CN103502886A - 焦平面快门及设有该焦平面快门的光学设备 - Google Patents

Abstract

该焦平面快门设置有：具有开口的基板；开闭开口的前幕帘及后幕帘；分别驱动前幕帘与后幕帘的第一驱动构件与第二驱动构件；分别驱动所述第一驱动构件及所述第二驱动构件的第一致动器及第二致动器；第一偏压构件，该第一偏压构件以使所述前幕帘撤离开口的方式偏压所述第一驱动构件；以及第二偏压构件，该第二偏压构件以使所述后幕帘撤离开口的方式偏压所述第二驱动构件。

Description

焦平面快门及设有该焦平面快门的光学设备

技术领域

本发明涉及焦平面快门及设有该焦平面快门的光学设备。

背景技术

在电动储存所捕获的图像的光学设备中，提出使用摄像元件作为传统取景器。在此情况下，摄像元件必须在拍照之前捕获目标。用于这种光学设备的焦平面快门必须保持开口开放。而且，摄像元件在视频拍摄期间必须连续捕获目标。在此情况下，焦平面快门也必须保持开口开放。

专利文献1公开了一种焦平面快门，该焦平面快门装配有：开闭基板中形成的开口的前幕帘与后幕帘；驱动前幕帘与后幕帘的致动器；以及沿相应的移动方向偏压前幕帘与后幕帘的辅助弹簧。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭56-109323号公报

发明内容

本发明要解决的技术问题

在摄像元件用作传统取景器的情况下，在照相之前或视频拍摄期间前幕帘与后幕帘远离开口定位以保持开口开放。在此情况下，当向光学设备施加撞击时，前幕帘或后幕帘会朝开口移动。尤其是如专利文献1所公开的，在沿移动方向偏压前幕帘的情况下，会出现这种问题。

因此，本发明的目标是提供一种焦平面快门及设有该焦平面快门的光学设备，其以简单的结构抑制前幕帘或后幕帘意外地关闭开口。

解决问题的手段

上述目标由一种焦平面快门实现，该焦平面快门包括：具有开口的基板；开闭所述开口的前幕帘与后幕帘；分别驱动所述前幕帘及所述后幕帘的第一驱动构件及第二驱动构件；分别驱动所述第一驱动构件及所述第二驱动构件的第一致动器及第二致动器；第一偏压构件，该第一偏压构件偏压所述第一驱动构件以远离所述开口移动所述前幕帘；以及第二偏压构件，该第二偏压构件偏压所述第二驱动构件以远离所述开口移动所述后幕帘。

前幕帘与后幕帘被偏压而远离开口移动，借此即使在前幕帘及后幕帘远离开口定位的状态下向焦平面快门施加撞击等时，也会防止前幕帘及后幕帘关闭开口。

上述目标由具有上述焦平面快门的光学设备实现。

发明效果

根据本发明，能提供一种焦平面快门及设有该焦平面快门的光学设备，其以简单的结构抑制前幕帘或后幕帘意外地关闭开口。

附图说明

图1是根据当前实施方式的焦平面快门的前视图；

图2是包括焦平面快门的照相机的框图；

图3是焦平面快门的时序图；

图4是示出转子的扭矩与偏压构件的扭矩之间的关系的曲线图；以及

图5是示出转子的扭矩与偏压构件的扭矩之间的关系的曲线图。

具体实施方式

下面将参照附图描述实施方式。图1是根据当前实施方式的焦平面快门1的前视图。焦平面快门1包括：具有开口11的基板10；开闭开口11的前幕帘20A与后幕帘20B；用于驱动前幕帘的臂31a与辅助臂32a；以及用于驱动后幕帘20B的臂31b与辅助臂32b。

基板10由合成树脂制成，并且包括呈矩形的开口11。尽管前幕帘20A与后幕帘20B各自包括多个叶片，但是图1中仅示出了21a与21b，其它叶片被省略。每个叶片21a与21b由合成树脂制成，并且形成薄形。而且，每个臂31a与31b及辅助臂32a与32b由合成树脂制成，并且呈薄板形。这些臂以可摆动的方式由基板10支撑。

焦平面快门1包括分别作为驱动前幕帘20A与后幕帘20B的驱动源的致动器70a与70b。致动器70a与70b分别包括可沿两个方向在预定范围内旋转的转子71a与71b。每个转子71a与71b是被磁化成在周向方向上具有多个磁极的永磁体。除转子71a外，致动器70a还包括未示出的定子及未示出的缠绕定子的线圈。线圈通电会激励定子，使得转子71a在定子与转子71a之间产生的磁引力及斥力的作用下旋转。同样，70b具有相同的布置。转子71a与71b分别固定有前幕帘驱动杆（以下称作驱动杆）40a与后幕帘驱动杆（以下称作驱动杆）40b。

转子71a的旋转致使驱动杆40a在预定范围内摆动。驱动杆40a在其端部形成有突出部43a。突出部43a安装至臂31a的装配孔中。而且，基板10形成有退避槽13a，该退避槽释放突出部43a且呈弧形。突出部43a与退避槽13a的端部抵接会限制驱动杆40a的摆动范围。

退避槽13a的一端与另一端分别设置有缓冲构件51a与52a。驱动杆40a的突出部43a抵接缓冲构件51a或52a，由此抑制驱动杆40a回弹。在前幕帘20A远离开口11定位的状态下，构成前幕帘20A的多个叶片处于重叠状态，并且驱动杆40a的突出部43a抵接缓冲构件52a。在前幕帘20A关闭开口11的状态下，构成前幕帘20A的多个叶片展开而关闭开口11，并且驱动杆40a的突出部43a抵接缓冲构件51a。

同样地，驱动杆40b包括装配至臂31b的装配孔中的突出部43b。退避槽13b的一端与另一端分别设置有缓冲构件51b与52b。在后幕帘20B远离开口11定位的状态下，构成后幕帘20B的多个叶片处于重叠状态，并且驱动杆40b的突出部43b抵接缓冲构件51b。在后幕帘20B关闭开口11的状态下，构成后幕帘20B的多个叶片展开而关闭开口11，并且驱动杆40b的突出部43b抵接缓冲构件52b。缓冲构件51a、52a、51b以及52b是例如橡胶或者海绵。缓冲构件51a、52a、51b以及52b分别是第一缓冲构件、第二缓冲构件、第三缓冲构件以及第四缓冲构件的实施例。退避槽13a及13b分别是第一及第二退避槽的实施例。

例如，在连续拍摄时，驱动杆40a及40b短时间内在预定范围内往复运动。为此，退避槽13a及13b的两端分别设置有这样的缓冲构件，这样驱动杆40a及40b的撞击能被吸收。

借助上述构造，转子71a的旋转致使驱动杆40a摆动，由此能够使臂31a摆动。因此，前幕帘20A移动以打开或关闭开口11。同样地，转子71b的旋转致使驱动杆40b摆动，由此能够使臂31b摆动。因此，后幕帘20B移动以打开或关闭开口11。驱动杆40a、臂31a以及辅助臂32a是驱动前幕帘20A的第一驱动构件的实施例。致动器70a与70b分别是第一与第二致动器的实施例。驱动杆40b、臂31b以及辅助臂32b是驱动后幕帘20B的第二驱动构件的实施例。驱动杆40a与40b分别是第一与第二驱动杆的实施例。臂31a与31b分别是第一与第二臂的实施例。

在此，将描述作为配备有焦平面快门1的光学设备的实施例的照相机的构造。图2是配备有焦平面快门1的照相机的框图。该照相机包括焦平面快门1、控制部300以及摄像元件400。控制部300控制整个照相机的运转，并且包括CPU、ROM以及RAM。此外，照相机包括图2中未示出的镜头，该镜头用于调整焦距。

控制部300控制致动器70a与70b的线圈的通电状态。摄像元件400将目标图像变成电信号。摄像元件400例如是CCD或者CMOS。

此外，未设置用于将前幕帘20A与后幕帘20B分别定位在充电位置的设置构件。这是因为能借助可在两个方向上旋转的转子71a与71b将前幕帘20A与后幕帘20B定位在充电位置。

接着，将描述焦平面快门1的运转。图3是焦平面快门1的时序图。图1示出了焦平面快门1的起始状态。在起始状态中，如图1中所示，前幕帘20A与后幕帘20B远离开口11定位以保持全开状态。

此后，推动照相机的释放按钮以启动充电操作。当充电操作开始时，致动器70a的线圈通电，使得前幕帘20A克服稍后将描述的偏压构件的偏压力移动以关闭开口11。而且，在致动器70b的线圈通电而暂时使后幕帘20B朝开口11移动后，改变致动器70b的线圈的电流方向而使后幕帘20B远离开口11移动。

此后，在前幕帘20A关闭开口11而后幕帘20B远离开口11定位的状态下，停止对致动器70a及70b的线圈通电。这样，充电操作结束。

在充电操作之后经过了预定休止期时，曝光操作开始。当曝光操作开始时，致动器70a的线圈通电，前幕帘20A借助于稍后将描述的偏压构件的偏压力移动而打开开口11。在从致动器70a的线圈通电开始经过了预定时期之后，对致动器70b的线圈通电，使得后幕帘20B克服稍后将描述的偏压构件的偏压力移动以关闭开口11。当前幕帘20A移动而完全离开开口11并且后幕帘20B完全关闭开口11时，停止对致动器70a与70b的线圈通电。以此方式完成曝光操作。从前幕帘20A开始移动以打开开口11至后幕帘20B完全关闭开口11的时间段称作曝光期。

完成曝光操作后，由控制部300的RAM或者照相机侧的存储器读取数据。接着，致动器70b的线圈通电，后幕帘20B借助于稍后将描述的偏压构件的偏压力远离开口11移动。这样，回到图1中所示的起始状态，完成复位。

而且，在视频拍摄期间维持图1中所示的全开状态。在此，在视频拍摄期间的全开状态或者推动释放按钮之前，致动器70a与70b处于未通电状态。即，转子71a的保持扭矩维持驱动杆40a的突出部43a压靠52a的状态。而且，转子71b的保持扭矩维持驱动杆40b的突出部43b压靠缓冲构件51b的状态。

在此，在根据本实施方式的焦平面快门1中，辅助臂32a与32b分别与偏压构件60a及60b连接。偏压构件60a及60b是螺旋弹簧，但并不限于这些。例如，偏压构件60a及60b可能是板簧或者钢丝弹簧。偏压构件60a的一端与辅助臂32a连接，另一端与基板10连接。偏压构件60b的一端与辅助臂32b连接，另一端与基板10连接。在全开状态下，偏压构件60a及60b偏压辅助臂32a及32b以分别使前幕帘20A及后幕帘20B远离开口11移动。以此方式，除转子71a及71b的保持扭矩外，前幕帘20A与后幕帘20B远离开口11定位的状态可由偏压构件60a及60b的偏压力维持。因此，这样的简单结构可抑制在致动器70a与70b未通电的全开状态下由于撞击等引起的前幕帘20A或后幕帘20B意外关闭开口11或开口11的一部分。偏压构件60a及60b是第一偏压构件及第二偏压构件的实施例。

图4是示出转子71a的扭矩与偏压构件60a的扭矩之间的关系的曲线图。垂直轴线表示扭矩。水平轴线表示驱动杆40a的操作角度。当驱动杆40a的突出部43a抵接缓冲构件51a时，即，当前幕帘20A关闭开口11时，驱动杆40a的操作角度是零度。当驱动杆40a的突出部43a抵接52a时，即，当前幕帘20A远离开口11定位时，驱动杆40a的操作角度最大。

曲线T71a表示转子71a顺时针旋转的扭矩幅值。换言之，曲线T71a表示当前幕帘20A远离开口11移动时转子71a的扭矩。曲线T72a表示转子71a逆时针旋转的扭矩幅值。换言之，曲线T72a表示当前幕帘20A移动以关闭开口11时转子71a的扭矩。如图2中所示，转子71a沿任一方向旋转时，在转子71a起动至转子71a停止期间转子71a的扭矩都会增大。而且，转子71a的起动扭矩为最小值T7min。而且，在驱动杆40a的突出部43a就要抵接缓冲构件51a或52a之前，转子71a的扭矩是最大值T7amax。

曲线T6a表示偏压构件60a的扭矩。当驱动杆40a的操作角度是零时，即，当前幕帘20A被定位成关闭开口11时，偏压构件60a以最长状态延伸，从而偏压构件60a的扭矩是最大值T6amax。当驱动杆40a的操作角度最大时，偏压构件60a的长度是自由长度，从而偏压构件60a的扭矩是最小值零。在转子71a从前幕帘20A远离开口11定位的状态开始逆时针旋转时，偏压构件60a的扭矩增加。

在此，如在焦平面快门1的操作中所述的，当前幕帘20A从远离开口11的位置朝关闭开口11的位置移动时，转子71a必须驱动驱动杆40a克服偏压构件60a的偏压力。因此，如图4中所示，将偏压构件60a的扭矩设定成常态下小于转子71a逆时针旋转时转子71a在逆时针方向上的扭矩。具体地说，为了将前幕帘20A从远离开口11的位置朝关闭开口11的位置移动，将在前幕帘20A被定位成关闭开口11时偏压构件60a的扭矩最大值T6amax设定成小于转子71a开始驱动驱动杆40a时转子71a的起动扭矩T7amin。这可使转子71a不受偏压构件60a的偏压力的影响而逆时针旋转。

图5是示出转子71b的扭矩与偏压构件60b的扭矩之间的关系的曲线图。当后幕帘20B远离开口11定位时，驱动杆40b的操作角度是零度。当后幕帘20B定位成关闭开口11时，驱动杆40b的操作角度最大。曲线T71b表示转子71b顺时针旋转的扭矩幅值。换言之，曲线T71b表示当后幕帘20B移动以关闭开口11时转子71b的扭矩。曲线T72b表示转子71b逆时针旋转的扭矩幅值。换言之，曲线T72b表示当后幕帘20B远离开口11移动时转子71b的扭矩。曲线T6b表示偏压构件60b的扭矩。在转子71b顺时针旋转时，偏压构件60b的扭矩增大。当后幕帘20B被定位成关闭开口11时，偏压构件60b以最长状态延伸，从而偏压构件60b的扭矩是最大值T6bmax。当驱动杆40b的操作角度最大时，偏压构件60b的长度是自由长度，从而偏压构件60b的扭矩是最小值零。在转子71b从后幕帘20B远离开口11定位的状态开始逆时针旋转时，偏压构件60b的扭矩增加。

在此，如在焦平面快门1的操作中所述的，当后幕帘20B从离开开口11的位置朝关闭开口11的位置移动时，转子71b必须驱动驱动杆40b克服偏压构件60b的偏压力。因此，如图5中所示，将偏压构件60b的扭矩设定成常态下小于转子71b顺时针旋转时转子71b在顺时针方向上的扭矩。具体地说，为了将后幕帘20B从远离口11的位置朝关闭开口11的位置移动，将在后幕帘20B被定位成关闭开口11时偏压构件60b的扭矩最大值T6bmax设定成小于转子71b开始驱动驱动杆40b时转子71b的起动扭矩T7bmin。这可使转子71b不受偏压构件60b的偏压力的影响而顺时针旋转。

此外，以上实施方式描述了前幕帘20A与后幕帘20B远离开口11定位时偏压构件60a及60b的偏压力均是最小值零的实施例。然而，本发明不限于此。在以上位置，各个偏压构件60a与60b的偏压力可具有最小值。

此外，在根据本实施方式的焦平面快门1中，与第一偏压构件对应的偏压构件60a的偏压力可用于在完成充电操作后的曝光操作中移动前幕帘。同样地，与第二偏压构件对应的偏压构件60b的偏压力可用于在完成充电操作后的复位操作中移动后幕帘。以此方式，偏压构件60a的偏压力在曝光操作中辅助前幕帘移动，偏压构件60b的偏压力在完成曝光操作的复位中辅助后幕帘移动。因此能够减小用于分别作为前幕帘20A与后幕帘20B的驱动源的致动器70a与70b的功率负载。

尽管已经详细阐明了本发明的示例性实施方式，但是本发明不限于上述实施方式，并且在不脱离本发明范围的情况下可做出其它实施方式、变更以及变型。

根据本实施方式的焦平面快门可应用于诸如静物照相机及数字照相机之类的光学设备。

而且，上述实施方式描述了由合成树脂制成的叶片与臂。然而，叶片和臂可为板状，由金属制成。在上述实施方式中，每个前幕帘包括四个叶片，但是不限于此。每个前幕帘与后幕帘可包括两个至五个叶片。

在上述实施方式中，偏压构件60a及60b分别与辅助臂32a及32b连接。然而，本发明不限于这种构造。例如，偏压构件60a可与臂31a或者驱动杆40a连接。而且，偏压构件60b可与臂31b或者驱动杆40b连接。

在上述实施方式中，如图4中所示，当驱动杆40a的操作角度最大时，偏压构件60a的扭矩被设定为零。然而，本发明不限于这种构造。可将偏压构件60a设定为即使驱动杆40a的操作角度最大时也会牵拉辅助臂32a，从而使前幕帘20A远离开口11移动。也就是说，可将偏压构件60a设定成即使驱动杆40a的操作角度最大时也会长于其自由长度延伸。同样地，偏压构件60b可具有相同的布置。

Claims (7)

1.一种焦平面快门，该焦平面快门包括：

具有开口的基板；

开闭所述开口的前幕帘与后幕帘；

分别驱动所述前幕帘及所述后幕帘的第一驱动构件及第二驱动构件；

分别驱动所述第一驱动构件及所述第二驱动构件的第一致动器及第二致动器；

第一偏压构件，该第一偏压构件偏压所述第一驱动构件以远离所述开口移动所述前幕帘；以及

第二偏压构件，该第二偏压构件偏压所述第二驱动构件以远离所述开口移动所述后幕帘。

2.根据权利要求1所述的焦平面快门，其中，

在执行曝光操作时，所述第一偏压构件辅助所述前幕帘移动，

当所述前幕帘远离所述开口定位时，所述第一偏压构件的偏压力最小，

在曝光操作后执行复位时，所述第二偏压构件辅助所述后幕帘移动，并且

当所述后幕帘远离所述开口定位时，所述第二偏压构件的偏压力最小。

3.根据权利要求1或2所述的焦平面快门，其中，

在所述前幕帘关闭所述开口时所述第一偏压构件的扭矩小于所述第一致动器在以下时刻的起动扭矩，该时刻即驱动所述第一驱动构件以从远离所述开口的位置朝关闭所述开口的位置移动所述前幕帘时。

4.根据权利要求1或2所述的焦平面快门，其中，

所述第一驱动构件包括：与所述第一致动器联动的第一驱动杆；以及与所述第一驱动杆联动并且由所述基板以可摆动的方式支撑的第一臂，

所述基板包括第一退避孔，该第一退避孔释放所述第一驱动杆的运动，

所述第一退避孔的一端设置有第一缓冲构件，并且

所述第一退避孔的另一端设置有第二缓冲构件。

5.根据权利要求1或2所述的焦平面快门，其中，

在所述后幕帘关闭所述开口时所述第二偏压构件的扭矩小于所述第二致动器在以下时刻的起动扭矩，该时刻即驱动所述第二驱动构件以从远离所述开口的位置朝关闭所述开口的位置移动所述后幕帘时。

6.根据权利要求1或2所述的焦平面快门，其中，

所述第二驱动构件包括：与所述第二致动器联动的第二驱动杆；以及与所述第二驱动杆联动并且由所述基板以可摆动的方式支撑的第二臂，

所述基板包括第二退避孔，该第二退避孔释放所述第二驱动杆的运动，

所述第二退避孔的一端设置有第三缓冲构件，并且

所述第二退避孔的另一端设置有第四缓冲构件。

7.一种包括权利要求1或2所述的焦平面快门的光学设备。

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