变倍光学系统、光学设备以及变倍光学系统的制造方法与流程

1.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：

2.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)。在变倍光学系统中，要求对焦透镜组的轻量化和抑制对焦时的像差的变动。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2013-160944号公报


技术实现要素：

6.本发明提出以下说明的变倍光学系统和搭载有该变倍光学系统的光学设备。本发明的变倍光学系统具备多个透镜组，在进行变倍时，多个透镜组中相邻的各透镜组之间的间隔变化。多个透镜组包括：第1对焦透镜组，在进行对焦时移动；以及第2对焦透镜组，相比第1对焦透镜组配置于像面侧，在进行对焦时以与第1对焦透镜组不同的轨迹移动。第2对焦透镜组，第1对焦透镜组和第2对焦透镜组都具有负的光焦度。上述多个透镜组构成为，满足以下的条件式：
7.0.40《ff1/ff2《3.50
8.其中，
9.ff1：第1对焦透镜组的焦距
10.ff2：第2对焦透镜组的焦距。
附图说明
11.图1是示出变倍光学系统的第1实施例中的镜头结构的图。
12.图2的(a)、(b)及(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、远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。
13.图3的(a)、(b)及(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。
14.图4是示出变倍光学系统的第2实施例中的镜头结构的图。
15.图5的(a)、(b)及(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、远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。
16.图6的(a)、(b)及(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。
17.图7是示出变倍光学系统的第3实施例中的镜头结构的图。
18.图8的(a)、(b)及(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、远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。
19.图9的(a)、(b)及(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。
20.图10是示出变倍光学系统的第4实施例中的镜头结构的图。
21.图11的(a)、(b)及(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、远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。
22.图12的(a)、(b)及(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。
23.图13是示出变倍光学系统的第5实施例中的镜头结构的图。
24.图14的(a)、(b)及(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、远焦端状态下的无限远对焦时的各像差图。
25.图15的(a)、(b)及(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。
26.图16是示出作为光学设备的一个实施方式的数码相机的结构的图。
27.图17是示出变倍光学系统的制造方法的流程图。
具体实施方式
28.以下，示出用于实施本发明的优选的方式。
29.图16示出作为本发明的光学设备的一个实施方式的数码相机的概略结构。该相机由搭载有摄像元件3的主体1和相当于本发明的变倍光学系统的实施方式的摄影镜头2构成。来自未图示的物体(被摄体)的光，通过摄影镜头2被聚光，并到达摄像元件3。由此，来自被摄体的光通过摄像元件3被摄像，作为被摄体图像记录在未图示的存储器。以下，作为变倍光学系统的实施方式来说明摄影镜头2的详细。
30.本发明的一个实施方式中的变倍光学系统，具备在进行变倍时彼此之间的间隔变化的多个透镜组。多个透镜组包括在进行对焦时以彼此不同的轨迹移动的第1对焦透镜组和第2对焦透镜组。第2对焦透镜组相比第1对焦透镜组配置于像面侧，第1对焦透镜组和第2对焦透镜组都具有负的光焦度。上述多个透镜组构成为，满足以下的条件式(1)。
31.0.40《ff1/ff2《3.50
…
(1)
32.其中，
33.ff1：第1对焦透镜组的焦距
34.ff2：第2对焦透镜组的焦距
35.上述条件式(1)规定第1对焦透镜组的焦距与第2对焦透镜组的焦距的比。通过满足该条件式(1)，从而能够抑制从无限远物体向近距离物体进行对焦时的以球面像差为首的各像差的变动。
36.当条件式(1)的对应值超过上限值3.50时，第2对焦透镜组的光焦度变强，难以抑制从无限远物体向近距离物体进行对焦时的以球面像差为首的各像差的变动。为了可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(1)的上限值设定为3.45、3.40或3.35。如果将条件式(1)的上限值设定为更小的值，例如3.30、3.25、3.20、3.15、3.10、3.05，则更可靠地得到本实施方式的效果。
37.另一方面，当条件式(1)的对应值低于下限值0.40时，第1对焦透镜组的光焦度变强，难以抑制从无限远物体向近距离物体进行对焦时的以球面像差为首的各像差的变动。为了可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(1)的下限值设定为0.45。如果将条件式(1)的下限值设定为更大的值，例如0.50、0.55、0.60、0.65、0.70、0.75、0.80、0.85、0.88，则更可靠地得到本实施方式的效果。
38.上述结构的变倍光学系统，通过在进行变倍时使相邻的各透镜组之间的间隔变化来实现良好的像差校正，通过配置多个具有光焦度的对焦透镜组，从而不用使对焦透镜组变得大型化，而能够抑制从无限远物体向近距离物体进行对焦时的以球面像差为首的各像差的变动。
39.另外，上述变倍光学系统优选进一步满足以下的条件式(2)。
40.0.20《(-ffs)/ft《2.00
…
(2)
41.其中，
42.ffs：第1对焦透镜组和第2对焦透镜组中光焦度较强的透镜组的焦距
43.ft：远焦端状态下的变倍光学系统的焦距
44.上述条件式(2)规定第1对焦透镜组和第2对焦透镜组中光焦度较强的透镜组的焦距与远焦端状态下的变倍光学系统的焦距的比。通过满足该条件式(2)，从而不用使镜筒变得大型化而能够抑制远焦端状态下的从无限远物体向近距离物体进行对焦时的以球面像差为首的各像差的变动。
45.当条件式(2)的对应值超过上限值2.00时，对焦透镜组的光焦度变弱，从无限远物体向近距离物体进行对焦时的对焦透镜组的移动量变大，镜筒变得大型化。为了可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(2)的上限值设定为1.90。如果将条件式(2)的上限值设定为更小的值，例如1.80、1.65、1.50、1.35、1.25、1.20、1.10、1.05，则更可靠地得到本实施方式的效果。
46.另一方面，当条件式(2)的对应值低于下限值0.20时，对焦透镜组的光焦度变强，难以抑制远焦端状态下的从无限远物体向近距离物体进行对焦时的以球面像差为首的各像差的变动。为了可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(2)的下限值设定为0.25。如果将条件式(2)的下限值设定为更大的值，例如0.30、0.35、0.40、0.43、0.45、0.48、0.50、0.53、0.55，则更可靠地得到本实施方式的效果。
47.优选的是，在从无限远物体向近距离物体进行对焦时，第1对焦透镜组向像面方向移动。由此，能够有效地抑制从无限远物体向近距离物体进行对焦时的以球面像差为首的各像差的变动。
48.优选的是，在从无限远物体向近距离物体进行对焦时，第2对焦透镜组向像面方向移动。由此，能够有效地抑制从无限远物体向近距离物体进行对焦时的以球面像差为首的各像差的变动。
49.另外，上述变倍光学系统优选进一步满足以下的条件式(3)。
50.1.00《(-ffs)/fw《4.00
…
(3)
51.其中，
52.ffs：第1对焦透镜组和第2对焦透镜组中光焦度较强的透镜组的焦距
53.fw：广角端状态下的变倍光学系统的焦距
54.条件式(3)规定第1对焦透镜组和第2对焦透镜组中光焦度较强的透镜组的焦距与广角端状态下的变倍光学系统的焦距的比。通过满足该条件式(3)，从而不用使镜筒变得大型化而能够抑制广角端状态下的从无限远物体向近距离物体进行对焦时的以球面像差为首的各像差的变动。
55.当条件式(3)的对应值超过上限值4.00时，对焦透镜组的光焦度变弱，从无限远物体向近距离物体进行对焦时的对焦透镜组的移动量变大，镜筒变得大型化。为了可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(3)的上限值设定为3.90。如果将条件式(3)的上限值设定为更小的值，例如3.80、3.50、3.30、3.15、3.00、2.80、2.50、2.20、2.00，则更可靠地得到本实施方式的效果。
56.另一方面，当条件式(3)的对应值低于下限值1.00时，对焦透镜组的光焦度变强，难以抑制广角端状态下的从无限远物体向近距离物体进行对焦时的以球面像差为首的各像差的变动。为了可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(3)的下限值设定为1.10。如果将条件式(3)的下限值设定为更大的值，例如1.20、1.25、1.30、1.35、1.40、1.45、1.50、1.55、1.60，则更可靠地得到本实施方式的效果。
57.另外，上述变倍光学系统优选进一步满足以下的条件式(4)。
58.0.10《mwf1/mwf2《3.00
…
(4)
59.其中，
60.mwf1：广角端状态下的第1对焦透镜组的从无限远物体向近距离物体进行对焦时的移动量的绝对值
61.mwf2：广角端状态下的第2对焦透镜组的从无限远物体向近距离物体进行对焦时的移动量的绝对值
62.条件式(4)规定广角端状态下的第1对焦透镜组的从无限远物体向近距离物体进行对焦时的移动量的绝对值与广角端状态下的第2对焦透镜组的从无限远物体向近距离物体进行对焦时的移动量的绝对值的比。通过满足该条件式(4)，从而能够抑制广角端状态下的从无限远物体向近距离物体进行对焦时的以球面像差为首的各像差的变动。
63.当条件式(4)的对应值超过上限值3.00时，第1对焦透镜组的移动量变得过大，难以抑制广角端状态下的从无限远物体向近距离物体进行对焦时的以球面像差为首的各像差的变动。为了可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(4)的上限值设定为2.50。如果将条件式(4)的上限值设定为更小的值，例如2.00、1.75、1.50、1.30、1.15、1.00、0.85、0.80、0.75，则更可靠地得到本实施方式的效果。
64.另一方面，当条件式(4)的对应值低于下限值0.10时，第2对焦透镜组的移动量变得过大，难以抑制广角端状态下的从无限远物体向近距离物体进行对焦时的以球面像差为首的各像差的变动。为了可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(4)的下限值设定为0.13、0.15、0.18、0.20、0.21、0.23。如果将条件式(4)的下限值设定为更大的值，例如0.25、0.30、0.35、0.38，则更可靠地得到本实施方式的效果。
65.另外，上述变倍光学系统优选进一步满足以下的条件式(5)。
66.0.20《βwf1/βwf2《5.00
…
(5)
67.其中，
68.βwf1：广角端状态下的第1对焦透镜组的无限远物体对焦时的横向倍率
69.βwf2：广角端状态下的第2对焦透镜组的无限远物体对焦时的横向倍率
70.条件式(5)规定广角端状态下的第1对焦透镜组的无限远物体对焦时的横向倍率与广角端状态下的第2对焦透镜组的无限远物体对焦时的横向倍率的比。通过满足该条件式(5)，从而能够抑制广角端状态下的从无限远物体向近距离物体进行对焦时的以球面像差为首的各像差的变动。
71.当条件式(5)的对应值超过上限值5.00时，广角端状态下的第1对焦透镜组的无限远物体对焦时的横向倍率变得过大，难以抑制广角端状态下的从无限远物体向近距离物体进行对焦时的以球面像差为首的各像差的变动。为了可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(5)的上限值设定为4.80。如果将条件式(5)的上限值设定为更小的值，例如4.60、4.00、3.50、3.30、3.00、2.50、2.00、1.50、1.25，则更可靠地得到本实施方式的效果。
72.另一方面，当条件式(5)的对应值低于下限值0.20时，广角端状态下的第2对焦透镜组的无限远物体对焦时的横向倍率变得过大，难以抑制广角端状态下的从无限远物体向近距离物体进行对焦时的以球面像差为首的各像差的变动。为了可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(5)的下限值设定为0.30或0.35。如果将条件式(5)的下限值设定为更大的值，例如0.40、0.45、0.50、0.55、0.60、0.65、0.70、0.75，则更可靠地得到本实施方式的效果。
73.另外，所述多个透镜组包括相比第2对焦透镜组配置于像面侧的后续透镜组，后续透镜组优选由至少一个透镜组构成。由此，能够有效地抑制从无限远物体向近距离物体进行对焦时的以球面像差为首的各像差的变动。
74.另外，上述变倍光学系统优选进一步满足以下的条件式(6)。
[0075]-2.00《(-ffs)/fr《2.00
…
(6)
[0076]
其中，
[0077]
ffs：第1对焦透镜组和第2对焦透镜组中光焦度较强的透镜组的焦距
[0078]
fr：后续透镜组的焦距
[0079]
条件式(6)规定第1对焦透镜组和第2对焦透镜组中光焦度较强的透镜组的焦距与后续透镜组的焦距的比。通过满足该条件式(6)，从而能够抑制从无限远物体向近距离物体进行对焦时的以球面像差为首的各像差的变动。
[0080]
当条件式(6)的对应值超过上限值2.00时，后续透镜组的正的光焦度变强，难以抑制从无限远物体向近距离物体进行对焦时的以球面像差为首的各像差的变动。为了可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(6)的上限值设定为1.90。另外，如果将条件式(6)的上限值设定为更小的值，例如1.80、1.65、1.50、1.35、1.20、1.10、1.10、0.90、0.80，则更可靠地得到本实施方式的效果。
[0081]
另一方面，当条件式(6)的对应值低于下限值-2.00时，后续透镜组的负的光焦度变强，难以抑制从无限远物体向近距离物体进行对焦时的以球面像差为首的各像差的变动。为了可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(6)的下限值设定为-1.90。另外，如果将条件式(6)的下限值设定为更大的值，例如-1.80、-1.65、-1.50、-1.25、-1.00、-0.75、-0.50、-0.25、-0.10，则更可靠地得到本实施方式的效果。
[0082]
另外，上述多个透镜组包括相比第1对焦透镜组配置于物体侧的前方透镜组，前方透镜组优选由至少一个透镜组构成。由此，能够有效地抑制从广角端状态向远焦端状态进
行变倍时的以球面像差为首的各像差的变动。
[0083]
另外，上述变倍光学系统优选进一步满足以下的条件式(7)。
[0084]
0.30《(-ffs)/ff《3.00
…
(7)
[0085]
其中，
[0086]
ffs：第1对焦透镜组和第2对焦透镜组中光焦度较强的透镜组的焦距
[0087]
ff：前方透镜组中与第1对焦透镜相邻的透镜组的焦距
[0088]
条件式(7)规定第1对焦透镜组和第2对焦透镜组中光焦度较强的透镜组的焦距与前方透镜组的焦距的比。通过满足该条件式(7)，从而不用使镜筒变得大型化而能够抑制从广角端状态向远焦端状态进行变倍时的以球面像差为首的各像差的变动。
[0089]
当条件式(7)的对应值超过上限值3.00时，前方透镜组的光焦度变强，难以抑制从广角端状态向远焦端状态进行变倍时的以球面像差为首的各像差的变动。为了可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(7)的上限值设定为2.90。另外，如果将条件式(7)的上限值设定为更小的值，例如2.80、2.65、2.50、2.30、2.15、2.00、1.90、1.85、1.80，则更可靠地得到本实施方式的效果。
[0090]
另一方面，当条件式(7)的对应值低于下限值0.30时，前方透镜组的光焦度变弱，从广角端状态向远焦端状态进行变倍时的前方透镜组的移动量变大，镜筒变得大型化。为了可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(7)的下限值设定为0.40。如果将条件式(7)的下限值设定为更大的值，例如0.50、0.70、0.85、1.00、1.10、1.15、1.20、1.25、1.30，则更可靠地得到本实施方式的效果。
[0091]
另外，前方透镜组优选具备配置于最靠物体侧且具有正的光焦度的第1透镜组。由此，能够有效地抑制从广角端状态向远焦端状态进行变倍时的以球面像差为首的各像差的变动。
[0092]
另外，前方透镜组优选具备与第1透镜组相邻且具有负的光焦度的第2透镜组。由此，能够有效地抑制从广角端状态向远焦端状态进行变倍时的以球面像差为首的各像差的变动。
[0093]
另外，上述变倍光学系统优选进一步满足以下的条件式(8)。
[0094]
4.00《f1/(-f2)《8.00
…
(8)
[0095]
其中，
[0096]
f1：第1透镜组的焦距
[0097]
f2：第2透镜组的焦距
[0098]
条件式(8)规定第1透镜组的焦距与第2透镜组的焦距的比。通过满足该条件式(8)，从而能够抑制从广角端状态向远焦端状态进行变倍时的以球面像差为首的各像差的变动。
[0099]
当条件式(8)的对应值超过上限值8.00时，第2透镜组的光焦度变强，难以抑制从广角端状态向远焦端状态进行变倍时的以球面像差为首的各像差的变动。为了可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(8)的上限值设定为7.80。如果将条件式(8)的上限值设定为更小的值，例如7.50、7.25、7.00、6.75、6.50、6.30、6.20、6.10、6.00，则更可靠地得到本实施方式的效果。
[0100]
另一方面，当条件式(8)的对应值低于下限值4.00时，第1透镜组的光焦度变强，难
以抑制从广角端状态向远焦端状态进行变倍时的以球面像差为首的各像差的变动。为了可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(8)的下限值设定为4.20。如果将条件式(8)的下限值设定为更大的值，例如4.50、4.70、4.85、5.00、5.20、5.40、5.50、5.60、5.70，则更可靠地得到本实施方式的效果。
[0101]
另外，上述变倍光学系统通过具有上述的结构，从而能够在良好地抑制从广角端状态向远焦端状态进行变倍时的像差变动的同时，满足以下的条件式(9)。
[0102]
2ωw》75.0
°…
(9)
[0103]
其中，
[0104]
ωw：广角端状态下的变倍光学系统的半视场角
[0105]
在上述的结构中，通过缩小各条件式的对应值的范围，从而还能够使条件式(9)的下限值成为更大的值，例如77.0
°
、80.0
°
、82.0
°
、83.5
°
。
[0106]
另外，上述变倍光学系统优选进一步满足以下的条件式(10)。
[0107]
0.10《bfw/fw《1.00
…
(10)
[0108]
其中，
[0109]
bfw：广角端状态下的变倍光学系统的空气换算距离(后焦距)
[0110]
fw：广角端状态下的变倍光学系统的焦距
[0111]
条件式(10)规定广角端状态下的变倍光学系统的后焦距与广角端状态下的变倍光学系统的焦距的比。通过满足该条件式(10)，从而能够有效地对广角端状态下的以彗差为首的各像差进行校正。
[0112]
当条件式(10)的对应值超过上限值1.00时，广角端状态下的后焦距相对于广角端状态下的焦距变大，难以对广角端状态下的以彗差为首的各像差进行校正。为了可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(10)的上限值设定为0.90或0.85。如果将条件式(10)的上限值设定为更小的值，例如0.80、0.75、0.70、0.65、0.60、0.55，则更可靠地得到本实施方式的效果。
[0113]
另一方面，当条件式(10)的对应值低于下限值0.10时，广角端状态下的后焦距相对于广角端状态下的焦距变小，难以对广角端状态下的以彗差为首的各像差进行校正。为了可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(10)的下限值设定为0.15、0.20或0.25。如果将条件式(10)的下限值设定为更大的值，例如0.30、0.35、0.38、0.40、0.42、0.45，则更可靠地得到本实施方式的效果。
[0114]
另外，优选的是，第2对焦透镜组具备具有负的光焦度的透镜成分，该透镜成分满足以下的条件式(11)。此处，“透镜成分”用作表示单透镜、接合透镜双方的用语。
[0115]-2.00《(r2+r1)/(r2-r1)《6.00
…
(11)
[0116]
其中，
[0117]
r1：所述透镜成分的物体侧的透镜面的曲率半径
[0118]
r2：所述透镜成分的像面侧的透镜面的曲率半径
[0119]
条件式(11)规定位于第2对焦透镜组内且具有负的光焦度的透镜的形状系数。通过满足该条件式(11)，从而能够抑制从无限远物体向近距离物体进行对焦时的以彗差为首的各像差的变动。
[0120]
当条件式(11)的对应值超过上限值6.00时，第2对焦透镜组的彗差校正力不足，难
以抑制从无限远物体向近距离物体进行对焦时的以彗差为首的各像差的变动。为了可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(11)的上限值设定为5.50。另外，如果将条件式(11)的上限值设定为更小的值，例如5.00、4.75、4.50、4.25、4.00、3.70、3.50、3.20，则更可靠地得到本实施方式的效果。
[0121]
另一方面，当条件式(11)的对应值低于下限值-2.00时，第2对焦透镜组的彗差校正力不足，难以抑制从无限远物体向近距离物体进行对焦时的以彗差为首的各像差的变动。为了可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(11)的下限值设定为-1.50。如果将条件式(11)的下限值设定为更大的值，例如-1.00、-0.50、-0.10、-0.05、0.05、0.08、0.12、0.40、0.55，则更可靠地得到本实施方式的效果。
[0122]
另外，上述变倍光学系统优选进一步满足以下的条件式(12)。
[0123]
1.05《βwf1《1.80
…
(12)
[0124]
其中，
[0125]
βwf1：广角端状态下的第1对焦透镜组的无限远物体对焦时的横向倍率
[0126]
条件式(12)规定广角端状态下的第1对焦透镜组的无限远物体对焦时的横向倍率。通过满足该条件式(12)，从而能够抑制广角端状态下的从无限远物体向近距离物体进行对焦时的以球面像差为首的各像差的变动。
[0127]
当条件式(12)的对应值超过上限值1.80时，广角端状态下的第1对焦透镜组的无限远物体对焦时的横向倍率变得过大，难以抑制广角端状态下的从无限远物体向近距离物体进行对焦时的以球面像差为首的各像差的变动。为了可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(12)的上限值设定为1.75。通过将条件式(12)的上限值设定为更小的值，例如1.70、1.65、1.60、1.58、1.55、1.53、1.50、1.49，进一步设定为1.48，从而更可靠地得到本实施方式的效果。
[0128]
当条件式(12)的对应值低于下限值1.05时，广角端状态下的第1对焦透镜组的无限远物体对焦时的横向倍率变得过小，难以抑制广角端状态下的从无限远物体向近距离物体进行对焦时的以球面像差为首的畸变和彗差的变动。为了可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(12)的下限值设定为1.06。通过将条件式(12)的下限值设定为1.08、1.10、1.12、1.15、1.16、1.20、1.22，进一步设定为1.25，从而更可靠地得到本实施方式的效果。
[0129]
另外，上述变倍光学系统优选进一步满足以下的条件式(13)。
[0130]
1.05《βwf2《1.80
…
(13)
[0131]
其中，
[0132]
βwf2：广角端状态下的第2对焦透镜组的无限远物体对焦时的横向倍率
[0133]
条件式(13)规定广角端状态下的第2对焦透镜组的无限远物体对焦时的横向倍率。通过满足该条件式(13)，从而能够抑制广角端状态下的从无限远物体向近距离物体进行对焦时的以球面像差为首的各像差的变动。
[0134]
当条件式(13)的对应值超过上限值1.80时，广角端状态下的第2对焦透镜组的无限远物体对焦时的横向倍率变得过大，难以抑制广角端状态下的从无限远物体向近距离物体进行对焦时的以球面像差为首的各像差的变动。为了可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(13)的上限值设定为1.75。通过将条件式(13)的上限值设定为1.70、
1.68、1.65、1.63、1.60、1.58、1.55，进一步设定为1.54，从而更可靠地得到本实施方式的效果。
[0135]
当条件式(13)的对应值低于下限值1.05时，广角端状态下的第2对焦透镜组的无限远物体对焦时的横向倍率变得过小，难以抑制广角端状态下的从无限远物体向近距离物体进行对焦时的以球面像差为首的畸变和彗差的变动。为了可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(13)的下限值设定为1.08。通过将条件式(13)的下限值设定为1.10、1.13、1.15、1.18、1.20、1.23、1.24、1.28，进一步设定为1.30，从而更可靠地得到本实施方式的效果。
[0136]
另外，上述变倍光学系统优选进一步满足以下的条件式(14)。
[0137]
(βwf1+1/βwf1)-2
《0.250
…
(14)
[0138]
其中，
[0139]
βwf1：广角端状态下的第1对焦透镜组的无限远物体对焦时的横向倍率
[0140]
条件式(14)规定广角端状态下的第1对焦透镜组的无限远物体对焦时的横向倍率满足的条件。通过满足该条件式(14)，从而能够抑制广角端状态下的从无限远物体向近距离物体进行对焦时的以球面像差或畸变、彗差为首的各像差的变动，且能够减少第1对焦透镜组的移动量。
[0141]
当条件式(14)的对应值超过上限值0.250时，广角端状态下的第1对焦透镜组的无限远物体对焦时的移动量变得过大，因此是不优选的。为了可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(14)的上限值设定为0.249。通过将条件式(14)的上限值设定为0.248、0.247、0.246，进一步设定为0.245，从而更可靠地得到本实施方式的效果。
[0142]
另外，上述变倍光学系统优选进一步满足以下的条件式(15)。
[0143]
(βwf2+1/βwf2)-2
《0.250
…
(15)
[0144]
其中，
[0145]
βwf2：广角端状态下的第2对焦透镜组的无限远物体对焦时的横向倍率
[0146]
条件式(15)规定广角端状态下的第2对焦透镜组的无限远物体对焦时的横向倍率。通过满足该条件式(15)，从而能够抑制广角端状态下的从无限远物体向近距离物体进行对焦时的以球面像差或畸变、彗差为首的各像差的变动，且能够减少第2对焦透镜组的移动量。
[0147]
当条件式(15)的对应值超过上限值0.249时，广角端状态下的第2对焦透镜组的无限远物体对焦时的移动量变得过大，因此是不优选的。为了可靠地得到本实施方式的效果，优选的是，将条件式(15)的上限值设定为0.248。通过将条件式(15)的上限值设定为0.245、0.240、0.238、0.235、0.233、0.230、0.228，进一步设定为0.225，从而更可靠地得到本实施方式的效果。
[0148]
之前说明的光学设备，通过搭载以上说明的变倍光学系统，从而实现高速且安静的自动对焦而不用使镜筒变得大型化，并且能够良好地抑制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。
[0149]
接着，参照图17，对上述变倍光学系统的制造方法进行概述。变倍光学系统通过如下步骤制造：分别构成多个透镜组(st1)；以及按照以下的条件将所构成的透镜组配置在镜头镜筒内(st2)。多个透镜组配置为，在进行变倍时相邻的各透镜组之间的间隔变化。在此
处配置的多个透镜组中，包括：第1对焦透镜组，在进行对焦时移动；以及第2对焦透镜组，相比第1对焦透镜组配置于像面侧，在进行对焦时以与所述第1对焦透镜组不同的轨迹移动。第1对焦透镜组和第2对焦透镜组都具有负的光焦度。包括两个对焦透镜组的多个透镜组构成为，满足上述的条件式(1)。
[0150]
通过上述步骤制造的变倍光学系统和搭载有该变倍光学系统的光学设备，实现高速且安静的自动对焦而不用使镜筒变得大型化，并且能够良好地抑制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。
[0151]
实施例
[0152]
以下，关于上述变倍光学系统，示出从第1实施例到第5实施例为止的五个数值实施例，并进一步进行说明。首先，对在各实施例的说明中参照的图表的解读进行说明。
[0153]
图1、图4、图7、图10以及图13是示出各实施例中的变倍光学系统的镜头结构和动作的图。在各图的中央，通过剖视图示出透镜组的排列。在各图的下段，通过二维平面上的箭头示出从广角端状态(w)变焦(变倍)到远焦端状态(t)时的透镜组g和光圈s的沿着光轴的移动轨迹。二维平面的横轴为光轴上的位置，纵轴为变倍光学系统的状态。另外，在各图的上段，与“对焦”和“∞”的文字一起用箭头示出从无限远向近距离物体进行对焦时的对焦透镜组的移动轨迹(移动方向和移动量)。
[0154]
在图1、图4、图7、图10以及图13中，通过标号g与数字的组合来表示各透镜组，通过标号l与数字的组合来表示各透镜。在本说明书中，为了防止由标号的增加引起的复杂化，对每个实施例进行了配号。因此，虽然在多个实施例中有时使用相同的标号与数字的组合，但是这不意味着该标号与数字的组合所表示的结构相同。
[0155]
图2、图5、图8、图11以及图14是各实施例中的变倍光学系统的无限远对焦时的各像差图，图3、图6、图9、图12以及图15是各实施例中的变倍光学系统的近距离对焦时的各像差图。在这些图中，fno表示f值，na表示数值孔径，y表示像高。在球面像差图中示出与最大口径对应的f值或数值孔径的值，在像散图和畸变图中示出像高的最大值，在彗差图中示出各像高的值。d表示d线(λ＝587.6nm)，g表示g线(λ＝435.8nm)。在像散图中，实线表示弧矢像面，虚线表示子午像面。在倍率色差图中，示出以g线为基准的倍率色差。
[0156]
接着，对在各实施例的说明中使用的表进行说明。在[整体参数]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bf而得到的距离，bf表示无限远对焦时的光轴上的从透镜最终面到像面i为止的空气换算距离(后焦距)。另外，这些值对于广角端(w)、中间焦距(m)、远焦端(t)的各变倍状态分别示出。
[0157]
另外，在[整体参数]的表中，mwf1表示在广角端状态下从无限远物体向近距离物体(最近距离的物体)进行对焦时的第1对焦透镜组的移动量的绝对值。mwf2表示在广角端状态下从无限远物体向近距离物体(最近距离的物体)进行对焦时的第2对焦透镜组的移动量的绝对值。βwf1表示在广角端状态下对焦到无限远物体时的第1对焦透镜组的横向倍率。βwf2表示在广角端状态下对焦到无限远物体时的第2对焦透镜组的横向倍率。
[0158]
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(使曲率中心位于像面侧的面为正的值)，d表示从各光学
面到下一个光学面(或像面)为止的光轴上的距离、即面间隔，nd表示光学部件的材质的对d线的折射率，νd表示光学部件的材质的以d线为基准的阿贝数。(光圈s)表示孔径光阑，曲率半径的“∞”表示平面或开口。省略空气的折射率nd＝1.00000的记载。在透镜面为非球面时，对面编号附上*标记并在曲率半径r的栏示出近轴曲率半径。
[0159]
在[非球面数据]的表中，关于[透镜参数]所示的非球面，通过下式(a)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。
[0160]
x(y)＝(y2/r)/{1+(1-κ
×
y2/r2)
1/2
}+a4
×
y4+a6
×
y6+a8
×
y8+a10
×y10
+a12
×y12
ꢀꢀꢀ…
(a)
[0161]
在[透镜组数据]的表中，示出各透镜组各自的始面(最靠物体侧的面)和焦距。
[0162]
在[可变间隔数据]的表中，示出在表示[透镜参数]的表中面间隔成为“可变”的面编号处的面间隔。此处，关于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。
[0163]
在[条件式对应值]的表中，示出与各条件式对应的值。
[0164]
另外，由于作为焦距f、曲率半径r、面间隔d、其他长度的单位，一般使用“mm”，因此在本说明书的各表中也使长度的单位为“mm”。其中，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，因此长度的单位不用必须限定为“mm”。
[0165]
此处为止的图和表的说明在所有的实施例中相同，以下省略重复的说明。
[0166]
(第1实施例)
[0167]
关于第1实施例，使用图1、图2、图3以及表1进行说明。图1是示出第1实施例的变倍光学系统的镜头结构的图。第1实施例的变倍光学系统zl(1)由从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组g1、具有负的光焦度的第2透镜组g2、孔径光阑s、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(第1对焦透镜组)、具有负的光焦度的第6透镜组g6(第2对焦透镜组)以及具有正的光焦度的第7透镜组g7构成。此处，第1至第4透镜组g1～g4相当于前方透镜组gf，第7透镜组g7相当于后续透镜组gr。像面i位于第7透镜组g7之后。
[0168]
从广角端状态(w)向远焦端状态(t)进行变倍时，第1～第7透镜组g1～g7沿着图1下段的箭头所示的轨迹移动，从而相邻的各透镜组之间的间隔变化，进行变倍。另外，在进行对焦时，第5透镜组g5和第6透镜组g6向由图1上段的箭头所示的方向(像面方向)独立地(以不同的轨迹)移动，从而进行从无限远物体向近距离物体的对焦。
[0169]
第1透镜组g1由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的接合负透镜以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜l13构成。
[0170]
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、双凹形状的负透镜l22、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜l23以及凹面朝向物体侧的负弯月形透镜l24构成。负弯月形透镜l21的物体侧的面为非球面。
[0171]
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以及双凸形状的正透镜l32与双凹形状的负透镜l33的接合负透镜构成。
[0172]
第4透镜组g4由从物体侧依次排列的双凸形状的正透镜l41、双凹形状的负透镜l42与双凸形状的正透镜l43的接合负透镜以及双凸形状的正透镜l44构成。正透镜l41的物体侧的面为非球面。正透镜l44的像面侧的面为非球面。
[0173]
第5透镜组g5由从物体侧依次排列的双凸形状的正透镜l51以及双凹形状的负透镜l52构成。
[0174]
第6透镜组g6由双凹形状的负透镜l61构成。负透镜l61的物体侧的面为非球面。
[0175]
第7透镜组g7由双凸形状的正透镜l71构成。
[0176]
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。
[0177]
(表1)
[0178]
[整体参数]
[0179]
变倍比＝2.74
[0180]
mwf1＝0.255
[0181]
mwf2＝0.618
[0182]
βwf1＝1.418
[0183]
βwf2＝1.530
[0184][0185]
[透镜参数]
[0186]
[0187][0188]
[非球面数据]
[0189]
第6面
[0190]
k＝1.0000
[0191]
a4＝2.79734e-06,a6＝-1.48626e-09,a8＝2.33651e-12,a10＝-3.91747e-17
[0192]
第20面
[0193]
k＝1.0000
[0194]
a4＝-1.24053e-05,a6＝2.41375e-10,a8＝1.23614e-11,a10＝-2.66251e-14
[0195]
第26面
[0196]
k＝1.0000
[0197]
a4＝1.94712e-06,a6＝-7.52657e-09,a8＝-2.53945e-12,a10＝9.10643e-15
[0198]
第31面
[0199]
k＝1.0000
[0200]
a4＝-5.72467e-06,a6＝-2.85790e-08,a8＝9.21679e-11,a10＝-4.86764e-13
[0201]
[透镜组数据]
[0202][0203]
[可变间隔数据]
[0204][0205]
[条件式对应值]
[0206]
条件式(1)ff1/ff2＝1.164
[0207]
条件式(2)(-ffs)/ft＝0.677
[0208]
条件式(3)(-ffs)/fw＝1.857
[0209]
条件式(4)mwf1/mwf2＝0.412
[0210]
条件式(5)βwf1/βwf2＝0.927
[0211]
条件式(6)(-ffs)/fr＝0.732
[0212]
条件式(7)(-ffs)/ff＝1.634
[0213]
条件式(8)f1/(-f2)＝5.924
[0214]
条件式(9)2ωw＝85.14
[0215]
条件式(10)bfw/fw＝0.529
[0216]
条件式(11)(r2+r1)/(r2-r1)＝0.613
[0217]
条件式(12)βwf1＝1.418
[0218]
条件式(13)βwf2＝1.530
[0219]
条件式(14)(βwf1+1/βwf1)-2
＝0.2218
[0220]
条件式(15)(βwf2+1/βwf2)-2
＝0.2097
[0221]
在图2示出第1实施例的变倍光学系统的广角端状态(a)、中间焦距状态(b)、远焦端状态(c)各自的无限远对焦时的各像差。另外，在图3示出第1实施例的变倍光学系统的广角端状态(a)、中间焦距状态(b)、远焦端状态(c)各自的近距离对焦时的各像差值。
[0222]
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，而且在进行近距离对焦时也具有优秀的成像性能。
[0223]
(第2实施例)
[0224]
关于第2实施例，使用图4、图5、图6以及表2进行说明。图4是示出第2实施例的变倍光学系统的镜头结构的图。第2实施例的变倍光学系统zl(2)由从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组g1、具有负的光焦度的第2透镜组g2、孔径光阑s、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(第1对焦透镜组)、具有负的光焦度的第6透镜组g6(第2对焦透镜组)以及具有正的光焦度的第7透镜组g7构成。此处，第1至第4透镜组g1～g4相当于前方透镜组gf，第7透镜组g7相当于后续透镜组gr。像面i位于第7透镜组g7之后。
[0225]
在从广角端状态(w)向远焦端状态(t)进行变倍时，第1～第7透镜组g1～g7沿着图4下段的箭头所示的轨迹移动，从而相邻的各透镜组之间的间隔变化，进行变倍。另外，在进行对焦时，第5透镜组g5和第6透镜组g6向由图4上段的箭头所示的方向(像面方向)独立地(以不同的轨迹)移动，从而进行从远距离物体向近距离物体的对焦。
[0226]
第1透镜组g1由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的接合负透镜以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜l13构成。
[0227]
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、双凹形状的负透镜l22、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜l23以及凹面朝向物体侧的负弯月形透镜l24构成。负弯月形透镜l21的物体侧的面为非球面。
[0228]
第3透镜组g3由从物体侧依次排列的凸面朝向物体侧的正弯月形透镜l31以及双凸形状的正透镜l32与双凹形状的负透镜l33的接合负透镜构成。
[0229]
第4透镜组g4由从物体侧依次排列的双凸形状的正透镜l41、双凹形状的负透镜l42与双凸形状的正透镜l43的接合负透镜以及双凸形状的正透镜l44构成。正透镜l41的物体侧的面为非球面。
[0230]
第5透镜组g5由从物体侧依次排列的双凸形状的正透镜l51以及双凹形状的负透镜l52构成。
[0231]
第6透镜组g6由凹面朝向物体侧的负弯月形透镜l61构成。负弯月形透镜l61的物体侧的面为非球面。
[0232]
第7透镜组g7由双凸形状的正透镜l71构成。正透镜l71的物体侧的面为非球面。
[0233]
(表2)
[0234]
[整体参数]
[0235]
变倍比＝2.74
[0236]
mwf1＝0.274
[0237]
mwf2＝0.666
[0238]
βwf1＝1.466
[0239]
βwf2＝1.399
[0240][0241]
[透镜参数]
[0242]
[0243]
[0244][0245]
[非球面数据]
[0246]
第6面
[0247]
k＝1.0000
[0248]
a4＝3.12101e-06,a6＝-1.77766e-09,a8＝2.07046e-12,a10＝-3.82388e-16
[0249]
第20面
[0250]
k＝1.0000
[0251]
a4＝-1.59181e-05,a6＝-3.41748e-10,a8＝5.24280e-11,a10＝-1.12143e-13
[0252]
第31面
[0253]
k＝1.0000
[0254]
a4＝-8.64573e-06,a6＝-1.85220e-08,a8＝3.17657e-11,a10＝-2.40014e-13
[0255]
第33面
[0256]
k＝1.0000
[0257]
a4＝1.15695e-06,a6＝7.52900e-10,a8＝-4.19329e-12,a10＝4.10233e-15
[0258]
[透镜组数据]
[0259][0260][0261]
[可变间隔数据]
[0262]
[0263]
[条件式对应值]
[0264]
条件式(1)ff1/ff2＝0.901
[0265]
条件式(2)(-ffs)/ft＝0.700
[0266]
条件式(3)(-ffs)/fw＝1.920
[0267]
条件式(4)mwf1/mwf2＝0.412
[0268]
条件式(5)βwf1/βwf2＝1.048
[0269]
条件式(6)(-ffs)/fr＝0.670
[0270]
条件式(7)(-ffs)/ff＝1.712
[0271]
条件式(8)f1/(-f2)＝5.929
[0272]
条件式(9)2ωw＝85.14
[0273]
条件式(10)bfw/fw＝0.475
[0274]
条件式(11)(r2+r1)/(r2-r1)＝1.041
[0275]
条件式(12)βwf1＝1.466
[0276]
条件式(13)βwf2＝1.399
[0277]
条件式(14)(βwf1+1/βwf1)-2
＝0.2167
[0278]
条件式(15)(βwf2+1/βwf2)-2
＝0.2238
[0279]
图5示出第2实施例的变倍光学系统的广角端状态(a)、中间焦距状态(b)、远焦端状态(c)各自的无限远对焦时的各像差。另外，图6示出第2实施例的变倍光学系统的广角端状态(a)、中间焦距状态(b)、远焦端状态(c)各自的近距离对焦时的各像差值。
[0280]
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，而且在进行近距离对焦时也具有优秀的成像性能。
[0281]
(第3实施例)
[0282]
关于第3实施例，使用图7、图8、图9以及表3进行说明。图7是示出第3实施例的变倍光学系统的镜头结构的图。第3实施例的变倍光学系统zl(3)由从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组g1、具有负的光焦度的第2透镜组g2、孔径光阑s、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(第1对焦透镜组)、具有负的光焦度的第5透镜组g5(第2对焦透镜组)以及具有正的光焦度的第6透镜组g6构成。此处，第1至第3透镜组g1～g3相当于前方透镜组gf，第6透镜组g6相当于后续透镜组gr。像面i位于第6透镜组g6之后。
[0283]
在从广角端状态(w)向远焦端状态(t)进行变倍时，第1～第6透镜组g1～g6沿着图7下段的箭头所示的轨迹移动，从而相邻的各透镜组之间的间隔变化，进行变倍。另外，在进行对焦时，第4透镜组g4和第5透镜组g5向由图7上段的箭头所示的方向(像面方向)独立地(以不同的轨迹)移动，从而进行从远距离物体向近距离物体的对焦。
[0284]
第1透镜组g1由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的接合负透镜以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜l13构成。
[0285]
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、双凸形状的正透镜l23以及凹面朝向物体侧的负弯月形透镜
l24构成。负弯月形透镜l21的物体侧的面为非球面。
[0286]
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、双凸形状的正透镜l32与双凹形状的负透镜l33的接合负透镜、双凸形状的正透镜l34、双凹形状的负透镜l35与双凸形状的正透镜l36的接合负透镜以及双凸形状的正透镜l37构成。正透镜l34的物体侧的面为非球面。正透镜l37的像面侧的面为非球面。
[0287]
第4透镜组g4由从物体侧依次排列的凹面朝向物体侧的正弯月形透镜l41以及凸面朝向物体侧的负弯月形透镜l42构成。
[0288]
第5透镜组g5由凹面朝向物体侧的负弯月形透镜l51构成。负弯月形透镜l51的物体侧的面为非球面。
[0289]
第6透镜组g6由双凸形状的正透镜l61构成。
[0290]
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。
[0291]
(表3)
[0292]
[整体参数]
[0293]
变倍比＝2.74
[0294]
mwf1＝0.419
[0295]
mwf2＝0.625
[0296]
βwf1＝1.168
[0297]
βwf2＝1.427
[0298][0299][0300]
[透镜参数]
[0301]
[0302][0303]
[非球面数据]
[0304]
第6面
[0305]
k＝1.0000
[0306]
a4＝9.81697e-06,a6＝-1.08680e-08,a8＝1.23597e-11,a10＝-2.17136e-15
[0307]
第20面
[0308]
k＝1.0000
[0309]
a4＝-2.26533e-05,a6＝5.36979e-09,a8＝1.47314e-11,a10＝-1.43415e-14
[0310]
第26面
[0311]
k＝1.0000
[0312]
a4＝2.62785e-07,a6＝-1.29286e-08,a8＝-4.74230e-12,a10＝-5.79020e-14
[0313]
第31面
[0314]
k＝1.0000
[0315]
a4＝1.10646e-06,a6＝-1.33919e-08,a8＝2.15561e-11,a10＝-5.38428e-13
[0316]
[透镜组数据]
[0317][0318]
[可变间隔数据]
[0319][0320]
[条件式对应值]
[0321]
条件式(1)ff1/ff2＝3.035
[0322]
条件式(2)(-ffs)/ft＝0.640
[0323]
条件式(3)(-ffs)/fw＝1.756
[0324]
条件式(4)mwf1/mwf2＝0.671
[0325]
条件式(5)βwf1/βwf2＝0.819
[0326]
条件式(6)(-ffs)/fr＝0.222
[0327]
条件式(7)(-ffs)/ff＝1.431
[0328]
条件式(8)f1/(-f2)＝5.955
[0329]
条件式(9)2ωw＝85.10
[0330]
条件式(10)bfw/fw＝0.475
[0331]
条件式(11)(r2+r1)/(r2-r1)＝3.005
[0332]
条件式(12)βwf1＝1.168
[0333]
条件式(13)βwf2＝1.427
[0334]
条件式(14)(βwf1+1/βwf1)-2
＝0.2440
[0335]
条件式(15)(βwf2+1/βwf2)-2
＝0.2096
[0336]
图8示出第3实施例的变倍光学系统的广角端状态(a)、中间焦距状态(b)、远焦端状态(c)各自的无限远对焦时的各像差。另外，图9示出第3实施例的变倍光学系统的广角端状态(a)、中间焦距状态(b)、远焦端状态(c)各自的近距离对焦时的各像差值。
[0337]
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，而且在进行近距离对焦时也具有优秀的成像性能。
[0338]
(第4实施例)
[0339]
关于第4实施例，使用图10、图11、图12以及表4进行说明。图10是示出第4实施例的变倍光学系统的镜头结构的图。第4实施例的变倍光学系统zl(4)由从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组g1、具有负的光焦度的第2透镜组g2、具有负的光焦度的第3透镜组g3、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(第1对焦透镜组)、具有负的光焦度的第6透镜组g6(第2对焦透镜组)以及具有正的光焦度的第7透镜组g7构成。此处，第1至第4透镜组g1～g4相当于前方透镜组gf，第7透镜组g7相当于后续透镜组gr。像面i位于第7透镜组g7之后。
[0340]
在从广角端状态(w)向远焦端状态(t)进行变倍时，第1～第7透镜组g1～g7沿着图10下段的箭头所示的轨迹移动，从而相邻的各透镜组之间的间隔变化，进行变倍。另外，在进行对焦时，第5透镜组g5和第6透镜组g6向由图10上段的箭头所示的方向(像面方向)独立地(以不同的轨迹)移动，从而进行从远距离物体向近距离物体的对焦。
[0341]
第1透镜组g1由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的接合负透镜以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜l13构成。
[0342]
第2透镜组g2由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜l21构成。负弯月形透镜l21的物体侧的面为非球面。
[0343]
第3透镜组g3由从物体侧依次排列的凹面朝向物体侧的负弯月形透镜l31、双凸形状的正透镜l32以及凹面朝向物体侧的负弯月形透镜l33构成。
[0344]
第4透镜组g4由从物体侧依次排列的双凸形状的正透镜l41、双凸形状的正透镜l42与双凹形状的负透镜l43的接合负透镜、双凸形状的正透镜l44、双凹形状的负透镜l45与双凸形状的正透镜l46的接合负透镜以及双凸形状的正透镜l47构成。正透镜l44的物体侧的面为非球面。正透镜l47的像面侧的面为非球面。
[0345]
第5透镜组g5由从物体侧依次排列的凹面朝向物体侧的正弯月形透镜l51以及凸面朝向物体侧的负弯月形透镜l52构成。
[0346]
第6透镜组g6由凹面朝向物体侧的负弯月形透镜l61构成。负弯月形透镜l61的物体侧的面为非球面。
[0347]
第7透镜组g7由双凸形状的正透镜l71构成。
[0348]
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。
[0349]
(表4)
[0350]
[整体参数]
[0351]
变倍比＝2.74
[0352]
mwf1＝0.375
[0353]
mwf2＝0.564
[0354]
βwf1＝1.173
[0355]
βwf2＝1.459
[0356][0357]
[透镜参数]
[0358]
[0359][0360]
[非球面数据]
[0361]
第6面
[0362]
k＝1.0000
[0363]
a4＝7.50942e-06,a6＝-6.77248e-09,a8＝6.81523e-12,a10＝-1.86349e-15
[0364]
第20面
[0365]
k＝1.0000
[0366]
a4＝-2.45608e-05,a6＝-6.09341e-09,a8＝4.23890e-11,a10＝-3.30984e-13
[0367]
第26面
[0368]
k＝1.0000
[0369]
a4＝-1.46127e-06,a6＝-1.78339e-08,a8＝1.84178e-11,a10＝-1.65357e-13
[0370]
第31面
[0371]
k＝1.0000
[0372]
a4＝-1.14793e-07,a6＝-2.17369e-08,a8＝6.66752e-11,a10＝-6.03155e-13
[0373]
[透镜组数据]
[0374][0375]
[可变间隔数据]
[0376][0377][0378]
[条件式对应值]
[0379]
条件式(1)ff1/ff2＝2.755
[0380]
条件式(2)(-ffs)/ft＝0.588
[0381]
条件式(3)(-ffs)/fw＝1.613
[0382]
条件式(4)mwf1/mwf2＝0.665
[0383]
条件式(5)βwf1/βwf2＝0.804
[0384]
条件式(6)(-ffs)/fr＝0.179
[0385]
条件式(7)(-ffs)/ff＝1.346
[0386]
条件式(8)f1/(-f2)＝5.734
[0387]
条件式(9)2ωw＝85.08
[0388]
条件式(10)bfw/fw＝0.475
[0389]
条件式(11)(r2+r1)/(r2-r1)＝2.652
[0390]
条件式(12)βwf1＝1.1727
[0391]
条件式(13)βwf2＝1.4585
[0392]
条件式(14)(βwf1+1/βwf1)-2
＝0.2438
[0393]
条件式(15)(βwf2+1/βwf2)-2
＝0.2175
[0394]
图11示出第4实施例的变倍光学系统的广角端状态(a)、中间焦距状态(b)、远焦端状态(c)各自的无限远对焦时的各像差。另外，图12示出第4实施例的变倍光学系统的广角端状态(a)、中间焦距状态(b)、远焦端状态(c)各自的近距离对焦时的各像差值。
[0395]
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，而且在进行近距离对焦时也具有优秀的成像性能。
[0396]
(第5实施例)
[0397]
关于第5实施例，使用图13、图14、图15以及表5进行说明。图13是示出第5实施例的变倍光学系统的镜头结构的图。第5实施例的变倍光学系统zl(5)由从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组g1、具有负的光焦度的第2透镜组g2、孔径光阑s、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(第1对焦透镜组)、具有负的光焦度的第6透镜组g6(第2对焦透镜组)、具有正的光焦度的第7透镜组g7以及具有正的光焦度的第8透镜组g8构成。此处，第1至第4透镜组g1～g4相当于前方透镜组gf，第7透镜组g7和第8透镜组g8相当于后续透镜组gr。像面i位于第8透镜组g8之后。
[0398]
在从广角端状态(w)向远焦端状态(t)进行变倍时，第1～第8透镜组g1～g8沿着图13下段的箭头所示的轨迹移动，从而相邻的各透镜组之间的间隔变化，进行变倍。另外，在进行对焦时，第5透镜组g5和第6透镜组g6向由图13上段的箭头所示的方向(像面方向)独立地(以不同的轨迹)移动，从而进行从远距离物体向近距离物体的对焦。
[0399]
第1透镜组g1由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的接合负透镜以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜l13构成。
[0400]
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、双凹形状的负透镜l22、凸面朝向物体侧的正弯月形透镜l23以及凹面朝向物体侧的负弯月形透镜l24构成。负弯月形透镜l21的物体侧的面为非球面。
[0401]
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以及双凸形状的正透镜l32与双凹形状的负透镜l33的接合正透镜构成。
[0402]
第4透镜组g4由从物体侧依次排列的双凸形状的正透镜l41、双凹形状的负透镜l42与双凸形状的正透镜l43的接合负透镜以及双凸形状的正透镜l44构成。正透镜l41的物体侧的面为非球面。正透镜l44的像面侧的面为非球面。
[0403]
第5透镜组g5由从物体侧依次排列的双凸形状的正透镜l51以及双凹形状的负透镜l52构成。
[0404]
第6透镜组g6由双凹形状的负透镜l61构成。负透镜l61的物体侧的面为非球面。
[0405]
第7透镜组g7由双凸形状的正透镜l71构成。
[0406]
第8透镜组g8由凹面朝向物体侧的正弯月形透镜l81构成。
[0407]
在以下的表5，示出第5实施例的变倍光学系统的参数的值。
[0408]
(表5)
[0409]
[整体参数]
[0410]
变倍比＝2.74
[0411]
mwf1＝0.201
[0412]
mwf2＝0.694
[0413]
βwf1＝1.405
[0414]
βwf2＝1.534
[0415][0416]
[透镜参数]
[0417]
[0418][0419]
[非球面数据]
[0420]
第6面
[0421]
k＝1.0000
[0422]
a4＝2.89860e-06,a6＝-1.09792e-09,a8＝1.24848e-12,a10＝1.65714e-15
[0423]
第20面
[0424]
k＝1.0000
[0425]
a4＝-1.21758e-05,a6＝2.33795e-10,a8＝1.34229e-11,a10＝-2.74633e-14
[0426]
第26面
[0427]
k＝1.0000
[0428]
a4＝2.89243e-06,a6＝-6.52485e-09,a8＝1.47471e-14,a10＝1.05852e-14
[0429]
第31面
[0430]
k＝1.0000
[0431]
a4＝-5.73632e-06,a6＝-2.30482e-08,a8＝6.15426e-11,a10＝-2.77958e-13
[0432]
[透镜组数据]
[0433][0434]
[可变间隔数据]
[0435][0436]
[条件式对应值]
[0437]
条件式(1)ff1/ff2＝1.170
[0438]
条件式(2)(-ffs)/ft＝0.708
[0439]
条件式(3)(-ffs)/fw＝1.942
[0440]
条件式(4)mwf1/mwf2＝0.289
[0441]
条件式(5)βwf1/βwf2＝0.916
[0442]
条件式(6)(-ffs)/fr＝0.702
[0443]
条件式(7)(-ffs)/ff＝1.724
[0444]
条件式(8)f1/(-f2)＝5.934
[0445]
条件式(9)2ωw＝85.18
[0446]
条件式(10)bfw/fw＝0.460
[0447]
条件式(11)(r2+r1)/(r2-r1)＝0.092
[0448]
条件式(12)βwf1＝1.405
[0449]
条件式(13)βwf2＝1.534
[0450]
条件式(14)(βwf1+1/βwf1)-2
＝0.2232
[0451]
条件式(15)(βwf2+1/βwf2)-2
＝0.2093
[0452]
图14示出第5实施例的变倍光学系统的广角端状态(a)、中间焦距状态(b)、远焦端状态(c)各自的无限远对焦时的各像差。另外，图15示出第5实施例的变倍光学系统的广角端状态(a)、中间焦距状态(b)、远焦端状态(c)各自的近距离对焦时的各像差值。
[0453]
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，而且在进行近距离对焦时也具有优秀的成像性能。
[0454]
根据以上说明的各实施例，能够实现如下的变倍光学系统：通过使对焦用透镜组变得小型轻量化，从而实现高速的af、af时的安静性而不用使镜筒变得大型化，而且良好地抑制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。
[0455]
另外，本技术发明不限定于上述实施方式，能够在不损坏通过各权利要求的记载特定的光学性能的范围内进行适当变更。
[0456]
另外，在上述实施例中，虽然示出了6组结构、7组结构、8组结构的变倍光学系统，但是也可以是其他组结构的变倍光学系统(例如，在变倍光学系统的最靠物体侧或最靠像面侧增加透镜或透镜组的9组结构等)。此处，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。
[0457]
另外，作为本技术的构成变倍光学系统的透镜的透镜面，也可以采用球面、平面、非球面中的任意一个。球面或平面的透镜面具有如下优点：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，而且即使在像面偏移的情况下，描绘性能的劣化也少。作为非球面的透镜面，也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、或者将设置于玻璃表面的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。
[0458]
另外，也可以在本技术的构成变倍光学系统的透镜的透镜面上，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。
[0459]
标号说明
[0460]
g1 第1透镜组
[0461]
g2 第2透镜组
[0462]
g3 第3透镜组
[0463]
g4 第4透镜组
[0464]
g5 第5透镜组
[0465]
g6 第6透镜组
[0466]
g7 第7透镜组
[0467]
g8 第8透镜组
[0468]
i 像面
[0469]
s 孔径光阑。