專利名稱：：三單元變焦透鏡系統(tǒng)和使用其的圖像拾取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及小尺寸的三單元變焦透鏡系統(tǒng)，以及使用該三單元變焦透鏡系統(tǒng)的圖像拾取裝置，如緊湊型數(shù)字?jǐn)z像機(jī)。
背景技術(shù)：
：在例如數(shù)字?jǐn)z像機(jī)和視頻攝像機(jī)的圖像拾取裝置中，一直在尋求高圖像質(zhì)量和高縮放倍率。然而，考慮到制造成本，有時(shí)，通過塑料替代玻璃來形成透鏡。例如，在日本專利申請?zhí)亻_No.2006-220766中，公開了一種三單元變焦透鏡系統(tǒng)，其包括，第一透鏡單元，其具有負(fù)折射力；第二透鏡單元，其具有正折射力；以及第三透鏡單元，并且其中，在第二透鏡單元中，最接近于物使用由塑料制成的正透鏡。在該變焦透鏡系統(tǒng)中，要確保大約2.5的變焦比，同時(shí)考慮成本問題。然而，一直在尋求更加高的縮放倍率和更低的成本。
發(fā)明內(nèi)容考慮到上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種三單元變焦透鏡系統(tǒng)以及一種包括該三單元變焦透鏡系統(tǒng)的圖像拾取裝置，該三單元變焦透鏡系統(tǒng)有利于高變焦比和成本減少，并且具有良好的光學(xué)性能。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種三單元變焦透鏡系統(tǒng)，該三單元變焦透鏡系統(tǒng)從其物側(cè)起按順序包括第一透鏡單元，其具有負(fù)折射力，第二透鏡單元，其具有正折射力，第三透鏡單元，其具有正折射力或負(fù)折射力，以及孔闌，其位于(置于)第一透鏡單元的像面?zhèn)?，且位于第二透鏡單元的最接近于像側(cè)的透鏡表面的物側(cè)，并且與第二透鏡單元整體移動(dòng)，并且在從廣角端向長焦端變焦時(shí)，第一透鏡單元與第二透鏡單元之間的距離變窄，第二透鏡單元與第三透鏡單元之間的距離改變，并且第二透鏡單元在從廣角端向長焦端變焦時(shí)向物側(cè)移動(dòng)，并且第二透鏡單元包括(被設(shè)置為)最接近于物的由塑料制成的正透鏡,并且該三單元透鏡系統(tǒng)滿足以下條件表達(dá)式ft/fw>3.6(1)DL21/Dt>0.1(2)其中，fw表示所述三單元變焦透鏡系統(tǒng)在廣角端的焦距，ft表示所述三單元變焦透鏡系統(tǒng)在長焦端的焦距，DU1表示第二透鏡單元中被設(shè)置為最接近于物的由塑料制成的正透鏡的光軸厚度，并且Dt表示所述三單元變焦透鏡系統(tǒng)在廣角端的整個(gè)光軸長度，并且整個(gè)長度是所述三單元變焦透鏡系統(tǒng)的通過把根據(jù)空氣轉(zhuǎn)換長度(airconversionlength)表示的后焦距(backfocus)和從最接近于物的透鏡的入射表面到最接近于像的透鏡的出射表面的光軸厚度相加而獲得的長度。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種圖像拾取裝置，該圖像拾取裝置包括三單元變焦透鏡系統(tǒng)，和圖像拾取組件，其置于所述三單元變焦透鏡系統(tǒng)的像側(cè)，且將所述三單元變焦透鏡系統(tǒng)形成的光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換為電信號，并且所述三單元變焦透鏡系統(tǒng)是根據(jù)本發(fā)明第一方面的變焦透鏡系統(tǒng)。圖1A、圖1B和圖1C是沿光軸的透鏡截面圖，表示根據(jù)本發(fā)明的變焦透鏡系統(tǒng)的第一實(shí)施方式的在無窮遠(yuǎn)物點(diǎn)聚焦時(shí)的光學(xué)排布結(jié)構(gòu)，其中，圖1A表示廣角端的狀態(tài)，圖1B表示中間狀態(tài)，而圖1C表示長焦端的狀態(tài)；圖2A、圖2B和圖2C是根據(jù)本發(fā)明的變焦透鏡系統(tǒng)的第二實(shí)施方式的分別與圖1A、圖1B和圖1C類似的圖3A、圖3B和圖3C是根據(jù)本發(fā)明的變焦透鏡系統(tǒng)的第三實(shí)施方式的分別與圖1A、圖1B和圖1C類似的圖4A、圖4B和圖4C是根據(jù)本發(fā)明的變焦透鏡系統(tǒng)的第七實(shí)施方式的分別與圖1A、圖1B和圖1C類似的圖5A、圖5B和圖5C是根據(jù)本發(fā)明的變焦透鏡系統(tǒng)的第八實(shí)施方式的分別與圖1A、圖1B和圖1C類似的圖6A、圖6B和圖6C是根據(jù)本發(fā)明的變焦透鏡系統(tǒng)的第九實(shí)施方式的分別與圖1A、圖1B和圖1C類似的圖7A、圖7B和圖7C是第一實(shí)施方式的在無窮遠(yuǎn)物點(diǎn)聚焦時(shí)的像差圖8A、圖8B和圖8C是第二實(shí)施方式的在無窮遠(yuǎn)物點(diǎn)聚焦時(shí)的像差圖9A、圖9B和圖9C是第三實(shí)施方式的在無窮遠(yuǎn)物點(diǎn)聚焦時(shí)的像差圖IOA、圖IOB和圖10C是第七實(shí)施方式的在無窮遠(yuǎn)物點(diǎn)聚焦時(shí)的像差圖IIA、圖11B和圖11C是第八實(shí)施方式的在無窮遠(yuǎn)物點(diǎn)聚焦時(shí)的像差圖12A、圖12B和圖12C是第九實(shí)施方式的在無窮遠(yuǎn)物點(diǎn)聚焦時(shí)的像差圖13是描述變形的校正的圖14是表示安裝有根據(jù)本發(fā)明的變焦透鏡系統(tǒng)的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的外觀的前視立體圖15是圖14中的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的后視立體圖16是圖14中的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的截面圖17是數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的主要部件的內(nèi)部電路的結(jié)構(gòu)框圖；以及圖18是描述防反射結(jié)構(gòu)的圖。具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明第一方面的三單元變焦透鏡系統(tǒng)具有這樣的基本結(jié)構(gòu)，該基本結(jié)構(gòu)從其物側(cè)起按順序包括-第一透鏡單元，其具有負(fù)折射力，第二透鏡單元，其具有正折射力，第三透鏡單元，其具有正折射力或負(fù)折射力，以及孔闌，其置于第一透鏡單元的像面?zhèn)?，且位于第二透鏡單元的最接近于像的透鏡表面的物側(cè)，并且與第二透鏡單元整體移動(dòng)，并且在從廣角端向長焦端變焦時(shí)，第一透鏡單元與第二透鏡單元之間的距離變窄，第二透鏡單元與第三透鏡單元之間的距離改變，并且在從廣角端向長焦端變焦時(shí)第二透鏡單元向物側(cè)移動(dòng)，并且第二透鏡單元包括被設(shè)置為最接近于物的由塑料制成的正透鏡。以此方式，通過使第一透鏡單元的折射力為負(fù)，有利于確保像角，使得在徑向上尺寸較小，并減少形成變焦透鏡系統(tǒng)的透鏡單元的數(shù)目。減少透鏡單元的數(shù)目也有利于減少透鏡的數(shù)目。結(jié)果，這導(dǎo)致透鏡結(jié)構(gòu)變薄和成本減少。而且，通過具有正折射力的第二透鏡單元改變與第一透鏡單元的距離，第二透鏡單元用作變化器(variator)，從而通過在從廣角端向長焦端變焦時(shí)從物側(cè)向像側(cè)移動(dòng)，來增大縮放倍率。而且，通過在第二透鏡單元中將由塑料制成的正透鏡設(shè)置為最接近于物，變得很容易使得第二透鏡單元在徑向上的尺寸較小，從成本的角度而言很有利。而且，根據(jù)本發(fā)明的三單元變焦透鏡系統(tǒng)還滿足以下條件表達(dá)式。ft/fw>3.6(1)DL21/Dt>0.1(2)其中，fw表示該三單元變焦透鏡系統(tǒng)在廣角端的焦距，ft表示該三單元變焦透鏡系統(tǒng)在長焦端的焦距，而DU1表示第二透鏡單元中被設(shè)置為最接近于物的由塑料制成的正透鏡的光軸厚度，Dt表示該三單元變焦透鏡系統(tǒng)在廣角端的整個(gè)光軸長度，并且整個(gè)長度是該三單元變焦透鏡系統(tǒng)的通過把根據(jù)空氣轉(zhuǎn)換長度表示的后焦距和從最接近于物的透鏡的入射表面到最接近于像的透鏡的出射表面的光軸厚度相加而獲得的長度。條件表達(dá)式(1)是指定變焦比的表達(dá)式，優(yōu)選地通過進(jìn)行設(shè)置使得值不低于條件表達(dá)式(1)中的下限值，來確保變焦比。條件表達(dá)式(2)是指定由塑料制成的正透鏡的厚度的表達(dá)式。當(dāng)試圖具有滿足條件表達(dá)式(1)的高變焦比時(shí)，易于出現(xiàn)第二透鏡單元中的球面像差和像散。因此，通過進(jìn)行設(shè)置使得值不低于條件表達(dá)式(2)中的下限值，來確保由塑料制成的正透鏡的厚度，球面像差和像散的校正變得很容易。而且，優(yōu)選地進(jìn)行設(shè)置使得三單元變焦透鏡系統(tǒng)滿足以下設(shè)置中的任何一個(gè)。優(yōu)選地第三透鏡單元移動(dòng)到相對于廣角端增大長焦端的縮放倍率的位置。相應(yīng)地，可以通過第二透鏡單元分布變焦負(fù)載，并且容易抑制隨高變焦比而導(dǎo)致的像差波動(dòng)。優(yōu)選地根據(jù)本發(fā)明的三單元變焦透鏡系統(tǒng)滿足以下條件表達(dá)式(3)、(4)。1.0<DW/(IHwxft/fw)<3.5(3)1.0<Dt/(IHwxft/fw)<2.85(4)其中，IHw表示廣角端的像高，而Dw表示變焦透鏡系統(tǒng)在長焦端的整個(gè)光軸長度。條件表達(dá)式(3)和(4)是分別指定三單元變焦透鏡系統(tǒng)在廣角端和長焦端的優(yōu)選整個(gè)長度的表達(dá)式。通過進(jìn)行設(shè)置使得值不低于條件表達(dá)式(3)和(4)中的下限值，容易抑制每個(gè)透鏡單元的折射力和出現(xiàn)縱向像差和傾斜像差，這便于確保光學(xué)性能。通過進(jìn)行設(shè)置使得值不高于條件表達(dá)式(3)和(4)中的上限值，有利于使得每個(gè)透鏡的尺寸較小。而且，優(yōu)選地根據(jù)本發(fā)明的三單元變焦透鏡系統(tǒng)滿足以下條件表達(dá)式(5)。1.3<fG2/fw<2.5(5)其中，f(32是第二透鏡單元的焦距。條件表達(dá)式(5)是指定第二透鏡單元的焦距的表達(dá)式。通過進(jìn)行設(shè)置使得值不低于條件表達(dá)式(5)中的下限值，抑制了第二透鏡單元的折射力，且容易有利地校正像差。通過進(jìn)行設(shè)置使得值不高于條件表達(dá)式(5)中的上限值，容易確保第二透鏡單元的折射力，且抑制用于保持高變焦比的整個(gè)長度。而且，在根據(jù)本發(fā)明的三單元變焦透鏡系統(tǒng)中，優(yōu)選地第二透鏡單元中的由塑料制成的正透鏡是滿足以下條件表達(dá)式的雙凸正透鏡。-0.8<(rL2iffrL21r)/(rL2if-rL21r)<0(6)其中，rLm表示在第二透鏡單元中最接近于物的由塑料制成的正透鏡的物側(cè)表面的近軸曲率半徑，而fL2k表示在第二透鏡單元中最接近于物的由塑料制成的正透鏡的像側(cè)表面的近軸曲率半徑。條件表達(dá)式(6)是指定由塑料制成的正透鏡的優(yōu)選形狀因子的表達(dá)式。通過進(jìn)行設(shè)置使得值不低于條件表達(dá)式(6)中的下限值，容易抑制由塑料制成的正透鏡的物側(cè)表面的曲率，且抑制出現(xiàn)例如慧形像差(comaaberration)的像差。通過進(jìn)行設(shè)置使得值不高于條件表達(dá)式(6)中的上限值，容易確保由塑料制成的正透鏡的折射力，且有利于具有高變焦比。在根據(jù)本發(fā)明的三單元變焦透鏡系統(tǒng)中，優(yōu)選地該三單元變焦透鏡系統(tǒng)中的透鏡總數(shù)是五個(gè)。相應(yīng)地，容易確保光學(xué)性能同時(shí)具有成本減少的優(yōu)點(diǎn)。在根據(jù)本發(fā)明的三單元變焦透鏡系統(tǒng)中，優(yōu)選地第三透鏡單元中的透鏡總數(shù)是一個(gè)。相應(yīng)地，從小尺寸和低成本的角度而言是有利的。而且，在根據(jù)本發(fā)明的三單元變焦透鏡系統(tǒng)中，優(yōu)選地第一透鏡單元從其物側(cè)起按順序包括兩個(gè)透鏡，即一個(gè)負(fù)透鏡和一個(gè)正透鏡，第二透鏡單元從其物側(cè)起按順序包括兩個(gè)透鏡，即由塑料制成的所述正透鏡和一個(gè)負(fù)透鏡，第三透鏡單元包括具有正折射力或負(fù)折射力的透鏡，第一透鏡單元中的正透鏡和第二透鏡單元中的負(fù)透鏡的阿貝數(shù)小于第一透鏡單元中的負(fù)透鏡、第二透鏡單元中的由塑料制成的正透鏡以及第三透鏡單元中透鏡的阿貝數(shù)。通過將第一透鏡單元的主點(diǎn)(principalpoint)移向物側(cè)，容易減小第一透鏡單元的直徑和變焦透鏡系統(tǒng)的整個(gè)長度。而且，容易利用更少數(shù)目的透鏡來抑制第一透鏡單元中的色像差?？梢詫⒌诙哥R單元的主點(diǎn)移向物側(cè)，并且容易相對于第一透鏡單元與第二透鏡單元之間的距離的改變量而增大變焦比，這有利于具有小尺寸和高變焦比。而且，容易利用更少數(shù)目的透鏡來抑制第二透鏡單元的色像差。通過使第三透鏡單元為單透鏡結(jié)構(gòu)，有利于在透鏡鏡筒縮回時(shí)變薄。而且，優(yōu)選地具有上述的透鏡的阿貝數(shù)之間的關(guān)系，以向第一透鏡單元中的正透鏡和第二透鏡單元中的負(fù)透鏡提供校正色像差(chromaticaberration)的功能。在本發(fā)明的三單元變焦透鏡系統(tǒng)中，優(yōu)選地第三透鏡單元中的每個(gè)透鏡是單透鏡(singlelens)。通過滿足上述條件表達(dá)式(2)，有利于即使在不使用粘合透鏡的情況下的像差校正，且可以減小偏軸效應(yīng)。因此，有利于在不使用粘合透鏡的情況下，通過確保折射表面的數(shù)目來確保光學(xué)性能且減少成本。在根據(jù)本發(fā)明的三單元變焦透鏡系統(tǒng)中，塑料透鏡的比例優(yōu)選地是40%或更多。通過用塑料透鏡形成40%或更多的透鏡，可以提供低成本變焦透鏡系統(tǒng)。而且，在根據(jù)本發(fā)明的三單元變焦透鏡系統(tǒng)中，優(yōu)選地是，第二透鏡單元中的全部兩個(gè)透鏡表面，即最接近于物的透鏡表面和最接近于像的透鏡表面，是非球面。相應(yīng)地，在從廣角端到長焦端的所有狀態(tài)下的球面像差校正變得很容易。另夕卜，如從"TechnologyResearchInstituteofOsakaPrefecture"2006年的報(bào)告No.20己知的，已知具有按短于作為可用波長的可見光線波長(400nm700nm)的周期二維設(shè)置的多個(gè)突起的防反射結(jié)構(gòu)的技術(shù)(參考圖18)。在變焦透鏡系統(tǒng)的情況下，由于光線的通過根據(jù)變焦?fàn)顟B(tài)而改變，因此在變焦范圍中很難抑制出現(xiàn)因在透鏡表面反射的光而導(dǎo)致的重影(ghost)。因此，優(yōu)選地通過向變焦透鏡系統(tǒng)中的其中一個(gè)透鏡提供具有這樣的結(jié)構(gòu)的透鏡表面，來減少重影。優(yōu)選地在三單元變焦透鏡系統(tǒng)中的其中一個(gè)透鏡單元中提供這樣的防反射結(jié)構(gòu)。在此情況下，由于容易處理，因此優(yōu)選地對塑料透鏡的入射表面和出射表面中的至少一個(gè)提供防反射結(jié)構(gòu)。而且，由于容易減少在接近孔闌的區(qū)域中出現(xiàn)波紋，因此優(yōu)選地提供這樣的精細(xì)結(jié)構(gòu)。在根據(jù)本發(fā)明的三單元變焦透鏡系統(tǒng)中，優(yōu)選地向第二透鏡單元中最接近于物的由塑料制成的正透鏡的物側(cè)表面和像側(cè)表面中的至少一個(gè)，提供具有按短于可見光波長的周期三維設(shè)置的多個(gè)突起的防反射結(jié)構(gòu)。而且，當(dāng)光線在與具有多個(gè)突起的透鏡表面垂直的方向上入射時(shí)，容易具有防反射效果，并且在根據(jù)本發(fā)明的三單元變焦透鏡系統(tǒng)的情況下，優(yōu)選地向第三透鏡單元中的透鏡提供具有按短于可見光波長的周期二維設(shè)置的多個(gè)突起的防反射結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的三單元變焦透鏡系統(tǒng)中，優(yōu)選地所述突起的優(yōu)選具體間距和高度滿足以下條件表達(dá)式。20nm<Pc<400nm(7)1.0<Hc/Pc<20.0(8)其中，Pc表示突起的間距(pitch),而He表示突起的高度。條件表達(dá)式(7)是指定突起之間的優(yōu)選間距的表達(dá)式。通過進(jìn)行設(shè)置使得值不低于條件表達(dá)式(7)中的下限值，從制造的角度而言容易抑制成本。通過進(jìn)行設(shè)置使得值不高于條件表達(dá)式(7)中的上限值，容易獲得減少反射的功能。條件表達(dá)式(8)是指定突起的間距與突起的高度之間的優(yōu)選關(guān)系的表達(dá)式。通過進(jìn)行設(shè)置使得值不低于條件表達(dá)式(8)中的下限值，容易獲得減少反射的功能。通過進(jìn)行設(shè)置使得值不高于條件表達(dá)式(8)中的上限值，容易抑制提供MTF的效果。而且，在該三單元變焦透鏡系統(tǒng)中，可以進(jìn)行設(shè)置，使得第三透鏡單元具有正折射力，且相對于廣角端而言在長焦端位于像側(cè)，并且通過將第三透鏡單元移向物側(cè)來執(zhí)行從遠(yuǎn)距離物到近距離物的聚焦。當(dāng)圖像拾取組件的特性在與圖像拾取表面垂直的方向附近的區(qū)域中有利時(shí)，優(yōu)選使第三透鏡單元具有正折射力。而且，通過使尺寸可以做得較小的第三透鏡單元為聚焦透鏡單元，容易抑制在聚焦時(shí)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)上的負(fù)載。而且，在根據(jù)本發(fā)明的三單元變焦透鏡系統(tǒng)中，可以進(jìn)行設(shè)置，使得第三透鏡具有負(fù)折射力，且相對于廣角端而言在長焦端位于物側(cè)，并且通過將第三透鏡單元移向像側(cè)來執(zhí)行從遠(yuǎn)距離物到近距離物的聚焦。當(dāng)圖像拾取元件的特性在相對于圖像拾取表面的垂直方向逐漸傾斜的方向附近的區(qū)域中有利時(shí)，優(yōu)選地使第三透鏡單元具有負(fù)折射力，這有利于使變焦透鏡系統(tǒng)的直徑較小。而且，通過使尺寸可以做得較小的第三透鏡單元為聚焦透鏡單元，變得很容易抑制在聚焦時(shí)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)上的負(fù)載。而且，在本發(fā)明的三單元變焦透鏡系統(tǒng)中，優(yōu)選地第二透鏡單元中的由塑料制成的正透鏡滿足以下條件表達(dá)式。1.40<ndL21<1.55(9)45<vdL21<75(10)其中，n421表示第二透鏡單元中最接近于物的由塑料制成的正透鏡的關(guān)于d線的折射率，而vd^表示第二透鏡單元中最接近于物的由塑料制成的正透鏡的阿貝數(shù)。即使將具有滿足條件表達(dá)式(9)和(10)的具有低折射率的透鏡用作第二透鏡單元中最接近于物的透鏡，通過滿足上述條件表達(dá)式(2)，也可以具有有利的光學(xué)性能同時(shí)具有大約為4的高變焦比。通過進(jìn)行設(shè)置使得值不低于條件表達(dá)式(9)中的下限值，有利于確保正透鏡的折射力。通過進(jìn)行設(shè)置使得值不高于條件表達(dá)式(9)中的上限值，可以用低成本塑料來形成透鏡。通過進(jìn)行設(shè)置使得值不低于條件表達(dá)式(10)中的下限值，容易抑制第二透鏡單元處的色像差。通過進(jìn)行設(shè)置使得值不高于條件表達(dá)式(10)中的上限值，容易使透鏡材料低成本。而且，可以將上述三單元變焦透鏡系統(tǒng)中的任何一個(gè)用作圖像拾取裝置的圖像形成透鏡。換句話說，優(yōu)選地使圖像拾取裝置是包括三單元變焦透鏡系統(tǒng)以及置于該三單元變焦透鏡系統(tǒng)的像側(cè)且將該三單元變焦透鏡系統(tǒng)形成的光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換為電信號的圖像拾取組件的圖像拾取裝置，該三單元變焦透鏡系統(tǒng)是上述三單元變焦透鏡系統(tǒng)中的任何一個(gè)。相應(yīng)地，有利于使設(shè)備的尺寸較小。而且，優(yōu)選地圖像拾取裝置包括圖像轉(zhuǎn)換部，該圖像轉(zhuǎn)換部將包括由于三單元變焦透鏡系統(tǒng)的變形的電信號轉(zhuǎn)換為通過圖像處理校正了該變形的圖像信號。通過允許三單元變焦透鏡系統(tǒng)的變形，有利于減少透鏡數(shù)目并且使三單元變焦透鏡系統(tǒng)的尺寸較小。當(dāng)三單元變焦透鏡系統(tǒng)具有聚焦功能時(shí)，上述條件表達(dá)式中的每一個(gè)被設(shè)為是在最遠(yuǎn)可能距離處聚焦的狀態(tài)下的設(shè)置。優(yōu)選地上述本發(fā)明的每個(gè)(方面)同時(shí)滿足多個(gè)條件表達(dá)式。而且，關(guān)于每個(gè)條件表達(dá)式，優(yōu)選地進(jìn)行以下設(shè)置。優(yōu)選地使條件表達(dá)式(1)中的下限值是3.7，且3.8的下限值更加優(yōu)選。優(yōu)選地(在條件表達(dá)式(1)中)提供上限值，并且進(jìn)行設(shè)置使得值不高于8.0，且優(yōu)選地不高于5.5。相應(yīng)地，有利于使得尺寸較小并且保持光學(xué)性能。為了減小第二透鏡單元的厚度，優(yōu)選地在條件表達(dá)式(2)中提供上限值，并且進(jìn)行設(shè)置使得值不高于0.2，且優(yōu)選地不高于0.15。優(yōu)選地使條件表達(dá)式(3)中的下限值為1.3，且1.8的下限值更加優(yōu)選。優(yōu)選地使條件表達(dá)式(3)中的上限值為3.3，進(jìn)一步為3.1，且3.0的上限值更加優(yōu)選。優(yōu)選地使條件表達(dá)式(4)中的下限值為1.8，且2.0的下限值更加優(yōu)選。優(yōu)選地使條件表達(dá)式(4)中的上限值為2.84，進(jìn)一步為2.8，且2.7的上限值更加優(yōu)選。優(yōu)選地使條件表達(dá)式(5)中的下限值為1.5，且l.S的下限值更加優(yōu)選。優(yōu)選地使條件表達(dá)式(5)中的上限值為2.3，且2.1的上限值更加優(yōu)選。優(yōu)選地使條件表達(dá)式(6)中的下限值為-0.6，且-0.5的下限值更加優(yōu)選。優(yōu)選地使條件表達(dá)式(6)中的上限值為-0.2，且-0.25的上限值更加優(yōu)選。優(yōu)選地上述本發(fā)明的每個(gè)方面同時(shí)滿足任意多個(gè)條件表達(dá)式。而且，關(guān)于每個(gè)條件表達(dá)式，可以只限制更加嚴(yán)格的條件表達(dá)式的數(shù)值范圍中的上限值和下限值。而且，可以任意組合上述各種結(jié)構(gòu)。下面通過參考附圖來詳細(xì)描述三單元變焦透鏡系統(tǒng)和包括該三單元變焦透鏡系統(tǒng)的圖像拾取裝置的示例實(shí)施方式。然而，本發(fā)明不限于下述實(shí)施方式。下述每個(gè)實(shí)施方式是透鏡具有負(fù)、正和正折射力類型的三單元變焦透鏡系統(tǒng)(從第一實(shí)施方式到第六實(shí)施方式的實(shí)施方式)，或者透鏡具有負(fù)、正和負(fù)折射力類型的三單元變焦透鏡系統(tǒng)(從第七實(shí)施方式到第十二實(shí)施方式的實(shí)施方式)，具有實(shí)現(xiàn)了大約為4的高變焦比且確保在廣角端的35°和更大角度處的半像角的有利光學(xué)性能。而且，利用較少數(shù)目的透鏡，每個(gè)三單元變焦透鏡系統(tǒng)在透鏡鏡筒被縮回時(shí)都具有緊湊的結(jié)構(gòu)。在從第一實(shí)施方式到第三實(shí)施方式的實(shí)施方式以及從第七實(shí)施方式到第九實(shí)施方式的實(shí)施方式中，處于全變焦?fàn)顟B(tài)的有效圖像拾取區(qū)域?yàn)榫匦尾⑶液愣?。每個(gè)實(shí)施方式中的條件表達(dá)式中的對應(yīng)值是當(dāng)聚焦到無窮遠(yuǎn)物點(diǎn)時(shí)的值。整個(gè)長度是通過把根據(jù)空氣轉(zhuǎn)換長度表示的后焦距和從透鏡的入射表面到出射表面的光軸距離相加而獲得的距離。根據(jù)空氣轉(zhuǎn)換長度表示后焦距。如后面在每個(gè)實(shí)施方式中描述的，在從廣角端向長焦端變焦時(shí)，第一透鏡單元在移向像側(cè)之后，移向物側(cè)。第二透鏡單元只移向物側(cè)。第三透鏡單元在移向物側(cè)之后，移向像側(cè)，且移動(dòng)到相對于廣角端增大長焦端處的縮放倍率的位置。通過移動(dòng)第三透鏡單元來執(zhí)行聚焦，當(dāng)?shù)谌哥R單元具有正折射力時(shí)通過將第三透鏡單元移向物側(cè)，而當(dāng)?shù)谌哥R單元具有負(fù)折射力時(shí)通過將第三透鏡單元移向像側(cè)，來執(zhí)行從遠(yuǎn)距離物點(diǎn)到近距離物點(diǎn)的聚焦的操作。如后面描述的，平行平板是CCD玻璃罩和由IR(紅外線)去除涂層涂敷的低通濾光器。孔闌直接置于第二透鏡單元之前，而光闌(flarest叩)直接置于第二透鏡單元之后?？钻@和光闌與第二透鏡單元整體移動(dòng)。而且，在每個(gè)實(shí)施方式中，第二透鏡單元中的正透鏡和形成第三透鏡單元的透鏡都是塑料透鏡。塑料透鏡的物側(cè)表面和出射表面具有二維設(shè)置有多個(gè)圓柱形式的突起的精細(xì)結(jié)構(gòu)(參見圖18)。在這些微結(jié)構(gòu)中，突起的間距Pc是統(tǒng)一的200nm，每個(gè)突起的高度Hc是1000nm。在圖中，將每行突起排列得一致。然而，排列圖案可以是將突起排列為在每行中交錯(cuò)。條件表達(dá)式(7)中的對應(yīng)值是200nm，條件表達(dá)式(8)中的對應(yīng)值是5。而且，可以根據(jù)尋求的性能(例如MTF、防反射效果以及制造成本)，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整突起的間距和高度、突起的形狀、突起頂點(diǎn)指向的方向、排列圖案，以及設(shè)有微結(jié)構(gòu)的透鏡表面。以下描述根據(jù)本發(fā)明的三單元變焦透鏡系統(tǒng)的從第一實(shí)施方式到第三實(shí)施方式的實(shí)施方式以及從第七實(shí)施方式到第九實(shí)施方式的實(shí)施方式。圖1A到圖6C示出了，在從第一實(shí)施方式到第三實(shí)施方式的實(shí)施方式以及從第七實(shí)施方式到第九實(shí)施方式的實(shí)施方式在無窮遠(yuǎn)物點(diǎn)聚焦時(shí)的廣角端(圖1A、圖2A、圖3A、圖4A、圖5A和圖6A)、中間焦距狀態(tài)(圖1B、圖2B、圖3B、圖4B、圖5B和圖6B)和長焦端(圖1C、圖2C、圖3C、圖4C、圖5C和圖6C)的透鏡截面圖。在圖1A到圖6C中，Gl表示第一透鏡單元，S表示孔闌，G2表示第二透鏡單元，F(xiàn)S表示光闌，G3表示第三透鏡單元，F(xiàn)表示形成涂敷有限制紅外光的波長限制涂層的低通濾光器的平行平板，C表示電子圖像拾取組件的碳玻璃的平行平板，I表示像面。可以將用于限制波長區(qū)域的多層膜涂覆于碳玻璃C的表面。而且，可以使碳玻璃C具有低通濾光器的效果。而且，數(shù)值數(shù)據(jù)是聚焦(當(dāng)聚焦)在無窮遠(yuǎn)距離的物處的狀態(tài)中的數(shù)據(jù)。每個(gè)值的長度單位是mm，角度單位是度(°)。通過移動(dòng)最接近于像的透鏡單元來執(zhí)行每個(gè)實(shí)施方式中的聚焦。進(jìn)一步，變焦數(shù)據(jù)是在廣角端(WE)、中間焦距狀態(tài)(ST)和長焦端(TE)的值。如圖1A、圖1B和圖1C所示，第一實(shí)施式中的變焦透鏡系統(tǒng)從其物側(cè)起按順序包括第一透鏡單元G1，其具^f負(fù)折射力；孔闌S;第二透鏡單元G2，其具有正折射力；光闌FS;以及第三透鏡單元G3，其具有正折射力。在從廣角端向長焦端變焦時(shí)，第一透鏡單元G1在移向像側(cè)之后，移向物側(cè)。第二透鏡單元G2只移向物側(cè)。第三透鏡單元G3在移向物側(cè)之后，移向像側(cè)，并且移動(dòng)到相對于廣角端增大長焦端處的縮放倍率的位置。從物側(cè)起按順序，第一透鏡單元G1包括雙凹負(fù)透鏡和具有指向物側(cè)的凸面的彎月正透鏡。第二透鏡單元G2包括雙凸正透鏡和雙凹負(fù)透鏡。第三透鏡單元G3包括雙凸正透鏡。非球面用于四個(gè)表面，即，第一透鏡單元G1中的雙凹負(fù)透鏡的像側(cè)表面、第二透鏡單元G2中的雙凸正透鏡的物側(cè)表面和雙凹負(fù)透鏡的像側(cè)表面，以及第三透鏡單元G3中的雙凸正透鏡的像側(cè)表面。如圖2A、圖2B和圖2C所示，第二實(shí)施方式中的變焦透鏡系統(tǒng)從其物側(cè)起按順序包括第一透鏡單元G1，其具有負(fù)折射力；孔闌S;第二透鏡單元G2，其具有正折射力；光闌FS;以及第三透鏡單元G3，其具有正折射力。在從廣角端向長焦端變焦時(shí)，第一透鏡單元G1在移向像側(cè)之后，移向物側(cè)。第二透鏡單元G2只移向物側(cè)。第三透鏡單元G3在移向物側(cè)之后，移向像側(cè)，并且移動(dòng)到相對于廣角端增大長焦端處的縮放倍率的位置。從物側(cè)起按順序，第一透鏡單元Gl包括雙凹負(fù)透鏡和具有指向物側(cè)的凸表面的彎月正透鏡。第二透鏡單元G2包括雙凸正透鏡和雙凹負(fù)透鏡。第三透鏡單元G3包括具有指向像側(cè)的凸表面的彎月正透鏡。非球面用于四個(gè)表面，g卩，第一透鏡單元G1中的雙凹負(fù)透鏡的像側(cè)表面、第二透鏡單元G2中的雙凸正透鏡的物側(cè)表面和雙凹負(fù)透鏡的像側(cè)表面，以及第三透鏡單元G3中的彎月正透鏡的像側(cè)表面。如圖3A、圖3B和圖3C所示，第三實(shí)施方式中的變焦透鏡系統(tǒng)從其物側(cè)起按順序包括第一透鏡單元G1，其具有負(fù)折射力；孔闌S;第二透鏡單元G2，其具有正折射力；光闌FS;以及第三透鏡單元G3，其具有正折射力。在從廣角端向長焦端變焦時(shí)，第一透鏡單元G1在移向像側(cè)之后，移向物側(cè)。第二透鏡單元G2只移向物側(cè)。第三透鏡單元G3在移向物側(cè)之后，移向像側(cè)，并且移動(dòng)到相對于廣角端增大長焦端處的縮放倍率的位置。從物側(cè)起按順序，第一透鏡單元G1包括雙凹負(fù)透鏡和具有指向物側(cè)的凸表面的彎月正透鏡。第二透鏡單元G2包括雙凸正透鏡和雙凹負(fù)透鏡。第三透鏡單元G3包括具有指向像側(cè)的凸表面的彎月正透鏡。非球面用于四個(gè)表面，即，第一透鏡單元G1中的雙凹負(fù)透鏡的像側(cè)表面，第二透鏡單元G2中的雙凸正透鏡的物側(cè)表面和雙凹負(fù)透鏡的像側(cè)表面，以及第三透鏡單元G3中的彎月正透鏡的像側(cè)表面。如圖4A、圖4B和圖4C所示，第七實(shí)施方式中的變焦透鏡系統(tǒng)從其物側(cè)起按順序包括第一透鏡單元G1，其具有負(fù)折射力；孔闌S;第二透鏡單元G2，其具有正折射力；光闌FS;以及第三透鏡單元G3，其具有負(fù)折射力。在從廣角端向長焦端變焦時(shí)，第一透鏡單元G1在移向像側(cè)之后，移向物側(cè)。第二透鏡單元G2只移向物側(cè)。第三透鏡單元G3在移向物側(cè)之后，移向像側(cè)，并且移動(dòng)到相對于廣角端增大長焦端處的縮放倍率的位置。從物側(cè)起按順序，第一透鏡單元Gl包括雙凹負(fù)透鏡和具有指向物側(cè)的凸表面的彎月正透鏡。第二透鏡單元G2包括雙凸正透鏡和雙凹負(fù)透鏡。第三透鏡單元G3包括雙凹負(fù)透鏡。非球面用于五個(gè)表面，即，第一透鏡單元G1中的雙凹負(fù)透鏡的像側(cè)表面，第二透鏡單元G2中的雙凸正透鏡的物側(cè)表面和雙凹負(fù)透鏡的像側(cè)表面，以及第三透鏡單元G3中的雙凹負(fù)透鏡的兩個(gè)表面。如圖5A、圖5B和圖5C所示，第八實(shí)施方式中的變焦透鏡系統(tǒng)從其物側(cè)起按順序包括第一透鏡單元G1，其具有負(fù)折射力；孔闌S;第二透鏡單元G2，其具有正折射力；光闌FS;以及第三透鏡單元G3，其具有負(fù)折射力。在從廣角端向長焦端變焦時(shí)，第一透鏡單元G1在移向像側(cè)之后，移向物側(cè)。第二透鏡單元G2只移向物側(cè)。第三透鏡單元G3在移向物側(cè)之后，移向像側(cè)，并且移動(dòng)到相對于廣角端增大長焦端處的縮放倍率的位置。從物側(cè)起按順序，第一透鏡單元G1包括雙凹負(fù)透鏡和具有指向物側(cè)的凸表面的彎月正透鏡。第二透鏡單元G2包括雙凸正透鏡和雙凹負(fù)透鏡。第三透鏡單元G3包括具有指向物側(cè)的凸表面的彎月負(fù)透鏡。非球面用于五個(gè)表面，即，第一透鏡單元G1中的雙凹負(fù)透鏡的像側(cè)表面，第二透鏡單元G2中的雙凸正透鏡的物側(cè)表面和雙凹負(fù)透鏡的像側(cè)表面，以及第三透鏡單元G3中的彎月負(fù)透鏡的兩個(gè)表面。如圖6A、圖6B和圖6C所示，第九實(shí)施方式中的變焦透鏡系統(tǒng)從其物側(cè)起按順序包括第一透鏡單元G1，其具有負(fù)折射力；孔闌S;第二透鏡單元G2，其具有正折射力；光闌FS;以及第三透鏡單元G3，其具有負(fù)折射力。在從廣角端向長焦端變焦時(shí)，第一透鏡單元G1在移向像側(cè)之后，移向物側(cè)。第二透鏡單元G2只移向物側(cè)。第三透鏡單元G3在移向物側(cè)之后，移向像側(cè)，并且移動(dòng)到相對于廣角端增大長焦端處的縮放倍率的位置。從物惻起按順序，第一透鏡單元Gl包括雙凹負(fù)透鏡和具有指向物側(cè)的凸表面的彎月正透鏡。第二透鏡單元G2包括雙凸正透鏡和雙凹負(fù)透鏡。第三透鏡單元G3包括具有指向物側(cè)的凸表面的彎月負(fù)透鏡。非球面用于五個(gè)表面，即，第一透鏡單元G1中的雙凹負(fù)透鏡的像側(cè)表面，第二透鏡單元G2中的雙凸正透鏡的物側(cè)表面和雙凹負(fù)透鏡的像側(cè)表面，以及第三透鏡單元G3中的彎月負(fù)透鏡的兩個(gè)表面。在從第四實(shí)施方式到第六實(shí)施方式的實(shí)施方式中，分別使用了從第一實(shí)施方式到第三實(shí)施方式的實(shí)施方式中的變焦透鏡系統(tǒng)，而在從第十實(shí)施方式到第十二實(shí)施方式的實(shí)施方式中，使用了從第七實(shí)施方式到第九實(shí)施方式的實(shí)施方式中的變焦透鏡系統(tǒng)。這些實(shí)施方式是使用以電子方式校正變形且有效圖像拾取區(qū)域的形狀在變焦時(shí)改變的圖像拾取裝置的示例。因此，這些實(shí)施方式與處于變焦?fàn)顟B(tài)的像高和像角對應(yīng)的實(shí)施方式不同。該圖像拾取裝置是包括有在廣角端具有35。和更大角度處的半像角co的變焦透鏡系統(tǒng)的裝置。在從第四實(shí)施方式到第六實(shí)施方式以及從第十實(shí)施方式到第十二實(shí)施方式的實(shí)施方式中，在以電子方式校正出現(xiàn)在廣角端的桶形變形后記錄并顯示圖像。在這些實(shí)施方式的變焦透鏡系統(tǒng)中，在矩形光電轉(zhuǎn)換表面上，在廣角端出現(xiàn)了桶形變形。然而，抑制了在接近于中間焦距狀態(tài)的長焦端出現(xiàn)變形。為了以電子方式校正變形，有效圖像拾取區(qū)域在廣角端被設(shè)為桶形形狀，而在中間焦距狀態(tài)和長焦端被設(shè)為矩形形狀。而且，提前設(shè)定的有效圖像拾取區(qū)域經(jīng)受圖像處理的圖像轉(zhuǎn)換，并且被轉(zhuǎn)換為減少了變形的矩形圖像信息。進(jìn)行設(shè)置，使得在廣角端的最大像高Hiv小于在中間焦距狀態(tài)的最大像高IHS以及在長焦端的最大像高IHt。在從第四實(shí)施方式到第六實(shí)施方式的實(shí)施方式以及從第十實(shí)施方式到第十二實(shí)施方式的實(shí)施方式中，進(jìn)行設(shè)置，使得在廣角端在光電轉(zhuǎn)換表面的短邊的方向上的長度等于有效圖像拾取區(qū)域的短邊的方向上的長度，且將有效圖像拾取區(qū)域設(shè)定為在圖像處理之后大約殘留-3%的變形。當(dāng)然，可以進(jìn)行設(shè)置，使得其中將小于此的桶形區(qū)域被轉(zhuǎn)換為作為有效圖像拾取區(qū)域的矩形的圖像被設(shè)為記錄并重現(xiàn)的圖像。以下示出上述每個(gè)實(shí)施方式的數(shù)值數(shù)據(jù)。除上述符號之外，f表示整個(gè)變焦透鏡系統(tǒng)的焦距，F(xiàn)wo表示F數(shù)，o)表示半像角，WE表示廣角端，ST表示中間狀態(tài)，TE表示長焦端，rl、r2.......中的每一個(gè)表示各透鏡表面的曲率半徑，dl、d2.......中的每一個(gè)表示兩個(gè)透鏡之間的距離，ndl、nd2、......中的每一個(gè)表示各透鏡針對d線的折射率，vdl、vd2.......中的每一個(gè)表示各透鏡的阿貝數(shù)。后面將描述的透鏡系統(tǒng)的整個(gè)長度是通過把后焦距和從第一透鏡表面到最后透鏡表面的距離相加而獲得的長度。BF(后焦距)是根據(jù)從最后透鏡表面到近軸像面的距離的空氣轉(zhuǎn)換而表示的單位。當(dāng)使x是光傳播方向?yàn)檎?方向)的光軸，且使y在與該光軸正交的方向上時(shí)，通過以下表達(dá)式描述非球面的形狀。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage23</formula>其中，r表示近軸曲率半徑，K表示錐形系數(shù)，A4、A6、A8、Aw和Aj2分別表示第四階、第六階、第八階、第十階和第十二階的非球面系數(shù)。.，在非球面系數(shù)中，"e-n"(其中，n是整數(shù))表示"1(T"。示例1單位mm表面數(shù)據(jù)表面編號rdndvd1-22.3980.701.8147437.032承5.4291.41311.7232.002.0006925.464-276.1045(S)6*4.2707陽10細(xì)8-19.1959*12,24810CO1194.73512*-36.398130014001500像面(受光表面)非球面系數(shù)第2表面k=-1.276，A4=7.65182e-05A10=1.24621e-09第6表面k=-0.338，A4=1.68661e-04A10=2.37188e-08第9表面k=0.000，A4=2.59010e-03，A10=3.46391e-06第12表面k=0.000，A4=6.98110e-05，A10=-4.09637e-08單位焦距fl=-13.46￡2=11,23變焦數(shù)據(jù)可變-0.514.071.5311355.300.100.701.8466623.780.46可變1,511.5311355.30可變0.501,5163364.140.500.501.5163364.14A6=-1.12787e-06，A8=-7.61698e-08，A6=2.29377e-05，A8=-1.24250e-06，A6=2.07469e-04，A8=-9.83520e-06，A6=-3.68048e-05，A8=2.01948e-06，￡3=49.71IH焦距Fno.2co(。)BF總長度d4d10d12WE3.845.772.8176.636.3138.6818.363.564.70ST3.8411.003.6939.579.0031.746.825.487.39TE3.8422.206.0020.114.6137.561.7820.723.00示例2單位mm表面數(shù)據(jù)'編號rdndvd1-23.2920.701.8147437.032*5.4231.41311.5892.002.0006925.464-747.195可變5(s)oo-0.516*4.6174.521.5311355.307-12.5570.108-54.5570.701.9228620.889氺13.2350.4610oo可變11-428.7661.511.5311355.3012*-34.828可變13000.501.5163364.1414000.5015oo0.501.5163364.1416oo0.45像面(受光表面)非球面系數(shù)第2表面k=-1.106，A4=-4.25366e-05，A6=2.00619e-06，A8=-1.97237e-07，A10=3.12855e-09第6表面k=-0.368，A4=8.05469e-05,A6=2.02728e-05，A8=-1.55737e-06，A10=6.94253e-08第9表面k=0.000，A4=1.85122e-03，A6=U9119e-04，A8=-3.11607e-06，A10=1.61693e-06第12表面k=0.000，A4=1.43521e-04，A6=-5.04172e-05，A8=3.57535e-06，A10=-9.00871e-08單位焦距fl=-13.32f2=11.07f3=71.28變焦數(shù)據(jù)WESTTEIH3.843.843.84焦距5.7711.0022.20Pno.2.863.756.002co(。)76.5839.3819.93BF7.2210.244.61總長度38.9231.8536.99d418.326.811.54dlO2.493.9019.95dl25.618.633.00示例3單位mm表面數(shù)據(jù)表面編號rdndvd1-25.8240.701.8344137.282承5.4911.41311.5262.002細(xì)6925.4641050.736可變5(s)00-0.516承4.6764.651.5311355.307-11.5380.108-29.2490.701.9228620.889*17.4700.461000可變11-69.6891.511.5311355.3012*-34.749可變13000.501.5163364.1414oo0.5015oo0.501.5163364.1416oo0,45像面(受光表面)非球面系數(shù)第2表面k=-0.948，A4=-1.22782e-04,A6=2.59208e-06，A8=-2.23252e-07，A10=3.49305e-09第6表面k=-0.370，A4=9.73136e-05，A6=1.94831e-05，A8=-1.31372e-06，A10=6.11195e-08第9表面k=0.000，A4=1.76178e-03,A10=1.30027e-06第12表面k=0.000,A4=2.35677e-04，A10=-1.72314e-07單位焦距A6=1.06045e-04，A8=-1.67422e-06，fl=-13.04變焦數(shù)據(jù)IHFno.2co(。)BF總長度d4dlOdl2f2=10.86WE3.845.772.9176.507.9339.2718.521.806.32A6=-6.93308e-05，A8=5.91438e-06，f3=128.57ST3.8411.003.8139.3012.2332.077.051.7710.62TE3.8422.206.0019.774.6136.491.5019.363.00第四實(shí)施方式的變焦透鏡系統(tǒng)具有與第一實(shí)施方式的變焦透鏡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)。第五實(shí)施方式的變焦透鏡系統(tǒng)具有與第二實(shí)施方式的變焦透鏡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)。第六實(shí)施方式的變焦透鏡系統(tǒng)具有與第三實(shí)施方式的變焦透鏡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)。示例4以下示出第四實(shí)施方式中的像高和全像角的數(shù)據(jù)。WESTTEIH3.573.843.84焦距5.7711.0022.20Fno.2.813.696.002<)70.8539.5720.11示例5以下示出第五實(shí)施方式中的像高和全像角的數(shù)據(jù)。變焦數(shù)據(jù)WESTTEIH3.573.843.84焦距5.7711.0022.20Fno.2.863.756.002co(。)70.8739.3819.93示例6以下示出第六實(shí)施方式中的像高和全像角的數(shù)據(jù)。變焦數(shù)據(jù)WESTTEIH3.573.843.84焦距5.7711.0022.20Pno.2.913.816.002co(。)70.9039.3019.77示例7單位mm表面數(shù)據(jù)表面編號rdnd1-37.0660.501.834002*5.5811.42310.7402.002.0006925.46470.141可變5(s)00-0.516*4德4.171.5311355.307-8.0360.108-9.3590.702.0006925.469*54.8130.461000可變11*-313.2581.001.5311355.3012*61.705可變13oo0.501.5163364.1414000.5015000.501.5163364.1416oo0.45像面(受光表面)非球面系數(shù)第2表面k=-0.874，A4=-7.71601e-07,A6=1.06555e-06，A8=-1.12551e-07，A10=U2285e-09第6表面k=-0.337，A4=3.85561e-04，A6=3.03587e-05，A8=1.41610e-06，A10=-1.74735e-08第9表面k=0.000，A4=2.45896e-03，A6二2.15918e-04，A8=-1.09896e-05，A10=4.84776e-06第ll表面k=0.000，A4=2.11122e-04，A6=-2.63091e-05，A8=8.17161e-07第12表面k=0.000，A4=5.70496e-04,A6=-9.91714e-05，A8=7.13556e-06，A10=-2.25030e-07單位焦距fl=-13.36f2=10.32f3=-96.97變焦數(shù)據(jù)WESTTEIH3.843.843.84焦距5.7711.0022.20Fno.3.034.046.002cd(。)76.4239.0719.65BF4.818.515.31總長度39.5832.1433.07d420.328.851.76dlO4.614.9316.16dl23.206.903.70示例8單位mm表面數(shù)據(jù)「編號rdndvd1-33.3240.501.8340037.162承5.6281.42311.0622.002.0006925.464跳197可變5(s)00-0.516*4.0584.191.5311355.307-7.9540.108-9.4350.702.0006925.469*48.2070.461000可變11*34.5282.441.5311355.3012*19.639可變13oo0.501.5163364.1414000.5015oo0.501.5163364.1416000.45像面(受光表面)非球面系數(shù)第2表面k=-0，975，A4=3.12809e-05，A6=7.45185e-07，A8=-9.67384e-08，A10=1.05534e-09第6表面k=-0.332，A4=3.75509e-04，A6=2.61620e-05，A8=1.57443e-06，A10=-4.77563e-08第9表面k=0.000,A4=2.43963e-03，A6=2.03393e-04，A8=-8.51602e-06，A10=4.29640e-06第ll表面k=0.000，A4=6.21311e-05，A6=-1.47297e-05，A8=6.18500e-07第12表面k=0.000，A4=4.22943e-04，A6=-9.20454e-05，A8=7.23541e-06，A10=-2.27064e-07單位焦距fl=-13.54￡2=10.49fi=-90.91變焦數(shù)據(jù)WESTTEIH3.843.843.84焦距5.7711.0022.20<table>tableseeoriginaldocumentpage33</column></row><table>示例9單位mm表面數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage33</column></row><table>像面(受光表面)非球面系數(shù)第2表面k=-1.070，A4=1.04782e-04，A6=-9.42460e-07，A8=-2,19062e-08，A10=-1.45852e-10第6表面k=-0.344，A4=2.04765e-04，A6=1.98087e-05，A8=-6.19156e-07，A10=-4.42940e-10第9表面k=0.000，A4=2.52512e-03，A6=1.87330e-04，A8=-6.26204e-06，A10=3.08865e-06第ll表面k=0.000，A4=5.64501e-05,A6=-1.07705e-05，A8=7.14900e-07第12表面k=0.000，A4=2.86668e-04，A6=-8.42968e-05,A8=7.45066e-06，A10=-2.23480e-07單位焦距fl=-13.69￡2=10.56fi=-142.87變焦數(shù)據(jù)WESTTEIH3.843.843.84焦距5.7711.0022.20Fno.3.044.056.002co("76.3739.1519.75BF4.8110.464.91總長度40.1632.6233.78d420.248.651.40dlO3.812.2016.16dl23.208.853.30第十實(shí)施方式的變焦透鏡系統(tǒng)具有與第七實(shí)施方式的變焦透鏡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)。第十一實(shí)施方式的變焦透鏡系統(tǒng)具有與第八實(shí)施方式的變焦透鏡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)。第十二實(shí)施方式的變焦透鏡系統(tǒng)具有第九實(shí)施方式的變焦透鏡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)。示例IO以下示出第十實(shí)施方式中的像高和全像角的數(shù)據(jù)。變焦數(shù)據(jù)WESTTEIH3.573,843.84焦距5.7711.0022.20Fno.3.034.046.002co(0)70.9539.0719.65示例ll以下示出第十一實(shí)施方式中的像高和全像角的數(shù)據(jù)。變焦數(shù)據(jù)WESTTEIH3.573.843.84焦距5.7711.0022.20Fno.3.024.056.002co(0)70.9239.0319.67示例12以下示出第十二實(shí)施方式中的像高和全像角的數(shù)據(jù)。變焦數(shù)據(jù)WESTTEIH3.573.843.84焦距5.7711.0022.20Fno.3.044.056.002ca(0)70,9339.1519.75圖7A到圖12C示出了從第一實(shí)施方式到第三實(shí)施方式的實(shí)施方式以及從第七實(shí)施方式到第九實(shí)施方式的實(shí)施方式在無窮遠(yuǎn)物點(diǎn)聚焦時(shí)的像差圖。在這些像差圖中，圖7A、圖8A、圖9A、圖IOA、圖11A和圖12A分別表示在廣角端的球面像差(SA)、像散(AS)、變形(DT)和縮放色像差(CC)，圖7B、圖8B、圖9B、圖IOB、圖11B和圖12B分別表示在中間焦距狀態(tài)的球面像差、像散、變形和縮放色像差，圖7C、圖8C、圖9C、圖IOC、圖IIC和圖12C分別表示在長焦端的球面像差、像散、變形和縮放色像差。在每個(gè)圖中，"o)"表示半像角。以下示出根據(jù)每個(gè)實(shí)施方式的條件表達(dá)式(1)到(10)的數(shù)據(jù)。示例l示例2示例3(1)ft/fw3.853.853.85(2)DL21/Dt0.1070.1210.126(3)Dw/(IH^xf/fw)2.642.662.68(4)Dt/(IHwxft/fw)2.572.532.49(5)fG2/fw1.951.921.88(6)(rL2if+rL21r)/(rL2irrL2ir)-0.41-0.46-0.42(7)Pc200nm200歸200nm(8)Hc/Pc5.05.05.0(9)dL211.531131.531131.53113(10)vndL2155.3055.3055.30示例4示例5示例6(1)ft/fw3.853.853.85(2)DL21/Dt0.1070.1210.126(3)Dw/(IHwxft/fw)2.842.862.88(4)Dt/(IHwxft/fw)2.572.532.49(5)Wfw1.951.921.88(6)(rL2if+rL21r)/(rL21rrL2ir)-0.41-0.46-0.42(7)Pc200nm200nm200nm(8)Hc/Pc5.05.05.0(9)ndL211,531131.531131.53113(10)vdL2155.3055,3055.30示例7示例8示例9(l)ft/fw3.853.853.85(2)DL21/Dt0.1250.1230.123(3)Dw/(IHwxft/fw)2.702.702.70(4)Dt/(IHwxft/fw)2.262.312.31(5)fG2/fw1.791.821.83(6)(rL21f^rL21r)/(rL2『rL2ir)-0.33-0.32-0.35(7)Pc200nm200nm200mn(8)Hc/Pc5.05.05.0(9)ndL211.531131.531131.53113(10)vdL2155.3055.3055.30示例IO示例ll示例12(1)ft/fw3.853.853.85(2)DL21/Dt0,1250.1230.123(3)Dw/(IHwxft/fw)2.912.952.95(4)Dt/(IHwxft/fw)2.262.312.31(5)fG2/fw1.791.821.83(6)(rL2ifHL21r)/(rL21rrL2ir)-0.33-0.32-0.35(7)Pc200nm200謡200腿(8)Hc/Pc5.05.05.0(9)ndL211.531131.531131.53113(10)vdL2155.3055.3055.30另外，為了防止出現(xiàn)重影和閃光，通常，向接觸空氣的透鏡表面涂覆防反射涂層。另一方面，在粘合透鏡的粘合表面，粘合劑的折射率充分高于空氣的折射率。因此，在很多情況下，反射系數(shù)原本為單層涂層的水平或更低，很少情況下涂覆涂層。然而，當(dāng)即使向粘合表面確實(shí)涂覆防反射涂層時(shí)，也可以進(jìn)一步減少重影和閃耀，獲得更有利的圖像。特別的是，近來，具有高折射率的玻璃材料已廣泛應(yīng)用于攝像機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)中，以在像差校正上獲得良好效果。然而，當(dāng)將具有高折射率的玻璃材料用作粘合透鏡時(shí)，在粘合表面的反射變得不可忽略。在這樣的情況下，在粘合表面上涂覆防反射涂層特別有效。日本專利申請?zhí)亻_平No.2-27301、No.2001-324676、No.2005-92115和美國專利No.7116482中公開了粘合表面涂層的有效使用。在這些專利文獻(xiàn)中，描述了在正的前變焦透鏡系統(tǒng)的第一透鏡單元中的粘合透鏡表面涂層，對于本發(fā)明的具有正折射力的第一透鏡單元中的粘合透鏡表面，可以實(shí)施與這些專利文獻(xiàn)中公開的相同的粘合透鏡表面涂層。作為要使用的涂層材料，根據(jù)粘合材料的折射率和作為基底的透鏡的折射率，可以合適地選擇具有相對較高折射率的涂層材料，如1&05、Ti02、Nb205、Zr02、Hf02、Ce02、Sn02、ln203，、ZnC^tIY203,以及具有相對較低折射率的涂層材料，如MgF2、Si02和Al203，并將其設(shè)定為滿足相位條件的膜厚。自然，與接觸空氣的透鏡表面上的涂層類似，也可以使粘合表面上的涂層為多層涂層。通過合適地組合膜厚和膜數(shù)不小于兩層的涂層材料，可以進(jìn)一步減少反射，并且控制頻譜特性和角度特性。而且，不用說，除第一透鏡單元中的透鏡之外的其它透鏡的粘合表面，根據(jù)類似想法在該粘合表面上涂覆涂層也是有效的。(變形校正)另外，當(dāng)使用本發(fā)明的變焦透鏡系統(tǒng)時(shí)，以電子方式執(zhí)行對圖像變形的數(shù)字校正。以下描述數(shù)字校正圖像變形的基本概念。例如，如圖13所示，以光軸與圖像拾取面的交點(diǎn)為中心，固定與有效圖像拾取面的長邊內(nèi)部接觸的半徑R的圓周(像高)的縮放倍率，且將該圓周設(shè)為校正的基礎(chǔ)參考。隨后，在大致徑向方向上移動(dòng)不同于半徑R的任意半徑r(co)的圓周(像高)上的每個(gè)點(diǎn)，通過在同心圓上移動(dòng)以使半徑變?yōu)閞'(co),來執(zhí)行校正。例如，在圖13中，將位于半徑R的圓的內(nèi)側(cè)的任意半徑n(co)的圓周上的點(diǎn)Pp朝向圓心移動(dòng)到待校正的半徑n'(co)的圓周上的點(diǎn)P2。而且，將位于半徑R的圓的外側(cè)的任意半徑I"2(Q))的圓周上的點(diǎn)Qp朝向遠(yuǎn)離圓心的方向移動(dòng)到待校正的半徑r2'(①)的圓周上的點(diǎn)Q2。這里，可以如下表達(dá)r'(co)。r'(co)-a.f.tanco(0《ot《l)其中，co是物體的半像角，f是成像光學(xué)系統(tǒng)(本發(fā)明中的變焦透鏡系統(tǒng))的焦距。這里，當(dāng)使與半徑為R的圓(像高)對應(yīng)的理想像高為Y時(shí)，則有a=R/Y=R/(f.tan(d)。理想的是，光學(xué)系統(tǒng)關(guān)于光軸旋轉(zhuǎn)對稱。換句話說，變形也關(guān)于光軸以旋轉(zhuǎn)對稱的方式出現(xiàn)。因此，如上所述，在以電子方式校正光學(xué)變形的情況下，若可以通過固定與有效圖像拾取面的長邊內(nèi)部接觸的半徑R的圓的圓周(像高)上的縮放倍率，以再現(xiàn)圖像上的光軸與圖像拾取面的交點(diǎn)為中心，在大致徑向方向上移動(dòng)不同于半徑R的半徑r(co)的圓周(像高)上的每個(gè)點(diǎn)，且在同心圓上移動(dòng)以使半徑變?yōu)閞，((D)，來執(zhí)行校正，則從數(shù)據(jù)量和計(jì)算量的角度而言都可以認(rèn)為很有利。另外，在通過電子圖像拾取組件拾取圖像時(shí)光學(xué)圖像不再是連續(xù)量(由于采樣)。因此，只要電子圖像拾取組件上的像素不沿徑向排列，在光學(xué)圖像上精確繪制的半徑R的圓就不再是精確的圓。換句話說，關(guān)于對每個(gè)離散坐標(biāo)點(diǎn)表達(dá)的圖像數(shù)據(jù)的形狀校正，可以固定縮放倍率的圓不存在。因此，對于每個(gè)像素(Xi，Yj)，可以使用確定移動(dòng)目的地的坐標(biāo)(Xi，，Yj，)的方法。當(dāng)兩個(gè)或更多點(diǎn)(Xi，Yj)移動(dòng)到坐標(biāo)(Xi'，Yj')時(shí)，采用每個(gè)像素的值的平均值。而且，當(dāng)沒有移動(dòng)到的點(diǎn)時(shí)，可以通過使用一些周圍像素的坐標(biāo)值(Xi，，Yj')來進(jìn)行插值。當(dāng)由于光學(xué)系統(tǒng)或電子圖像拾取組件的制造誤差等，特別是在具有變焦透鏡系統(tǒng)的電子圖像拾取裝置中，相對于光軸的變形很顯著時(shí)，以及當(dāng)在光學(xué)圖像上繪制的半徑R的圓不對稱時(shí)，這樣的方法對于校正很有效。而且，若在將信號再現(xiàn)為圖像拾取組件或各種輸出裝置中的圖像時(shí)出現(xiàn)幾何變形，對于校正也很有效。在本發(fā)明的電子圖像拾取裝置中，為了計(jì)算校正量r'(co)-r(o))，可以進(jìn)行設(shè)置，使得在電子圖像拾取裝置中內(nèi)嵌的記錄介質(zhì)中記錄r(co)(換句話說，半像角和像高)之間的關(guān)系，或者真實(shí)像高r與理想像高r，/cc之間的關(guān)系。對于變形校正之后的圖像，為在短邊方向上的兩端不會極度缺少光量，半徑R可以滿足以下條件表達(dá)式。其中，Ls是有效圖像拾取表面的短邊的長度。優(yōu)選地半徑R滿足以下條件表達(dá)式。0.3Ls2RS0.6Ls而且，最有利的是使半徑R與在實(shí)際有效圖像拾取面的短邊方向上內(nèi)部接觸的圓的半徑匹配。在半徑R-0附近(換句話說，軸附近)固定縮放倍率的校正的情況下，從大量圖像的方面而言有些不利，但是可以確保即使在使角度變寬時(shí)也使得尺寸較小的效果。將需要校正的焦距間隔劃分為多個(gè)焦點(diǎn)區(qū)。而且，在劃分的焦點(diǎn)區(qū)中的長焦端附近，可以利用和使得校正結(jié)果大體滿足以下關(guān)系的情況下相同的校正量，來執(zhí)行校正。r'(co)=a.f.tanco然而，在此情況下，在劃分的焦點(diǎn)區(qū)的廣角端，一定程度上會殘留在劃分的焦點(diǎn)區(qū)的廣角端的桶形變形。而且，當(dāng)增加劃分區(qū)的數(shù)目時(shí)，出現(xiàn)在記錄介質(zhì)中額外保存校正所需的專用數(shù)據(jù)的需要。因此增加劃分區(qū)的數(shù)目不是優(yōu)選的。因此，提前計(jì)算與劃分的焦點(diǎn)區(qū)中的每個(gè)焦距相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)系數(shù)?？梢愿鶕?jù)仿真測量或?qū)嶋H設(shè)備測量來確定所述系數(shù)?？梢杂?jì)算在劃分的焦點(diǎn)區(qū)的長焦端附近校正結(jié)果大體滿足以下關(guān)系情況下的校正量，并且可以通過針對該校正量統(tǒng)一乘以每個(gè)焦距的系數(shù)來使其成為最終校正量。r'(ffl)=a.f.tanco另外，當(dāng)在通過對無窮遠(yuǎn)物體成像(形成圖像)而獲得的圖像中沒有變形時(shí)，以下關(guān)系成立。f=y/tano這里，y表示像點(diǎn)距離光軸的高度(像高)，f表示成像系統(tǒng)(本發(fā)明的變焦透鏡系統(tǒng))的焦距，co表示在與從圖像拾取面上的中心連接到位置y的像點(diǎn)對應(yīng)的物點(diǎn)方向相對于光軸的角度(物半像角)。當(dāng)在成像系統(tǒng)中存在桶形變形時(shí)，該關(guān)系變?yōu)閒>y/tanco。換句話說，當(dāng)使成像系統(tǒng)的焦距f以及像高y固定時(shí)，(D的值變大。(數(shù)字?jǐn)z像機(jī))圖14到圖16是根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的結(jié)構(gòu)的概念圖，其中在攝像光學(xué)系統(tǒng)141中安裝有上述變焦透鏡系統(tǒng)。圖14是表示數(shù)字?jǐn)z像機(jī)140的外觀的前視立體圖，圖15是表示數(shù)字?jǐn)z像機(jī)140的外觀的后視立體圖，圖16是表示數(shù)字?jǐn)z像機(jī)140的結(jié)構(gòu)的示意截面圖。在圖14和圖16中，示出了攝像光學(xué)系統(tǒng)141的未縮回狀態(tài)。在該示例的情況下，數(shù)字?jǐn)z像機(jī)140包括具有攝像光路142的攝像光學(xué)系統(tǒng)141、具有取景光路144的取景光學(xué)系統(tǒng)143、快門按鈕145、閃光燈146、液晶顯示監(jiān)視器147、焦距改變按鈕161、以及設(shè)置改變開關(guān)162等，在攝像光學(xué)系統(tǒng)141的非縮回狀態(tài)中，通過滑動(dòng)蓋160，使蓋160覆蓋攝像光學(xué)系統(tǒng)141、取景光學(xué)系統(tǒng)143和閃光燈146。進(jìn)一步，當(dāng)打幵蓋160并且將數(shù)字?jǐn)z像機(jī)設(shè)為拍照狀態(tài)時(shí)，攝像光學(xué)系統(tǒng)141采用如圖14所示的非縮回狀態(tài)，當(dāng)按壓置于數(shù)字?jǐn)z像機(jī)140的上部的快門按鈕145時(shí)，與按壓快門按鈕145同步，通過諸如第一實(shí)施方式中的變焦透鏡系統(tǒng)的攝像光學(xué)系統(tǒng)141來拍照。通過蓋玻璃C和涂覆有波長區(qū)域限制涂層的低通濾光器，在CCD149的圖像拾取表面上形成攝像光學(xué)系統(tǒng)141形成的物像。通過處理裝置151，將CCD149接收為光的物像，作為電子圖像顯示在置于數(shù)字?jǐn)z像機(jī)140的后表面上的液晶顯示監(jiān)視器147上。而且，記錄裝置152連接到處理裝置151，該記錄裝置152也可以記錄拍攝的電子圖像。可以與處理裝置151分開設(shè)置記錄裝置152，或者可以通過電子寫入軟盤、存儲卡或MO等進(jìn)行記錄來形成記錄裝置152。而且，可以將攝像機(jī)形成為代替CCD149而設(shè)置銀鹽膠巻的銀鹽攝像機(jī)。而且，將取景物鏡光學(xué)系統(tǒng)153置于取景光路144上。取景物鏡光學(xué)系統(tǒng)153包括多個(gè)透鏡單元(在圖中是三個(gè)單元)以及兩個(gè)棱鏡，并且由焦距與攝像光學(xué)系統(tǒng)141的變焦透鏡系統(tǒng)同步改變的變焦光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成。在作為圖像正像組件的正像棱鏡155的場幀157上，形成取景物鏡光學(xué)系統(tǒng)153形成的物像。在正像棱鏡155的后側(cè)，設(shè)置有將正立圖像引導(dǎo)至觀察者的眼球的目鏡光學(xué)系統(tǒng)159。蓋組件150置于目鏡光學(xué)系統(tǒng)159的出射側(cè)。由于以此方式構(gòu)造的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)140具有根據(jù)本發(fā)明的攝像光學(xué)系統(tǒng)141，在縮回狀態(tài)中具有極小厚度，且在高縮放倍率下在整個(gè)變焦區(qū)域中具有極穩(wěn)定的成像性能，因此可以實(shí)現(xiàn)高性能、小尺寸和廣角。(內(nèi)部電路結(jié)構(gòu))圖17是數(shù)字?jǐn)z像機(jī)140的主要組件的內(nèi)部電路的結(jié)構(gòu)框圖。在以下描述中，例如，上述處理裝置151包括CDS/ADC部124、臨時(shí)存儲部117和圖像處理部118，且例如存儲裝置152包括存儲介質(zhì)部119。如圖17所示，數(shù)字?jǐn)z像機(jī)140包括操作部112、連接到操作部112的控制部113、通過總線114和總線115而與控制部113的控制信號輸出端口相連接的臨時(shí)存儲存儲器117和成像驅(qū)動(dòng)電路116、圖像處理部118、存儲介質(zhì)部119、顯示部120和設(shè)定信息存儲存儲器部121。臨時(shí)存儲存儲器117、圖像處理部118、存儲介質(zhì)部119、顯示部120和設(shè)定信息存儲存儲器部121被構(gòu)造為，能夠通過總線122互相輸入和輸出數(shù)據(jù)。而且，CCD149和CDS/ADC部120連接到成像驅(qū)動(dòng)電路116。操作部112包括各種輸入按鈕和開關(guān)，并且是通過這些輸入按鈕和開關(guān)通知控制部從外部(由數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的用戶)輸入的事件信息的電路?？刂撇?13是中央處理單元(CPU)，并且具有未在圖中示出的內(nèi)嵌計(jì)算機(jī)程序存儲器。控制部113是在接收到攝像機(jī)的用戶通過操作部112輸入的指令和命令的情況下，根據(jù)該計(jì)算機(jī)程序存儲器中存儲的計(jì)算機(jī)程序，來控制整個(gè)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)140的電路。CCD149以光接收通過根據(jù)本發(fā)明的攝像光學(xué)系統(tǒng)141形成的物像。CCD149是由成像驅(qū)動(dòng)電路116驅(qū)動(dòng)并控制且將物像的每個(gè)像素的光量轉(zhuǎn)換為電信號并將該電信號輸出到CDS/ADC部124的圖像拾取組件。CDS/ADC部124是這樣的電路，其放大從CCD149輸入的電信號，執(zhí)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，并且將僅被放大并轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的圖像原數(shù)據(jù)(裸數(shù)據(jù)，下文中稱為"RAW"數(shù)據(jù))輸出到臨時(shí)存儲存儲器117。臨時(shí)存儲存儲器117是例如包括SDRAM(同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲器)的緩沖，并且是臨時(shí)存儲從CDS/ADC部124輸出的RAW數(shù)據(jù)的存儲器裝置。圖像處理部118是讀取存儲在臨時(shí)存儲存儲器117中的RAW數(shù)據(jù)或者存儲在存儲介質(zhì)部119中的RAW數(shù)據(jù)，并且根據(jù)控制部113指定的圖像質(zhì)量參數(shù)以電子方式執(zhí)行包括變形校正的各種圖像處理的電路。存儲介質(zhì)部119是例如可卸安裝的包括閃存的卡或棒形式的記錄介質(zhì)。存儲介質(zhì)部119是在卡閃存和棒閃存中記錄并保持從臨時(shí)存儲存儲器117傳送的RAW數(shù)據(jù)和在圖像處理部118中經(jīng)受過圖像處理的圖像數(shù)據(jù)的裝置的控制電路。顯示部120包括液晶顯示監(jiān)視器，并且是在液晶顯示監(jiān)視器上顯示圖像和操作菜單的電路。設(shè)定信息存儲存儲器部121包括提前存儲各種圖像質(zhì)量參數(shù)的ROM部，以及用于存儲通過操作部112上的輸入操作在從ROM部讀取的圖像質(zhì)量參數(shù)中選擇的圖像質(zhì)量參數(shù)的RAM部。設(shè)定信息存儲存儲器部121是控制對存儲器的輸入和輸出的電路。根據(jù)本發(fā)明，以此方式構(gòu)造的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)140具有攝像光學(xué)系統(tǒng)141，其具有足夠的廣角區(qū)域和緊湊結(jié)構(gòu)，同時(shí)在高縮放倍率下在整個(gè)縮放區(qū)域中具有極穩(wěn)定的成像性能。因此，可以實(shí)現(xiàn)高性能、小尺寸和廣角。而且，可以實(shí)現(xiàn)廣角側(cè)和長焦側(cè)的快速聚焦操作。而且，優(yōu)選地所述三單元變焦透鏡系統(tǒng)除滿足上述本發(fā)明(方面)中的一個(gè)之外，還同時(shí)滿足以下補(bǔ)充項(xiàng)目中的一個(gè)中的設(shè)置。(補(bǔ)充項(xiàng)目1)包括具有按短于400nm的周期二維設(shè)置的多個(gè)突起的透鏡的變焦透鏡系統(tǒng)。(補(bǔ)充項(xiàng)目2)根據(jù)補(bǔ)充項(xiàng)目1所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其中，所述多個(gè)突起滿足以下條件表達(dá)式。20nm<Pc<400nm(7)1.0<Hc/Pc<20.0(8)其中，Pc表示突起之間的間距，而Hc表示突起的高度。(補(bǔ)充項(xiàng)目3)根據(jù)補(bǔ)充項(xiàng)目1和2中的一個(gè)所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其包括與透鏡相鄰的孔闌。根據(jù)補(bǔ)充項(xiàng)目1、2和3中的一個(gè)所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其中透鏡是塑料透鏡。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的三單元變焦透鏡系統(tǒng)適于作為有利于確保高變焦比、使得尺寸較小且輕并且對于容易確保光學(xué)性能很有用的變焦透鏡系統(tǒng)。示出了這樣的效果，即，可以提供有利于確保高變焦比、減少成本并且可以容易地確保有利光學(xué)性能的變焦透鏡系統(tǒng)，以及包括這樣的變焦透鏡系統(tǒng)的圖像拾取裝置。權(quán)利要求1、一種三單元變焦透鏡系統(tǒng)，該三單元變焦透鏡系統(tǒng)從其物側(cè)起按順序包括第一透鏡單元，其具有負(fù)折射力；第二透鏡單元，其具有正折射力；第三透鏡單元，其具有正折射力和負(fù)折射力中的一個(gè)；以及孔闌，其置于第一透鏡單元的像面?zhèn)龋椅挥诘诙哥R單元的最接近于像的透鏡表面的物側(cè)，并且與第二透鏡單元整體移動(dòng)，其中在從廣角端向長焦端變焦時(shí)，第一透鏡單元與第二透鏡單元之間的距離變窄，并且第二透鏡單元與第三透鏡單元之間的距離改變，并且第二透鏡單元在從廣角端向長焦端變焦時(shí)向物側(cè)移動(dòng)，并且第二透鏡單元包括被設(shè)置為最接近于物的由塑料制成的正透鏡，并且所述三單元變焦透鏡系統(tǒng)滿足以下條件表達(dá)式ft/fw＞3.6(1)DL21/Dt＞0.1(2)其中，fw表示所述三單元變焦透鏡系統(tǒng)在廣角端的焦距，ft表示所述三單元變焦透鏡系統(tǒng)在長焦端的焦距，DL21表示第二透鏡單元中被設(shè)置為最接近于物的由塑料制成的所述正透鏡的光軸厚度，而Dt表示所述三單元變焦透鏡系統(tǒng)在廣角端的整個(gè)光軸長度，并且該整個(gè)長度是所述三單元變焦透鏡系統(tǒng)的通過把根據(jù)空氣轉(zhuǎn)換長度表示的后焦距和從最接近于物的透鏡的入射表面到最接近于像的透鏡的出射表面的光軸厚度相加而獲得的長度。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的三單元變焦透鏡系統(tǒng)，其中，第三透鏡單元移動(dòng)到相對于廣角端增大長焦端的縮放倍率的位置。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的三單元變焦透鏡系統(tǒng)，其中，該三單元變焦透鏡系統(tǒng)滿足以下條件表達(dá)式1.0<Dw/(IHwxft/fw)<3.5(3)1.0<Dt/(IHwxft/fw)<2.85(4)其中，.IHw表示在廣角端的像高，而Dw表示該變焦透鏡系統(tǒng)在長焦端的整個(gè)光軸長度。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的三單元變焦透鏡系統(tǒng)，其中，該三單元變焦透鏡系統(tǒng)滿足以下條件表達(dá)式1.3<fG2/fw<2.5(5)其中，f02是第二透鏡單元的焦距。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的三單元變焦透鏡系統(tǒng)，其中，第二透鏡單元中的由塑料制成的所述正透鏡是滿足以下條件表達(dá)式的雙凸正透鏡-0.8<(rL21f+rL21r)/(rL21f-rL21r)<0(6)其中，rulf表示第二透鏡單元中最接近于物的由塑料制成的所述正透鏡的物側(cè)表面的近軸曲率半徑，而rL21r表示第二透鏡單元中最接近于物的由塑料制成的所述正透鏡的像側(cè)表面的近軸曲率半徑。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的三單元變焦透鏡系統(tǒng)，其中，該三單元變焦透鏡系統(tǒng)中的透鏡總數(shù)是五個(gè)。7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的三單元變焦透鏡系統(tǒng)，其中，第三透鏡單元中的透鏡總數(shù)是一個(gè)。8、根據(jù)權(quán)利要求6所述的三單元變焦透鏡系統(tǒng)，其中，第一透鏡單元從其物側(cè)起按順序包括負(fù)透鏡和正透鏡，并且第一透鏡單元中的透鏡總數(shù)是二個(gè)，并且第二透鏡單元從其物側(cè)起按順序包括負(fù)透鏡和由塑料制成的所述正透鏡，并且第二透鏡單元中的透鏡總數(shù)是二個(gè)，并且第三透鏡單元包括具有正折射力和負(fù)折射力之一的透鏡，并且第三透鏡單元中的透鏡總數(shù)是一個(gè)，并且第一透鏡單元中的所述正透鏡和第二透鏡單元中的所述負(fù)透鏡的阿貝數(shù)小于第一透鏡單元中的所述負(fù)透鏡、第二透鏡單元中的由塑料制成的所述正透鏡以及第三透鏡單元中的所述透鏡的阿貝數(shù)。9、根據(jù)權(quán)利要求6所述的三單元變焦透鏡系統(tǒng)，其中，該三單元變焦透鏡系統(tǒng)中的每個(gè)透鏡都是單透鏡。10、根據(jù)權(quán)利要求1所述的三單元變焦透鏡系統(tǒng)，其中，該三單元變焦透鏡系統(tǒng)中的每個(gè)透鏡中的塑料透鏡的比例是40%或更多。11、根據(jù)權(quán)利要求1所述的三單元變焦透鏡系統(tǒng)，其中，第二透鏡單元中的兩個(gè)透鏡表面，即，最接近于物的透鏡表面和最接近于像的透鏡表面，都是非球面。12、根據(jù)權(quán)利要求1所述的三單元變焦透鏡系統(tǒng)，其中，該三單元變焦透鏡系統(tǒng)中的一個(gè)透鏡具有按短于400nm的周期二維設(shè)置的多個(gè)突起。13、根據(jù)權(quán)利要求1所述的三單元變焦透鏡系統(tǒng)，其中，第三透鏡單元具有正折射力，且相對于廣角端而言在長焦端位于像側(cè)，并且通過將第三透鏡單元移向物側(cè)來執(zhí)行從遠(yuǎn)距離物到近距離物的聚焦。14、根據(jù)權(quán)利要求1所述的三單元變焦透鏡系統(tǒng)，其中，第三透鏡單元具有負(fù)折射力，且相對于廣角端而言在長焦端位于物側(cè)，并且通過將第三透鏡單元移向像側(cè)來執(zhí)行從遠(yuǎn)距離物到近距離物的聚焦。15、根據(jù)權(quán)利要求1所述的三單元變焦透鏡系統(tǒng)，其中，第二透鏡單元中的由塑料制成的所述正透鏡滿足以下條件表達(dá)式1.40<ndL21<1.55(9)45<vdL21<75(10)其中，nd^表示第二透鏡單元中的最接近于物的由塑料制成的所述正透鏡關(guān)于d線的折射率，而vdul表示第二透鏡單元中的最接近于物的由塑料制成的所述正透鏡的阿貝數(shù)。16、一種圖像拾取裝置，該圖像拾取裝置包括三單元變焦透鏡系統(tǒng)；和圖像拾取組件，其置于所述三單元變焦透鏡系統(tǒng)的像側(cè)，將所述三單元變焦透鏡系統(tǒng)形成的光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換為電信號，其中，所述三單元變焦透鏡系統(tǒng)是根據(jù)權(quán)利要求1到15中的一項(xiàng)所述的變焦透鏡系統(tǒng)。17、根據(jù)權(quán)利要求16所述的圖像拾取裝置，該圖像拾取裝置包括圖像轉(zhuǎn)換部，其將包括因所述三單元變焦透鏡系統(tǒng)而產(chǎn)生的變形的電信號轉(zhuǎn)換為通過圖像處理校正了該變形的圖像信號。18、一種變焦透鏡系統(tǒng)，該變焦透鏡系統(tǒng)包括具有按短于400nm的周期二維設(shè)置的多個(gè)突起的透鏡。19、根據(jù)權(quán)利要求18所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其中，所述多個(gè)突起滿足以下條件表達(dá)式20nm<Pc<400nm(7)1.0<Hc/Pc<20.0(8)其中，Pc表示所述突起的間距，而Hc表示所述突起的高度。20、根據(jù)權(quán)利要求18所述的變焦透鏡系統(tǒng)，該變焦透鏡系統(tǒng)包括與所述透鏡相鄰的孔闌。21、根據(jù)權(quán)利要求18所述的變焦透鏡系統(tǒng)，其中，所述透鏡是塑料透鏡。全文摘要本發(fā)明提供三單元變焦透鏡系統(tǒng)和使用其的圖像拾取裝置。該三單元變焦透鏡系統(tǒng)從其物側(cè)起按順序包括第一透鏡單元(G1)，其具有負(fù)折射力；第二透鏡單元(G2)，其具有正折射力；第三透鏡單元(G3)，其具有正折射力或負(fù)折射力；以及孔闌，其位于第一透鏡單元的像面?zhèn)?，且位于第二透鏡單元的最接近于像側(cè)的透鏡表面的物側(cè)，并且與第二透鏡單元整體移動(dòng)。在從廣角端向長焦端變焦時(shí)，第一透鏡單元與第二透鏡單元之間的距離變窄，第二透鏡單元與第三透鏡單元之間的距離改變。第二透鏡單元在從廣角端向長焦端變焦時(shí)向物側(cè)移動(dòng)。第二透鏡單元包括被設(shè)置為最接近于物的由塑料制成的正透鏡。該三單元變焦透鏡系統(tǒng)滿足預(yù)定條件表達(dá)式。文檔編號G02B1/04GK101359088SQ20081014511公開日2009年2月4日申請日期2008年7月31日優(yōu)先權(quán)日2007年8月3日發(fā)明者片倉正弘申請人:奧林巴斯映像株式會社