光圈單元、鏡頭設(shè)備和圖像拾取設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及光圈單元、鏡頭設(shè)備和圖像拾取設(shè)備。所述光圈單元包括構(gòu)造成至少旋轉(zhuǎn)的多個光圈葉片，所述多個光圈葉片能夠改變孔徑的面積，每個光圈葉片包括在內(nèi)緣的一部分上的多個部分，一個部分的形狀的R(半徑)在另一個部分的形狀的R(半徑)的對側(cè)，所述內(nèi)緣是形成孔徑的外緣的邊緣。
【專利說明】光圈單元、鏡頭設(shè)備和圖像拾取設(shè)備
[0001]相關(guān)申請的引用
[0002]本申請要求2013年6月28日提交的日本專利申請JP 2013-136351的優(yōu)先權(quán)，該申請的整個內(nèi)容在此引為參考。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本公開涉及光圈單元，即，所謂的可變光圈(iris diaphragm)。本公開還涉及包括所述光圈單元的鏡頭設(shè)備和包括所述光圈單元的圖像拾取設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0004]光圈單元，即，所謂的可變光圈廣為人知(例如，參見日本專利申請公開N0.H02-156233和日本專利N0.4954605 (下面稱為專利文獻(xiàn)I和2))。
[0005]在全孔徑下，景深較小(S卩，可調(diào)焦范圍較窄)。接近全孔徑，光圈單元的孔徑的形狀影響所攝圖像的外觀質(zhì)量。具體地，孔徑的形狀影響模糊和重影的形狀。
[0006]此外，在中孔徑到小孔徑下，景深較大(S卩，可調(diào)焦范圍較寬)。接近中孔徑到小孔徑，光圈單元的孔徑的形狀影響所攝圖像的外觀質(zhì)量。具體地，孔徑的形狀影響模糊和重影的形狀。另外，圓半徑比被減小。結(jié)果，其中葉片相互重疊的部分為銳角。從而，光在該部分衍射。結(jié)果，解像力降低，從而發(fā)生暈光/雜散光。結(jié)果，所攝圖像的外觀質(zhì)量降低。
[0007]鑒于此，理想的是孔徑的形狀接近圓形。即，理想的是圓半徑比較高。注意，圓半徑比意味孔徑的內(nèi)切圓的半徑(Rl)和孔徑的外接圓的半徑(R2)之間的比值(R1/R2)。
[0008]根據(jù)光圈葉片的內(nèi)緣的形狀，確定光圈單元的孔徑的形狀。所述內(nèi)緣意味光圈葉片的形成孔徑的外緣的邊緣。
[0009]通常，通過組合多個Rs (半徑)，設(shè)計內(nèi)緣的形狀。
[0010]上述專利文獻(xiàn)I和2都公開了以下光圈單元。即，平滑地連接多個圓弧，從而形成光圈葉片的內(nèi)緣的形狀。每個圓弧的圓心(origin)和光圈葉片的旋轉(zhuǎn)軸之間的距離一致。即，所有圓弧的圓心在一條圓弧上。所述一條圓弧的圓心是光圈葉片的旋轉(zhuǎn)軸。所述一條圓弧的半徑與旋轉(zhuǎn)軸和孔徑的圓心之間的距離相同。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0011]然而，按照在上述專利文獻(xiàn)I和2中說明的現(xiàn)有技術(shù)的光圈單元，孔徑(具體地，較小孔徑)具有有角形狀，從而圓半徑比可能降低。因此，難以在較寬的孔徑范圍(光量控制范圍)中，總是保持較高的圓半徑比。
[0012]例如，假定在形成全孔徑的情況下，鏡頭的f值為F2，在形成最小孔徑的情況下，相同鏡頭的f值為F22。這種情況下，理想的是圓半徑比較高，而與從全孔徑(F2)起的7級孔徑范圍，即？2.844、？5.648、？11、？16和？22的孔徑的大小無關(guān)。然而，現(xiàn)有技術(shù)的光圈設(shè)備存在僅僅在比全孔徑低2級的那一級和比全孔徑低4級的那一級之間，獲得約0.95的圓半徑比的限制。
[0013]鑒于上述情況，理想的是擴大其中圓半徑比始終較高的孔徑范圍。
[0014]首先，按照本技術(shù)的實施例，光圈單元包括構(gòu)造成至少旋轉(zhuǎn)的多個光圈葉片，所述多個光圈葉片能夠改變孔徑的面積，每個光圈葉片包括在內(nèi)緣的一部分上的多個部分，一個部分的形狀的R(半徑)在另一個部分的形狀的R(半徑)的對側(cè)，所述內(nèi)緣是形成孔徑的外緣的邊緣。
[0015]由于具有分別具有反R(半徑)的形狀的所述多個部分，能夠平滑地連接內(nèi)緣的以下兩個部分。一個圓弧部分具有較小的半徑，在最小孔徑附近使用。另一個部分用于形成更靠近全孔徑的孔徑。
[0016]第二，按照本技術(shù)的實施例的光圈單元，理想的是其形狀具有反R(半徑)的部分之一具有包絡(luò)線的形態(tài)，所述包絡(luò)線連接多個圓弧，所述多個圓弧的直徑與全孔徑直徑和預(yù)定小孔徑直徑之間(含)的各個孔徑直徑相同。
[0017]由于使用包絡(luò)線，各個圓弧被平滑連接。
[0018]第三，按照本技術(shù)的實施例的光圈單元，理想的是內(nèi)緣的用于在形成最小孔徑的情況下，形成孔徑的一部分具有圓弧的一部分的形態(tài)，所述圓弧的圓心在另一個圓弧之上，所述另一個圓弧的圓心是包括內(nèi)緣的光圈葉片的旋轉(zhuǎn)軸，所述另一個圓弧的半徑與旋轉(zhuǎn)軸和孔徑的圓心之間的距離相同。
[0019]結(jié)果，內(nèi)緣的在最小孔徑附近使用的部分幾乎為圓形。
[0020]第四，按照本技術(shù)的實施例的光圈單元，理想的是內(nèi)緣的用于在形成最小孔徑的情況下形成孔徑的部分具有預(yù)定小孔徑直徑的圓弧的劣弧的形態(tài)，其中
[0021]光圈葉片的數(shù)目為m，最小孔徑直徑的圓弧是直徑與在形成最小孔徑的情況下的孔徑的直徑相同的圓弧，預(yù)定小孔徑直徑的圓弧是直徑比最小孔徑直徑的圓弧的直徑大的圓弧，該圓弧具有與最小孔徑直徑的圓弧的預(yù)定圓半徑比，其中
[0022]按照包括以下條件的各個條件，布置最小孔徑直徑的圓弧和預(yù)定小孔徑直徑的圓弧:
[0023]最小孔徑直徑的圓弧的圓心和預(yù)定小孔徑直徑的圓弧的圓心在其圓心是包括內(nèi)緣的光圈葉片的旋轉(zhuǎn)軸的圓弧上，該圓弧的半徑與旋轉(zhuǎn)軸和孔徑的圓心之間的距離相同，
[0024]最小孔徑直徑的圓弧在兩個交點與預(yù)定小孔徑直徑的圓弧相交，
[0025]在兩個交點之間形成的預(yù)定小孔徑直徑的圓弧的劣弧的中心角為π/m，在兩個交點之間形成的最小孔徑直徑的圓弧的劣弧的中心角為2 31 /m。
[0026]結(jié)果，在形成最小孔徑的情況下，僅僅通過組合各個光圈葉片的以下部分，形成孔徑。即，每個部分具有預(yù)定小孔徑直徑的圓弧的劣弧的形態(tài)。
[0027]第五，按照本技術(shù)的實施例的光圈單元，理想的是內(nèi)緣的用于在形成最小孔徑的情況下形成孔徑的部分具有預(yù)定小孔徑直徑的圓弧的一部分的形態(tài)，預(yù)定小孔徑直徑的圓弧的圓心在其圓心是包括內(nèi)緣的光圈葉片的旋轉(zhuǎn)軸的圓弧之上，該圓弧的半徑與旋轉(zhuǎn)軸和孔徑的圓心之間的距離相同，內(nèi)緣的部分具有連接全孔徑直徑的圓弧和預(yù)定小孔徑直徑的圓弧之間(含)的各個圓弧的形狀，該部分在旋轉(zhuǎn)軸側(cè)，并且在具有預(yù)定小孔徑直徑的圓弧的形態(tài)的部分之后，所述各個圓弧是按照預(yù)定小孔徑直徑的圓弧內(nèi)切于全孔徑直徑的圓弧的同心圓的條件排列的，同心圓的直徑和全孔徑直徑的圓弧的直徑之差等于或小于預(yù)定值，其中最小孔徑直徑的圓弧是直徑與在形成最小孔徑的情況下的孔徑的直徑相同的圓弧，全孔徑直徑的圓弧是直徑與在形成全孔徑的情況下的孔徑的直徑相同的圓弧，預(yù)定小孔徑直徑的圓弧是直徑大于最小孔徑直徑的圓弧的直徑的圓弧，該圓弧具有與最小孔徑直徑的圓弧的預(yù)定圓半徑比。
[0028]結(jié)果，在形成全孔徑的情況下的孔徑的圓半徑比與全孔徑直徑的圓弧和其同心圓之間的直徑比相同。
[0029]第六，按照本技術(shù)的實施例的光圈單元，理想的是內(nèi)緣的在具有預(yù)定小孔徑直徑的圓弧的形態(tài)的部分之前的部分的形狀具有防止葉片階梯的圓弧的一部分的形態(tài)，內(nèi)緣的具有防止葉片階梯的圓弧的一部分的形態(tài)的所述部分的長度是按照兩條線之間的角度等于或大于2 π/m的條件確定的，一條線連接第一交點和防止葉片階梯的圓弧的圓心，另一條線連接第二交點和防止葉片階梯的圓弧的圓心，其中光圈葉片的數(shù)目為m，保證全孔徑直徑的圓弧是直徑大于全孔徑直徑的圓弧的直徑的圓弧，該圓弧被布置成以致圓弧的圓心在孔徑的圓心，防止葉片階梯的圓弧是直徑與全孔徑直徑的圓弧的直徑相同的圓弧，該圓弧與預(yù)定小孔徑直徑的圓弧相切，第一交點是全孔徑直徑的圓弧和保證全孔徑直徑的圓弧的交點之一，該交點位于旋轉(zhuǎn)軸側(cè)，第二交點是光圈葉片的保證全孔徑直徑的圓弧和防止葉片階梯的圓弧的交點之一，該光圈葉片與另一個光圈葉片的前側(cè)相鄰，所述前側(cè)與旋轉(zhuǎn)軸相對，該交點位于所述前側(cè)。
[0030]結(jié)果，在全孔徑附近，一個光圈葉片的內(nèi)緣的前部(即，其直徑和全孔徑直徑的圓弧的直徑相同的部分)與相鄰光圈葉片的內(nèi)緣的部分(即，其R(半徑)近似和全孔徑直徑的圓弧的R(半徑)相同的部分)重疊。
[0031]此外，按照本技術(shù)的實施例，鏡頭設(shè)備包括:光圈單元，所述光圈單元包括構(gòu)造成至少旋轉(zhuǎn)的多個光圈葉片，所述多個光圈葉片能夠改變孔徑的面積，每個光圈葉片包括在內(nèi)緣的一部分上的多個部分，一個部分的形狀的R(半徑)在另一個部分的形狀的R(半徑)的對側(cè)，所述內(nèi)緣是形成孔徑的外緣的邊緣；和圖像拾取鏡頭，所述圖像拾取鏡頭被配置成把被攝物體光引導(dǎo)到光圈單元的孔徑。
[0032]此外，按照本技術(shù)的實施例，圖像拾取設(shè)備包括:光圈單元，所述光圈單元包括構(gòu)造成至少旋轉(zhuǎn)的多個光圈葉片，所述多個光圈葉片能夠改變孔徑的面積，每個光圈葉片包括在內(nèi)緣的一部分上的多個部分，一個部分的形狀的R (半徑)在另一個部分的形狀的R(半徑)的對側(cè)，所述內(nèi)緣是形成孔徑的外緣的邊緣；圖像拾取鏡頭，所述圖像拾取鏡頭被配置成把被攝物體光引導(dǎo)到光圈單元的孔徑；和圖像拾取裝置，所述圖像拾取裝置被配置成接收通過孔徑進入的被攝物體光并獲得成像信號。
[0033]按照本技術(shù)的鏡頭設(shè)備和圖像拾取設(shè)備，類似于本技術(shù)的上述光圈單元，由于具有分別具有反R(半徑)的形狀的各個部分，因而能夠平滑地連接內(nèi)緣的以下兩個部分。一個圓弧部分具有較小的半徑，在最小孔徑附近使用。另一個部分用于形成更靠近全孔徑的孔徑。
[0034]按照本技術(shù)，能夠擴大其中圓半徑比總是較高的孔徑范圍。
[0035]鑒于在附圖中圖解說明的本公開的最佳實施例的以下詳細(xì)說明，本公開的這些和其它目的、特征和優(yōu)點將變得更明顯。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0036]圖1是表示從背面看的實施例的光圈單元的透視圖；
[0037]圖2是表示從正面看的實施例的光圈單元的透視圖；
[0038]圖3是表示實施例的光圈單元的分解透視圖；
[0039]圖4示意表示保證全孔徑直徑的圓弧，保證全孔徑直徑的圓弧的圓心，孔徑的圓心和光圈葉片的旋轉(zhuǎn)軸的位置關(guān)系；
[0040]圖5是圖解說明最小孔徑直徑的圓弧和預(yù)定小孔徑直徑的圓弧之間的位置關(guān)系的示圖。
[0041]圖6是圖解說明步驟[4]的條件4)的示圖；
[0042]圖7是圖解說明步驟[4]的條件5)的示圖；
[0043]圖8示意表示各個圓弧，各個圓弧的中心和孔徑的圓心之間的距離是根據(jù)步驟
[4]確定的；
[0044]圖9是圖解說明葉片階梯狀態(tài)的示圖；
[0045]圖10是圖解說明用于避免葉片階梯狀態(tài)的出現(xiàn)的圓弧的示圖；
[0046]圖11是圖解說明步驟[5]的條件8)的示圖；
[0047]圖12是表示在保證全孔徑直徑的圓弧和預(yù)定小孔徑直徑的圓弧之間的各個圓弧的示圖，在各個圓弧和內(nèi)緣之間的邊界附近的部分被放大；
[0048]圖13是圖解說明包絡(luò)線的示圖；
[0049]圖14是圖解說明根據(jù)步驟[1]_[6]確定的內(nèi)緣的形狀的示圖；
[0050]圖15表示從全孔徑到最小孔徑的圓半徑比的計算結(jié)果；
[0051]圖16A和16B表示在各個孔徑級的孔徑的形狀；和
[0052]圖17A是示意表示實施例的圖像拾取設(shè)備的截面圖，圖17B是示意表示實施例的鏡頭設(shè)備的截面圖。
【具體實施方式】
[0053]下面參考附圖，說明本公開的實施例。
[0054]注意將按照以下順序，說明本公開的實施例。
[0055]〈1.實施例的光圈單元〉
[0056][1-1.光圈單元的結(jié)構(gòu)]
[0057][1-2.內(nèi)緣的形狀]
[0058][1-3.結(jié)論和效果]
[0059]〈2.鏡頭設(shè)備和圖像拾取設(shè)備〉
[0060]<3.變形例 >
[0061]<4.本技術(shù)〉
[0062]〈1.實施例的光圈單元〉
[0063][1-1.光圈單元的結(jié)構(gòu)]
[0064]下面參考附圖，說明本公開的實施例。
[0065]圖1-圖3都圖解說明實施例的光圈單元I的結(jié)構(gòu)。圖1是表示從背面看的光圈單元I的透視圖。圖2是表示從正面看的光圈單元I的透視圖。圖3是表示光圈單元I的分解透視圖。注意，光圈單元I的“正面”面向來自被攝物體的入射光?！氨趁妗迸c所述正面相反。
[0066]光圈單元I包括基板2、致動環(huán)3、步進電動機4、小齒輪5、葉片壓板6和多個光圈葉片7、7…。
[0067]光圈單元I是所謂的可變光圈，具有以下結(jié)構(gòu)。即，所述多個光圈葉片7、7、…至少旋轉(zhuǎn)。結(jié)果，能夠改變孔徑Ia的面積。在本例中，存在7個光圈葉片7、7、…。
[0068]基板2的背面沿著推力方向，緊靠致動環(huán)3。致動環(huán)3嵌合到基板2中。同時，緊靠基板2的致動環(huán)3能夠沿著徑向旋轉(zhuǎn)(參見圖3)。此外，步進電動機4連接到基板2的正面。小齒輪5與步進電動機4的旋轉(zhuǎn)軸連接。在基板2上形成插入開口 2a。小齒輪5的一部分通過插入開口 2a,從基板2的背面露出。
[0069]在致動環(huán)3的背面，形成多個旋轉(zhuǎn)軸插入孔3a、3a、…。在致動環(huán)3的外緣，形成齒輪3b。齒輪3b嚙合小齒輪5。
[0070]葉片壓板6包括多個凸輪槽6a、6a、…。
[0071]在光圈葉片7、7、…的正面，分別形成旋轉(zhuǎn)軸7a、7a、…。在光圈葉片7、7、…的背面，分別形成驅(qū)動軸7b、7b、…。
[0072]光圈的旋轉(zhuǎn)軸7a、7a、…分別可旋轉(zhuǎn)地嵌合到致動環(huán)3的旋轉(zhuǎn)軸插入孔3a、3a、…中。光圈葉片7、7、…的驅(qū)動軸7b、7b、…分別可滑動地嵌合到葉片壓板6的凸輪槽6a、6a、…中。光圈葉片7、7、…被保持在致動環(huán)3和葉片壓板6中(保持在葉片室中)。光圈葉片7、7、…能夠適當(dāng)?shù)匮刂屏Ψ较颍谌~片室(間隙)中移動。
[0073]在光圈單元I中，致動環(huán)3獲得步進電動機4的旋轉(zhuǎn)動力。結(jié)果,致動環(huán)3旋轉(zhuǎn)。結(jié)果，驅(qū)動軸7b、7b、…分別沿著凸輪槽6a、6a、…滑動。光圈葉片7、7、…從而移動。同時，光圈葉片7、7、…分別繞旋轉(zhuǎn)軸7a、7a、...旋轉(zhuǎn)。如上所述，光圈葉片7、7、…移動并旋轉(zhuǎn)。結(jié)果，每個光圈葉片7和相鄰的光圈葉片7的重疊區(qū)域被改變。同時，每個光圈葉片7的內(nèi)緣7c(參見圖11等)在光軸側(cè)的突出長度被改變。結(jié)果，孔徑Ia的面積被改變。換句話說，光圈單元I能夠控制光量。
[0074]這里，光圈葉片7的內(nèi)緣7c形成孔徑Ia的外緣。圖1_圖3中未表示內(nèi)緣7c的附圖標(biāo)記(7c)。
[0075][1-2.內(nèi)緣的形狀]
[0076]參見圖4-圖14，說明每個光圈葉片7的內(nèi)緣7c的形狀的設(shè)計例子。
[0077]在這個例子中，內(nèi)緣7c的形狀的基本設(shè)計思想沿襲過去的思想。即，內(nèi)緣7c包括多個孔徑直徑的多個圓弧。
[0078]注意，下面是以下說明的前提條件。在本例中，在全孔徑和最小孔徑之間，存在7.5個孔徑級。即，最小孔徑比全孔徑窄7.5級。在本例中，理想的是在整個孔徑范圍中，孔徑Ia的圓半徑比總是等于或大于預(yù)定的圓半徑比(例如，0.95)。在孔徑范圍中，最小的孔徑是比全孔徑窄7.5級的孔徑。
[0079]下面，用以下步驟[1]_[6]，說明設(shè)計本例的內(nèi)緣7c的形狀的過程。
[0080][I]確定各個孔徑直徑的圓弧。所述各個孔徑直徑在全孔徑直徑和預(yù)定小孔徑直徑之間(含)。確定最小孔徑直徑的圓弧。確定保證全孔徑直徑的圓弧。
[0081]首先，說明各個孔徑直徑的圓弧。圓弧在全孔徑直徑的圓弧和預(yù)定小孔徑直徑的圓弧之間(含)。注意，“孔徑直徑”意味孔徑Ia的直徑。“孔徑直徑的圓弧”意味所述圓弧的直徑和孔徑直徑相同。
[0082]確定在全孔徑直徑和預(yù)定小孔徑直徑之間(含)的各個孔徑直徑的圓弧。在這之前，事先確定預(yù)定小孔徑直徑的孔徑直徑。另外，事先確定在全孔徑直徑和預(yù)定小孔徑直徑之間的級數(shù)。
[0083]在本例中，通過把全孔徑直徑減小5.5級，獲得預(yù)定小孔徑直徑。此外，從全孔徑直徑到預(yù)定小孔徑直徑，以1/6級為減量，減小孔徑直徑。
[0084]鑒于此，34個圓弧被確定為在全孔徑直徑和預(yù)定小孔徑直徑之間(含)的各個孔徑直徑的圓弧。所述34個圓弧對應(yīng)于在以1/6級為減量，把孔徑從全孔徑減小5.5級的情況下的各個孔徑直徑。
[0085]注意，上述“預(yù)定小孔徑直徑的圓弧”(具有從全孔徑被減小5.5級的孔徑直徑的圓弧)的圓半徑比等于或大于“最小孔徑直徑的圓弧”(具有從全孔徑直徑被減小7.5級的孔徑直徑的圓弧)的圓半徑比(0.95)。如上所述，“預(yù)定小孔徑直徑的圓弧”的圓半徑比將等于或大于“最小孔徑直徑的圓弧”的預(yù)期圓半徑比。在下面的說明中將揭示這一點。
[0086]此外，在步驟[I]，如上所述，確定在全孔徑直徑和預(yù)定小孔徑直徑之間(含)的各個孔徑直徑的圓弧。另外，確定最小孔徑直徑的圓弧。另外，確定保證全孔徑直徑的圓弧。
[0087]在本例中，通過把全孔徑減小7.5級，獲得最小孔徑直徑的圓弧。
[0088]在發(fā)生部件的位移，部件的精度不均勻，反沖等的情況下，保證全孔徑直徑的圓弧保證預(yù)置的全孔徑直徑。保證全孔徑直徑的圓弧的直徑大于全孔徑直徑。
[0089]在本例中，如下確定保證全孔徑直徑的圓弧。即，保證全孔徑直徑的圓弧的直徑比全孔徑大5%。
[0090]在這個設(shè)計例子中，在上面的步驟[I]中，確定總共36個圓弧。根據(jù)這36個圓弧，設(shè)計內(nèi)緣7c的形狀。
[0091]注意，在上面的說明中，預(yù)定小孔徑直徑僅僅是例子。從全孔徑直徑到預(yù)定小孔徑直徑的各個孔徑直徑的遞減級數(shù)僅僅是例子?？筛鶕?jù)預(yù)期具有較高的圓半徑比的孔徑范圍，和根據(jù)預(yù)期的圓半徑比，任意改變它們。
[0092]這里，在上面的步驟[I]中，確定“保證全孔徑直徑的圓弧”、“全孔徑直徑的圓弧”、“預(yù)定小孔徑直徑的圓弧”和“最小孔徑直徑的圓弧”。它們用以下符號表示:
[0093]保證全孔徑直徑的圓弧Ahh ；
[0094]全孔徑直徑的圓弧Akh;
[0095]預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm ;和
[0096]最小孔徑直徑的圓弧Asm。
[0097][2]保證全孔徑直徑的圓弧Ahh被布置成以致保證全孔徑直徑的圓弧Ahh的圓心Ok是孔徑Ia的圓心Oc。
[0098]圖4不意表不保證全孔徑直徑的圓弧Ahh,保證全孔徑直徑的圓弧Ahh的圓心Ok,孔徑Ia的圓心Oc和光圈葉片7的旋轉(zhuǎn)軸7a的位置關(guān)系。注意，孔徑Ia的圓心Oc近似和光軸一致。
[0099]如圖4中所示，保證全孔徑直徑的圓弧Ahh被布置成以致保證全孔徑直徑的圓弧Ahh的圓心Ok是孔徑Ia的圓心Oc。
[0100][3]確定最小孔徑直徑的圓弧Asm和預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm之間的位置關(guān)系。
[0101]圖5是圖解說明最小孔徑直徑的圓弧Asm和預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm之間的位置關(guān)系的示圖。
[0102]在步驟[3],確定最小孔徑直徑的圓弧Asm和預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm之間的位置關(guān)系。這種情況下，以下條件I)-3)被滿足。
[0103]I)最小孔徑直徑的圓弧Asm的圓心在圓弧Arr上。預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm的圓心在圓弧Arr上。圓弧Arr的圓心是光圈葉片7的旋轉(zhuǎn)軸7a。圓弧Arr的半徑等于旋轉(zhuǎn)軸7a和孔徑Ia的圓心Oc之間的距離。
[0104]2)最小孔徑直徑的圓弧Asm在兩個交點(cl和c2),與預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm相交。
[0105]3)在兩個交點Cl和c2之間，形成預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm的劣弧。該劣弧的中心角為η/7。在兩個交點Cl和c2之間，形成最小孔徑直徑的圓弧Asm的劣弧。該劣弧的中心角為2 31/7。
[0106]注意，“7”是光圈葉片7的數(shù)目。
[0107]在實施例中，根據(jù)上述條件I)-3)，布置預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm。預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm的劣弧被采用為光圈葉片7的內(nèi)緣7c的一部分的形狀。在形成最小孔徑的情況下，內(nèi)緣7c的該部分被用于形成孔徑la。
[0108]這里，如上所述，預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm的劣弧被采用為光圈葉片7的內(nèi)緣7c的一部分的形狀。在形成最小孔徑的情況下，內(nèi)緣7c的該部分被用于形成孔徑la。此時，在形成最小孔徑的情況下，7個劣弧形成孔徑la。
[0109]如上所述，預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm的圓半徑比等于或大于最小孔徑直徑的圓弧Asm的預(yù)期圓半徑比。于是，如上所述，預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm的7個劣弧形成孔徑la。結(jié)果，最小孔徑的圓半徑比可等于或大于預(yù)期的圓半徑比。
[0110]注意，根據(jù)上面的說明可理解，在實施例中，最小孔徑直徑的圓弧Asm的形狀不被直接用作在形成最小孔徑的情況下使用的部分。最小孔徑直徑的圓弧Asm僅僅用于決定預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm的位置。圓弧Arm的形狀被直接用作在形成最小孔徑的情況下使用的部分。
[0111]這里，當(dāng)步驟[3]完成時，只關(guān)于孔徑Ia的圓心Oc以及關(guān)于光圈葉片7的旋轉(zhuǎn)軸7a，確定保證全孔徑直徑的圓弧的位置。換句話說，此時，不唯一地確定預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm的位置。
[0112][4]布置33個圓弧。所述33個圓弧對應(yīng)于從全孔徑直徑的圓弧Akh到剛好在預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm之前的圓弧的各個圓弧。每個圓弧的孔徑直徑按1/6級的減量遞減。滿足以下條件。
[0113]4)對所有各級來說，圓弧的促成形成每一級的孔徑Ia的部分的中心角都相同。
[0114]5)預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm內(nèi)切于全孔徑直徑的圓弧Akh的同心圓中。
[0115]注意在這里，句子圓弧“內(nèi)切于”另一個圓弧意味以下情形。即，直徑較小的圓弧位于直徑較大的圓弧之中。另外，直徑較小的圓弧上的點接觸直徑較大的圓弧上的點。
[0116]下面說明上述條件4)。
[0117]圖6是圖解說明每一級的圓弧的一部分的示圖。該部分促成形成某一級的孔徑la。圖6還圖解說明該部分的中心角(Θ )。圖6表不所有各級的圓弧之中的一個典型圓弧。在圖6中，用粗線D圖解說明的部分表示促成形成某一級的孔徑Ia的部分。
[0118]上述條件4)定義33個圓弧的中心角Θ都相同。
[0119]圖7是圖解說明上述條件5)的示圖。圖7示意表示預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm,全孔徑直徑的圓弧Akh,和圓弧Akh的同心圓Akd的位置關(guān)系。
[0120]根據(jù)預(yù)期在形成全孔徑的情況下要獲得的圓半徑比，確定同心圓Akd的直徑。在這個例子中，通過把全孔徑直徑除以0.97，確定同心圓Akd的直徑。根據(jù)預(yù)期在形成全孔徑的情況下要獲得的圓半徑比，可確定同心圓Akd的直徑。具體地，可以確定同心圓Akd的直徑，以致同心圓Akd的直徑和全孔徑直徑的圓弧Akh的直徑之間的差值等于或小于預(yù)定值。
[0121]上述條件5)定義以下情況。即，預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm內(nèi)切于同心圓Akd中。換句話說，預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm位于同心圓Akd中。另外，預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm上的點接觸同心圓Akd上的點。
[0122]在上面的步驟[4]，確定各個圓弧和孔徑Ia的圓心Oc之間的關(guān)系。所述各個圓弧是從全孔徑直徑的圓弧Akh到預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm，以1/6級的減量遞減的。具體地，確定每個圓弧的圓心和孔徑Ia的圓心Oc之間的距離。此時，還未確定每個圓弧和旋轉(zhuǎn)軸7a之間的位置關(guān)系。因此，還未唯一地確定各個圓弧的位置。
[0123]圖8不意表不各個圓弧。根據(jù)步驟[4],確定每個圓弧的中心和孔徑Ia的圓心Oc之間的距離。注意圖8還圖解說明旋轉(zhuǎn)軸7a，孔徑Ia的圓心0c，圓弧Arr和保證全孔徑直徑的圓弧Ahh。圓弧Arr的圓心是旋轉(zhuǎn)軸7a。圓弧Arr的半徑等于旋轉(zhuǎn)軸7a和孔徑Ia的圓心Oc之間的距離。
[0124]在圖8中，每個圓點表示按1/6級的減量遞減的從全孔徑直徑的圓弧Akh到預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm的各個圓弧的圓心。如圖8中所示，如果上述條件1)-5)被滿足，那么各個圓弧的圓心排列成拱形。所述拱形是圓弧Arr的倒轉(zhuǎn)。
[0125]這完全不同于專利文獻(xiàn)I和2的上述現(xiàn)有技術(shù)。按照專利文獻(xiàn)I和2，促成形成孔徑Ia的各個圓弧的圓心排列在圓弧Arr上。
[0126][5]確定內(nèi)緣7c的前側(cè)的形狀。
[0127]進行步驟[5]，以防止發(fā)生所謂的葉片階梯狀態(tài)。注意，光圈葉片7的“前側(cè)”與形成旋轉(zhuǎn)軸7a的一側(cè)相反。
[0128]在步驟[5]，確定內(nèi)緣7c的前側(cè)的形狀。所述前側(cè)在具有預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm的形態(tài)的部分(在交點Cl和c2之間的部分)之前。
[0129]圖9是圖解說明葉片階梯狀態(tài)的示圖。葉片階梯狀態(tài)是以下狀態(tài)。即，一個光圈葉片7的內(nèi)緣7c不與相鄰光圈葉片7的內(nèi)緣7c重疊。在孔徑Ia的外緣出現(xiàn)階梯(參見圖9的箭頭)。
[0130]具體地，在全孔徑附近，可能出現(xiàn)葉片階梯狀態(tài)。由于葉片階梯狀態(tài)，孔徑Ia的形狀嚴(yán)重劣化。必須避免葉片階梯狀態(tài)的出現(xiàn)。
[0131]圖10是圖解說明防止葉片階梯的圓弧Ahg的示圖。防止葉片階梯的圓弧Ahg用于設(shè)計葉片7的形狀，以避免葉片階梯狀態(tài)的出現(xiàn)。
[0132]在上述步驟[3]和[4]中，已決定了預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm的位置。在步驟
[5]，首先，根據(jù)預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm，確定圖10的防止葉片階梯的圓弧Ahg。S卩，防止葉片階梯的圓弧Ahg滿足以下條件。
[0133]6)防止葉片階梯的圓弧Ahg的半徑和全孔徑直徑的圓弧Akh的半徑相同。
[0134]7)防止葉片階梯的圓弧Ahg和預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm相切。
[0135]注意，這里“相切”意味以下情形。即，防止葉片階梯的圓弧Ahg在一個交點Cl，夕卜切于預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm?！巴馇杏凇币馕兑韵虑樾?。即，半徑較大的圓弧位于半徑較小的圓弧之外。另外，半徑較大的圓弧上的某個點和半徑較小的圓弧上的某個點接觸。
[0136]在步驟[5]，防止葉片階梯的圓弧Ahg的一部分被用作內(nèi)緣7c的前側(cè)的形狀。所述前側(cè)在具有預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm的形態(tài)的那部分之前。具體地，采用防止葉片階梯的圓弧Ahg的在切點之前的部分的形狀。防止葉片階梯的圓弧Ahg在切點接觸預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm。
[0137]注意，為了防止出現(xiàn)葉片階梯狀態(tài)，必須定義用作內(nèi)緣7c的前側(cè)的形狀的一部分防止葉片階梯的圓弧Ahg。定義具有防止葉片階梯的圓弧Ahg的一部分的形態(tài)的那部分內(nèi)緣7c的長度。在這種情況下，應(yīng)滿足以下條件。
[0138]8)全孔徑直徑的圓弧Akh在兩個交點，和保證全孔徑直徑的圓弧Ahh相交。位于旋轉(zhuǎn)軸7a側(cè)的一個交點被稱為第一交點c3。相鄰光圈葉片7 (在內(nèi)緣7c的前側(cè)方向相鄰的光圈葉片7)的保證全孔徑直徑的圓弧Ahh被稱為保證全孔徑直徑的圓弧Ahh’。保證全孔徑直徑的圓弧Ahh’在兩個交點與防止葉片階梯的圓弧Ahg相交。位于內(nèi)緣c的前側(cè)的一個交點被稱為第二交點c4。防止葉片階梯的圓弧Ahg的圓心被稱為圓心0g。連接第一交點c3和圓心Og的直線與連接第二交點c4和圓心Og的直線之間的角度被稱為角度G。此時，角度G為2π/7或更大。
[0139]圖11是圖解說明條件8)的示圖。
[0140]按以下條件，布置相鄰光圈葉片7的保證全孔徑直徑的圓弧Ahh’。即，每隔2 π /7，排列相鄰的光圈葉片?、?。如圖11中所示，第一交點c3是全孔徑直徑的圓弧Akh和保證全孔徑直徑的圓弧Ahh的交點。第二交點c4是保證全孔徑直徑的圓弧Ahh’和圓弧Ahg的交點。連接第一交點c3和圓弧Ahg的圓心Og的直線,和連接第二交點c4和圓弧Ahg的圓心Og的直線之間的角度是角度G。
[0141]條件8)定義角度G等于或大于2 π/7 ( “7”是光圈葉片7的數(shù)目)。
[0142]在上述步驟[5]，確定內(nèi)緣7c的前側(cè)的形狀和長度。內(nèi)緣7c的前側(cè)在具有預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm的形態(tài)的部分前面。結(jié)果，在全孔徑附近，一個光圈葉片7的內(nèi)緣7c的前部(即，其直徑和全孔徑直徑的圓弧Akh的直徑相同的部分)與相鄰光圈葉片7的內(nèi)緣7c的其R(半徑)近似等于全孔徑直徑的圓弧Akh的R(半徑)的部分重疊。
[0143]結(jié)果，能夠防止出現(xiàn)圖9的葉片階梯狀態(tài)。
[0144]此外，按照步驟[5]，確定內(nèi)緣7c的前側(cè)的形狀和長度。換句話說，布置各個圓弧，以致滿足條件I)-8)。此時，唯一地確定34個圓弧的位置。這34個圓弧在全孔徑直徑的圓弧Akh和預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm之間(含)。S卩，相對于孔徑Ia的圓心Oc和旋轉(zhuǎn)軸7a,確定每個圓弧的圓心的位置。
[0145]此時，最終確定內(nèi)緣7c的兩個部分的形狀。一個是具有預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm的形態(tài)的部分。另一個是在具有預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm的形態(tài)的那部分之前的前部。鑒于此，在下一個步驟[6]，確定內(nèi)緣7c的剩余部分的形狀。
[0146][6]最后確定內(nèi)緣7c在旋轉(zhuǎn)軸7a側(cè)的部分的形狀。在旋轉(zhuǎn)軸7a側(cè)的部分在具有預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm的形態(tài)的部分之后。
[0147]具體地，描畫包絡(luò)線。包絡(luò)線連接預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm，保證全孔徑直徑的圓弧Ahh，和在它們之間的各個圓弧。包絡(luò)線被用作內(nèi)緣7c的在旋轉(zhuǎn)軸7a側(cè)、并且在具有預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm的形態(tài)的部分之后的那部分的形狀。
[0148]圖12是表示在保證全孔徑直徑的圓弧Ahh和預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm之間的各個圓弧的示圖。在各個圓弧和內(nèi)緣7c之間的邊界附近的部分被放大。注意，圖12還表示最小孔徑直徑的圓弧Asm。
[0149]如圖12中所示，在各個圓弧和內(nèi)緣7c之間的邊界附近，如下排列在保證全孔徑直徑的圓弧Ahh和預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm之間的各個圓弧。即，圓弧的直徑越大，就越靠近旋轉(zhuǎn)軸7a。
[0150]此外,在保證全孔徑直徑的圓弧Ahh和預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm之間的每個圓弧的在旋轉(zhuǎn)軸7a側(cè)、并且在具有預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm的形態(tài)的部分之后的內(nèi)緣7c的部分與相鄰圓弧的內(nèi)緣7c的相同部分相交。這未在圖12中不出。
[0151]注意在滿足上述條件I)-5)的情況下，建立各個圓弧的以下關(guān)系。即，圓弧的直徑越大，就越靠近旋轉(zhuǎn)軸7a。另外，每個圓弧與相鄰圓弧相交。
[0152]圖13是圖解說明包絡(luò)線的示圖。從各個圓弧提取保證全孔徑直徑的圓弧Ahh，全孔徑直徑的圓弧Akh和圓弧Aka，以及圓弧Akb。圓弧Aka的孔徑直徑相對于圓弧Akh的孔徑直徑被減小1/6級。圓弧Akb的孔徑直徑相對于圓弧Aka的孔徑直徑被減小1/6級。圖13示意表示這些圓弧和包絡(luò)線(圖13的虛線)之間的關(guān)系。
[0153]稱為包絡(luò)線的曲線是給定曲線族的每個成員的切線。即，稱為包絡(luò)線的曲線與所有給定曲線相切。在步驟[6]，如圖13中所示，圖解說明包絡(luò)線。該包絡(luò)線相切于預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm、保證全孔徑直徑的圓弧Ahh和布置在它們之間的各個圓弧。此外,包絡(luò)線被用作內(nèi)緣7c的在旋轉(zhuǎn)軸7a側(cè)、并且在具有預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm的形態(tài)的部分之后的那部分的形狀。
[0154]結(jié)果，確定在全孔徑和最小孔徑之間使用的內(nèi)緣7c的部分的形狀。
[0155]這里，如果僅僅關(guān)注圓半徑比，那么不必敢于描畫上述包絡(luò)線。然而，假定其位置在步驟[1]_[5]中被確定的各個圓弧的脊(外緣)的形狀被原樣用作內(nèi)緣7c的形狀。這種情況下，表觀圓度降低。從而產(chǎn)生不合需要的結(jié)果。鑒于此，按照實施例，連接各個圓弧的包絡(luò)線的形狀被用作內(nèi)緣7c的形狀。
[0156]根據(jù)步驟[1]_[6]，確定內(nèi)緣7c的形狀。圖14圖解說明內(nèi)緣7c的形狀。
[0157]如用圖14的兩條粗線X所示，在內(nèi)緣7c的根據(jù)步驟[6]確定其形狀的部分的一部分上，形成以下兩個部分。一個部分的形狀的R(半徑)在另一個部分的形狀的R(半徑)的對側(cè)。具體地，在以下兩個部分之間的邊界附近，形成具有分別具有反R(半徑)的形狀的各個部分。一個部分具有預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm的形態(tài)。另一個部分在旋轉(zhuǎn)軸7a偵牝并且在所述一個部分之后。在反R(半徑)中，更靠近旋轉(zhuǎn)軸7a的一個R(半徑)的圓心位于孔徑Ia的圓心Oc側(cè)。另一個R(半徑)的圓心位于光圈葉片7的外緣(與內(nèi)緣7c相反的部分)偵U。
[0158]由于以下原因，一個R(半徑)與另一個R(半徑)相反。即，內(nèi)緣7c的用于形成最小孔徑的部分具有預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm的部分(上述劣弧)的形態(tài)。預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm和保證全孔徑直徑的圓弧Ahh之間的各個圓弧被平滑連接。
[0159]注意，如上所述，在上述條件1)-5)被滿足的情況下，建立各個圓弧(例示于圖12和圖13中)之間的關(guān)系。即，具有分別具有反R(半徑)的形狀的各個部分的形成不是起因于步驟[5]。在步驟[5]，唯一地定義各個圓弧的位置。在根據(jù)和步驟[5]不同的步驟，唯一地定義各個圓弧的位置的情況下，也形成這樣的各個部分。
[0160]這里，在步驟[1]_[6]中，說明了內(nèi)緣7c的用于形成全孔徑和最小孔徑之間的孔徑的部分的形狀的設(shè)計過程。適合于實際實施例等的形狀可被任意用作內(nèi)緣7c的不用于形成全孔徑和最小孔徑之間的孔徑的部分的形狀。
[0161][1-3.結(jié)論和效果]
[0162]如上所述，按照實施例，光圈單元I包括構(gòu)造成至少旋轉(zhuǎn)的多個光圈葉片7、7、…，所述多個光圈葉片7、7、…能夠改變孔徑Ia的面積，每個光圈葉片7包括在內(nèi)緣7c的一部分上的多個部分，一個部分的形狀的R(半徑)在另一個部分的形狀的R(半徑)的對側(cè)。
[0163]由于具有分別具有反R(半徑)的形狀的所述各部分，因而能夠平滑地連接內(nèi)緣7c的以下兩個部分。一個圓弧部分具有較小的半徑，在最小孔徑附近使用(本例中，具有預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm的形態(tài)的部分)。另一個部分用于形成更接近于全孔徑的孔徑。
[0164]這里，假定需要增大接近最小孔徑的孔徑Ia的形狀的圓半徑比。這種情況下，有利的是內(nèi)緣7c的在最小孔徑附近使用的部分具有與最小孔徑直徑對應(yīng)的較小半徑的圓弧的形態(tài)。同時，越大地打開光圈，就越大地擴大使用的內(nèi)緣7c的部分。鑒于此，延伸自半徑較小的圓弧的部分的平均R(半徑)應(yīng)相對較大。如上所述，擁有具有反R(半徑)的形狀的各個部分能夠平滑地連接以下兩個部分。一個圓弧部分在最小孔徑附近使用。另一個部分用于形成更接近全孔徑的孔徑。鑒于此，按照實施例的光圈單元1，最小孔徑側(cè)的圓半徑比和全孔徑側(cè)的圓半徑比都被增大。另外，在最小孔徑和全孔徑之間，圓半徑比始終較高。即，與現(xiàn)有技術(shù)相比，可以擴大其圓半徑比始終較高的孔徑范圍。
[0165]此外，按照實施例，其形狀具有反R (半徑)的部分之一具有包絡(luò)線的形態(tài)，所述包絡(luò)線連接多個圓弧，所述多個圓弧的直徑與全孔徑直徑和預(yù)定小孔徑直徑之間(含)的各個孔徑直徑相同。
[0166]由于使用包絡(luò)線，因此各個圓弧被平滑連接。結(jié)果，在預(yù)定的孔徑范圍中，圓半徑比始終較高。同時，能夠增大每個孔徑級的孔徑Ia的表觀圓度。
[0167]此外，按照實施例，內(nèi)緣7c的用于在形成最小孔徑的情況下形成孔徑Ia的一部分具有圓弧(本例中，預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm)的一部分的形態(tài),所述圓弧的圓心在另一個圓弧Arr之上，圓弧Arr的圓心是包括內(nèi)緣7c的光圈葉片7的旋轉(zhuǎn)軸7a,圓弧Arr的半徑與旋轉(zhuǎn)軸7a和孔徑Ia的圓心Oc之間的距離相同。
[0168]結(jié)果，內(nèi)緣7c的在最小孔徑附近使用的部分幾乎為圓形。在最小孔徑附近，孔徑的形狀總是幾乎為圓形。即，能夠增大最小孔徑附近的圓半徑比。
[0169]此外，按照實施例，內(nèi)緣7c的用于在形成最小孔徑的情況下形成孔徑Ia的部分具有預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm的劣弧的形態(tài)，其中
[0170]光圈葉片7的數(shù)目為m，最小孔徑直徑的圓弧Asm是直徑與在形成最小孔徑的情況下的孔徑Ia的直徑相同的圓弧，預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm是直徑比最小孔徑直徑的圓弧Asm的直徑大的圓弧，該圓弧具有與最小孔徑直徑的圓弧Asm的預(yù)定圓半徑比，其中
[0171]按照包括以下條件的各個條件，布置最小孔徑直徑的圓弧Asm和預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm:
[0172]最小孔徑直徑的圓弧Asm的圓心和預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm的圓心在圓弧Arr上，圓弧Arr的圓心是包括內(nèi)緣7c的光圈葉片7的旋轉(zhuǎn)軸7a，圓弧Arr的半徑與旋轉(zhuǎn)軸7a和孔徑Ia的圓心Oc之間的距離相同，
[0173]最小孔徑直徑的圓弧Asm在兩個交點cl和c2,與預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm相交，
[0174]在兩個交點Cl和c2之間形成的預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm的劣弧的中心角為π /m,在兩個交點cl和c2之間形成的最小孔徑直徑的圓弧Asm的劣弧的中心角為2 n /m。
[0175]結(jié)果，在形成最小孔徑的情況下，僅僅通過組合各個光圈葉片7的以下部分，形成孔徑la。即，每個部分具有預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm的劣弧的形態(tài)。
[0176]在形成最小孔徑的情況下使用的部分擁有具有對應(yīng)于最小孔徑直徑的較小直徑的圓弧的形態(tài)。結(jié)果，能夠增大在形成最小孔徑的情況下的圓半徑比。
[0177]另外，按照實施例，內(nèi)緣7c的一部分具有預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm的形態(tài)，該部分用于在形成最小孔徑的情況下，形成孔徑la，預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm的圓心在圓弧Arr上，圓弧Arr的圓心是包括內(nèi)緣7c的光圈葉片7的旋轉(zhuǎn)軸7a，圓弧Arr的半徑與旋轉(zhuǎn)軸7a和孔徑Ia的圓心Oc之間的距離相同，內(nèi)緣7c的一部分具有連接全孔徑直徑的圓弧Akh和預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm之間(含)的各個圓弧的形狀，該部分在旋轉(zhuǎn)軸7a側(cè)，并且在具有預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm的形態(tài)的部分之后，在預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm內(nèi)切于全孔徑直徑的圓弧Akh的同心圓Akd的條件下,排列各個圓弧，同心圓Akd的直徑和全孔徑直徑的圓弧Akh的直徑之差等于或小于預(yù)定值，其中最小孔徑直徑的圓弧Asm是直徑與在形成最小孔徑的情況下的孔徑Ia的直徑相同的圓弧，全孔徑直徑的圓弧Akh是直徑與在形成全孔徑的情況下的孔徑Ia的直徑相同的圓弧，預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm是直徑大于最小孔徑直徑的圓弧Asm的直徑的圓弧，該圓弧具有與最小孔徑直徑的圓弧Asm的預(yù)定圓半徑比。
[0178]結(jié)果，在形成全孔徑的情況下的孔徑Ia的圓半徑比與全孔徑直徑的圓弧Akh和其同心圓Akd之間的直徑比相同。
[0179]S卩，全孔徑直徑的圓弧Akh和其同心圓Akd之間的直徑比被確定成等于或小于預(yù)期的圓半徑比。結(jié)果，在形成全孔徑的情況下的孔徑Ia的圓半徑比等于或小于預(yù)期的圓半徑比。
[0180]此外，按照實施例，內(nèi)緣7c的在具有預(yù)定小孔徑直徑的圓弧Arm的形態(tài)的部分之前的部分的形狀，具有防止葉片階梯的圓弧Ahg的一部分的形態(tài)，按照兩條線之間的角度等于或大于2 31 /m的條件,確定內(nèi)緣7c的具有防止葉片階梯的圓弧Ahg的所述一部分的形態(tài)的部分的長度，一條線連接第一交點c3和防止葉片階梯的圓弧Ahg的圓心Og,另一條線連接第二交點c4和防止葉片階梯的圓弧Ahg的圓心0g。
[0181]結(jié)果，在全孔徑附近，一個光圈葉片7的內(nèi)緣7c的前部(即，直徑與全孔徑直徑的圓弧Akh的直徑相同的部分)與相鄰的光圈葉片7的內(nèi)緣7c的部分(即，R(半徑)近似和全孔徑直徑的圓弧Akh的R(半徑)相同的部分)重疊。
[0182]結(jié)果，能夠防止出現(xiàn)圖9的葉片階梯狀態(tài)。
[0183]圖15表示從全孔徑到最小孔徑的圓半徑比的計算結(jié)果。圖16表示在各個孔徑級的孔徑Ia的形狀。注意在圖15中，星號表示實施例的光圈單元I的計算結(jié)果。三角形表示作為比較例的現(xiàn)有技術(shù)的光圈單元的計算結(jié)果。此外，在圖16中，圖16A表示在各個孔徑級的光圈單元I的孔徑Ia的形狀。注意，為了使圖更加直觀，未示出比全孔徑直徑小7.0級的孔徑的形狀。圖16B表示在各個孔徑級的現(xiàn)有技術(shù)的光圈單元的孔徑的形狀，作為比較例。
[0184]如利用圖15的結(jié)果確認(rèn)的那樣，按照實施例的光圈單元1，在全孔徑和比全孔徑窄7.5級的孔徑之間，始終獲得預(yù)期的圓半徑比(本例中，0.95)。注意，按照現(xiàn)有技術(shù)的光圈單元，在把孔徑從全孔徑降低2.0級之后，圓半徑比總是小于0.95。
[0185]此外，如圖16B中確認(rèn)的那樣，按照現(xiàn)有技術(shù)，在把孔徑從全孔徑降低0.5級之后的情況下，孔徑Ia的形狀接近七邊形。相反，如圖16中確認(rèn)的那樣，按照實施例，全孔徑和最小孔徑之間的每個孔徑不具有簡單的多邊形形狀。每個孔徑具有復(fù)雜的形狀。表觀圓度始終較高。
[0186]〈2.鏡頭設(shè)備和圖像拾取設(shè)備〉
[0187]圖17A是示意表示實施例的圖像拾取設(shè)備10的截面圖。圖17B是示意表示實施例的鏡頭設(shè)備20的截面圖。
[0188]如圖17A中所示，實施例的圖像拾取設(shè)備10包括鏡頭單元1a和機身單元10b。在鏡頭單元1a中排列圖像拾取鏡頭11、光圈單元I和鏡頭12。機身單元1b包括圖像拾取裝置13。例如，圖像拾取裝置13是CXD (電荷耦合器件)傳感器、CMOS (互補金屬氧化物半導(dǎo)體)傳感器等。圖像拾取鏡頭11收集來自被攝物體的光(被攝物體光)。圖像拾取鏡頭11把被攝物體光導(dǎo)引到光圈單元I的孔徑la。被攝物體光進入孔徑la。鏡頭12收集被攝物體光。鏡頭12在圖像拾取裝置13的成像區(qū)上形成圖像。圖像拾取裝置13接收被攝物體光，從而獲得成像信號。
[0189]圖17B的實施例的鏡頭設(shè)備20的結(jié)構(gòu)近似和圖17A的圖像拾取設(shè)備的鏡頭單元1a的結(jié)構(gòu)相同。注意，鏡頭設(shè)備20和鏡頭單元1a的不同之處在于鏡頭設(shè)備20是可互換鏡頭。鏡頭設(shè)備20可以脫離預(yù)定的圖像拾取設(shè)備。
[0190]〈3.變形例〉
[0191]上面說明了本技術(shù)的實施例。本技術(shù)不應(yīng)局限于上述具體例子?？刹捎酶鞣N變形例。
[0192]例如，在上述例子中，存在7個光圈葉片7。然而，光圈葉片7的數(shù)目不應(yīng)局限于7個。例如，可以存在9個光圈葉片7。這種情況下，在步驟[3]的上述條件3)和步驟[5]的上述條件8)中，光圈葉片7的數(shù)目(m)為“9”。
[0193]這里，假定光圈葉片7的數(shù)目被增大。在這種情況下，能夠在實現(xiàn)其孔徑直徑較大的鏡頭設(shè)備(具有更大的f值、從而更明亮的鏡頭設(shè)備)時，防止光圈葉片7的尺寸增大。結(jié)果，能夠防止光圈單元I的尺寸增大。
[0194]此外，在上述例子中，在葉片壓板6上形成凸輪槽6a、6a、…。光圈葉片7、7、…的驅(qū)動軸7b、7b、…被插入凸輪槽6a、6a、…中。在致動環(huán)3上形成旋轉(zhuǎn)軸插入孔3a、3a、…。旋轉(zhuǎn)軸7a、7a、…被插入旋轉(zhuǎn)軸插入孔3a、3a、…中。當(dāng)致動環(huán)3旋轉(zhuǎn)時,光圈葉片7、7、…移動(轉(zhuǎn)動和旋轉(zhuǎn)(繞軸旋轉(zhuǎn))。另一方面，可以采用以下結(jié)構(gòu)。即，在致動環(huán)3上形成凸輪槽。驅(qū)動軸7b、7b、…被插入凸輪槽中。在葉片壓板上形成旋轉(zhuǎn)軸插入孔。旋轉(zhuǎn)軸7a、7a、…被插入旋轉(zhuǎn)軸插入孔中。當(dāng)致動環(huán)3旋轉(zhuǎn)時,光圈葉片7、7、…只繞軸旋轉(zhuǎn)。S卩,本技術(shù)適用于如下構(gòu)成的光圈單元。即，光圈葉片至少旋轉(zhuǎn)，從而改變孔徑的面積。
[0195]<4.本技術(shù)〉
[0196]注意，本技術(shù)可以采用以下結(jié)構(gòu)。
[0197](I) —種光圈單元，包括:
[0198]構(gòu)造成至少旋轉(zhuǎn)的多個光圈葉片，所述多個光圈葉片能夠改變孔徑的面積，每個光圈葉片包括在內(nèi)緣的一部分上的多個部分，一個部分的形狀的R(半徑)在另一個部分的形狀的R(半徑)的對側(cè)，所述內(nèi)緣是形成孔徑的外緣的邊緣。
[0199](2)按照⑴所述的光圈單元，其中
[0200]其形狀具有反R (半徑)的各個部分之一具有包絡(luò)線的形態(tài)，所述包絡(luò)線連接多個圓弧，所述多個圓弧的直徑與全孔徑直徑和預(yù)定小孔徑直徑之間(含)的各個孔徑直徑相同。
[0201](3)按照⑴或⑵所述的光圈單元，其中
[0202]內(nèi)緣的用于在形成最小孔徑的情況下，形成孔徑的部分具有圓弧的一部分的形態(tài)，所述圓弧的圓心在另一個圓弧之上，所述另一個圓弧的圓心是包括內(nèi)緣的光圈葉片的旋轉(zhuǎn)軸，所述另一個圓弧的半徑與旋轉(zhuǎn)軸和孔徑的圓心之間的距離相同。
[0203](4)按照(1)-(3)任意之一所述的光圈單元，其中
[0204]內(nèi)緣的用于在形成最小孔徑的情況下，形成孔徑的部分具有預(yù)定小孔徑直徑的圓弧的劣弧的形態(tài)，其中
[0205]光圈葉片的數(shù)目為m，
[0206]最小孔徑直徑的圓弧是直徑與在形成最小孔徑的情況下的孔徑的直徑相同的圓弧，
[0207]預(yù)定小孔徑直徑的圓弧是直徑比最小孔徑直徑的圓弧的直徑大的圓弧，該圓弧具有與最小孔徑直徑的圓弧的預(yù)定圓半徑比，其中
[0208]按照包括以下條件的各個條件，布置最小孔徑直徑的圓弧和預(yù)定小孔徑直徑的圓弧:
[0209]最小孔徑直徑的圓弧的圓心和預(yù)定小孔徑直徑的圓弧的圓心在其圓心是包括內(nèi)緣的光圈葉片的旋轉(zhuǎn)軸的圓弧上，該圓弧的半徑與旋轉(zhuǎn)軸和孔徑的圓心之間的距離相同，
[0210]最小孔徑直徑的圓弧在兩個交點與預(yù)定小孔徑直徑的圓弧相交，
[0211]在兩個交點之間形成的預(yù)定小孔徑直徑的圓弧的劣弧的中心角為π/m，在兩個交點之間形成的最小孔徑直徑的圓弧的劣弧的中心角為2 31 /m。
[0212](5)按照⑴-⑷任意之一所述的光圈單元，其中
[0213]內(nèi)緣的用于在形成最小孔徑的情況下形成孔徑的部分具有預(yù)定小孔徑直徑的圓弧的一部分的形態(tài)，預(yù)定小孔徑直徑的圓弧的圓心在其圓心是包括內(nèi)緣的光圈葉片的旋轉(zhuǎn)軸的圓弧之上，該圓弧的半徑與旋轉(zhuǎn)軸和孔徑的圓心之間的距離相同，
[0214]內(nèi)緣的部分具有連接全孔徑直徑的圓弧和預(yù)定小孔徑直徑的圓弧之間(含)的各個圓弧的形狀，該部分在旋轉(zhuǎn)軸側(cè)，并且在具有預(yù)定小孔徑直徑的圓弧的形態(tài)的部分之后，所述各個圓弧是按照預(yù)定小孔徑直徑的圓弧內(nèi)切于全孔徑直徑的圓弧的同心圓的條件排列的，同心圓的直徑和全孔徑直徑的圓弧的直徑之差等于或小于預(yù)定值，其中
[0215]最小孔徑直徑的圓弧是直徑與在形成最小孔徑的情況下的孔徑的直徑相同的圓弧，
[0216]全孔徑直徑的圓弧是直徑與在形成全孔徑的情況下的孔徑的直徑相同的圓弧，
[0217]預(yù)定小孔徑直徑的圓弧是直徑大于最小孔徑直徑的圓弧的直徑的圓弧，該圓弧具有與最小孔徑直徑的圓弧的預(yù)定圓半徑比。
[0218](6)按照(5)所述的光圈單元，其中
[0219]內(nèi)緣的在具有預(yù)定小孔徑直徑的圓弧的形態(tài)的部分之前的部分的形狀具有防止葉片階梯的圓弧的一部分的形態(tài)，
[0220]內(nèi)緣的具有防止葉片階梯的圓弧的一部分的形態(tài)的所述部分的長度是按照兩條線之間的角度等于或大于2 π /m的條件確定的，一條線連接第一交點和防止葉片階梯的圓弧的圓心，另一條線連接第二交點和防止葉片階梯的圓弧的圓心，其中
[0221]光圈葉片的數(shù)目為m，
[0222]保證全孔徑直徑的圓弧是直徑大于全孔徑直徑的圓弧的直徑的圓弧，該圓弧被布置成以致圓弧的圓心在孔徑的圓心，
[0223]防止葉片階梯的圓弧是直徑與全孔徑直徑的圓弧的直徑相同的圓弧，該圓弧與預(yù)定小孔徑直徑的圓弧相切，
[0224]第一交點是全孔徑直徑的圓弧和保證全孔徑直徑的圓弧的交點之一，該交點位于旋轉(zhuǎn)軸側(cè)，
[0225]第二交點是光圈葉片的保證全孔徑直徑的圓弧和防止葉片階梯的圓弧的交點之一，該光圈葉片與另一個光圈葉片的前側(cè)相鄰，所述前側(cè)與旋轉(zhuǎn)軸相對，該交點位于所述前側(cè)。
[0226]本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)明白，根據(jù)設(shè)計要求和其它因素，可以產(chǎn)生各種修改、組合、子組合和變更，只要它們在所附的權(quán)利要求或其等同物的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種光圈單兀，包括: 構(gòu)造成至少旋轉(zhuǎn)的多個光圈葉片，所述多個光圈葉片能夠改變孔徑的面積，每個光圈葉片包括在內(nèi)緣的一部分上的各部分，一個部分的形狀的半徑R在另一個部分的形狀的半徑R的對側(cè)，所述內(nèi)緣是形成孔徑的外緣的邊緣。
2.按照權(quán)利要求1所述的光圈單元，其中 其形狀具有反半徑R的各部分之一具有包絡(luò)線的形態(tài)，所述包絡(luò)線連接多個圓弧，所述多個圓弧的直徑與從全孔徑直徑到預(yù)定小孔徑直徑的各孔徑直徑相同。
3.按照權(quán)利要求1所述的光圈單元，其中 內(nèi)緣的用于在形成最小孔徑的情況下形成孔徑的部分具有圓弧的一部分的形態(tài)，所述圓弧的圓心在另一個圓弧之上，所述另一個圓弧的圓心是包括內(nèi)緣的光圈葉片的旋轉(zhuǎn)軸，所述另一個圓弧的半徑與旋轉(zhuǎn)軸和孔徑的圓心之間的距離相同。
4.按照權(quán)利要求1所述的光圈單元，其中 內(nèi)緣的用于在形成最小孔徑的情況下形成孔徑的部分具有預(yù)定小孔徑直徑的圓弧的劣弧的形態(tài)，其中 光圈葉片的數(shù)目為m, 最小孔徑直徑的圓弧是直徑與在形成最小孔徑的情況下的孔徑的直徑相同的圓弧，預(yù)定小孔徑直徑的圓弧是直徑比最小孔徑直徑的圓弧的直徑大的圓弧，該圓弧具有與最小孔徑直徑的圓弧的預(yù)定圓半徑比，并且其中按照包括以下條件的各個條件，布置最小孔徑直徑的圓弧和預(yù)定小孔徑直徑的圓弧:最小孔徑直徑的圓弧的圓心和預(yù)定小孔徑直徑的圓弧的圓心在其圓心是包括所述內(nèi)緣的光圈葉片的旋轉(zhuǎn)軸的圓弧上，該圓弧的半徑與旋轉(zhuǎn)軸和孔徑的圓心之間的距離相同， 最小孔徑直徑的圓弧在兩個交點與預(yù)定小孔徑直徑的圓弧相交， 在兩個交點之間形成的預(yù)定小孔徑直徑的圓弧的劣弧的中心角為n /m，在兩個交點之間形成的最小孔徑直徑的圓弧的劣弧的中心角為2 31 /m。
5.按照權(quán)利要求1所述的光圈單元，其中 內(nèi)緣的用于在形成最小孔徑的情況下形成孔徑的部分具有預(yù)定小孔徑直徑的圓弧的一部分的形態(tài)，預(yù)定小孔徑直徑的圓弧的圓心在其圓心是包括所述內(nèi)緣的光圈葉片的旋轉(zhuǎn)軸的圓弧之上，該圓弧的半徑與旋轉(zhuǎn)軸和孔徑的圓心之間的距離相同，和 內(nèi)緣的部分具有連接從全孔徑直徑的圓弧到預(yù)定小孔徑直徑的圓弧的各個圓弧的形狀，所述部分在旋轉(zhuǎn)軸側(cè)，并且在具有預(yù)定小孔徑直徑的圓弧的形態(tài)的部分之后，所述各個圓弧是按照預(yù)定小孔徑直徑的圓弧內(nèi)切于全孔徑直徑的圓弧的同心圓的條件排列的，同心圓的直徑和全孔徑直徑的圓弧的直徑之差等于或小于預(yù)定值，其中 最小孔徑直徑的圓弧是直徑與在形成最小孔徑的情況下的孔徑的直徑相同的圓弧， 全孔徑直徑的圓弧是直徑與在形成全孔徑的情況下的孔徑的直徑相同的圓弧， 預(yù)定小孔徑直徑的圓弧是直徑大于最小孔徑直徑的圓弧的直徑的圓弧，該圓弧具有與最小孔徑直徑的圓弧的預(yù)定圓半徑比。
6.按照權(quán)利要求5所述的光圈單元，其中 內(nèi)緣的在具有預(yù)定小孔徑直徑的圓弧的形態(tài)的部分之前的部分的形狀具有防止葉片階梯的圓弧的一部分的形態(tài)， 內(nèi)緣的具有防止葉片階梯的圓弧的一部分的形態(tài)的所述部分的長度是按照兩條線之間的角度等于或大于2 π /m的條件確定的，一條線連接第一交點和防止葉片階梯的圓弧的圓心，另一條線連接第二交點和防止葉片階梯的圓弧的圓心，其中光圈葉片的數(shù)目為m, 保證全孔徑直徑的圓弧是直徑大于全孔徑直徑的圓弧的直徑的圓弧，該圓弧被布置成以致圓弧的圓心在孔徑的圓心， 防止葉片階梯的圓弧是直徑與全孔徑直徑的圓弧的直徑相同的圓弧，該圓弧與預(yù)定小孔徑直徑的圓弧相切， 第一交點是全孔徑直徑的圓弧和保證全孔徑直徑的圓弧的交點之一，這一個交點位于旋轉(zhuǎn)軸側(cè)，和 第二交點是光圈葉片的保證全孔徑直徑的圓弧和防止葉片階梯的圓弧的交點之一，該光圈葉片與另一個光圈葉片的前側(cè)相鄰，所述前側(cè)與旋轉(zhuǎn)軸相對，這一個交點位于所述前側(cè)。
7.—種鏡頭設(shè)備,包括: 光圈單元，所述光圈單元包括構(gòu)造成至少旋轉(zhuǎn)的多個光圈葉片，所述多個光圈葉片能夠改變孔徑的面積，每個光圈葉片包括在內(nèi)緣的一部分上的各部分，一個部分的形狀的半徑R在另一個部分的形狀的半徑R的對側(cè)，所述內(nèi)緣是形成孔徑的外緣的邊緣；和圖像拾取鏡頭，所述圖像拾取鏡頭被配置成把被攝物體光引導(dǎo)到光圈單元的孔徑。
8.一種圖像拾取設(shè)備，包括: 光圈單元，所述光圈單元包括構(gòu)造成至少旋轉(zhuǎn)的多個光圈葉片，所述多個光圈葉片能夠改變孔徑的面積，每個光圈葉片包括在內(nèi)緣的一部分上的各部分，一個部分的形狀的半徑R在另一個部分的形狀的半徑R的對側(cè)，所述內(nèi)緣是形成孔徑的外緣的邊緣； 圖像拾取鏡頭，所述圖像拾取鏡頭被配置成把被攝物體光引導(dǎo)到光圈單元的孔徑；和圖像拾取裝置，所述圖像拾取裝置被配置成接收通過孔徑進入的被攝物體光并獲得成像信號。
【文檔編號】G03B9/06GK104252085SQ201410277416
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月28日
【發(fā)明者】牧井達(dá)郎 申請人:索尼公司