小型カメラシャッタモジュール及びその製造方法
本発明は、小型カメラ用途に使用するための小型カメラシャッタモジュールを提供する。本発明の目的は、モジュールの面に配設されたコンジットを通過する光の量及び質を変更するために、ソレノイドで制御されるブレードを有する小型カメラシャッタモジュールを提供することである。本発明の幾つかの実施の形態では、ブレードは、光を完全にブロックするシャッタを含む。他の実施の形態では、ブレードは、絞り、ＮＤフィルタ、単色フィルタ等を含む。本発明の幾つかの実施の形態では、小型カメラシャッタモジュールは、より複雑な小型カメラシャーシ内に配設される。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
本出願は、米国特許法第１１９条第（ｅ）項に基づいて、２００７年５月７日に出願された、係属中の米国仮特許出願番号第６０／９２８，１３５、発明の名称、「MINIATURE CAMERA SHUTTER AND FILTER/APERTURE」の優先権を主張する。２００７年５月７日に出願された、係属中の米国仮特許出願番号第６０／９２８，１３５、発明の名称、「MINIATURE CAMERA SHUTTER AND FILTER/APERTURE」の全体は、参照によって本願に援用される。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、画像キャプチャシステムの分野に関する。詳しくは、本発明は、サイズ制限によって制限されたカメラシステムにおける、シャッタリング、絞りサイズの調整、及び露光のフィルタリングに関する。
【背景技術】
【０００３】
本明細書においては、明示的に又は説明の文脈によって暗示的に指定する場合を除き、用語「コンジット（conduit）」は、光がカメラシャッタモジュールを通過できるように設計されたカメラシャッタモジュール内の開口を意味するものとする。同様に、用語「絞り（aperture）」は、コンジットを介して１００％未満の光量を通す仕組みを意味するものとする。
【０００４】
また用語「カメラシャッタモジュール」及び「小型カメラシャッタモジュール」は、カメラ光学システム内に組み込まれ、装置が光をシャッタリングするように構成されているか否かにかかわらず、光学システムを通過して結像面に至る光の量及び／又は質に影響を与えるために使用される装置を意味するものとする。例えば、小型カメラシャッタモジュールは、光をシャッタリングするように構成されている装置であってもよく、又は実際に光をシャッタリングすることなく、光の量及び／又は質に影響を与えるように構成されている装置を指していてもよい。もちろん、小型カメラシャッタモジュールは、カメラ光学システムの光をシャッタリングし、フィルタリングし、及び絞りを提供する装置を指していてもよい。
【０００５】
カメラは、通常、コンジットを通過し、結像面（imaging surface）に入射することができる光をシャッタリングし、光の量を調整し、光の質を調整する機械的構造を有する。
【０００６】
カメラシャッタは、一定の期間、光を、コンジットを介して結像面に通過させ、次に、光を遮断して、結像面に光が入射する時間を制限するデバイスである。シャッタ速度又は結像面が露光される時間を制御する能力を有することは有益である。更に、デジタルカメラ用途では、結像面が露光を処理するために光を遮蔽することが重要である。
【０００７】
また、結像面に露光される光の光量のパーセンテージを制御することも有益である。絞りは、コンジットを通過して結像面に至る光の総量を制限することができるデバイスである。例えば、絞りを小さくすれば、結像面に到達する光が少なくなり、明るいイメージを加工でき、絞りを大きくすれば、より多くの光が結像面に到達し、より暗い画像を露光することができる。また、フィルタを使用することによって、結像面に入射する光の質を制御することも有益である。例えば、結像面に通過する光の強度を低減することが望ましい場合がある。減光フィルタ（neutral density filter：ＮＤフィルタ）は、結像面に入射する関連する全ての波長を低減する。減光フィルタを用いることによって、ユーザは、一定の絞り設定を維持しながら、光の一部を低減することができる。減光フィルタは、明るい条件のとき、露光過多を防止するために特に有用である。また、ある場合には、光の特定の波長をフィルタリングすることが望ましい、例えば、紫外線によって発生する画像のぼけ（haziness）を低減するために、紫外線フィルタが使用される。他のカメラ用途では、照明の効果を補償するため、又はコントラストの強調のために色フィルタが使用される。
【０００８】
写真用途において、シャッタ、絞り及びフィルタを使用することによって得られる利点にもかかわらず、小型カメラ用途、例えば携帯電話機、携帯情報端末及びこれに類する機器に組み入れられたカメラでは、これらは適切に使用されていない。これは、多くの場合、これらの機器のカメラレンズシャーシが、シャッタ、絞り及びフィルタモジュールを含むことが困難な設計になっているためである。例えば、デジタルカメラ用途では、光学縦列内のある部品の位置を追跡し、これらの部品の、例えば、電荷結合素子（charge-coupled device：ＣＣＤ）又はＣＭＯＳセンサのアレー等の撮像素子に対する移動に応じて、システム設定を調整するために、高感度位置検出器を使用する必要がある。このような用途では、センサを詰め込まないことが重要であり、センサを過密にすると、画像が正しく加工されない。既知の技術では、この問題が適切に解決されていない。
【０００９】
更に、多くの場合、較正及び画像処理の目的のために、シャッタは、コンジットの平面のできるだけ近くに配置する必要がある。したがって、センサの詰め込みに関連する問題は、単に、光学縦列に沿ったより便利な位置であるが、コンジットから離れた位置にシャッタを配置することによっては解決できない。
【００１０】
上述のように、小型カメラシャーシ内で、他の部品とともに、シャッタ、絞り及びフィルタを制御するためのモジュールを収容することは困難である。但し、これらの部品の使用は、カメラ用途では重要であることも多い。例えば、イメージングセンサが露光を処理する際に光をブロックするためには、シャッタが必要である。また、画像が露光過多になり、又は白くとばないように、光を低減及びフィルタリングするために、絞り及びフィルタが必要であることも多い。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の幾つかの実施の形態では、単一の小型カメラシャッタモジュールは、小型カメラシャーシに収まるように設計され、このモジュールは、小型カメラ用途において、結像面上の光の量、質及び露光時間を制御できる能力をユーザに与える。本発明の幾つかの実施の形態では、小型カメラシャッタモジュールは、特定のカメラシャーシ設計に対応するように特別に設計される。これらの実施の形態では、モジュールサイズ及び形状、ソレノイド配置、軸配置、ガイドの向き、及び他の設計仕様は、個別のシャーシに対応するようにカスタマイズされる。
【００１２】
本発明の幾つかの実施の形態では、小型カメラシャッタモジュールは、光を通過させるコンジットを有するフレームを備える。少なくとも１つのソレノイド素子は、フレームに結合されており、信号に応じて駆動される。ソレノイド素子の駆動によって、ソレノイド素子は、少なくとも１つのブレードに、コンジットを少なくとも部分的に遮らせる。本発明の幾つかの実施の形態では、ブレードは、光を完全にブロックするシャッタを含む。他の実施の形態では、ブレードは、絞り、ＮＤフィルタ、単色フィルタ等を含む。
【００１３】
更に、小型カメラ用途において、結像面上の光の量、質及び露光時間を制御できる能力をユーザに与える小型カメラシャッタモジュールの製造方法を開示する。
【００１４】
幾つかの実施の形態では、フレームの一方の側に配置されたソレノイド素子を用いて、フレームにおいてソレノイド素子と同じ側にある少なくとも１つのブレードを制御する。他の実施の形態では、ソレノイド素子は、フレームの反対側の少なくとも１つのブレードを制御する。本発明の幾つかの実施の形態では、ソレノイドの駆動によって、２つ以上のブレードが制御される。これらの実施の形態では、ソレノイド、ピン、ガイド等は、モジュールがカメラシャーシの他の部品（すなわち、位置検出器）を詰め込まないように、正確に配置される。
【００１５】
本発明の幾つかの実施の形態では、モジュールデバイスは、各側に少なくとも１つのソレノイド素子が配設されたフレームを備え、少なくとも１つのソレノイドのそれぞれは、コンジットの正面にブレードを移動させる能力を有する。
【００１６】
本発明の幾つかの実施の形態では、他の付属部品と共に、複数のシャッタブレード、絞りブレード及びフィルタを収容でき、単一のモジュールフレーム上で制御することができる。本発明の他の実施の形態では、設計目標を達成するために、固有の幾何学的配置によって、光をシャッタリングし、絞り、及びフィルタリングするために用いられる１つ以上のブレードを構成する方法を開示する。例えば、本発明の幾つかの実施の形態では、ソレノイドは、軸を中心にブレードを回転させるように構成されており、この軸は、コンジットの非常に近くに配置され、モジュールをより小型化することができる。
【００１７】
これらの実施の形態では、ユーザは、小型カメラ用途において、結像面上の光の量、質及び露光時間を制御できる。本発明の幾つかの実施の形態では、小型カメラシャッタモジュールは、画像記録能力を有する携帯電話機のシャーシ内、又は現在既知の又は将来開発される他の一般的な民生用電子機器内に配設される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１Ａ】本発明の幾つかの実施の形態に基づく小型カメラシャッタモジュールを有する小型カメラシャーシの斜視図である。
【図１Ｂ】本発明の幾つかの実施の形態に基づく小型カメラシャッタモジュールを有する小型カメラハウジングの斜視図である。
【図２Ａ】本発明の幾つかの実施の形態に基づく、コンジットが遮られていない小型カメラシャッタモジュールの斜視図である。
【図２Ｂ】本発明の幾つかの実施の形態に基づく、コンジットが遮られている小型カメラシャッタモジュールの斜視図である。
【図３Ａ】本発明の幾つかの実施の形態に基づく他の小型カメラシャッタモジュールを有する他の小型カメラシャーシの斜視図である。
【図３Ｂ】本発明の幾つかの実施の形態に基づくブレードフレーム及びフィルタを有する他の小型カメラシャッタモジュールの斜視図である。
【図３Ｃ】本発明の幾つかの実施の形態に基づく、コンジットが遮られているブレードフレーム及びフィルタを有する他の小型カメラシャッタモジュールの斜視図である。
【図３Ｄ】シャッタブレードを有する「開」位置の他の小型カメラシャッタモジュールの斜視図である。
【図３Ｅ】シャッタブレードを有する「閉」位置の他の小型カメラシャッタモジュールの斜視図である。
【図４Ａ】本発明の幾つかの実施の形態に基づく２つのソレノイドを有する小型カメラシャッタモジュールを収容する小型カメラシャーシ斜視図である。
【図４Ｂ】本発明の幾つかの実施の形態に基づく、２つ以上のソレノイドを有し、コンジットが遮られていない小型カメラシャッタモジュールの第１の側の斜視図である。
【図４Ｃ】本発明の幾つかの実施の形態に基づく、２つ以上のソレノイドを有し、コンジットが遮られていない小型カメラシャッタモジュールの第２の側の斜視図である。
【図４Ｄ】本発明の幾つかの実施の形態に基づく、２つ以上のソレノイドを有し、コンジットが遮られている小型カメラシャッタモジュールの第１の側の斜視図である。
【図４Ｅ】本発明の幾つかの実施の形態に基づく、２つ以上のソレノイドを有し、コンジットが遮られている小型カメラシャッタモジュールの第２の側の斜視図である。
【図４Ｆ】本発明の幾つかの実施の形態に基づくカバーを有する小型カメラシャッタモジュールの斜視図である。
【図４Ｇ】本発明の幾つかの実施の形態に基づくカバーを有する小型カメラシャッタモジュールの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
小型カメラ装置におけるシャッタリング、絞りサイズの調整及び光のフィルタリングのために使用される改善された小型カメラシャッタモジュール及び改善された技術を開示する。また、この小型カメラシャッタモジュールを製造する製造方法を開示する。本発明に関する以下の詳細な説明は、例示的なものであり、請求の範囲に記載されている発明を限定することを意図しないことは、当業者には明らかである。この開示によって、当業者は、本発明の他の実施の形態を容易に想到することができる。なお、このような如何なる実際の実現例の開発でも、開発者の特定の目標を達成するために、実現例に固有の多くの決定を行わなければならないことも明らかである。添付の図面に示す本発明の具体例を参照して、本発明を詳細に説明する。図面及び以下の詳細な説明を通して、同じ又は同様の部分には、同様の符号を使用する。
【００２０】
図１Ａは、本発明の幾つかの実施の形態に基づく小型カメラシャッタモジュール１９９を備える小型カメラシャーシ（以下、単に、カメラシャーシとも言う。）１００の斜視図である。また、カメラシャーシ１００は、第１の光学素子群１４５及び第２の光学素子群１８５を含む。光学素子群１４５、１８５は、通常、１つ以上の光学素子、例えば、レンズを含む。小型カメラシャッタモジュール１９９は、好ましくは、第１の光学素子群１４５と第２の光学素子群１８５の間に配設され、小型カメラシャッタモジュール１９９は、第１の光学素子群１４５に結合されている。小型カメラシャッタモジュール１９９は、その表面に開設されたコンジット１７５を備え、第２の光学素子群１８５を通過する光が、小型カメラシャッタモジュール１９９上のコンジット１７５を介して伝播し、第１の光学素子群１４５を通過し、そして、結像面１０５に入射するように構成されている。本発明の幾つかの実施の形態では、結像面１０５の正面に、フィールドフラットナ（像面平坦子）１３０が配設されている。フィールドフラットナ１３０は、そこを通る光を、結像面１０５に略垂直に入射させるために使用される。
【００２１】
また、小型カメラシャーシ１００は、第１のガイドポスト１６４及び第２のガイドポスト１６３を備える。後部要素１６５及び前部要素１６６は、第１のガイドポスト１６４に摺動可能に結合されている。後部要素１６５は、第２の光学素子群１８５に結合され、前部要素１６６は、第１の光学素子群１４５に結合されている。このように、第２の光学素子群１８５、第１の光学素子群１４５及び小型カメラシャッタモジュール１９９は、第１のガイドポスト１６４及び第２のガイドポスト１６３に沿って、Ｙ方向に動くことができ、この結果、光特性、例えば、焦点、被写界深度等に影響を与えることができる。本発明の好ましい実施の形態では、小型カメラシャーシ１００は、自動フォーカスカメラシャーシを含む。このような自動フォーカスモジュールの実施の形態については、２００６年９月１日に出願された米国特許出願番号第１１／５１４，８１１号、発明の名称、「AUTO-FOCUS AND ZOOM MODULE」に更に説明されており、この文献は、引用により本願に援用される。
【００２２】
本発明のある実施の形態では、小型カメラシャーシ１０１は、小型ハウジング（図示せず）内に収納され、多くの民生用電子機器、例えば、携帯電話、携帯情報端末等に組み込まれる。これらの実施の形態では、画像処理目的のためにプロセッサ（図示せず）に情報を伝えるために、第２の光学素子群１８５及び第１の光学素子群１４５の相対的位置を追跡しなければならない。また、本発明の好ましい実施の形態では、小型カメラシャッタモジュール１９９は、１つ以上のブレード（図示せず）を制御するために用いられる１つ以上のソレノイド（図示せず）を備える。１つ以上のブレードは、（後述する）１つ以上のソレノイドの駆動に応じて、コンジット１７５を少なくとも部分的に遮り、画像処理に更に影響を与えるように構成されている。
【００２３】
図１Ｂは、本発明の幾つかの実施の形態に基づく、シャーシフレーム１０１内に小型カメラシャーシ１００を含むハウジング９９の斜視図を示している。ハウジング９９は、シャーシフレーム１０１、ハウジングに光を通す開口１０２、小型カメラシャッタモジュール１９９に結合された第１の光学素子群１４５、第２の光学素子群１８５、第１の位置検出器１１０、第２の位置検出器１１１、フィールドフラットナ１３０、及びフィールドフラットナ１３０の背面側に配設された結像面１０５（破線で示す。）を備える。
【００２４】
本発明の幾つかの実施の形態では、結像面１０５は、写真フィルム又はプレートである。本発明の他の実施の形態で結像面１０５は、電荷結合素子（charge-coupled device：ＣＣＤ）又はＣＭＯＳセンサのアレーである。なお、本発明に関連して、如何なる結像面１０５を用いてもよいことは、当業者にとって明らかである。また、本発明のある実施の形態では、カメラシャーシ１００は、既知の又は将来開発される、写真用途で使用される他のデバイスを含む。
【００２５】
小型カメラシャッタモジュール１９９は、コンジット１７５を備え、光が、開口１０２から、第２の光学素子群１８５を経由し、コンジット１７５を経由し、第１の光学素子群１４５を経由し、フィールドフラットナ１３０を経由し、最終的に結像面１０５に入射するように構成されている。小型カメラシャッタモジュール１９９は、１つ以上の可制御ブレード（図示せず）及びソレノイド素子１２５を備える。ソレノイド素子１２５は、可制御であり、１つ以上のブレードの少なくとも１つを駆動するように構成されている。これらのブレードは、駆動されると、コンジット１７５を部分的に遮り、この結果、コンジット１７５を通過する光の量及び／又は質を変更する。例えば、本発明の幾つかの実施の形態では、シャッタブレード（図示せず）を用いて、コンジット１７５を完全に遮り、この結果、結像面１０５に、更なる露光なしで、画像を処理する時間が与えられる。
【００２６】
更に、第１の光学素子群１４５及び第２の光学素子群１８５は、Ｙ方向に移動できるように構成されている。これらの実施の形態では、位置検出器１１０は、第２の光学素子群１８５の移動を追跡し、位置検出器１１１は、第１の光学素子群１４５の移動を追跡する。位置検出器１１０は、プロセッサ（図示せず）に正確な位置情報を供給するために、第１の光学素子群１４５の移動に応じて、第１の光学素子群１４５の位置を正確に追跡できなければならない。したがって、位置検出器１１０の周りの空間は、他の部品が詰め込まれていないことが重要である。この空間的制約のために、本発明の小型カメラシャッタモジュール１９９は、１つ以上のブレードの制御を維持しながら、位置検出器１１０の周りの空間が塞がれないように設計される。これは、小型カメラシャッタモジュール１９９上に、位置検出器１１０からＺ方向に離れた位置に、ソレノイド素子１２５を取り付けることによって達成される。この配置によって、位置検出器１１１は、ソレノイド素子１２５からの物理的な干渉なしで第１の光学素子群１４５の位置を追跡することができる。
【００２７】
本発明の幾つかの実施の形態では、小型カメラシャッタモジュールは、５ミリメートルから１０ミリメートルの高さ及び幅寸法と、約２ミリメートルのコンジット直径とを有する。本発明の他の実施の形態では、小型カメラシャッタモジュールフレームは、任意の小型カメラ用途に応じてカスタマイズされる。
【００２８】
図２Ａは、図１Ａ及び図１Ｂに示す小型カメラシャッタモジュール１９９の斜視図である。図２Ａ及び図２Ｂの小型カメラシャッタモジュール１９９は、詳細を示すために、図１Ａ及び図１Ｂにおける位置から、Ｘ軸を巡って回転されている。小型カメラシャッタモジュール１９９は、ソレノイド素子１２５に結合されたモジュールフレーム１０２を備える。コンジット１７５は、モジュールフレーム１０２を通過する。ソレノイド素子１２５は、電気信号を機械的な力に変換するトランスデューサを含む。ソレノイド素子１２５は、アーム１３９及びピン１４０に結合されており、（電気信号が供給されると）アーム１３９及びピン１４０を動かす機械的な力を生成する。ピン１４０は、ブレード１５０に結合されており、ピン１４０の移動によってブレード１５０が操作される。ブレード１５０内には、ピン１４０の移動を容易にするガイド１５２が配設されている。本発明の幾つかの実施の形態では、ブレード１５０は、軸１４５によってモジュールフレーム１０２に結合されている。これらの実施の形態では、ソレノイド素子１２５は、電気信号が供給され、ピン１４０によって、軸１４５を中心にブレード１５０を回転させる。
【００２９】
図に示すように、アーム１３９は、ソレノイド素子１２５から第１のブレード１５０上の点に延びており、そして、ピン１４０は、モジュールフレーム１０２に向かって傾斜している。本発明の幾つかの実施の形態では、モジュールフレーム１０２内には、チャネル１４２（破線で示す。）が配設されている。これらの実施の形態では、ピン１４０は、ブレード１５０を貫通し、チャネル１４２内に嵌合し、ソレノイド素子１２５がアーム１３９を動かすと、チャネル１４２は、ピン１４０の移動を許容する。ピン１４０、チャネル１４２及びブレード１５０は、ソレノイドの切替に応じて、選択的に、ブレード１５０がコンジット１７５を遮り及びブレード１５０がコンジット１７５を遮らないように構成されている。図２Ａに示すように、ブレード１５０がコンジット１７５を遮っていないことをブレード１５０が「開（open）」位置にあるという。
【００３０】
図２Ａに示すブレード１５０は、不透明シャッタである。不透明シャッタは、ブレード１５０が「閉（closed）」位置（後述する。）にあるとき、コンジット１７５を完全に遮蔽する。ブレード１５０は、不透明シャッタとして示しているが、ブレード１５０は、以下に限定されるものではないが、例えば、絞り、単色フィルタ及び減光フィルタ（neutral-density filter：ＮＤフィルタ）を含む複数のカメラ部品を備えていてもよいことは、当業者には明らかである。
【００３１】
実際の動作では、コマンドによって、ソレノイド素子１２５に電気信号が供給される。ソレノイド素子１２５は、アーム１３９及びピン１４０を駆動し、これによって、ブレード１５０が軸１４５を中心に回転する。ブレード１５０が軸１４５を中心に回転すると、コンジット１７５が遮蔽される。本発明の幾つかの実施の形態では、ソレノイド素子１２５は、所定の時間経過後に、自動的にアーム１３９及びピン１４０を解放し、これにより、ブレード１５０は、コンジット１７５を再び開く。本発明の他の実施の形態では、ブレード１５０を解放するためには、他の電気信号をソレノイド素子１２５に供給しなければならない。
【００３２】
本発明の幾つかの実施の形態では、モジュールフレーム１０２は、凹部１５１を有するように構成されている。凹部１５１は、ブレード１５０が凹部１５１内に実質的に収容され、その移動の間に、凹部１５１から突出しないような、表面積と厚さを有する。なお、ブレード１５０及びモジュールフレーム１０２は、本発明の目的を達成しながら、カメラシャッタモジュールの他の部品に関連して、多くの構成、形状及び位置を有することができることは、当業者にとって明らかである。
【００３３】
本発明の幾つかの実施の形態では、小型カメラシャッタモジュール１９９（以下で、説明する）上にカバー（図示せず）を設ける（後述する）。
【００３４】
図２Ｂは、ブレード１５０がコンジット１７５（破線で示す。）を遮る「閉」位置にある図２Ａに示すカメラシャッタモジュール１９９の斜視図を示している。図２Ｂに示すように、ソレノイド素子１２５は、モジュールフレーム１０２に結合され、アーム１３９は、ソレノイド素子１２５からブレード１５０上の点に延び、ピン１４０は、モジュールフレーム１０２に向かって延びている。ピン１４０は、ブレード１５０を貫通し、チャネル１４２（破線によって部分的に示す。）に嵌合している。ソレノイド素子１２５の駆動によって、ピン１４０は、チャネル１４２の下段からチャネル１４２の上段に移動し、この結果、ブレード１５０は、軸１４５を中心に回転して、コンジット１７５を遮る。図に示すように、ブレード１５０は、移動の間、凹部１５１内からはみ出ない。
【００３５】
再び、図１Ｂを参照すると、第１の光学素子群１４５、第２の光学素子群１８５、小型カメラシャッタモジュール１９９及びフィールドフラットナ１３０を横断する光は、イメージサークル（図示せず。）を生成する。イメージサークルは、光の記録可能な部分を表す。本発明の好ましい実施の形態では、第１の光学素子群１４５、第２の光学素子群１８５、小型カメラシャッタモジュール１９９及びフィールドフラットナ１３０は、結像面１０５がイメージサークル内に完全に収まるように構成されている。
【００３６】
図３Ａは、本発明の幾つかの実施の形態に基づく、コンジット３７５を有する他の小型カメラシャッタモジュール３９９を含む他の小型カメラシャーシ３００の斜視図を示している。図３Ａに示す他の小型カメラシャッタモジュール３９９では、図を明瞭にするために、ソレノイド素子、ブレード又は他の詳細を省略している。これらの（及びこの他の）特徴は、全体又は一部として、この説明の他の箇所で述べるモジュールに対応する様々な構成に含ませることができることは当業者にとって明らかである。
【００３７】
また、他の小型カメラシャーシ３００は、第１の光学素子群３４５及び第２の光学素子群３８５を備える。幾つかの実施の形態では、小型カメラシャッタモジュール３９９は、固定された位置に維持され、第１の光学素子群３４５及び第２の光学素子群３８５は、第１のガイドポスト３６３及び第２のガイドポスト３６４に沿って、Ｙ方向に動くように構成されている。第１の光学素子群３４５及び第２の光学素子群３８５の移動によって、小型カメラシャーシ３００の機能、例えば、ズームや自動フォーカス等が実現される。好ましくは、第２の光学素子群３８５、第１の光学素子群３４５及び小型カメラシャッタモジュール３９９を横断する光は、好ましくは、結像面３０５を完全に収める（上述した）イメージサークル（上で、説明する）を形成する。
【００３８】
また、小型カメラシャーシ３００は、第１の光学素子群３４５及び第２の光学素子群３８５の移動を追跡する第１の位置検出器３１１及び第２の位置検出器３１０を備える。そこで、小型カメラシャッタモジュール３９９は、位置検出器３１０、３１１の「視野」を遮らないように配設された少なくとも１つのソレノイドデバイス（図示せず）を備えるように構成されている。
【００３９】
図３Ｂは、本発明の幾つかの実施の形態に基づく小型カメラシャッタモジュール３９９の変形例を示している。図３Ｂに示すカメラシャッタモジュール３９９は、図３Ａの小型カメラシャーシ内に嵌合するように構成されており、モジュールフレーム３００及び、軸３４５に結合されたブレード３５０及びコンジット３７５を備える。ソレノイド素子（図示せず）は、モジュールフレーム３００に結合されている。ソレノイド素子は、アーム（図示せず）及びピン（図示せず）に結合されている。また、モジュールフレーム３００は、モジュールフレーム３００の表面を貫通するチャネル（図示せず）を有するように構成されている。また、ブレード３５０は、ガイド３６０を有する。ガイド３６０は、アーム及びピンの移動を補助する。ソレノイド素子が駆動されると、アームは、チャネルを介してピンを移動させ、ガイド３６０に力を加え、これによって、ブレード３５０は、コンジット３７５を少なくとも部分的に遮る。
【００４０】
本発明の幾つかの実施の形態では、ブレード３５０は、フィルタ３５２を収容するブレードフレーム３５１を備える。フィルタ３５１は、多くの場合、脆弱であり、アーム及びピンに直接結合すれば、部品を繰返し動かすと、フィルタ３５１が破損するので、ブレードフレーム３５１にフィルタ３５２を収容して、フィルタ３５２を保護している。
【００４１】
ブレード３５０及びフィルタ３５２は、図３Ｂでは、略矩形の形状に示している。この構成は、略矩形の結像面を有する小型カメラ用途に対応する。
【００４２】
本発明の幾つかの実施の形態では、フィルタ３５２は、ＮＤフィルタである。ＮＤフィルタは、フィルタを通過する光の様々な波長を均等にフィルタリングする一般的なフォトグラフィ素子である。本発明の他の実施の形態では、フィルタ３５２は、単色フィルタである。単色フィルタは、光の波長の狭い範囲をフィルタリングする。ここでは、特にＮＤフィルタ及び単色フィルタを説明したが、他の適切な如何なるフィルタを用いてもよい。
【００４３】
上述のように、本発明の幾つかの実施の形態では、モジュールフレーム３００は、図３Ａのカメラシャーシ内に配設される。これらの実施の形態では、コンジット３７５は、上述したように、（図３Ｂには示していない）結像面に整列し、コンジット３７５は、コンジット３７５を通過するイメージサークルが、実質的に、結像面を完全に収めるように構成されている。
【００４４】
本発明の幾つかの実施の形態では、結像面は、写真フィルム又はプレートである。本発明の他の実施の形態では、結像面は、電荷結合素子（ＣＣＤ）又はＣＭＯＳセンサのアレーである。但し、本発明に関連して如何なる結像面を用いてもよいことは、当業者にとって明らかである。また、カメラシャーシは、写真撮影の既知の手法において使用される他の必要な如何なる素子を含んでいてもよい。図３Ｂに示すカメラシャッタモジュール３９９は、「開」位置にある。ブレード３５０は、「開」位置にある場合、コンジット３７５は、ブレード３５０によって遮られていない。したがって、コンジット３７５に入射する光は、ブレード３５０によって変更されない。
【００４５】
図３Ｃは、ブレード３５０が「閉」位置にある他の小型カメラシャッタモジュール３９９を示している。ブレード３５０は、ソレノイド素子（図示せず）によって、（破線によって示す）コンジット３７５上の「閉」位置に動かされる。これによって、コンジット３７５に入射する光は、フィルタ３５２によってフィルタリングされる。本発明の幾つかの実施の形態では、カメラシャッタモジュール３９９に、更なるソレノイド素子（図示せず）及び／又は更なるブレード（図示せず）を配設する。
【００４６】
図３Ｄ及び図３Ｅは、図３Ｂ及び図３Ｃに示す他の小型カメラシャッタモジュール３９９の反対側から見た斜視図である。小型カメラシャッタモジュール３９９は、モジュールフレーム３００と、コンジット３７５と、軸３４６及びガイド３６１を有するブレード３５７とを備える。図３Ｄは、ブレード３５７がコンジット３７５を遮っていない「開」位置を示している。本発明の幾つかの実施の形態では、ブレード３５７は、ブレード３５７が「閉」位置にあるとき、光がコンジット３７５を通過することを完全にブロックするために用いられる不透明シャッタである。図３Ｅは、「閉」位置の小型カメラシャッタモジュール３９９を示しており、不透明シャッタブレード３５７は、（破線で示す）コンジット３７５を完全に遮っている。
【００４７】
上述のように、小型カメラシャッタモジュールを通過する光に影響するようにブレードを操作できる能力を有する小型カメラシャッタモジュールを提供することが望ましい。本発明の他の実施の形態では、小型カメラシャッタモジュールは、少なくとも２つのブレードを有し、各ブレードは、それぞれの機能を有し、小型カメラシャッタモジュールは、位置検出器を妨害しないような幾何学的配置に構成されている。
【００４８】
図４Ａ〜図４Ｇは、２つ以上の手法で光を操作できる小型カメラシャッタモジュールの実施の形態を示している。例えば、光を遮り、及びコンジットに光を通過させるが、絞りを設け、コンジットを少なくとも部分的に遮ることができるようにすることが望ましいことが多い。絞りを用いると、絞りを介して、光の１００％未満を結像面に供給することができる。また、光をフィルタリングし、シャッタリングすることが望まれることもある。したがって、本発明の他の目的は、障害なしで位置検出器を使用できる空間を確保する側面を維持しながら、２つ以上のブレードを駆動させることができる小型カメラシャッタモジュールを提供することである。
【００４９】
図４Ａは、本発明の幾つかの実施の形態に基づく、複数のソレノイド素子４２５、４８０を有する小型カメラシャッタモジュール４９９を収容する小型カメラシャーシ４００の斜視図を示している。小型カメラシャーシ４００は、シャーシフレーム４０１、シャーシ４００に光を入れる開口４０２、位置検出器４１０、位置検出器４１１、第１の光学素子群４４５、第２の光学素子群４８５、小型カメラシャッタモジュール４９９、フィールドフラットナ４３０、第１のガイドポスト４６４、第２のガイドポスト４６３及び（破線で示す）結像面４０５を備える。本発明の幾つかの実施の形態では、結像面４０５は、写真フィルム又はプレートである。本発明の他の実施の形態では、結像面４０５は、電荷結合素子（ＣＣＤ）又はＣＭＯＳセンサのアレーである。但し、本発明に関連して如何なる結像面４０５を用いてもよいことは、当業者にとって明らかである。カメラシャーシ４００は、既知の又は将来開発される、写真用途で使用される他のデバイスを含んでいてもよい。
【００５０】
小型カメラシャッタモジュール４９９は、コンジット４７５を備え、光が、開口４０２から、第２の光学素子群４８５を経由し、コンジット４７５を経由し、第１の光学素子群４４５を経由し、フィールドフラットナ４３０を経由し、最終的に結像面４０５に入射するように構成されている。
【００５１】
前部要素４６６及び後部要素４６５は、第１のガイドポスト４６４に摺動可能に結合されている。本発明の好ましい実施の形態では、小型カメラシャッタモジュール４９９は、第１の光学素子群４４５に結合されており、第２の光学素子群４８５は、後部要素４６５に結合されている。これらの実施の形態では、第１の光学素子群４４５、小型カメラシャッタモジュール４９９及び第２の光学素子群４８５は、第１のガイドポスト４６４及び第２のガイドポスト４６３に沿って、Ｙ方向に動くように構成されている。したがって、位置検出器４１１は、小型カメラシャッタモジュール４９９の位置を追跡し、位置検出器４１０は、第２の光学素子群４８５の位置を追跡する。上述のように、部品を正確に追跡するために、位置検出器４１０、４１１は、他の部分によって妨害してはならない。この空間的制約のために本発明の小型カメラシャッタモジュール４９９は、位置検出器４１０の周りの空間が遮られないように設計される。これは、位置検出器４１０、４１１からＺ方向に離れた位置にソレノイド素子４２５、４８０を取り付けることによって達成される。
【００５２】
上述のように、小型カメラシャッタモジュール４９９には、複数のソレノイド素子４２５、４８０が設けられている。ソレノイド素子４２５、４８０は、制御可能であり、それぞれ、１つ以上のブレード（図示せず）を駆動するように構成されている。これらのブレードは、駆動されると、コンジット４７５を部分的に遮り、この結果、コンジット１７５を通過する光の量及び／又は質を変更する。
【００５３】
図４Ｂは、本発明の幾つかの実施の形態に基づく、複数のソレノイド素子４２５、４８０を有する小型カメラシャッタモジュール４９９の斜視図を示している。小型カメラシャッタモジュール４９９は、モジュールフレーム４００に結合されている第１のソレノイド素子４２５を備える。第１のソレノイド素子４２５は、第１のアーム４３９及び第１のチャネル４４２（破線によって部分的に示す。）内の第１のピン４４０を動かして、第１のブレード４５０を操作する。ブレード４５０は、ピン４４０の移動を容易にするために用いられるガイド４５２を備える。更に、モジュールフレーム４００の反対側には、第２のソレノイド素子４８０が結合されている。図４Ａに示すように、第１のブレード４５０は、シャッタである。
【００５４】
図４Ｃは、図４Ｂに示す小型カメラシャッタモジュール４９９の反対側から見た斜視図である。第２のソレノイド素子４８０は、電気信号を力に変換して、第２のアーム４５９及び第２のピン４６０を動かし、この結果、第２のブレード４７０を操作するトランスデューサを含む。第２のブレード４７０は、軸４８６によってモジュールフレーム４００に結合されており、第２のアーム４５９及び第２のピン４６０が動くと、軸４８６を中心に回転する。ブレード４７０は、ピン４６０の移動を容易にするために用いられるガイド４５３を備える。これにより、第２のブレード４７０は、選択的に、コンジット４７５を遮り、及びコンジット４７５を遮らないように構成されている。
【００５５】
図４Ｃは、第２のブレード４７０がコンジット４７５を遮っていない第２のブレード４７０の「開」位置を示している。図４Ｃに示すように、第２のブレード４７０は、第２のブレード４７０内に絞り４７７を含む絞りブレードである。絞り４７７は、コンジット４７５より少なくとも部分的に小さいコンジットであり、第２のブレード４７０が「閉」位置にあるとき、コンジット４７５を少なくとも部分的に遮蔽する。
【００５６】
第２のブレード４７０は、絞りとして示しているが、第２のブレード４７０は、以下に限定されるものではないが、シャッタ、単色フィルタ及びＮＤフィルタ、動的絞り（dynamic radius aperture）等の多くのカメラ付属部品を含むことができることは、当業者にとって明らかである。
【００５７】
また、図４Ｃに示すように、第２のアーム４５９は、第２のソレノイド素子４８０から第２のブレード４７０の上の点に延びており、そして、第２のピン４６０は、モジュールフレーム４００に向かって傾斜している。本発明の幾つかの実施の形態では、第２のピン４６０は、第２のブレード４８０を貫通し、チャネル４６２内（破線で示す。）に嵌合し、チャネル４６２は、第２のピン４６０の移動を許容する。第１のソレノイド素子４２５は、第１のピン４４０がモジュールフレーム４００の底部の付近でモジュールフレーム４００を貫通するように構成されており、第２のソレノイド素子４８０は、第２のピン４６０がモジュールフレーム４００の上部の付近でモジュールフレーム４００を貫通するように構成されている。このような構成によって、第１のソレノイド４２５及び第２のソレノイド４８０の両方は、互いに干渉することなく、全範囲のブレードの動きを実現する。この構成では、同じ結果を達成するために、カメラシャーシ内で複数のモジュールを用いる必要がない。したがって、この構成は、本発明の少なくとも２つの目的、すなわち、非常に小型のカメラシャッタモジュールを維持する目的、及び小型カメラシャッタモジュールにおける位置検出器（図４Ｃには図示せず。）の視野を妨害しないまま、少なくとも２つのブレードを有するモジュールを提供する目的を達成する。
【００５８】
本発明の幾つかの実施の形態では、１つの信号がソレノイド素子４２５、４８０の両方を駆動する。一実施の形態では、１つの信号によって、ブレード４５０、４７０を互い違いに移動させる。他の実施の形態では、１つの信号によって、ブレード４５０、４７０を同時に移動させる。
【００５９】
図４Ｄは、第１のブレード４５０がコンジット４７５（破線で示す。）を遮る「閉」位置にあるカメラシャッタモジュール４９９の斜視図を示している。上述のように、第１のソレノイド素子４２５は、モジュールフレーム４００に結合されており、この第１のソレノイド素子４２５が、第１のブレード４５０を制御する。第１のソレノイド素子４２５の駆動によって、第１のピン４４０は、チャネル４４２の下段からチャネル４４２の上段に移動し、この結果、第１のブレード４５０が軸４４６を中心に回転し、コンジット４７５を遮る。
【００６０】
図４Ｅは、ブレード４７０が「閉」位置にある小型カメラシャッタモジュール４９９を示している。図４Ｅに示すように、第２のアーム４５９が駆動されると、第２のピン４６０がチャネル４６２の上段からチャネル４６２の下段に移動し、この結果、第２のブレード４７０が軸４８５を中心に回転する。「閉」位置では、絞り４７７は、コンジット４７５を部分的に遮る。
【００６１】
図４Ｆ及び図４Ｇは、本発明の幾つかの実施の形態に基づく、カバー４０２、４０３を備える小型カメラシャッタモジュール４９９を示している。幾つかの実施の形態では、カバー４０２、４０３は、可動部品、例えば、ブレード４５０、４７０、ガイド４５２、４５３及びチャネル４４２、４６２を覆い、保護するように構成されている。
【００６２】
これまで説明したように、本発明は、既存の小型カメラシステムにおける問題を解決する。本発明は、小型カメラ用途において、光をシャッタリングし、光の質を変更する絞り及びフィルタを提供する実用的な手法を提供する。２つ以上のブレードを使用してコンジットをシャッタリングすることによって、各シャッタの最小サイズは、コンジットのサイズより小さいので、小型カメラシャッタモジュールをより小さくすることができる。
【００６３】
本発明の利点のために、小型カメラシャッタモジュールは、以下に限定されるものではないが、携帯電話機及び携帯情報端末等の小型の民生用電子機器内に組み込むことができる。また本発明では、シャッタブレードに関連して、フィルタ及び絞りを、同じ小型カメラシャッタモジュール内に収容して、使用することができる。したがって、小型カメラシャッタモジュールは、自動フォーカス及びズーム機能を有する小型カメラ用途で使用できる。
【００６４】
小型カメラシャッタ及びフィルタ／絞り装置の構造及び動作の原理を明瞭に開示するために、詳細を組み込んだ特定の実施の形態に関連して本発明を説明した。様々な図面に示し、説明した部品の多くは、必要な結果を得るために変更でき、この説明は、このような変更も含まれるように解釈される。したがって、この説明における特定の実施の形態及び詳細への参照は、添付の特許請求の範囲を限定する意図はない。本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、選択された実施の形態を変更することができることは、当業者にとって明らかである。
【関連出願】
【０００１】
本出願は、米国特許法第１１９条第（ｅ）項に基づいて、２００７年５月７日に出願された、係属中の米国仮特許出願番号第６０／９２８，１３５、発明の名称、「MINIATURE CAMERA SHUTTER AND FILTER/APERTURE」の優先権を主張する。２００７年５月７日に出願された、係属中の米国仮特許出願番号第６０／９２８，１３５、発明の名称、「MINIATURE CAMERA SHUTTER AND FILTER/APERTURE」の全体は、参照によって本願に援用される。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、画像キャプチャシステムの分野に関する。詳しくは、本発明は、サイズ制限によって制限されたカメラシステムにおける、シャッタリング、絞りサイズの調整、及び露光のフィルタリングに関する。
【背景技術】
【０００３】
本明細書においては、明示的に又は説明の文脈によって暗示的に指定する場合を除き、用語「コンジット（conduit）」は、光がカメラシャッタモジュールを通過できるように設計されたカメラシャッタモジュール内の開口を意味するものとする。同様に、用語「絞り（aperture）」は、コンジットを介して１００％未満の光量を通す仕組みを意味するものとする。
【０００４】
また用語「カメラシャッタモジュール」及び「小型カメラシャッタモジュール」は、カメラ光学システム内に組み込まれ、装置が光をシャッタリングするように構成されているか否かにかかわらず、光学システムを通過して結像面に至る光の量及び／又は質に影響を与えるために使用される装置を意味するものとする。例えば、小型カメラシャッタモジュールは、光をシャッタリングするように構成されている装置であってもよく、又は実際に光をシャッタリングすることなく、光の量及び／又は質に影響を与えるように構成されている装置を指していてもよい。もちろん、小型カメラシャッタモジュールは、カメラ光学システムの光をシャッタリングし、フィルタリングし、及び絞りを提供する装置を指していてもよい。
【０００５】
カメラは、通常、コンジットを通過し、結像面（imaging surface）に入射することができる光をシャッタリングし、光の量を調整し、光の質を調整する機械的構造を有する。
【０００６】
カメラシャッタは、一定の期間、光を、コンジットを介して結像面に通過させ、次に、光を遮断して、結像面に光が入射する時間を制限するデバイスである。シャッタ速度又は結像面が露光される時間を制御する能力を有することは有益である。更に、デジタルカメラ用途では、結像面が露光を処理するために光を遮蔽することが重要である。
【０００７】
また、結像面に露光される光の光量のパーセンテージを制御することも有益である。絞りは、コンジットを通過して結像面に至る光の総量を制限することができるデバイスである。例えば、絞りを小さくすれば、結像面に到達する光が少なくなり、明るいイメージを加工でき、絞りを大きくすれば、より多くの光が結像面に到達し、より暗い画像を露光することができる。また、フィルタを使用することによって、結像面に入射する光の質を制御することも有益である。例えば、結像面に通過する光の強度を低減することが望ましい場合がある。減光フィルタ（neutral density filter：ＮＤフィルタ）は、結像面に入射する関連する全ての波長を低減する。減光フィルタを用いることによって、ユーザは、一定の絞り設定を維持しながら、光の一部を低減することができる。減光フィルタは、明るい条件のとき、露光過多を防止するために特に有用である。また、ある場合には、光の特定の波長をフィルタリングすることが望ましい、例えば、紫外線によって発生する画像のぼけ（haziness）を低減するために、紫外線フィルタが使用される。他のカメラ用途では、照明の効果を補償するため、又はコントラストの強調のために色フィルタが使用される。
【０００８】
写真用途において、シャッタ、絞り及びフィルタを使用することによって得られる利点にもかかわらず、小型カメラ用途、例えば携帯電話機、携帯情報端末及びこれに類する機器に組み入れられたカメラでは、これらは適切に使用されていない。これは、多くの場合、これらの機器のカメラレンズシャーシが、シャッタ、絞り及びフィルタモジュールを含むことが困難な設計になっているためである。例えば、デジタルカメラ用途では、光学縦列内のある部品の位置を追跡し、これらの部品の、例えば、電荷結合素子（charge-coupled device：ＣＣＤ）又はＣＭＯＳセンサのアレー等の撮像素子に対する移動に応じて、システム設定を調整するために、高感度位置検出器を使用する必要がある。このような用途では、センサを詰め込まないことが重要であり、センサを過密にすると、画像が正しく加工されない。既知の技術では、この問題が適切に解決されていない。
【０００９】
更に、多くの場合、較正及び画像処理の目的のために、シャッタは、コンジットの平面のできるだけ近くに配置する必要がある。したがって、センサの詰め込みに関連する問題は、単に、光学縦列に沿ったより便利な位置であるが、コンジットから離れた位置にシャッタを配置することによっては解決できない。
【００１０】
上述のように、小型カメラシャーシ内で、他の部品とともに、シャッタ、絞り及びフィルタを制御するためのモジュールを収容することは困難である。但し、これらの部品の使用は、カメラ用途では重要であることも多い。例えば、イメージングセンサが露光を処理する際に光をブロックするためには、シャッタが必要である。また、画像が露光過多になり、又は白くとばないように、光を低減及びフィルタリングするために、絞り及びフィルタが必要であることも多い。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の幾つかの実施の形態では、単一の小型カメラシャッタモジュールは、小型カメラシャーシに収まるように設計され、このモジュールは、小型カメラ用途において、結像面上の光の量、質及び露光時間を制御できる能力をユーザに与える。本発明の幾つかの実施の形態では、小型カメラシャッタモジュールは、特定のカメラシャーシ設計に対応するように特別に設計される。これらの実施の形態では、モジュールサイズ及び形状、ソレノイド配置、軸配置、ガイドの向き、及び他の設計仕様は、個別のシャーシに対応するようにカスタマイズされる。
【００１２】
本発明の幾つかの実施の形態では、小型カメラシャッタモジュールは、光を通過させるコンジットを有するフレームを備える。少なくとも１つのソレノイド素子は、フレームに結合されており、信号に応じて駆動される。ソレノイド素子の駆動によって、ソレノイド素子は、少なくとも１つのブレードに、コンジットを少なくとも部分的に遮らせる。本発明の幾つかの実施の形態では、ブレードは、光を完全にブロックするシャッタを含む。他の実施の形態では、ブレードは、絞り、ＮＤフィルタ、単色フィルタ等を含む。
【００１３】
更に、小型カメラ用途において、結像面上の光の量、質及び露光時間を制御できる能力をユーザに与える小型カメラシャッタモジュールの製造方法を開示する。
【００１４】
幾つかの実施の形態では、フレームの一方の側に配置されたソレノイド素子を用いて、フレームにおいてソレノイド素子と同じ側にある少なくとも１つのブレードを制御する。他の実施の形態では、ソレノイド素子は、フレームの反対側の少なくとも１つのブレードを制御する。本発明の幾つかの実施の形態では、ソレノイドの駆動によって、２つ以上のブレードが制御される。これらの実施の形態では、ソレノイド、ピン、ガイド等は、モジュールがカメラシャーシの他の部品（すなわち、位置検出器）を詰め込まないように、正確に配置される。
【００１５】
本発明の幾つかの実施の形態では、モジュールデバイスは、各側に少なくとも１つのソレノイド素子が配設されたフレームを備え、少なくとも１つのソレノイドのそれぞれは、コンジットの正面にブレードを移動させる能力を有する。
【００１６】
本発明の幾つかの実施の形態では、他の付属部品と共に、複数のシャッタブレード、絞りブレード及びフィルタを収容でき、単一のモジュールフレーム上で制御することができる。本発明の他の実施の形態では、設計目標を達成するために、固有の幾何学的配置によって、光をシャッタリングし、絞り、及びフィルタリングするために用いられる１つ以上のブレードを構成する方法を開示する。例えば、本発明の幾つかの実施の形態では、ソレノイドは、軸を中心にブレードを回転させるように構成されており、この軸は、コンジットの非常に近くに配置され、モジュールをより小型化することができる。
【００１７】
これらの実施の形態では、ユーザは、小型カメラ用途において、結像面上の光の量、質及び露光時間を制御できる。本発明の幾つかの実施の形態では、小型カメラシャッタモジュールは、画像記録能力を有する携帯電話機のシャーシ内、又は現在既知の又は将来開発される他の一般的な民生用電子機器内に配設される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１Ａ】本発明の幾つかの実施の形態に基づく小型カメラシャッタモジュールを有する小型カメラシャーシの斜視図である。
【図１Ｂ】本発明の幾つかの実施の形態に基づく小型カメラシャッタモジュールを有する小型カメラハウジングの斜視図である。
【図２Ａ】本発明の幾つかの実施の形態に基づく、コンジットが遮られていない小型カメラシャッタモジュールの斜視図である。
【図２Ｂ】本発明の幾つかの実施の形態に基づく、コンジットが遮られている小型カメラシャッタモジュールの斜視図である。
【図３Ａ】本発明の幾つかの実施の形態に基づく他の小型カメラシャッタモジュールを有する他の小型カメラシャーシの斜視図である。
【図３Ｂ】本発明の幾つかの実施の形態に基づくブレードフレーム及びフィルタを有する他の小型カメラシャッタモジュールの斜視図である。
【図３Ｃ】本発明の幾つかの実施の形態に基づく、コンジットが遮られているブレードフレーム及びフィルタを有する他の小型カメラシャッタモジュールの斜視図である。
【図３Ｄ】シャッタブレードを有する「開」位置の他の小型カメラシャッタモジュールの斜視図である。
【図３Ｅ】シャッタブレードを有する「閉」位置の他の小型カメラシャッタモジュールの斜視図である。
【図４Ａ】本発明の幾つかの実施の形態に基づく２つのソレノイドを有する小型カメラシャッタモジュールを収容する小型カメラシャーシ斜視図である。
【図４Ｂ】本発明の幾つかの実施の形態に基づく、２つ以上のソレノイドを有し、コンジットが遮られていない小型カメラシャッタモジュールの第１の側の斜視図である。
【図４Ｃ】本発明の幾つかの実施の形態に基づく、２つ以上のソレノイドを有し、コンジットが遮られていない小型カメラシャッタモジュールの第２の側の斜視図である。
【図４Ｄ】本発明の幾つかの実施の形態に基づく、２つ以上のソレノイドを有し、コンジットが遮られている小型カメラシャッタモジュールの第１の側の斜視図である。
【図４Ｅ】本発明の幾つかの実施の形態に基づく、２つ以上のソレノイドを有し、コンジットが遮られている小型カメラシャッタモジュールの第２の側の斜視図である。
【図４Ｆ】本発明の幾つかの実施の形態に基づくカバーを有する小型カメラシャッタモジュールの斜視図である。
【図４Ｇ】本発明の幾つかの実施の形態に基づくカバーを有する小型カメラシャッタモジュールの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
小型カメラ装置におけるシャッタリング、絞りサイズの調整及び光のフィルタリングのために使用される改善された小型カメラシャッタモジュール及び改善された技術を開示する。また、この小型カメラシャッタモジュールを製造する製造方法を開示する。本発明に関する以下の詳細な説明は、例示的なものであり、請求の範囲に記載されている発明を限定することを意図しないことは、当業者には明らかである。この開示によって、当業者は、本発明の他の実施の形態を容易に想到することができる。なお、このような如何なる実際の実現例の開発でも、開発者の特定の目標を達成するために、実現例に固有の多くの決定を行わなければならないことも明らかである。添付の図面に示す本発明の具体例を参照して、本発明を詳細に説明する。図面及び以下の詳細な説明を通して、同じ又は同様の部分には、同様の符号を使用する。
【００２０】
図１Ａは、本発明の幾つかの実施の形態に基づく小型カメラシャッタモジュール１９９を備える小型カメラシャーシ（以下、単に、カメラシャーシとも言う。）１００の斜視図である。また、カメラシャーシ１００は、第１の光学素子群１４５及び第２の光学素子群１８５を含む。光学素子群１４５、１８５は、通常、１つ以上の光学素子、例えば、レンズを含む。小型カメラシャッタモジュール１９９は、好ましくは、第１の光学素子群１４５と第２の光学素子群１８５の間に配設され、小型カメラシャッタモジュール１９９は、第１の光学素子群１４５に結合されている。小型カメラシャッタモジュール１９９は、その表面に開設されたコンジット１７５を備え、第２の光学素子群１８５を通過する光が、小型カメラシャッタモジュール１９９上のコンジット１７５を介して伝播し、第１の光学素子群１４５を通過し、そして、結像面１０５に入射するように構成されている。本発明の幾つかの実施の形態では、結像面１０５の正面に、フィールドフラットナ（像面平坦子）１３０が配設されている。フィールドフラットナ１３０は、そこを通る光を、結像面１０５に略垂直に入射させるために使用される。
【００２１】
また、小型カメラシャーシ１００は、第１のガイドポスト１６４及び第２のガイドポスト１６３を備える。後部要素１６５及び前部要素１６６は、第１のガイドポスト１６４に摺動可能に結合されている。後部要素１６５は、第２の光学素子群１８５に結合され、前部要素１６６は、第１の光学素子群１４５に結合されている。このように、第２の光学素子群１８５、第１の光学素子群１４５及び小型カメラシャッタモジュール１９９は、第１のガイドポスト１６４及び第２のガイドポスト１６３に沿って、Ｙ方向に動くことができ、この結果、光特性、例えば、焦点、被写界深度等に影響を与えることができる。本発明の好ましい実施の形態では、小型カメラシャーシ１００は、自動フォーカスカメラシャーシを含む。このような自動フォーカスモジュールの実施の形態については、２００６年９月１日に出願された米国特許出願番号第１１／５１４，８１１号、発明の名称、「AUTO-FOCUS AND ZOOM MODULE」に更に説明されており、この文献は、引用により本願に援用される。
【００２２】
本発明のある実施の形態では、小型カメラシャーシ１０１は、小型ハウジング（図示せず）内に収納され、多くの民生用電子機器、例えば、携帯電話、携帯情報端末等に組み込まれる。これらの実施の形態では、画像処理目的のためにプロセッサ（図示せず）に情報を伝えるために、第２の光学素子群１８５及び第１の光学素子群１４５の相対的位置を追跡しなければならない。また、本発明の好ましい実施の形態では、小型カメラシャッタモジュール１９９は、１つ以上のブレード（図示せず）を制御するために用いられる１つ以上のソレノイド（図示せず）を備える。１つ以上のブレードは、（後述する）１つ以上のソレノイドの駆動に応じて、コンジット１７５を少なくとも部分的に遮り、画像処理に更に影響を与えるように構成されている。
【００２３】
図１Ｂは、本発明の幾つかの実施の形態に基づく、シャーシフレーム１０１内に小型カメラシャーシ１００を含むハウジング９９の斜視図を示している。ハウジング９９は、シャーシフレーム１０１、ハウジングに光を通す開口１０２、小型カメラシャッタモジュール１９９に結合された第１の光学素子群１４５、第２の光学素子群１８５、第１の位置検出器１１０、第２の位置検出器１１１、フィールドフラットナ１３０、及びフィールドフラットナ１３０の背面側に配設された結像面１０５（破線で示す。）を備える。
【００２４】
本発明の幾つかの実施の形態では、結像面１０５は、写真フィルム又はプレートである。本発明の他の実施の形態で結像面１０５は、電荷結合素子（charge-coupled device：ＣＣＤ）又はＣＭＯＳセンサのアレーである。なお、本発明に関連して、如何なる結像面１０５を用いてもよいことは、当業者にとって明らかである。また、本発明のある実施の形態では、カメラシャーシ１００は、既知の又は将来開発される、写真用途で使用される他のデバイスを含む。
【００２５】
小型カメラシャッタモジュール１９９は、コンジット１７５を備え、光が、開口１０２から、第２の光学素子群１８５を経由し、コンジット１７５を経由し、第１の光学素子群１４５を経由し、フィールドフラットナ１３０を経由し、最終的に結像面１０５に入射するように構成されている。小型カメラシャッタモジュール１９９は、１つ以上の可制御ブレード（図示せず）及びソレノイド素子１２５を備える。ソレノイド素子１２５は、可制御であり、１つ以上のブレードの少なくとも１つを駆動するように構成されている。これらのブレードは、駆動されると、コンジット１７５を部分的に遮り、この結果、コンジット１７５を通過する光の量及び／又は質を変更する。例えば、本発明の幾つかの実施の形態では、シャッタブレード（図示せず）を用いて、コンジット１７５を完全に遮り、この結果、結像面１０５に、更なる露光なしで、画像を処理する時間が与えられる。
【００２６】
更に、第１の光学素子群１４５及び第２の光学素子群１８５は、Ｙ方向に移動できるように構成されている。これらの実施の形態では、位置検出器１１０は、第２の光学素子群１８５の移動を追跡し、位置検出器１１１は、第１の光学素子群１４５の移動を追跡する。位置検出器１１０は、プロセッサ（図示せず）に正確な位置情報を供給するために、第１の光学素子群１４５の移動に応じて、第１の光学素子群１４５の位置を正確に追跡できなければならない。したがって、位置検出器１１０の周りの空間は、他の部品が詰め込まれていないことが重要である。この空間的制約のために、本発明の小型カメラシャッタモジュール１９９は、１つ以上のブレードの制御を維持しながら、位置検出器１１０の周りの空間が塞がれないように設計される。これは、小型カメラシャッタモジュール１９９上に、位置検出器１１０からＺ方向に離れた位置に、ソレノイド素子１２５を取り付けることによって達成される。この配置によって、位置検出器１１１は、ソレノイド素子１２５からの物理的な干渉なしで第１の光学素子群１４５の位置を追跡することができる。
【００２７】
本発明の幾つかの実施の形態では、小型カメラシャッタモジュールは、５ミリメートルから１０ミリメートルの高さ及び幅寸法と、約２ミリメートルのコンジット直径とを有する。本発明の他の実施の形態では、小型カメラシャッタモジュールフレームは、任意の小型カメラ用途に応じてカスタマイズされる。
【００２８】
図２Ａは、図１Ａ及び図１Ｂに示す小型カメラシャッタモジュール１９９の斜視図である。図２Ａ及び図２Ｂの小型カメラシャッタモジュール１９９は、詳細を示すために、図１Ａ及び図１Ｂにおける位置から、Ｘ軸を巡って回転されている。小型カメラシャッタモジュール１９９は、ソレノイド素子１２５に結合されたモジュールフレーム１０２を備える。コンジット１７５は、モジュールフレーム１０２を通過する。ソレノイド素子１２５は、電気信号を機械的な力に変換するトランスデューサを含む。ソレノイド素子１２５は、アーム１３９及びピン１４０に結合されており、（電気信号が供給されると）アーム１３９及びピン１４０を動かす機械的な力を生成する。ピン１４０は、ブレード１５０に結合されており、ピン１４０の移動によってブレード１５０が操作される。ブレード１５０内には、ピン１４０の移動を容易にするガイド１５２が配設されている。本発明の幾つかの実施の形態では、ブレード１５０は、軸１４５によってモジュールフレーム１０２に結合されている。これらの実施の形態では、ソレノイド素子１２５は、電気信号が供給され、ピン１４０によって、軸１４５を中心にブレード１５０を回転させる。
【００２９】
図に示すように、アーム１３９は、ソレノイド素子１２５から第１のブレード１５０上の点に延びており、そして、ピン１４０は、モジュールフレーム１０２に向かって傾斜している。本発明の幾つかの実施の形態では、モジュールフレーム１０２内には、チャネル１４２（破線で示す。）が配設されている。これらの実施の形態では、ピン１４０は、ブレード１５０を貫通し、チャネル１４２内に嵌合し、ソレノイド素子１２５がアーム１３９を動かすと、チャネル１４２は、ピン１４０の移動を許容する。ピン１４０、チャネル１４２及びブレード１５０は、ソレノイドの切替に応じて、選択的に、ブレード１５０がコンジット１７５を遮り及びブレード１５０がコンジット１７５を遮らないように構成されている。図２Ａに示すように、ブレード１５０がコンジット１７５を遮っていないことをブレード１５０が「開（open）」位置にあるという。
【００３０】
図２Ａに示すブレード１５０は、不透明シャッタである。不透明シャッタは、ブレード１５０が「閉（closed）」位置（後述する。）にあるとき、コンジット１７５を完全に遮蔽する。ブレード１５０は、不透明シャッタとして示しているが、ブレード１５０は、以下に限定されるものではないが、例えば、絞り、単色フィルタ及び減光フィルタ（neutral-density filter：ＮＤフィルタ）を含む複数のカメラ部品を備えていてもよいことは、当業者には明らかである。
【００３１】
実際の動作では、コマンドによって、ソレノイド素子１２５に電気信号が供給される。ソレノイド素子１２５は、アーム１３９及びピン１４０を駆動し、これによって、ブレード１５０が軸１４５を中心に回転する。ブレード１５０が軸１４５を中心に回転すると、コンジット１７５が遮蔽される。本発明の幾つかの実施の形態では、ソレノイド素子１２５は、所定の時間経過後に、自動的にアーム１３９及びピン１４０を解放し、これにより、ブレード１５０は、コンジット１７５を再び開く。本発明の他の実施の形態では、ブレード１５０を解放するためには、他の電気信号をソレノイド素子１２５に供給しなければならない。
【００３２】
本発明の幾つかの実施の形態では、モジュールフレーム１０２は、凹部１５１を有するように構成されている。凹部１５１は、ブレード１５０が凹部１５１内に実質的に収容され、その移動の間に、凹部１５１から突出しないような、表面積と厚さを有する。なお、ブレード１５０及びモジュールフレーム１０２は、本発明の目的を達成しながら、カメラシャッタモジュールの他の部品に関連して、多くの構成、形状及び位置を有することができることは、当業者にとって明らかである。
【００３３】
本発明の幾つかの実施の形態では、小型カメラシャッタモジュール１９９（以下で、説明する）上にカバー（図示せず）を設ける（後述する）。
【００３４】
図２Ｂは、ブレード１５０がコンジット１７５（破線で示す。）を遮る「閉」位置にある図２Ａに示すカメラシャッタモジュール１９９の斜視図を示している。図２Ｂに示すように、ソレノイド素子１２５は、モジュールフレーム１０２に結合され、アーム１３９は、ソレノイド素子１２５からブレード１５０上の点に延び、ピン１４０は、モジュールフレーム１０２に向かって延びている。ピン１４０は、ブレード１５０を貫通し、チャネル１４２（破線によって部分的に示す。）に嵌合している。ソレノイド素子１２５の駆動によって、ピン１４０は、チャネル１４２の下段からチャネル１４２の上段に移動し、この結果、ブレード１５０は、軸１４５を中心に回転して、コンジット１７５を遮る。図に示すように、ブレード１５０は、移動の間、凹部１５１内からはみ出ない。
【００３５】
再び、図１Ｂを参照すると、第１の光学素子群１４５、第２の光学素子群１８５、小型カメラシャッタモジュール１９９及びフィールドフラットナ１３０を横断する光は、イメージサークル（図示せず。）を生成する。イメージサークルは、光の記録可能な部分を表す。本発明の好ましい実施の形態では、第１の光学素子群１４５、第２の光学素子群１８５、小型カメラシャッタモジュール１９９及びフィールドフラットナ１３０は、結像面１０５がイメージサークル内に完全に収まるように構成されている。
【００３６】
図３Ａは、本発明の幾つかの実施の形態に基づく、コンジット３７５を有する他の小型カメラシャッタモジュール３９９を含む他の小型カメラシャーシ３００の斜視図を示している。図３Ａに示す他の小型カメラシャッタモジュール３９９では、図を明瞭にするために、ソレノイド素子、ブレード又は他の詳細を省略している。これらの（及びこの他の）特徴は、全体又は一部として、この説明の他の箇所で述べるモジュールに対応する様々な構成に含ませることができることは当業者にとって明らかである。
【００３７】
また、他の小型カメラシャーシ３００は、第１の光学素子群３４５及び第２の光学素子群３８５を備える。幾つかの実施の形態では、小型カメラシャッタモジュール３９９は、固定された位置に維持され、第１の光学素子群３４５及び第２の光学素子群３８５は、第１のガイドポスト３６３及び第２のガイドポスト３６４に沿って、Ｙ方向に動くように構成されている。第１の光学素子群３４５及び第２の光学素子群３８５の移動によって、小型カメラシャーシ３００の機能、例えば、ズームや自動フォーカス等が実現される。好ましくは、第２の光学素子群３８５、第１の光学素子群３４５及び小型カメラシャッタモジュール３９９を横断する光は、好ましくは、結像面３０５を完全に収める（上述した）イメージサークル（上で、説明する）を形成する。
【００３８】
また、小型カメラシャーシ３００は、第１の光学素子群３４５及び第２の光学素子群３８５の移動を追跡する第１の位置検出器３１１及び第２の位置検出器３１０を備える。そこで、小型カメラシャッタモジュール３９９は、位置検出器３１０、３１１の「視野」を遮らないように配設された少なくとも１つのソレノイドデバイス（図示せず）を備えるように構成されている。
【００３９】
図３Ｂは、本発明の幾つかの実施の形態に基づく小型カメラシャッタモジュール３９９の変形例を示している。図３Ｂに示すカメラシャッタモジュール３９９は、図３Ａの小型カメラシャーシ内に嵌合するように構成されており、モジュールフレーム３００及び、軸３４５に結合されたブレード３５０及びコンジット３７５を備える。ソレノイド素子（図示せず）は、モジュールフレーム３００に結合されている。ソレノイド素子は、アーム（図示せず）及びピン（図示せず）に結合されている。また、モジュールフレーム３００は、モジュールフレーム３００の表面を貫通するチャネル（図示せず）を有するように構成されている。また、ブレード３５０は、ガイド３６０を有する。ガイド３６０は、アーム及びピンの移動を補助する。ソレノイド素子が駆動されると、アームは、チャネルを介してピンを移動させ、ガイド３６０に力を加え、これによって、ブレード３５０は、コンジット３７５を少なくとも部分的に遮る。
【００４０】
本発明の幾つかの実施の形態では、ブレード３５０は、フィルタ３５２を収容するブレードフレーム３５１を備える。フィルタ３５１は、多くの場合、脆弱であり、アーム及びピンに直接結合すれば、部品を繰返し動かすと、フィルタ３５１が破損するので、ブレードフレーム３５１にフィルタ３５２を収容して、フィルタ３５２を保護している。
【００４１】
ブレード３５０及びフィルタ３５２は、図３Ｂでは、略矩形の形状に示している。この構成は、略矩形の結像面を有する小型カメラ用途に対応する。
【００４２】
本発明の幾つかの実施の形態では、フィルタ３５２は、ＮＤフィルタである。ＮＤフィルタは、フィルタを通過する光の様々な波長を均等にフィルタリングする一般的なフォトグラフィ素子である。本発明の他の実施の形態では、フィルタ３５２は、単色フィルタである。単色フィルタは、光の波長の狭い範囲をフィルタリングする。ここでは、特にＮＤフィルタ及び単色フィルタを説明したが、他の適切な如何なるフィルタを用いてもよい。
【００４３】
上述のように、本発明の幾つかの実施の形態では、モジュールフレーム３００は、図３Ａのカメラシャーシ内に配設される。これらの実施の形態では、コンジット３７５は、上述したように、（図３Ｂには示していない）結像面に整列し、コンジット３７５は、コンジット３７５を通過するイメージサークルが、実質的に、結像面を完全に収めるように構成されている。
【００４４】
本発明の幾つかの実施の形態では、結像面は、写真フィルム又はプレートである。本発明の他の実施の形態では、結像面は、電荷結合素子（ＣＣＤ）又はＣＭＯＳセンサのアレーである。但し、本発明に関連して如何なる結像面を用いてもよいことは、当業者にとって明らかである。また、カメラシャーシは、写真撮影の既知の手法において使用される他の必要な如何なる素子を含んでいてもよい。図３Ｂに示すカメラシャッタモジュール３９９は、「開」位置にある。ブレード３５０は、「開」位置にある場合、コンジット３７５は、ブレード３５０によって遮られていない。したがって、コンジット３７５に入射する光は、ブレード３５０によって変更されない。
【００４５】
図３Ｃは、ブレード３５０が「閉」位置にある他の小型カメラシャッタモジュール３９９を示している。ブレード３５０は、ソレノイド素子（図示せず）によって、（破線によって示す）コンジット３７５上の「閉」位置に動かされる。これによって、コンジット３７５に入射する光は、フィルタ３５２によってフィルタリングされる。本発明の幾つかの実施の形態では、カメラシャッタモジュール３９９に、更なるソレノイド素子（図示せず）及び／又は更なるブレード（図示せず）を配設する。
【００４６】
図３Ｄ及び図３Ｅは、図３Ｂ及び図３Ｃに示す他の小型カメラシャッタモジュール３９９の反対側から見た斜視図である。小型カメラシャッタモジュール３９９は、モジュールフレーム３００と、コンジット３７５と、軸３４６及びガイド３６１を有するブレード３５７とを備える。図３Ｄは、ブレード３５７がコンジット３７５を遮っていない「開」位置を示している。本発明の幾つかの実施の形態では、ブレード３５７は、ブレード３５７が「閉」位置にあるとき、光がコンジット３７５を通過することを完全にブロックするために用いられる不透明シャッタである。図３Ｅは、「閉」位置の小型カメラシャッタモジュール３９９を示しており、不透明シャッタブレード３５７は、（破線で示す）コンジット３７５を完全に遮っている。
【００４７】
上述のように、小型カメラシャッタモジュールを通過する光に影響するようにブレードを操作できる能力を有する小型カメラシャッタモジュールを提供することが望ましい。本発明の他の実施の形態では、小型カメラシャッタモジュールは、少なくとも２つのブレードを有し、各ブレードは、それぞれの機能を有し、小型カメラシャッタモジュールは、位置検出器を妨害しないような幾何学的配置に構成されている。
【００４８】
図４Ａ〜図４Ｇは、２つ以上の手法で光を操作できる小型カメラシャッタモジュールの実施の形態を示している。例えば、光を遮り、及びコンジットに光を通過させるが、絞りを設け、コンジットを少なくとも部分的に遮ることができるようにすることが望ましいことが多い。絞りを用いると、絞りを介して、光の１００％未満を結像面に供給することができる。また、光をフィルタリングし、シャッタリングすることが望まれることもある。したがって、本発明の他の目的は、障害なしで位置検出器を使用できる空間を確保する側面を維持しながら、２つ以上のブレードを駆動させることができる小型カメラシャッタモジュールを提供することである。
【００４９】
図４Ａは、本発明の幾つかの実施の形態に基づく、複数のソレノイド素子４２５、４８０を有する小型カメラシャッタモジュール４９９を収容する小型カメラシャーシ４００の斜視図を示している。小型カメラシャーシ４００は、シャーシフレーム４０１、シャーシ４００に光を入れる開口４０２、位置検出器４１０、位置検出器４１１、第１の光学素子群４４５、第２の光学素子群４８５、小型カメラシャッタモジュール４９９、フィールドフラットナ４３０、第１のガイドポスト４６４、第２のガイドポスト４６３及び（破線で示す）結像面４０５を備える。本発明の幾つかの実施の形態では、結像面４０５は、写真フィルム又はプレートである。本発明の他の実施の形態では、結像面４０５は、電荷結合素子（ＣＣＤ）又はＣＭＯＳセンサのアレーである。但し、本発明に関連して如何なる結像面４０５を用いてもよいことは、当業者にとって明らかである。カメラシャーシ４００は、既知の又は将来開発される、写真用途で使用される他のデバイスを含んでいてもよい。
【００５０】
小型カメラシャッタモジュール４９９は、コンジット４７５を備え、光が、開口４０２から、第２の光学素子群４８５を経由し、コンジット４７５を経由し、第１の光学素子群４４５を経由し、フィールドフラットナ４３０を経由し、最終的に結像面４０５に入射するように構成されている。
【００５１】
前部要素４６６及び後部要素４６５は、第１のガイドポスト４６４に摺動可能に結合されている。本発明の好ましい実施の形態では、小型カメラシャッタモジュール４９９は、第１の光学素子群４４５に結合されており、第２の光学素子群４８５は、後部要素４６５に結合されている。これらの実施の形態では、第１の光学素子群４４５、小型カメラシャッタモジュール４９９及び第２の光学素子群４８５は、第１のガイドポスト４６４及び第２のガイドポスト４６３に沿って、Ｙ方向に動くように構成されている。したがって、位置検出器４１１は、小型カメラシャッタモジュール４９９の位置を追跡し、位置検出器４１０は、第２の光学素子群４８５の位置を追跡する。上述のように、部品を正確に追跡するために、位置検出器４１０、４１１は、他の部分によって妨害してはならない。この空間的制約のために本発明の小型カメラシャッタモジュール４９９は、位置検出器４１０の周りの空間が遮られないように設計される。これは、位置検出器４１０、４１１からＺ方向に離れた位置にソレノイド素子４２５、４８０を取り付けることによって達成される。
【００５２】
上述のように、小型カメラシャッタモジュール４９９には、複数のソレノイド素子４２５、４８０が設けられている。ソレノイド素子４２５、４８０は、制御可能であり、それぞれ、１つ以上のブレード（図示せず）を駆動するように構成されている。これらのブレードは、駆動されると、コンジット４７５を部分的に遮り、この結果、コンジット１７５を通過する光の量及び／又は質を変更する。
【００５３】
図４Ｂは、本発明の幾つかの実施の形態に基づく、複数のソレノイド素子４２５、４８０を有する小型カメラシャッタモジュール４９９の斜視図を示している。小型カメラシャッタモジュール４９９は、モジュールフレーム４００に結合されている第１のソレノイド素子４２５を備える。第１のソレノイド素子４２５は、第１のアーム４３９及び第１のチャネル４４２（破線によって部分的に示す。）内の第１のピン４４０を動かして、第１のブレード４５０を操作する。ブレード４５０は、ピン４４０の移動を容易にするために用いられるガイド４５２を備える。更に、モジュールフレーム４００の反対側には、第２のソレノイド素子４８０が結合されている。図４Ａに示すように、第１のブレード４５０は、シャッタである。
【００５４】
図４Ｃは、図４Ｂに示す小型カメラシャッタモジュール４９９の反対側から見た斜視図である。第２のソレノイド素子４８０は、電気信号を力に変換して、第２のアーム４５９及び第２のピン４６０を動かし、この結果、第２のブレード４７０を操作するトランスデューサを含む。第２のブレード４７０は、軸４８６によってモジュールフレーム４００に結合されており、第２のアーム４５９及び第２のピン４６０が動くと、軸４８６を中心に回転する。ブレード４７０は、ピン４６０の移動を容易にするために用いられるガイド４５３を備える。これにより、第２のブレード４７０は、選択的に、コンジット４７５を遮り、及びコンジット４７５を遮らないように構成されている。
【００５５】
図４Ｃは、第２のブレード４７０がコンジット４７５を遮っていない第２のブレード４７０の「開」位置を示している。図４Ｃに示すように、第２のブレード４７０は、第２のブレード４７０内に絞り４７７を含む絞りブレードである。絞り４７７は、コンジット４７５より少なくとも部分的に小さいコンジットであり、第２のブレード４７０が「閉」位置にあるとき、コンジット４７５を少なくとも部分的に遮蔽する。
【００５６】
第２のブレード４７０は、絞りとして示しているが、第２のブレード４７０は、以下に限定されるものではないが、シャッタ、単色フィルタ及びＮＤフィルタ、動的絞り（dynamic radius aperture）等の多くのカメラ付属部品を含むことができることは、当業者にとって明らかである。
【００５７】
また、図４Ｃに示すように、第２のアーム４５９は、第２のソレノイド素子４８０から第２のブレード４７０の上の点に延びており、そして、第２のピン４６０は、モジュールフレーム４００に向かって傾斜している。本発明の幾つかの実施の形態では、第２のピン４６０は、第２のブレード４８０を貫通し、チャネル４６２内（破線で示す。）に嵌合し、チャネル４６２は、第２のピン４６０の移動を許容する。第１のソレノイド素子４２５は、第１のピン４４０がモジュールフレーム４００の底部の付近でモジュールフレーム４００を貫通するように構成されており、第２のソレノイド素子４８０は、第２のピン４６０がモジュールフレーム４００の上部の付近でモジュールフレーム４００を貫通するように構成されている。このような構成によって、第１のソレノイド４２５及び第２のソレノイド４８０の両方は、互いに干渉することなく、全範囲のブレードの動きを実現する。この構成では、同じ結果を達成するために、カメラシャーシ内で複数のモジュールを用いる必要がない。したがって、この構成は、本発明の少なくとも２つの目的、すなわち、非常に小型のカメラシャッタモジュールを維持する目的、及び小型カメラシャッタモジュールにおける位置検出器（図４Ｃには図示せず。）の視野を妨害しないまま、少なくとも２つのブレードを有するモジュールを提供する目的を達成する。
【００５８】
本発明の幾つかの実施の形態では、１つの信号がソレノイド素子４２５、４８０の両方を駆動する。一実施の形態では、１つの信号によって、ブレード４５０、４７０を互い違いに移動させる。他の実施の形態では、１つの信号によって、ブレード４５０、４７０を同時に移動させる。
【００５９】
図４Ｄは、第１のブレード４５０がコンジット４７５（破線で示す。）を遮る「閉」位置にあるカメラシャッタモジュール４９９の斜視図を示している。上述のように、第１のソレノイド素子４２５は、モジュールフレーム４００に結合されており、この第１のソレノイド素子４２５が、第１のブレード４５０を制御する。第１のソレノイド素子４２５の駆動によって、第１のピン４４０は、チャネル４４２の下段からチャネル４４２の上段に移動し、この結果、第１のブレード４５０が軸４４６を中心に回転し、コンジット４７５を遮る。
【００６０】
図４Ｅは、ブレード４７０が「閉」位置にある小型カメラシャッタモジュール４９９を示している。図４Ｅに示すように、第２のアーム４５９が駆動されると、第２のピン４６０がチャネル４６２の上段からチャネル４６２の下段に移動し、この結果、第２のブレード４７０が軸４８５を中心に回転する。「閉」位置では、絞り４７７は、コンジット４７５を部分的に遮る。
【００６１】
図４Ｆ及び図４Ｇは、本発明の幾つかの実施の形態に基づく、カバー４０２、４０３を備える小型カメラシャッタモジュール４９９を示している。幾つかの実施の形態では、カバー４０２、４０３は、可動部品、例えば、ブレード４５０、４７０、ガイド４５２、４５３及びチャネル４４２、４６２を覆い、保護するように構成されている。
【００６２】
これまで説明したように、本発明は、既存の小型カメラシステムにおける問題を解決する。本発明は、小型カメラ用途において、光をシャッタリングし、光の質を変更する絞り及びフィルタを提供する実用的な手法を提供する。２つ以上のブレードを使用してコンジットをシャッタリングすることによって、各シャッタの最小サイズは、コンジットのサイズより小さいので、小型カメラシャッタモジュールをより小さくすることができる。
【００６３】
本発明の利点のために、小型カメラシャッタモジュールは、以下に限定されるものではないが、携帯電話機及び携帯情報端末等の小型の民生用電子機器内に組み込むことができる。また本発明では、シャッタブレードに関連して、フィルタ及び絞りを、同じ小型カメラシャッタモジュール内に収容して、使用することができる。したがって、小型カメラシャッタモジュールは、自動フォーカス及びズーム機能を有する小型カメラ用途で使用できる。
【００６４】
小型カメラシャッタ及びフィルタ／絞り装置の構造及び動作の原理を明瞭に開示するために、詳細を組み込んだ特定の実施の形態に関連して本発明を説明した。様々な図面に示し、説明した部品の多くは、必要な結果を得るために変更でき、この説明は、このような変更も含まれるように解釈される。したがって、この説明における特定の実施の形態及び詳細への参照は、添付の特許請求の範囲を限定する意図はない。本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、選択された実施の形態を変更することができることは、当業者にとって明らかである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ．コンジットが開設された面を有するモジュールフレームと、
ｂ．上記モジュールフレームに結合されているソレノイドと、
ｃ．上記ソレノイドに結合されているピンと、
ｄ．上記モジュールフレームに結合されている軸と、
ｅ．上記ピン及び上記軸に結合され、上記モジュールフレームと略同じ平面に配設された少なくとも１つのブレードとを備え、
上記ソレノイドは、該ソレノイドを駆動させる第１の電気信号が供給され、該ソレノイドの駆動によって、上記ピンが動かされ、上記少なくとも１つのブレードが、上記軸を中心に回転し、上記コンジットを少なくとも部分的に遮る事を特徴とする小型カメラシャッタモジュール。
【請求項２】
上記モジュールフレーム内に配設されたチャネルを更に備え、
上記ピンは、上記少なくとも１つのブレードを貫通し、上記チャネルに少なくとも部分的に延び、
上記ソレノイドが上記ピンを駆動させると、該ピンは、該チャネル内で移動することを特徴とする請求項１記載の小型カメラシャッタモジュール。
【請求項３】
上記少なくとも１つのブレードは、不透明シャッタを備え、該少なくとも１つのブレードが上記コンジットを遮ると、該少なくとも１つのブレードは、該コンジットを通過する光を遮ることを特徴とする請求項１記載の小型カメラシャッタモジュール。
【請求項４】
上記少なくとも１つのブレードは、絞りブレードを備え、該絞りブレードは、該絞りブレードの面に配設された絞りを有し、該絞りは、上記コンジットより小さく、上記少なくとも１つのブレードが上記コンジットを遮ると、上記絞りは、上記コンジットを通過する光を少なくとも部分的に遮ることを特徴とする請求項１記載の小型カメラシャッタモジュール。
【請求項５】
上記少なくとも１つのブレードは、該少なくとも１つのブレードに結合されているフィルタを有するフィルタブレードを備え、上記少なくとも１つのブレードが上記コンジットを遮ると、上記フィルタは、上記コンジットを通過する光を少なくとも部分的にフィルタリングすることを特徴とする請求項１記載の小型カメラシャッタモジュール。
【請求項６】
上記フィルタは、上記コンジットを通過する光の特定範囲の波長の部分をフィルタリングする波長固有フィルタであることを特徴とする請求項５記載の小型カメラシャッタモジュール。
【請求項７】
上記フィルタは、上記コンジットを通過する光の全ての波長をフィルタリングするＮＤフィルタであることを特徴とする請求項５記載の小型カメラシャッタモジュール。
【請求項８】
上記ソレノイドは、上記モジュールフレームの第１の側に結合されており、上記少なくとも１つのブレードは、上記モジュールフレームの第２の側に配置され、上記ピンは、上記モジュールフレームの第１の側から、上記チャネルを介して上記モジュールフレームの第２の側に貫通し、上記ピンは、上記少なくとも１つのブレードに結合されていることを特徴とする請求項２記載の小型カメラシャッタモジュール。
【請求項９】
ａ．上記モジュールフレームに結合されている少なくとも１つの補助的なソレノイドと、
ｂ．上記少なくとも１つの補助的なソレノイドに結合されている少なくとも１つの補助的なピンと、
ｃ．上記モジュールフレームに結合されている少なくとも１つの補助的な軸と、
ｄ．上記少なくとも１つの補助的なピン及び上記少なくとも１つの補助的な軸に結合され、上記モジュールフレームと略同じ平面に配設された少なくとも１つの補助的なブレードとを更に備え、
上記少なくとも１つの補助的なソレノイドは、該少なくとも１つの補助的なソレノイドを駆動させる第２の電気信号が供給され、上記少なくとも１つの補助的なソレノイドの駆動によって、上記少なくとも１つの補助的なピンが動かされ、上記少なくとも１つの補助的なブレードが、上記コンジットを少なくとも部分的に遮ることを特徴とする請求項１記載の小型カメラシャッタモジュール。
【請求項１０】
上記ソレノイドは、上記モジュールフレームの第１の側に結合されており、上記少なくとも１つの補助的なソレノイドは、上記モジュールフレームの第２の側に結合されており、上記ソレノイド及び上記少なくとも１つの補助的なソレノイドは、上記モジュールフレームの平面に垂直な略同一平面上にあることを特徴とする請求項９記載の小型カメラシャッタモジュール。
【請求項１１】
上記第１の電気信号及び上記第２の電気信号は、上記第１のソレノイド及び上記少なくとも１つの補助的なソレノイドに同時に供給されることを特徴とする請求項９記載の小型カメラシャッタモジュール。
【請求項１２】
上記第１の電気信号と上記第２の電気信号とは、上記第１のソレノイド及び上記少なくとも１つの補助的なソレノイドに時間的に別々に供給されることを特徴とする請求項９記載の小型カメラシャッタモジュール。
【請求項１３】
上記モジュールフレーム内に配設された少なくとも１つの補助的なチャネルを更に備え、上記少なくとも１つの補助的なピンは、上記少なくとも１つの補助的なブレードを貫通し、上記少なくとも１つの補助的なチャネルに少なくとも部分的に延び、上記少なくとも１つの補助的なソレノイドが上記少なくとも１つの補助的なピンを動かすと、上記少なくとも１つの補助的なピンの動きの向きは、上記少なくとも１つの補助的なチャネルによって方向付けられることを特徴とする請求項９記載の小型カメラシャッタモジュール。
【請求項１４】
上記少なくとも１つの補助的なブレードは、該少なくとも１つの補助的なブレードの面に配設された絞りを有し、該絞りは、上記コンジットより小さく、上記少なくとも１つの補助的なブレードが上記コンジットを遮ると、上記絞りは、上記コンジットを通過する光を少なくとも部分的に遮ることを特徴とする請求項９記載の小型カメラシャッタモジュール。
【請求項１５】
上記少なくとも１つの補助的なブレードは、該少なくとも１つの補助的なブレードに結合さたフィルタを有し、上記少なくとも１つの補助的なブレードが上記コンジットを遮ると、上記フィルタは、上記コンジットを通過する光を少なくとも部分的にフィルタリングすることを特徴とする請求項９記載の小型カメラシャッタモジュール。
【請求項１６】
ａ．
ｉ．光を入れる開口を第１の側に有する筐体と、
ｉｉ．上記筐体の第２の側に配置され、第１の軸に関して上記開口と同軸上にあり、上記開口を介して小型カメラシャーシに入る光が向けられる結像面とを有する小型カメラシャーシと、
ｂ．
ｉ．上記開口から小型カメラシャッタモジュール本体に向かって光を導くレンズパッケージと、
ｉｉ．上記小型カメラシャッタモジュール本体を含み、上記光の少なくとも一部が上記モジュールフレームのコンジットを通過し、第１の軸上を動く可動パッケージと、
ｃ．上記モジュールフレームのコンジットを通過する光の一部を上記結像面にフォーカスし、記録可能な画像を生成するフォーカスレンズと、
ｄ．上記小型カメラシャーシに結合され、上記可動パッケージの動きを追跡する少なくとも１つの位置検出器とを備える請求項１記載の小型カメラシャッタモジュール。
【請求項１７】
上記結像面は、ＣＭＯＳセンサのアレーであることを特徴とする請求項１６記載の小型カメラシャッタモジュール。
【請求項１８】
上記結像面は、電荷結合素子のアレーであることを特徴とする請求項１６記載の小型カメラシャッタモジュール。
【請求項１９】
ａ．
ｉ．光を入れる開口を第１の側に有する筐体と、
ｉｉ．上記筐体の第２の側に配置され、第１の軸に関して上記開口と同軸上にあり、上記開口を介して上記小型カメラシャーシに入る光が向けられる結像面とを有し、当該小型カメラシャッタモジュールが上記結像面に略隣接して筐体に結合され、上記モジュールフレームのコンジットを通過する光の一部が上記結像面に入射し、記録可能な画像を生成する小型カメラシャーシと、
ｂ．上記開口から当該小型カメラシャッタモジュールに向かって光を導き、上記第１の軸上を動く可動レンズパッケージと、
ｃ．上記小型カメラシャーシに結合され、上記可動レンズパッケージの動きを追跡する少なくとも１つの位置検出器とを備える請求項１記載の小型カメラシャッタモジュール。
【請求項２０】
上記コンジットは、上記結像面と同じ寸法及び形状であり、該コンジットを通過する光は、上記結像面の全体に入射することを特徴とする請求項１９記載の小型カメラシャッタモジュール。
【請求項２１】
上記結像面は、ＣＭＯＳセンサのアレーであることを特徴とする請求項１９記載の小型カメラシャッタモジュール。
【請求項２２】
上記結像面は、電荷結合素子のアレーであることを特徴とする請求項１９記載の小型カメラシャッタモジュール。
【請求項２３】
ａ．
ｉ．光を入れる開口を第１の側に有する筐体と、
ｉｉ．上記筐体の第２の側に配置され、第１の軸に関して上記開口と同軸上にあり、上記開口を介して上記小型カメラシャーシに入る光が向けられる結像面とを有する小型カメラシャーシと、
ｂ．
ｉ．
（１）コンジットが開設された面を有するモジュールフレームと、
（２）上記モジュールフレームに結合されているソレノイドと、
（３）上記ソレノイドに結合されているピンと、
（４）上記モジュールフレームに結合されている軸と、
（５）上記ピン及び上記軸に結合され、上記モジュールフレームと略同じ平面に配設された少なくとも１つのブレードとを備え、上記ソレノイドは、該ソレノイドを駆動させる第１の電気信号が供給され、上記ソレノイドの駆動によって、上記ピンが動かされ、上記少なくとも１つのブレードが、上記軸を中心に回転し、上記コンジットを少なくとも部分的に遮る小型カメラシャッタモジュールと、
ｉｉ．上記開口から上記小型カメラシャッタモジュールに向かって光を導くレンズパッケージとを有し、上記光の少なくとも一部が上記モジュールフレームのコンジットを通過し、第１の軸上を動く可動パッケージと、
ｃ．上記モジュールフレームのコンジットを通過する光の一部を上記結像面に集束し、記録可能な画像を生成するフォーカスレンズと、
ｄ．上記小型カメラシャーシに結合され、上記可動パッケージの動きを追跡する少なくとも１つの位置検出器とを備える小型カメラ部品。
【請求項２４】
上記小型カメラシャッタモジュールは、上記モジュールフレーム内に配設されたチャネルを更に備え、上記ピンは、上記少なくとも１つのブレードを貫通し、上記チャネルに少なくとも部分的に延び、上記ソレノイドが上記ピンを駆動させると、該ピンは、該チャネル内で移動することを特徴とする請求項２３記載の小型カメラ部品。
【請求項２５】
上記少なくとも１つのピンに結合された少なくとも１つの更なるブレードを更に備え、上記少なくとも１つの更なるブレードは、少なくとも１つの更なる軸に結合されており、上記少なくとも１つの更なるブレードは、上記モジュールフレームと略同じ平面に配設され、上記少なくとも１つの更なるブレードは、上記ピンの動きによって、該少なくとも１つの更なるブレードが、上記少なくとも１つの更なる軸を中心に回転し、上記コンジットを少なくとも部分的に遮ることを特徴とする請求項２３記載の小型カメラ部品。
【請求項２６】
上記小型カメラシャッタモジュールは、
ａ．上記モジュールフレームに結合されている少なくとも１つの補助的なソレノイドと、
ｂ．上記少なくとも１つの補助的なソレノイドに結合されている少なくとも１つの補助的なピンと、
ｃ．上記モジュールフレームに結合されている少なくとも１つの補助的な軸と、
ｄ．上記少なくとも１つの補助的なピン及び上記少なくとも１つの補助的な軸に結合され、上記モジュールフレームと略同じ平面に配設された少なくとも１つの補助的なブレードとを更に備え、
上記少なくとも１つの補助的なソレノイドには、該少なくとも１つの補助的なソレノイドを駆動させる第２の電気信号が供給され、
上記少なくとも１つの補助的なソレノイドの駆動によって、上記少なくとも１つの補助的なピンが動かされ、上記少なくとも１つの補助的なブレードが、上記コンジットを少なくとも部分的に遮ることを特徴とする請求項２３記載の小型カメラ部品。
【請求項２７】
小型カメラシャッタモジュールを製造する小型カメラシャッタモジュールの製造方法において、
ａ．
ｉ．光を入れる開口と、
ｉｉ．レンズパッケージと、
ｉｉｉ．結像面とを備える小型カメラシャーシを準備する工程と、
ｂ．
ｉ．小型カメラシャッタモジュールフレームに光が通過できるコンジットを形成し、
ｉｉ．上記小型カメラシャッタモジュールフレームに少なくとも１つのソレノイドを結合し、
ｉｉｉ．上記小型カメラシャッタモジュールフレームに少なくとも１つのブレードを結合し、
ｉｖ．上記少なくとも１つのブレードを、信号を受信するように構成されている少なくとも１つのソレノイドに結合して、小型カメラシャッタモジュールフレームを準備する工程と、
ｃ．上記開口と上記結像面との間に上記小型カメラシャッタモジュールフレームを配設し、上記開口に入る光が、上記コンジットを介して、上記結像面に向けられるようにする工程と、
ｄ．上記少なくとも１つのソレノイドに信号を供給する工程とを有し、
上記信号は、上記少なくとも１つのブレードを駆動させ、上記少なくとも１つのブレードに、上記コンジットを少なくとも部分的に遮らせ、
上記少なくとも１つのブレードは、上記ソレノイドの駆動によって、上記コンジットを通過する光を変更するを特徴とする小型カメラシャッタモジュールの製造方法。
【請求項２８】
上記少なくとも１つのブレードは、上記ソレノイドの駆動によって、上記コンジットを通過する光を完全に遮ることを特徴とする請求項２７記載の小型カメラシャッタモジュールの製造方法。
【請求項２９】
上記少なくとも１つのブレードは、上記ソレノイドの駆動によって、上記コンジットを通過する光を部分的に遮ることを特徴とする請求項２７記載の小型カメラシャッタモジュールの製造方法。
【請求項３０】
上記少なくとも１つのブレードは、上記ソレノイドの駆動によって、上記コンジットを通過する光をフィルタリングすることを特徴とする請求項２７記載の小型カメラシャッタモジュールの製造方法。
【請求項３１】
上記少なくとも１つのブレードは、略矩形の形状を有し、略矩形の結像面を有する小型カメラ用途に対応することを特徴とする請求項２７記載の小型カメラシャッタモジュールの製造方法。
【請求項３２】
上記モジュールフレーム上に配設されたカバーを更に備える請求項１記載の小型カメラシャッタモジュール。
【請求項３３】
上記小型カメラシャッタモジュールは、上記モジュールフレームに配設されたカバーを備えることを特徴とする請求項２３記載の小型カメラ部品。
【請求項３４】
上記小型カメラシャッタモジュールフレームを準備する工程は、上記小型カメラシャッタモジュールフレームにカバーを配設する工程を有することを特徴とする請求項２７記載の小型カメラシャッタモジュールの製造方法。
【請求項１】
ａ．コンジットが開設された面を有するモジュールフレームと、
ｂ．上記モジュールフレームに結合されているソレノイドと、
ｃ．上記ソレノイドに結合されているピンと、
ｄ．上記モジュールフレームに結合されている軸と、
ｅ．上記ピン及び上記軸に結合され、上記モジュールフレームと略同じ平面に配設された少なくとも１つのブレードとを備え、
上記ソレノイドは、該ソレノイドを駆動させる第１の電気信号が供給され、該ソレノイドの駆動によって、上記ピンが動かされ、上記少なくとも１つのブレードが、上記軸を中心に回転し、上記コンジットを少なくとも部分的に遮る事を特徴とする小型カメラシャッタモジュール。
【請求項２】
上記モジュールフレーム内に配設されたチャネルを更に備え、
上記ピンは、上記少なくとも１つのブレードを貫通し、上記チャネルに少なくとも部分的に延び、
上記ソレノイドが上記ピンを駆動させると、該ピンは、該チャネル内で移動することを特徴とする請求項１記載の小型カメラシャッタモジュール。
【請求項３】
上記少なくとも１つのブレードは、不透明シャッタを備え、該少なくとも１つのブレードが上記コンジットを遮ると、該少なくとも１つのブレードは、該コンジットを通過する光を遮ることを特徴とする請求項１記載の小型カメラシャッタモジュール。
【請求項４】
上記少なくとも１つのブレードは、絞りブレードを備え、該絞りブレードは、該絞りブレードの面に配設された絞りを有し、該絞りは、上記コンジットより小さく、上記少なくとも１つのブレードが上記コンジットを遮ると、上記絞りは、上記コンジットを通過する光を少なくとも部分的に遮ることを特徴とする請求項１記載の小型カメラシャッタモジュール。
【請求項５】
上記少なくとも１つのブレードは、該少なくとも１つのブレードに結合されているフィルタを有するフィルタブレードを備え、上記少なくとも１つのブレードが上記コンジットを遮ると、上記フィルタは、上記コンジットを通過する光を少なくとも部分的にフィルタリングすることを特徴とする請求項１記載の小型カメラシャッタモジュール。
【請求項６】
上記フィルタは、上記コンジットを通過する光の特定範囲の波長の部分をフィルタリングする波長固有フィルタであることを特徴とする請求項５記載の小型カメラシャッタモジュール。
【請求項７】
上記フィルタは、上記コンジットを通過する光の全ての波長をフィルタリングするＮＤフィルタであることを特徴とする請求項５記載の小型カメラシャッタモジュール。
【請求項８】
上記ソレノイドは、上記モジュールフレームの第１の側に結合されており、上記少なくとも１つのブレードは、上記モジュールフレームの第２の側に配置され、上記ピンは、上記モジュールフレームの第１の側から、上記チャネルを介して上記モジュールフレームの第２の側に貫通し、上記ピンは、上記少なくとも１つのブレードに結合されていることを特徴とする請求項２記載の小型カメラシャッタモジュール。
【請求項９】
ａ．上記モジュールフレームに結合されている少なくとも１つの補助的なソレノイドと、
ｂ．上記少なくとも１つの補助的なソレノイドに結合されている少なくとも１つの補助的なピンと、
ｃ．上記モジュールフレームに結合されている少なくとも１つの補助的な軸と、
ｄ．上記少なくとも１つの補助的なピン及び上記少なくとも１つの補助的な軸に結合され、上記モジュールフレームと略同じ平面に配設された少なくとも１つの補助的なブレードとを更に備え、
上記少なくとも１つの補助的なソレノイドは、該少なくとも１つの補助的なソレノイドを駆動させる第２の電気信号が供給され、上記少なくとも１つの補助的なソレノイドの駆動によって、上記少なくとも１つの補助的なピンが動かされ、上記少なくとも１つの補助的なブレードが、上記コンジットを少なくとも部分的に遮ることを特徴とする請求項１記載の小型カメラシャッタモジュール。
【請求項１０】
上記ソレノイドは、上記モジュールフレームの第１の側に結合されており、上記少なくとも１つの補助的なソレノイドは、上記モジュールフレームの第２の側に結合されており、上記ソレノイド及び上記少なくとも１つの補助的なソレノイドは、上記モジュールフレームの平面に垂直な略同一平面上にあることを特徴とする請求項９記載の小型カメラシャッタモジュール。
【請求項１１】
上記第１の電気信号及び上記第２の電気信号は、上記第１のソレノイド及び上記少なくとも１つの補助的なソレノイドに同時に供給されることを特徴とする請求項９記載の小型カメラシャッタモジュール。
【請求項１２】
上記第１の電気信号と上記第２の電気信号とは、上記第１のソレノイド及び上記少なくとも１つの補助的なソレノイドに時間的に別々に供給されることを特徴とする請求項９記載の小型カメラシャッタモジュール。
【請求項１３】
上記モジュールフレーム内に配設された少なくとも１つの補助的なチャネルを更に備え、上記少なくとも１つの補助的なピンは、上記少なくとも１つの補助的なブレードを貫通し、上記少なくとも１つの補助的なチャネルに少なくとも部分的に延び、上記少なくとも１つの補助的なソレノイドが上記少なくとも１つの補助的なピンを動かすと、上記少なくとも１つの補助的なピンの動きの向きは、上記少なくとも１つの補助的なチャネルによって方向付けられることを特徴とする請求項９記載の小型カメラシャッタモジュール。
【請求項１４】
上記少なくとも１つの補助的なブレードは、該少なくとも１つの補助的なブレードの面に配設された絞りを有し、該絞りは、上記コンジットより小さく、上記少なくとも１つの補助的なブレードが上記コンジットを遮ると、上記絞りは、上記コンジットを通過する光を少なくとも部分的に遮ることを特徴とする請求項９記載の小型カメラシャッタモジュール。
【請求項１５】
上記少なくとも１つの補助的なブレードは、該少なくとも１つの補助的なブレードに結合さたフィルタを有し、上記少なくとも１つの補助的なブレードが上記コンジットを遮ると、上記フィルタは、上記コンジットを通過する光を少なくとも部分的にフィルタリングすることを特徴とする請求項９記載の小型カメラシャッタモジュール。
【請求項１６】
ａ．
ｉ．光を入れる開口を第１の側に有する筐体と、
ｉｉ．上記筐体の第２の側に配置され、第１の軸に関して上記開口と同軸上にあり、上記開口を介して小型カメラシャーシに入る光が向けられる結像面とを有する小型カメラシャーシと、
ｂ．
ｉ．上記開口から小型カメラシャッタモジュール本体に向かって光を導くレンズパッケージと、
ｉｉ．上記小型カメラシャッタモジュール本体を含み、上記光の少なくとも一部が上記モジュールフレームのコンジットを通過し、第１の軸上を動く可動パッケージと、
ｃ．上記モジュールフレームのコンジットを通過する光の一部を上記結像面にフォーカスし、記録可能な画像を生成するフォーカスレンズと、
ｄ．上記小型カメラシャーシに結合され、上記可動パッケージの動きを追跡する少なくとも１つの位置検出器とを備える請求項１記載の小型カメラシャッタモジュール。
【請求項１７】
上記結像面は、ＣＭＯＳセンサのアレーであることを特徴とする請求項１６記載の小型カメラシャッタモジュール。
【請求項１８】
上記結像面は、電荷結合素子のアレーであることを特徴とする請求項１６記載の小型カメラシャッタモジュール。
【請求項１９】
ａ．
ｉ．光を入れる開口を第１の側に有する筐体と、
ｉｉ．上記筐体の第２の側に配置され、第１の軸に関して上記開口と同軸上にあり、上記開口を介して上記小型カメラシャーシに入る光が向けられる結像面とを有し、当該小型カメラシャッタモジュールが上記結像面に略隣接して筐体に結合され、上記モジュールフレームのコンジットを通過する光の一部が上記結像面に入射し、記録可能な画像を生成する小型カメラシャーシと、
ｂ．上記開口から当該小型カメラシャッタモジュールに向かって光を導き、上記第１の軸上を動く可動レンズパッケージと、
ｃ．上記小型カメラシャーシに結合され、上記可動レンズパッケージの動きを追跡する少なくとも１つの位置検出器とを備える請求項１記載の小型カメラシャッタモジュール。
【請求項２０】
上記コンジットは、上記結像面と同じ寸法及び形状であり、該コンジットを通過する光は、上記結像面の全体に入射することを特徴とする請求項１９記載の小型カメラシャッタモジュール。
【請求項２１】
上記結像面は、ＣＭＯＳセンサのアレーであることを特徴とする請求項１９記載の小型カメラシャッタモジュール。
【請求項２２】
上記結像面は、電荷結合素子のアレーであることを特徴とする請求項１９記載の小型カメラシャッタモジュール。
【請求項２３】
ａ．
ｉ．光を入れる開口を第１の側に有する筐体と、
ｉｉ．上記筐体の第２の側に配置され、第１の軸に関して上記開口と同軸上にあり、上記開口を介して上記小型カメラシャーシに入る光が向けられる結像面とを有する小型カメラシャーシと、
ｂ．
ｉ．
（１）コンジットが開設された面を有するモジュールフレームと、
（２）上記モジュールフレームに結合されているソレノイドと、
（３）上記ソレノイドに結合されているピンと、
（４）上記モジュールフレームに結合されている軸と、
（５）上記ピン及び上記軸に結合され、上記モジュールフレームと略同じ平面に配設された少なくとも１つのブレードとを備え、上記ソレノイドは、該ソレノイドを駆動させる第１の電気信号が供給され、上記ソレノイドの駆動によって、上記ピンが動かされ、上記少なくとも１つのブレードが、上記軸を中心に回転し、上記コンジットを少なくとも部分的に遮る小型カメラシャッタモジュールと、
ｉｉ．上記開口から上記小型カメラシャッタモジュールに向かって光を導くレンズパッケージとを有し、上記光の少なくとも一部が上記モジュールフレームのコンジットを通過し、第１の軸上を動く可動パッケージと、
ｃ．上記モジュールフレームのコンジットを通過する光の一部を上記結像面に集束し、記録可能な画像を生成するフォーカスレンズと、
ｄ．上記小型カメラシャーシに結合され、上記可動パッケージの動きを追跡する少なくとも１つの位置検出器とを備える小型カメラ部品。
【請求項２４】
上記小型カメラシャッタモジュールは、上記モジュールフレーム内に配設されたチャネルを更に備え、上記ピンは、上記少なくとも１つのブレードを貫通し、上記チャネルに少なくとも部分的に延び、上記ソレノイドが上記ピンを駆動させると、該ピンは、該チャネル内で移動することを特徴とする請求項２３記載の小型カメラ部品。
【請求項２５】
上記少なくとも１つのピンに結合された少なくとも１つの更なるブレードを更に備え、上記少なくとも１つの更なるブレードは、少なくとも１つの更なる軸に結合されており、上記少なくとも１つの更なるブレードは、上記モジュールフレームと略同じ平面に配設され、上記少なくとも１つの更なるブレードは、上記ピンの動きによって、該少なくとも１つの更なるブレードが、上記少なくとも１つの更なる軸を中心に回転し、上記コンジットを少なくとも部分的に遮ることを特徴とする請求項２３記載の小型カメラ部品。
【請求項２６】
上記小型カメラシャッタモジュールは、
ａ．上記モジュールフレームに結合されている少なくとも１つの補助的なソレノイドと、
ｂ．上記少なくとも１つの補助的なソレノイドに結合されている少なくとも１つの補助的なピンと、
ｃ．上記モジュールフレームに結合されている少なくとも１つの補助的な軸と、
ｄ．上記少なくとも１つの補助的なピン及び上記少なくとも１つの補助的な軸に結合され、上記モジュールフレームと略同じ平面に配設された少なくとも１つの補助的なブレードとを更に備え、
上記少なくとも１つの補助的なソレノイドには、該少なくとも１つの補助的なソレノイドを駆動させる第２の電気信号が供給され、
上記少なくとも１つの補助的なソレノイドの駆動によって、上記少なくとも１つの補助的なピンが動かされ、上記少なくとも１つの補助的なブレードが、上記コンジットを少なくとも部分的に遮ることを特徴とする請求項２３記載の小型カメラ部品。
【請求項２７】
小型カメラシャッタモジュールを製造する小型カメラシャッタモジュールの製造方法において、
ａ．
ｉ．光を入れる開口と、
ｉｉ．レンズパッケージと、
ｉｉｉ．結像面とを備える小型カメラシャーシを準備する工程と、
ｂ．
ｉ．小型カメラシャッタモジュールフレームに光が通過できるコンジットを形成し、
ｉｉ．上記小型カメラシャッタモジュールフレームに少なくとも１つのソレノイドを結合し、
ｉｉｉ．上記小型カメラシャッタモジュールフレームに少なくとも１つのブレードを結合し、
ｉｖ．上記少なくとも１つのブレードを、信号を受信するように構成されている少なくとも１つのソレノイドに結合して、小型カメラシャッタモジュールフレームを準備する工程と、
ｃ．上記開口と上記結像面との間に上記小型カメラシャッタモジュールフレームを配設し、上記開口に入る光が、上記コンジットを介して、上記結像面に向けられるようにする工程と、
ｄ．上記少なくとも１つのソレノイドに信号を供給する工程とを有し、
上記信号は、上記少なくとも１つのブレードを駆動させ、上記少なくとも１つのブレードに、上記コンジットを少なくとも部分的に遮らせ、
上記少なくとも１つのブレードは、上記ソレノイドの駆動によって、上記コンジットを通過する光を変更するを特徴とする小型カメラシャッタモジュールの製造方法。
【請求項２８】
上記少なくとも１つのブレードは、上記ソレノイドの駆動によって、上記コンジットを通過する光を完全に遮ることを特徴とする請求項２７記載の小型カメラシャッタモジュールの製造方法。
【請求項２９】
上記少なくとも１つのブレードは、上記ソレノイドの駆動によって、上記コンジットを通過する光を部分的に遮ることを特徴とする請求項２７記載の小型カメラシャッタモジュールの製造方法。
【請求項３０】
上記少なくとも１つのブレードは、上記ソレノイドの駆動によって、上記コンジットを通過する光をフィルタリングすることを特徴とする請求項２７記載の小型カメラシャッタモジュールの製造方法。
【請求項３１】
上記少なくとも１つのブレードは、略矩形の形状を有し、略矩形の結像面を有する小型カメラ用途に対応することを特徴とする請求項２７記載の小型カメラシャッタモジュールの製造方法。
【請求項３２】
上記モジュールフレーム上に配設されたカバーを更に備える請求項１記載の小型カメラシャッタモジュール。
【請求項３３】
上記小型カメラシャッタモジュールは、上記モジュールフレームに配設されたカバーを備えることを特徴とする請求項２３記載の小型カメラ部品。
【請求項３４】
上記小型カメラシャッタモジュールフレームを準備する工程は、上記小型カメラシャッタモジュールフレームにカバーを配設する工程を有することを特徴とする請求項２７記載の小型カメラシャッタモジュールの製造方法。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図３Ｅ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図４Ｅ】
【図４Ｆ】
【図４Ｇ】
【図１Ｂ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図３Ｅ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図４Ｅ】
【図４Ｆ】
【図４Ｇ】
【公表番号】特表２０１０−５２７０３０（Ｐ２０１０−５２７０３０Ａ）
【公表日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５０７３９５（Ｐ２０１０−５０７３９５）
【出願日】平成２０年４月２５日（２００８．４．２５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／００５４０５
【国際公開番号】ＷＯ２００８／１３６９４７
【国際公開日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【出願人】（５０６３８００７５）フレクストロニクス エーピー，リミテッド ライアビリティ カンパニー (15)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月２５日（２００８．４．２５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／００５４０５
【国際公開番号】ＷＯ２００８／１３６９４７
【国際公開日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【出願人】（５０６３８００７５）フレクストロニクス エーピー，リミテッド ライアビリティ カンパニー (15)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]