[发明专利]小型照相机的光圈快门装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种安装在便携式终端机上的小型照相机的光圈快门装置，尤其涉及通过机械式快门及光圈来调节光线强弱，来达到改善画质及小型化、低耗电效果并且适用于便携式终端机的小型照相机的光圈快门装置。

背景技术

最近，随着通信技术及数据信息处理技术的发展，具有信息处理、通信和图像信息输入输出等多种功能的便携式终端机技术日新月异。具有数码相机和通信功能的PDA(personal digital assistant：个人数字助理)、具有数码相机和PDA功能的手机等都是例证。因为数码相机技术及信息存储能力的发展进步，安装高级样式的数码相机模块(digital camera module)成为一种日益普及化的趋势。  因为以其为基础的各种技术的发展进步，在便携式终端机上安装的小型照相机上，使用百万像素(mega pixel)级图像传感器(image sensor)、光学变焦(optical zoom)和自动调焦(Auto focus)功能的同时，更附加上了机械式快门(mechanical shutter)和机械式光圈(mechanical iris)的重要功能。

图1是说明小型照相机构造的结构图。

参照图1，小型照相机由一个以上透镜组成的透镜组装体10、机壳20、图像传感器30和具有外电路的外电路板40构成。

透镜组装体10的内部包括一个以上的透镜，装配在机壳20中。在机壳20下部具备图像传感器30及外电路板40。图像传感器30利用通过上述透镜的光信号，检测电力信号；它由CMOS或CCD图像传感器构成。

但是，最近，在便携式终端机上装配的数码相机模块上，使用了百万像素级的图像传感器，为获得高清晰图像及附加性的便利功能，它采用了附加有多个透镜组的组合体、光学变焦(Optical zoom)和自动调焦(auto focus control)功能的模块。

图2是说明适用于图1中多个光学仪器的概念图。

图2表示在图像传感器30和透镜组装体10之间装有多个光学仪器11、12，起到光学变焦及自动调焦的功能。

这种超小型数码相机模块的体积与整个机器的大小相比只占有相当小的空间。相机模块充分具备快速起动、低耗电和大变位等性能；在使用现有步进电机等旋转运动驱动器移动透镜组等可动部分时，存在着附件数量多，构造复杂以及因电机的尺寸大而使相机体积增大的缺点。

在这种图像传感器中，电荷耦合器件CCD(charge-coupled device)的工作方式是使用隔行扫描(interlaced scan)和逐行扫描(progressive scan)两种扫描方式。上述隔行方式是在基本的视频用CCD中，分两次扫描图像；如果分为两次扫描，在进行一次扫描后，到第二次扫描为止，光线继续进入和离开，会使图像效果变差。因此，为获得高质量图像，必须考虑在整个两次扫描阶段中，利用机械式快门隔断光线。与此不同，在35万像素级数码相机用为主流的时期是使用一次扫描所有像素的逐行扫描方式。这种方式，具有不会因时间间隔而造成误差的优点，因此，可以不用机械式扫描而只用电子快门进行控制。

但是，在最近，因为在具有300万像素以上的数码相机上可以从相同CCD大小上获得更多的光线，因此可以期待更好画质的逐行扫描方式被重新使用。如前所述，因为只用电子式快门无法获得所期望的画质，所以目前正抓紧开发研究采用机械式快门的技术。

机械式快门就象人眨眼睛一样，在照片被拍摄的瞬间，隔断片将不需要的光线挡住，具有使画质再提高一个层次的功能。因此，在拍摄电灯或太阳等强反射光时，通过硬件而不是软件来防止画面上出现一道竖直线条的模糊(Smear)现象，从而获得画质更加鲜明的照片。

还有，如果采用机械式光圈调节进入的光线数量，同时利用机械式快门设置适当的曝光值，将有助于获得画质鲜明的照片，而且可以调节被拍摄物体的深度，从而在超小型照相机模块当中获得与普通照相机相同的反映拍摄者多种主观需要的照片。

另外，在采用机械式光圈构造的照相机当中，还具有减少由于通过透镜的中心部分进入的光线和通过周围部分进入的光线的存在差异而产生的像差的功能。通过调节光圈，遮挡从透镜周围部分进入的光线，在图像上主要使用透镜的中心部分的光线，可以获得像差少并且画质鲜明的照片。因此，把使用机械式光圈作为旨在提高画质的百万像素照相机中必不可少的配件来进行研究。