TW201224640A - Shutter device and shutter blade - Google Patents

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201224640 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 [0001] 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。 【先前技術】 [0002] 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..先.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。 [0003] 先前技術中一般使用鋼及其他金4合金作為;快門葉片的 材料。然而，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。 ， 【發明内容】 © [0004]有鑒於此，提供.種能提高快:門速度的快門裝置及快門 葉片實為必要。 [0005] 本發明提供一種快門裝置，包括一快門葉片結構，其中 ’所述快Η葉片結構包括至少-個快門葉片，所述快門 葉片包括複數個奈㈣管，所賴數個㈣碳管沿所述 快門葉片的表面緊密排列，相鄰的奈米碳管之間通過凡 得瓦力緊密相連。 [0006] 本發明提供一種快門葉片，可應用於一種攝影穿置，用 099143666 表單編號Α0101 第3頁/共37頁 201224640 或打開所述攝影裝置中 所述攝影光元門開’從而實現 包括H 其中，所述快門葉片 個奈米碳管組成的片狀的自支撐社構，且相 鄰的奈米碳管之間_凡得瓦力緊密_:、、。構且相 ==技術，本發明的快門裝置中的快門葉片係由複 I米碳管組成㈣狀結構’由於奈米碳管本身 質量輕、機械性於古望4± 門華故，包含該奈米碳管的快 在較小的質量下達到較大的強度，從而在應用 ;種攝影裝置時，有利於提絲門速度。 【實施方式】 下面將結合關及具體實施例，對本發明提供的快門襄 置及f夬Η葉片作進—步的詳一說。 [0007] [0008] 闺冑參閱圖1及圖2，本發明第一實施例提供-種快門裝置 刚，該快門裝置⑽用於控制—外界光線進入到一攝影 裝置内部並照射到該攝影裝制感光秘的時間。當該 陕門裝置10 0開啟時，所述外界祕可照射到所述感光元 件，當所述快門聚置100閉合時，所述快門装置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_包括一快門基板10、-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n基板则於支軸述快門葉#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1〇包括一本體1〇2，所述本體1〇2具有一 099143666 表單編號Α0101 第4頁/共37頁 0992075636-0 201224640 [0012] 快門開σ 1 〇 4。 所述本體1〇2為基本平行於所述攝影裝置尹感光元件的一 平板。 . [0013] 0 所述快門開口 104設置在該本體1〇2的中央位置並貫通該 本體102。當该快門裝置1〇〇開啟時，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1〇〇閉合 時’所述快鬥葉片結構；12遮擋住該快鬥開口 104以阻擋所 述外界光線照射到所述感光元件。该快門開口 104的形狀 可根據實際要求而製備；讓快門開口 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。 [0014] 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μ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。 q [0015] 所述連接單元14用舞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1〇2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轴143做順時針或逆時針轉動。所 099143666 表單編號A0101 第5頁/共37頁 0992075636-0 201224640 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 〇 _6]戶斤述快門葉片結構1 2用於遮蔽或打開所述快門開口 1 04， 攸而實現感光元件的感光。該快門葉片結構12包括一第 —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 陕門葉片組12 2及.第'二.快_=.門’葉'片.組2 4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 刻臂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1〇4。 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蘭口丨〇 4。 [0017]當所述快門裝置100在工作時，所述第二主臂146及第二 曰'J #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 1〇4 ;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，繞所述旋轉轴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j22中的4個快門葉片 2 0遮蔽所述快門開口 1 〇 4，從而結束曝光。 099143666 表單編號Α0101 第6頁/共37頁 0992075636-0 201224640 [0018] 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。 [0019] Ο 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緊密相連。 ο 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 099143666 表單編號Α0101 第7頁/共37頁 0992075636-0 201224640 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。 [0020] 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。 [0021] 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。 [0022] 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（Van der Waals attractive force)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 099143666 表單編號A0101 第8頁/共37頁 0992075636-0 201224640 夕數不米碳管的整體取向排列構成明顯影響。所 述自支撺為奈米碳管拉膜不需要大面積的載體支撐，而 只要相對兩邊提供域力g卩能整體上μ而保持自身膜 狀狀fe ’即將4奈米碳管拉膜置於（或固定於）間隔一 疋距離叹置的兩個支撐體上時，位於兩個支擇體之間的 不米厌s拉膜能狗懸空保持自身膜狀狀態。所述自支擇 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㈣的奈米碳管而實現。具體地，所述奈米碳 S拉膜中基本朝同—方向延伸的多數奈求碳管，並非絕 對的直線狀’可騎㈣#;或者並非完全按照延神方 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_·方向延伸❹數奈米碳管中並列 的奈米碳管之間可能存在部分接I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。 [_在料㈣葉㈣t，㈣奈米碳管拉㈣在所述㈣ 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1述奈Μ管拉膜22中的 大多數奈米碳管的轴向沿同—方向擇優取向延伸。該大 多數奈米破管中每-奈米碳管與在軸向延伸方向上相鄰 的，米碳管通過凡得瓦力首尾相連。該大多數奈米碳管 中每-奈米碳管與相鄰的奈米碳f之間通過凡得瓦力緊 密相連。當所述快Η葉片2〇由複數層奈米碳管拉膜層叠 099143666 表單編號Α0Ι01 第9頁/共37頁 〇992075636-〇 201224640 置'•且成％，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。<« g90。。 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竣管拉膜 22中的大多數奈米碳管的軸向延伸方向形成—交又角“ ，〇 <aS90°。本實施例中，所述交又角為9〇。。 闺可理解，由於所述奈米碳管具有良好的吸紐能，故， 所述快門葉片2G在厚度較薄的範圍内即可具有較好的吸 光性能。具體地，當將所述快門葉片20的厚度大致在m 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4於等於⑽目的。且·，由於所述奈米破 官的吸光作用，當所述快門葉片遮隹所述快門開口叫時 ’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 ，依然可達到傳統的供門葉片的機械性能。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2◦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骐中的 大多數奈米碳管的延伸方向形成一9〇。交又角，從而使得 所述快門葉片20具有較大的機械強度。 099143666 表單編號A0101 第10頁/共37頁 0992075636-0 201224640 [0025] 所述快門葉片20的製備方法具體包括：提供複數個奈米 碳管拉臈；將該複數個奈米碳管拉膜層疊鋪設，形成— 奈米碳管結構；將所述奈米碳管結構經一易揮發的有機 洛劑處理，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。 [0026] Ο [0027] ❹ 099143666 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 —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。所述奈米碳管媒壓膜中的大多數奈东 碳管基本平行於該奈米碳管雜骐的表面1述夺米碳 管碾壓膜中的奈米碳管相互部分交疊，並寧過凡得瓦力 相互吸引，緊密結合，使得該奈米碳管麟有报好的柔 韌性，可彎曲拆叠成掂而 木 这m厭趙意形狀不破裂。且由於奈米碳 B 、、以營之間通過凡得瓦力相互吸5卜緊 密結合，使奈㈣為-自支_結構。所述夺 米碳1 的奈米碳管與形成奈米碳管陣列的生長 基底的表面形成一央^ ^ 王我 用P，其中，办大於等於〇度且小於 等於15度，該夾角a上丄 J ^ P與施加在奈米碳管陣列上的壓力有 關，壓力越大，該爽 ^ , 再越小，優選地，該奈米碳管碾壓 膜中的不米碳管平行 於5亥生長基底排列。該奈米碳管碾 壓膜為通過碾壓—参 未碳官陣列獲得，依據碾壓的方式 表草編號麵 帛u胃/共37頁 0992075636-0 201224640 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， 當沿同一方向礙壓時’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5〇微米 。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，可為〇 · 5奈米到1 0 〇微米之間。可理 解，奈米碳管陣列的高度越大而施加的壓力越小，則製 備的奈米碳管犧壓膜..的摩::靡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。 [0028] 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，所述奈米碳管礙塵膜中的大多數 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 米碳管的轴向延伸方向與相鄰的奈米碳管碾壓膜中大多 099143666 表單編號A0101 第12頁/共37頁 0992075636-0 201224640 [0029] Ο [0030]❹ [0031] 099143666 數奈米碳管的軸向延伸方向形成一交叉角α，〇。<〇;$90 ο ο 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 碟管。奈米碳管的長度大於10微米，優選為2〇〇微米到 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 過凡得瓦力相互吸弓〖並袓互攀繞，與而使讀奈米碳管絮 化膜具有特定的形狀，形成一自支撐結“。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1⑽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中的奈米破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装置1〇〇基本相同，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 表單編號Α0101 第13頁/共37頁 0992075636-0 201224640 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 乙稀材料的厚度為1微米。 [0032] 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。 [0033] 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 稀塗層。 [0034] 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1〇〇基本相同，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。 [0035] 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 一交又角α，0°<α$90°。更優選地，任意兩個相鄰的 099143666 表單編號Α0101 第14頁/共37頁 0992075636-0 201224640 [0036] ❹ [0037]

[0038] [0039] 納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，相鄰的納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中相鄰的兩個納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 一秘向方向螺旋狀延伸1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 099143666 表單編號Α0101 第15頁/共37頁 0992075636-0 201224640 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、二氣乙烷或氯仿 。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。 [0040] 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。 [0041] 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。 099143666 表單編號A0101 第16頁/共37頁 0992075636-0 201224640 Ο 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内部。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、聚稀烴 、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) 、聚甲基丙烯酸曱酯（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。 [0042] Ο 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内部。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%。 [0043] 可理解，所述快門葉片50亦可進一步包括一聚合物塗層 099143666 表單編號A0101 第17頁/共37頁 0992075636-0 201224640 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。 [0044] 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。 [0045] 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 聚合物溶液喷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，得到一奈米蜂管複合結構；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。 [0046] 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。 [0047] 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 099143666 表單編號A0101 第18頁/共37頁 0992075636-0 201224640 ❹ [0048] Ο [0049] 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a，0°<a S90 。。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。該快門葉月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 099143666 表單編號Α0101 第19頁/共37頁 0992075636-0 [0050] 201224640 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喷灑或 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 奈米碳管的轴向延伸方向形成一 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。 [0051] 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 099143666 表單編號A0101 第20頁/共37頁 0992075636-0 201224640 [0052] Ο [0053] [0054] [0055]Ο [0056] [0057] [0058] [0059] 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 出專利巾請。惟，以上所述者僅林發明之較佳實施例 ，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内。 【圖式簡單說明】 圖1為本發明i—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，。 ' .!, 卢.ίΐ 'i« K 身·5…“ i：. 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襞置中快門葉片的 别面結構示意圖。 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 099143666 表單編號A0101 第21頁/共37頁 0992075636-0 201224640 剖面結構示意圖。 [0060] 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。 [0061] 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。 [0062] 圖1 0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。 [0063] 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。 【主要元件符號說明】 [0064] 快門裝置：100 [0065] 快門基板：10 [0066] 快門葉片結構：12 [0067] 連接單元：14 [0068] 第一驅動單元：16 [0069] 第二驅動單元：18 [0070] 本體：102 [0071] 快門開口 ： 104 [0072] 第一快門葉片組·· 122 [0073] 第二快門葉片組：124 [0074] 第一主臂：142 099143666 表單編號A0101 第22頁/共37頁 0992075636-0 201224640 [0075] [0076] [0077] [0078] [0079] [0080] [0081]

[0082] [0083] [0084] 第一副臂：144 第二主臂：146 第二副臂：148 旋轉軸：143 快門葉片：20 ; 30 ; 40 ; 50 ; 60 奈米碳管拉膜：22 ; 622 聚合物塗層：32 奈米碳管線：42 ; 52 聚合物：54 ; 624 奈米碳管複合結構：62 Ο 099143666 表單編號Α0101 第23頁/共37頁 0992075636-0

Claims (1)

1. 201224640 七、申請專利範圍： 、1茶片釔構，所述快門業片結構 广少-個快門葉片’其改良在於，所述快門葉片包括 複數個奈米礙管’相鄰的奈米碳管之間通過凡得瓦力” 相連。 ” •如申請專利範圍第i項所述的快門裝置，其中，所述快門 葉片包括由複數個奈米碳管組成的片狀的自支撐結構。 .如申請專利範圍第1項所述的快門裝置，其中，所述快門 葉片包括複數個層疊設置的奈米碳管膜，相鄰的奈米碳管 膜之間通過凡得瓦力緊密結合。 .如申请專利範圍第3項所述的快門裝置，其申，所述奈米 碳管膜為由複數個奈米碳管組成的自支擇結構所述奈米 碳管膜中的奈米碳管的軸向沿同一方向条優取向延伸。 •如申請專利範圍第4項所述的快門裝置，其中，所述奈米 碳管膜中每-奈米碳管與在延伸$向上相鄰的奈米碳管通 過凡得瓦力首尾相連。 .如申請專利範圍第4項所述的快竹養置，其中，相鄰兩層 奈米碳管膜中的奈米碳管的抽向延伸方向形成的爽角為9〇 度。 .如申請專利範圍第1項所述的快門裝置，其中，所述快門 葉片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且並排設置的奈米碳管線，且相鄰的 奈米碳管線之間通過凡得瓦力緊密相連。 •如申請專利範圍第7項所述的快門裝置，其中，所述奈米 碳管線包括複數個奈米碳管，該複數個奈米碳管中的大多 099143666 表單編號A0101 第24頁/共37頁 0992075636-0 201224640 數奈米碳管的軸向基本沿同一方向延伸β 9 ·如申請專利範圍第8項所述的快門裝置，其中，所述奈米 碳营線申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。 W .如申請專利範圍第8項所述的快門裝置，其中，所述快門 葉片中，每一奈米碳管層中的大多數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的 夹角為90度。 11 . Ο 12 . 13 . 14 . ❹ 15 . 16 . 如申請專利範圍第1項所述的快門裝置，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 Ο __ Ί議Γ_義，帽雜^ .-!'' -r, - < , 如申請專利範圍第11項所述的快門裝置，其中，所述聚合 物塗層的厚度為1微米〜10微米。 如申請專利範圍第11項所述的快門裝置，其中，所述聚合 物塗層的材料選自含氟聚烯烴、聚醯亞胺、聚笨硫醚及其 任意組合。 如申請專利範圍第1亨所述的快門裝置，其中，所述快門 葉片的厚度為1微杀〜200微米。 如申請專利範圍第1項所述的快門裝置，其中，所述快門 葉片的厚度為5微米〜20微米。 如申請專利範圍第1項所述的快門裝置，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 早元及連接單元，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。 099143666 表單編號AG1Q1 第25頁/共37頁 0992075636-0 201224640 17 . —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，所述快門葉片包括由複數 個奈米碳管組成的片狀的自支撐結構，且相鄰的奈米碳管 之間通過凡得瓦力緊密相連。 099143666 表單編號A0101 第26頁/共37頁 0992075636-0