焦平面快門、成像裝置和數(shù)字照相的制造方法
【專利摘要】一種焦平面快門包括：板，該板包括開口；前快門和后快門，該前快門和后快門開閉所述開口；第一偏壓構(gòu)件和第二偏壓構(gòu)件，該第一偏壓構(gòu)件和該第二偏壓構(gòu)件分別偏壓所述前快門和所述后快門以從所述開口撤回所述快門；第一致動(dòng)器，在曝光操作中，該第一致動(dòng)器在所述前快門由所述第一偏壓構(gòu)件的偏壓力輔助的同時(shí)，使所述前快門從前快門關(guān)閉所述開口的位置移動(dòng)到從所述開口撤回的位置；以及第二致動(dòng)器，在所述曝光操作中，所述第二致動(dòng)器使所述后快門抵抗所述第二偏壓構(gòu)件的偏壓力，從所述后快門自所述開口撤回的位置移動(dòng)到關(guān)閉所述開口的位置。所述第一致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)扭矩小于所述第二致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)扭矩。
【專利說明】焦平面快門、成像裝置和數(shù)字照相機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及焦平面快門、成像裝置和數(shù)字照相機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]專利文獻(xiàn)I公開了一種配備有分別驅(qū)動(dòng)前快門和后快門的第一致動(dòng)器和第二致動(dòng)器的焦平面快門。在這種快門中，在前快門關(guān)閉開口并且后快門從開口撤回之后，前快門離開所述開口并且后快門關(guān)閉開口，借此執(zhí)行曝光操作。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本未審專利第2002-043227號公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]要解決的問題
[0007]在這種快門中，為了維持前快門和后快門從開口撤回的狀態(tài)，可以想到第一偏壓構(gòu)件和第二偏壓構(gòu)件分別將前快門和后快門偏壓為離開所述開口。在這種情況下，在曝光操作中，經(jīng)由第一致動(dòng)器使前快門離開所述開口的方向與前快門被第一偏壓構(gòu)件偏壓的方向相同。然而，經(jīng)由第二致動(dòng)器使前快門朝向開口移動(dòng)的方向與后快門被第二偏壓構(gòu)件偏壓的方向相反。因此，第一致動(dòng)器上的負(fù)荷與第二致動(dòng)器上的負(fù)荷不同。由此，例如，當(dāng)在預(yù)定時(shí)段執(zhí)行連續(xù)拍攝時(shí)，可以改變第一致動(dòng)器和第二致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)特性，使得可以改變快門速度。
[0008]因此，本發(fā)明的目的是提供抑制快門速度的變化的焦平面快門、成像裝置和數(shù)字照相機(jī)。
[0009]解決問題的手段
[0010]上述目的由一種焦平面快門實(shí)現(xiàn)，該焦平面快門包括:板，該板包括開口 ；前快門和后快門，該前快門和該后快門開閉所述開口 ；第一偏壓構(gòu)件和第二偏壓構(gòu)件，該第一偏壓構(gòu)件和該第二偏壓構(gòu)件分別將所述前快門和所述后快門偏壓為離開所述開口 ；第一致動(dòng)器，在曝光操作中，該第一致動(dòng)器在所述前快門由所述第一偏壓構(gòu)件的偏壓力輔助的同時(shí)，使所述前快門從關(guān)閉所述開口的位置移動(dòng)到撤離所述開口的位置；以及第二致動(dòng)器，在所述曝光操作中，該第二致動(dòng)器使所述后快門抵抗所述第二偏壓構(gòu)件的偏壓力，從撤離所述開口的位置移動(dòng)到關(guān)閉所述開口的位置，其中，所述第一致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)扭矩小于所述第二致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)扭矩。這抑制了借助第一致動(dòng)器而移動(dòng)的前快門與借助所述第二致動(dòng)器而移動(dòng)的前快門之間的移動(dòng)速度的差。
[0011]上述目的也由包括上述焦平面快門的成像裝置實(shí)現(xiàn)。
[0012]上述目的也由包括上述焦平面快門的數(shù)字照相機(jī)實(shí)現(xiàn)。
[0013]發(fā)明效果
[0014]根據(jù)本發(fā)明，提供了抑制快門速度的變化的焦平面快門、成像裝置和數(shù)字照相機(jī)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是包括焦平面快門的照相機(jī)的框圖；
[0016]圖2是焦平面快門的正面圖；
[0017]圖3是焦平面快門的操作的說明圖；
[0018]圖4是焦平面快門的操作的說明圖；以及
[0019]圖5A和圖5B是致動(dòng)器的說明圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]圖1是包括焦平面快門I的照相機(jī)(圖像拾取裝置)A的框圖。照相機(jī)A包括焦平面快門1、控制部110、圖像拾取元件130和驅(qū)動(dòng)控制部170。如后面將詳細(xì)描述的，焦平面快門I包括第一致動(dòng)器(下文中，稱作致動(dòng)器)70a、第二致動(dòng)器(下文中，稱作致動(dòng)器)70b、第一傳感器(下文中，稱作傳感器)60a和第二傳感器(下文中，稱作傳感器)60b。驅(qū)動(dòng)控制部170根據(jù)來自控制部110的指示來控制致動(dòng)器70a和70b的驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)控制部170包括CPU?？刂撇?10根據(jù)來自傳感器60a和60b的信號來指示驅(qū)動(dòng)控制部170。驅(qū)動(dòng)控制部170接收該指示以控制致動(dòng)器70a和70b的驅(qū)動(dòng)?？刂撇?10控制整個(gè)照相機(jī)的操作，并且包括CPU、R0M和RAM。圖像拾取元件130是CMOS。圖像拾取元件130是基于光電轉(zhuǎn)換將被攝體圖像轉(zhuǎn)換成電信號的光接收元件。而且，照相機(jī)A包括圖1中未例示的用于調(diào)節(jié)焦距的透鏡。
[0021]圖2是焦平面快門I的正面圖。在圖2中，省略了致動(dòng)器70a和70b。焦平面快門I包括板10、前快門20A、后快門20B、臂31a、32a、31b和32b以及致動(dòng)器70a和70b。板10設(shè)置有矩形開口 11。前快門20A和后快門20B分別是第一快門和第二快門的示例。致動(dòng)器70a和70b分別是第一致動(dòng)器和第二致動(dòng)器的示例。
[0022]前快門20A包括三個(gè)葉片21a至23a。后快門20B包括三個(gè)葉片21b至23b。圖2例示了處于重疊狀態(tài)的前快門20A和后快門20B。在圖2中，前快門20A和后快門20B從開口 11撤回。前快門20A連接到臂31a和32a。后快門20B連接到臂31b和32b。這些臂31a、32a、31b和32b由板10以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐。
[0023]板10設(shè)置有第一驅(qū)動(dòng)桿55a(下文中稱作驅(qū)動(dòng)桿)和第二驅(qū)動(dòng)桿55b (下文中稱作驅(qū)動(dòng)桿)，用于分別驅(qū)動(dòng)臂31a和31b。驅(qū)動(dòng)桿55a和55b分別與齒輪50a和50b連接。齒輪50a和50b分別與齒輪40a和40b嚙合。齒輪40a、40b、50a和50b分別包括管部41a、41b,51a和51b，并且分別由板10支撐以繞嵌合到板10的管部中的心軸42a、42b、52a和52b旋轉(zhuǎn)。另外，心軸42a、42b、52a和52b不必總是形成在形成有開口 11的板10上，并且不必僅相對于開口 11位置固定。
[0024]齒輪40a和40b分別與致動(dòng)器70a和70b的轉(zhuǎn)子72a和72b連接。致動(dòng)器70a的驅(qū)動(dòng)對齒輪40a和50a進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，從而對驅(qū)動(dòng)桿55a進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)桿55a的驅(qū)動(dòng)對臂31a進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。由此，前快門20A移動(dòng)。前快門20A能在前快門20A從開口 11撤回的撤回位置與前快門20A關(guān)閉開口 11的關(guān)閉位置之間移動(dòng)。經(jīng)由致動(dòng)器70a使前快門20A在撤回位置與關(guān)閉位置之間移動(dòng)。齒輪40b和50b、驅(qū)動(dòng)桿55b和后快門20B均具有類似的構(gòu)造。
[0025]齒輪40a和40b分別設(shè)置有薄板45a和45b。薄板45a和45b分別與齒輪40a和40b 一起旋轉(zhuǎn)。薄板45a和45b均具有扇形形狀。傳感器60a和60b分別檢測薄板45a和45b是否穿過傳感器60a和60b，以檢測前快門20A和后快門20B的位置。
[0026]而且，臂31a和31b與相應(yīng)的彈簧Sa和Sb連接。具體地，彈簧Sa的一端與臂31a連接，并且另一端與板10連接。彈簧Sb的一端與臂31b連接，并且另一端與板10連接。這些彈簧Sa和Sb分別偏壓臂31a和31b，以使前快門20A和后快門20B離開所述開口 11。彈簧Sa和Sb分別是第一偏壓構(gòu)件和第二偏壓構(gòu)件的示例。
[0027]接著，將描述焦平面快門I的操作。圖2至圖4是焦平面快門I的操作的說明圖。在等待狀態(tài)中，如圖2所示，前快門20A和后快門20B位于各自的撤回位置處，并且開口 11維持在完全打開狀態(tài)。另外，在如圖2例示的等待狀態(tài)下，前快門20A和后快門20B分別由彈簧Sa和Sb維持在從開口 11撤回的位置。
[0028]照相機(jī)A能適應(yīng)實(shí)時(shí)地在液晶監(jiān)視器等上顯示來自圖像拾取元件的圖像的即時(shí)瀏覽模式。即，照相機(jī)A是數(shù)字照相機(jī)。由此，在即時(shí)瀏覽模式中，維持圖2例示的狀態(tài)。即使在致動(dòng)器70a和70b處于未通電狀態(tài)時(shí)，彈簧Sa和Sb也可以將前快門20A和后快門20B維持在遠(yuǎn)離開口 11的撤回位置處。例如，即時(shí)在撞擊施加于處于即時(shí)瀏覽模式的照相機(jī)A時(shí)，這也防止前快門20A和后快門20B朝向開口 11移動(dòng)。
[0029]當(dāng)推動(dòng)照相機(jī)A的釋放開關(guān)時(shí)，充電操作開始。當(dāng)充電操作開始時(shí)，致動(dòng)器70a的線圈被通電，使得前快門20A移動(dòng)并關(guān)閉開口 11。具體地，齒輪40a逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，然后齒輪50a順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，這使臂31a進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。此時(shí)，臂31a抵抗彈簧Sa的偏壓力移動(dòng)。
[0030]此后，在前快門20A關(guān)閉開口 11并且后快門20B從開口 11撤回的狀態(tài)下，致動(dòng)器70a的線圈停止通電。這樣，完成充電操作。圖3例示了在完成充電操作的狀態(tài)下的焦平面快門I。在圖3中，前快門20A位于關(guān)閉位置，并且后快門20B位于撤回位置。
[0031]在從完成充電操作時(shí)的時(shí)間經(jīng)過預(yù)定等待時(shí)段之后，曝光操作開始?？刂撇?10指示驅(qū)動(dòng)控制部170對致動(dòng)器70a的線圈進(jìn)行通電，使得前快門20A移動(dòng)并打開開口 11。具體地，齒輪40a順時(shí)針驅(qū)動(dòng)，所以齒輪50a逆時(shí)針驅(qū)動(dòng)。此時(shí)，臂31a沿與彈簧Sa的偏壓方向相同的方向移動(dòng)，并且前快門20A移動(dòng)?？刂撇?10檢測來自傳感器60a的輸出信號的變化，從而檢測到前快門20A離開所述開口 11。當(dāng)前快門20A從開口 11撤回時(shí)，再次轉(zhuǎn)到圖2例示的狀態(tài)。
[0032]在從控制部110基于傳感器60a檢測到前快門20A離開所述開口 11時(shí)的時(shí)間經(jīng)過預(yù)定時(shí)段之后，控制部110對致動(dòng)器70b的線圈進(jìn)行通電，以使后快門20B開始移動(dòng)。臂31b沿與彈簧Sb的偏壓力相反的方向移動(dòng)，并且后快門20B移動(dòng)。因此，后快門20B移動(dòng)，以關(guān)閉開口 11。當(dāng)前快門20A從開口完全撤回并且后快門20B完全關(guān)閉開口 11時(shí)，切斷致動(dòng)器70a和70b的線圈的通電。圖4例示了前快門20A位于撤回位置并且后快門20B位于關(guān)閉位置的狀態(tài)。這樣，完成曝光操作。
[0033]在完成曝光操作之后，數(shù)據(jù)被輸出到控制部300的RAM或照相機(jī)的存儲(chǔ)器。接著，對致動(dòng)器70b的線圈進(jìn)行通電，使得后快門20B離開所述開口 11，以將開口 11維持在完全打開狀態(tài)，借此該狀態(tài)返回到圖2例示的等待狀態(tài)。
[0034]這樣，在從控制部110檢測到移動(dòng)的前快門20A穿過預(yù)定位置時(shí)的時(shí)間經(jīng)過預(yù)定時(shí)段之后，控制部I1對致動(dòng)器70b的線圈進(jìn)行通電，以使后快門20B開始移動(dòng)。作為預(yù)定位置，上面的描述已經(jīng)描述了前快門20A根據(jù)傳感器60a從開口 11撤回的位置。然而，預(yù)定位置不限于此。
[0035]這樣，在曝光操作中，前快門20A在該前快門20a由彈簧Sa的偏壓力輔助的同時(shí)離開所述開口 11，并且后快門20B抵抗彈簧Sb的偏壓力關(guān)閉開口 11。即，在曝光操作中，致動(dòng)器70a在前快門20A由彈簧Sa輔助的同時(shí)使前快門20A移動(dòng)，而致動(dòng)器70b使后快門20B抵抗彈簧Sb的偏壓力移動(dòng)。因此，致動(dòng)器70a上的負(fù)荷小于致動(dòng)器70b上的負(fù)荷。這里，在致動(dòng)器70a和70b的相同驅(qū)動(dòng)條件下，例如，在相同的電流值施加于這些致動(dòng)器的條件下，重復(fù)的拍攝可能造成致動(dòng)器70a與70b之間的熱量差增大。這可能造成致動(dòng)器70a與70b的操作特性的變動(dòng)，并且可能改變前快門20A與后快門20B的驅(qū)動(dòng)速度。因此，例如，當(dāng)在預(yù)定時(shí)段執(zhí)行連續(xù)拍攝時(shí)，快門速度可能因致動(dòng)器70a和70b的驅(qū)動(dòng)特性的變化而改變，從而弓I起諸如圖像質(zhì)量劣化等的問題。
[0036]例如，為了抑制在上述情況下致動(dòng)器70a和70b的驅(qū)動(dòng)特性的變化，可以想到將提供給致動(dòng)器70a的電力的值設(shè)定為與提供給致動(dòng)器70b的電力的值不同。例如，可以想到將提供給致動(dòng)器70a的電力的值設(shè)定為小于提供給致動(dòng)器70b的電力的值。然而，在這種情況下，可能使由驅(qū)動(dòng)控制部170執(zhí)行的控制變復(fù)雜，并且可能增加成本。在本實(shí)施方式中，致動(dòng)器70a的驅(qū)動(dòng)扭矩小于致動(dòng)器70b的驅(qū)動(dòng)扭矩，并且將提供給致動(dòng)器70a和70b的電力的值設(shè)定為大致相同。
[0037]圖5A和圖5B分別是致動(dòng)器70a和70b的說明圖。致動(dòng)器70a包括:轉(zhuǎn)子72a ;定子74a,該定子74a被激勵(lì)以在定子74a與轉(zhuǎn)子72a之間產(chǎn)生磁力；以及線圈76a,該線圈76a用于激勵(lì)定子74a。轉(zhuǎn)子72a是被磁化為沿周向方向具有不同極性的永久磁鐵。轉(zhuǎn)子72a由心軸42a以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐。轉(zhuǎn)子72a被固定到齒輪40a，所以轉(zhuǎn)子72a的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)前快門20A。同樣地，致動(dòng)器70b包括轉(zhuǎn)子72b、定子74b和線圈76b。轉(zhuǎn)子72b由心軸42b以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐，并且固定到齒輪40b。轉(zhuǎn)子72b的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)后快門20B。
[0038]定子74a包括:基部74al，該基部74al沿預(yù)定方向延伸；腿部74a2和74a4，它們分別沿與基部74al交叉的方向從基部74al的兩端延伸；磁部74a3，該磁部74a3形成在腿部74a2的端部中；以及磁部74a5，該磁部74a5形成在腿部74a4的端部中。繞線圈76a卷繞的線圈架78a被組裝到腿部74a4中。磁部74a3和74a5面向轉(zhuǎn)子72a。具體地，磁部74a3和74a5具有部分面向轉(zhuǎn)子72a的外周面的相應(yīng)曲面。線圈76a的通電激勵(lì)磁部74a3和74a5，以便具有不同極性。這在磁部74a3和74a5與轉(zhuǎn)子72a之間產(chǎn)生磁力，借此轉(zhuǎn)子72a旋轉(zhuǎn)。同樣地，定子74b包括基部74bl、腿部74b2和74b4以及磁部74b3和74b5，并且線圈76b的通電使轉(zhuǎn)子72b旋轉(zhuǎn)。
[0039]如圖5A和圖5B所示，雖然定子74a和74b的形狀彼此不同，但是轉(zhuǎn)子72a和72b相同并且線圈76a和76b相同。進(jìn)一步地，線圈76a的匝數(shù)與線圈76b的匝數(shù)相同。如圖5A和圖5B所示，磁鐵部74a4和74a5的端部之間的距離Wa大于磁部74b3和74b5的端部之間的距離Wb。因此，磁部74a3和74a5的面對轉(zhuǎn)子72a的曲面面積小于磁部74b3和74b5的面向轉(zhuǎn)子72b的曲面面積。由此，當(dāng)相同的電流值被提供給線圈76a和76b時(shí)，轉(zhuǎn)子72a的驅(qū)動(dòng)扭矩小于轉(zhuǎn)子72b的驅(qū)動(dòng)扭矩。
[0040]因此，致動(dòng)器70a的驅(qū)動(dòng)扭矩被設(shè)定為小于致動(dòng)器70b的驅(qū)動(dòng)扭矩。即使在彈簧Sa和Sb分別偏壓前快門20A和后快門20B以離開所述開口并且提供給致動(dòng)器70a和70b的電力的值相同時(shí)，由此也可以抑制快門速度的變化。
[0041]以除了上述方式之外的方式，致動(dòng)器70a的驅(qū)動(dòng)扭矩可以小于致動(dòng)器70b的驅(qū)動(dòng)扭矩。例如，致動(dòng)器70b的定子的最小截面面積可以小于致動(dòng)器70b的定子74b的最小截面面積。致動(dòng)器70a的線圈的匝數(shù)可以小于線圈76b的匝數(shù)。致動(dòng)器70a的線圈的直徑或材料可以與線圈76b的直徑或材料不同。致動(dòng)器70a的轉(zhuǎn)子的形狀或材料可以與轉(zhuǎn)子72b的形狀或材料不同。
[0042]雖然已經(jīng)詳細(xì)例示了本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，但是本發(fā)明也不限于上述實(shí)施方式，并且可以在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下做出其他實(shí)施方式、變型例和修改例。
[0043]控制部110和驅(qū)動(dòng)控制部170可以由單個(gè)IC芯片實(shí)現(xiàn)。
[0044]在以上實(shí)施方式中，前快門和后快門均由三個(gè)葉片組成，但不限于此。例如，這種快門可以由兩個(gè)葉片或多于三個(gè)葉片組成。
【權(quán)利要求】
1.一種焦平面快門，該焦平面快門包括: 板，該板包括開口 ； 前快門和后快門，該前快門和該后快門開閉所述開口 ； 第一偏壓構(gòu)件和第二偏壓構(gòu)件，該第一偏壓構(gòu)件和該第二偏壓構(gòu)件分別將所述前快門和所述后快門偏壓為離開所述開口； 第一致動(dòng)器，在曝光操作中，該第一致動(dòng)器在所述前快門由所述第一偏壓構(gòu)件的偏壓力輔助的同時(shí)，使所述前快門從關(guān)閉所述開口的位置移動(dòng)到撤離所述開口的位置；以及第二致動(dòng)器，在所述曝光操作中，該第二致動(dòng)器使所述后快門克服所述第二偏壓構(gòu)件的偏壓力從撤離所述開口的位置移動(dòng)到關(guān)閉所述開口的位置， 其中，所述第一致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)扭矩小于所述第二致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)扭矩。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦平面快門，其中， 所述第一致動(dòng)器和所述第二致動(dòng)器分別包括第一定子和第二定子，并且 所述第一定子和所述第二定子的形狀彼此不同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦平面快門，其中，向所述第一致動(dòng)器和所述第二致動(dòng)器提供大致相同量的電力。
4.一種包括權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中任一項(xiàng)所述的焦平面快門的成像裝置。
5.一種包括權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中任一項(xiàng)所述的焦平面快門的數(shù)字照相機(jī)。
【文檔編號】G03B9/36GK104081273SQ201380007547
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2013年2月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月15日
【發(fā)明者】高橋裕士, 村田實(shí)功, 大石誠一, 鈴木滿 申請人:精工精密株式會(huì)社