CN104950550A - 焦平面快门和光学装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供焦平面快门和光学装置。该焦平面快门包括：第一板，该第一板包括第一开口；第一快门，该第一快门包括多个第一叶片并面向第一板，并且该第一快门闭合第一开口使得多个第一叶片彼此交叠的交叠状态转换为多个第一叶片展开的展开状态；以及驱动部件，该驱动部件连接到第一快门的根部并使第一快门移动。

Description

焦平面快门和光学装置

技术领域

本发明涉及焦平面快门和光学装置。

背景技术

专利文献1公开了一种焦平面快门，在该焦平面快门中快门开闭板的开口。

现有技术文献

专利文献

专利文献1

日本专利申请2002-296640号公报

发明内容

本发明要解决的问题

快门包括多个叶片。快门移动并闭合开口，使得多个叶片彼此交叠的交叠状态转换为多个叶片展开的展开状态。这里，多个叶片的交叠量在展开状态下减小，从而快门有可能扭曲。出于该原因，当快门从交叠状态移动到展开状态时，可能使快门扭曲而接触板。因此，可能损坏快门。

因此，本发明的目的是提供抑制对叶片造成损坏的焦平面快门和光学装置。

解决问题的手段

上述目的由一种焦平面快门实现，该焦平面快门包括：第一板，该第一板包括第一开口；第一快门，该第一快门包括多个第一叶片并面向所述第一板，并且所述第一快门闭合所述第一开口使得所述多个第一叶片彼此交叠的交叠状态转换为所述多个第一叶片展开的展开状态；以及驱动部件，该驱动部件连接到所述第一快门的根部并使所述第一快门移动，其中，所述第一板包括：主板；以及固定到所述主板的子板，所述主板和所述子板协作地限定所述第一开口，所述主板包括：第一部分和第二部分，该第一部分和该第二部分沿与所述第一快门的移动方向交叉的方向延伸，并面向彼此；以及第三部分，该第三部分延续至所述第一部分和所述第二部分、沿所述移动方向延伸并位于所述根部那一侧，所述第一部分和所述第二部分的前端部彼此隔开，当所述第一快门闭合所述第一开口时，所述第一快门从所述第二部分那一侧向所述第一部分那一侧移动，所述子板面向所述第三部分、沿所述移动方向延伸、位于所述第一快门的前端部那一侧、并且被固定到所述第一部分和所述第二部分的所述前端部，所述子板的一端被固定到所述第一部分的面向所述第一快门的表面，所述子板的另一端被固定到所述第二部分，并且所述一端与所述另一端之间的部分不与所述主板交叠。

而且，上述目的由包括所述上述焦平面快门的光学装置实现。

发明效果

根据本发明，能够提供抑制对叶片造成损坏的焦平面快门和光学装置。

附图说明

图1是包括焦平面快门的照相机的框图；

图2是焦平面快门的正视图；

图3是焦平面快门的操作的说明图；

图4是焦平面快门的操作的说明图；

图5A和图5B是焦平面快门的左侧视图；

图6是隔板的正视图；

图7是去除了子板的主板的正视图；

图8是根据变型例的包括焦平面快门的照相机的框图；

图9是根据变型例的焦平面快门的左侧视图；

图10是板的正视图；以及

图11是去除了子板的主板的正视图。

具体实施方式

图1是包括焦平面快门1的照相机(光学装置)A的框图。照相机A包括焦平面快门1、控制部110、图像拾取元件130以及驱动控制部170。如将在后面详细描述的，焦平面快门1包括第一致动器(下文中称为致动器)70a、第二致动器(下文中称为致动器)70b、第一传感器(下文中称为传感器)60a以及第二传感器(下文中称为传感器)60b。驱动控制部170根据来自控制部110的指示来控制致动器70a和70b的驱动。驱动控制部170包括CPU。控制部110根据来自传感器60a和60b的信号指示驱动控制部170。驱动控制部170接收该指示以控制致动器70a和70b的驱动。控制部110控制整个照相机的操作，并且包括CPU、ROM、RAM等。图像拾取元件130是CMOS。图像拾取元件130是基于光电转换将对象图像转换为电信号的光接收元件。而且，照相机A包括图1未示出的用于调整焦距的镜头。

图2是焦平面快门1的正视图。在图2中，省略了致动器70a和70b。焦平面快门1包括板10、主导快门20A、尾随快门20B、臂31a、32a、31b、32b以及致动器70a和70b。板10设置有矩形开口11。主导快门20A和尾随快门20B分别是第一快门和第二快门的示例。致动器70a和70b分别是第一致动器和第二致动器的示例。

主导快门20A包括三个叶片21a至23a。尾随快门20B包括三个叶片21b至23b。图2示出处于交叠状态下的主导快门20A和尾随快门20B。在图2中，主导快门20A和尾随快门20B从开口11退回。主导快门20A连接到臂31a和32a。尾随快门20B连接到臂31b和32b。由板10旋转支撑这些臂31a、32a、31b和32b。

板10设置有用于分别驱动臂31a和31b的第一驱动杆55a(下文中称为驱动杆)和第二驱动杆55b(下文中称为驱动杆)。驱动杆55a和55b分别与齿轮50a和50b连接。齿轮50a和50b分别啮合齿轮40a和40b。齿轮40a、40b、50a和50b分别包括管部41a、41b、51a和51b并且由板10支撑，以分别绕装配到其管部中的主轴42a、42b、52a和52b旋转。另外，主轴42a、42b、52a和52b不必总是形成在形成有开口11的板10上，而仅需要其位置相对于开口11固定。

齿轮40a和40b分别与致动器70a和70b的转子连接。致动器70a的驱动对齿轮40a和50a进行驱动，从而对驱动杆55a进行驱动。驱动杆55a的驱动对臂31a进行驱动。由此，主导快门20A移动。主导快门20A可在主导快门20A从开口11退回的退回位置与主导快门20A闭合开口11的闭合位置之间移动。由致动器70a使主导快门20A在退回位置与闭合位置之间移动。齿轮40b和50b、驱动杆55b以及尾随快门20B各具有类似构造。

齿轮40a和40b分别设置有薄板45a和45b。薄板45a和45b分别与齿轮40a和40b一起旋转。薄板45a和45b各自具有扇形形状。传感器60a和60b分别检测薄板45a和45b是否经过传感器60a和60b，以检测主导快门20A和尾随快门20B的位置。

接着，将描述焦平面快门1的操作。图2至图4是焦平面快门1的操作的说明图。在等待状态下，如图2所示，主导快门20A和尾随快门20B位于各自的退回位置处，并且开口11维持在完全打开的状态下。

照相机A适应于在液晶监视器等上实时显示来自图像拾取元件的图像的即时取景模式。即，照相机A是数字照相机。由此，在即时取景模式下，维持图2所示的状态。

当推动照相机A的释放开关时，充电操作开始。当充电操作开始时，对致动器70a的线圈进行通电，使得主导快门20A移动并闭合开口11。具体地说，齿轮40a逆时针方向旋转，于是齿轮50a顺时针方向旋转，这使臂31a被驱动。

此后，在主导快门20A闭合开口11并且尾随快门20B从开口11退回的状态下，停止对致动器70a的线圈进行通电。这样，完成充电操作。图3示出充电操作完成的状态下的焦平面快门1。在图3中，主导快门20A位于闭合位置处，而尾随快门20B位于退回位置处。

在从完成充电操作时起经过预定等待时段之后，曝光操作开始。控制部110指示驱动控制部170对致动器70a的线圈进行通电，使得主导快门20A移动并打开开口11。具体地说，齿轮40a顺时针方向驱动，从而齿轮50a逆时针方向驱动。此时，臂31a移动并且主导快门20A移动。控制部110检测来自传感器60a的输出信号的变化，从而检测到主导快门20A远离开口11移动。当主导快门20A从开口11退回时，图2所示的状态再次转换。

在从控制部110基于传感器60a检测到主导快门20A远离开口11移动时起经过预定时段之后，控制部110对致动器70b的线圈进行通电，以使尾随快门20B开始移动。因此，尾随快门20B移动以闭合开口11。当主导快门20A从开口11完全退回并且尾随快门20B完全闭合开口11时，切断对致动器70a和70b的线圈的通电。图4示出主导快门20A位于退回位置而尾随快门20B位于闭合位置的状态。这样，完成曝光操作。

在完成曝光操作之后，数据输出到控制部110的RAM或照相机的存储器。接着，对致动器70b的线圈进行通电，使得尾随快门20B远离开口11移动，以维持开口11处于完全打开的状态，借此，状态返回到图2所示的等待状态。

另外，致动器70a包括：转子；定子，对该定子进行通电以在转子与定子之间施加磁力；以及用于对定子进行通电的线圈。转子是被磁化以沿其周向具有不同磁极的永久磁体。转子由主轴42a可旋转地支撑。齿轮40a被固定到转子。转子的旋转使主导快门20A驱动。同样地，致动器70b也包括转子、定子和线圈。致动器70b的转子由主轴42b可旋转地支撑，并固定有齿轮40b。致动器70b的转子的旋转使尾随快门20B驱动。

进一步地，在连拍模式下，在完成曝光操作之后，主导快门20A在尾随快门20B闭合开口11的状态下开始移动以闭合开口11。此后，主导快门20A闭合开口11而尾随快门20B远离开口11移动，从而完成充电操作。

图5A和图5B是焦平面快门1的左侧视图。焦平面快门1包括固定到板10的隔板10a和接收板10b。隔板10a布置在板10与接收板10b之间。板10设置有插入到隔板10a和接收板10b的相应孔中的销11mp和12mp，使得隔板10a和接收板10b被固定到板10。隔板10a将板10与接收板10b之间的空间分隔为主导快门20A移动的空间和尾随快门20B移动的空间。隔板10a倾斜地布置到大致彼此平行的板10和接收板10b。隔板10a和接收板10b分别包括在位置上对应于开口11的开口11a和11b。主导快门20A面向隔板10a，而尾随快门20B与主导快门20A相对地面向隔板10a。图5A示出开口11完全打开的等待状态。在该等待状态下，如图5A所示，叶片21a至23a以交叠状态远离开口11定位，并且叶片21b至23b以交叠状态远离开口11定位。

图5B示出例如在连拍模式下，主导快门20A在尾随快门20B闭合开口11的状态下正移动以闭合开口11的状态。而且，即使在开口11在等待状态下总是闭合的常闭式照相机中，也如图5B所示执行充电操作。叶片21a至23a彼此交叠的交叠状态转换为叶片21a至23a展开的展开状态，从而主导快门20A闭合开口11。进一步地，叶片21a至23a从展开状态转换为交叠状态，从而主导快门20A远离开口11移动。这些布置适用于尾随快门20B的叶片21b至23b。

图6是隔板10a的正视图。隔板10a包括彼此固定的主板10m和子板10s。主板10m和子板10s协作地限定开口11a。即，具有矩形形状的开口11a的三条边由主板10m限定，而开口11a的另一条边由子板10s限定。主板10m的面积大于子板10s的面积。虽然主板10m和子板10s由合成树脂制成，但是主板10m和子板10s可以是由金属或纤维增强树脂制成的薄板。

图7是去除了子板10s的主板10m的正视图。主板10m包括部分11m、12m和13m。部分11m和12m大致彼此平行，并沿与主导快门20A和尾随快门20B的移动方向大致垂直的方向延伸。部分13m沿主导快门20A和尾随快门20B的移动方向延伸，大致垂直于部分11m和12m并且延续到部分11m和12m。齿轮40a、40b、50a和50b等布置在部分13m侧。主导快门20A和尾随快门20B的根部定位在部分13m侧。部分11m和12m彼此不连续。相应部分11m和12m的前端部11me和12me彼此隔开。这样，主板10m具有大致横向的U形形状。换言之，主板10m类似于去除了单条边的框架形板。当开口11a闭合时，尾随快门20B从部分12m侧向部分11m侧移动，而主导快门20A从部分11m侧向部分12m侧移动。即，在主导快门20A和尾随快门20B从开口11a退回的交叠状态下，主导快门20A位于部分11m侧，而尾随快门20B位于部分12m侧。部分11m和12m是第一部分和第二部分各自的示例。部分13m是第三部分的示例。尾随快门20B是第一快门的示例。主导快门20A是第二快门的示例。隔板10a是第一板的示例。开口11a是第一开口的示例。板10是第二板的示例。开口11是第二开口的示例。接收板10b是第三板的示例。开口11b是第三开口的示例。

子板10s面向主板10m的部分13m，并且固定到主板10m而与部分13m大致平行地延伸。具体地说，子板10s是线性延伸的薄板，并且子板10s的端部11s固定到主板10m的前端部11me，而子板10s的另一端部12s固定到主板10m的前端部12me。端部11s和前端部11me设置有通常供销11mp配合的孔12mh。另一端部12s和前端部12me设置有通常供销12mp配合的孔12mh。子板10s位于主导快门20A和尾随快门20B的前端侧。

进一步地，子板10s的端部11s固定到隔板10a的面向尾随快门20B的表面。相反，子板10s的另一端部12s固定到隔板10a的面向主导快门20A的表面。这样，子板10s被固定到隔板10a的正面和背面，并且子板10s被固定到主板10m而稍微向主板10m倾斜。由此，子板10s的表面从部分11m暴露于主导快门20A侧，而子板10s的另一表面从部分12m暴露于尾随快门20B侧。

当尾随快门20B从交叠状态移动到展开状态以闭合开口11a时，尾随快门20B的叶片21b至23b的交叠量减少，所以尾随快门20B有可能扭曲。由此，可能会使尾随快门20B的前端部朝向隔板10a侧扭曲。如上所述，子板10s的端部11s固定到部分11m的面向尾随快门20B的表面。出于该原因，如果在尾随快门20B正移动以闭合开口11a时尾随快门20B的前端部朝向隔板10a侧扭曲，则尾随快门20B的前端部不与主板10m接触而与子板10s接触。这样，子板10s抑制尾随快门20B的前端部与主板10m接触。因此，这抑制了由于尾随快门20B的前端部与限定开口11a的一个边的部分11m的边缘接触而对尾随快门20B的前端部造成损坏。

同样地，如果在主导快门20A正移动以闭合开口11a时主导快门20A的前端部朝向隔板10a侧扭曲，则主导快门20A的前端部不与主板10m接触，而与子板10s接触。因此，这抑制了由于主导快门20A的前端部与限定开口11a的一个边的部分12m的边缘接触而对主导快门20A的前端部造成损坏。

进一步地，如图5B所示的，即便在尾随快门20B闭合开口11a的状态下主导快门20A移动以闭合开口11a时，也会抑制主导快门20A与主板10m的部分12m或尾随快门20B接触。

进一步地，子板10s的端部11s与另一端部12s之间的中央部不与主板10m交叠。由此，子板10s的中央部趋向于被扭曲。出于该原因，例如，当主导快门20A或尾随快门20B的前端部与子板10s的中央部接触时，子板10s的中央部扭曲以抑制该碰撞。这也抑制了对主导快门20A和尾随快门20B造成损坏。

进一步地，因为单个子板10s被固定到主板10m，所以抑制了隔板10a自身整体厚度增加。这也确保了接收板10b与隔板10a之间的布置主导快门20A的空间的尺寸，并确保了板10与隔板10a之间的布置尾随快门20B的空间的尺寸。这里，例如，在接收板10b与隔板10a之间的空间窄的情况下，主导快门20A可能更容易与接收板10b或隔板10a接触，使得可能会增大对于主导快门20A的移动的阻力。同样地，在板10与隔板10a之间的空间窄的情况下，可能会增大对于尾随快门20B的移动的阻力。本实施方式可以确保这些空间，从而抑制对于主导快门20A和尾随快门20B的移动的阻力增大。而且，抑制对主导快门20A和尾随快门20B造成损坏。进一步地，因为单个子板10s被固定到主板10m，所以抑制了部件数量增加，并且抑制了对主导快门20A和尾随快门20B这两者造成损坏。

而且，在本实施方式中，主板10m和子板10s由相同材料制成。然而，本发明不限于此。例如，子板10s可以由刚度低于主板10m的刚度的材料制成。另选地，子板10s可以比主板10m薄。在任何情况下，子板10s都可以抑制由于主导快门20A或尾随快门20B的前端部与子板10s的抵接而引起的碰撞。例如，主板10m可以由金属制成而子板10s可以由合成树脂制成。

另外，在本实施方式中，单个子板10s固定到主板10m。然而，本发明不限于此。例如，单个子板可以被固定到主板10m的前端部11me和12me的面向主导快门20A的表面，而另一个子板可以被固定到主板10m的前端部11me和12me的面向尾随快门20B的表面。在这种情况下，空间形成在两个子板的不与主板10m交叠的中央部之间，使得两个子板趋向于被扭曲。这也抑制了对主导快门20A和尾随快门20B造成损坏。另外，在这种情况下，分别抑制移动以闭合开口11a的主导快门20A和尾随快门20B的前端部与部分12m和11m的边缘接触。

图8是根据变型例的包括焦平面快门1’的照相机A’的框图。另外，相似的部件被赋予相似的附图标记并省略重复描述。与焦平面快门1不同，焦平面快门1’不包括主导快门20A、致动器70a、传感器60a等。控制部110’通过顺序重置针对沿预定方向的每条像素线存储在图像拾取元件130中的电荷来顺序开始存储电荷。具体地说，针对与尾随快门20B的移动方向垂直的每条像素线，以预定定时在图像拾取元件130中顺序开始电荷的存储。这使电子主导快门从曝光开始位置人为地移动到曝光结束位置。此后，驱动控制部170’使尾随快门20B在预定时段之后移动以闭合开口11，使得顺序完成针对图像拾取元件130的每条像素线的电荷的存储。由此，完成曝光操作。照相机A’是具有所谓的电子主导快门功能的光学装置。

图9是根据变型例的焦平面快门1’的侧视图。焦平面快门1’包括彼此固定的板10’和接收板10b’。板10’和接收板10b’设置有各自的开口11’和11b’。尾随快门20B布置在板10’与接收板10b’之间，未设置有分隔壁。图10是板10’的正视图。板10’的部分13m’设置有用于退避未示出的驱动杆的驱动销的弧形退避孔15。驱动杆的驱动销接合并驱动一臂。进一步地，板10b’设置有分别支撑用于驱动尾随快门20B的两个臂的主轴52b。板10’是第一板的示例。开口11’是第一开口的示例。接收板10b’是第二板的示例。开口11b’是第二开口的示例。

板10’包括主板10m’和子板10s’。主板10m’和子板10s’协作地限定开口11’。即，具有矩形形状的开口11’的三条边由主板10m’限定，而开口11’的另一条边由子板10s’限定。虽然主板10m’和子板10s’由合成树脂制成，但是主板10m’和子板10s’也可以是由金属或纤维增强树脂制成的薄板。子板10s’比主板10m’薄。接收板10b’被固定到主板10m’中设置的销11mp至14mp，并且销11mp和12mp装配到子板10s’中所形成的相应两个孔中。

图11是去除了子板10s’的主板10m’的正视图。子板10s’被固定到板10’的面向尾随快门20B的表面。即，子板10s’的端部11s’和另一端部12s’分别固定到板10’的同一侧的部分11m’和12m’的表面。

如果在尾随快门20B移动以闭合开口11’时尾随快门20B的前端部朝向板10’侧扭曲，则尾随快门20B的前端部不与主板10m’接触而与子板10s’接触。这抑制了由于例如尾随快门20B的前端部与限定开口11’的一条边的部分11m’的边缘抵接而引起对尾随快门20B造成损坏。

进一步地，子板10s’的中央部由于不与主板10m’交叠而趋向于被扭曲。这抑制了由尾随快门20B的前端部与子板10s’的中央部的抵接而引起碰撞。进一步地，子板10s’比主板10m’薄并且趋向于被扭曲。这抑制了对尾随快门20B造成损坏。

主板10m’可以由金属制成，而子板10s’可以由合成树脂制成。由金属制成的主板10m’可以确保焦平面快门1’的整体强度，并且由合成树脂制成的子板10s’可以抑制对尾随快门20B造成损坏。

另外，在该变型例中，板10’包括主板10m’和子板10s’二者。然而，本发明不限于此。主板10m’和子板10s’中的至少一个可以包括诸如主板和子板等的两个部件。

另外，在该变型例中，子板10s’的端部11s’可以被固定到板10’的部分11m’在尾随快门20B侧的表面，并且子板10s’的另一端部12s’可以被固定到板10’的部分12m’的外表面。

在该变型例中，未设置主导快门。然而，主板和子板可以配置包括主导快门、尾随快门和隔板的焦平面快门的主板和接收板中的至少一者。

虽然已经详细例示了本发明的示例性实施方式，但本发明不限于上述实施方式，并且可以做出其它实施方式、变型和修改而不偏离本发明的范围。

在上述实施方式中，主导快门和尾随快门各包括三个叶片。然而，本发明不限于此。例如，这种快门可以包括两个叶片或三个以上叶片。

虽然在上述实施方式和变型例中致动器用作快门的驱动源，但也可以由电磁体和弹簧驱动快门。

Claims (6)

1.一种焦平面快门，该焦平面快门包括：

第一板，该第一板包括第一开口；

第一快门，该第一快门包括多个第一叶片并面向所述第一板，并且该第一快门闭合所述第一开口使得所述多个第一叶片彼此交叠的交叠状态转换为所述多个第一叶片展开的展开状态；以及

驱动部件，该驱动部件连接到所述第一快门的根部并使所述第一快门移动，

其中，所述第一板包括：

主板；以及

固定到所述主板的子板，

所述主板和所述子板协作地限定所述第一开口，

所述主板包括：

第一部分和第二部分，该第一部分和该第二部分沿与所述第一快门的移动方向交叉的方向延伸并面向彼此；以及

第三部分，该第三部分延续至所述第一部分和所述第二部分、沿所述移动方向延伸并位于所述根部那一侧，

所述第一部分和所述第二部分的前端部彼此隔开，

当所述第一快门闭合所述第一开口时，所述第一快门从所述第二部分那一侧向所述第一部分那一侧移动，

所述子板面向所述第三部分、沿所述移动方向延伸、位于所述第一快门的前端部那一侧、并且被固定到所述第一部分和所述第二部分的所述前端部，

所述子板的一端被固定到所述第一部分的面向所述第一快门的表面，

所述子板的另一端被固定到所述第二部分，并且

所述一端与所述另一端之间的部分不与所述主板交叠。

2.根据权利要求1所述的焦平面快门，该焦平面快门包括第二快门，该第二快门包括多个第二叶片，与所述第一快门相对地面向所述第一板，并且所述第二快门闭合所述第一开口使得所述多个第二叶片彼此交叠的交叠状态转换为所述多个第二叶片展开的展开状态，

其中，当所述第二快门闭合所述第一开口时，所述第二快门从所述第一部分那一侧向所述第二部分那一侧移动，并且

所述子板的所述另一端固定到所述第二部分的面向所述第二快门的表面。

3.根据权利要求1所述的焦平面快门，其中，所述子板的所述另一端固定到所述第二部分的面向所述第一快门的表面。

4.根据权利要求2所述的焦平面快门，该焦平面快门包括：

第二板，该第二板包括第二开口，所述第一板和所述第二板夹着所述第一快门；以及

第三板，该第三板包括第三开口，所述第一板和所述第三板夹着所述第二快门。

5.根据权利要求3所述的焦平面快门，该焦平面快门包括第二板，该第二板包括第二开口，所述第一板和所述第二板夹着所述第一快门。

6.一种光学装置，该光学装置包括权利要求1至5中任一项所述的焦平面快门。