相機快門裝置及使用該快門裝置的數位相機的製作方法
2023-07-06 10:35:46
專利名稱：相機快門裝置及使用該快門裝置的數位相機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種相機相機快門裝置及使用該快門裝置的數位相機。
背景技術：
相機快門裝置是相機上控制感光器件(如感光片、影像傳感器等) 有效曝光時間的一種裝置，拍攝前，該相機快門裝置是關閉的，其 可防止相機內的感光器件曝光；拍攝時，調整好快門速度，按下相 機的快門釋放鈕(即拍照的按鈕)，在快門開啟與閉合的瞬間，讓通 過攝影鏡頭的光線穿過快門到達感光器件，從而使相機內的感光器 件獲得正確的曝光。
常見的相機快門裝置都採用機械式的結構，例如以步進馬達搭 配機械運動方式切換快門、或以繼電器驅動彈片來切換快門、或以 機械簾幕方式切換快門。然而，該類機械式快門需要複雜、精密的 機械結構設計，其價格昂貴，在工作過程中會因各部件的相互磨擦 而發出噪聲，且機械式的相機快門裝置其響應速度較慢，影響其成 像質量。
有鑑於此，有必要提供一種結構簡單，成本低，無噪聲且響應 速度較快的相機快門裝置及採用該相機快門裝置的數位相機。
發明內容
下面將以實施例說明 一 種相機快門裝置及數位相機，其具有結 構簡單、成本低、無噪聲，響應速度較快等特點。
一種相機快門裝置，包括一環狀固定架，以及多個固定設置在 該環形固定架內的具有電致伸縮效應的導電高分子膜，該每個導電 高分子膜均具有一與該環狀固定架固定連接的第一表面，以及一與第一表面相對的可自由伸縮的第二表面，經由對該多個導電高分子 膜進行電控制，可使該多個導電高分子膜產生形變，從而使該相機
一種數位相機，其包括一鏡頭模組， 一影像感測器，及一快門 裝置，所述鏡頭模組，影像感測器及快門裝置的中心位於光軸方向， 其中，該相機快門裝置包括一環狀固定架，以及多個固定設置在該 環形固定架內的具有電致伸縮效應的導電高分子膜，該每個導電高 分子摸均具有 一 與該環狀固定架固定連接的第 一 表面，以及 一 與該 第一表面相對的可自由伸縮的第二表面，經由對該多個導電高分子 膜進行電控制，可使該多個導電高分子膜產生形變，從而使該相機
相對於現有技術，所述相機快門裝置利用固定在固定架上的多 個具有電致伸縮效應的導電高分子膜在電控制下產生形變以達到控 制光通過的目的，因此，該相機快門裝置結構較為簡單，成本低， 沒有噪聲。且由於該導電高分子膜對電控制的響應頻率通常可達到
4000Hz以上，即該導電高分子膜對電控制的響應速度可達到2.5毫 秒以下，因此，該相機快門裝置的響應速度較快。
圖l是本發明第 一 實施例提供的相機快門裝置處於通電的示意圖。
圖2是圖l所示的相機快門裝置處於通電的示意圖。
圖3是本發明第二實施例提供的相機快門裝置處於通電的示意圖。
圖4是圖3所示的相機快門裝置處於通電的示意圖。
圖5是本發明第三實施例提供的數位相機的結構示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖將對本發明實施例作進一步的詳細說明。
參見圖l及圖2，為本發明第一實施例提供的一種相機快門裝置
100,其包括一環狀固定架IIO,以及多個固定設置在該固定架110 上的具有電致伸縮效應的導電高分子膜120，該每個導電高分子膜 120均具有一與該環狀固定架110固定連接的第一表面121以及一與 該第一表面121相對的且可自由伸縮的第二表面122。該第一表面121 可經由透明膠體與該固定架110固定連接。
在本實施例中，該環狀固定架110為一中空的圓環形狀，其可採 用塑料或金屬材料所製成，用以固定該多個導電高分子膜120。
該多個導電高分子膜120固定在該圓環形狀的固定架110上，在 本實施例中，該多個導電高分子膜120為兩個相對設置的半弦月形導 電高分子膜，其對應的設置於該導電金屬圓環的固定架110內。該每 個導電高分子膜120的第二表面122均為朝向該第一表面121的凹面。 該每個導電高分子膜120均有一第一部分(未標示)以及一第二部分 (未標示)，該第 一部分與控制電路中 一 電源130的正極相連接，該第 二部分與控制電路中電源130的負極相連接。該控制電路中還具有一 開關元件140,其設置在電源130的負極與每個導電高分子膜120的第 二部分之間，用以控制是否對該每個導電高分子膜120進行通電。可 以理解，該開關元件140也可以設置在電源130的正極與每個導電高 分子膜120的第一部分之間。該開關元件140為一常閉開關，且該開 關元件140與該相機開門裝置IOO的釋放鈕(圖未示)相連接並受該釋 放鈕的控制。在本實施例中，該每個導電高分子膜120的第 一部分即 為導電高分子膜120的上表面，第二部分即為導電高分子膜120的下 表面。
該導電高分子膜120由一具有電致伸縮效應的材料，如聚偏氟乙 烯(Polyvinylidene Fluoride, PVDF)等製成。該具有電致伸縮效應的 導電高分子膜120在通電時會產生 一 形變，而斷電時則恢復原形狀。
該兩個相對設置的半弦月形導電高分子膜120的中間形成一可 以使光通過的光圈孔徑125。如圖2所示，當控制電路中的開關元件 140閉合時，該每個導電高分子膜120均被通電，該每個導電高分子
膜120會產生形變，且由於該每個導電高分子膜120的第一表面121 固定在該固定架110上，因此，在該導電高分子膜120固定在該固定 架11 0上的第 一 表面121無法進行相應的延伸，形變只有在該導電高 分子膜120未固定在固定架110上的且可自由伸縮的第二表面122處 進行，即朝向固定架1 IO的圓心方向進行延伸，則該半弦月形的導電 高分子膜120變成半月形結構。而兩個相對設置的半弦月形的導電高 分子膜120在通電狀態下均變成半月形結構，則光圏孔徑125消失， 此時不會有光通過該相機快門裝置。如圖l所示，當該控制電路中的 開關元件140斷開時，該每個導電高分子膜120均斷電，則該每個導 電高分子膜120均恢復原形狀，即兩個相對設置的導電高分子膜120 均恢復成半弦月形狀，因此，其中間再次形成光圏孔徑125,允許光 通過該相機快門裝置IOO以曝光感光元件。
由於該相機快門裝置IOO利用固定在固定架IIO上的兩個相對設 置的半弦月形的導電高分子膜120在電控制下產生形變以達到控制 光通過的目的，因此，該相機快門裝置100結構較為簡單，成本低， 沒有噪聲。且由於該導電高分子膜120對電控制的響應頻率通常可達 到4000Hz以上，即該導電高分子膜120對電控制的響應速度可達到 2.5毫秒以下，因此，該相機快門裝置100的響應速度較快。
該多個導電高分子膜120也可以是三個或更多個具有上述形狀 的導電高分子膜，其分別交錯排列；且每個導電高分子膜120均有一 第 一部分與電源130的正極相連接， 一第二部分與電源130的負極相連接。
請參閱圖3及圖4，為本發明第二實施例所提供的一種相機快門 裝置200,其與第一實施例中的快門裝置大致相同，其不同在於，該 固定架210為一中空的方形環狀結構，該固定架210包括至少一第一 電極211，至少一第二電極212,以及連4妾該至少一第一電極211與至 少一第二電極212的多個非導電性的連接部213。在本實施例中，第 一電極211及第二電極212分別有兩個，且該兩個第一電極211與兩個 第二電極212分別交錯設置。該每個導電高分子膜220的第 一部分與
第 一電極211相連接，且該每個導電高分子膜120的第二部分與第二 電極212相連接。該第 一 電極211及第二電極212分別與控制電路中的 電源230相連接，即該第一電極211電連接至該電源230的正極，該第 二電極212通過開關元件240電連接至該電源230的負極。
該多個導電高分子膜220為四個大致成長方體形狀的導電高分 子膜，該每個導電高分子膜220的第一表面211呈]形結構以對應於該 方形環狀固定架210且連接固定在該方形環狀固定架210上，該每個 導電高分子膜220的第二表面212為朝向第一表面211的凹面。且該四 個導電高分子膜220交錯放置。
如圖4所示，當開關元件240閉合時，該四個導電高分子膜220 產生形變，從而覆蓋整個環狀固定架210，禁止光通過；如圖3所示， 當開關元件240斷開時，該四個導電高分子膜220恢復原狀，允許光 通過。
請參閱圖5，為本發明第三實施例提供的一種數位相機300。該 數位相機300包括一影像感測器310, —個鏡頭;f莫組320，及如上所述 的相機快門裝置100。該快門裝置IOO設置在影像感測器3 IO與鏡頭模 組320設置。
所述影像感測器310可為電荷耦合器件或互補式金屬氧化物半 導體。優選地，所述影像感測器310採用陶乾引線晶片載體封裝 (Ceramic Leaded Chip Carrier, CLCC),塑料引線晶片載體封裝 (Plastic Leaded Chip Carrier, PLCC)或晶片尺寸封裝(Chip Scale Package, CSP)。為防止灰塵等雜物汙染影像感測器3 10 ，優選地， 在所述影像感測器3 IO靠近鏡頭模組320—側設置 一 個透明板3 11 。所 述快門裝置100可設於所述透明板311上，此時，可將快門裝置IOO 的控制電路與影像感測器310內的電路一起整合於一個電路板(圖未 示)上。
本實施例中，所述鏡頭模組320包括一個鏡筒321及容置於所述 鏡筒321內的兩個鏡片322和323。所述鏡片322具有光學部3221和非 光學部3222，所述光學部3221指對鏡頭模組320成像有貢獻部分，非
光學部3222指對鏡頭模組320成像無貢獻部分。所述鏡片322的非光 學部3222由邊緣向像側延伸形成管狀部，所述鏡片323套置於所述管
狀部內。
該數位相機3 0 0也可以採用第二實施例所提供的相機快門裝置
200。
該相機快門裝置IOO, 200也可以設置在鏡頭模組320上，或者設 置在鏡頭模組320的鏡片322及323之間。
另外，本領域技術人員還可在本發明精神內做其它變化，如適 當變更腔體的形狀或構造、磁性流體的材質以及磁場產生裝置的選 取和設置位置等，只要其不偏離本發明的技術效果均可。這些依據 本發明精神所做的變化，都應包含在本發明所要求保護的範圍之內。
權利要求
1.一種相機快門裝置，包括一環狀固定架，以及多個固定設置在該環形固定架內的具有電致伸縮效應的導電高分子膜，該每個導電高分子膜均具有一與該環狀固定架固定連接的第一表面，以及一與該第一表面相對的可自由伸縮的第二表面，經由對該多個導電高分子膜進行電控制，可使該多個導電高分子膜產生形變，從而使該相機快門裝置在允許光通過與禁止光通過這兩種狀態下進行切換。
2. 如權利要求1所述的相機快門裝置，其特徵在於，該每個導電高分子貘的第二表面為朝向該第一表面的凹面，且該多個導電高分子 膜的中間形成一光圈孔徑，當該多個導電高分子膜通電時，該多 個導電高分子膜發生形變覆蓋整個環狀固定架內的區域，該光圏 孔徑消失禁止光通過；當該多個導向高分子膜斷電時，該多個導 電高分子膜恢復原狀，重新在該多個導電高分子膜中間形成光圏 孔徑，允許光通過。
3. 如權利要求2所述的相機快門裝置，其特徵在於，該環狀固定架為圓環形，該每個導電高分子膜為對應於圓環形固定架的半弦月形狀。
4. 如權利要求2所述的相機快門裝置，其特徵在於，該環狀固定架為方形環狀結構，該每個導電高分子膜的第一表面為]形結構以對應 於該方形環狀固定架，且該第 一表面固定在該方形環狀固定架上。
5. 如權利要求1至4中任意一項所述的相機快門裝置，其特徵在於，該每個導電高分子膜均具有一第一部分以及一第二部分，該第一 部分與 一 電源的正極相連接，該第二部分與該電源的負極相連接。
6. 如權利要求5所述的相機快門裝置，其特徵在於，該每個導電高分子膜的上表面與該電源的正極相連接，該每個導電高分子膜的下 表面與該電源的負極相連接。
7. 如權利要求5所述的相機快門裝置，其特徵在於，該環狀固定架具有至少一個與電源正極相連接的第一電極，至少一個與電源負極 相連接的第二電極，以及連接該第 一 電極與第二電極的絕緣連接 部該每個導電高分子膜的第一部分與第一電極相連接，其第二 部分與第二電極相連接。
8. 如權利要求1所述的相機快門裝置，其特徵在於，該多個導電高分 子膜由聚偏氟乙烯材料製成。
9. 一種數位相機，其包括一鏡頭模組， 一影像感測器，及一快門裝 置，所述鏡頭模組，影像感測器及快門裝置的中心位於光軸方向， 其特徵在於，該相機快門裝置包括一環狀固定架，以及多個固定 設置在該環形固定架內的具有電致伸縮效應的導電高分子膜，該 每個導電高分子膜均具有一與該環狀固定架固定連接的第一表 面，以及一與第一表面相對的可自由伸縮的第二表面，經由對該 多個導電高分子膜進行電控制，可使該多個導電高分子膜產生形 變，從而使該相機快門裝置在允許光通過與禁止光通過這兩種狀 態下進行切換。
10. 如權利要求9所述的數位相機，其特徵在於，該該每個導電高分 子膜的第二表面為朝向該第一表面的凹面，且該多個導電高分子膜的中間形成一光圏孔徑，當該多個導電高分子膜通電時，該多 個導電高分子膜發生形變覆蓋整個固定架內的區域，該光圈孔徑 消失禁止光通過；當該多個導向高分子膜斷電時，該多個導電高 分子膜恢復原狀，重新在該多個導電高分子膜中間形成光圏孔徑， 允許光通過。
全文摘要
本發明涉及一種相機快門裝置及數位相機。該相機快門裝置包括一環狀固定架，以及多個固定設置在該環形固定架內的具有電致伸縮效應的導電高分子膜，該每個導電高分子膜均具有一與該環狀固定架固定連接的第一表面，以及一與第一表面相對的可自由伸縮的第二表面，經由對該多個導電高分子膜進行電控制，可使該多個導電高分子膜產生形變，從而使該相機快門裝置在允許光通過與禁止光通過這兩種狀態下進行切換。該相機快門裝置及數位相機，其具有結構簡單、成本低、無噪聲，響應速度較快等特點。
文檔編號G03B9/08GK101196672SQ20061015738
公開日2008年6月11日 申請日期2006年12月8日 優先權日2006年12月8日
發明者張仁淙 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司;鴻海精密工業股份有限公司