CN1846167A

CN1846167A - 光学设备用扇形件驱动装置

Info

Publication number: CN1846167A
Application number: CNA2004800250798A
Authority: CN
Inventors: 仲野隆司
Original assignee: Seiko Precision Inc
Current assignee: Seiko Precision Inc
Priority date: 2003-09-01
Filing date: 2004-08-24
Publication date: 2006-10-11
Anticipated expiration: 2024-08-24
Also published as: JP2005077765A; WO2005022250B1; CN100535734C; WO2005022250A1; JP4335617B2; US20060159446A1; US7213983B2

Abstract

一种光学设备用扇形件驱动装置(10)，其包括扇形件(60)，该扇形件具有第一接合开口(63)和第二接合开口(62)，该第一接合开口与在给定范围内往复运动的操作部件(27)接合，该第二接合孔与固定于快门基板(50)的支轴(61)接合，所述扇形件根据所述操作部件(27)的运动而打开和关闭形成在所述快门基板(50)中的快门开口(51)。所述第一接合开口(63)形成为允许所述操作部件(27)转动的圆形形状，所述第二接合开口(62)形成为细长形状，并且该细长开口被形成为，当所述第一接合开口根据所述操作部件的运动而运动时，使所述扇形件(60)摆动到通过所述扇形件打开和关闭所述快门开口(51)的位置。

Description

光学设备用扇形件驱动装置

技术领域

本发明一般涉及光学设备用扇形件(sector)驱动装置，更具体地涉及一种在光学设备(例如，容置在移动电话中的数字相机、便携式摄像机等)中使用的扇形件驱动装置。

背景技术

近年来，摄像机以显著的速度被小型化，并且快门速度也已增加。为了使摄像机小型化并增加快门速度，需要更加紧凑且高效地构造内部部件。例如，专利文献1公开了这样的扇形件驱动装置，其中扇形件的形状被形成得较小并且多个扇形件一起操作以关闭快门开口。通过这种扇形件驱动装置，可以促进小型化。

图6(A)和图6(B)表示在专利文献1中公开的传统的扇形件驱动装置。图6(A)表示处于完全打开状态的快门开口10a。图6(B)表示在关闭快门开口10a过程中的状态。在该扇形件驱动装置中，在快门基板110上设置有三个可转动的扇形件121、122和130。扇形件121和122是光圈叶片，而扇形件130是快门叶片。光圈叶片121和122由操作销141a同时驱动。这些光圈叶片彼此重叠，这使得难以看到它们的运动。因此描述快门叶片130，这是因为快门叶片130具有相似的结构并且由单个叶片组成。因此更易于看到快门叶片130的运动。

快门叶片130包括圆形开口131和细长开口132。圆形开口131与固定于基板的支轴113接合。因此，快门叶片130被设置成可绕着支轴113枢转。操作销151a与细长开口132接合。操作销151a与驱动电机150的转子151相连，并在给定范围内转动。因此，快门叶片130通过操作销151a的驱动力围绕支轴113转动，以打开和关闭快门开口10a。

传统的扇形件驱动装置中所包括的扇形件通常具有与上述快门叶片130中一样的两个接合开口。第一接合开口131与固定于快门基板110的支轴113接合。第二接合开口132与操作销151a接合。如图6(A)和图6(B)所示，与固定于基板的支轴113接合的开口131被形成为理想圆的形状，该圆的内径稍大于支轴。另一方面，与操作销151a接合的开口132具有细长孔形状。操作销151a在开口132内滑动以传递驱动力。

如图6(A)和图6(B)所示，常规地，操作销151a所接合的接合开口132被形成为具有细长孔形状。当操作销151a在细长开口132内滑动时，快门叶片130围绕支轴113转动并在用于打开和关闭快门开口10a的范围内运动。

专利文献1：日本专利申请特开2002-139768号公报

发明内容

本发明待解决的问题

传统上，操作销所接合的开口具有细长孔形状。因此，如图6(A)和图6(B)所示，设在扇形件中的细长开口132需要设计成使操作销151a与其内壁没有裕量地接触。具体地，细长开口被设计成沿着与操作销151a的运动方向交叉的方向延伸。具有较大面积的细长开口132布置在远离作为该扇形件的转动中心的支轴113的位置处。因此，当扇形件转动时，在细长开口132附近的转动区域较大。因此，需要对作为另一扇形件的转动中心的另一个支轴进行定位，以避开上述转动区域。这使得难以使扇形件驱动装置小型化。

因此，本发明的目的是提供一种小尺寸的扇形件驱动装置。

问题的解决方式

可以通过一种光学设备用扇形件驱动装置来实现上述目的。该扇形件驱动装置包括具有第一接合开口和第二接合开口的扇形件，该第一接合开口与在给定范围内往复运动的操作部件接合，该第二接合开口与固定于快门基板的支轴接合，所述扇形件根据所述操作部件的运动而打开和关闭形成在所述快门基板中的快门开口。所述第一接合开口为允许所述操作部件转动的大致圆形；并且所述第二接合开口为细长开口，且当所述第一接合开口根据所述操作部件的运动而运动时，所述第二接合开口使所述扇形件摆动以运动到使所述快门开口打开和关闭的位置。

同样地，还可以通过一种光学设备用扇形件驱动装置来实现上述目的。该扇形件驱动装置包括多个扇形件，所述多个扇形件中的每一个都具有第一接合开口和第二接合开口，该第一接合开口与在给定范围内往复运动的操作部件接合，该第二接合开口与固定于快门基板的支轴接合，所述多个扇形件根据所述操作部件的运动而打开和关闭形成在所述快门基板中的快门开口。所述多个扇形件中的至少一个扇形件的所述第一接合开口为允许所述操作部件转动的大致圆形；并且所述第二接合开口为细长开口，且当所述第一接合开口根据所述操作部件的运动而运动时，所述第二接合开口使所述扇形件摆动以运动到打开和关闭所述快门开口的位置。

根据本发明，提供了在所述扇形件的转动中心附近的具有较大面积的细长开口、以及不需这种较大面积的与所述操作部件接合的接合开口。这使得使所述扇形件转动所需的转动区域较小。因此，可以将其它扇形件的转动中心布置得更加靠近，从而使得所述扇形件驱动装置小型化。通过布置合适形状的细长开口，使所述扇形件可被制成沿着期望轨迹运动而不是简单的圆运动。因此可以使所述扇形件的转动区域较小，从而有助于扇形件驱动装置的小型化。

优选地，所有的扇形件由单个操作部件驱动。通过该结构，可以提供这样的高效扇形件驱动装置，其中单个操作部件可以驱动所有的扇形件。

本发明的效果

根据本发明，可以使所述扇形件驱动装置小型化。

附图说明

图1是表示在扇形件驱动装置中处于完全打开状态的扇形件的视图；

图2(A)至图2(D)表示扇形件驱动装置中所包括的部分结构；

图3(A)和图3(B)表示包括驱动机构在内的整体结构；

图4是表示处于完全关闭状态的扇形件驱动装置的视图；

图5是表示处于小光圈状态的扇形件驱动装置的视图；以及

图6(A)和图6(B)表示传统的扇形件驱动装置。

具体实施方式

下面将参照附图描述根据本发明实施例的扇形件驱动装置。图1至图5表示根据本发明实施例的扇形件驱动装置10。图1是表示在扇形件驱动装置10中处于完全打开状态的扇形件的视图。在该图的上侧，还显示了步进电机1的状态，作为驱动各个扇形件的驱动部分的示例。图2(A)至图2(D)表示图1所示的扇形件驱动装置10中所包括的部分结构。图3(A)和图3(B)表示扇形件驱动装置10的包括驱动机构在内的整体结构。图4是表示处于完全关闭状态的扇形件驱动装置10的视图。图5是表示处于小光圈状态的扇形件驱动装置10的视图。

首先，参照图1中的下部图来描述扇形件驱动装置中所包括的扇形件。扇形件驱动装置10包括三个扇形件。扇形件驱动装置10包括快门基板50以及三个扇形件60、65和70。扇形件60是第一快门叶片，而扇形件65是第二快门叶片。扇形件70是具有小光圈开口75的光圈叶片。在快门基板50的中央形成有快门开口51。

图2(A)至图2(D)是为了更容易分辨图1而分别取出的各组成部分的视图。图2(A)表示第一扇形件60，图2(B)表示第二扇形件65，而图2(C)表示第三扇形件70。图2(D)是给定范围RE的放大视图，操作销27作为操作部件在该给定范围内运动。操作销27由步进电机1驱动。下面将参照图3(A)和图3(B)详细地描述步进电机1与操作销27之间的关系、以及步进电机1与待由操作销来移动的各扇形件之间的关系。

下面将参照图2(A)至图2(D)来描述各扇形件的形状。扇形件驱动装置10包括第一扇形件60和第三扇形件70，它们分别具有与传统的扇形件中的不同的接合开口。首先，图2(A)中所示的第一扇形件60包括两个接合开口62和63。第一接合开口63大致为圆形并与操作销27接合。接合开口63的内径被形成为稍大于操作销27，从而其中可设置可转动的操作销27。另一方面，第二接合开口62被形成为具有曲率的细长开口。固定于基板50的支轴61与该细长开口62接合。

如上所述，第一扇形件60具有设置成与传统的接合开口相反状态的接合开口。也就是说，操作销27所接合的接合开口63被形成为具有允许操作销27转动的圆形形状。另外，支轴61所接合的接合开口62是细长开口。在转动中心的支轴61附近设置有需要较大面积的细长孔的接合开口62、以及包围该接合开口62的厚度部分60a。同样，在操作销27附近设置有仅需要较小面积的接合开口63、以及包围该接合开口63的厚度部分60b。因此，当使第一扇形件60转动时，在操作销27附近转动所需的区域减小，由于这种减小，可更靠近地布置作为另一扇形件的转动中心的另一支轴。因此，可以使得作为扇形件的转动中心的支轴彼此更加靠近而使扇形件彼此更加靠近，从而使得整个装置小型化。另外，如果需要，可以将接合开口62形成为具有曲线化形状。这使得扇形件60能够由于扇形件60的简单旋转运动而在转动方向上围绕支轴61运动，另外，使得扇形件60能够沿着转动方向之外的方向运动。可以使转动方向所需的转动区域较小，从而使整个装置尺寸较小。细长开口62被设计成当接合开口63根据操作销27的运动而运动时，使扇形件60摆动以打开和关闭快门开口51。如果需要，可考虑扇形件60的外形，将细长开口62的形状构造成曲线状或直线形，从而扇形件60根据操作销27的运动而有效地运动到扇形件60打开和关闭快门开口51的位置。操作销27并不与细长开口62接合。这消除了如传统中所见的设计上的限制，从而实现了形状的灵活设计。

图2(B)表示第三扇形件70。具有小光圈开口75的第三扇形件70具有与第一扇形件60相同的结构。也就是说，第三扇形件70包括两个接合开口72和73。第一接合开口73大致为圆形并与操作销27接合。另一方面，第二接合开口72被形成为细长孔。固定于基板50的支轴71与细长开口72接合。第三扇形件70也具有处于与传统的接合开口相反状态的接合开口。在转动中心的支轴71附近设置有需要较大面积的细长孔的接合开口72、以及包围该接合开口72的厚度部分70a。同样在操作销27附近设置有仅需要较小面积的接合开口73、以及包围该接合开口73的厚度部分70b。因此，当使第三扇形件70转动时，在操作销27附近转动所需的区域减小。这样由于这种减小，可更靠近地布置另一扇形件的转动中心的另一支轴。因此，可以使得作为扇形件的转动中心的支轴彼此更靠近而使扇形件彼此更靠近，从而使整个装置小型化。另外，如果需要，接合开口72可形成为具有直线形形状。这使得扇形件70能够由于扇形件70的简单旋转运动而沿着转动方向围绕支轴71运动，并沿着转动方向之外的方向运动。转动方向所需的转动区域可以变得较小，从而使整个装置尺寸较小。因此，当接合开口73根据操作销27的运动而运动时，扇形件70有效地转动以运动到扇形件70打开和关闭快门开口51的位置。

同时，图2(C)中所示的第二扇形件65被构造成具有传统的接合开口。也就是说，第二扇形件60包括两个接合开口67和68。第一接合开口68具有细长孔形状并与操作销27接合。另一方面，第二接合开口67形成为具有圆形形状，并且固定于基板50的支轴66接合在接合开口67中。因此，根据操作销27在细长开口68中的运动，扇形件65摆动并运动到打开和关闭快门开口51的位置处。

如上所述，扇形件驱动装置10被构造成通过组合具有与传统的扇形件的相反构成的接合开口的第一扇形件60、第三扇形件70、以及具有传统构成的接合开口的第二扇形件65而实现了小尺寸的扇形件驱动装置。在下面描述中，将显示扇形件驱动装置10中包括的驱动部分并描述扇形件60、65和70的操作。

图3(A)是扇形件驱动装置10的整体结构的平面图。扇形件驱动装置10在快门基板50的背侧上具有步进电机1。步进电机1包括转子2和定子3。转子2布置在中央并设置成可沿两个方向转动。定子3布置成面对转子2的外侧。转子2具有柱形形状，并具有圆形截面。定子3具有C形平面形状并一体形成，在其内部空间中容置转子2。在图1的上侧，以这样的方式显示了步进电机1，即定子3的C形开口端部面向上。

转子2具有四个磁极，包括两个北磁极和两个南磁极。转子2是永磁体，其中相同的磁极定位成彼此面对，并设置成可沿着两个方向围绕轴21转动。具有上述C形形状的定子3的两端形成为面对转子2的周面。这些端部分别用作第一磁极11和第二磁极12。第三磁极13布置在第一磁极11和第二磁极12之间的中间位置。

第一线圈4缠绕在第一磁极11和第三磁极13之间，而第二线圈5缠绕在第二磁极12和第三磁极13之间。当向第一线圈4施加电流时第一磁极11被磁激励，而当向第二线圈5施加电流时第二磁极12被磁激励。另一方面，第三磁极13被第一线圈4和第二线圈5二者磁激励。

在快门基板50的前侧，上述三个扇形件60、65和70沿着基板表面设置。这些扇形件从快门基板侧起为第一快门叶片60、第二快门叶片65和光圈叶片70。步进电机1定位在快门基板50的背侧上。

然而，在图3(A)中并不能确认开口，第一扇形件60包括细长开口62和圆形开口63，细长开口62与设置在基板50中的支轴61接合，圆形开口63与从转子2伸出的操作销27接合。同样地，第三扇形件70包括细长开口72和圆形开口73，细长开口72与设置在基板50中的支轴71接合，圆形开口73与从转子2伸出的操作销27接合。另外，第二扇形件65包括圆形开口67和细长开口68，圆形开口67与设置在基板50中的支轴66配合，细长开口68与从转子2伸出的操作销27接合。这些扇形件60、65和70分别根据单个操作销27的运动而沿轨迹摆动。

径向伸出的臂部分26与步进电机1中的设置在基板50背侧的转子轴21相连。上述操作销27与臂部分26的一端连接，并通过设置在快门基板50中的开口55而延伸至快门基板50的相对侧。图3(B)表示操作销27的运动轨迹CR，并与图2(D)相对应。操作销27能够根据转子2的转动而转动360°。然而，形成在基板50中的开口55具有扇形形状，并设置有用于调整臂部分26的运动的部件29。因此，根据本发明的当前实施例，操作销27在给定范围RE内转动。

下面将参照图1、图4和图5来描述具有上述结构的操作。这些图表示当从快门基板50的前侧看时第一扇形件60、第二扇形件65和第三扇形件70的位置变化。在图的上侧，步进电机1被示出为可确认转子2的转动状态。

图1示出了设置在基板50中的、处于完全打开状态的、用于图像采集的快门开口51。步进电机1中的转子2具有0°转动角，而通过调整部件29(参见图3(B))以稍倾斜地停住。该定位转矩使得转子2的北磁极和南磁极分别运动到面对着第一磁极11和第二磁极12的位置，但它们仍保持在被调整部件29调整的状态。因此，在图1所示的状态下，可以无需向线圈4或5施加电流而保持该状态。

图4表示处于完全关闭状态的设置在基板50中的用于图像采集的快门开口51。图4表示这样的状态，其中转子2从图1所示的状态顺时针转动，而操作销27与该转动联动地转动。第一扇形件60、第二扇形件65和第三扇形件70根据操作销27的转动而沿给定轨迹摆动，而后通过第一扇形件60和第二扇形件65关闭快门开口51。此时，第一扇形件60和第三扇形件70包括具有上述结构的接合开口，并因此在宽度比简单的圆运动窄的转动区域内运动。

图5是表示小光圈状态的视图，其中光圈叶片定位在设置于基板50中用于图像采集的叶片开口51中。图5表示其中转子2从图4所示的状态进一步沿顺时针方向转动的状态。操作销27与该运动联动地转动。第一扇形件60、第二扇形件65和第三扇形件70与操作销27的转动联动地沿给定轨迹摆动。第一扇形件60和第二扇形件65移离到打开快门开口51的位置。相反地，第三扇形件70运动到关闭快门开口51的位置。第三扇形件70包括光圈开口75，并实现了处于小光圈状态的快门开口51。同样，此时，第一扇形件60和第三扇形件70包括具有上述结构的接合开口，并在宽度比简单的圆运动窄的转动区域内运动。

尽管此前已经描述了优选实施例，但是本发明并不限于上述实施例，而可以在不脱离本发明范围的情况下作出其它实施例、各种变更和变型。根据上述实施例，第二扇形件具有传统的接合开口。这样，所述扇形件驱动装置可以采用传统的扇形件以及其中将接合开口的结构改变成可被有效驱动的扇形件。另外，所述扇形件驱动装置可以采用这样的扇形件，其中对所有扇形件中的接合开口的结构都作了改变。

权利要求书

(按照条约第19条的修改)

1、一种光学设备用扇形件驱动装置，该扇形件驱动装置包括具有第一接合开口和第二接合开口的扇形件，该第一接合开口与在给定范围内往复运动的操作部件接合，该第二接合开口与固定于快门基板的支轴接合，所述扇形件根据所述操作部件的运动而打开和关闭形成在所述快门基板中的快门开口，该扇形件驱动装置的特征在于：

所述操作部件具有接合在所述第一接合开口中的接合销；

所述第一接合开口为允许所述操作部件转动的大致圆形；并且

所述第二接合开口为细长开口，并且当所述第一接合开口根据所述操作部件的运动而运动时，所述第二接合开口使所述扇形件绕所述支轴为中心摆动以运动到打开和关闭所述快门开口的位置。

2、一种光学设备用扇形件驱动装置，该扇形件驱动装置包括多个扇形件，所述多个扇形件中的每一个都具有第一接合开口和第二接合开口，该第一接合开口与在给定范围内往复运动的操作部件接合，该第二接合开口与固定于快门基板的支轴接合，所述多个扇形件根据所述操作部件的运动而打开和关闭形成在所述快门基板中的快门开口，该扇形件驱动装置的特征在于：

所述操作部件具有接合在所述第一接合开口中的接合销；

所述多个扇形件中的至少一个扇形件的所述第一接合开口为允许所述操作部件转动的大致圆形；并且

3、一种光学设备，其特征在于，包括如权利要求1或2所述的光学设备用扇形件驱动装置。

4、(删除)

Claims

1、一种光学设备用扇形件驱动装置，该扇形件驱动装置包括具有第一接合开口和第二接合开口的扇形件，所述第一接合开口与在给定范围内往复运动的操作部件接合，该第二接合开口与固定于快门基板的支轴接合，所述扇形件根据所述操作部件的运动而打开和关闭形成在所述快门基板中的快门开口，该扇形件驱动装置的特征在于：

所述第二接合开口为细长开口，并且当所述第一接合开口根据所述操作部件的运动而运动时，所述第二接合开口使所述扇形件摆动以运动到打开和关闭所述快门开口的位置。

3、根据权利要求1或2所述的光学设备用扇形件驱动装置，其特征在于，所有的扇形件由单个操作部件驱动。

4、一种光学设备，其特征在于，包括如权利要求1至3中任一项所述的光学设备用扇形件驱动装置。