Механический затвор для фотокомпактов и телефонов

Современные компактные цифровые камеры «поголовно» оснащаются электронными затворами, то есть, попросту включается/отключается процесс считывания информации с сенсора изображения. Важным достоинством такой конструкции является простота, а значит и невысокая стоимость, и компактность – обычный механический затвор оказывается слишком большим. Но у каждого решения есть и свои недостатки, одним из которых для электронных затворов становится искажения изображений. Вот почему для «топовых» фотокомпактов желательно физическое блокирование количества падающего на фотосенсор света. Помочь решить эту проблему призвана новинка южнокорейской компании Samsung – механический MEMS-затвор, разработанный специально для компактных фотоаппаратов.



Конструкция устройств очень интересна – в качестве шторки используются тридцать шесть элементов, имеющих веерообразную форму. Угол между двумя боковыми гранями элементов составляет 10 градусов, то есть, тридцать шесть элементов, расположенные друг около друга, составляют полный круг. Один конец каждого элемента присоединен к общему электроду. Необходимо отметить, что элементы при отсутствии напряжения загнуты назад – в этом случае затвор открыт и свет беспрепятственно попадает на фотосенсор.

Однако дело меняется при приложении напряжения 30 Вольт – генерируется электростатическое поле, заставляющее элементы распрямиться и перекрыть доступ света к сенсору. В этом случае затвор оказывается в закрытом состоянии.

Надо сказать, что изогнутая форма «затворных» элементов достигается путем изготовления их из двух тонких разнородных пленок, например, алюминия и нитрида кремния. В результате их соединения друг с другом в структуре образуется внутреннее напряжение, которое и выгибает элементы. Варьируя толщины пленок инженеры могут добиться нужного угла наклона и результирующей силы, изгибающей элементы – это позволяет точно рассчитать значение приложенного электрического напряжения для закрытия затвора, и позволяет организовать серийное изготовление MEMS-затворов.
Как мы уже сказали, одним из основных требований, которые предъявляются к затворам для компактных камер, являются габаритные размеры устройств. В данном случае инженеры Samsung постарались на славу – диаметр микроэлектромеханического затвора составляет всего 2,2 мм. Такое устройство вполне поместится в корпусе фотокомпакта и даже мобильного телефона.

Материал 3dnews