焦平面快门和设置有该焦平面快门的光学设备

摘要

一种焦平面快门包括：基板，其具有开口；前帘和后帘，它们使所述开口打开和闭合；后帘致动器，其驱动所述后帘；驱动构件，其接收所述后帘致动器的驱动力并驱动所述后帘；以及缓冲构件，在所述后帘处于从所述开口退避的状态下，该缓冲构件与所述驱动构件接触。所述后帘致动器在上紧期间使得所述驱动构件从与所述缓冲构件的接触状态从所述缓冲构件离开并再次与所述缓冲构件接触，然后开始曝光驱动。

说明书

技术领域

本发明涉及焦平面快门以及设置有该焦平面快门的光学设备。

背景技术

已知一种焦平面快门，该焦平面快门包括：板，其包括开口；前帘和后帘，它们使所述开口打开和闭合；致动器，其驱动所述后帘；以及驱动构件，其通过接收所述致动器的驱动力来驱动所述后帘。专利文献1公开了这种焦平面快门。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2002-043227号公报

发明内容

本发明将要解决的问题

驱动后帘的驱动构件可摇摆地设置在板中。另外，驱动构件设置有驱动销。驱动构件摇摆，使得驱动销在形成在板中的避让狭槽(escape slot)内移动。这限制了驱动构件的摇摆范围。存在这样的情况：缓冲构件被设置在避让狭槽的端部，以便吸收驱动销与避让狭槽的端部抵接时的冲击。在这种情况下，可能发生以下问题。

在曝光动作之前的上紧动作中，在后帘维持远离开口的同时，前帘移动以使开口闭合。在后帘远离开口的状态下，驱动后帘的驱动构件维持与缓冲构件抵接。在驱动构件维持与缓冲构件抵接达预定期间的情况下，驱动构件可能挤压缓冲构件，驱动构件的停止位置可能相对于期望的位置在位置上移位。在这种情况下，曝光动作中的驱动构件的旋转范围增大，后帘的移动距离增加。在这种情况下，曝光期间可能比期望的期间长。

另外，当驱动构件维持与缓冲构件抵接时，缓冲构件和驱动构件可能利用弱力彼此附着。在这种情况下，在曝光动作中，驱动构件与缓冲构件脱离接触的时刻可能相对于期望的时刻有所延迟。在这种情况下，曝光期间也可能比期望的期间长。这样，曝光期间可能变化。

另外，在避让狭槽的端部未设置缓冲构件的情况下，可能发生以下问题。在曝光动作之前后帘远离开口的状态下，驱动后帘的驱动构件维持与作为板的一部分的避让狭槽的端部抵接。当维持该状态时，驱动构件和避让狭槽的端部可能利用弱力彼此附着。在这种情况下，驱动构件与避让狭槽的端部脱离接触的时刻也可能相对于期望的时刻有所延迟，曝光期间也可能比期望的期间长。这样，曝光期间可能变化。

在按下释放按钮之前的初始状态下前帘使开口闭合并且后帘远离开口移动，并且通过按下释放按钮执行曝光动作的焦平面快门的情况下，可能发生以上问题。

因此，本发明的目的是提供一种抑制曝光期间的变化的焦平面快门以及设置有该焦平面快门的光学设备。

解决问题的手段

以上目的通过一种焦平面快门来实现，该焦平面快门包括：板，其包括开口；前帘和后帘，其使所述开口打开和闭合；后帘致动器，其驱动后帘；驱动构件，其通过接收后帘致动器的驱动力来驱动后帘；以及缓冲构件，其在后帘从所述开口退避的状态下与驱动构件抵接，其中，在上紧动作中，所述后帘致动器使得驱动构件从与缓冲构件的抵接状态离开该缓冲构件，并且再次与所述缓冲构件抵接，然后开始曝光动作。

这样，在上紧动作中暂时地使驱动构件从缓冲构件离开，驱动构件可停止在期望的位置处，并且可防止驱动构件离开缓冲构件的时刻被延迟。这可抑制曝光期间的变化。

以上目的还通过一种焦平面快门来实现，该焦平面快门包括：板，其包括开口；前帘和后帘，其使所述开口打开和闭合；后帘致动器，其驱动后帘；以及驱动构件，其通过接收后帘致动器的驱动力来驱动后帘；其中，所述驱动构件在后帘从所述开口退避的状态下与板的一部分抵接，并且在上紧动作中，所述后帘致动器使得驱动构件从与所述板的所述部分的抵接状态离开所述板的所述部分，并再次与所述板的所述部分抵接，然后开始曝光动作。

这样，在上紧动作中暂时地使驱动构件从板的所述部分离开，因此可防止驱动构件离开板的所述部分的时刻被延迟。这可抑制曝光期间的变化。

以上目的还通过一种具有上述焦平面快门的光学设备来实现。

本发明的效果

根据本发明，可提供一种抑制曝光期间的变化的焦平面快门以及设置有该焦平面快门的光学设备。

附图说明

图1A是根据本实施方式的焦平面快门的正视图，图1B是避让狭槽的一端周围的放大图；

图2是包括焦平面快门的相机的框图；

图3是焦平面快门的时序图；

图4示出上紧动作开始，前帘和后帘均朝着开口移动的状态；

图5示出上紧动作完成的状态下的焦平面快门；

图6是焦平面快门的时序图的变型；

图7是包括根据第二实施方式的焦平面快门的相机的框图；

图8是根据第二实施方式的焦平面快门的时序图；以及

图9是在初始状态下的根据第二实施方式的焦平面快门的正视图上的摄像元件的示图。

具体实施方式

下面将描述多个实施方式。

第一实施方式

下面将参照附图描述实施方式。图1A是根据本实施方式的焦平面快门1的正视图。焦平面快门1包括：板10，其包括开口11；前帘20A和后帘20B，它们使开口11打开和闭合；臂31a和辅助臂32a，它们用于驱动前帘20A；以及臂31b和辅助臂32b，它们用于驱动后帘20B。

板10由合成树脂制成，并且包括具有矩形形状的开口11。尽管前帘20A和后帘20B各自包括多个叶片，图1A中仅示出叶片21a和21b，省略其它叶片。叶片21a和21b中的每一个由合成树脂制成，并且形成为薄的形状。另外，臂31a和31b以及辅助臂32a和32b中的每一个由合成树脂制成，并具有薄片形状。这些臂由板10可摇摆地支撑。

焦平面快门1包括前帘致动器70a(以下称作致动器)和后帘致动器70b(以下称作致动器)分别作为驱动前帘20A和后帘20B的驱动源。致动器70a和70b分别包括可在两个方向上在预定范围内旋转的转子71a和71b。转子71a和71b中的每一个是永久磁铁，其被磁化以在圆周方向上具有多个磁极。除了转子71a之外，致动器70a还包括定子(未示出)以及绕在该定子上的线圈(未示出)。线圈通电对定子励磁，使得转子71a通过定子与转子71a之间施加的磁引力和斥力而旋转。同样，致动器70b具有相同的布置方式。转子71a和71b分别利用充当驱动构件的前帘驱动杆(以下称作驱动杆)40a和后帘驱动杆(以下称作驱动杆)40b来固定。

转子71a的旋转使得驱动杆40a在预定范围内摆动。驱动杆40a在其端部形成有驱动销43a。驱动销43a被安装到臂31a的安装孔中。另外，板10形成有避让狭槽13a，避让狭槽13a释放驱动销43a并具有弧形形状。驱动销43a与避让狭槽13a的端部的抵接限制驱动杆40a的可摆动范围。

避让狭槽13a的一端和另一端分别设置有缓冲构件51a和52a。驱动杆40a的驱动销43a与缓冲构件51a或52a抵接，从而抑制驱动杆40a弹回。在前帘20A从开口11退避的状态下，驱动杆40a的驱动销43a与缓冲构件52a抵接。在前帘20A使开口11闭合的状态下，驱动杆40a的驱动销43a与缓冲构件51a抵接。

同样，驱动杆40b包括安装到臂31b的安装孔中的驱动销43b。避让狭槽13b的一端13b1和另一端分别设置有缓冲构件51b和52b。图1B是避让狭槽13b的一端13b1周围的放大图。另外，图1B中省略了驱动杆40b。在后帘20B从开口11退避的状态下，驱动杆40b的驱动销43b与缓冲构件51b抵接。在后帘20B使开口11闭合的状态下，驱动杆40b的驱动销43b与缓冲构件52b抵接。在本实施方式中，缓冲构件51a、52a、51b和52b各自由橡胶制成。然而，这些构件可由具有弹性的其它材料(例如硅)制成。

例如，在连拍时，驱动杆40a和40b在短期间内在预定范围内往复运动。因此，避让狭槽13a和13b的两端分别设置有这些缓冲构件，使得驱动杆40a和40b的冲击可被吸收。

利用以上配置，转子71a的旋转使得驱动杆40a摆动，从而使得臂31a能够摆动。因此，前帘20A移动以使开口11打开或闭合。同样，转子71b的旋转使得驱动杆40b摆动，从而使得臂31b能够摆动。因此，后帘20B移动以使开口11打开或闭合。

将描述配备有焦平面快门1的相机的配置。图2是配备有焦平面快门1的相机的框图。该相机包括：焦平面快门1；控制部300；以及摄像元件400。控制部300控制整个相机的操作，并且包括CPU、ROM和RAM。另外，相机包括用于调节焦距的镜头(图2中未示出)。

控制部300控制致动器70a和70b的线圈的通电状态。摄像元件400将由通过开口11的光形成的被摄体像改变为电信号。例如，摄像元件400是CCD或CMOS。

另外，没有设置用于将前帘20A和后帘20B分别定位于上紧位置的设定构件。这是因为前帘20A和后帘20B可通过可在两个方向上旋转的转子71a和71b定位在上紧位置。

接下来，将描述焦平面快门1的操作。图3是焦平面快门1的时序图。图1A示出焦平面快门1的初始状态。在该初始状态下，如图1A所示，前帘20A和后帘20B从开口11退避。

相机的释放按钮被按下以开始上紧动作。当上紧动作开始时，致动器70a的线圈被通电，因此前帘20A移动以使开口11闭合。另外，致动器70b的线圈被通电，以暂时地使后帘20B朝着开口11移动。随后，在后帘20B将开口11完全闭合之前，致动器70b的线圈中的电流方向改变，使得后帘20B远离开口11移动。图4示出上紧动作开始，并且前帘20A和后帘20B均朝着开口11移动的状态。

随后，在前帘20A使开口11闭合并且后帘20B远离开口11的状态下，致动器70a和70b的线圈的通电停止。这样，上紧动作完成。图5示出在上紧动作完成的状态下的焦平面快门1。另外，图5示出前帘20A的叶片21a至24a。

当在上紧动作之后过去了预定休止期间时，曝光动作开始。当曝光动作开始时，致动器70a的线圈通电，前帘20A移动以使开口11打开。在从致动器70a的线圈通电时的时间起过去了预定期间之后，致动器70b的线圈通电，使得后帘20B移动以使开口11闭合。当前帘20A完全从开口11退避并且后帘20B完全使开口11闭合时，致动器70a和70b的线圈停止通电。这样，曝光动作完成。从前帘20A开始移动以使开口11打开时的时间到后帘20B完全使开口11闭合时的时间的期间称作曝光期间。

在曝光动作完成之后，由控制部300的RAM或相机侧的存储器读取数据。接下来，致动器70b的线圈通电，后帘20B远离开口11移动。因此，状态返回到图1A所示的初始状态。

这里，在上紧动作中，致动器70b被通电以暂时地使后帘20B朝着开口11移动。如果不执行根据本发明的后帘20B的这种操作，则从图3的时序图可以看出，在释放按钮被按下之后，后帘20B仅执行完全使开口11闭合并完成拍摄照片的曝光动作。另外，在相机被打开之后开口11完全打开的常开型焦平面快门中，在相机被打开之后后帘20B的第一操作应该是完全使开口11闭合并完成拍摄照片的曝光动作。因此，与打开相机的频率无关，即，即使在相机未被打开达预定期间的情况下，优选的是后帘20B的曝光动作稳定。这是因为后帘20B的曝光动作的变化直接导致曝光期间的变化，导致图像质量的变化。

在相机未被打开达预定期间的情况下，在根据本发明的焦平面快门1中，驱动杆40b的驱动销43b维持与缓冲构件51b抵接达预定期间。如上所述，在释放按钮被按下之后的上紧动作中，如图4所示，致动器70b的线圈通电，使得后帘20B朝着开口11移动，随后在相反方向上通电。因此，在上紧动作中，驱动杆40b的驱动销43b暂时地从缓冲构件51b离开，然后再次与缓冲构件51b抵接。

这里，将描述当驱动杆40b的驱动销43b维持与缓冲构件51b抵接达特定期间时可能发生的问题。在这种情况下，驱动销43b可能挤压缓冲构件51b，因此驱动杆40b的停止位置可能相对于期望的位置在位置上移位。在这种情况下，驱动杆40b的旋转范围增大，因此后帘20B的可移动范围增大。当在曝光动作中发生该问题时，曝光期间可能比期望的曝光期间长。

另外，驱动销43b和缓冲构件51b可能利用弱力彼此附着。例如，在本实施方式中缓冲构件51b是橡胶的情况下，驱动销43b和缓冲构件51b可能由于包含微小杂质(例如，焦平面快门中的灰尘)的来自橡胶的油或者润滑油成分而彼此附着。在这种情况下，驱动杆40b不得不逆着驱动杆40b与缓冲构件51b之间的附着力而远离缓冲构件51b移动，以驱动后帘20B。因此，驱动杆40b的驱动销43b离开缓冲构件51b的时刻可能相对于期望的时刻有所延迟。同样，当曝光动作中发生该问题时，曝光期间可能比期望的期间长。按照上述方式，曝光期间可能变化。

在本实施方式中，在上紧动作中，驱动杆40b的驱动销43b从驱动销43b与缓冲构件51b抵接的状态暂时地从缓冲构件51b离开，然后驱动销43b再次与缓冲构件51b抵接。例如，在缓冲构件51b由于驱动销43b的推压而显著变形的情况下，可以想象，驱动杆40b的驱动销43b一度从缓冲构件51b离开，由此在驱动销43b离开缓冲构件51b的同时缓冲构件51b通过其弹性恢复力恢复到初始形状。因此，在缓冲构件51b一度恢复到初始形状之后驱动销43b抵接缓冲构件51b，驱动杆40b可被设定在期望的停止位置。

另外，在驱动销43b和缓冲构件51b利用弱力彼此附着的情况下，驱动销43b一度从缓冲构件51b离开，从而可抑制附着。这可防止在上紧动作之后的曝光动作中驱动销43b开始离开缓冲构件51b的时刻延迟。因此，可抑制曝光期间的变化。这可抑制图像质量的变化。

另外，在上紧动作中，在控制部300使致动器70b的线圈在预定方向通电，并且驱动销43b离开缓冲构件51b之后，控制部300使线圈在相反方向通电。致动器70b的线圈在相反方向通电，使得驱动销43b立即再次与缓冲构件52b抵接，由此驱动杆40b以稳定方式与缓冲构件52b抵接。

控制部300可不使致动器70b的线圈在相反方向通电。例如，在上紧动作中，在通过使致动器70b的线圈在预定方向通电而使驱动销43b离开缓冲构件51b之后，可停止通电，而不使致动器70b的线圈在相反方向通电。在这种情况下，设定致动器70b的通电期间，使得在致动器70b的线圈停止通电之后，转子71b由于其定位转矩(detent torque)而反向旋转并且驱动销43b再次与缓冲构件51b抵接。这可降低功耗。

图6是焦平面快门1的变型的时序图。如图6所示，在上紧动作中，在致动器70a的线圈开始通电之后，致动器70b的线圈可开始通电。这样，使致动器70a的线圈开始通电的时刻不同于致动器70b的线圈开始通电的时刻，与两个线圈同时通电的情况相比，这可降低控制两个线圈的通电的控制部300的负荷。

致动器70b的线圈仅需在曝光动作或暂停期间之前的上紧动作中通电。提供暂停期间用于使驱动杆40a和40b的位置稳定。

以上描述了驱动杆40b的驱动销43b维持与缓冲构件51b抵接达特定期间的情况，但是可能未设置缓冲构件51b。换言之，即使在后帘20B从开口11退避的状态下，驱动杆40b的驱动销43b与作为板10的一部分的避让狭槽13b的一端13b1抵接，根据本发明的焦平面快门也具有相同的效果。

在驱动杆40b的驱动销43b维持与形成在板10的一部分处的避让狭槽13b的一端13b1抵接达特定期间的情况下，驱动销43b和避让狭槽13b的一端13b1可能利用弱力彼此附着。可以想到，这是因为驱动销43b和避让狭槽13b的一端13b1可能由于包含微小杂质(例如，焦平面快门中的灰尘)的润滑油成分而彼此附着。在这种情况下，驱动杆40b不得不逆着驱动杆40b与避让狭槽13b之间的附着力而远离避让狭槽13b的一端13b1移动，以驱动后帘20B。具体地讲，在驱动销43b长期维持与避让狭槽13b的一端13b1抵接的情况下，驱动杆40b的驱动销43b从避让狭槽13b的一端13b1离开的时刻可能相对于期望的时刻有所延迟。当曝光动作中发生该问题时，曝光期间可能比期望的期间长。

与采用缓冲构件51b的情况相似，在本实施方式中，在上紧动作中，驱动杆40b的驱动销43b从驱动销43b与避让狭槽13b的一端13b1抵接的状态暂时地远离避让狭槽13b的一端13b1移动，然后驱动销43b再次与避让狭槽13b的一端13b1抵接。因此，驱动销43b一度远离避让狭槽13b的一端13b1移动，从而抑制附着。在上紧动作之后的曝光动作中，可防止驱动销43b从避让狭槽13b的一端13b1离开的时刻延迟，从而抑制曝光期间的变化。因此可抑制图像质量的变化。

另外，在上紧动作中，在控制部300使致动器70b的线圈在预定方向通电，并且驱动销43b从避让狭槽13b的一端13b1离开之后，控制部300使线圈在相反方向通电。致动器70b的线圈在相反方向通电，使得驱动销43b立即再次与避让狭槽13b的一端13b1抵接，驱动杆40b可以按照稳定方式与避让狭槽13b的一端13b1抵接。

另外，控制部300可不使致动器70b的线圈在相反方向通电。例如，在上紧动作中，在通过使致动器70b的线圈在预定方向通电而使驱动销43b从避让狭槽13b的一端13b1离开之后，致动器70b可停止通电，使得转子71b由于其定位转矩而反向旋转并且驱动销43b再次与避让狭槽13b的一端13b1抵接。这可降低功耗。

第二实施方式

接下来，以下将描述根据第二实施方式的焦平面快门1。另外，与根据第一实施方式的那些组件相似的组件用相同的标号指代，将省略其重复描述。图7是包括根据第二实施方式的焦平面快门的相机的框图。该相机包括：电源开关500，其用于打开相机；镜头检测部600，其用于检测安装在相机中的镜头单元L被附接和被拆卸。控制部300a可检测电源开关500被按下。

镜头检测部600安装在相机中的镜头座部分中。镜头检测部600包括被安装在镜头座部分中的镜头单元L推压的开关，并且将所述开关是否被推压的信息输出给控制部300a。此外，镜头检测部600的开关可充当镜头拆卸按钮，该镜头拆卸按钮被推压以用于将镜头单元L从相机主体110拆卸。镜头检测部600在打开相机期间总是有效的。

图8是根据第二实施方式的焦平面快门1的时序图。对于根据第二实施方式的焦平面快门1，在初始状态下，前帘20A使开口11闭合，后帘20B从开口11退避。即，根据第二实施方式的焦平面快门1为常闭型，其中在打开相机之后开口11闭合。图9是在初始状态下的根据第二实施方式的焦平面快门1的正视图。

当相机的释放开关被按下时，致动器70b的线圈通电以使后帘20B朝着开口11移动，然后线圈在相反方向上通电。因此，在曝光动作之前，驱动杆40b的驱动销43b暂时地远离缓冲构件51b移动，然后再次与缓冲构件51b抵接。同样，在致动器70a的线圈通电以使前帘20A远离开口11移动之后，该线圈在相反方向上通电。因此，在曝光动作之前，驱动杆40a的驱动销43a暂时地远离缓冲构件51a移动，然后再次与缓冲构件51a抵接。随后，致动器70a和70b开始曝光动作。另外，对于根据第二实施方式的焦平面快门1，可抑制曝光期间的变化。这可抑制图像质量的变化。

图9是在初始状态下的根据第二实施方式的焦平面快门1的正视图上的摄像元件400的示图。摄像元件400略小于开口11。因此，即使在通过移动前帘20A的叶片21a而将开口11部分地打开的状态下，当整个前帘20A覆盖摄像元件400时，光不会进入摄像元件400。因此，在第二实施方式中，曝光动作之前的致动器70a的驱动量被设定在使得前帘20A能够阻挡光进入摄像元件400的范围内。因此，即使在曝光动作之前致动器70a的驱动使得前帘20A将开口11部分地打开时，光也不会进入摄像元件400。另外，在图8中，示出摄像元件400的尺寸，而非开口11的尺寸。

另外，如图8所示，在曝光动作之前，致动器70a和70b的驱动时刻彼此不同。这减小了控制部300a上的负荷。另外，致动器70a和70b可同时驱动。

另外，当相机被打开时，控制部300a执行以上操作。例如，在相机长时间保持关闭的情况下，如图9所示，驱动销43a和43b长时间维持分别与缓冲构件51a和51b抵接。因此，在刚打开之后的拍摄中，曝光期间可能变化。在本实施方式中，即使相机被打开时，致动器70a和70b也被驱动以使得驱动销43a和43b分别远离缓冲构件51a和51b移动。因此，可抑制随后执行拍摄时曝光期间的变化。

另外，当镜头单元L被从相机拆卸时，控制部300a执行曝光动作之前的以上操作。在镜头单元L被从相机拆卸之后，通常不执行拍摄。在此期间执行以上操作，从而抑制拍摄中的曝光期间的变化。另外，当检测到镜头单元L被附接到相机时，可以执行以上操作。

另外，对于在打开相机时或者在将镜头单元L从相机拆卸时执行的操作，致动器70a和70b的驱动量可被设定在使得前帘20A和后帘20B影响摄像元件400的范围内。在这种情况下，在此操作之后不执行曝光动作。因此，即使此操作导致摄像元件400接收光以形成数据，只需擦除所述数据。

另外，如图8所示，在控制部300a使致动器70a和70b的线圈在预定方向上通电，使得驱动销43a和43b从相应缓冲构件51a和51b离开之后，线圈在相反方向上通电。然而，本发明不限于这种布置方式。控制部300a可不使致动器70a和70b的线圈在相反方向上通电，转子71a和71b的定位转矩可分别使得驱动销43a和43b能够返回到初始位置。

以上描述了驱动销43a和43b维持与相应缓冲构件51a和51b抵接达特定期间的情况。然而，可能未设置缓冲构件51a和51b。换言之，在前帘20A使开口11闭合并且后帘20B从开口11退避的状态下，驱动销43a和43b分别与充当板10的一部分的避让狭槽13a和13b的端部抵接的情况下，根据本实施方式的焦平面快门具有相同的效果。

尽管已详细示出了本发明的示例性实施方式，但是本发明不限于上述实施方式，在不脱离本发明的范围的情况下，可进行其它实施方式、变型和改型。

根据本实施方式的焦平面快门适用于诸如静止相机和数字相机的光学设备。

另外，以上实施方式描述了薄且由合成树脂制成的叶片和臂。然而，它们可具有由金属制成的薄片形状。在以上实施方式中，前帘和后帘中的每一个各自包括四个叶片，但是不限于此。前帘和后帘中的每一个可包括两个至五个叶片。

另外，以上实施方式描述了在后帘20B从开口11退避的状态下，驱动杆40b的驱动销43b与板10的避让狭槽13b的一端13b1抵接的情况。然而，本发明不限于此。驱动杆只需与不同于避让狭槽13b的一端13b1的板10的一部分抵接。驱动销43a也具有相同的配置。

仅在以上实施方式的第二实施方式中，描述了在打开相机或者拆卸镜头单元时致动器70a和70b的驱动分别使得驱动销43a和43b能够远离缓冲构件51a和51b移动的情况。然而，本发明不限于此。换言之，在图2所示的第一实施方式的相机的框图中，可设置用于打开相机的电源开关、安装在相机上的镜头单元以及用于检测镜头单元附接到相机和从相机拆卸的镜头检测部。在这种情况下，当相机被打开时或者当镜头单元被附接或拆卸时，后帘致动器70b可使得驱动销43b远离缓冲构件51b或避让狭槽13b的一端13b1移动。