变焦光学系统、具有该变焦光学系统的光学设备和用于制造变焦光学系统的方法

摘要

一种变焦光学系统（ZL），该变焦光学系统（ZL）安装在诸如单镜头反射相机（1）的光学设备中，从物体侧按顺序包括具有正屈光力的第一透镜组（G1）；具有负屈光力的第二透镜组（G2）；具有正屈光力的第三透镜组（G3）；具有负屈光力的第四透镜组（G4）；具有正屈光力的第五透镜组（G5）；以及具有负屈光力的第六透镜组（G6）。变焦光学系统（ZL）被构造成使得第一至第六透镜组（G1-G6）中的任何一个透镜组的至少一些透镜移动以包含在垂直于光轴的方向上的分量。因此，提供：一种变焦光学系统，其中良好地抑制在变焦时的像差变化；一种包括该变焦光学系统的光学设备；以及一种用于制造该变焦光学系统的方法。

说明书

技术领域

本发明涉及变焦光学系统、具有该变焦光学系统的光学设备和用 于制造该变焦光学系统的方法。

背景技术

已经提出一种变焦光学系统，该变焦光学系统适用于摄影相机、 电子静物相机、摄像机等（例如，参照日本专利申请特开No. 11-223770）。

发明内容

本发明所要解决的问题

然而，存在以下问题：常规的变焦光学系统在变焦时具有大像差 变化。

用于解决问题的手段

鉴于上述问题作出本发明，并且本发明的目的是提供：变焦光学 系统，该变焦光学系统能够良好地抑制变焦时的像差变化；具有该变 焦光学系统的光学设备；以及用于制造该变焦光学系统的方法。

根据本发明的第一方面，提供一种变焦光学系统，该变焦光学系 统从物体侧按顺序包括：具有正屈光力的第一透镜组；具有负屈光力 的第二透镜组；具有正屈光力的第三透镜组；具有负屈光力的第四透 镜组；具有正屈光力的第五透镜组；以及具有负屈光力的第六透镜组； 在这些透镜组中的任一个透镜组的至少一部分被移动以具有在垂直于 光轴的方向上的分量。变焦光学系统满足以下条件表达式（1）和（2）：

1.62<f1/f3<2.23       （1），

1.71<(-f4)/f5<2.99     （2），

其中，f1表示第一透镜组的焦距，f3表示第三透镜组的焦距，f4 表示第四透镜组的焦距，并且f5表示第五透镜组的焦距。

根据本发明的第二方面，提供一种光学设备，该光学设备具有根 据本发明的第一方面的变焦光学系统。

根据本发明的第三方面，提供一种变焦光学系统，该变焦光学系 统从物体侧按顺序包括：具有正屈光力的第一透镜组；具有负屈光力 的第二透镜组；具有正屈光力的第三透镜组；具有负屈光力的第四透 镜组；具有正屈光力的第五透镜组；以及具有负屈光力的第六透镜组； 在变焦时，第一透镜组在光轴方向上相对于像平面是固定的。变焦光 学系统满足以下条件表达式（5）和（6）：

3.10<f1/(-f2)<5.00     （5），

0.40<(-f2)/f3<0.60     （6），

其中，f1表示第一透镜组的焦距，f2表示第二透镜组的焦距，并 且f3表示第三透镜组的焦距。

根据本发明的第四方面，提供一种光学设备，该光学设备具有根 据本发明的第三方面的变焦光学系统。

根据本发明的第五方面，提供一种用于制造变焦光学系统的方法， 该变焦光学系统从物体侧按顺序包括：具有正屈光力的第一透镜组； 具有负屈光力的第二透镜组；具有正屈光力的第三透镜组；具有负屈 光力的第四透镜组；具有正屈光力的第五透镜组；以及具有负屈光力 的第六透镜组；该方法包括以下步骤：布置所述透镜组以使这些透镜 组中的任一个透镜组的至少一部分可以是能移动的以具有在垂直于光 轴的方向上的分量，并且光学系统满足以下条件表达式（1）和（2）：

1.62<f1/f3<2.23       （1），

1.71<(-f4)/f5<2.99     （2），

其中，f1表示所述第一透镜组的焦距，f3表示所述第三透镜组的 焦距，f4表示所述第四透镜组的焦距，并且f5表示所述第五透镜组的 焦距。

此外，根据本发明的第六方面，提供一种用于制造变焦光学系统 的方法，该变焦光学系统从物体侧按顺序包括：具有正屈光力的第一 透镜组；具有负屈光力的第二透镜组；具有正屈光力的第三透镜组； 具有负屈光力的第四透镜组；具有正屈光力的第五透镜组；以及具有 负屈光力的第六透镜组，所述方法包括以下步骤：布置所述透镜组使 得在变焦时第一透镜组在光轴方向上相对于像平面是固定的，并且变 焦光学系统满足以下条件表达式（5）和（6）：

3.10<f1/(-f2)<5.00     （5），

0.40<(-f2)/f3<0.60     （6），

其中，f1表示所述第一透镜组的焦距，f2表示所述第二透镜组的 焦距，并且f3表示所述第三透镜组的焦距。

本发明的效果

根据本发明，能够提供：变焦光学系统，该变焦光学系统能够良 好地抑制在变焦时的像差变化；具有该变焦光学系统的光学设备；以 及用于制造该变焦光学系统的方法。

附图说明

图1是示出根据第一示例的变焦光学系统的镜头构造的截面图。

图2A和图2B是示出涉及第一示例的变焦光学系统在广角端状态 的各种像差的图示，其中图2A示出在聚焦在无穷远处时的各种像差， 图2B示出在聚焦在无穷远处的状态进行0.3°的旋转相机抖动校正时 的彗差。

图3A和图3B是示出第一示例的变焦光学系统在中间焦距状态的 各种像差的图示，其中图3A示出在聚焦在无穷远处时的各种像差，图 3B示出在聚焦在无穷远处的状态进行0.2°的旋转相机抖动校正时的 彗差。

图4A和图4B是示出涉及第一示例的变焦光学系统在远摄端状态 的各种像差的图示，其中图4A示出在聚焦在无穷远处时的各种像差， 图4B示出在聚焦在无穷远处的状态进行0.2°的旋转相机抖动校正时 的彗差。

图5是示出涉及第二示例的变焦光学系统的镜头构造的截面图。

图6A和图6B是示出涉及第二示例的变焦光学系统在广角端状态 的各种像差的图示，其中图6A示出在聚焦在无穷远处时的各种像差， 图6B示出在聚焦在无穷远处的状态进行0.3°的旋转相机抖动校正时 的彗差。

图7A和7B是示出涉及第二示例的变焦光学系统在中间焦距状态 的各种像差的图示，其中图7A示出在聚焦在无穷远处时的各种像差， 图7B示出在聚焦在无穷远处的状态进行0.2°的旋转相机抖动校正时 的彗差。

图8A和8B是示出涉及第二示例的变焦光学系统在远摄端状态的 各种像差的图示，其中图8A示出在聚焦在无穷远处时的各种像差，图 8B示出在聚焦在无穷远处的状态进行0.2°的旋转相机抖动校正时的 彗差。

图9是示出涉及第三示例的变焦光学系统的透镜构造的截面图。

图10A和图10B是示出涉及第三示例的变焦光学系统在广角端状 态的各种像差的图示，其中图10A示出在聚焦在无穷远处时的各种像 差，图10B示出在聚焦在无穷远处的状态进行0.3°的旋转相机抖动校 正时的彗差。

图11A和图11B是示出涉及第三示例的变焦光学系统在中间焦距 状态的各种像差的图示，其中图11A示出在聚焦在无穷远处时的各种 像差，图11B示出在聚焦在无穷远处的状态进行0.2°的旋转相机抖动 校正时的彗差。

图12A和图12B是示出涉及第三示例的变焦光学系统在远摄端状 态的各种像差的图示，其中图12A示出在聚焦在无穷远处时的各种像 差，图12B示出在聚焦在无穷远处的状态进行0.2°的旋转相机抖动校 正时的彗差。

图13是示出配备有根据本实施例的变焦光学系统的单镜头反射 相机的截面图。

图14是示意性示出用于制造涉及本实施例的变焦光学系统的方 法的流程图。

图15是示意性示出鉴于本实施例的另一方面制造变焦光学系统 的方法的流程图。

具体实施方式

下面参照附图说明根据本发明的优选实施例。如图1所示，涉及 本实施例的变焦光学系统ZL从物体侧按顺序包括：具有正屈光力的第 一透镜组G1；具有负屈光力的第二透镜组G2；具有正屈光力的第三透 镜组G3；具有负屈光力的第四透镜组G4；具有正屈光力的第五透镜组 G5；以及具有负屈光力的第六透镜组G6。此变焦光学系统ZL被构造 成使得在第一透镜组G1到第六透镜组G6中的任一个透镜组的至少一 部分被移动以具有垂直于光轴的分量，从而实现作为减振透镜组用于 移位图像的功能。通过移动第一透镜组G1到第六透镜组G6中的任一 透镜组的至少一部分，可以减小移动机构的尺寸。

另外，变焦光学系统ZL被构造成使得在变焦时在第一透镜组G1 到第六透镜组G6中的每相邻两个透镜组之间的距离是变化的（换句话 说，第一透镜组G1与第二透镜组G2之间的距离是变化的，第二透镜 组G2与第三透镜组G3之间的距离是变化的，第三透镜组G3与第四 透镜组G4之间的距离是变化的，并且第四透镜组G4与第五透镜组G5 之间的距离是变化的，并且第五透镜组G5与第六透镜组G6之间的距 离是变化的）。在变焦时，可以使球面像差变化和场曲变化小。

在此变焦光学系统ZL中，在变焦时，第一透镜组G1在光轴方向 上相对于像平面是固定的。通过使第一透镜组G1在光轴方向上相对于 像平面固定，可以简化用于变焦的驱动机构，从而减小镜头筒的尺寸。

接下来对关于构造变焦镜头系统ZL的条件进行说明。首先，涉及 本实施例的变焦光学系统ZL的特征在于满足以下条件表达式（1）：

1.62<f1/f3<2.23    （1），

其中，f1表示第一透镜组G1的焦距，并且f3表示第三透镜组G3 的焦距。

条件表达式（1）定义相对于第三透镜组G3的焦距的第一透镜组 G1的适当焦距。通过满足条件表达式（1）可以良好地校正在远摄端 的球面像差和色像差。

当f1/f3的值低于条件表达式（1）的下限值时，第一透镜组G1 的屈光力变大，在远摄端的球面像差校正和色像差校正变得困难，因 此其不是优选的。为确保本实施例的有益效果，优选将条件表达式（1） 的下限值设为1.70。

当f1/f3的值超出条件表达式（1）的上限值时，第一透镜组G1 的屈光力变弱。因此，这使变焦光学系统的全长大。此外，第三透镜 组G3的屈光力变大，校正在远摄端的球面像差变得困难，因此，这是 不期望的。为确保本实施例的有益效果，优选将条件表达式（1）的上 限值设为2.20。

另外，优选的是本变焦光学系统ZL满足以下条件表达式（2）：

1.71<(-f4)/f5<2.99     （2）

其中，f4表示第四透镜组G4的焦距，并且f5表示第五透镜组G5 的焦距。

条件表达式（2）定义相对于第五透镜组G5的焦距的第四透镜组 G4的适当焦距。通过满足条件表达式（2）可以良好地校正在变焦时 的球面像差变化。

当(-f4)/f5的值低于条件表达式（2）的下限值时，第四透镜组G4 的屈光力变强，由于制造误差产生的偏心彗差变得突出，从而其不是 优选的。为确保获得本实施例的效果，优选将条件表达式（2）的下限 值设为1.90。

另一方面，当(-f4)/f5的值超过条件表达式（2）的上限值时，第 四透镜组G4的屈光力变弱。因此，在变焦时校正球面像差变化变得困 难，因此这是不期望的。为确保获得本实施例的效果，优选将条件表 达式（2）的上限值设为2.85。

因此，通过进行构造以满足条件表达式（1）或条件表达式（2）， 涉及本实施例的变焦光学系统ZL能够实现一种变焦光学系统，该变焦 光学系统能够良好地抑制在变焦时的像差变化以及在校正图像模糊时 的像差变化。

另外，优选的是本变焦光学系统ZL满足以下条件表达式（3）：

0.30<f1/TLw<0.60    （3），

其中，TLw表示本变焦光学系统ZL在广角端状态的全长（即， 本变焦光学系统ZL的最靠近物体侧的透镜表面到其像平面的长度）。

条件表达式（3）定义相对于本变焦光学系统ZL在其广角端状态 的光学全长的第一透镜组G1的适当焦距。通过满足条件表达式（3）， 本变焦光学系统ZL能够良好地校正在远摄端状态的球面像差和色像 差。

当f1/TLw的值低于条件表达式（3）的下限值时，第一透镜组G1 的屈光力变强，校正在远摄端状态的球面像差和色像差变得困难。顺 便提及，为确保获得本实施例的效果，优选将条件表达式（3）的下限 值设为0.35。

另外，当f1/TLw的值超过条件表达式（3）的上限值时，光学全 长相对于第一透镜组G1变小，校正在广角端状态的场曲变得困难，因 此这不是优选的。为确保获得本实施例的效果，优选将条件表达式（3） 的上限值设为0.52。

另外，优选的是，本变焦光学系统满足以下条件表达式（4）：

0.08<(-f2)/TLw<0.15     （4），

其中，f2表示第二透镜组G2的焦距。

条件表达式（4）定义相对于本变焦光学系统ZL在其广角端状态 的光学全长的第二透镜组G2的适当焦距。通过满足条件表达式（4）， 本变焦光学系统能够良好地校正在广角端状态的彗差和在远摄端状态 的球面像差。

当(-f2)/TLw的值低于条件表达式（4）的下限值时，第二透镜组 G2的屈光力变强，校正在广角端状态的彗差和在远摄端状态的球面像 差变得困难，因此，这不是优选的。为确保获得本实施例的效果，优 选将条件表达式（4）的下限值设为0.09。

此外，当(-f2)/TLw的值超过条件表达式（4）的上限值时，第二 透镜组G2的屈光力变小，第一透镜组G1的直径变大，因而这不是优 选的。为确保获得本实施例的效果，优选将条件表达式（4）的上限值 设为0.14。

另外，优选的是，涉及本实施例的变焦光学系统ZL具有孔径光阑 S，孔径光阑S布置在第三透镜组G3与第六透镜组G6之间（即，布 置在透镜组和透镜组之间，或在透镜组内）。通过这样的结构能够良 好地校正彗差和场曲。

另外，优选的是，在涉及本实施例的变焦光学系统ZL中，在聚焦 时，第三透镜组G3的至少一部分沿光轴移动。更优选的是，在聚焦时， 第三透镜组的所有透镜沿光轴向物体侧移动。通过这样的结构，能够 进行快速的聚焦，而且可以使聚焦时的球面像差变化小。

在下文中，参照图14说明用于制造根据本实施例的变焦光学系统 ZL的方法的概要。

（步骤100）首先，布置每个透镜以准备每个透镜组。具体而言， 根据本实施例，如图1所示，例如，从物体侧按顺序布置由具有面向 物体侧的凸面的负弯月形透镜L11与双凸透镜L12胶合而构造的胶合 负透镜、具有面向物体侧的凸面的正弯月形透镜L13以及具有面向物 体侧的凸面的正弯月形透镜L14以形成第一透镜组G1；从物体侧按顺 序布置具有面向物体侧的凸面的负弯月形透镜L21、由双凹透镜L22 与双凸透镜L23胶合而构造的胶合正透镜以及双凹透镜L24以形成第 二透镜组G2；从物体侧按顺序布置双凸透镜L31以及由双凸透镜L32 与具有面向物体侧的凹面的负弯月形透镜L33胶合而构造的胶合负透 镜以形成第三透镜组G3；布置具有面向物体侧的凹面的负弯月形透镜 L41以形成第四透镜组G4；从物体侧按顺序布置孔径光阑S、具有面 向物体侧的凸面的正弯月形透镜L51以及由双凸透镜L52与具有面向 物体侧的凹面的负弯月形透镜L53胶合而构造的胶合正透镜以形成第 五透镜组G5；并且从物体侧按顺序布置由双凹透镜L61与双凸透镜L62 胶合而构造的胶合正透镜以及具有面向物体侧的凹面的负弯月形透镜 L63以形成第六透镜组G6。

（步骤200）此时，这样进行布置使得这些透镜组G1至G6中的 任一个透镜组的至少一部分（在图1的情况中，在第五透镜组G5中的 一部分）可以在包含垂直于光轴的分量的方向上是能移动的。

（步骤300）而且，对这些透镜组G1至G6进行布置以满足上述 条件表达式（1）和（2），其中，f1表示第一透镜组G1的焦距，f3 表示第三透镜组G3的焦距，f4表示第四透镜组G4的焦距，并且f5 表示第五透镜组G5的焦距。

接着，根据本实施例的另一个方面的变焦光学系统ZL从物体侧按 顺序包括：具有正屈光力的第一透镜组G1；具有负屈光力的第二透镜 组G2；具有正屈光力的第三透镜组G3；具有负屈光力的第四透镜组 G4；具有正屈光力的第五透镜组G5；以及具有负屈光力的第六透镜组 G6。在根据本实施例的另一个方面的此变焦光学系统ZL中，在变焦时， 第一透镜组G1在光轴方向上相对于像平面是固定的。通过在光轴方向 上使第一透镜组G1相对于像平面固定，可以简化用于变焦的驱动机 构，从而使镜头筒的尺寸减小。

另外，在根据本实施例的另一个方面的变焦光学系统ZL中，优选 的是，在变焦时，第一透镜组G1至第六透镜组G6中的每相邻两个透 镜组之间的距离是变化的（换句话说，第一透镜组G1与第二透镜组 G2之间的距离是变化的，第二透镜组G2与第三透镜组G3之间的距离 是变化的，第三透镜组G3与第四透镜组G4之间的距离是变化的，第 四透镜组G4与第五透镜组G5之间的距离是变化的，并且第五透镜组 G5与第六透镜组G6之间的距离是变化的）。通过这样的构造，在变 焦时，使球面像差变化和场曲变化小成为可能。

另外，在根据本实施例的另一个方面的变焦光学系统ZL中，在上 述第一透镜组G1至第六透镜组G6中的任一个透镜组的至少一部分被 构造成通过被移动使得可以包括在垂直于光轴的方向上的分量而具有 作为减振透镜的功能。通过类似这样的移动透镜组的一部分，能够使 移动机构的尺寸变小。

接着，就关于构造根据本实施例的另一个方面的变焦光学系统ZL 的条件进行说明。

首先，涉及本实施例的另一个方面的变焦光学系统ZL满足以下条 件表达式（5）：

3.10<f1/(-f2)<5.00     （5）

其中，f1表示第一透镜组G1的焦距，f2表示第二透镜组G2的焦 距。

条件表达式（5）定义相对于第二透镜组G2的焦距的第一透镜组 G1的适当焦距。通过满足条件表达式（5），可以良好地校正在远摄 端状态的球面像差和色像差。

当f1/(-f2)的值低于条件表达式（5）的下限值时，第一透镜组G1 的屈光力变强，在远摄端状态的球面像差校正和色像差校正变得困难， 因此，这不是优选的。为确保本实施例的有益效果，优选将条件表达 式（5）的下限值设为3.40。

当f1/(-f2)的值超过条件表达式（5）的上限值时，第一透镜组G1 的屈光力变弱。因此，使变焦光学系统的全长大，所以这不是所期望 的。为确保本实施例的有益效果，优选将条件表达式（5）的上限值设 为4.50。

另外，优选的是，涉及本实施例的另一个方面的变焦光学系统ZL 满足以下条件表达式（6）：

0.40<(-f2)/f3<0.60     （6），

其中，f3表示第三透镜组G3的焦距。

条件表达式（6）定义相对于第三透镜组G3的焦距的第二透镜组 G2的适当焦距。通过满足条件表达式（6），可以良好地校正在广角 端状态的彗差和在远摄端状态的球面像差。

当(-f2)/f3的值低于条件表达式（6）的下限值时，第二透镜组G2 的屈光力变强，在广角端状态的彗差校正和在远摄端状态的球面像差 校正变得困难，因此，这不是优选的。为确保获得本实施例的效果， 优选将条件表达式（6）的下限值设为0.42。

另一方面，当(-f2)/f3的值超出条件表达式（6）的上限值时，第 二透镜组G2的屈光力变弱，第一透镜组G1的直径变大，所以这是所 不期望的。为确保获得本实施例的效果，优选将条件表达式（6）的上 限值设为0.55。

因此，涉及本实施例的另一个方面的变焦光学系统中ZL能够实现 一种变焦光学系统，该变焦光学系统能够良好地抑制在变焦时的像差 变化和在校正图像模糊时的像差变化。

另外，优选的是，涉及本实施例的另一个方面的本变焦光学系统 ZL满足以下表达式（7）：

2.00<f4/f6<3.00    （7），

其中，f4表示第四透镜组G4的焦距，f6表示第六透镜组G6的焦 距。

条件表达式（7）定义相对于第四透镜组G4的焦距的第六透镜组 G6的适当焦距。通过满足条件表达式（7），可以良好地校正在变焦 时的球面像差。

当f4/f6的值低于条件表达式（7）的下限值时，第四透镜组G4 的屈光力变强，由于制造误差产生的偏心彗差变得突出，因此这不是 所期望的。另外，为确保获得本实施例的效果，优选将条件表达式（7） 的下限值设为2.20。

此外，当f4/f6的值超出条件表达式（7）的上限值时，第四透镜 组G4的屈光力变弱，校正在变焦时的球面像差变化变得困难，因此这 不是优选的。为确保获得本实施例的效果，优选将条件表达式（7）的 上限值设为2.80。

此外，优选的是，涉及本实施例的另一个方面的本变焦光学系统 ZL满足以下表达式（8）：

0.66<f5/(-f6)<1.50     （8）

其中，f5表示第五透镜组G5的焦距，f6表示第六透镜组G6的焦 距。

条件表达式（8）定义相对于第六透镜组G6的焦距的第五透镜组 G5的适当焦距。通过满足条件表达式（8），本变焦光学系统ZL能够 良好地校正在变焦时的场曲变化。

当f5/(-f6)的值低于条件表达式（8）的下限值时，第五透镜组G5 的屈光力变强，校正在广角端状态的场曲和像散变得困难，所以这不 是优选的。为确保获得本实施例的效果，优选将条件表达式（8）的下 限值设为0.80。

此外，当f5/(-f6)的值超过条件表达式（8）的上限值时，第五透 镜组G5的屈光力变弱，校正变焦时的场曲变化变得困难，因此这不是 优选的。为确保获得本实施例的效果，优选将条件表达式（8）的上限 值设为1.30。

另外，优选的是，涉及本实施例的另一个方面的变焦光学系统ZL 具有孔径光阑S，孔径光阑S布置在第三透镜组G3与第六透镜组G6 之间（即，布置透镜组与透镜组之间，或透镜组内）。通过这样的构 造，能够良好地校正彗差和场曲。

另外，优选的是，在涉及本实施例的另一个方面的变焦光学系统 ZL中，在聚焦时，第三透镜组G3的至少一部分沿光轴向物体侧移动。 更优选的是，在聚焦时，第三透镜组G3的所有透镜沿光轴向物体侧移 动。通过这样的构造，能够快速进行聚焦，而且可以使聚焦时的球面 像差变化小。

在下文中，参照图15说明用于制造涉及本实施例的另一个方面的 变焦光学系统ZL的方法的概要。

（步骤400）首先，布置每个透镜以准备每个透镜组。具体而言， 根据本实施例，如图1所示，例如，从物体侧按顺序布置由具有面向 物体侧的凸面的负弯月形透镜L11与双凸透镜L12胶合而构造的胶合 负透镜、具有面向物体侧的凸面的正弯月形透镜L13以及具有面向物 体侧的凸面的正弯月形透镜L14以形成第一透镜组G1；从物体侧按顺 序布置具有面向物体侧的凸面的负弯月形透镜L21、由双凹透镜L22 与双凸透镜L23胶合而构造的胶合正透镜以及双凹透镜L24以形成第 二透镜组G2；从物体侧按顺序布置双凸透镜L31以及由双凸透镜L32 与具有面向物体侧的凹面的负弯月形透镜L33胶合而构造的胶合负透 镜以形成第三透镜组G3；布置具有面向物体侧的凹面的负弯月形透镜 L41以形成第四透镜组G4；从物体侧按顺序布置孔径光阑S、具有面 向物体侧的凸面的正弯月形透镜L51以及由双凸透镜L52与具有面向 物体侧的凹面的负弯月形透镜L53胶合而构造的胶合正透镜以形成第 五透镜组G5；并且从物体侧按顺序布置由双凹透镜L61与双凸透镜L62 胶合而构造的胶合正透镜以及具有面向物体侧的凹面的负弯月形透镜 L63以形成第六透镜组G6。

（步骤500）此时，第一透镜组G1被布置成在光轴方向上相对于 像平面是固定的。

（步骤600）而且，对这些透镜组G1至G6进行布置以满足上述 条件表达式（5）和（6），其中，f1表示第一透镜组G1的焦距，f2 表示第二透镜组G2的焦距，并且f3表示第三透镜组G3的焦距。

（示例）

接下来参照附图说明本申请的各示例。图1、图5和图9示出作 为本申请的示例的各变焦光学系统ZL（ZL1至ZL3）的截面图。

这些变焦光学系统ZL1至ZL3每一个从物体侧按顺序包括具有正 屈光力的第一透镜组G1、具有负屈光力的第二透镜组G2、具有正屈光 力的第三透镜组G3、具有负屈光力的第四透镜组G4、具有正屈光力的 第五透镜组G5以及具有负屈光力的第六透镜组G6。

各变焦光学系统ZL1至ZL3的截面图下面出现的箭头示出透镜组 G1至G6中的每个透镜组在从广角端状态（W）变焦到远摄端状态（T） 时沿光轴的移动方向。具体来说，第一透镜组G1在光轴方向上相对于 像平面是固定的，第二透镜组G2向像平面侧移动，第三透镜组G3曾 向像平面侧移动然后向物体侧移动，第四透镜组G4曾向像平面侧移动 然后向物体侧移动，第五透镜组G5向物体侧移动，并且第六透镜组 G6向物体侧移动，以使得在第一透镜组G1与第二透镜组G2之间的轴 上空气间隔可以是增加的，在第二透镜组G2与第三透镜组G3之间的 轴上空气间隔是变化的，在第三透镜组G3与第四透镜组G4之间的轴 上空气间隔是变化的，在第四透镜组G4与第五透镜组G5之间的轴上 空气间隔是减小的，并且在第五透镜组G5与第六透镜组G6之间的轴 上空气间隔是增加的。

在这些变焦光学系统ZL1至ZL3中，在从无穷远物体聚焦到最近 物体时，第三透镜组G3从物体侧向像平面侧移动。在涉及第一示例和 第二示例的变焦光学系统ZL1和ZL2中，第五透镜组G5的一部分作 为减振透镜组被移动，以使得可以包括在垂直于光轴的方向上的分量。 在涉及第三示例的变焦光学系统ZL3中，第六透镜组G6的一部分作为 减振透镜组被移动，以使得可以包括在垂直于光轴的方向上的分量。

<第一示例>

图1示出涉及第一示例的变焦光学系统ZL1的镜头构造。在图1 中所示的变焦光学系统ZL1中，第一透镜组G1从物体侧按顺序包括由 具有面向物体侧的凸面的负弯月形透镜L11与双凸透镜L12胶合而构 造的胶合负透镜、具有面向物体侧的凸面的正弯月形透镜L13以及具 有面向物体侧的凸面的正弯月形透镜L14。

第二透镜组G2从物体侧按顺序包括具有面向物体侧的凸面的负 弯月形透镜L21、由双凹透镜L22与双凸透镜L23胶合而构造的胶合 正透镜以及双凹透镜L24。

第三透镜组G3从物体侧按顺序包括双凸透镜L31以及由双凸透 镜L32与具有面向物体侧的凹面的负弯月形透镜L33胶合而构造的胶 合负透镜。

第四透镜组G4包括具有面向物体侧的凹面的负弯月形透镜L41。

第五透镜组G5从物体侧按顺序包括孔径光阑S、具有面向物体侧 的凸面的正弯月形透镜L51、由双凸透镜L52与具有面向物体侧的凹 面的负弯月形透镜L53胶合而构造的胶合正透镜。

第六透镜组G6从物体侧按顺序包括由双凹透镜L61与双凸透镜 L62胶合而构造的胶合正透镜以及具有面向物体侧的凹面的负弯月形 透镜L63。

与第一示例相关联的各种值列在以下表1中。

在表1的（总体说明）中，在广角端状态W、中间焦距状态M和 远摄端状态T的每一个中示出焦距f、F数FNO、视角2ω、图像高度 Y和镜头全长TL。

在（透镜数据）中，第一列“m”示出从物体侧沿光线前进的方 向的透镜面的顺序（透镜面编号）、第二列“r”示出每个透镜面的曲 率半径、第三列“d”示出从透镜面沿光轴到下一个透镜面的距离（面 -面距离），第四列“νd”和第五列“nd”分别示出材料在d线处（波 长λ=587.6nm）的阿贝数和折射率。全长“TL”表示在聚焦在无穷远 时从透镜面的第一面沿光轴到像平面的距离。

此外，在本变焦光学系统ZL1中，其中整个系统的焦距为f且其 减振系数，即在像平面处的图像的移动量相对于移动透镜组（减振透 镜组）的移动量的比率，为K，为了校正角度θ的旋转相机抖动，用 于校正相机抖动的减振透镜组可以在垂直于光轴的方向上移动 (f·tanθ)/K（这对于下文中描述的实施例是相同的）。

在（减振数据）中示出有在涉及第一示例的变焦光学系统ZL1中 减振透镜组在广角端状态“W”、中间焦距状态“M”和长焦端状态“T” 的焦距“f”、减振系数“K”、旋转相机抖动“θ”（单位：度）和移 动量“Dvr”（单位：“mm”）。

在（透镜组数据）中示出第一透镜组G1至第六透镜组G6中的每 个透镜组的起始面“ST”和焦距。

在下面的所有各种值中，“mm”一般用于诸如焦距“f”、曲率 半径“r”和从面到下一个透镜面的距离“d”的长度的单位。然而，由 于通过按比例放大或缩小其尺寸的光学系统能够获得类似的光学性 能，所以单位不一定被限制为“mm”。曲率半径0.00在透镜面的情况 中示出平面，在孔径光阑的情况示出孔径面或光阑面。省略空气的折 射率1.00000。在以下示例中，这些附图标记的说明和表中的各种数值 的说明是相同的。

（表1）

（总体说明）

（透镜数据）

（透镜组数据）

（可变距离数据）

（减振数据）

（关于条件表达式的值）

(1)f1/f3=1.85

(2)(-f4)/f5=2.34

(3)f1/TLw=0.41

(4)f2/TLw=0.10

(5)f1/(-f2)=3.92

(6)(-f2)/f3=0.47

(7)f4/f6=2.45

(8)f5/(-f6)=1.05

图2A和图2B是示出涉及第一示例的变焦光学系统在广角端状态 的各种像差的图示，其中图2A示出在聚焦在无穷远处时的各种像差， 图2B示出在聚焦在无穷远处的状态进行0.3°的旋转相机抖动校正时 的彗差。

图3A和图3B是示出根据第一示例的变焦光学系统在中间焦距状 态的各种像差的图示，其中图3A示出在聚焦在无穷远处时的各种像 差，图3B示出在聚焦在无穷远处的状态进行0.2°的旋转相机抖动校 正时的彗差。

图4A和图4B是示出根据第一示例的变焦光学系统根据第一示例 在聚焦在无穷远处时在远摄端状态的各种像差的图示，其中图4A示出 在聚焦在无穷远处时的各种像差，图4B示出在聚焦在无穷远处的状态 进行0.2°的旋转相机抖动校正时的彗差。

在示出各种像差的每个图中，FNO表示F数，“A”表示半视角， “d”表示关于d线（波长λ=587.6nm）的像差曲线、“g”表示关于g 线（波长λ=435.6nm）的像差曲线。在示出像散的图示中，实线表示 矢状像平面，虚线表示子午像平面。注意，在随后的示例中，这些像 差图的描述是相同的。

如从示出像差的各图示清楚可见的，涉及第一示例的变焦光学系 统能够良好地校正各种像差并能够获得出色的成像性能。

<第二示例>

图5示出涉及第二示例的变焦光学系统ZL2的镜头构造。

在图5中所示的变焦光学系统ZL2中，第一透镜组G1从物体侧 按顺序包括由具有面向物体侧的凸面的负弯月形透镜L11与双凸透镜 L12胶合而构造的胶合负透镜、具有面向物体侧的凸面的正弯月形透镜 L13以及具有面向物体侧的凸面的正弯月形透镜L14。

第二透镜组G2从物体侧按顺序包括由双凸透镜L21和双凹透镜 L22胶合而构造的胶合负透镜、由双凹透镜L23与具有面向物体侧的 凸面的正弯月形透镜L24胶合而构造的胶合负透镜以及双凹透镜L25。

第三透镜组G3从物体侧按顺序包括双凸透镜L31以及由双凸透 镜L32与具有面向物体侧的凹面的负弯月形透镜L33胶合而构造的胶 合负透镜。

第四透镜组G4包括具有面向物体侧的凹面的负弯月形透镜L41。

第五透镜组G5从物体侧按顺序包括孔径光阑S、具有面向物体侧 的凸面的正弯月形透镜L51、由双凸透镜L52与具有面向物体侧的凹 面的负弯月形透镜L53胶合而构造的胶合正透镜。

第六透镜组G6从物体侧按顺序包括由具有面向物体侧的凸面的 负弯月形透镜L61与双凸透镜L62胶合而构造的胶合正透镜以及具有 面向物体侧的凹面的负弯月形透镜L63。

与第二示例相关联的各种值列在以下表2中。

（表2）

（总体说明）

（透镜数据）

（透镜组数据）

（可变距离数据）

（减振数据）

（关于条件表达式的值）

(1)f1/f3=1.86

(2)(-f4)/f5=2.69

(3)f1/TLw=0.42

(4)f2/TLw=0.10

(5)f1/(-f2)=4.05

(6)(-f2)/f3=0.46

(7)f4/f6=2.45

(8)f5/(-f6)=0.91

图6A和图6B是示出涉及第二示例的变焦光学系统在广角端状态 的各种像差的图示，其中图6A示出在聚焦在无穷远处时的各种像差， 图6B示出在聚焦在无穷远处的状态进行0.3°的旋转相机抖动校正时 的彗差。

图7A和7B是示出涉及第二示例的变焦光学系统在中间焦距状态 的各种像差的图示，其中图7A示出在聚焦在无穷远处时的各种像差， 图7B示出在聚焦在无穷远处的状态进行0.2°的旋转相机抖动校正时 的彗差。

图8A和8B是示出根据第二示例的变焦光学系统在涉及第二示例 聚焦在无穷远处时在远摄端状态的各种像差的图示，其中图8A示出在 聚焦在无穷远处时的各种像差，图8B示出在聚焦在无穷远处的状态进 行0.2°的旋转相机抖动校正时的彗差。

如从示出像差的各图示清楚可见的，根据第二示例的变焦光学系 统能够良好地校正各种像差并能够获得出色的成像性能。

<第三示例>

图9示出涉及第三示例的变焦光学系统ZL3的镜头构造。

在图9中所示的变焦光学系统ZL3中，第一透镜组G1从物体侧 按顺序包括由具有面向物体侧的凸面的负弯月形透镜L11与双凸透镜 L12胶合而构造的胶合负透镜、具有面向物体侧的凸面的正弯月形透镜 L13以及具有面向物体侧的凸面的正弯月形透镜L14。

第二透镜组G2从物体侧按顺序包括由具有面向物体侧的凹面的 正弯月形透镜L21与双凹透镜L22胶合而构造的胶合负透镜、由双凸 透镜L23与双凹透镜L24胶合而构造的胶合负透镜以及具有面向物体 侧的凹面的负弯月形透镜L25。

第三透镜组G3从物体侧按顺序包括双凸透镜L31以及由双凸透 镜L32与具有面向物体侧的凹面的负弯月形透镜L33胶合而构造的胶 合负透镜。

第四透镜组G4包括具有面向物体侧的凹面的负弯月形透镜L41。

第五透镜组G5从物体侧按顺序包括孔径光阑S、具有面向物体侧 的凸面的负弯月形透镜L51与双凸透镜L52胶合而构造的胶合正透镜 以及具有面向物体侧的凸面的正弯月形透镜L53。

第六透镜组G6从物体侧按顺序包括由双凸透镜L61与双凹透镜 L62胶合而构造的胶合负透镜、以及由具有面向物体侧的凸面的负弯月 形透镜L63与具有面向物体侧的凸面的正弯月形透镜L64胶合而构造 的胶合正透镜、以及具有面向物体侧的凹面的负弯月形透镜L65。

与第三示例相关联的各种值列在以下表3中。

（表3）

（总体说明）

（透镜数据）

（透镜组数据）

（可变距离数据）

（减振数据）

（关于条件表达式的值）

(1)f1/f3=1.83

(2)(-f4)/f5=2.15

(3)f1/TLw=0.48

(4)f2/TLw=0.13

(5)f1/(-f2)=3.70

(6)(-f2)/f3=0.49

(7)f4/f6=2.37

(8)f5/(-f6)=1.10

图10A和图10B是示出涉及第三示例的变焦光学系统在广角端状 态的各种像差的图示，其中图10A示出在聚焦在无穷远处时的各种像 差，图10B示出在聚焦在无穷远处的状态进行0.3°的旋转相机抖动校 正时的彗差。

图11A和图11B是示出涉及第三示例的变焦光学系统在中间焦距 状态的各种像差的图示，其中图11A示出在聚焦在无穷远处时的各种 像差，图11B示出在聚焦在无穷远处的状态进行0.2°的旋转相机抖动 校正时的彗差。

图12A和图12B是示出根据第三示例的变焦光学系统在聚焦在无 穷远处时在远摄端状态的各种像差的图示，其中，图12A示出在聚焦 在无穷远处时的各种像差，图12B示出在聚焦在无穷远处的状态进行 0.2°的旋转相机抖动校正时的彗差。

如从示出像差的各图示清楚可见的，根据第三示例的变焦光学系 统能够良好地校正各种像差并能够获得出色的成像性能。

图13示出单镜头反射相机1（以下简称为相机）的示意截面图， 相机1为配备有上面描述的变焦镜头系统ZL的光学设备。

在相机1中，来自未示出的物体（被拍摄的物体）的光线通过成 像镜头2（变焦光学系统ZL）会聚并通过快速复位镜3聚焦在聚焦屏 4上。聚焦在聚焦屏4上的光线在五顶棱镜5中被反射多次，通向目镜 6。因此，拍摄者能够通过目镜6观察作为直立图像的物体图像。

当拍摄者按下释放按钮（未示出）时，快速复位镜3退出光路， 来自物体（被拍摄的物体）的光线在成像装置7上形成物体图像。因 此，来自物体（被拍摄的物体）的光线由成像装置7捕获，并存储在 存储器（未示出）中作为物体（被拍摄的物体）的图像。以这种方式， 摄影者能够通过相机1拍摄物体图像的照片。

如图13所示的相机1可以是以可拆卸的方式保持变焦光学系统 ZL的相机，或是一体配备有变焦光学系统ZL的相机。此外，相机1 可以是所谓的单镜头反射相机。此外，即使相机未配备有快速复位镜， 其也能够达到与上述的相机的效果相同的效果。

顺便提及，如果需要的话，可以在光学性能不被恶化的程度下采 用在下文中描述的内容。

虽然具有六个透镜组构造的变焦光学系统ZL作为本申请的各示 例被示出，但诸如七透镜组构造的其他透镜组构造是可能的。更具体 地说，透镜或透镜组可以被添加到根据本申请的变焦镜头系统的最靠 近物体侧或最靠近像平面侧。另外，“透镜组”指由在变焦或聚焦时 变化的空气间隔分离的、或被分离以在包括基本上垂直于光轴的分量 的方向上能够移动的至少一个透镜。

此外，单个透镜组或多个透镜组或者透镜组的一部分可以在光轴 的方向上移动作为用于从无穷远处的物体聚焦到近处的物体的聚焦透 镜组。在这种情况下，这样的聚焦透镜组适合于自动聚焦，并且适合 于由用于自动聚焦的电动机如超声波电机来驱动。具体来说，优选的 是，在本实施例中采用第三透镜组G3作为聚焦透镜组，如上文所述的 那样。

另外，透镜组或透镜组的一部分可以被移动以具有在具有垂直于 光轴的分量的方向上的分量，或可以在处于包括光轴的平面内的方向 上旋转（摇动），作为减振透镜组用于校正由相机抖动引起的图像模 糊。特别优选的是，第五透镜组G5或第六透镜组G6的至少一部分被 用作减振透镜组。

透镜面可以是球面、平面或者非球面。当透镜面是不采用非球面 的球面时，如在根据本实施例的变焦光学系统的情况中那样，透镜加 工、组装和调节变得容易，且能够防止由透镜加工、组装和调节误差 所造成的光学性能劣化，因此这是优选的。此外，即使像平面移位， 光学性能劣化也是小的，因此，这是优选的。当透镜面是非球面时， 非球面可以通过细磨工艺、玻璃材料通过模具被形成非球面形状的玻 璃模制工艺、或者树脂材料在玻璃透镜面上被形成为非球面形状的复 合型工艺制成。透镜面可以是衍射光学面，并且透镜可以是梯度折射 率型透镜（GRIN透镜）或塑料透镜。

在宽波长范围具有高透射率的抗反射涂层可被施加到每个透镜面 以减少眩光或鬼影图像，所以，能够实现具有高对比度的高光学性能。

在根据本示例的变焦镜头系统ZL中，变焦比率为约2.5至8。

虽然上面已经描述了本实施例的结构要求以便可以容易理解本申 请，但不用说本申请不限于此。