变焦透镜系统.pdf

一种变焦透镜系统，从目标侧起依次包括第一负透镜元件，第二正透镜元件和第三正透镜元件，其中在从短焦距末端到长焦距末端的变焦中，第二正透镜元件和第三正透镜元件沿光轴移动，而第一负透镜元件保持静止。另外，第二正透镜元件被导向为从成像侧向目标侧移动。

1.  一种变焦透镜系统，从目标侧起依次包括第一负透镜元件，第二正透镜元件和第三正透镜元件，
其中在从短焦距末端到长焦距末端的变焦中，第二正透镜元件和第三正透镜元件沿光轴移动，而第一负透镜元件保持静止；并且
其中第二正透镜元件被导向为从成像侧向目标侧移动。

2.  如权利要求1所述的变焦透镜系统，满足下列条件：

0.  8＜(d_23W-d_23T)/f_w＜1.5
其中
f_w表示在短焦距末端处整个变焦透镜系统的焦距；
d_23W表示在短焦距末端处第二正透镜元件和第三正透镜元件之间的距离；并且
d_23T表示在长焦距末端处第二正透镜元件和第三正透镜元件之间的距离。

3.  如权利要求1所述的变焦透镜系统，还满足下列条件：

0.  6＜f_w/f₂＜1.2
其中
f_w表示在短焦距末端处整个变焦透镜系统的焦距；并且
f₂表示第二正透镜元件的焦距。

4.  如权利要求1所述的变焦透镜系统，还满足下列条件：
-15＜R1_L1/f_w＜-2
其中
R1_L1表示第一负透镜元件的最靠近目标侧表面的曲率半径；并且
f_w表示在短焦距末端处整个变焦透镜系统的焦距。

5.  如权利要求1所述的变焦透镜系统，还满足下列条件：

1.  2＜f_BW/f_BT＜3.0
其中
f_BW表示在短焦距末端处变焦透镜系统的后焦距(同等的空气厚度)；并且
f_BT＜表示在长焦距末端处变焦透镜系统的后焦距(同等的空气厚度)。

6.  如权利要求1所述的变焦透镜系统，还满足下列条件：

0.  1＜f_BT/f_W＜0.5
其中
f_BT表示在长焦距末端处变焦透镜系统的后焦距(同等的空气厚度)；并且
f_W表示在短焦距末端处整个变焦透镜系统的焦距。

7.  如权利要求1所述的变焦透镜系统，还满足下列条件：
νd1＞50
νd2＞50
νd3＞50
其中
νd1表示第一负透镜元件的阿贝数；
νd2表示第二正透镜元件的阿贝数；并且
νd3表示第三正透镜元件的阿贝数。

8.  如权利要求1所述的变焦透镜系统，还满足下列条件：
νd2＞60
其中
νd2表示第二正透镜元件的阿贝数。

9.  如权利要求1所述的变焦透镜系统，还满足下列条件：
-0.8＜f_W/f₁＜-0.4
其中
f_W表示在短焦距末端处整个变焦透镜系统的焦距；并且
f₁表示第一负透镜元件的焦距。

10.  如权利要求1所述的变焦透镜系统，还满足下列条件：

0.  05＜f_W/f₃＜0.2
其中
f_W表示在短焦距末端处整个变焦透镜系统的焦距；并且
f₃表示第三正透镜元件的焦距。

变焦透镜系统
发明背景
1.发明领域
[0001]
本发明涉及一种安装在袖珍便携式数据手持机上的变焦透镜系统。
2.现有技术的描述
[0002]
近年来，在移动电话和便携式数据手持机如PDA(个人数字助理)等装置上安装有小的数字照像机模块。安装在这种便携式数据手持机上的光学系统越来越需要更小型化且重量更轻。目前，对于上述的光学系统，有很多光学系统中(i)采用单焦距透镜系统，和(ii)设置数字变焦功能，使得视角可以变化。在此，需注意的是，数字变焦功能是通过修整物像平面的周缘而获得虚拟的远摄视角来实现的。而且，对于上述的光学系统，提出了一种可以在光轴方向上厚度更薄的光学变焦透镜系统(以下称作变焦透镜系统)。举一个具体的例子，变焦透镜系统从目标侧起依次包括具有负折射光焦度的第一透镜组(以下称作第一负透镜组)和具有正折射光焦度的第二透镜组(以下称作第二正透镜组)。通过沿光轴移动第一负透镜组和第二正透镜组而改变焦距，从而改变视角。另外，还有一种这样的透镜系统，其中设置有多个单焦距透镜系统，并且根据所需的放大率从一种单焦距透镜系统切换为另一种单焦距透镜系统。
[0003]
在需要便携的装置如便携式数据手持机中采用上述双透镜组配置的变焦透镜系统的情况下，因为透镜组布置成在变焦时沿光轴向前或向后移动，装置的操作性受到损失。如果更多地考虑便携性，则优选内变焦系统，因为没有透镜组布置成从安装变焦透镜系统的装置向外移动。
[0004]
另一方面，在根据所需的放大率将多个单焦距透镜系统中的一个单焦距透镜系统切换到另一个的透镜系统中，不得不提供用于存放多个单焦距透镜系统的空间，并且其制造成本增加；此外，因为每次改变放大率时拍摄者必需改变他/她的姿势，所以降低了装置的操作性。
发明概述
[0005]
本发明实现了一种变焦透镜系统，该系统可以达到下列目的：
(i)进一步小型化；
(ii)降低制造成本；
(iii)增强安装该变焦透镜系统的诸如便携式手持机等的装置的操作性；
(iv)在短焦距末端处的视角半宽度约为40°。
(v)变焦比约为2。
[0006]
根据本发明的一个方面，提供了一种变焦透镜系统，从目标侧起依次包括：第一负透镜元件，第二正透镜元件和第三正透镜元件。从短焦距末端到长焦距末端的变焦中，第二正透镜元件和第三正透镜元件沿光轴移动，而第一负透镜元件保持静止。另外，第二正透镜元件被导向从成像侧向目标侧移动。
[0007]
优选本发明的变焦透镜系统满足下列条件：
0.8＜(d_23W-d_23T)/f_w＜1.5  …(1)
其中
f_w表示在短焦距末端处整个变焦透镜系统的焦距；
d_23W表示在短焦距末端处第二正透镜元件和第三正透镜元件之间的距离；并且
d_23T表示在长焦距末端处第二正透镜元件和第三正透镜元件之间的距离。
[0008]
本发明的变焦透镜系统可以满足下列条件：
0.6＜f_w/f₂＜1.2    …(2)
其中
f_w示在短焦距末端处整个变焦透镜系统的焦距；
f₂表示第二正透镜元件的焦距。
[0009]
优选本发明的变焦透镜系统满足下列条件：
-15＜R1_L1/f_w＜-2    …(3)
其中
R1_L1表示第一负透镜元件的最靠近目标侧表面的曲率半径；并且
f_w表示在短焦距末端处整个变焦透镜系统的焦距。
[0010]
本发明的变焦透镜系统可以满足下列条件：
1.2＜f_BW/f_BT＜3.0    …(4)
其中
f_BW表示在短焦距末端处变焦透镜系统的后焦距(同等的空气厚度)；并且
f_BT表示在长焦距末端处变焦透镜系统的后焦距(同等的空气厚度)。
[0011]
优选本发明的变焦透镜系统满足下列条件：
0.1＜f_BT/f_W＜0.5    …(5)
其中
f_BT表示在长焦距末端处变焦透镜系统的后焦距(同等的空气厚度)；并且
f_W表示在短焦距末端处整个变焦透镜系统的焦距。
[0012]
本发明的变焦透镜系统可以满足下列条件：
vd1＞50    …(6)
vd2＞50    …(7)
vd3＞50    …(8)
其中
vd1表示第一负透镜元件的阿贝数；
vd2表示第二正透镜元件的阿贝数；
vd3表示第三正透镜元件的阿贝数；
上述之外，优选关于第二正透镜元件满足下列条件：
vd2＞60    …(7’)
其中
vd2表示第二正透镜元件的阿贝数。
[0013]
优选本发明的变焦透镜系统满足下列条件：
-0.8＜f_W/f₁＜-0.4    …(9)
其中
f_W表示在短焦距末端处整个变焦透镜系统的焦距；并且
f₁表示第一负透镜元件的焦距。
[0014]
本发明的变焦透镜系统可以满足下列条件：
0.05＜f_W/f₃＜0.2    …(10)
其中
f_W表示在短焦距末端处整个变焦透镜系统的焦距；并且
f₃表示第三正透镜元件的焦距。

附图简述
下面将参考附图详细描述本发明，附图中：
图1表示根据本发明的变焦透镜系统；
图2是图1所示变焦透镜系统的透镜元件移动路径的示意图；
图3表示根据本发明第一实施方案的变焦透镜系统的透镜布局；
图4A、4B、4C和4D表示根据第一实施方案的透镜配置处于短焦距末端时出现的像差；
图5A、5B、5C和5D表示根据第一实施方案的透镜配置处于长焦距末端时出现的像差；
图6表示根据本发明第二实施方案的变焦透镜系统的透镜布局；
图7A、7B、7C和7D表示根据第二实施方案地透镜配置处于短焦距末端时出现的像差；
图8A、8B、8C和8D表示根据第二实施方案的透镜配置处于长焦距末端时出现的像差；
图9表示根据本发明第三实施方案的变焦透镜系统的透镜布局；
图10A、10B、10C和10D表示根据第三实施方案的透镜配置处于短焦距末端时出现的像差；以及
图11A、11B、11C和11D表示根据第三实施方案的透镜配置处于长焦距末端时出现的像差。
优选实施方案的描述
[0016]
图1表示根据本发明的变焦透镜系统。变焦透镜系统L在短焦距末端具有大约40°的视角半宽度，并具有大约为2的变焦比。三透镜元件配置的变焦透镜系统L从目标侧起依次包括第一负透镜元件L1，第二正透镜元件L2和第三正透镜元件L3。在变焦透镜系统L的成像侧，在成像装置的前面设置例如红外吸收滤光器等的盖片玻璃F(平面平行片)。
[0017]
第一负透镜元件L1是一个不可移动地支撑在变焦透镜系统中的固定透镜元件。第二正透镜元件L2和第三透镜元件L3布置成以这些透镜元件沿其光轴移动的方式支撑在变焦透镜系统中。考虑到变焦透镜系统的制造成本和重量的减轻，优选第一负透镜元件L1、第二正透镜元件L2和第三正透镜元件每一个都由塑料材料制作，当然，也可以由玻璃材料制造这些透镜元件。
[0018]
根据图2，亦即，图1所示变焦透镜系统中透镜元件移动路径的视图，在从短焦距末端(广角端)到长焦距末端(远摄端)的变焦中，第二正透镜元件L2单调地移向目标侧，第三正透镜元件L3移向成像侧，之后移向目标侧。
通过以这种方式移动第二正透镜元件L2和第三正透镜元件L3，可以连续地(无阶跃的方式)改变变焦透镜系统L的焦距，而第一负透镜元件L1保持静止。
另外，在此三透镜元件配置的变焦透镜系统L中，因为第一负透镜元件L1在整个变焦范围内保持静止，所以安放变焦透镜系统L的镜筒不从安装变焦透镜系统的装置延伸。根据此配置，可以实现一种具有理想的操作性的变焦透镜系统。另外，变焦透镜系统L总共由三个透镜元件(透镜元件的最少数量)组成，以至于可以实现制造成本的进一步降低，并且在拍摄时不需要改变摄影者的姿势。
[0019]
通过在变焦时控制第二正透镜元件L2和第三正透镜元件L3，从而能够在由短焦距末端和长焦距末端限定的变焦范围内停止在任何位置，可以以无阶跃的方式改变变焦透镜系统的焦距。
或者，通过对第二正透镜元件L2和第三正透镜元件L3提供多个停止位置，可以以阶跃的方式改变变焦透镜系统L的焦距，从而实现步进变焦透镜系统。
[0020]
条件(1)规定了关于短焦距末端和长焦距末端第二正透镜元件L2和第三正透镜元件L3之间的距离变化。
如果(d_23W-d_23T)/f_w超过条件式(1)的上限，则第二正透镜元件L2和第三正透镜元件L3的移动距离变长。因此，变焦透镜系统L的总尺寸变大。
如果(d_23W-d_23T)/f_w超过条件式(1)的下限，则第二正透镜元件L2和第三正透镜元件L3的移动距离变得过短。因此，很难确保大约为2的变焦比。
通过满足条件(1)，可以不增加变焦透镜系统L总体长度而确保必需的变焦比。
[0021]
条件(2)规定了第二正透镜元件L2的焦距(折射光焦度)。
如果f_w/f₂超过条件式(2)的上限，则第二正透镜元件L2的焦距变得太短，即折射光焦度变得太强。因此，在第二正透镜元件L2内校正像差变得困难。
如果f_w/f₂超过条件式(2)的下限，则第二正透镜元件L2的焦焦距变得太长，即折射光焦度变得太弱。因此，第二正透镜元件L2的移动距离变长，并且变焦透镜系统的总尺寸变大。
通过满足条件(2)，可以使第二正透镜元件L2的移动距离适当变短，并且可以使变焦透镜系统最小化。
[0022]
条件(3)规定了第一负透镜元件L1的最靠近目标侧表面(第一透镜表面r1)的发散度。
如果R1_L1/f_w超过条件(3)的上限，则第一负透镜元件的第一透镜表面r1的发散效应变小。因此，收集周边照明变得困难。
如果R1_L1/f_w超过条件(3)的下限，则第一负透镜元件的第一透镜表面r1的曲率半径变得过小。因此，机械加工第一负透镜元件L1变得困难。
通过满足条件(3)，可以不增大变焦透镜系统L的第一负透镜元件L1的直径而充足地收集周边照明，甚至在使短焦距末端处变焦透镜系统L的焦距较短时也是如此。
[0023]
条件(4)规定了变焦透镜系统L关于短焦距末端和长焦距末端的后焦距。
如果f_BW/f_BT超过条件(4)的上限，则短焦距末端处的远心率大大地不同于长焦距末端处的远心率。结果，在短焦距或长焦距末端之一处的远心率下降。
如果f_BW/f_BT超过条件(4)的下限，则第三正透镜元件L3的移动距离变得过短，这样对进一步小型化不利。
通过满足条件(4)，可以在短焦距和长焦距末端两处达到理想的远心率；并且同时，可以确保第三正透镜元件L3的移动距离，同时可以达到变焦透镜系统L的进一步小型化。
[0024]
条件(5)规定了在长焦距末端处的后焦距。
如果f_BT/f_W超过条件(5)的上限，则不能充分地确保第三正透镜元件L3达到长焦距末端的移动距离。因此，变焦透镜系统L的总体尺寸变大。
如果f_BT/f_W超过条件(5)的下限，则很难维持在长焦距末端的远心率。
通过满足条件(5)，可以适当地确保长焦距末端处的远心率；同时，可以确保第三正透镜元件L3的移动距离，并且可以达到变焦透镜系统L的进一步小型化。
[0025]
条件(6)、(7)和(8)分别规定了第一负透镜元件L1、第二正透镜元件L2和第三正透镜元件L3的阿贝数。因为变焦透镜系统L由三个单透镜元件组成，所以优选在每个单透镜元件中不出现色差。
如果阿贝数超过条件(6)～(8)的下限，则不能执行对长焦距末端处色差的校正。
[0026]
条件(7’)更严格地规定了第二正透镜元件L2的阿贝数。
应该理解，第二正透镜元件L2的移动距离长于第一负透镜元件L1和第三正透镜元件L3的移动距离。因此，优选第二正透镜元件L2的阿贝数大于第一负透镜元件L1和第三正透镜元件L3的阿贝数。
[0027]
条件(9)规定了第一负透镜元件L1的焦距(折射光焦度)。
如果f_W/f₁超过条件(9)的上限，则Petzval之和增加，并且场曲率也增大。
如果f_W/f₁超过条件(9)的下限，则非第一负透镜元件L1的焦距变得过短，即折射光焦度变得过强。因此，很难由较少的透镜元件校正出现在第一负透镜元件L1中的像差。
通过满足条件(9)，可以实现场曲率和其它像差之间的适当平衡。
[0028]
条件(10)规定了第三正透镜元件L3的焦距(折射光焦度)。
如果f_W/f₃超过条件(10)的上限，则第三正透镜元件L3的焦距变得过短，即其折射光焦度变得过强。因此，很难由较少的透镜元件校正出现在第三正透镜元件L3中的像差。
如果f_W/f₃超过条件(10)的下限，则则第三正透镜元件L3的焦距变得过长，即其折射光焦度变得过弱。因此，变焦时第三正透镜组L3的移动距离变长，以致于对进一步小型化变焦透镜系统L不利。
通过满足条件(10)，可以使第三正透镜元件L3的移动距离变短；并且同时可以实现变焦透镜系统L的进一步小型化。
[0029]
下面将描述实施方案的规定数据。
在每个实施方案中，变焦透镜系统L从目标侧起依次包括第一负透镜元件L1(表面号1和2)，光阑S，第二正透镜元件L2(表面号3和4)，和第三正透镜元件L3(表面号5和6)。
在变焦透镜系统L之后设置盖片玻璃(平面平行板(表面号7和8))。
在由球差代表的色差(轴向色差)的曲线中，实线和两类虚线分别表示关于d、g和c线的球差。另外，在横向色差的曲线中，两类虚线分别表示关于g和c线的放大率；但是，作为基线的d线与横坐标重合。在象散曲线中，S表示矢向图像，M表示径向图像。
在表中，FNO表示f数，f_w表示整个变焦透镜系统在短焦距末端处的焦距，f_T表示整个变焦透镜系统在长焦距末端处的焦距，f_BW表示在短焦距末端处的后焦距(同等的空气厚度)，f_BT表示在长焦距末端处的后焦距(同等的空气厚度)，f₁表示第一负透镜元件L1的焦距，f₂表示第二正透镜元件L2的焦距，f₃表示第三正透镜元件L3的焦距，W表示视角半宽度(°)，r表示曲率半径，d表示透镜元件的厚度或透镜元件之间的距离，N_d表示d线的折射率，v表示阿贝数。
除此之外，关于光轴对称的非球面限定如下：
x＝cy²/(1+[1-{1+K}c²y²]^1/2)+A4y⁴+A6y⁶+A8y⁸+A10y¹⁰…
其中
c表示非球面顶点的曲率(1/r)；
y表示离开光轴的距离；
K表示锥面系数；并且
A4表示第四阶非球面系数；
A6表示第六阶非球面系数；
A8表示第八阶非球面系数；
A10表示第十阶非球面系数。
[实施方案1]
[0030]
图3表示根据本发明第一实施方案的变焦透镜系统的透镜布局。图4A～4D表示根据第一实施方案的透镜配置处于短焦距末端时出现的像差。图5A～5D表示根据第一实施方案的透镜配置处于长焦距末端时出现的像差。表1是表示第一实施方案的数据。以短焦距末端和长焦距末端的顺序表示F_NO.和W的值。同样，以短焦距末端和长焦距末端的顺序表示关于表面2、4和6的值。
光阑S设置在短焦距末端的表面2之后的2.81mm处、以及长焦距末端的表面2之后的0.70mm处。
[0031]
[表1]
F_NO.＝1：2.8-3.8
f_W＝3.20
f_T＝6.00
f_BW＝2.05+0.8/1.51633＝2.58
f_BT＝0.52+0.8/1.51633＝1.05
f₁＝-5.13
f₂＝3.43
f₃＝25.95
W＝37.9-19.0
表面号     r            d            Nd            vd
1^*        -12.149      1.00         1.49176       57.4
2          3.273        2.81-0.70    -             -
3^*        1.943        1.77         1.48749       70.2
4^*        -8.390       1.20-4.84    -             -
5^*        28.031       1.00         1.49176       57.4
6^*        -23.146      2.05-0.52    -             -
7          ∞           0.80         1.51633       64.1
8          ∞           -            -             -
^*表示关于光轴旋转对称的非球面。
非球面数据(未表示的非球面系数为零(0.00))：
表面号   K        A4                  A6                A8
1        0.00     0.80890×10^-3      0.18554×10^-3    -0.25309×10^-4
3        0.00     -0.88931×10^-2     0.22701×10^-2    -
4        0.00     0.19638×10^-1      -                 0.81377×10^-2
5        0.00     -0.64072×10^-2     -                 -0.48617×10^-3
6        0.00     0.19293×10^-1      -                 -0.60999×10^-3
[实施方案2]
[0032]
图6表示根据本发明第二实施方案的变焦透镜系统的透镜布局。图7A～7D表示根据第二实施方案的透镜配置处于短焦距末端时出现的像差。图8A～8D表示根据第二实施方案的透镜配置处于长焦距末端时出现的像差。表2表示第二实施方案的数据。以短焦距末端和长焦距末端的顺序表示F_NO.和W的值。同样，以短焦距末端和长焦距末端的顺序表示关于表面2、4和6的值。
光阑S设置在短焦距末端的表面2之后的3.15mm处、以及长焦距末端的表面2之后的0.80mm处。
[0033]
[表2]
F_NO.＝1：2.8-4.0
f_W＝3.00
f_T＝6.00
f_BW＝2.02+0.8/1.51633＝2.55
f_BT＝0.46+0.8/1.51633＝0.99
f₁＝-5.29
f₂＝3.53
f₃＝17.15
W＝39.8-19.0
表面号     r          d              Nd         vd
1^*        -15.418    1.00           1.51633    64.1
2          3.392      3.15-0.80      -          -
3^*        1.925      2.10           1.48749    70.2
4^*        -10.515    0.93-4.83      -          -
5^*      36.745     1.00         1.51633     64.1
6^*      -11.561    2.02-0.46    -           -
7        ∞         0.80         1.51633     64.1
8        ∞         -            -           -
^*表示关于光轴旋转对称的非球面。
非球面数据(未表示的非球面系数为零(0.00))：
表面号   K       A4                  A6               A8
1        0.00    0.89531×10^-3      0.18897×10^-3   -0.19631×10^-4
3        0.00    -0.89456×10^-2     0.58296×10^-4   -
4        0.00    0.20873×10^-1      -                0.67586×10^-2
5        0.00    -0.36619×10^-2     -                -0.30000×10^-3
6        0.00    0.19001×10^-1      -                -0.46000×10^-3
[实施方案3]
[0034]
图9表示根据本发明第三实施方案的变焦透镜系统的透镜布局。图10A～10D表示根据第三实施方案的透镜配置处于短焦距末端时出现的像差。图11A～11D表示根据第三实施方案的透镜配置处于长焦距末端时出现的像差。表3表示第三实施方案的数据。以短焦距末端和长焦距末端的顺序表示F_NO.和W的值。同样，以短焦距末端和长焦距末端的顺序表示关于表面2、4和6的值。
光阑S设置在短焦距末端的表面2之后的3.69mm处、以及长焦距末端的表面2之后的0.70mm处。
[0035]
[表3]
F_NO.＝1：2.8-4.3
f_W＝3.00
f_T＝7.00
f_BW＝2.11+0.8/1.51633＝2.64
f_BT＝0.43+0.8/1.51633＝0.96
f₁＝-5.36
f₂＝3.64
f₃＝19.58
W＝39.8-16.4
表面号    r          d              Nd         vd
1^*       -21.718    1.00           1.61800    63.4
2         3.977      3.69-0.70      -          -
3^*       1.939      1.83           1.48749    70.2
4^*       -14.602    1.22-5.88      -          -
5^*       -154.228   1.00           1.61800    63.4
6^*       -11.248    2.11-0.43      -          -
7         ∞         0.80           1.51633    64.1
8         ∞         -              -          -
^*表示关于光轴旋转对称的非球面。
非球面数据(未表示的非球面系数为零(0.00))：
表面号    K        A4                  A6                A8
1         0.00     0.46683×10^-3      0.14951×10^-3    -0.16082×10^-4
3         0.00     -0.67578×10^-2     0.14410×10^-2    -
4         0.00     0.23576×10^-1      -                 0.82065×10^-2
5         0.00     -0.18860×10^-2     -                 -0.30000×10^-3
6         0.00     0.17506×10^-1      -                 -0.46000×10^-3
每个实施方案的每个条件的数值示于表4。
[0036]
[表4]
            实施方案1   实施方案2    实施方案3
条件(1)       1.14      1.21         1.21
条件(2)       0.93      0.85         0.82
条件(3)       -3.80     -5.14        -7.24
条件(4)       2.47      2.57         2.74
条件(5)       0.33      0.33         0.32
条件(6)       57.5      64.2         63.4
条件(7)       70.2      70.2         70.2
条件(8)       57.5      64.2         63.4
条件(7′)     70.2      70.2         70.2
条件(9)       -0.62     -0.57        -0.56
条件(10)       0.12       0.17        0.15
[0037]
从表4中可以看出，第一至第三实施方案的数值满足条件(1)～(10)以及条件(7’)。另外，在每个焦距处的像差得到了适当的校正。
[0015]
根据本发明，变焦透镜系统从目标侧起依次包括不可移动地固定端第一负透镜元件，可沿光轴移动的第二正透镜元件和第三正透镜元件；由此，通过移动第二正透镜元件和第三正透镜元件进行变焦，同时保持第一负透镜元件静止。换言之，变焦时没有透镜布置成从安装了变焦透镜系统的装置向外移动，即可以获得内变焦系统。由于这种配置，本发明的变焦透镜系统可以达到下列状态：
(i)安装了本发明变焦透镜系统的装置的操作性提高；
(ii)在短焦距末端有大约40°的视角半宽度；并且
(iii)变焦比约为2。
另外，因为用于组成本发明的变焦透镜系统的透镜元件的数量小，所以可以实现最大的成本降低；并且与设置有多个单焦距透镜系统、其中根据所需的放大率将单焦距透镜系统从一个切换到另一个的变焦透镜系统相比，拍摄时不需要改变摄影者的姿势。