CN104849827A - 镜筒和摄像设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及镜筒和摄像设备。所述镜筒包括：基部筒(1)，用于保持第一引导部(3)；可动筒(2)，其能够相对于所述基部筒进行伸缩，并且用于保持第二引导部(4)，以使得在可动筒伸出的情况下，第二引导部相对于第一引导部伸出；透镜保持构件(13)，其包括由第一引导部和第二引导部分别保持的第一被保持部和第二被保持部；锁定部(2a,2b)，用于设置第一引导部和第二引导部之间的位置关系；初始位置检测器(21)，用于检测透镜保持构件的初始位置；以及控制器(32)。所述控制器控制可动筒和透镜保持构件的移动，以使得在利用锁定部设置位置关系开始之前，开始透镜保持构件向初始位置检测器的移动。

Description

镜筒和摄像设备
技术领域
本发明涉及用于诸如数字照相机和摄像机等的摄像设备的可伸缩镜头设备。
背景技术
紧凑型摄像设备经常配备有如下的可伸缩镜筒(镜头设备)，其中该可伸缩镜筒(镜头设备)的筒长在摄像状态下因可动筒相对于基部筒向被摄体侧伸出而变长，并且在非摄像状态下因可动筒相对于基部筒缩回而变短。为了确保摄像状态下基部筒和可动筒之间的相对位置精度以满足所需的光学性能，需要减少可伸缩镜筒在基部筒和可动筒之间的相对偏心和相对倾斜。
日本特开2010-266582公开了利用弹簧向保持透镜的透镜保持构件(透镜保持件)施力、由此减少多个透镜之间的相对偏心和相对倾斜的镜筒。具体地，利用弹簧向引导轴所引导的透镜保持件施力以通过压力使该透镜保持件与引导轴相接触，由此减少透镜保持件在与光轴垂直的面内的偏心以及透镜保持件相对于光轴的倾斜。
另一方面，可以进行运动图像拍摄的摄像设备在拍摄运动图像期间，需要使镜头安静地移动以防止记录噪声并且需要使镜头平滑地移动以防止图像抖动。因此，这些摄像设备经常采用通过利用引导轴对透镜保持件进行引导、使用导螺杆等使透镜保持件移动的透镜驱动机构。这种结构需要检测透镜保持件的位置以进行该透镜保持件的位置控制，因而通常在透镜保持件的可移动范围内的一个位置处包括诸如光遮断器等的位置检测器，以检测作为透镜保持件的位置检测基准的基准位置。具体地，通过在接通摄像设备的电源之后且在开始摄像之前使透镜保持件在位置检测器附近移动来进行基准位置的检测操作。
然而，在配备有上述的可伸缩镜筒、并且进行可动筒或透镜保持件的偏心调整和倾斜调整以及用以检测透镜保持件的基准位置的操作中，存在以下问题。在接通电源之后，这种摄像设备进入能够进行摄像的待机状态(摄像待机状态)。在接通电源之后，镜筒从缩回状态伸出，然后在进入摄像待机状态之前完成偏心调整和倾斜调整以及基准位置检测操作。该顺序导致作为从接通电源起直到摄像待机状态为止所需的时间段的待机等待时间变长的问题。
发明内容
本发明提供能够缩短进行可动筒的偏心调整和倾斜调整以及透镜保持构件的基准位置检测操作的待机等待时间的可伸缩镜筒。本发明还提供具有上述镜筒的摄像设备。
作为本发明的一方面，提供一种镜筒，包括：基部筒；第一引导部，其由所述基部筒保持；可动筒，其能够相对于所述基部筒在光轴方向上进行伸缩；第二引导部，其由所述可动筒保持，以使得在所述可动筒相对于所述基部筒伸出的情况下，所述第二引导部相对于所述第一引导部在所述光轴方向上伸出；透镜保持构件，其包括第一被保持部和第二被保持部，所述第一被保持部和所述第二被保持部分别由所述第一引导部和所述第二引导部来保持；锁定部，用于设置所述第一引导部和所述第二引导部之间的位置关系；初始位置检测器，用于检测所述透镜保持构件在所述光轴方向上的初始位置；以及控制器，其特征在于，所述控制器用于控制所述可动筒和所述透镜保持构件的移动，以使得在利用所述锁定部设置所述位置关系的操作开始之前，开始所述透镜保持构件向所述初始位置检测器的移动。
作为本发明的另一方面，提供一种镜筒，包括：基部筒；第一引导部，其由所述基部筒保持；可动筒，其能够相对于所述基部筒在光轴方向上进行伸缩；第二引导部，其由所述可动筒保持，以使得在所述可动筒相对于所述基部筒伸出的情况下，所述第二引导部相对于所述第一引导部在所述光轴方向上伸出；透镜保持构件，其包括第一被保持部和第二被保持部，所述第一被保持部和所述第二被保持部分别由所述第一引导部和所述第二引导部来保持；锁定部，用于设置所述第一引导部和所述第二引导部之间的位置关系；初始位置检测器，用于检测所述透镜保持构件在所述光轴方向上的初始位置；以及控制器，其特征在于，所述控制器用于控制所述可动筒和所述透镜保持构件的移动，以使得在所述第二引导部的伸出操作完成之后且在利用所述锁定部设置所述位置关系的操作完成之前，利用所述初始位置检测器进行所述初始位置的检测。
作为本发明的又一方面，提供一种摄像设备，其包括：所述摄像设备的本体；上述的镜筒其中之一；以及图像传感器。
通过以下参考附图对实施例的说明，本发明的其它特征将变得明显。以下所述的本发明的各个实施例可以单独实现，或者在需要的情况下或在将各个实施例中的元件或特征组合成一个实施例有益的情况下作为多个实施例或这些实施例的特征的组合来实现。
附图说明
图1A～1C示出根据本发明的实施例1的镜筒的结构。
图2A和2B示出实施例1的镜筒的变形例的结构。
图3A～3D示出实施例1的镜筒的偏心调整操作和倾斜调整操作。
图4A～4E示出实施例1的镜筒的伸出操作和缩回操作。
图5是示出实施例1的镜筒的控制的流程图。
图6A～6E示出根据本发明的实施例2的镜筒的伸出操作和缩回操作。
图7是示出实施例2的镜筒的控制的流程图。
图8A～8E示出根据本发明的实施例3的镜筒的伸出操作和缩回操作。
图9是示出实施例3的镜筒的控制的流程图。
图10A～10E示出根据本发明的实施例4的镜筒的伸出操作和缩回操作。
图11是示出实施例4的镜筒的控制的流程图。
图12A～12G示出根据本发明的实施例5的镜筒的伸出操作和缩回操作。
图13是示出实施例5的镜筒的控制的流程图。
图14是整体示出实施例1～5的镜筒的操作时刻的时序图。
具体实施方式
以下将参考附图来说明本发明的实施例。
实施例1
将参考图1A～1C来说明根据本发明的第一实施例(实施例1)的镜筒(镜头设备)的结构。图1A示出镜筒在伸出状态(或可摄像状态；以下称为“摄像待机状态”)下的结构。图1C示出镜筒在缩回状态(或非可摄像状态)下的结构。图1B示出在从图1A中的箭头A所示的方向观看的情况下镜筒的结构。
附图标记1表示作为基部筒的固定筒，并且附图标记2表示相对于固定筒1在光轴延伸的方向(在图中表示为+X和-X的方向)上可移动的可动筒。以下将光轴延伸的方向称为“光轴方向”。固定筒1和可动筒2构成镜筒的筒部。作为镜筒的基部构件的固定筒1固定至诸如数字照相机和摄像机等的能够进行运动图像拍摄的摄像设备30的主体。摄像设备30的主体的内部包括诸如CCD传感器或CMOS传感器等的、用以对容纳在镜筒(筒部)内的摄像光学系统所形成的被摄体图像进行拍摄(即，光电转换)的图像传感器31。
可动筒2在如图1C所示相对于固定筒1缩回的缩回位置和如图1A所示相对于固定筒1伸出的伸出位置之间可移动。图1A所示的+X方向是可动筒2相对于固定筒1伸出的伸出方向，并且-X方向是可动筒2相对于固定筒1缩回的缩回方向。可动筒2利用例如由马达和借助于马达而绕可动筒2的外周(即，在固定筒1的内周内)转动的凸轮筒构成的可动筒驱动机构(未示出)，在光轴方向移动。在以下说明中，还将与光轴方向垂直的方向和与光轴方向垂直的面分别称为“偏心方向”和“偏心面”。
附图标记3表示作为固定筒1所支撑(保持)的第一引导部的第一引导轴，并且附图标记4表示作为可动筒2所支撑(保持)的第二引导部的第二引导轴。附图标记5表示作为可动筒2所支撑(保持)的第三引导部的第三引导轴。尽管在本实施例中第三引导轴5由可动筒2支撑，但第三引导轴5还可以由固定筒1支撑。第二引导轴4由可动筒2支撑(保持)，以使得在可动筒处于该可动筒相对于固定筒1伸出的伸出位置的情况下，第二引导轴4相对于第一引导轴3在光轴方向上伸出。换句话说，第二引导轴4跟随可动筒2的移动。在本实施例中，与第二引导轴4相似，第三引导轴5跟随可动筒2的移动。
附图标记11表示固定筒1中所设置的内圆筒面，以调整第二引导轴4相对于第一引导轴3在偏心面内的相对位置。可动筒2具有外圆筒面(锁定部)2a，其中该外圆筒面(锁定部)2a沿周向与内圆筒面11嵌合，并由此使得能够调整可动筒2相对于固定筒1在偏心面内的位置(换句话说，减少可动筒2相对于固定筒1的偏心量)。因而，以高精度设置了第二引导轴4相对于第一引导轴3在偏心面内的相对位置(平移偏心)。
固定筒1在沿-X方向邻接内圆筒面11的位置处具有倾斜部11a。倾斜部11a使可动筒2的外圆筒面2a平滑地引导至外圆筒面2a沿周向与内圆筒面11嵌合的位置。内圆筒面11和倾斜部11a构成平移偏心调整部。可动筒2在光轴方向上相对于固定筒1移动至受到了来自平移偏心调整部的平移偏心减少作用的平移偏心减少位置，并由此减少了可动筒2相对于固定筒1的平移偏心。
平移偏心调整部可以具有其它结构。例如，如图2A和2B所示，可以采用将设置在可动筒42中并且沿光轴方向延伸的两个突起42a和4b插入固定筒41中所形成的圆孔41a和长孔41b中的结构。
在图1A～1C中，附图标记12表示固定筒1中所设置的圆环面。圆环面12使得能够调整(减少)可动筒2相对于光轴的倾斜，并由此能够调整可动筒2所支撑的第二引导轴4相对于固定筒1所支撑的第一引导轴3的倾斜偏心。圆环面12与设置在可动筒2的前端的圆环面(锁定部)2b相接触，并由此调整(减少)倾斜偏心。因而，以高精度设置了第二引导轴4相对于第一引导轴3的平行度。圆环面12构成倾斜偏心调整部。可动筒2在光轴方向上相对于固定筒1移动至接受了来自倾斜偏心调整部的倾斜偏心减少作用的倾斜偏心减少位置，并由此减少了可动筒2相对于光轴的倾斜偏心。在以下说明中，将平移偏心和倾斜偏心分别简称为“偏心”和“倾斜”。
附图标记13表示作为在光轴方向上可移动的透镜保持构件的透镜架。透镜架13设置有分别利用第一引导轴3、第二引导轴4和第三引导轴5在光轴方向上被引导(保持)的被引导部(被保持部)13a、13b和13c。被引导部13a和13b被形成为与第一引导轴3和第二引导轴4接合的圆孔部，并且被引导部13c被形成为与第三引导轴5接合的长孔部。附图标记14表示透镜架13所保持的透镜。透镜14连同其它透镜和光圈(未示出)一起构成摄像光学系统。透镜架13在光轴方向上移动以进行变焦或调焦。
附图标记21表示可以检测透镜架13在沿光轴方向上的可移动范围内的至少一个位置的光遮断器(初始位置检测器)。在本实施例中，采用如下结构：在光轴方向上的初始位置处，设置在透镜架13中的被检测部13d进入光遮断器21的内部所设置的发光器和受光器之间，以遮断从发光器向受光器的光的入射。初始位置是透镜架13在其位置控制中的基准位置。利用被检测部13d遮断从发光器向受光器的光的入射将来自在该遮断之前接收到光的受光器的输出信号从“高”切换为“低”。因而，移动透镜架13以使得被检测部13d从光遮断器21的外侧进入内侧，这使得可以检测到透镜架13移动至(到达)初始位置。响应于检测到透镜架13到达了初始位置(以下称为“透镜架13的初始位置检测”)，可以对透镜架13在其位置控制中的位置信息进行复位。以下将移动透镜架13、然后响应于透镜架13的初始位置检测来对位置控制中的位置信息进行复位的这种操作称为“复位操作”。
尽管本实施例将光遮断器21用作透镜架13的作为非接触式检测器的初始位置检测器，但还可以使用诸如接触式磁传感器和机械接触开关等的其它初始位置检测器。此外，尽管本实施例将光遮断器21配置在透镜架13的可移动范围的大致中央，但只要该光遮断器21在透镜架13的可移动范围内，则可以将光遮断器21配置在任何位置。
如上所述，本实施例的镜筒采用如下结构：为了在拍摄运动图像时使透镜架13在光轴方向上安静且平滑地移动，由第一引导轴3、第二引导轴4和第三引导轴5引导透镜架13。利用例如由导螺杆和齿条的组合或者作为线性致动器的音圈马达构成的透镜驱动机构(未示出)来使透镜架13在光轴方向上移动。
另外，在本实施例中，第一引导轴3和第二引导轴4分别由固定筒1和可动筒2支撑，从而使得能够实现图1C所示的处于缩回状态的镜筒的小型化。
接着，将参考图3A～3D来详细说明本实施例的镜筒中的可动筒2相对于固定筒1的偏心调整操作和倾斜调整操作。图3A示出在缩回状态下可动筒2相对于固定筒1具有偏心和倾斜的状态。图3B示出可动筒2从图3A所示的状态起沿+X方向(伸出方向)移动、可动筒2的外圆筒面2a到达固定筒1的倾斜部11a并由此开始偏心调整操作的状态。
图3C示出可动筒2从图3B所示的状态起在+X方向上进一步移动并且可动筒2的外圆筒面2a嵌合在固定筒1的内圆筒面11内、即可动筒2受到了偏心减少作用的状态。以下将该状态称为“偏心调整完成状态”。在偏心调整完成状态下，尽管已调整(减少)了可动筒2相对于固定筒1的偏心，但可动筒2相对于固定筒1的倾斜仍保留。
图3D示出可动筒2从图3C所示的状态起沿+X方向进一步移动并且可动筒2的圆环面2b与固定筒1的圆环面12相接触、即可动筒2受到了倾斜减少作用的状态。在该状态下，除可动筒2相对于固定筒1的偏心以外，还调整(减少)了可动筒2相对于固定筒1的倾斜。
如上所述，通过使可动筒2沿+X方向移动至图3C所示的位置来调整可动筒2相对于固定筒1的偏心，然后通过使可动筒2沿+X方向进一步移动至图3D所示的位置来调整可动筒2相对于固定筒1的倾斜。在以下说明中，将图3D所示的状态称为“偏心/倾斜调整完成状态”。
接着，将参考图4A～4E来说明本实施例的镜筒在从缩回状态向摄像待机状态转变期间的操作。在图4A～4E中，省略了(即，未示出)图3A～3D所示的可动筒2相对于固定筒1的偏心和倾斜。
图4A示出与图3A相对应的、可动筒2几乎整体容纳在固定筒1内的缩回状态。图4B示出紧挨在可动筒2从缩回状态起开始沿+X方向的移动之后的状态。图4C示出在透镜架13从图4B所示的状态起开始沿+X方向的移动并且透镜架13的被检测部13d向着光遮断器21(即，向着初始位置)行进之后的状态。
图4D示出透镜架13的被检测部13d进入了光遮断器21内(即，透镜架13到达了初始位置)并由此完成了透镜架13的初始位置检测的复位操作完成状态。
图4E示出可动筒2相对于固定筒1已移动至完成了偏心调整操作和倾斜调整操作的位置的偏心/倾斜调整完成状态。该状态与摄像待机状态相对应。可动筒2到达该位置可以利用检测器(未示出)来检测。分别对可动筒2和透镜架13的、从图4D所示的位置到达图4E所示的位置的移动速度进行控制。
如上所述，在本实施例的镜筒中，从缩回状态开始进行可动筒2相对于固定筒1的偏心调整操作和倾斜调整操作以及透镜架13的复位操作，并且完成这些操作就完成了向着摄像待机状态的转变。透镜架13的复位操作是在可动筒2的偏心调整操作和倾斜调整操作完成之前完成的。
图5是示出镜筒在从缩回状态向摄像待机状态转变期间的操作的流程图。如图1A～1C所示，摄像设备的主体30的内部包括作为控制镜筒的(可动筒驱动机构和透镜驱动机构)的操作的计算机的控制器32。控制器32根据作为计算机程序的控制程序来控制可动筒驱动机构和透镜驱动机构的操作。
响应于在步骤S1中接通摄像设备的电源，在步骤S2中，控制器32驱动可动筒驱动机构，以如图4B所示从缩回状态起开始可动筒2沿伸出方向的移动。之后，在步骤S3中，控制器32驱动透镜驱动机构，以如图4C所示开始透镜架13沿+X方向(以下称为“复位方向”)的移动、即复位操作。
接着，在步骤S4中，控制器32判断透镜架13的被检测部13d是否已进入光遮断器(在图中缩写为“PI”)21内、即来自光遮断器21的受光器的输出信号是否从“高”改变为“低”。如果如图4C所示、被检测部13d尚未进入光遮断器21内，则控制器32经由透镜驱动机构继续透镜架13沿复位方向的移动。另一方面，如果如图4D所示、被检测部13d进入了光遮断器21内，则在步骤S5中，控制器32对内部所存储的透镜架13的位置信息进行复位。然后，在步骤S6中，控制器32停止透镜驱动机构的驱动，以如图4E所示结束透镜架13沿复位方向的移动(即，结束复位操作)。
接着，在步骤S7中，控制器32判断可动筒2的偏心调整操作和倾斜调整操作是否完成。如果偏心调整操作和倾斜调整操作尚未完成，则控制器32经由可动筒驱动机构继续可动筒2沿伸出方向的移动。另一方面，如果完成了偏心调整操作和倾斜调整操作，则在步骤S8中，控制器32停止可动筒驱动机构的驱动，以如图4E所示停止可动筒2沿伸出方向的移动。因而，完成了向着摄像待机状态的转变。
如上所述，本实施例的镜筒在图4E所示的可动筒2的偏心调整操作和倾斜调整操作完成之前，如图4C所示开始透镜架13的复位操作。此外，本实施例的镜筒在可动筒2的偏心调整操作和倾斜调整操作完成之前，如图4D所示通过复位操作进行透镜架13的初始位置检测。因此，与在偏心调整操作和倾斜调整操作完成之后开始透镜架13的复位操作的情况相比，可以缩短从缩回状态转变为摄像待机状态所需的待机等待时间。结果，可以在接通摄像设备的电源之后较短时间内开始摄像。
由于在可动筒2的偏心和倾斜调整操完成之前完成透镜架13的复位操作，因此期望在偏心调整操作和倾斜调整操作完成之前的可动筒2的偏心量和倾斜量尽可能小，使得偏心和倾斜不会影响透镜架13的初始位置检测的精度。
实施例2
将参考图6A～6E来说明根据本发明的第二实施例(实施例2)的镜筒在从缩回状态向摄像待机状态转变期间的操作。本实施例的镜筒具有与实施例1的镜筒的结构相同的结构，由此利用与实施例1相同的附图标记来表示本实施例的镜筒中的与实施例1相同的组件，并且省略了针对这些组件的说明。在图6A～6E中，省略了(即，未示出)可动筒2相对于固定筒1的偏心和倾斜。
图6A示出可动筒2几乎整体容纳在固定筒1内的缩回状态。图6B示出紧挨在可动筒2从缩回状态起开始沿+X方向的移动之后的状态。图6C示出在透镜架13开始其沿+X方向的移动并且透镜架13的被检测部13d向着光遮断器21行进之后的状态。
图6D示出可动筒2相对于固定筒1已移动至完成了偏心调整操作和倾斜调整操作的位置的偏心/倾斜调整完成状态。可动筒2到达该位置可以利用检测器(未示出)来检测。
图6E示出透镜架13的被检测部13d进入了光遮断器21内并由此完成了透镜架13的初始位置检测的复位操作完成状态。该状态与摄像待机状态相对应。分别对可动筒2和透镜架13的、从图6D所示的位置起到达图6E所示的位置的移动速度进行控制。
如上所述，同样在本实施例的镜筒中，与实施例1相同，从缩回状态起进行可动筒2相对于固定筒1的偏心调整操作和倾斜调整操作以及透镜架13的复位操作，并且完成这些操作就完成了向着摄像待机状态的转变。此外，透镜架13的复位操作也是在可动筒2的偏心调整操作和倾斜调整操作完成之前开始的。然而，不同于实施例1，透镜架13的复位操作是在可动筒2的偏心调整操作和倾斜调整操作完成之后完成的。
图7是示出镜筒在从缩回状态向摄像待机状态转变期间的操作的流程图。同样，在本实施例中，控制器32根据作为计算机程序的控制程序来控制可动筒驱动机构和透镜驱动机构的操作。
响应于在步骤S11中接通摄像设备的电源，在步骤S12中，控制器32驱动可动筒驱动机构，以如图6B所示从缩回状态起开始可动筒2沿伸出方向的移动。之后，在步骤S13中，控制器32驱动透镜驱动机构，以如图6C所示开始透镜架13沿复位方向的移动、即复位操作。
接着，在步骤S14中，控制器32判断可动筒2的偏心调整操作和倾斜调整操作是否完成。如果偏心调整操作和倾斜调整操作尚未完成，则控制器32经由可动筒驱动机构继续可动筒2沿伸出方向的移动。另一方面，如果完成了偏心调整操作和倾斜调整操作，则在步骤S15中，控制器32停止可动筒驱动机构的驱动，以如图6D所示停止可动筒2沿伸出方向的移动。
接着，在步骤S16中，控制器32判断透镜架13的被检测部13d是否进入光遮断器21内。如果如图6D所示、被检测部13d尚未进入光遮断器21内，则控制器32经由透镜驱动机构继续透镜架13沿复位方向的移动。另一方面，如果如图6E所示、被检测部13d进入了光遮断器21内，则在步骤S17中，控制器32对内部所存储的透镜架13的位置信息进行复位。然后，在步骤S18中，控制器32停止透镜驱动机构的驱动以结束透镜架13的复位操作。因而，完成了向着摄像待机状态的转变。
如上所述，同样，在本实施例中，镜筒在图6E所示的可动筒2的偏心调整操作和倾斜调整操作完成之前，如图6C所示开始透镜架13的复位操作。另一方面，在本实施例中，镜筒在可动筒2的偏心调整操作和倾斜调整操作完成之后，如图6D所示通过复位操作进行透镜架13的初始位置检测。即使在这种情况下，与在偏心调整操作和倾斜调整操作完成之后开始透镜架13的复位操作的情况相比，也可以缩短从缩回状态转变为摄像待机状态所需的待机等待时间。结果，可以在接通摄像设备的电源之后较短的时间内开始摄像。
在本实施例中，透镜架13的初始位置检测在偏心调整操作和倾斜调整操作完成之后进行。因此，即使在偏心调整操作和倾斜调整操作完成之前可动筒2的偏心量或倾斜量稍大的情况下，也可以以高精度进行透镜架13的初始位置检测。
实施例3
将参考图8A～8E来说明根据本发明的第三实施例(实施例3)的镜筒在从缩回状态向摄像待机状态转变期间的操作。本实施例的镜筒具有与实施例1的镜筒的结构相同的结构，由此利用与实施例1相同的附图标记来表示本实施例的镜筒中的与实施例1相同的组件，并且省略了针对这些组件的说明。在图8A～8E中，省略了(即，未示出)可动筒2相对于固定筒1的偏心和倾斜。
图8A示出可动筒2几乎整体容纳在固定筒1内的缩回状态。图8B示出紧挨在可动筒2从缩回状态起开始沿+X方向的移动之后的状态。图8C示出可动筒2的外圆筒面2a到达固定筒1的倾斜部11a并且随后开始利用固定筒1的内圆筒面11的对可动筒2的偏心调整操作的状态。可动筒2到达该位置可以利用检测器(未示出)来检测。
图8D示出在透镜架13开始沿+X方向的移动并且透镜架13的被检测部13d进入了光遮断器21内之后的状态。可以在任何时刻开始透镜架13的移动。
图8E示出可动筒2相对于固定筒1已移动至完成了偏心调整操作和倾斜调整操作的偏心/倾斜调整完成状态。该状态与摄像待机状态相对应。可动筒2到达该位置可以利用检测器(未示出)来检测。分别对可动筒2和透镜架13的、用以从图8D所示的位置到达图8E所示的位置的移动速度进行控制。
如上所述，同样，在本实施例的镜筒中，从缩回状态起进行可动筒2相对于固定筒1的偏心调整操作和倾斜调整操作以及透镜架13的复位操作，并且完成这些操作就完成了向着摄像待机状态的转变。此外，透镜架13的复位操作也是在可动筒2的偏心调整操作和倾斜调整操作完成之前开始的。然而，不同于实施例1，透镜架13的复位操作是在可动筒2的偏心调整操作开始之后开始的。
图9是示出镜筒在从缩回状态向摄像待机状态转变期间的操作的流程图。同样，在本实施例中，控制器32根据作为计算机程序的控制程序来控制可动筒驱动机构和透镜驱动机构的操作。
响应于在步骤S21中接通摄像设备的电源，在步骤S22中，控制器32驱动可动筒驱动机构，以如图8B所示从缩回状态起开始可动筒2沿伸出方向的移动。之后，在步骤S23中，控制器32驱动透镜驱动机构，以如图8C所示开始透镜架13沿复位方向的移动、即复位操作。
接着，在步骤S24中，控制器32判断可动筒2的偏心调整操作是否开始。如果偏心调整操作尚未开始，则控制器32经由可动筒驱动机构继续可动筒2沿伸出方向的移动。另一方面，如果开始了偏心调整操作，则在步骤S25中，控制器32判断透镜架13的被检测部13d是否进入光遮断器21内。
如果如图8C所示、被检测部13d尚未进入光遮断器21内，则控制器32经由透镜驱动机构继续透镜架13沿复位方向的移动。另一方面，如果如图8D所示、被检测部13d进入了光遮断器21内，则在步骤S26中，控制器32对内部所存储的透镜架13的位置信息进行复位。然后，在步骤S27中，控制器32停止透镜驱动机构的驱动以结束透镜架13的复位操作。
接着，在步骤S28中，控制器32判断可动筒2的偏心调整操作和倾斜调整操作是否完成。如果偏心调整操作和倾斜调整操作尚未完成，则控制器32经由可动筒驱动机构继续可动筒2沿伸出方向的移动。另一方面，如果完成了偏心调整操作和倾斜调整操作，则在步骤S29中，控制器32停止可动筒驱动机构的驱动，以如图8E所示停止可动筒2沿伸出方向的移动。因而，完成了向着摄像待机状态的转变。
如上所述，同样，在本实施例中，镜筒在图8E所示的可动筒2的偏心调整操作和倾斜调整操作完成之前，如图8C所示开始透镜架13的复位操作。另一方面，在本实施例中，镜筒在可动筒2的偏心调整操作开始之后且在可动筒2的偏心调整操作和倾斜调整操作完成之前，如图8D所示通过复位操作进行透镜架13的初始位置检测。即使在这种情况下，与在偏心调整操作和倾斜调整操作完成之后开始透镜架13的复位操作的情况相比，也可以缩短从缩回状态转变为摄像待机状态所需的待机等待时间。结果，可以在接通摄像设备的电源之后较短时间内开始摄像。
此外，在本实施例中，与实施例1相同，在偏心调整操作和倾斜调整操作完成之前完成透镜架13的复位操作(初始位置检测)。因此，期望在偏心调整操作和倾斜调整操作完成之前的可动筒2的偏心量和倾斜量尽可能小，使得偏心和倾斜不会影响透镜架13的初始位置检测的精度。
实施例4
将参考图10A～10E来说明根据本发明的第四实施例(实施例4)的镜筒在从缩回状态向摄像待机状态转变期间的操作。本实施例的镜筒具有与实施例1的镜筒的结构相同的结构，由此利用与实施例1相同的附图标记来表示本实施例的镜筒中的与实施例1相同的组件，并且省略了针对这些组件的说明。在图10A～10E中，省略了(即，未示出)可动筒2相对于固定筒1的偏心和倾斜。
图10A示出可动筒2几乎整体容纳在固定筒1内的缩回状态。图10B示出如下状态：在可动筒2从缩回状态起开始沿+X方向的移动之后，可动筒2的外圆筒面2a到达固定筒1的倾斜部11a并且随后开始利用固定筒1的内圆筒面11的对可动筒2的偏心调整操作。
图10C示出可动筒2的偏心调整操作已完成的状态。可以在任何时刻开始透镜架13沿+X方向的移动；在该状态下透镜架13的移动可以已开始，或者可以在该状态之后开始透镜架13的移动。
图10D示出在透镜架13的被检测部13d进入了光遮断器21内并由此完成了透镜架13的初始位置检测的复位操作完成状态。在这种状态下，可动筒2的圆环面2b尚未与固定筒1的圆环面12相接触，这意味着可动筒2的倾斜调整操作尚未完成。分别对可动筒2和透镜架13的、从图10C所示的位置到达图10D所示的位置的移动速度进行控制。
图10E示出可动筒2相对于固定筒1已移动至完成了偏心调整操作和倾斜调整操作的偏心/倾斜调整完成状态。该状态与摄像待机状态相对应。可动筒2到达该位置可以利用检测器(未示出)来检测。
如上所述，同样，在本实施例的镜筒中，与实施例1相同，从缩回状态起进行可动筒2相对于固定筒1的偏心调整操作和倾斜调整操作以及透镜架13的复位操作，并且完成这些操作就完成了向着摄像待机状态的转变。此外，透镜架13的复位操作也是在可动筒2的偏心调整操作和倾斜调整操作完成之前开始的。然而，不同于实施例1，透镜架13的复位操作是在可动筒2的偏心调整操作完成之后且在可动筒2的倾斜调整操作完成之前完成的。
图11是示出镜筒在从缩回状态向摄像待机状态转变期间的操作的流程图。同样，在本实施例中，控制器32根据作为计算机程序的控制程序来控制可动筒驱动机构和透镜驱动机构的操作。
响应于在步骤S31中接通摄像设备的电源，在步骤S32中，控制器32驱动可动筒驱动机构，以如图10B所示从缩回状态起开始可动筒2沿伸出方向的移动。之后，在步骤S33中，控制器32驱动透镜驱动机构，以如图10C所示开始透镜架13沿复位方向的移动、即复位操作。
接着，在步骤S34中，控制器32判断可动筒2的偏心调整操作是否完成。如果偏心调整操作尚未完成，则控制器32经由可动筒驱动机构继续可动筒2沿伸出方向的移动。另一方面，如果完成了偏心调整操作，则在步骤S35中，控制器32判断透镜架13的被检测部13d是否进入了光遮断器21内。
如果如图10C所示、被检测部13d尚未进入光遮断器21内，则控制器32经由透镜驱动机构继续透镜架13沿复位方向的移动。另一方面，如果如图10D所示、被检测部13d进入了光遮断器21内，则在步骤S36中，控制器32对内部所存储的透镜架13的位置信息进行复位。然后，在步骤S37中，控制器32停止透镜驱动机构的驱动以结束透镜架13的复位操作。
接着，在步骤S38中，控制器32判断可动筒2的倾斜调整操作是否完成。如果倾斜调整操作尚未完成，则控制器32经由可动筒驱动机构继续可动筒2沿伸出方向的移动。另一方面，如果完成了倾斜调整操作，则在步骤S39中，控制器32停止可动筒驱动机构的驱动，以如图10E所示停止可动筒2沿伸出方向的移动。因而，完成了向着摄像待机状态的转变。
如上所述，同样在本实施例中，镜筒在图10E所示的可动筒2的偏心调整操作和倾斜调整操作完成之前，如图10C所示开始透镜架13的复位操作。此外，在本实施例中，镜筒在可动筒2的偏心调整操作完成之后且在可动筒2的倾斜调整操作完成之前，如图10D所示通过复位操作进行透镜架13的初始位置检测。即使在这种情况下，与在偏心调整操作和倾斜调整操作完成之后开始透镜架13的复位操作的情况相比，也可以缩短从缩回状态转变为摄像待机状态所需的待机等待时间。结果，可以在接通摄像设备的电源之后较短时间内开始摄像。
在本实施例中，在可动筒2的倾斜调整操作完成之前但在可动筒2的偏心调整操作完成之后，完成透镜架13的复位操作。与实施例3相比，该顺序使得可以提高透镜架13的初始位置检测的精度。
实施例5
将参考图12A～12G来说明根据本发明的第五实施例(实施例5)的镜筒在从缩回状态向摄像待机状态转变期间的操作。本实施例的镜筒具有与实施例1的镜筒的结构相同的结构，由此利用与实施例1相同的附图标记来表示本实施例的镜筒中的与实施例1相同的组件，并且省略了针对这些组件的说明。在图12A～12G中，省略了(即，未示出)可动筒2相对于固定筒1的偏心和倾斜。本实施例是在可动筒2的偏心调整操作和倾斜调整操作完成之后完成透镜架13的复位操作的实施例2的变形例。
图12A示出可动筒2几乎整体容纳在固定筒1内的缩回状态。图12B示出紧挨在可动筒2从缩回状态起开始沿+X方向的移动之后的状态。图12C示出在透镜架13开始沿+X方向的移动并且透镜架13的被检测部13d向着光遮断器21行进之后的状态。
图12D示出透镜架13的被检测部13d进入了光遮断器21内并且透镜架13的移动已停止的状态。图12E示出透镜架13移动至在-X方向远离图12D所示的位置预定移动量的等待位置并且在此处等待的状态。图12D所示的透镜架13的初始位置检测是在随后要进行的主初始位置检测之前作为预备初始位置检测而进行的。图12C～图12E所示的透镜架13的移动的控制与第一基准位置检测控制相对应。
图12F示出可动筒2相对于固定筒1已移动至完成了偏心调整操作和倾斜调整操作的位置的偏心/倾斜调整完成状态。可动筒2到达该位置可以利用检测器(未示出)来进行检测。分别对可动筒2和透镜架13的、从图12E所示的位置到达图12F所示的位置的移动速度进行控制。
图12G示出透镜架13已从图12E所示的等待位置起沿+X方向移动、透镜架13的被检测部13d再次进入了光遮断器21内并由此进行了透镜架13的主初始位置检测的状态。该状态示出完成了复位操作并且与摄像待机状态相对应。图12G所示的透镜架的移动的控制与第二基准位置检测控制相对应。
如上所述，同样，在本实施例的镜筒中，从缩回状态起进行可动筒2相对于固定筒1的偏心调整操作和倾斜调整操作以及透镜架13的复位操作，并且完成这些操作就完成了向着摄像待机状态的转变。此外，透镜架13的复位操作也是在可动筒2的偏心调整操作和倾斜调整操作完成之前开始的。然而，不同于实施例1，在透镜架13的复位操作中，在可动筒2的偏心调整操作和倾斜调整操作完成之前进行预备初始位置检测所用的操作(以下称为“预备初始位置检测操作”)。此外，在透镜架13的复位操作中，在可动筒2的偏心调整操作和倾斜调整操作完成之后进行主初始位置检测所用的操作(以下称为“主初始位置检测操作”)。
图13是示出镜筒在从缩回状态向摄像待机状态转变期间的操作的流程图。同样，在本实施例中，控制器32根据作为计算机程序的控制程序来控制可动筒驱动机构和透镜驱动机构的操作。
响应于在步骤S41中接通摄像设备的电源，在步骤S42中，控制器32驱动可动筒驱动机构，以如图12B所示从缩回状态起开始可动筒2沿伸出方向的移动。之后，在步骤S43中，控制器32开始第一基准位置检测控制以驱动透镜驱动机构，从而如图12C所示使透镜架13沿复位方向移动并由此开始透镜架13的复位操作中的预备初始位置检测操作。
接着，在步骤S44中，控制器32判断透镜架13的被检测部13d是否进入光遮断器21内。如果如图12C所示、被检测部13d尚未进入光遮断器21内，则控制器32经由透镜驱动机构继续透镜架13沿复位方向的移动。另一方面，如果如图12D所示、被检测部13d进入了光遮断器21内，则在步骤S45中，控制器32结束透镜架13的预备初始位置检测操作。然后，在步骤S45中，控制器32如图12E所示对透镜驱动机构进行反转驱动，以使透镜架13沿-X方向移动了预定移动量并使透镜架13停止在等待位置。
接着，在步骤S46中，控制器32判断可动筒2的偏心调整操作和倾斜调整操作是否完成。如果偏心调整操作和倾斜调整操作尚未完成，则控制器32经由可动筒驱动机构继续可动筒2沿伸出方向的移动。另一方面，如果完成了偏心调整操作和倾斜调整操作，则在步骤S47中，控制器32停止可动筒驱动机构的驱动，以如图12F所示停止可动筒2沿伸出方向的移动。
接着，在步骤S48中，控制器32开始第二基准位置检测控制以驱动透镜驱动机构，从而使透镜架13从等待位置起沿复位方向移动并由此开始主初始位置检测操作。
接着，在步骤S49中，控制器32判断透镜架13的被检测部13d是否进入光遮断器21内。如果被检测部13d尚未进入光遮断器21内，则控制器32经由透镜驱动机构继续透镜架13沿复位方向的移动。另一方面，如果如图12G所示、被检测部13d进入了光遮断器21内，则在步骤S50中，控制器32对内部所存储的透镜架13的位置信息进行复位。然后，在步骤S51中，控制器32停止透镜驱动机构的驱动以结束透镜架13的复位操作。因而，完成了向着摄像待机状态的转变。
如上所述，在本实施例中，镜筒在图12F所示的可动筒2的偏心调整操作和倾斜调整操作完成之前，如图12C所示开始透镜架13的复位操作。此外，在本实施例中，镜筒在可动筒2的偏心调整操作和倾斜调整操作完成之前，如图12D所示进行作为透镜架13的复位操作的一部分的透镜架13的预备初始位置检测操作。然后，镜筒在可动筒2的偏心调整操作和倾斜调整操作完成之后，如图12G所示进行作为透镜架13的复位操作的另一部分的透镜架13的主初始位置检测操作。
即使在这种情况下，与在偏心调整操作和倾斜调整操作完成之后开始透镜架13的复位操作的情况相比，也可以缩短从缩回状态转变为摄像待机状态所需的待机等待时间。结果，可以在接通摄像设备的电源之后较短时间内开始摄像。
在本实施例中，在如图12F所示可动筒2的偏心调整操作和倾斜调整操作完成的时间点处，透镜架13在光遮断器21的附近等待。与实施例2相比，透镜架13的该等待使得可以缩短从可动筒的偏心调整操作和倾斜调整操作完成起直到透镜架13的复位操作(主初始位置检测操作)完成为止的时间。因此，与实施例2相比，本实施例使得能够缩短待机等待时间。
可以将本实施例所述的透镜架13的预备初始位置检测操作添加至实施例1、3和4。
图14整体示出实施例1～5的镜筒中的从缩回状态起直至摄像待机状态为止的操作中的可动筒2的移动的开始、偏心调整操作的开始和完成、倾斜调整操作的完成以及透镜架13的复位操作的开始和完成的时刻。在图14中，将这些时刻按上述顺序分别缩写为“可动筒移动开始”、“偏心调整开始/完成”、“倾斜调整完成”和“透镜架复位开始/完成”。
图14仅示出各实施例中的上述操作的开始时刻和完成时刻的顺序，并且各时刻之间的间隔无任何意义。在图14中，示出实施例1～5中的各时刻的粗箭头之间连接的虚线仅表示哪个时刻与各箭头相对应，而并不意味着利用虚线连接的箭头示出的时刻彼此相同。
此外，关于实施例3和4，可以在细箭头所示的范围内的任何时刻选择空心箭头所示的透镜架13的复位操作的开始。此外，关于实施例5，将透镜架13的预备初始位置检测操作的完成时刻和主初始位置检测操作的开始时刻和完成时刻分别表示为“透镜架预备检测完成”和“透镜架主操作开始/完成”。
尽管各实施例说明了设置在可动筒2的倾斜调整操作之前进行可动筒2的偏心调整操作的平移偏心调整部和倾斜偏心调整部的情况，但还可以设置在偏心调整操作之前进行倾斜调整操作、或者偏心调整操作和倾斜调整操作彼此同时进行的偏心调整部和倾斜调整部。在这些情况下，在可动筒2从缩回位置向伸出位置移动的情况下，仅需在偏心调整操作和倾斜调整操作中的至少一个调整操作完成之前开始透镜架13向初始位置的移动。
此外，尽管实施例3说明了在可动筒2的偏心调整操作开始之后且在该偏心调整操作完成之前完成透镜架13的复位操作的情况，但还可以在倾斜调整操作开始之后且在该倾斜调整操作完成之前完成透镜架13的复位操作。换句话说，仅需在偏心调整操作和倾斜调整操作中的至少一个调整操作开始之后且在所述至少一个调整操作完成之前完成该复位操作。
另外，尽管实施例4说明了在可动筒2的偏心调整操作完成之后且在该可动筒2的倾斜调整操作完成之前完成透镜架13的复位操作的情况，但还可以在倾斜调整操作完成之后且在偏心调整操作开始或完成之前完成透镜架13的复位操作。换句话说，仅需在偏心调整操作和倾斜调整操作中的一个调整操作完成之后且在另一调整操作开始或完成之前完成该复位操作。
上述各实施例使得能够在对能够进行可动筒2的偏心调整操作和倾斜调整操作以及透镜架13的初始(基准)位置的检测的可伸缩镜筒进行配置的同时，缩短待机等待时间。因此，各实施例的镜筒使得能够在接通配备有该镜筒的摄像设备的电源之后在短时间内开始摄像。
尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。

Claims (8)

1.一种镜筒，包括：
基部筒(1)；
第一引导部(3)，其由所述基部筒保持；
可动筒(2)，其能够相对于所述基部筒在光轴方向上进行伸缩；
第二引导部(4)，其由所述可动筒保持，以使得在所述可动筒相对于所述基部筒伸出的情况下，所述第二引导部相对于所述第一引导部在所述光轴方向上伸出；
透镜保持构件(13)，其包括第一被保持部和第二被保持部，所述第一被保持部和所述第二被保持部分别由所述第一引导部和所述第二引导部来保持；
锁定部(2a,2b)，用于设置所述第一引导部和所述第二引导部之间的位置关系；
初始位置检测器(21)，用于检测所述透镜保持构件在所述光轴方向上的初始位置；以及
控制器(32)，
其特征在于，所述控制器用于控制所述可动筒和所述透镜保持构件的移动，以使得在利用所述锁定部设置所述位置关系的操作开始之前，开始所述透镜保持构件向所述初始位置检测器的移动。
2.根据权利要求1所述的镜筒，其特征在于，所述控制器控制所述可动筒和所述透镜保持构件的移动，以使得：(a)在所述第二引导部的伸出操作完成之前，利用所述初始位置检测器进行所述初始位置的检测；以及(b)在所述第二引导部的伸出操作完成之后且在利用所述锁定部设置所述位置关系的操作完成之前，再次利用所述初始位置检测器进行所述初始位置的检测。
3.根据权利要求1所述的镜筒，其特征在于，所述控制器控制所述可动筒和所述透镜保持构件的移动，以使得在所述第二引导部的伸出操作完成之后，开始所述透镜保持构件向所述初始位置检测器的移动。
4.一种镜筒，包括：
基部筒(1)；
第一引导部(3)，其由所述基部筒保持；
可动筒(2)，其能够相对于所述基部筒在光轴方向上进行伸缩；
第二引导部(4)，其由所述可动筒保持，以使得在所述可动筒相对于所述基部筒伸出的情况下，所述第二引导部相对于所述第一引导部在所述光轴方向上伸出；
透镜保持构件(13)，其包括第一被保持部和第二被保持部，所述第一被保持部和所述第二被保持部分别由所述第一引导部和所述第二引导部来保持；
锁定部(2a,2b)，用于设置所述第一引导部和所述第二引导部之间的位置关系；
初始位置检测器(21)，用于检测所述透镜保持构件在所述光轴方向上的初始位置；以及
控制器(32)，
其特征在于，所述控制器用于控制所述可动筒和所述透镜保持构件的移动，以使得在所述第二引导部的伸出操作完成之后且在利用所述锁定部设置所述位置关系的操作完成之前，利用所述初始位置检测器进行所述初始位置的检测。
5.根据权利要求4所述的镜筒，其特征在于，还包括：
平移偏心调整部(11,11a)，用于调整所述第一引导部和所述第二引导部之间在与所述光轴方向垂直的方向上的平移偏心；以及
倾斜偏心调整部(12)，用于调整所述第二引导部相对于所述第一引导部的倾斜偏心。
6.根据权利要求5所述的镜筒，其特征在于，所述控制器控制所述可动筒和所述透镜保持构件的移动，以使得在利用所述平移偏心调整部调整平移偏心的操作完成之后，利用所述初始位置检测器进行所述初始位置的检测。
7.根据权利要求5所述的镜筒，其特征在于，所述控制器控制所述可动筒和所述透镜保持构件的移动，以使得在利用所述平移偏心调整部调整平移偏心的操作和利用所述倾斜偏心调整部调整倾斜偏心的操作完成之后，利用所述初始位置检测器进行所述初始位置的检测。
8.一种摄像设备，包括：
本体；以及
根据权利要求1至7中任一项所述的镜筒，其固定至所述本体；以及
图像传感器。
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