CN1525229A - 光圈快门兼用的驱动装置 - Google Patents

Abstract

一种光圈快门兼用的驱动装置，在驱动侧磁性驱动部(11)上设置磁性构件(12)，在该磁性构件(12)上设置驱动线圈(15)，在可动侧磁性驱动部(21)上，可动体(22)与所述磁性构件(12)对向设置，磁铁(24)被固定在所述可动体(22)上并与所述磁性构件(12)相对向。磁铁(24)的磁极间的间距被设定为在所述磁性构件(12)上形成的凸部(12a)和凸部(12b)的间距的1.5倍。这种光圈快门兼用的驱动装置，在打开姿势或半打开姿势下无需向驱动线圈通电，可以实现电力消耗的降低。

Description

光圈快门兼用的驱动装置

技术领域

本发明涉及一种搭载在数码相机等上用于调节曝光量的光圈快门兼用的驱动装置，具体来讲，本发明涉及一种通过简单的结构就可以兼作具有光圈功能和快门功能的构件的光圈快门兼用的驱动装置。

背景技术

后述专利文献1所示的发明是设置在照相机上的兼作光圈快门用的装置。在该装置中，三片叶片被支撑在开口部的周围并可自由转动，并且，这三片叶片同时转动。另外，在开口部附近设置螺线管，撞针(plunger)被支撑在该螺线管上并可自由进退。撞针对接到被支撑并可自由转动的杆的一端，另一端被连结到使所述叶片同时工作的构件上，并且，在撞针上安装施力构件从而通常向突出方向施力给所述撞针。螺线管通电时，一边抵抗所述施力机构一边吸引撞针，所述叶片被移动到打开开口部的位置，另外，解除向螺线管的通电时，解除向撞针的吸引力从而使撞针通过施力构件的施力从螺线管突出从而使各叶片向关闭开口部的方向移动。

专利文献1：特开平7-159851号公报

在数码相机等电子式照相机中，内置有作为摄像元件的CCD(ChargeCoupled Device：电荷耦合元件)，调节曝光量的光圈和切断光的快门被设置在该CCD和设置于其前方的透镜之间。在数码式的照相机中，介由CCD获取图像时，一般同时使用电子快门和机械快门，在这种情况下，首先使电子快门启动，然后使机械快门工作。另外，在数码式的照相机中，并不是如使用银盐胶卷的照相机那样仅仅在摄像时打开开口部而除此以外关闭开口部，其通常开口部都是打开的，并在摄像后关闭开口部。

但是，在专利文献1所示的发明中，在开口部维持打开状态的情况下，必须总是处于通电状态，装置的电力消耗变大，产生了必须频繁更换电池或者充电的问题。另外，专利文献1所示的发明，虽然通过调节通电量可以设定光圈状态为开口部打开到最大的状态和完全关闭的状态的中途，但是，即使在该光圈状态下，也必须维持螺线管的通电状态，不能实现电力消耗的降低。并且，因为使用螺线管或者步进马达进行驱动，所以其结构大型且厚度尺寸大，结果产生照相机本身变大的问题。

发明内容

为了解决所述课题，本发明提供一种机构简单、小型、薄型并且可以降低电力消耗的光圈快门兼用的驱动装置。

本发明的光圈快门兼用的驱动装置，其特征在于：具有驱动在关闭开口部而遮断光的关闭姿势和打开所述开口部而使光通过的打开姿势之间移动的光调节构件的磁性驱动机构，所述磁性驱动机构可以将所述光调节构件设定为所述打开姿势、所述关闭姿势及所述打开姿势和所述关闭姿势之间的过程中的半打开姿势的至少三种姿势。

在上述的本发明中，光调节构件可以设定为三种姿势，因此，可以通过一个或者一组光调节构件兼有光圈功能和快门功能，其结果是，可以通过一个磁性驱动机构驱动而降低制造成本。

例如，所述磁性驱动机构可以由被固定在基体侧的固定侧磁性驱动部和相对所述固定侧磁性驱动部进行直线往复动作的可动侧磁性驱动部构成。

另外，所述可动侧磁性驱动部和固定侧磁性驱动部可以是被设定为，在所述光调节构件处于所述打开姿势和半打开姿势时，在未通电状态下保持平衡的结构。由此，可以不通电而维持作为通常姿势的打开姿势，因此，可以降低电力消耗。并且，即使在半打开姿势中，也可以在不通电状态下维持所述姿势，因此，当然可以实现电力消耗的降低。

在上述的情况下，其结构可以是：在所述基体上设置有在所述光调节构件处于半打开姿势时，产生和作用在所述可动侧磁性驱动部与所述固定侧磁性驱动部之间的磁性力平衡的弹性力的弹性构件。

例如，在所述可动侧磁性驱动部设置有交替磁化N极和S极的磁铁，在所固定侧磁性驱动部设置有和所述可动侧磁性驱动部相对向的多个凸部和驱动线圈，相邻的所述凸部的间距最好被设定为所述磁铁的相邻的N极和S极之间的磁极间的间距的1.3～1.5倍。

附图说明

图1是表示本发明的光圈快门兼用的驱动装置的立体图。

图2是表示光调节构件为打开姿势时的状态的平面图。

图3是表示光调节构件为半打开姿势时的状态的平面图。

图4是表示光调节构件为关闭姿势时的状态的平面图。

图5是表示磁性驱动机构被设定为打开姿势时的状态的平面图。

图6是表示磁性驱动机构被设定为半打开姿势时的状态的平面图。

图7是表示磁性驱动机构被设定为关闭姿势时的状态的平面图。

图8是表示可动体的位置和作用力的关系的曲线图。

图中：11—固定侧磁性驱动部，12—磁性构件，12a、12b—凸部，15—驱动线圈，21—可动侧磁性驱动部，22—可动体，23—磁轭构件，24—磁铁，25—联结销，30—基体，31、32、33—叶片构件(光调节构件)，31a、32a、33a—轴，31b、32b、33b—开关板，31c、32c、33c—长孔，34—开口部，35—连接环(link部件)，35a、35b—销，36—弹性构件。

具体实施方式

图1是表示本发明的光圈快门兼用的驱动装置的一例的立体图，图2～图4是表示各姿势下的光调节构件的状态的平面图，图5～图7是表示各姿势下的可动侧磁性驱动部和固定侧磁性驱动部的位置关系的平面图，图8是表示作用在可动侧磁性驱动部上的位置和力的关系的曲线图。

本发明的光圈快门兼用的驱动装置可以搭载在数码静像摄相机、录像机、带有摄相机功能的移动电话、及个人电脑用摄相机等的需要具有光圈功能和快门功能的摄相机上。

如图1所示，在本实施例的光圈快门兼用的驱动装置中，设置有驱动光调节构件的磁性驱动机构10。如图2～图4所示，所述光调节构件具有三片一组进行工作的叶片构件31、32、33。所述磁性驱动机构10具有固定侧磁性驱动部11和可动侧磁性驱动部21。

在所述固定侧磁性驱动部11上设置有由铁等磁性材料形成的磁性构件12。如图1所示，所述磁性构件12具有从X-Y平面上观察时的形状是“コ”字型并且向Y1侧突出的四方块状的凸部12a、12b。如图5所示，所述磁性构件12的各凸部12a、12b在X方向的宽度尺寸均被设定为W1，在所述凸部12a和凸部12b之间为打开Y1侧的凹部12c。

在所述磁性构件12的凸部12a上设置有缠绕多圈铜线等形成的驱动线圈15。这时，所述驱动线圈15的Y1侧的面和所述凸部12a的前端面12a1对齐，或者被安装为驱动线圈15的Y1侧的面不会从所述前端面12a1突出。

如图1所示，所述磁性构件12被固定在由树脂或者非磁性金属等材料形成的支撑体16上。支撑体16由弯折成“L”字型而形成的一对支撑构件16a、16b构成，由所述支撑构件16a和16b从X方向的两侧挟持所述磁性构件12而固定。所述支撑构件16a、16b的前端被设定为分别朝向Y1侧，通过所述磁性构件12和所述支撑构件16a、16b，形成Y1侧开口的凹部17。

在所述支撑构件16a、16b上分别形成在Z方向上并排的两个贯穿孔18a、18b(只在支撑构件16b上进行图示)，从支撑构件16a的贯穿孔18a、18b向支撑构件16b的贯穿孔***导引轴19a、19b。

所述可动侧磁性驱动部21具有在X方向上较长的四角柱状的可动体22，在所述可动体22的X轴侧的侧面上贯穿设置有在X1-X2方向上贯穿的导引孔22a、22b。在所述导引孔22a、22b中***所述导引轴19a、19b从而支撑所述可动体22并使其可以在X1-X2方向上自由移动。

在所述可动体22的Y2侧的侧面上重叠固定由铁或者铁氧体等磁性材料形成的板状的磁轭构件23，并且，在磁轭构件23的侧面上重叠固定被永磁铁交替磁化成N极、S极、N极及S极的磁铁24。如图5所示，所述磁铁24的X1侧的端部被磁化为N极，接着被磁化为S极、N极，X2侧的端部被磁化为S极。这时，在磁铁24的Y2侧的面和所述磁性构件12的Y1侧的面之间以形成微小的间隙的状态相对向。

另外，在所述可动体22上，突出形成向Z1方向突出的棒状的联结销25(参照图1)。该联结销25被连结到如下所示的光调节构件上。

如图2所示，本实施例的光调节构件被固定在基体30上。在基体30的中央部形成圆形的开口部34。本实施例的光调节构件由三片叶片构件31、32、33构成，各叶片构件31、32、33介由轴31a、32a、33a被支撑在所述基体30上并可自由转动。所述叶片构件31、32、33的基端被所述轴31a、32a、33a支撑。另外，在所述叶片构件31、32、33的前端形成沿着所述开口部34的周缘部的圆弧状的开关板31b、32b、33b。

在所述叶片构件31、32、33上，在所述轴31a、32a、33a的附近在Z方向上贯穿形成沿半径方向延伸的长孔31c、32c、33c。在所述基体30的内周缘和所述开口部34的周缘部之间支撑着形成为环状的连接环35并使其可自由转动。在所述连接环35上突出形成向叶片构件32、33侧突出的销35a、35b，所述销35a、35b被***所述长孔32c、33c中并可自由移动。

在所述基体30上，所述磁性驱动机构10被固定在和所述叶片构件31部分重叠的位置。被设置在所述磁性驱动机构10上的所述联结销25***所述长孔31c内并可自由移动。而且，虽然未图示，在所述连接环35上形成比所述联结销25更向Y轴方向延伸的长孔、并使联结销25可以在Y轴方向上移动微小距离，在该长孔中也***所述联结销25并使其可自由移动。由此，所述联结销25通过磁性驱动机构进行直线动作时，通过所述联结销25的移动，连接环35可以转动。

在本实施例中，图2所示位置是打开姿势即光圈完全打开的状态，图3所示位置是半打开姿势即半光圈状态，图4所示位置是关闭姿势即快门状态。

图2所示的状态中，所述联结销25向X2方向移动，连接环35在逆时针方向上转动。连接环35在逆时针方向上转动时，叶片构件31以轴31a为支点在顺时针方向上转动的同时，叶片构件32、33和该叶片构件31的动作同时在顺时针方向上以轴32a、33a为支点转动。即，通过连接环35在逆时针方向上转动，销34a、35b在长孔32c、33c内移动，基于这时的移动力，叶片构件32、33向顺时针方向转动。

所述联结销25向X1方向移动时，连接环35在顺时针方向上转动的同时，联结销25在长孔31c内移动，通过这时的联结销25的移动力，所述叶片构件31以轴31a为支点向逆时针方向转动。并且，基于连接环35的转动力，销35a、35b在长孔32c、33c内移动，叶片构件32、33和该叶片构件31的动作同时向逆时针方向转动。通过该动作，具有作为图3所示的光调节构件的功能的叶片构件31、32、33被设定为半打开姿势。

并且，联结销25从图3所示位置进一步向X1方向移动时，如图4所示，连接环35进一步在顺时针方向上转动，所述叶片构件31、32、33通过联结销25、销35a、35b的移动力同步到达开口部完全关闭的关闭姿势。

在本实施例中，如图7所示，磁铁24的相互邻接的N极和S极的间距为p时，被形成磁性构件12上的凸部12a和凸部12b的间距被设定为1.5p。进行更详细的说明，从被磁化为N极的部分的X方向的中心到被磁化为与所述N极邻接的S极的部分的X方向的中心的距离为p时，从凸部12a的X方向的中心到凸部12b的X方向的中心的距离被设定为p的1.5倍。而且，相对于磁铁24的N极-S极间的间距，磁性构件12的凸部12a、12b的间距并不限于1.5倍，也可以在1.3倍到1.5倍之间，或者也可以大大超过1.5倍。

另外，如图5所示，在固定所述磁性驱动机构10的基体30上设置有由扭簧形成的弹性构件36。弹性构件36的一端卡挂在所述基体30上，另一端被设定为自由状态。在本实施例中，所述弹性构件36被设定为：在图5所示的打开状态下不与可动体侧连接，在图6所示的半打开姿势中接触可动体22侧并产生弹性回复力。

然后，参照图5～图8对本实施例的光圈快门兼用的驱动装置中的三个姿势的设定动作进行说明。而且，图8的纵轴表示了推力的大小(比例)，横轴(X)的上侧是图5～图7中使可动体22向左侧(X1侧)运动的力，X轴的下侧是使可动体向右侧(X2侧)运动的力。另外，横轴(X)表示可动体22的位置，图5所示位置是0。另外，图8所示的曲线a是，驱动线圈未通电时，作用在磁铁24和磁性构件12之间、或者磁铁24和磁性构件12及驱动线圈15之间的磁性力(未通电推力)。另外，曲线b是驱动线圈15通电时作用在可动侧磁性驱动部(可动体22侧)上的推力。

图5所示的位置是，联结销25被设置在具有光调节构件功能的叶片构件31、32、33处于打开姿势的位置的状态。这时，设置联结销25的可动体22对接到图1所示的支撑体16b的X1侧的内侧面上，除此之外，可动体22再不能向X2方向移动。即，可动体22如图8的曲线a所示，在未通电状态下向右方向(图5中X2方向)作用磁性力(未通电推力)f1。因此，可动体22抵在支撑体16b的内面上，除此之外，再不能向X2方向移动，叶片构件31、32、33可以维持打开姿势。

所述凸部12a和12b被设定为分别以大致相等的面积对应磁铁24的N极地与其相对向时，即使在未通电状态下，可动侧磁性驱动部和固定侧磁性驱动部也可以被设定为均衡状态，如图5所示，设定与凸部12b侧的N极的对向面积比凸部12a大一些，相对可动体22侧在未通电状态下产生向X2方向的推力。

图5所示的打开姿势中，对驱动线圈15以一定的电压在短时间内通电、控制电流在驱动线圈15的X1侧的线圈15a中从纸面背面侧向表面侧流动、并且控制电流在X2侧的线圈15b中向与前述相反方向流动时，在驱动线圈15和磁铁24之间产生向X1方向的推力。在该打开姿势中产生的推力如图8中的符号F1所示。图里F1比所述未通电推力f1大，因此，可以对可动体22产生向左方向(X1方向)的推力。

此外，使所述可动体22在图6所示位置上移动，在刚到达该位置之前，可动体22的X1侧的面对接到被设置在可动体22的X1侧的行进方向上的弹性构件36的一端上。这时，已经切断了驱动线圈15的通电，在可动体22上产生向X1方向的未通电推力，在图6的位置上，可动体22的未通电推力f2和所述弹性构件37的弹性回复力S1均衡，在该时间点上，可动体22停止。该位置成为半打开姿势。因此，即使在该半打开姿势中，也可以在未通电状态下维持所述姿势。

而且，在半开放姿势的情况下，在图6所示位置上，使可动体22侧向凸部12a、12b和磁铁24的N极的各对向面积相等的方向、即向X1方向运动的未通电推力发生作用。

并且，在图6所示的半开放姿势下，通过比所述高的电压的电流仅短时间在驱动线圈15的线圈15a侧上从纸面背面侧向表面侧流动，在线圈15b侧上流动方向与其相反，而对可动体22产生向X1方向的推力。在图6所示的姿势下产生的推力，如图8的符号f3所示，比所述弹性回复力S1大。因此，可动体22可以克服弹性构件36的弹性回复力S1进一步向X1方向移动。由此，可动体22的联结销25移动到图7所示的叶片构件31、32、33处于关闭姿势的位置。

到达关闭姿势的位置的可动体22，因为通电状态被解除，其后通过弹性构件36的弹性回复力向打开姿势回复。

而且，在本实施例中，也可使叶片构件31、32、33从打开姿势直接向关闭姿势切换。在这种情况下，在图5所示的打开姿势中，通过在驱动线圈15流动较高电压的电流，即，使其流动比从半打开姿势向关闭姿势移动时产生的电压高的电压的电流，而叶片构件31、32、33可以从打开姿势直接向关闭姿势移动。

另外，可动体22从图7所示的关闭姿势的位置向图5所示的打开姿势的位置回复时，不仅仅是只通过弹性构件36的弹性回复力移动，也可以给驱动线圈15通电从而对可动体22产生向X2方向的移动力。

在本实施例中，磁铁24和铁心磁性构件12虽然被设置在与叶片构件(光调节构件)31、32、33的开关动作方向平行的方向上，也可以设置在正交方向上。

(发明效果)

如上所说明的本发明，设置有可以兼用作光圈和快门的光调节构件，可以在未通电状态下设定为打开姿势和半打开姿势，因此可以实现电力消耗的降低。另外，仅仅一个磁性驱动机构就可以兼用于光圈和快门，因此可以提供一种成本低廉的照相机。

另外，光调节构件的开关方向和磁性驱动机构设定为在一方向上工作，并且磁铁和驱动线圈的方向设定为向同一方向延伸，因此，可以得到超薄型的操作机构。

Claims (5)

1.一种光圈快门兼用的驱动装置，其特征在于：具有驱动光调节构件使其在关闭开口部而遮断光的关闭姿势和打开所述开口部而使光通过的打开姿势之间移动的磁性驱动机构，

所述磁性驱动机构可以将所述光调节构件设定为所述打开姿势、所述关闭姿势、及所述打开姿势和所述关闭姿势之间的中途的半打开姿势的至少三种姿势。

2.如权利要求1所述的光圈快门兼用的驱动装置，其特征在于：所述磁性驱动机构由固定在基体侧的固定侧磁性驱动部、及对向所述固定侧磁性驱动部可进行直线往复动作的可动侧磁性驱动部构成。

3.如权利要求2所述的光圈快门兼用的驱动装置，其特征在于：所述可动侧磁性驱动部和固定侧磁性驱动部被设定为：在所述光调节构件处于所述打开姿势和半打开姿势时可在未通电状态下保持平衡。

4.如权利要求2所述的光圈快门兼用的驱动装置，其特征在于：在所述基体上设置有在所述光调节构件处于半打开姿势时产生弹性力的弹性构件，该弹性力和作用于所述可动侧磁性驱动部与所述固定侧磁性驱动部之间的磁性力平衡。

5.如权利要求1所述的光圈快门兼用的驱动装置，其特征在于：在所述可动侧磁性驱动部上设置有交替磁化N极和S极的磁铁，在所固定侧磁性驱动部设置有与所述可动侧磁性驱动部相对向的多个凸部和驱动线圈，相邻的所述凸部的间距被设定为所述磁铁的相邻的N极和S极之间的磁极之间的间距的1.3～1.5倍。

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