CN1721968A - 光量调节装置、摄像装置、及光学装置 - Google Patents

Abstract

至少一个示范实施例涉及一种光量调节装置，该光量调节装置能包括：一个第一叶片部件，它构造成由诸如电机之类的一个驱动源驱动；一个第二叶片部件，其运动被构造成与第一叶片部件的运动相关。

Description

光量调节装置、摄像装置、及光学装置

技术领域

本发明涉及一种光量调节装置。更具体地说，但不仅仅是，本发明涉及一种多叶片光圈光量调节装置。

背景技术

随着近来摄像装置(例如，摄像机和照相机)的小型化，摄影光学系统，例如安装在摄像装置上的那些，也已经小型化。摄影光学系统的小型化常常导致在摄影光学系统中的任何透镜单元的小型化。光量调节装置常常与这些系统相关联，并且用来控制光进入透镜单元。因而，当透镜单元小型化时，光量调节装置也小型化。

例如，日本专利公报No.6-175194讨论了一种用在摄像装置中的传统光量调节装置，如照相机和摄像机。这种装置包括数个光圈叶片，每个光圈叶片具有一个转动轴和一个操作轴，并且这种装置还包括一个光圈环，该光圈环具有凸轮槽和中心开口。这种装置使数个光圈叶片的每一个的操作轴与凸轮槽的对应一个相配合，并且也转动光圈，由此同时操作光圈叶片。

日本专利公报No.6-95204讨论了另一种传统光量调节装置。这种装置省去了光圈环，并且这样构造，从而数个光圈叶片的每一个包括一个凸轮槽和一个凸轮槽配合销，并且每一个光圈叶片的凸轮槽配合销可滑动地与一个相邻光圈叶片的凸轮槽相配合。数个光圈叶片由从一个驱动部件向每一个光圈叶片传递的驱动力依次驱动。

日本专利公报No.2000-155352讨论了另一种传统光量调节装置。这种装置这样构造，从而一个ND(Neutral Density，中灰)滤光器被粘结到一部分光圈叶片的每一个上，如在包括一个CCD(电荷耦合装置)图像传感器的摄像机中使用的那样，并且当由光圈叶片限定的光圈开口的直径等于或小于一个预定值时，ND滤光器被插入在光圈开口中。当光圈开口的直径减小得太多，因而在摄像部分中使用的图像传感器变得较小时，衍射能不利地影响摄像。因此，这种装置采用ND滤光器，由此消除用来把光圈开口的直径减小到小于预定值的必要性。

在数个叶片由光圈环一起操作的情况下，在驱动源与光圈环之间和在光圈环与每个叶片之间能引起空隙。而且，在传递驱动力时的损失由于在光圈环的凸轮槽中产生的摩擦可能增大。在适于操作顺序连接的光圈叶片的装置中，在相邻叶片的啮合部分之间的空隙可能累积。因而，难以提高光圈开口的直径的精度。

而且，具有ND滤光器的光量调节装置使用一个专用电源，以独立地控制ND滤光器。因此，这种装置的尺寸增大。

因而，已经提出了一种适于使光圈环操作一个叶片的装置，该叶片包括类似于光圈叶片的ND滤光器。然而，在光圈环与包括ND滤光器的叶片之间的空隙增大。而且，在传递驱动力时的损失由于在凸轮槽中产生的摩擦而增大。

自然，光圈环的使用增大了整个装置的厚度。

一般，很多装置被构造成通过一个跷跷板型驱动杠杆而驱动两个光圈叶片和一个ND滤光器，该光圈叶片和ND滤光器用作安装在摄像机上的光量调节装置。驱动杠杆由一个用作驱动源的电磁致动器(或电机)驱动。有两种类型的ND滤光器。一种类型是用粘合剂粘合到光圈叶片之一上。另一种类型用作一个独立的分离部件，并且由一个专用驱动部件驱动。参照图8描述了一种具有后一种类型的一个ND滤光器的光量调节装置，如在日本专利公报No.2004-138953中公开的那样。

图8示出了一种传统光量调节装置30的分解透视图。

在图8中，附图标记32指示一块底板(即壳体)，该底板包括一个光通过的固定开口32f。附图标记35和36表示光圈叶片，该光圈叶片用作屏蔽光的光屏蔽部件，该光能通过固定开口32f的。附图标记31指示一个旋转电磁致动器(或电机)，用来通过一个跷跷板型光圈驱动杠杆33驱动光圈叶片35和36。附图标记37指示一个对其粘合一个ND滤光器37a的ND叶片。附图标记34指示一个用来驱动ND叶片37的ND驱动杠杆。

ND驱动杠杆34具有一个与光圈驱动杠杆33的突起33a相配合的横向细长孔34a，并且也具有一个与形成在底板32上的突起32d和32e相配合的上下细长孔34b。光圈叶片35和36的每一个具有横向细长孔35a和36a的对应一个，横向细长孔35a和36a分别与形成在光圈驱动杠杆33上的突起33a和33b配合；并且光圈叶片35和36的每一个也具有上下细长孔35b和36b的对应一个，细长孔35b和36b分别与形成在底板32上的突起32a和32b配合。ND叶片37具有一个配合到底板32的突起32c上的孔37b，并且也具有一个与ND驱动杠杆34的突起34c相配合的细长孔37c。

借助于这种构造，光圈叶片35和36响应由电机31驱动的光圈驱动杠杆33的转动，被分别导向到底板32的突起32a和32b。然后，光圈叶片35和36在光量调节装置30的上下方向上进行往复运动，如在该图中看到的那样。因此，光圈叶片35和36在形成在底板32中的固定开口32f的区域内上下运动。因而，通过固定开口32f的光量可被改变。在上述构造的这种装置中，ND驱动杠杆34响应由电机31驱动的光圈杠杆33的转动由底板32的突起32d和32e进行导向。然后，ND驱动杠杆34在光量调节装置30的上下方向上进行往复运动，从而ND驱动叶片37绕底板32的突起32c转动。

即，两个光圈叶片35和36及ND叶片37由单一驱动源(电机31)驱动。

通过参照图9A和9B、及图10A和10B，下面描述其它传统光量调节装置，其中的每一个具有四个叶片，如在日本专利公报No.11-119296和No.2001-42382中公开的那样。

图9A和9B示出了另一种传统光量调节装置40的解释图。图9A示出了装置40的分解透视图。图9B示出了在除去壳体盖的快门闭合状态下装置40的俯视图。

在图9A和9B中，附图标记41指示用作支撑部件的壳体。附图标记42指示一个壳体盖。附图标记43、44、45、及46按这种顺序分别指示在打开和关闭方向上可旋转的四个扇形部，即一个第一主叶片(43)、一个第一辅助叶片(44)、一个第二主叶片(45)、及一个第二辅助叶片(46)。附图标记47表示一个具有驱动销47a的驱动杠杆。在图9B表示的快门关闭状态下，叶片的每一个由一个设置在壳体盖42的主叶片45的旋转轨迹上的突起42g、和一个设置在壳体41的主叶片45的旋转轨迹上的突起41g，保持在一种在相邻叶片之间的间隙更均匀和小的状态下。因此，实现了一种良好的光屏蔽条件。在从快门关闭状态到快门打开状态的驱动间隔中，主叶片43和45分别从突起42g和41g释放，从而减小驱动负载。这能够实现快门的平稳打开和关闭。

图10A和10B示出了另一种传统光量调节装置50的解释图。图10A示出了装置50的分解透视图。图10B示出了在初始闭合状态下装置50的俯视图。

在图10A和10B中，附图标记51指示快门叶片。装置50具有两个外叶片51a和51d及两个内叶片51b和51c。附图标记59指示用来探测快门叶片51的位置的一个光电反射器。

外叶片51a和51d在旋转方向上与内叶片51b和51c不同。这些快门叶片51以这样一种方式设置，以使旋转中心彼此不同。一个缝隙设置在每个外叶片51d和内叶片51c的端部。在图10B中表示的、快门叶片51d被关闭的初始状态下，在光电反射器59的一个光传输部分与一个光接收部分之间传播的传感器光由快门叶片51d和51c的端部遮挡。在快门叶片51在打开方向上运动的同时，当在相应叶片到达一个摄像光束开始通过的位置之前光电反射器59的传感器光瞬时通过缝隙时在曝光之前探测到异常。

如上所述，参照图9A、9B、10A及10B，传统光量调节装置40和50中的每一个具有四个叶片，并且驱动这些叶片(例如，通过使用一个驱动源)，从而叶片分别绕其转动轴线转动。顺便说明，在光量调节装置40和50的每一个中，光圈叶片的数量被设置成比光量调节装置30的光圈叶片的数量大。而且，每个叶片的尺寸被减小，由此减小其投影面积。

然而，图8表示的传统光量调节装置30使用一个专用驱动杠杆34，以驱动ND叶片37。因而，元件的数量增加了，从而装置的成本增加了。而且，通过保证用于驱动杠杆34的空间，使在装置的光轴方向上的厚度增大了。

在图9A和9B表示的传统光量调节装置40中，第一和第二主叶片43和45在从关闭状态到打开状态的过渡期间，分别在第一和第二辅助叶片44和46之前旋转。因而，这种装置不能向第一和第二辅助叶片44和46提供除光屏蔽功能之外的功能，例如减轻在小光圈开口的情况下引起的、归因于光衍射的图像变坏的功能。

图10A和10B所示的传统光量调节装置50不能实现安全关闭的状态，除非使用所有四个快门叶片51，即外叶片51a和51d及内叶片51b和51c。因此，这种装置不能向快门叶片51提供除光屏蔽功能之外的功能，这些功能例如是减轻在小光圈开口的情况下引起的、归因于衍射的图像变坏的功能。

发明内容

至少一个示范实施例涉及一种通过利用从一个驱动源供给的动力驱动数个叶片的光量调节装置。

至少一个示范实施例涉及一种具有根据示范实施例的光量调节装置的摄像装置。

至少一个另外的示范实施例涉及一种具有光量调节装置的光学装置。

至少一个其它的示范实施例涉及一种光量调节装置，该光量调节装置包括：一个第一叶片部件，它构造成由一个驱动源(例如，一个电机)驱动；和一个第二叶片部件，它具有与第一叶片部件相啮合的一个啮合部分，第二叶片部件的运动与第一叶片部件的运动有关。

因而，另一个示范实施例涉及一种具有根据至少一个示范实施例的光量调节装置的摄像装置。

因而，另一个示范实施例涉及一种具有根据至少一个示范实施例的光量调节装置的光学装置。

通过示范实施例的如下描述(参照附图)，本发明的进一步的特征将成为显然的。

附图说明

图1A至1D示出了根据一个第一示范实施例的一种光量调节装置的操作。

图2示出了根据第一示范实施例的一种光量调节装置的透视图。

图3A至3E示出了根据一个第二示范实施例的一种光量调节装置的操作。

图4A至4E示出了根据一个第三示范实施例的一种光量调节装置的操作。

图5A至5D示出了根据一个第四示范实施例的一种光量调节装置的操作。

图6示出了根据第五示范实施例的一种光量调节装置的分解透视图。

图7A至7E示出了当图6表示的开口部的状态从打开状态变到关闭状态时进行的变窄操作的解释图。图7A示出了打开状态。图7B示出了到关闭状态的变化的第一阶段。图7C示出了到关闭状态的变化的第二阶段。图7D示出了到关闭状态的变化的第三阶段。图7E示出了关闭状态。

图8示出了一种传统光量调节装置的分解透视图。

图9A和9B示出了另一种传统光量调节装置的解释图。图9A示出了这种装置的分解透视图。图9B示出了在除去壳体盖的快门闭合状态下这种装置的俯视图。

图10A和10B示出了另一种传统光量调节装置50的解释图。图10A示出了这种装置的分解透视图。图10B示出了在初始闭合状态下这种装置的俯视图。

图11示出了一种摄像装置的一个例子的示意图，该摄像装置上能安装根据至少一个示范实施例的光量调节装置。

具体实施方式

可能示范实施例的至少一个的如下描述在性质上仅仅是说明性的，并且绝不打算限制本发明、其用途、其等同物、或使用。

本领域的技术人员已知的方法、技术、装置、及材料可能不详细讨论，但打算成为适当的使得充分公开的说明的一部分。例如，讨论叶片构造和啮合销的一些例子，相关领域的技术人员已知的等同物和其它叶片构造和啮合销设置打算包括在至少几个示范实施例的范围内。

另外，叶片的实际尺寸可能不讨论，然而，从宏观到微观的任何尺寸和极小尺寸的叶片打算处于示范实施例的范围内(例如，具有毫微米尺寸、微量尺寸、厘米、及米尺寸的特征尺寸)。

另外，示范实施例不限于可见光系统，例如能设计与红外和其它波长的系统一起使用的系统。例如，红外光探测器(例如，测量红外标记的探测器)。

根据一个示范实施例的一种光量调节装置能用来改变照射在一个图像传感器【例如，一个CCD图像传感器或一个CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器】上的入射光的量。图像传感器能配置在摄像装置(例如照相机或摄像机)的光学路径上，该摄像装置接收来自物体的光并且也形成一个图像信号。可选择的是，根据一个示范实施例的光量调节装置能用来遮挡入射光。而且，根据一个示范实施例的光量调节装置能安装在一种能具有可连接到摄像装置上的镜筒的光学装置上，并且能用来调节通过这种光学装置的光量。

下面，通过把数字照相机作为摄像装置的一个非限制性例子，描述根据至少一个示范实施例的光量调节装置。图11示出了用作一个非限制性例子的一种摄像装置的示意图，该摄像装置上安装有随后描述的光量调节装置。附图标记100指示一种光量调节装置。附图标记600指示图像传感器(例如，CCD图像传感器、CMOS图像传感器、等同物及相关领域的技术人员已知的其它图像传感器)，该传感器可具有光电转换功能。附图标记700指示一种具有可从数字照相机的本体上拆下的镜筒的透镜装置(即，光学装置)。在图11中，为了图的便利，透镜装置700以这样一种方式表示，仅具有两个透镜700a和700b。然而，实际上，透镜装置700可具有任何数量的透镜，例如大量透镜。光量调节装置100可配置在透镜之间。图像传感器600在接收通过光量调节装置700的透镜700a和700b的光束时，可输出一个图像信号。顺便说明，在适用的摄像装置的至少一个示范实施例中，透镜700可操作地连接到数字照相机的本体上，并且可能不能从其上拆下。

下面，参照附图详细地描述示范实施例。

第一示范实施例

图1A至1D和图2示出了根据第一示范实施例的一种光量调节装置的操作的视图。

图1A示出了光量调节装置的俯视图，该光量调节装置适用使得由光圈叶片限定的光圈开口的直径被增大。图1B示出了在开始变窄开口部时光量调节装置的俯视图。图1C示出了在开口部从图1B表示的情况进一步变窄的情况下光量调节装置的俯视图。图1D示出了开口部的直径通过变窄开口部被减小的光量调节装置的俯视图。图2示出了适用以使得由光圈叶片限定的开口部的直径被增大的光量调节装置的透视图。

在根据第一示范实施例的光量调节装置中，一个电磁驱动源140(例如，一个步进电机)配置在光圈底板110的一侧，该光圈底板110在其中心部分设有开口部。第一组叶片121和122及第二组叶片131和132配置在板110的另一侧。叶片132、122、121、及131以这种顺序重叠在底板110上，然而，在其它示范实施例中，该顺序可能改变。一块盖板(未示出)重叠在叶片131上。一个叶片121、122、131、及132在其中运动的空间保持在盖板与底板110之间。

叶片121、122、131、及132中的每一个以这样一种方式配置，从而能够绕支撑销121b、122b、131b、及132b中的对应一个相对于底板110转动。用于第一组叶片的一对支撑销121b和122b及用于第二组叶片的另一对支撑销131b和132b跨过底板110的开口部进行设置。

一个驱动杠杆141连接到电磁驱动源140上。驱动杠杆141的一个端部穿过在底板110中设置的细长孔，并且配合到在第一组叶片121和122的每一个中设置的细长孔中。驱动杠杆141在位于支撑销121b与122b之间的位置进行往复运动。当驱动杠杆141向底板110的中心运动时，叶片121和122被转动，由此减小由叶片121、122、131、及132的内边缘限定的开口部的直径。

第一组的叶片121和122可由各种(例如，塑料模制的，金属的)材料形成，并且可分别与啮合销121a和122a整体地形成。啮合销122a能以这样一种方式成形，从而向底板110突出。在底板110中设置的一个槽111是用于啮合销122a的退避槽。啮合销121a能以这样一种方式成形，从而在与底板110相对的方向上突出。在其它示范实施例中，如果改变叶片的顺序，也能改变啮合销121a和122a的方向。一个与底板110的槽111相类似的退避槽设置在盖板(未示出)中。

如图1A所示，弹性部件151和152(例如，弹簧)的每一个与第二组的叶片131和132的对应一个相连接，并且具有作用在打开对应叶片131或132的方向上的拉力。叶片131的外边缘131a和叶片132的外边缘132a分别密贴着第一组的叶片121和122的啮合销121a和122a。

当电磁驱动源140被激励，从而驱动杠杆141逆时针旋转(即，被向底板110的中心驱动)时，第一组的叶片121和122开始在变窄方向上运动。同时，在由弹性部件151和152使第二组的叶片131和132分别总体地向啮合销121a和122a施力的同时，叶片131和132通过由啮合销121a和122a施加的推力的作用，克服弹性部件151和152的拉力开始在变窄方向上运动。当顺时针转动驱动杠杆141(即，在远离底板110的中心的方向上被驱动)时，叶片121和122分别在相反方向上转动，并且开始在打开方向上运动。同时，第二组的叶片131和132在相反方向上转动，并且在打开方向上运动，同时由弹性部件151和152的拉力分别使叶片131和132向啮合销121a和122a前进。

因而，弹性部件151和152向第二组的叶片131和132提供拉力，从而这些叶片在打开方向上运动，并且分别紧靠第一组的叶片121和122。因此，当第一组的叶片121和122被驱动时，第二组的叶片131和132分别跟随第一组的叶片的运动。因而，第二组的叶片131和132也能被驱动。

第二组的叶片131和132分别配置在与第一组的叶片121和122相对的位置处。因而，如图1B、1C及1D示出的那样，光圈开口能以这样一种方式变窄，从而相对于光轴基本上对称。第二组叶片的支撑销131b和132b分别配置得比啮合销121a和122a离支撑销121b和122b更远。这有利于由叶片限定的开口部的均匀变化。而且，第一示范实施例具有两条路径，由电磁驱动源40产生的驱动力经这两条路径从第一组叶片121和122传递到第二组叶片131和132。即，这个示范实施例具有一条延伸通过啮合销121a的路径、和另一条延伸通过啮合销122a的路径。因此，与在一个方向上把驱动力传递到连接的叶片的情形相比，这个实施例可减小在叶片的啮合部分之间引起的空隙(backlash)的积累。

在至少一个示范实施例中，啮合销121a和122a分别与叶片121和122不是一体化地形成，并且能进一步通过采用金属轴制成，这些金属轴可以是独立的零件，并且能固定到叶片上(例如，通过铆接、粘结、螺纹旋接、其它的紧固方法)。

第二示范实施例

图3A至3E示出了根据一个第二示范实施例的一种光量调节装置的操作。在第二示范实施例中，改变开口部的直径的光圈叶片和用作ND滤光器的叶片由同一驱动源操作。

图3A示出了适合于由光圈叶片221和222限定的开口部的直径被增大的光量调节装置的俯视图。图3B示出了在开始变窄开口部时光量调节装置的俯视图。图3C示出了在由叶片221和222形成的开口部与图3B表示的类似开口部相比被进一步变窄的状态下光量调节装置的俯视图。图3D示出了在由叶片221和222形成的并且由ND滤光器233覆盖的开口部与图3C表示的类似开口部相比被进一步变窄的状态下光量调节装置的俯视图。图3E是在开口部作为变窄的结果被完全关闭的状态下光量调节装置的俯视图。

根据第二示范实施例的光量调节装置能这样构造，从而当由光圈叶片221和222限定的开口部的直径被减小时，ND滤光器233进入开口部。

第二实施例的电磁驱动源140和驱动杠杆141与第一实施例的那些类似。第二示范实施例的第一组的叶片221和222在形状上可与第一示范实施例的那些不同，并且这样形成，从而仅使用两个叶片(例如，221和222)就可调节光圈开口的直径，尽管在其它示范实施例中可使用更多叶片。顺便说明，一个啮合销仅设置在叶片221中，尽管在其它示范实施例中可提供其它的啮合销布置。在又一个示范实施例中，ND滤光器233被除去，并且弹性部件被连接到叶片222上，叶片222在形状上可变化，从而啮合销221a在变窄操作中贴在叶片222上，并且ND滤光器部分被设置在叶片221和222两者中。另外，能重新成形包含内置ND滤光器的重新构造叶片222，从而一个叶片由驱动源140主动地驱动。

光圈叶片222和221以这种顺序重叠在底板210上。ND滤光器233重叠在叶片221上。ND滤光器233以这样一种方式配置，从而能够相对于底板210绕一个支撑销233b转动。在其它示范实施例中，该顺序可改变。

如图3A示出的那样，具有作用在远离底板210的中心的方向上的拉力的一个弹性部件251与ND滤光器233相连接，在该方向上ND滤光器233从底板210的开口部后退。当由叶片221和222限定的开口部的直径增大到预定值时，ND滤光器233由在一个位置处的挡块(未示出)保持，在该位置处一个小间隙设置在ND滤光器233的外边缘233a与叶片221的啮合销221a之间。在电磁驱动源140被激励的同时，从第一组叶片221和222的运动开始到ND滤光器233的运动开始的延迟，能通过调节在ND滤光器233的外边缘233a与叶片221的啮合销221a之间的间隙的尺寸而被自由地设置。

当电磁驱动源140被激励，从而驱动杠杆141被逆时针旋转(即，向底板210的中心驱动)时，第一组的叶片221和222以相对方向转动，并且在变窄方向上开始运动。同时，啮合销221a被带到与ND滤光器233的外边缘233a相啮合。而且，ND滤光器233在ND滤光器233进入开口部的方向上克服弹性部分251的拉力开始运动。

在图3B表示的状态下，ND滤光器233的一部分进入由第一组叶片221和222限定的光圈开口。然而，开口部的直径足够大。因而，在ND滤光器233的端表面上的光的衍射对图像有很小的影响。在图3C表示的状态下，小光圈开口由第一组叶片221和222限定。这种光圈开口由ND滤光器233完全覆盖。因而，在ND滤光器233的端表面上的光的衍射对图像没有影响。

在图3D表示的状态下，由第一组叶片221和222限定的光圈开口的直径被进一步减小。ND滤光器233覆盖整个开口部。

在图3E表示的状态下，开口部由第一组叶片221和222完全覆盖。

因而，通过适当地设置叶片221的啮合销221a和ND滤光器233的外边缘233a的形状，ND滤光器233可选择性地被插入到光圈开口中。

顺便说明，可能的是，ND滤光器233的有效部分由ND滤光器材料构成，而不是由ND滤光器材料构成整个ND滤光器233，并且该有效部分被粘贴到叶片222和/或221上(例如，通过粘结)。

第三示范实施例

图4A至4E示出了根据一个第三示范实施例的一种光量调节装置的操作。

图4A示出了适用的从而由光圈叶片限定的开口部的直径被增大的光量调节装置的俯视图。图4B示出了在开始变窄开口部时光量调节装置的俯视图。图4C示出了在开口部与图4B表示的开口部相比被进一步变窄的状态下光量调节装置的俯视图。图4D示出了在开口部与图4C示出的开口部相比被进一步变窄的状态下光量调节装置的俯视图。图4E是在开口部作为变窄的结果被完全关闭的状态下光量调节装置的俯视图。

与第二示范实施例类似，根据第三示范实施例的光量调节装置这样构造，从而当由光圈叶片限定的开口部的直径被减小时，ND滤光器进入开口部。

第三示范实施例的电磁驱动源140和驱动杠杆141与第一示范实施例的那些类似。第三示范实施例的第一组的叶片321和322可能在形状上与第一示范实施例的那些不同，并且这样形成，从而仅使用两个叶片(例如，321和322)就能调节光圈开口的直径，尽管在其它示范实施例中可使用两个以上叶片。顺便说明，在所示示范实施例中，在叶片322中仅设置一个啮合销，尽管在其它示范实施例中可能有其它的啮合销配置。

光圈叶片322和321以这种顺序重叠在底板310上。而且，一个第二叶片331重叠在叶片322上。而且，一个ND滤光器333重叠在叶片331上。一个啮合销322a(例如，塑料模制的)能以这样一种方式与叶片322整体地连接，从而背离底板310地突出。其它示范实施例能改变叶片的顺序和任何啮合销。如图4A示出的那样，啮合销322a配合到在第二叶片331和ND滤光器333中分别设置的两个细长孔状的从动部分331a和333a中。第二叶片331和ND滤光器333中的每一个可由跨过底板310的开口部与支撑销321a和322a分别相对的支撑销331b和333b中的对应一个可旋转地支撑。

当叶片322旋转时，啮合销322a在从动部分331a和333a中运动。第二叶片331和ND滤光器333的位置由放置在从动部分331a和333a中的啮合销322a的位置唯一地确定。通过适当地成形从动部分331a和333a，能自由地设置第二叶片331和ND滤光器333中的每一个的运动。

当电磁驱动源140被激励，从而驱动杠杆141被逆时针旋转(即，向底板310的中心驱动)时，第一组的叶片321和322在相反方向上转动，并且在变窄方向上开始运动。同时，与啮合销322a相啮合的第二叶片331和ND滤光器333开始在第二叶片331和ND滤光器333将覆盖开口部的方向上运动。

在图4B所示的状态下，光圈开口由三个叶片即第一组的叶片321和322及第二叶片331限定。

在图4C所示的状态下，ND滤光器333的一部分进入由三个叶片即第一组的叶片321和322及第二叶片331限定的光圈开口。然而，开口部的直径可能大。因而，在这种情况下，在ND滤光器333的端表面上的光的衍射对图像有很小的影响。

在图4D所示的状态下，由三个叶片即第一组的叶片321和322及第二叶片331限定的光圈开口的直径被进一步减小。当光圈开口的直径被进一步减小时，由于光圈开口的光的衍射恐怕要发生，这是在这样如此小的光圈开口的情况下引起的。然而，因为ND滤光器333的使用覆盖了整个开口部，第三示范实施例与光圈开口直径具有较小值并且不使用ND滤光器的情形相比具有得到曝光的增大值。

在图4E所示的状态下，开口部由第一组的叶片321和322及第二叶片331完全覆盖。

因而，与第二叶片331和ND滤光器333分别相对应的从动部分331a和333a的形状被适当地设置，并且与第一叶片322的啮合销322a相啮合。借助于这种构造，光圈开口由三个光圈叶片321、322、及331限定。而且，ND滤光器333能被插入到这样一种光圈开口中。因此，光圈开口可成形成多边形或任何其它适当的(以覆盖开口部的)形状。而且，曝光控制的范围可被加宽。

根据第三示范实施例，从动部分331a和333a中的每一个都像细长孔那样被形成，并且与啮合销322a相啮合。因而，第三示范实施例能省去在第一和第二示范实施例中设置的弹性部件。不用说，可能的是，代替形成像细长孔之类的从动部分331a和333a中的每一个，用来把推力施加到叶片331和ND滤光器333上的弹性部件设置在装置中，并且叶片331和ND滤光器333由啮合销推出。

顺便说明，可能的是，ND滤光器333的有效部分由ND滤光器材料构成，而不是由ND滤光器材料构成整个ND滤光器333，并且该有效部分被粘贴到叶片上(例如，通过粘结)。

第四示范实施例

图5A至5D示出了根据一个第四示范实施例的一种光量调节装置的操作。

图5A示出了适用的从而由光圈叶片限定的开口部的直径被增大的光量调节装置的俯视图。图5B示出了在开始变窄开口部时光量调节装置的俯视图。图5C示出了在开口部与图5B示出的开口部相比被进一步变窄的状态下光量调节装置的俯视图。图5D示出了在开口部与图5C示出的开口部相比被进一步变窄的状态下光量调节装置的俯视图。

第四示范实施例的电磁驱动源140和驱动杠杆141与第一示范实施例的那些类似。而且，第四示范实施例具有第一组两个叶片421和422，并且也具有第二组两个叶片431和432。

叶片422、431、421及432以这种顺序重叠在底板410上，尽管在其它示范实施例中该顺序能被改变。两个啮合销421a和421c(例如，塑料模制的、旋入的、粘结的)可与叶片421整体连接。靠近转动中心设置的啮合销421a在相对着底板410的方向上突出。在叶片421的端部处设置的啮合销421c向底板410突出。在其它示范实施例中，当叶片的顺序被改变时，也可有方向和啮合销数量的变化。

如图5A示出的那样，弹性部件451和452中的每一个与第二组的叶片431和432中的对应一个相连接，并且具有作用在打开对应叶片431和432的方向上、远离板410的中心的拉力。叶片431的外边缘431a和叶片432的外边缘432a分别紧靠第一组的叶片421的啮合销421c和421a。跨过底板410的开口部设置一对用于第一组叶片的支撑销421b和422b和另一对用于第二组叶片的支撑销431b和432b。

当电磁驱动源140被激励，并且驱动杠杆141被逆时针旋转(即，向底板410的中心驱动)时，第一组的叶片421和422在相反方向上转动，并且开始在变窄方向上运动。同时，在由弹性部件451和452分别使第二组的叶片431和432趋于紧靠啮合销421c和421a的同时，叶片431和432开始克服弹性部件451和452的拉力在变窄方向上运动。

因而，由四个叶片限定的一个多边形光圈开口能由(例如，塑料模制)与叶片421集成一体的数个啮合销实现，其中，其它的三个叶片可以传统方式由薄板构成。

尽管叶片431的转动中心和叶片432的转动中心在第四示范实施例中设置在同一轴线上，但这些叶片的转动中心的配置不限于这种配置。叶片431的转动中心可以设置在一条与设置了叶片432的转动中心的另一条轴线不同的轴线上。顺便说明，在图5A至5D所示的第二组的叶片431和432的转动中心在一条共用轴线上的配置，相对于这些叶片的转动中心在不同轴线上的配置，可增加尺寸控制和空间效率。

尽管在每个上述实施例中，啮合销设置在第一组叶片中，但装置的构造不限于这样一种构造。装置可以这样构造，从而啮合销设置在第二组叶片中。

顺便说明，远离板410的中心的、弹性部件451和452把力设置在第二组叶片上的方向可以改变，例如向着板410的中心或另一个方向。在如图4A至4E示出的那样第一组叶片的啮合销被配合到在第二组叶片中设置的从动部分内的装置中，可以设置一个用来消除在啮合销与从动部分之间的空隙的弹性部件。

因而，根据至少几个上述示范实施例，在装置中没有必要设置复杂的机构元件(例如，光圈环)以驱动数个叶片。因此，可简化设备的构造。另外，用来传递驱动力的多条独立路径设置在装置中，而不是用来传递驱动力的单条路径设置在装置中。因而，可减小在叶片的啮合部分之间的空隙的积累。可通过减小在传递驱动力时的损失操作叶片部件。

在功能上彼此不同的数个部件(例如，光圈叶片和ND滤光器)可通过使用单一驱动源被操作。尽管某些示范实施例能使用用于不同叶片的数个驱动源。

第五示范实施例

图6示出了根据第五示范实施例的一种光量调节装置的分解透视图。

附图标记501指示一块用作支撑部件的底板，该底板具有光通过的横截面为圆形的孔501d。附图标记502指示用作底板501的盖的盖板。附图标记503和504指示用作光屏蔽部件的光圈叶片，该光圈叶片通过设置在底板501上的旋转中心轴(或第一轴)501b和501a可旋转地连接到底板501上，以遮蔽孔501d。附图标记505指示通过旋转中心轴(或第二轴)501c可旋转地连接到底板501上的一个ND滤光器，以覆盖孔501d。附图标记506指示一个驱动部件，该驱动部件通过一个突起(或驱动轴)506b同时与光圈叶片503和504及ND滤光器505相配合，以把光圈叶片503和504及ND滤光器505中的每一个旋转预定的转角。这种光量调节装置还可具有一个驱动源(未示出)，该驱动源与驱动部件506的一个孔506a和与一个输出轴相配合。

底板501和盖板502分别具有调整孔510和520，调整孔510和520调整突起506b的运动轨迹。

光圈叶片503和504分别具有与突起506b配合的一个孔503a和一个细长孔504a，并且也具有分别与设置在底板501上的旋转中心轴501b和501a相配合的一个细长孔503b和一个孔504b。ND滤光器505具有一个与突起506b相配合的细长孔505a，并且也具有一个与设置在底板501上的旋转中心轴501c相配合的孔505b。在至少一个示范实施例中，在光圈叶片504中形成的细长孔504a可能比在ND滤光器505中形成的细长孔505a更小。

借助于这种构造，突起506b在绕作为其转动中心的孔506a转动的同时沿调整孔510和520运动。当这个突起506b旋转地运动时，光圈叶片503和504及ND滤光器505的每一个转动，从而叶片503和504及ND滤光器505在底板501的孔501d的区域中返回和前进。通过使叶片503和504返回和前进，显著改变开口部的尺寸，该尺寸由在盖502与底板501之间并且包括盖502和底板501的、允许光通过的区域的横截面限定，其最大值由孔501d限定。因此，改变通过开口部的光的量。

驱动部件506驱动光圈叶片504和ND滤光器505，从而光圈叶片504的转动角度(即，第一转动角度)和ND滤光器505的转动角度(即，第二转动角度)满足如下不等式(1)。

(光圈叶片504的转动角度)＜(ND滤光器505的转动角度)

即，驱动部件506使光圈叶片504绕旋转中心轴501a转动一个第一转动角度。同时，驱动部件506使ND滤光器505绕旋转中心轴501c转动一个第二转动角度，该第二转动角度大于第一转动角度。

实际上，上述不等式(1)在如下情况下成立，即：配置与在光圈叶片504中形成的孔504b和与在ND滤光器505中形成的孔505b分别配合的底板501的旋转中心轴501a和501c，从而如下不等式(2)成立。

(在突起506b与旋转中心轴501a之间的距离)＞(在突起506b与旋转中心轴501c之间的距离)(2)

即，在位于突起506b的运动轨迹上的预定位置和旋转中心轴501a之间的距离大于在突起506b的运动轨迹上的预定位置和旋转中心轴501c之间的距离。

图7A至7E示出了当图6示出的开口部的状态从打开状态变到关闭状态时进行的变窄操作的解释图。图7A示出了打开状态。图7B示出了到关闭状态的变化的第一阶段。图7C示出了到关闭状态的变化的第二阶段。图7D示出了到关闭状态的变化的第三阶段。图7E示出了关闭状态。

当突起506b旋转地运动时，光量调节装置进行变窄操作，从而开口部501d的状态从打开状态变到关闭状态，如以这种顺序在图7A至7E中示出的那样。

首先，两个光圈叶片503和504在ND滤光器505之前旋转，并且减小图7A表示的打开状态下的开口部，从而形成图7B表示的光圈开口。然后，突起506b进一步旋转地运动。因而，如图7C所示，ND滤光器505超越光圈叶片504，从而开口部由ND滤光器505部分覆盖。随后，在两个光圈叶片503和504形成图7D表示的小光圈开口的状态下，ND滤光器505完全覆盖开口部。那么，最后，两个光圈叶片503和504完全关闭开口部，从而开口部处于关闭状态。称作“小光圈衍射”的现象能通过进行这种变窄操作减小。

根据第五示范实施例，驱动部件506使光圈叶片504绕旋转中心轴501a转动一个第一旋转角度。同时，驱动部件506使ND滤光器505绕旋转中心轴501c转动一个第二旋转角度，该第二旋转角度大于第一旋转角度。因此，装置能控制光圈叶片504和ND滤光器505关闭开口部501d的定时。因而，能实现光量调节装置的小型化。而且，装置能减小在小光圈开口的情况下引起的、归因于光衍射的图像变坏。

尽管参照示范实施例已经描述了本发明，但要理解，本发明不限于公开的示范实施例。如下权利要求书的范围要符合最广义的解释，以包括所有这样的修改和等同结构和功能。

Claims (23)

1.一种光量调节装置，其包括：一个具有开口部的部件；一个第一叶片部件，它构造成由一个驱动源驱动；及一个第二叶片部件，它具有与第一叶片部件相啮合的一个啮合部分，并且当第一叶片部件运动时运动，其特征在于：

当第一叶片部件由驱动源驱动时，第一叶片部件和第二叶片部件重叠形成一个开口部，其中，第一叶片部件和第二叶片部件的运动改变开口部的大小和通过该开口部的光量。

2.如权利要求1所述的光量调节装置，其特征在于：第二叶片部件的旋转运动的中心配置得离第一叶片部件的旋转运动的中心比离啮合部分更远。

3.如权利要求1所述的光量调节装置，其特征在于：第一叶片部件和第二叶片部件响应来自驱动源的驱动力在相反方向上转动。

4.如权利要求1所述的光量调节装置，其特征在于：有数个第一叶片部件和第二叶片部件。

5.如权利要求4所述的光量调节装置，其特征在于：数个第一叶片部件由单一驱动源驱动。

6.一种光量调节装置，其包括：一个第一叶片部件，它构造成由一个驱动源驱动；和数个第二叶片部件，它们的每一个具有与第一叶片部件相啮合的一个啮合部分，并且当第一叶片部件运动时运动，其特征在于：

当第一叶片部件由驱动源驱动时，第一叶片部件和数个第二叶片部件重叠形成一个开口部，其中，第一叶片部件和数个第二叶片部件的运动改变开口部的大小和通过该开口部的光量。

7.如权利要求6所述的光量调节装置，其特征在于：数个第二叶片部件与第一叶片部件的同一部分相啮合。

8.如权利要求6所述的光量调节装置，其特征在于：数个第二叶片部件分别与第一叶片部件的不同部分相啮合。

9.一种光量调节装置，其包括：一个第一叶片部件，它构造成由一个驱动源驱动；和一个第二叶片部件，它具有与第一叶片部件相啮合的一个啮合部分，并且当第一叶片部件运动时运动，其特征在于：

第一叶片部件和第二叶片部件中的一个作为光圈叶片部件，构造成形成尺寸可变的开口部，并且第一叶片部件和第二叶片部件中的另一个作为滤光器，构造成调节通过由光圈叶片部件形成的开口部的光量。

10.如权利要求9所述的光量调节装置，其特征在于：当第一叶片部件在一个预定范围内运动时，第二叶片部件不跟随第一叶片部件的运动。

11.一种光量调节装置，其包括：一块底板，它具有光通过其中的一个孔；一个光屏蔽部件，它可旋转地连接到底板上，以覆盖该孔；一个滤光器，它可旋转地连接到底板上，以关闭该孔；及一个驱动单元，其构造成使光屏蔽部件和滤光器转动，其特征在于：

驱动单元使光屏蔽部件绕一个第一轴转动一个第一转动角度，并且使滤光器绕一个第二轴转动一个第二转动角度，该第二转动角度大于第一转动角度，其中，通过光屏蔽部件和滤光器的重叠形成一个开口部。

12.如权利要求11所述的光量调节装置，其特征在于：驱动单元具有一个同时与光屏蔽部件和滤光器相配合的驱动轴，以使光屏蔽部件和滤光器转动。

13.如权利要求12所述的光量调节装置，其特征在于：在第一轴与位于驱动轴的运动轨迹上的预定位置之间的距离大于在第二轴与位于驱动轴的运动轨迹上的预定位置之间的距离。

14.如权利要求11所述的光量调节装置，其特征在于：光屏蔽部件先行于滤光器覆盖所述孔，然后滤光器超越光屏蔽部件和完全覆盖所述孔。

15.如权利要求14所述的光量调节装置，其特征在于：光屏蔽部件完全覆盖所述孔。

16.一种摄像装置，其包括一个光量调节装置和一个图像传感器，该光量调节装置包括：一个第一叶片部件，它构造成由一个驱动源驱动；和一个第二叶片部件，它具有与第一叶片部件相啮合的一个啮合部分，并且当第一叶片部件运动时运动，该图像传感器构造成接收已经通过光量调节装置的内部的光束，并且产生一个图像信号，其特征在于：

当第一叶片部件由驱动源驱动时，第一叶片部件和第二叶片部件重叠以形成一个开口部，其中，第一叶片部件和第二叶片部件的运动改变开口部的尺寸和通过该开口部的光量。

17.如权利要求16所述的摄像装置，其特征在于：摄像装置还包括数个第二叶片部件，每个第二叶片部件具有与第一叶片部件相啮合的一个啮合部分，并且当第一叶片部件运动时运动，其中，第一叶片部件和数个第二叶片部件重叠以形成一个开口部；第一叶片部件和数个第二叶片部件的运动改变开口部的尺寸和通过该开口部的光量。

18.一种摄像装置，其包括一个光量调节装置和一个图像传感器，该光量调节装置包括：一个第一叶片部件，它构造成由一个驱动源驱动；和一个第二叶片部件，它具有与第一叶片部件相啮合的一个啮合部分，并且当第一叶片部件运动时运动，该图像传感器构造成接收已经通过光量调节装置的内部的光束，并且产生一个图像信号，其特征在于：

第一叶片部件和第二叶片部件中的一个作为光圈叶片部件，构造成形成尺寸可变的开口部，并且第一叶片部件和第二叶片部件中的另一个作为滤光器，构造成调节通过由光圈叶片部件形成的开口部的光量。

19.一种摄像装置，其包括一个光量调节装置和一个图像传感器，该光量调节装置包括：一块底板，它具有光通过的一个孔；一个光屏蔽部件，它可旋转地连接到底板上，以覆盖该孔；一个滤光器，它可旋转地连接到底板上，以覆盖该孔；及一个驱动单元，它构造成使光屏蔽部件和滤光器转动，该图像传感器构造成接收已经通过光量调节装置的内部的光束，并且产生一个图像信号，其特征在于：

驱动单元使光屏蔽部件绕一个第一轴转动一个第一转动角度，并且使滤光器绕一个第二轴转动一个第二转动角度，该第二转动角度大于第一转动角度，其中，通过光屏蔽部件和滤光器的重叠形成一个开口部。

20.一种光学装置，其包括一个镜筒和一个光量调节装置，该镜筒可连接到一个摄像装置上，该摄像装置具有一个图像传感器，该图像传感器构造成接收光以输出一个图像信号，该光量调节装置包括：一个第一叶片部件，它构造成由一个驱动源驱动；和一个第二叶片部件，它具有与第一叶片部件相啮合的一个啮合部分，并且当第一叶片部件运动时运动，其特征在于：

当第一叶片部件由驱动源驱动时，第一叶片部件和第二叶片部件重叠以形成一个开口部，其中第一叶片和第二叶片部件的运动改变开口部的大小和通过该开口部的光量。

21.如权利要求20所述的光学装置，其特征在于：光量调节装置还包括数个第二叶片部件，每个第二叶片部件具有与第一叶片部件相啮合的一个啮合部分，并且当第一叶片部件运动时运动，其中，第一叶片部件和数个第二叶片部件重叠以形成一个开口部；第一叶片和数个第二叶片部件的运动改变开口部的尺寸和通过该开口部的光量。

22.一种光学装置，其包括一个光量调节装置和一个镜筒，该光量调节装置包括：一个具有一个开口部的部件；一个第一叶片部件，它构造成由一个驱动源驱动；及一个第二叶片部件，它具有与第一叶片部件相啮合的一个啮合部分，并且当第一叶片部件运动时运动，该镜筒可连接到一个摄像装置上，该摄像装置具有一个图像传感器，该图像传感器构造成接收光以输出一个图像信号，其特征在于：

第一叶片部件和第二叶片部件中的一个作为光圈叶片部件，该光圈叶片部件构造成形成尺寸可变的开口部，并且第一叶片部件和第二叶片部件中的另一个作为滤光器，该滤光器构造成调节通过由光圈叶片部件形成的开口部的光量。

23.一种光学装置，其包括一个光量调节装置和一个镜筒，该光量调节装置包括：一块底板，它具有光通过的一个孔；一个光屏蔽部件，它可旋转地连接到底板上，以覆盖该孔；一个滤光器，它可旋转地连接到底板上，以关闭该孔；及一个驱动单元，它构造成使光屏蔽部件和滤光器转动，该镜筒可连接到一个摄像装置上，该摄像装置具有一个图像传感器，该图像传感器构造成接收光以输出一个图像信号，其特征在于：

驱动单元使光屏蔽部件绕一个第一轴转动一个第一转动角度，并且使滤光器绕一个第二轴转动一个第二转动角度，该第二转动角度大于第一转动角度，其中，通过光屏蔽部件和滤光器的重叠形成一个开口部。

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