CN113056695B

CN113056695B - 变倍光学系统以及光学设备

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Publication number: CN113056695B
Application number: CN201880099576.4A
Authority: CN
Inventors: 町田幸介; 五味渕治; 北野贤一; 和汤瑞葵; 渡边常雄; 堀越诚; 今荣一郎
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2018-12-26
Filing date: 2018-12-26
Publication date: 2022-12-20
Anticipated expiration: 2038-12-26
Also published as: WO2020136749A1; JP7218762B2; CN113056695A; US20220026692A1; JP2023029644A; US11906716B2; JPWO2020136749A1

Abstract

在具备多个透镜组的变倍光学系统(ZL)中，在进行变倍时，相邻的各透镜组之间的间隔变化，具备在进行对焦时移动的对焦透镜组(G5～G6)以及与对焦透镜组(G5～G6)的像侧相邻地配置的像侧透镜组(G7)，且满足以下的条件式：0.000<dL0t/dL1t<1.000其中，dL0t：在远焦端状态下对焦到无限远物体时的对焦透镜组(G5～G6)与像侧透镜组(G7)之间的光轴上的间隔，dL1t：在远焦端状态下对焦到近距离物体时的对焦透镜组(G5～G6)与像侧透镜组(G7)之间的光轴上的间隔。

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，具备多个透镜组，其中，在进行变倍时，相邻的各透镜组之间的间隔变化，具备在进行对焦时移动的对焦透镜组以及与所述对焦透镜组的像侧相邻地配置的像侧透镜组，且满足以下的条件式：

0.000<dL0t/dL1t<1.000

其中，dL0t：在远焦端状态下对焦到无限远物体时的所述对焦透镜组与所述像侧透镜组之间的光轴上的间隔

dL1t：在远焦端状态下对焦到近距离物体时的所述对焦透镜组与所述像侧透镜组之间的光轴上的间隔。

第2方式的变倍光学系统，具备多个透镜组，其中，在进行变倍时，相邻的各透镜组之间的间隔变化，作为对焦透镜组，具备在进行对焦时移动的第1对焦透镜组以及相比所述第1对焦透镜组配置于像侧并在进行对焦时移动的第2对焦透镜组，且满足以下的条件式：

0.000<dF0w/dF1w<1.000

其中，dF0w：在广角端状态下对焦到无限远物体时的所述第1对焦透镜组与所述第2对焦透镜组之间的光轴上的间隔

dF1w：在广角端状态下对焦到近距离物体时的所述第1对焦透镜组与所述第2对焦透镜组之间的光轴上的间隔。

第3方式的变倍光学系统，具备多个透镜组，其中，在进行变倍时，相邻的各透镜组之间的间隔变化，具备在进行对焦时移动的对焦透镜组以及固定有用于使所述对焦透镜组移动的驱动部的筒部件，在进行变倍时，所述筒部件移动，所述对焦透镜组能够通过所述驱动部而相对于所述筒部件进行相对移动，所述对焦透镜组的配置于物体侧或像侧的透镜的进行变倍时的移动量与所述筒部件的进行变倍时的移动量不同，且满足以下的条件式：

-1.000<dA/dB<2.000

其中，dA：在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，所述对焦透镜组相对于像面移动的移动量(将向物体侧的移动量的符号设为+，将向像侧的移动量的符号设为-)

dB：在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，所述筒部件相对于像面移动的移动量(将向物体侧的移动量的符号设为+，将向像侧的移动量的符号设为-)。

第4方式的变倍光学系统，具备多个透镜组，其中，在进行变倍时，相邻的各透镜组之间的间隔变化，具备在进行对焦时移动的对焦透镜组以及固定有用于使所述对焦透镜组移动的驱动部的筒部件，在进行变倍时，所述筒部件移动，所述对焦透镜组能够通过所述驱动部而相对于所述筒部件进行相对移动，透镜未固定于所述筒部件，且满足以下的条件式：

-1.000<dA/dB<2.000

第5方式的光学设备，构成为搭载上述变倍光学系统。

第6方式的变倍光学系统的制造方法，该变倍光学系统具备多个透镜组，其中，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，具备在进行对焦时移动的对焦透镜组以及与所述对焦透镜组的像侧相邻地配置的像侧透镜组，且满足以下的条件式，即，

0.000<dL0t/dL1t<1.000

附图说明

图1是示出具备各实施方式的变倍光学系统的相机的结构的图。

图2是上述相机的零件图。

图3是示出上述相机的零件的一部分的立体图。

图4是示出第1实施例的变倍光学系统的镜头结构的图。

图5(A)是示出进行变倍时的筒部件和对焦透镜组的相对于像面的移动轨迹的概略图，图5(B)是示出进行变倍时的对焦透镜组相对于筒部件的相对移动轨迹的概略图。

图6(A)、图6(B)以及图6(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7(A)、图7(B)以及图7(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8是示出第2实施例的变倍光学系统的镜头结构的图。

图9(A)、图9(B)以及图9(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10(A)、图10(B)以及图10(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11是示出第3实施例的变倍光学系统的镜头结构的图。

图12(A)、图12(B)以及图12(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13(A)、图13(B)以及图13(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14是示出第4实施例的变倍光学系统的镜头结构的图。

图15(A)、图15(B)以及图15(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16(A)、图16(B)以及图16(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17是示出第5实施例的变倍光学系统的镜头结构的图。

图18(A)、图18(B)以及图18(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19(A)、图19(B)以及图19(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20是示出第6实施例的变倍光学系统的镜头结构的图。

图21(A)、图21(B)以及图21(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22(A)、图22(B)以及图22(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23是示出第7实施例的变倍光学系统的镜头结构的图。

图24(A)、图24(B)以及图24(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25(A)、图25(B)以及图25(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26是示出第1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，对第1～第4实施方式的变倍光学系统以及具备该变倍光学系统的光学设备进行说明。首先，根据图1对具备第1～第4实施方式的变倍光学系统的相机(光学设备)进行说明。如图1所示，该相机1是具备第1～第4实施方式的变倍光学系统作为镜头镜筒2的相机。

相机1具备镜头镜筒2和相机主体3。关于镜头镜筒2，在像侧的基端部(后部)设置有镜头固定件LM，通过与相机主体3的主体固定件BM卡合，从而以能够装卸的方式安装到相机主体3。另外，在相机1的说明中，将镜头镜筒2的光轴OA方向被摄体侧称为物体侧，将相机主体3侧称为像侧。另外，在与镜头镜筒2的光轴OA正交的径向上，将从光轴OA远离的一侧称为外径侧，将靠近光轴OA的一侧称为内径侧。相机主体3具备将光像转换为电信号的拍摄元件4，对基于该拍摄元件4的拍摄数据进行图像处理并记录在记录部(未图示)。

镜头镜筒2具备多个透镜组，是焦距能够变更的所谓的变焦镜头(变倍光学系统)。在图1所示的例子中，作为多个透镜组，从物体侧依次配置第1透镜组G1、第2透镜组G2、第3透镜组G3、第4透镜组G4、第5透镜组G5、第6透镜组G6以及第7透镜组G7。第1透镜组G1、第2透镜组G2、第3透镜组G3、第4透镜组G4、第5透镜组G5、第6透镜组G6以及第7透镜组G7的至少一部分在进行变倍(变焦)时移动。第5透镜组G5和第6透镜组G6是进行对焦(聚焦)时移动的对焦透镜组。

第1透镜组G1被1组框11保持。1组框11的外周被保持在1组滑动筒12。第2透镜组G2被2组框21保持。第3透镜组G3被3组框31保持。第4透镜组G4被4组框41保持。第5透镜组G5被5组框51保持。第6透镜组G6被6组框61保持。第7透镜组G7被7组框71保持。

另外，镜头镜筒2具备第1操作环81、外凸轮筒82、内凸轮筒83、外固定筒84、内固定筒85以及第2操作环86。在外固定筒84的外周部，以分别能够相对于外固定筒84旋转的方式设置有第1操作环81和第2操作环86。在外固定筒84与内固定筒85之间，从外径侧依次配置有1组滑动筒12和外凸轮筒82。在内固定筒85的内径侧，从前侧依次配置有2组框21、3组框31、4组框41、筒部件100以及7组框71。在筒部件100的内径侧，从前侧依次配置有5组框51和6组框61。在4组框41、筒部件100以及7组框71与内固定筒85之间，配置有内凸轮筒83。

在外凸轮筒82和内凸轮筒83形成有多个凸轮槽，对应的透镜组框、筒部件的凸轮从动件与该多个凸轮槽卡合。另外，在内固定筒85和外固定筒84沿着光轴OA方向形成有多个直进槽，对应的透镜组框的凸轮从动件、筒部件与该多个直进槽卡合。另外，能够适当变更用于使各透镜组框在光轴OA方向上驱动的驱动机构。

第1操作环81是所谓的变焦环，能够由用户进行旋转操作。镜头镜筒2具备对第1操作环81的旋转量进行检测的第1检测部(未图示)。当检测到第1操作环81的旋转时，第1检测部向镜头镜筒2内的控制部(未图示)输出旋转量、旋转速度。控制部根据第1操作环81的旋转量，对用于变更焦距的电机(后述的5组用驱动电机STM5、6组用驱动电机STM6等)进行驱动控制。

关于第2操作环86，能够由用户进行旋转操作，能够在镜头镜筒2或相机主体3上设定通过旋转操作被操作的功能。用户例如通过对第2操作环86进行旋转操作，从而能够进行对焦位置、焦距或光圈值等光学特性的变更。在第2操作环86的内径侧，具备对第2操作环86的旋转量进行检测的第2检测部(未图示)。当用户对第2操作环86进行旋转操作时，第2检测部对第2操作环86的旋转量、旋转速度进行检测并输出给镜头镜筒2内的控制部(未图示)。控制部根据第2操作环86的旋转量，对用于变更光学特性的电机(后述的5组用驱动电机STM5、6组用驱动电机STM6等)进行驱动控制。另外，控制部进行对应于第1操作环81或第2操作环86的旋转的与相机主体3的信息传递，将镜头镜筒2的状态(光学特性、基于用户的操作状态)发送给相机主体3。

如图2所示，在筒部件100设置有具备5组用驱动电机STM5的5组驱动单元150的一部分、具备6组用驱动电机STM6的6组驱动单元160的一部分以及一对引导轴170。5组驱动单元150在光轴OA方向上对5组框51进行驱动。除了上述的5组用驱动电机STM5以外，5组驱动单元150还具备5组用导螺杆151和5组用支架152。5组用驱动电机STM5例如是步进电机，被固定在筒部件100。5组用导螺杆151具有螺纹部且形成为在光轴OA方向上延伸的轴状，与5组用驱动电机STM5的输出轴连结而旋转。5组用支架152与5组用导螺杆151的螺纹部螺合而与5组框51连结。

6组驱动单元160在光轴OA方向上对6组框61进行驱动。除了上述的6组用驱动电机STM6以外，6组驱动单元160具备6组用导螺杆161和6组用支架162。6组用驱动电机STM6例如是步进电机，被固定在筒部件100。6组用导螺杆161具有螺纹部并形成为在光轴OA方向上延伸的轴状，与6组用驱动电机STM6的输出轴连结。6组用支架162与6组用导螺杆161的螺纹部螺合而与6组框61连结。5组用驱动电机STM5和6组用驱动电机STM6，配置于在筒部件100中绕光轴OA位移了约180°的位置。

如图2和图3所示，引导轴170形成为在光轴OA方向上延伸的轴状，被固定于筒部件100。引导轴170与形成在5组框51的卡合孔卡合，在光轴OA方向上对5组框51进行直线引导。另外，引导轴170与形成在6组框61的卡合孔卡合，在光轴OA方向上对6组框61进行直线引导。由此，被5组框51保持的第5透镜组G5和被6组框61保持的第6透镜组G6通过引导轴170在光轴OA方向上被直线引导。

当5组用驱动电机STM5使5组用导螺杆151旋转时，通过与5组用导螺杆151的螺纹部螺合的5组用支架152，对5组框51传递光轴OA方向的驱动力。此时，被5组框51保持的第5透镜组G5以不以5组用导螺杆151为中心轴转动的方式，通过引导轴170在光轴OA方向上被直线引导。通过5组驱动单元150，第5透镜组G5能够相对于筒部件100在光轴OA方向上进行相对移动。由此，在进行变倍时，能够对于第5透镜组G5与筒部件100，使相对于拍摄元件4(像面)的光轴OA方向的相对移动量不同。

当6组用驱动电机STM6使6组用导螺杆161旋转时，通过与6组用导螺杆161的螺纹部螺合的6组用支架162，对6组框61传递光轴OA方向的驱动力。此时，被6组框61保持的第6透镜组G6以不以6组用导螺杆161为中心轴转动的方式，通过引导轴170在光轴OA方向上被直线引导。通过6组驱动单元160，第6透镜组G6能够相对于筒部件100在光轴OA方向上进行相对移动。由此，在进行变倍时，能够对于第6透镜组G6与筒部件100，使相对于拍摄元件4(像面)的光轴OA方向的相对移动量不同。另外，能够通过5组驱动单元150和6组驱动单元160，分别对第5透镜组G5和第6透镜组G6进行驱动。由此，在进行变倍或对焦时，能够对于第5透镜组G5和第6透镜组G6，使相对于拍摄元件4(像面)的光轴OA方向的相对移动量不同。

另外，5组用驱动电机STM5和6组用驱动电机STM6例如是步进电机，但是并不限定于此，也可以是DC电机、音圈电机、超声波电机等。关于5组用驱动电机STM5和6组用驱动电机STM6，可以使用相同种类的电机，也可以使用不同种类的电机。5组用驱动电机STM5和6组用驱动电机STM6虽然配置在筒部件100的物体侧，但是能够适当变更5组用驱动电机STM5和6组用驱动电机STM6的配置。例如，也可以是，5组用驱动电机STM5配置在筒部件100的物体侧(或像侧)，6组用驱动电机STM6配置在筒部件100的像侧(或物体侧)。另外，也可以将5组用驱动电机STM5和6组用驱动电机STM6中的一个配置在筒部件100，将5组用驱动电机STM5和6组用驱动电机STM6中的另一个配置在与筒部件100不同的部件。在本实施方式中，由将在进行对焦时移动的两个透镜组(G5、G6)配置在一个筒部件100，因此能够实现镜头镜筒2的小型化。

另外，引导轴170虽然固定在筒部件100，但是并不限定于此，也可以固定在能够与筒部件100单独移动的筒部件。例如，引导轴170也可以被固定在至少一部分配置在筒部件100的物体侧或像侧的4组框41。被5组框51保持的第5透镜组G5和被6组框61保持的第6透镜组G6，虽然通过引导轴170在光轴OA方向上被直线引导，但是并不限定于此，也可以例如使用凸轮从动件和直进槽，在光轴OA方向上被直线引导。另外，虽然通过一对引导轴170对第5透镜组G5和第6透镜组G6进行直线引导，但是也可以设置对第5透镜组G5进行直线引导的一对引导轴和对第6透镜组G6进行直线引导的一对引导轴。

另外，在进行对焦时，虽然第5透镜组G5和第6透镜组G6分别独立地在光轴OA方向上移动，但是第5透镜组G5和第6透镜组G6也可以一体地在光轴OA方向上移动。另外，也可以是在从无限远物体向近距离物体进行对焦时的一部分中，第5透镜组G5和第6透镜组G6一体地在光轴OA方向上移动。在第5透镜组G5和第6透镜组G6一体地在光轴OA方向上移动时，设置在筒部件100的驱动单元也可以是一个。

1组框11(1组滑动筒12)、2组框21、3组框31、4组框41、筒部件100以及7组框71在进行变倍时，通过由第1操作环81的旋转而旋转的外凸轮筒82和内凸轮筒83的旋转，在光轴OA方向上被驱动。另外，在进行变倍和对焦时，5组框51根据第1操作环81或第2操作环86的旋转，通过设置在筒部件100的5组驱动单元150，相对于筒部件100在光轴OA方向上被驱动。另外，6组框61也根据第1操作环81或第2操作环86的旋转，通过设置在筒部件100的6组驱动单元160，相对于筒部件100在光轴OA方向上被驱动。即，当第1操作环81旋转时，第1透镜组G1、第2透镜组G2、第3透镜组G3、第4透镜组G4、筒部件100以及第7透镜组G7机械地在光轴OA方向上被驱动。另外，当旋转第1操作环81时，第5透镜组G5和第6透镜组G6机械地和电气地(电机的驱动控制)在光轴OA方向上被驱动，当旋转第2操作环86来指示对焦动作时，第5透镜组G5和第6透镜组G6电气地在光轴OA方向上被驱动。

由此，在进行变倍时，第1透镜组G1、第2透镜组G2、第3透镜组G3、第4透镜组G4、第5透镜组G5、第6透镜组G6以及第7透镜组G7在光轴OA方向被驱动。在进行对焦时，第5透镜组G5和第6透镜组G6在光轴OA方向上被驱动。在本实施方式中，虽然变倍透镜组通过凸轮功能在光轴OA方向上被驱动，但是也可以具备用于使变倍透镜组在光轴OA方向上被驱动的驱动部(电机)。

在这种相机1中，来自未图示的物体(被摄体)的光，通过镜头镜筒2被聚光，到达相机主体3的拍摄元件4。由此，来自被摄体的光，通过该拍摄元件4被拍摄，基于拍摄元件4的拍摄数据被图像处理而记录在记录部(未图示)。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1不限于数码单反相机，可以是无反光镜相机，也可以是紧凑型数码相机。

接着，对变倍光学系统(变焦镜头)的第1实施方式进行说明。如图4所示，作为第1实施方式的变倍光学系统ZL的一例的变倍光学系统ZL(1)具备多个透镜组，在进行变倍时，相邻的各透镜组之间的间隔变化。另外，变倍光学系统ZL(1)具备在进行对焦时移动的对焦透镜组以及与对焦透镜组的像侧相邻地配置的像侧透镜组。

第1实施方式的变倍光学系统ZL可以是图8所示的变倍光学系统ZL(2)，也可以是图11所示的变倍光学系统ZL(3)，也可以是图14所示的变倍光学系统ZL(4)，也可以是图23所示的变倍光学系统ZL(7)。

在上述结构的基础上，第1实施方式的变倍光学系统ZL，优选满足以下的条件式(1)。

0.000<dL0t/dL1t<1.000…(1)

其中，dL0t：在远焦端状态下对焦到无限远物体时的对焦透镜组与像侧透镜组之间的光轴上的间隔

dL1t：在远焦端状态下对焦到近距离物体时的对焦透镜组与像侧透镜组之间的光轴上的间隔

条件式(1)规定在远焦端状态下对焦到无限远物体时的对焦透镜组与像侧透镜组之间的光轴上的间隔、和对焦到近距离物体(最近距离的物体)时的对焦透镜组与像侧透镜组之间的光轴上的间隔的比。通过满足条件式(1)，从而在远焦端状态下对焦到无限远物体时和对焦到近距离物体时，都能够良好地对以球面像差、彗差为首的各像差进行校正。

当条件式(1)的对应值脱离上述范围时，对焦透镜组与像侧透镜组之间的间隔变得不适合，因此难以抑制像差变动。通过将条件式(1)的上限值设定为0.950，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0.900、0.850、0.800、0.780、0.750、0.740、0.730、0.720、0.710、0.700、0.695，进一步可以设定为0.690。

通过将条件式(1)的下限值设定为0.100，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0.150、0.200、0.250、0.300、0.350、0.400、0.450、0.500、0.550、0.600、0.610、0.620、0.630、0.640、0.650、0.660，进一步可以设定为0.665。

在第1实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，多个透镜组包含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，后续透镜组GR具备对焦透镜组和像侧透镜组。

由此，第1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。因此，能够抑制从广角端状态向远焦端状态进行变倍时的像差变动。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。

接着，对变倍光学系统的第2实施方式进行说明。第2实施方式的变倍光学系统具有与第1实施方式的变倍光学系统ZL相同的结构，因此附上与第1实施方式相同的符号来进行说明。如图1所示，作为第2实施方式的变倍光学系统ZL的一例的变倍光学系统ZL(1)，具备多个透镜组，在进行变倍时，相邻的各透镜组之间的间隔变化。另外，变倍光学系统ZL(1)具备第1对焦透镜组以及第2对焦透镜组作为对焦透镜组，所述第1对焦透镜组在进行对焦时移动，所述第2对焦透镜组相比第1对焦透镜组配置于像侧并在进行对焦时移动。

第2实施方式的变倍光学系统ZL可以是图8所示的变倍光学系统ZL(2)，也可以是图11所示的变倍光学系统ZL(3)，也可以是图23所示的变倍光学系统ZL(7)。

在上述结构的基础上，第2实施方式的变倍光学系统ZL，优选满足以下的条件式(2)。

0.000<dF0w/dF1w<1.000…(2)

其中，dF0w：在广角端状态下对焦到无限远物体时的第1对焦透镜组与第2对焦透镜组之间的光轴上的间隔

dF1w：在广角端状态下对焦到近距离物体时的第1对焦透镜组与第2对焦透镜组之间的光轴上的间隔

条件式(2)规定在广角端状态下对焦到无限远物体时的第1对焦透镜组与第2对焦透镜组之间的光轴上的间隔、和对焦到近距离物体(最近距离的物体)时的第1对焦透镜组与第2对焦透镜组之间的光轴上的间隔的比。通过满足条件式(2)，从而在广角端状态下对焦到无限远物体时和对焦到近距离物体时，都能够良好地对以球面像差、彗差为首的各像差进行校正。

当条件式(2)的对应值脱离上述范围时，对焦透镜组与像侧透镜组之间的间隔变得不适合，因此难以抑制像差变动。通过将条件式(2)的上限值设定为0.980，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0.950、0.940、0.930、0.920、0.910、0.900、0.895、0.890、0.885、0.880、0.875，进一步可以设定为0.870。

通过将条件式(2)的下限值设定为0.100，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0.200、0.300、0.400、0.500、0.550、0.600、0.650、0.700、0.750、0.780、0.800、0.810、0.815，进一步可以设定为0.820。

在第2实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，多个透镜组包含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，后续透镜组GR具备第1对焦透镜组和第2对焦透镜组。

由此，第2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。因此，能够抑制从广角端状态向远焦端状态进行变倍时的像差变动。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。

接着，对变倍光学系统的第3实施方式进行说明。第3实施方式的变倍光学系统具有与第1实施方式的变倍光学系统ZL相同的结构，因此附上与第1实施方式相同的符号来进行说明。如图1所示，作为第3实施方式的变倍光学系统ZL的一例的变倍光学系统ZL(1)，具备多个透镜组，在进行变倍时，相邻的各透镜组之间的间隔变化。另外，变倍光学系统ZL(1)具备在进行对焦时移动的对焦透镜组以及固定有用于使对焦透镜组移动的驱动部的筒部件(例如，图1和图2所示的筒部件100)，在进行变倍时，筒部件移动。对焦透镜组通过驱动部而能够相对于筒部件进行相对移动，在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，对焦透镜组相对于筒部件相对地移动的方向与筒部件的移动方向相反，对焦透镜组的配置于物体侧或像侧的透镜的进行变倍时的移动量与筒部件的进行变倍时的移动量不同。因此，在进行变倍时能够与对焦透镜组的移动轨迹无关地使筒部件移动，筒部件的移动轨迹的设计自由度提高。因此，能够实现使筒部件及其前后的透镜以避免碰撞的移动轨迹移动来提高光学性能，或者使筒部件与其前后的透镜之间的间隔在非摄影条件下(例如缩筒状态)变短而使光学性能和全长的缩短化并存等。

此处，在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，将筒部件相对于像面的移动方向设为第1方向，并将对焦透镜组相对于筒部件的相对移动方向设为第2方向。在本实施方式中，在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时的至少一部分中，第1方向与第2方向成为相反的方向。也可以在进行从广角端状态到远焦端状态的所有焦距区域中的变倍时使第1方向与第2方向成为相反方向，也可以在进行一部分的焦距区域中的变倍时使对焦透镜组不相对于筒部件进行相对移动。在本实施方式中，优选的是，第1方向与第2方向成为相反方向的焦距区域比第1方向与第2方向为相同方向或者对焦透镜组不相对于筒部件进行相对移动的焦距区域多。

第3实施方式的变倍光学系统ZL，可以是图8所示的变倍光学系统ZL(2)，也可以是图11所示的变倍光学系统ZL(3)，也可以是图14所示的变倍光学系统ZL(4)。另外，第3实施方式的变倍光学系统ZL，可以是图17所示的变倍光学系统ZL(5)，也可以是图20所示的变倍光学系统ZL(6)，也可以是图23所示的变倍光学系统ZL(7)。

在上述结构的基础上，第3实施方式的变倍光学系统ZL，优选满足以下的条件式(3)。

-1.000<dA/dB<2.000…(3)

其中，dA：在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，对焦透镜组相对于像面移动的移动量(将向物体侧的移动量的符号设为+，将向像侧的移动量的符号设为-)

dB：在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，筒部件相对于像面移动的移动量(将向物体侧的移动量的符号设为+，将向像侧的移动量的符号设为-)

条件式(3)规定在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，所述对焦透镜组相对于像面移动的移动量与筒部件相对于像面移动的移动量的比。通过满足条件式(3)，从而能够良好地对以像面弯曲、彗差为首的各像差进行校正，且实现镜筒的小型化。另外，在条件式(3)中，在作为对焦透镜组，具备在进行对焦时移动的第1对焦透镜组以及相比第1对焦透镜组配置于像侧并在进行对焦时移动的第2对焦透镜组时，对焦透镜组移动的移动量为第2对焦透镜组移动的移动量。

当条件式(3)的对应值脱离上述范围时，对焦透镜组与筒部件的位置关系变得不适合，因此难以抑制像差变动，且难以实现镜筒的小型化。通过将条件式(3)的上限值设定为1.950，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1.900、1.800、1.700、1.600、1.500、1.400、1.300、1.200、1.100、1.000、0.980，进一步可以设定为0.950。

通过将条件式(3)的下限值设定为-0.500，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-0.100、0.100、0.200、0.300、0.400、0.500、0.550、0.600、0.650、0.700、0.710，进一步可以设定为0.720。

接着，对变倍光学系统的第4实施方式进行说明。第4实施方式的变倍光学系统具有与第1实施方式的变倍光学系统ZL相同的结构，因此附上与第1实施方式相同的符号来进行说明。如图1所示，作为第4实施方式的变倍光学系统ZL的一例的变倍光学系统ZL(1)，具备多个透镜组，在进行变倍时，相邻的各透镜组之间的间隔变化。另外，变倍光学系统ZL(1)具备在进行对焦时移动的对焦透镜组以及固定有用于使对焦透镜组移动的驱动部的筒部件(例如，图1和图2所示的筒部件100)，在进行变倍时，筒部件移动。对焦透镜组能够通过驱动部而相对于筒部件进行相对移动，透镜不固定在透镜筒部件。

第4实施方式的变倍光学系统ZL，可以是图8所示的变倍光学系统ZL(2)，也可以是图11所示的变倍光学系统ZL(3)，也可以是图14所示的变倍光学系统ZL(4)。另外，第4实施方式的变倍光学系统ZL，可以是图17所示的变倍光学系统ZL(5)，也可以是图20所示的变倍光学系统ZL(6)，也可以是图23所示的变倍光学系统ZL(7)。

在上述结构的基础上，第4实施方式的变倍光学系统ZL，满足之前叙述的以下条件式(3)。

-1.000<dA/dB<2.000…(3)

通过满足条件式(3)，从而与第3实施方式同样，能够良好地对以像面弯曲、彗差为首的各像差进行校正，并且能够实现镜筒的小型化。另外，通过将条件式(3)的上限值设定为1.950，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1.900、1.800、1.700、1.600、1.500、1.400、1.300、1.200、1.100、1.000、0.980，进一步可以设定为0.950。另外，通过将条件式(3)的下限值设定为-0.500，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-0.100、0.100、0.200、0.300、0.400、0.500、0.550、0.600、0.650、0.700、0.710，也可以进一步设定为0.720。

在第3实施方式和第4实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，多个透镜组包含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，后续透镜组GR具备对焦透镜组。

由此，第3实施方式和第4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。因此，能够抑制从广角端状态向远焦端状态进行变倍时的像差变动。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。

第3实施方式和第4实施方式的变倍光学系统ZL，优选的是，具备与对焦透镜组的像侧相邻地配置的像侧透镜组，在进行变倍时，对焦透镜组与像侧透镜组之间的间隔变化，且满足以下的条件式(4)。

-1.000<dB/dE<1.500…(4)

其中，dE：在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，像侧透镜组相对于像面移动的移动量(将向物体侧的移动量的符号设为+，将向像侧的移动量的符号设为-)

条件式(4)规定在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，筒部件相对于像面移动的移动量与像侧透镜组相对于像面移动的移动量的比。通过满足条件式(4)，从而能够良好地对以像面弯曲、彗差为首的各像差进行校正，并且能够实现镜筒的小型化。

当条件式(4)的对应值脱离上述范围时，对焦透镜组与筒部件的位置关系变得不适合，因此难以抑制像差变动，且难以实现镜筒的小型化。通过将条件式(4)的上限值设定为1.450，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1.400、1.350、1.300、1.250、1.200、1.150、1.120、1.100、1.080，进一步可以设定为1.050。

通过将条件式(4)的下限值设定为-0.500，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-0.100、0.100、0.200、0.300、0.400、0.500、0.550、0.600、0.650、0.700，进一步可以设定为0.750。

第3实施方式和第4实施方式的变倍光学系统ZL，优选的是，具备与对焦透镜组的物体侧相邻地配置的物体侧透镜组，在进行变倍时，物体侧透镜组与对焦透镜组之间的间隔变化，且满足以下的条件式(5)。

-1.000<dB/dD<1.000…(5)

其中，dD：在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，物体侧透镜组相对于像面移动的移动量(将向物体侧的移动量的符号设为+，将向像侧的移动量的符号设为-)

条件式(5)规定在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，筒部件相对于像面移动的移动量与物体侧透镜组相对于像面移动的移动量的比。通过满足条件式(5)，从而能够良好地对以像面弯曲、彗差为首的各像差进行校正，且能够实现镜筒的小型化。

当条件式(5)的对应值脱离上述范围时，对焦透镜组与筒部件之间的位置关系变得不适合，因此难以抑制像差变动，且难以实现镜筒的小型化。通过将条件式(5)的上限值设定为0.950，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0.900、0.850、0.800、0.750、0.700、0.690、0.680、0.670，进一步可以设定为0.665。

通过将条件式(5)的下限值设定为-0.500，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-0.100、0.100、0.200、0.300、0.400、0.500、0.510、0.520、0.530、0.540，进一步可以设定为0.550。

在第3实施方式和第4实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，驱动部为步进电机。由此，在进行变倍时也能够使对焦透镜组根据需要在光轴方向上移动，能够进一步提高光学性能。

关于第3实施方式和第4实施方式的变倍光学系统ZL，优选的是，具备第1对焦透镜组以及第2对焦透镜组作为对焦透镜组，所述第1对焦透镜组在进行对焦时移动，所述第2对焦透镜组相比第1对焦透镜组配置于像侧并在进行对焦时移动，第1对焦透镜组的进行变倍时的移动轨迹与第2对焦透镜组的进行变倍时的移动轨迹不同。由此，能够良好地对像面弯曲、球面像差等各像差进行校正。

在第3实施方式和第4实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，在筒部件固定用于使第1对焦透镜组移动的第1驱动部以及用于使第2对焦透镜组移动的第2驱动部。由此，能够兼用第1驱动部的固定部件与第2驱动部的固定部件，能够防止镜筒变大。

在第3实施方式和第4实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，在筒部件固定在光轴方向上对第1对焦透镜组和第2对焦透镜组进行直线引导的引导轴(例如，图2和图3所示的引导轴170)。由此，能够兼用第1对焦透镜组的直线引导轴的固定部件与第2对焦透镜组的直线引导轴的固定部件，能够防止镜筒变大。

在第1～第4实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，具备第1对焦透镜组以及第2对焦透镜组作为对焦透镜组，所述第1对焦透镜组在进行对焦时移动，所述第2对焦透镜组相比第1对焦透镜组配置于像侧并在进行对焦时移动，第1对焦透镜组和第2对焦透镜组具有正的光焦度，且满足以下的条件式(6)。

0.20<fF1/fF2<3.00…(6)

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(6)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(6)，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(6)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(6)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(6)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，进一步可以设定为1.50。

当条件式(6)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(6)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(6)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，进一步可以设定为0.50。

在第1～第4实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，具备第1对焦透镜组以及第2对焦透镜组作为对焦透镜组，所述第1对焦透镜组在进行对焦时移动，所述第2对焦透镜组相比第1对焦透镜组配置于像侧并在进行对焦时移动，第1对焦透镜组和第2对焦透镜组具有正的光焦度，且满足以下的条件式(7)。

0.20<MTF1/MTF2<3.00…(7)

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(7)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(7)，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(7)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(7)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(7)的上限值设定为2.80、2.70、2.60、2.50、2.40、2.30、2.20、2.10，进一步可以设定为2.00。

当条件式(7)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(7)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(7)的下限值设定为0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60、0.65，进一步可以设定为0.70。

在第1～第4实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，具备第1对焦透镜组以及第2对焦透镜组作为对焦透镜组，所述第1对焦透镜组在进行对焦时移动，所述第2对焦透镜组相比第1对焦透镜组配置于像侧并在进行对焦时移动，第1对焦透镜组和第2对焦透镜组具有正的光焦度，且满足以下的条件式(8)。

0.20<|βTF1|/|βTF2|<5.00…(8)

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(8)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(8)，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(8)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(8)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(8)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，进一步可以设定为1.50。

当条件式(8)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(8)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(8)的下限值设定为0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60、0.65，进一步可以设定为0.70。

在第1～第4实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，具备第1对焦透镜组以及第2对焦透镜组作为对焦透镜组，所述第1对焦透镜组在进行对焦时移动，所述第2对焦透镜组相比第1对焦透镜组配置于像侧并在进行对焦时移动，第1对焦透镜组和第2对焦透镜组具有正的光焦度，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。

在第1～第4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。

在第1～第4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。

在第1～第4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。

第1～第4实施方式的变倍光学系统ZL，优选满足以下的条件式(9)。

0.20<|fF|/ft<4.00…(9)

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(9)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(9)，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(9)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(9)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(9)的上限值设定为3.60、3.40、3.20、3.00、2.80、2.60、2.40、2.20，进一步可以设定为2.00。

当条件式(9)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(9)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(9)的下限值设定为0.25、0.28、0.30、0.33，进一步可以设定为0.35。

接着，参照图26，对第1实施方式的变倍光学系统ZL的制造方法进行概述。首先，配置多个透镜组(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，配置在进行对焦时移动的对焦透镜组，与对焦透镜组的像侧相邻地配置像侧透镜组(步骤ST3)。而且，以至少满足上述条件式(1)的方式，在镜头镜筒内配置各透镜(步骤ST4)。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4、图8、图11、图14、图17、图20、图23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实施例和第7实施例是对应于第1～第4实施方式的实施例，第4实施例是对应于第1实施方式和第3～第4实施方式的实施例，第5～第6实施例是对应于第3～第4实施方式的实施例。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4、图8、图11、图14、图17、图20、图23)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，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。dA表示在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，对焦透镜组相对于像面移动的移动量(将向物体侧的移动量的符号设为+，将向像侧的移动量的符号设为-)。dB表示在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，筒部件相对于像面移动的移动量。dD表示在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，物体侧透镜组相对于像面移动的移动量。dE表示在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，像侧透镜组相对于像面移动的移动量。

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4～图7以及表1，对第1实施例进行说明。图4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。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。第4透镜组G4相当于物体侧透镜组，第7透镜组G7相当于像侧透镜组。

虽然在图4中通过双点划线简化示出，但是在第4透镜组G4与第7透镜组G7之间配置有筒部件100，在筒部件100的内径侧配置有第5透镜组G5和第6透镜组G6。虽然在图4中简化示出，但是在从广角端状态(W)向远焦端状态(T)进行变倍时，筒部件100向物体侧移动。通过固定于筒部件100的5组用驱动电机和6组用驱动电机，第5透镜组G5和第6透镜组G6能够相对于筒部件100在光轴方向上进行相对移动。由此，在进行变倍时，能够对于第5透镜组G5和第6透镜组G6与筒部件100，使相对于像面I的光轴方向的相对移动量不同。另外，在进行变倍或对焦时，能够对于第5透镜组G5与第6透镜组G6，使相对于像面I的光轴方向的相对移动量不同。

在图5(A)的左侧，示出从广角端状态(W)向远焦端状态(T)进行变倍时的筒部件100的相对于像面的移动轨迹。在图5(A)的右侧，示出从广角端状态(W)向远焦端状态(T)进行变倍时的对焦透镜组(第5透镜组G5和第6透镜组G6)的相对于像面的移动轨迹。在图5(B)，示出从广角端状态(W)向远焦端状态(T)进行变倍时的对焦透镜组(第5透镜组G5和第6透镜组G6)相对于筒部件100的相对移动轨迹。

在第1实施例中，在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，在广角端状态下，筒部件100配置于靠近配置在筒部件100的物体侧的透镜的像面侧端部的位置，在远焦端状态下，筒部件100配置于靠近配置在像面侧的透镜的物体侧端部的位置。即，在第1焦距状态下，筒部件100靠近配置在筒部件100的物体侧和像面侧中的一侧的透镜，在与所述第1焦距状态不同的第2焦距状态下，筒部件100靠近配置在筒部件100的物体侧和像面侧中的另一侧的透镜。在进行变倍时，筒部件100以如下方式移动：避免与以靠近筒部件100的方式移动来的前后透镜的碰撞。在第1实施例中，筒部件100以如下方式移动：在广角端状态下避免与第4透镜组G4的碰撞，在远焦端状态下避免与第7透镜组G7的碰撞。另一方面，对焦透镜组(第5透镜组G5和第6透镜组G6)能够相对于筒部件100相对地移动，能够在各自的焦距状态下通过适当移动来校正各像差。在第1实施例中，筒部件100向物体侧移动，而另一方面固定对焦透镜组相对于筒部件100的位置或者对焦透镜组相对于筒部件100向像面侧移动。由此，能够使对焦透镜组具有比筒部件100少的移动量，能够对各像差进行校正。在第1实施例中，虽然在进行变倍时，使对焦透镜组相对于筒部件100的位置固定或者向与筒部件100的移动方向相反的方向进行相对移动，但是也可以向与筒部件100的移动方向相同的方向进行相对移动。另外，在进行变倍时，虽然对焦透镜组相对于像面向物体侧移动，但是也可以相对于像面向像面侧移动。

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

MTF1＝-1.352

MTF2＝-0.941

βTF1＝0.758

βTF2＝0.760

dA＝12.515

dB＝17.350

dD＝26.291

dE＝16.690

[透镜参数]

[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]

[可变间隔数据]

[条件式对应值]

条件式(1)dL0t/dL1t＝0.675

条件式(2)dF0t/dF1t＝0.825

条件式(3)dA/dB＝0.721

条件式(4)dB/dE＝1.040

条件式(5)dB/dD＝0.660

条件式(6)fF1/fF2＝1.243

条件式(7)MTF1/MTF2＝1.437

条件式(8)|βTF1|/|βTF2|＝0.997

条件式(9)|fF|/ft＝1.837

图6(A)、图6(B)以及图6(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7(A)、图7(B)以及图7(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6(A)～图6(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7(A)～图7(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8～图10以及表2，对第2实施例进行说明。图8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8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。

虽然省略图8中的图示，但是在第4透镜组G4与第7透镜组G7之间配置有筒部件(例如，图1和图2所示的筒部件100)，在筒部件的内径侧配置有第5透镜组G5和第6透镜组G6。在从广角端状态(W)向远焦端状态(T)进行变倍时，筒部件向物体侧移动。通过固定于筒部件的5组用驱动电机和6组用驱动电机，第5透镜组G5和第6透镜组G6能够相对于筒部件在光轴方向上进行相对移动。由此，在进行变倍时，能够对于第5透镜组G5和第6透镜组G6与筒部件，使相对于像面I的光轴方向的相对移动量不同。另外，在进行变倍或对焦时，能够对于第5透镜组G5与第6透镜组G6，使相对于像面I的光轴方向的相对移动量不同。

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

MTF1＝-1.170

MTF2＝-0.956

βTF1＝0.758

βTF2＝0.793

dA＝13.767

dB＝17.350

dD＝27.774

dE＝17.570

[透镜参数]

[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]

[可变间隔数据]

[条件式对应值]

条件式(1)dL0t/dL1t＝0.686

条件式(2)dF0t/dF1t＝0.837

条件式(3)dA/dB＝0.793

条件式(4)dB/dE＝0.987

条件式(5)dB/dD＝0.625

条件式(6)fF1/fF2＝0.980

条件式(7)MTF1/MTF2＝1.223

条件式(8)|βTF1|/|βTF2|＝0.955

条件式(9)|fF|/ft＝1.706

图9(A)、图9(B)以及图9(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10(A)、图10(B)以及图10(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11～图13以及表3，对第3实施例进行说明。图11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11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。

虽然省略图11中的图示，但是在第4透镜组G4与第7透镜组G7之间配置有筒部件(例如，图1和图2所示的筒部件100)，在筒部件的内径侧配置有第5透镜组G5和第6透镜组G6。在从广角端状态(W)向远焦端状态(T)进行变倍时，筒部件向物体侧移动。通过固定于筒部件的5组用驱动电机和6组用驱动电机，第5透镜组G5和第6透镜组G6能够相对于筒部件在光轴方向上进行相对移动。由此，在进行变倍时，能够对于第5透镜组G5和第6透镜组G6与筒部件，使相对于像面I的光轴方向的相对移动量不同。另外，在进行变倍或对焦时，能够对于第5透镜组G5与第6透镜组G6，使相对于像面I的光轴方向的相对移动量不同。

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

MTF1＝-1.344

MTF2＝-0.999

βTF1＝0.732

βTF2＝0.841

dA＝16.129

dB＝17.350

dD＝31.352

dE＝19.030

[透镜参数]

[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]

[可变间隔数据]

[条件式对应值]

条件式(1)dL0t/dL1t＝0.667

条件式(2)dF0t/dF1t＝0.830

条件式(3)dA/dB＝0.930

条件式(4)dB/dE＝0.912

条件式(5)dB/dD＝0.553

条件式(6)fF1/fF2＝0.628

条件式(7)MTF1/MTF2＝1.346

条件式(8)|βTF1|/|βTF2|＝0.870

条件式(9)|fF|/ft＝1.907

图12(A)、图12(B)以及图12(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13(A)、图13(B)以及图13(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14～图16以及表4，对第4实施例进行说明。图14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14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。第4透镜组G4相当于物体侧透镜组，第6透镜组G6相当于像侧透镜组。

虽然省略图14中的图示，但是在第4透镜组G4与第6透镜组G6之间配置有筒部件(例如，图1和图2所示的筒部件100)，在筒部件的内径侧配置有第5透镜组G5。在从广角端状态(W)向远焦端状态(T)进行变倍时，筒部件向物体侧移动。通过固定于筒部件的5组用驱动电机，第5透镜组G5能够相对于筒部件在光轴方向上进行相对移动。由此，在进行变倍时，能够对于第5透镜组G5与筒部件，使相对于像面I的光轴方向的相对移动量不同。

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

dA＝14.487

dB＝17.350

dD＝26.776

dE＝18.460

[透镜参数]

[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]

[可变间隔数据]

[条件式对应值]

条件式(1)dL0t/dL1t＝0.679

条件式(3)dA/dB＝0.835

条件式(4)dB/dE＝0.940

条件式(5)dB/dD＝0.648

条件式(9)|fF|/ft＝0.792

图15(A)、图15(B)以及图15(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16(A)、图16(B)以及图16(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17～图19以及表5，对第5实施例进行说明。图17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17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。第4透镜组G4相当于物体侧透镜组，第6透镜组G6相当于像侧透镜组。

虽然省略图17中的图示，但是在第4透镜组G4与第6透镜组G6之间配置有筒部件(例如，图1和图2所示的筒部件100)，在筒部件的内径侧配置有第5透镜组G5。在从广角端状态(W)向远焦端状态(T)进行变倍时，筒部件向物体侧移动。通过固定于筒部件的5组用驱动电机，第5透镜组G5能够相对于筒部件在光轴方向上进行相对移动。由此，在进行变倍时，能够对于第5透镜组G5与筒部件，使相对于像面I的光轴方向的相对移动量不同。

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

dA＝31.138

dB＝17.350

dD＝29.976

dE＝21.280

[透镜参数]

[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]

[可变间隔数据]

[条件式对应值]

条件式(3)dA/dB＝1.795

条件式(4)dB/dE＝0.815

条件式(5)dB/dD＝0.579

条件式(9)|fF|/ft＝0.367

图18(A)、图18(B)以及图18(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19(A)、图19(B)以及图19(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20～图22以及表6，对第6实施例进行说明。图20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20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。

虽然省略图20中的图示，但是在第4透镜组G4与第6透镜组G6之间配置有筒部件(例如，图1和图2所示的筒部件100)，在筒部件的内径侧配置有第5透镜组G5。在从广角端状态(W)向远焦端状态(T)进行变倍时，筒部件向物体侧移动。通过固定于筒部件的5组用驱动电机，第5透镜组G5能够相对于筒部件在光轴方向上进行相对移动。由此，在进行变倍时，能够对于第5透镜组G5与筒部件，使相对于像面I的光轴方向的相对移动量不同。

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

dA＝31.999

dB＝17.350

dD＝31.074

dE＝21.714

[透镜参数]

[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]

[可变间隔数据]

[条件式对应值]

条件式(3)dA/dB＝1.844

条件式(4)dB/dE＝0.799

条件式(5)dB/dD＝0.558

条件式(9)|fF|/ft＝0.356

图21(A)、图21(B)以及图21(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22(A)、图22(B)以及图22(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23～图25以及表7，对第7实施例进行说明。图23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23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。

虽然省略图23中的图示，但是在第4透镜组G4与第7透镜组G7之间配置有筒部件(例如，图1和图2所示的筒部件100)，在筒部件的内径侧配置有第5透镜组G5和第6透镜组G6。在从广角端状态(W)向远焦端状态(T)进行变倍时，筒部件向物体侧移动。通过固定于筒部件的5组用驱动电机和6组用驱动电机，第5透镜组G5和第6透镜组G6能够相对于筒部件在光轴方向上进行相对移动。由此，在进行变倍时，能够对于第5透镜组G5和第6透镜组G6与筒部件，使相对于像面I的光轴方向的相对移动量不同。另外，在进行变倍或对焦时，能够对于第5透镜组G5与第6透镜组G6，使相对于像面I的光轴方向的相对移动量不同。

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

MTF1＝-1.328

MTF2＝-0.926

βTF1＝0.751

βTF2＝0.754

dA＝12.895

dB＝17.35

dD＝26.306

dE＝17.010

[透镜参数]

[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]

[可变间隔数据]

[条件式对应值]

条件式(1)dL0t/dL1t＝0.686

条件式(2)dF0t/dF1t＝0.869

条件式(3)dA/dB＝0.743

条件式(4)dB/dE＝1.020

条件式(5)dB/dD＝0.660

条件式(6)fF1/fF2＝1.253

条件式(7)MTF1/MTF2＝1.433

条件式(8)|βTF1|/|βTF2|＝0.996

条件式(9)|fF|/ft＝1.819

图24(A)、图24(B)以及图24(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25(A)、图25(B)以及图25(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7实施例示出对应的各实施方式的一具体例，各实施方式并不限定于此。

另外，能够在不损坏各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

1.一种变倍光学系统，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，其中，

在进行变倍时，相邻的各透镜组之间的间隔变化，

所述后续透镜组由在进行对焦时移动的对焦透镜组和与所述对焦透镜组的像侧相邻地配置的像侧透镜组构成，所述对焦透镜组由一个或两个透镜组构成，所述像侧透镜组由一个透镜组构成，

所述变倍光学系统具备固定有用于使所述对焦透镜组移动的驱动部的筒部件，

在进行变倍时，所述筒部件移动，

所述对焦透镜组能够通过所述驱动部而相对于所述筒部件进行相对移动，

所述对焦透镜组的配置于物体侧或像侧的透镜的进行变倍时的移动量与所述筒部件的进行变倍时的移动量不同，

且满足以下的条件式：

-1.000<dA/dB<2.000

其中，dA：在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，所述对焦透镜组相对于像面移动的移动量，此外，将向物体侧的移动量的符号设为+，将向像侧的移动量的符号设为-，

dB：在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，所述筒部件相对于像面移动的移动量，此外，将向物体侧的移动量的符号设为+，将向像侧的移动量的符号设为-。

2.一种变倍光学系统，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，其中，

在进行变倍时，相邻的各透镜组之间的间隔变化，

在进行变倍时，所述筒部件移动，

透镜未固定于所述筒部件，

且满足以下的条件式：

-1.000<dA/dB<2.000

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，所述对焦透镜组与所述像侧透镜组之间的间隔变化，

且满足以下的条件式：

-1.000<dB/dE<1.500

其中，dE：在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，所述像侧透镜组相对于像面移动的移动量，此外，将向物体侧的移动量的符号设为+，将向像侧的移动量的符号设为-。

4.根据权利要求1或2所述的变倍光学系统，其中，

所述变倍光学系统具备与所述对焦透镜组的物体侧相邻地配置的物体侧透镜组，

在进行变倍时，所述物体侧透镜组与所述对焦透镜组之间的间隔变化，

且满足以下的条件式：

-1.000<dB/dD<1.000

其中，dD：在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，所述物体侧透镜组相对于像面移动的移动量，此外，将向物体侧的移动量的符号设为+，将向像侧的移动量的符号设为-。

5.根据权利要求1或2所述的变倍光学系统，其中，

所述驱动部为步进电机。

6.根据权利要求1或2所述的变倍光学系统，其中，

所述变倍光学系统具备第1对焦透镜组以及第2对焦透镜组作为所述对焦透镜组，所述第1对焦透镜组在进行对焦时移动，所述第2对焦透镜组相比所述第1对焦透镜组配置于像侧并在进行对焦时移动，

所述第1对焦透镜组的进行变倍时的移动轨迹与所述第2对焦透镜组的进行变倍时的移动轨迹不同。

7.根据权利要求6所述的变倍光学系统，其中，

在所述筒部件固定有用于使所述第1对焦透镜组移动的第1驱动部以及用于使所述第2对焦透镜组移动的第2驱动部。

8.根据权利要求6所述的变倍光学系统，其中，

在所述筒部件固定有在光轴方向上对所述第1对焦透镜组和所述第2对焦透镜组进行直线引导的引导轴。

9.根据权利要求1或2所述的变倍光学系统，其中，

所述后续透镜组具备第1对焦透镜组以及第2对焦透镜组作为所述对焦透镜组，所述第1对焦透镜组在进行对焦时移动，所述第2对焦透镜组相比所述第1对焦透镜组配置于像侧并在进行对焦时移动。

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对焦透镜组和所述第2对焦透镜组具有正的光焦度，

且满足以下的条件式：

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。

11.根据权利要求1或2所述的变倍光学系统，其中，

所述第1对焦透镜组和所述第2对焦透镜组具有正的光焦度，

且满足以下的条件式：

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。

12.根据权利要求1或2所述的变倍光学系统，其中，

所述第1对焦透镜组和所述第2对焦透镜组具有正的光焦度，

且满足以下的条件式：

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。

13.根据权利要求1或2所述的变倍光学系统，其中，

所述第1对焦透镜组和所述第2对焦透镜组具有正的光焦度，

所述第1对焦透镜组与所述第2对焦透镜组彼此相邻。

14.根据权利要求1或2所述的变倍光学系统，其中，

所述对焦透镜组由三个以下的单透镜构成。

15.根据权利要求1或2所述的变倍光学系统，其中，

所述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。

16.根据权利要求1或2所述的变倍光学系统，其中，

所述对焦透镜组相比孔径光阑配置于像侧。

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：

0.20<|fF|/ft<4.00

其中，fF：所述对焦透镜组中的光焦度最强的所述对焦透镜组的焦距，

ft：远焦端状态下的所述变倍光学系统的焦距。

18.一种光学设备，构成为搭载权利要求1～17中的任意一项所述的变倍光学系统。