[发明专利]光圈单元以及包括该光圈单元的透镜镜筒

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

根据本发明的方面，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。

本发明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是根据本发明的第一实施例的光圈单元的分解透视图；

图2A至2F是根据本发明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；