CN113348397B - 变倍光学系统以及光学设备 - Google Patents

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CN113348397B CN201980089405.8A CN201980089405A CN113348397B CN 113348397 B CN113348397 B CN 113348397B CN 201980089405 A CN201980089405 A CN 201980089405A CN 113348397 B CN113348397 B CN 113348397B
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Abstract

本发明能够提供变倍光学系统，该变倍光学系统从物体侧依次具备：第1透镜组，具有负的光焦度；第2透镜组，具有正的光焦度；及第3透镜组，在进行变倍时，相邻的各透镜组之间的间隔变化，在进行对焦时，所述第1透镜组和所述第2透镜组沿着光轴移动，且满足预定的条件式，从而能够实现小型且能够良好地对各像差进行校正。

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、光学设备以及变倍光学系统的制造方法。
背景技术
以往，在使用于镜头可换式相机等的变倍光学系统中，实现了小型化和光学性能的提高(例如，参照专利文献1。)。但是，期望进一步的小型化和光学性能的提高。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第4884783号公报
发明内容
第一方式的变倍光学系统，其中，
从物体侧依次具备：第1透镜组，具有负的光焦度；第2透镜组，具有正的光焦度；及第3透镜组，
在进行变倍时，相邻的各透镜组之间的间隔变化，
在进行对焦时，所述第1透镜组和所述第2透镜组沿着光轴移动，且满足以下的条件式。
(1)1.00<(-f1)/f2<3.00
其中，
f1：所述第1透镜组的焦距
f2：所述第2透镜组的焦距
另外，第二方式的变倍光学系统的制造方法，其中，
所述变倍光学系统从物体侧依次具备：第1透镜组，具有负的光焦度；第2透镜组，具有正的光焦度；及第3透镜组，
构成为，在进行变倍时，相邻的各透镜组之间的间隔变化，
构成为，在进行对焦时，所述第1透镜组和所述第2透镜组沿着光轴移动，
且满足以下的条件式。
(1)1.00<(-f1)/f2<3.00
其中，
f1：所述第1透镜组的焦距
f2：所述第2透镜组的焦距
附图说明
图1A、图1B以及图1C分别是第1实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的剖视图。
图2A和图2B分别是第1实施例的变倍光学系统的广角端状态和远焦端状态下的无限远物体对焦时的各像差图。
图3A和图3B分别是第1实施例的变倍光学系统的广角端状态和远焦端状态下的近距离物体对焦时的各像差图。
图4A、图4B以及图4C分别是第2实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的剖视图。
图5A和图5B分别是第2实施例的变倍光学系统的广角端状态和远焦端状态下的无限远物体对焦时的各像差图。
图6A和图6B分别是第2实施例的变倍光学系统的广角端状态和远焦端状态下的近距离物体对焦时的各像差图。
图7是示出具备变倍光学系统的相机的结构的图。
图8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、光学设备以及变倍光学系统的制造方法进行说明。
本实施方式的变倍光学系统，从物体侧依次具备：第1透镜组，具有负的光焦度；第2透镜组，具有正的光焦度；及第3透镜组，在进行变倍时，相邻的各透镜组之间的间隔变化，在进行对焦时，所述第1透镜组和所述第2透镜组沿着光轴移动，且满足以下的条件式(1)。
(1)1.00<(-f1)/f2<3.00
其中，
f1：所述第1透镜组的焦距
f2：所述第2透镜组的焦距
本实施方式的变倍光学系统，从物体侧依次具备：第1透镜组，具有负的光焦度；第2透镜组，具有正的光焦度；及第3透镜组，在进行变倍时，相邻的各透镜组之间的间隔变化。根据该结构，本实施方式的变倍光学系统实现变倍，能够良好地对各像差进行校正。
另外，本实施方式的变倍光学系统，在进行对焦时，所述第1透镜组和所述第2透镜组沿着光轴移动。根据该结构，本实施方式的变倍光学系统能够确保充分的变倍比。
条件式(1)是用于对第1透镜组的焦距与第2透镜组的焦距的比规定适当范围的条件式。本实施方式的变倍光学系统，通过满足条件式(1)，从而能够抑制球面像差或彗差等各像差，且确保充分的变倍比。
当脱离本实施方式的变倍光学系统的条件式(1)的范围时，由于第1透镜组的焦距与第2透镜组的焦距的关系变得不适当，因此难以抑制球面像差和彗差的产生。
另外，通过将条件式(1)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。另外，为了更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2.80、2.70、2.60、2.50、2.40、2.30、2.20、2.10、2.08，进一步为2.05。
另一方面，通过将条件式(1)的下限值设定为1.10，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更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1.20、1.30、1.40、1.50、1.60、1.70，进一步为1.71。
本实施方式的变倍光学系统，通过以上的结构，能够良好地对以球面像差和彗差为首的各像差进行校正。
本实施方式的变倍光学系统，从物体侧依次具备：第1透镜组，具有负的光焦度；第2透镜组，具有正的光焦度；及第3透镜组，在进行变倍时，相邻的各透镜组之间的间隔变化，所述第1透镜组和所述第2透镜组分别具备一个以上的凸形状的空气透镜。
本实施方式的变倍光学系统，从物体侧依次具备：第1透镜组，具有负的光焦度；第2透镜组，具有正的光焦度；及第3透镜组，在进行变倍时，相邻的各透镜组之间的间隔变化。根据该结构，本实施方式的变倍光学系统实现变倍，能够良好地对各像差进行校正。
另外，在本实施方式的变倍光学系统中，第1透镜组和第2透镜组分别具备一个以上的凸形状的空气透镜。根据该结构，本实施方式的变倍光学系统能够良好地对各像差进行校正，且得到良好的光学性能。
另外，空气透镜是指由相邻的透镜与透镜之间的空气部分形成的透镜。
另外，本实施方式的变倍光学系统优选满足以下的条件式(2)。
(2)2.50<(-f1)/fw<3.50
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(2)是用于对第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规定适当范围的条件式。本实施方式的变倍光学系统通过满足条件式(2)，从而能够良好地对以球面像差和彗差为首的各像差进行校正。
当脱离本实施方式的变倍光学系统的条件式(2)的范围时，第1透镜组的焦距对于广角端状态下的变倍光学系统的焦距的关系变得不适当，因此难以良好地对以球面像差和彗差为首的各像差进行校正。
另外，通过将条件式(2)的上限值设定为3.40，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更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3.30、3.20、3.15、3.10、3.05，进一步为3.00。
另一方面，通过将条件式(2)的下限值设定为2.60，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更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2.70、2.75、2.80、2.85、2.90，进一步为2.92。
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)FNо<1.45
其中，
FNо：所述变倍光学系统的F值
条件式(3)是用于规定变倍光学系统的F值的适当范围的条件式。本实施方式的变倍光学系统，通过满足条件式(3)，从而能够实现在整个变焦区域、即使在暗处也能够良好地进行摄影的光学系统。
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，亮度不足且在暗处无法提供高画质。
另外，通过将条件式(3)的上限值设定为1.41，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更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1.38、1.35、1.33、1.30、1.28、1.25，进一步为1.24。
另外，本实施方式的变倍光学系统，优选的是，所述第2透镜组在最靠物体侧具备第1正透镜，且满足以下的条件式(4)。
(4)1.50<f21/f2<4.50
其中，
f21：所述第1正透镜的焦距
f2：所述第2透镜组的焦距
在本实施方式的变倍光学系统中，第2透镜组在最靠物体侧具备第1正透镜，从而能够防止径向的肥大化，且良好地对彗差进行校正。
条件式(4)是用于对第1正透镜的焦距与第2透镜组的焦距的比规定适当范围的条件式。本实施方式的变倍光学系统，通过满足条件式(4)，从而能够合理地使光线折射且良好地对球面像差和彗差进行校正。
当脱离本实施方式的变倍光学系统的条件式(4)的范围时，第1正透镜的焦距与第2透镜组的焦距的关系变得不适当，因此产生球面像差和彗差且难以进行校正，或者光学系统变得巨大化。
另外，通过将条件式(4)的上限值设定为4.40，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更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4.30、4.20、4.10、4.00、3.90，进一步为3.80。
另一方面，通过将条件式(4)的下限值设定为1.60，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(4)的下限值为1.70、1.80、1.90、2.00、2.10，进一步为2.20。
另外，本实施方式的变倍光学系统，优选的是，所述第2透镜组从最靠物体侧依次具备第1正透镜和第2正透镜，且满足以下的条件式(5)。
(5)1.00<f22/f2<3.50
其中，
f22：所述第2正透镜的焦距
f2：所述第2透镜组的焦距
在本实施方式的变倍光学系统中，第2透镜组从最靠物体侧依次具备第1正透镜和第2正透镜，从而即使是大口径也能够良好地进行像差校正。
条件式(5)是用于对第2正透镜的焦距与第2透镜组的焦距的比规定适当范围的条件式。本实施方式的变倍光学系统，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。
当脱离本实施方式的变倍光学系统的条件式(5)的范围时，第2正透镜的焦距与第2透镜组的焦距的关系变得不适当，因此难以进行球面像差和彗差的校正，或者光学系统变得巨大化。
另外，通过将条件式(5)的上限值设定为3.40，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更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3.30、3.20、3.10、3.00、2.90、2.80、2.70、2.60、2.50、2.40、2.30，进一步为2.25。
另一方面，通过将条件式(5)的下限值设定为1.10，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(5)的下限值为1.20、1.25、1.30、1.35、1.40，进一步为1.45。
另外，本实施方式的变倍光学系统，优选的是，所述第2透镜组从最靠物体侧依次具备第1正透镜和第2正透镜，且满足以下的条件式(6)。
(6)0.50<f2F/f2<2.00
其中，
f2F：所述第1正透镜与所述第2正透镜的合成焦距
f2：所述第2透镜组的焦距
在本实施方式的变倍光学系统中，第2透镜组从最靠物体侧依次具备第1正透镜和第2正透镜，从而即使是大口径也能够进行良好的像差校正。
条件式(6)是用于对第1正透镜和第2正透镜的合成焦距与第2透镜组的焦距的比规定适当范围的条件式。本实施方式的变倍光学系统，通过满足条件式(6)，从而能够实现小型且能够良好地对像差进行校正。
当脱离本实施方式的变倍光学系统的条件式(6)的范围时，第1正透镜和第2正透镜的合成焦距与第2透镜组的焦距的关系变得不适当，因此光学系统变得巨大化，或者难以进行球面像差和彗差的校正。
另外，通过将条件式(6)的上限值设定为1.90，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(6)的上限值为1.80、1.70、1.60、1.50、1.40、1.30、1.20，进一步为1.15。
另一方面，通过将条件式(6)的下限值设定为0.60，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(6)的下限值为0.70、0.80、0.90、0.95、1.00，进一步为1.05。
另外，在本实施方式的变倍光学系统中，优选的是，所述第2透镜组具备由从物体侧依次连续地配置的第a正透镜、第a负透镜、第b负透镜及第b正透镜构成的部分透镜组，由所述第a负透镜与所述第b负透镜的彼此相对的面形成的空气透镜具有双凸形状，在所述部分透镜组的物体侧具备至少一个正透镜，且满足以下的条件式(7)。
(7)0.50<f2A/f2<2.00
其中，
f2A：配置于所述部分透镜组的物体侧的全部所述正透镜的合成焦距
f2：所述第2透镜组的焦距
在本实施方式的变倍光学系统中，第2透镜组具备由从物体侧依次连续地配置的第a正透镜、第a负透镜、第b负透镜及第b正透镜构成的部分透镜组，由所述第a负透镜和所述第b负透镜的彼此相对的面形成的空气透镜具有双凸形状，从而能够在具有像面弯曲的校正效果的同时良好地对球面像差和彗差进行校正。而且，本实施方式的变倍光学系统，通过在所述部分透镜组的物体侧具备至少一个正透镜，从而能够更有效地对球面像差进行校正。
条件式(7)是用于对配置于所述部分透镜组的物体侧的全部正透镜的合成焦距与第2透镜组的焦距的比规定适当范围的条件式。本实施方式的变倍光学系统，通过满足条件式(7)，从而能够实现小型且良好地对像差进行校正。
当脱离本实施方式的变倍光学系统的条件式(7)的范围时，配置于部分透镜组的物体侧的全部正透镜的合成焦距与第2透镜组的焦距的关系变得不适当，因此光学系统变得巨大化，或者难以进行球面像差和彗差的校正。
另外，通过将条件式(7)的上限值设定为1.90，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(7)的上限值为1.80、1.70、1.60、1.50、1.40、1.30、1.20，进一步为1.15。
另一方面，通过将条件式(7)的下限值设定为0.60，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(7)的下限值为0.70、0.80、0.90、0.95、1.00，进一步为1.05。
另外，本实施方式的变倍光学系统，优选的是，所述第1透镜组在最靠像面侧具备正透镜，且满足以下的条件式(8)。
(8)1.00<f1R/(-f1)<6.00
其中，
f1R：所述第1透镜组的配置于最靠像面侧的正透镜的焦距
f1：所述第1透镜组的焦距
在本实施方式的变倍光学系统中，所述第1透镜组在最靠像面侧具备正透镜，从而能够良好地对球面像差进行校正。
条件式(8)是用于对第1透镜组的配置于最靠像面侧的正透镜的焦距与第1透镜组的焦距的比规定适当范围的条件式。本实施方式的变倍光学系统通过满足条件式(8)，从而能够良好地对球面像差进行校正。
当脱离本实施方式的变倍光学系统的条件式(8)的范围时，第1透镜组的配置于最靠像面侧的正透镜的焦距与第1透镜组的焦距的关系变得不适当，因此难以进行球面像差的校正。
另外，通过将条件式(8)的上限值设定为5.80，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(8)的上限值为5.60、5.50、5.30、5.20、5.10、5.00，进一步为4.90。
另一方面，通过将条件式(8)的下限值设定为1.10，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(8)的下限值为1.20、1.30、1.40、1.50、1.60，进一步为1.70。
另外，本实施方式的变倍光学系统优选满足以下的条件式(9)。
(9)1.80<r3R/Bf3w<4.30
其中，
r3R：所述第3透镜组的配置于最靠像面侧的透镜的像面侧透镜面的曲率半径
Bf3w：广角端状态下的从所述第3透镜组的配置于最靠像面侧的透镜的像面侧透镜面到像面为止的光轴上的空气换算距离
条件式(9)是用于对第3透镜组的配置于最靠像面侧的透镜的像面侧透镜面的曲率半径与广角端状态下的从第3透镜组的配置于最靠像面侧的透镜的像面侧透镜面到像面为止的光轴上的空气换算距离的比规定适当范围的条件式。本实施方式的变倍光学系统通过满足条件式(9)，从而能够良好地对像面弯曲和球面像差进行校正。
当脱离本实施方式的变倍光学系统的条件式(9)的范围时，第3透镜组的配置于最靠像面侧的透镜的曲率半径与广角端状态下的从第3透镜组的配置于最靠像面侧的透镜的像面侧透镜面到像面为止的光轴上的空气换算距离的关系变得不适当，因此难以进行像面弯曲和球面像差的校正。
另外，通过将条件式(9)的上限值设定为4.20，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(9)的上限值为4.10、4.00、3.90、3.80、3.70、3.60、3.50、3.40、3.30，进一步为3.26。
另一方面，通过将条件式(9)的下限值设定为2.00，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(9)的下限值为2.10、2.20、2.30、2.40、2.50，进一步为2.60。
另外，本实施方式的变倍光学系统优选满足以下的条件式(10)。
(10)0.50<r2R/Bf2w<2.20
其中，
r2R：所述第2透镜组的配置于最靠像面侧的透镜的像面侧透镜面的曲率半径
Bf2w：广角端状态下的从所述第2透镜组的配置于最靠像面侧的透镜的像面侧透镜面到像面为止的光轴上的空气换算距离
条件式(10)是用于对第2透镜组的配置于最靠像面侧的透镜的像面侧透镜面的曲率半径与广角端状态下的从第2透镜组的配置于最靠像面侧的透镜的像面侧透镜面到像面为止的光轴上的空气换算距离的比规定适当范围的条件式。本实施方式的变倍光学系统通过满足条件式(10)，从而能够良好地对球面像差和像面弯曲进行校正。
当脱离本实施方式的变倍光学系统的条件式(10)的范围时，第2透镜组的配置于最靠像面侧的透镜的像面侧透镜面的曲率半径与广角端状态下的从第2透镜组的配置于最靠像面侧的透镜的像面侧透镜面到像面为止的光轴上的空气换算距离的关系变得不适当，因此难以对球面像差和像面弯曲进行校正。
另外，通过将条件式(10)的上限值设定为2.00，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(10)的上限值为1.90、1.80、1.70、1.60、1.50、1.40、1.35，进一步为1.32。
另一方面，通过将条件式(10)的下限值设定为0.60，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(10)的下限值为0.70、0.80、0.90、1.00、1.10、1.15，进一步为1.20。
另外，本实施方式的变倍光学系统优选满足以下的条件式(11)。
(11)0.15<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
条件式(11)是用于对广角端状态下的变倍光学系统的后焦距与广角端状态下的变倍光学系统的焦距的比规定适当范围的条件式。本实施方式的变倍光学系统通过满足条件式(11)，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。
当脱离本实施方式的变倍光学系统的条件式(11)的范围时，广角端状态下的变倍光学系统的焦距与后焦距的关系变得不适当，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，通过将条件式(11)的上限值设定为0.90，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(11)的上限值为0.80、0.70、0.65、0.60、0.55，进一步为0.53。
另一方面，通过将条件式(11)的下限值设定为0.18，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(11)的下限值为0.20、0.22、0.24、0.25、0.28、0.30、0.32、0.34，进一步为0.35。
另外，本实施方式的变倍光学系统优选满足以下的条件式(12)。
(12)35.00°<2ωw<80.00°
其中，
2ωw：广角端状态下的所述变倍光学系统的全视场角
条件式(12)是用于规定广角端状态下的变倍光学系统的全视场角的适当范围的条件式。本实施方式的变倍光学系统通过满足条件式(12)，从而能够在具有广视场角的同时抑制广角端状态下的像差变动。
另外，通过将条件式(12)的上限值设定为78.00°，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(12)的上限值为76.00°、75.00°、74.00°，进一步为73.00°。
另一方面，通过将条件式(12)的下限值设定为38.00°，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(12)的下限值为40.00°、42.00°、45.00°、46.00°，进一步为47.00°。
另外，本实施方式的变倍光学系统优选满足以下的条件式(13)。
(13)10.00°<2ωt<60.00°
其中，
2ωt：远焦端状态下的所述变倍光学系统的全视场角
条件式(13)是用于规定远焦端状态下的变倍光学系统的全视场角的适当范围的条件式。本实施方式的变倍光学系统通过满足条件式(13)，从而能够在具有广视场角的同时抑制远焦端状态下的像差变动。
另外，通过将条件式(13)的上限值设定为55.00°，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(13)的上限值为53.00°、50,00°、49.00°、48.00°，进一步为47.00°。
另一方面，通过将条件式(13)的下限值设定为11.00°，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(13)的下限值为12.00°、13.00°、14.00°、15.00°，进一步为16.00°。
另外，本实施方式的变倍光学系统，优选的是，所述第1透镜组具备至少一个满足以下条件式(14)的正透镜。
(14)0.673<θgFLp+0.0022*νdLp<0.750
其中，
νdLp：所述正透镜的对d线的阿贝数
θgFLp：所述正透镜的基于g线和F线的相对部分色散
此处，在将对C线(波长656.3nm)的折射率设为nC、将对d线(波长587.6nm)的折射率设为nd、将对F线(波长486.1nm)的折射率设为nF、将对g线(波长435.8nm)的折射率为ng时，通过以下的式分别表示阿贝数νdLp和相对部分色散θgFLp。
νdLp＝(nd-1)/(nF-nC)
θgFLp＝(ng-nF)/(nF-nC)
上述条件式(14)是规定对第1透镜组具备的正透镜使用的硝材的条件式。通过具备满足条件式(14)的正透镜，从而能够良好地对轴向色差进行校正。
当脱离本实施方式的光学系统的条件式(14)的范围时，难以良好地对轴向色差进行校正。
另外，通过将条件式(14)的上限值设定为0.730，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(14)的上限值为0.720、0.710、0.700，进一步为0.695。
另一方面，通过将条件式(14)的下限值设定为0.675，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(14)的下限值为0.680、0.685、0.688、0.690，进一步为0.692。
另外，本实施方式的变倍光学系统优选满足以下的条件式(15)。
(15)0.50<Pex/fw<2.00
其中，
Pex：从近轴出瞳位置到像点为止的距离
fw：广角端状态下的所述变倍光学系统的焦距
条件式(15)是用于对从近轴出瞳位置到像点为止的距离与广角端状态下的变倍光学系统的焦距的比规定适当范围的条件式。本实施方式的变倍光学系统通过满足条件式(15)，从而能够实现小型且得到良好的性能。
当脱离本实施方式的变倍光学系统的条件式(15)的范围时，从近轴出瞳位置到像点为止的距离与广角端状态下的变倍光学系统的焦距的关系变得不适当，因此光学系统变得巨大化，或者难以进行畸变的校正。
另外，通过将条件式(15)的上限值设定为1.90，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(15)的上限值为1.80、1.75、1.70、1.65、1.64，进一步为1.62。
另一方面，通过将条件式(15)的下限值设定为0.60，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(15)的下限值为0.70、0.80、0.90、1.00、1.05，进一步为1.10。
另外，本实施方式的光学系统，优选的是，所述第1透镜组和所述第2透镜组分别具备一个凸形状的空气透镜，且满足以下的条件式。
(16)-1.00<(r2L1+r1L1)/(r2L1-r1L1)<3.00
其中，
r1L1：所述第1透镜组的空气透镜的物体侧透镜面的曲率半径
r2L1：所述第1透镜组的空气透镜的像侧透镜面的曲率半径
上述条件式(16)是用于规定所述第1透镜组具备的凸形状的空气透镜的形状要素的条件式。通过满足条件式(16)，从而能够良好地对各像差进行校正，且得到良好的光学性能。
当脱离本实施方式的光学系统的条件式(16)的范围时，该空气透镜的形状成为对于周边光束不利的形状，因此难以以球面像差为首而进行畸变和像面弯曲的校正。
另外，通过将条件式(16)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。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(16)的上限值为2.50、2.30、2.00、1.80、1.50、1.30，进一步为1.00。
另一方面，通过将条件式(16)的下限值设定为-0.08，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(16)的下限值为-0.05、-0.03、-0.01、0.01，进一步为0.02。
另外，本实施方式的光学系统，优选的是，所述第1透镜组和所述第2透镜组分别具备一个凸形状的空气透镜，且满足以下的条件式。
(17)-2.00<(r2L2+r1L2)/(r2L2-r1L2)<2.00
其中，
r1L2：所述第2透镜组的空气透镜的物体侧透镜面的曲率半径
r2L2：所述第2透镜组的空气透镜的像侧透镜面的曲率半径
上述条件式(17)是用于规定所述第2透镜组具备的空气透镜的形状要素的条件式。通过满足条件式(17)，从而能够良好地对各像差进行校正，且得到良好的光学性能。
当脱离本实施方式的光学系统的条件式(17)的范围时，该空气透镜的形状成为对周边光束不利的形状，因此难以以球面像差为首而进行畸变和像面弯曲的校正。
另外，通过将条件式(17)的上限值设定为1.90，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(17)的条件值为1.80、1.60、1.50、1.30、1.20、1.10，进一步为1.00。
另一方面，通过将条件式(17)的下限值设定为-1.90，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(17)的下限值为-1.80、-1.60、-1.50、-1.30、-1.20、-1.10，进一步为-1.00。
另外，本实施方式的光学系统，优选的是，所述第1透镜组和所述第2透镜组分别具备一个凸形状的空气透镜，在所述第1透镜组的空气透镜与所述第2透镜组的空气透镜之间具备至少四个以上的正透镜。由此，能够良好地对以球面像差为首的各像差进行校正。
本实施方式的光学设备具备上述结构的变倍光学系统。由此，能够实现良好地对各像差进行校正、高性能且小型的光学设备。
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：第1透镜组，具有负的光焦度；第2透镜组，具有正的光焦度；及第3透镜组，其中，所述变倍光学系统构成为，在进行变倍时，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，在进行对焦时，所述第1透镜组和所述第2透镜组沿着光轴移动，所述变倍光学系统构成为，满足以下的条件式(1)。
(1)1.00<(-f1)/f2<3.00
其中，
f1：所述第1透镜组的焦距
f2：所述第2透镜组的焦距
由此，能够实现良好地对各像差进行校正、高性能且小型的变倍光学系统的制造方法。
以下，根据附图对本实施方式的数值实施例的变倍光学系统进行说明。
(第1实施例)
图1A、图1B以及图1C分别是第1实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的剖视图。
图1A中的各透镜组下方的箭头，表示从广角端状态向中间焦距状态进行变倍时的各透镜组的移动方向。图1B中的各透镜组下方的箭头，表示从中间焦距状态向远焦端状态进行变倍时的各透镜组的移动方向。
本实施例的变倍光学系统从物体侧依次由具有负的光焦度的第1透镜组G1、具有正的光焦度的第2透镜组G2以及具有正的光焦度的第3透镜组G3构成。
第1透镜组G1从物体侧依次由将凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L11与凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L12接合而成的接合负透镜、将双凹形状的负透镜L13与凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L14接合而成的接合负透镜以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L15构成。
通过负弯月形透镜L12的像侧透镜面和负透镜L13的物体侧透镜面，形成双凸形状的空气透镜La1。
第2透镜组G2从物体侧依次由双凸形状的正透镜L21、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L22、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L23、凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L24、孔径光阑S、将双凹形状的负透镜L25与双凸形状的正透镜L26接合而成的接合负透镜、双凸形状的正透镜L27以及将双凸形状的正透镜L28与双凹形状的负透镜L29接合而成的接合负透镜构成。
通过负弯月形透镜L24的像侧透镜面和负透镜L25的物体侧透镜面，形成双凸形状的空气透镜La2。
第3透镜组G3从物体侧依次由将双凸形状的正透镜L31与双凹形状的负透镜L32接合而成的接合正透镜以及将双凸形状的正透镜L33与双凹形状的负透镜L34接合而成的接合正透镜构成。
在第3透镜组G3与像面I之间，配置有由低通滤波器等构成的滤波器组FL。
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，在本实施例的变倍光学系统中，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2透镜组G2以及第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之间的间隔以及第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的间隔变化。详细地讲，第1透镜组G1向像侧移动，第2透镜组G2向物体侧移动，第3透镜组G3向物体侧移动。
在本实施例的变倍光学系统中，通过使第1透镜组G1和第2透镜组G2分别沿着光轴向物体侧移动来进行从无限远物体向近距离物体的对焦。
在以下的表1，示出本实施例的变倍光学系统的参数的值。
在表1中，f表示焦距，BF(空气换算长度)表示空气换算后焦距，即是从最靠像侧的透镜面到像面I为止的光轴上的、对滤波器组FL的厚度进行了空气换算而得到的距离。
在[面数据]中，m表示从物体侧起的光学面的顺序，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)，nd表示对d线(波长587.6nm)的折射率，νd表示对d线(波长587.6nm)的阿贝数，θgF表示基于g线和F线的相对部分色散。另外，θgF仅对满足条件式(14)的透镜示出。另外，OP表示物体面，Dn(n为整数)表示可变的面间隔，ST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，对面编号附上“*”并在曲率半径r的栏示出近轴曲率半径。
在[非球面数据]中，关于[面数据]中所示的非球面，示出通过下式表示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]+bh4+ch6+dh8+eh10+fh12+gh14
此处，设h为与光轴垂直的方向的高度，设x为从高度h处的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，设κ为圆锥常数，设b、c、d、e、f、g为非球面系数，设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”。二次非球面系数为0，省略记载。
在[各种数据]中，f表示光学系统整个系统的焦距，FNo表示F值，2ω表示全视场角(单位为“°”)，Y表示最大像高，TL表示本实施例的光学系统的全长、即从第1面到像面I为止的光轴上的距离，BF(空气换算长度)表示对滤波器组FL的厚度进行了空气换算而得到的后焦距。另外，W表示广角端状态，T表示远焦端状态。
在[无限远摄影时可变间隔数据]和[近距离摄影时可变间隔数据]中，f表示光学系统整个系统的焦距，β表示极近摄影倍率，Dn(n为整数)表示第n面与第n+1面之间的可变间隔。另外，W表示广角端状态，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[条件式对应值]中，分别示出各条件式的对应值。
此处，对于表1中记载的焦距f、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 GDA0003684236880000231
Figure GDA0003684236880000241
[非球面数据]
m：2
κ＝0
b＝4.31945E-09 c＝-1.18472E-11 d＝-5.75372E-15 e＝-8.70882E-19 f＝4.21310E-16 g＝-2.71650E-1
m：24
κ＝0
b＝4.91026E-07 c＝-4.58183E-10 d＝9.85325E-13 e＝-4.67828E-16
m：25
κ＝0
b＝-3.58091E-06 c＝-2.63577E-09 d＝-7.51565E-14 e＝7.95416E-16
m：33
κ＝0
b＝2.87452E-06 c＝-1.25611E-08 d＝7.40442E-11 e＝-2.49540E-13
[各种数据]
Figure GDA0003684236880000251
Figure GDA0003684236880000252
[透镜组数据]
Figure GDA0003684236880000261
[条件式对应值]
(1) (-f1)/f2＝1.720
(2) (-f1)/fw＝2.963
(3) FNо＝1.230
(4) f21/f2＝2.242
(5) f22/f2＝2.373
(6) f2F/f2＝1.158
(7) f2A/f2＝1.158
(8) f1R/(-f1)＝4.868
(9) r3R/Bf3w＝3.243
(10) r2R/Bf2w＝1.223
(11) Bfw/fw＝0.508
(12) 2ωw＝72.14°
(13) 2ωt＝46.70°
(14) θgFLp+0.0022*νdLp＝0.694
(15) Pex/fw＝1.597
(16) (r2L1+r1L1)/(r2L1-r1L1)＝0.289
(17) (r2L2+r1L2)/(r2L2-r1L2)＝0.164
图2A和图2B分别是第1实施例的变倍光学系统的广角端状态和远焦端状态下的无限远物体对焦时的各像差图。图3A和图3B分别是第1实施例的变倍光学系统的广角端状态和远焦端状态下的近距离物体对焦时的各像差图。
在各像差图中，FNO表示F值，Y表示像高，NA表示数值孔径。另外，在球面像差图中示出与最大口径对应的F值FNO或数值孔径NA的值，在像散图和畸变图中示出像高Y的最大值，在彗差图中示出各像高的值。另外，在各像差图中，C表示C线(波长656.3nm)下的像差曲线，d表示d线(波长587.6nm)下的像差曲线，F表示F线(波长486.1nm)下的像差曲线，g表示g线(波长435.8nm)下的像差曲线，未记载的表示d线下的像差曲线。在像散图中，实线表示弧矢像面，虚线表示子午像面。在彗差图中，实线表示子午彗差，虚线表示对d线的弧矢彗差。彗差图表示各像高Y处的彗差。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标号。
通过各像差图可知，本实施例的光学系统，从无限远物体对焦时到近距离物体对焦时、进一步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。
(第2实施例)
图4A、图4B以及图4C分别是第2实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的剖视图。
图4A中的各透镜组下方的箭头，表示从广角端状态向中间焦距状态进行变倍时的各透镜组的移动方向。图4B中的各透镜组下方的箭头，表示从中间焦距状态向远焦端状态进行变倍时的各透镜组的移动方向。
本实施例的变倍光学系统从物体侧依次由具有负的光焦度的第1透镜组G1、具有正的光焦度的第2透镜组G2以及具有正的光焦度的第3透镜组G3构成。
第1透镜组G1从物体侧依次由将凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L11与凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L12接合而成的接合负透镜、将双凹形状的负透镜L13与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L14接合而成的接合负透镜以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L15构成。
通过负弯月形透镜L12的像侧透镜面和负透镜L13的物体侧透镜面，形成双凸形状的空气透镜La1。
第2透镜组G2从物体侧依次由双凸形状的正透镜L21、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L22、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L23、凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L24、孔径光阑S、将双凹形状的负透镜L25与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L26接合而成的接合负透镜、双凸形状的正透镜L27以及将双凸形状的正透镜L28与双凹形状的负透镜L29接合而成的接合负透镜构成。
通过负弯月形透镜L24的像侧透镜面和负透镜L25的物体侧透镜面，形成双凸形状的空气透镜La2。
第3透镜组G3从物体侧依次由将双凸形状的正透镜L31与双凹形状的负透镜L32接合而成的接合正透镜以及将双凸形状的正透镜L33与双凹形状的负透镜L34接合而成的接合正透镜构成。
在第3透镜组G3与像面I之间，配置有由低通滤波器等构成的滤波器组FL。
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，在本实施例的变倍光学系统中，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2透镜组G2以及第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之间的间隔以及第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的间隔变化。详细地讲，第1透镜组G1向像侧移动，第2透镜组G2向物体侧移动，第3透镜组G3向物体侧移动。
本实施例的变倍光学系统，通过使第1透镜组G1和第2透镜组G2分别沿着光轴向物体侧移动，从而进行从无限远物体向近距离物体的对焦。
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 GDA0003684236880000291
Figure GDA0003684236880000301
[非球面数据]
m：2
κ＝0
b＝-2.47465E-07 c＝-2.79300E-11 d＝3.19445E-15 e＝-2.08805E-18 f＝4.21310E-16 g＝-2.71650E-19
m：24
κ＝0
b＝-2.58494E-06 c＝-1.51263E-09 d＝2.77098E-13 e＝-3.29005E-16
m：25
κ＝0
b＝-9.03411E-07 c＝-2.80829E-10 d＝-4.96146E-13 e＝2.82559E-16
m：33
κ＝0
b＝2.17609E-06 c＝-1.14413E-08 d＝7.19983E-11 e＝-2.46180E-13
[各种数据]
Figure GDA0003684236880000311
Figure GDA0003684236880000312
[透镜组数据]
Figure GDA0003684236880000313
[条件式对应值]
(1) (-f1)/f2＝2.030
(2) (-f1)/fw＝2.932
(3) FNо＝1.230
(4) f21/f2＝3.783
(5) f22/f2＝1.478
(6) f2F/f2＝1.063
(7) f2A/f2＝1.063
(8) f1R/(-f1)＝1.719
(9) r3R/Bf3w＝2.647
(10) r2R/Bf2w＝1.294
(11) Bfw/fw＝0.3667
(12) 2ωw＝48.78°
(13) 2ωt＝34.526°
(14) θgFLp+0.0022*νdLp＝0.694
(15) Pex/fw＝1.133
(16) (r2L1+r1L1)/(r2L1-r1L1)＝0.300
(17) (r2L2+r1L2)/(r2L2-r1L2)＝0.373
图5A和图5B分别是第2实施例的变倍光学系统的广角端状态和远焦端状态下的无限远物体对焦时的各像差图。图6A和图6B分别是第2实施例的变倍光学系统的广角端状态和远焦端状态下的近距离物体对焦时的各像差图。
通过各像差图可知，本实施例的光学系统，从无限远物体对焦时到近距离物体对焦时、进一步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。
根据上述各实施例，能够实现小型且能够良好地对各像差进行校正的具有良好的光学性能的变倍光学系统。
另外，上述各实施例示出本申请发明的一具体例，本申请发明并不限定于此。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，虽然示出了3组结构，但是本实施方式并不限定于此，也能够构成其他组结构(例如，4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了透镜或透镜组的结构。或者，也可以在相邻的透镜组与透镜组之间增加透镜或透镜组。另外，透镜组也可以由至少一个以上的透镜构成。
另外，在上述各实施例中，使第1透镜组和第2透镜组为对焦透镜组。该对焦透镜组还能够应用于自动对焦，也适合于自动对焦用的电机，例如基于超声波电机、步进电机、VCM电机等的驱动。
另外，在上述各实施例的变倍光学系统中，也可以是使任意一个透镜组全体或其一部分作为防抖组以包含与光轴垂直的方向的分量的方式移动、或者向包含光轴的面内方向旋转移动(摆动)，从而进行防抖的结构。
另外，上述各实施例的变倍光学系统的孔径光阑也可以构成为，不设置作为孔径光阑的部件而通过透镜框来代替其作用。
另外，构成上述各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，也可以是基于研磨加工的非球面、通过模具将玻璃成型为非球面形状的玻璃模铸非球面、或者将设置于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。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，也可以在构成上述各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，能够减轻眩光和重影，并实现高对比度的高光学性能。
接着，根据图7对具备本实施方式的变倍光学系统的相机进行说明。
图7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。
如图7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的镜头可换式的无反相机。
在该相机1中，来自未图示的物体(被摄体)的光通过摄影镜头2而被聚光，并经由未图示的OLPF(Optical low pass filter：光学低通滤波器)在摄像部3的摄像面上形成被摄体像。并且，通过设置在摄像部3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对被摄体进行观察。
另外，当由摄影者按下未图示的释放按钮时，通过摄像部3生成的被摄体的图像被记录在未图示的存储器。由此，摄影者能够进行基于该相机1的被摄体的摄影。
此处，作为摄影镜头2搭载于该相机1的上述第1实施例的变倍光学系统，如上所述，小型且从无限远物体对焦时到近距离物体对焦时、进一步从广角端状态到远焦端状态良好地对各像差进行校正并具有优秀的成像性能。即，该相机1具有能够良好地对各像差进行校正的高光学性能，能够实现小型化。另外，即使构成搭载上述第2实施例的变倍光学系统来作为摄影镜头2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且通过取景器光学系统对被摄体进行观察的单反类型的相机搭载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8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8是示出本实施方式的光学系统的制造方法的概略的流程图。
关于图8所示的本实施方式的光学系统的制造方法，该光学系统从物体侧依次具备：第1透镜组，具有负的光焦度；第2透镜组，具有正的光焦度；及第3透镜组，该变倍光学系统的制造方法包含以下的步骤S1～S3。
步骤S1：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S2：构成为，在进行对焦时，所述第1透镜组和所述第2透镜组沿着光轴移动。
步骤S3：构成为，满足以下的条件式(1)。
(1)1.00<(-f1)/f2<3.00
其中，
f1：所述第1透镜组的焦距
f2：所述第2透镜组的焦距
根据该本实施方式的变倍光学系统的制造方法，能够制造小型、能够良好地对各像差进行校正的具有高光学性能的变倍光学系统。
标号说明
G1 第1透镜组 G2 第2透镜组 G3 第3透镜组
ST 孔径光阑 I 像面 1 相机
2 摄影镜头。

Claims (19)

1.一种变倍光学系统，其中，
从物体侧依次由具有负的光焦度的第1透镜组、具有正的光焦度的第2透镜组及具有正的光焦度的第3透镜组构成，
在进行变倍时，相邻的各透镜组之间的间隔变化，
在进行对焦时，所述第1透镜组和所述第2透镜组沿着光轴移动，
且满足以下的条件式：
1.00<(-f1)/f2<3.00
其中，
f1：所述第1透镜组的焦距，
f2：所述第2透镜组的焦距，
所述第2透镜组在最靠物体侧具备第1正透镜，
且满足以下的条件式：
1.50<f21/f2<4.50
其中，
f21：所述第1正透镜的焦距。
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：
2.50<(-f1)/fw<3.50
其中，
fw：广角端状态下的所述变倍光学系统的焦距。
3.一种变倍光学系统，其中，
从物体侧依次由具有负的光焦度的第1透镜组、具有正的光焦度的第2透镜组及具有正的光焦度的第3透镜组构成，
在进行变倍时，相邻的各透镜组之间的间隔变化，
所述第1透镜组和所述第2透镜组分别具备一个以上的凸形状的空气透镜，
且满足以下的条件式：
2.50<(-f1)/fw<3.50
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，
所述第2透镜组在最靠物体侧具备第1正透镜，
且满足以下的条件式：
1.50<f21/f2<4.50
其中，
f21：所述第1正透镜的焦距，
f2：所述第2透镜组的焦距。
4.根据权利要求1或3所述的变倍光学系统，其中，
满足以下的条件式：
FNо<1.45
其中，
FNо：所述变倍光学系统的F值。
5.根据权利要求1或3所述的变倍光学系统，其中，
所述第2透镜组从最靠物体侧依次具备所述第1正透镜和第2正透镜，
且满足以下的条件式：
1.00<f22/f2<3.50
其中，
f22：所述第2正透镜的焦距。
6.根据权利要求1或3所述的变倍光学系统，其中，
所述第2透镜组从最靠物体侧依次具备所述第1正透镜和第2正透镜，
且满足以下的条件式：
0.50<f2F/f2<2.00
其中，
f2F：所述第1正透镜与所述第2正透镜的合成焦距。
7.根据权利要求1或3所述的变倍光学系统，其中，
所述第2透镜组具备由从物体侧依次连续地配置的第a正透镜、第a负透镜、第b负透镜及第b正透镜构成的部分透镜组，
由所述第a负透镜与所述第b负透镜的彼此相对的面形成的空气透镜具有双凸形状，
在所述部分透镜组的物体侧具备至少一个正透镜，
且满足以下的条件式：
0.50<f2A/f2<2.00
其中，
f2A：配置于所述部分透镜组的物体侧的全部所述正透镜的合成焦距。
8.根据权利要求1或3所述的变倍光学系统，其中，
所述第1透镜组在最靠像面侧具备正透镜，
且满足以下的条件式：
1.00<f1R/(-f1)<6.00
其中，
f1R：所述第1透镜组的配置于最靠像面侧的正透镜的焦距。
9.根据权利要求1或3所述的变倍光学系统，其中，
满足以下的条件式：
1.80<r3R/Bf3w<4.30
其中，
r3R：所述第3透镜组的配置于最靠像面侧的透镜的像面侧透镜面的曲率半径，
Bf3w：广角端状态下的从所述第3透镜组的配置于最靠像面侧的透镜的像面侧透镜面到像面为止的光轴上的空气换算距离。
10.根据权利要求1或3所述的变倍光学系统，其中，
满足以下的条件式：
0.50<r2R/Bf2w<2.20
其中，
r2R：所述第2透镜组的配置于最靠像面侧的透镜的像面侧透镜面的曲率半径，
Bf2w：广角端状态下的从所述第2透镜组的配置于最靠像面侧的透镜的像面侧透镜面到像面为止的光轴上的空气换算距离。
11.根据权利要求1或3所述的变倍光学系统，其中，
满足以下的条件式：
0.15<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。
12.根据权利要求1或3所述的变倍光学系统，其中，
满足以下的条件式：
35.00°<2ωw<80.00°
其中，
2ωw：广角端状态下的所述变倍光学系统的全视场角。
13.根据权利要求1或3所述的变倍光学系统，其中，
满足以下的条件式：
10.00°<2ωt<60.00°
其中，
2ωt：远焦端状态下的所述变倍光学系统的全视场角。
14.根据权利要求1或3所述的变倍光学系统，其中，
所述第1透镜组具备至少一个满足以下条件式的正透镜：
0.673<θgFLp+0.0022*νdLp<0.750
其中，
νdLp：所述正透镜的对d线的阿贝数，
θgFLp：所述正透镜的基于g线和F线的相对部分色散。
15.根据权利要求1或3所述的变倍光学系统，其中，
满足以下的条件式：
0.50<Pex/fw<2.00
其中，
Pex：从近轴出瞳位置到像点为止的距离，
fw：广角端状态下的所述变倍光学系统的焦距。
16.根据权利要求1或3所述的变倍光学系统，其中，
所述第1透镜组和所述第2透镜组分别具备一个凸形状的空气透镜，
且满足以下的条件式：
-1.00<(r2L1+r1L1)/(r2L1-r1L1)<3.00
其中，
r1L1：所述第1透镜组的空气透镜的物体侧透镜面的曲率半径，
r2L1：所述第1透镜组的空气透镜的像侧透镜面的曲率半径。
17.根据权利要求1或3所述的变倍光学系统，其中，
所述第1透镜组和所述第2透镜组分别具备一个凸形状的空气透镜，
且满足以下的条件式：
-2.00<(r2L2+r1L2)/(r2L2-r1L2)<2.00
其中，
r1L2：所述第2透镜组的空气透镜的物体侧透镜面的曲率半径，
r2L2：所述第2透镜组的空气透镜的像侧透镜面的曲率半径。
18.根据权利要求1或3所述的变倍光学系统，其中，
所述第1透镜组和所述第2透镜组分别具备一个凸形状的空气透镜，
在所述第1透镜组的空气透镜与所述第2透镜组的空气透镜之间具备至少四个以上的正透镜。
19.一种光学设备，具备权利要求1或3所述的变倍光学系统。
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