应用于快门机构的电机、快门机构、相机以及电子设备的制作方法

文档序号:30188485发布日期:2022-05-30 20:23阅读:266来源:国知局
应用于快门机构的电机、快门机构、相机以及电子设备的制作方法

1.本技术涉及电子技术领域,特别是涉及一种应用于快门机构的电机、快门机构、相机以及电子设备。


背景技术:

2.快门机构是相机的重要零组件,其可控制相机中图像传感器的曝光时间,从而保证成像的清晰程度。
3.快门速度是相机快门的重要考察参数,高速快门可以捕捉到运动主体的瞬间姿态,适合抓拍,拍摄到的主体大多比较清晰,不模糊,由于快门电机存在电感,在电机启动时,电流并未达到峰值,电感越大,电流上升得越缓慢,因此,如何提高快门速度是快门领域一直以来的研究重点和难点。


技术实现要素:

4.本技术提供一种应用于快门机构的电机、快门机构、相机以及电子设备,能够提高快门速度。
5.其技术方案如下:
6.根据本技术实施例的第一方面,提供一种电机,包括基座、定子、转动组件以及阻尼组件;基座设有连接器,定子设置于所述基座;转动组件用于带动叶片组件转动,转动组件可转动设置于基座,并具有启动状态以及曝光运行状态,转动组件包括动子,动子与定子磁激励配合,以产生驱动转动组件相对于基座转动的驱动力;阻尼组件,设置于基座与转动组件中的至少一者;其中,当所述转动组件处于启动状态时,所述阻尼组件能够为所述转动组件提供转动阻力,所述驱动力增大;当所述驱动力增大到大于所述阻尼组件所提供的转动阻力时,所述驱动力驱动所述转动组件带动所述叶片组件转动,以使所述转动组件处于曝光运行状态。
7.本技术的实施例提供的技术方案至少包括以下有益效果:
8.该电机应用于快门机构时,当转动组件处于启动状态,阻尼组件为转动组件提供转动阻力,驱动力增大。当驱动力增大到大于转动组件的转动阻力时,转动组件从启动状态转动至曝光运行状态。当转动组件处于曝光运行状态时,驱动力驱动转动组件带动叶片组件转动,以使转动组件处于曝光运行状态。如此,在转动组件处于启动状态时,使得转动组件能够获得更大的驱动力,较大的驱动力驱动转动组件转动,可以提高快门速度。
9.下面进一步对本公开的技术方案进行说明:
10.在其中一个实施例中,当转动组件处于曝光运行状态时,阻尼组件不为转动组件提供转动阻力。
11.在其中一个实施例中,当转动组件处于启动状态时,转动组件与阻尼组件磁吸配合,为转动组件提供转动阻力;当转动组件处于曝光运行状态时,转动组件与阻尼组件错开分离。
12.在其中一个实施例中,转动组件还具有缓停状态,在快门机构进行一次打开或关闭的过程中,转动组件能够依次转动经过启动状态、曝光运行状态和缓停状态;当转动组件处于缓停状态时,阻尼组件能够为转动组件提供转动阻力。
13.在其中一个实施例中,快门机构依次进行打开和关闭,当快门机构进行打开时,转动组件从初始位置沿第一转动方向依次经过启动状态、曝光运行状态以及缓停状态,直至转动组件停止,使得快门机构打开;当快门机构进行关闭时,转动组件能够沿第一转动方向反方向转动,并依次经过启动状态、曝光运行状态以及缓停状态,直至转动组件停止至初始位置,使得快门机构关闭。
14.在其中一个实施例中,阻尼组件包括弹性部,弹性部设置于基座与转动组件其中一者,并与另一者挤压配合,为转动组件提供转动阻力。
15.在其中一个实施例中,弹性部包括两个,并沿转动组件的转动圆周方向间隔设置;转动组件还具有缓停状态,转动组件依次转动经过启动状态、曝光运行状态和缓停状态;
16.当转动组件处于启动状态,转动组件与其中一个弹性部挤压配合,为转动组件提供转动阻力;
17.当转动组件处于缓停状态,转动组件与另一个弹性部挤压配合,为转动组件提供转动阻力。
18.在其中一个实施例中,阻尼组件包括弹片,弹片设有弹性部,转动组件设有避让弹片的避让部;
19.当转动组件处于启动状态,转动组件与弹性部相抵压;
20.当转动组件处于曝光运行状态,避让部与弹性部相配合,以使转动组件的转动阻力小于转动组件处于启动状态时的转动阻力。
21.在其中一个实施例中,弹性部包括凸起,凸起可弹性复位设置于基座以及转动组件之间,转动组件和基座其中一者设有凸起,另一者包括沿转动组件的转动圆周方向依次设置的第一配合部以及第二配合部;
22.当转动组件处于启动状态,凸起与第一配合部相抵压;
23.当转动组件处于曝光运行状态,凸起与第一配合部相错开,并与第二配合部配合,以使转动组件的转动阻力变小。
24.在其中一个实施例中,基座还设有第一安装孔,弹性部还包括设置于第一安装孔内的第一弹性件,凸起通过第一弹性件可弹性复位设置于基座;至少部分凸起设置于第一安装孔内,并与凸起相抵;当第一弹性件处于复位状态时,至少部分凸起凸出第一安装孔设置;
25.或者,转动组件还设有第二安装孔,弹性部还包括设置于第二安装孔内的第二弹性件;至少部分凸起设置于第二安装孔内,并与弹性部相抵;当第二弹性件处于复位状态时,至少部分凸起凸出第二安装孔设置。
26.根据本技术实施例的第二方面,提供一种电机,包括基座、定子、转动组件以及阻尼组件;基座设有连接器,定子设置于基座;转动组件用于带动叶片组件转动,转动组件可转动设置于基座,并具有启动状态以及曝光运行状态,转动组件包括动子,动子与定子磁激励配合,以在驱动电流的作用下产生驱动转动组件相对于基座转动的驱动力;阻尼组件设置于基座与转动组件中的至少一者;其中,当所述转动组件处于启动状态时,所述阻尼组件
能够阻止所述转动组件转动,所述驱动电流增大;当所述驱动电流大于或等于预设值时,所述驱动力大于所述转动组件的转动阻力,所述转动组件带动所述叶片组件转动,以使所述转动组件处于曝光运行状态。
27.本技术的实施例提供的技术方案至少包括以下有益效果:
28.该电机应用于快门机构时,当转动组件处于启动状态,阻尼组件阻止转动组件转动,驱动电流增大;当驱动电流大于或等于预设值时,驱动力大于所述转动组件的转动阻力,转动组件带动叶片组件转动,以使转动组件处于曝光运行状态,如此,在转动组件处于启动状态时,使得转动组件能够获得更大的驱动力,较大的驱动力驱动转动组件转动,可以提高快门速度。
29.下面进一步对本公开的技术方案进行说明:
30.在其中一个实施例中,当转动组件处于曝光运行状态时,阻尼组件不为转动组件提供转动阻力。
31.在其中一个实施例中,当转动组件处于启动状态时,转动组件与阻尼组件磁吸配合,为转动组件提供转动阻力;当转动组件处于曝光运行状态时,转动组件与阻尼组件错开分离。
32.在其中一个实施例中,转动组件还具有缓停状态,在快门机构进行一次打开或关闭的过程中,转动组件能够依次转动经过启动状态、曝光运行状态和缓停状态;当转动组件处于缓停状态时,阻尼组件能够为转动组件提供转动阻力。
33.在其中一个实施例中,快门机构依次进行打开和关闭,当快门机构进行打开时,转动组件从初始位置沿第一转动方向依次经过启动状态、曝光运行状态以及缓停状态,直至转动组件停止,使得快门机构打开;当快门机构进行关闭时,转动组件能够沿第一转动方向反方向转动,并依次经过启动状态、曝光运行状态以及缓停状态,直至转动组件停止至初始位置,使得快门机构关闭。
34.在其中一个实施例中,阻尼组件包括弹性部,弹性部设置于基座与转动组件其中一者,并与另一者挤压配合,为转动组件提供转动阻力。
35.在其中一个实施例中,弹性部包括两个,并沿转动组件的转动圆周方向间隔设置;转动组件还具有缓停状态,转动组件依次转动经过启动状态、曝光运行状态和缓停状态;
36.当转动组件处于启动状态,转动组件与其中一个弹性部挤压配合,为转动组件提供转动阻力;
37.当转动组件处于缓停状态,转动组件与另一个弹性部挤压配合,为转动组件提供转动阻力。
38.在其中一个实施例中,阻尼组件包括弹片,弹片设有弹性部,转动组件设有避让弹片的避让部;
39.当转动组件处于启动状态,转动组件与弹性部相抵压;
40.当转动组件处于曝光运行状态,避让部与弹性部相配合,以使转动组件的转动阻力小于转动组件处于启动状态时的转动阻力。
41.在其中一个实施例中,弹性部包括凸起,凸起可弹性复位设置于基座以及转动组件之间,转动组件和基座其中一者设有凸起,另一者包括沿转动组件的转动圆周方向依次设置的第一配合部以及第二配合部;
42.当转动组件处于启动状态,凸起与第一配合部相抵压;
43.当转动组件处于曝光运行状态,凸起与第一配合部相错开,并与第二配合部配合,以使转动组件的转动阻力变小。
44.在其中一个实施例中,基座还设有第一安装孔,弹性部还包括设置于第一安装孔内的第一弹性件,凸起通过第一弹性件可弹性复位设置于基座;至少部分凸起设置于第一安装孔内,并与凸起相抵;当第一弹性件处于复位状态时,至少部分凸起凸出第一安装孔设置;或者,转动组件还设有第二安装孔,弹性部还包括设置于第二安装孔内的第二弹性件;至少部分凸起设置于第二安装孔内,并与弹性部相抵;当第二弹性件处于复位状态时,至少部分凸起凸出第二安装孔设置。
45.根据本技术实施例的第三方面,提供一种电机,包括基座、定子、转动组件以及阻尼组件;基座设有连接器,定子设置于基座;转动组件用于带动叶片组件转动,转动组件可转动设置于基座,并具有启动状态以及曝光运行状态,转动组件包括动子,动子与定子磁激励配合,以产生驱动转动组件相对于基座转动的驱动力;阻尼组件,设置于基座与转动组件中的至少一者;其中,转动组件处于启动状态时,阻尼组件能够为转动组件提供转动阻力,所述驱动力增大;当驱动力大于转动组件转动所需克服的阻力时,转动组件能够从启动状态转动至曝光运行状态;当转动组件处于曝光运行状态,转动组件的转动阻力小于转动组件处于启动状态时的转动阻力。
46.本技术的实施例提供的技术方案至少包括以下有益效果:
47.该电机应用于快门机构时,当转动组件处于启动状态,阻尼组件能够为转动组件提供转动阻力,驱动力增大。当驱动力大于转动组件转动所需克服的阻力,转动组件从启动状态转动至曝光运行状态。当转动组件处于曝光运行状态时,转动组件带动叶片组件转动,且转动组件的转动阻力小于转动组件处于启动状态时的转动阻力。如此,在转动组件处于启动状态时,使得转动组件能够获得更大的驱动力,进而利用较大的驱动力驱动转动组件转动,提高快门速度,而在转动组件处于曝光运行状态,转动组件的转动阻力小于转动组件处于启动状态时的转动阻力,进一步实现转动组件高速带动叶片组件转动。
48.下面进一步对本公开的技术方案进行说明:
49.在其中一个实施例中,当转动组件处于曝光运行状态时,阻尼组件不为转动组件提供转动阻力。
50.在其中一个实施例中,当转动组件处于启动状态时,转动组件与阻尼组件磁吸配合,为转动组件提供转动阻力;当转动组件处于曝光运行状态时,转动组件与阻尼组件错开分离。
51.在其中一个实施例中,转动组件还具有缓停状态,在快门机构进行一次打开或关闭的过程中,转动组件能够依次转动经过启动状态、曝光运行状态和缓停状态;当转动组件处于缓停状态时,阻尼组件能够为转动组件提供转动阻力。
52.在其中一个实施例中,快门机构依次进行打开和关闭,当快门机构进行打开时,转动组件从初始位置沿第一转动方向依次经过启动状态、曝光运行状态以及缓停状态,直至转动组件停止,使得快门机构打开;当快门机构进行关闭时,转动组件能够沿第一转动方向反方向转动,并依次经过启动状态、曝光运行状态以及缓停状态,直至转动组件停止至初始位置,使得快门机构关闭。
53.在其中一个实施例中,阻尼组件包括弹性部,弹性部设置于基座与转动组件其中一者,并与另一者挤压配合,为转动组件提供转动阻力。
54.在其中一个实施例中,弹性部包括两个,并沿转动组件的转动圆周方向间隔设置;转动组件还具有缓停状态,转动组件依次转动经过启动状态、曝光运行状态和缓停状态;
55.当转动组件处于启动状态,转动组件与其中一个弹性部挤压配合,为转动组件提供转动阻力;
56.当转动组件处于缓停状态,转动组件与另一个弹性部挤压配合,为转动组件提供转动阻力。
57.在其中一个实施例中,阻尼组件包括弹片,弹片设有弹性部,转动组件设有避让弹片的避让部;
58.当转动组件处于启动状态,转动组件与弹性部相抵压;
59.当转动组件处于曝光运行状态,避让部与弹性部相配合,以使转动组件的转动阻力小于转动组件处于启动状态时的转动阻力。
60.在其中一个实施例中,弹性部包括凸起,凸起可弹性复位设置于基座以及转动组件之间,转动组件和基座其中一者设有凸起,另一者包括沿转动组件的转动圆周方向依次设置的第一配合部以及第二配合部;
61.当转动组件处于启动状态,凸起与第一配合部相抵压;
62.当转动组件处于曝光运行状态,凸起与第一配合部相错开,并与第二配合部配合,以使转动组件的转动阻力变小。
63.在其中一个实施例中,基座还设有第一安装孔,弹性部还包括设置于第一安装孔内的第一弹性件,凸起通过第一弹性件可弹性复位设置于基座;至少部分凸起设置于第一安装孔内,并与凸起相抵;当第一弹性件处于复位状态时,至少部分凸起凸出第一安装孔设置;
64.或者,转动组件还设有第二安装孔,弹性部还包括设置于第二安装孔内的第二弹性件;至少部分凸起设置于第二安装孔内,并与弹性部相抵;当第二弹性件处于复位状态时,至少部分凸起凸出第二安装孔设置。
65.根据本技术实施例的第四方面,还提供了一种快门机构,包括安装座、可转动设置于安装座的叶片组件以及上述任一实施例中的的电机,安装座设有第一透光区,电机设置于安装座,且转动组件带动叶片组件转动,以关闭或打开第一透光区。
66.本技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
67.上述任一实施例中的电机通过安装座集成到快门机构中,并将叶片组件安装到安装座中,以用于关闭或打开第一透光区。该开门机构能够通过上述任一实施例中的电机提高快门速度。
68.根据本技术实施例的第五方面,还提供了一种相机,包括镜头组件、图像传感器以及上述任一实施例中的快门机构,光线经镜头组件传递至快门机构中,图像传感器能够接受经第一透光区传输过来的光线。
69.本技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
70.该相机应用了上述任一实施例中的快门机构,使用时,外部光线通过镜头组件进入相机内,并利用镜头组件使得光线可以经过第一透光区而落在图像传感器上,此过程中,
利用电机与叶片组件的配合实现对第一透光区的关闭或打开的控制,以控制落入图像传感器的光线的时间长短。该相机能够利用上述任一实施例中的电机提高快门速度。
71.根据本技术实施例的第六方面,还提供了一种电子设备,包括上述的相机。
72.本技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
73.该电子设备采用了上述相机,可以进行高速拍摄,且能够保证高速拍摄的清晰程度,提高高速拍摄质量。
74.应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例和解释性的,并不能限制本技术。
附图说明
75.附图说明构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解,本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术,并不构成对本技术的不当限定。
76.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
77.图1为一实施例中所示的相机的结构示意图。
78.图2为一实施例中所示的快门机构的结构示意图。
79.图3为图2所示的快门机构在第一直径方向的半剖示意图。
80.图4为图2所示的快门机构的第一透光孔处于关闭状态示意图。
81.图5为图2所示的快门机构的第一透光孔处于打开状态示意图。
82.图6为图2所示的快门机构的转动组件处于缓停状态(叶片组件处于停止状态)示意图。
83.图7为图2所示的快门机构的结构爆炸示意图。
84.图8为图2所示的电机的结构示意图。
85.图9的图8所示的电机的转动组件处于启动状态的示意图。
86.图10为图9所示a的放大示意图。
87.图11为图10所示的转动组件处于曝光运行状态的示意图。
88.图12为图10所示的转动组件处于缓停状态的示意图。
89.图13为图9所示的电机的局部结构爆炸的示意图。
90.图14为另一实施例中所示的基座与凸起的装配示意图。
91.图15为图14所示的基座与转动组件装配后的局部剖视示意图。
92.图16为另一实施例中所示的基座与转动组件装配后的局部剖视示意图。
93.图17为另一实施例中所示的基座与转动组件装配后的局部剖视示意图。
94.图18为一实施例中所示的电子设备的结构示意图。
95.图19为一实施例中所示的电子设备的结构示意图。
96.图20为本实用新型一个实施例的电机的立体图。
97.图21为图20所示的电机的另一视角的立体图。
98.图22为图20所示的电机的分解示意图。
99.图23为图22所示的电机的部分示意图。
100.图24为图23所示的电机的装配示意图。
具体实施方式
101.为使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及具体实施方式,对本技术进行进一步的详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用以解释本技术,并不限定本技术的保护范围。
102.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本技术。
103.为方便理解,下面先对本技术实施例中所涉及的技术术语进行解释和描述,应做广义理解。
104.焦距(focal length),也称为焦长,是光学系统中衡量光的聚集或发散的度量方式,指无限远的景物通过透镜在焦平面结成清晰影像时,透镜的光学中心至焦点的距离。对于定焦镜头来说,其光学中心的位置是固定不变的,因此焦距固定;对于变焦镜头来说,镜头的光学中心的变化带来镜头焦距的变化,因此焦距可以调节。
105.对焦,也称为对光、或聚焦。通过摄像模组中的对焦组件以变动像距,使被摄物体成像清晰的过程。具体地,如调整图像传感器与镜头组件之间的间距,以使图像传感器获取的图像清晰,进而完成对焦。
106.此外,对焦包括自动对焦和手动对焦,其中,自动对焦(auto focus)是利用物体光反射的原理,将反射的光被摄像模组上的感光元件接受,通过计算机处理,带动驱动装置进行对焦的方式。例如,摄像模组发射一种红外线(或其它射线),根据被摄体的反射确定被摄体的距离,然后根据测得的结果调整像距,实现自动对焦。
107.光学防抖(optical image stabilization,ois)是指在成像仪器例如手机或照相机中,通过光学元器件的设置,来避免或者减少捕捉光学信号过程中出现的仪器抖动现象,以提高成像质量。通常的一种做法是通过陀螺仪做抖动检测,然后通过ois马达反方向平移或旋转整个镜头,补偿曝光期间因成像仪器抖动引起的图像模糊。
108.叶片组件,通常挡在镜头或图像传感器之前,平时处于关闭状态(关闭透光孔),成像时(比如按下快门按钮),叶片组件打开一段时间(打开透光孔),光线通过镜头照射到图像传感器而成像。
109.快门速度,一般是指从关闭透光孔到打开透光孔的叶片组件速度,或者从打开透光孔到再关闭透光孔的叶片组件的速度,通常以1/n秒为单位。
110.快门机构是控制曝光时间长短的机构,通过调节叶片组件开闭时间长短和开启的空隙大小来调节曝光量。
111.曝光时间,是指图像传感器的感光时间。曝光时间的长短通过快门机构控制,曝光时间越短越可以抓取运动的物体,使其清晰成像。
112.一般来说,叶片组件从关闭透光孔到打开透光孔的时间,以及叶片组件从打开透光孔到再关闭透光孔的时间之和就是曝光时间,也叫快门时间。而快门机构的透光孔的大小一定,所以通常快门速度越快,曝光时间越短。
113.而目前,手机、平板电脑、监控装置、云台相机、无人机等电子设备,在人们生活中占据着越来越重要位置,也为人们的生活带来诸多便利及乐趣。相机是电子设备获取图像的重要部分,而具有图像获取功能的电子设备的种类繁多,品牌繁多,使得可供消费者选择电子设备很多,如何提升产品竞争力,以获得消费者的青睐,成了电子设备厂家越来越重视的问题。
114.相机包括镜头组件、快门机构以及图像传感器。其中,快门机构是相机进行拍照时的重要零组件,其可控制图像传感器的曝光时间,从而保证成像的清晰程度,特别是高速运动物体的拍摄。
115.机械式快门机构是大多数传统相机及数码相机所采用的快门机构,其分为镜间快门机构及帘布快门机构两种。镜间快门机构又称中心快门机构,在镜头的中间,一般有两片以上的快门叶片,通过电机直驱或间接驱动快门叶片张合,从而控制图像传感器的曝光时间。而快门速度的快慢,决定曝光时间的长短。在进行高速运动委托的拍摄时,为了准确获取图像,需要曝光时间足够短,至少就要求快门速度要足够快。
116.但在相关技术中,由于电机存在电感,电机启动后到达到额定驱动力,需要一定时间。但电机启动通常就会带动快门叶片转动,导致快门叶片以一个较低的速度开始转动,其快门速度较慢。
117.基于此,有必要提供一种电机,能够提高驱动力后再带动快门叶片快速转动,进而能够提高快门速度。
118.为了更好地理解本技术的电机,下面结合应用了该电机的相机进行阐述。
119.如图1至图8所示为一些实施例中的相机及快门机构的结构视图。其中,图1为一实施例中所示的相机的结构示意图。图2为一实施例中所示的快门机构的结构示意图。图3为图2所示的快门机构在第一直径方向的半剖示意图。图4为图2所示的快门机构的第一透光孔处于关闭状态示意图。图5为图2所示的快门机构的第一透光孔处于打开状态示意图。图6为图2所示的快门机构的转动组件处于缓停状态(叶片组件处于停止状态)示意图。图7为图2所示的快门机构的结构爆炸示意图。图8为图2所示的电机的结构示意图。
120.如图1及图2所示,在本公开的实施例中,提供一种相机1包括镜头组件10、图像传感器20以及快门机构30,光线经镜头组件10传递至快门机构30中,图像传感器20能够接受经第一透光区31a传输过来的光线。
121.其中,如图2至图3所示,快门机构30包括安装座31、可转动设置于安装座31的叶片组件32以及上述任一实施例中的电机34,安装座31设有第一透光区31a,电机34设置于安装座31。如此,电机34通过安装座31集成到快门机构30中,并将叶片组件32安装到安装座31,以用于关闭或打开第一透光区31a。关闭第一透光区31a可以包括:通过控制叶片组件32的运动,使其闭合,从而遮蔽进入第一透光区31a的光线。打开第一透光区31a可以包括:通过控制叶片组件32的运动,使其展开,从而使光线进入第一透光区31a。
122.如图2至图3所示,一些实施例中,电机34包括基座100、转动组件200、阻尼组件300以及定子400;基座100设有连接器600,定子400设置于基座100;转动组件200用于带动叶片组件32转动,转动组件200可转动设置于基座100,并具有启动状态以及曝光运行状态;转动组件200包括动子210,动子210与定子400磁激励配合,以产生驱动转动组件200相对于基座100转动的驱动力;阻尼组件300,设置于基座100与转动组件200中的至少一者;其中,当转
动组件200处于启动状态时,驱动力增大,当驱动力大于转动组件200转动所需克服的阻力时,转动组件200从启动状态转动至曝光运行状态;当转动组件200处于曝光运行状态,转动组件200带动叶片组件32转动,且转动组件200的转动阻力小于转动组件200处于启动状态时的转动阻力。
123.通常,电机34要产生一定大小的驱动力,需要一定的通电时间。该电机34应用于快门机构30时,首先,叶片组件32处于静止状态,此时启动电机34,使得电机34进入启动状态,电机34的功率会不断增大,使得驱动力也变大,而驱动力的变大需要一定时间。当电机34进入启动状态,转动组件200与阻尼组件300带阻尼配合,阻尼组件300能够为转动组件200提供转动阻力,使得驱动力要足够大时,才能驱动转动组件200克服其转动阻力进行转动。电机34启动一段时间后,当驱动力大于转动组件200转动所需克服的阻力时,转动组件200从启动状态转动至曝光运行状态;当转动组件200处于曝光运行状态,转动组件200带动叶片组件转动,且转动组件200的转动阻力小于转动组件200处于启动状态时的转动阻力。如此,在电机34启动状态,利用阻尼转动组件200阻止转动组件200运动,使得转动组件200能够获得更大的驱动力,进而尽可能充分利用较大的驱动力驱动转动组件200转动,提高快门机构30的速度,又因为能够减小其转动过程中的阻力,可以进一步提高快门机构30的速度。
124.可以理解地,结合图2以及图3所示,一些实施例中,电机34包括基座100、转动组件200、阻尼组件300以及定子400;基座100设有连接器600,定子400设置于基座100;转动组件200用于带动叶片组件32转动,转动组件200可转动设置于基座100,并具有启动状态以及曝光运行状态;转动组件200包括动子210,动子210与定子400磁激励配合,以产生驱动转动组件200相对于基座100转动的驱动力;阻尼组件300设置于基座100与转动组件200中的至少一者;其中,当转动组件200处于启动状态时,阻尼组件300为转动组件200提供转动阻力,驱动力增大;当驱动力增大到大于转动组件200的转动阻力时,驱动力驱动转动组件200带动叶片组件32转动,以使转动组件200处于曝光运行状态。
125.此时启动电机34,使得电机34进入启动状态,电机34的功率会随着驱动电流的增大而不断增大,使得驱动力也变大,而驱动力的变大需要一定时间。当转动组件200处于启动状态,阻尼组件300为转动组件200提供转动阻力,驱动力增大,当驱动力增大到大于转动组件200的转动阻力时,才能驱动转动组件200克服其转动阻力进行转动,以使所述转动组件处于曝光运行状态,提高了快门速度。
126.可以理解地,结合图2以及图3所示,一些实施例中,电机34包括基座100、转动组件200、阻尼组件300以及定子400;基座100设有连接器600,定子400设置于基座100;转动组件200用于带动叶片组件32转动,转动组件200可转动设置于基座100,并具有启动状态以及曝光运行状态;转动组件200包括动子210,动子210与定子400磁激励配合,以在驱动电流的作用下产生驱动转动组件200相对于基座100转动的驱动力;阻尼组件300,设置于基座100与转动组件200中的至少一者;其中,转动组件200处于启动状态时,阻尼组件300阻止转动组件200转动,驱动电流增大;当驱动电流大于或等于预设值时,驱动力大于转动组件200的转动阻力,转动组件200带动叶片组件32转动,以使转动组件200处于曝光运行状态。
127.该电机34应用于快门机构30时,首先,叶片组件32处于静止状态,此时转动组件200处于启动状态,电机34的功率越大,产生的驱动力也越大,转动组件200的转动惯量也越大,而电机34的功率变大需要一定时间。当转动组件200处于启动状态,此时转动组件200与
阻尼组件300带阻尼配合,阻尼组件300阻止转动组件200转动,驱动电流增大;当驱动电流大于或等于预设值时,驱动力大于转动组件200的转动阻力,转动组件200才能够克服的转动阻力,转动组件200带动叶片组件32转动,以使转动组件200处于曝光运行状态。如此,在转动组件200处于启动状态时,利用阻尼组件300阻止转动组件200运动,使得转动组件200能够获得更大的驱动力,进而尽可能充分利用较大的驱动力驱动转动组件200转动,提高了快门速度。
128.示例性地,“定子400”可以为有刷或无刷电机34工作时不转动的部分,一般包括定子绕组410(也叫定子400线圈)。
129.如图7所示,一示例中,定子400包括定子绕组410以及轭铁420,至少部分定子绕组410被轭铁420包围。如此,利用轭铁420来增强定子绕组410的吸合力,将定子绕组410产生的磁力线封闭在内部,提高电磁铁的效率。
130.轭铁420可通过硅钢片制造而成。
131.此外,“动子210”也叫转子,电机34中的旋转部件,可以在定子400产生的旋转磁场的驱动下产生高速回转运动,一般包括铁芯。
132.一些实施例中,驱动力随电机34的电流的增大而增大。如此,电流越大,电机34的定子400产生的磁场越大,与动子210配合产生更大的驱动力,进而可以通过改变电机34的电流来改变电机34输出的驱动力,便于对电机34的驱动力进行控制。在转动组件200处于启动状态时,使得电机34的电流逐渐增大,使得驱动力也逐渐增大。而电流增大到大于或等于预设值时,驱动力能够大于转动组件200所需克服的阻力,使得转动组件200能够带动叶片组件32转动,进而进入曝光运行状态。
133.一些实施例中,当转动组件200处于曝光运行状态,转动组件200的转动阻力减小。如此,实现更大的驱动力驱动转动组件200,而转动组件200又减小,进而可以获得更大的加速度。
134.需要说明的是,“转动阻力”包括转动摩擦力、转动吸附力等转动阻力,也即转动组件200转动所需克服的阻力。其具体实现方式可以有多种。也即,转动组件200与阻尼组件300的具体实现方式亦可根据实际需要进行选择,例如通过增加转动摩擦力,利用吸盘吸附,利用磁吸方式吸附等。
135.此外,“阻尼组件能够为转动组件提供转动阻力”包括转动组件200与阻尼组件300带阻尼配合等,能够增大转动组件200的转动阻力即可。
136.需要说明的是,电机34的驱动力大小,可以利用其功率的大小也判断,也可以利用其电流来直接判断,在此不做限制。
137.此外,电机34的启动时间,可以是直接设定的时间(不同电机34的启动时间均相同),也可以是经过校准的时间(不同的电机34的启动时间可能不同),也可以根据转动组件200是否有运动进行判断(例如,接受到转动控制指令到转动组件200实际开始转动的延时时间)等等。电机34的曝光运行时间,可以通过转动组件200的状态进行判断,也可以通过是否有曝光进行判断等待。
138.一些实施例中,在转动组件200的启动状态,叶片组件32不随转动组件200转动;在转动组件200的曝光运行状态,叶片组件32随转动组件200转动。如此,通过叶片组件32是否已经随转动组件200转动来驱分转动组件200的启动状或者转动组件200的曝光运行状态,
可以更加准确地实现曝光控制,在提高曝光速度的同时,提高控制精度。
139.需要说明的是,在电机34处于启动时间或者在转动组件200的启动状态下,阻尼组件300至少有一段时间与转动组件200带阻尼配合,以使转动组件200所需克服的转动阻力更大。在电机34的曝光运行时间或者转动组件200的曝光运行状态下,阻尼组件300至少有一段时间与转动组件200非带阻尼配合,或者二者配合使得转动组件200所需克服的转动阻力非最大,且在不断减小。
140.可以理解地,电机34处于启动时间或者在转动组件200的启动状态下,转动组件200的速度为零或者加速到第一速度。在电机34的曝光运行时间或者在转动组件200的曝光运行状态下,转动组件200的速度大于第一速度。
141.需要说明的是,在电机34处于启动时间或者转动组件200的启动状态下,包括叶片组件32处于停止状态(例如,叶片组件处于关闭状态或打开状态)。在电机34的曝光运行时间或者转动组件200的曝光运行状态下,包括叶片组件32处于转动状态(例如,叶片组件处于关闭状态转动至打开状态;或者,叶片组件处于打开状态转动至关闭状态)。
142.需要说明的是,在一些实施方式中,叶片组件32与转动组件200的转动是同步的,示例性地,转动组件200转动即带动叶片组件32转动。在另一些实施方式中,叶片组件32与转动组件200的转动是不同步的,示例性地,在转动组件200的启动状态下,阻尼组件300为转动组件200提供转动阻力,在初期,由于驱动力小于转动组件200的转动阻力,转动组件200和叶片组件32均不转动,当驱动力大于转动组件200的转动阻力,转动组件200有轻微转动,但不带动叶片组件32转动。而当叶片组件32转动时,一般认为转动组件200进入曝光运行状态。
143.一些实施例中,在电机34处于启动时间或者转动组件200的启动状态,利用阻尼组件300实现电机34的蓄能;在电机34的曝光运行时间或者转动组件200的曝光运行状态电机34完成蓄能,快速驱动转动组件200转动。
144.此外,在电机34的程序控制中,在快门打开后,再关闭的状态切换过程中(如正转变反转),可以降低间隔时间,充分利用启动状态进行蓄能,完成蓄能后能够马上进入曝光运行状态,进而可以通过降低电机34的响应时间来进一步加快快门开合速度,进一步缩短曝光时间。
145.如图4至图6所示,该相机1应用了上述任一实施例的快门机构30,使用时,外部光线通过镜头组件10进入相机1内,并利用镜头组件10使得光线可以经过第一透光区31a而落在图像传感器20上,此过程中,利用电机34与叶片组件32的配合实现对第一透光区31a的关闭或打开的控制,以控制落入图像传感器20的光线的时间长短。该相机1在拍摄高速运动的物体时,电机34启动,并利用阻尼组件300与转动组件200配合,使得电机34产生驱动力足够大的情况下,才能够克服转动阻力从启动状态进入曝光运行状态,以快速打开或关闭第一透光区31a,进而有利于提高快门速度,使得图像传感器20只获取高速运动的物体的一瞬间反射的光线,其他瞬间的光线被叶片组件32阻挡而无法造成干扰,进而能够保证高速拍摄的清晰程度,提高高速拍摄质量。
146.需要说明的是,“镜头组件10”的具体实现方式可以有多种,例如可以包括固态镜头组件10,也可以包括液体镜头组件10;可以是变焦镜头组件10,也可以是定焦镜头组件10等等能够满足使用要求的任意一种已知的镜头组件10。
147.一示例中,镜头组件10为变焦镜头,且能够自动对焦,且具有光学防抖功能。
148.需要说明的是,“图像传感器20”也叫感光元件,包括但不限于ccd(电荷耦合)器件或者cmos(互补金属氧化物半导体)器件。
149.一些实施例中,当转动组件200处于曝光运行状态时,阻尼组件300不为转动组件200提供转动阻力。如此,进而尽可能充分利用较大的驱动力驱动转动组件200转动,而又减小其转动过程中的阻力,实现转动组件200的高速带动叶片组件32转动。
150.一些实施例中,转动组件200处于启动状态时,阻尼组件300能够增大转动组件200的转动阻力。进而使得电机34需要产生足够的驱动力才能够驱动转动组件200转动,以提高转动组件200的驱动力。
151.一些实施例中,当转动组件200处于曝光运行状态时,阻尼组件300不增大转动组件200的转动阻力,以使转动组件200的转动阻力减小。如此,进而尽可能充分利用较大的驱动力驱动转动组件200转动,而又减小其转动过程中的阻力,实现转动组件200的高速转动叶片组件32转动。
152.一些实施例中,阻尼组件300设置于基座100上,当转动组件200处于启动状态时,阻尼组件300与转动组件200相抵压,为转动组件200提供转动阻力;当转动组件200处于曝光运行状态时,阻尼组件300与转动组件200间隙配合,以减小转动组件200的转动阻力。如此,该阻尼组件300可以组装于基座100上,随基座100进行模块化安装。
153.一些实施例中,阻尼组件300设置于转动组件200上,当所转动组件200处于启动状态时,阻尼组件300与基座100相抵压,为转动组件200提供转动阻力;当转动组件200处于曝光运行状态时,阻尼组件300与基座100间隙配合,以减小转动组件200的转动阻力。如此,该阻尼组件300可以组装于转动组件200上,随转动组件200进行模块化安装。
154.在上述任一实施例的基础上,一些实施例中,转动组件200从启动状态转动至曝光运行状态的过程中,电机34的电流逐步增大。如此,当电机34启动,转动组件200处于启动状态,此时转动组件200与阻尼组件300带阻尼配合,使得转动组件200的转动阻力较大;随着电机34处于启动时间变长,电机34的电流越大,电机34的转动惯量越大,使得转动组件200能够克服较大的转动阻力,由启动状态转动至曝光运行状态,提高了快门速度。
155.在上述任一实施例的基础上,一些实施例中,启动状态包括第一转动角度,第一转动角度为t1,曝光运行状态包括第二转动角度,第二转动角度为t2,t2>t1。曝光运行状态的第二转动角度大于启动状态的第一转动角度,启动状态更多用于蓄能,便于充分利用加速转动的转动组件200来带动叶片组件32快速转动,实现第一透光区31a的快速打开或快速关闭。
156.进一步地,一些实施例中,0
°
≤t1≤10
°
;和/或,10
°
<t2≤150
°
。如此,可以根据叶片组件32、第一透光区31a的面积大小等来灵活设置启动状态的第一转动角度以及曝光运行状态的第二转动角度,设计更加灵活。
157.一示例中,t1=1
°
,t2=60
°

158.需要说明的是,t1和t2可以根据实际需要选择任何合适的角度,任何满足t2>t1的角度都在本技术的保护范围内。
159.需要说明的是,“t1=0
°”
时,转动组件200在启动状态没有转动角度。也即,在电机34的电流达到预设电流值(例如额定电流的80%、85%、90%等)时,转动组件200能够克服
转动阻力进行转动,并带动叶片组件32转动而进入曝光运行状态。
[0160]“t1大于0
°”
时,转动组件200在启动状态具有转动角度,但未带动叶片组件32转动(例如,转动组件200与叶片组件32之间通过滑槽进行缓冲,转动组件200到达滑槽的端部才能带动叶片组件32转动,使得转动组件200在启动状态可以具有转动角度),使得转动组件200在进入曝光运行状态时,具有一定初始转动速度,有利于进一步提高转动组件200在曝光运行状态的转动速度。如此,在电机34的电流达到预设电流值(例如额定电流的80%、85%、90%等)时,转动组件200才能够克服转动阻力进行转动,具有一定初始速度后再带动叶片组件32转动而进入曝光运行状态。
[0161]
一示例中,t1=1
°
、2
°
、3
°
、4
°
、5
°
、6
°
、7
°
、8
°
、9
°
、10
°
;和/或,t2=60
°
、70
°
、80
°
、90
°
、100
°
、110
°
、120
°
、130
°
、140
°
、150
°

[0162]
在上述任一实施例的基础上,一些实施例中,当电机34启动时,转动组件200能够依次经过启动状态和曝光运行状态;或者,转动组件200被手动转动时,转动组件200能够依次经过启动状态和曝光运行状态。如此,转动组件200电控驱动或手动驱动转动时,均可从启动状态转动至曝光运行状态,转动组件200与阻尼组件300的配合通过机械方式实现,更加可靠。
[0163]
在上述任一实施例的基础上,一些实施例中,转动组件200处于曝光运行状态,电机34产生的驱动力最大。如此,可以进一步提高转动组件200在曝光运行状态的转动速度。
[0164]
在一种实现方式中,转动组件200与阻尼组件300的配合可以采用电控方式实现。例如,一些实施例中,阻尼组件300包括电磁铁;当转动组件200处于启动状态时,电磁铁通电并吸附转动组件200;当转动组件200处于曝光运行状态时,电磁铁断电,使得转动组件200减小。
[0165]
在上述任一实施例的基础上,如图5及图6所示,一些实施例中,转动组件200还具有缓停状态,在快门机构30进行一次打开或关闭的过程中,转动组件200能够依次转动经过启动状态、曝光运行状态和缓停状态;当转动组件200处于缓停状态时,阻尼组件300能够为转动组件200提供转动阻力。如此,当转动组件200带动叶片组件32关闭或即将关闭第一透光区31a时,转动组件200进入缓停状态,并再次与阻尼组件300配合,使得转动组件200需要克服更大的转动阻力进行转动,进而能够利用阻尼组件300吸收转动组件200的转动能量,使得转动组件200可以更加平稳地停止;且在第一透光区31a进行关闭时,还可以抑制叶片组件32发生反弹漏光。如此,进一步提高拍摄质量。此外,利用阻尼组件300吸收转动组件200的转动能量,减少叶片组件32的转动惯性力,有利于降低冲击能量,提高叶片组件32的使用寿命,进一步提高相机1的可靠性。
[0166]
进一步地,如图4至图6所示,一些实施例中,快门机构30依次进行打开和关闭,当快门机构30进行打开时,转动组件200从初始位置沿第一转动方向依次经过启动状态、曝光运行状态以及缓停状态,直至转动组件200停止时,使得快门机构30打开。当快门机构30进行关闭时,转动组件200能够沿第一转动方向反方向转动,并复位至初始位置,使得快门机构30关闭。以快门组件先打开透光区,再关闭透光区的曝光过程为例,转动组件200从初始位置沿第一转动方向带动叶片组件32从关闭第一透光区31a往打开透光区(如第一透光区31a和第二透光区33a)方向的过程中,转动组件200依次经过启动状态、曝光运行状态以及缓停状态后并停止;而转动组件200沿第一转动方向反方向带动叶片组件32关闭透光区时,
转动组件200与阻尼组件300带阻尼配合而再次处于启动状态;进而沿第一转动方向反方向转动时,转动组件200再次经过从启动状态、曝光运行状态以及缓停状态后并停止在初始位置。也即,曝光过程中,包括叶片组件32从关闭透光区到打开透光区的快门时间,以及叶片组件32从打开透光区到再关闭透光区的快门时间之和。原来打开透光区时的缓停状态变成在关闭透光区时的启动状态,原来打开透光区时的启动状态变成在关闭透光区时的缓停状态。
[0167]
需要说明的是,“缓停状态”可以包括不带动叶片组件32转动的状态。示例性地,转动组件200处于“启动状态”以及“缓停状态”时,转动组件200均与阻尼组件300带阻尼配合,使得前述两种状态是一个相对的概念。示例性地,原来沿第一转动方向转动时的缓停状态变成沿第一转动方向的反方向转动时的启动状态,原来沿第一转动方向转动时的启动状态变成沿第一转动方向的反方向转动时的缓停状态。
[0168]
示例性地,第一转动方向可以为顺时针方向,而第一转动方向的反方向则为逆时针方向。或者,第一转动方向可以为逆时针方向,而第一转动方向的反方向则为顺时针方向。
[0169]
可选地,一些实施例中,曝光运行状态包括第二转动角度,第二转动角度为t2,缓停状态包括第三转动角度,第三转动角度为t3,t2>t3。如此,曝光运行状态的第二转动角度大于缓停状态的第三转动角度,进而可以充分利用加速转动的转动组件200来带动叶片组件32快速转动,缓停状态更多用于吸能缓冲,便于实现第一透光区31a的快速打开或快速关闭。
[0170]
进一步地,一些实施例中,10
°
<t2≤150
°
;和/或,0
°
≤t3≤10
°
。如此,可以根据叶片组件32、第一透光区31a的面积大小等来灵活设置缓停状态以及曝光运行状态的第二转动角度,设计更加灵活。
[0171]
一示例中,t3=1
°
,t2=60
°

[0172]
需要说明的是,t2和t3可以根据实际需要选择任何合适的角度,任何满足t2>t3的角度都在本技术的保护范围内。
[0173]
需要说明的是,“t3=0
°”
时,转动组件200在缓停状态没有转动角度。也即,电机34高速运动的力可以被其他吸能件吸收,实现转动组件的高速停止。
[0174]“t3大于0
°”
时,转动组件200在缓停状态具有转动角度,此过程中,阻尼组件300与转动组件200带阻尼配合,通过增大阻力的方式来消化转动组件200的转动能量,减少叶片组件32的反弹。例如,利用转动组件200挤压阻尼组件300,使得阻尼组件300的发生弹性来进行吸能缓冲。同时,当转动组件200在暂缓状态变成启动状态时,也会在转动组件200与阻尼组件300之间产生挤压力,可为转动组件200提供转动阻力。
[0175]
一示例中,t3=1
°
、2
°
、3
°
、4
°
、5
°
、6
°
、7
°
、8
°
、9
°
、10
°
;和/或,t2=60
°
、70
°
、80
°
、90
°
、100
°
、110
°
、120
°
、130
°
、140
°
、150
°

[0176]
需要说明的是,传统的镜间快门机构利用电机直接驱动,或者借助弹簧、连杆等机构辅助驱动快门叶片,但一般快门速度最高只能达到1/2000s,同时因为电机和驱动机构既要保证出力和快门速度,又要保证快门寿命(10万次以上),同时还要保证快门叶片不会反弹漏光,导致快门整体结构难以小型化,故障率也往往无法保障。而利用本技术的快门机构30,通过转动组件200与阻尼组件300的带阻尼配合,使得电机34能够在启动阶段进行蓄能,
并在减速停止阶段进行吸能缓冲,可以在低功耗下实现1/4000s的快门速度,而且能够提高快门机构30的使用寿命,进而有利于延长相机1的维护时长,提高可靠性。
[0177]
在上述任一实施例的基础上,如图3所示,可选地,安装座31包括第一安装面31b以及与第一安装面31b相对设置的第二安装面31c,叶片组件32可转动设置于第一安装面31b,电机34设置于第二安装面31c,且至少部分转动组件200穿过安装座31后,与叶片组件32传动连接。如此,将叶片组件32安装于第一安装面31b,电机34安装于第二安装面31c,使得电机34不会干扰叶片组件32的运动,同时也便于转动组件200带动叶片组件32转动,进而有利于提高快门机构30的可靠性。
[0178]
一些实施例中,转动组件200还包括与动子210固定传动连接的输出轴220,动子210呈圆柱体状,至少部分输出轴220凸出基座100设置,用于带动叶片组件32转动;当转动组件200处于启动状态时,阻尼组件300作用于输出轴220,为转动组件200提供转动阻力。如此,利用阻尼组件300作用于输出轴200上,亦可增大转动组件200的转动阻力,使得转动组件200在启动状态需要更大的驱动力驱动下才能够转动。
[0179]
具体到本实施例中,动子210呈圆柱体状,输出轴220与动子210偏心设置。如此,利用输出轴220与动子210配合形成偏心力矩,可以用更小的力来驱动叶片组件32转动,进而有利于降低电机34的功耗。
[0180]
进一步地,如图6及图7所示,一些实施例中,转动组件200包括与动子210固定传动连接的输出轴220,动子210呈圆柱体状,至少部分输出轴220凸出基座100以及第一安装面31b设置,并与叶片组件32传动连接。如此,输出轴220与叶片组件32传动连接,通过动子210带动输出轴220转动时,输出轴220可以带动叶片组件32转动,进而实现第一透光区31a的打开或关闭的控制。
[0181]
需要说明的是,“输出轴220与叶片组件32传动连接”二者可以是直接连接,也可以通过其他传动结构间接连接,能够实现输出轴220带动叶片组件32转动即可。此外,“输出轴220与叶片组件32”的传动连接的具体实现方式可以有多种,可以根据叶片组件32的驱动需求灵活进行设置。
[0182]
进一步地,如图6及图7所示,输出轴220与动子210偏心设置,叶片组件32包括至少两个快门叶片32a,快门叶片32a设有与输出轴220传动配合的弧形槽32b;转动组件200从启动状态转动至曝光运行状态的过程中,输出轴220从弧形槽32b的一端转动至弧形槽32b的另一端。如此,输出轴220与动子210偏心设置,并利用弧形槽32b与输出轴220配合来控制至少两个快门叶片32a同步转动,有利于减少传动结构,使得快门机构30更加紧凑。此外,利用弧形槽32b可以缓冲转动组件200在起始阶段的转动角度,也即转动组件200在起始阶段小幅度转动的过程中,输出轴220从弧形槽32b的一端转动至另一端,此过程中不会带动叶片组件32转动,而转动组件200进入曝光运行状态时,输出轴220与弧形槽32b另一端的内壁相抵,进而可以带动叶片组件32转动。再进一步地,如图6所示,一些实施例中,快门叶片32a通过转轴32c可转动安装于安装座31上,输出轴220与快门叶片32a的一端传动连接,以带动快门叶片32a摆动。如此,可以利用输出轴220带动快门叶片32a摆动,以进一步提高打开以及关闭第一透光区31a的速度。
[0183]
在上述任一实施例的基础上,如图7所示,一些实施例中,快门机构30还包括位置检测元件700,位置检测元件700用于检测叶片组件32的位置状态。如此,利用位置检测元件
700可以获得叶片组件32的位置状态,将该信息传递给相机1的控制模组,进而可以判断叶片组件32是否在正常位置,如叶片组件32位置异常,则可以生产报警信息或提醒信息等信息,以便用户进行维护。
[0184]
需要说明的是,“位置检测元件700”的具体实现方式包括但不限于位置传感器、角度传感器、光电传感器等任意一种能够识别叶片组件32的位置的检测元件。此外,“位置检测元件700”可以直接检测叶片组件32的位置状态,也可以通过检测转动组件200的状态来间接判断叶片组件32的位置状态。
[0185]
一些实施例中,位置检测元件700为机器视觉识别装置,能够识别叶片组件32是否转动到位。
[0186]
在上述任一实施例的基础上,如图3以及图7所示,一些实施例中,快门机构30还包括快门盖板33,快门盖板33与安装座31相配合形成防护叶片组件32的防护空间33b,快门盖板33设有与第一透光区31a相对应的第二透光区33a,电机34设置于防护空间33b之外。如此,第二透光区33a与第一透光区31a相配合形成快门机构30的透光区,保证镜头组件10入射而来的光线可以通过透光区进入图像传感器20中。此外,通过快门盖板33与安装座31形成防护空间33b来防护叶片组件32,使得叶片组件32的高速运行过程中不会打到其他杂质而受损,进而能够提高快门机构30的使用寿命。而电机34设置于防护空间33b外,便于模块化组装,提高组装效率。
[0187]
需要说明的是,第一透光区31a的具体实现形式包括透光孔、透光片等;第二透光区33a的具体实现形式包括透光孔、透光片等。
[0188]
进一步地,如图7所示,一些实施例中,基座100包括至少容纳动子210的第一容纳槽110以及容纳定子400的第二容纳槽120;电机34还包括电机盖板500以及连接器600,电机盖板500设置于基座100上,用于遮盖第一容纳槽110以及第二容纳槽120,连接器600设置于基座100或电机盖板500上,并与定子400电连接。如此,通过第一容纳槽110容纳动子210,第二容纳槽120容纳定子400,并利用电机盖板500进行封装,将动子210以及定子400可靠地进行防护。此外,利用连接器600与定子400电连接,以控制定子400产生不同旋转方向的旋转磁场,以实现动子210的正转或反转,进而通过输出轴220带动叶片组件32打开或关闭透光区,实现快门的开闭控制。
[0189]
连接器600的具体实现形式可以有多种,包括但限于柔性线路板、通信线缆等等用于电机34通信以及通电的电连接器600件。
[0190]
需要说明的是,“电机34”的具体实现方式可以有多种,能够满足快门叶片32a的驱动即可。一些实施例中,电机34为磁阀电机34。如此,利用磁阀电机34的断电自保持功能,以保证叶片组件32在断电情况下也能够关闭透光区。
[0191]
在上述任一实施例的基础上,一些实施例中,转动组件200与阻尼组件300带阻尼配合时,转动组件200和阻尼组件300至少一者具有自润滑性。如此,可以减少转动组件200和阻尼组件300摩擦损耗,保证配合精度,进而可以提高电机34的使用寿命来保证快门机构30的使用寿命。
[0192]
在上述任一实施例的基础上,一些实施例中,阻尼组件300设置于基座100或转动组件200,以增大转动组件200转动阻力。如此,阻尼组件300可以设置于基座100上,也可以设置转动组件200上,能够在启动状态以及缓停状态增大转动组件200的转动阻力即可。
[0193]
此外,阻尼组件300的具体实现方式可以有多种,例如通过结构件的摩擦力增大转动组件200的转动阻力,或者磁吸力来增加转动组件200的转动阻力,或者通过弹性挤压来增大转动组件200的转动阻力等。
[0194]
如图9所示,一些实施例中,阻尼组件300包括弹性部310,弹性部310设置于基座100与转动组件200其中一者,并与另一者挤压配合,为转动组件200提供转动阻力。如此,该弹性部310可以设置于基座100上,转动组件200处于启动状态时,该弹性部310能够被夹设于转动组件200与基座100之间,进而可为转动组件200提供转动阻力。而另在一些实施例中,该弹性部310还可以设置于转动组件200上,转动组件200处于启动状态时,该弹性部310能够被夹设于转动组件200与基座100之间,进而可为转动组件200提供转动阻力。
[0195]
进一步地,如图14所示,一些实施例中,弹性部310包括两个,并沿转动组件200的转动圆周方向间隔设置;转动组件200还具有缓停状态,转动组件200依次转动经过启动状态、曝光运行状态和缓停状态;当转动组件200处于启动状态,转动组件200与其中一个弹性部310挤压配合,为转动组件200提供转动阻力;当转动组件200处于缓停状态,转动组件200与另一个弹性部310挤压配合,为转动组件200提供转动阻力。如此,利用两个弹性部310可以分别在启动状态增加转动组件200的转动阻力,在缓停状态增加转动组件200的转动阻力。结合前述包含缓停状态的实施例,有利于保护叶片组件32,保证拍摄质量,提高快门机构30的使用寿命。
[0196]
该弹性部310的具体实现方式可以有多种。例如,如图10至图13所示,一些实施例中,阻尼组件300包括弹片320,弹片320设有弹性部310,转动组件200设有避让弹片320的避让部230;当转动组件200处于启动状态,转动组件200与弹性部310相抵压;当转动组件200处于曝光运行状态,避让部230与弹性部310相配合,以使转动组件200的转动阻力小于转动组件200处于启动状态时的转动阻力。如此,利用弹性部310与避让部230的配合,实现转动组件200的转动阻力的大小控制,易于实施,且配合可靠。具体地,当转动组件200处于启动状态,转动组件200与弹片320的弹性部310相抵压,通过弹性变形产生挤压转动组件200的阻力,进而实现转动组件200与阻尼组件300带阻尼配合,可为转动组件200提供转动阻力。而当转动组件200处于曝光运行状态,避让部230与弹片320的弹性部310相配合,可以避让弹性部310,使得弹性部310复位或减少弹性变形,进而减少转动组件200的转动阻力,使得转动组件200的转动阻力小于转动组件200处于启动状态时的转动阻力。
[0197]
一些实施例中,避让部230与弹性部310不接触,以使转动组件200与弹片320间隔设置,使得阻尼组件300不为转动组件200提供转动阻力。如此,实现转动组件200较大驱动力驱动转动,而遇到较小的转动阻力,进而实现高速转动。
[0198]
进一步地,如图10至图14所示,一些实施例中,转动组件200包括转动柱体240,转动柱体240的外侧壁设有用于形成避让部230的缺口241;在转动组件200的俯视视角的正投影面上,当弹片320与缺口241相对并间隙配合时,转动组件200的转动阻力最小(如图11所示);当弹片320与缺口241非相对时,转动柱体240与弹片320挤压配合。如此,通过在转动柱体240上设置缺口241来形成避让部230避让弹性部310,易于实施,且可以减少运动干涉,使得转动组件200的转动更加可靠。具体地,当转动组件200处于启动状态,转动柱体240的侧壁与弹性部310相抵压,通过弹性变形产生挤压转动组件200的阻力,进而实现转动组件200与阻尼组件300带阻尼配合,可为转动组件200提供转动阻力。而当转动组件200处于曝光运
行状态,缺口241与弹性部310间隙配合,可以避让弹性部310的弹性变形,使得弹性部310复位,进而减少转动组件200的转动阻力,使得转动组件200的转动阻力小于转动组件200处于启动状态时的转动阻力。
[0199]
此外,转动组件200从启动状态进入曝光运行状态时,转动柱体240的侧壁逐渐与弹性部310分离,直至弹片320与缺口241相对并间隙配合,此过程中,转动组件200的转动阻力减小,使得转动组件200加速度不断增大,在此过程中,转动组件200的转动阻力的减小可以是线性的,也可以是非线性的;然后继续转动,弹性部310逐渐远离缺口241并与转动柱体240的侧壁挤压配合,此过程中,转动组件200的阻尼增大直至转动组件200进入缓停状态,使得转动组件200的加速度不断减少,直至变零后又逐渐减速,在此过程中,转动组件200的转动阻力的增大可以是线性的,也可以是非线性的。如此,使得转动组件200既可以充分利用曝光运行状态来带动叶片组件32转动,又可以在不同状态的平稳过渡,带动叶片组件32快速转动并平稳地停止,以减少或避免叶片组件32的反弹,提高叶片组件32的使用寿命。
[0200]
同时,利用转动柱体240也便于形成对称的两个挤压部,便于与弹性部310挤压,可以在缓停状态与启动状态之间的切换。
[0201]
需要说明的是,“缺口241”的形状包括横断面、凹面等,能够避让弹片320即可。
[0202]
可选地,一些实施例中,当转动组件200从启动状态转动至曝光运行状态的过程中,转动柱体240与弹性部310抵压配合,且弹片320的变形量逐渐减小。弹片320的变形量减小的过程可以是线性的,也可以是非线性的。如此,电机34启动后,转动组件200在启动状态下进行蓄能,当电机34的驱动力到达预设值时,其才能够带动转动组件200转动,并使得弹片320的变形量逐渐减小,以增大转动组件200的加速度,便于在曝光运行状态持续加速转动,带动叶片组件32快速转动,以提高快门速度。此外,转动组件200在启动状态可以不带动叶片组件32进行转动,使得叶片组件32的转动角度更小,无需设置更大的避让空间。
[0203]
或者,另一实施例中,当转动组件200从启动状态转动至曝光运行状态的过程中,转动柱体240与弹性部310抵压配合,且弹片320的变形量先变大再变小。如此,电机34启动后,转动组件200在启动状态下,因弹片320的变形量随电机34电流的增大而逐渐增大,使得转动组件200缓慢转动并进行蓄能,由于叶片组件32具有一定打开缓冲角度,输出轴220从弧形槽32b的一端转动至另一端,此过程中不会带动叶片组件32转动,而不会带动叶片组件32打开第一透光区31a。而当电机34的驱动力到达预设值时,此时转动组件200的转动开始产生加速度,并在一定转动速度下进行加速,而且弹片320的变形量也逐渐减小,转动组件200的加速度不断加大,便于转动组件200短时间内加速到较高速度,带动叶片组件32快速转动,以提高快门速度。
[0204]
同理,一些实施例中,转动组件200还具有缓停状态,转动组件200依次转动经过启动状态、曝光运行状态和缓停状态;当转动组件200从曝光运行状态转动至缓停状态的过程中,转动柱体240与弹性部310抵压配合,且弹片320的变形量逐渐变大。如此,两个弹性部310可以对称设置,转动组件200在缓停状态下进行吸能,可以吸收预设能量来使得弹片320发生变形,使得弹性部310与转动柱体240抵压可靠。而当电机34启动后,转动组件200从缓停状态切换为启动状态,并进行蓄能,当电机34的驱动力到达预设值时,其才能够带动转动组件200转动。此外,转动组件200在启动状态可以不带的叶片组件32进行转动,而在缓停状态可以快速降低叶片组件32的速度,使得叶片组件32的转动角度更小,无需设置更大的避
让空间。
[0205]
一些实施例中,转动组件200还具有缓停状态,当转动组件200依次转动经过启动状态、曝光运行状态和缓停状态;当转动组件200从曝光运行状态转动至缓停状态的过程中,转动柱体240与弹性部310抵压配合,弹片320的变形量先变大再变小。如此,两个弹性部310间隔设置,且叶片组件32具有一定打开缓冲角度,转动组件200在缓停状态下先快速吸能,再缓慢吸能,使得叶片组件32可以平稳地停止。而当电机34再次启动,转动组件200再次切换为启动状态,因弹片320的变形量随电机34电流的增大而逐渐增大,使得转动组件200缓慢转动并进行蓄能,此过程不会带动叶片组件32打开第一透光区31a;当电机34的驱动力到达预设值时,此时转动组件200的转动开始产生加速度,并在一定转动速度下进行加速,而且弹片320的变形量也逐渐减小,转动组件200的加速度不断加大,便于转动组件200短时间内加速到较高速度,带动叶片组件32快速转动,以提高快门速度。
[0206]
前述两种实施例,一种有利于加快转动组件200的速度,一种有利于缓冲吸能。可以根据实际需要灵活进行选择。
[0207]
如图10至图12所示,一些实施例中,基座100设有容纳转动柱体240的第一容纳槽110以及设置于第一容纳槽110的侧壁上的安装槽130,弹片320设置于安装槽130。如此,在第一容纳槽110的侧壁上开设安装槽130,便于将弹片320安设于第一容纳槽110中,充分利用电机34的内部空间,方便弹片320与动子210或转动组件200的其他结构进行挤压配合,实现转动组件200的阻尼配合,使得电机34的结构更加紧凑。
[0208]
进一步地,如图10至图12所示,一些实施例中,阻尼组件300还包括两个安装体330,两个安装体330分别设置于弹片320的两端,并分别形成一个钩部340,基座100包括与钩部340一一对应的钩槽140,钩槽140与安装槽130相通。如此,利用钩部340与钩槽140配合,便于将弹片320镶嵌入第一容纳槽110的侧壁中,安装方便。
[0209]
安装体330与弹片320可以一体成型。例如,利用钣金冲压工艺获得。
[0210]
结合前述的定子400与动子210的实施例,如图12所示,一些实施例中,基座100设有第一容纳槽110,动子210呈圆柱体状,并设置于第一容纳槽110中;至少部分弹性部310设置于第一容纳槽110中,并能够与动子210挤压配合。如此,将至少部分弹性部310设置于第一容纳槽110中,可以充分利用第一容纳槽110的内部空间,使得电机34的结构更加紧凑,有利于电机34小型化发展。
[0211]
进一步地,如图13所示,一些实施例中,转动组件200还包括配合轮250,配合轮250固设于动子210,配合轮250与弹性部310挤压配合,为转动组件200提供转动阻力。如此,将配合轮250集成到动子210中,利用配合轮250来与弹性部310挤压配合,可以避免动子210磨损而影响转动性能,进而可以保证电机34运行的可靠性。
[0212]
一些实施例中,配合轮250固设于动子210的底部形成转动柱体240,转动柱体240与第一容纳槽110转动配合。如此,使得转动组件200可转动设置于基座100上,并利用基座100进行防护。
[0213]
进一步地,如图13所示,一些实施例中,转动组件200还包括输出轴220,输出轴220固设于配合轮250,并与动子210偏心设置,至少部分输出轴220凸出基座100设置,用于带动叶片组件32转动。如此,将配合轮250与输出轴220固定后,再与动子210进行组装,有利于提高组装效率。
[0214]
可选地,配合轮250与输出轴220一体成型固定。
[0215]
可选地,一些实施例中,输出轴220与弹性部310挤压配合,为转动组件200提供转动阻力。如此,还可以通过输出轴220与弹性部310挤压配合来增大转动组件200的转动阻力,实现转动组件200与阻尼组件300带阻尼配合。
[0216]
如图14及图15所示,弹性部310的另一实施例中,弹性部310包括凸起350,凸起350可弹性复位设置于基座100以及转动组件200之间,转动组件200和基座100其中一者设有凸起350,另一者包括沿转动组件200的转动圆周方向依次设置的第一配合部260以及第二配合部270;当转动组件200处于启动状态,凸起350与第一配合部260相抵压;当转动组件200处于曝光运行状态,凸起350与第一配合部260相错开,并与第二配合部270配合,以使转动组件200的转动阻力变小。如此,利用凸起350与第一配合部260以及第二配合部270的配合,实现转动组件200的转动阻力的大小控制,易于实施,且配合可靠。具体地,当转动组件200处于启动状态,凸起350与第一配合部260相抵压,通过弹性部310的弹性变形产生挤压转动组件200的阻力,进而实现转动组件200与阻尼组件300带阻尼配合,可为转动组件200提供转动阻力。而当转动组件200处于曝光运行状态,凸起350与第一配合部260相错开,并与第二配合部270配合,可以避让弹性部310的弹性变形,使得弹性部310复位或减少弹性变形,进而减少转动组件200的转动阻力,使得转动组件200的转动阻力小于转动组件200处于启动状态时的转动阻力。
[0217]
结合前述的第一容纳槽110的实施例,如图14所示,一些实施例中,基座100设有第一容纳槽110,凸起350可弹性复位设置于第一容纳槽110的底部;转动组件200包括可转动设置于第一容纳槽110的转动柱体240,第一配合部260以及第二配合部270设置于转动柱体240的底部。如此,可以将凸起350设置于第一容纳槽110的底部,并将第一配合部260以及第二配合部270设置于转动柱体240的底部,方便与弹性部310配合。
[0218]
在上任一凸起350的实施例基础上,如图14所示,一些实施例中,凸起350包括两个,并沿转动组件200的转动圆周方向间隔设置;转动组件200还具有缓停状态,当转动组件200依次转动经过启动状态、曝光运行状态和缓停状态;当转动组件200处于启动状态,转动组件200与其中一个凸起350的弹性部310抵压配合;当转动组件200处于缓停状态,转动组件200与另一个凸起350的弹性部310抵压配合。如此,利用两个凸起350亦可实现叶片组件32在启动状态蓄能,在缓停状态进行吸能,既可以提高叶片组件32的转动速度,又可以提高叶片组件32的使用寿命。具体地,当转动组件200处于启动状态,转动组件200与其中一个凸起350的弹性部310抵压配合,通过弹性变形产生挤压转动组件200的阻力,进而实现转动组件200与阻尼组件300带阻尼配合,可为转动组件200提供转动阻力。而当转动组件200处于缓停状态,转动组件200与另一个凸起350的弹性部310抵压配合,可以实现吸能作用,减少叶片组件32的冲击能量,避免或减少叶片组件32反弹漏光,以保证拍摄质量,又可以提高使用寿命。
[0219]
一些实施例中,当转动组件200处于启动状态,动子210与弹性部310挤压配合。进而通过弹性部310挤压动子210来增加转动组件200的转动阻力,使得启动状态的转动组件200具有较大的转动阻力,需要较大的驱动力才能够驱动转动组件200转动。
[0220]
如图15所示,一些实施例中,当转动组件200处于曝光运行状态,弹性部310与第一配合部260相错开,并与第二配合部270间隙配合。如此,通过第二配合部270与弹性部310的
间隙配合,来避让弹性部310,易于实施,且可以减少运动干涉,使得转动组件200的转动更加可靠。此外,使得阻尼组件300不为转动组件200提供转动阻力,使得转动组件200的阻力最小,便于提高转动组件200的转动速度。
[0221]
可选地,一些实施例中,第二配合部270呈圆弧状。如此,利用圆弧状的第二配合部270与弹性部310配合,实现转动组件200在大角度进行加速转动,以充分利用转动组件200的曝光运行状态来带动叶片组件32打开或关闭第一透光区31a。
[0222]
和/或,第一配合部260呈凸棱状。如此,利用凸棱状的第一配合部260与弹性部310挤压配合,可以减少转动组件200在启动状态的转动角度,减少叶片组件32的转动范围,又可以保证转动组件200的转动阻力大小,使得快门机构30更加紧凑,有利于快门机构30小型化发展。
[0223]
如图15所示,一些实施例中,基座100还设有第一安装孔150,弹性部310还包括设置于第一安装孔150内的第一弹性件370,凸起350通过第一弹性件370可弹性复位设置于基座100;至少部分凸起350设置于第一安装孔150内,并与凸起350相抵;当第一弹性件370处于复位状态时,至少部分凸起350凸出第一安装孔150设置。如此,利用第一安装孔150以及第一弹性复位件360可以将凸起350可弹性复位设置于基座100上,便于利用弹性部310来抵压转动组件200,使得转动组件200的转动阻力增大。
[0224]
如图16所示,另一些实施例中,转动组件200还设有第二安装孔251,弹性部310还包括设置于第二安装孔251内的第二弹性件;至少部分凸起350设置于第二安装孔251内,并与弹性部310相抵;当第二弹性件处于复位状态时,至少部分凸起350凸出第二安装孔251设置。如此,利用第二安装孔251以及第一弹性件370可以将凸起350可弹性复位设置于转动组件200上,便于利用弹性部310来抵压基座100,使得转动组件200的转动阻力增大。
[0225]
进一步地,一些实施例中,转动组件200包括转动柱体240,第二安装孔251设置于转动柱体240的底部。如此,利用转动柱体240来安装凸起350,便于凸起350的弹性部310抵压基座100的支撑面,以增加转动组件200的转动阻力。
[0226]
凸起350弹性复位的实施方式可以有多种,在另一些实施例中,至少部分凸起350的材质具有弹性,以使凸起350可弹性复位设置。如此,可以利用具有弹性的凸起350使弹性部310可弹性复位设置于基座100以及转动组件200之间,便于利用弹性部310来形成弹性挤压力,进而可为转动组件200提供转动阻力。
[0227]
在上任一凸起350的实施例基础上,一些实施例中,凸起350的材质和/或第一配合部260的材质为耐磨材料。如此,可以提高弹性挤压的使用寿命,保证转动组件200与阻尼组件300配合的可靠性。
[0228]
在另一些实施例中,当转动组件200处于启动状态时,转动组件200与阻尼组件300磁吸配合,以使转动组件200与阻尼组件300带阻尼配合。可选地,当转动组件200处于曝光运行状态时,转动组件200与阻尼组件300分离。如此,通过转动组件200与阻尼组件300磁吸配合产生的磁吸力来增加转动组件200的转动阻力。
[0229]
如图17所示,一示例中,阻尼组件300包括磁吸部380和配合部390,且磁吸部380与配合部390之间一者设置于转动组件200上,另一者设置于基座100上。当转动组件200处于启动状态时,磁吸部380与磁吸配合部390磁吸配合,以使转动组件200与阻尼组件300带阻尼配合,只要电机34的电流到达预设值时(如额度功率的80%、85%、90%、100%等等),才
能产生足够的转动扭矩,使得磁吸部380与被磁吸部380分离,使得转动组件200转动至曝光运行状态;而当转动组件200处于曝光运行状态时,磁吸部380与被磁吸部380分开的距离越远吸力越小,进而转动组件200的阻力越小,加速度越大,实际速度也越大。
[0230]
磁吸部380的具体实现方式包括磁铁块、磁条等,磁吸配合部390包括铁片、磁铁块、磁条等。
[0231]
如图18及图19所示,在本公开的一些实施例中,还提供一种电子设备,包括上述任一实施例中的相机1。
[0232]
该电子设备采用了上述相机1,可以进行高速拍摄,且能够保证高速拍摄的清晰程度,提高高速拍摄质量。进而可以提升产品竞争力,更能获得消费者的青睐。
[0233]
需要说明的是,电子设备包括但不限于手机、平板电脑、监控装置、云台(如图18所示)、无人机(如图19所示)等具有拍照功能的智能设备。
[0234]
图20至图24揭示了本发明一个实施例的电机10。如图20至图24所示,本发明一个实施例的电机10包括电磁铁11和永磁铁12。永磁铁12包括转轴120和永磁体13,永磁体13沿径向平行充磁,共一对极,例如图24所示的n极和s极,永磁体13上具有通孔(未标号),转轴120穿过永磁体13上的通孔,并通过例如胶水固定,从而将永磁体13连接于转轴120上。电磁铁11包括轭铁14和线圈15,线圈15环绕于轭铁14上。轭铁14由软磁性材料制成,从而很容易被磁化。
[0235]
在线圈15未通电时,电磁铁11的轭铁14被永磁体13磁化,永磁铁12受到电磁铁11沿着第一方向的力。在线圈15通电时,轭铁14的磁性改变,永磁铁12受到电磁铁11沿着第二方向的力,其中,第二方向与第一方向相反。第二方向的力推动永磁铁12沿着第二方向转动。通过该简单结构组成的电机10,可以在无需通电的情况下保持开启状态或关闭状态;同时,上述结构易于控制,轭铁14在通电时可被迅速磁化从而对永磁铁12的相应磁极产生排斥力,进而推动永磁体13绕转轴120旋转,以实现从关闭状态到开启状态或是从开启状态到关闭状态的切换。
[0236]
在一些实施例中,轭铁14为一整体结构。轭铁14包括相对的第一端141和第二端142,第一端141和第二端142之间具有开口143。线圈15包括两个,两个线圈15可以通过开口143分别装配于轭铁14的第一端141和第二端142上。永磁铁12位于轭铁14的开口143中。在一个实施例中,永磁铁12的旋转轴线位于开口143的中心位置,从而可以确保永磁铁12到轭铁14的第一端141和第二端142的距离相等,进而保证永磁铁12与轭铁14之间的磁隙。
[0237]
在另一些实施例中,轭铁14在与开口143相对的一侧具有向外的凸出部144,从而可以增加电机出力。凸出部144的长度小于或等于开口143的长度,从而保证电机10在低功率的条件下也可实现大扭矩输出。凸出部144的长度大于或等于电机直径,从而对电机10在旋转范围内的输出整体进行增强。在一个实施例中,凸出部144的中轴线平行于轭铁14的中轴线l1-l2,从而可以节省空间,减小电机10的体积,同时使电机10出力进一步增大,且电机10在旋转范围内的力矩输出更趋均匀。
[0238]
电机10具有第一稳定位置和第二稳定位置。其中,在第一稳定位置时开关处于开启状态,在第二稳定位置时开关处于闭合状态。
[0239]
如图24所示,在一些实施例中,为了提升电机10的出力速度,使力矩最大化,以使得开关能够更快地关闭,在电机10处于第一稳定位置时,永磁铁12的磁场方向n-s与轭铁14
的中轴线l1-l2保持预定的偏置角度θ
°
。偏置角度θ
°
与开关的加速区域和关闭区域大小、电机10的功率大小、电机10的出力曲线等因素有关,可以根据电机10的具体结构和设计来合理选择。在一个实施例中,偏置角度θ
°
大于0度小于90度。在另一个实施例中,偏置角度θ
°
在10度到20度的范围内。上述偏置角度的范围覆盖了电机扭矩输出最大的范围,能在线圈15通电的初期即行提高旋转加速度,进而增加了电机10的灵敏度。
[0240]
在线圈15未通电时,永磁铁12位于图24所示的初始位置,轭铁14被永磁体13磁化,在永磁体13按照图24所示的n极和s极被充磁的情况下,其中,轭铁14的第一端141被磁化成n极,轭铁14的第二端142被磁化成s极,因此,轭铁14对永磁体13具有吸附作用,所以,永磁铁12受到电磁铁11沿着图24所示的顺时针方向的保持力,电机10处于第一稳定位置,此时,开关处于开启状态。当在线圈15里面通正向电流时,电产生磁场,轭铁14的磁性改变,轭铁14的第一端141变为s极,轭铁14的第二端142变为n极,轭铁14对永磁体13具有排斥力,永磁铁12受到电磁铁11沿着图24所示的逆时针方向的力。逆时针方向的力克服保持力,推动永磁铁12沿着逆时针转动。在永磁铁12转过轭铁14的中轴线l1-l2之后,推动力变为电磁力与保持力的合力,在这个区域内,电机10的出力达到最大。直到永磁铁12逆时针转动到图24所示的另一侧时,电机10停止转动,实现断电自保持,电机10处于第二稳定位置,此时,开关处于闭合状态。当在线圈15里面通反向电流时,轭铁14被磁化,轭铁14的磁性再次改变,轭铁14的s极和n极翻转,永磁铁12受到电磁铁11顺时针方向的力,电磁铁11推动永磁铁12顺时针方向转动。当永磁铁12顺时针转动回到图24所示的初始位置时,电机10停止转动,实现断电自保持,电机10又处于第一稳定位置。如此反复,实现了开关的开启和闭合。
[0241]
在本发明实施例的电机10处于第一稳定位置和第二稳定位置时,线圈15不通电。当本发明实施例的电机10由第一稳定位置变换为第二稳定位置时,线圈15通正向电流。当本发明实施例的电机10由第二稳定位置变换为第一稳定位置时,线圈15通反向电流。通过如上设置,可以保证电机10的快速响应及断电自保持。更进一步地,在永磁铁12转动一定角度后,可以对线圈15断电,仅靠轭铁14被磁化而产生的吸附力使永磁铁12自行旋转至稳定位置,从而使电机10回复至开启状态或关闭状态。例如,若永磁铁12位于图24所示的初始位置,当永磁铁12旋转角度小于偏置角度θ
°
时,线圈15断电后电机10的永磁铁12受轭铁14作用可回复至第一稳定位置;当永磁铁12旋转角度大于偏置角度θ
°
时,线圈15断电后电机10的永磁铁12受轭铁14作用可继续转动至至第二稳定位置,反之亦然。
[0242]
如图20至图22所示,在一些实施例中,电机10还包括电机基座16,电机基座16具有第一限位部161。永磁铁12具有挡止部121,如图24所示,挡止部121部分凸出于轭铁14之外,以实现结构让位并便于挡止部121与其他部件的连接。如图20所示,在电机10处于第一稳定位置时,永磁铁12的挡止部121被第一方向的力限位于电机基座16的第一限位部161,从而实现电机10的断电自保持。
[0243]
如图20和图22所示,电机基座16还包括第二限位部162。在电机10处于第二稳定位置时,永磁铁12的挡止部121被电机基座16的第二限位部162所限位,从而实现电机10的断电自保持。
[0244]
在一个实施例中,挡止部121的旋转角度在0度到120度的范围内。在另一个实施例中,挡止部121的旋转角度在0度到70度的范围内。挡止部121在0度到70度的范围内旋转时,电机10的力矩达到最优化。在又一个实施例中,挡止部121的旋转角度在60度到70度的范围
内。上述旋转角度覆盖了电机10输出力矩最大的范围。
[0245]
参照图22和图23所示,永磁铁12还包括连杆123。连杆123平行于转轴120设置,并且,连杆123连接于挡止部121背离转轴120的一端。永磁铁12还包括安装部122,永磁体13固定于安装部122的上方,挡止部121凸出于安装部122的外侧。
[0246]
在本技术的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。
[0247]
此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
[0248]
在本技术中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0249]
在本技术中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0250]
需要说明的是,当元件被称为“固定于”、“设置于”、“固设于”或“安设于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。进一步地,当一个元件被认为是“固定连接”另一个元件,二者可以是可拆卸连接方式的固定,也可以不可拆卸连接的固定,如套接、卡接、一体成型固定、焊接等,在传统技术中可以实现,在此不再累赘。
[0251]
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
[0252]
以上实施例仅表达了本技术的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围。
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