CN101021611B - 变焦透镜系统，透镜镜筒，成像装置和拍摄设备 - Google Patents

变焦透镜系统，透镜镜筒，成像装置和拍摄设备 Download PDF

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CN101021611B CN2007100852266A CN200710085226A CN101021611B CN 101021611 B CN101021611 B CN 101021611B CN 2007100852266 A CN2007100852266 A CN 2007100852266A CN 200710085226 A CN200710085226 A CN 200710085226A CN 101021611 B CN101021611 B CN 101021611B
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Abstract

一种变焦透镜系统，包括至少三个透镜单元，每个透镜单元由至少一个透镜元件组成，其中所述透镜单元当中至少任两个透镜单元之间的间距被改变使得以连续可变的放大倍率形成物体的光学图像，所述变焦透镜系统包括：具有正光焦度的第一透镜单元；具有负光焦度的第二透镜单元，且该第二透镜单元包括具有用于弯折来自物体的光束的反射面的透镜元件；和后续透镜单元，该后续透镜单元包括至少一个具有正光焦度的透镜单元，且满足条件：0.50＜(C-S)/H＜1.00，
Figure 200710085226.6_AB_0
，S是第二透镜单元中最靠近物侧透镜元件的像侧表面在高度H处的垂度，H是具有反射面的透镜元件的光轴厚度的一半，R是第二透镜单元中最靠近物侧透镜元件的像侧表面的曲率半径，dR是第二透镜单元中最靠近物侧透镜元件与具有反射面的透镜元件之间的间距)。

Description

变焦透镜系统，透镜镜筒，成像装置和拍摄设备
相关申请的交叉引用
本申请基于2006年2月13日在日本提交的第2006-35391号申请，其全部内容通过引用结合于此。
技术领域
本发明涉及变焦透镜系统、透镜镜筒、成像装置和拍摄设备。本发明尤其涉及：一种适用于诸如数码相机或数字摄像机这类小型、高图像质量拍摄设备的、并具有大的可变放大倍率和高分辨率的变焦透镜系统；一种保持该变焦透镜系统并在收纳时具有短的全长和低的全高(overall height)的透镜镜筒；一种包括该透镜镜筒的成像装置；以及一种采用该成像装置的薄型紧凑式拍摄设备。
背景技术
近来，随着诸如CCD(电荷耦合器件)和CMOS(互补金属氧化物半导体)这种具有高像素的固体图像传感器的开发进展，与上述高像素的固体图像传感器相适应而采用包括高光学性能的成像光学系统的成像装置的数码相机和数字摄像机正迅速普及。
其中尤其是数码相机，近来提出了诸多薄型结构的方案以取得给予最优先考虑的、令人满意的收纳或携带便利性。作为用于实现这种薄型数码相机的可能手段，提出了大量的使光束改变90°方向的变焦透镜系统。
例如，日本特开2004-004533号和特开2003-202500号专利公报揭示了一种结构，其中在设置有变焦透镜系统的成像装置中，在位于最靠物侧的透镜单元的内部布置有直角棱镜，该直角棱镜具有用来使光束弯折90度的内部反射面。在日本特开2004-004533号和特开2003-202500号专利公报揭示的成像装置中，由于物体光在垂直于入射透镜单元光轴的平面内被弯折，故成像装置的厚度由直角棱镜和相对于该直角棱镜位于物侧的透镜元件所决定。这减小了厚度。
此外，日本特开2004-102089号专利公报揭示了一种结构，其中在设置有由具有正、负、正和正结构的四单元组成的变焦透镜系统的成像装置中，具有用于使光束弯折90度的内部反射面的直角棱镜被布置在具有负光焦度的第二透镜单元的内部。在日本特开2004-102089号专利公报中，直角棱镜布置在相对于具有正光焦度的第一透镜单元位于图像侧的透镜单元的内部。这使得直角棱镜结构紧凑。
然而，在特开2004-004533号专利公报所揭示的变焦透镜系统中，虽然提供了紧凑成像装置，但可变的放大倍率很小，小到大约为3。而且，周边的光学性能不足。
此外，在特开2003-202500和2004-102089号专利公报所揭示的变焦透镜系统中，成像装置的厚度减小被其固有的结构所限制。而且，周边的光学性能不足。
发明内容
本发明的目的在于提供：一种具有大的可变放大倍率和高分辨率的变焦透镜系统；一种保持该变焦透镜系统并在收纳时具有短的全长和低的全高的透镜镜筒；一种包括该透镜镜筒的成像装置；以及一种采用该成像装置的薄且小型的拍摄设备。
实现在此披露的各新颖构思以解决现有技术中的上述问题，这里披露如下：
一种变焦透镜系统，包括：至少三个透镜单元，每个透镜单元由至少一个透镜元件组成，其中
所述透镜单元当中至少任何两个透镜单元之间的间距被改变使得以连续可变的放大倍率形成物体的光学图像，
所述变焦透镜系统从物侧到像侧依次包括：具有正光焦度的第一透镜单元；具有负光焦度的第二透镜单元，且该第二透镜单元包括具有用于弯折来自物体的光束的反射面的透镜元件；和后续透镜单元，该后续透镜单元包括至少一个具有正光焦度的透镜单元，且
满足下面的条件(1)：
0.50＜(C-S)/H＜1.00    …(1)
其中，
C是第二透镜单元中最靠近物侧透镜元件的像侧表面的有效半径，使第二透镜单元中最靠近物侧透镜元件的像侧表面与具有反射面的透镜元件之间的间距等于第二透镜单元中最靠近物侧透镜元件的像侧表面的垂度
C = ( 2 R · d R - d R 2 ) ,
S是第二透镜单元中最靠近物侧透镜元件的像侧表面在高度H处的垂度，
H是具有反射面的透镜元件的光轴厚度的一半，
R是第二透镜单元中最靠近物侧透镜元件的像侧表面的曲率半径，
dR是第二透镜单元中最靠近物侧透镜元件与具有反射面的透镜元件之间的间距。
实现在此披露的各新颖构思以解决现有技术中的上述问题，这里披露如下：
一种用于保持形成物体的光学图像的成像光学系统的透镜镜筒，其中
所述成像光学系统是变焦透镜系统，该变焦透镜系统包括至少三个透镜单元，每个透镜单元由至少一个透镜元件组成，其中
所述透镜单元当中至少任何两个透镜单元之间的间距被改变使得以连续可变的放大倍率形成物体的光学图像，
所述变焦透镜系统从物侧到像侧依次包括：具有正光焦度的第一透镜单元；具有负光焦度的第二透镜单元，且该第二透镜单元包括具有用于弯折来自物体的光束的反射面的透镜元件；和后续透镜单元，该后续透镜单元包括至少一个具有正光焦度的透镜单元，且
满足下面的条件(1)：
0.50＜(C-S)/H＜1.00    …(1)
其中，
C是第二透镜单元中最靠近物侧透镜元件的像侧表面的有效半径，使第二透镜单元中最靠近物侧透镜元件的像侧表面与具有反射面的透镜元件之间的间距等于第二透镜单元中最靠近物侧透镜元件的像侧表面的垂度
C = ( 2 R · d R - d R 2 ) ,
S是第二透镜单元中最靠近物侧透镜元件的像侧表面在高度H处的垂度，
H是具有反射面的透镜元件的光轴厚度的一半，
R是第二透镜单元中最靠近物侧透镜元件的像侧表面的曲率半径，
dR是第二透镜单元中最靠近物侧透镜元件与具有反射面的透镜元件之间的间距，且其中，
在成像状态时，以在来自物体的光线的方向上可移动的方式保持所述第一透镜单元，且在收纳状态时，具有反射面的透镜元件退避到不同于成像状态时所处位置的退避位置。实现在此披露的各新颖构思以解决现有技术中的上述问题，这里披露如下：
一种成像装置，能够将物体的光学图像作为电子图像信号输出，该成像装置包括：形成所述物体的光学图像的成像光学系统；和将所述成像光学系统形成的光学图像转换成电子图像信号的图像传感器，其中，
所述成像光学系统是变焦透镜系统，该变焦透镜系统包括至少三个透镜单元，每个透镜单元由至少一个透镜元件组成，其中
所述透镜单元当中至少任何两个透镜单元之间的间距被改变使得以连续可变的放大倍率形成物体的光学图像，
所述变焦透镜系统从物侧到像侧依次包括：具有正光焦度的第一透镜单元；具有负光焦度的第二透镜单元，且该第二透镜单元包括具有用于弯折来自物体的光束的反射面的透镜元件；和后续透镜单元，该后续透镜单元包括至少一个具有正光焦度的透镜单元，且
满足下面的条件(1)：
0.50＜(C-S)/H＜1.00    …(1)
其中，
C是第二透镜单元中最靠近物侧透镜元件的像侧表面的有效半径，使第二透镜单元中最靠近物侧透镜元件的像侧表面与具有反射面的透镜元件之间的间距等于第二透镜单元中最靠近物侧透镜元件的像侧表面的垂度
C = ( 2 R · d R - d R 2 )
S是第二透镜单元中最靠近物侧透镜元件的像侧表面在高度H处的垂度，
H是具有反射面的透镜元件的光轴厚度的一半，
R是第二透镜单元中最靠近物侧透镜元件的像侧表面的曲率半径，
dR是第二透镜单元中最靠近物侧透镜元件与具有反射面的透镜元件之间的间距。实现在此披露的各新颖构思以解决现有技术中的上述问题，这里披露如下：
一种拍摄设备，用于将物体的光学图像转换成电子图像信号，并随后对经过转换的图像信号执行显示和存储中的至少一个，该拍摄设备包括：
成像装置，该成像装置包括：形成所述物体的光学图像的成像光学系统；和将所述成像光学系统形成的光学图像转换成电子图像信号的图像传感器，其中，
所述成像光学系统是变焦透镜系统，该变焦透镜系统包括至少三个透镜单元，每个透镜单元由至少一个透镜元件组成，其中
所述透镜单元当中至少任何两个透镜单元之间的间距被改变使得以连续可变的放大倍率形成物体的光学图像，
所述变焦透镜系统从物侧到像侧依次包括：具有正光焦度的第一透镜单元；具有负光焦度的第二透镜单元，且该第二透镜单元包括具有用于弯折来自物体的光束的反射面的透镜元件；和后续透镜单元，该后续透镜单元包括至少一个具有正光焦度的透镜单元，且
满足下面的条件(1)：
0.50＜(C-S)/H＜1.00    …(1)
其中，
C是第二透镜单元中最靠近物侧透镜元件的像侧表面的有效半径，使第二透镜单元中最靠近物侧透镜元件的像侧表面与具有反射面的透镜元件之间的间距等于第二透镜单元中最靠近物侧透镜元件的像侧表面的垂度
C = ( 2 R · d R - d R 2 ) ,
S是第二透镜单元中最靠近物侧透镜元件的像侧表面在高度H处的垂度，
H是具有反射面的透镜元件的光轴厚度的一半，
R是第二透镜单元中最靠近物侧透镜元件的像侧表面的曲率半径，
dR是第二透镜单元中最靠近物侧透镜元件与具有反射面的透镜元件之间的间距。本发明提供一种具有大的可变放大倍率和高分辨率的变焦透镜系统。此外，本发明还提供一种保持该变焦透镜系统并在收纳时具有短的全长和低的全高的透镜镜筒。而且，本发明提供一种包括该透镜镜筒的成像装置，以及一种采用该成像装置的薄且小型的拍摄设备。
附图说明
下面通过参考附图、结合各优选实施形态进行的说明，本发明的上述以及其他目的和特征将会清楚。附图如下：
图1A示出采用实施形态1的成像装置的拍摄设备在成像状态下的外形结构的透视图；
图1B示出采用实施形态1的成像装置的拍摄设备在收纳状态下的外形结构的透视图；
图2A示出实施形态1在广角极限的成像状态下成像光学系统配置的透镜配置图；
图2B示出实施形态1在收纳状态下成像光学系统配置的透镜配置图；
图3A至3C示出分别在摄远极限的成像状态、广角极限的成像状态和收纳状态下实施形态1的成像装置的透镜镜筒配置的剖视图；
图4A示出采用实施形态1的修改方案的成像装置的拍摄设备在成像状态下的外形结构的透视图；
图4B示出采用实施形态1的修改方案的成像装置的拍摄设备在收纳状态下的外形结构的透视图；
图5A示出采用实施形态2的成像装置的拍摄设备在成像状态下的外形结构的透视图；
图5B示出采用实施形态2的成像装置的拍摄设备在收纳状态下的外形结构的透视图；
图6A示出实施形态2在广角极限的成像状态下的成像光学系统配置的透镜配置图；
图6B示出实施形态2在收纳状态下的成像光学系统配置的透镜配置图；
图7A至7C示出分别在摄远极限的成像状态、广角极限的成像状态和收纳状态下实施形态2的成像装置的透镜镜筒配置的剖视图；
图8A示出采用实施形态3的成像装置的拍摄设备在成像状态下的外形结构的透视图；
图8B示出采用实施形态3的成像装置的拍摄设备在收纳状态下的外形结构的透视图；
图9A示出采用实施形态4的成像装置的拍摄设备在成像状态下的外形结构的透视图；
图9B示出采用实施形态4的成像装置的拍摄设备在收纳状态下的外形结构的透视图；
图10A示出采用实施形态5的成像装置的拍摄设备在成像状态下的外形结构的透视图；
图10B示出采用实施形态5的成像装置的拍摄设备在收纳状态下的外形结构的透视图；
图11A至11C示出实施形态6的变焦透镜系统(实例1)在广角极限、中间位置、以及摄远极限下处于无穷远对焦状态的透镜配置图；
图12A至12I示出实例1的变焦透镜系统在广角极限、中间位置、以及摄远极限下处于无穷远对焦状态的纵向像差图；
图13A至13F示出实例1的变焦透镜系统在摄远极限下的横向像差图；
图14A至14C示出实施形态7的变焦透镜系统(实例2)在广角极限、中间位置、以及摄远极限下处于无穷远对焦状态的透镜配置图；
图15A至15I示出实例2的变焦透镜系统在广角极限、中间位置、以及摄远极限下处于无穷远对焦状态的纵向像差图；
图16A至16F示出实例2的变焦透镜系统在摄远极限下的横向像差图；
图17A至17C示出实施形态8的变焦透镜系统(实例3)在广角极限、中间位置、以及摄远极限下处于无穷远对焦状态的透镜配置图；
图18A至18I示出实例3的变焦透镜系统在广角极限、中间位置、以及摄远极限下处于无穷远对焦状态的纵向像差图；
图19A至19F示出实例3的变焦透镜系统在摄远极限下的横向像差图；
图20A至20C示出实施形态9的变焦透镜系统(实例4)在广角极限、中间位置、以及摄远极限下处于无穷远对焦状态的透镜配置图；
图21A至21I示出实例4的变焦透镜系统在广角极限、中间位置、以及摄远极限下处于无穷远对焦状态的纵向像差图；
图22A至22F示出实例4的变焦透镜系统在摄远极限下的横向像差图；
图23A至23C示出实施形态10的变焦透镜系统(实例5)在广角极限、中间位置、以及摄远极限下处于无穷远对焦状态的透镜配置图；
图24A至24I示出实例5的变焦透镜系统在广角极限、中间位置、以及摄远极限下处于无穷远对焦状态的纵向像差图；和
图25A至25F示出实例5的变焦透镜系统在摄远极限下的横向像差图。
具体实施方式
(实施形态1)
图1A示出采用实施形态1的成像装置的拍摄设备在成像状态下的外形结构的透视图。图1B示出采用实施形态1的成像装置的拍摄设备在收纳状态下的外形结构的透视图。这里图1A和图1B示意地表示实施形态1的成像装置图。因此比例和具体布局可与能实际有异。
图1A和1B中，采用实施形态1的成像装置的拍摄设备包括主体1，图像传感器2，快门按钮3，物侧透镜单元4，具有反射面的透镜元件5，和像侧透镜单元6。其中，物侧透镜单元4、具有反射面的透镜元件5和像侧透镜单元6构成变焦透镜系统，因而在图像传感器2的光接受表面上形成物体的光学图像。它们之中，变焦透镜系统由后述的图3所示的透镜镜筒中的透镜保持镜筒所保持，同时，透镜保持镜筒所保持的变焦透镜系统和图像传感器2构成成像装置。因此，拍摄设备包括：主体1；及由变焦透镜系统和图像传感器2构成的成像装置。
在图1A所示的成像状态中，图像传感器2是诸如CCD或CMOS的图像传感器，根据由变焦透镜系统在光接受表面上形成的光学图像，产生并输出电子图像信号。快门按钮3设在主体1的顶面上，当操作者操作时决定图像传感器2的图像信号的取得时刻。物侧透镜单元4保持在透镜保持镜筒内，透镜保持镜筒能沿光轴的方向AX1伸缩。透镜元件5备设置有反射面5a，用来弯折来自物体的光束，并将该光束弯折成水平方向，即，反射面5a是用于使物侧透镜单元4的光轴AX1(来自物体的轴向主光线)弯折大约90度，从而将从物侧透镜单元4离开的物体光偏转向像侧透镜单元6。像侧透镜单元6布置于光轴AX2上，从而将经反射面5a偏转的物体光传输到图像传感器2。
在图1B所示的收纳状态下，物侧透镜单元4被缩进并收纳到主体1中。在成像状态下布置在物侧透镜单元4的像侧的具有反射面的透镜元件5沿光轴AX2退避到图像传感器2侧，即变焦透镜系统的像侧。而且，像侧透镜单元6也沿光轴AX2退避到图像传感器2侧，即变焦透镜系统的像侧。这样一来，变焦透镜系统完全地收纳进主体1。
在从图1A所示的成像状态转换到图1B所示的收纳状态中，像侧透镜单元6首先沿光轴AX2移向图像传感器2，如箭头a3所示。然后具有反射面的透镜元件5沿光轴AX2移向图像传感器2，如箭头a2所示。最后，保持物侧透镜单元4的透镜保持镜筒沿光轴AX1收缩，如箭头a1所示，缩进到由像侧透镜单元6和具有反射面的透镜元件5的移动所形成的空间中。结果，完成转换到收纳状态。
反之，在从图1B所示的收纳状态转换到图1A所示的成像状态中，保持物侧透镜单元4的透镜保持镜筒沿光轴AX1伸出，如箭头b1所示。然后具有反射面的透镜元件5沿光轴AX2移动，如箭头b2所示，进入由保持物侧透镜单元4的透镜保持镜筒的伸出所形成的空间中。进而，像侧透镜单元6沿光轴AX2移动，如箭头b3所示，从而完成转换到成像状态。
图2A示出实施形态1在广角极限的成像状态下变焦透镜系统配置的透镜配置图。图2B示出实施形态1在收纳状态下变焦透镜系统配置的透镜配置图。实施形态1的变焦透镜系统，从物侧到像侧依次包括：具有正光焦度的第一透镜单元G1；具有负光焦度的第二透镜单元G2；以及随后的光圈A，第三透镜单元G3，第四透镜单元G4和第五透镜单元G5。此外，在图中最右侧画出的直线表示像面S的位置。在其物侧，设置有平面平行板P，诸如光学低通滤波器，图像传感器的面板等。用作具有反射面的透镜元件的棱镜L5置于第二透镜单元G2内部。
当实施形态1的变焦透镜系统在如图2B所示的收纳状态下时，在第二透镜单元G2组件中，位于最靠近物侧的负弯月透镜元件L4以与棱镜L5、后续透镜元件L6和L7相分开的方式被收纳，棱镜L5用作具有反射面的透镜元件。即，负弯月透镜元件L4与棱镜L5和后续的透镜元件L6、L7分开地保持，因而不跟随由棱镜L5和后续透镜元件L6、L7构成的透镜组件沿光轴AX2的退避。因此，负弯月透镜元件L4与第一透镜单元G1一起沿光轴AX1缩进并收纳。
图3A至3C示出包括实施形态1的成像装置中的变焦透镜系统的透镜镜筒配置的剖视图。图3A示出在摄远极限的成像状态下透镜镜筒配置的剖视图。图3B示出在广角极限的成像状态下透镜镜筒配置的剖视图。图3C示出在收纳状态下透镜镜筒配置的剖视图。
实施形态1的成像装置的透镜镜筒包括：主筒10，第一透镜单元多级保持筒11，第二透镜单元保持筒12，第三透镜单元保持筒13，第四透镜单元保持筒14，第五透镜单元保持筒15，导轴16a和导轴16b。
主筒10是在收纳状态下能收纳成像装置的全部结构的筒体。在图3A和3B所示的成像状态中，第二透镜单元保持筒12，第三透镜单元保持筒13，第四透镜单元保持筒14，第五透镜单元保持筒15，导轴16a和导轴16b均位于主筒10中。
第一透镜单元多级保持筒11是可伸长的三级透镜镜筒。沿光轴AX1的伸出和镜筒退避均由未图示的电动机和驱动机构所驱动。在第一透镜单元多级保持筒11中，第一透镜单元被保持在具有最小内径的镜筒内。此外，具有最大内径的镜筒设置有保持部分11a，用于保持第二透镜单元中位于最靠近物侧的负弯月透镜元件L4。
第二透镜单元保持筒12保持第二透镜单元组件中相对于棱镜L5位于图像传感器侧的组件。第三透镜单元保持筒13，第四透镜单元保持筒14分别保持第三透镜单元和第四透镜单元。第五透镜单元保持筒15保持第五透镜单元、平面平行板P和图像传感器2。
第二透镜单元保持筒12，第三透镜单元保持筒13，第四透镜单元保持筒14在平行于光轴AX2的两个导轴16a和16b上被引导，并以可沿光轴AX2移动的方式被保持。此外，第二透镜单元保持筒12，第三透镜单元保持筒13和第四透镜单元保持筒14沿光轴AX2均由未图示的电动机和驱动机构所驱动。16a和16b中各自的一端由第五透镜单元保持筒15所支持，另一端支持在主筒10的顶端10a上，从而导轴被固定。
根据上述结构，在图3A所示的摄远极限的成像状态中，透镜镜筒中，第一透镜单元多级保持筒11沿光轴AX1伸出到最大，同时第一透镜单元和第二透镜单元之间的间距保持为最大。而且，在摄远极限下第二透镜单元保持筒12、第三透镜单元保持筒13、第四透镜单元保持筒14、第五透镜单元保持筒15分别配置在光轴AX2的预定位置上。
在从图3A所示摄远极限的成像状态转换到图3B所示广角极限的成像状态中，第一透镜单元多级保持筒11沿光轴AX1缩短到最小长度，然后停止在第一透镜单元和第二透镜单元之间的间距为最小的位置上。这时，在第一透镜单元多级保持筒11缩短期间，被保持在第一透镜单元多级保持筒11的保持部分11a的透镜元件L4被固定，使与棱镜5的间距不变。此外，在广角极限下，第三和第四透镜单元保持筒13和14以被导轴16a和16b引导的方式沿光轴AX2移动，然后分别停止在光轴AX2的预定位置上。在此期间，第二透镜单元保持筒12和第五透镜单元保持筒15被固定。
如图3A和3B所示，在成像时从广角极限向摄远极限变焦中，由第一透镜单元多级保持筒11的保持部分11a保持的透镜元件L4与由第二透镜单元保持筒12保持的棱镜L5之间的间距不变。因此，相对于由第二透镜单元保持筒12保持的棱镜L5位于图像传感器侧的第二透镜单元的结构被固定在光轴AX2的预定位置上。即，在成像时从广角极限向摄远极限变焦中，第二透镜单元在光轴方向上不移动。
在从图3B所示广角极限的成像状态转换到图3C所示的收纳状态中，第三和第四透镜单元保持筒13和14以被导轴16a和16b引导的方式沿光轴AX2移动，然后分别停止在预定位置上，以便形成收纳第二透镜单元保持筒12的空间。在此移动期间，第五透镜单元保持筒15被固定。此外，第二透镜单元保持筒12沿光轴AX2移动，从而，退避除第二透镜单元组件中位于最靠近物侧的透镜元件L4以外的透镜元件。此后，第一透镜单元多级保持筒11沿光轴AX1缩进，保持最小长度，从而收纳到主筒10中，然后停止。
如上所述，根据实施形态1的变焦透镜系统，在收纳状态中，具有反射面的透镜元件能退避到不同于成像状态时所处位置的退避位置。因此，可有效利用成像状态中产生的空间，使得具有大的可变放大倍率和高放大倍率的变焦透镜系统在来自物体的轴向光束的光轴方向上能以紧凑和薄的方式被容纳。
此外，根据实施形态1的变焦透镜系统包括有透镜元件，该透镜元件具有用来弯折来自物体的光束而且将该光束弯折成水平方向的反射面，即用于使来自物体的轴向主光线弯折大约90度的反射面。因此在成像状态中，可在来自物体的轴向光束的光轴方向上，以薄的方式构成变焦透镜系统。
此外，实施形态1的变焦透镜系统包括：相对于具有反射面的透镜元件位于物侧的物侧透镜单元；和相对于具有反射面的透镜元件位于像侧的像侧透镜单元。因此，即使高放大倍率的变焦透镜系统具有大的透镜单元移动量，在来自物体的轴向光束的光轴方向上，其也能以紧凑和薄的方式被构成。
此外，根据实施形态1的变焦透镜系统，具有反射面的透镜元件在垂直于来自物体的未被反射的主轴光线的方向上退避。这允许变焦透镜系统的结构在来自物体的轴向光束的光轴方向上变薄。特别是，根据实施形态1的变焦透镜系统，具有反射面的透镜元件的退避被执行到变焦透镜系统的像侧。因此，可利用成像状态中产生的空间作为具有反射面的透镜元件的收纳空间。这实现了更为紧凑的收纳状态。
此外，实施形态1的变焦透镜系统从物侧到像侧依次包括：具有正光焦度的第一透镜单元；具有负光焦度的第二透镜单元；和后续透镜单元，该后续透镜单元包括至少一个具有正光焦度的透镜单元。此外，具有反射面的透镜元件被安排在第二透镜单元内。这样，可减小该反射面的尺寸。特别能在来自物体的轴向光束的光轴方向上以薄的样式构成该变焦透镜系统。还有，可减小具有反射面的精密透镜元件的尺寸。这就降低了变焦透镜系统的成本。
特别是，根据实施形态1的变焦透镜系统，在收纳状态中，负弯月透镜元件与具有反射面的透镜元件分离并不必退避。这就避免了具有强光焦度和因而高偏心灵敏度(highdecentration sensitivity)的负弯月透镜元件在光轴上移动的必要性。这样，在从收纳状态转换到成像状态中，在第一透镜单元和负弯月透镜元件之间保持相对空间配置的状态下达到复位。
这里，实施形态1的变焦透镜系统一般被收纳进透镜镜筒，如图3C所示的状态。这时，在来自物体轴向光束的光轴方向上能以特别紧凑和薄的样式构成变焦透镜系统。另一方面，可采取所述收纳状态为已经完成从图3A所示的摄远极限状态转换到图3B所示的广角极限状态，使得第一透镜单元多级保持筒被缩短至最小长度并停止在第一透镜单元和第二透镜单元之间的间距变得最小的位置上。这时，例如可缩短从成像装置的通电启动至照相的时间。
图4A示出采用实施形态1的改进的成像装置的拍摄设备在成像状态中外形结构的透视图。图4B示出采用实施形态1的改进的成像装置的拍摄设备在收纳状态中外形结构的透视图。在图4A和4B中，与实施形态1相同的部件标以相同数字，并省略其说明。
改进的成像装置与图1A至1B，图2A至2B和图3A至3C说明的实施形态1的成像装置的不同之点在于，具有反射面7a的透镜元件7具有立方体形状。这样，具有反射面的透镜元件的实施形态不限于某个特定实施形态。然而，诸如表面反射棱镜的棱镜是较佳的。此外，加工反射面可用任一种已知方法，包括：如铝等金属的蒸镀(vapor deposition)；和多层介质膜(dielectric multilayer film)的成型。此外，反射面不需要100％的反射率。因此当需要从物体光中提取测光或光学取景器系统用的光时，或当将反射面用作光路的一部分用来投射自动聚焦辅助光时，可适当调节反射率。
这里，至于图4A和4B所示的拍摄设备中采用的透镜镜筒，也与上述情况类似，可采取所述收纳状态为已经完成从摄远极限状态转换到广角极限状态，使得第一透镜单元多级保持筒被缩短至最小长度并停止在第一透镜单元和第二透镜单元之间的间距变得最小的位置上。
(实施形态2)
图5A示出采用实施形态2的成像装置的拍摄设备在成像状态中外形结构的透视图。图5B示出采用实施形态2的成像装置的拍摄设备在收纳状态中外形结构的透视图。在图5A和5B中，与实施形态1相同的部件标以相同数字，并省略其说明。
实施形态2的成像装置与实施形态1的成像装置的不同之点在于，在收纳状态中退避的组件包括相对于具有反射面的透镜元件5位于物侧的透镜元件5b。
在从图5A所示的成像状态转换到图5B所示的收纳状态中，像侧透镜单元6首先沿光轴AX2移向图像传感器2，如箭头a3所示。然后，具有反射面的透镜元件5和透镜元件5b沿光轴AX2移向图像传感器2，如箭头a2所示。最后，保持物侧透镜单元4的透镜保持镜筒沿光轴AX1缩进到由像侧透镜单元6、具有反射面的透镜元件5和透镜元件5b的移动所形成的空间中，如箭头a1所示。结果完成转换到收纳状态。
反之，在从图5B所示的收纳状态转换到图5A所示的成像状态中，保持物侧透镜单元4的透镜保持镜筒沿光轴AX1伸出，如图箭头b1所示。具有反射面的透镜元件5和透镜元件5b沿光轴AX2移动，如箭头b2所示，进入由保持物侧透镜单元4的透镜保持镜筒的伸出所形成的空间中，此外，像侧透镜单元6沿光轴AX2移动，如箭头b3所示，从而完成转换到成像状态。
图6A示出实施形态2在广角极限成像状态中变焦透镜系统配置的透镜配置图。图6B示出实施形态2在收纳状态中变焦透镜系统配置的透镜配置图。实施形态2的变焦透镜系统具有与实施形态1的变焦透镜系统相同的结构。该变焦透镜系统从物侧到像侧依次包括：具有正光焦度的第一透镜单元G1；具有负光焦度的第二透镜单元G2；及后续的光圈A，第三透镜单元G3，第四透镜单元G4和第五透镜单元G5。此外，图中最右侧画出的直线表示像面S的位置。在其物侧，有诸如光学低通滤波器、图像传感器的面板等的平面平行板P。用作具有反射面的透镜元件的棱镜L5置于第二透镜单元G2内。
在实施形态2的变焦透镜系统中，在图6B所示的收纳状态中，第二透镜单元G2的全部，即包括位于最靠近物侧的负弯月透镜元件L4、用作具有反射面的透镜元件的棱镜L5和后续透镜元件L6、L7的结构，整体地退避。
图7A至7C示出实施形态2成像装置中包括变焦透镜系统的透镜镜筒的配置剖视图。图7A示出在摄远极限成像状态中透镜镜筒的配置剖视图。图7B示出在广角极限成像状态中透镜镜筒的配置剖视图。图7C示出收纳状态中透镜镜筒的配置剖视图。实施形态2的透镜镜筒不同于实施形态1的之处在于，第二透镜单元保持镜筒22保持第二透镜单元从透镜元件L4经棱镜L5到两个后续的透镜元件的全部。
实施形态2中，在从图7A所示的摄远成像状态转换到图7B所示的广角极限成像状态中，其操作类似于实施形态1。另一方面，从图7B所示的广角极限成像状态到图7C所示收纳状态的转换中，第二透镜单元保持镜筒22沿光轴AX2移动，从而退避整个第二透镜单元。之后，第一透镜单元多级保持筒21沿光轴AX1收缩，以保持最小长度，从而收纳进主镜筒10，然后停止。
如图7A和7B所示，在从广角极限到摄远极限成像时的变焦中，由第二透镜单元保持镜筒22保持的从透镜元件L4经棱镜L5到两个后续透镜元件的全部固定在光轴AX2的预定位置上。这样，在从广角极限到摄远极限成像时的变焦中，第二透镜单元不在光轴方向上移动。
如上所述，根据实施形态2的变焦透镜系统，除了实施形态1所述的共同结构外，在收纳状态中，整个第二透镜单元与具有反射面的透镜元件一起退避。因此，在从收纳状态到成像状态的转换中，在第二透镜单元中保持相对位置关系的状态下达到复位。这就改善了复位准确度。
这里，至于图7A至7C所示的透镜镜筒，也与上述情况类似，所述收纳状态可为图7B的状态，其中已经完成从摄远极限的状态转换到广角极限的状态，使得第一透镜单元多级保持筒被缩短至最小长度并停止在第一透镜单元和第二透镜单元之间的间距变得最小的位置上。
(实施形态3)
图8A示出采用实施形态3的成像装置的拍摄设备在成像状态中外形结构的透视图。图8B示出采用实施形态3的成像装置的拍摄设备在收纳状态中外形结构的透视图。在图8A和8B中，与实施形态1相同的部件标以相同数字，并省略其说明。
实施形态3的成像装置与实施形态1的成像装置的不同之点在于，收纳状态中的组件退避不在像侧透镜单元6的光轴AX2的方向上，而在垂直于光轴AX2的方向上。
在从图8A所示的成像状态到图8B所示的收纳状态的转换中，具有反射面的透镜元件5首先在垂直于光轴AX2的方向上移动，如箭头a4所示。然后保持物侧透镜单元4的透镜保持镜筒沿光轴AX1收缩，如箭头a1所示，进入由具有反射面的透镜元件5的移动所形成的空间。结果，完成到收纳状态的转换。
反之，在从图8B所示的收纳状态到图8A所示的成像状态的转换中，保持物侧透镜单元4透镜保持镜筒沿光轴AX1伸出，如箭头b1所示。然后具有反射面的透镜元件5在垂直于光轴AX2的方向上移动，如箭头b4所示，并进入由保持物侧透镜单元4的透镜保持镜筒的伸出所形成的空间。结果，完成到成像状态的转换。
如上所述，在实施形态3的变焦透镜系统中，除了实施形态1中所述的共同结构外，具有反射面的透镜元件在垂直于光轴AX2的方向上退避。因此，在转换到收纳状态时像侧透镜单元不需要移动。这就简化了机构，并使变焦透镜系统在光轴AX2的方向上结构紧凑。
这里，图8A和图8B所示的拍摄设备中采用的透镜镜筒也类似于上述的情况，所述收纳状态可为已经完成从摄远极限状态转换到广角极限状态，使得第一透镜单元多级保持筒被缩短至最小长度，然后停止在第一透镜单元和第二透镜单元之间的间距变得最小的位置上。
(实施形态4)
图9A示出采用实施形态4的成像装置的拍摄设备在成像状态中外形结构的透视图。图9B示出采用实施形态4的成像装置的拍摄设备在收纳状态中外形结构的透视图。在图9A和9B中，与实施形态2相同的部件标以相同的数字，并省略其说明。
实施形态4的成像装置与实施形态2的成像装置的不同之点在于，收纳状态中的组件退避不在像侧透镜单元6的光轴AX2的方向上，而在垂直于光轴AX2的方向上。
在从图9A所示的成像状态到图9B所示的收纳状态的转换中，具有反射面的透镜元件5和透镜元件5b首先在垂直于光轴AX2的方向上移动，如箭头a4所示。然后保持物侧透镜单元4的透镜保持镜筒沿光轴AX1收缩，如箭头a1所示，进入由具有反射面的透镜元件5和透镜元件5b的移动所形成的空间。结果，完成到收纳状态的转换。
反之，在从图9B所示的收纳状态到图9A所示的成像状态的转换中，保持物侧透镜单元4的透镜保持镜筒沿光轴AX1伸出，如箭头b1所示。然后具有反射面的透镜元件5和透镜元件5b在垂直于光轴AX2的方向上移动，如箭头b4所示，并进入由保持物侧透镜单元4的透镜保持镜筒的伸出所形成的空间。结果，完成到成像状态的转换。
如上所述，在实施形态4的透镜镜筒中，除了实施形态2中所述的共同结构外，具有反射面的透镜元件在垂直于光轴AX2的方向上退避。因此，在转换到收纳状态时像侧透镜单元不需要移动。这就简化了机构，并使变焦透镜系统在光轴AX2的方向上结构紧凑。
这里，图9A和图9B所示的拍摄设备中采用的透镜镜筒也类似于上述的情况，所述收纳状态可为已经完成从摄远极限的状态转换到广角极限的状态，使得第一透镜单元多级保持筒被缩短至最小长度，然后停止在第一透镜单元和第二透镜单元之间的间距变得最小的位置上。
(实施形态5)
图10A示出采用实施形态5的成像装置的拍摄设备在成像状态中外形结构的透视图。图10B示出采用实施形态5的成像装置的拍摄设备在收纳状态中外形结构的透视图。在图10A和10B中，与实施形态1相同的部件标以相同的数字，并省略其说明。
实施形态5的成像装置与实施形态1至4的成像装置相同。但拍摄设备中配置时光轴AX2的配置方向是不同的。即，在采用实施形态1至4的成像装置的拍摄设备中，光轴AX2被安排成垂直于快门按钮3的行程方向，因此成像装置布置成水平方向。相反，在采用实施形态5的成像装置的拍摄设备中，光轴AX2被布置成平行于快门按钮3的行程方向，因此成像装置布置成垂直方向。
这样，实施形态5的成像装置中，当该成像装置应用于拍摄设备时增大了配置灵活性，因而也增大了拍摄设备设计中的灵活性。
这里，图10A和图10B所示的拍摄设备中采用的透镜镜筒也类似于上述的情况，所述收纳状态可为已经完成从摄远极限状态转换到广角极限状态，使得第一透镜单元多级保持筒被缩短至最小长度，然后停止在第一透镜单元和第二透镜单元之间的间距变得最小的位置上。
(实施形态6至10)
参照附图进一步详细地说明适用于实施形态1至5的成像装置的变焦透镜系统。图11A至图11C是实施形态6的变焦透镜系统的透镜配置图。图14A至图14C是实施形态7的变焦透镜系统的透镜配置图。图17A至图17C是实施形态8的变焦透镜系统的透镜配置图。图20A图20C是实施形态9的变焦透镜系统的透镜配置图。图23A图23C是实施形态10的变焦透镜系统的透镜配置图。图11A、14A、17A、20A、和23A表示广角极限的透镜结构(最短焦距情况：焦距fW)。图11B、14B、17B、20B、和23B表示中间位置的透镜结构(中等焦距情况：焦距 f M = ( f M * f T ) )。图11C、14C、17C、20C和23C表示摄远极限的透镜结构(最大焦距情况：焦距fT)。
实施形态6至10的各变焦透镜系统，从物侧到像侧依次包括：具有正光焦度的第一透镜单元G1；具有负光焦度的第二透镜单元G2；光圈A；具有正光焦度的第三透镜单元G3；具有正光焦度的第四透镜单元G4；具有正光焦度的第五透镜单元G5。这里，图11A至11C，14A至14C，17A至17C，20A至20C，及23A至23C中所示的第二透镜单元G2的每个第五透镜元件L5相当于具有反射面的透镜元件(棱镜)。在本说明书中，反射面表示为5a。而且图11A至11C，14A至14C，17A至17C，20A至20C，及23A至23C的各自中，在最右侧上画出的直线表示像面S的位置。在其物侧，有诸如光学低通滤波器、图像传感器等的平面平行板P。在实施形态6至10的变焦透镜系统中以所需光焦度结构配置这些透镜单元，使在实现高放大可变化率和高光学性能的状态下，实现整个透镜系统尺寸的减小。
如图11A至11C所示，实施形态6的变焦透镜系统中，第一透镜单元G1从物侧至像侧依次包括：负弯月第一透镜元件L1，具有面向物侧的凸面；平凸第二透镜元件L2，具有面向物侧的凸面；和正弯月第三透镜元件L3，具有面向物侧的凸面。其中，第一透镜元件L1和第二透镜元件L2互相接合。
实施形态6的变焦透镜系统中，第二透镜单元G2从物侧至像侧依次包括：负弯月第四透镜元件L4，具有面向物侧的凸面；具有平的入射、出射表面和反射面5a的透镜元件L5；双凹第六透镜元件L6；和双凸第七透镜元件L7。
实施形态6的变焦透镜系统中，第三透镜单元G3从物侧至像侧依次包括：正弯月第八透镜元件L8，具有面向物侧的凸面；双凸第九透镜元件L9；和双凹第十透镜元件L10。其中，第九透镜元件L9和第十透镜元件L10互相接合。
实施形态6的变焦透镜系统中，第四透镜单元G4只包括正弯月第十一透镜元件L11，具有面向物侧的凸面。
实施形态6的变焦透镜系统中，第五透镜单元G5从物侧至像侧依次包括：双凸第十二透镜元件L12；负弯月第十三透镜元件L13，具有面向像侧的凸面。第十二透镜元件L12和第十三透镜元件L13互相接合。
实施形态6的变焦透镜系统中，在从广角极限到摄远极限的变焦中，第一透镜单元G1和第三透镜单元G3移向物侧，同时第四透镜单元G4以凸的轨迹(locus of a convex)移动到物侧，改变与第三透镜单元G3的间距，同时相对于像面固定第二透镜单元G2和第五透镜单元G5。
如图14A至图14C所示，实施形态7的变焦透镜系统中，第一透镜单元G1从物侧至像侧依次包括：负弯月第一透镜元件L1，具有面向物侧的凸面；平凸第二透镜元件L2，具有面向物侧的凸面；和正弯月第三透镜元件L3，具有面向物侧的凸面。其中，第一透镜元件L1和第二透镜元件L2互相接合。
实施形态7的变焦透镜系统中，第二透镜单元G2从物侧至像侧依次包括：负弯月第四透镜元件L4，具有面向物侧的凸面；具有平的入射、出射表面和反射面5a的透镜元件L5；双凹第六透镜元件L6；和双凸第七透镜元件L7。
实施形态7的变焦透镜系统中，第三透镜单元G3从物侧至像侧依次包括：正弯月第八透镜元件L8，具有面向物侧的凸面；双凸第九透镜元件L9；和双凹第十透镜元件L10。其中，第九透镜元件L9和第十透镜元件L10互相接合。
实施形态7的变焦透镜系统中，第四透镜单元G4只包括正弯月第十一透镜元件L11，具有面向物侧的凸面。
在实施形态7的变焦透镜系统中，第五透镜单元G5从物侧至像侧依次包括：双凸的第十二透镜元件L12；负弯月第十三透镜元件L13，具有面向像侧的凸面。第十二透镜元件L12和第十三透镜元件L13互相接合。
实施形态7的变焦透镜系统中，在从广角极限到摄远极限的变焦中，第一透镜单元G1和第三透镜单元G3移向物侧，同时第四透镜单元G4以凸向物侧的轨迹移动，改变与第三透镜单元G3的间距，同时相对于像面固定第二透镜单元G2和第五透镜单元G5。
如图17A至17C所示，实施形态8的变焦透镜系统中，第一透镜单元G1从物侧至像侧依次包括：负弯月第一透镜元件L1，具有面向物侧的凸面；平凸第二透镜元件L2，具有面向物侧的凸面；及正弯月第三透镜元件L3，具有面向物侧的凸面。其中，第一透镜元件L1和第二透镜元件L2互相接合。
实施形态8的变焦透镜系统中，第二透镜单元G2从物侧至像侧依次包括：负弯月第四透镜元件L4，具有面向物侧的凸面；具有平的入射、出射表面和反射面5a的透镜元件L5；双凹的第六透镜元件L6；及双凸第七透镜元件L7。
实施形态8的变焦透镜系统中，第三透镜单元G3从物侧至像侧依次包括：正弯月第八透镜元件L8，具有面向物侧的凸面；双凸的第九透镜元件L9；及双凹的第十透镜元件L10。其中，第九透镜元件L9和第十透镜元件L10互相接合。
此外，实施形态8的变焦透镜系统中，第四透镜单元G4只包括正弯月第十一透镜元件L11，具有面向物侧的凸面。
此外，实施形态8的变焦透镜系统中，第五透镜单元G5从物侧至像侧依次包括：双凸的第十二透镜元件L12；负弯月第十三透镜元件L13，具有面向像侧的凸面。第十二透镜元件L12和第十三透镜元件L13互相接合。
实施形态8的变焦透镜系统中，在从广角极限到摄远极限的变焦中，第一透镜单元G1和第三透镜单元G3移向物侧，同时第四透镜单元G4以凸向物侧的轨迹移动，改变与第三透镜单元G3的间距，同时相对于像面固定第二透镜单元G2和第五透镜单元G5。
如图20A至20C所示，实施形态9的变焦透镜系统中，第一透镜单元G1从物侧至像侧依次包括：负弯月第一透镜元件L1，具有面向物侧的凸面；平凸第二透镜元件L2，具有面向物侧的凸面；及正弯月第三透镜元件L3，具有面向物侧的凸面。其中，第一透镜元件L1和第二透镜元件L2互相接合。
实施形态9的变焦透镜系统中，第二透镜单元G2从物侧至像侧依次包括：负弯月第四透镜元件L4，具有面向物侧的凸面；具有平的入射、出射表面和反射面5a的透镜元件L5；双凹的第六透镜元件L6；及双凸的第七透镜元件L7。
此外，实施形态9的变焦透镜系统中，第三透镜单元G3从物侧至像侧依次包括：正弯月第八透镜元件L8，具有面向物侧的凸面；双凸的第九透镜元件L9；及双凹的第十透镜元件L10。其中，第九透镜元件L9和第十透镜元件L10互相接合。
此外，实施形态9的变焦透镜系统中，第四透镜单元G4只包括正弯月第十一透镜元件L11，具有面向物侧的凸面。
此外，实施形态9的变焦透镜系统中，第五透镜单元G5只包括双凸的第十二透镜元件L12。
实施形态9的变焦透镜系统中，在从广角极限到摄远极限的变焦中，第一透镜单元G1和第三透镜单元G3移向物侧，同时第四透镜单元G4以凸向物侧的轨迹移动，改变与第三透镜单元G3的间距，同时相对于像面固定第二透镜单元G2和第五透镜单元G5。
如图23A至23C所示，实施形态10的变焦透镜系统中，第一透镜单元G1从物侧至像侧依次包括：负弯月第一透镜元件L1，具有面向物侧的凸面；平凸第二透镜元件L2，具有面向物侧的凸面；及正弯月第三透镜元件L3，具有面向物侧的凸面。其中，第一透镜元件L1和第二透镜元件L2互相接合。
实施形态10的变焦透镜系统中，第二透镜单元G2从物侧至像侧依次包括：负弯月第四透镜元件L4，具有面向物侧的凸面；具有平的入射、出射表面和反射面5a的透镜元件L5；双凹的第六透镜元件L6；及双凸的第七透镜元件L7。
此外，实施形态10的变焦透镜系统中，第三透镜单元G3从物侧至像侧依次包括：正弯月第八透镜元件L8，具有面向物侧的凸面；双凸的第九透镜元件L9；及双凹的第十透镜元件L10。其中，第九透镜元件L9和第十透镜元件L10互相接合。
此外，实施形态10的变焦透镜系统中，第四透镜单元G4只包括正弯月第十一透镜元件L11，具有面向物侧的凸面。
此外，实施形态10的变焦透镜系统中，第五透镜单元G5只包括双凸的第十二透镜元件L12。
实施形态10的变焦透镜系统中，在从广角极限到摄远极限的变焦中，第一透镜单元G1和第三透镜单元G3移向物侧，同时第四透镜单元G4以凸向物侧的轨迹移动，改变与第三透镜单元G3的间距，同时相对于像面固定第二透镜单元G2和第五透镜单元G5。
如上所述，实施形态6至10的变焦透镜系统具有至少三个透镜单元，每个透镜单元由至少一个透镜元件组成。这里，只要变焦透镜系统包括：具有正光焦度的第一透镜单元；包括具有反射面的透镜元件并具有负光焦度的第二透镜单元；包括至少一个具有正光焦度的透镜单元的后续透镜单元，那么构成这种变焦透镜系统的透镜单元数目不限于特定的值。即可用五单元结构作为实施形态6至10，也可用另外的结构。
根据实施形态6至10的变焦透镜系统中，改变至少三个透镜单元中至少任何两个透镜元之间的间距，来实现变焦。然后在垂直于光轴的方向上移动这些透镜单元中的任一个，透镜元件中的任一个，或者构成一个透镜单元的多个相邻透镜元件，以在光学上补偿由手动、振动等引起的图像模糊。
上述的各实施形态，在图像模糊补偿中，当在垂直于光轴的方向上移动透镜单元的中任一个，透镜元件中的任一个，或者构成一个透镜单元的相邻透镜元件时，能以这样的方式光学地补偿图像模糊，即以在抑制整个变焦透镜系统尺寸增大的同时实现优良成像特性(如小的偏心彗差和偏心像差)的方式。
各实施形态中，当在垂直于光轴的方向上移动除第二透镜单元外的任一个透镜单元，除具有反射面的透镜元件外的任一个透镜元件，或者除具有反射面的透镜元件之外且构成一个透镜单元的多个相邻透镜元件时，能更紧凑地构成整个变焦透镜系统。此外，能在实现优良成像特性的状态下补偿图像模糊。因此，这种结构是较佳的。更佳的是，在垂直于光轴的方向上移动不包括具有反射面的透镜元件的透镜单元中的任一个透镜单元。
此外，各实施形态中，当在垂直于光轴的方向上移动相对于第二透镜单元位于像侧的透镜单元中的任一个，构成相对于第二透镜单元位于像侧的任一透镜单元的透镜元件中的任一个，或者构成相对于第二透镜单元位于像侧的一个透镜单元的多个相邻透镜元件时，能更紧凑地构成整个变焦透镜系统。此外，能在实现优良成像特性的状态下补偿图像模糊。因此，这种结构是较佳的。更佳的是，在垂直于光轴的方向上移动不包括具有反射面的透镜元件的透镜单元中的任一个透镜单元。
此外，各实施形态中，当在垂直于光轴的方向上移动后续透镜单元中的任一个，尤其是移动后续透镜单元中位于最靠近物侧的第三透镜单元时，能显著紧凑地构成整个变焦透镜系统。此外，能在实现优良成像特性的状态下补偿图像模糊。因此，这种结构显然是较佳的。
下面说明由实施形态6至10的变焦透镜系统那样的变焦透镜系统较佳地满足的条件，在从物侧到像侧依次包括：具有正光焦度的第一透镜单元；包括具有反射面的透镜元件用来弯折来自物体的光束的并具有负光焦度的第二透镜单元；及包括至少一个具有正光焦度的透镜单元的后续透镜单元。这里对各实施形态的变焦透镜系统提出多个较佳条件。满足所有多个条件的结构的变焦透镜系统是最希望的。但是，当满足单个条件时，能获得具有相应效果的变焦透镜系统。
例如，在如实施形态6至10的变焦透镜系统那样的变焦透镜系统中，满足下述条件(1)：
0.50＜(C-S)/H＜1.00    …(1)
其中，
C是第二透镜单元中最靠近物侧透镜元件的像侧表面的有效半径，使第二透镜单元中最靠近物侧透镜元件的像侧表面与具有反射面的透镜元件之间的间距等于第二透镜单元中最靠近物侧透镜元件的像侧表面的垂度
C = ( 2 R · d R - d R 2 ) ,
S是第二透镜单元中最靠近物侧透镜元件的像侧表面在高度H处的垂度，
H是具有反射面的透镜元件的光轴厚度的一半，
R是第二透镜单元中最靠近物侧透镜元件的像侧表面的曲率半径，
dR是第二透镜单元中最靠近物侧透镜元件与具有反射面的透镜元件之间的间距。
条件(1)是变焦透镜系统达到满意的成像特性和实现尺寸减小的条件。当该值超过条件(1)的上限时，反射面使来自物体的光束弯折进入水平方向变得困难。反之，当该值低于条件(1)的下限时，周边部分的成像性能下降。因此，为改善成像性能，这就引起整个变焦透镜系统中尺寸增大的倾向。
这里，当满足下面条件(1)’和(1)”中至少一个时，可更有效地达到上述效果。
0.75＜(C-S)/H    …(1)’
(C-S)/H＜0.95    …(1)”
此外，例如在如实施形态6至10的变焦透镜系统那样的变焦透镜系统中，最好满足下述条件(2)：
1.2＜dR·fw/d2＜1.8    …(2)
(其中，Z＝fT/fw＞5.0)
其中，
dR是第二透镜单元中最靠近物侧透镜元件与具有反射面的透镜元件之间的间距，
d2是第二透镜单元中最靠近物侧透镜元件与第二透镜单元中相对于所述反射面在像侧的透镜元件之间的间距，
fw是在广角极限下整个变焦透镜系统的焦距，
fT是在摄远极限下整个变焦透镜系统的焦距。
条件(2)是变焦透镜系统达到满意的成像特性和实现尺寸减小的条件。当该值超过条件(2)的上限时，周边部分的成像性能下降。因此，为改善成像性能，这就引起整个变焦透镜系统中尺寸增大的倾向。反之，当该值低于条件(2)的下限时，由于反射面的原因，会出现难以将来自物体的光束水平地弯折的倾向。
这里，当满足下述条件(2)’时，可更有效地达到上述效果。
1.2＜dR·fw/d2＜1.5    …(2)’
(其中，Z＝fT/fw＞5.0)
此外，例如在像实施形态6至10的变焦透镜系统那样的变焦透镜系统中，当包括至少一个具有正光焦度的透镜单元的后续透镜单元中的任一个在垂直于光轴的方向上移动时，最好整个变焦透镜系统满足下面的条件(3)和(4)：
YT＞Y                   …(3)
0.0＜(Y/YT)/(f/fT)＜3.0…(4)
(其中，Z＝fT/fw＞5.0)
其中，
f是整个变焦透镜系统的焦距，
fT是在摄远极限下整个变焦透镜系统的焦距，
Y是整个变焦透镜系统的焦距为f的情形在光轴的垂直方向上移动的透镜单元在最大模糊补偿时的移动量，
YT是在摄远极限下整个变焦透镜系统的焦距为fT的情形在光轴的垂直方向上移动的透镜单元在最大模糊补偿时的移动量，
fW是在广角极限下整个变焦透镜系统的焦距。
条件(3)和(4)涉及整个变焦透镜系统在最大模糊补偿时沿垂直于光轴方向移动的透镜单元的移动量。在变焦透镜系统时，当在整个变焦范围内补偿角为恒定时，在垂直于光轴方向上移动的透镜单元的移动量随变焦比率的增大而增大。反之，在垂直于光轴方向上移动的透镜单元的移动量随变焦比率的减小而减小。当不满足条件(3)，或者当该值超过条件(4)的上限时，模糊补偿变得过度。这会引起光学性能的明显下降。当该值低于条件(4)的下限时，模糊补偿不足，因此不能达到期望的足够的模糊补偿效果。
这里当满足下面的条件(4)’和(4)”中的至少一个时，就更有效地达到上述效果。
1.0＜(Y/YT)/(f/fT)    …(4)’
(Y/YT)/(f/fT)＜2.0    …(4)”
(其中，Z＝fT/fw＞5.0)
此外，例如当保持如实施形态6至10的变焦透镜系统那样的变焦透镜系统的透镜镜筒被用于如实施形态1至5的成像装置中时，在收纳状态中第二透镜单元沿光轴方向退避到变焦透镜系统的像侧，较佳的，变焦透镜系统满足下面的条件(5)：
0.25＜∑D/∑dA＜0.60        …(5)
其中，
∑D是相对于所述第二透镜单元位于像侧的透镜单元的光轴厚度的总和，
∑dA是相对于所述第二透镜单元位于像侧的透镜单元与在变焦中移动到所述光轴方向的透镜单元之间的光轴空气间距的总和。
条件(5)涉及收纳状态中成像装置的厚度。当该值超过条件(5)的上限时，退避的光学元件变大。这引起成像装置尺寸增大的倾向。反之，当该值低于条件(5)的下限时，整个变焦透镜系统难以进行足够的像差补偿。
这里当满足下面的条件(5)’和(5)”中的至少一个时，就更有效地达到上述效果。
0.30＜∑D/∑dA    …(5)’
∑D/∑dA＜0.40    …(5)”
此外，例如当保持如实施形态6至10的变焦透镜系统那样的变焦透镜系统的透镜镜筒被用于如实施形态1至5的成像装置中时，在收纳状态中第二透镜单元沿光轴方向退避到变焦透镜系统的像侧，最好变焦透镜系统满足下面的条件(6)：
0.80＜(∑D12+H2)/∑dA＜1.25    …(6)
其中，
∑D12是所述第一透镜单元和所述第二透镜单元的光轴厚度的总和，
H2是具有反射面的透镜元件的光轴厚度，
∑dA是相对于所述第二透镜单元位于像侧的透镜单元与在变焦中移动到所述光轴方向的透镜单元之间的光轴空气间距的总和。
条件(6)涉及收纳状态中成像装置的厚度。当该值超过条件(6)的上限时，退避的光学元件变大。这引起成像装置尺寸增大的倾向。反之，当该值低于条件(6)的下限时，整个变焦透镜系统难以进行足够的像差补偿。
这里，当满足下面的条件(6)’和(6)”中的至少一个时，就更有效地达到上述效果。
0.90＜(∑D12+H2)/∑dA    …(6)’
(∑D12+H2)/∑dA＜1.20    …(6)”
根据实施形态6至10的变焦透镜系统是具有正、负、正、正、和正的结构的五单元的变焦透镜系统，从物侧到像侧依次包括：具有正光焦度的第一透镜单元；具有负光焦度的第二透镜单元；光圈A；具有正光焦度的第三透镜单元；具有正光焦度的第四透镜单元；及具有正光焦度的第五透镜单元。但，本发明不限于这一结构。例如，采用的结构可以是：正、负和正的三单元结构；正、负、正、和正的，或正、负、正和负的四单元结构；或者正、负、正、正和负的，或正、负、正、负和正的五单元结构。即是，只要包括具有正光焦度的第一透镜单元，具有负光焦度的第二透镜单元，以及包括至少一个具有正光焦度的透镜单元的后续透镜单元的任一种变焦透镜系统都可合适地用到例如实施形态1至5的成像装置中。
这里，构成实施形态6至10的变焦透镜系统专门由通过折射偏转入射光的折射型透镜元件(即是在各具不同折射率的介质之间实现偏转的型透镜元件)构成。但是，本发明不限于这种结构的变焦透镜系统。例如，透镜单元可用通过衍射来偏转入射光的衍射型透镜元件；通过衍射和折射的组合来偏转入射光的折射-衍射混合型透镜元件；通过介质中折射系数的分布来偏转入射光的梯度系数型透镜元件。
包括上述的实施形态6至10的变焦透镜系统的成像装置和诸如CCD或CMOS的图像传感器，可应用于移动电话，PDA(个人数字助理)，监视系统中的览视摄像机，Web摄像机，车载摄像机等。
此外，数字静态拍摄设备和上述实施形态6至10的变焦透镜系统的结构也可应用于运动图像的数字视频摄像机。这时，除静态图像外还可获得具有高分辨率的运动图像。
以下，说明作为根据实施形态6至10的变焦透镜系统的实际实施的数字实例。在数字实例中，表中长度的单位均为“mm”。而且，数字实例中，r是曲率半径，d是轴向距离，nd是d线的折射系数，以及vd是d线的阿贝系数。在数字实例中，用*标出的表面是非球面，并由下式定义该非球面结构：
Z = h 2 / r 1 + 1 - ( 1 + κ ) ( h / r ) 2 + Dh 4 + Eh 6 + Fh 8 + Gh 10
式中，k为圆锥常数，D、E、F和G分别为第四阶、第六阶、第八阶和第十阶非球面系数。
图12A至12I是实例1的变焦透镜系统的纵向像差图。图15A至15I是实例2的变焦透镜系统的纵向像差图。图18A至18I是实例3的变焦透镜系统的纵向像差图。图21A至21I是实例4的变焦透镜系统的纵向像差图。图24A至24I是实例5的变焦透镜系统的纵向像差图。
图12A至12C，15A至15C，18A至18C，21A至21C及24A至24C表示广角极限的纵向像差。图12D至12F，15D至15F，18D至18F，21D至21F及24D至24F表示中间位置的纵向像差。图12G至12I，15G至15I，18G至18I，21G至21I及24G至24I表示摄远极限的纵向像差。图12A，12D，12G，15A，15D，15G，18A，18D，18G，21A，21D，21G，24A，24D及24G是球面像差图。图12B，12E，12H，15B，15E，15H，18B，18E，18H，21B，21E，21H，24B，24E及24H是像散像差图。图12C，12F，12I，15C，15F，15I，18C，18F，18I，21C，21F，21，24C，24F及24I是畸变图。各球面像差图中，垂直轴表示F数，实线、短虚线和长虚线分别表示d线、F线和C线的特性。各像散像差图中，垂直轴表示半视场角，实线和虚线分别表示弧矢像面(在各图中表示为“s”)和子午线像面(各图中表示为“m”)。各畸变图中，垂直轴表示半视场角。
图13A至13F是实例1的变焦透镜系统在摄远极限的横向像差图。图16A至16F是实例2的变焦透镜系统在摄远极限的横向像差图。图19A至19F是实例3的变焦透镜系统在摄远极限的横向像差图。图22A至22F是实例4的变焦透镜系统在摄远极限的横向像差图。图25A至25F是实例5的变焦透镜系统在摄远极限的横向像差图。
图13A至13C，16A至16C，19A至19C，22A至22C及25A至25C是对应于未实施图像模糊补偿的基本状态的在摄远极限的横向像差图。图13D至13F，16D至16F，19D至19F，22D至22F及25D至25F是对应于图像模糊补偿状态的在摄远极限的横向像差图，其中第三透镜单元G3全体在垂直于光轴方向上移动一预定的量。在基本状态的横向像差图中，图13A，16A，19A，22A，和25A表示在最大图像高度的75％像点上的横向像差。图13B，16B，19B，22B，和25B表示在轴向像点上的横向像差。图13C，16C，19C，22C，和25C表示在最大图像高度的-75％像点上的横向像差。在图像模糊补偿状态的横向像差图中，图13D，16D，19D，22D，和25D表示在最大图像高度的75％像点上的横向像差。图13E，16E，19E，22E，和25E表示在轴向像点上的横向像差。图13F，16F，19F，22F，和25F表示在最大图像高度的-75％像点上的横向像差。在各横向像差图中，水平轴表示离光孔表面上主光线的距离，实线、短虚线和长虚线分别表示对d线、F线和C线的特性。在图13A至13F，16A至16F，19A至19F，22A至22F及25A至25F的横向像差图中，采用子午线像平面作为包含第一透镜单元G1的光轴和第三透镜单元G3的光轴的平面。
这里，在图像模糊补偿状态中沿垂直于第三透镜单元G3的光轴的方向的移动量，例1中为0.211mm，例2中为0.192mm，例3中为0.208mm，例4中为0.210mm，例5中为0.209mm。这里，当摄远极限拍摄距离为无限远时，在变焦透镜系统倾斜0.3°情况下图像偏心量等于在第三透镜单元G3的全部在垂直于光轴方向上平行移动各为上述值的情况下的图像偏心量。
如从横向像差图可见，在轴向像点上横向像差得到满意的对称性。此外，当互相比较基本状态中+75％像点的横向像差和-75％像点的横向像差时，像差曲线中全都具有小的弯曲度和几乎相同的倾度。因此，偏心彗差和偏心像散是小的。这表明即使在图像模糊补偿状态中也能得到足够的图像性能。此外，当变焦透镜系统的图像模糊补偿角相同时，图像模糊补偿所需要的平行移动的量随着整个变焦透镜系统的焦距减小而减小。因此，在任何变焦位置上能对高达0.3°的图像模糊补偿角实施足够的图像模糊补偿而不降低图像的特性。
(实例1)
实例1的变焦透镜系统相当于图11A至11C所示的实施形态6。表1示出实例1的变焦透镜系统的透镜数据。表2示出当拍摄距离为无限远时的焦距，F数，半视场角和可变的轴向距离的数据。表3示出非球面数据。
表1
Figure G200710085226620070315D000251
表2
  轴向距离 广角极限 中间位置 摄远极限
  d5   1.9070   11.0972   20.8191
  d14   20.3013   7.3686   1.5000
  d20   6.9473   10.5350   20.0138
  d22   8.7132   18.0582   14.4466
  f   5.72   17.78   54.91
  F   2.88   3.97   4.23
  轴向距离 广角极限 中间位置 摄远极限
  ω   30.96   10.35   3.39
表3
  表面   κ   D   E   F   G
  11   -2.5004E+00   1.3852E-04   1.9875E-06   -3.6336E-08   1.9112E-09
  18   0.0000E+00   -2.0999E-04   -1.7665E-06   -1.4733E-07   3.1100E-09
  21   -2.7652E-01   -3.4717E-05   7.8066E-07   -3.0819E-08   5.2779E-10
(实例2)
实例2的变焦透镜系统相当于图14A至14C所示的实施形态7。表4示出实例2的变焦透镜系统的透镜数据。表5示出当拍摄距离为无限远时的焦距，F数，半视场角和可变的轴向距离数据。表6示出非球面数据。
表4
Figure G200710085226620070315D000261
表5
  轴向距离 广角极限 中间位置 摄远极限
  d5   1.5464   9.1215   17.0304
  d14   16.3815   5.8973   1.2900
  d20   4.6854   7.5676   17.2043
  d22   7.7435   15.3457   10.3157
  f   4.92   15.29   47.23
  F   2.89   3.95   4.14
  ω   30.86   10.37   3.40
表6
  表面   κ   D   E   F   G
  11   -1.6874E+00   3.3858E-04   2.1770E-06   2.3600E-07   -6.3699E-09
  18   0.0000E+00   -4.0324E-04   -3.0211E-06   -7.9683E-07   2.6957E-08
  21   -6.6488E-01   -8.4504E-06   6.5101E-07   6.6053E-09   -1.0698E-09
(实例3)
实例3的变焦透镜系统相当于图17A至17C所示的实施形态8。表7示出实例3的变焦透镜系统的透镜数据。表8示出当拍摄距离为无限远时的焦距，F数，半视场角和可变的轴向距离数据。表9示出非球面数据。
表7
Figure G200710085226620070315D000271
表8
  轴向距离 广角极限 中间位置 摄远极限
  d5   1.7776   10.6812   20.1140
  d14   19.7024   7.4376   1.5000
  d20   6.4473   8.8724   18.0000
  d22   8.4841   18.3238   15.1335
  f   5.55   17.24   53.24
  F   2.90   4.02   4.24
  ω   31.64   10.63   3.50
表9
  表面   κ   D   E   F   G
  11   -5.1214E+00   2.1879E-04   2.8061E-06   -2.6918E-08   1.7724E-09
  18   0.0000E+00   -2.5395E-04   -2.6126E-06   -1.5953E-07   2.6553E-09
  21   2.4552E-01   -7.0577E-05   3.7580E-07   -2.0239E-08   1.7546E-10
(实例4)
实例4的变焦透镜系统相当于图20A至20C所示的实施形态9。表10示出实例4的变焦透镜系统的透镜数据。表11示出当拍摄距离为无限远时的焦距，F数，半视场角和可变的轴向距离数据。表12示出非球面数据。
表10
Figure G200710085226620070315D000281
表11
  轴向距离 广角极限 中间位置 摄远极限
  d5   0.7000   9.9286   17.4428
  轴向距离 广角极限 中间位置 摄远极限
  d14   16.5940   6.2602   0.9000
  d20   5.2331   8.0229   18.9485
  d22   5.1335   12.6767   7.1127
  f   5.28   17.23   50.72
  F   2.89   3.93   4.21
  ω   32.99   10.55   3.65
表12
  表面   κ   D   E   F   G
  11   0.0000E+00   3.5604E-04   4.9503E-07   1.6624E-08   4.0776E-09
  18   0.0000E+00   -4.6806E-04   -3.3313E-07   -1.5165E-06   8.4085E-08
  21   1.4744E-01   -6.3685E-05   1.5223E-06   -1.3252E-07   3.0861E-09
(实例5)
实例5的变焦透镜系统相当于图23A至23C所示的实施形态10。表13示出实例5的变焦透镜系统的透镜数据。表14示出当拍摄距离为无限远时的焦距，F数，半视场角和可变的轴向距离数据。表15示出非球面数据。
表13
Figure G200710085226620070315D000291
表14
  轴向距离 广角极限 中间位置 摄远极限
  d5   0.7000   9.8346   17.3397
  d14   16.2702   6.0545   0.9000
  d20   4.8584   7.5841   18.8861
  d22   5.3124   12.8018   6.6549
  f   5.29   17.24   50.82
  F   2.88   3.92   4.17
  ω   32.94   10.54   3.64
表15
  表面   κ   D   E   F   G
  11   0.0000E+00   3.4789E-04   2.2706E-07   -2.5419E-08   5.5580E-09
  18   0.0000E+00   -4.6981E-04   9.0647E-07   -1.4773E-06   7.5355E-08
  21   1.2112E-01   -6.6715E-05   1.6658E-06   -1.3639E-07   3.2548E-09
上述条件对应的值列入表16中，表16中YW和YM的意义如下：
YW是整个变焦透镜系统在广角极限的焦距fW中最大模糊补偿时在垂直于光轴方向上移动的透镜单元(第三透镜单元)的移动量，和
YM是整个变焦透镜系统在中间位置的焦距fM中最大模糊补偿时在垂直于光轴方向上移动的透镜单元(第三透镜单元)的移动量。然后计算的是：变焦透镜系统为在广角极限的情况下，即在条件(4)中Y＝YW(f＝fW)的情况下对应的值(YW/YT)/(fW/fT)；和变焦透镜系统为在中间位置的情况下，即在条件(4)中Y＝YM(f＝fM)的情况下对应的值(YW/YT)/(fW/fT)。
表16
Figure G200710085226620070315D000301
本发明的变焦透镜系统可应用于诸如数码相机、数字摄像机、移动电话、PDA(个人数字助理)、监视系统中的监视拍摄设备、网络拍摄设备或车载拍摄设备这类数字输入装置。具体来说，本发明的变焦透镜系统适用于诸如数码相机或数字摄像机这类需要高图像品质的拍摄设备。
虽结合附图通过举例对本发明进行了充分的说明，但要理解，对本领域技术人员而言各种变型和修改是显然的。因此，除非这样的变型和修改背离本发明范围，否则均应解释成为本发明所包括。

Claims (17)

1.一种变焦透镜系统，其特征在于，包括：
至少三个透镜单元，每个透镜单元由至少一个透镜元件组成，其中
所述透镜单元当中至少任何两个透镜单元之间的间距被改变使得以连续可变的放大倍率形成物体的光学图像，
所述变焦透镜系统从物侧到像侧依次包括：具有正光焦度的第一透镜单元；具有负光焦度的第二透镜单元，且该第二透镜单元包括具有用于弯折来自物体的光束的反射面的透镜元件；和后续透镜单元，该后续透镜单元包括至少一个具有正光焦度的透镜单元，且
满足下面的条件(1)：
0.50＜(C-S)/H＜1.00    …(1)
其中，
C是第二透镜单元中最靠近物侧透镜元件的像侧表面的有效半径，使第二透镜单元中最靠近物侧透镜元件的像侧表面与具有反射面的透镜元件之间的间距等于第二透镜单元中最靠近物侧透镜元件的像侧表面的垂度
C = ( 2 R · d R - d R 2 ) ,
S是第二透镜单元中最靠近物侧透镜元件的像侧表面在高度H处的垂度，
H是具有反射面的透镜元件的光轴厚度的一半，
R是第二透镜单元中最靠近物侧透镜元件的像侧表面的曲率半径，
dR是第二透镜单元中最靠近物侧透镜元件与具有反射面的透镜元件之间的间距。
2.如权利要求1所述的变焦透镜系统，其特征在于，满足下面条件(2)：
1.2＜dR·fw/d2＜1.8    …(2)
这里，Z＝fT/fw＞5.0
其中，
dR是第二透镜单元中最靠近物侧透镜元件与具有反射面的透镜元件之间的间距，
d2是第二透镜单元中最靠近物侧透镜元件与第二透镜单元中相对于所述反射面在像侧的透镜元件之间的间距，
fw是在广角极限下整个变焦透镜系统的焦距，
fT是在摄远极限下整个变焦透镜系统的焦距。
3.如权利要求1所述的变焦透镜系统，其特征在于，所述反射面使来自物体的轴向主光线弯折近90°。
4.如权利要求1所述的变焦透镜系统，其特征在于，所述反射面使来自物体的光束弯折成水平方向。
5.如权利要求1所述的变焦透镜系统，其特征在于，所述具有反射面的透镜元件是棱镜。
6.如权利要求1所述的变焦透镜系统，其特征在于，成像时从广角极限向摄远极限变焦的过程中变焦，所述第二透镜单元在所述光轴方向上不移动。
7.如权利要求1所述的变焦透镜系统，其特征在于，所述透镜单元中的任一个、所述透镜元件中的任一个、或者构成一个透镜单元的多个相邻透镜元件在垂直于它们所在的光轴的方向上移动。
8.如权利要求7所述的变焦透镜系统，其特征在于，除所述第二透镜单元之外的任一个透镜单元、除具有反射面的透镜元件之外的任一个透镜元件、或者除具有反射面的透镜元件之外的且构成一个透镜单元的多个相邻透镜元件在垂直于它们所在的光轴的方向上移动。
9.如权利要求7所述的变焦透镜系统，其特征在于，相对于所述第二透镜单元位于像侧的任一个透镜单元、构成相对于所述第二透镜单元位于像侧的任一个透镜单元的任一个透镜元件、或者构成相对于所述第二透镜单元位于像侧的一个透镜单元的多个相邻透镜元件在垂直于它们所在的光轴的方向上移动。
10.如权利要求7所述的变焦透镜系统，其特征在于，后续透镜单元中的任一个在垂直于它们所在的光轴的方向上移动，且所述整个变焦透镜系统满足下面的条件(3)和(4)：
YT＞Y                      …(3)
0.0＜(Y/YT)/(f/fT)＜3.0    …(4)
这里，Z＝fT/fw＞5.0
其中，
f是整个变焦透镜系统的焦距，
fT是在摄远极限下整个变焦透镜系统的焦距，
Y是整个变焦透镜系统的焦距为f的情形在它们所在的光轴的垂直方向上移动的透镜单元在最大模糊补偿时的移动量，
YT是在摄远极限下整个变焦透镜系统的焦距为fT的情形在它们所在的光轴的垂直方向上移动的透镜单元在最大模糊补偿时的移动量，
fW是在广角极限下整个变焦透镜系统的焦距。
11.一种用于保持形成物体的光学图像的成像光学系统的透镜镜筒，其特征在于，
所述成像光学系统是如权利要求1所述的变焦透镜系统，且其中，
在成像状态时，以在来自物体的光线的方向上可移动的方式保持所述第一透镜单元，以及
在收纳状态时，具有反射面的透镜元件退避到不同于成像状态时所处位置的退避位置。
12.如权利要求11所述的透镜镜筒，其特征在于，在所述收纳状态时，所述第二透镜单元退避到不同于成像状态时所处位置的退避位置。
13.如权利要求12所述的透镜镜筒，其特征在于，所述第二透镜单元沿光轴方向退避到成像光学系统的像侧。
14.如权利要求13所述的透镜镜筒，其特征在于，所述成像光学系统满足下面的条件(5)：
0.25＜∑D/∑dA＜0.60    …(5)
其中，
∑D是相对于所述第二透镜单元位于像侧的透镜单元的光轴厚度的总和，
∑dA是相对于所述第二透镜单元位于像侧的透镜单元与在变焦中移动到所述光轴方向的透镜单元之间的光轴空气间距的总和。
15.如权利要求13所述的透镜镜筒，其特征在于，所述成像光学系统满足下面的条件(6)：
0.80＜(∑D12+H2)/∑dA＜1.25    …(6)
其中，
∑D12是所述第一透镜单元和所述第二透镜单元的光轴厚度的总和，
H2是具有反射面的透镜元件的光轴厚度，
∑dA是相对于所述第二透镜单元位于像侧的透镜单元与在变焦中移动到所述光轴方向的透镜单元之间的光轴空气间距的总和。
16.一种成像装置，能够将物体的光学图像作为电子图像信号输出，其特征在于，该成像装置包括：
形成所述物体的光学图像的成像光学系统；和
将所述成像光学系统形成的光学图像转换成电子图像信号的图像传感器，其中，
所述成像光学系统是如权利要求1所述的变焦透镜系统。
17.一种拍摄设备，用于将物体的光学图像转换成电子图像信号，并随后对经过转换的图像信号执行显示和存储中的至少一个，其特征在于，该拍摄设备包括：
成像装置，该成像装置包括：形成所述物体的光学图像的成像光学系统；和将所述成像光学系统形成的光学图像转换成电子图像信号的图像传感器，其中，
所述成像光学系统是如权利要求1所述的变焦透镜系统。
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