的概略的流程图。
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。首先,对本实施方式的变倍光学系统进行说明。
本实施方式的变倍光学系统构成为,从物体侧依次具备具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组以及后续透镜组,在进行变倍时,所述第1透镜组相对于像面固定,相邻的各透镜组之间的间隔变化,所述后续透镜组具备在从无限远物体向近距离物体的至少一部分对焦时移动的对焦透镜组,且满足以下的条件式(1)和(2)。
(1)1.00<f1/(-f2)<5.00
(2)0.15<(-f2)/|fZ|<2.00
其中,
f1:所述第1透镜组的焦距
f2:所述第2透镜组的焦距
fZ:所述后续组的位于最靠像面侧的透镜组的焦距
本实施方式的变倍光学系统的后续透镜组具备至少一个以上的透镜组。另外,在本实施方式中,透镜组表示被空气间隔分离的、具有至少一个透镜的部分。另外,在本实施方式中,透镜成分是指单透镜或者将两个以上透镜接合而成的接合透镜。
本实施方式的变倍光学系统,在进行变倍时,使第1透镜组相对于像面固定,并且使相邻的各透镜组彼此的间隔变化,从而能够实现变倍时的良好的像差校正,另外,通过在后续透镜组配置对焦透镜组,从而使对焦透镜组实现小型轻量化,其结果是,能够进行高速的对焦,并且能够实现变倍光学系统和镜筒的小型化。
条件式(1)是关于第1透镜组的焦距与第2透镜组的焦距的比并用于规定适当的值的条件式。通过满足条件式(1),从而能够良好地对彗差和球面像差进行校正。
当本实施方式的变倍光学系统的条件式(1)的对应值超过上限值时,第2透镜组的光焦度变大,难以进行广角端状态下的彗差和远焦端状态下的球面像差的校正。另外,为了可靠地得到本实施方式的效果,优选的是,使条件式(1)的上限值为4.50。另外,为了更可靠地得到本实施方式的效果,更优选的是,使条件式(1)的上限值为4.00,进一步为3.80、3.50、3.20。
另一方面,当本实施方式的变倍光学系统的条件式(1)的对应值低于下限值时,第1透镜组的光焦度变大,难以进行远焦端状态下的球面像差的校正。另外,为了可靠地得到本实施方式的效果,优选的是,使条件式(1)的下限值为1.50。另外,为了更可靠地得到本实施方式的效果,更优选的是,使条件式(1)的下限值为2.00,进一步为2.50、2.70、2.80。
条件式(2)是关于第2透镜组的焦距与后续透镜组内的位于最靠像面侧的透镜组的焦距的比而并用于规定适当的值的条件式。通过满足条件式(2),从而能够良好地对像散、球面像差以及彗差进行校正。
当本实施方式的变倍光学系统的条件式(2)的对应值超过上限值时,后续透镜组内的位于最靠像面侧的透镜组的光焦度变大,难以进行像散的校正。另外,为了可靠地得到本实施方式的效果,优选的是,使条件式(2)的上限值为1.50。另外,为了更可靠地得到本实施方式的效果,更优选的是,使条件式(2)的上限值为1.20,进一步为1.00、0.95、0.90。
另一方面,当本实施方式的变倍光学系统的条件式(2)的对应值低于下限值时,第2透镜组的光焦度变大,难以进行广角端状态下的彗差和远焦端状态下的球面像差的校正。另外,为了可靠地得到本实施方式的效果,优选的是,使条件式(2)的下限值为0.18。另外,为了更可靠地得到本实施方式的效果,更优选的是,使条件式(2)的下限值为0.20,进一步为0.22、0.25、0.27。
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)1.50<f1/|ff|<5.00
其中,
f1:所述第1透镜组的焦距
ff:所述对焦透镜组的焦距
条件式(3)是关于第1透镜组的焦距与对焦透镜组的焦距的比并用于规定适当的值的条件式。通过满足条件式(3),从而能够良好地对对焦时的球面像差以及像面弯曲进行校正。
当本实施方式的变倍光学系统的条件式(3)的对应值超过上限值时,对焦透镜组的光焦度变大,难以进行对焦时的球面像差以及像面弯曲的校正。另外,为了可靠地得到本实施方式的效果,优选的是,使条件式(3)的上限值为4.50。另外,为了更可靠地得到本实施方式的效果,更优选的是,使条件式(3)的上限值为4.20,进一步为4.00、3.80、3.70。
另一方面,当本实施方式的变倍光学系统的条件式(3)的对应值低于下限值时,第1透镜组的光焦度变大,难以进行远焦端状态下的球面像差的校正。另外,为了可靠地得到本实施方式的效果,优选的是,使条件式(3)的下限值为1.80。另外,为了更可靠地得到本实施方式的效果,更优选的是,使条件式(3)的下限值为2.00,进一步为2.10、2.20、2.30。
另外,本实施方式的变倍光学系统,优选的是,在进行变倍时,所述后续组的至少一部分透镜组相对于像面固定。通过这种结构,能够简化驱动机构且使镜筒实现小型化。
另外,本实施方式的变倍光学系统优选满足以下的条件式(4)。
(4)0.050<ΣG1/TL<0.150
其中,
ΣG1:所述第1透镜组的总厚
TL:所述变倍光学系统的光学全长
条件式(4)是关于第1透镜组的总厚、即第1透镜组的光轴上的厚度与变倍光学系统的全长的比并用于规定适当的值的条件式。通过满足条件式(4),从而能够实现镜筒的小型化和轻量化。
另外,第1透镜组的总厚、即光轴上的厚度是指第1透镜组的从最靠物体侧的透镜面到最靠像面侧的透镜面为止的光轴上的距离。另外,变倍光学系统的光学全长是指无限远物体对焦时的从最靠物体侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离。
当本实施方式的变倍光学系统的条件式(4)的对应值超过上限值时,第1透镜组的光轴上的厚度变大,难以实现镜筒的小型化和轻量化。另外,为了可靠地得到本实施方式的效果,优选的是,使条件式(4)的上限值为0.130。另外,为了更可靠地得到本实施方式的效果,更优选的是,使条件式(4)的上限值为0.110,进一步为0.100、0.095、0.090。
另一方面,当本实施方式的变倍光学系统的条件式(4)的对应值低于下限值时,第1透镜组的光焦度变弱,且当实现镜筒的小型化时,后续透镜组的光焦度变大,难以进行像散的校正。另外,为了可靠地得到本实施方式的效果,更优选的是,使条件式(4)的下限值为0.053,进一步为0.055、0.060、0.062、0.065。
另外,本实施方式的变倍光学系统优选满足以下的条件式(5)。
(5)0.50<f3/(-f2)<4.50
其中,
f3:所述第3透镜组的焦距
f2:所述第2透镜组的焦距
条件式(5)是关于第3透镜组的焦距与第2透镜组的焦距的比并用于规定适当的值的条件式。通过满足条件式(5),从而能够良好地对球面像差和彗差进行校正。
当本实施方式的变倍光学系统的条件式(5)的对应值超过上限值时,第2透镜组的光焦度变大,难以进行广角端状态下的彗差和远焦端状态下的球面像差的校正。另外,为了可靠地得到本实施方式的效果,优选的是,使条件式(5)的上限值为4.00,进一步为3.50、3.00、2.80、2.60。
另一方面,当本实施方式的变倍光学系统的条件式(5)的对应值低于下限值时,第3透镜组的光焦度变大,难以进行远焦端状态下的球面像差的校正。另外,为了可靠地得到本实施方式的效果,更优选的是,使条件式(5)的下限值为0.60,进一步为0.65、0.70、0.75、0.78。
另外,本实施方式的变倍光学系统优选满足以下的条件式(6)。
(6)1.00<f1/fw<3.00
其中,
f1:所述第1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
条件式(6)是关于第1透镜组的焦距与广角端状态下的变倍光学系统的焦距的比并用于规定适当的值的条件式。通过满足条件式(6),从而能够实现镜筒的小型化,并且能够在进行变倍时良好地对以球面像差为首的各像差进行校正。
当本实施方式的变倍光学系统的条件式(6)的对应值超过上限值时,第1透镜组的光焦度变小,难以进行镜筒的小型化。另外,为了可靠地得到本实施方式的效果,更优选的是,使条件式(6)的上限值为2.70,进一步为2.60、2.50、2.45、2.40。
另一方面,当本实施方式的变倍光学系统的条件式(6)的对应值低于下限值时,第1透镜组的光焦度变大,在进行变倍时难以进行以球面像差为首的各像差的校正。另外,为了可靠地得到本实施方式的效果,更优选的是,使条件式(6)的下限值为1.40,进一步为1.50、1.55、1.60、1.62。
另外,本实施方式的变倍光学系统,优选的是,所述第1透镜组具有一个负透镜,且满足以下的条件式(7)。
(7)nd1>1.700
其中,
nd1:所述第1透镜组内的负透镜的折射率
条件式(7)是用于规定第1透镜组内的负透镜的折射率的条件式。通过满足条件式(7),从而能够良好地对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(7)的对应值低于下限值时,难以进行远焦端状态下的球面像差的校正。另外,为了可靠地得到本实施方式的效果,更优选的是,使条件式(7)的下限值为1.800,进一步为1.820、1.840、1.870、1.900。
另外,本实施方式的变倍光学系统优选满足以下的条件式(8)。
(8)8.00<ωw<25.00
其中,
ωw:广角端状态下的所述变倍光学系统的半视场角
条件式(8)是用于规定广角端状态下的变倍光学系统的半视场角的条件式。本实施方式的变倍光学系统通过满足条件式(8),从而能够具有适当的视场角,而且能够良好地对彗差、畸变、像面弯曲等各像差进行校正。
当超过本实施方式的变倍光学系统的条件式(8)的对应值的上限值时,视场角变得过广,难以良好地对彗差、畸变、像面弯曲等各像差进行校正。另外,为了可靠地得到本实施方式的效果,更优选的是,使条件式(8)的上限值为20.00,进一步为18.00、17.50、17.00、16.90。
另一方面,当低于本实施方式的变倍光学系统的条件式(8)的对应值的下限值时,视场角变窄,难以良好地对各像差进行校正。另外,为了可靠地得到本实施方式的变倍光学系统的效果,更优选的是,使条件式(8)的下限值为9.00,进一步为9.50、10.00、10.30、10.50。
另外,本实施方式的变倍光学系统,优选的是,所述后续透镜组具备从物体侧依次配置的对焦透镜组以及在进行变倍时相对于像面固定的固定透镜组。通过该结构,能够实现驱动机构的简化和镜筒的小型化。
另外,本实施方式的变倍光学系统,优选的是,在所述第2透镜组与所述后续透镜组之间具有孔径光阑。通过该结构,能够有效地对本实施方式的变倍光学系统的彗差和像面弯曲进行校正。
另外,本实施方式的变倍光学系统,优选的是,所述后续透镜组的至少一部分能够以包含与光轴正交的方向的分量的方式移动。通过该结构,能够对由手抖等引起的成像位置的位移进行校正,即能够进行防抖。另外,通过该结构,能够有效地对防抖时的偏心彗差和像面弯曲进行校正。
另外,本实施方式的变倍光学系统,优选的是,所述对焦透镜组由一个透镜组构成。通过该结构,能够实现驱动机构的简化和镜筒的小型化。
另外,本实施方式的光学装置具有上述结构的变倍光学系统。由此,能够实现能够良好地对变倍时的像差变动进行校正的光学装置。
另外,关于本实施方式的变倍光学系统的制造方法,该变倍光学系统从物体侧依次具备具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组以及后续透镜组,其中,所述变倍光学系统构成为,在进行变倍时,所述第1透镜组相对于像面固定,相邻的各透镜组之间的间隔变化,所述变倍光学系统构成为,所述后续透镜组具有在从无限远物体向近距离物体的至少一部分的对焦时移动的对焦透镜组,所述变倍光学系统构成为,满足以下的条件式(1)和(2)。由此,能够制造能够良好地对变倍时的像差变动进行校正的变倍光学系统。
(1)1.00<f1/(-f2)<5.00
(2)0.15<(-f2)/|fZ|<2.00
其中,
f1:所述第1透镜组的焦距
f2:所述第2透镜组的焦距
fZ:所述后续组的位于最靠像面侧的透镜组的焦距
(数值实施例)
以下,根据附图对本发明的数值实施例的变倍光学系统进行说明。
(第1实施例)
图1是第1实施例的变倍光学系统的广角端状态下的剖视图。图1及后述的图5、图9、图13、图17、图21、图25、图29、图33中的箭头表示从广角端状态向远焦端状态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沿着光轴从物体侧依次由具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有负的光焦度的第2透镜组G2、孔径光阑S、具有正的光焦度的第3透镜组G3以及后续透镜组GR构成。
第1透镜组G1沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11与双凸形状的正透镜L12的接合正透镜以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L13构成。
第2透镜组G2沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L21、双凹形状的负透镜L22、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L23以及双凹形状的负透镜L24构成。
第3透镜组G3沿着光轴从物体侧依次由孔径光阑S、双凸形状的正透镜L31、凸面朝向物体侧的平凸透镜L32、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L33、双凹形状的负透镜L34以及双凸形状的正透镜L35与双凹形状的负透镜L36的接合负透镜构成。
后续透镜组GR沿着光轴从物体侧依次由具有正的光焦度的第4透镜组G4以及具有负的光焦度的第5透镜组G5构成。
第4透镜组G4由双凸形状的正透镜L41以及凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L42与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L43的接合正透镜构成。
第5透镜组G5由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L51、双凸形状的正透镜L52与双凹形状的负透镜L53的接合负透镜、凹面朝向像侧的平凹透镜L54、双凸形状的正透镜L55以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L56构成。
在像面I上配置有由CCD或CMOS等构成的摄像元件(省略图示)。
根据以上的结构,本实施例的变倍光学系统,在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时,第2透镜组G2和第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之间的间隔以及第4透镜组G4与第5透镜组G5G5之间的间隔分别变化。详细地讲,第2透镜组G2向像侧移动,第4透镜组G4先向物体侧移动之后向像侧移动。另外,在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时,第1透镜组G1、第3透镜组G3以及第5透镜组G5的位置相对于像面I固定。
本实施例的变倍光学系统,通过使第4透镜组G4作为对焦透镜组而沿着光轴向物体侧移动,从而进行从无限远物体向有限距离物体的对焦。
本实施例的变倍光学系统,通过使第5透镜组G5的双凸形状的正透镜L52与双凹形状的负透镜L53的接合负透镜以及凹面朝向像侧的平凹透镜L54作为防抖透镜组而以包含与光轴正交的方向的分量的方式移动,从而进行像抖动产生时的像面校正、即防抖。
在以下的表1示出本实施例的变倍光学系统的参数的值。
在[面数据]中,m表示从物体侧数的光学面的顺序,r表示曲率半径,d表示面间隔(第n面(n为整数)与第n+1面之间的间隔),νd表示对于d线(波长587.6nm)的阿贝数,nd表示对于d线(波长587.6nm)的折射率。另外,OP表示物体面,D表示可变的面间隔,S表示孔径光阑,I表示像面。另外,曲率半径r=∞表示平面。省略空气的折射率nd=1.00000的记载。另外,在透镜面为非球面时,在面编号上附上*标记,在曲率半径r的栏中表示近轴曲率半径。
在[非球面数据]中,关于非球面,示出通过下式表示了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
此处,使h为与光轴垂直的方向的高度,使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、即凹陷量,使κ为圆锥常数,使A4、A6为非球面系数,使r为基准球面的曲率半径、即近轴曲率半径。另外,“E-n”(n:整数)表示“×10-n”,例如“1.234E-05”表示“1.234×10-5”。二次非球面系数A2为0,省略记载。
在[各种数据]中,F表示变倍光学系统的焦距,FNo表示F值,2ω表示视场角(单位为“°”),Y表示最大像高,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I为止的光轴上的距离。BF表示后焦距、即从最靠像侧的透镜面到像面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[可变间隔数据]中,D表示[面数据]中所示的各可变的面间隔。另外,无限远表示无限远物体对焦状态,有限距离表示有限距离物体对焦状态,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编号ST和焦距f。
在[防抖数据]中,F表示变倍光学系统的焦距,K表示防抖系数,θ表示本实施例的变倍光学系统的旋转抖动的角度(倾斜角度,单位为“°”),Z表示防抖透镜组的偏移量、即向与光轴正交的方向的移动量。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[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,对于记载于表1的焦距f和曲率半径r以及其他长度的单位,一般使用“mm”。但是,即使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使用。
(表1)第1实施例
[面数据]
Figure BDA0002491463950000171
Figure BDA0002491463950000181
Figure BDA0002491463950000191
[各种数据]
Figure BDA0002491463950000192
[可变间隔数据]
Figure BDA0002491463950000193
[透镜组数据]
Figure BDA0002491463950000194
Figure BDA0002491463950000201
[防抖数据]
Figure BDA0002491463950000202
[条件式对应值]
(1)f1/(-f2)=3.1586
(2)f2/|fZ|=0.4178
(3)f1/|ff|=2.4736
(4)ΣG1/TL=0.0833
(5)f3/(-f2)=2.0728
(6)f1/fw=2.0133
(7)nd1=1.9500
(8)ωw=11.200
图2A、图2B以及图2C是第1实施例的变倍光学系统的无限远物体对焦时的各像差图,图2A示出广角端状态,图2B示出中间焦距状态,图2C示出远焦端状态。
图3A、图3B以及图3C是第1实施例的变倍光学系统的有限距离物体对焦时的各像差图,图3A示出广角端状态,图3B示出中间焦距状态,图3C示出远焦端状态。
图4A、图4B以及图4C是第1实施例的变倍光学系统的无限远物体对焦时进行了像抖动校正时的子午横向像差图,图4A示出广角端状态,图4B示出中间焦距状态,图4C示出远焦端状态。
在各像差图中,FNo表示F值,A表示光线入射角、即半视场角(单位为“°”),NA表示数值孔径,HO表示物体高(单位:mm)。详细地讲,在球面像差图中示出对于最大孔径的F值FNO或数值孔径NA的值,在像散图和畸变图中分别示出物体高HO或半视场角A的最大值,在彗差图中示出各物体高或半视场角的值。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,没有记载d、g时表示d线下的像差。在像散图中,实线表示弧矢像面,虚线表示子午像面。彗差图表示对于d线和g线的子午彗差。彗差图表示各物体高HO或半视场角A中的彗差。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良好地抑制变倍时的像差变动,并且从无限远物体对焦状态到有限距离物体对焦状态为止良好地对各像差进行校正,具有高光学性能。而且,可知在进行防抖时也具有优秀的成像性能。
(第2实施例)
图5是第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沿着光轴从物体侧依次由具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有负的光焦度的第2透镜组G2、具有正的光焦度的第3透镜组G3以及后续透镜组GR构成。
第1透镜组G1沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11与双凸形状的正透镜L12的接合正透镜以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L13构成。
第2透镜组G2沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L21、双凹形状的负透镜L22、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L23以及凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L24构成。
第3透镜组G3沿着光轴从物体侧依次由孔径光阑S、双凸形状的正透镜L31、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L32、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L33、凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L34以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L35构成。
后续透镜组GR沿着光轴从物体侧依次由具有正的光焦度的第4透镜组G4以及具有负的光焦度的第5透镜组G5构成。
第4透镜组G4沿着光轴从物体侧依次由双凸形状的正透镜L41与凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L42的接合正透镜以及双凸形状的正透镜L43构成。
第5透镜组G5沿着光轴从物体侧依次由双凸形状的正透镜L51与双凹形状的负透镜L52的接合负透镜、双凹形状的负透镜L53、双凸形状的正透镜L54以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L55构成。
在像面I上配置有由CCD或CMOS等构成的摄像元件(省略图示)。
根据以上的结构,本实施例的变倍光学系统,在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时,第2透镜组G2和第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之间的间隔以及第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的间隔分别变化。详细地讲,第2透镜组G2向像侧移动,第4透镜组G4先向物体侧移动之后向像侧移动。另外,在进行变倍时,第1透镜组G1、第3透镜组G3以及第5透镜G5的位置相对于像面I固定。
本实施例的变倍光学系统通过使第4透镜组G4作为对焦透镜组而沿着光轴向物体侧移动,从而进行从无限远物体向有限距离物体的对焦。
本实施例的变倍光学系统,通过使第5透镜组G5的双凸形状的正透镜L51与双凹形状的负透镜L52的接合负透镜以及双凹形状的负透镜L53作为防抖透镜组而以包含与光轴正交的方向的分量的方式移动来进行像抖动产生时的像面校正、即防抖。
在以下的表2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 BDA0002491463950000231
Figure BDA0002491463950000241
[各种数据]
Figure BDA0002491463950000251
[可变间隔数据]
Figure BDA0002491463950000252
[透镜组数据]
Figure BDA0002491463950000253
[防抖数据]
Figure BDA0002491463950000254
Figure BDA0002491463950000261
[条件式对应值]
(1)f1/(-f2)=2.9360
(2)f2/|fZ|=0.3914
(3)f1/|ff|=2.3389
(4)ΣG1/TL=0.0710
(5)f3/(-f2)=1.6758
(6)f1/fw=2.1806
(7)nd1=1.8466
(8)ωw=10.750
图6A、图6B以及图6C是第2实施例的变倍光学系统的无限远物体对焦时的各像差图,图6A示出广角端状态,图6B示出中间焦距状态,图6C示出远焦端状态。
图7A、图7B以及图7C是第2实施例的变倍光学系统的有限距离物体对焦时的各像差图,图7A示出广角端状态,图7B示出中间焦距状态,图7C示出远焦端状态。
图8A、图8B以及图8C是第2实施例的变倍光学系统的无限远物体对焦时进行了像抖动校正时的子午横向像差图,图8A示出广角端状态,图8B示出中间焦距状态,图8C示出远焦端状态。
通过各像差图可知,本实施例的变倍光学系统良好地抑制变倍时的像差变动,并且从无限远物体对焦状态到有限距离物体对焦状态为止良好地对各像差进行校正,具有高光学性能。而且,可知在进行防抖时也具有优秀的成像性能。
(第3实施例)
图9是第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沿着光轴从物体侧依次由具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有负的光焦度的第2透镜组G2、具有正的光焦度的第3透镜组G3以及后续透镜组GR构成。
第1透镜组G1沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L12的接合正透镜以及双凸形状的正透镜L13构成。
第2透镜组G2沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L21、双凹形状的负透镜L22、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L23以及凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L24构成。
第3透镜组G3沿着光轴从物体侧依次由孔径光阑S、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L31、双凸形状的正透镜L32以及凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L33构成。正弯月形透镜L31的物体侧的透镜面为非球面。
后续透镜组GR沿着光轴从物体侧依次由具有正的光焦度的第4透镜组G4以及具有负的光焦度的第5透镜组G5构成。
第4透镜组G4沿着光轴从物体侧依次由双凸形状的正透镜L41与凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L42的接合正透镜以及双凸形状的正透镜L43构成。
第5透镜组G5沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L51、双凸形状的正透镜L52与双凹形状的负透镜L53的接合负透镜、双凹形状的负透镜L54、凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L55以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L56构成。
在像面I上配置有由CCD或CMOS等构成的摄像元件(省略图示)。
根据以上的结构,本实施例的变倍光学系统,在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时,第2透镜组G2和第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之间的间隔以及第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的间隔分别变化。详细地讲,第2透镜组G2向像侧移动,第4透镜组G4先向物体侧移动之后向像侧移动。另外,在进行变倍时,第1透镜组G1、第3透镜组G3以及第5透镜G5的位置相对于像面I固定。
本实施例的变倍光学系统通过使第4透镜组G4作为对焦透镜组而沿着光轴向物体侧移动,从而进行从无限远物体向有限距离物体的对焦。
本实施例的变倍光学系统,通过使第5透镜组G5的双凸形状的正透镜L52与双凹形状的负透镜L53的接合负透镜以及双凹形状的负透镜L54作为防抖透镜组而以包含与光轴正交的方向的分量的方式移动来进行像抖动产生时的像面校正、即防抖。
在以下的表3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 BDA0002491463950000281
Figure BDA0002491463950000291
Figure BDA0002491463950000301
[非球面数据]
Figure BDA0002491463950000302
[各种数据]
Figure BDA0002491463950000303
[可变间隔数据]
Figure BDA0002491463950000304
[透镜组数据]
Figure BDA0002491463950000311
[防抖数据]
Figure BDA0002491463950000312
[条件式对应值]
(1)f1/(-f2)=3.0366
(2)f2/|fZ|=0.5730
(3)f1/|ff|=2.7026
(4)ΣG1/TL=0.0763
(5)f3/(-f2)=1.5070
(6)f1/fw=2.2554
(7)nd1=1.9537
(8)ωw=11.500
图10A、图10B以及图10C是第3实施例的变倍光学系统的无限远物体对焦时的各像差图,图10A示出广角端状态,图10B示出中间焦距状态,图10C示出远焦端状态。
图11A、图11B以及图11C是第3实施例的变倍光学系统的有限距离物体对焦时的各像差图,图11A示出广角端状态,图11B示出中间焦距状态,图11C示出远焦端状态。
图12A、图12B以及图12C是第3实施例的变倍光学系统的无限远物体对焦时进行了像抖动校正时的子午横向像差图,图12A示出广角端状态,图12B示出中间焦距状态,图12C示出远焦端状态。
通过各像差图可知,本实施例的变倍光学系统良好地抑制变倍时的像差变动,并且从无限远物体对焦状态到有限距离物体对焦状态为止良好地对各像差进行校正,具有高光学性能。而且,可知在进行防抖时也具有优秀的成像性能。
(第4实施例)
图13是第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沿着光轴从物体侧依次由具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有负的光焦度的第2透镜组G2、具有正的光焦度的第3透镜组G3以及后续透镜组GR构成。
第1透镜组G1沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11与双凸形状的正透镜L12的接合正透镜以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L13构成。
第2透镜组G2沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L21、双凹形状的负透镜L22、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L23以及凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L24构成。
第3透镜组G3沿着光轴从物体侧依次由双凸形状的正透镜L31、双凸形状的正透镜L32与双凹形状的负透镜L33的接合负透镜以及孔径光阑S构成。
后续透镜组GR沿着光轴从物体侧依次由具有正的光焦度的第4透镜组G4以及具有负的光焦度的第5透镜组G5构成。
第4透镜组G4沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L41与双凸形状的正透镜L42的接合正透镜以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L43构成。
第5透镜组G5沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L51、凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L52与双凹形状的负透镜L53的接合负透镜、凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L54、双凸形状的正透镜L55以及双凸形状的正透镜L56构成。
在像面I上配置有由CCD或CMOS等构成的摄像元件(省略图示)。
根据以上的结构,本实施例的变倍光学系统,在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时,第2透镜组G2和第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之间的间隔以及第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的间隔分别变化。详细地讲,第2透镜组G2向像侧移动,第4透镜组G4先向物体侧移动之后向像侧移动。另外,在进行变倍时,第1透镜组G1、第3透镜组G3以及第5透镜G5的位置相对于像面I固定。
本实施例的变倍光学系统,通过使第4透镜组G4作为对焦透镜组而沿着光轴向物体侧移动,从而进行从无限远物体向有限距离物体的对焦。
本实施例的变倍光学系统,通过使第5透镜组G5的凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L52与双凹形状的负透镜L53的接合负透镜以及凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L54作为防抖透镜组而以包含与光轴正交的方向的分量的方式移动来进行像抖动产生时的像面校正、即防抖。
在以下的表4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 BDA0002491463950000341
Figure BDA0002491463950000351
[各种数据]
Figure BDA0002491463950000352
Figure BDA0002491463950000361
[可变间隔数据]
Figure BDA0002491463950000362
[透镜组数据]
Figure BDA0002491463950000363
[防抖数据]
Figure BDA0002491463950000364
[条件式对应值]
(1)f1/(-f2)=2.9849
(2)f2/|fZ|=0.6437
(3)f1/|ff|=2.7945
(4)ΣG1/TL=0.0659
(5)f3/(-f2)=1.6294
(6)f1/fw=1.6396
(7)nd1=1.9027
(8)ωw=16.745
图14A、图14B以及图14C是第4实施例的变倍光学系统的无限远物体对焦时的各像差图,图14A示出广角端状态,图14B示出中间焦距状态,图14C示出远焦端状态。
图15A、图15B以及图15C是第4实施例的变倍光学系统的有限距离物体对焦时的各像差图,图15A示出广角端状态,图15B示出中间焦距状态,图15C示出远焦端状态。
图16A、图16B以及图16C是第4实施例的变倍光学系统的无限远物体对焦时进行了像抖动校正时的子午横向像差图,图16A示出广角端状态,图16B示出中间焦距状态,图16C示出远焦端状态。
通过各像差图可知,本实施例的变倍光学系统良好地抑制变倍时的像差变动,并且从无限远物体对焦状态到有限距离物体对焦状态为止良好地对各像差进行校正,具有高光学性能。而且,可知在进行防抖时也具有优秀的成像性能。
(第5实施例)
图17是第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沿着光轴从物体侧依次由具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有负的光焦度的第2透镜组G2、具有正的光焦度的第3透镜组G3以及后续透镜组GR构成。
第1透镜组G1沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11与凸面朝向物体侧的平凸透镜L12的接合正透镜以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L13构成。
第2透镜组G2沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L21、双凹形状的负透镜L22、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L23以及双凹形状的负透镜L24构成。
第3透镜组G3沿着光轴从物体侧依次由孔径光阑S、双凸形状的正透镜L31、双凸形状的正透镜L32、双凹形状的负透镜L33、凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L34、双凸形状的正透镜L35与凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L36的接合正透镜以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L37构成。
后续透镜组GR沿着光轴从物体侧依次由具有负的光焦度的第4透镜组G4以及具有正的光焦度的第5透镜组G5构成。
第4透镜组G4沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L41以及双凸形状的正透镜L42与双凹形状的负透镜L43的接合负透镜构成。
第5透镜组G5沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L51以及双凸形状的正透镜L52与凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L53的接合正透镜构成。
在像面I上配置有由CCD或CMOS等构成的摄像元件(省略图示)。
根据以上的结构,本实施例的变倍光学系统,在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时,第2透镜组G2和第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之间的间隔以及第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的间隔分别变化。详细地讲,第2透镜组G2向像侧移动,第4透镜组G4先向物体侧移动之后向像侧移动。另外,在进行变倍时,第1透镜组G1、第3透镜组G3以及第5透镜G5的位置相对于像面I固定。
本实施例的变倍光学系统,通过使第4透镜组G4作为对焦透镜组而沿着光轴向物体侧移动,从而进行从无限远物体向有限距离物体的对焦。
本实施例的变倍光学系统,通过使第5透镜组G5的负弯月形透镜L51以及双凸形状的正透镜L52与凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L53的接合正透镜作为防抖透镜组而以包含与光轴正交的方向的分量的方式移动来进行像抖动产生时的像面校正、即防抖。即,在本实施例的变倍光学系统中,第5透镜组G5为防抖透镜组。
在以下的表5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 BDA0002491463950000391
Figure BDA0002491463950000401
Figure BDA0002491463950000411
[各种数据]
Figure BDA0002491463950000412
[可变间隔数据]
Figure BDA0002491463950000413
[透镜组数据]
Figure BDA0002491463950000414
[防抖数据]
Figure BDA0002491463950000421
[条件式对应值]
(1)f1/(-f2)=3.1161
(2)f2/|fZ|=0.2853
(3)f1/|ff|=3.3495
(4)ΣG1/TL=0.0744
(5)f3/(-f2)=0.9557
(6)f1/fw=1.9154
(7)nd1=2.0010
(8)ωw=16.780
图18A、图18B以及图18C是第5实施例的变倍光学系统的无限远物体对焦时的各像差图,图18A示出广角端状态,图18B示出中间焦距状态,图18C示出远焦端状态。
图19A、图19B以及图19C是第5实施例的变倍光学系统的有限距离物体对焦时的各像差图,图19A示出广角端状态,图19B示出中间焦距状态,图19C示出远焦端状态。
图20A、图20B以及图20C是第5实施例的变倍光学系统的无限远物体对焦时进行了像抖动校正时的子午横向像差图,图20A示出广角端状态,图20B示出中间焦距状态,图20C示出远焦端状态。
通过各像差图可知,本实施例的变倍光学系统良好地抑制变倍时的像差变动,并且从无限远物体对焦状态到有限距离物体对焦状态为止良好地对各像差进行校正,具有高光学性能。而且,可知在进行防抖时也具有优秀的成像性能。
(第6实施例)
图21是第6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沿着光轴从物体侧依次由具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有负的光焦度的第2透镜组G2、具有正的光焦度的第3透镜组G3以及后续透镜组GR构成。
第1透镜组G1沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11与双凸形状的正透镜L12的接合正透镜以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L13构成。
第2透镜组G2沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L21、双凹形状的负透镜L22、双凸形状的正透镜L23以及双凹形状的负透镜L24构成。
第3透镜组G3沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L31、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L32、孔径光阑S、凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L33、双凹形状的负透镜L34与双凸形状的正透镜L35的接合正透镜、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L36以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L37构成。
后续透镜组GR沿着光轴从物体侧依次由具有负的光焦度的第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。
第4透镜组G4由凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L41构成。
第5透镜组G5沿着光轴从物体侧依次由双凹形状的负透镜L51以及双凸形状的正透镜L52与双凹形状的负透镜L53的接合正透镜构成。
第6透镜组G6沿着光轴从物体侧依次由双凸形状的正透镜L61以及凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L62构成。
在像面I上配置有由CCD或CMOS等构成的摄像元件(省略图示)。
根据以上的结构,本实施例的变倍光学系统,在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时,第2透镜组G2、第4透镜组G4以及第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之间的间隔以及第5透镜组G5与第6透镜组G6之间的间隔分别变化。详细地讲,第2透镜组G2向像侧移动,第4透镜组G4先向像侧移动之后向物体侧移动,第5透镜组G5先向像侧移动之后向物体侧移动。另外,在进行变倍时,第1透镜组G1、第3透镜组G3以及第6透镜G6的位置相对于像面I固定。
本实施例的变倍光学系统,通过使第5透镜组G5作为对焦透镜组而沿着光轴向像侧移动,从而进行从无限远物体向有限距离物体的对焦。
本实施例的变倍光学系统,通过使第3透镜组G3的双凹形状的负透镜L34与双凸形状的正透镜L35的接合正透镜以及正弯月形透镜L36作为防抖透镜组而以包含与光轴正交的方向的分量的方式移动来进行像抖动产生时的像面校正、即防抖。
在以下的表6示出本实施例的变倍光学系统的参数的值。
(表6)第6实施例
[面数据]
Figure BDA0002491463950000451
Figure BDA0002491463950000461
[各种数据]
Figure BDA0002491463950000462
Figure BDA0002491463950000471
[可变间隔数据]
Figure BDA0002491463950000472
[透镜组数据]
Figure BDA0002491463950000473
[防抖数据]
Figure BDA0002491463950000474
[条件式对应值]
(1)f1/(-f2)=2.8905
(2)f2/|fZ|=0.6102
(3)f1/|ff|=3.6030
(4)ΣG1/TL=0.0658
(5)f3/(-f2)=0.8060
(6)f1/fw=2.3784
(7)nd1=2.0010
(8)ωw=16.805
图22A、图22B以及图22C是第6实施例的变倍光学系统的无限远物体对焦时的各像差图,图22A示出广角端状态,图22B示出中间焦距状态,图22C示出远焦端状态。
图23A、图23B以及图23C是第6实施例的变倍光学系统的有限距离物体对焦时的各像差图,图23A示出广角端状态,图23B示出中间焦距状态,图23C示出远焦端状态。
图24A、图24B以及图24C是第6实施例的变倍光学系统的无限远物体对焦时进行了像抖动校正时的子午横向像差图,图24A示出广角端状态,图24B示出中间焦距状态,图24C示出远焦端状态。
通过各像差图可知,本实施例的变倍光学系统良好地抑制变倍时的像差变动,并且从无限远物体对焦状态到有限距离物体对焦状态为止良好地对各像差进行校正,具有高光学性能。而且,可知在进行防抖时也具有优秀的成像性能。
(第7实施例)
图25是第7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沿着光轴从物体侧依次由具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有负的光焦度的第2透镜组G2、具有正的光焦度的第3透镜组G3以及后续透镜组GR构成。
第1透镜组G1沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11与双凸形状的正透镜L12的接合正透镜以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L13构成。
第2透镜组G2沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L21、双凹形状的负透镜L22、双凸形状的正透镜L23以及双凹形状的负透镜L24构成。
第3透镜组G3沿着光轴从物体侧依次由双凸形状的正透镜L31以及凸形状朝向物体侧的正弯月形透镜L32构成。
后续透镜组GR沿着光轴从物体侧依次由具有负的光焦度的第4透镜组G4、具有正的光焦度的第5透镜组G5以及具有负的光焦度的第6透镜组G6构成。
第4透镜组G4沿着光轴从物体侧依次由孔径光阑S、凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L41以及凸形状朝向物体侧的正弯月形透镜L42构成。
第5透镜组G5沿着光轴从物体侧依次由双凸形状的正透镜L51与凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L52的接合正透镜以及双凸形状的正透镜L53构成。
第6透镜组G6沿着光轴从物体侧依次由双凹形状的负透镜L61、双凹形状的负透镜L62、凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L63与双凹形状的负透镜L64的接合负透镜、双凸形状的正透镜L65以及凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L66构成。
在像面I上配置有由CCD或CMOS等构成的摄像元件(省略图示)。
根据以上的结构,本实施例的变倍光学系统,在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时,第2透镜组G2、第4透镜组G4以及第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之间的间隔以及第5透镜组G5与第6透镜组G6之间的间隔分别变化。详细地讲,第2透镜组G2向像侧移动,第4透镜组G4先向像侧移动之后向物体侧移动,第5透镜组G5先向物体侧移动之后向像侧移动。另外,在进行变倍时,第1透镜组G1、第3透镜组G3以及第6透镜G6的位置相对于像面I固定。
本实施例的变倍光学系统,通过使第5透镜组G5作为对焦透镜组而沿着光轴向物体侧移动,从而进行从无限远物体向有限距离物体的对焦。
本实施例的变倍光学系统,通过使第6透镜组G6的双凹形状的负透镜L62以及正弯月形透镜L63与双凹形状的负透镜L64的接合负透镜作为防抖透镜组而以包含与光轴正交的方向的分量的方式移动来进行像抖动产生时的像面校正、即防抖。
在以下的表7示出本实施例的变倍光学系统的参数的值。
(表7)第7实施例
[面数据]
Figure BDA0002491463950000501
Figure BDA0002491463950000511
Figure BDA0002491463950000521
[各种数据]
Figure BDA0002491463950000522
[可变间隔数据]
Figure BDA0002491463950000523
[透镜组数据]
Figure BDA0002491463950000531
[防抖数据]
Figure BDA0002491463950000532
[条件式对应值]
(1)f1/(-f2)=2.9465
(2)f2/|fZ|=0.6085
(3)f1/|ff|=3.3088
(4)ΣG1/TL=0.0663
(5)f3/(-f2)=0.9888
(6)f1/fw=2.1985
(7)nd1=1.7174
(8)ωw=16.850
图26A、图26B以及图26C是第7实施例的变倍光学系统的无限远物体对焦时的各像差图,图26A示出广角端状态,图26B示出中间焦距状态,图26C示出远焦端状态。
图27A、图27B以及图27C是第7实施例的变倍光学系统的有限距离物体对焦时的各像差图,图27A示出广角端状态,图27B示出中间焦距状态,图27C示出远焦端状态。
图28A、图28B以及图28C是第7实施例的变倍光学系统的无限远物体对焦时进行了像抖动校正时的子午横向像差图,图28A示出广角端状态,图28B示出中间焦距状态,图28C示出远焦端状态。
通过各像差图可知,本实施例的变倍光学系统良好地抑制变倍时的像差变动,并且从无限远物体对焦状态到有限距离物体对焦状态为止良好地对各像差进行校正,具有高光学性能。而且,可知在进行防抖时也具有优秀的成像性能。
(第8实施例)
图29是第8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沿着光轴从物体侧依次由具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有负的光焦度的第2透镜组G2、具有正的光焦度的第3透镜组G3以及后续透镜组GR构成。
第1透镜组G1沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11与双凸形状的正透镜L12的接合正透镜以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L13构成。
第2透镜组G2沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L21、双凹形状的负透镜L22、双凸形状的正透镜L23以及双凹形状的负透镜L24构成。
第3透镜组G3沿着光轴从物体侧依次由双凸形状的正透镜L31、凸形状朝向物体侧的正弯月形透镜L32、孔径光阑S、双凹形状的负透镜L33以及双凸形状的正透镜L34构成。
后续透镜组GR由具有正的光焦度的第4透镜组G4构成。
第4透镜组G4沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L41、凸形状朝向物体侧的负弯月形透镜L42与凸形状朝向物体侧的正弯月形透镜L43的接合正透镜、凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L44、双凹形状的负透镜L45与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L46的接合负透镜、凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L47、双凸形状的正透镜L48以及凸形状朝向物体侧的正弯月形透镜L49构成。
在像面I上配置有由CCD或CMOS等构成的摄像元件(省略图示)。
根据以上的结构,本实施例的变倍光学系统,在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时,第2透镜组G2和第3透镜组G3沿着光轴移动,以使第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的间隔、第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的间隔以及第3透镜组G3与第4透镜组G4之间的间隔分别变化。详细地讲,第2透镜组G2向像侧移动,第3透镜组G3先向像侧移动之后向物体侧移动。另外,在进行变倍时,第1透镜组G1和第4透镜组G4的位置相对于像面I固定。
本实施例的变倍光学系统,通过使第4透镜组G4的凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L41以及凸形状朝向物体侧的负弯月形透镜L42与凸形状朝向物体侧的正弯月形透镜L43的接合正透镜作为对焦透镜组而沿着光轴向物体侧移动,从而进行从无限远物体向有限距离物体的对焦。
本实施例的变倍光学系统,通过使第4透镜组G4的双凹形状的负透镜L45与正弯月形透镜L46的接合负透镜以及负弯月形透镜L47作为防抖透镜组而以包含与光轴正交的方向的分量的方式移动来进行像抖动产生时的像面校正、即防抖。
在以下的表8示出本实施例的变倍光学系统的参数的值。
(表8)第8实施例
[面数据]
Figure BDA0002491463950000561
Figure BDA0002491463950000571
[各种数据]
Figure BDA0002491463950000572
Figure BDA0002491463950000581
[可变间隔数据]
Figure BDA0002491463950000582
[透镜组数据]
Figure BDA0002491463950000583
[防抖数据]
Figure BDA0002491463950000584
[条件式对应值]
(1)f1/(-f2)=2.9425
(2)f2/|fZ|=0.3543
(3)f1/|ff|=2.4000
(4)ΣG1/TL=0.0772
(5)f3/(-f2)=2.1492
(6)f1/fw=1.8235
(7)nd1=2.0010
(8)ωw=16.790
图30A、图30B以及图30C是第8实施例的变倍光学系统的无限远物体对焦时的各像差图,图30A示出广角端状态,图30B示出中间焦距状态,图30C示出远焦端状态。
图31A、图31B以及图31C是第8实施例的变倍光学系统的有限距离物体对焦时的各像差图,图31A示出广角端状态,图31B示出中间焦距状态,图31C示出远焦端状态。
图32A、图32B以及图32C是第8实施例的变倍光学系统的无限远物体对焦时进行了像抖动校正时的子午横向像差图,图32A示出广角端状态,图32B示出中间焦距状态,图32C示出远焦端状态。
通过各像差图可知,本实施例的变倍光学系统良好地抑制变倍时的像差变动,并且从无限远物体对焦状态到有限距离物体对焦状态为止良好地对各像差进行校正,具有高光学性能。而且,可知在进行防抖时也具有优秀的成像性能。
(第9实施例)
图33是第9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沿着光轴从物体侧依次由具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有负的光焦度的第2透镜组G2、具有正的光焦度的第3透镜组G3以及后续透镜组GR构成。
第1透镜组G1沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11与双凸形状的正透镜L12的接合正透镜以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L13构成。
第2透镜组G2沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L21、双凹形状的负透镜L22、双凸形状的正透镜L23以及双凹形状的负透镜L24构成。
第3透镜组G3沿着光轴从物体侧依次由双凸形状的正透镜L31、凸形状朝向物体侧的正弯月形透镜L32、孔径光阑S、双凹形状的负透镜L33以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L34构成。
后续透镜组GR沿着光轴从物体侧依次由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。
第4透镜组G4沿着光轴从物体侧依次由双凸面形状的正透镜L41以及凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L42与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L43的接合正透镜构成。
第5透镜组G5沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L51、凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L52以及凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L53与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L54的接合负透镜构成。
第6透镜组G6沿着光轴从物体侧依次由双凸形状的正透镜L61以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L62构成。
在像面I上配置有由CCD或CMOS等构成的摄像元件(省略图示)。
根据以上的结构,本实施例的变倍光学系统,在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时,第2透镜组G2、第4透镜组G4以及第6透镜组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之间的间隔以及第5透镜组G5与第6透镜组G6之间的间隔分别变化。详细地讲,第2透镜组G2向像侧移动,第4透镜组G4先向物体侧移动之后向像侧移动,第6透镜组G6向物体侧移动。另外,在进行变倍时,第1透镜组G1、第3透镜组G3以及第5透镜G5的位置相对于像面I固定。
本实施例的变倍光学系统,通过使第4透镜组G4作为对焦透镜组而沿着光轴向物体侧移动,从而进行从无限远物体向有限距离物体的对焦。
本实施例的变倍光学系统,通过使第5透镜组G5的负弯月形透镜L52以及凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L53与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L54的接合负透镜作为防抖透镜组而以包含与光轴正交的方向的分量的方式移动来进行像抖动产生时的像面校正、即防抖。
在以下的表9示出本实施例的变倍光学系统的参数的值。
(表9)第9实施例
[面数据]
Figure BDA0002491463950000611
Figure BDA0002491463950000621
Figure BDA0002491463950000631
[各种数据]
Figure BDA0002491463950000632
[可变间隔数据]
Figure BDA0002491463950000633
[透镜组数据]
Figure BDA0002491463950000641
[防抖数据]
Figure BDA0002491463950000642
[条件式对应值]
(1)f1/(-f2)=2.9732
(2)f2/|fZ|=0.8966
(3)f1/|ff|=3.3278
(4)ΣG1/TL=0.0779
(5)f3/(-f2)=2.5177
(6)f1/fw=2.0604
(7)nd1=1.9538
(8)ωw=16.745
图34A、图34B以及图34C是第9实施例的变倍光学系统的无限远物体对焦时的各像差图,图34A示出广角端状态,图34B示出中间焦距状态,图34C示出远焦端状态。
图35A、图35B以及图35C是第9实施例的变倍光学系统的有限距离物体对焦时的各像差图,图35A示出广角端状态,图35B示出中间焦距状态,图35C示出远焦端状态。
图36A、图36B以及图36C是第9实施例的变倍光学系统的无限远物体对焦时进行了像抖动校正时的子午横向像差图,图36A示出广角端状态,图36B示出中间焦距状态,图36C示出远焦端状态。
通过各像差图可知,本实施例的变倍光学系统良好地抑制变倍时的像差变动,并且从无限远物体对焦状态到有限距离物体对焦状态为止良好地对各像差进行校正,具有高光学性能。而且,可知在进行防抖时也具有优秀的成像性能。
根据上述各实施例,能够良好地抑制变倍时的像差变动,实现具有高光学性能的变倍光学系统。
另外,在本实施方式的变倍光学系统中,变倍比为2.0~5.0倍左右,广角端状态下的35mm等效焦距为50mm~100mm左右。另外,在本实施方式的变倍光学系统中,广角端状态下的F值为f/2.0~f/4.5左右,而且在远焦端状态下F值也为f/2.0~f/4.5左右。
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4组结构、5组结构或者6组结构,但是本实施方式并不限定于此,还能够构成其他组结构(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透镜或透镜组的结构。或者,也可以在第1透镜组G1与第2透镜组G2之间增加透镜或透镜组。或者,也可以在第2透镜组G2与第3透镜组G3之间增加透镜或透镜组。或者,也可以在第3透镜组G3与后续透镜组GR之间增加透镜或透镜组。
另外,在上述各实施例的变倍光学系统中,虽然作为构成后续透镜组GR的透镜组,示出了第4透镜组G4、第4透镜组G4和第5透镜组G5、或者第4透镜组G4、第5透镜组G5以及第6透镜G6,但是并不限定于此。
另外,在上述实施例的变倍光学系统中,虽然使一个透镜组或透镜组的一部分为对焦透镜组,但是也可以使两个以上的透镜组为对焦透镜组。对焦透镜组还能够应用于自动对焦,也适合于自动对焦用电机,例如超声波电机、步进电机、VCM电机等的驱动。
另外,构成上述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时,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,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。在透镜面为非球面时,也可以是基于切削加工的非球面、通过模具将玻璃成型为非球面形状的玻璃模铸非球面、或者将设置在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个非球面。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。
另外,在上述实施例的变倍光学系统中,孔径光阑S虽然优选配置在第2透镜组与后续透镜组之间,但是也可以成为不设置作为孔径光阑的部件而通过透镜框来代替其作用的结构。
另外,也可以在构成上述实施例的变倍光学系统的透镜的透镜面,施加在宽波长区域中具有高透射率的增透膜。由此,减轻眩光和重影,能够实现高对比度的高光学性能。
接着,根据图37对具备本申请的变倍光学系统的相机进行说明。
图37是示出具备本申请的变倍光学系统的相机结构的图。
如图37所示,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的镜头可换式的相机。
在本相机1中,来自未图示的物体(被摄体)的光通过摄影镜头2而被聚光,经由未图示的OLPF(Optical low pass filter:光学低通滤光片)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。该图像显示在设置于相机1的EVF(Electronic view finder:电子取景器)4。由此,摄影者能够通过EVF4观察被摄体。
另外,当由摄影者按压未图示的释放按钮时,通过摄像部3生成的被摄体的图像被存储在未图示的存储器中。由此,摄影者能够进行基于本相机1的被摄体的摄影。
此处,作为摄影镜头2搭载于本相机1的上述第1实施例的变倍光学系统,良好地抑制变倍时的像差变动,是具有高光学性能的变倍光学系统。因此,本相机1良好地抑制变倍时的像差变动,能够实现高光学性能。另外,即使构成作为摄影镜头2搭载了上述第2~第9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,即使在具有快速复原反光镜并通过取景器光学系统来观察被摄体的单反类型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。
接着,根据图38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38是示出本实施方式的变倍光学系统的制造方法的概略的流程图。
在图38所示的本实施方式的变倍光学系统的制造方法中,该变倍光学系统从物体侧依次具备具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组以及后续透镜组,其中,该变倍光学系统的制造方法包含以下的步骤S1~S3。
步骤S1:准备具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组以及后续透镜组,构成为,在进行变倍时,第1透镜组相对于像面固定,相邻的各透镜组之间的间隔变化。
步骤S2:构成为,后续透镜组具备在进行对焦时移动的对焦透镜组。
步骤S3:使变倍光学系统满足以下的条件式(1)和(2)。
(1)1.00<f1/(-f2)<5.00
(2)0.15<(-f2)/|fZ|<2.00
其中,
f1:所述第1透镜组的焦距
f2:所述第2透镜组的焦距
fZ:所述后续透镜组内的位于最靠像面侧的透镜组的焦距
根据本实施方式的变倍光学系统的制造方法,良好地抑制变倍时的像差变动,能够制造具有高光学性能的变倍光学系统。

Claims (14)

1.一种变倍光学系统,
从物体侧依次具备具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组以及后续透镜组,
在进行变倍时,所述第1透镜组相对于像面固定,相邻的各透镜组之间的间隔变化,
所述后续透镜组具备在进行对焦时移动的对焦透镜组,
且满足以下的条件式:
1.00<f1/(-f2)<5.00
0.15<(-f2)/|fZ|<2.00
其中,
f1:所述第1透镜组的焦距
f2:所述第2透镜组的焦距
fZ:所述后续透镜组内的位于最靠像面侧的透镜组的焦距。
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:
1.50<f1/|ff|<5.00
其中,
f1:所述第1透镜组的焦距
ff:所述对焦透镜组的焦距。
3.根据权利要求1或2所述的变倍光学系统,其中,
在进行变倍时,所述后续透镜组的至少一部分透镜组相对于像面固定。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的变倍光学系统,其中,
满足以下的条件式:
0.050<ΣG1/TL<0.150
其中,
ΣG1:所述第1透镜组的总厚
TL:所述变倍光学系统的光学全长。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的变倍光学系统,其中,
满足以下的条件式:
0.50<f3/(-f2)<4.50
其中,
f3:所述第3透镜组的焦距
f2:所述第2透镜组的焦距。
6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的变倍光学系统,其中,
满足以下的条件式:
1.00<f1/fw<3.00
其中,
f1:所述第1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。
7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的变倍光学系统,其中,
所述第1透镜组具备一个负透镜,
且满足以下的条件式:
nd1>1.700
其中,
nd1:所述第1透镜组内的所述负透镜的折射率。
8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的变倍光学系统,其中,
满足以下的条件式:
8.00<ωw<25.00
其中,
ωw:广角端状态下的所述变倍光学系统的半视场角。
9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的变倍光学系统,其中,
所述后续透镜组具备从物体侧依次配置的所述对焦透镜组以及进行变倍时相对于像面固定的固定透镜组。
10.根据权利要求1至9中的任意一项所述的变倍光学系统,其中,
在所述第2透镜组与所述后续透镜组之间具有孔径光阑。
11.根据权利要求1至10中的任意一项所述的变倍光学系统,其中,
所述后续透镜组的至少一部分能够以包含与光轴正交的方向的分量的方式移动。
12.根据权利要求1至11中的任意一项所述的变倍光学系统,其中,
所述对焦透镜组由一个透镜组构成。
13.一种光学装置,具备权利要求1至12中的任意一项所述的变倍光学系统。
14.一种变倍光学系统的制造方法,该变倍光学系统从物体侧依次具备具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组以及后续透镜组,其中,
所述变倍光学系统构成为,在进行变倍时,所述第1透镜组相对于像面固定,相邻的各透镜组之间的间隔变化,
所述变倍光学系统构成为,所述后续透镜组具备在进行对焦时移动的对焦透镜组,
所述变倍光学系统构成为,满足以下的条件式:
1.00<f1/(-f2)<5.00
0.15<(-f2)/|fZ|<2.00
其中,
f1:所述第1透镜组的焦距
f2:所述第2透镜组的焦距
fZ:所述后续透镜组内的位于最靠像面侧的透镜组的焦距。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114355588A (zh) * 2021-12-17 2022-04-15 宁波永新光学股份有限公司 一种车载mems激光雷达的角度放大光学系统

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11314147B1 (en) 2018-05-31 2022-04-26 Apple Inc. Folded camera with actuator for moving optics
CN110187484B (zh) * 2019-05-30 2021-06-15 浙江大华技术股份有限公司 一种镜头
US20210026117A1 (en) * 2019-07-22 2021-01-28 Apple Inc. Camera Including Two Light Folding Elements
JP2021105633A (ja) * 2019-12-26 2021-07-26 株式会社タムロン ズームレンズ及び撮像装置
CN113325562B (zh) * 2020-02-29 2022-12-06 华为技术有限公司 一种变焦镜头、摄像头模组及移动终端
TW202210898A (zh) * 2020-08-31 2022-03-16 佳能企業股份有限公司 光學鏡頭及電子裝置
JP7118221B1 (ja) * 2021-06-29 2022-08-15 Omデジタルソリューションズ株式会社 ズームレンズ及びこのズームレンズを備えた撮像装置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001091830A (ja) * 1999-09-21 2001-04-06 Canon Inc ズームレンズ
CN101051112A (zh) * 2006-04-06 2007-10-10 富士能株式会社 变倍光学系统
CN101666905A (zh) * 2009-09-30 2010-03-10 福州开发区鸿发光电子技术有限公司 大变焦比光学变焦镜头
JP2011118037A (ja) * 2009-12-01 2011-06-16 Olympus Imaging Corp ズームレンズおよびそれを用いた撮像装置
JP2013109013A (ja) * 2011-11-17 2013-06-06 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2013218290A (ja) * 2012-03-14 2013-10-24 Panasonic Corp ズームレンズ系、交換レンズ装置及びカメラシステム
JP2013254020A (ja) * 2012-06-05 2013-12-19 Sony Corp ズームレンズおよび撮像装置
JP2014202806A (ja) * 2013-04-02 2014-10-27 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2017116678A (ja) * 2015-12-22 2017-06-29 株式会社タムロン ズームレンズおよび撮像装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3029148B2 (ja) * 1991-08-30 2000-04-04 キヤノン株式会社 リヤーフォーカス式ズームレンズ
EP0529646B1 (en) 1991-08-30 1997-04-23 Canon Kabushiki Kaisha Zoom lens
JPH06289291A (ja) 1993-03-31 1994-10-18 Canon Inc ズームレンズ
JP5038685B2 (ja) 2005-11-17 2012-10-03 パナソニック株式会社 ズームレンズ系、撮像装置及びカメラ
US7471453B2 (en) 2005-11-17 2008-12-30 Panasonic Corporation Zoom lens system, imaging device and camera
JP5836654B2 (ja) 2011-06-14 2015-12-24 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
US8867143B2 (en) * 2011-11-16 2014-10-21 Canon Kabushiki Kaisha Zoom lens and image pickup apparatus including the same
EP3176624A4 (en) 2014-07-30 2018-03-28 Nikon Corporation Variable-power optical system, optical device, and method for manufacturing variable-power optical system

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001091830A (ja) * 1999-09-21 2001-04-06 Canon Inc ズームレンズ
CN101051112A (zh) * 2006-04-06 2007-10-10 富士能株式会社 变倍光学系统
CN101666905A (zh) * 2009-09-30 2010-03-10 福州开发区鸿发光电子技术有限公司 大变焦比光学变焦镜头
JP2011118037A (ja) * 2009-12-01 2011-06-16 Olympus Imaging Corp ズームレンズおよびそれを用いた撮像装置
JP2013109013A (ja) * 2011-11-17 2013-06-06 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2013218290A (ja) * 2012-03-14 2013-10-24 Panasonic Corp ズームレンズ系、交換レンズ装置及びカメラシステム
JP2013254020A (ja) * 2012-06-05 2013-12-19 Sony Corp ズームレンズおよび撮像装置
JP2014202806A (ja) * 2013-04-02 2014-10-27 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2017116678A (ja) * 2015-12-22 2017-06-29 株式会社タムロン ズームレンズおよび撮像装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114355588A (zh) * 2021-12-17 2022-04-15 宁波永新光学股份有限公司 一种车载mems激光雷达的角度放大光学系统
CN114355588B (zh) * 2021-12-17 2024-02-02 宁波永新光学股份有限公司 一种车载mems激光雷达的角度放大光学系统

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US20200341249A1 (en) 2020-10-29

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