光圈单元以及包括该光圈单元的透镜镜筒制造技术

本发明专利技术涉及一种光圈单元以及包括该光圈单元的透镜镜筒，所述光圈单元包括三个或更多个光阑叶片、支撑光阑叶片的基板、连接到光阑叶片的驱动杆和转动驱动杆的光圈马达，其中，在从基准光圈值到特定光圈值的范围内，由沿着第一方向直线地运动的所述三个或更多个光阑叶片中的两个或更多个光阑叶片的光圈边缘和沿着与第一方向相反的第二方向直线地运动的所述三个或更多个光阑叶片中的至少一个光阑叶片的光圈边缘形成多边形光圈，并且其中，在从特定光圈值到关闭的光圈状态的范围内，由沿着相反的方向运动的两个光阑叶片的光圈边缘形成光圈。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种调节穿过成像系统的光量的光圈单元，并且涉及一种包括该光圈 单元的透镜镜筒。
技术介绍
诸如数码照相机和视频摄像机的图像拾取设备包括光圈单元，当获取图像时， 所述光圈单元调节穿过成像系统的光量。这种光圈单元的示例是所谓的可变光圈(iris aperture)单元，其改变光穿过的光圈的形状，而同时通过使用绕光轴转动的构件转动多个 光阑叶片而维持光圈的基本圆形的形状。就可变光圈单元而言，因为可变光圈单元的光圈 具有基本圆形的形状，所以在获取的图像中可以实现美学观点上合意的模糊。然而，因为可变光圈单元包括大量的部件，所以包含有可变光圈单元的设备趋向 于较大。另一个示例是闸刀型光圈单元，其通过使两个光阑叶片沿着相反的方向在打开的 光圈状态与关闭的光圈状态之间运动而改变光圈的形状。具有较少数量的部件且具有简单 的结构的闸刀型光圈单元广泛地用在以消费者为主的照相机和其它设备中。然而，通过使 用闸刀型光圈单元所获取的图像模糊的美学质量趋向于低于通过使用可变光圈单元所获 取的图像，这是因为闸刀型光圈单元的光圈具有基本菱形的形状。关于用于驱动光阑叶片的机构，日本专利公开No. 6-3520和日本专利特开 No. 10-301159各自公开了包括三个或者更多个光阑叶片的闸刀型光圈单元。这种光圈单元 的光圈具有多边形形状，由此与光圈具有基本菱形形状的情况相比，提高了模糊的美学质量。日本专利公开No. 6-3520说明了 一种具有由三个光阑叶片形成的五边形光圈 的光圈单元和一种具有由四个光阑叶片形成的六边形光圈的光圈单元。日本专利特开 No. 10-301159也说明了一种具有由四个光阑叶片形成的六边形光圈的光圈单元。当在闸刀型光圈单元中使用三个或者更多个光阑叶片以形成多边形光圈时，光阑 叶片的运动距离大于当使用两个光阑叶片时的光阑叶片的运动距离。在闸刀型光圈单元 中，多边形光圈的侧边(光圈边缘)通过使用运动较大距离的光阑叶片和运动较小距离的 光阑叶片的组合而形成。与具有菱形光圈的光圈单元的光阑叶片相比，运动较大距离的光 阑叶片在光圈处具有较小的顶角，并且在打开的光圈状态中光轴与这些光阑叶片的顶点之 间的距离较大。当光圈单元也用作快门时，在关闭的光圈状态中的光阑叶片的交迭量将是 较大的，以便防止由于快门的回弹所导致的两次曝光。因此，光阑叶片的运动距离将增大。 为了使光阑叶片运动较大的距离，光圈单元的尺寸必须增大。此外，光阑叶片通过使用难以 致动的长臂而运动。因而，为了减小光圈单元的尺寸，重要的是使光阑叶片的运动距离最小 化。物理上在光圈处出现光的衍射。当光圈较小时，光的衍射显著地影响光学性能，使 得成像性能降低。因此，除了在获取特定物体的图像时以外，通常使用对光学性能有较小影响的光圈值。为了进一步减少光量，在光路中插入有ND滤光器以调节光量。例如，当在全 日光下获取物体的图像时，可以采用较小的光圈状态。然而，因为在这种环境下光学性能由 于衍射光的影响而降低，所以用于产生美学观点上令人满意的模糊的严格多边形光圈是不 必要的。因此，重要的是，光圈的形状至少在从打开光圈到通常使用的光圈值的范围内维 持相似的多边形形状。此外，重要的是，适当地设定由光阑叶片形成的光圈的形状，以便减 小光阑叶片的运动距离。
技术实现思路
根据本专利技术的方面，光圈单元包括三个或者更多个光阑叶片；基板，其支撑所述 三个或者更多个光阑叶片，以便使光阑叶片可沿着与光轴垂直的方向直线地运动；驱动杆， 其连接到光阑叶片，该驱动杆是可转动的；和光圈马达，其转动驱动杆，其中，沿着第一方向 直线地运动的所述光阑叶片中的两个或者更多个光阑叶片具有不同形状的光圈边缘，并且 由所述两个或者更多个光阑叶片的光圈边缘和沿着与第一方向相反的第二方向直线地运 动的所述三个或者更多个光阑叶片中的至少一个光阑叶片的光圈边缘形成多边形光圈，其 中，沿着第一方向从打开的光圈状态运动到关闭的光圈状态的所述两个或者更多个光阑叶 片的运动距离和运动速度分别彼此不同，并且在所述两个或者更多个光阑叶片之中，以高 速运动较大距离的光阑叶片具有与以低速运动较小距离的光阑叶片的光圈边缘平行的光 圈边缘。本专利技术的其它特征将从以下参照附图的示例性实施例的说明而变得明显。 附图说明图1是根据本专利技术的第一实施例的光圈单元的分解透视图；图2A至2F是根据本专利技术的第一实施例的光圈单元的正视图，示出光圈的形状的 变化；图3A至3F是图2A至2F中示出的光圈单元的放大图；图4A至4F是根据本专利技术的第二实施例的光圈单元的正视图，示出光圈的形状的 变化；图5A至5F是图4A至4F中示出的光圈的放大图；图6A至6F是根据本专利技术的第三实施例的光圈单元的正视图，示出光圈的形状的 变化；图7A至7F是图6A至6F中示出的光圈的放大图；图8A至8F示出现有的光圈单元的光圈；图9是包含有根据本专利技术的实施例的光圈单元的透镜镜筒的剖视图；图10是包含有根据本专利技术的光圈单元的透镜镜筒的分解透视图；图11是示出包含有具有根据本专利技术的光圈单元的透镜镜筒的照相机的电路结构 的框图。具体实施例方式以下，将参照附图说明本专利技术的实施例。用在光学系统(成像光学系统)的光路中的根据本专利技术的光圈单元包括用于调节 穿过光学系统的光量的三个或者更多个光阑叶片。光圈单元包括基板1 和形成在基板 1 上的引导销129a和129b。引导销129a和129b支撑三个或者更多个光阑叶片，使得光 阑叶片可以沿着与光轴垂直的方向直线地运动。光阑叶片通过使用检流计(马达)1 转 动驱动杆120而运动，所述驱动杆120连接到三个或者更多个光阑叶片。光阑叶片121和122沿着第一方向直线地运动。光阑叶片121和122的光圈边缘 具有不同的形状。由光阑叶片121和122的光圈边缘和沿着与第一方向相反的第二方向直 线地运动的至少一个光阑叶片的光圈边缘形成多边形光圈。光阑叶片121和122沿着第一 方向从打开的光圈状态运动到关闭的光圈状态的运动距离和运动速度彼此不同。光阑叶片 121以高速运动较大的距离，并且光阑122以低速运动较小的距离。光阑叶片121和122的 光圈边缘彼此平行。术语“基准光圈值”指的是当光阑叶片从打开的光圈状态运动时仅由 光阑叶片的光圈边缘形成的多边形光圈的光圈值。当光圈值处于从基准光圈值到小于基准 光圈值的特定光圈值的范围内时，由沿着第一方向直线地运动的光阑叶片121和122的光 圈边缘和沿着与第一方向相反的第二方向运动的至少一个光阑叶片的光圈边缘形成多边 形光圈。当光圈值处于从所述特定光圈值到关闭的光圈的范围内时，由光阑叶片121的光 圈边缘和光阑叶片123的光圈边缘形成光圈，光阑叶片121和123沿着相反的方向运动。图9是包含有根据本专利技术的实施例的光圈单元的透镜镜筒的剖视图。图10是图 9的分解透视图。该实施例的透镜镜筒附装到诸如视频摄像机或者数码照相机的图像拾取 设备或者与其一体地形成。该实施例的透镜镜筒包括例如变焦光学系统(变焦透镜)，所述变焦光学系统(变 焦透镜)包括四个透镜组，所述四个透镜组分别具有正折光力、负折光力、正折光力和正折光 力。透镜镜筒可以包括任何类型的光学系统。第一透镜组Ll相对于光轴方向固定(不动)。第二透镜组L2沿着本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光圈单元，其包括：三个或更多个光阑叶片；基板，其支撑所述三个或更多个光阑叶片，以便使所述光阑叶片能沿着与光轴垂直的方向直线地运动；驱动杆，其连接到所述光阑叶片，所述驱动杆能转动；和光圈马达，其转动所述驱动杆，其中，所述光阑叶片中沿着第一方向直线地运动的两个或更多个光阑叶片具有不同形状的光圈边缘，并且由所述两个或更多个光阑叶片的光圈边缘和所述光阑叶片中沿着与所述第一方向相反的第二方向直线地运动的至少一个光阑叶片的光圈边缘形成多边形光圈，其中，所述两个或更多个光阑叶片各自沿着所述第一方向从打开的光圈状态运动到关闭的光圈状态的运动距离和运动速度彼此不同，并且在所述两个或更多个光阑叶片中，以高速运动较大距离的光阑叶片具有与以低速运动较小距离的光阑叶片的光圈边缘平行的光圈边缘，其中，在从基准光圈值到特定光圈值的范围内，由沿着所述第一方向直线地运动的所述两个或更多个光阑叶片的光圈边缘和沿着所述第二方向直线地运动的所述至少一个光阑叶片的光圈边缘形成所述多边形光圈，所述基准光圈值是当所述光阑叶片从所述打开的光圈状态运动时仅由所述光阑叶片的光圈边缘形成的多边形光圈的光圈值，其中，在从所述特定光圈值到所述关闭的光圈状态的范围内，由沿着相反的方向运动的两个光阑叶片的光圈边缘形成光圈。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：长谷川智基，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]