KR20080096845A - 소형 카메라용 셔터 - Google Patents

소형 카메라용 셔터 Download PDF

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KR20080096845A
KR20080096845A KR1020087023176A KR20087023176A KR20080096845A KR 20080096845 A KR20080096845 A KR 20080096845A KR 1020087023176 A KR1020087023176 A KR 1020087023176A KR 20087023176 A KR20087023176 A KR 20087023176A KR 20080096845 A KR20080096845 A KR 20080096845A
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로만 시. 구티에레즈
로버트 제이. 깔베
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심펠 코퍼레이션
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Abstract

본 발명은 소형 카메라용 셔터 시스템에서 하나 또는 그 이상의 가상 피봇을 사용하기 위한 시스템 및 기술에 관한 것으로서, 가상 피봇 시스템은 하나 또는 그 이상의 지지 구조물을 포함하며, 셔터 장치는 회전 중심에서 물리적 회전 부재없이 회전 중심에 대해 회전될 수 있으며, 상기 가상 피봇 시스템은 정지 마찰의 감소 또는 제거를 포함하는 다수의 이득을 제공할 수 있다.

Description

소형 카메라용 셔터{SHUTTER FOR MINIATURE CAMERA}
본 출원은 본 명세서에 참조로 편입된 2005년 2월 28일에 출원된 발명의 명칭 "오토포커스 카메라"의 미국 가특허 출원 제60/657,261의 은전을 청구한다.
또한, 본 출원은 본 명세서에 참조로 편입된 2006년 2월 24일에 출원된 발명의 명칭 "오토포커스 카메라"의 미국 특허 출원 제11/361,608(대리인 참조번호 M-15826 US)의 일부 계속 출원이다.
본 발명은 소형 카메라, 특히 소형 카메라용 셔터에 관한 것이다.
소형 카메라는 현재 셀룰러폰, 랩톱 컴퓨터, 퍼스널 디지털 어시스턴츠(PDAs) 등의 많은 전자 장치에 이용가능하다. 또한, 소형 카메라는 보안 및 감시와 같은 용도의 독립형 장치(stand-alone device)로서 이용가능하다.
소형 카메라 시장은 빠르게 확장되고 있다. 예를 들면, 카메라 채용 셀 폰은 몇년 전에는 전례가 없었으며, 현재 이들은 셀 폰 시장의 상당한 부분을 차지한다. 그러나, 이용가능한 소형 카메라는 임의의 적용에 있어 최적이지 않다.
카메라 셔터는 카메라의 광학 시스템을 통한 필름 재료로의 광 전달을 제어하도록 개발되었다. 필름(비 디지털) 카메라에 있어서, 셔터는 필름 노출 전에 카메라 렌즈 정면에 위치된다. 사진 처리의 시작을 위해, 사용자는 버튼을 누른다. 반응시에, 셔터는 광이 카메라 렌즈에 도달하는 위치로 이동하며, 필름 노출이 시작된다. 소망 노출 시간이 경과한 후에, 셔터는 카메라 렌즈의 정면으로 초기 위치로 뒤로 이동한다. 필름 전진 메카니즘은 노출 위치로부터 떨어져 노출된 필름을 이동시키며, 비노출 필름은 나중에 노출되는 노출 위치로 이동된다.
필름 카메라와 달리, 디지털 카메라는 기계식 셔터를 포함할 필요가 없다. 대신에, 셔터링은 전자식으로 실행될 수 있다. 그러나, 임의의 디지털 카메라 시스템은 전자식 셔터링에 부가하여 기계식 셔터를 사용한다. 도 1은 종래 기술에 따른 기계식 셔터 시스템(100)의 일례를 도시한다.
셔터 시스템(100)은 피봇 핀(135)을 구비한 기계식 셔터(130)와 액츄에이터(140)를 포함한다. 시스템(100)은 노출에 대한 이미지 정보를 생성시키도록 처리되는 광을 수용하도록 구성된 광 개구부(120)를 갖는 디지털 카메라(110)의 일부로서 포함된다. 용어 "노출"은 필름이 노출되는 동안 광이 특정 디지털 이미지에 대해 수용되는 동안의 시간에 관한 디지털 사진촬영의 환경이다.
디지털 카메라(110)는 컨트롤러(도시되지 않음) 및 CMOS(상보적인 금속 산화막 반도체) 시스템 또는 CCD(전하결합소자) 이미징 시스템과 같은 디지털 이미징 시스템(도시되지 않음)을 포함한다. 이미지 픽셀의 매트릭스에 대응하는 수용된 광은 디지털 이미지를 생성하도록 처리된다.
전술한 필름 카메라와 대조적으로, 셔터(130)는 초기에 개구부(120)로부터 떨어져 위치된다. 사용자는 노출을 시작하도록 버튼(125)을 누른다. 반응시에, 컨트롤러는 디지털 이미지 데이터 포착을 시작하도록 디지털 이미징 시스템의 픽셀 을 0으로 한다. 노출 시간의 말단에서, 셔터(130)는 이미지의 말단을 나타내도록 개구부(120)의 정면으로 이동된다. 셔터(130)를 이동시키기 위해, 피봇 핀(135)에 의해 생성된 피봇 포인트에 대해 셔터(130)를 회전시키도록 액츄에이터(140)를 사용하여 힘이 적용된다. 짧은 시간 후에, 힘은 제거되며, 따라서 셔터(130)는 개구부(120)로부터 떨어져 그의 초기 위치로 뒤로 이동한다.
본 명세서의 시스템 및 기술은 가상 피봇 시스템을 조합하는 것에 의해 소형 카메라의 개선된 셔터링을 제공한다. 가상 피봇 시스템은 액츄에이터로부터 셔터 장치로 힘을 전달하는 하나 또는 그 이상의 지지 구조물을 조합한다. 그 결과, 셔터 시스템은 회전 중심에 물리적 회전 부재를 조합시키는 것이 필요하지 않다. 따라서, 조합된 카메라 부품의 정지 마찰 및 마모가 감소되거나 또는 제거된다.
한가지 관점에 있어서, 카메라용 MEMS 셔터 시스템은 셔터 및 상기 셔터와 교통하는 가상 피봇 시스템을 포함한다. 가상 피봇 시스템은 상기 셔터를 위치시키도록 구성된 하나 또는 그 이상의 지지 구조물을 포함한다.
셔터 시스템은 카메라의 광수용 개구부를 덮도록 구성된 제 1 부분 및 적용된 힘에 반응하여 셔터 부재를 이동시키도록 구성된 제 2 부분을 포함하며, 상기 제 2 부분은 상기 셔터와 분리되는 피봇 메카니즘에 대해 회전되지 않는다.
가상 피봇 시스템은 상기 셔터의 제 2 부분과 기계식으로 교통하며, 상기 가상 피봇 시스템은 상기 제 1 부분이 카메라의 광수용 개구부를 덮고 상기 제 1 부분이 카메라의 광수용 개구부로부터 떨어지도록 선택적으로 위치되도록 구성될 수 있다.
가상 피봇 시스템은 제 1 위치에서 상기 셔터에 부착된 제 1 지지 구조물을 포함하며, 상기 가상 피봇 시스템은 회전 중심에 대해 상기 셔터를 회전시키도록 구성되며, 상기 제 1 위치는 상기 셔터의 회전 중심과는 다르다. 가상 피봇 시스템은 상기 제 1 위치와는 다른 제 2 위치에서 상기 셔터에 부착된 제 2 지지 구조물을 더 포함하며, 상기 제 2 위치는 상기 셔터의 회전 중심과는 다르다. 상기 셔터, 제 1 지지 구조물 및 제 2 지지 구조물은 단일체 재료로 제조될 수 있다. 상기 셔터 및 상기 가상 피봇 시스템의 적어도 일부는 단일체 재료로 제조될 수 있다. 상기 재료는 실리콘을 포함할 수 있다.
시스템은 카메라를 포함하며, 상기 셔터는 선택적으로 상기 카메라의 광수용 개구부를 통과하는 광을 차단시키고 상기 카메라의 광수용 개구부로 광을 통과시키도록 위치될 수 있다. 상기 가상 피봇 시스템은 회전 중심에 대해 상기 셔터를 회전시키도록 구성되며, 상기 가상 피봇 시스템은 제 1 위치에서 상기 셔터에 부착된 제 1 지지 구조물을 포함하며, 상기 제 1 위치는 상기 셔터 부재의 회전 중심에 위치된다.
셔터는 제 1 셔터 부재 및 제 2 셔터 부재를 포함하며, 상기 가상 피봇 시스템은 상기 제 1 셔터 부재에 힘을 전달하도록 구성된 제 1 부분 및 상기 제 2 셔터 부재에 힘을 전달하도록 구성된 제 2 부분을 포함할 수 있다. 상기 셔터는 작동시에 셔터의 관성 모멘트를 감소시키도록 구성된 하나 또는 그 이상의 개구부를 포함할 수 있다. 상기 가상 피봇 시스템은 완충기를 포함할 수 있다.
다른 관점에 있어서, 소형 카메라는 개구부를 통과하는 광을 수용하도록 구성된 광검출 시스템 및 MEMS 셔터 시스템을 포함할 수 있다. 셔터 시스템은 개구부 차단부 및 힘 수용부를 포함하며, 상기 셔터 부재는 회전 중심에 대해 회전되도록 구성되고, 상기 셔터 부재는 상기 회전 중심에서 상기 셔터 부재와 분리되는 피봇 메카니즘을 포함하지 않는다. 카메라는 상기 셔터 부재와 광검출 시스템을 제어하도록 구성된 컨트롤러를 더 포함할 수 있다. 광검출 시스템은 하나 이상의 전하결합소자 광검출 시스템 및 상보적인 금속 산화막 반도체 광검출 시스템을 포함할 수 있다.
다른 관점에 있어서, 카메라용 MEMS 셔터 시스템은 카메라의 광수용 수단을 선택적으로 차단시키고 차단시키지 않는 수단 및 상기 광수용 수단을 선택적으로 차단시키고 차단시키지 않는 수단과 교통하는 셔터를 피봇시키기 위한 가상 피봇팅 수단을 포함한다.
본 발명의 이들 및 다른 특징 및 이점은 첨부한 도면을 참조하여 이하에서 기술하는 예시적 실시예의 상세한 설명에 의해 더욱 명확하게 알 수 있을 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 셔터 시스템의 개략도,
도 2는 임의의 실시예에 따른 셔터 시스템의 정면도,
도 3은 임의의 실시예에 따른 다른 셔터 시스템의 정면도,
도 4는 도 3 및 도 4에 도시된 셔터와 같은 셔터 시스템을 조합한 소형 카메라의 개략도 및
도 5는 다른 실시예에 따른 셔터 시스템의 정면도이다.
도면에 있어서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
본 명세서에 기술된 시스템 및 기술은 소형 카메라 시스템에 대해 빠르고 신뢰성이 높은 셔터링을 위해 하나 또는 그 이상의 가상 피봇을 조합한다.
전술한 바와 같이, 피봇 핀을 조합하는 기계식 셔터는 소형 카메라 시스템을 포함하는 임의의 이용가능한 디지털 카메라 시스템에 사용된다. 그러나, 현재의 구성에서는 임의적 사용을 위한 선택이 없을 수 있다.
예를 들면, 도 1에 도시되고 전술한 바와 같은 피봇 시스템은 임의의 소형 카메라 적용에 대해 빠르고 신뢰성이 높은 셔터 이동을 제공하지 않는다. 셔터의 (130)의 초기 이동을 위하여, 액츄에이터(140)는 셔터(130)를 구비한 피봇 핀(135)의 표면의 계면에서 고정 마찰(정지 마찰(stiction))을 극복하기에 충분한 큰 힘을 제공하여야 한다. 셔터(130)를 빠르게 이동시키기 위해, 큰 초기 힘이 사용된다. 그러나, 셔터(130)가 이동을 시작한 후에, 큰 힘은 셔터(130)가 개구부(120)의 정면에서 그의 소망 위치를 오버슈트(overshoot)시킬 수 있다.
선택적으로, 힘은 셔터(130)가 이동하기 시작할 때까지 느리게 증가되며, 그 후 셔터(130)의 이동이 더욱 제어되도록 감소된다. 그러나, 이는 셔터링 공정을 상당히 느리게 한다. 추가적으로, 현 시스템에 있어서, 셔터가 이동되도록 명령되는 시간과 셔터가 활성적으로 이동되는 시간 사이에 알려지지 않은 랙(lag)이 존재한다. 또한 접촉 표면이 마모되고 잼이 생길 수 있다.
도 2는 더욱 빠르고 신뢰성 높은 기계식 셔티링을 위해 가상 피봇을 조합한 셔터 시스템(200)의 일실시예를 도시한다. 가상 피봇을 사용하는 것에 의해, 물리적 피봇 핀을 회전 중심에 더 위치시키고, 정지 마찰이 더욱 회피된다. 셔터 시스템(200)은 이미지 데이터를 얻고 전술한 이미지를 생성하는 소형 디지털 카메라(도시되지 않음)에 조합될 수 있다.
시스템(200)은 셔터(230)를 포함한다. 노출 전에, 셔터(230)는 개구부(220)로부터 떨어져 위치되어 있다. 사용자가 초기 노출시에, 카메라는 0으로 이미지 픽셀을 초기화하고, 사진에 대한 이미지 데이터를 요구하기 시작한다. 노출 시간의 말단에서, 셔터(230)는 회전 중심(252)에서 물리적 피봇 메카니즘의 사용없이 회전 중심(252)에 대해 셔터(230)를 피봇시키도록 구성된 가상 피봇 시스템(250)을 사용하여 개구부(220)로부터 광을 차단하는 위치로 이동된다.
도 2에 있어서, 가상 피봇 시스템(250)은 제 1 위치(255)에서 셔터(230)에 부착된 제 1 지지 구조물(flexure)(254) 및 제 2 위치에서 셔터(230)에 부착된 제 2 지지 구조물(256)을 포함한다. 시스템(200)은 제 3 위치에서 셔터(230)에 부착되며, 가상 피봇 시스템(250)의 작동에 사용되는 지지 구조물(258)을 더 포함한다. 제 2 지지 구조물(254)은 또한 완충기(snubber)(260) 또는 다른 구조적 부재에 부착될 수 있다. 가상 피봇 시스템(250)은 지지 구조물(258)을 이용하여 전달되는 액츄에이터(240)로부터의 힘을 전달하기 위한 조립체를 더 포함하며, 상기 조립체는 유연성 부재를 포함하는 카메라의 구조적 부재에 그의 일단부가 부착된 부분(256)을 포함한다. 제 2 부분(267)은 액츄에이터(240)와 기계식으로 교통되며, 지지 구조물(258)을 통해 힘을 전달한다. 도 2는 지지 구조물(258)을 사용하여 셔터에 전달된 힘을 도시하지만, 다른 장치가 사용될 수 있다. 예를 들면, 빔, 암 또는 다른 부재가 액츄에이터로부터 셔터로 힘을 전달하는데 사용될 수 있다.
작동은 다수의 다른 작동 형태를 사용하여 실시될 수 있다. 예를 들면, 보이스 코일 액츄에이터(voice coil actuator)와 같은 전자석 액츄에이터가 사용될 수 있다. 정전기, 압전기, 열, 메모리 합금 또는 다른 액츄에이터를 포함하는 다른 액츄에이터 형태가 사용될 수 있다.
제 1 지지 구조물(254)과 제 2 지지 구조물(256)과 같은 지지 구조물은 특정 방향으로의 이동을 허용하지만 실질적으로 다르게 이동하는 것을 방지한다. 제 3 위치(259)에서 적용된 힘에 반응하여, 제 1 지지 구조물(254)과 제 2 지지 구조물(256)은 서로 다른 방향으로 셔터(230)에 힘을 부여하여 셔터가 회전 중심(252)에 대해 회전되도록 한다. 그 결과, 셔터(230)는 개구부(220)의 전방에서 그의 위치로 또는 그의 위치로부터 이동된다. 제 1 지지 구조물(254)과 제 2 지지 구조물(256)은 서로에 대해 각도 "θ"를 갖는다. 도 2에 있어서, "θ"는 최적 효과를 위해 약 90도이다. 그러나, 다른 각도가 사용될 수 있다.
가상 피봇 시스템(250)은 또한 셔터(230)의 회전을 제한시키기 위한 하나 또는 그 이상의 외관을 포함한다. 예를 들면, 셔터가 개구부(220)의 전방 위치로 회전될 때 셔터(230)의 회전은 완충기(260)의 제 1 외관(261)과 제 1 지지 구조물(254)의 단부 외관(263)에 의해 제한될 수 있다. 셔터가 개구부(220)로부터 떨어져 이동될 때 셔터(230)의 회전은 완충기(260)의 제 2 외관(262)에 의해 제한될 수 있다.
시스템(200)은 이용가능한 기계식 셔터 시스템에서 발견되지 않는 다수의 이점을 제공한다. 첫째, 회전 중심(252)에 피봇 핀이 존재하지 않기 때문에, 정지 마찰 문제가 존재하지 않는다. 대신에, 셔터(230)는 개구부에 대해 빠르고 정확하게 위치될 수 있다. 둘째, 완충기(260)와 외관(261, 262, 263)은 시스템(200)의 부재를 충격으로부터 완충시킨다.
도 2는 회전 중심(252)에 대한 셔터(230)의 관성 모멘트가 개구부(220)로부터의 광을 차단하는데 사용되지 않는 셔터(230) 부분에 하나 또는 그 이상의 개구부를 구비한 셔터(230)를 제조하는 것에 의해 감소되는 실시예를 또한 도시한다. 관성 모멘트의 감소에 의해, 셔터(230)는 개구부(220) 전방 위치내로 및 전방 위치로부터 빠르게 이동될 수 있다.
또한, 임의의 실시예에 있어서, 임의의 부재는 단일체로 제조될 수 있다. 예를 들면, 적어도 셔터(230), 완충기(260), 제 1 지지 구조물(254) 및 제 2 지지 구조물(256)은 실리콘과 같은 단일체 재료로 제조될 수 있다. 그 결과, 셔터 부재의 제조 변형이 감소되며, 카메라 조립이 간략화될 수 있다. 시스템(200)의 적어도 일부 부품을 단일 유닛으로 제조하는 것은 더 작은 소형 카메라의 설계가 또한 가능하다. 예를 들면, 임의의 실시예에 있어서, 셔터는 약 4 mm 내지 12 mm 길이일 수 있으며, 약 1mm 내지 3 mm의 개구부를 덮을 수 있다.
도 2는 셔터(230)가 단일 유닛인 일실시예를 도시한다. 그러나, 임의의 실시예에 있어서, 다중 유닛이 사용될 수 있다. 도 3은 제 1 셔터 유닛(330A)과 제 2 셔터 유닛(330B)을 포함하는 셔터 시스템(300)을 도시한다.
제 1 셔터 유닛(330A)과 제 2 셔터 유닛(330B)을 개구부(320)의 전방 위치내로 또는 전방 위치로부터 떨어져 이동시키기 위해, 액츄에이터(340)는 힘 전달부재(370)로 힘을 전달한다. 반응시에, 지지 구조물(371A, 371B)은 제 1 및 제 2 셔터 유닛(330A, 330B) 각각에 힘을 전달한다. 제 1 셔터 유닛(330A)은 제 1 지지 구조물(354A)과 제 2 지지 구조물(356A)에 의해 부여된 힘에 반응하여 회전 중심(352A)에 대해 회전된다. 유사하게, 제 2 셔터 유닛(330B)은 제 1 지지 구조물(354B)과 제 2 지지 구조물(356B)에 의해 부여된 힘에 반응하여 회전 중심(352B)에 대해 회전된다. 도 3에는 도시되지 않았지만, 제 1 지지 구조물(354A, 354B)은 제 1 및 제 2 셔터 유닛(330A, 330B)의 이동이 가능하도록 카메라의 구조 부재(즉, 패키지)에 고정된다. 도 3에 있어서, 접촉 영역은 "피봇"으로 불리며, 임의의 필요한 형상 및 크기로 제조될 수 있다.
도 3에 도시된 실시예에 있어서, 회전 중심(352A, 352B)은 조합된 제 1 및 제 2 지지 구조물이 제 1 및 제 2 셔터 유닛(330A, 330B)에 부착된 곳에 위치된다. 도 2에 도시된 실시예와 같이, 물리적 피봇 핀(및 핀 표면과 셔터 구멍 표면 사이의 계면에서의 조합된 마찰력)이 사용되지 않기 때문에 회전 중심(352A, 352B)에서의 회전과 조합된 정지 마찰은 없다.
도 2의 실시예와 같이, 시스템의 적어도 일부는 단일체(즉, 실리콘 단일체)로 제조될 수 있다. 예를 들면, 제 1 및 제 2 셔터 부재(330A, 330B), 힘 전달부재(370) 및 지지 구조물(371A, 371B, 354A, 354B, 356A, 356B)은 단일체로 제조될 수 있다.
전술한 바와 같이, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같은 셔터 시스템은 소형 카메라의 특정 이득을 가질 수 있다. 도 4는 도 2의 시스템(200) 또는 도 3의 시스템(300)과 같은 셔터 시스템(400)을 조합하는 소형 카메라(410)를 도시한다. 전술한 바와 같이, 소형 카메라(410)는 독립형 장치일 수 있으며, 또는 다른 장치(402)(셀룰러폰, PDA, 랩톱 컴퓨터 또는 다른 장치와 같은)에 포함될 수 있다.
소형 카메라(410)는 소망 이미지에 대한 광을 수용하도록 구성된 광수용 개구부(420)를 포함한다. 셔터 부재(430)는 광수용 개구부(420)를 덮도록 구성된 제 1 부분(435) 및 적용된 힘에 반응하여 셔터 부재(430)를 이동시키도록 구성된 제 2 부분(436)을 포함한다. 셔터 부재(430)와 분리되는 피봇 메카니즘(피봇 핀과 같은) 둘레를 회전하는(이에 의해 마찰력을 일으키는) 것 보다, 제 2 부분(436)은 가상 피봇 시스템을 통해 적용된 힘에 반응하여 회전된다. 시스템(400)에 있어서, 가상 피봇 시스템은 제 1 지지 구조물(454) 및 제 2 지지 구조물(456)을 포함한다. 또한, 가상 피봇 시스템은 완충기 또는 다른 구조적 부재(460), 힘 전달 암(458) 및 액츄에이터(440)를 포함할 수 있다.
소형 카메라(410)는 컨트롤러(490) 및 CMOS(상보적인 금속 산화막 반도체) 시스템 또는 CCD(전하결합소자) 이미징 시스템과 같은 디지털 이미징 시스템을 더 포함한다. 이미지 픽셀의 매트릭스에 대응하는 수용된 광은 디지털 이미지를 생성하도록 처리된다.
임의의 실시예에 있어서, 셔터 부재(430)는 초기에 개구부(420)로부터 떨어 져 위치될 수 있다. 사용자가 카메라(410)의 버튼(425) 또는 다른 장치(402)를 누르면 노출이 시작된다. 반응시에, 컨트롤러(490)는 디지털 이미지 데이터 포착을 시작하도록 디지털 이미징 시스템(480)의 픽셀을 0으로 한다. 노출 시간 말단에서, 셔터 부재(430)는 이미지의 말단을 나타내도록 개구부(420)의 정면으로 이동될 수 있다. 셔터(430)를 이동시키기 위해, 그의 회전 중심에 대해 셔터를 회전시키도록 액츄에이터(440)를 사용하여 힘이 적용될 수 있다.
도 5는 사용되는 셔터 시스템(500)의 다른 실시예를 도시한다. 셔터(530)는 힘 전달기(541)(단일 유닛 또는 하나 또는 그 이상의 구성요소를 포함하는)를 사용하여 액츄에이터(540)에 의해 적용된 힘에 반응하여 이동할 수 있다. 회전식 지지 구조물 시스템(551)은 하나 또는 그 이상의 지지 구조물을 포함하며, 셔터(530)를 회전시키도록 힘을 부여한다. 회전식 지지 구조물 시스템(551)은 카메라의 하나 또는 그 이상의 구조적 부분; 예를 들면 접촉부(553)에 부착될 수 있다. 다중 접촉부가 사용될 수 있으며(도 5에 도시된 바와 같이), 소망 결과를 제공하는 형상 및 크기일 수 있다.
전술한 셔터 시스템은 MEMS 기술을 사용하여 제조될 수 있다. 예를 들면, 구조는 사진 평판술(photolithography)을 이용하여 기판상에 패턴을 형성하고, 상기 패턴에 따라 기판 에칭을 실시한다. 딥 리액티브 이온 에칭(Deep reactive ion etching)(DRIE)이 기판상에 구조물을 에칭하는데 사용될 수 있다. 레이저 커팅, 워터 커팅 또는 상당한 정밀도를 구비한 다른 시스템을 포함하는 다른 방법이 사용될 수 있다. 임의의 실시예에 있어서, 강화된 에칭 시스템은 본 명세서에 참조로 편입된 대리인 참조번호 M-16271 US, 발명의 명칭 "ENHANCED ETCH SYSTEMS"로 2006년 2월 28일에 출원된 미국특허출원 제 11/365,047호에 개시되어 있다.
실행에 있어서, 전술한 기술 및 그들의 변형은 컴퓨터 소프트웨어 인스트럭션으로서 적어도 부분적으로 설치될 수 있다. 이러한 인스트럭션은 하나 또는 그 이상의 머신-판독 스토리지 미디어(machine-readable storage media) 또는 장치상에 저장되며, 기술된 기능 및 조작을 실행하도록 하나 또는 그 이상의 컴퓨터 프로세서에 의해 실행된다.
다수의 실행이 기술되어 있다. 단지 약간의 실행이 상세하게 기술되어 있지만, 다른 변형도 가능하며, 본 명세서의 기술은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에 다양한 변형이 가능하다.
예를 들면, 가상 피봇 시스템(회전 중심에서 셔터와 분리되는 피봇 메카니즘 없이 셔터를 피봇시키는 기능을 실시하는)이 지지 구조물을 사용하여 실행되는 것으로 기술되어 있지만, 셔터를 카메라의 개구부 쪽으로 및,또는 개구부로부터 멀어지게 이동시키도록 힘을 전달하는데 다른 부재가 사용될 수 있다. 예를 들면, 셔터는 기계식 힘을 적용시키기 위해 본 발명이 속하는 기술분야에서 알려진 다른 구조적 부재, 전자기식 힘을 적용시키기 위해 본 발명이 속하는 기술분야에서 알려진 다른 구조적 부재 또는 셔터를 피봇시키도록 힘을 적용시키기 위한 본 발명이 속하는 기술분야에서 알려진 다른 구조적 부재를 사용하여 피봇될 수 있다.
추가적으로, 카메라는 광을 수용하는 기능을 실행하도록 개구부를 조합하지만 다른 것도 가능하다. 예를 들면, 광섬유, 광 가이드와 같은 구조물 또는 본 발 명이 속하는 기술분야에서 알려진 다른 구조물이 사용될 수 있다. 하나 또는 2개 부재의 셔터가 도시되어 있지만, 카메라에 광을 선택적으로 차단하고 전달하는데 다른 구조물이 사용될 수 있다. 예를 들면, 더 많은 셔터 부재가 사용될 수 있거나 또는 본 발명이 속하는 기술분야의 다른 구조물이 사용될 수 있다.
추가적으로, 하나 또는 그 이상의 셔터 부재가 노출 시작에서 개구부로부터 떨어져 위치되고 노출 말단에서 개구부의 정면 위치로 이동될 수 있지만, 다른 방법이 사용될 수 있다. 예를 들면, 셔터 부재는 초기에 개구부의 장면에 위치되어 노출에 따라 이동될 수 있다.
또한, 청구범위에 사용된 용어 "수단(means)"은 35 USC 112, 식스 파라그래프 하에서 해석된다. 더욱이, 본 명세서는 어떠한 청구범위를 제한하지 않으며, 본 발명이 속하는 기술사상내에서 다른 실시예가 가능하다.

Claims (28)

  1. 셔터; 및
    상기 셔터와 교통하는 가상 피봇 시스템을 포함하며,
    상기 가상 피봇 시스템은 상기 셔터를 위치시키도록 구성된 하나 또는 그 이상의 지지 구조물을 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라용 MEMS 셔터 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 셔터는 카메라의 광수용 개구부를 덮도록 구성된 제 1 부분 및 적용된 힘에 반응하여 셔터 부재를 이동시키도록 구성된 제 2 부분을 포함하며,
    상기 제 2 부분은 상기 셔터와 분리되는 피봇 메카니즘에 대해 회전되지 않는 것을 특징으로 하는 카메라용 MEMS 셔터 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 가상 피봇 시스템은 상기 셔터의 제 2 부분과 기계식으로 교통하며,
    상기 가상 피봇 시스템은 상기 제 1 부분이 카메라의 광수용 개구부를 덮고 상기 제 1 부분이 카메라의 광수용 개구부로부터 떨어지도록 선택적으로 위치되도록 구성된 것을 특징으로 하는 카메라용 MEMS 셔터 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 가상 피봇 시스템은 제 1 위치에서 상기 셔터에 부착된 제 1 지지 구조물을 포함하며,
    상기 가상 피봇 시스템은 회전 중심에 대해 상기 셔터를 회전시키도록 구성되며,
    상기 제 1 위치는 상기 셔터의 회전 중심과는 다른 것을 특징으로 하는 카메라용 MEMS 셔터 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 가상 피봇 시스템은 상기 제 1 위치와는 다른 제 2 위치에서 상기 셔터에 부착된 제 2 지지 구조물을 더 포함하며,
    상기 제 2 위치는 상기 셔터의 회전 중심과는 다른 것을 특징으로 하는 카메라용 MEMS 셔터 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 셔터, 제 1 지지 구조물 및 제 2 지지 구조물은 단일체 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 카메라용 MEMS 셔터 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 셔터 및 상기 가상 피봇 시스템의 적어도 일부는 단일체 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 카메라용 MEMS 셔터 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 재료는 실리콘을 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라용 MEMS 셔터 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    카메라를 더 포함하며,
    상기 셔터는 선택적으로 상기 카메라의 광수용 개구부를 통과하는 광을 차단시키고 상기 카메라의 광수용 개구부로 광을 통과시키도록 위치된 것을 특징으로 하는 카메라용 MEMS 셔터 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 가상 피봇 시스템은 회전 중심에 대해 상기 셔터를 회전시키도록 구성되며,
    상기 가상 피봇 시스템은 제 1 위치에서 상기 셔터에 부착된 제 1 지지 구조물을 포함하며,
    상기 제 1 위치는 상기 셔터 부재의 회전 중심에 위치되는 것을 특징으로 하는 카메라용 MEMS 셔터 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 셔터는 제 1 셔터 부재 및 제 2 셔터 부재를 포함하며,
    상기 가상 피봇 시스템은 상기 제 1 셔터 부재에 힘을 전달하도록 구성된 제 1 부분 및 상기 제 2 셔터 부재에 힘을 전달하도록 구성된 제 2 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라용 MEMS 셔터 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 셔터는 작동시에 셔터의 관성 모멘트를 감소시키도록 구성된 하나 또는 그 이상의 개구부를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라용 MEMS 셔터 시스템.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 가상 피봇 시스템은 완충기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라용 MEMS 셔터 시스템.
  14. 개구부를 통과하는 광을 수용하도록 구성된 광검출 시스템;
    개구부 차단부 및 힘 수용부를 포함하며, 회전 중심에 대해 회전되도록 구성되고, 상기 회전 중심에서 상기 셔터 부재와 분리되는 피봇 메카니즘을 포함하지 않는 셔터 부재를 포함하는 MEMS 셔터 시스템; 및
    상기 셔터 부재와 광검출 시스템을 제어하도록 구성된 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 소형 카메라.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 광검출 시스템은 하나 이상의 전하결합소자 광검출 시스템 및 상보적인 금속 산화막 반도체 광검출 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 소형 카메라.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 셔터 부재는 액츄에이터로부터 상기 셔터 부재로 전달된 힘에 반응하여 회전 중심에 대해 회전되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 소형 카메라.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 셔터 부재는 제 1 위치에서 힘 수용부에 부착된 제 1 지지 구조물에 의해 전달된 힘에 반응하여 회전 중심에 대해 회전되고,
    제 2 위치에서 힘 수용부에 부착된 제 2 지지 구조물에 의해 전달된 힘에 반응하여 회전 중심에 대해 더 회전되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 소형 카메라.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 1 지지 구조물은 제 1 방향으로 연장되며,
    상기 제 2 지지 구조물은 제 2 방향으로 연장되며,
    상기 제 1 방향은 상기 제 2 방향에 수직인 것을 특징으로 하는 소형 카메라.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 셔터 부재는 액츄에이터와 기계식으로 교통하는 힘 전달부재에 의해 전달된 힘에 반응하여 회전 중심에 대해 더 회전되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 소형 카메라.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 힘 전달부재는 상기 제 1 위치 및 제 2 위치와는 다른 제 3 위치에서 상기 힘 수용부에 부착되는 것을 특징으로 하는 소형 카메라.
  21. 제 17 항에 있어서,
    상기 셔터 부재, 제 1 지지 구조물 및 제 2 지지 구조물은 단일체 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 소형 카메라.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 소형 카메라는 하나 이상의 셀룰러폰, 컴퓨터 및 개인 자료 지원에 포함되는 것을 특징으로 하는 소형 카메라.
  23. 카메라용 MEMS 셔터 시스템에 있어서,
    상기 카메라의 광수용 수단을 선택적으로 차단시키고 차단시키지 않는 수단; 및
    상기 광수용 수단을 선택적으로 차단시키고 차단시키지 않는 수단과 교통하는 셔터를 피봇시키기 위한 가상 피봇팅 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라용 MEMS 셔터 시스템.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 가상 피봇팅 수단은 상기 카메라의 광수용 수단을 선택적으로 차단시키고 차단시키지 않는 수단을 회전시키도록 구성되며,
    상기 가상 피봇팅 수단은 상기 광수용 수단을 선택적으로 차단시키고 차단시키지 않는 수단과 분리되는 피봇 메카니즘에 대해 상기 카메라의 광수용 수단을 선택적으로 차단시키고 차단시키지 않는 수단을 회전시키지 않는 것을 특징으로 하는 카메라용 MEMS 셔터 시스템.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 가상 피봇팅 수단은 제 1 위치에서 상기 광수용 수단을 선택적으로 차단시키고 차단시키지 않는 수단에 부착된 제 1 힘 전달수단을 포함하며,
    상기 가상 피봇팅 수단은 회전 중심에 대해 상기 카메라의 상기 광수용 수단을 선택적으로 차단시키고 차단시키지 않는 수단을 회전시키도록 구성되며,
    상기 제 1 위치는 회전 중심과는 다른 것을 특징으로 하는 카메라용 MEMS 셔터 시스템.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 가상 피봇팅 수단은 상기 제 1 위치와는 다른 제 2 위치에서 상기 카메라의 광수용 수단을 선택적으로 차단시키고 차단시키지 않는 수단에 부착된 제 2 힘 전달수단을 더 포함하며,
    상기 제 2 위치는 회전 중심과는 다른 것을 특징으로 하는 카메라용 MEMS 셔터 시스템.
  27. 제 23 항에 있어서,
    상기 카메라의 광수용 수단을 선택적으로 차단시키고 차단시키지 않는 수단 및 상기 가상 피봇팅 수단의 적어도 일부는 단일체 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 카메라용 MEMS 셔터 시스템.
  28. 제 23 항에 있어서,
    카메라를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라용 MEMS 셔터 시스템.
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