光量调整装置、透镜镜筒以及图像拾取设备的制作方法

专利名称：光量调整装置、透镜镜筒以及图像拾取设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及光量调整装置、透镜镜筒以及图像拾取设备。
背景技术：
图像拾取设备(比如摄像机或数字静态相机)的透镜镜筒常常设 置有光量调整装置(光围装置)，该光量调整装置调整其中心定位在组 装于透镜镜筒中的图像拾取光学系统的光学轴线上的光圏开口的大 小。
如果仅一对光圏叶片用来提供小开口状态，将出现衍射劣化。为
了防止衍射劣化，光量调整装置设置为与适合减少光的透过光量的ND (中性密度)滤光镜叶片相结合地使用这对光圏叶片。
提供了一种这样的光量调整装置，其中单个致动器驱动这对光圏 叶片和ND滤光镜叶片。参见日本专利待审公开No. Hei 8-6105。
另外，还提出了另一种这样的光量调整装置，其中两个独立的致 动器驱动这对光圏叶片和ND滤光镜叶片。参见日本专利待审公开 No.2000画122109。

发明内容
然而，前一光量调整装置在这对光圏叶片的移动方向和ND滤光 镜叶片的移动方向之间具有差异，这不利于减少占用空间。另外，假 定前一光量调整装置用于ND滤光镜局部地覆盖由这对光圏叶片所限 定的光圏开口的所谓半覆盖状态中。因此，借助于ND滤光镜实现半 闭合的光圏开口引起衍射劣化并且ND滤光镜的端面引起不必要的反 射光。因而，这限制提高分辨能力。
另一方面，后一光量调整装置使得两个致动器独立地使这对致动 器和ND滤光镜叶片移动。因此，虽然能避免ND滤光镜的半覆盖状 态，但是两个致动器的设置不利于减少占用空间。
6期望提供有利地提高图像质量并且减小尺寸的光量调整装置、透 镜镜筒以及图像拾取设备。
根据本发明的一个实施例，提供了一种光量调整装置，该光量调
整装置包括可移动地设置以调整光圏开口大小的第一光圏叶片和第 二光圏叶片；中性密度滤光镜叶片，该中性密度滤光镜叶片在与第一 光圏叶片和第二光圏叶片的移动方向相同的方向上可移动地设置并且 具有适合覆盖光圏开口以减少穿过光圏开口的光量的中性密度滤光 镜；以及适合使第一光圏叶片和第二光圏叶片以及中性密度滤光镜叶 片移动的驱动机构；其中驱动机构被构造为包括致动器、形成在第 一光圏叶片中的第一凸轮槽、形成在第二光圏叶片中的第二凸轮槽、 形成在中性密度滤光镜叶片中的第三凸轮槽、由致动器枢转的臂、设 置在臂上以从臂突起并且与第一凸轮槽和第三凸轮槽都接合的第一凸 轮销、以及在所述臂上设置成从所述臂突起并且与第二凸轮槽接合的 第二凸轮销，并且其中所述第一凸轮槽、第二凸轮槽和第三凸轮槽形 成为使得臂枢转，以经由第一凸轮销和第二凸轮销使第一光圏叶片和 第二光圏叶片彼此反向地移动，从而调整光圏开口的大小，并且使得 在光圏开口以预定大小形成的状态下，中性密度滤光镜叶片在中性密 度滤光镜覆盖光圏开口的使用位置与中性密度滤光镜从光圏开口撤回 的撤回位置之间移动。
根据本发明的另一个实施例，提供了一种安装有光量调整装置的 透镜镜筒，该光量调整装置包括可移动地设置以调整光圏开口大小 的第一光團叶片和第二光围叶片；中性密度滤光镜叶片，该中性密度 滤光镜叶片在与第一光圏叶片和第二光圏叶片的移动方向相同的方向 上可移动地设置并且具有适合覆盖光團开口以减少穿过光圏开口的光 量的中性密度滤光镜；以及适合使第一光圏叶片和第二光圏叶片以及 中性密度滤光镜叶片移动的驱动机构；其中驱动机构被构造为包括 致动器、形成在第一光圏叶片中的第一凸轮槽、形成在第二光圏叶片 中的第二凸轮槽、形成在中性密度滤光镜叶片中的第三凸轮槽、由致 动器枢转的臂、设置在臂上以从臂突起并且与第一凸轮槽和第三凸轮槽都接合的第一凸轮销、以及在所述臂上设置成从所述臂突起并且与 第二凸轮槽接合的第二凸轮销，并且其中所述第一凸轮槽、第二凸轮 槽和第三凸轮槽形成为使得臂枢转，以经由第一凸轮销和第二凸轮销 使第一光圏叶片和第二光圏叶片彼此反向地移动，从而调整光圏开口 的大小，并且使得在光圏开口以预定大小形成的状态下，中性密度滤 光镜叶片在中性密度滤光镜覆盖光圏开口的使用位置与中性密度滤光 镜从光圏开口撤回的撤回位置之间移动。
根据本发明的另一个实施例，提供了一种安装有光量调整装置的
图像拾取设备，该光量调整装置包括可移动地设置以调整光圏开口 大小的第一光圏叶片和第二光團叶片；中性密度滤光镜叶片，该中性 密度滤光镜叶片在与第一光圏叶片和第二光圏叶片的移动方向相同的 方向上可移动地设置并且具有适合覆盖光圈开口以减少穿过光圏开口 的光量的中性密度滤光镜；以及适合使第一光圏叶片和第二光圏叶片 以及中性密度滤光镜叶片移动的驱动机构；其中驱动机构被构造为包 括致动器、形成在第一光圏叶片中的第一凸轮槽、形成在第二光圏 叶片中的第二凸轮槽、形成在中性密度滤光镜叶片中的第三凸轮槽、 由致动器枢转的臂、在所述臂上设置成从所述臂突起并且与第一凸轮 槽和第三凸轮槽都接合的第一凸轮销、以及在所述臂上设置成从所述
臂突起并且与第二凸轮槽接合的第二凸轮销，并且其中第一凸轮槽、 第二凸轮槽和第三凸轮槽形成为使得臂枢转，以经由第一凸轮销和第
二凸轮销使第一光圏叶片和第二光圏叶片彼此反向地移动，从而调整 光圏开口的大小，并且使得在光圏开口以预定大小形成的状态下，中 性密度滤光镜叶片在中性密度滤光镜覆盖光圏开口的使用位置与中性 密度滤光镜从光圏开口撤回的撤回位置之间移动。
根据本发明的实施例，第一光圏叶片和第二光圏叶片的移动方向 与ND滤光镜叶片的移动方向相同，并且第一光圏叶片、第二光圏叶 片以及ND滤光镜叶片由共同的致动器移动。
这有利于减小光量调整装置的占用空间，并且因而使透镜镜筒和 图像拾取设备尺寸减小并且变薄。由于ND滤光镜叶片在光圏开口以预定大小形成的状态下在使用 位置与撤回位置之间移动，所以ND滤光镜局部地覆盖光團开口的半 覆盖状态不存在。这有利于提高分辨能力。


图l是一个实施例的图像拾取设备的透视图2是图像拾取设备在从其后面看时的透视图3是透镜镜筒的透视图4是沿着图3的线X-X截取的横截视图5是示出图像拾取设备的构造的框图6是示出光量调整装置的构造的分解视图7是第一光圏叶片的平面视图8是第二光圏叶片的平面视图9是ND滤光镜叶片的平面视图IO是光量调整装置的平面视图，其中光圏开口打开并且ND滤 光镜位于撤回位置；
图ll是光量调整装置的平面视图，其中光圏开口半闭合并且ND 滤光镜叶片位于撤回位置处；
图12是光量调整装置的平面视图，其中光圏开口半闭合并且ND 滤光镜叶片位于使用位置处；
图13是光量调整装置的平面视图，其中光圏开口略微闭合并且 ND滤光镜叶片位于使用位置处；以及
图14是光量调整装置的平面视图，其中光圏开口完全闭合并且 ND滤光镜叶片位于使用位置处。
具体实施方式
(图像拾取设备10)
将参照附图描述本发明的优选实施例。
图l是根据一个实施例的图像拾取设备10的透视图。图2是图像 拾取设备10在从后面看时的透视图。
图像拾取设备10是如图1和2所示的数字静态相机。图像拾取设备10包括构成外部的矩形板状外壳12。
将注意到，在本说明中，术语"前，，和"后，，分别表示对象侧面以及
与对象侧面相对的侧面，并且术语"左"和"右"基于从前面看到的图像
拾取设备。
透镜镜筒14如图中双点划线所示组装于外壳12的右边部分中。
透镜镜筒14设置有适合将对象图像引导至图像拾取元件16(图4 ) 的图像拾取光学系统18。
定位于图像拾取光学系统18的最前面处的物镜1802布置为经由 设置在外壳12的前面中的透镜窗口面向外壳12的前面。
适合射出摄影辅助光的闪光灯20A以及自动计时器灯20B设置在 外壳12的前表面上略微靠右边的位置处。
盖22设置在外壳12的前表面上以便可上下滑动。这个盖22在物 镜1802、闪光灯20A以及自动计时器灯20B暴露至前面的下部极限 位置和它们被覆盖的上部极限位置之间滑动。
快门按钮20C和电源按钮20D设置在外壳12的上表面上略微靠 左边的位置处。
图像(比如静态图像或运动图像、字符等)显示于其上的显示器 (液晶显示装置)24、用来执行图像拾取系统18的变焦操作的变焦开 关20E、适合执行各种操作的十字形开关20F以及多个操作按钮20G 设置在外壳12的后表面上。
模式开关20H设置在外壳12的左侧表面上以便将图像拾取设备 IO选择性地带入静态图像拍摄模式、运动图像拍摄模式、再现/编辑模 式或其它模式。
这些开关20A至20H构成操作部20 (图5 )。 (透镜镜筒14 )
图3是透镜镜筒14的透视图并且图4是沿着图3的线X-X截取 的截面视图。
参照图3和4，根据本发明实施例，透镜镜筒14包括镜筒36、图 像拾取元件16、图像拾取光学系统18以及光量调整装置38。图像拾取元件16由适合拾取由图像拾取光学系统18聚焦的被摄 物图像的CCD (电荷耦合装置)或CMOS (互补金属氧化物半导体) 传感器构成。
图像拾取光学系统18构造为包括物镜1802、棱镜1804、变焦可 运动透镜组1806、聚焦可运动透镜组1808、第一固定透镜组1810、 第二固定透镜组1812以及第三固定透镜组1814。
透镜镜筒14还包括变焦驱动装置2602A (图5 )和聚焦驱动装置 2602B (图5 )。 (镜筒36)
镜筒36整体地形成为具有宽度、长度和厚度的类平板形状。图像 拾取元件16和图像拾取光学系统18布置于镜筒36的横向的中心部 分，以在镜筒36的纵向方向上彼此对准。
镜筒36由在其纵向方向上分开的第一镜筒分割体36a和第二镜筒 分割体36B以及位于第 一镜筒分割体36A和第二镜筒分割体36B之间 的第三镜筒分割体36C构成。 (第一镜筒分割体36A)
第一镜筒分割体36A在内部设置有向下开口的上部部件容纳空间 3602。物镜1802在横向的中心上部处附接至第一镜筒分割体36A的 前表面。
棱镜1804适合向下(朝着图像拾取元件16)反射由物镜1802捕 获的图像并且使用本实施例中的棱镜。棱镜1804在与物镜1802相对 的位置处布置于上部部件容纳空间3602中。
第一固定透镜组1810和变焦可运动透镜组1806以这个顺序布置 于上部部件容纳空间3602中并且布置于棱镜1804下方。 (变焦可运动透镜组1806 )
变焦可运动透镜组1806由变焦透镜框架1806A支撑。
变焦可运动透镜组1806构造为使其经由变焦透镜框架1806A由 未示出的引导机构支撑，以便可在图像拾取光学系统18的光学轴线方 向上运动，并且通过变焦驱动装置2602A (图5)使其在图像拾取系统18的光学轴线方向上运动。
引导机构构造为包括设置在变焦透镜框架1806A中的轴承孔以及 插入轴承孔中的引导轴。传统上已知的引导机构可适合作为这种引导 机构。
变焦驱动装置2602A构造为包括连接至变焦透镜框架1806A的内 螺紋元件；可与内螺紋元件螺紋接合的外螺紋元件；以及可旋转地驱 动外螺紋元件的马达。传统上已知的引导元件可适合作为这种驱动装 置。
(第三镜筒分割体36C)
第三镜筒分割体36C包括与上部部件容纳空间3602的内侧相对 的内部以及位于上部部件容纳空间3602外的外部。
第二固定透镜组1812被附接至内部，以使得其光学轴线与变焦可 运动透镜组1806的光学轴线重合。
光量调整装置38设置于第二固定透镜1812的后面，也就是，在 图像拾取光学系统18的光学轴线上设置于图像拾取元件16的前面。 (第二镜筒分割体36B)
第二镜筒分割体36B在内部形成有竖直开口的下部部件容纳空间 3604。图像拾取元件16经由保持件1602附接至第二镜筒分割体36B 的下部，以关闭下部部件容纳空间3604的下端。
聚焦可运动透镜组1808和第三固定透镜组1814在第二镜筒分割 体36B的横向中心位置处布置于下部部件容纳空间3604的内部。 (聚焦可运动透镜组1808 )
聚焦可运动透镜组1808由聚焦透镜框架1808A支撑。
聚焦可运动透镜组1808构造为使得其经由聚焦透镜框架1808由 未示出的引导机构支撑，从而可在图像拾取系统18的光学轴线方向上 运动并且通过聚焦驱动装置2602B (图5)使其在图像拾取系统18的 光学轴线方向上运动。
引导机构构造为包括设置在聚焦透镜框架1808A中的轴承孔以及 插入轴承孔中的引导轴。传统上已知的引导机构可适合作为这种引导机构。
聚焦驱动装置2602B构造为包括连接至聚焦透镜框架1808A的内 螺紋元件；可与内螺紋元件螺紋接合的外螺紋元件；以及用于可旋转 地驱动外螺紋元件的马达。传统上已知的引导元件可适合作为这种驱 动装置。
(第三固定透镜组1814)
第三固定透镜组1814在聚焦可运动透镜组1808下方布置于下部 部件容纳空间3604中。 (控制系统) ;图5是示出图像拾取设备10的构造的框图。 图像拾取设备10包括驱动部26、信号处理部28、控制部30、操 作部20、外部接口 32和介质接口 34以及前面描述的透镜镜筒14和 显示器24。
驱动部26包括驱动器2604、检测器2606、驱动器2608、定时发 生器2610、 A/D转换器2612和驱动器2614以及前面描述的变焦驱动 装置2602A和聚焦驱动装置2602B。
驱动器2604适合将驱动信号提供给变焦驱动装置2602A和聚焦 驱动装置2602B。
检测器2606速合检测分别通过变焦驱动装置2602A和聚焦驱动 装置2602B进行运动的可运动透镜组1806和1808的行进距离。
驱动器2608适合将驱动信号提供给图像拾取元件16。
定时发生器2610适合将定时信号提供给图像拾取元件16和驱动 器2608。
A/D转换器2612使由图像拾取元件16产生的图像拾取信号进行 A/D转换。
驱动器2614将驱动信号提供给光量调整装置38。 信号处理部28对从A/D转换器2612供给的图像拾取信号执行预 定的信号处理，用于产生图像数据并且执行与摄影有关的各种操作(自 动聚焦操作、自动曝光操作、自动白平衡操作、图像数据的压缩和解
13压缩等)。信号处理部28例如由DSP构成。
信号处理部28经由SDRAM控制器2802使用存储器(SDRAM ) 29作为用于图像数据处理的工作区域。
控制部30包括CPU3002、 RAM3004、闪速ROM3006、计时器 电路3008以及将它们连接在一起的系统总线3010。
CPU 3002基于存储于闪速ROM 3006中的控制程序进行操作。
CPU 3002经由系统总线3010与RAM 3004、闪速ROM 3006以 及计时器电路3008交换数据。另外，CPU 3002响应于从操作部20 供给的操作指令以及从检测器2606供给的检测信号而操作。而且， CPU 3002对驱动部26的驱动器2604、 2614、定时发生器2610以及 A/D转换器2612执行控制。
CPU 3002经由介质接口 34与记录介质35(比如嵌入式存储器或 存储卡)交换包含图像数据的数据。
CPU 3002经由LCD控制器2402在显示器24上显示图像数据等。
CPU 3002经由外部接口 32与外部装置(个人计算机或打印机) 交换包含图像数据的数据。 (光量调整装置38)
在下面给出作为本发明的要点的光量调整装置38的详细描述。
图6是示出光量调整装置38的构造的分解视图。图7是第一光圏 叶片40的平面视图。图8是第二光圏叶片42的平面视图。图9是第 三光圈叶片44的平面视图。
图10是光量调整装置38的平面视图，其中光圏开口2打开并且 ND滤光镜叶片44位于撤回位置处。图11是光量调整装置38的平面 视图，其中光图开口 2半闭合并且ND滤光镜叶片44位于撤回位置处。 图12是光量调整装置38的平面视图，其中光圏开口 2半闭合并且ND 滤光镜叶片44位于使用位置处。图13是光量调整装置38的平面视图， 其中光圏开口 2略微闭合并且ND滤光镜叶片44位于使用位置处。图 14是光量调整装置38的平面视图，其中光圏开口 2完全闭合并且ND 滤光镜叶片44位于使用位置处。顺便提及，在图6中，第三镜筒分割体36C的形状是简化的并且 省略了第二固定透镜组1812等的图示。
为了简化示出，图IO至14仅示出第三镜筒分割体36C、驱动轴 5602、臂58、第一凸轮销60和第二凸轮销62、第一光圏叶片40和第 二光圏叶片42、以及ND滤光镜叶片44。另外，第一光圏叶片40和 第二光圏叶片42以及ND滤光镜叶片44的重叠部分的形状也用实线 示出。
光量调整装置38构造为包括第一光围叶片40和第二光圏叶片 42、 ND滤光镜叶片44以及驱动机构46。 (第一光圏叶片40)
参照图6和7，第一光圏叶片40与第二光圏叶片42相配合以形 成光圏开口 2并调整光圏开口 2的大小。
第一光圏叶片40设置有形成光圏开口 2的相对边缘中的一个边缘 的开口形成边缘部分4002。
第一光圏叶片40在开口形成边缘部分4002的两侧上设置有两个 引导槽4004，第一光圏叶片40由这两个引导槽4004引导为可线性地 运动或移动。
第一光圏叶片40在远离开口形成边缘部分4002且远离两个引导 槽4004的位置处设置有适合移动第一光圏叶片40的第一凸轮槽48。
第一凸轮槽48包括适合移动第一光圏叶片40的第一槽部48A; 与第一槽部48A的一端相连接、在围绕驱动轴5602的圆周上延伸并 且适合保持第一光圏叶片40的中间槽部48B;以及与中间槽部48B 相连接并且适合移动第一光圏叶片40的第二槽部48C。
开口形成边缘部分4002和第 一 凸轮槽48在第 一光圏叶片40的移 动方向上(也就是在引导槽4004的延伸方向上)彼此间隔开。 (第二光圏叶片42)
参照图6和8，第二光圏叶片42与第一光圏叶片40相配合以形 成光團开口 2并调整光圏开口 2的大小(图10至13)。
第二光圈叶片42设置有开口形成边缘部分4202，该开口形成边缘部分4202与第一光圏叶片40的开口形成边缘部分4002逆向地形成 光圏开口 2的相对边缘的另一个边缘。
第二光圏叶片42在开口形成边缘部分的两侧上设置有适合引导 第二光圏叶片42以可线性地运动的两个引导槽4204。
第二凸轮槽50设置于远离开口形成边缘部分4202且远离两个引 导槽4204的位置处，以移动第二光圏叶片42。
第二凸轮槽50包括适合移动第二光團叶片42的第一槽部50A; 与第一槽部50A的一端相连接、在围绕驱动轴5602的圆周上延伸并 且适合保持第一光圏叶片40的中间槽部50B;以及与中间槽部50B 相连接并且适合移动第二光圏叶片42的第二槽部50C。
开口形成边缘部分4202和第二凸轮槽50在第二光圏叶片42的移 动方向上(也就是在引导槽4204的延伸方向上)彼此间隔开。 (ND滤光镜叶片44)
参照图6和9， ND滤光镜叶片44包括覆盖光圏开口 2以减少穿 过光圏开口 2的光量的ND滤光镜52。
ND滤光镜叶片44在ND滤光镜52的两侧上设置有适合引导ND 滤光镜叶片44以可在与第一光圏叶片40和第二光圏叶片42的移动方 向相同的方向上线性地移动的两个引导槽4404。
ND滤光镜叶片44在远离ND滤光镜52和远离两个引导槽4404 的位置处设有适合移动ND滤光镜叶片44的第三凸轮槽54。
第三凸轮槽54包括适合将ND滤光镜叶片44保持在稍后描述的 撤回位置处的撤回位置槽部54A;与撤回位置槽部54A的一端相连接 并且适合移动ND滤光镜叶片44的ND滤光镜移动槽部54B;以及与 ND滤光镜叶片移动槽部54B相连接并且适合将ND滤光镜叶片44保 持在稍后描述的使用位置处的使用位置槽部54C。
ND滤光镜52和第三凸轮槽54在ND滤光镜叶片44的移动方向 上(也就是在引导槽4404的延伸方向上)彼此间隔开。
顺便提及，由于ND滤光镜52由合成树脂制成，所以ND滤光镜 叶片44和ND滤光镜52可以由单一材料制成。
16(驱动才几构46)
如图6所示，驱动机构46构造为包括致动器56、第一凸轮槽48、 第二凸轮槽50、第三凸轮槽54、臂58、第一凸轮销60以及第二凸轮 销62。
致动器56由包括驱动轴5602、连接至驱动轴5602的磁体(未示 出)以及设置为面向磁体的线围(未示出)的仪表构成。
借助于通过将驱动电流提供给线圏产生的磁场与磁体的磁场之间 的磁性相互作用所产生的转动驱动力使驱动轴5602沿正向和反向转 动。
臂58可一体转动地联接至驱动轴5602。臂58通过使驱动轴5602 在限定的角度范围内转动或枢转而与驱动轴5602 —体地枢转。
臂58设置有两个臂，即，第一臂58A和第二臂58B。
第一凸轮销60设置于第一臂58A的末端处并且与第一凸轮槽48 和第三凸轮槽54都接合。
第二凸轮销62设置于第二臂58B的末端处并且与第二凸轮槽50 相接合。
第一凸轮槽48、第二凸轮槽50和第三凸轮槽54构造为使臂58 枢转，以借助于臂58经由第一凸轮销60和第二凸轮销62使第一光圏 叶片40和第二光圏叶片42彼此反向移动，从而调整光圏开口 2的大 小。
第一凸轮槽48、第二凸轮槽50和第三凸轮槽54构造为使在光圏 开口 2形成为具有预定大小(具有稍后描述的中开口状态)时，ND 滤光镜叶片44在ND滤光镜52覆盖光圏开口 2的使用位置与ND滤 光镜52从光圏开口 2撤回的撤回位置之间移动。
换言之，ND滤光镜52覆盖光圏开口 2的位置是ND滤光镜叶片 44的使用位置，并且ND滤光镜52从光圏开口 2撤回的位置是ND 滤光镜叶片44的撤回位置。
在如图6所示的本实施例中，第一光圏叶片40和第二光圏叶片 42以及ND滤光镜叶片44经由第三镜筒分割体36C、第一保持板64以及第二保持板66布置。
第三镜筒分割体36C形成有适合允许第一臂58A和第二臂58B 的枢转运动的槽口 3610以及适合形成光圏开口 2的窗口 3612。
第三镜筒分割体36C设有用来定位第一保持板64和第二保持板 66的多个销3620。这些销3620作为定位第一保持板64和第二保持板 66的定位销。另外，这些销插入第一光圏叶片40和第二光圏叶片42 以及ND滤光镜叶片44的相应引导槽4004、 4204以及4404，以作为 适合引导第一光圏叶片40和第二光圏叶片42以及ND滤光镜叶片44 可线性地移动的引导销。
第一保持板64形成有适合接纳插入通过其中的销3620的定位孔 6402、适合允许第一凸轮销60和第二凸轮销62枢转运动的槽口 6410 以及适合形成光圏开口 2的窗口 6412。
第二保持板66形成有适合接收插入通过其中的销3620的定位孔 6602、适合允许第一凸轮销60和第二凸轮销62枢转运动的槽口 6610 以及适合形成光圏开口 2的窗口 6612。
第一保持板64经由销3620附接至第三镜筒分割体36C并且ND 滤光镜叶片44布置于第一保持板64和第三镜筒分割体36C之间。
第一光圏叶片40和第二光圏叶片42经由销3620布置于第一保持 板64上。另外，第二保持板66利用销3620布置于第一光圏叶片40 上。
而且，第一镜筒分割体36A (图4)布置于第二保持板66上。第 一光圏叶片40和第二光圏叶片42以及ND滤光镜叶片44由第三镜筒 分割体36C以及夹在第一镜筒分割体36A和第三镜筒分割体36C之 间的第 一保持板64和第二保持板66布置。
顺便提及，符号A在图7和9中指示第二凸轮销62的移动轨迹 并且符号B在图8中指示第一凸轮销60的移动轨迹。
如图7和9中所示，第一光圏叶片40和ND滤光镜叶片44以不 妨碍第二凸轮销62的移动轨迹的外部形状形成。如图8中所示，第二 光圏叶片42以不妨碍第一凸轮销60的移动轨迹的外部形状形成。由于第一光圏叶片40和第二光圏叶片42以及ND滤光镜叶片44 如上所述形成，所以光量调整装置38能通过其中第一光圏叶片40和 第二光圏叶片42以及ND滤光镜叶片44顺序地从第一凸轮销60和第 二凸轮销62上落下的简单工作来组装。这有利于提高组装性能。 (操作说明)
以下将对第一光圏叶片40和第二光圈叶片42以及ND滤光镜叶 片44的运动给出更详细的描述。
参照图10，在第一凸轮销60定位于第一凸轮槽48的第一槽部48A 的一端处以及第三凸轮槽54的撤回位置槽部分54A的一端处，并且 第二凸轮销62定位于第二凸轮槽50的第一槽部50A的一端处的状态 下，光圏开口 2打开并且ND滤光镜叶片44位于ND滤光镜52从光 圏开口2撤回的撤回位置处。
如果驱动轴5602从这个状态正向地转动，第一凸轮销60和第二 凸轮销62枢转。因而，第一凸轮销60从第一凸轮槽48的第一槽部 48A的端部运动至中间槽部48B。另外，第一凸轮销60从第三凸轮槽 54的撤回位置槽部54A的端部移动至ND滤光镜叶片移动槽部54B。 而且，第二凸轮销62从撤回位置槽部54A运动至ND滤光镜叶片移 动槽部54B。
第一凸轮销60和第二凸轮销62的枢转运动引起第一光圏叶片40 和第二光圏叶片42彼此反向地线性移动，从而与开口完全打开的状态 相比逐渐减小光圏开口2的开口面积。
如图ll所示，然后，第一凸轮销60定位于第一凸轮槽48的中间 槽部48B的一端以及第三凸轮槽54的ND滤光镜叶片移动槽部54B 的一端，并且第二凸轮销62定位于第二凸轮槽50的中间槽部50B的
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在这个状态下，光围开口 2被带入其开口面积小于完全打开状态 下的开口面积的中开口状态。当ND滤光镜52在接近光圏开口 2的方 向上移动时，ND滤光镜叶片44定位于ND滤光镜52从半闭合的光 圏开口 2撤回的撤回位置处。
19如果驱动轴5602进一步正向地转动，第一凸轮销60定位于不同 于第一凸轮槽48的中间槽部48B的一端的另一端以及不同于第三凸 轮槽54的ND滤光镜叶片移动槽部54B的一端的另一端。另外，第 二凸轮销62定位于不同于第二凸轮槽50的中间槽部的一端的另一端。
如图12所示，第一凸轮槽48和第二凸轮槽50的相应中间槽部 48B和50B定位于围绕驱动轴5602的同一圆周上。因此，第一光圏 叶片40和第二光圏叶片42停留在形成中开口状态的位置处，而仅有 ND滤光镜叶片44线性地移动并且到达ND滤光镜52覆盖光圏开口 2 的使用位置。
简而言之，ND滤光镜叶片44从撤回位置移动至使用位置。因而， 不仅ND滤光镜叶片44将不会停留在位于撤回位置和使用位置之间的 中间位置处，而且ND滤光镜52也将不会停留在ND滤光镜52覆盖 部分光圏开口 2的位置处。
如果驱动轴5602进一步正向转动，第一凸轮销60从第一凸轮槽 48的中间槽部48B的另一端朝着第二槽部48C移动并且从第三凸轮 槽54的ND滤光镜叶片移动槽部54B的另 一端朝着使用位置槽部54C 移动。另外，第二凸轮销62从第二凸轮槽50的中间槽部50B的另一 端朝着第二槽部50C移动。
与这个运动一起，第一光圏叶片40和第二光圏叶片42彼此反向 地线性地移动，以使得光围开口 2与中开口状态相比开口面积逐渐地 减小。
如图13所示，然后，第一凸轮销60定位于第一凸轮槽48的第二 槽部48C的一端处以及第三凸轮槽54的使用位置槽部分54C的一端 处。另外，第二凸轮销62定位于第二凸轮销槽50的第二槽部50C的 一端处。因而，光團开口 2被带入其开口面积小于中开口状态的面积 的小开口状态，并且ND滤光镜叶片44停留在使用位置处。
如果驱动轴5602进一步正向转动，第一凸轮销60朝着第一凸轮 槽48的第二槽部48C的另一端以及朝着第三凸轮槽54的使用位置槽 部54C的另一端移动，并且第二凸轮销62朝着第二凸轮槽50的第二槽部50C的另一端移动。
如图14所示，然后，第一凸轮销60定位于第一凸轮槽48的第二 槽部48C的另一端处以及第三凸轮槽54的使用位置槽部54C的另一 端处。另外，第二凸轮销62定位于第二凸轮槽50的第二槽部50C的 另一端处。在这个状态下，光團开口 2被带入完全闭合的状态并且ND 滤光镜叶片44停留在使用位置处。
这样，光圏开口 2由第一光圏叶片40和第二光圏叶片42带入完 全闭合状态并且因而构造机械快门。
顺便提及，如果驱动轴5602反向转动，那么通过第一凸轮销60 和第二凸轮销62以及第一凸轮槽48、第二凸轮槽50和第三凸轮槽54 执行与上面相反的操作。
因而，如果驱动轴5602的反向转动使ND滤光镜叶片44从使用 位置移动至撤回位置，那么仅ND滤光镜叶片44线性地移动至撤回位 置，而第一光圏叶片40和第二光團叶片42停留在形成中开口状态的 位置处。 (效果)
根据本发明的上述实施例，适合调整光圏开口 2的大小的第一光 圏叶片40和第二光圏叶片42的移动方向与适合减少穿过光圏开口 2 的光量的ND滤光镜叶片44的移动方向相同。另外，第一光圏叶片 40和第二光團叶片42以及ND滤光镜叶片44通过由致动器56枢转 的第一凸轮销60和第二凸轮销62并且通过第一凸轮槽48、第二凸轮 槽50和第三凸轮槽54而移动。
这样，由第一光圏叶片40和第二光圈叶片42所占据的空间能形 成为与由ND滤光镜叶片44所占据的空间重叠。另外，仅仅需要一个 致动器56来使第一光圏叶片40和第二光圏叶片42以及ND滤光镜叶 片44移动。这有利于减小光量调整装置38的占用空间并且因而有利 于减小透镜镜筒14和图像拾取设备10的尺寸和厚度。
在光圏开口 2形成为预定大小的状态下，ND滤光镜叶片44移动 至覆盖光圏开口 2的使用位置以及从光圏开口 2撤回的撤回位置，也就是，ND滤光镜叶片44将不会停留在覆盖部分光围开口 2的位置处。 因而，光圏开口 2不会被带入由ND滤光镜52部分地覆盖的半覆盖状 态。这有利于提高分辨能力。
顺便提及，本实施例已经描述了以下内容。如果驱动轴5602正向 转动，仅ND滤光镜叶片44线性地移动，以到达ND滤光镜52覆盖 光圏开口 2的使用位置，而第一光圏叶片40和第二光圏叶片42停留 在形成中开口状态的位置处。另一方面，如果驱动轴5602反向转动， 仅ND滤光镜叶片44线性地移动，以到达ND滤光镜52从光圏开口
2撤回的撤回位置，而第一光圏叶片40和第二光围叶片42停留在形 成中开口状态的位置处。
然而，在第一光圏叶片40和第二光圏叶片42在中开口状态下略 微地移动时，ND滤光镜叶片44可移动至ND滤光镜52覆盖光圏开 口 2的使用位置和ND滤光镜52从光圏开口 2撤回的撤回位置。换言 之，在第一光圏叶片40和第二光圏叶片42基本上形成中开口状态时， ND滤光镜叶片44可移动至使用位置和撤回位置。具体地，仅需要将 ND滤光镜叶片44移动至使用位置或撤回位置的行进速度设置为第一 光圏叶片40和第二光围叶片42的行进速度的至少三倍。
在本实施例中，当ND滤光镜叶片44从撤回位置移动至使用位置 或与此相反时，ND滤光镜叶片44不会停留在位于撤回位置与使用位 置之间的中间位置处；因此，ND滤光镜52将不会停留在覆盖部分光 圈开口 2的位置处。
因而，由ND滤光镜52削减的入射光的量在ND滤光镜叶片44 的撤回位置处等于零。另外，入射光的量根据位于ND滤光镜叶片44 的使用位置处的ND滤光镜52的透射率来进行削减。
由此，在ND滤光镜叶片44的撤回位置和使用位置之间由光量 调整装置38突然改变入射光的量；因此，曝光量突然改变。这不利于 平稳曝光控制。
平稳曝光控制可以通过借助于使用图像拾取元件16的电子快门 的作用进行如下控制来获得。具体地，在ND滤光镜叶片44从撤回位置移动至使用位置的同时， 执行控制使电子快门的快门速度降低一速度量(控制以延长快门打开 时间)，该速度量足以消除由于ND滤光镜52的存在或不存在所造成 的光的透射量的变化。
替代地，在ND滤光镜叶片44从使用位置移动至撤回位置的同时， 执行控制使电子快门的快门速度增大一速度量(控制以缩短快门打开 时间)，该速度量足以消除由于ND滤光镜52的存在或不存在所造成 的光的透射量的变化。
此后，电子快门速度连续地改变，以平稳地改变曝光量，因而允 许平稳曝光控制。
顺便提及，不用说，如图5中所示，上面描述的电子快门速度控 制可以由控制图像拾取元件16和驱动器2608的控制部30经由定时发 生器2610来实现。
在本实施例中，机械快门由形成光圏开口 2的完全闭合状态的第 一光圏叶片40和第二光圏叶片42构造；然而，第一光圏叶片40和第 二光圏叶片42形成或不形成光圏开口 2的完全闭合状态是任意的。然 而，如果机械快门如本实施例通过形成光圏开口 2的完全闭合状态来 构造，那么机械快门作用与图像拾取元件16的电子快门作用的组合能 有利地获得多种快门操作。
顺便提及，本实施例描述了图像拾取设备是数字静态相机的情况； 然而，本发明可以广泛地应用至比如安装有相机的手机、摄像机以及 监视相机的图像拾取设备。
另外，本实施例描述了光量调整装置应用至图像拾取设备的情况； 然而，本发明不限于此。举例来说，根据本发明实施例的光量调整装 置可以任意地用作用于投影仪装置的光源的光量调整装置。
本申请包括涉及2008年5月29日在日本专利局申请的日本在先 专利申请JP2008-140598中所公开的主题，该日本申请的全部内容通 过参考结合于此。
本领域的技术人员应当理解各种变型、組合、子组合以及改变可根据设计要求和其它因素出现，只要它们处于所附权利要求或其等同 概念的范围内。
权利要求
1.一种光量调整装置，该光量调整装置包括第一光圈叶片和第二光圈叶片，所述第一光圈叶片和所述第二光圈叶片能移动地设置，以调整光圈开口的大小；中性密度滤光镜叶片，所述中性密度滤光镜叶片在与所述第一光圈叶片和所述第二光圈叶片的移动方向相同的方向上能移动地设置，并且具有用于覆盖所述光圈开口以减少通过所述光圈开口的光量的中性密度滤光镜；以及驱动机构，所述驱动机构用于使所述第一光圈叶片和所述第二光圈叶片以及所述中性密度滤光镜叶片移动；其中所述驱动机构被构造为包括致动器，形成在所述第一光圈叶片中的第一凸轮槽，形成在所述第二光圈叶片中的第二凸轮槽，形成在所述中性密度滤光镜叶片中的第三凸轮槽，由所述致动器枢转的臂，在所述臂上设置成从所述臂突起并且与所述第一凸轮槽和所述第三凸轮槽都接合的第一凸轮销，以及在所述臂上设置成从所述臂突起并且与所述第二凸轮槽接合的第二凸轮销，并且所述第一凸轮槽、所述第二凸轮槽和所述第三凸轮槽形成为使得所述臂枢转，以经由所述第一凸轮销和所述第二凸轮销使所述第一光圈叶片和所述第二光圈叶片彼此反向地移动，从而调整所述光圈开口的大小；并且所述第一凸轮槽、所述第二凸轮槽和所述第三凸轮槽形成为使得在所述光圈开口以预定大小形成的状态下，所述中性密度滤光镜叶片在使用位置与撤回位置之间移动，在所述使用位置，所述中性密度滤光镜覆盖所述光圈开口，在所述撤回位置，所述中性密度滤光镜从所述光圈开口撤回。
2. 根据权利要求l所述的光量调整装置，其中所述光围开口以预定大小形成的状态是所述光圏具有中间大小的中开口状态，所述第一凸轮槽和所述第二凸轮槽中的每个凸轮槽具有在围绕所述臂的枢转中心的圆周上延伸的中间槽部，所述第三凸轮槽包括撤回位置槽部、与所述撤回位置槽部相连接槽部相连接^使用位置槽部，"、—、 … ；' '在所述第一凸轮销和所述第二凸轮销分别被定位在所述第一凸轮槽的中间槽部和所述第二凸轮槽的中间槽部的状态下，所述光圏开口进入所述中开口状态，并且在所述第一凸轮销和所述第二凸轮销分别被定位在所述第一凸轮槽的中间槽部和所述第二凸轮槽的中间槽部时，所述中性密度滤光镜叶片经由所述第一凸轮销和所述中性密度滤光镜叶片移动槽部在所述使用位置和所述撤回位置之间移动。
3. 根据权利要求l所述的光量调整装置，其中所述第一光圏叶片具有通过使所述光圏开口的相对边缘中的一个边缘成边而构成的边缘部分，所述第二光圏叶片具有通过使所述光圏开口的相对边缘中的另一个边缘成边而构成的边缘部分，所述第一光圏叶片的所述边缘部分与所述第一凸轮槽在所述第一光圏叶片的移动方向上彼此间隔开，所述第二光圏叶片的所述边缘部分与所述第二凸轮槽在所述第二光圏叶片的移动方向上彼此间隔开，并且所述中性密度滤光镜叶片的所述中性密度滤光镜与所述第三凸轮槽在所述中性密度滤光镜叶片的移动方向上彼此间隔开。
4. 根据权利要求l所述的光量调整装置，其中所述光圏开口的大小在开口面积最大的打开状态与开口面积等于零的完全关闭状态之间进行调整。
5. —种安装有光量调整装置的透镜镜筒，所述光量调整装置包括:第一光圏叶片和第二光團叶片，所述第一光围叶片和所述第二光圏叶片能移动地设置，以调整光圏开口的大小；中性密度滤光镜叶片，所述中性密度滤光镜叶片在与所述第一光圏叶片和所述第二光圏叶片的移动方向相同的方向上能移动地设置，并且具有用于覆盖所述光圏开口以减少通过所述光圏开口的光量的中性密度滤光镜；以及驱动机构，所述驱动机构用于使所述第一光圏叶片和所述第二光圏叶片以及所述中性密度滤光镜叶片移动；其中所述驱动机构被构造为包括致动器，形成在所述第一光圏叶片中的第一凸轮槽，形成在所述第二光圏叶片中的第二凸轮槽，形成在所述中性密度滤光镜叶片中的第三凸轮槽，由所述致动器枢转的臂，在所述臂上设置成从所述臂突起并且与所述第一凸轮槽和所述第三凸轮槽都接合的第一凸轮销，以及在所述臂上设置成从所述臂突起并且与所述第二凸轮槽接合的第二凸轮销，并且所述第一凸轮槽、所述第二凸轮槽和所述第三凸轮槽形成为使得所述臂枢转，以经由所述第一凸轮销和所述第二凸轮销使所述第一光圏叶片和所述第二光圏叶片彼此反向地移动，从而调整所述光圏开口的大小，并且所述第一凸轮槽、所述第二凸轮槽和所述第三凸轮槽形成为使得在所述光围开口以预定大小形成的状态下，所述中性密度滤光镜叶片在使用位置与撤回位置之间移动，在所述使用位置，所述中性密度滤光镜覆盖所述光圏开口，在所述撤回位置，所述中性密度滤光镜从所述光圏开口撤回。
6. —种安装有光量调整装置的图像拾取设备，所述光量调整装置包括第一光圏叶片和第二光團叶片，所述第一光圏叶片和所述第二光圏叶片能移动地设置，以调整光圏开口的大小；中性密度滤光镜叶片，所述中性密度滤光镜叶片在与所述第一光圏叶片和所述第二光围叶片的移动方向相同的方向上能移动地设置，并且具有用于覆盖所述光圏开口以减少通过所述光圏开口的光量的中性密度滤光镜；以及驱动机构，所述驱动机构用于使所述第一光圏叶片和所述第二光圏叶片以及所述中性密度滤光镜叶片移动；其中所述驱动机构被构造为包括致动器，形成在所述第一光圏叶片中的第一凸轮槽，形成在所述第二光圏叶片中的第二凸轮槽，形成在所述中性密度滤光镜叶片中的第三凸轮槽，由所述致动器枢转的臂，在所述臂上设置成从所述臂突起并且与所述第一凸轮槽和所述第三凸轮槽都接合的第一凸轮销，以及在所述臂上设置成从所述臂突起并且与所述第二凸轮槽接合的第二凸轮销，并且所述第一凸轮槽、所述第二凸轮槽和所述第三凸轮槽形成为使得所述臂枢转，以经由所述第一凸轮销和所述第二凸轮销使所述第一光圏叶片和所述第二光圏叶片彼此反向地移动，从而调整所述光围开口的大小，并且所述第一凸轮槽、所述第二凸轮槽和所述第三凸轮槽形成为使得在所述光圏开口以预定大小形成的状态下，所述中性密度滤光镜叶片在使用位置与撤回位置之间移动，在所述使用位置，所述中性密度滤光镜覆盖所述光圏开口，在所述撤回位置，所述中性密度滤光镜从所述光圏开口撤回。
全文摘要
这里公开了一种光量调整装置，该光量调整装置包括可移动地设置以调整光圈开口大小的第一光圈叶片和第二光圈叶片；中性密度滤光镜叶片，其在与第一光圈叶片和第二光圈叶片的移动方向相同的方向上可移动地设置并且具有适合覆盖光圈开口以减少穿过光圈开口的光量的中性密度滤光镜；以及适合使第一光圈叶片和第二光圈叶片以及中性密度滤光镜叶片移动的驱动机构；其中驱动机构被构造为包括致动器、第一凸轮槽、第二凸轮槽、第三凸轮槽、臂、第一凸轮销、以及第二凸轮销。本发明还公开了一种透镜镜筒以及图像拾取设备。
文档编号G03B9/02GK101592846SQ20091014087
公开日2009年12月2日 申请日期2009年5月14日 优先权日2008年5月29日
发明者大野直志, 牧井达郎 申请人:索尼株式会社