[發(fā)明專利]光圈單元以及包括該光圈單元的透鏡鏡筒

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010509990.3
• 申請(qǐng)日: 2010-10-15
• 公開（公告）號(hào): CN102043305A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 長(zhǎng)谷川智基
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 佳能株式會(huì)社
• 主分類號(hào): G03B9/06
• 分類號(hào): G03B9/06;G02B7/00;G03B17/12
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 朱德強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種調(diào)節(jié)穿過成像系統(tǒng)的光量的光圈單元，并且涉及一種包括該光圈單元的透鏡鏡筒。

背景技術(shù)

諸如數(shù)碼照相機(jī)和視頻攝像機(jī)的圖像拾取設(shè)備包括光圈單元，當(dāng)獲取圖像時(shí)，所述光圈單元調(diào)節(jié)穿過成像系統(tǒng)的光量。這種光圈單元的示例是所謂的可變光圈(iris?aperture)單元，其改變光穿過的光圈的形狀，而同時(shí)通過使用繞光軸轉(zhuǎn)動(dòng)的構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)多個(gè)光闌葉片而維持光圈的基本圓形的形狀。就可變光圈單元而言，因?yàn)榭勺児馊卧墓馊哂谢緢A形的形狀，所以在獲取的圖像中可以實(shí)現(xiàn)美學(xué)觀點(diǎn)上合意的模糊。

然而，因?yàn)榭勺児馊卧ù罅康牟考园锌勺児馊卧脑O(shè)備趨向于較大。

另一個(gè)示例是閘刀型光圈單元，其通過使兩個(gè)光闌葉片沿著相反的方向在打開的光圈狀態(tài)與關(guān)閉的光圈狀態(tài)之間運(yùn)動(dòng)而改變光圈的形狀。具有較少數(shù)量的部件且具有簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)的閘刀型光圈單元廣泛地用在以消費(fèi)者為主的照相機(jī)和其它設(shè)備中。然而，通過使用閘刀型光圈單元所獲取的圖像模糊的美學(xué)質(zhì)量趨向于低于通過使用可變光圈單元所獲取的圖像，這是因?yàn)殚l刀型光圈單元的光圈具有基本菱形的形狀。

關(guān)于用于驅(qū)動(dòng)光闌葉片的機(jī)構(gòu)，日本專利公開No.6-3520和日本專利特開No.10-301159各自公開了包括三個(gè)或者更多個(gè)光闌葉片的閘刀型光圈單元。這種光圈單元的光圈具有多邊形形狀，由此與光圈具有基本菱形形狀的情況相比，提高了模糊的美學(xué)質(zhì)量。

日本專利公開No.6-3520說明了一種具有由三個(gè)光闌葉片形成的五邊形光圈的光圈單元和一種具有由四個(gè)光闌葉片形成的六邊形光圈的光圈單元。日本專利特開No.10-301159也說明了一種具有由四個(gè)光闌葉片形成的六邊形光圈的光圈單元。

當(dāng)在閘刀型光圈單元中使用三個(gè)或者更多個(gè)光闌葉片以形成多邊形光圈時(shí)，光闌葉片的運(yùn)動(dòng)距離大于當(dāng)使用兩個(gè)光闌葉片時(shí)的光闌葉片的運(yùn)動(dòng)距離。在閘刀型光圈單元中，多邊形光圈的側(cè)邊(光圈邊緣)通過使用運(yùn)動(dòng)較大距離的光闌葉片和運(yùn)動(dòng)較小距離的光闌葉片的組合而形成。與具有菱形光圈的光圈單元的光闌葉片相比，運(yùn)動(dòng)較大距離的光闌葉片在光圈處具有較小的頂角，并且在打開的光圈狀態(tài)中光軸與這些光闌葉片的頂點(diǎn)之間的距離較大。當(dāng)光圈單元也用作快門時(shí)，在關(guān)閉的光圈狀態(tài)中的光闌葉片的交迭量將是較大的，以便防止由于快門的回彈所導(dǎo)致的兩次曝光。因此，光闌葉片的運(yùn)動(dòng)距離將增大。為了使光闌葉片運(yùn)動(dòng)較大的距離，光圈單元的尺寸必須增大。此外，光闌葉片通過使用難以致動(dòng)的長(zhǎng)臂而運(yùn)動(dòng)。因而，為了減小光圈單元的尺寸，重要的是使光闌葉片的運(yùn)動(dòng)距離最小化。

物理上在光圈處出現(xiàn)光的衍射。當(dāng)光圈較小時(shí)，光的衍射顯著地影響光學(xué)性能，使得成像性能降低。因此，除了在獲取特定物體的圖像時(shí)以外，通常使用對(duì)光學(xué)性能有較小影響的光圈值。為了進(jìn)一步減少光量，在光路中插入有ND濾光器以調(diào)節(jié)光量。例如，當(dāng)在全日光下獲取物體的圖像時(shí)，可以采用較小的光圈狀態(tài)。然而，因?yàn)樵谶@種環(huán)境下光學(xué)性能由于衍射光的影響而降低，所以用于產(chǎn)生美學(xué)觀點(diǎn)上令人滿意的模糊的嚴(yán)格多邊形光圈是不必要的。

因此，重要的是，光圈的形狀至少在從打開光圈到通常使用的光圈值的范圍內(nèi)維持相似的多邊形形狀。此外，重要的是，適當(dāng)?shù)卦O(shè)定由光闌葉片形成的光圈的形狀，以便減小光闌葉片的運(yùn)動(dòng)距離。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的方面，光圈單元包括：三個(gè)或者更多個(gè)光闌葉片；基板，其支撐所述三個(gè)或者更多個(gè)光闌葉片，以便使光闌葉片可沿著與光軸垂直的方向直線地運(yùn)動(dòng)；驅(qū)動(dòng)桿，其連接到光闌葉片，該驅(qū)動(dòng)桿是可轉(zhuǎn)動(dòng)的；和光圈馬達(dá)，其轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿，其中，沿著第一方向直線地運(yùn)動(dòng)的所述光闌葉片中的兩個(gè)或者更多個(gè)光闌葉片具有不同形狀的光圈邊緣，并且由所述兩個(gè)或者更多個(gè)光闌葉片的光圈邊緣和沿著與第一方向相反的第二方向直線地運(yùn)動(dòng)的所述三個(gè)或者更多個(gè)光闌葉片中的至少一個(gè)光闌葉片的光圈邊緣形成多邊形光圈，其中，沿著第一方向從打開的光圈狀態(tài)運(yùn)動(dòng)到關(guān)閉的光圈狀態(tài)的所述兩個(gè)或者更多個(gè)光闌葉片的運(yùn)動(dòng)距離和運(yùn)動(dòng)速度分別彼此不同，并且在所述兩個(gè)或者更多個(gè)光闌葉片之中，以高速運(yùn)動(dòng)較大距離的光闌葉片具有與以低速運(yùn)動(dòng)較小距離的光闌葉片的光圈邊緣平行的光圈邊緣。

本發(fā)明的其它特征將從以下參照附圖的示例性實(shí)施例的說明而變得明顯。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的光圈單元的分解透視圖；

圖2A至2F是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的光圈單元的正視圖，示出光圈的形狀的變化；

圖3A至3F是圖2A至2F中示出的光圈單元的放大圖；