專(zhuān)利名稱(chēng)：鏡筒、照相機(jī)和移動(dòng)信息終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鏡筒、照相機(jī)和信息終端。特別是，涉及設(shè)置在鏡筒中的多個(gè)透鏡組的一個(gè)能夠退出圓筒的結(jié)構(gòu)改型。

背景技術(shù)：
通常，在成像裝置諸如數(shù)字照相機(jī)中，由于具有能夠改變焦距的變焦透鏡功能的高性能的發(fā)展、或根據(jù)用戶(hù)需要的成像裝置的小型化，越來(lái)越多地使用可收縮鏡筒，當(dāng)不進(jìn)行攝影時(shí)，這種可收縮鏡筒的多個(gè)透鏡組收縮。而且，因?yàn)椴粌H需要簡(jiǎn)單地減小尺寸，而且還需要減小厚度，現(xiàn)在主要是減小鏡筒在收縮位置(光軸方向的尺寸)到最大位置的厚度。
作為滿(mǎn)足減小鏡筒厚度需要的技術(shù)，已經(jīng)使用這樣的可收縮鏡筒，其中當(dāng)不使用時(shí)，保持多個(gè)透鏡組的透鏡筒收縮到成像裝置中，當(dāng)透鏡組收縮時(shí)，一個(gè)透鏡組退出透鏡組光軸。
例如，在JP No.2003-315861A(專(zhuān)利文件1)和JP No.2003-149723A(專(zhuān)利文件2)中公開(kāi)了一個(gè)透鏡組退出光軸的技術(shù)。根據(jù)在專(zhuān)利文件1和2中公開(kāi)的結(jié)構(gòu)，因?yàn)樵谕哥R組收縮時(shí)設(shè)置在光軸中的多個(gè)透鏡組的一個(gè)退出，透鏡沿光軸方向的整個(gè)尺寸能夠被縮短退縮的透鏡沿光軸方向的長(zhǎng)度，成像裝置的厚度能夠減小。
然而，在專(zhuān)利文件1和2公開(kāi)的機(jī)構(gòu)中，退出光軸的透鏡僅僅在設(shè)置在鏡筒的可收縮透鏡筒(伸縮筒(telescopic cylinder))內(nèi)位移，因此，當(dāng)透鏡組收縮時(shí)，即使成像裝置的厚度能夠減小，與沒(méi)有退出光軸的透鏡的照相機(jī)相比，必須保證透鏡筒更大的外徑。結(jié)果，透鏡筒的尺寸，尤其是與光軸垂直的平面的尺寸必須增大，最終導(dǎo)致成像裝置更大的尺寸，尤其是從前面看時(shí)。
為了解決上述問(wèn)題，在(未
公開(kāi)日本專(zhuān)利申請(qǐng)JP No.2005-044909)中提出透鏡組的一個(gè)能夠退出伸縮筒的鏡筒的技術(shù)。根據(jù)這種技術(shù)，從光軸退出的透鏡不收縮在伸縮筒的最大外徑位置里面，從而伸縮筒的最大外徑不需要增加，因此，能夠獲得伸縮筒的小外徑。
然而，當(dāng)包括設(shè)置在鏡筒內(nèi)的透鏡組的光學(xué)系統(tǒng)用作變焦光學(xué)系統(tǒng)時(shí)，透鏡的移動(dòng)量需要增大，以獲得更大的變倍率。
此外，應(yīng)該保證從透鏡筒的前側(cè)(物方側(cè))到保持透鏡筒的固定底座件的后端側(cè)(像方側(cè))的較長(zhǎng)距離，以獲得退縮透鏡組的更大驅(qū)動(dòng)量。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明考慮到上述情況作出。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種能夠使橫向于光軸的平面尺寸最小和增加退縮透鏡的驅(qū)動(dòng)量的鏡筒，和利用該鏡筒的照相機(jī)以及利用該鏡筒的移動(dòng)信息終端。
為了實(shí)現(xiàn)這些和其它優(yōu)點(diǎn)，以及根據(jù)本發(fā)明的目的，作為本文的體現(xiàn)和寬泛描述，在根據(jù)本發(fā)明的鏡筒中，用于驅(qū)動(dòng)透鏡保持座的一部分透鏡保持座驅(qū)動(dòng)裝置形成為沿光軸方向朝固定底座件的后端面向后突出，因此，與常規(guī)技術(shù)相比，鏡筒具有由透鏡保持座保持的透鏡沿光軸方向更大的伸縮距離。此外，從光軸退縮的透鏡不在最大外徑的位置收縮到伸縮筒內(nèi)，伸縮筒的最大外徑不需要增大，因此，能夠獲得伸縮筒的小外徑。
作為本文的體現(xiàn)和寬泛描述，根據(jù)本發(fā)明的鏡筒包括多個(gè)透鏡組；多個(gè)透鏡保持座，配置成分別保持多個(gè)透鏡組；伸縮筒，其由固定底座件保持，并且配置成將多個(gè)透鏡保持座的一部分保持在伸縮筒內(nèi)；和透鏡保持座驅(qū)動(dòng)裝置，其配置成驅(qū)動(dòng)多個(gè)透鏡保持座；多個(gè)透鏡組的至少一個(gè)從收縮位置朝物方側(cè)移動(dòng)，以形成攝影狀態(tài)，在收縮位置多個(gè)透鏡組的至少一個(gè)被收縮。透鏡保持座驅(qū)動(dòng)裝置配置成驅(qū)動(dòng)多個(gè)透鏡組的至少一個(gè)的透鏡的至少一個(gè)從攝影狀態(tài)移到像方側(cè)，其中在攝影狀態(tài)，所有透鏡的光軸沿光軸方向?qū)R，并且該透鏡保持座驅(qū)動(dòng)裝置配置成驅(qū)動(dòng)透鏡退縮座到退縮位置，其中透鏡退縮座是透鏡保持座中的一個(gè)并且配置成保持退縮到伸縮筒外面的退縮透鏡。用于驅(qū)動(dòng)透鏡退縮座的透鏡保持座驅(qū)動(dòng)裝置的一部分形成為沿光軸方向、從保持伸縮筒的固定底座件的后端面向后突出。
根據(jù)本發(fā)明，作為本文的體現(xiàn)和寬泛描述，用于驅(qū)動(dòng)透鏡退縮座的透鏡保持座驅(qū)動(dòng)裝置的一部分形成為沿光軸方向、從保持伸縮筒的固定底座件的后端面向后突出，使得僅僅由于突出量，能夠能加透鏡退縮座沿光軸方向的移動(dòng)量。因此，由透鏡退縮座保持的透鏡沿光軸方向的移動(dòng)量能夠增加，整個(gè)透鏡組的變倍率能夠提高。
而且，根據(jù)本發(fā)明，僅僅用于驅(qū)動(dòng)透鏡退縮座的透鏡保持座驅(qū)動(dòng)裝置的一部分形成為沿光軸方向、從固定底座件的后端面突出，這意味著僅僅部分鏡筒向后突出，從而僅僅在包含鏡筒在內(nèi)的照相機(jī)或移動(dòng)信息終端的殼體內(nèi)部的布置需要調(diào)整，而殼體的尺寸不需要擴(kuò)大。
而且，從光軸退出的透鏡不收縮在最大外徑位置收縮在伸縮筒內(nèi)，從而伸縮筒的最大外徑不需要增大，因此，能夠獲得伸縮筒的小外徑。
在根據(jù)本發(fā)明的鏡筒中，優(yōu)選地，形成為沿光軸方向向后突出的一部分包括沿光軸方向延伸的導(dǎo)螺桿。導(dǎo)螺桿沿光軸方向延伸并且在垂至于光軸的平面內(nèi)僅占據(jù)很小的面積，從而有可能提供從固定底座件的后端面向后突出的非常小的突出量。
而且，在根據(jù)本發(fā)明的鏡筒中，優(yōu)選在收縮位置，與導(dǎo)螺桿擰合并且沿光軸方向移動(dòng)以驅(qū)動(dòng)透鏡退縮座的螺紋件位于固定底座件的后端面的后面。在收縮位置，透鏡退縮座與導(dǎo)螺桿擰合的擰合部分位于固定底座件的后端面的后面。使得透鏡退縮座沿光軸方向的伸出量能夠僅僅伸出導(dǎo)螺桿的伸出距離。此外，螺紋件與導(dǎo)螺桿沿光軸方向的擰合長(zhǎng)度能夠保證與原始長(zhǎng)度相同，從而能夠避免由于擰合長(zhǎng)度減小、支撐透鏡退縮座的負(fù)載傾斜造成的摩擦力增加、或有缺陷的啟動(dòng)、或耐久性的降低。
而且，優(yōu)選地，形成為沿光軸方向向后突出的一部分沿光軸方向延伸，并且包括引導(dǎo)透鏡退縮座到光軸方向的導(dǎo)桿。導(dǎo)桿沿光軸方向延伸，當(dāng)它們被導(dǎo)螺桿驅(qū)動(dòng)以沿光軸方向移動(dòng)時(shí)，透鏡退縮座沿導(dǎo)桿導(dǎo)向，有可能更穩(wěn)定地沿光軸方向移動(dòng)透鏡退縮座。
而且，在根據(jù)本發(fā)明的鏡筒中，優(yōu)選地，透鏡退縮座與導(dǎo)桿沿光軸方向滑動(dòng)地接合，與導(dǎo)桿在收縮位置接合的套管位于固定底座件的后端面的后面。
此外，透鏡退縮座的套管與導(dǎo)桿沿光軸方向的接合長(zhǎng)度能夠保證與原始長(zhǎng)度相同，從而能夠進(jìn)一步避免對(duì)光學(xué)可靠性的損害，例如，能夠防止由于接合長(zhǎng)度減小、支撐透鏡退縮座的負(fù)載造成的透鏡傾斜。
作為本文的體現(xiàn)和寬泛描述，一種根據(jù)本發(fā)明用于拍攝物體的照相機(jī)，包括殼體，根據(jù)本發(fā)明的鏡筒，顯示器，用于顯示來(lái)自設(shè)置在鏡筒中的透鏡組的圖像。鏡筒設(shè)置在殼體內(nèi)，顯示器設(shè)置在殼體背面，形成為沿光軸方向向后突出的部分位于顯示器外周邊緣的外面。因此，根據(jù)本發(fā)明的照相機(jī)，能夠增加由透鏡退縮座保持的透鏡沿光軸方向的移動(dòng)量，能夠提高整個(gè)透鏡組的變倍率。
而且，僅僅用于驅(qū)動(dòng)透鏡退縮座的透鏡保持座驅(qū)動(dòng)裝置的一部分形成為沿光軸方向、從固定底座件的后端面向后突出，這意味著僅僅部分鏡筒向后突出，從而僅僅在包含鏡筒在內(nèi)的照相機(jī)殼體內(nèi)部的布置需要調(diào)整，而殼體的尺寸不需要擴(kuò)大。
形成為沿光軸方向向后突出的一部分位于設(shè)置在殼體背面的顯示器的外周邊緣的外面，從而即使使用原始長(zhǎng)度，能夠避免埋入殼體的部分顯示器與突出部件的干涉。
而且，從光軸退出的透鏡不在最大外徑位置收縮在伸縮筒內(nèi)，從而伸縮筒的最大外徑不需要增大，因此，能夠獲得伸縮筒的小外徑。
而且，在根據(jù)本發(fā)明的照相機(jī)中，優(yōu)選，形成為沿光軸方向向后突出的一部分的后端面設(shè)置在顯示器的顯示外表面(后端面)的前側(cè)。當(dāng)然，原始?xì)んw能夠用于該結(jié)構(gòu)。
作為本文的體現(xiàn)和寬泛描述，一種根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)信息終端，包括根據(jù)本發(fā)明的鏡筒或照相機(jī)。根據(jù)這種移動(dòng)信息終端，能夠增加由透鏡退縮座保持的透鏡沿光軸方向的移動(dòng)量，能夠提高整個(gè)透鏡組的變倍率。而且，僅僅用于驅(qū)動(dòng)透鏡退縮座的透鏡保持座驅(qū)動(dòng)裝置的一部分形成為沿光軸方向、從固定底座件的后端面向后突出，這意味著僅僅部分鏡筒向后突出，從而僅僅在包含鏡筒在內(nèi)的移動(dòng)信息終端殼體內(nèi)部的布置需要調(diào)整，而殼體的尺寸不需要擴(kuò)大。
而且，從光軸退出的透鏡不在最大外徑位置收縮在伸縮筒內(nèi)，從而伸縮筒的最大外徑不需要增大，因此，能夠獲得伸縮筒的小外徑。
應(yīng)該理解，上面的一般性描述和下面詳細(xì)的描述是示例性的，用于提供如權(quán)利要求所述的本發(fā)明的進(jìn)一步解釋。
發(fā)明效果 因此，根據(jù)本發(fā)明的鏡筒，能夠增加由透鏡退縮座保持的透鏡沿光軸方向的移動(dòng)量，能夠提高整個(gè)透鏡組的變倍率。而且，僅僅用于驅(qū)動(dòng)透鏡退縮座的透鏡保持座驅(qū)動(dòng)裝置的一部分形成為沿光軸方向、從固定底座件的后端面向后突出，這意味著僅僅部分鏡筒向后突出，從而僅僅在包含鏡筒在內(nèi)的照相機(jī)或移動(dòng)信息終端殼體內(nèi)部的布置需要調(diào)整，而殼體的尺寸不需要擴(kuò)大。
而且，從光軸退出的透鏡不在最大外徑位置收縮在伸縮筒內(nèi)，從而伸縮筒的最大外徑不需要增大，因此，能夠獲得伸縮筒的小外徑。
根據(jù)本發(fā)明的照相機(jī)，能夠增加由透鏡退縮座保持的透鏡沿光軸方向的移動(dòng)量，能夠提高整個(gè)透鏡組的變倍率。而且，僅僅用于驅(qū)動(dòng)透鏡退縮座的透鏡保持座驅(qū)動(dòng)裝置的一部分形成為沿光軸方向、從固定底座件的后端面向后突出，這意味著僅僅部分鏡筒向后突出，從而僅僅在包含鏡筒在內(nèi)的照相機(jī)殼體內(nèi)部的布置需要調(diào)整，而殼體的尺寸不需要擴(kuò)大。
而且，從光軸退出的透鏡不在最大外徑位置收縮在伸縮筒內(nèi)，從而伸縮筒的最大外徑不需要增大，因此，能夠獲得伸縮筒的小外徑。
根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)信息終端，能夠增加由透鏡退縮座保持的透鏡沿光軸方向的移動(dòng)量，能夠提高整個(gè)透鏡組的變倍率。而且，僅僅用于驅(qū)動(dòng)透鏡退縮座的透鏡保持座驅(qū)動(dòng)裝置的一部分形成為沿光軸方向、從固定底座件的后端面向后突出，這意味著僅僅部分鏡筒向后突出，從而僅僅在包含鏡筒在內(nèi)的移動(dòng)信息終端殼體內(nèi)部的布置需要調(diào)整，而殼體的尺寸不需要擴(kuò)大。
而且，從光軸退出的透鏡不在最大外徑位置收縮在伸縮筒內(nèi)，從而伸縮筒的最大外徑不需要增大，因此，能夠獲得伸縮筒的小外徑。



附圖用于進(jìn)一步理解本發(fā)明，它并入本說(shuō)明書(shū)中并構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分。附示本發(fā)明的實(shí)施例，并且與說(shuō)明書(shū)一起用于解釋本發(fā)明的原理。
圖1是表示從物方看時(shí)，包括本發(fā)明第一實(shí)施例的鏡筒的光學(xué)系統(tǒng)裝置的主要部件結(jié)構(gòu)的透視圖，其中透鏡組是收縮的。
圖2是表示從像平面看時(shí)，圖1所示的鏡筒的主要部件的透視圖。
圖3是表示從物方看時(shí)，包括透鏡擋板的光學(xué)系統(tǒng)裝置的主要部件結(jié)構(gòu)的示意性透視圖，其中透鏡擋板是關(guān)閉的。
圖4是從像平面看時(shí)，圖3所示鏡筒的主要部件結(jié)構(gòu)的示意性透視圖。
圖5是從像平面看時(shí)，在透鏡擋板在攝影狀態(tài)打開(kāi)、透鏡組伸出的狀態(tài)，鏡筒的主要部件結(jié)構(gòu)的示意性透視圖。
圖6是從像平面看時(shí)，在透鏡組伸出的攝影狀態(tài)，鏡筒的主要部件結(jié)構(gòu)的透視圖。
圖7是從物方看時(shí)，在透鏡組在收縮位置的狀態(tài)，第三透鏡座(thirdframe)、防撞條和第四透鏡座(forth frame)的布局透視圖，用于解釋保持第三透鏡組的第三透鏡座和防撞條的操作。
圖8是從物方看時(shí)，在透鏡組突出的攝影狀態(tài)，第三透鏡座、防撞條和第四透鏡座的布局透視圖，用于解釋保持第三透鏡組的第三透鏡座和防撞條的操作。
圖9是表示在透鏡組伸出的攝影狀態(tài)和在透鏡組退縮到收縮的收縮狀態(tài)，鏡筒的透鏡組、透鏡保持座、和各種透鏡筒的主要部件相對(duì)光軸的上半部和下半部的垂直剖面圖。
圖10是表示在第二旋轉(zhuǎn)筒上形成的凸輪凹槽的形狀在展開(kāi)狀態(tài)的示意性展開(kāi)正視圖。
圖11是表示在凸輪筒上形成的凸輪凹槽的形狀在展開(kāi)狀態(tài)的示意性展開(kāi)正視圖。
圖12是表示在第一襯套(liner)上形成的凸輪凹槽和鍵槽的形狀在展開(kāi)狀態(tài)的示意性展開(kāi)正視圖，其中省略了螺旋。
圖13A是表示在固定透鏡座上形成的凸輪凹槽和鍵槽形狀在展開(kāi)狀態(tài)的示意性展開(kāi)正視圖，其中省略了螺旋，圖13B是表示在固定透鏡座上形成的凸輪凹槽和鍵槽的形狀在展開(kāi)狀態(tài)的示意性展開(kāi)正視圖，其中帶有螺旋，圖13C是表示配有螺旋的第一旋轉(zhuǎn)筒的外觀(guān)的透視圖。
圖14A是表示第三透鏡座及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖，圖14B是圖14A的透視圖。
圖15是表示第三透鏡座的結(jié)構(gòu)及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的示意性透視圖。
圖16A是從像平面看時(shí)，用于解釋第三透鏡座的操作的第三透鏡座部分的正視圖，圖16B是快門(mén)部分的透視圖。
圖17是表示從LCD顯示器側(cè)看時(shí)，當(dāng)鏡筒設(shè)置在照相機(jī)中時(shí)，圖1所示的鏡筒與設(shè)置在照相機(jī)上的LCD顯示器的位置關(guān)系的透視圖。
圖18是表示從側(cè)面看時(shí)，圖17的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖19是表示從作為正面的LCD顯示器106看時(shí)，圖17的結(jié)構(gòu)的后視圖。
圖20A是示意性表示第四透鏡座及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要部件的透視圖，圖20B是表示第四透鏡座及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要部件的透視圖，其中從不同角度看并省略了那些部分。
圖21是示意性表示驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖22是表示透鏡擋板按啟動(dòng)順序從關(guān)閉位置到打開(kāi)位置操作的順序的時(shí)間圖。
圖23是表示透鏡擋板按啟動(dòng)順序從打開(kāi)位置到關(guān)閉位置的操作的順序的時(shí)間圖。
圖24A是表示透鏡擋板的復(fù)位順序的表格，圖24B是HP信號(hào)的時(shí)間圖。
圖25是表示透鏡擋板關(guān)閉狀態(tài)的順序的時(shí)間圖。
圖26是表示變焦順序的流程圖。
圖27是表示從廣角到攝遠(yuǎn)變焦的變焦順序的時(shí)間圖。
圖28是表示從攝遠(yuǎn)到廣角變焦的變焦順序的時(shí)間圖。
圖29是表示從物方看時(shí)，照相機(jī)外觀(guān)的透視圖。
圖30是表示從用戶(hù)側(cè)看時(shí)，照相機(jī)外觀(guān)的透視圖。
圖31是表示照相機(jī)功能結(jié)構(gòu)的框圖。
附圖標(biāo)記描述 11第一透鏡組 11第二透鏡組 11第三透鏡組 11第四透鏡組 11快門(mén)/孔徑光闌單元 11固態(tài)圖像傳感裝置 11第一透鏡座 11蓋玻璃 11低通濾光片 21固定透鏡座 22第一旋轉(zhuǎn)筒(伸縮筒) 22第一襯套 22第二旋轉(zhuǎn)筒(伸縮筒) 22第二襯套 22凸輪筒 22線(xiàn)性移動(dòng)筒(伸縮筒) 30第三透鏡座(透鏡退縮座) 31f套管 30第三組主導(dǎo)桿(透鏡保持座驅(qū)動(dòng)裝置) 30第三透鏡座副導(dǎo)桿 30第三組導(dǎo)螺桿(透鏡保持座驅(qū)動(dòng)裝置) 30第三透鏡座陰螺紋件(透鏡保持座驅(qū)動(dòng)裝置) 30防撞條 30收縮扭簧 30第三透鏡座光電斷路器 41第四透鏡座 41第四透鏡座副導(dǎo)桿 41第四透鏡座彈簧 44第四透鏡座主導(dǎo)桿 45第四透鏡座導(dǎo)螺桿 46第四透鏡座陰螺紋件 46第四組光電斷路器 50變焦電機(jī) 50第三透鏡座驅(qū)動(dòng)電機(jī) 50第四透鏡座驅(qū)動(dòng)電機(jī) 60擋板控制件 60透鏡擋板 60擋板驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 71-74齒輪 80固定板 80鏡筒底座(固定底座件) 100圖像拾取透鏡 100快門(mén)按鈕 100變焦桿 100取景器 100閃光燈 100液晶顯示器(LCD，顯示器) 100操作按鈕 100電源開(kāi)關(guān) 100存儲(chǔ)卡槽 100擴(kuò)充卡槽 120殼體 200光電檢測(cè)器(面?zhèn)鞲衅? 200信號(hào)處理單元 200圖像處理單元 200中央處理單元(CPU) 200半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 200擴(kuò)充卡 300擋板操作元件 500中央計(jì)算處理裝置 500電機(jī)驅(qū)動(dòng)器 500第一和第二透鏡座DC(直流)電機(jī) 500第一孔徑光闌電機(jī) 500第二孔徑光闌電機(jī) 500快門(mén)電機(jī) 500第三透鏡座脈沖電機(jī) 500第四透鏡座脈沖電機(jī) 500第一和第二透鏡座光電斷路器 500第一和第二透鏡座光電反射器 510第三透鏡座光電斷路器 510第四透鏡座光電斷路器 510第一和第二透鏡座光電斷路器驅(qū)動(dòng)電路 510第一和第二透鏡座光電反射器驅(qū)動(dòng)電路 510第三透鏡座光電斷路器驅(qū)動(dòng)電路 510第四透鏡座光電斷路器驅(qū)動(dòng)電路
具體實(shí)施例方式 參照下面的附圖詳細(xì)解釋本發(fā)明的一些實(shí)施例。無(wú)論如何，在附圖和說(shuō)明書(shū)中使用相同的附圖標(biāo)記是指相同或相似部件。然而，本發(fā)明的范圍不限于這些實(shí)施例。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，下面所述的結(jié)構(gòu)和材料可以適當(dāng)?shù)馗倪M(jìn)。
圖1-16A、16B和圖20圖示本發(fā)明的鏡筒的第一實(shí)施例。
在圖1-20中，鏡筒包括具有固定筒21a的固定透鏡座21；與固定透鏡座21連接的伸縮筒單元或伸縮筒；和設(shè)置在伸縮筒中的多個(gè)透鏡組。伸縮筒沿多個(gè)透鏡組的光軸X可移動(dòng)和可收縮。
透鏡組例如包括第一透鏡組11、第二透鏡組12、第三透鏡組13、和第四透鏡組14，它們都設(shè)置在伸縮筒中(參見(jiàn)圖9A和9B)。
伸縮筒例如包括第一旋轉(zhuǎn)筒22、第二旋轉(zhuǎn)筒24、線(xiàn)性移動(dòng)筒27、和設(shè)置在它們上面的透鏡組。伸縮筒還包括第一襯套23、第二襯套25、凸輪筒26、和用于保持第三透鏡組13的第三透鏡座31(參見(jiàn)圖5和8)。如下所述，第一旋轉(zhuǎn)筒22等沿光軸相對(duì)多個(gè)透鏡組11-14相互移動(dòng)?？梢杂萌魏涡螤罨蚪Y(jié)構(gòu)代替伸縮筒。例如，可以使用多個(gè)周邊間隔的可滑動(dòng)條或帶，而不限于伸縮筒的圓筒形狀。
如圖9A和9B所示，第一透鏡組11、第二透鏡組12、第三透鏡組13、和第四透鏡組14從物體(未示出)按順序定位并設(shè)置在光軸X上?？扉T(mén)/孔徑光闌單元15設(shè)置在第二透鏡組12和第三透鏡組13之間。當(dāng)伸縮筒沿光軸方向移動(dòng)時(shí)，第一透鏡組11、第二透鏡組12、第三透鏡組13、和第四透鏡組14以及快門(mén)/孔徑光闌單元15配置成沿光軸方向可移動(dòng)。
例如，為了將鏡筒用于成像裝置或光學(xué)裝置諸如數(shù)字照相機(jī)等，如下文所述，包括CCD(電荷耦合裝置)等的固態(tài)圖像傳感裝置16鄰近第四透鏡組14的成像面這側(cè)設(shè)置。
參照?qǐng)D9A和9B，第一透鏡組11裝在第一透鏡座17上，如果需要，蓋玻璃18和低通濾光片19鄰近CCD16的圖像接收表面設(shè)置。
通常，如圖9A和9B所示，鏡筒構(gòu)成為第一至第四透鏡組在收納在固定筒21a中的收縮位置S和伸出固定筒21a的伸出位置D之間可移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)變焦，第一至第四透鏡組中的至少一個(gè)透鏡組能夠退出光軸到退縮位置，如圖9A中用R表示。在這個(gè)實(shí)施例中，第三透鏡組13的至少一部分通過(guò)設(shè)置在固定筒21a中的通孔從光軸退出而進(jìn)入設(shè)置在固定筒21a中并且對(duì)應(yīng)于上述退縮位置的收納部分。
關(guān)于這個(gè)問(wèn)題，在下文中將進(jìn)一步描述。
第一透鏡組11至第四透鏡組14具有焦距可變的變焦透鏡功能，如下文所述。第一透鏡組11包括一個(gè)或多個(gè)透鏡，并且經(jīng)過(guò)第一透鏡座17而固定到線(xiàn)性移動(dòng)筒27上，該第一透鏡座17整體地保持第一透鏡組11。
第二透鏡組12包括一個(gè)或多個(gè)透鏡。凸輪從動(dòng)件形成在用于整體地保持第二透鏡組12的第二透鏡座(未示出)上，插入在凸輪筒26上形成用于第二透鏡組12的凸輪凹槽，如圖9和11所示，并且與第二襯套25的線(xiàn)性凹槽25a接合，而第二透鏡組12被凸輪筒26和第二襯套25支撐。
快門(mén)/孔徑光闌單元15包括快門(mén)和光闌，與快門(mén)/孔徑光闌單元15整體形成的凸輪從動(dòng)件插入用于凸輪筒26的快門(mén)/光闌的凸輪凹槽，如圖11所示，并且與第二襯套25上的線(xiàn)性凹槽25a接合，使得快門(mén)/孔徑光闌單元15被凸輪筒26和第二襯套25支撐。
固定透鏡座21包括沿軸向形成線(xiàn)性凹槽和螺旋凸輪凹槽的內(nèi)表面的圓筒部分，如圖13A和13B所示。在第一旋轉(zhuǎn)筒22底部的外周面上形成的凸輪從動(dòng)件與螺旋凸輪凹槽接合，如圖13C所示，在第一襯套23的底部的內(nèi)表面形成的鍵部與固定透鏡座21的固定透鏡座的線(xiàn)性凹槽接合。第一旋轉(zhuǎn)筒22的內(nèi)表面形成沿橫向于光軸X的平面延伸的導(dǎo)向槽。與導(dǎo)向槽接合的是形成為從第一襯套23底部附近的外周面突出并且起線(xiàn)性件作用的從動(dòng)件或鍵。
第一襯套23的內(nèi)表面形成沿光軸的線(xiàn)性凹槽和螺旋，此外，第一襯套23形成間隙凹槽，其中插入形成為從第二旋轉(zhuǎn)筒24底部附近的底部外周面突出的凸輪從動(dòng)件。
在第二旋轉(zhuǎn)筒24的底部的外周面形成螺旋，該螺旋與第一襯套23的螺旋配合。通過(guò)在第一襯套23上的凸輪從動(dòng)件的間隙凹槽，從第二旋轉(zhuǎn)筒24底部附近的外周面突出形成的凸輪從動(dòng)件與第一旋轉(zhuǎn)筒22的內(nèi)周面上形成的線(xiàn)性凹槽接合。從第二襯套25底部的外周面突出形成的鍵部與設(shè)置在第一襯套23的內(nèi)周面的線(xiàn)性凹槽接合。
第二旋轉(zhuǎn)筒24的內(nèi)表面沿橫穿光軸X的平面設(shè)有導(dǎo)向槽，從第二襯套25的外周面突出設(shè)置的從動(dòng)件或鍵接合在該第二旋轉(zhuǎn)筒24的導(dǎo)向槽中。由于這種結(jié)構(gòu)，第二襯套25隨著第二旋轉(zhuǎn)筒24沿光軸X的移動(dòng)而移動(dòng)，同時(shí)第二旋轉(zhuǎn)筒24相對(duì)第二襯套25可旋轉(zhuǎn)。
安裝在第二襯套25內(nèi)周面的凸輪筒26以這種方式構(gòu)成，在底部外周面上形成的接合突起安裝到第二旋轉(zhuǎn)筒24底部并且與其接合，以便與第二旋轉(zhuǎn)筒24整體旋轉(zhuǎn)。第二襯套25的內(nèi)表面沿著橫穿光軸X的表面設(shè)有導(dǎo)向槽，在凸輪筒26的外周面(前側(cè))設(shè)置的從動(dòng)件或鍵與凸輪凹槽接合。由于這種結(jié)構(gòu)，凸輪筒26隨著第二襯套25沿光軸X的移動(dòng)而移動(dòng)，同時(shí)相對(duì)第二襯套25可旋轉(zhuǎn)。
線(xiàn)性移動(dòng)筒27的底部插入第二旋轉(zhuǎn)筒24和第二襯套25之間，凸輪從動(dòng)件從線(xiàn)性移動(dòng)筒27底部附近的外周面突出形成，并且凸輪從動(dòng)件與第二旋轉(zhuǎn)筒24的內(nèi)周面上形成的凸輪凹槽接合。線(xiàn)性凹槽沿軸向在線(xiàn)性移動(dòng)筒27的內(nèi)表面形成，并且在第二襯套25的外周面上形成的鍵部與線(xiàn)性凹槽接合。
在第一旋轉(zhuǎn)筒22底部的外周面形成齒輪部，齒輪部與通過(guò)變焦電機(jī)51驅(qū)動(dòng)的一個(gè)或多個(gè)齒輪嚙合，使得變焦電機(jī)51的驅(qū)動(dòng)力經(jīng)過(guò)齒輪傳遞給齒輪部，從而第一透鏡組11、第二透鏡組12、和快門(mén)/光闌單元15以預(yù)定方式變焦。在實(shí)施例中變焦電機(jī)51包括普通DC電機(jī)。
同時(shí)，在第二旋轉(zhuǎn)筒24上的凸輪凹槽與線(xiàn)性移動(dòng)筒27上的凸輪從動(dòng)件的接合，如圖10所示。
在凸輪筒26上、與第二透鏡組12的透鏡保持座上的凸輪從動(dòng)件接合的凸輪凹槽，和在凸輪筒26上、與快門(mén)/孔徑光闌單元15的凸輪從動(dòng)件接合的凸輪凹槽分別在圖11中示出。
在第一襯套23上、與第二旋轉(zhuǎn)筒24的凸輪從動(dòng)件接合的凸輪凹槽，和在第一襯套23上、與第二襯套25上的鍵槽接合的直槽分別在圖12中示出。
在固定透鏡座21上、與固定透鏡座的第一襯套23的鍵部接合的線(xiàn)性凹槽，和與第一旋轉(zhuǎn)筒22的凸輪從動(dòng)件接合的固定透鏡座21的凸輪凹槽分別在圖13A、13B和13C中示出。
一般說(shuō)來(lái)，在最靠近固定筒的位置并且位于最外圓周的旋轉(zhuǎn)筒通常通過(guò)螺旋擰到固定透鏡座上，螺旋被配置成相對(duì)固定透鏡座以恒定速度移動(dòng)旋轉(zhuǎn)筒。因此，在旋轉(zhuǎn)筒逐漸從收縮位置、通過(guò)短焦/廣角位置到長(zhǎng)焦/攝遠(yuǎn)位置的過(guò)程中，在短焦/廣角位置，旋轉(zhuǎn)筒處于半伸出固定透鏡座的狀態(tài)。
與此相比，在上述結(jié)構(gòu)中，鄰接固定透鏡座21的第一旋轉(zhuǎn)筒22通過(guò)螺旋形的凸輪凹槽與固定透鏡座21的固定透鏡座擰合，而不是利用簡(jiǎn)單的螺旋連接。通過(guò)從收縮位置驅(qū)動(dòng)到短焦/廣角位置，第一旋轉(zhuǎn)筒22完全移到最大伸出位置。此后，如圖13A-13C所示，因?yàn)橥馆啺疾鄣奈锓絺?cè)端與固定透鏡座的端面平行，在從短焦/廣角位置驅(qū)動(dòng)到長(zhǎng)焦/攝遠(yuǎn)位置期間，第一旋轉(zhuǎn)筒22在固定位置旋轉(zhuǎn)，不沿光軸X移動(dòng)。
此外，第三透鏡組13在收縮位置退出光軸X，其中透鏡組收縮在固定透鏡座21中，如圖9A和9B所示。第三透鏡組13沿透鏡組的伸出位置移到光軸X上。
當(dāng)?shù)谝恍D(zhuǎn)筒22從收縮位置移到短焦/廣角位置時(shí)，它朝物方伸出，同時(shí)在伸出動(dòng)作初期階段旋轉(zhuǎn)，當(dāng)它到達(dá)最大伸出位置時(shí)，設(shè)置在固定透鏡座21上并且例如包括光反射器、光電斷路器、片開(kāi)關(guān)等的變焦位置檢測(cè)器產(chǎn)生變焦位置參考信號(hào)。因此，當(dāng)產(chǎn)生變焦位置參考信號(hào)時(shí)，因?yàn)樗_定第一旋轉(zhuǎn)筒22到達(dá)最大伸出位置，因而有可能開(kāi)始將第三透鏡座31移到光軸X上。
因此，由于在伸出動(dòng)作的初期階段完全拉出第一旋轉(zhuǎn)筒22和鄰接固定透鏡座的第一襯套23，能夠預(yù)先保證在第二透鏡組12和第四透鏡組14之間將第三透鏡組13插入光軸X的間隔。
如下文所述，只要第一旋轉(zhuǎn)筒22到達(dá)最大伸出位置，產(chǎn)生變焦位置參考信號(hào)，保證插入第三透鏡組的空間，立即開(kāi)始第三透鏡組的插入。因此，從電源開(kāi)啟時(shí)的收縮位置到短焦/廣角位置的時(shí)間可以縮到很短。
如上所述，可退縮的第三透鏡組13保持在第三透鏡座31或可退縮的透鏡保持座上。第三透鏡座31在其一端保持第三透鏡組13，第三透鏡座31的另一端被基本上平行于第三透鏡組13的光軸伸出的第三組主導(dǎo)桿32支撐，以便能夠旋轉(zhuǎn)并且沿第三組主導(dǎo)桿32滑動(dòng)。第三透鏡座31在安置位置和退縮位置之間繞第三組主導(dǎo)桿32旋轉(zhuǎn)，其中在安置位置，第三透鏡組13在攝影狀態(tài)設(shè)置到光軸上，如圖8所示，在退縮位置，第三透鏡組13退出伸縮筒進(jìn)入固定透鏡座21，如圖2所示。
在第三透鏡座31的旋轉(zhuǎn)端側(cè)的第三透鏡組13附近，曲柄狀彎曲部位在旋轉(zhuǎn)軸側(cè)和支撐部位側(cè)之間在平行于主導(dǎo)桿方向上確定第三透鏡組13的位置，擋塊31a和遮光條31b設(shè)置在旋轉(zhuǎn)端，以從該彎曲部分基本上朝旋轉(zhuǎn)端突出(圖15)。
對(duì)于光性能，為了延長(zhǎng)攝遠(yuǎn)狀態(tài)的焦距，第三透鏡組13在攝遠(yuǎn)狀態(tài)的位置是在比較靠近物方的伸出位置。然而，第三透鏡座31的可能移動(dòng)量通過(guò)限制鏡筒在收縮狀態(tài)沿光軸X的長(zhǎng)度來(lái)決定。通過(guò)將第三透鏡座31保持的第三透鏡組設(shè)定在最靠近物方的位置，有可能使攝遠(yuǎn)狀態(tài)的焦距最大。然而，如果擋塊31a沿光軸的位置設(shè)置在基本上與第三透鏡組13相同的位置，第三透鏡座副導(dǎo)桿33的長(zhǎng)度更長(zhǎng)，鏡筒在收縮位置的尺寸變得更大。因此，需要擋塊31a安置在聚焦位置側(cè)，第三透鏡座31形成具有曲柄狀彎曲部位的形狀。
同時(shí)，第三透鏡座31可以由兩部分形成，在這種情況下，一部分是具有曲柄形狀彎曲部分的件，另一部分是用于保持第三透鏡組13的件。兩部分通過(guò)固定在一起整體工作。
如圖14A、14B、17和18所示，在第三透鏡座31(退縮透鏡座)退縮的退縮狀態(tài)，擰在第三組導(dǎo)螺桿34上的第三透鏡座陰螺紋件35(螺紋件)(形成為從鏡筒底座82(固定底座件)的后端面沿光軸X的方向向后突出)位于最靠近CCD像平面的位置。在這種狀態(tài)，陰螺紋件35的一部分位于鏡筒底座82的后端面的后面。而且，在這種狀態(tài)，當(dāng)從鏡筒前面看時(shí)，壓縮扭簧37被完全承載或壓縮，以便不斷地將順時(shí)針運(yùn)動(dòng)傳遞給第三透鏡座31。
被第三透鏡座31的主導(dǎo)桿32支撐的部件的圓筒部分31f(套管)的外圓周面設(shè)有臺(tái)階部位31c，和設(shè)置在臺(tái)階部位31c并且由斜面形成的凸輪部位31e，如圖14A所示。柱形套管31f的一部分位于鏡筒底座82的后端面的后面，陰螺紋件35也是如此。
根據(jù)這種狀態(tài)，從鏡筒前面看，當(dāng)?shù)谌哥R座驅(qū)動(dòng)電機(jī)52順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，第三組導(dǎo)螺桿34通過(guò)包括齒輪71-74的齒輪機(jī)構(gòu)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，第三透鏡座陰螺紋件35沿光軸X朝物方移動(dòng)。此時(shí)，第三透鏡座31通過(guò)壓縮扭簧37的移動(dòng)力順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，凸輪部位31e與設(shè)置在第三透鏡座陰螺紋件35上的第一鄰接部位35a接合。
此后，當(dāng)?shù)谌幝菁y件35移到最靠近物體的位置時(shí)，第三透鏡座31的遮光條31b移到離開(kāi)第三透鏡座光斷路器38的位置，該第三透鏡座光斷路器38為檢測(cè)第三透鏡組13位置的裝置，由此第三光電斷路器38產(chǎn)生從L或低水平到H或高水平范圍的參考信號(hào)。因此，第三透鏡組13的位置用基于第三透鏡座光電斷路器38的參考信號(hào)的脈沖計(jì)數(shù)控制。
根據(jù)這種狀態(tài)，當(dāng)?shù)谌哥R座螺紋件35移到第三透鏡座31的退縮起始位置B時(shí)，如圖14A所示，第三透鏡座31進(jìn)一步順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，擋塊31a鄰接第三透鏡座副導(dǎo)桿33，如圖8和16A所示，結(jié)果，判斷第三透鏡座31的位置在光軸上。因此，第三透鏡組13靠近光軸的操作被完成。在退縮起始位置B，第三透鏡座31朝退縮位置S可移動(dòng)。
同時(shí)，遮光條31b遮蔽第三透鏡座光電斷路器38，如圖16A所示，從而可能確認(rèn)第三透鏡座31在退縮起始位置B。當(dāng)?shù)谌哥R座陰螺紋件35移到退縮起始位置B時(shí)，如圖14A所示，第三透鏡座陰螺紋件35的第一鄰接部位35a與第三透鏡座31臺(tái)階部位31c的前接合部位31d接觸。此外，第三透鏡座31的臺(tái)階部位31c具有凸輪部位31e和形成大致垂直于第三組主導(dǎo)桿32的平面的前接合部位31d。
第三透鏡座31被設(shè)置在第三組主導(dǎo)桿31上的壓縮扭簧37持續(xù)地偏置，移到橫穿光軸的方向，也就是說(shuō)，從退縮位置到光軸以及到沿著光軸的方向，也就是說(shuō)，利用設(shè)置在第三組主導(dǎo)桿32上的壓縮扭簧37而從物方到像平面旁邊的固定板81。如圖1所示，只有用于支撐第三透鏡主導(dǎo)桿32(導(dǎo)桿)和第三透鏡座導(dǎo)螺桿34(導(dǎo)螺桿)的部分固定板81形成為彎曲，并且沿光軸X的方向從鏡筒底座82的后端面向后(朝像方側(cè))突出一長(zhǎng)度“L”。
此外，壓縮扭簧37接觸的部分固定透鏡座21包括形成為凹入部位的臺(tái)階37a，用于插入壓縮扭簧37的一端，如圖14B所示，以防止壓縮扭簧37明顯偏離第三組主導(dǎo)桿32的中心。
接下來(lái)，當(dāng)?shù)谌哥R座陰螺紋件35移到短焦/廣角位置或廣角位置W時(shí)，如圖14A所示，因?yàn)榈谌哥R座陰螺紋件35的第一鄰接部位35a壓住前接合部位31d，所以第三透鏡座31沿光軸X朝物方可移到廣角位置。
而且，當(dāng)?shù)谌哥R座陰螺紋件35設(shè)置在退縮起始位置B和攝遠(yuǎn)位置T之間時(shí)，如圖14A所示，因?yàn)榈谌哥R座31被壓縮扭簧37沿光軸朝像平面持續(xù)地壓住，所以在第三組導(dǎo)螺桿34、第三透鏡座陰螺紋件35和固定板31之中產(chǎn)生的所有間隔集中于像平面，使得第三透鏡座31能夠保證光軸方向位置精度。
第三透鏡座陰螺紋件35擰在基本上與光軸平行設(shè)置的第三組導(dǎo)螺桿34上。除了第一鄰接部位35a之外，第三透鏡座陰螺紋件35包括防轉(zhuǎn)突起35b，其與第三透鏡座31的上述前接合部位31d或凸輪部位31c接合。
防轉(zhuǎn)突起35b可滑動(dòng)地插入在固定透鏡座21的圓筒部分上與光軸平行形成的導(dǎo)向槽中，作為防止第三透鏡座陰螺紋件35隨第三導(dǎo)螺桿34的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)的防轉(zhuǎn)裝置。換言之，因?yàn)榈谌哥R座陰螺紋件35通過(guò)防轉(zhuǎn)突起35b插入固定透鏡座21的導(dǎo)向槽中而防止旋轉(zhuǎn)，第三透鏡座陰螺紋件35通過(guò)第三導(dǎo)螺桿34的旋轉(zhuǎn)沿光軸方向來(lái)回地移動(dòng)。
詳情如圖14A所示，當(dāng)?shù)谌哥R座陰螺紋件35進(jìn)一步從圖14A所示的退縮起始位置B朝像平面(圖中的左側(cè))移動(dòng)時(shí)，第三透鏡座陰螺紋件35與第三透鏡組保持透鏡座31的臺(tái)階部位31c的凸輪部位31e接合。
第三透鏡座31通過(guò)壓縮扭簧37順時(shí)針?lè)较虻钠昧εc固定板81接觸，第三透鏡座31抵抗壓縮扭簧37施加的順時(shí)針偏置力而逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，因此，第三透鏡座31能夠退縮。
此外，如圖17和18所示，第三組導(dǎo)螺桿34和第三組主導(dǎo)桿32在收縮位置的位置用彎曲的固定板81來(lái)限定，部分固定板81從鏡筒底座82的后端面向后突出。在收縮位置，陰螺紋件35和第三透鏡座31的套管31f擠入固定板81后面的彎曲凹入部位，與利用常規(guī)的沒(méi)有彎曲的平固定板相比，沿光軸X方向的沖程量能夠增加一長(zhǎng)度“L”。
如圖14A所示，陰螺紋件35和第三透鏡座31的套管31f第三組能夠從導(dǎo)螺桿34和第三組主導(dǎo)桿32后端面附近的位置移到固定透鏡組前面附近的位置，而且，依靠陰螺紋件35和第三透鏡座31的套管31f向后突出的突出量的增加，能夠得到第三透鏡座31更大的移動(dòng)量。
在本實(shí)施例和正常情況下采用的用第三透鏡座31保持的透鏡組是具有改變倍率功能的透鏡組，因?yàn)槟軌虮ＷC更大移動(dòng)量，從而能夠獲得具有更大變倍率的鏡筒。
而且，增加第三透鏡座31的套管的長(zhǎng)度沒(méi)有得到更大的移動(dòng)量，能夠避免第三透鏡座31的傾斜，能夠防止由透鏡的傾斜導(dǎo)致的分辨率下降和光學(xué)性能的劣化。
而且，只有部分第三組導(dǎo)螺桿34和第三組主導(dǎo)桿32、以及作為驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)第三透鏡座31的固定板81形成為沿光軸X的方向從鏡筒底座82的后端面向后突出，這意味著只有部分鏡筒向后突出，從而只有在包含鏡筒在內(nèi)的照相機(jī)或移動(dòng)信息終端殼體內(nèi)部的布置需要調(diào)整，而殼體的尺寸不需要擴(kuò)大。
而且，從光軸X退出的第三透鏡組13在最大外徑的位置不收縮在伸縮筒內(nèi)，從而伸縮筒的最大外徑不需要增大，因此，能夠獲得伸縮筒的小外徑。
另一方面，第三透鏡座陰螺紋件35通過(guò)第三組導(dǎo)螺桿34的反向旋轉(zhuǎn)或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從攝遠(yuǎn)位置T通過(guò)廣角位置W移到退縮起始位置B，同時(shí)，因?yàn)榈谌哥R座陰螺紋件35的第一鄰接部位35a與第三透鏡座31的臺(tái)階部位31c的前接合部位31d接合，第三透鏡座31逐漸移動(dòng)，從物方移向像平面，并且，通過(guò)朝光軸的偏置力和朝像平面的偏置力，保持由第三透鏡座副導(dǎo)桿33限制的在光軸上的位置。
同時(shí)，當(dāng)?shù)谌哥R座陰螺紋件35到達(dá)退縮起始位置B時(shí)，第三透鏡座31的套管31f的底端面鄰接固定板81，第三透鏡座陰螺紋件35與前接合部位31d之間設(shè)有間隙，并且與臺(tái)階部位31c的凸輪部位31e接觸。
當(dāng)?shù)谌哥R座陰螺紋件35從退縮起始位置B移到收縮位置S時(shí)，第三透鏡座陰螺紋件35的第二鄰接部位35a與第三透鏡座31的臺(tái)階部位31c的凸輪部位31e滑動(dòng)接觸，并且抵抗壓縮扭簧37施加的旋轉(zhuǎn)偏置力而旋轉(zhuǎn)第三透鏡座31，從而第三透鏡座31從光軸位置移到收縮位置S。在第三透鏡座光電斷路器38產(chǎn)生的從H至L范圍的參考信號(hào)產(chǎn)生后，第三透鏡座31的收縮位置S對(duì)應(yīng)于朝像平面移動(dòng)預(yù)定脈沖數(shù)量的位置。在第三透鏡座31移到收縮位置s之后，第一透鏡組11、第二透鏡組12、和快門(mén)/光闌單元15移到可收縮或收縮位置。
在這個(gè)實(shí)例中，在第三透鏡座31移到收縮位置s之前，保持第四透鏡組14的第四透鏡座41首先移到收縮位置。在第四組參考檢測(cè)器或第四組光電斷路器47產(chǎn)生的從H至L范圍的存儲(chǔ)信號(hào)產(chǎn)生后，第四透鏡座41的第一收縮位置對(duì)應(yīng)于朝像平面移動(dòng)預(yù)定脈沖數(shù)量的位置。在第四透鏡座41到達(dá)第四收縮位置后，第三透鏡座31的收納操作開(kāi)始。
也就是說(shuō)，由于第三透鏡座光電斷路器38產(chǎn)生的從H至L的收納參考信號(hào)，第三透鏡座陰螺紋件35朝像平面移動(dòng)預(yù)定計(jì)數(shù)量(參見(jiàn)圖16A)，第三透鏡座31的收納操作被完成。在第三透鏡座31的收納操作完成后，在接觸第三透鏡座31之前，第一旋轉(zhuǎn)筒22和設(shè)置在第一旋轉(zhuǎn)筒22內(nèi)的結(jié)構(gòu)部件以及第一襯套23等被收納。這樣導(dǎo)致第一旋轉(zhuǎn)筒22等的收納不會(huì)與第三透鏡座31干涉。
第一旋轉(zhuǎn)筒22等的位置可以通過(guò)變焦量檢測(cè)器產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)脈沖計(jì)數(shù)來(lái)設(shè)定，變焦量檢測(cè)器例如包括直接連接變焦電機(jī)51的輸出軸的小齒輪，并且具有編碼器結(jié)構(gòu)和鄰接小齒輪設(shè)置的例如第一和第二透鏡座光電斷路器51a。
此時(shí)，盡管在上述實(shí)例中DC電機(jī)用作移動(dòng)第一旋轉(zhuǎn)筒22的驅(qū)動(dòng)源，第一旋轉(zhuǎn)筒22的驅(qū)動(dòng)位置用包括編碼器和光電斷路器的檢測(cè)器來(lái)檢測(cè)，但是，用脈沖電機(jī)結(jié)構(gòu)代替整個(gè)上述結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)相似的功能。
為了防止第三透鏡座31與其它部件碰撞，特別是如圖2和7所示，防撞條36旋轉(zhuǎn)地支撐在第三組主導(dǎo)桿31附近的固定透鏡座21上，并且包括接合突起36a和設(shè)置在防撞條一端的旋轉(zhuǎn)部分。防撞條36持續(xù)被偏置，使得接合突起36a通過(guò)彈簧等朝光軸X移動(dòng)。
當(dāng)?shù)谌哥R座31位于收縮位置時(shí)，防撞條36通過(guò)第三透鏡座31的旋轉(zhuǎn)力抵抗彈簧的偏置力推出，并且偏到第三透鏡座31外面(具體參見(jiàn)圖2和圖7)。
當(dāng)?shù)谌哥R座31旋轉(zhuǎn)并位于光軸時(shí)，防撞條36從與第三透鏡座31的接合釋放，并使接合突起36a通過(guò)偏置力朝光軸X突出，從而使接合突起36a從固定透鏡座21的固定筒21a的內(nèi)表面突出。此時(shí)，除了第一旋轉(zhuǎn)筒22和第一襯套23之外，第二旋轉(zhuǎn)筒24、第二襯套25、凸輪筒26和線(xiàn)性移動(dòng)筒27都位于相對(duì)于接合突起36a突出位置的物方側(cè)。因此，接合突起36a朝第一旋轉(zhuǎn)筒22和第一襯套23的每一個(gè)的底部外周邊緣向內(nèi)突起(具體參見(jiàn)圖5、圖6和圖8) 具有這種結(jié)構(gòu)，即使操作者手工強(qiáng)行旋轉(zhuǎn)第一旋轉(zhuǎn)筒22，以便將它移到收縮位置，防撞條36首先接觸第一旋轉(zhuǎn)筒22。因此，因?yàn)榈谝恍D(zhuǎn)筒22的底部朝像平面沿光軸移動(dòng)超不過(guò)防撞條36的位置，防止第一旋轉(zhuǎn)筒22與第三透鏡座31接觸。因此，有可能實(shí)現(xiàn)防止第三透鏡座31由于外力造成的斷裂、損壞等。
此外，在第三透鏡座31準(zhǔn)確地移到收縮位置后，第一旋轉(zhuǎn)筒22能夠首先移到收縮位置。
因此，在鏡筒的使用狀態(tài)或攝影狀態(tài)，可移動(dòng)筒諸如第一旋轉(zhuǎn)筒22等向前(朝物方側(cè))伸出，當(dāng)由于鏡筒等的跌落對(duì)鏡筒等的前端施加大壓力時(shí)，防撞條36的接合突起36a與第一旋轉(zhuǎn)筒22和第一襯套23接合，因此，防止第一旋轉(zhuǎn)筒22和第一襯套23(以及第二旋轉(zhuǎn)筒24、第二襯套25、凸輪筒26、和線(xiàn)性移動(dòng)筒27)朝第三透鏡組13進(jìn)一步退縮，從而防止第三透鏡座31和第三透鏡組13損壞。
第三組導(dǎo)螺桿34通過(guò)第三透鏡座驅(qū)動(dòng)電機(jī)52沿前后方向旋轉(zhuǎn)。第三透鏡座驅(qū)動(dòng)電機(jī)52的旋轉(zhuǎn)經(jīng)過(guò)按順序布置的齒輪71、72、73、和74傳遞到第三組導(dǎo)螺桿34。
接下來(lái)，參照?qǐng)D7、圖8、圖20A和20B描述第四透鏡組14的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。
用作聚焦圖示實(shí)施例透鏡組的聚焦透鏡的第四透鏡組14被第四透鏡座41保持，如圖20A和20B所示。第四透鏡座41包括套筒部位41a和防轉(zhuǎn)部位41b，以限制第四透鏡座41的旋轉(zhuǎn)，在套筒部位41a中安裝與光軸平行設(shè)置并且固定到鏡筒底座82的第四透鏡座主導(dǎo)桿44，在防轉(zhuǎn)部位41b中安裝與光軸平行設(shè)置并且固定到鏡筒底座82的第四透鏡座副導(dǎo)桿42。具有這種結(jié)構(gòu)，第四透鏡座41能夠沿第四透鏡座主導(dǎo)桿44或光軸自由移動(dòng)。包括步進(jìn)電機(jī)的第四透鏡座驅(qū)動(dòng)電機(jī)53用作驅(qū)動(dòng)圖示實(shí)施例的第四透鏡座41的驅(qū)動(dòng)源。設(shè)置在第四透鏡座驅(qū)動(dòng)電機(jī)53上的輸出軸是第四透鏡座導(dǎo)螺桿45，其擰入設(shè)置在第四透鏡座陰螺紋件46中的螺孔中。
第四透鏡座41具有插入第四透鏡座陰螺紋件46的開(kāi)口。該開(kāi)口在像平面?zhèn)?、與光軸垂直的垂直面中具有與第四透鏡座陰螺紋件46接合的接合部位41c。由于用第四透鏡座彈簧43讓第四透鏡座41朝物方偏置，第四透鏡座41總是與第四透鏡座陰螺紋件46接合。
第四透鏡座陰螺紋件46具有徑向突出的突起46a。突起46a插入孔41d中，孔41d設(shè)置在用于插入第四透鏡座41的第四透鏡座陰螺紋件46的開(kāi)口一側(cè)，從而阻擋第四透鏡座陰螺紋件46的旋轉(zhuǎn)。
這樣，當(dāng)例如是步進(jìn)電機(jī)的第四透鏡座驅(qū)動(dòng)電機(jī)53被驅(qū)動(dòng)時(shí)，第四透鏡座導(dǎo)螺桿45旋轉(zhuǎn)，因此，第四透鏡座陰螺紋件46沿第四透鏡座導(dǎo)螺桿45的軸或光軸X前后移動(dòng)。因?yàn)榈谒耐哥R座41與第四透鏡座陰螺紋件46接合，第四透鏡座41沿光軸隨著第四透鏡座陰螺紋件46的移動(dòng)而移動(dòng)。在這種情況下，盡管第四透鏡座導(dǎo)螺桿45形成于第四透鏡座驅(qū)動(dòng)電機(jī)53的輸出軸上，由于分別構(gòu)成第四透鏡座驅(qū)動(dòng)電機(jī)53和第四透鏡座導(dǎo)螺桿45并且通過(guò)齒輪等連接它們，第四透鏡座導(dǎo)螺桿45可以旋轉(zhuǎn)。
第四透鏡座41設(shè)有遮蔽第四組光電斷路器47的光通道的遮光條41e，其中第四組光電斷路器47設(shè)置在鏡筒底座82上。響應(yīng)第四透鏡座41的移動(dòng)，遮光條41e通過(guò)第四組光電斷路器47的光路而能夠遮光或通光。在這種情況下，通過(guò)將遮光條從遮光狀態(tài)到通光狀態(tài)的時(shí)刻識(shí)別為參考位置、從參考位置產(chǎn)生任何脈沖數(shù)的脈沖波形、旋轉(zhuǎn)第四透鏡座驅(qū)動(dòng)電機(jī)53，第四透鏡座41能夠移動(dòng)到預(yù)定位置。
此時(shí)，第四透鏡座41具有設(shè)置在其外邊緣的凹入部位41f，讓第三透鏡座31的遮光件31b作為光電斷路器朝光軸移動(dòng)，以避免與第四透鏡座干涉，從而能夠增加第四透鏡座41的移動(dòng)量，能夠擴(kuò)大可能的聚焦范圍。而且，如上所述，在光軸方向上，第四透鏡座41和第四透鏡座陰螺紋件46之間具有間隙，通過(guò)用第四透鏡座彈簧43朝物方持續(xù)偏置第四透鏡座41，能夠準(zhǔn)確地控制第四透鏡座41在光軸方向的位置。
基于變焦位置檢測(cè)器產(chǎn)生的變焦位置參考信號(hào)，控制第一旋轉(zhuǎn)筒22、第一襯套23、第一透鏡組11、第二透鏡組12、和快門(mén)/光闌單元15的收縮位置，變焦位置檢測(cè)器包括設(shè)置在固定透鏡座21中的光電反射器等。就是說(shuō)，在變焦位置收納參考信號(hào)從H至L的變化產(chǎn)生后，將它們朝像平面移動(dòng)驅(qū)動(dòng)脈沖的預(yù)定脈沖數(shù)量，有可能完成收納操作，該驅(qū)動(dòng)脈沖由作為編碼器的小齒輪和設(shè)置在小齒輪附近的變焦量檢測(cè)器產(chǎn)生。
在收納時(shí)，第四透鏡座41位于第一收縮位置，如上所述，而當(dāng)?shù)谝恍D(zhuǎn)筒22移到收縮位置時(shí)，第一旋轉(zhuǎn)筒22或第一襯套23的最末端表面與第四透鏡座41接觸并壓住第四透鏡座41，以最終移到第二收縮位置。
通過(guò)這種操作，即使出現(xiàn)第四組光電斷路器47沿光軸方向的連接位置變化，但不需要復(fù)雜的調(diào)整，第四透鏡座41能夠準(zhǔn)確地移到收縮位置。由于第四透鏡座41沿光軸方向形成的接合間隔的長(zhǎng)度大于第四透鏡座陰螺紋件46的厚度，能夠?qū)崿F(xiàn)這種操作。
用于移動(dòng)第一透鏡組11、第二透鏡組12、和快門(mén)/光闌單元15的變焦電機(jī)51由DC電機(jī)構(gòu)成，如上述圖示實(shí)施例所述，用于驅(qū)動(dòng)第三透鏡組13的第三透鏡座驅(qū)動(dòng)電機(jī)51和用于驅(qū)動(dòng)第四透鏡組14的第四透鏡座驅(qū)動(dòng)電機(jī)53一般使用脈沖電機(jī)，例如，它們用軟件等方式相互協(xié)同驅(qū)動(dòng)，以主要通過(guò)第一至第三透鏡組11-13實(shí)現(xiàn)合適變焦動(dòng)作，主要通過(guò)第四透鏡組14進(jìn)行的合適聚焦動(dòng)作。
現(xiàn)在，參照?qǐng)D21-28詳細(xì)描述構(gòu)成鏡筒的透鏡組的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)。
驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)如圖21所示。驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)包括中央處理單元(CPU)501、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器502、第一和第二透鏡座DC電機(jī)503、第一孔徑光闌電機(jī)504、第二孔徑光闌電機(jī)505、快門(mén)電機(jī)506、第三透鏡座脈沖電機(jī)507、第四透鏡座脈沖電機(jī)508、第一和第二透鏡座光電斷路器509、第一和第二透鏡座光電反射器510、第三透鏡座光電斷路器511、第四透鏡座光電斷路器512、第一和第二透鏡座光電斷路器驅(qū)動(dòng)電路513、第一和第二透鏡座光電反射器驅(qū)動(dòng)電路514、第三透鏡座光電斷路器驅(qū)動(dòng)電路515、和第四透鏡座光電斷路器驅(qū)動(dòng)電路516。
CPU501將諸如電機(jī)驅(qū)動(dòng)器502的初始設(shè)定、驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇、驅(qū)動(dòng)電壓的設(shè)定、驅(qū)動(dòng)方向等的命令發(fā)到電機(jī)驅(qū)動(dòng)器502。電機(jī)驅(qū)動(dòng)器502根據(jù)來(lái)自CPU501的命令控制第一和第二透鏡座DC電機(jī)503、第一孔徑光闌電機(jī)504、第二孔徑光闌電機(jī)505、快門(mén)電機(jī)506、第三透鏡座脈沖電機(jī)507、第四透鏡座脈沖電機(jī)508等的電機(jī)系統(tǒng)。
第一和第二透鏡座DC電機(jī)503驅(qū)動(dòng)第一和第二透透鏡座11和12?？偸堑谝缓偷诙哥R組11和12響應(yīng)第一和第二透鏡座DC電機(jī)503的驅(qū)動(dòng)通過(guò)凸輪機(jī)構(gòu)彼此獨(dú)立驅(qū)動(dòng)。第一孔徑光闌電機(jī)504和第二孔徑光闌505用于驅(qū)動(dòng)快門(mén)/光闌單元15的孔徑光闌?？扉T(mén)電機(jī)506驅(qū)動(dòng)快門(mén)/光闌單元15的快門(mén)。第三透鏡座脈沖電機(jī)507驅(qū)動(dòng)第三透鏡組13。第四透鏡座脈沖電機(jī)508驅(qū)動(dòng)第四透鏡組14。
CPU501將驅(qū)動(dòng)電力供給第一和第二透鏡座光電斷路器509、第一和第二透鏡座光電反射器510，第三透鏡座光電斷路器511、和第四透鏡座光電斷路器512，作為通過(guò)第一和第二透鏡座光電斷路器驅(qū)動(dòng)電路513、第一和第二透鏡座光電反射器驅(qū)動(dòng)電路514、第三透鏡座光電斷路器驅(qū)動(dòng)電路515、和第四透鏡座光電斷路器驅(qū)動(dòng)電路516檢測(cè)位置的裝置。CPU501還獲得由第一和第二透鏡座光電斷路器509、第一和第二透鏡座光電反射器510，第三透鏡座光電斷路器511、和第四透鏡座光電斷路器512檢測(cè)的位置信息信號(hào)。
第一和第二透鏡座光電斷路器驅(qū)動(dòng)電路513、第一和第二透鏡座光電反射器驅(qū)動(dòng)電路514、第三透鏡座光電斷路器驅(qū)動(dòng)電路515、和第四透鏡座光電斷路器驅(qū)動(dòng)電路516具有適當(dāng)?shù)乜刂频谝缓偷诙哥R座光電斷路器509、第一和第二透鏡座光電反射器510，第三透鏡座光電斷路器511、和第四透鏡座光電斷路器512的每一個(gè)的發(fā)射電流水平(a level of projecting current)和輸出信號(hào)的功能。
電機(jī)驅(qū)動(dòng)器502接收CPU501的命令并執(zhí)行該命令。CPU根據(jù)驅(qū)動(dòng)命令的時(shí)間對(duì)第一和第二透鏡座DC電機(jī)503、第一孔徑光闌電機(jī)504、第二孔徑光闌電機(jī)505、快門(mén)電機(jī)506、第三透鏡座脈沖電機(jī)507、第四透鏡座脈沖電機(jī)508中的一個(gè)和多個(gè)被選擇的電機(jī)設(shè)定指定電壓(designated voltage)，并控制它們。
下面描述用于保護(hù)鏡筒的透鏡擋板11。
如圖3-5所示的透鏡擋板62設(shè)置成在收納狀態(tài)覆蓋第一透鏡組11面對(duì)物方的一側(cè)，從而保護(hù)透鏡組不受污染或損害。透鏡擋板62通過(guò)擋板驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)63沿橫穿光軸的方向往復(fù)移動(dòng)。圖3和4表示透鏡擋板關(guān)閉62的狀態(tài)，圖5表示透鏡擋板62幾乎打開(kāi)的狀態(tài)。通過(guò)操作擋板操作元件(參見(jiàn)圖29A中的擋板打開(kāi)元件301)，擋板驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)63在關(guān)閉位置(圖3和4)和打開(kāi)位置(比圖5所示的位置更偏離光軸)之間驅(qū)動(dòng)透鏡擋板62。擋板驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)63具有使透鏡擋板沿關(guān)閉方向偏置到關(guān)閉位置和沿打開(kāi)方向偏置到打開(kāi)位置的功能。
因此，如果透鏡擋板62在關(guān)閉狀態(tài)朝打開(kāi)方向被驅(qū)動(dòng)，當(dāng)透鏡擋板62通過(guò)預(yù)定位置時(shí)，透鏡擋板62半自動(dòng)地移到打開(kāi)狀態(tài)。同樣，如果試圖從打開(kāi)狀態(tài)關(guān)閉透鏡擋板62，當(dāng)透鏡擋板62通過(guò)預(yù)定位置時(shí)，透鏡擋板62半自動(dòng)地移到關(guān)閉狀態(tài)。在關(guān)閉狀態(tài)的位置不一定要與打開(kāi)狀態(tài)的預(yù)定位置相同；相反，優(yōu)選透鏡擋板在移動(dòng)時(shí)具有一定程度的滯后特性，以實(shí)現(xiàn)透鏡擋板62的平滑操作。
擋板控制條61沿透鏡擋板62打開(kāi)的方向設(shè)置在固定透鏡座21的一側(cè)，以便能夠沿光軸方向滑動(dòng)，并且需要時(shí)用彈簧等朝物方偏置。在收納狀態(tài)，形成為彎曲形狀的擋板控制條61的接合部位與第一旋轉(zhuǎn)筒22和第一襯套23的底邊緣表面接合，并且抵抗彈簧的偏置力朝像平面偏置，從而不會(huì)與透鏡擋板62接觸。在使用或攝影狀態(tài)，透鏡擋板62完全遠(yuǎn)離各個(gè)透鏡組及其保持透鏡座。在這種狀態(tài)，擋板控制條61的接合部位的接合被釋放，從而擋板控制條61被偏置力朝物方偏置，然后，末端的擋板停止部位進(jìn)入透鏡擋板62的通道。
在這種狀態(tài)，當(dāng)迅速操作透鏡擋板62以將鏡筒移到收縮位置時(shí)，有可能透鏡擋板62會(huì)撞擊鏡筒。然而，因?yàn)閾醢蹇刂茥l61末端的擋板停止部位與透鏡擋板62的通道交叉，防止透鏡擋板62進(jìn)入鏡筒的移動(dòng)通道。當(dāng)各個(gè)透鏡組被收納并且完成收納狀態(tài)時(shí)，第一旋轉(zhuǎn)筒22和第一襯套23的底邊緣表面與擋板控制條61的接合部位接合，擋板控制條61形成為彎曲形狀，以抵抗偏置力朝像平面激勵(lì)接合部位。因此，透鏡擋板62能夠移到鏡筒的前部，從而透鏡擋板62被正確地設(shè)置到關(guān)閉位置。這樣，可以有效地防止透鏡擋板62與保持透鏡座的透鏡筒之間的干涉。
<啟動(dòng)順序> 參照?qǐng)D22來(lái)解釋上述驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的啟動(dòng)順序。
打開(kāi)透鏡擋板62，來(lái)自擋板開(kāi)關(guān)(未示出)的擋板開(kāi)關(guān)信號(hào)從H變成L，鏡筒的初始設(shè)定被初始化。同時(shí)，擋板開(kāi)關(guān)通過(guò)用操作桿等(未示出)機(jī)械地打開(kāi)透鏡擋板62來(lái)操作，透鏡擋板可以通過(guò)擋板開(kāi)關(guān)的操作來(lái)打開(kāi)。初始設(shè)定的執(zhí)行使得驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器502初始化，也使得第一和第二透鏡座光電斷路器509、第一和第二透鏡座光電反射器510，第三透鏡座光電斷路器511、和第四透鏡座光電斷路器512初始化，作為通過(guò)第一和第二透鏡座光電斷路器驅(qū)動(dòng)電路513、第一和第二透鏡座光電反射器驅(qū)動(dòng)電路514、第三透鏡座光電斷路器驅(qū)動(dòng)電路515、和第四透鏡座光電斷路器驅(qū)動(dòng)電路516檢測(cè)位置的位置檢測(cè)裝置 在第一和第二透鏡座光電斷路器509、第一和第二透鏡座光電反射器510、第三透鏡座光電斷路器511、和第四透鏡座光電斷路器512的檢測(cè)結(jié)果指示收縮位置的情況下，第一和第二透鏡座DC電機(jī)503適于朝廣角位置驅(qū)動(dòng)。第一和第二透鏡座DC電機(jī)503的驅(qū)動(dòng)量被檢測(cè)第一和第二透鏡組移動(dòng)量的第一和第二透鏡座光電斷路器509檢測(cè)。用第一和第二透鏡座光電斷路器509計(jì)算脈沖信號(hào)(PI信號(hào))的邊緣部位檢測(cè)移動(dòng)量。設(shè)定在緊接第一和第二透鏡座DC電機(jī)503啟動(dòng)之后的啟動(dòng)周期，在這個(gè)周期期間，驅(qū)動(dòng)電壓設(shè)定為低于恒定電壓，以防止DC電機(jī)的突流(incoming current)。在完成啟動(dòng)周期后，驅(qū)動(dòng)電壓增加到固定電壓。
設(shè)定在緊接第一和第二透鏡座DC電機(jī)503的啟動(dòng)開(kāi)始的監(jiān)控?fù)醢彘_(kāi)關(guān)或擋板SW周期，擋板開(kāi)關(guān)信號(hào)的狀態(tài)被CPU501監(jiān)控。在監(jiān)控周期期間，如果擋板開(kāi)關(guān)信號(hào)指示透鏡擋板的打開(kāi)狀態(tài)，快門(mén)通過(guò)驅(qū)動(dòng)快門(mén)的快門(mén)電機(jī)50設(shè)定為全開(kāi)。然后，孔徑光闌通過(guò)第一和第二孔徑光闌電機(jī)504和505設(shè)定在中間限制狀態(tài)。
在這個(gè)實(shí)例中，盡管孔徑光闌設(shè)定在中間限制狀態(tài)，孔徑光闌可以設(shè)定在打開(kāi)狀態(tài)或全開(kāi)狀態(tài)。
接下來(lái)，第四透鏡組14通過(guò)第四透鏡座脈沖電機(jī)508預(yù)先驅(qū)動(dòng)。由于完成第一透鏡組14的預(yù)先驅(qū)動(dòng)，能夠縮短從第一和第二透鏡組的驅(qū)動(dòng)開(kāi)始到最后的第四透鏡組14的驅(qū)動(dòng)完成的總時(shí)間。而且，在驅(qū)動(dòng)時(shí)有可能增大力矩，通過(guò)設(shè)定第四透鏡座脈沖電機(jī)508在預(yù)先驅(qū)動(dòng)時(shí)的脈沖頻率慢于在正常驅(qū)動(dòng)狀態(tài)的脈沖頻率，防止第四透鏡組與其它部件的干涉。
同時(shí)，設(shè)定由第四透鏡座脈沖電機(jī)508驅(qū)動(dòng)的第四透鏡組的驅(qū)動(dòng)量，使得第三和第四透鏡組相互不干涉。
當(dāng)?shù)谒耐哥R組14的預(yù)先驅(qū)動(dòng)完成時(shí)，設(shè)定等待第一和第二透鏡座反射器510檢測(cè)參考位置。參考位置信號(hào)(HP信號(hào))從H變到L的位置成為第一和第二透鏡組11和12的參考位置或HP位置。當(dāng)檢測(cè)第一和第二透鏡組11和12的參考位置或HP位置時(shí)，重設(shè)第一和第二透鏡組11和12的位置信息。在這個(gè)實(shí)施例中，第一和第二透鏡組11和12的HP位置通過(guò)檢測(cè)第一和第二透鏡座的位置來(lái)檢測(cè)。第一和第二透鏡組11和12的移動(dòng)通過(guò)基于位置信息計(jì)算第一和第二透鏡座光電斷路器509的脈沖信號(hào)(PI信號(hào))來(lái)控制，以便獲得第一和第二透鏡組11和12的移動(dòng)量，直到廣角位置。預(yù)先設(shè)定廣角位置，但是，通過(guò)將它存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器諸如EEPROM(電可擦除只讀存儲(chǔ)器)等中并將它重寫(xiě)，能夠改變它。
在到達(dá)廣角位置之前規(guī)定的脈沖周期是停止控制的周期，通過(guò)降低到廣角位置的剩余脈沖數(shù)能夠減小到達(dá)廣角位置的溢出。如果通過(guò)計(jì)算第一和第二透鏡座光電斷路器509的PI信號(hào)第一和第二透鏡組到達(dá)廣角位置，進(jìn)行制動(dòng)控制，以便停止第一和第二透鏡組。還計(jì)算制動(dòng)周期的溢出量，以確定第一和第二透鏡組11和12的最終位置。
而且，當(dāng)確定第一和第二透鏡組11和12的參考位置或HP位置時(shí)，第三透鏡座脈沖電機(jī)507沿廣角方向的驅(qū)動(dòng)開(kāi)始，以用第一和第二透鏡組11和12控制第三透鏡組13。通過(guò)將驅(qū)動(dòng)第三透鏡脈沖電機(jī)的脈沖頻率設(shè)定成比正常驅(qū)動(dòng)更高或更快，能夠減少第三透鏡組13的驅(qū)動(dòng)時(shí)間。
第三透鏡組13等待用第三透鏡座光電斷路器511檢測(cè)參考位置。第三透鏡座光電斷路器511從L變?yōu)镠的參考位置信號(hào)或HP型號(hào)的位置成為第三透鏡組13的參考位置或HP位置。在這個(gè)實(shí)施例中，第三透鏡組13的HP位置通過(guò)檢測(cè)第三透鏡座31的位置來(lái)檢測(cè)。當(dāng)檢測(cè)參考位置或HP位置時(shí)，重設(shè)第三透鏡組13的位置信息?；跈z測(cè)位置信息，第三透鏡組13根據(jù)廣角位置的移動(dòng)量被第三透鏡座脈沖電機(jī)507脈沖驅(qū)動(dòng)。廣角位置被預(yù)先設(shè)定，但是，通過(guò)將它存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器諸如EEPROM等中并將它重寫(xiě)，能夠改變廣角位置。
此外，第三透鏡組13的最終停止位置是認(rèn)為第一和第二透鏡組11和12的溢出的位置。就是說(shuō)，因?yàn)榈谝缓偷诙哥R組11和12的停止位置是廣角位置加溢出量，考慮第一和第二透鏡組11和12的溢出，第三透鏡組13的停止位置也是廣角位置加a。根據(jù)第一和第二透鏡組11和12的變焦位置之間的脈沖數(shù)、溢出量、和第三透鏡組13的變焦位置之間的脈沖數(shù)，通過(guò)線(xiàn)性計(jì)算獲得a的值。變焦位置是在廣角位置和攝遠(yuǎn)位置之間(在W和T之間)等分為16部分的一部分。
如果完成第一和第二透鏡組11和12的驅(qū)動(dòng)，檢測(cè)第三透鏡組13的參考位置或HP位置，第三透鏡組13被驅(qū)動(dòng)多于規(guī)定的脈沖數(shù)，開(kāi)始第四透鏡座脈沖電機(jī)508沿廣角起始位置方向的驅(qū)動(dòng)。如果沒(méi)有完成第一和第二透鏡組11和12的驅(qū)動(dòng)，或第三透鏡組13沒(méi)有被從參考位置驅(qū)動(dòng)多于規(guī)定脈沖，完成第一和第二透鏡組11和12的驅(qū)動(dòng)，并設(shè)定為待機(jī)狀態(tài)，直到第三透鏡組13從參考位置驅(qū)動(dòng)多于規(guī)定脈沖。當(dāng)沒(méi)有完成第一和第二透鏡組11和12的驅(qū)動(dòng)并且第四透鏡座脈沖電機(jī)508被驅(qū)動(dòng)時(shí)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)三臺(tái)電機(jī)，電流消耗增加。因此，在這種情況下，僅僅同時(shí)驅(qū)動(dòng)第三和第四透鏡組。而且，當(dāng)?shù)谌哥R組13到達(dá)多于規(guī)定脈沖數(shù)的位置之前驅(qū)動(dòng)第四透鏡組14時(shí)，第三和第四透鏡組13和14中間產(chǎn)生干涉。因此，在第三透鏡組13驅(qū)動(dòng)多于規(guī)定脈沖數(shù)后，開(kāi)始第四透鏡組14的驅(qū)動(dòng)。
第四透鏡組14等待用第四透鏡座光電斷路器512檢測(cè)參考位置。此外，將第四透鏡座脈沖電機(jī)508的驅(qū)動(dòng)電壓設(shè)定得比正常驅(qū)動(dòng)電壓低，能夠減小電流消耗。第四透鏡座光電斷路器512的參考位置信號(hào)或HP信號(hào)從L變?yōu)镠的位置為第四透鏡組14的參考位置或HP位置。當(dāng)檢測(cè)第四透鏡組的參考位置或HP位置時(shí)，重設(shè)第四透鏡組14的位置信息。在這個(gè)實(shí)施例中，第四透鏡組14的HP位置通過(guò)檢測(cè)第四透鏡座41的位置來(lái)檢測(cè)?；谖恢眯畔⒌谒耐哥R組14被第四透鏡座脈沖電機(jī)508驅(qū)動(dòng)，以獲得第四透鏡組14到廣角位置的移動(dòng)量。預(yù)先設(shè)定廣角起始位置，但是，通過(guò)將它存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器諸如EEPROM等中并將它重寫(xiě)，能夠改變廣角起始位置。
在這個(gè)實(shí)施例中，如上所述和圖22的時(shí)間圖所示，同時(shí)驅(qū)動(dòng)的電機(jī)數(shù)限制為兩個(gè)能夠減小電流消耗，通過(guò)電機(jī)的最佳驅(qū)動(dòng)能夠縮短啟動(dòng)電機(jī)的的時(shí)間。
接下來(lái)，參照?qǐng)D23描述這樣一種情況，在緊接第一和第二透鏡座DC電機(jī)503的啟動(dòng)開(kāi)始后用于監(jiān)控?fù)醢彘_(kāi)關(guān)信號(hào)的周期期間，擋板開(kāi)關(guān)信號(hào)變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)。如果擋板開(kāi)關(guān)信號(hào)從打開(kāi)狀態(tài)變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)，在該周期期間第一和第二透鏡座DC電機(jī)503停止。
此后，第一和第二透鏡座DC電機(jī)503的驅(qū)動(dòng)開(kāi)始，驅(qū)動(dòng)收縮位置方向驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)量或規(guī)定脈沖數(shù)。在這種情況下，使驅(qū)動(dòng)電壓更低，防止斷裂和損壞的發(fā)生，即使透鏡擋板的操作部件在收縮位置的端部碰撞第一和第二透鏡組等。通過(guò)這種控制，防止第一和第二透鏡組與透鏡擋板干涉。
[重設(shè)順序] 而且，如果第一和第二光電反射器510的檢測(cè)結(jié)果不在收縮位置(參考位置HP，信號(hào)＝L)，第三透鏡座光電斷路器511的檢測(cè)結(jié)果不在收縮位置(參考位置HP，信號(hào)＝H)，或第四透鏡座光電斷路器512的檢測(cè)結(jié)果不在收縮位置(參考位置HP，信號(hào)＝H)，那么執(zhí)行重設(shè)順序驅(qū)動(dòng)。
參照?qǐng)D24A和24B描述重設(shè)順序，其中圖24A是表示鏡筒的重設(shè)順序表，圖24B是HP信號(hào)的時(shí)間圖。
<相對(duì)于第一和第二組HP信號(hào)＝H，第三組HP信號(hào)＝L，第四組HP信號(hào)＝L> 首先，作為第一和第二透鏡組11和12的重設(shè)操作，檢測(cè)第一和第二透鏡組的參考位置或HP位置，第一和第二透鏡組11和12移到廣角位置(第一和第二組重設(shè))。接下來(lái)，作為第四透鏡組的收納操作，檢測(cè)第四透鏡組14的參考位置或HP位置，第四透鏡組移到收縮位置(第四組收納)。
隨后，作為第三透鏡組13的重設(shè)操作，檢測(cè)第三透鏡組13的參考位置或HP位置，第三透鏡組移到廣角位置(第三組重設(shè))。
最后，作為第四透鏡組的重設(shè)操作，檢測(cè)第四透鏡組的參考位置或HP位置，第四透鏡組14移到廣角起始位置(第四組重設(shè)) <相對(duì)于第一和第二組HP信號(hào)＝H，第三組HP信號(hào)＝L，第四組HP信號(hào)＝H> 首先，作為第一和第二透鏡組11和12的退縮操作，在檢測(cè)參考信號(hào)的降低后，第一和第二透鏡組11和12沿?cái)z遠(yuǎn)方向驅(qū)動(dòng)并脈沖驅(qū)動(dòng)規(guī)定的脈沖(第一和第二組退縮)。接下來(lái)，作為第四透鏡組14的收納操作，檢測(cè)第四透鏡組14的參考位置或HP位置，第四透鏡組移到收縮位置(第四組收納)。隨后，作為第一和第二透鏡組11和12的重設(shè)操作，檢測(cè)第一和第二透鏡組11和12的重設(shè)操作，第一和第二透鏡組11和12移到廣角位置(第一和第二組重設(shè))。
接下來(lái)，作為第三透鏡組13的重設(shè)操作，檢測(cè)第三透鏡組13的參考位置或HP位置，第三透鏡組13移到廣角位置(第三組重設(shè))。最終，作為第四透鏡組14的重設(shè)操作，檢測(cè)第四透鏡組14的參考位置或HP位置，第四透鏡組14移到廣角起始位置(第四組重設(shè))。
<相對(duì)于第一和第二組HP信號(hào)＝H，第三組HP信號(hào)＝H，第四組HP信號(hào)＝L，第一和第二組HP信號(hào)＝H，第三組HP信號(hào)＝H，第四組HP信號(hào)＝H> 首先，作為第一和第二透鏡組11和12的退縮操作，在檢測(cè)到參考信號(hào)的降低后，第一和第二透鏡組11和12沿?cái)z遠(yuǎn)方向驅(qū)動(dòng)并脈沖驅(qū)動(dòng)規(guī)定的脈沖(第一和第二組退縮)。接下來(lái)，作為第四透鏡組14的收納操作，檢測(cè)第四透鏡組14的參考位置或HP位置，第四透鏡組14移到收縮位置(第四組收納)。如果能夠檢測(cè)第四透鏡組14的參考位置或HP位置，作為第三透鏡組13的收納操作，檢測(cè)第三透鏡組13的參考位置或HP位置，第三透鏡組13移到收縮位置(第三組收納)。如果不能檢測(cè)第四透鏡組14，因?yàn)榭紤]到第四透鏡組14與第三透鏡組13干涉，預(yù)先進(jìn)行第三透鏡組13的收納操作(第三組收納) 如果完成第三透鏡組13的收納操作，然后進(jìn)行第四透鏡組14的收納操作(第四組收納)。如果在操作第三透鏡組13的收納時(shí)沒(méi)有檢測(cè)HP位置，因?yàn)榭紤]到第三透鏡組13與第四透鏡組14干涉，作為第三透鏡組13的退縮操作，第三透鏡組13沿?cái)z遠(yuǎn)方向驅(qū)動(dòng)規(guī)定脈沖數(shù)(第三組退縮)。此后，進(jìn)行第三透鏡組13的第四透鏡組14的收納操作(第四組收納)和第三透鏡組13的收納操作(第三組收納)。
隨后，作為第一和第二透鏡組11和12的重設(shè)操作，檢測(cè)第一和第二透鏡組11和12的參考位置或HP位置，第一和第二透鏡組11和12移到廣角位置(第一和第二組重設(shè))。接下來(lái)，作為第三透鏡組13的重設(shè)操作，檢測(cè)第三透鏡組13的參考位置或HP位置，第三透鏡組13移到廣角位置(第三組重設(shè))。最后，作為第四透鏡組14的重設(shè)操作，檢測(cè)第四透鏡組14的參考位置或HP位置，第四透鏡組14移到廣角起始位置(第四組重設(shè))。
<相對(duì)于第一和第二組HP信號(hào)＝L，第三組HP信號(hào)＝L，第四組HP信號(hào)＝L，第一和第二組HP信號(hào)＝L，第三組HP信號(hào)＝L，第四組HP信號(hào)＝H> 首先，作為第四透鏡組14的收納操作，檢測(cè)第四透鏡組14的參考位置或HP位置，第四透鏡組14移到收縮位置(第四組收納)。接下來(lái)，作為第三透鏡組13的收納操作，檢測(cè)第三透鏡組13的參考位置或HP位置。接下來(lái)，作為第一和第二透鏡組11和12的重設(shè)操作，檢測(cè)第一和第二透鏡組11和12，第一和第二透鏡組11和12移到廣角位置(第一和第二組重設(shè))。隨后，作為第三透鏡組13的重設(shè)操作，檢測(cè)第三透鏡組13的參考位置或HP位置。最后，作為第四透鏡組14的重設(shè)操作，檢測(cè)第四透鏡組14的參考位置或HP位置，第四透鏡組14移到廣角起始位置(第四組重設(shè))。
<相對(duì)于第一和第二組HP信號(hào)＝L，第三組HP信號(hào)＝H，第四組HP信號(hào)＝L，第一和第二組HP信號(hào)＝L，第三組HP信號(hào)＝H，第四組HP信號(hào)＝H> 首先，作為第四透鏡組14的收納操作，檢測(cè)第四透鏡組14的參考位置或HP位置，第四透鏡組14移到收縮位置(第四組收納)。如果能夠檢測(cè)第四透鏡組14的參考位置或HP位置，作為第三透鏡組13的收納操作，檢測(cè)第三透鏡組13的參考位置或HP位置，第三透鏡組13移到收縮位置(第三組收納)。
如果不能檢測(cè)第四透鏡組14的參考位置或HP位置，因?yàn)榭紤]到第四透鏡組14與第三透鏡組13干涉，預(yù)先進(jìn)行第三透鏡組13的收納操作(第三組收納)。如果完成第三透鏡組13的收納操作，那么進(jìn)行第四透鏡組14的收納操作(第四組收納)。如果在操作第三透鏡組13的收納時(shí)沒(méi)有檢測(cè)到HP位置，那么，因?yàn)榭紤]到第三透鏡組13與第四透鏡組14干涉，第三透鏡組13沿?cái)z遠(yuǎn)方向驅(qū)動(dòng)規(guī)定脈沖數(shù)，作為第三透鏡組13的退縮操作(第三組退縮)。
此后，進(jìn)行第四透鏡組14的收納操作(第四組收納)和第三透鏡組13的收納操作(第三組收納)。隨后，作為第一和第二透鏡組11和12的重設(shè)操作，檢測(cè)第一和第二透鏡組11和12的參考位置或HP位置，第一和第二透鏡組11和12移到廣角位置(第一和第二組重設(shè))。接下來(lái)，作為第三透鏡組13的重設(shè)操作，檢測(cè)第三透鏡組13的參考位置或HP位置，第三透鏡組13移到廣角位置(第三組重設(shè))。最后，作為第四透鏡組14的重設(shè)操作，檢測(cè)第四透鏡組14的參考位置(HP信號(hào))，第四透鏡組14移到廣角起始位置(第四組重設(shè))。
[收納順序] 通過(guò)關(guān)閉透鏡擋板62，擋板開(kāi)關(guān)信號(hào)從L變?yōu)镠，以開(kāi)始收納操作。同時(shí)，擋板開(kāi)關(guān)可以通過(guò)操作桿等機(jī)械地關(guān)閉透鏡擋板62來(lái)操作，或透鏡擋板62通過(guò)操作擋板開(kāi)關(guān)來(lái)關(guān)閉。
快門(mén)/孔徑光闌單元15的快門(mén)通過(guò)快門(mén)電機(jī)506的快門(mén)全關(guān)閉控制設(shè)定在全關(guān)閉狀態(tài)。接下來(lái)，快門(mén)/孔徑光闌單元15的孔徑光闌通過(guò)第一和第二孔徑光闌驅(qū)動(dòng)電機(jī)504和505的孔徑光闌中間限制控制設(shè)定在中間限制狀態(tài)。隨后，通過(guò)第四透鏡座脈沖電機(jī)508實(shí)現(xiàn)收納第四透鏡組14的驅(qū)動(dòng)。在第四透鏡座脈沖電機(jī)508到收縮位置的驅(qū)動(dòng)開(kāi)始后，等待用第四透鏡座光電斷路器512檢測(cè)第四透透鏡座脈沖電機(jī)508的參考位置。
第四透鏡座脈沖電機(jī)508被脈沖驅(qū)動(dòng)到收縮位置的移動(dòng)量，從第四透鏡座光電斷路器512的參考位置信號(hào)(HP信號(hào))從H變?yōu)長(zhǎng)的位置到收縮位置，收縮位置的移動(dòng)量預(yù)先設(shè)定，但是將移動(dòng)量存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器諸如EEPROM等中并重寫(xiě)它，可以改變移動(dòng)量。
接下來(lái)，通過(guò)第三透鏡座脈沖電機(jī)507進(jìn)行收納第三透鏡組13的驅(qū)動(dòng)。通過(guò)沿收縮位置方向開(kāi)始第三透鏡座脈沖電機(jī)507的驅(qū)動(dòng)，第三透鏡組13等待用第三透鏡座光電斷路器511檢測(cè)參考位置。
第三透鏡座13被脈沖驅(qū)動(dòng)到收縮位置的移動(dòng)量，從第三透鏡座光電斷路器511的參考位置信號(hào)(HP信號(hào))從H變?yōu)長(zhǎng)的位置到收縮位置。盡管預(yù)先設(shè)定到收縮位置的移動(dòng)量，將移動(dòng)量存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器諸如EEPROM等中并重寫(xiě)它，能夠改變移動(dòng)量。
在參考位置和收縮位置之間的第三透鏡座脈沖電機(jī)507的驅(qū)動(dòng)脈沖頻率低于到達(dá)參考位置的驅(qū)動(dòng)脈沖頻率。這樣，根據(jù)需要扭矩的區(qū)域，通過(guò)改變脈沖頻率可以實(shí)現(xiàn)平滑的脈沖驅(qū)動(dòng)。
接下來(lái)，通過(guò)第一和第二透鏡座DC電機(jī)503進(jìn)行收納第一和第二透鏡組11和12的驅(qū)動(dòng)。通過(guò)沿收縮位置方向開(kāi)始第一和第二透鏡座DC電機(jī)503的驅(qū)動(dòng)，第一和第二透鏡組11和12等待用第一和第二透鏡座光電斷路器510檢測(cè)參考位置。
通過(guò)用第一和第二透鏡座光電斷路器509計(jì)算脈沖信號(hào)或PI信號(hào)，實(shí)現(xiàn)第一和第二透鏡組11和12的移動(dòng)量控制，以獲得從第一和第二透鏡座光電斷路器510的參考位置信號(hào)或HP信號(hào)由L變?yōu)镠的位置到收縮位置的移動(dòng)量。盡管預(yù)先設(shè)定到收縮位置的移動(dòng)量，通過(guò)將移動(dòng)量存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器諸如EEPROM等中并重寫(xiě)它，能夠改變移動(dòng)量。
在收納第一和第二透鏡組11和12的驅(qū)動(dòng)中，如果通過(guò)第一和第二透鏡座光電斷路器509計(jì)算PI信號(hào)，第一和第二透鏡組11和12到達(dá)收縮位置，在停止第一和第二透鏡座DC電機(jī)503之前不會(huì)降低它們的電壓，實(shí)現(xiàn)斷路控制，以停止第一和第二透鏡組11和12的驅(qū)動(dòng)。這是因?yàn)榈谝缓偷诙MDC電機(jī)不會(huì)由于電壓降低在驅(qū)動(dòng)中途停止。
[改變放大率順序] 參照?qǐng)D26的流程圖描述用于改變放大率的順序。
當(dāng)通過(guò)操作變焦桿、變焦按鈕等開(kāi)始改變放大率處理時(shí)，判斷是否需要退縮第四透鏡組14(步驟S11)。在從攝遠(yuǎn)到廣角改變放大率處理中，如果第四透鏡組14設(shè)置在比預(yù)定位置近的位置，在步驟S11中判斷需要第四透鏡組14的退縮處理。接下來(lái)，判斷改變放大率的驅(qū)動(dòng)方向(步驟S12)。如果是從廣角到攝遠(yuǎn)改變放大率，通過(guò)操作第一和第二透鏡座DC電機(jī)503開(kāi)始第一和第二透鏡組11和12的驅(qū)動(dòng)。
接下來(lái)，判斷第一和第二透鏡組11和12是否停止(步驟S14)。在滿(mǎn)足以下條件之一的情況下，在步驟S14中判斷第一和第二透鏡組11和12停止，這些條件是如果通過(guò)變焦杠桿或變焦按鈕等改變放大率操縱的變焦驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)關(guān)閉，在從廣角到攝遠(yuǎn)的驅(qū)動(dòng)中，如果第一和第二透鏡組11和12到達(dá)離攝遠(yuǎn)位置的預(yù)定量前面的位置，在從攝遠(yuǎn)到廣角的驅(qū)動(dòng)中，如果第一和第二透鏡組11和12到達(dá)離廣角位置的預(yù)定量前面的位置。
如果第一和第二透鏡組11和12停止，判斷第三透鏡組13是否正在驅(qū)動(dòng)(步驟S15)。如果第三透鏡組13停止，進(jìn)行第一和第二透鏡組11和12的停止操作(步驟S16)和進(jìn)行第一和第二透鏡組11和12的斷路操作(步驟S17)。隨后，判斷改變放大率的驅(qū)動(dòng)方向(步驟S18)。如果從廣角到攝遠(yuǎn)改變放大率，完成校正第三透鏡組13的驅(qū)動(dòng)(步驟S19)，進(jìn)行孔徑光闌的驅(qū)動(dòng)(步驟S20)，完成處理并從步驟S20返回到處理等待狀態(tài)。
在步驟S11中，如果判斷需要第四透鏡組14的退縮處理，進(jìn)行第四透鏡組14的退縮處理(步驟S21)，處理從步驟S21轉(zhuǎn)移到步驟S12。在步驟S12中，如果判斷改變放大率驅(qū)動(dòng)方向是從攝遠(yuǎn)到廣角的改變放大率，進(jìn)行第三透鏡組13的退縮處理(步驟S22)，處理從步驟S22轉(zhuǎn)移到步驟S14。
在步驟S14中，如果判斷第一和第二透鏡組11和12繼續(xù)驅(qū)動(dòng)而沒(méi)有停止，判斷是否驅(qū)動(dòng)第三透鏡組13(步驟S23)。如果第三透鏡組13停止，判斷第三透鏡組13的驅(qū)動(dòng)是否開(kāi)始(步驟S24)。
在步驟S24中確定，在滿(mǎn)足以下條件之一時(shí)，允許第三透鏡組13的驅(qū)動(dòng)，這些條件是如果在第一和第二透鏡組11和12的驅(qū)動(dòng)開(kāi)始后，第一和第二透鏡組11和12被驅(qū)動(dòng)大于規(guī)定的驅(qū)動(dòng)量；如果在第三透鏡組13從廣角到攝遠(yuǎn)重新驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)?shù)谝缓偷诙哥R組11和12通過(guò)預(yù)定變焦點(diǎn)時(shí)，第三透鏡組13的位置遠(yuǎn)離第一和第二透鏡組11和12的位置預(yù)定量和大于預(yù)定量；如果在第三透鏡組13從攝遠(yuǎn)到廣角的重新驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)?shù)谝缓偷诙哥R組11和12通過(guò)預(yù)定變焦點(diǎn)時(shí)，第三透鏡組13的位置接近第一和第二透鏡組11和12位置預(yù)定量或大于預(yù)定量。
在步驟S24中，如果允許第三透鏡組13的驅(qū)動(dòng)，開(kāi)始第三透鏡組13的驅(qū)動(dòng)(步驟S25)，處理從步驟S25返回到步驟S14。在步驟S24中，如果不允許第三透鏡組13的驅(qū)動(dòng)，處理從步驟S24直接返回到步驟S14。
在步驟S23中，如果判斷第三透鏡組13正在驅(qū)動(dòng)，確定是否停止第三透鏡組13的驅(qū)動(dòng)(步驟S26)。
在步驟S26中，在滿(mǎn)足以下條件之一的情況下，確定允許第三透鏡組13，這些情況是在從廣角到攝遠(yuǎn)的驅(qū)動(dòng)時(shí)，如果第三透鏡組13的位置接近第一和第二透鏡組11和12的位置預(yù)定量或大于預(yù)定量；在從攝遠(yuǎn)到廣角的驅(qū)動(dòng)時(shí)，如果第三透鏡組13的位置遠(yuǎn)離第一和第二透鏡組11和12的位置預(yù)定量和大于預(yù)定量。
在步驟S26中，如果允許第三透鏡組13的停止，開(kāi)始第三透鏡組13的停止(步驟S27)，處理從步驟S27返回到步驟S14。在步驟S26中，如果不允許第三透鏡組13的停止，處理直接從步驟S26返回到步驟S14。
在步驟S15中，如果判斷第三透鏡組13正在驅(qū)動(dòng)，開(kāi)始第三透鏡組的停止(步驟S28)，處理從步驟S28轉(zhuǎn)移到步驟S16。在步驟S18中，如果確定改變放大率驅(qū)動(dòng)方向是從攝遠(yuǎn)到廣角改變放大率，進(jìn)行空轉(zhuǎn)操作(步驟S29)，處理從步驟S29轉(zhuǎn)移到步驟S19。
接下來(lái)，參照改變放大率的每個(gè)方向詳細(xì)解釋根據(jù)流程圖的改變放大率操作。
[從廣角到攝遠(yuǎn)] 首先，參照?qǐng)D27所示的時(shí)間圖描述從廣角到攝遠(yuǎn)的改變放大率操作。
通過(guò)按下變焦按鈕的攝遠(yuǎn)按鈕，攝遠(yuǎn)開(kāi)關(guān)信號(hào)從H變?yōu)長(zhǎng)，因此，啟動(dòng)攝遠(yuǎn)方向的可變順序。開(kāi)始，進(jìn)行第四透鏡組14的退縮判斷(步驟S11)。
如上所述，在第四透鏡組14的退縮判斷中，只有當(dāng)滿(mǎn)足以下兩個(gè)條件(AND條件)時(shí)第四透鏡組14才退縮。
從攝遠(yuǎn)到廣角改變放大率驅(qū)動(dòng)。
第四透鏡組14位于離物方更近的位置(伸出位置)，遠(yuǎn)離預(yù)定位置(退縮極限位置)。
可是，因?yàn)樵趶膹V角到攝遠(yuǎn)的驅(qū)動(dòng)時(shí)不滿(mǎn)足上述條件，第四透鏡組14不退縮。
接下來(lái)，沿驅(qū)動(dòng)方向，判斷第三透鏡組13是否退縮(步驟S12)。在從廣角到攝遠(yuǎn)改變放大率驅(qū)動(dòng)的情況下，不需要第三透鏡組13的退縮驅(qū)動(dòng)。第一和第二透鏡組11和12的驅(qū)動(dòng)通過(guò)第一和第二透鏡座DC電機(jī)503開(kāi)始(步驟S13)。
在緊接第一和第二透鏡座DC電機(jī)503的啟動(dòng)開(kāi)始后的啟動(dòng)周期，驅(qū)動(dòng)電壓設(shè)定為低于固定電壓，以防止第一和第二組DC電機(jī)的突流。在啟動(dòng)周期過(guò)后，驅(qū)動(dòng)電壓增加到固定電壓。廣角和攝遠(yuǎn)之間的驅(qū)動(dòng)電壓設(shè)定為低于收縮位置和廣角位置的電壓。這是因?yàn)樵谑占{和廣角位置之間需要較高速度，因此，設(shè)定較高電壓，而在廣角和攝遠(yuǎn)之間設(shè)定合適的電壓，以讓第一和第二透鏡座DC電機(jī)503通過(guò)變焦按鈕的操作在理想位置停止。
通過(guò)計(jì)算第一和第二透鏡座光電斷路器509的脈沖信號(hào)(PI信號(hào))實(shí)現(xiàn)第一和第二透鏡組11和12的移動(dòng)量控制?？刂茀⒖嘉恢妹恳粋€(gè)的變焦點(diǎn)設(shè)定為17點(diǎn)，其中廣角和攝遠(yuǎn)之間的距離等分為16。
接下來(lái)，判斷第一和第二透鏡組11和12是否停止(步驟S14)。在確定停止第一和第二透鏡組11和12的驅(qū)動(dòng)時(shí)，如果滿(mǎn)足下列條件之一(OR條件)，進(jìn)行停止處理。
通過(guò)變焦杠桿或變焦按鈕等的改變放大率操作來(lái)操作的攝遠(yuǎn)變焦驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)關(guān)閉，即，從L變?yōu)镠。
當(dāng)從廣角驅(qū)動(dòng)到攝遠(yuǎn)時(shí)，第一和第二透鏡組11和12到達(dá)攝遠(yuǎn)位置前面的位置。
在第一和第二透鏡組11和12的驅(qū)動(dòng)繼續(xù)時(shí)，響應(yīng)第三透鏡組的狀態(tài)(在驅(qū)動(dòng)或停止期間)進(jìn)行第三透鏡組13的驅(qū)動(dòng)開(kāi)始/驅(qū)動(dòng)停止的判斷(步驟S23)。如果第三透鏡組13停止，進(jìn)行第三透鏡組13的驅(qū)動(dòng)開(kāi)始的判斷(步驟S24)，如果允許開(kāi)始，開(kāi)始第三透鏡組13的驅(qū)動(dòng)。在步驟S24中，如果滿(mǎn)足下列條件之一，開(kāi)始第三透鏡組13的驅(qū)動(dòng)。
在第一和第二透鏡組11和12的驅(qū)動(dòng)開(kāi)始后，第一和第二透鏡組11和12被驅(qū)動(dòng)規(guī)定驅(qū)動(dòng)量或更大驅(qū)動(dòng)量。
在第三透鏡組13從廣角到攝遠(yuǎn)的驅(qū)動(dòng)時(shí)被重新驅(qū)動(dòng)期間，當(dāng)?shù)谝缓偷诙哥R組11和12通過(guò)預(yù)定變焦點(diǎn)時(shí)，第三透鏡組13的位置遠(yuǎn)離第一和第二透鏡組11和12的位置預(yù)定量。
而且，如果第三透鏡組13正在驅(qū)動(dòng)，判斷第第三透鏡組13是否停止(步驟S26)，如果允許停止，第三透鏡組13的驅(qū)動(dòng)停止。在判斷第三透鏡組13是否停止時(shí)，如果滿(mǎn)足以下條件，第三透鏡組13停止。
在從廣角到攝遠(yuǎn)的驅(qū)動(dòng)時(shí)，第三透鏡組13的位置位于比預(yù)定量更靠近第一和第二透鏡組11和12的位置。
就是說(shuō)，啟動(dòng)第一和第二透鏡組11和12，如果第一和第二透鏡組11和12的驅(qū)動(dòng)量為規(guī)定的脈沖或大于規(guī)定的脈沖，開(kāi)始第三透鏡組13的驅(qū)動(dòng)。在第一、第二和第三透鏡組的同步驅(qū)動(dòng)期間，如果第三透鏡組13的位置接近第一和第二透鏡組11和12的位置預(yù)定量，停止第三透鏡組13的驅(qū)動(dòng)。此后，當(dāng)?shù)谝缓偷诙哥R組11和12遠(yuǎn)離第三透鏡組13并且它們遠(yuǎn)離第三透鏡組13預(yù)定量時(shí)，第三透鏡組13的驅(qū)動(dòng)重新開(kāi)始。
響應(yīng)第一和第二透鏡組11和12、第三透鏡組13中的位置關(guān)系，重復(fù)第三透鏡組13的驅(qū)動(dòng)和停止。因此，有可能改變放大率驅(qū)動(dòng)，同時(shí)保持第一、第二和第三透鏡組11、12和13中的距離。
當(dāng)啟動(dòng)這些透鏡組時(shí)，在進(jìn)行規(guī)定量或大于規(guī)定量的驅(qū)動(dòng)后，通過(guò)開(kāi)始第三透鏡組13的驅(qū)動(dòng)，能夠避免由第一和第二透鏡座DC電機(jī)503造成的突流的影響，因此，減小電流消耗。
如果在第三透鏡組13的初始啟動(dòng)開(kāi)始前，攝遠(yuǎn)開(kāi)關(guān)信號(hào)從L變?yōu)镠，控制第一和第二透鏡組11和12的停止，而不同時(shí)驅(qū)動(dòng)第三透鏡組13。如果在判斷它們停止后，第一和第二透鏡組11和12停止，如果第三透鏡組13正在驅(qū)動(dòng)，開(kāi)始第三透鏡組13的停止操作。然后，也開(kāi)始第一和第二透鏡組11和12的停止。在第一和第二透鏡組11和12的停止操作期間設(shè)定較低速度控制周期，使得第一和第二透鏡組DC電機(jī)503的驅(qū)動(dòng)電壓根據(jù)目標(biāo)位置的剩余脈沖數(shù)來(lái)降低。
因此，在到達(dá)目標(biāo)位置時(shí)，第一和第二透鏡組11和12的溢出量減小。如果通過(guò)計(jì)算第一和第二透鏡座光電斷路器509的PI信號(hào)，第一和第二透鏡組11和12到達(dá)目標(biāo)位置，進(jìn)行短路操作，以便停止第一和第二透鏡組11和12的驅(qū)動(dòng)。還計(jì)算斷開(kāi)周期期間的溢出量，以決定第一和第二透鏡組11和12的最終位置。
在停止第一和第二透鏡組11和12之后，進(jìn)行第三透鏡組13的位置的正確驅(qū)動(dòng)。這是對(duì)應(yīng)于第一和第二透鏡組11和12的最終停止位置計(jì)算第三透鏡組13的停止位置，并驅(qū)動(dòng)第三透鏡組13到停止位置。對(duì)應(yīng)于第一和第二透鏡組11和12的停止位置的第三透鏡組的目標(biāo)停止位置、由每個(gè)變焦點(diǎn)的第一和第二透鏡組11和12的位置信息和每個(gè)變焦點(diǎn)的第三透鏡組13的位置信息插值計(jì)算。此后，實(shí)現(xiàn)孔徑光闌的驅(qū)動(dòng)，以對(duì)應(yīng)于第三透鏡組13的停止變焦位置設(shè)定孔徑光闌的位置(步驟S20)。
[從攝遠(yuǎn)到廣角] 接下，參照?qǐng)D28的時(shí)間圖描述從攝遠(yuǎn)到廣角的改變放大率的操作。
按下廣角按鈕，其是在廣角模式，廣角開(kāi)關(guān)信號(hào)從H變?yōu)長(zhǎng)，啟動(dòng)相對(duì)于廣角方向的可變順序。開(kāi)始，進(jìn)行第四透鏡組14的退縮判斷(步驟S11)。
如上所述，在第四透鏡組14的退縮判斷時(shí)，只有同時(shí)滿(mǎn)足以下兩個(gè)條件(And)，第四透鏡組才退縮。
從攝遠(yuǎn)到廣角改變放大率驅(qū)動(dòng)。
第四透鏡組14位于離物方更近的位置，或遠(yuǎn)離預(yù)定位置的拉出位置，或退縮極限位置。
如果當(dāng)從攝遠(yuǎn)驅(qū)動(dòng)到廣角時(shí)，第四透鏡組14的位置是在比預(yù)定位置近的位置，那么。在第三透鏡組13的可變操作中，退縮量設(shè)定在第三透鏡組13不與第四透鏡組14干涉的范圍內(nèi)。
接下來(lái)，第三透鏡組13退縮。為了防止第一和第二透鏡組11和12的驅(qū)動(dòng)造成的第三透鏡組13與第一和第二透鏡組11和12的干涉，第三透鏡組13預(yù)先驅(qū)動(dòng)規(guī)定量。然后，通過(guò)第一和第二透鏡座DC電機(jī)503開(kāi)始第一和第二透鏡組11和12的驅(qū)動(dòng)。
如上所述，在緊接第一和第二透鏡座DC電機(jī)503的啟動(dòng)開(kāi)始后的驅(qū)動(dòng)周期中，驅(qū)動(dòng)電壓設(shè)定為低于固定電壓，以防止第一和第二透鏡座DC電機(jī)503的突流。在啟動(dòng)周期過(guò)后，驅(qū)動(dòng)電壓增加到固定電壓。
通過(guò)計(jì)算第一和第二透鏡座光電斷路器509的脈沖信號(hào)(PI信號(hào))，實(shí)現(xiàn)第一和第二透鏡組11和12的移動(dòng)量的控制。如上所述，控制參考位置每一個(gè)的變焦點(diǎn)設(shè)定為17點(diǎn)，其中廣角和攝遠(yuǎn)之間的距離等分為16。
在確定停止第一和第二透鏡組11和12時(shí)，如果滿(mǎn)足以下條件的任何一個(gè)(OR)，進(jìn)行停止操作，如上所述。
通過(guò)變焦杠桿或變焦按鈕等的改變放大率操作來(lái)操作的攝遠(yuǎn)變焦驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)關(guān)閉，換言之，從L變?yōu)镠。
當(dāng)從攝遠(yuǎn)驅(qū)動(dòng)到廣角時(shí)，第一和第二透鏡組11和12到達(dá)攝遠(yuǎn)位置前面的位置。
在第一和第二透鏡組11和12的驅(qū)動(dòng)繼續(xù)時(shí)，響應(yīng)第三透鏡組的狀態(tài)(在驅(qū)動(dòng)或停止期間)進(jìn)行第三透鏡組13的驅(qū)動(dòng)開(kāi)始/驅(qū)動(dòng)停止的判斷。如果第三透鏡組13停止，進(jìn)行第三透鏡組13的驅(qū)動(dòng)開(kāi)始的判斷，如果允許開(kāi)始，開(kāi)始第三透鏡組13的驅(qū)動(dòng)。在確定開(kāi)始第三透鏡組13的驅(qū)動(dòng)時(shí)，如果滿(mǎn)足下列條件的任何一個(gè)，開(kāi)始第三透鏡組13的驅(qū)動(dòng)。
第一和第二透鏡組11和12的驅(qū)動(dòng)開(kāi)始后，第一和第二透鏡組11和12被驅(qū)動(dòng)規(guī)定驅(qū)動(dòng)量或更大驅(qū)動(dòng)量。
在第三透鏡組13從攝遠(yuǎn)到廣角的驅(qū)動(dòng)時(shí)被重新驅(qū)動(dòng)期間，當(dāng)?shù)谝缓偷诙哥R組11和12通過(guò)預(yù)定變焦點(diǎn)時(shí)，第三透鏡組13的位置接近第一和第二透鏡組11和12的位置預(yù)定量。
而且，如果第三透鏡組13正在驅(qū)動(dòng)，進(jìn)行停止第三透鏡組13驅(qū)動(dòng)的判斷，如果允許停止，停止第三透鏡組13的驅(qū)動(dòng)。在判斷是否停止第三透鏡組13時(shí)，如果滿(mǎn)足以下條件，停止第三透鏡組13。
在從攝遠(yuǎn)驅(qū)動(dòng)到廣角時(shí)，第三透鏡組13的位置遠(yuǎn)離第一和第二透鏡組11和12的位置預(yù)定量。
就是說(shuō)，啟動(dòng)第一和第二透鏡組11和12，如果第一和第二透鏡組11和12的驅(qū)動(dòng)量為規(guī)定量或大于規(guī)定量，開(kāi)始第三透鏡組13的驅(qū)動(dòng)。在同時(shí)驅(qū)動(dòng)第一、第二和第三透鏡組11、12和13期間，如果第三透鏡組13的位置遠(yuǎn)離第一和第二透鏡組11和12的位置預(yù)定量，停止第三透鏡組13的驅(qū)動(dòng)。此后，當(dāng)?shù)谝缓偷诙哥R組11和12接近第三透鏡組13并且接近第三透鏡組13規(guī)定量或大于規(guī)定量，重新開(kāi)始第三透鏡組13的驅(qū)動(dòng)。
響應(yīng)第一和第二透鏡組11和12、以及第三透鏡組13之間的位置關(guān)系，重復(fù)第三透鏡組13的驅(qū)動(dòng)和停止。從而，有可能實(shí)現(xiàn)改變放大率驅(qū)動(dòng)，同時(shí)保持第一、第二、和第三透鏡組11、12、和13之間的距離。
在啟動(dòng)這些透鏡組時(shí)，在計(jì)算規(guī)定脈沖或大于規(guī)定脈沖后，通過(guò)開(kāi)始第三透鏡組13的驅(qū)動(dòng)，能夠避免第一和第二透鏡座DC電機(jī)503的突流的影響，因此，有可能減小電流消耗。
如果第三透鏡組13向廣角方向的驅(qū)動(dòng)，那么，在第一和第二透鏡組11和12的驅(qū)動(dòng)期間，當(dāng)?shù)谌哥R組13停止時(shí)，需要在第三透鏡組13移動(dòng)時(shí)基本上消除空轉(zhuǎn)的控制。然而，在改變放大率操作期間，不進(jìn)行(妨礙)消除空轉(zhuǎn)控制，以實(shí)現(xiàn)第三透鏡組13的平滑移動(dòng)。
如果在第三透鏡組13的初始驅(qū)動(dòng)開(kāi)始之前，廣角開(kāi)關(guān)信號(hào)從L變?yōu)镠，那么，控制第一和第二透鏡組11和12的停止，而不同時(shí)驅(qū)動(dòng)第三透鏡組13。如果在確定它們停止后，停止第一和第二透鏡組11和12之后，如果第三透鏡組13正在驅(qū)動(dòng)，開(kāi)始第三透鏡組13的停止操作。也開(kāi)始第一和第二透鏡組11和12的停止。在第一和第二透鏡組11和12的停止操作期間，設(shè)定較低速度控制周期。因此，基于到目標(biāo)位置的剩余脈沖數(shù)，降低第一和第二透鏡座DC電機(jī)503的驅(qū)動(dòng)電壓。
因此，減小到達(dá)目標(biāo)位置時(shí)第一和第二透鏡組11和12的溢出量。如果通過(guò)計(jì)算第一和第二透鏡座光電斷路器509的PI信號(hào)，第一和第二透鏡組11和12到達(dá)目標(biāo)位置，那么，進(jìn)行斷路操作，以便停止第一和第二透鏡組11和12的驅(qū)動(dòng)。還要計(jì)算斷路周期期間的溢出量，以決定第一和第二透鏡組11和12的最終位置。
而且，在從攝遠(yuǎn)到廣角的移動(dòng)時(shí)，進(jìn)行第一和第二透鏡組11和12的消除空轉(zhuǎn)控制。
在第一和第二透鏡組11和12停止后，進(jìn)行第三透鏡組13的位置校正驅(qū)動(dòng)。這是對(duì)應(yīng)于第一和第二透鏡組11和12的最終停止位置計(jì)算第三透鏡組13的停止位置，并將第三透鏡組13驅(qū)動(dòng)到停止位置。由第一和第二透鏡組11和12每個(gè)變焦點(diǎn)的位置信息和第三透鏡組13每個(gè)變焦點(diǎn)的位置信息，插值計(jì)算對(duì)應(yīng)于第一和第二透鏡組11和12的停止位置的第三透鏡組13的目標(biāo)停止位置。在第三透鏡組13的廣角方向的驅(qū)動(dòng)中，在停止后進(jìn)行消除第三透鏡組13空轉(zhuǎn)的控制。此后，實(shí)現(xiàn)孔徑光闌的驅(qū)動(dòng)，從而孔徑光闌設(shè)置在對(duì)應(yīng)于第三透鏡組13的停止變焦位置的位置。
在這個(gè)實(shí)例中，在廣角和攝遠(yuǎn)之間的改變放大率操作中，當(dāng)?shù)谝缓偷诙哥R座DC電機(jī)503沿廣角方向驅(qū)動(dòng)時(shí)，它的驅(qū)動(dòng)電壓設(shè)定為高于沿?cái)z遠(yuǎn)方向的電壓。第三透鏡座脈沖電機(jī)507沿廣角方向的脈沖頻率設(shè)定為快于攝遠(yuǎn)方向的脈沖頻率?；诘谝?、第二、和第三透鏡組11、12、和13之間的位置關(guān)系，實(shí)現(xiàn)第三透鏡組13的中間控制，以便保持第一、第二、和第三透鏡組11、12、和13之間的距離。因此，在沿?cái)z遠(yuǎn)方向移動(dòng)時(shí)，第三透鏡組13的驅(qū)動(dòng)速度設(shè)定為等于或大于第一和第二透鏡組11和12的驅(qū)動(dòng)速度。
類(lèi)似地，在沿廣角方向移動(dòng)時(shí)，第三透鏡組13的驅(qū)動(dòng)速度也設(shè)定為等于或大于第一和第二透鏡組11和12的驅(qū)動(dòng)速度。由于這種結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)第三透鏡組13，使得第三透鏡組13沿?cái)z遠(yuǎn)方向移動(dòng)時(shí)不會(huì)與第一和第二透鏡組11和12分離，沿廣角方向移動(dòng)時(shí)不會(huì)被第一和第二透鏡組11和12撞上。
而且，盡管在這個(gè)實(shí)例中驅(qū)動(dòng)第三透鏡組13的重新開(kāi)始時(shí)間設(shè)定在預(yù)定變焦點(diǎn)通過(guò)的時(shí)間，該時(shí)間可以設(shè)定成檢測(cè)驅(qū)動(dòng)第一和第二透鏡組11和12時(shí)產(chǎn)生的第一和第二透鏡座光電斷路器509的脈沖信號(hào)或PI信號(hào)的每個(gè)時(shí)間，或每個(gè)SI信號(hào)的預(yù)定計(jì)數(shù)。
因此，能夠?qū)崿F(xiàn)第三透鏡組13更精確的中間控制，因此，能夠提高第一、第二和第三透鏡組中的距離的精度。
在上述實(shí)施例中，已經(jīng)描述第三透鏡組13橫向于光軸X退出透鏡筒單元的結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)中，退出的第三透鏡組13具有最小的外徑。當(dāng)具有最小外徑的第三透鏡組13退出時(shí)，能夠有效地使第三透鏡組13退出的鏡筒突出尺寸最小，從而能夠減小鏡筒的厚度。
而且，當(dāng)退縮的透鏡伸出固定透鏡座時(shí)，采用一種結(jié)構(gòu)，使得用于驅(qū)動(dòng)退縮透鏡組(即，第三透鏡組)的裝置(導(dǎo)螺桿等)尺寸最小，從而退縮的透鏡不可能遠(yuǎn)離像平面。
而且，第三透鏡座13的透鏡保持座或第三透鏡組13本身大于其它透鏡11、12、14的透鏡保持座或其它透鏡組11、12、14沿光軸X的長(zhǎng)度，換言之，厚度。
當(dāng)?shù)谌哥R組13的厚度大于其它透鏡組11、12、14的厚度時(shí)，其它透鏡組的厚度減小。因此，當(dāng)鏡筒在收縮位置時(shí)，鏡筒的厚度能夠減小。
結(jié)果，鏡筒的厚度或鏡筒沿光軸方向的尺寸最小。
因?yàn)橥丝s透鏡組或第三透鏡組13設(shè)置在具有孔徑光闌功能的快門(mén)后面和附近，所以，鏡筒的直徑更小，第三透鏡組13的退縮被簡(jiǎn)化，不用考慮快門(mén)與透鏡組的干涉和快門(mén)的位置與透鏡筒單元分離太遠(yuǎn)。
接下來(lái)，進(jìn)一步詳細(xì)解釋多個(gè)透鏡組的結(jié)構(gòu)。
第一透鏡組11具有正光學(xué)能力，第二透鏡組12具有負(fù)光學(xué)能力，第三透鏡組具有正光學(xué)能力，第四透鏡組具有正光學(xué)能力。通過(guò)改變第一和第二透鏡組11和12之間、第二和第三透鏡組12和13之間、第三和第四透鏡組13和14之間的至少一個(gè)的間隔，實(shí)現(xiàn)改變放大率操作。通過(guò)沿光軸X移動(dòng)第四透鏡組14，實(shí)現(xiàn)聚焦操作。
快門(mén)/孔徑光闌單元15設(shè)置在第二透鏡組12和第三透鏡組13之間。換言之，具有孔徑光闌功能的快門(mén)位于第三透鏡組13前面。第四透鏡組設(shè)置在透鏡筒單元中。因?yàn)榫哂凶钚⊥鈴降牡谌哥R組退出透鏡筒單元，不會(huì)與像平面分離太遠(yuǎn)，用最小移動(dòng)能夠?qū)崿F(xiàn)第三透鏡組13的退縮，并且能夠使鏡筒的外徑最小。此外，通過(guò)至少一個(gè)透鏡組的退縮，鏡筒的厚度減小。
而且，有可能提供既有高變化放大率的緊湊鏡筒，4倍或更大倍數(shù)。
同時(shí)，透鏡組可以由具有正光學(xué)能力的第一透鏡組、具有負(fù)光學(xué)能力的第二透鏡組、和具有正光學(xué)能力的第三透鏡組構(gòu)成，第三透鏡組可以退縮。
另外，透鏡組可以由具有負(fù)屈光度的第一透鏡組、具有正光學(xué)能力的第二透鏡組、和具有正光學(xué)能力的第三透鏡組構(gòu)成，第二透鏡組或第三透鏡組可以退縮。
每個(gè)透鏡組可以由一個(gè)或多個(gè)透鏡構(gòu)成，這里的透鏡組表示整體的一個(gè)或多個(gè)透鏡。因此，所有透鏡組可以分別由一個(gè)透鏡構(gòu)成。
現(xiàn)在參照?qǐng)D17A-圖19，作為第二實(shí)施例，描述包括根據(jù)本發(fā)明鏡筒的光學(xué)系統(tǒng)裝置的照相機(jī)。
盡管在這里鏡筒應(yīng)用于照相機(jī)，鏡筒也可應(yīng)用于具有照相功能或安裝了功能部件的移動(dòng)信息終端，諸如所謂的PDA(個(gè)人數(shù)字助理)、移動(dòng)電話(huà)等。
許多這種移動(dòng)信息終端盡管外觀(guān)稍有不同，具有基本上與照相機(jī)的功能和結(jié)構(gòu)相同的功能和結(jié)構(gòu)。因此，包括本發(fā)明的鏡筒的光學(xué)系統(tǒng)裝置可以用于這種移動(dòng)信息終端。另外，本發(fā)明的鏡筒可應(yīng)用于成像裝置，諸如復(fù)印機(jī)、掃描儀等。
如圖29和圖30所示，照相機(jī)包括在殼體120內(nèi)的圖像拾取透鏡101、在殼體120表面的快門(mén)按鈕102、變焦桿103、取景器104、閃光燈105、液晶顯示器(＝LCD)106、操作按鈕107、電源開(kāi)關(guān)108、存儲(chǔ)卡槽109、擴(kuò)展卡槽110、擋板操作件301等。
通常，根據(jù)各種按鈕和鏡筒的布置，液晶顯示器(＝LCD)106設(shè)置在鏡筒后面，在殼體120背面。因?yàn)橐壕э@示器(＝LCD)106很薄，并且基本上是長(zhǎng)方形的，鏡筒最厚部分的厚度與顯示器厚度的總和基本上是照相機(jī)的厚度。
而且，如圖31所示，照相機(jī)還包括在殼體201內(nèi)的光電檢測(cè)器201、信號(hào)處理單元202、圖象處理單元203、中央處理單元(CPU)204、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器205、和擴(kuò)展卡206。盡管沒(méi)有清楚地圖示，電力從作為電源的電池供給上述部件，以操作這些部件。
光電檢測(cè)器201用作面?zhèn)鞲衅?，諸如CCD(電荷耦合裝置)圖像拾取元件等，以讀取由攝影光學(xué)系統(tǒng)的圖像拾取透鏡101形成的、被拍攝物體的圖像，即，攝影物體的圖像。作為圖像拾取透鏡101，采用包括在第一實(shí)施例中描述的本發(fā)明的鏡筒的光學(xué)系統(tǒng)裝置。
更具體地說(shuō)，光學(xué)系統(tǒng)裝置包括構(gòu)成鏡筒的多個(gè)透鏡組，作為光學(xué)元件和保持透鏡組的伸縮筒單元。
鏡筒在鏡頭筒中具有保持各個(gè)透鏡組的機(jī)構(gòu)，使得透鏡組能夠響應(yīng)透鏡筒沿透鏡組的光軸的移動(dòng)而移動(dòng)，與上述實(shí)施例相似。與照相機(jī)成一體的圖像拾取透鏡101一般以這種光學(xué)系統(tǒng)裝置的形式集成。
如圖17-19所示，形成為向后突出的部分第三透鏡導(dǎo)螺桿34和第三組主導(dǎo)桿32位于顯示器106的外周邊外面，從而在收縮位置，陰螺紋件35和第三透鏡座31的套管31f位于LCD顯示器106外面的殼體的間隙中。
由于上述結(jié)構(gòu)，照相機(jī)的是從鏡筒前面到鏡筒底座82背面的厚度與LCD顯示器106的厚度的總和。因此，不增加照相機(jī)的厚度，能夠保證第三透鏡座31的更大移動(dòng)量。
因此，由第三透鏡座31保持的透鏡沿光軸X的方向的移動(dòng)量能夠增加，整個(gè)透鏡組的變倍率能夠提高。而且，只有向后突出的部分第三組導(dǎo)螺桿34和第三組主導(dǎo)桿32形成為沿光軸X的方向從鏡筒底座82的后端面向后突出，這意味著只有部分鏡筒向后突出，從而只有在包含鏡筒在內(nèi)的照相機(jī)殼體120內(nèi)部的布置需要調(diào)整，而殼體120的尺寸不需要擴(kuò)大。
而且，向后突出的部分第三組導(dǎo)螺桿34和第三組主導(dǎo)桿32設(shè)置在LCD顯示器106的顯示外表面(后端面)的前側(cè)，因此，能夠可靠地收納在原始?xì)んw里面。
光電檢測(cè)器201的輸出被中央處理單元204控制的信號(hào)處理單元202處理，并且轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信息。被圖像處理單元202數(shù)字化的圖像信息在圖像處理單元203中經(jīng)過(guò)預(yù)定圖像處理，圖像處理單元203也被中央處理單元204控制，然后，存儲(chǔ)在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器205中，諸如非易失性存儲(chǔ)器。
在這種情況下，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器205可以是插入存儲(chǔ)器卡槽109中的存儲(chǔ)卡，或可以是在照相機(jī)主體中集成的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。液晶顯示器(＝LCD)106可以顯示攝影圖像或顯示存儲(chǔ)在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器205中的圖像。存儲(chǔ)在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器205中的圖像經(jīng)過(guò)插入擴(kuò)展卡槽110中的擴(kuò)展卡206能夠傳輸?shù)秸障鄼C(jī)外面。同時(shí)，圖21所示、控制透鏡組的驅(qū)動(dòng)的上述(CPU)501包括在中央處理單元204中，否則，使用連接501的其它微處理器構(gòu)成。
在運(yùn)輸時(shí)，圖像拾取透鏡101嵌入照相機(jī)主體內(nèi)，進(jìn)入圖17A所示的收縮或收納狀態(tài)，透鏡擋板62也進(jìn)入關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)用戶(hù)操作擋板操作件301并打開(kāi)透鏡擋板62時(shí)，電源開(kāi)啟，鏡筒從關(guān)閉位置移到打開(kāi)位置并從照相機(jī)主體突出，如圖29B所示，從而形成攝影狀態(tài)。此時(shí)，鏡筒內(nèi)的圖像拾取透鏡101被設(shè)定，使得構(gòu)成變焦鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)的各個(gè)透鏡組例如布置在短焦廣角位置。
當(dāng)操作變焦桿103時(shí)，光學(xué)系統(tǒng)中各個(gè)透鏡組的布置通過(guò)透鏡組沿光軸的移動(dòng)來(lái)改變，因此，變焦系統(tǒng)能夠變到攝遠(yuǎn)位置。
優(yōu)選地，取景器104的光學(xué)系統(tǒng)配置成變焦率變化與圖像拾取透鏡101的視場(chǎng)角變化相關(guān)。
在許多情況下，通過(guò)半壓快門(mén)按鈕102的操作來(lái)完成聚焦。用本發(fā)明的鏡筒中的變焦透鏡聚焦主要通過(guò)移動(dòng)第四透鏡組14來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)快門(mén)按鈕102進(jìn)一步壓到完全壓下的狀態(tài)時(shí)，攝影完成，隨后，進(jìn)行上述處理。
為了在液晶顯示器106上顯示半導(dǎo)體存儲(chǔ)器205中存儲(chǔ)的圖像或通過(guò)擴(kuò)展卡206將圖像傳輸?shù)秸障鄼C(jī)外面，用預(yù)定方式操作操作按鈕107。通過(guò)插入特定或多功能槽，諸如存儲(chǔ)卡槽109和通信卡槽110，來(lái)使用半導(dǎo)體存儲(chǔ)卡205和通信卡206等。
當(dāng)圖像拾取透鏡101在收納狀態(tài)時(shí)，第三透鏡組13從光軸退縮到伸縮筒單元外面的退縮位置，因此，以并列的方式與第一透鏡組11和第二透鏡組12收納在一條線(xiàn)上。因此，實(shí)現(xiàn)照相機(jī)厚的進(jìn)一步減小。
通常，因?yàn)槿【捌鳈C(jī)構(gòu)設(shè)置在鏡筒上面，因此，某些照相操作很容易。而且，如果鏡筒包括改變變焦放大率機(jī)構(gòu)，因?yàn)槿【捌鳈C(jī)構(gòu)也需要改變變焦放大率機(jī)構(gòu)，優(yōu)選用于引導(dǎo)改變變焦放大率操作的驅(qū)動(dòng)源(DC電機(jī)、脈沖電機(jī)等)和用于傳遞驅(qū)動(dòng)源的驅(qū)動(dòng)力給透鏡組的傳遞機(jī)構(gòu)(齒輪連接結(jié)構(gòu)等)設(shè)置在取景器機(jī)構(gòu)附近。例如，如果取景器機(jī)構(gòu)設(shè)置在鏡筒左上方位置，驅(qū)動(dòng)源和傳遞機(jī)構(gòu)設(shè)置在鏡筒的左上方位置，以有效利用有限的空間。
接下來(lái)，用于退縮透鏡組(本實(shí)施例的第三透鏡組13)的透鏡座退縮，考慮到左方的空間，保持透鏡座收納在鏡筒下面。在該實(shí)施例中，空間設(shè)置在鏡筒的右下方位置，以收納退縮的第三透鏡組的保持透鏡座。上述固定透鏡筒的收納部件設(shè)置在該位置。
用于驅(qū)動(dòng)透鏡組的驅(qū)動(dòng)源和傳遞機(jī)構(gòu)設(shè)置在左下方位置。結(jié)果，有效利用四個(gè)角(corner)，即，鏡筒的左上方位置、右上方位置、右下方位置、和坐下方位置。
具有上述鏡筒或上述照相機(jī)部件的移動(dòng)電話(huà)，或移動(dòng)信息終端諸如PDA(個(gè)人數(shù)字助理)能夠體現(xiàn)本發(fā)明的移動(dòng)信息終端。根據(jù)這些移動(dòng)信息終端，由第三透鏡座31保持的透鏡沿光軸X的方向的移動(dòng)量能夠增加，整個(gè)透鏡組的變倍率能夠提高。而且，只有驅(qū)動(dòng)第三透鏡座31的一部分形成為沿光軸X的方向從鏡筒底座82的后端面向后突出，這意味著只有部分鏡筒向后突出，從而僅僅包含鏡筒在內(nèi)的移動(dòng)信息終端的殼體內(nèi)的布置需要調(diào)整，而殼體的尺寸不需要擴(kuò)大。
工業(yè)應(yīng)用性 本發(fā)明的鏡筒可應(yīng)用于具有照相功能或安裝功能部件的任何便攜式裝置。盡管不限于此，實(shí)例是移動(dòng)信息終端，諸如所謂的PDA(個(gè)人數(shù)字助理)、移動(dòng)電話(huà)等。本發(fā)明的鏡筒還應(yīng)用于成像裝置，諸如復(fù)印機(jī)、掃描儀等，同樣，也應(yīng)用于透鏡驅(qū)動(dòng)裝置和光學(xué)裝置等。
本申請(qǐng)基于2005年3月4日提交的日本專(zhuān)利申請(qǐng)No.2005-0161425并要求其優(yōu)先權(quán)，其整個(gè)內(nèi)容并入本文作為參考。
權(quán)利要求
1.一種鏡筒，包括
多個(gè)透鏡組；
多個(gè)透鏡保持座，配置成分別保持多個(gè)透鏡組；
伸縮筒，由固定底座件保持，并且配置成將所述多個(gè)透鏡保持座的一部分保持在該伸縮筒內(nèi)；和
透鏡保持座驅(qū)動(dòng)裝置，配置成驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)透鏡保持座；
其中所述多個(gè)透鏡組的至少一個(gè)從收縮位置朝物方側(cè)移動(dòng)，以形成攝影狀態(tài)，在所述收縮位置所述多個(gè)透鏡組的至少一個(gè)被收縮，
其中透鏡保持座驅(qū)動(dòng)裝置配置成驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)透鏡組的至少一個(gè)的透鏡的至少一個(gè)從攝影狀態(tài)移到像方側(cè)，其中在攝影狀態(tài)，所有透鏡的光軸沿光軸方向?qū)R，并且該透鏡保持座驅(qū)動(dòng)裝置配置成驅(qū)動(dòng)透鏡退縮座到退縮位置，其中所述透鏡退縮座是透鏡保持座中的一個(gè)并且配置成保持退縮到伸縮筒外面的退縮透鏡，以及
其中用于驅(qū)動(dòng)透鏡退縮座的透鏡保持座驅(qū)動(dòng)裝置的一部分形成為沿光軸方向、從保持伸縮筒的固定底座件的后端面向后突出。
2.如權(quán)利要求1所述的鏡筒，其中形成為沿光軸方向向后突出的所述一部件包括沿光軸方向延伸的導(dǎo)螺桿。
3.如權(quán)利要求2所述的鏡筒，其中在收縮位置，與所述導(dǎo)螺桿擰合的螺紋件位于固定底座件的后端面的后面。
4.如權(quán)利要求2所述的鏡筒，其中形成為沿光軸方向向后突出的所述一部件沿光軸方向延伸；包括引導(dǎo)透鏡退縮座到光軸方向的導(dǎo)桿。
5.如權(quán)利要求3所述的鏡筒，其中形成為沿光軸方向向后突出的所述一部件沿光軸方向延伸；包括引導(dǎo)透鏡退縮座到光軸方向的導(dǎo)桿。
6.如權(quán)利要求4所述的鏡筒，其中所述透鏡退縮座與所述導(dǎo)桿沿光軸方向滑動(dòng)地接合，與所述導(dǎo)桿在收縮位置接合的套管位于固定底座件的后端面的后面。
7.一種拍攝物體的照相機(jī)，包括
殼體；
如權(quán)利要求1所述的鏡筒；和
顯示器，用于顯示來(lái)自設(shè)置在鏡筒中的透鏡組的圖像；
其中鏡筒設(shè)置在殼體內(nèi)，顯示器設(shè)置在殼體背面，形成為沿光軸方向向后突出的部分位于顯示器外周邊緣的外面。
8.如權(quán)利要求7所述的照相機(jī)，其中所述形成為沿光軸方向向后突出的部分的后端面設(shè)置在顯示器的顯示外表面的前側(cè)。
9.一種移動(dòng)信息終端，包括權(quán)利要求1所述的鏡筒。
10.一種移動(dòng)信息終端，包括權(quán)利要求7所述的照相機(jī)。
全文摘要
一種鏡筒，包括多個(gè)透鏡組；多個(gè)透鏡保持座；伸縮筒，用固定底座件保持，并且配置成將多個(gè)透鏡保持座的一部分保持在伸縮筒內(nèi)；和透鏡保持座驅(qū)動(dòng)裝置，配置成驅(qū)動(dòng)多個(gè)透鏡保持座。用于驅(qū)動(dòng)透鏡退縮座的透鏡保持座驅(qū)動(dòng)裝置的一部分形成為沿光軸方向、從保持伸縮筒的固定底座件的后端面向后突出，其中透鏡退縮座是透鏡保持座中的一個(gè)。
文檔編號(hào)G02B7/04GK101171539SQ20068001531
公開(kāi)日2008年4月30日 申請(qǐng)日期2006年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月4日
發(fā)明者巖崎徹也 申請(qǐng)人:株式會(huì)社理光