CN100432823C - 光量调节装置和摄像装置 - Google Patents

Abstract

公开的是一种用于摄像装置的光量调节装置，该光量调节装置即使在高湿度条件下也能减小把一个板部件和一个叶片部件保持在彼此紧密接触的力，并且平稳地驱动叶片部件。该光量调节装置包括：基板5，具有一开口5a；叶片部件1，可在包括叶片部件在光轴方向上与开口5a重叠的位置的范围内移动，并且通过与开口5a重叠而限制通过开口5a的光量；及板部件2，与叶片部件1相邻，并且在叶片部件1处于预定位置的状态下在板部件沿光轴方向与叶片部件1重叠的位置处具有一个切口部分2a。

Description

光量调节装置和摄像装置

技术领域

本发明涉及一种设置在数字照相机等中的光量调节装置，并且涉及一种装有该装置的摄像装置。

背景技术

最近，能够把图像收在存储器中而不使用胶卷的数字照相机已经迅速进入广泛使用。在这样的数字照相机中，有一种赋有如此功能的照相机，借助于该功能，这种照相机根据物体照度把光圈叶片放入或移出光束，由此改变到达摄像单元的光量。在这个过程中，一般的作法是由一个专用电磁致动器驱动光圈叶片，以进行光量调节。而且，存在有一种常常用在具有内置CCD的数字照相机、摄像机等中的装置。这种装置采用一种曝光结构，在该曝光结构中，一个适于减小穿过其的光量的ND滤光器粘结到光圈叶片的一部分上，并且在该曝光结构中，当由光圈叶片形成的光圈开口部的尺寸变得小于一定尺寸时，ND滤光器被插入至光圈开口部中。

每个光圈叶片一般都作为一个快门单元形成；在这样一个快门单元的构造的典型例子中，一个快门叶片包括在一块基板中，并且一块隔板放置在其上；而且，在用一个快门盖覆盖全部之前，一个光圈叶片放置在其上。一个用来驱动快门叶片和光圈叶片的致动器在快门叶片和光圈叶片的光轴方向上相对于基板布置在相对侧。

当这样一种照相装置例如数字照相机用在诸如具有高湿度之类的恶劣环境中时，在照相机内可能发生结露，这导致内部功能方面的问题。鉴于这点，已经采取了各种对策；例如，设置一个用来让空气进出照相机主体的通风孔，由此限制内部湿度的增大，或者，如在日本专利申请公报No.2000-171874中公开的那样，设有用来探测在照相机主体内的结露的结露探测装置。

然而，设置用来防止结露的通风孔的方法具有的问题在于，作为照相机尺寸整个减小的结果，有关于用来设置通风孔的空间的限制，并且几乎没有有效布置通风孔的可能性。而且，随着成本竞争的激烈化，有对降低成本的需求；在这种情况下，布置这样一种结露探测传感器相当地困难，并且保证用于该传感器的空间也变得愈加困难。

而且，在形成上述快门单元的情况下，当结露发生并且光圈叶片和隔板开始彼此紧密相接触时，光圈叶片的驱动负载增大，从而需要通过例如增大致动器来增大驱动力。然而，由于作为照相机尺寸整个减小的结果的空间方面的限制，将不可能实现这样一种构造，其中，用于光圈叶片的致动器增大，以便以比光圈叶片和隔板保持在相互紧密接触中的力更大的驱动力来驱动光圈叶片。

除此之外，有一种方法，根据该方法，半球形凸起设置在光圈叶片上，设置位置在光圈叶片和隔板开始彼此相接触之处，目的在于尽可能地防止光圈叶片和隔板彼此紧密相接触。图15A和15B示出了设有半球形凸起的光圈叶片1′。图15A是光圈叶片1′的前视图，并且图15B是光圈叶片1′的后视图。光圈叶片1′设有一个开口1a′、一个覆盖该开口的ND滤光器9、及设置在光圈叶片1′的一侧上的半球形凸起1b′。由于半球形凸起1b′，在光圈叶片1′与隔板2之间的接触面积被减小了，从而即使在高湿度条件下，也能减小把隔板2和光圈叶片1′保持在彼此紧密接触中的力，并且能平稳地操作光圈叶片1′。然而，在这种情况下，光圈叶片也可能弯曲或脱落，使得难以完全消除光圈叶片与隔板之间的紧密接触。而且，随着尺寸减小的进步，需要消除甚至与这些凸起相对应的空间。

发明内容

本发明的一个目的在于，提供一种用于摄像装置的光量调节装置和装有该光量调节装置的摄像装置，该光量调节装置能够减小把板部件和叶片部件保持在彼此紧密接触中的力，由此允许叶片部件的平稳驱动。

为了达到以上目的，作为本发明的特征之一，采用了一种用在摄像装置中的光量调节装置，其特征在于，该光量调节装置包括：基板，具有一开口；叶片部件，可在包括叶片部件在光轴方向上与开口重叠的位置的范围内移动，用来通过与开口重叠而限制通过开口的光量；及板部件，其与叶片部件相邻，并且在叶片部件处于该叶片部件不限制通过开口的光量的位置的状态下在板部件在光轴方向上与叶片部件重叠的位置处具有一个切口部分。

本发明的另一个特征涉及一种装有上述光量调节装置并且适于通过光量调节装置控制到达摄像部件的光量的摄像装置。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的一种光量调节装置的分解透视图；

图2是在光圈叶片插入在光路中的状态下如图1所示的光量调节装置的前视图；

图3是在光圈叶片从光路缩回的状态下如图1所示的光量调节装置的前视图；

图4是如图1所示的光量调节装置的剖视图；

图5是根据本发明一个实施例的光量调节装置的一种修改的分解透视图；

图6是在光圈叶片插入在光路中的状态下如图5所示的光量调节装置的前视图；

图7是根据本发明一个实施例的在接通电源状态下的一种数字照相机的透视图；

图8是根据本发明一个实施例的在断开电源状态下的一种数字照相机的透视图；

图9是根据本发明一个实施例的在接通电源状态下的一种数字照相机的俯视图；

图10是根据本发明一个实施例的在断开电源状态下的一种数字照相机的仰视图；

图11是根据本发明一个实施例的一种数字照相机的后视图；

图12是方块图，示出了根据本发明一个实施例的一种数字照相机的电路构造；

图13是流程图，说明根据本发明一个实施例的一种数字照相机在照相时的操作；

图14是流程图，说明根据本发明一个实施例的在断开电源状态下的一种数字照相机的操作；

图15A是设有用来减小在隔板与光圈叶片之间的接触面积的半球形凸起的一种光圈叶片的前视图；及

图15B是设有用来减小在隔板与光圈叶片之间的接触面积的半球形凸起的一种光圈叶片的后视图。

具体实施方式

图7至11是示出构成照相装置的一种数字照相机的图表，该照相装置装有根据本发明一个实施例的光量调节装置。更明确地说，图7是数字照相机的外表透视图，其滑动镜头盖相对于照相机主体打开，图8是数字照相机的外表透视图，其滑动镜头盖相对于照相机主体关闭，图9是数字照相机的俯视图，其滑动镜头盖相对于照相机主体打开，图10是数字照相机的仰视图，其滑动镜头盖相对于照相机主体关闭，及图11是数字照相机的后视图。

如图8所示，这个实施例的数字照相机以15表示，是滑动盖型的；当数字照相机不使用时，照相镜头筒10的前表面盖有一个滑动镜头盖18；如图7所示，当要使用数字照相机时，使滑动镜头盖18侧向滑动，由此露出照相镜头筒10。

在数字照相机15的前表面上，设置有一个确定物体的画面构成的取景器14、一个用来进行测光和测距的测光/测距部分13、一个红色信号灯16、一个选通部分17、及一个装有第一镜头组10a的照相镜头筒10(见图7)。在顶部表面上，设置有一个释放按钮11、和一个选通闪光模式按钮12(见图7和8)。在侧表面上，设置有一个外部输入/输出终端安装部分19、和一个系带保持部分20(见图9、10等)。在底面上，设置有一个三脚架安装部分21、和一个覆盖一个下面描述的存储器卡驱动器和一个电池插入部分的卡电池盖22(见图10)。在后表面上，设置有操作按钮24、一个由LCD构成的显示器25、一个变焦按钮23、及一个取景器目镜部分14a(见图11)。

通过操作按钮24，从例如照相模式、再现模式、及运动画面拍摄模式中进行用于数字照相机的操作模式的选择。显示器25在屏幕上显示在存储器34中存储的图像数据(见图12)或从存储器卡驱动器读出的图像数据，并且也能够在屏幕上以缩小形式显示多个照相数据项。

图12是方块图，表示数字照相机15的电路构造；与图7至11的那些相同的部分由相同的附图标记表示。

一个控制部分由一个CPU40、一个ROM39、及一个RAM41组成。通过一条总线38连接到该控制部分上的是释放按钮11、操作按钮24、显示器25、与滑动镜头盖18的操作同步地接通/断开的一个电源开关45、存储器34、一个压缩和扩展电路35、及一个存储器卡驱动器36。连接到通过总线38与控制部分相连接的一个驱动电路37上的是：一个变焦电机驱动部分26，用来驱动一个变焦电机26a；一个聚焦电机驱动部分28，用来驱动一个聚焦电机28a；一个快门驱动部分7；及一个光圈驱动部分6。根据来自控制部分的信号，驱动电路37驱动照相镜头筒10、一个聚焦部件27、一个快门叶片3、及一个光圈叶片1。而且，也连接到驱动电路37上的是一个测光部分13a、一个测距部分13b、一个带有诸如CCD或CMOS的光电变换器的摄像单元42、及选通部分17，并且驱动电路37根据来自控制部分的一个信号控制每个组成部分的驱动。连接到摄像单元42的输出侧上的是一个模拟信号处理电路31、一个A/D转换部分32、及一个把数字信号输出到存储器34的数字信号处理电路33。ROM39存储用来控制上述功能组成部分的程序，并且RAM41存储用于每个控制程序的必要数据。

在如上述构造的数字照相机15中，当用户把滑动镜头盖18从图8所示的位置滑动到图7所示的位置时，已经断开的电源开关45与其同步地被接通，并且电力供给到每个电路。然后，CPU40从ROM39读取必要的控制程序，以开始初始操作。就是说，照相镜头筒10移动到允许照相的预定区域(如图7所示的状态)，因而使照相机准备好照相。

当用户按下释放按钮11以进行照相时，物体的亮度由测光部分13a探测，并且根据测光值，确定孔径和快门速度，及进行关于是否使选通部分17闪光的判断。而且，使用操作按钮24，用户可以预先在选通部分17的强制闪光和非闪光之间进行选择。而且，同时，由测距部分13b进行测距，并且测量至物体的距离，以计算焦点信息，并且根据焦点信息，聚焦部件27通过驱动电路37和聚焦电机驱动部分28移动到预定焦点位置。其次，通过驱动电路37和快门驱动部分7实现快门叶片3的打开/关闭，并且由摄像单元42拾取希望的图像。

累积在摄像单元42中的是与基于曝光控制值允许进入的光量相对应的电荷。该电荷被转化成一个图像信号，该图像信号输出到模拟信号处理电路31。在把图像数据输出到A/D转换部分32之前，模拟信号处理电路31对拾取的图像数据进行模拟处理。A/D转换部分32把摄入的模拟数据转换成数字数据，并且把该数字数据输出到数字信号处理电路33。数字信号处理电路33对存储在存储器34中的数字数据进行处理。

存储在存储器34中的数字数据(图像数据)经操作按钮24的操纵通过压缩和扩展电路35经受压缩处理，如JPEG或TIFF，并且存储在电路的输出侧上的存储器卡驱动器36中。注意，在不带有存储器34的数字照相机的情况下，在数字信号处理电路33中处理的图像数据在存储于存储器卡驱动器36之前，被输出到压缩和扩展电路35。

而且，通过把存储在存储器34中的图像数据或存储在存储器卡驱动器36中的图像数据输出到压缩和扩展电路35，由压缩和扩展电路35实现扩展处理，并且图像数据通过总线38输出到显示器25，以显示图像。当一旦在显示器25上看到图像就确定图像不需要时，用户能通过操作按钮24的操纵删除图像数据。

如图11所示，变焦按钮23布置在数字照相机15的后表面上；当操纵变焦按钮23时，经驱动电路37控制变焦电机驱动部分26和变焦电机26a，并且照相镜头筒10在镜头的光轴方向上移动。而且，也有可能实现所谓的数字变焦，通过变焦按钮23的操纵放大或缩小显示在显示器25上的存储图像。

这里，参照图1至4，将描述一种光量调节装置，该光量调节装置设置在数字照相机15中，并且包括用来调节到达摄像单元42的光量的一个快门叶片3或一个光圈叶片1。

如图1至4所示，快门叶片3、一块隔板2、及光圈叶片1包括在一块基板5中，并且最终由一个快门盖4保持。在基板5的后侧，保持有一个用来驱动光圈叶片1的光圈叶片驱动部分6、和一个用来驱动快门叶片3的快门叶片驱动部分7。

靠近基板5的中心设有一个光要穿过的开口5a，并且快门叶片3包括在开口5a的前侧。快门叶片3能在基板5上形成的凹入空间部分5b中操作，并且隔板2包括在快门叶片3的前侧。隔板2安装在基板5的一个平整表面部分5c上。基本上在隔板2的中心处，形成有一个确定数字照相机15的光学孔径的隔板开口2b。隔板开口2b具有比基板开口5a的面积小的面积。光圈叶片1包括在隔板2的前侧，并且整个由快门盖4保持，以便不与基板5脱开。形成在光圈叶片1中的是一个光圈开口1a，光圈开口1a小于隔板开口2b。

快门叶片3通过快门叶片驱动部分7打开和关闭隔板开口2b。由光圈叶片驱动部分6使光圈叶片1相对于隔板开口2b前进和后退(进入隔板开口2b和从其缩回)。隔板2具有一个切口部分2a，并且安装在基板5的平整表面部分5c上。除切口部分2a和隔板开口2b之外，彼此相对的光圈叶片1和隔板2的表面由平整表面形成，并且不像如图15A和15B所示的状态那样，没有用来减小相对表面之间摩擦的凸起，从而它们的厚度能减小。

图2和3是光量调节装置的前视图。

图2示出光圈叶片1已经移动到在隔板开口2b上的位置、光圈开口1a在隔板开口2b和基板开口5a上的状态。在这种状态下，设置在隔板2中的切口部分2a从前侧可见，并且光圈叶片1的光圈开口1a不与切口部分2a重叠，但与隔板开口2b重叠。在图3所示的状态下，光圈叶片1从隔板开口2b缩回。在这种状态下，设置在隔板2中的切口部分2a和光圈叶片1彼此重叠；光圈叶片1的光圈开口1a不与隔板开口2b重叠，但与切口部分2a重叠。

在这种构造中，在如图3所示的光圈叶片1从隔板开口2b和基板开口5a缩回的状态下，当整个被放置在例如高湿度环境中时，在光圈叶片1和隔板2之间有发生结露的可能性。然而，由于切口部分2a设置在隔板2中，所以有可能减小在隔板2与光圈叶片1之间的接触面积，使得有可能减小它们由于结露的各自接触力。因而，即使在易于产生结露的不利环境中，也有可能平稳地驱动光圈叶片1。而且，不像如图15A和15B所示设置有用来减小在光圈叶片与隔板之间的摩擦的凸起的传统例子，这个实施例采用一种光圈叶片1由隔板2进行面支撑的结构，从而没有光圈叶片1被弯曲的担心。而且，由于没有凸起，所以由隔板2占据的厚度是如此地更小，使得有可能减小作为整体的光量调节装置的厚度。

应该注意，切口部分2a仅为减小在隔板2与光圈叶片1之间的接触面积的目的而设置；切口部分2a不打算用于任何部件的通过或插入以便连接布置在隔板2任一侧的部件。而且，与光圈叶片1与切口部分2a的一部分相重叠的图2所示的状态相比，在切口部分2a与光圈叶片1之间的重叠面积在图3所示的状态下较大。

当数字照相机15的电源被切断时，就是说，当没有驱动信号供给到光量调节装置时，光圈叶片1处于如图3所示的位置。将呈现的是，数字照相机15最经常地留在断电状态下。因此，使切口部分2a和光圈叶片1的重叠面积最大，由此防止光圈叶片1和隔板2彼此锁定。

图5和6示出这种光量调节装置的一种修改。这种光量调节装置与图1至4所示的那种的不同之处仅在于，它装有一块隔板52，而不是隔板2。隔板52具有多个切口部分52a；在光圈叶片1的光圈开口1a在基板开口5a上的状态下，光圈叶片1不位于任何切口部分52a上。以这种方式，在隔板中形成的切口部分的形状和尺寸不限于如图1至4所示的那些，它们当然也不限于如图5和6所示的那些。只要实现本发明的目的，没有关于在隔板中形成的切口部分的形状和尺寸的限制。

其次，参照图13的流程图，将描述从接通装有上述光量调节装置的数字照相机15的电源到照相完成的一系列操作。

当用户操纵滑动镜头盖18以接通数字照相机15的电源开关45(#1)时，CPU 40向变焦电机驱动部分26输出一个指令，在CW方向上(顺时针)转动一个变焦电机26a，以便伸出缩回在缩回位置中的照相镜头筒10(#2)。然后，当确认照相镜头筒10已经伸出到如图7所示的照相位置时，停止变焦电机26a的驱动(#3)。

其次，当由用户接通释放按钮11(#4)时，由一个测光部分13a进行测光操作，以得到关于物体照度的信息，并且由一个测距部分13b计算至物体的距离(#5)。然后，进行关于得到的照度信息是否表明照度高于预定照度的判断；当它表明一个较高照度(即，当在#6中的回答为“是”时)，光圈叶片1被放入在光轴中(见图2)，以改变光通过的量(#7)。另一方面，当得到的照度信息表明照度低于预定照度时(即，当在#6中的回答为“否”时)，光圈叶片1不被操作，而留在从光轴缩回的位置处(见图3)。

此后，由聚焦电机驱动部分28驱动一个聚焦电机28a，以操作聚焦部件27，并且根据从物体距离得到的焦点信息驱动照相镜头筒10，以把照相镜头移动到物体的聚焦位置(#8)，在此处开始摄像(#9)。其次，快门叶片3从打开位置移动到关闭位置(#10)，以遮断通过的光量，由此完成摄像(#11)。此后，光圈叶片1从光轴缩回(#12)，并且聚焦部件27移动到初始位置(#13)，以完成该系列操作。

其次，参照图14的流程图，将描述当用户断开数字照相机15的电源开关45时的操作。

当用户断开数字照相机15的电源开关45(#11)时，快门叶片3首先移动到关闭位置(#12)。然后，光圈叶片1开始移动到缩回位置(见图3)；当确认光圈叶片1已经移动到一个预定位置(#13)时，变焦电机26a被逆时针(在CCW方向上)转动(#14)，并且照相镜头筒10缩回到一个预定位置(图7所示的缩回位置)(#15)，由此完成当断开电源开关45时的操作。

以这种方式，在这个实施例的光量调节装置中，快门叶片3和光圈叶片1设置在基板5中，并且隔板2设置在这两个叶片之间。切口部分2a设置在这样一个位置处，使切口部分2a与隔板2的光圈叶片1重叠，而光圈叶片1从隔板开口2b缩回。因而，即使在高湿度的情况下，也有可能减小把隔板2和光圈叶片保持在彼此紧密接触中的力。换句话说，不必增大用来驱动光圈叶片1的致动器(就是说，驱动部分6或驱动电路37)的尺寸或增大功率，以增大其转矩，也不必添加任何专用元件。因而，即使当装有按上述构造的光量调节装置的数字照相机15放置在不利的条件下，并且结露等发生时，也能平稳地操作光圈叶片1。

当照相机不用时，光圈叶片1保持在打开状态下，而隔板2的切口部分2a与光圈叶片1重叠。因而，即使在高湿度条件下，也减小了把隔板2和光圈叶片1保持在彼此紧密接触中的力，从而当要驱动光圈叶片1时，能平稳地操作光圈叶片1。

而且，隔板2的切口部分2a可以设置在这样一个位置处，从而当快门叶片3处于打开位置处时，切口部分2a与快门位置重叠(当快门叶片3处于关闭位置处时，快门叶片3和隔板开口2b彼此重叠，从而在快门叶片3与隔板2之间不容易发生结露)。即使在高湿度条件下，也减小了把隔板2和快门叶片3保持在彼此紧密接触中的力，使得有可能平稳地操作快门叶片3。

修改

虽然以上实施例应用于一种数字照相机，但本发明也适用于装有相同构造的类似光量调节装置的摄像机、或使用卤化银胶卷等的模拟照相机，即使当有结露时，也使得有可能平稳地操作光圈叶片。

本申请要求于2004年7月29日提交的日本专利申请No.2004-221091和于2005年6月27日提交的日本专利申请No.2005-186011的优先权，这些专利申请的内容都包含于此，以供参考。

Claims (14)

1.一种用在摄像装置中的光量调节装置，该光量调节装置包括：

基板(5)，其具有一开口；

叶片部件(1)，可在包括叶片部件在光轴方向上与开口重叠的位置的范围内移动，用来通过与开口重叠而限制通过开口的光量；及

板部件(2)，其与叶片部件相邻，并且在叶片部件处于该叶片部件不限制通过开口的光量的位置的状态下，在板部件沿光轴方向与叶片部件重叠的位置处，具有一个切口部分。

2.如权利要求1所述的光量调节装置，其中，在叶片部件处于叶片部件不限制通过开口的光量的位置处的状态下，叶片部件和切口部分的重叠量大于在叶片部件处于叶片部件限制通过开口的光量的位置处的状态下的重叠量。

3.如权利要求1所述的光量调节装置，其中，在叶片部件处于叶片部件不限制通过开口的光量的位置处的状态下，叶片部件和切口部分的重叠量变得最大。

4.如权利要求1所述的光量调节装置，其中，在没有驱动信号提供到光量调节装置的状态下，叶片部件和切口部分的重叠量变得最大。

5.如权利要求1所述的光量调节装置，其中，叶片部件是一个用来减小通过开口的光量的光圈叶片和一个用来遮断通过开口的光的快门叶片中的至少一个。

6.如权利要求1所述的光量调节装置，其中，叶片部件是一个用来减小通过开口的光量的光圈叶片；板部件是布置在光圈叶片与一个用来遮断通过开口的光的快门叶片之间的一块隔板。

7.如权利要求1所述的光量调节装置，其中，叶片部件和板部件具有由平整表面形成的相对表面；板部件在板部件的平整表面的一部分中具有切口部分。

8.一种摄像装置，其中，到达一个摄像部件的光量由一个光量调节装置控制，该摄像装置包括：

基板(5)，其具有一开口；

叶片部件(1)，可在包括叶片部件在光轴方向上与开口重叠的位置的范围内移动，用来通过与开口重叠而限制通过开口的光量：及板部件(2)，其与叶片部件相邻，并且在叶片部件处于该叶片部件不限制通过开口的光量的位置的状态下，在板部件沿光轴方向与叶片部件重叠的位置处，具有一个切口部分。

9.如权利要求8所述的摄像装置，其中，在叶片部件处于叶片部件不限制通过开口的光量的位置处的状态下，叶片部件和切口部分的重叠量，比在叶片部件处于叶片部件限制通过开口的光量的位置处的状态下的重叠量大。

10.如权利要求8所述的摄像装置，其中，在叶片部件处于叶片部件不限制通过开口的光量的位置处的状态下，叶片部件和切口部分的重叠量变得最大。

11.如权利要求8所述的摄像装置，其中，在摄像装置的电源被断开的状态下，叶片部件和切口部分的重叠量变得最大。

12.如权利要求8所述的摄像装置，其中，叶片部件是一个用来减小通过开口的光量的光圈叶片和一个用来遮断通过开口的光的快门叶片中的至少一个。

13.如权利要求8所述的摄像装置，其中，叶片部件是一个用来减小通过开口的光量的光圈叶片；板部件是布置在光圈叶片与一个用来遮断通过开口的光的快门叶片之间的一块隔板。

14.如权利要求8所述的摄像装置，其中，叶片部件和板部件具有由平整表面形成的相对表面；板部件在板部件的平整表面的一部分中具有切口部分。

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