JP2012235450A - Mobile communication device comprising curved-surface sensor camera, curved-surface sensor camera comprising mobile optical part, and curved-surface sensor made of silicon fiber - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and a device for a mobile communication device comprising a camera using a curved-surface sensor.SOLUTION: A method and a device combining a mobile communication device and a camera incorporating a curved-surface sensor 12 provide a photograph of a higher image quality than that provided by a conventional cellphone camera comprising a plane sensor. Furthermore, a high quality photograph can be obtained without a large and expensive lens as well. An increased light acquisition volume can reduce or eliminate the necessity of flash illumination for enhancing peripheral illumination and prolongs a battery use time. By combining the camera using the curved-surface sensor and the mobile communication device, the necessity of a portable camera dedicated to photographing is eliminated.

Description

本発明の一実施例は、曲面状センサーを含むカメラを結合した通信装置に関する。この装置により、従来の携帯電話(セルホン)カメラで得ることができるものよりさらに高い画質の写真を得ることができ、別途のポケット用カメラを携帯する必要がない。本発明の他の実施例は、平面または曲面状センサーと、映像を生成するために意図的に光学部(optical train)を移動させる要素を含むカメラ組合に関する。本発明のさらに他の実施例は、シリコン繊維で製作される凹形の曲面状センサーに関する。   One embodiment of the present invention relates to a communication device combined with a camera including a curved sensor. With this device, it is possible to obtain a picture with higher image quality than that which can be obtained with a conventional mobile phone (cellphone) camera, and it is not necessary to carry a separate pocket camera. Another embodiment of the present invention relates to a camera combination including a planar or curved sensor and an element that intentionally moves an optical train to produce an image. Yet another embodiment of the present invention relates to a concave curved sensor made of silicon fiber.

<I.簡略なカメラの歴史>
[3つの基本カメラ類型の進化]
最初の”箱”及び”じゃばら”から進化したカメラは、20世紀後半に現在の3つの基本形態に進化して来た。 距離計連動(rangefinder)カメラが最初に登場し、次に 一眼反射式、すなわちSLR(single lens reflex)カメラが、最後にコンパクト型P&S(point and shoot)カメラが出た。最近、大部分の携帯用カメラは、これら距離計連動式、SLR式、P&S式を採択している。
<I. Brief Camera History>
[Evolution of three basic camera types]
The camera that evolved from the first “box” and “jabara” evolved into the three basic forms in the late 20th century. A rangefinder camera first appeared, followed by a single-lens reflex camera, that is, an SLR (single lens reflex) camera, and finally a compact P & S (point and shot) camera. Recently, most portable cameras have adopted these distance meter interlocking type, SLR type and P & S type.

[単純な従来のカメラ]
図1は、筺体、対物レンズ、写真用フィルムまたは平面センサーを含む従来のカメラを単純化して示す。
[Simple conventional camera]
FIG. 1 shows a simplified conventional camera including a housing, objective lens, photographic film or flat sensor.

しかし、平面フィルムまたはセンサーと単純なレンズは、いくつかの問題に直面している。フィルムやセンサーの映像領域の端部に到逹する光の経路が長くなり、その部分の光量が曇る。 光線がセンサー端部に長い経路を介して到逹するので、この部分の光量が弱くなることは勿論、”レインボー効果”、すなわち色収差がさらに激しくなる。   However, flat films or sensors and simple lenses face several problems. The path of light reaching the edge of the image area of the film or sensor becomes longer, and the amount of light in that part becomes cloudy. Since the light beam reaches the end of the sensor through a long path, the amount of light in this portion is weakened, and the “rainbow effect”, that is, chromatic aberration is further intensified.

図2は、映像形成面が曲面となっている人間の目を単純化して示す。人間の目は、例えば、映像を形成するために角膜と1つのレンズだけが必要である。しかし、平均的に人間の1つの網膜には、2,500万個の杆状細胞と600万個の円錐細胞が入っている。最近の高級型カメラは、6〜20個の部品で構成されるレンズを使用する。非常に珍しく且つ超高価のカメラだけが人間の目が有する杆状細胞と円錐細胞と同数のピクセルを有し、人工照明なしに日没後の映像を撮影することができるカメラは存在しない。   FIG. 2 shows a simplified human eye having a curved image forming surface. The human eye, for example, only needs the cornea and one lens to form an image. However, on average, one human retina contains 25 million rod cells and 6 million cone cells. Recent high-end cameras use a lens composed of 6 to 20 parts. Only very rare and very expensive cameras have the same number of pixels as the rods and cones of the human eye, and there is no camera that can take pictures after sunset without artificial lighting.

イーグルの網膜には、人の目が有する感覚細胞数の8倍が集まっている。イーグルの感覚細胞は、玉サイズの球体の上に配列されている。イーグルの目では、丸い感覚細胞により光学系が単純になる。現在存在する商用カメラのうちイーグルの目の中にある感覚細胞数の1/4に該当するピクセル数を有するカメラは存在しない。イーグルの目は、簡単なレンズと曲面型網膜よりなる。従来の最高級カメラは、精巧なコーティング、特殊材料、複雑な構成の多重レンズを使用するが、これらは、いずれも平面形センサーを補償するためのものである。イーグルは、どんなカメラよりも単純で、軽くて且つ小さい光学系を利用して、昼にも、 日光の下でも、または夕暮れ時にも事物を明確に見ることができる。   Eagle's retina contains eight times the number of sensory cells in the human eye. Eagle's sensory cells are arranged on a ball-sized sphere. In Eagle's eyes, round sensory cells simplify the optics. There is no camera having the number of pixels corresponding to 1/4 of the number of sensory cells in the eagle's eye among currently existing commercial cameras. Eagle's eyes consist of a simple lens and a curved retina. Conventional high-end cameras use elaborate coatings, special materials, and complex configurations of multiple lenses, all of which are intended to compensate for planar sensors. Eagle is simpler than any camera, uses light and small optics, and can clearly see things in the daytime, in the daylight or at dusk.

[距離計連動カメラ(rangefinder camera)]
距離計連動カメラは、初期の専門家向け35mmライカ(LEICATM)カメラから、後で出た一般引用インスタマチック(INSTAMATICTM)フィルムカメラにまで幅広く分布している。(KODAKTMのINSTAMATICTMカメラの大部分は、焦点機能がないため、事実上、距離計連動カメラではなかった。但し、”INSTAMATIC型”モデルのうち少数の一部は、焦点機能があり、”撮影用”レンズ(taking lens)から分離した別途の”ビューイング”レンズ(viewing lens)を有していて、距離計連動に分類される。距離計連動カメラは、シャッターを機械的にまたはデジタル的に開いたり閉める時、フィルム(あるいは最近にはセンサー)に像を形成する”撮影用”レンズを有する。そしてユーザが被写体を眺めることができるようにする第2のレンズ(ビューイングレンズ)が使用される。撮影用レンズと連動して結像をするこのビューイングレンズを介してカメラの焦点を合わせることができるようになる。
[Rangefinder camera]
Rangefinder-linked cameras are widely distributed, ranging from early professional 35 mm LEICA cameras to later-introduced INSTAMATIC film cameras. (Most of the KODAK TM INSTAMATIC TM cameras were not actually rangefinder-linked cameras because they lacked a focus function. However, a few of the "INSTAMATIC type" models have a focus function. " It has a separate “viewing” lens that is separated from the “taking lens” for photographing, and is classified as interlocking with a distance meter. Has a "shooting" lens that forms an image on the film (or more recently a sensor) when opened and closed, and uses a second lens (viewing lens) that allows the user to view the subject The camera is focused through this viewing lens that forms an image in conjunction with the shooting lens. Can be used.

撮影用レンズとビューイングレンズが異なり、被写体の遠近が異なるので、撮影用レンズで撮影した映像は、常時ビューイングレンズで眺めた映像と若干異なる。時差(視覚差)と呼ぶこの問題点は、大部分の状況では軽微であるが、近い距離では重要な問題になる。   Since the photographing lens and the viewing lens are different, and the perspective of the subject is different, the image photographed with the photographing lens is slightly different from the image viewed with the regular viewing lens. This problem, called time difference (visual difference), is minor in most situations, but becomes an important issue at close distances.

被写体拡大のための長い望遠レンズは、距離計連動形式では実用的ではない。なぜなら、2つのレンズが必要であり、レンズが高価であり、カメラボディー内に位置するものより設置空間がさらに広くならなければならないからである。このため、長い望遠レンズが距離計連動カメラには存在しない。   A long telephoto lens for enlarging a subject is not practical in the distance meter interlocking type. This is because two lenses are required, the lenses are expensive, and the installation space must be larger than those located in the camera body. For this reason, a long telephoto lens does not exist in a distance meter interlocking camera.

一部の距離計連動カメラでは、ビューファインダーの中にフレームを表示するが、焦点を調節するとき、このフレームの境界が撮影用レンズの境界と一致するようにする。これは、ユーザが眺める場面を実際撮影される画像と一致させることである(但し、焦点が合う部分だけに対して一致する)。焦点が合わない背景と前景は、動くため、撮影された映像の当該部分とビューファインダーで眺めた部分は、依然として若干の差異を有する。   Some rangefinder-linked cameras display a frame in the viewfinder, but when adjusting the focus, the boundary of this frame is made to coincide with the boundary of the photographing lens. This is to match the scene viewed by the user with the actually captured image (however, only the part in focus matches). Since the background and foreground that are out of focus move, there is still a slight difference between the portion of the captured image and the portion viewed with the viewfinder.

いくつかの距離計連動カメラでは、交換式または脱着式レンズを使用することがあるが、視覚差の問題は、依然としてず解決不可能な問題として残っていて、若干広いか、または少し長い望遠用アクセサリー水準を顕著に超過する距離計連動カメラを市販して成功したカメラ製造社はまだ存在しない。距離計連動レンズを付加する場合には、常に、これと類似のビューファインダーレンズが同伴しなければならない。それとも、ユーザが眺めた場面と撮影された写真が全然一致しない。これにより、レンズ費用が二倍に増加する。アクセサリーレンズに対する同一の限界を有する、距離計連動カメラで派生したものとして二眼反射式(twin lens reflex)カメラがあるが、ROLLEI−WERKETM社で製作したカメラを例に取ることができる。 Some rangefinder-linked cameras may use interchangeable or removable lenses, but the problem of visual differences remains a problem that cannot be solved and is slightly wider or longer No camera manufacturer has yet succeeded in marketing a rangefinder-linked camera that significantly exceeds the accessory level. When adding a rangefinder interlocking lens, a similar viewfinder lens must always be accompanied. Or, the scene viewed by the user and the photograph taken do not match at all. This doubles the lens cost. A twin-lens reflex camera is a derivative of a rangefinder-linked camera that has the same limitations on accessory lenses, but a camera manufactured by ROLLEI-WERKE can be taken as an example.

[コンパクト型、またはP&S(”point and shoot”)カメラ]
現在、一般ユーザに最も人気ある形式は、”P&S”カメラである。このカメラは、初めにフィルムカメラとして登場したが、最近、ほぼすべてデジタルカメラである。大部分のこのカメラは、光学式ズームレンズを永久的に付着していて、光学系を交換することができない。ズームレンズは、一般的に、少しの広角から低倍率の望遠機能まで可能な4×の倍率を有する。ズーム機能時の画質及び速度を保証するために、この倍率より大きい倍率は適用しない。一部のメーカでは、この4×倍率以上のズーム機能を適用しているが、得られた映像の画質と速度が悪くなる。
[Compact or P & S ("point and shot") camera]
Currently, the most popular format for general users is the “P & S” camera. This camera first appeared as a film camera, but recently it is almost all digital cameras. Most of these cameras have an optical zoom lens permanently attached and the optical system cannot be replaced. Zoom lenses typically have a 4 × magnification that is possible from a small wide angle to a low magnification telephoto function. In order to guarantee the image quality and speed during the zoom function, a magnification larger than this magnification is not applied. Some manufacturers apply the zoom function of 4 × magnification or more, but the image quality and speed of the obtained video are deteriorated.

他のカメラでは、光学倍率を大きくするために、デジタルズームを追加したりするが、大部分の編集者と写真作家は、デジタルズームで撮影した写真を嫌う。その理由は、次の段落で説明する。18mmのSLRレンズ(相対的比較のために、既存の標準型35mmフィルムSLRカメラに使用するレンズとして前提する)に該当する前景と同じくらいの広い広角レンズを使用するP&Sカメラはない。200mmのSLRレンズ(同様に、標準型35mmフィルムカメラに使用するレンズとして前提する)と同じくらいの長い望遠レンズを使用するP&Sカメラはない。最近、通常のカメラよりも移動電話機やPDAを利用して毎日写真を撮影する場合がさらに多い。これら移動電話機やPDAも、本明細書ではP&Sカメラに含ませることにする。   Other cameras add digital zoom to increase optical magnification, but most editors and photographers dislike photos taken with digital zoom. The reason is explained in the next paragraph. There is no P & S camera that uses a wide-angle lens as wide as the foreground that corresponds to an 18 mm SLR lens (assumed as a lens for use in an existing standard 35 mm film SLR camera for relative comparison). No P & S camera uses a telephoto lens that is as long as a 200 mm SLR lens (also assumed to be a lens used in a standard 35 mm film camera). Recently, there are more cases of taking pictures every day using a mobile phone or PDA than a normal camera. These mobile phones and PDAs are also included in the P & S camera in this specification.

[一眼反射式(SLR、single lens reflex)カメラ]
一眼反射式カメラでは、アクセサリーレンズの選択幅が大きいため、最近、高級アマチュアと専門家によって最も一般的に使用される。35mmフィルムSLRカメラにおいて、アクセサリーレンズは18mm魚眼レンズから1,000mm超高倍率望遠レンズまであり、これに加えて、それらの間にある多様な倍率を使用することができる光学式ズームレンズもある。
[Single-lens reflex (SLR) camera]
Single lens reflex cameras are most commonly used by high-end amateurs and professionals recently because of the wide choice of accessory lenses. In a 35 mm film SLR camera, accessory lenses range from 18 mm fisheye lenses to 1,000 mm ultra high magnification telephoto lenses, and in addition, there are optical zoom lenses that can use various magnifications between them.

SLRでは、ビューファインダーに入る映像を反射する鏡が撮影用レンズの後方にある。シャッターを押圧すれば、この鏡が上昇し、光路から外れて、像がフィルムやセンサーに直接結像される。このような方式により、ビューファインダーで見る場面が、極度の広角撮影から望遠撮影に至るまで、ほぼ正確な映像になる。このような”正確な”映像撮影に対する唯一の例外は、迅速な撮影動作に関するものであって、鏡の動きによる時間遅延に起因して作家がビューファインダーで先程に見た場面と実際撮影される映像に若干の差異が発生するものである。   In SLR, a mirror that reflects the image entering the viewfinder is behind the photographing lens. When the shutter is pressed, the mirror moves up and out of the optical path, and the image is directly formed on the film or sensor. With such a method, the scene viewed on the viewfinder becomes almost accurate from extreme wide-angle shooting to telephoto shooting. The only exception to this “accurate” video shooting is the rapid shooting action, which is actually taken from the scene the writer saw earlier in the viewfinder due to the time delay caused by the mirror movement. There is a slight difference in the video.

一部内在した短所にもかかわらず、非常に多様なレンズの活用性側面で、SLRは、20世紀後半に人気あるカメラになった。SLRの短所は、他の形式のカメラよりも可動部品が多くて機構が複雑になり、且つ、鏡の動きによる騒音、振動、そして時間遅延を例示することができる。また、動く鏡の光路の前方の遠い所にあるレンズがフィルムやセンサーからさらに遠く位置しなければならないので、レンズの設計に制約があり、これにより、レンズが重くて大きくなる。またレンズ交換時に、カメラボディー及びレンズ後方部にダスト、湿気、その他異物が入るようになる。   Despite some inherent disadvantages, SLR became a popular camera in the second half of the 20th century in terms of its versatility in lens utilization. The disadvantages of SLR are that it has more moving parts and more complex mechanisms than other types of cameras, and can exemplify noise, vibration and time delay due to mirror movement. Also, since the lens far in front of the optical path of the moving mirror must be located farther from the film or sensor, there are restrictions on the lens design, which makes the lens heavier and larger. In addition, dust, moisture, and other foreign matters enter the camera body and the rear part of the lens when the lens is replaced.

フィルムとは異なって、センサーは、固定されているので、デジタルSLRが登場しながらダスト流入が大きい問題になった。フィルムは巻き取られながらダスト小片も一緒に巻き取ることができるので、1つの写真フレームにのみ影響を与えるが、デジタルカメラの場合には、センサーを清潔にしない限り、すべての写真にダストが撮れるようになる。最近の設計では、センサーを掃除するために間歇的にセンサーを振動させる。しかし、これによってもカメラについたダストを除去することができず、油粒子をも除去しない。より最近の設計では、この問題の深刻性を認識し、カメラ内部に接着バンドを設置し、センサーから振動によって落ちるダストがこれにくっつくようにしている。しかし、この接着バンドを定期的に交替しなければならないので、カメラユーザは、この作業を行うためのサービス技術者を必要とする。   Unlike the film, the sensor is fixed, so the digital SLR appears and the dust inflow becomes a big problem. As the film is rolled up, dust particles can be rolled up together, affecting only one photo frame, but in the case of a digital camera, all photos can be dusted unless the sensor is cleaned. It becomes like this. In recent designs, the sensor is intermittently vibrated to clean the sensor. However, this also does not remove the dust attached to the camera and does not remove oil particles. More recent designs have recognized the seriousness of this problem and have installed an adhesive band inside the camera so that the dust that falls from the sensor due to vibrations sticks to it. However, since this adhesive band must be replaced periodically, the camera user needs a service technician to perform this operation.

SLRの固有機能は、交換可能なレンズを使用することであるから、前記問題は持続する。鏡関連メカニズムとビューファインダー光学部により重さが増加し、サイズが大きくなる。SLRでは、正確なレンズ及びレンズをボディーに付着するメカニズムが必要であるから、SLRレンズとSLRボディーとの間に機械的、電気的連結が行わなければならない。これにより、重さ、複雑性、費用がさらに大きくなる。前記”振動”設計のうち一部においては、垂直位置にある間に、すなわちカメラが空に向けるか、または地に向ける間に、センサーが振動する場合、ダストを取る接着バンドがない時には、すべての写真を水平形態で撮影することを前提とする。   The problem persists because the inherent function of the SLR is to use interchangeable lenses. Mirror-related mechanisms and viewfinder optics increase weight and increase size. In SLR, an accurate lens and a mechanism for attaching the lens to the body are necessary. Therefore, mechanical and electrical connection must be made between the SLR lens and the SLR body. This further increases weight, complexity and cost. In some of the “vibration” designs, if the sensor vibrates while in a vertical position, ie the camera is pointing towards the sky or towards the ground, all when there is no adhesive band to take up dust It is assumed that the photo is taken in a horizontal form.

[光学式ズームレンズ]
光学式ズームレンズは、SLRレンズの交換必要性を減少する。大部分の撮影時に、写真作家は、単純にズームインズームアウト機能を利用する。しかし、一部の状況では、依然としてさらに広くて長いSLR用アクセサリーレンズを必要とし、とにかくユーザは、レンズを交換しなければならない。
[Optical zoom lens]
Optical zoom lenses reduce the need to replace SLR lenses. Photographers simply use the zoom-in / zoom-out feature during most filming. However, some situations still require a wider and longer accessory lens for the SLR, and the user has to change the lens anyway.

最近、多いP&Sカメラには、基本的にズームレンズが永久装着されていて、ほぼすべてのSLRは、付属品としてズームレンズを提供している。光学技術が続いて発展しているとしても、ズームの範囲に対しては、どんなレンズでも適切に作用可能でなければならないという技術的限界がある。ズームレンズに対する他のジレンマは、標準レンズよりズームレンズがさらに重くて、”遅くて”(この意味は、通過する光量が少なくて有用性が制限されるということ)、鮮明な映像を得ることができず、焦点距離固定型レンズに比べて色忠実度が劣るということである。   Recently, many P & S cameras are basically permanently equipped with a zoom lens, and almost all SLRs provide a zoom lens as an accessory. Even if optical technology continues to develop, there is a technical limit to the range of zoom that any lens must be able to work properly. Another dilemma for zoom lenses is that the zoom lens is heavier than the standard lens and is “slow” (this means that the amount of light that passes through is limited and its usefulness is limited), resulting in clear images. In other words, the color fidelity is inferior to that of a fixed focal length lens.

また、光学式ズームは、レンズ構成要素の動きがさらに多くなければならないので、可動部品が増加するようになり、時間及び使用上の機械的問題を起こし、費用が追加される。光学式ズームは、機械的に伸縮されるので、まるで空気ポンプのように作用し、遠距離拡大(ズームイン)時には、外部空気を吸い込み、ズームアウトにより収縮時には空気を圧縮するようになる。これにより、湿気(時にはダスト)が内部に容易に流入される。   Optical zoom also requires more movement of the lens components, which increases the number of moving parts, introduces time and usage mechanical problems, and adds cost. Since the optical zoom is mechanically expanded and contracted, it acts like an air pump. When the distance is expanded (zoom-in), external air is sucked in, and when zoomed out, the air is compressed. This allows moisture (sometimes dust) to easily flow into the interior.

<II. 既存携帯電話カメラの限界>
ガートナー(Gartner)グループは、2009年に世界的に10億が超える携帯電話が売れたと報告した。現在使用可能な多くの携帯電話には、カメラが装着されている。このようなカメラは、一般的に、通常のレンズの後方に単純な構造で平面設置された低画質写真装置である。このような携帯電話カメラで撮影する写真の画質は、一般的にP&S級以上の写真専用カメラで撮影した写真の画質より低い。一般的に、携帯電話カメラには、シャッター速度、望遠機能、またはその他機能のための高級制御装置が不足である。
<II. Limitations of existing mobile phone cameras>
The Gartner group reported that over 1 billion mobile phones were sold worldwide in 2009. Many mobile phones currently available are equipped with cameras. Such a camera is generally a low-quality photographic apparatus that is installed on a plane with a simple structure behind a normal lens. The image quality of a photograph taken with such a mobile phone camera is generally lower than that of a photograph taken with a P & S grade or better photo camera. In general, mobile phone cameras lack a high-level control device for shutter speed, telephoto function, or other functions.

[既存の携帯電話及びPDAカメラの4つの欠点]
1.平面形デジタルセンサーを使用するので、光学的欠点があり、低い画質の写真を得るようになる。正常な解像度を得るためには、さらに大きいレンズが必要であるが、この場合、このような小型装置は扱いにくい。
[Four drawbacks of existing mobile phones and PDA cameras]
1. Since a flat digital sensor is used, there is an optical defect and a low-quality photograph is obtained. In order to obtain a normal resolution, a larger lens is required, but in this case, such a small device is difficult to handle.

2.他の欠点は、レンズが”遅くて”多くの光を集光することができない点である。このような装置で撮る写真の大部分は、日没後に、または室内で撮影される。このため、フラッシュ照明が必要になる。   2. Another drawback is that the lens is “slow” and cannot collect much light. Most of the pictures taken with such devices are taken after sunset or indoors. For this reason, flash illumination is required.

小型装置では、フラッシュ照明の近くにレンズが設置され、この際、”赤目”現象がしばしば発生する。暗い所では、さらによく見るために目の瞳孔が大きく開かれる。この際、フラッシュ光が目の網膜で反射し、瞳が赤く撮れる。赤目を無くすために、一部のカメラ製造社は、フラッシュを使用して写真を撮る前に、他のフラッシュを瞬間的に炊いて瞳孔が閉まるようにカメラを製作する。しかし、この機能は、時々作動し、自然なポーズを取ることを常に妨げる。   In small devices, a lens is installed near the flash illumination, and the “red-eye” phenomenon often occurs. In dark places, the pupil of the eyes is wide open for better viewing. At this time, the flash light is reflected by the retina of the eye and the pupil can be photographed in red. In order to eliminate red eyes, some camera manufacturers make cameras so that the pupil is closed by momentarily cooking another flash before taking a picture using the flash. However, this function works from time to time and always prevents natural poses.

ユーザが赤目を無くすことができるペンシル機能もある。人間用赤目除去ペンシルがあり、さらに愛玩動物用赤目除去ペンシルもある。一部のカメラソフトウェア開発者は、赤目を検出し、人工的に赤目を除去するアルゴリズムを作った。これにより、被写体の実際眼球色と一致させることができるが、常にそうではない。   There is also a pencil function that allows the user to eliminate red eyes. There is a red-eye removal pencil for humans, and there is also a red-eye removal pencil for pets. Some camera software developers have created algorithms that detect red eyes and artificially remove red eyes. This makes it possible to match the actual eyeball color of the subject, but this is not always the case.

3.フラッシュ照明を利用して写真を撮影するので、バッテリー使用時間が短縮される。   3. Taking pictures using flash lighting reduces battery usage time.

4.フラッシュ照明による写真撮影は、人工的である。すなわち背景は暗くなり、前景の顔は、白く撮れる。あごの線が著しくなり、時には、人の鼻孔をのぞくことができる程度に撮れたることがある。現在高画質(HD)テレビの販売によって、大衆の鮮明な映像要求が増加している。   4). Photography with flash lighting is artificial. That is, the background becomes dark and the foreground face can be photographed white. The chin line is noticeable, and sometimes I have taken it to the extent that I can look into a person's nostril. The sale of high-definition (HD) TVs is currently increasing the demand for clear video from the masses.

過去には、INSTAMATICカメラを利用して多くの写真撮影をしたが、大衆は、すぐにこのような低画質写真に嫌気を出すようになった。専門家とシリアスな愛好家が35mmカメラを使用するようになり、まもなくこのカメラが大衆的な市場製品になった。現在は、前にも後にもなく多くの写真が携帯電話で撮影されているが、写真品質が二流であるから、そのようなサイクルが繰り返される可能性が大きい。このような問題を低減するための装置の開発によって主な技術的進歩が達成され、映像取得分野において長期間要求されたものを満たすようになる。   In the past, many photos were taken using INSTATATIC cameras, but the public soon became disgusted with such low-quality photos. Professionals and serious enthusiasts began to use 35mm cameras, which soon became a popular market product. At present, many pictures are taken with a mobile phone before and after, but because the quality of the pictures is second-class, there is a high possibility that such a cycle will be repeated. The development of a device to reduce such problems has achieved major technical progress and meets what has been required for a long time in the field of video acquisition.

本発明は、曲面状センサーを使用するカメラが含まれる移動通信装置に対する方法と装置を提供する。本発明の特定実施例によれば、移動通信装置には、携帯または無線電話、スマトホン、個人デジタル補助装置(PDA)、ラップトップまたはノートパソコン、またはその他携帯用情報機器が含まれることができる。   The present invention provides a method and apparatus for a mobile communication device that includes a camera that uses a curved sensor. In accordance with certain embodiments of the present invention, mobile communication devices can include portable or wireless telephones, smartphones, personal digital assistants (PDAs), laptops or laptops, or other portable information devices.

本発明の一実施例によれば、映像の鮮明度を向上させるために多重露出を実行しながら、センサー及び/または光学要素を意図的に移動させる。   According to one embodiment of the present invention, sensors and / or optical elements are intentionally moved while performing multiple exposures to improve image sharpness.

また、本発明は、シリコンなどの繊維で曲面状センサーを製造する方法及び装置を提供する。本発明の他の実施例によれば、サイズが異なるピクセルをセンサー上に形成する。本発明のさらに他の実施例によれば、リング形態で取り囲むように配列されるピクセルを他の隣接する2つのピクセルより若干上方に位置させる。   The present invention also provides a method and apparatus for manufacturing a curved sensor with fibers such as silicon. According to another embodiment of the invention, pixels of different sizes are formed on the sensor. According to yet another embodiment of the present invention, pixels arranged to surround in a ring form are positioned slightly above the other two adjacent pixels.

移動通信装置と曲面状センサーを結合することによって、次の効果を得る。
1.平面センサーを有する既存の携帯電話よりさらに高い画質の写真を得る。このような高画質の写真を、大きくて且つ高いレンズを使用することなく得ることができる。
2.周囲照明を明るくするために必要なフラッシュの必要性を減少するかまたは除去することができる大きい集光性能を得ることができる。
3.バッテリー使用時間が長くなる。フラッシュの必要性を減少するかまたは除去するからである。
The following effects can be obtained by combining the mobile communication device and the curved surface sensor.
1. Get higher quality photos than existing mobile phones with flat sensors. Such a high-quality photograph can be obtained without using a large and expensive lens.
2. Great light collection performance can be obtained that can reduce or eliminate the need for flash to brighten the ambient lighting.
3. Battery life will be longer. This is because it reduces or eliminates the need for flash.

また、曲面状センサーを利用したカメラと移動通信装置を結合することによって、写真専用携帯型カメラが不要になる。まるで、最近に携帯電話に時計が内蔵しているから、多くの人々が手首時計をつけないことと同様である。最初に高性能カメラと移動通信装置を結合した本発明によって、別途のカメラを携帯しなければならない必要性が低減するかまたは除去される。   In addition, by combining a camera using a curved surface sensor and a mobile communication device, a portable camera dedicated to photography is not required. It's like many people don't wear wrist watches because they have built in watches recently. The present invention, which initially combines a high performance camera and a mobile communication device, reduces or eliminates the need to carry a separate camera.

添付の図面を参照して以下の実施例の説明を研究することによって、本発明の他の目標及び目的の評価、そして本発明のより完全で且つ包括的な理解が可能になる。   By studying the description of the following examples with reference to the accompanying drawings, an evaluation of other goals and objectives of the present invention and a more complete and comprehensive understanding of the present invention will become possible.

平面フィルムまたは平面センサーを利用する従来の一般的なカメラを示す。1 illustrates a conventional camera that utilizes a planar film or a planar sensor. 人の眼球を単純に描いている。It simply draws a human eyeball. 本発明の一実施例によって製造された曲面状センサーを有するデジタルカメラの概略的全体構成図である。1 is a schematic overall configuration diagram of a digital camera having a curved sensor manufactured according to an embodiment of the present invention. 略曲面を成しているセンサーの多様な形態を示す。Various forms of sensors that are substantially curved are shown. 略曲面を成しているセンサーの多様な形態を示す。Various forms of sensors that are substantially curved are shown. 略曲面を成しているセンサーの多様な形態を示す。Various forms of sensors that are substantially curved are shown. 9個の平面セグメントまたはファセット(facet)を有するように製作したセンサーを示す。Fig. 4 shows a sensor fabricated with nine planar segments or facets. 複数のファセット(facet)で構成され、略曲面を形成している物体の断面を示す。2 shows a cross section of an object that is composed of a plurality of facets and forms a substantially curved surface. 図6に示す曲面の斜視図である。It is a perspective view of the curved surface shown in FIG. 図6及び図7に示すセンサーを電気的に連結する1つの方法を提供する。One method of electrically coupling the sensors shown in FIGS. 6 and 7 is provided. 図7に示されたセンサーの他の詳細図であって、平たい面を曲げるように基材上の間隙(gap)を拡張する前と後の形態を示す。FIG. 8 is another detailed view of the sensor shown in FIG. 7, showing the configuration before and after expanding the gap on the substrate to bend a flat surface. 図7に示されたセンサーの他の詳細図であって、平たい面を曲げるように基材上の間隙(gap)を拡張する前と後の形態を示す。FIG. 8 is another detailed view of the sensor shown in FIG. 7, showing the configuration before and after expanding the gap on the substrate to bend a flat surface. センサー連結方式を示す。The sensor connection method is shown. センサー連結方式を示す。The sensor connection method is shown. 曲げるなどの方法で傘形状のように略ドーム形状の表面を形成するための超薄形シリコンよりなる一連の花弁形状のセグメントを示す。A series of petal-shaped segments made of ultrathin silicon for forming a substantially dome-shaped surface like an umbrella shape by bending or the like is shown. 曲げるなどの方法で傘形状のように略ドーム形状の表面を形成するための超薄形シリコンよりなる一連の花弁形状のセグメントを示す。A series of petal-shaped segments made of ultrathin silicon for forming a substantially dome-shaped surface like an umbrella shape by bending or the like is shown. センサーセグメントの配列を詳細に示す。The arrangement of sensor segments is shown in detail. 図12に示されたセグメントを結合して形成される曲面形態の斜視図である。FIG. 13 is a perspective view of a curved surface formed by joining the segments shown in FIG. 12. 芯型(mandrel)を使用して薄い半導体材料層を使用して略ドーム形状の面を形成する他の方法を説明する。Another method for forming a generally domed surface using a thin semiconductor material layer using a mandrel will be described. 芯型(mandrel)を使用して薄い半導体材料層を使用して略ドーム形状の面を形成する他の方法を説明する。Another method for forming a generally domed surface using a thin semiconductor material layer using a mandrel will be described. 芯型(mandrel)を使用して薄い半導体材料層を使用して略ドーム形状の面を形成する他の方法を説明する。Another method for forming a generally domed surface using a thin semiconductor material layer using a mandrel will be described. 芯型を使用して略ドーム形状の面を形成する方法を説明する。A method for forming a substantially dome-shaped surface using a core mold will be described. 芯型を使用して略ドーム形状の面を形成する方法を説明する。A method for forming a substantially dome-shaped surface using a core mold will be described. 芯型を使用して略ドーム形状の面を形成する方法を説明する。A method for forming a substantially dome-shaped surface using a core mold will be described. ドーム形状の面にセンサーを配置した形態を示す。A form in which sensors are arranged on a dome-shaped surface is shown. 広角写真を撮影しているカメラを示す。Indicates a camera taking a wide-angle photo. 実際倍率写真を撮影しているカメラを示す。Indicates a camera that is actually taking a magnification photograph. 望遠写真を撮影しているカメラを示す。Indicates a camera taking a telephoto. ピクセルが相対的に中央にさらに集中している1つの実施例と既存センサーの映像を比較することによって、ピクセル密度が変化する特性を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the characteristic that pixel density changes by comparing the image | video of the existing sensor with one Example with which the pixel is further concentrated in the center relatively. ピクセルが相対的に中央にさらに集中している1つの実施例と既存センサーの映像を比較することによって、ピクセル密度が変化する特性を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the characteristic that pixel density changes by comparing the image | video of the existing sensor with one Example with which the pixel is further concentrated in the center relatively. 収縮・伸長可能なレンズシェードを有するカメラの概略的形態を示す。カメラが、広角撮影時には、レンズシェードが収縮し、望遠撮影の場合には、レンズシェードが伸長する。実際倍率撮影の場合には、レンズシェードが部分的に伸長する。1 shows a schematic configuration of a camera having a retractable / extendable lens shade. When the camera performs wide-angle shooting, the lens shade contracts, and when the camera performs telephoto shooting, the lens shade expands. In actual magnification shooting, the lens shade partially extends. 収縮・伸長可能なレンズシェードを有するカメラの概略的形態を示す。カメラが、広角撮影時には、レンズシェードが収縮し、望遠撮影の場合には、レンズシェードが伸長する。実際倍率撮影の場合には、レンズシェードが部分的に伸長する。1 shows a schematic configuration of a camera having a retractable / extendable lens shade. When the camera performs wide-angle shooting, the lens shade contracts, and when the camera performs telephoto shooting, the lens shade expands. In actual magnification shooting, the lens shade partially extends. 収縮・伸長可能なレンズシェードを有するカメラの概略的形態を示す。カメラが、広角撮影時には、レンズシェードが収縮し、望遠撮影の場合には、レンズシェードが伸長する。実際倍率撮影の場合には、レンズシェードが部分的に伸長する。1 shows a schematic configuration of a camera having a retractable / extendable lens shade. When the camera performs wide-angle shooting, the lens shade contracts, and when the camera performs telephoto shooting, the lens shade expands. In actual magnification shooting, the lens shade partially extends. 収縮・伸長可能なレンズシェードを有するカメラの概略的形態を示す。カメラが、広角撮影時には、レンズシェードが収縮し、望遠撮影の場合には、レンズシェードが伸長する。実際倍率撮影の場合には、レンズシェードが部分的に伸長する。1 shows a schematic configuration of a camera having a retractable / extendable lens shade. When the camera performs wide-angle shooting, the lens shade contracts, and when the camera performs telephoto shooting, the lens shade expands. In actual magnification shooting, the lens shade partially extends. 複合センサーの2つの形態を示す。1番目の図で、センサーは、元の位置に整列されていて、1番目の映像をキャプチャーする。2番目の図で、センサーは、回転し、2番目の映像をキャプチャーする。これら2つの連続映像を結合し、完全な最終映像を生成する。Two forms of composite sensor are shown. In the first diagram, the sensor is aligned to its original position and captures the first video. In the second diagram, the sensor rotates and captures the second video. These two consecutive images are combined to produce a complete final image. 複合センサーの2つの形態を示す。1番目の図で、センサーは、元の位置に整列されていて、1番目の映像をキャプチャーする。2番目の図で、センサーは、回転し、2番目の映像をキャプチャーする。これら2つの連続映像を結合し、完全な最終映像を生成する。Two forms of composite sensor are shown. In the first diagram, the sensor is aligned to its original position and captures the first video. In the second diagram, the sensor rotates and captures the second video. These two consecutive images are combined to produce a complete final image. 図22、23の他の実施例を示すものであって、露出時にセンサーが対角線位置に移動することを示す。22 shows another embodiment of FIGS. 22 and 23, and shows that the sensor moves to a diagonal position during exposure. FIG. 図22、23の他の実施例を示すものであって、露出時にセンサーが対角線位置に移動することを示す。22 shows another embodiment of FIGS. 22 and 23, and shows that the sensor moves to a diagonal position during exposure. FIG. 多様に配列されたセンサーファセットとそれらの間にある間隙を含む4種類のセンサーを示す。4 shows four types of sensors including variously arranged sensor facets and gaps between them. 多様に配列されたセンサーファセットとそれらの間にある間隙を含む4種類のセンサーを示す。4 shows four types of sensors including variously arranged sensor facets and gaps between them. 多様に配列されたセンサーファセットとそれらの間にある間隙を含む4種類のセンサーを示す。4 shows four types of sensors including variously arranged sensor facets and gaps between them. 多様に配列されたセンサーファセットとそれらの間にある間隙を含む4種類のセンサーを示す。4 shows four types of sensors including variously arranged sensor facets and gaps between them. 電気信号を出力するために使用する多様な連結方式を示すものであって、動くセンサーの裏面を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing various connection methods used for outputting an electric signal, and showing a back surface of a moving sensor. 電気信号を出力するために使用する多様な連結方式を示すものであって、動くセンサーの裏面を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing various connection methods used for outputting an electric signal, and showing a back surface of a moving sensor. 電気信号を出力するために使用する多様な連結方式を示すものであって、動くセンサーの裏面を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing various connection methods used for outputting an electric signal, and showing a back surface of a moving sensor. センサーと処理器との間の無線連結を説明するためのブロックダイヤグラムである。It is a block diagram for demonstrating the radio | wireless connection between a sensor and a processor. 本発明の他の実施例によるカメラ装置の側断面図である。It is a sectional side view of the camera apparatus by other Examples of this invention. 図30のカメラ装置のセンサーの前面図である。It is a front view of the sensor of the camera apparatus of FIG. 本発明の他の実施例によるカメラ装置のブロックダイヤグラムである。6 is a block diagram of a camera apparatus according to another embodiment of the present invention. 曲面状センサーを内蔵した電子装置の多様な形態を示す。Various forms of electronic devices incorporating a curved sensor are shown. 曲面状センサーを内蔵した電子装置の多様な形態を示す。Various forms of electronic devices incorporating a curved sensor are shown. 曲面状センサーを内蔵した電子装置の多様な形態を示す。Various forms of electronic devices incorporating a curved sensor are shown. 曲面状センサーを内蔵した電子装置の多様な形態を示す。Various forms of electronic devices incorporating a curved sensor are shown. 曲面状センサーを内蔵した電子装置の多様な形態を示す。Various forms of electronic devices incorporating a curved sensor are shown. センサーが既存にキャプチャーすることができるものよりさらに鮮明な映像をキャプチャーする方法を示す。Demonstrates how to capture images that are sharper than what the sensor can capture. センサーが既存にキャプチャーすることができるものよりさらに鮮明な映像をキャプチャーする方法を示す。Demonstrates how to capture images that are sharper than what the sensor can capture. センサーが既存にキャプチャーすることができるものよりさらに鮮明な映像をキャプチャーする方法を示す。Demonstrates how to capture images that are sharper than what the sensor can capture. センサーが既存にキャプチャーすることができるものよりさらに鮮明な映像をキャプチャーする方法を示す。Demonstrates how to capture images that are sharper than what the sensor can capture. センサーが既存にキャプチャーすることができるものよりさらに鮮明な映像をキャプチャーする方法を示す。Demonstrates how to capture images that are sharper than what the sensor can capture. センサーが既存にキャプチャーすることができるものよりさらに鮮明な映像をキャプチャーする方法を示す。Demonstrates how to capture images that are sharper than what the sensor can capture. センサーが既存にキャプチャーすることができるものよりさらに鮮明な映像をキャプチャーする方法を示す。Demonstrates how to capture images that are sharper than what the sensor can capture. センサーが既存にキャプチャーすることができるものよりさらに鮮明な映像をキャプチャーする方法を示す。Demonstrates how to capture images that are sharper than what the sensor can capture. センサーが既存にキャプチャーすることができるものよりさらに鮮明な映像をキャプチャーする方法を示す。Demonstrates how to capture images that are sharper than what the sensor can capture. センサーが既存にキャプチャーすることができるものよりさらに鮮明な映像をキャプチャーする方法を示す。Demonstrates how to capture images that are sharper than what the sensor can capture. センサーが既存にキャプチャーすることができるものよりさらに鮮明な映像をキャプチャーする方法を示す。Demonstrates how to capture images that are sharper than what the sensor can capture. センサーが既存にキャプチャーすることができるものよりさらに鮮明な映像をキャプチャーする方法を示す。Demonstrates how to capture images that are sharper than what the sensor can capture. センサーが既存にキャプチャーすることができるものよりさらに鮮明な映像をキャプチャーする方法を示す。Demonstrates how to capture images that are sharper than what the sensor can capture. 固定型平面センサーの上で光学要素が完全な円形経路に沿って移動することを示す概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing the optical element moving along a complete circular path over a fixed planar sensor. 図51に示された光学要素とセンサーを上から見た図である。It is the figure which looked at the optical element and sensor which were shown by FIG. 51 from the top. 固定型曲面状センサーの上に位置する移動型光学要素の概略図である。FIG. 3 is a schematic view of a movable optical element located on a fixed curved sensor. 図53に示された光学要素とセンサーを右から見た図である。It is the figure which looked at the optical element and sensor shown by FIG. 53 from the right. 固定型光学要素の下で平面センサーを回転移動させる方法の概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram of a method for rotating a planar sensor under a fixed optical element. 図55に示された光学要素とセンサーを上から見た図である。It is the figure which looked at the optical element and sensor which were shown by FIG. 55 from the top. 図55及び図56に示されたように、センサーの回転運動を起こす方法を示す概略図である。FIG. 57 is a schematic diagram showing a method for causing the rotational movement of the sensor as shown in FIGS. 55 and 56. 図57に示された構成要素の斜視図である。FIG. 58 is a perspective view of the components shown in FIG. 57. 固定型光学要素の下で動く曲面状センサーの回転運動を起こす方法の概略図である。FIG. 6 is a schematic view of a method for causing a rotational movement of a curved sensor moving under a fixed optical element. 図59に示された光学要素とセンサーを上から見た図である。FIG. 60 is a top view of the optical element and sensor shown in FIG. 59. 光学要素を円運動させる方法の概略図である。FIG. 3 is a schematic view of a method for circularly moving an optical element. 単一の円形経路に沿って移動する9種類の平面センサーを示す。9 shows nine types of planar sensors moving along a single circular path. ピクセルが配列された平面センサーの簡略図である。図63で、センサーは、元の位置にある。It is a simplified diagram of a planar sensor in which pixels are arranged. In FIG. 63, the sensor is in its original position. ピクセルが配列された平面センサーの簡略図である。図64では、センサーが円形経路に沿って続いて回転している。It is a simplified diagram of a planar sensor in which pixels are arranged. In FIG. 64, the sensor continues to rotate along a circular path. ピクセルが配列された平面センサーの簡略図である。図65では、センサーが円形経路に沿って続いて回転している。It is a simplified diagram of a planar sensor in which pixels are arranged. In FIG. 65, the sensor continues to rotate along a circular path. シリコン繊維の単一ストランドを示す。A single strand of silicon fiber is shown. シリコン繊維で織ったメッシュを示す。A mesh woven with silicon fibers is shown. 加熱された一対の芯型(mandrel)を利用して織物でドーム形状を形成する方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method of forming a dome shape with a textile fabric using a heated pair of core type | mold (mandrel). 加熱された一対の芯型(mandrel)を利用して織物でドーム形状を形成する方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method of forming a dome shape with a textile fabric using a heated pair of core type | mold (mandrel). 平行配した繊維を加熱し、半球面を含む融着薄膜を形成する方法を示す。A method for forming a fusion thin film including a hemispherical surface by heating parallel fibers is shown. 平行配した繊維を加熱し、半球面を含む融着薄膜を形成する方法を示す。A method for forming a fusion thin film including a hemispherical surface by heating parallel fibers is shown. 直角で配列した2組の繊維を加熱し、融着薄膜を形成する方法を示す。A method of forming a fusion thin film by heating two sets of fibers arranged at right angles will be described. 異なるサイズのミニセンサーで構成される曲面状センサーを示す。A curved surface sensor composed of mini-sensors of different sizes is shown. 図73に示すセンサーの回転状態を示す。The rotation state of the sensor shown in FIG. 73 is shown. 交互に配列されたピクセル部分を示す。The pixel parts arranged alternately are shown.

<I.発明の概要>
本発明は、非平面、曲がった、または曲面状センサーを有するカメラに関する方法及び装置を提供する。本発明は、移動通信装置と結合可能である。本明細書及び特許請求範囲で、用語”移動通信装置”及び”移動通信手段”は、情報、データ、コンテンツまたはその他形態の信号や情報を通信(送信及び/または受信を含む)するために使用可能な装置またはハードウェア及び/またはソフトウェアの結合を含むものと意図した。
<I. Summary of Invention>
The present invention provides a method and apparatus for a camera having a non-planar, bent or curved sensor. The present invention can be combined with a mobile communication device. In this specification and claims, the terms “mobile communication device” and “mobile communication means” are used to communicate (including transmit and / or receive) information, data, content or other forms of signals and information. It is intended to include possible device or hardware and / or software combinations.

移動通信装置の具体的な例として、セルラまたは無線電話、スマトホン、個人デジタル補助機器(PDA)、ラップトップまたはノートパソコン、アイパッドTMまたはその他のリーダー/コンピュータ、または通信用に使用したり映像コンテンツを見たり記録するのに使用することができる他の一般携帯用装置を挙げることができる。従来の平面センサーを含むカメラが装着された既存セルラ電話とは異なって、本発明では、曲面型、そうでなければ、非平面型センサーを含んでいる。一実施例によれば、本発明に使用されるセンサーの非平面表面は、複数の小さい平たいセグメントで構成され、これらが集まって略曲面を形成している。従来のセンサーは、ほぼ略2次元平面であることとは対照的に、本発明において使用するセンサーは、ほぼ3次元空間を占有している。 Specific examples of mobile communication devices include cellular or wireless telephones, smartphones, personal digital assistants (PDAs), laptops or laptops, ipad TM or other reader / computers, or communications or video content Mention may be made of other general portable devices that can be used for viewing and recording. Unlike existing cellular telephones equipped with a camera that includes a conventional flat sensor, the present invention includes a curved surface type, otherwise a non-planar type sensor. According to one embodiment, the non-planar surface of the sensor used in the present invention is composed of a plurality of small flat segments that together form a generally curved surface. In contrast to conventional sensors that are approximately two-dimensional planes, the sensors used in the present invention occupy approximately three-dimensional space.

本発明は、多様な3次元的形状(球面、放物面、楕円面を含む。しかし、これらに限らない)よりなるセンサーを利用することができる。本明細書において、用語”曲線”と”曲面”は、直線と完全に同一線上にいないすべての線、エッジ、境界、セグメント、表面または特徴を網羅する概念である。用語”センサー”は、入射された任意波長の光子に反応する検出器、映像形成器、測定器、トランスデューサー、焦点面配列体、電荷結合素子(CCD)、相補性金属酸化膜半導体(CMOS)、または光電池を包括する概念である。   The present invention can utilize sensors having various three-dimensional shapes (including but not limited to spherical surfaces, paraboloids, and ellipsoids). In this specification, the terms “curve” and “curved surface” are concepts covering all lines, edges, boundaries, segments, surfaces or features that are not exactly collinear with a straight line. The term “sensor” refers to a detector, imager, measuring instrument, transducer, focal plane array, charge-coupled device (CCD), complementary metal oxide semiconductor (CMOS) that reacts to incident photons of any wavelength. Or a concept encompassing photovoltaic cells.

本発明の一部実施例は、光学的スペクトラム上で映像を記録するように構成されていて、本発明の他の実施例は、他の形態の光放射を集めて感知し記録する多様な作業のために使用することができる。本発明の実施例には、色相、黒白、赤外線、紫外線、X線、またはその他の類型の放射、放出、波動、粒子のフローを集める/集めたり記録する装置が含まれる。本発明の実施例には、また、停止映像や動画を記録する装置が含まれる。   Some embodiments of the present invention are configured to record images on the optical spectrum, and other embodiments of the present invention provide various operations for collecting, sensing and recording other forms of light radiation. Can be used for. Embodiments of the present invention include devices that collect / collect and record hue, black and white, infrared, ultraviolet, X-ray, or other types of radiation, emissions, waves, and particle flows. Embodiments of the present invention also include an apparatus for recording stop video and moving images.

<II.本発明の具体的実施例>
図3は、移動通信装置に結合されることができる、曲面状センサー12を含んでいるデジタルカメラの全体概略図である。筺体14の一側に光学要素16が配置される。対物レンズ16が入射光18を受ける。本実施例によれば、光学要素が対物レンズである。一般的に、センサー12は、入射する光子18のエネルギーを電気信号20に変換した後、信号処理器または光子処理器22に出力する。信号処理器22は、ユーザ操作機24、バッテリーまたは電源供給装置26、半導体メモリー28に連結されている。信号処理器22で生成された映像は、メモリー28に格納される。映像は、USBポートなどの出力端子30を介してカメラから出力またはダウンロードすることができる。
<II. Specific Example of the Present Invention>
FIG. 3 is an overall schematic diagram of a digital camera including a curved sensor 12 that can be coupled to a mobile communication device. An optical element 16 is disposed on one side of the housing 14. The objective lens 16 receives incident light 18. According to this embodiment, the optical element is an objective lens. In general, the sensor 12 converts the energy of an incident photon 18 into an electrical signal 20 and then outputs it to a signal processor or photon processor 22. The signal processor 22 is connected to a user operating device 24, a battery or power supply device 26, and a semiconductor memory 28. The video generated by the signal processor 22 is stored in the memory 28. The video can be output or downloaded from the camera via an output terminal 30 such as a USB port.

本発明の実施例には、次のようなセンサーを内蔵したカメラが装着された移動通信装置が含まれるが、これらに限定されるものではない。   Examples of the present invention include, but are not limited to, mobile communication devices equipped with cameras incorporating the following sensors.

1.曲面状センサー:球体の略連続的な部分、または放物面や楕円面のような円錐部分の回転形状、またはその他の平面ではない形状を有するセンサー。略曲面であるセンサー12の例は、図4A、図4B、図4Cに図示した。本明細書では、曲面状センサーの多様な実施例を参照番号12、12a、12b、12cなどで指定した。   1. Curved sensor: A sensor having a substantially continuous part of a sphere, a rotational shape of a conical part such as a paraboloid or an ellipsoid, or other non-planar shape. Examples of the sensor 12 having a substantially curved surface are shown in FIGS. 4A, 4B, and 4C. In the present specification, various embodiments of the curved surface sensor are designated by reference numerals 12, 12a, 12b, 12c and the like.

2.ファセット(facet)よりなるセンサー:多角形ファセット(またはセグメント)の集合体。任意の適切な多角形、すなわち四角形、直四角形、三角形、台形、5角形、6角形、7角形、8角形などを使用することができる。図5は、9個の平面多角形セグメント、すなわちファセット32aで構成されたセンサー12aを示す。一部応用のために、複数の平面センサーを単純に組立てたものは、その価格は、大幅に安くなるが、滑らかな曲面状センサーの利得を失うこともできる。図6及び図7は、複数のファセット32bが集まって略球形を成しているセンサー表面12bの側面図及び斜視図である。図7では、ファセット間の間隙34を誇張して表現した。ファセットには、それぞれ数百、数千、または数百万個のピクセルがあり得る。本明細書で、センサー12のファセットは、参照番号32、32a、32b、32cなどで指定した。   2. Sensor consisting of facets: a collection of polygonal facets (or segments). Any suitable polygon can be used, i.e., square, square, triangle, trapezoid, pentagon, hexagon, heptagon, octagon, and the like. FIG. 5 shows a sensor 12a composed of nine planar polygon segments, or facets 32a. For some applications, a simple assembly of a plurality of flat sensors is significantly cheaper, but can lose the gain of a smooth curved sensor. 6 and 7 are a side view and a perspective view of the sensor surface 12b in which a plurality of facets 32b are assembled to form a substantially spherical shape. In FIG. 7, the gap 34 between the facets is exaggerated. Each facet can have hundreds, thousands, or millions of pixels. In this specification, the facets of the sensor 12 are designated by reference numerals 32, 32a, 32b, 32c, and the like.

図8は、図7に示された曲面状センサー12bに接続される電気連結部36を示す。内部表面には、半導体面が配列される。外部表面は、MYLARTM、KAPTONTM、またはこれと類似の曲線形態の配線板であることができる。半導体面と配線板は、貫通ホール(via)を介して電気的に連結される。一実施例によれば、ファセット配列と配線板を連結するために、2点〜2,000点以上の電気的経路が必要なことがある。 FIG. 8 shows the electrical connecting portion 36 connected to the curved surface sensor 12b shown in FIG. A semiconductor surface is arranged on the inner surface. The external surface can be MYLAR , KAPTON , or a similar curved circuit board. The semiconductor surface and the wiring board are electrically connected through a through hole (via). According to one embodiment, two to 2,000 electrical paths may be required to connect the facet array and the wiring board.

図9は、曲面状センサー12bのファセットの詳細図である。一般的に、球形表面を形成するために使用する多角形の多いほどセンサーがより一層滑らかな曲面を成すようになる。   FIG. 9 is a detailed view of the facet of the curved surface sensor 12b. In general, the more polygons used to form a spherical surface, the more smoothly the sensor will be curved.

本発明の一実施例によれば、ウェーハ製作時に各カメラセンサーが碁盤形状のファセットを有するようにウェーハを製作する。センサーチップウェーハの前面または後面のうち一面には、少し曲がることはできるが、当該位置でファセットを支持することができる程度の強度を有する柔軟な膜(例えば、MYLARTMまたはKAPTONTM)を付着する。細い線を各ファセット間のシリコンチップにエッチングで形成する。但し、柔軟な膜を通過させてはならない。次に、ウェーハを略球面形状で加工する。各ファセットには、ウェーハを通過する貫通ホールを形成し、裏面の配線ハーネスと連結する。この配線ハーネスは、また各ファセットを機械的に支持する役目をする。 According to one embodiment of the present invention, a wafer is manufactured such that each camera sensor has a grid-shaped facet when the wafer is manufactured. A flexible film (for example, MYLAR or KAPTON ) is attached to one of the front and rear surfaces of the sensor chip wafer, which can be bent slightly but has a strength that can support the facet at the position. . A thin line is formed by etching on the silicon chip between each facet. However, it must not pass through a flexible membrane. Next, the wafer is processed into a substantially spherical shape. Each facet is formed with a through hole that passes through the wafer and is connected to the wiring harness on the back surface. This wiring harness also serves to mechanically support each facet.

図9A及び図9Bは、曲面状センサーの内部にあるファセット32bと、センサーのファセットと配線板を連結する電気連結を示す。   9A and 9B show the facet 32b inside the curved sensor, and the electrical connection that connects the facet of the sensor and the wiring board.

図10A及び図10Bは、センサーのファセットから出る出力信号を受ける配線板38を示す。   10A and 10B show a wiring board 38 that receives the output signal emanating from the facet of the sensor.

図11A及び図11Bは、複数の超薄形シリコン花弁形状のセグメント42を曲げて接合して形成した略半球体40を示す。これらセグメントを少し曲げて結合することによって、曲面状センサーを作る。   11A and 11B show a substantially hemispherical body 40 formed by bending and joining a plurality of ultra-thin silicon petal-shaped segments 42. A curved sensor is made by bending these segments together.

図12は、花弁形状のセグメント42の一実施例を示す。従来の製造方法を利用してこのようなセグメントを作ることができる。一実施例によれば、このセグメントを超薄形シリコンを利用して作る場合、セグメントを破損させることなく、ある程度曲げることができる。   FIG. 12 shows an example of a petal-shaped segment 42. Such segments can be made using conventional manufacturing methods. According to one embodiment, if this segment is made using ultra-thin silicon, it can be bent to some extent without damaging the segment.

本明細書及び請求範囲で、用語”超薄形”は、50〜250ミクロンの範囲を意味する。他の実施例によれば、ピクセル密度が各セグメントの頂点の側に増加し、各セグメントの基底部に行くほど徐々に減少する。本実施例は、ピクセルを生成するソフトウェアまたはマスクに対する変更をプログラミングして実現することができる。   As used herein and in the claims, the term “ultra-thin” means in the range of 50 to 250 microns. According to another embodiment, the pixel density increases toward the top of each segment and gradually decreases toward the base of each segment. This embodiment can be implemented by programming changes to the software or mask that generates the pixels.

図13は、図12に示すセグメントを結合するか、または若干重畳することによって形成される曲面形状の一実施例の斜視図である。センサーは、凹形の面に配置され、電気連結は、凸形の面で行われる。このような非平面表面を作るのに使用する花弁形状セグメントの数は、任意の適切な個数であればよい。熱や輻射波を利用して所望の形態でシリコンを加工することができる。”花弁”の曲率は、特定のセンサー設計によって変更することができる。他の実施例によれば、中央に平面センサーを配置し、終端部分を四角に切削した”花弁”をこのセンサー周囲に取り囲むように設置することもできる。   FIG. 13 is a perspective view of an embodiment of a curved shape formed by joining or slightly overlapping the segments shown in FIG. The sensor is arranged on a concave surface and the electrical connection is made on the convex surface. The number of petal-shaped segments used to make such a non-planar surface may be any suitable number. Silicon can be processed in a desired form using heat or radiation. The curvature of the “petals” can be changed depending on the specific sensor design. According to another embodiment, a flat sensor may be arranged in the center, and a “petal” having a terminal portion cut into a square may be placed around the sensor.

図14A、図14B、図14Cは、曲面状センサー製作のための他の方法を示す。図14Aは、基材43b上にあるドーム形状の第1芯型43aを示す。図14Bで、熱変形性材料43cよりなる薄いシートを第1芯型43a上に押圧する。熱変形性材料43cの中央領域は、図14Cのように、第1芯型43aの形状通りに変形し、略半球形の曲面状センサー基底部43eで形成される。   14A, 14B, and 14C show another method for fabricating a curved sensor. FIG. 14A shows a dome-shaped first core mold 43a on a base material 43b. In FIG. 14B, a thin sheet made of the heat-deformable material 43c is pressed onto the first core mold 43a. As shown in FIG. 14C, the central region of the heat-deformable material 43c is deformed according to the shape of the first core mold 43a, and is formed by a substantially hemispherical curved sensor base 43e.

図14D、図14E及び図14Fは、曲面状センサーの基底部を形成するための他の方法を示す。図14Dで、第2熱変形性シート43fを第2芯型43G上に載置する。真空圧力をポート43hに適用し、第2芯型43gで取り囲まれた空間部43i内に第2熱変形性シート43fを引張る。図14Eは、本過程の次の段階を示すもので、ポート43hに印加した真空圧力によって第2芯型43gの内部に第2熱変形性シート43fを引張っている状態でヒーター43j温度を上げて、第2芯型43gの温度を上げる。図14Fで、曲面状センサーの基底部として使用する略半球形ドーム43kが作われたことを示す。図14Gは、基底部43eまたは43kにセンサーピクセル43lを形成した後の曲面状センサー基底部43eまたは43kを示す。   14D, 14E and 14F show another method for forming the base of the curved sensor. In FIG. 14D, the second heat-deformable sheet 43f is placed on the second core mold 43G. A vacuum pressure is applied to the port 43h, and the second thermally deformable sheet 43f is pulled into the space 43i surrounded by the second core mold 43g. FIG. 14E shows the next stage of this process. The temperature of the heater 43j is raised while the second thermally deformable sheet 43f is pulled inside the second core mold 43g by the vacuum pressure applied to the port 43h. The temperature of the second core mold 43g is increased. FIG. 14F shows that a substantially hemispherical dome 43k is formed for use as the base of the curved sensor. FIG. 14G shows the curved sensor base 43e or 43k after the sensor pixel 43l is formed on the base 43e or 43k.

[デジタルズームの改善]
図15Aは、広角写真を撮影しているカメラを示し、図15Bは、同一のカメラで実際倍率写真を撮影していることを示し、図15Cは、望遠写真を撮影していることを示す。各図面で、被写体は、同一の状態を維持している。カメラのビュスクリン(モニター)に、図15Aでは広い前景が、図15Bでは実物サイズの前景が、図15Cでは、遠距離映像を拡大した映像が表示されることが分かる。光学式ズームと同様に、デジタルズームを利用して、ユーザはカメラセンサーで処理している映像を正確に見ることができる。
[Improved digital zoom]
FIG. 15A shows a camera taking a wide-angle photograph, FIG. 15B shows that an actual magnification photograph is taken with the same camera, and FIG. 15C shows that a telephoto photograph is taken. In each drawing, the subject maintains the same state. It can be seen that a wide foreground is displayed in FIG. 15A, an actual size foreground in FIG. 15B, and an image obtained by enlarging a long-distance image in FIG. 15C on the camera screen (monitor). Similar to optical zoom, using digital zoom, the user can accurately view the image being processed by the camera sensor.

デジタルズームは、ソフトウェアで作動する。カメラは、映像中央の小さい一部のみをキャプチャーするか、全体場面をキャプチャーするか、またはこれら間の任意倍率で被写体をキャプチャーする。全体映像の記録されている部分をモニターを通じて見ることができる。中央部で相対的に高い密度で集まっているピクセルを使用する一実施例において、デジタル的にズームアウトを行う場合、ソフトウェアがすべてのデータを使用することができる。望遠撮影映像の場合には、この望遠撮影映像が小さいセンサー部分に切られて入るとしても、中央部の面積当たりピクセル数がさらに多いため、鮮明な映像になる。その理由は、中央部のピクセル密度がさらに高いからである。   Digital zoom works with software. The camera captures only a small part at the center of the video, captures the entire scene, or captures the subject at any magnification between them. The recorded part of the whole image can be viewed through the monitor. In one embodiment that uses pixels that are gathered at a relatively high density in the center, the software can use all the data when zooming out digitally. In the case of a telephoto image, even if this telephoto image is cut into a small sensor portion, the number of pixels per area in the center is larger, so that the image is clear. The reason is that the pixel density at the center is even higher.

また、広角にズームを戻せば、ソフトウェアは、中央部のデータを略映像の端部のピクセル密度に圧縮する。このようにしても、広角映像の中央部に非常に多いピクセルがあるので、広角映像の画質には影響を与えない。   If the zoom is returned to the wide angle, the software compresses the data at the center to the pixel density at the end of the video. Even in this case, since there are very many pixels in the center of the wide-angle image, the image quality of the wide-angle image is not affected.

しかし、圧縮をしなければ、中央部のピクセルでは、不要で、見えない微細なキャプチャー部分まで表示するようになり、格納容量と処理時間がさらに多く必要になる。現在の写真関連用語によれば、望遠写真を撮る時には、中央部で”RAW”で処理するかまたは圧縮しないものと呼び、一方、広角映像である時には、中央部で”JPEG”またはその他の圧縮アルゴリズムで処理するものと呼んでもよい。   However, if compression is not performed, the pixel at the center is unnecessary and a minute capture portion that cannot be seen is displayed, which requires more storage capacity and processing time. According to the current photographic terminology, when taking a telephoto, it is said to be “RAW” processed or not compressed in the center, whereas when it is wide-angle video, it is “JPEG” or other compression in the center. You may call it processing with an algorithm.

現在、デジタルズームは、当該分野の専門家が軽視している。伝統的なセンサーでキャプチャーした映像をデジタル拡大すれば、ギザギザの線に割れ、ピクセルが見え、解像度の悪い映像が作られる。光学式ズームでは、焦点距離固定レンズが作りることができる鮮明な映像を決して作ることができなかったが、今も作ることができない。また、光学式ズームは、遅くて、光学部を通過する光量が減少するようになる。   Currently, digital zoom is neglected by experts in the field. If the image captured by a traditional sensor is digitally enlarged, it will be broken into jagged lines, pixels will be visible, and an image with poor resolution will be created. Optical zoom has never made a clear image that a fixed focal length lens can make, but it still cannot. Further, the optical zoom is slow and the amount of light passing through the optical unit is reduced.

本発明の実施例は、軽くて、早くて、チープで、もう少し信頼性あるカメラを提供する。一実施例によれば、本発明はデジタルズームを提供する。光学式ズームが不要なので、根本的に構成要素の数が少なくなり、軽いレンズの設計が可能になる。   Embodiments of the present invention provide a camera that is light, fast, cheap, and a little more reliable. According to one embodiment, the present invention provides digital zoom. Since no optical zoom is required, the number of components is fundamentally reduced and a light lens can be designed.

本発明の多様な実施例によれば、多くのピクセルがセンサーの中央部に集中され、センサーの端部には少なく配置される。中央部と端部の間で多様な密度分布を形成することができる。このような特徴によってユーザは、解像度を高く維持しながらも中央部のみを利用して望遠撮影にズームインすることができる。   According to various embodiments of the present invention, many pixels are concentrated in the center of the sensor and few are located at the end of the sensor. Various density distributions can be formed between the central portion and the end portion. With such a feature, the user can zoom in to telephoto shooting using only the central portion while maintaining high resolution.

一実施例によれば、広い視野の映像を見る時には、外側のピクセル密度値で解像度を正規化するために中央部ピクセルを”格納”するか、すべて合算する。   According to one embodiment, when viewing an image with a wide field of view, the central pixel is “stored” or summed together to normalize the resolution with the outer pixel density value.

望遠モードで映像を見る時には、中央ピクセルの高い解像度を活用して、レンズやカメラ設定を全然変えなくても、最大限鮮明な映像を得ることができる。デジタルズーム機能によって極端的な望遠ズームに加えて広い視野角を得ることができる。このような特徴は、人間の目の網膜のようにデジタルセンサーが平面ではない曲面である場合にレンズが発揮することができる優れた解像力、コントラスト、速度、色分解能によって可能になる。   When viewing images in telephoto mode, you can use the high resolution of the center pixel to obtain the clearest image without changing any lens or camera settings. In addition to extreme telephoto zoom, a wide viewing angle can be obtained with the digital zoom function. Such a feature is made possible by the excellent resolving power, contrast, speed, and color resolution that the lens can exhibit when the digital sensor is a curved surface that is not flat like the retina of the human eye.

角膜及び水晶体よりなる平均的な人間の目が映像をキャプチャーするのに、平均2,500万個の杆状細胞と600万個の円錐細胞を使用する。この程度の映像データは、稀で且つ高価のカメラモデルまたは最近商用されている2つの類型のカメラがキャプチャする映像データより大きい。さらに、このようなカメラは、平面センサーのみを使用するので、略7〜20個のレンズ要素を使用しなければならない。これらカメラは、人工照明なしに、またはISO増幅(これにより、映像の微細な部分が喪失される)なしに、夕暮れ(日の暮れ)映像をキャプチャーすることができない。人間の眼球の直径は、平均的に25mmであるが、このような高級カメラは、現在対角線長さが最大48mmであるセンサーを使用する。非常に小さい目を有するイーグル目は、人間の目が有する感覚器官の個数より8倍もさらに多くて、曲面状センサーまたは網膜が発揮する光学的潜在力をさらに示している。   An average human eye consisting of cornea and lens uses an average of 25 million rod cells and 6 million cone cells to capture images. This level of video data is larger than video data captured by rare and expensive camera models or two types of cameras that have recently been commercialized. Furthermore, since such a camera uses only a planar sensor, approximately 7 to 20 lens elements must be used. These cameras are unable to capture dusk (sunset) video without artificial lighting or without ISO amplification (thus losing fine details of the video). The diameter of the human eyeball is on average 25 mm, but such high-end cameras use sensors that currently have a maximum diagonal length of 48 mm. Eagle eyes with very small eyes are eight times more than the number of sensory organs in the human eye, further illustrating the optical potential exerted by the curved sensor or retina.

本発明の実施例は、さらに信頼的で、且つ安価であり、高い性能を提供する。交換レンズがこれ以上必要ではなく、鏡作動及び連結メカニズムが不要になる。レンズ設計が単純になり、部品数が少なくて節減効果を倍加することができる。なぜなら、曲面とは異なって、平面フィルム及びセンサーは、レンズから来る光からの距離と角度が変化する所に位置するので、色収差が生じ、センサーを横切って光量が変わるからである。これを補償するために現在のレンズは、去る2世紀にわたってこのような問題をほぼ完全に緩和させたが、大きな妥協を許した。   Embodiments of the present invention are more reliable and inexpensive and provide high performance. No more interchangeable lenses are required, and mirror actuation and coupling mechanisms are not required. The lens design becomes simple and the number of parts is small, so the saving effect can be doubled. This is because, unlike a curved surface, a flat film and a sensor are located where the distance and angle from the light coming from the lens change, so that chromatic aberration occurs and the amount of light changes across the sensor. To compensate for this, current lenses have alleviated such problems almost completely over the last two centuries, but have allowed a major compromise.

その妥協には、速度、解像力、コントラスト、色分解能に対する制限が含まれている。また、従来のレンズ設計時には、複数の部品、非球面レンズ、特別な材料、各表面への特殊コーティングが必要である。また、空気−ガラス界面及びガラス−空気界面がさらに多くなり、光損失及び光反射の問題が起こる。   The compromise includes limitations on speed, resolution, contrast, and color resolution. In addition, when designing a conventional lens, a plurality of parts, an aspheric lens, a special material, and a special coating on each surface are required. In addition, the air-glass interface and the glass-air interface are further increased, causing problems of light loss and light reflection.

[ピクセル密度の可変]
本発明の一部の実施例によれば、デジタル拡大映像をキャプチャーするセンサーの中央部は、さらに高い映像品質のデジタル拡大を可能にするために高密度でピクセルを配置している。
[Variable pixel density]
According to some embodiments of the present invention, the central portion of the sensor that captures the digital magnified image has pixels arranged at a high density to allow for higher magnification video quality digital magnification.

図16及び図17は、このような特徴を示しており、センサー中央部にピクセル48を高密度で集中させる。センサーの中央部にピクセルを集中させることによって、デジタルズーム機能時に映像鮮明度の損失がなくなる。このような独特の接近法は、平面センサーでも曲面状センサーでも利得になる。図16に示された従来のセンサー46の表面には、略均一にピクセル48が配置されている。図17は、本発明によって製作されたセンサー50を示すもので、センサーの中央部にピクセル48が高い密度で配置されている。   FIGS. 16 and 17 show such a feature, in which the pixels 48 are concentrated at a high density in the center of the sensor. By concentrating the pixels in the center of the sensor, there is no loss of image clarity during the digital zoom function. Such a unique approach provides gain for both planar and curved sensors. Pixels 48 are arranged substantially uniformly on the surface of the conventional sensor 46 shown in FIG. FIG. 17 shows a sensor 50 made according to the present invention, in which pixels 48 are arranged at a high density in the center of the sensor.

本発明の他の実施例によれば、カメラが広角写真を撮影している時には、適切なソフトウェアを通じて撮影される映像の中央部の高密度データを圧縮する。これにより、システムの処理時及び記録時に要求事項が大きく減少する。   According to another embodiment of the present invention, when the camera is taking a wide-angle picture, the high-density data at the center of the picture taken through appropriate software is compressed. This greatly reduces requirements during system processing and recording.

[レンズシェード]
本発明の他の実施例は、キャプチャーされている映像が広角であるか望遠であるか否かを感知することができるレンズシェードを含んでいる。カメラが広角映像を感知する場合には、シェードが収縮し、シェードが映像領域に入らないようにする。カメラが望遠映像を撮影するものと感知すれば、シェードが伸長し、映像領域以外の所から来る外部光(フレアや曇り映像の原因になる)を遮断する。
[Lens Shade]
Another embodiment of the present invention includes a lens shade that can sense whether the image being captured is wide-angle or telephoto. When the camera senses a wide-angle image, the shade contracts so that the shade does not enter the image area. If the camera senses that it will shoot a telephoto image, the shade will extend, blocking external light coming from outside the image area (causing flare and cloudy images).

図18及び図19は、伸縮可能なレンズシェードがオプションで装着されたカメラを示す。広角撮影時には、レンズシェードが参照番号52のように収縮する。望遠撮影の場合にはレンズシェードが参照番号54のように伸長する。図20及び図21は、図18、図19と類似しているが、平面センサーが使用されたカメラを示し、レンズシェード機能を別に独立的に適用可能であることを示している。   18 and 19 show a camera in which a retractable lens shade is optionally attached. During wide-angle shooting, the lens shade contracts as indicated by reference numeral 52. In the case of telephoto shooting, the lens shade extends as indicated by reference numeral 54. FIGS. 20 and 21 are similar to FIGS. 18 and 19, but show a camera using a flat sensor, and indicate that the lens shade function can be applied independently.

[ダストの減少]
本発明の実施例は、光学式ズームがなく、レンズ交換が不要なので、従来カメラで問題になったダストを減少させる。したがって、移動通信装置に内蔵するカメラを密閉することができ、画質を妨害するダストが入らない。不活性乾燥気体(アルゴン、キセノン、クリプトンなど)をカメラ筺体14にあるレンズとセンサー室内に密封することによって、酸化と凝縮を低減することができる。このようなガスを使用する場合、カメラはまた、断熱性が良好になり、温度変化が少なくなる利得を得ることができ、カメラをさらに広い温度範囲で使用することができる。
[Dust reduction]
Embodiments of the present invention reduce dust that has been a problem with conventional cameras because there is no optical zoom and no lens replacement is required. Therefore, the camera built in the mobile communication device can be sealed, and dust that disturbs image quality does not enter. Oxidation and condensation can be reduced by sealing an inert dry gas (such as argon, xenon, krypton, etc.) within the lens and sensor chamber in the camera housing 14. When such a gas is used, the camera can also have a good thermal insulation, gain a temperature change less, and can be used in a wider temperature range.

[完全密閉カメラ]
本発明の他の実施例によれば、カメラ全体をアルゴン、クリプトン、キセノンなどの不活性ガスで密封することができる。
[Completely sealed camera]
According to another embodiment of the present invention, the entire camera can be sealed with an inert gas such as argon, krypton, or xenon.

[光学性能の向上]
本発明は、フラッシュ照明なしに(または動きのための投光照明なしに)監視する目的に、あるいは速い動作を撮影する時に有用な超高速レンズとともに具現することができる。これが可能な理由は、非平面センサーを利用するからである。そして、平面センサーやフィルムによる制約がないので、実用的な側面で、f/0.7またはf/0.35レンズのようにさらに速い範囲が可能になる。
[Improved optical performance]
The present invention can be implemented with an ultra high speed lens useful for monitoring without flash illumination (or without floodlight for motion) or when shooting fast motion. This is possible because non-planar sensors are used. And since there is no restriction | limiting by a plane sensor or a film, a still faster range like a f / 0.7 or f / 0.35 lens is attained in a practical side.

新しいレンズ構成が可能になるので、このようなすべての改善事項が実用化される。現在、平面フィルムとセンサー用レンズの設計時には、光がさらに遠く移動し、さらに多く屈折するセンサーの端部で発生する”レインボー効果”または色収差を補償しなければならない。現在のレンズ及びセンサー設計と、これと結合された処理アルゴリズムは、センサー端部で光の強さが弱いことを補償しなければならない。このような補償により、性能向上の可能性が制限される。   All these improvements are put to practical use as new lens configurations become possible. Currently, when designing planar films and sensor lenses, the “rainbow effect” or chromatic aberration that occurs at the edge of the sensor where light travels farther and refracts more must be compensated. Current lens and sensor designs and associated processing algorithms must compensate for the low light intensity at the sensor end. Such compensation limits the potential for performance improvement.

カメラレンズとボディーが密閉されているので、腐食及び錆を低減するために、最終組立時にアルゴン、キセノン、クリプトンなどのような不活性ガスを注入することができる。本発明のカメラは、さらに広い温度範囲で作動することができる。これは、人工衛星に設置したカメラ及び地上の両方に利得になる。   Since the camera lens and body are sealed, an inert gas such as argon, xenon, krypton, etc. can be injected during final assembly to reduce corrosion and rust. The camera of the present invention can operate over a wider temperature range. This is a gain for both the camera installed on the satellite and the ground.

[センサーの回転及び移動]
図22、図23は、センサー組立をさらに容易にするために、間隙34により区分されているセンサーセグメント32cを有する他の構造のセンサー配列体を示す。本実施例によれば、停止カメラにこのようなセンサー配列を適用し、短い時間に連続して2枚の写真を撮ることができる。
[Rotation and movement of sensor]
22 and 23 show another structure of sensor array having sensor segments 32c separated by gaps 34 to further facilitate sensor assembly. According to the present embodiment, such a sensor arrangement is applied to the stop camera, and two pictures can be taken continuously in a short time.

図面で、センサー配列が元の位置74と回転位置76にあるものをそれぞれ図示した。1番目の写真撮影時と2番目の写真撮影時との間でセンサー配列体の位置が変わる。1番目の露出時に漏れた映像をソフトウェアで認識し、この漏れた映像データを2番目の露出時に取得し、さらに1番目の映像に差しこむ(stitch)。センサーの動きまたは方向の変更は、センサーファセットのパターンによって変わることができる。   In the drawing, the sensor array is shown in its original position 74 and rotational position 76, respectively. The position of the sensor array changes between the time when the first photo is taken and the time when the second photo is taken. The leaked video at the first exposure is recognized by software, and the leaked video data is acquired at the second exposure and further inserted into the first video (stitch). Changes in sensor movement or direction can vary depending on the sensor facet pattern.

動画カメラも同様に動作することができる。それとも、他の実施例として、単純にセンサーを動かして、以前位置のデータを利用して新しい映像だけをキャプチャーすることによって、後続処理過程で間隙を満たすことができる。この方法は、配列されたセンサーの間に間隙がある、動くセンサーを使用して映像をキャプチャーするものである。この方法によれば、セグメント間の空間がより少なく重要なので、製作が非常に容易になる。一例として、中央の四角形センサーを8個の四角形センサーで1列取り囲み、これをさらに16個の四角形センサーで1列取り囲む。センサーは、円形光学映像に適合するように当該サイズを定め、各行には。若干曲率を付与し、全体的に非平面センサーを作る。   A video camera can operate in the same way. Or, as another example, the gap can be filled in the subsequent processing process by simply moving the sensor and capturing only a new image using the data of the previous position. This method captures images using a moving sensor with a gap between the arranged sensors. This method is very easy to manufacture because the space between the segments is less important. As an example, the center square sensor is surrounded by eight square sensors, and this is further surrounded by 16 square sensors. The sensor is sized to fit the circular optical image, and each line has it. A slight curvature is given to make a non-planar sensor as a whole.

使用時には、まず、カメラで1つの写真を撮る。次に、直ちにセンサーを少し回転させるか、またはその位置を移動し、2番目の映像をすぐキャプチャーする。ソフトウェアにより間隙がある位置を把握し、2番目の写真から新しいデータを1番目の写真に差し込む(stitch)。他の方式として、センサーの配列パターンによって、センサーが2次元空間で線形的に移動することもでき、曲面に相当するように3次元で円弧に沿って移動することも可能である。   When using, first take a picture with the camera. Next, immediately rotate the sensor a little or move its position and capture the second video immediately. The software knows where the gap is and inserts new data from the second photo into the first photo (stitch). As another method, the sensor can be linearly moved in a two-dimensional space depending on the arrangement pattern of the sensors, or can be moved along an arc in three dimensions so as to correspond to a curved surface.

この概念によって複雑なセンサーをより容易に製作することができる。この場合に、複雑なセンサーは、複数の小さいセンサーで構成された大型センサーである。このような複雑なセンサーを利用して焦点映像をキャプチャーすれば、完全な映像を作るのに必須なデータが各センサー間の間隙から漏れる。間隙を小さくすれば、この問題をさらに低減することができるが、小さい間隙を有するセンサーの組立がさらに難しくなる。間隙が大きければ、センサー組立がさらに容易で、且つ経済的だが、完全でない映像が作られる。   This concept allows complex sensors to be made more easily. In this case, the complex sensor is a large sensor composed of a plurality of small sensors. If such a complex sensor is used to capture a focused image, data necessary for creating a complete image leaks from the gap between the sensors. Reducing the gap can further reduce this problem, but makes it more difficult to assemble a sensor with a small gap. Larger gaps are easier and more economical to assemble the sensor, but produce incomplete images.

しかし、本方法によれば、1番目の映像の撮影後に、センサーを移動し、迅速に2番目の映像を撮影することによって、前記問題を解決する。これにより、完全な映像を得ることができ、ソフトウェアを利用して、間隙から来た2番目の映像により集められたデータを分離し、1番目のデータに接合させる。   However, according to the present method, after the first video is shot, the problem is solved by moving the sensor and shooting the second video quickly. Thereby, a complete image can be obtained, and data collected by the second image coming from the gap is separated using software and joined to the first data.

迅速に連続露出する間に映像を少し移動させるためのレンズ要素または反射器を移動させるかまたは傾けることによって、同一の結果を得ることができる。本実施例によれば、本発明のカメラでは、公知の”映像安定化(image stabilization)”技法を利用し、但し、安定化機能を根本的に変更して適用する。本カメラには、1番目及び2番目の映像の両方で映像安定化を活用することができる。この方法は、露出時のカメラ動きの影響を中和させる。このような動きは、手の震えやエンジン振動から来ることができる。しかし、本実施例によれば、1番目の露出後に映像安定化を反対に適用し、”映像不安定化”または”意図的ジッター(jitter)”を実施することによって、2番目の露出中にセンサー像の映像を少し移動させる。本来位置に固定されているセンサーとともにこの方法を適用する場合にも、やはり、2番目の露出時に映像が移動することによって、1番目の露出でファセット間の間隙を検出することができ、漏れた映像を最終映像内に記録及び結合することができる。   Identical results can be obtained by moving or tilting the lens element or reflector to move the image slightly during rapid and continuous exposure. According to the present embodiment, the camera of the present invention uses a known “image stabilization” technique, except that the stabilization function is fundamentally changed and applied. This camera can take advantage of video stabilization for both the first and second video. This method neutralizes the effects of camera movement during exposure. Such movement can come from hand tremors or engine vibrations. However, according to this embodiment, after the first exposure, video stabilization is applied oppositely, and during the second exposure, by performing “video destabilization” or “intentional jitter”. Move the sensor image slightly. Even when this method is applied together with a sensor that is fixed in position, the gap between facets can be detected at the first exposure by moving the image at the second exposure. Video can be recorded and combined in the final video.

図23に示された例では、センサーが前後に回転する。他の実施例によれば、センサーを横に、または対角線に移動させることができる。また、このセンサーは、全体円のうち一部円弧だけ回転することができる。他の実施例によれば、ソフトウェアがデータを結合して完全な映像を作る間に、センサーを持続的に回転させることもできる。   In the example shown in FIG. 23, the sensor rotates back and forth. According to other embodiments, the sensor can be moved sideways or diagonally. Further, this sensor can rotate only a part of the entire circle. According to another embodiment, the sensor can be continuously rotated while the software combines the data to create a complete image.

また、図24A及び図24Bは、第2のセンサー群を示す。センサーは、初めに元の位置78にあるものと示されていて、次に移動した位置80にあるものと示されている。   FIG. 24A and FIG. 24B show the second sensor group. The sensor is first shown to be in the original position 78 and then shown to be in the moved position 80.

[センサーグリッドパターン]
図25A、図25B、図25C、図25Dは、センサー82、84、86、88の4種類の異なる格子パターンに対する4種類の異なる実施例を示している。ファセット32e32f、32g及び32h間の間隙34を利用して曲面状センサーの製造が可能である。
[Sensor grid pattern]
25A, 25B, 25C, and 25D show four different embodiments for four different grid patterns of sensors 82, 84, 86, and 88. FIG. A curved surface sensor can be manufactured using the gap 34 between the facets 32e32f, 32g, and 32h.

[センサーの電気的連結]
図26、図27、図28は、センサーに連結する電気連結線の他の実施例を示す。
[Electrical connection of sensor]
26, 27, and 28 show another embodiment of the electrical connection line that connects to the sensor.

図26は、センサー90に略螺旋形の電気連結導体92が適用されたものを示す。電気導体は、参照番号94で指定された地点でセンサーに連結され、参照番号96で指定された地点で信号処理器に連結される。この実施例は、図23に示されたように、1番目と2番目の露出の間にセンサーが回転する場合に使用することができる電気連結方式である。この配線方式は、導体92の曲がりを低減し、寿命を延長させる。信号処理器は、センサー組立体に内蔵されている。   FIG. 26 shows a sensor 90 to which a substantially helical electrical connection conductor 92 is applied. The electrical conductor is coupled to the sensor at the point designated by reference numeral 94 and to the signal processor at the point designated by reference numeral 96. This embodiment is an electrical connection method that can be used when the sensor rotates between the first and second exposures as shown in FIG. This wiring method reduces the bending of the conductor 92 and extends the life. The signal processor is built into the sensor assembly.

図27は、”アコーデオン”形態の導体100が連結されたセンサー102の裏面を示し、A地点でセンサーと連結され、B地点で信号処理器と連結される。この実施例は、図24のように、1番目と2番目の露出間にセンサーが回転せずに移動する場合に使用可能である。このような連結方式により、コイル配線のように、前後への20センサー連結に耐えることができる。   FIG. 27 shows the back side of the sensor 102 to which the conductor 100 in the form of “accordion” is connected, which is connected to the sensor at point A and connected to the signal processor at point B. This embodiment can be used when the sensor moves without rotating between the first and second exposures as shown in FIG. With such a connection method, it is possible to withstand 20 sensor connections to the front and rear as in the case of coil wiring.

図28は、略放射状で導体が配線されたセンサー114の裏面を示す。各導体は、リングに接触しているブラシBに連結される。ブラシがリングの上に接触した状態で動きながら回転センサーの出力を集めて中央点Cから処理器に伝送する。本実施例は、露出中にセンサーが回転する場合に使用することができる。また、この連結方式は、他の実施例、例えば、続いて回転するセンサーにも適用可能である。このような実施例によれば、センサーが一方向に続いて回転し、ソフトウェアが間隙を検出し、1番目の露出から漏れたデータを満たす。   FIG. 28 shows the back surface of the sensor 114 having a substantially radial conductor. Each conductor is connected to a brush B in contact with the ring. The output of the rotation sensor is collected while moving while the brush is in contact with the ring, and transmitted from the center point C to the processor. This embodiment can be used when the sensor rotates during exposure. This connection method can also be applied to other embodiments, for example, a sensor that subsequently rotates. According to such an embodiment, the sensor rotates continuously in one direction and the software detects the gap and fills the data leaked from the first exposure.

[無線連結]
図29は、無線連結装置118のブロックダイヤグラムである。無線受信機122に信号を送る送信機120にセンサー12が連結される。受信機は、信号処理器124に連結される。
[Wireless connection]
FIG. 29 is a block diagram of the wireless coupling device 118. Sensor 12 is coupled to transmitter 120 that sends a signal to wireless receiver 122. The receiver is coupled to the signal processor 124.

本発明で得られる利得を要約すれば、次の通りである。しかし、これらに限定されるものではない。
高解像度デジタルズーム機能
速い
軽い
安価である
長い焦点範囲
信頼性優秀
低い色収差
より精密なピクセル解像度
フラッシュまたは投光照明の不要
広角から望遠までのズーム機能
The gain obtained by the present invention can be summarized as follows. However, it is not limited to these.
High-resolution digital zoom function Fast, light, long focus range reliability Excellent low chromatic aberration More precise pixel resolution Flash or floodlight unnecessary Zoom function from wide angle to telephoto

<III.追加実施例>
本発明による多くの好ましい特徴を有する、カメラ150を含む移動通信装置について図30及び図31を参照して説明する。
<III. Additional Examples>
A mobile communication device including a camera 150 having many preferred features according to the present invention will be described with reference to FIGS.

バッテリー、シャッターリリース、絞りモニター、モニター画面などのような既存の機能については明確なので、説明を省略する。   Since existing functions such as the battery, shutter release, aperture monitor, monitor screen, etc. are clear, explanations are omitted.

カメラは、略曲面型センサー160とレンズ156を収容している密閉された筺体154を含む。筺体154には、アルゴン、キセノン、クリプトンで満たされる。センサー160の前面を図31に概略的に示しているが、複数の平面四角形ピクセル要素(すなわちファセット)162が互いに相対的に傾いてほぼ曲面を成している。ピクセル要素162の間に生じる略三角形間隙164の領域を低減するために中央部四角形170を最も大きくし、これを取り囲んでいる8個の隣接四角形は、それより少し小さくして、当該外郭の角部が互いに当接するか、ほぼ当接するようにする。同様に、これらを取り囲んでいる16個の隣接四角形176は、その内側四角形172より少し小さくする。   The camera includes a sealed housing 154 that houses a generally curved sensor 160 and a lens 156. The housing 154 is filled with argon, xenon, and krypton. The front surface of the sensor 160 is schematically shown in FIG. 31, but a plurality of planar square pixel elements (ie, facets) 162 are inclined relative to each other to form a substantially curved surface. The central square 170 is maximized to reduce the area of the generally triangular gap 164 that occurs between the pixel elements 162, and the eight adjacent squares surrounding it are slightly smaller so that the corners of the outline The parts are brought into contact with each other or are almost in contact with each other. Similarly, the 16 adjacent squares 176 that surround them are made slightly smaller than their inner squares 172.

中央部四角形170は、最も高いピクセル密度を有し、この四角形ファセットを単独で使用して望遠映像をキャプチャーする。内側で取り囲んでいる四角形172は、中間密度でピクセル配置し、実際倍率写真の画質を提供する。   The center square 170 has the highest pixel density and uses this square facet alone to capture telephoto images. The square 172 that encloses inside is pixelated at an intermediate density and provides the image quality of an actual magnification photograph.

外側を取り囲んでいる四角形176は、最小密度のピクセルを有する。本実施例において、ピクセル要素162間の間隙164は、電気連結線が通る通路として使用する。カメラ150は、また、レンズシェード伸縮部180をさらに含み、これには、内側の固定されたシェード部材182、第1可動シェード部材184、放射状に最外郭にある第2可動シェード部材186が含まれる。図30のように、ユーザが広角写真を撮影すれば、シェード部材が収縮する。この場合には、極度の広角時に入る迷光だけが遮断される。このモードでは、データ処理時間及び記録要求条件を低減するために、曲面状センサーの中央部分170、172の高密度ピクセルデータを、センサーの端ファセット176での低いピクセル密度と同一にするように全体映像領域にわたって正規化することができる。   The enclosing rectangle 176 has the lowest density of pixels. In this embodiment, the gap 164 between the pixel elements 162 is used as a path through which the electrical connection line passes. The camera 150 further includes a lens shade extender 180, which includes an inner fixed shade member 182, a first movable shade member 184, and a second movable shade member 186 that is radially outermost. . As shown in FIG. 30, when the user takes a wide-angle photograph, the shade member contracts. In this case, only stray light entering at an extreme wide angle is blocked. In this mode, in order to reduce data processing time and recording requirements, the high density pixel data in the central portion 170, 172 of the curved sensor is generally made to be the same as the low pixel density at the sensor end facets 176. It can be normalized over the video area.

実際倍率写真の場合には、シェード部材184が伸長し、被写体領域の外部から来る迷光を遮断する。このモードでは、曲面状センサーのデータファセット172の一部を圧縮する。処理時間及び記録要求条件を低減するためにピクセル密度が高い最も中心地域170のデータを全体映像領域にわたって正規化することができる。ユーザがデジタルズームを利用して望遠写真を撮れば、シェード部材186が伸長する。このモードでは、曲面状センサー160の中央部170のみを使用する。このセンサー中央部にのみ高い密度でピクセルが覆われているので、映像は、鮮明になる。   In the case of an actual magnification photograph, the shade member 184 expands to block stray light coming from outside the subject area. In this mode, a portion of the data facet 172 of the curved sensor is compressed. In order to reduce processing time and recording requirements, data of the central area 170 having the highest pixel density can be normalized over the entire video area. When the user takes a telephoto photograph using the digital zoom, the shade member 186 extends. In this mode, only the central portion 170 of the curved surface sensor 160 is used. Since pixels are covered with high density only in the center of the sensor, the image becomes clear.

動作を見れば、センサー範囲内にいるすべての間隙を満たすために、すなわち1回露出時に間隙164から漏れるピクセルデータを得るために、カメラ150は、2回の露出を行う。このために、カメラは、次のような2つの方法のうち1つを実行する。第一に、前述したように、センサーを移動させた後、続いて迅速に2番目の露出をする方法である。処理ソフトウェアにより映像センサーの間隙に起因して漏れたデータを1番目の露出時に検出し、この漏れたデータを1番目の映像に差し込む。これにより、完全な映像が生成される。動画の場合には、このような処理を連続で実行し、3番目の露出時にその以前または後続露出のうち1つを選択するようにして、完全な映像を生成する。   In operation, the camera 150 performs two exposures to fill all gaps within the sensor range, that is, to obtain pixel data that leaks from the gap 164 upon a single exposure. For this purpose, the camera performs one of the following two methods. First, as described above, after the sensor is moved, the second exposure is then performed quickly. The data leaked due to the gap of the image sensor is detected by the processing software at the time of the first exposure, and the leaked data is inserted into the first image. As a result, a complete video is generated. In the case of a moving image, such a process is continuously performed, and one of the previous or subsequent exposures is selected at the time of the third exposure to generate a complete image.

第二に、現在当該分野に公知されている”映像安定化”を利用して標準プロセスを根本的に変更する方法である。1番目の露出時に映像を安定化させる。一旦記録されれば、この”映像安定化”を停止し、映像を安定化装置で移動させ、さらに安定した状態で2番目の映像を撮影する。この方法では、センサーを全然動くことなく、完全な映像を再び作ることができる。図30に示された点線は、焦点処理の一実施例でのレンズの2次元的移動を示すものである。意図的ジッタリング(jittering)に関する本発明の他の実施例によれば、レンズが前後に移動はしないが、その代わりにセンサーに結ばれる映像の位置を変更するために傾ける。   The second is a method of fundamentally changing the standard process using “video stabilization” which is currently known in the art. Stabilize the video during the first exposure. Once recorded, this “image stabilization” is stopped, the image is moved by the stabilization device, and the second image is captured in a more stable state. In this way, a complete image can be made again without moving the sensor at all. The dotted line shown in FIG. 30 shows the two-dimensional movement of the lens in one embodiment of the focus processing. According to another embodiment of the invention for intentional jittering, the lens does not move back and forth, but instead is tilted to change the position of the image connected to the sensor.

前述したカメラ150には、多くの長所がある。アルゴンなどのガスが満たされた筺体154を密閉することによって、部品の酸化が防止され、広範囲な温度範囲にわたって動作上の断熱効果を得ることができる。   The camera 150 described above has many advantages. By sealing the housing 154 filled with a gas such as argon, the components are prevented from being oxidized, and an operational thermal insulation effect can be obtained over a wide temperature range.

高いピクセル密度の中央部四角形170の価格が相対的に高いが、これは、比較的大きさが小さく、1つだけを必要とするので、全体費用は節減される。別途の部属レンズ無しに良好なデジタルズームを具現することができるという点から、費用節減効果が大きい(部属レンズの価格は<センサーの価格より非常に高くて、大きくて、重くて、遅い)。外側を取り囲んでいるセンサー176は、サイズが最も小さくて、ピクセル数が少ないので、相対的に安価である。したがって、四角形要素の全体組立体を見る時、センサーの全体費用は、広い遠近範囲にわたって良好な性能を得ることができるという点を考慮すれば、低い。   Although the price of the high pixel density center square 170 is relatively high, it is relatively small and requires only one, thus reducing overall costs. The cost saving effect is great because a good digital zoom can be realized without a separate sub lens (the sub lens price is much higher than the sensor price, large, heavy and slow). The sensor 176 that surrounds the outside is relatively inexpensive because it is the smallest in size and has a small number of pixels. Thus, when looking at the overall assembly of square elements, the overall cost of the sensor is low, considering that good performance can be obtained over a wide perspective range.

カメラ150を多様に変形することができる。例えば、レンズ156をモノリシックではない複数の部品で構成することができる。筺体154を他の不活性ガスまたは無反応ガス(窒素、クリプトン、キセノン、アルゴンなど)で密封してもよく、または全然密封しなくてもよい。ピクセルまたはファセット170、172、176は、直四角形、六角形、またはその他適切な形状であることができる。正四角形と直四角形の生産が最も容易である。以上で、中央部ピクセルとこれを2層で取り囲む四角形ピクセルについて説明したが、取り囲む層数は、任意であって、所望の層数で具現することができる。   The camera 150 can be variously modified. For example, the lens 156 can be composed of a plurality of parts that are not monolithic. The enclosure 154 may be sealed with other inert or non-reactive gases (nitrogen, krypton, xenon, argon, etc.) or may not be sealed at all. Pixels or facets 170, 172, 176 can be rectangular, hexagonal, or other suitable shapes. The production of regular squares and squares is the easiest. The center pixel and the quadrangle pixel surrounding it with two layers have been described above, but the number of surrounding layers is arbitrary and can be realized with a desired number of layers.

図32は、図30及び図31に示されたカメラ150の多くの特徴を有するカメラ250のブロックダイヤグラムである。非平面センサー260は、高いピクセル密度を有する中央領域270と低いピクセル密度を有するファセットよりなる周辺領域272とで構成される。シャッター制御機274も示されている。レンズ256の焦点/安定化作動メカニズム290とシャッター制御機274とレンズシェード作動器280は、映像シーケンス処理器200によって制御される。   FIG. 32 is a block diagram of a camera 250 having many features of the camera 150 shown in FIGS. The non-planar sensor 260 is composed of a central region 270 having a high pixel density and a peripheral region 272 composed of facets having a low pixel density. A shutter controller 274 is also shown. The focus / stabilization operation mechanism 290 of the lens 256, the shutter controller 274, and the lens shade actuator 280 are controlled by the video sequence processor 200.

ファセット270、272にあるピクセルからの信号は、遠眼センサーキャプチャー装置202に入力される。この装置202の出力は、自動焦点、自動露出/ゲイン、自動ホワイトバランス作用をする装置204に連結されている。この装置202の他の出力は、ピクセル密度正規化装置206に入力され、その出力は、映像処理エンジン208に入力される。エンジン208の第1出力は、ディスプレイ/LCDコントローラー210に入力され、エンジン208の第2出力は圧縮及び格納コントローラー212に入力される。本発明の多様な実施例の特徴と変形は、要望通り結合または代替することができる。   Signals from pixels at facets 270, 272 are input to the far-field sensor capture device 202. The output of this device 202 is coupled to a device 204 that performs autofocus, autoexposure / gain, and autowhite balance functions. The other output of this device 202 is input to the pixel density normalizer 206, and the output is input to the video processing engine 208. A first output of engine 208 is input to display / LCD controller 210 and a second output of engine 208 is input to compression and storage controller 212. The features and variations of the various embodiments of the invention can be combined or substituted as desired.

<IV.曲面状センサーカメラを有する移動通信装置>
図33、図34、図35、図36は、移動通信装置に曲面状センサーカメラを結合した、本発明の一実施例を示す。移動通信装置としては、携帯電話、ラップトップ、ノートパソコンまたは ネットブックパソコン、またはその他の通信、記録、または計算のための適切な装置または手段を挙げることができる。
<IV. Mobile communication device having curved sensor camera>
33, 34, 35, and 36 show an embodiment of the present invention in which a curved sensor camera is coupled to a mobile communication device. Mobile communication devices can include cell phones, laptops, notebook or netbook computers, or other suitable devices or means for communication, recording, or computation.

図33は、このような装置の特定実施例を示す側面図であって、表面305a及び裏面305bの両方で停止写真とビデオ映像を撮影する進化した形態のカメラ150を含む。筺体302にマイクロコントローラー304、ディスプレイ画面306、タッチスクリーンインターフェース308a、ユーザインターフェース308bが内蔵される。電源及び/またはデータ端子310とマイクが筺体302の下端に位置している。ボリューム及び/または音消去操作スイッチ318が筺体302の薄い側面のうち1つに設置される。スピーカー314とアンテナ315が筺体302の上側部分の内側に設置されている。   FIG. 33 is a side view illustrating a specific embodiment of such an apparatus, including an evolved form of camera 150 that captures stop photos and video footage on both the front surface 305a and the back surface 305b. The housing 302 includes a microcontroller 304, a display screen 306, a touch screen interface 308a, and a user interface 308b. A power and / or data terminal 310 and a microphone are located at the lower end of the housing 302. A volume and / or sound canceling operation switch 318 is installed on one of the thin side surfaces of the housing 302. A speaker 314 and an antenna 315 are installed inside the upper portion of the housing 302.

図34及び図35は、他の実施例300aの斜視図330、334を示す。図36及び図37は、さらに他の実施例300bの斜視図338、340を示す。   34 and 35 show perspective views 330 and 334 of another embodiment 300a. 36 and 37 show perspective views 338, 340 of yet another example 300b.

<V.センサーが既存には記録することができない細密な映像をキャプチャーするための方法>
この代替方法は、複数回迅速に露出するものの、各露出別に精密に少しずつ移動する。例として、同じ場面を4回撮影するものの、各露出ごとにそれぞれ4方向に映像を1/2ピクセルずつ移動する(実際には、使用する映像の移動量を変化させて、3、4、5回以上の露出を適用してもよい)。
<V. Method for capturing minute images that cannot be recorded by existing sensor>
This alternative method exposes multiple times quickly, but moves precisely little by little for each exposure. For example, although the same scene is shot four times, the image is moved by 1/2 pixel in each of the four directions for each exposure (actually, the moving amount of the image to be used is changed to 3, 4, 5). More than one exposure may be applied).

例えば、図38の木は、カメラから遠く離れていて、水平に4個ピクセルを占め(ピクセルとピクセルとの間には空白がある)、垂直には空白を含んで5個ピクセルを占めている(現在市販されているカメラは、25万ピクセルの解像度を有するところ、この木の映像は、映像領域の百万分の一より小さくて、極度に拡大しない限り、目視では区別することができない)。   For example, the tree in FIG. 38 is far from the camera and occupies 4 pixels horizontally (there is a space between pixels), and vertically occupies 5 pixels, including spaces. (Currently commercially available cameras have a resolution of 250,000 pixels, and the image of this tree is smaller than one millionth of the image area and cannot be distinguished by visual inspection unless it is extremely enlarged.) .

図39は、平面でも曲面でも特定カメラセンサーの一部分を示す。以下の説明で、垂直列は、文字で、水平列は、数字で番号を付けた。黒色部分は、ピクセル間の空白を示す。   FIG. 39 shows a part of a specific camera sensor, both flat and curved. In the following description, the vertical columns are numbered with letters and the horizontal columns are numbered. A black part shows the space between pixels.

図40は、最初に露出時に木の映像がピクセル上にどのように位置するかを示している。木の映像がピクセルC2、C3、D3、C4、D4、B5、C5、D5にのみ”他の所よりさらに多く覆われている”を注目しなければならない。これらピクセルを当該映像として記録する。   FIG. 40 shows how the tree image is positioned on the pixel when initially exposed. It should be noted that the image of the tree is “covered more than elsewhere” only in pixels C2, C3, D3, C4, D4, B5, C5, D5. These pixels are recorded as the video.

図41は、露出を1回行った時のツリーの結果映像を示す。黒くなったピクセルが1番目の映像になる。   FIG. 41 shows a result image of the tree when the exposure is performed once. The black pixel becomes the first image.

図42は、2番目の露出データを示す。今回の露出時には、映像が右側に1/2ピクセルだけ移動したことを注目しなければならない。映像の移動のためには、物理的にセンサーを移動させてもよく、当該分野で公知されている”映像安定化”技法を反対に適用してもよい。映像安定化は、露出時にカメラが動きに起因して発生する像雲り現象を除去する方法である。2番目の露出のために、この技法を反対に適用し、センサーに結像された映像を移動させる。露出と露出との間だけで映像安定化技法を逆適用することは、独特の技法であって、本発明で特許請求する。   FIG. 42 shows the second exposure data. It should be noted that at the time of this exposure, the image has moved by ½ pixel to the right. For moving the image, the sensor may be physically moved, and the “image stabilization” technique known in the art may be applied in reverse. Image stabilization is a method of removing image clouding that occurs due to camera movement during exposure. For the second exposure, this technique is applied in the opposite direction to move the image imaged on the sensor. The reverse application of video stabilization techniques only between exposures is a unique technique and is claimed in the present invention.

図42で、”他の所よりさらに多く覆われている”映像のピクセルは、D2、C3、D3、C4、D4、(E4はどちらでもよい)、C5、D5、E5である。これによる結果映像データを図43に示した。   In FIG. 42, the pixels of the image “covered more than others” are D2, C3, D3, C4, D4 (E4 may be either), C5, D5, and E5. The resulting video data is shown in FIG.

図44は、3番目の露出データを示す。今回は、映像を2番目の露出データから上方に1/2ピクセルだけ移動させる。結果的に、木がピクセルD2、C3、D3、C4、D4、E4、D5上を占めている。この3番目の露出の結果データは、図45の通りである。   FIG. 44 shows the third exposure data. This time, the image is moved upward by ½ pixel from the second exposure data. As a result, the tree occupies the pixels D2, C3, D3, C4, D4, E4, and D5. The result data of the third exposure is as shown in FIG.

続いて、図46の例題では、映像を3番目の露出データから1/2ピクセルだけ左側に移動させる。その結果、映像がピクセルC2、C3、D3、B4、C4、D4、C5上に位置する。   Subsequently, in the example of FIG. 46, the image is moved to the left by ½ pixel from the third exposure data. As a result, the image is located on the pixels C2, C3, D3, B4, C4, D4, and C5.

図47は、4番目の露出データを記録した映像を示す。カメラは、同一の木の映像に対して4種類の場面を有する。   FIG. 47 shows an image in which the fourth exposure data is recorded. The camera has four types of scenes for the same tree image.

現在の映像安定化は、1回露出中に発生する微細な手の震え、さらに、モーターなどの振動を中和し、像曇りを除去している。このような機能は、第2、第3、第4、またはそれ以上の位置への映像移動が迅速に行われることができることを暗示する。   Current image stabilization neutralizes minute hand tremors that occur during a single exposure, and also neutralizes vibrations from motors, etc., to remove image fogging. Such a function implies that video movement to a second, third, fourth, or higher position can occur quickly.

大部分のデジタルカメラも、後続モデルの向上によって動画カメラになっていることのように(以前には停止映像カメラしかなかった)、ピクセル応答時間も続いて改善されている。これは、また迅速な多重露出が行われることができることを暗示し、これは、特に動画撮影技法の本質的な面なのでそうである。   Just as most digital cameras have become video cameras due to improvements in subsequent models (previously there were only stopped video cameras), pixel response times have continued to improve. This also implies that rapid multiple exposures can be made, especially since this is an essential aspect of the motion picture technique.

多重露出時に各露出中に映像を安定させながら、各露出ごとに映像を少しずつ一定の量だけ移動させるように映像安定化メカニズムのモードを変えることに対しては、以前に実施したか、または暗示しなかった。   For changing the mode of the image stabilization mechanism to move the image a small amount by each exposure while stabilizing the image during each exposure during multiple exposure, or Not implied.

同一の効果のための他の方式として、センサーを少し移動することも新規の方法である。   Another way to achieve the same effect is to move the sensor slightly.

ソフトウェアが4個のキャプチャーされた映像を解釈するが、これは、本発明の請求範囲の一部である。ソフトウェアは、図45と図47のデータを”見て”から、この映像が何でも、下側の中間に短い断片があるものと把握する。図41と図43では、この断片が漏れているので、ソフトウェアは、この断片の幅は、1ピクセルであり、長さは、半分(1/2)ピクセルであるものと決定する。   The software interprets the four captured images, which is part of the claimed invention. The software grasps that there is a short fragment in the lower middle of any video from “see” the data in FIG. 45 and FIG. In FIG. 41 and FIG. 43, since this fragment is leaking, the software determines that the width of this fragment is 1 pixel and the length is half (1/2) pixel.

ソフトウェアは、全体4個の場面を見てから、この映像が何でも、前記断片上に、他の部分より広くて水平で3個のピクセルを占める基端部があるものと把握する。これは、図45と図47の4行と、図41及び図43の5行を根拠として決定する。   After seeing all four scenes, the software knows that whatever the video is, there is a base on the fragment that occupies three pixels that is wider and horizontal than the rest. This is determined based on the four lines in FIGS. 45 and 47 and the five lines in FIGS. 41 and 43.

また、ソフトウェアは、図41及び図43の3行と4行を見て、この映像が何であるかは分からないが、前記広い基端部上に第2層が幅2ピクセル、高さ2ピクセルを占めていると一旦把握する。しかし、ソフトウェアは、さらに図45と図47の3行を見て、前記第2層の幅は、2ピクセルであるが、高さは1ピクセルになってもよいことを確認する。ソフトウェアは、このような異なる結果を平均し、第2階層は、11/2ピクセルの高さを有するものと結論付ける。   The software does not know what this image is by looking at lines 3 and 4 of FIGS. 41 and 43, but the second layer is 2 pixels wide and 2 pixels high on the wide base end. Once grasp that it is occupied. However, the software further looks at the three rows of FIGS. 45 and 47 and confirms that the width of the second layer is 2 pixels, but the height may be 1 pixel. The software averages these different results and concludes that the second hierarchy has a height of 11/2 pixels.

ソフトウェアは、4個の映像すべての2行を見て、第2層の上にさらに狭い映像がさらにあることを認知する。この映像は、一貫的に1ピクセルの幅と1ピクセルの広さを占め、第2層の上に置かれていて、最も広い基端部上の中心に位置している(最下層の断片がある場合には、この断片の中心の上にある)。   The software sees two rows of all four videos and recognizes that there are more narrower videos on the second layer. The image is consistently 1 pixel wide and 1 pixel wide, is located on the second layer and is centered on the widest base (the bottom layer fragment is In some cases it is above the center of this piece).

図48は、多重露出時に各露出ごとにそれぞれ1/2ピクセルずつ移動して撮影して記録した結果データを示す。データが4倍の情報を有しているので、合成された映像は、画面で見ても印刷をしても、1/4と細密なピクセルが生成される。これにより、1回の露出により、既存にセンサー画面がキャプチャーすることができなかった細密な映像を見ることができる。   FIG. 48 shows result data obtained by shooting and recording by moving 1/2 pixel for each exposure during multiple exposure. Since the data has four times as much information, a synthesized pixel can produce fine pixels of 1/4 even when viewed on the screen or printed. As a result, it is possible to see a fine image that the sensor screen could not be captured by one exposure.

図49は、センサーを4回露出させるものの、各露出時ごとに1/2ピクセルずつ移動しながらデジタル的に記録した、木の原映像を示す。図49は、木自体と、この木を4回の露出により記録した4個の代表的なデジタル映像を示す。全然木のように見えない。   FIG. 49 shows an original image of a tree that was digitally recorded while the sensor was exposed four times, but moved 1/2 pixel for each exposure. FIG. 49 shows the tree itself and four representative digital images of the tree recorded with four exposures. It doesn't look like a tree at all.

木の映像を4回デジタルキャプチャーする。図50は、原の木を複数の映像に分解する方法、及びこれらの4個の映像からソフトウェアにより生成された合成映像がとれほど原の木に似ているかを示す。完全に似てはいないが、さらに近接している。この映像の領域が略0.000001%である点を勘案すれば、この程度に映像が似ていたら、監視用に充分に使用することができる。   Digitally capture the tree image four times. FIG. 50 shows a method for decomposing an original tree into a plurality of images, and whether a composite image generated by software from these four images is very similar to the original tree. Although not completely similar, they are closer. Considering that the area of this video is approximately 0.000001%, if the video is similar to this level, it can be used sufficiently for monitoring.

<VI.曲面状センサー形成のための他の方法>
この新しい方法のうち一実施例によれば、ほぼ溶融状態でウェーハを加熱し、シリコンを成形するための凹形の金型を作ることを提案する。次に、重力によりシリコンが金型に装着される。このようなすべての方法では、金型を冷却させる迅速に温度を下げることによって、均一に元の厚さを維持するようにすることができる。
<VI. Other methods for forming curved sensor>
According to one embodiment of this new method, it is proposed to heat the wafer in a substantially molten state to produce a concave mold for forming silicon. Next, silicon is attached to the mold by gravity. In all such methods, the original thickness can be maintained uniformly by rapidly reducing the temperature to cool the mold.

遠心力の利用も2番目の可能な方法である。3番目の方法は、金型の多孔性により気圧を低めることであり、4番目の方法は、圧力及び/または非常に高い沸点で使用される液体を利用して蒸気の温度を上げることである。この4番目方法は、ウェーハの上で単純に凸形の金型を押圧し、凹形の金型の内に入るようにすればよい。しかし、この時にも、シリコンの温度を高めた後に行う。   The use of centrifugal force is also the second possible method. The third method is to lower the pressure due to the porosity of the mold, and the fourth method is to increase the temperature of the vapor by using the liquid used at pressure and / or very high boiling point. . In the fourth method, the convex mold is simply pressed on the wafer so as to enter the concave mold. However, this is also done after raising the temperature of the silicon.

加熱は、様々な方法で行うことができる。従来の”焼付け”がその1つの方法であり、他の材料よりもシリコン材料にさらに多い影響を及ぼす輻射波長を選択することが2番目の方法である。この2番目の方法を進行するために、輻射波の大部分を吸収する煤煙などの物質をシリコンの凸状になるべき面に塗布し、後で除去してもよい。この物質が輻射波を吸収することによって、当該部分に対する加熱が促進されるが、これにより、ウェーハの厚さが不均一に加熱される。すなわち、凸状の面が最も多く加熱されることによって、この部分が最も多く伸びる。3番目の方法は、輻射波吸収物質を両側面に適用することである。凹形の面では、圧縮緊張が吸収され、凸状の面は、引張応力により引っぱられるので、ウェーハの破裂なしにこれら変形力を調節するように加熱することができる。   Heating can be performed in various ways. Conventional “baking” is one method, and the second method is to select a radiation wavelength that affects the silicon material more than other materials. In order to proceed with this second method, a material such as soot that absorbs most of the radiation may be applied to the surface of the silicon to be convex and then removed. Although this material absorbs the radiation wave, heating of the portion is promoted. However, the thickness of the wafer is heated unevenly. That is, when the convex surface is heated most, this portion is expanded most. The third method is to apply a radiation absorbing material to both sides. The concave surface absorbs compressive tension and the convex surface is pulled by tensile stress and can be heated to adjust these deformation forces without rupture of the wafer.

最後の方法では、単純に、曲面状センサーを作るために不要な部分を加工、研磨、レーザーエッチングで除去することである。   The last method is simply to remove unnecessary portions by machining, polishing and laser etching in order to produce a curved surface sensor.

1番目の具現過程として、シリコンなどのインゴット材料を加工し、曲面を形成する。このインゴットは、通常のウェーハより厚くなければならない。加工としては、レーザー、イオン、またはその他の方法による機械的加工を利用することができる。2番目の具現過程として、ウェーハ材料を凹形の円板が配列されたパターンの上に載置する。閃光で加熱することによって、このウェーハ材料が凹形の溝の中に落ちる。これは、単純に重力により行われることもでき、遠心分離機を利用することもできる。   As a first implementation process, an ingot material such as silicon is processed to form a curved surface. This ingot must be thicker than a normal wafer. As the processing, mechanical processing by laser, ion, or other methods can be used. As a second implementation process, the wafer material is placed on a pattern in which concave disks are arranged. By heating with a flash, the wafer material falls into a concave groove. This can be done simply by gravity or a centrifuge can be used.

他の方法として、シリコンなどの材料の裏面を加熱する輻射波の特定波長を吸収する特定物質を裏面に”塗布”することによって、センサーの中間部分に熱が少なく伝達されるようにすることができる。   Another method is to “apply” to the backside a specific substance that absorbs a specific wavelength of radiation that heats the backside of a material such as silicon, so that less heat is transferred to the middle part of the sensor. it can.

これにより、シリコンなどの材料の中間部分がより少なく加熱され、且つ伸びる面での柔軟性が大きくなって、金型にぴったりと合うようになり、センサーが一緒に支持され、収縮または伸長せず、ただ曲がる。さらに他の実施例によれば、表面に波長吸収物質を”塗布”し、輻射波を照射することによって、当該部分が破裂なしに収縮されるようにすることができる。さらに他の実施例によれば、再形成する直前に、両面を同時に加熱する。ドーピング物質(dopant)を既に注入した場合には、輻射波長及び吸収物質の”塗布”がドーピング物質に及ぶ影響を最小化するかまたは除去することができるように選択しなければならない。   This allows the middle part of the material, such as silicon, to be heated less and provides greater flexibility in the stretched surface so that it fits snugly, supports the sensor together, and does not shrink or stretch Just bend. According to yet another embodiment, the portion can be contracted without rupture by “coating” a wavelength absorbing material on the surface and irradiating it with radiation. According to yet another embodiment, both sides are heated simultaneously just before re-formation. If the doping material has already been injected, it must be chosen such that the radiation wavelength and the “application” of the absorbing material can minimize or eliminate the influence on the doping material.

<VII.映像鮮明度の向上>
本発明の他の実施例によれば、多重露出撮影する間に、センサー及び/または光学要素を意図的に略一定に移動させる。さらに他の実施例によれば、このような移動を間歇的に行うことができる。そして、ソフトウェアが多重露出を処理し、優れた画質と鮮明なエッジを有する向上した映像を生成する。ソフトウェアは、ユーザが決定することができる限り、多くの露出を取る。
<VII. Improving image clarity>
According to another embodiment of the present invention, the sensor and / or optical element is intentionally moved substantially constant during multiple exposure shooting. According to another embodiment, such movement can be performed intermittently. The software then processes the multiple exposures and produces an improved video with excellent image quality and sharp edges. The software takes as much exposure as the user can determine.

本実施例において、センサーは、ピクセル密度が変わるように配列され、センサーの中央部で最も密度が高い。センサーが回転するとき、外側の端部での動きが中央での動きより非常に大きい。ピクセル直径より小さく動いて写真を撮影すれば、合成映像でキャプチャーされる映像の鮮明度が向上する。外側の端部のピクセルは、密度が最も小さいので、各ピクセルのサイズは最も大きい。中央にあるピクセルは、密度が最も高いので、ピクセルサイズは最も小さい。これらの間では、中心から遠くなるにつれて、ピクセルサイズが徐々に大きくなる。このような方法において、一定程度回転させることによって、ピクセル数の変化が映像全域で同一になり、この回転方向への画質が向上することができる。ピクセルを一定程度回転させて、2番目の露出をすれば、映像のエッジがさらに鮮明にキャプチャーされ、向上する。   In this embodiment, the sensors are arranged such that the pixel density varies, and the density is highest in the center of the sensor. When the sensor rotates, the movement at the outer edge is much greater than the movement at the center. Taking pictures that move smaller than the pixel diameter improves the clarity of the video captured by the composite video. The pixels at the outer edge have the smallest density, so the size of each pixel is the largest. The pixel in the center has the highest density, so the pixel size is the smallest. Among these, the pixel size gradually increases as the distance from the center increases. In such a method, by rotating to a certain extent, the change in the number of pixels becomes the same throughout the entire image, and the image quality in this rotation direction can be improved. If the pixel is rotated by a certain amount and the second exposure is performed, the edge of the image is captured more clearly and improved.

[センサーを固定し映像を移動させる場合]
本発明の他の実施例によれば、平面または曲面状センサーを固定し、映像を円形に移動させてデータを取得したり映像を生成することができる。このような実施例を具現する1つの例を取れば、映像の円形移動経路の直径が全体的にセンサーのピクセル幅より小さい。その一実施例として、円形移動経路の直径がピクセル幅の半分になる。この実施例によれば、ピクセル密度は、センサー全域で一定である。もし映像が時計写真なら、この時計は、小さい丸を描きながら一定に移動し、数字12は、常に上に、数字6は、常に下にある。
[When moving the image with the sensor fixed]
According to another embodiment of the present invention, it is possible to fix a flat or curved sensor and move the image in a circle to acquire data or generate an image. Taking one example embodying such an embodiment, the diameter of the circular movement path of the image is generally smaller than the pixel width of the sensor. As an example, the diameter of the circular movement path is half the pixel width. According to this embodiment, the pixel density is constant across the sensor. If the video is a clock photo, the clock moves constantly, drawing a small circle, with the number 12 always up and the number 6 always down.

[映像を固定しセンサーを移動させる場合]
本発明のさらに他の実施例によれば、平面や曲面状センサーが略一定に完全な円を描きながら移動することによって、データを取得したり映像を生成することができる。このような実施例を具現する1つの例を取れば、移動型センサーの円形移動経路の直径が全体的にセンサーのピクセル幅より小さい。
その一実施例として、円形移動経路の直径がピクセル幅の半分になる。他の実施例において、円形移動経路は、4と1/2ピクセル、または6と1/4ピクセル、またはその他の適切な直径を有している。
[When fixing the image and moving the sensor]
According to still another embodiment of the present invention, data or an image can be generated by moving a flat or curved sensor while drawing a perfect circle substantially constant. Taking one example embodying such an embodiment, the diameter of the circular movement path of the moving sensor is generally smaller than the pixel width of the sensor.
As an example, the diameter of the circular movement path is half the pixel width. In other embodiments, the circular travel path has 4 and 1/2 pixels, or 6 and 1/4 pixels, or other suitable diameter.

このような実施例の利点は、次の通りである。
往復移動が全然なし
無振動
中止及び移動動作時にエネルギー損失がなし
The advantages of such an embodiment are as follows.
No reciprocation at all, no energy loss during no-vibration stop and moving operation

図51は、平面センサー346の上で移動する光学要素344の概略図342である。光学要素344を平面センサーの上で完全な円を描くように動いて入射光が完全な円経路348に沿って平面センサーの上で移動するようにする。本実施例において、光学要素は、対物レンズとして図示した。   FIG. 51 is a schematic diagram 342 of an optical element 344 moving over a planar sensor 346. The optical element 344 is moved to draw a complete circle on the planar sensor so that incident light travels on the planar sensor along a complete circular path 348. In this embodiment, the optical element is illustrated as an objective lens.

他の実施例によれば、他の適切なレンズや光学部品を使用することができる。さらに他の実施例によれば、光学要素344を略持続的にまたは間歇的に前後に傾けるか、うなずくようにして、固定型平面センサー346の上で映像が完全な円を描くように移動させることができる。   According to other embodiments, other suitable lenses and optical components can be used. According to yet another embodiment, the optical element 344 is tilted back and forth substantially continuously or intermittently, or nodded to move the image over the stationary flat sensor 346 to draw a complete circle. be able to.

図52は、図51に示されたように、固定型平面センサー346の上で移動する光学要素344を上から見た図350である。センサー346の上で光学要素344が完全な円経路で動いて、平面センサー346上で入射光を移動させる。   FIG. 52 is a top view 350 of the optical element 344 moving on the fixed planar sensor 346 as shown in FIG. The optical element 344 moves on the sensor 346 in a complete circular path to move incident light on the planar sensor 346.

図53は、固定型曲面状センサー354の上で動く光学要素344の概略図352であり、図54は、図53に示されたような光学要素344及びセンサー354を上から見た図356である。   53 is a schematic diagram 352 of an optical element 344 that moves over a fixed curved sensor 354, and FIG. 54 is a top view 356 of the optical element 344 and sensor 354 as shown in FIG. is there.

図55は、固定型光学要素362の下で平面センサー360を動かす方法の概略図358であり、図56は、図55に示されたような固定型光学要素362及びセンサー360を上から見た図372である。   FIG. 55 is a schematic diagram 358 of a method for moving the planar sensor 360 under the fixed optical element 362, and FIG. 56 is a top view of the fixed optical element 362 and the sensor 360 as shown in FIG. It is FIG.

図57は、図55と図56に示すセンサー360の回転運動を起こす構成要素の詳細度364である。回転円板366上に設置された連結棒または連結部367に平面センサー360が付着されている。すなわち回転円板366は、センサー360の下に位置する。センサーの付着は、円板366の中心から離れた位置368で行われる。円板は、円板の下にある電気モーター370により回転する。モーターの軸372は、連結棒367の付着点368と整列されない。   FIG. 57 shows the degree of detail 364 of the component that causes the rotational movement of the sensor 360 shown in FIGS. 55 and 56. A flat sensor 360 is attached to a connecting rod or connecting portion 367 installed on the rotating disk 366. That is, the rotating disk 366 is located under the sensor 360. Sensor attachment occurs at a position 368 away from the center of the disk 366. The disc is rotated by an electric motor 370 below the disc. The motor shaft 372 is not aligned with the attachment point 368 of the connecting rod 367.

図58は、図57に示す構成の斜視図である。   58 is a perspective view of the configuration shown in FIG.

図59は、曲面状センサー376上に位置する固定型光学要素362の概略図374である。固定型光学要素362の下で曲面状センサー376が移動する。   FIG. 59 is a schematic view 374 of the fixed optical element 362 located on the curved sensor 376. A curved sensor 376 moves under the fixed optical element 362.

図60は、図59に示した光学要素362及びセンサー376を上から見た図である。   FIG. 60 is a top view of the optical element 362 and the sensor 376 shown in FIG.

図61は、図51と図52に示すように、光学要素344を円形移動させる方法の概略図378である。光学要素344の周辺にバンド380が取り囲んでいるが、これは、複数のバネ384に回転接触点382を提供する。2個のバネにカム386及び388が接触し、各カムは、電気モーター390及び392に装着されている。カムが回転すれば、光学要素を取り囲むバンドに連結されたバネが光学要素を動かす。2つのカムは、円運動を起こすために90゜で位相がずれている。   FIG. 61 is a schematic diagram 378 of a method for circularly moving the optical element 344, as shown in FIGS. Surrounding the optical element 344 is a band 380 that provides a rotational contact point 382 for the plurality of springs 384. Cams 386 and 388 are in contact with the two springs, and each cam is attached to electric motors 390 and 392. As the cam rotates, a spring connected to a band surrounding the optical element moves the optical element. The two cams are out of phase at 90 ° to cause circular motion.

図62は、円形経路上で単一軌道に沿って移動する平面センサーの9種類の形態を示す概略図394である。一実施例によれば、円形経路は、1つのピクセル直径より小さい。各図で、四角形センサーの左側の下端の角部近くにある回転軸Cが示されている。すべての図ごとに半径線分が示されているが、これは、回転軸と各四角形の上端にある地点とを連結する線分である。各図は、四角形センサーが回転軸Cを中心に時計方向に45゜移動したものを示す。各図で、点線で描いた四角形は、四角形センサーの元の位置を示す。半径線分については、円での8段階の移動によってr1からr9まで番号を付けた。   FIG. 62 is a schematic diagram 394 showing nine forms of planar sensors moving along a single trajectory on a circular path. According to one embodiment, the circular path is smaller than one pixel diameter. In each figure, the rotation axis C near the lower corner of the left side of the quadrangular sensor is shown. A radial line segment is shown for every figure, which is a line segment connecting the axis of rotation and the point at the top of each square. Each figure shows a quadrangular sensor moved 45 ° clockwise about the rotation axis C. In each figure, a square drawn with a dotted line indicates the original position of the square sensor. Radial line segments were numbered from r1 to r9 by 8 steps of movement in a circle.

他の実施例によれば、図62に示したセンサーを直四角形やその他の適切な平面形態で構成することができる。さらに他の実施例によれば、センサーを曲面や半球形で作ることもできる。移動は、時計方向に、時計反対方向に、または本発明の目的達成のための適切な位置に行われることができる。   According to another embodiment, the sensor shown in FIG. 62 can be configured in a rectangular shape or other suitable plane form. According to yet another embodiment, the sensor can be made curved or hemispherical. The movement can be in the clockwise direction, in the counterclockwise direction, or in a suitable position for achieving the objectives of the present invention.

図63は、ピクセルが配列された平面センサー396の概略図である。図63で示したセンサーは、元の位置にあるものであり、図64と図65に示したセンサーは、円形経路に沿って連続して回転している。   FIG. 63 is a schematic view of a planar sensor 396 in which pixels are arranged. The sensor shown in FIG. 63 is in its original position, and the sensors shown in FIGS. 64 and 65 are continuously rotated along a circular path.

センサーが回転する間に、多重露出が行われるが、これは、ソフトウェアにより決定される。本実施例によれば、内側ピクセル列と外側ピクセル列は、それぞれ同一の数のピクセル間隔だけ移動する。本実施例は、センサーのピクセル数を超える映像の鮮明度を強化させ、前のV章”センサーが既存には記録することができない細密な映像をキャプチャーするための方法”で説明した方法とともに使用することができる。   While the sensor rotates, multiple exposures are made, which is determined by software. According to the present embodiment, the inner pixel row and the outer pixel row are moved by the same number of pixel intervals. This embodiment enhances the sharpness of images that exceed the number of pixels of the sensor and is used in conjunction with the method described in the previous chapter V, “Methods for capturing fine images that cannot be recorded by existing sensors”. can do.

センサー上のピクセル密度が急激に増加しているが、ピクセルサイズが減少し、各ピクセルが1つの光子だけを検出することができるので、ピクセル密度の限界にぶつかった。すなわちピクセルサイズが小くなるにつれて、センサーの感度が減少する。   Although the pixel density on the sensor has increased rapidly, the pixel size has been reduced and each pixel can only detect one photon, thus hitting the pixel density limit. That is, as the pixel size decreases, the sensitivity of the sensor decreases.

本実施例は、2010年1月6日に共同出願した米国特許出願12/655、819(米国公開特許US2010/0260494、特に101−113段落参照)に説明されたセンサー連結方法及び装置とともに実施することができる。   This embodiment is implemented with the sensor coupling method and apparatus described in U.S. Patent Application No. 12 / 655,819 filed on Jan. 6, 2010 (see U.S. Published Patent No. 2010/0260494, especially paragraphs 101-113). be able to.

さらに他の実施例として、小型無線装置を利用してセンサーとマイクロプロセッサーを連結することができる。   As yet another embodiment, a sensor and a microprocessor can be connected using a small wireless device.

<VIII.他の実施例−シリコン繊維織物で製作するセンサー>
本発明のさらに他の実施例によれば、センサーをシリコン繊維で織った織物で製作する。本実施例では、シリコン繊維を利用しているが、本発明の目的に適したすべての光透過性繊維素材を使用して本発明を実施することができる。
<VIII. Other Example-Sensor Fabricated from Silicon Fiber Fabric>
According to a further embodiment of the invention, the sensor is made of a fabric woven with silicon fibres. In this embodiment, silicon fibers are used, but the present invention can be implemented using any light transmissive fiber material suitable for the purpose of the present invention.

図66は、シリコンで製作したシリコン繊維400の単一ストランドを示す。図67は、このような繊維400の2組で織った織物402を示す。   FIG. 66 shows a single strand of silicon fiber 400 made of silicon. FIG. 67 shows a fabric 402 woven with two sets of such fibers 400.

1組の繊維は、互いに略平行に配置し、2組の繊維は、1組の繊維と直交するが、各繊維の上と下に通るように順次織る。伝統的な繊維製織において、1組の平行な繊維を”縦糸”、この縦糸を下と上に通りながら織る2組の繊維を”横糸”と呼ぶ。シリコン繊維を熱で溶けると、硬い織物になるので、各繊維の上と下に通りながら製織する必要なく、繊維2個ごとに、10個ごとに、またはその他の個数ごとに製織すれば良い。可能な例として、10本の縦糸繊維を10本の横糸繊維の上と下に織る場合には、10本単位で同時に織ることができる。   One set of fibers is arranged substantially parallel to each other, and the two sets of fibers are orthogonal to the set of fibers, but are woven sequentially so as to pass above and below each fiber. In traditional fiber weaving, a set of parallel fibers is called “warp”, and two sets of fibers weaving while passing the warp down and above are called “wefts”. When silicon fibers are melted by heat, a hard woven fabric is formed. Therefore, it is not necessary to weave while passing above and below each fiber, and it is only necessary to weave every two fibers or every ten pieces. As a possible example, when 10 warp fibers are woven above and below 10 weft fibers, they can be woven in units of 10 at the same time.

他の方式で、1番目の縦糸を10本の横糸の上に通るようにし、2番目の縦糸は、9個の横糸の上に通った後から10個横糸の上と下に通るようにすることができる。次に、3番目の縦糸を8個の横糸の上に通った後から織物の端部に至るまで10個の横糸の上と下を通るようにするパターンを繰り返して製織することができる。   Another way is to pass the first warp over 10 wefts and the second warp after passing over 9 wefts and then up and down 10 wefts. it can. Next, a pattern in which the third warp yarn is passed over the eight weft yarns and then passed over and under the ten weft yarns from the end of the fabric to the end of the fabric can be repeatedly woven.

繊維402を製織した後、図68のように、加熱された第1芯型404上に載置する。第1芯型404の上部は、曲面になっている。これと類似の曲面を有する第2芯型505が第1芯型404上に位置している。製織された繊維は、芯型の形状を取るようになり、加熱すればシリコン繊維が融合され、図69のようになる。これにより、曲面状センサー406が製作され、不要な余剰部分408を切り取る。   After weaving the fibers 402, they are placed on the heated first core mold 404 as shown in FIG. The upper part of the first core mold 404 is a curved surface. A second core mold 505 having a curved surface similar to this is positioned on the first core mold 404. The woven fibers take a core shape, and when heated, the silicon fibers are fused, as shown in FIG. As a result, the curved surface sensor 406 is manufactured, and unnecessary redundant portions 408 are cut off.

他の実施例によれば、平行配置した繊維群410を図70、図71のように加工し、1層の不織(unwoven)薄膜412で形成する。不織薄膜412を2つの芯型の間で圧着して加熱すれば、シリコン繊維が溶けながら曲面状センサーが製造される。加える熱は、シリコンを柔軟にすることができれば十分である。そして、この状態を維持するために、芯型をまず暖かく暖めても良いが、シリコンが最終半球形態で安定になるように迅速に冷却させなければならない。   According to another embodiment, the fiber groups 410 arranged in parallel are processed as shown in FIGS. 70 and 71 and formed of a single layer of unwoven thin film 412. If the non-woven thin film 412 is pressure-bonded between two core molds and heated, a curved sensor is manufactured while the silicon fibers are melted. The heat applied is sufficient if the silicon can be made flexible. In order to maintain this state, the core mold may be warmed first, but it must be quickly cooled so that the silicon is stable in the final hemispherical form.

さらに他の変形実施例として、図72のように、2組の繊維を直角で配置し(414)、熱を加えて、融着薄膜416を形成することができる。   As yet another modified example, as shown in FIG. 72, two sets of fibers can be arranged at right angles (414), and heat can be applied to form a fused thin film 416.

<IX.他の実施例−ミニセンサーのサイズを変化させて製造する曲面状センサー>
本発明のさらに他の実施例によれば、略平面であるミニセンサーを複数配置し、ほぼ曲面を成すようにして、曲面状センサー418を製作する。
<IX. Other Example-Curved Surface Sensor Manufactured by Changing Size of Mini Sensor>
According to still another embodiment of the present invention, the curved sensor 418 is manufactured by arranging a plurality of substantially flat mini-sensors and forming a substantially curved surface.

本実施例によれば、ミニセンサーが集まっている各列ごとに少しずつ異なる製造工程を適用する。他の実施例によれば、このセンサーが従来の平面センサーであってもよい。   According to the present embodiment, a slightly different manufacturing process is applied to each row in which mini sensors are gathered. According to other embodiments, the sensor may be a conventional flat sensor.

本実施例によれば、各ミニセンサーは、隣接する内側列より少しずつサイズが小さくて、曲面を形成するために内側にセンサーを傾けても、各角部が重畳しない。これにより、本明細書の前部で説明した間隙が生じる。また、このような間隙がピクセルとさらに短い間隔で連結され、空間の浪費が減少する。前述したように、映像またはセンサー自体が移動し、二重露出をするので、全体センサー面で映像をキャプチャーするようになり、ほぼ100%の”充満度(fill factor)”を得ることができる。”充満度”は、実際に光子をキャプチャーし、これを信号データに変換するセンサー面積を称する当該分野の用語である。   According to the present embodiment, each mini sensor is slightly smaller in size than the adjacent inner rows, and each corner does not overlap even if the sensor is tilted inward to form a curved surface. This creates the gap described at the front of the specification. Also, such gaps are connected to the pixels at even shorter intervals, reducing space waste. As described above, since the image or the sensor itself moves and double exposure is performed, the image is captured on the entire sensor surface, and a “fill factor” of almost 100% can be obtained. “Fullness” is a term in the art that refers to the sensor area that actually captures photons and converts them into signal data.

本実施例によれば、各々異なるピクセル密度がある。全体センサーの中央部にあるミニセンサーでの密度が最も高いので、デジタルズームの効用が大きくなり、過度な費用なしに鮮明な映像を得ることができる。次の列での密度は、さらに低いため、費用が節減され、実際場面を拡大なしに撮影するときには、全体ピクセル数によって決定されるに等しい程度の鮮明度を得るようになる。外側列(本例では、簡便に3個の列があるものと仮定する)は、鮮明度が最も低く、個数が最も多いながらも、製造費用が最も安価である。   According to this embodiment, there are different pixel densities. Since the density of the mini-sensor in the central part of the whole sensor is the highest, the utility of the digital zoom is increased, and a clear image can be obtained without excessive cost. The density in the next column is even lower, saving money and getting a sharpness equal to that determined by the total number of pixels when shooting an actual scene without magnification. The outer row (in this example, it is assumed that there are simply three rows) has the lowest definition and the highest number, but the manufacturing cost is the lowest.

多くの可能な例のうちただ1つについて全体を”ほぼ曲面状センサー”で作るための”ミニセンサー”が3列に配列されていると仮定する。中央部センサーは、デジタルズーム機能によって望遠撮影をする時にのみ、単独で使用されるものであって、これには、20MPのセンサーが含まれる。これにより、光学式ズームによる望遠映像よりも優れた望遠映像が生成される。小さて且つ高密度でピクセルが配列された”ミニセンサー”の費用は、競争力がある。超高密度ピクセルに起因して費用は上昇するが、”ミニセンサー”1つのサイズが小さくてもよいので、この問題が克服され、したがって、ウェーハ当たり生産量が多くなる。この中央部センサーを取り囲んでいる2番目の列には、さらに小さい2.5MPの”ミニセンサー”8個が含まれると仮定する。   Suppose that only one of many possible examples has “mini-sensors” arranged in three rows to make up a “substantially curved sensor” as a whole. The center sensor is used only when performing telephoto shooting with the digital zoom function, and includes a 20MP sensor. Thereby, a telephoto image superior to the telephoto image by the optical zoom is generated. The cost of a “minisensor” that is small and densely arranged with pixels is competitive. The cost increases due to ultra-high density pixels, but the size of one “minisensor” may be small, thus overcoming this problem and thus increasing production per wafer. Assume that the second row surrounding this center sensor contains eight smaller 2.5 MP “minisensors”.

中央の”ミニセンサー”を最大拡大のデジタルズーム映像に使用する一方、第2列にある”ミニセンサー”を組み合わせて一緒に使用すれば、被写体が実際倍率の写真に変わる。本実施例において、8個の第2列”ミニセンサー”を組み合わせて20MP映像を作るので、中央部センサーは、自体的に2.5MPに圧縮される。これは、実際倍率の写真が22.5MPよりなることができることを意味する。これもやはり鮮明な映像である。中央部”ミニセンサー”のデータを圧縮することによって、処理が迅速になり、記録に対する要求条件が減少する。望遠映像を実際倍率に切り替えて映像をキャプチャーするときには、中央部センサーの高度な鮮明性が必要ない。同様に、広角写真用に設計した実施例の場合において、最外郭の列には、各1MPの”ミニセンサー”16個がある。しかし、内側列と中央の”ミニセンサー”では、不要なデータ量を処理しているので、これらをすべて1MPに圧縮する。これにより、人間の目が8”×10”で拡大時に読み取ることができるものよりさらに大きい25MPの広角映像を得るようになる(25個の”ミニセンサー”それぞれが1MPのデータを処理する)。   While the “mini sensor” in the center is used for the digital zoom image at the maximum magnification, when the “mini sensor” in the second row is used together, the subject turns into an actual magnification photograph. In this embodiment, since the 20MP image is created by combining the 8 second row “mini-sensors”, the central sensor is compressed to 2.5MP itself. This means that an actual magnification photograph can consist of 22.5 MP. This is also a clear image. By compressing the data in the central “minisensor”, the processing is quicker and the requirements for recording are reduced. When capturing the image by switching the telephoto image to the actual magnification, the central sensor does not need a high degree of clarity. Similarly, in the case of an embodiment designed for wide angle photography, there are 16 “minisensors” of 1 MP each in the outermost row. However, the inner row and the central “mini-sensor” are processing unnecessary amounts of data, so they are all compressed to 1 MP. This results in a 25 MP wide-angle image that is larger than the human eye can read at 8 "× 10" when enlarged (25 "mini-sensors" each process 1 MP data).

このような構成により、望遠、実際倍率、広角、及びこれら間のすべての状況について費用が節減されるだけでなく、最適のメガ級のピクセル数(MP)を得るようになる。   Such a configuration not only saves money for telephoto, actual magnification, wide angle, and all the situations in between, but also provides an optimal mega-class pixel count (MP).

さらに他の実施例によれば、図73のように、最外郭の列にある相対的に密度が低い”ミニセンサー”は、中央部センサーに近い他のミニセンサーよりサイズがさらに大きいように構成されている。比較的大きいミニセンサーは、センサーの中心に向けている小さいセンサーより感度がさらに大きい。大きく取り囲んでいる列のミニセンサーが大きい一方、中央にあるミニセンサーは、相対的に小さい。図73は、中央のミニセンサー420、第1列にあるミニセンサー422、第2列にあるミニセンサー424、最外郭の列にあるミニセンサー426を示す。   Further, according to another embodiment, as shown in FIG. 73, the “mini-sensor” having a relatively low density in the outermost row is configured to be larger in size than other mini-sensors close to the central sensor. Has been. A relatively large minisensor is even more sensitive than a small sensor that is aimed at the center of the sensor. While the mini-sensors in the large surrounding row are large, the mini-sensor in the center is relatively small. FIG. 73 shows a central mini-sensor 420, a mini-sensor 422 in the first row, a mini-sensor 424 in the second row, and a mini-sensor 426 in the outermost row.

さらに他の実施例によれば、このセンサーは、図74のように、ほぼ続いて回転することができる。例えば、センサーが0.001゜を回転する場合、これは、中央部センサー、第1列のセンサー、外側センサーの3列に対してピクセル−映像移動量とほぼ同一である。多重露出を利用することによって、ピクセル数によって暗示されるものよりさらに鮮明な映像をキャプチャーすることができる。なぜなら、2番目の露出時に映像の端部で新しいピクセル部分をセンサーがキャプチャーするからである。この方法により、回転方向に鮮明な映像が得られるが、中心方向には何も得られない。   According to yet another embodiment, the sensor can rotate substantially continuously as in FIG. For example, if the sensor rotates 0.001 °, this is approximately the same as the pixel-image movement for the three rows of the center sensor, the first row sensor, and the outer sensor. By using multiple exposures, it is possible to capture a clearer picture than what is implied by the number of pixels. This is because the sensor captures a new pixel portion at the edge of the image during the second exposure. With this method, a clear image can be obtained in the rotation direction, but nothing can be obtained in the center direction.

図75にさらに他の実施例を示すが、これは、ミニセンサー上にピクセル部分を交互に配置するものである。   FIG. 75 shows still another embodiment, in which pixel portions are alternately arranged on a minisensor.

本発明について複数の好ましい実施例を参照して詳細に説明したが、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者は、添付の特許請求範囲の思想及び範囲を逸脱することなく、多様な変形と改良が可能であることが分かる。以上で開示する”移動する光学部を有する曲面状センサーカメラ”を提供する多様な代案は、読者に本発明の好ましい実施例を理解させるために説明したものに過ぎず、本発明または請求範囲の限界を制限するためのものではない。   Although the present invention has been described in detail with reference to a plurality of preferred embodiments, those having ordinary skill in the art to which the present invention pertains may be understood in various ways without departing from the spirit and scope of the appended claims. It can be seen that variations and improvements are possible. The various alternatives for providing the “curved sensor camera with moving optical part” disclosed above are only described for the reader to understand the preferred embodiment of the present invention, It is not intended to limit the limits.

10 曲面状センサーを有するカメラ
12 曲面状センサー
14 筺体
16 対物レンズ
18 入射光
20 センサーからの電気出力
22 信号処理器
24 ユーザ操作機
26 バッテリー
28 メモリー
30 カメラ出力
32 ファセット
34 ファセット間の間隙
36 貫通ホール
38 配線板
40 隣接する花弁形状のセグメントで製作した曲面状センサー
42 花弁形状のセグメント
43a 第1芯型
43b 基材
43c 第1熱変形性シート
43d 芯型の上にある変形性材料のドーム部分
43e 曲面状センサーの半球形基底部
43f 第2熱変形性シート
43g 第2芯型
43h ポート
43i 空き領域
43j ヒーター
43k 曲面状センサーの半球形基底部
43l 基底部43eまたは43kに形成されたセンサーピクセル
44 カメラモニター
46 略均一なピクセル密度を有する従来のセンサー
48 中央部に向けて高いピクセル密度を有するセンサー
50 ピクセル
52 シェード収縮
54 シェード伸長
56 多重レンズカメラ組立体
58 対物レンズ
60 鏡内臓カメラ/レンズの組合
62 基本対物レンズ
64 補助対物レンズ
66 第1センサー
68 第2センサー
70 鏡
72 側面設置センサー
74 元の位置のセンサー
76 回転した位置のセンサー
78 元の位置のセンサー
80 移動した位置のセンサー
82 センサーの他の実施例
84 センサーの他の実施例
86 センサーの他の実施例
88 センサーの他の実施例
90 センサーの一実施例の裏面
92 螺旋形導体
94 センサー連結点
96 処理器連結点
98 センサーの一実施例の裏面
100 アコーデオン型導体
102 センサー連結点
104 処理器連結点
106 センサーの一実施例の裏面
108 放射状導体
110 ブラシ
112 ブラシ接触点
114 環状リング
116 センサーの中心、処理器連結点
118 無線連結の概略図
120 送信機
122 受信機
124 処理器
150 カメラ
154 筺体
156 レンズ
160 センサー
162 ファセット
164 間隙
170 中央部四角形
172 取り囲んでいる四角形
176 取り囲んでいる四角形
180 シェード伸縮装置
182 内側シェード部材
184 可動シェード部材
186 外側可動シェード部材
190 レンズ移動メカニズム
200 映像処理器
202 センサーキャプチャー装置
204 自動装置
206 ピクセル密度正規化装置
208 映像処理エンジン
210 ディスプレイ/LCDコントローラー
212 圧縮及び格納コントローラー
250 カメラ
256 レンズ
260 センサー
270 中央部ファセット
272 取り囲んでいるファセット
274 シャッター制御
280 レンズシェード作動装置
290 焦点/安定化作動装置
292 レンズ移動
300 複合装置の第1実施例
300a 複合装置の第1実施例
300b 複合装置の第1実施例
302 筺体
304 マイクロコントローラー
305a 表面
305b 裏面
306 ディスプレイ画面
308a タッチスクリーンインターフェース
308B ユーザインターフェース
310 電源及び/またはデータ端子
314 スピーカー
315 アンテナ
330 他の実施例
334 他の実施例
338 他の実施例
340 他の実施例
342 固定型平面センサーと移動型レンズの概略図
344 移動型レンズ
346 固定型平面センサー
348 光路
350 図51を上から見た図
352 固定型曲面状センサーと移動型レンズの概略図
354 固定型曲面状センサー
356 図53を上から見た図
358 移動型平面センサーと固定型レンズの概略図
360 移動型平面センサー
362 固定型レンズ
364 図55を上から見た図
365 センサーの円形移動を起こす部品の概略図
366 回転円板
367 連結棒
368 付着点
370 電気モーター
372 モーター回転軸
373 図57の斜視図
374 移動型曲面状センサー上の固定型レンズの概略図
376 移動型曲面状センサー
377 図59を上から見た図
378 レンズを移動させる部品の概略図
380 バンド
382 バネ
384 カムが接触しているバネ
386 第1カム
388 第2カム
390 第1電気モーター
392 第2電気モーター
394 センサー回転時の9種類の形態
396 センサー
398 ピクセル
400 光ファイバ
402 光ファイバで織ったメッシュ
404 加熱された第1芯型
405 上部芯型
406 織物ドーム
408 不要な部分の整理及び除去
410 平行配列された繊維
412 融着された薄膜
414 直角に配置された2組の繊維
418 サイズが増加するミニセンサーの列で構成されるセンサー
420 センサー
422 ミニセンサーの第1列
424 ミニセンサーの第2列
426 ミニセンサーの最外郭の列
428 サイズが増加するミニセンサーの列で構成される回転型センサー
430 ミニセンサーの列で構成されるセンサーであって、各ミニセンサーが順に上方に移動している
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Camera with curved surface sensor Curved surface sensor 14 Housing 16 Objective lens 18 Incident light 20 Electric output from sensor 22 Signal processor 24 User operation device 26 Battery 28 Memory 30 Camera output 32 Facet 34 Facet gap 36 Through hole 38 Wiring board 40 Curved surface sensor 42 made of adjacent petal-shaped segments 42 Petal-shaped segments 43a First core mold 43b Base material 43c First heat-deformable sheet 43d Deformable material dome portion 43e on the core mold Curved sensor hemispherical base 43f Second heat-deformable sheet 43g Second core type 43h Port 43i Empty area 43j Heater 43k Curved sensor hemispherical base 43l Sensor pixel 44 formed on the base 43e or 43k Monitor 46 A substantially uniform pixel Conventional sensor with cell density 48 Sensor with high pixel density towards the center 50 Pixel 52 Shade contraction 54 Shade extension 56 Multi-lens camera assembly 58 Objective lens 60 Built-in camera / lens combination 62 Basic objective lens 64 Auxiliary Objective Lens 66 First Sensor 68 Second Sensor 70 Mirror 72 Side Position Sensor 74 Original Position Sensor 76 Rotated Position Sensor 78 Original Position Sensor 80 Moved Position Sensor 82 Other Embodiments of Sensor 84 Sensor Other embodiment 86 Other embodiment of sensor 88 Other embodiment of sensor 90 Back surface of one embodiment of sensor 92 Helical conductor 94 Sensor connection point 96 Processor connection point 98 Back surface of one embodiment of sensor 100 Accordion type Conductor 102 Sensor connection point 104 Processor connection point 06 Back side of one embodiment of sensor 108 Radial conductor 110 Brush 112 Brush contact point 114 Annular ring 116 Sensor center, processor connection point 118 Schematic of wireless connection 120 Transmitter 122 Receiver 124 Processor 150 Camera 154 Housing 156 Lens 160 Sensor 162 Facet 164 Gap 170 Central square 172 Surrounding square 176 Surrounding square 180 Shade telescopic device 182 Inner shade member 184 Movable shade member 186 Outer movable shade member 190 Lens movement mechanism 200 Image processor 202 Sensor capture device 204 Automatic device 206 Pixel density normalizer 208 Video processing engine 210 Display / LCD controller 212 Compression and storage controller 250 Camera 256 Lens 260 Sensor 270 Center Facet 272 Surrounding Facet 274 Shutter Control 280 Lens Shade Actuator 290 Focus / Stabilization Actuator 292 Lens Movement 300 First Example 300a of Compound Device First Example 300b of Compound Device First embodiment 302 Housing 304 Microcontroller 305a Front surface 305b Back surface 306 Display screen 308a Touch screen interface 308B User interface 310 Power and / or data terminal 314 Speaker 315 Antenna 330 Other embodiments 334 Other embodiments 338 Other embodiments 340 Other Example 342 Schematic of Fixed Plane Sensor and Moving Lens 344 Moving Lens 346 Fixed Plane Sensor 348 Optical Path 350 FIG. 51 as Seen from Above 352 Schematic diagram of fixed curved surface sensor and movable lens 354 Fixed curved surface sensor 356 FIG. 53 viewed from above 358 Schematic diagram of movable planar sensor and fixed lens 360 Mobile planar sensor 362 Fixed lens 364 Fig. 365 seen from above Fig. 365 Schematic diagram of components causing circular movement of sensor 366 Rotating disc 367 Connecting rod 368 Attachment point 370 Electric motor 372 Motor rotating shaft 373 Perspective view of Fig. 57 on moving curved surface sensor Schematic diagram of fixed lens 376 Moving curved surface sensor 377 Fig. 59 viewed from above 378 Schematic diagram of components to move lens 380 Band 382 Spring 384 Spring 386 with cam in contact First cam 388 Second cam 390 1st electric motor 392 2nd electric motor 394 9 types at the time of sensor rotation 96 Sensor 398 Pixel 400 Optical fiber 402 Mesh woven with optical fiber 404 Heated first core type 405 Upper core type 406 Textile dome 408 Arrangement and removal of unnecessary parts 410 Parallel arrayed fibers 412 Fused thin film 414 Two sets of fibers arranged at right angles 418 Sensor 420 composed of mini-sensor rows increasing in size Sensor 422 First row of mini-sensors 424 Second row of mini-sensors 426 Size of outermost rows of mini-sensors 428 Rotating sensor 430 composed of an increasing number of mini-sensors 430 A sensor composed of a mini-sensor array, and each mini-sensor is moving upward in order

Claims (56)

通信機能を提供するための移動通信手段であって、前記移動通信手段が筐体を含み、前記筐体が対物レンズを含み、前記対物レンズが前記筐体に装着され、前記対物レンズが放射光を集光するためのものである、移動通信手段と、複数の平面ファセットを含む曲面状センサーであって、前記曲面状センサーが前記筺体の内部に装着され、前記曲面状センサーが前記対物レンズと位置合わせされ、前記曲面状センサーが略2次元平面を逸脱する部分を有し、前記曲面状センサーが映像記録のための信号を出力する、曲面状センサーと、を備える装置。   Mobile communication means for providing a communication function, wherein the mobile communication means includes a casing, the casing includes an objective lens, the objective lens is attached to the casing, and the objective lens is radiated light. A curved surface sensor including a mobile communication means and a plurality of planar facets, wherein the curved surface sensor is mounted inside the housing, and the curved surface sensor is connected to the objective lens. An apparatus comprising: a curved sensor that is aligned and has a portion that deviates from a substantially two-dimensional plane, and wherein the curved sensor outputs a signal for video recording. 筺体と、
前記筺体に装着される光学要素であって、放射光を伝達するためのものである、光学要素と、
前記筐体の内部に装着されるセンサーであって、前記センサーが前記光学要素と位置合わせされ、映像を記録するための信号を出力する、センサーと、を備え、
前記光学要素は、前記映像を向上させるために前記放射光を集光する間に意図的に移動する装置。
The body,
An optical element mounted on the housing for transmitting radiation light; and
A sensor mounted inside the housing, wherein the sensor is aligned with the optical element and outputs a signal for recording an image, and
An apparatus in which the optical element moves intentionally during the collection of the emitted light to enhance the image.
前記センサーは、曲面状センサーであり、
前記曲面状センサーは、複数の平面ファセットを含むことを特徴とする請求項2に記載の装置。
The sensor is a curved surface sensor,
The apparatus of claim 2, wherein the curved sensor includes a plurality of planar facets.
前記曲面状センサーは、全体的に複数のセグメントを含むことを特徴とする請求項1または3に記載の装置。   4. The apparatus according to claim 1 or 3, wherein the curved sensor includes a plurality of segments as a whole. 前記複数のセグメントがほぼ曲面を形成するように配置されることを特徴とする請求項4に記載の装置。   The apparatus according to claim 4, wherein the plurality of segments are arranged so as to form a substantially curved surface. 前記曲面状センサーは、直線と完全に同一線上にいない2次元断面を有することを特徴とする請求項1または3に記載の装置。   4. The apparatus according to claim 1, wherein the curved sensor has a two-dimensional cross section that is not completely collinear with a straight line. 前記曲面状センサーは、超薄形シリコンで製作されることを特徴とする請求項1または3に記載の装置。   The apparatus according to claim 1 or 3, wherein the curved sensor is made of ultra-thin silicon. 前記超薄形シリコンの厚さは、一次元上の50〜250ミクロンの範囲にあることを特徴とする請求項7に記載の装置。   8. The apparatus of claim 7, wherein the thickness of the ultra-thin silicon is in the range of 50 to 250 microns on one dimension. 前記曲面状センサーは、多結晶シリコンで製作することを特徴とする請求項1または3に記載の装置。   The apparatus according to claim 1, wherein the curved sensor is made of polycrystalline silicon. 前記曲面状センサーは、複数の放射状セグメントを含むことを特徴とする請求項1または3に記載の装置。   The apparatus according to claim 1 or 3, wherein the curved sensor includes a plurality of radial segments. 記曲面状センサーは、複数の多角形で形成されることを特徴とする請求項1または3に記載の装置。   4. The apparatus according to claim 1, wherein the curved surface sensor is formed of a plurality of polygons. 前記複数のピクセルが前記曲面状センサーに密度が変化しつつ配列されることを特徴とする請求項1または3に記載の装置。   The apparatus according to claim 1, wherein the plurality of pixels are arranged on the curved surface sensor while changing in density. 前記曲面状センサーは、この曲面状センサーのほぼ中央部で相対的に高い密度のピクセルを有するように構成されることを特徴とする請求項1または3に記載の装置。   The apparatus according to claim 1, wherein the curved sensor is configured to have pixels having a relatively high density at a substantially central portion of the curved sensor. 前記曲面状センサーは、この曲面状センサーのほぼ端部で相対的に低い密度のピクセルを有するように構成されることを特徴とする請求項1または3に記載の装置。   4. An apparatus according to claim 1 or 3, wherein the curved sensor is configured to have relatively low density pixels at substantially the ends of the curved sensor. 前記曲面状センサーのほぼ中央部で相対的に高い密度の前記ピクセルを利用して、相対的に高い映像解像度を維持しながら望遠撮影をズームインすることが可能なことを特徴とする請求項14に記載の装置。   15. The telephoto shooting can be zoomed in while maintaining a relatively high image resolution by using the pixels having a relatively high density at a substantially central portion of the curved sensor. The device described. 入射光を遮断するために全体的に移動するように配置されるシェードをさらに備え、
前記シェードは、広角映像が感知された時に収縮し、入射光を遮断せず、
前記シェードは、望遠映像が感知された時に伸長し、非映像領域から入る外部入射光を遮断することを特徴とする請求項1または3に記載の装置。
Further comprising a shade arranged to move globally to block incident light;
The shade contracts when a wide-angle image is detected and does not block incident light.
The apparatus according to claim 1, wherein the shade extends when a telephoto image is detected, and blocks external incident light entering from a non-image area.
前記カメラ筺体は密閉され、
前記カメラ筺体には、組立時に不活性ガスが注入されることを特徴とする請求項1または3に記載の装置。
The camera housing is sealed,
The apparatus according to claim 1, wherein an inert gas is injected into the camera housing during assembly.
前記不活性ガスは、アルゴン、クリプトン、キセノンで構成されたグループの中から選択されることを特徴とする請求項17に記載の装置。   The apparatus of claim 17, wherein the inert gas is selected from the group consisting of argon, krypton, and xenon. 前記対物レンズは、根本的に高速レンズであり、照明なしに監視用として前記移動通信手段を使用することができるようにすることを特徴とする請求項1に記載の装置。   The apparatus according to claim 1, wherein the objective lens is fundamentally a high-speed lens and enables the mobile communication means to be used for monitoring without illumination. 前記対物レンズは、根本的に高速レンズであり、速い動作の写真撮影用として前記移動通信手段を使用することができるようにすることを特徴とする請求項1に記載の装置。   The apparatus according to claim 1, wherein the objective lens is basically a high-speed lens, and enables the mobile communication means to be used for fast-moving photography. 前記曲面状センサーは、螺旋形電気連結線、アコーデオン形態の電気連結線、そしてほぼ放射状に伸びている電気連結線のうち1つに連結されることを特徴とする請求項1または3に記載の装置。   The curved surface sensor is connected to one of a spiral electrical connection line, an accordion-type electrical connection line, and a substantially radially extending electrical connection line. apparatus. 前記曲面状センサーに連結される送信機と、
信号処理器に連結される受信機とをさらに備えることを特徴とする請求項1または3に記載の装置。
A transmitter coupled to the curved sensor;
The apparatus according to claim 1, further comprising a receiver coupled to the signal processor.
前記複数のセグメントにおいて、前記各セグメントの間に間隙が形成され、
前記間隙は、電気的連結線の通路として使用されることを特徴とする請求項4に記載の装置。
In the plurality of segments, a gap is formed between the segments,
The apparatus according to claim 4, wherein the gap is used as a path of an electrical connection line.
通信機能を提供するための移動通信手段であって、前記移動通信手段が筐体を含み、前記筐体が対物レンズを含み、前記対物レンズが前記筐体に装着され、前記対物レンズが放射光を集光するためのものである、移動通信手段を提供する段階と、
複数の平面ファセットを含む曲面状センサーであって、前記曲面状センサーが前記筺体の内部に装着され、前記曲面状センサーが前記対物レンズと位置合わせされ、前記曲面状センサーが略2次元平面を逸脱する部分を有する、曲面状センサーを形成する段階と、
前記曲面状センサーの出力を利用して映像を生成する段階と、を備える方法。
Mobile communication means for providing a communication function, wherein the mobile communication means includes a casing, the casing includes an objective lens, the objective lens is attached to the casing, and the objective lens is radiated light. Providing mobile communication means for concentrating
A curved sensor including a plurality of planar facets, wherein the curved sensor is mounted inside the housing, the curved sensor is aligned with the objective lens, and the curved sensor deviates from a substantially two-dimensional plane; Forming a curved sensor having a portion to
Generating an image using an output of the curved sensor.
前記曲面状センサーで生成した中央映像の小さい部分のみをキャプチャーする段階と、
全体映像の前記小さい部分を表示するためにモニターを使用する段階と、
デジタルズームを望遠映像撮影モードに切り替える段階と、
前記曲面状センサーの中央部にある相対的に高い密度のピクセルを利用して向上した画質の映像を生成する段階と、をさらに備えることを特徴とする請求項24に記載の方法。
Capturing only a small portion of the central image generated by the curved sensor;
Using a monitor to display the small portion of the entire video;
Switching digital zoom to telephoto shooting mode,
25. The method of claim 24, further comprising generating an image with improved image quality using relatively high density pixels in the center of the curved sensor.
前記曲面状センサーで生成した中央映像の小さい部分のみをキャプチャーする段階と、
全体映像の前記小さい部分を表示するためにモニターを使用する段階と、
デジタルズームを広角撮影モードに切り替える段階と、
前記全体映像の中央部にあるデータを、前記全体映像の端部にあるピクセル密度とほぼ同じ水準に圧縮することによって、向上した画質の映像を生成する段階と、をさらに備えることを特徴とする請求項24に記載の方法。
Capturing only a small portion of the central image generated by the curved sensor;
Using a monitor to display the small portion of the entire video;
Switching digital zoom to wide-angle shooting mode,
Generating data having an improved image quality by compressing data at a central portion of the entire image to a level substantially equal to a pixel density at an end portion of the entire image. 25. A method according to claim 24.
前記曲面状センサーが第1位置にある時に、第1映像を撮影後、迅速に前記曲面状センサーが第2位置にあるように変更し、第2映像を撮影する段階と、
前記第1映像から漏れた映像データを認識する段階と、
漏れた映像データを第2映像から獲得し、第1映像に差し込む段階と、をさらに備えることを特徴とする請求項24に記載の方法。
When the curved sensor is in the first position, after capturing the first image, quickly changing the curved sensor to the second position and capturing the second image;
Recognizing video data leaked from the first video;
The method of claim 24, further comprising: acquiring leaked video data from the second video and plugging into the first video.
前記曲面状センサーは、第2位置に行くために回転することを特徴とする請求項27に記載の方法。   28. The method of claim 27, wherein the curved sensor rotates to go to a second position. 前記曲面状センサーは、第2位置に行くために位置移動をすることを特徴とする請求項27に記載の方法。   28. The method of claim 27, wherein the curved sensor moves to move to a second position. 映像安定化のために迅速な二重連続露出をする間に対物レンズを傾ける段階をさらに備えることを特徴とする請求項24に記載の方法。   25. The method of claim 24, further comprising tilting the objective lens during rapid double sequential exposure for image stabilization. 場面に第1露出をする段階と、
前記場面を前記第1露出時より少し移動し、前記被写体に第2露出をする段階と、
前記場面にある客体を識別するために前記第1、第2露出を解釈する段階と、をさらに備えることを特徴とする請求項24に記載の方法。
First exposing the scene,
Moving the scene a little from the time of the first exposure and performing a second exposure on the subject;
25. The method of claim 24, further comprising interpreting the first and second exposures to identify objects in the scene.
ほぼ溶融状態でウェーハを加熱した後、シリコンを形成するための凹形の金型を作る段階と、
前記曲面状センサーを作るために前記凹形の金型内に前記シリコンが重力により装着されるようにする段階と、をさらに備えることを特徴とする請求項24に記載の方法。
After heating the wafer in a substantially molten state, creating a concave mold for forming silicon,
25. The method of claim 24, further comprising allowing the silicon to be gravity loaded into the concave mold to make the curved sensor.
迅速に温度を下げることによって、元の厚さを均一に維持するように前記凹形の金型を冷却する段階をさらに備えることを特徴とする請求項32に記載の方法。   35. The method of claim 32, further comprising cooling the concave mold to maintain a uniform original thickness by rapidly reducing the temperature. 前記曲面状センサーの製造を完了するために遠心分離機を使用する段階をさらに備えることを特徴とする請求項32に記載の方法。   The method of claim 32, further comprising using a centrifuge to complete the production of the curved sensor. 前記曲面状センサーの製造を完了するために前記凹形の金型の多孔性により気圧を低める段階をさらに備えることを特徴とする請求項32に記載の方法。   The method of claim 32, further comprising lowering air pressure due to the porosity of the concave mold to complete the fabrication of the curved sensor. 前記曲面状センサーの製造を完了するために蒸気を使用する段階をさらに備えることを特徴とする請求項32に記載の方法。   The method of claim 32, further comprising using steam to complete the fabrication of the curved sensor. 前記ウェーハの上側に凸状の金型を押圧する段階と、
温度を上げた後、前記凹形の金型内に前記ウェーハを入れる段階と、をさらに備えることを特徴とする請求項32に記載の方法。
Pressing a convex mold on the upper side of the wafer;
33. The method of claim 32, further comprising placing the wafer in the concave mold after increasing the temperature.
前記曲面状センサーの製造を完了するために前記ウェーハを加工する段階をさらに備えることを特徴とする請求項32に記載の方法。   The method of claim 32, further comprising processing the wafer to complete the fabrication of the curved sensor. 前記曲面状センサーの製造を完了するために前記ウェーハを研磨する段階をさらに備えることを特徴とする請求項32に記載の方法。   The method of claim 32, further comprising polishing the wafer to complete the fabrication of the curved sensor. 前記曲面状センサーの製造を完了するために前記ウェーハにある余剰物質をレーザーでエッチングして除去する段階をさらに備えることを特徴とする請求項32に記載の方法。   The method of claim 32, further comprising etching away excess material in the wafer with a laser to complete the fabrication of the curved sensor. 基材上にあるドーム形状の第1芯型をまず用意し、前記曲面状センサーの基底部を形成する段階と、
前記第1芯型の上に熱変形性薄いシートを圧着する段階と、
第2芯型の上に第2熱変形性シートを載置する段階と、
前記第2熱変形性シートを下方に引き下すために真空圧を印加する段階と、
前記第2芯型を加熱する段階と、
前記曲面状センサーにセンサーピクセルを形成する段階と、をさらに備えることを特徴とする請求項32に記載の方法。
First preparing a dome-shaped first core mold on a substrate and forming a base of the curved sensor;
Crimping a heat-deformable thin sheet on the first core mold;
Placing the second thermally deformable sheet on the second core mold;
Applying a vacuum pressure to pull down the second heat-deformable sheet;
Heating the second core mold;
The method of claim 32, further comprising forming sensor pixels on the curved sensor.
カメラを備える移動通信装置であって、前記カメラが光学部と曲面状センサーを含む、 移動通信装置を用意する段階であって、前記曲面状センサーが、複数の間隙によって実質的に境界付けされた複数のファセットを含み、前記カメラが、前記光学部に意図的に動きを付与するための光学部移動手段を含む段階と、
第1露出データを記録する段階と、
第2露出が行なわれる間に、前記光学部に意図的に動きを付与するように前記光学部移動手段を駆動させる段階と、
第2露出データを記録する段階と、
前記第1露出データ及び前記第2露出データを比較し、前記曲面状センサーの前記複数の間隙に起因して所望される映像から欠落した部分を検出する段階と、
前記第1露出データ及び前記第2露出データの両方を使用して完全な映像を構成する段階と、を備える方法。
A mobile communication device comprising a camera, wherein the camera includes an optical unit and a curved sensor, wherein the mobile communication device is provided, wherein the curved sensor is substantially bounded by a plurality of gaps. Including a plurality of facets, wherein the camera includes optical part moving means for intentionally imparting motion to the optical part;
Recording the first exposure data;
Driving the optical unit moving means to intentionally impart movement to the optical unit during the second exposure;
Recording second exposure data;
Comparing the first exposure data and the second exposure data to detect a missing portion from a desired image due to the plurality of gaps of the curved surface sensor;
Composing a complete image using both the first exposure data and the second exposure data.
複数の光透過性繊維を用意する段階と、
前記複数の光透過性繊維を第1組と第2組に配置する段階と、
前記第1組の前記複数の光透過性繊維が全て互いに略平行になるように、前記第1組の前記複数の光透過性繊維を構成する段階であって、前記第1組の前記複数の光透過性繊維及び前記第2組の前記複数の光透過性繊維が互いに対して略直交するように、前記第1組の前記複数の光透過性繊維及び前記第2組の前記複数の光透過性繊維が構成される段階と、
前記第2組の前記複数の光透過性繊維を前記第1組の前記複数の光透過性繊維に織り込み、織物繊維を作る段階と、
前記織物繊維を加熱された第1芯型の上に配置する段階と、
加熱された第2芯型を利用して前記第1芯型の上にある前記織物繊維を圧着する段階と、
前記第1組の前記複数の光透過性繊維及び前記第2組の前記複数の光透過性繊維を互いに融着し、織物繊維を形成する段階と、
余剰織物を除去する段階と、を備えるセンサー製造方法。
Providing a plurality of light transmissive fibers;
Arranging the plurality of light transmissive fibers in a first set and a second set;
Configuring the plurality of light transmissive fibers of the first set such that all the plurality of light transmissive fibers of the first set are substantially parallel to each other, the plurality of light transmission fibers of the first set The first set of the plurality of light transmissive fibers and the second set of the plurality of light transmissive fibers so that the light transmissive fibers and the second set of the plurality of light transmissive fibers are substantially orthogonal to each other. A stage in which the synthetic fiber is composed;
Weaving the second set of light transmissive fibers into the first set of light transmissive fibers to produce woven fibers;
Placing the woven fiber on a heated first core mold;
Crimping the fabric fibers overlying the first core mold using a heated second core mold;
Fusing together the plurality of light transmissive fibers of the first set and the plurality of light transmissive fibers of the second set to form woven fibers;
Removing the excess fabric, and a method for producing a sensor.
前記複数の光透過性繊維はシリコンで形成することを特徴とする請求項43に記載の方法。   44. The method of claim 43, wherein the plurality of light transmissive fibers are formed of silicon. 前記第1芯型と第2芯型は、曲面織物繊維を作ることができるように屈曲されていることを特徴とする請求項44に記載の方法。   45. The method of claim 44, wherein the first core mold and the second core mold are bent so that curved textile fibers can be made. 複数の光透過性繊維を用意する段階と、
前記複数の光透過性繊維が互いに略平行になるように、複数の光透過性繊維を配置する段階と、
前記複数の光透過性繊維を加熱し、略平坦な不織薄膜を成形する段階と、
金型上で前記不織薄膜を加熱する段階と、を備えるセンサー製造方法。
Providing a plurality of light transmissive fibers;
Arranging a plurality of light transmissive fibers such that the plurality of light transmissive fibers are substantially parallel to each other;
Heating the plurality of light transmissive fibers to form a substantially flat nonwoven film;
Heating the nonwoven thin film on a mold.
前記複数の光透過性繊維は、シリコンで形成することを特徴とする請求項46に記載の方法。   47. The method of claim 46, wherein the plurality of light transmissive fibers are formed of silicon. 前記金型は、曲面不織薄膜を作るために屈曲されていることを特徴とする請求項46に記載の方法。   The method of claim 46, wherein the mold is bent to produce a curved nonwoven film. 第1組の光透過性繊維と第2組の光透過性繊維とを用意する段階と、
前記第1組の光透過性繊維と前記第2組の光透過性繊維とを直角に配置する段階と、
前記第1組の光透過性繊維と前記第2組の光透過性繊維とを加熱し、融着薄膜を成形する段階と、
前記融着薄膜でセンサーを形成する段階と、を備える方法。
Providing a first set of light transmissive fibers and a second set of light transmissive fibers;
Arranging the first set of light transmissive fibers and the second set of light transmissive fibers at right angles;
Heating the first set of light transmissive fibers and the second set of light transmissive fibers to form a fusion thin film; and
Forming a sensor with the fused thin film.
前記第1組と第2組の光透過性繊維は、シリコンで形成されることを特徴とする請求項49に記載の方法。   50. The method of claim 49, wherein the first and second sets of light transmissive fibers are formed of silicon. 前記融着薄膜で曲面状センサーを形成することを特徴とする請求項50に記載の方法。   51. The method of claim 50, wherein a curved sensor is formed from the fused thin film. センサーを用意する段階と、
複数の略平坦なミニセンサーを用意する段階と、
前記略平坦なミニセンサーが水平方向の複数の列で配置され、各連続する列には、前記略平坦なミニセンサーが低い密度で配列されるように、前記複数の略平坦なミニセンサーを前記センサーに固定する段階と、を備える方法。
Preparing a sensor,
Preparing a plurality of substantially flat mini-sensors;
The substantially flat mini-sensors are arranged in a plurality of horizontal rows, and the plurality of substantially flat mini-sensors are arranged in each successive row so that the substantially flat mini-sensors are arranged at a low density. Fixing to the sensor.
前記ミニセンサーの2つの端部は、前記センサーの基底部にほぼ平行であることを特徴とする請求項52に記載の方法。   53. The method of claim 52, wherein the two ends of the minisensor are substantially parallel to the base of the sensor. ミニセンサーの列にある各ミニセンサーが、同一の列にある2つの隣接ミニセンサーより少し高く位置することを特徴とする請求項52に記載の方法。   53. The method of claim 52, wherein each minisensor in a minisensor row is positioned slightly higher than two adjacent minisensors in the same row. 前記センサーは、その垂直軸を中心にほぼ続いて回転することを特徴とする請求項52に記載の方法。   53. The method of claim 52, wherein the sensor rotates substantially continuously about its vertical axis. 前記センサーは、ほぼ曲面状センサーであることを特徴とする請求項52に記載の方法。   53. The method of claim 52, wherein the sensor is a generally curved sensor.
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