变倍光学系统、光学装置、变倍光学系统的制造方法与流程

本发明涉及变倍光学系统、光学装置、变倍光学系统的制造方法。

背景技术：

以往，作为适合于相机用的可换镜头、数码相机、摄像机等的变倍光学系统，提出了很多最靠物体侧的透镜组具有正的光焦度的光学系统，并且在这些变倍光学系统中，提出了能够通过使一部分的透镜组沿着光轴移动来进行从无限远物体向近距离物体的对焦的光学系统。例如，参照日本特开2009-251118号公报。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-251118号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

但是，如上所述的以往的变倍光学系统存在如下问题：若想要在维持高变倍比的同时实现小型化，则在进行从无限远物体向近距离物体的对焦时，很难得到足够高的光学性能。

用于解决课题的手段

在本发明的第1方式中，提供一种变倍光学系统，沿着光轴从物体侧依次具备正光焦度的第1透镜组、负光焦度的第2透镜组、正光焦度的第3透镜组、正光焦度的第4透镜组以及第5透镜组，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，所述第1透镜组与所述第2透镜组之间的间隔、所述第2透镜组与所述第3透镜组之间的间隔、所述第3透镜组与所述第4透镜组之间的间隔、所述第4透镜组与所述第5透镜组之间的间隔变化，所述第5透镜组相对于像面移动，在进行对焦时，所述第3透镜组沿着光轴移动，且满足以下的条件式：

0.030<(-f2)/ft<0.120

其中，

ft：远焦端状态下的所述变倍光学系统的整个系统的焦距

f2：所述第2透镜组的焦距。

另外，在本发明的第2方式中，提供一种光学装置，具备本发明的第1方式的变倍光学系统。

另外，在本发明的第3方式中，提供一种变倍光学系统的制造方法，该变倍光学系统沿着光轴从物体侧依次具备正光焦度的第1透镜组、负光焦度的第2透镜组、正光焦度的第3透镜组、正光焦度的第4透镜组以及第5透镜组，该变倍光学系统的制造方法以如下方式构成：所述第2透镜组满足以下的条件式，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，所述第1透镜组与所述第2透镜组之间的间隔、所述第2透镜组与所述第3透镜组之间的间隔、所述第3透镜组与所述第4透镜组之间的间隔、所述第4透镜组与所述第5透镜组之间的间隔变化，并且所述第5透镜组相对于像面移动，在进行对焦时，所述第3透镜组沿着光轴移动，

0.030<(-f2)/ft<0.120

其中，

ft：远焦端状态下的所述变倍光学系统的整个系统的焦距

f2：所述第2透镜组的焦距。

另外，在本发明的第4方式中，提供一种变倍光学系统，沿着光轴从物体侧依次具备正光焦度的第1透镜组、负光焦度的第2透镜组、正光焦度的第3透镜组、正光焦度的第4透镜组以及第5透镜组，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，所述第1透镜组与所述第2透镜组之间的间隔、所述第2透镜组与所述第3透镜组之间的间隔、所述第3透镜组与所述第4透镜组之间的间隔、所述第4透镜组与所述第5透镜组之间的间隔变化，所述第5透镜组相对于像面移动，在进行对焦时，所述第3透镜组沿着光轴移动，且满足以下的条件式：

2.970<f3/fw<10.000

其中，

fw：广角端状态下的所述变倍光学系统的整个系统的焦距

f3：所述第3透镜组的焦距。

另外，在本发明的第5方式中，提供一种光学装置，具备本发明的第4方式的变倍光学系统。

另外，在本发明的第6方式中，提供一种变倍光学系统的制造方法，该变倍光学系统沿着光轴从物体侧依次具备正光焦度的第1透镜组、负光焦度的第2透镜组、正光焦度的第3透镜组、正光焦度的第4透镜组以及第5透镜组，该变倍光学系统的制造方法以如下方式构成：所述第3透镜组满足以下的条件式，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，所述第1透镜组与所述第2透镜组之间的间隔、所述第2透镜组与所述第3透镜组之间的间隔、所述第3透镜组与所述第4透镜组之间的间隔、所述第4透镜组与所述第5透镜组之间的间隔变化，并且所述第5透镜组相对于像面移动，在进行对焦时，所述第3透镜组沿着光轴移动，

2.970<f3/fw<10.000

其中，

fw：广角端状态下的所述变倍光学系统的整个系统的焦距

f3：所述第3透镜组的焦距。

另外，在本发明的第7方式中，提供一种变倍光学系统，沿着光轴从物体侧依次具备正光焦度的第1透镜组、负光焦度的第2透镜组、正光焦度的第3透镜组、正光焦度的第4透镜组以及第5透镜组，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，所述第1透镜组与所述第2透镜组之间的间隔、所述第2透镜组与所述第3透镜组之间的间隔、所述第3透镜组与所述第4透镜组之间的间隔、所述第4透镜组与所述第5透镜组之间的间隔变化，所述第5透镜组相对于像面移动，在进行对焦时，所述第3透镜组沿着光轴移动，且满足以下的条件式：

0.010<(d4t-d4w)/f4<1.000

其中，

d4t：远焦端状态下的从所述第4透镜组的最靠像侧的透镜面到所述第5透镜组的最靠物体侧的透镜面为止的光轴上的距离

d4w：广角端状态下的从所述第4透镜组的最靠像侧的透镜面到所述第5透镜组的最靠物体侧的透镜面为止的光轴上的距离

f4：所述第4透镜组的焦距。

另外，在本发明的第8方式中，提供一种光学装置，具备本发明的第7方式的变倍光学系统。

另外，在本发明的第9方式中，提供一种变倍光学系统的制造方法，该变倍光学系统沿着光轴从物体侧依次具备正光焦度的第1透镜组、负光焦度的第2透镜组、正光焦度的第3透镜组、正光焦度的第4透镜组以及第5透镜组，该变倍光学系统的制造方法以如下方式构成：所述第4透镜组和所述第5透镜组满足以下的条件式，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，所述第1透镜组与所述第2透镜组之间的间隔、所述第2透镜组与所述第3透镜组之间的间隔、所述第3透镜组与所述第4透镜组之间的间隔、所述第4透镜组与所述第5透镜组之间的间隔变化，并且所述第5透镜组相对于像面移动，在进行对焦时，所述第3透镜组沿着光轴移动，

0.010<(d4t-d4w)/f4<1.000

其中，

d4t：远焦端状态下的从所述第4透镜组的最靠像侧的透镜面到所述第5透镜组的最靠物体侧的透镜面为止的光轴上的距离

d4w：广角端状态下的从所述第4透镜组的最靠像侧的透镜面到所述第5透镜组的最靠物体侧的透镜面为止的光轴上的距离

f4：所述第4透镜组的焦距。

另外，在本发明的第10方式中，提供一种变倍光学系统，沿着光轴从物体侧依次具备正光焦度的第1透镜组、负光焦度的第2透镜组、正光焦度的第3透镜组、正光焦度的第4透镜组以及第5透镜组，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，所述第1透镜组与所述第2透镜组之间的间隔、所述第2透镜组与所述第3透镜组之间的间隔、所述第3透镜组与所述第4透镜组之间的间隔、所述第4透镜组与所述第5透镜组之间的间隔变化，所述第5透镜组相对于像面移动，在进行对焦时，所述第3透镜组沿着光轴移动，且满足以下的条件式：

0.010<(d5it-d5iw)/(d3it-d3iw)<1.000

其中，

d3it：远焦端状态下的从所述第3透镜组的最靠像侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离

d3iw：广角端状态下的从所述第3透镜组的最靠像侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离

d5it：远焦端状态下的从所述第5透镜组的最靠像侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离

d5iw：广角端状态下的从所述第5透镜组的最靠像侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离。

另外，在本发明的第11方式中，提供一种光学装置，具备本发明的第10方式的变倍光学系统。

另外，在本发明的第12方式中，提供一种变倍光学系统的制造方法，该变倍光学系统沿着光轴从物体侧依次具备正光焦度的第1透镜组、负光焦度的第2透镜组、正光焦度的第3透镜组、正光焦度的第4透镜组以及第5透镜组，该变倍光学系统的制造方法以如下方式构成：所述第3透镜组和所述第5透镜组满足以下的条件式，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，所述第1透镜组与所述第2透镜组之间的间隔、所述第2透镜组与所述第3透镜组之间的间隔、所述第3透镜组与所述第4透镜组之间的间隔、所述第4透镜组与所述第5透镜组之间的间隔变化，并且所述第5透镜组相对于像面移动，在进行对焦时，所述第3透镜组沿着光轴移动，

0.010<(d5it-d5iw)/(d3it-d3iw)<1.000

其中，

d3it：远焦端状态下的从所述第3透镜组的最靠像侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离

d3iw：广角端状态下的从所述第3透镜组的最靠像侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离

d5it：远焦端状态下的从所述第5透镜组的最靠像侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离

d5iw：广角端状态下的从所述第5透镜组的最靠像侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离。

附图说明

图1A、图1B以及图1C分别是本申请的第1实施方式～第4实施方式中共用的第1实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的剖视图。

图2A、图2B以及图2C分别是本申请的第1实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的无限远物体对焦时的各像差图。

图3A、图3B以及图3C分别是本申请的第1实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的近距离物体对焦时(摄影倍率-0.0100倍)的各像差图。

图4A、图4B以及图4C分别是在本申请的第1实施方式～第4实施方式中共用的第2实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的剖视图。

图5A、图5B以及图5C分别是本申请的第2实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的无限远物体对焦时的各像差图。

图6A、图6B以及图6C分别是本申请的第2实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的近距离物体对焦时(摄影倍率-0.0100倍)的各像差图。

图7A、图7B以及图7C分别是在本申请的第1实施方式～第4实施方式中共用的第3实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的剖视图。

图8A、图8B以及图8C分别是本申请的第3实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的无限远物体对焦时的各像差图。

图9A、图9B以及图9C分别是本申请的第3实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的近距离物体对焦时(摄影倍率-0.0100倍)的各像差图。

图10A、图10B以及图10C分别是在本申请的第1实施方式～第4实施方式中共用的第4实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的剖视图。

图11A、图11B以及图11C分别是本申请的第4实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的无限远物体对焦时的各像差图。

图12A、图12B以及图12C分别是本申请的第4实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的近距离物体对焦时(摄影倍率-0.0100倍)的各像差图。

图13是示出具备本申请的第1实施方式～第4实施方式的变倍光学系统的相机的结构的概略图。

图14是示出本申请的第1实施方式的变倍光学系统的制造方法的概略的流程图。

图15是示出本申请的第2实施方式的变倍光学系统的制造方法的概略的流程图。

图16是示出本申请的第3实施方式的变倍光学系统的制造方法的概略的流程图。

图17是示出本申请的第4实施方式的变倍光学系统的制造方法的概略的流程图。

具体实施方式

以下，对本申请的第1实施方式的变倍光学系统、光学装置以及变倍光学系统的制造方法进行说明。

关于本申请的第1实施方式的变倍光学系统，沿着光轴从物体侧依次具备正光焦度的第1透镜组、负光焦度的第2透镜组、正光焦度的第3透镜组、正光焦度的第4透镜组以及第5透镜组，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，所述第1透镜组与所述第2透镜组之间的间隔、所述第2透镜组与所述第3透镜组之间的间隔、所述第3透镜组与所述第4透镜组之间的间隔、所述第4透镜组与所述第5透镜组之间的间隔变化，所述第5透镜组相对于像面移动。通过该结构，本申请的第1实施方式的变倍光学系统实现从广角端状态向远焦端状态的变倍，能够抑制伴随变倍的畸变、像散以及球面像差各自的变动。

另外，本申请的第1实施方式的变倍光学系统构成为，在进行对焦时，第3透镜组沿着光轴移动。通过该结构，抑制向望远侧对焦时的移动量，抑制光学系统整个系统的全长而能够实现小型化，并且抑制在望远侧入射到作为对焦透镜组的第3透镜组的光线自光轴起的高度的变动，能够抑制对焦时的球面像差和像散的变动。

另外，本申请的第1实施方式的变倍光学系统满足以下的条件式(1-1)。

(1-1)0.030<(-f2)/ft<0.120

其中，

ft：远焦端状态下的所述变倍光学系统的整个系统的焦距

f2：所述第2透镜组的焦距

条件式(1-1)规定第2透镜组的适当的焦距范围。本申请的第1实施方式的变倍光学系统通过满足条件式(1-1)，从而在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，能够抑制球面像差和像散的变动。

当条件式(1-1)的对应值低于下限值时，难以抑制变倍时在第2透镜组中产生的球面像差和像散的变动，无法实现高的光学性能。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，进一步优选使条件式(1-1)的下限值为0.045。

另一方面，当条件式(1-1)的对应值超过上限值时，为了得到预定的变倍比，需要增大变倍时的第1透镜组与第2透镜组之间的间隔变化量。由此，不仅难以实现小型化，而且从第1透镜组向第2透镜组入射的轴上光束的直径也伴随变倍而变大。因此，变倍时球面像差的变动过大，无法实现高光学性能。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，进一步优选使条件式(1-1)的上限值为0.095。

另外，关于本申请的第1实施方式的变倍光学系统，优选的是，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，所述第1透镜组向物体侧移动。通过该结构，能够抑制变倍时通过第1透镜组的轴外光束自光轴起的高度的变化，不仅能够缩小第1透镜组的外径，而且能够在变倍时抑制像散的变动。

另外，本申请的第1实施方式的变倍光学系统优选满足以下的条件式(1-2)。

(1-2)2.970<f3/fw<10.000

其中，

fw：广角端状态下的所述变倍光学系统的整个系统的焦距

f3：所述第3透镜组的焦距

条件式(1-2)规定第3透镜组的适当的焦距范围。本申请的第1实施方式的变倍光学系统满足条件式(1-2)，从而能够抑制从广角端状态向远焦端状态的变倍时和从无限远物体向近距离物体的对焦时的球面像差和像散的变动。

当条件式(1-2)的对应值低于下限值时，难以抑制变倍时和对焦时在第3透镜组中产生的球面像差和像散的变动，无法实现高光学性能。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，进一步优选使条件式(1-2)的下限值为3.300。

另一方面，当条件式(1-2)的对应值超过上限值时，从无限远物体向近距离物体的对焦时的第3透镜组的移动量变大。由此，由于对焦时入射到第3透镜组的轴上光束和轴外光束自光轴起的高度变动得大，因此球面像差和像散的变动变大，无法实现高光学性能。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，进一步优选使条件式(1-2)的上限值为7.000。

另外，本申请的第1实施方式的变倍光学系统优选满足以下的条件式(1-3)。

(1-3)0.010<(d4t-d4w)/f4<1.000

其中，

d4t：远焦端状态下的从所述第4透镜组的最靠像侧的透镜面到所述第5透镜组的最靠物体侧的透镜面为止的光轴上的距离

d4w：广角端状态下的从所述第4透镜组的最靠像侧的透镜面到所述第5透镜组的最靠物体侧的透镜面为止的光轴上的距离

f4：所述第4透镜组的焦距

条件式(1-3)规定在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时的、从第4透镜组的最靠像侧的透镜面到第5透镜组的最靠物体侧的透镜面为止的光轴上的间隔变化的适当的范围。本申请的第1实施方式的变倍光学系统满足条件式(1-3)，从而能够抑制在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时像散的变动和畸变的变动。

当条件式(1-3)的对应值低于下限值时，难以通过第5透镜组抑制变倍时在第4透镜组中产生的像散的变动和畸变的变动，无法实现高光学性能。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，进一步优选使条件式(1-3)的下限值为0.200。

另一方面，当条件式(1-3)的对应值超过上限值时，从第4透镜组入射到第5透镜组的轴外光束自光轴起的高度伴随变倍而变大。因此，变倍时在第5透镜组中产生的像散的变动和畸变的变动变得过大，无法实现高光学性能。另外，第5透镜组中的轴外光束自光轴起的高度增大，因此第5透镜组的外径变得大型化。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，进一步优选使条件式(1-3)的上限值为0.800。

另外，本申请的第1实施方式的变倍光学系统优选满足以下的条件式(1-4)。

(1-4)0.010<(d5it-d5iw)/(d3it-d3iw)<1.000

其中，

d3it：远焦端状态下的从所述第3透镜组的最靠像侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离

d3iw：广角端状态下的从所述第3透镜组的最靠像侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离

d5it：远焦端状态下的从所述第5透镜组的最靠像侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离

d5iw：广角端状态下的从所述第5透镜组的最靠像侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离

条件式(1-4)规定在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时的、从第3透镜组的最靠像侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离变化与从第5透镜组的最靠像侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离变化的比的适当的范围。本申请的第1实施方式的变倍光学系统满足条件式(1-4)，从而能够在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时抑制像散的变动和畸变的变动。

当条件式(1-4)的对应值低于下限值时，从第4透镜组入射到第5透镜组的轴外光束自光轴起的高度伴随变倍而变大。因此，变倍时在第5透镜组中产生的像散的变动和畸变的变动变得过大，无法实现高光学性能。另外，入射到第5透镜组的轴外光束自光轴起的高度变高，第5透镜组的直径变大。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，进一步优选使条件式(1-4)的下限值为0.020。

另一方面，当条件式(1-4)的对应值超过上限值时，难以通过第5透镜组抑制变倍时在第3透镜组中产生的像散的变动，无法实现高光学性能。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，进一步优选使条件式(1-4)的上限值为0.700。

另外，为了实现高变倍，优选的是，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，使从第3透镜组的最靠像侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离变大，即条件式(1-4)的分母为正的值。由此，能够抑制在第3透镜组中产生的像散的变动。

另外，优选的是，本申请的第1实施方式的变倍光学系统具有孔径光阑，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，孔径光阑与所述第4透镜组之间的距离不变。通过该结构，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，能够抑制入射到第4透镜组的轴外光束自光轴起的高度的变化，能够在变倍时抑制像散和畸变的变动。

另外，关于本申请的第1实施方式的变倍光学系统，优选的是，在进行从无限远物体向近距离物体的对焦时，所述第3透镜组向像侧移动。本申请的第1实施方式的变倍光学系统，能够通过在对焦时使第3透镜组向像侧移动来高效地进行从无限远物体向近距离物体的对焦，能够抑制球面像差和像散的变动。

另外，关于本申请的第1实施方式的变倍光学系统，优选的是，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，所述第1透镜组与所述第2透镜组之间的间隔增加。通过该结构，能够使第2透镜组的倍率倍增，能够高效地实现高变倍比并且抑制变倍时的球面像差的变动和像散的变动。

另外，关于本申请的第1实施方式的变倍光学系统，优选的是，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，所述第2透镜组与所述第3透镜组之间的间隔减少。通过该结构，能够使从第3透镜组到第5透镜组的合成倍率倍增，能够高效地实现高变倍比并且抑制变倍时的球面像差和像散的变动。

另外，关于本申请的第1实施方式的变倍光学系统，优选的是，所述第5透镜组具有正的光焦度。通过该结构，第5透镜组的可用倍率比原始尺寸倍率小，能够将从第1透镜组到第4透镜组为止的合成焦距相对较大。其结果是，能够将在制造时由从第1透镜组到第4透镜组中产生的透镜彼此的偏心引起的偏心彗差等的影响抑制得相对较小，能够实现高光学性能。

本申请的光学装置具有上述结构的第1实施方式的变倍光学系统。由此，能够实现具有高变倍比、小型且具有高光学性能的光学装置。

关于本申请的第1实施方式的变倍光学系统的制造方法，该变倍光学系统沿着光轴从物体侧依次具备正光焦度的第1透镜组、负光焦度的第2透镜组、正光焦度的第3透镜组、正光焦度的第4透镜组以及第5透镜组，所述变倍光学系统的制造方法的特征在于，以如下方式构成：

所述第2透镜组满足以下的条件式(1-1)，

在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，所述第1透镜组与所述第2透镜组之间的间隔、所述第2透镜组与所述第3透镜组之间的间隔、所述第3透镜组与所述第4透镜组之间的间隔、所述第4透镜组与所述第5透镜组之间的间隔变化，并且所述第5透镜组相对于像面移动，

在进行对焦时，所述第3透镜组沿着光轴移动。由此，能够制造具有高变倍比、小型且在进行从无限远物体向近距离物体的对焦时具有高光学性能的变倍光学系统。

(1-1)0.030<(-f2)/ft<0.120

其中，

ft：远焦端状态下的所述变倍光学系统的整个系统的焦距

f2：所述第2透镜组的焦距

以下，对本申请的第2实施方式的变倍光学系统、光学装置以及变倍光学系统的制造方法进行说明。

关于本申请的第2实施方式的变倍光学系统，沿着光轴从物体侧依次具备正光焦度的第1透镜组、负光焦度的第2透镜组、正光焦度的第3透镜组、正光焦度的第4透镜组以及第5透镜组，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，所述第1透镜组与所述第2透镜组之间的间隔、所述第2透镜组与所述第3透镜组之间的间隔、所述第3透镜组与所述第4透镜组之间的间隔、所述第4透镜组与所述第5透镜组之间的间隔变化，所述第5透镜组相对于像面移动。通过该结构，本申请的第2实施方式的变倍光学系统能够实现从广角端状态向远焦端状态的变倍，能够抑制伴随变倍的畸变、像散以及球面像差各自的变动。

另外，本申请的第2实施方式的变倍光学系统构成为，在进行对焦时，第3透镜组沿着光轴移动。通过该结构，能够抑制向望远侧对焦时的移动量，能够抑制光学系统整个系统的全长而实现小型化，并且能够抑制在望远侧入射到作为对焦透镜组的第3透镜组的光线自光轴起的高度的变动，能够抑制对焦时的球面像差和像散的变动。

另外，本申请的第2实施方式的变倍光学系统满足以下的条件式(2-1)。

(2-1)2.970<f3/fw<10.000

其中，

fw：广角端状态下的所述变倍光学系统的整个系统的焦距

f3：所述第3透镜组的焦距

条件式(2-1)规定第3透镜组的适当的焦距范围。本申请的第2实施方式的变倍光学系统满足条件式(2-1)，从而能够抑制从广角端状态向远焦端状态的变倍时和从无限远物体向近距离物体的对焦时的球面像差和像散的变动。

当条件式(2-1)的对应值低于下限值时，难以抑制变倍时和对焦时在第3透镜组中产生的球面像差和像散的变动，无法实现高光学性能。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，进一步优选使条件式(2-1)的下限值为3.300。

另一方面，当条件式(2-1)的对应值超过上限值时，从无限远物体向近距离物体的对焦时的第3透镜组的移动量变大。由此，由于对焦时入射到第3透镜组的轴上光束和轴外光束自光轴起的高度变动得大，因此球面像差和像散的变动变大，无法实现高光学性能。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，进一步优选使条件式(2-1)的上限值为7.000。

另外，关于本申请的第2实施方式的变倍光学系统，优选的是，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，所述第1透镜组向物体侧移动。通过该结构，能够抑制变倍时通过第1透镜组的轴外光束自光轴起的高度的变化，不仅能够缩小第1透镜组的外径，而且能够在变倍时抑制像散的变动。

另外，本申请的第2实施方式的变倍光学系统优选满足以下的条件式(2-2)。

(2-2)2.700<(d1it-d1iw)/fw<10.000

其中，

fw：广角端状态下的所述变倍光学系统的整个系统的焦距

d1it：远焦端状态下的从所述第1透镜组的最靠像侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离

d1iw：广角端状态下的从所述第1透镜组的最靠像侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离

条件式(2-2)规定在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时的、从第1透镜组的最靠像侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离变化的适当的范围。本申请的第2实施方式的变倍光学系统满足条件式(2-2)，从而能够抑制从广角端状态向远焦端状态变倍时的球面像差和像散的变动。

当条件式(2-2)的对应值低于下限值时，难以抑制变倍时在第1透镜组上产生的像散的变动，无法实现高光学性能。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，进一步优选使条件式(2-2)的下限值为3.900。

另一方面，当条件式(2-2)的对应值超过上限值时，从第1透镜组入射到第2透镜组的轴上光束的直径伴随变倍而变大。于是，变倍时球面像差的变动过大，无法实现高光学性能。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，进一步优选使条件式(2-2)的上限值为7.800。

另外，本申请的第2实施方式的变倍光学系统优选满足以下的条件式(2-3)。

(2-3)0.010<(d5it-d5iw)/(d3it-d3iw)<1.000

其中，

d3it：远焦端状态下的从所述第3透镜组的最靠像侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离

d3iw：广角端状态下的从所述第3透镜组的最靠像侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离

d5it：远焦端状态下的从所述第5透镜组的最靠像侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离

d5iw：广角端状态下的从所述第5透镜组的最靠像侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离

条件式(2-3)规定在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时的、从第3透镜组的最靠像侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离变化与从第5透镜组的最靠像侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离变化的比的适当的范围。本申请的第2实施方式的变倍光学系统满足条件式(2-3)，从而能够在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时抑制像散的变动和畸变的变动。

当条件式(2-3)的对应值低于下限值时，从第4透镜组入射到第5透镜组的轴外光束自光轴起的高度伴随变倍而变大。因此，变倍时在第5透镜组中产生的像散的变动和畸变的变动变得过大，无法实现高光学性能。另外，入射到第5透镜组的轴外光束自光轴起的高度变高，第5透镜组的直径变大。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，进一步优选使条件式(2-3)的下限值为0.020。

另一方面，当条件式(2-3)的对应值超过上限值时，难以通过第5透镜组抑制变倍时在第3透镜组中产生的像散的变动，无法实现高光学性能。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，进一步优选使条件式(2-3)的上限值为0.700。

另外，为了实现高变倍，优选的是，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，使从第3透镜组的最靠像侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离变大，即条件式(2-3)的分母为正的值。由此，能够抑制在第3透镜组中产生的像散的变动。

另外，本申请的第2实施方式的变倍光学系统优选满足以下的条件式(2-4)。

(2-4)0.300<f3/f4<1.500

其中，

f3：所述第3透镜组的焦距

f4：所述第4透镜组的焦距

条件式(2-4)规定在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时的、第3透镜组与第4透镜组的适当的焦距比的范围。本申请的第2实施方式的变倍光学系统满足条件式(2-4)，从而在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时能够抑制球面像差和像散的变动。

当条件式(2-4)的对应值低于下限值时，难以抑制变倍时在第3透镜组中产生的球面像差的变动和像散的变动，无法实现高光学性能。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，进一步优选使条件式(2-4)的下限值为0.600。

另一方面，当条件式(2-4)的对应值超过上限值时，难以抑制变倍时在第4透镜组中产生的球面像差的变动和像散的变动，无法实现高光学性能。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，进一步优选使条件式(2-4)的上限值为1.250。

另外，优选的是，本申请的第2实施方式的变倍光学系统具有孔径光阑，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，孔径光阑与所述第4透镜组之间的距离不变。通过该结构，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，能够抑制入射到第4透镜组的轴外光束自光轴起的高度的变化，能够在变倍时抑制像散和畸变的变动。

另外，关于本申请的第2实施方式的变倍光学系统，优选的是，在进行从无限远物体向近距离物体的对焦时，所述第3透镜组向像侧移动。关于本申请的第2实施方式的变倍光学系统，能够通过在对焦时使第3透镜组向像侧移动来高效地进行从无限远物体向近距离物体的对焦，能够抑制球面像差和像散的变动。

另外，关于本申请的第2实施方式的变倍光学系统，优选的是，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，所述第1透镜组与所述第2透镜组之间的间隔增加。通过该结构，能够使第2透镜组的倍率倍增，能够高效地实现高变倍比并且抑制变倍时的球面像差的变动和像散的变动。

另外，关于本申请的第2实施方式的变倍光学系统，优选的是，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，所述第2透镜组与所述第3透镜组之间的间隔减少。通过该结构，能够使从第3透镜组到第5透镜组的合成倍率倍增，能够高效地实现高变倍比并且抑制变倍时的球面像差和像散的变动。

另外，关于本申请的第2实施方式的变倍光学系统，优选的是，所述第5透镜组具有正的光焦度。通过该结构，第5透镜组的可用倍率比原始尺寸倍率小，能够使从第1透镜组到第4透镜组为止的合成焦距相对较大。其结果是，能够将在制造时由从第1透镜组到第4透镜组中产生的透镜彼此的偏心引起的偏心彗差等的影响抑制得相对较小，能够实现高光学性能。

本申请的光学装置具有上述结构的第2实施方式的变倍光学系统。由此，能够实现具有高变倍比、小型且具有高光学性能的光学装置。

关于本申请的第2实施方式的变倍光学系统的制造方法，该变倍光学系统沿着光轴从物体侧依次具备正光焦度的第1透镜组、负光焦度的第2透镜组、正光焦度的第3透镜组、正光焦度的第4透镜组以及第5透镜组，所述变倍光学系统的制造方法的特征在于，以如下方式构成：

所述第3透镜组满足以下的条件式(2-1)，

在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，所述第1透镜组与所述第2透镜组之间的间隔、所述第2透镜组与所述第3透镜组之间的间隔、所述第3透镜组与所述第4透镜组之间的间隔、所述第4透镜组与所述第5透镜组之间的间隔变化，并且所述第5透镜组相对于像面移动，

在进行对焦时，所述第3透镜组沿着光轴移动。由此，能够制造具有高变倍比、小型且在进行从无限远物体向近距离物体的对焦时具有高光学性能的变倍光学系统。

(2-1)2.970<f3/fw<10.000

其中，

fw：广角端状态下的所述变倍光学系统的整个系统的焦距

f3：所述第3透镜组的焦距

以下，对本申请的第3实施方式的变倍光学系统、光学装置以及变倍光学系统的制造方法进行说明。

关于本申请的第3实施方式的变倍光学系统，沿着光轴从物体侧依次具备正光焦度的第1透镜组、负光焦度的第2透镜组、正光焦度的第3透镜组、正光焦度的第4透镜组以及第5透镜组，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，所述第1透镜组与所述第2透镜组之间的间隔、所述第2透镜组与所述第3透镜组之间的间隔、所述第3透镜组与所述第4透镜组之间的间隔、所述第4透镜组与所述第5透镜组之间的间隔变化，所述第5透镜组相对于像面移动。通过该结构，本申请的第3实施方式的变倍光学系统实现从广角端状态向远焦端状态的变倍，能够抑制伴随变倍的畸变、像散以及球面像差各自的变动。

另外，本申请的第3实施方式的变倍光学系统构成为，在进行对焦时，第3透镜组沿着光轴移动。通过该结构，抑制向望远侧对焦时的移动量，抑制光学系统整个系统的全长而能够实现小型化，并且抑制在望远侧入射到作为对焦透镜组的第3透镜组的光线自光轴起的高度的变动，能够抑制对焦时的球面像差和像散的变动。

另外，本申请的第3实施方式的变倍光学系统满足以下的条件式(3-1)。

(3-1)0.010<(d4t-d4w)/f4<1.000

其中，

d4t：远焦端状态下的从所述第4透镜组的最靠像侧的透镜面到所述第5透镜组的最靠物体侧的透镜面为止的光轴上的距离

d4w：广角端状态下的从所述第4透镜组的最靠像侧的透镜面到所述第5透镜组的最靠物体侧的透镜面为止的光轴上的距离

f4：所述第4透镜组的焦距

条件式(3-1)规定在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时的、从第4透镜组的最靠像侧的透镜面到第5透镜组的最靠物体侧的透镜面为止的光轴上的间隔变化的适当的范围。本申请的第3实施方式的变倍光学系统满足条件式(3-1)，从而能够抑制在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时像散的变动和畸变的变动。

当条件式(3-1)的对应值低于下限值时，难以通过第5透镜组抑制变倍时在第4透镜组中产生的像散的变动和畸变的变动，无法实现高光学性能。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，进一步优选使条件式(3-1)的下限值为0.200。

另一方面，当条件式(3-1)的对应值超过上限值时，从第4透镜组入射到第5透镜组的轴外光束自光轴起的高度伴随变倍而变大。因此，变倍时在第5透镜组中产生的像散的变动和畸变的变动变得过大，无法实现高光学性能。另外，第5透镜组中的轴外光束自光轴起的高度增大，因此第5透镜组的外径变得大型化。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，进一步优选使条件式(3-1)的上限值为0.800。

另外，关于本申请的第3实施方式的变倍光学系统，优选的是，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，所述第1透镜组向物体侧移动。通过该结构，能够抑制变倍时通过第1透镜组的轴外光束自光轴起的高度的变化，不仅能够缩小第1透镜组的外径，而且能够在变倍时抑制像散的变动。

另外，本申请的第3实施方式的变倍光学系统优选满足以下的条件式(3-2)。

(3-2)2.970<f3/fw<10.000

其中，

fw：广角端状态下的所述变倍光学系统的整个系统的焦距

f3：所述第3透镜组的焦距

条件式(3-2)规定第3透镜组的适当的焦距范围。本申请的第3实施方式的变倍光学系统满足条件式(3-2)，从而能够抑制从广角端状态向远焦端状态的变倍时和从无限远物体向近距离物体的对焦时的球面像差和像散的变动。

当条件式(3-2)的对应值低于下限值时，难以抑制变倍时和对焦时在第3透镜组中产生的球面像差和像散的变动，无法实现高光学性能。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，进一步优选使条件式(3-2)的下限值为3.300。

另一方面，当条件式(3-2)的对应值超过上限值时，从无限远物体向近距离物体的对焦时的第3透镜组的移动量变大。由此，由于对焦时入射到第3透镜组的轴上光束和轴外光束自光轴起的高度变动得大，因此球面像差和像散的变动变大，无法实现高光学性能。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，进一步优选使条件式(3-2)的上限值为7.000。

另外，本申请的第3实施方式的变倍光学系统优选满足以下的条件式(3-3)。

(3-3)2.700<(d1it-d1iw)/fw<10.000

其中，

fw：广角端状态下的所述变倍光学系统的整个系统的焦距

d1it：远焦端状态下的从所述第1透镜组的最靠像侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离

d1iw：广角端状态下的从所述第1透镜组的最靠像侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离

条件式(3-3)规定在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时的、从第1透镜组的最靠像侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离变化的适当的范围。本申请的第3实施方式的变倍光学系统满足条件式(3-3)，从而能够抑制从广角端状态向远焦端状态变倍时的球面像差和像散的变动。

当条件式(3-3)的对应值低于下限值时，难以抑制变倍时在第1透镜组上产生的像散的变动，无法实现高光学性能。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，进一步优选使条件式(3-3)的下限值为3.900。

另一方面，当条件式(3-3)的对应值超过上限值时，从第1透镜组入射到第2透镜组的轴上光束的直径伴随变倍而变大。于是，变倍时球面像差的变动过大，无法实现高光学性能。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，进一步优选使条件式(3-3)的上限值为7.800。

另外，本申请的第3实施方式的变倍光学系统优选满足以下的条件式(3-4)。

(3-4)0.010<f3/ft<0.650

其中，

ft：远焦端状态下的所述变倍光学系统的整个系统的焦距

f3：所述第3透镜组的焦距

条件式(3-4)规定第3透镜组的适当的焦距范围。本申请的第3实施方式的变倍光学系统满足条件式(3-4)，从而能够抑制从广角端状态向远焦端状态的变倍时和从无限远物体向近距离物体的对焦时的球面像差和像散的变动。

当条件式(3-4)的对应值低于下限值时，难以抑制变倍时和对焦时在第3透镜组中产生的球面像差的变动和像散的变动，无法实现高光学性能。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，进一步优选使条件式(3-4)的下限值为0.130。

另一方面，当条件式(3-4)的对应值超过上限值时，从无限远物体向近距离物体的对焦时的第3透镜组的移动量变大。由此，对焦时入射到第3透镜组的轴上光束和轴外光束自光轴起的高度变动得大，因此球面像差的变动和像散的变动变大，无法实现高光学性能。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，进一步优选使条件式(3-4)的上限值为0.470。

另外，优选的是，本申请的第3实施方式的变倍光学系统具有孔径光阑，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，孔径光阑与所述第4透镜组之间的距离不变。通过该结构，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，能够抑制入射到第4透镜组的轴外光束自光轴起的高度的变化，能够在变倍时抑制像散和畸变的变动。

另外，优选的是，本申请的第3实施方式的变倍光学系统具有孔径光阑，孔径光阑沿着光轴配置在所述第2透镜组与所述第3透镜组之间。通过该结构，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，能够抑制入射到第3透镜组的轴上光束自光轴起的高度的变化，能够抑制变倍时的球面像差的变动。

另外，关于本申请的第3实施方式的变倍光学系统，优选的是，在进行从无限远物体向近距离物体的对焦时，所述第3透镜组向像侧移动。关于本申请的第3实施方式的变倍光学系统，能够通过在对焦时使第3透镜组向像侧移动来高效地进行从无限远物体向近距离物体的对焦，能够抑制球面像差和像散的变动。

另外，关于本申请的第3实施方式的变倍光学系统，优选的是，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，所述第1透镜组与所述第2透镜组之间的间隔增加。通过该结构，能够使第2透镜组的倍率倍增，能够高效地实现高变倍比并且抑制变倍时的球面像差的变动和像散的变动。

另外，关于本申请的第3实施方式的变倍光学系统，优选的是，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，所述第2透镜组与所述第3透镜组之间的间隔减少。通过该结构，能够使从第3透镜组到第5透镜组的合成倍率倍增，能够高效地实现高变倍比并且抑制变倍时的球面像差和像散的变动。

另外，关于本申请的第3实施方式的变倍光学系统，优选的是，所述第5透镜组具有正的光焦度。通过该结构，第5透镜组的可用倍率比原始尺寸倍率小，能够使从第1透镜组到第4透镜组为止的合成焦距相对较大。其结果是，能够将在制造时由从第1透镜组到第4透镜组中产生的透镜彼此的偏心引起的偏心彗差等的影响抑制得相对较小，能够实现高光学性能。

本申请的光学装置具有上述结构的第3实施方式的变倍光学系统。由此，能够实现具有高变倍比、小型且具有高光学性能的光学装置。

关于本申请的第3实施方式的变倍光学系统的制造方法，该变倍光学系统沿着光轴从物体侧依次具备正光焦度的第1透镜组、负光焦度的第2透镜组、正光焦度的第3透镜组、正光焦度的第4透镜组以及第5透镜组，所述变倍光学系统的制造方法的特征在于，以如下方式构成：

所述第4透镜组与所述第5透镜组满足以下的条件式(3-1)，

在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，所述第1透镜组与所述第2透镜组之间的间隔、所述第2透镜组与所述第3透镜组之间的间隔、所述第3透镜组与所述第4透镜组之间的间隔、所述第4透镜组与所述第5透镜组之间的间隔变化，并且所述第5透镜组相对于像面移动，

在进行对焦时，所述第3透镜组沿着光轴移动。由此，能够制造具有高变倍比、小型且在进行从无限远物体向近距离物体的对焦时具有高光学性能的变倍光学系统。

(3-1)0.010<(d4t-d4w)/f4<1.000

其中，

d4t：远焦端状态下的从所述第4透镜组的最靠像侧的透镜面到所述第5透镜组的最靠物体侧的透镜面为止的光轴上的距离

d4w：广角端状态下的从所述第4透镜组的最靠像侧的透镜面到所述第5透镜组的最靠物体侧的透镜面为止的光轴上的距离

f4：所述第4透镜组的焦距

以下，对本申请的第4实施方式的变倍光学系统、光学装置以及变倍光学系统的制造方法进行说明。

关于本申请的第4实施方式的变倍光学系统，沿着光轴从物体侧依次具备正光焦度的第1透镜组、负光焦度的第2透镜组、正光焦度的第3透镜组、正光焦度的第4透镜组以及第5透镜组，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，所述第1透镜组与所述第2透镜组之间的间隔、所述第2透镜组与所述第3透镜组之间的间隔、所述第3透镜组与所述第4透镜组之间的间隔、所述第4透镜组与所述第5透镜组之间的间隔变化，所述第5透镜组相对于像面移动。通过该结构，本申请的第4实施方式的变倍光学系统实现从广角端状态向远焦端状态的变倍，能够抑制伴随变倍的畸变、像散以及球面像差各自的变动。

另外，本申请的第4实施方式的变倍光学系统构成为，在进行对焦时，第3透镜组沿着光轴移动。通过该结构，抑制向望远侧对焦时的移动量，抑制光学系统整个系统的全长而能够实现小型化，并且抑制在望远侧入射到作为对焦透镜组的第3透镜组的光线自光轴起的高度的变动，能够抑制对焦时的球面像差和像散的变动。

另外，本申请的第4实施方式的变倍光学系统满足以下的条件式(4-1)。

(4-1)0.010<(d5it-d5iw)/(d3it-d3iw)<1.000

其中，

d3it：远焦端状态下的从所述第3透镜组的最靠像侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离

d3iw：广角端状态下的从所述第3透镜组的最靠像侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离

d5it：远焦端状态下的从所述第5透镜组的最靠像侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离

d5iw：广角端状态下的从所述第5透镜组的最靠像侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离

条件式(4-1)规定在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时的、从第3透镜组的最靠像侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离变化与从第5透镜组的最靠像侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离变化的比的适当的范围。本申请的第4实施方式的变倍光学系统满足条件式(4-1)，从而能够在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时抑制像散的变动和畸变的变动。

当条件式(4-1)的对应值低于下限值时，从第4透镜组入射到第5透镜组的轴外光束自光轴起的高度伴随变倍而变大。因此，变倍时在第5透镜组中产生的像散的变动和畸变的变动变得过大，无法实现高光学性能。另外，入射到第5透镜组的轴外光束自光轴起的高度变高，第5透镜组的直径变大。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，进一步优选使条件式(4-1)的下限值为0.020。

另一方面，当条件式(4-1)的对应值超过上限值时，难以通过第5透镜组抑制变倍时在第3透镜组中产生的像散的变动，无法实现高光学性能。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，进一步优选使条件式(4-1)的上限值为0.700。

另外，为了实现高变倍，优选的是，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，使从第3透镜组的最靠像侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离变大，即条件式(4-1)的分母为正的值。由此，能够抑制在第3透镜组中产生的像散的变动。

另外，关于本申请的第4实施方式的变倍光学系统，优选的是，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，所述第1透镜组向物体侧移动。通过该结构，能够抑制变倍时通过第1透镜组的轴外光束自光轴起的高度的变化，不仅能够缩小第1透镜组的外径，而且能够在变倍时抑制像散的变动。

另外，本申请的第4实施方式的变倍光学系统优选满足以下的条件式(4-2)。

(4-2)0.010<(d4t-d4w)/f4<1.000

其中，

d4t：远焦端状态下的从所述第4透镜组的最靠像侧的透镜面到所述第5透镜组的最靠物体侧的透镜面为止的光轴上的距离

d4w：广角端状态下的从所述第4透镜组的最靠像侧的透镜面到所述第5透镜组的最靠物体侧的透镜面为止的光轴上的距离

f4：所述第4透镜组的焦距

条件式(4-2)规定在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时的、从第4透镜组的最靠像侧的透镜面到第5透镜组的最靠物体侧的透镜面为止的光轴上的间隔变化的适当的范围。本申请的第4实施方式的变倍光学系统满足条件式(4-2)，从而能够抑制在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时像散的变动和畸变的变动。

当条件式(4-2)的对应值低于下限值时，难以通过第5透镜组抑制变倍时在第4透镜组中产生的像散的变动和畸变的变动，无法实现高光学性能。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，进一步优选使条件式(4-2)的下限值为0.200。

另一方面，当条件式(4-2)的对应值超过上限值时，从第4透镜组入射到第5透镜组的轴外光束自光轴起的高度伴随变倍而变大。因此，变倍时在第5透镜组中产生的像散的变动和畸变的变动变得过大，无法实现高光学性能。另外，第5透镜组中的轴外光束自光轴起的高度增大，因此第5透镜组的外径变得大型化。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，进一步优选使条件式(4-2)的上限值为0.800。

另外，本申请的第4实施方式的变倍光学系统优选满足以下的条件式(4-3)。

(4-3)0.030<(-f2)/ft<0.120

其中，

ft：远焦端状态下的所述变倍光学系统的整个系统的焦距

f2：所述第2透镜组的焦距

条件式(4-3)规定第2透镜组的适当的焦距范围。本申请的第4实施方式的变倍光学系统满足条件式(4-3)，从而在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，能够抑制球面像差和像散的变动。

当条件式(4-3)的对应值低于下限值时，难以抑制变倍时在第2透镜组中产生的球面像差和像散的变动，无法实现高的光学性能。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，进一步优选使条件式(4-3)的下限值为0.045。

另一方面，当条件式(4-3)的对应值超过上限值时，为了得到预定的变倍比，需要增大变倍时的第1透镜组与第2透镜组之间的间隔变化量。由此，不仅难以实现小型化，而且从第1透镜组向第2透镜组入射的轴上光束的直径也伴随变倍而变大。因此，变倍时球面像差的变动过大，无法实现高光学性能。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，进一步优选使条件式(4-3)的上限值为0.095。

另外，本申请的第4实施方式的变倍光学系统优选满足以下的条件式(4-4)。

(4-4)0.300<f3/f4<1.500

其中，

f3：所述第3透镜组的焦距

f4：所述第4透镜组的焦距

条件式(4-4)规定在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时的、第3透镜组与第4透镜组的适当的焦距比的范围。本申请的第4实施方式的变倍光学系统满足条件式(4-4)，从而在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时能够抑制球面像差和像散的变动。

当条件式(4-4)的对应值低于下限值时，难以抑制变倍时在第3透镜组中产生的球面像差的变动和像散的变动，无法实现高光学性能。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，进一步优选使条件式(4-4)的下限值为0.600。

另一方面，当条件式(4-4)的对应值超过上限值时，难以抑制变倍时在第4透镜组中产生的球面像差的变动和像散的变动，无法实现高光学性能。另外，为了更可靠地得到本实施方式的效果，进一步优选使条件式(4-4)的上限值为1.250。

另外，优选的是，本申请的第4实施方式的变倍光学系统具有孔径光阑，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，孔径光阑与所述第4透镜组之间的距离不变。通过该结构，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，能够抑制入射到第4透镜组的轴外光束自光轴起的高度的变化，能够在变倍时抑制像散和畸变的变动。

另外，优选的是，本申请的第4实施方式的变倍光学系统具有孔径光阑，孔径光阑沿着光轴配置在所述第2透镜组与所述第3透镜组之间。通过该结构，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，能够抑制入射到第3透镜组的轴上光束自光轴起的高度的变化，能够抑制变倍时的球面像差的变动。

另外，关于本申请的第4实施方式的变倍光学系统，优选的是，在进行从无限远物体向近距离物体的对焦时，所述第3透镜组向像侧移动。关于本申请的第4实施方式的变倍光学系统，能够通过在对焦时使第3透镜组向像侧移动来高效地进行从无限远物体向近距离物体的对焦，能够抑制球面像差和像散的变动。

另外，关于本申请的第4实施方式的变倍光学系统，优选的是，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，所述第1透镜组与所述第2透镜组之间的间隔增加。通过该结构，能够使第2透镜组的倍率倍增，能够高效地实现高变倍比并且抑制变倍时的球面像差的变动和像散的变动。

另外，关于本申请的第4实施方式的变倍光学系统，优选的是，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，所述第2透镜组与所述第3透镜组之间的间隔减少。通过该结构，能够使从第3透镜组到第5透镜组的合成倍率倍增，能够高效地实现高变倍比并且抑制变倍时的球面像差和像散的变动。

另外，关于本申请的第4实施方式的变倍光学系统，优选的是，所述第5透镜组具有正的光焦度。通过该结构，第5透镜组的可用倍率比原始尺寸倍率小，能够使从第1透镜组到第4透镜组为止的合成焦距相对较大。其结果是，能够将在制造时由从第1透镜组到第4透镜组中产生的透镜彼此的偏心引起的偏心彗差等的影响抑制得相对较小，能够实现高光学性能。

本申请的光学装置具有上述结构的第4实施方式的变倍光学系统。由此，能够实现具有高变倍比、小型且具有高光学性能的光学装置。

关于本申请的第4实施方式的变倍光学系统的制造方法，该变倍光学系统沿着光轴从物体侧依次具备正光焦度的第1透镜组、负光焦度的第2透镜组、正光焦度的第3透镜组、正光焦度的第4透镜组以及第5透镜组，所述变倍光学系统的制造方法的特征在于，以如下方式构成：

所述第3透镜组与所述第5透镜组满足以下的条件式(4-1)，

在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，所述第1透镜组与所述第2透镜组之间的间隔、所述第2透镜组与所述第3透镜组之间的间隔、所述第3透镜组与所述第4透镜组之间的间隔、所述第4透镜组与所述第5透镜组之间的间隔变化，并且所述第5透镜组相对于像面移动，

在进行对焦时，所述第3透镜组沿着光轴移动。由此，能够制造具有高变倍比、小型且在进行从无限远物体向近距离物体的对焦时具有高光学性能的变倍光学系统。

(4-1)0.010<(d5it-d5iw)/(d3it-d3iw)<1.000

其中，

d3it：远焦端状态下的从所述第3透镜组的最靠像侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离

d3iw：广角端状态下的从所述第3透镜组的最靠像侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离

d5it：远焦端状态下的从所述第5透镜组的最靠像侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离

d5iw：广角端状态下的从所述第5透镜组的最靠像侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离

以下，根据附图对在本申请的第1实施方式～第4实施方式中共用的数值实施例的变倍光学系统进行说明。

(第1实施例)

图1A、图1B以及图1C分别是在本申请的第1实施方式～第4实施方式中共用的第1实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的剖视图。

本实施例的变倍光学系统从物体侧依次由具有正的光焦度的第1透镜组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及具有正的光焦度的第5透镜组G5构成。在第2透镜组G2与第3透镜组G3之间具备孔径光阑S。

第1透镜组G1从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11与双凸形状的正透镜L12的接合透镜、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L13构成。

第2透镜组G2从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L21、双凹形状的负透镜L22、双凸形状的正透镜L23与凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L24的接合透镜构成。另外，负弯月形透镜L21为将物体侧的透镜面形成为非球面形状的玻璃模铸非球面透镜。

第3透镜组G3从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L31与双凸形状的正透镜L32的接合透镜构成。

第4透镜组G4从物体侧依次由双凸形状的正透镜L41与双凹形状的负透镜L42的接合透镜、双凸形状的正透镜L43与凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L44的接合透镜、双凹形状的负透镜L45与双凸形状的正透镜L46的接合透镜、双凸形状的正透镜L47与凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L48的接合透镜构成。另外，负弯月形透镜L48为将像侧的透镜面形成为非球面形状的玻璃模铸非球面透镜。

第5透镜组G5从物体侧依次由凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L51与凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L52的接合透镜构成。另外，负弯月形透镜L52为将像侧的透镜面形成为非球面形状的玻璃模铸非球面透镜。

在以上的结构下，在本实施例的变倍光学系统中，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，第1透镜组G1～第5透镜组G5沿着光轴移动，以使第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的空气间隔、第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的空气间隔、第3透镜组G3与第4透镜组G4之间的空气间隔、第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的空气间隔以及第5透镜组G5与像面I之间的空气间隔分别变化。

详细地讲，第1透镜组G1～第5透镜组G5向物体侧移动。另外，孔径光阑S在变倍时与第4透镜组G4一体地向物体侧移动。

另外，通过使第3透镜组G3沿着光轴向像面I侧移动来进行从无限远物体向近距离物体的对焦。

由此，在进行变倍时，第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的空气间隔增加，第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的空气间隔减少，第3透镜组G3与第4透镜组G4之间的空气间隔增加，第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的空气间隔增加，第5透镜组G5与像面I之间的空气间隔增加。另外，在进行变倍时，孔径光阑S与第3透镜组G3之间的空气间隔减少。

由此，本实施例的变倍光学系统具有高变倍率，且构成为小型。

以下的表1中记载本实施例的变倍光学系统的各参数的值。

在表1中，f表示焦距，BF表示后焦距、即最靠像侧的透镜面与像面I在光轴上的距离。

在[面数据]中，m表示从物体侧开始数的光学面的顺序，r表示曲率半径，d表示面间隔(第n面(n为整数)与第n+1面之间的间隔)，nd表示对d线(波长587.6nm)的折射率，νd表示对d线(波长587.6nm)的阿贝数。另外，OP表示物体面，可变表示可变的面间隔，S表示孔径光阑，像面I表示像面。另外，曲率半径r＝∞表示平面。非球面在面编号上标上*，在曲率半径r的栏中表示近轴曲率半径的值。省略空气的折射率nd＝1.000000的记载。

在[非球面数据]中，关于[面数据]中所示的非球面，示出通过下式表示了其形状时的非球面系数和圆锥常数。

x＝(h²/r)/[1+{1-κ(h/r)²}^1/2]+A4h⁴+A6h⁶+A8h⁸+A10h¹⁰+A12h¹²

此处，h为与光轴垂直的方向的高度，x为高度h上的从非球面的顶点的切面到该非球面为止的沿着光轴方向的距离、即凹陷量，κ为圆锥常数，A4、A6、A8、A10、A12为非球面系数，r为基准球面的曲率半径、即近轴曲率半径。另外，“E-n”(n为整数)表示“×10^-n”，例如“1.234E-05”表示“1.234×10^-5”。2次非球面系数A2为0，省略记载。

在[各种数据]中，FNO表示F值，ω表示半视场角(单位为“°”)，Y表示像高，TL表示变倍光学系统的全长、即无限远物体对焦时的从第1面到像面I为止的光轴上的距离，dn表示第n面与第n+1面之间的可变的间隔，表示孔径光阑S的光圈直径。另外，这些值是无限远物体对焦时的值。另外，W表示广角端状态，M表示中间焦距状态，T表示远焦端状态。

[对焦时的对焦组移动量]表示从无限远对焦状态向近距离对焦状态(摄影倍率-0.0100倍)的、作为对焦透镜组的第3透镜组的移动量。此处，关于对焦透镜组的移动方向，将向像侧的移动设为正。另外，摄影距离表示从物体到像面为止的距离。

在[透镜组数据]中表示各透镜组的始面编号ST与焦距f。

在[条件式对应值]中表示本实施例的变倍光学系统的各条件式的对应值。

此处，关于记载于表1的焦距f、曲率半径r以及其他长度的单位，一般使用“mm”。但是，即使光学系统进行比例放大或比例缩小也能够得到相同的光学性能，因此并不限定于此。

另外，以上所述的表1的符号在后述的各实施例的表中也同样使用。

(表1)第1实施例

[面数据]

[非球面数据]

m：6

m：28

m：31

[各种数据]

变倍比14.13

[对焦时的对焦组移动量]

[透镜组数据]

[条件式对应值]

(1-1) (-f2)/ft＝0.073

(1-2) f3/fw＝4.451

(1-3) (d4t-d4w)/f4＝0.653

(1-4) (d5it-d5iw)/(d3it-d3iw)＝0.027

(2-1) f3/fw＝4.451

(2-2) (d1it-d1iw)/fw＝6.168

(2-3) (d5it-d5iw)/(d3it-d3iw)＝0.027

(2-4) f3/f4＝0.807

(3-1) (d4t-d4w)/f4＝0.653

(3-2) f3/fw＝4.451

(3-3) (d1it-d1iw)/fw＝6.168

(3-4) f3/ft＝0.315

(4-1) (d5it-d5iw)/(d3it-d3iw)＝0.027

(4-2) (d4t-d4w)/f4＝0.653

(4-3) (-f2)/ft＝0.073

(4-4) f3/f4＝0.807

图2A、图2B以及图2C分别是本申请的第1实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的无限远物体对焦时的各像差图。

图3A、图3B以及图3C分别是本申请的第1实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的近距离物体对焦时(摄影倍率-0.0100倍)的各像差图。

在各像差图中，FNO表示F值，NA表示从最靠像侧的透镜射出的光线的开口数，A表示光线入射角即半视场角(单位为“°”)，H0表示物体高(单位：mm)。d表示d线(波长587.6nm)下的像差，g表示g线(波长435.8nm)下的像差，没有记载d、g的表示d线下的像差。在像散图中，实线表示弧矢像面，虚线表示子午像面。另外，在后述的各实施例的像差图中，也使用与本实施例相同的符号。

通过各像差图可知，本实施例的变倍光学系统能够从广角端状态到远焦端状态、并且从无限远物体对焦状态到近距离物体对焦状态良好地对各像差进行校正，具有高光学性能。

(第2实施例)

图4A、图4B以及图4C分别是在本申请的第1实施方式～第4实施方式中共用的第2实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的剖视图。

本实施例的变倍光学系统从物体侧依次由具有正的光焦度的第1透镜组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及具有负的光焦度的第5透镜组G5构成。在第2透镜组G2与第3透镜组G3之间具备孔径光阑S。

第1透镜组G1从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11与双凸形状的正透镜L12的接合透镜、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L13构成。

第2透镜组G2从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L21、双凹形状的负透镜L22、双凸形状的正透镜L23与双凹形状的负透镜L24的接合透镜构成。另外，负弯月形透镜L21为将物体侧的透镜面形成为非球面形状的玻璃模铸非球面透镜。

第3透镜组G3从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L31与双凸形状的正透镜L32的接合透镜构成。

第4透镜组G4从物体侧依次由双凸形状的正透镜L41与双凹形状的负透镜L42的接合透镜、双凸形状的正透镜L43与凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L44的接合透镜、双凹形状的负透镜L45与双凸形状的正透镜L46的接合透镜、双凸形状的正透镜L47与凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L48的接合透镜构成。另外，负弯月形透镜L48为将像侧的透镜面形成为非球面形状的玻璃模铸非球面透镜。

第5透镜组G5从物体侧依次由凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L51与凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L52的接合透镜构成。另外，负弯月形透镜L52为将像侧的透镜面形成为非球面形状的玻璃模铸非球面透镜。

在以上的结构下，在本实施例的变倍光学系统中，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，第1透镜组G1～第5透镜组G5沿着光轴移动，以使第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的空气间隔、第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的空气间隔、第3透镜组G3与第4透镜组G4之间的空气间隔、第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的空气间隔以及第5透镜组G5与像面I之间的空气间隔分别变化。

详细地讲，第1透镜组G1～第5透镜组G5向物体侧移动。另外，孔径光阑S在变倍时与第4透镜组G4一体地向物体侧移动。

另外，通过使第3透镜组G3沿着光轴向像面I侧移动来进行从无限远物体向近距离物体的对焦。

由此，在进行变倍时，第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的空气间隔增加，第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的空气间隔减少，第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的空气间隔增加，第5透镜组G5与像面I之间的空气间隔增加。第3透镜组G3与第4透镜组G4之间的空气间隔从广角端状态到中间焦距状态减少，从中间焦距状态到远焦端状态增加。另外，在进行变倍时孔径光阑S与第3透镜组G3之间的空气间隔从广角端状态到中间焦距状态增加，从中间焦距状态到远焦端状态减少。

由此，本实施例的变倍光学系统具有高变倍率，且构成为小型。

以下的表2中记载本实施例的变倍光学系统的各参数的值。

(表2)第2实施例

[面数据]

[非球面数据]

m：6

m：28

m：31

[各种数据]

变倍比14.13

[对焦时的对焦组移动量]

[透镜组数据]

[条件式对应值]

(1-1) (-f2)/ft＝0.063

(1-2) f3/fw＝4.382

(1-3) (d4t-d4w)/f4＝0.503

(1-4) (d5it-d5iw)/(d3it-d3iw)＝0.433

(2-1) f3/fw＝4.382

(2-2) (d1it-d1iw)/fw＝6.260

(2-3) (d5it-d5iw)/(d3it-d3iw)＝0.433

(2-4) f3/f4＝1.074

(3-1) (d4t-d4w)/f4＝0.503

(3-2) f3/fw＝4.382

(3-3) (d1it-d1iw)/fw＝6.260

(3-4) f3/ft＝0.310

(4-1) (d5it-d5iw)/(d3it-d3iw)＝0.433

(4-2) (d4t-d4w)/f4＝0.503

(4-3) (-f2)/ft＝0.063

(4-4) f3/f4＝1.074

图5A、图5B以及图5C分别是本申请的第2实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的无限远物体对焦时的各像差图。

图6A、图6B以及图6C分别是本申请的第2实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的近距离物体对焦时(摄影倍率-0.0100倍)的各像差图。

从各像差图可知，本实施例的变倍光学系统能够从广角端状态到远焦端状态、并且从无限远物体对焦状态到近距离物体对焦状态良好地对各像差进行校正，具有高光学性能。

(第3实施例)

图7A、图7B以及图7C分别是在本申请的第1实施方式～第4实施方式中共用的第3实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的剖视图。

本实施例的变倍光学系统从物体侧依次由具有正的光焦度的第1透镜组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及具有正的光焦度的第5透镜组G5构成。在第2透镜组G2与第3透镜组G3之间具备孔径光阑S。

第1透镜组G1从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11与双凸形状的正透镜L12的接合透镜、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L13构成。

第2透镜组G2从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L21、双凹形状的负透镜L22、双凸形状的正透镜L23与双凹形状的负透镜L24的接合透镜构成。另外，负弯月形透镜L21为将物体侧的透镜面形成为非球面形状的玻璃模铸非球面透镜。

第3透镜组G3从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L31与双凸形状的正透镜L32的接合透镜构成。

第4透镜组G4从物体侧依次由凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L41与凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L42的接合透镜、双凸形状的正透镜L43与凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L44的接合透镜、凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L45、双凸形状的正透镜L46与凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L47的接合透镜构成。另外，负弯月形透镜L45为将物体侧的透镜面形成为非球面形状的玻璃模铸非球面透镜，负弯月形透镜L47为将像侧的透镜面形成为非球面形状的玻璃模铸非球面透镜。

第5透镜组G5从物体侧依次由凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L51与凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L52的接合透镜构成。另外，负弯月形透镜L52为将像侧的透镜面形成为非球面形状的玻璃模铸非球面透镜。

在以上的结构下，在本实施例的变倍光学系统中，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，第1透镜组G1～第5透镜组G5沿着光轴移动，以使第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的空气间隔、第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的空气间隔、第3透镜组G3与第4透镜组G4之间的空气间隔、第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的空气间隔以及第5透镜组G5与像面I之间的空气间隔分别变化。

详细地讲，第1透镜组G1～第4透镜组G4向物体侧移动。第5透镜组G5从广角端状态到中间焦距状态向物体侧移动，从中间焦距状态到远焦端状态向像侧移动。另外，孔径光阑S在变倍时与第4透镜组G4一体地向物体侧移动。

另外，通过使第3透镜组G3沿着光轴向像面I侧移动来进行从无限远物体向近距离物体的对焦。

由此，在进行变倍时，第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的空气间隔增加，第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的空气间隔减少，第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的空气间隔增加。第3透镜组G3与第4透镜组G4之间的空气间隔从广角端状态到中间焦距状态减少，从中间焦距状态到远焦端状态增加。第5透镜组G5与像面I之间的空气间隔从广角端状态到中间焦距状态增加，从中间焦距状态到远焦端状态减少。另外，在进行变倍时孔径光阑S与第3透镜组G3之间的空气间隔从广角端状态到中间焦距状态增加，从中间焦距状态到远焦端状态减少。

由此，本实施例的变倍光学系统具有高变倍率，且构成为小型。

在以下的表3中记载本实施例的变倍光学系统的各参数的值。

(表3)第3实施例

[面数据]

[非球面数据]

m：6

m：23

m：27

m：30

[各种数据]

变倍比14.13

[对焦时的对焦组移动量]

[透镜组数据]

[条件式对应值]

(1-1) (-f2)/ft＝0.0595

(1-2) f3/fw＝3.592

(1-3) (d4t-d4w)/f4＝0.648

(1-4) (d5it-d5iw)/(d3it-d3iw)＝0.031

(2-1) f3/fw＝3.592

(2-2) (d1it-d1iw)/fw＝4.854

(2-3) (d5it-d5iw)/(d3it-d3iw)＝0.031

(2-4) f3/f4＝0.805

(3-1) (d4t-d4w)/f4＝0.648

(3-2) f3/fw＝3.592

(3-3) (d1it-d1iw)/fw＝4.854

(3-4) f3/ft＝0.254

(4-1) (d5it-d5iw)/(d3it-d3iw)＝0.031

(4-2) (d4t-d4w)/f4＝0.648

(4-3) (-f2)/ft＝0.060

(4-4) f3/f4＝0.805

图8A、图8B以及图8C分别是本申请的第3实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的无限远物体对焦时的各像差图。

图9A、图9B以及图9C分别是本申请的第3实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的近距离物体对焦时(摄影倍率-0.0100倍)的各像差图。

从各像差图可知，本实施例的变倍光学系统本实施例的变倍光学系统能够从广角端状态到远焦端状态、并且从无限远物体对焦状态到近距离物体对焦状态良好地对各像差进行校正，具有高光学性能。

(第4实施例)

图10A、图10B以及图10C分别是在本申请的第1实施方式～第4实施方式中共用的第4实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的剖视图。

本实施例的变倍光学系统从物体侧依次由具有正的光焦度的第1透镜组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及具有负的光焦度的第5透镜组G5构成。在第2透镜组G2与第3透镜组G3之间具备孔径光阑S。

第1透镜组G1从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11与双凸形状的正透镜L12的接合透镜、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L13构成。

第2透镜组G2从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L21、双凹形状的负透镜L22、双凸形状的正透镜L23与双凹形状的负透镜L24的接合透镜构成。另外，负弯月形透镜L21为将物体侧的透镜面形成为非球面形状的玻璃模铸非球面透镜。

第3透镜组G3从物体侧依次由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L31与双凸形状的正透镜L32的接合透镜构成。

第4透镜组G4从物体侧依次由凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L41与凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L42的接合透镜、双凸形状的正透镜L43与凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L44的接合透镜、凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L45、双凸形状的正透镜L46与凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L47的接合透镜构成。另外，负弯月形透镜L45为将物体侧的透镜面形成为非球面形状的玻璃模铸非球面透镜，负弯月形透镜L47为将像侧的透镜面形成为非球面形状的玻璃模铸非球面透镜。

第5透镜组G5从物体侧依次由凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L51与凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L52的接合透镜构成。另外，负弯月形透镜L52为将像侧的透镜面形成为非球面形状的玻璃模铸非球面透镜。

在以上的结构下，在本实施例的变倍光学系统中，在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，第1透镜组G1～第5透镜组G5沿着光轴移动，以使第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的空气间隔、第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的空气间隔、第3透镜组G3与第4透镜组G4之间的空气间隔、第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的空气间隔以及第5透镜组G5与像面I之间的空气间隔分别变化。

详细地讲，第1透镜组G1～第5透镜组G5向物体侧移动。另外，孔径光阑S在变倍时与第4透镜组G4一体地向物体侧移动。

另外，通过使第3透镜组G3沿着光轴向像面I侧移动来进行从无限远物体向近距离物体的对焦。

由此，在进行变倍时，第1透镜组G1与第2透镜组G2之间的空气间隔增加，第2透镜组G2与第3透镜组G3之间的空气间隔减少，第4透镜组G4与第5透镜组G5之间的空气间隔增加，第5透镜组G5与像面I之间的空气间隔增加。第3透镜组G3与第4透镜组G4之间的空气间隔从广角端状态到中间焦距状态减少，从中间焦距状态到远焦端状态增加。另外，在进行变倍时孔径光阑S与第3透镜组G3之间的空气间隔从广角端状态到中间焦距状态增加，从中间焦距状态到远焦端状态减少。

由此，本实施例的变倍光学系统具有高变倍率，且构成为小型。

在以下的表4中记载本实施例的变倍光学系统的各参数的值。

(表4)第4实施例

[面数据]

[非球面数据]

m：6

m：23

m：27

m：30

[各种数据]

变倍比14.13

[对焦时的对焦组移动量]

[透镜组数据]

[条件式对应值]

(1-1) (-f2)/ft＝0.058

(1-2) f3/fw＝3.592

(1-3) (d4t-d4w)/f4＝0.361

(1-4) (d5it-d5iw)/(d3it-d3iw)＝0.473

(2-1) f3/fw＝3.592

(2-2) (d1it-d1iw)/fw＝4.854

(2-3) (d5it-d5iw)/(d3it-d3iw)＝0.473

(2-4) f3/f4＝0.871

(3-1) (d4t-d4w)/f4＝0.361

(3-2) f3/fw＝3.592

(3-3) (d1it-d1iw)/fw＝4.854

(3-4) f3/ft＝0.254

(4-1) (d5it-d5iw)/(d3it-d3iw)＝0.473

(4-2) (d4t-d4w)/f4＝0.361

(4-3) (-f2)/ft＝0.058

(4-4) f3/f4＝0.871

图11A、图11B以及图11C分别是本申请的第4实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的无限远物体对焦时的各像差图。

图12A、图12B以及图12C分别是本申请的第4实施例的变倍光学系统的广角端状态、中间焦距状态以及远焦端状态下的近距离物体对焦时(摄影倍率-0.0100倍)的各像差图。

从各像差图可知，本实施例的变倍光学系统能够从广角端状态到远焦端状态、并且从无限远物体对焦状态到近距离物体对焦状态良好地对各像差进行校正，具有高光学性能。

根据上述各实施例，能够实现具有高变倍比、小型且具有高光学性能的变倍光学系统。

另外，上述各实施例表示本申请发明的一具体例，本申请发明并不限定于此。能够在不损害本申请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。

作为本申请的第1实施方式～第4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，但是本申请并不限定于此，也能够构成其他组结构(例如，6组、7组等)的变倍光学系统。具体地讲，也可以是在本申请的第1实施方式～第4实施方式的变倍光学系统的最靠物体侧或最靠像侧增加透镜或透镜组而成的结构。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。

另外，本申请的第1实施方式～第4实施方式的变倍光学系统也可以构成为，为了进行从无限远物体向近距离物体的对焦，使透镜组的一部分、一个透镜组全体或者多个透镜组作为对焦透镜组向光轴方向移动。在本申请的第1实施方式～第4实施方式的变倍光学系统中，虽然示出了使第3透镜组全体成为对焦透镜组的例子，但是也能够将第1透镜组的至少一部分或第2透镜组的至少一部分或第3透镜组的至少一部分或第4透镜组的至少一部分或第5透镜组的至少一部分或者它们的组合设为对焦透镜组。另外，该对焦透镜组还能够应用于自动聚焦，并且还适合于基于自动聚焦用的电机、例如超声波电机等的驱动。

另外，在本申请的第1实施方式～第4实施方式的变倍光学系统中，也可以构成为，通过使任意一个透镜组全体或其一部分作为防抖透镜组以包含相对于光轴垂直的方向的分量的方式移动、或者向包含光轴的面内方向旋转移动(摆动)，对由于手抖动等产生的像抖动进行校正。特别是，在本申请的第1实施方式～第4实施方式的变倍光学系统中，优选使第2透镜组的至少一部分或第3透镜组的至少一部分或第4透镜组的至少一部分或第5透镜组的至少一部分成为防抖透镜组。

另外，构成本申请的第1实施方式～第4实施方式的变倍光学系统的透镜的透镜面可以是球面或平面，或者也可以是非球面。在透镜面为球面或平面时，透镜加工和组装调整变得容易，能够防止由透镜加工和组装调整的误差引起的光学性能的劣化，因此是优选的。另外，即使在像面偏移的情况下描绘性能的劣化也少，因此是优选的。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、通过模具将玻璃成型为非球面形状的玻璃模铸非球面、或者将玻璃的表面上设置的树脂形成为非球面形状的复合型非球面中的任意一种非球面。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。

另外，在本申请的第1实施方式～第4实施方式的变倍光学系统中，虽然孔径光阑配置在第3透镜组的附近，但是也可以不设置作为孔径光阑的部件，而通过透镜框来代替其作用。

另外，也可以在构成本申请的第1实施方式～第4实施方式的变倍光学系统的透镜的透镜面上，实施在宽波长区域上具有高透射率的防反射膜。由此，能够减轻眩光和重影，实现高对比度的高光学性能。

接着，根据图13对具备本申请的第1实施方式～第4实施方式的变倍光学系统的相机进行说明。

图13是示出具备本申请的第1实施方式～第4实施方式的变倍光学系统的相机的结构的图。

如图13所示，相机1是作为摄影镜头2具备上述第1实施例的变倍光学系统的镜头可换式的所谓无反相机。

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而被聚光，通过未图示的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，通过设置在摄像部3上的光电转换元件对被摄体像进行光电转换而生成被摄体的图像。该图像显示于在相机1上设置的EVF(Electronic view finder：电子取景器)4。由此，摄影者能够通过EVF4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生成的被摄体的图像存储在未图示的存储器中。由此，摄影者能够进行基于本相机1的被摄体的摄影。

此处，作为摄影镜头2而搭载在本相机1上的上述第1实施例的变倍光学系统是具有高变倍比、小型且具有高光学性能的变倍光学系统。因此，本相机1具有高变倍比，能够实现小型化和高光学性能。另外，即使构成作为摄影镜头2而搭载了上述第2～第4实施例的变倍光学系统的相机，也能够起到与上述相机1相同的效果。另外，即使在具有快速返回镜且通过取景器光学系统对被摄体进行观察的单镜头反光式的相机上搭载了上述各实施例的变倍光学系统的情况下，也能够起到与上述相机1相同的效果。

最后，根据图14～17对本申请的第1实施方式～第4实施方式的变倍光学系统的制造方法的概略进行说明。

关于图14所示的本申请的第1实施方式的变倍光学系统的制造方法，该变倍光学系统从物体侧依次具备具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组、具有正的光焦度的第4透镜组以及第5透镜组，所述变倍光学系统的制造方法包含以下的步骤S11、S12、S13。

步骤S11：使第2透镜组满足以下的条件式(1-1)地将各透镜组从物体侧依次配置在镜头镜筒内。

(1-1)0.030<(-f2)/ft<0.120

其中，

ft：远焦端状态下的所述变倍光学系统的整个系统的焦距

f2：所述第2透镜组的焦距

步骤S12：在镜头镜筒设置公知的移动机构等，从而在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，使第1透镜组与第2透镜组之间的间隔、第2透镜组与第3透镜组之间的间隔、第3透镜组与第4透镜组之间的间隔、第4透镜组与第5透镜组之间的间隔变化，并且使第5透镜组相对于像面移动。

步骤S13：在镜头镜筒设置公知的移动机构等，从而在进行对焦时，使第3透镜组沿着光轴移动。

根据这样的本申请的第1实施方式的变倍光学系统的制造方法，能够制造具有高变倍比、小型且具有高光学性能的变倍光学系统。

接着，根据图15对本申请的第2实施方式的变倍光学系统的制造方法的概略进行说明。

关于图15所示的本申请的第2实施方式的变倍光学系统的制造方法，该变倍光学系统从物体侧依次具备具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组、具有正的光焦度的第4透镜组以及第5透镜组，所述变倍光学系统的制造方法包含以下的步骤S21、S22、S23。

步骤S21：使第3透镜组满足以下的条件式(2-1)地将各透镜组从物体侧依次配置在镜头镜筒内。

(2-1)2.970<f3/fw<10.000

其中，

fw：广角端状态下的所述变倍光学系统的整个系统的焦距

f3：所述第3透镜组的焦距

步骤S22：在镜头镜筒设置公知的移动机构等，从而在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，使第1透镜组与第2透镜组之间的间隔、第2透镜组与第3透镜组之间的间隔、第3透镜组与第4透镜组之间的间隔、第4透镜组与第5透镜组之间的间隔变化，并且使第5透镜组相对于像面移动。

步骤S23：在镜头镜筒设置公知的移动机构等，从而在进行对焦时，使第3透镜组沿着光轴移动。

根据该本申请的第2实施方式的变倍光学系统的制造方法，能够制造具有高变倍比的、小型且具有高光学性能的变倍光学系统。

接着，根据图16对本申请的第3实施方式的变倍光学系统的制造方法的概略进行说明。

关于图16所示的本申请的第3实施方式的变倍光学系统的制造方法，该变倍光学系统从物体侧依次具备具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组、具有正的光焦度的第4透镜组以及第5透镜组，所述变倍光学系统的制造方法包含以下的步骤S31、S32、S33。

步骤S31：使第4透镜组和第5透镜组满足以下的条件式(3-1)地将各透镜组从物体侧依次配置在镜头镜筒内。

(3-1)0.010<(d4t-d4w)/f4<1.000

其中，

d4t：远焦端状态下的从所述第4透镜组的最靠像侧的透镜面到所述第5透镜组的最靠物体侧的透镜面为止的光轴上的距离

d4w：广角端状态下的从所述第4透镜组的最靠像侧的透镜面到所述第5透镜组的最靠物体侧的透镜面为止的光轴上的距离

f4：所述第4透镜组的焦距

步骤S32：在镜头镜筒设置公知的移动机构等，从而在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，使第1透镜组与第2透镜组之间的间隔、第2透镜组与第3透镜组之间的间隔、第3透镜组与第4透镜组之间的间隔、第4透镜组与第5透镜组之间的间隔变化，并且使第5透镜组相对于像面移动。

步骤S33：在镜头镜筒设置公知的移动机构等，从而在进行对焦时，使第3透镜组沿着光轴移动。

根据该本申请的第3实施方式的变倍光学系统的制造方法，能够制造具有高变倍比的、小型且具有高光学性能的变倍光学系统。

接着，根据图17对本申请的第4实施方式的变倍光学系统的制造方法的概略进行说明。

关于图17所示的本申请的第4实施方式的变倍光学系统的制造方法，该变倍光学系统从物体侧依次具备具有正的光焦度的第1透镜组、具有负的光焦度的第2透镜组、具有正的光焦度的第3透镜组、具有正的光焦度的第4透镜组以及第5透镜组，所述变倍光学系统的制造方法包含以下的步骤S41、S42、S43。

步骤S41：使第3透镜组和第5透镜组满足以下的条件式(4-1)地将各透镜组从物体侧依次配置在镜头镜筒内。

(4-1)0.010<(d5it-d5iw)/(d3it-d3iw)<1.000

其中，

d3it：远焦端状态下的从所述第3透镜组的最靠像侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离

d3iw：广角端状态下的从所述第3透镜组的最靠像侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离

d5it：远焦端状态下的从所述第5透镜组的最靠像侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离

d5iw：广角端状态下的从所述第5透镜组的最靠像侧的透镜面到像面为止的光轴上的距离

步骤S42：在镜头镜筒设置公知的移动机构等，从而在进行从广角端状态向远焦端状态的变倍时，使第1透镜组与第2透镜组之间的间隔、第2透镜组与第3透镜组之间的间隔、第3透镜组与第4透镜组之间的间隔、第4透镜组与第5透镜组之间的间隔变化，并且使第5透镜组相对于像面移动。

步骤S43：在镜头镜筒设置公知的移动机构等，从而在进行对焦时，使第3透镜组沿着光轴移动。

根据该本申请的第4实施方式的变倍光学系统的制造方法，能够制造具有高变倍比的、小型且具有高光学性能的变倍光学系统。