TWI438558B - 快門裝置及快門葉片 - Google Patents

Description

快門裝置及快門葉片

本發明涉及一種快門裝置及快門葉片，尤其涉及一種用於照相機的快門裝置及快門葉片。

照相機快門係使感光元件獲得合適曝光量的時間控制機構。在照相機發展早期，由於感光材料感光度很低，所需曝光時間很長，採用裝上、卸下鏡頭蓋來控制曝光時間。近年來，隨著感光材料感光度和拍攝要求的不斷提高，對照相機快門速度的要求亦不斷提高。

先前技術中一般使用鋼及其他金屬合金作為快門葉片的材料。然，鋼及其他金屬合金雖然可在一定程度上滿足照相機快門在強度上的需求，但係由鋼及其他金屬合金製備形成的照相機快門通常具有較大的質量，不利於提高快門速度。

有鑒於此，提供一種能提高快門速度的快門裝置及快門葉片實為必要。

本發明提供一種該快門裝置，包括一快門葉片結構，其中，所述快門葉片結構包括至少一個快門葉片，所述快門葉片由一奈米碳管結構及一聚合物複合而成；所述奈米碳管結構包括複數個奈米碳管，且相鄰的奈米碳管之間通過凡得瓦力緊密相連。

本發明提供一種快門葉片，可應用於一種攝影裝置，用於遮蔽或打開所述攝影裝置中的一快門開口，從而實現所述攝影裝置中感光元件的感光，其中，所述快門葉片由一奈米碳管結構及一聚合物複合而成；所述奈米碳管結構包括複數個奈米碳管，且相鄰的奈米碳管之間通過凡得瓦力緊密相連。

與先前技術相較，本發明實施例所提供的快門裝置中的快門葉片係由複數個奈米碳管與一聚合物複合製備而成，由於奈米碳管本身具有品質輕、機械強度高等特點，故，包含該奈米碳管的快門葉片可在較小的品質下達到較大的強度，從而在應用於各種攝影裝置時，有利於提高快門速度。

100‧‧‧快門裝置

10‧‧‧快門基板

12‧‧‧快門葉片結構

14‧‧‧連接單元

16‧‧‧第一驅動單元

18‧‧‧第二驅動單元

102‧‧‧本體

104‧‧‧快門開口

122‧‧‧第一快門葉片組

124‧‧‧第二快門葉片組

142‧‧‧第一主臂

144‧‧‧第一副臂

146‧‧‧第二主臂

148‧‧‧第二副臂

143‧‧‧旋轉軸

20；30；40；50；60‧‧‧快門葉片

22；622‧‧‧奈米碳管拉膜

32‧‧‧聚合物塗層

42；52‧‧‧奈米碳管線

54；624‧‧‧聚合物

62‧‧‧奈米碳管複合結構

圖1為本發明第一實施例所提供的快門裝置的結構示意圖。

圖2為本發明第一實施例所提供的快門裝置中快門葉片的剖面結構示意圖。

圖3為本發明第一實施例所提供的快門裝置中快門葉片所採用的奈米碳管拉膜的SEM照片。

圖4為本發明第一實施例所提供的快門裝置中快門葉片所採用的奈米碳管碾壓膜的SEM照片。

圖5為本發明第一實施例所提供的快門裝置中快門葉片所採用的奈米碳管絮化膜的SEM照片。

圖6為本發明第二實施例所提供的快門裝置中快門葉片的剖面結構示意圖。

圖7為本發明第三實施例所提供的快門裝置中快門葉片的剖面結構示意圖。

圖8為本發明第三實施例所提供的快門裝置中快門葉片所採用的扭轉的奈米碳管線的SEM照片。

圖9為本發明第三實施例所提供的快門裝置中快門葉片所採用的非扭轉的奈米碳管線的SEM照片。

圖10為本發明第四實施例所提供的快門裝置中快門葉片的剖面結構示意圖。

圖11為本發明第五實施例所提供的快門裝置中快門葉片的剖面結構示意圖。

下面將結合附圖及具體實施例，對本發明提供的快門裝置及快門葉片作進一步的詳細說明。

請參閱圖1及圖2，本發明第一實施例提供一種快門裝置100，該快門裝置100用於控制一外界光線進入到一攝影裝置內部並照射到該攝影裝置的感光元件的時間。當該快門裝置100開啟時，所述外界光線可照射到所述感光元件，當所述快門裝置100閉合時，所述快門裝置100可阻擋所述外界光線照射到所述感光元件。

所述快門裝置100包括一快門基板10、一連接單元14、一第一驅動單元16、一第二驅動單元18以及一快門葉片結構12。

所述快門基板10用於支撐所述快門葉片結構12、所述連接單元14、所述第一驅動單元16以及所述第二驅動單元18。該快門基板10 包括一本體102，所述本體102具有一快門開口104。

所述本體102為基本平行於所述攝影裝置中感光元件的一平板。

所述快門開口104設置在該本體102的中央位置並貫通該本體102。當該快門裝置100開啟時，外界光線可自該快門開口104照射到所述感光元件。當該快門裝置100閉合時，所述快門葉片結構12遮擋住該快門開口104以阻擋所述外界光線照射到所述感光元件。該快門開口104的形狀可根據實際要求而製備；該快門開口104的形狀選自方形、矩形、圓形或其他多邊形。本實施例中該快門開口104的形狀為矩形。

所述第一驅動單元16及第二驅動單元18設置於所述本體102的同一側。該第一驅動單元16及第二驅動單元18與所述連接單元14轉動連接，用於驅動所述快門葉片結構12做順時針或逆時針的轉動。

所述連接單元14用於連接所述快門葉片結構12與本體102。該連接單元14包括一第一主臂142、一第一副臂144、一第二主臂146、一第二副臂148以及複數個旋轉軸143。所述第一主臂142通過所述第一驅動單元16與所述本體102相連接。所述第二主臂146通過所述第二驅動單元18與所述本體102相連接。所述第一副臂144以及第二副臂148分別通過一個旋轉軸143與所述本體102相連接。該第一主臂142及第一副臂144可在所述第一驅動單元16的作用下環繞各自的旋轉軸143做順時針或逆時針轉動。所述第二主臂146及第二副臂148可在所述第二驅動單元18的作用下環繞各自的的旋轉軸143做順時針或逆時針轉動。

所述快門葉片結構12用於遮蔽或打開所述快門開口104，從而實現感光元件的感光。該快門葉片結構12包括一第一快門葉片組122及一第二快門葉片組124。所述第一快門葉片組122與第二快門葉片組124均包括至少一快門葉片20。所述第一快門葉片組122及第二快門葉片組124中的快門葉片20的形狀及數量不限。本實施例中，所述第一快門葉片組122及第二快門葉片組124均包括4個快門葉片20。所述第一快門葉片組122與所述第一主臂142及第一副臂144相連接，並可在所述第一驅動單元16的驅動下，做直線運動，從而實現遮蔽或打開所述快門開口104。所述第二快門葉片組124與所述第二主臂146及第二副臂148相連接，並可在所述第二驅動單元18的驅動下，做直線運動，從而實現遮蔽或打開所述快門開口104。

當所述快門裝置100在工作時，所述第二主臂146及第二副臂148在所述第二驅動單元18的驅動下，可繞所述旋轉軸143沿順時針方向轉動，並帶動所述第二快門葉片組124的4個快門葉片20進行直線移動，從而打開快門開口104；曝光預定時間後，所述第一主臂142及第一副臂144在所述第一驅動單元16的驅動下，繞所述旋轉軸143沿順時針方向轉動，並帶動所述第一快門葉片組122進行直線移動，使所述第一快門葉片組122中的4個快門葉片20遮蔽所述快門開口104，從而結束曝光。

可理解，所述快門裝置100中的快門葉片20的結構以及動作方式不限，可採用其他先前的結構與動作方式，只需滿足在驅動裝置的驅動下該快門葉片20可打開或遮蔽所述快門開口104從而實現所述感光元件的曝光即可。

所述快門葉片20的形狀可根據需求製備。該快門葉片20的厚度為1微米~200微米，優選為5微米~20微米。所述快門葉片20對可見光的透光率大致小於等於1%。所述快門葉片20的結構、形狀與材料基本相同。每一快門葉片20均包括複數個奈米碳管。優選地，所述快門葉片20由複數個奈米碳管組成。所述複數個奈米碳管可無序或有序排列，且該複數個奈米碳管通過凡得瓦力(Van der Waals attractive force)緊密相連。在宏觀上，所述快門葉片20為一具有平面結構的奈米碳管結構。在微觀上，所述奈米碳管結構由複數個奈米碳管通過凡得瓦力相互連接而形成，所述複數個奈米碳管可處於同一平面，亦可處於不同平面。優選地，所述快門葉片20中的複數個奈米碳管基本平行於所述快門葉片20的表面。所述奈米碳管結構為一自支撐結構。所謂“自支撐”即該奈米碳管結構無需通過設置於一基體表面，亦能保持自身特定的形狀。由於該自支撐的奈米碳管結構包括大量的奈米碳管通過凡得瓦力相互吸引，從而使該奈米碳管結構具有特定的形狀，形成一自支撐結構。優選地，所述快門葉片20係由複數個奈米碳管組成的純結構。所述快門葉片20中的奈米碳管無需酸化或其他功能化處理，不含有羧基等其他功能化基團，所述快門葉片20中的奈米碳管結構係純奈米碳管結構。本實施例中，所述快門葉片20為複數個奈米碳管組成的片狀的自支撐結構。所述複數個奈米碳管中相鄰的奈米碳管通過凡得瓦力緊密相連。

所述奈米碳管結構可包括一層或複數層奈米碳管膜，只要使所述奈米碳管結構的厚度在1微米~200微米之間且透光率小於等於1%即可。當所述奈米碳管結構包括複數層奈米碳管膜時，所述複數層奈米碳管膜層疊設置，相鄰的奈米碳管膜之間通過凡得瓦力緊 密相連。

請參閱圖2，本實施例中所提供的快門葉片20係通過將50層厚度大致為0.1微米的奈米碳管拉膜22層疊設置而形成一個厚度大致為5微米的奈米碳管結構。所述奈米碳管結構基本不透光。該快門葉片20為一具有一定強度的薄片狀結構。

請參見圖3，所述奈米碳管拉膜係由複數個奈米碳管組成的自支撐結構。所述複數個奈米碳管為沿該奈米碳管拉膜的長度方向擇優取向排列。所述擇優取向係指在奈米碳管拉膜中大多數奈米碳管的整體延伸方向基本朝同一方向。而且，所述大多數奈米碳管的整體延伸方向基本平行於奈米碳管拉膜的表面。進一步地，所述奈米碳管拉膜中多數奈米碳管係通過凡得瓦力首尾相連。具體地，所述奈米碳管拉膜中基本朝同一方向延伸的大多數奈米碳管中每一奈米碳管與在延伸方向上相鄰的奈米碳管通過凡得瓦力首尾相連。當然，所述奈米碳管拉膜中存在少數偏離該延伸方向的奈米碳管，這些奈米碳管不會對奈米碳管拉膜中大多數奈米碳管的整體取向排列構成明顯影響。所述自支撐為奈米碳管拉膜不需要大面積的載體支撐，而只要相對兩邊提供支撐力即能整體上懸空而保持自身膜狀狀態，即將該奈米碳管拉膜置於(或固定於)間隔一定距離設置的兩個支撐體上時，位於兩個支撐體之間的奈米碳管拉膜能夠懸空保持自身膜狀狀態。所述自支撐主要通過奈米碳管拉膜中存在連續的通過凡得瓦力首尾相連延伸排列的奈米碳管而實現。具體地，所述奈米碳管拉膜中基本朝同一方向延伸的多數奈米碳管，並非絕對的直線狀，可適當的彎曲；或者並非完全按照延伸方向上排列，可適當的偏離延伸方向。故，不能排 除奈米碳管拉膜的基本朝同一方向延伸的多數奈米碳管中並列的奈米碳管之間可能存在部分接觸。具體地，所述奈米碳管拉膜包括複數個連續且定向排列的奈米碳管片段。該複數個奈米碳管片段通過凡得瓦力首尾相連。每一奈米碳管片段由複數個相互平行的奈米碳管組成。該奈米碳管片段具有任意的長度、厚度、均勻性及形狀。

在所述快門葉片20中，所述奈米碳管拉膜22在所述快門葉片20結構中相互層疊設置，且相鄰的奈米碳管拉膜22之間通過凡得瓦力緊密相連。所述奈米碳管拉膜22中的大多數奈米碳管的軸向沿同一方向擇優取向延伸。該大多數奈米碳管中每一奈米碳管與在軸向延伸方向上相鄰的奈米碳管通過凡得瓦力首尾相連。該大多數奈米碳管中每一奈米碳管與相鄰的奈米碳管之間通過凡得瓦力緊密相連。當所述快門葉片20由複數層奈米碳管拉膜層疊設置組成時，優選地，至少存在兩層奈米碳管拉膜中奈米碳管的軸向延伸方向形成一交叉角α，0°<α≦90°。更優選地，所述快門葉片20中每一奈米碳管拉膜22中的大多數奈米碳管的軸向延伸方向與相鄰的奈米碳管拉膜22中的大多數奈米碳管的軸向延伸方向形成一交叉角α，0°<α≦90°。本實施例中，所述交叉角為90°。

可理解，由於所述奈米碳管具有良好的吸光性能，故，所述快門葉片20在厚度較薄的範圍內即可具有較好的吸光性能。具體地，當將所述快門葉片20的厚度大致在1微米到200微米時，即可實現使所述使快門葉片20對可見光的透光率大致小於等於1%的目的。且，由於所述奈米碳管的吸光作用，當所述快門葉片遮住所述快門開口104時，能減少所述快門葉片20的反光，從而達到優質的 拍攝效果。另外，由於奈米碳管本身具有很強的機械性能，其抗拉強度係鋼的100倍，彈性模量與金剛石的彈性模量相當，故，在顯著降低所述快門葉片20的厚度的前提下，依然可達到傳統的快門葉片的機械性能。而由於奈米碳管同時還具有質量輕等特點，其密度係鋼材的六分之一左右，故，厚度降低的快門葉片20的質量將顯著減小，從而能減小所述快門葉片20在遮蔽或打開所述快門開口104時所需的驅動力及制動力，進而減少照相機的電池損耗。最後，所述快門葉片20中每一奈米碳管拉膜中的大多數奈米碳管的延伸方向與相鄰的奈米碳管拉膜中的大多數奈米碳管的延伸方向形成一90°交叉角，從而使得所述快門葉片20具有較大的機械強度。

所述快門葉片20的製備方法具體包括：提供複數個奈米碳管拉膜；將該複數個奈米碳管拉膜層疊鋪設，形成一奈米碳管結構；將所述奈米碳管結構經一易揮發的有機溶劑處理，使相鄰的奈米碳管拉膜之間緊密結合；最後將處理得到的奈米碳管結構經過衝壓加工形成所述快門葉片20。

可理解，所述奈米碳管結構不限於由奈米碳管拉膜構成，亦可由奈米碳管碾壓膜、奈米碳管絮化膜或者所述三種奈米碳管膜中的至少兩種層疊構成。

所述奈米碳管碾壓膜為通過碾壓一奈米碳管陣列獲得的一種具有自支撐性的奈米碳管膜。該奈米碳管碾壓膜包括均勻分佈的奈米碳管，奈米碳管沿同一方向或不同方向擇優取向排列。所述奈米碳管碾壓膜中的大多數奈米碳管基本平行於該奈米碳管碾壓膜的表面。所述奈米碳管碾壓膜中的奈米碳管相互部分交疊，並通過 凡得瓦力相互吸引，緊密結合，使得該奈米碳管膜具有很好的柔韌性，可彎曲折疊成任意形狀而不破裂。且由於奈米碳管碾壓膜中的奈米碳管之間通過凡得瓦力相互吸引，緊密結合，使奈米碳管碾壓膜為一自支撐的結構。所述奈米碳管碾壓膜中的奈米碳管與形成奈米碳管陣列的生長基底的表面形成一夾角β，其中，β大於等於0度且小於等於15度，該夾角β與施加在奈米碳管陣列上的壓力有關，壓力越大，該夾角越小，優選地，該奈米碳管碾壓膜中的奈米碳管平行於該生長基底排列。該奈米碳管碾壓膜為通過碾壓一奈米碳管陣列獲得，依據碾壓的方式不同，該奈米碳管碾壓膜中的奈米碳管具有不同的排列形式。具體地，奈米碳管可無序排列；當沿不同方向碾壓時，奈米碳管沿不同方向擇優取向排列；請參閱圖4，當沿同一方向碾壓時，奈米碳管沿一固定方向擇優取向排列。該奈米碳管碾壓膜中奈米碳管的長度大於50微米。該奈米碳管碾壓膜的面積與奈米碳管陣列的尺寸基本相同。該奈米碳管碾壓膜厚度與奈米碳管陣列的高度以及碾壓的壓力有關，可為0.5奈米到100微米之間。可理解，奈米碳管陣列的高度越大而施加的壓力越小，則製備的奈米碳管碾壓膜的厚度越大；反之，奈米碳管陣列的高度越小而施加的壓力越大，則製備的奈米碳管碾壓膜的厚度越小。

可理解，當所述奈米碳管碾壓膜厚度較大時，所述快門葉片20中可由單層奈米碳管碾壓膜構成，所述奈米碳管碾壓膜中的大多數奈米碳管相互交疊並且基本沿該快門葉片20的表面延伸。該大多數奈米碳管中每一奈米碳管與相鄰的奈米碳管通過凡得瓦力緊密相連。當所述奈米碳管碾壓膜厚度較小時，所述快門葉片20可由複數個層疊設置的奈米碳管碾壓膜構成，且相鄰的奈米碳管碾壓 膜之間通過凡得瓦力緊密相連。所述快門葉片20中奈米碳管的排列方向取決於所述奈米碳管碾壓膜中奈米碳管的排列方向。優選地，所述奈米碳管碾壓膜中的大多數奈米碳管的軸向基本沿同一方向延伸並且平行於該奈米碳管碾壓膜的表面，且每一奈米碳管碾壓膜中大多數奈米碳管的軸向延伸方向與相鄰的奈米碳管碾壓膜中大多數奈米碳管的軸向延伸方向形成一交叉角α，0°<α≦90°。

請參閱圖5，所述奈米碳管絮化膜為將一奈米碳管原料，如一超順排陣列，絮化處理獲得的一自支撐的奈米碳管膜。該奈米碳管絮化膜包括相互纏繞且均勻分佈的奈米碳管。奈米碳管的長度大於10微米，優選為200微米到900微米，從而使奈米碳管相互纏繞在一起。所述奈米碳管之間通過凡得瓦力相互吸引、分佈，形成網路狀結構。由於該自支撐的奈米碳管絮化膜中大量的奈米碳管通過凡得瓦力相互吸引並相互纏繞，從而使該奈米碳管絮化膜具有特定的形狀，形成一自支撐結構。所述奈米碳管絮化膜各向同性。所述奈米碳管絮化膜中的奈米碳管為均勻分佈，無規則排列，所述奈米碳管絮化膜的面積及厚度均不限，厚度大致在0.5奈米到100微米之間。

可理解，當所述奈米碳管絮化膜厚度較大時，所述快門葉片20中的奈米碳管結構可由單層奈米碳管絮化膜構成，所述快門葉片20中相鄰的奈米碳管之間通過凡得瓦力相互吸引、纏繞形成網路結構。當所述奈米碳管絮化膜厚度較小時，所述快門葉片20可由複數個層疊設置的奈米碳管絮化膜構成，且相鄰的奈米碳管絮化膜之間通過凡得瓦力緊密相連。

本發明第二實施例提供一種快門裝置，該快門裝置與本發明第一實施例所提供的快門裝置100基本相同，其主要區別在於，請參考圖6，本實施例中的快門裝置的快門葉片30進一步包括一聚合物塗層32塗覆於第一實施例所述快門葉片20的表面，所述聚合物塗層32的厚度為1微米-10微米。該聚合物塗層32的材料選自含氟聚烯烴、聚醯亞胺、聚苯硫醚及其任意組合的聚合物材料。本實施例中，該聚合物塗層32為一聚四氟乙烯材料。所述聚四氟乙烯材料的厚度為1微米。

可理解，所述快門葉片20表面塗覆一層聚合物塗層32具有潤滑作用，可降低快門葉片在做縱向的開、合動作時相鄰葉片之間的摩擦力，從而提高快門速度及耐磨性。

本實施例中所述快門葉片30的製備方法係在本發明第一實施例形成所述快門葉片20的基礎上，進一步在所述快門葉片20表面均勻地塗覆一層具有潤滑作用的聚四氟乙烯塗層。

本發明第三實施例提供一種快門裝置，該快門裝置與本發明第一實施例所提供的快門裝置100基本相同，其主要區別在於，請參閱圖7，本實施例中快門裝置的快門葉片40所採用的奈米碳管結構由複數個層疊設置的奈米碳管層組成，所述奈米碳管層包括複數個相互平行且並排設置的奈米碳管線42。所述快門葉片40的厚度為30微米，該快門葉片40為一具有一定強度的薄片狀結構。

在所述快門葉片40結構中，每個奈米碳管層中的奈米碳管線42與相鄰的奈米碳管線42之間通過凡得瓦力緊密接觸，相鄰的奈米碳管層通過凡得瓦力緊密連接。優選地，至少有兩層奈米碳管層中奈米碳管線42交叉設置形成一交叉角α，0°<α≦90°。更優選地 ，任意兩個相鄰的奈米碳管層中的奈米碳管線交叉設置形成一交叉角α，0°<α≦90°。本實施例中，相鄰的奈米碳管層中的奈米碳管線交叉設置形成90°交叉角。可理解，由於所述快門葉片40中相鄰的兩個奈米碳管層中的奈米碳管線42交叉設置，故，可防止所述快門葉片40在各個方向上產生裂紋，並使所述快門葉片40在平行於其表面的任意方向上都具有一定的強度。

請參閱圖8，所述奈米碳管線42可採用扭轉的奈米碳管線。所述扭轉的奈米碳管線中的大多數奈米碳管基本沿同一軸向方向螺旋狀延伸，該大多數奈米碳管中每一奈米碳管與在軸向延伸方向上相鄰的奈米碳管通過凡得瓦力首尾相連，該大多數奈米碳管中每一奈米碳管與相鄰的奈米碳管之間通過凡得瓦力緊密相連。所述扭轉的奈米碳管線為採用一機械力將所述奈米碳管膜兩端沿相反方向扭轉獲得。該扭轉的奈米碳管線長度不限。

所述快門葉片40的製備方法包括：提供複數個扭轉的奈米碳管線；將所述複數個扭轉的奈米碳管線沿同一方向並排設置形成一奈米碳管層，再將複數個扭轉的奈米碳管線沿另一方向層疊設置於所述奈米碳管層表面，如此反復進行形成一奈米碳管結構；最後將所得到的奈米碳管結構經過衝壓加工形成所述快門葉片40。

可理解，所述奈米碳管結構中的奈米碳管線不限於扭轉的奈米碳管線，亦可選自非扭轉的奈米碳管線。

請參閱圖9，所述非扭轉的奈米碳管線為將奈米碳管拉膜通過有機溶劑處理得到。具體地，將有機溶劑浸潤所述奈米碳管拉膜的整個表面，在揮發性有機溶劑揮發時產生的表面張力的作用下，奈米碳管拉膜中的相互平行的複數個奈米碳管通過凡得瓦力緊密 結合，從而使奈米碳管拉膜收縮為一非扭轉的奈米碳管線。該有機溶劑為揮發性有機溶劑，如乙醇、甲醇、丙酮、二氯乙烷或氯仿。所述非扭轉的奈米碳管線中的大多數奈米碳管的軸向基本沿同一方向延伸，每一奈米碳管與軸向延伸方向相鄰的奈米碳管通過凡得瓦力首尾相連。具體地，該非扭轉的奈米碳管線包括複數個奈米碳管片段，該複數個奈米碳管片段通過凡得瓦力首尾相連，每一奈米碳管片段包括複數個相互平行並通過凡得瓦力緊密結合的奈米碳管。該奈米碳管片段具有任意的長度、厚度、均勻性及形狀。該非扭轉的奈米碳管線長度不限。

可理解，所述快門葉片40亦可進一步包括一聚合物塗層塗覆於所述快門葉片40的表面，所述聚合物塗層的厚度為1微米-10微米。該聚合物塗層的材料選自含氟聚烯烴、聚醯亞胺、聚苯硫醚及其任意組合的聚合物材料。

本發明第四實施例提供一種快門裝置，該快門裝置與本發明第一實施例所提供的快門裝置基本相同，其主要區別在於，請參考圖10，本實施例中的快門裝置中的快門葉片50由一奈米碳管結構與一聚合物54複合形成一奈米碳管複合結構。所述奈米碳管結構可包括本發明第一實施例中的奈米碳管膜，亦可包括本發明第三實施例中的奈米碳管線，亦可同時選用奈米碳管膜或奈米碳管線。所述快門葉片50中，所述奈米碳管結構複合於所述聚合物54內部。所述奈米碳管結構中的奈米碳管之間或奈米碳管線之間會存在一定的間隙，所述聚合物54材料會包覆於所述奈米碳管結構的表面且填充於所述奈米碳管結構中的間隙。可理解，該快門葉片50的厚度可通過所述奈米碳管結構以及聚合物54的厚度來確定。所 述聚合物54為一熱固性材料或熱塑性材料，如環氧樹脂、聚烯烴、丙烯酸樹脂、聚醯胺、聚氨酯(PU)、聚碳酸酯(PC)、聚甲醛樹脂(POM)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或矽樹脂等。所述快門葉片50中，所述奈米碳管的質量百分含量為5%~80%，優選的，所述奈米碳管的質量百分含量為10%~30%。可理解，當所述奈米碳管的含量較低時，就可發揮聚合物材料和奈米碳管之間的協同作用，提高所述快門葉片50的性能。

本實施例中，所述快門葉片50中的奈米碳管結構與本發明第三實施例中奈米碳管結構相同，所述奈米碳管結構包括複數個層疊設置的奈米碳管層，所述奈米碳管層包括複數個相互平行並排設置的奈米碳管線52。所述奈米碳管結構複合於所述聚合物54內部。所述聚合物54為一聚對苯二甲酸乙二酯材料。所述快門葉片50的厚度約為40微米，所述快門葉片50基本不透光。該快門葉片50為一長方形的薄片狀結構。所述奈米碳管的質量百分含量為20%。

可理解，所述快門葉片50亦可進一步包括一聚合物塗層塗覆於所述快門葉片50的表面，所述聚合物塗層的厚度為1微米-10微米。該聚合物塗層的材料與本發明第二實施例中的聚合物塗層的材料相同。

由於所述快門葉片50係由複數個奈米碳管與一聚合物複合而成，故，可發揮聚合物和奈米碳管之間的協同作用，提高快門裝置的性能。

所述快門葉片50係通過將所述快門葉片40浸入一聚合物單體溶液、預聚物溶液或聚合物熔融液中，或將上述含聚合物溶液噴灑或 塗抹於所述快門葉片40結構，使聚合物溶液能浸潤所述奈米碳管結構，使所快門葉片40與所述聚合物複合，得到一奈米碳管複合結構；最後將所得到的奈米碳管複合結構經過衝壓加工製備而成。

本發明第五實施例提供一種快門裝置，該快門裝置與本發明第一實施例所提供的快門裝置基本相同，其主要區別在於，請參考圖11，本實施例中的快門裝置的快門葉片60包括至少兩層奈米碳管複合結構層疊設置而成。所述奈米碳管複合結構係通過將一奈米碳管結構與一聚合物材料複合而成。可理解，所述奈米碳管結構可選自本發明第一實施例中的奈米碳管結構，亦可選自本發明第三實施例中的奈米碳管結構。所述聚合物材料可選自本發明第四實施例的聚合物材料。

本發明實施例中，所述快門葉片60包括層疊設置的兩層片狀奈米碳管複合結構62，其中，所述奈米碳管複合結構62由一奈米碳管結構及一聚合物624複合而成。所述奈米碳管結構包括複數個沿同一方向層疊設置的奈米碳管拉膜622。所述奈米碳管拉膜622與本發明第一實施例中的奈米碳管拉膜22相同。即所述每個奈米碳管複合結構62中的大多數奈米碳管的軸向均基本沿同一方向擇優取向延伸。每個奈米碳管複合結構62中的大多數奈米碳管的軸向延伸方向與相鄰的奈米碳管複合結構62中的大多數奈米碳管的軸向延伸方向形成一交叉角α，0°<α≦90°。本實施例中，所述交叉角為90°。所述快門葉片60的厚度為30微米，可使所述快門葉片60具有良好的遮光性能。該快門葉片60為一具有一定強度的長方形的薄片狀結構。所述聚合物624為一環氧樹脂材料。所述奈 米碳管的質量百分含量為30%。

可理解，當所述奈米碳管結構包括本發明第三實施例中的奈米碳管線時，所述奈米碳管線在所述奈米碳管結構中相互平行且並排設置，且相鄰的奈米碳管線之間通過凡得瓦力緊密相連。每一奈米碳管複合結構中的奈米碳管線的延伸方向與相鄰的奈米碳管複合層狀結構中的奈米碳管線的延伸方向形成一交叉角α，0°<α≦90°。優選地，該交叉角為90°。

可理解，所述快門葉片60亦可進一步包括一聚合物塗層塗覆於所述快門葉片60的表面，所述聚合物塗層的厚度為1微米-10微米。該聚合物塗層的材料與本發明第二實施例中的聚合物塗層的材料相同。

所述快門葉片60的製備方法包括：提供至少兩層奈米碳管複合結構，所述奈米碳管複合結構係通過將複數個奈米碳管拉膜沿同一方向層疊鋪設，形成一奈米碳管結構，再將所述奈米碳管結構浸入一環氧樹脂材料的溶液或熔融液中，或將一環氧樹脂材料的溶液或熔融液噴灑或塗抹於所述奈米碳管結構，使所奈米碳管結構與所述環氧樹脂複合製備而成；將所述至少兩層奈米碳管複合結構層疊設置，並使每一奈米碳管複合結構中的大多數奈米碳管的軸向延伸方向與相鄰的奈米碳管複合結構中的奈米碳管的軸向延伸方向形成一90°交叉角，並經過熱壓加工形成層疊體；最後將所述層疊體經過衝壓加工形成所述快門葉片60。

本發明實施例所提供的快門葉片具有以下優點：首先，所述快門葉片基本由奈米碳管組成，且該複數個奈米碳管能通過凡得瓦力連接形成自支撐結構，故該快門葉片的厚度可顯著降低，從而使 該快門葉片具有質量輕的特性，方便應用於各種攝影設備，並減小所述快門葉片在遮蔽或打開快門開口所述的驅動力和制動力，進而減少照相機的電池損耗。其次，由於奈米碳管結構本身具有很強的機械性能，其抗拉強度係鋼的100倍，彈性模量與金剛石的彈性模量相當，故，該快門葉片具有較高的機械性能及耐持久性。再次，由於奈米碳管本身係一個良好的黑體結構，將奈米碳管應用於所述快門葉片時，不僅可有效遮住所述快門開口，還可減少所述快門葉片的反光，從而達到優質的拍攝效果。此外，所述快門葉片係通過將複數個奈米碳管與一聚合物材料複合而成，故，可發揮聚合物和奈米碳管之間的協同作用，提高快門裝置的性能。最後，在所述快門葉片表面塗覆一層具有潤滑作用的聚合物塗層，還可降低快門葉片在做遮蔽或打開所述快門開口的動作時相鄰的快門葉片之間的摩擦力，從而提高快門速度以及耐磨性。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡習知本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

50‧‧‧快門葉片

52‧‧‧奈米碳管線

54‧‧‧聚合物

Claims (20)

1. 一種快門裝置，包括一快門葉片結構，所述快門葉片結構包括至少一個快門葉片，其改良在於，所述快門葉片由一奈米碳管結構及一聚合物複合而成；所述奈米碳管結構包括複數個奈米碳管，且相鄰的奈米碳管之間通過凡得瓦力緊密相連；所述奈米碳管的質量百分含量為10%~30%。
2. 如請求項1所述的快門裝置，其中，所述奈米碳管結構為由複數個奈米碳管組成的自支撐結構。
3. 如請求項1所述的快門裝置，其中，所述奈米碳管結構複合於所述聚合物中。
4. 如請求項1所述的快門裝置，其中，所述聚合物包覆於所述奈米碳管結構表面並且填充於所述奈米碳管結構中複數個奈米碳管之間的間隙。
5. 如請求項1所述的快門裝置，其中，所述奈米碳管結構包括複數個奈米碳管膜層疊設置，且相鄰的奈米碳管膜之間通過凡得瓦力緊密相連。
6. 如請求項5所述的快門裝置，其中，所述奈米碳管膜為由複數個奈米碳管組成的自支撐結構，複數個奈米碳管的軸向沿同一方向擇優取向延伸。
7. 如請求項6所述的快門裝置，其中，所述奈米碳管膜中每一奈米碳管與在延伸方向上相鄰的奈米碳管通過凡得瓦力首尾相連。
8. 如請求項6所述的快門裝置，其中，所述奈米碳管膜中的奈米碳管的軸向延伸方向與相鄰的奈米碳管膜中的奈米碳管的軸向延伸方向形成一交叉角α，α為90°。
9. 如請求項1所述的快門裝置，其中，所述奈米碳管結構包括複數個層疊設置的奈米碳管層，其中，所述每一奈米碳管層包括複數個相互平行並排設置的奈米碳管線。
10. 如請求項9所述的快門裝置，其中，所述奈米碳管線由複數個奈米碳管組成，該奈米碳管線中的奈米碳管的軸向沿所述奈米碳管線的長度方向擇優取向延伸。
11. 如請求項10所述的快門裝置，其中，所述奈米碳管線中每一奈米碳管與在軸向延伸方向上相鄰的奈米碳管通過凡得瓦力首尾相連。
12. 如請求項9所述的快門裝置，其中，每一奈米碳管層中的奈米碳管線的延伸方向與相鄰的奈米碳管層中的奈米碳管線的延伸方向形成一交叉角α，α為90°。
13. 如請求項1所述的快門裝置，其中，所述快門葉片的厚度為1微米~200微米。
14. 如請求項13所述的快門裝置，其中，所述快門葉片的厚度為5微米~50微米。
15. 如請求項1所述的快門裝置，其中，所述聚合物為熱固性材料或熱塑性材料。
16. 如請求項15所述的快門裝置，其中，所述聚合物選自環氧樹脂、聚烯烴、丙烯酸樹脂、聚醯胺、聚氨酯、聚碳酸酯、聚甲醛樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯、聚甲基丙烯酸甲酯及矽樹脂。
17. 如請求項1所述的快門裝置，其中，所述快門葉片進一步包括一聚合物塗層塗覆於所述快門葉片的表面，所述聚合物塗層的厚度為1微米~10微米。
18. 如請求項17所述的快門裝置，其中，所述聚合物塗層選自含氟聚烯烴、聚醯亞胺、聚苯硫醚及其任意組合的聚合物材料。
19. 如請求項1所述的快門裝置，其中，所述快門裝置進一步包括一快門基板、一連接單元以及一驅動單元，其中，所述快門基板用於支撐所述快門葉片結構、驅動單元及連接單元，所述連接單元用於連接所述快門葉片 結構與快門基板，所述驅動單元用於驅動所述快門葉片結構做順時針或逆時針的轉動。
20. 一種快門葉片，可應用於一種攝影裝置，用於遮蔽或打開所述攝影裝置中的一快門開口，從而實現所述攝影裝置中感光元件的感光，其改良在於，所述快門葉片由一奈米碳管結構及一聚合物複合而成；所述奈米碳管結構包括複數個奈米碳管，且相鄰的奈米碳管之間通過凡得瓦力緊密相連；所述奈米碳管的質量百分含量為10%~30%。