1、照相机构造原理(11)镜头快门编者按:镜头快门安置在照相镜头孔径光阑附近,其尺寸最小。根据安置位置不同,镜头快门可分为镜前快门、镜间快门和镜后快门。镜 头 快 门 安 置 在 照 相 镜 头 孔 径 光 阑 附 近 , 其 尺 寸 最 小 。 根 据 安 置 位 置 不 同 , 镜 头 快门 可 分 为 镜 前 快 门 、 镜 间 快 门 和 镜 后 快 门 。镜 前 快 门 : 安 置 在 照 相 镜 头 前 的 光 路 上 , 由 于 快 门 露 在 镜 头 外 , 易 脏 、 易 变 形 、 易发 生 故 障 , 目 前 在 35mm 照 相 机 中 已 不 使 用 。镜 间 快 门 :
2、 快 门 叶 片 开 启 孔 径 位 置 与 孔 径 光 阑 位 置 非 常 接 近 , 快 门 开 启 时 整 个 画 面同 时 获 得 曝 光 , 而 且 不 会 产 生 耀 斑 。 这 种 快 门 结 构 较 合 理 , 因 此 得 到 广 泛 应 用 。 镜间 快 门 主 要 有 勃 朗 特 和 康 柏 两 种 型 式 。镜 后 快 门 : 快 门 的 开 启 孔 径 位 于 镜 头 的 后 方 , 一 般 做 成 平 板 结 构 装 在 机 身 上 , 调 焦时 快 门 木 前 后 移 动 , 便 于 和 照 相 机 其 他 功 能 配 合 , 有 利 于 照 相 机 向 小 型 化
3、 和 多 功 能发 展 。一 、 镜 头 快 门 的 工 作 特 性不 论 是 勃 朗 特 型 还 是 康 柏 型 镜 间 快 门 , 不 论 是 单 片 快 门 还 是 五 片 快 门 , 从 叶 片 开 启光 孔 到 全 开 , 或 从 全 开 到 全 闭 , 尽 管 运 动 构 件 的 运 动 都 是 极 快 的 , 但 总 需 要 有 一 定的 时 间 , 开 启 和 关 闭 光 孔 存 在 一 个 渐 开 渐 闭 的 过 程 。 五 片 叶 片 镜 间 快 门 先 开 启 光 孔中 心 部 分 , 逐 渐 使 光 孔 开 到 最 大 , 经 过 一 定 的 全 开 时 间 t2 后
4、, 再 由 边 缘 向 中心 逐 渐 关 闭 。 快 门 叶 片 从 开 始 开 启 光 孔 到 完 全 关 闭 光 孔 的 整 个 时 间 , 也 就 是 镜 头 快门 使 胶 片 开 始 曝 光 到 结 束 曝 光 的 时 间 , 称 为 全 曝 光 时 间 t1。 t2 与 镜 头 F 数 有关 。快 门 在 开 启 和 关 闭 光 孔 的 过 程 中 , 光 孔 一 部 分 开 启 , 一 部 分 仍 被 叶 片 所 遮 挡 , 光 孔在 这 过 程 中 只 有 部 分 通 光 , 造 成 透 光 损 失 。 这 种 光 量 损 失 用 快 门 的 光 学 有 效 系 数 来 表 示
5、。 如 果 快 门 是 一 个 理 想 的 快 门 , 此 快 门 的 开 启 与 关 闭 光 孔 的 过 程 是 无 时 间 量的 , 在 全 曝 光 时 间 t1 内 没 有 光 通 量 损 失 , 则 =100%。 但 实 际 快 门 与 理 想 快 门相 差 甚 远 , 用 到 达 胶 片 平 面 的 光 能 量 为 依 据 来 比 较 , 如 果 实 际 快 门 在 全 曝 光 时 间(t1)内 通 过 的 光 通 量 等 于 理 想 快 门 在 曝 光 时 间 ( te) 内 通 过 的 光 通 量 , 则 我 们称 te 为 实 际 快 门 的 有 效 曝 光 时 间 , 显 然
6、 te t1。 由 此 可 得 出 镜 头 快 门 的 光 学有 效 系 数 为 =te/t1*100%式 中 te 为 最 大 镜 头 孔 径 时 , t1 与 t2 的 平 均 值可 近 似 表 达 为 te=(t1+t2)/2二 、 结 构 形 式镜 头 快 门 的 结 构 形 式 很 多 , 但 主 要 有 两 种 : 镜 筒 型 结 构 和 平 板 型 结 构 。 镜 筒 型 结 构是 将 快 门 叶 片 、 传 动 机 构 、 动 力 弹 簧 、 慢 门 机 、 闪 光 联 动 机 构 、 自 拍 机 等 与 照 相 镜头 的 光 学 镜 片 装 在 一 个 主 体 内 。 因 此
7、 , 结 构 复 杂 , 与 机 身 之 间 的 功 能 联 接 困 难 , 不适 应 照 相 机 向 小 型 、 多 功 能 、 电 子 和 自 动 化 发 展 。平 板 型 结 构 可 克 服 镜 筒 型 快 门 的 缺 点 , 适 应 快 门 和 机 身 间 信 号 传 递 和 联 动 要 求 。 镜头 调 焦 时 , 快 门 不 作 前 后 移 动 。 镜 头 快 门 如 果 以 快 门 叶 片 数 量 来 分 可 分 为 :(1)单 片 式 快 门快 门 只 由 一 片 叶 片 开 启 和 关 闭 光 孔 。 快 门 速 度 只 有 一 档 , 通 常 在 1/1000s 左右 。
8、快 门 光 学 有 效 系 数 较 低 , 仅 用 于 简 易 型 相 机 。 单 片 快 门 结 构 简 单 、 可 靠 性 好 。(2)双 片 式 快 门由 两 片 快 门 叶 片 开 启 和 关 闭 光 孔 。 由 于 快 门 叶 片 要 双 方 向 上 运 动 , 转 动 惯 量 大 , 快门 速 度 提 高 有 困 难 。 一 般 最 短 曝 光 时 间 1/300s, 常 用 的 有 达 1/200s, 可 以 按1/125s, l/60s, 1/30s 来 调 速 和 闪 光 联 动 。 双 片 式 快 门 目 前 主 要 用 于 程 序 快 门 ,快 门 叶 片 还 兼 作 光
9、 阑 叶 片 , 快 门 均 采 用 平 板 型 结 构 。(3)三 片 式 快 门由 三 张 快 门 叶 片 同 时 开 启 、 关 闭 光 孔 , 如 图 1-4-4 所 示 。 快 门 最 短 曝 光 时 间 一般 为 1/200s, 可 调 速 为 1/125s, 1/60s, 1/30s, 1/15s 和 X 闪 光 联 动 。 早 期进 口 和 国 产 的 折 合 式 120 相 机 大 多 采 用 这 种 快 门 。(4)五 片 式 快 门由 五 片 快 门 叶 片 同 时 开 启 、 关 闭 光 孔 , 是 镜 筒 式 镜 头 快 门 采 用 最 广 泛 的 型 式 。 代 表
10、结 构 主 要 有 勃 朗 特 型 和 同 步 康 柏 型 两 类 。 勃 朗 特 型 镜 间 快 门 的 主 动 部 分 主 要 有 主 动弹 簧 盘 、 小 拉 钩 、 主 动 环 和 叶 片 (五 张 )四 个 环 节 所 组 成 。 结 构 较 简 单 、 工 艺 性好 、 制 造 成 本 较 低 , 得 到 广 泛 应 用 。 康 柏 型 快 门 在 50 年 代 中 采 用 新 的 同 步 康柏 型 结 构 , 光 圈 和 速 度 值 来 用 等 值 、 等 间 隔 分 布 , 有 利 于 自 动 曝 光 控 制 , 而 最 短 曝光 时 间 可 达 1/500s, 具 有 M 和 X 两 种 闪 光 同 步 结 构 。 快 门 主 动 部 分 由 主 动 弹 簧盘 、 主 动 环 、 叶 片 ( 五 张 ) 三 个 环 节 组 成 , 具 有 较 高 的 快 门 光 学 有 效 系 数 。 但 由 于结 构 复 杂 , 零 件 工 艺 性 差 和 材 料 昂 贵 及 成 本 高 的 原 因 , 照 相 机 很 少 采 用 这 种 快 门 。早 期 德 国 进 口 听 蔡 斯 依 康 折 合 照 相 机 大 多 采 用 这 种 快 门 。