專利名稱：快門裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及在光學(xué)裝置中使用的快門裝置，更具體地涉及一種適于在諸如數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)等的光學(xué)裝置中使用的快門裝置。
背景技術(shù)：
近年來，隨著結(jié)合在數(shù)碼相機(jī)等中的快門裝置的小型化，提高了快門速度。例如，專利文獻(xiàn)1公開了這類快門裝置。專利文獻(xiàn)1中公開的快門裝置包括兩塊快門葉片，它們在用于曝光的開口部分的擺動作用下而打開和閉合。這些快門葉片分別具有連接開口，往復(fù)運(yùn)動的驅(qū)動銷插入到這些開口中。在驅(qū)動銷運(yùn)動時，快門葉片運(yùn)轉(zhuǎn)從而打開和閉合開口部分。在上述連接開口中，設(shè)置有閉合側(cè)內(nèi)緣以及打開側(cè)內(nèi)緣，從而驅(qū)動銷在閉合操作中接合在閉合側(cè)內(nèi)緣中，而在打開操作中接合在打開側(cè)內(nèi)緣中。而且，在閉合側(cè)內(nèi)緣中，形成向后的內(nèi)緣，該內(nèi)緣沿與閉合方向相反的方向向后運(yùn)動。
通過設(shè)置如上所述的向后內(nèi)緣，其以使得快門開口能以較高速度閉合的方式構(gòu)成。此外，在上述閉合側(cè)內(nèi)緣以及打開側(cè)內(nèi)緣之間布置有余量空間W，從而驅(qū)動銷可自由運(yùn)動。該余量寬度W在驅(qū)動銷開始運(yùn)動時減小載荷，且快門葉片在驅(qū)動銷充分加速后執(zhí)行閉合操作。在所述專利文獻(xiàn)1描述的快門裝置中，通過設(shè)置向后內(nèi)緣以及余量寬度W而提高了快門速度，并減小了快門裝置的尺寸。
專利文獻(xiàn)1日本專利申請第2002-162666號公報。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明將要解決的問題然而，專利文獻(xiàn)1公開的快門裝置具有各部分的軸，其用作擺動的中心且位于不與其它部分發(fā)生干涉的位置處。這就是說，每個部分的軸設(shè)置成不覆蓋其它部分的停止位置和通過位置。圖8為通常使用的快門裝置100中的第一部分105的軸(也稱為支柱)及其周邊的放大的側(cè)視圖。軸103與基板101一體形成為從基板表面突出的狀態(tài)。軸103的頭部側(cè)插入設(shè)置在支承板102中的孔107內(nèi)。軸103固定在前述結(jié)構(gòu)中的給定位置上。第一部分105構(gòu)成為繞軸103擺動。
為了減小快門裝置100的尺寸，優(yōu)選地將軸103布置在圖8所示的箭頭SP的位置處。然而，第二部分106在該位置處搖動，從而不能定位軸103。因此，如圖8所示，第一部分105的軸103傳統(tǒng)上設(shè)置在避開了與第二部分106相干涉的區(qū)域的位置處。這里，在圖8中只示出了第一部分105的軸103，而第二部分106的軸也布置在避開了與第一部分105相干涉的位置處。
如上所述，在傳統(tǒng)的快門裝置中，一個部分的軸布置成不與其它部分的軸相干涉。因此，傳統(tǒng)快門裝置中的問題在于，即使存在針對減小快門裝置的尺寸并提高其組裝效率而將軸定位的位置，一個部分的定位也因?yàn)橐苊馀c其它部分相干涉而受到限制。
從而本發(fā)明的目的在于解決上述問題并提供所述部分的定位靈活性得到提高的快門裝置。
解決問題的手段上述目的能通過這樣的快門裝置而實(shí)現(xiàn)，該快門裝置包括具有快門開口的基板；以及至少兩個部分，它們由軸可搖擺地支承，從而打開和閉合快門開口。所述至少兩個部分中的一個部分的軸位于所述至少兩個部分的另一部分的擺動區(qū)域內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的一方面，一個部分可位于另一部分的擺動區(qū)域內(nèi)，從而使得所述部分的布局設(shè)計具有靈活性。因此，可制造這樣的快門裝置，即，其具有為了提高快門速度、降低尺寸以及提高組裝效率的目的而定位的所述部分。
在上述快門裝置中，所述一個部分的所述一個軸可為形成在基板上的桿狀構(gòu)件的銷，使其總體高度低于所述另一部分?jǐn)[動的高度。上述銷在總體高度上較低，從而不干涉另一部分的擺動操作，從而能夠沒有限制地將銷定位。優(yōu)選地，該銷在其頭部具有凸緣部分，以防止所述至少兩個部分的任何部分脫落。此外，擺動范圍可包括停止位置和通過區(qū)域，所述另一部分在該停止位置停止以形成全閉狀態(tài)、全開狀態(tài)、或小光圈狀態(tài)，且所述另一部分通過該通過區(qū)域。
而且，上述快門裝置可進(jìn)一步包括連接到致動器上并隨之運(yùn)動的操作構(gòu)件，且所述至少兩個部分中的每個部分可設(shè)有與該操作構(gòu)件接合的通孔，而且該通孔可具有加速區(qū)域和擺動區(qū)域，該操作構(gòu)件在加速區(qū)域內(nèi)以非加載狀態(tài)運(yùn)動，該擺動區(qū)域與該加速區(qū)域連續(xù)地設(shè)置，并具有凸輪凹槽，從而使得所述至少兩個部分隨著所述操作構(gòu)件的運(yùn)動而沿給定的軌跡擺動。而且，在所述部分到達(dá)閉合快門開口的位置時在不與快門開口重疊的區(qū)域中，所述部分可具有厚度減小的開口(重量減輕的開口)。通過采用上述部分，可提高快門裝置的快門速度。為了減小尺寸并降低成本，可形成具有上述快門裝置的光學(xué)裝置。
發(fā)明效果如上所述，根據(jù)本發(fā)明的一方面，通過在另一部分的擺動區(qū)域中設(shè)置一個部分的軸，可提高設(shè)計靈活性。


圖1為表示處于全開狀態(tài)的快門裝置1的視圖；圖2(A)、2(B)、2(C)和2(D)分別表示包括在圖1所示的快門裝置中的部件的一些部分；圖3為表示圖1所示的快門裝置中第一部分(一個部分)的軸和其它部分(其余的部分)之間的關(guān)系的視圖；圖4為表示快門裝置1中的快門基板與電機(jī)之間位置關(guān)系的平面圖；圖5為表示處于全閉狀態(tài)的快門裝置1的視圖；圖6為表示處于小光圈狀態(tài)的快門裝置1的視圖；圖7(A)、7(B)、7(C)以及7(D)分別表示第一部分的通孔和第二部分的通孔與驅(qū)動銷之間的位置關(guān)系；以及圖8為表示通常使用的快門裝置中的部分的軸及其周邊的放大的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。圖1為表示處于全開狀態(tài)的快門裝置1的視圖。圖2A至圖2D分別表示包括在圖1所示的快門裝置中的部件的一些部分。圖3為表示圖1所示的快門裝置中第一部分(一個部分)的軸和其它部分(其余的部分)之間的關(guān)系的視圖。圖4為表示快門裝置1中的快門基板與電機(jī)之間位置關(guān)系的平面圖。圖5為表示處于全閉狀態(tài)的快門裝置1的視圖。圖6為表示處于小光圈狀態(tài)的快門裝置1的視圖。
參見圖1，快門裝置1構(gòu)成為具有三個部分。快門裝置1設(shè)有快門基板3以及三個部分10、20以及30。第一部分10為第一快門葉片，而第二部分20為具有小光圈開口的小光圈葉片。第三部分30為第二快門葉片。在圖1中，為了容易地理解這些部分，第一部分10由實(shí)線代表，第二部分20由長劃線代表，而第三部分30由短劃線代表?？扉T開口4設(shè)置在快門基板3的中心處。
第一部分10構(gòu)成為可繞軸11擺動，并具有通孔12。第二部分20構(gòu)成為可繞軸21擺動，且具有通孔22以及小光圈開口23。第三部分30構(gòu)成為可繞軸31擺動，且具有通孔32。上述三個通孔12、22、32通過驅(qū)動銷5而接合，該驅(qū)動銷5用作操作構(gòu)件，且通過步進(jìn)電機(jī)沿圓形軌跡擺動(參見圖4)。這就是說，其以一個驅(qū)動銷5穿過三個通孔12、22、和32的方式構(gòu)成，且所有的部分10、20、和30通過驅(qū)動銷5的運(yùn)動而運(yùn)動到給定位置。
圖2A至圖2D分別表示圖1中所見部件的部分，以便于理解。圖2(A)表示第一部分10，圖2(B)表示第二部分20，圖2(C)表示第三部分30。圖2(D)為沿圓形軌跡運(yùn)動的驅(qū)動銷5的運(yùn)動范圍的放大的視圖。位置5-1對應(yīng)于全開狀態(tài)。如以下將要在圖5示出的，位置5-2對應(yīng)于全閉狀態(tài)。如以下將要在圖6示出的，位置5-3對應(yīng)于小光圈狀態(tài)。在快門裝置1中，全開狀態(tài)、全閉狀態(tài)以及小光圈狀態(tài)由部分10、20以及30在驅(qū)動銷5沿一個方向運(yùn)動時形成。
具體地，第一部分10的通孔12以及第二部分20的通孔22分別具有加速區(qū)域，并使得能在驅(qū)動銷5開始從圖1所示的全開狀態(tài)運(yùn)動時以非加載狀態(tài)進(jìn)行驅(qū)動。這使得充分加速了的驅(qū)動銷5到達(dá)一擺動區(qū)域，從而快速閉合快門開口4。此外，圖2(D)顯示對驅(qū)動銷5進(jìn)行驅(qū)動的步進(jìn)電機(jī)7以及從該步進(jìn)電機(jī)7延伸的臂部分8。該驅(qū)動銷5固定在臂部分8的另一端上。因此，如所示的那樣，在步進(jìn)電機(jī)7的轉(zhuǎn)子軸在給定范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)動時，布置在該臂部分8的端部處的驅(qū)動銷5沿著圓形軌跡擺動。
圖3為表示快門裝置1中的第一部分10的軸11與其它的部分20和30之間的關(guān)系的側(cè)視圖。在快門裝置1中，第一部分10的軸11位于第二部分20的擺動范圍內(nèi)，并位于第三部分30的擺動范圍內(nèi)。這里，所述的擺動范圍現(xiàn)在包括部分20以及30停止以形成全閉狀態(tài)、全開狀態(tài)或小光圈狀態(tài)的位置，以及部分20和30通過的區(qū)域。
圖3為第一部分10的軸11及其周邊的放大的視圖。軸11可在使用樹脂材料形成基板3時一體形成。在該情況下，可將作為設(shè)置在基板3的給定位置處的桿狀構(gòu)件的銷用作軸11。第一部分10插入到軸11中以可擺動地保持第一部分10。因?yàn)檩S11由樹脂制成，所以軸11的頭部在熱填隙處理期間在加熱時受到擠壓從而形成凸緣部分11a。以這種方式形成的凸緣部分11a防止了部分10脫離軸(銷)11。第一部分10繞軸11擺動。軸11不延伸到支承板6，總體高度較低，且形成為不對部分20和30的擺動進(jìn)行干擾。
圖3所示的軸11即使在第二部分20和第三部分30擺動時也不與第二部分20或第三部分30干涉。從而可將軸11布置在第二部分20的擺動范圍及第三部分30的擺動范圍內(nèi)。這樣，快門裝置1可構(gòu)成為使得部分10的軸11位于所期望的位置，從而提高了這些部分的設(shè)計靈活性。因此，可將軸布置在傳統(tǒng)上軸不能布置的位置中，從而使得對這些部分能進(jìn)行小型化或組裝效率高的設(shè)計。此外，軸11除了如上所述與基板3一體形成外，還可通過制備桿狀構(gòu)件而固定在基板3上。
圖4示意性表示包括在圖1所示的快門裝置1中的快門基板3與步進(jìn)電機(jī)7之間的位置關(guān)系。步進(jìn)電機(jī)7還設(shè)有轉(zhuǎn)子702以及在其外側(cè)上的U形定子703。圖4表示定子703的端側(cè)。兩個線圈704以及705卷繞在定子703周圍。線圈704以及705被控制成由控制電路706驅(qū)動。
如上所述，快門基板3設(shè)有快門開口4，但在圖4中沒有示出。三個部分10、2和30沿快門基板3的前表面?zhèn)壬系幕灞砻娌贾?。從快門基板3側(cè)開始，這些部分為第一部分10、第二部分20、第三部分30。步進(jìn)電機(jī)7位于快門基板3的背側(cè)。
第一部分10具有與設(shè)置在基板3上的軸11接合的開口以及與連接到步進(jìn)電機(jī)7的轉(zhuǎn)子軸707的驅(qū)動銷5接合的通孔，不過在圖4中看不到上述開口或通孔。而且，第二部分20具有與設(shè)置在基板3上的軸21配合的開口以及與驅(qū)動銷5接合的通孔。類似地，第三部分30具有與軸31配合的開口以及與驅(qū)動銷5接合的通孔。在快門裝置1中，第一部分10的軸11由熱填隙處理而形成，從而總體高度較低。同時，以與傳統(tǒng)快門裝置相類似的方式，第二部分20的軸21以及第三部分30的軸31分別設(shè)置成不與其它部分的擺動范圍重疊。部分10、20以及30在驅(qū)動銷5運(yùn)動時分別沿其自身的軌跡擺動。
沿徑向延伸的臂部分8連接至位于基板3背側(cè)上的步進(jìn)電機(jī)7的轉(zhuǎn)子軸707上。驅(qū)動銷5連接到臂部分8的端部，以通過設(shè)置在快門基板3側(cè)上的扇形開口708而延伸至相對側(cè)。分別設(shè)置在部分10、20和30上的通孔接合到在前側(cè)上突出的驅(qū)動銷5中。因此，在步進(jìn)電機(jī)7的轉(zhuǎn)子軸707轉(zhuǎn)動時，驅(qū)動銷5隨著該轉(zhuǎn)動而運(yùn)動，此外，部分10、20和30沿給定軌跡擺動。
參考圖1(全開狀態(tài))，圖5(全閉狀態(tài))，以及圖6(小光圈狀態(tài))，現(xiàn)在可確認(rèn)各狀態(tài)下第一部分10的軸11與第二部分20以及第三部分30之間的位置關(guān)系。在圖1所述的全開狀態(tài)下，第二部分20以及第三部分30停止在第一部分11的軸11的上側(cè)pf。第二部分20以及第三部分30分別沿給定的軌跡擺動從而從全閉狀態(tài)形成小光圈狀態(tài)。然而，軸11的總體高度較低，且軸11不與部分20以及30干涉。如上所述，軸11形成為總體高度較低，從而使得與傳統(tǒng)的快門裝置相比，可以以更大的靈活性將所述部分設(shè)置在快門裝置1中。從而所述部分的設(shè)計可實(shí)現(xiàn)小型化、提高組裝效率或提高快門速度。
此外，快門裝置1構(gòu)成為使得第一部分10以及第二部分20可以以較高速度進(jìn)行操作。以下對此進(jìn)行解釋。分別布置在第一部分10和第二部分20中的通孔12和22分別設(shè)有加速區(qū)域以及擺動區(qū)域。同時，第三部分30的通孔32沿與驅(qū)動銷5的運(yùn)動方向交叉的方向延伸。然而，通孔32具有向驅(qū)動銷5施加較輕載荷的線性形狀。將參照圖1(全開狀態(tài))、圖5(全閉狀態(tài))、以及圖6(小光圈狀態(tài))進(jìn)行描述。
驅(qū)動銷5在全開狀態(tài)下位于運(yùn)動范圍的右端。此時，部分10、20以及30運(yùn)動至根據(jù)通孔12、22和32的形狀而打開快門開口4的位置。在注視各通孔12和22時，具有圓形形狀的加速區(qū)域沿驅(qū)動銷5運(yùn)動的方向形成。將參考圖7對此進(jìn)行描述。
圖7(A)為圖1所示的全開狀態(tài)下第一部分10的通孔12和第二部分20的通孔22與驅(qū)動銷5之間的位置關(guān)系的放大視圖。圖7(B)為圖5所示的全閉狀態(tài)下第一部分10的通孔12和第二部分20的通孔22與驅(qū)動銷5之間的位置關(guān)系的放大視圖。圖7(C)為表示第一部分10的通孔12與驅(qū)動銷5之間的相對位置的視圖，從而表明它們的位置在全開狀態(tài)和全閉狀態(tài)之間不同。類似地，圖7(D)為表示第一部分20的通孔22與驅(qū)動銷5之間的相對位置的視圖，從而表明它們的位置在全開狀態(tài)和全閉狀態(tài)之間不同。
驅(qū)動銷5在圖7(A)所示的全閉狀態(tài)中位于右端。第一部分10的通孔12和第二部分20的通孔22都形成為具有不向驅(qū)動銷5施加載荷的形狀。在圖7(C)中，由α代表的區(qū)域?yàn)橥?2的加速區(qū)域。在圖7(D)中，由β代表的區(qū)域?yàn)橥?2的加速區(qū)域。上述加速區(qū)域形成為具有與驅(qū)動銷5的運(yùn)動軌跡相對應(yīng)的形狀。因此，驅(qū)動銷5可從位置(5-1)的初始位置開始非加載狀態(tài)下的運(yùn)動。
驅(qū)動銷5能以足夠的加速度運(yùn)動到連續(xù)地設(shè)有加速區(qū)域α和β的擺動區(qū)域內(nèi)。在圖7(C)中，由γ代表的區(qū)域?yàn)橥?2的第一擺動區(qū)域，而由δ代表的區(qū)域?yàn)橥?2的第一擺動區(qū)域。這就是說，如圖7(C)和圖7(D)所示，驅(qū)動銷5以足夠的加速度隨著由箭頭代表的路徑而運(yùn)動到第一擺動區(qū)域γ和δ中。將部分10和20引導(dǎo)至快門開口的凸輪凹槽形成在第一擺動區(qū)域γ和δ中。從而可以以較高速度擺動部分10和20，從而立即從圖7(A)的全開狀態(tài)變化為圖7(B)的全閉狀態(tài)。此外，快門裝置1還設(shè)有第三部分30，且實(shí)際上，這三個部分在全閉狀態(tài)下協(xié)同運(yùn)動，從而形成圖5所示的全閉狀態(tài)。
還以與第一部分10的通孔12的第一擺動區(qū)域γ和第二部分20的通孔22的第一擺動區(qū)域δ相連續(xù)的方式設(shè)有第二擺動區(qū)域，以形成小光圈狀態(tài)。擺動第一部分10和第二部分20的凸輪凹槽形成在第二擺動區(qū)域內(nèi)，從而形成小光圈狀態(tài)。因此，在驅(qū)動銷5從圖7(B)示出的位置(5-2)運(yùn)動到位置(5-3)時，就形成圖6所示的小光圈狀態(tài)。這里，如在圖7中看到的那樣，將驅(qū)動銷5從全閉狀態(tài)引導(dǎo)至小光圈狀態(tài)的通孔12和22的形狀通常具有凸輪凹槽的形狀。這是因?yàn)?，從全閉狀態(tài)向小光圈狀態(tài)的轉(zhuǎn)變中不要求快門速度。
此外，參照圖7(C)以及圖7(D)對驅(qū)動銷5從全閉狀態(tài)返回至全開狀態(tài)時驅(qū)動銷5的路徑進(jìn)行描述。在圖5所示的全閉狀態(tài)返回到圖1所示的全開狀態(tài)時，驅(qū)動銷5從在圖7(C)以及圖7(D)中在右側(cè)示出的狀態(tài)返回到在左側(cè)示出的狀態(tài)。在此期間，施加到驅(qū)動銷5上的載荷在通孔12和22的陰影區(qū)域121和221中較大。因此，在快門裝置1中，將陰影區(qū)域121和221切除，以增大凹槽寬度。這使得驅(qū)動銷5能平穩(wěn)地往復(fù)運(yùn)動。
此外，還在快門裝置1中設(shè)置另一部件，以加速所述部分的運(yùn)動。以下對此進(jìn)行描述。圖3(B)示出的第二部分20除了小光圈開口23之外，還設(shè)置有厚度減小的開口(重量減輕的開口)25。該厚度減小的開口25是通過切割所述部分而形成的。該厚度減小的開口25形成在不影響快門開口或光圈打開或閉合的區(qū)域內(nèi)。該厚度減小的開口25形成在部分20中，用以減輕重量并加速運(yùn)動。具體地，部分20需要一定的區(qū)域用于小光圈開口23，且它趨于比其它部分重。然而，上述厚度減小的開口能抑制重量的增加。自然，在其它部分中可設(shè)置類似的厚度減小的開口。
如上所述，因?yàn)椴糠?0的軸11位于部分20和部分30的擺動區(qū)域內(nèi)，從而可提高快門裝置1中的所述部分的設(shè)計的靈活性。從而可減小快門裝置1的尺寸或提高組裝效率。在加速區(qū)域以及擺動區(qū)域設(shè)置在通孔中的情況下，還可提高快門速度。此外，可通過在所述部分中設(shè)置厚度減小的開口來提高快門速度。通過其內(nèi)具有上述快門裝置1的光學(xué)裝置可獲得清晰的圖像。
盡管已經(jīng)詳細(xì)說明了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但顯而易見的是，在不偏離所附權(quán)利要求中闡明的本發(fā)明范圍的情況下，本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員將想到對這些實(shí)施例的改進(jìn)和修改。
權(quán)利要求
1.一種快門裝置，包括具有快門開口的基板；以及至少兩個部分，它們由軸可擺動地支承，從而打開和閉合所述快門開口，其特征在于，所述至少兩個部分中的一個部分的軸位于所述至少兩個部分的另一部分的擺動范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快門裝置，其特征在于，所述一個部分的所述一個軸為在基板上形成的桿狀構(gòu)件的銷，從而在總體高度上比所述另一部分?jǐn)[動的高度低。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的快門裝置，其特征在于，所述銷在其頭部上具有凸緣部分以防止所述至少兩個部分中的任何部分脫落。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快門裝置，其特征在于，所述擺動范圍包括停止位置和通過區(qū)域，所述另一部分在該停止位置停止以形成全閉狀態(tài)、全開狀態(tài)、或小光圈狀態(tài)，且所述另一部分通過該通過區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的快門裝置，其特征在于，還包括連接到致動器上并隨之運(yùn)動的操作構(gòu)件，所述至少兩個部分中的每個部分設(shè)有與該操作構(gòu)件接合的通孔，而且該通孔具有加速區(qū)域和擺動區(qū)域，該操作構(gòu)件在所述加速區(qū)域內(nèi)以非加載狀態(tài)運(yùn)動，該擺動區(qū)域與該加速區(qū)域連續(xù)地設(shè)置，并具有凸輪凹槽，從而使得所述至少兩個部分隨著所述操作構(gòu)件的運(yùn)動而沿給定的軌跡擺動。
6.一種包括根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的快門裝置的光學(xué)裝置。
全文摘要
一種快門裝置(1)，包括具有快門開口(4)的基板(3)；以及至少兩個部分(10、20、30)，它們可樞轉(zhuǎn)地支承在支承軸(11、21、31)上，從而打開和閉合所述快門開口(4)。所述部分中的一個部分的支承軸(11)的總體高度設(shè)成為較低，且位于所述其它部分(20、30)的樞轉(zhuǎn)范圍內(nèi)。因?yàn)樗鲆粋€部分的支撐軸位于其它部分的樞轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，從而所述部分的布置能具有足夠的自由度。這實(shí)現(xiàn)了這樣的快門裝置，即，其中提高了快門速度、減小了尺寸，而且這些部分布置在可實(shí)現(xiàn)極好裝置組裝效率的位置處。
文檔編號G03B9/18GK1886695SQ20048003558
公開日2006年12月27日 申請日期2004年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月1日
發(fā)明者川本尚志, 塩田和哉 申請人:精工精密株式會社