专利名称：快门装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及照相机的一种焦面快门装置。
至今，许多照相机广泛使用了焦面快门装置，其中，采用许多臂杆来构成一个平行连杆机构，形成一条狭缝的快门叶片(一个前叶片和一个后叶片)装在臂杆的前端。在这种焦面快门装置中，已经盖住快门开口的前叶片向着快门开口的端边运动，使快门开口露出，在经过按照快门速度预先确定的一段时间之后，已经打开快门开口的后叶片向着快门开口的端边运动，使快门开口关闭，因此，在前叶片和后叶片之间确定的狭缝，从快门开口的一边向开口的另一边移动，为胶片上摄影成象面提供所需的曝光。
这种焦面快门装置被精心地制成这样在曝光开始到曝光结束的一段时间内，前叶片和后叶片的运动特性很均匀，特别是它们为曝光形成的狭缝边的运动特性很均匀，以防止在整个摄影成象面上产生曝光不均匀性。此外，常规的焦面快门装置是在这样的前提下制造的由平行连杆机构同时驱动两个快门叶片，使得形成狭缝的两条边相互平行地移动。
然而，在臂杆前端与快门叶片之间的配合区中，或者在臂杆底端与快门底板之间的配合区中，存在着游隙(配合间隙)，以使每个快门可平滑地运动。因此，即使快门叶片采用平形连杆机构来驱动，实际上形成狭缝的叶片边并没有相互平行地移动，因此沿狭缝纵向(在垂直运动型焦面快门装装置中沿着横向)的曝光不会均匀，从而导致曝光的不均匀性。
这里，参照图3A到3C，图4A到4C和图5A到5C，在下面描述一种沿横向产生曝光不均匀的机构。图3A到3C说明了在垂直运动型焦面快门装置中沿横向没有曝光不均匀的理想状态。虽然前快门叶片和后快门叶片开始是加速运动，但为了简单起见，在描述中认为每个快门叶片为匀速运动。
在图3A、3B和3C中，标号101表示在快门底板(图中未示)上提供的快门开口，而标号102和103分别表示驱动前快门叶片104的主臂和副臂。主臂102和副臂103的底端部分与快门底板作转动配合，使得装在快门底板上的轴105和106分别与孔102a和103a配合。此外，前快门叶片104与主臂102和副臂103的前端部分作转动配合，使得装在前快门叶片104上的销107和108分别与孔102b和103b配合。
在主臂102和副臂103底端部分一侧的转动轴之间距离(轴105和轴106之间距离)等于在主臂102和副臂103前端部分一侧的前快门叶片104配合轴之间距离(销107和108之间距离)，并且由主臂102和副臂103构成平行连杆。
作为许多遮光叶片之一的前快门叶片104，是形成曝光狭缝的一个构件。
另一方面，标号109和110分别表示驱动后快门叶片111的主臂和副臂。主臂109和副臂110的底端部分与快门底板作转动配合，使得装在快门底板上的轴112和113分别与孔109a和110a配合。此外，后快门叶片111与主臂109和副臂110的前端部分作转动配合，使得装在后快门叶片111上的销114和115分别与孔109b和110b配合。
在主臂109和副臂110底端部分一侧的转动轴之间距离(轴112和轴113之间距离)等于在主臂109和副臂110前端部分一侧的后快门叶片111配合轴之间距离(销114和115之间距离)，因此，由主臂109和副臂110构成一个平行连杆。
作为许多遮光叶片之一的后快门叶片111，是形成曝光狭缝的一个构件。
在图3A、3B和3C所示的理想形式中，在每个配合区内，也就是说，在每个孔102a、103a、102b、103b与相应配合的轴105、106和销107、108之间，或者在每个孔109a、110a、109b、110b与相应配合的轴112、113和销114、115之间，不存在配合游隙(配合间隙)。因此，从图3A所示的接近曝光开始状态，经过图3B所示的曝光进行状态，直到图3C所示的接近曝光结束状态，前快门叶片104和后快门叶片111形成的狭缝边104a和111a保持相互平行，因此产生沿横向均匀的曝光。
然而，在焦面快门装置的实际产品中，上面已提到在配合区中作出了配合游隙，如图4A到4C和图5A到5C所示，因此，为了保持前快门叶片104和后快门叶片111形成的狭缝边104a和111a相互平行，就遇到了困难，它造成了沿横向曝光的不均匀性。
图4A、4B和4C表示了前快门叶片104形成的狭缝边104a的倾斜度变化情况。在图4A所示的接近曝光开始状态，与主臂102上驱动力传递孔102c连接的驱动杠杆(图中未示)把驱动力传到主臂102上，此时主臂102接受一个绕轴105顺时针转动的力，结果在前快门叶片104的销107上作用了以箭头F1表示的力，销107以配合游隙与主臂102的孔102b配合。
当以箭头F1表示的力作用时，由于大载荷静摩擦力和前快门叶片104绕重心G1的惯性力，前快门叶片104倾向于留在原有位置。另外，由于副臂103的载荷(惯性力)，一个使前快门叶片104反时针转动的力作用在销107和108上。因此，由于在连杆系统内的游隙，前快门叶片104(形成狭缝的边104a)以倾斜的状态开始运动，相对于快门开口的端边，其右侧区被抬高，如图4A所示。
然后，在图4B所示的曝光进行状态中，由于从主臂102作用在销107上的力，副臂103的载荷产生使前快门叶片104转动的力，这个力与作用在前快门叶片104上的离心力相平衡，因而前快门叶片104(形成狭缝的边104a)以与快门开口101端边平行的状态进行运动。顺便说一下，以该状态为界线，作用在前快门叶片104上的力从反时针方向的力转变为顺时针方向的力。
接着，在图4C所示的接近曝光结束状态中，由于从主臂102作用在销107上以箭头F1表示的力，形成了从副臂103作用在销108上使前快门叶片104顺时针转动的力(即由副臂103载荷产生的力)，这个力和顺时针作用在前快门叶片104上的离心力均加到前快门叶片104上。因此，由于连杆系统内的游隙，前快门叶片104(形成狭缝的边104a)终止运动时，处于其右侧区被降低的倾斜状态。
图5A、5B和5C表示了后快门叶片111形成的狭缝边111a倾斜度变化情况。在图5A所示的接近曝光开始状态中，与主臂109上驱动力传递孔109c连接的驱动杠杆(图中未示)把驱动力传到主臂109上，此时主臂109接受一个绕轴112顺时针转动的力，结果在后快门叶片111的销114上作用了以箭头F2表示的力，销114以配合游隙与主臂109的孔109b配合。
当箭头F2表示的力作用时，由于静摩擦力和后快门叶片111绕重心G2的惯性力，后快门叶片111倾向于留在原有位置。因此，一个使后快门叶片111反时针转动的力作用在后快门叶片111的销114上。然而，当箭头F2表示的力作用时，由于副臂110的载荷(惯性力)，产生一个使后快门叶片111绕着后快门叶片111上销115顺时针转动的力，由此抵消了上述反时针转动的力。所以，即使连杆系统内存在游隙，后快门叶片111(形成狭缝的边111a)以与快门开口101端边平行的状态开始运动。
然后，在图5B所示的曝光进行状态中，由于从主臂109作用在销114上的力，由副臂110载荷产生的使后快门叶片111转动的力，以及作用在后快门叶片111上的离心力之间保持平衡，后快门叶片111(形成狭缝的边111a)以与快门开口101端边平行的状态进行运动。
接着，在图5C所示的接近曝光结束状态中，尽管由于从主臂109对销114作用了以F2表示的力，由此产生从副臂110作用在销115上、使后快门叶片111反时针转动的力(即由副臂110产生的力)加到后快门叶片111上，但它被使后快门叶片111顺时针转动的离心力抵消。因此，即使在连杆系统内存在游隙，后快门叶片111(形成狭缝的边111a)终止运动时，处于与快门开口101端边平行的状态。
如上所述，前快门叶片104形成的狭缝边104a在运动开始附近处于倾斜状态，相对于快门开口101的端边，其右侧区被抬高，在运动中间变成平行于快门开口101的端边，而在运动终了附近，呈现出其右侧区被降低的倾斜状态。另一方面，从运动开始到终了，后快门叶片111形成的狭缝边111a基本上平行于快门开口101的端边。因此，相对于摄影成象面的中心部分，左上部分和右下部分将产生过度曝光。
此外，虽然在常规的低速快门(狭缝宽度作得比较宽)情形，这种曝光不均匀性还不产生重大问题，但在高速快门情形将造成严重的问题，此时狭缝宽度作得相当窄(快门最大速度为1/8000秒或更高)。
因此，为了消除上述问题而研究了本发明，本发明的目的是提供一种快门装置，它能够提高快门叶片的运动精度。
为了达到上述目的，按照本发明的一种方式提供了一种快门装置，它包括一个快门叶片，一个底板，一个第一臂杆，其一端与快门叶片转动配合，另一端与底板转动配合，以及一个第二臂杆，其一端与快门叶片转动配合，另一端与底板转动配合，其中，第一臂杆相对于快门叶片的转动中心与第二臂杆相对于快门叶片的转动中心之间的距离，作得不同于第一臂杆相对于底板的转动中心与第二臂杆相对于底板的转动中心之间的距离，因而可以改进快门叶片的运动精度。
从以下结合附图的优选实施例的详细描述，本发明上述的和其它的目的和特性将变得很明显。
图1A、1B和1C是说明例，用于说明本发明实施例的焦面快门装置中前快门叶片驱动区(理想地设计成在连杆系统内没有游隙)的工作。
图2A、2B和2C是说明例，用于描述本发明实施例中前快门叶片驱动区(在连杆系统内具有游隙)的工作。
图3A、3B和3C是说明例，用于说明常规焦面快门装置(理想地设计成在连杆系统内没有游隙)的工作。
图4A、4B和4C是说明例，用于描述常规焦面快门装置中前快门叶片驱动区(在连杆系统内具有游隙)的工作。
图5A、5B和5C是说明例，用于描述常规焦面快门装置中后快门叶片驱动区(在连杆系统内具有游隙)的工作。
以下将参照附图详细描述本发明的优选实施例。
图1A到1C和图2A到2C表示了用于本发明实施例照相机中焦面快门装置的前快门叶片驱动区。
首先在图1A到1C中，说明了一个理想设计的前快门叶片驱动区，因此在构成驱动前快门叶片4的连杆区域内，没有配合游隙(配合间隙)。
参照图1A到1C，标号1表示在快门底板10中提供的快门开口，标号2和3分别表示驱动前快门叶片4的主臂和副臂。主臂2和副臂3的底端部分均与底板10作转动配合，使得装在快门底板10上的轴5和6分别与孔2a和3a配合。另外，前快门叶片4与主臂2和副臂3的前端部分作转动配合，使得装在前快门叶片4上的销7和8分别与孔2b和3b配合。
在主臂2和副臂3底端部分一侧的转动轴之间距离(轴5和轴6之间距离)作得大于在主臂2和副臂3前端部分一侧的前快门叶片4配合轴之间距离(销7和8之间距离)，因此，由主臂2和副臂3构成了一个非平行的连杆。具体地说，相对于构成平行连杆的假想轴6a位置，副臂3的轴6位置向上偏移。
作为许多遮光叶片之一的前快门叶片4，是形成曝光狭缝的一个构件。
上述理想设计的前快门叶片4的驱动区被构造成这样形式在接近图1A所示的曝光开始时，前快门叶片4(形成狭缝的边4a)处于右侧区被降低的倾斜状态。
然后，构成平行连杆的假想轴6a绕着实际轴6向着这样的位置移动使得前快门叶片4(形成狭缝的边4a)变成与快门开口1的端边平行，如图1B所示，因此，前快门叶片4的右侧区逐渐升高。前快门叶片4通过变成与快门开口1端边平行的位置，然后达到图1C所示的接近曝光结束的状态，此时前快门叶片4呈现出一种倾斜状态，它与接近曝光开始状态相反，其右侧区被抬高。
然后参照图2A到2C，以下描述本实施例的实际前快门叶片驱动区。在该前快门叶片驱动区中，为了使相关零件的运动平滑，在上述每个配合区中，即在每个孔2a、3a、2b、3b与相应配合的轴5、6和销7、8之间提供了配合游隙(配合间隙)。
在图2A所示的接近曝光开始状态，与主臂2上驱动力传递孔2c连接的驱动杠杆(图中未示)把驱动力传到主臂2上，此时主臂2接受一个绕轴5中心顺时针转动的力，因此在前快门叶片4的销7上作用了以箭头F1表示的力，销7以配合游隙与主臂2的孔2b配合。
当箭头F1表示的力作用时，由于大载荷静摩擦力和绕重心G1的前快门叶片4的惯性力，前快门叶片4倾向于留在原有位置。另外，由于副臂3的载荷(惯性力)，一个使前快门叶片4反时针转动的力作用在销7和8上。
这里，如果假设主臂2和副臂3构成一个平行连杆，则由于在连杆系统内的游隙，前快门叶片4将处于倾斜状态，相对于快门开口1的端边，其右侧区被抬高。相反，按照本实施例，把主臂2和副臂3作得构成一个非平行连杆，使得在没有配合游隙的理想设计情形下，前快门叶片的右侧区降低，因此，在具有配合游隙的实际设计情形下，由于上述作用在前快门叶片4上的力，前快门叶片4(形成狭缝的边4a)变成与快门开口1的端边平行。更精确地说，按照每个孔2a、3a、2b、3b与相应配合的轴5、6和销7、8之间的配合间隙量，设置轴5与6之间的距离。结果，前快门叶片4平行于快门开口1的端边进行运动。
然后，在图2B所示的曝光进行状态中，前快门叶片4(形成狭缝的边4a)与快门开口1端边保持平行，其状况与主臂2和副臂3构成一个平行连杆的情形相同。
接着，在图2C所示的接近曝光结束状态中，由于从主臂2作用在销7上以箭头F1表示的力，前快门叶片4接受了从副臂3作用在销8上、使前快门叶片4顺时针转动的力(由副臂3载荷产生的力)，此外，也接受了顺时针作用在前快门叶片4上的离心力。
这里，如果假设主臂2和副臂3构成一个平行连杆，则由于在连杆系统内的游隙，前快门叶片4(形成狭缝的边4a)将处于倾斜状态，相对于快门开口1的端边，其右侧区被降低。相反，按照本实施例，把主臂2和副臂3作得构成一个非平行连杆，使得在没有配合游隙的理想设计情形下，前快门叶片的右侧区被抬高，因而在有游隙的实际设计情形中，由于上述作用在前快门叶片4上的力，前快门叶片4(形成狭缝的边4a)在保持与快门开口1端边平行的状态下，终止运动。
如上所述，在本实施例的前快门叶片驱动区中，非平行连杆是这样构成的按照在孔2b与销7之间、和/或孔3b与销8之间、和/或孔3a与轴6之间的配合间隙量，作为副臂3转动中心的轴6位置自位置6a(在构成平行连杆情形中作为转动中心)向上偏移。因此，虽然在理想设计中，运动开始和运动终了时前快门叶片4相对于快门开口端边为倾斜的，但在配合区具有游隙的实际情形中，前快门叶片4保持与快门开口1端边平行的状态。
因此，补充采用了与前述常规后快门叶片驱动区(参照图3A到3C和图5A到5C)相似的后快门叶片驱动区，由前快门叶片和后快门叶片形成的狭缝可在曝光时始终保持平行的状态，从而有可实现具有高曝光精度，但沿横向没有曝光不均匀性的焦面快门装置。
顺便说一下，虽然在上述实施例中，偏移副臂3的轴6来构成非平行连杆，但也可以用其它轴，例如偏移主臂2的轴5来构成非平行连杆。
此外，虽然在上述实施例的描述中，把形成曝光狭缝的许多前快门遮光叶片之一的驱动连杆作成非平行连杆，但也可以用相似方式把其它前快门遮光叶片的驱动连杆作成非平行连杆，或者作成平行连杆。
另外还有，虽然在上述实施例中，把前快门叶片作成与快门开口端边平行，以保持狭缝的平行性，但也可以把前快门叶片的驱动连杆作成平行连杆，而把把后快门叶片的驱动连杆作成非平行连杆，从而使得前快门叶片相对于快门开口端边的倾斜度与后快门叶片的倾斜度一致，由此保持狭缝的平行性。
应该理解到，以上仅涉及本发明的一个优选实施例，可以包括适于本文目的的所有本发明实施例的变化和修改，它们不背离本发明的精神和范围。
权利要求
1．一种快门装置包括一个快门叶片；一个底板；一个第一臂杆，其一端与上述快门叶片转动配合，另一端与上述底板转动配合；以及一个第二臂杆，其一端与上述快门叶片转动配合，另一端与上述底板转动配合，其中，上述第一臂杆相对上述快门叶片的转动中心与上述第二臂杆相对上述快门叶片的转动中心之间的距离，设置成不同于上述第一臂杆相对上述底板的转动中心与上述第二臂杆相对上述底板的转动中心之间的距离。
2．按照权利要求1的快门装置，其中，上述第一臂杆相对上述底板的转动中心与上述第二臂杆相对上述底板的转动中心之间的距离，设置得大于上述第一臂杆相对上述快门叶片的转动中心与的上述第二臂杆相对上述快门叶片转动中心之间的距离。
3．按照权利要求1的快门装置，其中，上述第一臂杆与上述快门叶片之间的连接，和上述第二臂杆与上述快门叶片之间的连接，均具有预定的间隙量。
4．按照权利要求3的快门装置，其中，上述第一臂杆相对上述快门叶片的转动中心与上述第二臂杆相对上述快门叶片的转动中心之间的距离，不同于上述第一臂杆相对上述底板的转动中心与上述第二臂杆相对上述底板的转动中心之间的距离，两个距离之差根据预定的间隙量来设置。
5．按照权利要求4的快门装置，其中，上述快门叶片是前快门叶片。
6．一种快门装置包括一个快门叶片；一个底板；一个第一臂杆，其一端以预定的间隙量与上述快门叶片转动配合，另一端与上述底板转动配合；以及一个第二臂杆，其一端以预定的间隙量与上述快门叶片转动配合，另一端与上述底板转动配合，其中，按照预定的间隙量来改变上述第一臂杆与上述第二臂杆之间的平行程度。
7．按照权利要求6的快门装置，其中，上述快门叶片是前快门叶片。
全文摘要
一种起到照相机焦面快门装置功能的快门装置,它包括:一个快门叶片,一个底板,一个第一臂杆和一个第二臂杆。第一臂杆的一端与快门叶片转动配合,另一端与底板转动配合,而第二臂杆的一端与快门叶片转动配合,另一端与上述底板转动配合。在这种快门装置中,第一臂杆相对快门叶片的转动中心与第二臂杆相对快门叶片的转动中心之间的距离,设置成不同于第一臂杆相对底板的转动中心与第二臂杆相对底板的转动中心之间的距离。
文档编号G03B9/36GK1210281SQ98116499
公开日1999年3月10日 申请日期1998年8月28日 优先权日1997年8月29日
发明者岛田文夫 申请人:佳能电子株式会社