一种在照相机中使用的光学图像稳定器，用于补偿照相机的不期望的运动，其中使用两个弯曲致动器以在平面中以不同的方向移动透镜元件或图像传感器，以便响应于不期望的照相机的运动来移动图像传感器上的投射的图像。该平面基本上垂直于照相机的光轴，并且每个弯曲致动器的纵轴基本上平行于光轴。致动器可以在一端上固定安装，以允许另一端弯曲。致动器可以在两端上固定安装，以允许中间部分弯曲。可选地，中间部分固定安装并且两端可用于移动成像组件。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术 一 般涉及照相机，并更特另'J地涉及在照相机的曝光时间期 间的图像稳定。
技术介绍
图像稳定的问题可以追溯到摄影术的开始，并且该问题涉及这样 的事实，即图像传感器需要足够的曝光时间以形成相当好的图像。 在曝光时间期间内的任何照相机的运动都将使得投射在图像传感器 上的图像的移动，导致形成的图像的品质下降。运动相关的品质下 降称为运动模糊。在照相时用一只或两只手握住照相机，几乎不可 能避免在相当长的曝光时间期间的不期望的照相机运动。当照相机 设置为高变焦比时，甚至小的运动就可显著地降低所获得的图像的 质量，这时特别容易发生运动模糊。光学图像稳定通常涉及侧向移动投射在图像传感器上的图像以 补偿照相机的运动。图像移动可以通过下列四个普通技术之一 来完成透镜移动-该光学图像稳定方法涉及在与光学系统的光轴基本 上垂直的方向上移动该系统的 一 个或多个透镜元件；图像传感器移动-该光学图像稳定方法涉及在与光学系统的光轴基本上垂直的方向上移动图像传感器；变为楔形以通过折射来改变系统的光轴。照相机模块倾斜-该方法保持光学系统中的所有组件不改变，同 时倾斜整个模块以便相对于景物移动光轴。图1示出了照相机的示意性表示。如图所示，图像平面平行于XY平面，并且透镜和图像传感器的放置使得光轴基本上平行于Z轴。在上述任意一种图像稳定技术中，需要致动器机构来实现光轴 的改变或图像传感器的移动。致动器机构通常是复杂的，这意味着 它们昂贵且尺寸大。本专利技术提供了用于在XY平面中移动一个或多个透镜元件或图 像传感器的新的方法和设备，其中致动器的配置简单并且成本有效。
技术实现思路
本专利技术使用光学图像稳定器以补偿例如照相机的成像系统的不 期望的运动。使用两个弯曲致动器以在平面上以不同的方向移动透 镜元件或图像传感器，以便基于成像系统的运动移动图像传感器上 的投射的图像。该平面基本上垂直于成像系统的光轴，并且每个弯 曲致动器的纵轴基本上平行于光轴。在本专利技术的一个实施例中，每 个弯曲致动器的一端固定设置在图像系统上并且其另 一端用来移动 透镜元件或图像传感器。在本专利技术的另一个实施例中，每个弯曲致 动器的两端都固定，而允许中间部分运动以移动透镜元件或图像传 感器。因此，本专利技术提供了 一种用于在成像系统中使用的光学图像稳定 的方法和系统，该成像系统具有与光轴相关联地设置的多个成像组 件，该成像组件包括图像传感器和用于将图像投射在图像传感器上 的至少 一个透镜元件，其中该投射的图像可以相对于图像传感器在 与光轴基本上垂直的方向上被移动。该成像系统包括第 一弯曲致动器，可操作地连接到至少 一个成像组件以在第 一方 向上移动该成像组件，该第 一弯曲致动器具有限定第 一致动器轴的 长度；第二弯曲致动器，可操作地连接所述至少 一个成像组件以在第二 方向上移动该成像组件，该第二弯曲致动器具有限定第二致动器轴 的长度，其中光轴和第一和第二致动器轴中的每个形成小于45度的 角度。驱动系统，用于响应于成像系统的运动，使得第一致动器的至少 一部分在不同于第一致动器轴的方向上运动，以便在基本上垂直于 光轴的平面中移动所述至少 一个成像组件，并且使得第二致动器的 至少一部分在不同于第二致动器轴的方向上运动，以便在基本上垂 直于光轴的平面中移动所述至少 一 个成像组件。成像组件可以是透 镜组件或图像传感器。每个弯曲致动器可以以多种方式安装在成像系统上。致动器可以 在其一端上固定安装以允许其另一端弯曲。致动器可以在两端上固 定安装以允许中间部分弯曲。可选地，致动器可以在中间部分固定 安装以允许一端或两端被用于移动成像组件。阅读了结合附图3到15的本说明后，将使本专利技术变得明显。 附图说明图1示出了成像系统的示意性表示；图2示出了平行于Y轴设置的轴上致动器；图3示出了弯曲或离轴致动器；图4a示出了根据本专利技术的用于沿Y轴移动载体的弯曲致动器； 图4 b示出了根据本专利技术的用于沿X轴移动载体的弯曲致动器； 图5示出了具有用于在成像系统中移动图像传感器的两个弯曲 致动器的载体；图6示出了图像传感器载体的细节；图7A到图7C示出了沿X轴被向左，向中间和向右位置移动的 载体；图8示出了参照成像系统的光轴的弯曲致动器的放置中的稍微 变化；图9示出了参照成像系统的光轴的弯曲致动器的放置中的另一 个变化；图10A示出了具有用于在成像系统中移动透镜的两个弯曲致动 器的透镜载体；图10B示出了连接到用于沿Y轴运动的致动器的第一金属板框恕.木，图10C示出了连接到用于沿X轴运动的另一致动器的第二金属 板框架；图11示出了不同的透镜载体； 图12示出了不同的弯曲致动器；图13示出了根据本专利技术的不同实施例的具有两个弯曲致动器的 透镜载体；图14示出了用于驱动弯曲致动器的典型的驱动系统； 图15示出了典型的图像稳定器系统。具体实施例方式在具有图像传感器和用于将图像投射到在图像传感器上的透镜 的成像系统中，本专利技术使用 一个或多个弯曲致动器以为图像稳定的 目的而移动投射在图像传感器上的图像。致动器可以用于在一个或 多个基本上平行于图像平面的方向上移动透镜或图像传感器或其两 者，该图像平面基本上与图像传感器的平面相同。致动器与承载待 移动的成像组件的载体机械地啮合。当轴上致动器激活时，其在缩短或延长致动器的厚度或长度的方 向上收缩或延展。例如，如果致动器为沿其长度具有纵轴的压电材 料的长条，则当激活时，致动器的位移也是沿纵轴的，如图2所示。 如图3所示在弯曲致动器中，致动器的位移不是沿其长度或纵轴的。 相反，该位移为离轴并且约等于长度乘以弯曲角度。当弯曲致动器被用于在照相机中移动透镜元件或图像传感器时， 它可以设置为使得致动器的纵轴平行于照相机的光轴，以便在垂直 于光轴的方向上移动照相^U且件。图4a和图4b示出了^f吏用弯曲致 动器在X方向和Y方向上移动载体的原理，其中光轴平行于Z轴。根据本专利技术的 一 个实施例，图像传感器固定安装在由 一对致动器 移动的载体上，如图5和图6所示。如图所示，根据本专利技术的成像系统10包括用于沿成像系统的光轴将图像投射在图像传感器40(未 示出)上的透镜51。图像传感器40安装在传感器载体20上。载体可 以由弯曲致动器23在X方向上移动并且由另一个弯曲致动器26在 Y方向上移动。图6示出了载体20的细节。如图所示，载体20包 括固定安装在框架22上的图像传感器电路板21。图像传感器40安 装在电路板21的相反侧上。用于X方向运动的导销27安装在框架 22的一侧上，并且用于Y方向运动的导销25安装在框架的另一侧 上。致动器23 (用于X方向移动)的一端经由一对支架24可运动 地安装在导销25上，并且致动器23的另一端从其基部固定在成像 系统中。同样，致动器26 (用于Y方向移动)的一端经由另一对支 架24可运动地安装在导销27上，并且致动器26的另 一端从其基部 固定。如此，当使得致动器23在X方向上弯曲时，传感器框架22 可以通过在导销27上滑动而沿X方向运动。同样，当使得致动器 26在Y方向上弯曲时，传感器框架22可以通过在导销25上滑动而 沿Y方向运动。通过使用滚球轴承29作为载体20和成像系统20的 静止部分之间的支撑元件，可以使用单一载体为图像稳定的目的而 移动本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种成像系统，包括与光轴相关联地设置的成像组件，该成像组件包括设置在图像平面中的图像传感器和用于将图像投射在该图像传感器上的至少一个透镜元件，其中该投射的图像响应于该成像系统的运动相对于图像平面在与该光轴基本上垂直的方向上可移动，所述成像系统的特征在于，弯曲致动器，可操作地连接到至少一个成像组件，该弯曲致动器具有限定致动器轴的长度；以及驱动系统，用于响应于该成像系统的运动，使得致动器的至少一部分在不同于致动器轴的方向上运动，以便在基本上垂直于光轴的平面中移动所述至少一个成像组件。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：J鲁维南，P科阿南，
申请(专利权)人：诺基亚公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]
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