变倍光学系统、光学设备和用于变倍光学系统的制造方法技术方案

一种在光学装置诸如照相机(1)中使用的变倍光学系统(ZL)，该变倍光学系统(ZL)按照从物侧的顺序具有：具有正屈光力的第一透镜组、具有负屈光力的第二透镜组、具有负屈光力的第三透镜组、具有正屈光力的第四透镜组，和第五透镜组。当倍率从广角端状态改变到远摄端状态时，在透镜组之间的距离改变，并且当从无穷远处的物体到附近物体执行聚焦时，第三透镜组沿着光轴方向移动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】变倍光学系统、光学设备和用于变倍光学系统的制造方法
本专利技术涉及一种变倍光学系统、一种光学设备和一种用于该变倍光学系统的制造方法。
技术介绍
已经提出了适合于照相机、电子静态照相机、摄影机等的变倍光学系统(例如见专利文献1)。在近来的电子静态照相机和摄影机中，通常地使用对比度AF，对比度AF通过移动聚焦透镜组并且使用从像传感器接收的信号而基于像的对比度执行聚焦。现有技术列表专利文献专利文献1：日本公开专利公报No.2007-093975(A)此外，如在以上专利文献中所公开地，已经提出了通过引入内部聚焦系统而减小了其聚焦透镜组的重量的、适合于照相机、电子静态照相机、摄影机等的变倍光学系统。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题然而，在传统的变倍光学系统的情形中，在使用对比度AF聚焦时，像的尺寸显著地改变，这使得像是不自然的。进而，在传统的变倍光学系统的情形中，聚焦透镜组的重量减小不足以在自动聚焦期间实现充分的安静性。然而，因为聚焦透镜组的重量是沉重的，所以要求大的马达或者致动器来执行高速自动聚焦，这增加了镜筒的尺寸。鉴于前述，本专利技术的一个目的在于提供一种变倍光学系统、一种光学设备和一种用于制造该变倍光学系统的方法，以最小化在聚焦时像的尺寸的改变，并且理想地控制在变焦和聚焦时的像差波动。本专利技术的另一个目的在于提供一种变倍光学系统、一种光学设备和一种用于制造该变倍光学系统的方法，以：使得聚焦透镜组是小的和轻的，从而实现高速自动聚焦和在自动聚焦期间的安静性而不增加镜筒的尺寸；并且理想地控制在从广角端状态到远摄端状态变焦时的像差波动，和在从无穷远处的物体到近距离处的物体聚焦时的像差波动。问题解决方案为了解决以上问题，根据本专利技术的第一方面的一种变倍光学系统按照从物体的次序包括：具有正屈光力的第一透镜组；具有负屈光力的第二透镜组；具有负屈光力的第三透镜组；具有正屈光力的第四透镜组；和第五透镜组，并且在从广角端状态到远摄端状态变焦时，在第一透镜组和第二透镜组之间的距离改变、在第二透镜组和第三透镜组之间的距离改变、在第三透镜组和第四透镜组之间的距离改变，并且在第四透镜组和第五透镜组之间的距离改变，并且在从无穷远处的物体到近距离处的物体聚焦时，第三透镜组沿着光轴方向移动，并且进而以下条件表达式得以满足：1.10<f1/(-f2)<2.00其中f1：第一透镜组的焦距f2：第二透镜组的焦距。在根据本专利技术的第一方面的变倍光学系统中，第五透镜组可以具有正屈光力。在根据本专利技术的第一方面的变倍光学系统中，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，第一透镜组可以朝向物体移动。在根据本专利技术的第一方面的变倍光学系统中，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，在第一透镜组和第二透镜组之间的距离可以增加，并且在第三透镜组和第四透镜组之间的距离可以减小。在根据本专利技术的第一方面的变倍光学系统中，以下条件表达式可以得到满足：0.990<(A×B)/(C×D)<1.013其中A＝f3×(1-β3w)2×(1+β3w)×βbw2-Δ×β3w2B＝fbw×(1-βbw)+ΔC＝f3×(1-β3w)2×(1+β3w)×βbw2-Δ×β3wD＝fbw×(1-βbw)+Δ/βbwΔ＝Ymax/50β3w：在广角端状态中第三透镜组的成像倍率βbw：在广角端状态中第四和以后的透镜组的复合成像倍率Ymax：最大像高f3：第三透镜组的焦距fbw：在广角端状态中第四和以后的透镜组的复合焦距。在根据本专利技术的第一方面的变倍光学系统中，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，第四透镜组和第五透镜组可以朝向物体移动。在根据本专利技术的第一方面的变倍光学系统中，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，在第二透镜组和第三透镜组之间的距离可以增加，并且在第四透镜组和第五透镜组之间的距离可以减小。在根据本专利技术的第一方面的变倍光学系统中，以下条件表达式可以得到满足：0.35<f3/f2<0.90其中f3：第三透镜组的焦距。在根据本专利技术的第一方面的变倍光学系统中，以下条件表达式可以得到满足：3.50<f1/fw<5.50其中fw：在广角端状态中变倍光学系统的焦距。在根据本专利技术的第一方面的变倍光学系统中，以下条件表达式可以得到满足：0.72<f4/f5<1.45其中f4：第四透镜组的焦距f5：第五透镜组的焦距。在根据本专利技术的第一方面的变倍光学系统中，以下条件表达式可以得到满足：0.15<(D45w-D45t)/fw<0.40其中D45w：在广角端状态中在第四透镜组和第五透镜组之间的距离D45t：在远摄端状态中在第四透镜组和第五透镜组之间的距离fw：在广角端状态中变倍光学系统的焦距。在根据本专利技术的第一方面的变倍光学系统中，可以进一步包括具有正屈光力的第六透镜组，并且第五透镜组可以具有负屈光力。根据本专利技术的第一方面的一种光学设备包括根据本专利技术的第一方面的变倍光学系统。根据本专利技术的第二方面的一种变倍光学系统按照从物体的次序包括：具有正屈光力的第一透镜组；具有负屈光力的第二透镜组；具有负屈光力的第三透镜组；具有正屈光力的第四透镜组；具有负屈光力的第五透镜组；和具有正屈光力的第六透镜组，并且在从广角端状态到远摄端状态变焦时，在第一透镜组和第二透镜组之间的距离改变、在第二透镜组和第三透镜组之间的距离改变、在第三透镜组和第四透镜组之间的距离改变、在第四透镜组和第五透镜组之间的距离改变，并且在第五透镜组和第六透镜组之间的距离改变，并且在从无穷远处的物体到近距离处的物体聚焦时，第三透镜组沿着光轴方向移动，并且进而以下条件表达式得以满足：-0.25<ft/f12t<0.10其中ft：在远摄端状态中变倍光学系统的焦距f12t：在远摄端状态中第一透镜组和第二透镜组的复合焦距。在根据本专利技术的第二方面的变倍光学系统中，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，第一透镜组可以朝向物体移动。在根据本专利技术的第二方面的变倍光学系统中，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，在第一透镜组和第二透镜组之间的距离可以增加，并且在第三透镜组和第四透镜组之间的距离可以减小。在根据本专利技术的第二方面的变倍光学系统中，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，第四透镜组和第六透镜组可以朝向物体移动。在根据本专利技术的第二方面的变倍光学系统中，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，在第二透镜组和第三透镜组之间的距离可以增加，在第四透镜组和第五透镜组之间的距离可以增加，并且在第五透镜组和第六透镜组之间的距离可以减小。在根据本专利技术的第二方面的变倍光学系统中，以下条件表达式可以得到满足；2.00<f12w/f3<5.00其中f12w：在广角端状态中第一透镜组和第二透镜组的复合焦距f3：第三透镜组的焦距。在根据本专利技术的第二方面的变倍光学系统中，第三透镜组可以仅仅由一个负透镜构成。在根据本专利技术的第二方面的变倍光学系统中，在第三透镜组中最靠近物体的表面可以是非球面。在根据本专利技术的第二方面的变倍光学系统中，以下条件表达式可以得到满足：0.45<f1/ft<0.90本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变倍光学系统，按照从物体的次序包括：具有正屈光力的第一透镜组；具有负屈光力的第二透镜组；具有负屈光力的第三透镜组；具有正屈光力的第四透镜组；和第五透镜组，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，在所述第一透镜组和所述第二透镜组之间的距离改变，在所述第二透镜组和所述第三透镜组之间的距离改变，在所述第三透镜组和所述第四透镜组之间的距离改变，并且在所述第四透镜组和所述第五透镜组之间的距离改变，在从无穷远处的物体到近距离处的物体聚焦时，所述第三透镜组沿着光轴方向移动，并且以下条件表达式得以满足：1.10<f1/(‑f2)<2.00其中f1：所述第一透镜组的焦距f2：所述第二透镜组的焦距。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.07.29 JP 2013-157106;2013.07.29 JP 2013-157101.一种变倍光学系统，按照从物体的次序包括：具有正屈光力的第一透镜组；具有负屈光力的第二透镜组；具有负屈光力的第三透镜组；具有正屈光力的第四透镜组；和第五透镜组，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，在所述第一透镜组和所述第二透镜组之间的距离改变，在所述第二透镜组和所述第三透镜组之间的距离改变，在所述第三透镜组和所述第四透镜组之间的距离改变，并且在所述第四透镜组和所述第五透镜组之间的距离改变，在从无穷远处的物体到近距离处的物体聚焦时，所述第三透镜组沿着光轴方向移动，并且以下条件表达式得以满足：1.10&lt;f1/(-f2)&lt;2.003.50&lt;f1/fw&lt;5.50其中f1：所述第一透镜组的焦距f2：所述第二透镜组的焦距fw：在广角端状态中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，其中，所述第五透镜组具有正屈光力。3.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其中，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，所述第一透镜组朝向物体移动。4.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其中，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，在所述第一透镜组和所述第二透镜组之间的距离增加，并且在所述第三透镜组和所述第四透镜组之间的距离减小。5.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其中以下条件表达式得以满足：0.990&lt;(A×B)/(C×D)&lt;1.013其中A＝f3×(1-β3w)2×(1+β3w)×βbw2-Δ×β3w2B＝fbw×(1-βbw)+ΔC＝f3×(1-β3w)2×(1+β3w)×βbw2-Δ×β3wD＝fbw×(1-βbw)+Δ/βbwΔ＝Ymax/50β3w：在广角端状态中所述第三透镜组的成像倍率βbw：在广角端状态中所述第四和以后的透镜组的复合成像倍率Ymax：最大像高f3：所述第三透镜组的焦距fbw：在广角端状态中所述第四和以后的透镜组的复合焦距。6.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其中，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，所述第四透镜组和所述第五透镜组朝向物体移动。7.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其中，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，在所述第二透镜组和所述第三透镜组之间的距离增加，并且在所述第四透镜组和所述第五透镜组之间的距离减小。8.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其中以下条件表达式得以满足：0.35&lt;f3/f2&lt;0.90其中f3：所述第三透镜组的焦距。9.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其中以下条件表达式得以满足：0.72&lt;f4/f5&lt;1.45其中f4：所述第四透镜组的焦距f5：所述第五透镜组的焦距。10.根据权利要求1所述的变倍光学系统，其中以下条件表达式得以满足：0.15&lt;(D45w-D45t)/fw&lt;0.40其中D45w：在广角端状态中在所述第四透镜组和所述第五透镜组之间的距离D45t：在远摄端状态中在所述第四透镜组和所述第五透镜组之间的距离。11.根据权利要求1所述的变倍光学系统，进一步包括具有正屈光力的第六透镜组，其中，所述第五透镜组具有负屈光力。12.一种光学设备，包括根据权利要求1所述的变倍光学系统。13.一种变倍光学系统，按照从物体的次序包括：具有正屈光力的第一透镜组；具有负屈光力的第二透镜组；具有负屈光力的第三透镜组；具有正屈光力的第四透镜组；具有负屈光力的第五透镜组；和具有正屈光力的第六透镜组，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，在所述第一透镜组和所述第二透镜组之间的距离改变，在所述第二透镜组和所述第三透镜组之间的距离增加，在所述第三透镜组和所述第四透镜组之间的距离改变，在所述第四透镜组和所述第五透镜组之间的距离增加，并且在所述第五透镜组和所述第六透镜组之间的距离减小，在从无穷远处的物体到近距离处的物体聚焦时，所述第三透镜组沿着光轴方向移动，并且以下条件表达式得以满足：-0.25&lt;ft/f12t&lt;0.10其中ft：在远摄端状态中所述变倍光学系统的焦距f12t：在远摄端状态中所述第一透镜组和所述第二透镜组的复合焦距。14.根据权利要求13所述的变倍光学系统，其中，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，所述第一透镜组朝向物体移动。15.根据权利要求13所述的变倍光学系统，其中，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，在所述第一透镜组和所述第二透镜组之间的距离增加，并且在所述第三透镜组和所述第四透镜组之间的距离减小。16.根据权利要求13所述的变倍光学系统，其中，在从广角端状态到远摄端状态变焦时，所述第四透镜组和所述第六透镜组朝向物体移动。17.根据权利要求13所述的变倍光学系统，其中以下条件表达式得以满足；2.00&lt;f12w/f3&lt;5.00其中f12w：在广角端状态中所述第一透镜组和所述第二透镜组的复合焦距f3：所述第三透镜组的焦距。18.根据权利要求13所述的变倍光学系统，其中，所述第三透镜组仅由一个负透镜构成。19.根据权利要求13所述的变倍光学系统，其中，在所述第三透镜组中最靠近物体的表面是非球面。20.根据权利要求13所述的变倍光学系统，其中以下条件表达式得以满足：0.45&lt;f1/ft&lt;0.90其中f1：所述第一透镜组...

【专利技术属性】
技术研发人员：芝山敦史，町田幸介，
申请(专利权)人：株式会社尼康，
类型：发明
国别省市：日本;JP