CN1846166A - 快门装置及包含该快门装置的光学设备 - Google Patents

Abstract

一种快门装置(1)，其包括：具有快门开口(4)的快门基板(3)；两枚快门叶片(10、20)，能够转动地通过枢轴支撑在该快门基板(3)上，具有凸轮孔(12、22)；操作部件(5)，与该凸轮孔(12、22)卡合，驱动快门叶片(10、20)转动。快门叶片(10、20)通过操作部件(5)使快门开口(4)形成全开、全闭、小光圈这三个状态，一方的快门叶片(10)具有当位于快门开口(4)时形成小光圈状态的光圈孔(13)。本快门装置，一方的快门叶片(10)具有用于形成小光圈状态的光圈孔(13)，能够通过简单的结构形成全开、全闭、小光圈这三个状态。

Description

快门装置及包含该快门装置的光学设备

技术领域

本发明涉及一种光学设备用的快门装置。更具体地，涉及一种适合在数字照相机和摄像机等光学设备中使用的快门装置。

背景技术

近年来，内置在照相机等光学设备中的快门装置大多是由电动机驱动的形式。照相机在十分迅速地小型化，例如内置在移动电话中的数字照相机达到极为小型化的程度。因此，希望内置在照相机中的快门装置更加小型化，并且需要使其结构更加简化。

在快门装置中包含在曝光时关闭快门开口的快门叶片，但是为了以更高的速度关闭快门开口，一般使用多枚扇形件(sector)。例如像专利文献1中公开的那样，使用具有光圈孔的光圈叶片能够形成小光圈状态的形式的快门装置也已经公知。该快门装置具有多个快门叶片和光圈叶片。

另外，在专利文献2中，公开了通过两枚快门叶片形成全闭状态和小光圈状态的快门装置。该专利文献2利用步进电动机驱动被称为上光圈叶片和下光圈叶片的两枚扇形件进行开闭。图5是表示专利文献2所示的扇形件动作的图。第一扇形件101能够绕固定轴102转动，第二扇形件107能够绕固定轴108转动。这些扇形件101、107配置为，可以向打开和关闭形成于快门基板的快门开口100的位置移动。

具体而言，在第一扇形件101上设有开口103，同样地在第二扇形件107上设有开口109。这些开口103、109中贯通并卡合有通过未图示的步进电动机摆动的操作销(pin)105。因此，如图5所示，通过使操作销105向预定方向移动，能够控制两枚扇形件101、107的位置，形成小光圈、全闭、全开的各状态。当这样构成时能够利用两枚扇形件形成全闭状态和小光圈状态，因此能够简化快门装置的扇形件结构。

专利文献1：日本特开2001-117135号公报

专利文献2：日本特开2000-39646号公报

但是，在上述专利文献1所示的快门装置中，光圈叶片用于形成小光圈状态，在关闭快门开口时该光圈叶片不发挥作用。因此，为了形成全闭状态需要多个专用的快门叶片，所以扇形件数量增加。另一方面，专利文献2中公开的快门装置，能够利用两枚快门叶片形成全闭状态(close)和小光圈状态，因此能够简化结构。但是，只有在这两枚快门叶片相互处在预定位置时才能够形成全闭状态和小光圈状态。因此，在专利文献2所示的快门装置中，需要高精度地进行两快门叶片的位置控制。

另外，在专利文献2公开的快门中，第一扇形件101和第二扇形件107的开口103、109都是简单的形状，伴随着操作销105的位置向上方移动，能够通过上述第一扇形件101和第二扇形件107形成小光圈、全闭、全开的状态。另外，当从全开状态使操作销105向下方移动时，形成与此相反的状态。这里，全闭的状态存在于小光圈状态和全闭状态之间。

在各扇形件101、107从某个位置移动到其他位置时惯性力(inertia)起作用。在通过由步进电动机驱动的操作销105，使扇形件101、107从小光圈位置移动到全闭位置时，或者使扇形件101、107从全开位置移动到全闭位置时，基于作用在扇形件上的惯性力和步进电动机侧的制动，有时会发生振荡(hunting)。即，由于惯性力作用于从移动状态停止在全闭位置的扇形件101、107上，所以从全闭位置(停止位置)过转动(overrun)的力起作用。

另一方面，为了使转子的旋转停止在预定位置，电或磁的制动力作用在被电控制的步进电动机上。因此，在全闭位置上，由于上述惯性力和制动力的冲突，有时会产生扇形件101、107在移动方向振荡的状态。这样，当扇形件101、107振动时，扇形件从预定的全闭用位置产生偏离，成为光进入开口100的状态(以下，称为再曝光状态)。对于采用在本来的全闭位置不能够可靠地遮蔽光的快门装置的照相机等光学设备，不能够进行适当的摄影。

发明内容

因此，本发明的目的是为了解决上述现有的多个问题，提供将快门叶片简化为两枚并能够有效地驱动扇形件的快门装置，进而提供能够抑制在全闭状态下的再曝光的快门装置。

通过如下结构的快门装置可以达到上述目的，即，该快门装置包括：具有快门开口的快门基板；两枚快门叶片，能够转动地通过枢轴支撑在所述快门基板上，并具有凸轮孔；操作部件，与所述凸轮孔卡合，驱动所述快门叶片转动。所述快门叶片通过所述操作部件使所述快门开口形成全开、全闭、小光圈这三个状态。该快门叶片的一方具有当位于所述快门开口时形成小光圈状态的光圈孔。在本发明中，两枚快门叶片中的一方具有用于形成小光圈状态的光圈孔，能够通过简单的结构形成全开、全闭、小光圈这三个状态。

并且，优选构成为，伴随着所述操作部件的移动，所述两枚快门叶片移动，依次形成全开状态、全闭状态、小光圈状态，所述两枚快门叶片在全开状态下位于夹着所述快门开口的位置，当转移到全闭状态时，分别从所述快门开口的两侧关闭该快门开口。当这样构成时，能够形成从两侧关闭快门开口的状态，因此，即使是两枚扇形件，也能够有效地关闭快门开口。所以，通过两枚快门叶片也能够对应快门速度的高速化。

另外，优选构成为，伴随着所述操作部件的移动，所述两枚快门叶片移动，依次形成全开状态、全闭状态、小光圈状态，所述两枚快门叶片在全开状态下位于夹着所述快门开口的位置，具有所述光圈开口的第一快门叶片随着变为全开状态、全闭状态、小光圈状态，朝向所述快门开口向一个方向移动，第二快门叶片以全闭状态为折回点进行往复移动。当这样构成时，到达全闭位置的第二快门叶片不会过转动，因此能够可靠地防止上述的再曝光问题。第一和第二快门叶片的移动轨迹可以通过适当地设计具有该轨迹的凸轮形状来调整。

而且，具有所述光圈孔的快门叶片可以形成为，在全闭状态下，其所述光圈孔与所述快门开口重叠。另外，优选不具有所述光圈孔的快门叶片至少具有遮蔽所述快门开口的面积。另外，优选不具有所述光圈孔的快门叶片在小光圈状态下与所述快门开口重叠。上述快门装置能够抑制零件数量，实现小型化，并且也能够抑制再曝光等问题，因此能够使内置了该快门装置的照相机等光学设备小型化，能够获得鲜明的摄影图像。

如上所述，根据本发明，能够提供简化扇形件结构的快门装置。并且，本快门装置能够防止在全闭时的再曝光。

附图说明

图1是表示一实施方式涉及的快门装置处于全开状态时的图。

图2(A)至(C)是提取在图1的快门装置中所包含的结构的一部分表示的图。

图3是利用俯视来表示的示意图，以能够确认在图1的快门装置中快门基板与步进电动机的配置关系。

图4(A)至(E)是表示快门装置的图，从而能够确认在依次转移为全开状态、全闭状态、小光圈状态时的快门叶片的变化。

图5是表示现有快门装置中的扇形件动作的图。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1是表示一实施方式涉及的快门装置1处于全开状态时的情况的图。图2(A)至(C)是表示提取图1的快门装置1中所包含的结构的一部分表示的图。图3是示意地表示图1的快门装置1中包含的快门基板与步进电动机7的配置关系的图。图4(A)至(E)是表示快门装置1的图，从而能够确认在依次转移为全开状态、全闭状态、小光圈状态时的快门叶片的变化。

本快门装置1是具有两枚扇形件的结构。快门装置1具有快门基板3和两枚扇形件10、20。在扇形基板3的中央形成有快门开口4。扇形件10是第一快门叶片，扇形件20是第二快门叶片。第一快门叶片10具有光圈孔，也发挥光圈叶片的作用。第二快门叶片20是通常的板状的快门叶片，具有能够单独地遮蔽上述快门开口4的程度的面积。这里，为了容易确认各快门叶片，关于第一快门叶片10的部分用虚线表示，关于第快门叶片20的部分用实线表示。

第一快门叶片10构成为能够绕固定轴11转动，具有凸轮孔12，并具有光圈孔13。第二快门叶片20构成为能够绕固定轴21转动，具有凸轮孔22。在上述两个凸轮孔12、22中卡合着操作销(操作部件)5，该操作销5由这里未图示的步进电动机在预定范围内驱动。即，构成为一个操作销5贯通两个凸轮孔12、22，通过该操作销5的移动，两枚快门叶片10、20移动到预定位置。

图2(A)至(C)是为了容易确认而提取图1所示的各部分结构表示的图。图2(A)表示第一快门叶片10，图2(B)表示第二快门叶片20。快门叶片10是具有光圈孔13的光圈叶片，在处于全闭状态时移动到关闭快门开口4的位置。另外，第二快门叶片20具有能够单独地遮蔽快门开口4的面积。另外，图2(C)放大表示操作销5的移动范围。5-1位置是图1所示的全开状态的位置。其后如图4(A)～(E)所示，5-2是全闭状态的位置，5-3是小光圈状态的位置。

另外，在图2(C)中表示了驱动操作销5的步进电动机7和从该步进电动机7延伸的臂部8。操作销5固定在臂部8的另一端。在快门基板3上形成有扇状的开口9，以使该操作销5从背面侧突出于正面侧。因此，当步进电动机7在预定范围旋转时，如图所示，臂部8前端的操作销5在扇状开口9内的预定范围摆动。

在本快门装置1中，当所述操作销5向一个方向移动期间，上述两枚快门叶片10、20描绘着预定的轨迹进行摆动，依次形成全开状态、全闭状态、小光圈状态。此时，第一快门叶片10和第二快门叶片20显示出不同的动作。具有光圈孔13的第一快门叶片10随着变为全开状态、全闭状态、小光圈状态，而朝向所述快门开口4向一个方向移动。在小光圈状态时，光圈孔13位于快门开口4。

另一方面，在从全开状态变为全闭状态时，第二快门叶片20位于封闭所述快门开口4的位置，但随着从全闭状态变为小光圈状态，该第二快门叶片20移动以从快门开口4退避。即，第二快门叶片20以全闭状态为折回点往复移动。另外，在操作销5到达终端(图2(C)中5-3位置)，从此处起返回时，第一、二快门叶片10、20进行与上述相反的动作。

上述快门叶片10、20的动作，由枢转支撑各叶片的固定轴11、21的位置和形成在各叶片上的凸轮孔12、22的形状进行限定。特别地，以全闭状态为折回点进行往复移动的第二快门叶片20的凸轮孔22，形成为当通过操作销5的移动到达全闭位置时变更移动方向。更具体地讲，凸轮孔22的形状设计为，当第二快门叶片20到达了遮蔽快门开口4的位置时，凸轮孔22的位置转变为预定方向，当操作销5继续行进的情况下，第二快门叶片20成为从快门开口4退避的状态。

图3是为了能够确认在图1的快门装置中快门基板3与步进电动机7的配置关系而利用俯视来表示的示意图。步进电动机7具有转子702和其外周的定子703。图3表示该定子703的端部侧。在该定子703上卷绕有两个线圈704、705。这些线圈704、705由控制电路706驱动控制。

快门基板3具有上述摄影用快门开口4，但是在该图3中未表示。在快门基板3的前面侧以沿着基板面的方式配置有两枚扇形件10、20。这些扇形件从快门基板3侧起依次是第一快门叶片10、第二快门叶片20。在快门基板3的背面侧配置有上述步进电动机7。

虽然在该图3中不能确认孔的位置，第一快门叶片10具有与设置在基板3上的固定轴11卡合的孔、以及与连接在步进电动机7的转子轴707上的操作销5卡合的孔。同样地，第二快门叶片20具有与设置在基板3上的固定轴21嵌合的孔、以及与上述操作销5卡合的孔。如上所述，这些第一快门叶片10和第二快门叶片20伴随着操作销5的转动动作，分别描画着独自的轨迹进行摆动。这些叶片10、20的动作通过此后表示的图4(A)～(E)可以明白。

在配置于基板3的背面侧的步进电动机7的转子轴707上连接着在半径方向伸出的臂部8。从该臂部8的端部连接着操作销5，该操作销5通过设置在快门基板3侧的扇形的开口9并延伸到相反侧。露出于前面侧的该操作销5与分别设置在所述第一快门叶片10和第二快门叶片20上的孔卡合。因此，当步进电动机7的转子702转动时，操作销5随之转动，进而所述第一快门叶片10和第二快门叶片20以预定的轨迹摆动。

图4(A)～(E)连续表示从全开状态到小光圈状态的具有上述结构的本快门装置1中的动作。参照该图4(A)～(E)进行说明。在图4(A)中表示图1所示的全开状态。在该全开状态下，操作销5处于移动范围的右端(图2(C)的5-1位置)，此时各快门叶片10、20基于凸轮孔12、22的形状，移动到打开快门开口4的位置。另外，如该图4(A)所示，在本快门装置1中，快门叶片10、20被设定为将快门开口4夹在中间，位于其左右。

接下来，如图4(B)所示，当操作销5从右端向左方向移动时，两快门叶片10、20从两侧接近以关闭快门开口4。并且，如图4(C)所示，通过两快门叶片10、20形成全闭状态。

对该图4(C)所示的成为全闭状态时的情况进行详细解说。第二快门叶片20形成为能够单独地遮蔽快门开口4的大小。因此，即使仅利用该快门叶片20也能够关闭开口4。另外，在该第二快门叶片20移动到关闭快门开口4的位置时，操作销5和凸轮孔22的位置关系发生特征性变化。即，该第二快门叶片20在从图4(A)的(全开状态)变化到图4(C)的(全闭状态)时，通过操作销5的移动被引导，以接近快门开口4。但是，一旦到达图4(C)的(全闭状态)的位置时，操作销5相对于凸轮孔22的关系就变化。操作销5进一步移动的方向成为，使第二快门叶片20远离快门开口4(复原)的方向。因此，第二快门叶片20稳定地停止在图4(C)的(全闭状态)位置，而不会振荡。

并且，在本快门装置中，当成为全闭状态时，具有光圈孔13的第一快门叶片10并行地移动，以覆盖快门开口4。如上所述，虽然第二快门叶片20能够单独地关闭快门开口4，但是通过使第一快门叶片10也向关闭快门开口4的位置移动，能够缩短遮蔽时间，即，实现快门速度的高速化。为了获得这种效果，在本快门装置中，第一快门叶片10和第二快门叶片20配置在快门开口4的两侧，使快门开口4位于它们之间。

如通过图4(B)、(C)能够确认的那样，虽然主要是第二快门叶片20关闭快门开口4，但是由于第一快门叶片10从相反侧进行辅助地关闭开口4的动作，所以能够实现快门速度的高速化。并且，如图4(C)所示，在完成全闭状态的情况下，第二快门叶片20单独地形成遮蔽了快门开口4的状态。因此，第一快门叶片10的光圈孔13即使存在与快门开口4的一部分重叠的部分MT，由于第一快门叶片10完全关闭快门开口4，所以不会发生漏光的情况。因此，第一快门叶片10只要具有至少能够形成小光圈状态的面积就可以，所以能够形成得较小。

并且，在快门装置1中，当操作销5从图4(C)的全闭状态进一步向左方向移动时，如图4(D)所示，为了形成小光圈状态，第一快门叶片10进一步朝向快门开口4移动。与此相反，第二快门叶片20变为以快门开口4为终点折回并退避的动作。在图4(A)～(E)中，由箭头R表示第一快门叶片10的移动方向的变化情况，由箭头L表示第二快门叶片20的移动方向的变化情况。

最后，如图4(E)所示，当操作销5到达左端时，第一快门叶片10的光圈孔13位于快门开口4上，形成小光圈状态。此时，第二快门20移动到不与光圈孔13干涉的位置。但是，如该图4(E)所示，该第二快门20优选预先配置为在小光圈状态下具有与快门开口4的周缘部的一部分重叠的部分NT。如果预先将第二快门20配置成这种状态，能够在从小光圈状态切换到全闭状态时更迅速地关闭快门开口4。

如上所述，本快门装置1有效地使两枚快门叶片移动，在操作销5向一个方向移动过程中，形成全开状态、全闭状态和小光圈状态。因此，可使扇形件结构简化。并且，当处于全闭状态时，由于两枚快门叶片协作动作关闭快门开口4，所以能够使快门速度高速化。另外，在全闭时，主要是第二快门叶片20发挥作用，第一快门叶片10辅助地动作，所以不需要对两快门叶片的位置高精度地进行控制，因此能够简化控制系统。另外，关于第二快门叶片20，其形成有凸轮孔22，以便在成为全闭状态时变换移动方向。即，第二快门叶片20从全闭位置移动的方向变为反向，从而变成远离快门开口4。因此，在处于全闭状态时，不会存在快门叶片20经过快门开口4而产生再曝光的情况。因此，通过把本快门作为一部分的数码相机等光学设备能够拍摄鲜明的图像。

另外，在快门结构中有时为了限制扇形件的移动范围而配置抵接部件。当扇形件强力地抵靠在该部件上时，有时会被强力地反弹或破损。当采用第二快门叶片20的凸轮孔的结构时，能够获得抑制与抵接部件的抵接力的效果。另外，在第二快门叶片20的凸轮孔的结构中，不会像以往那样发生振荡，因此能够一并实现不会对产生制动力的步进电动机施加过度载荷的结构。

以上对本发明优选的一实施方式进行了详细叙述，但是本发明不受特定的实施方式限定，在权利要求中记载的本发明要点的范围内可以进行各种变形·变更。

Claims (7)

1、一种快门装置，其包括：具有快门开口的快门基板；两枚快门叶片，能够转动地通过枢轴支撑在所述快门基板上，并具有凸轮孔；操作部件，与所述凸轮孔卡合，驱动所述快门叶片转动，其特征是，

所述快门叶片通过所述操作部件使所述快门开口形成全开、全闭、小光圈这三个状态，该快门叶片的一方具有当位于所述快门开口时形成小光圈状态的光圈孔。

2、根据权利要求1所述的快门装置，其特征是，伴随着所述操作部件的移动，所述两枚快门叶片移动，依次形成全开状态、全闭状态、小光圈状态，

所述两枚快门叶片在全开状态下位于夹着所述快门开口的位置，当转移为全闭状态时，分别从所述快门开口的两侧关闭该快门开口。

3、根据权利要求1所述的快门装置，其特征是，伴随着所述操作部件的移动，所述两枚快门叶片移动，依次形成全开状态、全闭状态、小光圈状态，

所述两枚快门叶片在全开状态下位于夹着所述快门开口的位置，

具有所述光圈开口的第一快门叶片随着变为全开状态、全闭状态、小光圈状态，而朝向所述快门开口向一个方向移动，

第二快门叶片以全闭状态为折回点进行往复移动。

4、根据权利要求1所述的快门装置，其特征是，具有所述光圈孔的快门叶片在全闭状态下，其所述光圈孔与所述快门开口重叠。

5、根据权利要求1所述的快门装置，其特征是，不具有所述光圈孔的快门叶片具有至少遮蔽所述快门开口的面积。

6、根据权利要求1所述的快门装置，其特征是，不具有所述光圈孔的快门叶片在小光圈状态下与所述快门开口重叠。

7、一种光学设备，其特征是，包含权利要求1至6中任一项所述的快门装置。

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