三單元變焦透鏡和配有該三單元變焦透鏡的圖像拾取裝置的制作方法

專利名稱：：三單元變焦透鏡和配有該三單元變焦透鏡的圖像拾取裝置的制作方法
技術領域：
：本發明涉及三單元變焦透鏡，該三單元變焦透鏡從其物側起按順序包括具有負屈光力的第一透鏡單元、具有正屈光力的第二透鏡單元以及具有正屈光力的第三透鏡單元。而且，本發明還涉及配備有這種三單元變焦透鏡的圖像拾取裝置。
背景技術：
：近年來，利用諸如CCD和CMOS傳感器的圖像拾取部件來拾取物體的圖像的數字攝像機已經取代膠片攝像機成為主流。而且，已經開發出了范圍從廉價緊湊型攝像機到針對專業用途的高級型攝像機的不同種類的數字攝像機。這種廉價數字攝像機的用戶通常希望無論何時何地都能夠在各種拍攝情況下享受容易且簡單的拍攝。為此，這種用戶偏愛小型數字攝像機，尤其是相對于厚度方向較小并且可以便利地裝在衣服的口袋或包中的攝像機。由此，需要進一步縮減攝像鏡頭系統的尺寸。另外，希望更寬的視場角，以擴展拍攝場景。因此，存在針對具有高變焦比、其變焦范圍的在廣角端的寬視場角，以及良好光學性能的變焦透鏡的需求。從其物側起按順序包括具有負屈光力的第一透鏡單元、具有正屈光力的第二透鏡單元，以及具有正屈光力的第三透鏡單元的三單元變焦透鏡是公知的一種可在收起狀態下變得較小并且易于設計成具有高變焦比的變焦透鏡。日本特開No.2006-195064和2007-148052公開了這種類型的三單元變焦透鏡，其中，每一個透鏡單元都由多個透鏡組件組成，以獲得良好光學性能。然而，盡管在日本特開No.2006-195064和No.2007-148052中公開的三單元變焦透鏡在使變焦透鏡變薄方面有優勢，但在廣角端沿對角方向的視場角在這兩個專利申請都小于65度。另外，在日本特開No.2006-195064中公開的三單元變焦透鏡在第二透鏡單元中具有多達三個透鏡組件，而其變焦比小于3。在日本特開No.2007-148052中公開的三單元變焦透鏡的焦距比數(f-number)較大。
發明內容鑒于上述問題而研發了本發明，并且本發明的一個目的是提供這樣一種三單元變焦透鏡，其有利于獲得足夠的視場角、足夠的變焦比以及良好的光學性能，同時防止第二和隨后的透鏡單元中所包括的透鏡組件的數量增加。此外，本發明的目的是提供一種配備有這種三單元變焦透鏡的圖像拾取裝置。根據本發明第一方面的三單元變焦透鏡從其物側起按順序包括具有負屈光力的第一透鏡單元；具有正屈光力的第二透鏡單元；以及具有正屈光力的第三透鏡單元，其中在從廣角端向長焦端變焦期間，所述第二透鏡單元移動，所述第一透鏡單元與所述第二透鏡單元之間的距離減小，而所述第二透鏡單元與所述第三透鏡單元之間的距離增大，當一透鏡組件被限定為其在光軸上與空氣接觸的表面僅包括兩個表面的透鏡部件時，一個表面是物側表面，而另一個表面是像側表面，所述第二透鏡單元從物側起按順序包括具有朝向物側凸出的物側透鏡表面并且具有正屈光力的前透鏡組件和具有朝向像側凹入的像側透鏡表面的后透鏡組件，所述第二透鏡單元中包括的透鏡組件的總數為兩個，所述第三透鏡單元從物側起按順序包括具有朝向物側凹入的物側透鏡表面的前透鏡組件和具有朝向像側凸出的像側透鏡表面并且具有正屈光力的后透鏡組件，并且所述第三透鏡單元中包括的透鏡組件的總數為兩個，并且所述三單元變焦透鏡包括孔徑光闌，所述孔徑光闌被設置得比所述第一透鏡單元更靠近像側并且比所述第二透鏡單元中的所述后透鏡組件更靠近物側，并且所述孔徑光闌在從廣角端向長焦端變焦期間沿光軸方向隨所述第二透鏡單元一起整體地移動。根據本發明第二方面的三單元變焦透鏡從其物側起按順序包括具有負屈光力的第一透鏡單元；具有正屈光力的第二透鏡單元；以及具有正屈光力的第三透鏡單元，其中在從廣角端向長焦端變焦期間，所述第二透鏡單元移動，所述第一透鏡單元與所述第二透鏡單元之間的距離減小，而所述第二透鏡單元與所述第三透鏡單元之間的距離增大，當一透鏡組件被限定為其在光軸上與空氣接觸的表面僅包括兩個表面的透鏡部件時，一個表面是物側表面，而另一個表面是像側表面，所述第一透鏡單元從物側起按順序包括具有朝向物側凹入的物側透鏡表面并且具有負屈光力的前透鏡組件和具有正屈光力的后透鏡組件，所述第一透鏡單元中包括的透鏡組件的總數為兩個，所述第二透鏡單元從物側起按順序包括具有正屈光力的前透鏡組件和具有朝向像側凹入的像側透鏡表面并且具有負屈光力的后透鏡組件，所述第二透鏡單元中包括的透鏡組件的總數為兩個，并且所述第三透鏡單元包括兩個透鏡組件，艮P，從物側起按順序包括具有朝向物側凹入的物側透鏡表面的前透鏡組件和具有正屈光力的后透鏡組件，并且所述三單元變焦透鏡包括孔徑光闌，所述孔徑光闌被設置得比所述第一透鏡單元更靠近像側并且比所述第二透鏡單元中的所述后透鏡組件更靠近物側，并且所述孔徑光闌在從廣角端向長焦端變焦期間沿光軸方向隨所述第二透鏡單元一起整體地移動。根據本發明第三方面的圖像拾取裝置包括如上所述的三單元變焦透鏡；和圖像拾取部件，該圖像拾取部件具有設置在所述三單元變焦透鏡的像側上的圖像拾取表面，所述圖像拾取部件將所述三單元變焦透鏡在所述圖像拾取表面上形成的圖像轉換成電信號。圖1A、圖IB以及圖1C是根據本發明的第一實施方式的變焦透鏡的在該變焦透鏡分別在廣角端(圖1A)、中間狀態(圖IB)以及聚焦于無限遠處的物點的狀態下的長焦端(圖1C)時的沿光軸的截面圖2A、圖2B以及圖2C是示出根據本發明第二實施方式的變焦透鏡的分別與圖1A、圖1B以及圖1C類似的截面圖3A、圖3B以及圖3C是示出根據本發明第三實施方式的變焦透鏡的分別與圖1A、圖1B以及圖1C類似的截面圖4A、圖4B以及圖4C是示出根據本發明第四實施方式的變焦透鏡的分別與圖1A、圖1B以及圖1C類似的截面圖5A、圖5B以及圖5C是示出根據本發明第五實施方式的變焦透鏡的分別與圖1A、圖1B以及圖1C類似的截面圖6A、圖6B以及圖6C是示出根據本發明第六實施方式的變焦透鏡的分別與圖1A、圖1B以及圖1C類似的截面圖7A、圖7B以及圖7C是示出根據本發明第七實施方式的變焦透鏡的分別與圖1A、圖1B以及圖1C類似的截面圖8A、圖8B以及圖8C示出是根據本發明第八實施方式的變焦透鏡的分別與圖1A、圖1B以及圖1C類似的截面圖9A、圖9B以及圖9C是示出根據第一實施方式的變焦透鏡的在該變焦透鏡分別在廣角端(圖9A)、中間狀態(圖9B)以及聚焦于無限遠處的物點的狀態下的長焦端(圖9C)時的球差、像散、失真以及縮放倍數的色像差的圖IOA、圖10B以及圖10C是分別與圖9A、圖9B以及圖9C類似的圖，其示出根據第二實施方式的變焦透鏡的在該變焦透鏡聚焦于無限遠處的物點的狀態下的像差；圖IIA、圖11B以及圖11C是分別與圖9A、圖9B以及圖9C類似的圖，其示出根據第三實施方式的變焦透鏡在該變焦透鏡聚焦于無限遠處的物點的狀態下的像差；圖12A、圖12B以及圖12C是分別與圖9A、圖9B以及圖9C類似的圖，其示出根據第四實施方式的變焦透鏡的在該變焦透鏡聚焦于無限遠處的物點的狀態下的像差；圖13A、圖13B以及圖13C是分別與圖9A、圖9B以及圖9C類似的圖，其示出根據第五實施方式的變焦透鏡的在該變焦透鏡聚焦于無限遠處的物點的狀態下的像差；圖14A、圖14B以及圖14C是分別與圖9A、圖9B以及圖9C類似的圖，其示出根據第六實施方式的變焦透鏡的在該變焦透鏡聚焦于無限遠處的物點的狀態下的像差；圖15A、圖15B以及圖15C是分別與圖9A、圖9B以及圖9C類似的圖，其示出根據第七實施方式的變焦透鏡的在該變焦透鏡聚焦于無限遠處的物點的狀態下的像差；圖16A、圖16B以及圖16C是分別與圖9A、圖9B以及圖9C類似的圖，其示出根據第八實施方式的變焦透鏡的在該變焦透鏡聚焦于無限遠處的物點的狀態下的像差；圖17是例示出修正了失真的圖18是示出配備有根據本發明的變焦透鏡的數字攝像機的外觀的正面立體圖19是數字攝像機的后視圖20是數字攝像機的截面圖；以及圖21是數字攝像機的主要部分的內部電路的框圖。具體實施例方式根據本發明第一方面的三單元變焦透鏡從其物側起按順序包括具有負屈光力的第一透鏡單元，具有正屈光力的第二透鏡單元，以及具有正屈光力的第三透鏡單元，其中，在從廣角端向長焦端變焦期間，第二透鏡單元移動，第一透鏡單元與第二透鏡單元之間的距離減小，而第二透鏡單元與第三透鏡單元之間的距離增大，當一透鏡組件被限定為其在光軸上與空氣接觸的表面僅包括兩個表16面的透鏡部件時，一個表面是物側表面，而另一個表面是像側表面，第二透鏡單元具有兩個透鏡組件，即從物側起按順序包括具有朝向物側凸出的物側透鏡表面并且具有正屈光力的前透鏡組件和具有朝向像側凹入的像側透鏡表面的后透鏡組件，第三透鏡單元具有兩個透鏡組件，即從物側起按順序包括具有朝向物側凹入的物側透鏡表面的前透鏡組件和具有朝向像側凸出的像側透鏡表面并且具有正屈光力的后透鏡組件，并且該三單元變焦透鏡還包括孔徑光闌，該孔徑光闌被設置得比第一透鏡單元更靠近像側并且比第二透鏡單元中的后透鏡組件更靠近物側，并且在從廣角端向長焦端變焦期間，該孔徑光闌沿光軸方向隨第二透鏡單元一起整體地移動。在根據本發明的該三單元變焦透鏡中，采用了負-正-正屈光力布局。這個屈光力布局類型有利于獲得廣角端的足夠寬視場角并且使第一透鏡單元的直徑尺寸變小。另外，因為透鏡單元的數量較少，所以這種類型還有利于使收起狀態下的變焦透鏡的尺寸變小并且使用于驅動透鏡單元的機構變簡單。變焦期間利用透鏡單元之間的上述關系，第二透鏡單元被設計成提供縮放倍數變化的主要部分。按照上述對根據本發明第一方面的三單元變焦透鏡的基本構造的描述，第二透鏡單元和第三透鏡單元每一個都由兩個透鏡組件組成，由此，使得第二透鏡單元和第三透鏡單元的構造變得簡單。另外，第二透鏡單元中的兩個透鏡組件包括具有朝向物側凸出的物側表面并且具有正屈光力的前透鏡組件和具有朝向像側凹入的像側表面的后透鏡組件。這個構造易于將第二透鏡單元的主點(principalpoint)定位得更靠近物側，這有利于通過改變第一透鏡單元與第二透鏡單元之間的距離來提供縮放倍數變化。而且，像側透鏡表面的凹面形狀有助于修正第二透鏡單元中生成的像差，并且同時，通過向遠離光軸的方向折射離軸光束而有利于縮減第二透鏡單元相對于直徑方向的尺寸并保持足夠高的像髙。第三透鏡單元中的兩個透鏡組件包括具有朝向物側凹入的物側表面的前透鏡組件和具有朝向像側凸出的像側表面并且具有正屈光力的后透鏡組件。利用這種構造，可以使第三透鏡單元上離軸光束的入射角變小，并同時保持第三透鏡單元的正屈光力。這有利于縮減離軸像差。在靠近廣角端的變焦位置處，第二透鏡單元和第三透鏡單元的組合系統起到了與負焦距型透鏡中的后透鏡組類似的作用。因此，重要的是，為了獲得良好的光學性能，縮減這個組合系統中的像差。在根據本發明第一方面的三單元變焦透鏡中，彼此面對的第二透鏡組件的表面和第三透鏡單元的表面都是凹面，第二透鏡單元中的前透鏡組件具有朝向物側的凸表面并且具有正屈光力，而第三透鏡單元中的像側透鏡組件具有朝向像側的凸表面并且具有正屈光力。根據這種設計，實現了如同高斯(Gauss)型的對稱透鏡組件布局。這易于修正諸如球差和場曲率的像差。從而，這個設計易于縮減在變焦透鏡被設計成具有高速、寬視場角以及高變焦比時趨于生成的像差。孔徑光闌的位置在確定光束經過相應透鏡單元中的位置時較重要。根據本發明第一方面，通過將孔徑光闌設置在上述位置處，即使增加視場角，也可易于使第一透鏡單元相對于直徑方向的尺寸變小。這還有利于修正像差。整體地移動孔徑光闌和第二透鏡單元易于簡化驅動機構。另外，可以使第二透鏡單元的有效直徑在廣角端和長焦端都變小，這有利于使第二透鏡單元的尺寸變小并縮減像差。在根據本發明的變焦透鏡中，更優選的是，另外采用了以下特征中的一個或一些。優選的是，第二透鏡單元和第三透鏡單元滿足以下條件2<(R2F+R2R)/(R2F-R2R)<20(1)1<(R3F+R3R)/(R3F-R3R)<12(2)其中，R2F是第二透鏡單元中最靠近物側的透鏡表面的近軸曲率半徑，R2R是第二透鏡單元中最靠近像側的透鏡表面的近軸曲率半徑，R3F是第三透鏡單元中最靠近物側的透鏡表面的近軸曲率半徑，而R3R是第三透鏡單元中最靠近像側的透鏡表面的近軸曲率半徑。條件表達式(1)指定第二透鏡單元中最靠近物側的透鏡表面和最靠近像側的透鏡表面的更優選形狀。條件表達式(2)指定了第三透鏡單元中最靠近物側的透鏡表面和最靠近像側的透鏡表面的更優選形狀。如果同時滿足條件表達式(1)和(2)，則通過抵消它們的因子可實現佩茲伐曲率(Petzvalsum)和慧差(coma)等的縮減。因此，滿足這些條件表達式提供了在增加視場角時變焦透鏡性能方面的進一步優點。如果不超出條件表達式(1)的上限，則可以容易地防止沿負方向的負球差的增加和佩茲伐曲率的增加。如果不超出條件表達式(1)的下限，則可以容易地防止沿正方向的正球差的增加和佩茲伐曲率的增加，從而易于縮減慧差。如果不超出條件表達式(2)的上限，則可以容易地防止沿負方向的負球差的增加和佩茲伐曲率的增加。如果不超出條件表達式(2)的下限，則可以容易地防止沿正方向的正球差的增加和佩茲伐曲率的增加。另外，可以易于防止縮放倍數色像差的修正不足。還優選的是，第二透鏡單元中的后透鏡組件的物側表面朝向物側凸出，而第三透鏡單元中的前透鏡組件的像側表面朝向像側凸出。根據這個透鏡表面設計，第二透鏡單元的正屈光力可被分擔給多個透鏡表面，其有利于縮減像差并獲得足夠的變焦比。此外，這個透鏡表面設計易于縮減第三透鏡單元中的前透鏡組件的屈光力的絕對值，并且通過這個透鏡組件可容易地提供變焦期間像差變化的更有效縮減。更進一步地，這個透鏡表面設計還改進了第二透鏡單元和第三透鏡單元的組合系統的對稱度，其有利于縮減各種像差。還優選的是，第二透鏡單元中的后透鏡組件具有負屈光力。這使得第二透鏡單元的主點的位置更靠近物側，其有利于獲得高變焦比并縮減第二透鏡單元中生成的色像差。還優選的是，第二透鏡單元和第三透鏡單元滿足以下條件-0.9<(R2R+R3F)/(R2R-R3F)<0.0(A)其中，R^是第二透鏡單元中最靠近像側的透鏡表面的近軸曲率半徑，而R3F是第三透鏡單元中最靠近物側的透鏡表面的近軸曲率半徑。條件表達式(A)指定了形成在第二透鏡單元與第三透鏡單元之間的空氣透鏡的優選形狀。如果不超出條件表達式(A)的下限，以使第三透鏡單元的物側透鏡表面具有足夠曲率，則第二透鏡單元和第三透鏡單元的組合系統可以具有足夠的像差修正功能，從而易于修正場曲率。如果不超出條件表達式(A)的上限，以防止第三透鏡單元的物側透鏡表面的曲率的絕對值變得過大，則可以使在靠近長焦端的變焦位置處的第三透鏡單元上的離軸光束的入射角變小，這有利于縮減離軸像差的變化。還優選的是，第三透鏡單元中的前透鏡組件具有彎月形狀，第三透鏡單元中的后透鏡組件的像側透鏡表面的近軸曲率半徑的絕對值小于其物側透鏡表面的近軸曲率半徑的絕對值，并且滿足以下條件-15<(R3FR+R3RF)/(R3FR—R3RF)<0.0(B)0<(R3rf+R3r)/(R3RF-R3R)<3(C)其中，R3FR是第三透鏡單元中的前透鏡組件的像側透鏡表面的近軸曲率半徑，R3RF是第三透鏡單元中的后透鏡組件的物側透鏡表面的近軸曲率半徑，而R犯是第三透鏡單元中最靠近像側的透鏡表面的近軸曲率半徑。上述特征提供了縮減場曲率變化并增加視場角的優點。條件表達式(B)指定了第三透鏡單元中的空氣透鏡的優選形狀，而條件表達式(C)指定了第三透鏡單元中的后透鏡組件的優選形狀。條件表達式(B)和(C)描述了易于在增加變焦透鏡的視場角時縮減像差的更優選條件。如果不超出條件表達式(B)的下限，以使限定空氣透鏡的兩側表面的曲率的差變得足夠大，則有利的是，第三透鏡單元可以設置有合適的正屈光力，并且第三透鏡單元中的前透鏡組件可以具有合適的像差修正功能。如果不超出條件表達式(B)的上限，則有利于縮減第三透鏡單元中的后透鏡組件上的離軸光束的入射角，這有益于縮減在增加變焦透鏡的視場角時的像差。如果不超出條件表達式(C)的下限，以使第三透鏡單元中的后透鏡組件的物側透鏡表面的曲率變小，則易于縮減由該表面生成的像差。如果不超出條件表達式(C)的上限，以使第三透鏡單元中的后透鏡組件的物側透鏡表面和像側透鏡表面的曲率都變小，則易于縮減慧差等。還優選的是，第三透鏡單元中的前透鏡組件具有滿足以下條件的彎月形狀--0.5〉f3FF/f3FR>-1.2(6)其中，f3FF是第三透鏡單元中的前透鏡組件的物側透鏡表面的屈光力的倒數，而f3FR是第三透鏡單元中的前透鏡組件的像側透鏡表面的屈光力的倒數。將第三透鏡單元中的前透鏡組件設計成具有彎月形狀易于遍及整個變焦范圍地修正由第二透鏡單元生成的負場曲率。這減少了需要第一透鏡單元負擔的場曲率的修正。因此，可易于最優化相應透鏡單元的屈光力，并且可易于使得與視場角的增加和變焦比的增加相關聯的像差生成變小。在從廣角端向長焦端變焦期間，第三透鏡單元中的前透鏡組件的物側透鏡表面上的離軸光束的入射角變化。因此，廣角端的光學路徑長度與長焦端的光學路徑長度之差變大，從而可以使因變焦而造成的外圍區中高階場曲率的變化變小。條件表達式(6)指定了在實現場曲率修正方面優選的屈光力。如果不超出條件表達式(6)的下限，則可容易地防止場曲率和像散差變得過大。如果不超出條件表達式(6)的上限，則在修正場曲率方面提供了足夠的效果，從而可以使得需要第二透鏡單元來承擔的像差修正變少。這有利于通過合適的屈光力布局來獲得高變焦比。優選的是，第一透鏡單元具有負透鏡組件和正透鏡組件，該負透鏡組件具有朝向像側凹入的像側透鏡表面并且具有負屈光力，而該正透鏡組件被設置在該負透鏡組件的像側上，具有正屈光力并且具有朝向物側凸出的物側透鏡表面，并且該正透鏡組件的物側透鏡表面具有比該負透鏡組件的像側透鏡表面的近軸曲率半徑大的近軸曲率半徑。如果釆用上述優選特征，則會使得第一透鏡單元的主點的位置更靠近物側，其有利于縮減第一透鏡單元相對于直徑方向的尺寸。另外，如果采用上述特征，則容易使負透鏡組件的像差透鏡表面和正透鏡組件的物側透鏡表面上的光束的入射角適度的小，并同時為這些透鏡組件提供合適的屈光力。這有利于縮減特別是靠近廣角端的變焦位置處的色像差、場曲率以及離軸像差。還優選的是，將孔徑光闌恰好設置在第二透鏡單元中的前透鏡組件的前面。這有利于進一步縮減第一透鏡單元的尺寸。另外，這還有利于向第二透鏡單元的像側透鏡表面提供沿遠離光軸的方向折射光束的功能。而且，這還有利于縮減像平面上離軸光束的入射角。根據本發明第二方面的三單元變焦透鏡從其物側起按順序包括具有負屈光力的第一透鏡單元，具有正屈光力的第二透鏡單元，以及具有正屈光力的第三透鏡單元，其中，在從廣角端向長焦端變焦期間，第二透鏡單元移動，第一透鏡單元與第二透鏡單元之間的距離減小，而第二透鏡單元與第三透鏡單元之間的距離增大，當一透鏡組件被限定為其在光軸上與空氣接觸的表面僅包括兩個表面的透鏡部件時，一個表面是物側表面，而另一個表面是像側表面，第一透鏡單元具有兩個透鏡組件，即從物側起按順序包括具有朝向物側凹入的物側透鏡表面并且具有負屈光力的前透鏡組件和具有正屈光力的后透鏡組件，第二透鏡單元具有兩個透鏡組件，即從物側起按順序包括具有正屈光力的前透鏡組件和具有朝向像側凹入的像側透鏡表面并且具有負屈光力的后透鏡組件，以及第三透鏡單元具有兩個透鏡組件，即從物側起按順序包括具有朝向物側凹入的物側透鏡表面的前透鏡組件和具有正屈光力的后透鏡組件，并且該三單元變焦透鏡還包括孔徑光闌，該孔徑光闌被設置的比第一透鏡單元更靠近像側并且比第二透鏡單元中的后透鏡組件更靠近物側，并且在從廣角端向長焦端變焦期間，該孔徑光闌沿光軸方向隨第二透鏡單元一起整體地移動。在根據本發明的三單元變焦透鏡中，采用了負-正-正屈光力布局。這個屈光力布局類型有利于獲得廣角端的足夠寬視場角并且使第一透鏡單元的直徑尺寸較小。另外，因為透鏡單元的數量較少，所以這種類型還有利于使收起狀態下的變焦透鏡的尺寸變小并且使用于驅動透鏡單元的機構變簡單。利用變焦期間的透鏡單元之間的上述關系，第二透鏡單元被設計成提供縮放倍數變化的主要部分。按照上述根據本發明三單元變焦透鏡的基本構造，第一透鏡單元、第二透鏡單元以及第三透鏡單元每一個都由兩個透鏡組件組成，由此，實現每一個透鏡單元中的像差修正并簡化構造。第一透鏡單元中的兩個透鏡組件包括具有朝向物側凹入的物側透鏡表面并且具有負屈光力的前透鏡組件和具有正屈光力的后透鏡組件。第一透鏡單元的這個構造有利于將第一透鏡單元的主點定位得更靠近物側并縮減第一透鏡單元相對于直徑方向的尺寸。另外，易于修正色像差和場曲率。而且，根據本發明，第一透鏡單元中最靠近物側的透鏡表面至少在光軸鄰域凹入。因而，這個凹面也分擔第一透鏡單元的負屈光力，其易于縮減靠近長焦端的軸上光束直徑趨于變大的變焦位置處的球差，并且具有獲得足夠的透鏡速度并增加變焦比的優點。第二透鏡單元中的兩個透鏡組件包括具有正屈光力的前透鏡組件和具有朝向像側凹入的像側透鏡表面并且具有負屈光力的后透鏡組件。第二透鏡單元的這個構造易于將第二透鏡單元的主點定位得靠近物側，其有利于通過改變第一透鏡單元與第二透鏡單元之間的距離來提供縮放倍數改變。而且，像側透鏡表面的凹面形狀有助于修正第二透鏡單元中生成的像差，并且同時，通過向遠離光軸的方向折射離軸光束而有利于縮減第二透鏡單元相對于直徑方向的尺寸并保持足夠高的像高。第三透鏡單元中的兩個透鏡組件包括具有朝向物側凹入的物側表面的前透鏡組件和具有正屈光力的后透鏡組件。利用第三透鏡單元的這種構造，可以使第三透鏡單元上離軸光束的入射角變小，并同時保持第三透鏡單元的合適的正屈光力。這有利于縮減離軸像差。當變焦透鏡的變焦比高時，因變焦而造成的入射在第三透鏡單元上的光束的直徑的改變趨于變大。通過上述第三透鏡單元的構造，可以使第三透鏡單元上的光束入射角變小，其易于縮減變焦期間像差的變化。在靠近長焦端的變焦位置處，由于第一透鏡單元和第二透鏡單元彼此接近。有鑒于此，為了獲得足夠的透鏡速度和足夠的變焦比，重要的是，縮減第一透鏡單元和第二透鏡單元的組合系統中的球差等。在根據本發明第二方面的三單元變焦透鏡中，這個組合系統從物側起按順序包括負透鏡組件、正透鏡組件、正透鏡組件以及負透鏡組件，并且該組合系統的物側透鏡表面和像側透鏡表面都是具有負屈光力的凹面。這個對稱布局有利于縮減長焦端的諸如球差和場曲率的像差。而且在廣角端，彼此面對的第二透鏡單元的透鏡表面和第三透鏡單元的透鏡表面都是凹面。并且第二和第三透鏡單元的組合系統的物側透鏡組件和像側透鏡組件各具有正屈光力。這個對稱屈光力布局有利于縮減諸如場曲率的像差。孔徑光闌的位置在確定光束經過相應透鏡單元中的位置時很重要。根據本發明第二方面，通過將孔徑光闌設置在上述位置處，即使增加視場角，也可易于使第一透鏡單元相對于直徑方向的尺寸變小。這還有利于修正像差。整體地移動孔徑光闌和第二透鏡單元易于簡化驅動機構。另外，可以使第二透鏡單元的有效直徑在廣角端和長焦端都變小，其有利于使第二透鏡單元的尺寸變小并縮減像差。在根據本發明第二方面的變焦透鏡中，更優選的是，另外采用了以下特征中的一個或一些。優選的是，第二透鏡單元和第三透鏡單元滿足以下條件0.1<(R1F+R2R)/(R1F-R2R)<1.0(3)其中，R,F是第一透鏡單元中最靠近物側的透鏡表面的近軸曲率半徑，而R2R是第二透鏡單元中最靠近像側的透鏡表面的近軸曲率半徑。條件表達式(3)指定了第一透鏡單元中最靠近物側的透鏡表面和第二透鏡單元中最靠近像側的透鏡表面的更優選形狀。使第一透鏡單元中最靠近物側的透鏡表面的負屈光力適度變小易于縮減靠近廣角端的變焦位置處的諸如慧差和失真的像差。如果不超出條件表達式(3)的下限，以使最靠近物側的透鏡表面的近軸曲率半徑適度變小，則可容易地防止在靠近廣角端的變焦位置處生成過大的失真。如果不超出條件表達式(3)的上限，以使最靠近物側的透鏡表面具有足夠的負屈光力，則易于縮減佩茲伐曲率和球差。優選的是，第一透鏡單元中的前透鏡組件是滿足以下條件的雙凹透鏡組件-0.5<(R1F+R1FR)/(R1F-R1FR)<1.0(D)其中，R^是第一透鏡單元中最靠近物側的透鏡表面的近軸曲率半徑，而R,FK是第一透鏡單元中的前側透鏡組件的像側透鏡表面的近軸曲率半徑。如果第一透鏡單元中的前透鏡組件具有雙凹面形狀，則負屈光力可被分擔給多個透鏡表面，其有利于縮減第一透鏡單元中生成的球差。條件表達式(D)指定了考慮對離軸像差有影響的透鏡組件的優選形狀。如果不超出條件表達式(D)的下限，則這個透鏡組件的像側透鏡表面具有足夠的負屈光力，從而易于縮減球差。而且，還易于縮減物側透鏡表面的曲率的絕對值，其有利于修正靠近廣角端的變焦位置處的慧差等。如果不超出條件表達式(D)的上限，以使物側透鏡表面具有足夠的負屈光力，則易于縮減球差等。還優選的是，第一透鏡單元中的前透鏡組件和后透鏡組件滿足以下條件-l，8<fIF/fw<-l(7)2<ftR/fw<9(8)其中，f^是第一透鏡單元中的前透鏡組件的焦距，f^是第一透鏡單元中的后透鏡組件的焦距，而fw是整個三單元變焦透鏡系統在廣角端的焦距。條件表達式(7)和(8)描述了第一透鏡單元中包括的透鏡組件的焦距的最佳關系，即使變焦比高達大約四倍，所述關系也能夠確保令人滿意的性能。如果不超出條件表達式(7)的下限，則抑制生成高階球差，由此易于遍及整個變焦范圍地修正球差。如果不超出條件表達式(7)的上限，則易于使變焦期間的球差和場曲率的變化變小。這有利于獲得遍及整個變焦范圍的良好性能。如果不超出條件表達式(8)的下限，以使正屈光力適度小，則易于抑制正場曲率。如果不超出條件表達式(8)的上限，以使正屈光力適度小，則易于抑制負場曲率。優選的是，第一透鏡單元中的前透鏡組件的物側表面是具有隨遠離光軸而減小的負屈光力的非球面表面。最靠近物側的透鏡表面的有效直徑在廣角端比在長焦端大。因此，將這個透鏡表面設計成具有上述非球面形狀不僅有利于縮減靠近長焦端的變焦位置處的高階球差，而且有利于縮減靠近廣角端的變焦位置處的慧差等。而且，如果按照遠離光軸而減小這個非球面表面的負屈光力并且最終變為正屈光力的這種方式來設計該非球面表面的形狀，則進一步易于修正離軸像差。而且，優選的是，第一透鏡單元中的前透鏡組件具有雙凹面形狀，并且第一透鏡組件中的后透鏡組件具有朝向物側凸出的彎月形狀。如果這些透鏡組件具有上述形狀，則負屈光力可被分擔給負透鏡組件的兩個表面，其有利于縮減靠近長焦端的變焦位置處的球差。另外，可以使靠近廣角端的變焦位置處的第一透鏡單元中的后透鏡組件的物側透鏡表面和像側透鏡表面上的離軸光束的入射角變小，其有利于縮減靠近廣角端的變焦位置處的像差。更進一步優選的是，第一透鏡單元中的前透鏡組件的像側透鏡表面是非球面凹面。第一透鏡單元中的前透鏡組件的像側透鏡表面的有效直徑在廣角端比在長焦端大，如同最靠近物側的透鏡表面的情況一樣。因此，這個透鏡表面的非球面設計協同物側上的非球面表面不僅易于縮減靠近長焦端的變焦位置處的高階球差，而且易于縮減靠近廣角端的變焦位置處的慧差等。還優選的是，將孔徑光闌恰好設置在第二透鏡單元中的前透鏡組件的前面。這易于進一步縮減第一透鏡單元的尺寸。另外，這還易于向第二透鏡單元的像側透鏡表面提供沿遠離光軸的方向折射光束的功能。而且，這還易于減小像平面上的離軸光束的入射角。另外，進一步增加了第一透鏡單元和第二透鏡單元的組合系統在長焦端相對于孔徑光闌的對稱度，其有利于修正靠近長焦端的變焦位置處的諸如縮放倍數色像差的像差。優選的是，在根據本發明第一和第二方面的三單元變焦透鏡中采用了以下特征。優選的是，該三單元變焦透鏡在廣角端滿足以下條件l<D12/fw<4(4)其中，D,2是光軸上在廣角端從第一透鏡單元中最靠近像側的透鏡表面起至第二透鏡單元中最靠近物側的透鏡表面的距離，而fw是整個三單元變焦透鏡系統在廣角端的焦距。條件表達式(4)指定了第一透鏡單元與第二透鏡單元之間的距離的優選值，該優選值有利于獲得足夠的變焦比、良好光學性能以及尺寸縮減。假定第一透鏡單元與第二透鏡單元之間的足夠距離以使不超出條件表達式(4)的下限，有利于獲得足夠的變焦比并同時使透鏡單元的屈光力變小，并且易于縮減透鏡單元中生成的像差，這又有利于獲得遍及整個變焦范圍的良好光學性能。如果不超出條件表達式(4)的上限，則防止第一透鏡單元不適當地遠離孔徑光闌定位。這有利于縮減第一透鏡單元相對于直徑方向的尺寸。還優選的是，第二透鏡單元滿足以下條件-0.7<T2F/fw<-0.4(5)其中，T2F是光軸上從第二透鏡單元中最靠近物側的透鏡表面起至第二透鏡單元的前主點的距離，其中，如果該前主點定位在第二透鏡單元的物側上，則距離T2F由負值表示，而fw是整個三單元變焦透鏡系統在廣角端的焦距。將第二透鏡單元的前主點定位得比第二透鏡單元的物側透鏡表面更靠近物側有利于獲得更高變焦比。條件表達式(5)指定了第二透鏡單元的前主點的優選位置。如果不超出條件表達式(5)的下限，則可以容易地防止透鏡表面的曲率變得過大。這易于縮減第二透鏡單元中的球差，而這又易于縮減變焦期間像差的變化。如果不超出條件表達式(5)的上限，則可以使第一透鏡單元的后主點的位置更靠近物側。因而，可以將第一透鏡單元中的負透鏡設計成具有易于制造或機械加工的形狀。另外，這有利于獲得更高的變焦比。優選的是，滿足以下條件-6《Nt《8(9)其中，H是三單元變焦透鏡中包括的透鏡部件的總數。如果不超出條件表達式(9)的下限，則變焦透鏡中的每一個透鏡單元都可以設置有足夠的屈光力，從而易于縮減像差。具有不大于條件表達式(9)的上限的較小數量的透鏡部件有利于使變焦透鏡變緊湊。還優選的是，第一透鏡單元包括具有負屈光力的前透鏡組件，該前透鏡組件最靠近物側定位并且具有非球面物側表面和非球面像側表面。第一透鏡單元的這個構造使得能夠抑制球差、場曲率，以及失真，并且有利于向緊湊型變焦透鏡提供卓越的像差修正。在本發明中，優選的是，第二透鏡單元中包括的透鏡部件的總數不大于三個。第二透鏡單元中具有很少的三個透鏡部件有利于使變焦透鏡變緊湊。還優選的是，第二透鏡單元由具有正屈光力的單個透鏡部件，和包括正透鏡部件和負透鏡部件的接合透鏡組件組成。這有利于在變焦透鏡具有高變焦比和寬視場角時的像差的修正。還優選的是，第二透鏡單元包括由具有正屈光力的單個透鏡和具有負屈光力的單個透鏡組成。這有利于縮減第二透鏡單元的尺寸并同時使像差變小。還優選的是，第二透鏡單元包括正透鏡部件和負透鏡部件，并且第二透鏡單元中的每一個負透鏡部件都具有比第二透鏡單元中的任何正透鏡部件的色散系數(Abbenumber)小的色散系數。這個構造有利于修正色像差和場曲率。優選的是，第二透鏡單元滿足以下條件n2pave^1.59(10)v2n^35(11)其中，n2pave是第二透鏡單元中的全部正透鏡部件的平均折射率，而V2n是第二透鏡單元中的全部負透鏡部件的色散系數。在第二透鏡單元中的正透鏡部件中利用具有滿足條件表達式(10)的高折射率的材料易于修正像散。在第二透鏡單元中的負透鏡部件中利用具有滿足條件表達式(11)的高色散的材料易于消除由第二透鏡單元中的正透鏡部件所生成的色像差，其有利于縮減色像差。優選的是，第二透鏡單元中最靠近像側的透鏡部件是具有朝向像側的凹面的負透鏡部件，并且該負透鏡部件在光軸上的厚度大于光軸上第二透鏡單元中的前述前透鏡組件與后透鏡組件之間的距離。這使得能夠縮減第二透鏡單元在光軸上的厚度(即，沿光軸的長度)。在第二透鏡單元中具有負透鏡部件提供了對第二透鏡單元中生成的像差的消除，其有利于改進光學性能。另外，具有朝向像側的凹面的負透鏡部件的足夠大的厚度易于修正像散等。優選的是，第二透鏡單元包括具有非球面表面的正透鏡部件。第二透鏡單元中的正透鏡部件被設計成具有這樣的透鏡表面，即，該透鏡表面具有強正屈光力，以便向第二透鏡單元提供足夠的正屈光力。有鑒于此，優選的是，該正透鏡部件具有非球面表面，以修正球差等。還優選的是，第三透鏡單元中的全部透鏡部件滿足以下條件n3ave^1.4(12)v3ave^50(13)其中，n3ave是第三透鏡單元中的全部透鏡部件的平均折射率，而力^是第三透鏡單元中的全部透鏡部件的平均色散系數。在第三透鏡單元中的全部透鏡部件中利用具有滿足條件表達式(12)的高折射率的材料易于修正像散。利用具有滿足條件表達式(13)的低色散的材料有利于縮減色像差。還優選的是，第三透鏡單元中包括的透鏡部件的總數為兩個，并且其中一個具有非球面表面。這有利于縮減第三透鏡單元的尺寸并減少成本。使用非球面表面有利于修正在對處于非常短距離的物體迸行拍攝時的像散。為了獲得良好光學性能，優選的是，第三透鏡單元中的后透鏡組件的一個表面或兩個表面是非球面的，并且這個透鏡組件的像側透鏡表面的近軸曲率半徑的絕對值小于其物側透鏡表面的近軸曲率半徑的絕對值。優選的是，第三透鏡單元包括由樹脂制成的至少一個透鏡部件。第三透鏡單元中具有由樹脂制成的至少一個透鏡導致成本的縮減并且使透鏡制模更容易。優選的是，第二透鏡單元中的后透鏡組件和第三透鏡單元中的前透鏡組件都具有彎月形狀，并且具有負屈光力。這有利于修正透鏡單元的色像差。另外，這進一步增加了第二透鏡單元和第三透鏡單元的組合系統的對稱度，其又有助于縮減靠近廣角端的變焦位置處的像差。優選的是，在從廣角端向長焦端變焦期間，第一透鏡單元首先朝向像側移動，此后反轉其移動方向以朝向物側移動，并且第三透鏡單元與其在廣角端的位置相比，在長焦端被定位在更靠近像側的位置處。這易于在使用中縮減透鏡系統的整體長度，并由此易于使透鏡框架沿光軸方向變薄。另外，第一透鏡單元可操作以縮減變焦期間的像位置的變化。此外，第三透鏡單元還可以提供縮放倍數變化，這提供了在獲得足夠變焦比方面的進一步的優點。根據本發明的一種圖像拾取裝置具有變焦透鏡和圖像拾取部件，該圖像拾取部件具有設置在該變焦透鏡的像側上的圖像拾取表面，并且將該變焦透鏡在圖像拾取表面上形成的光學圖像轉換成電信號。優選的是，該變焦透鏡是前文描述的三單元變焦透鏡。因而，可以提供一種配備有變焦透鏡的圖像拾取裝置，其有利于獲得足夠的變焦比、視場角以及良好的光學性能，同時可實現緊湊的結構。優選的是，該圖像拾取裝置設置有信號處理電路，該信號處理電路處理通過圖像拾取部件進行圖像拾取所獲取的圖像數據并且輸出表示已轉換圖像的被處理圖像數據，并且該三單元變焦透鏡在其中該變焦透鏡被設置在廣角端并且聚焦于最遠距離處的狀態下滿足以下條件0.7<y07/(fwtanco07w)<1.0(14)其中，yo7=0.7xy1()，yn)是從圖像拾取部件的有效圖像拾取區域的中心起至該有效拾取圖像區域內距中心最遠的點的距離，其中，如果該有效圖像拾取區域在從廣角端向長焦端變焦期間發生改變，則y,o是前述距離的最大值，coQ7w是由光軸與在廣角端按照從圖像拾取表面的中心起的像高yQ7入射在像位置上的主光線的物空間中的入射線所形成的角。在如同根據本發明的變焦透鏡的小型變焦透鏡的情況下，趨于在修正像散與修正筒失真(barreldistortion)之間進行折衷。有鑒于此，可以允許在變焦透鏡所形成的圖像中保留一定程度的失真，并且可以通過配備有根據本發明的變焦光學系統的電子圖像拾取裝置中的圖像處理來修正圖像的失真。下面，將對這個處理進行詳細描述。假設通過光學系統沒有失真地形成無限遠物體的圖像。在這種情況下，該圖像沒有失真，并且以下等式成立-f=y/tanco(15)其中，y是從光軸起像點的高度，f是成像光學系統的焦距，co是朝向與從圖像拾取表面中心起與光軸距離y的位置處形成的像點相對應的物體的方向角。另一方面，在光學系統僅在靠近廣角端的變焦位置處具有筒狀失真的情況下，以下不等式成立f>y/tanoo(16)這意指如果o和y的值固定，則廣角端的焦距可以更長。因此，容易設計縮減像差的變焦透鏡。將與上述第一透鏡單元相對應的透鏡單元典型地設計成具有兩個或更多個透鏡組件的理由在于，其能夠同時實現失真修正和像散修正兩者。在本發明的這個模式下不需要這種設計。因此，本發明的這個模式有利于像散修正。在根據本發明的電子圖像拾取裝置中，通過圖像處理對電子圖像拾取部件所獲取的圖像數據進行處理。在這個處理中，以修正筒狀失真的方式對圖像數據(或由圖像數據表示的圖像的形狀)進行修正。因而，所得圖像數據將表示與物體大致幾何類似的圖像。因此，可以基于這個圖像數據將物體的圖像輸出至CRT或打印機。在執行圖像數據修正的情況下，在廣角端使用具有筒形狀的有效圖像拾取區域。將具有筒形狀的有效圖像拾取區域的圖像數據轉換成表示矩形圖像的圖像數據。條件表達式(14)限制變焦范圍的廣角端的筒狀失真度。如果滿足條件表達式(14)，則可以沒有難度地實現像散修正。通過圖像拾取部件將筒失真的圖像以光電方式變換成包含筒狀失真的圖像數據。然而，根據由電子圖像拾取裝置中的圖像處理裝置或信號處理系統對圖像進行的變形，能夠對包含筒狀失真的圖像數據進行電處理。因而，如果在顯示裝置上再現最終從圖像處理裝置輸出的圖像數據，則可以獲得修正了失真并且與物體的形狀大致類似的圖像。如果不超出條件表達式(14)的下限，以使變焦透鏡中生成的失真變小，則當通過信號處理電路執行對因變焦透鏡的失真而造成的圖像失真的修正時，使修正之后沿徑向方向的圖像外圍區域的擴展率變小。這幫助縮減圖像外圍區域中的銳度劣化。如果不超出條件表達式的上限，以允許變焦透鏡具有失真，則易于修正變焦透鏡的像散，其有利于使變焦透鏡變薄。盡管可以按完全修正失真的方式來設計廣角端的有效圖像拾取區域，但鑒于圖像外圍區域中的遠景的影響和圖像質量的劣化，在轉換圖像數據之后，可以保留諸如大約-3%或-5%失真的適度失真。更優選的是，滿足條件表達式(1)到(14)以及(A)到(D)的以下修改例，其已在前文中呈現或者將稍后呈現。3.5<(R2F+R2R)/(R2F-R2R)<8(l')4.5<(R2F+R2R)/(R2F-R2R)<14(l")1.5<(R3F+R3R)/(R3F-R3R)<102<(R3F+R3R)/(R3F-R3R)<70.2<(R1F+R2R)/(R1F-R2R)<0.90.25<(R1F+R2R)/(R1F-R2R)<0.82.5<D12/fw<3.52<D12/fw<3-0.65<T2F/fw<-0.45-0.6<T2F/fw<-0.5-0,55>f3FF/f3FR>-1.15-0.6>f3FF/f3FR>-l.l-1.7<f1F/fw<-1.2-l，6<f1F/fw<-l,3(4，)(4")(5，)(5")(6')(6")(7')(7")3.0<f1R/fw<73.5<f1R/fw<8n2pave>1.50n2pave21.52v2nS30v2nS26I!3ave21.50Wave上1'52(8')(8")(10，)(10")(ir)(ir)(12')(12")(13，)(2')(2")(3')(3")(13")0.75<yo7/(fwtancoo7w)<0.99(14')0.80<y07/(fw.tanco07w)<0.97(14")-0.8<(R2R+R3F)/(R2R-R3F)<-0.2(A')-0.7<(R2R+R3F)/(R2R-R3F)<-0.4(A")10<(R3FR+R3RF)/(R3FR-R3RF)<-0,3(B')8<(R3FR+R3RF)/(R3FR-R3RF)<-0.6(B")0.3<(R3RF+R3R)/(R3RF-R3R)<2.7(C)0.5<(R3RF+R3R)/(R3RF-R3R)<2.3(C")0.5<(R1F+R1FR)/(R1F-R1FR)<0.98(D')0,6<(R1F+R1FR)/(R1F-R1FR)<0.9(D")為了有助于縮減第二透鏡單元中的正透鏡部件的成本，優選的是，針對Il2pave設置上限，并且使用滿足以下條件的材料n2pave52.2(10A)，更優選的是，使用滿足以下條件的材料n2pa"1.8(IOA')。為了有助于縮減第二透鏡單元中的負透鏡部件的成本，優選的是，針對值V^設置下限，并且使用滿足以下條件的材料v2n^10(11A)，更優選的是，使用滿足以下條件的材料v2n^15(IIA')。為了有助于縮減第三透鏡單元中的透鏡部件的成本，優選的是，針對值n3ave設置上限，并且使用滿足以下條件的材料n3aveS2.2(12A)，更優選的是，使用滿足以下條件的材料n3aveS1.8(12A，)。為了有助于縮減第三透鏡單元中的透鏡部件的成本，優選的是，針對值V^ve設置上限，并且使用滿足以下條件的材料v3aveS95(12A)，更優選的是，使用滿足以下條件的材料v3aveS82(12A')，更加優選的是，使用滿足以下條件的材料v3aveS58(12A")。在條件表達式的上述修改例中，每一個條件表達式中僅上限值或下限值可由修改的上限值或下限值來替換。在變焦透鏡具有聚焦功能的情況下，在前述和下文中描述的根據本發明的三單元變焦透鏡的條件和特征應視為在變焦透鏡聚焦于最遠距離處物體的狀態下的條件和特征。優選的是，從針對較遠距離處的物體到針對較近距離處的物體的聚焦操作可通過朝向物側推進整個三單元變焦透鏡、僅朝向物側推進第一透鏡單元，或僅朝向物側推進第三透鏡單元來執行。更優選的是，同時采用上述特征中的兩個或更多個，在每一個更優選數值范圍限定中，可以應用僅通過上限值或下限值的限定。而且，可以按任何可能組合的形式來應用上述各種特征。本發明可以提供如下三單元變焦透鏡，該三單元變焦透鏡有利于獲得足夠的視場角、足夠的變焦比，以及良好的光學性能，并同時防止增加第二以及后續透鏡單元中包括的透鏡組件的數量。本發明還可以提供配備有這種三單元變焦透鏡的圖像拾取裝置。下面將參照附圖，對根據本發明的變焦透鏡和圖像拾取裝置的實施方式進行詳細描述。然而，應當明白，本發明不限于下述實施方式。下面，對根據本發明的變焦透鏡的第一到第八實施方式進行描述。圖1A、圖1B以及圖1C到圖8A、圖8B以及圖8C是根據第一到第八實施方式的變焦透鏡分別在廣角端(圖1A到8A)、中間焦距狀態(圖1B到8B)以及該變焦透鏡聚焦于無限遠處物點的狀態下的長焦端(圖1C到8C)時的截面圖。在圖1A到圖8C中，Gl表示第一透鏡單元，G2表示第二透鏡單元，S表示孔徑光闌，G3表示第三透鏡單元，F表示構成低通濾光器的平行平板，該平行平板上涂覆有阻擋或縮減紅外光的波長范圍限制涂層，C表示構成用于電子圖像拾取部件的蓋玻璃的平行平板，而I表示像平面。蓋玻璃C可以具有涂覆在其表面上的用于限制波長范圍的多層涂層。可以將蓋玻璃設計成具有低通濾光器的功能。在所有實施方式中，孔徑光闌S隨第二透鏡單元G2—起整體地移動。下面呈現的所有數值數據用于其中變焦透鏡聚焦于無限遠物體的狀態。在該數值數據中，尺度采用mm(毫米)，而角采用度。針對廣角端(WE)、本發明中定義的中間焦距狀態(ST)以及長焦端(TE)的狀態呈現變焦數據。如圖1A到圖1C所示，根據第一實施方式的變焦透鏡從其物側起按順序包括具有負屈光力的第一透鏡單元G1、孔徑光闌S、具有正屈光力的第二透鏡單元G2，以及具有正屈光力的第三透鏡單元G3。在從廣角端向長焦端變焦期間，第一透鏡單元Gl首先朝向像側移動，此后朝向物側移動，第二透鏡單元G2僅朝向物側移動，而第三透鏡單元G3僅朝向像側移動。第一透鏡單元G1從物側起按順序包括雙凹負透鏡和具有朝向物側的凸表面的彎月形正透鏡。第二透鏡單元從物側起按順序包括雙凸正透鏡和具有朝向物側的凸表面的彎月形負透鏡。第三透鏡單元G3從物側起按順序包括具有朝向像側的凸表面的彎月形負透鏡和雙凸正透鏡。以下五個透鏡表面是非球面表面第一透鏡單元G1中的雙凹負透鏡的兩個表面、第二透鏡單元G2中的雙凸正透鏡的兩個表面，以及第三透鏡單元G3中的雙凸正透鏡的像側表面。如圖2A到圖2C所示，根據第二實施方式的變焦透鏡從其物側起按順序包括具有負屈光力的第一透鏡單元G1、孔徑光闌S、具有正屈光力的第二透鏡單元G2，以及具有正屈光力的第三透鏡單元G3。在從廣角端向長焦端變焦期間，第一透鏡單元Gl首先朝向像側移動，此后朝向物側移動，第二透鏡單元G2僅朝向物側移動，而第三透鏡單元G3按在長焦端比在廣角端更靠近像側定位的方式首先朝向物側移動，此后朝向像側移動。第一透鏡單元Gl從物側起按順序包括雙凹負透鏡和具有朝向物側的凸表面的彎月形正透鏡。第二透鏡單元從物側起按順序包括雙凸正透鏡、具有朝向物側的凸表面的彎月形正透鏡，以及具有朝向物側的凸表面的彎月形負透鏡。第三透鏡單元G3從物側起按順序包括具有朝向像側的凸表面的彎月形負透鏡和具有朝向像側的凸表面的彎月形正透鏡。以下五個透鏡表面是非球面表面第一透鏡單元G1中的雙凹負透鏡的兩個表面、第二透鏡單元G2中的雙凸正透鏡的兩個表面，以及第三透鏡單元G3中的具有朝向像側的凸表面的彎月形正透鏡的像側表面。如圖3A到圖3C所示，根據第三實施方式的變焦透鏡從其物側起按順序包括具有負屈光力的第一透鏡單元G1、孔徑光闌S、具有正屈光力的第二透鏡單元G2，以及具有正屈光力的第三透鏡單元G3。在從廣角端向長焦端變焦期間，第一透鏡單元Gl首先朝向像側移動，此后朝向物側移動，第二透鏡單元G2僅朝向物側移動，而第三透鏡單元G3僅朝向像側移動。第一透鏡單元G1從物側起按順序包括雙凹負透鏡和具有朝向物側的凸表面的彎月形正透鏡。第二透鏡單元G2從物側起按順序包括雙凸正透鏡，和由具有朝向物側的凸表面的彎月形正透鏡和具有朝向物側的凸表面的彎月形負透鏡組成的接合透鏡。第三透鏡單元G3從物側起按順序包括具有朝向像側的凸表面的第一彎月形正透鏡和具有朝向像側的凸表面的第二彎月形正透鏡。以下六個透鏡表面是非球面表面第一透鏡單元G1中的雙凹負透鏡的兩個表面、第二透鏡單元G2中的雙凸正透鏡的兩個表面、第三透鏡單元G3中的具有朝向像側的凸表面的第一彎月形正透鏡的物側表面，以及第三透鏡單元G3中的具有朝向像側的凸表面的第二彎月形正透鏡的像偵樣面。如圖4A到圖4C所示，根據第四實施方式的變焦透鏡從其物側起按順序包括具有負屈光力的第一透鏡單元G1、孔徑光闌S、具有正屈光力的第二透鏡單元G2，以及具有正屈光力的第三透鏡單元G3。在從廣角端向長焦端變焦期間，第一透鏡單元Gl首先朝向像側移動，此后朝向物側移動，第二透鏡單元G2僅朝向物側移動，而第三透鏡單元G3按在長焦端比在廣角端更靠近像側定位的方式首先朝向物側移動，此后朝向像側移動。第一透鏡單元G1從物側起按順序包括雙凹負透鏡和具有朝向物側的凸表面的彎月形正透鏡。第二透鏡單元從物側起按順序包括雙凸正透鏡和具有朝向物側的凸表面的彎月形負透鏡。第三透鏡單元G3從物側起按順序包括具有朝向像側的凸表面的彎月形負透鏡和具有朝向像側的凸表面的彎月形正透鏡。以下六個透鏡表面是非球面表面第一透鏡單元G1中的雙凹負透鏡的兩個表面、第一透鏡單元G1中的具有朝向物側的凸表面的彎月形正透鏡的物側表面、第二透鏡單元G2中的雙凸正透鏡的兩個表面，以及第三透鏡單元G3中的具有朝向像側的凸表面的彎月形正透鏡的像側表面。如圖5A到圖5C所示，根據第五實施方式的變焦透鏡從其物側起按順序包括具有負屈光力的第一透鏡單元G1、孔徑光闌S、具有正屈光力的第二透鏡單元G2，以及具有正屈光力的第三透鏡單元G3。在從廣角端向長焦端變焦期間，第一透鏡單元Gl首先朝向像側移動，此后朝向物側移動，第二透鏡單元G2僅朝向物側移動，而第三透鏡單元G3僅朝向像側移動。第一透鏡單元G1從物側起按順序包括雙凹負透鏡和具有朝向物側的凸表面的彎月形正透鏡。第二透鏡單元從物側起按順序包括雙凸正透鏡和具有朝向物側的凸表面的彎月形負透鏡。第三透鏡單元G3從物側起按順序包括具有朝向像側的凸表面的彎月形負透鏡和具有朝向像側的凸表面的彎月形正透鏡。以下七個透鏡表面是非球面表面第一透鏡單元Gl中的雙凹負透鏡的兩個表面、第二透鏡單元G2中的雙凸正透鏡的兩個表面、第二透鏡單元G2中的具有朝向物側的凸表面的彎月形負透鏡的像側表面、第三透鏡單元G3中的具有朝向像側的凸表面的彎月形負透鏡的物側表面，以及第三透鏡單元G3中的具有朝向像側的凸表面的彎月形正透鏡的像側表面。如圖6A到圖6C所示，根據第六實施方式的變焦透鏡從其物側起按順序包括具有負屈光力的第一透鏡單元G1、孔徑光闌S、具有正屈光力的第二透鏡單元G2，以及具有正屈光力的第三透鏡單元G3。在從廣角端向長焦端變焦期間，第一透鏡單元Gl首先朝向像側移動，此后朝向物側移動，第二透鏡單元G2僅朝向物側移動，而第三透鏡單元G3僅朝向像側移動。第一透鏡單元G1從物側起按順序包括具有朝向物側的凸表面的彎月形負透鏡和具有朝向物側的凸表面的彎月形正透鏡。第二透鏡單元從物側起按順序包括雙凸正透鏡和具有朝向物側的凸表面的彎月形負透鏡。第三透鏡單元G3從物側起按順序包括具有朝向像側的凸表面的彎月形負透鏡和具有朝向像側的凸表面的彎月形正透鏡。以下四個透鏡表面是非球面表面第一透鏡單元G1中的具有朝向物側的凸表面的彎月形負透鏡的像側表面、第二透鏡單元G2中的雙凸正透鏡的兩個表面，以及第三透鏡單元G3中的具有朝向像側的凸表面的彎月形正透鏡的像側表面。如圖7A到圖7C所示，根據第七實施方式的變焦透鏡從其物側起按順序包括具有負屈光力的第一透鏡單元G1、孔徑光闌S、具有正屈光力的第二透鏡單元G2，以及具有正屈光力的第三透鏡單元G3。在從廣角端向長焦端變焦期間，第一透鏡單元Gl首先朝向像側移動，此后朝向物側移動，第二透鏡單元G2僅朝向物側移動，而第三透鏡單元G3僅朝向像側移動。第一透鏡單元G1從物側起按順序包括雙凹負透鏡和具有朝向物側的凸表面的彎月形正透鏡。第二透鏡單元從物側起按順序包括雙凸正透鏡和具有朝向物側的凸表面的彎月形負透鏡。第三透鏡單元G3從物側起按順序包括具有朝向像側的凸表面的彎月形負透鏡和具有朝向像側的凸表面的彎月形正透鏡。以下五個透鏡表面是非球面表面第一透鏡單元G1中的雙凹負透鏡的兩個表面、第二透鏡單元G2中的雙凸正透鏡的兩個表面，以及第三透鏡單元G3中的具有朝向像側的凸表面的彎月形正透鏡的像側表面。如圖8A到圖8C所示，根據第八實施方式的變焦透鏡從其物側起按順序包括具有負屈光力的第一透鏡單元G1、孔徑光闌S、具有正屈光力的第二透鏡單元G2，以及具有正屈光力的第三透鏡單元G3。在從廣角端向長焦端變焦期間，第一透鏡單元Gl首先朝向像側移動，此后朝向物側移動，第二透鏡單元G2僅朝向物側移動，而第三透鏡單元G3僅朝向像側移動。第一透鏡單元G1從物側起按順序包括雙凹負透鏡和具有朝向物側的凸表面的彎月形正透鏡。第二透鏡單元G2從物側起按順序包括第一雙凸正透鏡和由第二雙凸正透鏡和雙凹負透鏡組成的接合透鏡。第三透鏡單元G3從物側起按順序包括具有朝向像側的凸表面的彎月形負透鏡和具有朝向像側的凸表面的彎月形正透鏡。以下七個透鏡表面是非球面表面第一透鏡單元G1中的雙凹負透鏡的兩個表面、第二透鏡單元G2中的雙凸正透鏡的兩個表面、第二透鏡單元G2中的雙凹負透鏡的像側表面、第三透鏡單元G3中的具有朝向像側的凸表面的彎月形負透鏡的物側表面，以及第三透鏡單元G3中的具有朝向像側的凸表面的彎月形正透鏡的像側表面。下面示出了上述每個實施方式的數值數據。除了上述符號以外，f表示整個變焦透鏡系統的焦距，Fno表示F數，co表示半像角，WE表示廣角端，ST表示中間狀態，TE表示長焦端，ri、r2、…中的每一個表示每個透鏡表面的曲率半徑，d,、d2、…中的每一個表示兩個透鏡之間的距離，ndl、nd2、…中的每一個表示每個透鏡的針對d線的折射率，而Vcn、vd2、…中的每一個表示針對每個透鏡的色散系數。稍后將描述的透鏡系統的整體長度是通過將后焦距與從第一透鏡表面直到最后透鏡表面的距離相加所獲取的長度。BF(后焦距)是在將從最后透鏡表面直到近軸像平面的距離進行空氣轉換的情況下所表達的單位。如果令x為以光行進方向為正(方向)的光軸，而令y為與光軸正交的方向，則非球面表面的形狀由以下表達式來描述。x-(y2/r)/[1+{1-(K+l)(y/r)2}1/2]+A4y4+A6y6+A8y8+A10y10+A12y12其中，r表示近軸曲率半徑，K表示圓錐系數，A4、A6、A8、A^和Au分別表示四階、六階、八階、十階以及十二階的非球面表面系數。而且，在非球面表面系數中，"e-n"("e"")(其中，n為整數)表示"1(T"。實施例1單位mm表面數據表面編號rdndvd1*-75.7320.801.8061040.922*6.1592.1938.2861.261.9228618.90412.932可變5(S)000.006*4.2181.581.5831359.38-11.6140.1086扁1.501.9228618.9092.854可變10-10.0000.801.5254255.7811-12.6330.10121570.6151.681.5254255.7813*-7.877可變14000.501.5477162.8415000.5016000.501.5163364.1417000.50像平面(圖像拾取平面)非球面系數第一表面K=0.000，A4=8.63164e-04，A6=國1.44594e畫05，A8=-1.7944le-07，A10=6.44702e-09第二表面K=0.604，A4=3.55946e-04，A6=8.82553e-06，A8=-1.63344e-06，A10=-4.03670e-08第六表面K=-2.032，A4=9.55124e-04，A6=-3.47908e-05，A8=-1.61349e-05，A10=-2.39598e-06第七表面K=0.000,A4=-1.90243e-04，A6=5.16487e-05，A8=-3.86916e-05第十三表面K=-4.289，A4=-3.77823e-04，A6=6.57896e-06，A8=-1.39603e-07組焦距fl=-11.20￡2=8.59f3=16.71變焦數據WESTTEIH3.63,63.6焦距4.637.3216.22Fno.2.873.596.012co(°)79.8752.6824.66BF4.514.353.65總長度29.7326.6929.66d412.706.971.60d92.505.3614.40dl32.862.702.00變焦數據(當對失真進行電氣修正時)WESTTE焦距4.637.3216.22Fno.2.873.596.012(0(。)78.5652.6824.66IH3.523.63.6實施例2單位mm表面數據編號rdndvdl承-31.5150.801.8061040.922沐7細2.0339.3461.281.9228618.90416.817可變5(S)000.506承4.5971.741.5831359.387氺-10.3310.1087.2571.06l.謝OO46.57913.1040.501.8051825.42103.117可變11畫10細0.801.5254255.7812-15.879O'IO13-61.6081.611.5254255.7814*-7.052可變15000.501.5477162.8416000.5017000.501.5163364.1418oo0.50像平面(圖像拾取平面)非球面系數第一表面K=0.000，A4=1.28825e-03，A6=-2.87635e-05，A8=1.43822e-08，A10=5.28531e-09第二表面K=0.968，A4=7.51526e-04，A6=1.29461e-05，A8=-2.7721le-06，A10=-7.88860e-ll第六表面K=-2.315，A4=6.32399e-04，A6=-7.60844e-05，A8=-1.44293e-05，A10=-2.09939e-06第七表面K=0.000，A4=-3.71450e-04，A6=-1.28789e-05，A8=畫3.03992e-05第十四表面K=-3.360，A4=-3.71759e-04，A6=4.76797e-06，A8=畫1.08593e國07組焦距fl=-11.69f2=9.00f3=19.40變焦數據WESTTEIH3.63.63.6焦距4.757.5116.62Fno.2.883.535.852co(o)78.8251.4723.93BF5.235.294.15總長度31.3827.6030.32d413,336.871.20細2.304.9214.45d143.583.642.50變焦數據(當對失真進行電氣修正時)WESTTE焦距4.757.5116.62Fno,2.883.535.852co(0)77.1651.4723.93IH3.513.63.6實施例3單位mm表面數據表面編號r1*-28.6247.10238,465415.0005(S)006承4.5847水-15.10286.386922.010103扁11*-13.00012-12.69313-23.58514*-6.1911500160017001800像平面(圖像拾取平面)dndvd0.801.8061040.921.511.251.9228618.90可變0.501.681.5831359.380.101.201.8061040.920.501.8051825.42可變0.801.5254255.780.102.021.5254255.78可變0.501.5477162.840.500.501.5163364.140.32非球面系數第一表面K=0.000，A4-9.65210e-04，A6=-1.84232e-05，A8=1.54796e-07第二表面K=0.775，A4=6.83359e-04，A6=-1.28637e-05，A8=2.06468e-07，A10=-3.45662e-08第六表面K=-1.904，A4=1.02323e-03，A6=5.25597e-07，A8=-4，66818e漏06，A10=-7.03594e-08第七表面K=0.000,A4=2.16799e-04，A6=2細25e畫05，A8=-第H-—表面K=0.000，A4=-1.21144e-03，A6==4.31564e-05第十四表面K=-1.253，A4=-7.50374e-04，A6=:2.86564e國05，A8=-組焦距fl=-11.75f2=9,13f3=14.68變焦數據WESTTEIH3.63.63.6焦距5.088.0319.71Fno.2,693.496.222co(°)78.2951.6521.69BF4.904.113.97總長度30.1128.5334.15d412.177.341.30dlO2.606.6318.43dl43.432.642.50變焦數據(當對失真進行電氣修正時)WESTTE焦距5.088.0319.71Fno.2cd(。)IH2.6977.163.533.4951.653.66.2221.693.6實施例4單位mm表面數據扁號rdnd1*-57.9990.801.851352承6.2002,503承11.8151.192.10225418.266可變5(S)000.006*4.2962.271.549697*-9.0500.1085.4951.351.9228692.856可變10-10.0000.801.5254211-11.1240.1612-15.0001.681.5831313*-5.592可變14000.501.5477115000.5016000.501.5163317000.50vd40.1016.8071.7520.8855.7859.3862.8464.14像平面(圖像拾取平面)非球面系數第一表面K-0.000,A4=l,48620e-03，A6=-3.26084e-05，A8=-1.55682e-07，A10=7.46342e-09第二表面K=0.392，A4=1.55710e-03，A6=1.17426e-05，A8=-2.92298e-07，A10=-1.27276e-07第三表面K=0.000,A4=2.81277e-04，A6=2.02191e-07，A8=0.000，A10=2.1004e-08，A12=2.0141e-09，A14=-1.39554e-10第六表面K=-2.195，A4=1.00603e-03，A6=-1.08685e-04，A8=1.06757e-06，A10=-1.49012e-06第七表面K=0.000，A4=1.64463e-04，A6=-4.05406e-05,A8=-1.34042e-05第十三表面K=-1.481，A4=1.97334e-04，A6=-1.36749e-05，A8=1.20016e-07組焦距fl=-9.27f2=8.04f3=14.68變焦數據WESTTEm3.853.853.85焦距4.076.4314.25Fno.2.963.686.172co("87.8258.3127.79BF4.394.504.15總長度29.1826.5230.31d411.656.361.60d92.304.8313.74d132,742.852.49變焦數據(當對失真進行電氣修正時)WESTTE焦距4.076.4314.25Fno.2.963.686.172(D(。)85,9258.3127.79m3.753.853.85實施例5單位mm表面數據扁號I"dndvd1*-40.2670.751.8061040.922*6.1061.8838.7171.351.9228618.90416細可變5(S)000.006氺3.8931.771.5560664.537*-21.3750.1086.0441.502.1022516.809承3.352可變10*-10.0000.801.5254255.7811-12.5720.1012-34.7261.571.5254255.7813*-7.254可變14000.501.5477162.8415000.5016000.501.5163364.1417oo0.50像平面(圖像拾取平面)非球面系數第一表面K=0.000，A4=9.53870e-04A6=-1.82491e-05，A8=9.03444e-09，A10=2.97648e-09第二表面K=0.480，A4=4.91521e-04，A6=-3.93247e-06，A8=-7.50240e-07，A10=-4.68586e-08第六表面K=-1.448，A4=1.68446e-03，A6=5.28303e-06，A8=-1.50101e-05，A10=1.40900e-06第七表面K=0.000，A4=-7.33600e-04，A6=1.21720e-05，A8=1.45238e-06第九表面K=0.000，A4=3.00679e-03，A6=3.47555e-04第十表面K=0.000，A4=-3.33530e-04，A6=5.44978e-05第十三表面K=-0.522，A4=8.89558e-05，A6=3.35121e-05，A8=2.97775e-07組焦距fl=-10.95f2=8.46f3=19.53WESTTEIH3.63.63.64,757.5116.63F"no.2co(。)BF總長度d4d9d132.9678.164.8929.6012.602.303.243.7251.714.4526.797.115.412.806.1624,004.1529.651.60l楊2.50變焦數據(當對失真進行電氣修正時)WESTTE焦距4.757.5116.63Fno.2.963.726.162co(o)77.1751.7124,00IH3.543.63.6實施例6單位mm表面數據表面編號12*345(S)6*7承8910r363.7666扁8.42813細004.091-13.8465.2132.640-9.034d0.752.041.28可變0,001.540.101.34可變0.801.806101,922861.583131.922861.52542vd40.9218.9059.3818.9055.7811-ll細0.1012-28.3561.691.5254255.7813*-6,084可變14000.501.5477162.8415oo0.5016000.501.5163364.1417000.50像平面(圖像拾取平面)非球面系數第二表面K=-0.312，A4=畫9.90285e-05，A6=-3.85629e-06，A8=7.70198e-08，A10=-3.18495e-09第六表面K=-1.917，A4=7.66948e-04，A6=-1.21977e-04，A8=-1.62327e-05，A10=-6.92312e-06第七表面K=0.000，A4=-9.09506e-04，A6=-1.35015e-05，A8=-6.43215e-05第十三表面K=-3.163，A4=-6.05348e-04，A6=7.34462e-06，A8=畫1.16607e-07組焦距fl=-12.07￡2=8.82f3=15.70變焦數據IHFno,WE3.64.752.89ST3.67.503.66TE3.616.615,99522co(o)78.9851.1723.94BF4.884.304.15總長度30.1527.2329.51d413.337.671.60d92.305.6214.12d133.232.652.50變焦數據(當對失真進行電氣修正時)WESTTE焦距4.757.5116.63Fno.2.963,726.162co(o)77.2051.7124.00IH3.503.63.6實施例7單位mm表面數據表面編號l承2+46*7*891011(S)r-101.9606.0267.92711.714oo4.320-11.2805.9262.876-10.000-11.321d0.802.241.25可變0.001.610.101.50可變0.800.101.806101.92286583131.922861.49700vd40.9218.9059.3818.卯81.6112-44.6141.561.4970081.6113*-7.436可變14oo0.501.5477162.8415oo0.5016oo0.501.5163364.1417oo0.50像平面(圖像拾取平面)非球面系數第一表面K=0.000，A4=9.19304e-04，A6=-1.59914e-05，A8=-2.00653e畫07，A10=7.26801e-09第二表面K=0.576，A4=4.20396e-04,A6=1.23717e-05，A8=-1.88963e-06，A10=-4.69727e-08第六表面K=-2.144，A4=8.73053e-04，A6=-4.28150e-05，A8=-1.50232e-05，A10=-2.57889e-06第七表面K=0.000，A4=-3.19558e-04，A6=5.83092e-05，A8=-3,97480e-05第十三表面K=-6.150，A4=-1.04910e-03，A6=4.05974e-05，A8=-8.82329e-07組焦距fl=-10.90f2=8.473=18.63變焦數據WESTTEIH3.63.63.6焦距4.617.2916.14Fno.2.893.606.012od(。)80.2452.7824.62BF4.744.744.15總長度29.7326.5629.68d412.716.911.60d92.304.9413.95d133.093.082.50變焦數據(當對失真進行電氣修正時)WESTTE焦距4.757.5116.63Fno.2.963.726.162co(。)78.8351.7124.00IH3.523.63.6實施例8單位mm表面數據表面編號rdndvd1*-58.8550.801.8061040.922*6.2772.1639.4711.171.9228618.90417細可變5(S)000.606+4.3511.821.5831359.387承-20.8930.1087.2391.491.8160046.629-9.91210*3.66411*-13.91812-14.15713-28.28514*-7.38115CO160017001800像平面(圖像拾取平面)非球面系數第一表面K=0.000，A4=4.44012e-04，第二表面K=-1.079,A4=7.59676e-04，第六表面K=-1.617，A4=1.5586le-03，第七表面K=0.000，A4=-8.59697e-05，第十表面K=0.000，A4=2.43339e-03，第十一表面K>0.000，A4=-4.22139e-04，第十四表面K=-1.578，A4=-1.73317e-04，變焦數據0.511.9036631.31可變0.801.5254255.780.101.751.5254255.78可變0.501.5477162.840.500.501.5163364.140.32A6=-6.81498e-06，A8=5.22166e-08A6=3.19513e-06A6=-3.53530e-06A6=3.53598e-05，A8=-1.81923e-06A6=9.59757e-05，A8=3.89963e-05A6=1.9222le-05A6=8.80572e-06，A8=7.74930e-08WESTTEIH3.63.63.6焦距5.088.0319.71Fno.2.713.466.232co(。)78.3651.4421.73BF4.944.423.97總長度31.8629.4134.65d413.007.461.30d102.606.2318-07d143.472.942.50組焦距fl=-11.54f2=9.26f3=18.09變焦數據(當對失真進行電氣修正時)WESTTE焦距4.757.5116.63Fno.2.963.726.162(。)77.1651.7124.00IH3.523.63.6圖9A到圖16C是根據第一到第八實施方式的變焦透鏡在該變焦透鏡聚焦于無限遠物點的狀態下的像差圖。這些像差圖示出了分別在圖9A到圖16A的廣角端、圖9B到圖16B的中間焦距狀態以及圖9C到圖16C的長焦端的球差(SA)、像散(AS)、失真(DT)以及縮放倍數色像差(CC)。下面示出了每一個實施方式中的條件的值實施例l實施例2實施例3實施例4(R2F+R2R)/(R2F-R2R)5.1855394.9391135.2120364.965785(R3F+R3R)/(R~3F-.R3R)8.4188472.8182275.7831733.537121(R1F+R2R)/(Rif-■R2R)0.7082860.3123010.3040930.52098D12/fw2,7407412.493172.9119112.862238T2F,fw-0.57821-0.55624-0.61719-0.593f3FF/f3FR-0.79156-1.02415-0.62977-0.899flF/fW-1.51838-1.48216-1,37574-1.60732flR/Fw4.771984.433643.796656.80152Nt676n2pave1.583131.6935651.6946151.54969v2n18.925.4225.4220.88H3ave1.525421.525421.525421.554275V3ave55.777155.777155.777157.57855y07/(fw.tanQ)07w)0.9802390.9426450.9309250.960465(R2r+R3f)/(R2R-R3F)-0.55592-0,52477-0.62092-0.55571(R3FR+R3RF)/(R3FR-R3RF)-0.98404-1.69447-3.3308-6.73898(R3rf+R3r)/(R3RF-R3R)0.990021.2585041.7117692.188748(RlF+RlFR)/(RlF-RlFR)0.8495760.6365060.6365060.80685變焦比3.53.53.883.5G)07w(o)29.0229529.3710629.6777932.80801實施例5實施例6實施例7實施例8(R2F+R2R)/(R2F-R2R)13.391554.6399414.98417111.66804(R3F+R3R)/(R>3F_R3R)6.2833625.1242746.8008553.257963(R1F+R2R)/(R1F-R2R)0.4312841.0146210.7939040.551778D12/fw2.6526382.8079322.7563392.908675T2F/fw-0.581-0.61533-0.59716-0.68372f3FT7/f3FR-0.7954-1.48493-0.88328-0.98317flF/f\v-1.37477-1.59581-1.52561-1.37751flR/f\V4.012574.821124.971514.24424<table>tableseeoriginaldocumentpage59</column></row><table>另外，當使用本發明的變焦透鏡系統時，對圖像失真執行電氣數字修正。下面將對圖像失真的數字修正的基本概念進行描述。例如，如圖17所示，以光軸和圖像拾取平面的交點為中心，固定和有效圖像拾取平面的較長邊內接的、半徑為R的圓的圓周(像高)的縮放倍數，并且使該圓周作為用于修正的基本基準。接下來，沿大致徑向方向移動除半徑R以外的任意半徑r(co)的圓周(像高)上的每個點，并且通過在同心圓上移動以使半徑變為r'()來進行修正。例如，在圖17中，朝向半徑為R的圓的中心，將定位在該圓的內側的任意半徑n(o)的圓周上的點P,移至要修正的半徑為r/的圓周上的點P2。而且，朝向遠離半徑為R的圓的中心的方向，將定位在該圓的外側的任意半徑r2(co)的圓周上的點Q,移至要修正的半徑為&'(o))的圓周上的點Q2。這里，r'(co)可以表達如下。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage59</formula>其中，co是物體的半像角，而f是成像光學系統(本發明中的變焦透鏡系統)的焦距。這里，如果將與半徑為R的圓(像高)相對應的理想像高設為Y，則a=R/Y=R/(f.tanw)。理想情況下，該光學系統是相對于光軸旋轉對稱的。換句話說，失真也按相對于光軸旋轉對稱的方式出現。從而，如上所述，在以電方式對光學失真進行修正的情況下，如果可以通過以再現圖像的光軸與圖像拾取平面的交點為中心，固定與有效圖像拾取平面的較長邊內接的、半徑為R的圓的圓周(像高)的縮放倍數，并沿大致徑向方向移動除半徑R以外的半徑r(co)的圓周(像高)上的每個點，并在同心圓上移動以使半徑變為r'(co)來執行修正，則認為具有數據量和計算量方面的優勢。另外，光學圖像在通過電子圖像拾取部件來拾取圖像的時間點處(由于采樣而)不再是連續量。從而，只要電子圖像拾取部件上的像素不是以徑向方式排列，則精確繪制在光學圖像上的半徑為R的圓就不再是精確的圓。換句話說，關于表達為每個離散坐標點的圖像數據的形狀修正，不存在可以固定縮放倍數的圓。因此，針對每個像素(Xi，Yj)，都可以使用確定移動目的地的坐標(Xi'，Yj')的方法。當兩個或更多個點(Xi，Yj)已經移至坐標(Xi'，Yj')時，獲取每個像素的值的平均值。此外，當不存在已經移動的點時，可以利用某些周圍像素的坐標值(Xi'，Yj')來執行插值。當相對于光軸的失真因光學系統或電子圖像拾取部件(特別是在具有變焦透鏡系統的電子圖像拾取裝置中)的加工誤差等而顯著時，以及當光學圖像上繪制的半徑為R的圓變得不對稱時，這種方法對于修正來說是有效的。而且，當在圖像拾取部件或各種輸出裝置中將信號再現成圖像時出現幾何失真時，這種方法對于修正來說也是有效的。在本發明的電子圖像拾取裝置中，為了計算修正量r'()-r(co)，可以構造這樣一種布局，即將r(co)，換句話說，將半像角與像高之間的關系，或者真實像高r與理想像高r'/a之間的關系記錄在內置于電子圖像拾取裝置中的記錄介質中。為了不使失真修正之后的圖像在短邊方向的兩端極度缺乏光量，半徑R可以滿足以下條件表達式。0SR^0.6Ls其中，Ls是有效圖像拾取表面的短邊的長度。優選的是，半徑R滿足以下條件表達式。0.3Ls而且，最有利的是，使半徑R與沿短邊方向內接實質有效的圖像拾取平面的圓的半徑相匹配。在其中縮放倍數被固定得接近半徑R-O,換句話說，接近軸處的情況下，對于大量圖像的情況是不利的，但卻可以確保即使加寬角度也能獲得尺寸變小的效果。將需要修正的焦距間隔劃分成多個焦點區。而且，靠近劃分出的焦點區中的長焦端，可以按照與在基本滿足以下關系的修正結果的情況下一樣的修正量來執行修正r(co)=a.f.tanco。然而，在這種情況下，在劃分出的焦點區中的廣角端，一定程度上保持了在劃分出的焦點區中的廣角端的筒狀失真。而且，當劃分出的焦點區的數量增多時，就需要在記錄介質中額外保存修正所需的特定數據。因此，優選的是，不增加劃分出的焦點區的數量。因此，預先計算出與劃分出的焦點區中的每一個焦距相關聯的一個或多個系數。可以基于仿真測量或實際設備測量來確定這些系數。可以計算在靠近劃分出的焦點區中的長焦端的、大致滿足以下關系的修正結果的情況下的修正量-r/(co)=a.f.tanco，并且可以通過統一乘以每個焦距相對于該修正量的系數，而將該修正量設為最終修正量。另外，當對無窮遠物體成像(形成圖像)所獲得的圖像中不存在失真時，下面的關系成立。f=y/tanco61這里，y表示像點距光軸的高度(像高)，f表示成像系統(本發明中的變焦透鏡系統)的焦距，而co表示在與從圖像拾取平面上的中心起連接到位置y的像點相對應的物點方向上相對于光軸的角(物半像角)。當成像系統中存在筒狀失真時，上述關系變為f>y/tanco換句話說，當使成像系統的焦距f和像高y固定時，co的值變大。(數字攝像機)圖18到圖20是根據本發明的將上述變焦透鏡系統并入攝像光學系統141中的數字攝像機的結構的概念圖。圖18是示出數字攝像機140的外觀的正面立體圖，圖19是其背面立體圖，而圖20是示出數字攝像機140的結構的示意性截面圖。圖18和圖20示出了攝像光學系統141的未收起狀態。在這個實施例的情況下，數字攝像機140包括具有攝像光路142的攝像光學系統141、具有取景器(fmder)光路144的取景器光學系統143、快門按鈕145、閃光燈146、液晶顯示監視器147、焦距改變按鈕161以及設置改變開關162等，并且在攝像光學系統141的未收起狀態下，通過滑動蓋子160，使攝像光學系統141、取景器光學系統143以及閃光燈146被蓋子160覆蓋。而且，當打幵蓋子160并且將數字攝像設置為拍照狀態下時，攝像光學系統141呈現出圖18所示的未收起狀態，而當按下設置在數字攝像140上部的快門按鈕145時，與按下快門按鈕145同步地，通過諸如第一實施方式中的變焦透鏡系統的攝像光學系統141來拍攝照片。由攝像光學系統141形成的物像經由蓋玻璃C和涂覆有波長區限制涂層的低通濾光器而形成在CCD149的圖像拾取表面上。經由處理裝置151將CCD149作為光而接收的物像作為電子圖像顯示在位于數字攝像140的背面上的液晶顯示監視器147上。而且，處理裝置151連接有記錄裝置152，記錄裝置152也可以記錄拍攝到的電子圖像。記錄裝置152可以和處理裝置151分開提供，或者可以通過以電子方式寫入在軟盤、存儲卡或MO等中來通過記錄而形成。此外，攝像機可以形成為其中設置有銀鹽膠片而不是CCD149的銀鹽型攝像機。而且，取景器光路144上設置有取景器物鏡光學系統153。取景器物62鏡光學系統153由多個透鏡單元(圖中為三個透鏡單元)和兩個棱鏡構成，并且由焦距與攝像光學系統141的變焦透鏡系統同步地變化的變焦光學系統構成。由取景器物鏡光學系統153形成的物像被形成在作為正像部件的正像棱鏡155的視野框架(fieldframe)157上。正像棱鏡155的后側上設置有將正像引導至觀察者眼睛的目鏡光學系統159。目鏡光學系統159的出射側上設置有蓋部件150。因為按這種方式構造的具有根據本發明的攝像光學系統141的數字攝像140在收起狀態下具有極小的厚度，并且在高縮放倍數下整個變焦區內都有極其穩定的成像性能，所以可以實現高性能、小型化以及寬視角。(內部電路結構)圖21是數字攝像機140的主要組件的內部電路的結構框圖。在下面的說明中，上述處理裝置151例如包括CDS/ADC部124、臨時存儲存儲器117以及圖像處理部118，而存儲裝置152例如由存儲介質部119構成。如圖21所示，數字攝像機140包括操作部112、連接至操作部112的控制部113、經由總線114和總線115連接至控制部113的控制信號輸出端口的臨時存儲存儲器117和成像驅動電路116、圖像處理部118、存儲介質部119、顯示部120，以及設置信息存儲存儲器部121。臨時存儲存儲器117、圖像處理部118、存儲介質部119、顯示部120，以及設置信息存儲存儲器部121被構造成能夠經由總線122彼此輸入和輸出數據。而且，CCD149和CDS/ADC部124連接至成像驅動電路116。操作部112包括多種輸入按鈕和開關，并且是用于將經由這些輸入按鈕和開關從外部(由數字攝像機的用戶)輸入的事件信息通知給控制部的電路。控制部113是中央處理單元(CPU)，并且具有圖中未示出的內置計算機程序存儲器。控制部113是根據存儲在該計算機程序存儲器中的計算機程序，在接收到數字攝像機140的用戶經由操作部112輸入的指令和命令時對整個數字攝像機140進行控制的電路。CCD149將經由根據本發明的攝像光學系統141形成的物像接收為光。CCD149是由成像驅動電路116驅動并控制的圖像拾取部件，并且將物像的每個像素的光量轉換成電信號，并輸出給CDS/ADC部124。CDS/ADC部124是對從CCD149輸入的電信號進行放大，并執行模擬/數字轉換，接著向臨時存儲存儲器117輸出僅放大并轉換成數字數據的圖像原始數據(裸數據，下文中稱為"RAW數據")的電路。臨時存儲存儲器117是例如包括SDRAM(同步動態隨機存取存儲器)的緩沖器，并且是臨時存儲從CDS/ADC部124輸出的RAW數據的存儲器件。圖像處理部118是讀取存儲在臨時存儲存儲器117中的RAW數據，或存儲在存儲介質部119中的RAW數據，并基于控制部113指定的圖像質量參數以電方式執行包括失真修正在內的多種圖像處理的電路。存儲介質部119是可拆地安裝的例如包括閃速存儲器的卡或棒形式的記錄介質。存儲介質部119是將從臨時存儲存儲器117傳遞來的RAW數據和在圖像處理部118中經受圖像處理的圖像數據記錄并保存在卡狀閃速存儲器和棒狀閃速存儲器中的裝置的控制電路。顯示部120包括液晶顯示監視器，并且是在液晶顯示監視器上顯示圖像和操作菜單的電路。設置信息存儲存儲器部121包括其中預先存儲有各種圖像質量參數的ROM部，和存儲通過操作部112上的輸入操作而在從ROM部讀取的圖像質量參數中選擇的圖像質量參數的RAM部。設置信息存儲存儲器121是控制對這些存儲器的輸入和輸出的電路。按這種方式構造的數字攝像機140具有根據本發明的攝像光學系統141，其具有足夠的廣角區和緊湊的結構，同時在高縮放倍數下的整個縮放倍數區內都具有極其穩定的成像性能。因此，能夠實現高性能、小型化以及寬視角。而且，可以在廣角側和長焦側都實現快速聚焦操作。除了本發明的上述模式以外，還可以存在如下所附的本發明的其它模式。(附加模式1)在根據權利要求1到25中的任一項所述的三單元變焦透鏡中，第一透鏡單元可以包括兩個透鏡組件，即，從物側起按順序包括具有朝向物側凹入的物側透鏡表面并且具有負屈光力的前透鏡組件和具有正屈光力的后透鏡組件。利用這種構造，可將第一透鏡單元的主點定位得更靠近物側，其有利于縮減第一透鏡單元相對于直徑方向的尺寸。另外，這個構造易于修正諸如色像差和場曲率的像差。在這個構造中，由于第一透鏡單元中最靠近物側的透鏡表面至少在光軸鄰域凹入。因而，這個凹面也分擔了第一透鏡單元的負屈光力，其易于縮減靠近長焦端的同軸光束的直徑趨于變大的變焦位置處的球差，并且提供了獲得足夠透鏡速度且增加變焦比的優點。另外，這個構造使得第一透鏡單元和第二透鏡單元的組合系統的透鏡布局對稱，其易于縮減長焦端的諸如球差和場曲率的像差。(附加模式2)在根據附加模式1的三單元變焦透鏡中，第一透鏡單元和第二透鏡單元可以滿足以下條件0.1<(RIF+R2R)/(R1F-R2R)<1.0(3)其中，R^是第一透鏡單元中最靠近物側的透鏡表面的近軸曲率半徑，而Rm是第二透鏡單元中最靠近像側的透鏡表面的近軸曲率半徑。條件表達式(3)指定了第一透鏡單元中最靠近物側的透鏡表面和第二透鏡單元中最靠近像側的透鏡表面的更優選形狀。使第一透鏡單元中最靠近物側的透鏡表面的負屈光力適度變小易于縮減靠近廣角端的變焦位置處的諸如慧差和失真的像差。如果不超出條件表達式(3)的下限，以使最靠近物側的透鏡表面的近軸曲率半徑適度變小，則可以容易地防止靠近廣角端的變焦位置處生成不適當大的失真。如果不超出條件表達式(3)的上限，以使最靠近物側的透鏡表面具有足夠的負屈光力，則易于縮減佩茲伐曲率和球差。(附加模式3)在根據附加模式1或2的三單元變焦透鏡中，第一透鏡單元中的前透鏡組件可以是滿足以下條件的雙凹透鏡組件0.4<(R1F+R1FR)/(R1F-R1FR)<1.1(D)其中，RiF是第一透鏡單元中最靠近物側的透鏡表面的近軸曲率半徑，而R'ni是第一透鏡單元中的前側透鏡組件的像側透鏡表面的近軸曲率半徑。如果第一透鏡單元中的前透鏡組件是具有弱正屈光力的物側表面的負透鏡或具有雙凹面形狀的透鏡，則可以使其像側表面的負屈光力變得更小，其有利于縮減第一透鏡單元中生成的球差。條件表達式(D)考慮了對離軸像差的影響，指定了透鏡組件的優選形狀。如果不超出條件表達式(D)的下限，則這個透鏡組件的像側透鏡表面具有足夠的負屈光力，從而易于縮減球差。而且，還易于縮減其物側透鏡表面的曲率的絕對值，其有利于修正靠近廣角端的變焦位置處的慧差等。如果不超出條件表達式(D)的上限，以使像側透鏡表面的負屈光力可以容易地變小，則易于縮減球差等。(附加模式4)在根據附加模式1到3中的至少一個的三單元變焦透鏡中，第一透鏡單元中的前透鏡組件和后透鏡組件滿足以下條件-1.8<f1F/fw<-l(7)2<f1R/fw<9(8)其中，f,F是第一透鏡單元中的前透鏡組件的焦距，fm是第一透鏡單元中的后透鏡組件的焦距，而fw是整個三單元變焦透鏡系統在廣角端的焦距。條件表達式(7)和(8)描述了第一透鏡單元中包括的透鏡組件的焦距的最佳關系，即使使得變焦比高達大約四倍，其也可確保令人滿意的性能并同時保持高生產率。如果不超出條件表達式(7)的下限，則抑制生成高階球差，由此，易于遍及整個變焦范圍地修正球差。另外，可以使透鏡形狀的不對稱度變小，其易于制造透鏡。如果不超出條件表達式(7)的上限，則可易于使變焦期間球差和場曲率的變化變小。這有利于獲得遍及整個變焦范圍的良好性能。如果不超出條件表達式(8)的下限，以使正屈光力變得適度小，則易于抑制正場曲率。如果不超出條件表達式(8)的上限，以使正屈光力變得適度小，則易于抑制負場曲率。(附加模式5)在根據附加模式1到4中的任一個的三單元變焦透鏡中，第一透鏡單元中的前透鏡組件的物側表面可以是具有隨著遠離光軸而減小的負屈光力的非球面表面。最靠近物側的透鏡表面的有效直徑在廣角端比在長焦端大。因此，將這個透鏡表面設計成具有上述非球面形狀不僅有利于縮減靠近長焦端的變焦位置處的高階球差，而且有利于縮減靠近廣角端的變焦位置處的慧差等。(附加模式6)在根據附加模式5的三單元變焦透鏡中，第一透鏡單元中的前透鏡組件的物側透鏡表面可以是具有隨著遠離光軸而減小并最終變為正屈光力的負屈光力的非球面表面，這進一步易于修正離軸像差。(附加模式7)在根據附加模式5或6的三單元變焦透鏡中，第一透鏡單元中的前透鏡組件可以具有雙凹面形狀，并且第一透鏡組件中的后透鏡組件可以具有朝向物側凸出的彎月形狀。如果這些透鏡組件具有上述形狀，則負屈光力可被分擔給負透鏡組件的兩個表面，其有利于縮減靠近長焦端的變焦位置處的球差。另外，可以使靠近廣角端的變焦位置處第一透鏡單元中的后透鏡組件的物側透鏡表面和像側透鏡表面上的離軸光束的入射角變小，其有利于縮減靠近廣角端的變焦位置處的像差。(附加模式8)在根據附加模式5到7中的任一個的三單元變焦透鏡中，第一透鏡單元中的前透鏡組件的像側透鏡表面可以是非球面凹面。67第一透鏡單元中的前透鏡組件的像側透鏡表面的有效直徑在廣角端比在長焦端大，如同最靠近物側的透鏡表面的情況一樣。因此，這個透鏡表面的非球面設計協同物側上的非球面表面不僅易于縮減靠近長焦端的變焦位置處的高階球差，而且易于縮減靠近廣角端的變焦位置處的慧差等。(附加模式9)在根據附加模式1到8中的任一個的三單元變焦透鏡中，可以將孔徑光闌恰好設置在第二透鏡單元中的前透鏡組件的前面。這易于進一步縮減第一透鏡單元的尺寸。另外，這還易于向第二透鏡單元的像側透鏡表面提供沿遠離光軸的方向折射光束的功能。而且，這還易于縮減像平面上的離軸光束的入射角。另外，進一步增加了第一透鏡單元和第二透鏡單元的組合系統在長焦端相對于孔徑光闌的對稱度，其有利于修正靠近長焦端的變焦位置處的諸如縮放倍數色像差的像差。工業應用如前所述，根據本發明的三單元變焦透鏡有利于獲得足夠的視場角、足夠的變焦比，以及良好的光學性能。權利要求1、一種三單元變焦透鏡，該三單元變焦透鏡從其物側起按順序包括具有負屈光力的第一透鏡單元；具有正屈光力的第二透鏡單元；以及具有正屈光力的第三透鏡單元，其中在從廣角端向長焦端變焦期間，所述第二透鏡單元移動，所述第一透鏡單元與所述第二透鏡單元之間的距離減小，而所述第二透鏡單元與所述第三透鏡單元之間的距離增大，當一透鏡組件被限定為其在光軸上與空氣接觸的表面僅包括兩個表面的透鏡部件時，一個表面是物側表面，而另一個表面是像側表面，所述第二透鏡單元從物側起按順序包括前透鏡組件和后透鏡組件，所述前透鏡組件具有朝向物側凸出的物側透鏡表面并且具有正屈光力，而所述后透鏡組件具有朝向像側凹入的像側透鏡表面，所述第二透鏡單元中包括的透鏡組件的總數為兩個，所述第三透鏡單元從物側起按順序包括前透鏡組件和后透鏡組件，所述前透鏡組件具有朝向物側凹入的物側透鏡表面，而所述后透鏡組件具有朝向像側凸出的像側透鏡表面并且具有正屈光力，并且所述第三透鏡單元中包括的透鏡組件的總數為兩個，并且所述三單元變焦透鏡包括孔徑光闌，所述孔徑光闌被設置得比所述第一透鏡單元更靠近像側并且比所述第二透鏡單元中的所述后透鏡組件更靠近物側，并且所述孔徑光闌在從廣角端向長焦端變焦期間沿光軸方向隨所述第二透鏡單元一起整體地移動。2、根據權利要求1所述的三單元變焦透鏡，其中，述第二透鏡單元和所述第三透鏡單元滿足以下條件-2<(R2F+R2R)/(R2F-R2R)<20(1)1<(R3F+R3R)/(R3F-R3R)<12(2)其中，R2F是所述第二透鏡單元中最靠近物側的透鏡表面的近軸曲率半徑，R2R是所述第二透鏡單元中最靠近像側的透鏡表面的近軸曲率半徑，R3F是所述第三透鏡單元中最靠近物側的透鏡表面的近軸曲率半徑，而R犯是所述第三透鏡單元中最靠近像側的透鏡表面的近軸曲率半徑。3、根據權利要求1所述的三單元變焦透鏡，其中，所述第二透鏡單元中的所述后透鏡組件的物側透鏡表面朝向物側凸出，而所述第三透鏡單元中的所述前透鏡組件的像側透鏡表面朝向像側凸出。4、根據權利要求3所述的三單元變焦透鏡，其中，所述第二透鏡單元中的所述后透鏡組件具有負屈光力。5、根據權利要求1所述的三單元變焦透鏡，其中，所述第二透鏡單元和所述第三透鏡單元滿足以下條件<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>其中，R2R是所述第二透鏡單元中最靠近像側的透鏡表面的近軸曲率半徑，而R3F是所述第三透鏡單元中最靠近物側的透鏡表面的近軸曲率半徑。6、根據權利要求1所述的三單元變焦透鏡，其中，所述第三透鏡單元中的所述前透鏡組件具有彎月形狀，所述第三透鏡單元中的所述后透鏡組件的像側透鏡表面的近軸曲率半徑的絕對值小于所述第三透鏡單元中的所述后透鏡組件的物側透鏡表面的近軸曲率半徑的絕對值，并且所述三單元變焦透鏡滿足以下條件<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>其中，R3FR是所述第三透鏡單元中的所述前透鏡組件的像側透鏡表面的近軸曲率半徑，R3RF是所述第三透鏡單元中的所述后透鏡組件的物側透鏡表面的近軸曲率半徑，而R犯是所述第三透鏡單元中最靠近像側的透鏡表面的近軸曲率半徑。7、根據權利要求1所述的三單元變焦透鏡，其中，所述第三透鏡單元中的所述前透鏡組件具有滿足以下條件的彎月形狀<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>其中，f3FF是所述第三透鏡單元中的所述前透鏡組件的物側透鏡表面的屈光力的倒數，而f3FR是所述第三透鏡單元中的所述前透鏡組件的像側透鏡表面的屈光力的倒數。8、根據權利要求1所述的三單元變焦透鏡，其中，所述第一透鏡單元包括負透鏡組件和正透鏡組件，所述負透鏡組件具有朝向像側凹入的像側透鏡表面并且具有負屈光力，而所述正透鏡組件被設置在所述負透鏡組件的像側，具有正屈光力并且具有朝向物側凸出的物側透鏡表面，并且所述正透鏡組件的物側透鏡表面的近軸曲率半徑大于所述負透鏡組件的像側透鏡表面的近軸曲率半徑。9、根據權利要求1所述的三單元變焦透鏡，其中，所述三單元變焦透鏡包括恰好設置在所述第二透鏡單元中的所述前透鏡組件前面的所述孔徑光闌。10、根據權利要求1所述的三單元變焦透鏡，其中，所述三單元變焦透鏡在廣角端滿足以下條件-l<D12/fw<4(4)其中，D12是光軸上在廣角端從所述第一透鏡單元中最靠近像側的透鏡表面起至所述第二透鏡單元中最靠近物側的透鏡表面的距離，而fw是整個所述三單元變焦透鏡系統在廣角端的焦距。11、根據權利要求1所述的三單元變焦透鏡，其中，所述第二透鏡單元滿足以下條件-0.7<T2F/fw<-0.4(5)其中，T2F是光軸上從所述第二透鏡單元中最靠近物側的透鏡表面起至所述第二透鏡單元的前主點的距離，其中，如果所述前主點位于所述第二透鏡單元的物側，則所述距離T2F由負值表示，而fw是整個所述三單元變焦透鏡系統在廣角端的焦距。12、根據權利要求1所述的三單元變焦透鏡，其中，所述三單元變焦透鏡滿足以下條件6《Nt《8(9)其中，H是所述三單元變焦透鏡中包括的透鏡部件的總數。13、根據權利要求1所述的三單元變焦透鏡，其中，所述第一透鏡單元包括最靠近物側定位的具有負屈光力的前透鏡組件，所述前透鏡組件的物側表面和像側表面都為非球面。14、根據權利要求1所述的三單元變焦透鏡，其中，所述第二透鏡單元中包括的透鏡部件的數量不大于三個。15、根據權利要求14所述的三單元變焦透鏡，其中，所述第二透鏡單元包括具有正屈光力的單個透鏡部件，和包括正透鏡部件和負透鏡部件的接合透鏡組件。16、根據權利要求14所述的三單元變焦透鏡，其中，所述第二透鏡單元包括具有正屈光力的單個透鏡部件和具有負屈光力的單個透鏡部件。17、根據權利要求1所述的三單元變焦透鏡，其中，所述第二透鏡單元包括正透鏡部件和負透鏡部件，并且所述第二透鏡單元中的每個負透鏡部件都具有比所述第二透鏡單元中的任何正透鏡部件的色散系數小的色散系數。18、根據權利要求14所述的三單元變焦透鏡，其中，所述第二透鏡單元滿足以下條件n2pave2l.59(10)v2nS35(11)其中，n2pave是所述第二透鏡單元中的全部正透鏡部件的平均折射率，而V化是所述第二透鏡單元中的全部負透鏡部件的色散系數。19、根據權利要求1所述的三單元變焦透鏡，其中，所述第二透鏡單元中最靠近像側的透鏡部件是具有朝向像側的凹面的負透鏡部件，并且這個負透鏡部件在光軸上的厚度大于所述第二透鏡單元中的所述前透鏡組件與所述后透鏡組件之間在光軸上的距離。20、根據權利要求1所述的三單元變焦透鏡，其中，所述第二透鏡單元包括具有非球面表面的正透鏡部件。21、根據權利要求1所述的三單元變焦透鏡，其中，所述第三透鏡單元中的全部透鏡部件滿足以下條件-n3ave2l.4(12)V3av^50(13)其中，n^e是所述第三透鏡單元中的全部透鏡部件的平均折射率，而"ave是所述第三透鏡單元中的全部透鏡部件的平均色散系數。22、根據權利要求1所述的三單元變焦透鏡，其中，所述第三透鏡單元中包括的透鏡部件的總數為兩個，并且它們中的任一個透鏡部件都具有非球面表面。23、根據權利要求1所述的三單元變焦透鏡，其中，所述第三透鏡單元包括由樹脂制成的至少一個透鏡部件。24、根據權利要求1所述的三單元變焦透鏡，其中，所述第二透鏡單元中的所述后透鏡組件和所述第三透鏡單元中的所述前透鏡組件都具有彎月形狀，并且具有負屈光力。25、根據權利要求1所述的三單元變焦透鏡，其中，在從廣角端向長焦端變焦期間，所述第一透鏡單元首先朝向像側移動，此后反轉其移動方向而朝向物側移動，并且所述第三透鏡單元在長焦端的位置比其在廣角端的位置更靠近像側。26、一種圖像拾取裝置，該圖像拾取裝置包括-根據權利要求1所述的三單元變焦透鏡；和圖像拾取部件，該圖像拾取部件具有設置在所述三單元變焦透鏡的像側上的圖像拾取表面，所述圖像拾取部件將所述三單元變焦透鏡在所述圖像拾取表面上形成的圖像轉換成電信號。27、根據權利要求26所述的圖像拾取裝置，所述圖像拾取裝置還包括信號處理電路，所述信號處理電路處理通過所述圖像拾取部件進行圖像拾取所獲取的圖像數據并且輸出表示己轉換圖像的經處理圖像數據，并且所述三單元變焦透鏡在其中所述三單元變焦透鏡聚焦于最遠距離處的狀態下，在廣角端滿足以下條件-<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>其中，y。7-0.7xyi。，y,。是從所述圖像拾取部件的有效圖像拾取區域的中心起至所述有效拾取圖像區域內距所述中心最遠的點的距離，其中，如果所述有效圖像拾取區域在從廣角端向長焦端變焦期間改變，則y10是前述距離的最大值，o)o7w是由光軸與在廣角端按照從所述圖像拾取表面的中心起的像高yo7入射在像位置上的主光線的物空間中的入射線所形成的角。28、一種三單元變焦透鏡，該三單元變焦透鏡從其物側起按順序包括具有負屈光力的第一透鏡單元；具有正屈光力的第二透鏡單元；以及具有正屈光力的第三透鏡單元，其中在從廣角端向長焦端變焦期間，所述第二透鏡單元移動，所述第一透鏡單元與所述第二透鏡單元之間的距離減小，而所述第二透鏡單元與所述第三透鏡單元之間的距離增大，當一透鏡組件被限定為其在光軸上與空氣接觸的表面僅包括兩個表面的透鏡部件時，一個表面是物側表面，而另一個表面是像側表面，所述第一透鏡單元從物側起按順序包括前透鏡組件和后透鏡組件，所述前透鏡組件具有朝向物側凹入的物側透鏡表面并且具有負屈光力，而所述后透鏡組件具有正屈光力，所述第一透鏡單元中包括的透鏡組件的總數為兩個，所述第二透鏡單元從物側起按順序包括前透鏡組件和后透鏡組件，所述前透鏡組件具有正屈光力，而所述后透鏡組件具有朝向像側凹入的像側透鏡表面并且具有負屈光力，所述第二透鏡單元中包括的透鏡組件的總數為兩個，并且所述第三透鏡單元包括兩個透鏡組件，即，從物側起按順序包括前透鏡組件和后透鏡組件，所述前透鏡組件具有朝向物側凹入的物側透鏡表面，而所述后透鏡組件具有正屈光力，并且所述三單元變焦透鏡包括孔徑光闌，所述孔徑光闌被設置得比所述第一透鏡單元更靠近像側并且比所述第二透鏡單元中的所述后透鏡組件更靠近物側，并且所述孔徑光闌在從廣角端向長焦端變焦期間沿光軸方向隨所述第二透鏡單元一起整體地移動。29、根據權利要求28所述的三單元變焦透鏡，其中，所述第二透鏡單元和所述第三透鏡單元滿足以下條件0.1<(R1F+R2R)/(RIF-R2R)<1.0(3)其中，R^是所述第一透鏡單元中最靠近物側的透鏡表面的近軸曲率半徑，而R^是所述第二透鏡單元中最靠近像側的透鏡表面的近軸曲率半徑。30、根據權利要求28所述的三單元變焦透鏡，其中，所述第一透鏡單元中的所述前透鏡組件是滿足以下條件的雙凹透鏡組件<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>其中，R,F是所述第一透鏡單元中最靠近物側的透鏡表面的近軸曲率半徑，而R!FR是所述第一透鏡單元中的前側透鏡組件的像側透鏡表面的近軸曲率半徑。31、根據權利要求28所述的三單元變焦透鏡，其中，所述第一透鏡單元中的所述前透鏡組件和所述后透鏡組件滿足以下條件<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>其中，&是所述第一透鏡單元中的所述前透鏡組件的焦距，fm是所述第一透鏡單元中的所述后透鏡組件的焦距，而fw是整個所述三單元變焦透鏡系統在廣角端的焦距。32、根據權利要求28所述的三單元變焦透鏡，其中，所述第一透鏡單元中的所述前透鏡組件的物側表面是具有隨遠離光軸而減小的負屈光力的非球面表面。33、根據權利要求32所述的三單元變焦透鏡，其中，所述第一透鏡單元中的所述前透鏡組件的物側表面是具有負屈光力的非球面表面，所述負屈光力隨遠離光軸而減小并且最終變為正屈光力。34、根據權利要求32所述的三單元變焦透鏡，其中，所述第一透鏡單元中的所述前透鏡組件具有雙凹面形狀，而所述第一透鏡單元中的所述后透鏡組件具有朝向物側凸出的彎月形狀。35、根據權利要求32所述的三單元變焦透鏡，其中，所述第一透鏡單元中的所述前透鏡組件的像側透鏡表面是非球面凹面。36、根據權利要求28所述的三單元變焦透鏡，其中，所述孔徑光闌恰好設置在所述第二透鏡單元中的所述前透鏡組件的前面。37、根據權利要求28所述的三單元變焦透鏡，其中，所述三單元變焦透鏡在廣角端滿足以下條件<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>其中，D12是光軸上在廣角端從所述第一透鏡單元中最靠近像側的透鏡表面起至所述第二透鏡單元中最靠近物側的透鏡表面的距離，而fw是整個所述三單元變焦透鏡系統在廣角端的焦距。38、根據權利要求28所述的三單元變焦透鏡，其中，所述第二透鏡單元滿足以下條件<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>其中，T2F是光軸上從所述第二透鏡單元中最靠近物側的透鏡表面起至所述第二透鏡單元的前主點的距離，其中，如果所述前主點位于所述第二透鏡單元的物側，則所述距離T2F由負值表示，而fw是整個所述三單元變焦透鏡系統在廣角端的焦距。39、根據權利要求28所述的三單元變焦透鏡，其中，所述三單元變焦透鏡滿足以下條件<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>其中，H是所述三單元變焦透鏡中包括的透鏡部件的總數。40、根據權利要求28所述的三單元變焦透鏡，其中，所述第一透鏡單元中的所述前透鏡組件的物側表面和像側表面都是非球面。41、根據權利要求28所述的三單元變焦透鏡，其中，所述第二透鏡組件中包括的透鏡部件的總數不大于三個。42、根據權利要求41所述的三單元變焦透鏡，其中，所述第二透鏡單元包括具有正屈光力的單個透鏡部件，和包括正透鏡部件和負透鏡部件的接合透鏡組件。43、根據權利要求41所述的三單元變焦透鏡，其中，所述第二透鏡單元包括具有正屈光力的單個透鏡和具有負屈光力的單個透鏡。44、根據權利要求28所述的三單元變焦透鏡，其中，所述第二透鏡單元包括正透鏡部件和負透鏡部件，并且所述第二透鏡單元中的每個負透鏡部件都具有比所述第二透鏡單元中的任何正透鏡部件的色散系數小的色散系數。45、根據權利要求31所述的三單元變焦透鏡，其中，所述第二透鏡單元滿足以下條件<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>(10)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>(11)其中，ri2p^是所述第二透鏡單元中的全部正透鏡部件的平均折射率，而V2n是所述第二透鏡單元中的全部負透鏡部件的色散系數。46、根據權利要求28所述的三單元變焦透鏡，其中，所述第二透鏡單元中最靠近像側的透鏡部件是具有朝向像側的凹面的負透鏡部件，并且這個負透鏡部件在光軸上的厚度大于所述第二透鏡單元中的所述前透鏡組件與所述第二透鏡單元中的所述后透鏡組件之間在光軸上的距離。47、根據權利要求28所述的三單元變焦透鏡，其中，所述第二透鏡單元包括具有非球面表面的正透鏡部件。48、根據權利要求28所述的三單元變焦透鏡，其中，所述第三透鏡單元中的全部透鏡部件滿足以下條件-<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>(12)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>(13)其中，113ave是所述第三透鏡單元中的全部透鏡部件的平均折射率，而V^ve是所述第三透鏡單元中的全部透鏡部件的平均色散系數。49、根據權利要求28所述的三單元變焦透鏡，其中，所述第三透鏡單元中包括的透鏡部件的總數為兩個，并且它們中的任一個透鏡部件都具有非球面表面。50、根據權利要求28所述的三單元變焦透鏡，其中，所述第三透鏡單元包括由樹脂制成的至少一個透鏡部件。51、根據權利要求28所述的三單元變焦透鏡，其中，所述第二透鏡單元中的所述后透鏡組件和所述第三透鏡單元中的所述前透鏡組件都具有彎月形狀，并且具有負屈光力。52、根據權利要求28所述的三單元變焦透鏡，其中，在從廣角端向長焦端變焦期間，所述第一透鏡單元首先朝向像側移動，此后反轉其移動方向而朝向物側移動，并且所述第三透鏡單元在長焦端的位置比其在廣角端的位置更靠近像側。53、一種圖像拾取裝置，該圖像拾取裝置包括根據權利要求28所述的三單元變焦透鏡；和圖像拾取部件，該圖像拾取部件具有設置在所述三單元變焦透鏡的像側上的圖像拾取表面，所述圖像拾取部件將所述三單元變焦透鏡在所述圖像拾取表面上形成的圖像轉換成電信號。54、根據權利要求53所述的圖像拾取裝置，所述圖像拾取裝置還包括信號處理電路，所述信號處理電路處理通過所述圖像拾取部件進行圖像拾取所獲取的圖像數據并且輸出表示已轉換圖像的經處理圖像數據，并且所述三單元變焦透鏡在其中所述三單元變焦透鏡聚焦于最遠距離處狀態下，在廣角端滿足以下條件0.7<y07/(fwtanco07w)<1.0(14)其中，yQ7=0.7xy1Q，yu)是從所述圖像拾取部件的有效圖像拾取區域的中心起至所述有效拾取圖像區域內距所述中心最遠的點的距離，其中，如果所述有效圖像拾取區域在從廣角端向長焦端變焦期間改變，則y,o是前述距離的最大值，a)o7w是由光軸與在廣角端按照從所述圖像拾取表面的中心起的像高yo7入射在像位置上的主光線的物空間中的入射線所形成的角。全文摘要本發明涉及三單元變焦透鏡和配有該三單元變焦透鏡的圖像拾取裝置。該變焦透鏡從物側起按順序包括負透鏡單元、正透鏡單元以及正透鏡單元。在從物側變焦期間，第二透鏡單元移動，第一透鏡單元與第二透鏡單元之間的距離減小，第二透鏡單元與第三透鏡單元之間的距離增大。第二透鏡單元具有兩個透鏡組件，即從物側起按順序包括正前透鏡組件和負透鏡組件。第三透鏡單元由兩個透鏡組件組成，即從物側起按順序包括前透鏡組件和正后透鏡組件。孔徑光闌被設置得比第一透鏡單元更靠近像側并且比第二透鏡單元中的后透鏡組件更靠近物側，并且該孔徑光闌在從廣角端向長焦端變焦期間沿光軸方向隨第二透鏡單元一起整體地移動。文檔編號H04N5/225GK101556370SQ20091012837公開日2009年10月14日申請日期2009年4月7日優先權日2008年4月8日發明者市川啟介申請人:奧林巴斯映像株式會社