專利名稱：快門裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及照相機(jī)的一種焦面快門裝置。
至今，許多照相機(jī)廣泛使用了焦面快門裝置，其中，采用許多臂桿來構(gòu)成一個平行連桿機(jī)構(gòu)，形成一條狹縫的快門葉片(一個前葉片和一個后葉片)裝在臂桿的前端。在這種焦面快門裝置中，已經(jīng)蓋住快門開口的前葉片向著快門開口的端邊運動，使快門開口露出，在經(jīng)過按照快門速度預(yù)先確定的一段時間之后，已經(jīng)打開快門開口的后葉片向著快門開口的端邊運動，使快門開口關(guān)閉，因此，在前葉片和后葉片之間確定的狹縫，從快門開口的一邊向開口的另一邊移動，為膠片上攝影成象面提供所需的曝光。
這種焦面快門裝置被精心地制成這樣在曝光開始到曝光結(jié)束的一段時間內(nèi)，前葉片和后葉片的運動特性很均勻，特別是它們?yōu)槠毓庑纬傻莫M縫邊的運動特性很均勻，以防止在整個攝影成象面上產(chǎn)生曝光不均勻性。此外，常規(guī)的焦面快門裝置是在這樣的前提下制造的由平行連桿機(jī)構(gòu)同時驅(qū)動兩個快門葉片，使得形成狹縫的兩條邊相互平行地移動。
然而，在臂桿前端與快門葉片之間的配合區(qū)中，或者在臂桿底端與快門底板之間的配合區(qū)中，存在著游隙(配合間隙)，以使每個快門可平滑地運動。因此，即使快門葉片采用平形連桿機(jī)構(gòu)來驅(qū)動，實際上形成狹縫的葉片邊并沒有相互平行地移動，因此沿狹縫縱向(在垂直運動型焦面快門裝裝置中沿著橫向)的曝光不會均勻，從而導(dǎo)致曝光的不均勻性。
這里，參照圖3A到3C，圖4A到4C和圖5A到5C，在下面描述一種沿橫向產(chǎn)生曝光不均勻的機(jī)構(gòu)。圖3A到3C說明了在垂直運動型焦面快門裝置中沿橫向沒有曝光不均勻的理想狀態(tài)。雖然前快門葉片和后快門葉片開始是加速運動，但為了簡單起見，在描述中認(rèn)為每個快門葉片為勻速運動。
在圖3A、3B和3C中，標(biāo)號101表示在快門底板(圖中未示)上提供的快門開口，而標(biāo)號102和103分別表示驅(qū)動前快門葉片104的主臂和副臂。主臂102和副臂103的底端部分與快門底板作轉(zhuǎn)動配合，使得裝在快門底板上的軸105和106分別與孔102a和103a配合。此外，前快門葉片104與主臂102和副臂103的前端部分作轉(zhuǎn)動配合，使得裝在前快門葉片104上的銷107和108分別與孔102b和103b配合。
在主臂102和副臂103底端部分一側(cè)的轉(zhuǎn)動軸之間距離(軸105和軸106之間距離)等于在主臂102和副臂103前端部分一側(cè)的前快門葉片104配合軸之間距離(銷107和108之間距離)，并且由主臂102和副臂103構(gòu)成平行連桿。
作為許多遮光葉片之一的前快門葉片104，是形成曝光狹縫的一個構(gòu)件。
另一方面，標(biāo)號109和110分別表示驅(qū)動后快門葉片111的主臂和副臂。主臂109和副臂110的底端部分與快門底板作轉(zhuǎn)動配合，使得裝在快門底板上的軸112和113分別與孔109a和110a配合。此外，后快門葉片111與主臂109和副臂110的前端部分作轉(zhuǎn)動配合，使得裝在后快門葉片111上的銷114和115分別與孔109b和110b配合。
在主臂109和副臂110底端部分一側(cè)的轉(zhuǎn)動軸之間距離(軸112和軸113之間距離)等于在主臂109和副臂110前端部分一側(cè)的后快門葉片111配合軸之間距離(銷114和115之間距離)，因此，由主臂109和副臂110構(gòu)成一個平行連桿。
作為許多遮光葉片之一的后快門葉片111，是形成曝光狹縫的一個構(gòu)件。
在圖3A、3B和3C所示的理想形式中，在每個配合區(qū)內(nèi)，也就是說，在每個孔102a、103a、102b、103b與相應(yīng)配合的軸105、106和銷107、108之間，或者在每個孔109a、110a、109b、110b與相應(yīng)配合的軸112、113和銷114、115之間，不存在配合游隙(配合間隙)。因此，從圖3A所示的接近曝光開始狀態(tài)，經(jīng)過圖3B所示的曝光進(jìn)行狀態(tài)，直到圖3C所示的接近曝光結(jié)束狀態(tài)，前快門葉片104和后快門葉片111形成的狹縫邊104a和111a保持相互平行，因此產(chǎn)生沿橫向均勻的曝光。
然而，在焦面快門裝置的實際產(chǎn)品中，上面已提到在配合區(qū)中作出了配合游隙，如圖4A到4C和圖5A到5C所示，因此，為了保持前快門葉片104和后快門葉片111形成的狹縫邊104a和111a相互平行，就遇到了困難，它造成了沿橫向曝光的不均勻性。
圖4A、4B和4C表示了前快門葉片104形成的狹縫邊104a的傾斜度變化情況。在圖4A所示的接近曝光開始狀態(tài)，與主臂102上驅(qū)動力傳遞孔102c連接的驅(qū)動杠桿(圖中未示)把驅(qū)動力傳到主臂102上，此時主臂102接受一個繞軸105順時針轉(zhuǎn)動的力，結(jié)果在前快門葉片104的銷107上作用了以箭頭F1表示的力，銷107以配合游隙與主臂102的孔102b配合。
當(dāng)以箭頭F1表示的力作用時，由于大載荷靜摩擦力和前快門葉片104繞重心G1的慣性力，前快門葉片104傾向于留在原有位置。另外，由于副臂103的載荷(慣性力)，一個使前快門葉片104反時針轉(zhuǎn)動的力作用在銷107和108上。因此，由于在連桿系統(tǒng)內(nèi)的游隙，前快門葉片104(形成狹縫的邊104a)以傾斜的狀態(tài)開始運動，相對于快門開口的端邊，其右側(cè)區(qū)被抬高，如圖4A所示。
然后，在圖4B所示的曝光進(jìn)行狀態(tài)中，由于從主臂102作用在銷107上的力，副臂103的載荷產(chǎn)生使前快門葉片104轉(zhuǎn)動的力，這個力與作用在前快門葉片104上的離心力相平衡，因而前快門葉片104(形成狹縫的邊104a)以與快門開口101端邊平行的狀態(tài)進(jìn)行運動。順便說一下，以該狀態(tài)為界線，作用在前快門葉片104上的力從反時針方向的力轉(zhuǎn)變?yōu)轫槙r針方向的力。
接著，在圖4C所示的接近曝光結(jié)束狀態(tài)中，由于從主臂102作用在銷107上以箭頭F1表示的力，形成了從副臂103作用在銷108上使前快門葉片104順時針轉(zhuǎn)動的力(即由副臂103載荷產(chǎn)生的力)，這個力和順時針作用在前快門葉片104上的離心力均加到前快門葉片104上。因此，由于連桿系統(tǒng)內(nèi)的游隙，前快門葉片104(形成狹縫的邊104a)終止運動時，處于其右側(cè)區(qū)被降低的傾斜狀態(tài)。
圖5A、5B和5C表示了后快門葉片111形成的狹縫邊111a傾斜度變化情況。在圖5A所示的接近曝光開始狀態(tài)中，與主臂109上驅(qū)動力傳遞孔109c連接的驅(qū)動杠桿(圖中未示)把驅(qū)動力傳到主臂109上，此時主臂109接受一個繞軸112順時針轉(zhuǎn)動的力，結(jié)果在后快門葉片111的銷114上作用了以箭頭F2表示的力，銷114以配合游隙與主臂109的孔109b配合。
當(dāng)箭頭F2表示的力作用時，由于靜摩擦力和后快門葉片111繞重心G2的慣性力，后快門葉片111傾向于留在原有位置。因此，一個使后快門葉片111反時針轉(zhuǎn)動的力作用在后快門葉片111的銷114上。然而，當(dāng)箭頭F2表示的力作用時，由于副臂110的載荷(慣性力)，產(chǎn)生一個使后快門葉片111繞著后快門葉片111上銷115順時針轉(zhuǎn)動的力，由此抵消了上述反時針轉(zhuǎn)動的力。所以，即使連桿系統(tǒng)內(nèi)存在游隙，后快門葉片111(形成狹縫的邊111a)以與快門開口101端邊平行的狀態(tài)開始運動。
然后，在圖5B所示的曝光進(jìn)行狀態(tài)中，由于從主臂109作用在銷114上的力，由副臂110載荷產(chǎn)生的使后快門葉片111轉(zhuǎn)動的力，以及作用在后快門葉片111上的離心力之間保持平衡，后快門葉片111(形成狹縫的邊111a)以與快門開口101端邊平行的狀態(tài)進(jìn)行運動。
接著，在圖5C所示的接近曝光結(jié)束狀態(tài)中，盡管由于從主臂109對銷114作用了以F2表示的力，由此產(chǎn)生從副臂110作用在銷115上、使后快門葉片111反時針轉(zhuǎn)動的力(即由副臂110產(chǎn)生的力)加到后快門葉片111上，但它被使后快門葉片111順時針轉(zhuǎn)動的離心力抵消。因此，即使在連桿系統(tǒng)內(nèi)存在游隙，后快門葉片111(形成狹縫的邊111a)終止運動時，處于與快門開口101端邊平行的狀態(tài)。
如上所述，前快門葉片104形成的狹縫邊104a在運動開始附近處于傾斜狀態(tài)，相對于快門開口101的端邊，其右側(cè)區(qū)被抬高，在運動中間變成平行于快門開口101的端邊，而在運動終了附近，呈現(xiàn)出其右側(cè)區(qū)被降低的傾斜狀態(tài)。另一方面，從運動開始到終了，后快門葉片111形成的狹縫邊111a基本上平行于快門開口101的端邊。因此，相對于攝影成象面的中心部分，左上部分和右下部分將產(chǎn)生過度曝光。
此外，雖然在常規(guī)的低速快門(狹縫寬度作得比較寬)情形，這種曝光不均勻性還不產(chǎn)生重大問題，但在高速快門情形將造成嚴(yán)重的問題，此時狹縫寬度作得相當(dāng)窄(快門最大速度為1/8000秒或更高)。
因此，為了消除上述問題而研究了本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供一種快門裝置，它能夠提高快門葉片的運動精度。
為了達(dá)到上述目的，按照本發(fā)明的一種方式提供了一種快門裝置，它包括一個快門葉片，一個底板，一個第一臂桿，其一端與快門葉片轉(zhuǎn)動配合，另一端與底板轉(zhuǎn)動配合，以及一個第二臂桿，其一端與快門葉片轉(zhuǎn)動配合，另一端與底板轉(zhuǎn)動配合，其中，第一臂桿相對于快門葉片的轉(zhuǎn)動中心與第二臂桿相對于快門葉片的轉(zhuǎn)動中心之間的距離，作得不同于第一臂桿相對于底板的轉(zhuǎn)動中心與第二臂桿相對于底板的轉(zhuǎn)動中心之間的距離，因而可以改進(jìn)快門葉片的運動精度。
從以下結(jié)合附圖的優(yōu)選實施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明上述的和其它的目的和特性將變得很明顯。


圖1A、1B和1C是說明例，用于說明本發(fā)明實施例的焦面快門裝置中前快門葉片驅(qū)動區(qū)(理想地設(shè)計成在連桿系統(tǒng)內(nèi)沒有游隙)的工作。
圖2A、2B和2C是說明例，用于描述本發(fā)明實施例中前快門葉片驅(qū)動區(qū)(在連桿系統(tǒng)內(nèi)具有游隙)的工作。
圖3A、3B和3C是說明例，用于說明常規(guī)焦面快門裝置(理想地設(shè)計成在連桿系統(tǒng)內(nèi)沒有游隙)的工作。
圖4A、4B和4C是說明例，用于描述常規(guī)焦面快門裝置中前快門葉片驅(qū)動區(qū)(在連桿系統(tǒng)內(nèi)具有游隙)的工作。
圖5A、5B和5C是說明例，用于描述常規(guī)焦面快門裝置中后快門葉片驅(qū)動區(qū)(在連桿系統(tǒng)內(nèi)具有游隙)的工作。
以下將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
圖1A到1C和圖2A到2C表示了用于本發(fā)明實施例照相機(jī)中焦面快門裝置的前快門葉片驅(qū)動區(qū)。
首先在圖1A到1C中，說明了一個理想設(shè)計的前快門葉片驅(qū)動區(qū)，因此在構(gòu)成驅(qū)動前快門葉片4的連桿區(qū)域內(nèi)，沒有配合游隙(配合間隙)。
參照圖1A到1C，標(biāo)號1表示在快門底板10中提供的快門開口，標(biāo)號2和3分別表示驅(qū)動前快門葉片4的主臂和副臂。主臂2和副臂3的底端部分均與底板10作轉(zhuǎn)動配合，使得裝在快門底板10上的軸5和6分別與孔2a和3a配合。另外，前快門葉片4與主臂2和副臂3的前端部分作轉(zhuǎn)動配合，使得裝在前快門葉片4上的銷7和8分別與孔2b和3b配合。
在主臂2和副臂3底端部分一側(cè)的轉(zhuǎn)動軸之間距離(軸5和軸6之間距離)作得大于在主臂2和副臂3前端部分一側(cè)的前快門葉片4配合軸之間距離(銷7和8之間距離)，因此，由主臂2和副臂3構(gòu)成了一個非平行的連桿。具體地說，相對于構(gòu)成平行連桿的假想軸6a位置，副臂3的軸6位置向上偏移。
作為許多遮光葉片之一的前快門葉片4，是形成曝光狹縫的一個構(gòu)件。
上述理想設(shè)計的前快門葉片4的驅(qū)動區(qū)被構(gòu)造成這樣形式在接近圖1A所示的曝光開始時，前快門葉片4(形成狹縫的邊4a)處于右側(cè)區(qū)被降低的傾斜狀態(tài)。
然后，構(gòu)成平行連桿的假想軸6a繞著實際軸6向著這樣的位置移動使得前快門葉片4(形成狹縫的邊4a)變成與快門開口1的端邊平行，如圖1B所示，因此，前快門葉片4的右側(cè)區(qū)逐漸升高。前快門葉片4通過變成與快門開口1端邊平行的位置，然后達(dá)到圖1C所示的接近曝光結(jié)束的狀態(tài)，此時前快門葉片4呈現(xiàn)出一種傾斜狀態(tài)，它與接近曝光開始狀態(tài)相反，其右側(cè)區(qū)被抬高。
然后參照圖2A到2C，以下描述本實施例的實際前快門葉片驅(qū)動區(qū)。在該前快門葉片驅(qū)動區(qū)中，為了使相關(guān)零件的運動平滑，在上述每個配合區(qū)中，即在每個孔2a、3a、2b、3b與相應(yīng)配合的軸5、6和銷7、8之間提供了配合游隙(配合間隙)。
在圖2A所示的接近曝光開始狀態(tài)，與主臂2上驅(qū)動力傳遞孔2c連接的驅(qū)動杠桿(圖中未示)把驅(qū)動力傳到主臂2上，此時主臂2接受一個繞軸5中心順時針轉(zhuǎn)動的力，因此在前快門葉片4的銷7上作用了以箭頭F1表示的力，銷7以配合游隙與主臂2的孔2b配合。
當(dāng)箭頭F1表示的力作用時，由于大載荷靜摩擦力和繞重心G1的前快門葉片4的慣性力，前快門葉片4傾向于留在原有位置。另外，由于副臂3的載荷(慣性力)，一個使前快門葉片4反時針轉(zhuǎn)動的力作用在銷7和8上。
這里，如果假設(shè)主臂2和副臂3構(gòu)成一個平行連桿，則由于在連桿系統(tǒng)內(nèi)的游隙，前快門葉片4將處于傾斜狀態(tài)，相對于快門開口1的端邊，其右側(cè)區(qū)被抬高。相反，按照本實施例，把主臂2和副臂3作得構(gòu)成一個非平行連桿，使得在沒有配合游隙的理想設(shè)計情形下，前快門葉片的右側(cè)區(qū)降低，因此，在具有配合游隙的實際設(shè)計情形下，由于上述作用在前快門葉片4上的力，前快門葉片4(形成狹縫的邊4a)變成與快門開口1的端邊平行。更精確地說，按照每個孔2a、3a、2b、3b與相應(yīng)配合的軸5、6和銷7、8之間的配合間隙量，設(shè)置軸5與6之間的距離。結(jié)果，前快門葉片4平行于快門開口1的端邊進(jìn)行運動。
然后，在圖2B所示的曝光進(jìn)行狀態(tài)中，前快門葉片4(形成狹縫的邊4a)與快門開口1端邊保持平行，其狀況與主臂2和副臂3構(gòu)成一個平行連桿的情形相同。
接著，在圖2C所示的接近曝光結(jié)束狀態(tài)中，由于從主臂2作用在銷7上以箭頭F1表示的力，前快門葉片4接受了從副臂3作用在銷8上、使前快門葉片4順時針轉(zhuǎn)動的力(由副臂3載荷產(chǎn)生的力)，此外，也接受了順時針作用在前快門葉片4上的離心力。
這里，如果假設(shè)主臂2和副臂3構(gòu)成一個平行連桿，則由于在連桿系統(tǒng)內(nèi)的游隙，前快門葉片4(形成狹縫的邊4a)將處于傾斜狀態(tài)，相對于快門開口1的端邊，其右側(cè)區(qū)被降低。相反，按照本實施例，把主臂2和副臂3作得構(gòu)成一個非平行連桿，使得在沒有配合游隙的理想設(shè)計情形下，前快門葉片的右側(cè)區(qū)被抬高，因而在有游隙的實際設(shè)計情形中，由于上述作用在前快門葉片4上的力，前快門葉片4(形成狹縫的邊4a)在保持與快門開口1端邊平行的狀態(tài)下，終止運動。
如上所述，在本實施例的前快門葉片驅(qū)動區(qū)中，非平行連桿是這樣構(gòu)成的按照在孔2b與銷7之間、和/或孔3b與銷8之間、和/或孔3a與軸6之間的配合間隙量，作為副臂3轉(zhuǎn)動中心的軸6位置自位置6a(在構(gòu)成平行連桿情形中作為轉(zhuǎn)動中心)向上偏移。因此，雖然在理想設(shè)計中，運動開始和運動終了時前快門葉片4相對于快門開口端邊為傾斜的，但在配合區(qū)具有游隙的實際情形中，前快門葉片4保持與快門開口1端邊平行的狀態(tài)。
因此，補(bǔ)充采用了與前述常規(guī)后快門葉片驅(qū)動區(qū)(參照圖3A到3C和圖5A到5C)相似的后快門葉片驅(qū)動區(qū)，由前快門葉片和后快門葉片形成的狹縫可在曝光時始終保持平行的狀態(tài)，從而有可實現(xiàn)具有高曝光精度，但沿橫向沒有曝光不均勻性的焦面快門裝置。
順便說一下，雖然在上述實施例中，偏移副臂3的軸6來構(gòu)成非平行連桿，但也可以用其它軸，例如偏移主臂2的軸5來構(gòu)成非平行連桿。
此外，雖然在上述實施例的描述中，把形成曝光狹縫的許多前快門遮光葉片之一的驅(qū)動連桿作成非平行連桿，但也可以用相似方式把其它前快門遮光葉片的驅(qū)動連桿作成非平行連桿，或者作成平行連桿。
另外還有，雖然在上述實施例中，把前快門葉片作成與快門開口端邊平行，以保持狹縫的平行性，但也可以把前快門葉片的驅(qū)動連桿作成平行連桿，而把把后快門葉片的驅(qū)動連桿作成非平行連桿，從而使得前快門葉片相對于快門開口端邊的傾斜度與后快門葉片的傾斜度一致，由此保持狹縫的平行性。
應(yīng)該理解到，以上僅涉及本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，可以包括適于本文目的的所有本發(fā)明實施例的變化和修改，它們不背離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1．一種快門裝置包括一個快門葉片；一個底板；一個第一臂桿，其一端與上述快門葉片轉(zhuǎn)動配合，另一端與上述底板轉(zhuǎn)動配合；以及一個第二臂桿，其一端與上述快門葉片轉(zhuǎn)動配合，另一端與上述底板轉(zhuǎn)動配合，其中，上述第一臂桿相對上述快門葉片的轉(zhuǎn)動中心與上述第二臂桿相對上述快門葉片的轉(zhuǎn)動中心之間的距離，設(shè)置成不同于上述第一臂桿相對上述底板的轉(zhuǎn)動中心與上述第二臂桿相對上述底板的轉(zhuǎn)動中心之間的距離。
2．按照權(quán)利要求1的快門裝置，其中，上述第一臂桿相對上述底板的轉(zhuǎn)動中心與上述第二臂桿相對上述底板的轉(zhuǎn)動中心之間的距離，設(shè)置得大于上述第一臂桿相對上述快門葉片的轉(zhuǎn)動中心與的上述第二臂桿相對上述快門葉片轉(zhuǎn)動中心之間的距離。
3．按照權(quán)利要求1的快門裝置，其中，上述第一臂桿與上述快門葉片之間的連接，和上述第二臂桿與上述快門葉片之間的連接，均具有預(yù)定的間隙量。
4．按照權(quán)利要求3的快門裝置，其中，上述第一臂桿相對上述快門葉片的轉(zhuǎn)動中心與上述第二臂桿相對上述快門葉片的轉(zhuǎn)動中心之間的距離，不同于上述第一臂桿相對上述底板的轉(zhuǎn)動中心與上述第二臂桿相對上述底板的轉(zhuǎn)動中心之間的距離，兩個距離之差根據(jù)預(yù)定的間隙量來設(shè)置。
5．按照權(quán)利要求4的快門裝置，其中，上述快門葉片是前快門葉片。
6．一種快門裝置包括一個快門葉片；一個底板；一個第一臂桿，其一端以預(yù)定的間隙量與上述快門葉片轉(zhuǎn)動配合，另一端與上述底板轉(zhuǎn)動配合；以及一個第二臂桿，其一端以預(yù)定的間隙量與上述快門葉片轉(zhuǎn)動配合，另一端與上述底板轉(zhuǎn)動配合，其中，按照預(yù)定的間隙量來改變上述第一臂桿與上述第二臂桿之間的平行程度。
7．按照權(quán)利要求6的快門裝置，其中，上述快門葉片是前快門葉片。
全文摘要
一種起到照相機(jī)焦面快門裝置功能的快門裝置,它包括:一個快門葉片,一個底板,一個第一臂桿和一個第二臂桿。第一臂桿的一端與快門葉片轉(zhuǎn)動配合,另一端與底板轉(zhuǎn)動配合,而第二臂桿的一端與快門葉片轉(zhuǎn)動配合,另一端與上述底板轉(zhuǎn)動配合。在這種快門裝置中,第一臂桿相對快門葉片的轉(zhuǎn)動中心與第二臂桿相對快門葉片的轉(zhuǎn)動中心之間的距離,設(shè)置成不同于第一臂桿相對底板的轉(zhuǎn)動中心與第二臂桿相對底板的轉(zhuǎn)動中心之間的距離。
文檔編號G03B9/36GK1210281SQ98116499
公開日1999年3月10日 申請日期1998年8月28日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月29日
發(fā)明者島田文夫 申請人:佳能電子株式會社