CN101929532B - 具有结合凸轮的齿轮的传动机构及成像装置的传动机构 - Google Patents
具有结合凸轮的齿轮的传动机构及成像装置的传动机构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101929532B CN101929532B CN201010207408.8A CN201010207408A CN101929532B CN 101929532 B CN101929532 B CN 101929532B CN 201010207408 A CN201010207408 A CN 201010207408A CN 101929532 B CN101929532 B CN 101929532B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gear
- cam
- shutter
- conjunction
- reflecting mirror
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B17/00—Details of cameras or camera bodies; Accessories therefor
- G03B17/38—Releasing-devices separate from shutter
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
- Cameras In General (AREA)
- Shutters For Cameras (AREA)
Abstract
本发明公开一种具有结合凸轮的齿轮的传动机构及成像装置的传动机构,包括:结合凸轮的齿轮,当结合凸轮的齿轮和行星齿轮接合时,结合凸轮的齿轮通过经由行星齿轮传送的驱动力在一个方向中转动,当从行星齿轮脱离时结合凸轮的齿轮停止转动;被动构件,包括接触形成在结合凸轮的齿轮上的至少一个表面凸轮的从动件,被动构件根据结合凸轮的齿轮在一个方向中的转动被驱动,并在结合凸轮的齿轮的一个方向中在结合凸轮的齿轮上施加剩余扭矩,从而增加结合凸轮的齿轮在一个方向中的转动,剩余扭矩独立于施加在结合凸轮的齿轮上的扭矩;阻尼机构,其在反向于结合凸轮的齿轮的一个方向的方向中连续地在结合凸轮的齿轮上施加负载扭矩,以抵消剩余扭矩。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有至少一个结合凸轮的齿轮(cam-incorporatedgear)的传动机构(power transmission mechanism),特别是涉及一类传动机构,其具有至少一个结合凸轮的齿轮以及用于向结合凸轮的齿轮传送转动的行星齿轮机构。本发明还涉及成像装置的传动机构。
背景技术
在使用光学取景器的传统物体观测功能(光学取景模式)之外,SLR数码相机具备“实时取景模式”,其中在拍摄之前在诸如LCD的显示监视器上实时的观测通过图像传感器捕捉的电子物体像,这在现有技术中是已知的。在实时取景模式中,快速返回反光镜(quick-returnmirror,以下简单的称为反光镜)保持在缩回位置(反光镜抬起位置),其中在拍摄前当物体被观测时快速返回反光镜从拍摄光路(opticalpath)上缩回,这不同于在光学取景模式中的观测状态,在光学取景模式中是在拍摄之前通过光学取景器观测物体。这样,在实时取景模式执行拍摄操作时,反光镜驱动操作和快门驱动操作需要和光学取景模式(正常曝光模式)相比以不同的方式被控制。
在非专利文献1(Asahi Camera第202到203页(日本照相月刊,Asahi Shimbun Publications Inc.出版,印刷版本,2008年8月))公开的SLR数码相机中,在取景器光学系统中安装了另一种用于专门在实时取景模式中捕捉物体图像的图像传感器(实时取景图像传感器),其独立于用于拍摄照片的图像传感器,从而可以在取景器光学系统中使用实时取景图像传感器执行准实时取景操作。在这种类型的照相机中,摄影(shooting)之前在显示监视器上观测到的是通过与曝光时所使用的图像传感器不同的图像传感器所捕捉的电子图像,所以在严格的意义上而言,这种取景模式不能被认为是实时取景模式,因为有可能监视器上显示的图像和曝光时拍摄的图像不能精确的对应。此外,需要在取景器中保留图像传感器的安装空间,这对于照相机小型化是一个障碍,以及会导致制造成本的提高。
在非专利文献2(Asahi Camera第230到231页(日本照相月刊,Asahi Shimbun Publications Inc.出版,印刷版本,2008年1月))公开的SLR数码相机中,分别使用两个独立的驱动源驱动反光镜驱动机构和快门驱动机构,在实时取景模式的拍摄操作中,通过快门驱动机构执行快门激活(shutter charge)操作,以及通过反光镜驱动机构保持反光镜抬起状态。在这种照相机中,反光镜驱动系统和快门驱动系统都装备有独立的驱动源以及独立的驱动机构,这使相机难以达成小型化以及难以减轻相机重量,同时引起制造成本的增加。
本发明的申请人已发现在具有实时取景模式的SLR相机中对照相机体小型化、重量减轻以及降低成本的方法,可以通过采用行星齿轮机构作为将电机的驱动力传送到反光镜驱动系统(机构)和快门激活系统(机构)的机构而解决非专利文献1和2中存在的上述问题。特别是,本发明的目的是通过装备有两个结合凸轮的齿轮的驱动机构以及通过行星齿轮机构选择性的向两个结合凸轮的齿轮传送驱动力而在实时取景模式中执行拍摄操作(用于拍摄照片的过程的顺序),所述结合凸轮的齿轮是如日本专利No.3,153,482所示的驱动机构。但是,在下面的若干方面中难以使用行星齿轮机构作为选择性的向这样两个结合凸轮的齿轮传送驱动力的装置。
行星齿轮机构具有这样的基本结构,驱动源(电机)的转动从被驱动源转动的太阳齿轮(sun gear)传送到行星齿轮(planet gear),以及根据太阳齿轮的转动方向,所述行星齿轮的状态在两个不同的状态间切换:行星齿轮和被动齿轮接合的状态,从而行星齿轮的转动被传送到被动齿轮,以及行星齿轮和被动齿轮脱离(和另一被动齿轮接合)的状态。虽然特定程度的负载(转动阻力)从被动构件(driven member)作用到被动齿轮(驱动力经被动齿轮传送到被动构件),如果被动构件的负载特性波动,那么可能有被动齿轮的转动方向的扭矩(surplustorque,剩余扭矩)作用于被动齿轮。如果这样的剩余扭矩作用于被动齿轮,那么行星齿轮和被动齿轮之间的分别作为驱动器和从动件的关系的状态被反转,从而发生被动齿轮好像作为驱动源的情况。在这种条件下,如果试图使行星齿轮和被动齿轮接合,行星齿轮的行为的形式有可能是在被动齿轮上弹跳,从而不能通过被动齿轮而控制被动构件。
例如在日本专利No.3,153,482公开的SLR相机中,通过两个结合凸轮的齿轮的其中之一执行反光镜抬起/放下操作和快门激活操作,以及通过另一个结合凸轮的齿轮的转动控制可调节光圈。反光镜驱动系统、快门激活系统以及光圈控制系统的被动构件的每一个都装备有可摆动杆,所述可摆动杆被形成在相关的结合凸轮的齿轮上的表面凸轮所引导而摆动,以及每个可摆动杆被偏置而在一个方向上转动从而和该表面凸轮接触。当每个可摆动杆被压住从而在与相关的表面凸轮施加的偏置力相反的方向转动时,与结合凸轮的齿轮的转动方向相反的扭矩(负载扭矩)作用在结合凸轮的齿轮上;但是,当可摆动杆在相反方向上转动时,施加在可摆动杆上的偏置力作用在结合凸轮的齿轮上作为剩余扭矩。由于在相关结合凸轮的齿轮的一圈转动中,反光镜驱动系统、快门激活系统和光圈驱动系统的可摆动杆的每一个都往复转动,有时会出现这种情况,即根据结合凸轮的齿轮的转动位置,任何一个可摆动杆引起的剩余扭矩强烈的作用在相关的结合凸轮的齿轮上。因此,假定行星齿轮机构作为将驱动力传送到结合凸轮的齿轮的驱动力传送器,有可能发生行星齿轮和结合凸轮的齿轮之间接合不良。
发明内容
本发明提供一种传动机构,其能够可靠的控制每个被动构件的驱动,而行星齿轮不可能与结合凸轮的齿轮错误接合,以及特别地提供适用于成像装置的这样的传动机构。
根据本发明的一个方面,提供一种传动机构,包括:结合凸轮的齿轮,当该结合凸轮的齿轮和行星齿轮接合时,该结合凸轮的齿轮通过经由该行星齿轮从驱动源传送的驱动力在一个转动方向中转动,其中当从该行星齿轮脱离时该结合凸轮的齿轮停止转动;被动构件,包括接触形成在结合凸轮的齿轮上的至少一个表面凸轮的从动件,所述被动构件根据所述结合凸轮的齿轮在一个转动方向中的转动被驱动,并在所述结合凸轮的齿轮的一个转动方向中在所述结合凸轮的齿轮上施加剩余扭矩,从而增加所述结合凸轮的齿轮在一个转动方向中的转动,所述剩余扭矩独立于由驱动源施加在所述结合凸轮的齿轮上的扭矩;以及阻尼机构,其在反向于所述结合凸轮的齿轮的一个转动方向的转动方向中连续地在所述结合凸轮的齿轮上施加负载扭矩,以便抵消剩余扭矩。
阻尼机构可以是任何类型的,只要其在结合凸轮的齿轮上施加转动负载即可,例如,阻尼机构可以是包括接合结合凸轮的齿轮的摩擦齿轮以及在摩擦齿轮上施加负载的摩擦弹簧的摩擦齿轮机构。
理想的情况是,结合凸轮的齿轮包括第一结合凸轮的齿轮和第二结合凸轮的齿轮,行星齿轮选择性地接合所述第一结合凸轮的齿轮和第二结合凸轮的齿轮,摩擦齿轮机构包括第一摩擦齿轮机构和第二摩擦齿轮机构,其中第一摩擦齿轮机构包括接合第一结合凸轮的齿轮的第一摩擦齿轮,第二摩擦齿轮机构包括接合第二结合凸轮的齿轮的第二摩擦齿轮。当第一结合凸轮的齿轮被通过行星齿轮从驱动源传送的驱动力转动时,第一摩擦齿轮转动同时在第一结合凸轮的齿轮上施加负载扭矩,其中第二结合凸轮的齿轮和第二摩擦齿轮的转动被停止。当第二结合凸轮的齿轮被通过行星齿轮从驱动源传送的驱动力转动时,第二摩擦齿轮转动同时在第二结合凸轮的齿轮上施加负载扭矩,其中第一结合凸轮的齿轮和第一摩擦齿轮的转动被停止。
可以设置一对齿轮支撑构件,其以防止摩擦齿轮在转动轴的方向上移动的方式支撑摩擦齿轮。在这种情况下,理想的,摩擦弹簧是安装在一对支撑构件和摩擦齿轮之间的压缩弹簧。
在阻尼机构的替换实施例中,阻尼机构可以通过磁性在结合凸轮的齿轮或者与结合凸轮的齿轮接合的齿轮上施加转动阻力。
在本发明适用于的传动机构中,被结合凸轮的齿轮驱动的被动构件是可摆动构件。更具体而言,被动构件可以包括可以在第一摆动极限和第二摆动极限之间摆动的至少一个可摆动构件,在第一摆动极限,从动件靠近结合凸轮的齿轮的转动轴,在第二摆动极限,从动件远离该转动轴,可摆动构件朝第一摆动极限偏置。当可摆动部件从第二摆动极限摆动到第一摆动极限时,可摆动构件在结合凸轮的齿轮上施加剩余扭矩。阻尼机构操作以抵消由可摆动构件引起的剩余扭矩。
理想的,分别通过两个表面凸轮的其中之一来控制两个可摆动构件的摆动操作。当两个可摆动构件之一在结合凸轮的齿轮上施加剩余扭矩时,独立于阻尼机构,两个可摆动构件中的另一个在反向于结合凸轮的齿轮的一个转动方向的转动方向上在结合凸轮的齿轮上施加负载扭矩。
理想的,结合凸轮的齿轮安装在成像装置中,所述成像装置包括能够在观测位置与缩回位置之间摆动的反光镜,在观测位置上,来自于成像光学系统的光被反光镜反射从而朝取景器光学系统前进,在缩回位置,来自于成像光学系统的光不被反光镜反射即入射到成像拾取介质上;快门,当关闭时,所述快门防止通过成像光学系统的光入射到成像拾取介质上,当打开时,所述快门允许通过成像光学系统的光入射到成像拾取介质上。两个可摆动构件之一包括反光镜驱动杆,当位于第一摆动极限时将反光镜保持在观测位置,当位于第二摆动极限时将反光镜保持在缩回位置。可摆动构件中的另一个包括快门激活杆,当位于第一摆动极限时允许快门移动,当位于第二摆动极限时对快门激活。
理想的,结合凸轮的齿轮安装在成像装置中,所述成像装置包括快门,当关闭时,所述快门防止通过成像光学系统的光入射到成像拾取介质上,当打开时,所述快门允许通过成像光学系统的光入射到成像拾取介质上。可摆动构件包括快门激活杆,当位于第一摆动极限时允许快门移动,当位于第二摆动极限时对快门激活。
理想的,传动机构包含在成像装置中,所述成像装置包括能够在观测位置与缩回位置之间摆动的反光镜,在观测位置上,来自于成像光学系统的光被反光镜反射从而朝取景器光学系统前进,在缩回位置,来自于成像光学系统的光不被反光镜反射即入射到成像拾取介质上;快门,当关闭时,所述快门防止通过成像光学系统的光入射到成像拾取介质上,当打开时,所述快门允许通过成像光学系统的光入射到成像拾取介质上。可摆动构件包括反光镜驱动杆,当位于第一摆动极限时将反光镜保持在观测位置,当位于第二摆动极限时将反光镜保持在缩回位置;快门激活杆,当位于第一摆动极限时允许快门移动,当位于第二摆动极限时对快门激活。结合凸轮的齿轮包括第一结合凸轮的齿轮和第二结合凸轮的齿轮,行星齿轮选择性地接合所述第一结合凸轮的齿轮和第二结合凸轮的齿轮。第一结合凸轮的齿轮包括用于控制反光镜驱动杆的摆动操作的反光镜控制表面凸轮以及用于控制快门激活杆的摆动操作的第一快门控制表面凸轮。第二结合凸轮的齿轮包括用于控制快门激活杆的摆动操作的第二快门控制表面凸轮。阻尼机构包括在第一结合凸轮的齿轮上施加负载扭矩的第一阻尼机构和在第二结合凸轮的齿轮上施加负载扭矩的第二阻尼机构。
理想的,第一阻尼机构包括第一摩擦齿轮机构,所述第一摩擦齿轮机构包括与第一结合凸轮的齿轮接合的第一摩擦齿轮和在第一摩擦齿轮上施加负载的第一摩擦弹簧,第二阻尼机构包括第二摩擦齿轮机构,所述第二摩擦齿轮机构包括与第二结合凸轮的齿轮接合的第二摩擦齿轮和在第二摩擦齿轮上施加负载的第二摩擦弹簧。第一摩擦齿轮和第二摩擦齿轮被反光镜盒可转动的支撑,反光镜被可摆动地支撑在反光镜盒中。第一摩擦弹簧设置在第一摩擦齿轮和反光镜盒之间,第二摩擦弹簧设置在第二摩擦齿轮和反光镜盒之间。
理想的,驱动力通过减速齿轮系和行星齿轮从驱动源传送到结合凸轮的齿轮。
理想的,传动机构包含在SLR照相机中。
在一个实施例中,提供一种成像装置的传动机构,包括能够在观测位置与缩回位置之间摆动的反光镜,在观测位置上,来自于成像光学系统的光被反光镜反射从而朝取景器光学系统前进,在缩回位置,来自于成像光学系统的光不被反光镜反射即入射到成像拾取介质上;结合凸轮的齿轮,当该结合凸轮的齿轮和行星齿轮接合时,该结合凸轮的齿轮通过经由该行星齿轮从驱动源传送的驱动力在一个转动方向中转动,当从该行星齿轮脱离时该结合凸轮的齿轮停止转动;反光镜驱动杆,包括滑动接触形成在结合凸轮的齿轮上的表面凸轮的从动件,其中反光镜驱动杆能够在第一摆动极限和第二摆动极限之间摆动,在第一摆动极限,从动件靠近结合凸轮的齿轮的转动轴,在第二摆动极限,从动件远离结合凸轮的齿轮的转动轴,当反光镜驱动杆位于第一摆动极限时将反光镜保持在观测位置,当反光镜驱动杆位于第二摆动极限时将反光镜保持在缩回位置,并且当反光镜驱动杆从第二摆动极限转动到第一摆动极限时在结合凸轮的齿轮的转动方向上在结合凸轮的齿轮上施加剩余扭矩,从而增加结合凸轮的齿轮在该转动方向上的转动,所述剩余扭矩独立于驱动源施加在结合凸轮的齿轮上的扭矩;以及,阻尼机构,其在反向于所述结合凸轮的齿轮的转动方向的转动方向中连续地在所述结合凸轮的齿轮上施加负载扭矩,以便抵消剩余扭矩。
在一个实施例中,提供一种成像装置的传动机构,包括:快门,当关闭时,所述快门防止光入射到成像拾取介质上,当打开时,所述快门允许光入射到成像拾取介质上;结合凸轮的齿轮,当该结合凸轮的齿轮和行星齿轮接合时,该结合凸轮的齿轮通过经由该行星齿轮从驱动源传送的驱动力在一个转动方向中转动,当从该行星齿轮脱离时该结合凸轮的齿轮停止转动;快门激活杆,包括与形成在结合凸轮的齿轮上的表面凸轮滑动接触的从动件,其中快门激活杆根据结合凸轮的齿轮的转动能够在第一摆动极限和第二摆动极限之间摆动,在第一摆动极限,从动件位于结合凸轮的齿轮的转动轴附近,在第二摆动极限,从动件远离结合凸轮的齿轮的转动轴,当快门激活杆位于第一摆动极限时允许快门移动,当快门激活杆位于第二摆动极限时使快门被激活,并且当快门激活杆从第二摆动极限转动到第一摆动极限时,快门激活杆在结合凸轮的齿轮的转动方向上在结合凸轮的齿轮上施加剩余扭矩,以便增加结合凸轮的齿轮在转动方向上的转动,所述剩余扭矩独立于驱动源施加在结合凸轮的齿轮上的扭矩;以及阻尼机构,其在反向于所述结合凸轮的齿轮的转动方向的转动方向中连续地在所述结合凸轮的齿轮上施加负载扭矩,以便抵消剩余扭矩。
对于根据本发明的传动机构,由于能够防止剩余扭矩(由被动构件引起并且作用在结合凸轮的齿轮上以便增加结合凸轮的齿轮上在其预定驱动方向上的转动)作用在结合凸轮的齿轮上,因此不会出现行星齿轮与结合凸轮的齿轮的不良接合,从而能够执行可靠的驱动控制。此外,由于阻尼机构施加在结合凸轮的齿轮上的负载扭矩的大小可以被设定为任意所需的大小,因此能够以高自由度设计凸轮曲线(凸轮轮廓),而不受到与被动构件施加在结合凸轮的齿轮上的剩余扭矩相关的限制。
附图说明
下面将参考附图详细的描述本发明,其中:
图1是应用根据本发明的传动机构的成像装置的作为示例的SLR照相机的光学系统的示意图;
图2是SLR照相机的控制系统的主要元件的方框图;
图3是安装在设置在SLR照相机中的反光镜盒侧面的反光镜/快门驱动机构的正视图,显示了从SLR照相机的前方观测的反光镜/快门驱动机构一部分的截面;
图4是反光镜/快门驱动机构的后视图,显示了从SLR照相机的后方观测的反光镜/快门驱动机构一部分的截面;
图5是反光镜/快门驱动机构在正常拍摄(phtography)操作顺序的初始状态中的侧视图,其中,反光镜保持在拍摄光路中的放下位置(观测位置),以及快门激活操作已经完成;
图6是反光镜/快门驱动机构在可以曝光(exposure-possible)状态中的侧视图,其中,反光镜保持在缩回位置,以及快门激活杆保持在激活释放位置;
图7是当在实时取景模式中执行拍摄操作时,从图6中显示的可以曝光状态通过电机的反向驱动,可以经过行星齿轮机构将驱动力传送给第二结合凸轮的齿轮的状态中的反光镜/快门驱动机构的侧视图;
图8是在第二结合凸轮的齿轮已经从图7所示的状态转动以及通过快门激活杆进行的激活操作已经完成的状态中反光镜/快门驱动机构的侧视图;
图9是在电机驱动力已经经过行星齿轮机构传送给第一结合凸轮的齿轮的状态中反光镜/快门驱动机构的一部分的侧视图,其中行星齿轮机构作为反光镜/快门驱动机构的部件;
图10是在电机驱动力已经经过行星齿轮机构传送给第二结合凸轮的齿轮的状态中如图9中所示的反光镜/快门驱动机构的一部分的侧视图;
图11是在反光镜保持在放下位置的状态中反光镜/快门驱动机构的一部分的侧视图,其中反光镜和限制栓(limit pin)接触,而反光镜驱动杆保持在反光镜放下位置;
图12是显示在正常曝光模式(正常取景模式/光学取景模式)下的正常拍摄操作顺序的时序图;
图13是显示实时取景模式的操作顺序的时序图;
图14是显示实时取景模式的拍摄操作的时序图;
图15是第一结合凸轮的齿轮、反光镜驱动杆、快门激活杆以及相关元件的侧视图,显示当第一结合凸轮的齿轮位于图5中所示的其原点(origin)位置时,第一结合凸轮的齿轮、反光镜驱动杆以及快门激活杆之间的相对位置;
图16是第一结合凸轮的齿轮、反光镜驱动杆、快门激活杆以及相关元件的侧视图,显示当第一结合凸轮的齿轮位于图6中所示的原点位置时,第一结合凸轮的齿轮、反光镜驱动杆以及快门激活杆之间的相对位置;
图17是第二结合凸轮的齿轮、快门激活杆以及相关元件的侧视图,显示当第二结合凸轮的齿轮位于图7中所示的原点位置时,第二结合凸轮的齿轮以及快门激活杆之间的相对位置;
图18是第二结合凸轮的齿轮、快门激活杆以及相关元件的侧视图,显示当第二结合凸轮的齿轮位于图8中所示的快门激活完成位置时,第二结合凸轮的齿轮以及快门激活杆之间的相对位置;
图19是传动机构中包含的第一摩擦齿轮机构和第二摩擦齿轮机构的截面图,显示其具体结构;
图20是概念图,显示在正常拍摄操作顺序中,在第一结合凸轮的齿轮处于从图5中所示的原点位置朝图6中所示的反光镜抬起完成位置转动的过程中的状态下,通过反光镜驱动杆、快门激活杆和第一摩擦齿轮机构施加于第一结合凸轮的齿轮的力之间的关系;
图21是概念图,显示在正常拍摄操作顺序中,在第一结合凸轮的齿轮处于从图6中所示的反光镜抬起完成位置朝图5中所示的原点位置朝转动的过程中的状态下,通过反光镜驱动杆、快门激活杆和第一摩擦齿轮机构施加于第一结合凸轮的齿轮的力之间的关系;
图22是概念图,显示在实时取景模式拍摄操作顺序中,在第二结合凸轮的齿轮处于从图7中所示的原点位置朝图8中所示的快门激活完成位置朝转动的过程中的状态下,通过快门激活杆和第二摩擦齿轮机构施加于第二结合凸轮的齿轮的力之间的关系;
图23是概念图,显示在实时取景模式拍摄操作顺序中,在第二结合凸轮的齿轮处于从图8中所示的快门激活完成位置朝图7中所示的原点位置转动的过程中的状态下,通过快门激活杆和第二摩擦齿轮机构施加于第二结合凸轮的齿轮的力之间的关系;
图24是显示利用磁力的阻尼机构的示意图。
具体实施方式
图1显示的SLR数码照相机(以下简称为照相机)10是根据本发明的成像装置的实施例。照相机10在照相机体11的前面装备有镜头底座(环形底座),镜头筒(可互换镜头)12可拆卸的安装在该镜头底座上,以及进一步在镜头底座后面设置有反光镜盒(齿轮支撑构件)13。照相机10在反光镜盒13中设置有被反光镜盒13所支撑的快速返回反光镜(以下简称为反光镜)14,所述反光镜14能够绕固定在所述反光镜盒13上的横向延伸的反光镜薄片铰链(mirror sheet hinge)14x摆动。照相机10在反光镜14后面装备有焦平面快门(以下简称为快门)15,以及在快门15后面装备有图像传感器(图像拾取介质)16。
如图1和5所示,反光镜14被驱动从而在两个位置之间摆动:放下位置(观测位置;如图1中实线以及图5中的双点划线所示)和向上缩回位置(如图1和5中的双点划线所示),在放下位置中反光镜14位于拍摄光路中,所述拍摄光路从镜头筒12中的照相镜头(photographic lens,成像光学系统)12a到图像传感器16,在向上缩回位置中反光镜14从上述拍摄光路中向上缩回。反光镜14包括反光镜和将反光镜支撑于其上的反光镜薄片。在图5到8中由双点划线所示的反光镜14的部分是反光镜14的反光镜薄片。当反光镜14在放下位置时,被反光镜14反射的光入射到取景器光学系统17(包括五棱镜和目镜)上,通过目镜开口17a而作为物体像被观测。另一方面,当反光镜14在向上缩回位置时,穿过照相镜头12a的光射向快门15而不被反光镜14反射,以及上述光可以通过快门15的开口入射到图像传感器16的光接收表面上。照相机体10在照相机体11的后面装备有LCD监视器18。经过图像传感器16得到的电子物体像和其他除电子物体像以外的各种信息可以显示在LCD监视器18上。
快门15装备有主帘(leading curtain)15a和从动帘(trailing curtain)15b(两者都指示在图2上),每个都可以在相对于图像传感器16的垂直于入射光轴的平面中移动。在曝光时的快门15的操作中,主帘15a和从动帘15b以两者之间预定的时间差而按顺序移动,以及被施加到其上的快门激活操作带回到其前一个位置(初始位置),这将在下文中详细讨论。照相机10中装备有作为快门15的主帘15a和从动帘15b的相关元件的快门设置杆51。该快门设置杆51被支持从而绕轴(未显示)可摆动。显示在图4到图8,图15到图18以及图20到23中的该快门设置杆51的部分是快门设置杆51的自由端。快门设置杆51的摆动运动引起快门设置杆51的自由端的位置在竖直方向上变化。当快门设置杆51的自由端在图5和图8中所示的快门保持位置时,快门设置杆51从机械上防止主帘15a和从动帘15b移动。当快门设置杆51的自由端在图6和图7中所示的快门保持位置之上的快门释放位置时,允许主帘15a和从动帘15b移动。通过(概念性的显示在图5到图8,图15到图18以及图20到23中的)设置杆回复弹簧55,快门设置杆51被向着快门释放位置偏置。通过快门设置杆51从快门释放位置到快门保持位置的移动,执行快门15的主帘15a和从动帘15b的快门激活(charge)操作。通过主帘保持磁体52和从动帘保持磁体53(两者都在图2中显示),主帘15a和从动帘15b可以保持在被激活的状态(防止移动)。当被供电时,主帘保持磁体52被激发(打开)以产生磁性吸引力而保持主帘15a,以及随后在主帘保持磁体52被供电的状态取消之后,主帘保持磁体52改变为不供电状态(关闭状态),这样引起主帘15a移动。同样的,当被供电时,从动帘保持磁体53被激发(打开)以产生磁性吸引力而保持从动帘15b,以及随后在从动帘保持磁体53被供电的状态取消之后,从动帘保持磁体53改变为不供电的状态(关闭状态),这样引起从动帘15b移动。
照相机10在反光镜盒13的侧面装备反光镜/快门驱动机构(传动机构)20。如图3和图4所示,照相机10中装备有盖板(齿轮支撑部件)21,所述盖板21固定在面对反光镜盒13的侧表面的位置(该位置对应于图5到图8的每一幅的纸面前方的位置),以及照相机10中进一步装备有被所述盖板21在其下端附近所支撑的驱动电机(可逆电机(reversible motor)/驱动源)22。电机小齿轮23固定于驱动电机22的转动输出轴上。反光镜/快门驱动机构20装备有行星齿轮机构30,以及电机小齿轮23的转动通过包括三个减速齿轮24、25和26的减速齿轮组传递给行星齿轮机构30的太阳齿轮31。如图9和图10所示,行星齿轮机构30装备有可以绕太阳齿轮31的转动轴31x摆动的行星齿轮臂32,以及装备有行星齿轮33,所述行星齿轮33被行星齿轮臂32的自由端所支撑从而可以绕平行于太阳齿轮3 1的转动轴3 1x而延伸的转动轴33x转动。行星齿轮33和太阳齿轮31啮合(in mesh),通过行星齿轮摩擦弹簧34(见图3和图4)在行星齿轮33和行星齿轮臂32之间施加预定大小的摩擦力(转动阻力)。
行星齿轮33通过行星齿轮臂32的摆动运动选择性的与第一结合凸轮的齿轮35以及第二结合凸轮的齿轮36啮合。行星齿轮臂32装备有子臂32a,以及通过子臂32a和形成于反光镜盒13上的摆动运动限制突起(摆动运动限制器)13a之间的接合确定了行星齿轮臂32在和第一结合凸轮的齿轮35接合的方向上的摆动运动的限制。此外,通过子臂32a和形成于反光镜盒13上的摆动运动限制突起(摆动运动限制器)13b之间的接合确定了行星齿轮臂32在和第二结合凸轮的齿轮36接合的方向上的摆动运动的限制。
第一结合凸轮的齿轮35和第二结合凸轮的齿轮36被支撑于反光镜盒13的侧面和盖板21之间,从而可以分别绕转动轴35x和转动轴36x转动,所述转动轴35x和转动轴36x中的每一个都平行于行星齿轮33的转动轴33x。第一结合凸轮的齿轮35和第二结合凸轮的齿轮36的每一个都在其外周(outer peripheral)表面上装备有可以和行星齿轮33接合的圆周齿轮(齿轮齿)。第一结合凸轮的齿轮35和第二结合凸轮的齿轮36的直径基本上彼此相等。此外,第一结合凸轮的齿轮35和第二结合凸轮的齿轮36在外周表面上的齿轮齿数彼此相等(即减速比是1∶1)。在第一结合凸轮的齿轮35和第二结合凸轮的齿轮36面向盖板21的表面上分别装备有代码盘刷(code plate brushes)37和代码盘刷38。与代码盘刷37和38滑动接触的代码盘39(见图3和图4)被盖板21所支撑。由于代码盘刷37和38的每一个与形成在代码盘39上的轨迹的图案之间的电传导,检测到每个结合凸轮的齿轮35和36的特定转动位置。后面将详细讨论这样的结合凸轮的齿轮35和36的可检测的转动位置。此外,第一结合凸轮的齿轮35在其与固定代码盘刷37的表面相对的表面上装备有反光镜控制凸轮(表面凸轮/反光镜控制表面凸轮)40以及第一快门控制凸轮(表面凸轮/第一快门控制表面凸轮)41。第二结合凸轮的齿轮36在其与固定代码盘刷38的表面相对的表面上装备有第二快门控制凸轮(表面凸轮/第二快门控制表面凸轮)42。下面将详细介绍反光镜控制凸轮40、第一快门控制凸轮41以及第二快门控制凸轮42的形状。上述描述的从电机小齿轮23到第一结合凸轮的齿轮35和第二结合凸轮的齿轮36的所有齿轮的转动轴基本上都平行于反光镜薄片铰链14x的轴。
反光镜/快门驱动机构20在反光镜盒13的侧面和盖板21之间装备并支撑有反光镜驱动杆(被动构件/可摆动构件)45,该反光镜驱动杆45可以绕基本平行于反光镜薄片铰链14x的轴的转动轴45x摆动。反光镜驱动杆45在其自由端(对于图5到图8是左端)附近装备有反光镜保持部分45a。反光镜14在其反光镜薄片上装备有反光镜薄片轮毂(boss)14a,其保持在反光镜保持部分45a和反光镜抬起弹簧46之间。反光镜14被驱动从而根据反光镜驱动杆45的摆动操作在上述放下位置和上述向上缩回位置之间摆动。即,反光镜驱动杆45被驱动从而在反光镜放下位置(第一摆动极限,如图5和15所示)和反光镜抬起位置(第二摆动极限,如图6到图8和图16所示)之间摆动,在反光镜放下位置中反光镜14保持在拍摄光路的放下位置中,而在反光镜抬起位置中反光镜14保持在向上缩回位置。反光镜驱动杆45被反光镜放下弹簧47偏置从而朝反光镜放下位置转动。反光镜放下弹簧47由扭转弹簧(torsion spring)构成,所述扭转弹簧包括环绕反光镜驱动杆45的转动轴45x的螺旋形部分以及一对从螺旋形部分延伸出的臂。反光镜放下弹簧47的一对臂的其中之一被钩在反光镜驱动杆45的弹簧钩45c上,另一个臂钩在反光镜盒13的一侧上提供的弹簧接合突起13c上。如图5和15所示,当反光镜驱动杆45在反光镜放下位置时,反光镜保持部分45a向下压住反光镜薄片轮毂14a从而将反光镜14保持在放下位置。如图3和11所示,确定反光镜14的放下位置的限制栓19固定在反光镜盒13上,以及通过使反光镜保持部分45a接触反光镜14的反光镜薄片轮毂14a使反光镜驱动杆45保持在反光镜放下位置,通过限制栓19防止反光镜14转动。另一方面,第一结合凸轮的齿轮35的反光镜控制凸轮40可以接触形成在反光镜驱动杆45上的凸轮从动件45b。转动第一结合凸轮的齿轮35到图6、7、8和16所示的位置(反光镜抬起完成位置)引起反光镜控制凸轮40向上压住凸轮从动件45b,从而克服反光镜放下弹簧47的偏置力而使反光镜驱动杆45保持在反光镜抬起位置。当反光镜驱动杆45在反光镜抬起位置时,反光镜抬起弹簧46抬起反光镜薄片轮毂14a从而将反光镜14保持在向上缩回位置。在这一时刻,反光镜抬起弹簧46轻微弯曲从而吸收反光镜驱动杆45的转动量中的任何误差,这能够将反光镜14可靠的保持在向上缩回位置。此外,反光镜盒13中装备有震动吸收器(反光镜垫)48,反光镜14在其前端(自由端)附近紧靠着上述震动吸收器48而缩回在向上缩回位置。
反光镜/快门驱动机构20还在反光镜盒13的一侧和盖板21之间装备并支撑有快门激活杆(被动构件/摆动构件)50,从而快门激活杆50可以绕基本平行于反光镜薄片铰链14x的轴的转动轴50x而摆动。上述快门激活杆50以转动轴50x为中心,装备有在不同方向延伸的第一臂50a和第二臂50b。快门激活杆50在第一臂50a的自由端装备有可以和快门设置杆51的自由端接触的末端接触部分50c。快门激活杆50可以在两个位置之间摆动:激活位置(第二摆动极限,如图5、8、15和18所示)和激活释放位置(如图6、7、16和17所示),在激活位置,通过末端接触部分50c将快门设置杆51压在快门保持位置,以及在激活释放位置从快门设置杆51脱离从而允许快门设置杆51移动到快门释放位置(第一摆动极限,如图6、7、16和17所示)。快门激活杆50通过激活杆回复弹簧54被偏置从而向激活释放位置转动。激活杆回复弹簧54是拉伸弹簧,其两端分别钩在形成在第一臂50a上的弹簧接合突起50d以及形成在反光镜盒13的一侧上的弹簧接合突起13d上。快门激活杆50在激活杆回复弹簧54的偏置方向上的摆动运动的极限(即快门激活杆50的激活释放位置)通过使形成在第一臂50a上的制动器(stopper)部分50e(见图17和18)和摆动限制突起13e(见图3到8,15到19)接触而确定。此外,第一臂50a上装备有第一凸轮从动件50f以及第二臂50b上装备有第二凸轮从动件50g。第一凸轮从动件50f和第二凸轮从动件50g基本上和转动轴50x的距离相同。第一结合凸轮的齿轮35的第一快门控制凸轮41可以和第一凸轮从动件50f接触,以及第二结合凸轮的齿轮36的第二快门控制凸轮42可以和第二凸轮从动件50g接触。当第一结合凸轮的齿轮35在图5和15所示的位置(原点位置)时,可以通过经第一快门控制凸轮41压住第一凸轮从动件50f,克服激活杆回复弹簧54的偏置力而将快门激活杆50保持在激活位置。同样,通过转动第二结合凸轮的齿轮36到图8和18所示的位置(快门激活完成位置),可以通过经第二快门控制凸轮42向上推第二凸轮从动件50g,克服激活杆回复弹簧54的偏置力而将快门激活杆50保持在激活位置。这样,快门激活杆50被第一结合凸轮的齿轮35和第二结合凸轮的齿轮36以上述的方式而共享。
反光镜/快门驱动机构20进一步装备有第一摩擦齿轮机构70和第二摩擦齿轮机构80。第一摩擦齿轮机构70作为将负载施加到第一结合凸轮的齿轮35上的阻尼(负载施加)机构,第二摩擦齿轮机构80作为将负载施加到第二结合凸轮的齿轮36上的阻尼(负载施加)机构。如图19所示,第一摩擦齿轮机构70设置有可以在基本上平行于第一结合凸轮的齿轮35的转动轴35x以及第二结合凸轮的齿轮36的转动轴36x的转动轴71x上转动的第一摩擦齿轮71。第一摩擦齿轮71设置有与第一结合凸轮的齿轮35接合的齿轮部分71a,并且在齿轮部分71a的各个侧面上还设置有第一圆柱形套筒71b和第二圆柱形套筒71c,第一圆柱形套筒71b和第二圆柱形套筒71c的直径均小于齿轮部分71a的直径,并且与齿轮部分71a同轴。轴插入孔71d穿过第一摩擦齿轮71而形成,且转动轴71x通过第一圆柱形套筒71b和第二圆柱形套筒71c插入轴插入孔71d中。第一摩擦齿轮71的位置使得第一圆柱形套筒71b的外端(相对于图19的下端)面对反光镜盒13的接合部分13f,且第二圆柱形套筒71c的外端(相对于图19的上端)面对盖板21。转动轴71x从接合部分13f朝盖板21突出。第一摩擦齿轮71被固定在接合部分13f和盖板21之间,从而防止其在转动轴71x的方向上移动。第一摩擦齿轮机构70的第一圆柱形套筒71b上设置有两个垫片72和73,且在第一圆柱形套筒71b的两个垫片72和73之间设置有摩擦弹簧(第一摩擦弹簧)74。摩擦弹簧74是压缩螺旋弹簧,其在相反的方向上彼此偏置两个垫片72和73,从而分别将两个垫片72和73压在齿轮部分71a和接合部分13f上。由于摩擦弹簧74的压力,在第一摩擦齿轮71的旋转过程中,旋转负载(摩擦力)作用在第一摩擦齿轮71上。
第二摩擦齿轮机构80在结构上与第一摩擦齿轮机构70类似。更具体而言,第二摩擦齿轮机构80设置有可以在转动轴81x上转动的第二摩擦齿轮81。第二摩擦齿轮81设置有与第二结合凸轮的齿轮36接合的齿轮部分81a,并且在齿轮部分81a的各个侧面上还设置有第一圆柱形套筒81b和第二圆柱形套筒81c,第一圆柱形套筒81b和第二圆柱形套筒81c的直径均小于齿轮部分81a的直径,并且与齿轮部分81a同轴。轴插入孔81d穿过第二摩擦齿轮81而形成,且转动轴81x通过第一圆柱形套筒81b和第二圆柱形套筒81c插入轴插入孔81d中。转动轴81x在基本上平行于转动轴71x的方向上从形成在反光镜盒13的侧表面上的接合部分13g突出。第一圆柱形套筒81b的外端以及第二圆柱形套筒81c的外端被固定在接合部分13g和盖板21之间,从而防止第二摩擦齿轮81在转动轴81x的方向上移动。第二摩擦齿轮机构80的第一圆柱形套筒81b上设置有两个薄垫片82和83,且在第一圆柱形套筒81b的两个垫片82和83之间设置有摩擦弹簧(第二摩擦弹簧)84。摩擦弹簧84是压缩螺旋弹簧,其在相反的方向上彼此偏置两个垫片82和83,从而分别将两个垫片82和83压在齿轮部分81a和接合部分13g上。由于摩擦弹簧84的压力,在第二摩擦齿轮81的旋转过程中,旋转负载(摩擦力)作用在第二摩擦齿轮81上。
除反光镜/快门驱动机构20以外,照相机体10还装备有光圈控制机构27(在图1中概念性的示出),所述光圈控制机构27用于控制装备在镜头筒12中的可调节光圈12b的驱动。光圈控制机构27通过不同于反光镜/快门驱动机构20的驱动电机22的驱动源而被驱动。在下面将讨论到的实时取景操作(实时预览操作)中,可以根据经过图像传感器16得到的物体图像的亮度信息来调节可调节光圈12b的孔径(aperture)开口的尺寸(f数)。
图2是显示照相机10的控制系统的主要元件的方块图。虽然照相机10装备有曝光控制系统和自动对焦系统,但为了简要而在图2的方块图中忽略上述系统,所述曝光控制系统涉及设置由光圈控制机构27确定的f数以及设置快门速度,所述自动对焦系统根据物体的距离信息而进行操作。如图2所示,控制系统装备有控制电路60,以及装备有都连接到控制电路60的释放开关61、实时取景开关62、反光镜放下开关63、反光镜抬起开关64、激活完成开关65以及激活杆缩回开关66。响应从释放开关61、实时取景开关62、反光镜放下开关63、反光镜抬起开关64、激活完成开关65以及激活杆缩回开关66输入的信号,控制电路60根据内部存储器中存储的程序控制驱动电机22、主帘保持磁体52和从动帘保持磁体53的操作。可以通过按压装备在照相机体11的外表面上的释放按钮(未显示)而打开释放开关61。可以通过按压装备在照相机体11的外表面上的实时取景按钮(未显示)而打开和关闭实时取景开关62。
反光镜放下开关63和反光镜抬起开关64的ON/OFF状态被输入到控制电路60作为代码盘刷37和代码盘39检测到的第一结合凸轮的齿轮35的转动位置信息。更确切的说,在第一结合凸轮的齿轮35转动到如图5和15所示的转动位置(原点位置)时,反光镜放下开关63被打开,以及在第一结合凸轮的齿轮35转动到如图6和16所示的转动位置(反光镜抬起完成位置)时,反光镜抬起开关64被打开。激活完成开关65和激活杆缩回开关66的ON/OFF状态被输入到控制电路60作为代码盘刷38和代码盘39检测到的第二结合凸轮的齿轮36的转动位置信息。更确切的说,在第二结合凸轮的齿轮36转动到如图8和18所示的转动位置(快门激活完成位置)时,激活完成开关65被打开,以及在第二结合凸轮的齿轮36转动到如图7和17所示的转动位置(原点位置)时,激活杆缩回开关66被打开。
控制电路60包括图像处理电路。图像处理电路处理在图像传感器16的光接收表面上形成的物体的像,以产生电子图像数据,并将所产生的图像数据存储于如存储器卡67的记录介质中,以及在LCD监视器18上显示该电子图像。
下面将讨论具有上述结构的照相机10的操作。下面将根据附图5到11和图15到18以及图20到23描述关于照相机10的操作的结合凸轮的齿轮35和36的转动方向。
图5和15显示了在正常曝光模式(正常取景模式/光学取景模式)中的反光镜/快门驱动机构20的初始状态。在该初始状态中,反光镜驱动杆45(凸轮从动件45b)还没有被第一结合凸轮的齿轮35的反光镜控制凸轮40所抬起;反光镜驱动杆45通过反光镜放下弹簧47的偏置力保持在反光镜放下位置,以及相应地反光镜14被保持在放下位置。此外,第一凸轮从动件50f被第一结合凸轮的齿轮35的第一快门控制凸轮41压住,从而快门激活杆50克服激活杆回复弹簧54的偏置力而被保持在激活位置。快门设置杆51被快门激活杆50的末端接触部分50c压住,从而保持在快门保持位置。另一方面,第二结合凸轮的齿轮36的第二快门控制凸轮42离开第二凸轮从动件50g从而不参与快门激活杆50的位置控制。这时,快门15已经被激活,以及快门设置杆51出现在快门保持位置上从机械上防止主帘15a和从动帘15b移动。此外,主帘保持磁体52和从动帘保持磁体53的每个都在OFF状态。当反光镜/快门驱动机构20在上述初始状态时,第一结合凸轮的齿轮35和第二结合凸轮的齿轮36的转动位置被分别设置为第一结合凸轮的齿轮35和第二结合凸轮的齿轮36的原点(origin)位置。此外,在反光镜/快门驱动机构20的初始状态中,行星齿轮机构30的状态是行星齿轮33和第一结合凸轮的齿轮35啮合(见图9)。
在初始状态,在释放开关61被打开时,执行显示在图12中的时序图中的正常曝光模式下的拍摄操作。在正常曝光模式中,驱动电机22的驱动被控制,从而电机小齿轮23关于图5逆时针转动。驱动电机22的转动方向在下面被称为向前(forward)转动方向。此外,驱动电机22在反向转动电机小齿轮23的驱动方向,即关于图5的顺时针方向在后面称为反向(reverse)转动方向。在释放开关61被打开时(见图12中的U1;当在以下说明中遇到带有前缀“U”的数字时则参考图12),首先主帘保持磁体52和从动帘保持磁体53被供电,从而电磁的保持主帘15a和从动帘15b(见U2)。在这一点,执行曝光控制(测光操作以及f数和快门速度的选择)、AF控制的各种计算以及和镜头筒12的通信;其详细描述在此省略。
随后,驱动电机22被向前驱动(见U3)从而通过电机小齿轮23和减速齿轮24、25和26关于图5逆时针转动太阳齿轮31。虽然太阳齿轮31的转动方向是使行星齿轮臂(摆动臂)32和行星齿轮33接近第一结合凸轮的齿轮35的转动方向,但是行星齿轮33已经和第一结合凸轮的齿轮35接合,以及通过子臂32a和摆动运动限制突起13a之间的接合防止行星齿轮臂32在相同转动方向上转动。这样,太阳齿轮31的逆时针方向引起行星齿轮33关于图5顺时针转动,而不改变其轴的位置,这样引起第一结合凸轮的齿轮35关于图5逆时针转动。第一结合凸轮的齿轮35从原点位置转动的预定量引起反光镜控制凸轮40接触凸轮从动件45b并压住凸轮从动件45b从而向反光镜抬起位置转动反光镜驱动杆45。由此,反光镜薄片轮毂14a被反光镜抬起弹簧46向上推动,这引起反光镜14从放下位置向抬起缩回位置转动(见U4)。第一结合凸轮的齿轮35从原点位置转动的预定量引起代码盘刷37和代码盘39的接触位置的变化从而关闭反光镜放下开关63(见U5)。此外,在第一结合凸轮的齿轮35从原点位置逆时针转动的过程中,第一快门控制凸轮41逐渐减小对第一凸轮从动件50f的压缩量,以及通过激活杆回复弹簧54的偏置力,快门激活杆50从激活位置向激活释放位置转动(见U6)。跟随快门激活杆50的转动,通过设置杆回复弹簧55的偏置力,快门设置杆51也从快门保持位置向快门释放位置转动。
如图6和16所示,在第一结合凸轮的齿轮35被转动到反光镜抬起完成位置时,反光镜抬起开关64打开(见U7)。在ON信号被从反光镜抬起开关64输入到控制电路60时,驱动电机22的向前转动停止(见U8)。由此,反光镜抬起操作(反光镜14和反光镜驱动杆45向上转动)和快门激活杆50的缩回操作(向上转动)停止,以及反光镜14和反光镜驱动杆45分别保持在向上缩回位置和反光镜抬起位置(见U9),以及快门激活杆50保持在激活释放位置(见U10)。在此刻,反光镜/快门驱动机构20处于如图6和16所示的可以曝光的状态。接下来,在驱动电机22停止之后,停止穿过主帘保持磁体52的电流的通过(见U11),从而快门15的主帘15a的机械锁定已被释放而快门15的主帘15a移动(U12)。接下来,检查根据设置的快门速度用于打开-关闭快门15的时间间隔,在从主帘15a的移动开始的预定时间周期过去后,停止穿过从动帘保持磁体53的电流的通过(见U13),以及由此快门15的从动帘15b开始移动(见U14)。由于主帘15a和从动帘15b之间的移动开始的不同,物体的光入射到图像传感器16的光接收表面上,以及由此执行曝光操作。
在该曝光操作完成时,驱动电机22被向前驱动(见U15),执行反光镜14的回复操作以及快门激活操作。首先,通过第一结合凸轮的齿轮35从如图6和16所示的反光镜抬起完成位置的转动而关闭反光镜抬起开关64(见U16)。此外,当第一结合凸轮的齿轮35转动时第一快门控制凸轮41压下(depress)第一凸轮从动件50f,这引起快门激活杆50克服激活杆回复弹簧54和设置杆回复弹簧55的偏置力从激活释放位置向激活位置转动(见U17)。快门激活杆50的该转动引起快门设置杆51被压下,这引起快门15的主帘15a和从动帘15b被激活(见U18)。此外,当第一结合凸轮的齿轮35转动时,通过反光镜控制凸轮40抬起凸轮从动件45b的量逐渐减小,从而反光镜驱动杆45通过反光镜放下弹簧47的偏置力从反光镜抬起位置向反光镜放下位置转动。由于反光镜驱动杆45的该转动,反光镜保持部分45a下压反光镜薄片轮毂14a,从而引起反光镜14从向上缩回位置向放下位置转动(见U19)。在第一结合凸轮的齿轮35转动一圈而回到原点位置时,完成反光镜14转动到放下位置(反光镜驱动杆45转动到反光镜放下位置)以及快门激活杆50转动到激活位置(见U20和U21)。紧跟在第一结合凸轮的齿轮35到达原点位置之后,在检测反光镜放下开关63从OFF状态到ON状态的ON/OFF状态的变化时(见U22),停止驱动电机22的向前驱动(见U23),从而反光镜/快门驱动机构20返回到如图5和15所示的初始位置。即,在正常曝光模式的单次拍摄操作(拍摄照片过程的顺序)中,第一结合凸轮的齿轮35转动一圈,以及控制与反光镜14(反光镜驱动杆45)和快门15(快门激活杆50)有关的操作。
在如图5和15所示的反光镜/快门驱动机构20的初始状态,在实时取景开关62被打开时(见图13中V1;当在以下说明中遇到带有前缀“V”的数字时则参考图13),照相机10进入如图13的时序图中所示的实时取景模式(实时取景曝光模式)。在实时取景模式中,直到进入如图6和16所示的可以曝光的状态之前,照相机10操作在和正常曝光模式相同的方式中。即,图13所示的V2到V10的控制和操作和前面描述的图12所示的U2到U10的控制和操作相同;驱动电机22向前驱动(见V3)引起第一结合凸轮的齿轮35从原点位置转动到反光镜抬起完成位置,以及在第一结合凸轮的齿轮35的转动期间执行反光镜抬起操作(见V4和V9)以及快门激活杆50的缩回操作(见V6和V10)。在第一结合凸轮的齿轮35到达如图6和16所示的反光镜抬起完成位置时,截止(停止)穿过主帘保持磁体52的电流的通过(见V11),从而引起快门15的主帘15a的移动(V12)。接下来,与正常曝光模式的情况不同,从动帘15b不跟随主帘15a移动,从而快门15保持打开。这样,通过照相镜头12a进入的光线继续入射到图像传感器16的光接收表面,由此被图像传感器16捕捉的电子物体图像经过图像处理实时的显示在LCD监视器18上。另一方面,由于反光镜14在向上缩回位置,不能通过取景器17看到物体图像。
在这个阶段,关闭实时取景开关62(见V13)切断对从动帘保持磁体53的供电(见V14),以及由此从动帘开始移动(见V15)。然后,向前驱动驱动电机22(见V16),然后与上述图12中所示的U16至U23的控制和操作相似,执行使反光镜/快门驱动机构20返回到初始位置的操作(见V17到V24)。即,第一结合凸轮的齿轮35从图6和16中所示的反光镜抬起完成位置转动到图5和15中所示的原点位置,以及在转动过程中,执行反光镜放下操作(V20和V21)以及快门激活操作(V18、V19和V22)。
另一方面,在实时取景模式中(在该状态反光镜/快门驱动机构20处在图6和16所示的状态中),在如图13所示的主帘15a移动(V12)之后,可以通过打开释放开关61而执行拍摄操作。图14中所示的时序图显示了实时取景模式中的该拍摄操作。在释放开关61被打开时(见图14中K1;当在以下说明中遇到带有前缀“K”的数字时则参考图14),首先,截止穿过从动帘保持磁体53的电流的通过(见K2),从而引起从动帘15b的移动而暂时关闭快门15。由此,快门15在未激活状态,这样快门15被重新激活而用于后续的拍摄操作。虽然通过在图12所示的正常曝光模式中向前转动驱动电机22而转动第一结合凸轮的齿轮35来执行快门激活操作,但是当在实时取景模式中拍摄照片时,在完成从动帘15b的移动之后,反向驱动驱动电机22(见K4)。驱动电机22的反向驱动引起太阳齿轮31经过电机小齿轮23和减速齿轮24、25和26关于图6顺时针转动。通过行星齿轮摩擦力弹簧34的偏置力将行星齿轮33以预定程度的摩擦力压在行星齿轮臂32上,相应地太阳齿轮31的顺时针转动引起行星齿轮33绕太阳齿轮31旋转(revolve),同时绕转动轴31x关于图6顺时针转动行星齿轮臂32,由此引起行星齿轮33和第一结合凸轮的齿轮35脱离并和第二结合凸轮的齿轮36接合(见图10)。图7和17显示了在行星齿轮33从第一结合凸轮的齿轮35脱离之后并与第二结合凸轮的齿轮36接合之后,紧接着的行星齿轮机构30的状态。由于从图5和15所示的初始状态到图6和16所示可以曝光的状态,没有电机驱动力传送给第二结合凸轮的齿轮36,第二结合凸轮的齿轮36继续保持在原点位置,以及即使在图7和17所示的状态中也保持在原点位置。然后,在行星齿轮33和第二结合凸轮的齿轮36接合的情况下,子臂32a和摆动运动限制突起13b的接合防止行星齿轮臂32进一步转动,以及此后通过驱动电机22的反向驱动力,第二结合凸轮的齿轮36从图7和17所示的原点位置顺时针旋转。
当在实时取景模式拍摄照片时,根据第二结合凸轮的齿轮36的转动位置(代码盘刷38和代码盘39之间的相对位置),激活完成开关65和激活杆缩回开关66打开或者关闭,通过激活完成开关65和激活杆缩回开关66的打开或者关闭控制驱动电机22的驱动操作。当第二结合凸轮的齿轮36在如图7和17所示的原点位置时,由于代码盘刷38和代码盘39之间的接触接合,激活杆缩回开关66打开;但是,第二结合凸轮的齿轮36从原点位置的转动改变代码盘刷38和代码盘39之间的相对接触位置,从而关闭激活杆缩回开关66(见K5)。接下来,第二结合凸轮的齿轮36从原点位置转动预定量引起第二快门控制凸轮42和第二凸轮从动件50g接触以及抬起第二凸轮从动件50g,从而克服激活杆回复弹簧54的偏置力从激活释放位置向激活位置转动快门激活杆50(见K6)。该快门激活杆50的转动引起快门设置杆51克服设置杆回复弹簧55的偏置力从快门释放位置转动到快门保持位置,从而执行用于主帘15a和从动帘15b的快门激活操作(见K7)。在第二结合凸轮的齿轮36到达图8和18中所示的快门激活完成位置时,快门激活杆50位于快门激活位置,完成了快门激活操作(见K8)。由此,激活完成开关65打开(见K9)。响应从激活完成开关65输入的信号,主帘保持磁体52和从动帘保持磁体53被供电,从而通过磁力保持主帘1 5a和从动帘15b(见K10)。
即使在该快门激活操作完成之后,驱动电机22继续被反向驱动从而转动第二结合凸轮的齿轮36,这引起激活完成开关65关闭(见K11)。接下来,通过第二快门控制凸轮42逐步释放第二凸轮从动件50g的抬起状态,这引起快门激活杆50通过激活杆回复弹簧54的偏置力从图8和18中所示的激活位置向图7和17中所示的激活释放位置转动(见K12)。在短暂的时间周期之后,激活杆缩回开关66打开(见K13),以及响应来自激活杆缩回开关66的ON信号,停止驱动电机22的反向驱动(见K14)。在此时,第二结合凸轮的齿轮36已经返回到如图7和17所示的原点位置,以及快门激活杆50通过激活杆回复弹簧54的偏置力保持在激活释放位置(见K15)。此外,跟随快门激活杆50,快门设置杆51也通过设置杆回复弹簧55的偏置力保持在快门释放位置。
与正常曝光模式相似,停止穿过主帘保持磁体52的电流的通过(见K16),于是快门15的主帘15a移动(见K17)。接下来,随着对应于设置的快门速度的预定时间周期的逝去,停止穿过从动帘保持磁体53的电流的通过(见K18),以及由此从动帘15b移动(见K19)以执行曝光操作。在该曝光操作完成之后,快门15关闭,相应地,第二结合凸轮的齿轮36从原点位置再转动一圈以打开快门15,从而照相机10回到实时取景状态,其中通过图像传感器16捕捉的电子物体图像实时的显示在LCD监视器18上。通过上述的第二结合凸轮的齿轮36再转动一圈执行的控制和操作与上述K4到K15中的控制与操作相似,所以在下面进行简短的讨论。首先,在从动帘15b移动之后,驱动电机22被反向驱动从而使第二结合凸轮的齿轮36开始转动(见K20),此后激活杆缩回开关66被关闭(见K21)。跟随第二结合凸轮的齿轮36的转动,第二快门控制凸轮42再次接触第二凸轮从动件50g以及抬起该第二凸轮从动件50g,这引起快门激活杆50从激活释放位置向激活位置转动(见K22),从而快门15被激活(见K23)。在短时间周期之后,在第二结合凸轮的齿轮36到达如图8和18所示的快门激活完成位置时,快门激活杆50保持在激活位置(见K24),激活完成开关65被打开(见K25),以及响应该来自激活完成开关65的ON信号,主帘保持磁体52和从动帘保持磁体53被供电,从而分别保持主帘15a和从动帘15b(见K26)。接下来,继续驱动电机22的反向驱动,激活完成开关65被关闭(见K27),以及第二凸轮从动件50g被第二快门控制凸轮42压住的状态被逐渐释放,这引起快门激活杆50通过激活杆回复弹簧54的偏置力而再次转动到激活释放位置(见K28)。在之后的短时间周期中,检测到激活杆缩回开关66被打开(见K29),从而停止驱动电机22的反向驱动(见K30),以及快门激活杆50被保持在激活释放位置(见K31)。在这一阶段,截止穿过主帘保持磁体52的电流的通过(见K32),从而主帘15a移动(见K33)以及从动帘15b被保持从而其不移动,由此像主帘15a在如图13所示的操作V12的移动之后的状态那样,使照相机10进入相同的实时取景状态。
当在如图14所示的实时取景模式中拍摄照片时,行星齿轮33和第二结合凸轮的齿轮36啮合,同时第一结合凸轮的齿轮35保持在如图6到8和16所示的反光镜抬起完成位置,从而反光镜14保持在向上缩回位置。即,当在实时取景模式拍摄照片时,反光镜14根本不执行抬起/放下操作。
在实时取景模式中,在K33的主帘的移动之后,在实时取景开关62被关闭以结束实时取景模式时,执行和上述图13的V13到V22中描述的操作相似的操作,以及反光镜-快门驱动机构20返回到图5和15所示的初始状态。但是,在如图14所示的实时取景模式中,在拍摄操作完成之后,行星齿轮33和第二结合凸轮的齿轮36接合,不和第一结合凸轮的齿轮35接合,这与控制退出实时取景模式而不使反光镜/快门驱动机构20执行拍摄操作(更具体而言,通过仅执行图13所示的过程而控制退出实时取景模式,即不进入图14所示的拍摄操作)的情况不同。这样,在如图14所示的实时取景模式控制执行拍摄操作的情况下,执行齿轮切换操作,其中当驱动电机22在图13所示的V16被向前驱动时,行星齿轮33从第二结合凸轮的齿轮36脱离而和第一结合凸轮的齿轮35再次接合。由于这一齿轮切换操作,反光镜/快门驱动机构20从如图7所示的状态返回到如图6所示的状态,以及之后,执行在实时取景模式下的上述最终过程(见V17到V22)。
如上文所述,在反光镜/快门驱动机构20的当前实施例中,根据驱动电机22向前和向后的转动,通过经过行星齿轮机构30选择性的向第一结合凸轮的齿轮35和第二结合凸轮的齿轮36传送电机驱动力,可以在实时取景模式的过程中在拍摄操作中不执行反光镜14的抬起/放下操作而执行快门激活操作。此外,反光镜/快门驱动机构20具有下面将要讨论的结构,其中行星齿轮机构30的行星齿轮33可靠地选择性的和第一结合凸轮的齿轮35以及第二结合凸轮的齿轮36接合,从而得到高精度(high-precision)的驱动。
如上文所述,反光镜驱动杆45的凸轮从动件45b和快门激活杆50的第一凸轮从动件50f分别接触第一结合凸轮的齿轮35的反光镜控制凸轮40以及第一快门控制凸轮41。反光镜放下弹簧47的用于偏置反光镜驱动杆45以使其转动的偏置力经过反光镜控制凸轮40从凸轮从动件45b传送到第一结合凸轮的齿轮35。此外,激活杆回复弹簧54的用于偏置快门激活杆50以使其转动的偏置力以及设置杆回复弹簧55的用于偏置快门设置杆51以使其转动的偏置力经过第一快门控制凸轮41从第一凸轮从动件50f传送到第一结合凸轮的齿轮35。此外,来自快门15的快门激活负载(快门帘移动力)经过快门激活杆50的第一凸轮从动件50f从快门设置杆51作用于第一结合凸轮的齿轮35。快门激活负载是当主帘15a和从动帘15b被激活时出现的反作用力,或者是当主帘15a和从动帘15b已经被激活以及没有分别被主帘保持磁体52和从动帘保持磁体53保持时出现的激活释放力。
虽然第一结合凸轮的齿轮35在和行星齿轮33接合时通过接收来自驱动电机22的驱动力而转动,但是当某种程度的外力从反光镜驱动杆45或快门激活杆50施加到第一结合凸轮的齿轮35时,有可能第一结合凸轮的齿轮35不能与行星齿轮33安全的接合,所述反光镜驱动杆45或快门激活杆50的每一个都被第一结合凸轮的齿轮35所驱动。特别是,该某种程度的外力由剩余力(此后称为剩余扭矩)构成,所述剩余力迫使第一结合凸轮的齿轮35在由行星齿轮33的转动引起的第一结合凸轮的齿轮35的转动方向(即第一结合凸轮的齿轮35关于图5到8逆时针的方向)上转动。如果在这样的剩余扭矩作用在第一结合凸轮的齿轮35的条件下,尝试从行星齿轮33到第一结合凸轮的齿轮35传送转动,有可能行星齿轮33的行为方式是在第一结合凸轮的齿轮35上弹起并朝向第二结合凸轮的齿轮36与第一结合凸轮的齿轮35脱离。第一摩擦齿轮机构70防止这样的剩余扭矩作用在第一结合凸轮的齿轮35上。下面将讨论摩擦齿轮机构70的作用。
如图9、10、15、16、20和21中的虚线所示,反光镜控制凸轮40装备有常数半径凸轮部分40a,两个非常数半径凸轮部分40b(40b-1和40b-2),以及释放(relief)凸轮部分40c。常数半径凸轮部分40a的半径大于两个非常数半径凸轮部分40b和退动凸轮部分40c的半径,常数半径凸轮部分40a形成在环绕转动轴35x的反光镜控制凸轮40的最大外侧径向位置上,且该常数半径凸轮部分40a的形状使得从转动轴35x到常数半径凸轮部分40a的径向距离在环绕转动轴35x的转动方向上不变化。退动凸轮部分40c的半径小于常数半径凸轮部分40a以及两个非常数半径凸轮部分40b的半径,以及在反光镜控制凸轮40上的比常数半径凸轮部分40a在径向方向离转动轴35x更近的位置形成该退动凸轮部分40c。两个非常数半径凸轮部分40b形成在常数半径凸轮部分40a和退动凸轮部分40c之间,从而常数半径凸轮部分40a和退动凸轮部分40c通过两个非常数半径凸轮部分40b连接,以及每个非常数半径凸轮部分40b的形状使得从转动轴35x到非常数半径凸轮部分40b之间的距离在绕转动轴35x的转动方向上变化。每个非常数半径凸轮部分40b形成在反光镜控制凸轮40上常数半径凸轮部分40a和退动凸轮部分40c之间的部分上,以及不具有任何径向向外凸出程度超过常数半径凸轮部分40a的部分,或者径向向内凹陷程度超过退动凸轮部分40c的部分。两个非常数半径凸轮部分40b分别形成在常数半径凸轮部分40a的两端(或者换言之退动凸轮部分40c的两端),以及包括第一非常数半径凸轮部分40b-1以及第二非常数半径凸轮部分40b-2,如图所示。第一非常数半径凸轮部分40b-1以及第二非常数半径凸轮部分40b-2具有互相不同的形状(凸轮曲线)。退动凸轮部分40c和第一非常数半径凸轮部分40b-1之间的边界的形状为凹面,所述凹面向转动轴35x凹陷,与邻近的凸出的凸轮表面相反。
此外,如图20和21的实线所示,第一快门控制凸轮41装备有常数半径凸轮部分41a,两个非常数半径凸轮部分41b(41b-1和41b-2)以及释放(凹陷)凸轮部分41c。常数半径凸轮部分41a在半径上大于两个非常数半径凸轮部分41b以及退动凸轮部分41c,常数半径凸轮部分41a形成在环绕转动轴35x的第一快门控制凸轮41的最大外侧径向位置上,其形状使得从转动轴35x到常数半径凸轮部分41a的径向距离在绕转动轴35x的转动方向上不变化。退动凸轮部分41c在半径上小于常数半径凸轮部分41a和两个非常数半径凸轮部分41b,以及在第一快门控制凸轮41的在径向方向上比常数半径凸轮部分41a更接近转动轴35x的位置上形成所述退动凸轮部分41c。两个非常数半径凸轮部分41b形成在常数半径凸轮部分41a和退动凸轮部分41c之间,从而常数半径凸轮部分41a和退动凸轮部分41c经过两个非常数半径凸轮部分41b而连接,以及每个非常数半径凸轮部分41b的形状使得从转动轴35x到非常数半径凸轮部分41b之间的距离在绕转动轴35x的转动方向上变化。每个非常数半径凸轮部分41b形成在常数半径凸轮部分41a和退动凸轮部分41c之间的第一快门控制凸轮41的部分上,以及不具有任何径向向外凸出程度超过常数半径凸轮部分41a的部分,或者径向向内凹陷程度超过退动凸轮部分41c的部分。两个非常数半径凸轮部分41b分别形成在常数半径凸轮部分41a的两端(或者换言之退动凸轮部分41c的两端),以及包括第一非常数半径凸轮部分41b-1以及第二非常数半径凸轮部分41b-2,如图所示。第一非常数半径凸轮部分41b-1以及第二非常数半径凸轮部分41b-2具有互相不同的形状(凸轮曲线)。退动凸轮部分41c的形状为凹面,所述凹面向转动轴35x凹陷,与邻近的凸出的凸轮表面相反。
当反光镜驱动杆45的凸轮从动件45b和反光镜控制凸轮40的常数半径凸轮部分40a接触时,反光镜驱动杆45保持在反光镜抬起位置。当反光镜驱动杆45在反光镜抬起位置时,凸轮从动件45b离第一结合凸轮的齿轮35的转动轴35x最远(即在凸轮轴分离位置),同时反光镜放下弹簧47的弯曲(转动)量变为最大。相反的,当凸轮从动件45b面对反光镜控制凸轮40的退动凸轮部分40c时,反光镜驱动杆45保持在反光镜放下位置。在反光镜14保持在放下位置同时接触限制栓19的状态下,反光镜放下弹簧47的偏置力使保持部分45a接触反光镜薄片轮毂14a,从而定义反光镜驱动杆45的反光镜放下位置。在此时,虽然凸轮从动件45b处于位于最接近(紧邻)第一结合凸轮的齿轮35的转动轴35x的状态(即位于凸轮轴邻近位置),但是凸轮从动件45b不接触退动凸轮部分40c。
当快门激活杆50的第一凸轮从动件50f接触第一快门控制凸轮41的常数半径凸轮部分41a时,快门激活杆50保持在激活位置。当快门激活杆50在激活位置时,第一凸轮从动件50f在离第一结合凸轮的齿轮35的转动轴35x距离最远的位置(即在凸轮轴分离位置),同时激活杆回复弹簧54和设置杆回复弹簧55的每一个的拉伸量最大。相反的,当第一凸轮从动件50f面对第一快门控制凸轮41的退动凸轮部分41c时,快门激活杆50保持在激活释放位置。通过激活杆回复弹簧54和设置杆回复弹簧55的偏置力使制动器部分50e接触摆动限制突起13e从而定义快门激活杆50的激活释放位置。在此时,虽然第一凸轮从动件50f处于位于最接近(紧邻)第一结合凸轮的齿轮35的转动轴35x的状态(即位于凸轮轴邻近位置),但是第一凸轮从动件50f不接触退动凸轮部分41c。
图20和21示意性的显示了在不同转动位置施加于第一结合凸轮的齿轮35上的力之间的关系。在图20和21中,箭头f1表示从快门设置杆51作用于第一结合凸轮的齿轮35上的力;更具体的说,图20中的箭头f1表示设置杆回复弹簧55的偏置力(回复力),以及图21中的箭头f1表示了设置杆回复弹簧55的偏置力(回复力)和当快门15被激活时引起第一结合凸轮的齿轮35上的负载的合成。在图20和21中,箭头f2表示激活杆回复弹簧54的偏置力(回复力),箭头f3表示第一凸轮从动件50f在第一快门控制凸轮41的凸轮表面上的压力,箭头f4表示反光镜驱动杆45的凸轮从动件45b在反光镜控制凸轮40的凸轮表面上的压力。此外,在图20和21中,箭头r1表示从快门激活杆50的转动中心(即转动轴50x的轴线)到箭头f1的径向距离,箭头r2表示从快门激活杆50的转动中心(即转动轴50x的轴线)到箭头f2的径向距离,箭头r3表示从快门激活杆50的转动中心(即转动轴50x的轴线)到箭头f3的径向距离,箭头r4表示从反光镜驱动杆45的转动中心(即转动轴45x的轴线)到箭头f4的径向距离,箭头r5表示从第一结合凸轮的齿轮35的转动中心(即转动轴35x的轴线)到箭头f3的径向距离,以及箭头r6表示从第一结合凸轮的齿轮35的转动中心(即转动轴35x的轴线)到箭头f4的径向距离。在图20和21中,箭头M1表示由力f1和f2产生的快门激活杆50的转矩,箭头M2表示由反光镜放下弹簧47产生的反光镜驱动杆45的转矩,箭头M3表示第一摩擦齿轮机构70中的摩擦弹簧74在第一摩擦齿轮71中产生的负载转矩(rotational load moment)。在下面的说明中,T1指由反光镜驱动杆45或快门激活杆50作用于第一结合凸轮的齿轮35的剩余扭矩,其转动方向与第一结合凸轮的齿轮35的转动方向(即第一结合凸轮的齿轮35的逆时针方向)相同,以及T2表示由反光镜驱动杆45或快门激活杆50作用于第一结合凸轮的齿轮35的负载扭矩,其方向与第一结合凸轮的齿轮35的转动方向相反,T3表示当第一结合凸轮的齿轮35转动时,第一摩擦齿轮71作用在第一结合凸轮的齿轮35上的负载扭矩。
首先,下面将要讨论从原点位置到反光镜抬起完成位置的由反光镜驱动杆45和快门激活杆50引起的第一结合凸轮的齿轮35上的负载的变化。因为反光镜控制凸轮40克服反光镜放下弹簧47从原始位置直到反光镜抬起完成位置的偏置力继续向反光镜抬起位置(其中凸轮从动件45b位于其凸轮轴分离位置)压住反光镜驱动杆45,因此反光镜驱动杆45(反光镜驱动系统)作为源,通过该源负载扭矩T2作用于第一结合凸轮的齿轮35。另一方面,快门激活杆50从第一快门控制凸轮41的压力逐渐释放,从而通过激活杆回复弹簧54和设置杆回复弹簧55的偏置力向激活释放位置(其中第一凸轮从动件50f位于其凸轮轴邻近位置)转动,相应地,快门激活杆50(快门激活系统)作为源,通过该源剩余扭矩T1作用于第一结合凸轮的齿轮35上。可以分别通过下列方程(1)和(2)确定第一结合凸轮的齿轮35从原点位置到反光镜抬起完成位置的操作期间的剩余扭矩T1和负载扭矩T2:
(1)T1=f3×r5
其中f3=M1/r3,M1=f1×r1+f2×r2,
(2)T2=f4×r6
其中f4=M2/r4。
在第一结合凸轮的齿轮35的原点位置,如图15所示,由于通过使反光镜保持部分45a接触反光镜14的反光镜薄片轮毂14a使反光镜驱动杆45被保持在反光镜放下位置(其中凸轮从动件45b位于其凸轮轴邻近位置),其中所述反光镜通过和限制栓19的接触接合被保持在放下位置,以及由于凸轮从动件45b面对反光镜控制凸轮40的退动凸轮部分40c并与其有微小的距离,因此没有扭矩从反光镜驱动杆45作用到第一结合凸轮的齿轮35上。即,T2等于零(T2=0)。此外,通过使第一凸轮从动件50f接触第一快门控制凸轮41的常数半径凸轮部分41a,快门激活杆50保持在激活位置(其中第一凸轮从动件50f位于其凸轮轴分离位置)。在这个第一凸轮从动件50f接触常数半径凸轮部分41a的状态,由于f3的作用的方向与第一结合凸轮的齿轮35绕转动轴35x的径向方向相一致,r5等于零(r5=0),从而,满足等式“T1=f3×0=0”。相应地,此时第一结合凸轮的齿轮35不从反光镜驱动杆45或快门激活杆50接受扭矩。
图20显示第一结合凸轮的齿轮35处于从图5和15中所示的原点位置朝图6和16所示的反光镜抬起完成位置转动的过程中。从图20可见,反光镜驱动杆45的凸轮从动件45b从和反光镜控制凸轮40的退动凸轮部分40c离开并相对的状态,移动到和第一非常数半径凸轮部分40b-1接触的状态并被其推起,这引起反光镜14开始向抬起缩回位置转动(该转动如图12中的U4所示)。这样,f4的作用方向和转动轴35x的径向方向不一致,相应地r6变得不等于零(r6≠0),从而反光镜驱动杆45的转矩M2开始作为负载扭矩T2施加于第一结合凸轮的齿轮35上。第一结合凸轮的齿轮35的进一步的转动引起快门激活杆50的第一凸轮从动件50f改变它和第一快门控制凸轮41的接触位置,即从常数半径凸轮部分41a到第一非常数半径凸轮部分41b-1,这引起快门激活杆50开始向激活释放位置转动(该转动通过图12中的U6表示)。这样,f3的作用方向改变,从而r5变得不等于零(即r5≠0),从而快门激活杆50的转矩M1开始作为剩余扭矩T1作用于第一结合凸轮的齿轮35上。在此阶段,虽然通过快门激活杆50作用在第一结合凸轮的齿轮35上的剩余扭矩T1变得大于反光镜驱动杆45作用在第一结合凸轮的齿轮35上的负载扭矩T2,但是专门抵消剩余扭矩T1的负载扭矩(抵消扭矩,counter torque)通过第一摩擦齿轮7 1继续作用在第一结合凸轮的齿轮35上,即第一摩擦齿轮机构70中的负载转矩M3(即由摩擦弹簧74施加到第一摩擦齿轮71的负载转矩)被设定为通过第一摩擦齿轮71连续的在第一结合凸轮的齿轮35上施加这样的抵消扭矩,即总是满足条件“T1≤T2+T3”。
在第一结合凸轮的齿轮35到达如图6和16所示反光镜抬起完成位置的情况下,第一凸轮从动件50f从和第一快门控制凸轮41的第一非常数半径凸轮部分41b-1接触的状态,移动到和第一快门控制凸轮41的退动凸轮部分41c面对且轻微分开的状态,从而快门激活杆50通过制动器部分50e和摆动限制突起13e的接合而被保持在激活释放位置(其中第一凸轮从动件50f位于其凸轮轴邻近位置)(见图12中的U10)。这引起了剩余扭矩T1停止作用在第一结合凸轮的齿轮35上。此外,反光镜驱动杆45的凸轮从动件45b和反光镜控制凸轮40的常数半径凸轮部分40a开始接触,从而反光镜驱动杆45保持在反光镜抬起位置(其中凸轮从动件45b位于其凸轮轴分离位置)。在凸轮从动件45b和常数半径凸轮部分40a接触的状态下,径向距离r6等于零(r6=0),这从而使负载扭矩T2变成零。相应地,此时,第一结合凸轮的齿轮35不从反光镜驱动杆45或快门激活杆50接受转矩。
在主帘15a和从动帘15b的移动完成之后,当第一结合凸轮的齿轮35转动到如图5和15所示的原点位置时,快门激活杆50克服激活杆回复弹簧54、设置杆回复弹簧55的偏置力,被第一快门控制凸轮41以及快门激活负载逐渐压向激活位置(其中第一凸轮从动件50f位于其凸轮轴分离位置),这与第一结合凸轮的齿轮35从原点位置转动到反光镜抬起完成位置时的操作相反;相应地,快门激活杆50(快门激活系统)作为使负载扭矩T2作用于第一结合凸轮的齿轮35的源。另一方面,通过反光镜控制凸轮40压在反光镜驱动杆45上的压力被逐渐释放,从而反光镜驱动杆45通过反光镜放下弹簧47的偏置力被朝向反光镜放下位置(其中凸轮从动件45b位于其凸轮轴邻近位置)转动,以及相应地,反光镜驱动杆45(反光镜驱动系统)作为在第一结合凸轮的齿轮35上施加剩余扭矩T1的源。通过下面的方程(3)和(4)可以分别确定第一结合凸轮的齿轮35从反光镜抬起完成位置到原点位置的操作过程中的剩余扭矩T1和负载扭矩T2:
(3)T1=f4×r6
其中f4=M2/r4,
(4)T2=f3×r5
其中f3=M1/r3,M1=f1×r1+f2×r2。
图21显示了第一结合凸轮的齿轮35处于从图6和16中所示的反光镜抬起完成位置向图5和15中所示的原点位置转动的过程中。如图21所示,快门激活杆50的第一凸轮从动件50f从和第一快门控制凸轮41的退动凸轮部分41c离开并相对的状态,移动到和第二非常数半径凸轮部分41b-2接触的状态,这引起快门激活杆50开始向快门激活杆50的激活位置转动(该转动如图12中的U17所示)。这样,由于f3的作用方向,快门激活杆50的转矩M1开始作为负载扭矩T2施加于第一结合凸轮的齿轮35上。第一结合凸轮的齿轮35的进一步转动引起反光镜驱动杆45的第一凸轮从动件45b改变其和反光镜控制凸轮40的接触位置,即从常数半径凸轮部分40a到第二非常数半径凸轮部分40b-2,这引起反光镜驱动杆45开始向反光镜放下位置转动(该转动如图12的U19所示)。由此,f4的作用方向改变,从而反光镜驱动杆45的转矩M2开始作为剩余扭矩T1施加于第一结合凸轮的齿轮35上。在这一阶段,即使反光镜驱动杆45作用在第一结合凸轮的齿轮35上的剩余扭矩T1变得大于快门激活杆50作用在第一结合凸轮的齿轮35上的负载扭矩T2,专门抵消剩余扭矩T1的负载扭矩(抵消扭矩)仍通过第一摩擦齿轮71继续作用在第一结合凸轮的齿轮35上,即设定第一摩擦齿轮机构70中的负载转矩M3(即由摩擦弹簧74施加在第一摩擦齿轮71上的负载转矩),从而通过第一摩擦齿轮71连续地将抵消扭矩作用在第一结合凸轮的齿轮35上,从而总是满足条件“T1≤T2+T3”。
相应地,在正常拍摄操作顺序中,第一摩擦齿轮机构70在第一结合凸轮的齿轮35上施加负载扭矩T3,从而在第一结合凸轮的齿轮35的以下两个转动部分中总是满足条件“T1≤T2+T3”:从原点位置到反光镜抬起完成位置的转动部分,以及从反光镜抬起完成位置到原点位置的转动部分。通过该结构,保持作为驱动件的行星齿轮33与作为从动件(被动构件)的第一结合凸轮的齿轮35之间的力的作用的关系,从而能够使行星齿轮33可靠地保持与第一结合凸轮的齿轮35的接合。
在传动机构的本实施例中,如图12和13中的时序图所示,当第一结合凸轮的齿轮35转动时,在将剩余扭矩T1施加到第一结合凸轮的齿轮35上的反光镜驱动杆45和快门激活杆50中的一个开始转动之前,出现将负载扭矩T2施加到第一结合凸轮的齿轮35上的反光镜驱动杆45和快门激活杆50中的另一个开始转动,并且在将剩余扭矩T1施加到第一结合凸轮的齿轮35上的反光镜驱动杆45和快门激活杆50中的一个结束转动之后,出现将负载扭矩T2施加到第一结合凸轮的齿轮35上的反光镜驱动杆45和快门激活杆50中的另一个结束转动。换言之,传动机构的本实施例被构造为:当剩余扭矩T1通过反光镜驱动杆45和快门激活杆50之一作用在第一结合凸轮的齿轮35上时,负载扭矩T2通过反光镜驱动杆45和快门激活杆50中的另一个同时作用在第一结合凸轮的齿轮35上,从而通过反光镜驱动杆45和快门激活杆50剩余扭矩T1与负载扭矩T2被相互抵消。这允许第一摩擦齿轮机构70中的负载扭矩(负载转矩M3)较小,从而获得用于驱动第一结合凸轮的齿轮35的驱动电极22上载荷的减小。但是,与传动机构的上述实施例不同,第一结合凸轮的齿轮35可以设置有转动部分,由反光镜驱动杆45或快门激活杆50引起的剩余扭矩T1通过该转动部分作用在第一结合凸轮的齿轮35上。根据这种配置,通过将第一摩擦齿轮机构70引起的负载扭矩T3设置为满足T1≤T3,可以抵消剩余扭矩T1。
下面将讨论用于第二结合凸轮的齿轮36上的负载控制的结构。如上所述,快门激活杆50的第二凸轮从动件50g接触第二快门控制凸轮42。在和行星齿轮33接合时,通过从驱动电机22接收驱动力,第二结合凸轮的齿轮36被转动;但是,与第一结合凸轮的齿轮35的情况相似,在这种剩余扭矩(在第二结合凸轮的齿轮36的转动方向上施加在第二结合凸轮的齿轮36上的力)作用在第二结合凸轮的齿轮36上的条件下,如果尝试从行星齿轮33向第二结合凸轮的齿轮36传送转动,那么行星齿轮33可能从第二结合凸轮的齿轮36上反弹并朝第一结合凸轮的齿轮35和第二结合凸轮的齿轮36脱离。第二摩擦齿轮机构80防止这样的剩余扭矩作用在第二结合凸轮的齿轮36上。
如图9、10、17、18、22和23所示,第二结合凸轮的齿轮36的第二快门控制凸轮42装备有常数半径凸轮部分42a,两个非常数半径凸轮部分42b(42b-1和42b-2),以及释放凸轮部分42c。常数半径凸轮部分42a的半径大于两个非常数半径凸轮部分42b和退动凸轮部分42c的半径,在环绕转动轴36x在第二快门控制凸轮42的最大外侧径向位置上形成常数半径凸轮部分42a,以及该常数半径凸轮部分42a的形状使得从转动轴36x到常数半径凸轮部分42a的径向距离在环绕转动轴36x的转动方向上不变化。退动凸轮部分42c的半径小于常数半径凸轮部分42a以及两个非常数半径凸轮部分42b的半径,以及在第二快门控制凸轮42上在径向方向比常数半径凸轮部分42a离转动轴36x更近的位置形成该退动凸轮部分42c。两个非常数半径凸轮部分42b形成在常数半径凸轮部分42a和退动凸轮部分42c之间,从而常数半径凸轮部分42a和退动凸轮部分42c通过两个非常数半径凸轮部分42b连接,以及每个非常数半径凸轮部分42b的形状使得从转动轴36x到非常数半径凸轮部分42b之间的距离在绕转动轴36x的转动方向上变化。每个非常数半径凸轮部分42b形成在常数半径凸轮部分42a和退动凸轮部分42c之间的第二快门控制凸轮42的一部分上,以及不具有任何径向向外凸出程度超过常数半径凸轮部分42a的部分,或者径向向内凹陷程度超过退动凸轮部分42c的部分。两个非常数半径凸轮部分42b分别形成在常数半径凸轮部分42a的两端(或者换言之,退动凸轮部分42c的两端),以及包括第一非常数半径凸轮部分42b-1以及第二非常数半径凸轮部分42b-2,如图所示。第一非常数半径凸轮部分42b-1以及第二非常数半径凸轮部分42b-2具有互相不同的形状(凸轮曲线)。
当快门激活杆50的第二凸轮从动件50g和第二快门控制凸轮42的常数半径凸轮部分42a接触时,快门激活杆50保持在激活位置。当快门激活杆50在激活位置时,第二凸轮从动件50g与第二结合凸轮的齿轮36的转动轴36x离得最远(即在凸轮轴分离位置),同时激活杆回复弹簧54和设置杆回复弹簧55的拉伸量变的最大。相反的,当第二凸轮从动件50g面对第二快门控制凸轮42的退动凸轮部分42c时,快门激活杆50保持在激活释放位置。如上文所述,通过激活杆回复弹簧54和设置杆回复弹簧55的偏置力而使制动器部分50e接触摆动限制突起13e,由此确定快门激活杆50的激活释放位置。在此时,虽然第二凸轮从动件50g在位于最接近(紧邻)第二结合凸轮的齿轮36的转动轴36x的状态(即位于凸轮轴邻近位置),但是第二凸轮从动件50g不接触退动凸轮部分42c。
图22和23示意性的显示了在实时取景模式下的作用在第二结合凸轮的齿轮36上的力之间的关系。在图22和23中,箭头f11表示从快门设置杆51作用于第二结合凸轮的齿轮36上的力;更确切的说,在图22和23中所示的箭头f11表示第二结合凸轮的齿轮36上的设置杆回复弹簧55的偏置力(回复力)和快门激活负载的合成,以及图23中所示的f11表示设置杆回复弹簧55的偏置力(回复力)。在图22和23中,箭头12表示激活杆回复弹簧54的偏置力(回复力),箭头f13表示第二凸轮从动件50g在第二快门控制凸轮42的凸轮表面上的压力。此外,在图22和23中,箭头r11表示从快门激活杆50的转动中心(即转动轴50x的轴线)到箭头f11的径向距离,箭头r12表示从快门激活杆50的转动中心(即转动轴50x的轴线)到箭头f12的径向距离,箭头r13表示从快门激活杆50的转动中心(即转动轴50x的轴线)到箭头f13的径向距离,箭头r15表示从第二结合凸轮的齿轮36的转动中心(即转动轴36x的轴线)到箭头f13的径向距离。另外,在图22和23中,箭头M11表示由力f11和f12产生的快门激活杆50的转矩,以及箭头M13表示由第二摩擦齿轮机构80中的摩擦弹簧84在第二摩擦齿轮81中产生的负载转矩。在下面的说明中,T11指快门激活杆50在第二结合凸轮的齿轮36上施加的剩余扭矩,其转动方向与第二结合凸轮的齿轮36的转动方向(顺时针方向)相同,T12表示快门激活杆50施加于第二结合凸轮的齿轮36上的扭矩,其方向(逆时针方向)与第二结合凸轮的齿轮36的转动方向相反,以及T13表示当第二结合凸轮的齿轮36转动时,第二摩擦齿轮81作用在第二结合凸轮的齿轮36上的负载扭矩。
当第二结合凸轮的齿轮36从原点位置转动到快门激活完成位置时,由于第二快门控制凸轮42克服激活杆回复弹簧54、设置杆回复弹簧55以及快门激活负载的偏置力朝激活位置(其中第二凸轮从动件50g位于其凸轮轴分离位置)继续压下快门激活杆50,因此快门激活杆50(快门激活系统)作为源,通过该源负载扭矩T12施加于第二结合凸轮的齿轮36上。可以分别通过下列方程(5)确定第二结合凸轮的齿轮36从原点位置到快门激活完成位置的操作期间的负载扭矩T12:
(5)T12=f13×r15
其中f13=M11/r13,M11=f11×r11+f12×r12
在第二结合凸轮的齿轮36的原点位置,如图17所示,由于通过制动器部分50e和摆动限制突起13e之间的接触接合,快门激活杆50被保持在快门激活释放位置(其中第二凸轮从动件50g位于其凸轮轴邻近位置),以及由于第二凸轮从动件50g面对第二快门控制凸轮42的退动凸轮部分42c并与其有微小的距离,T11等于零(T11=0)以及T12等于零(T12=0),从而没有扭矩从快门激活杆50施加到第二结合凸轮的齿轮36上。
图22显示了第二结合凸轮的齿轮36处于从图7和17中所示的原点位置转动到图8和18中所示的快门激活完成位置的过程中的状态。如图22所示,快门激活杆50的第二凸轮从动件50g从远离第二快门控制凸轮42的退动凸轮部分42c的状态移动到与第一非常数半径凸轮部分42b-1接触并被其向上推动的状态,这导致快门激活杆50开始朝快门激活杆50的激活位置转动(该转动如图14中的K6或K22所示)。这样,f13的作用方向和转动轴36x的径向方向不一致,以及r15变得不等于零(即r15≠0),从而快门激活杆50的转矩M11开始作为负载扭矩T12施加于第二结合凸轮的齿轮36上。换言之,快门激活杆50不施加剩余扭矩于第二结合凸轮的齿轮36上,从而剩余扭矩T11等于零(T11=0)。因此,在大小上与快门激活杆50引起的负载扭矩T12和第二摩擦齿轮81引起的负载扭矩T13的和相对应的负载扭矩作用在第二结合凸轮的齿轮36上,而没有剩余扭矩作用在第二结合凸轮的齿轮36上。
当第二结合凸轮的齿轮36到达如图8和18所示的快门激活完成位置时,快门激活杆50的第二凸轮从动件50g接触第二快门控制凸轮42的退动凸轮部分42c,从而快门激活杆50被第二凸轮从动件50g与第二快门控制凸轮42的常数半径部分42a之间的接触接合保持在激活位置(其中第二凸轮从动件50g位于其凸轮轴分离位置)。在第二凸轮从动件50g与常数半径部分42a彼此接触的状态下,r15等于零(r15=0)。因此,负载扭矩T12变为零。因此,此时,在转动方向上第二结合凸轮的齿轮36不从快门激活杆50接收转矩。
当第二结合凸轮的齿轮36从图8和18中所示的快门激活完成位置转动到图7和17中所示的原点位置时,与第二结合凸轮的齿轮36从原点位置转动到快门激活完成位置时的操作相反,由于快门激活杆50朝激活释放位置(其中第二凸轮从动件50g位于其凸轮轴邻近位置)转动,同时第二凸轮从动件50g通过激活杆回复弹簧54和设置杆回复弹簧55的偏置力下压第二快门控制凸轮42,因此快门激活杆50(快门激活系统)作为源,通过该源剩余扭矩T11作用于第二结合凸轮的齿轮36上。可以通过以下方程(6)来确定第二结合凸轮的齿轮36从快门激活完成位置转动到原点位置的操作过程中的剩余扭矩T1 1:
(6)T11=f13×r15
其中f13=M11/r13,M11=f11×r11+f12×r12
图23显示了第二结合凸轮的齿轮36处于从图8和18中所示的快门激活完成位置转动到图7和17所示的原点位置的过程中的状态。如图23所示,快门激活杆50的第二凸轮从动件50g改变其与第二快门控制凸轮42的接触位置,即从常数半径凸轮部分42a到第二非常数半径凸轮部分42b-2,这导致快门激活杆50朝激活释放位置转动(该转动如图14中的K12或K28所示)。这样,f13的作用方向改变,以及r15变得不等于零(即r15≠0),从而快门激活杆50的转矩M11开始作为剩余扭矩T11施加于第二结合凸轮的齿轮36上。在此阶段,专门抵消快门激活杆50作用在第二结合凸轮的齿轮36上的剩余扭矩T11的负载扭矩(抵消扭矩)作用在第二结合凸轮的齿轮36上,即第二摩擦齿轮机构80中的负载转矩M13(即通过摩擦弹簧84施加到第二摩擦齿轮81的负载转矩)被设定为通过第二摩擦齿轮81将这样的抵消扭矩作用在第二结合凸轮的齿轮36上,即满足条件“T11≤T13”。
相应地,在实时取景模式的拍摄操作顺序中,第二摩擦齿轮机构80在第二结合凸轮的齿轮36上施加负载扭矩T13,从而在第二结合凸轮的齿轮36的转动部分中从快门激活完成位置到原点位置总是满足条件“T11≤T13”。通过这种结构,保持作为驱动件的行星齿轮33与作为从动件(被动构件)的第二结合凸轮的齿轮36之间的力的作用的关系,从而能够使行星齿轮33可靠地保持与第二结合凸轮的齿轮36的接合。
从以上描述可以理解,在传动机构的本实施例中,即反光镜/快门驱动机构20中,当通过行星齿轮机构30选择性的驱动第一结合凸轮的齿轮35和第二结合凸轮的齿轮36转动时,虽然剩余扭矩通过反光镜驱动杆45或者快门激活杆50作用在第一结合凸轮的齿轮35或者第二结合凸轮的齿轮36上,但是第一摩擦齿轮机构70和第二摩擦齿轮机构80在第一结合凸轮的齿轮35或第二结合凸轮的齿轮36上施加负载扭矩,负载扭矩的大小分别用于抵消第一结合凸轮的齿轮35或第二结合凸轮的齿轮36上的剩余扭矩,这能够使行星齿轮33可靠的接合第一结合凸轮的齿轮35或第二结合凸轮的齿轮36,从而能够获得高精度的驱动。
本发明并不限于上述传动机构的实施例。例如,虽然本发明应用的传动机构的上述实施例是作为用于构建SLR数码相机中的实时取景模式的传动机构,但是本发明也可以应用于其他类型的传动机构。此外,在传动机构包括两个结合凸轮的齿轮35和36的情况下,如上述的传动机构的实施例,最理想的情况是反光镜/快门驱动机构20配备有分别用于第一结合凸轮的齿轮35和第二结合凸轮的齿轮36的第一摩擦齿轮机构70和第二摩擦齿轮机构80;但是,有可能本发明仅应用第一结合凸轮的齿轮35和第二结合凸轮的齿轮36的其中之一。另外,在传动机构的上述实施例中,行星齿轮机构30是这样的一种类型,即行星齿轮33选择性的和两个结合凸轮的齿轮35和36接合,但也可能构建另一种类型的行星齿轮机构,例如仅包括与行星齿轮接合的一个结合凸轮的齿轮,以及当行星齿轮从这个结合凸轮的齿轮脱离时,行星齿轮和另一种类型的齿轮接合。
此外,虽然传动机构的上述实施例被构造为第一摩擦齿轮机构70和第二摩擦齿轮机构80分别通过均为压缩螺旋弹簧的摩擦弹簧74和摩擦弹簧84在第一摩擦齿轮71和第二摩擦齿轮81上施加负载扭矩,但是第一摩擦齿轮机构70和第二摩擦齿轮机构80也可以均被不同类型的阻尼机构代替。例如,可选地,阻尼机构可以被设置为通过磁力向对应于第一摩擦齿轮机构70的第一摩擦齿轮71和第二摩擦齿轮机构80的第二摩擦齿轮81的转动体施加转动阻力。
图24示意性地显示了这种磁性阻尼机构的例子。磁性阻尼机构设置有两个磁体MG1和MG2,两个磁体MG1和MG2被设置为在相对于转动体转动的平面垂直的方向中产生磁场MF,且在该平面的一部分上在转动体中设置非磁性(non-magnetic)金属板MP。两个磁体MG1和MG2可以安装在固定构件(例如图1中所示的前一实施例的反光镜盒13)上。在图24中,为方便起见,用线性箭头MM显示由转动体的转动引起的非磁性金属板MP的位移的方向,且非磁性金属板MP沿线性箭头MM方向的移动(相对于图24向左)增大了非磁性金属板MP的接近磁体MG1和MG2的部分(即相对于图24非磁性金属板MP上右手边的部分)中通过的磁通密度,并减小了非磁性金属板MP的远离磁体MG1和MG2的部分(即相对于图24非磁性金属板MP上左手边的部分)中通过的磁通密度。因此,电磁感应导致感应出涡流EC,从而抵消非磁性金属板MP上磁通密度的变化。这种感应电流产生磁场,且该磁场在磁体MG1和MG2之间在非磁性金属板MP的远离磁体MG1和MG2的部分中产生吸引力AF,并在非磁性金属板MP的接近磁体MG1和MG2的另一部分中产生排斥力RF。这能够移动非磁性金属板MP,即对转动体的转动施加阻力。每个磁体MG1和MG2可以由永磁体或电磁体制成。如果每个磁体MG1和MG2由电磁体制成,则磁力是可控的,因此能够通过在转动体转动的过程中产生磁力来产生控制效应,或者能够在转动体从静止状态开始转动时在转动体上产生诸如抑制负载的控制。
作为使用磁力的阻尼机构的另一个实施例,可以分别在转动体一侧和固定构件一侧中的一个以及另一个上安装诸如铁的磁体和铁磁金属(轭),以便通过作用在铁磁金属上的磁体的吸引力将转动阻力作用在转动体上。
此外,作为阻尼机构的另一个实施例,可以采用这样的机构:将阻尼垫(阻尼构件)压靠在对应于阻尼机构的上述实施例中的第一结合凸轮的齿轮35和第二结合凸轮的齿轮36的摩擦齿轮71和81的转动体侧面的转动圆柱表面(外周表面)上。阻尼垫通过接触转动圆柱表面在转动体上施加摩擦阻力,并通过从转动圆柱表面脱离而释放该摩擦阻力。
在本发明描述的特定实施例中可以做出明显的改变,这样的变体在本发明请求保护的精神和范围之内。特此指出本发明描述的所有内容都是例证性的,不是为了限制本发明的保护范围。
Claims (15)
1.一种传动机构,包括:
结合凸轮的齿轮,当该结合凸轮的齿轮和行星齿轮接合时,该结合凸轮的齿轮通过经由该行星齿轮从驱动源传送的驱动力在一个转动方向中转动,其中当从该行星齿轮脱离时该结合凸轮的齿轮停止转动;
被动构件,包括接触形成在所述结合凸轮的齿轮上的至少一个表面凸轮的从动件,所述被动构件根据所述结合凸轮的齿轮在所述一个转动方向中的转动被驱动,并在所述结合凸轮的齿轮的所述一个转动方向中在所述结合凸轮的齿轮上施加剩余扭矩,从而增加所述结合凸轮的齿轮在所述一个转动方向中的转动,所述剩余扭矩独立于由所述驱动源施加在所述结合凸轮的齿轮上的扭矩;以及
阻尼机构,其在反向于所述结合凸轮的齿轮的所述一个转动方向的转动方向中连续地在所述结合凸轮的齿轮上施加负载扭矩,以便抵消所述剩余扭矩。
2.如权利要求1所述的传动机构,其中所述阻尼机构包括摩擦齿轮机构,所述摩擦齿轮机构包括:
接合所述结合凸轮的齿轮的摩擦齿轮;以及
在所述摩擦齿轮上施加负载的摩擦弹簧。
3.如权利要求2所述的传动机构,其中所述结合凸轮的齿轮包括第一结合凸轮的齿轮和第二结合凸轮的齿轮,所述行星齿轮选择性地接合所述第一结合凸轮的齿轮和第二结合凸轮的齿轮,
其中所述摩擦齿轮机构包括第一摩擦齿轮机构和第二摩擦齿轮机构,其中第一摩擦齿轮机构包括接合所述第一结合凸轮的齿轮的第一摩擦齿轮,第二摩擦齿轮机构包括接合所述第二结合凸轮的齿轮的第二摩擦齿轮;
其中当所述第一结合凸轮的齿轮被通过所述行星齿轮从所述驱动源传送的驱动力转动时,所述第一摩擦齿轮转动同时在所述第一结合凸轮的齿轮上施加所述负载扭矩,其中所述第二结合凸轮的齿轮和所述第二摩擦齿轮的转动被停止;以及
其中当所述第二结合凸轮的齿轮被通过所述行星齿轮从所述驱动源传送的驱动力转动时,所述第二摩擦齿轮转动同时在所述第二结合凸轮的齿轮上施加所述负载扭矩,其中所述第一结合凸轮的齿轮和所述第一摩擦齿轮的转动被停止。
4.如权利要求2所述的传动机构,进一步包括一对齿轮支撑构件,其以防止所述摩擦齿轮在所述摩擦齿轮的转动轴的方向上移动的方式支撑所述摩擦齿轮;
其中所述摩擦弹簧包括安装在所述一对支撑构件和所述摩擦齿轮之间的压缩弹簧。
5.如权利要求1所述的传动机构,其中阻尼机构通过磁性在所述结合凸轮的齿轮或与所述结合凸轮的齿轮接合的齿轮上施加转动阻力。
6.如权利要求1所述的传动机构,其中所述被动构件包括能够在第一摆动极限和第二摆动极限之间摆动的至少一个可摆动构件,在第一摆动极限,所述从动件靠近所述结合凸轮的齿轮的转动轴,在第二摆动极限,所述从动件远离所述转动轴,所述可摆动构件朝所述第一摆动极限偏置;以及
其中当所述可摆动部件从所述第二摆动极限摆动到所述第一摆动极限时,所述可摆动构件在所述结合凸轮的齿轮上施加所述剩余扭矩。
7.如权利要求6所述的传动机构,其中分别通过形成在所述结合凸轮的齿轮上的两个表面凸轮中的一个以及另一个来控制两个可摆动构件的摆动操作;以及
其中当两个可摆动构件之一在所述结合凸轮的齿轮上施加所述剩余扭矩时,独立于所述阻尼机构,两个可摆动构件中的另一个在反向于所述结合凸轮的齿轮的所述一个转动方向的转动方向上在所述结合凸轮的齿轮上施加负载扭矩。
8.如权利要求7所述的传动机构,其中所述结合凸轮的齿轮安装在成像装置中,所述成像装置包括:
能够在观测位置与缩回位置之间摆动的反光镜,在观测位置上,来自于成像光学系统的光被所述反光镜反射从而朝取景器光学系统前进,在缩回位置,来自于所述成像光学系统的所述光不被所述反光镜反射即入射到成像拾取介质上;以及
快门,当关闭时,所述快门防止通过所述成像光学系统的所述光入射到所述成像拾取介质上,当打开时,所述快门允许通过所述成像光学系统的所述光入射到所述成像拾取介质上;
其中两个可摆动构件之一包括反光镜驱动杆,当位于所述第一摆动极限时所述反光镜驱动杆将所述反光镜保持在所述观测位置,当位于所述第二摆动极限时所述反光镜驱动杆将所述反光镜保持在所述缩回位置;以及
其中所述可摆动构件中的另一个包括快门激活杆,当位于所述第一摆动极限时所述快门激活杆允许所述快门移动,当位于所述第二摆动极限时所述快门激活杆对所述快门激活。
9.如权利要求6所述的传动机构,其中所述结合凸轮的齿轮安装在成像装置中,所述成像装置包括快门,当关闭时,所述快门防止通过成像光学系统的光入射到成像拾取介质上,当打开时,所述快门允许通过所述成像光学系统的所述光入射到所述成像拾取介质上;以及
其中所述可摆动构件包括快门激活杆,当位于第一摆动极限时所述快门激活杆允许所述快门移动,当位于第二摆动极限时所述快门激活杆对所述快门激活。
10.如权利要求6所述的传动机构,其中所述传动机构包含在成像装置中,所述成像装置包括:
能够在观测位置与缩回位置之间摆动的反光镜,在观测位置上,来自于成像光学系统的光被所述反光镜反射从而朝取景器光学系统前进,在缩回位置,来自于所述成像光学系统的所述光不被所述反光镜反射即入射到所述成像拾取介质上;以及
快门,当关闭时,所述快门防止通过所述成像光学系统的所述光入射到所述成像拾取介质上,当打开时,所述快门允许通过所述成像光学系统的所述光入射到所述成像拾取介质上;
其中所述可摆动构件包括反光镜驱动杆,当位于第一摆动极限时所述反光镜驱动杆将所述反光镜保持在所述观测位置,当位于第二摆动极限时所述反光镜驱动杆将所述反光镜保持在所述缩回位置;以及快门激活杆,当位于所述第一摆动极限时允许快门移动,当位于所述第二摆动极限时对所述快门激活;
其中所述结合凸轮的齿轮包括第一结合凸轮的齿轮和第二结合凸轮的齿轮,所述行星齿轮选择性地接合所述第一结合凸轮的齿轮和第二结合凸轮的齿轮;
其中所述第一结合凸轮的齿轮包括用于控制所述反光镜驱动杆的摆动操作的反光镜控制表面凸轮以及用于控制所述快门激活杆的摆动操作的第一快门控制表面凸轮;
其中所述第二结合凸轮的齿轮包括用于控制所述快门激活杆的摆动操作的第二快门控制表面凸轮;以及
其中所述阻尼机构包括在所述第一结合凸轮的齿轮上施加所述负载扭矩的第一阻尼机构和在所述第二结合凸轮的齿轮上施加所述负载扭矩的第二阻尼机构。
11.如权利要求10所述的传动机构,其中所述第一阻尼机构包括第一摩擦齿轮机构,所述第一摩擦齿轮机构包括与所述第一结合凸轮的齿轮接合的第一摩擦齿轮和在所述第一摩擦齿轮上施加负载的第一摩擦弹簧;
其中所述第二阻尼机构包括第二摩擦齿轮机构,所述第二摩擦齿轮机构包括与所述第二结合凸轮的齿轮接合的第二摩擦齿轮和在所述第二摩擦齿轮上施加负载的第二摩擦弹簧;
其中所述第一摩擦齿轮和所述第二摩擦齿轮被反光镜盒可转动的支撑,所述反光镜被可摆动地支撑在反光镜盒中;
其中所述第一摩擦弹簧设置在所述第一摩擦齿轮和所述反光镜盒之间;以及
其中所述第二摩擦弹簧设置在所述第二摩擦齿轮和所述反光镜盒之间。
12.如权利要求1所述的传动机构,其中所述驱动力通过减速齿轮系和所述行星齿轮从所述驱动源传送到所述结合凸轮的齿轮。
13.如权利要求1所述的传动机构,其中所述传动机构包含在SLR照相机中。
14.一种成像装置的传动机构,包括:
能够在观测位置与缩回位置之间摆动的反光镜,在观测位置上,来自于成像光学系统的光被所述反光镜反射从而朝取景器光学系统前进,在缩回位置,来自于所述成像光学系统的所述光不被所述反光镜反射即入射到所述成像拾取介质上;
结合凸轮的齿轮,当所述结合凸轮的齿轮和行星齿轮接合时,所述结合凸轮的齿轮通过经由所述行星齿轮从驱动源传送的驱动力在一个转动方向中转动,当从所述行星齿轮脱离时所述结合凸轮的齿轮停止转动;
反光镜驱动杆,包括滑动接触形成在所述结合凸轮的齿轮上的表面凸轮的从动件,其中所述反光镜驱动杆能够在第一摆动极限和第二摆动极限之间摆动,在第一摆动极限,所述从动件靠近所述结合凸轮的齿轮的转动轴,在第二摆动极限,所述从动件远离所述结合凸轮的齿轮的所述转动轴,当所述反光镜驱动杆位于所述第一摆动极限时将所述反光镜保持在所述观测位置,当所述反光镜驱动杆位于所述第二摆动极限时将所述反光镜保持在所述缩回位置,并且当所述反光镜驱动杆从所述第二摆动极限转动到所述第一摆动极限时在所述结合凸轮的齿轮的转动方向上在所述结合凸轮的齿轮上施加剩余扭矩,从而增加所述结合凸轮的齿轮在所述转动方向上的所述转动,所述剩余扭矩独立于所述驱动源施加在所述结合凸轮的齿轮上的扭矩;以及,
阻尼机构,其在反向于所述结合凸轮的齿轮的所述转动方向的转动方向中连续地在所述结合凸轮的齿轮上施加负载扭矩,以便抵消所述剩余扭矩。
15.一种成像装置的传动机构,包括:
快门,当关闭时,所述快门防止光入射到成像拾取介质上,当打开时,所述快门允许所述光入射到所述成像拾取介质上;
结合凸轮的齿轮,当所述结合凸轮的齿轮和行星齿轮接合时,所述结合凸轮的齿轮通过经由所述行星齿轮从驱动源传送的驱动力在一个转动方向中转动,当从所述行星齿轮脱离时所述结合凸轮的齿轮停止转动;
快门激活杆,包括与形成在所述结合凸轮的齿轮上的表面凸轮滑动接触的从动件,其中所述快门激活杆根据所述结合凸轮的齿轮的转动能够在第一摆动极限和第二摆动极限之间摆动,在第一摆动极限,所述从动件位于所述结合凸轮的齿轮的转动轴附近,在第二摆动极限,所述从动件远离所述结合凸轮的齿轮的所述转动轴,当所述快门激活杆位于所述第一摆动极限时允许所述快门移动,当所述快门激活杆位于所述第二摆动极限时使所述快门被激活,并且当所述快门激活杆从所述第二摆动极限转动到所述第一摆动极限时,所述快门激活杆在所述结合凸轮的齿轮的转动方向上在所述结合凸轮的齿轮上施加剩余扭矩,以便增加所述结合凸轮的齿轮在所述转动方向上的所述转动,所述剩余扭矩独立于所述驱动源施加在所述结合凸轮的齿轮上的扭矩;以及
阻尼机构,其在反向于所述结合凸轮的齿轮的所述转动方向的转动方向中连续地在所述结合凸轮的齿轮上施加负载扭矩,以便抵消所述剩余扭矩。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009-145943 | 2009-06-19 | ||
JP2009145943A JP5267347B2 (ja) | 2009-06-19 | 2009-06-19 | カムギヤを有する動力伝達機構及び撮像装置の動力伝達機構 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101929532A CN101929532A (zh) | 2010-12-29 |
CN101929532B true CN101929532B (zh) | 2014-03-12 |
Family
ID=43307950
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201010207408.8A Active CN101929532B (zh) | 2009-06-19 | 2010-06-18 | 具有结合凸轮的齿轮的传动机构及成像装置的传动机构 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8152388B2 (zh) |
JP (1) | JP5267347B2 (zh) |
CN (1) | CN101929532B (zh) |
DE (1) | DE102010017477A1 (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5251361B2 (ja) * | 2008-08-26 | 2013-07-31 | 株式会社ニコン | カメラ |
CN102651585A (zh) * | 2011-02-23 | 2012-08-29 | 陈建平 | 一种电动执行器 |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5776537A (en) * | 1980-10-31 | 1982-05-13 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | Motor-driven camera |
JPS63119962U (zh) * | 1987-01-30 | 1988-08-03 | ||
US4963905A (en) * | 1987-12-04 | 1990-10-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Camera |
US5079574A (en) * | 1989-08-17 | 1992-01-07 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Motor-driven camera |
JP2768511B2 (ja) | 1989-11-07 | 1998-06-25 | オーツタイヤ株式会社 | クローラ走行装置 |
JP2564108Y2 (ja) * | 1990-03-31 | 1998-03-04 | ミノルタ株式会社 | 遊星ギヤ機構 |
JPH02292560A (ja) * | 1990-04-09 | 1990-12-04 | Hitachi Ltd | 駆動機構 |
JPH0562761U (ja) * | 1992-02-03 | 1993-08-20 | 川崎重工業株式会社 | トランスミッションのギヤ打音防止装置 |
JP3153482B2 (ja) * | 1996-11-19 | 2001-04-09 | 旭光学工業株式会社 | 一眼レフカメラのプレビュー装置 |
JPH10288808A (ja) * | 1997-04-16 | 1998-10-27 | Asahi Optical Co Ltd | モータ駆動一眼レフカメラ及び自己推進式フィルムカートリッジ用モータ駆動一眼レフカメラ |
US6174093B1 (en) * | 1997-06-05 | 2001-01-16 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Motor-driven single-lens reflex camera and motor-driven single-lens reflex camera for self-feeding film cartridge |
US20040062540A1 (en) * | 2002-06-28 | 2004-04-01 | Pentax Corporation | Method and system for driving an SLR camera |
JP2004108393A (ja) * | 2002-09-13 | 2004-04-08 | Canon Inc | 動力伝達装置およびカメラ |
JP3964801B2 (ja) * | 2003-02-18 | 2007-08-22 | ペンタックス株式会社 | カメラ |
JP4319423B2 (ja) * | 2003-02-18 | 2009-08-26 | Hoya株式会社 | カメラのフラッシュ制御機構 |
JP2004251983A (ja) * | 2003-02-18 | 2004-09-09 | Pentax Corp | カメラ |
JP2006106624A (ja) * | 2004-10-08 | 2006-04-20 | Pentax Corp | フォーカルプレーンシャッター装置 |
JP2007298741A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Olympus Imaging Corp | ライブビュー可能な一眼レフカメラ |
-
2009
- 2009-06-19 JP JP2009145943A patent/JP5267347B2/ja active Active
-
2010
- 2010-06-14 US US12/814,738 patent/US8152388B2/en active Active
- 2010-06-18 CN CN201010207408.8A patent/CN101929532B/zh active Active
- 2010-06-21 DE DE102010017477A patent/DE102010017477A1/de not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5267347B2 (ja) | 2013-08-21 |
US8152388B2 (en) | 2012-04-10 |
DE102010017477A1 (de) | 2011-01-13 |
US20100322615A1 (en) | 2010-12-23 |
JP2011002043A (ja) | 2011-01-06 |
CN101929532A (zh) | 2010-12-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101929531B (zh) | 具有结合凸轮的齿轮的传动机构及成像装置的传动机构 | |
CN101886686B (zh) | 具有结合凸轮的齿轮的传动机构及成像装置的传动机构 | |
CN102566202B (zh) | 摄像设备 | |
JP5743509B2 (ja) | シャッター装置 | |
CN102478745B (zh) | 快门装置 | |
EP2461209B1 (en) | Shutter device | |
CN101887209B (zh) | 成像装置 | |
CN101929532B (zh) | 具有结合凸轮的齿轮的传动机构及成像装置的传动机构 | |
US9128351B2 (en) | Shutter apparatus and image pickup apparatus | |
CN102478746B (zh) | 快门装置 | |
EP2461211B1 (en) | Shutter device | |
JP2014059354A (ja) | フォーカルプレンシャッタ、撮像装置及び撮像システム | |
JP2014059371A (ja) | フォーカルプレンシャッタ、撮像装置及び撮像システム | |
JP5366397B2 (ja) | シャッタ装置及び撮像装置 | |
JP5783781B2 (ja) | カメラ | |
JP5677048B2 (ja) | シャッター装置 | |
JP2014112243A (ja) | 撮像装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C53 | Correction of patent for invention or patent application | ||
CB02 | Change of applicant information |
Address after: Tokyo, Japan, Japan Applicant after: Pentax Ricoh Imaging Co., Ltd. Address before: Japan Tokyo Shinjuku fall 2 chome 7 No. 5 Applicant before: HOYA Corporation |
|
COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: APPLICANT; FROM: HOYA CORP. TO: PENTAX RICOH IMAGING COMPANY, LTD. |
|
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |