CN117413213A - 变倍光学系统、光学设备以及变倍光学系统的制造方法 - Google Patents

Abstract

变倍光学系统(ZL)具备沿着光轴从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组(G1)、具有负的光焦度的第2透镜组(G2)、具有正的光焦度的第3透镜组(G3)、具有负的光焦度的第4透镜组(G4)及具有负的光焦度的第5透镜组(G5)，在进行变倍时，相邻的各透镜组之间的间隔变化，第4透镜组(G4)是对焦透镜组，该对焦透镜组在进行对焦时沿着光轴移动，该变倍光学系统(ZL)满足以下条件式：0.11<f4/f5<0.70其中，f4：第4透镜组(G4)的焦距，f5：第5透镜组(G5)的焦距。

Description

变倍光学系统、光学设备以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、光学设备以及变倍光学系统的制造方法。

背景技术

以往，公开有适合照片用相机、电子静态相机、摄像机等的变倍光学系统(例如，参照专利文献1)。在这种变倍光学系统中，难以实现小型轻量化且得到良好的光学性能。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-228808号公报

发明内容

第1本发明的变倍光学系统具备沿着光轴从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组、具有负的光焦度的第4透镜组及具有负的光焦度的第5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4透镜组是对焦透镜组，该对焦透镜组在进行对焦时沿着光轴移动，所述变倍光学系统满足以下条件式：

0.11<f4/f5<0.70

其中，f4：所述第4透镜组的焦距，

f5：所述第5透镜组的焦距。

第2本发明的变倍光学系统由沿着光轴从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具备至少一个透镜组并具有正的光焦度的中间组、具有负的光焦度的对焦透镜组及具有至少一个透镜组的后组构成，在进行变倍时，相邻的各透镜组之间的间隔变化，所述对焦透镜组在进行对焦时沿着光轴移动，所述变倍光学系统满足以下条件式：

0.30<(-f2)/fMt<0.80

0.01<Bfw/fw<0.95

其中，f2：所述第2透镜组的焦距，

fMt：远焦端状态下的所述中间组的焦距，

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。

本发明的光学设备具备上述变倍光学系统而构成。

在本发明的变倍光学系统的制造方法中，该变倍光学系统具备沿着光轴从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组、具有负的光焦度的第4透镜组及具有负的光焦度的第5透镜组，其中，在进行变倍时，相邻的各透镜组之间的间隔变化，所述第4透镜组是对焦透镜组，该对焦透镜组在进行对焦时沿着光轴移动，以所述变倍光学系统满足以下条件式的方式在镜头镜筒内配置各透镜：

0.11<f4/f5<0.70

其中，f4：所述第4透镜组的焦距，

f5：所述第5透镜组的焦距。

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的(A)、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是示出第2实施例的变倍光学系统的镜头结构的图。

图4的(A)、图4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5是示出第3实施例的变倍光学系统的镜头结构的图。

图6的(A)、图6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7是示出第4实施例的变倍光学系统的镜头结构的图。

图8的(A)、图8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9是示出具备各实施方式的变倍光学系统的相机的结构的图。

图10是示出第1实施方式的变倍光学系统的制造方法的流程图。

图11是示出第2实施方式的变倍光学系统的制造方法的流程图。

具体实施方式

以下，对本发明的优选实施方式进行说明。首先，根据图9对具备各实施方式的变倍光学系统的相机(光学设备)进行说明。如图9所示，该相机1由主体2和安装在主体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)及液晶画面5。摄影镜头3具备由多个透镜组构成的变倍光学系统ZL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、使透镜组沿着光轴前后移动的电动机及对电动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的变倍光学系统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。另外，图9所示的变倍光学系统ZL示意地示出摄影镜头3所具备的变倍光学系统，变倍光学系统ZL的镜头结构不限定于该结构。

接着，对第1实施方式的变倍光学系统进行说明。如图1所示，作为第1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)构成为，具备沿着光轴从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有负的光焦度的第2透镜组G2、具有正的光焦度的第3透镜组G3、具有负的光焦度的第4透镜组G4及具有负的光焦度的第5透镜组G5。在进行变倍时，相邻的各透镜组之间的间隔变化。第4透镜组G4是对焦透镜组GF，该对焦透镜组GF在进行对焦时沿着光轴移动。

在上述结构的基础上，第1实施方式的变倍光学系统ZL满足以下条件式(1)。

0.11<f4/f5<0.70…(1)

其中，f4：第4透镜组G4的焦距

f5：第5透镜组G5的焦距

根据第1实施方式，能够得到实现小型轻量化且具有良好的光学性能的变倍光学系统及具备该变倍光学系统的光学设备。第1实施方式的变倍光学系统ZL，可以是图3所示的变倍光学系统ZL(2)，也可以是图5所示的变倍光学系统ZL(3)。

条件式(1)规定第4透镜组G4的焦距与第5透镜组G5的焦距的适当关系。通过满足条件式(1)，从而能够良好地对球面像差、彗差、像面弯曲进行校正。

当条件式(1)的对应值高于上限值时，第4透镜组G4的焦距变长，从而作为对焦透镜组的第4透镜组G4的对焦时的移动量变大，难以抑制对焦时的球面像差、彗差、像面弯曲的变动。另外，第5透镜组G5的焦距变短，从而难以对在第5透镜组G5中产生的像面弯曲进行校正。通过将条件式(1)的上限值设定为0.65，进一步设定为0.60，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。

当条件式(1)的对应值低于下限值时，第4透镜组G4的焦距变短，从而难以对在第4透镜组G4中产生的球面像差、彗差、像面弯曲进行校正。另外，第5透镜组G5的焦距变长，从而基于第5透镜组G5的像面弯曲的校正效果减小，难以得到良好的光学性能。通过将条件式(1)的下限值设定为0.15，进一步设定为0.20，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。

第1实施方式的变倍光学系统ZL优选满足以下条件式(2)。

0.01<(-f4)/f3<5.00…(2)

其中，f3：第3透镜组G3的焦距

条件式(2)规定第4透镜组G4的焦距与第3透镜组G3的焦距的适当关系。通过满足条件式(2)，从而能够良好地对球面像差、彗差、像面弯曲进行校正。

当条件式(2)的对应值高于上限值时，第4透镜组G4的焦距变长，从而作为对焦透镜组的第4透镜组G4的对焦时的移动量变大，难以抑制对焦时的球面像差、彗差、像面弯曲的变动。另外，第3透镜组G3的焦距变短，从而难以对在第3透镜组G3中产生的球面像差、彗差进行校正。通过将条件式(2)的上限值设定为4.50、4.20、3.90、3.50、3.00、2.75、2.50，进一步设定为2.30，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。

当条件式(2)的对应值低于下限值时，第4透镜组G4的焦距变短，从而难以对在第4透镜组G4中产生的球面像差、彗差、像面弯曲进行校正。另外，第3透镜组G3的焦距变长，从而第3透镜组G3的变倍时的移动量变大，难以抑制变倍时的球面像差、彗差的变动。通过将条件式(2)的下限值设定为0.05、1.00、1.25，进一步设定为1.50，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。

第1实施方式的变倍光学系统ZL优选满足以下条件式(3)。

0.01<f3/(-f5)<1.00…(3)

其中，f3：第3透镜组G3的焦距

条件式(3)规定第3透镜组G3的焦距与第5透镜组G5的焦距的适当关系。通过满足条件式(3)，从而能够良好地对球面像差、彗差、像面弯曲进行校正。

当条件式(3)的对应值高于上限值时，第3透镜组G3的焦距变长，从而第3透镜组G3的变倍时的移动量变大，难以抑制变倍时的球面像差、彗差的变动。另外，第5透镜组G5的焦距变短，从而难以对在第5透镜组G5中产生的像面弯曲进行校正。通过将条件式(3)的上限值设定为0.75、0.50、0.29，进一步设定为0.25，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。

当条件式(3)的对应值低于下限值时，第3透镜组G3的焦距变短，从而难以对在第3透镜组G3中产生的球面像差、彗差进行校正。另外，第5透镜组G5的焦距变长，从而基于第5透镜组G5的像面弯曲的校正效果减小，难以得到良好的光学性能。通过将条件式(3)的下限值设定为0.05，进一步设定为0.09，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。

第1实施方式的变倍光学系统ZL优选满足以下条件式(4)。

0.01<f3/(-f45t)<2.00…(4)

其中，f3：第3透镜组G3的焦距

f45t：远焦端状态下的第4透镜组G4与第5透镜组G5的合成焦距

条件式(4)规定第3透镜组G3的焦距和远焦端状态下的第4透镜组G4与第5透镜组G5的合成焦距的适当关系。通过满足条件式(4)，从而能够良好地对球面像差、彗差、像面弯曲进行校正。

当条件式(4)的对应值高于上限值时，第3透镜组G3的焦距变长，从而第3透镜组G3的变倍时的移动量变大，难以抑制变倍时的球面像差、彗差的变动。另外，远焦端状态下的第4透镜组G4与第5透镜组G5的合成焦距变短，从而难以对在第4透镜组G4和第5透镜组G5中产生的球面像差、彗差、像面弯曲进行校正。通过将条件式(4)的上限值设定为1.75、1.50、1.25、0.90，进一步设定为0.76，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。

当条件式(4)的对应值低于下限值时，第3透镜组G3的焦距变短，从而难以对在第3透镜组G3中产生的球面像差、彗差进行校正。另外，远焦端状态下的第4透镜组G4与第5透镜组G5的合成焦距变长，从而第4透镜组G4与第5透镜组G5的变倍时的移动量变大，难以抑制变倍时的球面像差、彗差、像面弯曲的变动。通过将条件式(4)的下限值设定为0.10、0.25、0.33、0.45，进一步设定为0.56，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。

第1实施方式的变倍光学系统ZL优选满足以下条件式(5)。

0.01<β5t/β5w<2.00…(5)

其中，β5t：远焦端状态下的第5透镜组G5的横向倍率

β5w：广角端状态下的第5透镜组G5的横向倍率

条件式(5)规定远焦端状态下的第5透镜组G5的横向倍率与广角端状态下的第5透镜组G5的横向倍率的适当关系。通过满足条件式(5)，从而能够得到实现小型轻量化且具有良好的光学性能的变倍光学系统，因此是优选的。通过将条件式(5)的上限值设定为1.80、1.65、1.55、1.49，进一步设定为1.30，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。通过将条件式(5)的下限值设定为0.10、0.25、0.50、0.75、0.90，进一步设定为1.07，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。

第1实施方式的变倍光学系统ZL优选满足以下条件式(6)。

0.01<Bfw/fw<0.95…(6)

其中，Bfw：广角端状态下的变倍光学系统ZL的后焦距

fw：广角端状态下的变倍光学系统ZL的焦距

条件式(6)规定广角端状态下的变倍光学系统ZL的后焦距与广角端状态下的变倍光学系统ZL的焦距的适当关系。另外，在各实施方式中，变倍光学系统ZL的后焦距为变倍光学系统ZL的从最靠像面侧的透镜面到像面I为止的光轴上的空气换算距离。通过满足条件式(6)，从而能够得到实现小型轻量化且具有良好的光学性能的变倍光学系统，因此是优选的。通过将条件式(6)的上限值设定为0.90、0.85、0.80、0.78、0.75、0.65，进一步设定为0.58，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。通过将条件式(6)的下限值设定为0.10、0.30、0.40，进一步设定为0.50，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。

在第1实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，第5透镜组G5由两个透镜构成。由此，能够良好地抑制变倍时的像面弯曲的变动。

在第1实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，第3透镜组G3具有满足以下条件式(7)的透镜。

75.00<ν3L…(7)

其中，ν3L：第3透镜组G3中的透镜的阿贝数

条件式(7)对第3透镜组G3中的透镜的阿贝数规定适当范围。如果第3透镜组G3具有满足条件式(7)的透镜，能够得到校正了色差的具有良好的光学性能的变倍光学系统，因此是优选的。通过将条件式(7)的下限值设定为77.00、80.00，进一步设定为82.00，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。

在第1实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，第3透镜组G3在第3透镜组G3的一部分具有防抖组GVR，该防抖组GVR能够以具有与光轴垂直的方向的位移分量的方式移动。由此，能够得到实现小型轻量化且具有良好的防抖性能的变倍光学系统，因此是优选的。

第1实施方式的变倍光学系统ZL优选满足以下条件式(8)。

0.01<f3/fVR<2.00…(8)

其中，f3：第3透镜组G3的焦距

fVR：防抖组GVR的焦距

条件式(8)规定第3透镜组G3的焦距与防抖组GVR的焦距的适当关系。通过满足条件式(8)，从而抑制对像抖动进行校正时的偏心彗差、非对称的像面弯曲而能够得到良好的防抖性能。

当条件式(8)的对应值高于上限值时，防抖组GVR的焦距变短，从而难以抑制对像抖动进行校正时在防抖组GVR中产生的偏心彗差、非对称的像面弯曲。通过将条件式(8)的上限值设定为1.75、1.50、1.25，进一步设定为1.00，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。

当条件式(8)的对应值低于下限值时，防抖组GVR的焦距变长，从而对像抖动进行校正时的防抖组GVR的移动量变大，难以抑制偏心彗差、非对称的像面弯曲。通过将条件式(8)的下限值设定为0.10、0.30、0.40，进一步设定为0.45，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。

在第1实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，防抖组GVR配置在第3透镜组G3的最靠像面侧。由此，能够维持作为变倍光学系统的光学性能且得到良好的防抖性能。

接着，对第2实施方式的变倍光学系统进行说明。如图1所示，作为第2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)由沿着光轴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、具有至少一个透镜组且具有正的光焦度的中间组GM、具有负的光焦度的对焦透镜组GF及具有至少一个透镜组的后组GR构成。在进行变倍时，相邻的各透镜组之间的间隔变化。对焦透镜组GF在进行对焦时沿着光轴移动。

在上述结构的基础上，第2实施方式的变倍光学系统ZL满足以下条件式(9)及上述的条件式(6)。

0.30<(-f2)/fMt<0.80…(9)

0.01<Bfw/fw<0.95…(6)

其中，f2：第2透镜组G2的焦距

fMt：远焦端状态下的中间组GM的焦距

Bfw：广角端状态下的变倍光学系统ZL的后焦距

fw：广角端状态下的变倍光学系统ZL的焦距

根据第2实施方式，能够得到实现小型轻量化且具有良好的光学性能的变倍光学系统及具备该变倍光学系统的光学设备。第2实施方式的变倍光学系统ZL也可以是图3所示的变倍光学系统ZL(2)，也可以是图5所示的变倍光学系统ZL(3)，也可以是图7所示的变倍光学系统ZL(4)。

条件式(9)规定第2透镜组G2的焦距与远焦端状态下的中间组GM的焦距的适当关系。通过满足条件式(9)，从而能够良好地对球面像差、彗差、像面弯曲等进行校正。

当条件式(9)的对应值高于上限值时，第2透镜组G2的焦距变长，从而第2透镜组G2的变倍时的移动量变大，难以抑制变倍时的球面像差、彗差、像面弯曲的变动。另外，远焦端状态下的中间组GM的焦距变短，从而难以对在中间组GM中产生的球面像差、彗差进行校正。通过将条件式(9)的上限值设定为0.75，进一步设定为0.70，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。

当条件式(9)的对应值低于下限值时，第2透镜组G2的焦距变短，从而难以对在第2透镜组G2中产生的球面像差、彗差、像面弯曲进行校正。另外，远焦端状态下的中间组GM的焦距变长，从而中间组GM的变倍时的移动量变大，难以抑制变倍时的球面像差、彗差的变动。通过将条件式(9)的下限值设定为0.40，进一步设定为0.50，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。

如上所述，条件式(6)规定广角端状态下的变倍光学系统ZL的后焦距与广角端状态下的变倍光学系统ZL的焦距的适当关系。通过满足条件式(6)，从而能够得到实现小型轻量化且具有良好的光学性能的变倍光学系统，因此是优选的。通过将条件式(6)的上限值设定为0.90、0.85、0.80、0.78、0.75、0.65，进一步设定为0.58，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。通过将条件式(6)的下限值设定为0.10、0.30、0.40，进一步设定为0.50，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。

第2实施方式的变倍光学系统ZL优选满足以下条件式(10)。

0.01<(-fF)/fMt<5.00…(10)

其中，fF：对焦透镜组GF的焦距

条件式(10)规定对焦透镜组GF的焦距与远焦端状态下的中间组GM的焦距的适当关系。通过满足条件式(10)，从而能够良好地对球面像差、彗差、像面弯曲进行校正。

当条件式(10)的对应值高于上限值时，对焦透镜组GF的焦距变长，从而对焦透镜组GF的对焦时的移动量变大，难以抑制对焦时的球面像差、彗差、像面弯曲的变动。另外，远焦端状态下的中间组GM的焦距变短，从而难以对在中间组GM中产生的球面像差、彗差进行校正。通过将条件式(10)的上限值设定为4.50、4.00、3.50、3.00，进一步设定为2.30，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。

当条件式(10)的对应值低于下限值时，对焦透镜组GF的焦距变短，从而难以对在对焦透镜组GF中产生的球面像差、彗差、像面弯曲进行校正。另外，远焦端状态下的中间组GM的焦距变长，从而中间组GM的变倍时的移动量变大，难以抑制变倍时的球面像差、彗差的变动。通过将条件式(10)的下限值设定为0.10、0.50、0.70、1.00、1.25，进一步设定为1.50，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。

第2实施方式的变倍光学系统ZL优选满足以下条件式(11)。

0.01<fMt/|fRt|<1.00…(11)

其中，fRt：远焦端状态下的后组GR的焦距

条件式(11)规定远焦端状态下的中间组GM的焦距与远焦端状态下的后组GR的焦距的适当关系。通过满足条件式(11)，从而能够良好地对球面像差、彗差、像面弯曲进行校正。

当条件式(11)的对应值高于上限值时，远焦端状态下的中间组GM的焦距变长，从而中间组GM的变倍时的移动量变大，难以抑制变倍时的球面像差、彗差的变动。另外，远焦端状态下的后组GR的焦距变短，从而难以对在后组GR中产生的像面弯曲进行校正。通过将条件式(11)的上限值设定为0.85、0.70、0.60、0.50、0.35，进一步设定为0.25，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。

当条件式(11)的对应值低于下限值时，远焦端状态下的中间组GM的焦距变短，从而难以对在中间组GM中产生的球面像差、彗差进行校正。另外，远焦端状态下的后组GR的焦距变长，从而基于后组GR的像面弯曲的校正效果减小，难以得到良好的光学性能。通过将条件式(11)的下限值设定为0.03，进一步设定为0.04，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。

第2实施方式的变倍光学系统ZL优选满足以下条件式(12)。

0.01<(-fF)/|fRt|<1.00…(12)

其中，fF：对焦透镜组GF的焦距

fRt：远焦端状态下的后组GR的焦距

条件式(12)规定对焦透镜组GF的焦距与远焦端状态下的后组GR的焦距的适当关系。通过满足条件式(12)，从而能够良好地对球面像差、彗差、像面弯曲进行校正。

当条件式(12)的对应值高于上限值时，对焦透镜组GF的焦距变长，从而对焦透镜组GF的对焦时的移动量变大，难以抑制对焦时的球面像差、彗差、像面弯曲的变动。另外，远焦端状态下的后组GR的焦距变短，从而难以对在后组GR中产生的像面弯曲进行校正。通过将条件式(12)的上限值设定为0.85、0.75、0.65、0.60，进一步设定为0.55，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。

当条件式(12)的对应值低于下限值时，对焦透镜组GF的焦距变短，从而难以对在对焦透镜组GF中产生的球面像差、彗差、像面弯曲进行校正。另外，远焦端状态下的后组GR的焦距变长，从而基于后组GR的像面弯曲的校正效果减小，难以得到良好的光学性能。通过将条件式(12)的下限值设定为0.06，进一步设定为0.075，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。

第2实施方式的变倍光学系统ZL优选满足以下条件式(13)。

0.01<fMt/(-fFRt)<1.00…(13)

其中，fFRt：远焦端状态下的对焦透镜组GF与后组GR的至少一个透镜组的合成焦距

条件式(13)规定远焦端状态下的中间组GM的焦距和远焦端状态下的对焦透镜组GF与后组GR的至少一个透镜组的合成焦距的适当关系。通过满足条件式(13)，从而能够良好地对球面像差、彗差、像面弯曲进行校正。

当条件式(13)的对应值高于上限值时，远焦端状态下的中间组GM的焦距变长，从而中间组GM的变倍时的移动量变大，难以抑制变倍时的球面像差、彗差的变动。另外，远焦端状态下的对焦透镜组GF与后组GR的至少一个透镜组的合成焦距变短，从而难以对在相比中间组GM配置于像面侧的透镜组中产生的球面像差、彗差、像面弯曲进行校正。条件式(13)的上限值设定为0.90，进一步设定为0.80，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。

当条件式(13)的对应值低于下限值时，远焦端状态下的中间组GM的焦距变短，从而难以对在中间组GM中产生的球面像差、彗差进行校正。另外，远焦端状态下的对焦透镜组GF与后组GR的至少一个透镜组的合成焦距变长，从而相比中间组GM配置于像面侧的透镜组的变倍时的移动量变大，难以抑制变倍时的球面像差、彗差、像面弯曲的变动。通过将条件式(13)的下限值设定为0.10、0.25、0.35，进一步设定为0.45，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。

第2实施方式的变倍光学系统ZL优选满足以下条件式(14)。

0.10<βRt/βRw<2.00…(14)

其中，βRt：远焦端状态下的后组GR的横向倍率

βRw：广角端状态下的后组GR的横向倍率

条件式(14)规定远焦端状态下的后组GR的横向倍率与广角端状态下的后组GR的横向倍率的适当关系。通过满足条件式(14)，从而能够得到实现小型轻量化且具有良好的光学性能的变倍光学系统，因此是优选的。通过将条件式(14)的上限值设定为1.80、1.65、1.50、1.45、1.35，进一步设定为1.25，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。通过将条件式(14)的下限值设定为0.10、0.25、0.40、0.50，进一步设定为0.70，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。

在第2实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，后组GR由两个透镜构成。由此，能够良好地抑制变倍时的像面弯曲的变动。

在第2实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，中间组GM由一个透镜组构成。由此，能够得到实现小型轻量化且具有良好的光学性能的变倍光学系统，因此是优选的。

在第2实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，后组GR由一个透镜组构成。由此，能够得到实现小型轻量化且具有良好的光学性能的变倍光学系统，因此是优选的。

在第2实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，后组GR具有负的光焦度。由此，能够得到实现小型轻量化且具有良好的光学性能的变倍光学系统，因此是优选的。

在第2实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，中间组GM具有满足以下条件式(15)的透镜。

75.00<νML…(15)

其中，νML：中间组GM中的透镜的阿贝数

条件式(15)对中间组GM中的透镜的阿贝数规定适当范围。如果中间组GM具有满足条件式(15)的透镜，则能够得到校正了色差的具有良好的光学性能的变倍光学系统，因此是优选的。通过将条件式(15)的下限值设定为76.00、77.50、78.50，进一步设定为80.00，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。

在第2实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，中间组GM在中间组GM的一部分具有防抖组GVR，该防抖组GVR能够以具有与光轴垂直的方向的位移分量的方式移动。由此，能够得到实现小型轻量化且具有良好的防抖性能的变倍光学系统，因此是优选的。

第2实施方式的变倍光学系统ZL优选满足以下条件式(16)。

0.01<fMt/fVR<1.00…(16)

其中，fVR：防抖组GVR的焦距

条件式(16)规定远焦端状态下的中间组GM的焦距与防抖组GVR的焦距的适当关系。通过满足条件式(16)，从而抑制对像抖动进行校正时的偏心彗差、非对称的像面弯曲而能够得到良好的防抖性能。

当条件式(16)的对应值高于上限值时，防抖组GVR的焦距变短，从而难以抑制对像抖动进行校正时在防抖组GVR中产生的偏心彗差、非对称的像面弯曲。通过将条件式(16)的上限值设定为0.85，进一步设定为0.75，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。

当条件式(16)的对应值低于下限值时，防抖组GVR的焦距变长，从而对像抖动进行校正时的防抖组GVR的移动量变大，难以抑制偏心彗差、非对称的像面弯曲。通过将条件式(16)的下限值设定为0.10、0.25、0.45，进一步设定为0.60，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。

在第2实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，防抖组GVR配置在中间组GM的最靠像面侧。由此，能够维持作为变倍光学系统的光学性能且得到良好的防抖性能。

另外，第1实施方式及第2实施方式的变倍光学系统ZL优选满足以下条件式(17)。

0.01<fVR/(-fF)<2.50…(17)

其中，fVR：防抖组GVR的焦距

fF：对焦透镜组GF的焦距

条件式(17)规定防抖组GVR的焦距与对焦透镜组GF的焦距的适当关系。通过满足条件式(17)，从而抑制对像抖动进行校正时的偏心彗差、非对称的像面弯曲而能够得到良好的防抖性能。

当条件式(17)的对应值高于上限值时，防抖组GVR的焦距变长，从而对像抖动进行校正时的防抖组GVR的移动量变大，难以抑制偏心彗差、非对称的像面弯曲。另外，对焦透镜组GF的焦距变短，从而难以对在对焦透镜组GF中产生的球面像差、彗差、像面弯曲进行校正。通过将条件式(17)的上限值设定为2.00、1.80、1.65，进一步设定为1.60，从而能够更可靠地得到各实施方式的效果。

当条件式(17)的对应值低于下限值时，防抖组GVR的焦距变短，从而难以抑制对像抖动进行校正时在防抖组GVR中产生的偏心彗差、非对称的像面弯曲。另外，对焦透镜组GF的焦距变长，从而对焦透镜组GF的对焦时的移动量变大，难以抑制对焦时的球面像差、彗差、像面弯曲的变动。通过将条件式(17)的下限值设定为0.10、0.40、0.63、0.70，进一步设定为1.00，从而能够更可靠地得到各实施方式的效果。

在第1实施方式及第2实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，防抖组GVR由两个透镜构成。由此，能够抑制对像抖动进行校正时的色差的变动。

第1实施方式及第2实施方式的变倍光学系统ZL优选满足以下条件式(18)。

0.01<(-f2)/f1<1.00…(18)

其中，f1：第1透镜组G1的焦距

f2：第2透镜组G2的焦距

条件式(18)规定第2透镜组G2的焦距与第1透镜组G1的焦距的适当关系。通过满足条件式(18)，从而能够良好地对球面像差、彗差、像面弯曲进行校正。

当条件式(18)的对应值高于上限值时，第2透镜组G2的焦距变长，从而第2透镜组G2的变倍时的移动量变大，难以抑制变倍时的球面像差、彗差、像面弯曲的变动。另外，第1透镜组G1的焦距变短，从而难以对在第1透镜组G1中产生的球面像差、彗差、像面弯曲进行校正。通过将条件式(18)的上限值设定为0.75、0.50、0.30、0.25、0.20，进一步设定为0.18，从而能够更可靠地得到各实施方式的效果。

当条件式(18)的对应值低于下限值时，第2透镜组G2的焦距变短，从而难以对在第2透镜组G2中产生的球面像差、彗差、像面弯曲进行校正。另外，第1透镜组G1的焦距变长，从而第1透镜组G1的变倍时的移动量变大，难以抑制变倍时的球面像差、彗差、像面弯曲的变动。通过将条件式(18)的下限值设定为0.05、0.10，进一步设定为0.16，从而能够更可靠地得到各实施方式的效果。

第1实施方式及第2实施方式的变倍光学系统ZL优选满足以下条件式(19)。

0.01<TLt/ft<2.00…(19)

其中，TLt：远焦端状态下的变倍光学系统ZL的全长

ft：远焦端状态下的变倍光学系统ZL的焦距

条件式(19)规定远焦端状态下的变倍光学系统ZL的全长与远焦端状态下的变倍光学系统ZL的焦距的适当关系。另外，在各实施方式中，变倍光学系统ZL的全长为变倍光学系统ZL的从最靠物体侧的透镜面到像面I为止的光轴上的距离(其中，变倍光学系统ZL的从最靠像面侧的透镜面到像面I为止的光轴上的距离为空气换算距离)。通过满足条件式(19)，从而能够得到实现小型轻量化且具有良好的光学性能的变倍光学系统，因此是优选的。通过将条件式(19)的上限值设定为1.75、1.50、1.35、1.20，进一步设定为1.19，从而能够更可靠地得到各实施方式的效果。通过将条件式(19)的下限值设定为0.10、0.50，进一步设定为1.00，从而能够更可靠地得到各实施方式的效果。

第1实施方式及第2实施方式的变倍光学系统ZL优选满足以下条件式(20)。

0.01<βFt/βFw<2.00…(20)

其中，βFt：远焦端状态下的对焦透镜组GF的横向倍率

βFw：广角端状态下的对焦透镜组GF的横向倍率

条件式(20)规定远焦端状态下的对焦透镜组GF的横向倍率与广角端状态下的对焦透镜组GF的横向倍率的适当关系。通过满足条件式(20)，从而能够得到实现小型轻量化且具有良好的光学性能的变倍光学系统，因此是优选的。通过将条件式(20)的上限值设定为1.80、1.65、1.50，进一步设定为1.35，从而能够更可靠地得到各实施方式的效果。通过将条件式(20)的下限值设定为0.10、0.50、0.85、0.90、1.20，进一步设定为1.21，从而能够更可靠地得到各实施方式的效果。

在第1实施方式及第2实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，对焦透镜组GF由两个透镜构成。由此，能够抑制对焦时的色差的变动。

在第1实施方式及第2实施方式的变倍光学系统ZL中，优选的是，第1透镜组G1具有满足以下条件式(21)的透镜。

75.00<ν1L…(21)

其中，ν1L：第1透镜组G1中的透镜的阿贝数

条件式(21)对第1透镜组G1中的透镜的阿贝数规定适当范围。如果第1透镜组G1具有满足条件式(21)的透镜，则能够得到校正了色差的具有良好的光学性能的变倍光学系统，因此是优选的。通过将条件式(21)的下限值设定为76.00、77.50、78.50，进一步设定为80.00，从而能够更可靠地得到本实施方式的效果。

接着，参照图10，对第1实施方式的变倍光学系统ZL的制造方法进行概述。首先，沿着光轴从物体侧依次具备具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有负的光焦度的第2透镜组G2、具有正的光焦度的第3透镜组G3、具有负的光焦度的第4透镜组G4及具有负的光焦度的第5透镜组G5(步骤ST1)。接着，构成为，在进行变倍时，相邻的各透镜组之间的间隔变化(步骤ST2)。接着，构成为，第4透镜组G4成为进行对焦时沿着光轴移动的对焦透镜组(步骤ST3)。并且，以至少满足上述条件式(1)的方式，在镜头镜筒内配置各透镜(步骤ST4)。根据这种制造方法，能够制造实现小型轻量化且具有良好的光学性能的变倍光学系统。

接着，参照图11，对第2实施方式的变倍光学系统ZL的制造方法进行概述。首先，沿着光轴从物体侧依次配置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、具有至少一个透镜组且具有正的光焦度的中间组GM、具有负的光焦度的对焦透镜组GF及具有至少一个透镜组的后组GR(步骤ST11)。接着，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ST12)。接着，构成为，对焦透镜组GF在进行对焦时沿着光轴移动(步骤ST13)。并且，以至少满足上述条件式(9)及条件式(6)的方式，在镜头镜筒内配置各透镜(步骤ST14)。根据这种制造方法，能够制造实现小型轻量化且具有良好的光学性能的变倍光学系统。

实施例

以下，根据附图对各实施方式的实施例的变倍光学系统ZL进行说明。图1、图3、图5、图7是示出第1～第4实施例的变倍光学系统ZL{ZL(1)～ZL(4)}的结构及光焦度分配的剖视图。另外，与第1实施方式对应的实施例为第1～第3实施例，与第2实施方式对应的实施例为第1～第4实施例。在第1～第4实施例的变倍光学系统ZL(1)～ZL(4)的剖视图中，用箭头示出从广角端状态(W)变倍到远焦端状态(T)时的各透镜组的移动方向。另外，与“对焦”这样的文字一起用箭头示出从无限远对焦到近距离物体时的对焦透镜组的移动方向。与“防抖”这样的文字一起用箭头示出对像抖动进行校正时的防抖组的移动方向。

在这些图1、图3、图5、图7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、数字的种类及位数变大而变得复杂化，对每个实施例分别独立地使用符号与数字的组合来表示透镜组等。因此，即使在实施例间使用相同的符号与数字的组合，也不意味着是相同的结构。

以下示出表1～表4，其中，表1为表示第1实施例中的各参数数据的表，表2为表示第2实施例中的各参数数据的表，表3为表示第3实施例中的各参数数据的表，表4为表示第4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，f表示镜头整个系统的焦距，FNΟ表示F值，ω表示半视场角(单位为°(度))，Y表示像高。TL表示在无限远对焦时的变倍光学系统的从最靠物体侧的透镜面到最靠像面侧的透镜面为止的光轴上的距离加上Bf(后焦距)的距离，Bf表示无限远对焦时的变倍光学系统的从最靠像面侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离(空气换算距离)。fM表示中间组的焦距，fR表示后组的焦距。另外，这些值在广角端(W)、远焦端(T)的各变倍状态下分别示出。

另外，在[整体参数]的表中，fF表示对焦透镜组的焦距。fVR表示防抖组的焦距。fFRt表示远焦端状态下的对焦透镜组与后组的至少一个透镜组的合成焦距。f45t表示远焦端状态下的第4透镜组与第5透镜组的合成焦距。βFw表示广角端状态下的对焦透镜组的横向倍率。βFt表示远焦端状态下的对焦透镜组的横向倍率。βRw表示广角端状态下的后组的横向倍率。βRt表示远焦端状态下的后组的横向倍率。β4w表示广角端状态下的第4透镜组的横向倍率。β4t表示远焦端状态下的第4透镜组的横向倍率。β5w表示广角端状态下的第5透镜组的横向倍率。β5t表示远焦端状态下的第5透镜组的横向倍率。

在[透镜参数]的表中，面编号表示沿着光线行进的方向的从物体侧起的光学面的顺序，R表示各光学面的曲率半径(使曲率中心位于像侧的面为正的值)，D表示从各光学面到下一个光学面(或者像面)为止的光轴上的距离、即面间隔，nd表示光学部件的材料的对d线的折射率，νd表示光学部件的材料的以d线为基准的阿贝数。曲率半径的“∞”表示平面或者开口，(光圈S)表示孔径光阑S。省略空气的折射率nd＝1.00000的记载。在光学面为非球面时对面编号附上*标记，在曲率半径R的栏示出近轴曲率半径。

在[非球面数据]的表中，对于[透镜参数]所示的非球面，通过下式(A)来表示其形状。X(y)表示从非球面的顶点处的切面到高度y处的非球面上的位置为止的沿着光轴方向的距离(凹陷量)，R表示基准球面的曲率半径(近轴曲率半径)，κ表示圆锥常数，Ai表示第i次的非球面系数。“E-n”表示“×10^-n”。例如，1.234E-05＝1.234×10^-5。另外，二次非球面系数A2为0，省略其记载。

X(y)＝(y²/R)/{1+(1-κ×y²/R²)^1/2}+A4×y⁴+A6×y⁶+A8×y⁸+A10×y¹⁰ …(A)

在[可变间隔数据]的表中，在[透镜参数]的表中示出面间隔成为(Di)的面编号i处的面间隔。另外，在[可变间隔数据]的表中示出无限远对焦状态时的面间隔及极近距离对焦状态时的面间隔。

在[透镜组数据]的表中示出各透镜组各自的始面(最靠物体侧面)和焦距。

以下，在所有的参数值中，对于所揭示的焦距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者比例缩小也能够得到相同的光学性能，因此不限定于此。

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2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)由沿着光轴从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有负的光焦度的第2透镜组G2、具有正的光焦度的第3透镜组G3、具有负的光焦度的第4透镜组G4及具有负的光焦度的第5透镜组G5构成。在从广角端状态(W)变倍到远焦端状态(T)时，第1透镜组G1沿着光轴向物体侧移动，第2透镜组G2沿着光轴暂时向像面侧移动之后向物体侧移动，第3透镜组G3、第4透镜组G4及第5透镜组G5沿着光轴向物体侧移动，相邻的各透镜组之间的间隔变化。另外，在第2透镜组G2与第3透镜组G3之间配置有孔径光阑S，在进行变倍时，孔径光阑S与第3透镜组G3一起沿着光轴移动。对各透镜组记号附加的符号(+)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由沿着光轴从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11与双凸形状的正透镜L12的接合透镜及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L13构成。

第2透镜组G2由沿着光轴从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L21、双凹形状的负透镜L22、双凸形状的正透镜L23及凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L24构成。

第3透镜组G3由沿着光轴从物体侧依次排列的双凸形状的正透镜L31、双凸形状的正透镜L32、将凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L33与双凸形状的正透镜L34接合而成的接合透镜及将双凸形状的正透镜L35与凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L36接合而成的接合透镜构成。正透镜L31是在玻璃制透镜主体的物体侧面设置树脂层而构成的混合动力型透镜。树脂层的物体侧面为非球面，正透镜L31为复合型非球面透镜。在后述的[透镜参数]中，面编号15表示树脂层的物体侧面，面编号16表示树脂层的像面侧面及透镜主体的物体侧面(两者接合的面)，面编号17表示透镜主体的像面侧面。正透镜L35也是在玻璃制透镜主体的物体侧面设置树脂层而构成的混合动力型透镜。树脂层的物体侧面为非球面，正透镜L35也是复合型非球面透镜。在后述的[透镜参数]中，面编号23表示树脂层的物体侧面，面编号24表示树脂层的像面侧面及透镜主体的物体侧面(两者接合的面)，面编号25表示透镜主体的像面侧面(与负弯月形透镜L36接合的面)。

第4透镜组G4从物体侧依次由将双凸形状的正透镜L41与双凹形状的负透镜L42接合而成的接合透镜构成。

第5透镜组G5由沿着光轴从物体侧依次排列的凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L51及凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L52构成。在第5透镜组G5的像侧配置有像面I。另外，在第5透镜组G5与像面I之间配置有平行平板PP。

在本实施例中，第3透镜组G3作为整体构成具有正的光焦度的中间组GM。并且，第3透镜组G3(也就是说，中间组GM)的配置于最靠像面侧的正透镜L35及负弯月形透镜L36构成能够以具有与光轴垂直的方向的位移分量的方式移动的防抖组GVR。另外，第4透镜组G4相当于在进行对焦时沿着光轴移动的对焦透镜组GF。在从无限远物体向近距离物体进行对焦时，对焦透镜组GF(第4透镜组G4的整体)沿着光轴向像面侧移动。另外，第5透镜组G5作为整体构成具有负的光焦度的后组GR。

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]

变倍比＝7.327

[透镜参数]

/>

[非球面数据]

第15面

κ＝1.0000，A4＝-2.96855E-05，A6＝-5.04688E-08，A8＝-4.78359E-12，A10＝0.00000E+00

第23面

κ＝1.0000，A4＝-1.94678E-05，A6＝-1.10034E-08，A8＝-1.10745E-10，A10＝0.00000E+00

[可变间隔数据]

无限远对焦状态

极近距离对焦状态

[透镜组数据]

图2的(A)是第1实施例的变倍光学系统的广角端状态下的无限远对焦时的各像差图。图2的(B)是第1实施例的变倍光学系统的远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。在各像差图中，FNO表示F值，Y表示像高。另外，在球面像差图中示出与最大口径对应的F值的值，在像散图及畸变图中分别示出像高的最大值，在彗差图中示出各像高的值。d表示d线(波长λ＝587.6nm)，g表示g线(波长λ＝435.8nm)。在像散图中，实线表示弧矢像面，虚线表示子午像面。另外，在以下所示的各实施例的像差图中，也使用与本实施例相同的符号，并省略重复的说明。

通过各像差图可知，第1实施例的变倍光学系统从广角端状态到远焦端状态良好地对各像差进行校正，具有优秀的成像性能。

(第2实施例)

使用图3～图4及表2对第2实施例进行说明。图3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)由沿着光轴从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有负的光焦度的第2透镜组G2、具有正的光焦度的第3透镜组G3、具有负的光焦度的第4透镜组G4及具有负的光焦度的第5透镜组G5构成。在从广角端状态(W)变倍到远焦端状态(T)时，第1透镜组G1沿着光轴向物体侧移动，第2透镜组G2沿着光轴暂时向像面侧移动之后向物体侧移动，第3透镜组G3、第4透镜组G4及第5透镜组G5沿着光轴向物体侧移动，相邻的各透镜组之间的间隔变化。另外，在第2透镜组G2与第3透镜组G3之间配置有孔径光阑S，在进行变倍时，孔径光阑S与第3透镜组G3一起沿着光轴移动。

在第2实施例中，第1透镜组G1、第2透镜组G2、第4透镜组G4及第5透镜组G5构成为与第1实施例相同，因此附上与第1实施例相同的符号，省略这些各透镜的详细说明。

第3透镜组G3由沿着光轴从物体侧依次排列的双凸形状的正透镜L31、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L32、将凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L33与双凸形状的正透镜L34接合而成的接合透镜及将双凸形状的正透镜L35与凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L36接合而成的接合透镜构成。正透镜L31是在玻璃制透镜主体的物体侧面设置树脂层而构成的混合动力型透镜。树脂层的物体侧面为非球面，正透镜L31为复合型非球面透镜。在后述的[透镜参数]中，面编号15表示树脂层的物体侧面，面编号16表示树脂层的像面侧面及透镜主体的物体侧面(两者接合的面)，面编号17表示透镜主体的像面侧面。正透镜L35也是在玻璃制透镜主体的物体侧面设置树脂层而构成的混合动力型透镜。树脂层的物体侧面为非球面，正透镜L35也是复合型非球面透镜。在后述的[透镜参数]中，面编号23表示树脂层的物体侧面，面编号24表示树脂层的像面侧面及透镜主体的物体侧面(两者接合的面)，面编号25表示透镜主体的像面侧面(与负弯月形透镜L36接合的面)。

在本实施例中，第3透镜组G3作为整体构成具有正的光焦度的中间组GM。并且，第3透镜组G3(也就是说，中间组GM)的配置于最靠像面侧的正透镜L35及负弯月形透镜L36构成能够以具有与光轴垂直的方向的位移分量的方式移动的防抖组GVR。另外，第4透镜组G4相当于在进行对焦时沿着光轴移动的对焦透镜组GF。在从无限远物体向近距离物体进行对焦时，对焦透镜组GF(第4透镜组G4的整体)沿着光轴向像面侧移动。另外，第5透镜组G5作为整体构成具有负的光焦度的后组GR。

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]

变倍比＝7.313

/>

[透镜参数]

/>

[非球面数据]

第15面

κ＝1.0000，A4＝-2.77917E-05，A6＝-3.74974E-08，A8＝5.24965E-11，A10＝0.00000E+00

第23面

κ＝1.0000，A4＝-1.89584E-05，A6＝1.08869E-08，A8＝-1.42329E-10，A10＝0.00000E+00

[可变间隔数据]

无限远对焦状态

极近距离对焦状态

[透镜组数据]

图4的(A)是第2实施例的变倍光学系统的广角端状态下的无限远对焦时的各像差图。图4的(B)是第2实施例的变倍光学系统的远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。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，具有优秀的成像性能。

(第3实施例)

使用图5～图6及表3对第3实施例进行说明。图5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)由沿着光轴从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有负的光焦度的第2透镜组G2、具有正的光焦度的第3透镜组G3、具有负的光焦度的第4透镜组G4及具有负的光焦度的第5透镜组G5构成。在从广角端状态(W)变倍到远焦端状态(T)时，第1透镜组G1、第2透镜组G2、第3透镜组G3、第4透镜组G4及第5透镜组G5沿着光轴向物体侧移动，相邻的各透镜组之间的间隔变化。另外，在第2透镜组G2与第3透镜组G3之间配置有孔径光阑S，在进行变倍时，孔径光阑S与第3透镜组G3一起沿着光轴移动。

在第3实施例中，第1透镜组G1、第2透镜组G2及第4透镜组G4构成为与第1实施例相同，因此附上与第1实施例相同的符号，省略这些各透镜的详细说明。

第3透镜组G3由沿着光轴从物体侧依次排列的双凸形状的正透镜L31、将双凸形状的正透镜L32与双凹形状的负透镜L33接合而成的接合透镜、双凸形状的正透镜L34及将双凸形状的正透镜L35与凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L36接合而成的接合透镜构成。正透镜L31是在玻璃制透镜主体的物体侧面设置树脂层而构成的混合动力型透镜。树脂层的物体侧面为非球面，正透镜L31为复合型非球面透镜。在后述的[透镜参数]中，面编号15表示树脂层的物体侧面，面编号16表示树脂层的像面侧面及透镜主体的物体侧面(两者接合的面)，面编号17表示透镜主体的像面侧面。正透镜L35也是在玻璃制透镜主体的物体侧面设置树脂层而构成的混合动力型透镜。树脂层的物体侧面为非球面，正透镜L35也是复合型非球面透镜。在后述的[透镜参数]中，面编号23表示树脂层的物体侧面，面编号24表示树脂层的像面侧面及透镜主体的物体侧面(两者接合的面)，面编号25表示透镜主体的像面侧面(与负弯月形透镜L36接合的面)。

第5透镜组G5由沿着光轴从物体侧依次排列的凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L51及双凸形状的正透镜L52构成。在第5透镜组G5的像侧配置有像面I。另外，在第5透镜组G5与像面I之间配置有平行平板PP。

在本实施例中，第3透镜组G3作为整体构成具有正的光焦度的中间组GM。并且，第3透镜组G3(也就是说，中间组GM)的配置于最靠像面侧的正透镜L35及负弯月形透镜L36构成能够以具有与光轴垂直的方向的位移分量的方式移动的防抖组GVR。另外，第4透镜组G4相当于在进行对焦时沿着光轴移动的对焦透镜组GF。在从无限远物体向近距离物体进行对焦时，对焦透镜组GF(第4透镜组G4的整体)沿着光轴向像面侧移动。另外，第5透镜组G5作为整体构成具有负的光焦度的后组GR。

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]

变倍比＝7.312

[透镜参数]

/>

[非球面数据]

第15面

κ＝1.0000，A4＝-2.46352E-05，A6＝-6.76098E-08，A8＝3.13409E-10，A10＝0.00000E+00

第23面

κ＝1.0000，A4＝-2.19056E-05，A6＝4.43054E-08，A8＝-1.00568E-10，A10＝0.00000E+00

[可变间隔数据]

无限远对焦状态

极近距离对焦状态

[透镜组数据]

图6的(A)是第3实施例的变倍光学系统的广角端状态下的无限远对焦时的各像差图。图6的(B)是第3实施例的变倍光学系统的远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。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，具有优秀的成像性能。

(第4实施例)

使用图7～图8及表4对第4实施例进行说明。图7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)由沿着光轴从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有负的光焦度的第2透镜组G2、具有正的光焦度的第3透镜组G3、具有正的光焦度的第4透镜组G4、具有负的光焦度的第5透镜组G5及具有正的光焦度的第6透镜组G6构成。在从广角端状态(W)变倍到远焦端状态(T)时，第1透镜组G1、第2透镜组G2、第3透镜组G3、第4透镜组G4、第5透镜组G5及第6透镜组G6沿着光轴向物体侧移动，相邻的各透镜组之间的间隔变化。另外，在第2透镜组G2与第3透镜组G3之间配置有孔径光阑S，在进行变倍时，孔径光阑S与第3透镜组G3一起沿着光轴移动。

第1透镜组G1由沿着光轴从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11与凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L12的接合透镜及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L13构成。

第2透镜组G2由沿着光轴从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L21、双凹形状的负透镜L22、双凸形状的正透镜L23及双凹形状的负透镜L24构成。

第3透镜组G3由沿着光轴从物体侧依次排列的双凸形状的正透镜L31、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L32及双凹形状的负透镜L33构成。

第4透镜组G4由沿着光轴从物体侧依次排列的双凸形状的正透镜L41及将凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L42与双凸形状的正透镜L43接合而成的接合透镜构成。正透镜L41是在玻璃制透镜主体的物体侧面设置树脂层而构成的混合动力型透镜。树脂层的物体侧面为非球面，正透镜L41为复合型非球面透镜。在后述的[透镜参数]中，面编号21表示树脂层的物体侧面，面编号22表示树脂层的像面侧面及透镜主体的物体侧面(两者接合的面)，面编号23表示透镜主体的像面侧面。

第5透镜组G5从物体侧依次由将双凸形状的正透镜L51与双凹形状的负透镜L52接合而成的接合透镜构成。

第6透镜组G6由沿着光轴从物体侧依次排列的凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L61及双凸形状的正透镜L62构成。在第6透镜组G6的像侧配置有像面I。另外，在第6透镜组G6与像面I之间配置有平行平板PP。

在本实施例中，第3透镜组G3与第4透镜组G4作为整体构成具有正的光焦度的中间组GM。并且，第4透镜组G4的正透镜L41构成能够以具有与光轴垂直的方向的位移分量的方式移动的防抖组GVR。另外，第5透镜组G5相当于在进行对焦时沿着光轴移动的对焦透镜组GF。在从无限远物体向近距离物体进行对焦时，对焦透镜组GF(第5透镜组G5的整体)沿着光轴向像面侧移动。另外，第6透镜组G6作为整体构成具有正的光焦度的后组GR。

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]

变倍比＝7.348

fF＝-29.503 fVR＝25.327

fFRt＝-35.547

βFw＝1.801 βFt＝2.880

βRw＝1.012 βRt＝0.941

[透镜参数]

/>

[非球面数据]

第21面

κ＝1.0000，A4＝-5.28036E-05，A6＝8.22302E-08，A8＝0.00000E+00，A10＝0.00000E+00

[可变间隔数据]

无限远对焦状态

极近距离对焦状态

/>

[透镜组数据]

图8的(A)是第4实施例的变倍光学系统的广角端状态下的无限远对焦时的各像差图。图8的(B)是第4实施例的变倍光学系统的远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。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，具有优秀的成像性能。

接着，以下示出[条件式对应值]的表。在该表中，对于所有实施例(第1～第4实施例)一并示出与各条件式(1)～(21)对应的值。

条件式(1)0.11<f4/f5<0.70

条件式(2)0.01<(-f4)/f3<5.00

条件式(3)0.01<f3/(-f5)<1.00

条件式(4)0.01<f3/(-f45t)<2.00

条件式(5)0.01<β5t/β5w<2.00

条件式(6)0.01<Bfw/fw<0.95

条件式(7)75.00<ν3L

条件式(8)0.01<f3/fVR<2.00

条件式(9)0.30<(-f2)/fMt<0.80

条件式(10)0.01<(-fF)/fMt<5.00

条件式(11)0.01<fMt/|fRt|<1.00

条件式(12)0.01<(-fF)/|fRt|<1.00

条件式(13)0.01<fMt/(-fFRt)<1.00

条件式(14)0.10<βRt/βRw<2.00

条件式(15)75.00<νML

条件式(16)0.01<fMt/fVR<1.00

条件式(17)0.01<fVR/(-fF)<2.50

条件式(18)0.01<(-f2)/f1<1.00

条件式(19)0.01<TLt/ft<2.00

条件式(20)0.01<βFt/βFw<2.00

条件式(21)75.00<ν1L

[条件式对应值](第1～第4实施例)

根据上述各实施例，能够实现小型的同时具有良好的光学性能的变倍光学系统。

上述各实施例示出本申请发明的一具体例，本申请发明不限定于这些。

能够在不损坏各实施方式的变倍光学系统的光学性能的范围内适当采用以下内容。

虽然作为各实施方式的变倍光学系统的实施例示出了5组结构和6组结构，但是本申请并不限定于此，还能够构成其他的组结构(例如，7组、8组、9组等)的变倍光学系统。例如，也可以是在各实施方式的变倍光学系统的最靠物体侧或最靠像面侧增加透镜或者透镜组的结构。另外，例如，也可以是中间组由三个以上的透镜组构成的结构，也可以是后组由两个以上的透镜组构成的结构。另外，透镜组表示被进行变倍时变化的空气间隔分离的、具有至少一个透镜的部分。

在各实施方式的变倍光学系统中，不限定于第4透镜组或第5透镜组，也可以是使单独或多个透镜组、或者部分透镜组作为对焦透镜组，该对焦透镜组在光轴方向上移动来进行从无限远物体向近距离物体的对焦。对焦透镜组还能够适用于自动对焦，也适合于自动对焦用的(使用超声波电机等的)电机驱动。

在各实施方式的变倍光学系统中，不限定于第3透镜组的一部分透镜或第4透镜组的一部分透镜，也可以是使透镜组或部分透镜组作为防抖透镜组，该防抖透镜组以具有与光轴垂直的方向的分量的方式移动、或者在包含光轴的面内方向上旋转移动(摆动)，从而对由于手抖而产生的像抖动进行校正。

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，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。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。

虽然孔径光阑优选配置在第2透镜组与第3透镜组之间，但是也可以不设置作为孔径光阑的部件，而通过透镜的框来代替其作用。

在各透镜面上，为了减轻眩光和重影并实现对比度高的光学性能，也可以施加在宽波长区域具有高透射率的增透膜。

标号说明

/>

Claims (34)

1.一种变倍光学系统，其中，

所述变倍光学系统具备沿着光轴从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组、具有负的光焦度的第4透镜组及具有负的光焦度的第5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4透镜组是对焦透镜组，该对焦透镜组在进行对焦时沿着光轴移动，

所述变倍光学系统满足以下条件式：

0.11<f4/f5<0.70

其中，f4：所述第4透镜组的焦距，

f5：所述第5透镜组的焦距。

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条件式：

0.01<(-f4)/f3<5.00

其中，f3：所述第3透镜组的焦距。

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条件式：

0.01<f3/(-f5)<1.00

其中，f3：所述第3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以下条件式：

0.01<f3/(-f45t)<2.00

其中，f3：所述第3透镜组的焦距，

f45t：远焦端状态下的所述第4透镜组与所述第5透镜组的合成焦距。

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，

所述变倍光学系统满足以下条件式：

0.01<β5t/β5w<2.00

其中，β5t：远焦端状态下的所述第5透镜组的横向倍率，

β5w：广角端状态下的所述第5透镜组的横向倍率。

6.根据权利要求1～5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以下条件式：

0.01<Bfw/fw<0.95

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。

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，

所述第5透镜组由两个透镜构成。

8.根据权利要求1～7中的任意一项所述的变倍光学系统，其中，

所述第3透镜组具有满足以下条件式的透镜：

75.00<ν3L

其中，ν3L：所述第3透镜组中的所述透镜的阿贝数。

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3透镜组在所述第3透镜组的一部分具有防抖组，该防抖组能够以具有与光轴垂直的方向的位移分量的方式移动。

10.根据权利要求9所述的变倍光学系统，其中，

所述变倍光学系统满足以下条件式：

0.01<f3/fVR<2.00

其中，f3：所述第3透镜组的焦距，

fVR：所述防抖组的焦距。

11.根据权利要求9或10所述的变倍光学系统，其中，

所述防抖组配置在所述第3透镜组的最靠像面侧。

12.一种变倍光学系统，其中，

所述变倍光学系统由沿着光轴从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有至少一个透镜组且具有正的光焦度的中间组、具有负的光焦度的对焦透镜组及具有至少一个透镜组的后组构成，

在进行变倍时，相邻的各透镜组之间的间隔变化，

所述对焦透镜组在进行对焦时沿着光轴移动，

所述变倍光学系统满足以下条件式：

0.30<(-f2)/fMt<0.80

0.01<Bfw/fw<0.95

其中，f2：所述第2透镜组的焦距，

fMt：远焦端状态下的所述中间组的焦距，

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。

13.根据权利要求12所述的变倍光学系统，其中，

所述变倍光学系统满足以下条件式：

0.01<(-fF)/fMt<5.00

其中，fF：所述对焦透镜组的焦距。

14.根据权利要求12或13所述的变倍光学系统，其中，

所述变倍光学系统满足以下条件式：

0.01<fMt/|fRt|<1.00

其中，fRt：远焦端状态下的所述后组的焦距。

15.根据权利要求12～14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以下条件式：

0.01<(-fF)/|fRt|<1.00

其中，fF：所述对焦透镜组的焦距，

fRt：远焦端状态下的所述后组的焦距。

16.根据权利要求12～15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以下条件式：

0.01<fMt/(-fFRt)<1.00

其中，fFRt：远焦端状态下的所述对焦透镜组与所述后组的所述至少一个透镜组的合成焦距。

17.根据权利要求12～16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以下条件式：

0.10<βRt/βRw<2.00

其中，βRt：远焦端状态下的所述后组的横向倍率，

βRw：广角端状态下的所述后组的横向倍率。

18.根据权利要求12～17中的任意一项所述的变倍光学系统，其中，

所述后组由两个透镜构成。

19.根据权利要求12～18中的任意一项所述的变倍光学系统，其中，

所述中间组由一个透镜组构成。

20.根据权利要求12～19中的任意一项所述的变倍光学系统，其中，

所述后组由一个透镜组构成。

21.根据权利要求12～20中的任意一项所述的变倍光学系统，其中，

所述后组具有负的光焦度。

22.根据权利要求12～21中的任意一项所述的变倍光学系统，其中，

所述中间组具有满足以下条件式的透镜：

75.00<νML

其中，νML：所述中间组中的所述透镜的阿贝数。

23.根据权利要求12～22中的任意一项所述的变倍光学系统，其中，

所述中间组在所述中间组的一部分具有防抖组，该防抖组能够以具有与光轴垂直的方向的位移分量的方式移动。

24.根据权利要求23所述的变倍光学系统，其中，

所述变倍光学系统满足以下条件式：

0.01<fMt/fVR<1.00

其中，fVR：所述防抖组的焦距。

25.根据权利要求23或24所述的变倍光学系统，其中，

所述防抖组配置在所述中间组的最靠像面侧。

26.根据权利要求9～11及权利要求23～25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以下条件式：

0.01<fVR/(-fF)<2.50

其中，fVR：所述防抖组的焦距，

fF：所述对焦透镜组的焦距。

27.根据权利要求9～11及权利要求23～26中的任意一项所述的变倍光学系统，其中，

所述防抖组由两个透镜构成。

28.根据权利要求1～27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以下条件式：

0.01<(-f2)/f1<1.00

其中，f1：所述第1透镜组的焦距，

f2：所述第2透镜组的焦距。

29.根据权利要求1～28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以下条件式：

0.01<TLt/ft<2.00

其中，TLt：远焦端状态下的所述变倍光学系统的全长，

ft：远焦端状态下的所述变倍光学系统的焦距。

30.根据权利要求1～29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以下条件式：

0.01<βFt/βFw<2.00

其中，βFt：远焦端状态下的所述对焦透镜组的横向倍率，

βFw：广角端状态下的所述对焦透镜组的横向倍率。

31.根据权利要求1～30中的任意一项所述的变倍光学系统，其中，

所述对焦透镜组由两个透镜构成。

32.根据权利要求1～31中的任意一项所述的变倍光学系统，其中，

所述第1透镜组具有满足以下条件式的透镜：

75.00<ν1L

其中，ν1L：所述第1透镜组中的所述透镜的阿贝数。

33.一种光学设备，具备权利要求1～32中的任意一项所述的变倍光学系统而构成。

34.一种变倍光学系统的制造方法，该变倍光学系统具备沿着光轴从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组、具有负的光焦度的第4透镜组及具有负的光焦度的第5透镜组，其中，

在进行变倍时，相邻的各透镜组之间的间隔变化，

所述第4透镜组是对焦透镜组，该对焦透镜组在进行对焦时沿着光轴移动，

以所述变倍光学系统满足以下条件式的方式在镜头镜筒内配置各透镜：

0.11<f4/f5<0.70

其中，f4：所述第4透镜组的焦距，

f5：所述第5透镜组的焦距。