[发明专利]用于小型摄像机的快门

说明书

本申请要求于2005年2月28日申请的申请号为60/657261、标题为“Autofocus Camera(自动对焦摄像机)”的美国临时专利申请的优先权，此处依据授权范围结合该申请。 

另外，本申请是于2006年2月24日申请的申请号为11/361608(代理卷宗编号M-15826US)、标题为“Autofocus Camera(自动对焦摄像机)”的美国专利申请的部分继续申请案，此处依据授权范围结合该申请。 

技术领域

本发明总的涉及小型摄像机并且更特别地涉及用于小型摄像机的快门。 

背景技术

小型摄像机目前可用于许多电子装置，例如蜂窝电话、膝上型计算机、个人数字助理(PDA)等。小型摄像机也可用作独立装置，用于例如安保与监视。 

小型摄像机的市场在快速扩张。例如，配备摄像机的蜂窝电话在数年前还未听说过；现在，它们已经占据了相当大部分的蜂窝电话市场。但是，可用的小型摄像机对某些应用并不理想。 

摄像机的快门被开发以控制光通过摄像机的光学系统到达胶片材料的传递。在胶片(非数字)摄像机中，在胶片曝光之前快门定位在摄像机光学系统前面。用户按下按钮以开始取景过程。作为响应，快门移动到允许光到达摄像机光学系统的位置，并开始曝光胶片。在经过预定的曝光时间之后，快门返回到定位于摄像机光学系统之前的初始位置。胶片前进机构移动已曝光的胶片离开曝光位置，同时未曝光胶片被移动到曝光位置以在随后的时间曝光。 

与胶片摄像机不同，数字摄像机不需要机械快门。取而代之，快门动作可以电子地进行。但是，一些数字摄像机系统除电子快门之外还使用机械快门。图1示出了依据现有技术的使用机械快门系统的实例。

快门系统100包括带有轴销135和致动器140的机械快门130。系统100被包括作为数字摄像机110的一部分，其带有光圈120，配置成接收用于曝光的光以经过处理产生图像信息。注意，以数字摄影的角度而言，术语“曝光”指接收光以形成特定数字图像的持续时间，而不是指胶片被曝光的持续时间。 

数字摄像机110包括控制器(未示出)和数字成像系统(未示出)，例如CMOS(互补金属氧化物半导体)系统或CCD(电荷耦合装置)成像系统。所接收的对应于图像像素阵列的光被处理以产生数字图像。 

对比于上述的胶片摄像机，快门130的初始定位可以远离光圈120。用户可以按压按钮125以开始曝光。响应于此，控制器可以清零数字成像系统的像素以开始数字图像数据采集。在曝光时间的结尾，快门130可以移动到光圈120前面以表示成像的结束。为移动快门130，可通过使用致动器140绕由轴销135产生的轴点旋转快门130来施加力。短时间后，可以移除力，这样使得快门130返回其远离光圈120的初始位置。 

发明内容

这里所提供的系统和技术通过结合虚拟枢轴系统可以允许小型摄像机中的快门动作提高。虚拟枢轴系统可以结合一个或多个挠曲件，并可以传递来自致动器的力至快门装置。由此，快门系统不需要在旋转中心处结合物理旋转构件。从而可以减少或消除关联摄像机零件的粘附和磨损。 

总体上，在一个方面中，用于摄像机的MEMS快门系统包括快门和与快门联接的虚拟枢轴系统。虚拟枢轴系统可以包括构造用于定位快门的一个或多个挠曲件。 

快门系统可以包括：构造成遮盖摄像机的接收光的光圈的第一部分；和构造成响应所施加的力而移动快门构件的第二部分，其中第二部分不绕与快门分离的枢轴机构旋转。 

虚拟枢轴系统可以机械联接于快门的第二部分，并且虚拟枢轴系统可以构造成交替地定位第一部分以遮盖摄像机的接收光的光圈及定位第一部分离开摄像机的接收光的光圈。 

虚拟枢轴系统可以包括在第一位置处附接到快门的第一挠曲件，其中虚拟枢轴系统构造成绕旋转中心旋转快门，并且第一位置不同于快门的旋转中 心。虚拟枢轴系统还可以包括在不同于第一位置的第二位置处附接到快门的第二挠曲件，并且其中第二位置不同于快门的旋转中心。快门、第一挠曲件、和第二挠曲件可以由单个材料件制成。快门和至少部分虚拟枢轴系统可以由单个材料件制成。材料可以包括硅。 

系统可以包括摄像机，并且快门可以定位以交替地阻隔通过摄像机的光圈的光及允许光进入摄像机的接收光的光圈。虚拟枢轴系统可以构造成绕旋转中心旋转快门，并且虚拟枢轴系统可以包括在第一位置处附接到快门的第一挠曲件，其中第一位置位于快门构件的旋转中心处。