焦平面快门和光学装置.pdf

该焦平面快门配备有：基板，该基板具有一开口；幕帘，该幕帘用于打开和闭合所述开口；致动器转子，该致动器转子用于驱动幕帘；输出构件，该输出构件具有第一齿轮部并被致使借助转子而旋转；驱动构件，该驱动构件用于驱动幕帘，围绕指定轴心旋转，并且具有第二齿轮部以与第一齿轮部啮合；以及定位部，该定位部用于接触驱动构件并且限定驱动构件的旋转范围的一端。其中，第一齿轮部和第二齿轮部与定位部在垂直于所述轴心的平面方向上彼此重叠。

1.  一种焦平面快门，该焦平面快门包括：
基板，该基板包括一开口；
幕帘，该幕帘用于打开和闭合所述开口；
致动器的转子，该转子用于驱动所述幕帘；
输出构件，该输出构件借助所述转子而旋转并且包括第一齿轮部；
驱动构件，该驱动构件包括与所述第一齿轮部啮合的第二齿轮部，绕预定轴线旋转，并且驱动所述幕帘；以及
定位部，该定位部与所述驱动构件抵接并且限定所述驱动构件的旋转范围的一端，
其中，所述第一齿轮部和所述第二齿轮部以及所述定位部在垂直于所述轴线的平面方向上彼此重叠。

2.  根据权利要求1所述的焦平面快门，其中，
所述第一齿轮部包括第一薄部和第一厚部，该第一薄部和该第一厚部在所述轴线的方向上的厚度彼此不同，
所述第二齿轮部包括第二薄部和第二厚部，该第二薄部和该第二厚部在所述轴线的方向上的厚度彼此不同，
当所述驱动构件与所述定位部抵接时，所述第一厚部和所述第二厚部彼此啮合，所述第一薄部和所述第二薄部彼此间隔，并且所述第一厚部和所述第二厚部与所述定位部在所述平面方向上彼此重叠。

3.  根据权利要求2所述的焦平面快门，其中，当所述驱动构件定位在所述旋转范围的另一端时，所述第一薄部和所述第二薄部彼此啮合，所述第一厚部和所述第二厚部彼此间隔，并且所述驱动构件在所述轴线的方向上与所述第一薄部部分地重叠。

4.  根据权利要求3所述的焦平面快门，其中，当所述驱动构件定位在所述旋转范围的所述另一端时，所述驱动构件在所述轴线的方向上与所述转子部分地重叠。

5.  根据权利要求1所述的焦平面快门，其中，
所述第一齿轮部包括第一薄部和第一厚部，该第一薄部和该第一厚部在所述轴线的方向上的厚度彼此不同，
所述第二齿轮部包括第二薄部和第二厚部，该第二薄部和该第二厚部在所述轴线的方向上的厚度彼此不同，
当所述驱动构件与所述定位部抵接时，所述第一薄部和所述第二薄部彼此啮合，所述第一厚部和所述第二厚部彼此间隔，并且所述第一薄部和所述第二薄部与所述定位部在所述平面方向上彼此重叠。

6.  根据权利要求5所述的焦平面快门，其中，当所述驱动构件定位在所述旋转范围的另一端时，所述第一厚部和所述第二厚部彼此啮合，所述第一薄部和所述第二薄部彼此间隔，并且所述驱动构件在所述轴线的方向上与所述第一薄部部分地重叠。

7.  根据权利要求6所述的焦平面快门，其中，所述驱动构件在所述轴线的方向上与所述转子部分地重叠。

8.  根据权利要求1至7中的任一项所述的焦平面快门，其中，所述定位部设置在所述基板中。

9.  一种包括根据权利要求1至7中的任一项所述的焦平面快门的光学装置。

焦平面快门和光学装置
技术领域
本发明涉及焦平面快门和光学装置。
背景技术
已知存在一种焦平面快门，其中致动器驱动幕帘。通过接收来自致动器的驱动力来旋转驱动构件，幕帘得以移动。专利文献1公开了这样的焦平面快门。
[现有技术文献]
[专利文献]
专利文献1：日本专利特开2002-287210号公报
发明内容
本发明要解决的问题
可提供抵接驱动构件并且限定驱动构件的旋转起始位置的定位部。力在驱动构件的旋转轴线方向上的不同位置处施加于驱动构件上，所以驱动构件可能从其期望的姿态倾斜，甚至在由定位部定位的状态下也发生倾斜。驱动构件在定位状态下倾斜，所以改变驱动构件的旋转起始位置，并且这可能改变幕帘的操作特性。
由此，本发明的目的是提供一种抑制幕帘的操作特性发生变化的焦平面快门以及一种具有该焦平面快门的光学装置。
解决问题的手段
上述目的由一种焦平面快门实现，该焦平面快门包括：基板，该基板包括一开口；幕帘，该幕帘用于打开和闭合所述开口；致动器的转子，该转子用于驱动所述幕帘；输出构件，该输出构件借助所述转子而旋转并且包括第一齿轮部；驱动构件，该驱动构件包括与所述第一齿轮部啮合的第二齿轮部，绕预定轴线旋转，并且驱动所述幕帘；以及定位部，该定位部与所述驱动构件抵接并且限定所述驱动构件的旋转范围的一端，其中所述第一齿轮部和所述第二齿轮部以及所述定位部在垂直于所述轴线的平面 方向上彼此重叠。
因此可以防止驱动构件在旋转起始位置相对于其旋转轴线倾斜。因而，可以抑制驱动构件的旋转起始位置的变化以及幕帘的操作特性。
上述目的由具有上述焦平面快门的光学装置实现。
本发明的效果
根据本发明，可以提供一种抑制幕帘的操作特性变化的焦平面快门以及一种具有该焦平面快门的光学装置。
附图说明
图1是根据本实施方式的焦平面快门的内部结构的正视图；
图2是焦平面快门的外部立体图；
图3是转子、驱动构件和输出构件的放大图；
图4是转子、驱动构件和输出构件周围的截面图；以及
图5是曝光操作之后的驱动构件和输出构件之间的位置关系的示意图。
具体实施方式
图1是根据本实施方式的焦平面快门1的内部结构的正视图。图2是焦平面快门1的外部立体图。焦平面快门1应用于诸如数码相机或静态相机等光学仪器中。焦平面快门1包括基板10、前幕帘20A、后幕帘20B、臂31a、32a、31b和32b、驱动构件40a和40b、输出构件50a和50b以及转子72a和72b。另外，转子72a和72b以及输出构件50a和50b在图1中被略去。基板10包括开口11。前幕帘20A和后幕帘20B打开并闭合开口11。转子72a包括在用于驱动前幕帘20A的致动器中。转子72b包括在用于驱动后幕帘20B的致动器中。每个致动器包括定子，线圈缠绕在定子周围，并且致动器在图1和图2中被略去。
前幕帘20A包括多个叶片21a至23a。后幕帘20B也包括多个叶片。前幕帘20A和后幕帘20B均可以在多个叶片彼此重叠的重叠状态和多个叶片展开的展开状态之间移位。这多个叶片在重叠状态下从开口11撤回，以使开口11进入完全打开状态。这些多个叶片在展开状态下闭合开口11，以使开口11进入完全闭合状态。图1和图2例示了展开的前幕帘20A闭合开口11并且后幕帘20B从开口11撤回的状态。换言 之，图1和图2例示了曝光操作之前的设定状态。
前幕帘20A连接到臂31a和32a。后幕帘20B连接到臂31b和32b。如图1例示的，臂31a、32a、31b和32b以可旋转的方式由设置在基板10中的主轴14a、15a、14b和15b支撑。
驱动构件40a和40b分别驱动臂31a和31b。驱动构件40a和40b分别设置有连接到臂31a和31b的驱动销43a和43b。基板10形成有退避槽13a和13b，以分别允许驱动销43a和43b的运动。驱动构件40a和40b将稍后详细描述。转子72a和72b分别连接到输出构件50a和50b。转子72a和72b的旋转使输出构件50a和50b旋转，所以驱动构件40a和40b旋转，这分别驱动前幕帘20A和后幕帘20B。输出构件50a和50b与驱动构件40a和40b的旋转轴线位置彼此不同。
如图2例示的，基板10形成有定位部19a，定位部19a位于退避槽13a的一端附近。同样，定位部19b形成在退避槽13b的一端附近。定位部19a是与驱动构件抵接而限定驱动构件的旋转范围一端的定位部的示例。定位部19a和19b从基板10的表面突出。转子72a旋转，并且驱动构件40a压靠在定位部19a上，定位部19a得以定位。特别地，定位部19a限定了在曝光操作之前的设定状态下驱动构件40a的位置。即，定位部19a限定了启动曝光操作时驱动构件40b的旋转起始位置。定位部19a限定了在前幕帘20A闭合开口11的状态下驱动构件40a的位置。同样，定位部19b限定了启动曝光操作时驱动构件40b的旋转起始位置。退避槽13a和13b的另一端分别设置有橡胶Ga和Gb，用于吸收驱动构件40a和40b的冲击。另外，基板10组装有保持器，该保持器保持未例示的上述致动器。
图3是转子72a、驱动构件40a和输出构件50a的放大图。驱动构件40a包括：板状的臂部41a；形成在臂部41a一端中并且用作旋转支点的支撑孔42a；以及形成在臂部41a另一端中并且在预定方向上延伸的驱动销43a。进一步地，臂部41a的上部形成有用作第二齿轮部的齿轮部45a。转子72a被磁化为在圆周方向上具有不同的极性。转子72a的下部嵌合到输出构件50a中。由此，输出构件50a与转子72a一起旋转。驱动构件40a包括齿轮部45a，齿轮部45a用作第二齿轮部并且与输出构件50a的第一齿轮部55a(稍后描述)啮合。驱动构件40a是绕预定轴线旋转并且驱动幕帘的驱动构件的示例。
输出构件50a包括：筒部52a，该筒部52a嵌合到转子72a的下部上并且具有大 致圆筒形形状；突出部54a，该突出部54a从筒部52a沿径向向外突出；和齿轮部55a，该齿轮部55a形成在突出部54a的一端中并且用作第一齿轮部。输出构件50a的齿轮部55a与驱动构件40a的齿轮部45a啮合。由此，输出构件50a的驱动力传递到驱动构件40a。驱动构件40b和输出构件50b具有类似的布置。
如图2和图3例示的，齿轮部45a包括：薄部45a1，该薄部45a1形成在臂部41a上；厚部45a2，该厚部45a2厚于薄部45a1并且形成在臂部41a这一侧。也就是说，薄部45a1和厚部45a2在驱动构件40a旋转所绕的轴线方向上的厚度彼此不同。同样，齿轮部55a包括在轴向方向上彼此不同的薄部55a1和厚部55a2。响应于转子72a的旋转，薄部45a1和55a1彼此啮合，并且厚部45a2和55a2彼此啮合。进一步地，如图2和图3例示的，当驱动构件40a由定位部19a定位时，厚部45a2和55a2彼此啮合，并且薄部45a1和55a1彼此间隔。驱动构件40b和输出构件50b具有类似的布置。如图2例示的，当驱动构件40b由定位部19b定位时，齿轮部45b和55b的薄部彼此啮合，并且厚部彼此间隔。
图4是驱动构件40a、输出构件50a和转子72a周围的截面图。另外，图4是沿着穿过图3中的转子72a、支撑孔42a和驱动销43a的旋转中心的线截取的截面图。如图4例示的，除了基板10，焦平面快门1包括基板10A和10B。基板10A设置在基板10和10B之间。如同设置在基板10中的开口11，在基板10A和10B中均设置有开口。前幕帘20A和臂31a等布置在基板10和10A之间。后幕帘20B和臂31b等布置在基板10A和10B之间。
组装在基板10上的保持器80和90保持着致动器。致动器包括转子72a、定子74a和线圈76a。保持器80组装在基板10上，而保持器90组装在保持器80上。保持器80的主轴84a嵌合到驱动构件40a的支撑孔42a中用于旋转。因此，驱动构件40a以可旋转的方式被支撑。驱动销43a在预定方向上延伸并且连接到布置于基板10和10A之间的臂31a。如上所述，臂31a连接到前幕帘20A。通过形成在保持器80中的退避孔85a得以确保输出构件50a和驱动构件40a的连接。具体而言，齿轮部45a和55a定位在退避孔85a内。
在图4中，示出了轴向方向AD以及垂直于轴向方向AD的平面方向PD。轴向方向AD指的是支撑驱动构件40a旋转的主轴84a的轴向方向。另外，轴向方向AD与穿过开口11的光轴方向一致。进一步地，为了支撑驱动构件40a旋转，在主轴84a 和支撑孔42a之间设定预定间隙。由此，甚至在本实施方式未设置定位部19a的情况下(将稍后描述)，驱动构件40a也可能在预定条件下相对于轴向方向AD发生倾斜。
在曝光操作之前的设定状态下，转子72a旋转，所以驱动构件40a的臂部41a的端部压靠在定位部19a上。由此，厚部45a2和55a2此时彼此啮合，所以驱动构件40a接收来自齿轮部55a的力。在本实施方式中，如图4例示的，定位部19a从基板10的设置有驱动构件40a和转子72a的一侧的表面突出。本文中，彼此啮合的厚部45a2和55a2与定位部19a在平面方向PD上彼此重叠。由此，甚至当由于厚部45a2与厚部55a2的啮合而在平面方向PD上将力从齿轮部55a施加在驱动构件40a上时，驱动构件40a也可以由定位部19a保持。因此，驱动构件40a的旋转起始位置可以被限定，使得驱动构件40a相对于主轴84a的轴线不会发生倾斜。另外，驱动构件40a的旋转起始位置的变化可以得到抑制，借此前幕帘20A的移动起始位置的变化可以得到抑制。这还抑制了从前幕帘20A开始打开开口11的时刻到后幕帘20B完全闭合开口11的时刻的曝光期的变化，从而保持图像质量不变。
在此，假设未设置定位部19a或厚部45a2和55a2，也就是说，定位部在平面方向PD上不与彼此啮合的齿轮部重叠。在这种情况下，当将力从齿轮部55a施加在驱动构件40a上时，驱动销43a与退避槽13a的端部内缘抵接，所以反作用力施加在驱动销43a上。驱动构件40a的被从齿轮部55a施加力的位置在轴向方向AD上不同于驱动销43a的从退避槽13a的内缘施加力的位置。由此，取决于两力之间的平衡，整个驱动构件40a可能相对于轴向方向AD发生倾斜。在这样的情况下，力施加于驱动构件40a在平面方向PD上的多个不同位置，使得驱动构件40a可能相对于主轴84a发生倾斜，这可能改变驱动构件40a的旋转起始位置。在本实施方式中，厚部45a2和55a2与定位部19设置为在平面方向PD上彼此重叠，从而抑制了上述的这类问题。
接下来，将描述驱动后幕帘20B的驱动构件40b。如上所述，通过将输出构件50b的齿轮部55b(用作第一齿轮部)与驱动构件40b的齿轮部45b(用作第二齿轮部)啮合，输出构件50b的驱动力传递到驱动构件40b。在图2例示的曝光操作之前的设定状态下，通过将驱动构件40b的驱动销43b与设置在退避槽13b端部附近的定位部19b抵接，驱动构件40b的旋转范围被部分限定。
如图2例示的，彼此啮合的齿轮部45b和55b的薄部不与定位部19b在平面方向PD上彼此重叠。在本实施方式中，驱动构件40b的从齿轮部55b施加力的位置以及 驱动销43b从定位部19b接收的反作用力布置在用作驱动销43b的旋转支点的支撑孔42b附近。由此，整个驱动构件40b几乎不可能相对于轴向方向AD发生倾斜。
然而，取决于开口11的尺寸，或者取决于驱动构件40b或输出构件50b的位置，驱动构件40b可能相对于轴向方向AD发生倾斜。在这种情况下，定位构件19b可从基板10的表面进一步突出以提供定位构件。所述定位构件被构造为在平面方向PD上与彼此啮合的齿轮部45b和55b的薄部重叠，从而抑制驱动构件40b相对于轴向方向AD发生倾斜。由此可以抑制驱动构件40b的旋转起始位置变化并且抑制后幕帘20B的移动起始位置变化，所以这可以抑制曝光期的变化，从而保持图像质量不变。
接下来，将描述曝光操作之后的驱动构件40a和输出构件50a。图5是曝光操作之后驱动构件40a和输出构件50a之间的关系的示意图。另外，在图5中，基板10、退避槽13a等被略去。当驱动构件40a开始旋转时，臂部41a通过薄部55a1和基板10之间，并且移至退避槽13a的另一端。因此，如图5例示的，当在轴向方向AD上观察时，臂部41a的一部分(具体为在臂部41a中形成有驱动销43a的端部)与薄部55a1重叠。薄部55a1以这种方式部分地形成在齿轮部55a中，从而允许驱动构件40a在轴向方向AD上与输出构件50a部分地重叠。这使驱动构件40a能够接近输出构件50a进行布置，所以焦平面快门1尺寸的增加得到抑制。
进一步地，如图5例示的，驱动销43a与转子72a重叠。具体而言，驱动销43a的运动轨迹与转子72a部分地重叠。转子72a和驱动构件40a以这种方式进行布置，这实现了焦平面快门1在平面方向上的尺寸减少。
驱动销43b具有相同的布置。本文中，曝光操作之后驱动构件40a的位置对应于曝光操作之前驱动构件40b的位置。也就是说，如图2例示的，当在轴向方向AD上观察时，臂部41b的一部分(具体为在臂部41a中形成有驱动销43b的端部)与输出构件50b的薄部55a1重叠。薄部以这种方式部分地形成在齿轮部55b中，从而允许驱动构件40b在轴向方向AD上与输出构件50b部分地重叠。这使驱动构件40b能够接近输出构件50b进行布置，所以焦平面快门1尺寸的增加得到抑制。
同样，在曝光操作之前的设定状态下，驱动销43b还与转子72b重叠。具体而言，驱动销43b的运动轨迹与转子72b部分地重叠。转子72b和驱动构件40b以这种方式进行布置，这实现了焦平面快门1在平面方向上的尺寸减少。
进一步地，如图4例示的，驱动构件40a的齿轮部45a和输出构件50a的齿轮部 55a定位在保持器80的退避孔85a内。因此，焦平面快门的厚度减少。
此外，退避孔85a的尺寸设定到使齿轮部45a和55a能进行连接的程度。为此原因，退避孔85a具有相对较大的尺寸。由此，保持器80的重量减少。
而且，鉴于齿轮部45a和55a在退避孔85a内彼此连接，驱动构件40a可以布置为接近输出构件50a。因此可以减少驱动构件40a和输出构件50a的整体尺寸。这减少了驱动构件40a和输出构件50a的整体重量。由此，焦平面快门1的重量减少。
虽然本发明的示例性实施方式已经进行了详细例示，但本发明并不限于上述实施方式，并且在不偏离本发明的范围的情况下可做出其它实施方式、变型和修改。
仅前幕帘20A可由致动器驱动，而后幕帘20B可由电磁体和弹簧驱动。定位部可设置在保持器80侧，替代在基板10侧提供定位部19a。定位部19a可与基板10以分离的方式形成，并且可由例如合成树脂或橡胶制成。