專利名稱：透光性感應電子式光圈快門裝置及其相機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種光圈快門裝置及其相機，特別是涉及一種光圈快門利 用透光性感應電子材料制成透光性感應電子式光圈快門，經(jīng)由外加電場的 控制使透光性感應電子材料產(chǎn)生明暗變化，藉此控制曝光時間及進光量，而 達成光圈快門功能，結構簡單，操作簡單易行的透光性感應電子式光圏快 門裝置及其相機。
背景技術：
相機或攝影機為日常生活中十分普遍的取像裝置，在攝影技術中，曝光 是指光線到達軟片或數(shù)字(數(shù)位)式影像感測元件的光量。在相機上控制曝
光的裝置主要有二其一為光圈，其是控制鏡頭開口以便控制進光面積的 大?。涣硪粋€是快門，負責控制光圈開啟時間，以便控制曝光時間。有些 簡單型的相機，其光圈是固定的，使用者無法決定光圈的大小，而過去大 部分的相機都必須由使用者自行調整光圈及快門速度，最近幾年所制造的 相機，大多數(shù)已經(jīng)具備有自動控制的光圈或快門。
傳統(tǒng)的相機或攝影機光圈快門裝置，通常是以機械式光圈快門組合而 成，這些機械式光圏快門裝置通常包括一前鏡筒， 一光圈， 一快門及一后鏡 筒，其中光圈是由一可動遮光片及一遮光片切換驅動裝置組成，藉由遮光片 切換驅動裝置來控制遮光片的開口大小以達成控制光圈大小的目的；而快 門是由 一快門片及一快門驅動裝置組成，藉由快門驅動裝置來控制快門片 的動作。前述的光圈快門裝置不但零件眾多，而且其組裝復雜；再者，沉重 且復雜的快門光圏裝置占據(jù)龐大空間及重量，對目前講求輕巧的數(shù)字(數(shù) 位)式相機或手機相才幾而言，更是不符需求。
由此可見，上述現(xiàn)有的光圈快門裝置及其相機在結構與使用上，顯然仍 存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。為了解決上述存在的問題，相 關廠商莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設計被 發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品又沒有適切的結構能夠解決上述問題，此顯然是相 關業(yè)者急欲解決的問題。因此如何能創(chuàng)設一種新型結構的透光性感應電子 式光圈快門裝置及其相機，實屬當前重要研發(fā)課題之一，亦成為當前業(yè)界 極需改進的目標。
有鑒于上述現(xiàn)有的光圈快門裝置及其相機存在的缺陷，本發(fā)明人基于 從事此類產(chǎn)品設計制造多年豐富的實務經(jīng)驗及專業(yè)知識，并配合學理的運用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設一種新型結構的透光性感應電子式光圏快 門裝置及其相機，能夠改進一般現(xiàn)有的光圈快門裝置及其相機，使其更具 有實用性。經(jīng)過不斷的研究、設計，并經(jīng)過反復試作樣品及改進后，終于創(chuàng) 設出確具實用1"介值的本發(fā)明。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的光圈快門裝置存在的缺陷，而提供一種 結構簡單的透光性感應電子式光圏快門裝置。
本發(fā)明的另一目的在于，克服現(xiàn)有的相機存在的缺陷，而提供一種結 構簡單的具有透光性感應電子式光圈快門裝置的相機。
本發(fā)明的目的及解決其技術問題是采用以下的技術方案來實現(xiàn)的。依
據(jù)本發(fā)明提出的一種透光性感應電子式光圈快門裝置，其包含 一操控元
件，用以發(fā)出一信號； 一透光性感應材料，用以控制透光性感應材料的明亮
度及通過時間，以提供光圈及快門的作用；以及一控制單元，其接受該操
控元件所發(fā)出的該信號來控制該透光性感應材料的動作。
本發(fā)明的目的及解決其技術問題還可釆用以下技術措施進一步實現(xiàn)。 前述的透光性感應電子式光圈快門裝置，其中當該透光性感應材料調
控允許光線通過時，是做為光圈使用，以控制光線的進光量，即透光性感
應材料的整體明亮度。
前述的透光性感應電子式光圈快門裝置，其中當該透光性感應材料調
控允許光線通過與否，是做為快門使用，以控制在一定明亮度下光線的通過時間。
前述的透光性感應電子式光圈快門裝置，其其更包含一測光元件，電連 接該控制單元，該控制單元根據(jù)該測光元件所感測的入光量來控制該透光 性感應材ifr的動作。
前述的透光性感應電子式光圈快門裝置，其中所述的透光性感應材料 是液晶面板，其包括一上玻璃基板、 一與該上玻璃基板相對設置的下玻璃基 板，及一位于該二玻璃基板之間的液晶層，其中該上玻璃基板靠近該液晶層 的表面設置有一透明的共同電極，該下玻璃基板靠近該液晶層的表面設置 有復數(shù)條互相平行的掃描線、復數(shù)個與該掃描線垂直的資料線及復數(shù)個像 素電極。
前述的透光性感應電子式光圈快門裝置，其中所述的控制單元是提供 一控制信號控制液晶層的液晶分子的配向，以實現(xiàn)液晶面板的光圈與快門 作用，該液晶分子的不同配向是利用電場實現(xiàn)。
本發(fā)明的目的及解決其技術問題還采用以下技術方案來實現(xiàn)。依據(jù)本 發(fā)明提出的一種相機，其包含 一鏡頭； 一成像裝置；以及一透光性感應電子式光圏快門裝置，該透光性感應電子式光圈快門裝置控制來自該鏡頭
的影像光源成像于該成像裝置；其中該透光性感應電子式光圈快門裝置包 括: 一操控元件，用以發(fā)出一信號； 一透光性感應材料，其用以控制透光性感 應材料的明亮度及通過時間，以提供光圈及快門的作用；及一控制單元，其 接受該操控元件所發(fā)出的該信號來控制該透光性感應材料的動作。
本發(fā)明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現(xiàn)。
前述的相機，其中當該透光性感應材料調控允許光線通過時，是做為光 圈使用，以控制光線的進光量，即透光性感應材料的整體明亮度。
前述的相機，其中當該透光性感應材料調控允許光線通過與否，是做為 快門使用，以控制在一定明亮度下光線的通過時間。
前述的相機，其更包含一測光元件，電連接該控制單元，該控制單元根 據(jù)該測光元件所感測的入光量來控制該透光性感應材料的動作。
前述的相機，其中所述的透光性感應材料是液晶面板，其中該控制單 元是提供一控制信號控制液晶面板中液晶分子的配向，以實現(xiàn)液晶面板的 光圈與快門作用，該液晶分子的不同配向是利用電場實現(xiàn)。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。由以上技術方案 可知，本發(fā)明的主要技術內(nèi)容如下
為了達到上述目的，本發(fā)明提出一種透光性感應電子式光圈快門裝置 的結構，此結構包含一操控元件、 一測光元件、 一透光性感應材料，其用以 控制透光性感應材料的明亮度及通過時間，以提供光圈及快門的作用；以及 一控制單元，該控制單元通過測光元件感測的入光量與/或來自操控元件的 信號控制透光性感應材料的動作。
在本發(fā)明的較佳實施例中，當上述的透光性感應材料調控允許光線通 過時，是做為光圈使用，以控制光線的進光量，即透光性感應材料的整體 明亮度。
在本發(fā)明的又一較佳實施例中，當上述透光性感應材料調控允許光線 通過與否，是做為快門使用，以控制在一定明亮度下光線的通過時間。
在本發(fā)明的再一較佳實施例中，上述的透光性感應電子式光圈快門裝 置，其中該透光性感應材料是液晶面板。
另外，為了達到上述目的，本發(fā)明還提出一種相機的結構，此結構包 含一鏡頭； 一成像裝置；以及一透光性感應電子式光圈快門裝置，該透光 性感應電子式光圈快門裝置控制來自鏡頭的影像光源成像于成像裝置。其 中該透光性感應電子式光圈快門裝置，包括一操控元件、 一測光元件、 一透 光性感應材料，其用以控制透光性感應材料的明亮度及通過時間，以提供 光圈及快門的作用，以及一控制單元，該控制單元通過測光元件感測的入 光量控制透光性感應材料的動作。借由上述技術方案，本發(fā)明透光性感應電子式光圈快門裝置及其相機
至少具有下列優(yōu)點及有益效果本發(fā)明因為采用在本發(fā)明的光圈快門利用 一透光性感應電子材料(如液晶面板)制成透光性感應電子式光圈快門，經(jīng) 由外加電場的控制，使透光性感應電子材料產(chǎn)生明暗變化，藉此控制曝光 時間及進光量，而達成光圈快門的功能。本發(fā)明的光圈快門藉由減少現(xiàn)有 習知機械式光圈快門的零件數(shù)目，除了可以縮小鏡頭體積之外，更可使相 機更為輕、薄、短、小。并且由于本發(fā)明的光圈快門是利用透光性感應電 子材料的整體明亮度即透光量的大小來控制進光量，從而操作簡單易行，非 常適于實用。
綜上所述，本發(fā)明是有關一種透光性感應電子式光圈快門裝置及其相 機。該透光性感應電子式光圈快門裝置，包含一操控元件、 一測光元件、一 透光性感應材料，其用以控制透光性感應材料的明亮度及通過時間，以提供 光圈及快門的作用；以及一控制單元，該控制單元通過測光元件感測的入 光量與/或來自操控元件的信號控制透光性感應材料的動作。本發(fā)明透光性 感應電子式光圈快門裝置及其相機具有結構簡單，操作簡單易行的優(yōu)點。本 發(fā)明不論在產(chǎn)品結構或功能上皆有較大改進，在技術上有顯著的進步，并產(chǎn) 生了好用及實用的效果，且較現(xiàn)有的光圈快門裝置及其相機具有增進的突 出功效，從而更加適于實用，誠為一新穎、進步、實用的新設計。
上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的 技術手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和 其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附 圖，詳細說明如下。
圖l是本發(fā)明的透光性感應電子式光圏快門裝置的功能方塊示意圖。 圖2是本發(fā)明的透光性感應電子式光圈快門裝置的透光性感應電子材
料的基本結構示意圖。
圖3是本發(fā)明的透光性感應電子式光圈快門裝置的透光性感應電子材
料的下玻璃基板的平面結構示意圖。
10:光圈快門裝置
103:操控元件
106:透光性感應電子材料
12:掃描驅動電3各
14:下玻璃基板
142:資料線
17:共同電極
102:
104:
11:
13:
141:
15:
18:
測光元件
控制單元 資料驅動電路 一上玻璃基板
掃描線 液晶層 像素電極19:開關
具體實施例方式
為更進一步闡述本發(fā)明為達成預定發(fā)明目的所采取的技術手段及功 效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的透光性感應電子式光 圈快門裝置及其相機其具體實施方式
、結構、特征及其功效，詳細說明如 后。
本發(fā)明是利用透光性感應電子材料，如液晶或其他具有類似功效的特 殊材料，可藉由電場控制，使其產(chǎn)生透明狀態(tài)、部分透光狀態(tài)或不透光狀 態(tài)等各種透光狀態(tài)的變化，藉此控制曝光及進光量，達成光圈快門的功能。
請參閱圖1、圖2所示，圖l是本發(fā)明的透光性感應電子式光圈快門裝 置的功能方塊示意圖，其包括一透光性感應電子材料。圖2是該透光性感應 電子材料的基本結構示意圖。本發(fā)明的一光圈快門裝置10，包括一測光元件 102、 一操控元件103、 一控制單元104以及一透光性感應電子材料106。
該操控元件103，是用來發(fā)出信號給控制單元104,并藉以操作該光圈 快門裝置10，其包含例如快門按鈕(圖中未顯示)與/或光圈快門設定按鈕 (圖中未顯示)等，使用者可以藉以控制光圈快門裝置IO運作。
該測光元件102,是用來量測并計算自鏡頭進入的光量，并將計算結果 傳送至該控制單元104。
該控制單元104，將根據(jù)來自測光元件102的光量信號與/或來自操控 元件103的信號決定曝光時間及曝光量后，計算加載至該透光性感應電子 材料106的電場大小及加載電場的時間，并根據(jù)操控元件103的信號時導 入該計算后的電場至透光性感應電子材料106。故該光圏快門裝置10可配 合當時成像所需的最佳快門時間及進光量來調整該透光性感應電子材料 106的透光量與透光時間，藉以控制自鏡頭進入的影像光源以所需的狀態(tài)落 于成^象區(qū)。
其中該透光性感應電子材料106,可以為液晶或其他類似功效的特殊材 料等，其可藉由電場控制，使其產(chǎn)透明狀態(tài)、部分透光狀態(tài)或不透光狀態(tài) 等變化。本發(fā)明以液晶材料為例，該透光性感應電子材料106為一液晶面 板，該液晶顯示面板106包括一上玻璃基板13、 一與該上玻璃基板13相對 設置的下玻璃基板14，及一位于該二玻璃基板13、 14之間的液晶層15。
該上玻璃基板13，靠近該液晶層15的表面設置有一透明的共同電極 17。該共同電極17可以由氧化銦錫材料制成，且為整個液晶面板106所共 用。
請一并參閱圖3所示，該圖是為圖1所示液晶顯示裝置1的下玻璃基 板14平面結構示意圖。該下玻璃基板14靠近該液晶層15的表面設置有復數(shù)互相平行的掃描線141、復數(shù)與該掃描線141垂直的資料線142及復數(shù)像 素電極18。
該資料線142，為該像素電極18提供灰階電壓。
該液晶顯示面板106，包括復數(shù)個呈矩陣排列的像素，每一像素包括一 像素電極18以及一開關19，其中該像素電極18與共同電極17相對應，兩 者之間夾著液晶分子，而該開關19是用以控制電場進入像素的時間，其例 如是金氧半導體開關。
該下玻璃基板14,在靠近該液晶層15表面的邊緣處還設置有一掃描驅 動電路12及一資料驅動電路11。該掃描驅動電路12連接至該復數(shù)掃描線 141,為其提供掃描訊號。該資料驅動電路11連接至該復數(shù)資料線142，為其 提供灰階訊號。
在使用該光圈快門裝置10時，該控制單元104根據(jù)來自測光元件102 的光量信號與/或來自操控元件103的信號決定曝光時間及曝光量后，計算 加載至該透光性感應電子材料106的電場大小及加載電場的時間，下達一控 制指令至該透光性感應電子材料106即液晶面板106的掃描驅動電路12及 資料驅動電路11。該掃描驅動電路12及資料驅動電路11控制對應像素電 極18上加載一根據(jù)控制指令決定的灰階電壓，該共同電極17加載一共同 電壓，則每一像素對應的共同電極17及像素電極18之間的液晶分子在該 二電極17、 18的電壓差形成的電場作用下扭轉特定的角度，以調控光線的 通過量與通過時間，進而使液晶面板106達到調控光圈以及作為快門的作 用。當液晶面板106調控允許光線可通過時，是作為光圈使用，此時液晶 分子在不同電場的作用下實現(xiàn)不同的液晶配向改變而控制光通量，從而達 到光圈大小調控作用；而當液晶面板106完全遮斷光線后，則液晶面板所 控制的光通量時間則是作為快門來使用，藉由完全遮光以瞬間停止曝光，進 而達到控制光線通過時間的目的。
上述實施例中僅為舉例說明，本發(fā)明的技術實施上，并非一定要復數(shù) 個像素電極18才可實施，亦可依據(jù)該光圈快門裝置10在使用上的需求而 定，例如可以將整體光圈快門裝置10的面積設計成單一像素電極18的方 式，直接調控該^f象素電極18的光線的通過量與通過時間，即可使該液晶面 板達到調控光圈及作為快門的作用；當然亦可設計成如圖3所示為復數(shù)個 像素電極18的方式，此時可以通過設計使整體液晶面板的光圈值的分布達 到一個預定的設定值，可以為每個復數(shù)個像素電極18采相同或不同的光圈 值設定皆可實施；此外，復數(shù)個像素電極18的排列方式亦不限定為矩陣形 的模式，亦可以根據(jù)需求設計成不同形狀的復數(shù)個像素電極18排列，例如 為圓形，同樣可以達到相同的目的。
綜上所述，在本發(fā)明的光圈快門裝置10利用一透光性感應電子材料106(如液晶面板)制成透光性感應電子式光圏快門裝置，經(jīng)由外加電場的控 制，使透光性感應電子材料106產(chǎn)生明暗的變化，藉此控制曝光時間及進光 量，達成光圈快門的功能。本發(fā)明的光圈快門裝置10藉由減少現(xiàn)有習知機 械式光圈快門的零件數(shù)目，除了可以縮小鏡頭體積之外，更可以使相機更 為輕、薄、短、小。且由于本發(fā)明的光圈快門裝置IO是利用透光性感應電 子材料106的整體明亮度即透光量的大小來控制進光量，從而操作簡單易 行，非常適于實用。
本發(fā)明亦提供一具有透光性感應電子式光圈快門裝置的相機，該相機 包括一鏡頭， 一光圈快門裝置以及一成像裝置。該光圈快門裝置是前述的 透光性感應電子式光圈快門裝置10。該相機在運作時，影像光源自鏡頭進 入,通過控制透光性感應電子式光圈快門裝置10的明亮度，藉以控制影像 光源以最佳的狀態(tài)落于成像裝置。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式 上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā) 明，任何熟悉本專業(yè)的技術人員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍內(nèi)，當可利 用上述揭示的技術內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但 凡是未脫離本發(fā)明技術方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質對以上實施例所 作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案的范圍內(nèi)。
權利要求
1、一種透光性感應電子式光圈快門裝置，其特征在于其包含一操控元件，用以發(fā)出一信號；一透光性感應材料，用以控制透光性感應材料的明亮度及通過時間，以提供光圈及快門的作用；以及一控制單元，其接受該操控元件所發(fā)出的該信號來控制該透光性感應材料的動作。
2、 根據(jù)權利要求1所述的透光性感應電子式光圈快門裝置，其特征在 于其中當該透光性感應材料調控允許光線通過時，是做為光圈使用，以控 制光線的進光量，即透光性感應材料的整體明亮度。
3、 根據(jù)權利要求1所述的透光性感應電子式光圈快門裝置，其特征在 于其中當該透光性感應材料調控允許光線通過與否，是做為快門使用，以控 制在一定明亮度下光線的通過時間。
4、 根據(jù)權利要求1所述的透光性感應電子式光圈快門裝置，其特征在 于其更包含一測光元件，電連接該控制單元，該控制單元根據(jù)該測光元件 所感測的入光量來控制該透光性感應材料的動作。
5、 根據(jù)權利要求1所述的透光性感應電子式光圈快門裝置，其特征在 于其中所述的透光性感應材料是液晶面板，其包括一上玻璃基板、 一與該上 玻璃基板相對設置的下玻璃基板，及一位于該二玻璃基板之間的液晶層，其 中該上玻璃基板靠近該液晶層的表面設置有一透明的共同電極，該下玻璃 基板靠近該液晶層的表面設置有復數(shù)條互相平行的掃描線、復數(shù)個與該掃 描線垂直的資料線及復數(shù)個像素電極。
6、 根據(jù)權利要求5所述的透光性感應電子式光圈快門裝置，其特征 在于其中所述的控制單元是提供一控制信號控制液晶層的液晶分子的配向，以實現(xiàn)液晶面板的光圈與快門作用，該液晶分子的不同配向是利用電場 實現(xiàn)。
7、 一種相機,其特征在于其包含 一鏡頭；一成像裝置；以及一透光性感應電子式光圈快門裝置，該透光性感應電子式光圈快門裝 置控制來自該鏡頭的影像光源成像于該成像裝置；其中該透光性感應電子 式光圈快門裝置包括一操控元件，用以發(fā)出一信號；一透光性感應材料，其用以控制透光性感應材料的明亮度及通過時間， 以提供光圈及快門的作用；及一控制單元，其接受該操控元件所發(fā)出的該信號來控制該透光性感應 材料的動作。
8、 根據(jù)權利要求7所述的相機，其特征在于其中當該透光性感應材料調控允許光線通過時，是^L為光圈使用，以控制光線的進光量，即透光性 感應材料的整體明亮度。
9、 根據(jù)權利要求7所述的相機，其特征在于其中當該透光性感應材料 調控允許光線通過與否，是做為快門使用，以控制在一定明亮度下光線的 通過時間。
10、 根據(jù)權利要求7所述的相機，其特征在于其更包含一測光元件，電 連接該控制單元，該控制單元根據(jù)該測光元件所感測的入光量來控制該透 光性感應材料的動作。
11、 根據(jù)權利要求7所述的相機，其特征在于其中所述的透光性感應 材料是液晶面板，其中該控制單元是提供一控制信號控制液晶面板中液晶 分子的配向，以實現(xiàn)液晶面板的光圈與快門作用，該液晶分子的不同配向 是利用電場實現(xiàn)。
全文摘要
本發(fā)明是有關一種透光性感應電子式光圈快門裝置及其相機。該透光性感應電子式光圈快門裝置，包含一操控元件、一測光元件、一透光性感應材料，用以控制透光性感應材料明亮度及通過時間，以提供光圈及快門作用；以及一控制單元，通過測光元件感測的入光量與/或來自操控元件的信號控制透光性感應材料的動作。該相機，包含一鏡頭、一成像裝置以及一透光性感應電子式光圈快門裝置，其控制來自鏡頭的影像光源成像于成像裝置。本發(fā)明因制成透光性感應電子式光圈快門控制曝光時間及進光量，可達成光圈快門功能。藉由減少零件數(shù)目，除可縮小鏡頭體積更可使相機更為輕、薄、短、?。磺矣捎诠馊扉T是利用透光性感應電子材料整體明亮度即透光量大小來控制進光量，操作簡單易行。
文檔編號G03B7/08GK101308315SQ20071010795
公開日2008年11月19日 申請日期2007年5月18日 優(yōu)先權日2007年5月18日
發(fā)明者張文嘉, 池威震 申請人:鴻友科技股份有限公司