CN115151852B - 变倍光学系统以及光学设备 - Google Patents

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Abstract

本发明由从物体侧依次在光轴上排列配置的具有正的光焦度的第1透镜组(G1)以及具有多个透镜组的后组(GR)构成，在从广角端向远焦端进行变倍时，第1透镜组(G1)与后组(GR)之间的间隔变化，构成后组(GR)的多个透镜组彼此之间的间隔变化，后组(GR)从物体侧依次具备具有负的光焦度的第1对焦透镜组(GF1)以及具有负的光焦度的第2对焦透镜组(GF2)，在从无限远对焦到近距离位置时，第1对焦透镜组和第2对焦透镜组都在光轴上向像侧移动，且满足以下的条件式：0.000<(MWF1/MTF1)/(MWF2/MTF2)<0.500其中，MWF1：在广角端状态下从无限远对焦到近距离位置时的第1对焦透镜组的移动量，MTF1：在远焦端状态下从无限远对焦到近距离位置时的第1对焦透镜组的移动量，MWF2：在广角端状态下从无限远对焦到近距离位置时的第2对焦透镜组的移动量，MTF2：在远焦端状态下从无限远对焦到近距离位置时的第2对焦透镜组的移动量，关于移动量，全部将向像侧的移动设为正。

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、使用了该变倍光学系统的光学设备以及变倍光学系统的制造方法。
背景技术
以往公知有使位于像面附近的具有负的光焦度的透镜向像侧移动来进行对焦(聚焦)的结构(单焦点结构)的光学系统(例如，参照专利文献1)。当成为这种结构时，对焦透镜组变得轻量，能够以高速进行对焦，但是当在变倍光学系统(变焦镜头)中使用这种结构时，存在特别是难以抑制广角端(wide端)下的像面弯曲的变动的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第6212279号公报
发明内容
本发明的变倍光学系统，由从物体侧依次在光轴上排列配置的具有正的光焦度的第1透镜组以及具有多个透镜组的后组构成，在从广角端向远焦端进行变倍时，所述第1透镜组与所述后组之间的间隔变化，构成所述后组的多个透镜组彼此之间的间隔变化，所述后组从物体侧依次具备具有负的光焦度的第1对焦透镜组以及具有负的光焦度的第2对焦透镜组，在从无限远对焦到近距离位置时，所述第1对焦透镜组和所述第2对焦透镜组都在光轴上向像侧移动，且所述变倍光学系统满足以下的条件式：
0.000<(MWF1/MTF1)/(MWF2/MTF2)<0.500
其中，MWF1：在广角端状态下从无限远对焦到近距离位置时的所述第1对焦透镜组的移动量，
MTF1：在远焦端状态下从无限远对焦到近距离位置时的所述第1对焦透镜组的移动量，
MWF2：在广角端状态下从无限远对焦到近距离位置时的所述第2对焦透镜组的移动量，
MTF2：在远焦端状态下从无限远对焦到近距离位置时的所述第2对焦透镜组的移动量，
关于移动量，全部将向像侧的移动设为正。
本发明的光学设备搭载上述变倍光学系统而构成。
本发明的变倍光学系统的制造方法，该变倍光学系统由从物体侧依次在光轴上排列配置的具有正的光焦度的第1透镜组以及具有多个透镜组的后组构成，其中，以如下方式在镜头镜筒内配置各透镜：在从广角端向远焦端进行变倍时，所述第1透镜组与所述后组之间的间隔变化，构成所述后组的多个透镜组彼此之间的间隔变化，所述后组从物体侧依次具备具有负的光焦度的第1对焦透镜组以及具有负的光焦度的第2对焦透镜组，在从无限远对焦到近距离位置时，所述第1对焦透镜组和所述第2对焦透镜组都在光轴上向像侧移动，且所述变倍光学系统满足以下的条件式，即，
0.000<(MWF1/MTF1)/(MWF2/MTF2)<0.500
其中，MWF1：在广角端状态下从无限远对焦到近距离位置时的所述第1对焦透镜组的移动量，
MTF1：在远焦端状态下从无限远对焦到近距离位置时的所述第1对焦透镜组的移动量，
MWF2：在广角端状态下从无限远对焦到近距离位置时的所述第2对焦透镜组的移动量，
MTF2：在远焦端状态下从无限远对焦到近距离位置时的所述第2对焦透镜组的移动量，
关于移动量，全部将向像侧的移动设为正。
附图说明
【图1】是示出第1实施例的变倍光学系统的镜头结构的图。
【图2】图2的(A)和图2的(B)分别是第1实施例的变倍光学系统的广角端状态、远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。
【图3】图3的(A)和图3的(B)分别是第1实施例的变倍光学系统的广角端状态、远焦端状态下的近距离对焦时的各像差图。
【图4】是示出第2实施例的变倍光学系统的镜头结构的图。
【图5】图5的(A)和图5的(B)分别是第2实施例的变倍光学系统的广角端状态、远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。
【图6】图6的(A)和图6的(B)分别是第2实施例的变倍光学系统的广角端状态、远焦端状态下的近距离对焦时的各像差图。
【图7】是示出第3实施例的变倍光学系统的镜头结构的图。
【图8】图8的(A)和图8的(B)分别是第3实施例的变倍光学系统的广角端状态、远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。
【图9】图9的(A)和图9的(B)分别是第3实施例的变倍光学系统的广角端状态、远焦端状态下的近距离对焦时的各像差图。
【图10】是示出第4实施例的变倍光学系统的镜头结构的图。
【图11】图11的(A)和图11的(B)分别是第4实施例的变倍光学系统的广角端状态、远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。
【图12】图12的(A)和图12的(B)分别是第4实施例的变倍光学系统的广角端状态、远焦端状态下的近距离对焦时的各像差图。
【图13】是示出第5实施例的变倍光学系统的镜头结构的图。
【图14】图14的(A)和图14的(B)分别是第5实施例的变倍光学系统的广角端状态、远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。
【图15】图15的(A)和图15的(B)分别是第5实施例的变倍光学系统的广角端状态、远焦端状态下的近距离对焦时的各像差图。
【图16】是示出第6实施例的变倍光学系统的镜头结构的图。
【图17】图17的(A)和图17的(B)分别是第6实施例的变倍光学系统的广角端状态、远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。
【图18】图18的(A)和图18的(B)分别是第6实施例的变倍光学系统的广角端状态、远焦端状态下的近距离对焦时的各像差图。
【图19】是示出本实施方式的变倍光学系统的制造方法的流程图。
【图20】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。
具体实施方式
以下，对本发明的优选实施方式进行说明。首先，根据图20对具备本实施方式的变倍光学系统的相机(光学设备)进行说明。如图20所示，该相机1由主体2以及安装在主体2的摄影镜头3构成。主体2具备拍摄元件4、对数码相机的动作进行控制的主体控制部(未图示)以及液晶操作画面5。摄影镜头3具备由多个透镜组构成的光学系统ZL以及对各透镜组的位置进行控制的透镜位置控制机构(未图示)。透镜位置控制机构由对透镜组的位置进行检测的传感器、使透镜组沿着光轴向前后移动的电机以及对电机进行驱动的控制电路等构成。
来自被摄体的光通过摄影镜头3的光学系统ZL被聚光，到达拍摄元件4的像面I上。到达像面I的来自被摄体的光，通过拍摄元件4被光电转换，作为数字图像数据来记录在未图示的存储器。记录在存储器的数字图像数据，能够根据用户的操作而显示在液晶画面5。另外，该相机可以是无反光镜相机，也可以是具有快速复原反光镜的单反类型的相机。
接着，对本实施方式的变倍光学系统(摄影镜头3)进行说明。如图1所示，作为本实施方式的变倍光学系统(变焦镜头)ZL的一例的变倍光学系统ZL(1)由从物体侧依次在光轴上排列配置的具有正的光焦度的第1透镜组G1以及具有多个透镜组的后组GR构成，在从广角端向远焦端进行变倍时，所述第1透镜组G1与所述后组GR之间的间隔变化，构成所述后组GR的多个透镜组彼此之间的间隔变化，所述后组GR从物体侧依次具备具有负的光焦度的第1对焦透镜组GF1以及具有负的光焦度的第2对焦透镜组GF2，在从无限远对焦到近距离位置时，所述第1对焦透镜组GF1和所述第2对焦透镜组GF2都在光轴上向像侧移动。
该变倍光学系统ZL进一步满足以下的条件式(1)。
0.000<(MWF1/MTF1)/(MWF2/MTF2)<0.500…(1)
其中，MWF1：在广角端状态下从无限远对焦到近距离位置时的所述第1对焦透镜组的移动量
MTF1：在远焦端状态下从无限远对焦到近距离位置时的所述第1对焦透镜组的移动量
MWF2：在广角端状态下从无限远对焦到近距离位置时的所述第2对焦透镜组的移动量
MTF2：在远焦端状态下从无限远对焦到近距离位置时的所述第2对焦透镜组的移动量
关于移动量，全部将向像侧的移动设为正
如果如上所述使用第1和第2对焦透镜组GF1、GF2这两个负的光焦度的对焦透镜组来构成变倍光学系统，则能够使各对焦透镜组的移动量在广角端状态和远焦端状态下不同。由此，能够良好地对在广角端状态下容易成为问题的像面弯曲的变动进行校正，能够良好地对在远焦端状态下容易成为问题的球面像差的变动进行校正，能够得到在变倍区域的整个区域中良好地对像差进行校正的光学系统。
特别是，通过满足上述条件式(1)，从而在广角端状态下从针对远距离物体(无限远物体)的对焦状态向针对近距离物体的对焦状态变化时，第1对焦透镜组GF1的移动量相比第2对焦透镜组GF2的移动量小，在远焦端状态下从针对远距离物体(无限远物体)的对焦状态向针对近距离物体的对焦状态变化时，第1对焦透镜组GF1的移动量相比第2对焦透镜组GF2的移动量稍大或者大致相同，能够得到在变倍区域的整个区域中良好地对像差进行校正的光学系统。为了可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(1)的上限值例如设定为0.450、0.400、0.350、0.300、0.280、0.250、0.230、0.200、0.180、0.150，进一步设定为0.125。另外，优选的是，将条件式(1)的下限值例如设定为0.002、0.004、0.005、0.006、0.008、0.009，进一步设定为0.010。
在上述变倍光学系统中，优选的是，满足以下的条件式(2)。
0.00<MWF1/MWF2<0.50…(2)
条件式(2)规定在广角端状态下从无限远对焦到近距离位置时的第1对焦透镜组的移动量MWF1与第2对焦透镜组的移动量MWF2的比。通过满足该条件式，从而能够增大广角端状态下的对焦时的两个对焦透镜组的移动量的差，能够在整个区域进行良好的像差校正。当超过条件式(2)的上限值时，对焦透镜组的移动量的差变得过小，出现像面弯曲的近距离对焦下的变动变大的问题。另一方面，低于条件式(3)的下限值表示该比为负数，因此偏离了初衷。为了可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(2)的上限值例如设定为0.45、0.40、0.30、0.28、0.25、0.23、0.20、0.18，进一步设定为0.15。另外，优选的是，将条件式(2)的下限值例如设定为0.004、0.005、0.006、0.008、0.010，进一步设定为0.012。
在上述变倍光学系统中，优选的是，满足以下的条件式(3)。
0.50<MTF1/MTF2<1.50…(3)
条件式(3)规定在远焦端状态下从无限远对焦到近距离位置时的第1对焦透镜组的移动量MTF1与第2对焦透镜组的移动量MTF2的比。通过满足该条件式，使远焦端状态下的对焦时的两个对焦透镜组的移动量成为相同程度，能够在整个区域进行良好的像差校正。当超过条件式(3)的上限值时，第1对焦透镜组的移动变得过大而出现像面弯曲的变动变大的问题。另一方面，当低于条件式(3)的下限值时，存在球面像差的近距离对焦下的变动变大的问题。为了可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(3)的上限值例如设定为1.45、1.40、1.35、1.30、1.28、1.25、1.23、1.20、1.18、1.15。另外，优选的是，将条件式(3)的下限值例如设定为0.55、0.60、0.65、0.70、0.75、0.80、0.85，进一步设定为0.90。
在上述变倍光学系统中，优选的是，以下的条件式(4)。
0.30<fF1/fF2<1.50…(4)
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
条件式(4)规定第1对焦透镜组与第2对焦透镜组的焦距的比。通过满足该条件式，从而能够同时实现高对焦精度和近距离对焦时的良好的像差校正。当超过条件式(4)的上限值时，第2对焦透镜组的光焦度变得过强，像面灵敏度变高而存在对焦精度降低的问题。另一方面，当低于条件式(4)的下限值时，第1对焦透镜组的光焦度过强，难以进行近距离对焦时的良好的像差校正。为了可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(4)的上限值例如设定为1.45、1.40、1.35、1.30、1.25、1.20、1.15、1.10、1.05，进一步设定为1.00。另外，优选的是，将条件式(4)的下限值例如设定为0.35、0.38、0.40、0.43、0.45、0.48、0.50、0.53，进一步设定为0.55。
在上述变倍光学系统中，优选的是，满足以下的条件式(5)。
0.20<fF1p/(-fF1)<2.00…(5)
其中，fF1p：所述第1对焦透镜组中包含的具有正的光焦度的透镜的焦距
fF1：所述第1对焦透镜组的焦距
条件式(5)规定第1对焦透镜组中包含的具有正的光焦度的透镜的焦距与第1对焦透镜组的焦距的比。通过满足该条件式，从而通过第1对焦透镜组中包含的具有正的光焦度的透镜，能够良好地抑制近距离对焦下的各像差的变动。当超过条件式(5)的上限值时，具有正的光焦度的透镜的光焦度变弱，难以抑制色差的变动。另一方面，当低于条件式(5)的下限值时，具有正的光焦度的透镜的光焦度变强，难以抑制像面弯曲的变动。为了可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(5)的上限值例如设定为1.75、1.50、1.40、1.30、1.20、1.10、1.00、0.95、0.90，进一步设定为0.85。另外，优选的是，将条件式(5)的下限值例如设定为0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.52、0.55、0.58，进一步设定为0.60。
在上述变倍光学系统中，优选的是，满足以下的条件式(6)。
0.20<fF2p/(-fF2)<2.00…(6)
其中，fF2p：所述第2对焦透镜组中包含的具有正的光焦度的透镜的焦距
fF2：所述第2对焦透镜组的焦距
条件式(6)规定第2对焦透镜组中包含的具有正的光焦度的透镜的焦距与第2对焦透镜组的焦距的比。通过满足该条件式，从而通过第2对焦透镜组中包含的具有正的光焦度的透镜，能够良好地抑制近距离对焦下的各像差的变动。当超过条件式(6)的上限值时，具有正的光焦度的透镜的光焦度变弱，难以抑制色差的变动。另一方面，当低于条件式(6)的下限值时，具有正的光焦度的透镜的光焦度变强，难以抑制球面像差的变动。为了可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(6)的上限值例如设定为1.95、1.90、1.85、1.80、1.78、1.70、1.60、1.50、1.45、1.30、1.20、1.10、1.00、0.90，进一步设定为0.80。另外，优选的是，将条件式(6)的下限值例如设定为0.24、0.27、0.30、0.33、0.35、0.38、0.40，进一步设定为0.42。
在上述变倍光学系统中，优选的是，满足以下的条件式(7)。
0.20<(-fF2)/fR<1.00…(7)
其中，fR：相比所述第2对焦透镜组位于像侧的透镜组的合成焦距
fF2：所述第2对焦透镜组的焦距
条件式(7)规定相比第2对焦透镜组位于像侧的透镜组的合成焦距与第2对焦透镜组的焦距的比。通过满足该条件式，在第2对焦透镜组的像侧配置具有正的光焦度的透镜组，能够良好地抑制近距离对焦下的各像差的变动。当超过条件式(7)的上限值时，相比第2对焦透镜组位于像侧的透镜组的正的光焦度变弱，难以抑制像面弯曲的变动。另一方面，当低于条件式(7)的下限值时，相比第2对焦透镜组位于像侧的透镜组的正的光焦度变强，难以抑制球面像差的变动。为了可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(7)的上限值例如设定为0.95、0.90、0.85、0.80、0.75、0.70，进一步设定为0.68。另外，优选的是，条件式(7)的下限值例如设定为0.25、0.30、0.33、0.35、0.38、0.40、0.43，进一步设定为0.45。
在上述变倍光学系统中，优选的是，满足以下的条件式(8)。
0.20<dF1w/TLw<0.50…(8)
其中，dF1w：在广角端状态下对焦到无限远时的从所述第1对焦透镜组的物体侧透镜面到像面为止的距离
TLw：广角端状态下的光学系统全长
条件式(8)规定在广角端状态下对焦到无限远时的从第1对焦透镜组的物体侧透镜面到像面为止的距离、与广角端状态下的光学系统全长的比。由此，规定第1对焦透镜组位于像面附近。为了可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(8)的上限值例如设定为0.48、0.47、0.46、0.45，进一步设定为0.44。另外，优选的是，将条件式(8)的下限值例如设定为0.23、0.26、0.29、0.32，进一步设定为0.35。
在上述变倍光学系统中，优选的是，满足以下的条件式(9)。
0.20<dF2w/TLw<0.50…(9)
其中，dF2w：在广角端状态下对焦到无限远时的从所述第2对焦透镜组的物体侧透镜面到像面为止的距离
TLw；广角端状态下的光学系统全长
条件式(9)规定在广角端状态下对焦到无限远时的从第2对焦透镜组的物体侧透镜面到像面为止的距离、与广角端状态下的光学系统全长的比。由此，规定第2对焦透镜组位于像面附近。为了可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(9)的上限值例如设定为0.47、0.44、0.42、0.40，进一步设定为0.37。另外，优选的是，将条件式(9)的下限值例如设定为0.23、0.26、0.28、0.30，进一步设定为0.32。
在上述变倍光学系统中，优选的是，所述第1对焦透镜组和所述第2对焦透镜组相邻地配置。由此，用于对焦的移动控制机构和控制变得简单。
在上述变倍光学系统中，优选的是，变倍光学系统具有孔径光阑，所述第1对焦透镜组和所述第2对焦透镜组都相比所述孔径光阑位于像侧。由此，能够抑制伴随对焦的像倍率的变动。
在上述变倍光学系统中，优选的是，满足以下的条件式(10)。
1.00<Bfw/IHw<4.00…(10)
其中，Bfw：广角端状态下的后焦距的长度
IHw：广角端状态下的像高
条件式(10)规定广角端状态下的后焦距的长度与广角端状态下的像高的比。由此，能够优化后焦距的长度，并且能够将最终透镜组配置在适当位置来良好地对像面弯曲进行校正。当超过条件式(10)的上限值时，出现后焦距的长度变得过长的问题。另一方面，当低于条件式(10)的下限值时，后焦距的长度变短，存在畸变等变大的问题。为了可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(10)的上限值例如设定为3.50、3.00、2.80、2.50、2.10、2.00、1.80，进一步设定为1.60。另外，优选的是，将条件式(10)的下限值例如设定为1.05、1.10、1.15、1.20、1.25、1.30、1.35，进一步设定为1.40。
在上述变倍光学系统中，优选的是，满足以下的条件式(11)。
0.10<1/βWF1<1.00…(11)
其中，βWF1：在广角端状态下对焦到无限远时的所述第1对焦透镜组的倍率
条件式(11)规定在广角端状态下对焦到无限远时的第1对焦透镜组的倍率的倒数的适当范围。为了可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(11)的上限值例如设定为0.95、0.90、0.85、0.80、0.75、0.70、0.68、0.65，进一步设定为0.61。另外，优选的是，将条件式(11)的下限值例如设定为0.15、0.20、0.25、0.30、0.33、0.35、0.38、0.40、0.43，进一步设定为0.45。
在上述变倍光学系统中，优选的是，满足以下的条件式(12)。
0.10<1/βWF2<1.00…(12)
其中，βWF2：在广角端状态下对焦到无限远时的所述第2对焦透镜组的倍率
条件式(12)规定在广角端状态下对焦到无限远时的第2对焦透镜组的倍率的倒数的适当范围。为了可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(12)的上限值例如设定为0.95、0.90、0.85、0.80、0.75、0.70、0.68、0.65、0.63、0.60，进一步设定为0.58。另外，优选的是，将条件式(12)的下限值例如设定为0.15、0.20、0.25、0.30、0.33、0.35、0.38、0.40、0.43，进一步设定为0.45。
在上述变倍光学系统中，优选的是，满足以下的条件式(13)。
0.05<(βWF1+1/βWF1)-2<0.25…(13)
其中，βWF1：在广角端状态下对焦到无限远时的所述第1对焦透镜组的倍率
条件式(13)规定在广角端状态下对焦到无限远时的第1对焦透镜组的倍率关系的适当范围。为了可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(13)的上限值例如设定为0.24、0.23、0.22、0.21，进一步设定为0.20。另外，优选的是，将条件式(13)的下限值例如设定为0.07、0.09、0.11、0.13，进一步设定为0.15。
在上述变倍光学系统中，优选的是，满足以下的条件式(14)。
0.05<(βWF2+1/βWF2)-2<0.25…(14)
其中，βWF2：在广角端状态下对焦到无限远时的所述第2对焦透镜组的倍率
条件式(14)规定在广角端状态下对焦到无限远时的第2对焦透镜组的倍率关系的适当范围。为了可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(14)的上限值例如设定为0.24、0.23、0.22、0.21，进一步设定为0.20。另外，优选的是，将条件式(14)的下限值例如设定为0.07、0.09、0.11、0.13，进一步设定为0.15。
在上述变倍光学系统中，优选的是，满足以下的条件式(15)。
50.0°<2ωw…(15)
其中，2ωw：广角端状态下的全视场角(°)
条件式(15)规定该变倍光学系统的广角端状态下的全视场角的大小。为了可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(15)的下限值例如设定为45.0°、40.0°、35.0°、30.0°，进一步设定为25.0°。
在上述变倍光学系统中，优选的是，满足以下的条件式(16)。
2.00<ft/fw<8.00…(16)
其中，ft：在远焦端状态下对焦到无限远时的光学系统整体的焦距fw：在广角端状态下对焦到无限远时的光学系统整体的焦距
条件式(16)规定在远焦端状态下对焦到无限远时的光学系统整体的焦距与在广角端状态下对焦到无限远时的光学系统整体的焦距的比。为了可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(16)的上限值例如设定为7.00、6.00、5.00、4.50，进一步设定为4.00。另外，优选的是，将条件式(16)的下限值例如设定为2.20、2.50、2.80、3.00，进一步设定为3.50。
在上述变倍光学系统中，优选的是，满足以下的条件式(17)。
0.70<ft/TLt<2.00…(17)
其中，TLt：远焦端状态下的光学系统全长
ft：在远焦端状态下对焦到无限远时的光学系统整体的焦距
条件式(17)规定在远焦端状态下对焦到无限远时的光学系统整体的焦距与远焦端状态下的光学系统全长的比。通过成为满足该条件式(17)的结构，从而能够使变倍光学系统实现小型轻量化，同时能够进行良好的像差校正。当超过条件式(17)的上限值时，远焦端状态下的光学系统的全长变得过长，出现重量变得过大的问题。另一方面，当低于条件式(17)的下限值时，远焦端状态下的光学系统的全长变短，存在难以良好地进行像差校正的问题。为了可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(17)的上限值例如设定为1.90、1.80、1.70、1.65、1.60、1.55，进一步设定为1.50。另外，优选的是，将条件式(17)的下限值例如设定为0.80、0.90、1.00、1.05、1.10、1.15，进一步设定为1.20。
接着，参照图19，对上述光学系统的制造方法进行概述。在该制造方法中，首先，在镜筒内配置从物体侧依次在光轴上排列配置的具有正的光焦度的第1透镜组以及具有多个透镜组的后组(步骤ST1)。并且，构成为，在从广角端向远焦端进行变倍时，所述第1透镜组与所述后组之间的间隔变化，构成所述后组的多个透镜组彼此之间的间隔变化(步骤ST2)。并且，构成为，所述后组从物体侧依次具备具有负的光焦度的第1对焦透镜组以及具有负的光焦度的第2对焦透镜组，在从无限远对焦到近距离位置时，所述第1对焦透镜组和所述第2对焦透镜组都在光轴上向像侧移动(步骤ST3)。并且，构成为，满足下述预定的条件式(1)(步骤ST4)。
0.000<(MWF1/MTF1)/(MWF2/MTF2)<0.500…(1)
其中，MWF1：在广角端状态下从无限远对焦到近距离位置时的所述第1对焦透镜组的移动量
MTF1：在远焦端状态下从无限远对焦到近距离位置时的所述第1对焦透镜组的移动量
MWF2：在广角端状态下从无限远对焦到近距离位置时的所述第2对焦透镜组的移动量
MTF2：在远焦端状态下从无限远对焦到近距离位置时的所述第2对焦透镜组的移动量
关于移动量，全部将向像侧的移动设为正
根据以上说明的本实施方式的变倍光学系统、具备该变倍光学系统的相机(光学设备)以及通过上述制造方法制造的变倍光学系统，能够使第1和第2对焦透镜组GF1、GF2的对焦时的移动量在广角端状态和远焦端状态下不同，能够良好地对在广角端状态下容易成为问题的像面弯曲的变动进行校正，能够良好地对在远焦端状态下容易成为问题的球面像差的变动进行校正，能够得到在变倍区域的整个区域中良好地对像差进行校正的光学系统。
实施例
以下，根据附图对上述实施方式的具体实施例的变倍光学系统ZL进行说明。图1、图4、图7、图10、图13、图16是示出第1～第6实施例的变倍光学系统ZL{ZL(1)～ZL(6)}的结构和光焦度分配的剖视图。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对焦到近距离物体时的移动方向。
在这些图(图1、图4、图7、图10、图13、图16)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、数字的种类和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。
图2和图3、图5和图6、图8和图9、图11和图12、图14和图15、图17和图18，示出第1～第6实施例的变倍光学系统ZL(1)～ZL(6)中的各种像差。在这些图中，FNO表示F值，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F值或数值孔径的值，在像散图和畸变图中示出像高的最大值，在彗差图中示出各像高的值。d表示d线(λ＝587.6nm)，g表示g线(λ＝435.8nm)。在像散图中，实线表示弧矢像面，虚线表示子午像面。在畸变图中示出以d线为基准的畸变，在倍率色差图中示出以g线为基准的倍率色差。
以下示出表1～表6，表1是表示第1实施例中的各参数数据的表，表2是表示第2实施例中的各参数数据的表，表3是表示第3实施例中的各参数数据的表，表4是表示第4实施例中的各参数数据的表，表5是表示第5实施例中的各参数数据的表，表6是表示第6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[整体参数]的表中，Fno表示F值，2ω表示视场角(单位为°(度)，ω为半视场角)。TL表示在光轴上的从透镜最前面到透镜最终面为止的距离上加上后焦距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。
在[透镜参数]的表中，面编号(通过面这样的文字表示的栏的编号)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(设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，(孔径光阑S)表示孔径光阑。省略空气的折射率nd＝1.00000的记载。
在[透镜组数据]的表中，示出各透镜组各自的始面(最靠物体侧的面)和各透镜组各自的焦距。
在[可变间隔数据]的表中，示出在表示[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，关于对焦到无限远和近距离时的各自，分对焦到通常距离的情况和对焦到近距离的情况来示出广角端(W)、中间焦距(M)、远焦端(T)的各变倍状态下的面间隔。另外，在第1行示出各变倍状态下的整体焦距f(对焦到通常距离的情况)或横向倍率β(对焦到近距离的情况)。
在[各组倍率]的表中，关于广角端(W)、中间焦距(M)、远焦端(T)的各变倍状态，分对焦到通常距离的情况和对焦到近距离的情况来示出各透镜组的横向倍率β。
在[其他参数]的表中，对各实施例分别示出作为各条件式对应值的MWF1、MTF1、MWF2、MTF2、fF1、fF2、fR、dF1w、dF2w、IHw。
将[条件式对应值]的表放在整个实施例(第1～第6实施例)的说明的最后。在该表中，关于整个实施例(第1～第6实施例)一并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、其他的长度等，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相同，以下省略重复的说明。
(第1实施例)
使用图1～图3及表1对第1实施例进行说明。图1是示出第1实施例的变倍光学系统的镜头结构的图。第1实施例的变倍光学系统ZL(1)由从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有负的光焦度的第2透镜组G2、具有负的光焦度的第3透镜组G3、具有正的光焦度的第4透镜组G4、配置于第4透镜组G4内的孔径光阑S、具有负的光焦度的第5透镜组G5、具有负的光焦度的第6透镜组G6以及具有正的光焦度的第7透镜组G7构成。另外，具有像面I的拍摄元件4位于第7透镜组G7的像侧。
在从广角端状态(W)向远焦端状态(T)进行变倍时，第1透镜组G1、第3～第6透镜组G3～G6分别如图1的箭头所示在光轴方向上移动，相邻的各透镜组之间的间隔变化。其中，第2和第7透镜组G2、G7在变倍中固定而静止。另外，由第2～第7透镜组G2～G7构成的透镜组相当于后组GR。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相同。
第1透镜组G1由从物体侧依次排列的双凸形状的正透镜L11以及物体侧的面为凸面朝向物体侧的凸面且像侧的面为平面的凸平形状的正透镜L12构成。
第2透镜组G2由从物体侧依次排列的双凸形状的正透镜L21和双凹形状的负透镜L22的接合透镜以及双凸形状的正透镜L23构成。
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和双凹形状的负透镜L32的接合透镜、双凹形状的负透镜L33和凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L34的接合透镜以及双凹形状的负透镜L35构成。
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、双凸形状的正透镜L42、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L43、双凹形状的负透镜L44、孔径光阑S、双凸形状的正透镜L45、凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L46、双凸形状的正透镜L47和凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L48的接合透镜以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L49构成。另外，正透镜L47和负弯月形透镜L48的接合透镜为对于光轴垂直移动控制的防抖透镜，由此进行手抖校正等。
第5透镜组G5由从物体侧依次排列的双凸形状的正透镜L51和双凹形状的负透镜L52的接合透镜构成。第5透镜组G5构成在进行对焦时移动的第1对焦透镜组GF1。
第6透镜组G6由双凸形状的正透镜L61以及双凹形状的负透镜L62构成。第6透镜组G6构成在进行对焦时移动的第2对焦透镜组GF2。
第7透镜组G7由从物体侧依次排列的双凸形状的正透镜L71以及双凹形状的负透镜L72构成。
在本实施例中，如上所述，第5透镜组G5构成第1对焦透镜组GF1，第6透镜组G6构成第2对焦透镜组GF2。根据从针对远距离物体(无限远物体)的对焦状态向针对近距离物体的对焦状态的变化，两对焦透镜组GF1、GF2都如箭头所示向像侧移动。此处，在广角端状态下从针对远距离物体(无限远物体)的对焦状态向针对近距离物体的对焦状态变化时，第1对焦透镜组GF1的移动量比第2对焦透镜组GF2的移动量大。另一方面，在远焦端状态下从针对远距离物体(无限远物体)的对焦状态向针对近距离物体的对焦状态变化时，第1对焦透镜组GF1的移动量相比第2对焦透镜组GF2的移动量稍大或者大致相同。
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)
[整体参数]
[透镜参数]
/>
/>
[透镜组数据]
[可变间隔数据]
[各组倍率]
[其他参数]
图2的(A)和(B)分别是第1实施例的变倍光学系统的广角端状态、远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。图3的(A)和(B)分别是第1实施例的变倍光学系统的广角端状态、远焦端状态下的近距离对焦时的各像差图。
在图2的(A)和(B)的各像差图中，FNO表示F值，Y表示像高。在球面像差图中示出与最大口径对应的F值的值，在像散图和畸变图中示出像高的最大值，在横向像差图中示出各像高的值。在图3的(A)和(B)的各像差图中，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，在彗差图中示出各像高的值。另外，在各像差图中，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，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，进而在进行近距离对焦时也具有优秀的成像性能。
(第2实施例)
使用图4～图6及表2对第2实施例进行说明。图4是示出第2实施例的变倍光学系统的镜头结构的图。第2实施例的变倍光学系统ZL(2)由从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有负的光焦度的第2透镜组G2、具有负的光焦度的第3透镜组G3、具有正的光焦度的第4透镜组G4、孔径光阑S、具有正的光焦度的第5透镜组G5、具有负的光焦度的第6透镜组G6、具有负的光焦度的第7透镜组G7以及具有正的光焦度的第8透镜组G8构成。另外，具有像面I的拍摄元件4位于第8透镜组G8的像侧。
在从广角端状态(W)向远焦端状态(T)进行变倍时，第1透镜组G1和第3～第7透镜组G3～G7分别如图4的箭头所示在轴方向上移动，相邻的各透镜组之间的间隔变化。其中，第2和第8透镜组G2、G8在变倍中固定而静止。另外，由第2～第8透镜组G2～G8构成的透镜组相当于后组GR。
第1透镜组G1由物体侧依次排列的双凸形状的正透镜L11以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L12构成。
第2透镜组G2由从物体侧依次排列的双凸形状的正透镜L21和双凹形状的负透镜L22的接合透镜以及双凸形状的正透镜L23构成。
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和双凹形状的负透镜L32的接合透镜、双凹形状的负透镜L33和凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L34的接合透镜以及双凹形状的负透镜L35构成。
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、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L42、凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L43以及孔径光阑S构成。孔径光阑S设置在第4透镜组G4的像侧，在进行变倍时，与第4透镜组G4一起移动。
第5透镜组G5由从物体侧依次排列的双凸形状的正透镜L51、凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L52、双凸形状的正透镜L53和凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L54的接合透镜以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L55构成。另外，正透镜L53和负弯月形透镜L54的接合透镜为对于光轴垂直移动控制的防抖透镜，由此进行手抖校正等。
第6透镜组G6由双凸形状的正透镜L61和双凹形状的负透镜L62的接合透镜构成。第6透镜组G6构成在进行对焦时移动的第1对焦透镜组GF1。
第7透镜组G7由从物体侧依次排列的双凸形状的正透镜L71以及双凹形状的负透镜L72构成。第7透镜组G7构成在进行对焦时移动的第2对焦透镜组GF2。
第8透镜组G8由从物体侧依次排列的双凸形状的正透镜L81以及双凹形状的负透镜L82构成。
在本实施例中，如上所述，第6透镜组G6构成第1对焦透镜组GF1，第7透镜组G7构成第2对焦透镜组GF2。根据从针对远距离物体(无限远物体)的对焦状态向针对近距离物体的对焦状态的变化，两对焦透镜组GF1、GF2都如箭头所示向像侧移动。此处，在广角端状态下从针对远距离物体(无限远物体)的对焦状态向针对近距离物体的对焦状态变化时，第1对焦透镜组GF1的移动量比第2对焦透镜组GF2的移动量小。另一方面，在远焦端状态下从针对远距离物体(无限远物体)的对焦状态向针对近距离物体的对焦状态变化时，第1对焦透镜组GF1的移动量相比第2对焦透镜组GF2的移动量稍大或者大致相同。
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)
[整体参数]
[透镜参数]
/>
/>
[透镜组数据]
[可变间隔数据]
[各组倍率]
[其他参数]
图5的(A)和(B)分别是第2实施例的变倍光学系统的广角端状态、远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。图6的(A)和(B)分别是第2实施例的变倍光学系统的广角端状态、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，进而在进行近距离对焦时也具有优秀的成像性能。
(第3实施例)
使用图7～图9及表3对第3实施例进行说明。图7是示出第3实施例的变倍光学系统的镜头结构的图。第3实施例的变倍光学系统ZL(3)由从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有负的光焦度的第2透镜组G2、具有负的光焦度的第3透镜组G3、具有正的光焦度的第4透镜组G4、孔径光阑S、具有正的光焦度的第5透镜组G5、具有负的光焦度的第6透镜组G6、具有负的光焦度的第7透镜组G7以及具有正的光焦度的第8透镜组G8构成。另外，具有像面I的拍摄元件4位于第8透镜组G8的像侧。
在从广角端状态(W)向远焦端状态(T)进行变倍时，第1透镜组G1和第3～第7透镜组G3～G7分别如图7的箭头所示在轴方向上移动，相邻的各透镜组之间的间隔变化。其中，第2和第8透镜组G2、G8在变倍中固定而静止。另外，由第2～第8透镜组G2～G8构成的透镜组相当于后组GR。
第1透镜组G1由物体侧依次排列的双凸形状的正透镜L11以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L12构成。
第2透镜组G2由从物体侧依次排列的双凸形状的正透镜L21和双凹形状的负透镜L22的接合透镜以及双凸形状的正透镜L23构成。
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和双凹形状的负透镜L32的接合透镜、双凹形状的负透镜L33和凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L34的接合透镜以及双凹形状的负透镜L35构成。
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、双凸形状的正透镜L42、双凸形状的正透镜L43和双凹形状的负透镜L44的接合透镜以及孔径光阑S构成。孔径光阑S设置在第4透镜组G4的像侧，在进行变倍时，与第4透镜组G4一起移动。
第5透镜组G5由从物体侧依次排列的双凹形状的负透镜L51、凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L52和凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L53的接合透镜、凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L54、双凸形状的正透镜L55和凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L56的接合透镜以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L57构成。另外，正透镜L55和负弯月形透镜L56的接合透镜为对于光轴垂直移动控制的防抖透镜，由此进行手抖校正等。
第6透镜组G6由双凸形状的正透镜L61和双凹形状的负透镜L62的接合透镜构成。第6透镜组G6构成在进行对焦时移动的第1对焦透镜组GF1。
第7透镜组G7由从物体侧依次排列的双凸形状的正透镜L71以及双凹形状的负透镜L72构成。第7透镜组G7构成在进行对焦时移动的第2对焦透镜组GF2。
第8透镜组G8由从物体侧依次排列的双凸形状的正透镜L81以及双凹形状的负透镜L82构成。
在本实施例中，如上所述，第6透镜组G6构成第1对焦透镜组GF1，第7透镜组G7构成第2对焦透镜组GF2。根据从针对远距离物体(无限远物体)的对焦状态向针对近距离物体的对焦状态的变化，两对焦透镜组GF1、GF2都如箭头所示向像侧移动。此处，在广角端状态下从针对远距离物体(无限远物体)的对焦状态向针对近距离物体的对焦状态变化时，第1对焦透镜组GF1的移动量比第2对焦透镜组GF2的移动量小。另一方面，在远焦端状态下从针对远距离物体(无限远物体)的对焦状态向针对近距离物体的对焦状态变化时，第1对焦透镜组GF1的移动量相比第2对焦透镜组GF2的移动量稍大或者大致相同。
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)
[整体参数]
[透镜参数]
/>
/>
[透镜组数据]
[可变间隔数据]
[各组倍率]
[其他参数]
图8的(A)和(B)分别是第3实施例的变倍光学系统的广角端状态、远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。图9的(A)和(B)分别是第3实施例的变倍光学系统的广角端状态、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，进而在进行近距离对焦时也具有优秀的成像性能。
(第4实施例)
使用图10～图12及表4对第4实施例进行说明。图10是示出第4实施例的变倍光学系统的镜头结构的图。第4实施例的变倍光学系统ZL(4)由从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有正的光焦度的第2透镜组G2、具有负的光焦度的第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、配置于第5透镜组G5内部的孔径光阑S、具有负的光焦度的第6透镜组G6、具有负的光焦度的第7透镜组G7以及具有正的光焦度的第8透镜组G8构成。另外，具有像面I的拍摄元件4位于第8透镜组G8的像侧。
在从广角端状态(W)向远焦端状态(T)进行变倍时，第1透镜组G1和第3～第7透镜组G3～G7分别如图10的箭头所示在轴方向上移动，相邻的各透镜组之间的间隔变化。其中，第2和第8透镜组G2、G8在变倍中固定而静止。另外，由第2～第8透镜组G2～G8构成的透镜组相当于后组GR。
第1透镜组G1由双凸形状的正透镜L11构成。
第2透镜组G2由从物体侧依次排列的双凸形状的正透镜L21、双凹形状的负透镜L22以及双凸形状的正透镜L23构成。
第3透镜组G3由从物体侧依次排列的双凹形状的负透镜L31、双凹形状的负透镜L32和双凸形状的正透镜L33的接合透镜以及双凹形状的负透镜L34构成。
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以及凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L42和双凸形状的正透镜L43的接合透镜构成。
第5透镜组G5由从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L51、凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L52、孔径光阑S、凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L53、双凹形状的负透镜L54、双凸形状的正透镜L55和凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L56的接合透镜以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L57构成。另外，正透镜L55和负弯月形透镜L56的接合透镜为对于光轴垂直移动控制的防抖透镜，由此进行手抖校正等。
第6透镜组G6由双凸形状的正透镜L61和双凹形状的负透镜L62的接合透镜构成。第6透镜组G6构成在进行对焦时移动的第1对焦透镜组GF1。
第7透镜组G7由从物体侧依次排列的双凸形状的正透镜L71以及双凹形状的负透镜L72构成。第7透镜组G7构成在进行对焦时移动的第2对焦透镜组GF2。
第8透镜组G8由从物体侧依次排列的凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L81以及双凹形状的负透镜L82构成。
在本实施例中，如上所述，第6透镜组G6构成第1对焦透镜组GF1，第7透镜组G7构成第2对焦透镜组GF2。根据从针对远距离物体(无限远物体)的对焦状态向针对近距离物体的对焦状态的变化，两对焦透镜组GF1、GF2都如箭头所示向像侧移动。此处，在广角端状态下从针对远距离物体(无限远物体)的对焦状态向针对近距离物体的对焦状态变化时，第1对焦透镜组GF1的移动量比第2对焦透镜组GF2的移动量小。另一方面，在远焦端状态下从针对远距离物体(无限远物体)的对焦状态向针对近距离物体的对焦状态变化时，第1对焦透镜组GF1的移动量相比第2对焦透镜组GF2的移动量稍大或者大致相同。
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)
[整体参数]
[透镜参数]
/>
[透镜组数据]
[可变间隔数据]
[各组倍率]
[其他参数]
图11的(A)和(B)分别是第4实施例的变倍光学系统的广角端状态、远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。图12的(A)和(B)分别是第4实施例的变倍光学系统的广角端状态、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，进而在进行近距离对焦时也具有优秀的成像性能。
(第5实施例)
使用图13～图15及表5对第5实施例进行说明。图13是示出第5实施例的变倍光学系统的镜头结构的图。第5实施例的变倍光学系统ZL(5)由从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有正的光焦度的第2透镜组G2、具有负的光焦度的第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、孔径光阑S、具有正的光焦度的第6透镜组G6、具有负的光焦度的第7透镜组G7、具有负的光焦度的第8透镜组G8以及具有正的光焦度的第9透镜组G9构成。另外，具有像面I的拍摄元件4位于第9透镜组G9的像侧。
在从广角端状态(W)向远焦端状态(T)进行变倍时，第1透镜组G1、第3～第5透镜组G3～G5及第7～第8透镜组G7～G8分别如图13的箭头所示在轴方向上移动，相邻的各透镜组之间的间隔变化。其中，第2、第6及第9透镜组G2、G6、G9在变倍中固定而静止。另外，由第2～第9透镜组G2～G9构成的透镜组相当于后组GR。
第1透镜组G1由双凸形状的正透镜L11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正弯月形透镜L21、凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L22以及双凸形状的正透镜L23构成。
第3透镜组G3由从物体侧依次排列的双凹形状的负透镜L31、双凹形状的负透镜L32和双凸形状的正透镜L33的接合透镜以及双凹形状的负透镜L34构成。
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以及双凸形状的正透镜L42构成。
第5透镜组G5由从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L51、物体侧为凹面且像侧为平面的平凹透镜L52以及孔径光阑S构成。孔径光阑S设置在第5透镜组G5的像侧，在进行变倍时，与第5透镜组G5一起移动。
第6透镜组G6由从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L61、双凸形状的正透镜L62和凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L63的接合透镜以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L64构成。另外，正透镜L62和负弯月形透镜L63的接合透镜为对于光轴垂直移动控制的防抖透镜，由此进行手抖校正等。
第7透镜组G7由从物体侧依次排列的双凸形状的正透镜L71以及双凹形状的负透镜L72构成。第7透镜组G7构成在进行对焦时移动的第1对焦透镜组GF1。
第8透镜组G8由从物体侧依次排列的凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L81以及凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L82构成。第8透镜组G8构成在进行对焦时移动的第2对焦透镜组GF2。
第9透镜组G9由凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L91构成。
在本实施例中，如上所述，第7透镜组G7构成第1对焦透镜组GF1，第8透镜组G8构成第2对焦透镜组GF2。根据从针对远距离物体(无限远物体)的对焦状态向针对近距离物体的对焦状态的变化，两对焦透镜组GF1、GF2都如箭头所示向像侧移动。此处，在广角端状态下从针对远距离物体(无限远物体)的对焦状态向针对近距离物体的对焦状态变化时，第1对焦透镜组GF1的移动量比第2对焦透镜组GF2的移动量小。另一方面，在远焦端状态下从针对远距离物体(无限远物体)的对焦状态向针对近距离物体的对焦状态变化时，第1对焦透镜组GF1的移动量相比第2对焦透镜组GF2的移动量稍大或者大致相同。
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)
[整体参数]
[透镜参数]
/>
[透镜组数据]
[可变间隔数据]
[各组倍率]
[其他参数]
图14的(A)和(B)分别是第5实施例的变倍光学系统的广角端状态、远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。图15的(A)和(B)分别是第5实施例的变倍光学系统的广角端状态、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，进而在进行近距离对焦时也具有优秀的成像性能。
(第6实施例)
使用图16～图18及表6对第6实施例进行说明。图16是示出第6实施例的变倍光学系统的镜头结构的图。第6实施例的变倍光学系统ZL(6)由从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有正的光焦度的第2透镜组G2、具有负的光焦度的第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、孔径光阑S、具有正的光焦度的第6透镜组G6、具有负的光焦度的第7透镜组G7、具有负的光焦度的第8透镜组G8以及具有正的光焦度的第9透镜组G9构成。另外，具有像面I的拍摄元件4位于第9透镜组G9的像侧。
在从广角端状态(W)向远焦端状态(T)进行变倍时，第1～第5透镜组G3～G5和第7～第8透镜组G7～G8分别如图16的箭头所示在轴方向上移动，相邻的各透镜组之间的间隔变化。其中，第6和第9透镜组G6、G9在变倍中固定而静止。另外，由第2～第9透镜组G2～G9构成的透镜组相当于后组GR。
第1透镜组G1由凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L11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正弯月形透镜L21、凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L22以及双凸形状的正透镜L23构成。
第3透镜组G3由从物体侧依次排列的双凹形状的负透镜L31、双凹形状的负透镜L32和双凸形状的正透镜L33的接合透镜以及双凹形状的负透镜L34构成。
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以及双凸形状的正透镜L42构成。
第5透镜组G5由从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L51、凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L52以及孔径光阑S构成。孔径光阑S设置在第5透镜组G5的像侧，在进行变倍时，与第5透镜组G5一起移动。
第6透镜组G6由从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L61、双凸形状的正透镜L62和凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L63的接合透镜以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L64构成。另外，正透镜L62和负弯月形透镜L63的接合透镜为对于光轴垂直移动控制的防抖透镜，由此进行手抖校正等。
第7透镜组G7由从物体侧依次排列的双凸形状的正透镜L71以及双凹形状的负透镜L72构成。第7透镜组G7构成在进行对焦时移动的第1对焦透镜组GF1。
第8透镜组G8由从物体侧依次排列的凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L81以及凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L82构成。第8透镜组G8构成在进行对焦时移动的第2对焦透镜组GF2。
第9透镜组G9由双凸形状的正透镜L91构成。
在本实施例中，如上所述，第7透镜组G7构成第1对焦透镜组GF1，第8透镜组G8构成第2对焦透镜组GF2。根据从针对远距离物体(无限远物体)的对焦状态向针对近距离物体的对焦状态的变化，两对焦透镜组GF1、GF2都如箭头所示向像侧移动。此处，在广角端状态下从针对远距离物体(无限远物体)的对焦状态向针对近距离物体的对焦状态变化时，第1对焦透镜组GF1的移动量比第2对焦透镜组GF2的移动量小。另一方面，在远焦端状态下从针对远距离物体(无限远物体)的对焦状态向针对近距离物体的对焦状态变化时，第1对焦透镜组GF1的移动量相比第2对焦透镜组GF2的移动量稍大或者大致相同。
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)
[整体参数]
[透镜参数]
/>
[透镜组数据]
[可变间隔数据]
/>
[各组倍率]
[其他参数]
图17的(A)和(B)分别是第6实施例的变倍光学系统的广角端状态、远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。图18的(A)和(B)分别是第6实施例的变倍光学系统的广角端状态、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，进而在进行近距离对焦时也具有优秀的成像性能。
最后，如下示出[条件式对应值]的表。在该表中，对于所有实施例(第1～第6实施例)一并示出与各条件式(1)～(13)对应的值。
条件式(1)0.000<(MWF1/MTF1)/(MWF2/MTF2)<0.500
条件式(2)0.00<MWF1/MWF2<0.50
条件式(3)0.50<MTF1/MTF2<1.50
条件式(4)0.30<fF1/fF2<1.50
条件式(5)0.20<fF1p/(-fF1)<2.00
条件式(6)0.20<fF2p/(-fF2)<2.00
条件式(7)0.20<(-fF2)/fR<1.00
条件式(8)0.20<dF1w/TLw<0.50
条件式(9)0.20<dF2w/TLw<0.50
条件式(10)1.00<Bfw/IHw<4.00
条件式(11)0.10<1/βWF1<1.00
条件式(12)0.10<1/βWF2<1.00
条件式(13)0.05<(βWF1+1/βFWF1)-2<0.25
条件式(14)0.05<(βWF2+1/βFWF2)-2<0.25
条件式(15)50.0<2ωw
条件式(16)2.00<ft/fw<8.00
条件式(17)0.70<ft/TLt<2.00
[条件式对应值]第1～第3实施例
[条件式对应值]第4～第6实施例
/>
上述的第1～第6实施例示出本实施方式的一具体例，本实施方式并不限定于此。
另外，能够在不损坏本实施方式的变倍光学系统的光学性能的范围内适当采用以下内容。
虽然作为变倍光学系统的数值实施例示出了7组～9组结构，但是本申请并不限定于此，还能够构成其他组结构(例如，10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或最靠像面侧增加透镜或透镜组的结构。另外，透镜组表示被在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，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。
关于孔径光阑，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，为了减轻眩光和重影，实现对比度高的光学性能，也可以施加在宽波长区域中具有高透射率的增透膜。由此，能够减轻眩光和重影，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 G8 第8透镜组
G9 第9透镜组
GR 后组 S 孔径光阑
GF1 第1对焦透镜组 GF2 第2对焦透镜组
I 像面 4 拍摄元件

Claims (20)

1.一种变倍光学系统，由从物体侧依次在光轴上排列配置的具有正的光焦度的第1透镜组以及具有多个透镜组的后组构成，所述后组由从物体侧依次在光轴上排列配置的六个透镜组、七个透镜组或八个透镜组构成，其特征在于，
由所述六个透镜组构成的所述后组由具有负的光焦度的第2透镜组、具有负的光焦度的第3透镜组、具有正的光焦度的第4透镜组、具有负的光焦度的第5透镜组、具有负的光焦度的第6透镜组及具有正的光焦度的第7透镜组构成，
由所述七个透镜组构成的所述后组由具有正或负的光焦度的第2透镜组、具有负的光焦度的第3透镜组、具有正的光焦度的第4透镜组、具有正的光焦度的第5透镜组、具有负的光焦度的第6透镜组、具有负的光焦度的第7透镜组及具有正的光焦度的第8透镜组构成，
由所述八个透镜组构成的所述后组由具有正的光焦度的第2透镜组、具有负的光焦度的第3透镜组、具有正的光焦度的第4透镜组、具有正的光焦度的第5透镜组、具有正的光焦度的第6透镜组、具有负的光焦度的第7透镜组、具有负的光焦度的第8透镜组及具有正的光焦度的第9透镜组构成，
在从广角端向远焦端进行变倍时，所述第1透镜组与所述后组之间的间隔变化，构成所述后组的多个透镜组彼此之间的间隔变化，
所述后组从物体侧依次具备具有负的光焦度的第1对焦透镜组以及具有负的光焦度的第2对焦透镜组，
在从无限远对焦到近距离位置时，所述第1对焦透镜组和所述第2对焦透镜组都在光轴上向像侧移动，
且所述变倍光学系统满足以下的条件式：
0.000<(MWF1/MTF1)/(MWF2/MTF2)<0.500
其中，MWF1：在广角端状态下从无限远对焦到近距离位置时的所述第1对焦透镜组的移动量，
MTF1：在远焦端状态下从无限远对焦到近距离位置时的所述第1对焦透镜组的移动量，
MWF2：在广角端状态下从无限远对焦到近距离位置时的所述第2对焦透镜组的移动量，
MTF2：在远焦端状态下从无限远对焦到近距离位置时的所述第2对焦透镜组的移动量，
关于移动量，全部将向像侧的移动设为正。
2.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：
0.00<MWF1/MWF2<0.50。
3.根据权利要求1或2所述的变倍光学系统，其中，
所述变倍光学系统满足以下的条件式：
0.50<MTF1/MTF2<1.50。
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：
0.30<fF1/fF2<1.50
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。
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：
0.20<fF1p/(-fF1)<2.00
其中，fF1p：所述第1对焦透镜组中包含的具有正的光焦度的透镜的焦距，
fF1：所述第1对焦透镜组的焦距。
6.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：
0.20<fF2p/(-fF2)<2.00
其中，fF2p：所述第2对焦透镜组中包含的具有正的光焦度的透镜的焦距，
fF2：所述第2对焦透镜组的焦距。
7.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其中，
所述变倍光学系统满足以下的条件式：
0.20<(-fF2)/fR<1.00
其中，fR：相比所述第2对焦透镜组位于像侧的透镜组的合成焦距，
fF2：所述第2对焦透镜组的焦距。
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：
0.20<dF1w/TLw<0.50
其中，dF1w：在广角端状态下对焦到无限远时的从所述第1对焦透镜组的物体侧透镜面到像面为止的距离，
TLw：广角端状态下的光学系统全长。
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：
0.20<dF2w/TLw<0.50
其中，dF2w：在广角端状态下对焦到无限远时的从所述第2对焦透镜组的物体侧透镜面到像面为止的距离，
TLw：广角端状态下的光学系统全长。
10.根据权利要求1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对焦透镜组相邻地配置。
11.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其中，
所述变倍光学系统具有孔径光阑，
所述第1对焦透镜组和所述第2对焦透镜组都相比所述孔径光阑位于像侧。
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：
1.00<Bfw/IHw<4.00
其中，Bfw：广角端状态下的后焦距的长度，
IHw：广角端状态下的像高。
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：
0.10<1/βWF1<1.00
其中，βWF1：在广角端状态下对焦到无限远时的所述第1对焦透镜组的倍率。
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：
0.10<1/βWF2<1.00
其中，βWF2：在广角端状态下对焦到无限远时的所述第2对焦透镜组的倍率。
15.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：
0.05<(βWF1+1/βWF1)-2<0.25
其中，βWF1：在广角端状态下对焦到无限远时的所述第1对焦透镜组的倍率。
16.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：
0.05<(βWF2+1/βWF2)-2<0.25
其中，βWF2：在广角端状态下对焦到无限远时的所述第2对焦透镜组的倍率。
17.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：
50.0°<2ωw
其中，2ωw：广角端状态下的全视场角(°)。
18.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<ft/fw<8.00
其中，ft：在远焦端状态下对焦到无限远时的光学系统整体的焦距，
fw：在广角端状态下对焦到无限远时的光学系统整体的焦距。
19.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：
0.70<ft/TLt<2.00
其中，TLt：远焦端状态下的光学系统全长，
ft：在远焦端状态下对焦到无限远时的光学系统整体的焦距。
20.一种光学设备，搭载权利要求1～19中的任意一项所述的变倍光学系统而构成。
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