專利名稱：帶有可互換鏡頭的數(shù)碼相機系統(tǒng)的光圈驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及數(shù)碼相機系統(tǒng)(如單反數(shù)碼相機系統(tǒng))，其包括機身和 可拆裝地安裝于機身上的可互換鏡頭，本發(fā)明特別涉及一種數(shù)碼相機 系統(tǒng)的光圈驅(qū)動裝置，該數(shù)碼相機系統(tǒng)能夠記錄活動圖像同時控制可 互換鏡頭的可調(diào)光圈的操作。
背景技術(shù)：
在使用可互換照相鏡頭(以下稱為可互換鏡頭)的傳統(tǒng)相機系統(tǒng) 中，特別是在單反數(shù)碼相機系統(tǒng)中，可互換鏡頭的光圈的孔徑尺寸由 機身內(nèi)提供的光圈驅(qū)動滑片來控制。即，可互換鏡頭包含通過繞光軸
旋轉(zhuǎn)來改變F數(shù)的光圈控制條，而機身包含光圈滑片，當可互換鏡頭 安裝到機身上時，該光圈滑片和光圈控制條接合。當拍攝靜態(tài)圖像(即 靜物攝影)時，在相機快門釋放前，光圈驅(qū)動滑片提前移動到根據(jù)物 體圖像的亮度確定的位置，以便使光圈控制條通過與光圈驅(qū)動滑片的 接合繞光軸旋轉(zhuǎn)。
傳統(tǒng)上，當拍攝靜態(tài)圖像(即靜物攝影)在快門釋放時，通過具 有閉鎖機構(gòu)(latchmechanism)的線性移動裝置，光圈驅(qū)動滑片根據(jù)由 物體圖像的亮度確定的移動量(距離)而被移動。因此，單反數(shù)碼相 機常用的光圈驅(qū)動裝置不能用于活動圖像(電影)的拍攝，因為當拍 攝活動圖像時，圖像亮度不斷改變，而擁有閉鎖機構(gòu)的傳統(tǒng)的線性移 動裝置不能改變可互換鏡頭的光圈值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于帶有可互換鏡頭的數(shù)碼相機系統(tǒng)中的光圈驅(qū) 動裝置，即使在記錄影片期間物體圖像的亮度改變，該光圈驅(qū)動裝置 也能使具有光圈控制條的傳統(tǒng)的可互換鏡頭以正確的曝光記錄活動的 圖像。根據(jù)本發(fā)明的一方面，在可拆卸地安裝有可互換鏡頭的數(shù)碼相機 的機身內(nèi)設置了一種光圈驅(qū)動裝置，所述可互換鏡頭包含具有光圈控 制條的光圈機構(gòu)，該光圈控制條通過繞光軸旋轉(zhuǎn)來改變孔徑尺寸(F 數(shù))。機身包含光圈驅(qū)動滑片，當可互換鏡頭安裝在所述機身上時，光
圈驅(qū)動滑片和光圈控制條接合；光圈驅(qū)動馬達，該光圈驅(qū)動馬達在正 向和反向旋轉(zhuǎn)，用于根據(jù)所述可互換鏡頭形成的物體圖像的物體亮度 信息歩進驅(qū)動所述光圈驅(qū)動滑片；和轉(zhuǎn)換機構(gòu)，用于將光圈驅(qū)動馬達 的正向和反向旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成沿相應的光圈閉合和光圈打開的方向移動光 圈驅(qū)動滑片的力。
理想地，當光圈驅(qū)動滑片被迫移動時，光圈驅(qū)動馬達可以旋轉(zhuǎn)。
理想地，轉(zhuǎn)換機構(gòu)包含絲杠，絲杠被光圈驅(qū)動馬達驅(qū)動繞其軸線 旋轉(zhuǎn)；和絲杠螺母，絲杠螺母與絲杠螺紋嚙合，并可以沿絲杠的軸在 絲杠上移動。光圈驅(qū)動滑片和絲杠螺母是一體的。
依照本發(fā)明，如果把已有的使用光圈控制條執(zhí)行光圈控制的可互 換鏡頭安裝到帶有根據(jù)本發(fā)明的光圈驅(qū)動裝置的機身上，光圈驅(qū)動馬 達能夠控制光圈控制條的旋轉(zhuǎn)位置以通過在活動圖像記錄期間，根據(jù) 物體亮度的改變控制可互換鏡頭的F數(shù)，同時主反光鏡縮回到收縮位 置，從而能夠在適當曝光的條件下記錄活動圖像。
理想地，絲杠的導程角被預定為一角度，該預定的角度可使絲杠 旋轉(zhuǎn)以使光圈驅(qū)動滑片克服光圈驅(qū)動馬達的制動轉(zhuǎn)矩而移動。理想地， 轉(zhuǎn)換機構(gòu)包含第一彈簧，該第一彈簧帶動光圈驅(qū)動滑片移動到其預定 位置。理想地，當光圈驅(qū)動滑片在預定位置時，光圈機構(gòu)處于最大孔 徑尺寸的狀態(tài)下。
依照這種結(jié)構(gòu)，即使可互換鏡頭的光圈控制條的初始位置互不相 同的不同型號的可互換鏡頭被選擇性地安裝到機身上，當光圈驅(qū)動馬 達停止旋轉(zhuǎn)時，也可以通過移動光圈驅(qū)動滑片到其初始位置，使光圈 機構(gòu)處于最大孔徑尺寸的狀態(tài)。在此情況下，理想地，光圈驅(qū)動馬達 為步進馬達，并且通過將此時的光圈驅(qū)動馬達的旋轉(zhuǎn)位置設定為其初 始位置，機身可以執(zhí)行光圈控制。
理想地，光圈驅(qū)動馬達是步進馬達。理想地，光圈機構(gòu)包含有第 二彈簧，該第二彈簧使光圈控制條旋轉(zhuǎn)到其初始位置，并且由于第一彈簧的彈力大于第二彈簧的彈力，因此第一彈簧可克服光圈驅(qū)動馬達 的制動轉(zhuǎn)矩使光圈驅(qū)動滑片移動。
依照這種結(jié)構(gòu)，當可互換鏡頭安裝到機身上時，第一彈簧的彈力 可以使可互換鏡頭的光圈機構(gòu)處于最大孔徑尺寸的狀態(tài)；而且，在記
錄影片期間，通過運行光圈驅(qū)動馬達，可以控制可互換鏡頭的光圈機
構(gòu)使F數(shù)在最大F數(shù)和最小F數(shù)之間調(diào)整。
理想地，當光圈控制條在其初始位置時，光圈機構(gòu)處于最小孔徑 尺寸狀態(tài)下，當可互換鏡頭安裝到機身上時，位于其預定位置處的光 圈驅(qū)動滑片使光圈機構(gòu)處于最大孔徑尺寸的狀態(tài)下。
理想地，光圈驅(qū)動機構(gòu)更進一步包含有光圈環(huán)，該光圈環(huán)與光軸 同軸且可繞光軸旋轉(zhuǎn)，光圈控制條和光圈環(huán)是一體形成的。
理想地，光圈驅(qū)動馬達由固定在所述機身的鏡箱上的框架支撐， 其中鏡箱內(nèi)具有快速復原反光鏡(quick-returnmirror)。
理想地，光圈驅(qū)動馬達的旋轉(zhuǎn)輸出軸沿機身的垂直方向延伸，絲 杠同軸地固定在旋轉(zhuǎn)輸出軸上并從此處向下延伸。
理想地，數(shù)碼相機包含影片模式和靜物拍照模式。當選擇影片模 式時，根據(jù)可互換鏡頭形成的物體圖像的物體亮度信息連續(xù)控制光圈 驅(qū)動馬達，同時執(zhí)行反光鏡抬起(mirror-up)操作，在反光鏡抬起操作 中，快速復原反光鏡持續(xù)保持在反光鏡抬起狀態(tài)。
在一個實施例中，可拆卸地安裝有可互換鏡頭的數(shù)碼相機系統(tǒng)的 機身內(nèi)配備有可互換鏡頭的可調(diào)光圈，其被可互換鏡頭的光圈控制條 繞光軸的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動在最大孔徑尺寸狀態(tài)和最小孔徑尺寸狀態(tài)之間變 化。機身包括光圈驅(qū)動滑動片，當可互換鏡頭安裝在機身上時，光圈 驅(qū)動滑片和光圈控制條接合；用于移動光圈驅(qū)動滑片的光圈驅(qū)動馬達； 和絲杠機構(gòu)(feed-screwmechanism),該絲杠機構(gòu)安裝在光圈驅(qū)動滑片 和光圈驅(qū)動馬達之間，從而通過絲杠機構(gòu)，光圈驅(qū)動馬達的旋轉(zhuǎn)促使 光圈驅(qū)動滑片沿直線移動。
附図；M B日 ri j i^m
以下，將參考附圖詳細描述本發(fā)明，其中


圖1A是根據(jù)本發(fā)明的相機系統(tǒng)的實施例的機身的正面透視圖；圖1B是相機系統(tǒng)的可互換鏡頭的后面透視圖2A是圖1B中顯示的可互換鏡頭的后視圖，為清楚起見，移除 了其中的部件，表示在完全閉合(stop-down)狀態(tài)下，可互換鏡頭中 的可變光圈(iris diaphragm)、光圈驅(qū)動機構(gòu)和相關部件；
圖2B與圖2A相類似，表示在最大孔徑尺寸的狀態(tài)下，可互換鏡 頭的可變光圈、光圈驅(qū)動機構(gòu)和相關部件；
圖3A是圖1A中顯示的機身的光圈驅(qū)動機構(gòu)的透視圖3B是圖1B中顯示的可互換鏡頭中配備的光圈機構(gòu)的分解透視
圖4是可互換鏡頭安裝在機身狀態(tài)下相機系統(tǒng)的元件的示意圖5是圖3A中顯示的光圈驅(qū)動機構(gòu)和圖3B中顯示的光圈機構(gòu)的 后視圖，其中可互換鏡頭插入部(bayonet portion)插入到機身的鏡頭 支架中，但還沒有相對于機身的鏡頭支架旋轉(zhuǎn)而被鎖定；
圖6與圖5相類似，表示當可互換鏡頭安裝到機身后光圈的最大 孔徑尺寸的狀態(tài)；
圖7與圖5相類似，表示在快門釋放時光圈被完全閉合的狀態(tài)。
具體實施例方式
圖1A是根據(jù)本發(fā)明的相機系統(tǒng)的實施例的機身(數(shù)碼相機)l的 正視圖，圖1B是該相機系統(tǒng)的可互換鏡頭2的后視圖，該可互換鏡頭 2包含光圈控制條241。如圖1A中所示，機身1具有釋放按鈕11、LCD 顯示屏12和模式選擇轉(zhuǎn)盤13。機身1的前面具有鏡頭支架14，可互 換鏡頭2可拆卸地安裝到鏡頭支架14上。機身1內(nèi)提供有在鏡頭支架 14露出的鏡箱15，在鏡箱15里提供有主反光鏡(快速復原反光鏡) 101和光圈驅(qū)動滑片173，當主反光鏡101上升時，該光圈驅(qū)動滑片173 如圖1A所示向上滑動。機身1的鏡頭支架14的一部分上帶有用于執(zhí) 行可互換鏡頭2的AF控制的AF連接器(coupler) 16?？苫Q鏡頭2 沿其外圍配備有變焦環(huán)21和聚焦環(huán)22， 二者都可以進行手動操作并同 軸地并排設置在可互換鏡頭2的軸向上。可互換鏡頭2的后端具冇插 入安裝部23，其與機身1的鏡頭支架14接合以將可互換鏡頭2安裝到 機身1上?？苫Q鏡頭2提供有與插入安裝部23相關聯(lián)的光圈控制條241，如圖1B所示，光圈控制條241的后端從插入安裝部23向后突出。 機身1的光圈驅(qū)動滑片173驅(qū)動光圈控制條241以便驅(qū)動可互換鏡頭2 內(nèi)的光圈機構(gòu)24。當可互換鏡頭2安裝到機身1上時，光圈控制條241 和光圈驅(qū)動滑片173接合。
圖2A是可互換鏡頭2的后視圖，為清楚起見，移除了其中的部件， 從可互換鏡頭的后部沿光軸方向(如圖1B所示的光軸0的方向)看。 圖3A是用于驅(qū)動機身1內(nèi)的光圈驅(qū)動滑片173的機身1的光圈驅(qū)動機 構(gòu)17的透視圖，從機身1的左下前方斜看。光圈機構(gòu)24的結(jié)構(gòu)與傳 統(tǒng)的可互換鏡頭中采用的結(jié)構(gòu)相同。光圈機構(gòu)24帶有光圈環(huán)(驅(qū)動環(huán)) 242、凸輪環(huán)244和多個光圈葉片245。光圈控制條241與光圈環(huán)242 的圓周部分整體形成并沿光軸方向向后突出，以使光圈環(huán)242和光圈 控制條241 —起繞光軸O旋轉(zhuǎn)。凸輪環(huán)244經(jīng)接合片243與光圈環(huán)242 連接，從而當光圈環(huán)242旋轉(zhuǎn)時，凸輪環(huán)244和光圈環(huán)242—起旋轉(zhuǎn)。 通過凸輪環(huán)244的旋轉(zhuǎn)使多個光圈葉片245旋轉(zhuǎn)，使得由多個光圈葉 片245形成的中心開口的直徑改變。每一光圈葉片245具有樞軸245a， 并通過樞軸245a樞接于光圈固定環(huán)246上，使得光圈葉片245可以繞 樞軸245a在光圈葉片245所在的平面中旋轉(zhuǎn)。在光圈固定環(huán)246的中 心設置圓形的光軸孔246a。每一光圈葉片245的另一部分上還提供有 銷狀的凸輪隨動件245b，該凸輪隨動件245b與在凸輪環(huán)244中形成的 相應的凸輪槽(曲線槽)244a接合。如圖2A所示，光圈環(huán)242被傳 動桿復位彈簧(拉伸螺旋彈簧)247偏置從而逆時針旋轉(zhuǎn)，拉伸螺旋彈 簧(extension coil spring) 247在固定到光圈環(huán)242的銷和固定到可互 換鏡頭2的固定部分的另一個銷之間延伸。
光圈固定環(huán)246的光軸孔246a的中心在光軸O上，其直徑被預先 確定成基本等于可互換鏡頭2的最小F數(shù)(全口徑/最大孔徑尺寸)。
如圖2A所示，在光圈機構(gòu)24中，當可互換鏡頭2沒有安裝到機 身1上時，光圈環(huán)242被傳動桿復位彈簧247的彈簧力充分地旋轉(zhuǎn)， 并且保持在逆時針方向上的充分旋轉(zhuǎn)位置，同時每一光圈葉片245通 過凸輪環(huán)244上的相關聯(lián)的凸輪槽244a和相關聯(lián)的凸輪隨動件245b 的接合繞相關的樞軸245a在逆時針方向上被充分地旋轉(zhuǎn)，如圖2A所 示，從而進入到光軸孔246a中，使得多個光圈葉片245合作形成最小孔徑尺寸，即設定了可互換鏡頭2的最大F數(shù)。在這種狀態(tài)下，如圖 2B中箭頭所示，光圈控制條241克服傳動桿復位彈簧247的彈簧力旋 轉(zhuǎn)所要求旋轉(zhuǎn)的角度使光圈環(huán)242克服傳動桿復位彈簧247的彈簧力 繞順時針方向旋轉(zhuǎn)，并且光圈環(huán)242旋轉(zhuǎn)到在順時針方向上的充分旋 轉(zhuǎn)位置使每一光圈葉片245通過凸輪環(huán)244上的相關聯(lián)的凸輪槽244a 與相關聯(lián)的凸輪隨動件245b的接合繞相關的樞軸245a在順時針方向 上旋轉(zhuǎn)，從而每一光圈葉片245從光圈固定環(huán)246的光軸孔246a縮回， 從而使多個光圈葉片245形成了具有最小F數(shù)的全口徑(最大孔徑尺 寸)。即可互換鏡頭2的F數(shù)的變化與光圈控制條241的旋轉(zhuǎn)位置的變 換相對應。圖4所示示意圖顯示了可互換鏡頭2安裝在機身1上的狀態(tài)。機 身1提供有光學取景器102、成像器件106、快門機構(gòu)107、輔助反光 鏡(sub-mirror) 108和AF單元110。光學取景器102包括對焦屏103、 五角棱鏡104和目鏡105。物體圖像的入射光通過可互換鏡頭2，主反 光鏡101將該入射光向上反射到對焦屏103上，以使物體圖像形成在 對焦屏103上從而可經(jīng)五角棱鏡104通過目鏡105觀察到該物體圖像。 成像器件106提供有如CCD圖像傳感器的圖像獲取器件，在快門釋放 時，主反光鏡101向上旋轉(zhuǎn)后，圖像獲取器件通過立即接收物體圖像 的光線來獲取物體圖像。輔助反光鏡108樞軸連接到主反光鏡101的 后部，并且向下反射物體的入射光，該物體的入射光穿過主反光鏡101 的一部分。AF單元110接收由輔助反光鏡108反射的物體光線來確定 物體的距離。此外，機身1內(nèi)提供有光圈驅(qū)動機構(gòu)17，光圈驅(qū)動機構(gòu) 17用來驅(qū)動可互換鏡頭2的光圈機構(gòu)24。機身1進一步包含光圈驅(qū)動 電路111和AF系統(tǒng)112。光圈驅(qū)動電路111控制光圈驅(qū)動機構(gòu)17的運 行。AF機構(gòu)25驅(qū)動可互換鏡頭2中的對焦透鏡組FL， AF系統(tǒng)112 通過AF連接器16控制AF機構(gòu)25的運行以執(zhí)行AF控制。機身1進一歩包含信號處理器113和圖像存儲器114。信號處理器 113執(zhí)行由成像器件106獲取的物體圖像得到的圖像信號的信號處理， 并在壓縮或不壓縮經(jīng)過處理的圖像信號后，把該圖像處理信號存儲到 圖像存儲器114中。對本領域技術(shù)人員來說，信號處理器113的信號 處理操作是公知的，因此，下文中將省略信號處理操作的描述。機身1進一步包含CPU 100。由機身1的光學取景器102內(nèi)的測光元件115 輸出的測光信息和由AF單元110輸出的AF信息被輸入到CPU 100， 基于該測光信息和AF信息，CPU 100計算出正確的F數(shù)和正確的焦點。 雖然CPU IOO用于控制成像器件106和快門機構(gòu)107的操作，但是CPU IOO還能夠基于從測光元件115輸入的測光信息向光圈驅(qū)動電路111輸 出關于計算得到的F數(shù)的數(shù)據(jù)，并通過光圈驅(qū)動電路111控制光圈驅(qū) 動機構(gòu)17的運行。如圖3A所示，機身1內(nèi)配備的光圈驅(qū)動機構(gòu)17安裝到固定在鏡 箱16上的框架171上并由其支撐。光圈驅(qū)動機構(gòu)17具有光圈驅(qū)動馬 達172，該光圈驅(qū)動馬達172是步進馬達并且構(gòu)成驅(qū)動源，還包括由光 圈驅(qū)動馬達172驅(qū)動在鏡箱16里上下滑動的光圈驅(qū)動滑片173。圖5 是光圈驅(qū)動機構(gòu)17和光圈機構(gòu)24的后視圖，從圖3A和3B沿光軸方 向從這些機構(gòu)的后部看去，處于可互換鏡頭2的插入部23剛剛插入到 機身1的鏡頭支架14中以使可互換鏡頭2安裝到機身1上之后、但插 入部23還未相對于鏡頭支架14旋轉(zhuǎn)而被其鎖定之前的狀態(tài)。在圖5 所示的狀態(tài)下，光圈控制條241還沒有與光圈驅(qū)動滑片173接合。光 圈驅(qū)動馬達172由框架171的上端凸緣171a支撐，光圈驅(qū)動馬達172 的旋轉(zhuǎn)輸出軸172a指向下方。帶有螺旋槽的旋轉(zhuǎn)絲杠174在其下端由 框架171的中部凸緣171b支撐，旋轉(zhuǎn)絲杠174在其上端同軸地固定在 旋轉(zhuǎn)輸出軸172a上，從而可以被光圈驅(qū)動馬達172轉(zhuǎn)動。在中部凸緣 171b下面，框架171還具有第二凸緣171c，框架171更進一歩具有導 向桿175，該導向桿175在上端凸緣171a和第二凸緣171c之間垂直延 伸。光圈驅(qū)動滑片173由導向桿175支撐，從而光圈驅(qū)動滑片173在 導向桿175上沿垂直方向滑動。旋在絲杠174上的絲杠螺母176固定 在光圈驅(qū)動滑片173上，并且絲杠174的旋轉(zhuǎn)使絲杠螺母176在絲杠 174的軸線方向上移動，從而使和絲杠螺母176 —體的光圈驅(qū)動滑片 173在垂直方向上沿著導向桿175移動。因此，絲杠174和絲杠螺母 176組成轉(zhuǎn)換機構(gòu)(絲杠機構(gòu))，該轉(zhuǎn)換機構(gòu)將光圈驅(qū)動馬達172的轉(zhuǎn) 矩轉(zhuǎn)換成移動光圈驅(qū)動滑片173的力。另外，光圈驅(qū)動滑片復位彈簧 (拉伸螺旋彈簧)177在光圈驅(qū)動滑片173的一部分173a和框架171 的下端凸緣171d之間延伸，以向下偏置光圈驅(qū)動滑片173。絲杠174上的螺旋槽的導程角(螺旋槽相對于軸向的角度在軸向上螺旋槽的移動量相對于絲杠174的旋轉(zhuǎn)角度)被預先設定成一個 角度，當絲杠螺母176沿著絲杠174的軸線移動時，允許絲杠174和 光圈驅(qū)動馬達172的旋轉(zhuǎn)輸出軸172a在其軸線方向上一起旋轉(zhuǎn)，艮口， 導程角被預先設定成一個相對較大的角度使絲杠174能夠克服光圈驅(qū) 動馬達(步進馬達)172的制動轉(zhuǎn)矩(即當光圈驅(qū)動馬達172不運轉(zhuǎn)時， 使旋轉(zhuǎn)輸出軸172a旋轉(zhuǎn)所需的轉(zhuǎn)矩)繞其軸旋轉(zhuǎn)。換句話說，當光圈 驅(qū)動滑片173在外力作用下移動時，光圈驅(qū)動馬達172可以被轉(zhuǎn)動。 另外，預設的光圈驅(qū)動滑片復位彈簧177的彈簧力大于傳動桿復位彈 簧247的彈簧力，并且如圖5所示，其有一個較大的彈簧力能夠克服 上述制動轉(zhuǎn)矩向下拉動光圈驅(qū)動滑片173，其中傳動桿復位彈簧247 是光圈機構(gòu)24的一個元件。下面參考圖5到7說明與具有上述結(jié)構(gòu)的相機系統(tǒng)的本實施例的 攝影操作相關的光圈機構(gòu)24的操作。圖5到圖7顯示了光圈驅(qū)動機構(gòu) 17和光圈機構(gòu)24的后視圖，從機身1的側(cè)面看去，即從可互換鏡頭2 的后部看去。首先，圖5顯示了插入部23剛剛插入到鏡頭支架14中 后以使可互換鏡頭2連接到機身1上的狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，光圈控 制條241還沒有和光圈驅(qū)動滑片173接合。因此，在圖5所示的狀態(tài) 下，光圈控制條241被傳動桿復位彈簧247的彈簧力保持在位于順時 針方向中的較低位置處的其初始位置，此時光圈機構(gòu)24是在最大F數(shù) (最小孔徑尺寸)的狀態(tài)下，光圈驅(qū)動滑片173也被光圈驅(qū)動滑片復 位彈簧177保持在形成其初始位置的較低位置處。在圖5所示的狀態(tài)下，使可互換鏡頭2相對于鏡頭支架14逆時針 旋轉(zhuǎn)一個小的角度，以使插入部23和鏡頭支架14接合，這會導致光 圈控制條241從下方與光圈驅(qū)動滑片173接觸，如圖5所示，即在光 圈環(huán)242的逆時針方向中。在這一階段，因為光圈驅(qū)動滑片173被光 圈驅(qū)動滑片復位彈簧177向下偏置，光圈環(huán)242不能與可互換鏡頭2 一起旋轉(zhuǎn)，并且可互換鏡頭2相對于鏡頭支架14的旋轉(zhuǎn)導致光圈環(huán)242 相對于可互換鏡頭2的旋轉(zhuǎn)，同時拉伸傳動桿復位彈簧247。當光圈環(huán) 242到達其旋轉(zhuǎn)極限時，可互換鏡頭2和機身1還沒有完全鎖定，因 此進一步相對于鏡頭支架14同樣以逆時針方向旋轉(zhuǎn)可互換鏡頭2，這使光圈控制條241向上移動光圈驅(qū)動滑片173，如圖6所示。結(jié)果，光 圈機構(gòu)進入如圖2B所示的最大孔徑尺寸的狀態(tài)(最小F數(shù)狀態(tài))。在以上述方式將可互換鏡頭2和機身1適當?shù)剡B接后，半按釋放 按鈕11使測光元件115執(zhí)行測光操作，同時也使得AF單元110執(zhí)行 距離測量操作。因此，CPU 100根據(jù)測光操作獲得的測光數(shù)據(jù)(物體 光亮度信息)計算正確的F數(shù)，同時根據(jù)距離測量操作獲得的距離測 量數(shù)據(jù)來計算焦點。計算出的正確的F數(shù)的信息被輸入到光圈驅(qū)動電 路lll。同樣地，計算出的焦點的信息被輸入到AF系統(tǒng)112中。雖然 基于計算出的焦點的輸入信息，AF系統(tǒng)112運行使可互換鏡頭2執(zhí)行 AF操作，但該AF操作的細節(jié)不再贅述。隨后，當完全按下釋放按鈕ll時，CPU100輸出一個驅(qū)動信號， 該驅(qū)動信號被輸入到反光鏡驅(qū)動電路(未示出)來驅(qū)動主反光鏡101 使主反光鏡101抬起。同時，光圈驅(qū)動電路111輸出一個驅(qū)動信號， 該驅(qū)動信號被輸入到光圈驅(qū)動機構(gòu)17，從而光圈驅(qū)動機構(gòu)17驅(qū)動光圈 驅(qū)動馬達172使旋轉(zhuǎn)輸出軸172a旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)輸出軸172a的旋轉(zhuǎn)量與 計算出的正確的F數(shù)相對應。光圈驅(qū)動馬達172的旋轉(zhuǎn)使絲杠174繞 其軸線旋轉(zhuǎn)，絲杠174的旋轉(zhuǎn)導致絲杠螺母176和與絲杠螺母176 — 體的光圈驅(qū)動滑片173克服光圈驅(qū)動滑片復位彈簧177的偏置力從圖6 所示的其初始位置向上移動(即光圈縮小的方向)，如圖7所示。光圈 驅(qū)動滑片173的向上移動允許光圈控制條241在傳動桿復位彈簧247 的彈簧力的作用下向上移動，同時光圈控制條241保持與光圈驅(qū)動滑 片173的接觸，這允許光圈控制條241逆時針旋轉(zhuǎn)以關閉(stop down) 光圈機構(gòu)24。光圈機構(gòu)24的關閉量取決于光圈驅(qū)動滑片173從圖6 所示的初始位置開始向上滑動的量，即光圈控制條241的逆時針旋轉(zhuǎn) 的量。當光圈驅(qū)動滑片173充分地向上移動(在光圈縮小的方向上)到 最大位置時，光圈控制條241向上移動的量也達到最大位置，同時光 圈機構(gòu)24的F數(shù)變?yōu)樽畲?即光圈機構(gòu)24的孔徑尺寸變?yōu)樽钚?，如 圖2所示的情況。隨后，快門機構(gòu)107執(zhí)行打開快門操作，物體圖像形成在成像器 件106上，完成成像操作。在完成成像操作后，快門機構(gòu)107閉合時，主反光鏡101下移到其初始位置，同時驅(qū)動光圈驅(qū)動馬達172反方向 旋轉(zhuǎn)回到其初始旋轉(zhuǎn)位置。當光圈驅(qū)動馬達172旋轉(zhuǎn)回到其初始旋轉(zhuǎn) 位置時，光圈驅(qū)動滑片173向下移動(即沿光圈打開的方向)回到如 圖6所示的初始位置，光圈驅(qū)動滑片173的向下移動使光圈控制條241 和光圈驅(qū)動滑片173 —起以順時針方向旋轉(zhuǎn)。緊接著，借助于光圈驅(qū) 動滑片173隨后向下移動到初始位置，光圈機構(gòu)24回到如圖2B所示 的最大孔徑尺寸狀態(tài)。此時，光圈驅(qū)動電路111可以停止向光圈驅(qū)動 機構(gòu)17輸出驅(qū)動信號。如果來自光圈驅(qū)動電路111的驅(qū)動信號不被輸 入到光圈驅(qū)動機構(gòu)17，光圈驅(qū)動馬達172就不產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，因此可以在 大于光圈驅(qū)動馬達172的制動轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩作用下自由旋轉(zhuǎn)。因此，通 過光圈驅(qū)動滑片復位彈簧177的彈簧力使光圈驅(qū)動滑片173沿著絲杠 174的軸線向下(沿光圈打開的方向)移動到初始位置，同時使絲杠 174旋轉(zhuǎn)。光圈驅(qū)動滑片173的向下移動使光圈控制條241與光圈驅(qū)動 滑片173 —起繞順時針方向旋轉(zhuǎn)，并且光圈機構(gòu)24又返回到如圖2B 所示的最大孔徑尺寸的狀態(tài)下。因為光圈驅(qū)動馬達172隨著F數(shù)的改 變而旋轉(zhuǎn)，因此即使在按照這種方式改變F數(shù)的情況下，光圈驅(qū)動馬 達172的步進位置與F數(shù)之間仍一直保持一一對應的關系。此外，在 光圈驅(qū)動馬達172停在由輸入到光圈驅(qū)動機構(gòu)17的驅(qū)動信號所控制的 預定旋轉(zhuǎn)位置的狀態(tài)下，光圈驅(qū)動馬達172的轉(zhuǎn)矩大于其制動轉(zhuǎn)矩， 所以即使光圈驅(qū)動滑片173在光圈驅(qū)動滑片復位彈簧177的彈簧力的 作用下移動，光圈驅(qū)動馬達172也不會在外力作用下旋轉(zhuǎn)。當記錄活動圖像時，在記錄影片期間，主反光鏡101保持在反光 鏡抬起狀態(tài)，快門機構(gòu)107保持打開，成像器件106連續(xù)執(zhí)行成像操 作(影片記錄操作)。在該影片記錄過程中，如果物體亮度的變化導致 通過測光元件115執(zhí)行的測光操作獲得的測光數(shù)據(jù)改變，則CPU 100 根據(jù)測光數(shù)據(jù)的改變來改變輸入到光圈驅(qū)動電路111中的F數(shù)的信息， 以通過光圈驅(qū)動機構(gòu)17來控制光圈驅(qū)動馬達172的旋轉(zhuǎn)量。絲杠174 的旋轉(zhuǎn)量的這種變化也改變了光圈驅(qū)動滑片173在垂直方向上的位置， 這使光圈控制條241的旋轉(zhuǎn)位置改變以對應于光圈驅(qū)動滑片173的位 置變化，從而控制光圈機構(gòu)24的F數(shù)成為與物體亮度對應的正確的F 數(shù)。這種控制使相機系統(tǒng)的本實施例能夠在正確曝光的情況下記錄活動圖像。因此，對于本實施例中的相機系統(tǒng)的機身1，在已有的可互換鏡頭2安裝到機身1形成相機系統(tǒng)的情況下，其中光圈機構(gòu)24的操作是由 光圈控制條241來控制的，在影片模式下，根據(jù)物體亮度的變化選擇 正確的曝光，使主反光鏡保持在反光鏡抬起的狀態(tài)中，在正確的曝光 下能夠記錄活動圖像，在靜物拍照模式下，根據(jù)物體亮度的變化選擇 正確的曝光，能夠?qū)o態(tài)圖像拍照。此外，當光圈驅(qū)動馬達172停止 旋轉(zhuǎn)時，由于通過移動光圈驅(qū)動滑片173到其初始位置使光圈機構(gòu)24 處于最大孔徑尺寸狀態(tài)，即使選擇性地將光圈控制條的初始位置彼此 不同的不同類型的可互換鏡頭安裝到機身1上，可互換鏡頭的光圈機 構(gòu)也能可靠地被設置在最大孔徑尺寸的狀態(tài)。在這種情況下，通過設 定此時的光圈驅(qū)動馬達172的旋轉(zhuǎn)位置作為其初始位置，機身1能正 確地執(zhí)行光圈控制。雖然相機系統(tǒng)的上述實施例中的可互換鏡頭的光圈機構(gòu)以標準的 光圈機構(gòu)為例，但本發(fā)明也適用于類似的任一相機系統(tǒng)，只要該相機 系統(tǒng)采用了帶有光圈控制條的可互換鏡頭，且該光圈控制條通過改變 其旋轉(zhuǎn)位置來改變F數(shù)。可以對在此描述的本發(fā)明的具體實施例進行顯而易見的修改，這 些修改不背離本發(fā)明所要求的精神和范圍。本文包含的全部內(nèi)容都是 說明性的，不能以此限定本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1、一種光圈驅(qū)動裝置，其設置在可拆卸地安裝有可互換鏡頭的數(shù)碼相機的機身中，所述可互換鏡頭包含具有光圈控制條的光圈機構(gòu)，所述光圈控制條通過繞光軸的旋轉(zhuǎn)來改變孔徑尺寸，其中所述機身包含光圈驅(qū)動滑片，當所述可互換鏡頭安裝在所述機身上時，所述光圈驅(qū)動滑片和所述光圈控制條接合；光圈驅(qū)動馬達，所述光圈驅(qū)動馬達正向和反向旋轉(zhuǎn)，并根據(jù)所述可互換鏡頭形成的物體圖像的物體亮度信息，步進驅(qū)動所述光圈驅(qū)動滑片；以及轉(zhuǎn)換機構(gòu)，用于將所述光圈驅(qū)動馬達在所述正向和反向中的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成使所述光圈驅(qū)動滑片沿相應的光圈閉合和光圈打開方向移動的力。
2、 如權(quán)利要求1所述的光圈驅(qū)動裝置，其中當所述光圈驅(qū)動滑片 被迫移動時，所述的光圈驅(qū)動馬達可以旋轉(zhuǎn)。
3、 如權(quán)利要求2所述的光圈驅(qū)動裝置，其中所述轉(zhuǎn)換機構(gòu)包含 絲杠，所述絲杠被所述光圈驅(qū)動馬達驅(qū)動繞其軸旋轉(zhuǎn)；以及 絲杠螺母，所述絲杠螺母與所述絲杠螺紋嚙合，并可以沿所述絲杠的軸在其上移動，其中所述光圈驅(qū)動滑片和所述絲杠螺母是一體的。
4、 如權(quán)利要求3所述的光圈驅(qū)動裝置，其中所述絲杠的導程角被 預定為一個角度，所述角度可使所述絲杠旋轉(zhuǎn)，從而使所述光圈驅(qū)動 滑片克服所述光圈驅(qū)動馬達的制動轉(zhuǎn)矩而移動。
5、 如權(quán)利要求2所述的光圈驅(qū)動裝置，其中所述轉(zhuǎn)換機構(gòu)包含第 一彈簧，所述第一彈簧帶動所述光圈驅(qū)動滑片移動到其預定位置。
6、 如權(quán)利要求5所述的光圈驅(qū)動裝置，其中，當所述光圈驅(qū)動滑 片位于所述預定位置時，所述光圈機構(gòu)處于最大孔徑尺寸的狀態(tài)下。
7、 如權(quán)利要求1所述的光圈驅(qū)動裝置，其中所述光圈驅(qū)動馬達包括步進馬達。
8、 如權(quán)利要求5所述的光圈驅(qū)動裝置，其中所述光圈機構(gòu)包含第 二彈簧，所述第二彈簧使所述光圈控制條旋轉(zhuǎn)到其初始位置，以及其中所述第一彈簧的彈力大于所述第二彈簧的彈力，因此第一彈 簧可克服所述光圈驅(qū)動馬達的制動轉(zhuǎn)矩使所述光圈驅(qū)動滑片移動。
9、 如權(quán)利要求5所述的光圈驅(qū)動裝置，其中，當所述光圈控制條 位于其初始位置時，所述光圈機構(gòu)處于最小孔徑尺寸的狀態(tài)下，并且其中，當所述可互換鏡頭安裝到所述機身上時，通過使所述光圈 驅(qū)動滑片到達所述預定位置使光圈機構(gòu)處于最大孔徑尺寸的狀態(tài)下。
10、 如權(quán)利要求1所述的光圈驅(qū)動裝置，進一步包含光圈環(huán)，所 述光圈環(huán)與所述光軸同軸且繞所述光軸旋轉(zhuǎn)，所述光圈控制條和所述 光圈環(huán)是一體形成的。
11、 如權(quán)利要求1所述的光圈驅(qū)動裝置，其中所述光圈驅(qū)動馬達 由固定在所述機身的鏡箱上的框架支撐，其中所述鏡箱內(nèi)有快速復原 反光鏡。
12、 如權(quán)利要求3所述的光圈驅(qū)動裝置，其中所述光圈驅(qū)動馬達 的旋轉(zhuǎn)輸出軸沿所述機身的垂直方向延伸，所述絲杠同軸地固定在所 述旋轉(zhuǎn)輸出軸上并從此處向下延伸。
13、 如權(quán)利要求ll所述的光圈驅(qū)動裝置，其中所述數(shù)碼相機包含 影片模式和靜物拍照模式；其中當選擇所述影片模式時，根據(jù)所述可互換鏡頭形成的物體圖 像的物體亮度信息連續(xù)控制所述光圈驅(qū)動馬達，同時執(zhí)行反光鏡抬起操作，在反光鏡抬起操作中，快速復原反光鏡持續(xù)保持在反光鏡抬起 狀態(tài)。
14、 一種可拆卸地安裝有可互換鏡頭的數(shù)碼相機系統(tǒng)的機身，通 過所述可互換鏡頭的光圈控制條繞光軸的旋轉(zhuǎn)運動，使所述可互換鏡 頭的可調(diào)光圈在最大孔徑尺寸狀態(tài)和最小孔徑尺寸狀態(tài)之間被驅(qū)動， 所述機身包含光圈驅(qū)動滑片，當所述可互換鏡頭安裝在所述機身上時，所述光 圈驅(qū)動滑片和所述光圈控制條接合；用于移動所述光圈驅(qū)動滑片的光圈驅(qū)動馬達；以及絲杠機構(gòu)，所述絲杠機構(gòu)安裝在所述光圈驅(qū)動滑片和所述光圈驅(qū)動馬達之間，從而通過所述絲杠機構(gòu)，所述光圈驅(qū)動馬達的旋轉(zhuǎn)促使所述光圈驅(qū)動滑片沿直線移動。
15、 如權(quán)利要求14所述的機身，其中所述數(shù)碼相機包含影片模式 和靜物拍照模式；其中，當選擇所述影片模式時，根據(jù)通過所述可互換鏡頭形成的 物體圖像的物體亮度信息連續(xù)控制所述光圈驅(qū)動馬達，同時執(zhí)行反光 鏡抬起操作，在反光鏡抬起操作中，快速復原反光鏡持續(xù)保持在反光 鏡抬起狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種設置在可拆卸地安裝有可互換鏡頭的數(shù)碼相機的機身內(nèi)的光圈驅(qū)動裝置，可互換鏡頭包含具有光圈控制條的光圈機構(gòu)，通過光圈控制條繞光軸的旋轉(zhuǎn)來改變孔徑尺寸。機身包含光圈驅(qū)動滑片，當可互換鏡頭安裝在機身上時，光圈驅(qū)動滑片和光圈控制條接合；光圈驅(qū)動馬達，其在正向和反向上旋轉(zhuǎn)，并根據(jù)可互換鏡頭形成的物體圖像的物體亮度信息步進驅(qū)動光圈驅(qū)動滑片；轉(zhuǎn)換機構(gòu)，用于將光圈驅(qū)動馬達的正向和反向的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成移動光圈驅(qū)動滑片的力。
文檔編號H04N5/225GK101246294SQ20081008812
公開日2008年8月20日 申請日期2008年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月15日
發(fā)明者黑澤裕一 申請人:賓得株式會社