焦面快门及拍摄装置的制作方法

本发明涉及焦面快门及拍摄装置。

背景技术：

在数码相机等所使用的焦面快门中，作为运行快门帘的动力源，有包括扭转螺旋弹簧的动力源。这种快门在快门帘的曝光动作前，使扭转螺旋弹簧只扭转并保持规定的角度，当解除保持时被释放的扭转螺旋弹簧的回复力产生扭矩，利用该扭矩来运行快门帘，并进行曝光。

利用扭转螺旋弹簧的焦面快门例如具有如下结构。即，卡止扭转螺旋弹簧的一端的驱动构件的驱动销与支撑快门帘的叶片的臂部卡合；在曝光前，使扭转螺旋弹簧只扭转并保持规定的角度；在曝光动作时，基于快门线信号解除该保持，并利用扭转螺旋弹簧的回复力，使驱动构件的驱动销，从圆弧状的开口(长孔)的一端部向另一端部移动，由此运行快门帘。

在具有这种结构的焦面快门中，驱动销到达长孔的另一端部时，驱动销与长孔的另一端部发生碰撞而产生冲击。例如，专利文献1公开了具有用于缓该冲击的缓冲构件的焦面快门。

专利文献1：日本特开平8-297311号公报

如上所述的焦面快门中，扭转螺旋弹簧不仅利用扭矩对驱动构件产生驱动力，而且由于抑制驱动构件的晃动，因此，作为向卷轴方向产生作用力的压缩弹簧发挥作用。因此，为了使扭转螺旋弹簧也作为压缩弹簧起作用，该扭转螺旋弹簧的圈之间存在间隙。

近几年，随着受光元件的大型化，快门帘的大型化、快门速度的高速化成为需求，因此，用于运行快门帘所需的驱动力也变大。因此，扭转螺旋弹簧的必要扭矩也变大。

如果以更大的扭矩驱动驱动销，则驱动销与长孔的另一端部碰撞时的冲击力也变大。如果冲击力变大，仅靠采用缓冲构件等的应对方案就无法充分缓冲冲击力，冲击传送至扭转螺旋弹簧，导致扭转螺旋弹簧自身摆动(振动)。

如果扭转螺旋弹簧振动，则与快门整体或相机壳体一同发生共振。另外，由于扭转螺旋弹簧振动而引起空气振动以及扭转螺旋弹簧的螺旋线彼此滑动，导致产生余音(鸣声)。

技术实现要素：

本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于，提供一种螺旋弹簧的振动小的焦面快门及利用上述焦面快门的拍摄装置。

(1)为实现上述目的，本发明的焦面快门，其特征在于，包括：快门帘，配置成开闭自如；驱动构件，与所述快门帘连接，对所述快门帘进行开闭驱动；螺旋弹簧(例如扭转螺旋弹簧)，利用扭矩驱动所述驱动构件，并具有圈之间彼此存在间隔的间隔卷起部和圈之间彼此贴紧的贴紧卷起部。通过该结构，能够抑制螺旋弹簧的振动。

(2)例如，所述螺旋弹簧的所述间隔卷起部与所述贴紧卷起部的圈数比可以是1:1～1:6。

(3)例如，所述螺旋弹簧中可以两个以上的所述贴紧卷起部与一个以上的所述间隔卷起部交替配置，两端部可以为所述贴紧卷起部。

(4)例如，所述螺旋弹簧中可以两个以上的所述间隔卷起部与一个以上的所述贴紧卷起部交替配置，两端部可以为所述间隔卷起部。

(5)例如，可以包括罩部，其覆盖所述螺旋弹簧的外周的至少一部分。通过该结构，能够进一步抑制螺旋弹簧的振动。

(6)例如，所述螺旋弹簧可以以在螺旋卷轴方向上压缩的方式设置。通过该结构，不仅能够抑制螺旋弹簧的振动，而且能够防止与螺旋弹簧相邻的构件晃动。

(7)为实现上述目的，本发明的拍摄装置包括上述(1)至(6)中任一项所述的焦面快门。

根据本发明，能够提供螺旋弹簧的振动小的焦面快门及利用上述焦面快门的拍摄装置。

附图说明

图1是本发明一实施方式的焦面快门的俯视图。

图2是图1所示焦面快门的左视图。

图3是图1所示焦面快门的分解立体图。

图4A是沿图1的A-A线方向的纵剖视图，图4B是现有技术的螺旋弹簧及其周边构件的剖视图。

图5A是本发明另一实施方式的螺旋弹簧及其周边构件的剖视图，图5B是又另一实施方式的螺旋弹簧及其周边构件的剖视图。

图6是使用本发明一实施方式的焦面快门的拍摄装置的立体图。

附图标记说明

1 焦面快门

10 底板

11 开口部(画框)

12 后帘(快门帘)

12a、12b、12c、12d (后帘的)叶片

13、14 长孔部

13a、14a (长孔部的)上端部

15 第一臂部

16 第二臂部

17 罩构件

18 辅助板

19 中间板

20、26 驱动杆(驱动构件)

21、27 弹簧轴承部

22 弹簧卡止部

23、28 驱动销

25、29 铁片

30、33 螺旋弹簧(扭转螺旋弹簧)

30A (现有技术的)螺旋弹簧

32 弹簧端部

40 棘轮(罩部)

41 缺口

42 齿轮

43 罩部

45、46 驱动杆支撑部

50 金属板

51、55 电磁铁

52、53、56、57 励磁用端子

54、58 支撑孔

60 基板

61、62 贯通孔

63 螺钉

71 设置杆

91 间隔卷起部

92 贴紧卷起部

100 驱动机构

110 快门帘容纳部

200 拍摄装置

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式的焦面快门1的结构进行说明。需要说明的是，在说明中，用“上”、“下”、“左”、“右”来表示方向。如果没有特别的说明，仅指图1中纸面上的方向，这些方向不限定本发明。

如图6所示，焦面快门1使用于例如具有拍摄元件的拍摄装置200。如图1及图2所示，焦面快门1包括容纳前帘(未图示)与后帘12两个快门帘的快门帘容纳部110、驱动两个快门帘的驱动机构100(参照图2)、构成有从未图示的控制部传送控制信号的信号电路及电磁铁用通电电路等的基板60。其中，控制部控制驱动机构100。

如图2所示，焦面快门1在底部包括大致矩形箱状的快门帘容纳部110，在快门帘容纳部110的侧部包括驱动机构100，并且在驱动机构100的上部包括平板状的基板60。

如图3所示，快门帘容纳部110包括底板10、中间板19、辅助板18、罩构件17等四张板材。底板10与中间板19之间容纳有可开闭的后帘12，中间板19与辅助板18之间容纳有未图示的可开闭的前帘。罩构件17是从背面罩住快门帘容纳部110整体的保护构件。

如图1及图3所示，底板10上设置有大致矩形的开口部11(画框)。开口部11在快门帘12(与前帘)打开时使光透过，使配置在焦面快门1的背后的未图示的拍摄元件曝光。需要说明的是，在中间板19、辅助板18及罩构件17上也设置有同样的开口部，但在图1及图3中，由于在快门帘12的背面，因此看不到这些开口部。

后帘12由四张叶片12a、12b、12c、12d(下面记为“12a～12d”)构成。需要说明的是，未图示的前帘与后帘12同样地也由四张叶片构成。图1及图3表示后帘12的四张叶片12a～12d覆盖开口部11而开口部11关闭的状态。这是曝光动作结束时的状态。此时，未图示的前帘的叶片进入图1的开口部11的上方位置中中间板19与辅助板18之间而处于不覆盖开口部11的状态。

后帘12的四张叶片12a～12d分别与第一臂部15可转动地结合，并且第二臂部16上也分别结合有可转动的叶片12a～12d。第一臂部15的一端可转动地结合在用于使后帘12开闭的后述的驱动杆支撑部45中心轴的同轴上。

第一臂部15与后述的驱动销23卡合。利用驱动销23使第一臂部15动作时，与该第一臂部15结合的叶片12a～12d利用连杆机构进行开闭动作。即，后帘12利用驱动销23进行开闭驱动。

需要说明的是，对未图示的前帘而言，四张叶片也分别与两个臂部可转动地结合，其结构与后帘12基本上相同。另外，对前帘与后帘12的材质没有特别限定，适宜使用将金属或合成树脂成形为薄板状的材料。

接着，对使前帘与后帘12运行的驱动机构100进行说明。如图3所示，驱动机构100在快门帘容纳部110的右侧部，将各种构件配置在底板10与作为支撑结构构件的金属板50之间而成。需要说明的是，驱动机构100包括用于驱动后帘12的机构与用于驱动未图示的前帘的机构。首先，对驱动后帘12机构进行说明。

驱动机构100包括用于使与后帘12结合的第一臂部15旋回的驱动杆(驱动构件)20、基于扭矩驱动驱动杆20而使其旋转的后帘用螺旋弹簧30(扭转螺旋弹簧)。

驱动杆20包括中空的弹簧轴承部21、从弹簧轴承部21向隔着螺旋弹簧30分开的位置凸出的弹簧卡止部22、从驱动杆20的底面向下方(底板10的背面方向)凸出的驱动销23和铁片25。

弹簧轴承部21的中空部分嵌插有底板10上立设的驱动杆支撑部45。因此，驱动杆20的整体能够以驱动杆支撑部45为中心进行旋转。

驱动杆支撑部45的前端部固定棘轮40的中心孔，且该前端部固定于金属板50的支撑孔54而得到支撑。驱动杆支撑部45的前端部还贯通基板60的贯通孔61。

弹簧卡止部22是螺旋弹簧30的一端卡止于该弹簧卡止部22，且接受来自螺旋弹簧30的扭矩而传送至驱动杆20的部分。

如图3所示，驱动销23设置于驱动杆20的下方，并插入底板10的长孔部13。插入长孔部13的驱动销23的前端部在底板10的背面侧与后帘12的第一臂部15卡合。驱动销23通过沿长孔部13移动而驱动第一臂部15，从而使与第一臂部15结合的后帘12进行开闭驱动。

长孔部13是设置于底板10上的开口部，在图1所示的俯视图的上下方向上设置为圆弧状。驱动销23位于长孔部13的上端部13a时的焦面快门1的分解图如图3所示。此时，后帘12的四张叶片12a～12d处于覆盖开口部11的状态，即快门处于关闭状态。与此相对，驱动销23向长孔部13的下端部(在图3中看不见下端部)移动时，后帘12的四张叶片12a～12d进入图1的开口部11的下方位置，从而开口部11处于打开状态，即快门处于打开状态。

驱动销23移动到长孔部13的下端位置时，通过对后述的电磁铁51进行通电励磁，使铁片25被磁化。被磁化的铁片25被电磁铁51所吸附，从而保持驱动杆20。

接着，对驱动杆20施力的螺旋弹簧30进行说明。螺旋弹簧30作为通过扭转而产生扭矩的螺旋弹簧发挥作用。

螺旋弹簧30套在弹簧轴承部21上。螺旋弹簧30的一端被驱动杆20的弹簧卡止部22所卡止，另一端被棘轮40的缺口41所卡止。

驱动杆20从图3所示的状态(从图1观察)沿逆时针方向旋转时，弹簧卡止部22也沿逆时针方向旋转。螺旋弹簧30的另一端被棘轮40的缺口41所卡止而固定，因此，螺旋弹簧30被弹簧卡止部22扭转而产生扭矩。该扭矩对驱动杆20作用而使其沿顺时针方向旋转。

螺旋弹簧30是利用扭矩的扭转弹簧，为了消除驱动杆20的晃动，也起到向螺旋卷轴方向对驱动杆20施力的压缩弹簧的作用。关于螺旋弹簧30的详细结构，将在后面详述。

需要说明的是，对螺旋弹簧30的材质没有特别限定，适宜使用弹簧用不锈钢或钢琴线。

棘轮40是在制造完焦面快门1时，用于对螺旋弹簧30提供规定的初始扭矩的调整用棘轮机构。因此，棘轮40在最初被调整之后，为了拍摄而进行曝光动作时，棘轮40自身不动作。

如图3所示，金属板50上固定有包括通电用励磁用端子52、53的电磁铁51。励磁用端子52、53连接在基板60上。电磁铁51位于驱动销23沿长孔部13旋回至长孔部13的下端部时与铁片25相对并抵接的位置上。铁片25与电磁铁51抵接时，如果电磁铁51被通电而励磁，则电磁铁51吸附并保持铁片25。

以上，对用于驱动后帘12的驱动机构100进行了说明。前帘的基本结构与后帘12相同。前帘与后帘12同样地由四张叶片构成，分别与前帘用第一臂部和第二臂部结合。前帘用第一臂部的一端可转动地结合在前帘用驱动杆支撑部46的同轴上。

前帘用驱动杆26嵌插有底板10上立设的驱动杆支撑部46上，该前帘用驱动杆26可旋转。驱动杆26包括弹簧轴承部27、向下方(底板10的背面方向)凸出的驱动销28和铁片29。前帘用螺旋弹簧33套在弹簧轴承部27上。螺旋弹簧33的两端部分别被驱动杆26与齿轮42卡止。

驱动杆支撑部46的前端部固定有齿轮42的中心孔，并且该前端部固定在金属板50的支撑孔58上。然后，前端部进一步贯通基板60的贯通孔62。

另外，包括励磁用端子56、57的前帘用电磁铁55固定于金属板50。电磁铁55位于驱动杆26的驱动销28沿长孔部14向从图1观察时的逆时针方向旋回时与铁片29相对并抵接的位置上。铁片29与电磁铁55抵接时，电磁铁55被励磁，电磁铁55吸附并保持铁片29。

最后，基板60通过螺钉63安装在金属板50上。在基板60上，构成有传送来自控制驱动机构100的控制部(未图示)的控制信号的信号电路及对电磁铁51、55进行通电而励磁的通电电路等。由于电路的详细情况与本发明没有关系，因此省略对其说明。

接着，对焦面快门1的动作进行说明。

图1或图3所示的状态是曝光动作结束时的状态。从该状态下，基于来自未图示的控制部的信号，未图示的驱动杆移动用(charge)构件使设置杆71沿顺时针方向旋转。于是，驱动杆20、26分别与设置杆71的规定的卡合部卡合，驱动杆20、26使螺旋弹簧30、33一边扭转一边沿逆时针方向旋转。

驱动杆20沿逆时针方向仅旋转规定量时，铁片25与电磁铁51抵接。在该阶段，控制部发送对电磁铁51进行通电的信号，电磁铁51吸附并保持铁片25。该保持力大于被扭转的螺旋弹簧30作用于驱动杆20的扭矩。

另外，驱动杆26沿逆时针方向仅旋转规定量时，铁片29与电磁铁55抵接。在该阶段，控制部发送对电磁铁55进行通电的信号，电磁铁55吸附并保持铁片29。该保持力大于被扭转的螺旋弹簧33作用于驱动杆26的扭矩。

之后，基于来自控制部的信号，驱动杆移动用构件被释放，设置杆71返回到原始位置，与驱动杆20、26的卡合被解除。但是，由于电磁铁51、55分别吸附并保持铁片25、29，因此驱动杆20、26无法返回到原始位置。

以上完成了驱动杆20、26的设置。此时，后帘12进入快门帘容纳部110的开口部11的下方位置，不覆盖开口部11。另外，前帘覆盖开口部11而开口部11处于闭合状态。

在该状态下，按下快门线按钮时，控制部先送出停止对前帘用电磁铁55通电的信号。于是，电磁铁55的保持被解除的前帘用驱动杆26(驱动销28)利用螺旋弹簧33的扭矩，开始沿长孔部14进行顺时针旋回。同时，与驱动销28卡合的前帘用第一臂部旋回而使前帘开始打开。

自对电磁铁55的通电停止开始，经过了每对应于不同的快门速度由程序设定的时间时，控制部按照程序送出停止对电磁铁51通电的信号。于是，电磁铁51的保持被解除的后帘用驱动杆20(驱动销23)沿长孔部13利用螺旋弹簧30的扭矩，开始顺时针旋回。同时，与驱动销23卡合的第一臂部15旋回而使后帘12开始闭合。

这样，与正打开的前帘之间形成狭缝，并且后帘12紧接着开始闭合，从而实现前帘与后帘之间形成狭缝的叶片的运转。最后，驱动销28到达长孔部14的上端部14a时，前帘的所有叶片容纳至图1所示的快门帘容纳部110的上方位置。另外，驱动销23到达长孔部13的上端部13a时，如图1所示，后帘12处于完全关闭开口部11的状态。

通过上述动作，完成一次曝光动作。在该曝光动作中，停止对电磁铁51、55的通电时，受螺旋弹簧30、33的扭矩而得到作用力的驱动销23、28高速移动，并与孔部13、14的上端部13a、14a碰撞。因此时的冲击而螺旋弹簧30、33发生振动。

下面，说明用于抑制该振动的螺旋弹簧30的结构。需要说明的是，螺旋弹簧33的结构与螺旋弹簧30的结构相同，因此省略说明。

螺旋弹簧30是利用通过扭转而产生的扭矩的螺旋弹簧，还起到在螺旋卷轴方向(驱动杆支撑部45的轴向)上对驱动杆20施力的压缩螺旋弹簧的作用。在螺旋卷轴方向上对驱动杆20施力的理由是防止驱动杆20晃动，使驱动销23稳定地在长孔部13移动。

因此，螺旋弹簧30具有将圈之间彼此存在间隔地卷起的部分(间隔卷起部)，还具有将圈之间彼此贴紧地卷起的部分(贴紧卷起部)。

螺旋弹簧30的具体结构如图4A所示。图4A是沿图1的A-A线方向，即从左侧看到的螺旋弹簧30与棘轮40及其周边构件的剖面。如图4A所示，所谓“存在间隔”，是指相邻的圈之间存在间隙。所谓“贴紧”，是指相邻的圈之间没有间隙。

如图4A所示，螺旋弹簧30由靠近棘轮40侧的圈之间彼此存在间隔的间隔卷起部91、靠近棘轮40的相反侧的圈之间彼此贴紧的贴紧卷起部92构成，间隔圈数与贴紧圈数比约为1∶3.8。

这样，在间隔卷起部91的基础上还设置贴紧卷起部92而成的螺旋弹簧30，与整体有间隔地卷起的图4B所示的螺旋弹簧30A(现有技术)相比，能够抑制螺旋弹簧30的振动。

螺旋弹簧30由于在螺旋卷轴方向上对驱动杆20施力，因此以在螺旋卷轴方向上若干压缩的方式被组装(被设置)。该压缩所形成的必要作用力根据被施力对象的构件(驱动杆20)的大小、其他构件的结构等发生变化，优选大约在10～200gf左右。

如图4A所示，棘轮40的内侧以能够容纳螺旋弹簧30的方式凹进。螺旋弹簧30的间隔卷起部91侧的端部与棘轮40的凹进的底面抵接。凹进部分构成为使棘轮40成为覆盖螺旋弹簧30的外周的罩部43。

在螺旋弹簧30中，比起贴紧卷起部92，间隔卷起部91更容易振动。于是，使间隔卷起部91振动时与间隔卷起部91的外周抵接以抑制其振动的罩部43设置在间隔卷起部91周围的至少一部分上。由此，得到螺旋弹簧30振动时，罩部43与螺旋弹簧30的外周抵接以进一步抑制振动的效果。“一部分”可以是螺旋卷轴方向的一部分，也可以是圆周方向的一部分。在图4A中，表示覆盖间隔卷起部91的螺旋卷轴方向的一部分的整个圆周区域的结构。

现有技术中，如图4B所示，螺旋弹簧30A的整体由均匀的间隔卷起部所构成。这种情况下，不能充分抑制螺旋弹簧30A因驱动销23与长孔部13的上端部13a碰撞时的冲击而引起的振动。

为调整螺旋弹簧30的效果，使用麦克风拾取碰撞时的声音进行了频率分析。在图4B所示的现有技术结构的情况下，驱动销23与长孔部13的上端部13a碰撞时的冲击引起螺旋弹簧30A的振动，因该振动而在碰撞音后频率为0～1.5kHz的频带中测出了100毫秒左右的余音。

与此相对，在本实施方式的图4A所示的结构中，能够使该余音时间降低为大致0。

如上所述，根据本实施方式的结构，由于螺旋弹簧30具有间隔卷起部91与贴紧卷起部92，因此，能够抑制螺旋弹簧30受到驱动销23与长孔部13的上端部13a碰撞时的冲击而产生的振动。其结果，能够提供共振、余音小的焦面快门1。

此外，因为间隔卷起部91的外周设置有罩部43，所以能够进一步抑制螺旋弹簧30的振动。

以上，对本发明的实施方式的焦面快门1进行了说明，但是本发明的实施方式不限定于此。

变形例

在上述实施方式中，螺旋弹簧30的间隔卷起部91与贴紧卷起部92的圈数比为1:3.8，但是该比例是任意的。例如，间隔卷起部91与贴紧卷起部92的圈数比可以是1:1～1:6，优选为1:2～1:5，更优选为1:3～1:4。

在上述实施方式中，间隔卷起部91与贴紧卷起部92各在一处形成，但是这些数量与位置可以是任意的。

例如，如图5A所示，可以在两端部分别设置间隔卷起部91而使其形成在两处，中央部设置贴紧卷起部92而使其形成在一处。相反，如图5B所示，也可以在两端部分别设置贴紧卷起部92而使其形成在两处，中央部设置间隔卷起部91使其形成在一处。另外，也可以使超过这个数量的间隔卷起部91与贴紧卷起部92交替组合。在这种情况下，间隔卷起部91与贴紧卷起部92的各自合计部分的圈数比在上述范围内即可。

在上述实施方式中，用棘轮40覆盖螺旋弹簧30的间隔卷起部91外周的一部分而构成了罩部43，但棘轮40未必兼用做罩部43，结构可以是任意的。

例如，可以在棘轮40的相反侧设置罩部。另外，也可以设置在螺旋弹簧30的中央附近。即，不是设置在间隔卷起部91上，而是设置在贴紧卷起部92上，或者双方上都设置也可。另外，若结构上允许，也可以在整个长度上设置罩部。需要说明的是，螺旋弹簧30不振动时，罩部可以不与螺旋弹簧30的外周接触。

在上述实施方式中，螺旋弹簧30直接驱动驱动杆20，但是不限定于此，只要是利用螺旋弹簧30的扭矩作用力的结构就能够适用。也就是说，即使是使驱动快门帘的作用力间接地传送至相当于驱动杆20(驱动销23)的构件上且使任意构件产生冲击的结构，也能够适用。

在上述实施方式中，具有后帘12与前帘两个快门帘，对各自的螺旋弹簧30、33适用了本发明，但是也可以仅适用于两个螺旋弹簧中的任一方。另外，驱动机构也不限定于上述实施方式，可适用于各种类型。例如，可以是常开型和常闭型中的任一种。另外，作为驱动构件的保持方法不限定于直接保持方法，也可以是卡止型保持方法。即，只要是使用螺旋弹簧作为开闭快门帘的动力源的结构，都可以适用本发明。

在不脱离本发明的广义精神与范围的情况下，本发明可以实施为多种方式并且可以变形实施。另外，上述实施方式只是用于对本发明进行说明，不是用于限定本发明的范围。即，本发明的范围不是基于实施方式确定，而是基于权利要求书确定。另外，在权利要求书范围内及与其同等的发明意义范围内所实施的各种变形均落在本发明的范围内。

工业实用性

本发明的焦面快门能够应用于采用拍摄元件或银盐胶片的拍摄装置。拍摄装置可以是例如小型(数码)相机、单镜头(数码)相机等采用焦面快门的各种光学仪器。