变焦透镜和图像拾取装置的制作方法

专利名称：：变焦透镜和图像拾取装置的制作方法
技术领域：
：本发明涉及变焦透镜和图像拾取装置。具体地，本发明涉及要在数字照相机、数字摄像机等中使用的变焦透镜以及具有这种变焦透镜的图像拾取装置的
技术领域：
，该变焦透镜在深度方向上的厚度减小方面是优异的，同时具有广角以及在广角端的焦距的高变焦比，并且在视场弯曲(fieldcurvature)的校正上是优越的。
背景技术：
：近年来，使用具有大量像素的固态成像设备的图像拾取装置(如数字照相机和数字摄像机)已经变得日益流行，这要求更高图像质量和厚度减小。具体地，在这样的情况下，已经要求在图像拾取装置中安装的变焦透镜在广角端具有更长焦距；高变焦比；从广角端到远摄端以及从无穷远到近距离成像的整个范围上的优异成像性能；以及在景深方向上减小的厚度。近年来，为了实现图像拾取装置的厚度减小，已经主要采用了所谓的可伸缩透镜系统。可伸缩透镜系统是在拍摄时从装置的主体突出、并且在不拍摄时容纳在其中的光学系统。然而，由于容纳时的透镜配置，可伸缩透镜系统可能导致厚度的增加。例如，作为适于小型数字照相机的变焦透镜，已经提出许多变焦透镜，使得其每个由在从对象侧到图像侧的方向上按下述顺序安排的三个透镜组构造具有负屈光力的第一透镜组、具有正屈光力的第二透镜组以及具有正屈光力的第三透镜组。可适用于具有大量像素的图像拾取装置的、具有这种三组构造的一些变焦透镜已经增加了变焦范围，并且能够确保从广角到远摄端、以及从无穷远到近距离成像的整个范围(例如，参见日本未审专利申请公开No.11-194274、2002-90624和11-287953)。此外，存在另一种变焦透镜，其可通过由固态成像设备捕获的图像数据的电子图像处理而进一步小型化(例如，参见日本未审专利申请公开No.2006-284790)。
发明内容然而，为了获得增加的变焦范围，在日本未审专利申请公开No.11-194274中描述的变焦透镜通过将四个透镜组装到第二透镜组中提供有四透镜构造的第二透镜组。然而，在此情况下，对于第二透镜，四个透镜在数量上是高的，使得第二透镜组的厚度在尺寸上大，并且将很难实现在容纳时的其尺寸减小。此外，在日本未审专利申请公开No.2002-90624中描述的变焦透镜趋于通过为具有三透镜组的典型变焦透镜提供额外的透镜组(第四透镜组)来获得增加的变焦范围。该额外透镜组是在离轴像差的校正上有效的固定组。然而，由于透镜数量的增加，在容纳时难以实现厚度减小。此外，在日本未审专利申请公开No.11-287953中描述的变焦透镜通过在光轴方向上移动第一透镜组来在近距离成像期间执行聚焦。然而，第一透镜组具有大透镜直径，使得透镜组的驱动机制也会扩大。因此，难以实现变焦透镜的足够的小型化。此外，第一透镜组由三个透镜构造。具体地，其阻碍了容纳时的厚度减小。此外，通过设计变焦透镜以执行图像数据的电子图像处理来增大第一透镜的负屈光力，使得在日本未审专利申请公开No.2006-284790中描述的变焦透镜更小。然而，在此情况下，由于在远摄端的对象的距离的变化时出现的离轴像差(如像散和视场弯曲)的增大的变化，其导致光学性能的降低。有鉴于上述情况，期望缩短在广角端的焦距以实现更广角度并获得增加的变焦范围，使得在从广角到远摄端以及从无穷远到近距离成像的整个范围中可以确保好的成像性能，以减小变焦透镜的厚度。根据本发明实施例，一种变焦透镜，包括具有负屈光力的第一透镜组；具有正屈光力的第二透镜组；以及具有正屈光力的第三透镜组，所述三个透镜组从对象侧到图像侧按顺序安排，并且配置如下在所述变焦透镜中，当定位透镜状态从广角端状态改变到远摄端状态时，所述第二透镜组在光轴方向上朝对象移动，并且所述第一透镜组和所述第三透镜组两者在所述光轴方向上移动以减少所述第一透镜组和所述第二透镜组之间的间隔并增加所述第二透镜组和所述第三透镜组之间的间隔。此外，在所述变焦透镜中，在改变对象位置时，通过所述第三透镜组在光轴方向上的移动执行短距离聚焦。此外，在所述变焦透镜中，所述第一透镜组包括从图像侧到对象侧以下述顺序安排的负透镜和正透镜。所述第三透镜组包括正透镜。所述第一透镜组的所述负透镜的两个表面分别是非球面。此外，所述第三透镜组的所述正透镜的两个表面分别是非球面。因此，根据本发明实施例的变焦透镜包括第一组中的两个透镜和第三透镜组中的一个透镜。优选地，在上述变焦透镜中，所述第二透镜组可包括两个正透镜和一个负透镜。通过从两个正透镜和一个负透镜构造第二透镜组，可通过较小数量的透镜校正球面像差、像散、色差等。优选地，上述变焦透镜在第二透镜组中可具有至少一个非球面。通过为第二透镜组提供至少一个非球面，球面可展现校正像差的功能，如球面像差、像散和色差。优选地，在上述变焦透镜中，第二透镜组可设计为基本在与光轴垂直的方向上偏移以偏移图像。当第二透镜组设计为基本在与光轴垂直的方向上偏移以偏移图像时，可以使用具有相对小的透镜直径的重量轻的第二透镜组来执行图像偏移。根据本发明另一实施例，一种图像拾取装置，包括变焦透镜和将由所述变焦透镜形成的光学图像转换为电信号的成像设备，并且该变焦透镜配置如下所述变焦透镜包括具有负屈光力的第一透镜组、具有正屈光力的第二透镜组、以及具有正屈光力的第三透镜组，所述三个透镜组从对象侧到图像侧按顺序安排。在该变焦透镜中，当定位透镜状态从广角端状态改变到远摄端状态时，所述第二透镜组在光轴方向上朝对象移动，并且所述第一透镜组和所述第三透镜组两者在所述光轴方向上移动以减少所述第一透镜组和所述第二透镜组之间的间隔并增加所述第二透镜组和所述第三透镜组之间的间隔。此外，在该变焦透镜中，在改变对象位置时，通过所述第三透镜组在光轴方向上的移动执行短距离聚焦。所述第一透镜组包括从图像侧到对象侧以下述顺序安排的负透镜和正透镜。此外，在该变焦透镜中，所述第三透镜组包括正透镜。所述第一透镜组的所述负透镜的两个表面分别是非球面。所述第三透镜组的所述正透镜的两个表面分别是非球面。因此，根据本发明实施例的图像拾取装置中的变焦透镜包括第一组的两个透镜和第三透镜组的一个透镜。如上所述，根据本发明任何实施例的变焦透镜包括具有负屈光力的第一透镜组、具有正屈光力的第二透镜组、以及具有正屈光力的第三透镜组。这些透镜组从对象侧到图像侧按该顺序安排。当定位透镜状态从广角端状态改变到远摄端状态时，所述第二透镜组在光轴方向上朝对象移动，并且所述第一透镜组和所述第三透镜组两者在所述光轴方向上移动以减少所述第一透镜组和所述第二透镜组之间的间隔并增加所述第二透镜组和所述第三透镜组之间的间隔。然后，在改变对象位置时，通过所述第三透镜组在光轴方向上的移动执行短距离聚焦。在变焦透镜中，如上所述，所述第一透镜组包括从图像侧到对象侧以下述顺序安排的负透镜和正透镜。此外，所述第三透镜组包括正透镜。所述第一透镜组的所述负透镜的两个表面分别是非球面。所述第三透镜组的所述正透镜的两个表面分别是非球面。因此，变焦透镜满足下面的条件表达式(1)到(4)(1)0.10<ASPal<0.36；(2)-0.05<ASPa2<—0.02；(3)0<ASPbl<0.20；以及(4)0.04<ASPb2<0.15，其中ASPal=(ZAal-ZRal)/{Cal·(Na-I)·fl},ASPa2=(ZAa2_ZRa2)/{Ca2·(I-Na)·fl}，ASPbl=(ZAbl-ZRbl)/{Cbl·(Na-I)·f3},ASPb2=(ZAb2-ZRb2)/{Cb2·(I-Na)·f3},Da所述第一透镜组的所述光轴上的所述负透镜的厚度，Db所述第一透镜组的所述光轴上的所述正透镜的厚度，Ya=4Da,Yb=2Db,ZRal从所述第一透镜组中的所述负透镜的对象侧近轴曲率面的光轴起、在对应于Ya的高度处在光轴方向上的坐标，ZRa2从所述第一透镜组中的所述负透镜的图像侧近轴曲率面的光轴起、在对应于Ya的高度处在光轴方向上的坐标；ZAal从所述第一透镜组中的所述负透镜的对象侧非球面的光轴起、在对应于Ya的高度处在光轴上的坐标；ZAa2从所述第一透镜组中的所述负透镜的图像侧非球面的光轴起、在对应于Ya的高度处在光轴上的坐标；Cal在所述第一透镜组中的所述负透镜的对象侧非球面的近轴曲率，Ca2在所述第一透镜组中的所述负透镜的图像侧非球面的近轴曲率，Na所述第一透镜组中的所述负透镜的e线的屈光率，fl所述第一透镜组的焦距，ZRbl从所述第一透镜组中的所述正透镜的对象侧近轴曲率面的光轴起、在对应于Yb的高度处在光轴方向上的坐标，ZRb2从所述第一透镜组中的所述正透镜的图像侧近轴曲率面的光轴起、在对应于Yb的高度处在光轴方向上的坐标；ZAbl从所述第一透镜组中的所述正透镜的对象侧非球面的光轴起、在对应于Yb的高度处在光轴上的坐标；ZAb2从所述第一透镜组中的所述正透镜的图像侧非球面的光轴起、在对应于Yb的高度处在光轴上的坐标；Cbl在所述第一透镜组中的所述正透镜的对象侧非球面的近轴曲率，Cb2在所述第一透镜组中的所述正透镜的图像侧非球面的近轴曲率，Nb所述第一透镜组中的所述正透镜的e线的屈光率，以及f3所述第三透镜组的焦距。因此，可缩短广角端的焦距以获得更广角度，并可实现增加的变焦范围。此外，在从广角到远摄端以及从无穷远到近距离成像的整个范围中可确保好的成像性能。因此，可实现厚度减小。在根据本发明第二实施例的变焦透镜中，第二透镜组包括两个正透镜和一个负透^Miο因此，可使用较小数量的透镜校正球面像差、像散、色差等。此外，可实现变焦透镜的厚度减小。在根据本发明第三和第四实施例的每个的变焦透镜中，第二透镜组中的透镜的至少一个表面具有非球面。因此，可使用较小数量的透镜进一步校正球面像差、像散、色差等。此外，可实现高图像质量。在根据本发明第五和第八实施例的每个的变焦透镜中，第二透镜组可基本在与光轴垂直的方向上偏移以偏移图像。因此，由于第二透镜组重量轻并且其透镜直径小，可最小化用于振动控制的驱动机制。本发明实施例的图像拾取装置包括变焦透镜和将通过变焦透镜形成的光学图像转换为电信号的成像设备。变焦透镜包括具有负屈光力的第一透镜组、具有正屈光力的第二透镜组、以及具有正屈光力的第三透镜组，这些透镜组从对象侧到图像侧按该顺序安排。当定位透镜状态从广角端状态改变到远摄端状态时，所述第二透镜组在光轴方向上朝对象移动，并且所述第一透镜组和所述第三透镜组两者在所述光轴方向上移动以减少所述第一透镜组和所述第二透镜组之间的间隔并增加所述第二透镜组和所述第三透镜组之间的间隔。然后，在改变对象位置时，通过所述第三透镜组在光轴方向上的移动执行短距离聚焦，所述第一透镜组包括从图像侧到对象侧以下述顺序安排的负透镜和正透镜。所述第三透镜组包括正透镜。所述第一透镜组的所述负透镜的两个表面分别是非球面。所述第三透镜组的所述正透镜的两个表面分别是非球面。此外，变焦透镜满足下面的条件表达式(1)到⑷(1)0.10<ASPal<0.36；(2)-0.05<ASPa2<—0.02；(3)0<ASPbl<0.20；以及(4)0.04<ASPb2<0·15，其中ASPal=(ZAal—ZRal)/{Cal·(Na-I)·Π}，ASPa2=(ZAa2_ZRa2)/{Ca2·(I-Na)·fl},ASPbl=(ZAbl-ZRbl)/{Cbl·(Na-I)·f3},ASPb2=(ZAb2_ZRb2)/{Cb2·(I-Na)·f3},Da所述第一透镜组的所述光轴上的所述负透镜的厚度，Db所述第一透镜组的所述光轴上的所述正透镜的厚度，Ya=4Da,Yb=2Db,ZRal从所述第一透镜组中的所述负透镜的对象侧近轴曲率面的光轴起、在对应于Ya的高度处在光轴方向上的坐标，ZRa2从所述第一透镜组中的所述负透镜的图像侧近轴曲率面的光轴起、在对应于Ya的高度处在光轴方向上的坐标；ZAal从所述第一透镜组中的所述负透镜的对象侧非球面的光轴起、在对应于Ya的高度处在光轴上的坐标；ZAa2从所述第一透镜组中的所述负透镜的图像侧非球面的光轴起、在对应于Ya的高度处在光轴上的坐标；Cal在所述第一透镜组中的所述负透镜的对象侧非球面的近轴曲率，Ca2在所述第一透镜组中的所述负透镜的图像侧非球面的近轴曲率，Na所述第一透镜组中的所述负透镜的e线的屈光率，fl所述第一透镜组的焦距，ZRbl从所述第一透镜组中的所述正透镜的对象侧近轴曲率面的光轴起、在对应于Yb的高度处在光轴方向上的坐标，ZRb2从所述第一透镜组中的所述正透镜的图像侧近轴曲率面的光轴起、在对应于Yb的高度处在光轴方向上的坐标；ZAbl从所述第一透镜组中的所述正透镜的对象侧非球面的光轴起、在对应于Yb的高度处在光轴上的坐标；ZAb2从所述第一透镜组中的所述正透镜的图像侧非球面的光轴起、在对应于Yb的高度处在光轴上的坐标；Cbl在所述第一透镜组中的所述正透镜的对象侧非球面的近轴曲率，Cb2在所述第一透镜组中的所述正透镜的图像侧非球面的近轴曲率，Nb所述第一透镜组中的所述正透镜的e线的屈光率，以及f3所述第三透镜组的焦距。因此，可缩短在广角端的焦距以获得更广角度，并可实现增加的变焦范围。此外，在从广角到远摄端以及从无穷远到近距离成像的整个范围中可确保好的成像性能。因此，可实现厚度减小。特别是，在使用其中光学系统可从装置的主体中突出并容纳在装置的主体中的可伸缩透镜型图像拾取装置的情况下，可实现在容纳光学系统时的厚度减小。图1是图示根据本发明第一实施例的变焦透镜的透镜安排的图，其表示用于以类似于图2到图26的方式执行图像拾取装置和变焦透镜的最佳模式；图2是图示在广角端状态下的无穷远聚焦期间的球面像差、像散和失真像差的图，其表示以类似于图3到图5的方式将具体数值应用到第一实施例的数字示例的像差曲线图；图3是图示在中间焦点位置状态下的无穷远聚焦期间的球面像差、像散和失真像差的图；图4是图示在远摄端状态下的无穷远聚焦期间的球面像差、像散和失真像差的图；图5是图示在远摄角端状态下的具有2m的对象距离的聚焦期间的球面像差、像散和失真像差的图；图6是图示根据本发明第二实施例的变焦透镜中的透镜安排的图；图7是图示在广角端状态下的无穷远聚焦期间的球面像差、像散和失真像差的图，其表示其中以类似于图8到图10的方式将具体数值应用到第一实施例的数字示例的像差曲线图；图8是图示在中间焦点位置状态下的无穷远聚焦期间的球面像差、像散和失真像差的图；图9是图示在远摄端状态下的无穷远聚焦期间的球面像差、像散和失真像差的图；图10是图示在远摄角端状态下具有2m的对象距离的聚焦期间的球面像差、像散和失真像差的图；图11是图示根据本发明第三实施例的变焦透镜的透镜安排的图；图12是图示在广角端状态下的无穷远聚焦期间的球面像差、像散和失真像差的图，其表示以类似于图13到图15的方式将具体数值应用到第三实施例的数字示例的像差曲线图；图13是图示在中间焦点位置状态下的无穷远聚焦期间的球面像差、像散和失真像差的图；图14是图示在远摄端状态下的无穷远聚焦期间的球面像差、像散和失真像差的图；图15是图示在远摄角端状态下的具有2m的对象距离的聚焦期间的球面像差、像散和失真像差的图；图16是图示根据本发明第四实施例的变焦透镜的透镜安排的图；图17是图示在广角端状态下的无穷远聚焦期间的球面像差、像散和失真像差的图，其表示以类似于图18到图20的方式将具体数值应用到第四实施例的数字示例的像差曲线图；图18是图示在中间焦点位置状态下的无穷远聚焦期间的球面像差、像散和失真像差的图19是图示在远摄端状态下的无穷远聚焦期间的球面像差、像散和失真像差的图；图20是图示在远摄角端状态下的具有2m的对象距离的聚焦期间的球面像差、像散和失真像差的图；图21是图示根据本发明第五实施例的变焦透镜的透镜安排的图；图22是图示在广角端状态下的无穷远聚焦期间的球面像差、像散和失真像差的图，其表示以类似于图23到图25的方式将具体数值应用到第五实施例的数字示例的像差曲线图；图23是图示在中间焦点位置状态下的无穷远聚焦期间的球面像差、像散和失真像差的图；图24是图示在远摄端状态下的无穷远聚焦期间的球面像差、像散和失真像差的图；图25是图示在远摄角端状态下的具有2m的对象距离的聚焦期间的球面像差、像散和失真像差的图；图26是图示根据本发明一个实施例的图像拾取装置的框图。具体实施例方式以下，将参照附图描述根据本发明实施例的变焦透镜和图像拾取装置。[变焦透镜的配置]首先，将描述根据本发明一个实施例的变焦透镜。根据本发明实施例的变焦透镜包括从对象侧到图像侧按顺序安排的具有负屈光力的第一透镜组、具有正屈光力的第二透镜组、以及具有正屈光力的第三透镜组。在本实施例的变焦透镜中，当定位透镜状态从广角端状态改变到远摄端状态时，第二透镜组在光轴方向上朝对象移动，并且第一透镜组和第三透镜组两者在光轴方向上移动以减少第一透镜组和第二透镜组之间的间隔并增加第二透镜组和第三透镜组之间的间隔。此外，在本实施例的变焦透镜中，在改变对象位置时，通过第三透镜组在光轴方向上的移动执行短距离聚焦。此外，在本实施例的变焦透镜中，第一透镜组包括从图像侧到对象侧以该顺序安排的负透镜和正透镜。第三透镜组包括正透镜。第一透镜组的负透镜的两个表面分别是非球面。第三透镜组的正透镜的两个表面分别是非球面。在本实施例的变焦透镜中，如上所述，第一透镜组包括负透镜和正透镜，其中每个透镜的两个表面是非球面。第三透镜组包括其两个表面是非球面的正透镜。因此，每个透镜组中的透镜的数量设为足够有利地校正球面像差、像散、色差等的最小数量的透镜。可实现厚度减小，具体地，可实现在使用其中光学系统可从装置的主体突出并容纳其中的可伸缩透镜型图像拾取装置的情况下、在容纳光学系统时的厚度减小。本实施例的变焦透镜构造为满足下面的条件表达式(1)到(4)(1)0.10<ASPal<0.36；(2)-0.05<ASPa2<—0.02；(3)0<ASPbl<0.20；以及(4)0.04<ASPb2<0.15，其中ASPal=(ZAal-ZRal)/{Cal·(Na-I)·fl},ASPa2=(ZAa2_ZRa2)/{Ca2·(I-Na)·fl},ASPbl=(ZAbl-ZRbl)/{Cbl·(Na-I)·f3},ASPb2=(ZAb2_ZRb2)/{Cb2·(I-Na)·f3},Da所述第一透镜组的所述光轴上的所述负透镜的厚度，Db所述第一透镜组的所述光轴上的所述正透镜的厚度，Ya=4Da,Yb=2Db,ZRal从所述第一透镜组中的所述负透镜的对象侧近轴曲率面的光轴起、在对应于Ya的高度处在光轴方向上的坐标，ZRa2从所述第一透镜组中的所述负透镜的图像侧的光轴起、在对应于Ya的高度处在光轴方向上的坐标；ZAal从所述第一透镜组中的所述负透镜的对象侧非球面的光轴起、在对应于Ya的高度处在光轴上的坐标；ZAa2从所述第一透镜组中的所述负透镜的图像侧非球面的光轴起、在对应于Ya的高度处在光轴上的坐标；Cal在所述第一透镜组中的所述负透镜的对象侧非球面的近轴曲率，Ca2在所述第一透镜组中的所述负透镜的图像侧非球面的近轴曲率，Na所述第一透镜组中的所述负透镜的e线的屈光率，fl所述第一透镜组的焦距，ZRbl从所述第一透镜组中的所述正透镜的对象侧近轴曲率面的光轴起、在对应于Yb的高度处在光轴方向上的坐标，ZRb2从所述第一透镜组中的所述正透镜的图像侧的光轴起、在对应于Yb的高度处在光轴方向上的坐标；ZAbl从所述第一透镜组中的所述正透镜的对象侧非球面的光轴起、在对应于Yb的高度处在光轴上的坐标；ZAb2从所述第一透镜组中的所述正透镜的图像侧非球面的光轴起、在对应于Yb的高度处在光轴上的坐标；Cbl在所述第一透镜组中的所述正透镜的对象侧非球面的近轴曲率，Cb2在所述第一透镜组中的所述正透镜的图像侧非球面的近轴曲率，Nb所述第一透镜组中的所述正透镜的e线的屈光率，以及f3所述第三透镜组的焦距。此外，上述e线具有546.07nm的波长。如果值小于条件表达式(1)的下限，则难以获得非球面的效果。因此，在此情况下，由于图像平面导致广角端的曝光不足，球面单透镜变得难以校正像差。具体地，如果第一透镜组中的负透镜的对象侧表面的负屈光力逐渐增强，则关于用来校正第一透镜组中的负透镜的离轴像差的第三透镜中的正透镜的使用，变得难以在广角端和远摄端之间找到平衡。结果，当在远摄端被摄体距离变化时，视场弯曲极大地变化。另一方面，如果值超过条件表达式(1)的上限，则非球面表面的效果变得过强。由于导致广角端的过曝光的结果，变得难以有利地校正像差。因此，只要变焦透镜满足条件表达式(1)，就可以合理地展现非球面的效果。因此，可以执行好的像差补偿以改进变焦透镜的光学性能。如果值低于条件表达式(2)的下限，则非球面的效果变得过强。因此，在此情况下，由于图像平面导致广角端的曝光不足，球面单透镜变得难以校正像差。另一方面，如果值超过条件表达式(2)的上限，则难以获得非球面的效果。由于导致广角端的过曝光的结果，变得难以有利地校正像差。具体地，如果第一透镜组中的负透镜的图像侧表面的负屈光力逐渐增强，则透镜的边缘部分的曲率变大。因此，第一透镜组中的负透镜的形成的困难将增加。因此，如果变焦透镜满足条件表达式(2)，则可以合理地展现非球面的效果。因此，在此情况下，执行好的像差补偿。结果，可以获得光学性能的改进和第一透镜组中的负透镜的简化形成。如果值低于条件表达式(3)的下限，则难以获得非球面的效果。由于导致远摄端的过曝光的结果，变得难以有利地校正像差。如果值超过条件表达式(3)的上限，则非球面的效果变得过强，因此，图像平面趋于导致远摄端的曝光不足。此外，由于通过非球面的视场弯曲的校正效果变得过强，因此当在远摄端被摄体距离变化时，视场弯曲显著变化。因此，如果变焦透镜满足条件表达式(3)，则可以合理地展现非球面的效果。可以执行好的像差补偿以改进变焦透镜的光学性能。如果值低于条件表达式(4)的下限，则难以获得非球面的效果。因此，在此情况下，由于图像平面导致远摄端的曝光不足，球面单透镜变得难以校正像差。如果值超过条件表达式(4)的上限，则非球面的效果变得过强，因此，图像平面趋于导致远摄端的过曝光。此外，由于通过非球面的视场弯曲的校正效果变得过强，因此当在远摄端被摄体距离变化时，视场弯曲显著变化。因此，只要变焦透镜满足条件表达式(4)，就可以合理地展现非球面的效果。可以执行好的像差补偿以改进变焦透镜的光学性能。在根据本发明实施例的变焦透镜中，优选地，第二透镜组包括两个正透镜和一个负透镜。由于第二透镜组由两个正透镜和一个负透镜构成，因此可使用较小数量的透镜校正球面像差、像散、色差等，并可以实现变焦透镜的厚度减小。在本发明第一实施例的变焦透镜中，优选地，第二透镜组中的透镜的至少一个表面具有非球面。因为第二透镜组中的透镜的至少一个表面具有非球面，所以可以使用较小数量的透镜进一步校正球面像差、像散、色散等。此外，可实现高图像质量。在根据本发明实施例的变焦透镜中，第二透镜组可设计为基本在垂直于光轴的方向上偏移以偏移图像。第二透镜组可在基本垂直于光轴的方向上偏移以偏移图像。因此，由于第二透镜组重量轻并且其透镜直径小，因此可最小化用于振动控制的驱动机制。替代改变用于光量的调节的光圈的直径，为尺寸减小以及防止小孔衍射被劣化，中性(ND)滤光片或液晶调光设备的使用是优选的。此外，为减小第一透镜组中的透镜的直径，执行电子图像处理以实现变焦透镜的进一步的尺寸减小。[实施例]现在参照附图和表，将描述根据本发明每个具体实施例的变焦透镜和应用了具体数值的其数字示例。以下描述和表中表示的符号的含义如下“Si”表示从对象侧起的第“i”个表面；“ri”表示第“i”个表面的曲率半径；“di”表示第“i”个表面和轴上的第一表面的表面之间的距离；“ni”表示在d线(波长为587.6nm)具有第“i”表面的透镜的材料的屈光率；以及“vi”表示在d线具有第“i”表面的透镜的材料的阿贝数(Abbenumber)0关于“si”，“ASP”表示对应的表面是非球面。关于“ri”，“INFINITY”表示对应表面是平面。关于“di”，“可变”表示涉及的间隔是可变间隔。此外，“Fno”表示F数，并且“ω”表示半视角。每个数字示例中使用的透镜具有非球面透镜表面。在表面的顶点位于原点的情况下，光轴方向是X轴，并且垂直于光轴的透镜的高度为“h”。因此，非球面的轮廓可通过下面等式表示[等式1]X=——.hΜWl-(1+K)h2/R2其中，“Ai”表示第“i”个非球面的系数；“R”表示透镜的曲率半径；并且“K”表示透镜的锥形常数。作为根据第一、第二和第三实施例的透镜的示例的变焦透镜1、2和3的每个包括从对象侧到图像侧以下述顺序安排的透镜组其中每个透镜具有负屈光力的第一透镜组GRl；其中每个透镜具有正屈光力的第二透镜组GR2；以及其中每个透镜具有正屈光力的第三透镜组GR3。此外，在变焦透镜1、2和3中，当定位透镜状态从广角端状态改变到远摄端状态时，第二透镜组GR2在光轴方向上朝对象移动，并且第一透镜组GRl和第三透镜组GR3在光轴方向上移动，以减小第一透镜组GRl和第二透镜组GR2之间的间隔并增大第二透镜组GR2和第三透镜组GR3之间的间隔。此外，在变焦透镜1、2和3的每个中，在改变对象位置时，通过第三透镜组GR3在光轴方向上的移动来执行短距离聚焦。〈第一实施例〉图1是图示根据本发明第一实施例的变焦透镜1的透镜安排的图。变焦透镜1包括六个透镜。第一透镜组GRl包括以从对象侧到图像侧的顺序安排的负透镜Gl和正透镜G2，在负透镜Gl中，两个表面形成为非球面。第二透镜组GR2包括其中两个表面形成为非球面的正透镜G3、正透镜G4和负透镜G5。这些透镜G3、G4和G5组合在一起以形成粘合(cemented)透镜，同时以从对象侧到图像侧的顺序安排。第二透镜组GR2可在几乎与光轴垂直的方向上移动。因此，第二透镜组GR2在几乎与光轴垂直的方向上的移动允许图像偏移。第三透镜组GR3包括其中两个表面形成为非球面的正透镜。在第二透镜组GR2的对象侧，孔径光阑IR(孔径表面s5)安排在第二透镜组GR2附近。在变焦期间，孔径光阑IR在光轴方向上移动，同时与第二透镜组GR2组合。低通滤波器LPF安排在第三透镜组GR3和图像平面IMG之间。表1表示通过将数值具体应用到第一实施例的变焦透镜1获得的数字示例1的透镜数据。[表1]<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>在变焦透镜1中，第一透镜组GRl的负透镜Gl的对象侧表面(si)、第一透镜组GRl的负透镜Gl的图像侧表面(s2)、第二透镜组GR2的正透镜G3的对象侧表面(s6)、第二透镜组GR2的正透镜G3的图像侧表面(s7)、第三透镜组GRl的正透镜G6的对象侧表面(sll)、以及第三透镜组GR3的正透镜G6的图像侧表面(sl2)分别形成为非球面。此外，表2表示数字示例1中的非球面的锥形系数K以及非球面的第四、第六、第八和第十非球面系数A4、A6、A8和A10。此外，在表2和如后所述表示非球面系数的其他表的每个中，“E-i”表示具有底10的指数函数。换句话说，其表示“10-i”，例如，“0.12345E-05”表示“0.12345X10-5”。[表2]<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>在变焦透镜1中，在广角端状态和远摄端状态之间的变焦期间，第一透镜组GRl和孔径光阑IR之间的表面距离d4、第二透镜组GR2和第三透镜组GR3之间的表面距离dlO、以及第三透镜组GR3和低通滤波器LPF之间的表面距离dl2改变。表3表示在数字示例1中的广角端状态(焦距=5.15)、中间焦点位置状态(焦距=10.01)、以及远摄端状态(焦距=19.49)下的F数Fno和半视角ω以及可变距离。[表3]<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>图2到5是分别表示数字示例1中的若干像差的曲线图。换句话说，图2图示在广角端状态下(焦距=5.15)的无穷远聚焦期间的若干像差。图3图示在中间角端状态下(焦距=10.01)的无穷远聚焦期间的若干像差。图4图示在远摄角端状态下(焦距=19.49)的无穷远聚焦期间的若干像差。图5图示在远摄角端状态下具有2m的对象距离的聚焦期间的若干像差。在图2到图5的每个中，球面像差曲线图的纵轴表示与开放F数(openFnumber)的比率，并且其横轴表示散焦值。此外，实线表示在d线(波长为587.6nm)的球面像差。此夕卜，交替长短虚线表示在g线(波长为435.8nm)的球面像差。此外，虚线表示在C线(波长为656.3nm)的球面像差。在每个像散曲线图中，纵坐标表示视角，横坐标表示散焦值，实线表示径向(sagittal)图像平面，并且虚线表示经向(meridional)图像平面。在每个失真曲线图中，纵坐标表示视角，并且横坐标表示以％为单位的失真。如从每个像差曲线图显而易见的，显然，数字示例1示出有利地校正的各个像差和优异的成像性能。<第二实施例>图6是图示根据本发明第二实施例的变焦透镜2的透镜安排。变焦透镜2包括六个透镜。第一透镜组GRl包括其中两个表面形成为非球面的负透镜Gl和正透镜G2。这些透镜Gl和G2以从对象侧到图像侧的顺序安排。第二透镜组GR2包括其中两个表面形成为非球面的正透镜G3、正透镜G4和负透镜G5。这些透镜G3、G4和G5组合在一起以形成粘合透镜，同时以此顺序从对象侧到图像侧安排。第二透镜组GR2可在几乎与光轴垂直的方向上移动。因此，在几乎垂直于光轴的方向上移动第二透镜组GR2允许图像偏移。第三透镜组GR3包括其中两个表面形成为非球面的正透镜。在第二透镜组GR2的对象侧，孔径光阑IR(孔径表面s5)安排在第二透镜组GR2附近。在变焦期间，孔径光阑IR在光轴方向上移动，同时与第二透镜组GR2组合。低通滤波器LPF安排在第三透镜组GR3和图像平面IMG之间。表4表示通过将数值具体应用到第二实施例的变焦透镜2获得的数字示例2的透镜数据。[表4]<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>在变焦透镜2中，第一透镜组GRl的负透镜Gl的对象侧表面(si)、第一透镜组GRl的负透镜Gl的图像侧表面(s2)、第二透镜组GR2的正透镜G3的对象侧表面(s6)、第二透镜组GR2的正透镜G3的图像侧表面(s7)、第三透镜组GR3的正透镜G3的对象侧表面(sll)、以及第三透镜组GR3的正透镜G6的图像侧表面(sl2)分别形成为非球面。表5表示数字示例2中的锥形系数K以及非球面的第四、第六、第八和第十非球面系数A4、A6、A8和A10。[表5]<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>在变焦透镜2中，在广角端状态和远摄端状态之间的变焦期间，第一透镜组GRl和第二透镜组GR2之间的表面距离d4、第二透镜组GR2和第三透镜组GR3之间的表面距离dlO、以及第三透镜组GR3和低通滤波器LPF之间的表面距离dl2分别改变。表6表示在数字示例2中的广角端状态(焦距=4.79)、中间焦点位置状态(焦距=9.07)、以及远摄端状态(焦距=18.11)下的F数Fno以及半视角ω以及可变距离。[表6]<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>图7到10是分别表示数字示例2中的若干像差的曲线图。图7图示在广角端状态下(焦距=4.79)的无穷远聚焦期间的若干像差。图8图示在中间角端状态下(焦距=9.07)的无穷远聚焦期间的若干像差。图9图示在远摄角端状态下(焦距=18.11)的无穷远聚焦期间的若干像差。此外，图10图示在远摄角端状态下具有2m的对象距离的聚焦期间的若干像差。在图7到图10的每个中，球面像差曲线图的纵轴表示与开放F数的比率，并且其横轴表示散焦值。在附图中，实线表示在d线(波长为587.6nm)的球面像差。此外，交替长短虚线表示在g线(波长为435.8nm)的球面像差。此外，虚线表示在C线(波长为656.3nm)的球面像差。在每个像散曲线图中，纵坐标表示视角，横坐标表示散焦值，实线表示径向图像平面，并且虚线表示经向图像平面。在每个失真曲线图中，纵坐标表示视角，并且横坐标表示以％为单位的失真。如从每个像差曲线图显而易见的，显然，数字示例2示出有利地校正的各个像差和优异的成像性能。<第三实施例>图11是图示根据本发明第三实施例的变焦透镜3的透镜安排。变焦透镜3包括六个透镜。第一透镜组GRl包括其中两个表面形成为非球面的负透镜Gl和正透镜G2。这些透镜Gl和G2以此顺序从对象侧到图像侧安排。第二透镜组GR2包括其中两个表面形成为非球面的正透镜G3、正透镜G4和负透镜G5。这些透镜G3、G4和G5组合在一起以形成粘合透镜，同时以此顺序从对象侧到图像侧安排。第二透镜组GR2可在几乎与光轴垂直的方向上移动。因此，在几乎垂直于光轴的方向上移动第二透镜组GR2允许图像偏移。第三透镜组GR3包括其中两个表面形成为非球面的正透镜G6。在第二透镜组GR2的对象侧，孔径光阑IR(孔径表面s5)安排在第二透镜组GR2附近。在变焦期间，孔径光阑IR在光轴方向上移动，同时与第二透镜组GR2组合。低通滤波器LPF安排在第三透镜组GR3和图像平面IMG之间。表7表示通过将数值具体应用到第三实施例的变焦透镜3获得的数字示例3的透镜数据。[表7]<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>在变焦透镜3中，第一透镜组GRl的负透镜Gl的对象侧表面(si)、第一透镜组GRl的负透镜Gl的图像侧表面(s2)、第二透镜组GR2的正透镜G3的对象侧表面(s6)、第二透镜组GR2的正透镜G3的图像侧表面(s7)、第三透镜组GR3的正透镜G6的对象侧表面(sll)、以及第三透镜组GR3的正透镜G6的图像侧表面(sl2)分别形成为非球面。表8表示数字示例3中的锥形系数K以及非球面的第四、第六、第八和第十非球面系数A4、A6、A8和A10。[表8]<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>在变焦透镜3中，在广角端状态和远摄端状态之间的变焦期间，第一透镜组GRl和第二透镜组GR2之间的表面距离d4、第二透镜组GR2和第三透镜组GR3之间的表面距离dlO、以及第三透镜组GR3和低通滤波器LPF之间的表面距离dl2分别改变。表9表示在数字示例3中的广角端状态(焦距=4.69)、中间焦点位置状态(焦距=8.78)、以及远摄端状态(焦距=17.72)下的F数Fno和半视角ω以及可变距离。[表9]<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>图12到15是分别表示数字示例3中的若干像差的曲线图。换句话说，图12图示在广角端状态下(焦距=4.69)的无穷远聚焦期间的若干像差。图13图示在中间角端状态下(焦距=8.78)的无穷远聚焦期间的若干像差。图14图示在远摄角端状态下(焦距=17.72)的无穷远聚焦期间的若干像差。图15图示在远摄角端状态下具有2m的对象距离的聚焦期间的若干像差。在图12到图15的每个中，球面像差曲线图的纵轴表示与开放F数的比率，并且其横轴表示散焦值。此外，实线表示在d线(波长为587.6nm)的球面像差，交替长短虚线表示在g线(波长为435.8nm)的球面像差，并且虚线表示在C线(波长为656.3nm)的球面像差。在每个像散曲线图中，纵坐标表示视角，横坐标表示散焦值，实线表示径向图像平面，并且虚线表示经向图像平面。在每个失真曲线图中，纵坐标表示视角，并且横坐标表示以％为单位的失真。如从每个像差曲线图显而易见的，显然，数字示例3示出有利地校正的各个像差和优异的成像性能。〈第四实施例〉图16是图示根据本发明第四实施例的变焦透镜4的透镜安排。变焦透镜4包括六个透镜。第一透镜组GRl包括其中两个表面形成为非球面的负透镜Gl和正透镜G2。这些透镜Gl和G2以此顺序从对象侧到图像侧安排。第二透镜组GR2包括其中两个表面形成为非球面的正透镜G3、正透镜G4和负透镜G5。这些透镜G3、G4和G5组合在一起以形成粘合透镜，同时以此顺序从对象侧到图像侧安排。第二透镜组GR2可在几乎与光轴垂直的方向上移动。因此，在几乎垂直于光轴的方向上移动第二透镜组GR2允许图像偏移。第三透镜组GR3包括其中两个表面形成为非球面的正透镜G6。在第二透镜组GR2的对象侧，孔径光阑IR(孔径表面s5)安排在第二透镜组GR2附近。在变焦期间，孔径光阑IR在光轴方向上移动，同时与第二透镜组GR2组合。低通滤波器LPF安排在第三透镜组GR3和图像平面IMG之间。表10表示通过将数值具体应用到第四实施例的变焦透镜4获得的数字示例4的透镜数据。[表10]<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>在变焦透镜4中，第一透镜组GRl的负透镜Gl的对象侧表面(si)、第一透镜组GRl的负透镜Gl的图像侧表面(s2)、第二透镜组GR2的正透镜G3的对象侧表面(s6)、第二透镜组GR2的正透镜G3的图像侧表面(s7)、第三透镜组GR3的正透镜G6的对象侧表面(sll)、以及第三透镜组GR3的正透镜G6的图像侧表面(sl2)分别形成为非球面。表11表示数字示例3中的锥形系数K以及非球面的第四、第六、第八和第十非球面系数A4、A6、A8和A10。[表11]<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>在变焦透镜4中，在广角端状态和远摄端状态之间的变焦期间，第一透镜组GRl和第二透镜组GR2之间的表面距离d4、第二透镜组GR2和第三透镜组GR3之间的表面距离dlO、以及第三透镜组GR3和低通滤波器LPF之间的表面距离dl2分别改变。表12表示在数字示例4中的广角端状态(焦距=4.84)、中间焦点位置状态(焦距=10.15)、以及远摄端状态(焦距=22.91)下的F数Fno和半视角ω以及可变距离。[表12]<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>图17到20是分别表示数字示例4中的若干像差的曲线图。图17图示在广角端状态下(焦距=4.84)的无穷远聚焦期间的若干像差。图18图示在中间角端状态下(焦距=10.15)的无穷远聚焦期间的若干像差。图19图示在远摄角端状态下(焦距=22.91)的无穷远聚焦期间的若干像差。图20图示在远摄角端状态下具有2m的对象距离的聚焦期间的若干像差。在图17到图20的每个中，球面像差曲线图的纵轴表示与开放F数的比率，并且其横轴表示散焦值。在附图中，实线表示在d线(波长为587.6nm)的球面像差。此外，交替长短虚线表示在g线(波长为435.8nm)的球面像差。此外，虚线表示在C线(波长为656.3nm)的球面像差。在每个像散曲线图中，纵坐标表示视角，横坐标表示散焦值，实线表示径向图像平面，并且虚线表示经向图像平面。在每个失真曲线图中，纵坐标表示视角，并且横坐标表示以％为单位的失真。如从每个像差曲线图显而易见的，显然，数字示例4示出有利地校正的各个像差和优异的成像性能。<第五实施例>图21是图示根据本发明第五实施例的变焦透镜5的透镜安排。变焦透镜5包括六个透镜。第一透镜组GR1包括其中两个表面形成为非球面的负透镜G1和正透镜G2。这些透镜G1和G2以此顺序从对象侧到图像侧安排。第二透镜组GR2包括作为其中一个表面提供为非球面的正透镜G3与负透镜G4的组合的粘合透镜；和其中一个表面提供为非球面的正透镜G5。这些透镜G3、G4和G5以此顺序从对象侧到图像侧安排。第二透镜组GR2可在几乎与光轴垂直的方向上移动。因此，在几乎垂直于光轴的方向上移动第二透镜组GR2允许图像偏移。第三透镜组GR3包括其中两个表面形成为非球面的正透镜G6。在第二透镜组GR2的对象侧，孔径光阑IR(孔径表面s5)安排在第二透镜组GR2附近。在变焦期间，孔径光阑IR在光轴方向上移动，同时与第二透镜组GR2组合。低通滤波器LPF安排在第三透镜组GR3和图像平面IMG之间。表13表示通过将数值具体应用到第五实施例的变焦透镜5获得的数字示例5的透镜数据。[表13]<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>在变焦透镜5中，第一透镜组GR1的负透镜G1的对象侧表面(si)、第一透镜组GR1的负透镜G1的图像侧表面(s2)、第二透镜组GR2的正透镜G3的对象侧表面(s6)、第二透镜组GR2的正透镜G5的图像侧表面(s7)、第三透镜组GR3的正透镜G6的对象侧表面(sll)、第三透镜组GR3的正透镜G6的图像侧表面(sl2)分别形成为非球面。表14表示数字示例5中的锥形系数K以及非球面的第四、第六、第八和第十非球面系数A4、A6、A8和A10。[表14]<table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>在变焦透镜5中，在广角端状态和远摄端状态之间的变焦期间，第一透镜组GR1和第二透镜组GR2之间的表面距离d4、第二透镜组GR2和第三透镜组GR3之间的表面距离dlO、以及第三透镜组GR3和低通滤波器LPF之间的表面距离dl2分别改变。表15表示在数字示例5中的广角端状态(焦距=4.84)、中间焦点位置状态(焦距=9.84)、以及远摄端状态(焦距=20.59)下的F数Fno和半视角《以及可变距离。[表15]<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>图22到25是分别表示数字示例5中的若干像差的曲线图。换句话说，图22图示在广角端状态下(焦距=4.84)的无穷远聚焦期间的若干像差。图23图示在中间角端状态下(焦距=9.84)的无穷远聚焦期间的若干像差。图24图示在远摄角端状态下(焦距=20.59)的无穷远聚焦期间的若干像差。图25图示在远摄角端状态下具有2m的对象距离的聚焦期间的若干像差。在图22到图25的每个中，球面像差曲线图的纵轴表示与开放F数的比率，并且其横轴表示散焦值。在附图中，实线表示在d线(波长为587.6nm)的球面像差。此外，交替长短虚线表示在g线(波长为435.8nm)的球面像差。此外，虚线表示在C线(波长为656.3nm)的球面像差。在每个像散曲线图中，纵坐标表示视角，横坐标表示散焦值，实线表示径向图像平面，并且虚线表示经向图像平面。在每个失真曲线图中，纵坐标表示视角，并且横坐标表示以％为单位的失真。如从每个像差曲线图显而易见的，显然，数字示例5示出有利地校正的各个像差和优异的成像性能。[条件表达式的总结]表16示出分别关于变焦透镜1、2、3、4和5的上述条件表达式(1)到(4)中使用的每个值。换句话说，表16表示条件表达式(1)到(4)中的Da、Db、Ya、Yb、ZAal-ZRal、ZAa2-ZRa2、Ca1、Ca2、N、f1、ZAb1-ZRb1、ZAb1-ZRb2、Cb1、Cb2、Nb、f3、ASPa1、ASPa2、ASPb1和ASPb2。[表16]<table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>如从表16明显的，变焦透镜1、2、3、4和5构造为分别满足上述条件表达式(1)到⑷。[图像拾取装置的配置]接下来，将描述根据本发明实施例的图像拾取装置的配置。本实施例的图像拾取装置包括变焦透镜、和将通过变焦透镜形成的光学图像转换为电信号的成像设备。在图像拾取装置中，变焦透镜包括从对象侧到图像侧按下述顺序安排的具有负屈光力的第一透镜组、具有正屈光力的第二透镜组、以及具有正屈光力的第三透镜组。在本实施例的图像拾取装置中，当定位透镜状态从广角端状态改变为远摄端状态时，第二透镜组在光轴方向上朝对象移动，并且第一透镜组和第三透镜组在光轴方向上移动以减小第一透镜组和第二透镜组之间的间隔并增加第二透镜组和第三透镜组之间的间隔。此外，在本实施例的图像拾取装置中，在改变对象位置时，变焦透镜通过在光轴方向上移动第三透镜组，执行短距离聚焦。此外，在本实施例的图像拾取装置中，变焦透镜包括第一透镜组，其包含从图像侧到对象侧按该顺序安排的负透镜和正透镜。第三透镜组包括正透镜。第一透镜组的负透镜的两个表面分别是非球面。第三透镜组的正透镜的两个表面分别是非球面。在如上所述的本发明的图像拾取装置中，变焦透镜的第一透镜组包括其中每个透镜的两个表面是非球面的负透镜和正透镜。第三透镜组包括其中其两个表面是非球面的正透镜。因此，每个透镜组中的透镜的数量设为足够有利地校正球面像差、像散、色差等的最小数量的透镜。在厚度减小的情况下，特别是可伸缩透镜型图像拾取装置的厚度减小的情况下，可在容纳光学系统时执行。构造本实施例的变焦透镜，使得其满足以下条件表达式(1)0.10<ASPal<0.36；(2)-0.05<ASPa2<-0.02；(3)0<ASPbl<0.20；以及(4)0.04<ASPb2<0.15，其中ASPal=(ZAal—ZRal)/{Cal(Na_l)fl},ASPa2=(ZAa2_ZRa2)/{Ca2(l_Na)fl},ASPbl=(ZAbl-ZRbl)/{Cbl(Na_l)f3},ASPb2=(ZAb2-ZRb2)/{Cb2(l_Na)f3},Da所述第一透镜组的所述光轴上的所述负透镜的厚度，Db所述第一透镜组的所述光轴上的所述正透镜的厚度，Ya=4Da,Yb=2Db,ZRal从所述第一透镜组中的所述负透镜的对象侧近轴曲率面的光轴起、在对应于Ya的高度处在光轴方向上的坐标，ZRa2从所述第一透镜组中的所述负透镜的图像侧的光轴起、在对应于Ya的高度处在光轴方向上的坐标；ZAal从所述第一透镜组中的所述负透镜的对象侧非球面的光轴起、在对应于Ya的高度处在光轴上的坐标；ZAa2从所述第一透镜组中的所述负透镜的图像侧非球面的光轴起、在对应于Ya的高度处在光轴上的坐标；Cal在所述第一透镜组中的所述负透镜的对象侧非球面的近轴曲率，Ca2在所述第一透镜组中的所述负透镜的图像侧非球面的近轴曲率，Na所述第一透镜组中的所述负透镜的e线的屈光率，fl所述第一透镜组的焦距，ZRbl从所述第一透镜组中的所述正透镜的对象侧近轴曲率面的光轴起、在对应于Yb的高度处在光轴方向上的坐标，ZRb2从所述第一透镜组中的所述正透镜的图像侧的光轴起、在对应于Yb的高度处在光轴方向上的坐标；ZAbl从所述第一透镜组中的所述正透镜的对象侧非球面的光轴起、在对应于Yb的高度处在光轴上的坐标；ZAb2从所述第一透镜组中的所述正透镜的图像侧非球面的光轴起、在对应于Yb的高度处在光轴上的坐标；Cbl在所述第一透镜组中的所述正透镜的对象侧非球面的近轴曲率，Cb2在所述第一透镜组中的所述正透镜的图像侧非球面的近轴曲率，Nb所述第一透镜组中的所述正透镜的e线的屈光率，以及f3所述第三透镜组的焦距。如果图像拾取装置满足条件表达式(1)，则可合理地展现非球面的效果，并且可执行好的像差补偿以改进变焦透镜的光学性能。此外，如果图像拾取装置满足条件表达式(2)，则可合理地展现非球面的效果，并且可执行好的像差补偿。结果，可实现光学性能的改进和第一透镜组中的负透镜的简化形成。此外，如果图像拾取装置满足条件表达式(3)，则可合理地展现非球面的效果，并且可执行好的像差补偿以改进变焦透镜的光学性能。此外，如果图像拾取装置满足条件表达式(4)，则可合理地展现非球面的效果，并且可执行好的像差补偿以改进变焦透镜的光学性能。图16是图示根据本发明一个实施例的数字照相机的配置的框图。图像拾取装置(数字照相机)100包括具有图像捕获功能的相机块10。图像拾取装置100还包括执行信号处理(如捕获的图像信号的模数转换)的信号处理部分20、以及执行图像信号的记录和再现处理的图像处理部分30。此外，图像拾取装置100包括显示捕获的图像等的液晶显示器(LCD)40、从存储卡1000读取图像数据或将图像数据写入存储卡1000的读取器/写入器(R/W)50、以及控制整个装置的中央处理单元(CPU)60。图像拾取装置100还包括用于用户的输入操作的输入部分70，其由各种开关等构造；以及控制相机块10中提供的透镜的驱动的透镜驱动控制部分80。相机块10例如包括这样的光学系统，其包含应用本发明任何实施例的变焦透镜11(可应用本发明任何实施例的变焦透镜1、2和3的每个)、以及如电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)的成像设备12。相机信号处理部分20执行各种信号处理，包括将来自成像设备12的输出信号转换为数字信号、去噪、图像质量的校正、以及将信号转换为亮度信号和色差信号。图像处理部分30基于预定图像数据格式，对图像信号执行压缩和编码处理、以及解压和解码处理；以及如分辨率的数据规格的转换。IXD40具有显示各种数据(如用户对输入部分70的操作状态)的功能。R/W50将由图像处理部分30编码的图像数据写到存储卡1000上并读取存储卡1000上记录的图像数据。CPU60用作控制图像拾取装置100上安装的每个电路块的控制处理部分，并基于来自输入部分70的指令输入信号等控制每个电路块。输入部分70例如包括用于快门操作的快门释放按钮、以及用于选择操作模式的模式选择开关。输入部分70将对应于用户的操作的指令输入信号输出到CPU60。透镜驱动控制部分80基于来自CPU60的控制信号，控制用于驱动变焦透镜11中提供的透镜的电机(未示出)等。存储卡1000例如是可移除地附到连接到R/W50的插槽的半导体存储器。[图像拾取装置的操作]以下，将描述图像拾取装置100的操作。在拍摄的待机状态下，在CPU60的控制下，用透镜块10捕获的图像信号输出到相机信号处理部分20，然后输出到IXD40，从而显示为相机直通(camera-through)图像。当从输入部分70输入用于变焦的指令输入信号时，CPU60将控制信号输出到透镜驱动控制部分80，并且基于透镜驱动控制部分80的控制移动变焦透镜11中的预定透镜。当根据来自输入部分70的指令输入信号释放透镜块10中提供的快门(未示出)时，捕获的图像信号从相机信号处理部分20输出到图像处理部分30。然后，图像信号经历压缩和编码处理。随后，信号转换为具有预定格式的数字数据。转换的数据输出到读取器/写入器50，并写入存储卡1000。例如，当半按或全按输入部分70的快门释放按钮用于记录时，可以执行聚焦，因此，透镜驱动控制部分80允许变焦透镜11中的预定透镜基于来自CPU60的控制信号而移动。为了再现存储卡1000中存储的图像数据，根据输入部分70的操作，读取器/写入器50从存储卡1000读取期望的图像数据，图像处理部分30执行对图像数据的解压和解码处理，然后再现图像信号输出到IXD40。因此，显示再现图像。在上述实施例中，尽管根据本发明实施例的图像拾取装置应用到数字照相机，但是图像拾取装置可以不限于数字照相机。根据任何实施例的图像拾取装置可广泛应用到蜂窝电话，其中提供如个人数字助理(PDA)的数字输入/输出装置的数字摄像机和相机部分。本申请包含涉及于2009年2月18日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP2009-035830中公开的主题，在此通过引用并入其全部内容。本领域技术人员应当理解，依赖于设计需求和其他因素可以出现各种修改、组合、子组合和更改，只要它们在权利要求或其等效物的范围内。权利要求一种变焦透镜，包括具有负屈光力的第一透镜组；具有正屈光力的第二透镜组；以及具有正屈光力的第三透镜组，所述三个透镜组从对象侧到图像侧按顺序安排，其中当定位透镜状态从广角端状态改变到远摄端状态时，所述第二透镜组在光轴方向上朝对象移动，并且所述第一透镜组和所述第三透镜组两者在所述光轴方向上移动以减少所述第一透镜组和所述第二透镜组之间的间隔并增加所述第二透镜组和所述第三透镜组之间的间隔；在改变对象位置时，通过所述第三透镜组在光轴方向上的移动执行短距离聚焦；所述第一透镜组包括以从图像侧到对象侧的顺序安排的负透镜和正透镜；所述第三透镜组包括正透镜；所述第一透镜组的所述负透镜的两个表面分别是非球面；所述第三透镜组的所述正透镜的两个表面分别是非球面；并且满足下面的条件表达式(1)到(4)(1)0.10＜ASPa1＜0.36；(2)-0.05＜ASPa2＜-0.02；(3)0＜ASPb1＜0.20；以及(4)0.04＜ASPb2＜0.15，其中ASPa1＝(ZAa1-ZRa1)/{Ca1·(Na-1)·f1}，ASPa2＝(ZAa2-ZRa2)/{Ca2·(1-Na)·f1}，ASPb1＝(ZAb1-ZRb1)/{Cb1·(Na-1)·f3}，ASPb2＝(ZAb2-ZRb2)/{Cb2·(1-Na)·f3}，Da定义为所述第一透镜组的所述光轴上的所述负透镜的厚度，Db定义为所述第一透镜组的所述光轴上的所述正透镜的厚度，Ya＝4Da，Yb＝2Db，ZRa1定义为从所述第一透镜组中的所述负透镜的对象侧近轴曲率面的光轴起、在对应于Ya的高度处在光轴方向上的坐标，ZRa2定义为从所述第一透镜组中的所述负透镜的图像侧近轴曲率面的光轴起、在对应于Ya的高度处在光轴方向上的坐标；ZAa1定义为从所述第一透镜组中的所述负透镜的对象侧非球面的光轴起、在对应于Ya的高度处在光轴方向上的坐标；ZAa2定义为从所述第一透镜组中的所述负透镜的图像侧非球面的光轴起、在对应于Ya的高度处在光轴方向上的坐标；Ca1定义为在所述第一透镜组中的所述负透镜的对象侧非球面的近轴曲率，Ca2定义为在所述第一透镜组中的所述负透镜的图像侧非球面的近轴曲率，Na定义为所述第一透镜组中的所述负透镜的e线的屈光率，f1定义为所述第一透镜组的焦距，ZRb1定义为从所述第一透镜组中的所述正透镜的对象侧近轴曲率面的光轴起、在对应于Yb的高度处在光轴方向上的坐标，ZRb2定义为从所述第一透镜组中的所述正透镜的图像侧近轴曲率面的光轴起、在对应于Yb的高度处在光轴方向上的坐标；ZAb1定义为从所述第一透镜组中的所述正透镜的对象侧非球面的光轴起、在对应于Yb的高度处在光轴方向上的坐标；ZAb2定义为从所述第一透镜组中的所述正透镜的图像侧非球面的光轴起、在对应于Yb的高度处在光轴方向上的坐标；Cb1定义为在所述第一透镜组中的所述正透镜的对象侧非球面的近轴曲率，Cb2定义为在所述第一透镜组中的所述正透镜的图像侧非球面的近轴曲率，Nb定义为所述第一透镜组中的所述正透镜的e线的屈光率，以及f3定义为所述第三透镜组的焦距。2.如权利要求1所述的变焦透镜，其中所述第二透镜组包括两个正透镜和一个负透镜。3.如权利要求1所述的变焦透镜，其中所述第二透镜组中的所述透镜的至少一个表面具有非球面。4.如权利要求2所述的变焦透镜，其中所述第二透镜组中的所述透镜的至少一个表面具有非球面。5.如权利要求1所述的变焦透镜，其中所述第二透镜组能基本在与光轴垂直的方向上偏移以偏移图像。6.如权利要求2所述的变焦透镜，其中所述第二透镜组能基本在与光轴垂直的方向上偏移以偏移图像。7.如权利要求3所述的变焦透镜，其中所述第二透镜组能基本在与光轴垂直的方向上偏移以偏移图像。8.如权利要求4所述的变焦透镜，其中所述第二透镜组能基本在与光轴垂直的方向上偏移以偏移图像。9.一种图像拾取装置，包括变焦透镜和将由所述变焦透镜形成的光学图像转换为电信号的成像设备，其中所述变焦透镜包括具有负屈光力的第一透镜组、具有正屈光力的第二透镜组、以及具有正屈光力的第三透镜组，所述三个透镜组从对象侧到图像侧按顺序安排，其中当定位透镜状态从广角端状态改变到远摄端状态时，所述第二透镜组在光轴方向上朝对象移动，并且所述第一透镜组和所述第三透镜组两者在所述光轴方向上移动以减少所述第一透镜组和所述第二透镜组之间的间隔并增加所述第二透镜组和所述第三透镜组之间的间隔；在改变对象位置时，通过所述第三透镜组在光轴方向上的移动执行短距离聚焦；所述第一透镜组包括以从图像侧到对象侧的顺序安排的负透镜和正透镜；所述第三透镜组包括正透镜；所述第一透镜组的所述负透镜的两个表面分别是非球面；所述第三透镜组的所述正透镜的两个表面分别是非球面；并且满足下面的条件表达式(1)到⑷(1)0.10<ASPal<0.36；(2)-0·05<ASPa2<_0·02；(3)0<ASPbl<0.20；以及(4)0.04<ASPb2<0.15，其中ASPal=(ZAal-ZRal)/{Cal·(Na-I)·fl},ASPa2=(ZAa2-ZRa2)/{Ca2·(I-Na)·fl}，ASPbl=(ZAbl-ZRbl)/{Cbl·(Na-I)·f3},ASPb2=(ZAb2-ZRb2)/{Cb2·(I-Na)·f3},Da定义为所述第一透镜组的所述光轴上的所述负透镜的厚度，Db定义为所述第一透镜组的所述光轴上的所述正透镜的厚度，Ya=4Da,Yb=2Db,ZRal定义为从所述第一透镜组中的所述负透镜的对象侧近轴曲率面的光轴起、在对应于Ya的高度处在光轴方向上的坐标，ZRa2定义为从所述第一透镜组中的所述负透镜的图像侧近轴曲率面的光轴起、在对应于Ya的高度处在光轴方向上的坐标；ZAal定义为从所述第一透镜组中的所述负透镜的对象侧非球面的光轴起、在对应于Ya的高度处在光轴方向上的坐标；ZAa2定义为从所述第一透镜组中的所述负透镜的图像侧非球面的光轴起、在对应于Ya的高度处在光轴方向上的坐标；Cal定义为在所述第一透镜组中的所述负透镜的对象侧非球面的近轴曲率，Ca2定义为在所述第一透镜组中的所述负透镜的图像侧非球面的近轴曲率，Na定义为所述第一透镜组中的所述负透镜的e线的屈光率，fl定义为所述第一透镜组的焦距，ZRbl定义为从所述第一透镜组中的所述正透镜的对象侧近轴曲率面的光轴起、在对应于Yb的高度处在光轴方向上的坐标，ZRb2定义为从所述第一透镜组中的所述正透镜的图像侧近轴曲率面的光轴起、在对应于Yb的高度处在光轴方向上的坐标；ZAbl定义为从所述第一透镜组中的所述正透镜的对象侧非球面的光轴起、在对应于Yb的高度处在光轴方向上的坐标；ZAb2定义为从所述第一透镜组中的所述正透镜的图像侧非球面的光轴起、在对应于Yb的高度处在光轴方向上的坐标；Cbl定义为在所述第一透镜组中的所述正透镜的对象侧非球面的近轴曲率，Cb2定义为在所述第一透镜组中的所述正透镜的图像侧非球面的近轴曲率，Nb定义为所述第一透镜组中的所述正透镜的e线的屈光率，以及f3定义为所述第三透镜组的焦距。全文摘要提供了一种变焦透镜和包含该变焦透镜的图像拾取装置。变焦透镜包括其中每个透镜具有负屈光力的第一透镜组、其中每个透镜具有正屈光力的第二透镜组、以及其中每个透镜具有正屈光力的第三透镜组。这些透镜组从对象侧到图像侧按此顺序安排。第一透镜组包括从图像侧到对象侧按下述顺序安排的负透镜和正透镜。第三透镜组包括正透镜。第一透镜组的负透镜的两个表面分别是非球面。第三透镜组的正透镜的两个表面分别是非球面。文档编号G02B13/18GK101806954SQ201010114618公开日2010年8月18日申请日期2010年2月20日优先权日2009年2月18日发明者畠山丈司申请人:索尼公司