CN101634793A - 相机曝光装置及相机模组 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种相机曝光装置，其包括一第一透光电极、一第二透光电极，及一夹设于该第一透光电极与第二透光电极之间的不透光的高分子驻极体膜层，该第一透光电极与第二透光电极之间至少有部分空间未被该高分子驻极体膜层填满，允许光线通过，当在第一透光电极及第二透光电极之间施加一电压时，该高分子驻极体膜层沿着平行于该第一透光电极或第二透光电极的方向伸展或缩小，从而调节通过该空间的光量。该曝光装置通过高分子驻极体膜的特性，即在外加电压下，其会产生形变来控制相机的曝光，可实现光圈或快门的功能。该相机曝光装置结构简单，无需复杂的机械控制机构，易于小型化、工作可靠性较高且无噪声，便于减小整个相机模组的体积。

Description

相机曝光装置及相机模组
技术领域
本发明涉及光学系统领域，尤其涉及一种相机曝光装置及使用该曝光装置的相机模组。
背景技术
每次拍摄照片的时候，因为光线不同，需要的曝光量也是不一样。曝光量的多少，基本上是由光圈和快门控制的。
其中，光圈是由系列叶片组成，在中央形成一个圆形孔，调节叶片就可以调整圆孔的大小。圆孔越大，进入照相机并到达感光部件的光线越多。
快门(英文名称为：Shutter)是相机上控制感光部件有效曝光时间的一种装置。快门又可分为镜间快门及帘布快门两种。镜间快门又称中心快门，在镜头的中间，由三至五片薄钢片或其它特殊材料所制叶片组成，通过弹簧的张弛及杠杆作用，使叶片同时张合，以叶片张合快慢来控制感光元件曝光时间。帘布快门，又称焦点平面快门，装在机身后壁放置感光元件的前面，接近焦点平面。这种快门是用橡胶布或金属片制成。快门速度的快慢，根据两叶帘布之间裂口的大小来调节。当快门开启后帘布片左右或上下扫过画面，光线于瞬间通过帘片之间裂口照射到感光元件上，使感光元件曝光。
但光圈和快门的机械操作往往需要马达、杠杆，弹簧等复杂、精密的机械结构设计，其价格昂贵，并会导致工作可靠性较低，容易出现故障。而且在工作过程中会因各部件的相互磨擦而发出噪声。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种结构简单且无噪声的曝光装置及采用该曝光装置的相机模组。
一种相机曝光装置，其包括一第一透光电极、一第二透光电极，及一夹设于该第一透光电极与第二透光电极之间的不透光的高分子驻极体膜层，该第一透光电极与第二透光电极之间至少有部分空间未被该高分子驻极体膜层填满，允许光线通过，当在第一透光电极及第二透光电极之间施加一电压时，该高分子驻极体膜层沿着平行于该第一透光电极或第二透光电极的方向伸展或缩小，从而调节通过该空间的光量。
一种相机模组，其包括一影像感测器、一镜头模组及一上述相机曝光装置，该相机曝光装置设于该镜头模组与该影像感测器之间
相较于现有技术，该相机模组中的曝光装置通过高分子驻极体膜的特性，即在外加电压下，高分子驻极体膜层会产生形变来控制相机的曝光，可实现光圈或快门的功能，或在不同时刻执行光圈功能和快门功能。该相机曝光装置结构简单，无需复杂的机械控制机构，易于小型化、工作可靠性较高且无噪声，便于减小整个相机模组的体积。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的相机曝光装置的结构示意图。
图2A至图2C是图1的高分子驻极体膜层处于不同状态下的示意图。
图3是本发明第二实施例提供的相机曝光装置处于第一状态的结构示意图。
图4是本发明第二实施例提供的相机曝光装置处于第二状态的结构示意图。
图5是本发明第三实施例提供的相机模组的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明实施例作进一步的详细说明。
请一并参阅图1和图2A至图2C，本发明第一实施例提供的一种相机曝光装置10，其包括相对设置的第一透光电极11及第二透光电极13，该第一透光电极与第二透光电极之间界定一空间，该第一透光电极11及第二透光电极13之间夹设有一高分子驻极体膜层12，该高分子驻极体膜层12不透光。该第一透光电极11与第二透光电极13具有相反的极性，即一个为正极一个为负极。
该第一透光电极11及第二透光电极13与一个控制电路连接，该控制电路包括一电源14、一开关15及一调整元件16。该电源14为该第一透光电极11及第二透光电极13提供电压并使其之间形成电场。该开关15为一常闭开关，曝光时间可以通过断开开关15时间来控制。该调整元件16可以用来调整该第一透光电极11与第二透光电极13之间的电压，从而控制曝光时曝光量的大小。
该第一透光电极11与第二透光电极13一般通过在一个透光基板上镀一层透光导电薄膜形成。该导电薄膜为一种铟(indium)锡(tin)氧化物(oxide)，即ITO膜或氧化铝锌膜。该透光基板在本实施例中优选为方形。在应用中，该导电薄膜应贴靠于该高分子驻极体膜层12上。
请参阅图2A，该高分子驻极体膜层12的形状为中心具有一通孔122的方形结构，该通孔122允许光线通过。当然，该高分子驻极体膜层12也可为环形结构，只要该中心具有一通孔能够允许光线通过即可。该高分子驻极体材料可选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚偏氟乙烯(PVDF)。请参阅图2B，当在该第一透光电极11与该第二透光电极13之间施加第一电压时，该高分子驻极体膜层12发生形变，其沿着该通孔122的径向方向延伸，该通孔122缩小。通孔122缩小的程度可通过调整元件16调节第一透光电极11与第二透光电极13之间的电压来实现，从而可以调节进入通孔122的入射光线的量，实现光圈的功能。
请参阅图2C，当施加的电压为某一特定值时，该高分子驻极体膜层12的较大形变导致通孔122接近消失程度，该高分子驻极体膜层12类似闭合的帘布，可阻止光线的进入。而当电压消失时，则该高分子驻极体膜层12可恢复通孔122，这一瞬间可实现快门的功能。此时，曝光时间可以通过断开开关15来控制。也就是说，该高分子驻极体膜层12可执行光圈功能，也可执行快门功能。
请一并参阅图3和图4，本发明第二实施例提供的一种相机曝光装置20，其结构与相机曝光装置10基本类似，区别点在于高分子驻极体膜层22的形状为方形，中心不具有通孔。其设置于第一透光电极21及第二透光电极23的一端部，允许光线通过。远离该高分子驻极体膜层22的一端设有一支撑物28，其厚度与该高分子驻极体膜层22的厚度相当。
请参阅图4，当在该第一透光电极21与该第二透光电极23之间施加某一特定值的电压时，该高分子驻极体膜层22发生形变，以靠近该支撑物28的方向伸展，直到填满该第一透光电极21及第二透光电极23界定的空间，从而阻止光线的进入，实现快门的功能。
请参阅图5，本发明第三实施例的提供的一种相机模组100，其包括一个影像感测器30、一个镜头模组40及一个曝光装置60。该曝光装置60设于该镜头模组40与影像感测器30之间。本实施例中，该曝光装置60采用与上述曝光装置10相同的结构。该曝光装置60既可实现光圈功能，又可实现快门功能。该镜头模组40包括一个镜筒41及容置于该镜筒41内的两个镜片42和43。
该影像感测器30可为电荷耦合器件或互补式金属氧化物半导体。优选地，该影像感测器30采用陶瓷引线芯片载体封装(Ceramic Leaded 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 Scale Package，CSP)。为防止灰尘等杂物污染影像感测器30，优选地，在该影像感测器30靠近镜头模组40一侧设置一个透光板31。该曝光装置60可设于该透光板31上。此时，可将曝光装置60的控制电路与影像感测器30内的电路一起整合于一个电路板(图未示)上。
可以理解，该曝光装置60还可设置于相机模组的其他位置，如设于相机模组中的镜头模组的镜片之间等。
相较于现有技术，该相机模组中的曝光装置通过高分子驻极体膜的特性，即在外加电压下，高分子驻极体膜层会产生形变来控制相机的曝光，可实现光圈或快门的功能。该相机曝光装置结构简单，无需复杂的机械控制机构，易于小型化、工作可靠性较高且无噪声，便于减小整个相机模组的体积。
另外，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其它变化，可以理解的是，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 (8)

1.一种相机曝光装置，其包括一第一透光电极、一第二透光电极，及一夹设于该第一透光电极与第二透光电极之间的不透光的高分子驻极体膜层，该第一透光电极与第二透光电极之间至少有部分空间未被该高分子驻极体膜层填满，允许光线通过，当在第一透光电极及第二透光电极之间施加一电压时，该高分子驻极体膜层沿着平行于该第一透光电极或第二透光电极的方向伸展或缩小，从而调节通过该空间的光量。
2.如权利要求1所述的相机曝光装置，其特征在于，该高分子驻极体膜层采用聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚偏氟乙烯。
3.如权利要求1所述的相机曝光装置，其特征在于，该高分子驻极体膜层中心具有一通孔，当施加一电压时，该高分子驻极体膜层沿通孔的径向方向伸展或缩小。
4.如权利要求1所述的相机曝光装置，其特征在于，该高分子驻极体膜层为方形形状，当施加一电压时，该高分子驻极体膜层伸展而填满该空间。
5.如权利要求1所述的相机曝光装置，其特征在于，该第一透光电极与第二透光电极分别包括一个透光基板及形成在该透光基板上的一层透光导电薄膜。
6.如权利要求5所述的相机曝光装置，其特征在于，该导电薄膜为铟锡氧化物膜或氧化铝锌膜。
7.如权利要求5所述的相机曝光装置，其特征在于，该透光基板为方形。
8.一种相机模组，其包括一影像感测器、一镜头模组及一如权利要求1-7任一项所述的相机曝光装置，该相机曝光装置设于该镜头模组与该影像感测器之间。
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