专利名称：镜筒、照相机和移动信息终端的制作方法
技术领域：
本发明涉及镜筒、照相机和信息终端。特别是，涉及设置在镜筒中的多个透镜组的一个能够退出圆筒的结构改型。
背景技术：
通常，在成像装置诸如数字照相机中，由于具有能够改变焦距的变焦透镜功能的高性能的发展、或根据用户需要的成像装置的小型化，越来越多地使用可收缩镜筒，当不进行摄影时，这种可收缩镜筒的多个透镜组收缩。而且，因为不仅需要简单地减小尺寸，而且还需要减小厚度，现在主要是减小镜筒在收缩位置(光轴方向的尺寸)到最大位置的厚度。
作为满足减小镜筒厚度需要的技术，已经使用这样的可收缩镜筒，其中当不使用时，保持多个透镜组的透镜筒收缩到成像装置中，当透镜组收缩时，一个透镜组退出透镜组光轴。
例如，在JP No.2003-315861A(专利文件1)和JP No.2003-149723A(专利文件2)中公开了一个透镜组退出光轴的技术。根据在专利文件1和2中公开的结构，因为在透镜组收缩时设置在光轴中的多个透镜组的一个退出，透镜沿光轴方向的整个尺寸能够被缩短退缩的透镜沿光轴方向的长度，成像装置的厚度能够减小。
然而，在专利文件1和2公开的机构中，退出光轴的透镜仅仅在设置在镜筒的可收缩透镜筒(伸缩筒(telescopic cylinder))内位移，因此，当透镜组收缩时，即使成像装置的厚度能够减小，与没有退出光轴的透镜的照相机相比，必须保证透镜筒更大的外径。结果，透镜筒的尺寸，尤其是与光轴垂直的平面的尺寸必须增大，最终导致成像装置更大的尺寸，尤其是从前面看时。
为了解决上述问题，在(未
公开日本专利申请JP No.2005-044909)中提出透镜组的一个能够退出伸缩筒的镜筒的技术。根据这种技术，从光轴退出的透镜不收缩在伸缩筒的最大外径位置里面，从而伸缩筒的最大外径不需要增加，因此，能够获得伸缩筒的小外径。
然而，当包括设置在镜筒内的透镜组的光学系统用作变焦光学系统时，透镜的移动量需要增大，以获得更大的变倍率。
此外，应该保证从透镜筒的前侧(物方侧)到保持透镜筒的固定底座件的后端侧(像方侧)的较长距离，以获得退缩透镜组的更大驱动量。
发明内容
本发明考虑到上述情况作出。本发明的一个目的是提供一种能够使横向于光轴的平面尺寸最小和增加退缩透镜的驱动量的镜筒，和利用该镜筒的照相机以及利用该镜筒的移动信息终端。
为了实现这些和其它优点，以及根据本发明的目的，作为本文的体现和宽泛描述，在根据本发明的镜筒中，用于驱动透镜保持座的一部分透镜保持座驱动装置形成为沿光轴方向朝固定底座件的后端面向后突出，因此，与常规技术相比，镜筒具有由透镜保持座保持的透镜沿光轴方向更大的伸缩距离。此外，从光轴退缩的透镜不在最大外径的位置收缩到伸缩筒内，伸缩筒的最大外径不需要增大，因此，能够获得伸缩筒的小外径。
作为本文的体现和宽泛描述，根据本发明的镜筒包括多个透镜组；多个透镜保持座，配置成分别保持多个透镜组；伸缩筒，其由固定底座件保持，并且配置成将多个透镜保持座的一部分保持在伸缩筒内；和透镜保持座驱动装置，其配置成驱动多个透镜保持座；多个透镜组的至少一个从收缩位置朝物方侧移动，以形成摄影状态，在收缩位置多个透镜组的至少一个被收缩。透镜保持座驱动装置配置成驱动多个透镜组的至少一个的透镜的至少一个从摄影状态移到像方侧，其中在摄影状态，所有透镜的光轴沿光轴方向对齐，并且该透镜保持座驱动装置配置成驱动透镜退缩座到退缩位置，其中透镜退缩座是透镜保持座中的一个并且配置成保持退缩到伸缩筒外面的退缩透镜。用于驱动透镜退缩座的透镜保持座驱动装置的一部分形成为沿光轴方向、从保持伸缩筒的固定底座件的后端面向后突出。
根据本发明，作为本文的体现和宽泛描述，用于驱动透镜退缩座的透镜保持座驱动装置的一部分形成为沿光轴方向、从保持伸缩筒的固定底座件的后端面向后突出，使得仅仅由于突出量，能够能加透镜退缩座沿光轴方向的移动量。因此，由透镜退缩座保持的透镜沿光轴方向的移动量能够增加，整个透镜组的变倍率能够提高。
而且，根据本发明，仅仅用于驱动透镜退缩座的透镜保持座驱动装置的一部分形成为沿光轴方向、从固定底座件的后端面突出，这意味着仅仅部分镜筒向后突出，从而仅仅在包含镜筒在内的照相机或移动信息终端的壳体内部的布置需要调整，而壳体的尺寸不需要扩大。
而且，从光轴退出的透镜不收缩在最大外径位置收缩在伸缩筒内，从而伸缩筒的最大外径不需要增大，因此，能够获得伸缩筒的小外径。
在根据本发明的镜筒中，优选地，形成为沿光轴方向向后突出的一部分包括沿光轴方向延伸的导螺杆。导螺杆沿光轴方向延伸并且在垂至于光轴的平面内仅占据很小的面积，从而有可能提供从固定底座件的后端面向后突出的非常小的突出量。
而且，在根据本发明的镜筒中，优选在收缩位置，与导螺杆拧合并且沿光轴方向移动以驱动透镜退缩座的螺纹件位于固定底座件的后端面的后面。在收缩位置，透镜退缩座与导螺杆拧合的拧合部分位于固定底座件的后端面的后面。使得透镜退缩座沿光轴方向的伸出量能够仅仅伸出导螺杆的伸出距离。此外，螺纹件与导螺杆沿光轴方向的拧合长度能够保证与原始长度相同，从而能够避免由于拧合长度减小、支撑透镜退缩座的负载倾斜造成的摩擦力增加、或有缺陷的启动、或耐久性的降低。
而且，优选地，形成为沿光轴方向向后突出的一部分沿光轴方向延伸，并且包括引导透镜退缩座到光轴方向的导杆。导杆沿光轴方向延伸，当它们被导螺杆驱动以沿光轴方向移动时，透镜退缩座沿导杆导向，有可能更稳定地沿光轴方向移动透镜退缩座。
而且，在根据本发明的镜筒中，优选地，透镜退缩座与导杆沿光轴方向滑动地接合，与导杆在收缩位置接合的套管位于固定底座件的后端面的后面。
此外，透镜退缩座的套管与导杆沿光轴方向的接合长度能够保证与原始长度相同，从而能够进一步避免对光学可靠性的损害，例如，能够防止由于接合长度减小、支撑透镜退缩座的负载造成的透镜倾斜。
作为本文的体现和宽泛描述，一种根据本发明用于拍摄物体的照相机，包括壳体，根据本发明的镜筒，显示器，用于显示来自设置在镜筒中的透镜组的图像。镜筒设置在壳体内，显示器设置在壳体背面，形成为沿光轴方向向后突出的部分位于显示器外周边缘的外面。因此，根据本发明的照相机，能够增加由透镜退缩座保持的透镜沿光轴方向的移动量，能够提高整个透镜组的变倍率。
而且，仅仅用于驱动透镜退缩座的透镜保持座驱动装置的一部分形成为沿光轴方向、从固定底座件的后端面向后突出，这意味着仅仅部分镜筒向后突出，从而仅仅在包含镜筒在内的照相机壳体内部的布置需要调整，而壳体的尺寸不需要扩大。
形成为沿光轴方向向后突出的一部分位于设置在壳体背面的显示器的外周边缘的外面，从而即使使用原始长度，能够避免埋入壳体的部分显示器与突出部件的干涉。
而且，从光轴退出的透镜不在最大外径位置收缩在伸缩筒内，从而伸缩筒的最大外径不需要增大，因此，能够获得伸缩筒的小外径。
而且，在根据本发明的照相机中，优选，形成为沿光轴方向向后突出的一部分的后端面设置在显示器的显示外表面(后端面)的前侧。当然，原始壳体能够用于该结构。
作为本文的体现和宽泛描述，一种根据本发明的移动信息终端，包括根据本发明的镜筒或照相机。根据这种移动信息终端，能够增加由透镜退缩座保持的透镜沿光轴方向的移动量，能够提高整个透镜组的变倍率。而且，仅仅用于驱动透镜退缩座的透镜保持座驱动装置的一部分形成为沿光轴方向、从固定底座件的后端面向后突出，这意味着仅仅部分镜筒向后突出，从而仅仅在包含镜筒在内的移动信息终端壳体内部的布置需要调整，而壳体的尺寸不需要扩大。
而且，从光轴退出的透镜不在最大外径位置收缩在伸缩筒内，从而伸缩筒的最大外径不需要增大，因此，能够获得伸缩筒的小外径。
应该理解，上面的一般性描述和下面详细的描述是示例性的，用于提供如权利要求所述的本发明的进一步解释。
发明效果 因此，根据本发明的镜筒，能够增加由透镜退缩座保持的透镜沿光轴方向的移动量，能够提高整个透镜组的变倍率。而且，仅仅用于驱动透镜退缩座的透镜保持座驱动装置的一部分形成为沿光轴方向、从固定底座件的后端面向后突出，这意味着仅仅部分镜筒向后突出，从而仅仅在包含镜筒在内的照相机或移动信息终端壳体内部的布置需要调整，而壳体的尺寸不需要扩大。
而且，从光轴退出的透镜不在最大外径位置收缩在伸缩筒内，从而伸缩筒的最大外径不需要增大，因此，能够获得伸缩筒的小外径。
根据本发明的照相机，能够增加由透镜退缩座保持的透镜沿光轴方向的移动量，能够提高整个透镜组的变倍率。而且，仅仅用于驱动透镜退缩座的透镜保持座驱动装置的一部分形成为沿光轴方向、从固定底座件的后端面向后突出，这意味着仅仅部分镜筒向后突出，从而仅仅在包含镜筒在内的照相机壳体内部的布置需要调整，而壳体的尺寸不需要扩大。
而且，从光轴退出的透镜不在最大外径位置收缩在伸缩筒内，从而伸缩筒的最大外径不需要增大，因此，能够获得伸缩筒的小外径。
根据本发明的移动信息终端，能够增加由透镜退缩座保持的透镜沿光轴方向的移动量，能够提高整个透镜组的变倍率。而且，仅仅用于驱动透镜退缩座的透镜保持座驱动装置的一部分形成为沿光轴方向、从固定底座件的后端面向后突出，这意味着仅仅部分镜筒向后突出，从而仅仅在包含镜筒在内的移动信息终端壳体内部的布置需要调整，而壳体的尺寸不需要扩大。
而且，从光轴退出的透镜不在最大外径位置收缩在伸缩筒内，从而伸缩筒的最大外径不需要增大，因此，能够获得伸缩筒的小外径。
附图用于进一步理解本发明，它并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附示本发明的实施例，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是表示从物方看时，包括本发明第一实施例的镜筒的光学系统装置的主要部件结构的透视图，其中透镜组是收缩的。
图2是表示从像平面看时，图1所示的镜筒的主要部件的透视图。
图3是表示从物方看时，包括透镜挡板的光学系统装置的主要部件结构的示意性透视图，其中透镜挡板是关闭的。
图4是从像平面看时，图3所示镜筒的主要部件结构的示意性透视图。
图5是从像平面看时，在透镜挡板在摄影状态打开、透镜组伸出的状态，镜筒的主要部件结构的示意性透视图。
图6是从像平面看时，在透镜组伸出的摄影状态，镜筒的主要部件结构的透视图。
图7是从物方看时，在透镜组在收缩位置的状态，第三透镜座(thirdframe)、防撞条和第四透镜座(forth frame)的布局透视图，用于解释保持第三透镜组的第三透镜座和防撞条的操作。
图8是从物方看时，在透镜组突出的摄影状态，第三透镜座、防撞条和第四透镜座的布局透视图，用于解释保持第三透镜组的第三透镜座和防撞条的操作。
图9是表示在透镜组伸出的摄影状态和在透镜组退缩到收缩的收缩状态，镜筒的透镜组、透镜保持座、和各种透镜筒的主要部件相对光轴的上半部和下半部的垂直剖面图。
图10是表示在第二旋转筒上形成的凸轮凹槽的形状在展开状态的示意性展开正视图。
图11是表示在凸轮筒上形成的凸轮凹槽的形状在展开状态的示意性展开正视图。
图12是表示在第一衬套(liner)上形成的凸轮凹槽和键槽的形状在展开状态的示意性展开正视图，其中省略了螺旋。
图13A是表示在固定透镜座上形成的凸轮凹槽和键槽形状在展开状态的示意性展开正视图，其中省略了螺旋，图13B是表示在固定透镜座上形成的凸轮凹槽和键槽的形状在展开状态的示意性展开正视图，其中带有螺旋，图13C是表示配有螺旋的第一旋转筒的外观的透视图。
图14A是表示第三透镜座及其驱动系统的结构的侧视图，图14B是图14A的透视图。
图15是表示第三透镜座的结构及其驱动系统的示意性透视图。
图16A是从像平面看时，用于解释第三透镜座的操作的第三透镜座部分的正视图，图16B是快门部分的透视图。
图17是表示从LCD显示器侧看时，当镜筒设置在照相机中时，图1所示的镜筒与设置在照相机上的LCD显示器的位置关系的透视图。
图18是表示从侧面看时，图17的结构的侧视图。
图19是表示从作为正面的LCD显示器106看时，图17的结构的后视图。
图20A是示意性表示第四透镜座及其驱动系统主要部件的透视图，图20B是表示第四透镜座及其驱动系统主要部件的透视图，其中从不同角度看并省略了那些部分。
图21是示意性表示驱动控制系统的结构的框图。
图22是表示透镜挡板按启动顺序从关闭位置到打开位置操作的顺序的时间图。
图23是表示透镜挡板按启动顺序从打开位置到关闭位置的操作的顺序的时间图。
图24A是表示透镜挡板的复位顺序的表格，图24B是HP信号的时间图。
图25是表示透镜挡板关闭状态的顺序的时间图。
图26是表示变焦顺序的流程图。
图27是表示从广角到摄远变焦的变焦顺序的时间图。
图28是表示从摄远到广角变焦的变焦顺序的时间图。
图29是表示从物方看时，照相机外观的透视图。
图30是表示从用户侧看时，照相机外观的透视图。
图31是表示照相机功能结构的框图。
附图标记描述 11第一透镜组 11第二透镜组 11第三透镜组 11第四透镜组 11快门/孔径光阑单元 11固态图像传感装置 11第一透镜座 11盖玻璃 11低通滤光片 21固定透镜座 22第一旋转筒(伸缩筒) 22第一衬套 22第二旋转筒(伸缩筒) 22第二衬套 22凸轮筒 22线性移动筒(伸缩筒) 30第三透镜座(透镜退缩座) 31f套管 30第三组主导杆(透镜保持座驱动装置) 30第三透镜座副导杆 30第三组导螺杆(透镜保持座驱动装置) 30第三透镜座阴螺纹件(透镜保持座驱动装置) 30防撞条 30收缩扭簧 30第三透镜座光电断路器 41第四透镜座 41第四透镜座副导杆 41第四透镜座弹簧 44第四透镜座主导杆 45第四透镜座导螺杆 46第四透镜座阴螺纹件 46第四组光电断路器 50变焦电机 50第三透镜座驱动电机 50第四透镜座驱动电机 60挡板控制件 60透镜挡板 60挡板驱动系统 71-74齿轮 80固定板 80镜筒底座(固定底座件) 100图像拾取透镜 100快门按钮 100变焦杆 100取景器 100闪光灯 100液晶显示器(LCD，显示器) 100操作按钮 100电源开关 100存储卡槽 100扩充卡槽 120壳体 200光电检测器(面传感器) 200信号处理单元 200图像处理单元 200中央处理单元(CPU) 200半导体存储器 200扩充卡 300挡板操作元件 500中央计算处理装置 500电机驱动器 500第一和第二透镜座DC(直流)电机 500第一孔径光阑电机 500第二孔径光阑电机 500快门电机 500第三透镜座脉冲电机 500第四透镜座脉冲电机 500第一和第二透镜座光电断路器 500第一和第二透镜座光电反射器 510第三透镜座光电断路器 510第四透镜座光电断路器 510第一和第二透镜座光电断路器驱动电路 510第一和第二透镜座光电反射器驱动电路 510第三透镜座光电断路器驱动电路 510第四透镜座光电断路器驱动电路
具体实施例方式 参照下面的附图详细解释本发明的一些实施例。无论如何，在附图和说明书中使用相同的附图标记是指相同或相似部件。然而，本发明的范围不限于这些实施例。在本发明的范围内，下面所述的结构和材料可以适当地改进。
图1-16A、16B和图20图示本发明的镜筒的第一实施例。
在图1-20中，镜筒包括具有固定筒21a的固定透镜座21；与固定透镜座21连接的伸缩筒单元或伸缩筒；和设置在伸缩筒中的多个透镜组。伸缩筒沿多个透镜组的光轴X可移动和可收缩。
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，它们都设置在伸缩筒中(参见图9A和9B)。
伸缩筒例如包括第一旋转筒22、第二旋转筒24、线性移动筒27、和设置在它们上面的透镜组。伸缩筒还包括第一衬套23、第二衬套25、凸轮筒26、和用于保持第三透镜组13的第三透镜座31(参见图5和8)。如下所述，第一旋转筒22等沿光轴相对多个透镜组11-14相互移动。可以用任何形状或结构代替伸缩筒。例如，可以使用多个周边间隔的可滑动条或带，而不限于伸缩筒的圆筒形状。
如图9A和9B所示，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从物体(未示出)按顺序定位并设置在光轴X上。快门/孔径光阑单元15设置在第二透镜组12和第三透镜组13之间。当伸缩筒沿光轴方向移动时，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以及快门/孔径光阑单元15配置成沿光轴方向可移动。
例如，为了将镜筒用于成像装置或光学装置诸如数字照相机等，如下文所述，包括CCD(电荷耦合装置)等的固态图像传感装置16邻近第四透镜组14的成像面这侧设置。
参照图9A和9B，第一透镜组11装在第一透镜座17上，如果需要，盖玻璃18和低通滤光片19邻近CCD16的图像接收表面设置。
通常，如图9A和9B所示，镜筒构成为第一至第四透镜组在收纳在固定筒21a中的收缩位置S和伸出固定筒21a的伸出位置D之间可移动，从而实现变焦，第一至第四透镜组中的至少一个透镜组能够退出光轴到退缩位置，如图9A中用R表示。在这个实施例中，第三透镜组13的至少一部分通过设置在固定筒21a中的通孔从光轴退出而进入设置在固定筒21a中并且对应于上述退缩位置的收纳部分。
关于这个问题，在下文中将进一步描述。
第一透镜组11至第四透镜组14具有焦距可变的变焦透镜功能，如下文所述。第一透镜组11包括一个或多个透镜，并且经过第一透镜座17而固定到线性移动筒27上，该第一透镜座17整体地保持第一透镜组11。
第二透镜组12包括一个或多个透镜。凸轮从动件形成在用于整体地保持第二透镜组12的第二透镜座(未示出)上，插入在凸轮筒26上形成用于第二透镜组12的凸轮凹槽，如图9和11所示，并且与第二衬套25的线性凹槽25a接合，而第二透镜组12被凸轮筒26和第二衬套25支撑。
快门/孔径光阑单元15包括快门和光阑，与快门/孔径光阑单元15整体形成的凸轮从动件插入用于凸轮筒26的快门/光阑的凸轮凹槽，如图11所示，并且与第二衬套25上的线性凹槽25a接合，使得快门/孔径光阑单元15被凸轮筒26和第二衬套25支撑。
固定透镜座21包括沿轴向形成线性凹槽和螺旋凸轮凹槽的内表面的圆筒部分，如图13A和13B所示。在第一旋转筒22底部的外周面上形成的凸轮从动件与螺旋凸轮凹槽接合，如图13C所示，在第一衬套23的底部的内表面形成的键部与固定透镜座21的固定透镜座的线性凹槽接合。第一旋转筒22的内表面形成沿横向于光轴X的平面延伸的导向槽。与导向槽接合的是形成为从第一衬套23底部附近的外周面突出并且起线性件作用的从动件或键。
第一衬套23的内表面形成沿光轴的线性凹槽和螺旋，此外，第一衬套23形成间隙凹槽，其中插入形成为从第二旋转筒24底部附近的底部外周面突出的凸轮从动件。
在第二旋转筒24的底部的外周面形成螺旋，该螺旋与第一衬套23的螺旋配合。通过在第一衬套23上的凸轮从动件的间隙凹槽，从第二旋转筒24底部附近的外周面突出形成的凸轮从动件与第一旋转筒22的内周面上形成的线性凹槽接合。从第二衬套25底部的外周面突出形成的键部与设置在第一衬套23的内周面的线性凹槽接合。
第二旋转筒24的内表面沿横穿光轴X的平面设有导向槽，从第二衬套25的外周面突出设置的从动件或键接合在该第二旋转筒24的导向槽中。由于这种结构，第二衬套25随着第二旋转筒24沿光轴X的移动而移动，同时第二旋转筒24相对第二衬套25可旋转。
安装在第二衬套25内周面的凸轮筒26以这种方式构成，在底部外周面上形成的接合突起安装到第二旋转筒24底部并且与其接合，以便与第二旋转筒24整体旋转。第二衬套25的内表面沿着横穿光轴X的表面设有导向槽，在凸轮筒26的外周面(前侧)设置的从动件或键与凸轮凹槽接合。由于这种结构，凸轮筒26随着第二衬套25沿光轴X的移动而移动，同时相对第二衬套25可旋转。
线性移动筒27的底部插入第二旋转筒24和第二衬套25之间，凸轮从动件从线性移动筒27底部附近的外周面突出形成，并且凸轮从动件与第二旋转筒24的内周面上形成的凸轮凹槽接合。线性凹槽沿轴向在线性移动筒27的内表面形成，并且在第二衬套25的外周面上形成的键部与线性凹槽接合。
在第一旋转筒22底部的外周面形成齿轮部，齿轮部与通过变焦电机51驱动的一个或多个齿轮啮合，使得变焦电机51的驱动力经过齿轮传递给齿轮部，从而第一透镜组11、第二透镜组12、和快门/光阑单元15以预定方式变焦。在实施例中变焦电机51包括普通DC电机。
同时，在第二旋转筒24上的凸轮凹槽与线性移动筒27上的凸轮从动件的接合，如图10所示。
在凸轮筒26上、与第二透镜组12的透镜保持座上的凸轮从动件接合的凸轮凹槽，和在凸轮筒26上、与快门/孔径光阑单元15的凸轮从动件接合的凸轮凹槽分别在图11中示出。
在第一衬套23上、与第二旋转筒24的凸轮从动件接合的凸轮凹槽，和在第一衬套23上、与第二衬套25上的键槽接合的直槽分别在图12中示出。
在固定透镜座21上、与固定透镜座的第一衬套23的键部接合的线性凹槽，和与第一旋转筒22的凸轮从动件接合的固定透镜座21的凸轮凹槽分别在图13A、13B和13C中示出。
一般说来，在最靠近固定筒的位置并且位于最外圆周的旋转筒通常通过螺旋拧到固定透镜座上，螺旋被配置成相对固定透镜座以恒定速度移动旋转筒。因此，在旋转筒逐渐从收缩位置、通过短焦/广角位置到长焦/摄远位置的过程中，在短焦/广角位置，旋转筒处于半伸出固定透镜座的状态。
与此相比，在上述结构中，邻接固定透镜座21的第一旋转筒22通过螺旋形的凸轮凹槽与固定透镜座21的固定透镜座拧合，而不是利用简单的螺旋连接。通过从收缩位置驱动到短焦/广角位置，第一旋转筒22完全移到最大伸出位置。此后，如图13A-13C所示，因为凸轮凹槽的物方侧端与固定透镜座的端面平行，在从短焦/广角位置驱动到长焦/摄远位置期间，第一旋转筒22在固定位置旋转，不沿光轴X移动。
此外，第三透镜组13在收缩位置退出光轴X，其中透镜组收缩在固定透镜座21中，如图9A和9B所示。第三透镜组13沿透镜组的伸出位置移到光轴X上。
当第一旋转筒22从收缩位置移到短焦/广角位置时，它朝物方伸出，同时在伸出动作初期阶段旋转，当它到达最大伸出位置时，设置在固定透镜座21上并且例如包括光反射器、光电断路器、片开关等的变焦位置检测器产生变焦位置参考信号。因此，当产生变焦位置参考信号时，因为它确定第一旋转筒22到达最大伸出位置，因而有可能开始将第三透镜座31移到光轴X上。
因此，由于在伸出动作的初期阶段完全拉出第一旋转筒22和邻接固定透镜座的第一衬套23，能够预先保证在第二透镜组12和第四透镜组14之间将第三透镜组13插入光轴X的间隔。
如下文所述，只要第一旋转筒22到达最大伸出位置，产生变焦位置参考信号，保证插入第三透镜组的空间，立即开始第三透镜组的插入。因此，从电源开启时的收缩位置到短焦/广角位置的时间可以缩到很短。
如上所述，可退缩的第三透镜组13保持在第三透镜座31或可退缩的透镜保持座上。第三透镜座31在其一端保持第三透镜组13，第三透镜座31的另一端被基本上平行于第三透镜组13的光轴伸出的第三组主导杆32支撑，以便能够旋转并且沿第三组主导杆32滑动。第三透镜座31在安置位置和退缩位置之间绕第三组主导杆32旋转，其中在安置位置，第三透镜组13在摄影状态设置到光轴上，如图8所示，在退缩位置，第三透镜组13退出伸缩筒进入固定透镜座21，如图2所示。
在第三透镜座31的旋转端侧的第三透镜组13附近，曲柄状弯曲部位在旋转轴侧和支撑部位侧之间在平行于主导杆方向上确定第三透镜组13的位置，挡块31a和遮光条31b设置在旋转端，以从该弯曲部分基本上朝旋转端突出(图15)。
对于光性能，为了延长摄远状态的焦距，第三透镜组13在摄远状态的位置是在比较靠近物方的伸出位置。然而，第三透镜座31的可能移动量通过限制镜筒在收缩状态沿光轴X的长度来决定。通过将第三透镜座31保持的第三透镜组设定在最靠近物方的位置，有可能使摄远状态的焦距最大。然而，如果挡块31a沿光轴的位置设置在基本上与第三透镜组13相同的位置，第三透镜座副导杆33的长度更长，镜筒在收缩位置的尺寸变得更大。因此，需要挡块31a安置在聚焦位置侧，第三透镜座31形成具有曲柄状弯曲部位的形状。
同时，第三透镜座31可以由两部分形成，在这种情况下，一部分是具有曲柄形状弯曲部分的件，另一部分是用于保持第三透镜组13的件。两部分通过固定在一起整体工作。
如图14A、14B、17和18所示，在第三透镜座31(退缩透镜座)退缩的退缩状态，拧在第三组导螺杆34上的第三透镜座阴螺纹件35(螺纹件)(形成为从镜筒底座82(固定底座件)的后端面沿光轴X的方向向后突出)位于最靠近CCD像平面的位置。在这种状态，阴螺纹件35的一部分位于镜筒底座82的后端面的后面。而且，在这种状态，当从镜筒前面看时，压缩扭簧37被完全承载或压缩，以便不断地将顺时针运动传递给第三透镜座31。
被第三透镜座31的主导杆32支撑的部件的圆筒部分31f(套管)的外圆周面设有台阶部位31c，和设置在台阶部位31c并且由斜面形成的凸轮部位31e，如图14A所示。柱形套管31f的一部分位于镜筒底座82的后端面的后面，阴螺纹件35也是如此。
根据这种状态，从镜筒前面看，当第三透镜座驱动电机52顺时针旋转时，第三组导螺杆34通过包括齿轮71-74的齿轮机构顺时针旋转，第三透镜座阴螺纹件35沿光轴X朝物方移动。此时，第三透镜座31通过压缩扭簧37的移动力顺时针旋转，凸轮部位31e与设置在第三透镜座阴螺纹件35上的第一邻接部位35a接合。
此后，当第三阴螺纹件35移到最靠近物体的位置时，第三透镜座31的遮光条31b移到离开第三透镜座光断路器38的位置，该第三透镜座光断路器38为检测第三透镜组13位置的装置，由此第三光电断路器38产生从L或低水平到H或高水平范围的参考信号。因此，第三透镜组13的位置用基于第三透镜座光电断路器38的参考信号的脉冲计数控制。
根据这种状态，当第三透镜座螺纹件35移到第三透镜座31的退缩起始位置B时，如图14A所示，第三透镜座31进一步顺时针旋转，挡块31a邻接第三透镜座副导杆33，如图8和16A所示，结果，判断第三透镜座31的位置在光轴上。因此，第三透镜组13靠近光轴的操作被完成。在退缩起始位置B，第三透镜座31朝退缩位置S可移动。
同时，遮光条31b遮蔽第三透镜座光电断路器38，如图16A所示，从而可能确认第三透镜座31在退缩起始位置B。当第三透镜座阴螺纹件35移到退缩起始位置B时，如图14A所示，第三透镜座阴螺纹件35的第一邻接部位35a与第三透镜座31台阶部位31c的前接合部位31d接触。此外，第三透镜座31的台阶部位31c具有凸轮部位31e和形成大致垂直于第三组主导杆32的平面的前接合部位31d。
第三透镜座31被设置在第三组主导杆31上的压缩扭簧37持续地偏置，移到横穿光轴的方向，也就是说，从退缩位置到光轴以及到沿着光轴的方向，也就是说，利用设置在第三组主导杆32上的压缩扭簧37而从物方到像平面旁边的固定板81。如图1所示，只有用于支撑第三透镜主导杆32(导杆)和第三透镜座导螺杆34(导螺杆)的部分固定板81形成为弯曲，并且沿光轴X的方向从镜筒底座82的后端面向后(朝像方侧)突出一长度“L”。
此外，压缩扭簧37接触的部分固定透镜座21包括形成为凹入部位的台阶37a，用于插入压缩扭簧37的一端，如图14B所示，以防止压缩扭簧37明显偏离第三组主导杆32的中心。
接下来，当第三透镜座阴螺纹件35移到短焦/广角位置或广角位置W时，如图14A所示，因为第三透镜座阴螺纹件35的第一邻接部位35a压住前接合部位31d，所以第三透镜座31沿光轴X朝物方可移到广角位置。
而且，当第三透镜座阴螺纹件35设置在退缩起始位置B和摄远位置T之间时，如图14A所示，因为第三透镜座31被压缩扭簧37沿光轴朝像平面持续地压住，所以在第三组导螺杆34、第三透镜座阴螺纹件35和固定板31之中产生的所有间隔集中于像平面，使得第三透镜座31能够保证光轴方向位置精度。
第三透镜座阴螺纹件35拧在基本上与光轴平行设置的第三组导螺杆34上。除了第一邻接部位35a之外，第三透镜座阴螺纹件35包括防转突起35b，其与第三透镜座31的上述前接合部位31d或凸轮部位31c接合。
防转突起35b可滑动地插入在固定透镜座21的圆筒部分上与光轴平行形成的导向槽中，作为防止第三透镜座阴螺纹件35随第三导螺杆34的旋转而旋转的防转装置。换言之，因为第三透镜座阴螺纹件35通过防转突起35b插入固定透镜座21的导向槽中而防止旋转，第三透镜座阴螺纹件35通过第三导螺杆34的旋转沿光轴方向来回地移动。
详情如图14A所示，当第三透镜座阴螺纹件35进一步从图14A所示的退缩起始位置B朝像平面(图中的左侧)移动时，第三透镜座阴螺纹件35与第三透镜组保持透镜座31的台阶部位31c的凸轮部位31e接合。
第三透镜座31通过压缩扭簧37顺时针方向的偏置力与固定板81接触，第三透镜座31抵抗压缩扭簧37施加的顺时针偏置力而逆时针旋转，因此，第三透镜座31能够退缩。
此外，如图17和18所示，第三组导螺杆34和第三组主导杆32在收缩位置的位置用弯曲的固定板81来限定，部分固定板81从镜筒底座82的后端面向后突出。在收缩位置，阴螺纹件35和第三透镜座31的套管31f挤入固定板81后面的弯曲凹入部位，与利用常规的没有弯曲的平固定板相比，沿光轴X方向的冲程量能够增加一长度“L”。
如图14A所示，阴螺纹件35和第三透镜座31的套管31f第三组能够从导螺杆34和第三组主导杆32后端面附近的位置移到固定透镜组前面附近的位置，而且，依靠阴螺纹件35和第三透镜座31的套管31f向后突出的突出量的增加，能够得到第三透镜座31更大的移动量。
在本实施例和正常情况下采用的用第三透镜座31保持的透镜组是具有改变倍率功能的透镜组，因为能够保证更大移动量，从而能够获得具有更大变倍率的镜筒。
而且，增加第三透镜座31的套管的长度没有得到更大的移动量，能够避免第三透镜座31的倾斜，能够防止由透镜的倾斜导致的分辨率下降和光学性能的劣化。
而且，只有部分第三组导螺杆34和第三组主导杆32、以及作为驱动装置驱动第三透镜座31的固定板81形成为沿光轴X的方向从镜筒底座82的后端面向后突出，这意味着只有部分镜筒向后突出，从而只有在包含镜筒在内的照相机或移动信息终端壳体内部的布置需要调整，而壳体的尺寸不需要扩大。
而且，从光轴X退出的第三透镜组13在最大外径的位置不收缩在伸缩筒内，从而伸缩筒的最大外径不需要增大，因此，能够获得伸缩筒的小外径。
另一方面，第三透镜座阴螺纹件35通过第三组导螺杆34的反向旋转或逆时针旋转，从摄远位置T通过广角位置W移到退缩起始位置B，同时，因为第三透镜座阴螺纹件35的第一邻接部位35a与第三透镜座31的台阶部位31c的前接合部位31d接合，第三透镜座31逐渐移动，从物方移向像平面，并且，通过朝光轴的偏置力和朝像平面的偏置力，保持由第三透镜座副导杆33限制的在光轴上的位置。
同时，当第三透镜座阴螺纹件35到达退缩起始位置B时，第三透镜座31的套管31f的底端面邻接固定板81，第三透镜座阴螺纹件35与前接合部位31d之间设有间隙，并且与台阶部位31c的凸轮部位31e接触。
当第三透镜座阴螺纹件35从退缩起始位置B移到收缩位置S时，第三透镜座阴螺纹件35的第二邻接部位35a与第三透镜座31的台阶部位31c的凸轮部位31e滑动接触，并且抵抗压缩扭簧37施加的旋转偏置力而旋转第三透镜座31，从而第三透镜座31从光轴位置移到收缩位置S。在第三透镜座光电断路器38产生的从H至L范围的参考信号产生后，第三透镜座31的收缩位置S对应于朝像平面移动预定脉冲数量的位置。在第三透镜座31移到收缩位置s之后，第一透镜组11、第二透镜组12、和快门/光阑单元15移到可收缩或收缩位置。
在这个实例中，在第三透镜座31移到收缩位置s之前，保持第四透镜组14的第四透镜座41首先移到收缩位置。在第四组参考检测器或第四组光电断路器47产生的从H至L范围的存储信号产生后，第四透镜座41的第一收缩位置对应于朝像平面移动预定脉冲数量的位置。在第四透镜座41到达第四收缩位置后，第三透镜座31的收纳操作开始。
也就是说，由于第三透镜座光电断路器38产生的从H至L的收纳参考信号，第三透镜座阴螺纹件35朝像平面移动预定计数量(参见图16A)，第三透镜座31的收纳操作被完成。在第三透镜座31的收纳操作完成后，在接触第三透镜座31之前，第一旋转筒22和设置在第一旋转筒22内的结构部件以及第一衬套23等被收纳。这样导致第一旋转筒22等的收纳不会与第三透镜座31干涉。
第一旋转筒22等的位置可以通过变焦量检测器产生的驱动脉冲计数来设定，变焦量检测器例如包括直接连接变焦电机51的输出轴的小齿轮，并且具有编码器结构和邻接小齿轮设置的例如第一和第二透镜座光电断路器51a。
此时，尽管在上述实例中DC电机用作移动第一旋转筒22的驱动源，第一旋转筒22的驱动位置用包括编码器和光电断路器的检测器来检测，但是，用脉冲电机结构代替整个上述结构可以实现相似的功能。
为了防止第三透镜座31与其它部件碰撞，特别是如图2和7所示，防撞条36旋转地支撑在第三组主导杆31附近的固定透镜座21上，并且包括接合突起36a和设置在防撞条一端的旋转部分。防撞条36持续被偏置，使得接合突起36a通过弹簧等朝光轴X移动。
当第三透镜座31位于收缩位置时，防撞条36通过第三透镜座31的旋转力抵抗弹簧的偏置力推出，并且偏到第三透镜座31外面(具体参见图2和图7)。
当第三透镜座31旋转并位于光轴时，防撞条36从与第三透镜座31的接合释放，并使接合突起36a通过偏置力朝光轴X突出，从而使接合突起36a从固定透镜座21的固定筒21a的内表面突出。此时，除了第一旋转筒22和第一衬套23之外，第二旋转筒24、第二衬套25、凸轮筒26和线性移动筒27都位于相对于接合突起36a突出位置的物方侧。因此，接合突起36a朝第一旋转筒22和第一衬套23的每一个的底部外周边缘向内突起(具体参见图5、图6和图8) 具有这种结构，即使操作者手工强行旋转第一旋转筒22，以便将它移到收缩位置，防撞条36首先接触第一旋转筒22。因此，因为第一旋转筒22的底部朝像平面沿光轴移动超不过防撞条36的位置，防止第一旋转筒22与第三透镜座31接触。因此，有可能实现防止第三透镜座31由于外力造成的断裂、损坏等。
此外，在第三透镜座31准确地移到收缩位置后，第一旋转筒22能够首先移到收缩位置。
因此，在镜筒的使用状态或摄影状态，可移动筒诸如第一旋转筒22等向前(朝物方侧)伸出，当由于镜筒等的跌落对镜筒等的前端施加大压力时，防撞条36的接合突起36a与第一旋转筒22和第一衬套23接合，因此，防止第一旋转筒22和第一衬套23(以及第二旋转筒24、第二衬套25、凸轮筒26、和线性移动筒27)朝第三透镜组13进一步退缩，从而防止第三透镜座31和第三透镜组13损坏。
第三组导螺杆34通过第三透镜座驱动电机52沿前后方向旋转。第三透镜座驱动电机52的旋转经过按顺序布置的齿轮71、72、73、和74传递到第三组导螺杆34。
接下来，参照图7、图8、图20A和20B描述第四透镜组14的驱动结构。
用作聚焦图示实施例透镜组的聚焦透镜的第四透镜组14被第四透镜座41保持，如图20A和20B所示。第四透镜座41包括套筒部位41a和防转部位41b，以限制第四透镜座41的旋转，在套筒部位41a中安装与光轴平行设置并且固定到镜筒底座82的第四透镜座主导杆44，在防转部位41b中安装与光轴平行设置并且固定到镜筒底座82的第四透镜座副导杆42。具有这种结构，第四透镜座41能够沿第四透镜座主导杆44或光轴自由移动。包括步进电机的第四透镜座驱动电机53用作驱动图示实施例的第四透镜座41的驱动源。设置在第四透镜座驱动电机53上的输出轴是第四透镜座导螺杆45，其拧入设置在第四透镜座阴螺纹件46中的螺孔中。
第四透镜座41具有插入第四透镜座阴螺纹件46的开口。该开口在像平面侧、与光轴垂直的垂直面中具有与第四透镜座阴螺纹件46接合的接合部位41c。由于用第四透镜座弹簧43让第四透镜座41朝物方偏置，第四透镜座41总是与第四透镜座阴螺纹件46接合。
第四透镜座阴螺纹件46具有径向突出的突起46a。突起46a插入孔41d中，孔41d设置在用于插入第四透镜座41的第四透镜座阴螺纹件46的开口一侧，从而阻挡第四透镜座阴螺纹件46的旋转。
这样，当例如是步进电机的第四透镜座驱动电机53被驱动时，第四透镜座导螺杆45旋转，因此，第四透镜座阴螺纹件46沿第四透镜座导螺杆45的轴或光轴X前后移动。因为第四透镜座41与第四透镜座阴螺纹件46接合，第四透镜座41沿光轴随着第四透镜座阴螺纹件46的移动而移动。在这种情况下，尽管第四透镜座导螺杆45形成于第四透镜座驱动电机53的输出轴上，由于分别构成第四透镜座驱动电机53和第四透镜座导螺杆45并且通过齿轮等连接它们，第四透镜座导螺杆45可以旋转。
第四透镜座41设有遮蔽第四组光电断路器47的光通道的遮光条41e，其中第四组光电断路器47设置在镜筒底座82上。响应第四透镜座41的移动，遮光条41e通过第四组光电断路器47的光路而能够遮光或通光。在这种情况下，通过将遮光条从遮光状态到通光状态的时刻识别为参考位置、从参考位置产生任何脉冲数的脉冲波形、旋转第四透镜座驱动电机53，第四透镜座41能够移动到预定位置。
此时，第四透镜座41具有设置在其外边缘的凹入部位41f，让第三透镜座31的遮光件31b作为光电断路器朝光轴移动，以避免与第四透镜座干涉，从而能够增加第四透镜座41的移动量，能够扩大可能的聚焦范围。而且，如上所述，在光轴方向上，第四透镜座41和第四透镜座阴螺纹件46之间具有间隙，通过用第四透镜座弹簧43朝物方持续偏置第四透镜座41，能够准确地控制第四透镜座41在光轴方向的位置。
基于变焦位置检测器产生的变焦位置参考信号，控制第一旋转筒22、第一衬套23、第一透镜组11、第二透镜组12、和快门/光阑单元15的收缩位置，变焦位置检测器包括设置在固定透镜座21中的光电反射器等。就是说，在变焦位置收纳参考信号从H至L的变化产生后，将它们朝像平面移动驱动脉冲的预定脉冲数量，有可能完成收纳操作，该驱动脉冲由作为编码器的小齿轮和设置在小齿轮附近的变焦量检测器产生。
在收纳时，第四透镜座41位于第一收缩位置，如上所述，而当第一旋转筒22移到收缩位置时，第一旋转筒22或第一衬套23的最末端表面与第四透镜座41接触并压住第四透镜座41，以最终移到第二收缩位置。
通过这种操作，即使出现第四组光电断路器47沿光轴方向的连接位置变化，但不需要复杂的调整，第四透镜座41能够准确地移到收缩位置。由于第四透镜座41沿光轴方向形成的接合间隔的长度大于第四透镜座阴螺纹件46的厚度，能够实现这种操作。
用于移动第一透镜组11、第二透镜组12、和快门/光阑单元15的变焦电机51由DC电机构成，如上述图示实施例所述，用于驱动第三透镜组13的第三透镜座驱动电机51和用于驱动第四透镜组14的第四透镜座驱动电机53一般使用脉冲电机，例如，它们用软件等方式相互协同驱动，以主要通过第一至第三透镜组11-13实现合适变焦动作，主要通过第四透镜组14进行的合适聚焦动作。
现在，参照图21-28详细描述构成镜筒的透镜组的驱动控制系统。
驱动控制系统如图21所示。驱动控制系统包括中央处理单元(CPU)501、电机驱动器502、第一和第二透镜座DC电机503、第一孔径光阑电机504、第二孔径光阑电机505、快门电机506、第三透镜座脉冲电机507、第四透镜座脉冲电机508、第一和第二透镜座光电断路器509、第一和第二透镜座光电反射器510、第三透镜座光电断路器511、第四透镜座光电断路器512、第一和第二透镜座光电断路器驱动电路513、第一和第二透镜座光电反射器驱动电路514、第三透镜座光电断路器驱动电路515、和第四透镜座光电断路器驱动电路516。
CPU501将诸如电机驱动器502的初始设定、驱动电机的选择、驱动电压的设定、驱动方向等的命令发到电机驱动器502。电机驱动器502根据来自CPU501的命令控制第一和第二透镜座DC电机503、第一孔径光阑电机504、第二孔径光阑电机505、快门电机506、第三透镜座脉冲电机507、第四透镜座脉冲电机508等的电机系统。
第一和第二透镜座DC电机503驱动第一和第二透透镜座11和12。总是第一和第二透镜组11和12响应第一和第二透镜座DC电机503的驱动通过凸轮机构彼此独立驱动。第一孔径光阑电机504和第二孔径光阑505用于驱动快门/光阑单元15的孔径光阑。快门电机506驱动快门/光阑单元15的快门。第三透镜座脉冲电机507驱动第三透镜组13。第四透镜座脉冲电机508驱动第四透镜组14。
CPU501将驱动电力供给第一和第二透镜座光电断路器509、第一和第二透镜座光电反射器510，第三透镜座光电断路器511、和第四透镜座光电断路器512，作为通过第一和第二透镜座光电断路器驱动电路513、第一和第二透镜座光电反射器驱动电路514、第三透镜座光电断路器驱动电路515、和第四透镜座光电断路器驱动电路516检测位置的装置。CPU501还获得由第一和第二透镜座光电断路器509、第一和第二透镜座光电反射器510，第三透镜座光电断路器511、和第四透镜座光电断路器512检测的位置信息信号。
第一和第二透镜座光电断路器驱动电路513、第一和第二透镜座光电反射器驱动电路514、第三透镜座光电断路器驱动电路515、和第四透镜座光电断路器驱动电路516具有适当地控制第一和第二透镜座光电断路器509、第一和第二透镜座光电反射器510，第三透镜座光电断路器511、和第四透镜座光电断路器512的每一个的发射电流水平(a level of projecting current)和输出信号的功能。
电机驱动器502接收CPU501的命令并执行该命令。CPU根据驱动命令的时间对第一和第二透镜座DC电机503、第一孔径光阑电机504、第二孔径光阑电机505、快门电机506、第三透镜座脉冲电机507、第四透镜座脉冲电机508中的一个和多个被选择的电机设定指定电压(designated voltage)，并控制它们。
下面描述用于保护镜筒的透镜挡板11。
如图3-5所示的透镜挡板62设置成在收纳状态覆盖第一透镜组11面对物方的一侧，从而保护透镜组不受污染或损害。透镜挡板62通过挡板驱动系统63沿横穿光轴的方向往复移动。图3和4表示透镜挡板关闭62的状态，图5表示透镜挡板62几乎打开的状态。通过操作挡板操作元件(参见图29A中的挡板打开元件301)，挡板驱动系统63在关闭位置(图3和4)和打开位置(比图5所示的位置更偏离光轴)之间驱动透镜挡板62。挡板驱动系统63具有使透镜挡板沿关闭方向偏置到关闭位置和沿打开方向偏置到打开位置的功能。
因此，如果透镜挡板62在关闭状态朝打开方向被驱动，当透镜挡板62通过预定位置时，透镜挡板62半自动地移到打开状态。同样，如果试图从打开状态关闭透镜挡板62，当透镜挡板62通过预定位置时，透镜挡板62半自动地移到关闭状态。在关闭状态的位置不一定要与打开状态的预定位置相同；相反，优选透镜挡板在移动时具有一定程度的滞后特性，以实现透镜挡板62的平滑操作。
挡板控制条61沿透镜挡板62打开的方向设置在固定透镜座21的一侧，以便能够沿光轴方向滑动，并且需要时用弹簧等朝物方偏置。在收纳状态，形成为弯曲形状的挡板控制条61的接合部位与第一旋转筒22和第一衬套23的底边缘表面接合，并且抵抗弹簧的偏置力朝像平面偏置，从而不会与透镜挡板62接触。在使用或摄影状态，透镜挡板62完全远离各个透镜组及其保持透镜座。在这种状态，挡板控制条61的接合部位的接合被释放，从而挡板控制条61被偏置力朝物方偏置，然后，末端的挡板停止部位进入透镜挡板62的通道。
在这种状态，当迅速操作透镜挡板62以将镜筒移到收缩位置时，有可能透镜挡板62会撞击镜筒。然而，因为挡板控制条61末端的挡板停止部位与透镜挡板62的通道交叉，防止透镜挡板62进入镜筒的移动通道。当各个透镜组被收纳并且完成收纳状态时，第一旋转筒22和第一衬套23的底边缘表面与挡板控制条61的接合部位接合，挡板控制条61形成为弯曲形状，以抵抗偏置力朝像平面激励接合部位。因此，透镜挡板62能够移到镜筒的前部，从而透镜挡板62被正确地设置到关闭位置。这样，可以有效地防止透镜挡板62与保持透镜座的透镜筒之间的干涉。
<启动顺序> 参照图22来解释上述驱动控制系统的启动顺序。
打开透镜挡板62，来自挡板开关(未示出)的挡板开关信号从H变成L，镜筒的初始设定被初始化。同时，挡板开关通过用操作杆等(未示出)机械地打开透镜挡板62来操作，透镜挡板可以通过挡板开关的操作来打开。初始设定的执行使得驱动电机系统的电机驱动器502初始化，也使得第一和第二透镜座光电断路器509、第一和第二透镜座光电反射器510，第三透镜座光电断路器511、和第四透镜座光电断路器512初始化，作为通过第一和第二透镜座光电断路器驱动电路513、第一和第二透镜座光电反射器驱动电路514、第三透镜座光电断路器驱动电路515、和第四透镜座光电断路器驱动电路516检测位置的位置检测装置 在第一和第二透镜座光电断路器509、第一和第二透镜座光电反射器510、第三透镜座光电断路器511、和第四透镜座光电断路器512的检测结果指示收缩位置的情况下，第一和第二透镜座DC电机503适于朝广角位置驱动。第一和第二透镜座DC电机503的驱动量被检测第一和第二透镜组移动量的第一和第二透镜座光电断路器509检测。用第一和第二透镜座光电断路器509计算脉冲信号(PI信号)的边缘部位检测移动量。设定在紧接第一和第二透镜座DC电机503启动之后的启动周期，在这个周期期间，驱动电压设定为低于恒定电压，以防止DC电机的突流(incoming current)。在完成启动周期后，驱动电压增加到固定电压。
设定在紧接第一和第二透镜座DC电机503的启动开始的监控挡板开关或挡板SW周期，挡板开关信号的状态被CPU501监控。在监控周期期间，如果挡板开关信号指示透镜挡板的打开状态，快门通过驱动快门的快门电机50设定为全开。然后，孔径光阑通过第一和第二孔径光阑电机504和505设定在中间限制状态。
在这个实例中，尽管孔径光阑设定在中间限制状态，孔径光阑可以设定在打开状态或全开状态。
接下来，第四透镜组14通过第四透镜座脉冲电机508预先驱动。由于完成第一透镜组14的预先驱动，能够缩短从第一和第二透镜组的驱动开始到最后的第四透镜组14的驱动完成的总时间。而且，在驱动时有可能增大力矩，通过设定第四透镜座脉冲电机508在预先驱动时的脉冲频率慢于在正常驱动状态的脉冲频率，防止第四透镜组与其它部件的干涉。
同时，设定由第四透镜座脉冲电机508驱动的第四透镜组的驱动量，使得第三和第四透镜组相互不干涉。
当第四透镜组14的预先驱动完成时，设定等待第一和第二透镜座反射器510检测参考位置。参考位置信号(HP信号)从H变到L的位置成为第一和第二透镜组11和12的参考位置或HP位置。当检测第一和第二透镜组11和12的参考位置或HP位置时，重设第一和第二透镜组11和12的位置信息。在这个实施例中，第一和第二透镜组11和12的HP位置通过检测第一和第二透镜座的位置来检测。第一和第二透镜组11和12的移动通过基于位置信息计算第一和第二透镜座光电断路器509的脉冲信号(PI信号)来控制，以便获得第一和第二透镜组11和12的移动量，直到广角位置。预先设定广角位置，但是，通过将它存储在非易失性存储器诸如EEPROM(电可擦除只读存储器)等中并将它重写，能够改变它。
在到达广角位置之前规定的脉冲周期是停止控制的周期，通过降低到广角位置的剩余脉冲数能够减小到达广角位置的溢出。如果通过计算第一和第二透镜座光电断路器509的PI信号第一和第二透镜组到达广角位置，进行制动控制，以便停止第一和第二透镜组。还计算制动周期的溢出量，以确定第一和第二透镜组11和12的最终位置。
而且，当确定第一和第二透镜组11和12的参考位置或HP位置时，第三透镜座脉冲电机507沿广角方向的驱动开始，以用第一和第二透镜组11和12控制第三透镜组13。通过将驱动第三透镜脉冲电机的脉冲频率设定成比正常驱动更高或更快，能够减少第三透镜组13的驱动时间。
第三透镜组13等待用第三透镜座光电断路器511检测参考位置。第三透镜座光电断路器511从L变为H的参考位置信号或HP型号的位置成为第三透镜组13的参考位置或HP位置。在这个实施例中，第三透镜组13的HP位置通过检测第三透镜座31的位置来检测。当检测参考位置或HP位置时，重设第三透镜组13的位置信息。基于检测位置信息，第三透镜组13根据广角位置的移动量被第三透镜座脉冲电机507脉冲驱动。广角位置被预先设定，但是，通过将它存储在非易失性存储器诸如EEPROM等中并将它重写，能够改变广角位置。
此外，第三透镜组13的最终停止位置是认为第一和第二透镜组11和12的溢出的位置。就是说，因为第一和第二透镜组11和12的停止位置是广角位置加溢出量，考虑第一和第二透镜组11和12的溢出，第三透镜组13的停止位置也是广角位置加a。根据第一和第二透镜组11和12的变焦位置之间的脉冲数、溢出量、和第三透镜组13的变焦位置之间的脉冲数，通过线性计算获得a的值。变焦位置是在广角位置和摄远位置之间(在W和T之间)等分为16部分的一部分。
如果完成第一和第二透镜组11和12的驱动，检测第三透镜组13的参考位置或HP位置，第三透镜组13被驱动多于规定的脉冲数，开始第四透镜座脉冲电机508沿广角起始位置方向的驱动。如果没有完成第一和第二透镜组11和12的驱动，或第三透镜组13没有被从参考位置驱动多于规定脉冲，完成第一和第二透镜组11和12的驱动，并设定为待机状态，直到第三透镜组13从参考位置驱动多于规定脉冲。当没有完成第一和第二透镜组11和12的驱动并且第四透镜座脉冲电机508被驱动时，同时驱动三台电机，电流消耗增加。因此，在这种情况下，仅仅同时驱动第三和第四透镜组。而且，当第三透镜组13到达多于规定脉冲数的位置之前驱动第四透镜组14时，第三和第四透镜组13和14中间产生干涉。因此，在第三透镜组13驱动多于规定脉冲数后，开始第四透镜组14的驱动。
第四透镜组14等待用第四透镜座光电断路器512检测参考位置。此外，将第四透镜座脉冲电机508的驱动电压设定得比正常驱动电压低，能够减小电流消耗。第四透镜座光电断路器512的参考位置信号或HP信号从L变为H的位置为第四透镜组14的参考位置或HP位置。当检测第四透镜组的参考位置或HP位置时，重设第四透镜组14的位置信息。在这个实施例中，第四透镜组14的HP位置通过检测第四透镜座41的位置来检测。基于位置信息第四透镜组14被第四透镜座脉冲电机508驱动，以获得第四透镜组14到广角位置的移动量。预先设定广角起始位置，但是，通过将它存储在非易失性存储器诸如EEPROM等中并将它重写，能够改变广角起始位置。
在这个实施例中，如上所述和图22的时间图所示，同时驱动的电机数限制为两个能够减小电流消耗，通过电机的最佳驱动能够缩短启动电机的的时间。
接下来，参照图23描述这样一种情况，在紧接第一和第二透镜座DC电机503的启动开始后用于监控挡板开关信号的周期期间，挡板开关信号变为关闭状态。如果挡板开关信号从打开状态变为关闭状态，在该周期期间第一和第二透镜座DC电机503停止。
此后，第一和第二透镜座DC电机503的驱动开始，驱动收缩位置方向驱动的移动量或规定脉冲数。在这种情况下，使驱动电压更低，防止断裂和损坏的发生，即使透镜挡板的操作部件在收缩位置的端部碰撞第一和第二透镜组等。通过这种控制，防止第一和第二透镜组与透镜挡板干涉。
[重设顺序] 而且，如果第一和第二光电反射器510的检测结果不在收缩位置(参考位置HP，信号＝L)，第三透镜座光电断路器511的检测结果不在收缩位置(参考位置HP，信号＝H)，或第四透镜座光电断路器512的检测结果不在收缩位置(参考位置HP，信号＝H)，那么执行重设顺序驱动。
参照图24A和24B描述重设顺序，其中图24A是表示镜筒的重设顺序表，图24B是HP信号的时间图。
<相对于第一和第二组HP信号＝H，第三组HP信号＝L，第四组HP信号＝L> 首先，作为第一和第二透镜组11和12的重设操作，检测第一和第二透镜组的参考位置或HP位置，第一和第二透镜组11和12移到广角位置(第一和第二组重设)。接下来，作为第四透镜组的收纳操作，检测第四透镜组14的参考位置或HP位置，第四透镜组移到收缩位置(第四组收纳)。
随后，作为第三透镜组13的重设操作，检测第三透镜组13的参考位置或HP位置，第三透镜组移到广角位置(第三组重设)。
最后，作为第四透镜组的重设操作，检测第四透镜组的参考位置或HP位置，第四透镜组14移到广角起始位置(第四组重设) <相对于第一和第二组HP信号＝H，第三组HP信号＝L，第四组HP信号＝H> 首先，作为第一和第二透镜组11和12的退缩操作，在检测参考信号的降低后，第一和第二透镜组11和12沿摄远方向驱动并脉冲驱动规定的脉冲(第一和第二组退缩)。接下来，作为第四透镜组14的收纳操作，检测第四透镜组14的参考位置或HP位置，第四透镜组移到收缩位置(第四组收纳)。随后，作为第一和第二透镜组11和12的重设操作，检测第一和第二透镜组11和12的重设操作，第一和第二透镜组11和12移到广角位置(第一和第二组重设)。
接下来，作为第三透镜组13的重设操作，检测第三透镜组13的参考位置或HP位置，第三透镜组13移到广角位置(第三组重设)。最终，作为第四透镜组14的重设操作，检测第四透镜组14的参考位置或HP位置，第四透镜组14移到广角起始位置(第四组重设)。
<相对于第一和第二组HP信号＝H，第三组HP信号＝H，第四组HP信号＝L，第一和第二组HP信号＝H，第三组HP信号＝H，第四组HP信号＝H> 首先，作为第一和第二透镜组11和12的退缩操作，在检测到参考信号的降低后，第一和第二透镜组11和12沿摄远方向驱动并脉冲驱动规定的脉冲(第一和第二组退缩)。接下来，作为第四透镜组14的收纳操作，检测第四透镜组14的参考位置或HP位置，第四透镜组14移到收缩位置(第四组收纳)。如果能够检测第四透镜组14的参考位置或HP位置，作为第三透镜组13的收纳操作，检测第三透镜组13的参考位置或HP位置，第三透镜组13移到收缩位置(第三组收纳)。如果不能检测第四透镜组14，因为考虑到第四透镜组14与第三透镜组13干涉，预先进行第三透镜组13的收纳操作(第三组收纳) 如果完成第三透镜组13的收纳操作，然后进行第四透镜组14的收纳操作(第四组收纳)。如果在操作第三透镜组13的收纳时没有检测HP位置，因为考虑到第三透镜组13与第四透镜组14干涉，作为第三透镜组13的退缩操作，第三透镜组13沿摄远方向驱动规定脉冲数(第三组退缩)。此后，进行第三透镜组13的第四透镜组14的收纳操作(第四组收纳)和第三透镜组13的收纳操作(第三组收纳)。
随后，作为第一和第二透镜组11和12的重设操作，检测第一和第二透镜组11和12的参考位置或HP位置，第一和第二透镜组11和12移到广角位置(第一和第二组重设)。接下来，作为第三透镜组13的重设操作，检测第三透镜组13的参考位置或HP位置，第三透镜组13移到广角位置(第三组重设)。最后，作为第四透镜组14的重设操作，检测第四透镜组14的参考位置或HP位置，第四透镜组14移到广角起始位置(第四组重设)。
<相对于第一和第二组HP信号＝L，第三组HP信号＝L，第四组HP信号＝L，第一和第二组HP信号＝L，第三组HP信号＝L，第四组HP信号＝H> 首先，作为第四透镜组14的收纳操作，检测第四透镜组14的参考位置或HP位置，第四透镜组14移到收缩位置(第四组收纳)。接下来，作为第三透镜组13的收纳操作，检测第三透镜组13的参考位置或HP位置。接下来，作为第一和第二透镜组11和12的重设操作，检测第一和第二透镜组11和12，第一和第二透镜组11和12移到广角位置(第一和第二组重设)。随后，作为第三透镜组13的重设操作，检测第三透镜组13的参考位置或HP位置。最后，作为第四透镜组14的重设操作，检测第四透镜组14的参考位置或HP位置，第四透镜组14移到广角起始位置(第四组重设)。
<相对于第一和第二组HP信号＝L，第三组HP信号＝H，第四组HP信号＝L，第一和第二组HP信号＝L，第三组HP信号＝H，第四组HP信号＝H> 首先，作为第四透镜组14的收纳操作，检测第四透镜组14的参考位置或HP位置，第四透镜组14移到收缩位置(第四组收纳)。如果能够检测第四透镜组14的参考位置或HP位置，作为第三透镜组13的收纳操作，检测第三透镜组13的参考位置或HP位置，第三透镜组13移到收缩位置(第三组收纳)。
如果不能检测第四透镜组14的参考位置或HP位置，因为考虑到第四透镜组14与第三透镜组13干涉，预先进行第三透镜组13的收纳操作(第三组收纳)。如果完成第三透镜组13的收纳操作，那么进行第四透镜组14的收纳操作(第四组收纳)。如果在操作第三透镜组13的收纳时没有检测到HP位置，那么，因为考虑到第三透镜组13与第四透镜组14干涉，第三透镜组13沿摄远方向驱动规定脉冲数，作为第三透镜组13的退缩操作(第三组退缩)。
此后，进行第四透镜组14的收纳操作(第四组收纳)和第三透镜组13的收纳操作(第三组收纳)。随后，作为第一和第二透镜组11和12的重设操作，检测第一和第二透镜组11和12的参考位置或HP位置，第一和第二透镜组11和12移到广角位置(第一和第二组重设)。接下来，作为第三透镜组13的重设操作，检测第三透镜组13的参考位置或HP位置，第三透镜组13移到广角位置(第三组重设)。最后，作为第四透镜组14的重设操作，检测第四透镜组14的参考位置(HP信号)，第四透镜组14移到广角起始位置(第四组重设)。
[收纳顺序] 通过关闭透镜挡板62，挡板开关信号从L变为H，以开始收纳操作。同时，挡板开关可以通过操作杆等机械地关闭透镜挡板62来操作，或透镜挡板62通过操作挡板开关来关闭。
快门/孔径光阑单元15的快门通过快门电机506的快门全关闭控制设定在全关闭状态。接下来，快门/孔径光阑单元15的孔径光阑通过第一和第二孔径光阑驱动电机504和505的孔径光阑中间限制控制设定在中间限制状态。随后，通过第四透镜座脉冲电机508实现收纳第四透镜组14的驱动。在第四透镜座脉冲电机508到收缩位置的驱动开始后，等待用第四透镜座光电断路器512检测第四透透镜座脉冲电机508的参考位置。
第四透镜座脉冲电机508被脉冲驱动到收缩位置的移动量，从第四透镜座光电断路器512的参考位置信号(HP信号)从H变为L的位置到收缩位置，收缩位置的移动量预先设定，但是将移动量存储在非易失性存储器诸如EEPROM等中并重写它，可以改变移动量。
接下来，通过第三透镜座脉冲电机507进行收纳第三透镜组13的驱动。通过沿收缩位置方向开始第三透镜座脉冲电机507的驱动，第三透镜组13等待用第三透镜座光电断路器511检测参考位置。
第三透镜座13被脉冲驱动到收缩位置的移动量，从第三透镜座光电断路器511的参考位置信号(HP信号)从H变为L的位置到收缩位置。尽管预先设定到收缩位置的移动量，将移动量存储在非易失性存储器诸如EEPROM等中并重写它，能够改变移动量。
在参考位置和收缩位置之间的第三透镜座脉冲电机507的驱动脉冲频率低于到达参考位置的驱动脉冲频率。这样，根据需要扭矩的区域，通过改变脉冲频率可以实现平滑的脉冲驱动。
接下来，通过第一和第二透镜座DC电机503进行收纳第一和第二透镜组11和12的驱动。通过沿收缩位置方向开始第一和第二透镜座DC电机503的驱动，第一和第二透镜组11和12等待用第一和第二透镜座光电断路器510检测参考位置。
通过用第一和第二透镜座光电断路器509计算脉冲信号或PI信号，实现第一和第二透镜组11和12的移动量控制，以获得从第一和第二透镜座光电断路器510的参考位置信号或HP信号由L变为H的位置到收缩位置的移动量。尽管预先设定到收缩位置的移动量，通过将移动量存储在非易失性存储器诸如EEPROM等中并重写它，能够改变移动量。
在收纳第一和第二透镜组11和12的驱动中，如果通过第一和第二透镜座光电断路器509计算PI信号，第一和第二透镜组11和12到达收缩位置，在停止第一和第二透镜座DC电机503之前不会降低它们的电压，实现断路控制，以停止第一和第二透镜组11和12的驱动。这是因为第一和第二组DC电机不会由于电压降低在驱动中途停止。
[改变放大率顺序] 参照图26的流程图描述用于改变放大率的顺序。
当通过操作变焦杆、变焦按钮等开始改变放大率处理时，判断是否需要退缩第四透镜组14(步骤S11)。在从摄远到广角改变放大率处理中，如果第四透镜组14设置在比预定位置近的位置，在步骤S11中判断需要第四透镜组14的退缩处理。接下来，判断改变放大率的驱动方向(步骤S12)。如果是从广角到摄远改变放大率，通过操作第一和第二透镜座DC电机503开始第一和第二透镜组11和12的驱动。
接下来，判断第一和第二透镜组11和12是否停止(步骤S14)。在满足以下条件之一的情况下，在步骤S14中判断第一和第二透镜组11和12停止，这些条件是如果通过变焦杠杆或变焦按钮等改变放大率操纵的变焦驱动开关关闭，在从广角到摄远的驱动中，如果第一和第二透镜组11和12到达离摄远位置的预定量前面的位置，在从摄远到广角的驱动中，如果第一和第二透镜组11和12到达离广角位置的预定量前面的位置。
如果第一和第二透镜组11和12停止，判断第三透镜组13是否正在驱动(步骤S15)。如果第三透镜组13停止，进行第一和第二透镜组11和12的停止操作(步骤S16)和进行第一和第二透镜组11和12的断路操作(步骤S17)。随后，判断改变放大率的驱动方向(步骤S18)。如果从广角到摄远改变放大率，完成校正第三透镜组13的驱动(步骤S19)，进行孔径光阑的驱动(步骤S20)，完成处理并从步骤S20返回到处理等待状态。
在步骤S11中，如果判断需要第四透镜组14的退缩处理，进行第四透镜组14的退缩处理(步骤S21)，处理从步骤S21转移到步骤S12。在步骤S12中，如果判断改变放大率驱动方向是从摄远到广角的改变放大率，进行第三透镜组13的退缩处理(步骤S22)，处理从步骤S22转移到步骤S14。
在步骤S14中，如果判断第一和第二透镜组11和12继续驱动而没有停止，判断是否驱动第三透镜组13(步骤S23)。如果第三透镜组13停止，判断第三透镜组13的驱动是否开始(步骤S24)。
在步骤S24中确定，在满足以下条件之一时，允许第三透镜组13的驱动，这些条件是如果在第一和第二透镜组11和12的驱动开始后，第一和第二透镜组11和12被驱动大于规定的驱动量；如果在第三透镜组13从广角到摄远重新驱动的驱动状态，当第一和第二透镜组11和12通过预定变焦点时，第三透镜组13的位置远离第一和第二透镜组11和12的位置预定量和大于预定量；如果在第三透镜组13从摄远到广角的重新驱动状态，当第一和第二透镜组11和12通过预定变焦点时，第三透镜组13的位置接近第一和第二透镜组11和12位置预定量或大于预定量。
在步骤S24中，如果允许第三透镜组13的驱动，开始第三透镜组13的驱动(步骤S25)，处理从步骤S25返回到步骤S14。在步骤S24中，如果不允许第三透镜组13的驱动，处理从步骤S24直接返回到步骤S14。
在步骤S23中，如果判断第三透镜组13正在驱动，确定是否停止第三透镜组13的驱动(步骤S26)。
在步骤S26中，在满足以下条件之一的情况下，确定允许第三透镜组13，这些情况是在从广角到摄远的驱动时，如果第三透镜组13的位置接近第一和第二透镜组11和12的位置预定量或大于预定量；在从摄远到广角的驱动时，如果第三透镜组13的位置远离第一和第二透镜组11和12的位置预定量和大于预定量。
在步骤S26中，如果允许第三透镜组13的停止，开始第三透镜组13的停止(步骤S27)，处理从步骤S27返回到步骤S14。在步骤S26中，如果不允许第三透镜组13的停止，处理直接从步骤S26返回到步骤S14。
在步骤S15中，如果判断第三透镜组13正在驱动，开始第三透镜组的停止(步骤S28)，处理从步骤S28转移到步骤S16。在步骤S18中，如果确定改变放大率驱动方向是从摄远到广角改变放大率，进行空转操作(步骤S29)，处理从步骤S29转移到步骤S19。
接下来，参照改变放大率的每个方向详细解释根据流程图的改变放大率操作。
[从广角到摄远] 首先，参照图27所示的时间图描述从广角到摄远的改变放大率操作。
通过按下变焦按钮的摄远按钮，摄远开关信号从H变为L，因此，启动摄远方向的可变顺序。开始，进行第四透镜组14的退缩判断(步骤S11)。
如上所述，在第四透镜组14的退缩判断中，只有当满足以下两个条件(AND条件)时第四透镜组14才退缩。
从摄远到广角改变放大率驱动。
第四透镜组14位于离物方更近的位置(伸出位置)，远离预定位置(退缩极限位置)。
可是，因为在从广角到摄远的驱动时不满足上述条件，第四透镜组14不退缩。
接下来，沿驱动方向，判断第三透镜组13是否退缩(步骤S12)。在从广角到摄远改变放大率驱动的情况下，不需要第三透镜组13的退缩驱动。第一和第二透镜组11和12的驱动通过第一和第二透镜座DC电机503开始(步骤S13)。
在紧接第一和第二透镜座DC电机503的启动开始后的启动周期，驱动电压设定为低于固定电压，以防止第一和第二组DC电机的突流。在启动周期过后，驱动电压增加到固定电压。广角和摄远之间的驱动电压设定为低于收缩位置和广角位置的电压。这是因为在收纳和广角位置之间需要较高速度，因此，设定较高电压，而在广角和摄远之间设定合适的电压，以让第一和第二透镜座DC电机503通过变焦按钮的操作在理想位置停止。
通过计算第一和第二透镜座光电断路器509的脉冲信号(PI信号)实现第一和第二透镜组11和12的移动量控制。控制参考位置每一个的变焦点设定为17点，其中广角和摄远之间的距离等分为16。
接下来，判断第一和第二透镜组11和12是否停止(步骤S14)。在确定停止第一和第二透镜组11和12的驱动时，如果满足下列条件之一(OR条件)，进行停止处理。
通过变焦杠杆或变焦按钮等的改变放大率操作来操作的摄远变焦驱动开关关闭，即，从L变为H。
当从广角驱动到摄远时，第一和第二透镜组11和12到达摄远位置前面的位置。
在第一和第二透镜组11和12的驱动继续时，响应第三透镜组的状态(在驱动或停止期间)进行第三透镜组13的驱动开始/驱动停止的判断(步骤S23)。如果第三透镜组13停止，进行第三透镜组13的驱动开始的判断(步骤S24)，如果允许开始，开始第三透镜组13的驱动。在步骤S24中，如果满足下列条件之一，开始第三透镜组13的驱动。
在第一和第二透镜组11和12的驱动开始后，第一和第二透镜组11和12被驱动规定驱动量或更大驱动量。
在第三透镜组13从广角到摄远的驱动时被重新驱动期间，当第一和第二透镜组11和12通过预定变焦点时，第三透镜组13的位置远离第一和第二透镜组11和12的位置预定量。
而且，如果第三透镜组13正在驱动，判断第第三透镜组13是否停止(步骤S26)，如果允许停止，第三透镜组13的驱动停止。在判断第三透镜组13是否停止时，如果满足以下条件，第三透镜组13停止。
在从广角到摄远的驱动时，第三透镜组13的位置位于比预定量更靠近第一和第二透镜组11和12的位置。
就是说，启动第一和第二透镜组11和12，如果第一和第二透镜组11和12的驱动量为规定的脉冲或大于规定的脉冲，开始第三透镜组13的驱动。在第一、第二和第三透镜组的同步驱动期间，如果第三透镜组13的位置接近第一和第二透镜组11和12的位置预定量，停止第三透镜组13的驱动。此后，当第一和第二透镜组11和12远离第三透镜组13并且它们远离第三透镜组13预定量时，第三透镜组13的驱动重新开始。
响应第一和第二透镜组11和12、第三透镜组13中的位置关系，重复第三透镜组13的驱动和停止。因此，有可能改变放大率驱动，同时保持第一、第二和第三透镜组11、12和13中的距离。
当启动这些透镜组时，在进行规定量或大于规定量的驱动后，通过开始第三透镜组13的驱动，能够避免由第一和第二透镜座DC电机503造成的突流的影响，因此，减小电流消耗。
如果在第三透镜组13的初始启动开始前，摄远开关信号从L变为H，控制第一和第二透镜组11和12的停止，而不同时驱动第三透镜组13。如果在判断它们停止后，第一和第二透镜组11和12停止，如果第三透镜组13正在驱动，开始第三透镜组13的停止操作。然后，也开始第一和第二透镜组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较低速度控制周期，使得第一和第二透镜组DC电机503的驱动电压根据目标位置的剩余脉冲数来降低。
因此，在到达目标位置时，第一和第二透镜组11和12的溢出量减小。如果通过计算第一和第二透镜座光电断路器509的PI信号，第一和第二透镜组11和12到达目标位置，进行短路操作，以便停止第一和第二透镜组11和12的驱动。还计算断开周期期间的溢出量，以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，进行第三透镜组13的位置的正确驱动。这是对应于第一和第二透镜组11和12的最终停止位置计算第三透镜组13的停止位置，并驱动第三透镜组13到停止位置。对应于第一和第二透镜组11和12的停止位置的第三透镜组的目标停止位置、由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的位置信息插值计算。此后，实现孔径光阑的驱动，以对应于第三透镜组13的停止变焦位置设定孔径光阑的位置(步骤S20)。
[从摄远到广角] 接下，参照图28的时间图描述从摄远到广角的改变放大率的操作。
按下广角按钮，其是在广角模式，广角开关信号从H变为L，启动相对于广角方向的可变顺序。开始，进行第四透镜组14的退缩判断(步骤S11)。
如上所述，在第四透镜组14的退缩判断时，只有同时满足以下两个条件(And)，第四透镜组才退缩。
从摄远到广角改变放大率驱动。
第四透镜组14位于离物方更近的位置，或远离预定位置的拉出位置，或退缩极限位置。
如果当从摄远驱动到广角时，第四透镜组14的位置是在比预定位置近的位置，那么。在第三透镜组13的可变操作中，退缩量设定在第三透镜组13不与第四透镜组14干涉的范围内。
接下来，第三透镜组13退缩。为了防止第一和第二透镜组11和12的驱动造成的第三透镜组13与第一和第二透镜组11和12的干涉，第三透镜组13预先驱动规定量。然后，通过第一和第二透镜座DC电机503开始第一和第二透镜组11和12的驱动。
如上所述，在紧接第一和第二透镜座DC电机503的启动开始后的驱动周期中，驱动电压设定为低于固定电压，以防止第一和第二透镜座DC电机503的突流。在启动周期过后，驱动电压增加到固定电压。
通过计算第一和第二透镜座光电断路器509的脉冲信号(PI信号)，实现第一和第二透镜组11和12的移动量的控制。如上所述，控制参考位置每一个的变焦点设定为17点，其中广角和摄远之间的距离等分为16。
在确定停止第一和第二透镜组11和12时，如果满足以下条件的任何一个(OR)，进行停止操作，如上所述。
通过变焦杠杆或变焦按钮等的改变放大率操作来操作的摄远变焦驱动开关关闭，换言之，从L变为H。
当从摄远驱动到广角时，第一和第二透镜组11和12到达摄远位置前面的位置。
在第一和第二透镜组11和12的驱动继续时，响应第三透镜组的状态(在驱动或停止期间)进行第三透镜组13的驱动开始/驱动停止的判断。如果第三透镜组13停止，进行第三透镜组13的驱动开始的判断，如果允许开始，开始第三透镜组13的驱动。在确定开始第三透镜组13的驱动时，如果满足下列条件的任何一个，开始第三透镜组13的驱动。
第一和第二透镜组11和12的驱动开始后，第一和第二透镜组11和12被驱动规定驱动量或更大驱动量。
在第三透镜组13从摄远到广角的驱动时被重新驱动期间，当第一和第二透镜组11和12通过预定变焦点时，第三透镜组13的位置接近第一和第二透镜组11和12的位置预定量。
而且，如果第三透镜组13正在驱动，进行停止第三透镜组13驱动的判断，如果允许停止，停止第三透镜组13的驱动。在判断是否停止第三透镜组13时，如果满足以下条件，停止第三透镜组13。
在从摄远驱动到广角时，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。
就是说，启动第一和第二透镜组11和12，如果第一和第二透镜组11和12的驱动量为规定量或大于规定量，开始第三透镜组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的位置远离第一和第二透镜组11和12的位置预定量，停止第三透镜组13的驱动。此后，当第一和第二透镜组11和12接近第三透镜组13并且接近第三透镜组13规定量或大于规定量，重新开始第三透镜组13的驱动。
响应第一和第二透镜组11和12、以及第三透镜组13之间的位置关系，重复第三透镜组13的驱动和停止。从而，有可能实现改变放大率驱动，同时保持第一、第二、和第三透镜组11、12、和13之间的距离。
在启动这些透镜组时，在计算规定脉冲或大于规定脉冲后，通过开始第三透镜组13的驱动，能够避免第一和第二透镜座DC电机503的突流的影响，因此，有可能减小电流消耗。
如果第三透镜组13向广角方向的驱动，那么，在第一和第二透镜组11和12的驱动期间，当第三透镜组13停止时，需要在第三透镜组13移动时基本上消除空转的控制。然而，在改变放大率操作期间，不进行(妨碍)消除空转控制，以实现第三透镜组13的平滑移动。
如果在第三透镜组13的初始驱动开始之前，广角开关信号从L变为H，那么，控制第一和第二透镜组11和12的停止，而不同时驱动第三透镜组13。如果在确定它们停止后，停止第一和第二透镜组11和12之后，如果第三透镜组13正在驱动，开始第三透镜组13的停止操作。也开始第一和第二透镜组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，设定较低速度控制周期。因此，基于到目标位置的剩余脉冲数，降低第一和第二透镜座DC电机503的驱动电压。
因此，减小到达目标位置时第一和第二透镜组11和12的溢出量。如果通过计算第一和第二透镜座光电断路器509的PI信号，第一和第二透镜组11和12到达目标位置，那么，进行断路操作，以便停止第一和第二透镜组11和12的驱动。还要计算断路周期期间的溢出量，以决定第一和第二透镜组11和12的最终位置。
而且，在从摄远到广角的移动时，进行第一和第二透镜组11和12的消除空转控制。
在第一和第二透镜组11和12停止后，进行第三透镜组13的位置校正驱动。这是对应于第一和第二透镜组11和12的最终停止位置计算第三透镜组13的停止位置，并将第三透镜组13驱动到停止位置。由第一和第二透镜组11和12每个变焦点的位置信息和第三透镜组13每个变焦点的位置信息，插值计算对应于第一和第二透镜组11和12的停止位置的第三透镜组13的目标停止位置。在第三透镜组13的广角方向的驱动中，在停止后进行消除第三透镜组13空转的控制。此后，实现孔径光阑的驱动，从而孔径光阑设置在对应于第三透镜组13的停止变焦位置的位置。
在这个实例中，在广角和摄远之间的改变放大率操作中，当第一和第二透镜座DC电机503沿广角方向驱动时，它的驱动电压设定为高于沿摄远方向的电压。第三透镜座脉冲电机507沿广角方向的脉冲频率设定为快于摄远方向的脉冲频率。基于第一、第二、和第三透镜组11、12、和13之间的位置关系，实现第三透镜组13的中间控制，以便保持第一、第二、和第三透镜组11、12、和13之间的距离。因此，在沿摄远方向移动时，第三透镜组13的驱动速度设定为等于或大于第一和第二透镜组11和12的驱动速度。
类似地，在沿广角方向移动时，第三透镜组13的驱动速度也设定为等于或大于第一和第二透镜组11和12的驱动速度。由于这种结构，驱动第三透镜组13，使得第三透镜组13沿摄远方向移动时不会与第一和第二透镜组11和12分离，沿广角方向移动时不会被第一和第二透镜组11和12撞上。
而且，尽管在这个实例中驱动第三透镜组13的重新开始时间设定在预定变焦点通过的时间，该时间可以设定成检测驱动第一和第二透镜组11和12时产生的第一和第二透镜座光电断路器509的脉冲信号或PI信号的每个时间，或每个SI信号的预定计数。
因此，能够实现第三透镜组13更精确的中间控制，因此，能够提高第一、第二和第三透镜组中的距离的精度。
在上述实施例中，已经描述第三透镜组13横向于光轴X退出透镜筒单元的结构。在这种结构中，退出的第三透镜组13具有最小的外径。当具有最小外径的第三透镜组13退出时，能够有效地使第三透镜组13退出的镜筒突出尺寸最小，从而能够减小镜筒的厚度。
而且，当退缩的透镜伸出固定透镜座时，采用一种结构，使得用于驱动退缩透镜组(即，第三透镜组)的装置(导螺杆等)尺寸最小，从而退缩的透镜不可能远离像平面。
而且，第三透镜座13的透镜保持座或第三透镜组13本身大于其它透镜11、12、14的透镜保持座或其它透镜组11、12、14沿光轴X的长度，换言之，厚度。
当第三透镜组13的厚度大于其它透镜组11、12、14的厚度时，其它透镜组的厚度减小。因此，当镜筒在收缩位置时，镜筒的厚度能够减小。
结果，镜筒的厚度或镜筒沿光轴方向的尺寸最小。
因为退缩透镜组或第三透镜组13设置在具有孔径光阑功能的快门后面和附近，所以，镜筒的直径更小，第三透镜组13的退缩被简化，不用考虑快门与透镜组的干涉和快门的位置与透镜筒单元分离太远。
接下来，进一步详细解释多个透镜组的结构。
第一透镜组11具有正光学能力，第二透镜组12具有负光学能力，第三透镜组具有正光学能力，第四透镜组具有正光学能力。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、第三和第四透镜组13和14之间的至少一个的间隔，实现改变放大率操作。通过沿光轴X移动第四透镜组14，实现聚焦操作。
快门/孔径光阑单元15设置在第二透镜组12和第三透镜组13之间。换言之，具有孔径光阑功能的快门位于第三透镜组13前面。第四透镜组设置在透镜筒单元中。因为具有最小外径的第三透镜组退出透镜筒单元，不会与像平面分离太远，用最小移动能够实现第三透镜组13的退缩，并且能够使镜筒的外径最小。此外，通过至少一个透镜组的退缩，镜筒的厚度减小。
而且，有可能提供既有高变化放大率的紧凑镜筒，4倍或更大倍数。
同时，透镜组可以由具有正光学能力的第一透镜组、具有负光学能力的第二透镜组、和具有正光学能力的第三透镜组构成，第三透镜组可以退缩。
另外，透镜组可以由具有负屈光度的第一透镜组、具有正光学能力的第二透镜组、和具有正光学能力的第三透镜组构成，第二透镜组或第三透镜组可以退缩。
每个透镜组可以由一个或多个透镜构成，这里的透镜组表示整体的一个或多个透镜。因此，所有透镜组可以分别由一个透镜构成。
现在参照图17A-图19，作为第二实施例，描述包括根据本发明镜筒的光学系统装置的照相机。
尽管在这里镜筒应用于照相机，镜筒也可应用于具有照相功能或安装了功能部件的移动信息终端，诸如所谓的PDA(个人数字助理)、移动电话等。
许多这种移动信息终端尽管外观稍有不同，具有基本上与照相机的功能和结构相同的功能和结构。因此，包括本发明的镜筒的光学系统装置可以用于这种移动信息终端。另外，本发明的镜筒可应用于成像装置，诸如复印机、扫描仪等。
如图29和图30所示，照相机包括在壳体120内的图像拾取透镜101、在壳体120表面的快门按钮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、存储卡槽109、扩展卡槽110、挡板操作件301等。
通常，根据各种按钮和镜筒的布置，液晶显示器(＝LCD)106设置在镜筒后面，在壳体120背面。因为液晶显示器(＝LCD)106很薄，并且基本上是长方形的，镜筒最厚部分的厚度与显示器厚度的总和基本上是照相机的厚度。
而且，如图31所示，照相机还包括在壳体201内的光电检测器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。尽管没有清楚地图示，电力从作为电源的电池供给上述部件，以操作这些部件。
光电检测器201用作面传感器，诸如CCD(电荷耦合装置)图像拾取元件等，以读取由摄影光学系统的图像拾取透镜101形成的、被拍摄物体的图像，即，摄影物体的图像。作为图像拾取透镜101，采用包括在第一实施例中描述的本发明的镜筒的光学系统装置。
更具体地说，光学系统装置包括构成镜筒的多个透镜组，作为光学元件和保持透镜组的伸缩筒单元。
镜筒在镜头筒中具有保持各个透镜组的机构，使得透镜组能够响应透镜筒沿透镜组的光轴的移动而移动，与上述实施例相似。与照相机成一体的图像拾取透镜101一般以这种光学系统装置的形式集成。
如图17-19所示，形成为向后突出的部分第三透镜导螺杆34和第三组主导杆32位于显示器106的外周边外面，从而在收缩位置，阴螺纹件35和第三透镜座31的套管31f位于LCD显示器106外面的壳体的间隙中。
由于上述结构，照相机的是从镜筒前面到镜筒底座82背面的厚度与LCD显示器106的厚度的总和。因此，不增加照相机的厚度，能够保证第三透镜座31的更大移动量。
因此，由第三透镜座31保持的透镜沿光轴X的方向的移动量能够增加，整个透镜组的变倍率能够提高。而且，只有向后突出的部分第三组导螺杆34和第三组主导杆32形成为沿光轴X的方向从镜筒底座82的后端面向后突出，这意味着只有部分镜筒向后突出，从而只有在包含镜筒在内的照相机壳体120内部的布置需要调整，而壳体120的尺寸不需要扩大。
而且，向后突出的部分第三组导螺杆34和第三组主导杆32设置在LCD显示器106的显示外表面(后端面)的前侧，因此，能够可靠地收纳在原始壳体里面。
光电检测器201的输出被中央处理单元204控制的信号处理单元202处理，并且转换成数字图像信息。被图像处理单元202数字化的图像信息在图像处理单元203中经过预定图像处理，图像处理单元203也被中央处理单元204控制，然后，存储在半导体存储器205中，诸如非易失性存储器。
在这种情况下，半导体存储器205可以是插入存储器卡槽109中的存储卡，或可以是在照相机主体中集成的半导体存储器。液晶显示器(＝LCD)106可以显示摄影图像或显示存储在半导体存储器205中的图像。存储在半导体存储器205中的图像经过插入扩展卡槽110中的扩展卡206能够传输到照相机外面。同时，图21所示、控制透镜组的驱动的上述(CPU)501包括在中央处理单元204中，否则，使用连接501的其它微处理器构成。
在运输时，图像拾取透镜101嵌入照相机主体内，进入图17A所示的收缩或收纳状态，透镜挡板62也进入关闭状态。当用户操作挡板操作件301并打开透镜挡板62时，电源开启，镜筒从关闭位置移到打开位置并从照相机主体突出，如图29B所示，从而形成摄影状态。此时，镜筒内的图像拾取透镜101被设定，使得构成变焦镜头的光学系统的各个透镜组例如布置在短焦广角位置。
当操作变焦杆103时，光学系统中各个透镜组的布置通过透镜组沿光轴的移动来改变，因此，变焦系统能够变到摄远位置。
优选地，取景器104的光学系统配置成变焦率变化与图像拾取透镜101的视场角变化相关。
在许多情况下，通过半压快门按钮102的操作来完成聚焦。用本发明的镜筒中的变焦透镜聚焦主要通过移动第四透镜组14来实现。当快门按钮102进一步压到完全压下的状态时，摄影完成，随后，进行上述处理。
为了在液晶显示器106上显示半导体存储器205中存储的图像或通过扩展卡206将图像传输到照相机外面，用预定方式操作操作按钮107。通过插入特定或多功能槽，诸如存储卡槽109和通信卡槽110，来使用半导体存储卡205和通信卡206等。
当图像拾取透镜101在收纳状态时，第三透镜组13从光轴退缩到伸缩筒单元外面的退缩位置，因此，以并列的方式与第一透镜组11和第二透镜组12收纳在一条线上。因此，实现照相机厚的进一步减小。
通常，因为取景器机构设置在镜筒上面，因此，某些照相操作很容易。而且，如果镜筒包括改变变焦放大率机构，因为取景器机构也需要改变变焦放大率机构，优选用于引导改变变焦放大率操作的驱动源(DC电机、脉冲电机等)和用于传递驱动源的驱动力给透镜组的传递机构(齿轮连接结构等)设置在取景器机构附近。例如，如果取景器机构设置在镜筒左上方位置，驱动源和传递机构设置在镜筒的左上方位置，以有效利用有限的空间。
接下来，用于退缩透镜组(本实施例的第三透镜组13)的透镜座退缩，考虑到左方的空间，保持透镜座收纳在镜筒下面。在该实施例中，空间设置在镜筒的右下方位置，以收纳退缩的第三透镜组的保持透镜座。上述固定透镜筒的收纳部件设置在该位置。
用于驱动透镜组的驱动源和传递机构设置在左下方位置。结果，有效利用四个角(corner)，即，镜筒的左上方位置、右上方位置、右下方位置、和坐下方位置。
具有上述镜筒或上述照相机部件的移动电话，或移动信息终端诸如PDA(个人数字助理)能够体现本发明的移动信息终端。根据这些移动信息终端，由第三透镜座31保持的透镜沿光轴X的方向的移动量能够增加，整个透镜组的变倍率能够提高。而且，只有驱动第三透镜座31的一部分形成为沿光轴X的方向从镜筒底座82的后端面向后突出，这意味着只有部分镜筒向后突出，从而仅仅包含镜筒在内的移动信息终端的壳体内的布置需要调整，而壳体的尺寸不需要扩大。
工业应用性 本发明的镜筒可应用于具有照相功能或安装功能部件的任何便携式装置。尽管不限于此，实例是移动信息终端，诸如所谓的PDA(个人数字助理)、移动电话等。本发明的镜筒还应用于成像装置，诸如复印机、扫描仪等，同样，也应用于透镜驱动装置和光学装置等。
本申请基于2005年3月4日提交的日本专利申请No.2005-0161425并要求其优先权，其整个内容并入本文作为参考。
权利要求
1.一种镜筒，包括
多个透镜组；
多个透镜保持座，配置成分别保持多个透镜组；
伸缩筒，由固定底座件保持，并且配置成将所述多个透镜保持座的一部分保持在该伸缩筒内；和
透镜保持座驱动装置，配置成驱动所述多个透镜保持座；
其中所述多个透镜组的至少一个从收缩位置朝物方侧移动，以形成摄影状态，在所述收缩位置所述多个透镜组的至少一个被收缩，
其中透镜保持座驱动装置配置成驱动所述多个透镜组的至少一个的透镜的至少一个从摄影状态移到像方侧，其中在摄影状态，所有透镜的光轴沿光轴方向对齐，并且该透镜保持座驱动装置配置成驱动透镜退缩座到退缩位置，其中所述透镜退缩座是透镜保持座中的一个并且配置成保持退缩到伸缩筒外面的退缩透镜，以及
其中用于驱动透镜退缩座的透镜保持座驱动装置的一部分形成为沿光轴方向、从保持伸缩筒的固定底座件的后端面向后突出。
2.如权利要求1所述的镜筒，其中形成为沿光轴方向向后突出的所述一部件包括沿光轴方向延伸的导螺杆。
3.如权利要求2所述的镜筒，其中在收缩位置，与所述导螺杆拧合的螺纹件位于固定底座件的后端面的后面。
4.如权利要求2所述的镜筒，其中形成为沿光轴方向向后突出的所述一部件沿光轴方向延伸；包括引导透镜退缩座到光轴方向的导杆。
5.如权利要求3所述的镜筒，其中形成为沿光轴方向向后突出的所述一部件沿光轴方向延伸；包括引导透镜退缩座到光轴方向的导杆。
6.如权利要求4所述的镜筒，其中所述透镜退缩座与所述导杆沿光轴方向滑动地接合，与所述导杆在收缩位置接合的套管位于固定底座件的后端面的后面。
7.一种拍摄物体的照相机，包括
壳体；
如权利要求1所述的镜筒；和
显示器，用于显示来自设置在镜筒中的透镜组的图像；
其中镜筒设置在壳体内，显示器设置在壳体背面，形成为沿光轴方向向后突出的部分位于显示器外周边缘的外面。
8.如权利要求7所述的照相机，其中所述形成为沿光轴方向向后突出的部分的后端面设置在显示器的显示外表面的前侧。
9.一种移动信息终端，包括权利要求1所述的镜筒。
10.一种移动信息终端，包括权利要求7所述的照相机。
全文摘要
一种镜筒，包括多个透镜组；多个透镜保持座；伸缩筒，用固定底座件保持，并且配置成将多个透镜保持座的一部分保持在伸缩筒内；和透镜保持座驱动装置，配置成驱动多个透镜保持座。用于驱动透镜退缩座的透镜保持座驱动装置的一部分形成为沿光轴方向、从保持伸缩筒的固定底座件的后端面向后突出，其中透镜退缩座是透镜保持座中的一个。
文档编号G02B7/04GK101171539SQ20068001531
公开日2008年4月30日 申请日期2006年3月3日 优先权日2005年3月4日
发明者岩崎彻也 申请人:株式会社理光