CN1886695B

CN1886695B - 快门装置

Info

Publication number: CN1886695B
Application number: CN2004800355817A
Authority: CN
Inventors: 川本尚志; 塩田和哉
Original assignee: Seiko Precision Inc
Current assignee: Seiko Precision Inc
Priority date: 2003-12-01
Filing date: 2004-11-25
Publication date: 2011-06-29
Anticipated expiration: 2024-11-25
Also published as: WO2005054943A1; US20060250903A1; JP4485177B2; CN1886695A; US7572075B2; JP2005164843A

Abstract

一种快门装置(1)，包括：具有快门开口(4)的基板(3)；以及至少两个部分(10、20、30)，它们可枢转地支承在支承轴(11、21、31)上，从而打开和闭合所述快门开口(4)。所述部分中的一个部分的支承轴(11)的总体高度设成为较低，且位于所述其它部分(20、30)的枢转范围内。因为所述一个部分的支撑轴位于其它部分的枢转范围内，从而所述部分的布置能具有足够的自由度。这实现了这样的快门装置，即，其中提高了快门速度、减小了尺寸，而且这些部分布置在可实现极好装置组装效率的位置处。

Description

快门装置

技术领域

本发明大体上涉及在光学装置中使用的快门装置，更具体地涉及一种适于在诸如数码相机、摄像机等的光学装置中使用的快门装置。

背景技术

近年来，随着结合在数码相机等中的快门装置的小型化，提高了快门速度。例如，专利文献1公开了这类快门装置。专利文献1中公开的快门装置包括两块快门叶片，它们在用于曝光的开口部分的摆动作用下而打开和闭合。这些快门叶片分别具有连接开口，往复运动的驱动销插入到这些开口中。在驱动销运动时，快门叶片运转从而打开和闭合开口部分。在上述连接开口中，设置有闭合侧内缘以及打开侧内缘，从而驱动销在闭合操作中接合在闭合侧内缘中，而在打开操作中接合在打开侧内缘中。而且，在闭合侧内缘中，形成向后的内缘，该内缘沿与闭合方向相反的方向向后运动。

通过设置如上所述的向后内缘，其以使得快门开口能以较高速度闭合的方式构成。此外，在上述闭合侧内缘以及打开侧内缘之间布置有余量空间W，从而驱动销可自由运动。该余量宽度W在驱动销开始运动时减小载荷，且快门叶片在驱动销充分加速后执行闭合操作。在所述专利文献1描述的快门装置中，通过设置向后内缘以及余量宽度W而提高了快门速度，并减小了快门装置的尺寸。

专利文献1：日本专利申请第2002-162666号公报。

发明内容

本发明将要解决的问题

然而，专利文献1公开的快门装置具有各部分的轴，其用作摆动的中心且位于不与其它部分发生干涉的位置处。这就是说，每个部分的轴设置成不覆盖其它部分的停止位置和通过位置。图8为通常使用的快门装置100中的第一部分105的轴(也称为支柱)及其周边的放大的侧视图。轴103与基板101一体形成为从基板表面突出的状态。轴103的头部侧插入设置在支承板102中的孔107内。轴103固定在前述结构中的给定位置上。第一部分105构成为绕轴103摆动。

为了减小快门装置100的尺寸，优选地将轴103布置在图8所示的箭头SP的位置处。然而，第二部分106在该位置处摇动，从而不能定位轴103。因此，如图8所示，第一部分105的轴103传统上设置在避开了与第二部分106相干涉的区域的位置处。这里，在图8中只示出了第一部分105的轴103，而第二部分106的轴也布置在避开了与第一部分105相干涉的位置处。

如上所述，在传统的快门装置中，一个部分的轴布置成不与其它部分的轴相干涉。因此，传统快门装置中的问题在于，即使存在针对减小快门装置的尺寸并提高其组装效率而将轴定位的位置，一个部分的定位也因为要避免与其它部分相干涉而受到限制。

从而本发明的目的在于解决上述问题并提供所述部分的定位灵活性得到提高的快门装置。

解决问题的手段

上述目的能通过这样的快门装置而实现，该快门装置包括：具有快门开口的基板；以及至少两个部分，它们由轴可摇摆地支承，从而打开和闭合快门开口。所述至少两个部分中的一个部分的轴位于所述至少两个部分的另一部分的摆动区域内。根据本发明的一方面，一个部分可位于另一部分的摆动区域内，从而使得所述部分的布局设计具有灵活性。上述快门装置可进一步包括连接到致动器上并随之运动的操作构件，且所述至少两个部分中的每个部分可设有与该操作构件接合的开口，而且该开口可具有加速区域和摆动区域，该操作构件在加速区域内以非加载状态运动，该摆动区域与该加速区域连续地设置，并具有凸轮开口，从而使得所述至少两个部分随着所述操作构件的运动而沿给定的轨迹摆动。因此，可制造这样的快门装置，即，其具有为了提高快门速度、降低尺寸以及提高组装效率的目的而定位的所述部分。而且，在所述部分到达闭合快门开口的位置时在不与快门开口重叠的区域中，所述部分可具有重量减小的开口(重量减轻的开口)。通过采用上述部分，可提高快门装置的快门速度。为了减小尺寸并降低成本，可形成具有上述快门装置的光学装置。

在上述快门装置中，所述一个部分的所述一个轴可为形成在基板上的杆状构件的销，使其总体高度低于所述另一部分摆动的高度。上述销在总体高度上较低，从而不干涉另一部分的摆动操作，从而能够没有限制地将销定位。优选地，该销在其头部具有凸缘部分，以防止所述至少两个部分的任何部分脱落。此外，摆动范围可包括停止位置和通过区域，所述另一部分在该停止位置停止以形成全闭状态、全开状态、或小光圈状态，且所述另一部分通过该通过区域。

发明效果

如上所述，根据本发明的一方面，通过在另一部分的摆动区域中设置一个部分的轴，可提高设计灵活性。

图1为表示处于全开状态的快门装置1的视图；

图2(A)、2(B)、2(C)和2(D)分别表示包括在图1所示的快门装置中的部件的一些部分；

图3为表示图1所示的快门装置中第一部分(一个部分)的轴和其它部分(另一个部分)之间的关系的视图；

图4为表示快门装置1中的快门基板与电机之间位置关系的平面图；

图5为表示处于全闭状态的快门装置1的视图；

图6为表示处于小光圈状态的快门装置1的视图；

图7(A)、7(B)、7(C)以及7(D)分别表示第一部分的开口和第二部分的开口与驱动销之间的位置关系；以及

图8为表示通常使用的快门装置中的部分的轴及其周边的放大的侧

下面将参照附图描述本发明的实施例。图1为表示处于全开状态的快门装置1的视图。图2A至图2D分别表示包括在图1所示的快门装置中的部件的一些部分。图3为表示图1所示的快门装置中第一部分(一个部分)的轴和其它部分(另一个部分)之间的关系的视图。图4为表示快门装置1中的快门基板与电机之间位置关系的平面图。图5为表示处于全闭状态的快门装置1的视图。图6为表示处于小光圈状态的快门装置1的视图。

参见图1，快门装置1构成为具有三个部分。快门装置1设有快门基板3以及三个部分10、20以及30。第一部分10为第一快门叶片，而第二部分20为具有小光圈开口的小光圈叶片。第三部分30为第二快门叶片。在图1中，为了容易地理解这些部分，第一部分10由实线代表，第二部分20由长划线代表，而第三部分30由短划线代表。快门开口4设置在快门基板3的中心处。

第一部分10构成为可绕轴11摆动，并具有开口12。第二部分20构成为可绕轴21摆动，且具有开口22以及小光圈开口23。第三部分30构成为可绕轴31摆动，且具有开口32。上述三个开口12、22、32通过驱动销5而接合，该驱动销5用作操作构件，且通过步进电机沿圆形轨迹摆动(参见图4)。这就是说，其以一个驱动销5穿过三个开口12、22、和32的方式构成，且所有的部分10、20、和30通过驱动销5的运动而运动到给定位置。

图2A至图2D分别表示图1中所见部件的部分，以便于理解。图2(A)表示第一部分10，图2(B)表示第二部分20，图2(C)表示第三部分30。图2(D)为沿圆形轨迹运动的驱动销5的运动范围的放大的视图。位置5-1对应于全开状态。如以下将要在图5示出的，位置5-2对应于全闭状态。如以下将要在图6示出的，位置5-3对应于小光圈状态。在快门装置1中，全开状态、全闭状态以及小光圈状态由部分10、20以及30在驱动销5沿一个方向运动时形成。

具体地，第一部分10的开口12以及第二部分20的开口22分别具有加速区域，并使得能在驱动销5开始从图1所示的全开状态运动时以非加载状态进行驱动。这使得充分加速了的驱动销5到达一摆动区域，从而快速闭合快门开口4。此外，图2(D)显示对驱动销5进行驱动的步进电机7以及从该步进电机7延伸的臂部分8。该驱动销5固定在臂部分8的一端上。因此，如所示的那样，在步进电机7的转子轴在给定范围内的转动时，布置在该臂部分8的端部处的驱动销5沿着圆形轨迹摆动。

图3为表示快门装置1中的第一部分10的轴11与其它的部分20和30之间的关系的侧视图。在快门装置1中，第一部分10的轴11位于第二部分20的摆动范围内，并位于第三部分30的摆动范围内。这里，所述的摆动范围现在包括部分20以及30停止以形成全闭状态、全开状态或小光圈状态的位置，以及部分20和30通过的区域。

图3为第一部分10的轴11及其周边的放大的视图。轴11可在使用树脂材料形成基板3时一体形成。在该情况下，可将作为设置在基板3的给定位置处的杆状构件的销用作轴11。第一部分10插入到轴11中以可摆动地保持第一部分10。因为轴11由树脂制成，所以轴11的头部在热填隙处理期间在加热时受到挤压从而形成凸缘部分11a。以这种方式形成的凸缘部分11a防止了部分10脱离轴(销)11。第一部分10绕轴11摆动。轴11不延伸到支承板6，总体高度较低，且形成为不对部分20和30的摆动进行干扰。

图3所示的轴11即使在第二部分20和第三部分30摆动时也不与第二部分20或第三部分30干涉。从而可将轴11布置在第二部分20的摆动范围及第三部分30的摆动范围内。这样，快门装置1可构成为使得部分10的轴11位于所期望的位置，从而提高了这些部分的设计灵活性。因此，可将轴布置在传统上轴不能布置的位置中，从而使得对这些部分能进行小型化或组装效率高的设计。此外，轴11除了如上所述与基板3一体形成外，还可通过制备杆状构件而固定在基板3上。

图4示意性表示包括在图1所示的快门装置1中的快门基板3与步进电机7之间的位置关系。步进电机7还设有转子702以及在其外侧的U形定子703。图4表示定子703的端侧。两个线圈704以及705卷绕在定子703周围。线圈704以及705被控制成由控制电路706驱动。

如上所述，快门基板3设有快门开口4，但在图4中没有示出。三个部分10、20和30沿快门基板3的前表面侧上的基板表面布置。从快门基板3侧开始，这些部分为第一部分10、第二部分20、第三部分30。步进电机7位于快门基板3的背侧。

第一部分10具有与设置在基板3上的轴11接合的轴开口以及与连接到步进电机7的转子轴707的驱动销5接合的开口，不过在图4中看不到上述轴开口或开口。而且，第二部分20具有与设置在基板3上的轴21配合的轴开口以及与驱动销5接合的开口。类似地，第三部分30具有与轴31配合的轴开口以及与驱动销5接合的开口。在快门装置1中，第一部分10的轴11由热填隙处理而形成，从而总体高度较低。同时，以与传统快门装置相类似的方式，第二部分20的轴21以及第三部分30的轴31分别设置成不与其它部分的摆动范围重叠。部分10、20以及30在驱动销5运动时分别沿其自身的轨迹摆动。

沿径向延伸的臂部分8连接至位于基板3背侧上的步进电机7的转子轴707上。驱动销5连接到臂部分8的端部，以通过设置在快门基板3侧上的扇形开口708而延伸至相对侧。分别设置在部分10、20和30上的开口接合到在前侧上突出的驱动销5中。因此，在步进电机7的转子轴707转动时，驱动销5随着该转动而运动，此外，部分10、20和30沿给定轨迹摆动。

参考图1(全开状态)，图5(全闭状态)，以及图6(小光圈状态)，现在可确认各状态下第一部分10的轴11与第二部分20以及第三部分30之间的位置关系。在图1所述的全开状态下，第二部分20以及第三部分30停止在第一部分10的轴11的上侧pf。第二部分20以及第三部分30分别沿给定的轨迹摆动从而从全闭状态形成小光圈状态。然而，轴11的总体高度较低，且轴11不与部分20以及30干涉。如上所述，轴11形成为总体高度较低，从而使得与传统的快门装置相比，可以以更大的灵活性将所述部分设置在快门装置1中。从而所述部分的设计可实现小型化、提高组装效率或提高快门速度。

此外，快门装置1构成为使得第一部分10以及第二部分20可以以较高速度进行操作。以下对此进行解释。分别布置在第一部分10和第二部分20中的开口12和22分别设有加速区域以及摆动区域。同时，第三部分30的通孔32沿与驱动销5的运动方向交叉的方向延伸。然而，通孔32具有向驱动销5施加较轻载荷的线性形状。将参照图1(全开状态)、图5(全闭状态)、以及图6(小光圈状态)进行描述。

驱动销5在全开状态下位于运动范围的右端。此时，部分10、20以及30运动至根据开口12、22和32的形状而打开快门开口4的位置。在注视各开口12和22时，具有圆形形状的加速区域沿驱动销5运动的方向形成。将参考图7对此进行描述。

图7(A)为图1所示的全开状态下第一部分10的开口12和第二部分20的开口22与驱动销5之间的位置关系的放大视图。图7(B)为图5所示的全闭状态下第一部分10的开口12和第二部分20的开口22与驱动销5之间的位置关系的放大视图。图7(C)为表示第一部分10的开口12与驱动销5之间的相对位置的视图，从而表明它们的位置在全开状态和全闭状态之间不同。类似地，图7(D)为表示第一部分20的开口22与驱动销5之间的相对位置的视图，从而表明它们的位置在全开状态和全闭状态之间不同。

驱动销5在图7(A)所示的全闭状态中位于右端。第一部分10的开口12和第二部分20的开口22都形成为具有不向驱动销5施加载荷的形状。在图7(C)中，由α代表的区域为开口12的加速区域。在图7(D)中，由β代表的区域为开口22的加速区域。上述加速区域形成为具有与驱动销5的运动轨迹相对应的形状。因此，驱动销5可从位置(5-1)的初始位置开始非加载状态下的运动。

驱动销5能以足够的加速度运动到连续地设有加速区域α和β的摆动区域内。在图7(C)中，由γ代表的区域为开口12的第一摆动区域，而由δ代表的区域为开口22的第一摆动区域。这就是说，如图7(C)和图7(D)所示，驱动销5以足够的加速度随着由箭头代表的路径而运动到第一摆动区域γ和δ中。将部分10和20引导至快门开口的凸轮开口形成在第一摆动区域γ和δ中。从而可以以较高速度摆动部分10和20，从而立即从图7(A)的全开状态变化为图7(B)的全闭状态。此外，快门装置1还设有第三部分30，且实际上，这三个部分在全闭状态下协同运动，从而形成图5所示的全闭状态。

还以与第一部分10的开口12的第一摆动区域γ和第二部分20的开口22的第一摆动区域δ相连续的方式设有第二摆动区域，以形成小光圈状态。摆动第一部分10和第二部分20的凸轮开口形成在第二摆动区域内，从而形成小光圈状态。因此，在驱动销5从图7(B)示出的位置(5-2)运动到位置(5-3)时，就形成图6所示的小光圈状态。这里，如在图7中看到的那样，将驱动销5从全闭状态引导至小光圈状态的开口12和22的形状通常具有凸轮开口的形状。这是因为，从全闭状态向小光圈状态的转变中不要求快门速度。

此外，参照图7(C)以及图7(D)对驱动销5从全闭状态返回至全开状态时驱动销5的路径进行描述。在图5所示的全闭状态返回到图1所示的全开状态时，驱动销5从在图7(C)以及图7(D)中在右侧示出的状态返回到在左侧示出的状态。在此期间，施加到驱动销5上的载荷在开口12和22的阴影区域121和221中较大。因此，在快门装置1中，将阴影区域121和221切除，以增大开口宽度。这使得驱动销5能平稳地往复运动。

此外，还在快门装置1中设置另一部件，以加速所述部分的运动。以下对此进行描述。图2(B)示出的第二部分20除了小光圈开口23之外，还设置有重量减小的开口(重量减轻的开口)25。该重量减小的开口25是通过切割所述部分20而形成的。该重量减小的开口25形成在不影响快门开口或小光圈开口打开或闭合的区域内。该重量减小的开口25形成在部分20中，用以减轻重量并加速运动。具体地，部分20需要一定的区域用于小光圈开口23，且它趋于比其它部分重。然而，上述重量减小的开口能抑制重量的增加。自然，在其它部分中可设置类似的重量减小的开口。

如上所述，因为部分10的轴11位于部分20和部分30的摆动区域内，从而可提高快门装置1中的所述部分的设计的灵活性。从而可减小快门装置1的尺寸或提高组装效率。在加速区域以及摆动区域设置在开口中的情况下，还可提高快门速度。此外，可通过在所述部分中设置重量减小的开口来提高快门速度。通过其内具有上述快门装置1的光学装置可获得清晰的图像。

尽管已经详细说明了本发明的优选实施例，但显而易见的是，在不偏离所附权利要求中阐明的本发明范围的情况下，本领域内技术人员将想到对这些实施例的改进和修改。

Claims

1.一种快门装置，包括：具有快门开口的基板；以及至少两个部分，它们由轴可摆动地支承，从而打开和闭合所述快门开口，

所述至少两个部分中的一个部分的轴位于所述至少两个部分的另一部分的摆动范围内，并且是在基板上形成的杆状构件的销，该销在总体高度上比所述另一部分摆动的高度低；

其特征在于，还包括连接到致动器上并随之运动的操作构件，

所述至少两个部分中的每个部分设有与该操作构件接合的开口；

其中该开口具有加速区域和摆动区域；

其中所述加速区域设置为该操作构件以非加载状态运动；

其中该摆动区域与该加速区域连续地设置，并具有凸轮开口；以及

其中该凸轮开口设置为使得所述至少两个部分随着所述操作构件的运动而沿给定的轨迹摆动。

2.根据权利要求1所述的快门装置，其特征在于，所述销在其头部上具有凸缘部分以防止所述至少两个部分中的任何部分脱落。

3.根据权利要求2所述的快门装置，其特征在于，所述摆动范围包括停止位置和通过区域，所述另一部分在该停止位置停止以形成全闭状态、全开状态、或小光圈状态，且所述另一部分通过该通过区域。

4.一种包括根据权利要求1至3中任一项所述的快门装置的光学装置。