双电机驱动的红外滤片与光圈一体式快门模组的制作方法

1.本发明属于相机领域，更具体地，涉及红外滤片与光圈一体式快门模组。


背景技术：

2.相机的光圈(iris)、iso和快门速度，是相机成像的很重要的参数，因为依赖于此的大量变量构成了最终图像。光圈可以为图片添加艺术效果，模糊对象的周边，赋予图片亮度，反之亦然，如果图片创意需要，可以使画面变暗。简而言之，光圈是镜头内部的一个孔，可让一定量的光通过。
3.光圈主要影响图像的亮度因素，它与曝光直接相关。孔越大，越多的光线进入镜头并到达相机传感器。因此图像呈现出亮度，阴影看起来更加饱和。通过减小光圈，可以缩小开口，从而限制光输出。
4.dof(清晰成像空间的深度)是画面中通过连接前景和背景而保持焦点的空间量。背景模糊的照片具有较浅的景深，反之亦然，在清晰的图像中，景深很重要。光圈越大，景深就会越小，拍出来的照片虚化就会很大。反之光圈小的话，拍出来的照片就很清楚，没有层次感了。
5.相机镜头的光圈可以分为连续光圈和不连续光圈。连续光圈能实现无极调节，可以调节在两档光圈之间的任何位置上。不连续光圈按光圈的一档、二分之一档或三分之一档来调节，调节时有明显的定位手感。
6.目前的一些相机中，光圈的大小调节通过齿轮机构的传动来进行，齿轮机构带动摇臂和摇杆上的羽根移动来使多个羽根开闭从而实现光圈调节。这类传动结构比较精密和复杂，而且制造和安装工艺复杂，成本较高，传动过程中容易出现卡壳现象而导致无法调节光圈。另外，有一部分相机的光圈都是采用电磁阀加上霍尔元件进行控制，控制难度大。而且一般的相机在白天的时候很清楚，可是在晚上没有光的时候没有夜视功能，无法工作。


技术实现要素：

7.针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了双电机驱动的红外滤片与光圈一体式快门模组，其通过两个电机来分别调节光圈大小和红外滤片位置，控制和调节非常方便，而且可在晚上使用。
8.为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了双电机驱动的红外滤片与光圈一体式快门模组，其特征在于，包括外壳、中盖、羽根组、滤片基板、红外滤片、第一电机和第二电机，其中：
9.所述外壳包括固定连接在一起的下盖和上盖，所述下盖上设置有第一透光孔，所述上盖在对应于所述第一透光孔的位置设置有第二透光孔；
10.所述中盖、羽根组和滤片基板均位于外壳内并且均安装在所述外壳上，所述中盖与下盖之间形成羽根室，所述羽根组设置在所述羽根室内；
11.所述羽根组包括抵接在一起的第一羽根和第二羽根，所述第一羽根上的第一孔道
和第二羽根上的第二孔道共同形成光圈；
12.所述第一电机和第二电机均安装在所述外壳上；所述第一电机的转轴上连接运动传递部件a，所述运动传递部件a与所述第一羽根和第二羽根分别连接，以驱动第一羽根和第二羽根相对移动来调节光圈大小；所述中盖在对应于所述光圈的位置设置有贯穿孔a，所述滤片基板放置在所述中盖上并且所述滤片基板上设置有贯穿孔b，所述滤片基板在对应于所述贯穿孔b的位置安装所述红外滤片；所述第二电机的转轴上连接运动传递部件b，所述运动传递部件b连接所述滤片基板，以驱动所述滤片基板移动来使红外滤片选择性遮盖光圈。
13.优选地，所述运动传递部件a包括固定安装在第一电机的转轴上的第一摆臂和第二摆臂，并且所述第一摆臂和第二摆臂沿着第一电机的转轴周向分布，所述第一羽根和第二羽根上分别设置有长条孔a和长条孔b，并且长条孔a和长条孔b的长度方向一致，所述上盖上设置有多个导柱a和多个导柱b，每个导柱a均伸入长条孔a内，以便第一羽根沿着长条孔a的长度方向移动，每个所述导柱b均伸入所述长条孔b内，以便第二羽根沿着所述长条孔b的长度方向移动；
14.所述第一羽根上设置有作为第一摆臂移动通道的第一导向槽，所述第二羽根上设置有作为第二摆臂移动通道的第二导向槽，所述第一摆臂和第二摆臂分别伸入所述第一导向槽和第二导向槽内，以在第一电机的转轴转动时驱动第一羽根和第二羽根相对移动来调节光圈大小。
15.优选地，所述长条孔a有多条，这些长条孔a分布在多条直线上并且这些直线相互平行；
16.所述长条孔b有多条，这些长条孔b分布在多条直线上并且这些直线相互平行。
17.优选地，所述下盖上设置有导向轨道，所述滤片基板安装在所述导向轨道上；
18.所述运动传递部件b包括安装在所述第二电机的转轴上的第三摆臂，所述滤片基板上设置有作为第三摆臂移动通道的第三导向槽，所述第三摆臂伸入所述第三导向槽内，以在第二电机的转轴转动时带动滤片基板沿着导向轨道移动，从而使红外滤片选择性遮盖光圈。
19.优选地，所述导向轨道有两个并且它们相互平行，每个所述导向轨道由多个排列在同一条直线上的弧形凸台形成，所述滤片基板被这两条导向轨道夹住。
20.优选地，所述第一羽根包括第一羽根本体及多个凸点，各所述凸点均设置在所述第一羽根本体靠近第二羽根的一面，以减小第一羽根与第二羽根之间的接触面积及摩擦力；
21.和/或，
22.所述第二羽根包括第二羽根本体及多个凸点，各所述凸点均设置在所述第二羽根本体靠近第一羽根的一面，以减小第一羽根与第二羽根之间的接触面积及摩擦力。
23.优选地，所述第一电机和第二电机分别通过卡扣安装在所述外壳上，并且各所述卡扣上分别安装有工字形卡扣，以防卡扣从外壳上脱落。
24.优选地，所述中盖通过卡扣固定安装在所述下盖上。
25.优选地，所述红外滤片为两片，并且它们可穿透和反射的光波的波长均不相等。
26.优选地，所述下盖在对应于第一电机和第二电机的位置分别开设有防尘盖板定位
平台，防尘盖板通过卡扣安装在防尘盖板定位平台，用于使第一电机、第二电机分别与下盖实现密封防尘。
27.总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
28.1)本发明的快门模组的第一电机可以带动第一羽根和第二羽根相对移动，从而可以快速调节光圈的大小，而且第二电机可以带动红外滤片移动，从而可以适应白天和晚上的拍照环境，本发明双电机分别驱动羽根组和红外滤片，控制方便，灵活性更高。
29.2)本发明的运动传递部件a采用安装在第一电机的转轴上的摆臂而没有采用传统的光圈齿轮，相当于是通过第一电机来直接驱动羽根组产生相对移动，可以快速响应，而且传动可靠。
30.3)本发明的导柱可以使第一羽根和第二羽根直线移动来改变光圈口径的大小，导柱主要限制第一羽根和第二羽根的移动方位，使之能平行移动，不会偏移。
31.4)本发明的弧形凸台既能减少下盖与滤片基板之间的接触面，使滤片基板前后移动更加顺畅，又能限制滤片基板的位置，使得滤片基板不会发生偏移。
附图说明
32.图1为本发明的立体示意图；
33.图2为本发明的爆炸图；
34.图3、图4分别为本发明的下盖在不同视角下的示意图；
35.图5为本发明的中盖的示意图；
36.图6为本发明的上盖的示意图；
37.图7a和图7b分别为本发明的第一电机和第二电机的示意图；
38.图8为本发明的中盖通过卡扣安装在下盖上的局部放大示意图；
39.图9为本发明的第一电机安装处的局部放大示意图。
具体实施方式
40.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
41.参照各附图，双电机驱动的红外滤片与光圈一体式快门模组，包括外壳、中盖40、羽根组、滤片基板50、红外滤片、第一电机10a和第二电机10b，其中：
42.所述外壳包括固定连接在一起的下盖20和上盖60。所述上盖60四周分布有四个定位孔63，与下盖20四周的四个定位孔63配合，用于定位，上盖60的四周另外分布有三个上螺纹孔64，用于和下盖20的三个下螺纹孔27通过螺丝70固定安装，把第一羽根30a和第二羽根30b、中盖40和滤片基板50包裹在中间。
43.所述下盖20上设置有第一透光孔，所述上盖60在对应于所述第一透光孔的位置设置有第二透光孔；第一透光孔和第二透光孔都可以透光，直径都是固定的，不能调节直径，因此，快门模块需要采用光圈来控制曝光量。
44.所述中盖40、羽根组和滤片基板50均位于外壳内并且均安装在所述外壳上，所述中盖40与下盖20之间形成羽根室，所述羽根组设置在所述羽根室内。下盖20内壁具有羽根承接平面23-1，以承接羽根组。
45.所述羽根组包括抵接在一起的第一羽根30a和第二羽根30b，第一羽根30a和第二羽根30b均为薄片，所述第一羽根30a上的第一孔道和第二羽根30b上的第二孔道共同形成光圈；第一孔道可以是一端封闭而另一端开口的槽道并且封闭的一端为弧形，第二孔道可以是圆孔，则第一孔道的弧形的一端与第二孔道的相对位置改变后，可以使得光圈的大小改变。第一羽根30a可在羽根承接平面23-1上移动。
46.所述第一电机10a和第二电机10b均安装在所述外壳上，优选安装在下盖20上；所述第一电机10a和第二电机10b分别通过第一卡扣11安装在所述外壳上，并且各所述第一卡扣11上分别安装有工字形卡扣，以防第一卡扣11从外壳上脱落。参见图4、图6，下盖20的背面开有两个圆形孔用于安装两个电机，电机通过第一卡扣11固定安装在电机安装孔21内。本发明的第一电机10a和第二电机10b的一面设置一对第一卡扣11，第一卡扣11为弹性材料，通过按压变形而扣入下盖20背面的电机安装孔21，电机安装孔21为通孔，上盖60的底部有第一工字形卡扣61和第二工字形卡扣62，参加图9，第一工字形卡扣61和第二工字形卡扣62分别抵住第一电机10a和第二电机10b的底面的第一卡扣11，使得第一卡扣11能一直扣住电机安装孔21，防止第一卡扣11向内变形而脱落。所述下盖20在对应于第一电机10a和第二电机10b的位置分别开设有防尘盖板定位平台26-1，防尘盖板80通过第三卡扣26-2安装在防尘盖板定位平台26-1，用于使第一电机10a、第二电机10b分别与下盖20实现密封防尘，防止本发明在使用过程中有灰尘落入而影响本发明的精度和使用寿命。
47.所述第一电机10a的转轴上连接运动传递部件a，所述运动传递部件a与所述第一羽根30a和第二羽根30b分别连接，以驱动第一羽根30a和第二羽根30b相对移动来调节光圈大小。
48.所述中盖40在对应于所述光圈的位置设置有贯穿孔a，所述滤片基板50放置在所述中盖40上并且所述滤片基板50上设置有贯穿孔b，所述滤片基板50在对应于所述贯穿孔b的位置安装所述红外滤片；贯穿孔a和贯穿孔b不会影响到红外滤片的滤光。
49.所述第二电机10b的转轴上连接运动传递部件b，所述运动传递部件b连接所述滤片基板50，以驱动所述滤片基板50移动来使红外滤片选择性遮盖光圈(选择性遮盖是指红外滤片可以选择遮盖或不遮盖光圈)。
50.进一步，运动传递部件a可以采用现有的将转轴的转动转化为直线运动的结构，譬如现有的丝杠机构，或者螺杆带动移动块沿螺杆的轴向移动的形式；如要求快门模组整体结构紧凑、体积小，则本发明优选的方案是，所述运动传递部件a包括固定安装在第一电机10a的转轴上的第一摆臂12a和第二摆臂12b，并且所述第一摆臂12a和第二摆臂12b沿着第一电机10a的转轴周向分布，所述第一羽根30a和第二羽根30b上分别设置有长条孔a和长条孔b，并且长条孔a和长条孔b的长度方向一致，所述上盖60上设置有多个导柱25-2，分为多个导柱a和多个导柱b，每个导柱a均伸入长条孔a内，以便第一羽根30a沿着长条孔a的长度方向移动，导柱a限制了第一羽根30a只能沿着长条孔a的纵向移动；每个所述导柱b均伸入所述长条孔b内，以便第二羽根30b只能沿着所述长条孔b的长度方向移动，导柱b限制了第二羽根30b只能沿着长条孔b的纵向移动，则使得第一羽根30a和第二羽根30b只能发生相对
移动，来改变第一孔道和第二孔道的相对位置。所述第一羽根30a上设置有作为第一摆臂12a移动通道的第一导向槽31a，所述第二羽根30b上设置有作为第二摆臂12b移动通道的第二导向槽31b，所述第一摆臂12a和第二摆臂12b分别伸入所述第一导向槽31a和第二导向槽31b内，所述第一摆臂12a和第二摆臂12b分别可沿第一导向槽31a和第二导向槽31b滑动，以在第一电机10a的转轴转动时驱动第一羽根30a和第二羽根30b相对移动，来调节光圈大小。第一摆臂12a和第二摆臂12b分别伸入第一导向槽31a和第二导向槽31b的部分可以采用柱形结构，譬如可采用轴承，或者采用铰接的可相对转动的结构a和结构b，需要不影响电机的转轴的正常转动以及第一羽根30a和第二羽根30b的正常移动。每个导柱25-2a和每个导柱25-2b的端部均设置有限位部25-1，以防止第一羽根30a和第二羽根30b从导柱25-2a及导柱25-2b上脱落。
51.进一步，所述长条孔a有多条，这些长条孔a分布在多条直线上并且这些直线相互平行；所述长条孔b有多条，这些长条孔b分布在多条直线上并且这些直线相互平行。与长条孔a和长条孔b对应，导柱25-2也分多条直线分布。分多条直线分布，可以保证第一羽根30a和第二羽根30b移动得比较平稳。
52.进一步，所述下盖20上设置有导向轨道并且优选所述导向轨道的长度方向与所述长条孔a的长度方向一致，所述滤片基板50安装在所述导向轨道上；导向轨道可以对滤片基板50的移动进行导向。本发明优选的所述导向轨道有两个并且它们相互平行，每个所述导向轨道由多个排列在同一条直线上的弧形凸台26形成，所述滤片基板50被这两个导向轨道夹住，则所述滤片基板50与所述弧形凸台26接触。本发明的中盖40既能把羽根组限制在羽根室内，又能托住滤片基板50，滤片基板50的中间固定红外滤片，滤片基板50的两边与下盖20内部的弧形凸台26接触。弧形凸台26既能减少下盖20与滤片基板50之间的接触面，使滤片基板50移动更加顺畅，又能限制滤片基板50的位置，使得滤片基板50不会发生偏移。
53.进一步，运动传递部件b可以采用现有的将转轴的转动转化为直线运动的结构，譬如现有的丝杠机构，或者螺杆带动移动块沿螺杆的轴向移动的形式；如要求快门模组整体结构紧凑、体积小，则本发明优选的方案是，所述运动传递部件b包括安装在所述第二电机10b的转轴上的第三摆臂13，所述滤片基板50上设置有作为第三摆臂13移动通道的第三导向槽52，所述第三摆臂13伸入所述第三导向槽52内，以在第二电机10b的转轴转动时带动滤片基板50沿着导向轨道移动，从而所述滤片基板50移动来使红外滤片选择性遮盖光圈。第三摆臂13分别伸入第三导向槽52的部分，可以采用柱形结构，譬如可采用轴承，或者采用铰接的可相对转动的结构a和结构b，需要不影响第二电机10b的转轴的正常转动以及滤片基板50的正常移动。
54.进一步，所述第一羽根30a包括第一羽根30a本体及多个凸点32，各所述凸点32均设置在所述第一羽根30a本体靠近第二羽根30b的一面，以减小第一羽根30a与第二羽根30b之间的接触面积及摩擦力；
55.和/或，
56.所述第二羽根30b包括第二羽根30b本体及多个凸点32，各所述凸点32均设置在所述第二羽根30b本体靠近第一羽根30a的一面，以减小第一羽根30a与第二羽根30b之间的接触面积及摩擦力。
57.也即，凸点32可以在第一羽根30a和/或第二羽根30b上。凸点32可以把第一羽根
30a和第二羽根30b顶起来，降低羽根之间相对移动带来的摩擦。
58.进一步，所述中盖40通过第二卡扣41固定安装在所述下盖20上，安装方便。
59.进一步，所述红外滤片为两片，并且它们可穿透和反射的光波的波长均不相等，通过滤片基板50的移动，这两片红外滤片可以进行切换，从而换不同的红外滤片来遮盖光圈。通过第二电机10b带动滤片基板50，使得滤片基板50移动，根据外界环境和光照的不同而切换使用不同的红外滤片。
60.进一步，所述上盖60上设置有多个定位孔63，所述下盖20在对应于各定位孔63的位置分别设置有定位柱22，各定位柱22分别伸入对应位置的定位孔63内，以便于上盖60的定位和安装。
61.本发明的下盖20的内部设置四个圆柱形的导柱25-2，导柱25-2的顶部呈椭圆形，相对导柱25-2凸出一截形成限位部25-1，导柱25-2插入第一羽根30a、第二羽根30b的长条孔内，限位部25-1限制第一羽根30a和第二羽根30b的位置，使得第一羽根30a和第二羽根30b不会从导柱25-2上脱落。第一羽根30a和第二羽根30b的凸点可以把第一羽根30a和第二羽根30b互相顶住，使第一羽根30a和第二羽根30b之间形成空隙，减少第一羽根30a和第二羽根30b的接触面积，进而减少摩擦，使得第一羽根30a和第二羽根30b的相对移动更加顺畅。第一电机10a通电后旋转，通过第一摆臂12a和第二摆臂12b带动第一羽根30a和第二羽根30b顺着导柱25-2前后移动，从而可以改变光圈口径的大小，导柱25-2主要限制第一羽根30a和第二羽根30b的移动方位，使之能平行移动，不会偏移。
62.本发明的中盖40通过五个第二卡扣41固定扣在下盖20四周的五个卡扣槽23-2内，盖合在下盖20内壁的羽根承接平面23-1上，把第一羽根30a和第二羽根30b限制在羽根室内，参见图8，第二卡扣41设计成箭头形状，前面小，中间部分突出，后面再收细，可以卡入塑胶类具有弹性材料内，按压之后，第二卡扣41向内变形，被压入卡扣槽23-2内，之后，第二卡扣41前面箭头伞盖的部分被卡扣槽23-2卡住。这样设计既能把羽根组限制在羽根室内，又能保证中盖40在模组的运行过程中不会脱落，安全性更高。
63.本发明的工作过程如下：
64.本发明通过连接孔65安装在所用装置上，第一电机10a通电后旋转，带动一对对称的第一摆臂12a和第二摆臂12b旋转，进而拉/推动一对安装在摆臂第一摆臂12a和第二摆臂12b上的第一羽根30a和第二羽根30b相对移动，形成开合，调整光圈口径的大小。同理，第二电机10b通电后，带动第三摆臂13旋转，进而拉/推动滤片基板50前后移动，使得固定安装在滤片基板50上的第一红外滤片51a和第二红外滤片51b根据不同的需要而进行切换。
65.本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。