CN101676760B - 镜筒以及控制镜筒的方法 - Google Patents

Abstract

本发明的至少一个目的在于提供能够高精确检测可回缩透镜保持框架的位置的镜筒、使用了该镜筒的镜头驱动装置、照相机和移动信息终端。用于使第三框架(31)绕着导螺杆(34)转动并且沿着导螺杆(34)在向前和向后方向上驱动第三框架(31)的第三框架内螺纹构件(35)形成有T形伸出构件(350)，作为位于防转突出部(35b)的相对侧的位置处的被检测部分。T形伸出构件(350)与透射式光遮断器(351)一起构成第三框架(31)的位置，用来在已经从回缩状态转变为可拍摄状态时决定在第三框架(31)的回缩状态中的回缩位置以及点框架(31)的光轴进入完成位置的参考位置，并且用来检测离第三框架(31)的参考位置或者第三框架(31)在其中改变了在广角拍摄和远距拍摄期间的焦距的可拍摄状态中的位置的距离。

Description

镜筒以及控制镜筒的方法

本申请是一分案申请，本申请的母案的国家申请号是：200680007420.6、发明名称是：镜筒、镜头驱动装置、照相机和移动信息终端、申请日是：2006年3月6日。

技术领域

本发明大体上涉及一种镜筒，其中每个透镜组以一种形式折叠(collapsed)，并且每个透镜组以另一种形式延伸出至预定位置以便使用。更具体地说，本发明涉及适用于能够通过使多个透镜组相对运动来改变焦距的变焦镜头的镜筒、镜头驱动装置、照相机和使用了该镜筒的移动信息终端。

背景技术

一般来说，在成像设备例如数码相机中，随着具有能够改变焦距的变焦镜头功能的镜筒的性能不断提高，或者根据用户要求成像设备的小型化，已经不断使用了这样的镜筒，其中多个透镜组在没有进行拍摄时折叠在一起。另外，因为不仅仅要求尺寸的简单减小，而且还要进一步减小厚度，所以当前重要的是要在最大程度上减小镜筒在折叠位置中的厚度。

至于解决针对减小镜筒厚度的要求的技术而言，已经采用了这样一种镜筒，其中在其中保持着多个透镜组的透镜筒在没有使用时折叠进成像设备中，并且在镜头组折叠时其中一个透镜组从透镜组的光轴撤出。

在例如JP2003-315861A(专利文献1)和JP2003-149723A(专利文献2)中披露了用于使一个透镜组从光轴撤出的技术。根据在专利文献1和2的每一篇中所披露的结构，采用了这样一种机构，其中在透镜组折叠时由可回缩透镜保持框架保持的透镜组的光轴远离其它透镜组的光轴，并且在进行拍摄时使得可回缩透镜保持框架的透镜组的光轴与另一个透镜组的光轴一致。由于设在光轴上的多个透镜组中的一个在透镜组折叠时从光轴中撤出，所以可以减小镜筒沿着光轴方向的整个尺寸，从而减小了成像设备的厚度。

要指出的是，在专利文献1和2中所披露的结构中，即使在透镜回缩之后，从光轴撤出的透镜实际上设置在位于镜筒中的透镜筒内以将透镜组保持在其中。

但是，根据现有技术的结构例如在专利文献1和2中所披露的那些结构，存在这样一个问题，在从折叠状态到拍摄状态或从拍摄状态到折叠状态的过渡期间使由可回缩透镜保持框架保持的镜头组的光轴与其它透镜组的光轴一致或与之远离时，难以精确把握可回缩透镜保持框架的位置变化。还存在这样一个问题，在正在进行拍摄时难以精确包括可回缩透镜保持框架沿着与另一个镜头组的光轴共轴的光轴方向的位移。现有技术的其它缺点在于，用于检测可回缩透镜保持框架沿着远离其它透镜组的光轴的方向的位置的机构和/或用于检测可回缩透镜保持框架沿着与其它透镜组的光轴共轴的光轴方向的位置的机构变得复杂。

发明内容

本发明是鉴于上述情况作出的，因此本发明的至少一个目的在于提供一种能够高精确检测可回缩透镜保持框架的位置的镜筒、透镜驱动装置、照相机和使用了该镜筒的移动信息终端。

为了实现这些和其它优点并且根据本发明目的，如在这里所具体体现和广泛描述的一样，本发明提供了一种镜筒，它包括：a)多个透镜组，每个都具有至少一个透镜；b)多个透镜保持框架，每个都保持着多个透镜组中的相应一个；c)伸缩式圆筒，它在其中包含有多个透镜组以及多个透镜保持框架；d)透镜保持框架驱动装置，用来驱动所述透镜保持框架中的至少一个；所述多个透镜组中的至少一部分折叠以存放处于折叠状态中的多个透镜组，并且多个透镜组的至少一部分在可拍摄状态中朝着拍摄对象运动，多个透镜保持框架包括可回缩透镜保持框架，用来在折叠状态中使多个透镜组中的至少一个回缩并且保持在基本上在伸缩式圆筒之外的回缩位置，并且在拍摄状态中使多个透镜组中的相应至少一个从回缩位置运动到拍摄位置，从而多个透镜组中的相应至少一个的光轴与多个透镜组的另一个透镜组的光轴基本上一致，以便所有透镜组基本上排列在相同的光轴上；以及e)位置检测器，用来检测在折叠状态和在可拍摄状态中可回缩透镜保持框架的位置变化，可回缩透镜保持框架包括凸轮部分，该凸轮部分构成用来在基本上位于伸缩式圆筒之外并且远离所述另一个镜头组的光轴的回缩位置和其中由可回缩透镜保持框架保持的多个透镜组中的相应至少一个的光轴基本上设置在所述另一个透镜组的光轴上并且其中可回缩透镜保持框架可以沿着与所述另一个透镜组的光轴基本上共轴的方向运动的拍摄位置之间改变可回缩透镜保持框架的位置，以便根据可回缩透镜保持框架沿着与所述另一个透镜组的光轴基本上共轴的方向的位移量来检测出可回缩透镜保持框架沿着其中由可回缩透镜保持框架的多个透镜组中的相应至少一个的光轴在折叠状态和可拍摄状态之间与所述另一个透镜组的光轴接近和分离的方向的位移以及可回缩透镜保持框架在可拍摄状态中沿着与所述另一个透镜组的光轴基本上共轴的方向的位移，所述透镜保持框架驱动装置包括构成用来使可回缩透镜保持框架沿着与所述另一个透镜组的光轴基本上平行地延伸的方向前进和回撤的导螺杆和拧在导螺杆上并且能够通过导螺杆的转动而沿着与所述另一个透镜组的光轴基本上平行地延伸的导螺杆的轴向方向前进和回缩的内螺纹构件，该内螺纹构件包括用来通过导螺杆的转动与凸轮部分接触以在回缩位置和可拍摄位置之间改变可回缩透镜保持框架的位置的接触部分，并且位置检测器包括设在内螺纹构件上以便检测内螺纹构件在导螺杆转动时沿着轴向方向的位置的被检测部分以及布置在被检测区域的运动区域中以便检测被检测部分沿着轴向方向的位移的检测部分。

下面为根据本发明的镜筒的优选实施方案(1)至(6)。它们的任何组合可以被认作是本发明的优选实施例，除非发生任何矛盾。

(1)在使可回缩透镜保持框架从回缩位置运动到拍摄位置以便使由可回缩透镜保持框架保持的多个透镜组中的相应至少一个的光轴与所述另一个透镜组的光轴基本上一致之前，所述位置检测器构成用来产生出参考信号，该信号表示可回缩透镜保持框架位于回缩位置处以便将可回缩透镜保持框架的状态从折叠状态改变为可拍摄状态。

(2)在可回缩透镜保持框架已经从折叠状态改变为可拍摄状态之后，所述位置检测器构成用来产生出进入完成信号，表示由可回缩透镜保持框架保持在所述另一个透镜组的光轴上的多个透镜组中的相应至少一个的光轴从回缩位置进入到拍摄位置已经完成。

(3)在由可回缩透镜保持框架保持的多个透镜组中的相应至少一个的光轴在所述另一个透镜组的光轴上已经从回缩位置接近拍摄位置之后，所述位置检测器构成用来输出沿着光轴方向的位置参考信号以便使得可回缩透镜保持框架沿着与所述另一个透镜组的光轴基本上共轴的方向移动以便进行拍摄。

(4)包括有在镜筒中比可回缩透镜保持框架更靠近图像平面的至少一个光学元件，并且其中在可回缩透镜保持框架的状态已经从折叠状态过渡到可拍摄状态时产生出可回缩透镜保持框架的完成信号之后，位置检测器允许所述至少一个光学元件运动。

(5)被检测部分基本上成字母T形结构。

(6)被检测部分基本上成字母L形结构。

本发明还提供了一种透镜驱动装置，它包括根据上述镜筒中任意一个的镜筒。

本发明还提供了一种照相机，它包括根据上述镜筒中的任一个的镜筒。

本发明还提供了一种移动信息终端，它包括根据上述镜筒中任一个的镜筒。

要理解的是，前面的总体说明和下面的详细说明都是示例性的，并且用来提供所要求保护的本发明的进一步说明。

发明效果

在根据本发明的镜筒中，每个都具有至少一个透镜的多个透镜组中的至少一个部分折叠以在折叠状态中存放多个透镜组，并且多个透镜组中的至少一个部分在可拍摄状态中朝着拍摄对象运动。

为了实现在折叠状态和拍摄状态之间的运动以及实现小型化，根据本发明的镜筒设有每个都保持着多个透镜组中的相应一个的多个透镜保持框架、在其中包含有多个透镜组和多个透镜保持框架的伸缩式镜筒以及构成用来驱动至少一个透镜保持框架的透镜保持框架驱动装置。

多个透镜保持框架包括构成用来保持多个透镜组中的至少一个并且使之运动的可回缩透镜保持框架，从而根据本发明的镜筒可以使多个透镜组中的至少一个在折叠状态中回缩至比伸缩式圆筒更外面或在伸缩式圆筒的最大外径之外的位置，并且使由可回缩透镜保持框架保持的多个透镜组中的相应至少一个如此定位，从而所述多个透镜组全部都基本上排列在相同的光轴上。

包括可回缩透镜保持框架的镜筒能够通过可回缩透镜保持框架沿着与另一个透镜组的光轴基本上共轴的方向的位移量检测可回缩透镜保持框架在折叠状态和可拍摄状态之间沿着由可回缩透镜保持框架保持的多个透镜组中的相应至少一个的光轴接近和远离另一个透镜组的光轴的方向的位移，以及在可拍摄状态中沿着与另一个透镜组的光轴基本上共轴的方向变化的可回缩透镜保持框架的位移。

另外，为了从折叠状态转换到拍摄状态并且从拍摄状态转换成折叠状态，可回缩透镜保持框架形成有凸轮部分，用于在基本上位于伸缩式圆筒之外并且远离另一个透镜组的光轴的回缩位置和其中由可回缩透镜保持框架保持的多个透镜组中的相应至少一个的光轴基本上设置在另一个透镜组的光轴上并且可回缩透镜保持框架可以沿着与另一个透镜组的光轴基本上共轴的方向运动的拍摄位置之间改变可回缩透镜保持框架的位置。

而且，透镜保持框架驱动装置设有构成用来使可回缩透镜保持框架基本上与光轴平行地前进和回撤的导螺杆和拧在导螺杆上以便能够通过导螺杆的转动而沿着导螺杆的轴向方向前进和回缩的内螺纹构件。

内螺纹构件设有接触部分，用来与凸轮部分接触以通过导螺杆的转动在回缩位置和拍摄位置之间改变可回缩透镜保持框架的位置。

另外，用来检测可回缩透镜保持框架在折叠状态中和在可拍摄状态中的位置变化的位置检测器包括设在内螺纹构件上用于在导螺杆转动时检测内螺纹构件沿着与光轴基本上平行的轴向方向的位置的被检测部分。位置检测器还包括布置在被检测部分的运动区域中以便检测被检测部分沿着轴向方向的位移的检测部分。

因此，在使导螺杆转动并且因此内螺纹构件沿着导螺杆的轴向方向运动时，内螺纹构件的接触部分与凸轮部分接触，并且由此可以将具有凸轮部分的可回缩透镜保持框架从回缩位置改变为拍摄位置，从而使得可回缩透镜保持框架在拍摄位置中沿着光轴方向向前向后运动，并且使得可回缩透镜保持框架从拍摄位置返回到回缩位置。

另外，内螺纹构件的被检测部分构成为由检测部分检测。因此，可以根据被检测部分所处的位置，精确地检测出可回缩透镜保持框架处于回缩位置处，可回缩透镜保持框架处于从回缩位置向拍摄位置变化的状态中，可回缩透镜保持框架在拍摄状态中的拍摄位置，可回缩透镜保持框架处于从拍摄位置向回缩位置改变的状态中等等。

因此，可以迅速精确地检测在镜筒中的状态变化，因此可以迅速进行从安装有根据本发明的镜筒的设备促动到拍摄完成的操作以改善使用方便性。

这里，在多个透镜组内由透镜保持框架保持的透镜组的光轴与另一个透镜组的光轴一致并且由保持框架保持的透镜组的光轴与另一个透镜组的光轴分离可以通过这样一种结构来实现，该结构围绕着设有可回缩透镜保持框架的中点摆动。可选的是，可以采用这样一种机构，该机构允许可回缩透镜保持框架沿着与另一个透镜组的光轴垂直的方向进入另一个透镜组的光轴以及从其中撤出。

还有，根据本发明镜筒的一个方面，在使可回缩透镜保持框架从回缩位置向拍摄位置运动以便使由可回缩透镜保持框架保持的多个透镜组中的相应至少一个的光轴与另一个透镜组的光轴基本上一致之前，通过位置检测器产生出表示可回缩透镜保持框架位于回缩位置处的参考信号以便将可回缩透镜保持框架的状态从折叠状态改变为可拍摄状态。因此，可以确定可回缩透镜保持框架从回缩位置改变到拍摄位置的参考时间。由于导螺杆的转动次数和内螺纹构件的进给螺距是已知的，所以在经过参考时间之后，可以从进给螺杆的转动数和内螺纹构件的螺距进给量来精确地得知可回缩透镜保持框架的位置。

根据本发明镜筒的一个方面，在可回缩透镜保持框架的状态已经从折叠状态改变为可拍摄状态之后，位置检测器产生出进入完成信号，表示由可回缩透镜保持框架保持在另一个透镜组的光轴上的多个透镜组中的相应至少一个的光轴从回缩位置进入到可拍摄位置已经完成。因此，可以精确把握在进入完成信号产生时可回缩透镜保持框架沿着光轴方向的位置，从而可以精确获得在拍摄中的对焦位置。

根据本发明镜筒的一个方面，在由可回缩透镜保持框架保持的多个透镜组中的相应至少一个的光轴在另一个透镜组的光轴上已经从回缩位置接近拍摄位置之后，位置检测器输出沿着光轴方向的位置参考信号以便使得可回缩透镜保持框架沿着与另一个透镜组的光轴基本上共轴的方向移动以便进行拍摄。因此，可以精确检测出可回缩透镜保持框架沿着光轴方向的位置。

根据本发明镜筒的一个方面，还设有至少一个光学元件(例如，透镜)，它比可回缩透镜保持框架更靠近在镜筒中的图象平面，并且在可回缩透镜保持框架已经从折叠状态过渡到可拍摄状态时产生出可回缩透镜保持框架的进入完成信号之后，位置检测器允许光学元件运动。因此，可以防止光学元件与可回缩透镜保持框架干涉，并且还能够缩短从具有根据本发明镜筒的装置的接通到其中透镜伸出以便可以拍摄的时刻所需的时间，从而实现了使用方便性。

还有，根据本发明，镜筒包括多个透镜保持框架，它们包括可回缩透镜保持框架，构成用来在折叠状态使多个透镜组中的至少一个回缩并且保持到比伸缩式圆筒更外面的回缩位置，并且在可拍摄状态中使多个透镜组中的相应至少一个从回缩位置到拍摄位置运动并且定位，从而多个透镜组中的相应至少一个的光轴与多个透镜组的另一个透镜组的光轴基本上一致，以便多个透镜组全部都基本上排列在相同的光轴上。因此，可以有效减小安装有根据本发明镜筒的设备的沿着光轴方向的尺寸，并且不会过分增大在与光轴垂直的平面内的尺寸。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且结合在该说明书中作为其一部分。这些附图显示出本发明的实施方案，并且与说明书一起用来说明本发明的原理。

图1为从拍摄对象看到的透视图，显示出在透镜组折叠情况下包括根据本发明第一实施方案的镜筒的光学系统装置的主要部分的结构。

图2为从图象平面看到的透视图，显示出在图1中所示的镜筒的主要部分。

图3为从拍摄对象看到的示意性透视图，显示出在透镜组折叠情况下包括其中镜头遮蔽件关闭的镜筒的光学系统设备的主要部分的结构。

图4为从图象平面看到的示意性透视图，显示出在图3中所示的镜筒的主要部分的结构。

图5为从图象平面看到的示意性透视图，显示出在透镜组延伸情况下在拍摄状态下处于其中镜头遮蔽件打开状态中的镜筒主要部分的结构。

图6为从图象平面看到的透视图，显示出在透镜组延伸情况下在拍摄状态中镜筒主要部分的结构。

图7为从拍摄对象看到的透视图，显示出在处于其中透镜组处于折叠位置中的状态中第三框架、防冲击构件和第四框架的布置的透视图，用于说明用来保持第三透镜组和防冲击构件的第三框架的操作。

图8为从拍摄对象看到的透视图，显示出在透镜组延伸情况下在拍摄状态中第三框架、防冲击构件和第四框架的布置，用于说明用来保持第三透镜组和防冲击构件的第三框架的操作。

图9A和9B为垂直剖视图，在相对于光轴的上半部和下半部中分别显示出在其中透镜组延伸的状态中以及在其中其中透镜组回撤从而折叠的折叠状态中镜筒的透镜组主要部分、透镜保持框架和各个透镜圆筒。

图10为示意性展开立视图，显示出在展开状态中形成在第二旋转圆筒上的凸轮槽的形状。

图11为示意性展开立视图，显示出在展开状态中形成在凸轮圆筒上的凸轮槽的形状。

图12为示意性张开立视图，显示出在删除螺旋面的情况下在展开状态中形成在第一衬套上的凸轮槽和键槽的形状。

图13A为示意性展开立视图，显示出在删除螺旋面的情况下在展开状态中形成在固定框架上的凸轮槽和键槽的形状，图13B为示意性展开立视图，显示出在具有螺旋面的情况下在展开状态中形成在固定框架上的凸轮槽和键槽的形状，并且图13C为透视图，显示出装配在螺旋面上的第一旋转圆筒的外观。

图14A为侧视图，显示出第三框架及其驱动系统的结构，并且图14B为图14A的透视图。

图15A为示意性透视图，显示出第三框架及其驱动系统的结构，并且图15B为一示意图，示意性地显示出第三框架及其驱动系统的装配好状态。

图16A为从成像平面看到的第三框架的正视图，用于说明第三框架的操作，并且图16B为透视图，主要显示出快门部分。

图17A和17B为从拍摄对象看到的根据本发明第二实施方案的照相机的外观和结构，其中图17A显示出其中拍摄镜头折叠在照相机主体中的状态，并且图17B显示出其中拍摄镜头从照相机主体伸出或延伸出的状态。

图18为透视图，示意性地显示出从用户看到的图17A和17B的照相机的外观和结构。

图19为方框图，显示出图17A和17B的照相机的功能结构。

图20A为透视图，示意性地显示出第四框架和其驱动系统的主要部分，并且图20B为透视图，显示出从不同角度看到的其中删除了其一部分的第四框架和其驱动系统的主要部分。

图21为方框图，示意性地显示出驱动控制系统的结构。

图22为时序图，显示出在启动过程中在镜头遮蔽件从关闭位置操作到打开位置时的过程。

图23为时序图，显示出在启动过程中其中镜头遮蔽件从打开位置操作到关闭位置的过程。

图24A1和24A2为一表格，显示出镜筒的重置过程，并且图24B为HP信号的时序图。

图25为时序图，显示出在其中镜头遮蔽件操作以关闭的状态中的存放过程。

图26为一流程图，显示出变焦过程。

图27为一时序图，显示出从广角变焦为远距拍摄的变焦过程。

图28为一时序图，显示出从远距拍摄变焦为广角的变焦过程。

图29为透视图，显示出在回缩状态中的第三框架的姿态。

图30为透视图，显示出从不同角度看到的处于回缩状态中的第三框架的姿态。

图31为透视图，显示出固定框架和第三框架的安装状态。

图32为一示意图，显示出第三框架和压缩扭簧的组合状态。

图33A为一示意图，显示出在第三框架处于回缩状态中时凸轮部分和第三框架内螺纹构件的邻接部分的接触状态，并且图33B为一示意图，显示出在第三框架从回缩状态改变为拍摄状态时凸轮部分和第三框架内螺纹构件的邻接部分的接触状态。

图34为一示意图，显示出在T形伸出构件在光遮断器的发光装置和光接收装置之间通过时第三框架内螺纹构件的T形伸出构件和光遮断器的位置关系。

图35为一示意图，显示出在T形伸出构件在光遮断器的发光装置和光接收装置之间通过时第三框架内螺纹构件的T形伸出构件和光遮断器的位置关系。

图36为一时序图，显示出在镜筒从折叠状态过渡到远距拍摄状态时的过程。

11 第一透镜组

12 第二透镜组

13 第三透镜组

14 第四透镜组

15 快门/光圈组件

16 固态图象感测器件

17 第一框架

18 防护玻璃罩

19 低通滤波器

21 固定框架

22 第一旋转圆筒

23 第一衬套

24 第二旋转圆筒

25 第二衬套

26 凸轮圆筒

27 线性运动圆筒

31 第三框架

32 第三组主导轴

33 第三框架副导轴

34 第三组导螺杆

35 第三框架内螺纹构件

36 防冲击构件

37 压缩扭簧

38 第三框架光遮断器

41 第四框架

42 第四框架副导轴

43 第四框架弹簧

44 第四框架主导轴

45 第四框架导螺杆

46 第四框架内螺纹构件

47 第四框架光遮断器

51 变焦马达

52 第三框架驱动马达

53 第四框架驱动马达

61 遮蔽件控制构件

62 镜头遮蔽件

63 遮蔽件驱动系统

71 齿轮

72 齿轮

73 齿轮

74 齿轮

81 固定板

82 镜筒底座

101 图象获取透镜

102 快门释放按钮

103 变焦拨杆

104 取景器

105 闪光灯

106 液晶显示器(LCD)

107 操作按钮

108 电源开关

109 存储卡插槽

110 扩展卡插槽

201 光检测器

202 信号处理单元

203 图象处理单元

204 中央处理单元(CPU)

205 半导体存储器

206 扩展卡

301 遮蔽件操作元件

350 T形伸出元件(位置检测器)

351 光遮断器(位置检测器)

501 中央计算处理装置

502 马达驱动器

503 第一和第二框架DC马达

504 第一光圈马达

505 第二光圈马达

506 快门马达

507 第三框架脉冲马达

508 第四框架脉冲马达

509 第一和第二框架光遮断器

510 第一和第二框架光反射器

512 第四框架光遮断器

513 第一和第二框架光遮断器驱动电路

514 第一和第二框架光反射器驱动电路

515 第三框架光遮断器驱动电路

516 第四框架光遮断器驱动电路

具体实施方式

下面将详细说明本发明的优选实施方案，在这些附图中显示出其实施例。在可能的情况下，在这些附图和说明书中使用相同的参考标号来表示相同或类似的部分。但是本发明的范围不限于这些实施方案。在本发明的范围内，可以适当地改变下面所述的任意结构和材料。

图1至16B和20显示出根据本发明的镜筒的第一实施方案。

在图1至16B和20中，镜筒包括具有固定圆筒21a的固定框架21、安装在固定框架21上的伸缩式圆筒组件或伸缩式圆筒以及设置在伸缩式圆筒中的多个透镜组。伸缩式圆筒可以沿着多个透镜组的光轴X运动并且折叠。

透镜组例如包括第一透镜组11、第二透镜组12、第三透镜组13和第四透镜组14，它们设置在伸缩式圆筒中(参见图9)。

伸缩式圆筒例如包括第一旋转圆筒22、第一衬套23、第二旋转圆筒24、第二衬套25、凸轮圆筒26、线性运动圆筒27和用于保持第三透镜组13的第三框架(参见图5和8)。如下面所述一样，第一旋转圆筒22等与多个透镜组11至14一起相对于彼此沿着光轴运动。

如图9所示，第一、第二、第三和第四透镜组11、12、13和14从拍摄主体(未使出)开始顺序设置，并且设置在光轴X上。快门/光圈组件15设置在第二透镜组12和第三透镜组13之间、第一、第二、第三和第四透镜组11、12、13和14以及快门/光圈组件15构成为在伸缩式圆筒沿着光学方向运动时可以沿着光轴方向运动。

为了将该镜筒用于成像设备或者光学设备例如数码相机等，如下面所述一样例如将由CCD(电荷耦合器件)等构成的固态图象感测器件16设置在第四透镜组14的成像平面侧附近。

参照图9，第一透镜组11安装在第一框架17上，并且必要的话将防护玻璃罩18和低通滤波器19设置在CCD16的图象接收表面附近。

一般来说，如图9所示，镜筒如此构成，从而第一至第四透镜组可以在存放在固定圆筒21a中的折叠位置S和从固定圆筒21a延伸出的延伸位置D之间运动以便实现变焦，并且第一至第四透镜组的至少一个透镜组可以离开光轴回缩到如在图9中的R处所示的回缩位置中。在该实施方案中，第三透镜组13的至少一个部分从穿过设在固定圆筒21a中的通孔的光轴回缩进设在固定圆筒21a中并且与如上所述的回缩位置对应的存放部分中。

要指出的是，代替固定圆筒，可以使用任意形状或结构。例如，可以使用多个圆周间隔开的可滑动杆或条带，而不局限于固定圆筒的圆筒形状。

对此将在下面作进一步详细说明。

如下面所述，第一透镜组11至第四透镜组14具有其中焦距可变的变焦透镜功能。第一透镜组11包括一个或多个透镜，并且通过用来整体地保持第一透镜组11的第一框架17固定在线性运动圆筒27上。

第二透镜组12包括一个或多个透镜。形成在第二框架(未示出)上用于整体保持着第二透镜组12的凸轮随动件插入到在图9和11中所示的形成在凸轮圆筒26上的用于第二透镜组12的凸轮槽中，并且与第二衬套25的线性沟槽25a接合，并且第二透镜组12由凸轮圆筒26和第二衬套25支撑。

快门/光圈组件15包括快门和光圈，并且与快门/光圈组件15形成为一体的凸轮随动件插入到在图11中所示的用于凸轮圆筒26的快门/光圈组件的凸轮槽中，并且与在第二衬套25上的线性沟槽25a接合，从而通过凸轮圆筒26和第二衬套25支撑快门/光圈组件。

如图13A和13B所示，固定框架21包括其内表面沿着轴向方向形成有线性沟槽和螺旋凸轮槽的圆柱形部分。形成在第一旋转圆筒22的底部外圆周表面上的螺旋凸轮随动件与螺旋凸轮槽接合，如图13C所示，并且形成在第一衬套23的底部内表面上的键部与固定框架21的固定框架线性沟槽接合。第一旋转圆筒22的内表面形成有沿着与光轴X垂直的平面延伸的导槽。与导槽接合的是随动件或键，它形成为在其底部附近从第一衬套23的外圆周表面伸出并且用作线性构件。

第一衬套23的内表面沿着光轴形成有线性沟槽。第一衬套23也形成有间隙沟槽，其中插入有形成为在底部附近从第二旋转圆筒24的底部外圆周表面伸出的凸轮随动件。

螺旋面形成在第二旋转圆筒24的底部外圆周表面上，并且与第一衬套23的螺旋面接合。形成为在底部附近从第二旋转圆筒24外圆周表面伸出的凸轮随动件通过在第一衬套23上的凸轮随动件的间隙沟槽与形成在第一旋转圆筒22的内圆周表面中的线性沟槽接合。形成为从第二衬套25的底部外圆周表面伸出的键部与设在第一衬套23的内圆周表面上的线性沟槽接合。

第二旋转圆筒24的内表面沿着与光轴X垂直的平面设有导槽，设置成从第二衬套25的外圆周表面伸出的随动件或键接合在第二旋转圆筒24的导槽中。采用这种结构，第二衬套25随着第二旋转圆筒24沿着光轴X的运动而运动，同时第二旋转圆筒24可以相对于第二衬套25转动。

装配在第二衬套25的内圆周表面上的凸轮圆筒26按照这样一种方式构成，即形成在底部外圆周表面上的接合突起装配在第二旋转圆筒24的底部上并且与之接合，从而与第二旋转圆筒24一体地转动。第二衬套25的内表面沿着与光轴X垂直的表面设有导槽，并且设在凸轮圆筒26的外圆周表面(前侧)上的随动件或键与凸轮槽接合。采用这种结构，凸轮圆筒26随着第二衬套25沿着光轴X的运动而移动，同时可以相对于第二衬套25转动。

线性运动圆筒27的底部插入在第二旋转圆筒24和第二衬套25之间，并且凸轮随动件形成为在底部附近从线性运动圆筒27的外圆周表面伸出，并且凸轮随动件与形成在第二旋转圆筒24的内圆周表面中的凸轮槽接合。线性沟槽沿着轴向方向形成在线性运动圆筒27的内圆周表面上，并且形成在第二衬套25的外圆周表面上的键部与线性沟槽接合。

在第一旋转圆筒22的底部外圆周上形成有齿轮部分，该齿轮部分与由变焦马达51驱动的一个或多个齿轮啮合，从而变焦马达51的驱动力通过这些齿轮传递给该齿轮部分，由此按照预定的方式使第一透镜组11、第二透镜组12和快门/光圈组件15变焦。变焦马达51在该实施方案中包括通常的DC马达，但是本发明不限于此。

同时，在图10中显示出与在线性运动圆筒27上的凸轮随动件接合的在第二旋转圆筒24上的凸轮槽。

在图11中分别显示出与在第二透镜组12的透镜保持框架上的凸轮随动件接合的在凸轮圆筒26上的凸轮槽和与快门/光圈组件15的凸轮随动件接合的凸轮圆筒26的凸轮槽。

在图12中分别显示出在第一衬套23上与第二旋转圆筒24的凸轮随动件接合的凸轮槽和在第一衬套23上与在第二衬套25上的键槽接合的直槽。

在图13A至13C中分别显示出在固定框架21上与固定框架的第一衬套23的键部接合的线性沟槽和固定框架21的与第一旋转圆筒22的凸轮随动件接合的凸轮槽。

一般来说，离固定框架最近并且设置在最外面圆周面上的旋转圆筒一般通过螺旋面拧入到固定框架上，并且螺旋面构成为使得旋转圆筒相对于固定框架以恒定的速度运动。因此，旋转圆筒在其从折叠位置通过短焦/广角位置逐渐向长焦/远距拍摄位置运动过程中，在短焦/广角中处于离开固定框架的半延伸状态中。

相反，在上述结构中，靠近固定框架21的第一旋转圆筒22通过螺旋凸轮槽与固定框架21的固定框架螺纹接合，而没有通过简单的螺旋面连接。第一旋转圆筒22通过从折叠位置驱动到短焦/广角位置而完全运动到最大延伸位置。之后，如图13A至13C所示，因为凸轮槽的拍摄对象侧端部与固定框架的端面平行，所以第一旋转圆筒22在恒定的位置处转动，而不会在从短焦/广角位置驱动到长焦/远距拍摄位置期间沿着光轴运动。

另外，第三透镜组13在折叠状态中回缩离开光轴X，其中透镜组折叠在固定框架21中，如图9所示。第三透镜组13运动到在透镜组的延伸位置中的光轴X上。

在第一旋转圆筒22从折叠位置朝着短焦/广角位置运动时，它朝着拍摄对象延伸，同时在伸出动作早期转动，并且在它到达最大延伸位置时，设在固定框架21上并且包括光反射器、光遮断器、叶片开关等的变焦位置检测器产生出变焦位置参考信号。因此，在变焦位置参考信号产生时，因为可以确定第一旋转圆筒22到达最大延伸位置，所以可以开始使第三框架31(根据当前实施方案的可回缩透镜保持框架)运动到光轴X上。

因此，可以通过在延伸动作的更早阶段使第一旋转圆筒22和邻接固定框架的第一衬套23完全延伸出来提前确保在第二透镜组12和第四透镜组14之间用来将第三透镜组13插入到光轴X中的空间。

如下面所述一样，一旦第一旋转圆筒22到达最大延伸位置，变焦位置参考信号产生，确保了用于插入第三透镜组的空间，并且马上开始插入第三透镜组。因此，能够大大缩短从在接通电源时的折叠状态过渡到短焦/广角状态所需的时间。

如上所述，可回缩第三透镜组13保持在第三框架31(根据当前实施方案的可回缩透镜保持框架)上。第三框架31在其一个端部处保持着第三透镜组13(可回缩透镜保持框架的透镜组)，并且第三框架31的另一端由与第三透镜组13的光轴基本上平行地延伸的第三组主导轴32支撑以便能够转动并且沿着第三组主导轴32滑动。第三框架31可以绕着第三组主导轴32在如图8所示的其中第三透镜组13在拍摄状态中设置到光轴上的设定位置(光轴上位置或可拍摄位置)和如图2所示第三透镜组13回缩离开伸缩式圆筒(回缩状态)(可选的是，从固定圆筒21a回缩到固定框架21中)的回缩位置(折叠位置)之间转动。

在位于第三框架31的旋转端侧上的第三透镜组13附近，在旋转端上设有用于在旋转轴线侧和支撑部分侧之间区分第三透镜组13沿着与主导轴平行的方向的位置的曲柄状弯曲部分、止动件31a(图15A和15B)和遮光构件31b，以便从弯曲部分基本上朝着旋转端伸出。

遮光构件31b构成为在第三框架31处于回缩位置中时由第三框架光遮断器38检测。由此，可以检测出第三透镜组13(根据当前实施方案的可回缩透镜保持框架)处于回缩状态。

关于光学性能，为了加长在远距拍摄状态中的焦距，第三透镜组13在远距拍摄状态中的位置处于更靠近拍摄对象的延伸位置。但是，通过限制镜筒在折叠状态中沿着光轴X的长度来确定第三框架31的可能运动量。可以通过利用离拍摄对象最近的第三框架31来设定用于保持第三透镜组的位置来使在远距拍摄状态中的焦距最大化。但是，如果止动件31a沿着光轴的位置设置在与第三透镜组13大体上相同的位置上，则第三框架副导轴33的长度更长，并且镜筒在折叠状态中的尺寸变得更大。因此，需要将止动件31a设置在聚焦位置侧上并且将第三框架31形成为具有曲柄状弯曲部分的形状。

同时，第三框架31可以由两个部分形成，并且在该情况中一个部分为具有曲柄状弯曲部分的构件，并且另一个部分为用于保持第三透镜组13的构件。两个部分通过固定在一起而整体操作。

如图14A和14B所示，拧在第三组导螺杆34上的第三框架内螺纹构件35在其中第三框架31回缩的回缩状态中设置在离CCD的图象平面最近的位置。在该状态中，如图15A和15B所示，压缩扭簧37满负荷或完全压缩以便从镜筒前面看向第三框架31一直施加顺时针力矩M1(朝着光轴进入的方向，参见图15A)，并且将第三框架31压向固定板81。

设在用于第三框架31的主导轴32上的被支撑部分的圆柱形外周面设有台阶部分31c以及凸轮部分31e(凸轮槽)，它设置在台阶部分31c内部并且由倾斜表面形成，如图14A所示。

从该状态开始，在第三框架驱动马达52从镜筒前面看顺时针转动时，第三组导螺杆34通过包括齿轮71至74的齿轮传动机构顺时针转动，并且第三框架内螺纹构件35沿着光轴X朝着拍摄对象运动。这时，第三框架31通过压缩扭簧37的力矩M1顺时针转动，并且凸轮部分31e与设在第三框架内螺纹构件35上的伸出邻接部分(接触部分)35c接合。由于压缩扭簧37的扭转力，所以凸轮部分31e与第三框架内螺纹构件35的邻接部分35c一致接触。换句话说，压缩扭簧37的一个端部由固定框架21支撑，并且压缩扭簧37的另一个端部与第三框架31的突出部31h接触以偏压第三框架31，由此凸轮部分31e与第三框架内螺纹构件35的邻接部分35c一直接触。

如图33A和33B所示，靠近齿轮74的一部分凸轮部分31e倾斜，并且面向拍摄对象侧的一部分凸轮部分31e形成为与导螺杆34垂直。第三框架31在邻接部分35c处于最靠近齿轮74的位置处时处于回缩状态中。在邻接部分35c离开齿轮74时，凸轮部分31e的倾斜部分由邻接部分35c支撑，并且第三框架31在压缩扭簧37的扭转力作用下开始转动。第三框架31在邻接部分35c进入凸轮部分31e的内部(后部)31g中时处于可拍摄状态中，并且由此第三框架31的第三透镜组13的光轴与第一透镜组11、第二透镜组12和第四透镜组14的其它光轴一致。在导螺杆34进一步转动时，邻接部分35c将凸轮部分31e的前接合部分31d朝着拍摄对象推压，从而第三框架31朝着拍摄对象运动。

之后，在第三框架内螺纹构件35随着导螺杆34的转动在最靠近拍摄对象的位置中运动时，第三框架31的遮光构件31b朝着离开作为用于检测第三透镜组13的位置的装置(第三透镜组位置检测装置)的位置运动，由此第三框架光遮断器38在L(或低)电平至H(或高)电平的范围中产生出参考信号。因此，根据来自第三框架光遮断器38的参考信号通过脉冲计数来控制第三透镜组13的位置。

从该状态开始，在第三框架内螺纹构件35运动到第三框架31的回缩开始位置B时，如图14A所示，第三框架31进一步顺时针转动，并且止动件31a如图8和16A所示开始与第三框架副导轴33邻接。因此，确定了第三框架31在光轴上的位置(光轴上位置)。因此，完成了第三透镜组13朝着光轴的接近操作。在回缩开始位置B中，第三框架31可以朝着回缩位置S运动。

同时，遮光构件31b遮挡着在图16A中所示的第三框架光遮断器38，从而可以检测和确认第三框架31处于回缩位置S或回缩开始位置B中。在第三框架内螺纹构件35向在图14A中所示的回缩开始位置B运动时，第三框架内螺纹构件35的邻接部分35c与第三框架31的台阶部分31c的接合部分31d接触。还有，第三框架31的台阶部分31c具有在底端侧上形成倾斜形状的凸轮部分31e和在其前端侧上形成与第三组主导轴32大体上垂直的平面的前接合部分31d。

第三框架31一直受到设在第三组主导轴32上的压缩扭簧37偏压以朝着与光轴垂直的方向即从回缩位置朝着光轴(或者朝着光轴上位置)以及朝着沿着光轴的方向即从拍摄对象朝着固定板81运动到图象平面之外。

如图15A所示，第三框架内螺纹构件35在沿着导槽G1滑动的防转突出部35b的相对侧处形成有作为被要检测的部分(被检测部分)的T形伸出构件350。T形伸出构件350具有基本上为字母“T”形结构。位于T形伸出构件350的字母“T”形结构的中央处的垂直线部分安装在第三框架内螺纹构件35上，而其字母“T”形结构的水平线部分沿着第三框架内螺纹构件35运动的方向(即导螺杆34的轴向方向)延伸。

T形伸出构件350和透射式光遮断器构成位置检测器。该位置检测器构成为检测第三框架31在回缩状态中的回缩位置、在从回缩状态过渡到可拍摄状态过程中在第三框架31从回缩位置进入到光轴X上已经完成时第三框架31在光轴X上的位置(下面简称为光轴进入完成位置)以及离第三框架31的参考位置的距离或者第三框架31在可拍摄状态中的位置，其中在广角拍摄和远距拍摄期间的焦距是变化的。这里，光遮断器351的输出信号输出给将在下面描述的控制器例如中央计算处理装置501，并且从照相机的电源提供光遮断器351的能量。

光遮断器351在T形伸出构件350的水平线部分运动并且第三框架内螺纹构件35在靠近导螺杆34的齿轮74的部分中等待的区域内安装在作为起始位置的位置附近。光遮断器351如此安装，从而在第三框架内螺纹构件35从起始位置朝着导螺杆34的轴向方向运动时，或者第三框架内螺纹构件35从远离其实位置的位置返回到作为起始位置的等候位置时，光遮断器351输出H电平输出信号，然后输出L电平输出信号，之后再次输出H电平输出信号。

如图34所示，光遮断器351在T形伸出构件350进入到光遮断器351的发光装置和光接收装置之间时输出L电平输出信号，因此T形伸出构件350遮蔽在它们之间。光遮断器351在T形伸出构件350没有位于光遮断器351的发光装置和光接收装置之间时输出H电平输出，因此光接收装置接收光。

更具体地说，光遮断器351所处的位置如此设定，从而第三框架内螺纹构件35的T形伸出构件350在T形伸出构件350最靠近齿轮74并且因此输出H电平输出信号时离开光遮断器351。光遮断器351的安装位置的这种定位用于在第三框架内螺纹构件35从远距拍摄朝着齿轮74运动以最可能地接近齿轮74时，在第三框架内螺纹构件35穿过光遮断器351时候将光遮断器351的输出信号从“H”改变为“L”然后改变为“H”，以便检测出第三框架内螺纹构件35已经穿过光遮断器351(或在发光装置和光接收装置之间通过)。

第三框架内螺纹构件35的起始位置为在第三框架内螺纹构件35从最靠近齿轮74的位置朝着拍摄对象侧运动并因此光遮断器351的输出信号从“H”改变为“L”然后改变为“H”时从L电平输出信号的下降边开始已经经过了预定时间(在统计了预定的脉冲数之后)的位置，如图34所示。从L电平输出信号的下降边开始已经经过了预定时间的这个位置限定了起始位置的参考位置。

由此可以确定用于判断第三框架内螺纹构件35的运动量的参考位置，因此可以检测第三框架31是否处于回缩位置处的状态中。另外，同样可以在光遮断器351的输出信号从“L”上升至“H”(光轴进入完成位置的参考位置)时，根据从输出信号的上升边经过的预定时间(在统计了预定脉冲数之前)检测出第三框架31是否处于光轴进入完成位置处。

因为用于初时位置的参考位置和光轴进入完成位置被精确显示出，所以可以根据例如但不限于转动次数和导螺杆34从参考位置的进给螺距的乘积精确判断出广角拍摄位置和远距拍摄位置。

更具体地说，虽然通过第三框架内螺纹构件35的T形伸出构件350的水平线部分遮蔽了光遮断器351，但是由于T形伸出构件350的水平线部分自身沿着其运动方向具有一定长度，所以在光遮断器351的输出信号为“L”电平时，不能确定T形伸出构件350的水平线部分的哪个部分位于光遮断器351的发光装置和光接收装置之间。还有，即使在光遮断器351能够指定光遮断器351的输出信号从“H”向“L”下落的时刻或者输出信号从“L”向“H”上升的时刻，由于例如马达、齿轮传动机构等的惯量或者机构精度变化也难以把握第三框架31的精确位置。

因此，在第三框架31从远离起始位置的位置返回到起始位置时，在从光遮断器351的输出信号已经从“H”掉落到“L”时并且重新从“L”上升至“H”时经过预定时间之前，第三框架所处的第三框架31的位置限定为起始位置。换句话说，起始位置为输出信号从“H”下降至“L”并且从第三框架内螺纹构件35从等待位置朝着拍摄对象侧运动时开始已经经过预定时间的时刻。

因此，在第三框架内螺纹构件35从等待位置再次朝着拍摄对象侧运动并且因此光遮断器351的输出从“H”改变为“L”然后改变为“H”时，可以通过检测从“L”电平输出信号的下落边开始经过了预定脉冲数来检测出第三框架内螺纹构件35已经通过起始位置。诸如通过测量实际镜筒的焦点位置或者通过计算确定出从“L”电平输出信号的下落边到预定脉冲数的检测所经过的预定脉冲数。

图35显示出可选的被检测部分。这里，由光遮断器351检测的被检测部分为具有基本上为字母“L”结构的L形伸出构件352。与在图34中所示的T形伸出构件350的情况类似，光遮断器351的安装位置如此设置，从而第三框架内螺纹构件35的T形伸出构件352在L形伸出构件352最靠近齿轮74时离开光遮断器351，并且因此输出H电平输出信号。

光遮断器351的安装位置的这种定位用于在第三框架内螺纹构件35从远距拍摄朝着齿轮74运动从而最接近齿轮74时，通过使得第三框架内螺纹构件35穿过光遮断器351来将光遮断器351的输出信号从“H”变为“L”然后变为“H”，这样检测出第三框架内螺纹构件35已经穿过光遮断器351(或者在发光装置和光接收装置之间通过)。

由此可以判断第三框架31处于正位于回缩位置处的状态中。还有，可以判断第三框架31处于光轴进入完成位置处。另外，由于精确判断出用于起始位置的参考位置和光轴进入完成位置，所以可以根据例如但不限于转动数和导螺杆从参考位置开始的进给螺距的乘积来精确确定广角拍摄位置和远距拍摄位置。

由于第三框架内螺纹构件35的L形伸出构件352的操作与T形伸出构件350的操作类似并且利用来自光遮断器351的输出信号的上升边和下降边限定第三框架内螺纹构件35的起始位置同样也类似，所以将不对它们进行详细说明。

这里，要指出的是由光遮断器351检测出的第三框架内螺纹构件35的被检测部分的结构不限于字母“T”或“L”形结构。可以采用其它结构或形状，只要通过这种形状或结构能够实现所述类似的效果。

另外，如图14B所示，与压缩扭簧37接触的一部分固定框架21包括台阶37a，它形成为用于插入压缩扭簧37的一个端部的凹形部分，用来防止压缩扭簧37明显偏离第三组主导轴32的中心。

接下来，在第三框架内螺纹构件35运动到短焦/广角位置(在图14A中所示的广角位置W)时，因为第三框架内螺纹构件35的邻接部分35c挤压前接合部分31d，所以第三框架31可以沿着光轴X朝着拍摄对象运动到广角位置。

而且，在如图14A所示，第三框架内螺纹构件35设置在回缩开始位置B和远距拍摄位置T之间期间，因为第三框架31由压缩扭簧37沿着光轴一直压向图象平面，所以在第三组导螺杆34、第三框架内螺纹构件35和固定板81之中产生出的所有空间都朝向图象平面，从而第三框架31能够确保沿着光轴方向的位置精度。

第三框架内螺纹构件35拧在与光轴基本上平行设置的第三组导螺杆34上。第三框架内螺纹构件35除了与上述前接合部分31d或者第三框架31的凸轮部分31e接合的邻接部分之外还包括防转突出部35b。

防转突出部35b可滑动地装配到与光轴平行地形成在固定框架21的圆柱形部分上的导槽G1(参见图15A)中，作为用于防止第三框架内螺纹构件35与第三导螺杆34的转动一起转动的防转装置，如图15A和15B中所示一样。换句话说，因为通过装配到固定框架21的导槽G1中的防转突出部35b防止了第三框架内螺纹构件35转动，所以第三框架内螺纹构件35通过第三导螺杆34的转动而沿着光轴在前后方向上运动。

如图14A所详细显示出的一样，在第三框架内螺纹构件35从在图14A中所示的回缩开始位置B朝着图象平面(在该图中的左边)进一步运动时，第三框架内螺纹构件35与第三透镜组保持框架31的台阶部分31c的凸轮部分31e接合。第三框架31在压缩扭簧37朝着光轴方向的偏压力作用下开始与固定板81接触，并且第三框架31克服由压缩扭簧37所施加的顺时针偏压力逆时针转动。因此，可以使第三框架31回缩。

另一方面，在第三框架内螺纹构件35通过第三组导螺杆34的反向转动或逆时针转动而从远距拍摄位置T通过广角位置W朝着回缩开始位置B运动期间，因为第三框架内螺纹构件35的邻接部分35c与第三框架31的台阶部分31c的前接合部分31d接合，所以第三框架31在朝着光轴的偏压力和朝着图象平面的偏压力作用下逐渐运动以从拍摄对象朝着图象平面引导，同时保持由第三框架副导轴33所限定的在光轴上的位置(光轴上位置)。

同时，在第三框架内螺纹构件35到达回缩开始位置B时，底端表面31f与固定板81接触，并且第三框架内螺纹构件35与前接合部分31d设有间隔，并且与台阶部分31c的凸轮部分31e接触。

在第三框架内螺纹构件35从回缩开始位置B朝着折叠位置S运动期间，第三框架内螺纹构件35的邻接部分35c开始与第三框架31的台阶部分31c的凸轮部分31e滑动接触并且克服由压缩扭簧37所施加的旋转变压力使第三框架31转动，由此第三框架31从在光轴上的位置朝着折叠位置S运动。第三框架31的折叠位置S对应于这样一个位置，在那里它在由第三框架光遮断器38产生出在从H至L范围的参考信号之后朝着图象平面运动预定脉冲计数。在第三框架31朝着折叠位置S运动之后，第三透镜组11、第二透镜组12和快门/光圈组件15运动到折叠位置。

在该实施例中，在第三框架31运动到折叠位置S之前，用于保持第四透镜组14的第四框架41首先运动到折叠位置。第四框架41的第一折叠位置对应于这样一个位置，在那里它在由第四组参考位置检测器(第四组光遮断器47)产生出在H至L范围内的存储参考信号之后朝着图象平面运动预定的脉冲计数。在第四框架41到达第一折叠位置之后，开始第三框架31的存放操作。

也就是说，第三框架内螺纹构件35从由第三框架光遮断器38产生出从H至L的存放参考信号开始朝着图象平面运动预定的脉冲计数(参见图16A)，并且完成了第三框架31的存放操作。在完成第三框架31的存放操作之后，第一旋转圆筒22和设置在第一旋转圆筒22内的结构部分以及第一衬套23等在与第三框架31接触之前存放。这导致第一旋转圆筒22等在没有与第三框架31干涉的情况下存放。

通过由变焦计数检测器产生出的驱动脉冲计数能够设定第一旋转圆筒22等的位置，该检测器包括直接安装在变焦马达51的输出轴上的小齿轮并且具有设置在小齿轮附近的编码器结构以及第一和第二框架光遮断器51a。

同时，虽然在上述实施例中使用DC马达作为用于第一旋转圆筒22的驱动源并且通过包括编码器和光遮断器的检测器检测第一旋转圆筒22的驱动位置，但是可以通过使用脉冲马达结构代替整个上述结构来完成类似的功能。

为了防止第三框架31与其它部分碰撞，尤其如在图2和7中所示一样，防冲击构件36在第三组主导轴32附近可转动地支撑在固定框架21尚，并且包括设在该防冲击构件36的一个端部处的转动部分和接合突出部36a。防冲击构件36一直受到弹簧等的偏压以使得接合突出部36a朝着光轴X运动。

在第三框架31设置在折叠位置中时，通过第三框架31的旋转力克服弹簧的偏压力防冲击构件36推出并且偏离到第三框架31之外(尤其参见图2和图7)。

在第三框架31转动并且设置在光轴上(光轴上位置)时，防冲击构件36解除与第三框架31接合，并且在偏压力作用下转动以使得接合突出部36a朝着光轴X伸出，由此使得接合突出部36a从固定框架21的固定圆筒21a的内表面伸出。这时，除了第一旋转圆筒22和第一衬套23之外，第二旋转圆筒24、第二衬套25、凸轮圆筒26和线性运动圆筒27所有都相对于接合突出部36a的伸出位置设置在拍摄对象侧上。因此，接合突出部36a设置成从第一旋转圆筒22和第一衬套23中的每一个的底部外周边向内伸出(尤其参见图5、图6和图8)。

采用这种结构，即使在操作人员试图手动强制转动第一旋转圆筒22以便使之运动到折叠位置的情况下，防冲击构件36也首先与第一旋转圆筒22接触。因此，因为第一旋转圆筒22的底部不能朝着图象平面沿着光轴运动到防冲击构件36的位置之外，所以防止了第一旋转圆筒22与第三框架31接触。因此，可以实现防止第三框架31由于强烈外力而破裂。损坏等。这里，可以只是在第三框架31正确的运动到折叠位置之后使得第一旋转圆筒22运动到折叠位置。

因此，在正在使用状态中或者在镜筒的拍摄状态中，其中可动圆筒例如第一旋转圆筒22等延伸，在由于镜筒等下落而在镜筒等的前端上施加很大压力时，防冲击构件36的接合突出部36a与第一旋转圆筒22和第一衬套23接合，因此防止了第一旋转圆筒22和第一衬套(以及第二旋转圆筒24、第二衬套25、凸轮圆筒26和线性运动圆筒27)朝着第一透镜组13进一步回缩。因此，防止了第三框架31和第三透镜组13受损。

第三组导螺杆34通过第三框架驱动马达52沿着向前和反向方向转动。第三框架驱动马达52的转动通过顺序布置的齿轮71、72、73和74传递给第三组导螺杆34。

接下来，将参照图7、8、20A和20B对第四透镜组14的驱动结构进行说明。要指出的是，图20A和20B为透视图，主要显示出第四透镜组14的驱动系统。

包括至少一个光学元件(例如但不限于透镜)的第四透镜组14比第三框架31更靠近CCD的图象平面。由光遮断器351和T形伸出构件350或L形伸出构件352构成的位置检测器在可回缩透镜保持框架的状态已经从折叠状态改变为可拍摄状态时产生出表示第三框架31已经完成进入到光轴X中的信号，之后允许第四透镜组14运动。

在所示实施方案中用作用于使透镜组聚焦的聚焦透镜的第四透镜组14由第四框架41保持着，如图20A和20B所示。第四框架41包括其中装配有与光轴平行地设置并且固定在镜筒底座82上的第四框架主导轴44的套筒部分41a和其中装配有与光轴平行地设置并且固定在镜筒底座82上的第四框架副导轴42的防转部分41b，以便限制第四框架41的转动。采用这种结构，第四框架41可以沿着第四框架主导轴44即光轴自由地运动。包括步进马达的第四框架驱动马达53在所示实施方案中用作用于驱动第四框架41的驱动源。在第四框架驱动马达53的输出轴上设有第四框架导螺杆45，它拧入到设在第四框架内螺纹构件46中的螺纹孔中。

第四框架41具有用于插入第四框架内螺纹构件46的开口。该开口在图象平面侧中具有用于在与光轴垂直的平面中与第四框架内螺纹构件46接合的接合部分41c。通过让第四框架41由第四框架弹簧43向着拍摄对象偏压，从而使得第四框架41总是与第四框架内螺纹构件46接合。

第四框架内螺纹构件46具有径向伸出突出部46a。该突出部46a接合在设在开口一侧中用于插入第四框架41的第四框架内螺纹构件46的孔道41d中，从而使第四框架内螺纹构件46的转动停止。

这样，在驱动例如作为步进马达的第四框架驱动马达53时，第四框架导螺杆45转动，因此使得第四框架内螺纹构件46沿着第四框架导螺杆45的轴线(即光轴X)在向前和反向方向上运动。因为第四框架41与第四框架内螺纹构件46接合，所以第四框架41伴随着第四框架内螺纹构件46的运动而沿着光轴运动。在该情况中，虽然第四框架导螺杆45形成在第四框架驱动马达53的输出轴上，但是可以通过将第四框架驱动马达53和第四框架导螺杆45单独构成并且通过齿轮等将它们连接来使第四框架导螺杆45转动。

第四框架41设有遮光件41e，用来遮蔽设在镜筒底座82上的第四组光遮断器47的光学通道。遮光件41e能够根据第四框架41的运动来遮光或者让光通过第四组光遮断器47的光学通道。在该情况中，通过将遮光件从遮光状态设置到通光状态的时刻识别为参考位置并且从参考位置供给任意脉冲数量的脉冲波形以使第四框架驱动马达53转动，从而可以使第四框架41在预定位置中运动。

同时，第四框架41具有凹形部分41f，它设在其外周缘中并且使得用于光遮断器38的第三框架31的遮光构件31b朝着光轴运动以避免与第四框架41干涉，由此能够增大第四框架41的运动量，并且能够扩大能够聚焦的范围。而且，如上所述，在第四框架41和第四框架内螺纹构件46之间沿着光轴方向存在间隙，但是能够通过利用第四框架弹簧43将第四框架41一直朝着拍摄对象偏压来精确控制第四框架41沿着光轴方向的位置。

根据由设置在固定框架21中的包括光反射器等的变焦位置检测器产生出的变焦位置参考信号来控制第一旋转圆筒22的折叠位置，第一衬套23，第一透镜组11，第二透镜组12和快门/光圈组件15。也就是说，在出现变焦位置存放参考信号从H变为L之后，通过使得它们朝着图象平面运动由用作编码器的小齿轮和设置在小齿轮附近的变焦计数检测器产生出的预定脉冲计数的驱动脉冲来完成存放操作。

在存放中，第四框架41如上所述设置在第一折叠位置中，同时在第一旋转圆筒22运动到折叠位置时，第一旋转圆筒22的最远端表面或者第一衬套23与第四框架41接触，并且挤压第四框架41以最终运动到第二折叠位置。

通过这种操作，即使在出现第四组光遮断器47的安装位置沿着光轴方向变化的情况下，也能够无需复杂的调节使第四框架41精确运动到折叠位置。由于形成在第四框架41中的接合空间沿着光轴方向的长度大于第四框架内螺纹构件46的厚度，所以能够实现这种操作。

用于使第一透镜组11、第二透镜组12和快门/光圈组件15运动的变焦马达51在所示实施方案中如上所述由DC马达构成。用于驱动第三透镜组13的第三框架驱动马达52和用于驱动第四透镜组14的第四框架驱动电机53通常构成为使用例如脉冲马达。变焦马达51、第三框架驱动马达52和第四框架驱动马达53按照软件方式相互协同驱动以实现主要由第一至第三透镜组11-13进行的适当变焦动作以及主要由第四透镜组14进行的适当聚焦动作。

在下面将参照图21至28对构成镜筒的用于透镜组的驱动控制系统进行说明。

在图21中显示出该驱动控制系统。驱动控制系统包括中央计算处理装置501、马达驱动器502、第一和第二框架DC马达503、第一光圈马达504、第二光圈马达505、快门马达506、第三框架脉冲马达507、第四框架脉冲马达508、第一和第二框架光遮断器509、第一和第二框架光反射器510、第三框架光遮断器351(第三框架光遮断器351和T形伸出构件350或者L形伸出构件352构成用于检测第三框架31的位置的位置检测器)、第四框架光遮断器512、第一和第二框架光遮断器驱动电路513、第一和第二框架光反射器驱动电路514、第三框架光遮断器驱动电路515和第四框架光遮断器驱动电路516。

中央计算处理装置501向马达驱动器502给出指令，例如马达驱动器502的初时设定值，驱动马达的选择、驱动电压的设定值、驱动方向等。马达驱动器502根据来自中央计算处理装置501的指令控制着第一和第二框架DC马达503、第一光圈马达504、第二光圈马达505、快门马达506、第三框架脉冲马达507、第四框架脉冲马达508等的马达系统。

第一和第二框架DC马达503驱动第一和第二透镜组11和12。根据第一和第二框架DC马达503的驱动通过凸轮机构将第一和第二组11和12相对于彼此单独驱动。第一光圈马达504和第二光圈马达505构成为驱动快门/光圈组件15的光圈。快门马达506驱动快门/光圈组件15的快门。第三框架脉冲马达507驱动第三透镜组13。第四框架脉冲马达508驱动第四透镜组14。

中央计算处理装置501通过第一和第二框架光遮断器驱动电路513、第一和第二框架光反射器驱动电路514、第三框架光遮断器驱动电路515和第四框架光遮断器驱动电路516给作为用于检测位置的装置的第一和第二框架光遮断器509、第一和第二框架光反射器510、第三框架光遮断器351(构成具有T形伸出构件350或L形伸出构件352的位置检测器)以及第四光遮断器512提供驱动电能。中央计算处理装置501还获取由第一和第二框架光遮断器509、第一和第二框架光反射器510、第三框架光遮断器351和第四框架光遮断器512所检测到的位置信息信号。

第一和第二框架光遮断器驱动电路513、第一和第二框架光反射器驱动电路514、第三框架光遮断器驱动电路515和第四框架光遮断器驱动电路516具有适当地控制突出电流的电平和第一和第二框架光遮断器509、第一和第二框架光反射器510、第三框架光遮断器351和第四框架光遮断器512中的每一个的输出信号的功能。

马达驱动器502接收来自中央计算处理装置501的指令并且执行该指令。中央计算处理装置501给第一和第二框架DC马达503、第一光圈马达504、第二光圈马达505、快门马达506、第三框架脉冲马达507、第四框架脉冲马达508中的一个或多个马达设定指定的电压，并且根据驱动指令的定时来控制它们。

下面将对用于保护镜筒的镜头遮蔽件62进行说明。

在图3至图5中所示的镜头遮蔽件62设置成在存放状态中覆盖第一透镜组11面对着拍摄对象的一侧，并且防止透镜组受到污染或损坏。镜头遮蔽件62在遮蔽件驱动系统63的作用下沿着与光轴垂直的前后方向运动。图3和4显示出其中镜头遮蔽件62关闭的状态，图5示出镜头遮蔽件62几乎打开的状态。遮蔽件驱动系统63通过遮蔽件操作元件(参见在图17A中的遮蔽件操作元件)在关闭位置(图3和4)和打开位置(比在图5中所示的位置更远离光轴的位置)之间驱动镜头遮蔽件62。遮蔽件驱动系统63具有在关闭位置中沿着关闭方向并且在打开位置中沿着打开方向偏压镜头遮蔽件62的功能。

因此，当在关闭状态中将镜头遮蔽件62朝着打开方向驱动时，在镜头遮蔽件62通过预定位置时使得镜头遮蔽件62半自动地朝着打开状态运动。还有，在试图从打开状态开始关闭镜头遮蔽件62时，在镜头遮蔽件62通过预定位置时使得镜头遮蔽件62半自动地朝着关闭状态运动。在关闭状态中的位置无需与在打开状态中的预定位置相同；然而，优选的是，透镜遮蔽件在实现镜头遮蔽件62的平滑操作的运动中具有一定的滞后特性。

在固定框架21沿着打开镜头遮蔽件62的方向的一侧上设有遮蔽件控制构件61以便能够沿着光轴方向滑动，并且必要时由弹簧等朝着拍摄对象偏压。在存放状态中，形成为弯曲形状的遮蔽件控制构件61的接合部分与第一旋转圆筒22和第一衬套23的底部边缘表面接合，并且克服弹簧的偏压力朝着图象平面偏压，因此不会与镜头遮蔽件62接触。在使用或拍摄状态中，镜头遮蔽件62完全离开相应的透镜组及其固定框架。在该状态中，解除遮蔽件控制构件的接合部分的接合，因此通过偏压力将遮蔽件控制构件61朝着拍摄对象偏压，然后在远端处的遮蔽件截取部分进入到镜头遮蔽件62的通道。

在该状态中，在迅速操作镜头遮蔽件623以使镜筒朝着折叠位置运动时，镜头遮蔽件62有可能碰到镜筒。但是，由于在遮蔽件控制构件61的远端处的遮蔽件截取部分与镜头遮蔽件62的通道相交，所以防止了镜头遮蔽件62进入镜筒的运动通道。在相应透镜组存放并且完成了存放状态时，第一旋转圆筒22和第一衬套23的底部边缘表面与形成为弯曲形状的遮蔽件控制构件61的接合部分接合，以便克服偏压力将接合部分朝着图象表面驱动。因此，能够使镜头遮蔽件62运动到镜筒的前部，因此将镜头遮蔽件62正确设定到关闭位置。这样，可以有效防止在镜头遮蔽件62和保持着透镜组的透镜圆筒之间出现干涉。

<启动过程>

下面将参照图22对上述驱动控制系统的启动过程进行说明。

通过打开镜头遮蔽件62，来自遮蔽件开关(未示出)的遮蔽件开关信号(遮蔽件SW)从H变为L，并且开始进行镜筒的初始设定。同时，通过用操作杆等(未示出)机械打开镜头遮蔽件62来操作遮蔽件开关，同时可以通过遮蔽件开关的操作打开镜头遮蔽件。初始设定的执行导致作为用于通过第一和第二框架光遮断器驱动电路513、第一和第二框架光反射器驱动电路514、第三框架光遮断器驱动电路515和第四框架光遮断器驱动电路516检测位置的位置检测装置的第一和第二框架光遮断器509、第一和第二框架光反射器510、第三框架光遮断器351(位置检测器)和第四框架光遮断器512的初始化。

在由第一和第二框架光遮断器509、第一和第二框架光反射器510、第三框架光遮断器351和第四框架光遮断器512检测出的结果表示折叠位置的情况中，第一和第二框架DC马达503适用于朝着广角位置驱动。通过用于检测第一和第二透镜组的运动量的第一和第二框架光遮断器509检测出第一和第二框架DC马达503的被驱动量。通过利用第一和第二框架光遮断器509统计脉冲信号(PI)信号的边缘部分来检测出运动量。

在紧接着启动第一和第二框架DC马达503之后的启动时期内，将驱动电压设定为低于恒定电压以便防止DC马达出现冲击电流。在完成启动时期之后，将驱动电压增大至固定电压。

设定紧接着在开始启动第一和第二框架DC马达503之后用于监测遮蔽件开关(遮蔽件SW)的时期，并且通过中央计算处理装置501来监测遮蔽件开关信号的状态。在监测时期内，如果遮蔽件开关信号表示镜头遮蔽件的打开状态，则通过用于驱动快门的快门马达50将快门设定为完全打开。然后，通过第一和第二光圈马达504和505将光圈设定为中间限制状态。在该实施例中，虽然将光圈设定在中间限制状态中，但是可以将光圈设定在打开状态(完全打开状态)中。

随后，通过第四脉冲马达508提前驱动第四透镜组14。通过实现第四透镜组14的提前驱动，可以减少从第一和第二透镜组11和12的驱动开始到最后第四透镜组14的驱动结束的总时间。而且，可以加大在驱动时的扭矩，由此通过将第四框架脉冲马达508在其提前驱动中的脉冲重复频率设定为比在正常驱动状态中的脉冲重复频率更延迟来防止第四透镜组14与其它部分的干涉。

同时，第四透镜组14由第四框架脉冲马达508驱动的量如此设定，从而第三和第四透镜组13和14不会相互干涉。

在完成第四透镜组14的提前驱动时，设定等待由第一和第二框架光反射器510进行参考位置检测。参考位置信号(HP信号)从H变为L的地方变为第一和第二透镜组11和12的参考位置(HP位置)。在检测到第一和第二透镜组11和12的参考位置(HP位置)时，将第一和第二透镜组11和12的位置信息重置。在该实施方案中，第一和第二透镜组11和12的HP位置构成为通过检测第一和第二框架的位置检测出。通过利用第一和第二框架光遮断器509统计脉冲状信号(PI)数量来控制第一和第二透镜组11和12的运动以便根据相对于广角位置的位置信息获取第一和第二透镜组11和12的运动量。广角位置预先设定，但是可以通过将它存储在非易失性存储器例如EEPROM(可电擦写和可编程只读存储器)中等并且将它重写来改变它。

在到达广角位置之前的规定脉冲时期为停止控制时期，其中根据到广角位置的剩余脉冲数来降低驱动电压以便减少在到达广角位置中的超过量。如果第一和第二透镜组11和12通过利用第一和第二框架光遮断器509统计PI信号数量而到达广角位置，则进行制动控制以便使第一和第二透镜组11和12停止。在制动时期的超过量也被统计出以确定第一和第二透镜组11和12的最终位置。

而且，在检测出第一和第二透镜组11和12的参考位置(HP位置)时，开始沿着广角位置方向驱动第三框架脉冲马达507以用第一和第二透镜组11和12控制第三透镜组13。可以通过将在驱动第三组脉冲马达中的脉冲重复频率设定为比在正常驱动中的脉冲重复频率更高或更快来减小第三透镜组13的驱动时间。

在第三透镜组13中，如上所述，通过由T形伸出构件350或L形伸出构件352以及透射式光遮断器351构成的位置检测器检测出在第三框架31的回缩状态中的回缩位置、第三框架31在状态已经从回缩状态改变为可拍摄状态时的光轴进入完成位置以及在其中在广角拍摄和远距拍摄期间的焦距改变的可拍摄状态中离参考位置或第三框架31的位置的距离。更具体地说，第三透镜组13等待通过第三框架光遮断器351检测参考位置。在那里检测到从由第三框架光遮断器351检测出的参考位置信号(HP信号)已经从L改变为H的地方开始经过预定脉冲数的位置变为第三透镜组13的参考位置(HP位置)。在检测到参考位置(HP位置)时，将第三透镜组13的Hp位置信息重置。在该实施方案中，第三透镜组13的HP位置构成为通过检测第三框架31的位置来检测出。第三透镜组13通过第三框架脉冲马达507基于所检测到的位置(HP位置)根据到广角位置的运动量被脉冲驱动。广角位置预先设定，但是可以通过将它存储在非易失性存储器例如EEPROM中等并且将它重写来改变它。

可选的是，第三框架光遮断器351可以构成为通过限定由第三框架光遮断器351检测出的参考位置信号(HP信号)已经从L变为H的地方为第三透镜组13的参考位置(HP位置)来确定第三透镜组13的参考位置(HP位置)。同样在该情况中，在检测到参考位置(HP位置)时，将第三透镜组13的位置信息重置，然后通过第三框架脉冲马达507基于所检测到的位置(HP位置)根据到广角位置的运动量来脉冲驱动第三透镜组13。广角位置预先设定，但是可以通过将它存储在非易失性存储器例如EEPROM中等并且将它重写来改变它。

另外，第三透镜组13的最终停止位置为其中考虑了第一和第二透镜组11和12的超程的位置。也就是说，因为第一和第二透镜组11和12的停止位置由于超程而为“框架位置加上超程量”，所以第三透镜组13的停止位置也为考虑了第一和第二透镜组11和12的超程的“广角位置加上“x””。通过根据在第一和第二透镜组11和12的变焦位置之间的脉冲数、超程量和在第三透镜组13的变焦位置之间的脉冲数进行线性计算来获得“x”的数值。变焦位置为在广角位置和远距拍摄位置之间(在W和T之间)16等分的部分中的一个部分。

当第一和第二透镜组11和12的驱动没有完成时，在广角无限位置方向上第四框架脉冲马达508的驱动被起动，第三透镜组13的参考位置(HP位置)被检测到，以及将第三透镜组13驱动规定脉冲数以上。

如果第一和第二透镜组11和12的驱动没有完成或者从参考位置开始没有将第三透镜组13驱动规定脉冲数以上，则设定等待状态直到完成了第一和第二透镜组11和12的驱动以及从参考位置开始将第三透镜组13驱动了规定脉冲数以上。

当在第一和第二透镜组11和12的驱动没有完成的状态中驱动第四框架脉冲马达508时，同时驱动这三个马达，因此电流消耗增大。因此，在这种情况中，只是同时驱动第三和第四透镜组13和14。而且，当在第三透镜组13到达比规定脉冲数更大的位置之前驱动第四透镜组14时，在第三和第四透镜组13和14之间出现干涉。因此，在将第三透镜组13驱动了规定脉冲数以上之后开始驱动第四透镜组14。

第四透镜组14等待通过第四框架光遮断器512来检测参考位置。另外，将第四框架脉冲马达508的驱动电压设定为低于正常驱动的驱动电压以便降低电流消耗。由第四框架光遮断器512产生出的参考位置信号(HP信号)已经从L变为H的地方变为第四透镜组14的参考位置(HP位置)。当检测到第四透镜组14的参考位置(HP位置)时，将第四透镜组14的位置信息重置。在该实施方案中，第四透镜组14的HP位置构成为通过检测第四框架51的位置来检测出。通过第四框架脉冲马达508基于到广角无限位置的运动量根据所检测出的参考位置(HP位置)来脉冲驱动第四透镜组14。广角无限位置预先设定，但是可以通过将它存储在非易失性存储器例如EEPROM等中并且将它重写来改变它。

图36为在可回缩透镜保持框架31从回缩位置向可拍摄位置运动时以及在第四透镜组14沿着光轴方向运动以进行聚焦过程时的一部分时序图。

在镜头遮蔽件62打开以便使状态转变为可拍摄状态时，将变焦马达信号从“OFF”转变为“ON”(在图36中的时刻t1)，并且第一旋转圆筒22开始从折叠位置(折叠状态)朝着拍摄对象运动(t1)。在第一旋转圆筒22向在拍摄对象侧上的前面位置部分运动并且接近前面位置部分时(t2)，变焦位置参考信号从L变为H，并且用于驱动可回缩透镜保持框架31的第三框架驱动马达52也从“OFF”变为“ON”从而开始转动(t3)。通过第三框架内螺纹构件35的运动来驱动可回缩透镜保持框架31。

然后，在T形伸出构件350或L形伸出构件352在折叠状态中从等待位置通过光遮断器351时以及(t4)时，在光遮断器351的输出信号已经从“H”落到“L”之后统计预定的脉冲数时，产生出可回缩透镜组检测器参考信号。

根据可回缩透镜组马达信号从“OFF”变为“ON”，将可回缩透镜保持框架31设置成使自身回缩透镜的光轴与其它透镜组的透镜光轴(即光轴X)一致以将该条件设定给可拍摄状态，然后使得可回缩透镜保持框架31朝着拍摄对象运动。在变焦位置参考信号通过第一旋转圆筒22的运动(t5)已经从“H”变为“L”并且可回缩透镜保持框架31已经运动到拍摄对象侧以将可回缩透镜组检测器参考信号从“H”改变为“L”(t6)之后，第四透镜组14的马达53开始在时刻(t6)转动以启动聚焦过程(t6)。

第四透镜组14的聚焦透镜检测器参考信号从“L”改变为“H”(t7)，并且第四透镜组14的马达53开始聚焦过程，之后用于使可回缩透镜保持框架31运动的马达52停止(t8)。然后，第四透镜组14的马达53在用于使可回缩透镜保持框架31运动的马达52停止之后停止(t9)从而终止聚焦过程。

之后，例如在关闭透镜遮蔽件62时，该状态因此根据折叠过程从可拍摄状态转变为折叠状态。折叠过程遵循基本上与上述过程相反的过程，这将在下面进行说明。

在如上所述并且在图22的时序图中所示的实施方案中，将同时驱动的马达数量限制为两个以便降低电流消耗，同时通过这些马达的最佳驱动来缩短启动所需的时间。

接下来，将参照图23对这样一种情况进行说明，其中紧接着在开始启动第一和第二框架DC马达503之后在用于监测遮蔽件开关的期间内在关闭状态中改变遮蔽件开关信号。如果遮蔽件开关信号在该时期内从打开状态改变为关闭状态，停止第一和第二框架DC马达503的驱动。

之后，开始将第一和第二框架DC马达503朝着折叠位置方向驱动一运动量或规定脉冲数。在该情况中，即使在镜头遮蔽件的操作部分在折叠位置的最后碰到第一和第二透镜组等的情况下使得驱动电压更低以便防止出现破裂和损坏。通过这种控制，防止了第一和第二透镜组11和12与镜头遮蔽件干涉。

[重置过程]

而且，如果第一和第二光反射器510的检测结果不是折叠位置(参考位置HP，信号＝L)，则第三框架光遮断器351的检测结果不是折叠位置(参考信号HP，信号＝H)，或者第四框架光遮断器512的检测结果不是折叠位置(参考位置HP，信号＝H)，执行重置顺序驱动。

下面将参照图24A和24B对重置顺序进行说明，其中图24A为表格，显示出镜筒的重置过程，并且图24B为HP信号的时序图。

<在第一和第二组HP信号＝H，第三组HP信号＝L，第四组HP信号＝L时>

首先，随着第一和第二透镜组11和12的重置操作，检测出第一和第二透镜组11和12的参考位置(HP位置)，并且使第一和第二透镜组11和12运动到广角位置(第一和第二组：重置)。接下来，随着第四透镜组14的存放操作，检测出第四透镜组14的参考位置(HP位置)，并且使第四透镜组14运动到折叠位置(第四组：存放)。

随后，随着第三透镜组13的重置操作，检测出第三透镜组13的参考位置(HP位置)，并且使第三透镜组13运动到广角位置(第三组：重置)。

最后，随着第四透镜组14的重置操作，检测出第四透镜组14的参考位置(HP位置)，并且使第四透镜组14运动到广角无限位置(第四组：重置)。

<在第一和第二组HP信号＝H，第三组HP信号＝L，第四组HP信号＝H时>

首先，随着第一和第二透镜组11和12的撤回操作，在检测到参考信号降低之后，第一和第二透镜组11和12沿着远距拍摄方向被驱动并且通过规定脉冲进行脉冲驱动(第一和第二组；撤回)。接下来，随着第四透镜组14的存放操作，检测出第四透镜组14的参考位置(HP位置)，并且使第四透镜组14运动到折叠位置(第四组：存放)。随后，随着第一和第二透镜组11和12的重置操作，检测出第一和第二透镜组11和12的参考位置(HP位置)，并且使第一和第二透镜组11和12运动到广角位置(第一和第二组：重置)。

随后，随着第三透镜组13的重置操作，检测出第三透镜组13的参考位置(HP位置)，并且使第三透镜组13运动到广角位置(第三组：重置)。最后，随着第四透镜组14的重置操作，检测出第四透镜组14的参考位置(HP位置)，并且使第四透镜组14运动到广角无限位置(第四组：重置)。

<在第一和第二组HP信号＝H，第三组HP信号＝H，第四组HP信号＝L时>

<在第一和第二组HP信号＝H，第三组HP信号＝H，第四组HP信号＝H时>

首先，随着第一和第二透镜组11和12的撤回操作，在检测到参考信号降低之后，第一和第二透镜组11和12沿着远距拍摄方向被驱动并且通过规定脉冲进行脉冲驱动(第一和第二组；撤回)。接下来，随着第四透镜组14的存放操作，检测出第四透镜组14的参考位置(HP位置)，并且使第四透镜组14运动到折叠位置(第四组：存放)。如果能够检测出第四透镜组14的参考位置(Hp位置)，则检测出第三透镜组13的参考位置(HP位置)并且随着第三透镜组13的存放操作使第三透镜组13运动到折叠位置(第三组：存放)。如果不能检测到第四透镜组14的参考位置(HP位置)，因为考虑到第四透镜组14会与第三透镜组13干涉，所以预先进行第三透镜组13的存放操作(第三组：存放)。

如果第三透镜组13的存放操作完成，然后进行第四透镜组14的存放操作(第四组：存放)。如果在第三透镜组13的存放操作时没有检测到HP位置，则因为考虑到第三透镜组13会与第四透镜组14干涉，所以随着第三透镜组13的回撤操作将第三透镜组13沿着远距拍摄方向驱动规定的脉冲计数(第三组：回撤)。之后，进行第四透镜组14的存放操作(第四组：存放)和第三透镜组13的存放操作(第三组：存放)。

随后，随着第一和第二透镜组11和12的重置操作，检测出第一和第二透镜组11和12的参考位置(HP位置)，并且使第一和第二透镜组11和12运动到广角位置(第一和第二组：重置)。接着随着第三透镜组13的重置操作，检测出第三透镜组13的参考位置(HP位置)，并且使第三透镜组13运动到广角位置(第三组：重置)。最后，随着第四透镜组14的重置操作，检测出第四透镜组14的参考位置(HP位置)，并且使第四透镜组14运动到广角无限位置(第四组：重置)。

<在第一和第二组HP信号＝L，第三组HP信号＝L，第四组HP信号＝L时>

<在第一和第二组HP信号＝L，第三组HP信号＝L，第四组HP信号＝H时>

首先，随着第四透镜组14的存放操作，检测出第四透镜组14的参考位置(HP位置)，并且使第四透镜组14运动到折叠位置(第四组：存放)。接下来，随着第三透镜组13的存放操作，检测出第三透镜组13的参考位置(HP位置)，并且使第三透镜组13运动到折叠位置(第三组：存放)。接着，随着第一和第二透镜组11和12的重置操作，检测出第一和第二透镜组11和12的参考位置(HP位置)，并且使得第一和第二透镜组11和12运动到广角位置(第一和第二组：重置)。随后，随着第三透镜组的重置操作，检测出第三透镜组13的参考位置(HP位置)，并且使得第三透镜组13运动到广角位置(第三组：重置)。最后，随着第四透镜组14的重置操作，检测出第四透镜组的参考位置(HP位置)，并且使第四透镜组14运动到广角无限位置(第四组：重置)。

<在第一和第二组HP信号＝L，第三组HP信号＝H，第四组HP信号＝L时>

<在第一和第二组HP信号＝L，第三组HP信号＝H，第四组HP信号＝H时>

首先，随着第四透镜组14的存放操作，检测出第四透镜组14的参考位置(HP位置)，并且使第四透镜组14运动到折叠位置(第四组：存放)。

如果可以检测出第四透镜组14的参考位置(HP位置)，则随着第三透镜组13的存放操作，检测出第三透镜组13的参考位置(HP位置)，并且使第三透镜组13运动到折叠位置(第三组：存放)。

如果不能检测出第四透镜组14的参考位置(HP位置)，则因为考虑到第四透镜组14会与第三透镜组13干涉，所以预先进行第三透镜组13的存放操作(第三组：存放)。如果第三透镜组13的存放操作完成，然后进行第四透镜组14的存放操作(第四组：存放)。

如果在第三透镜组13的存放操作时没有检测到HP位置，则因为考虑到第三透镜组13会与第四透镜组14干涉，所以随着第三透镜组13的回撤操作将第三透镜组13沿着远距拍摄方向驱动规定的脉冲计数(第三组：回撤)。

之后，进行第四透镜组14的存放操作(第四组：存放)和第三透镜组13的存放操作(第三组：存放)。

随后，随着第一和第二透镜组11和12的重置操作，检测出第一和第二透镜组11和12的参考位置(HP位置)，并且使第一和第二透镜组11和12运动到广角位置(第一和第二组：重置)。接着随着第三透镜组13的重置操作，检测出第三透镜组13的参考位置(HP位置)，并且使第三透镜组13运动到广角位置(第三组：重置)。最后，随着第四透镜组14的重置操作，检测出第四透镜组14的参考位置(HP位置)，并且使第四透镜组14运动到广角无限位置(第四组：重置)。

[存放过程]

通过关闭镜头遮蔽件14将遮蔽件开关信号从L变为H以开始存放操作。同时，可以通过操作杆等机械关闭镜头遮蔽件62来操作遮蔽件开关，或者可以通过遮蔽件开关的操作来关闭镜头遮蔽件62。

通过利用快门马达506对快门进行完全关闭控制来将快门/光圈组件15的快门设定在完全关闭状态中。接下来，通过利用第一和第二光圈驱动马达504和505对光圈进行中间限制控制来将快门/光圈组件15的光圈设置在中间限制状态中。随后，通过第四框架脉冲马达508来实现第四透镜组14的存放驱动。在开始将第四框架脉冲马达508驱动到折叠位置之后，设定等待通过第四框架光遮断器512检测第四框架脉冲马达508的参考位置。

从由来自第四框架光遮断器512的参考位置信号(HP信号)从H变为L的地方将第四框架脉冲马达508脉冲驱动一定运动量至折叠位置。到折叠位置的运动量预先设定，但是可以通过将它存储在非易失性存储器例如EEPROM等中并且将它重写来改变它。

接下来，通过第三框架脉冲马达507执行存放第三透镜组13的驱动。通过开始沿着折叠位置方向驱动第四框架脉冲马达507来使第三透镜组13等待通过第三框架光遮断器351检测参考位置。

从由第三框架光遮断器351产生出的参考位置信号(HP信号)已经从H变为L的地方到折叠位置的运动来脉冲驱动第三透镜组13。虽然到折叠位置的运动量预先设定，但是可以通过将它存储在非易失性存储器例如EEPROM等中并且将它重写来改变它。

在参考位置和折叠位置之间第三框架脉冲马达507的驱动脉冲重复频率低于驱动脉冲重复频率直到参考位置。这样，可以通过根据其中需要扭矩的区域来改变脉冲重复频率来实现平滑的脉冲驱动。

接下来，通过第一和第二框架DC马达503来执行存放第一和第二透镜组11和12的驱动。通过开始沿着折叠位置方向驱动第一和第二框架DC马达503来使第二和第二透镜组11和12等待通过第一和第二框架光反射器510检测参考位置。

通过利用第一和第二框架光遮断器509来统计脉冲信号(PI信号)以获取从由第一和第二框架光反射器510产生出的参考位置信号(HP信号)已经从L改变为H然后改变为折叠位置的地方开始的运动量，从而实现对第一和第二透镜组11和12的运动量的控制。虽然到折叠位置的运动量预选设定，但是该运动量可以构成为通过将它存储在非易失性存储器例如EEPROM等中并且将它重写来改变。

在用于存放第一和第二透镜组11和12的驱动中，通过第一和第二框架光遮断器509来统计出PI信号的数目，并且不会在使它停止之前使第一和第二框架DC马达503的电压下降，并且在第一和第二透镜组11和12到达折叠位置时，实现了断开控制以便使得第一和第二透镜组11和12的驱动停止。这用来防止第一和第二组DC马达由于电压下降而在驱动中途停止。

[改变放大倍率过程]

下面将参照在图26中所示的流程图对改变放大倍率的操作过程进行说明。

在通过操作变焦杆、变焦按钮等开始改变放大倍率过程时，确定是否需要使第四透镜组14回撤(步骤S11)。在步骤S11中所要确定的是，如果在从远距拍摄到广角的改变放大倍率过程中第四透镜组14设置在比预定位置更近的位置中，则需要第四透镜组14的回撤过程。接下来，确定改变放大倍率的驱动方向(步骤S12)。如果它是从广角到远距拍摄改变放大倍率，则通过操作第一和第二框架DC马达503来开始第一和第二透镜组11和12的驱动(步骤S13)。

接下来，确定第一和第二透镜组11和12是否要停止。在步骤S14中确定，在满足以下条件之一的情况下使第一和第二透镜组11和12停止：通过利用变焦杆或变焦按钮等改变放大倍率操作所操作的变焦驱动开关是否变为断开；第一和第二透镜组11和12在从广角到远距拍摄的驱动中是否到达在离远距拍摄位置预定量前面的位置；以及第一和第二透镜组11和12在从远距拍摄到广角的驱动中是否到达在离广角位置预定量前面的位置。

如果要使第一和第二透镜组11和12停止，则判断是否正在驱动第三透镜组13(步骤S15)。如果正在停止第三透镜组13，则执行第一和第二透镜组11和12的停止操作(步骤S16)，并且执行第一和第二透镜组11和12的断开操作(步骤S17)。随后，确定改变放大倍率的驱动方向(步骤S18)。如果它是将放大倍率从广角改变为远距拍摄，则实现用于校正第三透镜组13的位置的驱动(步骤S19)，执行光圈的驱动(步骤S20)，并且该过程完成并且从步骤S20返回到过程等待状态。

如果确定在步骤S11中需要确定第四透镜组14的回撤过程，则执行第四透镜组14的回撤过程(步骤S21)，并且该过程从步骤S21改变为步骤S12。在步骤S12中，如果确定改变放大倍率驱动方向为将放大倍率从远距拍摄改变为广角，则执行第三透镜组13的回撤过程(步骤S22)，并且该过程从步骤S22改变为步骤S14。

在步骤S14中，如果确定第一和第二透镜组11和12继续驱动而没有使它们停止，则判断第三透镜组13是否正在驱动(步骤S23)。如果第三透镜组13正在停止，则确定是否要开始驱动第三透镜组13(步骤S24)。

在步骤S24中确定在满足以下条件之一的情况下允许驱动第三透镜组13：在第一和第二透镜组11和12开始驱动之后将第一和第二透镜组11和12驱动了规定驱动量以上；在将第三透镜组13从广角重新驱动到远距拍摄的驱动状态中，在第一和第二透镜组11和12已经通过预定变焦点时使第三透镜组13的位置与第一和第二透镜组11和12分开预定量或更大；以及在将第三透镜组13从远距拍摄重新驱动到广角的驱动状态中，在第一和第二透镜组11和12已经通过预定变焦点时第三透镜组13的位置正在向第一和第二透镜组11和12的位置接近预定量或更大。

如果在步骤S24中允许驱动第三透镜组13，则开始第三透镜组13的驱动(步骤S25)，并且该过程从步骤S25返回到步骤S14。如果在步骤S24中不允许第三透镜组13的驱动，则该过程从步骤S24直接返回到步骤S14。

在步骤S23中，如果判断出第三透镜组13正在驱动，则确定是否要停止第三透镜组13的驱动(步骤S26)。在步骤S26中确定在满足以下条件之一的情况下允许第三透镜组13：在从广角向远距拍摄的驱动中第三透镜组13的位置朝着第一和第二透镜组11和12的位置接近预定量或更大；以及在从远距拍摄向广角的驱动中第三透镜组13的位置远离第一和第二透镜组11和12的位置预定量或更大。

如果在步骤S26中允许停止第三透镜组13，则开始停止第三透镜组13(步骤S27)，并且该过程从步骤S27返回到步骤S14。在步骤S26中，如果不允许停止第三透镜组13，则该过程从步骤S26直接返回到步骤S14。

在步骤S15中，如果判断出正在驱动第三透镜组13，则开始停止第三透镜组13(步骤S28)，并且该过程从步骤S28变为步骤S16。在步骤S18中，如果确定改变放大倍率驱动方向为将放大倍率从远距拍摄改变为广角，则执行后冲操作(步骤S29)，并且该过程从步骤S29改变为步骤S19。

接下来，将参照改变放大倍率方向的每一个对根据该流程图的改变放大倍率操作进行详细说明。

[从广角到远距拍摄]

首先，通过参照在图27中所示的时序图来说明从广角到远距拍摄的改变放大倍率操作。

通过下压变焦按钮的远距拍摄按钮，远距拍摄开关信号从H变为L，因此开始朝着远距拍摄方向的可变过程。首先，执行第四透镜组14的回撤确定(步骤S11)。

如上所述，在第四透镜组14的回撤确定中，只是在满足以下两个条件的情况下使第四透镜组14回撤(与条件)：

(1)从远距拍摄到广角的改变放大倍率驱动。

(2)第四透镜组14设置在远离预定位置(回撤阈值位置)的更靠近拍摄对象的位置(延伸出位置)。

但是，因为在从广角到远距拍摄的驱动中没有满足上述条件，则第四透镜组14不会回撤。

接着，在驱动方向中，确定是否要使第三透镜组13回撤(步骤S12)。在从广角到远距拍摄的改变放大倍率驱动的情况中，不必进行第三透镜组13的回撤驱动。通过第一和第二框架DC马达503来开始第一和第二透镜组11和12的驱动(步骤S13)。

在紧接着在开始启动第一和第二框架DC马达503之后的启动时期中，将驱动电压设定为低于固定电压以便防止第一和第二组DC马达出现冲击电流。在经过该启动时期之后，将驱动电压增大至固定电压。

在广角和远距拍摄之间的驱动电压设定为低于在折叠位置和广角位置之间的驱动电压。这时因为在存放和广角位置之间需要更高的速度，因此设定更高的电压，同时在广角和远距拍摄之间进行合适的电压设定以便通过变焦按钮的操作允许第一和第二框架DC马达503停止在所期望的位置处。

通过利用第一和第二框架光遮断器509来统计脉冲信号(PI信号)数量来实现对第一和第二透镜组11和12的运动量控制。每个都为控制参考位置的变焦点设置在17个点中，其中在广角和远距拍摄之间的距离被16等分。

接下来，确定是否需要停止第一和第二透镜组11和12(步骤S14)。在确定是否需要停止第一和第二透镜组11和12的驱动中，如果满足以下条件中的人一个(OR条件)，则执行停止过程。

(1)通过利用变焦杆或变焦按钮等进行的改变放大倍率操作来操作远距拍摄变焦驱动开关的关闭，即从L变为H。

(2)第一和第二透镜组11和12在从广角向远距拍摄驱动时到达在远距拍摄位置前面的位置。

在继续进行第一和第二透镜组11和12的驱动的情况中，根据第三透镜组13的状态(在驱动或停止期间)执行对第三透镜组13的驱动启动/驱动停止的判断(步骤S23)。如果正在停止第三透镜组13，则执行对第三透镜组13的驱动启动的确定(步骤S24)，并且如果允许启动，则启动第三透镜组13的驱动。

在步骤S24中，如果满足以下条件中的任一个，则启动第三透镜组13的驱动。

(1)在开始驱动第一和第二透镜组11和12之后，将第一和第二透镜组11和12驱动规定驱动量或更大。

(2)在从广角向远距拍摄的驱动中重新驱动第三透镜组13期间，在第一和第二透镜组11和12通过预定变焦点时，第三透镜组13的位置与第一和第二透镜组11和12的位置分离预定量。

而且，如果正在驱动第三透镜组13，则确定是否要停止第三透镜组13(步骤S26)，并且如果允许停止，则停止第三透镜组13的驱动。在确定是否要停止第三透镜组13的判断中，在满足以下条件下使第三透镜组13停止：第三透镜组13的位置在从广角到远距拍摄的驱动中比预定量更靠近第一和第二透镜组11和12的位置。

更具体地说，在启动第一和第二透镜组11和12并且第一和第二透镜组11和12的驱动量变为规定脉冲或更大时，开始驱动第三透镜组13。在第一、第二和第三透镜组11、12和13的同时驱动期间，如果第三透镜组13的位置朝着第一和第二透镜组11和12的位置接近预定量，则停止驱动第三透镜组13。之后，在第一和第二透镜组11和12远离第三透镜组13并且它们与第三透镜组13离开预定量时，重新启动第三透镜组13的驱动。

根据在第一和第二透镜组11和12以及第三透镜组13之间的位置关系重复进行第三透镜组13的驱动和停止。由此，可以在保持在第一、第二和第三透镜组11、12和13之间的距离的同时实现改变放大倍率驱动。

在启动这些透镜组时，可以通过在进行第一和第二透镜组11和12驱动规定量或更大之后启动第三透镜组13的驱动来避免由第一和第二框架DC马达503引起的冲击电流的影响，并且因此降低了电流消耗。

如果远距拍摄开关信号在开始初始驱动第三透镜组13之前已经从L改变为H，则在没有与之同时驱动第三透镜组的情况下控制第一和第二透镜组11和12的停止。如果第一和第二透镜组11和12在确定它们停止之后停止，则在正在驱动第三透镜组13的情况下启动第三透镜组13的停止操作。然后，也启动第一和第二透镜组11和12的停止。在第一和第二透镜组11和12的停止操作期间设定更低的速度控制时期，从而根据离目标位置的剩余脉冲数来降低第一和第二框架DC马达503的驱动电压。

由此，降低了在到达目标位置时第一和第二透镜组11和12的超程量。如果通过利用第一和第二框架光遮断器509统计PI信号数量从而第一和第二透镜组11和12到达目标位置，则执行断开操作以便停止第一和第二透镜组11和12的驱动。也统计出在断开期间内的超程量，从而决定第一和第二透镜组11和12的最终位置。

在停止第一和第二透镜组11和12之后，执行用于第三透镜组13的位置的校正驱动。这是为了根据第一和第二透镜组11和12的最终停止位置计算第三透镜组13的停止位置，并且将第三透镜组13驱动至停止位置。从每个变焦点的第一和第二透镜组11和12的位置信息和每个变焦点的第三透镜组13的位置信息中插值计算出与第一和第二透镜组11和12的停止位置对应的第三透镜组13的目标停止位置。之后，实现光圈的驱动以便根据第三透镜组13的停止变焦位置设定光圈的位置(步骤S20)。

[从远距拍摄到广角]

接下来将参照在图28中所示的时序图对从远距拍摄到广角的改变放大倍率操作进行说明。

通过按下变焦按钮的广角按钮，广角开关信号从H变为L，并且启动相对于广角方向的可变过程。一开始，执行第四透镜组14的回撤确定。

如上所述，在第四透镜组14的回撤确定中，只有在满足以下两个条件(AND条件)的情况下才使第四透镜组回撤。

(1)从远距拍摄到广角的改变放大倍率驱动。

(2)第四透镜组14设置在远离预定位置(回撤阈值位置)的更靠近拍摄对象的位置(延伸出位置)中。

如果第四透镜组14的位置在从远距拍摄到广角的驱动时位于比预定位置更近的位置中，则使第四透镜组14回撤。将回撤量设定在这样一个范围中，其中第三透镜组13在其变化操作中不会与第四透镜组14干涉。

接下来，使第三透镜组13回撤。为了防止由于开始驱动第一和第二透镜组11和12而造成第三透镜组13与第一和第二透镜组11和12干涉，将第三透镜组13提前驱动规定量。然后通过第一和第二框架DC马达503启动第一和第二透镜组11和12的驱动。

如上所述，在紧接着开始启动第一和第二框架DC马达503之后的启动时期中，将驱动电压设定为低于固定电压以便防止第一和第二框架DC马达503出现冲击电流。在经过该启动时期之后，使驱动电压增大至固定电压。

通过统计脉冲信号(PI信号)数量来实现对第一和第二透镜组11和12的运动量的控制。如上所述，每个都为控制参考位置的变焦点设定在17个点处，其中在广角和远距拍摄之间的距离被16等分。

在针对停止第一和第二透镜组11和12的驱动的确定中，如果满足以下条件中的任一个(OR条件)，则如上所述执行停止过程。

(1)通过利用变焦杆或变焦按钮等进行的改变放大倍率操作来操作的远距拍摄变焦驱动开关关闭，即从L变为H。

(2)第一和第二透镜组11和12在从远距拍摄向广角驱动时到达在远距拍摄位置前面的位置。

在继续驱动第一和第二透镜组11和12的情况中，根据第三透镜组13的状态(在驱动或停止期间)执行对第三透镜组13的驱动启动/驱动停止的确定。如果第三透镜组13正在停止，则执行对启动第三透镜组13的驱动的确定，如果允许启动，则启动第三透镜组13的驱动。在对启动第三透镜组13的驱动的确定中，如果满足以下条件中的任一个条件，则启动第三透镜组13的驱动(OR条件)。

(1)在开始驱动第一和第二透镜组11和12之后将第一和第二透镜组11和12驱动规定驱动量或更大。

(2)在从远距拍摄向广角的驱动中重新驱动第三透镜组13期间，在第一和第二透镜组11和12通过预定变焦点时，第三透镜组13的位置朝着第一和第二透镜组11和12的位置接近预定量。

而且，如果正在驱动第三透镜组13，则执行用于停止第三透镜组13的驱动的确定，并且如果允许停止，则停止驱动第三透镜组13。在确定是否要停止第三透镜组13的驱动中，在满足以下条件的情况下使第三透镜组13停止：第三透镜组13的位置在从远距拍摄到广角的驱动中离开第一和第二透镜组11和12的位置预定量或更大。

更具体地说，启动第一和第二透镜组11和12，并且如果第一和第二透镜组11和12的驱动量变为规定量或更大，则启动第三透镜组13的驱动。在同时驱动第一、第二和第三透镜组11、12和13期间，如果第三透镜组13的位置与第一和第二透镜组11和12的位置离开预定量，则停止第三透镜组13的驱动。之后，在第一和第二透镜组11和12接近第三透镜组13并且接近第三透镜组13规定量或更大时，重新启动第三透镜组13的驱动。

根据在第一和第二透镜组11和12以及第三透镜组13之间的位置关系来重复第三透镜组13的驱动和停止。由此，可以在保持在第一、第二和第三透镜组11、12和13之间的距离的同时实现改变放大倍率驱动。另外，可以通过在从促动第一和第二透镜组11和12开始统计了规定或更多脉冲之后开始驱动第三透镜组13来避免第一和第二框架DC马达503的冲击电流影响。由此，可以降低电流消耗。

在第一和第二透镜组11和12的驱动期间将第三透镜组13朝着广角方向驱动中，在使它停止时基本上需要用于消除在第三透镜组13的运动中反冲的控制。但是，在改变放大倍率期间不进行反冲消除控制以便实现第三透镜组13的平滑运动。

如果广角开关信号在开始第三透镜组13的初始驱动之前从L改变为H，则在没有与之同时驱动第三透镜组13的情况下控制第一和第二透镜组11和12的停止。如果第一和第二透镜组11和12在确定它们停止之后停止，则如果正在驱动第三透镜组13则开始第三透镜组13的停止操作。然后，也启动第一和第二透镜组11和12的停止。

在第一和第二透镜组11和12的停止操作期间，设定更低的速度控制时期。因此，根据到目标位置的剩余脉冲数来降低第一和第二框架DC马达503的驱动电压。由此，减小了在到达目标位置时第一和第二透镜组11和12的超程量。

如果通过第一和第二框架光遮断器509统计PI信号数量第一和第二透镜组11和12到达目标位置，则执行断开操作以便使第一和第二透镜组11和12的驱动停止。也统计出在断开时期内的超程量以决定第一和第二透镜组11和12的最终位置。

另外，在从远距拍摄到其广角的运动中执行用于消除第一和第二透镜组11和12的反冲的控制。

在使第一和第二透镜组11和12停止之后，执行用于第三透镜组13的位置的校正驱动。这是为了根据第一和第二透镜组11和12的最终停止位置计算出第三透镜组13的停止位置，并且将第三透镜组13朝着停止位置驱动。从每个变焦点的第一和第二透镜组11和12的位置信息和每个变焦点的第三透镜组13的位置信息中插值计算出与第一和第二透镜组11和12的停止位置对应的第三透镜组13的目标停止位置。在沿着第三透镜组13的广角方向的驱动中，在它停止之后执行用于消除第三透镜组13的反冲的控制。之后，实现光圈的驱动，从而将光圈设置在与第三透镜组13的停止变焦位置对应的位置中。

在该实施例中，将在沿着广角方向驱动它时第一和第二框架DC马达503的驱动电压设定为比在广角和远距拍摄之间的改变放大倍率操作中沿着远距拍摄方向的驱动电压更高。第三框架脉冲马达507沿着广角方向的脉冲频率设定为比沿着远距拍摄方向的脉冲频率更快。根据在第一、第二和第三透镜组11、12和13之间的位置关系来实现用于第三透镜组13的间歇控制，以便保持在第一、第二和第三透镜组11、12和13之间的距离。因此，在沿着远距拍摄方向的运动中，将第三透镜组13的驱动速度设定为与第一和第二透镜组11和12的驱动速度相同或比之更快。

同样，在沿着广角方向的运动中将第三透镜组13的驱动速度设定为与第一和第二透镜组11和12的驱动速度相同或比之更快。采用这种结构，从而可以如此驱动第三透镜组13，从而第三透镜组13在沿着远距拍摄方向的运动中不会与第一和第二透镜组11和12分开，并且在沿着广角方向的运动中不会被第一和第二透镜组11和12卡住。

在上述实施方案中，将对其中第三透镜组与光轴X垂直地从透镜圆筒组件回缩出的结构进行说明。在该结构中，回缩的第三透镜组13具有最小外径。在使具有最小外径的第三透镜组13回缩时，可以有效减小第三透镜组13回缩在其中的镜筒的伸出尺寸，因此能够减小镜筒的厚度。

而且，在回缩透镜从固定框架延伸出时，通过采用回缩透镜不会远离成像平面这样的结构来使用于驱动回撤透镜组(即第三透镜组)的装置(导螺杆等)的尺寸最小化。

另外，第三透镜组13或第三透镜组13的透镜保持框架大于其它透镜组11、12、14或其它透镜组11、12、14沿着光轴X的长度即厚度。在第三透镜组13的厚度大约其它透镜组11、12和14的厚度时，因此其它透镜组的厚度减小。因此，在镜筒处于折叠位置中时能够减小镜筒的厚度。因此将镜筒的厚度或镜筒沿着光轴方向的尺寸最小化。

另外，因为回缩透镜组或第三透镜组13设置在具有光圈功能的快门后面附近，所以镜筒的直径更小，并且简化了第三透镜组13的回缩，而不用过分考虑快门和透镜组组件的干涉并且使快门的位置与透镜圆筒组件分开。

接下来，将对多个透镜组的结构进行更详细说明。要指出的是下面多个透镜组的结构或布置是示例性的，并且可以适当改变多个透镜组的结构或布置。

第一透镜组11具有正放大倍率，第二透镜组12具有负放大倍率，第三透镜组13具有正放大倍率，并且第四透镜组14具有正放大倍率。通过改变第一和第二透镜组11和12之间、第二和第三透镜组12和13之间以及第三和第四透镜组13和14之间的间隔中的至少一个来实现改变放大倍率操作。通过使第四透镜组14沿着光轴X运动来实现聚焦操作。

快门/光圈组件15设置在第二透镜组12和第三透镜组13之间。换句话说，具有光圈功能的快门设置在第三透镜组13前面。

第四透镜组设在透镜圆筒组件中。因为具有最小外径的第三透镜组在没有与图象平面过分分开的情况下从透镜圆筒组件回缩出，所以能够用最小的运动完成第三透镜组13的回缩，并且能够最小化镜筒的外径。另外，通过至少一个透镜组的回缩来减小镜筒的厚度。

另外，可以提供具有较高改变放大倍率比例如4倍或更大的紧凑式镜筒。

同时，透镜组可以由具有正放大倍率的第一透镜组、具有负放大倍率的第二透镜组和具有正放大倍率的第三透镜组构成，并且可以使第三透镜组回缩。

可选的是，这些透镜组可以由具有负放大倍率的第一透镜组、具有正放大倍率的第二透镜组和具有正放大倍率的第三透镜组构成，并且可以使第二透镜组或第三透镜组回缩。

每个透镜组可以由一个或多个透镜构成，并且其中的透镜组表示完整一个或多个透镜。因此，所有透镜组可以分别由一个透镜构成。

现在参照图17A至图19，将对作为第二实施方案的包括具有根据本发明的镜筒的光学系统装置的照相机进行说明。

虽然镜筒在这里应用于照相机，但是该镜筒也可以应用于透镜驱动装置、光学装置等。另外，如在第一实施方案中所示的根据本发明的镜筒也可以适用于移动信息终端例如所谓的PDA(个人数据助理)，移动电话等，它们具有照相机功能或者安装在其中的功能部分。

许多这些移动信息终端具有与照相机功能和结构基本上相同的功能和结构，但是外观稍微不同。因此，包括根据本发明的镜筒的光学系统装置可以用在这些移动信息终端中。另外，根据本发明的镜筒可以应用于成像设备例如复印机、扫描仪等上。

如图17A、图17B和图18中所示一样，照相机包括图象获取透镜101、快门释放按钮102、变焦杆103、取景器104、闪光灯105、液晶显示器(LCD)106、操作按钮107、电源开关108、存储卡插槽109、扩展卡插槽110、遮蔽件操作元件301等。

另外，如图19所示，照相机还包括光检测器201、信号处理单元202、图象处理单元203、中央处理单元(CPU)204、半导体存储器205和扩展卡206。虽然没有具体显示出，但是从作为电源的电池将电能提供给上述部分以操作这些部分。

光检测器201用作区域传感器例如CCD(电荷耦合器件)图象获取元件等，用来读取由作为拍摄光学系统的图象获取透镜101形成的所要拍摄对象即拍摄对象的图象。作为图象获取透镜，采用如在第一实施方案所述的本发明根据本发明镜筒的光学系统装置。

更具体地说，光学系统装置包括多个作为光学元件的透镜组和保持这些透镜组的构成镜筒的伸缩式圆筒组件。

镜筒具有用来将相应透镜组保持在透镜圆筒中的机构，从而与上述实施方案类似可以根据透镜圆筒沿着透镜组的光轴的运动使透镜组运动。结合在照相机中的图象获取透镜101通常以该光学系统装置的形式结合成一体。

来自光检测器201的输出信号由通过中央处理单元204控制的信号处理单元202处理，并且转换成数字图象信息。由信号处理单元202数字化的图象信息在也由中央处理单元204控制的图象处理单元203中进行预定的图象处理，然后存储在半导体存储器205例如非易失性存储器中。

在该情况中，半导体存储器205可以为插入在存储卡插槽109中的存储卡，或者可以为结合在照相机主体中的半导体存储卡。液晶显示器106可以显示拍摄图象或者可以显示存储在半导体存储器205中的图象。存储在半导体存储器205中的图象通过插入在扩展卡插槽110中的扩展卡206传送到照相机外面。同时，在图21中所示的用来控制透镜组驱动的上述中央计算处理装置501可以包括在中央处理等安远204中，或者通过使用与中央计算处理装置501连接的其它微处理器构成。

图象获取透镜101在由用户运输或者携带时嵌入在照相机主体中呈如图17A中所示的折叠或存储状态，并且将镜头遮蔽件62关闭。在用户操作遮蔽件操作元件301以打开镜头遮蔽件62时，将电源接通并且使镜筒从关闭位置运动到打开位置，并且使之从照相机主体中伸出，如图17B所示，从而建立了拍摄状态。这时，在镜筒内的图象获取透镜101如此设定，从而构成变焦镜头的光学系统的相应透镜组，例如布置在短焦广角位置处。

在操作变焦杆103时，通过透镜组沿着光轴的运动来改变在光学系统内中的相应透镜组的布置，因此可以将变焦镜头改变为远距拍摄位置。

优选的是，取景器104的光学系统如此构成，从而随着图象获取透镜组101的场角变化改变变焦。

在许多情况中，通过快门释放按钮102的半压下操作来实现聚焦。在根据本发明的镜筒中，用变焦透镜进行聚焦主要通过使第四透镜组14运动来实现，但是本发明不限于此。在进一步按压快门释放按钮102以完成压下状态时，实现了拍摄，并且随后进行如上所述的处理。

为了将存储在半导体存储器205中的图象显示在液晶显示器106上或者通过扩展卡将它传送到照相机外面，使操作按钮按照预定的方式操作。半导体存储器205和通信卡206等通过插入在专用或多用途插槽例如存储卡插槽109和通信卡插槽110中来使用。

在图象获取透镜101处于存放状态中时，使第三透镜组13从光轴回缩到伸缩式圆筒组件外面的回缩位置，并且因此按照并置的方式与第一透镜组11和第二透镜组12呈一排存放。因此，实现了照相机厚度的进一步减小。

一般来说，因为取景器机构设置在镜筒上方，因此容易完成某些照相机操作。而且，如果镜筒包括放大倍率改变机构，则因为取景器也需要放大倍率改变机构，所以优选的是用于进行放大倍率改变操作的驱动源(DC马达、脉冲马达等)以及用于将驱动源的驱动力传递给透镜组的传动机构(齿轮连接机构等)设置在取景器机构附近。例如，如果取景器机构设置在经同年的左上位置上，驱动源和传动机构设置在镜筒的左上位置附近以有效地利用有限空间。

在使用于可回缩透镜组(根据该实施方案的第三透镜组)的框架回缩时，考虑到左边空间将保持框架存放在镜筒下方。该空间为镜筒的右下位置或左下位置。在该实施方案中，该空间设置在镜筒的右下位置上以存放回缩第三透镜组的保持框架。固定透镜圆筒的上述存放部分设置在该位置处。

用于驱动透镜组的驱动源和传动机构设置在左下位置处。因此，可以通过利用镜筒的四个角部、左上位置、右上位置、右下位置和坐下位置来实现小型化的镜筒。

虽然已经通过示例性实施方案对本发明进行了说明，但是本发明不限于此。应该理解的是，本领域普通技术人员在不脱离由以下权利要求限定的本发明范围的情况下可以在所述的实施方案中作出许多变化。而且，在当前公开内容中的任何元件和部件都不打算专用于公用，而不管该元件或部件是否在下面的权利要求中明确描述。

工业实用性

根据本发明的镜筒可以应用于具有照相机功能或安装在其中的功能部分的便携式装置。其示例为移动信息终端例如所谓的PDA(个人数字助理)、移动电话等，但是本发明不限于此。根据本发明的镜筒也可以应用于成像设备例如复印机、扫描仪等，并且同样适用于透镜驱动装置和光学装置。

Claims (10)

1.一种镜筒，它包括：

a)多个透镜组，每个都具有至少一个透镜；

b)多个透镜保持框架，每个都保持着多个透镜组中的相应一个；

c)伸缩式圆筒，它在其中包含有多个透镜组以及多个透镜保持框架；

d)透镜保持框架驱动装置，构成用来驱动所述透镜保持框架中的至少一个；

所述多个透镜组中的至少一部分折叠以存放处于折叠状态中的多个透镜组，并且多个透镜组的至少一部分在可拍摄状态中朝着拍摄对象运动，

多个透镜保持框架包括可回缩透镜保持框架，构成用来在折叠状态中使多个透镜组中的至少一个回缩并且保持在伸缩式圆筒之外的回缩位置，并且在可拍摄状态中使多个透镜组中的相应至少一个从回缩位置运动到拍摄位置，从而多个透镜组中的相应至少一个的光轴与多个透镜组的另一个透镜组的光轴一致，以便所述多个透镜组中的相应至少一个和所述多个透镜组的另一个排列在相同的光轴上；以及

e)位置检测器，构成用来检测在折叠状态和在可拍摄状态中可回缩透镜保持框架的位置变化，

可回缩透镜保持框架包括凸轮部分，该凸轮部分构成用来在第一位置和第二位置之间改变可回缩透镜保持框架的位置，其中，该第一位置是位于伸缩式圆筒之外并且远离所述另一个透镜组的光轴的回缩位置，该第二位置是其中由可回缩透镜保持框架保持的多个透镜组中的相应至少一个的光轴设置在所述另一个透镜组的光轴上并且其中可回缩透镜保持框架可以沿着与所述另一个透镜组的光轴共轴的方向运动的拍摄位置，以便根据可回缩透镜保持框架在所述另一个透镜组的光轴上从伸缩式圆筒之外的回缩位置到拍摄位置的位移量，来检测出可回缩透镜保持框架沿着其中由可回缩透镜保持框架保持的多个透镜组中的相应至少一个的光轴在可拍摄状态和折叠状态之间与所述另一个透镜组的光轴接近和分离的方向的位移，以及检测出可回缩透镜保持框架在可拍摄状态中沿着与所述另一个透镜组的光轴共轴的方向的位移，

所述透镜保持框架驱动装置包括构成用来使可回缩透镜保持框架沿着与所述另一个透镜组的光轴平行地延伸的方向前进和回撤的导螺杆，以及拧在导螺杆上并且能够通过导螺杆的转动而沿着与所述另一个透镜组的光轴平行地延伸的导螺杆的轴向方向前进和回缩的内螺纹构件，

该内螺纹构件包括构成用来通过导螺杆的转动与凸轮部分接触以在回缩位置和可拍摄位置之间改变可回缩透镜保持框架的位置的接触部分，以及

位置检测器包括设在内螺纹构件上以便检测内螺纹构件在导螺杆转动时沿着轴向方向的位置的被检测部分以及布置在被检测部分的运动区域中以便检测被检测部分沿着轴向方向的位移的检测部分。

2.如权利要求1所述的镜筒，其中在使可回缩透镜保持框架从回缩位置运动到拍摄位置以便使由可回缩透镜保持框架保持的多个透镜组中的相应至少一个的光轴与所述另一个透镜组的光轴一致之前，所述位置检测器构成用来产生出参考信号，该信号表示可回缩透镜保持框架位于回缩位置处以便将可回缩透镜保持框架的状态从折叠状态改变为可拍摄状态。

3.如权利要求1或2所述的镜筒，其中在可回缩透镜保持框架已经从折叠状态改变为可拍摄状态之后，所述位置检测器构成用来产生出进入完成信号，表示由可回缩透镜保持框架保持在所述另一个透镜组的光轴上的多个透镜组中的相应至少一个的光轴从回缩位置进入到拍摄位置已经完成。

4.如权利要求1或2所述的镜筒，其中在由可回缩透镜保持框架保持的多个透镜组中的相应至少一个的光轴在所述另一个透镜组的光轴上已经从回缩位置接近拍摄位置之后，所述位置检测器构成用来输出沿着光轴方向的位置参考信号以便使得可回缩透镜保持框架沿着与所述另一个透镜组的光轴共轴的方向移动以便进行拍摄。

5.如权利要求3所述的镜筒，还包括有在镜筒中比可回缩透镜保持框架更靠近图像平面的至少一个光学元件，并且其中在可回缩透镜保持框架的状态已经从折叠状态过渡到可拍摄状态时产生出可回缩透镜保持框架的进入完成信号之后，位置检测器允许所述至少一个光学元件运动。

6.如权利要求1或2所述的镜筒，其中被检测部分成字母T形结构。

7.如权利要求1或2所述的镜筒，其中被检测部分成字母L形结构。

8.一种透镜驱动装置，它包括如权利要求1所述的镜筒。

9.一种照相机，它包括如权利要求1所述的镜筒。

10.一种移动信息终端，它包括如权利要求1所述的镜筒。

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