专利名称：照像机快门系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于照像机的快门系统，特别是一种具有电磁、永磁平衡启动装置的照像机快门系统。
现有的照像机电子快门大概有如下几种
图1中示出了一种电子快门系统，它的动作是当拍照时按下拍照制动杆10，则动杆14受弹簧157之拉力而向左方移动，与此同时电子触点12接触，电子控制电路20开始工作，向线圈18供电，使电磁铁产生磁力，将衔铁16吸住，由于杆14向左运动，电磁铁吸着衔铁16也向左移动，从而将快门叶片24向左推，而快门叶片22向右移动，从传将快门开放。当符合曝光量时，电子控制部分12自动停止供电给线圈4，电磁铁失去磁力，将衔铁16释放，快门叶片受弹簧25之拉力而恢复到原来位置，将快门关闭。这种类型的电子快门系统在目前的照像机中应用很广泛，但由于它的结构复杂并且零件较多，所以其制造成本很高。
图2中示出了另一种类型的电子快门系统，从图中可以看出，当按下快门按钮10时，接通电子触点12，电子控制部分20开始向线圈18供电，电磁铁将摆杆14吸动，弹簧15将快门杆17向下拉，从而使快门片22、24朝两侧摆动，将快门开启。当曝光量符合要求时，电子控制部分20自动停止向线圈18供电，电磁铁失去磁力，将摆杆14释放，弹簧15将其拉到原来的位置，从而将快门关闭。这种电子快门系统的曝光控制准确度甚差，而整个快门系统的零件也较多。
图3(a)和(b)中示出了第三种类型的快门，其中图3(a)是图3(b)K-K线的剖面。它的动作是当按动拍照快门触点10时，电子控制部分20向印刷电路板(PCB)32上面的线圈18供电，而印刷电路板32是在导磁铁板36，38的磁场中，在此部分磁场中的导线电流均是沿图3(a)中所示的流入台面的方向。因此导线的磁场和导磁铁板36，38形成的磁场相互间之作用力，推动线圈18向左方向移动，带动印刷电路板绕轴30做顺时针方向的摆动。利用此力将快门叶片22，24开启，电子控制部分20停止向线圈18供电时，印刷电路板将受弹簧25之力向反时针方向摆动，将快门关闭，这种电子快门在整个照像机中所占的空间相当大，而且部件的成本高。
当然尚有其他类型的电子快门系统，但每一种均存在着类似的如部件多，装配工序多，占用空间大，成本高等问题。另外，这些已知的快门系统还存在着快门机构的平衡很差，因此，导致了作用在快门机构上的力随着照像机的角度变化而变化，进而导致曝光时间的变化。
因此，本发明的目的就是要提供一种结构简单，成本低并且不受照像机角度变化影响的照像机快门系统。
根据本发明的快门系统，包括二个固定在支架上的快门叶片，一个励磁线圈，一个装在线圈轴线上的永久磁铁，其磁极分别接近和远离线圈的中心线，线圈或磁铁作为可移动部件设置成在第一和第二位置之间沿线圈轴线相对运动，其中磁铁分别沿轴向离开和靠近线圈的中心线，偏压装置弹性偏压磁铁或线圈，使它们各自朝向第一位置，励磁线圈所产生的磁力能够克服偏压装置的力并使线圈和磁铁相对运动进入第二位置，一个联动件把磁铁或线圈与快门叶片连接，以便借助线圈和磁铁进入第二位置的相对运动把快门打开;偏压装置还包括一个平衡杆，它们可旋转地设置以便使该杆的重量基本上平衡快门机构的重量，而与照像机的放置角度无关。
在移动部件和快门叶片之间的联动件最好是一个栓，该栓从移动部件上凸出并接合在每个快门叶片的槽内。偏压装置的平衡杆可旋转地装在照像机机身上，该杆的一部分贴靠联动件，平衡杆被偏压，促使磁铁或线圈到达第一位置。
根据本发明的快门系统，其结构简单而且装配简易，所占用的体积小，因此，其成本低。
下面将结合附图，对本发明的实施例进行说明图1-3分别表示了三种不同的现有照像机的快门系统;
图4表示了一个线圈和一个永久磁铁相互分开后的磁场形式;
图5表示了一个线圈和一个永久磁铁相互接近时的磁场形式;
图6表示了线圈的极性分界线与磁铁的极性分界线重合时的磁场形式;
图7是本发明的第一实施例，其中表示了具有一个可动永久磁铁的快门系统的主要组件;
图8是本发明的第二实施例，其中表示了具有一个可动线圈的快门系统的主要组件;
图9是本发明的第一实施例中快门系统的部分剖视透视图;
图10是本发明的第二实施例中快门系统的部分剖视透视图;
图11是一种不带有本发明的平衡杆的快门系统的图示;
图12是根据本发明的快门系统在垂直位置的图示;
图13(a)、(b)、(c)和(d)是作用在根据本发明的快门系统的平衡杆上的重力的图示;
图14表示了作用在根据本发明的快门系统的平衡杆上的力的图示，包括了弹簧力及快门叶片上的力。
现参看图4，一个线圈C按图中所示的方向绕成。在A端通以“+”电，B端通以“-”电，那么，线圈将形成一个磁场，左端为S极，而右端为N极，磁力线方向由N至S极。一个永久磁铁M和线圈C同轴线设置并形成一个图中所示的磁场。
当线圈C和永久磁铁M之间的距离L较远时，其磁力线相互作用之力不足以使其运动时，则两者保持静止状态。
如果线圈和永久磁铁相距较近时，其磁力线之间将产生趋于统一的作用力，如图5所示，此时如果线圈是固定不动的，则线圈的磁场的N极将吸引磁铁的S极使磁铁向空心线圈内移动，直至线圈的极性分界线a-a与磁铁的极性分界线b-b重合时，磁铁才停止运动，见图6所示的情形，此时线圈的磁力线和永久磁铁的磁力线相互间之作用力达到平衡的状态，形成一个共同的磁场。
现参见图7和9示出了本发明的快门系统的第一实施方案。线圈1固定在机身9上。一个可沿线圈1的轴线滑动的滑杆2，其内置有一个永久磁铁3，滑杆2的一端上有一个从滑杆2垂直凸出的联动件，在此以栓40的形式示出，该栓40插入每个快门叶片7、8上开出的槽42内，而快门叶片7、8分别可旋转地固定在支架9上。叶片7、8上槽42的形状使滑杆2朝向线圈1的线性运动能够打开快门，而背离线圈1的线性运动使快门关闭。
一个平衡杆4和一个弹簧6构成一个偏压装置，平衡杆4具有一个平衡重5，该杆4接合凸出栓40，弹簧6偏压平衡杆4，使其远离线圈，因而保持快门处于正常的关闭状态。
当线圈1通过直流电产生磁场时，吸引滑杆2内的磁铁3向线圈孔中左方移动，利用此力带动快门叶片7、8将快门开启形成光孔。切断线圈电源，线圈磁场消失，滑杆2受弹簧6之弹力将滑杆恢复到原来的位置，将快门光孔关闭。
图8和10示出了本发明的快门系统的第二个实施方案，它基本上类似于第一实施方案，仅有的区别是线圈1绕在滑杆2上，而永久磁铁3固定在机身9上。因此，当快门需要启动时，是线圈在磁铁3的同轴线上移动而实现。
下面对平衡杆4的作用进行说明。图11中示出了没有平衡杆的快门系统。如果手持照像机，使像机内的快门位置恰如图11所示时，当线圈通上电流之后的瞬间，假设推动快门开启之力为F;
快门叶片A及B之重量为GA和GB，且重心距其叶片转动轴心AO及BO分别为1a及1b(1a＝1b＝1);
滑杆重量加上磁芯之重量为G;
线圈通电后和磁铁社间的吸引力为FC;
弹簧力P。
那么，其瞬间开启快门AB之力为F;
F1＝1×(FC+G+GA+GB-P)F＝FC+G+2GA-P ……(1)(GA＝GB)如果手持相机，按图11中的方向倒置时，则此时线圈通上电流瞬间推动快门之力F则为F×1＝(FC-G-GA-GB-P)×1F＝FC-G-2GA-P ……(2)因此，从上述的公式(1)和(2)中可知，(1)≠(2)，这将会造成在同一照度下因手持像机的方向不同而出现不同的曝光指数。
参照图12和13，现对平衡杆的作用作如下说明。图12中表示了平衡杆4和它的转动轴心GO。作用在平衡杆4的左侧、右侧以及平衡重5上的重力分别由G51，G52和G5表示。快门和磁铁的重量作为一个力FT作用在点K上。
从图13a中可以看出，压在平衡杆K点上的力FT应为FT＝G+2GA。1为K点到平衡杆轴心GO的距离。平衡杆左边重量为G51，其重心距轴心GO之距离为12。平衡杆右边重量为G52，其重心距轴心GO的距离为13;而平衡锤重G5，其重心距轴心GP的距离为14;因此，轴心GO左边的合力为FG＝FT+G51，把合力FG之作用点距轴心距离设为15，而轴心GO右边的合力为GF，把合力GF的作用点距轴心距离设为16，这可从图13b中清楚可见，而图13c更示出其简化形式。
为了使平衡杆轴心GO两侧的合力对轴心之力矩之和等于零，即∑ MGO＝0，那么FG×15-GF×16＝0FG×15＝GF×16……(3)现假设手持照像机使快门倾斜一个α角度，见图13(d)所示，那么FG×COSα×15-GF×COSα×16＝0FG×15＝GF×16因此，可以看出，它的结果与上面的(3)式相同，因此，像机的倾斜不会对快门的平衡产生影响。
现对开启快门之力F计算如下在图13a中加上弹力P，并使图13a中之K点之压力为P，则P＝ (FG×l5)/(l1) ……(4)如图14所示，将所有力对轴心GO之力矩为零，则∑ MGO＝0∑MGO＝F×11+FG×15-P×11-GF×16＝0由(3)式可知 FG×15＝GF×16故∑ MGO＝F×11-P×11＝0F×11＝P×11F＝P在上述的情况下，快门已处于平衡状态，且不随手持像机之方向而改变。同时弹力与手持像机方向无关。因此弹力P将是欲开启快门时，唯一需要克服之力。当线圈通电后瞬间，线圈和磁铁之吸力F大于P时，快门即刻开启，当曝光符合要求时，快门受弹力P作用而关闭。
因此，本发明的快门系统中的平衡杆4、平衡重5和弹簧6的其中一个作用就是使快门之曝光指数不受手持相机时造成之倾角的影响。
权利要求
1.一种照像机的快门系统，包括二个固定在支架上的快门叶片，一个励磁线圈，一个装在线圈轴线上的永久磁铁，其磁极分别接近和远离线圈的中心线，线圈或磁铁作为可移动部件设置成在第一和第二位置之间沿共同轴线相对运动，其中磁铁分别沿轴向离开和靠近线圈的中心线，偏压装置弹性偏压磁铁或线圈，使它们各自朝向第一位置，励磁线圈所产生的磁力能够克服偏压装置的力并使线圈和磁铁相对运动进入第二位置，其特征在于一个联动件把磁铁或线圈与快门叶片连接，以便借助线圈和磁铁进入第二位置的相对运动把快门打开；偏压装置包括一个平衡杆，该杆可旋转地设置以便使该杆的重量基本上平衡快门机构的重量，而与照像机的放置角度无关。
2.根据权利要求1的快门系统，其特征在于所述的平衡杆其一端与所述的联动件接合而在另一端有一个平衡重，其间有平衡杆的转轴。
3.根据权利要求1或2的快门系统，其特征在于所述的线圈固定在机身上，而磁铁是可动件。
4.根据权利要求1或2的快门系统，其特征在于所述的磁铁固定在机身上，而线圈是可动件。
5.根据权利要求1的快门系统，其特征在于所述的每个快门叶片上有适合使快门打开和关闭的槽。
6.根据权利要求1或5的快门系统，其特征在于所述的联动件是一个栓，该栓从可移动部件上凸出并接合在每个快门叶片的槽内。
7.根据权利要求1的快门系统，其特征在于所述的偏压装置包括一个作用在平衡杆上的弹簧。
全文摘要
本发明涉及一种照像机快门系统，包括二个固定在支架上的快门叶片，一个励磁线圈、一个永久磁铁，一个联动件把磁铁或线圈与快门叶片连接，线圈与磁铁之间可产生相对运动，从而引起快门的打开和闭合。一个偏压装置包括一个平衡杆和弹簧促使快门处在正常的关闭状态，平衡杆上有平衡重并可旋转地设置使该杆的重量基本上平衡快门机构的重量，而与照像机的放置位置无关。
文档编号G03B9/10GK1049918SQ90102620
公开日1991年3月13日 申请日期1990年5月1日 优先权日1989年8月31日
发明者袁凯鸿 申请人:袁凯鸿, 余长琅