专利名称：光圈快门装置及其控制方法和使用该光圈快门装置的相机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光圈快门装置，特别是涉及一种利用透光性感应电子 材料制成的电子式光圈快门装置，及使用该电子式光圈快门装置的相机及 其控制方法。。
背景技术：
传统的相机、摄影机或目前新一代的数码相机的光圈快门装置通常以 机械式光圈快门组合而成，此种结构自从商业化相机以来，已无太大的改 变，沿用至今。
传统机械式光圏快门装置一般由数个凹、凸透镜组合而成，利用光学 原理反射或折射来调节光量。该种装置不但零件众多、组装复杂，而且沉 重且复杂的快门光圈装置占据庞大的空间及重量，更是不符合目前数码相 机或手机讲究轻巧的趋势。
若以传统高级相机的自动对焦装置为例，镜头组或相机本身必须加装 马达才得以驱动至少五至六个凹、凸镜片，使得整个镜头组件总重量约占
全机身重量的50%至60%。如此，对使用者而言，不仅增加了携带的重量与 组装的复杂性，且需携带额外的电源供应器以支援额外消耗的耗电量，不 便于使用者使用。
一种改良的光圈快门装置采用透光性感应电子材料制成透光性感应电 子式快门装置，其经由外加电场控制，使透光性感应电子材料产生明暗变 化，借此控制曝光时间及进光量，达成快门的功能。
改良后的透光性感应电子式快门装置能简化结构及组装程式。但，因 透光性电子材料在经由电场控制明暗时，由于电子信号传递以及透光性电 子材料的动作本身具有延迟现象，通常会延迟一反应时间，此反应时间便 成为快门最快速度的物理限制，目前该反应时间约为2毫秒(ms),在拍摄 快速运动影像时将产生模糊不清的情况。
发明内容
本发明的主要目的在于，克服现有的光圈快门装置存在的缺陷，而提 供一种新型结构的透光性感应电子式光圈快门装置，所要解决的技术问题 是使其具有高快门时间，从而更加适于实用。
本发明的另一目的在于，提供一种采用上述透光性感应电子式光圈快
门装置的相机。
本发明的再一目的在于，提供一种上述透光性感应电子式光圈快门装 置的控制方法。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本发
明提出的一种透光性感应电子式光圏快门装置，其包括 一控制单元；以及 一光圈快门单元，其包括一第一透光性感应电子元件以及一第二透光性感 应电子元件，该第一透光性感应电子元件与该第二透光性感应电子元件根 据电场作用可分别形成透光状态或不透光状态；其中，该控制单元输出电 讯号分别控制该第一透光性感应电子元件与该第二透光性感应电子元件进 行透光状态与不透光状态转换，借由控制该第一透光性感应电子元件与该 第二透光性感应电子元件的状态转换的时间差以决定快门时间。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 前述的透光性感应电子式光圈快门装置，其中所述的第一透光性感应 电子元件与第二透光性感应电子元件为重叠对应设置。
前述的透光性感应电子式光圈快门装置，其中所述的第一透光性感应 电子元件与第二透光性感应电子元件分别为由透光性感应电子材料所制成 的薄膜。
前述的透光性感应电子式光圏快门装置，其中所述的透光性感应电子 材料为液晶或铬电镀膜。
前述的透光性感应电子式光圈快门装置，其更包括一感应测光单元，其 与控制单元电连接，用于测量并计算入光量。
前述的透光性感应电子式光圈快门装置，其更包括一操控单元，用于感 应一操作者手动操作或该装置本身自动执行的操作，使控制该控制单元驱 动光圈快门单元。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本 发明提出的一种相机，其包括一镜头；以及如权利要求1所述的透光性感 应电子式光圈快门装置。
本发明的目的及解决其技术问题另外还采用以下技术方案来实现。依 据本发明提出的 一种透光性感应电子式光圏快门装置的控制方法，其特征 在于该透光性感应电子式光圏快门装置包括一控制单元、 一操控单元以及 一光圏快门单元，其中，该操控单元与该光圈快门单元电连接于该控制单 元，该光圈快门单元包括一第一透光性感应电子元件以及一第二透光性感 应电子元件，该第 一透光性感应电子元件与该第二透光性感应电子元件为 重叠对应设置，该透光性感应电子式光圈快门装置的控制方法包括如下步 骤令该第一透光性感应电子元件处于第一状态，而同时令该第二透光性 感应电子元件处于第二状态；当该操控单元被启动时，该控制单元先发出
控制讯号使该第一透光性感应电子元件由第一状态转换成第二状态；以及 经过一预设时间后，该控制单元再发出另一控制讯号使该第二透光性感应 电子元件由第二状态转换成第一状态，使该第一透光性感应电子元件与该 第二透光性感应电子元件的动作间所产生的时间差为快门时间，允许光线 通过光圈快门单元。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 前述的透光性感应电子式光圈快门装置的控制方法，其中所述的第一 透光性感应电子元件与 一第二透光性感应电子元件为由透光性感应电子材 料制成的薄膜。
前述的透光性感应电子式光圈快门装置的控制方法，其中所述的第一 状态为不透光状态，而第二状态为透光状态。
前述的透光性感应电子式光圈快门装置的控制方法，其中所述的第一 状态为透光状态，而第二状态为不透光状态。
前述的透光性感应电子式光圈快门装置的控制方法，其中所述的操控 单元为一相机的快门接键，该操控单元被启动的方法为按下该快门按键。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案 可知，本发明的主要技术内容如下
为了达到上述目的，本发明提供了一种透光性感应电子式光圈快门装 置，其包括一控制单元以及一光圈快门单元。其中，光圈快门单元包括重叠 相对设置的一第一透光性感应电子元件及一第二透光性感应电子元件，第 一透光性感应电子元件与第二透光性感应电子元件可根据电场作用分别形 成透光状态或不透光状态。控制单元输出电讯号分别控制第一透光性感应 电子元件与第二透光性感应电子元件进行透光状态与不透光状态转换，借 由控制第一透光性感应电子元件与第二透光性感应电子元件的状态转换的 时间差以决定快门时间。
另外，为了达到上述目的，本发明另提供了一种透光性感应电子式光圈 快门装置的控制方法，透光性感应电子式光圈快门装置包括一控制单元、一 操控单元以及一光圈快门单元，其中，操控单元与光圏快门单元电连接于 控制单元，光圈快门单元包括一第一透光性感应电子元件以及一第二透光 性感应电子元件，第一透光性感应电子元件与第二透光性感应电子元件为 重叠对应设置，其步骤包括令第一透光性感应电子元件处于第一状态，而 同时令第二透光性感应电子元件处于第二状态；当操控单元被启动时，控
制单元先发出控制讯号使第一透光性感应电子元件由第 一状态转换成第二 状态；以及经过一预设时间后，控制单元再发出另一控制讯号使第二透光 性感应电子元件由第二状态转换成第 一状态，使第 一透光性感应电子元件 与第二透光性感应电子元件的动作间所产生的时间差为快门时间，允许光
线通过光圈快门单元。
借由上述技术方案，本发明光圈快门装置及其控制方法和使用该光圈快门装置的相机至少具有下列优点本发明透光性感应电子式光圈快门装 置使用两层重叠相对设置的透光性感应电子元件，利用控制二者状态的时 间差，作为快门时间，达到^;准控制快门时间的目的，可将快门时间调整 至极小范围，应用上述透光性感应电子式光圈快门装置的相机可精准控制 快门时间，拍摄快速运动影像时亦可获得清晰的影像。
本发明具有上述诸多优点及实用价值，其不论在装置或功能上皆有较 大的改进，在技术上有显著的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现 有的光圈快门装置具有增进的突出功效，从而更加适于实用，并具有产业 的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的 技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和 其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附 图，详细说明如下。
图1为本发明透光性感应电子式光圈快门装置的功能方块图。
图2为图1所示一种透光性感应电子式光圈快门装置操作时间控制时 序示意图。
图3为图1所示另一种透光性感应电子式光圈快门装置操作时间控制 时序示意图。
100:透光性感应电子式光圈快门装置
11:感应测光单元
12: ^乘控单元
14:控制单元
15:光圈快门单元
151:第一透光性感应电子元件
152:第二透光性感应电子元件
具体实施例方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功 效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的光圈快门装置及其控 制方法和使用该光圏快门装置的相机其具体实施方式
、结构、特征及其功 效，详细说明如后。^
如图1所示，为一种用于相机的透光性感应电子式光圈快门装置100的
功能方块图，其中透光性感应电子式光圈快门装置100包括一感应测光单元 11、 一操控单元12、 一控制单元14以及一光圏快门单元15，其中，感应测 光单元11及操控单元12分别与控制单元14电连接，控制单元14与光圏 快门单元15电连接。该感应测光单元11用于测量并计算自镜头(图中未 显示)进入的入光量，并将入光量转换为电讯号传输至控制单元14。该操 控单元12用于感应操作者手动操作或装置本身自动执行的操作，使控制该 控制单元14驱动光圈快门单元15作动，其中操控单元12可为相机的快门 按键。
该光圈快门单元15包括一第一透光性感应电子元件151以及一第二透 光性感应电子元件152。其中，第一透光性感应电子元件151与第二透光性 感应电子元件152重叠对应设置，其可为由透光性感应电子材料所制成的 薄膜构成，其中，透光性感应电子材料包括液晶、铬电镀膜或其他感应光 电材料等。透过应用透光性感应电子材料构成第一透光性感应电子元件151 与第二透光性感应电子元件152，第一透光性感应电子元件151与第二透光 性感应电子元件152在不加电场时一般呈透光状态而可使光线通过，于加 电场后可转换为不透光状态用以阻挡光线通过，应用此项特征，第一透光 性感应电子元件151与第二透光性感应电子元件152可作为控制透光度与 光通量的基本元件。
该光圈快门单元15的工作原理叙述如下
请参阅图2，在进入拍摄模式压下快门按键前，此时第一透光性感应电 子元件151加电场转换成不透光状态用于遮蔽光线，该第二透光性感应电 子元件152则处于透光状态；在压下快门按键时，控制单元14先发出控制 讯号控制第一透光性感应电子元件151转换为透光状态，控制单元14在一 预设时间内再发出另一控制讯号控制第二透光性感应电子元件152加电压 ^使其转换为不透光状态，由于在第二透光性感应电子元件152完全转换为 不透光状态前，第一透光性感应电子元件151在预设时间内已转换为透光 状态，如此在第二透光性感应电子元件152转换为不透光状态前的极小时 间T内，第一透光性感应电子元件151与第二透光性感应电子元件152皆 是处于透光状态，此时可使相机内部的感光元件(图中未显示)接收到外 部影像光源。根据上述原理，利用事先设计好的预设时间使控制单元14前 后控制第一透光性感应电子元件151与第二透光性感应电子元件152的动 作，即可形成一时间差，使调整该光圈快门单元15，实现非常小的快门时 间(例如小于2毫秒)，可用以捕捉快速运动物体的影像。
此外，为说明另一实施方式，请参阅图3,在进入拍摄模式压下快门按键 前，此时第一透光性感应电子元件151维持在不加电场以形成透光状态，而 第二透光性感应电子元件152则加电场以形成不透光状态；在压下快门按
键时，控制单元14先发出控制讯号控制第二透光性感应电子元件152转换 为透光状态，控制单元14在一预设时间内再发出另一控制讯号控制第一透 光性感应电子元件151加电压使其转换为不透光状态，由于在第一透光性 感应电子元件151完全转换为不透光状态前，第二透光性感应电子元件152 在预设时间内仍维持在透光状态，如此同样可在第一透光性感应电子元件 151转换为不透光^R态前的极小时间T内，第一透光性感应电子元件151与 第二透光性感应电子元件152皆是处于透光状态，此时可使相机内部的感 光元件(图中未显示)接收到外部影像光源，达到相同的效果。
请再次参阅图1,使用该透光性感应电子式光圈快门装置100的工作原 理叙述如下首先，感应测光单元ll测量并计算自镜头(图中未显示)进 入的入光量，并将入光量转换为电讯号传输至控制单元14,由控制单元14 经过计算后设定如何控制光图快门单元15的第一透光性感应电子元件151 与第二透光性感应电子元件152的动作，即控制该预设时间，使第一透光 性感应电子元件151与第二透光性感应电子元件152形成时间差T作为成 像所需的最佳快门时间，并同时控制该光圈快门单元15使其配合当时成像 所需的进光量；然后，借由手动或自动操作控制该操控单元12输出讯号至 控制单元14,启动光圈快门单元15的第一透光性感应电子元件151与第二 透光性感应电子元件152,使达到光图快门单元15作为相机控制其光圈与 快门的目的。
本发明透光性感应电子式光圈快门装置100使用两层重叠对应设置的 透光性感应电子元件151、 152,利用控制二者透光状态与不透光状态转换的 时间差，达到精准控制快门时间的目的，可将快门时间调整至极小范围，例 如小于2毫秒，突破控制透光性感应电子材料的时间限制。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式 上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发 明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利 用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但 凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所 作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1、一种透光性感应电子式光圈快门装置，其特征在于其包括:一控制单元；以及一光圈快门单元，其包括一第一透光性感应电子元件以及一第二透光性感应电子元件，该第一透光性感应电子元件与该第二透光性感应电子元件根据电场作用可分别形成透光状态或不透光状态；其中，该控制单元输出电讯号分别控制该第一透光性感应电子元件与该第二透光性感应电子元件进行透光状态与不透光状态转换，借由控制该第一透光性感应电子元件与该第二透光性感应电子元件的状态转换的时间差以决定快门时间。
2、 根据权利要求1所述的透光性感应电子式光圈快门装置，其特征在 于其中所述的第 一透光性感应电子元件与第二透光性感应电子元件为重叠 对应设置。
3、 根据权利要求1所述的透光性感应电子式光圈快门装置，其特征在 于其中所述的第 一透光性感应电子元件与第二透光性感应电子元件分别为 由透光性感应电子材料所制成的薄膜。
4、 根据权利要求3所述的透光性感应电子式光圈快门装置，其特征在 于其中所述的透光性感应电子材料为液晶或铬电镀膜。
5、 根据权利要求1所述的透光性感应电子式光圈快门装置，其特征在 于其更进一步包括一感应测光单元，其与控制单元电连接，用于测量并计 算入光量。
6、 根据权利要求1所述的透光性感应电子式光圈快门装置，其特征在 于其更进一步包括一操控单元，用于感应一操作者手动操作或该装置本身 自动执行的操作，使控制该控制单元驱动光圈快门单元。
7、 一种相机，其特征在于其包括一镜头；以及如权利要求l所述的透 光性感应电子式光圈快门装置。
8、 一种透光性感应电子式光圈快门装置的控制方法，其特征在于该透 光性感应电子式光圈快门装置包括一控制单元、 一操控单元以及一光圈快 门单元，其中，该操控单元与该光图快门单元电连接于该控制单元，该光 圈快门单元包括一第 一透光性感应电子元件以及一第二透光性感应电子元 件，该第一透光性感应电子元件与该第二透光性感应电子元件为重叠对应 设置，该透光性感应电子式光圈快门装置的控制方法包括如下步骤令该第一透光性感应电子元件处于第一状态，而同时令该第二透光性 感应电子元件处于第二状态；当该操控单元被启动时，该控制单元先发出控制讯号使该第一透光性 感应电子元件由第一状态转换成第二状态；以及经过一预设时间后，该控制单元再发出另 一控制讯号使该第二透光性 感应电子元件由第二状态转换成第 一状态，使该第 一透光性感应电子元件 与该第二透光性感应电子元件的动作间所产生的时间差为快门时间，允许 光线通过光圏快门单元。
9、 根据权利要求8所述的透光性感应电子式光圈快门装置的控制方 法，其特征在于其中所述的第一透光性感应电子元件与一第二透光性感应 电子元件为由透光性感应电子材料制成的薄膜。
10、 根据权利要求8所述的透光性感应电子式光圏快门装置的控制方 法，其特征在于其中所述的第一状态为不透光状态，而第二状态为透光状 态。
11、 根据权利要求8所述的透光性感应电子式光圈快门装置的控制方 法，其特征在于其中所述的第一状态为透光状态，而第二状态为不透光状 态。
12、 根据权利要求8所述的透光性感应电子式光圈快门装置的控制方 法，其特征在于其中所述的操控单元为一相机的快门按键，该操控单元被 启动的方法为按下该快门按键。
全文摘要
本发明有关于一种光圈快门装置及其控制方法和使用该光圈快门装置的相机。该光圈快门装置为一种透光性感应电子式光圈快门装置，其包括一控制单元及一光圈快门单元。该光圈快门单元包括重叠相对设置的一第一透光性感应电子元件及一第二透光性感应电子元件，其中，控制单元输出电讯号分别控制第一透光性感应电子元件与第二透光性感应电子元件进行透光状态与不透光状态转换，借由控制第一透光性感应电子元件与第二透光性感应电子元件的状态转换的时间差以决定快门时间。本发明还提供一种相机及透光性感应电子式光圈快门装置的控制方法。本发明可精准控制快门时间，拍摄快速运动影像时亦可获得清晰的影像。
文档编号G03B7/08GK101382720SQ20071014579
公开日2009年3月11日 申请日期2007年9月5日 优先权日2007年9月5日
发明者池威震 申请人:鸿友科技股份有限公司