CN116324567A - 变倍光学系统、光学设备及变倍光学系统的制造方法 - Google Patents

变倍光学系统、光学设备及变倍光学系统的制造方法 Download PDF

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CN116324567A CN202180067643.6A CN202180067643A CN116324567A CN 116324567 A CN116324567 A CN 116324567A CN 202180067643 A CN202180067643 A CN 202180067643A CN 116324567 A CN116324567 A CN 116324567A
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variable magnification
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Abstract

本发明提供一种能够在实现小型化、轻量化的同时具有高光学性能的变倍光学系统、光学设备及变倍光学系统的制造方法。使用于相机(1)等光学设备的变倍光学系统(GL)具备：第1透镜组(G1)，配置于最靠物体侧，且具有正的光焦度；第2透镜组(G2)；以及后组(GL)，在进行变倍时，各透镜组之间的间隔变化，第1透镜组(G1)在最靠物体侧具有正透镜(L11)，变倍光学系统(GL)满足下式的条件：0.30<D1MAX/G1d<0.70其中，D1MAX：第1透镜组(G1)内的光轴上的最大空气间隔，G1d：第1透镜组(G1)的光轴上的厚度。

Description

变倍光学系统、光学设备及变倍光学系统的制造方法
技术领域
本发明涉及变倍光学系统、光学设备及变倍光学系统的制造方法。
背景技术
近年来，在远焦变倍光学系统中，要求使镜筒变得小型化、轻量化(参照专利文献1)。但是，专利文献1所述的光学系统被要求进一步提高光学性能。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-080824号公报
发明内容
本发明的第一方式的变倍光学系统具备：第1透镜组，配置于最靠物体侧，且具有正的光焦度；第2透镜组；以及后组，在进行变倍时，各透镜组之间的间隔变化，第1透镜组在最靠物体侧具有正透镜，所述变倍光学系统满足下式的条件：
0.30<D1MAX/G1d<0.70
其中，
D1MAX：第1透镜组内的光轴上的最大空气间隔，
G1d：第1透镜组的光轴上的厚度。
另外，本发明的第二方式的变倍光学系统具备：第1透镜组，配置于最靠物体侧，且具有正的光焦度；第2透镜组；以及后组，在进行变倍时，各透镜组之间的间隔变化，第1透镜组在最靠物体侧具有正透镜，所述变倍光学系统满足下式的条件：
0.064<D1MAX/f1<0.140
其中，
D1MAX：第1透镜组内的光轴上的最大空气间隔，
f1：第1透镜组的焦距。
本发明的第一方式的变倍光学系统的制造方法，该变倍光学系统具备：第1透镜组，配置于最靠物体侧，且具有正的光焦度；第2透镜组；以及后组，其中，所述变倍光学系统配置成，在进行变倍时各透镜组之间的间隔变化，在第1透镜组的最靠物体侧配置正透镜，所述变倍光学系统配置成，满足下式的条件：
0.30<D1MAX/G1d<0.70
其中，
D1MAX：第1透镜组内的光轴上的最大空气间隔，
G1d：第1透镜组的光轴上的厚度。
附图说明
图1是示出第1实施例的变倍光学系统的广角端状态下的无限远对焦状态下的镜头结构的剖视图。
图2是第1实施例的变倍光学系统的无限远对焦状态下的各像差图，(a)示出广角端状态，(b)示出远焦端状态。
图3是示出第2实施例的变倍光学系统的广角端状态下的无限远对焦状态下的镜头结构的剖视图。
图4是第2实施例的变倍光学系统的无限远对焦状态下的各像差图，(a)示出广角端状态，(b)示出远焦端状态。
图5是示出第3实施例的变倍光学系统的广角端状态下的无限远对焦状态下的镜头结构的剖视图。
图6是第3实施例的变倍光学系统的无限远对焦状态下的各像差图，(a)示出广角端状态，(b)示出远焦端状态。
图7是示出第4实施例的变倍光学系统的广角端状态下的无限远对焦状态下的镜头结构的剖视图。
图8是第4实施例的变倍光学系统的无限远对焦状态下的各像差图，(a)示出广角端状态，(b)示出远焦端状态。
图9是第5实施例的变倍光学系统的广角端状态下的无限远对焦状态下的镜头结构的剖视图。
图10是第5实施例的变倍光学系统的无限远对焦状态下的各像差图，(a)示出广角端状态，(b)示出远焦端状态。
图11是示出第6实施例的变倍光学系统的广角端状态下的无限远对焦状态下的镜头结构的剖视图。
图12是第6实施例的变倍光学系统的无限远对焦状态下的各像差图，(a)示出广角端状态，(b)示出远焦端状态。
图13是示出第7实施例的变倍光学系统的广角端状态下的无限远对焦状态下的镜头结构的剖视图。
图14是第7实施例的变倍光学系统的无限远对焦状态下的各像差图，(a)示出广角端状态，(b)示出远焦端状态。
图15是示出第8实施例的变倍光学系统的广角端状态下的无限远对焦状态下的镜头结构的剖视图。
图16是第8实施例的变倍光学系统的无限远对焦状态下的各像差图，(a)示出广角端状态，(b)示出远焦端状态。
图17是搭载上述变倍光学系统的相机的剖视图。
图18是用于说明上述变倍光学系统的制造方法的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图对优选实施方式进行说明。
(第1实施方式)
如图1所示，第1实施方式的变倍光学系统ZL具备配置于最靠物体侧的具有正的光焦度的第1透镜组G1、第2透镜组G2以及后组GL，在进行变倍时，各透镜组之间的间隔变化。另外，在该变倍光学系统ZL中，第1透镜组G1在最靠物体侧具有正透镜(例如，在图1的例子中为双凸正透镜L11)。通过如上所述地构成，从而能够确保光学性能，能够使变倍光学系统ZL实现小型化、轻量化。
另外，第1实施方式的变倍光学系统ZL优选满足以下所示的条件式(1)。
0.30<D1MAX/G1d<0.70 (1)
其中，
D1MAX：第1透镜组G1内的光轴上的最大空气间隔
G1d：第1透镜组G1的光轴上的厚度
条件式(1)规定第1透镜组G1内的最大空气间隔与第1透镜组G1的光轴上的厚度的比。当超过该条件式(1)的上限值时，第1透镜组G1的光轴上的厚度变得过厚，因此难以进行球面像差、轴向色差、倍率色差等的校正，是不优选的。另外，为了可靠地得到条件式(1)的效果，更优选的是，使条件式(1)的上限值为0.68、0.65、0.63、0.60、0.58，进一步为0.55。另外，当低于条件式(1)的下限值时，不利于小型化、轻量化，想要实现小型化、轻量化时，难以进行球面像差、彗差、像面弯曲等的校正，因此是不优选的。另外，为了可靠地得到条件式(1)的效果，更优选的是，使条件式(1)的下限值为0.33，进一步为0.35。
另外，第1实施方式的变倍光学系统ZL优选满足以下所示的条件式(2)。
0.064<D1MAX/f1<0.140 (2)
其中，
D1MAX：第1透镜组G1内的光轴上的最大空气间隔
f1：第1透镜组G1的焦距
条件式(2)规定第1透镜组G1内的最大空气间隔与第1透镜组G1的焦距的比。当高于该条件式(2)的上限值时，第1透镜组G1的光轴上的厚度变得过厚，因此难以进行球面像差、轴向色差、倍率色差等的校正，是不优选的。另外，为了可靠地得到条件式(2)的效果，更优选的是，使条件式(2)的上限值为0.138、0.135、0.133，进一步为0.130。另外，当低于条件式(2)的下限值时，不利于小型化、轻量化，想要实现小型化、轻量化时，难以进行球面像差、彗差、像面弯曲等的校正，因此是不优选的。另外，为了可靠地得到条件式(2)的效果，更优选的是，使条件式(2)的下限值为0.065、0.068，进一步为0.070。
(第2实施方式)
如图1所示，第2实施方式的变倍光学系统ZL具备配置于最靠物体侧的具有正的光焦度的第1透镜组G1、第2透镜组G2以及后组GL，在进行变倍时，各透镜组之间的间隔变化。另外，在该变倍光学系统ZL中，第1透镜组G1在最靠物体侧具有正透镜(例如，在图1的例子中为双凸正透镜L11)。通过如上所述地构成，能够使变倍光学系统ZL实现小型化、轻量化。
另外，第2实施方式的变倍光学系统ZL优选满足以下所示的条件式(2)。
0.064<D1MAX/f1<0.140 (2)
其中，
D1MAX：第1透镜组G1内的光轴上的最大空气间隔
f1：第1透镜组G1的焦距
条件式(2)规定第1透镜组G1内的最大空气间隔与第1透镜组G1的焦距的比。当高于该条件式(2)的上限值时，第1透镜组G1的光轴上的厚度变得过厚，因此难以进行球面像差、轴向色差、倍率色差等的校正，是不优选的。另外，为了可靠地得到条件式(2)的效果，更优选的是，使条件式(2)的上限值为0.138、0.135、0.133，进一步为0.130。另外，当低于条件式(2)的下限值时，不利于小型化、轻量化，想要实现小型化、轻量化时，难以进行球面像差、彗差、像面弯曲等的校正，因此是不优选的。另外，为了可靠地得到条件式(2)的效果，更优选的是，使条件式(2)的下限值为0.065、0.068，进一步为0.070。
(关于第1实施方式及第2实施方式)
另外，第1实施方式及第2实施方式(以下称为“本实施方式”)的变倍光学系统ZL优选满足以下所示的条件式(3)。
0.20<f1/ft<0.50 (3)
其中，
f1：第1透镜组G1的焦距
ft：变倍光学系统ZL的远焦端状态下的整个系统的焦距
条件式(3)规定第1透镜组G1的焦距与远焦端状态下的整个系统的焦距的比。通过满足该条件式(3)的范围，从而能够良好地对变倍中的球面像差、像面弯曲、彗差等各像差的变动进行校正。另外，当脱离条件式(3)的范围时，球面像差、像面弯曲、彗差等变倍中的像差变动变大，因此是不优选的。另外，为了可靠地得到条件式(3)的效果，更优选的是，使条件式(3)的上限值为0.48、0.46、0.45，进一步为0.44。另外，为了可靠地得到条件式(3)的效果，更优选的是，使条件式(3)的下限值为0.23、0.25、0.28，进一步为0.30。
另外，本实施方式的变倍光学系统ZL，优选的是，在后组GL内具有光圈(例如，图1所示的孔径光阑S)，相比该光圈位于像面侧的至少一部分为防抖组Gv，该防抖组Gv以具有与光轴正交的方向的分量的方式移动。
另外，本实施方式的变倍光学系统ZL优选满足以下所示的条件式(4)。
1.50<(1-βtv)×βtvb<3.00 (4)
其中，
βtv：远焦端状态下的防抖组Gv的横向倍率
βtvb：远焦端状态下的相比防抖组Gv位于像面侧的组的横向倍率
条件式(4)规定用于通过防抖组Gv来进行防抖的条件。通过满足该条件式(4)，从而能够良好地对防抖时的彗差、像面弯曲、像散等各像差的变动进行校正。另外，当脱离条件式(4)的范围时，难以对通常时的各像差进行校正，且难以使防抖时的彗差、像面弯曲、像散等的校正平衡，因此是不优选的。另外，为了可靠地得到条件式(4)的效果，更优选的是，使条件式(4)的上限值为2.90、2.80、2.70、2.60，进一步为2.50。另外，为了更可靠地得到条件式(4)的效果，更优选的是，使条件式(4)的下限值为1.60、1.70、1.80、1.90、2.00、2.10，进一步为2.20。
另外，在本实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，防抖组Gv从物体侧依次具有正透镜、正透镜以及负透镜。通过如上所述地构成，能够对防抖时的彗差等各像差的变动进行校正。
另外，本实施方式的变倍光学系统ZL优选满足以下所示的条件式(5)。
0.020<Gvd/TLt<0.040 (5)
其中，
Gvd：防抖组Gv的光轴上的厚度
TLt：变倍光学系统ZL的远焦端状态下的光学全长
条件式(5)规定防抖组的光轴上的厚度与远焦端状态下的该变倍光学系统ZL的光学全长的比。通过满足该条件式(5)，从而能够良好地对防抖时的彗差、像散等各像差的变动进行校正。另外，当脱离条件式(5)的范围时，难以在实现小型化、轻量化的同时，对防抖时的彗差、像散等各像差进行校正，因此是不优选的。另外，为了可靠地得到条件式(5)的效果，更优选的是，使条件式(5)的上限值为0.038、0.036，进一步为0.035。另外，为了可靠地得到条件式(5)的效果，更优选的是，使条件式(5)的下限值为0.022、0.024、0.025，进一步为0.027。
另外，本实施方式的变倍光学系统ZL，优选的是，在后组GL内具有光圈，相比该光圈位于像面侧的至少一部分为对焦组Gf，该对焦组Gf在进行对焦时在光轴方向上移动。
另外，本实施方式的变倍光学系统ZL优选满足以下所示的条件式(6)。
-8.00<(1-βtf2)×βtfb2<-4.00 (6)
其中，
βtf：远焦端状态下的对焦组Gf的横向倍率
βtfb：远焦端状态下的相比对焦组Gf位于像面侧的组的横向倍率
条件式(6)规定用于通过对焦组Gf来进行对焦的条件。通过满足该条件式(6)，从而能够良好地对对焦时的球面像差、彗差、像面弯曲、像散等各像差的变动进行校正。另外，当脱离条件式(6)的范围时，难以对通常时的各像差进行校正，且难以使对焦时的球面像差、彗差、像面弯曲、像散等的校正平衡，因此是不优选的。另外，为了可靠地得到条件式(6)的效果，更优选的是，使条件式(6)的上限值为-4.25、-4.50、-4.75，进一步为-5.00。另外，为了可靠地得到条件式(6)的效果，更优选的是，使条件式(6)的下限值为-7.50、-7.00、-6.50、-6.00、-5.80，进一步为-5.50。
另外，在本实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，对焦组Gf从物体侧依次具有正透镜以及负透镜。通过如上所述地构成，能够对对焦时的轴向色差、倍率色差的变动进行校正。
另外，本实施方式的变倍光学系统ZL优选满足以下所示的条件式(7)。
0.005<Gfd/TLt<0.015(7)
其中，
Gfd：对焦组Gf的光轴上的厚度
TLt：变倍光学系统ZL的远焦端状态下的光学全长
条件式(7)规定对焦组Gf的光轴上的厚度与远焦端状态下的该变倍光学系统ZL的光学全长的比。通过满足该条件式(7)，从而能够良好地对对焦时的彗差、像散等各像差的变动进行校正。另外，当脱离条件式(7)的范围时，难以在实现小型化、轻量化的同时，对对焦时的彗差、像散等各像差进行校正，因此是不优选的。另外，为了可靠地得到条件式(7)的效果，更优选的是，使条件式(7)的上限值为0.014、0.013，进一步为0.012。另外，为了可靠地得到条件式(7)的效果，更优选的是，使条件式(7)的下限值为0.006、0.007，进一步为0.008。
另外，在本实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，第1透镜组G1在最靠像面侧具有负透镜。如上所述，通过在第1透镜组G1的最靠物体侧配置正透镜，进一步地在最靠像面侧配置负透镜，从而能够使变倍光学系统ZL实现小型化、轻量化。
另外，本实施方式的变倍光学系统ZL优选满足以下所示的条件式(8)。
0.04<G1d/ft<0.15 (8)
其中，
G1d：第1透镜组G1的光轴上的厚度
ft：变倍光学系统ZL的远焦端状态下的整个系统的焦距
条件式(8)规定第1透镜组G1的光轴上的厚度与远焦端状态下的该变倍光学系统ZL的整个系统的焦距的比。通过满足该条件式(8)，从而能够良好地对各像差进行校正。另外，当高于条件式(8)的上限值时，第1透镜组G1的光轴上的厚度变得过厚，因此难以进行球面像差、轴向色差、倍率色差等各像差的校正，是不优选的。另外，为了可靠地得到该条件式(8)的效果，更优选的是，使条件式(8)的上限值为0.14、0.13，进一步为0.12。另外，当低于条件式(8)的下限值时，不利于小型化、轻量化，想要实现小型化、轻量化时，难以进行球面像差、彗差、像面弯曲等各像差的校正，因此是不优选的。另外，为了可靠地得到该条件式(8)的效果，更优选的是，使条件式(8)的下限值为0.05，进一步为0.055。
另外，在本实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，后组GL具有包含光圈的透镜组(例如，在图1中为第3透镜组G3)，变倍光学系统ZL满足以下所示的条件式(9)。
0.05<Gsd/TLt<0.30 (9)
其中，
Gsd：包含光圈的透镜组的光轴上的厚度
TLt：变倍光学系统ZL的远焦端状态下的光学全长
条件式(9)规定包含光圈的透镜组的光轴上的厚度与远焦端状态下的该变倍光学系统ZL的光学全长的比。通过满足该条件式(9)，从而能够良好地对球面像差、像面弯曲、像散等各像差进行校正。另外，当脱离条件式(9)的范围时，难以在实现小型化、轻量化的同时，对球面像差、像面弯曲、像散等各像差进行校正，因此是不优选的。另外，为了可靠地得到条件式(9)的效果，更优选的是，使条件式(9)的上限值为0.28、0.25、0.23，进一步为0.20。另外，为了可靠地得到条件式(9)的效果，更优选的是，使条件式(9)的下限值为0.06、0.08、0.10、0.12，进一步为0.13。
另外，在本实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，第1透镜组G1具有配置于最靠像面侧的负透镜以及在该负透镜的物体侧相邻地配置的正透镜。如上所述，通过在第1透镜组G1的最靠物体侧配置正透镜，进一步地在最靠像面侧配置负透镜且在该负透镜的物体侧相邻地配置正透镜，从而能够使变倍光学系统ZL实现小型化、轻量化。
另外，本实施方式的变倍光学系统ZL优选满足以下所示的条件式(10)。
0.015<D1MAX/ft<0.080 (10)
其中，
D1MAX：第1透镜组G1内的光轴上的最大空气间隔
ft：变倍光学系统ZL的远焦端状态下的整个系统的焦距
条件式(10)规定第1透镜组G1内的光轴上的最大空气间隔与远焦端状态下的变倍光学系统ZL的整个系统的焦距的比。通过满足该条件式(10)，从而能够良好地对各像差进行校正。另外，当高于条件式(10)的上限值时，难以进行球面像差、轴向色差、倍率色差等各像差的校正，因此是不优选的。另外，为了可靠地得到该条件式(10)的效果，更优选的是，使条件式(10)的上限值为0.075、0.070、0.065、0.060、0.058，进一步为0.055。另外，当低于条件式(10)的下限值时，不利于小型化、轻量化，当想要实现小型化、轻量化时，难以进行球面像差、彗差、像面弯曲等各像差的校正，因此是不优选的。另外，为了可靠地得到该条件式(10)的效果，更优选的是，使条件式(10)的下限值为0.016、0.018，进一步为0.020。
另外，本实施方式的变倍光学系统ZL优选满足以下所示的条件式(11)。
0.15<Bfw/fw<0.50 (11)
其中，
Bfw：变倍光学系统ZL的广角端状态下的后焦距
fw：变倍光学系统ZL的广角端状态下的整个系统的焦距
条件式(11)规定广角端状态下的变倍光学系统ZL的后焦距与整个系统的焦距的比。另外，为了可靠地得到该条件式(11)的效果，更优选的是，使条件式(11)的上限值为0.48、0.45、0.43，进一步为0.40。另外，为了可靠地得到条件式(11)的效果，更优选的是，使条件式(11)的下限值为0.18、0.20、0.23、0.25，进一步为0.28。
另外，本实施方式的变倍光学系统ZL优选满足以下所示的条件式(12)。
4.00°<ωw<10.00° (12)
其中，
ωw：变倍光学系统ZL的广角端状态下的半视场角
条件式(12)规定该变倍光学系统ZL的广角端状态下的半视场角的范围。另外，为了可靠地得到该条件式(12)的效果，更优选的是，使条件式(12)的上限值为9.50°、9.00°、8.80°、8.50°、8.30°，进一步为8.00°。另外，为了可靠地得到条件式(12)的效果，更优选的是，使条件式(12)的下限值为4.30°、4.50°、4.80°、5.00°、5.30°，进一步为5.50°。
在本实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，后组GL从物体侧依次具有正透镜组、正透镜组以及负透镜组。另外，优选的是，该后组GL具有的正透镜组、正透镜组及负透镜组中的至少一个的至少一部分为防抖组Gv，该防抖组Gv以具有与光轴正交的方向的分量的方式移动，另外，正透镜组、正透镜组及负透镜组中的至少一个的至少一部分为对焦组Gf，该对焦组Gf在进行对焦时在光轴方向上移动。通过如上所述地构成，能够在实现变倍光学系统ZL的小型化、轻量化的同时，抑制防抖时、对焦时的像差变动。
另外，在本实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，后组GL具有防抖组Gv，该防抖组Gv以具有与光轴正交的方向的分量的方式移动，该防抖组Gv为正透镜组。
另外，在本实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，后组GL具有对焦组Gf，该对焦组Gf在进行对焦时在光轴方向上移动，该对焦组Gf为负透镜组。
另外，在本实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，后组GL的配置于最靠像面侧的透镜组具有正的光焦度。
另外，在本实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，在进行变倍时，第1透镜组G1相对于像面固定。通过如上所述地构成，能够减少在变倍时使透镜组移动的机构中使用的部件，能够使该变倍光学系统ZL实现小型化、轻量化。另外，能够防止变倍时的光学性能的偏差。另外，有利于制造时的光学性能偏差的抑制。
另外，以上说明的条件及结构，分别发挥上述的效果，不限定于满足所有的条件及结构的系统，满足任意一个条件或结构，或者满足任何条件或结构的组合的系统，也能够得到上述的效果。
接着，根据图17对具备本实施方式的变倍光学系统ZL的光学设备、即相机进行说明。该相机1是具备本实施方式的变倍光学系统ZL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：光学低通滤波器)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的光电转换元件而被光电转换并生成被摄体的图像。该图像显示于设置在相机1的EVF(Electronic view finder：电子取景器)4。由此，摄影者能够通过EVF4来观察被摄体。
另外，当由摄影者按下未图示的释放按钮时，通过摄像部3进行了光电转换的图像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。另外，在本实施方式中，虽然对无反光镜相机的例子进行了说明，但是即使在相机主体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相机搭载本实施方式的变倍光学系统ZL的情况下，也能够起到与上述相机1相同的效果。
另外，能够在不损坏光学性能的范围内适当采用以下记载的内容。
在本实施方式中，如后所述，虽然示出了6组结构或者7组结构的变倍光学系统ZL，但是以上的结构、条件等，也能够适用于8组、9组等其他的组结构。另外，也可以是在最靠物体侧增加透镜或者透镜组的结构、或者在最靠像面侧增加透镜或者透镜组的结构。具体地讲，可以考虑在最靠像面侧增加在进行变倍时或对焦时相对于像面的位置固定的透镜组的结构。另外，透镜组(也简单地称为“组”)表示被进行变倍时或者对焦时变化的空气间隔分离且具有至少一个透镜的部分。另外，透镜成分是指单透镜或者多个透镜被接合而成的接合透镜。
另外，也可以是，使单个或多个透镜组、或者部分透镜组在光轴方向上移动而作为进行从无限远物体向近距离物体的对焦的对焦组。此时，对焦组还能够适用于自动对焦，也适合于自动对焦用的(超声波电机等的)电机驱动。特别是，优选使第5透镜组G5(第7实施例中为第6透镜组G6)的至少一部分为对焦组。另外，优选的是，在进行对焦时，对焦组以外的透镜相对于像面的位置固定。当考虑施加在电机的负荷时，对焦组优选由单透镜或者一个透镜成分构成。
另外，也可以是使透镜组或部分透镜组以具有与光轴正交的方向的位移分量的方式移动、或者在包含光轴的面内方向上旋转移动(摆动)，而作为对由于手抖而产生的像抖动进行校正的防抖组。特别是，优选使第4透镜组G4(第7实施例中为第5透镜组G5)的至少一部分为防抖组。
另外，透镜面可以由球面或平面形成，也可以由非球面形成。在透镜面为球面或者平面的情况下，透镜加工及组装调整变得容易，能够防止由加工及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，在像面偏移的情况下描绘性能的劣化也少，因此是优选的。在透镜面为非球面的情况下，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非球面。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。
虽然孔径光阑S优选配置在后组GL的第3透镜组G3内(第7实施例中为第4透镜组G4内)，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。
此外，为了减轻眩光和重影并实现高对比度的高光学性能，也可以在各透镜面施加在宽波长区域具有高透射率的增透膜。
以下，参照图18对本实施方式的变倍光学系统ZL的制造方法的概略进行说明。首先，准备具有正的光焦度的第1透镜组G1、第2透镜组G2及后组GL(步骤S100)。接着，配置成，在进行变倍时各透镜组之间的间隔变化(步骤S200)，进而，在第1透镜组G1的最靠物体侧配置正透镜L11(步骤S300)。并且，将各透镜组配置成，满足预定的条件(例如，上述的条件式(1))(步骤S400)。
当成为如上所述的结构时，能够提供能够在实现小型化、轻量化的同时具有高光学性能的变倍光学系统、光学设备及变倍光学系统的制造方法。
【实施例】
以下，根据附图对各实施例进行说明。另外，图1、图3、图5、图7、图9、图11、图13及图15是示出各实施例的变倍光学系统ZL(ZL1～ZL8)的结构及光焦度分配的剖视图。另外，在各图的下部，示出变倍时中的、变倍光学系统ZL的从广角端状态(W)向远焦端状态(T)的各透镜组的移动轨迹。
在各实施例中，关于非球面，在使与光轴垂直方向的高度为y，使高度y处的从各非球面的顶点的切面到各非球面为止的沿着光轴的距离(凹陷量)为S(y)，使基准球面的曲率半径(近轴曲率半径)为r，使圆锥常数为K，使n次非球面系数为An时，通过以下的式(a)表示。另外，在以下的实施例中，“E-n”表示“×10-n”。
S(y)＝(y2/r)/{1+(1-K×y2/r2)1/2}+A4×y4+A6×y6+A8×y8+A10×y10 (a)
另外，在各实施例中，二次非球面系数A2为0。
另外，下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。
[第1实施例]
图1是示出第1实施例的变倍光学系统ZL1的结构的图。该变倍光学系统ZL1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以及后组GL构成。另外，后组GL从物体侧依次由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。
第1透镜组G1从物体侧依次由双凸正透镜L11以及将双凸正透镜L12与双凹负透镜L13接合而成的接合正透镜构成。另外，第2透镜组G2从物体侧依次由将双凸正透镜L21与双凹负透镜L22接合而成的接合负透镜、将双凸正透镜L23与双凹负透镜L24接合而成的接合负透镜以及双凹负透镜L25构成。另外，第3透镜组G3从物体侧依次由双凸正透镜L31、双凸正透镜L32、将双凸正透镜L33与双凹负透镜L34接合而成的接合负透镜以及将凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L35与双凹负透镜L36接合而成的接合负透镜构成。另外，第4透镜组G4从物体侧依次由双凸正透镜L41以及将双凸正透镜L42与双凹负透镜L43接合而成的接合负透镜构成。另外，第5透镜组G5从物体侧依次由将双凸正透镜L51与双凹负透镜L52接合而成的接合透镜构成。另外，第6透镜组G6从物体侧依次由将双凹形状且在物体侧的透镜面形成有非球面的非球面负透镜L61与双凸正透镜L62接合而成的接合正透镜构成。
另外，孔径光阑S配置在第3透镜组G3的双凹负透镜L34与正弯月形透镜L35之间。另外，在后组GL与像面I之间配置有滤波器组FL。
该变倍光学系统ZL1，在进行变倍时，第2透镜组G2、第3透镜组G3、第4透镜组G4、第5透镜组G5及第6透镜组G6沿着光轴移动，使得各透镜组之间的间隔变化。另外，在进行变倍时，第1透镜组G1相对于像面I固定。
另外，在该变倍光学系统ZL1中，通过使第4透镜组G4为防抖组Gv并使该防抖组Gv以具有与光轴正交的方向的位移分量的方式移动来进行手抖产生时的像位置的校正(防抖)。
另外，在该变倍光学系统ZL1中，通过使第5透镜组G5为对焦组Gf并使该对焦组Gf沿着光轴向像侧移动来进行从无限远向近距离物点的对焦。
以下的表1示出变倍光学系统ZL1的参数的值。在该表1中，整体参数所示的f表示整个系统的焦距，Fno表示F值，ω表示半视场角(最大入射角且单位为[°])，Y表示最大像高，BF表示无限远对焦状态的后焦距，并且，TL将无限远对焦状态的光学全长作为广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态的值来表示。在此，后焦距BF表示从最靠像面侧的透镜面(第36面)到像面I为止的光轴上的距离。另外，光学全长TL表示从最靠物体侧的透镜面(第1面)到像面I为止的光轴上的距离。另外，透镜数据中的第1栏m表示沿着光线行进的方向的从物体侧起的透镜面的顺序(面编号)，第2栏r表示各透镜面的曲率半径，第3栏d表示从各光学面到下一个光学面为止的光轴上的距离(面间隔)，第4栏nd及第5栏νd表示对于d线(λ＝587.6nm)的折射率及阿贝数。另外，曲率半径∞表示平面，省略空气的折射率1.000000。另外，在透镜面为非球面的情况下，在面编号的右侧附上*标记，曲率半径r的栏表示近轴曲率半径。另外，透镜组焦距表示第1～第6透镜组G1～G6各自的始面编号和焦距。
在此，虽然对于以下所有的参数值中记载的焦距f、曲率半径r、面间隔d、其他的长度单位一般使用“mm”，但是即使对光学系统进行比例放大或者比例缩小也能够得到相同的光学性能，因此不限定于此。
另外，这些附图标记说明及参数表的说明在以下的实施例中也相同。
(表1)第1实施例
[整体参数]
Figure BDA0004156115530000181
[透镜数据]
Figure BDA0004156115530000182
/>
Figure BDA0004156115530000191
/>
Figure BDA0004156115530000201
[透镜组焦距]
Figure BDA0004156115530000202
在该变倍光学系统ZL1中，第33面为非球面。在以下的表2，示出对于面编号m的非球面的数据、即圆锥常数K及各非球面常数A4～A10的值。
(表2)
[非球面数据]
Figure BDA0004156115530000203
在该变倍光学系统ZL1中，第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的轴上空气间隔d1、第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的轴上空气间隔d2、第3透镜组G3与第4透镜组G4之间的轴上空气间隔d3、第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的轴上空气间隔d4、第5透镜组G5与第6透镜组G6之间的轴上空气间隔d5以及第6透镜组G6与滤波器组FL之间的轴上空气间隔d6在进行变倍时变化。以下的表3，示出广角端状态、中间焦距状态及远焦端状态下的可变间隔。
(表3)
[可变间隔数据]
Figure BDA0004156115530000211
图2示出该变倍光学系统ZL1的广角端状态及远焦端状态下的无限远对焦时的球面像差图、像散图、畸变图、倍率色差图及彗差图。在各像差图中，FNO表示F值，A表示对于各像高的半视场角(单位为[°])。另外，在球面像差图中示出对于最大口径的F值的值，在像散图及畸变图中示出半视场角的值，在彗差图中示出各半视场角的值。另外，在球面像差图、倍率色差图及彗差图中，d表示d线(λ＝587.6nm)，g表示g线(λ＝435.8nm)。另外，在像散图中，实线显示弧矢像面，虚线显示子午像面。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。通过这些各像差图可知，该变倍光学系统ZL1良好地对各像差进行校正，具有优秀的成像性能。
[第2实施例]
图3是示出第2实施例的变倍光学系统ZL2的结构的图。该变倍光学系统ZL2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以及后组GL构成。另外，后组GL从物体侧依次由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。
第1透镜组G1从物体侧依次由凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L11、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L12以及将双凸正透镜L13与双凹负透镜L14接合而成的接合负透镜构成。另外，第2透镜组G2从物体侧依次由将双凸正透镜L21与双凹负透镜L22接合而成的接合负透镜、将双凸正透镜L23与双凹负透镜L24接合而成的接合正透镜以及双凹负透镜L25构成。另外，第3透镜组G3从物体侧依次由双凸正透镜L31、双凸正透镜L32、将双凸正透镜L33与双凹负透镜L34接合而成的接合负透镜以及将凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L35与双凹负透镜L36接合而成的接合负透镜构成。另外，第4透镜组G4从物体侧依次由双凸正透镜L41以及将双凸正透镜L42与双凹负透镜L43接合而成的接合正透镜构成。另外，第5透镜组G5从物体侧依次由将双凸正透镜L51与双凹负透镜L52接合而成的接合负透镜构成。另外，第6透镜组G6从物体侧依次由将双凹形状且在物体侧的透镜面形成有非球面的非球面负透镜L61与双凸正透镜L62接合而成的接合正透镜构成。
另外，孔径光阑S配置在第3透镜组G3的双凹负透镜L34与正弯月形透镜L35之间。另外，在后组GL与像面I之间配置有滤波器组FL。
该变倍光学系统ZL2，在进行变倍时，第2透镜组G2、第3透镜组G3、第4透镜组G4、第5透镜组G5及第6透镜组G6沿着光轴移动，使得各透镜组之间的间隔变化。另外，在进行变倍时，第1透镜组G1相对于像面I固定。
另外，在该变倍光学系统ZL2中，通过使第4透镜组G4为防抖组Gv且使该防抖组Gv以具有与光轴正交的方向的位移分量的方式移动来进行手抖产生时的像位置的校正(防抖)。
另外，在该变倍光学系统ZL2中，通过使第5透镜组G5为对焦组Gf且使该对焦组Gf沿着光轴向像侧移动来进行从无限远向近距离物点的对焦。
在以下的表4，示出变倍光学系统ZL2的参数的值。
(表4)第2实施例
[整体参数]
Figure BDA0004156115530000231
[透镜数据]
Figure BDA0004156115530000232
/>
Figure BDA0004156115530000241
Figure BDA0004156115530000251
[透镜组焦距]
Figure BDA0004156115530000252
在该变倍光学系统ZL2中，第35面为非球面。在以下的表5，示出对于面编号m的非球面的数据、即圆锥常数K及各非球面常数A4～A10的值。
(表5)
[非球面数据]
Figure BDA0004156115530000253
在该变倍光学系统ZL2中，第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的轴上空气间隔d1、第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的轴上空气间隔d2、第3透镜组G3与第4透镜组G4之间的轴上空气间隔d3、第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的轴上空气间隔d4、第5透镜组G5与第6透镜组G6之间的轴上空气间隔d5以及第6透镜组G6与滤波器组FL之间的轴上空气间隔d6在进行变倍时变化。在以下的表6，示出广角端状态、中间焦距状态及远焦端状态下的可变间隔。
(表6)
[可变间隔数据]
Figure BDA0004156115530000261
图4示出该变倍光学系统ZL2的广角端状态及远焦端状态下的无限远对焦时的球面像差图、像散图、畸变图、倍率色差图及彗差图。通过这些各像差图可知，该变倍光学系统ZL2良好地对各像差进行校正，具有优秀的成像性能。
[第3实施例]
图5是示出第3实施例的变倍光学系统ZL3的结构的图。该变倍光学系统ZL3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以及后组GL构成。另外，后组GL从物体侧依次由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。
第1透镜组G1从物体侧依次由双凸正透镜L11以及将双凸正透镜L12与双凹负透镜L13接合而成的接合负透镜构成。另外，第2透镜组G2从物体侧依次由将双凸正透镜L21与双凹负透镜L22接合而成的接合负透镜、将凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L23与凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L24接合而成的接合正透镜以及双凹负透镜L25构成。另外，第3透镜组G3从物体侧依次由双凸正透镜L31、双凸正透镜L32、将双凸正透镜L33与双凹负透镜L34接合而成的接合负透镜以及将凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L35与双凹负透镜L36接合而成的接合负透镜构成。另外，第4透镜组G4从物体侧依次由双凸正透镜L41以及将双凸正透镜L42与双凹负透镜L43接合而成的接合负透镜构成。另外，第5透镜组G5从物体侧依次由将双凸正透镜L51与双凹负透镜L52接合而成的接合负透镜构成。另外，第6透镜组G6从物体侧依次由将凸面朝向物体侧的负弯月形状且在物体侧的透镜面形成有非球面的非球面负透镜L61与双凸正透镜L62接合而成的接合正透镜构成。
另外，孔径光阑S配置在第3透镜组G3的双凹负透镜L34与正弯月形透镜L35之间。另外，在后组GL与像面I之间配置有滤波器组FL。
该变倍光学系统ZL3，在进行变倍时，第2透镜组G2、第3透镜组G3、第4透镜组G4、第5透镜组G5及第6透镜组G6沿着光轴移动，使得各透镜组之间的间隔变化。另外，在进行变倍时，第1透镜组G1相对于像面I固定。
另外，在该变倍光学系统ZL3中，通过使第4透镜组G4为防抖组Gv且使该防抖组Gv以具有与光轴正交的方向的位移分量的方式移动来进行手抖产生时的像位置的校正(防抖)。
另外，在该变倍光学系统ZL3中，通过使第5透镜组G5为对焦组Gf且使该对焦组Gf沿着光轴向像侧移动来进行从无限远向近距离物点的对焦。
在以下的表7，示出变倍光学系统ZL3的参数的值。
(表7)第3实施例
[整体参数]
Figure BDA0004156115530000271
Figure BDA0004156115530000281
[透镜数据]
Figure BDA0004156115530000282
/>
Figure BDA0004156115530000291
[透镜组焦距]
Figure BDA0004156115530000292
在该变倍光学系统ZL3中，第33面为非球面。在以下的表8，示出对于面编号m的非球面的数据、即圆锥常数K及各非球面常数A4～A10的值。
(表8)
[非球面数据]
Figure BDA0004156115530000301
在该变倍光学系统ZL3中，第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的轴上空气间隔d1、第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的轴上空气间隔d2、第3透镜组G3与第4透镜组G4之间的轴上空气间隔d3、第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的轴上空气间隔d4、第5透镜组G5与第6透镜组G6之间的轴上空气间隔d5以及第6透镜组G6与滤波器组FL之间的轴上空气间隔d6在进行变倍时变化。在以下的表9，示出广角端状态、中间焦距状态及远焦端状态下的可变间隔。
(表9)
[可变间隔数据]
Figure BDA0004156115530000302
图6示出该变倍光学系统ZL3的广角端状态及远焦端状态下的无限远对焦时的球面像差图、像散图、畸变图、倍率色差图及彗差图。通过这些各像差图可知，该变倍光学系统ZL3良好地对各像差进行校正，具有优秀的成像性能。
[第4实施例]
图7是示出第4实施例的变倍光学系统ZL4的结构的图。该变倍光学系统ZL4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以及后组GL构成。另外，后组GL从物体侧依次由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。
第1透镜组G1从物体侧依次由凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L11、双凸正透镜L12以及将双凸正透镜L13与双凹负透镜L14接合而成的接合负透镜构成。另外，第2透镜组G2从物体侧依次由将双凸正透镜L21与双凹负透镜L22接合而成的接合负透镜、将双凸正透镜L23与双凹负透镜L24接合而成的接合正透镜以及双凹负透镜L25构成。另外，第3透镜组G3从物体侧依次由双凸正透镜L31、双凸正透镜L32、将双凸正透镜L33与双凹负透镜L34接合而成的接合负透镜以及将双凸正透镜L35与双凹负透镜L36接合而成的接合负透镜构成。另外，第4透镜组G4从物体侧依次由双凸正透镜L41以及将双凸正透镜L42与双凹负透镜L43接合而成的接合正透镜构成。另外，第5透镜组G5从物体侧依次由将双凸正透镜L51与双凹负透镜L52接合而成的接合负透镜构成。另外，第6透镜组G6从物体侧依次由将双凹形状且在物体侧的透镜面形成有非球面的非球面负透镜L61与双凸正透镜L62接合而成的接合正透镜构成。
另外，孔径光阑S配置于第3透镜组G3的双凹负透镜L34与双凸正透镜L35之间。另外，在后组GL与像面I之间配置有滤波器组FL。
该变倍光学系统ZL4，在进行变倍时，第2透镜组G2、第3透镜组G3、第4透镜组G4、第5透镜组G5及第6透镜组G6沿着光轴移动，使得各透镜组之间的间隔变化。另外，在进行变倍时，第1透镜组G1相对于像面I固定。
另外，在该变倍光学系统ZL4中，通过使第4透镜组G4为防抖组Gv且使该防抖组Gv以具有与光轴正交的方向的位移分量的方式移动来进行手抖产生时的像位置的校正(防抖)。
另外，在该变倍光学系统ZL4中，通过使第5透镜组G5为对焦组Gf且使该对焦组Gf沿着光轴向像侧移动来进行从无限远向近距离物点的对焦。
在以下的表10，示出变倍光学系统ZL4的参数的值。
(表10)第4实施例
[整体参数]
Figure BDA0004156115530000321
[透镜数据]
Figure BDA0004156115530000322
/>
Figure BDA0004156115530000331
/>
Figure BDA0004156115530000341
[透镜组焦距]
Figure BDA0004156115530000342
在该变倍光学系统ZL4中，第35面为非球面。在以下的表11，示出对于面编号m的非球面的数据、即圆锥常数K及各非球面常数A4～A10的值。
(表11)
[非球面数据]
Figure BDA0004156115530000343
在该变倍光学系统ZL4中，第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的轴上空气间隔d1、第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的轴上空气间隔d2、第3透镜组G3与第4透镜组G4之间的轴上空气间隔d3、第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的轴上空气间隔d4、第5透镜组G5与第6透镜组G6之间的轴上空气间隔d5以及第6透镜组G6与滤波器组FL之间的轴上空气间隔d6在进行变倍时变化。在以下的表12，示出广角端状态、中间焦距状态及远焦端状态下的可变间隔。
(表12)
[可变间隔数据]
Figure BDA0004156115530000351
/>
图8示出该变倍光学系统ZL4的广角端状态及远焦端状态下的无限远对焦时的球面像差图、像散图、畸变图、倍率色差图及彗差图。通过这些各像差图可知，该变倍光学系统ZL4良好地对各像差进行校正，具有优秀的成像性能。
[第5实施例]
图9是示出第5实施例的变倍光学系统ZL5的结构的图。该变倍光学系统ZL5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以及后组GL构成。另外，后组GL从物体侧依次由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。
第1透镜组G1从物体侧依次由双凸正透镜L11以及将双凸正透镜L12与双凹负透镜L13接合而成的接合正透镜构成。另外，第2透镜组G2从物体侧依次由将双凸正透镜L21与双凹负透镜L22接合而成的接合负透镜、将凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L23与凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L24接合而成的接合正透镜以及双凹负透镜L25构成。另外，第3透镜组G3从物体侧依次由双凸正透镜L31、双凸正透镜L32、将双凸正透镜L33与双凹负透镜L34接合而成的接合负透镜以及将凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L35与双凹负透镜L36接合而成的接合负透镜构成。另外，第4透镜组G4从物体侧依次由双凸正透镜L41以及将双凸正透镜L42与双凹负透镜L43接合而成的接合负透镜构成。另外，第5透镜组G5从物体侧依次由将双凸正透镜L51与双凹负透镜L52接合而成的接合负透镜构成。另外，第6透镜组G6从物体侧依次由将凸面朝向物体侧的负弯月形状且在物体侧的透镜面形成有非球面的非球面负透镜L61与双凸正透镜L62接合而成的接合正透镜构成。
另外，孔径光阑S配置在第3透镜组G3的双凹负透镜L34与正弯月形透镜L35之间。另外，在后组GL与像面I之间配置有滤波器组FL。
该变倍光学系统ZL5，在进行变倍时，第2透镜组G2、第3透镜组G3、第4透镜组G4、第5透镜组G5及第6透镜组G6沿着光轴移动，使得各透镜组之间的间隔变化。另外，在进行变倍时，第1透镜组G1相对于像面I固定。
另外，在该变倍光学系统ZL5中，通过使第4透镜组G4为防抖组Gv且使该防抖组Gv以具有与光轴正交的方向的位移分量的方式移动来进行手抖产生时的像位置的校正(防抖)。
另外，在该变倍光学系统ZL5中，通过使第5透镜组G5为对焦组Gf且使该对焦组Gf沿着光轴向像侧移动来进行从无限远向近距离物点的对焦。
在以下的表13，示出变倍光学系统ZL5的参数的值。
(表13)第5实施例
[整体参数]
Figure BDA0004156115530000371
[透镜数据]
Figure BDA0004156115530000372
/>
Figure BDA0004156115530000381
[透镜组焦距]
Figure BDA0004156115530000382
在该变倍光学系统ZL5中，第33面为非球面。在以下的表14，示出对于面编号m的非球面的数据、即圆锥常数K及各非球面常数A4～A10的值。
(表14)
[非球面数据]
Figure BDA0004156115530000391
在该变倍光学系统ZL5中，第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的轴上空气间隔d1、第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的轴上空气间隔d2、第3透镜组G3与第4透镜组G4之间的轴上空气间隔d3、第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的轴上空气间隔d4、第5透镜组G5与第6透镜组G6之间的轴上空气间隔d5以及第6透镜组G6与滤波器组FL之间的轴上空气间隔d6在进行变倍时变化。在以下的表15，示出广角端状态、中间焦距状态及远焦端状态下的可变间隔。
(表15)
[可变间隔数据]
Figure BDA0004156115530000392
图10示出该变倍光学系统ZL5的广角端状态及远焦端状态下的无限远对焦时的球面像差图、像散图、畸变图、倍率色差图及彗差图。通过这些各像差图可知，该变倍光学系统ZL5良好地对各像差进行校正，具有优秀的成像性能。
[第6实施例]
图11是示出第6实施例的变倍光学系统ZL6的结构的图。该变倍光学系统ZL6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以及后组GL构成。另外，后组GL从物体侧依次由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以及具有负的光焦度的第6透镜组G6构成。
第1透镜组G1从物体侧依次由凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L11、双凸正透镜L12以及将双凸正透镜L13与双凹负透镜L14接合而成的接合负透镜构成。另外，第2透镜组G2从物体侧依次由将双凸正透镜L21与双凹负透镜L22接合而成的接合负透镜、将双凸正透镜L23与双凹负透镜L24接合而成的接合正透镜以及双凹负透镜L25构成。另外，第3透镜组G3从物体侧依次由双凸正透镜L31、双凸正透镜L32、将双凸正透镜L33与双凹负透镜L34接合而成的接合负透镜以及将凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L35与双凹负透镜L36接合而成的接合负透镜构成。另外，第4透镜组G4从物体侧依次由双凸正透镜L41以及将双凸正透镜L42与双凹负透镜L43接合而成的接合正透镜构成。另外，第5透镜组G5从物体侧依次由将双凸正透镜L51与双凹负透镜L52接合而成的接合负透镜构成。另外，第6透镜组G6从物体侧依次由将双凹形状且在物体侧的透镜面形成有非球面的非球面负透镜L61与双凸正透镜L62接合而成的接合负透镜构成。
另外，孔径光阑S配置在第3透镜组G3的双凹负透镜L34与正弯月形透镜L35之间。另外，在后组GL与像面I之间配置有滤波器组FL。
该变倍光学系统ZL6，在进行变倍时，第2透镜组G2、第3透镜组G3、第4透镜组G4、第5透镜组G5及第6透镜组G6沿着光轴移动，使得各透镜组之间的间隔变化。另外，在进行变倍时，第1透镜组G1相对于像面I固定。
另外，在该变倍光学系统ZL6中，通过使第4透镜组G4为防抖组Gv且使该防抖组Gv以具有与光轴正交的方向的位移分量的方式移动来进行手抖产生时的像位置的校正(防抖)。
另外，在该变倍光学系统ZL6中，通过使第5透镜组G5为对焦组Gf且使该对焦组Gf沿着光轴向像侧移动来进行从无限远向近距离物点的对焦。
在以下的表16，示出变倍光学系统ZL6的参数的值。
(表16)第6实施例
[整体参数]
Figure BDA0004156115530000411
[透镜数据]
Figure BDA0004156115530000412
/>
Figure BDA0004156115530000421
/>
Figure BDA0004156115530000431
[透镜组焦距]
Figure BDA0004156115530000432
在该变倍光学系统ZL6中，第35面为非球面。在以下的表17，示出对于面编号m的非球面的数据、即圆锥常数K及各非球面常数A4～A10的值。
(表17)
[非球面数据]
Figure BDA0004156115530000433
在该变倍光学系统ZL6中，第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的轴上空气间隔d1、第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的轴上空气间隔d2、第3透镜组G3与第4透镜组G4之间的轴上空气间隔d3、第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的轴上空气间隔d4、第5透镜组G5与第6透镜组G6之间的轴上空气间隔d5以及第6透镜组G6与滤波器组FL之间的轴上空气间隔d6在进行变倍时变化。在以下的表18，示出广角端状态、中间焦距状态及远焦端状态下的可变间隔。
(表18)
[可变间隔数据]
Figure BDA0004156115530000441
图12示出该变倍光学系统ZL6的广角端状态及远焦端状态下的无限远对焦时的球面像差图、像散图、畸变图、倍率色差图及彗差图。通过这些各像差图可知，该变倍光学系统ZL6良好地对各像差进行校正，具有优秀的成像性能。
[第7实施例]
图13是示出第7实施例的变倍光学系统ZL7的结构的图。该变倍光学系统ZL7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以及后组GL构成。另外，后组GL从物体侧依次由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、具有负的光焦度的第6透镜组G6以及具有负的光焦度的第7透镜组G7构成。
第1透镜组G1从物体侧依次由凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L11、双凸正透镜L12以及将双凸正透镜L13与双凹负透镜L14接合而成的接合负透镜构成。另外，第2透镜组G2从物体侧依次由将双凸正透镜L21与双凹负透镜L22接合而成的接合负透镜以及将双凸正透镜L23与双凹负透镜L24接合而成的接合正透镜构成。另外，第3透镜组G3由双凹负透镜L31构成。另外，第4透镜组G4从物体侧依次由双凸正透镜L41、双凸正透镜L42、将双凸正透镜L43与双凹负透镜L44接合而成的接合负透镜以及将凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L45与双凹负透镜L46接合而成的接合负透镜构成。另外，第5透镜组G5从物体侧依次由双凸正透镜L51以及将双凸正透镜L52与双凹负透镜L53接合而成的接合正透镜构成。另外，第6透镜组G6从物体侧依次由将双凸正透镜L61与双凹负透镜L62接合而成的接合负透镜构成。另外，第7透镜组G7从物体侧依次由将双凹形状且在物体侧的透镜面形成有非球面的非球面负透镜L71与双凸正透镜L72接合而成的接合负透镜构成。
另外，孔径光阑S配置在第4透镜组G4的双凹负透镜L44与正弯月形透镜L45之间。另外，在后组GL与像面I之间配置有滤波器组FL。
该变倍光学系统ZL7，在进行变倍时，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及第7透镜组G7沿着光轴移动，使得各透镜组之间的间隔变化。另外，在进行变倍时，第1透镜组G1相对于像面I固定。
另外，在该变倍光学系统ZL7中，通过使第5透镜组G5为防抖组Gv且使该防抖组Gv以具有与光轴正交的方向的位移分量的方式移动来进行手抖产生时的像位置的校正(防抖)。
另外，在该变倍光学系统ZL7中，通过使第6透镜组G6为对焦组Gf且使该对焦组Gf沿着光轴向像侧移动来进行从无限远向近距离物点的对焦。
在以下的表19，示出变倍光学系统ZL7的参数的值。
(表19)第7实施例
[整体参数]
Figure BDA0004156115530000461
[透镜数据]
Figure BDA0004156115530000462
/>
Figure BDA0004156115530000471
[透镜组焦距]
Figure BDA0004156115530000472
/>
Figure BDA0004156115530000481
在该变倍光学系统ZL7中，第35面为非球面。在以下的表20，示出对于面编号m的非球面的数据、即圆锥常数K及各非球面常数A4～A10的值。
(表20)
[非球面数据]
Figure BDA0004156115530000482
在该变倍光学系统ZL7中，第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的轴上空气间隔d1、第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的轴上空气间隔d2、第3透镜组G3与第4透镜组G4之间的轴上空气间隔d3、第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的轴上空气间隔d4、第5透镜组G5与第6透镜组G6之间的轴上空气间隔d5、第6透镜组G6与第7透镜组G7之间的轴上空气间隔d6以及第7透镜组G7与滤波器组FL之间的轴上空气间隔d7在进行变倍时变化。在以下的表21，示出广角端状态、中间焦距状态及远焦端状态下的可变间隔。
(表21)
[可变间隔数据]
Figure BDA0004156115530000483
Figure BDA0004156115530000491
图14示出该变倍光学系统ZL7的广角端状态及远焦端状态下的无限远对焦时的球面像差图、像散图、畸变图、倍率色差图及彗差图。通过这些各像差图可知，该变倍光学系统ZL7良好地对各像差进行校正，具有优秀的成像性能。
[第8实施例]
图15是示出第8实施例的变倍光学系统ZL8的结构的图。该变倍光学系统ZL8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以及后组GL构成。另外，后组GL从物体侧依次由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以及具有负的光焦度的第7透镜组G7构成。
第1透镜组G1从物体侧依次由凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L11、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L12以及将双凸正透镜L13与双凹负透镜L14接合而成的接合负透镜构成。另外，第2透镜组G2从物体侧依次由将双凸正透镜L21与双凹负透镜L22接合而成的接合负透镜、将双凸正透镜L23与双凹负透镜L24接合而成的接合正透镜以及双凹负透镜L25构成。另外，第3透镜组G3从物体侧依次由双凸正透镜L31、双凸正透镜L32、将双凸正透镜L33与双凹负透镜L34接合而成的接合负透镜以及将凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L35与双凹负透镜L36接合而成的接合负透镜构成。另外，第4透镜组G4从物体侧依次由双凸正透镜L41以及将双凸正透镜L42与双凹负透镜L43接合而成的接合正透镜构成。另外，第5透镜组G5从物体侧依次由将双凸正透镜L51与双凹负透镜L52接合而成的接合负透镜构成。另外，第6透镜组G6从物体侧依次由将凹面朝向物体侧的负弯月形状且在物体侧的透镜面形成有非球面的非球面负透镜L61与双凸正透镜L62接合而成的接合正透镜构成。另外，第7透镜组G7由凹面朝向像面侧的平凹负透镜L71构成。
另外，孔径光阑S配置在第3透镜组G3的双凹负透镜L34与正弯月形透镜L35之间。另外，在后组GL与像面I之间配置有滤波器组FL。
该变倍光学系统ZL7，在进行变倍时，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及第7透镜组G7沿着光轴移动，使得各透镜组之间的间隔变化。另外，在进行变倍时，第1透镜组G1相对于像面I固定。
另外，在该变倍光学系统ZL7中，通过使第4透镜组G4为防抖组Gv且使该防抖组Gv以具有与光轴正交的方向的位移分量的方式移动来进行手抖产生时的像位置的校正(防抖)。
另外，在该变倍光学系统ZL7中，通过使第5透镜组G5为对焦组Gf且使该对焦组Gf沿着光轴向像侧移动来进行从无限远向近距离物点的对焦。
在以下的表22，示出变倍光学系统ZL8的参数的值。
(表22)第8实施例
[整体参数]
Figure BDA0004156115530000501
Figure BDA0004156115530000511
/>
[透镜数据]
Figure BDA0004156115530000512
/>
Figure BDA0004156115530000521
[透镜组焦距]
Figure BDA0004156115530000522
Figure BDA0004156115530000531
/>
在该变倍光学系统ZL8中，第35面为非球面。在以下的表23，示出对于面编号m的非球面的数据、即圆锥常数K及各非球面常数A4～A10的值。
(表23)
[非球面数据]
Figure BDA0004156115530000532
在该变倍光学系统ZL8中，第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的轴上空气间隔d1、第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的轴上空气间隔d2、第3透镜组G3与第4透镜组G4之间的轴上空气间隔d3、第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的轴上空气间隔d4、第5透镜组G5与第6透镜组G6之间的轴上空气间隔d5、第6透镜组G6与第7透镜组G7之间的轴上空气间隔d6以及第7透镜组G7与滤波器组FL之间的轴上空气间隔d7在进行变倍时变化。在以下的表24，示出广角端状态、中间焦距状态及远焦端状态下的可变间隔。
(表24)
[可变间隔数据]
Figure BDA0004156115530000533
Figure BDA0004156115530000541
图16示出该变倍光学系统ZL8的广角端状态及远焦端状态下的无限远对焦时的球面像差图、像散图、畸变图、倍率色差图及彗差图。通过这些各像差图可知，该变倍光学系统ZL8良好地对各像差进行校正，具有优秀的成像性能。
[条件式对应值]
在以下的表25记载第1实施例～第8实施例中的条件式(1)～(12)的对应值。
(表25)
(1)D1MAX/G1d
(2)D1MAX/f1
(3)f1/ft
(4)(1-βtv)×βtvb
(5)Gvd/TLt
(6)(1-βtf2)×βtfb2
(7)Gfd/TLt
(8)G1d/ft
(9)Gsd/TLt
(10)D1MAX/ft
(11)Bfw/fw
(12)ωw
Figure BDA0004156115530000542
/>
Figure BDA0004156115530000551
附图标记说明：
1 相机(光学设备) ZL(ZL1～ZL8) 变倍光学系统
G1 第1透镜组 G2 第2透镜组 GL 后组
Gv 防抖组 Gf对焦组 S 孔径光阑(光圈)

Claims (21)

1.一种变倍光学系统，具备：
第1透镜组，配置于最靠物体侧，且具有正的光焦度；第2透镜组；以及
后组，
在进行变倍时，各透镜组之间的间隔变化，
所述第1透镜组在最靠物体侧具有正透镜，
所述变倍光学系统满足下式的条件：
0.30<D1MAX/G1d<0.70
其中，
D1MAX：所述第1透镜组内的光轴上的最大空气间隔，G1d：所述第1透镜组的光轴上的厚度。
2.一种变倍光学系统，具备：
第1透镜组，配置于最靠物体侧，且具有正的光焦度；第2透镜组；以及
后组，
在进行变倍时，各透镜组之间的间隔变化，
所述第1透镜组在最靠物体侧具有正透镜，
所述变倍光学系统满足下式的条件：
0.064<D1MAX/f1<0.140
其中，
D1MAX：所述第1透镜组内的光轴上的最大空气间隔，f1：所述第1透镜组的焦距。
3.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下式的条件：
0.064<D1MAX/f1<0.140
其中，
D1MAX：所述第1透镜组内的光轴上的最大空气间隔，
f1：所述第1透镜组的焦距。
4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的变倍光学系统，其中，
所述变倍光学系统满足下式的条件：
0.20<f1/ft<0.50
其中，
f1：所述第1透镜组的焦距，
ft：所述变倍光学系统的远焦端状态下的整个系统的焦距。
5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的变倍光学系统，其中，
在所述后组内具有光圈，
相比所述光圈位于像面侧的至少一部分为防抖组，该防抖组以具有与光轴正交的方向的分量的方式移动，
所述变倍光学系统满足下式的条件：
1.50<(1-βtv)×βtvb<3.00
其中，
βtv：远焦端状态下的所述防抖组的横向倍率，
βtvb：远焦端状态下的相比所述防抖组位于像面侧的组的横向倍率。
6.根据权利要求5所述的变倍光学系统，其中，
所述防抖组从物体侧依次具有正透镜、正透镜以及负透镜，
所述变倍光学系统满足下式的条件：
0.020<Gvd/TLt<0.040
其中，
Gvd：所述防抖组的光轴上的厚度，
TLt：所述变倍光学系统的远焦端状态下的光学全长。
7.根据权利要求1～6中的任意一项所述的变倍光学系统，其中，
在所述后组内具有光圈，
相比所述光圈位于像面侧的至少一部分为对焦组，该对焦组在进行对焦时在光轴方向上移动，
所述变倍光学系统满足下式的条件：
-8.00<(1-βtf2)×βtfb2<-4.00
其中，
βtf：远焦端状态下的所述对焦组的横向倍率，
βtfb：远焦端状态下的相比所述对焦组位于像面侧的组的横向倍率。
8.根据权利要求7所述的变倍光学系统，其中，
所述对焦组从物体侧依次具有正透镜以及负透镜，
所述变倍光学系统满足下式的条件：
0.005<Gfd/TLt<0.015
其中，
Gfd：所述对焦组的光轴上的厚度，
TLt：所述变倍光学系统的远焦端状态下的光学全长。
9.根据权利要求1～8中的任意一项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有负透镜，
所述变倍光学系统满足下式的条件：
0.04<G1d/ft<0.15
其中，
G1d：所述第1透镜组的光轴上的厚度，
ft：所述变倍光学系统的远焦端状态下的整个系统的焦距。
10.根据权利要求1～9中的任意一项所述的变倍光学系统，其中，
所述后组具有包含光圈的透镜组，
所述变倍光学系统满足下式的条件：
0.05<Gsd/TLt<0.30
其中，
Gsd：所述包含光圈的透镜组的光轴上的厚度，
TLt：所述变倍光学系统的远焦端状态下的光学全长。
11.根据权利要求1～10中的任意一项所述的变倍光学系统，其中，
所述第1透镜组具有配置在最靠像面侧的负透镜以及在所述负透镜的物体侧相邻地配置的正透镜，
所述变倍光学系统满足下式的条件：
0.015<D1MAX/ft<0.080
其中，
D1MAX：所述第1透镜组内的光轴上的最大空气间隔，
ft：所述变倍光学系统的远焦端状态下的整个系统的焦距。
12.根据权利要求1～11中的任意一项所述的变倍光学系统，其中，
所述变倍光学系统满足下式的条件：
0.15<Bfw/fw<0.50
其中，
Bfw：所述变倍光学系统的广角端状态下的后焦距，
fw：所述变倍光学系统的广角端状态下的整个系统的焦距。
13.根据权利要求1～12中的任意一项所述的变倍光学系统，其中，
所述变倍光学系统满足下式的条件：
4.00°<ωw<10.00°
其中，
ωw：所述变倍光学系统的广角端状态下的半视场角。
14.根据权利要求1～13中的任意一项所述的变倍光学系统，其中，
所述后组从物体侧依次具有正透镜组、正透镜组以及负透镜组。
15.根据权利要求14所述的变倍光学系统，其中，
所述正透镜组、所述正透镜组及所述负透镜组中的至少一个的至少一部分为防抖组，该防抖组以具有与光轴正交的方向的分量的方式移动，
所述正透镜组、所述正透镜组及所述负透镜组中的至少一个的至少一部分为对焦组，该对焦组在进行对焦时在光轴方向上移动。
16.根据权利要求1～15中的任意一项所述的变倍光学系统，其中，
所述后组具有防抖组，该防抖组以具有与光轴正交的方向的分量的方式移动，
所述防抖组为正透镜组。
17.根据权利要求1～16中的任意一项所述的变倍光学系统，其中，
所述后组具有对焦组，该对焦组在进行对焦时在光轴方向上移动，
所述对焦组为负透镜组。
18.根据权利要求1～17中的任意一项所述的变倍光学系统，其中，
所述后组的配置于最靠像面侧的透镜组具有正的光焦度。
19.根据权利要求1～18中的任意一项所述的变倍光学系统，其中，
在进行变倍时，所述第1透镜组相对于像面固定。
20.一种光学设备，具有权利要求1～19中的任意一项所述的变倍光学系统。
21.一种变倍光学系统的制造方法，该变倍光学系统具备：第1透镜组，配置于最靠物体侧，且具有正的光焦度；第2透镜组；以及后组，其中，
所述变倍光学系统配置成，在进行变倍时各透镜组之间的间隔变化，
在所述第1透镜组的最靠物体侧配置正透镜，
所述变倍光学系统配置成，满足下式的条件：
0.30<D1MAX/G1d<0.70
其中，
D1MAX：所述第1透镜组内的光轴上的最大空气间隔，
G1d：所述第1透镜组的光轴上的厚度。
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