CN103217787A - 变焦透镜和图像拾取设备 - Google Patents

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CN103217787A CN2013100101722A CN201310010172A CN103217787A CN 103217787 A CN103217787 A CN 103217787A CN 2013100101722 A CN2013100101722 A CN 2013100101722A CN 201310010172 A CN201310010172 A CN 201310010172A CN 103217787 A CN103217787 A CN 103217787A
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zoom lens
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宫谷崇太
田村正树
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Abstract

本发明涉及变焦透镜和图像拾取设备。一种变焦透镜包括：第一透镜组，具有正屈光力并且通常位于固定位置；第二透镜组，具有负屈光力并且可沿光轴的方向移动；和第三透镜组，具有正屈光力并且通常位于固定位置，从物侧到像侧依次布置第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组。第一透镜组至第三透镜组的多个透镜中的三分之二或更多的透镜由树脂材料形成。该变焦透镜满足下面的条件表达式(1)和(2)：(1)4.0<ft/fw；(2)-100.0<f1~3/fw<-6.4。其中fw是整个透镜***在广角端的焦距，ft是整个透镜***在远摄端的焦距，并且f1~3是在所有变焦位置的第一透镜组至第三透镜组的合成焦距。

Description

变焦透镜和图像拾取设备
技术领域
本技术涉及一种变焦透镜和图像拾取设备的技术领域。具体地讲，本技术涉及一种在实现成本的降低、重量的减小和放大率的增加的同时确保良好的光学性能的变焦透镜和包括该变焦透镜的图像拾取设备的技术领域。
背景技术
近年来，对数字静止照相机和数字视频照相机的变焦透镜的需求已增加并且正在增加。
具体地讲，针对具有集成透镜的数字照相机，对成本的降低、重量的减小和放大率的增加的需求正在增加。另外，存在这样的趋势，即图像拾取装置的像素的数量每年在增加，并且对图片质量的提高的需求也在增加。
例如，在日本专利提前公开No.2004-272187(以下，称为专利文件1)和日本专利提前公开No.2009-204942(以下，称为专利文件2)中，已提出并且公开了各种类型的变焦透镜以满足如上所述的这种需求。
发明内容
然而，在如专利文件1和2中所公开的这种光学***中，构成光学***的几乎所有光学元件(即，透镜)由玻璃材料制成。因此，它们具有这样的问题：难以实现成本的降低。
另外，在不仅实现成本的降低还实现尺寸的减小和放大率的增加以便满足近年来的需求的同时，变焦透镜还必须确保良好的光学性能。
因此，希望提供一种在实现成本的降低、重量的减小和放大率的增加的同时克服上述问题并确保良好的光学性能的变焦透镜和图像拾取设备。
根据本技术的一种模式，提供了一种变焦透镜，包括：第一透镜组，具有正屈光力并且通常位于固定位置；第二透镜组，具有负屈光力并且可沿光轴的方向移动以用于变焦；和第三透镜组，具有正屈光力并且通常位于固定位置；从物侧到像侧依次布置第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组；构成第一透镜组至第三透镜组的多个透镜之中的三分之二或更多的透镜由树脂材料形成；该变焦透镜满足下面的条件表达式(1)和(2)：
(1)4.0<ft/fw
(2)-100.0<f1~3/fw<-6.4
其中fw是在广角端状态下的整个透镜***的焦距，ft是在远摄端状态下的整个透镜***的焦距，并且f1~3是在所有变焦位置的第一透镜组至第三透镜组的合成焦距。
在该变焦透镜中，抑制了温度特性的恶化，诸如散焦或分辨率性能的恶化。
优选地，满足下面的条件表达式(3)：
(3)-1.0<fp1/fw<2.5
其中fp1是第一透镜组的前侧主点的位置，表示与第一透镜组的最接近物侧的面的距离，其中在像侧的距离具有正号。
在变焦透镜满足条件表达式(3)的情况下，在广角端的视角很大，并且有利地校正了在广角端的各种像差。
优选地，具有正屈光力并且可沿光轴的方向移动以通过变焦校正焦点位置并聚焦的第四透镜组布置在第三透镜组的像侧。
在具有正屈光力并且可沿光轴的方向移动以通过变焦校正焦点位置并聚焦的第四透镜组布置在第三透镜组的像侧的情况下，透射穿过第一透镜组至第三透镜组的光被第四透镜组高效地聚集。
更优选地，第四透镜组由从物侧到像侧依次布置的具有正屈光力的正透镜和具有负屈光力的负透镜构成，并且正透镜和负透镜之一由玻璃材料形成，而正透镜和负透镜中的另一个由树脂材料形成。
在正透镜和负透镜之一由玻璃材料形成而另一个由树脂材料形成的情况下，在整体上补偿温度特性的变化，并且有利地执行像差校正。
根据本技术的另一模式，提供了一种图像拾取设备，包括：变焦透镜；和图像拾取装置，用于把由变焦透镜形成的光学像转换成电信号；变焦透镜包括：第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组，第一透镜组具有正屈光力并且通常位于固定位置，第二透镜组具有负屈光力并且可沿光轴的方向移动以用于变焦，并且第三透镜组具有正屈光力并且通常位于固定位置，从物侧到像侧依次布置第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组，构成第一透镜组至第三透镜组的多个透镜之中的三分之二或更多的透镜由树脂材料形成，该变焦透镜满足下面的条件表达式(1)和(2)：
(1)4.0<ft/fw
(2)-100.0<f1~3/fw<-6.4
其中fw是在广角端状态下的整个透镜***的焦距，ft是在远摄端状态下的整个透镜***的焦距，并且f1~3是在所有变焦位置的第一透镜组至第三透镜组的合成焦距。
在该图像拾取设备中，抑制了温度特性的恶化，诸如散焦或分辨率性能的恶化。
利用本技术的变焦透镜和图像拾取设备，实现了成本的降低、重量的减小和放大率的增加，并且确保良好的光学性能。
通过下面结合附图的描述和所附权利要求，本技术的以上和其它特征和优点将会变得清楚，其中相同的零件或元件由相同的标号表示。
附图说明
图1是显示根据本技术第一实施例的变焦透镜的透镜结构的示意图；
图2是与图3和4一起表示根据特定数值应用于变焦透镜的数值例子在图1的变焦透镜的广角端状态下的球面像差、像散和畸变像差的示图，并具体地表示变焦透镜在常温下的像差；
图3是类似示图，但表示图1的变焦透镜在高温下的球面像差、像散和畸变像差；
图4是类似示图，但表示图1的变焦透镜在低温下的球面像差、像散和畸变像差；
图5是与图6和7一起表示根据特定数值应用于变焦透镜的数值例子在图1的变焦透镜的中间焦距状态下的球面像差、像散和畸变像差的示图，并具体地表示变焦透镜在常温下的像差；
图6是类似示图，但表示图1的变焦透镜在高温下的球面像差、像散和畸变像差；
图7是类似示图，但表示图1的变焦透镜在低温下的球面像差、像散和畸变像差；
图8是与图9和10一起表示根据特定数值应用于变焦透镜的数值例子在图1的变焦透镜的远摄端状态下的球面像差、像散和畸变像差的示图，并具体地表示变焦透镜在常温下的像差；
图9是类似示图，但表示图1的变焦透镜在高温下的球面像差、像散和畸变像差；
图10是类似示图，但表示图1的变焦透镜在低温下的球面像差、像散和畸变像差；
图11是显示根据本技术第二实施例的变焦透镜的透镜结构的示意图；
图12是与图13和14一起表示根据特定数值应用于变焦透镜的数值例子在图11的变焦透镜的广角端状态下的球面像差、像散和畸变像差的示图，并具体地表示变焦透镜在常温下的像差；
图13是类似示图，但表示图11的变焦透镜在高温下的球面像差、像散和畸变像差；
图14是类似示图，但表示图11的变焦透镜在低温下的球面像差、像散和畸变像差；
图15是与图16和17一起表示根据特定数值应用于变焦透镜的数值例子在图11的变焦透镜的中间焦距状态下的球面像差、像散和畸变像差的示图，并具体地表示变焦透镜在常温下的像差；
图16是类似示图，但表示图11的变焦透镜在高温下的球面像差、像散和畸变像差；
图17是类似示图，但表示图11的变焦透镜在低温下的球面像差、像散和畸变像差；
图18是与图19和20一起表示根据特定数值应用于变焦透镜的数值例子在图11的变焦透镜的远摄端状态下的球面像差、像散和畸变像差的示图，并具体地表示变焦透镜在常温下的像差；
图19是类似示图，但表示图11的变焦透镜在高温下的球面像差、像散和畸变像差；
图20是类似示图，但表示图11的变焦透镜在低温下的球面像差、像散和畸变像差；
图21是显示根据本技术第三实施例的变焦透镜的透镜结构的示意图；
图22是与图23和24一起表示根据特定数值应用于变焦透镜的数值例子在图21的变焦透镜的广角端状态下的球面像差、像散和畸变像差的示图，并具体地表示变焦透镜在常温下的像差；
图23是类似示图，但表示图21的变焦透镜在高温下的球面像差、像散和畸变像差；
图24是类似示图，但表示图21的变焦透镜在低温下的球面像差、像散和畸变像差；
图25是与图26和27一起表示根据特定数值应用于变焦透镜的数值例子在图21的变焦透镜的中间焦距状态下的球面像差、像散和畸变像差的示图，并具体地表示变焦透镜在常温下的像差；
图26是类似示图，但表示图21的变焦透镜在高温下的球面像差、像散和畸变像差；
图27是类似示图，但表示图21的变焦透镜在低温下的球面像差、像散和畸变像差；
图28是与图29和30一起表示根据特定数值应用于变焦透镜的数值例子在图21的变焦透镜的远摄端状态下的球面像差、像散和畸变像差的示图，并具体地表示变焦透镜在常温下的像差；
图29是类似示图，但表示图21的变焦透镜在高温下的球面像差、像散和畸变像差；
图30是类似示图，但表示图21的变焦透镜在低温下的球面像差、像散和畸变像差；和
图31是显示图像拾取设备的例子的方框图。
具体实施方式
在下面，描述根据本技术的优选模式的变焦透镜和图像拾取设备。
变焦透镜的结构
本技术的变焦透镜包括：第一透镜组，具有正屈光力并且通常位于固定位置；第二透镜组，具有负屈光力并且可沿光轴的方向移动以进行变焦；和第三透镜组，具有正屈光力并且通常位于固定位置。从物侧到像侧依次布置第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组。
另外，在本技术的变焦透镜中，构成第一透镜组至第三透镜组的多个透镜之中的三分之二或更多的透镜由树脂材料形成，并且满足以下给出的条件表达式(1)和(2)：
(1)4.0<ft/fw
(2)-100.0<f1~3/fw<-6.4
其中fw是在广角端状态下的整个透镜***的焦距，ft是在远摄端状态下的整个透镜***的焦距，并且f1~3是第一透镜组至第三透镜组的合成焦距(在所有变焦位置)。
在本技术的变焦透镜中，如上所述，构成第一透镜组至第三透镜组的多个透镜之中的三分之二或更多的透镜由树脂材料形成。因此，能够预料到成本的降低和重量的减小。
条件表达式(1)定义放大率，并且条件表达式(2)定义第一透镜组至第三透镜组的合成焦距和在广角端的整个透镜***的焦距之比。
在如上所述许多透镜由具有响应于温度变化表现出很大变化的折射率的树脂材料形成的情况下，存在这样的可能性：在温度变化时的散焦和由这种散焦导致的分辨率性能的恶化可能发生。具体地讲，对于实现了如条件表达式(1)所表示的提高了放大率的变焦透镜，在温度变化时的散焦和由这种散焦导致的分辨率性能的恶化可能发生在所有变焦位置。
因此，对于本技术的变焦透镜，根据条件表达式(1)实现增大的放大率，而且根据条件表达式(2)抑制上述散焦和分辨率性能的恶化。
具体地讲，如果第一透镜组至第三透镜组的合成焦距变得更小而超出条件表达式(2)的下限，则在温度变化时的折射率的变化量也一起增加。因此，变得难以抑制在此时发生的温度特性的恶化，诸如散焦和分辨率性能的恶化。另外，如果以上描述的比例未在所有变焦位置落在条件表达式(2)的范围内，则难以在所有变焦位置补偿光学性能。
因此，如果变焦透镜满足条件表达式(1)和(2)，则能够在实现增大的放大率的同时确保良好的光学性能。
应该注意的是，变焦透镜更优选地满足下面的条件表达式(2)’：
(2)’-50.0<f1~3/fw<-8.0
在变焦透镜满足条件表达式(2)’的情况下，能够进一步抑制散焦和分辨率性能的恶化。
根据本技术的一种形式的变焦透镜优选地满足下面的条件表达式(3)：
(3)-1.0<fp1/fw<2.5
其中fp1是第一透镜组的前侧主点的位置，即与第一透镜组的最接近物侧的面的距离，其中在像侧的距离具有正号。
条件表达式(3)定义第一透镜组的前侧主点的位置和在广角端的整个透镜***的焦距之比。
如果第一透镜组的前侧主点位于物侧并超过条件表达式(3)的下限，则在广角端的视角受到限制，并且使用的方便性降低。
相反地，如果第一透镜组的前侧主点位于物侧并超出条件表达式(3)的上限，则在第一透镜组由在折射率或变化方面受到限制的树脂材料形成的情况下，难以校正在广角端的各种像差。
因此，在变焦透镜满足条件表达式(3)的情况下，能够实现在广角端通过视角的增加和像差的良好校正获得光学性能的提高。
应该注意的是，变焦透镜更优选地满足下面的条件表达式(3)’：
(3)’0.0<fp1/fw<1.5
如果变焦透镜满足条件表达式(3)’，则能够实现在广角端通过视角的增加和像差的良好校正而获得光学性能的进一步提高。
优选地，在根据本技术的形式的变焦透镜中，具有正屈光力并且可沿光轴的方向移动以通过变焦校正焦点位置及聚焦的第四透镜组布置在第三透镜组的像侧。
当布置具有正屈光力并执行聚焦的第四透镜组时，在满足条件表达式(2)的情况下透射穿过第一透镜组至第三透镜组的光束在基本上接近于无焦状态的状态下被发射并被第四透镜组高效地聚集。因此，能够在整个变焦区域上高效地执行像差校正，并且能够针对距离变化确保有效的光学性能。
优选地，在根据本技术的形式的变焦透镜中，第四透镜组由从物侧到像侧依次布置的具有正屈光力的正透镜和具有负屈光力的负透镜构成，并且正透镜和负透镜之一由玻璃材料形成，而另一个由树脂材料形成。
当第四透镜组以这种方式由从物侧到像侧依次布置的正透镜和负透镜构成时，能够预料到光学***的总体长度的减小。
另外，由于具有正屈光力的第四透镜组的透镜之一由在温度特性方面表现出很大移位的树脂材料形成，所以便于在整体上补偿在温度特性方面的变化。
另外，通过由树脂材料形成第四透镜组的透镜之一，能够预料到成本和重量的进一步减小。另外，第四透镜组的另一个透镜由玻璃材料形成的事实提供这样的效果：这是对光学***中的像差校正的有效手段，在该光学***中构成第一透镜组至第三透镜组的多个透镜中的三分之二或更多透镜由树脂材料形成。
变焦透镜的数值的工作例子
在下面，参照附图和表描述本技术的变焦透镜的特定实施例和特定数值应用于实施例的变焦透镜的数值的几个例子。
应该注意的是，在表和下面的描述中使用的符号具有下面的含义等。
“面编号Si”是从物侧朝着像侧计数的第i面的面编号；“Ri”是第i面的近轴曲率半径；“Di”是第i面和第(i+1)面之间的轴上面间隔，即透镜的中心的厚度或空气间隔；“Ni”是开始于第i面的透镜等的在d线(λ=587.6nm)处的折射率；并且“νi”是开始于第i面的透镜等的在d线处的阿贝数。
“面编号”的“非球面（ASP）”表示该面是非球面；“Ri”的“∞”表示该面是平面；并且“Di”的“可变”表示轴上面间隔是可变间隔。
“κ”是圆锥常数，并且“A4”、“A6”、“A8”和“A10”是四阶、六阶、八阶和十阶非球面系数。
“f”是焦距；“FNO”是F数；并且“ω”是半视角。
应该注意的是，在以下给出的包括非球面常数的表中，“E-n”表示底数10的指数记数法，即“0-n”，例如，“0.12345E-05”表示“0.12345×10-5”。
在实施例中使用的变焦透镜包括非球面透镜面。在“x”是从透镜面的顶点沿光轴的方向上的距离或下降量；“y”是在垂直于光轴的方向的方向上的高度，即图像高度；“c”是在透镜的顶点处的近轴曲率，即曲率半径的倒数；“κ”是圆锥常数；并且“A4”、“A6”、“A8”和“A10”分别是四阶、六阶、八阶和十阶非球面常数的情况下，非球面形状由下面的表达式1定义：
表达式1
x = c y 2 1 + { 1 - ( 1 + &kappa; ) c 2 y 2 } 1 / 2 + A 4 y 4 + A 6 y 6 + A 8 y 8 + A 10 y 10
<第一实施例>
图1显示根据本技术第一实施例的变焦透镜1的透镜结构。
参照图1，变焦透镜1包括：第一透镜组GR1，具有正屈光力；第二透镜组GR2，具有负屈光力；第三透镜组GR3，具有正屈光力；和第四透镜组GR4，具有正屈光力。从物侧到像侧依次布置第一透镜组GR1、第二透镜组GR2、第三透镜组GR3和第四透镜组GR4。
第一透镜组GR1通常位于固定位置，并且第二透镜组GR2可沿光轴的方向移动以用于变焦。第三透镜组GR3通常位于固定位置，并且第四透镜组GR4可沿光轴的方向移动以通过变焦校正焦点位置并聚焦。
变焦透镜1具有设置为4.80倍的变焦比。
第一透镜组GR1由两个透镜构成，包括从物侧到像侧依次布置的负透镜L1和正透镜L2。
第二透镜组GR2由两个透镜构成，包括从物侧到像侧依次布置的负透镜L3和正透镜L4。
第三透镜组GR3由一个透镜构成，即正透镜L5。
第四透镜组GR4由两个透镜构成，包括从物侧到像侧依次布置的正透镜L6和负透镜L7。
滤光器FL布置在第四透镜组GR4和像平面IMG之间。孔径光阑S在像侧布置在第三透镜组GR3附近。
在变焦透镜1中，第一透镜组GR1的负透镜L1和正透镜L2、第二透镜组GR2的负透镜L3和正透镜L4、第三透镜组GR3的正透镜L5以及第四透镜组GR4的负透镜L7由树脂材料形成。同时，第四透镜组GR4的正透镜L6由玻璃材料形成。
因此，在变焦透镜1中，第一透镜组GR1至第三透镜组GR3的所有的总共五个透镜由树脂材料形成。
表1指示特定数值应用于根据第一实施例的变焦透镜1的数值例子1的透镜数据。
表1
Si Ri Di Ni νi
1(ASP) -219.982 0.800 1.635 23.868
2(ASP) 37.795 1.261
3(ASP) 19.107 4.963 1.531 55.907
4(ASP) -26.558 0.938
5(ASP) -11.325 0.700 1.531 55.907
6(ASP) 5.380 2.029
7(ASP) 7.678 1.554 1.635 23.868
8(ASP) 12.601 16.490
9(ASP) 9.267 0.952 1.531 55.907
10(ASP) 18.326 1.000
11(孔径光阑) ∞ 5.603
12(ASP) 7.099 3.300 1.497 81.558
13(ASP) -12.474 0.801
14(ASP) 11.525 0.550 1.635 23.868
15 5.469 8.35
16 ∞ 0.380 1.552 63.423
17 ∞ 1.840
18 ∞ 0.500 1.517 64.197
19 ∞ 0.990
IMG ∞ 0
在变焦透镜1中，第一透镜组GR1的负透镜L1的相对的面(即，第一面和第二面)、第一透镜组GR1的正透镜L2的相对的面(即，第三面和第四面)、第二透镜组GR2的负透镜L3的相对的面(即，第五面和第六面)、第二透镜组GR2的正透镜L4的相对的面(即，第七面和第八面)、第三透镜组GR3的正透镜L5的相对的面(即，第九面和第十面)、第四透镜组GR4的正透镜L6的相对的面(即，第十二面和第十三面)和第四透镜组GR4的负透镜L7的在物侧的面(即，第十四面)形成为非球面。在表2中指示数值例子1中的非球面的四阶、六阶、八阶和十阶非球面系数A4、A6、A8和A10以及圆锥常数κ。
表2
κ A4 A6 A8 A10
1(ASP) 0 -1.440E-05 5.013E-07 -2.225E-09 0.000E+00
2(ASP) 0 2.044E-06 5.850E-08 1.151E-09 0.000E+00
3(ASP) 0 2.979E-05 -6.969E-07 1.838E-09 0.000E+00
4(ASP) 0 6.923E-05 -5.377E-07 5.925E-10 0.000E+00
5(ASP) 0 5.618E-04 -1.519E-06 0.000E+00 0.000E+00
6(ASP) 0 -7.828E-04 3.872E-05 -1.260E-06 3.542E-08
7(ASP) 0 -1.555E-04 3.110E-05 -3.740E-07 0.000E+00
8(ASP) 0 1.326E-04 2.375E-05 -7.142E-07 0.000E+00
9(ASP) 0 -4.383E-05 -6.224E-06 8.500E-07 -1.011E-07
10(ASP) 0 7.456E-05 3.269E-06 0.000E+00 0.000E+00
12(ASP) 0 -6.613E-04 -2.338E-05 -4.589E-07 7.087E-08
13(ASP) 0 -1.079E-03 3.018E-05 0.000E+00 0.000E+00
14(ASP) 0 -1.240E-03 2.902E-05 6.100E-07 0.000E+00
在变焦透镜1中，当在广角端状态和远摄端状态之间变焦时，第一透镜组GR1和第二透镜组GR2之间的面间隔D4、第二透镜组GR2和第三透镜组GR3之间的面间隔D8、孔径光阑S和第四透镜组GR4之间的面间隔D11以及第四透镜组GR4和滤光器FL之间的面间隔D15发生变化。在表3中指示数值例子1中的面间隔之中在广角端状态、中间焦距状态和远摄端状态下的可变间隔以及焦距f、F数FNO和半视角ω。
表3
广角端 中间 远摄端
f 6.700 14.679 32.156
FNO 3.600 4.000 4.120
ω 31.238 14.044 6.556
D4 0.938 9.584 16.536
D8 16.49 7.84 0.89
D11 5.603 3.215 1.438
D15 8.35 10.74 12.52
图2至10表示在数值例子1中在无穷远处聚焦状态下的各种像差。
具体地讲，图2表示在广角端状态下在25℃(即，在常温下)的各种像差；图3表示在广角端状态下在60℃(即，在高温)的各种像差；并且图4表示在广角端状态下在0℃(即，在低温)的各种像差。
图5表示在中间焦距状态下在25℃(即，在常温)的各种像差；图6表示在中间焦距状态下在60℃(即，在高温)的各种像差；并且图7表示在中间焦距状态下在0℃(即，在低温)的各种像差。
图8表示在远摄端状态下在25℃(即，在常温)的各种像差；图9表示在远摄端状态下在60℃(即，在高温)的各种像差；并且图10表示在远摄端状态下在0℃(即，在低温)的各种像差。
在图2至10的球面像差示图中，实线曲线指示在d线(波长：587.56nm)上的值；虚线曲线指示在C线(波长：656.3nm)上的值；并且交替长短划线曲线指示在g线(波长：435.8nm)上的值。在像散示图中，实线曲线指示在d线的弧矢（sagittal）像平面上的值；并且虚线曲线指示在d线的子午（meridional）像平面上的值。在畸变像差示图中，实线指示在d线上的值。
从像差示图，能够清楚地意识到，数值例子1的优异的成像性能在于有利地校正了像差。
<第二实施例>
图11显示根据本技术第二实施例的变焦透镜2的透镜结构。
参照图11，变焦透镜2包括：第一透镜组GR1，具有正屈光力；第二透镜组GR2，具有负屈光力；第三透镜组GR3，具有正屈光力；和第四透镜组GR4，具有正屈光力。从物侧到像侧依次布置第一透镜组GR1、第二透镜组GR2、第三透镜组GR3和第四透镜组GR4。
第一透镜组GR1通常位于固定位置，并且第二透镜组GR2可沿光轴的方向移动以用于变焦。第三透镜组GR3通常位于固定位置，并且第四透镜组GR4可沿光轴的方向移动以通过变焦校正焦点位置并聚焦。
变焦透镜2具有设置为4.80倍的变焦比。
第一透镜组GR1由两个透镜构成，包括从物侧到像侧依次布置的负透镜L1和正透镜L2。
第二透镜组GR2由两个透镜构成，包括从物侧到像侧依次布置的负透镜L3和正透镜L4。
第三透镜组GR3由正透镜L5的单个透镜构成。
第四透镜组GR4由两个透镜构成，包括从物侧到像侧依次布置的正透镜L6和负透镜L7。
滤光器FL布置在第四透镜组GR4和像平面IMG之间。孔径光阑S在像侧布置在第三透镜组GR3附近。
在变焦透镜2中，第一透镜组GR1的负透镜L1和正透镜L2、第二透镜组GR2的负透镜L3和正透镜L4、第三透镜组GR3的正透镜L5以及第四透镜组GR4的负透镜L7由树脂材料形成。同时，第四透镜组GR4的正透镜L6由玻璃材料形成。
因此，在变焦透镜2中，第一透镜组GR1至第三透镜组GR3的所有的总共五个透镜由树脂材料形成。
表4指示特定数值应用于根据第二实施例的变焦透镜2的数值例子2的透镜数据。
表4
Si Ri Di Ni νi
1(ASP) -147.831 0.800 1.635 23.868
2(ASP) 44.377 1.096
3(ASP) 20.687 4.790 1.531 55.907
4(ASP) -26.739 0.855
5(ASP) -13.038 0.700 1.531 55.907
6(ASP) 5.124 1.761
7(ASP) 9.649 1.880 1.635 23.868
8(ASP) 22.869 17.020
9(ASP) 9.847 0.855 1.583 59.460
10(ASP) 16.166 1.000
11(孔径光阑) ∞ 5.163
12(ASP) 7.939 3.300 1.497 81.558
13(ASP) -9.830 0.882
14(ASP) 9.794 0.550 1.635 23.868
15 5.072 8.640
16 ∞ 0.380 1.552 63.423
17 ∞ 1.840
18 ∞ 0.500 1.517 64.197
19 ∞ 0.990
IMG ∞ 0
在变焦透镜2中，第一透镜组GR1的负透镜L1的相对的面(即，第一面和第二面)、第一透镜组GR1的正透镜L2的相对的面(即，第三面和第四面)、第二透镜组GR2的负透镜L3的相对的面(即，第五面和第六面)、第二透镜组GR2的正透镜L4的相对的面(即，第七面和第八面)、第三透镜组GR3的正透镜L5的相对的面(即，第九面和第十面)、第四透镜组GR4的正透镜L6的相对的面(即，第十二面和第十三面)和第四透镜组GR4的负透镜L7的在物侧的面(即，第十四面)形成为非球面。在表5中指示数值例子2中的非球面的四阶、六阶、八阶和十阶非球面系数A4、A6、A8和A10以及圆锥常数κ。
表5
κ A4 A6 A8 A10
1(ASP) 0 1.230E-06 1.429E-07 -1.169E-09 0.000E+00
2(ASP) 0 3.414E-05 -4.210E-07 1.949E-09 0.000E+00
3(ASP) 0 4.608E-05 -8.400E-07 2.213E-09 0.000E+00
4(ASP) 0 5.968E-05 -4.702E-07 5.611E-10 0.000E+00
5(ASP) 0 4.208E-04 -1.374E-06 0.000E+00 0.000E+00
6(ASP) 0 -8.908E-04 6.322E-05 -3.601E-06 4.788E-08
7(ASP) 0 -3.301E-04 5.052E-05 -2.322E-06 0.000E+00
8(ASP) 0 -2.327E-04 2.622E-05 -2.085E-06 0.000E+00
9(ASP) 0 -2.108E-04 -2.647E-06 9.534E-07 -1.048E-07
10(ASP) 0 -1.432E-04 6.335E-06 0.000E+00 0.000E+00
12(ASP) 0 -1.046E-03 -3.709E-05 -2.441E-06 1.300E-07
13(ASP) 0 -1.207E-03 4.481E-06 0.000E+00 0.000E+00
14(ASP) 0 -9.361E-04 1.545E-05 2.319E-06 0.000E+00
在变焦透镜2中，当在广角端状态和远摄端状态之间变焦时，第一透镜组GR1和第二透镜组GR2之间的面间隔D4、第二透镜组GR2和第三透镜组GR3之间的面间隔D8、孔径光阑S和第四透镜组GR4之间的面间隔D11以及第四透镜组GR4和滤光器FL之间的面间隔D15发生变化。在表6中指示数值例子2中的面间隔之中在广角端状态、中间焦距状态和远摄端状态下的可变间隔以及焦距f、F数FNO和半视角ω。
表6
广角端 中间 远摄端
f 6.700 14.679 32.160
FNO 3.600 4.000 4.120
ω 31.241 14.066 6.562
D4 0.855 9.998 17.504
D8 17.02 7.87 0.37
D11 5.164 2.963 1.509
D15 8.64 10.84 12.3
图12至20表示在数值例子2中在无穷远处聚焦状态下的各种像差。
具体地讲，图12表示在广角端状态下在25℃(即，在常温)的各种像差；图13表示在广角端状态下在60℃(即，在高温)的各种像差；并且图14表示在广角端状态下在0℃(即，在低温)的各种像差。
图15表示在中间焦距状态下在25℃(即，在常温)的各种像差；图16表示在中间焦距状态下在60℃(即，在高温)的各种像差；并且图17表示在中间焦距状态下在0℃(即，在低温)的各种像差。
图18表示在远摄端状态下在25℃(即，在常温)的各种像差；图19表示在远摄端状态下在60℃(即，在高温)的各种像差；并且图20表示在远摄端状态下在0℃(即，在低温)的各种像差。
在图12至20的球面像差示图中，实线曲线指示在d线(波长：587.56nm)上的值；虚线曲线指示在C线(波长：656.3nm)上的值；并且交替长短划线曲线指示在g线(波长：435.8nm)上的值。在像散示图中，实线曲线指示在d线的弧矢像平面上的值；并且虚线曲线指示在d线的子午像平面上的值。在畸变像差示图中，实线指示在d线上的值。
从像差示图，能够清楚地意识到，数值例子2的优异的成像性能在于有利地校正了像差。
<第三实施例>
图21显示根据本技术第三实施例的变焦透镜3的透镜结构。
参照图21，变焦透镜3包括：第一透镜组GR1，具有正屈光力；第二透镜组GR2，具有负屈光力；第三透镜组GR3，具有正屈光力；和第四透镜组GR4，具有正屈光力。从物侧到像侧依次布置第一透镜组GR1、第二透镜组GR2、第三透镜组GR3和第四透镜组GR4。
第一透镜组GR1通常位于固定位置，并且第二透镜组GR2可沿光轴的方向移动以用于变焦。第三透镜组GR3通常位于固定位置，并且第四透镜组GR4可沿光轴的方向移动以通过变焦校正焦点位置并聚焦。
变焦透镜3具有设置为4.80倍的变焦比。
第一透镜组GR1由三个透镜构成，包括从物侧到像侧依次布置的负透镜L1、正透镜L2和另一正透镜L3。
第二透镜组GR2由两个透镜构成，包括从物侧到像侧依次布置的负透镜L4和正透镜L5。
第三透镜组GR3由正透镜L6的单个透镜构成。
第四透镜组GR4由两个透镜构成，包括从物侧到像侧依次布置的正透镜L7和负透镜L8。
滤光器FL布置在第四透镜组GR4和像平面IMG之间。孔径光阑S在像侧布置在第三透镜组GR3附近。
在变焦透镜3中，第一透镜组GR1的负透镜L1和正透镜L3、第二透镜组GR2的负透镜L4和正透镜L5、第三透镜组GR3的正透镜L6以及第四透镜组GR4的负透镜L8由树脂材料形成。同时，第一透镜组GR1的正透镜L2和第四透镜组GR4的正透镜L7由玻璃材料形成。
因此，在变焦透镜3中，第一透镜组GR1至第三透镜组GR3的总共六个透镜之中的五个透镜由树脂材料形成。
表7指示特定数值应用于根据第三实施例的变焦透镜3的数值例子3的透镜数据。
表7
Si Ri Di Ni vi
1(ASP) 217.539 0.800 1.6349 23.8684
2(ASP) 30.579 0.100
3(ASP) 22.783 1.400 1.5311 55.9073
4(ASP) 46.348 0.150
5(ASP) 34.882 3.979 1.5311 55.9073
6(ASP) -27.706 0.868
7(ASP) -12.149 0.700 1.5311 55.9073
8(ASP) 5.451 2.581
9(ASP) 9.066 1.558 1.6349 23.8684
10(ASP) 15.168 16.620
11(ASP) 6.933 0.934 1.5311 55.9073
12(ASP) 10.064 1.000
13(孔径光阑) ∞ 5.450
14(ASP) 7.193 3.300 1.4971 81.5584
15(ASP) -11.908 0.902
16(ASP) 11.799 0.550 1.6349 23.8684
17 5.623 8.398
18 ∞ 0.380 1.5523 63.4232
19 ∞ 1.840
20 ∞ 0.500 1.5168 64.1973
21 ∞ 0.990
IMG ∞ 0.000
在变焦透镜3中，第一透镜组GR1的负透镜L1的相对的面(即，第一面和第二面)、第一透镜组GR1的正透镜L2的相对的面(即，第三面和第四面)、第一透镜组GR1的正透镜L3的相对的面(即，第五面和第六面)、第二透镜组GR2的负透镜L4的相对的面(即，第七面和第八面)、第二透镜组GR2的正透镜L5的相对的面(即，第九面和第十面)、第三透镜组GR3的正透镜L6的相对的面(即，第十一面和第十二面)、第四透镜组GR4的正透镜L7的相对的面(即，第十四面和第十五面)和第四透镜组GR4的负透镜L8的在物侧的面(即，第十六面)形成为非球面。在表8中指示数值例子3中的非球面的四阶、六阶、八阶和十阶非球面系数A4、A6、A8和A10以及圆锥常数κ。
表8
κ A4 A6 A8 A10
1(ASP) 0.000 -2.686E-05 2.632E-07 -2.265E-09 0.000E+00
2(ASP) 0.000 -1.707E-05 1.526E-07 -2.138E-09 0.000E+00
3(ASP) 0.000 -1.802E-05 -6.940E-07 -2.950E-10 0.000E+00
4(ASP) 0.000 1.803E-05 -7.876E-07 1.311E-09 0.000E+00
5(ASP) 0.000 4.343E-05 -3.532E-07 2.255E-10 0.000E+00
6(ASP) 0.000 3.446E-05 -3.186E-07 0.000E+00 0.000E+00
7(ASP) 0.000 5.158E-04 -1.702E-06 0.000E+00 0.000E+00
8(ASP) 0.000 -6.024E-04 3.534E-05 -1.285E-06 2.570E-08
9(ASP) 0.000 -1.694E-05 3.739E-05 -8.957E-07 0.000E+00
10(ASP) 0.000 9.751E-05 3.181E-05 -1.243E-06 0.000E+00
11(ASP) 0.000 3.371E-04 2.528E-05 7.640E-07 -9.118E-08
12(ASP) 0.000 6.439E-04 4.387E-05 0.000E+00 0.000E+00
14(ASP) 0.000 -7.671E-04 -2.306E-05 -1.518E-06 1.050E-07
15(ASP) 0.000 -1.218E-03 2.279E-05 0.000E+00 0.000E+00
16(ASP) 0.000 -1.300E-03 2.176E-05 1.327E-06 0.000E+00
在变焦透镜3中，当在广角端状态和远摄端状态之间变焦时，第一透镜组GR1和第二透镜组GR2之间的面间隔D6、第二透镜组GR2和第三透镜组GR3之间的面间隔D10、孔径光阑S和第四透镜组GR4之间的面间隔D13以及第四透镜组GR4和滤光器FL之间的面间隔D17发生变化。在表9中指示数值例子3中的面间隔之中在广角端状态、中间焦距状态和远摄端状态下的可变间隔以及焦距f、F数FNO和半视角ω。
表9
广角端 中间 远摄端
f 6.700 14.679 32.160
FNO 3.578 3.988 4.245
ω 31.241 14.085 6.560
D6 0.868 9.651 16.706
D10 16.62 7.84 0.78
D13 5.450 3.153 1.482
D17 8.398 10.695 12.365
图22至30表示在数值例子3中在无穷远处聚焦状态下的各种像差。
具体地讲，图22表示在广角端状态下在25℃(即，在常温)的各种像差；图23表示在广角端状态下在60℃(即，在高温)的各种像差；并且图24表示在广角端状态下在0℃(即，在低温)的各种像差。
图25表示在中间焦距状态下在25℃(即，在常温)的各种像差；图26表示在中间焦距状态下在60℃(即，在高温)的各种像差；并且图27表示在中间焦距状态下在0℃(即，在低温)的各种像差。
图28表示在远摄端状态下在25℃(即，在常温)的各种像差；图29表示在远摄端状态下在60℃(即，在高温)的各种像差；并且图30表示在远摄端状态下在0℃(即，在低温)的各种像差。
在图22至30的球面像差示图中，实线曲线指示在d线(波长：587.56nm)上的值；虚线曲线指示在C线(波长：656.3nm)上的值；并且交替长短划线曲线指示在g线(波长：435.8nm)上的值。在像散示图中，实线曲线指示在d线的弧矢像平面上的值；并且虚线曲线指示在d线的子午像平面上的值。在畸变像差示图中，实线指示在d线上的值。
从像差示图，能够清楚地意识到，数值例子3的优异成像性能在于有利地校正了像差。
变焦透镜的条件表达式的值
在下面，描述第一至第三实施例的变焦透镜1至3的条件表达式的值。
表10表示关于变焦透镜1至3的条件表达式(1)至(3)的值。
Figure BDA00002725353000221
从表10能够清楚地意识到，变焦透镜1至3满足条件表达式(1)至(3)。
由温度变化导致的变焦透镜的焦点的移动量
在下面，描述由温度变化导致的第一至第三实施例的变焦透镜1至3的焦点的移动量。
表11指示当变焦透镜1至3的温度从常温(即，从25℃)变化到60℃(即，变化到高温)或变化到0℃(即，变化到低温)时的焦点的移动量。移动量的单位是μm，并且数值的正号指示朝着物侧的移动，而数值的负号指示朝着像侧的移动。
表11
Figure BDA00002725353000231
(单位:μm)
在表11中指示的焦点的移动量的范围内，移动不干扰变焦透镜1至3的光学性能，并且在温度变化时的焦点的移动量也被充分地补偿。因此，在宽温度范围上的环境下确保了稳定的光学性能。
图像拾取设备的结构
本技术的图像拾取设备包括变焦透镜，变焦透镜又包括：第一透镜组，具有正屈光力并且通常位于固定位置；第二透镜组，具有负屈光力并且可沿光轴的方向移动以用于变焦；和第三透镜组，具有正屈光力并且通常位于固定位置。从物侧到像侧依次布置第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组。
另外，在本技术的图像拾取设备的变焦透镜中，构成第一透镜组至第三透镜组的多个透镜之中的三分之二或更多的透镜由树脂材料形成，并且满足以下给出的条件表达式(1)和(2)：
(1)4.0<ft/fw
(2)-100.0<f1~3/fw<-6.4
其中fw是在广角端状态下的整个透镜***的焦距，ft是在远摄端状态下的整个透镜***的焦距，并且f1~3是第一透镜组至第三透镜组的合成焦距(在所有变焦位置)。
在本技术的图像拾取设备的变焦透镜中，如上所述，构成第一透镜组至第三透镜组的多个透镜之中的三分之二或更多的透镜由树脂材料形成。因此，能够预料到成本的降低和重量的减小。
条件表达式(1)定义放大率，并且条件表达式(2)定义第一透镜组至第三透镜组的合成焦距和在广角端的整个透镜***的焦距之比。
在如上所述许多透镜由具有响应于温度变化表现出很大变化的折射率的树脂材料形成的情况下，存在这样的可能性：在温度变化时的散焦和由这种散焦导致的分辨率性能的恶化可能发生。具体地讲，对于实现了如条件表达式(1)所表示的提高的放大率的变焦透镜，在温度变化时的散焦和由这种散焦导致的分辨率性能的恶化可能发生在所有变焦位置。
因此，在本技术的图像拾取设备中，根据条件表达式(1)实现增加的放大率，而且根据条件表达式(2)抑制上述散焦和分辨率性能的恶化。
具体地讲，如果第一透镜组至第三透镜组的合成焦距超出条件表达式(2)的下限，则在温度变化时的折射率的变化量也一起增加。因此，变得难以抑制在此时发生的温度特性的恶化，诸如散焦和分辨率性能的恶化。另外，如果以上描述的比例未在所有变焦位置落在条件表达式(2)的范围内，则难以在所有变焦位置补偿光学性能。
因此，如果变焦透镜满足条件表达式(1)和(2)，则能够在实现增加的放大率的同时确保良好的光学性能。
应该注意的是，变焦透镜更优选地满足下面的条件表达式(2)’：
(2)’-50.0<f1~3/fw<-8.0
在变焦透镜满足条件表达式(2)’的情况下，能够进一步抑制散焦和分辨率性能的恶化。
图像拾取设备的形式
图31显示作为本技术的图像拾取设备的一种形式的数字静止照相机的方框图。
参照图31，具有数字静止照相机的形式的图像拾取设备100包括：照相机块10，负责图像拾取功能；和照相机信号处理部分20，用于执行由照相机块10拾取的图像信号的信号处理，诸如模数转换。图像拾取设备100还包括：图像处理部分30，用于执行图像信号的记录和再现处理。图像拾取设备100还包括：显示部分40，诸如LCD(液晶显示器)单元，用于在它上面显示拾取的图像等；和读/写器(R/W)50，用于执行把图像信号写入到存储卡1000中以及从存储卡1000读出图像信号。图像拾取设备100还包括：CPU(中央处理单元)60，用于控制整个图像拾取设备；输入部分70，包括用于由用户操作的各种开关等；和透镜驱动控制部分80，用于控制布置在照相机块10中的透镜的驱动。
照相机块10由包括变焦透镜11(变焦透镜11可以是应用本技术的变焦透镜1、2和3中的任何一个)、图像拾取装置12(诸如，CCD(电荷耦合器件)图像传感器或CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器)等的光学***构成。
照相机信号处理部分20对图像拾取装置12的输出信号执行各种信号处理，诸如转换成数字信号、噪声去除、图片质量校正和转换成亮度和色差信号。
图像处理部分30执行基于预定图像数据格式的图像信号的压缩编码和解压缩解码处理、分辨率等的数据规范的转换处理和其它必要的处理。
显示部分40具有在它上面显示由用户对输入部分70的操作状态和各种数据(诸如，拾取的图像)的功能。
读/写器50执行把由图像处理部分30编码的图像数据写入到存储卡1000中以及读出记录在存储卡1000中的图像数据。
CPU60用作用于控制布置在图像拾取设备100中的电路块的控制处理部分，并基于来自输入部分70等的指令输入信号控制电路块。
输入部分70由例如用于触发快门运动的快门释放按钮、用于选择操作模式的选择开关和其它必要元件构成。输入部分70把与用户的操作对应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的透镜的未示出的电机和其它构件。
存储卡1000是被可拆卸地***到例如连接到读/写器50的插槽中的半导体存储器。
在下面，描述图像拾取设备100的操作。
在用于图像拾取的待机状态，由照相机块10拾取的图像信号在CPU60的控制下通过照相机信号处理部分20被输出到显示部分40，并在显示部分40上显示为照相机贯通图像。另一方面，如果从输入部分70输入用于变焦的指令输入信号，则CPU60把控制信号输出到透镜驱动控制部分80，以便变焦透镜11的预定透镜在透镜驱动控制部分80的控制下移动。
如果响应于来自输入部分70的指令输入信号驱动照相机块10的未示出的快门以进行移动，则拾取的图像信号被从照相机信号处理部分20输出到图像处理部分30，并经受由图像处理部分30执行的压缩编码处理。通过压缩编码处理，图像信号被转换成预定数据格式的数字数据。所获得的数据被输出到读/写器50并被写入到存储卡1000中。
例如当输入部分70的快门释放按钮被半按下或全按下以用于记录或图像拾取时，通过透镜驱动控制部分80基于来自CPU60的控制信号移动变焦透镜11的预定透镜来执行聚焦。
为了再现记录在存储卡1000中的图像数据，由读/写器50响应于对输入部分70的操作从存储卡1000读出预定图像数据，并且由图像处理部分30对图像数据执行解压缩解码处理。然后，再现图像信号被从图像处理部分30输出到显示部分40，以便再现图像显示在显示部分40上。
应该注意的是，尽管上述实施例涉及图像拾取设备被应用于数字静止照相机的例子，但图像拾取设备的应用范围不限于数字静止照相机。具体地讲，图像拾取设备能够广泛地用作数字输入和输出设备(诸如，数字视频照相机、包括照相机的便携式电话机、包括照相机的PDA(个人数字助手)和类似设备)的照相机部分等。
其它
在本技术的变焦透镜和图像拾取设备中，可布置基本上没有透镜光学能力的透镜，除了第一至第四透镜组之外还可布置包括这种透镜的透镜组。在这种情况下，本技术的变焦透镜和图像拾取设备可由基本上五个或更多的透镜组(包括除了第一至第四透镜组之外布置的透镜组)构成。
本技术
此外，可按照下面的方式构造本技术。
<1>一种变焦透镜，包括：
第一透镜组，具有正屈光力并且通常位于固定位置；
第二透镜组，具有负屈光力并且能够沿光轴的方向移动以用于变焦；和
第三透镜组，具有正屈光力并且通常位于固定位置；
从物侧到像侧依次布置第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组；
构成第一透镜组至第三透镜组的多个透镜中的三分之二或更多的透镜由树脂材料形成；
该变焦透镜满足下面的条件表达式(1)和(2)：
(1)4.0<ft/fw
(2)-100.0<f1~3/fw<-6.4
其中fw是整个透镜***在广角端状态下的焦距，ft是整个透镜***在远摄端状态下的焦距，并且f1~3是在所有变焦位置的第一透镜组至第三透镜组的合成焦距。
<2>如以上<1>所述的变焦透镜，其中所述变焦透镜满足下面的条件表达式(3)：
(3)-1.0<fp1/fw<2.5
其中fp1是第一透镜组的前侧主点的位置，表示与第一透镜组的最接近物侧的面的距离，其中在像侧的距离具有正号。
<3>如以上<1>或<2>所述的变焦透镜，其中具有正屈光力并且可沿光轴的方向移动以通过变焦校正焦点位置并聚焦的第四透镜组布置在第三透镜组的像侧。
<4>如<3>所述的变焦透镜，其中所述第四透镜组由从物侧到像侧依次布置的具有正屈光力的正透镜和具有负屈光力的负透镜构成，并且
正透镜和负透镜之一由玻璃材料形成，而正透镜和负透镜中的另一个由树脂材料形成。
<5>一种图像拾取设备，包括：
变焦透镜；和
图像拾取装置，用于把由变焦透镜形成的光学像转换成电信号；
变焦透镜包括：
第一透镜组，具有正屈光力并且通常位于固定位置，
第二透镜组，具有负屈光力并且能够沿光轴的方向移动以用于变焦，和
第三透镜组，具有正屈光力并且通常位于固定位置；
从物侧到像侧依次布置第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组，
构成第一透镜组至第三透镜组的多个透镜之中的三分之二或更多的透镜由树脂材料形成，
该变焦透镜满足下面的条件表达式(1)和(2)：
(1)4.0<ft/fw
(2)-100.0<f1~3/fw<-6.4
其中fw是整个透镜***在广角端状态下的焦距，ft是整个透镜***在远摄端状态下的焦距，并且f1~3是在所有变焦位置的第一透镜组至第三透镜组的合成焦距。
<6>如以上<1>至<4>中任一项所述的变焦透镜或如<5>所述的图像拾取设备，还包括基本上没有透镜光学能力的透镜。
上述实施例中指定的部件的形状和数值仅是用于执行本技术的实施例的例子，并且本技术的技术范围不应由它们限制性地解释。
本技术包含与2012年1月20日提交给日本专利局的日本优先权专利申请JP2012-010220中公开的主题相关的主题，该专利申请的全部内容通过引用包含于此。

Claims (5)

1.一种变焦透镜，包括：
第一透镜组，具有正屈光力并且通常位于固定位置；
第二透镜组，具有负屈光力并且能够沿光轴的方向移动以用于变焦；和
第三透镜组，具有正屈光力并且通常位于固定位置；
从物侧到像侧依次布置第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组；
构成第一透镜组至第三透镜组的多个透镜中的三分之二或更多的透镜由树脂材料形成；
该变焦透镜满足下面的条件表达式(1)和(2)：
(1)4.0<ft/fw
(2)-100.0<f1~3/fw<-6.4
其中fw是整个透镜***在广角端状态下的焦距，ft是整个透镜***在远摄端状态下的焦距，并且f1~3是在所有变焦位置的第一透镜组至第三透镜组的合成焦距。
2.如权利要求1所述的变焦透镜，其中所述变焦透镜满足下面的条件表达式(3)：
(3)-1.0<fp1/fw<2.5
其中fp1是第一透镜组的前侧主点的位置，表示与第一透镜组的最接近物侧的面的距离，其中在像侧的距离具有正号。
3.如权利要求1所述的变焦透镜，其中具有正屈光力并且可沿光轴的方向移动以通过变焦校正焦点位置并聚焦的第四透镜组布置在第三透镜组的像侧。
4.如权利要求3所述的变焦透镜，其中所述第四透镜组由从物侧到像侧依次布置的具有正屈光力的正透镜和具有负屈光力的负透镜构成，并且
正透镜和负透镜之一由玻璃材料形成，而正透镜和负透镜中的另一个由树脂材料形成。
5.一种图像拾取设备，包括：
变焦透镜；和
图像拾取装置，用于把由变焦透镜形成的光学像转换成电信号；
变焦透镜包括：
第一透镜组，具有正屈光力并且通常位于固定位置，
第二透镜组，具有负屈光力并且能够沿光轴的方向移动以用于变焦，和
第三透镜组，具有正屈光力并且通常位于固定位置；
从物侧到像侧依次布置第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组，
构成第一透镜组至第三透镜组的多个透镜之中的三分之二或更多的透镜由树脂材料形成，
该变焦透镜满足下面的条件表达式(1)和(2)：
(1)4.0<ft/fw
(2)-100.0<f1~3/fw<-6.4
其中fw是整个透镜***在广角端状态下的焦距，ft是整个透镜***在远摄端状态下的焦距，并且f1~3是在所有变焦位置的第一透镜组至第三透镜组的合成焦距。
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