本申請要求于2014年8月5日提交的，題為“Shutter for an Infrared Camera”的美國臨時專利申請No.62/033,330的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及用于紅外照相機的光學元件，并且特別涉及適用于小型紅外照相機的緊湊快門。

背景技術(shù)：

高性能、低成本的非冷卻紅外(IR)或熱成像傳感器(諸如微測輻射熱計焦平面陣列)的可用性的增加使得能夠設(shè)計和生產(chǎn)批量生產(chǎn)的、面向消費者的IR照相機。熱成像傳感器長期以來昂貴且難以生產(chǎn)，因此限制了將高性能、長波熱成像應(yīng)用到高價值儀器，諸如在航空航天、軍事或大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)的儀器。另一方面，批量生產(chǎn)的小型IR照相機受益于緊湊、低成本的部件設(shè)計。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本文所述的示例實施例具有創(chuàng)新性特征，其中沒有單個特征是不可或缺的或僅負責其期望的屬性。在不限制權(quán)利要求的范圍的情況下，現(xiàn)在將總結(jié)一些有利的特征。

在一些實施例中，提供了用于將光學傳感器交替地阻擋和暴露于光的快門系統(tǒng)。各種實現(xiàn)可以包括導電線圈；磁體元件，定位在線圈的內(nèi)部部分內(nèi)，并且該線圈安裝成允許磁體元件的旋轉(zhuǎn)；快門勺狀部，機械地耦合到磁體元件，使得磁體元件的旋轉(zhuǎn)引起快門勺狀部的運動；和/或快門基部元件，支撐快門勺狀部、磁體元件和線圈。在某些實現(xiàn)中，以第一極性使線圈通電可以使可旋轉(zhuǎn)磁體定位在第一位置中，并且以第二極性使線圈通電可以使可旋轉(zhuǎn)磁體定位在第二位置中?？尚D(zhuǎn)磁體可以使快門勺狀部定位成在第一位置阻擋光學傳感器，并且可旋轉(zhuǎn)磁體可以使快門勺狀部在第二位置暴露光學傳感器。

一些實施例可以包括至少一個磁偏置元件。磁偏置元件可以被配置成提供磁場，當線圈未通電或者當線圈以特定能量通電時，該磁場使磁體元件將快門勺狀部定位在偏置位置中。在一些實現(xiàn)中，快門勺狀部的偏置位置阻擋光學傳感器。在一些實現(xiàn)中，快門勺狀部的偏置位置暴露光學傳感器。在某些實現(xiàn)中，至少一個磁偏置元件設(shè)置在線圈外部。在某些實現(xiàn)中，磁偏置元件包括至少兩個磁性材料柱(例如，易感磁鋼)，其垂直于快門勺狀部的旋轉(zhuǎn)平面設(shè)置并且關(guān)于線圈對稱地布置。在一些實施方式中，磁偏置元件包括定位在線圈外部的多個電磁體。

在一些實施例中，快門勺狀部可以包括平的葉片狀勺狀部部分，包含磁體元件的套筒部和將套筒部連接到勺狀部部分的臂。在某些實現(xiàn)中，套筒部可以包括用作磁體元件和套筒部的旋轉(zhuǎn)的樞轉(zhuǎn)點的至少兩個物理特征。

在某些實施例中，快門基部可支撐支撐磁體的快門勺狀部的套筒部。快門基部可以被配置成以允許快門勺狀部旋轉(zhuǎn)的方式支撐快門勺狀部。例如，快門基部可以包括為快門勺狀部的樞轉(zhuǎn)點提供支撐的機械特征，因此允許快門勺狀部圍繞樞轉(zhuǎn)點旋轉(zhuǎn)。在一些實施例中，快門基部可以包括第一支撐元件，該第一支撐元件包括從支撐元件延伸的至少兩個突出部，被間隔開一定距離的至少兩個突出部被配置成與快門勺狀部的套筒部上的物理特征配合。至少兩個突出部可以包括用于套筒部的樞轉(zhuǎn)點的至少兩個配合插口。套筒部可以至少部分地設(shè)置在快門基部的突出部之間，其中樞轉(zhuǎn)點機械地安置在配合插口中，樞轉(zhuǎn)點提供與突出部的接觸點，樞轉(zhuǎn)點可在配合插口中旋轉(zhuǎn)。在某些實現(xiàn)中，配合插口中的樞轉(zhuǎn)點是僅與突出部接觸的點。在一些實施例中，第一支撐元件的突出部可以布置在與配合插口相反的一側(cè)，作為線圈的兩部分安裝結(jié)構(gòu)。當組裝時，設(shè)置在快門勺狀部片的套筒部中的磁體元件可以定位在線圈的內(nèi)部部分中，線圈由快門基部支撐。在某些實現(xiàn)中，快門基部可以包括至少兩個附加的支撐元件，該至少兩個附加的支撐元件被以間隔開比線圈稍大的寬度，該至少兩個附加的支撐元件連接到第一支撐元件并且遠離第一支撐元件延伸。該至少兩個附加支撐元件可以被配置成當安裝在例如包含光學傳感器的印刷電路板上時對快門基部提供附加的機械支撐。

附圖說明

結(jié)合附圖參考以下詳細描述來描述本文提供的實施例的方面和優(yōu)點。在整個附圖中，附圖標記可以重復使用以指示所參考的元件之間的對應(yīng)性。提供附圖以說明本文所述的示例實施例，并且不旨在限制本公開的范圍。

圖1A-圖1D示意性地示出了示例快門系統(tǒng)的某些實施例的操作。

圖2A-圖2C示出了快門勺狀部(shutter flag)的示例實施例的若干視圖。

圖3示出了快門基部(shutter base)的實施例。

圖4A和圖4B示出了根據(jù)說明性實施例的圖2A-圖2C的示例快門勺狀部和圖3的示例快門基部配合在一起。

圖5示出了根據(jù)說明性實施例的與圖4A-圖4B的組件配合的線圈。

圖6示出了根據(jù)說明性實施例的其中圖5的組件與包括光學傳感器的印刷電路板配合的示例實施例。

圖7示出了根據(jù)說明性實施例的照相機內(nèi)核的示例實施例。

具體實施方式

附圖的若干視圖示出了快門系統(tǒng)及其各種部件的示例性實施例。不同于示例性實現(xiàn)的尺寸和形狀的變化，以及組件細節(jié)是可能的，其將落入本公開的范圍。示例性視圖不旨在以任何方式進行限制。例如，快門可以被配置成可定位在完全暴露光學傳感器、完全阻擋光學傳感器以及部分地阻擋和部分地暴露光學傳感器的多個位置。

在一些實施例中，所公開的快門系統(tǒng)相對于被配置成將連續(xù)旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為快門的往復旋轉(zhuǎn)運動的裝置提供了許多優(yōu)點。

在一些實施例中，所公開的快門系統(tǒng)可以提供在沒有運動轉(zhuǎn)換裝置的情況下交替地暴露和阻擋光學傳感器的期望功能。有利地，所公開的快門具有適于快門的自然運動往復旋轉(zhuǎn)運動。

在一些實施例中，所公開的快門系統(tǒng)可以有利于現(xiàn)有的IR照相機內(nèi)核替代采用旋轉(zhuǎn)螺線管以實現(xiàn)快門的往復旋轉(zhuǎn)運動的現(xiàn)有快門系統(tǒng)。例如，旋轉(zhuǎn)螺線管可以具有比所公開的快門系統(tǒng)更大的質(zhì)量和功率消耗，因此用所公開的快門系統(tǒng)代替現(xiàn)有快門系統(tǒng)可以提高現(xiàn)有IR照相機內(nèi)核的性能、耐久性和一致性。

所公開的快門系統(tǒng)提供了許多優(yōu)點。例如，所公開的快門系統(tǒng)的一些實施例包括單個移動部、快門勺狀部，該快門勺狀部包括響應(yīng)于快門系統(tǒng)中的磁場的變化而旋轉(zhuǎn)的磁體。利用單個移動部可以增加快門系統(tǒng)的耐久性和壽命。它還可以降低制造成本。

所公開的快門系統(tǒng)的至少一些實施例的另一個優(yōu)點是快門系統(tǒng)的簡單控制。例如，所公開的快門系統(tǒng)的一些實施例通過簡單地改變施加到導電線圈的電壓和/或電流來操作。電壓和/或電流的變化引起快門勺狀部中的磁體元件經(jīng)受的磁力的變化，從而引起快門勺狀部的旋轉(zhuǎn)。因此，可以通過向線圈提供兩個不同的電信號(例如，正極性和負極性，正極性和接地或中性信號，負極性和接地等)來控制快門系統(tǒng)。

在某些實施例中，快門系統(tǒng)可以有利地被配置成在對線圈供電故障的情況下通過使用一個或多個磁偏置元件使快門勺狀部處于預定或目標位置。磁偏置元件可以用于將快門勺狀部偏置在目標、選擇或期望的位置中(例如，阻擋或暴露光學傳感器)。磁偏置元件還可以增加快門系統(tǒng)的簡單性和可靠性，諸如當磁偏置元件是永磁體時。在這樣的實施例中，磁偏置元件不需要被控制或接收電力，從而增加了快門系統(tǒng)的簡單性和可靠性。例如，磁偏置元件對磁體元件所經(jīng)受的磁場提供相對恒定的貢獻。當電力未被傳送到快門系統(tǒng)時(例如，由于電力故障，當照相機關(guān)閉時等)，磁偏置元件繼續(xù)生成磁場以將快門勺狀部定位在目標位置中。

所公開的快門系統(tǒng)中的至少一些的另一個優(yōu)點是至少部分地由于快門勺狀部和快門基部的彈性和簡單設(shè)計而降低了制造成本。例如，快門系統(tǒng)的一些實施例包括旋轉(zhuǎn)止動部，以確定快門勺狀部的旋轉(zhuǎn)的至少一個止動點。這些旋轉(zhuǎn)止動部還可以包括使快門勺狀部居中或?qū)室孕Ｕc目標或期望位置的偏差的物理特征。例如，如果快門勺狀部離軸旋轉(zhuǎn)，則旋轉(zhuǎn)止動部可以用于將快門勺狀部的旋轉(zhuǎn)校正為軸上(旋轉(zhuǎn))。作為另一個示例，快門基部可以被配置成使用單個結(jié)構(gòu)以既提供對線圈的支撐和又為快門勺狀部的樞轉(zhuǎn)點提供配合插口。因此，該結(jié)構(gòu)可以操作而以牢固的方式固定快門勺狀部和線圈。

圖1A-圖1D示出了快門系統(tǒng)100的一部分的圖，以說明快門系統(tǒng)100的基本操作。永磁體102安裝在線圈101的內(nèi)部。磁體102可以被配置成在大致垂直于線圈101的縱向軸X的軸上(例如，如圖所示，延伸到紙面中)旋轉(zhuǎn)。在一些實施例中，磁體102可以是由永磁材料制成的圓柱體。在一些實施例中，磁體102可以是除了圓柱體之外的任何其它形狀，諸如球形、立方體、長方體、矩形棱柱、圓錐體等。在一些實施例中，磁體102可以定位在快門勺狀部的套筒部(sleeve portion)內(nèi)，以將磁體102的旋轉(zhuǎn)耦合到快門系統(tǒng)100的快門勺狀部。

快門系統(tǒng)100可以包括磁偏置元件103。磁偏置元件103可以是永磁體或電磁體。在一些實施例中，磁體102通過至少兩個磁偏置元件103被偏置在第一位置中。在某些實現(xiàn)中，第一位置可以被定義為當線圈101未通電時磁體102的位置。磁偏置元件103可以安裝成使得每個磁偏置元件103的縱向軸垂直于磁體102的旋轉(zhuǎn)平面。例如，磁偏置元件103內(nèi)從磁北到磁南的方向(例如，磁場的方向)可以大致垂直于磁體102的旋轉(zhuǎn)平面。作為另一示例，磁偏置元件103中的磁場的方向可以大致垂直于線圈101的中心中的磁場的方向。磁偏置元件103可以被定位成與線圈101的相對的角相鄰。磁偏置元件103用于在線圈101斷開或者不通電時將磁體102偏置在預定或期望的位置中。在一些實施例中，磁偏置元件103包括電磁體?？梢钥刂齐姶朋w以將磁體102的位置偏置在各種期望或目標位置中。可以例如結(jié)合線圈101來控制磁偏置元件103，以使磁體102定位在多個位置中，以實現(xiàn)照相機的光學傳感器的期望或目標覆蓋。在某些實現(xiàn)中，磁偏置元件103是接收基本上恒定的電壓、電流和/或電力的電磁體。

線圈101可以可切換地連接到電壓源和接地。以一個極性向線圈101施加電壓或以其它方式使其通電可以被配置成使磁體102在第一方向上旋轉(zhuǎn)，并且切換極性可以被配置成使磁體102在相反方向上旋轉(zhuǎn)。線圈101可以另外以第一方式通電，以相對于光學傳感器將磁體102和耦合的快門部件從第一位置旋轉(zhuǎn)到第二位置，并且以第二方式通電以將磁體102從第二位置旋轉(zhuǎn)到第一位置，或旋轉(zhuǎn)到第三位置。

在某些實現(xiàn)中，快門系統(tǒng)100是包括具有數(shù)字輸出的微控制器的照相機內(nèi)核的一部分。將線圈101的一端連接到接地且將另一端連接到控制器數(shù)字輸出，并且激活輸出可以使磁體102在一個方向上旋轉(zhuǎn)；并且使用開關(guān)電路將接地和輸出切換到線圈101的相對端可以使磁體102在另一方向上旋轉(zhuǎn)。

為了說明快門系統(tǒng)100的操作，圖1A-圖1D示出了處于圖1A和圖1B中的第一狀態(tài)以及處于圖1C和圖1D中的第二狀態(tài)的快門系統(tǒng)100。圖1A和圖1C分別示出了快門系統(tǒng)100的俯視圖，并且圖1B和圖1D分別示出了快門系統(tǒng)100的側(cè)視圖。快門系統(tǒng)100的第一狀態(tài)可以對應(yīng)于例如線圈101未通電，并且磁偏置元件103將磁體102定位在第一位置中(例如，以阻擋光學傳感器)。快門系統(tǒng)100的第二狀態(tài)可以對應(yīng)于例如線圈101被通電以將磁體102定位在第二位置中(例如，以暴露光學傳感器)。類似地，為線圈101通電可以對應(yīng)于快門系統(tǒng)100暴露光學傳感器，而不為線圈101通電可以對應(yīng)于快門系統(tǒng)100阻擋光學傳感器。

在說明性實施例中，線圈101可以為大約3.57mm長(例如，沿著軸X測量)，內(nèi)徑為4.5mm，并且可以由42AWG搪瓷銅磁線纏繞而成。磁體102可以具有幾毫米的尺寸以裝配在線圈101內(nèi)。例如，磁體102可以為大約1.5mm長，并且直徑為幾毫米(例如，直徑為大約1.5mm)。在一些實施例中，用于保持可旋轉(zhuǎn)磁體102的套筒部可以具有約1.5mm或更小的內(nèi)徑。在示例性實施例中，磁偏置元件103可以是直徑為約0.8mm和/或長度為約5mm的鍍鋅鋼柱。

對于快門系統(tǒng)100的元件，其它尺寸是可能的。例如，線圈101的長度可以為至少約0.5mm和/或小于或等于約50mm，至少約1mm和/或小于或等于約40mm，至少約2mm和/或小于或等于約30mm，或至少約3mm和/或小于或等于約20mm，或在這些范圍內(nèi)的任何尺寸。線圈101的內(nèi)徑可以是例如至少約0.5mm和/或小于或等于約50mm，至少約1mm和/或小于或等于約40mm，至少約2mm和/或小于或等于約30mm，或至少約3mm和/或小于或等于約20mm，或在這些范圍內(nèi)的任何尺寸。其它的線材規(guī)格也可以用于線圈101。

如上所述，磁體102可以被尺寸設(shè)計為裝配在線圈101內(nèi)。因此，磁體102的長度可以為至少約0.5mm和/或小于或等于約45mm，至少約1mm和/或小于或等于約35mm，至少約2mm和/或小于或等于約30mm，或至少約3mm和/或小于或等于約20mm，或在這些范圍內(nèi)的任何尺寸。磁體102的直徑可以為至少約0.5mm和/或小于或等于約40mm，至少約1mm和/或小于或等于約30mm，至少約2mm和/或小于或等于約25mm，或至少約3mm和/或小于或等于約20mm，或在這些范圍內(nèi)的任何尺寸。

磁偏置元件103的直徑可以為至少約0.1mm和/或小于或等于約10mm，至少約0.2mm和/或小于或等于約5mm，至少約0.4mm和/或小于或等于約2mm，或至少約0.6mm和/或小于或等于約1mm，或在這些范圍內(nèi)的任何尺寸。磁偏置元件103的長度可以為至少約0.5mm和/或小于或等于約50mm，至少約1mm和/或小于或等于約40mm，至少約2mm和/或小于或等于約30mm，或至少約3mm和/或小于或等于約20mm，或在這些范圍內(nèi)的任何尺寸。

示例快門勺狀部

圖2A-圖2C示出了快門勺狀部104的示例性實施例。快門勺狀部104包括套筒部141、臂143和勺狀部部分144。套筒部141被配置成以如下的方式支撐磁體102：磁體102的旋轉(zhuǎn)被轉(zhuǎn)換成快門勺狀部104的旋轉(zhuǎn)。在一些實施例中，磁體102被壓配到套筒部141中。也可以是其它耦合方式。例如但不限于，磁體102可以使用粘合劑、固定螺釘?shù)葯C械地耦合到套筒部141。臂143機械地且剛性地耦合到套筒部141，從套筒部141延伸。臂143將勺狀部部分144連接到套筒部141，使得套筒部141的旋轉(zhuǎn)導致勺狀部部分144的移動。

當安裝在照相機內(nèi)核中時，快門勺狀部104被配置成使得當磁體102旋轉(zhuǎn)時(例如，當由線圈101提供的磁場和/或磁偏置元件103在磁體102上生成扭矩時)，勺狀部部分144交替地覆蓋和露出照相機內(nèi)核中包含光學傳感器的區(qū)域。在特定實施例中，光學傳感器是IR焦平面陣列(FPA)。勺狀部部分144可以是任何合適的幾何配置，包括但不限于矩形、正方形或任何其它規(guī)則或不規(guī)則形狀。在一些實施例中，勺狀部部分144可以覆蓋一側(cè)上幾毫米的區(qū)域。例如，勺狀部部分144可以覆蓋一側(cè)上至少約1.5mm的區(qū)域。在一些實施例中，勺狀部部分可覆蓋一側(cè)上的至少約0.2mm和/或小于或等于約15mm的區(qū)域，一側(cè)上至少約0.4mm和/或小于或等于約10mm的區(qū)域，一側(cè)上至少約0.8mm和/或小于或等于約5mm的區(qū)域，或者一側(cè)上至少約1mm和/或小于或等于約2mm的區(qū)域，或者在這些范圍內(nèi)的任何尺寸。

套筒部141包括樞轉(zhuǎn)點，樞轉(zhuǎn)點包括在套筒部141的相對側(cè)上從套筒部141延伸的兩個特征部142。樞轉(zhuǎn)點142可以由具有低摩擦和低磨損的材料構(gòu)成，諸如聚醚酰亞胺，或其它類似的熱塑性塑料或聚酰亞胺。例如，用于商業(yè)化批量生產(chǎn)的IR照相機內(nèi)核的快門可以預期在保修期內(nèi)持續(xù)2年。依賴于操作模式，快門可能需要在斬波型模式下以30Hz的速度循環(huán)。因此，所使用的材料可以長連續(xù)時間段地在30Hz處操作，并且對于單個和連續(xù)循環(huán)操作模式二者持續(xù)幾百萬次循環(huán)?？扉T勺狀部104可以由足夠剛性或硬(stiff)的材料制成，使得勺狀部部分144平滑地旋轉(zhuǎn)。勺狀部部分144可以被配置成對感興趣的波長范圍中的光不透明。例如，當在IR照相機內(nèi)核中使用時，勺狀部部分144可以對諸如長波IR(例如，波長在約6微米和約13微米之間的光)之類的紅外光不透明。在一個實施例中，勺狀部部分144可以由聚醚酰亞胺或其它類似的熱塑性塑料或聚酰亞胺制成。

示例快門基部

圖3描繪了用于可旋轉(zhuǎn)地支撐具有磁體102的快門勺狀部104并支撐線圈101的示例性快門基部105。在一些實施例中，快門基部105可以被配置成為磁偏置元件103提供支撐。在一些實施例中，快門基部105可以被配置成為電導體108提供支撐。

快門基部105包括第一支撐元件150，該第一支撐元件150包括遠離第一支撐元件150延伸的至少兩個突出部(tab)151。這些突出部151包括被配置成耦合到快門勺狀部104上的樞轉(zhuǎn)點142的插口或凹部152。突出部151被充分間隔開，以允許快門勺狀部104繞插口152自由旋轉(zhuǎn)。示例性基部105還可以包括在與突出部151相同的方向上遠離第一支撐元件150延伸的附加支撐元件155并且被充分地間隔開以適應(yīng)線圈101的尺寸。在一些實施例中，附加支撐元件155可以在與圖3所示的方向不同和/或一個或多個附加的方向上延伸。這些附加支撐元件155可以包括用于磁偏置元件的安裝孔154和用于電連接柱的安裝孔153。

當安裝在照相機內(nèi)核(例如，IR照相機內(nèi)核)(其示例在本文中參考圖6描述)中時，基部105的底部可以基本上是平的以用于安裝在印刷電路板(“PCB”)106上。電連接柱108可以連接到線圈101和PCB 106上的焊盤。電連接柱108可以被配置成當基部105安裝到PCB 106時電接觸PCB 106上的導電焊盤。在一些實施例中，電導體108可以是柔性壓配端子，并且快門基部105可以通過壓配端子108附接到PCB 106。快門基部105可以包括耦合在一起或以其它方式組裝以提供結(jié)構(gòu)和執(zhí)行本文所述功能的一個或多個件或整體件。

圖4A和圖4B示出了與快門基部105配合的快門勺狀部104。在一些實施例中，快門勺狀部104和快門基部105之間的唯一接觸點可能是快門勺狀部104的樞轉(zhuǎn)點142與快門基部105的插口152?？扉T勺狀部104的臂143在允許目標或期望的旋轉(zhuǎn)范圍的空間或孔中從突出部151向外(例如，遠離快門基部150的第一支撐元件150)延伸。在某些實現(xiàn)中，快門勺狀部104的勺狀部部分144可以移動幾毫米的量級。在一些實施例中，快門勺狀部104的樞轉(zhuǎn)點142通過將突出部151推動分開直到樞轉(zhuǎn)點142和插口152配合為止而被壓入插口152中，并且突出部151的恢復力或張力保持快門勺狀部104。

作為示例，快門勺狀部104的勺狀部部分144可以移動至少約0.5mm和/或小于或等于約50mm，至少約1mm和/或小于或等于約40mm，至少約2mm和/或小于或等于約30mm，或至少約3mm和/或小于或等于約20mm，或在這些范圍內(nèi)的任何距離。臂143從套筒部141到勺狀部部分144的長度可以是至少約0.5mm和/或小于或等于約50mm，至少約1mm和/或小于或等于約40mm，至少約2mm和/或小于或等于約30mm，或至少約3mm和/或小于或等于約20mm，或在這些范圍內(nèi)的任何長度。

示例快門系統(tǒng)

參考圖3和圖5，快門基部105的突出部151可以被配置成在突出部151的與插口152的相對側(cè)上支撐線圈101的內(nèi)表面或直徑。當快門勺狀部104被壓入插口152中時，突出部151的膨脹也可以有助于將線圈101的內(nèi)表面保持在適當位置。在一些實施例中，線圈101可以一旦利用一滴或幾滴粘合劑或者絲錐或其它緊固件安裝在突出部151上之后附加地固定就位。圖5示出快門勺狀部104、快門基部105和線圈101配合在一起。在快門系統(tǒng)100的一些實施例中，可以包括旋轉(zhuǎn)止動部156作為快門基部105上的特征。在某些實施例中，該旋轉(zhuǎn)止動部156以與快門勺狀部104的臂143的對應(yīng)部分相反或互補的方式成形。通過將旋轉(zhuǎn)止動部156形成為與臂143互補，旋轉(zhuǎn)止動部156可用于每當快門勺狀部104撞到旋轉(zhuǎn)止動部156時使勺狀部臂143居中。例如，旋轉(zhuǎn)止動部156可以是快門基部105內(nèi)的凹部，其具有傾斜的側(cè)壁，該傾斜的側(cè)壁被配置成當勺狀部臂143的配合部分進入凹部時定位(例如，居中)勺狀部臂143。

在一些實施例中，快門基部105可以具有c形截面，其具有尺寸適合于裝配線圈101的內(nèi)部開口。例如，快門基部105可以被配置成在線圈101的至少兩側(cè)與線圈101接觸。

在特定實施例中，快門勺狀部104和/或快門基部105可由具有足夠柔性以允許將套筒樞轉(zhuǎn)點142按壓到基部插口152中并且足夠硬以為快門勺狀部104提供在穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)位置的足夠保持性的材料制成?？扉T勺狀部104和/或快門基部105可以進一步包括具有低摩擦和磨損特性的材料，用于快門基部105中快門勺狀部104的長期高速旋轉(zhuǎn)。突出部151可以足夠柔性還足夠硬，以允許快門勺狀部104被按壓以進行安裝，并且然后同時將快門勺狀部104和線圈101牢固地保持在適當位置。形成插口152和快門勺狀部104的樞轉(zhuǎn)點142的材料和結(jié)構(gòu)可以被配置成至少部分地基于快門系統(tǒng)100的目標操作頻率和操作壽命而符合摩擦和磨損規(guī)范。然而，形成插口152和突出部151的材料和結(jié)構(gòu)可以符合彼此不同的摩擦和磨損規(guī)范。在一些實施例中，整體結(jié)構(gòu)可以支撐快門勺狀部104的平滑、高速循環(huán)。在一些實現(xiàn)中，快門基部105可以由具有約30％玻璃纖維(例如，PC GF30)和/或其它增強聚合物的聚碳酸酯制成，但是可以使用替代材料。

印刷電路板上的示例快門系統(tǒng)

圖6示出了包括配合的快門勺狀部104、快門基部105和線圈101的快門組件。快門組件還包括磁偏置元件103和電連接108。組件安裝在PCB 106上。光學傳感器107(例如，紅外傳感器，諸如IR FPA)也安裝在PCB 106上?？扉T組件可以被配置和安裝成使得快門勺狀部104的勺狀部部分144在旋轉(zhuǎn)的一端處覆蓋光學傳感器107的有效區(qū)域，并且在另一端處不覆蓋光學傳感器107的有效區(qū)域。

示例IR照相機和快門系統(tǒng)

圖7示出了根據(jù)實施例的示例性IR照相機內(nèi)核。同樣安裝在PCB 106上的是產(chǎn)生到光學傳感器107的光路的透鏡和透鏡殼體109。在一些實施例中，透鏡殼體109可以包括類似于快門基部105上的旋轉(zhuǎn)止動部156的旋轉(zhuǎn)止動部(未示出)，用于快門勺狀部104的旋轉(zhuǎn)的另一端。透鏡殼體109上的該旋轉(zhuǎn)止動部可以是突出、斜切槽或其它止動設(shè)備，其機械地耦合到透鏡殼體109或與透鏡殼體109一體地形成，并且被配置成在快門勺狀部104的旋轉(zhuǎn)范圍的另一端處接觸快門勺狀部104。在某些實施例中，旋轉(zhuǎn)止動部可以限定快門勺狀部104的旋轉(zhuǎn)范圍。在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，除了所示出的元件以外，其它元件可以是照相機內(nèi)核的一部分。

快門系統(tǒng)的示例操作

以下公開的是旨在示出所公開的快門系統(tǒng)的功能的示例。以下示例不應(yīng)被理解為限制所公開的快門系統(tǒng)的范圍。

作為第一示例，快門系統(tǒng)可以安裝在PCB上以交替地暴露和阻擋光學傳感器。快門系統(tǒng)包括被配置成支撐線圈和快門勺狀部的快門基部?？扉T基部以允許快門勺狀部旋轉(zhuǎn)的方式支撐快門勺狀部。在第一狀態(tài)下，快門系統(tǒng)暴露光學傳感器，允許光到達光學傳感器。在第二狀態(tài)下，快門系統(tǒng)阻擋光學傳感器，基本上阻止光到達光學傳感器。電源電耦合到線圈。在第一狀態(tài)下，電源向線圈提供第一電壓和/或電流。作為響應(yīng)，線圈生成具有第一特性(例如，幅度和方向)的磁場，該第一特性的磁場使得耦合到快門勺狀部的磁體經(jīng)受扭矩。磁體上的扭矩被傳遞到快門勺狀部，以將快門勺狀部定位在第一位置中。在第一位置中，快門勺狀部的勺狀部部分暴露光學傳感器(例如，光學傳感器的有效區(qū)域不被勺狀部部分覆蓋)。在第二狀態(tài)中，電源向線圈提供第二電壓和/或電流。作為響應(yīng)，線圈生成具有第二特性的磁場，該第二特性的磁場使得磁體經(jīng)受與第一狀態(tài)中不同的扭矩，導致快門勺狀部被定位在第二位置中。在第二位置，快門勺狀部的勺狀部部分阻擋光學傳感器(例如，光學傳感器的有效區(qū)域基本上被勺狀部部分覆蓋)。

電源可以被配置成向線圈提供正或負電壓和/或電流。在一些實施例中，第一狀態(tài)對應(yīng)于向線圈提供正電壓和/或電流，并且第二狀態(tài)對應(yīng)于向線圈提供負電壓和/或電流，反之亦然。在一些實施例中，第一狀態(tài)對應(yīng)于向線圈提供非零電壓和/或電流，并且第二狀態(tài)對應(yīng)于向線圈提供中性電壓和/或電流(例如，電接地)。

在第二示例中，快門系統(tǒng)還包括磁偏置元件，該磁偏置元件包括在不利用電力的情況下生成磁場的永磁體。因此，快門勺狀部的磁體經(jīng)受由磁偏置元件和線圈生成的磁場的組合產(chǎn)生的力和扭矩。磁偏置元件可以被配置成使得由磁偏置元件引起的磁場將快門勺狀部的位置偏置在第一或第二位置中。因此，快門系統(tǒng)可以被配置成當電源關(guān)閉或處于故障狀態(tài)時暴露或阻擋光學傳感器。電源可以被配置成提供足夠大的電壓和/或電流，使得快門勺狀部的磁體上的支配力是當由電源通電時與由線圈生成的磁場相互作用的結(jié)果。

在第三示例中，快門系統(tǒng)的快門基部包括旋轉(zhuǎn)止動部，使得快門勺狀部在快門勺狀部接觸旋轉(zhuǎn)止動部時停止旋轉(zhuǎn)。這可以便于快門系統(tǒng)的控制，因為不需要生成精確的磁場以使快門勺狀部處于期望的或目標位置。在第四示例中，透鏡殼體或快門基部可以包括第二旋轉(zhuǎn)止動部，該第二旋轉(zhuǎn)止動部被配置成當快門勺狀部到達第二位置時停止快門勺狀部的旋轉(zhuǎn)。在一些實施例中，當線圈未通電時，磁偏置元件使快門勺狀部接觸旋轉(zhuǎn)止動部中的一個。

除非另有明確說明或在所使用的上下文中另外理解，本文使用的條件語言，諸如尤其是“可以”、“可能”、“可”、“例如”等一般旨在表達某些實施例包括某些特征、元件和/或狀態(tài)，而其它實施例不包括某些特征、元件和/或狀態(tài)。因此，這樣的條件語言通常不旨在暗示特征、元件和/或狀態(tài)以任何方式對于一個或多個實施例是需要的，無論這些特征、元件和/或狀態(tài)是否包括在任何特定實施例中。術(shù)語“包括”，“包含”、“具有”、“涉及”等是同義的，并且以開放式的方式包含地使用，并且不排除附加的元件、特征、動作、操作等。此外，術(shù)語“或”以其包含的含義使用(而不是以其排他的含義)，使得當例如用于連接元素列表時，術(shù)語“或”表示列表中的元素的一個、一些或所有。

除非另有特別說明，否則諸如短語“X、Y或Z中的至少一個”之類的分隔語言應(yīng)與通常使用的上下文一起理解為表示項目、術(shù)語等可以是X、Y或Z，或其任何組合(例如，X、Y和/或Z)。因此，這樣的分離語言通常不旨在并且不應(yīng)當暗示某些實施例需要X的至少一個、Y的至少一個或Z的至少一個各自存在。

術(shù)語“約”或“近似”等是同義的，并且用于指示由該術(shù)語修飾的值具有與其相關(guān)的理解范圍，其中該范圍可以是±20％，±15％±10％，±5％或±1％。術(shù)語“基本上”用于指示結(jié)果(例如，測量值)接近目標值，其中接近可以意味著例如結(jié)果在該值的80％內(nèi)，在該值的90％內(nèi)，在值的95％內(nèi)，或在值的99％內(nèi)。

除非另有明確說明，否則諸如“一”或“一個”之類的冠詞通常應(yīng)被解釋為包括一個或多個所描述的項目。因此，諸如“設(shè)備被配置成”的短語旨在包括一個或多個所述設(shè)備。這樣的一個或多個所述設(shè)備還可以被共同地配置成執(zhí)行所述陳述。

雖然上面的詳細描述已經(jīng)示出、描述并指出了應(yīng)用于說明性實施例的新穎特征，但是應(yīng)當理解，在不脫離本公開的精神的情況下，可以對所示設(shè)備的形式和細節(jié)進行各種省略、替換和改變。如將認識到的，本文描述的某些實施例可以在不提供本文所闡述的所有特征和益處的形式內(nèi)實施，因為一些特征可以與其它特征分開使用或?qū)嵺`。在權(quán)利要求的等同物的含義和范圍內(nèi)的所有改變將被包括在其范圍內(nèi)。