TWI753350B - 成像系統及其雙峰變焦透鏡 - Google Patents

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TWI753350B TW109100478A TW109100478A TWI753350B TW I753350 B TWI753350 B TW I753350B TW 109100478 A TW109100478 A TW 109100478A TW 109100478 A TW109100478 A TW 109100478A TW I753350 B TWI753350 B TW I753350B
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Abstract

一種雙峰變焦透鏡包括三個同軸對準的透鏡，包括第一透鏡、第三透鏡和其間的第二透鏡。第一透鏡是負透鏡，第二透鏡和第三透鏡中的每一個是正透鏡。三個同軸對準的透鏡(i)當第二透鏡和第一透鏡被軸向距離L11分開時，形成第一配置和(ii)當第二透鏡和第一透鏡被軸向距離L12分開時，形成第二配置，其中軸向距離L12超過軸向距離L11。第二配置具有第二有效焦距，第二有效焦距超過第一配置的第一有效焦距。

Description

成像系統及其雙峰變焦透鏡
本發明涉及影像技術領域，尤其涉及一種成像系統及其雙峰變焦透鏡。
具有光學變焦功能的相機包括變焦透鏡成像系統。在變焦透鏡成像系統中，可以透過調節其變焦透鏡來改變系統的放大倍率，從而允許對場景進行成像的靈活性。例如，如果期望場景的一部分的特寫視圖，那麼可以將放大倍率設置為大值，從而將成像系統的影像感測器的全解析度專用於小的場景部分。另一方面，如果期望整個場景的影像，那麼可以將放大倍率設置為小值，從而允許成像系統捕捉整個場景。
習知變焦透鏡成像系統的缺點是調節變焦透鏡會改變成像系統的軸向長度。當成像系統是小型相機模組的一部分(諸如在例如行動電話和平板電腦的可攜式裝置中採用的那些)時，這是特別不期望的。
本發明揭露的實施例提出了一種變焦透鏡，該變焦透鏡被配置為在兩種成像模式下操作：一種具有窄視場，而另一種具有寬視場，而不改變成像系統的總軌道長度。
在第一實施例中，雙峰變焦透鏡包括三個同軸對準的透鏡，包括第一透鏡、第三透鏡和位於其間的第二透鏡。第一透鏡是負透鏡，第二透鏡和第三透鏡中的每一個是正透鏡。三個同軸對準的透鏡(i)當第二透鏡和第一 透鏡被軸向距離L11分開時，形成第一配置和(ii)當第二透鏡和第一透鏡被軸向距離L12分開時，形成第二配置，其中軸向距離L12超過軸向距離L11。第二配置具有第二有效焦距，第二有效焦距超過第一配置的第一有效焦距。
在第二實施例中，成像系統包括影像感測器和第一實施例的雙峰變焦透鏡，雙峰變焦透鏡被配置為在影像感測器的像素陣列上形成影像。
100‧‧‧雙峰變焦透鏡
110‧‧‧相機
112‧‧‧像素陣列
114‧‧‧影像感測器
115‧‧‧寬度
116‧‧‧高度
119‧‧‧顯示器
120‧‧‧成像系統
122‧‧‧透鏡殼體
190‧‧‧場景
191‧‧‧第一區域(場景區域)
192‧‧‧第二區域(場景區域)
200‧‧‧雙峰變焦透鏡
201、202‧‧‧總軌道長度
203、204‧‧‧視場
205、206‧‧‧有效焦距
207‧‧‧光軸
208A、208B‧‧‧軸向距離
210、220、230、240‧‧‧透鏡
211、221、231、241‧‧‧物側表面
212、222、232、242‧‧‧像側表面
213、233‧‧‧焦距
215A、215B‧‧‧軸向距離
217‧‧‧直徑
225‧‧‧雙凸透鏡
235A、235B‧‧‧軸向距離
250、260、270、280‧‧‧基板
251、261、271、281‧‧‧平面物側表面
255‧‧‧固定軸向距離
282‧‧‧像側表面
284‧‧‧像平面
285‧‧‧影像高度
400‧‧‧表
400A‧‧‧窄配置
400B‧‧‧寬視場配置
404、406、408、410、412、421~427‧‧‧行
500‧‧‧表
500A‧‧‧窄配置
500B‧‧‧寬視場配置
504、506、508、510、512、521~527‧‧‧行
600‧‧‧表
602‧‧‧列
圖1是一實施例中包括雙峰變焦透鏡的相機的示意圖。
圖2是處於第一成像配置的雙峰變焦透鏡的示意性剖面圖，雙峰變焦透鏡是圖1的雙峰變焦透鏡的一實施例。
圖3是處於第二成像配置的圖2的雙峰變焦透鏡的示意性剖面圖。
圖4和圖5分別示出了圖2和3的雙峰變焦透鏡的示例性參數的第一表和第二表。
圖6是示出特徵為圖4和5的參數的雙峰變焦透鏡的實施例的透鏡效能度量的表。
圖1是使用者197指示相機110對場景190進行成像的示意圖。相機110包括與影像感測器114的像素陣列112對準的雙峰變焦透鏡100。雙峰變焦透鏡100和像素陣列112形成成像系統120，其中像素陣列112可以位於雙峰變焦透鏡100的像平面處。(為清楚起見，像素陣列112和雙峰變焦透鏡110在圖1中被示為彼此垂直偏移。)雙峰變焦透鏡100可以透過透鏡殼體122安裝到影像感測器114，透鏡殼體122也可以支撐並定位構成雙峰變焦透鏡100的多個透鏡元件。影像感測器114可以在通信上耦合到顯示器 119，顯示器119可以是相機110的一部分。
像素陣列112具有寬度115和高度116，寬度115和高度116中的至少一個可以小於或等於1.1毫米。寬度115可以在770μm至870μm之間，而高度116可以在575μm至675μm之間。在一實施例中，寬度115和高度116分別為820±10μm和625±10μm。具有如此小的像素陣列的影像感測器對於其中相機110的小型化重要的成像應用是有用的。例如，成像系統120和相機110中的任一個可以是醫療設備、行動設備或機動車輛的一部分。醫療設備包括內視鏡，其示例包括膀胱鏡、腎鏡、支氣管鏡、關節鏡、結腸鏡、食道胃十二指腸鏡和腹腔鏡。
雙峰變焦透鏡100具有第一和第二成像配置(或成像模式)，每個成像配置使得將場景190成像到像素陣列112上。在第一成像配置中，成像系統120具有與場景190的第一區域191對應的第一視場。在第二成像配置中，成像系統120具有與場景190的第二區域192對應的第二視場。第二區域192大於第一區域191。
圖2是處於第一成像配置中的雙峰變焦透鏡200的示意性剖面圖。圖3是處於第二成像配置中的雙峰變焦透鏡200的示意性剖面圖。雙峰變焦透鏡200是雙峰變焦透鏡100的示例。雙峰變焦透鏡200的第一和第二成像配置分別是圖1的雙峰變焦透鏡100的對場景區域191進行成像的第一成像配置和對場景區域192進行成像的第二成像配置的示例。在下面的描述中，最好將圖2和3一起查看。
雙峰變焦透鏡200包括透鏡210、220、230和240。透鏡210、220、230和240具有共用的光軸207，使得它們同軸對準。雙峰變焦透鏡200還可以包括基板250、260、270和280中的至少一個。雙峰變焦透鏡200的孔徑光闌可以或者在基板250和260之間或者在基板270和280之間。基板280可以是覆蓋像素陣列112的蓋玻璃，並且可以是影像感測器114的一部分。
透鏡210-240具有相應的物側表面211、221、231和241以及相應的像側表面212、222、232和242。表面241的形狀可以被配置為減小由雙峰變焦透鏡200形成的影像的場曲率。基板250-280具有相應的平面物側表面251、261、271和281。基板280具有像側表面282。圖2和3顯示出了雙峰變焦透鏡200以其第一配置和第二配置在其上形成影像的像平面284。當在圖1的成像系統120中實現雙峰變焦透鏡200時，像素陣列112可以位於像平面284處。
透鏡210是負透鏡。透鏡220、230和240各自為正透鏡。透鏡220和230沿著光軸209隔開固定軸向距離255。在包括基板250和260的雙峰變焦透鏡200的實施例中，固定軸向距離255例如是基板250和260的軸向厚度的和。透鏡210具有直徑217，其可以小於兩毫米以實現雙峰變焦透鏡200以及因此相機110的足夠小型化。
雖然圖2和3將透鏡220和230顯示為不同的透鏡，但是透鏡220和230可以形成雙凸透鏡225，其可以是整體式透鏡或複合透鏡。雙凸透鏡225可以包括基板250和260中的至少一個。基板250和260可以是具有等於固定軸向距離255的軸向厚度的單個整體式基板。
在圖2的透鏡配置中，透鏡210和透鏡220被軸向距離215A分開，而透鏡230和透鏡240被軸向距離235A分開。在圖3的透鏡配置中，透鏡210和透鏡220被軸向距離215B分開，而透鏡230和透鏡240被軸向距離235B分開。軸向距離215B超過軸向距離215A；軸向距離235A超過軸向距離235B。當透鏡210和220被軸向距離215A分開時，雙峰變焦透鏡200處於其第一配置或“窄配置”，而當透鏡210和220被軸向距離215B分開時，雙峰變焦透鏡200處於其第二配置或“寬配置”。
圖2的第一配置具有總軌道長度201、視場203和有效焦距205。圖3的第二配置具有總軌道長度202、視場204和有效焦距206。總軌道長度201和202可以近乎相等，這使得雙峰變焦透鏡200能夠相對於附近的硬 體部件(諸如影像感測器114和透鏡殼體122)以對透鏡200的位置的最小影響或沒有影響而在其兩種配置之間改變。例如，總軌道長度201與總軌道長度202的比率在0.9925和1.0075之間。
在雙峰變焦透鏡200的一實作中，透鏡210和240的位置相對於彼此是固定的，而透鏡220和230的位置可以在不影響固定軸向距離255的情況下被軸向調節。總軌道長度201可以小於三毫米，以實現成像系統220以及因此還有相機110的足夠小型化。
雙峰變焦透鏡200可以被配置為使得透鏡220和230沿著光軸207一起在圖2的窄配置和圖3的寬配置之間移動。例如，相機110可以包括線性致動器，該線性致動器被配置為在窄和寬配置之間移動透鏡220和230，例如作為雙凸透鏡225。
在圖2和3的透鏡配置中，透鏡210和240分別被相應的軸向距離208A和208B分開。軸向距離208A和208B在表面212和241之間，並且可以相等。透鏡殼體122可以將軸向距離208A和208B中的每一個限制為固定距離，使得距離208A和208B相等。
雖然透鏡210部分地決定視場203和204，但是軸向距離215A和215B也起作用，使得假如在像平面284處有恆定的最大之影像高度285，則視場204可以超過視場203。影像高度285例如在0.49毫米和0.52毫米之間。有效焦距205可以超過有效焦距206。例如，有效焦距205與有效焦距206的比率可以超過1.99。
透鏡210和230分別具有焦距213和233。焦距213與有效焦距205的比率可以在-1.02和零之間。焦距233與有效焦距205的比率可以在零和1.54之間。這些限制中的每一個都有助於在窄配置和寬配置之間維持期望的放大率。例如，當1/18英寸VGA影像感測器確定像平面284處的影像高度285時，焦距213和233相對於有效焦距205的上面提到的兩個比率都得到滿 足會確保窄配置的放大倍率是寬配置的放大倍率的兩倍，使得雙峰變焦透鏡200用作2倍光學變焦透鏡。
透鏡210和透鏡240可以包括從包括但不限於Schott K10玻璃和Arton D4532的材料群組中選擇的至少一種材料。透鏡220可以由具有阿貝數VD<35的材料形成，其促進雙峰變焦透鏡200的足夠的消色差。例如，透鏡220可以包括選自以下材料群組中的至少一種材料，該材料群組包括但不限於：聚碳酸酯，諸如Teijin Limited的PANLITE®；光學聚酯，諸如大阪市Gas Chemicals Co.的OKP-4；以及光學玻璃，諸如Ohara Corporation的S-FTM 16。
基板250-280可以由相同的材料形成，該材料可以與包括透鏡220、230和240中的至少一個的材料不同。基板250-280中的至少一個可以由光阻形成，諸如由環氧樹脂形成，SU-8是環氧樹脂的示例。此類基板材料有利於透鏡元件(例如透鏡220、230和240)及其基板的晶圓級製造。
圖4描繪了雙峰變焦透鏡200的第一實施例的表面和基板的示例性參數的表400。表400包括行404、406、408、410、412和421-427。行421表示雙峰變焦透鏡200的表面。
行423包括在光軸207上雙峰變焦透鏡200的相鄰表面之間的厚度值。例如，表面212和221之間的軸向距離為0.2003毫米，在這個示例中為透鏡210的軸向厚度。行426表示足以使光線入射在表面211上並通過透鏡200的孔徑光闌以便還通過那個表面的每個表面的最小直徑。
表400的非平面表面由等式1中所示的表面下陷zsag來定義。
Figure 109100478-A0101-12-0006-1
在等式1中，zsag是徑向座標r的函數，其中方向z和r分別平行於和垂直於光軸207。數量i是正整數並且N=6。在等式1中，參數R是表 400的行422中列出的表面曲率半徑。參數k表示行427中所示的圓錐常數。行404、406、408、410和412分別包含非球面係數α4、α6、α8、α10和α12的值。表400中的數量的單位與等式1中zsag的一致，以毫米表示。
行424列出了在自由空間波長λd=587.6nm處的材料折射率的值。行425列出材料阿貝數V d的值。與表面對應的折射率和阿貝數表示在該表面與下面一列中的表面之間的材料之特性。例如，與表面211相關聯的折射率是1.51，其是這個實施例中的透鏡210的折射率。類似地，與表面221相關聯的阿貝數是57.0，其是這個實施例中的透鏡220的阿貝數。
表400在與表面212和232對應的表列中示兩個厚度。厚度0.1648mm和0.5715mm分別是圖2的軸向距離215A和235A的示例，以下稱為“窄配置400A”。厚度0.6904mm和0.0450mm分別是圖3的軸向距離215B和235B的示例，以下稱為“寬視場配置400B”。當雙峰變焦透鏡200具有窄配置400A時，其視場FOV、工作f數N、有效焦距和總軌道長度TTL分別是：FOV=58°，N=3.42，
Figure 109100478-A0101-12-0007-8
和TTL A =2.624mm。當雙峰變焦透鏡200具有寬視場配置400B時，其視場FOV、工作f數N、有效焦距和總軌道長度TTL分別是：FOV=100°，N=2.38，
Figure 109100478-A0101-12-0007-9
和TTL B =2.623毫米。
Figure 109100478-A0101-12-0007-10
與
Figure 109100478-A0101-12-0007-11
的比率為2.02。
在與表400對應的雙峰變焦透鏡200的實施例中，根據透鏡製造者的等式，透鏡210和透鏡230的焦距分別為f 210=-0.833mm和f 230=1.212mm。f 210與
Figure 109100478-A0101-12-0007-12
的比率等於-0.992。f 230與
Figure 109100478-A0101-12-0007-13
的比率等於1.443。
在寬視場配置400B中，雙峰變焦透鏡200在光軸207上的0.04mm長範圍內維持超過0.25的通過焦點的調製傳遞函數。總軌道長度TTL A 與TTL B 的比率為0.9996，因此在0.9925和1.0075之間，這確保上面提到的0.04mm長範圍包括像平面284。
圖5描繪了雙峰變焦透鏡200的第二實施例的表面和基板的示 例性參數的表500。表500包括行504、506、508、510、512和521-527。行521表示雙峰變焦透鏡200的表面。
行523包括在光軸207上雙峰變焦透鏡200的相鄰表面之間的厚度值。例如，表面212和221之間的軸向距離為0.2003毫米，這是這個示例中透鏡210的軸向厚度。行526表示足以使光線入射在表面211上並通過透鏡200的孔徑光闌以便還通過那個表面的每個表面的最小直徑。
表500的非平面表面由等式1中所示的表面下陷zsag來定義。行522和523分別列出了曲率半徑R和圓錐常數k的值。行504、506、508、510和512分別包含非球面係數α4、α6、α8、α10和α12的值。表500中的數量的單位與等式1中zsag的一致，以毫米表示。
行524列出了在自由空間波長λd=587.6nm處的材料折射率的值。行525列出了材料阿貝數V d的值。如表400所示，與表面對應的折射率和阿貝數表示在該表面與下面一列中的表面之間的材料之特性。與表面221相關聯的阿貝數為57.0，其是這個實施例中的透鏡220的阿貝數。
表500在與表面212和232對應的表列中指示兩個厚度。厚度0.1689mm和0.5761mm分別是圖2的軸向距離215A和235A的示例，以下稱為“窄配置500A”。厚度0.6934mm和0.0450mm分別是圖3的軸向距離215B和235B的示例，以下稱為“寬視場配置500B”。當雙峰變焦透鏡200具有窄配置500A時，其視場FOV、工作f數N、有效焦距和總軌道長度TTL分別是：FOV=56°，N=3.42，
Figure 109100478-A0101-12-0008-14
和TTL=2.624mm。當雙峰變焦透鏡200具有寬視場配置500B時，其視場FOV、工作f數N、有效焦距和總軌道長度TTL分別是：FOV=99°，N=2.38，
Figure 109100478-A0101-12-0008-16
和TTL=2.620mm。
Figure 109100478-A0101-12-0008-17
與
Figure 109100478-A0101-12-0008-18
的比率為2.007。
在與表500對應的雙峰變焦透鏡200的實施例中，根據透鏡製造者的等式，透鏡210和透鏡230的焦距分別為f 210=-0.887mm和f 230=1.290 mm。f 210與
Figure 109100478-A0101-12-0009-19
的比率等於-1.01。f 230與
Figure 109100478-A0101-12-0009-20
的比率等於1.471。
圖6是示出與表400和表500對應的雙峰變焦透鏡200的實施例的透鏡效能度量的表600。表400和500包括窄配置400A和500A，其是圖2中示出的窄配置的示例。表400和500包括寬視場配置400B和500B，其是圖3中示出的寬配置的示例。圖6的效能度量包括針對425nm至640nm範圍內的自由空間波長計算出的縱向像差、橫向色差、畸變和場曲率。對於在表600的列602中列出的零和最大值之間的入射瞳半徑值，計算縱向像差。在0和0.4950mm之間的場高處計算橫向色差。在零和最大視場角之間的視場角處計算畸變和場曲率，對於窄配置400A和500A，最大視場角為29.4度，而對於寬視場配置400B和500B，最大視場角為50.1度。
特徵的組合
上面描述的特徵以及下面要求保護的特徵可以以各種方式組合而不脫離本發明的範圍。以下列舉的示例說明了一些可能的非限制性組合：
(A1)一種雙峰變焦透鏡包括三個同軸對準的透鏡，包括第一透鏡、第三透鏡和其間的第二透鏡。第一透鏡是負透鏡，第二透鏡和第三透鏡中的每一個是正透鏡。三個同軸對準的透鏡(i)當第二透鏡和第一透鏡被軸向距離L11分開時，形成第一配置和(ii)當第二透鏡和第一透鏡被軸向距離L12分開時，形成第二配置，其中軸向距離L12超過軸向距離L11。第二配置具有第二有效焦距，第二有效焦距超過第一配置的第一有效焦距。
(A2)在雙峰變焦透鏡(A1)中，在第一配置中，第二透鏡和第三透鏡可以被超過第二透鏡和第一透鏡之間的軸向距離L11的軸向距離L31分開。而且在雙峰變焦透鏡(A1)中，在第二配置中，第二透鏡和第三透鏡可以被小於第二透鏡和第一透鏡之間的軸向距離L12的軸向距離L32分開。
(A3)在雙峰變焦透鏡(A1)-(A2)中的任何一個中，第一配置可以具有總軌道長度T 1，並且第二配置可以具有總軌道長度T 2，其中 0.9925<T 1/T 2<1.0075。
(A4)在雙峰變焦透鏡(A1)-(A3)中的任何一個中，第二配置可以具有超過第一配置的第一視場的第二視場。
(A5)在雙峰變焦透鏡(A1)-(A4)中的任何一個中，第一有效焦距與第二有效焦距的比率可以超過1.99。
(A6)在雙峰變焦透鏡(A1)-(A5)中的任何一個中，第一透鏡的第一焦距與第一有效焦距的比率在-1.02和零之間。
(A7)在雙峰變焦透鏡(A1)-(A6)中的任何一個中，第二透鏡可以包括物側正透鏡，以及在距其固定軸向距離處，位於第三透鏡與物側正透鏡之間的像側正透鏡。
(A8)任何雙峰變焦透鏡(A7)還可以包括在物側正透鏡與像側正透鏡之間的基板。
(A9)在雙峰變焦透鏡(A8)中，基板可以由與形成第二透鏡的第二透鏡材料和形成第三透鏡的第三透鏡材料不同的基板材料形成。
(A10)在雙峰變焦透鏡(A7)-(A9)中的任何一個中，像側正透鏡的焦距與第一有效焦距的比率可以為正且小於1.54。
(A11)在雙峰變焦透鏡(A7)-(A10)中的任何一個中，物側正透鏡可以由阿貝數小於三十五的材料形成。
(A12)在雙峰變焦透鏡(A1)-(A11)中的任何一個中，第一透鏡和第三透鏡可以被固定的軸向距離分開，該固定的軸向距離在第一配置和第二配置之間是不變的。
(B1)一種成像系統包括影像感測器和被配置為在影像感測器的像素陣列上形成影像的雙峰變焦透鏡(A1)-(A12)之一。
(B2)在任何成像系統(B1)中，其中影像感測器包括像素陣列，該像素陣列在垂直於三個同軸對準的透鏡所共有的光軸的平面中具有寬度和高度，並且寬度和高度中的至少一個可以小於1.1毫米。
(B3)成像系統(B1)和(B2)中的任何一個可以是內視鏡的一部分。
(B4)在成像系統(B1)至(B3)中的任何一個中，第二配置可以具有超過第一配置的第一視場的第二視場。
可以在不脫離本發明範圍的情況下對以上方法和系統進行改變。因此，應當注意的是，以上描述中包含的或圖式中所示的內容應當被解釋為說明性的，而不是限制性的。除非另外指出，否則形容詞“示例性”是指用作示例、實例或說明。以下申請專利範圍旨在涵蓋本文描述的所有一般和具體特徵，以及本方法和系統的範圍的所有陳述，在文義上可以說介於兩者之間。
200‧‧‧雙峰變焦透鏡
201‧‧‧總軌道長度
203‧‧‧視場
205‧‧‧有效焦距
207‧‧‧光軸
208A‧‧‧軸向距離
210、220、230、240‧‧‧透鏡
211、221、231、241‧‧‧物側表面
212、222、232、242‧‧‧像側表面
213、233‧‧‧焦距
215A‧‧‧軸向距離
217‧‧‧直徑
225‧‧‧雙凸透鏡
235A‧‧‧軸向距離
250、260、270、280‧‧‧基板
251、261、271、281‧‧‧平面物側表面
255‧‧‧固定軸向距離
282‧‧‧像側表面
284‧‧‧像平面
285‧‧‧影像高度

Claims (15)

  1. 一種雙峰變焦透鏡，包括：三個同軸對準的透鏡，包括第一透鏡、第三透鏡和其間的第二透鏡；該第一透鏡是單一負透鏡，該第二透鏡和該第三透鏡中的每一者是正透鏡，該三個同軸對準的透鏡是可配置的，(i)當該第二透鏡和該第一透鏡被軸向距離L 11分開時，形成第一配置和(ii)當該第二透鏡和該第一透鏡被軸向距離L 12分開時，形成第二配置，其中該軸向距離L 12超過該軸向距離L 11，該第一配置具有第一有效焦距，該第一有效焦距超過該第二配置的第二有效焦距；其中該第二透鏡為一多元件的複合透鏡，其包括物側正透鏡，以及位於該第三透鏡與該物側正透鏡之間的距該物側正透鏡固定軸向距離處的像側正透鏡。
  2. 如請求項1所述之雙峰變焦透鏡，其中在該第一配置中，該第二透鏡和該第三透鏡被超過該第二透鏡和該第一透鏡之間的該軸向距離L 11的軸向距離L 31分開；在該第二配置中，該第二透鏡和該第三透鏡被小於該第二透鏡和該第一透鏡之間的該軸向距離L 12的軸向距離L 32分開。
  3. 如請求項1所述之雙峰變焦透鏡，其中該第一配置具有總軌道長度T 1，該第二配置具有總軌道長度T 2，其中0.9925<T 1/T 2<1.0075。
  4. 如請求項1所述之雙峰變焦透鏡，其中該第二配置具有超過該第一配置的第一視場的第二視場。
  5. 如請求項1所述之雙峰變焦透鏡，其中該第一有效焦距與該第二有效焦距的比率超過1.99。
  6. 如請求項1所述之雙峰變焦透鏡，其中該第一透鏡的第一焦距與該第一有效焦距的比率在-1.02和零之間。
  7. 如請求項1所述之雙峰變焦透鏡，更包括該物側正透鏡與該像側正透鏡之間的基板。
  8. 如請求項7所述之雙峰變焦透鏡，其中該基板由與形成該第二透鏡的第二透鏡材料和形成該第三透鏡的第三透鏡材料不同的基板材料形成。
  9. 如請求項1所述之雙峰變焦透鏡，其中該像側正透鏡的焦距與該第一有效焦距的比率為正且小於1.54。
  10. 如請求項1所述之雙峰變焦透鏡，其中該物側正透鏡由阿貝數小於三十五的材料形成。
  11. 如請求項1所述之雙峰變焦透鏡，其中該第一透鏡和該第三透鏡被固定的軸向距離分開，該固定的軸向距離在該第一配置和該第二配置之間是不變的。
  12. 一種成像系統，包括：一影像感測器；以及如請求項1所述之雙峰變焦透鏡，被配置以形成影像於該影像感測器的像素陣列上。
  13. 如請求項12所述之成像系統，其中該影像感測器包括像素陣列，該像素陣列在垂直於該三個同軸對準的透鏡所共有的光軸的平面中具有一寬度和一高度，並且該寬度和該高度中的至少一者小於1.1毫米。
  14. 如請求項12所述之成像系統，其中該成像系統是內視鏡的一部分。
  15. 如請求項12所述之成像系統，其中該第二配置具有超過該第一配置的第一視場的第二視場。
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