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进行摄影镜头伸出和缩回的镜筒、包括镜筒的摄像设备。该镜筒能够在不增大镜筒在收缩状态下的长度的情况下伸出较大量。内周形成有凸轮的可动筒可沿光轴方向移动。可动筒在拍摄状态中朝向被摄体伸出，并且在收缩状态中被收纳。透镜保持架对沿光轴方向配置的透镜组中的最靠近被摄体侧布置的第一透镜组进行保持。包括用于可滑动地装配至凸轮的装配部的透镜保持架能够跟随凸轮的轮廓线沿光轴方向移动。防护器叶片布置在第一透镜组的被摄体侧。连接至透镜保持架的防护器驱动环可转动以开闭防护器叶片。

权利要求书一种镜筒，其包括：
可动筒，该可动筒被构造为能沿光轴方向移动并且在所述可动筒的内周形成有凸轮，所述可动筒在所述镜筒处于拍摄状态时朝向被摄体伸出并根据变焦倍率沿所述光轴方向移动，并且在所述镜筒处于收缩状态时被收纳；
透镜保持架，该透镜保持架被构造为对沿所述光轴方向配置的多个透镜组中的最靠近所述被摄体布置的第一透镜组进行保持，所述透镜保持架包括装配部，所述装配部用于能滑动地装配至所述凸轮，并且所述透镜保持架能够跟随所述凸轮的轮廓线相对于所述可动筒沿所述光轴方向移动；
防护器构件，该防护器构件布置在所述第一透镜组的朝向所述被摄体的一侧，并且被构造为能够开闭；以及
防护器开闭单元，该防护器开闭单元被连接至所述透镜保持架并且被构造为能够转动以开闭所述防护器构件，
其中，所述防护器开闭单元的转动使得所述透镜保持架相对于所述可动筒沿所述光轴方向移动。
根据权利要求1所述的镜筒，其特征在于，所述镜筒还包括：
转动凸轮筒；以及
施力构件，该施力构件安装至所述防护器开闭单元，用于沿预定方向对所述透镜保持架和所述防护器开闭单元施力，
其中，当所述镜筒处于所述收缩状态时，所述转动凸轮筒使所述透镜保持架和所述防护器开闭单元沿抵抗所述施力构件的施力的方向转动。
根据权利要求2所述的镜筒，其特征在于，所述转动凸轮筒包括缺口部，该缺口部被构造为用于使所述透镜保持架和所述防护器开闭单元转动，
其中，所述防护器开闭单元包括突出部，该突出部被构造为当所述镜筒处于所述收缩状态时与所述缺口部接触并且当所述镜筒处于所述拍摄状态时移动离开所述缺口部，并且
所述缺口部和所述突出部在所述光轴方向上彼此重叠直到所述可动筒的伸出使包括所述透镜保持架的所述镜筒进入所述拍摄状态。
根据权利要求2所述的镜筒，其特征在于，所述可动筒具有被构造为对所述透镜保持架进行保持的接合部，并且当包括所述防护器开闭单元和所述透镜保持架的所述镜筒处于所述拍摄状态时，被所述施力构件施力的所述透镜保持架与所述接合部接触。
根据权利要求1所述的镜筒，其特征在于，当所述镜筒处于所述收缩状态时，所述第一透镜组布置在所述防护器构件的所述光轴方向上的后方，并且当所述镜筒处于所述拍摄状态时，所述第一透镜组的一部分伸出至该部分与所述防护器构件在所述光轴方向上重叠的位置。
根据权利要求2所述的镜筒，其特征在于，所述施力构件沿伸出方向对所述透镜保持架施力。
根据权利要求1所述的镜筒，其特征在于，所述透镜保持架的所述装配部由沿所述光轴方向并排配置的两个销形状部形成。
一种摄像设备，其包括镜筒，该镜筒使得所述摄像设备能够在所述镜筒处于伸出状态时进行拍摄，
其中，所述镜筒包括：
可动筒，该可动筒被构造为能沿光轴方向移动并且在所述可动筒的内周形成有凸轮，所述可动筒在所述镜筒处于拍摄状态时朝向被摄体伸出并根据变焦倍率沿所述光轴方向移动，并且在所述镜筒处于收缩状态时被收纳；
透镜保持架，该透镜保持架被构造为对沿所述光轴方向配置的多个透镜组中的最靠近所述被摄体布置的第一透镜组进行保持，所述透镜保持架包括装配部，所述装配部用于能滑动地装配至所述凸轮，并且所述透镜保持架能够跟随所述凸轮的轮廓线相对于所述可动筒沿所述光轴方向移动；
防护器构件，该防护器构件布置在所述第一透镜组的朝向所述被摄体的一侧，并且被构造为能够开闭；以及
防护器开闭单元，该防护器开闭单元被连接至所述透镜保持架并且被构造为能够转动以开闭所述防护器构件，
其中，所述防护器开闭单元的转动使得所述透镜保持架相对于所述可动筒沿所述光轴方向移动。

说明书进行摄影镜头伸出和缩回的镜筒、包括镜筒的摄像设备
技术领域
本发明涉及一种在诸如数字式相机等摄像设备（image pickup apparatus）中使用的镜筒（lens barrel），更特别地涉及构造成在所谓的数字式相机中进行摄影镜头伸出和缩回的可伸缩变焦镜筒以及包括变焦镜筒的摄像设备的构造。
背景技术
作为在数字式相机等中使用的用于使镜筒伸出和缩回的可伸缩变焦镜头机构，已知一种使用凸轮的方法。这种方法使用以在转动受限的情况下能沿光轴移动的方式被保持的镜筒、以及形成有凸轮槽的转动筒。更具体地，设置在镜筒中的从动销被可滑动地装配在形成于转动筒的凸轮槽中，从而镜筒能够根据转动筒的转动跟随凸轮槽的轮廓线（轨迹）沿光轴方向移动。因此，在拍摄时，摄影镜头伸出至预定位置，而在非拍摄时，镜筒缩回到数字式相机的主体中。
近年来，一直强烈要求在数字式相机中实现较高的光学变焦倍率以及实现变焦镜筒的厚度减小。为此，在数字式相机被构造成使得在非拍摄时其镜筒收纳在数字式相机的主体中的情况中，变得难以仅通过上述使用凸轮的方法使数字式相机的摄影镜头在拍摄时伸出足够的距离。
为了解决该问题，已经提出了如下所述的作为使镜筒伸出和缩回用的机构的示例的第一机构和第二机构。第一机构被构造成使得光学元件保持构件和光学元件驱动构件被弹簧构件沿预定方向施力，并且当镜筒将要缩回时，使光学元件保持构件和光学元件驱动构件沿着抵抗弹簧构件的施力的方向相对于彼此进行枢转运动（见日本特开2008‑26716号公报）。另一方面，第二机构被构造成使得防护器开闭装置设置有凸轮突起，并且当防护器叶片打开时使防护器开闭装置转动，从而凸轮突起经由透镜保持架的滑动销使得该透镜保持架从拍摄开口突出（见日本特开2007‑248608号公报）
然而，在日本特开2008‑26716号公报所描述的技术中，存在如下的担忧：当外力作用时，光学元件保持构件会从镜筒脱落。
在日本特开2007‑248608号公报描述的技术中，由于防护器开闭装置介于可动筒（movable barrel）和透镜保持架之间，所以存在如下的担忧：尺寸误差增大或透镜定位精度降低。
发明内容
本发明提供如下一种镜筒以及包括镜筒的摄像设备：该镜筒能够在不增大镜筒在收缩状态下的长度的情况下伸出较大量（长度），具有高的光学定位精度并且具有高的抵抗来自外部的恶意操作或外力的能力。
在本发明的第一方面中，提供一种镜筒，其包括：可动筒，该可动筒被构造为能沿光轴方向移动并且在所述可动筒的内周形成有凸轮，所述可动筒在所述镜筒处于拍摄状态时朝向被摄体伸出并根据变焦倍率沿所述光轴方向移动，并且在所述镜筒处于收缩状态时被收纳；透镜保持架，该透镜保持架被构造为对沿所述光轴方向配置的多个透镜组中的最靠近所述被摄体布置的第一透镜组进行保持，所述透镜保持架包括装配部，所述装配部用于能滑动地装配至所述凸轮，并且所述透镜保持架能够跟随所述凸轮的轮廓线相对于所述可动筒沿所述光轴方向移动；防护器构件，该防护器构件布置在所述第一透镜组的朝向所述被摄体的一侧，并且被构造为能够开闭；以及防护器开闭单元，该防护器开闭单元被连接至所述透镜保持架并且被构造为能够转动以开闭所述防护器构件，其中，所述防护器开闭单元的转动使得所述透镜保持架相对于所述可动筒沿所述光轴方向移动。
在本发明的第二方面中，提供一种摄像设备，其包括镜筒，该镜筒使得所述摄像设备能够在所述镜筒处于伸出状态时进行拍摄，其中，所述镜筒包括：可动筒，该可动筒被构造为能沿光轴方向移动并且在所述可动筒的内周形成有凸轮，所述可动筒在所述镜筒处于拍摄状态时朝向被摄体伸出并根据变焦倍率沿所述光轴方向移动，并且在所述镜筒处于收缩状态时被收纳；透镜保持架，该透镜保持架被构造为对沿所述光轴方向配置的多个透镜组中的最靠近所述被摄体布置的第一透镜组进行保持，所述透镜保持架包括装配部，所述装配部用于能滑动地装配至所述凸轮，并且所述透镜保持架能够跟随所述凸轮的轮廓线相对于所述可动筒沿所述光轴方向移动；防护器构件，该防护器构件布置在所述第一透镜组的朝向所述被摄体的一侧，并且被构造为能够开闭；以及防护器开闭单元，该防护器开闭单元被连接至所述透镜保持架并且被构造为能够转动以开闭所述防护器构件，其中，所述防护器开闭单元的转动使得所述透镜保持架相对于所述可动筒沿所述光轴方向移动。
根据本发明，能够提供如下一种镜筒以及包括镜筒的摄像设备：该镜筒能够在不增大镜筒在收缩状态下的长度的情况下伸出较大量（长度），具有高的光学定位精度并且具有高的抵抗来自外部的恶意操作或外力的能力。
从下面（参照附图）对示例性实施方式的描述，本发明的其他特征将变得明显。
附图说明
图1是根据本发明的实施方式的镜筒的整体配置处于收缩在数字式相机主体中的状态下的截面图。
图2是镜筒的整体配置处于从数字式相机主体伸出的状态下的截面图。
图3是镜筒的分解立体图。
图4A是图3中出现的第二可动凸轮筒的外周面的展开图。
图4B是第二可动凸轮筒的内周面的展开图。
图5A是从图3中出现的第一组筒单元的前方观看的第一组筒单元的立体图。
图5B是从图3中出现的第一组筒单元的后方观看的第一组筒单元的立体图。
图6是图5A和图5B中示出的第一组筒单元的分解立体图。
图7是形成于图6中出现的第一组筒的内周面的凸轮的展开图。
图8是图6中出现的第一组透镜保持架的立体图。
图9是图6中出现的防护器驱动环的立体图。
图10A是示出图6中出现的防护器叶片的闭合状态的主视图。
图10B是示出图6中出现的防护器叶片的打开状态的主视图。
图11A是示出图6中出现的第一组透镜保持架和第一组筒在防护器叶片闭合的状态下的主视图。
图11B是示出图6中出现的第一组透镜保持架和第一组筒在防护器叶片打开的状态下的主视图。
图12A是示出镜筒伸出过程中的第一组透镜保持架、防护器驱动环和第二可动凸轮筒的第一图。
图12B是示出镜筒伸出过程中的第一组透镜保持架、防护器驱动环和第二可动凸轮筒的第二图。
图13A是示出镜筒伸出过程中的第一组透镜保持架、防护器驱动环和第二可动凸轮筒的第三图。
图13B是示出镜筒伸出过程中的第一组透镜保持架、防护器驱动环和第二可动凸轮筒的第四图。
图14A是图3中出现的第一组筒的内周面的展开图。
图14B是图3中出现的第二可动凸轮筒的外周面的展开图。
图14C是第二可动凸轮筒的内周面的展开图。
具体实施方式
现在，下面将参照示出了本发明的实施方式的附图详细地描述本发明。注意，根据需要，本实施方式中示出的各个组成部件的尺寸、形状、相对位置等可以根据本发明所适用的设备的构造以及其他各种条件进行变更，并且本发明绝不受本实施方式的限制。
图1是根据本发明的实施方式的镜筒的整体配置的第一截面图。图1示出镜筒收缩在数字式相机的主体中的状态（收缩状态）。图2是根据本实施方式的镜筒的整体配置的第二截面图。图2示出镜筒从数字式相机主体伸出的状态（伸出状态或拍摄准备状态）。更具体地，图2示出用于广角拍摄的拍摄准备状态。图3是根据本实施方式的镜筒的分解立体图。
本实施方式的镜筒10被实施为包括四个透镜组的变焦镜筒。镜筒10包括：第一组筒单元，该第一组筒单元具有保持第一透镜组11的作为可动筒的第一组筒101；以及第二组筒102，其保持第二透镜组12和13。此外，镜筒10包括：第三组筒单元，该第三组筒单元包括保持第三透镜组14和15的第三组透镜保持构件103以及具有光圈和快门的第三组基部104；以及第四组筒105，其保持第四透镜组16。
第一组筒单元、第二组筒102和第三组筒单元是变倍系统的透镜组。第三组筒单元设置有图像模糊校正机构，并且第三组透镜保持构件103在拍摄期间可沿着与摄影光轴正交的方向移动由此校正拍摄过程中产生的模糊。第四组筒105是用于聚焦于被摄体的聚焦透镜组。
镜筒10具有CCD保持单元107以及作为变焦机构的组成部件的固定凸轮筒106，并且固定凸轮筒106和CCD保持单元107用螺钉彼此固定。在CCD保持单元107中，CCD17由CCD板108支撑，并且夹在CCD保持单元107和CCD橡胶件109之间的光学滤波器18设置在CCD17的前方。
由CCD保持单元107以如下方式支撑第四组筒105：第四组筒105可沿摄影光轴（以下简称为“光轴”）直线移动。具体地，与光轴平行的一对AF引导轴107a被压配（press‑fit）于CCD保持单元107，并且限制转动用的副引导轴107b与CCD保持单元107一体地形成。此外，AF引导轴107a以能滑动的方式被相应地装配于形成于第四组筒105的引导孔。
第四组筒105总是被AF弹簧（未示出）沿光轴方向向前（朝向被摄体）施力。此外，AF螺母（未示出）设置在第四组筒105前方的位置。当AF马达的螺杆在AF螺母中转动时，第四组筒105根据AF螺母与螺杆之间的螺合关系沿光轴方向移动。
如图3所示，固定凸轮筒106上安装有齿轮单元110，并且齿轮单元110包括齿轮系以及用于使透镜组进行变焦操作的作为驱动源的变焦马达110a。变焦马达110a具有驱动轴，齿轮（未示出）被安装于该驱动轴。当齿轮通过变焦马达110a的驱动力转动时，驱动力经由齿轮系传递至齿轮110b，以使镜筒10沿光轴方向移动。
如图3所示，固定凸轮筒106的内周面形成有以120度的相等角间距配置的三个凸轮槽106a和与摄影光轴平行地延伸的三个直进引导槽106b。第一可动凸轮筒111设置在固定凸轮筒106的内侧。第一可动凸轮筒111具有三个从动销111d，这三个从动销111d以可滑动地装配在固定凸轮筒106的凸轮槽106a中的方式一体地形成在第一可动凸轮筒111的外周面。
此外，在第一可动凸轮筒111的外周面，形成有齿轮部111c，该齿轮部111c的齿轮齿与摄影光轴平行地延伸。齿轮部111c与齿轮单元110的齿轮110b啮合，从而将变焦马达110a的驱动力从齿轮110b传递至齿轮部111c。已如此接收了来自齿轮110b的转动力的第一可动凸轮筒111根据从动销111d与固定凸轮筒106的凸轮槽106a之间的装配关系跟随凸轮槽106a的轮廓线（轨迹）在转动的同时在光轴方向上移动。
第一直进引导板112以可在第一可动凸轮筒111的转动方向上相对于第一可动凸轮筒111滑动的方式布置在第一可动凸轮筒111的内侧。虽然未示出，但是第一直进引导板112被卡口式联接（bayonet couple）至第一可动凸轮筒111。
此外，如图3所示，第一直进引导板112具有两对直进引导部112a和112b，这两对直进引导部112a和112b以形成各对直进引导部的部分布置于在直径上相对的位置的方式从第一直进引导部112直立。此外，第一直进引导板112具有形成在其外周的相应的三个位置处的直进引导键112c。三个直进引导键112c与形成于固定凸轮筒106的三个直进引导槽106b相应地接合，由此限制在第一直进引导板112沿光轴方向移动的过程中所引起的第一直进引导板112的转动。
如上所述，第一可动凸轮筒111和第一直进引导板112以在光轴方向和径向上几乎没有间隙（play）的状态彼此卡口式联接。因此，当第一可动凸轮筒111在通过来自齿轮单元110的齿轮系的驱动力转动的状态下沿光轴方向移动时，第一直进引导板112在卡口式联接至第一可动凸轮筒111的状态下也沿光轴方向移动。
如图3所示，第一可动凸轮筒111的内周面形成有以120度的相等角间距配置的三个凸轮槽111a和与光轴平行地延伸的三个直进引导槽111b。在第一可动凸轮筒111的内侧，配置有还用作转动凸轮筒的第二可动凸轮筒113、第二直进引导筒114、以及第一组筒罩115。
第一组筒罩115布置在第二可动凸轮筒113的外侧。第一组筒罩115具有形成在其外周面的六个从动销115a和形成在其内周面的三个从动销115b。六个从动销115a可滑动地装配在形成于第一可动凸轮筒111的内周面的凸轮槽111a中。
图4A是第二可动凸轮筒113的外周面的展开图，图4B是第二可动凸轮筒113的内周面的展开图。如图4B所示，第二可动凸轮筒113的内周面形成有用于相应地使第二组筒102和第三组筒单元沿光轴方向移动的三个第二组移动用凸轮槽113b和三个第三组移动用凸轮槽113a。以相应的120度的相等角间距形成三个第二组移动用凸轮槽113b和三个第三组移动用凸轮槽113a。
如图4A所示，第二可动凸轮筒113的外周面以120度的相等角间距的方式形成有用于使第一组筒单元沿光轴方向移动的第一组移动用凸轮槽113d。此外，第二可动凸轮筒113的外周面形成有用于与形成在第一组筒罩115的内周面的相应的从动销115b接合的凸轮槽113e。各凸轮槽113e均在与镜筒10从收缩状态到拍摄准备状态的操作范围对应的范围内沿围绕光轴的周向延伸。
注意，如图3所示，第二可动凸轮筒113的外周面形成有三个引导键113c。这三个引导键113c相应地与形成在第一可动凸轮筒111的内周面的三个直进引导槽111b接合，由此第二可动凸轮筒113与第一可动凸轮筒111的转动连动地进行转动。
如前所述，第二可动凸轮筒113和第一组筒罩115通过形成在第二可动凸轮筒113的外周面的凸轮槽113e和形成在第一组筒罩115的内表面的从动销115b之间的接合而彼此凸轮装配。虽然未示出，但是第一组筒罩115具有用于与第一直进引导板112的直进引导部112a装配的装配部，并且第一组筒罩115的转动受到第一直进引导板112的限制。
第二直进引导筒114以可在第二可动凸轮筒113的转动方向上相对于第二可动凸轮筒113滑动的方式并且以卡口式联接至第二可动凸轮筒113的状态布置在第二可动凸轮筒113的内侧。虽然未示出，但是第二直进引导筒114具有用于与第一直进引导板112的直进引导部112b装配的装配部，并且第二直进引导筒114以其转动受到第一直进引导板112的限制的状态布置。因此，当第一可动凸轮筒111转动时，第二可动凸轮筒113、第二直进引导筒114和第一组筒罩115跟随第一可动凸轮筒111的凸轮槽111a的轨迹在光轴方向上一体地移动。
如前所述，第二可动凸轮筒113的内周面形成有用于相应地使第二组筒102和第三组筒单元沿光轴方向移动的第二组移动用凸轮槽113b和第三组移动用凸轮槽113a。第二组筒102布置在第二直进引导筒114的内侧，并且形成在第二组筒102的外周的三个从动销102a相应地可滑动地装配于形成在第二可动凸轮筒113的内周面的第二组移动用凸轮槽113b。第三组筒单元也布置在第二直进引导筒114的内侧，并且形成在第三组透镜保持构件103的外周的三个从动销103a相应地可滑动地装配于形成在第二可动凸轮筒113的内周面的第三组移动用凸轮槽113a。
此外，各从动销102a和103a的根部相应地装配于第二直进引导筒114的直进引导槽114a和114b。利用该配置，第二组筒102和第三组透镜保持构件103的转动受到限制。
第一组筒单元布置在第二可动凸轮筒113的外侧并且在第一组筒罩115的内侧。图5A是从第一组筒单元的前方（被摄体侧）观看的第一组筒单元的立体图，图5B是从第一组筒单元的后方（摄影者侧）观看的第一组筒单元的立体图。
如前所述，第二可动凸轮筒113的外周面形成有用于使第一组筒单元（第一组筒101）沿光轴方向移动的第一组移动用凸轮槽113d。此外，如图5B所示，第一组筒101的内周面形成有作为销形状部的三个从动销101a。这三个从动销101a相应地可滑动地装配于形成在第二可动凸轮筒113的外周面的第一组移动用凸轮槽113d。此外，形成在第一组筒101的内周面的直进引导槽101b相应地与形成在第二直进引导筒114的外周的引导部114c（见图3）接合。利用该配置，第一组筒101的转动受到限制。
第一组筒101的内周面以120度的相等角间距形成有三个凸轮101d。此外，第一组筒101具有两个轴101e，两个轴101e形成于在直径上相对的相应位置处。此外，第一组筒101的内周面形成有在下文将提到的作为用于与第一组透镜保持架21接触的接合部的转动锁定部101f。在下文中将详细描述凸轮101d、轴101e和转动锁定部101f。
当第二可动凸轮筒113在转动的同时沿光轴方向移动时，第一组筒单元、第二组筒102和第三组筒单元相应地跟随第一组移动用凸轮槽113d的轨迹、第二组移动用凸轮槽113b的轨迹和第三组移动用凸轮槽113a的轨迹沿光轴方向移动。
图6是第一组筒单元的分解立体图。第一组筒单元包括作为保持第一透镜组11用的透镜保持架的第一组透镜保持架21和用于保持第一组透镜保持架21的第一组筒101。在第一组筒101的前端，设置有在非拍摄状态中独立于快门进行操作的镜头防护器机构，以闭合拍摄开口且保护摄影光学系统。镜头防护器机构包括防护器驱动环24、防护器打开弹簧25、防护器闭合弹簧26以及包括第一防护器叶片22和第二防护器叶片23的防护器叶片。镜头防护器机构被防护器盖27覆盖。注意，在收缩状态中，第一透镜组11位于第一防护器叶片22和第二防护器叶片23的光轴方向上的后方（即，在摄影者侧）。
第一防护器叶片22和第二防护器叶片23保护摄影光学系统。防护器驱动环24起到防护器开闭单元的作用，该防护器开闭单元用于传递在第一防护器叶片22和第二防护器叶片23中的每一方的闭合状态和打开状态之间进行切换用的力。防护器打开弹簧25是用于沿预定方向对防护器驱动环24施力的弹簧构件。更具体地，防护器打开弹簧25是拉伸弹簧。防护器闭合弹簧26是用于对第一防护器叶片22、第二防护器叶片23和防护器驱动环24施加彼此抵靠的力的拉伸弹簧。防护器盖27形成有拍摄开口。
图7是形成在第一组筒101的内周面的凸轮101d的展开图。图8是第一组透镜保持架21的立体图。图9是防护器驱动环24的立体图。
如图7所示，每个凸轮101d均以在光轴方向上延伸的方式形成。另一方面，如图8所示，在第一组透镜保持架21的外周以120度的相等角间距形成有三个从动销21a，这三个从动销21a中的每一个均包括作为在光轴方向上并排配置的一对接合部的两个销形状部。从动销21a以夹持（nipping）的方式可滑动地装配于形成在第一组筒101的内周面的凸轮101d。各凸轮101d的尺寸和各从动销21a的尺寸设定为使得从动销21a和凸轮101d之间的装配轻微松动（即，使得允许产生滑动）。
如图8所示，第一组透镜保持架21的外周面形成有转动力传递突起21b，转动力传递突起21b以沿光轴方向向前突出的方式形成在一个位置处，并且以120度的相等角间距形成三个作为突起形状部的静压承受部21c。当外力施加至第一组透镜保持架21时，静压承受部21c与如图5A所示形成于第一组筒101的相应的三个转动锁定部101f接触。虽然第一组透镜保持架21的从动销21a也承受该外力，但是静压承受部21c和转动锁定部101f阻止了该外力，使得能够防止从动销21a与相应的凸轮101d解除接合。
如图9所示，防护器驱动环24形成有用于钩住防护器打开弹簧25的第一弹簧钩部24a和用于钩住防护器闭合弹簧26的第二弹簧钩部24b。此外，防护器驱动环24形成有防护器叶片接触部24c、转动力传递孔24d和作为突出部的角部24e。防护器叶片接触部24c起到开闭第一防护器叶片22和第二防护器叶片23的作用。转动力传递孔24d装配于形成于第一组透镜保持架21的转动力传递突起21b，并且将防护器驱动环24的转动力传递至第一组透镜保持架21。角部24e在镜筒10的收缩状态下抑制由防护器打开弹簧25施加的施力。
图10A是示出防护器叶片（第一防护器叶片22和第二防护器叶片23）的闭合状态的主视图，图10B是示出防护器叶片的打开状态的主视图。图11A和图11B是第一组透镜保持架21和第一组筒101的主视图。图11A示出处于防护器叶片被闭合的状态的第一组透镜保持架21和第一组筒101，图11B示出处于防护器叶片被打开的状态的第一组透镜保持架21和第一组筒101。注意，图10A和图10B之间的构造上的对应是明显的，所以在图10B中省略了附图标记。
如前所述，第一组透镜保持架21的从动销21a装配于第一组筒101的凸轮101d。此外，第一组透镜保持架21的转动力传递突起21b装配在防护器驱动环24的转动力传递孔24d中，由此使第一组透镜保持架21和防护器驱动环24彼此连接。防护器打开弹簧25钩在防护器驱动环24和第一组筒101之间，并且防护器闭合弹簧26钩在防护器驱动环24和第二防护器叶片23之间。第一防护器叶片22和第二防护器叶片23由形成于第一组筒101的轴101e支撑，并且利用轴101e作为枢轴进行开闭操作。
当镜筒10处于收缩状态时，防护器驱动环24受到防护器打开弹簧25的用于使防护器驱动环24顺时针转动的弹簧力。然而，由于防护器驱动环24的角部24e（见图9）被保持与第二可动凸轮筒113的接触部113f（见图4A）接触，所以防护器驱动环24的转动受到限制。注意，接触部113f被形成为第二可动凸轮筒113的缺口部（notch）。
在镜筒10的收缩状态下，防护器闭合弹簧26的弹簧力使得第二防护器叶片23沿用于使防护器盖27的开口闭合的方向彼此施力，由此实现闭合状态。此外，第一防护器叶片22和第二防护器叶片23通过形成于第一防护器叶片22的接触部22a和形成与第二防护器叶片23的接触部23a而彼此连动。所以，当第二防护器叶片23闭合时，第一防护器叶片22也闭合。因此，第一防护器叶片22和第二防护器叶片23都闭合，由此实现图10A中示出的闭合状态。
当镜筒10处于拍摄状态时，防护器驱动环24处于在光轴方向上与第二可动凸轮筒113隔开的状态。当防护器驱动环24的角部24e移动离开第二可动凸轮筒113的接触部113f（见在下文中将提到的图12A和图12B以及图13A和图13B）时，防护器打开弹簧25的力被释放。
防护器打开弹簧25的力被预先设定为比用于沿闭合第二防护器叶片23的方向对第二防护器叶片23施力的防护器闭合弹簧26的力大。为此，防护器打开弹簧25的施力使得防护器驱动环24开始抵抗防护器闭合弹簧26的力而顺时针转动，并且防护器驱动环24的防护器叶片接触部24c推第二防护器叶片23的接触部23b。结果，第二防护器叶片23被沿叶片打开方向施力，从防护器盖27的拍摄开口退避并且如图10B被打开。
此时，第一防护器叶片22和第二防护器叶片23的打开操作如它们的闭合操作那样通过接触部22b和接触部23b连动。更具体地，当防护器驱动环24的转动力使得第二防护器叶片23开始沿叶片打开方向枢转运动并且接触部23b与接触部22b接触时，第一防护器叶片22开始与第二防护器叶片23一体地沿打开方向枢转移动。
当在镜筒10的伸出期间，防护器驱动环24进行顺时针转动时，转动力经由转动力传递孔24d被传递至第一组透镜保持架21，由此第一组透镜保持架21也转动。此时，由于第一组透镜保持架21处于与第一组筒101凸轮装配的状态，所以防护器驱动环24的转动使得第一组透镜保持架21跟随形成在第一组筒101的内表面的凸轮101d的轨迹在转动的同时沿光轴方向移动。更具体地，在镜头伸出期间，使得第一组透镜保持架21在转动的同时沿光轴方向移动，并且如图11B所示，第一组透镜保持架21的转动锁定部21d和第一组筒101的转动锁定部101f被保持彼此接触。
注意，如上所述，第一组透镜保持架21仅由防护器打开弹簧25的施力驱动，因此，如果采用强力弹簧，那么在缩回操作过程中对镜筒10的操作负荷会增大。为了避免这种情况，如前所述，第一组透镜保持架21的从动销21a与第一组筒101的凸轮101d之间的装配被设定得轻微松动，由此减小对镜筒10的操作负荷。
将参照图1、图2、图12A、图12B、图13A、图13B以及图14A至图14C进一步描述镜筒10的伸出和缩回。图12A和图12B以及图13A和图13B是处于镜筒10伸出的状态中的第一组透镜保持架21、防护器驱动环24和第二可动凸轮筒113的图。各上部图均为主视图，各中间图均为侧视图，各下部图均为截面图。虽然图12A和图12B以及图13A和图13B未示出第一组筒101的整体，但是第一组筒101的从动销101a的图示使得能够清楚地理解第一组筒101的沿光轴方向的运动。
图14A是第一组筒101的内周面的展开图。图14A示出第一组透镜保持架21的从动销21a（其位置用附图标记101d1至103d3表示）与第一组筒101的凸轮101d之间的关系。图14B是第二可动凸轮筒113的外周面的展开图。图14B示出第二可动凸轮筒113的第一组移动用凸轮槽113d与第一组筒101的从动销101a（其位置用附图标记113d1至113d3表示）之间的关系。此外，图14C示出第二可动凸轮筒113的内周面的展开图。图14C示出第二可动凸轮筒113的第二组移动用凸轮槽113b与第二组筒102的从动销102a（其位置用附图标记113b1至113b3表示）之间以及第二可动凸轮筒113的第三组移动用凸轮槽113a与第三组透镜保持构件103的从动销103a（其位置用附图标记113a1至113a3表示）之间的关系。
图12A中示出的状态对应于图1中示出的镜筒10的收缩状态。第一组筒101的从动销101a、第二组筒102的从动销102a以及第三组透镜保持构件103的从动销103a相应地可滑动地装配在第一组移动用凸轮槽113d、第二组移动用凸轮槽113b和第三组移动用凸轮槽113a中。因此，图12A的状态中的各从动销101a、102a和103a的装配位置相应地与图14B中的位置113d1以及图14C中的位置113b1和113a1相对应。
在镜筒10的收缩状态中，由于防护器驱动环24的角部24e被保持与第二可动凸轮筒113的接触部113f接触，所以由防护器打开弹簧25施加至防护器驱动环24的转动力被抑制。为此，第一防护器叶片22和第二防护器叶片23通过防护器闭合弹簧26的弹簧力被沿闭合方向施力，由此覆盖防护器盖27的开口（拍摄开口）。
由于防护器驱动环24的转动被抑制，所以第一组透镜保持架21的转动也被抑制。在这种状态下，第一组透镜保持架21由第一组筒101支撑，并且从动销21a在图14A中的位置101d1处被装配于第一组筒101的相关凸轮101d。
当变焦马达110a被驱动以使镜筒10从图1中的收缩状态向图2中的拍摄准备状态移动时，变焦马达110的转动力经由齿轮系和齿轮110b被传递至第一可动凸轮筒111的齿轮部111c。结果，第一可动凸轮筒111开始转动，由此第一可动凸轮筒111根据从动销111d与形成在固定凸轮筒106的内周面的凸轮槽106a之间的装配关系而沿光轴方向伸出。此时，第一直进引导板112（其被卡口式联接至第一可动凸轮筒111，从而以在光轴方向和径向上没有间隙的状态被该第一可动凸轮筒111支撑，并且第一直进引导板112的转动受到固定凸轮筒106的限制）沿与第一可动凸轮筒111相同的轨迹直线地移动。
当第一可动凸轮筒111开始转动以开始伸出操作时，该转动经由形成于第一可动凸轮筒111的直进引导槽111b被传递至第二可动凸轮筒113。此外，第一组筒罩115（其具有可滑动地装配在形成于第一可动凸轮筒111的内周面的凸轮槽111a中的从动销115a，并且其转动受到第一直进引导板112的限制）根据第一可动凸轮筒111的转动而沿着预定轨迹在光轴方向上直线移动。
此外，第一组筒罩115和第二可动凸轮筒113通过第一组筒罩115的从动销115b和第二可动凸轮筒113的凸轮槽113e彼此凸轮装配，并且第二直进引导筒114和第二可动凸轮筒113彼此卡口式联接。因此，第二可动凸轮筒113在转动的同时沿光轴方向伸出，并且第二直进引导筒114沿光轴方向直线移动。
第一组筒101、第二组筒102和第三组透镜保持构件103凸轮装配在第二可动凸轮筒113中。因此，当第二可动凸轮筒113在转动的同时伸出时，第一组筒101、第二组筒102和第三组透镜保持构件103被第二直进引导筒114的直进引导槽114a和114b以及引导部114c沿着预定轨迹在光轴方向上直线引导。
当第二可动凸轮筒113转动时，第二可动凸轮筒113的接触部113f沿转动方向移动离开防护器驱动环24的角部24e，由此防护器打开弹簧25的加载力被释放。结果，防护器驱动环24开始根据第二可动凸轮筒113的转动而与第二可动凸轮筒113一起顺时针转动。
当防护器驱动环24开始顺时针转动时，如图10A所示，防护器驱动环24的防护器叶片接触部24c与第二防护器叶片23的接触部23b接触，由此第二防护器叶片23开始打开操作。当第二防护器叶片23开始打开时，接触部23b与第一防护器叶片22的接触部22b接触，由此第一防护器叶片22以与第二防护器叶片23连动的方式沿打开方向枢转移动。
当第一防护器叶片22和第二防护器叶片23如上所述地根据防护器驱动环24的转动而打开时，第一防护器叶片22和第二防护器叶片23从防护器盖27的开口退避。图12B中示出了此时的状态。在图12B的状态中，第一组透镜保持架21也根据防护器驱动环24的转动经由转动力传递孔24d而开始转动，但是尚未沿光轴方向伸出。
在图12B的状态中，第一组筒101、第二组筒102和第三组透镜保持构件103的相应的从动销101a、102a和103a的位置相应地用图14B中的113d2以及图14C中的113b2和113a2表示。第一组透镜保持架21的从动销21a处于在图14A的相应位置101d2处装配于第一组筒101的相应凸轮101d的状态。第一组筒101开始沿光轴方向移动，并且开始相对地移动离开第二可动凸轮筒113、第二直进引导筒114和第一组筒罩115。此时，第一组筒101的移动跟随第一组移动用凸轮槽113d的轨迹、第二组移动用凸轮槽113b的轨迹和第三组移动用凸轮槽113a的轨迹。
当第一组筒101和第二可动凸轮筒113如此沿光轴方向彼此移动离开时，在镜筒10的收缩状态中被保持彼此接触的防护器驱动环24的角部24e和第二可动凸轮筒113的接触部113f也沿光轴方向彼此移动离开。当第二可动凸轮筒113进一步转动时，防护器驱动环24也进一步转动，从而如图13A所示，第一防护器叶片22和第二防护器叶片23进入从防护器盖27的开口完全退避的状态。
根据防护器驱动环24的转动，第一组透镜保持架21也在转动的同时持续伸出。结果，当第一组透镜保持架21的转动锁定部21d和第一组筒101的转动锁定部101f如图11B所示地接触时，完成整个系列的第一防护器叶片22和第二防护器叶片23的打开操作与第一组透镜保持架21的伸出操作。图13A示出了整个系列的操作已经完成的状态。
当第一组透镜保持架21的转动锁定部21d和第一组筒101的转动锁定部101f彼此接触时，如图13A所示，第一透镜组11伸出至第一防护器叶片22和第二防护器叶片23两者在闭合状态下占据的空间。此时，第一组透镜保持架21的各从动销21a已经到达图14A中的位置101d3。
当第二可动凸轮筒113从该状态进一步转动时，第一组筒101和第二可动凸轮筒113沿光轴方向彼此进一步移动离开。然后，如图13B所示，防护器驱动环24的角部24e和第二可动凸轮筒113的接触部113f退出沿光轴方向重叠的状态。因此，第一组筒101的从动销101a、第二组筒102的从动销102a以及第三组透镜保持构件103的从动销103a相应地到达图14B中的位置113d3以及图14C中的位置113b 3和113a3，并且镜筒进入拍摄状态。
从以上描述可以明显看出，基于第一可动凸轮筒111的移动量、第二可动凸轮筒113的移动量以及第一组透镜保持架21相对于第一组筒101的移动量的总值来确定镜筒10中的第一透镜组11相对于CCD摄像面的伸出位置。
在根据本实施方式的镜筒10中，在第一防护器叶片22和第二防护器叶片23开始打开之后，第一组透镜保持架21沿光轴方向移动，所以第一防护器叶片22和第二防护器叶片23不会与第一组透镜保持架21发生干涉。因此，在拍摄状态中，能够使第一组透镜保持架21伸出到第一透镜组11的一部分在光轴方向上与第一防护器叶片22和第二防护器叶片23重叠的位置。
此外，为了减小镜筒的操作负荷，对于第一组透镜保持架21的从动销21a和第一组筒101的凸轮101d之间的装配，允许少量间隙。然而，在拍摄状态中，第一组透镜保持架21在被转动锁定部21d锁定的状态下由第一组筒101支撑。此外，第一组透镜保持架21总是被打开弹簧25施力，并且转动锁定部21d的接触部的形状形成为使得第一组透镜保持架21总是在相同方向上被偏置。利用该配置，即使对于第一组透镜保持架21的从动销21a和第一组筒101的凸轮101d之间的装配允许少量间隙，第一组透镜保持架21也由于偏置效果而能够进行满足光学性能要求的高精度定位。
此外，防护器驱动环24的角部24e和第二可动凸轮筒113在光轴方向上彼此重叠直到变焦过半，从而第二可动凸轮筒113的转动辅助部113g（见图4A）辅助防护器驱动环24的角部24e的转动。利用该配置，即使例如沙子等灰尘从外部进入到防护器盖27的开口中并且妨碍防护器驱动环24的转动，防护器驱动环24也能够将灰尘拭掉并在转动的同时移动。此外，转动辅助部113g被保持与角部24e接触直到第一组透镜保持架21的从动销21a到达图14A中的相应位置101d3。因此，即使当防护器驱动环24的转动例如被来自外部的灰尘妨碍时，第一组透镜保持架21也能在转动的同时可靠地移动到拍摄位置。
第二可动凸轮筒113的转动辅助部113g和防护器驱动环24的角部24e被保持彼此接触。因此，数字式相机可以构造成使得：当第一防护器叶片22和第二防护器叶片23从外部被较大的力按压从而镜筒10不能被驱动时，迅速地输出伸出错误。
当切断数字式相机的电源并且沿相反方向驱动变焦马达110a时，镜筒10进行与伸出操作过程相反的缩回（收纳）操作过程，由此移动至收缩状态。此时，当第二可动凸轮筒113通过被变焦马达110a驱动而开始逆时针转动时，第一组筒101、第二组筒102和第三组透镜保持构件103与伸出操作类似地通过凸轮装配沿光轴方向缩回。
当第一组筒101根据第二可动凸轮筒113的转动而进行缩回操作时，防护器驱动环24的角部24e到达其与第二可动凸轮筒113的接触部113f在光轴方向上重叠的位置。当第二可动凸轮筒113进行进一步转动时，第二可动凸轮筒113的接触部113f与防护器驱动环24的角部24e再次接触并且第二可动凸轮筒113的接触部113f抵抗防护器打开弹簧25的转动力而继续转动。这使得防护器驱动环24也开始逆时针转动。
防护器驱动环24的转动使得第一防护器叶片22和第二防护器叶片23沿闭合方向枢转移动，并且第一组透镜保持架21也跟随第一组筒101的凸轮101d的轨迹开始缩回。当第一可动凸轮筒111在转动的同时移动至预定位置（处于收缩状态的位置）时，缩回完成，并且镜筒10进入收缩状态。
如上所述，由于在第一组筒101的内周形成有凸轮101d，并且第一组透镜保持架21由防护器驱动环24的转动力凸轮驱动，所以能够在维持镜筒10的厚度（光轴方向上的长度）薄的状态下增大镜头伸出量。此外，在拍摄状态中，第一组透镜保持架21和第一组筒101在被防护器打开弹簧25施力的状态下保持彼此接触，因此第一透镜保持架21需要沿预定方向被偏置。这使得能够在定位第一组透镜保持架21时维持高的定位精度，从而维持高的光学性能。
此外，由于第一组透镜保持架21形成有静压承受部21c，所以能够实现抵抗外力的构造。此外，防护器驱动环24以与第二可动凸轮筒113连动的方式移动，从而当在外力被施加至第一防护器叶片22和第二防护器叶片23的状态下接通数字式相机的电源时，镜筒10被禁止伸出。这使得能够容易且迅速地检测出错误并且能够将伸出错误输出给摄影者。
虽然在上述实施方式中，凸轮101d形成在第一组筒101的内周，但是也可以在凸轮101d的适当位置形成凸轮槽。此外，对于第一组透镜保持架21和防护器驱动环24之间的转动的传递，轴（转动力传递突起21b）和孔（转动力传递孔24d）之间的关系可以颠倒。此外，虽然在上述实施方式中，由四个组形成变焦镜筒，但是并不限于此。另外，图11B中出现的转动锁定部101f只要能够始终沿相同方向偏置第一组透镜保持架21，则可以具有任何形状。
尽管已经参照示例性实施方式描述了本发明，但是应理解，本发明不限于所公开的示例性实施方式。所附权利要求书的范围应符合最宽泛的阐释，以包含所有变型、等同结构和功能。
本申请要求2011年7月12日提交的日本专利申请No.2011‑153874的优先权，该日本专利申请的全部内容通过引用包含于此。