CN108292027A - 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
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Abstract
本发明具备从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组(G1)、具有至少一个透镜组且整体上具有负的光焦度的中间组(GM)、具有正的光焦度的中间侧透镜组(GRP1)、具有正的光焦度的后续侧透镜组(GRP2)以及由至少一个透镜组构成的后续组(GR)而构成变倍光学系统(ZL)，中间组(GM)具有满足以下的条件式的部分组：1.4<fvr/fMt<2.5 0.15<(‑fvr)/ft<0.35其中，fvr：部分组的焦距，fMt：远焦端状态下的中间组(GM)的焦距，ft：远焦端状态下的变倍光学系统(ZL)的焦距。
Description
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该变倍光学系统的制造方法。
背景技术
以往，提出了适合于照片用相机、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)。但是，在以往的变倍光学系统中，光学性能不充分。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平4-293007号公报
发明内容
本发明的变倍光学系统具备从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组、具有至少一个透镜组且整体上具有负的光焦度的中间组、具有正的光焦度的中间侧透镜组、具有正的光焦度的后续侧透镜组以及由至少一个透镜组构成的后续组，在进行变倍时，所述第1透镜组与所述中间组之间的间隔变化，所述中间组与所述中间侧透镜组之间的间隔变化，所述中间侧透镜组与所述后续侧透镜组之间的间隔变化，所述后续侧透镜组与所述后续组之间的间隔变化，在进行对焦时，所述后续侧透镜组移动，所述中间组具有满足以下的条件式的部分组：
1.4<fvr/fMt<2.5
0.15<(-fvr)/ft<0.35
其中，fvr：所述部分组的焦距，
fMt：远焦端状态下的所述中间组的焦距，
ft：远焦端状态下的所述变倍光学系统的焦距。
本发明的光学设备构成为搭载上述变倍光学系统。
关于本发明的变倍光学系统的制造方法，该变倍光学系统构成为，具备从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组、具有至少一个透镜组且整体上具有负的光焦度的中间组、具有正的光焦度的中间侧透镜组、具有正的光焦度的后续侧透镜组以及由至少一个透镜组构成的后续组，其中，在进行变倍时，所述第1透镜组与所述中间组之间的间隔变化，所述中间组与所述中间侧透镜组之间的间隔变化，所述中间侧透镜组与所述后续侧透镜组之间的间隔变化，所述后续侧透镜组与所述后续组之间的间隔变化，在进行对焦时，所述后续侧透镜组移动，以所述中间组具有满足以下的条件式的部分组的方式，在镜头镜筒内配置各透镜：
1.4<fvr/fMt<2.5
0.15<(-fvr)/ft<0.35
其中，fvr：所述部分组的焦距，
fMt：远焦端状态下的所述中间组的焦距，
ft：远焦端状态下的所述变倍光学系统的焦距。
附图说明
图1是示出本实施方式的第1实施例的变倍光学系统的镜头结构的图。
图2(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(b)是对0.30°的旋转抖动进行了抖动校正时的子午横向像差图。
图3是第1实施例的变倍光学系统的中间焦距状态下的无限远对焦时的各像差图。
图4(a)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，图4(b)是对0.20°的旋转抖动进行了抖动校正时的子午横向像差图。
图5(a)、图5(b)以及图5(c)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对焦时的各像差图。
图6是示出本实施方式的第2实施例的变倍光学系统的镜头结构的图。
图7(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7(b)是对0.30°的旋转抖动进行了抖动校正时的子午横向像差图。
图8是第2实施例的变倍光学系统的中间焦距状态下的无限远对焦时的各像差图。
图9(a)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，图9(b)是对0.20°的旋转抖动进行了抖动校正时的子午横向像差图。
图10(a)、图10(b)以及图10(c)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对焦时的各像差图。
图11是示出本实施方式的第3实施例的变倍光学系统的镜头结构的图。
图12(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12(b)是对0.30°的旋转抖动进行了抖动校正时的子午横向像差图。
图13是第3实施例的变倍光学系统的中间焦距状态下的无限远对焦时的各像差图。
图14(a)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，图14(b)是对0.20°的旋转抖动进行了抖动校正时的子午横向像差图。
图15(a)、图15(b)以及图15(c)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对焦时的各像差图。
图16是示出本实施方式的第4实施例的变倍光学系统的镜头结构的图。
图17(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17(b)是对0.30°的旋转抖动进行了抖动校正时的子午横向像差图。
图18是第4实施例的变倍光学系统的中间焦距状态下的无限远对焦时的各像差图。
图19(a)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，图19(b)是对0.20°的旋转抖动进行了抖动校正时的子午横向像差图。
图20(a)、图20(b)以及图20(c)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对焦时的各像差图。
图21是示出本实施方式的第5实施例的变倍光学系统的镜头结构的图。
图22(a)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时的各像差图，图22(b)是对0.30°的旋转抖动进行了抖动校正时的子午横向像差图。
图23是第5实施例的变倍光学系统的中间焦距状态下的无限远对焦时的各像差图。
图24(a)是第5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，图24(b)是对0.20°的旋转抖动进行了抖动校正时的子午横向像差图。
图25(a)、图25(b)以及图25(c)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对焦时的各像差图。
图26是示出本实施方式的第6实施例的变倍光学系统的镜头结构的图。
图27(a)是第6实施例的变倍光学系统的广角端状态下的无限远对焦时的各像差图，图27(b)是对0.30°的旋转抖动进行了抖动校正时的子午横向像差图。
图28是第6实施例的变倍光学系统的中间焦距状态下的无限远对焦时的各像差图。
图29(a)是第6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，图29(b)是对0.20°的旋转抖动进行了抖动校正时的子午横向像差图。
图30(a)、图30(b)以及图30(c)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对焦时的各像差图。
图31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。
图32是示出本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，参照附图对本实施方式的变倍光学系统、光学设备进行说明。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)构成为，具备从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有至少一个透镜组且整体上具有负的光焦度的中间组GM(第2透镜组G2)、具有正的光焦度的中间侧透镜组GRP1(第3透镜组G3)、具有正的光焦度的后续侧透镜组GRP2(第4透镜组G4)以及由至少一个透镜组构成的后续组GR(第5透镜组G5)。在进行变倍时，第1透镜组G1与中间组GM之间的间隔变化，中间组GM与中间侧透镜组GRP1之间的间隔变化，中间侧透镜组GRP1与后续侧透镜组GRP2之间的间隔变化，后续侧透镜组GRP2与后续组GR之间的间隔变化。在进行对焦时，后续侧透镜组GRP2作为对焦透镜组移动。
本实施方式的变倍光学系统ZL可以是图6所示的变倍光学系统ZL(2)，也可以是图11所示的变倍光学系统ZL(3)，也可以是图16所示的变倍光学系统ZL(4)，也可以是图21所示的变倍光学系统ZL(5)，也可以是图26所示的变倍光学系统ZL(6)。另外，图6、图11以及图16所示的变倍光学系统ZL(2)、ZL(3)、ZL(4)的各组与图1所示的变倍光学系统ZL(1)相同地构成。在图21所示的变倍光学系统ZL(5)中，中间组GM(第2透镜组G2)、中间侧透镜组GRP1(第3透镜组G3)以及后续侧透镜组GRP2(第4透镜组G4)与图1所示的变倍光学系统ZL(1)相同地构成，后续组GR由第5透镜组G5和第6透镜组G6构成。在图26所示的变倍光学系统ZL(6)中，中间组GM由第2透镜组G2和第3透镜组G3构成，中间侧透镜组GRP1由第4透镜组G4构成，后续侧透镜组GRP2由第5透镜组G5构成，后续组GR由第6透镜组G6构成。
本实施方式的变倍光学系统ZL具备至少五个透镜组，在进行变倍时，使各透镜组间隔变化，从而能够实现变倍时的良好的像差校正。另外，使后续侧透镜组GRP2作为对焦透镜组来进行对焦，从而能够使对焦透镜组小型轻量化。另外，通过在中间组GM配置为了对像抖动进行校正而能够以具有与光轴垂直的方向的分量的方式移动的防抖透镜组，能够有效地抑制进行了抖动校正时的性能劣化。
孔径光阑优选配置在中间侧透镜组GRP1的物体侧或像面侧。另外，孔径光阑也可以配置在构成中间侧透镜组GRP1的透镜彼此之间。
中间组GM优选在从广角端状态到远焦端状态为止的整个区域上具有负的光焦度。例如，中间组GM可以由具有负的光焦度的一个透镜组构成，并且也可以由具有负的光焦度的两个透镜组构成。另外例如，中间组GM可以从物体侧依次由具有正、负光焦度的两个透镜组构成，也可以由具有负、正光焦度的两个透镜组构成。
优选的是，后续组GR作为整体具有负或正的光焦度。例如，后续组GR可以由具有负的光焦度的一个透镜组构成，并且也可以由具有负的光焦度的两个透镜组构成。
另外，也可以构成为，在进行变倍时，多个透镜组以相同的移动轨迹移动。具体而言，可以构成为中间侧透镜组GRP1和包含在后续组GR中的至少一个透镜组以相同的移动轨迹移动，而且，更好的是，构成为第1透镜组G1、中间侧透镜组GRP1以及包含在后续组GR中的至少一个透镜组以相同移动轨迹移动。
在上述结构下，在本实施方式的变倍光学系统ZL中，中间组GM具有满足以下的条件式部分组。
1.4<fvr/fMt<2.5…(1)
0.15<(-fvr)/ft<0.35…(2)
其中，fvr：部分组的焦距，
fMt：远焦端状态下的中间组GM的焦距，
ft：远焦端状态下的变倍光学系统ZL的焦距。
条件式(1)规定(配置在中间组GM中的)部分组的焦距与远焦端状态下的中间组GM的焦距的比的适当范围。通过满足条件式(1)，能够抑制变倍时的以球面像差为首的各像差的变动以及进行了抖动校正时的以偏心彗差为首的各像差的产生。在本实施方式中，部分组包括表示包含在中间组GM中的某透镜组的一部分的透镜的情况和表示包含在中间组GM中的某透镜组的所有的透镜的情况。
当条件式(1)的对应值超过上限值时，中间组GM的光焦度变强，难以抑制变倍时的以球面像差为首的各像差的变动。通过将条件式(1)的上限值设定为2.3，能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(1)的上限值设定为2.1。
当条件式(1)的对应值低于下限值时，部分组的光焦度变强，难以抑制进行了抖动校正时的以偏心彗差为首的各像差的产生。通过将条件式(1)的下限值设定为1.5，能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了更可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(1)的下限值设定为1.6。
条件式(2)规定(配置在中间组GM中的)部分组的焦距与远焦端状态下的变倍光学系统ZL的焦距的比的适当范围。通过满足条件式(2)，无需使镜筒大型化就能够抑制进行了抖动校正时的以偏心彗差为首的各像差的产生。
当条件式(2)的对应值超过上限值时，部分组的光焦度变弱，防抖透镜组的用于进行抖动校正的向与光轴正交的方向的移动量变大。因此，镜筒变得大型化，并且难以抑制以偏心彗差为首的各像差的产生。通过将条件式(2)的上限值设定为0.33，能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(2)的上限值设定为0.31。
当条件式(2)的对应值低于下限值时，部分组的光焦度变强，难以抑制进行了抖动校正时的以偏心彗差为首的各像差的产生。通过将条件式(2)的下限值设定为0.17，能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(2)的下限值设定为0.19。
在本实施方式的变倍光学系统中，优选的是，(配置在中间组GM中的)部分组是为了对像抖动进行校正而能够以具有与光轴垂直的方向的分量的方式移动的防抖透镜组。由此，能够有效地抑制进行了抖动校正时的性能劣化。
本实施方式的变倍光学系统优选满足以下的条件式(3)。
2.9<f1/(-fMt)<5.5…(3)
其中，f1：第1透镜组G1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中间组GM的焦距的比的适当范围。通过满足条件式(3)，能够抑制变倍时的以球面像差为首的的各像差的变动。
当条件式(3)的对应值超过上限值时，中间组GM的光焦度变强，难以抑制变倍时的以球面像差为首的各像差的变动。通过将条件式(3)的上限值设定为5.2，能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(3)的上限值设定为4.9。
当条件式(3)的对应值低于下限值时，第1透镜组G1的光焦度变强，难以对变倍时的以球面像差为首的各像差进行校正。通过将条件式(3)的下限值设定为3.1，能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(3)的下限值设定为3.3。
在本实施方式的变倍光学系统中，优选的是，在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，第1透镜组G1向物体侧移动。由此，能够缩短广角端状态下的镜头全长，能够实现变倍光学系统的小型化。
在本实施方式的变倍光学系统中，优选的是，后续侧透镜组GRP2具备至少一个具有正的光焦度的透镜以及至少一个具有负的光焦度的透镜。由此，能够抑制对焦时的以球面像差为首的各像差的变动。
本实施方式的变倍光学系统优选满足以下的条件式(4)。
0.2<fP/(-fN)<0.8…(4)
其中，fP：后续侧透镜组GRP2内的正的光焦度最强的透镜的焦距，
fN：后续侧透镜组GRP2内的负的光焦度最强的透镜的焦距。
条件式(4)规定后续侧透镜组GRP2内的正的光焦度最强的透镜的焦距与后续侧透镜组GRP2内的负的光焦度最强的透镜的焦距的比的适当范围。通过满足条件式(4)，能够抑制对焦时的以球面像差为首的各像差的变动。
当条件式(4)的对应值超过上限值时，后续侧透镜组GRP2内的负的光焦度最强的透镜的光焦度变强，难以抑制对焦时的以球面像差为首的各像差的变动。通过将条件式(4)的上限值设定为0.75，能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(4)的上限值设定为0.70。
当条件式(4)的对应值低于下限值时，后续侧透镜组GRP2内的正的光焦度最强的透镜的光焦度变强，难以抑制对焦时的以球面像差为首的各像差的变动。通过将条件式(4)的下限值设定为0.25，能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(4)的下限值设定为0.30。
在本实施方式的变倍光学系统中，优选的是，第1透镜组G1具备从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1-1透镜、具有负的光焦度的第1-2透镜以及具有正的光焦度的第1-3透镜。由此，能够有效地对球面像差和色差进行校正。
本实施方式的变倍光学系统优选满足以下的条件式(5)。
0.85<nP/nN<1.00…(5)
其中，nP：第1透镜组G1内的正的光焦度最强的透镜的折射率，
nN：第1透镜组G1内的负的光焦度最强的透镜的折射率。
条件式(5)规定第1透镜组G1内的正的光焦度最强的透镜的折射率与第1透镜组G1内的负的光焦度最强的透镜的折射率的比的适当范围。通过满足条件式(5)，能够有效地对以球面像差为首的各像差进行校正。
当条件式(5)的对应值超过上限值时，第1透镜组G1内的负的光焦度最强的透镜的折射率变小，难以对以球面像差为首的各像差进行校正。通过将条件式(5)的上限值设定为0.98，能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(5)的上限值设定为0.96。
当条件式(5)的对应值低于下限值时，第1透镜组G1内的正的光焦度最强的透镜的折射率变小，球面像差的产生变得过大，难以进行校正。通过将条件式(5)的下限值设定为0.86，能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(5)的下限值设定为0.87。
本实施方式的变倍光学系统优选满足以下的条件式(6)。
2.25<νP/νN<2.90…(6)
其中，νP：第1透镜组G1内的正的光焦度最强的透镜的阿贝数，
νN：第1透镜组G1内的负的光焦度最强的透镜的阿贝数。
条件式(6)规定第1透镜组G1内的正的光焦度最强的透镜的阿贝数与第1透镜组G1内的负的光焦度最强的透镜的阿贝数的比的适当范围。通过满足条件式(5)，能够有效地对色差进行校正。
当条件式(6)的对应值超过上限值时，第1透镜组G1内的负的光焦度最强的透镜的阿贝数变小，色差的校正变得过大。通过将条件式(6)的上限值设定为2.85，能够更可靠地得到本实施方式的效果。为了进一步可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(6)的上限值设定为2.80。
当条件式(6)的对应值低于下限值时，第1透镜组G1内的正的光焦度最强的透镜的阿贝数变小，色差的产生变得过大，难以进行校正。另外，通过将条件式(6)的下限值设定为2.30，能够更可靠地得到本实施方式的效果。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2.35。
本实施方式的光学设备构成为具备上述结构的变倍光学系统。作为其具体例，根据图31对具备上述变倍光学系统ZL的相机(光学设备)进行说明。该相机1是如图31所示地具备上述实施方式的变倍光学系统来作为摄影镜头2的数码相机。在相机1中，来自未图示的物体(被摄体)的光被摄影镜头2聚光而到达摄像元件3。由此，来自被摄体的光被该摄像元件3摄像并作为被摄体图像记录在未图示的存储器中。由此，摄影者能够进行基于相机1的被摄体的摄影。另外，该相机可以是无反光镜相机，也可以是具备快速复原反光镜的单反类型的相机。
通过以上的结构，搭载上述变倍光学系统ZL来作为摄影镜头2的相机1，通过使后续侧透镜组GRP2作为对焦透镜组而小型轻量化，从而无需使镜筒大型化就能够实现高速的AF(自动对焦)以及AF时的静音性。而且，能够良好地抑制从广角端状态向远焦端状态的变倍时的像差变动以及从无限远物体向近距离物体的对焦时的像差变动，能够实现良好的光学性能。
接着，参照图32，对上述的变倍光学系统ZL的制造方法进行概述。首先，在镜筒内，从物体侧依次排列配置具有正的光焦度的第1透镜组G1、由至少一个透镜组构成且具有负的光焦度的中间组GM、具有正的光焦度的中间侧透镜组GRP1、具有正的光焦度的后续侧透镜组GRP2以及由至少一个透镜组构成的后续组GR(步骤ST1)。并且，构成为，在进行变倍时，第1透镜组G1与中间组GM之间的间隔变化，中间组GM与中间侧透镜组GRP1之间的间隔变化，中间侧透镜组GRP1与后续侧透镜组GRP2之间的间隔变化，后续侧透镜组GRP2与后续组GR之间的间隔变化(步骤ST2)。此时，构成为，在进行对焦时，后续侧透镜组GRP2移动(步骤ST3)。而且，以中间组GM具有至少满足上述条件式(1)、(2)的部分组的方式，在镜头镜筒内配置各透镜(步骤ST4)。
实施例
以下，根据附图对本实施方式的实施例的变倍光学系统(变焦镜头)ZL进行说明。图1、图6、图11、图16、图21、图26是示出第1～第6实施例的变倍光学系统ZL{ZL(1)～ZL(6)}的结构以及光焦度分配的剖视图。在变倍光学系统ZL(1)～ZL(6)的剖视图的下部，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”这一文字一起通过箭头示出后续侧透镜组GRP2作为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1、图6、图11、图16、图21、图26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、数字的种类以及数量变大而变得复杂，对于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。
以下示出表1～表6，其中，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。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[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(将曲率中心位于像侧的面设为正的值)，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表示光学构件的材质的对d线的折射率，νd表示光学构件的材质的以d线为基准的阿贝数。物面表示物体面，曲率半径的“∞”表示平面或开口，(光圈S)表示孔径光阑S，像面表示像面I。省略空气的折射率nd＝1.00000的记载。
在[各种数据]的表中，f表示镜头整个系统的焦距，FNО表示F值，2ω表示视场角(单位为°(度)，ω为半视场角)，Ymax表示最大像高。TL表示在无限远对焦时的光轴上的从透镜最前面到透镜最终面为止的距离上加上了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为止的距离(后焦距)。另外，这些值分别针对广角端(W)、中间焦距(M)、远焦端(T)的各变倍状态而示出。
[可变间隔数据]的表示出在表示[透镜参数]的表中面间隔为“可变”的面编号处的面间隔。在此，针对对焦到无限远和近距离时分别示出广角端(W)、中间焦距(M)、远焦端(T)的各变倍状态下的面间隔。
在[透镜组数据]的表中，示出第1～第5透镜组(或者第6透镜组)各自的始面(最靠物体侧的面)和焦距。
在[条件式对应值]的表中，示出与上述的条件式(1)～(6)对应的值。
以下，在所有的参数值中，对于所记载的焦距f、曲率半径R、面间隔D、其他长度等，在没有特别记载时一般使用“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，省略以下的重复的说明。
(第1实施例)
使用图1～图5以及表1对第1实施例进行说明。图1是示出本实施方式的第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、具有正的光焦度的第3透镜组G3、孔径光阑S、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。在从广角端状态(W)变倍到远焦端状态(T)时，第1～第5透镜组G1～G5分别向图1的箭头所示的方向移动。在本实施例中，第2透镜组G2构成中间组GM，第3透镜组G3和孔径光阑S构成中间侧透镜组GRP1，第4透镜组G4构成后续侧透镜组GRP2，第5透镜组G5构成后续组GR。标在各透镜组标记上的符号(+)或(-)表示各透镜组的光焦度，这在以下的所有的实施例中都相同。
第1透镜组G1由从物体侧依次排列的双凸形状的正透镜(第1-1透镜)L11以及接合正透镜构成，该接合正透镜由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜(第1-2透镜)L12和凸面朝向物体侧的正弯月形透镜(第1-3透镜)L13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负弯月形透镜L21、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L22以及接合负透镜构成，该接合负透镜由双凹形状的负透镜L23和凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L24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以及接合正透镜构成，该接合正透镜由双凸形状的正透镜L32和双凹形状的负透镜L33构成。孔径光阑S设置在第3透镜组G3的像侧附近，在进行变倍时，与第3透镜组G3一体地移动。
第4透镜组G4由接合正透镜构成，该接合正透镜由双凸形状的正透镜L41和凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L42构成。
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、凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L53以及双凸形状的正透镜L54构成。在第5透镜组G5的像侧配置有像面I。
在第1实施例的变倍光学系统ZL(1)中，通过使第4透镜组G4(后续侧透镜组GRP2)向物体方向移动来进行从远距离物体向近距离物体的对焦。另外，在第1实施例的变倍光学系统ZL(1)中，由第2透镜组G2的负透镜L23和正弯月形透镜L24构成的接合负透镜构成能够向与光轴垂直的方向移动的防抖透镜组(部分组)，对由手抖等引起的成像位置的位移(像面I上的像抖动)进行校正。
另外，在设整个系统的焦距为f、防抖系数(抖动校正中的成像面上的像移动量相对于移动透镜组的移动量的比)为K的镜头中，对角度θ的旋转抖动进行校正时，使抖动校正用的移动透镜组在与光轴正交的方向上移动(f·tanθ)/K即可。在第1实施例的广角端状态下，防抖系数为0.97，焦距为72.1mm，因此用于对0.30°的旋转抖动进行校正的防抖透镜组的移动量为0.39mm。在第1实施例的远焦端状态下，防抖系数为2.01，焦距为292.0mm，因此用于对0.20°的旋转抖动进行校正的防抖透镜组的移动量为0.51mm。
在以下的表1中，示出第1实施例的光学系统的参数的值。
(表1)
[透镜参数]
[各种数据]
[可变间隔数据]
[透镜组数据]
[条件式对应值]
条件式(1) fvr/fMt＝1.818
条件式(2) (-fvr)/ft＝0.256
条件式(3) f1/(-fMt)＝4.114
条件式(4) fP/(-fN)＝0.564
条件式(5) nP/nN＝0.895
条件式(6) νP/νN＝2.539
图2(a)是第1实施例的具有防抖功能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(b)是对0.30°的旋转抖动进行了抖动校正时的子午横向像差图。图3是第1实施例的具有防抖功能的变倍光学系统的中间焦距状态下的无限远对焦时的各像差图。图4(a)是第1实施例的具有防抖功能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，图4(b)是对0.20°的旋转抖动进行了抖动校正时的子午横向像差图。图5(a)、图5(b)以及图5(c)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对焦时的各像差图。
在图2～图5的各像差图中，FNO表示F值，NA表示开口数，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值或开口数的值，在像散图和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标号，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，而且即使在近距离对焦时也具有优秀的成像性能。
(第2实施例)
使用图6～图10以及表2对第2实施例进行说明。图6是示出本实施方式的第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、具有正的光焦度的第3透镜组G3、孔径光阑S、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。在从广角端状态(W)变倍到远焦端状态(T)时，第1～第5透镜组G1～G5分别向图6的箭头所示的方向移动。在本实施例中，第2透镜组G2构成中间组GM，第3透镜组G3和孔径光阑S构成中间侧透镜组GRP1，第4透镜组G4构成后续侧透镜组GRP2，第5透镜组G5构成后续组GR。
第1透镜组G1由从物体侧依次排列的双凸形状的正透镜(第1-1透镜)L11以及接合正透镜构成，该接合正透镜由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜(第1-2透镜)L12和凸面朝向物体侧的正弯月形透镜(第1-3透镜)L13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负弯月形透镜L21、凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L22、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L23以及接合负透镜构成，该接合负透镜由双凹形状的负透镜L24和凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L25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以及接合正透镜构成，该接合正透镜由双凸形状的正透镜L32和双凹形状的负透镜L33构成。孔径光阑S设置在第3透镜组G3的像侧附近，在进行变倍时，与第3透镜组G3一体地移动。
第4透镜组G4由接合正透镜构成，该接合正透镜由双凸形状的正透镜L41和凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L42构成。
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、双凸形状的正透镜L52、凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L53以及双凸形状的正透镜L54构成。在第5透镜组G5的像侧配置有像面I。
在第2实施例的变倍光学系统ZL(2)中，通过使第4透镜组G4(后续侧透镜组GRP2)向物体方向移动来进行从远距离物体向近距离物体的对焦。另外，在第2实施例的变倍光学系统ZL(2)中，由第2透镜组G2的负透镜L24和正弯月形透镜L25构成的接合负透镜构成能够向与光轴垂直的方向移动的防抖透镜组(部分组)，对由手抖等引起的成像位置的位移(像面I上的像抖动)进行校正。
另外，在设整个系统的焦距为f、防抖系数(抖动校正中的成像面上的像移动量相对于移动透镜组的移动量的比)为K的镜头中，对角度θ的旋转抖动进行校正时，使抖动校正用的移动透镜组在与光轴正交的方向上移动(f·tanθ)/K即可。在第2实施例的广角端状态下，防抖系数为0.97，焦距为72.1mm，因此用于对0.30°的旋转抖动进行校正的防抖透镜组的移动量为0.39mm。在第2实施例的远焦端状态下，防抖系数为2.03，焦距为292.0mm，因此用于对0.20°的旋转抖动进行校正的防抖透镜组的移动量为0.50mm。
在以下的表2中，示出第2实施例的光学系统的参数的值。
(表2)
[透镜参数]
[各种数据]
[可变间隔数据]
[透镜组数据]
[条件式对应值]
条件式(1) fvr/fMt＝1.743
条件式(2) (-fvr)/ft＝0.255
条件式(3) f1/(-fMt)＝4.073
条件式(4) fP/(-fN)＝0.596
条件式(5) nP/nN＝0.895
条件式(6) νP/νN＝2.539
图7(a)是第2实施例的具有防抖功能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7(b)是对0.30°的旋转抖动进行了抖动校正时的子午横向像差图。图8是第2实施例的具有防抖功能的变倍光学系统的中间焦距状态下的无限远对焦时的各像差图。图9(a)是第2实施例的具有防抖功能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，图9(b)是对0.20°的旋转抖动进行了抖动校正时的子午横向像差图。图10(a)、图10(b)以及图10(c)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，而且即使在近距离对焦时也具有优秀的成像性能。
(第3实施例)
使用图11～图15以及表3对第3实施例进行说明。图11是示出本实施方式的第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、具有正的光焦度的第3透镜组G3、孔径光阑S、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。在从广角端状态(W)变倍到远焦端状态(T)时，第1～第5透镜组G1～G5分别向图11的箭头所示的方向移动。在本实施例中，第2透镜组G2构成中间组GM，第3透镜组G3和孔径光阑S构成中间侧透镜组GRP1，第4透镜组G4构成后续侧透镜组GRP2，第5透镜组G5构成后续组GR。
第1透镜组G1由从物体侧依次排列的双凸形状的正透镜(第1-1透镜)L11以及接合正透镜构成，该接合正透镜由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜(第1-2透镜)L12和凸面朝向物体侧的正弯月形透镜(第1-3透镜)L13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负弯月形透镜L21、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L22以及接合负透镜构成，该接合负透镜由双凹形状的负透镜L23和凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L24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以及接合正透镜构成，该接合正透镜由双凸形状的正透镜L32和双凹形状的负透镜L33构成。孔径光阑S设置在第3透镜组G3的像侧附近，在进行变倍时，与第3透镜组G3一体地移动。
第4透镜组G4由接合正透镜构成，该接合正透镜由双凸形状的正透镜L41和凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L42构成。
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、双凹形状的负透镜L52、双凸形状的正透镜L53、凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L54以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L55构成。在第5透镜组G5的像侧配置有像面I。
在第3实施例的变倍光学系统ZL(3)中，通过使第4透镜组G4(后续侧透镜组GRP2)向物体方向移动来进行从远距离物体向近距离物体的对焦。另外，在第3实施例的变倍光学系统ZL(3)中，由第2透镜组G2的负透镜L23和正弯月形透镜L24构成的接合负透镜构成能够向与光轴垂直的方向移动的防抖透镜组(部分组)，对由手抖等引起的成像位置的位移(像面I上的像抖动)进行校正。
另外，在设整个系统的焦距为f、防抖系数(抖动校正中的成像面上的像移动量相对于移动透镜组的移动量的比)为K的镜头中，对角度θ的旋转抖动进行校正时，使抖动校正用的移动透镜组在与光轴正交的方向上移动(f·tanθ)/K即可。在第3实施例的广角端状态下，防抖系数为0.96，焦距为72.1mm，因此用于对0.30°的旋转抖动进行校正的防抖透镜组的移动量为0.39mm。在第3实施例的远焦端状态下，防抖系数为1.99，焦距为292.0mm，因此用于对0.20°的旋转抖动进行校正的防抖透镜组的移动量为0.51mm。
在以下的表3中，示出第3实施例的光学系统的参数的值。
(表3)
[透镜参数]
[各种数据]
[可变间隔数据]
[透镜组数据]
[条件式对应值]
条件式(1) fvr/fMt＝1.821
条件式(2) (-fvr)/ft＝0.262
条件式(3) f1/(-fMt)＝4.105
条件式(4) fP/(-fN)＝0.571
条件式(5) nP/nN＝0.895
条件式(6) νP/νN＝2.539
图12(a)是第3实施例的具有防抖功能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12(b)是对0.30°的旋转抖动进行了抖动校正时的子午横向像差图。图13是第3实施例的具有防抖功能的变倍光学系统的中间焦距状态下的无限远对焦时的各像差图。图14(a)是第3实施例的具有防抖功能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，图14(b)是对0.20°的旋转抖动进行了抖动校正时的子午横向像差图。图15(a)、图15(b)以及图15(c)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，而且即使在近距离对焦时也具有优秀的成像性能。
(第4实施例)
使用图16～图20以及表4对第4实施例进行说明。图16是示出本实施方式的第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、孔径光阑S、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。在从广角端状态(W)变倍到远焦端状态(T)时，第1～第5透镜组G1～G5分别向图16的箭头所示的方向移动。在本实施例中，第2透镜组G2构成中间组GM，第3透镜组G3和孔径光阑S构成中间侧透镜组GRP1，第4透镜组G4构成后续侧透镜组GRP2，第5透镜组G5构成后续组GR。
第1透镜组G1由从物体侧依次排列的双凸形状的正透镜(第1-1透镜)L11以及接合正透镜构成，该接合正透镜由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜(第1-2透镜)L12和凸面朝向物体侧的正弯月形透镜(第1-3透镜)L13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负弯月形透镜L21、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L22以及接合负透镜构成，该接合负透镜由双凹形状的负透镜L23和凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L24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以及接合正透镜构成，该接合正透镜由双凸形状的正透镜L32和双凹形状的负透镜L33构成。孔径光阑S设置在第3透镜组G3的像侧附近，在进行变倍时，与第3透镜组G3一体地移动。
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以及凹面朝向物体侧的负弯月形透镜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负弯月形透镜L51、凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L52、凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L53以及双凸形状的正透镜L54构成。在第5透镜组G5的像侧配置有像面I。
在第4实施例的变倍光学系统ZL(4)中，通过使第4透镜组G4(后续侧透镜组GRP2)向物体方向移动来进行从远距离物体向近距离物体的对焦。另外，在第4实施例的变倍光学系统ZL(4)中，由第2透镜组G2的负透镜L23和正弯月形透镜L24构成的接合负透镜构成能够向与光轴垂直的方向移动的防抖透镜组(部分组)，对由手抖等引起的成像位置的位移(像面I上的像抖动)进行校正。
另外，在设整个系统的焦距为f、防抖系数(抖动校正中的成像面上的像移动量相对于移动透镜组的移动量的比)为K的镜头中，对角度θ的旋转抖动进行校正时，使抖动校正用的移动透镜组在与光轴正交的方向上移动(f·tanθ)/K即可。在第4实施例的广角端状态下，防抖系数为0.99，焦距为72.1mm，因此用于对0.30°的旋转抖动进行校正的防抖透镜组的移动量为0.38mm。在第4实施例的远焦端状态下，防抖系数为2.04，焦距为292.0mm，因此用于对0.20°的旋转抖动进行校正的防抖透镜组的移动量为0.50mm。
在以下的表4中，示出第4实施例的光学系统的参数的值。
(表4)
[透镜参数]
[各种数据]
[可变间隔数据]
[透镜组数据]
[条件式对应值]
条件式(1) fvr/fMt＝1.831
条件式(2) (-fvr)/ft＝0.255
条件式(3) f1/(-fMt)＝4.099
条件式(4) fP/(-fN)＝0.468
条件式(5) nP/nN＝0.895
条件式(6) νP/νN＝2.539
图17(a)是第4实施例的具有防抖功能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17(b)是对0.30°的旋转抖动进行了抖动校正时的子午横向像差图。图18是第4实施例的具有防抖功能的变倍光学系统的中间焦距状态下的无限远对焦时的各像差图。图19(a)是第4实施例的具有防抖功能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，图19(b)是对0.20°的旋转抖动进行了抖动校正时的子午横向像差图。图20(a)、图20(b)以及图20(c)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，而且即使在近距离对焦时也具有优秀的成像性能。
(第5实施例)
使用图21～图25以及表5对第5实施例进行说明。图21是示出本实施方式的第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、孔径光阑S、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。在从广角端状态(W)变倍到远焦端状态(T)时，第1～第6透镜组G1～G6分别向图21的箭头所示的方向移动。在本实施例中，第2透镜组G2构成中间组GM，第3透镜组G3和孔径光阑S构成中间侧透镜组GRP1，第4透镜组G4构成后续侧透镜组GRP2，第5透镜组G5和第6透镜组G6构成后续组GR。后续组GR作为整体具有负的光焦度。
第1透镜组G1由从物体侧依次排列的双凸形状的正透镜(第1-1透镜)L11以及接合正透镜构成，该接合正透镜由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜(第1-2透镜)L12和凸面朝向物体侧的正弯月形透镜(第1-3透镜)L13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负弯月形透镜L21、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L22以及接合负透镜构成，该接合负透镜由双凹形状的负透镜L23和凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L24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以及接合正透镜构成，该接合正透镜由双凸形状的正透镜L32和双凹形状的负透镜L33构成。孔径光阑S设置在第3透镜组G3的像侧附近，在进行变倍时，与第3透镜组G3一体地移动。
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以及凹面朝向物体侧的负弯月形透镜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负弯月形透镜L51以及凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L52构成。
第6透镜组G6由从物体侧依次排列的凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L61以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。
在第5实施例的变倍光学系统ZL(5)中，通过使第4透镜组G4(后续侧透镜组GRP2)向物体方向移动来进行从远距离物体向近距离物体的对焦。另外，在第5实施例的变倍光学系统ZL(5)中，由第2透镜组G2的负透镜L23和正弯月形透镜L24构成的接合负透镜构成能够向与光轴垂直的方向移动的防抖透镜组(部分组)，对由手抖等引起的成像位置的位移(像面I上的像抖动)进行校正。
另外，在设整个系统的焦距为f、防抖系数(抖动校正中的成像面上的像移动量相对于移动透镜组的移动量的比)为K的镜头中，对角度θ的旋转抖动进行校正时，使抖动校正用的移动透镜组在与光轴正交的方向上移动(f·tanθ)/K即可。在第5实施例的广角端状态下，防抖系数为1.00，焦距为72.1mm，因此用于对0.30°的旋转抖动进行校正的防抖透镜组的移动量为0.38mm。在第5实施例的远焦端状态下，防抖系数为2.07，焦距为292.0mm，因此用于对0.20°的旋转抖动进行校正的防抖透镜组的移动量为0.49mm。
在以下的表5中，示出第5实施例的光学系统的参数的值。
(表5)
[透镜参数]
[各种数据]
[可变间隔数据]
[透镜组数据]
[条件式对应值]
条件式(1) fvr/fMt＝1.779
条件式(2) (-fvr)/ft＝0.250
条件式(3) f1/(-fMt)＝4.111
条件式(4) fP/(-fN)＝0.434
条件式(5) nP/nN＝0.895
条件式(6) νP/νN＝2.539
图22(a)是第5实施例的具有防抖功能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22(b)是对0.30°的旋转抖动进行了抖动校正时的子午横向像差图。图23是第5实施例的具有防抖功能的变倍光学系统的中间焦距状态下的无限远对焦时的各像差图。图24(a)是第5实施例的具有防抖功能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，图24(b)是对0.20°的旋转抖动进行了抖动校正时的子午横向像差图。图25(a)、图25(b)以及图25(c)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，而且即使在近距离对焦时也具有优秀的成像性能。
(第6实施例)
使用图26～图30以及表6对第6实施例进行说明。图26是示出本实施方式的第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以及具有负的光焦度的第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～第6透镜组G1～G6分别向图26的箭头所示的方向移动。在本实施例中，第2透镜组G2和第3透镜组G3构成中间组GM，第4透镜组G4和孔径光阑S构成中间侧透镜组GRP1，第5透镜组G5构成后续侧透镜组GRP2，第6透镜组G6构成后续组GR。中间组GM作为整体具有负的光焦度。
第1透镜组G1由从物体侧依次排列的双凸形状的正透镜(第1-1透镜)L11以及接合正透镜构成，该接合正透镜由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜(第1-2透镜)L12和凸面朝向物体侧的正弯月形透镜(第1-3透镜)L13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负弯月形透镜L21以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L22构成。
第3透镜组G3由接合负透镜构成，该接合负透镜由双凹形状的负透镜L23和凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L24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以及接合正透镜构成，该接合正透镜由双凸形状的正透镜L42和双凹形状的负透镜L43构成。孔径光阑S设置在第4透镜组G4的像侧附近，在进行变倍时，与第4透镜组G4一体地移动。
第5透镜组G5由接合正透镜构成，该接合正透镜由双凸形状的正透镜L51和凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L52构成。
第6透镜组G6由从物体侧依次排列的双凹形状的负透镜L61、凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L62、凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L63以及双凸形状的正透镜L64构成。在第6透镜组G6的像侧配置有像面I。
在第6实施例的变倍光学系统ZL(6)中，通过使第5透镜组G5(后续侧透镜组GRP2)向物体方向移动来进行从远距离物体向近距离物体的对焦。另外，在第6实施例的变倍光学系统ZL(6)中，第3透镜组G3的所有的透镜(接合负透镜)构成能够向与光轴垂直的方向移动的防抖透镜组(部分组)，对由手抖等引起的成像位置的位移(像面I上的像抖动)进行校正。
另外，在设整个系统的焦距为f、防抖系数(抖动校正中的成像面上的像移动量相对于移动透镜组的移动量的比)为K的镜头中，对角度θ的旋转抖动进行校正时，使抖动校正用的移动透镜组在与光轴正交的方向上移动(f·tanθ)/K即可。在第6实施例的广角端状态下，防抖系数为0.97，焦距为72.1mm，因此用于对0.30°的旋转抖动进行校正的防抖透镜组的移动量为0.39mm。在第6实施例的远焦端状态下，防抖系数为2.01，焦距为292.0mm，因此用于对0.20°的旋转抖动进行校正的防抖透镜组的移动量为0.51mm。
在以下的表6中，示出第6实施例的光学系统的参数的值。
(表6)
[透镜参数]
[各种数据]
[可变间隔数据]
[透镜组数据]
[条件式对应值]
条件式(1) fvr/fMt＝1.807
条件式(2) (-fvr)/ft＝0.257
条件式(3) f1/(-fMt)＝4.107
条件式(4) fP/(-fN)＝0.564
条件式(5) nP/nN＝0.895
条件式(6) νP/νN＝2.539
图27(a)是第6实施例的具有防抖功能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27(b)是对0.30°的旋转抖动进行了抖动校正时的子午横向像差图。图28是第6实施例的具有防抖功能的变倍光学系统的中间焦距状态下的无限远对焦时的各像差图。图29(a)是第6实施例的具有防抖功能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，图29(b)是对0.20°的旋转抖动进行了抖动校正时的子午横向像差图。图30(a)、图30(b)以及图30(c)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，而且即使在近距离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：通过使后续侧透镜组GRP2作为对焦透镜组而小型轻量化，从而无需使镜筒大型化即可实现高速的AF(自动对焦)以及AF时的静音性，而且，良好地抑制了从广角端状态向远焦端状态进行变倍时的像差变动以及从无限远物体向近距离物体进行对焦时的像差变动。
在此，上述各实施例示出本申请发明的一个具体例，本申请发明并不限定于此。
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组结构和6组结构，但是本申请并不限定于此，也能够构成其他的组结构(例如，7组等)的变倍光学系统。具体而言，也可以是在本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了透镜或透镜组的结构。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。
对焦透镜组表示被进行对焦时变化的空气间隔分离的、具有至少一个透镜的部分。即，也可以是使单独或多个透镜组、或者部分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的对焦透镜组。该对焦透镜组能够应用于自动对焦，也适合于自动对焦用的(使用了超声波电机等的)电机驱动。
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，虽然优选配置在第3透镜组或第4透镜组的附近，但是也可以配置在第3透镜组或第4透镜组中，也可以不设置作为孔径光阑的构件，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，实现高对比度的光学性能，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
GM 中间组 GR 后续组
GRP1 中间侧透镜组 GRP2 后续侧透镜组
I 像面 S 孔径光阑
Claims (11)
1.一种变倍光学系统，其特征在于，
具备从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组、具有至少一个透镜组且整体上具有负的光焦度的中间组、具有正的光焦度的中间侧透镜组、具有正的光焦度的后续侧透镜组以及由至少一个透镜组构成的后续组，
在进行变倍时，所述第1透镜组与所述中间组之间的间隔变化，所述中间组与所述中间侧透镜组之间的间隔变化，所述中间侧透镜组与所述后续侧透镜组之间的间隔变化，所述后续侧透镜组与所述后续组之间的间隔变化，
在进行对焦时，所述后续侧透镜组移动，
所述中间组具有满足以下的条件式的部分组：
1.4<fvr/fMt<2.5
0.15<(-fvr)/ft<0.35
其中，fvr：所述部分组的焦距，
fMt：远焦端状态下的所述中间组的焦距，
ft：远焦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，其特征在于，
所述部分组是为了对像抖动进行校正而能够以具有与光轴垂直的方向的分量的方式移动的防抖透镜组。
3.根据权利要求1或2所述的变倍光学系统，其特征在于，
满足以下的条件式：
2.9<f1/(-fMt)<5.5
其中，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，其特征在于，
在从广角端状态向远焦端状态进行变倍时，所述第1透镜组向物体侧移动。
5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的变倍光学系统，其特征在于，
所述后续侧透镜组具备至少一个具有正的光焦度的透镜以及至少一个具有负的光焦度的透镜。
6.根据权利要求5所述的变倍光学系统，其特征在于，
满足以下的条件式：
0.2<fP/(-fN)<0.8
其中，fP：所述后续侧透镜组内的正的光焦度最强的透镜的焦距，
fN：所述后续侧透镜组内的负的光焦度最强的透镜的焦距。
7.根据权利要求1～6中的任意一项所述的变倍光学系统，其特征在于，
所述第1透镜组具备从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1-1透镜、具有负的光焦度的第1-2透镜以及具有正的光焦度的第1-3透镜。
8.根据权利要求7所述的变倍光学系统，其特征在于，
满足以下的条件式：
0.85<nP/nN<1.00
其中，nP：所述第1透镜组内的正的光焦度最强的透镜的折射率，
nN：所述第1透镜组内的负的光焦度最强的透镜的折射率。
9.根据权利要求7或8所述的变倍光学系统，其特征在于，
满足以下的条件式：
2.25<νP/νN<2.90
其中，νP：所述第1透镜组内的正的光焦度最强的透镜的阿贝数，
νN：所述第1透镜组内的负的光焦度最强的透镜的阿贝数。
10.一种光学设备，构成为搭载权利要求1～9中的任意一项所述的变倍光学系统。
11.一种变倍光学系统的制造方法，该变倍光学系统构成为，具备从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组、具有至少一个透镜组且整体上具有负的光焦度的中间组、具有正的光焦度的中间侧透镜组、具有正的光焦度的后续侧透镜组以及由至少一个透镜组构成的后续组，所述变倍光学系统的制造方法的特征在于，
在进行变倍时，所述第1透镜组与所述中间组之间的间隔变化，所述中间组与所述中间侧透镜组之间的间隔变化，所述中间侧透镜组与所述后续侧透镜组之间的间隔变化，所述后续侧透镜组与所述后续组之间的间隔变化，
在进行对焦时，所述后续侧透镜组移动，
以所述中间组具有满足以下的条件式的部分组的方式，在镜头镜筒内配置各透镜：
1.4<fvr/fMt<2.5
0.15<(-fvr)/ft<0.35
其中，fvr：所述部分组的焦距，
fMt：远焦端状态下的所述中间组的焦距，
ft：远焦端状态下的所述变倍光学系统的焦距。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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