CN113056693B - 变倍光学系统以及光学设备 - Google Patents

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Abstract

变倍光学系统(ZL)具备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)以及后续透镜组(GR)，在进行变倍时，相邻的各透镜组之间的间隔变化，后续透镜组(GR)具备多个在进行对焦时移动且具有正的光焦度的对焦透镜组。

Description

变倍光学系统以及光学设备
技术领域
本发明涉及变倍光学系统、使用了该变倍光学系统的光学设备以及该变倍光学系统的制造方法。
背景技术
以往，公开有适合于照片用相机、电子静态相机、摄像机等的变倍光学系统(例如，参照专利文献1)。在变倍光学系统中，要求抑制进行变倍或对焦时的像差的变动。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-160944号公报
发明内容
第1方式的变倍光学系统，具备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透镜组以及后续透镜组，在进行变倍时，相邻的各透镜组之间的间隔变化，所述后续透镜组具备多个在进行对焦时移动且具有正的光焦度的对焦透镜组。
第2方式的光学设备，构成为搭载上述变倍光学系统。
第3方式的变倍光学系统的制造方法，该变倍光学系统具备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透镜组以及后续透镜组，其中，所述变倍光学系统的制造方法为，以如下方式在镜头镜筒内配置各透镜：在进行变倍时，相邻的各透镜组之间的间隔变化，所述后续透镜组具备多个在进行对焦时移动且具有正的光焦度的对焦透镜组。
附图说明
图1是示出第1实施例的变倍光学系统的镜头结构的图。
图2(A)、图2(B)以及图2(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、远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。
图3(A)、图3(B)以及图3(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、远焦端状态下的近距离对焦时的各像差图。
图4是示出第2实施例的变倍光学系统的镜头结构的图。
图5(A)、图5(B)以及图5(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、远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。
图6(A)、图6(B)以及图6(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、远焦端状态下的近距离对焦时的各像差图。
图7是示出第3实施例的变倍光学系统的镜头结构的图。
图8(A)、图8(B)以及图8(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、远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。
图9(A)、图9(B)以及图9(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、远焦端状态下的近距离对焦时的各像差图。
图10是示出第4实施例的变倍光学系统的镜头结构的图。
图11(A)、图11(B)以及图11(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、远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。
图12(A)、图12(B)以及图12(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、远焦端状态下的近距离对焦时的各像差图。
图13是示出第5实施例的变倍光学系统的镜头结构的图。
图14(A)、图14(B)以及图14(C)分别是第5实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态、远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。
图15(A)、图15(B)以及图15(C)分别是第5实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态、远焦端状态下的近距离对焦时的各像差图。
图16是示出第6实施例的变倍光学系统的镜头结构的图。
图17(A)、图17(B)以及图17(C)分别是第6实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态、远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。
图18(A)、图18(B)以及图18(C)分别是第6实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态、远焦端状态下的近距离对焦时的各像差图。
图19是示出第7实施例的变倍光学系统的镜头结构的图。
图20(A)、图20(B)以及图20(C)分别是第7实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态、远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。
图21(A)、图21(B)以及图21(C)分别是第7实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态、远焦端状态下的近距离对焦时的各像差图。
图22是示出具备本实施方式的变倍光学系统的相机的结构的图。
图23是示出本实施方式的变倍光学系统的制造方法的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图对本实施方式的变倍光学系统和光学设备进行说明。首先，根据图22对具备本实施方式的变倍光学系统的相机(光学设备)进行说明。如图22所示，该相机1是具备本实施方式的变倍光学系统作为摄影镜头2的数码相机。在相机1中，来自未图示的物体(被摄体)的光通过摄影镜头2被聚光，并到达拍摄元件3。由此，来自被摄体的光通过该拍摄元件3被拍摄，作为被摄体图像而记录在未图示的存储器。由此，摄影者能够进行基于相机1的被摄体的摄影。另外，该相机可以是无反光镜相机，也可以是具备快速复原反光镜的单反类型的相机。
接着，对本实施方式的变倍光学系统(摄影镜头)进行说明。如图1所示，作为本实施方式的变倍光学系统(变焦镜头)ZL的一例的变倍光学系统ZL(1)构成为，具备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以及后续透镜组GR，在进行变倍时，相邻的各透镜组之间的间隔变化。后续透镜组GR具备多个在进行对焦时移动且具有正的光焦度的对焦透镜组。
本实施方式的变倍光学系统ZL具备至少5个透镜组，在进行变倍时各透镜组之间的间隔变化。由此，根据本实施方式，能够抑制从广角端状态向远焦端状态进行变倍时的像差的变动。另外，通过在后续透镜组GR配置对焦透镜组，从而能够使对焦透镜组变得小型轻量化，不用使镜筒变得大型化而能够实现高速且安静性高的自动对焦。作为对焦透镜组，配置多个具有正的光焦度的对焦透镜组，从而能够抑制从无限远物体向近距离物体进行对焦时的以球面像差为首的各像差的变动。
本实施方式的变倍光学系统ZL，可以是图4所示的变倍光学系统ZL(2)，也可以是图7所示的变倍光学系统ZL(3)，也可以是图19所示的变倍光学系统ZL(7)。
在本实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，后续透镜组GR具备从物体侧依次排列的第1对焦透镜组以及第2对焦透镜组，所述第1对焦透镜组在进行对焦时移动且具有正的光焦度，所述第2对焦透镜组在进行对焦时移动且具有正的光焦度，且满足以下的条件式(1)。
0.20<fF1/fF2<3.00…(1)
其中，fF1：第1对焦透镜组的焦距
fF2：第2对焦透镜组的焦距
条件式(1)规定第1对焦透镜组的焦距与第2对焦透镜组的焦距的比。通过满足条件式(1)，从而能够抑制从无限远物体向近距离物体进行对焦时的以球面像差为首的各像差的变动。
当条件式(1)的对应值超过上限值时，第2对焦透镜组的光焦度变得过强，因此难以抑制对焦时的以球面像差为首的各像差的变动。通过将条件式(1)的上限值设定为2.80，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(1)的上限值设定为2.50、2.30、2.20、2.10、2.00、1.90、1.80、1.70、1.60，进一步设定为1.50。
当条件式(1)的对应值低于下限值时，第1对焦透镜组的光焦度变得过强，因此难以抑制对焦时的以球面像差为首的各像差的变动。通过将条件式(1)的下限值设定为0.25，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(1)的下限值设定为0.28、0.30、0.33、0.35、0.38、0.40、0.43、0.45、0.48，进一步设定为0.50。
在本实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，后续透镜组GR具备从物体侧依次排列的第1对焦透镜组以及第2对焦透镜组，所述第1对焦透镜组在进行对焦时移动且具有正的光焦度，所述第2对焦透镜组在进行对焦时移动且具有正的光焦度，且满足以下的条件式(2)。
0.20<MTF1/MTF2<3.00…(2)
其中，MTF1：在远焦端状态下从无限远物体向近距离物体进行对焦时的第1对焦透镜组的移动量的绝对值
MTF2：在远焦端状态下从无限远物体向近距离物体进行对焦时的第2对焦透镜组的移动量的绝对值
条件式(2)规定在远焦端状态下从无限远物体向近距离物体(最近距离的物体)进行对焦时的第1对焦透镜组的移动量的绝对值与在远焦端状态下从无限远物体向近距离物体(最近距离的物体)进行对焦时的第2对焦透镜组的移动量的绝对值的比。通过满足条件式(2)，从而能够抑制从无限远物体向近距离物体进行对焦时的以球面像差为首的各像差的变动。
当条件式(2)的对应值超过上限值时，第1对焦透镜组的移动量变得过大，因此难以抑制对焦时的以球面像差为首的各像差的变动。通过将条件式(2)的上限值设定为2.90，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(2)的上限值设定为2.80、2.70、2.60、2.50、2.40、2.30、2.20、2.10，进一步设定为2.00。
当条件式(2)的对应值低于下限值时，第2对焦透镜组的移动量变得过大，因此难以抑制对焦时的以球面像差为首的各像差的变动。通过将条件式(2)的下限值设定为0.25，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(2)的下限值设定为0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60、0.65，进一步设定为0.70。
在本实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，后续透镜组GR具备从物体侧依次排列的第1对焦透镜组以及第2对焦透镜组，所述第1对焦透镜组在进行对焦时移动且具有正的光焦度，所述第2对焦透镜组在进行对焦时移动且具有正的光焦度，且满足以下的条件式(3)。
0.20<|βTF1|/|βTF2|<5.00…(3)
其中，βTF1：在远焦端状态下对焦到无限远物体时的第1对焦透镜组的横向倍率
βTF2：在远焦端状态下对焦到无限远物体时的第2对焦透镜组的横向倍率
条件式(3)规定在远焦端状态下对焦到无限远物体时的第1对焦透镜组的横向倍率与在远焦端状态下对焦到无限远物体时的第2对焦透镜组的横向倍率的比。通过满足条件式(3)，从而能够抑制从无限远物体向近距离物体进行对焦时的以球面像差为首的各像差的变动。
当条件式(3)的对应值超过上限值时，第1对焦透镜组的横向倍率变得过大，因此难以抑制对焦时的以球面像差为首的各像差的变动。通过将条件式(3)的上限值设定为4.80，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(3)的上限值设定为4.50、4.30、4.00、3.80、3.50、3.30、3.00、2.80、2.50、2.30、2.00、1.80，进一步设定为1.50。
当条件式(3)的对应值低于下限值时，第2对焦透镜组的横向倍率变得过大，因此难以抑制对焦时的以球面像差为首的各像差的变动。通过将条件式(3)的下限值设定为0.25，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(3)的下限值设定为0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60、0.65，进一步设定为0.70。
在本实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，后续透镜组GR具备从物体侧依次排列的第1对焦透镜组以及第2对焦透镜组，所述第1对焦透镜组在进行对焦时移动且具有正的光焦度，所述第2对焦透镜组在进行对焦时移动且具有正的光焦度，第1对焦透镜组与第2对焦透镜组彼此相邻。由此，能够抑制从无限远物体向近距离物体进行对焦时的以球面像差为首的各像差的变动。
本实施方式的变倍光学系统ZL，优选满足以下的条件式(4)。
3.40<f1/(-f2)<7.00…(4)
其中，f1：第1透镜组G1的焦距
f2：第2透镜组G2的焦距
条件式(4)规定第1透镜组G1的焦距与第2透镜组G2的焦距的比。通过满足条件式(4)，从而能够抑制从广角端状态向远焦端状态进行变倍时的以球面像差为首的各像差的变动。
当条件式(4)的对应值超过上限值时，第2透镜组G2的光焦度变得过强，因此难以抑制变倍时的以球面像差为首的各像差的变动。通过将条件式(4)的上限值设定为6.80，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(4)的上限值设定为6.60、6.50、6.40、6.30、6.20、6.10、6.00，进一步设定为5.90。
当条件式(4)的对应值低于下限值时，第1透镜组G1的光焦度变得过强，因此难以抑制变倍时的以球面像差为首的各像差的变动。通过将条件式(4)的下限值设定为3.70，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(4)的下限值设定为4.00、4.20、4.40、4.50、4.60、4.80、4.90、5.00、5.10，进一步设定为5.20。
本实施方式的变倍光学系统ZL，优选满足以下的条件式(5)～(6)。
0.80<f1/f4<5.10…(5)
1.20<f4/fw<6.80…(6)
其中，f1：第1透镜组G1的焦距
f4：第4透镜组G4的焦距
fw：广角端状态下的变倍光学系统ZL的焦距
条件式(5)规定第1透镜组G1的焦距与第4透镜组G4的焦距的比。通过满足条件式(5)，从而能够抑制从广角端状态向远焦端状态进行变倍时的以球面像差为首的各像差的变动。
当条件式(5)的对应值超过上限值时，第4透镜组G4的光焦度变得过强，因此难以抑制变倍时的以球面像差为首的各像差的变动。通过将条件式(5)的上限值设定为4.50，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(5)的上限值设定为4.00、3.50、3.00、2.50、2.00、1.80、1.65、1.60，进一步设定为1.55。
当条件式(5)的对应值低于下限值时，第1透镜组G1的光焦度变得过强，因此难以抑制变倍时的以球面像差为首的各像差的变动。通过将条件式(5)的下限值设定为0.82，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(5)的下限值设定为0.84、0.85、0.88、0.90、0.92、0.95、0.96、0.97、0.98，进一步设定为1.00。
条件式(6)规定第4透镜组G4的焦距与广角端状态下的变倍光学系统ZL的焦距的比。通过满足条件式(6)，从而能够抑制从广角端状态向远焦端状态进行变倍时的以球面像差为首的各像差的变动。
当条件式(6)的对应值超过上限值时，第4透镜组G4的光焦度变得过弱，因此难以抑制变倍时的以球面像差为首的各像差的变动。通过将条件式(6)的上限值设定为6.70，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(6)的上限值设定为6.60、6.50、6.30、6.00、5.80、5.50、5.30、5.00、4.90，进一步设定为4.80。
当条件式(6)的对应值低于下限值时，第4透镜组G4的光焦度变得过强，因此难以抑制变倍时的以球面像差为首的各像差的变动。通过将条件式(6)的下限值设定为1.50，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(6)的下限值设定为2.00、2.50、2.80、2.90、3.00、3.10、3.20、3.30、3.40，进一步设定为3.50。
本实施方式的变倍光学系统ZL，优选满足以下的条件式(7)。
0.20<f3/f4<2.50…(7)
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(7)规定第3透镜组G3的焦距与第4透镜组G4的焦距的比。通过满足条件式(7)，从而能够抑制从广角端状态向远焦端状态进行变倍时的以球面像差为首的各像差的变动。
当条件式(7)的对应值超过上限值时，第4透镜组G4的光焦度变得过强，因此难以抑制变倍时的以球面像差为首的各像差的变动。通过将条件式(7)的上限值设定为2.40，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(7)的上限值设定为2.30、2.20、2.10、2.00、1.90、1.80、1.50、1.30、1.00，进一步设定为0.90。
当条件式(7)的对应值低于下限值时，第3透镜组G3的光焦度变得过强，因此难以抑制变倍时的以球面像差为首的各像差的变动。通过将条件式(7)的下限值设定为0.22，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(7)的下限值设定为0.25、0.28、0.30、0.31、0.32、0.33，进一步设定为0.34。
在本实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，对焦透镜组由三个以下的单透镜构成。由此，能够使对焦透镜组变得小型轻量化。
在本实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，对焦透镜组中的至少一个对焦透镜组具备具有负的光焦度的单透镜。由此，能够抑制从无限远物体向近距离物体进行对焦时的以球面像差为首的各像差的变动。
在本实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，对焦透镜组相比孔径光阑S配置于像侧。由此，能够使对焦透镜组变得小型轻量化。
在本实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，在相比孔径光阑S位于像侧的位置配置有至少四个透镜组。由此，能够抑制从广角端状态向远焦端状态进行变倍时的以球面像差为首的各像差的变动。
本实施方式的变倍光学系统ZL，优选满足以下的条件式(8)。
0.20<|fF|/ft<4.00…(8)
其中，fF：对焦透镜组中的光焦度最强的对焦透镜组的焦距
ft：远焦端状态下的变倍光学系统ZL的焦距
条件式(8)规定对焦透镜组中的光焦度最强的对焦透镜组的焦距与远焦端状态下的变倍光学系统ZL的焦距的比。通过满足条件式(8)，从而不用使镜筒变得大型化而能够抑制从无限远物体向近距离物体进行对焦时的以球面像差为首的各像差的变动。
当条件式(8)的对应值超过上限值时，对焦透镜组的光焦度变得过弱，因此进行对焦时的对焦透镜组的移动量变得过大，使镜筒变得大型化。通过将条件式(8)的上限值设定为3.80，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(8)的上限值设定为3.60、3.40、3.20、3.00、2.80、2.60、2.40、2.20，进一步设定为2.00。
当条件式(8)的对应值低于下限值时，对焦透镜组的光焦度变得过强，因此难以抑制对焦时的以球面像差为首的各像差的变动。通过将条件式(8)的下限值设定为0.23，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(8)的下限值设定为0.25、0.28、0.30、0.33，进一步设定为0.35。
在本实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，第4透镜组G4具备负透镜与正透镜的接合透镜。由此，能够抑制从广角端状态向远焦端状态进行变倍时的以球面像差为首的各像差的变动。
在本实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，第4透镜组G4具备负透镜与正透镜的接合透镜，且满足以下的条件式(9)。
1.00<nN/nP<1.35…(9)
其中，nN：接合透镜中的负透镜的折射率
nP：接合透镜中的正透镜的折射率
条件式(9)规定第4透镜组G4内的接合透镜中的负透镜的折射率与正透镜的折射率的比。通过满足条件式(9)，从而能够抑制从广角端状态向远焦端状态进行变倍时的以球面像差为首的各像差的变动。
当条件式(9)的对应值超过上限值时，接合透镜中的负透镜的光焦度变得过强，因此远焦端状态下的球面像差的校正变得过度，难以抑制从广角端状态向远焦端状态进行变倍时的以球面像差为首的各像差的变动。通过将条件式(9)的上限值设定为1.33，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(9)的上限值设定为1.30、1.29、1.28、1.27、1.26，进一步设定为1.25。
当条件式(9)的对应值低于下限值时，接合透镜中的负透镜的光焦度变得过弱，因此远焦端状态下的球面像差的校正不足，难以抑制从广角端状态向远焦端状态进行变倍时的以球面像差为首的各像差的变动。通过将条件式(9)的下限值设定为1.02，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(9)的下限值设定为1.05、1.08、1.10、1.11、1.12、1.13、1.14、1.15。
在本实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，第4透镜组G4具备负透镜与正透镜的接合透镜，且满足以下的条件式(10)。
0.20<νN/νP<0.85…(10)
其中，νN：接合透镜中的负透镜的阿贝数
νP：接合透镜中的正透镜的阿贝数
条件式(10)规定第4透镜组G4内的接合透镜中的负透镜的阿贝数与正透镜的阿贝数的比。通过满足条件式(10)，从而能够良好地对色差进行校正。
当条件式(10)的对应值超过上限值时，接合透镜中的正透镜的阿贝数变得过小，因此色差产生得过大，难以对色差进行校正。通过将条件式(10)的上限值设定为0.83，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(10)的上限值设定为0.80、0.78、0.75、0.73、0.70、0.68、0.65、0.63、0.60、0.58、0.55、0.53，进一步设定为0.50。
当条件式(10)的对应值低于下限值时，接合透镜中的负透镜的阿贝数变得过小，因此色差的校正变得过度。通过将条件式(10)的下限值设定为0.22，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(10)的下限值设定为0.24、0.25、0.26、0.27、0.28，进一步设定为0.29。
本实施方式的变倍光学系统ZL，优选满足以下的条件式(11)。
f1/|fRw|<5.00…(11)
其中，f1：第1透镜组G1的焦距
fRw：广角端状态下的后续透镜组GR的焦距
条件式(11)规定第1透镜组G1的焦距与广角端状态下的后续透镜组GR的焦距的比。通过满足条件式(11)，从而能够抑制从广角端状态向远焦端状态进行变倍时的以球面像差为首的各像差的变动。
当条件式(11)的对应值超过上限值时，后续透镜组GR的光焦度变得过强，因此难以抑制变倍时的以球面像差为首的各像差的变动。通过将条件式(11)的上限值设定为4.80，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(11)的上限值设定为4.60、4.40、4.20、4.00、3.80、3.50、3.00、2.80、2.50、2.30、2.00、1.80，进一步设定为1.50。
本实施方式的变倍光学系统ZL，优选满足以下的条件式(12)。
2ωw>75°…(12)
其中，ωw：广角端状态下的变倍光学系统ZL的半视场角
条件式(12)规定广角端状态下的变倍光学系统ZL的半视场角。通过满足条件式(12)，从而具有广视场角，同时能够抑制从广角端状态向远焦端状态进行变倍时的像差的变动。通过将条件式(12)的下限值设定为76°，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(12)的下限值设定为77°、78°、79°、80°、81°，进一步设定为82°。
本实施方式的变倍光学系统ZL，优选满足以下的条件式(13)。
0.10<BFw/fw<1.00…(13)
其中，BFw：广角端状态下的变倍光学系统ZL的后焦距
fw：广角端状态下的变倍光学系统ZL的焦距
条件式(13)规定广角端状态下的变倍光学系统ZL的后焦距与广角端状态下的变倍光学系统ZL的焦距的比。通过满足条件式(13)，从而能够良好地对广角端状态下的以彗差为首的各像差进行校正。
当条件式(13)的对应值超过上限值时，相对于广角端状态下的变倍光学系统ZL的焦距，后焦距变得过大，因此难以对广角端状态下的以彗差为首的各像差进行校正。通过将条件式(13)的上限值设定为0.95，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(13)的上限值设定为0.90、0.85、0.80、0.78、0.75、0.73、0.70、0.68，进一步设定为0.65。
当条件式(13)的对应值低于下限值时，相对于广角端状态下的变倍光学系统ZL的焦距，后焦距变得过小，因此难以对广角端状态下的以彗差为首的各像差进行校正。另外，难以配置镜筒的机械部件。通过将条件式(13)的下限值设定为0.15，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(13)的下限值设定为0.20、0.25、0.30、0.35、0.37、0.38、0.40、0.42、0.44，进一步设定为0.45。
本实施方式的变倍光学系统ZL，优选满足以下的条件式(14)。
0.00<(rR2+rR1)/(rR2-rR1)<8.00…(14)
其中，rR1：变倍光学系统ZL的配置于最靠像侧的透镜的物体侧透镜面的曲率半径
rR2：变倍光学系统ZL的配置于最靠像侧的透镜的像侧透镜面的曲率半径
条件式(14)规定变倍光学系统ZL的配置于最靠像侧的透镜的形状因数。通过满足条件式(14)，从而能够抑制从广角端状态向远焦端状态进行变倍时的以球面像差为首的各像差的变动。
当条件式(14)的对应值超过上限值时，变倍光学系统ZL的配置于最靠像侧的透镜的彗差的校正力变得不足，因此难以抑制变倍时的各像差的变动。通过将条件式(14)的上限值设定为7.50，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(14)的上限值设定为7.00、6.80、6.50、6.30、6.00、5.80、5.50、5.30，进一步设定为5.00。
当条件式(14)的对应值低于下限值时，变倍光学系统ZL的配置于最靠像侧的透镜的彗差的校正力变得不足，因此难以抑制变倍时的各像差的变动。通过将条件式(14)的下限值设定为0.10，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了可靠地得到本实施方式的效果，也可以将条件式(14)的下限值设定为0.50、0.80、1.00、1.20、1.50、1.80、2.00、2.20，进一步设定为2.50。
接着，参照图23，对本实施方式的变倍光学系统ZL的制造方法进行概述。首先，从物体侧依次配置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以及后续透镜组GR(步骤ST1)。并且，构成为，在进行变倍时，相邻的各透镜组之间的间隔变化(步骤ST2)。另外，以后续透镜组GR具备多个在进行对焦时移动且具有正的光焦度的对焦透镜组的方式，在镜头镜筒内配置各透镜(步骤ST3)。根据这种制造方法，能够制造如下的变倍光学系统：不用使镜筒变得大型化而能够实现高速且安静性高的自动对焦，并且抑制了从广角端状态向远焦端状态进行变倍时的像差的变动、以及从无限远物体向近距离物体进行对焦时的像差的变动。
实施例
以下，根据附图对各实施例的变倍光学系统ZL进行说明。图1、图4、图7、图10、图13、图16、图19是示出第1～第7实施例的变倍光学系统ZL{ZL(1)～ZL(7)}的结构和光焦度分配的剖视图。另外，第1～第3实施例以及第7实施例为对应于本实施方式的实施例，第4～第6实施例为参考例。在各剖视图中，通过箭头示出从广角端状态(W)向远焦端状态(T)进行变倍时的各透镜组的沿着光轴的移动方向。而且，与“对焦”这样的文字一起通过箭头示出对焦透镜组从无限远向近距离物体进行对焦时的移动方向。
在这些图(图1、图4、图7、图10、图13、图16、图19)中，通过符号G与数字的组合来表示各透镜组，通过符号L与数字的组合来表示各透镜。此时，为了防止符号、数字的种类以及位数变大而变得复杂化，对每个实施例分别独立使用符号与数字的组合来表示透镜组等。因此，即使在实施例间使用相同的符号与数字的组合，也不意味着是相同的结构。
以下示出表1～表7，其中，表1是示出第1实施例中的各参数数据的表，表2是示出第2实施例中的各参数数据的表，表3是第3实施例中的各参数数据的表，表4是示出第4实施例中的各参数数据的表，表5是示出第5实施例中的各参数数据的表，表6是示出第6实施例中的各参数数据的表，表7是示出第7实施例中的各参数数据的表。在各实施例中，作为像差特性的计算对象，选择d线(波长λ＝587.6nm)、g线(波长λ＝435.8nm)。
在[全体参数]的表中，f表示镜头整个系统的焦距，FNО表示F值，2ω表示视场角(单位为°(度)，ω为半视场角)，Ymax表示最大像高。TL表示在无限远对焦时的光轴上的从透镜最前面到透镜最终面为止的距离加上BF的距离，BF表示无限远对焦时的光轴上的从透镜最终面到像面I为止的空气换算距离(后焦距)。另外，这些值在广角端(W)、中间焦距(M)、远焦端(T)的各变倍状态下分别示出。另外，在[全体参数]的表中，fRw表示广角端状态下的后续透镜组的焦距。MTF1表示在远焦端状态下从无限远物体向近距离物体(最近距离的物体)进行对焦时的第1对焦透镜组的移动量的绝对值。MTF2表示在远焦端状态下从无限远物体向近距离物体(最近距离的物体)进行对焦时的第2对焦透镜组的移动量的绝对值。βTF1表示在远焦端状态下对焦到无限远物体时的第1对焦透镜组的横向倍率。βTF2表示在远焦端状态下对焦到无限远物体时的第2对焦透镜组的横向倍率。
在[透镜参数]的表中，面编号表示沿着光线行进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(使曲率中心位于像侧的面为正的值)，D表示从各光学面到下一个光学面(或像面)为止的光轴上的距离、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。曲率半径的“∞”表示平面或开口，(光圈S)表示孔径光阑。省略空气的折射率nd＝1.00000的记载。在透镜面为非球面时，在面编号上附上*标记并在曲率半径R的栏中示出近轴曲率半径。
在[非球面数据]的表中，关于[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处的切面到高度y处的非球面上的位置为止的沿着光轴方向的距离(凹陷量)，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，二次非球面系数A2为0，省略其记载。
X(y)＝(y2/R)/{1+(1-κ×y2/R2)1/2}+A4×y4+A6×y6+A8×y8+A10×y10+A12×y12…(A)
在[透镜组数据]的表中，示出各透镜组的各自的始面(最靠物体侧的面)和焦距。
在[可变间隔数据]的表中，表示在示出[透镜参数]的表中面间隔成为“可变”的面编号下的面间隔。此处，对于对焦到无限远和近距离时分别示出广角端(W)、中间焦距(M)、远焦端(T)的各变倍状态下的面间隔。
在[条件式对应值]的表中，示出与各条件式对应的值。
以下，在所有的参数值中，虽然对于所记载的焦距f、曲率半径R、面间隔D、其他长度等，在没有特别记载的情况下一般使用“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。
到此为止的表的说明在所有的实施例中都相同，省略以下的重复的说明。
(第1实施例)
使用图1～图3以及表1，对第1实施例进行说明。图1是示出第1实施例的变倍光学系统的镜头结构的图。第1实施例的变倍光学系统ZL(1)由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、孔径光阑S、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、具有正的光焦度的第6透镜组G6以及具有负的光焦度的第7透镜组G7构成。在从广角端状态(W)向远焦端状态(T)进行变倍时，第1～第7透镜组G1～G7分别向图1的箭头所示的方向移动，相邻的各透镜组之间的间隔变化。由第5透镜组G5、第6透镜组G6以及第7透镜组G7构成的透镜组相当于后续透镜组GR，作为整体具有负的光焦度。附在各透镜组记号的符号(+)或(-)表示各透镜组的光焦度，这在以下所有的实施例中也都相同。
第1透镜组G1由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由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以及凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L24构成。负弯月形透镜L21的物体侧的透镜面为非球面。
第3透镜组G3由从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L31以及双凸形状的正透镜L32构成。孔径光阑S设置在第3透镜组G3的物体侧附近，在进行变倍时，与第3透镜组G3一起移动。正弯月形透镜L31的物体侧的透镜面为非球面。
第4透镜组G4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的接合正透镜构成。
第5透镜组G5由从物体侧依次排列的凹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。正弯月形透镜L61的像侧的透镜面为非球面。
第7透镜组G7由从物体侧依次排列的凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L71、双凹形状的负透镜L72以及凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L73构成。负透镜L72的物体侧的透镜面为非球面。在第7透镜组G7的像侧配置有像面I。
在本实施例中，通过使第5透镜组G5和第6透镜组G6分别独立地向物体侧移动，从而进行从远距离物体向近距离物体(从无限远物体向有限距离物体)的对焦。即，第5透镜组G5相当于第1对焦透镜组，第6透镜组G6相当于第2对焦透镜组。
在以下的表1，示出第1实施例的变倍光学系统的参数的值。
(表1)
[全体参数]
变倍比 2.74
fRw＝-4993.677
MTF1＝-1.352
MTF2＝-0.941
βTF1＝0.758
βTF2＝0.760
Figure GDA0003851671820000221
[透镜参数]
Figure GDA0003851671820000222
Figure GDA0003851671820000231
[非球面数据]
第6面
κ＝1.0000,A4＝5.27866E-06,A6＝-5.41835E-09
A8＝1.33113E-11,A10＝-2.04736E-14,A12＝2.05090E-17
第15面
κ＝1.0000,A4＝-4.55747E-06,A6＝-1.40092E-10
A8＝-8.81384E-13,A10＝-8.42653E-15,A12＝0.00000E+00
第27面
κ＝1.0000,A4＝1.09543E-05,A6＝-2.36281E-08
A8＝1.42728E-10,A10＝-5.02724E-13,A12＝7.51800E-16
第30面
κ＝1.0000,A4＝-2.18913E-06,A6＝-2.29301E-08
A8＝3.94582E-11,A10＝-9.84200E-14,A12＝0.00000E+00
[透镜组数据]
Figure GDA0003851671820000241
[可变间隔数据]
Figure GDA0003851671820000242
[条件式对应值]
条件式(1)fF1/fF2＝1.243
条件式(2)MTF1/MTF2＝1.437
条件式(3)|βTF1|/|βTF2|＝0.997
条件式(4)f1/(-f2)＝5.384
条件式(5)f1/f4＝1.030
条件式(6)f4/fw＝4.674
条件式(7)f3/f4＝0.353
条件式(8)|fF|/ft＝1.837
条件式(9)nN/nP＝1.160
条件式(10)νN/νP＝0.392
条件式(11)f1/|fRw|＝0.024
条件式(12)2ωw＝85.10
条件式(13)BFw/fw＝0.482
条件式(14)(rR2+rR1)/(rR2-rR1)＝3.518
图2(A)、图2(B)以及图2(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、远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。图3(A)、图3(B)以及图3(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、远焦端状态下的近距离对焦时的各像差图。
在图2(A)～图2(C)的各像散图中，FNO表示F值，Y表示像高。在球面像差图中示出与最大口径对应的F值的值，在像散图和畸变图中示出像高的最大值，在横向像差图中示出各像高的值。在图3(A)～图3(C)的各像散图中，NA表示数值孔径，Y表示像高。在球面像差图中示出与最大口径对应的数值孔径的值，在像散图和畸变图中示出像高的最大值，在横向像差图中示出各像高的值。另外，在各像散图中，d表示d线(波长λ＝587.6nm)，g表示g线(波长λ＝435.8nm)。在像散图中，实线表示弧矢像面，虚线表示子午像面。另外，在以下所示的各实施例的像差图中，也使用与本实施例相同的符号，并省略重复的说明。
通过各像差图可知，第1实施例的变倍光学系统从广角端状态到远焦端状态良好地对各像差进行校正且具有优秀的成像性能，而且在近距离对焦时也具有优秀的成像性能。
(第2实施例)
使用图4～图6以及表2，对第2实施例进行说明。图4是示出第2实施例的变倍光学系统的镜头结构的图。第2实施例的变倍光学系统ZL(2)由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、孔径光阑S、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、具有正的光焦度的第6透镜组G6以及具有负的光焦度的第7透镜组G7构成。在从广角端状态(W)向远焦端状态(T)进行变倍时，第1～第7透镜组G1～G7分别向图4的箭头所示的方向移动，相邻的各透镜组之间的间隔变化。由第5透镜组G5、第6透镜组G6以及第7透镜组G7构成的透镜组相当于后续透镜组GR，作为整体具有负的光焦度。
第1透镜组G1由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由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以及凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L24构成。负弯月形透镜L21的物体侧的透镜面为非球面。
第3透镜组G3由从物体侧依次排列的双凸形状的正透镜L31以及双凸形状的正透镜L32构成。孔径光阑S设置在第3透镜组G3的物体侧附近，在进行变倍时，与第3透镜组G3一起移动。正透镜L31的物体侧的透镜面为非球面。
第4透镜组G4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的接合正透镜构成。
第5透镜组G5由从物体侧依次排列的凹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。正弯月形透镜L61的像侧的透镜面为非球面。
第7透镜组G7由从物体侧依次排列的凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L71、双凹形状的负透镜L72以及凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L73构成。负透镜L72的物体侧的透镜面为非球面。在第7透镜组G7的像侧配置有像面I。
在本实施例中，通过使第5透镜组G5和第6透镜组G6分别独立地向物体侧移动，从而进行从远距离物体向近距离物体(从无限远物体向有限距离物体)的对焦。即，第5透镜组G5相当于第1对焦透镜组，第6透镜组G6相当于第2对焦透镜组。
在以下的表2，示出第2实施例的变倍光学系统的参数的值。
(表2)
[全体参数]
变倍比 2.74
fRw＝-346.533
MTF1＝-1.170
MTF2＝-0.956
βTF1＝0.758
βTF2＝0.793
Figure GDA0003851671820000271
[透镜参数]
Figure GDA0003851671820000281
Figure GDA0003851671820000291
[非球面数据]
第6面
κ＝1.0000,A4＝4.34838E-06,A6＝-2.30274E-09
A8＝1.34342E-12,A10＝2.08876E-15,A12＝0.00000E+00
第15面
κ＝1.0000,A4＝-4.08736E-06,A6＝2.82731E-09
A8＝-1.71368E-11,A10＝2.81580E-14,A12＝0.00000E+00
第27面
κ＝1.0000,A4＝9.77330E-06,A6＝-1.31611E-08
A8＝7.02329E-11,A10＝-1.28887E-13,A12＝0.00000E+00
第30面
κ＝1.0000,A4＝-3.68898E-06,A6＝-1.92901E-08
A8＝3.36794E-11,A10＝-8.19805E-14,A12＝0.00000E+00
[透镜组数据]
Figure GDA0003851671820000292
Figure GDA0003851671820000301
[可变间隔数据]
Figure GDA0003851671820000302
[条件式对应值]
条件式(1)fF1/fF2＝0.980
条件式(2)MTF1/MTF2＝1.223
条件式(3)|βTF1|/|βTF2|＝0.955
条件式(4)f1/(-f2)＝5.650
条件式(5)f1/f4＝1.156
条件式(6)f4/fw＝4.657
条件式(7)f3/f4＝0.352
条件式(8)|fF|/ft＝1.706
条件式(9)nN/nP＝1.160
条件式(10)νN/νP＝0.392
条件式(11)f1/|fRw|＝0.384
条件式(12)2ωw＝85.08
条件式(13)BFw/fw＝0.475
条件式(14)(rR2+rR1)/(rR2-rR1)＝4.389
图5(A)、图5(B)以及图5(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、远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。图6(A)、图6(B)以及图6(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、远焦端状态下的近距离对焦时的各像差图。通过各像差图可知，第2实施例的变倍光学系统从广角端状态到远焦端状态良好地对各像差进行校正且具有优秀的成像性能，而且在近距离对焦时也具有优秀的成像性能。
(第3实施例)
使用图7～图9以及表3，对第3实施例进行说明。图7是示出第3实施例的变倍光学系统的镜头结构的图。第3实施例的变倍光学系统ZL(3)由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、孔径光阑S、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、具有正的光焦度的第6透镜组G6以及具有负的光焦度的第7透镜组G7构成。在从广角端状态(W)向远焦端状态(T)进行变倍时，第1～第7透镜组G1～G7分别向图7的箭头所示的方向移动，相邻的各透镜组之间的间隔变化。由第5透镜组G5、第6透镜组G6以及第7透镜组G7构成的透镜组相当于后续透镜组GR，作为整体具有负的光焦度。
第1透镜组G1由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由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以及凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L24构成。负弯月形透镜L21的物体侧的透镜面为非球面。
第3透镜组G3由从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L31以及双凸形状的正透镜L32构成。孔径光阑S设置在第3透镜组G3的物体侧附近，在进行变倍时，与第3透镜组G3一起移动。正弯月形透镜L31的物体侧的透镜面为非球面。
第4透镜组G4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的接合正透镜构成。
第5透镜组G5由从物体侧依次排列的凹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。正弯月形透镜L61的像侧的透镜面为非球面。
第7透镜组G7由从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L71、凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L72以及凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L73构成。负弯月形透镜L73的物体侧的透镜面为非球面。在第7透镜组G7的像侧配置有像面I。
在本实施例中，通过使第5透镜组G5和第6透镜组G6分别独立地向物体侧移动，从而进行从远距离物体向近距离物体(从无限远物体向有限距离物体)的对焦。即，第5透镜组G5相当于第1对焦透镜组，第6透镜组G6相当于第2对焦透镜组。
在以下的表3，示出第3实施例的变倍光学系统的参数的值。
(表3)
[全体参数]
变倍比 3.33
fRw＝-219.096
MTF1＝-1.344
MTF2＝-0.999
βTF1＝0.732
βTF2＝0.841
Figure GDA0003851671820000331
[透镜参数]
Figure GDA0003851671820000332
Figure GDA0003851671820000341
[非球面数据]
第6面
κ＝1.0000,A4＝4.25283E-06,A6＝-2.28156E-09
A8＝-7.12258E-14,A10＝7.16065E-15,A12＝0.00000E+00
第15面
κ＝1.0000,A4＝-3.75837E-06,A6＝9.56813E-10
A8＝-1.31531E-12,A10＝1.97978E-16,A12＝0.00000E+00
第27面
κ＝1.0000,A4＝1.09037E-05,A6＝-5.09501E-11
A8＝-1.76649E-12,A10＝1.58609E-14,A12＝0.00000E+00
第32面
κ＝1.0000,A4＝1.01091E-05,A6＝1.61408E-08
A8＝3.76726E-12,A10＝1.25182E-13,A12＝0.00000E+00
[透镜组数据]
Figure GDA0003851671820000351
[可变间隔数据]
Figure GDA0003851671820000352
[条件式对应值]
条件式(1)fF1/fF2＝0.628
条件式(2)MTF1/MTF2＝1.346
条件式(3)|βTF1|/|βTF2|＝0.870
条件式(4)f1/(-f2)＝5.644
条件式(5)f1/f4＝1.301
条件式(6)f4/fw＝4.040
条件式(7)f3/f4＝0.444
条件式(8)|fF|/ft＝1.907
条件式(9)nN/nP＝1.195
条件式(10)νN/νP＝0.461
条件式(11)f1/|fRw|＝0.594
条件式(12)2ωw＝85.12
条件式(13)BFw/fw＝0.475
条件式(14)(rR2+rR1)/(rR2-rR1)＝2.877
图8(A)、图8(A)以及图8(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、远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。图9(A)、图9(B)以及图9(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、远焦端状态下的近距离对焦时的各像差图。通过各像差图可知，第3实施例的变倍光学系统从广角端状态到远焦端状态良好地对各像差进行校正且具有优秀的成像性能，而且在近距离对焦时也具有优秀的成像性能。
(第4实施例)
使用图10～图12以及表4，对第4实施例进行说明。图10是示出第4实施例的变倍光学系统的镜头结构的图。第4实施例的变倍光学系统ZL(4)由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、孔径光阑S、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以及具有负的光焦度的第6透镜组G6构成。在从广角端状态(W)向远焦端状态(T)进行变倍时，第1～第6透镜组G1～G6分别向图10的箭头所示的方向移动，相邻的各透镜组之间的间隔变化。由第5透镜组G5、第6透镜组G6构成的透镜组相当于后续透镜组GR，作为整体具有负的光焦度。
第1透镜组G1由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由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以及凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L24构成。负弯月形透镜L21的物体侧的透镜面为非球面。
第3透镜组G3由从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L31以及双凸形状的正透镜L32构成。孔径光阑S设置在第3透镜组G3的物体侧附近，在进行变倍时，与第3透镜组G3一起移动。正弯月形透镜L31的物体侧的透镜面为非球面。
第4透镜组G4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的接合正透镜构成。
第5透镜组G5由从物体侧依次排列的凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L51、双凸形状的正透镜L52以及凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L53构成。正弯月形透镜L53的像侧的透镜面为非球面。
第6透镜组G6由从物体侧依次排列的凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L61、双凹形状的负透镜L62以及凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L63构成。负透镜L62的物体侧的透镜面为非球面。在第6透镜组G6的像侧配置有像面I。
在本实施例中，通过使第5透镜组G5向物体侧移动，从而进行从远距离物体向近距离物体(从无限远物体向有限距离物体)的对焦。即，第5透镜组G5相当于对焦透镜组。
在以下的表4，示出第4实施例的变倍光学系统的参数的值。
(表4)
[全体参数]
变倍比 2.75
fRw＝-356.649
Figure GDA0003851671820000381
[透镜参数]
Figure GDA0003851671820000382
Figure GDA0003851671820000391
[非球面数据]
第6面
κ＝1.0000,A4＝4.65692E-06,A6＝-1.64542E-09
A8＝3.72186E-13,A10＝4.82369E-15,A12＝0.00000E+00
第15面
κ＝1.0000,A4＝-3.70657E-06,A6＝3.18672E-09
A8＝-1.82835E-11,A10＝3.59863E-14,A12＝0.00000E+00
第27面
κ＝1.0000,A4＝1.13375E-05,A6＝-1.49475E-08
A8＝6.38011E-11,A10＝-1.10074E-13,A12＝0.00000E+00
第30面
κ＝1.0000,A4＝-5.84233E-06,A6＝-2.49185E-08
A8＝2.26680E-11,A10＝-7.54165E-14,A12＝0.00000E+00
[透镜组数据]
Figure GDA0003851671820000401
[可变间隔数据]
Figure GDA0003851671820000402
[条件式对应值]
条件式(4)f1/(-f2)＝5.800
条件式(5)f1/f4＝1.501
条件式(6)f4/fw＝3.669
条件式(7)f3/f4＝0.487
条件式(8)|fF|/ft＝0.792
条件式(9)nN/nP＝1.160
条件式(10)νN/νP＝0.392
条件式(11)f1/|fRw|＝0.382
条件式(12)2ωw＝85.08
条件式(13)BFw/fw＝0.475
条件式(14)(rR2+rR1)/(rR2-rR1)＝3.941
图11(A)、图11(B)以及图11(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、远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。图12(A)、图12(B)以及图12(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、远焦端状态下的近距离对焦时的各像差图。通过各像差图可知，第4实施例的变倍光学系统从广角端状态到远焦端状态良好地对各像差进行校正且具有优秀的成像性能，而且在近距离对焦时也具有优秀的成像性能。
(第5实施例)
使用图13～图15以及表5，对第5实施例进行说明。图13是示出第5实施例的变倍光学系统的镜头结构的图。第5实施例的变倍光学系统ZL(5)由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、孔径光阑S、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以及具有正的光焦度的第6透镜组G6构成。在从广角端状态(W)向远焦端状态(T)进行变倍时，第1～第6透镜组G1～G6分别向图13的箭头所示的方向移动，相邻的各透镜组之间的间隔变化。由第5透镜组G5、第6透镜组G6构成的透镜组相当于后续透镜组GR，作为整体具有负的光焦度。
第1透镜组G1由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的接合负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由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以及凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L24构成。负弯月形透镜L21的物体侧的透镜面为非球面。
第3透镜组G3由从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L31以及双凸形状的正透镜L32构成。孔径光阑S设置在第3透镜组G3的物体侧附近，在进行变倍时，与第3透镜组G3一起移动。正弯月形透镜L31的物体侧的透镜面为非球面。
第4透镜组G4由从物体侧依次排列的双凸形状的正透镜L41、双凹形状的负透镜L42与双凸形状的正透镜L43的接合负透镜以及双凸形状的正透镜L44构成。正透镜L41的物体侧的透镜面为非球面。正透镜L44的像侧的透镜面为非球面。
第5透镜组G5由从物体侧依次排列的凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L51、双凹形状的负透镜L52以及双凹形状的负透镜L53构成。负透镜L53的物体侧的透镜面为非球面。
第6透镜组G6由双凸形状的正透镜L61构成。在第6透镜组G6的像侧配置有像面I。
在本实施例中，通过使第5透镜组G5向像面I侧移动，从而进行从远距离物体向近距离物体(从无限远物体向有限距离物体)的对焦。即，第5透镜组G5相当于对焦透镜组。
在以下的表5，示出第5实施例的变倍光学系统的参数的值。
(表5)
[全体参数]
变倍比 2.75
fRw＝-45.339
Figure GDA0003851671820000431
[透镜参数]
Figure GDA0003851671820000432
Figure GDA0003851671820000441
[非球面数据]
第6面
κ＝1.0000,A4＝5.57412E-06,A6＝-5.71627E-09
A8＝9.08385E-12,A10＝-4.74214E-15,A12＝0.00000E+00
第15面
κ＝1.0000,A4＝-5.90450E-06,A6＝3.98445E-09
A8＝-4.29920E-11,A10＝9.10161E-14,A12＝0.00000E+00
第19面
κ＝1.0000,A4＝-5.71112E-06,A6＝-6.16170E-10
A8＝2.42198E-11,A10＝-5.71940E-14,A12＝0.00000E+00
第25面
κ＝1.0000,A4＝2.37352E-06,A6＝-6.63258E-09
A8＝-2.39696E-11,A10＝1.99908E-14,A12＝0.00000E+00
第30面
κ＝1.0000,A4＝-6.17314E-06,A6＝-3.26346E-08
A8＝1.32620E-10,A10＝-6.33629E-13,A12＝0.00000E+00
[透镜组数据]
Figure GDA0003851671820000451
[可变间隔数据]
Figure GDA0003851671820000452
[条件式对应值]
条件式(4)f1/(-f2)＝5.970
条件式(5)f1/f4＝4.458
条件式(6)f4/fw＝1.263
条件式(7)f3/f4＝1.635
条件式(8)|fF|/ft＝0.367
条件式(9)nN/nP＝1.238
条件式(10)νN/νP＝0.300
条件式(11)f1/|fRw|＝3.075
条件式(12)2ωw＝85.16
条件式(13)BFw/fw＝0.548
条件式(14)(rR2+rR1)/(rR2-rR1)＝0.628
图14(A)、图14(B)以及图14(C)分别是第5实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态、远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。图15(A)、图15(B)以及图15(C)分别是第5实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态、远焦端状态下的近距离对焦时的各像差图。通过各像差图可知，第5实施例的变倍光学系统从广角端状态到远焦端状态良好地对各像差进行校正且具有优秀的成像性能，而且在近距离对焦时也具有优秀的成像性能。
(第6实施例)
使用图16～图18以及表6，对第6实施例进行说明。图16是示出第6实施例的变倍光学系统的镜头结构的图。第6实施例的变倍光学系统ZL(6)由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、孔径光阑S、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、具有正的光焦度的第6透镜组G6以及具有正的光焦度的第7透镜组G7构成。在从广角端状态(W)向远焦端状态(T)进行变倍时，第1～第7透镜组G1～G7分别向图16的箭头所示的方向移动，相邻的各透镜组之间的间隔变化。由第5透镜组G5、第6透镜组G6以及第7透镜组G7构成的透镜组相当于后续透镜组GR，作为整体具有负的光焦度。
第1透镜组G1由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的接合负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由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以及凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L24构成。负弯月形透镜L21的物体侧的透镜面为非球面。
第3透镜组G3由从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L31以及双凸形状的正透镜L32构成。孔径光阑S设置在第3透镜组G3的物体侧附近，在进行变倍时，与第3透镜组G3一起移动。正弯月形透镜L31的物体侧的透镜面为非球面。
第4透镜组G4由从物体侧依次排列的双凸形状的正透镜L41、双凹形状的负透镜L42与双凸形状的正透镜L43的接合负透镜以及双凸形状的正透镜L44构成。正透镜L41的物体侧的透镜面为非球面。正透镜L44的像侧的透镜面为非球面。
第5透镜组G5由从物体侧依次排列的凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L51、双凹形状的负透镜L52以及双凹形状的负透镜L53构成。负透镜L53的物体侧的透镜面为非球面。
第6透镜组G6由凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L61构成。
第7透镜组G7由双凸形状的正透镜L71构成。在第7透镜组G7的像侧配置有像面I。
在本实施例中，通过使第5透镜组G5向像面I侧移动，从而进行从远距离物体向近距离物体(从无限远物体向有限距离物体)的对焦。即，第5透镜组G5相当于对焦透镜组。
在以下的表6，示出第6实施例的变倍光学系统的参数的值。
(表6)
[全体参数]
变倍比 2.74
fRw＝-40.687
Figure GDA0003851671820000481
[透镜参数]
Figure GDA0003851671820000482
Figure GDA0003851671820000491
[非球面数据]
第6面
κ＝1.0000,A4＝4.89442E-06,A6＝-5.03173E-09
A8＝9.04508E-12,A10＝-5.83062E-15,A12＝0.00000E+00
第15面
κ＝1.0000,A4＝-5.12384E-06,A6＝3.61548E-09
A8＝-3.66003E-11,A10＝7.76731E-14,A12＝0.00000E+00
第19面
κ＝1.0000,A4＝-5.21485E-06,A6＝-8.93869E-10
A8＝2.28848E-11,A10＝-5.34780E-14,A12＝0.00000E+00
第25面
κ＝1.0000,A4＝3.45860E-06,A6＝-6.25344E-09
A8＝-1.37950E-11,A10＝2.51017E-14,A12＝0.00000E+00
第30面
κ＝1.0000,A4＝-6.74203E-06,A6＝-2.42770E-08
A8＝5.92492E-11,A10＝-3.49332E-13,A12＝0.00000E+00
[透镜组数据]
Figure GDA0003851671820000501
[可变间隔数据]
Figure GDA0003851671820000502
Figure GDA0003851671820000511
[条件式对应值]
条件式(4)f1/(-f2)＝6.349
条件式(5)f1/f4＝5.081
条件式(6)f4/fw＝1.212
条件式(7)f3/f4＝1.759
条件式(8)|fF|/ft＝0.356
条件式(9)nN/nP＝1.238
条件式(10)νN/νP＝0.300
条件式(11)f1/|fRw|＝3.746
条件式(12)2ωw＝85.16
条件式(13)BFw/fw＝0.530
条件式(14)(rR2+rR1)/(rR2-rR1)＝0.620
图17(A)、图17(B)以及图17(C)分别是第6实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态、远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。图18(A)、图18(B)以及图18(C)分别是第6实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态、远焦端状态下的近距离对焦时的各像差图。通过各像差图可知，第6实施例的变倍光学系统从广角端状态到远焦端状态良好地对各像差进行校正且具有优秀的成像性能，而且在近距离对焦时也具有优秀的成像性能。
(第7实施例)
使用图19～图21以及表7，对第7实施例进行说明。图19是示出第7实施例的变倍光学系统的镜头结构的图。第7实施例的变倍光学系统ZL(7)由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、孔径光阑S、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、具有正的光焦度的第6透镜组G6以及具有负的光焦度的第7透镜组G7构成。在从广角端状态(W)向远焦端状态(T)进行变倍时，第1～第7透镜组G1～G7分别向图19的箭头所示的方向移动，相邻的各透镜组之间的间隔变化。由第5透镜组G5、第6透镜组G6以及第7透镜组G7构成的透镜组相当于后续透镜组GR，作为整体具有正的光焦度。
第1透镜组G1由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由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以及凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L24构成。负弯月形透镜L21的物体侧的透镜面为非球面。
第3透镜组G3由从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L31以及双凸形状的正透镜L32构成。孔径光阑S设置在第3透镜组G3的物体侧附近，在进行变倍时，与第3透镜组G3一起移动。正弯月形透镜L31的物体侧的透镜面为非球面。
第4透镜组G4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的接合正透镜构成。
第5透镜组G5由从物体侧依次排列的凹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。正弯月形透镜L61的像侧的透镜面为非球面。
第7透镜组G7由从物体侧依次排列的凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L71、双凹形状的负透镜L72以及凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L73构成。在第7透镜组G7的像侧配置有像面I。负透镜L72的物体侧的透镜面为非球面。
在本实施例中，通过使第5透镜组G5和第6透镜组G6分别独立地向物体侧移动，从而进行从远距离物体向近距离物体(从无限远物体向有限距离物体)的对焦。即，第5透镜组G5相当于第1对焦透镜组，第6透镜组G6相当于第2对焦透镜组。
在以下的表7，示出第7实施例的变倍光学系统的参数的值。
(表7)
[全体参数]
变倍比 2.74
fRw＝4055.914
MTF1＝-1.328
MTF2＝-0.926
βTF1＝0.751
βTF2＝0.754
Figure GDA0003851671820000531
[透镜参数]
Figure GDA0003851671820000541
Figure GDA0003851671820000551
[非球面数据]
第6面
κ＝1.0000,A4＝5.47971E-06,A6＝-6.22095E-09
A8＝1.44104E-11,A10＝-2.08855E-14,A12＝2.01910E-17
第15面
κ＝1.0000,A4＝-4.50985E-06,A6＝2.81159E-10
A8＝-2.63745E-12,A10＝-4.80538E-15,A12＝0.00000E+00
第27面
κ＝1.0000,A4＝1.09182E-05,A6＝-2.25976E-08
A8＝1.43325E-10,A10＝-4.96895E-13,A12＝6.77820E-16
第30面
κ＝1.0000,A4＝-2.19229E-06,A6＝-2.44256E-08
A8＝6.38954E-11,A10＝-1.65927E-13,A12＝0.00000E+00
[透镜组数据]
Figure GDA0003851671820000552
Figure GDA0003851671820000561
[可变间隔数据]
Figure GDA0003851671820000562
[条件式对应值]
条件式(1)fF1/fF2＝1.253
条件式(2)MTF1/MTF2＝1.433
条件式(3)|βTF1|/|βTF2|＝0.996
条件式(4)f1/(-f2)＝5.394
条件式(5)f1/f4＝1.078
条件式(6)f4/fw＝4.428
条件式(7)f3/f4＝0.379
条件式(8)|fF|/ft＝1.819
条件式(9)nN/nP＝1.160
条件式(10)νN/νP＝0.392
条件式(11)f1/|fRw|＝0.029
条件式(12)2ωw＝85.10
条件式(13)BFw/fw＝0.475
条件式(14)(rR2+rR1)/(rR2-rR1)＝3.704
图20(A)、图20(B)以及图20(C)分别是第7实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态、远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。图21(A)、图21(C)以及图21(C)分别是第7实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态、远焦端状态下的近距离对焦时的各像差图。通过各像差图可知，第7实施例的变倍光学系统从广角端状态到远焦端状态良好地对各像差进行校正且具有优秀的成像性能，而且在近距离对焦时也具有优秀的成像性能。
根据各实施例，能够实现如下的变倍光学系统：不用使镜筒变得大型化而能够实现高速且安静性高的自动对焦，抑制了从广角端状态向远焦端状态进行变倍时的像差的变动、以及从无限远物体向近距离物体进行对焦时的像差的变动。
此处，上述的第1～第3实施例以及第7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。
另外，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。
虽然作为变倍光学系统的数值实施例示出了6组结构和7组结构，但是本申请并不限定于此，也可以构成其他组结构(例如，8组等)的变倍光学系统。具体地讲，也可以是在变倍光学系统的最靠物体侧、最靠像面侧增加了透镜或透镜组的结构。另外，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。
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时，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。
在透镜面为非球面时，非球面也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一个。另外，透镜面也可以是衍射面，也可以使透镜为折射率分布型透镜(GRIN透镜)或塑料透镜。
孔径光阑虽然优选配置在第2透镜组与第3透镜组之间，但是也可以不设置作为孔径光阑的部件，而通过透镜的框来代替其作用。
在各透镜面上，为了减轻眩光、重影并实现高对比度的光学性能，也可以施加在宽波长区域中具有高透射率的增透膜。由此，能够减轻眩光、重影，实现高对比度的高光学性能。
标号说明
G1 第1透镜组 G2 第2透镜组
G3 第3透镜组 G4 第4透镜组
G5 第5透镜组 G6 第6透镜组
G7 第7透镜组
I 像面 S 孔径光阑

Claims (20)

1.一种变倍光学系统，其中，由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透镜组以及后续透镜组构成，
所述后续透镜组由从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第5透镜组、具有正的光焦度的第6透镜组以及具有负的光焦度的第7透镜组构成，
在进行变倍时，所述第1透镜组～所述第7透镜组的全部的透镜组中的相邻的各透镜组之间的间隔变化，
所述第5透镜组是在进行对焦时移动的第1对焦透镜组，
所述第6透镜组是在进行对焦时与所述第1对焦透镜组独立地移动的第2对焦透镜组。
2.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其中，
满足以下的条件式：
0.20<fF1/fF2<3.00
其中，fF1：所述第1对焦透镜组的焦距
fF2：所述第2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，
满足以下的条件式：
0.20<MTF1/MTF2<3.00
其中，MTF1：在远焦端状态下从无限远物体向近距离物体进行对焦时的所述第1对焦透镜组的移动量的绝对值
MTF2：在远焦端状态下从无限远物体向近距离物体进行对焦时的所述第2对焦透镜组的移动量的绝对值。
4.根据权利要求1或2所述的变倍光学系统，其中，
满足以下的条件式：
0.20<|βTF1|/|βTF2|<5.00
其中，βTF1：在远焦端状态下对焦到无限远物体时的所述第1对焦透镜组的横向倍率
βTF2：在远焦端状态下对焦到无限远物体时的所述第2对焦透镜组的横向倍率。
5.根据权利要求1或2所述的变倍光学系统，其中，
满足以下的条件式：
3.40<f1/(-f2)<7.00
其中，f1：所述第1透镜组的焦距
f2：所述第2透镜组的焦距。
6.根据权利要求1或2所述的变倍光学系统，其中，
满足以下的条件式：
0.80<f1/f4<5.10
1.20<f4/fw<6.80
其中，f1：所述第1透镜组的焦距
f4：所述第4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或2所述的变倍光学系统，其中，
满足以下的条件式：
0.20<f3/f4<2.50
其中，f3：所述第3透镜组的焦距
f4：所述第4透镜组的焦距。
8.根据权利要求1或2所述的变倍光学系统，其中，
所述第1对焦透镜组以及所述第2对焦透镜组由三个以下的单透镜构成。
9.根据权利要求1或2所述的变倍光学系统，其中，
所述第1对焦透镜组以及所述第2对焦透镜组中的至少一个对焦透镜组具备具有负的光焦度的单透镜。
10.根据权利要求1或2所述的变倍光学系统，其中，
所述第1对焦透镜组以及所述第2对焦透镜组相比孔径光阑配置于像侧。
11.根据权利要求1或2所述的变倍光学系统，其中，
在相比孔径光阑位于像侧的位置配置有至少四个透镜组。
12.根据权利要求1或2所述的变倍光学系统，其中，
满足以下的条件式：
0.20<|fF|/ft<4.00
其中，fF：所述第1对焦透镜组以及所述第2对焦透镜组中的光焦度最强的对焦透镜组的焦距
ft：远焦端状态下的所述变倍光学系统的焦距。
13.根据权利要求1或2所述的变倍光学系统，其中，
所述第4透镜组具备负透镜与正透镜的接合透镜。
14.根据权利要求1或2所述的变倍光学系统，其中，
所述第4透镜组具备负透镜与正透镜的接合透镜，
且满足以下的条件式：
1.00<nN/nP<1.35
其中，nN：所述接合透镜中的所述负透镜的折射率
nP：所述接合透镜中的所述正透镜的折射率。
15.根据权利要求1或2所述的变倍光学系统，其中，
所述第4透镜组具备负透镜与正透镜的接合透镜，
且满足以下的条件式：
0.20<νN/νP<0.85
其中，νN：所述接合透镜中的所述负透镜的阿贝数
νP：所述接合透镜中的所述正透镜的阿贝数。
16.根据权利要求1或2所述的变倍光学系统，其中，
满足以下的条件式：
f1/|fRw|<5.00
其中，f1：所述第1透镜组的焦距
fRw：广角端状态下的所述后续透镜组的焦距。
17.根据权利要求1或2所述的变倍光学系统，其中，
满足以下的条件式：
2ωw>75°
其中，ωw：广角端状态下的所述变倍光学系统的半视场角。
18.根据权利要求1或2所述的变倍光学系统，其中，
满足以下的条件式：
0.10<BFw/fw<1.00
其中，BFw：广角端状态下的所述变倍光学系统的后焦距
fw：广角端状态下的所述变倍光学系统的焦距。
19.根据权利要求1或2所述的变倍光学系统，其中，
满足以下的条件式：
0.00<(rR2+rR1)/(rR2-rR1)<8.00
其中，rR1：所述变倍光学系统的配置于最靠像侧的透镜的物体侧透镜面的曲率半径
rR2：所述变倍光学系统的配置于最靠像侧的透镜的像侧透镜面的曲率半径。
20.一种光学设备，构成为搭载权利要求1～19中的任意一项所述的变倍光学系统。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020136749A1 (ja) * 2018-12-26 2020-07-02 株式会社ニコン 変倍光学系、光学機器および変倍光学系の製造方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1854791A (zh) * 2005-04-25 2006-11-01 索尼公司 变焦透镜和图像摄取装置
JP2016128846A (ja) * 2015-01-09 2016-07-14 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

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5559571A (en) 1994-01-20 1996-09-24 Nikon Corporation Lens barrel and electric circuit board connection structure
JP5816848B2 (ja) 2010-08-02 2015-11-18 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 ズームレンズ系、交換レンズ装置及びカメラシステム
JP5648907B2 (ja) 2010-11-26 2015-01-07 株式会社ニコン 変倍光学系、及び、光学機器
JP5893423B2 (ja) 2012-02-06 2016-03-23 キヤノン株式会社 ズームレンズおよびそれを有する撮像装置
JP6071465B2 (ja) * 2012-11-22 2017-02-01 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
JP6143489B2 (ja) * 2013-02-15 2017-06-07 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
JP2018092185A (ja) 2013-02-22 2018-06-14 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 ズームレンズ系、交換レンズ装置及びカメラシステム
JP6300070B2 (ja) 2013-02-22 2018-03-28 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 ズームレンズ系、交換レンズ装置及びカメラシステム
JP6312518B2 (ja) * 2014-05-09 2018-04-18 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
EP3176625B1 (en) 2014-07-30 2019-09-25 Nikon Corporation Variable power optical system, optical device, and manufacturing method for variable power optical system
JP6586636B2 (ja) * 2015-01-21 2019-10-09 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 ズームレンズ系、交換レンズ装置及びカメラシステム
JP2018054989A (ja) * 2016-09-30 2018-04-05 キヤノン株式会社 光学系およびそれを有する光学機器
WO2018221723A1 (ja) 2017-06-02 2018-12-06 株式会社ニコン レンズ鏡筒及び撮像装置
WO2020136749A1 (ja) 2018-12-26 2020-07-02 株式会社ニコン 変倍光学系、光学機器および変倍光学系の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1854791A (zh) * 2005-04-25 2006-11-01 索尼公司 变焦透镜和图像摄取装置
JP2016128846A (ja) * 2015-01-09 2016-07-14 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

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