CN1198162C - 带电机驱动式镜头筒的照相机 - Google Patents

Abstract

一种照相机带有可移动镜头筒，凸轮机构将驱动环与可移动镜头筒连接，通过旋转驱动环，可移动镜头筒能收藏在照相机体中或伸出到聚焦位置。电机沿第一方向的旋转动力通过离合机构传输到驱动环上。该离合机构根据电机的旋转方向实现方向转换，并将电机沿第二方向的旋转动力传输到另一机构上。控制器根据各手动操作件输入的信号及来自筒位探测器的信号控制着驱动电机，手动操作件包括电源开关、快门开关和区间选择器。

Description

带电机驱动式镜头筒的照相机

技术领域

本发明涉及一种带有镜头筒机构的照相机，该镜头筒机构可以被一个电机只沿着一个旋转方向驱动，其中，电机沿另一个方向的旋转动力用于驱动另一个机构。

背景技术

快速照相机通过将一个物体的光学影像在一张快速胶片上曝光而在该快速胶片上拍摄下一张相片，而该光学影像是通过一个拍摄镜头形成的。在曝光之后，一个胶片输出机构被驱动着将曝光后的快速胶片输送出来。胶片输出机构由一个抓片机构和一对显影滚轮构成，并且由一个电机带动。抓片机构将曝光后的胶片从一个装于快速照相机中的胶片盒中拉出，再向着显影滚轮输送。之后，显影滚轮将快速胶片夹紧并从快速照相机的一个胶片出口输送出来。当快速胶片被夹紧着通过显影滚轮时，一个容纳着显影剂的液囊会破裂，而显影剂会散布在曝光后的快速胶片上。这样，拍摄在快速胶片上的潜象被显影成为可视正片。

由于快速胶片的页片尺寸相对较大，快速照相机必须有足够大的空间以装载快速胶片，因此，难以将快速照相机制成象35mm照相机和采用IX 240型胶片的APS照相机那样小巧。为了提高快速照相机的轻便性，JPA 4-194829中公开了一种可折叠快速照相机，其中，一个在内部带有拍摄镜头的镜头板通过皮腔安装在照相机体上，该镜头板可以折叠在照相机体的前壁上或从前壁伸出。由于可折叠快速照相机的结构复杂并且需要大量零件，因此制造费用高而且可折叠快速照相机的价格昂贵。

因此，希望在快速照相机中采用传统袖珍照相机中所用的镜头筒并且希望该镜头筒能在一个收藏位置和至少一个伸出位置之间移动，但是，在实际应用中有许多问题需要解决。除了胶片输出机构的电机，还必须提供一个第二电机以驱动镜头筒，这是因为可移动镜头筒需要被一个电机驱动着沿一个方向伸出，或沿第二个方向即相反方向缩回收藏。此外，由于拍摄镜头是通过一个聚焦机构聚焦，而聚焦机构是通过另一个的电机驱动，该电机与带动镜头筒伸出和缩回的电机不同，因此，快速照相机中必须安装至少三个电机。这一点对于紧凑性和费用来说是不利的。

为了减少电机数量，JPZ 1869801中公开了一种方案，即一个电机在一个方向的旋转动力用于将镜头筒在一个广角位置和一个远摄位置之间移动，而另一个方向即相反方向的旋转动力用于驱动另一个机构，例如一个胶片推进机构或一个快门装载机构。此外，在JPA 9-236854中公开了一种技术，即通过沿一个方向旋转一个电机以驱动一个胶片前进、卷片和倒片机构，并通过沿另一个方向旋转电机以驱动另一个机构。

然而，这些现有技术只是提出了方案，而没有公开任何具体实施方法。例如，并没有揭示如何通过沿一个方向旋转电机而使镜头筒沿相反的两个方向移动，或如何使拍摄镜头聚焦。此外，驱动一个机构所需的扭矩一般与驱动另一个机构所需的扭矩不同。在采用同一个电机的旋转动力驱动不同的机构时，扭矩间的差别必须考虑到。否则，机构不能平稳操作并引起一些噪音。

同时，许多快速照相机和低价照相机中采用了焦距相对较短且镜头孔相对较小的拍摄镜头，这样，在景深之内拍摄镜头将覆盖较宽范围的摄影距离。在这种快速照相机或低价照相机中，将要覆盖的整个摄影距离通常被分为几个区间，例如，近景、中景和远景，而拍摄镜头将设计为能够安置于几个聚焦位置中的一个上，这些聚焦位置分别由相应的摄影距离范围确定。提供一个手动操作的区间聚焦装置以作为一个自动聚焦装置的替代或附加结构，这在本技术领域是众所周知的。区间聚焦装置使得摄影者可以选定一个预定的摄影距离范围，从而将拍摄镜头聚焦于选定的摄影距离范围上。

在传统的区间聚焦装置中，有一个操作部件，例如开关杆或转盘，通过一个互联机构连接着拍摄镜头的聚焦环，这样可以通过该操作部件旋转聚焦环，以转换到聚焦位置。因此，操作部件位于拍摄镜头附近，以提高空间使用效率并简化互联机构。然而，传统的操作部件的位置不便于摄影者使用，并且还会限制其他照相机元件的布置。

发明内容

出于上述原因，本发明的一个目的是提供一种照相机，其中，通过沿一个方向旋转一个电机，一个拍摄镜头的镜头筒可以沿着光轴前后移动。

本发明的又一个目的是提供一种照相机，其中，一个电机沿一个方向的旋转动力用于聚焦并用于前后移动一个镜头筒。

本发明的另一个目的是提供一种照相机，其利用一个电机沿一个方向的旋转动力以驱动一个镜头筒机构，而电机沿另一个方向的旋转动力则用于驱动另一个机构，并且考虑了所述机构之间所需扭矩的差别。

本发明的另一个目的是提供一种照相机，其带有一个手动操作的区间聚焦装置，其中，该区间聚焦装置的一个操作件可以位于一个适当的位置上，而不会降低照相机的空间利用效率。

根据本发明，一个照相机中包含：一个筒驱动组件，其沿拍摄镜头的光轴方向是不能移动的并且带有一个驱动环，当一个电机沿第一方向的旋转动力传输到该驱动环时，驱动环将沿一个方向绕着光轴旋转；一个可移动筒组件，其在内部保持着一个拍摄镜头，并且可以沿着拍摄镜头的光轴相对于照相机体前后移动；以及一个凸轮机构，其与筒驱动组件和可移动筒组件相互连接，从而使得，当驱动环沿一个旋转方向旋转一周时，可移动筒组件将沿着光轴完成至少一次往复运动行程。可移动筒组件包含一个可移动筒，而且该可移动筒包含驱动环和一个轴向导向件，该轴向导向件用于阻止可移动筒旋转并且沿光轴方向引导可移动筒，而凸轮机构包含一个安置于可移动筒与驱动环二者中的一个上的循环凸轮槽，以及安置于可移动筒与驱动环二者中的另一个上的至少一个凸轮销，该凸轮销通过一个成形于轴向导向件上的轴向导槽啮合在循环凸轮槽中，而且循环凸轮槽中带有若干个段，这些段沿着与驱动环的上述旋转方向相倾斜的方向伸展，从而使得，当驱动环沿着上述一个旋转方向旋转一周时，凸轮销将沿着光轴方向前后移动至少一次。

根据这种结构，可以利用电机沿第二方向的旋转动力驱动一个第二机构，例如一个用于快速胶片单元的胶片输出机构或一个用于胶卷的胶片进给机构。这样，就不需要提供一个分开的电机以驱动第二机构。

驱动环与电机通过一个离合机构相互连接起来，该离合机构可以根据电机的旋转方向实现方向转换，这样，电机沿第一方向的旋转动力可以传输到驱动环上，而电机沿第二方向的旋转动力可以传输到第二机构上。

根据一个优选实施例，根据驱动环与第二机构所需旋转动力的不同，照相机的一个电机驱动装置在单位时间供给到电机上的用以沿第一方向旋转电机的电能与用于沿第二方向旋转电机的电动力值也不同。

通过在循环凸轮槽上提供至少两个沿圆周方向伸展并沿光轴方向彼此相互偏移的前段，当沿一个方向旋转驱动环时，可移动筒可以阶梯式设置在至少两个不同的伸出位置上。通过使可移动筒处于不同的伸出位置而将拍摄镜头设置在不同的聚焦位置上，就不需要在用于伸出和缩回可移动镜头筒的电机之外再提供一个分开的聚焦电机。

根据另一个优选实施例，可移动筒组件包含：一个后可移动筒，其可以在绕着光轴旋转时沿着光轴相对于照相机体前后移动；以及一个前可移动筒，其保持着拍摄镜头并安装在后可移动筒中，以便能够沿着光轴相对于后可移动筒前后移动。凸轮筒机构中包含一个第一凸轮机构，其将后可移动筒与筒驱动组件相互连接起来，从而使得后可移动筒能够与驱动环一起沿一个方向旋转并且在旋转一周内完成至少一次沿着光轴的往复运动行程；以及一个第二凸轮机构，其将后可移动筒与前可移动筒相互连接起来，从而使得，当后可移动筒在旋转一周时，前可移动筒能够完成至少一次沿着光轴的往复运动行程。

第一凸轮机构中的一个第一循环凸轮槽和第二凸轮机构中的一个第二循环凸轮槽具有彼此相似的轮廓，而这些凸轮机构中的各凸轮销同时在所述循环凸轮槽中沿相同的方向移过相同的角度。通过在第一和第二凸轮机构二者中的至少一个中提供至少两个沿圆周方向伸展并沿光轴方向彼此相互偏移的前段，当沿一个方向旋转驱动环时，前可移动筒可以阶梯式设置在至少两个不同的相对于照相机体的伸出位置上。

同样在这种情况下，优选根据拍摄镜头的不同聚焦位置确定前可移动筒的不同伸出位置，以便能够利用电机伸出和缩回可移动镜头筒并用于聚焦。

根据一个优选实施例，照相机还包含一个区间聚焦装置，其带有一个手动操作的区间选择件，用以从不同的摄影距离范围中选择一个将要被拍摄镜头聚焦的摄影距离范围。区间聚焦装置产生一个区间选择信号，该信号代表着通过区间选择件选择的摄影距离范围。通过根据不同的摄影距离范围确定拍摄镜头的不同聚焦位置，可以根据区间选择信号通过控制电机而将拍摄镜头设置在不同伸出位置中的一个上。由于拍摄镜头的聚焦是根据区间选择信号而实现的，因此手动操作的区间选择件可以安置在照相机体上的一个适当位置上。由于不需要在拍摄镜头与区间选择件之间提供一个连接机构，因此照相机的空间利用效率可以提高。

附图说明

通过阅读下面对各实施例的详细说明并参考附图，可以使本发明的上述以及其他目的和优点更加清楚，所述附图只是用于举例，并不对本发明构成限制，其中，在各附图中，相同的参考代号表示相同或相应的部件，附图包括：

图1是根据本发明的第一个实施例的快速照相机的透视图，其镜头筒机构收藏着；

图2是本发明的第一个实施例的快速照相机的透视图，其镜头筒机构伸出；

图3是本发明的第一个实施例的快速照相机在镜头筒机构处于收藏位置时的竖直截面图；

图4是第一个实施例中的镜头筒机构的分解透视图；

图5是图4所示镜头筒机构中的一个凸轮筒展开后的视图，显示了镜头筒机构处于收藏位置时各凸轮销与各凸轮槽之间的相对关系；

图6是与图5类似的视图，但显示的是镜头筒机构处于伸出位置时各凸轮销与各凸轮槽之间的相对关系；

图7是与图5类似的视图，但显示的是镜头筒机构处于中间位置时各凸轮销与各凸轮槽之间的相对关系；

图8是本发明的第一个实施例的快速照相机在镜头筒机构处于伸出位置时的竖直截面图；

图9是本发明的第一个实施例的快速照相机在镜头筒机构处于伸出位置时的水平截面图；

图10是一个离合机构的示意图，该机构可以将一个电机连接到镜头筒机构或一个用于将快速胶片单元从快速照相机中输出的胶片输出机构上；

图11是离合机构位于第一开关位置，即电机连接着镜头筒机构时的说明性视图；

图12是离合机构位于第二开关位置，即电机连接着胶片输出机构时的说明性视图；

图13是根据本发明的第二个实施例的快速照相机的正视图；

图14是第二个实施例的照相机中采用的拍摄镜头的镜头筒机构处于收藏位置时的轴向截面图；

图15是图14所示镜头筒机构处于伸出位置时的轴向截面图；

图16是图14所示镜头筒机构中的一个固定筒和一个后可移动筒展开后的视图，显示了环绕着所述筒内周边成形的各凸轮槽；

图17是一个说明性示意图，显示了一个环绕着图14所示镜头筒机构中的一个驱动环成形的凸轮面以及一个用于探测驱动环相对于凸轮面轮廓的旋转位置的筒位探测器；

图18是一个说明性示意图，显示了根据另一个实施例的一个驱动环和一个筒位探测器，其中驱动环的旋转位置可以根据驱动环外周边上提供的光学探测图案确定；

图19A、19B和19C是说明性示意图，显示了在不同角度段光学探测到的图案的差别；

图20是作为对图16所示实施例的一种修改结构的一个固定筒和一个后可移动筒展开后的视图；

图21是作为对图16所示实施例的另一种修改结构的一个固定筒和一个后可移动筒展开后的视图；

图22是根据本发明的另一实施例的镜头筒机构处于收藏位置时的轴向截面图；

图23是图22所示镜头筒机构处于伸出位置时的轴向截面图；

图24是图22所示镜头筒机构中的驱动环展开后的视图，显示了一个环绕着驱动环成形的凸轮槽；

图25和26是说明性示意图，显示了安装于图1 3所示照相机中的机构，所述机构用于将一个电机的旋转动力传输到一个镜头筒机构或一个胶片输出机构上；

图27是一个框图，显示了图13所示照相机中的一个电路；

图28A是一个时序图，显示了供给到电机上的正驱动电流，该电流用于根据筒位探测器发出的一个输出信号而驱动镜头筒机构；

图28B是一个时序图，显示了供给到电机上的负驱动电流，该电流用于根据筒位探测器发出的一个输出信号而驱动胶片输出机构；

图29是一个时序图，显示了根据另一个实施例的供给到电机上用于驱动镜头筒机构的正驱动电流；

图30是一个时序图，显示了根据又一个实施例的供给到电机上用于驱动镜头筒机构的正驱动电流；

图31是根据本发明的另一个实施例的快速照相机的透视图，该照相机上装有一个手动操作的区间选择装置，用以选择三个摄影距离范围中的一个以聚焦；

图32是一个框图，显示了图31所示快速照相机中的一个电路和一个镜头筒机构；

图33是一个流程图，显示了图31所示快速照相机的一个操作顺序；

图34是一个流程图，显示了一个快速照相机的一个操作顺序，该照相机根据通过一个区间选择装置输入的区间选择信号而设置在两个聚焦位置中的一个上；

图35是一个流程图，显示了具有两个聚焦位置的快速照相机的另一个操作顺序；

具体实施方式

在图1中，一个根据本发明的第一个实施例的快速照相机2中包含一个镜头遮光罩5，其从大致矩形的照相机体的前部向前伸出。一个容纳着一个拍摄镜头6的可移动镜头筒7安装在镜头罩5的内部。一个闪光灯窗8位于镜头罩5的上方，一个快门按钮9和一个取景物镜孔10位于分别位于闪光灯窗8的两侧。一个电源开关11和一个胶片出口12安装在照相机体的顶部。

当电源开关11断开时，快速照相机2是不工作的，并且可移动镜头筒7收藏在镜头罩5中。接通电源开关11后，快速照相机2即被启动，可移动镜头筒7则从镜头罩5中伸出，如图2所示。

如图3所示，快速照相机2中装有一个胶片盒容室16，用以将一个胶片盒15保持在照相机体后部。各摄影元件安装在一个基架17上并被一个外壳18覆盖着，外壳18上以整体形式成形出镜头罩5。通过打开一个后盖19，可将胶片盒15装入胶片盒容室16中，后盖19则铰接在外壳18上。

胶片盒15中容纳着一叠快速胶片单元21，它们位于一个箱形盒20中。快速胶片单元21中包含一张快速胶片、一个显影剂囊和一个用于将显影剂从囊中获取出来的获取部分，如本技术领域所公知的那样。在胶片盒容室16的前面，有一个矩形曝光孔24成形在盒20上，以及一个相应的曝光孔25成形在基架17上。曝光孔24和25确定了一个水平细长的大尺寸曝光架。通过曝光孔24和25，胶片盒15中最前面快速胶片单元21上的一个曝光表面22被曝光在一个通过拍摄镜头6形成的有关被摄物的光学影像下。曝光后的快速胶片单元21通过成形在盒20和基架17顶壁上的狭缝23和26排放出来。

一对显影滚轮27安装在基架17的一个顶侧上。显影滚轮27用于将曝光后的快速胶片单元21通过胶片出口12输出，并将显影剂囊挤破，以使显影剂散布在曝光表面22上。

如图4中详细显示，一个镜头筒机构28安装在镜头罩5内部，镜头筒机构28中包含可移动镜头筒7、一个固定筒30、一个轴向导环31和一个凸轮筒32。凸轮筒32在其外周边上带有若干导销34，它们咬合在成形于固定筒30内周边上的一个环形导槽35中，这样，凸轮筒32可以在固定筒30中旋转。凸轮筒32还在其外周边上成形有一个驱动齿轮36，从而使凸轮筒32可以用作一个驱动环。通过驱动齿轮36，一个电机70(见图9)的旋转动力可以传输到凸轮筒32上。如后文中的详细描述，凸轮筒32只能通过电机70沿第一方向的旋转而沿着一个方向旋转。

轴向导环31可以防止可移动筒7的旋转并引导可移动筒7只沿轴向移动。轴向导环31包含一个环体37和一对从环体37向后伸展通过凸轮筒32内部的轴向凸缘38和39，并固定在基架17上。当快速照相机2启动时，凸缘38和39分别位于环体37的顶部和底部。每个凸缘38和39上分别成形有一个轴向导槽40或41，轴向导槽40和41的具有相同的长度，并等于可移动筒7沿着拍摄镜头6的光轴6a的轴向的可移动范围。另一方面，凸轮筒32则比可移动筒7的轴向可移动范围要长。可移动筒7在其外周边上带有四个凸轮销44、45、46和47。凸轮销44至47彼此之间间隔90°。位于可移动筒7顶部和底部的凸轮销44和46分别插入轴向导槽40和41中。

如图5所示，凸轮筒32在其内周边上成形有第一和第二凸轮槽50和51。第一凸轮槽50是圆周闭合循环的，并总与可移动筒7上的凸轮销45和47咬合。

第一凸轮槽50中包含一个沿着凸轮筒32的旋转方向即圆周方向伸展的第一段55、一个沿着凸轮筒32的圆周方向伸展并连接着第一段55的第二段56、一个连接着第二段56并沿着凸轮筒32圆周方向的倾斜方向即斜对角方向伸展的第三段57、一个沿圆周方向伸展并连接着第三段57的第四段58、以及一个连接着第四段58并倾斜伸展的第五段59。第一至第五段55至59伸展通过凸轮槽32内周边的一半，而第一凸轮槽50的另一半由相同顺序的相同段55至59构成。第五段59的另一端连接着第一凸轮槽50的另一半中的第一段55。

凸轮筒32通过电机70带动着只沿一个方向旋转，如图5所示。当可移动筒7收藏在镜头罩5中时，凸轮销45和47位于第四段58中。通过沿一个方向旋转凸轮筒32，凸轮销45和47将沿着第三段57移动。由于凸轮筒32的导销34与固定筒30的环形导槽35的咬合作用，凸轮筒32不能沿轴向移动，因此，当凸轮销45和47沿着第三段57移动时，将导致可移动筒7向前移动，即向着目标侧移动。

当凸轮筒32从收藏位置旋转过90°后，凸轮销45和47位于第二段56中，如图6所示，此时可移动筒7从镜头罩5完全伸出。通过将凸轮筒32从图6所示完全伸出位置旋转90°，随着凸轮销45和47先沿第一凸轮槽50的第一段55再沿第五段59的移动，，可移动筒7又回到其收藏位置。这样，当凸轮筒32旋转过360°时，可移动筒7完成两个行程的往复运动。

当凸轮销45和47位于第二段56中，而可移动筒7完全伸出时，拍摄镜头6的聚焦点位于近景范围内。通过旋转凸轮筒32直至凸轮销45和47到达第一段55中时，可移动筒7稍微收缩一点，而拍摄镜头6的聚焦点被设置在远景范围内。虽然未在图中显示出来，本例中的快速照相机2带有一个手动操作的区间选择装置，以使摄影者能够决定将拍摄镜头6聚焦在近景范围或远景范围中。或者，快速照相机2可以带有一个自动聚焦装置，其可以测量到一个摄影距离并根据测量到的摄影距离将拍摄镜头6的聚焦点设置在近景范围或远景范围。

另一方面，第二凸轮槽51的轮廓与第一凸轮槽50中的第一和第二段55和56相似，但相对于第一凸轮槽50偏移了90°。在取消了第三和第四段57和59情况下，第二凸轮槽51中用带有短斜对角段代替，这些斜对角段终止于开口端65、66、67和68。当凸轮筒32旋转时，通过这些开口端65至68，可移动筒7上的另外一对凸轮销44和46可以移入和移出第二凸轮槽51。如图7所示，当凸轮筒32从可移动镜头筒7的收藏位置向着伸出位置旋转过一个预定角度θ时，可移动镜头筒7会从收藏位置移动一个长度L，凸轮销44和46可通过轴向导槽40和41而咬合在第二凸轮槽51中。由于凸轮销44和46总是咬合在轴向导槽40和41中，而且凸轮销45和47总是咬合在第一凸轮槽50中，因此可移动筒7将与光轴6a保持平行，即使是凸轮销44和46不与第二凸轮槽51咬合着。

凸轮筒32的影像侧的边缘沿着第一凸轮槽50的第三至第五段57至59切除，这样就形成了两个楔形凸缘60和61，二者之间间隔着两个切口62和63。切口62和63沿圆周方形的长度大于楔形凸缘60和61。

如图6所示，在可移动筒7的伸出位置，楔形凸缘60和61叠加在轴向导环31的凸缘38和39上。即楔形凸缘60和61分别位于曝光孔25的顶侧和底侧25c和25d，如图8和9所示。由于曝光孔25是水平细长的，即曝光孔25的左侧边和右侧边25a和25b短于顶侧边和底侧边25c和25d，因此，当可移动筒7位于伸出位置，即快速照相机2启动后，从拍摄镜头6进入的光束可以通过切口62和63在曝光孔的斜对角方向传播，而不会与凸轮筒32冲突。虽然当可移动筒7位于收藏位置时，楔形凸缘60和61位于拍摄镜头6的光路上，并位于光轴6a的水平两侧，但是由于在此位置上快速照相机是不工作的，因此不会出现问题。这样，通过提供切口62和63，凸轮筒32的直径可以最小化。

如上所述，快速照相机2的镜头筒机构28只沿一个旋转方向被电机70驱动着。如图10所示，同一个电机70还用于驱动一个胶片输出机构72，该胶片输出机构72用于将曝光后的快速胶片单元21从胶片出口12输出。为此，装有一个离合机构73，其可以根据电机70的旋转方向将电机70连接到镜头筒机构28或胶片输出机构72。电机70沿第一方向的旋转动力通过一个引入齿轮77和一个传输机构71传输到镜头筒机构28上。

电机70沿第二方向的旋转动力通过动力传输机构74和75以及一个引入齿轮76传输到一个胶片输出机构上。胶片输出机构72中包含一对显影滚轮27和一个抓片机构78。抓片机构78在被电机70驱动时，可将曝光后的快速胶片单元21通过狭缝23和26从盒20中拉出，而且曝光后的快速胶片单元21在显影滚轮27之间挤压着从胶片出口12输出。

离合机构73中包含一个恒星齿轮80、第一和第二行星齿轮81和82以及一个臂83。第一行星齿轮81的直径大于第二行星齿轮82。臂83的一端以可旋转的方式安装在恒星齿轮80的旋转轴80a上。行星齿轮81和82固定在一个共同的旋转轴81a上，旋转轴81a以可旋转的方式支撑在臂83的另一端。第一行星齿轮81保持与恒星齿轮80啮合。恒星齿轮80在电机70的旋转动力作用下沿两个方向旋转。当恒星齿轮80旋转时，第一行星齿轮81在绕着恒星齿轮80公转的同时又绕着其自己的轴线旋转。

当电机70沿着第一方向旋转时，恒星齿轮80将沿着图10中的逆时针方向旋转，这样，臂83会沿着逆时针方向摆动，从而将第二行星齿轮82从引入齿轮76处带走，并将第一行星齿轮81与引入齿轮77连接起来，如图11所示。其结果是，电机70的旋转动力会传输到镜头筒机构28上。另一方面，当电机70沿着与第一方向相反的第二方向旋转时，恒星齿轮80将沿着图10中的顺时针方向旋转，这样，臂83会沿着顺时针方向摆动，从而将第一行星齿轮81从引入齿轮77处带走，并将第二行星齿轮82与引入齿轮76连接起来，如图11所示。这样，电机70的旋转动力会传输到胶片输出机构上。

引入齿轮76和77分别在照相机体中位于恒星齿轮80的上面和下面。这样，在被从下引入齿轮77处转换到上引入齿轮76时，臂83必须克服重力推起行星齿轮81和82。为了实现这个方向的转换并防止失误，有一个静止的单齿齿轮84装于行星齿轮81和82转换行程的中部，以使第二行星齿轮82与单齿齿轮84在转换途中啮合在一起。单齿齿轮84会给予臂83一个绕着恒星齿轮80的辅助旋转动力。

电机70通过一个驱动器85驱动，驱动器85被一个控制器86控制着。控制器86接收来自快门按钮9、一个后盖开闭开关87和电源开关11的操作信号。当电源开关11接通时，控制器86驱动电机70沿第一方向旋转，这样可导致可移动筒7从镜头罩5中移出，或者当电源开关11断开时，可导致可移动筒7收缩到镜头罩5中。当通过操作快门按钮9曝光后，一个曝光信号会发送到控制器86，控制器86将驱动电机70沿第二方向旋转。这样，抓片机构78将往复滑动，以将曝光后的快速胶片单元21拉出，而显影滚轮27则旋转以将曝光后的快速胶片单元21从胶片出口12输出。

控制器86还接收来自一个爪位探测器88和一个筒位探测器89的信号。当抓片机构78往复滑动时，爪位探测器88将发出探测信号。之后，控制器86将停止驱动电机70。而当可移动筒7到达收藏位置或伸出位置时，筒位探测器89将发出探测信号。之后，控制器86将停止驱动电机70。

控制器86总是监视着来自后盖开闭开关87的操作信号，以检测后盖19是打开还是关闭的。如果后盖19是打开的，控制器86将忽略来自电源开关11的操作信号以及来自快门按钮9的操作信号。这样，只要后盖11是打开着的，电机7就不会沿任何方向被驱动。

下面将简要解释快速照相机2的操作。

当电源开关11断开后，快速照相机2是不工作的，而可移动筒7位于图1和3所示的收藏位置。当电源开关11接通后，控制器86将在证实后盖19关闭后沿第一方向驱动电机70，此时可移动筒7是收藏着的，而抓片机构78位于一个初始位置。

电机70沿第一方向的旋转将导致离合机构73转向镜头筒机构28的引入齿轮77，以使电机70的旋转传输到凸轮筒32的驱动齿轮36上。当凸轮筒32旋转时，由于凸轮销44和46被引导在轴向导槽40和41中，因此可移动筒7将沿着轴向移动而不会有旋转。当凸轮筒32从收藏位置旋转过角度θ后，可移动筒7将从收藏位置移动过长度L，而凸轮销44和46将通过开口端66和68进入第二凸轮槽51。当凸轮筒32从收藏位置旋转过角度90°后，可移动筒7完全伸出，而凸轮销44至47则位于图6所示位置上。

控制器86监视着来自筒位探测器89的探测信号，并且在确定出可移动筒7到达完全伸出的位置后，停止驱动电机70。如果通过区间选择装置选择了远景范围，或者自动聚焦装置确定出被摄物位于远景范围中，那么当凸轮销45和47位于第一段55中时，控制86将使凸轮筒32停止。之后，当快门按钮9被按下后，安放在曝光孔25后面的最前面快速胶片单元21上的曝光表面22被曝光在一个通过拍摄镜头6形成的有关被摄物的光学影像下。如果被摄物的亮度低于预定级别，快速照相机2将在曝光的同时从闪光灯窗8向着被摄物发射出一道闪光。

在曝光后，控制器86将驱动电机70沿第二方向旋转，以使离合机构73转到引入齿轮76，而且电机70的旋转运动将传输到抓片机构78和显影滚轮27上。其结果是，曝光后的快速胶片单元21将从胶片出口12中排出。当快速胶片单元21从显影滚轮27中挤压通过时，显影剂会从囊中流出并散布在曝光后的曝光表面22上。随着抓片机构78上下滑动一次，快速胶片单元21会被完全拉出。这样，当爪位探测器88探测到抓片机构78已经完成一次往复滑动行程后，控制器86将停止驱动电机70。

当电源开关11断开以结束摄影时，控制器86将沿第一方向驱动电机70。之后，电机70的旋转动力将传输到镜头筒机构28，以使凸轮筒32沿相同方向旋转。由于可移动筒7位于伸出位置，凸轮销44至47则位于图6所示位置上。通过将凸轮筒32从这个位置旋转过90°，凸轮销45和47将移动通过第一段55和第五段59而到达第四段58。随着凸轮销45和47沿着在斜对角方向伸展的第五段59移动，由于凸轮销44和46于轴向导槽40和41的咬合，可移动筒7将沿轴向移回。当筒位探测器89探测到可移动筒7已到达收藏位置，控制器86将停止驱动电机70。

虽然可以通过将凸轮筒32在上述实施例中的镜头筒机构28中沿一个方向旋转，以使可移动筒7在收藏位置和伸出位置之间沿圆柱面移动，但是本发明也可以应用于变焦镜头的镜头筒机构中，变焦镜头可以在一个收藏位置、一个广角位置和一个远摄位置之间移动。在这种情况下，通过操作一个变焦按钮，电机70将沿第一方向旋转，从而使变焦镜头从收藏位置开始先向广角位置再向远摄位置移动。再次操作变焦按钮，变焦镜头将从远摄位置开始返回广角位置和收藏位置。随着对变焦按钮的操作结束，变焦镜头将停止在广角位置或远摄位置。

虽然在上面实施例中凸轮筒32的结构使得，随着凸轮筒32完成一个360°的旋转，可移动筒7会在收藏位置和伸出位置之间实现两次往复行程，但是也可以采用这样的凸轮筒，即随着凸轮筒旋转360°，可以引起可移动筒7实现一次或多于两次的行程。

虽然在上面实施例中电机70沿第二方向的旋转是用于驱动快速照相机2的胶片输出机构，但本发明也可以应用于采用胶卷，例如布朗尼胶卷的照相机，其中电机70沿第二方向的旋转动力可以用于驱动胶卷的进给机构。

图13显示了根据本发明的第二个实施例的照相机90。图14显示了一个拍摄镜头106的镜头筒机构位于收藏位置时的情景，此时，可移动镜头筒103和105完全收藏在一个镜头罩92中，镜头罩92从一个照相机体91的前壁向前伸出。镜头筒105保持着带有一个镜间快门的拍摄镜头106，并且以可移动的方式安装在镜头筒103中。镜头筒103以可移动的方式安装在一个固定筒101中，该固定筒101是不可移动的并固定在照相机体91上。一个驱动环102安装在固定筒101的外周边上，以便能够绕着拍摄镜头106的光轴106a旋转，但不能沿着光轴106a作轴向移动。驱动环102上有一个驱动齿轮102a环绕着它的外周边成形，通过驱动齿轮102a可以将一个电机94(见图13)的旋转动力传输到驱动环102上。此外，有一个轴向导环104安装在可移动镜头筒103上，该轴向导环104能够相对于可移动镜头筒103旋转但不能轴向移动。

如下文中详细描述，通过沿一个方向旋转驱动环102，可以使可移动镜头筒103和105在图14所示收藏位置与图15所示伸出位置之间沿轴向前后移动。由于镜头筒105是从在伸出位置的镜头筒103向前伸出，因此镜头筒105可以称为前可移动筒105，而镜头筒103可以称为后可移动筒103。

一个镜头盖驱动装置108牢固安装在前可移动筒105上，用以驱动一个镜头盖107打开或关闭一个镜头孔109a。一个带有镜头孔109a的前盖板109固定在前可移动筒105的前端。

固定筒101在其内周边上成形有一个圆周循环凸轮槽101a和三个轴向导槽101b，如图16所示。各轴向导槽101b相对于光轴106a彼此之间相隔120°。轴向导环104在其后端成形有三个键销104a，它们环绕着轴向导环104的外周边彼此之间相隔120°。轴向导环104上还带有三个轴向导槽104b，它们相对于光轴106a彼此相隔120°。所述键销104a咬合并可滑动于固定筒101的轴向导槽101b中。驱动环102在其内周边成形出三个彼此相隔120°的轴向槽102b。

在后可移动筒103的外周边上带有三个连接销103a和三个凸轮销103b。连接销103a彼此相隔120°，它们咬合并可滑动于驱动环102的轴向槽102b中。凸轮销103b也彼此相隔120°，它们咬合并可滑动于固定筒101的凸轮槽101a中。后可移动筒103上还带有一个环绕着其内周边的循环凸轮槽103c，如图16所示。由于凸轮槽101a与凸轮销103b、轴向导槽101b与键销104a、轴向槽102b与连接销103a之间的咬合关系，因此，通过旋转驱动环102，后可移动筒103以及轴向导环104可以相对于固定筒101前后移动。

前可移动筒105在其外周边上成形有三个彼此相隔120°的凸轮销105a，它们通过轴向导环104的轴向导槽104b咬合在后可移动筒103的凸轮槽103c中。镜头盖驱动装置108在其后端带有三个导销108a，它们咬合在轴向导环104的轴向导槽104b中。由于凸轮销105a与凸轮槽103c通过轴向导槽104b咬合着，以及导销108a与轴向导槽104b咬合，因此前可移动筒105可以相对于后可移动筒103前后移动，而不会绕着其自己的轴线转动，该轴线与光轴106a重合。

根据这个实施例，固定筒101的凸轮槽101a和轴向导槽101b、驱动环102的轴向槽102b、后可移动筒103的连接销103a和凸轮销103b以及轴向导环104的键销104a构成后可移动筒103的一个凸轮机构。另一方面，后可移动筒103的凸轮槽103c、轴向导环104的轴向导槽104b、前可移动筒105的凸轮销105a以及镜头盖驱动装置108的导销108a构成前可移动筒105的一个凸轮机构。轴向导环104、前后可移动筒105和103、带有镜间快门的拍摄镜头106以及安装在前可移动筒105上的其他部件构成一个可移动筒组件，而驱动环102和固定筒101构成一个筒驱动组件。

当可移动筒103和105位于图14所示收藏位置时，后可移动筒103的凸轮销103b位于固定筒101的凸轮槽101a上的最后面点C处，而前可移动筒的凸轮键105a位于后可移动筒的凸轮槽103c的最后点D。随着驱动环102沿图16中所示的箭头方向旋转，由于后可移动筒103的连接销103a与驱动环102的轴向槽102b之间的咬合关系，后可移动筒103将沿着相同方向旋转。之后，凸轮销103b会从最后面点C向着凸轮槽101a的前段A移动，从而导致后可移动筒103旋转着向前移动。随着后可移动筒103向前移动，轴向导环104会向前移动但不旋转，这是因为键销104a与固定筒101的轴向导槽101b咬合着。由于前可移动筒105的凸轮销105a通过轴向导环104的轴向导槽104b而与后可移动筒103的凸轮槽103c咬合，而且导销108a与轴向导槽104b咬合着，因此当凸轮销103b从最后面点C向着前段A移动时，凸轮销105a会从凸轮槽103c的最后面点D向着前段E移动。其结果是，前可移动筒105会向前移动但不旋转。

凸轮槽103c的前段E被划分为一个最前段E1和一个第二前段E2。当凸轮销103b到达凸轮槽101a的前段A后，凸轮销105a将到达凸轮槽103c的最前段E1。在这个位置上，后、前可移动筒103和105完全从镜头罩92中伸出，如图15所示。在这个完全伸出位置上，拍摄镜头106设置在近景聚焦位置，即拍摄镜头106的聚焦点位于近景范围内。通过将驱动环102继续沿相同方向旋转，直至凸轮销105a移入凸轮槽103c中的与最前段E1相邻的第二前段E2中，前可移动筒105会稍稍移回一些，而后可移动筒103保持在它的完全伸出位置上，这是因为凸轮销103b只沿着前段A移动。当凸轮销105a位于第二前段E2中时，拍摄镜头106设置在远景聚焦位置，即拍摄镜头106的聚焦点位于远景范围内。因此，通过沿相同方向旋转驱动环102，可以调节拍摄镜头106的聚焦点。

通过将驱动环102继续沿相同方向旋转，凸轮销103b和105a会向着最后面点C和D移动。根据这个实施例，随着驱动环102旋转一周，可移动筒103和105会在收藏位置和伸出位置之间实现三次往复运动行程。

在通过开始和终止驱动电机94以适当定位镜头筒机构时，驱动环102的旋转位置以及可移动筒103和105的轴向位置由一个筒位探测器111探测，如图17所示。筒位探测器111带有一个操纵杆111a，其可以沿箭头Y的方向摆动，并在图17所示位置上被顺时针方向推动，以使杆111a的远端总是与一个凸轮面102c保持接触，凸轮面102c环绕着驱动环102的外周边成形。凸轮面102c被划分为三个部分，这三个部分具有相同的轮廓和相同的120°的角度范围。每个部分中包含四段，即A1、A2、B和C，它们沿驱动环102的径向具有不同的高度。

段A1是凸轮面102c的各段中最高的，且其角位置对应于近景聚焦位置，在此，可移动筒103和105完全伸出，而凸轮销103b和105a分别位于凸轮槽101a和103c的前段A和E1中。对应关系如图16中的虚线A1所示。段A2低于段A1，且其角位置对应于远景聚焦位置，在此，凸轮销105a位于第二前段E2中，而凸轮销103b则位于前段A中，如图16中的虚线A2所示。段B低于段A2，且其角位置对应于镜头筒机构的一个过渡位置，该过渡位置位于收藏位置于完全伸出位置之间。段C是凸轮面102c的各段中最低的，且其角位置对应于收藏位置，在此，凸轮销103b和105a分别位于凸轮槽101a和103c的最后面点C和D处。

随着驱动环102沿图17中箭头P所示的预定方向旋转，筒位探测器111上的操纵杆111a将根据凸轮面102c的各段的高度变化而沿箭头Y所示方向移动不同的角度。根据操纵杆111a的旋转位置，筒位探测器111输出不同的探测信号，因此可以控制电机94的驱动，即根据筒位探测器111的探测信号在收藏位置、近景聚焦位置或远景聚焦位置停止镜头筒机构的动作。

镜头盖驱动装置108驱动镜头盖107的动作，使之与可移动筒103和105协同动作，从而在前可移动筒105伸出时使镜头盖107打开镜头孔109a，并在前可移动筒105收藏时关闭镜头孔109a。

在上面实施例中，为了确定可移动筒103和105的轴向位置，通过环绕着驱动环102提供凸轮面102c以探测驱动环102的旋转位置，凸轮面102c与凸轮槽101a和103c相对应。或者，也可以采用图18所示的另一种筒位探测器。在这个实施例中，一个驱动环102’在其外周边102’d上除了带有一个环形齿轮102’a外，并不带有凸轮面。取而代之的是，由提供的抗反射块102g构成的不同的模式，例如印刷在外周边102’d上的不同角度段A1’、A2’、B’和C’上。与图17中实施例的方式类似，驱动环102’的外周边102’d沿圆周方向分为三个部分，每个部分上分别带有A1’、A2’、B’和C’段，它们对应于凸轮槽101a和103c中的各段，当驱动环102’旋转时，可移动镜头筒103和105的凸轮销103b和105a会移入凸轮槽101a和103c中。一对光传感器120和121装于驱动环102’的外周边102’d附近，用以通过向外周边102’d发射光束并探测反射光的强度而探测抗反射块102g。光传感器120和121并排安置于驱动环102’轴向。

如图19A和19B所示，段A1上带有一个与第一光传感器120相面对的抗反射块102g，而段A2上带有一个与第二光传感器121相面对的抗反射块102g。这样，当段A1经过时，第一光传感器120探测到的光线弱于第二光传感器121，而当段A2经过时，第一光传感器120探测到的光线强于第二光传感器121。另一方面，如图19C所示，段C带有两个抗反射块102g，它们分别与两个光传感器120和121相面对，这样，当段C经过时，光传感器120和121均会探测到较弱光线。剩下的段B上没有任何抗反射块102g，这样，当段B经过时，光传感器120和121均会探测到较强光线。这样，可以通过组合光传感器120和121接收到的光线强度来确定驱动环102’的旋转位置以及可移动筒103和105的轴向位置。

虽然在上面实施例中是通过驱动环102’的旋转位置来确定可移动筒103和105的轴向位置，但是，也可以通过适宜的装置直接探测前可移动筒105的轴向位置，或者通过旋转编码器或类似装置探测电机94的旋转位置，以此间接确定前可移动筒105的轴向位置。

虽然后可移动筒103的凸轮槽103c上的前段E被划分为最前段E1和第二前段E2，以便为图16所示的镜头筒机构提供近景聚焦位置和远景聚焦位置，但也可以通过下面的方式而获得同样的效果，即在固定筒101的凸轮槽101a的前段A中划分出一个最前段A1和一个第二前段A2，同时在凸轮槽103c上只提供一个最前段E’以取代最前段E1和第二前段E2，如图20所示。

通过在凸轮槽101a和103c的每个前段A”和E”上提供两个台阶并变换前段A”和E”的台阶位置，如图21所示，后可移动筒103可以伸出三个不同的位置，如图21中的A1、A2和A3所示。在这种情况下，照相机90具有三个不同的聚焦位置，例如，一个近景范围、一个中景范围和一个远景范围。

图22和23显示了根据本发明的另一个实施例的镜头筒机构，其主要包含一个固定镜头筒112、一个驱动环113和一个可移动筒114。一个拍摄镜头106保持在可移动筒114中。固定筒112中带有一个内筒112a和一个环绕着内筒112a的外筒112b。两个轴向槽112c成形于内筒112a中，二者彼此相隔180°。一个驱动环113装配在内、外筒112a和112b之间，从而可以旋转但不能相对于固定筒112轴向移动。驱动环113环绕着其外周边带有一个环形齿轮113a和一个凸轮面113b。环形齿轮113a与一个驱动齿轮115咬合，驱动齿轮115被一个电机的旋转动力带动着在一个方向上旋转。凸轮面113b被一个位置探测器的操纵杆111a跟踪着，跟踪方式与图17中所示的实施例相同。驱动环113中还包含一个凸轮槽113c，如图24中详细显示。两个成形于可移动筒114的外周边上并且彼此相隔180°的凸轮销114a穿过固定筒112的内筒112a上的轴向槽112c而咬合在凸轮槽113c中。

这种结构还能在驱动环113沿一个方向旋转时，使可移动筒114沿轴向前后移动。具体地讲，随着驱动环113的旋转运动，当凸轮销114a从凸轮槽113c的最后段C移向最前段A1时，可移动筒114将从图22所示的收藏位置移向图23所示的完全伸出位置。同时，在这个实施例中，完全伸出位置对应于一个近景聚焦位置。当驱动环113从可移动筒114的完全伸出位置继续旋转而将凸轮销114a带入凸轮槽113c的第二前段A2时，可移动筒114会稍稍后移一些，此时拍摄镜头106被设置在一远景聚焦位置。

通过将驱动环113旋转过180°，可移动筒114完成其在收藏位置与完全伸出位置间的一个往复运动行程。根据这个实施例，可移动筒114和那些与可移动筒114一起沿轴向移动的元件以及拍摄镜头106构成一个可移动筒组件，而驱动环113和固定筒112构成一个筒驱动组件。

还可以通过在除最前和第二前段A1和A2之外提供一个第三或更多的前段，从而使可移动筒114伸出三个或更多阶梯。

由于驱动环102或113只在一个方向旋转，用以伸出和缩回可移动镜头筒103和105或114，并用以使拍摄镜头106聚焦，因此可以利用电机94在相反反向的旋转动力驱动其他机构。

图25和26显示了一个离合机构的实施例，该离合机构用于根据电机94的旋转方向将电机94的旋转动力或者传输到驱动环102上，或者传输到一个胶片输出机构上，这里假定照相机90是一个快速照相机。胶片输出机构中包含一个抓片机构78和一对显影滚轮27。电机94在图22中沿顺时针方向的旋转动力通过一个电机齿轮131、斜齿轮132和133传输到一个行星齿轮机构134上。当电机沿顺时针方向旋转时，行星齿轮机构134中的一个恒星齿轮134a沿顺时针方向旋转。之后，一个行星齿轮134b会啮合上一个连接齿轮135。连接齿轮135通过一个减速齿轮组136、斜齿轮137和138、一个减速齿轮组139和一个连接齿轮140连接到驱动102中的环形齿轮102a上。这样，电机94的顺时针方向旋转可以带动驱动齿轮102旋转。

当电机94如图23所示沿逆时针方向旋转时，恒星齿轮134a也会沿逆时针方向旋转，这样，行星齿轮134b便会与一个连接齿轮141啮合。连接齿轮141通过齿轮142、143、145和146连接到显影滚轮27。这样，显影滚轮27沿着彼此相反的方向旋转，如图中箭头所示，以输出一张曝光后的快速胶片，其方式与第一个实施例中描述的相同。连接齿轮141的旋转运动还可以通过一个传输机构147传输到抓片机构78上，以此驱动抓片机构78将曝光后的快速胶片向显影滚轮271拉出。通过这种方式，可以根据电机94的旋转方向将电机94的旋转动力交替着用于驱动镜头筒机构和胶片输出机构。

图27显示了上面描述的快速照相机90的控制电路的一个例子。

一个内置电池200直接向一个驱动器IC(集成电路)201供给电能，并通过一个稳压器202向一个CPU 203供给电能。稳压器202用于稳定电能。一个复位电路204监视着稳压器202的输出电压，以检测输出电压是否低于CPU 203正常操作所需最低电压。如果输出电压低于所需最低电压，复位电路204将使CPU 203不工作，以防止照相机90误操作。CPU 203连接着下列元件：一个EEPROM 205，其储存着不同程序以及执行这些程序所需的固定数据；一个电池检测电路206，其用于监视电池200的剩余容量；一个液晶显示器(LCD)207；一个发光二极管(LED)208，其用作一个指示器；以及操作开关209。操作开关209包含一个电源开关、一个由快门按钮93控制的释放开关以及一个区间选择装置中的手动操作开关。此外，CPU 203还连接着一个闪光灯电路210、一个用于探测抓片机构78的运动的爪位探测器211、筒位探测器111、一个用于产生基本时钟信号的晶体谐振器213。驱动器IC 201连接着CPU 203，并驱动电机94和一个由CPU 203控制的第二电机212。

第二电机212用于驱动镜间快门。驱动器IC 201中包含一个用于驱动电机94的电机驱动电路和一个用于驱动电机212的快门驱动电路。驱动器IC 201连接着一个用于探测何时快门开始打开的快门传感器214以及一个用于探测被摄物亮度的CdS(硫化镉)传感器215。驱动器IC 201中的快门驱动电路根据来自CPU 203的命令开始驱动电机212，从而在一个预定时间内打开快门，该预定时间根据CdS传感器215所探测到的被摄物亮度确定。

驱动器IC 201中的电机驱动电路向电机94供给一个正驱动电流或一个负驱动电流，以使电机94分别沿第一或第二方向旋转。在本实施例中，电机94沿第一方向的旋转动力传输到驱动环102中，而沿第二方向的旋转动力用于驱动胶片输出机构。

当电源开关接通时，电机94开始被驱动着沿第一方向旋转以带动驱动环102旋转，并当拍摄镜头106被设置在近景聚焦位置时，电机94停止沿第一方向的旋转。如果摄影者通过区间选择装置选择了远景范围，则电机94会被驱动着将拍摄镜头106设置在远景聚焦位置。

当电源开关关闭后，电机94被沿第一方向驱动。这样，凸轮销103b会从凸轮槽101a的前段A移动到最后点C处，同时，凸轮销105a会从凸轮槽103c的前段E移动到最后点D处。当凸轮销103b和105a到达最后点C和D处后，电机94停止，从而将可移动筒103和105设置在图14所示的收藏位置上。

如前所述，通过电机94在一个方向的旋转，根据第二个实施例的照相机90不但能伸出和缩回可移动筒103和105，还能在不同聚焦位置之间转换，并且完成镜头盖107的打开和关闭动作。

虽然上面对照相机90操作的描述基于这样一个假定，即照相机90中装有手动操作的区间选择装置，但是，也可以装有一个自动操作的区间选择装置，以作为手动操作区间选择装置的附加或替换装置。

如前面对现有技术的描述，驱动一个机构所需的扭矩以及适宜的驱动速度会根据机构的不同而变化，这样，在利用同一个电机94驱动不同的机构时，需要根据机构的不同调节电机94的旋转动力或驱动动力。

根据图28A和28B中所示的一个实施例，用于驱动电机94沿第一方向旋转并因此使驱动环102旋转的正驱动电流是间歇供给到电机94上的，而用于驱动胶片输出机构的负驱动电流是连续供给到电机94上的。在本实施例中，正驱动电流和负驱动电流具有相同的量值M。量值M的确定应使得，当被供给连续的负驱动电流时，电机94能够将适宜的旋转动力施加到胶片输出机构上。

通过间歇地供给正驱动电流，在单位时间内向电机94供给的用于沿第一方向旋转的电能要少于用于沿第二方向旋转所供给的电能，这样，会有一适当减少了的旋转动力施加到驱动环102上。通过将电机94的电能降低到一个足以使镜头筒机构保持足够扭矩的级别上，可以显著减少噪音并使各机构平稳工作。

如上所述，开始和停止沿一个方向驱动电机94是通过参考筒位探测器111的探测信号而控制的。虽然在上面的实施例中，筒位探测器111根据驱动环102的旋转位置输出不同的探测信号，但在图28A中为了简化，筒位探测器111的探测信号只显示为一个开--关信号，其中探测信号的“开”状态表示驱动环102移动到了一个预定的旋转位置。

另一方面，当负驱动电流开始供给到电机94时，爪位探测器211的输出信号从“开”状态转换为“关”状态，并且当抓片机构78完成一次往复运动行程而拉出曝光后的快速胶片时，又会返回“开”状态。随着爪位探测器211的输出信号返回“开”状态，供给到电机94的电源便会终止。

如果不是间歇地供给正驱动电流，也可以向电机94供给一个量值为M’的连续正驱动电流，该量值M’小于负驱动电流的量值M，如图29所示。为了减少单位时间内向电机94供给的用于沿第一方向旋转的动力，也可以向电机94间歇地供给一具有较小量值M”的正驱动电流以驱动镜头筒机构，如图30所示。在图29和30中，也显示出了用于沿第二方向旋转电机94以驱动胶片输出机构的负驱动电流的量值M，用以作为比较。

图31显示了一个根据本发明的另一个实施例的快速照相机300。一个镜头筒303安装在照相机体302的前部，镜头筒303中装有一个拍摄镜头304。镜头筒303可以在一个收藏位置和一个伸出的摄影位置之间移动。一个快门按  306安装在一个抓片部分305上，一个闪光灯307以及一个取景器308的一个物镜窗308a安装在快门按钮306的上方。还有一个区间选择装置的区间选择器309用于通过拍摄镜头304从预定的摄影距离范围中选择一个将要聚焦的摄影距离范围。一个光线测量窗310装于镜头筒303的前表面上。一个电源开关312、一个LCD 313和一个胶片出口314装于照相机体302的顶侧。当电源开关312接通时，快速照相机300启动，镜头筒303移向摄影位置。当电源开关312断开时，镜头筒303缩回到收藏位置，快速照相机300终止工作。

拍摄镜头304是区间聚焦型的。在本实施例中，摄影距离分为三个区间：近景、中景和远景，而摄影者可以在曝光之前通过区间选择器309选择三个区间中的一个。根据所选择的区间，拍摄镜头304被设置在三个预定的聚焦位置中的一个上，这三个聚焦位置是：一个近景聚焦位置、一个中景聚焦位置和一个远景聚焦位置。

例如，近景聚焦位置的范围是0.7m至1.3m，中景聚焦位置的范围是1.3m至3m，而远景聚焦位置的范围是2.5m至无穷远。当选择了近景后，拍摄镜头304聚焦在一个1.0m的摄影距离上，其中任何位于0.7m至1.3m之间的被摄物均被包括在拍摄镜头304的景深之内。当选择了中景后，拍摄镜头304聚焦在一个1.8m的摄影距离上，其中任何位于1.3m至3m之间的被摄物均被包括在拍摄镜头304的景深之内。当选择了远景后，拍摄镜头304聚焦在一个超焦距上，例如5.0m上，其中任何位于2.5m至无穷远之间的被摄物均被包括在景深之内。

对应于三个可选择的摄影距离范围，区间选择器309带有三个按钮开关309a、309b和309c，而摄影者可以按动三个按钮开关309a、309b和309c中的一个以选择一个摄影距离范围。

一对显影滚轮27(见图32)安装在胶片出口314的后面，用以通过胶片出口314输出一个曝光后的快速胶片单元21。21a代表快速胶片单元21的一显影剂囊。

图32显示了快速照相机300中的一个电路。一个电源电路325中包含电源开关312和一个电池326。当电源开关312开启时，电能从电池326供给到快速照相机300中的其他元件。一个系统控制器327监视着电源开关312的开关状态并根据ROM327a中存储着的一个时序程序控制快速照相机300的操作。ROM327a中还存储着执行该程序所需的数据。RAM 327b用作一个工作存储器，用于暂时存储该程序执行过程中的数据和参数。

区间选择器309中的按钮开关309a、309b和309c通过引线或挠性衬底连接着系统控制器327。当按钮开关309a开启时，它会向系统控制器327输出一个近景选择信号。当按钮开关309b开启时，它会向系统控制器327输出一个中景选择信号。当按钮开关309c开启时，它会向系统控制器327输出一个远景选择信号。

由于区间选择器309和系统控制器327可以通过引线或挠性衬底连接起来，因此按钮开关309a至309c可以位于照相机体上的适宜位置上，以便于操纵快速照相机300并改进快速照相机300的外观。例如，在这个实施例中，区间选择器309位于快门按钮306附近，这样，摄影者可以通过将一个手指从快门按钮移过一点而操纵区间选择器309。由于引线或挠性衬底只需要少量的安装空间，因此快速照相机300可以设计得更加紧凑和小巧。

一个LCD驱动器329可以在系统控制器327的控制下驱动着LCD 313，以显示摄影者所需的信息，例如曝光后的快速胶片单元的数量以及当前选择的区域等。

一个释放信号发生器328连接着快门按钮306，用以在快门按钮306被按下时向系统控制器327产生一个释放信号。一个亮度测量装置330位于光线测量窗310后面，并且在释放信号发生后启动。基于亮度测量装置330测量到的被摄物亮度，一个曝光计算器331会确定出曝光值，其中包括快门速度和孔尺寸；还会确定出闪光灯307是否应该闪光。曝光计算器331的结果传输到系统控制器327中。随着电源开关312的打开，一个闪光灯电路332开始自动充电。如果曝光计算器331确定出闪光灯307应当闪光，闪光灯电路332将使闪光灯307在曝光的同时闪光。

一个胶片输出机构333中包含显影滚轮27和一个类似于图25中所示的抓片机构。当每个快速胶片单元21曝光后，系统控制器327将驱动胶片输出机构333，以将曝光后的快速胶片单元21通过显影滚轮27和胶片出口314输出。

通过沿一个方向旋转镜头筒303，拍摄镜头304可以在一个收藏休息位置、近景聚焦位置、中景聚焦位置和远景聚焦位置之间移动。镜头筒303优选具有与图21中所示相同的结构。为了沿一个方向旋转镜头筒303，镜头筒303通过一个离合机构342连接着一个电机341，该离合机构342可以根据电机341的旋转方向而将电机341的旋转动力或者传输到镜头筒303上，或者传输到胶片输出机构333上。

一个旋转编码器345用于探测聚焦电机341的旋转位置，以及进而探测拍摄镜头304的轴向位置。每当电机旋转通过一个预定的角度，旋转编码器345就会将一个编码脉冲输出到系统控制器327。系统控制器327通过计算编码器脉冲而确定拍摄镜头304的轴向位置，并且通过一个电机驱动器340控制聚焦电机341，以便根据区间选择器309所选择的摄影距离范围相应地将拍摄镜头304设置在一个预定的聚焦位置上。

一个装于拍摄镜头304中的镜间快门350构成一个程序快门，其用作快门叶片和一个截止光圈。当释放信号发生后，系统控制器327将一个由曝光计算器331确定的曝光值发送到一个快门驱动器351中。之后，快门驱动器351驱动一个致动器352，从而以曝光值所给出的快门速度和孔尺寸打开和关闭快门350。

现在将通过图33详细介绍快速照相机300的操作。

当电源开关312接通时，镜头筒303伸出到摄影位置。同时，电机341被驱动着将拍摄镜头304设置在中景聚焦位置，而不论在电源开关312接通之前选择的是哪一个摄影距离范围。之后，摄影者根据将要被拍摄的被摄物通过操作按钮开关309a、309b和309c中的一个而选择预定的摄影距离范围中的一个。

由于在刚刚接通电源开关312时，拍摄镜头304被初始设置在中景聚焦位置，因此如果需要选择中景，摄影者不需要操作按钮开关309a、309b和309c中的任何一个即可摄影。由于大部分被摄物位于1.3m至3m的中景内，因此在大部分情况下将拍摄镜头304的默认位置设置在中景聚焦位置是方便的。此外，即使摄影者忘记了选择摄影距离范围，也会使大多相片的聚焦状况不被降低。

如果按下了按钮开关309c以选择远景，则一个远景选择信号会输送到系统控制器327，这样，系统控制器327将通过电机驱动器340驱动电机341，以将拍摄镜头304设置在远景聚焦位置上。如果按下了按钮开关309a以选择近景，则一个近景选择信号会输送到系统控制器327，这样，系统控制器327将驱动电机341，以将拍摄镜头304设置在近景聚焦位置上。如果在操作过按钮开关309a或309c后，按下了按钮开关309b以选择中景，则一个中景选择信号会输送到系统控制器327，这样，拍摄镜头304将被设置在中景聚焦位置上。通过这种方式，拍摄镜头304的位置可以在任何时候通过区间选择器309改变。LCD 313将显示当前选择的距离区间，以便摄影者确认。可以在取景器308中显示一个代表当前所选择的距离区间的标记。

当从三个摄影距离范围中选择了适宜的一个后，摄影者可以按下快门按钮306。之后，释放信号发生器328将向系统控制器327输出一个释放信号，接着，系统控制器327启动亮度测量装置330并将根据被摄物亮度所确定的曝光值发送到快门驱动器351中。其结果是，快门350将根据该曝光值打开和关闭，以曝光快速胶片单元21。如需要，闪光灯307可在快门350打开时启动，以将一束脉冲光线投射到被摄物上。当选择了近景后，可以减少闪光灯307投射出的光线的量，以防止曝光过度。还可以在选择了远景时停止闪光灯307闪光，并且将曝光值确定在适合于无闪光摄影的状态。

在曝光之后，电机341被电机驱动器340驱动着反向旋转，以驱动胶片输出机构333通过胶片出口313输出曝光后的快速胶片单元21。当曝光后的快速胶片单元21被挤压着经过显影滚轮27时，显影剂囊21a会破裂并将显影剂散布在快速胶片上，从而在几分钟之内产生被摄物的摄影影像的正片。当电源开关312断开时，系统控制器327将驱动电机341，以将镜头筒303缩回到收藏位置。

虽然在上面的实施例中将摄影距离分为三个区间，但如果拍摄镜头的超焦距相对较短，则可以只提供两个聚焦位置并将摄影距离分为两个区间，这样就可以在近景到无穷远景离之内的任何摄影距离内沿理想的聚焦位置进行摄影。

图34中显示了这样一个实施例的流程，该实施例中拍摄镜头具有一个较短的超焦距，例如2.6m，并且带有两个聚焦位置用于近景和超焦距区间。除了采用两个按钮开关以用于近景和超焦距区间以外，本实施例的结构与图31和32中的相同，因此下面的说明仅涉及本实施例的这个特征。

在用于近景的的近景聚焦位置上，拍摄镜头聚焦在0.8m距离的被摄物上，并且0.6m至1.3m中的任何被摄物均包含在其景深内。在用于超焦距的超焦距区间中，拍摄镜头焦距在超焦距上，这样，1.3m至无穷远中的任何被摄物均包含在其景深内。

由于在距离为1.3m至无穷远的超焦距摄影较多，因此在本实施例中，当电源开关接通后，拍摄镜头被初始设置在超焦距聚焦位置上。

由于拍摄在快速胶片上的相片并不总是被放大了的，因此有时也出于影像放大的原因，希望在电源开关接通时将拍摄镜头初始设置在近景聚焦位置上，如图35所示。

在任何情况下，均优选构造一个镜头筒，以通过只沿一个方向旋转电机在最小旋转角度下将镜头筒从收藏位置以及其他聚焦位置带到初始聚焦位置上，其中镜头筒的轴向位置可以双向改变。

虽然拍摄镜头304是在每次区间选择信号进入后被设置在聚焦位置上，但也可以在通过区间选择器309选择了聚焦位置之后，根据释放信号将拍摄镜头304移动的聚焦位置上。也可以在每次曝光之后将拍摄镜头304复位到初始聚焦位置。还可以在各可选择聚焦位置中规定一个初始位置，从而使得用户能够设置拍摄镜头304的初始位置。

此外，可以将摄影距离划分为多于三个的区间并提供相应的多于三个的聚焦位置。当然，相应的摄影距离范围并不局限于前面提到的值，而是可以根据拍摄镜头的光学特性进行适当的修改。

如果不是根据可选择摄影距离范围提供相应数量的按钮开关，则可以只提供一个单一的操作件，例如，一个按钮开关，作为一个区间选择装置，这样可以通过每次对操作件的操作，以循环的方式一个接一个地转换摄影距离范围。

如果不是必须在电源开关接通后立即自动地将拍摄镜头设置在一个初始位置上，那么，可以采用一个滑动开关或一个拨盘开关作为区间选择装置的操作件。

对于区间选择器309和图33至35中所示的聚焦方法，拍摄镜头304的结构不必局限于前面的实施例，而是可以为任何由一个电机驱动的区间聚焦型的镜头筒机构。拍摄镜头可以是这种类型的，即一个可移动镜头或镜头组可以相对于一个固定镜头移动以聚焦，或整个镜头系统均可以移动以聚焦。还可以提供一个聚焦电机，其与用于驱动胶片输出机构的电机是分开的。

虽然在前面各实施例中，电源开关直接由用户接通和断开，但也可以间接地接通电源开关，例如，如果照相机带有一个镜头盖的话，可以通过手动打开镜头盖接通电源。

还可以构造这样的驱动环或镜头筒，即可以用手旋转，以将拍摄镜头设置在根据不同摄影距离范围所提供的不同聚焦位置上，以取代通过电机旋转。

虽然本发明是通过附图中所示的快速照相机进行说明的，但本发明并不是仅限于应用在快速照相机中，而是还可以应用于35mm照相机、电动静物照相机和其他类型的照相机中。

因此，本发明并不局限于上述各实施例，相反，在不超出附属权利要求的范围的前提下，本领域的技术人员可以作出各种修改。

Claims (25)

1.一种照相机，其包含：

一个可移动筒组件，其在内部保持着一个拍摄镜头，并且可以沿着拍摄镜头的光轴相对于照相机体前后移动；

一个筒驱动组件，其带有一个驱动环，该驱动环沿光轴方向是不能移动的，并且当一个电机沿第一方向的旋转动力传输到该该驱动环时，驱动环将沿一个方向绕着光轴旋转；以及

一个凸轮机构，其与筒驱动组件和可移动筒组件相互连接，从而使得，当驱动环沿上述一个旋转方向旋转一周时，可移动筒组件将沿着光轴完成至少一次往复运动行程。

其特征在于，可移动筒组件包含一个可移动筒，而且该可移动筒包含驱动环和一个轴向导向件，该轴向导向件用于阻止可移动筒旋转并且沿光轴方向引导可移动筒，而凸轮机构包含一个安置于可移动筒与驱动环二者中的一个上的循环凸轮槽，以及安置于可移动筒与驱动环二者中的另一个上的至少一个凸轮销，该凸轮销通过一个成形于轴向导向件上的轴向导槽啮合在循环凸轮槽中，而且循环凸轮槽中带有若干个段，这些段沿着与驱动环的上述旋转方向相倾斜的方向伸展，从而使得，当驱动环沿着上述一个旋转方向旋转一周时，凸轮销将沿着光轴方向前后移动至少一次。

2.如权利要求1所述的照相机，其特征在于，该照相机还包含一个离合机构，其连接在驱动环与电机之间，该离合机构可以根据电机的旋转方向实现方向转换，从而将电机沿第一方向的旋转动力传输到驱动环上，并将电机沿第二方向的旋转动力传输到照相机的一个第二机构上。

3.如权利要求2所述的照相机，其特征在于，离合机构由一个行星齿轮机构构成。

4.如权利要求2所述的照相机，其特征在于，照相机是一个快速照相机，其用于在一张快速胶片上拍摄相片，而且上述第二机构是一个胶片输出机构，其用于在每次曝光之后将快速胶片输出到照相机体之外。

5.如权利要求2所述的照相机，其特征在于，该照相机还包含一个电机驱动装置，根据驱动环与第二机构所需旋转动力的不同，该电机驱动装置在单位时间供给到电机上的用以沿第一方向旋转电机的电能与用于沿第二方向旋转电机的电动力值也不同。

6.如权利要求1所述的照相机，其特征在于，循环凸轮槽具有一个轮廓，该轮廓使得，通过将驱动环旋转90°，可移动筒可从照相机体中的一个收藏位置移动到一个从照相机体伸出的位置，再将驱动环继续旋转90°，可移动筒可从伸出位置移动到收藏位置。

7.如权利要求1所述的照相机，其特征在于，循环凸轮槽具有一个轮廓，该轮廓使得，通过将驱动环旋转120°，可移动筒可从照相机体中的一个收藏位置移动到一个从照相机体伸出的位置，再从伸出位置移动到收藏位置。

8.如权利要求1所述的照相机，其特征在于，循环凸轮槽具有一个轮廓，该轮廓使得，通过将驱动环旋转90°，可移动筒可从照相机体中的一个收藏位置移动到一个从照相机体伸出的位置，再从伸出位置移动到收藏位置。

9.如权利要求6所述的照相机，其特征在于，驱动环在其后端带有一对切口，当可移动筒位于收藏位置时，所述切口位于光轴的相对水平两侧，当可移动筒位于伸出位置时，所述切口位于光轴的相对竖直两侧，而且凸轮槽机构包含循环凸轮槽和一个环绕着驱动环内周边成形的第二凸轮槽，在可移动筒的外周边上装有第一和第二对凸轮销，第二凸轮槽具有与循环凸轮槽相似的轮廓，但被所述切口分隔并从循环凸轮槽偏移了90°，每对凸轮销彼此交叉安置于光轴上并且与另外一对凸轮销相隔90°，其中，第一对凸轮销保持啮合在循环凸轮槽中，而第二对凸轮销保持啮合在成形于轴向导向件中的轴向导槽中，并在驱动环从可移动筒的收藏位置旋转过90°以下时，通过轴向导槽啮合在第二凸轮槽中。

10.如权利要求1所述的照相机，其特征在于，循环凸轮槽包含至少两个前段，所述前段沿着平行于驱动环的旋转方向伸展并沿光轴方向彼此相互偏移，从而使得，通过沿上述一个方向旋转驱动环，可以将可移动筒阶梯式设置在至少两个不同的伸出位置上。

11.如权利要求10所述的照相机，其特征在于，当可移动筒位于不同的伸出位置时，拍摄镜头被设置在不同的聚焦位置上。

12.如权利要求1所述的照相机，其特征在于，可移动筒组件包含：一个后可移动筒，其可以在绕着光轴旋转时沿着光轴相对于照相机体前后移动；以及一个前可移动筒，其保持着拍摄镜头并安装在后可移动筒中，以便能够沿着光轴相对于后可移动筒前后移动，而凸轮筒机构包含：一个第一凸轮机构，其将后可移动筒与筒驱动组件相互连接起来，从而使得后可移动筒能够与驱动环一起沿上述一个方向旋转并且在旋转一周内完成至少一次沿着光轴的往复运动行程；以及一个第二凸轮机构，其将后可移动筒与前可移动筒相互连接起来，从而使得，当后可移动筒在旋转一周时，前可移动筒能够完成至少一次沿着光轴的往复运动行程。

13.如权利要求12所述的照相机，其特征在于，筒驱动组件包含驱动环、一个固定筒和一个用于阻止可移动筒旋转并且沿光轴方向引导可移动筒的轴向导向件，而且第一凸轮机构包含一个环绕着固定筒与后可移动筒二者中的一个安置的第一循环凸轮槽，以及安置于固定筒与后可移动筒二者中的另一个上的至少一个凸轮销，而第二凸轮机构包含一个环绕着后可移动筒与前可移动筒二者中的一个安置的第二循环凸轮槽，以及安置于后可移动筒与前可移动筒二者中的另一个上的至少一个凸轮销。

14.如权利要求12所述的照相机，其特征在于，第一和第二凸轮机构中的所述凸轮销分别在第一和第二循环凸轮槽中沿着相同的方向同时移动相同的角位移量。

15.如权利要求14所述的照相机，其特征在于，第一和第二循环凸轮槽中的每个分别包含若干个段，这些段沿着与驱动环的旋转方向相倾斜的方向伸展，从而使得，当驱动环沿着上述一个旋转方向旋转一周时，所述凸轮销将完成沿着光轴方向的往复移动至少一次。

16.如权利要求15所述的照相机，其特征在于，所述循环凸轮槽具有这样的轮廓，从而使得，通过将驱动环旋转90°，所述可移动筒可从照相机体中的一个收藏位置移动到一个从照相机体伸出的位置，再将驱动环继续旋转90°，所述可移动筒可从伸出位置移动到收藏位置。

17.如权利要求15所述的照相机，其特征在于，所述循环凸轮槽具有这样的轮廓，从而使得，通过将驱动环旋转120°，所述可移动筒可从照相机体中的一个收藏位置移动到一个从照相机体伸出的位置，再从伸出位置移动到收藏位置。

18.如权利要求15所述的照相机，其特征在于，所述循环凸轮槽具有这样的轮廓，从而使得，通过将驱动环旋转90°，所述可移动筒可从照相机体中的一个收藏位置移动到一个从照相机体伸出的位置，再从伸出位置移动到收藏位置。

19.如权利要求15所述的照相机，其特征在于，第一和第二循环凸轮槽二者中的至少一个包含至少两个前段，所述前段沿着平行于驱动环的旋转方向伸展并沿光轴方向彼此相互偏移，从而使得，通过沿上述一个方向旋转驱动环，可以将可移动筒阶梯式设置在至少两个不同的伸出位置上。

20.如权利要求10或19所述的照相机，其特征在于，该照相机还包含一个筒位探测装置，其用于通过识别驱动环外周边上的不同角度段而探测可移动筒在光轴方向上的位置，所述不同角度段对应于所述可移动筒的不同伸出位置及收藏位置。

21.如权利要求20所述的照相机，其特征在于，筒位探测装置包含：一个凸轮面，其环绕着驱动环的外周边安置并包含一组角度段，所述角度段沿驱动环的径向具有不同的高度；以及，一个部件，其用于与凸轮面接触，从而在驱动环旋转时探测凸轮面的高度差。

22.如权利要求19所述的照相机，其特征在于，当前可移动筒相对于照相机体设置在不同的伸出位置时，拍摄镜头被设置在不同的聚焦位置上。

23.如权利要求11或22所述的照相机，其特征在于，该照相机还包含一个区间聚焦装置，其带有一个手动操作的区间选择件，用以从不同的摄影距离范围中选择一个将要被拍摄镜头聚焦的摄影距离范围，而且区间聚焦装置产生一个区间选择信号，该信号代表着通过区间选择件选择的摄影距离范围，其中，拍摄镜头的不同聚焦位置是根据不同的摄影距离范围确定的，而且电机被控制着根据区间选择信号将拍摄镜头设置在不同伸出位置中的一个上。

24.如权利要求1所述的照相机，其特征在于，驱动环可以用手旋转，以将拍摄镜头设置在不同聚焦位置中的一个上，所述不同聚焦位置预定用于分别覆盖不同的摄影距离范围。

25.如权利要求1所述的照相机，其特征在于，

驱动环可以绕着光轴在一个方向上手动旋转；

在可移动筒组件往复运动时，拍摄镜头被阶梯式设置在所述预定聚焦位置中的一个上。

Images