Pentax MX 工作原理

本节涵盖从按下快门按钮到反光镜返回发出最后“咔哒”声期间发生的所有事情。从宏观上看，该过程如下。

1. 快门按钮释放反光镜，反光镜向上翻转，使图像能够投射到胶片平面上。
2. 反光镜到达“拍摄”位置，释放快门的开启帘。
3. 开启帘穿过胶片框，开始曝光。
4. 经过由高速机构或慢速调速器确定的适当时间后，关闭快门帘开始移动，结束曝光。
5. 关闭帘到达移动终点并触发反光镜返回。
6. 反光镜向下翻转到“取景”位置，使用户能够再次通过取景器观看。

相机使用此顺序（反光镜释放快门，然后快门返回反光镜），以确保在反光镜挡住光路时快门不会打开。以下各节将详细介绍此过程，展示每个动作具体由哪些机构执行。

快门按钮容纳有一个销钉（红色），它与相机内部的快门释放板（橙色）相互作用。在用户正常按下按钮时，销钉随按钮移动。当通过螺纹接口安装遥控快门线时，销钉会独立于按钮移动。

销钉还会随快门锁旋转。当处于锁定状态时，销钉的半圆形部分会移动到相机框架的刚性部分上方，从而防止按钮被按下。

一个垂直轴与水平杆（红色）结合，将按钮的推力传递到反光镜箱机构。该杆接触反光镜释放锁扣（橙色），将其从反光镜释放杆的路径上移开。

一个大型螺旋弹簧（红色）为翻转机构提供动力。一系列杠杆将动力传递给反光镜提升杆（橙色），将反光镜移动到紧贴反光镜箱顶部的位置。左图显示的是反光镜处于取景位置时处于预加载状态的机构。右图显示的是反光镜向上翻转后的机构。

当机构提升反光镜时，它也会将镜头中的光圈缩小到设定值。更具体地说，它正在释放光圈耦合杆（红色），允许镜头中的弹簧收缩光圈。

当反光镜到达反光镜箱顶部时，它会闭合 FP 闪光同步触点（红色）。有关详细信息，请参阅“闪光同步”一节。

它还会闭合一个触点（橙色），该触点会关闭取景器中的测光 LED，这有助于防止杂散光漏光到胶片上。

这是一段简短的视频，展示了执行上述所有动作的反光镜箱机构。它还展示了反光镜是如何预加载以及在曝光后如何释放的。

当快门按钮按下前面提到的释放板时，它也会按下传动齿轮锁扣（红色）。这将顶部齿轮与底部齿轮解耦，并允许顶部齿轮在开启帘穿过胶片框时自由旋转。

当反光镜完成移动到达反光镜箱顶部时，一个杠杆会撞击开启帘锁扣（红色），释放开启帘并开始曝光。

开启帘锁扣和传动齿轮锁扣都必须释放，开启帘才能开始曝光。

开启上弦齿轮（红色）从左图所示位置开始，进行几乎一整圈逆时针旋转，并以右图所示位置结束。它被帘幕制动器（橙色）卡住，防止帘幕从末端挡块反弹回框架内。如果检测到帘幕反弹，或者如果上弦齿轮未到达末端挡块，可以通过转动带槽螺丝（黄色）并改变啮合量来调整帘幕制动器。

拉动快门帘穿过框架的力由帘幕卷轴提供。相机后部的卷轴（红色）拉动开启帘，相机前部的卷轴（橙色）拉动关闭帘。卷轴内部是扭力弹簧，可以将其卷得更紧或更松以控制帘幕速度。可以在相机底部访问调节点（黄色）。

Pentax MX 的帘幕移动时间被规定为在 32 mm 距离上为 12.2-12.3 ms。可以调整卷轴弹簧的张力，直到两者都在此范围内。之后，可以调整高速凸轮的啮合以达到正确的曝光时间。

当开启帘到达移动终点时，上弦板下方的一个杠杆会闭合 X 闪光同步触点（红色）。有关详细信息，请参阅“闪光同步”一节。

关闭帘相对于开启帘的延迟由高速机构或慢速调速器决定，具体取决于所选速度。如果快门速度设置为 1/60-1/1000，则使用高速机构。如果设置为 1s-1/30，则使用慢速调速器。

当开启帘上弦齿轮旋转时，高速凸轮（红色）随之转动。旋转一定角度后，凸轮的半径变得足够大，从而将关闭帘锁扣（橙色）推出，允许关闭帘开始移动。

在刻度盘上选择不同的速度会将高速凸轮置于不同的位置，导致关闭帘释放前有不同的旋转量。较长的曝光需要更多的旋转，较短的曝光需要更少的旋转。在 1/60 速度下，开启帘将穿过整个胶片框距离，然后关闭帘才会释放。在 1/1000 速度下，两个帘幕边缘之间只有几毫米的距离。

对于慢速，有第二个机构会延迟帘幕。慢速调速器位于相机底部，并通过一组齿轮（红色）与关闭帘相互作用。较小的齿轮连接到关闭帘轴底部，并随着帘幕穿过框架而旋转。帘幕开始移动，但在进入胶片框之前会遇到调速器板（橙色）。

慢速调速器使用一系列齿轮以及一些附加功能将关闭帘减慢到不同程度。对于 1/30 到 1/15 秒的中间速度，简单的惯性产生所需的延迟。

如果调速器需要产生更长的延迟，它会接合一个擒纵机构（红色），这会在齿轮系中产生更大的阻力。右图显示调速器设置为 1 秒速度。擒纵机构在高达 1/8 秒的速度下接合。

凸轮上的感应杆（橙色）用于接合或断开擒纵机构。该凸轮由相机顶部的快门速度刻度盘转动。

最后，调速器可以改变调速器板之间的重叠量。重叠越少，意味着关闭帘推动它的距离越短，可以通过得越快。这就是调速器实现用户可选择的每个单独速度的方式。调速器板的位置由凸轮上的另一个感应杆（红色）设定。如果速度不准确，可以使用偏心调节（橙色）微调重叠量。

如果在刻度盘上选择了高速快门速度（1/60 - 1/1000），调速器板会被移开，完全不与关闭帘发生交互（黄色）。

调速器组件还有一个与快门定时无关的功能，即制动关闭帘。当帘幕到达移动终点时，调速器板接触一个弹簧加载臂（红色）。这会减慢帘幕速度并防止其反弹回框架内，从而避免产生不必要的曝光。

在关闭帘齿轮下方有一个小销钉（红色）。当帘幕到达移动终点时，销钉会撞击一个杠杆（橙色）。该杠杆依次释放反光镜箱上的反光镜返回锁扣（黄色），大弹簧（绿色）将反光镜拉回取景位置。

当用户操作相机的进片杆时，会同时发生三件事。

1. 新的、未曝光的胶片被从暗盒中拉出并放置在快门后方。
2. 反光镜机构中的弹簧被预加载，使其准备好迅速将反光镜翻转到“拍摄”位置。
3. 快门帘被拉回到胶片平面的起始位置。

以下各节详细介绍了相机中的机构如何实现每一项功能。

进片杆连接到一个穿过计数器组件的轴（红色）。轴的底部转动一组棘爪（橙色）。棘爪允许进片杆以逆时针方向转动主上弦齿轮，同时也能以很小的力弹回存放位置。棘轮齿轮底部上的销钉（黄色）将旋转传递给顶部上弦齿轮（绿色），并在进片过程中转动它。

顶部上弦齿轮连接到一个通向相机底部并驱动附加功能的轴（红色）。它还有一个棘轮机构（橙色），防止它反向转动。

这是 MX 在生产周期中发生变化的领域之一。有些相机将棘轮齿轮安装在顶部上弦齿轮（黄色）上，而不是在计数器下方。

底部上弦齿轮（红色）驱动相机底部的多个功能。与胶片传送相关的是，它驱动胶片室中的片轴（橙色），该片轴提供拉动胶片从暗盒中出来的主要动力。

片轴在顶部和底部周围有八个突起，这些突起抓住胶片边缘的孔。在一次过片过程中，轴旋转一整圈。八个齿的过片是 135 格式的标准，长度为 38 mm，其中 36 mm 为曝光图像，框间距为 2 mm。

上弦齿轮还通过惰轮（红色）驱动收片轴。收片轴通过摩擦离合器（橙色）连接，无法提供与片轴一样大的拉力。随着收片轴收集的胶片越来越多，其有效直径增大，不需要像片轴那样旋转得那么多。摩擦离合器有助于均衡系统中的张力，并允许不同的旋转速度。摩擦离合器还允许收片轴在胶片回卷期间旋转，而片轴则必须完全脱离（有关详细信息，请参阅胶片回卷一节）。

反光镜预加载也由底部上弦齿轮驱动。它转动一个凸轮（红色），驱动长反光镜预加载杆（橙色）。杠杆将反光镜箱底部的一个柱（黄色）推向相机前方。当柱被锁住并保持在前方（绿色）时，反光镜机构即被预加载（见右图）。

反光镜箱上的杠杆加载两个大弹簧。一个弹簧负责将反光镜翻转到拍摄位置（红色），另一个负责将其返回到取景位置（橙色）。两个弹簧在图中均显示为已加载位置。

翻转弹簧下方有一个泡沫垫，旨在阻尼振动并在快门触发时使弹簧安静。如果垫子磨损，结果是在曝光后会有细微的鸣响。可以将其更换为新泡沫或橡胶套，就像这里的情况一样。

快门预加载在相机顶部处理，机构位于快门速度刻度盘下方。它始于顶部上弦齿轮（红色），驱动一个惰轮，然后是底部传动齿轮（橙色，隐藏在顶部齿轮下方）。当相机上弦时，顶部传动齿轮与底部传动齿轮一起转动。当快门触发时，顶部齿轮暂时断开，允许其独立移动。

然后，顶部传动齿轮驱动开启上弦齿轮（红色），后者进而驱动开启快门帘的轴（橙色）。开启上弦齿轮通过下方的销钉连接到关闭上弦齿轮（下方），它们在相机上弦时一起转动。关闭上弦齿轮连接到关闭帘轴（黄色）以控制其运动。

当快门上弦时，上弦齿轮逆时针转动，将帘幕带回胶片平面上方。帘幕在预加载期间略微重叠，以防止胶片上出现漏光。

当快门帘到达其起始位置时，它们由锁扣固定到位。开启帘锁扣（红色）位于上弦齿轮板下方。如果不进行重大拆卸，则无法接触到它。底部传动齿轮也设有锁扣（橙色）。关闭帘锁扣（黄色）滑入到位，但在曝光触发之前实际上并不保持帘幕。

Pentax MX 中的测光表是未耦合的，这意味着它只为用户提供有关曝光的信息，而不会以任何方式与快门或镜头交互。相机中的电池为测光表供电，但曝光不需要电池。如果电池没电或电子元件无法工作，相机仍然可以正常使用。相机中的测光表在计算曝光时会考虑以下因素。

1. 图像亮度
2. 所选光圈
3. 所选快门速度
4. ISO 设置

在目镜的两侧有两个光敏硅二极管（红色）。测光元件观察投射在对焦屏上的图像并感应其亮度。测光元件的透镜旨在使其对场景中心的亮度更敏感，从而产生“中央重点”读数。

镜头卡口后面的一个环（红色）通过一个小凸起与镜头上的光圈环耦合。该环是弹簧加载的，在未安装镜头时会被拉向逆时针方向。这对相机来说显示为非常小的光圈。当安装镜头时，光圈感应环被推向顺时针方向，朝向更大的光圈。

环的位置通过可变电阻进行通信。随着环移动，感应触点沿着电阻条或一组触点（橙色）滑动（取决于生产批次）。无论哪种情况，随着感应触点移动，电阻都会发生变化，测光表会将不同的值解释为镜头上的不同光圈设置。

更具体地说，可变电阻通信的是“相对”光圈值，而不是“绝对”值。测光元件观察的是通过全开光圈投射的图像，但实际曝光将通过较小的、收缩的光圈进行。为了进行正确的计算，它需要知道其观察光圈与将用于曝光图像的光圈之间的级数差。而这正是电阻所测量的。

一个好的光圈电阻值范围应从原位（最小光圈）的 0.5 kOhm 到镜头完全打开时的 9 kOhm，且中间有连续读数。如果它有显著差异或有死区，可以将其拆解并清洁。

快门速度以类似的方式通信。刻度盘连接到相机内部的一个可变电阻（红色）。位置的差异会导致不同的电阻值，电子元件利用这些值来计算曝光。

虽然 ISO 值是独立设置的，但它连接到与快门速度相同的可变电阻。因此，ISO 100 下的 1/60 设置与 ISO 400 下的 1/250 设置将产生相同的电阻值。

测光表获取来自相机的所有输入，并确定当前设置是否会导致曝光良好的图像，或者曝光过度/不足。相机在取景器中使用红色、黄色和绿色 LED 刻度来将此信息传达给用户。如果曝光合适，则刻度中心的绿色 LED 亮起。如果设置会导致曝光不足，则刻度底部的红色或黄色 LED 亮起。由于它们显示在取景器中的较慢快门速度旁边，因此它们向用户暗示增加曝光时间会改善结果。

测光表不会连续运行，而是在用户将快门按钮半按时开启。快门释放轴随后闭合相机底部的一个触点（红色）并开启测光表。此外，如果进片杆被拉出到其“准备”位置，释放轴会被保持按下（橙色），使触点保持闭合。当推入进片杆时，轴可以完全返回，触点打开。

如果测光表开关的行为不正常，可以弯曲接触臂以达到适当的间隙。并且可以调整释放板上的偏心调节，使其与进片杆正常交互。

Pentax MX 使用两个串联的可变电阻来调节测光表读数，VR B（红色）和 VR C（橙色）。它们都以相同的方式调节测光表，只是程度不同。维修手册将 VR C 称为粗调，将 VR B 称为微调。后期的型号将这些合并为一个单一的微调电阻。

无法通过微调电阻调节测光表响应的线性度。VR B 和 VR C 都在整个曝光范围内调节测光表响应。如果它在一个光照水平下准确，而在另一个光照水平下略有偏差，则必须达成折中。

图像通过镜头进入相机。离开出射光瞳时，图像是上下颠倒且左右反向的（垂直和水平翻转）。取景器获取该图像并使其对用户可理解，以便进行构图和对焦。实现这一目标需要多个组件。

第一个是镜头后方的反光镜（红色），它获取图像并将其向上反射到对焦屏上。这校正了图像的垂直倒置。在对焦屏上，可以看到图像上下正向，但它仍然是左右颠倒的。

反光镜设置在精确的 45°，完美地平分了胶片平面和对焦屏之间的直角。这确保每条光线到达对焦屏的距离相同。图像底部的光线与图像顶部的光线传播距离相同，这对在取景器中实现均匀对焦至关重要。如果反光镜不在 45°，图像的顶部可能清晰，但底部不会清晰（假设主体是平坦的）。

不正确的反光镜角度也会影响图像构图。如果反光镜太低（对焦屏的角度大于 45°），取景器中的图像将向上移动，切断框架顶部。

如果反光镜角度超出规格，可以进行调整。可以转动反光镜箱内部的一个偏心轮（红色）来上下移动反光镜支架。

对焦屏位于反光镜上方和棱镜下方。投射在对焦屏上的图像是用户通过单反取景器实际看到的内容。

Pentax MX 中的对焦屏易于拆卸，可以更换为具有不同功能的替代屏。有些具有叠加的网格以帮助构图，而另一些则没有裂像棱镜，以避免使用较慢的镜头时出现棱镜黑视。要将其拆下，请拉动反光镜箱顶部的拉片（红色），直到托盘放下。小心地通过拉片取出对焦屏。

对焦屏的底侧是一个菲涅尔透镜，本质上是一个压缩的凸透镜或聚光透镜。近距离检查时，透镜表面看起来像是一系列微小的同心环（红色），它的作用是为用户提亮图像。从远处看，表面看起来有光泽并带有闪烁效果。

图像实际上聚焦在对焦屏的顶面上。传统上称为“磨砂玻璃”，这里的表面是塑料的，但它仍然具有漫射光的哑光饰面。标准对焦屏在屏幕中心有一个额外的对焦辅助装置，由一个大的裂像棱镜环绕着一圈微棱镜组成。

为了精确对焦，到胶片平面的光学距离必须与到对焦屏的光学距离完全匹配。一个板（红色）位于对焦屏上方，控制顶面的位置。有四个螺丝（橙色）设置该板的高度，进而设置对焦屏的高度。

相机技术人员通常会使用一种称为自准直仪的工具来精确设置对焦屏的位置。或者，家庭用户可以使用具有已知准确无限远停止点的镜头来进行调节。

1. 在进行此调节之前，请确认反光镜角度正确。
2. 安装镜头并将其设置为无限远。
3. 选择一个非常远的主体（实际上是无限远）。
4. 调节四个螺丝，直到主体清晰对焦。

棱镜的主要目的是校正图像的左右颠倒并将其“转动”90°。左右颠倒使用有角度的屋脊来实现。两个垂直颠倒用于转角，并将对焦屏的图像呈现给目镜处的使用者。

Pentax MX 中棱镜的底面不像许多相机那样是平的，而是有一个轻微的凸面（红色）。这在取景器的图像链中充当另一个聚光透镜，有助于将更多光线聚焦在目镜上。

当用户将眼睛贴向取景器时，对焦屏在光学上距离仅几厘米。没有透镜的帮助，太近而无法对焦。目镜（红色）有助于将图像聚焦在视网膜上，使其看起来像是在无限远，从而更容易观看。

所选光圈和快门速度都可以在取景器中看到，因此用户无需将相机从眼睛移开即可了解相机设置。

光圈数值通过实际上是棱镜前部的一个窗口显示。它向下观察安装镜头的光圈环，视场窄到足以仅显示所选 f 值。

快门速度显示在取景器的右侧。显示文本的物理机构（红色）位于反光镜箱的左侧，在棱镜左右反向图像后，最终位于取景器的另一侧。

圆盘通过一系列齿轮（橙色）和一条在反光镜箱后面运行的长电缆（黄色）连接到快门速度刻度盘。转动刻度盘时，电缆被拉动，转动圆盘以显示新选择的速度。取景器中文本的确切位置可以使用反光镜箱旁边的调节螺丝进行微调（详细信息请参阅 Pentax MX 取景器快门速度指示调整）。

进片机构仅设计为向一个方向移动。为了回卷胶片，片轴需要脱离，以便其能够反向旋转。回卷按钮（红色）位于相机底部。按下时，一个杠杆（橙色）移动到按钮下方的槽中并将其固定到位。片轴随后将自由旋转并保持脱离状态，同时胶片被回卷。

收片轴不需要与进片机构脱离。它通过摩擦离合器（黄色）连接，只需一点力即可反向旋转。

操作进片杆会将保持杆推开，弹出回卷按钮并重新接合片轴。在此之后，胶片应正常进片。

Pentax MX 有两种闪光同步模式可用：X（氙气）同步和 FP（焦平面）同步。当闪光灯连接到热靴（红色）或下部同步端子（橙色）时，使用 X 同步。当闪光灯连接到上部同步端子（黄色）时，使用 FP 同步。现代闪光灯使用氙气灯泡并在 X 同步模式下运行，但在某些情况下，用户可能更喜欢旧式 FP 同步闪光灯。

在 X 同步模式下，当开启帘到达移动终点时，闪光灯被触发。氙气闪光灯在极短的时间内发出高强度光脉冲，旨在一次性照亮整个胶片框。因此，X 同步只能用于快门帘幕在一定时间内照亮整个框架的快门速度。在 MX 上，这是 1/60 或更慢。在更快的速度下，快门形成穿过胶片的缝隙，这将导致氙气闪光灯出现部分曝光。

当开启帘到达移动终点且整个框架由快门照亮时，它会闭合上弦板下方的触点（红色）。检查触点的导通性以排除闪光同步故障。它应保持打开直到帘幕完全穿过框架，然后闭合。还要检查同步端子和热靴触点的导通性。相机使用柔性连接（橙色）而不是焊接连接来触发热靴闪光灯。检查触点是否清洁，并确保在安装顶盖时触点形状正确以进行连接。

在 FP 同步模式下，当反光镜到达拍摄位置时触发闪光灯，闭合反光镜箱底部的一个电气触点。旧式闪光灯使用燃烧较慢的灯泡，旨在将胶片框照亮更长的时间。闪光灯泡应在开启帘开始曝光胶片之前达到全亮度。这些旧式闪光灯泡也可以在任何快门速度下使用。由于它们燃烧时间相对较长，它们将照亮框架的所有部分，就像高速缝隙掠过框架一样。

通过将相机前部的杠杆（红色）逆时针转动或远离镜头卡口来加载自拍定时器。在前面板的背面，一个凸起（橙色）转动自拍定时器机构上的一个柱（黄色），加载主弹簧。一个弹簧加载臂（绿色）将擒纵机构抵住星轮，以防止机构反向回转。

自拍定时器通过相机前部杠杆上方的小按钮释放。这会按下自拍定时器机构顶部的杠杆（红色），该杠杆释放擒纵锁定装置。当主弹簧回转时，它会向下推动一个板（橙色），进而推动水平快门释放臂（黄色）。回转结束时，释放臂触发反光镜释放锁扣并开始曝光循环。

如果自拍定时器未正确触发反光镜，可以使用中间的螺丝（绿色）来调节其释放点。下部的螺丝是一个锁定螺丝，应先将其松开。

景深预览通过顺时针或朝向镜头卡口方向推动相机前部的杠杆（红色）来激活。前面板背面的杠杆（橙色）推动反光镜箱上的一个柱（黄色）。这会提升反光镜箱上的光圈控制杆，从而释放镜头上的光圈凸起。镜头中的光圈机构有其自己的弹簧，该弹簧将光圈叶片收缩到与光圈环上选择的值相匹配。松开景深预览杠杆会将镜头光圈返回到全开状态。