CN100592187C - 相机快门装置及使用该快门装置的数码相机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种相机快门装置及数码相机。该相机快门装置包括一环状固定架，以及多个固定设置在该环形固定架内的具有电致伸缩效应的导电高分子膜，该每个导电高分子膜均具有一与该环状固定架固定连接的第一表面，以及一与第一表面相对的可自由伸缩的第二表面，经由对该多个导电高分子膜进行电控制，可使该多个导电高分子膜产生形变，从而使该相机快门装置在允许光通过与禁止光通过这两种状态下进行切换。该相机快门装置及数码相机，其具有结构简单、成本低、无噪声，响应速度较快等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种相机相机快门装置及使用该快门装置的数码相机。
背景技术
相机快门装置是相机上控制感光器件(如感光片、影像传感器等)有效曝光时间的一种装置，拍摄前，该相机快门装置是关闭的，其可防止相机内的感光器件曝光；拍摄时，调整好快门速度，按下相机的快门释放钮(即拍照的按钮)，在快门开启与闭合的瞬间，让通过摄影镜头的光线穿过快门到达感光器件，从而使相机内的感光器件获得正确的曝光。
常见的相机快门装置都采用机械式的结构，例如以步进马达搭配机械运动方式切换快门、或以继电器驱动弹片来切换快门、或以机械帘幕方式切换快门。然而，该类机械式快门需要复杂、精密的机械结构设计，其价格昂贵，在工作过程中会因各部件的相互磨擦而发出噪声，且机械式的相机快门装置其响应速度较慢，影响其成像质量。
有鉴于此，有必要提供一种结构简单，成本低，无噪声且响应速度较快的相机快门装置及采用该相机快门装置的数码相机。
发明内容
下面将以实施例说明一种相机快门装置及数码相机，其具有结构简单、成本低、无噪声，响应速度较快等特点。
一种相机快门装置，包括一环状固定架，以及多个固定设置在该环形固定架内的具有电致伸缩效应的导电高分子膜，该每个导电高分子膜均具有一与该环状固定架固定连接的第一表面，以及一与第一表面相对的可自由伸缩的第二表面，经由对该多个导电高分子膜进行电控制，可使该多个导电高分子膜产生形变，从而使该相机快门装置在允许光通过与禁止光通过这两种状态下进行切换。
一种数码相机，其包括一镜头模组，一影像感测器，及一快门装置，所述镜头模组，影像感测器及快门装置的中心位于光轴方向，其中，该相机快门装置包括一环状固定架，以及多个固定设置在该环形固定架内的具有电致伸缩效应的导电高分子膜，该每个导电高分子膜均具有一与该环状固定架固定连接的第一表面，以及一与该第一表面相对的可自由伸缩的第二表面，经由对该多个导电高分子膜进行电控制，可使该多个导电高分子膜产生形变，从而使该相机快门装置在允许光通过与禁止光通过这两种状态下进行切换。
相对于现有技术，所述相机快门装置利用固定在固定架上的多个具有电致伸缩效应的导电高分子膜在电控制下产生形变以达到控制光通过的目的，因此，该相机快门装置结构较为简单，成本低，没有噪声。且由于该导电高分子膜对电控制的响应频率通常可达到4000Hz以上，即该导电高分子膜对电控制的响应速度可达到2.5毫秒以下，因此，该相机快门装置的响应速度较快。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的相机快门装置处于通电的示意图。
图2是图1所示的相机快门装置处于通电的示意图。
图3是本发明第二实施例提供的相机快门装置处于通电的示意图。
图4是图3所示的相机快门装置处于通电的示意图。
图5是本发明第三实施例提供的数码相机的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图将对本发明实施例作进一步的详细说明。
参见图1及图2，为本发明第一实施例提供的一种相机快门装置100，其包括一环状固定架110，以及多个固定设置在该固定架110上的具有电致伸缩效应的导电高分子膜120，该每个导电高分子膜120均具有一与该环状固定架110固定连接的第一表面121以及一与该第一表面121相对的且可自由伸缩的第二表面122。该第一表面121可经由透明胶体与该固定架110固定连接。
在本实施例中，该环状固定架110为一中空的圆环形状，其可采用塑料或金属材料所制成，用以固定该多个导电高分子膜120。
该多个导电高分子膜120固定在该圆环形状的固定架110上，在本实施例中，该多个导电高分子膜120为两个相对设置的半弦月形导电高分子膜，其对应的设置于该导电金属圆环的固定架110内。该每个导电高分子膜120的第二表面122均为朝向该第一表面121的凹面。该每个导电高分子膜120均有一第一部分(未标示)以及一第二部分(未标示)，该第一部分与控制电路中一电源130的正极相连接，该第二部分与控制电路中电源130的负极相连接。该控制电路中还具有一开关元件140，其设置在电源130的负极与每个导电高分子膜120的第二部分之间，用以控制是否对该每个导电高分子膜120进行通电。可以理解，该开关元件140也可以设置在电源130的正极与每个导电高分子膜120的第一部分之间。该开关元件140为一常闭开关，且该开关元件140与该相机开门装置100的释放钮(图未示)相连接并受该释放钮的控制。在本实施例中，该每个导电高分子膜120的第一部分即为导电高分子膜120的上表面，第二部分即为导电高分子膜120的下表面。
该导电高分子膜120由一具有电致伸缩效应的材料，如聚偏氟乙烯(Polyvinylidene Fluoride，PVDF)等制成。该具有电致伸缩效应的导电高分子膜120在通电时会产生一形变，而断电时则恢复原形状。
该两个相对设置的半弦月形导电高分子膜120的中间形成一可以使光通过的光圈孔径125。如图2所示，当控制电路中的开关元件140闭合时，该每个导电高分子膜120均被通电，该每个导电高分子膜120会产生形变，且由于该每个导电高分子膜120的第一表面121固定在该固定架110上，因此，在该导电高分子膜120固定在该固定架110上的第一表面121无法进行相应的延伸，形变只有在该导电高分子膜120未固定在固定架110上的且可自由伸缩的第二表面122处进行，即朝向固定架110的圆心方向进行延伸，则该半弦月形的导电高分子膜120变成半月形结构。而两个相对设置的半弦月形的导电高分子膜120在通电状态下均变成半月形结构，则光圈孔径125消失，此时不会有光通过该相机快门装置。如图1所示，当该控制电路中的开关元件140断开时，该每个导电高分子膜120均断电，则该每个导电高分子膜120均恢复原形状，即两个相对设置的导电高分子膜120均恢复成半弦月形状，因此，其中间再次形成光圈孔径125，允许光通过该相机快门装置100以曝光感光元件。
由于该相机快门装置100利用固定在固定架110上的两个相对设置的半弦月形的导电高分子膜120在电控制下产生形变以达到控制光通过的目的，因此，该相机快门装置100结构较为简单，成本低，没有噪声。且由于该导电高分子膜120对电控制的响应频率通常可达到4000Hz以上，即该导电高分子膜120对电控制的响应速度可达到2.5毫秒以下，因此，该相机快门装置100的响应速度较快。
该多个导电高分子膜120也可以是三个或更多个具有上述形状的导电高分子膜，其分别交错排列；且每个导电高分子膜120均有一第一部分与电源130的正极相连接，一第二部分与电源130的负极相连接。
请参阅图3及图4，为本发明第二实施例所提供的一种相机快门装置200，其与第一实施例中的快门装置大致相同，其不同在于，该固定架210为一中空的方形环状结构，该固定架210包括至少一第一电极211，至少一第二电极212，以及连接该至少一第一电极211与至少一第二电极212的多个非导电性的连接部213。在本实施例中，第一电极211及第二电极212分别有两个，且该两个第一电极211与两个第二电极212分别交错设置。该每个导电高分子膜220的第一部分与第一电极211相连接，且该每个导电高分子膜120的第二部分与第二电极212相连接。该第一电极211及第二电极212分别与控制电路中的电源230相连接，即该第一电极211电连接至该电源230的正极，该第二电极212通过开关元件240电连接至该电源230的负极。
该多个导电高分子膜220为四个大致成长方体形状的导电高分子膜，该每个导电高分子膜220的第一表面211呈]形结构以对应于该方形环状固定架210且连接固定在该方形环状固定架210上，该每个导电高分子膜220的第二表面212为朝向第一表面211的凹面。且该四个导电高分子膜220交错放置。
如图4所示，当开关元件240闭合时，该四个导电高分子膜220产生形变，从而覆盖整个环状固定架210，禁止光通过；如图3所示，当开关元件240断开时，该四个导电高分子膜220恢复原状，允许光通过。
请参阅图5，为本发明第三实施例提供的一种数码相机300。该数码相机300包括一影像感测器310，一个镜头模组320，及如上所述的相机快门装置100。该快门装置100设置在影像感测器310与镜头模组320设置。
所述影像感测器310可为电荷耦合器件或互补式金属氧化物半导体。优选地，所述影像感测器310采用陶瓷引线芯片载体封装(Ceramic Lead ed Chip Carrier，CLCC)，塑料引线芯片载体封装(Plastic Leaded Chip Carrier，PLCC)或芯片尺寸封装(Chip ScalePackage，CSP)。为防止灰尘等杂物污染影像感测器310，优选地，在所述影像感测器310靠近镜头模组320一侧设置一个透明板311。所述快门装置100可设于所述透明板311上，此时，可将快门装置100的控制电路与影像感测器310内的电路一起整合于一个电路板(图未示)上。
本实施例中，所述镜头模组320包括一个镜筒321及容置于所述镜筒321内的两个镜片322和323。所述镜片322具有光学部3221和非光学部3222，所述光学部3221指对镜头模组320成像有贡献部分，非光学部3222指对镜头模组320成像无贡献部分。所述镜片322的非光学部3222由边缘向像侧延伸形成管状部，所述镜片323套置于所述管状部内。
该数码相机300也可以采用第二实施例所提供的相机快门装置200。
该相机快门装置100，200也可以设置在镜头模组320上，或者设置在镜头模组320的镜片322及323之间。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，如适当变更腔体的形状或构造、磁性流体的材质以及磁场产生装置的选取和设置位置等，只要其不偏离本发明的技术效果均可。这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种相机快门装置，包括一环状固定架，以及多个固定设置在该环形固定架内的具有电致伸缩效应的导电高分子膜，该每个导电高分子膜均具有一与该环状固定架固定连接的第一表面，以及一与该第一表面相对的可自由伸缩的第二表面，经由对该多个导电高分子膜进行电控制，可使该多个导电高分子膜产生形变，从而使该相机快门装置在允许光通过与禁止光通过这两种状态下进行切换。
2.如权利要求1所述的相机快门装置，其特征在于，该每个导电高分子膜的第二表面为朝向该第一表面的凹面，且该多个导电高分子膜的中间形成一光圈孔径，当该多个导电高分子膜通电时，该多个导电高分子膜发生形变覆盖整个环状固定架内的区域，该光圈孔径消失禁止光通过；当该多个导向高分子膜断电时，该多个导电高分子膜恢复原状，重新在该多个导电高分子膜中间形成光圈孔径，允许光通过。
3.如权利要求2所述的相机快门装置，其特征在于，该环状固定架为圆环形，该每个导电高分子膜为对应于圆环形固定架的半弦月形状。
4.如权利要求2所述的相机快门装置，其特征在于，该环状固定架为方形环状结构，该每个导电高分子膜的第一表面为]形结构以对应于该方形环状固定架，且该第一表面固定在该方形环状固定架上。
5.如权利要求至4中任意一项所述的相机快门装置，其特征在于，该每个导电高分子膜均具有一第一部分以及一第二部分，该第一部分与一电源的正极相连接，该第二部分与该电源的负极相连接。
6.如权利要求5所述的相机快门装置，其特征在于，该每个导电高分子膜的上表面与该电源的正极相连接，该每个导电高分子膜的下表面与该电源的负极相连接。
7.如权利要求5所述的相机快门装置，其特征在于，该环状固定架具有至少一个与电源正极相连接的第一电极，至少一个与电源负极相连接的第二电极，以及连接该第一电极与第二电极的绝缘连接部，该每个导电高分子膜的第一部分与第一电极相连接，其第二部分与第二电极相连接。
8.如权利要求1所述的相机快门装置，其特征在于，该多个导电高分子膜由聚偏氟乙烯材料制成。
9.一种数码相机，其包括一镜头模组，一影像感测器，及一快门装置，所述镜头模组，影像感测器及快门装置的中心位于光轴方向，其特征在于，该相机快门装置包括一环状固定架，以及多个固定设置在该环形固定架内的具有电致伸缩效应的导电高分子膜，该每个导电高分子膜均具有一与该环状固定架固定连接的第一表面，以及一与第一表面相对的可自由伸缩的第二表面，经由对该多个导电高分子膜进行电控制，可使该多个导电高分子膜产生形变，从而使该相机快门装置在允许光通过与禁止光通过这两种状态下进行切换。
10.如权利要求9所述的数码相机，其特征在于，该该每个导电高分子膜的第二表面为朝向该第一表面的凹面，且该多个导电高分子膜的中间形成一光圈孔径，当该多个导电高分子膜通电时，该多个导电高分子膜发生形变覆盖整个固定架内的区域，该光圈孔径消失禁止光通过；当该多个导向高分子膜断电时，该多个导电高分子膜恢复原状，重新在该多个导电高分子膜中间形成光圈孔径，允许光通过。
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