遮光结构的制作方法

专利名称：遮光结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于遮光的遮光装置，例如，涉及一种用于在具备可变焦距功能的照相机的多个镜筒之间遮光的遮光结构。
做为常规所知的结构，例如有(1)油性硅橡胶的遮光密封，(2)涂覆有聚四氟乙烯(PTFE)的硅橡胶遮光密封，(3)烤熔而凝结在金属配件上的油性硅橡胶的遮光密封，和(4)涂覆有聚四氟乙烯的烤熔而凝结在金属配件上的硅橡胶的遮光密封。


图11示出了第(4)种遮光密封。在图11中，遮光密封100是这样构成的将一个密封唇部101与一个加强部102粘接，前者由一个涂覆有聚四氟乙烯的环构成，而后者由一个做为金属配件的金属环构成。
密封唇部101的密封孔的一端具有比镜筒200的外经稍小的直径。
这样，在使用中，镜筒200被插入密封孔中，密封唇部101呈L形变形，并利用自身的张力紧密地贴附在镜筒200上，从而在镜筒变焦时前后移入和移出时，能防止光线和灰尘进入密封孔，由此提供遮光性能和密封性能。
以这种方式，通过将密封唇部用油浸渍或涂覆聚四氟乙烯，而使常规的遮光密封的滑动阻力降低。
然而，在上述的常规技术的情况下，出现下列问题。
近年来，小型照相机已被微型化并实现多功能性。另一方面，小型照相机的电源的电量是有限的，这样对每一个单元都要降低用电量。
在这种情况下，利用常规的遮光密封，尽管采取了通过使遮光密封浸油或给它涂覆聚四氟乙烯这样的措施来降低滑动阻力，但其效果是有限的，这是由于镜筒和遮光密封间的滑动彼此为固体间接触。例如，即使采用上述第(4)种具有较低滑动阻力的遮光密封，每一件的滑动阻力也大到20至100gf。
由于遮光密封的滑动阻力如上所述那么大，所以在改变焦距过程中就要消耗较大的电量。
另一方面，在镜筒伸出和缩回时，由于用于装设遮光密封的空间根据镜筒的偏心量而改变，如果该偏心量大，若装设遮光密封的空间小，则遮光密封会被压坏；而若该空间大，则会产生一个间隙，这样即使整个遮光密封由橡胶制成，也会出现漏光。
这样，利用常规的遮光装置，即使要将遮光装置微型化，也需要在遮光密封的外径侧提供一个与偏心量相等或比之大的空间S，如图11所示。该遮光装置被构造成如果镜筒是偏心的，这个空间S能吸收偏心量，以防破坏遮光密封的功能，如图12所示。
此外，在某些情况下，镜筒在分型面上有一个缝脊(分型线)，光会从此泄漏。
本发明设计成要解决常规技术中的上述问题。权利要求1记载的发明技术主题是提供一种遮光结构，它能降低滑动阻力，同时能改进遮光性能并还能节省空间。
权利要求2至4和14记载的发明技术主题是在权利要求1所述发明技术主题的基础上，提供一种遮光结构，它能为保持磁性流体提供更大的保持力，并能更可靠地遮光。
权利要求5记载的发明技术主题是在权利要求1所述发明技术主题的基础上提供一种遮光结构，它能为保持磁性流体提供更大的保持力并能有效地吸收误差——即使装配或类似误差存在于多个元件之间。
权利要求6记载的发明技术主题是在权利要求1所述发明技术主题的基础上，进一步提供一种能进一步提高遮光效果的遮光结构。
本权利要求7和8记载的发明技术主题是在权利要求1所述发明技术主题的基础上提供一种遮光结构，它能为保持磁性流体提供更大的保持力，并能更可靠地遮光。
权利要求9记载的发明技术主题是在权利要求1所述发明技术主题的基础上提供一种遮光结构，它能在具有多个镜筒的照相机的镜筒之间实现可靠的遮光。
本权利要求10记载的发明技术主题是在权利要求9所述发明技术主题的基础上，进一步提供一种其中镜筒易于制造的照相机镜筒的遮光结构。
权利要求11记载的发明技术主题是在权利要求9所述发明技术主题的基础上提供一种遮光结构，即使出现照相机镜筒的轴向中心上的误差，它也能有效地吸收这种误差。
权利要求12记载的发明技术主题是在权利要求10所述发明技术主题的基础上提供一种遮光结构，它能有效地防止灰尘从外面进入镜筒的内部。
权利要求13记载的发明技术主题是在权利要求9所述发明技术主题的基础上提供一种遮光结构，它在照相机镜筒向前或向后运动时，也能将磁性流体可靠地保持在磁力产生装置的位置处，而不让与镜筒接触的磁性流体流走。
权利要求14记载的发明技术主题是在权利要求1所述发明技术主题的基础上提供一种遮光结构，它能防止磁性流体接触一个元件时的润湿，并能进一步提高遮光性能。
这里，磁力产生装置指所谓的磁体，而磁性流体指其中通过使表面活性剂吸附到磁性颗粒表面上而稳定地散布有铁磁性颗粒的流体。与其上吸附有表面活性剂的磁性颗粒混合的烃、氟、聚硅氧烷或类似物的基础油，被用作磁性流体。利用这种具有预定密度的磁性颗粒，能相对于磁性流体在遮光方向的厚度尺寸合适地达到所需的遮光性能。由于这种磁性流体是沿着由磁力产生装置产生的磁力线来构形的并且与另一元件接触，所以来自外面的光线被遮住。此外，由于磁性流体由磁力的磁力线保持，所以它保持预定的形状。
此外，由于上述另一元件接触磁性流体，所以与那种由固体间接触产生的常规的滑动阻力相比，滑动阻力可被显著减小。由于以这种方式减小了滑动阻力，使得两元件相互运动所需的动力消耗下降，因而可节省电力。
此外，即使在用于装设遮光密封的空间由于两元件的偏心度而改变的情况下，或者在分型面上有缝脊(分型线)的情况下，由于磁性流体按照磁场分布运动而充满两元件间的间隙，所以提高了偏心追随性(适应性)，并能完全遮住光。
另外，由于提高了偏心追随性，所以不再象过去那样要在遮光密封的外径侧提供等于或大于偏心量的空间，从而可有效地节省空间，特别是在要求微型化的小型照相机中。
在权利要求2记载的发明中，上述磁力产生装置的形状被制成能让磁力集中到朝着上述另一元件的方向上。
因此，在权利要求2记载的发明中，由于磁力集中在朝着另一元件的方向上，磁性流体沿着磁力线构形并由集中的磁力保持，其结果是，能以更强劲的压紧状态与另一元件接触。
结果是，当任何一个元件相对于另一元件运动时，由运动元件拖带与之接触的磁性流体的现象被减小，从而能进一步提高遮光性能。
在权利要求3记载的发明中，上述磁力产生装置制成沿着朝向另一元件的方向突出的尖端形。
因此，在权利要求3记载的发明中，如果磁力产生装置的尖端做成朝着另一元件突出，那么由于与磁力产生装置2、3和5的顶端为平头的情况相比，磁性流体4和8的表面张力形成得较大，所以，可以较大的保持力将磁性流体4和8保持在磁力产生装置上。结果，可以更可靠地遮光。
在权利要求4记载的发明中，在上述磁力产生装置2、3和5中装设有多孔材料。
这里，例如纺织品、无纺织品和类似物均属于多孔材料的范畴。如果设置这种多孔材料，磁性流体还由磁力提供的保持力以外的多孔材料的毛细作用力更加牢固地保持在磁力产生装置上，由此可更可靠地遮光。
在权利要求5记载的发明中，上述另一元件由非磁性材料制成。
根据权利要求5记载的发明，如果磁性流体沿着磁力产生装置产生的磁力的磁力线来构形，那么磁性流体最终被压在非磁性材料上。
因此，即使在一个元件和另一元件之间出现装配误差或类似误差，该误差也能被有效地吸收。
在权利要求6记载的发明中，上述另一元件由磁性材料制成。
因此，根据权利要求6记载的发明，由于上述另一元件由磁性材料制成，不仅该磁性流体，而且该另一元件，会被磁力吸向上述磁力产生装置，磁性流体不再呈磁力线的形状，而是受压变形，从而使它与另一元件的接触面变大。
结果是，在权利要求6记载的发明中，遮光效果可被进一步提高。
在权利要求7记载的发明中，包括有一个磁体的磁性流体保持装置被设置在上述磁力产生装置的两侧，上述磁性流体由磁力产生装置和磁性流体保持装置以磁力保持。
因此，在权利要求7记载的发明中，由于磁性流体不仅由磁力产生装置产生的磁力保持，而且还由磁性流体保持装置保持，因此，磁性流体被更牢靠地保持。
在权利要求8记载的发明中，上述磁性流体保持装置被成形为让磁力集中在另一元件侧。
因此，在权利要求8记载的发明中，由于磁力线集中在靠近另一元件的磁性流体的保持装置的一部分中，而磁性流体沿着磁力线来构形，结果，磁性流体与另一元件侧的接触量会增大。
因此，在权利要求8记载的发明中，光线可被更可靠地遮住。
在权利要求9记载的发明中，上述多个元件是照相机镜头的镜筒，上述磁力产生装置固定在位于外侧的镜筒的内表面部分的整个周边上，磁性流体接触位于内侧的镜筒的外表面部分的整个周边，以遮住外侧镜筒和内侧镜筒之间的缝隙。
因此，在权利要求9记载的发明中，例如，即使内侧镜筒在照相机改变焦距时前后运动，由于由固定在外侧镜筒的整个周边上的磁力产生装置磁力保持的磁性流体，处于与外侧镜筒和内侧镜筒之间的镜筒的外表面部分的整个表面接触的状态，光线也能被位于外侧镜筒和内侧镜筒之间的上述磁性流体遮住。
在权利要求10记载的发明中，上述磁力产生装置和磁性流体保持装置事先被固定到一个要被装入上述镜筒端部中的金属元件上。
因此，在权利要求10记载的发明中，可以提供一种其中镜筒易于制造的遮光结构。
在权利要求11记载的发明中，磁力产生装置和磁性流体保持装置设置成与上述外侧镜筒的内圆周表面部分间隔开。
因此，在权利要求11记载的发明中，由于磁力产生装置和磁性流体保持装置设置成与形成在外侧镜筒的内圆周表面部分中的接收部间隔开，所以，在磁力产生装置和磁性流体保持装置与形成在外侧镜筒的内圆周表面部分中的接收部之间，形成一个小缝隙。
结果是，例如，即使由于照相机镜头的镜筒的制造误差、组装误差或类似误差而造成轴向中心轻微偏斜，上述缝隙部分也能吸收上述误差，从而可以使每个镜筒的轴向中心彼此重合，也即，可以实现所谓的对中(定心)。
在权利要求12记载的发明中，一个能防止灰尘从外面进入的遮挡件设置在上述磁性流体保持装置的外侧。
因此，在权利要求12记载的发明中，上述遮挡件能防止灰尘从外面进入。结果是，能够防止出现那种将从外面进来的灰尘保持在磁性流体保持装置和另一元件之间而磨擦另一元件，由此提高滑动阻力并增大照相机能耗的情况。
在权利要求13记载的发明中，在上述磁力产生装置或上述磁性流体保持装置的顶部，或在内侧镜筒的外表面上，切一个沟槽，该沟槽的形状能利用内侧镜筒和外侧镜筒的相对转动将磁性流体保持在磁力产生装置的位置处。
因此，即使另一元件相对于一元件运动，与该另一元件接触的磁性流体利用上述沟槽总是停留在磁力产生装置的位置，而不会被另一元件吸走。
其结果是，在权利要求13记载的发明中，光被更可靠地遮住。
在权利要求14记载的发明中，对与上述磁性流体接触的另一元件的表面进行能保障油的挥发性的表面膜处理。
这里，属于能保障油挥发性的表面膜处理范畴的包括，例如，在另一元件的表面上形成一种油挥发固体膜，和采用与构成磁性流体的油不相容的油来形成一油膜。
在对另一元件的表面采用这种处理的情况下，即使磁性流体接触或滑动接触该另一元件，由于磁性流体变得更不易于弄湿内侧镜筒的表面，所以磁性流体不易于流动，从而能更可靠地形成遮光密封。
该可变焦距镜头部带有遮光密封1，后者安置在镜筒12、13和14之间以及镜筒12和照相机机体11之间，用于在可变焦距镜头部为改变焦距而前后运动时防止光和灰尘进入。
图1中示出了根据第一实施方式的插在可变焦距镜头部中的遮光密封1。所有遮光密封1具有相同的构造，这里将仅对安置在圆柱形镜筒13和14之间的遮光密封1进行说明。
遮光密封1包括一对环形磁体2和3(磁力产生装置)和保持在该对磁体2和3的内周端部中的磁性流体4。该对磁体在径向极性相反取向地相互磁吸并安置在镜筒13的内圆周面上。
该对磁体2和3沿轴向彼此相对以两端面相连接，并在径向上以相反的取向而相互励磁。磁性流体4根据两磁体2和3之间的磁场分布而被磁力保持在该对磁体的内周端部中。
此外，该对磁体2和3设置成从镜筒13的内圆周面突出到一个高度，使得即使镜筒13和14是偏心的，所述镜筒的内周端部也不会接触与之相对的镜筒14的外周面。
由金属或填充有磁粉的有机材料等制成的永久磁体可用作磁体2和3。
Fe3O4颗粒或类似物胶态地分散在油、水、有机溶剂或类似物中，由此可作为磁性流体4。在此实施方式中，饱和磁化强度约为250高斯的烃基磁性流体被注入遮光密封1中，使得它在遮光密封方向的厚度尺寸约为200μm，用20000到100000勒克司的可见光照射，根据照相底片是否被曝光来决定是否有光透过。这种透光试验的结果表明，没有发现有光透过。此外，采用混有颗粒的含氟油和硅油而不是采用烃油作为基础油来进行试验，所得结果基本相同。
这样，当镜筒14被插入遮光密封1的孔中时，由于磁性流体4是流体，所以它可变形以适配固体镜筒14的外圆周表面的形状，从而密封住镜筒13和14之间的间隙，由此能始终将光遮住，同时也能减少滑动阻力。
这里，如果通过涂膜处理给镜筒14的外圆周面涂覆上用于改善磁性流体4的油挥发性的物质，也即降低磁性流体4的润湿性的物质，则会提高保持磁性流体4的能力。在这种情况下，例如可在镜筒的表面上形成一具有油挥发性的固态薄膜，或者最好使用具有氟化物的偶合剂或象具有易于聚合的氟化物链的单体这样的表面改性剂等。
此外，可以将作为多孔材料的纺织或无纺织品浸渍氟化物油并将此纺织品安置在上述遮光密封1的前部，以此在镜筒表面上形成油膜。在这种情况下，可使用毛刷、毛毡等。此外，与磁性流体不相容的流体也足以作为用来形成这种油膜的油。例如，由于烃基油和氟化物基础油彼此是不相容的，所以使用与那种用在遮光密封1中的油不相容的油，由此可改善磁性流体的油挥发性，并可防止出现磁性流体4“弄湿”内侧镜筒14表面的情况。
下面针对上述结构的第一实施方式说明对滑动阻力的测量情况。这种测量是以作为试样插在模拟的镜筒中的遮光密封1来进行的，该镜筒的外径为Φ40mm，如图3所示。更具体地，做为试样的遮光密封1被固定在一个夹具上，模拟的镜筒也被固定到一个固定夹具上，滑动遮光密封1固定夹具的一侧，由此来进行测量。
测量设备是由Shimazu Seisakujo制造的。AutographAG-1000KN，并且，做为测量条件，滑动方向取为拉变焦距镜头的方向(没有转动)，滑动速度为50mm/min，滑动距离为15mm，测量温度为室温。
根据该实施方式的做为试样的第一实施例的遮光密封1如图2所示，它包括一对磁体2和3和保持在该对磁体2和3的内周端部中的磁性流体4，该对磁体由外径为Φ43mm、内径为Φ40.6mm、宽度为0.2mm、在径向以相反的磁路方向相互磁吸的磁体接合而成。
另一方面，一个做为先有技术的一个试样的比较例的遮光密封1如图4所示，它包括一个加强部102和一个密封唇部101，该加强部由一块外径为Φ43mm、内径为Φ41.2mm和宽度为0.2mm的SUS板构成，该密封唇部由硅橡胶构成，SUS板烧结在硅椽胶上，该硅橡胶部分地(厚为0.1mm)伸到SUS板的内径侧中，并且涂覆有聚四氟乙烯，其外径为Φ43mm，内径为Φ38和宽度为0.3mm。
利用上述设备对这两个试样的滑动阻力测定结果表明，实施例1的遮光密封1的起动阻力和滑动阻力都低于测量极限1gf，而比较例的遮光密封1的起动阻力为46gf，滑动阻力为30gf。
以这种方式，上述测定能够证实，此实施方式的遮光密封1的滑动阻力与常规结构相比显著地降低。
因此，本发明通过提供使用流态的磁性流体4的遮光密封1，能够显著地降低遮光密封和固体镜筒14之间的滑动阻力。
这样，在小型照相机中，可变焦距镜头部改变焦距所需的能耗可以减小，从而实现省电的目的。
此外，即使用于装设遮光密封1的空间由于镜筒14的偏心而改变，或者在镜筒14的外周面的分型面上有缝脊(分型线)，由于磁性流体4按照磁场分布运动以填充镜筒13和14之间的间隙，所以提高了偏心追随性并能完全将光遮住。
另外，作为提高偏心追随性的结果，由于不再需要象常规情况那样在遮光密封1的外径侧提供等于或大于偏心量的空间S，所以能节省空间。
由于这个实施方式的遮光密封1具有一对磁极部，后者设在一对彼此沿相反方向磁吸接合的磁体2和3中，所以遮光密封1易于构成并具有出色的制造和装配性。
另外，如图6所示，遮光密封1可构造成装设在内侧镜筒14的外周面上，使磁性流体4与镜筒13的内周面相互接触，以填充镜筒13和14之间的间隙。另外，本发明并不限于一种形状，只要遮光密封1被构造成能用磁性流体4填充镜筒13和14之间的间隙即可。
关于作为磁力产生装置的磁体的形状，该磁体可做成能让磁力集中在上述另一元件的方向上的任何形状。如果以这种方式将磁体的形状做成能让磁力集中在上述另一元件的方向上，磁性流体4就能被集中的磁力牢靠地保持。其结果是，由于磁性流体4以更强力的状态压着另一元件而与之接触，例如，如上所述，所以当内侧镜筒13在与磁性流体4接触的情况下运动时，磁性流体4不易被内侧镜筒13的滑动阻力拖带，遮光密封的形状终始得以确保，从而能提高遮光性能。
也即，例如，如图13所示，两磁体20各自可成形为L形，并布置成使不同的磁极彼此相对，由此磁性流体可被保持在配合弯曲的磁体20的端部之间。
关于做为磁力产生装置的磁体的构造，如图14所示，磁体可以是单个的磁体2，在此情况下，一个磁体21可沿镜筒的径向插入，该磁体为一个矩形磁体，沿其长度方向具有彼此相反的磁极；或者一个磁体22可沿镜筒的径向插入，该磁体沿其宽度方向具有相反的磁极。此外，如图15(A)和(B)所示，可以有多个磁体23。如果磁力产生装置以这种方式由多个磁体23，23构成，则能提高磁力，结果，用于保持磁性流体的保持力增大了。
另外，如图16所示，一个磁性材料24可被夹持在一对磁体20，20之间，它沿磁体20的长度方向位于内侧镜筒14一侧，在靠近内侧镜筒14的部位使用它也是可以的。以这种方式，如果磁体20构成为在其间夹持磁性材料24，磁力会集中在内侧镜筒14一侧，磁性流体4会被内侧镜筒14更有力地压着，由此可进行更有效的遮光处理。
此外，做为上述磁力产生装置的磁体可被成形为具有沿另一元件的方向突出的前端形状。也即，如图1和图17-19所示，例如，如果磁体固定在外侧镜筒13上，磁体也可被成形为具有沿内侧镜筒14的方向突出的突出部25的形状。如果形成这个突出部25，由于磁力能以上述相同的方式集中，并且同时，磁性流体的表面张力在上述突出部25的前端形成得较大，这样做为磁力产生装置的磁体就能以较大的保持力保持磁性流体。结果，就能更可靠地遮光。
在这种情况下，在图17A中，磁力产生装置包括多个磁体23，23，它们左右断面形状基本对称，相反的磁极彼此相对地接合。在图17B中，磁力产生装置包括多个磁体23，23，它们左右断面形状基本对称，相同的磁极彼此相对地接合。
在图18中，磁力产生装置包括多个磁体22，22，它们左右断面非对称，相同的磁极彼此相对地接合。在此情况下，如果这种非对称的磁体的突出部设在朝着镜筒内侧的部位中，在内侧镜筒14运动而产生滑动阻力时，可以减小磁性流体受内侧镜筒14拖带而流出镜筒的现象。
此外，如图19所示，磁力产生装置可这样构造，将具有与图18所示的相同形状的磁体22，22设置成沿镜筒的轴向具有彼此相反的磁极。
另外，如图20-23所示，一多孔材料26固定到作为上述磁力产生装置的磁体23，23，从而使磁性流体能被更牢固地保持。这里，例如，纺织品(织布)、非纺织品(无纺布)和类似物属于多孔材料26的范畴。如果这种纺织品或类似物的多孔材料26被放置在磁体2和3中，磁性流体由多孔材料26的毛细作用力保持在做为磁力产生装置的磁体2和3上，从而可以更可靠地遮光。
在图20中，多孔材料26被保持在一对磁体2和3之间，此对磁体设置成沿镜筒的径向具有彼此相反的磁极。此外，在图21中，多孔材料26被保持在一对磁体2和3之间，此对磁体设置成沿镜筒的轴向具有彼此相反的极性。另外，在图22中，多孔材料26固定到一对磁体2和3中央的内侧镜筒部一侧，该对磁体设置成沿镜筒的径向具有彼此相反的磁极。在图23中，多孔材料26固定在一对磁体2和3中央的内侧镜筒部一侧，该对磁体设置成沿镜筒的轴向具有彼此相反的磁极。(第二实施方式)图7示出了第二实施方式。遮光密封1包括一个沿轴向励磁的环形磁体5(磁力产生装置)，一对环形极片6和7和保持在该对极片6和7之间的磁性流体8，该对极片由沿轴向固定到磁体5两侧的磁性体构成。
这里将说明根据第二实施方式的遮光密封1，其中与第一实施方式中相同的元件由相同的参考数字表示并省略对它们的说明。
一条磁力回路包括一个磁体5、一个极片7、一种磁性流体8和一个极片6，磁性流体8由这个磁力回路的磁场分布以磁力保持。
这对极片6和7夹持着磁体5安置在镜筒13中，并从镜筒13的内周面上突出。极片6和7从镜筒13的内周面上突出的高度这样设定，在镜筒13有偏心时，该内周端部不与镜筒14的相对的外周面接触。
对于磁体5，它可用金属、填充有磁体粉的有机材料、电磁体或类似物制成。
对于极片6和7，可使用金属、填充有磁性金属粉的有机材料或类似物制成。
在镜筒14被插入遮光密封1的孔中时，由于磁性流体8是流体，所以它变形为固体镜筒14的外周面的形状，并堵塞镜筒13和14之间的间隙，从而它能始终遮住光并同时降低滑动阻力。
下面针对具有上述结构的第二实施方式的滑动阻力进行测定。与第一实施方式中的一样，对一个用做试样的遮光密封1进行测定，该遮光密封被插入一个模拟镜筒中，其外径为Φ40mm，如图3所示。
根据此实施方式做为试样的第二实施例的遮光密封1如图8所示，它包括一对极片6和7、夹持在该对极片6和7之间的沿轴向励磁的永久磁体5和保持在该对极片6和7的内周端部之间的磁性流体8；该对极片的外径为Φ41.8mm，内径为Φ40.6mm，宽度为0.2mm，该永久磁体的宽度为1.0mm。
下面说明对此试样的滑动阻力的测定结果。利用实施例2的遮光密封1，象第一实施方式的实施例1中的遮光密封1一样，其起动阻力和滑动阻力都在测定界限1gf以下。
以这种方式，上述测定结果可以证实，本实施方式中的遮光密封1的滑动阻力也显著低于常规技术结构的。因此，可以获得与第一实施方式相同的效果。
另外，与磁性流体8接触的镜筒14的外周面也可由磁性体制成，以将磁性流体8保持在每个极片6，7和镜筒14的外周面之间。
此外，如图9所示，遮光密封1也可被制有密封唇部9，如常规情况中那样，该密封唇部由硅橡胶或类似物制成，设在极片6和7的两侧(或一侧)。图9中的密封唇部9构造成使它们的前端与镜筒14的外周面轻轻地接触，使得它们不妨碍磁性流体8和镜筒14的外周面之间的接触。
根据图9的这种结构，由于密封唇部能可靠地防止磁性流体8随着相对运动而产生泄漏，所以可以提高遮光密封1的密封性。
另外，如图10所示，遮光密封1可安置在内侧镜筒14的外周面上，以使磁性流体8与镜筒13的内周面彼此接触并填充镜筒13和14之间的间隙。
此外，做为上述磁性流体保持装置的极片可以成形为让磁通量集中在另一元件侧。如果极片形成为这种形状，由于磁力线集中在靠近内侧镜筒的磁性流体保持装置的部位，磁性流体也沿着磁力线成形，以作为密封材料，结果是，能进一步增大磁性流体对另一元件侧的接触量。因此，光能被更可靠地遮住。
也即，如图24所示，上述极片6和7的前端形状可构成为，极片6和7的前端侧27，27被适配地向内折成L形，磁性流体4被保持在此对前端部27，27之间。如果极片6和7的前端侧27，27以这种方式形成为L形，磁力就会集中到前端部27，27，由这对前端部27，27保持的磁性流体4就会被更可靠地保持。
另外，如图25所示，如果上述一对前端部27，27在外侧镜筒一侧被切削并在内侧镜筒一侧形成前端缘28，28，那么由于沿内侧镜筒方向产生的磁力线比上述图27所示的情况要多，并且磁性流体4沿着磁力线成形以作为密封材料，从而与图24所示的情况相比，磁性流体4与内侧镜筒14接触得更多。因此，与图24所示的情况相比，遮光密封1能以更大的面积遮住内侧镜筒14和外侧镜筒13之间的间隙29。
此外，如图26所示，如果内侧镜筒14由非磁性材料30制成，那么利用根据此实施方式的遮光结构可以实现自动对中或偏心追随功能。
也即，如果内侧镜筒14的主体由树脂成形，那么磁性流体4由磁体2产生的磁力按照磁力线来成形。在这种情况下，由于内侧镜筒14由非磁性材料制成，所以内侧镜筒14不会被吸向遮光密封1。因此，当磁性流体4的形状按照磁力线来成形时，一个压力从磁性流体4朝着内侧镜筒14作用。这个力是由向着磁力线取向的磁性流体4的力产生的。
在此情况下，由于遮光密封1安置在外侧镜筒13的整个内表面部分上，上述压力朝着轴向中心作用在内侧镜筒14的整个周面方向。因此，该压力从所有方向朝着内侧镜筒14的轴向中心作用，从而当内侧镜筒14的轴向中心有偏斜时，能够修正该偏心量。
另一方面，如果内侧镜筒14由磁性材料制成，磁性流体由磁体2的磁力沿着磁力线成形，以用作为密封材料，如图27所示。此时，内侧镜筒14也同时被磁力产生装置的磁力沿着磁力产生装置的方向吸引。结果是，由于内侧镜筒14的外侧面部轻压磁性流体，与内侧镜筒14接触的那部分磁性流体被压变形，从而与内侧镜筒14的接触部分变大。因此，与图26所示的情况相比，磁性流体4与内侧镜头14沿内侧镜头14轴向的接触区域也变大，从而光能被更可靠地遮住。
另外，带有这种磁力产生装置和磁性流体保持装置的遮光密封1，可事先固定到一金属元件32上，后者插在外侧镜筒14的端部中，如图28-31所示。
在此实施方式中，构造成带有固定在磁体两侧的一对极片6和7以及由这对极片6和7保持的磁性流体4的遮光密封1，固定在横断面为L形的金属环形元件32的内周面部分上，该金属环形元件固定在外侧镜筒13的前端部。也即，在图28中，仅有极片6的侧部固定到上述环形元件32的径向部。
因此，当制造外侧镜筒13时，具有以这种方式构成的事先固定上的遮光密封1的环形元件32，例如，做为一个整体部件，被附连和固定到合成树脂的镜筒主体上。
在以这种方式构造的实施方式中，只需将预先连接有遮光密封1的环形元件32做为一个整体部件连接和固定到由合成树脂整体成形的镜筒上，由此可以提供一种易于连接的遮光结构。
如果遮光密封1被预先固定到做为镜筒元件的环形元件32上，该环形元件32并不限于上述实施方式，而是极片6的侧部、磁体2和另一极片7整体均可固定到环形元件32上，如图30所示。此外，如图29和31所示，遮光密封1可固定在位于内侧镜筒14的后端部侧的环形元件32上，磁性流体2可与外侧镜筒13的内侧部接触。
另外，虽然做为一个例子结合将遮光密封1预先固定到环形件32的情况对上述实施方式做了说明，但是，遮光密封1并不仅限于上述实施方式，而是可以，例如，与树脂制成的外侧镜筒13一体装配。
另外，这种遮光密封1可不固定在上述镜筒上。也即，如图32和33所示，在此实施例中，包括有磁体2和极片6和7的遮光密封1设置成与上述外侧镜筒13的内周面部33间隔开。
在图32所示的实施方式中，在合成树脂制成的外侧镜筒13的前端部形成有一个用于遮光密封1的接收部34，它由一个凹陷部构成。遮光密封1安置成在它和用于遮光密封1的接收部分34底部之间形成一个小间隙35。此外，在图33中，遮光密封1安置成在它和固定在外侧镜筒13前端部的环形元件32的内周面部之间形成一个小间隙35。
在此情况下，上述间隙为0.1mm左右。如果遮光密封1设置成有此间隙35，则当由于镜筒的制造误差、装配误差等而使其轴向中心稍有偏斜时，上述间隙可以吸收轴向中心的误差，因此可以获得自动对中功能并且能容易地进行定心。此外，如上所述，由于上述间隙35为0.1mm左右，形成得非常小，所以在遮光密封1以此间隙35插入的情况下，当镜筒运动时，不会产生象晃动等这样的具体缺陷。
另外，如图34和35所示，能够防止外界灰尘进入的遮挡件36可安置在遮光密封1的外侧。如图34和35所示，在此实施方式中，能防止灰尘从外面进入的遮挡件36设置在固定于磁体2一侧的外侧极片6和环形元件32之间。此遮挡件36的宽度尺寸L做得大于极片的宽度尺寸，而小于从极片的基端部到内侧镜筒的间隔尺寸L1。对于遮挡件36的材料，例如，毛毡、橡胶、Mylar、聚四氟乙烯、海绵等是适用的。
因此，在此实施方式中，由于设置了上述遮挡件36，上述遮挡件能防止灰尘从外面进入。结果是，可以防止出现下述情况从外面进入的灰尘被保持在极片6和7与内侧镜筒14之间，在内侧镜筒14运动时产生磨擦，而增大滑动阻力，导致照相机电力消耗增大。
这种遮挡件36对于磁性材料的灰尘特别有效。也即，在不用此种遮挡件36时，也能防止非磁性材料的灰尘进入镜筒内侧，因为非磁性材料的灰尘会由磁体的磁力排除，但是，磁性材料的灰尘就会被磁体的磁力吸入镜筒内侧并吸到磁性流体4内的极片6和7，而磨擦镜筒的表面部，然而，如果设置上述遮挡件36，就能有效防止上述磁性物质的灰尘进入。
另外，虽然如图34所示做为一个例子结合仅在磁体2的位于内侧镜筒一侧设置遮挡件36的情况对此实施方式做了说明，但遮挡件36不仅限于此实施方式，而是例如，遮挡件36可被设置在磁体2的内侧极片7一侧上，如图35所示。
此外，虽然如图36所示做为一个例子结合在磁体2和3与内侧镜筒14之间设置磁性流体4的情况对上述每一实施方式做了说明，但是，磁性流体4并不限于上述实施方式，而是还可被设置在磁体2和3与环形元件32之间，后者固定到外侧镜筒13的前端部，如图37所示。
以这种方式，如果在磁体2和3与内侧镜筒14之间，以及在磁体2和3与环形元件32之间都设置磁性流体4，那么在这两个部位处的磁性流体4，4都成形为与磁力的磁力线相符合的形状，以用作为遮光密封材料。此外，在这种实施方式的情况下，构成遮光密封1的磁体2和3借助磁悬浮力以浮动的状态与外侧镜筒13组装。
其结果是，在上述另一实施模式的情况下，由于在将遮光密封1连到外侧镜筒13上时产生的误差，会在遮光密封1和外侧镜筒13之间形成小间隙，光有可能从此间隙进入。然而，在此实施方式中，由于在遮光密封1和构成外侧镜筒13的元件之间的间隙也由磁性流体4遮挡，所以外部光线能被更彻底地遮挡住。此外，由于磁性流体4，4沿垂直于轴心方向布置在两个部位，如果镜筒的轴心偏斜，那么与仅在垂直于轴心方向的一个部位上设置磁性流体的情况相比，遮光密封可以更大程度地追随(适应)轴心的偏斜。
此外，如图38所示，磁性流体4可沿整个周面设置，使得磁性流体4包围磁体2和3。此时，由于磁体2和3的磁力线也沿磁体的镜筒的轴向形成，磁性流体4根据磁体2和3的磁力线的形状被励磁，以便以围绕磁体2和3的形式用作为遮光密封件。
当如上所述来构造时，由于磁性流体4也沿磁体2和3的镜筒轴向作为遮光密封材料，所以能防止磁体2和3直接接触设在镜筒中的遮光密封1的接收部的侧壁部37。
另外，如图39所示，在内侧镜筒14的与固定于外侧镜筒13的遮光密封1相对的部位，可以切出许多直径极小的沟槽38，称为螺旋槽，以便在镜筒13和14运动时，终始引导磁体4不流出遮光密封部。
称为可变焦距型照相机的镜筒例如在聚焦或变焦时向前和向后运动，同时伴随有轻微的转动。因此，考虑到镜筒的转动方向和运动方向，在内侧镜筒14的与遮光密封1相对的部位中开设上述多个非常细的沟槽38，也可以在镜筒前后运动时始终引导磁性流体4不流出遮光密封部。
虽然针对在内侧镜筒14侧设置上述沟槽38的情况对上述实施方式做了说明，但是，沟槽38并不限于上述实施方式，而是例如可以设置在遮光密封侧，也即，设在极片6和7的前端部表面、磁体2或上述遮挡件36的前端部表面上。
另外，针对油挥发性的表面膜处理可应用于内侧镜筒14的与外侧镜筒13上的遮光密封1的磁性流体4接触的表面和另一元件的与磁性流体接触的表面上。
这里，例如，在另一元件的表面上形成油挥发性固体膜，或用与构成磁性流体的油不相容的油来形成油膜，都属于这种针对油挥发性的表面膜处理。
当采用这种处理时，在磁性流体4接触内侧镜筒14且内侧镜筒14运动时，由于内侧镜筒14被施以针对油挥发性的表面膜处理，磁性流体4不易“弄湿”内侧镜筒14，当磁性流体4接触或滑动接触另一元件时也不倾向于流动，因此可构成更为可靠的遮光密封1。
如上所述，在权利要求1所述的发明中，由于磁性流体用于遮光密封中，接触遮光密封的另一元件接触该磁性流体，从而与先有技术中由固体相互接触而产生的滑动阻力相比，滑动阻力可被显著地降低。
此外，在用于装设遮光密封的空间由于多个元件的偏心或在分型面上有缝脊(分型线)而变化时，由于磁性流体按照磁场分布运动以填充两元件之间的间隙，所以偏心追随性得以提高，并且光能被彻底地遮住。
另外，作为偏心追随性提高的结果，由于不再需要在常规的遮光密封的外径侧提供等于或大于偏心量的空间，所以节省了空间。
权利要求2至4和14所述的发明，除了权利要求1所述效果外，还能提供能为保持磁性流体施加更大的保持力并能更可靠地遮光的遮光结构。
权利要求5所述的发明，除了权利要求1所述发明的效果以外，还能提供能为保持磁性流体施加更大的保持力，并同时能有效地吸收多个元件之间出现的装配误差的遮光结构。
权利要求6所述的发明，除了权利要求1所述发明的效果以外，还能提供能进一步提高遮光效果的遮光结构。
权利要求7和8所述的发明，除了权利要求1所述发明的效果以外，还能提供能为保持磁性流体施加较大的保持力并能更可靠地遮光的遮光结构。
权利要求9所述的发明，除了权利要求1所述发明的效果以外，还能提供能在具有多个镜筒的照相机的镜筒之间可靠地遮光的遮光结构。
权利要求10所述的发明，除了权利要求9所述发明的效果之外，还能提供一种易于装配的照相机镜筒的遮光结构。
权利要求11所述的发明，除了权利要求9所述发明的效果之外，还能提供一种能有效地吸收所出现的照相机镜筒的轴心误差的遮光结构。
权利要求12所述的发明，除了权利要求10所述发明的效果以外，还能提供一种能有效地防止灰尘从外面进入镜筒的遮光结构。
权利要求13所述的发明，它能提供这样一种遮光结构，该遮光结构除了权利要求9所述的发明的效果之外，还能将与照相机镜筒可靠接触的磁性流体保持在磁力产生装置位置处，在镜筒向前或向后运动时，不让磁性流体流走。
权利要求14所述的发明，除了权利要求1所述发明的效果之外，还能防止磁性流体与一元件接触时的润湿，从而进一步提高遮光性。
工业应用性如上所述，根据本发明的遮光结构在具备可变焦距功能多镜筒照相机的镜筒之间遮光是非常有用的，它不仅非常适用于照相机，而且也适用于这种情况——在多个设置成彼此能相对运动、间隔小距离的元件之间遮挡光线。
权利要求
1.一种遮光结构，它设置在多个以预定距离间隔安置以便彼此相对运动的元件之间，并能防止光从形成在这些元件之间的间隙进入，它包括设置在所述多个元件中任一个中的磁力产生装置，和由该磁力产生装置磁力保持并接触另一元件的磁性流体；和利用该磁性流体遮挡住在所述多个元件之间形成的间隙。
2.根据权利要求1所述的遮光结构，其中，磁力产生装置的形状成形为让磁力在朝着另一元件的方向上集中。
3.根据权利要求1所述的遮光结构，其中，磁力产生装置成形为具有沿朝着另一元件的方向突出的尖端形状。
4.根据权利要求1所述的遮光结构，其中，在磁力产生装置中设有多孔材料。
5.根据权利要求1所述的遮光结构，其中，所述另一元件由非磁性材料制成。
6.根据权利要求1所述的遮光结构，其中，所述另一元件由磁性材料制成。
7.根据权利要求1所述的遮光结构，其中，在磁力产生装置上设有包括一个磁性体的磁性流体保持装置，磁性流体由磁力产生装置和磁性流体保持装置磁力保持。
8.根据权利要求7所述的遮光结构，其中，磁性流体保持装置的形状成形为让磁力集中在所述另一元件侧。
9.根据权利要求1所述的遮光结构，其中，所述多个元件是照相机镜头的镜筒，磁力产生装置固定在外侧镜筒的内表面部上，而磁性流体接触内侧镜筒的外表面部，以遮挡住外侧镜筒和内侧镜筒之间的间隙。
10.根据权利要求9所述的遮光结构，其中，磁力产生装置和磁性流体保持装置预先固定到一个要被装在镜筒的端部中的金属元件上。
11.根据权利要求9所述的遮光结构，其中，磁力产生装置和磁性流体保持装置与外侧镜筒的内周面间隔开设置。
12.根据权利要利10和11所述的遮光结构，其中，在磁性流体保持装置上设有一个能防止灰尘从外面进入的遮挡件。
13.根据权利要求9所述的遮光结构，其中，在磁力产生装置或磁性流体保持装置的前端部，或在内侧镜筒的外表面上，开设有沟槽，该沟槽的形状使得可借助内侧镜筒和外侧镜筒的相对转动将磁性流体保持在磁力产生装置的位置处。
14.根据权利要求1所述的遮光结构，其中，在与磁性流体接触的另一元件的表面上进行能保障油挥发性的表面膜处理。
全文摘要
遮光装置,它带有用于降低滑动阻力、提高光密性和节省空间的遮光密封(1)。遮光结构设置在多个间隔预定距离安置并能彼此相对运动的元件(13,14)之间,能防止光通过元件(13,14)之间的间隙进入。该遮光结构包括:设置在上述多个元件(13,14)中任一个上的磁力产生装置(2,3),和由磁力产生装置(2,3)磁力保持的与另一元件接触的磁性流体(4),其特征是,在元件(3,4)之间形成的间隙由磁性流体(4)遮住。
文档编号F16J15/40GK1352752SQ00808150
公开日2002年6月5日 申请日期2000年5月29日 优先权日1999年5月28日
发明者安齐博, 山本浩和, 今本善美, 菅野隆夫, 难波竹巳 申请人:Nok株式会社