专利名称：具有电池电量补偿能力的摄像机快门系统的制作方法
技术领域：
本发明关于一摄像机，特别是指一电子式摄像机快门系统。
背景技术：
摄像机为广泛使用的消费性电子产品。传统的底片式摄像机有多种形式可供选择，如自动对焦摄像机或专业的单反相机等。一摄像机的功能与其相机设计与内设元件相关。其中，所有现代化摄像机普遍具有的元件为由电池提供电功率的电子式控制快门。
摄像机，特别是具某种自动化程度的摄像机有个问题，其问题在于当电池电量枯竭时，平稳的快门操作即难以持续。无法平稳的操作快门将导致照片的品质下降。基于特殊的快门机械系统与电子系统设计以及该快门位置的测量方式，一个电量不足的电池可能导致摄像机所拍摄出的照片曝光不足或曝光过度等结果。
传统上，上述问题的解决方式为设计一可在广泛的电池电量大小下操作的快门机械与电子系统。然而，当该机械与电子系统操作所需的电功率提供达到极限，而电池无法持续维持操作供给所需的电功率时，该系统仅能对使用者提出电量不足的警告，使使用者进行替换电池或充电的操作。
发明内容
因此本发明的主要目的在于提供一能在广泛的电池电量大小范围下，正确弥补电池提供的不足电量的摄像机快门系统，以解决上述常规快门机械与电子系统设计的不足。
根据本发明，公开一摄像机的快门系统，该快门系统包含有一机电式致动器(electromechanical actuator)、一微控制器、一快门开关(shutterswitch)、一电池与一时间电量对应表；其中，该机电式致动器用于打开与关闭该快门，该微控制器用于在一启动时间中启动该机电式致动器，该快门开关用于触发该微控制器，该时间电量对应表存储在该微控制器内，其将该微控制器检测的电池电量大小与该机电式致动器的启动时间相关联。当该快门开关动作后，该微处理器将根据该电池所剩余的电量大小之一对应启动时间，在该启动时间内，启动该机电式致动器以打开该快门。因此，根据本发明的摄像机快门系统，该摄像机的光传感元件曝光的操作能独立于电池剩余电量进行。
本发明的优点在于，一摄像机的光传感元件(如底片)的曝光操作能在提供电量的电池使用期间内，稳定地进行多次曝光。
本发明的另一优点在于，该时间电量对应表存储在该微控制器中，能减轻对于复杂且昂贵的机械与电子系统的需求。
图1为根据本发明的一快门系统的功能方块图。
图2为根据图1的快门系统的启动时间对应电池电量图。
图3为根据图1的快门系统的一时间电量对应表。
附图符号说明12 快门14 螺线管16 微控制器18 电池20 快门开关22 时间电量对应表具体实施方式
请参阅图1。图1为根据本发明的最佳实施例的一快门系统10的功能方块图。该快门系统10包括有一快门12、一螺线管(solenoid)14、与一微控制器16；其中，该螺线管14用于打开与关闭该快门12，该微控制器16用于控制该螺线管14，而该快门12包含有被螺线管14启动所需要的相关机械元件。快门系统10另包含有一电池18与一快门开关20；其中，该电池18用于提供电功率给微控制器16与螺线管14，该快门开关20是一操作按钮，电连接该微控制器16，可受控制以触发该微控制器16以导引电池18的电功率至螺线管14，进而打开快门12。在本实施例中，微控制器16是一集成电路，但也可包含不相连的电子元件或完全以不相连的电子元件替代。微控制器16根据存储在一时间电量动应表22的启动时间启动螺线管14。该快门系统10设在一摄像机内，用于将该摄像机的光传感元件(如底片)曝露于光线下。
为使快门12的打开与关闭动作更为顺利，快门12包含有一未示出在图上的反应机械装置，该反应机械装置可为一弹簧系统。此类反应机械装置的设置为本领域技术人员所周知，在此不多叙述。当螺线管14接收到电功率而启动后，螺线管14会相对作用于该反应机械装置以打开快门12，而当螺线管14不继续接收电功率时，该反应机械装置则会反作用于螺线管14以关闭快门12。上述的螺线管14与快门12的各式相互作用方式为快门机械装置操作时普遍存在的，而一机电式的快门机械装置的特殊操作型式不应视为本发明的限制。譬如，上述的快门打开与关闭方式可以在该反应机械装置操作时打开快门12、在螺线管14操作时关闭快门的方式实施。此时，一电磁阀或相似的机电式装置可替代上述的螺线管14，达到同样的快门打开关闭等操作结果。再者，更复杂的机电式快门机械装置，例如设有一开启遮罩与一关闭遮罩的机电式快门机械装置亦为此相关产业人士所周知并普遍运用，亦包含在本发明中。
请参阅图2。图2所示为螺线管14的启动时间对应于电池18的电量大小的作图。图2曲线上的点可依不同的摄像机依照特定目的的特定曝光方式来决定。曲线30表示在特定的微控制器16的电池18电量大小的情况下，螺线管14所能反应的理想启动时间长度，其中，一启动时间定义为处理器16开始启动螺线管14到解除螺线管14启动状态的时间长度。曲线30上的理想启动时间是预先考虑螺线管14、快门12与该反应机械装置在不同的电池18所拥有的电量大小情况下，实现维持该摄像机的光传感元件稳定曝光的结果。因此，不论电池18所拥有的电量大小为何，螺线管14的启动时间能补偿快门12的所有操作内容。如曲线30所示，当电池18的电量逐渐减少，螺线管14所需的启动时间会相对应的增加。曲线30是以数字型式存储在微控制器16中，作为时间电量对应表22的信息。在快门12与螺线管14的特殊设计与不同相互作用情形下，曲线30将拥有不同的图案型式，并可能出现弯曲面由向下改为向上的情况(如一快门的设计在电池电量渐减时加速动作)。
图3所示为一具有样本数据的时间电量对应表22。在一曝光时间1/100秒的状况时，螺线管14的启动时间对应于电池18的电量大小制表。在本发明的实施例中，电池18的电量大小以电压的测量单位为单位，不过，微安培小时(mAh)的单位或不使用单位纯粹以电量多寡进行显示等方式也可以运用。此表列型式的数据存储在微控制器16中。在实际实施本发明时，时间电量对应表22将存储更多的数据，诸如不同曝光时间、不同摄影环境状况与不同的使用者爱好设定所相对应的启动时间皆可存储在一扩充型式的时间电量对应表22。
根据本发明快门系统10所实施的方法，有如下的步骤1.根据不同的曝光状况、环境光源与使用者爱好，将电池18的电量与多个启动时间相对应。
2.直接或间接运用微控制器16，测量该电池18的电量大小。该电量大小的量测尺度可为简单的电压单位，或较为复杂的“电气”量测单位；3.根据所测量的电池18的电量大小，决定一启动时间。此操作参考时间电量对应表22，并从中挑选对应该测量电池18的电量的一对应启动时间。
4.以电池18所提供的电量，在对应该电量的启动时间中，启动该机电式致动器(如螺线管14)以打开快门12使该摄像器的光传感元件曝光。当该启动时间结束时，微控制器16则停止该机电式致动器的运作，从而关闭快门12。
本发明的快门系统10描述为应用于传统的底片式摄像机。不过，本发明可进一步实施于具有不同的机械式快门系统的摄像机，例如数字摄像机。
与常规技术相比较，本发明利用一微控制器启动一螺线管或其他种类的机电式致动器，通过参照存储在一时间电量对照表的启动时间，补偿电池的电量大小，从而，确保在该电池的电量使用期间内，一摄像机的光传感元件的曝光能稳定。另一方面，该时间电量对应表的使用并不需要另外设立复杂的快门机械与电子装置。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所进行的等效变化与修改，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种用于摄像机的快门系统，该摄像机具有一光传感元件，该光传感元件用于摄像，该快门系统包括一快门，具有打开与关闭功能，以控制该光传感元件的曝光；一机电式致动器，机械连接至该快门以控制该快门的打开与关闭；一具有定时器的微控制器，电连接至该机电式致动器，在一启动时间内，启动该机电式致动器；一快门开关，用于触发该微控制器进行启动该机电式致动器的操作；一电池，提供电能给该微控制器以及该机电式致动器；以及一时间电量对应表，存储在该微控制器，将多个电池电量大小与多个启动时间相关联；其中该微控制器能检测该电池的电量，而当该快门开关已经启动时，该微控制器在一与该电池电量大小相对应的一启动时间中，启动该机电式致动机以打开该快门，因此，在该电池的电量使用期间内，该光传感元件的曝光操作能稳定进行。
2.如权利要求1的快门系统，其中该微控制器以电压量测单位为单位，在该时间电量对应表中检测该电池的一电压与多个电池电量大小，以此检测该电池的剩余电量。
3.如权利要求1的快门系统，其中该微控制器以微安培小时为单位，在该时间电量对应表中检测一微安培小时与多个电池电量大小，以此检测该电池的剩余电量。
4.如权利要求1的快门系统，其中该快门另外包含有一快门机械装置，机械连接该快门至该机电式致动器。
5.如权利要求1的快门系统，其中该机电式致动器为一螺线管。
6.如权利要求1的快门系统，其中该机电式致动器为一机电式阀。
7.如权利要求1的快门系统，其中该摄像机为一光学式摄像机，该光传感元件为一摄影底片。
8.如权利要求1的快门系统，其中该摄像机为一数字式摄像机，该光传感元件为一电荷耦合器件。
9.一维持摄像机稳定曝光的方法；该摄像机包括有一光传感元件、一快门与一电池，其中，该快门由一机电式致动机触动以控制该光传感元件的曝光，该电池提供电功率予该机电式致动机；该方法包括测量该电池的电量大小；决定一启动时间，该启动时间根据该测量的电池的电量大小所决定；以及在该启动时间内，以该电池提供的电功率启动该机电式致动机，以打开快门使该光传感元件曝光；其中，该启动时间以该曝光动作独立于该测量的电池的电量程度的前提决定。
10.如权利要求9的方法，该方法另包含有制作一时间电量对应表，其中多个启动时间中的每一个对应于一电池电量大小；其中决定一启动时间的操作包含在该时间电量对应表中搜寻该启动时间与一电量的对应关系。
全文摘要
一种摄像机的快门系统，包含有一机电式致动器、一微控制器、一快门开关、一电池与一时间电量对应表；其中，该机电式致动器用于打开与关闭该快门，该微控制器用于在一启动时间中启动该机电式致动器，该快门开关用于触发该微控制器，该时间电量对应表存储在该微控制器内，其将该微控制器检测的电池电量大小与该机电式致动器的启动时间相关联。当该快门开关动作后，该微处理器在对应该电池的电量大小的启动时间中，启动该机电式致动器以打开该快门。因此，该快门系统能使该摄像机的光传感元件曝光操作独立于电池电量进行。
文档编号G03B7/10GK1517774SQ03149070
公开日2004年8月4日 申请日期2003年6月20日 优先权日2003年1月23日
发明者陈尧明 申请人:致伸科技股份有限公司