CN114779453A - 变倍光学系统以及光学装置 - Google Patents

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CN114779453A CN202210426473.2A CN202210426473A CN114779453A CN 114779453 A CN114779453 A CN 114779453A CN 202210426473 A CN202210426473 A CN 202210426473A CN 114779453 A CN114779453 A CN 114779453A
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Abstract

本发明提供一种变倍光学系统以及光学装置。变倍光学系统从物体侧依次由具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组以及具有正的光焦度的后续透镜组构成，后续透镜组从物体侧依次具备具有正的光焦度的第4透镜组以及具有负的光焦度的第5透镜组，在进行变倍时，第1透镜组与第2透镜组之间的间隔变化，第2透镜组与第3透镜组之间的间隔变化，第3透镜组与第4透镜组之间的间隔变化，第4透镜组与第5透镜组之间的间隔变化，后续透镜组具有对焦透镜组，第1透镜组在最靠物体侧具有凸面朝向物体侧的负弯月形透镜，第3透镜组在最靠物体侧具有凸面朝向物体侧的正弯月形透镜，且满足预定的条件式。

Description

变倍光学系统以及光学装置
本申请是国际申请日为2017年9月11日、国际申请号为PCT/JP2017/032693、国家申请号为201780094549.3、发明名称为“变倍光学系统、光学装置以及变倍光学系统的制造方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及变倍光学系统、光学装置以及变倍光学系统的制造方法。
背景技术
以往，提出了虽然小型却对应大型摄像元件，且适合动画摄影的能够进行高速聚焦的变倍光学系统。例如，参照日本特开2015-064492号公报。但是，以往的变倍光学系统无法充分地进行各像差的校正。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-064492号公报
发明内容
本发明提供一种变倍光学系统，
从物体侧依次具备具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组以及具有正的光焦度的后续透镜组，
在进行变倍时，所述第1透镜组与所述第2透镜组之间的间隔变化，所述第2透镜组与所述第3透镜组之间的间隔变化，所述第3透镜组与所述后续透镜组之间的间隔变化，
所述后续透镜组具有在进行对焦时移动的对焦透镜组，
且所述变倍光学系统满足以下的条件式：
-1.00<f3f/f3r<-0.0500
0.100<BFw/fw<1.00
其中，
f3r：所述第3透镜组内的最靠像面侧的负透镜成分的焦距
f3f：所述第3透镜组内的相比所述最靠像面侧的负透镜成分配置于物体侧的透镜成分的合成焦距
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。
另外，本发明提供一种变倍光学系统的制造方法，
该变倍光学系统从物体侧依次具备具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组以及具有正的光焦度的后续透镜组，其中，
所述变倍光学系统构成为，在进行变倍时，所述第1透镜组与所述第2透镜组之间的间隔变化，所述第2透镜组与所述第3透镜组之间的间隔变化，所述第3透镜组与所述后续透镜组之间的间隔变化，
所述变倍光学系统构成为，所述后续透镜组具有在进行对焦时移动的对焦透镜组，
所述变倍光学系统构成为，满足以下的条件式：
-1.00<f3f/f3r<-0.0500
0.100<BFw/fw<1.00
其中，
f3r：所述第3透镜组内的最靠像面侧的负透镜成分的焦距
f3f：所述第3透镜组内的相比所述最靠像面侧的负透镜成分配置于物体侧的透镜成分的合成焦距
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。
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、图2B以及图2C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无限远物体对焦时的各像差图。
图3A、图3B以及图3C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、图5B以及图5C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无限远物体对焦时的各像差图。
图6A、图6B以及图6C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近距离物体对焦时的各像差图。
图7A、图7B以及图7C分别是第3实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的剖视图。
图8A、图8B以及图8C分别是第3实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的无限远物体对焦时的各像差图。
图9A、图9B以及图9C分别是第3实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的近距离物体对焦时的各像差图。
图10A、图10B以及图10C分别是第4实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的剖视图。
图11A、图11B以及图11C分别是第4实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的无限远物体对焦时的各像差图。
图12A、图12B以及图12C分别是第4实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的近距离物体对焦时的各像差图。
图13A、图13B以及图13C分别是第5实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的剖视图。
图14A、图14B以及图14C分别是第5实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的无限远物体对焦时的各像差图。
图15A、图15B以及图15C分别是第5实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的近距离物体对焦时的各像差图。
图16A、图16B以及图16C分别是第6实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的剖视图。
图17A、图17B以及图17C分别是第6实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的无限远物体对焦时的各像差图。
图18A、图18B以及图18C分别是第6实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的近距离物体对焦时的各像差图。
图19A、图19B以及图19C分别是第7实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的剖视图。
图20A、图20B以及图20C分别是第7实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的无限远物体对焦时的各像差图。
图21A、图21B以及图21C分别是第7实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的近距离物体对焦时的各像差图。
图22A、图22B以及图22C分别是第8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23A、图23B以及图23C分别是第8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无限远物体对焦时的各像差图。
图24A、图24B以及图24C分别是第8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近距离物体对焦时的各像差图。
图25是示出具备变倍光学系统的相机的结构的图。
图26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，本对实施方式的变倍光学系统、光学装置以及变倍光学系统的制造方法进行说明。首先，对本实施方式的变倍光学系统进行说明。
本实施方式的变倍光学系统构成为，从物体侧依次具备具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组以及具有正的光焦度的后续透镜组，在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，所述第1透镜组与所述第2透镜组之间的间隔变化，所述第2透镜组与所述第3透镜组之间的间隔变化，所述第3透镜组与所述后续透镜组之间的间隔变化，所述后续透镜组具有在从无限远物体向近距离物体进行对焦时移动的对焦透镜组，且满足以下的条件式(1)和(2)。
(1)-1.00<f3f/f3r<-0.0500
(2)0.100<BFw/fw<1.00
其中，
f3r：所述第3透镜组内的最靠像面侧的负透镜成分的焦距
f3f：所述第3透镜组内的相比所述最靠像面侧的负透镜成分配置于物体侧的透镜成分的合成焦距
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
本实施方式的变倍光学系统的后续透镜组具备至少两个透镜组。另外，在本实施方式中，透镜组是指被空气间隔分离的、具有至少一个透镜的部分。另外，在本实施方式中，透镜成分是指单透镜、或者将两个以上的透镜接合而成的接合透镜。
本实施方式的变倍光学系统，在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，通过使各透镜组彼此的间隔变化，从而能够实现变倍时的良好的像差校正。另外，通过在后续透镜组配置对焦透镜组，从而能够使对焦透镜组变得小型轻量化，其结果是，能够实现高速的聚焦，并且能够实现变倍光学系统和镜筒的小型化。
条件式(1)规定第3透镜组内的最靠像面侧的负透镜成分的焦距与第3透镜组内的相比最靠像面侧的负透镜成分配置于物体侧的透镜成分的合成焦距的比。本实施方式的变倍光学系统通过满足条件式(1)，从而能够良好地对球面像差和像散进行校正。
当本实施方式的变倍光学系统的条件式(1)的对应值超过上限值时，相对于第3透镜组内的相比最靠像面侧的负透镜成分配置于物体侧的透镜成分的光焦度，第3透镜组内的最靠像面侧的负透镜成分的光焦度增大，难以良好地对远焦端状态下的球面像差进行校正。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-0.100。另外，为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，更优选的是，使条件式(1)的上限值为-0.150，进一步为-0.190。
另一方面，当本实施方式的变倍光学系统的条件式(1)的对应值低于下限值时，相对于第3透镜组内的最靠像面侧的负透镜成分的光焦度，第3透镜组内的相比最靠像面侧的负透镜成分配置于物体侧的透镜成分的光焦度增大，难以良好地对广角端状态下的像散进行校正。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-0.800。另外，为了进一步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-0.700、-0.600、-0.550，进一步为-0.500。
条件式(2)规定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。本实施方式的变倍光学系统通过满足条件式(2)，从而能够良好地对广角端状态下的以彗差为首的各像差进行校正。另外，后焦距是指从最靠像侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离。
当本实施方式的变倍光学系统的条件式(2)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的焦距，广角端状态下的变倍光学系统的后焦距变大，难以良好地对广角端状态下的各像差进行校正。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0.91。另外，为了进一步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0.85，进一步为0.80。
另一方面，当本实施方式的变倍光学系统的条件式(2)的对应值低于下限值时，相对于广角端状态下的变倍光学系统的焦距，广角端状态下的变倍光学系统的后焦距变小，难以良好地对广角端状态下的各像差、特别是彗差进行校正。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0.300。另外，为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(2)的下限值为0.400，进一步为0.500。
另外，在条件式(2)中，也可以使BFw表示的“广角端状态下的所述变倍光学系统的后焦距”为“全长最短的状态下的所述变倍光学系统的后焦距”，使fw表示的“广角端状态下的所述变倍光学系统的焦距”为“全长最短的状态下的所述变倍光学系统的焦距”。即，条件式(2)也可以如下所述表示。
(2)0.100<BFs/fs<1.00
其中，
BFs：全长最短的状态下的所述变倍光学系统的后焦距
fs：全长最短的状态下的所述变倍光学系统的焦距
通过以上的结构，本实施方式的变倍光学系统能够实现虽然小型却能够对应大型摄像元件、能够在变倍时和对焦时良好地对各像差进行校正的变倍光学系统。
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)2.00<f1/fw<8.000
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(3)规定第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。本实施方式的变倍光学系统通过满足条件式(3)，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，第1透镜组的光焦度变小，难以良好地对广角端状态下的各像差进行校正。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7.000。另外，为了进一步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6.500，进一步为6.000。
另一方面，当本实施方式的变倍光学系统的条件式(3)的对应值低于下限值时，第1透镜组的光焦度变大，难以良好地对广角端状态下的各像差、特别是彗差进行校正。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)的下限值为3.00。另外，为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(3)的下限值为4.00，进一步为4.50。
另外，本实施方式的变倍光学系统优选满足以下的条件式(4)。
(4)0.040<βFw<0.800
其中，
βFw：广角端状态下的所述对焦透镜组的横向倍率
条件式(4)规定广角端状态下的对焦透镜组的横向倍率。本实施方式的变倍光学系统通过满足条件式(4)，从而能够减小对焦时的对焦透镜组的移动量，能够实现变倍光学系统的小型化。
当本实施方式的变倍光学系统的条件式(4)的对应值超过上限值时，对焦时的对焦透镜组的移动量变大，难以实现变倍光学系统的小型化。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0.770。另外，为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，使条件式(4)的上限值为0.750，进一步为0.730。
另一方面，当本实施方式的变倍光学系统的条件式(4)的对应值低于下限值时，灵敏度变高，对焦时的对焦透镜组的移动量变小，因此难以进行焦点控制。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0.200。另外，为了进一步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0.300，进一步为0.400。
另外，本实施方式的变倍光学系统，优选的是，后续透镜组具备具有正的光焦度的第4透镜组以及具有负的光焦度的第5透镜组，且满足以下的条件式(5)。
(5)-3.000<f5/f3<-0.500
其中，
f3：所述第3透镜组的焦距
f5：所述第5透镜组的焦距
条件式(5)规定第3透镜组的焦距与第5透镜组的焦距的比。本实施方式的变倍光学系统通过满足条件式(5)，从而能够将第3透镜组与第5透镜组的光焦度比确保在适当范围，能够良好地对像散和彗差进行校正。
当本实施方式的变倍光学系统的条件式(5)的对应值超过上限值时，相对于第5透镜组的光焦度，第3透镜组的光焦度变大，难以良好地对广角端状态下的各像差、特别是像散进行校正。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-0.800。另外，为了进一步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-1.000，进一步为-1.100。
另一方面，当本实施方式的变倍光学系统的条件式(5)的对应值低于下限值时，相对于第3透镜组的光焦度，第5透镜组的光焦度变大，难以良好地对远焦端状态下的各像差、特别是彗差进行校正。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-2.500。另外，为了进一步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-2.000，进一步为-1.400。
另外，本实施方式的变倍光学系统，优选的是，第4透镜组具有对焦透镜组。本实施方式的变倍光学系统通过该结构，能够使对焦透镜组变得小型轻量化，其结果是，能够实现变倍光学系统和镜筒的小型化。
另外，本实施方式的变倍光学系统优选满足以下的条件式(6)。
(6)4.000<f1/f1Rw<9.000
其中，
f1：所述第1透镜组的焦距
f1Rw：相比所述第1透镜组配置于像面侧的透镜组的广角端状态下的合成焦距
条件式(6)规定第1透镜组的焦距与相比第1透镜组配置于像面侧的透镜组的广角端状态下的合成焦距的比。本实施方式的变倍光学系统通过满足条件式(6)，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。而且，通过满足条件式(6)，从而在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，能够抑制以球面像差为首的各像差的变动。
当本实施方式的变倍光学系统的条件式(6)的对应值超过上限值时，相比第1透镜组配置于像面侧的透镜组的广角端状态下的光焦度变大，难以良好地对广角端状态下的各像差、特别是彗差进行校正。另外，在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，难以抑制以球面像差为首的各像差的变动。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8.500。另外，为了进一步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8.000，进一步为6.500。
另一方面，当本实施方式的变倍光学系统的条件式(6)的对应值低于下限值时，第1透镜组的光焦度变大，难以良好地对广角端状态下的各像差、特别是彗差进行校正。另外，在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，难以抑制以球面像差为首的各像差的变动。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5.000。另外，为了进一步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5.100，进一步为5.200。
另外，本实施方式的变倍光学系统优选满足以下的条件式(7)。
(7)nd3fp<1.800
其中，
nd3fp：所述第3透镜组内的折射率最大的透镜的折射率
条件式(7)规定第3透镜组内的光焦度最大的透镜的折射率。本实施方式的变倍光学系统通过使用满足条件式(7)的光焦度高的玻璃材料，从而能够良好地对轴向色差和球面像差进行校正。
当本实施方式的变倍光学系统的条件式(7)的对应值超过上限值时，第3透镜组的光焦度增大，难以良好地对轴向色差和球面像差进行校正。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1.750。另外，为了进一步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1.700，进一步为1.650。
另外，本实施方式的变倍光学系统优选满足以下的条件式(8)。
(8)50.000<νd3p
其中，
νd3p：所述第3透镜组内的阿贝数最小的透镜的阿贝数
条件式(8)规定第3透镜组内的阿贝数最小的透镜的阿贝数。本实施方式的变倍光学系统通过使用满足条件式(8)的低色散的玻璃材料，从而能够使第3透镜组具有反常色散特性，能够良好地对轴向色差和球面像差进行校正。
当本实施方式的变倍光学系统的条件式(8)的对应值低于下限值时，无法使第3透镜组具有充分的反常色散特性，难以良好地对轴向色差和球面像差进行校正。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55.000。另外，为了进一步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58.000，进一步为60.000。
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)0.500<1/βRw<1.000
其中，
βRw：广角端状态下的配置于最靠像面侧的透镜组的横向倍率
条件式(9)规定广角端状态下的配置于最靠像面侧的透镜组的横向倍率。本实施方式的变倍光学系统通过满足条件式(9)，从而能够良好地对广角端状态下的、以像散为首的各像差进行校正。
当本实施方式的变倍光学系统的条件式(9)的对应值超过上限值时，广角端状态下的配置于最靠像面侧的透镜组的横向倍率变小，难以良好地对广角端状态下的各像差、特别是像散进行校正。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0.950。另外，为了进一步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0.900，进一步为0.850。
另一方面，当本实施方式的变倍光学系统的条件式(9)的对应值低于下限值时，广角端状态下的配置于最靠像面侧的透镜组的横向倍率变大，在广角端状态下容易产生像面弯曲，并且难以良好地对各像差进行校正。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0.550。另外，为了进一步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0.600，进一步为0.650。
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)0.500<f2fn/f2<1.100
其中，
f2fn：所述第2透镜组内的最靠物体侧的透镜成分的焦距
f2：所述第2透镜组的焦距
条件式(10)规定第2透镜组内的最靠物体侧的透镜成分的焦距与第2透镜组的焦距的比。本实施方式的变倍光学系统通过满足条件式(10)，从而能够适当地配置第2透镜组内的最靠物体侧的透镜成分的光焦度，能够良好地对以球面像差为首的各像差进行校正。
当本实施方式的变倍光学系统的条件式(10)的对应值超过上限值时，第2透镜组内的最靠物体侧的透镜成分的光焦度变小，难以良好地对以球面像差为首的各像差进行校正。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1.000。另外，为了进一步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0.900，进一步为0.850。
另一方面，当本实施方式的变倍光学系统的条件式(10)的对应值低于下限值时，第2透镜组内的最靠物体侧的透镜成分的光焦度变大，难以良好地对以球面像差为首的各像差进行校正。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0.600。另外，为了进一步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0.650，进一步为0.700。
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)0.300<fF/ft<1.400
其中，
fF：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
条件式(11)规定对焦透镜组的焦距与远焦端状态下的变倍光学系统的焦距的比。本实施方式的变倍光学系统通过满足条件式(11)，从而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，并且能够实现变倍光学系统和镜筒的小型化。
当本实施方式的变倍光学系统的条件式(11)的对应值超过上限值时，对焦透镜组的光焦度变小，从无限远物体向近距离物体进行对焦时的各像差的变动，特别是难以良好地对球面像差的变动进行校正。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1.000。另外，为了进一步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0.900，进一步为0.850。
另一方面，当本实施方式的变倍光学系统的条件式(11)的对应值低于下限值时，对焦透镜组的光焦度变大，从无限远物体向近距离物体进行对焦时的各像差的变动，特别是难以良好地对球面像差的变动进行校正。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0.500。另外，为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，更优选的是，使条件式(11)的下限值为0.600，进一步为0.700。
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)40.00°<ωw<85.00°
其中，
ωw：广角端状态下的所述变倍光学系统的半视场角
条件式(12)规定广角端状态下的变倍光学系统的半视场角。本实施方式的变倍光学系统通过满足条件式(12)，从而具有广视场角，而且能够良好地对彗差、畸变、像面弯曲等各像差进行校正。
当本实施方式的变倍光学系统的条件式(12)的对应值超过上限值时，视场角变得过广，难以良好地对彗差、畸变、像面弯曲等各像差进行校正。另外，为了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84.00°。另外，为了进一步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83.00°，进一步为82.00°。
另一方面，当本实施方式的变倍光学系统的条件式(12)的对应值低于下限值时，视场角变窄，难以良好地对各像差进行校正。另外，为了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41.00°。另外，为了进一步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42.00°，进一步为43.00°。
本实施方式的光学装置具有上述结构的变倍光学系统。由此，能够实现虽然小型却能够对应大型摄像元件、能够在变倍时和对焦时良好地对各像差进行校正的光学装置。
关于本实施方式的变倍光学系统的制造方法，该变倍光学系统从物体侧依次具备具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组以及具有正的光焦度的后续透镜组，所述变倍光学系统构成为，在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，所述第1透镜组与所述第2透镜组之间的间隔变化，所述第2透镜组与所述第3透镜组之间的间隔变化，所述第3透镜组与所述后续透镜组之间的间隔变化，所述变倍光学系统构成为，所述后续透镜组具有在从无限远物体向近距离物体进行对焦时移动的对焦透镜组，所述变倍光学系统构成为，满足以下的条件式(1)和(2)。由此，能够制造虽然小型却能够对应大型摄像元件、能够在变倍时和对焦时良好地对各像差进行校正的变倍光学系统。
(1)-1.00<f3f/f3r<-0.0500
(2)0.100<BFw/fw<1.00
其中，
f3r：所述第3透镜组内的最靠像面侧的负透镜成分的焦距
f3f：所述第3透镜组内的相比所述最靠像面侧的负透镜成分配置于物体侧的透镜成分的合成焦距
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
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分别是本实施方式的第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轨迹。
本实施例的变倍光学系统沿着光轴从物体侧依次由具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有负的光焦度的第2透镜组G2、孔径光阑S、具有正的光焦度的第3透镜组G3以及具有正的光焦度的后续透镜组GR构成。
第1透镜组G1沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L12的接合透镜构成。
第2透镜组G2沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L21、双凹形状的负透镜L22以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L23构成。负弯月形透镜L21为使像面I侧的透镜面为非球面的玻璃模铸非球面透镜。
第3透镜组G3沿着光轴从物体侧依次由双凸形状的正透镜L31、凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L32与双凸形状的正透镜L33的接合透镜以及双凹形状的负透镜L34与双凸形状的正透镜L35的接合透镜构成。双凸形状的正透镜L31为使物体侧的透镜面为非球面的玻璃模铸非球面透镜。
后续透镜组GR沿着光轴从物体侧依次由具有正的光焦度的第4透镜组G4以及具有负的光焦度的第5透镜组G5构成。
第4透镜组G4沿着光轴从物体侧依次由凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L41以及双凸形状的正透镜L42构成。双凸形状的正透镜L42为使像面I侧的透镜面为非球面的玻璃模铸非球面透镜。
第5透镜组G5沿着光轴从物体侧依次由凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L51以及双凹形状的负透镜L52构成。正弯月形透镜L51为使像面I侧的透镜面为非球面的玻璃模铸非球面透镜。
在第5透镜组G5与像面I之间，配置有低通滤光器等滤光器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)。
本实施例的变倍光学系统，在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，使第1透镜组G1至第5透镜组G5为止的所有透镜组沿着光轴移动，以使第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的间隔、第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的间隔、第3透镜组G3与第4透镜组G4之间的间隔以及第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的间隔变化。另外，在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，孔径光阑S与第3透镜组G3一体地移动。
在本实施例的变倍光学系统中，使第4透镜组G4作为对焦透镜组沿着光轴向物体方向移动，从而进行从无限远物体向近距离物体的对焦。
以下的表1示出本实施例的变倍光学系统的参数的值。
在[面数据]中，m表示从物体侧起的光学面的顺序，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表示对于d线(波长587.6nm)的折射率，νd表示对于d线(波长587.6nm)的阿贝数。另外，OP表示物体面，Dn(n为整数)表示可变的面间隔，S表示孔径光阑，I表示像面。另外，曲率半径r＝∞表示平面。省略空气的折射率nd＝1.00000的记载。另外，当透镜面为非球面时，在面编号上附上*标记，在曲率半径r的栏中示出近轴曲率半径。
在[各种数据]中，f表示焦距，FNo表示F值，ω表示半视场角(单位为“°”)，Y表示最大像高，TL表示本实施例的变倍光学系统的全长、即第1面至像面I为止的光轴上的距离。BF表示后焦距、即最靠像侧的透镜面至像面I为止的光轴上的距离，BF(空气换算长度)表示在从光路中去除了滤光器等光学部件的状态下测量最靠像侧的透镜面至像面I为止的光轴上的距离时的值。另外，W表示广角端状态，M表示中间焦距状态，T表示远焦端状态。
在[透镜组数据]中示出各透镜组的始面编号ST和焦距f。
在[非球面数据]中，关于[面数据]中所示的非球面，示出通过下式表示了其形状时的非球面系数和圆锥常数。
x＝(h2/r)/[1+{1-κ(h/r)2}1/2]+A4h4+A6h6+A8h8+A10h10
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A4、A6、A8、A10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为整数)表示“×10-n”，例如“1.234E-05”表示“1.234×10-5”。二次非球面系数A2为0，省略记载。
在[可变间隔数据]中，Dn(n为整数)表示第n面与第(n+1)面之间的面间隔。另外，W表示广角端状态，M表示中间焦距状态，T表示远焦端状态，无限远表示向无限远物体的对焦时，近距离表示向近距离物体的对焦时。
在[条件式对应值]中，分别示出各条件式的对应值。
此处，对于记载于表1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 BDA0003609805060000201
Figure BDA0003609805060000211
[各种数据]变倍比：2.75
Figure BDA0003609805060000212
[透镜组数据]
Figure BDA0003609805060000221
[非球面数据]
Figure BDA0003609805060000222
[可变间隔数据]
Figure BDA0003609805060000223
[条件式对应值]
(1)f3f/f3r＝-0.2127
(2)BFw/fw＝0.6901
(3)f1/fw＝5.0602
(4)βFw＝0.5234
(5)f5/f3＝-1.2993
(6)f1/f1Rw＝5.7747
(7)nd3fp＝1.5533
(8)νd3p＝71.6835
(9)1/βRw＝0.7853
(10)f2fn/f2＝0.8285
(11)fF/ft＝0.8254
(12)ωw＝43.3420°
图2A、图2B以及图2C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物体对焦时的各像差图。
图3A、图3B以及图3C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物体对焦时的各像差图。
在各像差图中，FNO表示F值，NA表示数值孔径，A表示光线入射角、即半视场角(单位为“°”)，H0表示物体高度(单位：mm)。详细地讲，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半视场角或物体高度的最大值，在彗差图中示出各半视场角或各物体高度的值。d表示d线(波长587.6nm)下的像差，g表示g线(波长435.8nm)下的像差，未记载d、g的表示d线下的像差。在像散图中，实线表示弧矢像面，虚线表示子午像面。彗差图表示各半视场角或各物体高度下的彗差、即横向像差。另外，在后述的各实施例的像差图中，也使用与本实施例相同的符号。
通过各像差图可知，本实施例的变倍光学系统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，而且在近距离物体对焦时也具有优秀的成像性能。
(第2实施例)
图4A、图4B以及图4C分别是本实施方式的第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轨迹。
本实施例的变倍光学系统沿着光轴从物体侧依次由具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有负的光焦度的第2透镜组G2、孔径光阑S、具有正的光焦度的第3透镜组G3以及具有正的光焦度的后续透镜组GR构成。
第1透镜组G1沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L12的接合透镜构成。
第2透镜组G2沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L21、双凹形状的负透镜L22以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L23构成。负弯月形透镜L21为使像面I侧的透镜面为非球面的玻璃模铸非球面透镜。
第3透镜组G3沿着光轴从物体侧依次由双凸形状的正透镜L31、凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L32与双凸形状的正透镜L33的接合透镜以及双凹形状的负透镜L34与双凸形状的正透镜L35的接合透镜构成。双凸形状的正透镜L31为使物体侧的透镜面为非球面的玻璃模铸非球面透镜。
后续透镜组GR沿着光轴从物体侧依次由具有正的光焦度的第4透镜组G4以及具有负的光焦度的第5透镜组G5构成。
第4透镜组G4沿着光轴从物体侧依次由凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L41以及双凸形状的正透镜L42构成。双凸形状的正透镜L42为使像面I侧的透镜面为非球面的玻璃模铸非球面透镜。
第5透镜组G5沿着光轴从物体侧依次由凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L51以及双凹形状的负透镜L52构成。正弯月形透镜L51为使像面I侧的透镜面为非球面的玻璃模铸非球面透镜。
在第5透镜组G5与像面I之间，配置有低通滤光器等滤光器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)。
本实施例的变倍光学系统，在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，使第1透镜组G1至第5透镜组G5为止的所有透镜组沿着光轴移动，以使第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的间隔、第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的间隔、第3透镜组G3与第4透镜组G4之间的间隔以及第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的间隔变化。另外，在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，孔径光阑S与第3透镜组G3一体地移动。
在本实施例的变倍光学系统中，使第4透镜组G4作为对焦透镜组沿着光轴向物体方向移动，从而进行从无限远物体向近距离物体的对焦。
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 BDA0003609805060000251
Figure BDA0003609805060000261
[各种数据]
变倍比：2.75
Figure BDA0003609805060000271
[透镜组数据]
Figure BDA0003609805060000272
[非球面数据]
Figure BDA0003609805060000273
[可变间隔数据]
Figure BDA0003609805060000274
Figure BDA0003609805060000281
[条件式对应值]
(1)f3f/f3r＝-0.2058
(2)BFw/fw＝0.6709
(3)f1/fw＝5.2079
(4)βFw＝0.5717
(5)f5/f3＝-1.3777
(6)f1/f1Rw＝5.9279
(7)nd3fp＝1.5533
(8)νd3p＝71.6835
(9)1/βRw＝0.7923
(10)f2fn/f2＝0.7983
(11)fF/ft＝0.8944
(12)ωw＝43.6046°
图5A、图5B以及图5C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物体对焦时的各像差图。
图6A、图6B以及图6C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物体对焦时的各像差图。
通过各像差图可知，本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并具有优秀的成像性能，而且在近距离物体对焦时也具有优秀的成像性能。
(第3实施例)
图7A、图7B以及图7C分别是本实施方式的第3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7A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7B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轨迹。
本实施例的变倍光学系统沿着光轴从物体侧依次由具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有负的光焦度的第2透镜组G2、孔径光阑S、具有正的光焦度的第3透镜组G3以及具有正的光焦度的后续透镜组GR构成。
第1透镜组G1沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L12的接合透镜构成。
第2透镜组G2沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L21、双凹形状的负透镜L22以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L23构成。负弯月形透镜L21为使像面I侧的透镜面为非球面的玻璃模铸非球面透镜。
第3透镜组G3沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L31、凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L32与双凸形状的正透镜L33的接合透镜以及双凹形状的负透镜L34与双凸形状的正透镜L35的接合透镜构成。正弯月形透镜L31为使物体侧的透镜面为非球面的玻璃模铸非球面透镜。
后续透镜组GR沿着光轴从物体侧依次由具有正的光焦度的第4透镜组G4以及具有负的光焦度的第5透镜组G5构成。
第4透镜组G4沿着光轴从物体侧依次由凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L41以及双凸形状的正透镜L42构成。双凸形状的正透镜L42为使像面I侧的透镜面为非球面的玻璃模铸非球面透镜。
第5透镜组G5沿着光轴从物体侧依次由凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L51以及双凹形状的负透镜L52构成。正弯月形透镜L51为使像面I侧的透镜面为非球面的玻璃模铸非球面透镜。
在第5透镜组G5与像面I之间，配置有低通滤光器等滤光器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)。
本实施例的变倍光学系统，在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，使第1透镜组G1至第5透镜组G5为止的所有透镜组沿着光轴移动，以使第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的间隔、第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的间隔、第3透镜组G3与第4透镜组G4之间的间隔以及第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的间隔变化。另外，在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，孔径光阑S与第3透镜组G3一体地移动。
在本实施例的变倍光学系统中，使第4透镜组G4作为对焦透镜组沿着光轴向物体方向移动，从而进行从无限远物体向近距离物体的对焦。
以下的表3示出本实施例的变倍光学系统的参数的值。
(表3)第3实施例
[面数据]
Figure BDA0003609805060000311
Figure BDA0003609805060000321
[各种数据]
Figure BDA0003609805060000322
[透镜组数据]
Figure BDA0003609805060000323
[非球面数据]
Figure BDA0003609805060000324
[可变间隔数据]
Figure BDA0003609805060000331
[条件式对应值]
(1)f3f/f3r＝-0.2001
(2)BFw/fw＝0.6491
(3)f1/fw＝5.5559
(4)βFw＝0.5546
(5)f5/f3＝-1.2178
(6)f1/f1Rw＝6.2478
(7)nd3fp＝1.5533
(8)νd3p＝71.6835
(9)1/βRw＝0.7706
(10)f2fn/f2＝0.7537
(11)fF/ft＝0.8080
(12)ωw＝43.9044°
图8A、图8B以及图8C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物体对焦时的各像差图。
图9A、图9B以及图9C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物体对焦时的各像差图。
通过各像差图可知，本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并具有优秀的成像性能，而且在近距离物体对焦时也具有优秀的成像性能。
(第4实施例)
图10A、图10B以及图10C分别是本实施方式的第4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10A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10B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轨迹。
本实施例的变倍光学系统沿着光轴从物体侧依次由具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有负的光焦度的第2透镜组G2、孔径光阑S、具有正的光焦度的第3透镜组G3以及具有正的光焦度的后续透镜组GR构成。
第1透镜组G1沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L12的接合透镜构成。
第2透镜组G2沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L21、双凹形状的负透镜L22以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L23构成。负弯月形透镜L21为使像面I侧的透镜面为非球面的玻璃模铸非球面透镜。
第3透镜组G3沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L31、凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L32与双凸形状的正透镜L33的接合透镜以及双凹形状的负透镜L34与双凸形状的正透镜L35的接合透镜构成。正弯月形透镜L31为使物体侧的透镜面为非球面的玻璃模铸非球面透镜。
后续透镜组GR沿着光轴从物体侧依次由具有正的光焦度的第4透镜组G4以及具有负的光焦度的第5透镜组G5构成。
第4透镜组G4沿着光轴从物体侧依次由凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L41以及双凸形状的正透镜L42构成。双凸形状的正透镜L42为使像面I侧的透镜面为非球面的玻璃模铸非球面透镜。
第5透镜组G5沿着光轴从物体侧依次由凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L51以及双凹形状的负透镜L52构成。正弯月形透镜L51为使像面I侧的透镜面为非球面的玻璃模铸非球面透镜。
在第5透镜组G5与像面I之间，配置有低通滤光器等滤光器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)。
本实施例的变倍光学系统，在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，使第1透镜组G1至第5透镜组G5为止的所有透镜组沿着光轴移动，以使第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的间隔、第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的间隔、第3透镜组G3与第4透镜组G4之间的间隔以及第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的间隔变化。另外，在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，孔径光阑S与第3透镜组G3一体地移动。
在本实施例的变倍光学系统中，使第4透镜组G4作为对焦透镜组沿着光轴向物体方向移动，从而进行从无限远物体向近距离物体的对焦。
以下的表4示出本实施例的变倍光学系统的参数的值。
(表4)第4实施例
[面数据]
Figure BDA0003609805060000361
Figure BDA0003609805060000371
[各种数据]
变倍比：2.75
Figure BDA0003609805060000372
[透镜组数据]
Figure BDA0003609805060000373
[非球面数据]
Figure BDA0003609805060000374
[可变间隔数据]
Figure BDA0003609805060000381
[条件式对应值]
(1)f3f/f3r＝-0.1708
(2)BFw/fw＝0.6294
(3)f1/fw＝5.3337
(4)βFw＝0.6214
(5)f5/f3＝-1.3040
(6)f1/f1Rw＝6.0287
(7)nd3fp＝1.5533
(8)νd3p＝71.6835
(9)1/βRw＝0.7672
(10)f2fn/f2＝0.7846
(11)fF/ft＝0.8135
(12)ωw＝43.5536°
图11A、图11B以及图11C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物体对焦时的各像差图。
图12A、图12B以及图12C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物体对焦时的各像差图。
通过各像差图可知，本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并具有优秀的成像性能，而且在近距离物体对焦时也具有优秀的成像性能。
(第5实施例)
图13A、图13B以及图13C分别是本实施方式的第5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13A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13B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轨迹。
本实施例的变倍光学系统沿着光轴从物体侧依次由具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有负的光焦度的第2透镜组G2、孔径光阑S、具有正的光焦度的第3透镜组G3以及具有正的光焦度的后续透镜组GR构成。
第1透镜组G1沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L12的接合透镜构成。
第2透镜组G2沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L21、双凹形状的负透镜L22以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L23构成。负弯月形透镜L21为使物体侧的透镜面和像面I侧的透镜面为非球面的玻璃模铸非球面透镜。
第3透镜组G3沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L31、双凸形状的正透镜L32与凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L33的接合透镜以及双凹形状的负透镜L34与双凸形状的正透镜L35的接合透镜构成。正弯月形透镜L31为使物体侧的透镜面为非球面的玻璃模铸非球面透镜。
后续透镜组GR沿着光轴从物体侧依次由具有正的光焦度的第4透镜组G4以及具有负的光焦度的第5透镜组G5构成。
第4透镜组G4沿着光轴从物体侧依次由凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L41以及双凸形状的正透镜L42构成。双凸形状的正透镜L42为使像面I侧的透镜面为非球面的玻璃模铸非球面透镜。
第5透镜组G5沿着光轴从物体侧依次由双凹形状的负透镜L51以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L52构成。
在第5透镜组G5与像面I之间，配置有低通滤光器等滤光器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)。
本实施例的变倍光学系统，在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，使第1透镜组G1至第5透镜组G5为止的所有透镜组沿着光轴移动，以使第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的间隔、第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的间隔、第3透镜组G3与第4透镜组G4之间的间隔以及第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的间隔变化。另外，在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，孔径光阑S与第3透镜组G3一体地移动。
在本实施例的变倍光学系统中，使第4透镜组G4作为对焦透镜组沿着光轴向物体方向移动，从而进行从无限远物体向近距离物体的对焦。
以下的表5示出本实施例的变倍光学系统的参数的值。
(表5)第5实施例
[面数据]
Figure BDA0003609805060000411
Figure BDA0003609805060000421
[各种数据]
变倍比：2.75
Figure BDA0003609805060000422
[透镜组数据]
Figure BDA0003609805060000423
[非球面数据]
Figure BDA0003609805060000424
Figure BDA0003609805060000431
[可变间隔数据]
Figure BDA0003609805060000432
[条件式对应值]
(1)f3f/f3r＝-0.4100
(2)BFw/fw＝0.8998
(3)f1/fw＝4.9349
(4)βFw＝0.5108
(5)f5/f3＝-1.3496
(6)f1/f1Rw＝5.6533
(7)nd3fp＝1.6188
(8)νd3p＝63.8544
(9)1/βRw＝0.6758
(10)f2fn/f2＝0.7346
(11)fF/ft＝0.6668
(12)ωw＝43.2711°
图14A、图14B以及图14C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物体对焦时的各像差图。
图15A、图15B以及图15C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物体对焦时的各像差图。
通过各像差图可知，本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并具有优秀的成像性能，而且在近距离物体对焦时也具有优秀的成像性能。
(第6实施例)
图16A、图16B以及图16C分别是本实施方式的第6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16A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16B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轨迹。
本实施例的变倍光学系统沿着光轴从物体侧依次由具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有负的光焦度的第2透镜组G2、孔径光阑S、具有正的光焦度的第3透镜组G3以及具有正的光焦度的后续透镜组GR构成。
第1透镜组G1沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L12的接合透镜构成。
第2透镜组G2沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L21、双凹形状的负透镜L22以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L23构成。负弯月形透镜L21为使像面I侧的透镜面为非球面的玻璃模铸非球面透镜。
第3透镜组G3沿着光轴从物体侧依次由双凸形状的正透镜L31、凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L32与凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L33的接合透镜以及凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L34与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L35的接合透镜构成。双凸形状的正透镜L31为使物体侧的透镜面为非球面的玻璃模铸非球面透镜。
后续透镜组GR沿着光轴从物体侧依次由具有正的光焦度的第4透镜组G4以及具有负的光焦度的第5透镜组G5构成。
第4透镜组G4沿着光轴从物体侧依次由凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L41以及凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L42构成。负弯月形透镜L41为使物体侧的透镜面为非球面的玻璃模铸非球面透镜。正弯月形透镜L42为使像面I侧的透镜面为非球面的玻璃模铸非球面透镜。
第5透镜组G5沿着光轴从物体侧依次由凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L51以及双凹形状的负透镜L52构成。
在第5透镜组G5与像面I之间，配置有低通滤光器等滤光器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)。
本实施例的变倍光学系统，在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，使第1透镜组G1至第5透镜组G5为止的所有透镜组沿着光轴移动，以使第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的间隔、第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的间隔、第3透镜组G3与第4透镜组G4之间的间隔以及第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的间隔变化。另外，在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，孔径光阑S与第3透镜组G3一体地移动。
在本实施例的变倍光学系统中，使第4透镜组G4作为对焦透镜组沿着光轴向物体方向移动，从而进行从无限远物体向近距离物体的对焦。
以下的表6示出本实施例的变倍光学系统的参数的值。
(表6)第6实施例
[面数据]
Figure BDA0003609805060000461
Figure BDA0003609805060000471
[各种数据]变倍比：2.75
Figure BDA0003609805060000472
[透镜组数据]
Figure BDA0003609805060000473
[非球面数据]
Figure BDA0003609805060000474
Figure BDA0003609805060000481
[可变间隔数据]
Figure BDA0003609805060000482
[条件式对应值]
(1)f3f/f3r＝-0.0982
(2)BFw/fw＝0.6524
(3)f1/fw＝4.6115
(4)βFw＝0.6567
(5)f5/f3＝-1.5310
(6)f1/f1Rw＝5.3365
(7)nd3fp＝1.5533
(8)νd3p＝71.6835
(9)1/βRw＝0.7366
(10)f2fn/f2＝0.7177
(11)fF/ft＝0.7832
(12)ωw＝44.7194°
图17A、图17B以及图17C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物体对焦时的各像差图。
图18A、图18B以及图18C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物体对焦时的各像差图。
通过各像差图可知，本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并具有优秀的成像性能，而且在近距离物体对焦时也具有优秀的成像性能。
(第7实施例)
图19A、图19B以及图19C分别是本实施方式的第7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19A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19B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轨迹。
本实施例的变倍光学系统沿着光轴从物体侧依次由具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有负的光焦度的第2透镜组G2、孔径光阑S、具有正的光焦度的第3透镜组G3以及具有正的光焦度的后续透镜组GR构成。
第1透镜组G1沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11与双凸形状的正透镜L12的接合透镜构成。
第2透镜组G2沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L21、凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L22以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L23构成。负弯月形透镜L21为使物体侧的透镜面和像面I侧的透镜面为非球面的玻璃模铸非球面透镜。
第3透镜组G3沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L31、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L32以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L33与凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L34的接合透镜构成。正弯月形透镜L31为使物体侧的透镜面为非球面的玻璃模铸非球面透镜。
后续透镜组GR沿着光轴从物体侧依次由具有正的光焦度的第4透镜组G4、具有负的光焦度的第5透镜组G5以及具有负的光焦度的第6透镜组G6构成。
第4透镜组G4由双凸形状的正透镜L41构成。双凸形状的正透镜L41为使物体侧的透镜面和像面I侧的透镜面为非球面的玻璃模铸非球面透镜。
第5透镜组G5由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L51构成。负弯月形透镜L51为使物体侧的透镜面为非球面的玻璃模铸非球面透镜。
第6透镜组G6由凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L61构成。
在第6透镜组G6与像面I之间，配置有低通滤光器等滤光器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)。
本实施例的变倍光学系统，在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，使第1透镜组G1、第2透镜组G2、第3透镜组G3、第4透镜组G4以及第5透镜组G5沿着光轴移动，以使第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的间隔、第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的间隔、第3透镜组G3与第4透镜组G4之间的间隔、第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的间隔以及第5透镜组G5与第6透镜组G6之间的间隔变化。另外此时，第6透镜组G6的位置相对于像面I固定。另外，在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，孔径光阑S与第3透镜组G3一体地移动。
在本实施例的变倍光学系统中，使第4透镜组G4作为对焦透镜组沿着光轴向物体方向移动，从而进行从无限远物体向近距离物体的对焦。
以下的表7示出本实施例的变倍光学系统的参数的值。
(表7)第7实施例
[面数据]
Figure BDA0003609805060000511
Figure BDA0003609805060000521
[各种数据]变倍比：2.75
Figure BDA0003609805060000522
[透镜组数据]
Figure BDA0003609805060000523
[非球面数据]
Figure BDA0003609805060000524
Figure BDA0003609805060000531
[可变间隔数据]
Figure BDA0003609805060000532
[条件式对应值]
(1)f3f/f3r＝-0.5270
(2)BFw/fw＝0.9668
(3)f1/fw＝5.7316
(4)βFw＝0.0452
(5)f5/f3＝-0.8058
(6)f1/f1Rw＝6.3640
(7)nd3fp＝1.4971
(8)νd3p＝81.5584
(9)1/βRw＝0.9286
(10)f2fn/f2＝0.8021
(11)fF/ft＝0.3965
(12)ωw＝43.4833°
图20A、图20B以及图20C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物体对焦时的各像差图。
图21A、图21B以及图21C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物体对焦时的各像差图。
通过各像差图可知，本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并具有优秀的成像性能，而且在近距离物体对焦时也具有优秀的成像性能。
(第8实施例)
图22A、图22B以及图22C分别是本实施方式的第8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22A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22B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轨迹。
本实施例的变倍光学系统沿着光轴从物体侧依次由具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有负的光焦度的第2透镜组G2、孔径光阑S、具有正的光焦度的第3透镜组G3以及具有正的光焦度的后续透镜组GR构成。
第1透镜组G1沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11与双凸形状的正透镜L12的接合透镜构成。
第2透镜组G2沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L21、双凹形状的负透镜L22以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L23构成。负弯月形透镜L21为使像面I侧的透镜面为非球面的玻璃模铸非球面透镜。
第3透镜组G3沿着光轴从物体侧依次由双凸形状的正透镜L31、凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L32与双凸形状的正透镜L33的接合透镜以及凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L34与双凹形状的负透镜L35的接合透镜构成。双凸形状的正透镜L31为使物体侧的透镜面为非球面的玻璃模铸非球面透镜。
后续透镜组GR沿着光轴从物体侧依次由具有正的光焦度的第4透镜组G4以及具有负的光焦度的第5透镜组G5构成。
第4透镜组G4沿着光轴从物体侧依次由凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L41以及双凸形状的正透镜L42构成。双凸形状的正透镜L42为使物体侧的透镜面和像面I侧的透镜面为非球面的玻璃模铸非球面透镜。
第5透镜组G5沿着光轴从物体侧依次由双凸形状的正透镜L51与双凹形状的负透镜L52的接合透镜构成。双凹形状的负透镜L52为使物体侧的透镜面为非球面的玻璃模铸非球面透镜。
在第5透镜组G5与像面I之间，配置有低通滤光器等滤光器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)。
本实施例的变倍光学系统，在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，使第1透镜组G1至第5透镜组G5为止的所有透镜组沿着光轴移动，以使第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的间隔、第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的间隔、第3透镜组G3与第4透镜组G4之间的间隔以及第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的间隔变化。另外，在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，孔径光阑S与第3透镜组G3一体地移动。
在本实施例的变倍光学系统中，使第4透镜组G4的正弯月形透镜L41作为对焦透镜组沿着光轴向物体方向移动，从而进行从无限远物体向近距离物体的对焦。
以下的表8示出本实施例的变倍光学系统的参数的值。
(表8)第8实施例
[面数据]
Figure BDA0003609805060000561
Figure BDA0003609805060000571
[各种数据]
变倍比：2.75
Figure BDA0003609805060000572
[透镜组数据]
Figure BDA0003609805060000573
[非球面数据]
Figure BDA0003609805060000581
[可变间隔数据]
Figure BDA0003609805060000582
[条件式对应值]
(1)f3f/f3r＝-0.5628
(2)BFw/fw＝0.6275
(3)f1/fw＝6.3354
(4)βFw＝0.7271
(5)f5/f3＝-2.3229
(6)f1/f1Rw＝8.1273
(7)nd3fp＝1.5533
(8)νd3p＝71.6835
(9)1/βRw＝0.8894
(10)f2fn/f2＝1.0450
(11)fF/ft＝1.3722
(12)ωw＝45.6019°
图23A、图23B以及图23C分别是第8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物体对焦时的各像差图。
图24A、图24B以及图24C分别是第8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物体对焦时的各像差图。
通过各像差图可知，本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并具有优秀的成像性能，而且在近距离物体对焦时也具有优秀的成像性能。
根据上述各实施例，能够实现如下的变倍光学系统：虽然小型却能够对应大型摄像元件，从广角端状态到远焦端状态良好地对各像差进行校正，而且在近距离物体对焦时也具有优秀的成像性能。
另外，关于本实施方式的变倍光学系统，变倍比为2～10倍左右，广角端状态下的焦距在35mm换算下为20～30mm左右。另外，关于本实施方式的变倍光学系统，广角端状态下的F值为f/2.0～f/4.5左右，远焦端状态下的F值为f/2.0～f/6.3左右。
另外，上述各实施例示出本实施方式的一具体例，本实施方式并不限定于此。能够在不损坏本实施方式的变倍光学系统的光学性能的范围内适当采用以下的内容。
作为本实施方式的变倍光学系统的数值实施例，虽然示出了5组结构或6组结构，但是本实施方式并不限定于此，还能够构成其他组结构(例如，7组等)的变倍光学系统。具体地讲，也可以是在上述各实施例的变倍光学系统的最靠物体侧或最靠像侧增加了透镜或透镜组的结构。或者，也可以在第1透镜组G1与第2透镜组G2之间增加透镜或透镜组。或者，也可以在第2透镜组G2与第3透镜组G3之间增加透镜或透镜组。或者，也可以在第3透镜组G3与后续透镜组GR之间增加透镜或透镜组。
另外，在上述各实施例中，虽然作为构成后续透镜组GR的透镜组示出了第4透镜组G4和第5透镜组G5、或者第4透镜组G4、第5透镜组G5以及第6透镜组G6，但是并不限定于此。
另外，在上述各实施例中，虽然使一个透镜组或透镜组的一部分为对焦透镜组，但是也可以使两个以上的透镜组为对焦透镜组。该对焦透镜组还能够应用于自动对焦，也适用于自动对焦用的电机，例如超声波电机、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，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。当透镜面为非球面时，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、或者将设置在玻璃表面的树脂形成为非球面形状的复合型非球面中的任意一种。另外，透镜面也可以是衍射面，也可以使透镜为折射率分布型透镜(GRIN透镜)或塑料透镜。
另外，在上述各实施例的变倍光学系统中，虽然孔径光阑S优选配置在第2透镜组G2与第3透镜组G3之间，但是也可以是不设置作为孔径光阑的部件而通过透镜框来代替其作用的结构。
另外，也可以在构成上述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，实现高对比度的高光学性能。
接着，根据图25对具备本实施方式的变倍光学系统的相机进行说明。
图25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25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的镜头可换式的所谓无反光镜相机。
在本相机1中，来自未图示的物体(被摄体)的光通过摄影镜头2被聚光，经由未图示的OLPF(Optical low pass filter：光学低通滤光器)在摄像部3的摄像面上形成被摄体像。并且，被摄体像通过设置在摄像部3的光电转换元件被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，当由摄影者按压未图示的释放按钮时，通过摄像部3生成的被摄体的图像被存储在未图示的存储器。由此，摄影者能够进行基于本相机1的被摄体的摄影。
此处，关于作为摄影镜头2搭载于本相机1的上述第1实施例的变倍光学系统，如上所述具备良好的光学性能，能够实现小型化。即，本相机1能够实现小型化，并且从广角端状态到远焦端状态良好地对各像差进行校正，而且能够实现在近距离物体对焦时也具有优秀的成像性能的高光学性能。另外，即使构成将上述第2～第8实施例的变倍光学系统搭载为摄影镜头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来观察被摄体的单反类型的相机上搭载了上述各实施例的变倍光学系统的情况下，也能够起到与上述相机1相同的效果。
接着，根据图26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26是示出本实施方式的变倍光学系统的制造方法的概略的流程图。
关于图26所示的本实施方式的变倍光学系统的制造方法，该变倍光学系统从物体侧依次具备具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组以及具有正的光焦度的后续透镜组，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，在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，所述第1透镜组与所述第2透镜组之间的间隔变化，所述第2透镜组与所述第3透镜组之间的间隔变化，所述第3透镜组与所述后续透镜组之间的间隔变化。
步骤S2：构成为，所述后续透镜组具有在从无限远物体向近距离物体进行对焦时移动的对焦透镜组。
步骤S3：使所述变倍光学系统满足以下的条件式(1)和(2)。
(1)-1.00<f3f/f3r<-0.0500
(2)0.100<BFw/fw<1.00
其中，
f3r：所述第3透镜组内的最靠像面侧的负透镜成分的焦距
f3f：所述第3透镜组内的相比所述最靠像面侧的负透镜成分配置于物体侧的透镜成分的合成焦距
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
根据这种本实施方式的变倍光学系统的制造方法，能够实现如下的变倍光学系统：虽然小型却能够对应大型摄像元件，从广角端状态到远焦端状态良好地对各像差进行校正，而且具有在近距离物体对焦时也具备优秀的成像性能的高光学性能。
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
GR 后续透镜组
S 孔径光阑
I 像面

Claims (16)

1.一种变倍光学系统，从物体侧依次由具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组以及具有正的光焦度的后续透镜组构成，
所述后续透镜组从物体侧依次具备具有正的光焦度的第4透镜组以及具有负的光焦度的第5透镜组，
在进行变倍时，所述第1透镜组与所述第2透镜组之间的间隔变化，所述第2透镜组与所述第3透镜组之间的间隔变化，所述第3透镜组与所述第4透镜组之间的间隔变化，所述第4透镜组与所述第5透镜组之间的间隔变化，
所述后续透镜组具有在进行对焦时移动的对焦透镜组，
所述第1透镜组在最靠物体侧具有凸面朝向物体侧的负弯月形透镜，
所述第3透镜组在最靠物体侧具有凸面朝向物体侧的正弯月形透镜，
且所述变倍光学系统满足以下的条件式：
-1.00<f3f/f3r<-0.0500
0.100<BFw/fw<1.00
其中，
f3r：所述第3透镜组内的最靠像面侧的负透镜成分的焦距
f3f：所述第3透镜组内的相比所述最靠像面侧的负透镜成分配置于物体侧的透镜成分的合成焦距
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。
2.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其中，
所述第5透镜组由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜构成。
3.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其中，
所述后续透镜组在所述第5透镜组的物体侧具备具有负的光焦度的第6透镜组，
在进行变倍时，所述第5透镜组与所述第6透镜组之间的间隔变化。
4.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其中，
所述变倍光学系统满足以下的条件式：
2.00<f1/fw<8.000
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。
5.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其中，
所述变倍光学系统满足以下的条件式：
0.040<βFw<0.800
其中，
βFw：广角端状态下的所述对焦透镜组的横向倍率。
6.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其中，
所述后续透镜组具备具有正的光焦度的第4透镜组以及具有负的光焦度的第5透镜组，
且所述变倍光学系统满足以下的条件式：
-3.000<f5/f3<-0.500
其中，
f3：所述第3透镜组的焦距
f5：所述第5透镜组的焦距。
7.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其中，
所述第4透镜组具有所述对焦透镜组。
8.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其中，
所述变倍光学系统满足以下的条件式：
4.000<f1/f1Rw<9.000
其中，
f1：所述第1透镜组的焦距
f1Rw：相比所述第1透镜组配置于像面侧的透镜组的广角端状态下的合成焦距。
9.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其中，
所述变倍光学系统满足以下的条件式：
nd3fp<1.800
其中，
nd3fp：所述第3透镜组内的折射率最大的透镜的折射率。
10.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其中，
所述变倍光学系统满足以下的条件式：
50.000<νd3p
其中，
νd3p：所述第3透镜组内的阿贝数最小的透镜的阿贝数。
11.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其中，
所述变倍光学系统满足以下的条件式：
0.500<1/βRw<1.000
其中，
βRw：广角端状态下的配置于最靠像面侧的透镜组的横向倍率。
12.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其中，
所述变倍光学系统满足以下的条件式：
0.500<f2fn/f2<1.100
其中，
f2fn：所述第2透镜组内的最靠物体侧的透镜成分的焦距
f2：所述第2透镜组的焦距。
13.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其中，
所述变倍光学系统满足以下的条件式：
0.300<fF/ft<1.400
其中，
fF：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。
14.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其中，
所述变倍光学系统满足以下的条件式：
40.00°<ωw<85.00°
其中，
ωw：广角端状态下的所述变倍光学系统的半视场角。
15.一种变倍光学系统，从物体侧依次由具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组以及具有正的光焦度的后续透镜组构成，
所述后续透镜组在最靠物体侧具备具有正的光焦度的第4透镜组，
在进行变倍时，所述第1透镜组与所述第2透镜组之间的间隔变化，所述第2透镜组与所述第3透镜组之间的间隔变化，所述第3透镜组与所述第4透镜组之间的间隔变化，
所述后续透镜组具有在进行对焦时移动的对焦透镜组，
且所述变倍光学系统满足以下的条件式：
-1.00<f3f/f3r<-0.0500
0.100<BFw/fw<1.00
2.00<f1/fw<8.000
其中，
f3r：所述第3透镜组内的最靠像面侧的负透镜成分的焦距
f3f：所述第3透镜组内的相比所述最靠像面侧的负透镜成分配置于物体侧的透镜成分的合成焦距
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
f1：所述第1透镜组的焦距。
16.一种光学装置，具备权利要求1至15中的任意一项所述的变倍光学系统。
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