双稳态电磁控制快门的制作方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请基于申请号为61/730, 048、申请日为2012年11月26日的美国临时专利申 请提出，该申请的内容在此引入本申请作为参考。
技术领域
[0003] 本发明大体涉及快门组件，更具体而言涉及适用于摄影、科学或生物医疗应用的 双稳态电磁控制快门组件。
【背景技术】
[0004] 快门组件被应用于许多需要快门打开/关闭循环的应用领域。传统组件通常以不 同的方式运行，某些仅仅在一个方向上提供力，并且在循环的第二部分依赖于弹簧复位。例 如，由于电磁力和弹簧力涉及的驱动力不同，因此，当弹簧复位电磁线圈被用作驱动器时其 对打开/关闭时间的控制薄弱。
[0005] 其他循环依赖于需要占用较大空间的庞大机制或需要进行简化的复杂机制。例 如，始终需要较小且较薄的快门，以便更易于放入光学机械应用的光束路径，并且需要更简 单和更可靠的快门组件，可在高速下降低快门叶片的抖动和弹跳。
【发明内容】
[0006] 快门组件的一实施例包括多个可在打开位置与关闭位置之间移动的快门叶片，以 及多个围绕所述的多个快门叶片的周边设置的驱动机构，用于移动多个快门叶片，其中，所 述驱动机构中的每一个至少在第一位置和第二位置是稳定的。在优选实施例中，每个驱 动机构进一步包括电磁线圈和永磁衔铁，并且驱动机构以可以生成平衡的打开/关闭驱 动力的方式设置，从而生成上升时间和下降时间的相近值。这种设计方式具有2个串列 (tandem)作用于打开/关闭动作的电磁线圈，可为整体驱动快门组件提供恒定动力。
【附图说明】
[0007] 图1是根据本公开的快门的一实施例的前视图，其中某部分被部分地移除；
[0008]图2是图1快门实施例的前视图，其中某部分被全部移除；
[0009]图3是图1快门实施例的后视图，其中某部分被全部移除，且快门叶片位于关闭位 置；
[0010]图4是图1快门实施例的后视图，其中某部分被全部移除，且快门叶片位于打开位 置；
[0011]图5是图1快门实施例的后视图，其中某部分被部分地移除；
[0012] 图6是图1快门的一定时数据实施例的示意图；
[0013] 图7是驱动机构的装置的一实施例的示意图。
【具体实施方式】
[0014]据本发明的原理的示例性实施例的说明旨在结合附图进行解读，其将被视作整个 书面描述的一部分。在文中所公开的本发明的实施例的说明中，任何方向或方位参照都仅 仅旨在便于进行说明，而并非旨在以任何方式限制本发明的范围。如"上"、"下"、"水平"、 "垂直"、"上方"、"下方"、"向上"、"向下"、"顶部"和"底部"等相对性用语及其派生词（例 如，"水平地"、"向下地"、"向上地"等）应当被视作是如后面所述或如所述附图中所示的方 位。这些相对性用语仅仅旨在便于进行说明，而并非要求设备以某一特定方位进行构造或 操作，但如此处有明确说明的除外。如"附接"、"附连"、"连接"、"联接"、"互连"和类似用语 是指其中结构直接地或通过介入结构间接地相互固定或附连的关系，以及活动或刚性附接 或关系，但另有明确说明的除外。此外，本发明的特征和有益效果通过参照示例性实施例示 出。因此，本发明明显不应当被限定于示出的一些可能可单独存在的非限制性特征组合或 其他特征组合的示例性实施例，本发明的范围由所附权利要求限定。
[0015]本公开描述了目前所能预期的本发明的最佳实施方式或实施方式。此描述并非旨 在从限制意义上理解本发明，而仅仅出于示例目的结合附图提供本发明的实例，以告知本 领域中的普通技术人员本发明的优点和构造。在附图的各个示意图中，相同的参考号表示 相同或相似的零件。
[0016] 重要的是，应当注意本公开的实施例仅仅是本文的创新性教导的许多有利用途的 实例。通常，本申请的说明书中进行的陈述不一定限制了各个要求保护的发明的任何发明。 而且，某些陈述可以适用于某些创造性特征，但不适用于其他特征。通常，除非另有说明，单 数元件可以是复数，并且反之亦然而不失一般性。
[0017] 图1-2是快门组件100的一实施例的正视图。该快门组件100包括驱动组件凹槽 (pocket) 110,用于容纳驱动快门组件100的零件。该驱动组件凹槽110被限定于底板120 与前盖130之间。底板120支撑一端具有驱动组件且另一端具有多个快门叶片140的部件。 快门叶片140可在如图1-2所示的关闭位置与如图4所示的打开位置之间移动。该打开位 置暴露光通道口 150。多个设置于驱动元件凹槽110内的驱动机构160使快门叶片140从 阻塞或闭塞快门开口 150的关闭位置（图1-2)，移动至暴露快门开口 150的打开位置（图 4)。图1为了示出驱动机构160而移除部分前盖130,图2为了更好地示出驱动元件凹槽 110的部件而移除了整个前盖。
[0018] 快门开口 150被驱动环170围绕，该驱动环170受驱动机构160驱动，使快门叶片 140在打开位置与关闭位置之间移动。当驱动机构160向驱动环170施加力时，驱动环170 围绕垂直于快门叶片140的轴180旋转。轴180还限定了快门组件100的中心轴。当驱动 环170在第一方向上旋转时，使快门叶片140从关闭位置移动至打开位置，且当驱动环170 在第二方向上选择时，使快门叶片140从打开位置移动至关闭位置。
[0019]在图示说明的实施例中，每个驱动机构160进一步包括带有永磁衔铁200的电磁 线圈190。但是，应当理解的是，采用其他驱动机构结构也是可能的，如，未采用电磁线圈或 永磁衔铁的机构。然而，在图示图说明的实施例中，驱动机构160优选为线性驱动机构，如， 电磁线圈或音圈（voice coil)。
[0020] 每个驱动机构160在至少2个位置是稳定的。在图示说明的实施例中，每个驱动机 构160都是带有电磁线圈框架210的电磁线圈190,线圈（未示出）缠绕在一部分框架210 上。每个电磁线圈190进一步包括轴230,永磁体200沿该轴230线性移动。电磁线圈190 具有电流通过线圈（未示出）时所产生的磁场，其使永磁体200沿第一稳定位置（永磁体 200在此基本上被包裹在电磁线圈框架210内）与第二稳定位置（其中，永磁体200相对 于电磁线圈框架210延伸）之间的轴230移动。倒转通过线圈的电流的方向使永磁体200 从第一位稳定置移动至第二稳定位置，反之亦然。永磁体200初始设有偏移量，以使磁场失 准，从而允许在稳定位置之间线性运动。
[0021] 具体地，在图1-2中所示的实施例中示出了 4个驱动机构160。每个驱动机构160 与驱动环臂250上的驱动环170都具有一个触点240,且可在该触点施加线性力使驱动环 170旋转。驱动机构160成对260动作，每对260具有第一驱动机构和第二驱动机构，当每 个各自的永磁体200从第一稳定位置移动至第二稳定位置时，第一驱动机构在第一方向上 使驱动环170旋转，且第二驱动机构在第二方向上使驱动环170旋转。应了解，当图示说明 的实施例示出衔铁200被搁置于触点240上时，永磁体200可能通过链接件（未示出）连 接至触点240,使驱动机构160在两个方向上施加力。在如图7所示的实施例中，每对驱动 机构中的驱动机构160串联，且该成对的驱动机构并联。
[0022] 优选地，4个驱动机构160设置成两对260 (图2)，每对具有沿驱动环170圆周顺时 针推动的一个驱动机构和沿驱动环170圆周逆时针推动的第二驱动机构。如图2中实施例 所示，所述的两对260呈对角设置，且串联运行以推动或驱动所述驱动环170。驱动环170 进一步包括凸耳270,该凸耳270与传感器280 -起使用，用于感测驱动环170的位置。在 图示说明的实施例中，传感器280为光遮断器，但是应当理解的是，该传感器可以是属于其 他传感器类型的近距离传感器。传感器280在运行联锁系统并防止快门组件100卡住时可 以提供关于快门位置的信息。
[0023] 驱动机构160的动作（如，从一个稳定位置移动至另一个）由控制器290控制。 该控制器290通常针对具有打开运动和关闭运动的快门组件100发起两级循环。在打开运 动中，该控制器290发送信号，使至少一个驱动机构160从第一稳定位置移动至第二稳定位 置。驱动机构160的运动使驱动环170围绕轴180在第一方向上旋转，其反过来又使快门 叶片140移动至打开位置（如图4所示）。在快门组件100的关闭运动中，控制器290发送 信号，使驱动机构160返回第一稳定位置，同时使至少一个其他驱动机构从第一稳定位置 移动至第二稳定位置。驱动机构160在循环第二部分的运动使驱动环170围绕轴180在第 二方向上旋转，其反过来又使快门叶片140从打开位置移动至关闭位置。在一些实施例中， 控制器290可提供来自传感器280的关于快门叶片140当前位置的信息。
[0024] 图3和图5是图1快门组件的后视图，其中图5中所示后盖310在图3中被全部 移除，且所示的快门叶片140位于关闭位置。快门叶片140在快门