ES2293614T3 - Estabilizador optico de imagen con sensor movil de imagen. - Google Patents
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Abstract
Un estabilizador óptico de imagen (100) para un bastidor principal (101) de la lente de cámara, que comprende: un bastidor principal (101) que incluye una placa del circuito principal (133c); un bastidor de accionamiento (102) dispuesto sobre el bastidor principal (101) y movible al menos en una dirección con respecto al bastidor principal mencionado (101); un dispositivo de cámara (103) que incluye un sensor de imagen y una placa (135) del sub-circuito, montada sobre el bastidor de accionamiento; y un conector circuital (133) que tiene una pluralidad de hilos conductores (133a) para conectar eléctricamente la placa del circuito principal (133c) a la placa del sub-circuito (135), en donde los extremos del conector circuital (133) están acoplados a la placa del circuito principal (133c) y a la placa del sub-circuito (135), respectivamente, caracterizado porque: la mencionada pluralidad de los hilos conductores (135a) están provistos individualmente, y separados mecánicamente entresí, para conectar la placa del circuito principal a la placa del sub-circuito.
Description
Estabilizador óptico de imagen con sensor móvil
de imagen.
La presente invención está relacionada con un
conjunto de lentes de cámara, y más en particular con un
estabilizador óptico de imagen para corregir las imágenes
distorsionadas que surgen del temblor de las manos durante la
fotografía de un objeto.
Con el reciente desarrollo de la tecnología para
la miniaturización y reducción de la cámara digital, ha sido
posible integrar la función de la cámara en un terminal de
comunicación móvil. En consecuencia, el uso de un terminal de
comunicaciones móvil equipado con una lente óptica y un dispositivo
de cámara se ha difundido ampliamente.
Debido a la movilidad, las imágenes se
distorsionan debido a la vibración o al temblor de la imagen que
surgen del cuerpo humano. Así pues, al fotografiar durante el
incremento del movimiento, es necesario corregir la vibración tal
como el temblor de manos, con el fin de conseguir imágenes
clara.
La tecnología actual de la estabilización de la
imagen puede ser clasificada como una Estabilización Electrónica de
la Imagen (EIS), por ejemplo, Estabilización Digital de la Imagen
(DIS) y una Estabilización Optica de la Imagen (OIS). De acuerdo
con el método de estabilización electrónica de la imagen, el temblor
de las manos se detecta a partir de las imágenes fotografiadas,
corrigiéndose después los datos de la imagen almacenada en un
dispositivo de cámara o en una memoria. En otras palabras, el
dispositivo de cámara recibe las imágenes distorsionadas intactas y
ajusta las posiciones, colores, etc., de las imágenes distorsionadas
mediante método o programas electrónicos, minimizando por tanto la
distorsión de las imágenes.
Dicha estabilización electrónica de la imagen es
ventajosa porque no necesita de una construcción mecánica y física
independiente, y tiene un bajo precio y una baja restricción
estructural. Además de ello, puede utilizarse fácilmente. No
obstante, puesto que la estabilización electrónica de la imagen
corrige las imágenes distorsionadas utilizando un software,
necesita de una memoria independiente o bien un dispositivo de
cámara con un alto rendimiento. Así mismo, puesto que exige mucho
tiempo para corregir las imágenes distorsionadas, la velocidad del
fotografiado puede llegar a se lenta. Además de ello, puesto que
existe una limitación en la eliminación de la persistencia de las
imágenes utilizando un software, puede deteriorarse la velocidad de
la corrección.
Mientras tanto, en el método OIS, se detecta el
temblor de la mano del usuario, y se altera la posición de una
lenta óptica o un dispositivo de cámara, de forma que será posible
alterar las imágenes de un objeto formado en el dispositivo de
cámara, para compensar el temblor mencionado.
Puesto que la OIS necesita un aparato de control
independiente, se incrementan los costos de fabricación, y tiene
que proporcionarse un espacio de instalación. No obstante, puesto
que la OIS puede eliminar las persistencias de las imágenes
mediante la configuración de las imágenes sin distorsión en un
dispositivo de cámara, será posible mantener una velocidad de
corrección superior al 90%. En consecuencia, la OIS puede
fotografiar una imagen más clara que en comparación con la
estabilización electrónica de la imagen. En consecuencia, en un
aparato de fotografía que requiera una alta resolución, la OIS es
preferible a la estabilización electrónica de la imagen.
La tecnología para corregir el temblor de la
mano, etc., mediante el movimiento de una lente óptica puede
utilizarse en una cámara digital, en caso de que exista un espacio
suficiente para incluir una unidad de control para el accionamiento
de la lente óptica. No obstante, debido al espacio disponible
limitado en una pequeña cámara digital o en un terminal de
comunicación móvil, no es deseable esta solución. En consecuencia,
se han llevado a cabo activas investigaciones en la tecnología para
corregir el temblor de la mano, etc., sencillamente mediante el
movimiento del dispositivo de la cámara.
Tal como se muestra en la figura 1, el
dispositivo de cámara convencional 10 tiene una construcción en la
cual se encuentra montado un sensor de imagen 21 sobre un bastidor
predeterminado 11, que transmite la información de la imagen
fotografiada, mientras que se comunica con una placa de circuito
principal a través de un circuito impreso flexible 41. El circuito
41 impreso flexible tiene una construcción en el cual se encuentra
formado un patrón 44 de hilos conductores plateados de cobre sobre
una base flexible 43, para mantener la forma de la placa, y una
capa de recubrimiento 45 que está formada para prevenir la
desconexión del hilo conductor 44 plateado de cobre, aislando el
hilo conductor 44 de cobre.
No obstante, al construir un estabilizador
óptico de imagen para un conjunto de una lente de cámara, el
circuito impreso flexible conectado a un dispositivo de cámara
puede reducir la velocidad de corrección del temblor de la mano. Es
decir, el dispositivo de cámara se mueve con una frecuencia de
oscilación de varias decenas de Hz y una amplitud reducida debido
al estabilizador óptico de la imagen. En consecuencia, el
dispositivo de cámara necesita de una fuerza de accionamiento
mayor, debido a la carga del circuito impreso flexible. Además de
ello, puesto que la carga del circuito impreso flexible no opera
siempre en forma constante, puede deteriorar la velocidad de
corrección. El deterioro de la velocidad de corrección llega a ser
más intenso cuando el dispositivo de la cámara se mueve en una
dirección vertical a la dirección longitudinal de un circuito
impreso flexible durante una corrección de la imagen. Además de
ello, el incremento en la fuerza de accionamiento para la
corrección del temblor de la mano, etc., provoca el incremento del
consumo de energía eléctrica, acortando por tanto la vida útil de
la batería recargable de un aparato de fotografía, tal como un
terminal radioeléctrico equipado con una cámara digital o un
conjunto de lente de cámara. Además de ello, en el caso de utilizar
un alto rendimiento del dispositivo de la cámara con un alto número
de píxeles, se precisarán de número incrementado de hilos
conductores plateados, aumentando el ancho del circuito impreso
flexible. En consecuencia, la carga de dicho circuito impreso
flexible puede provocar que se deteriore la velocidad de corrección
adicionalmente.
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En consecuencia, la presente invención se ha
realizado para resolver los problemas antes mencionados que tengan
lugar en el arte previo, y proporciona ventajas adicionales,
mediante el suministro de un estabilizador óptico de imagen, el
cual puede mejorar la velocidad de corrección mediante la reducción
de la carga de las conexiones circuitales para la comunicación
entre un dispositivo de cámara y una placa de circuito
principal.
Un aspecto de la presente invención es
proporcionar un estabilizador óptico de imagen para un conjunto de
lente de cámara, el cual pueda reducir el consumo de energía
mediante la reducción de la carga de una conexión circuital para la
comunicación entre un dispositivo de cámara y una placa de circuito
principal, y reduciendo la fuerza de accionamiento requerida para
la corrección de la imagen.
Otro aspecto de la presente invención es
proporcionar un estabilizador óptico de la imagen para un conjunto
de lente de cámara, el cual incluya: un bastidor principal que
incluye una placa de circuito principal; un bastidor de
accionamiento instalado con el fin de moverse sobre un bastidor
principal en al menos una dirección; un dispositivo de cámara que
incluya una placa de un sub-circuito, estando el
dispositivo de cámara montado sobre el bastidor de accionamiento; y
una conexión circuital para la conexión eléctrica de la placa del
circuito principal a la placa del sub-circuito, en
donde la conexión del circuito incluye ambos lados conectados a la
placa del circuito principal y a la placa del
sub-circuito, respectivamente, y una pluralidad de
hilos conductores construidos de forma que puedan moverse en forma
independiente con respecto a la placa del circuito principal y la
placa del sub-circuito.
\vskip1.000000\baselineskip
Las anteriores características y ventajas de la
presente invención llegará a ser más evidentes a partir de la
siguiente descripción detallada, considerada conjuntamente con los
dibujos adjuntos, en los que:
la figura 1 es una vista en perspectiva que
muestra un dispositivo de cámara de un conjunto de lente de cámara
de acuerdo con el arte previo;
la figura 2 es una vista en perspectiva
fragmentada que muestra un estabilizador óptico de imagen para un
conjunto de lente de cámara, de acuerdo con una realización de la
presente invención;
la figura 3 es una vista en perspectiva que
muestra el estabilizador óptico de imagen mostrado en la figura
2;
la figura 4 es una vista en perspectiva que
muestra un bastidor principal del estabilizador óptico de imagen
mostrado en la figura 2;
la figura 5 es una vista en perspectiva que
muestra un primer bastidor del estabilizador óptico de imagen
mostrado en la figura 2;
la figura 6 s una vista en perspectiva que
muestra un segundo bastidor del estabilizador óptico de imagen
mostrado en la figura 2;
las figuras 7 a 10 son diagramas secuenciales
que muestran un proceso para la construcción de una conexión
circuital de una placa del circuito principal y una placa del
sub-circuito en el conjunto de la lente de cámara
mostrado en la figura 2;
la figura 11 es una vista lateral que muestra
una conexión circuital de una placa de circuito principal y una
placa de sub-circuito en el conjunto de la lente de
cámara mostrado en la figura 2; y
la figura 12 es una vista en perspectiva que
muestra una conexión circuital de una placa del circuito principal
y una placa de sub-circuito en el conjunto de la
lente de cámara mostrado en la figura 2.
Se describirá con detalle más adelante una
realización de la presente invención con referencia a los dibujos
adjuntos. Para los fines de la claridad y de la simplicidad de la
exposición, la descripción detallada de las funciones conocidas
será omitida, puesto que podría obscurecer el tema sujeto de la
presente invención.
Según lo mostrado en las figuras 2 a 6, el
estabilizador óptico de imagen 100 para un conjunto de lente de
cámara de acuerdo con una realización de la presente invención,
incluye un bastidor principal 101, un bastidor de accionamiento
102, bobinas 143, y los imanes permanentes 125. El bastidor de
accionamiento 102 se mueve sobre el bastidor principal 101 por una
interacción entre las bobinas 143 y los imanes permanentes 125, y
cambia la posición de un dispositivo de cámara 103, de forma que
será posible corregir la distorsión de las imágenes fotografiadas
que resulten del temblor de la mano del usuario.
Con referencia a las figuras 2 y 4, el bastidor
principal 101 tiene una superficie superior y una superficie
inferior. La superficie superior está al menos abierta parcialmente,
de forma que la imagen de un objeto sea incidente en el dispositivo
de cámara 103. La superficie inferior está formada con las primeras
ranuras 111a de deslizamiento que están abiertas hacia la dirección
de incidencia Z de la imagen de objeto. Las primeras ranuras 111a
deslizantes se extienden a lo largo de una primera dirección X. Con
el fin de formar las primeras ranuras deslizantes 111a, pueden
formarse unas nervaduras sobre un lado interno del extremo más
inferior del bastidor principal 101.
El bastidor principal 101 tiene una superficie
inferior cerrada por un miembro de la bobina 104. El miembro de la
bobina 104 incluye una placa 141 de circuito impreso que tiene un
conector 149 formado en un extremo de la placa 141 del circuito
impreso, un par de bobinas 143 montadas sobre la placa 141 del
circuito impreso, y los sensores 145 de detección de posición, para
detectar ambos movimientos o no movimientos del bastidor de
accionamiento 102, y el rango del movimiento del bastidor de
accionamiento 102. Las bobinas 143 pueden utilizar en general una
bobina arrollada mediante una máquina de devanados, y pueden
utilizar una bobina laminada fabricada por el esquema de la firma
Micro Electro Mechanical System (MEMS). La placa de circuito impreso
141 incluye una superficie inferior sobre la cual se encuentra
montado un yugo 147.
El bastidor de accionamiento 142 incluye un
primer bastidor 102a y un segundo bastidor 102b, que están laminados
a lo largo de la dirección de incidencia de la imagen del objeto y
rodeados por el bastidor principal 101.
Con referencia a las figuras 2 y 5, el primer
bastidor 102a incluye las segundas ranuras deslizantes 111b que se
extienden a lo largo de la primera dirección X sobre su superficie
inferior, y las segundas ranuras deslizantes 111b están situadas en
el extremo opuesto de las primeras ranuras deslizantes 111a. Las
bolas 113 están interpuestas entre el bastidor principal 101 y el
primer bastidor 102a, es decir, las primeras ranuras deslizantes
111a y las segundas ranuras deslizantes 111b, respectivamente. Cada
una de las bolas 113 están parcialmente acomodadas en las primeras
ranuras deslizantes 111a y en las segundas ranuras deslizantes 111b,
respectivamente, de forma que el bastidor principal 101 esté
separado del primer bastidor 102a. Cada una de las primeras ranuras
deslizantes 111a y cada una de las segundas ranuras deslizantes 111b
se extienden a lo largo de la primera dirección X, respectivamente,
de forma que el primer bastidor 102a pueda moverse suavemente a lo
largo de la primera dirección X sin fricción con respecto al
bastidor principal 101. Es decir, la combinación de las primeras
ranuras deslizantes 111a, las segundas ranuras deslizantes 111b, y
las bolas 113 funcionan como un rodamiento de bolas, que permite
que el primer bastidor 102a se desplace suavemente. En este caso,
las primeras ranuras deslizantes 111a y las segundas ranuras
deslizantes 111b pueden estar construidas con varias formas. No
obstante, se prefiere que sus secciones tengan una forma
en "V".
en "V".
Ambos extremos del segundo bastidor 102b están
rodeados por el primer bastidor 102a y se desplazan en una segunda
dirección Y sobre el primer bastidor 102a. La segunda dirección Y
está configurada para que esté en una relación vertical con la
primera dirección X. El segundo bastidor 102b está instalado sobre
el primer bastidor 102a, de forma que el segundo bastidor 102b
pueda moverse en la primera dirección X con respecto al primer
bastidor 101, conjuntamente con el primer bastidor 102a. Además de
ello, el segundo bastidor 102b se mueve en la segunda dirección Y
en el primer bastidor 102a, de forma que el segundo bastidor 102b
pueda moverse en la primer y segunda direcciones X e Y con respecto
al bastidor principal 101.
Con referencia a las figuras 2 y 6, el segundo
bastidor 102b incluye un par de imanes permanentes 125 para el
accionamiento, los cuales son opuestos respectivamente a las bobinas
43, y los imanes permanentes 127 para la detección, los cuales son
respectivamente opuestos a los sensores de detección de la posición
145. Además de ello, el yugo 126 para formar un trayecto magnético
está fijado a las superficies superiores de los imanes permanentes
125 y los imanes permanentes 127, de forma que la fuerza magnética
de los imanes permanentes 125 y 127 pueda utilizarse con
efectividad.
La fuerza magnética de los imanes permanentes
125 y 127 generan una fuerza de accionamiento, la cual habilita al
segundo bastidor 102 para moverse en la primera y segunda
direcciones X e Y, por una interacción con una fuerza
electromagnética generada por las bobinas 143. La posición de los
sensores de detección 145 detecta el cambio en las posiciones de
los imanes permanentes 127, monitorizando por tanto la posición del
movimiento del segundo bastidor 102b.
El primer bastidor 102a incluye una o más
terceras ranuras deslizantes 121a que se extienden a lo largo de la
segunda dirección Y sobre su superficie superior, de forma que el
segundo bastidor 102b pueda moverse suavemente en la segunda
dirección Y. Además de ello, las cuartas ranuras deslizantes 121b
están formadas sobre la superficie inferior del segundo bastidor
102b, de forma que las cuartas ranuras deslizantes 121b están
localizadas en forma opuesta a las terceras ranuras deslizantes
121a.
Las bolas 123 están interpuestas entre el primer
bastidor 102a y el segundo bastidor 102b, es decir, las terceras
ranuras deslizantes 121a y las cuartas ranuras deslizantes 121b, de
forma que el segundo bastidor 102b pueda moverse suavemente en la
segunda dirección Y. Además de ello, los tipos de rodamientos de
bolas están determinados por la combinación de las terceras y
cuartas ranuras deslizantes 121a y 121b y las bolas 123. La
combinación de rodamiento de bolas entre el primer bastidor 102a y
el segundo bastidor 102b puede comprenderse fácilmente a través de
una combinación de rodamiento de bolas entre el bastidor principal
101 y el primer bastidor 102a.
Se prefiere que estén formados tres o más
primeras ranuras deslizantes 111a, segundas ranuras deslizantes
111b, terceras ranuras deslizantes 121a, y cuartas ranuras
deslizantes 121b, respectivamente, restringiendo por tanto los
movimientos del primer y segundo bastidores 102a y 102b en un
plano.
El dispositivo de cámara 103 está instalado en
el segundo bastidor 102b. El dispositivo de cámara 103 incluye un
sensor de imagen 131 para recibir imágenes de un objeto, y una placa
de sub-circuito 135 para la instalación y conexión
eléctrica del sensor de imagen 131. Además de ello, la placa del
circuito principal 133c está montada sobre el bastidor principal
101, y la placa 135 del sub-circuito está conectada
a la placa del circuito principal 133c a través de una conexión 133
del circuito predeterminada.
El dispositivo de cámara 103 está instalado en
el segundo bastidor 102b, de forma que el dispositivo de cámara 103
pueda moverse en la primera y segunda direcciones X e Y, con
respecto al bastidor principal 101, conjuntamente con el segundo
bastidor 102b.
El bastidor principal 101 está montado y fijado
sobre un aparato de fotografía tal como una cámara digital o un
terminal de comunicaciones móviles, y cambia la posición del segundo
bastidor 102b, es decir, el dispositivo de cámara 103, por la
interacción entre una fuerza electromagnética generada por la
aplicación de una corriente eléctrica a las bobinas 143, y una
fuerza magnética, la cual se forma por los imanes permanentes 125
para el accionamiento, de acuerdo con el grado del temblor de la
mano del usuario al ejecutar la fotografía.
Una de las bobinas 143 está instalada en la
primera dirección X conjuntamente con uno de los imanes permanentes
125 enfrentado a una bobina de las mencionadas bobinas 143, y la
otra bobina 143 está instalada en la segunda dirección Y
conjuntamente con uno de los imanes permanentes 125 enfrentado a la
otra de las bobinas 143. La fuerza electromagnética generada por la
corriente eléctrica aplicada a las bobinas 143 interactúa con la
fuerza magnética de los imanes permanentes 125, permitiendo por
tanto que el segundo bastidor 102b se mueva en la primera dirección
X o en la segunda dirección Y.
En un estado en el cual no se aplique corriente
eléctrica a las bobinas 143, la atracción entre los imanes
permanentes 125 y el yugo 147 del miembro de la bobina 104 provoca
que el segundo bastidor 102b retorne a la posición inicial
establecida en el ensamblado inicial.
Adicionalmente, la atracción entre los imanes
permanentes 125 y el yugo 147 del miembro de la bobina 104 previenen
que el segundo bastidor 102b pueda moverse en la tercera dirección,
es decir, en la dirección Z en donde son incidentes las imágenes de
un objeto. En consecuencia, esto previene que el dispositivo de la
cámara 103 pueda moverse en la dirección Z y desviarse de una
distancia focal de un sistema de lente montado antes del
dispositivo de cámara 103.
Cuando sea difícil el prevenir que el
dispositivo de cámara 103 pueda moverse en la tercera dirección Z,
debido a una atracción débil entre los imanes permanentes 125 y el
yugo 147 del miembro 104 de la bobina, esto podrá compensarse por
la instalación de un miembro elástico separado, tal como un resorte.
El miembro elástico está interpuesto entre el bastidor principal
101 y el bastidor de hacinamiento 102, previniendo por tanto que el
segundo bastidor 102b pueda moverse en la tercera dirección Z.
Mientras tanto, tanto el yugo 126 fijado a la
superficie superior de los imanes permanentes 125 y el yugo 147 del
miembro de la bobina 104, forma una estructura de blindaje magnético
para inducir el campo eléctrico, de forma que la fuerza magnética
de los imanes permanentes 125 opere con efectividad, y prevenga que
el campo eléctrico tenga fugas hacia el exterior, previniendo por
tanto que la fuerza magnética de los imanes permanentes 125 puedan
afectar a los dispositivos del circuito periférico, etc.
Los sensores 145 de detección de la posición
efectúan el seguimiento de la posición de movimiento del segundo
bastidor 102b. Se prefiere que los sensores 145 de la detección de
la posición estén separados de las bobinas 143 en una distancia
predeterminada, con el fin de prevenir que los sensores 145 de
detección de la posición puedan estar afectados por la fuerza
electromagnética generada por las bobinas 143. Los sensores 145 de
detección de la posición pueden utilizar un sensor óptico, un
sensor de efecto Hall, etc. Un sensor óptico puede ejecutar una
detección de la posición con una alta precisión, pero esto puede
incrementar el costo de fabricación porque el costo es alto. El
sensor de efecto Hall tiene una baja sensibilidad de detección en
comparación con un sensor óptico, pero tiene un bajo precio, y
puede proporcionar una sensibilidad adecuada para corregir el
temblor de la mano. En la presente invención, los sensores 145 de
detección de la posición están formados por los medios de un par de
sensores de efecto Hall, y los imanes permanentes 127 para detectar
están montados en el segundo bastidor 102b, de forma que sea
posible detectar el cambio en la posición del segundo bastidor
102b.
Puesto que la mayor parte de los aparatos de
fotografía equipados con el estabilizador óptico de imagen 100
según se ha descrito anteriormente, utilizan baterías recargables,
se utiliza un imán permanente de la serie ND (neodimio), es decir,
un imán permanente 125 con una fuerza magnética intensa, con el fin
de ahorrar la energía consumida por el estabilizador óptico de
imagen 100. En el caso de utilizar un imán permanente con una
fuerza magnética intensa, la velocidad de respuesta o velocidad de
corrección del bastidor de accionamiento 102 puede deteriorarse,
debido a una excesiva atracción entre el yugo 147 del miembro de la
bobina 104 y los imanes permanentes 125 en el segundo bastidor
102b. En consecuencia, se prefiere determinar la intensidad de un
imán permanente en consideración a la atracción debida a una fuerza
magnética, peso de un bastidor de accionamiento, una fuerza de
fricción en movimiento para corregir el temblor de la mano, etc.
Un yugo con permeabilidad o un imán permanente
separado se encuentra dispuesto en un lado del bastidor principal
101, de forma que sea posible mantener exactamente la posición de
parada inicial del dispositivo de la cámara 103, por los medios de
la atracción o repulsión desde los imanes permanentes 125 del
segundo bastidor 102b. En consecuencia, es posible realizar
fácilmente un algoritmo de control de la posición del segundo
bastidor 102b, y pudiendo mejorar una velocidad de corrección.
El yugo 126, el cual está fijado a las
superficies superiores de los imanes permanentes 125 y 127 y forma
un circuito magnético de un polo magnético, reduce la reluctancia
del flujo magnético generado por los imanes permanentes 125 y 127,
e incrementa simultáneamente la intensidad de la fuerza magnética
suministrada a las bobinas 143. Se prefiere que el yugo 126 esté
hecho con un material metálico con una alta permeabilidad. El yugo
126 puede estar separado o laminado de acuerdo con las posiciones de
los imanes permanentes 125 y 127, y puede estar integrado con los
imanes permanentes 125 y 127.
El sensor de imagen 131 corresponde a un
dispositivo de conversión fotoeléctrico, capaz de recibir imágenes
de un objeto a fotografiar, y procesando digitalmente la información
de la imagen con respecto a los colores, brillo, etc., que pueden
utilizar un sensor de un Dispositivo de Carga Acoplada (CCD), un
Semiconductor Complementario de Oxido de Metal (CMOS), etc. El
sensor de imagen 131 está montado sobre una superficie superior del
segundo bastidor 102b en un estado expuesto, compensa la distorsión
de las imágenes fotografiadas en la segunda dirección Y, por los
medios del movimiento del segundo bastidor 102b, y compensando la
distorsión de las imágenes fotografiadas en la primera dirección X,
por los medios del movimiento del primer bastidor 102a, permitiendo
por tanto que las imágenes sean fotografiadas más claramente.
De ahora en adelante, el proceso de fabricación
y construcción de la conexión circuital 133 se describirá con
referencia a las figuras 7 a 12. Tal como se ha descrito
anteriormente, la conexión circuital 133 conecta eléctricamente la
placa del sub-circuito 135 a la placa del circuito
principal 133c, y proporciona un trayecto de comunicación entre el
sensor de imagen 131 y la placa 133c del circuito principal.
Las partes de la conexión 161 están formadas en
los bordes de una extremidad de la placa del circuito principal
133c y la placa del sub-circuito 135,
respectivamente. Cada parte de la conexión 161 comprende un conjunto
de una pluralidad de bases de soldadura 165 según se muestra en la
figura 8. Además de ello, la placa del sub-circuito
135 incluye otras bases de soldadura 163 para la instalación del
sensor de imagen 131.
La placa del circuito principal 133c y la placa
del sub-circuito 135 están alineadas, de forma que
las bases de soldadura 165 formadas en las partes 161 de la
conexión respectiva estén localizadas sobre una línea recta, con
una pluralidad de hilos conductores 133a que están configurados por
encima de las bases de soldadura 165, en donde las bases de
soldadura 165 están conectadas de una con una mediante los medios de
los hilos conductores 133a, ejecutándose entonces la soldadura 167
para las bases de soldadura 165. Un método para unir respectivamente
los hilos conductores 133a a las bases de soldadura 165 puede
incluir también el método de unión por ultrasonidos además de la
soldadura. De acuerdo con la unión por ultrasonidos, los extremos de
los hilos conductores 133a están dispuestos sobre las bases de la
soldadura 165, aplicando entonces las ondas de ultrasonidos en los
extremos de los hilos conductores 133a para unir por fusión los
extremos de los hilos conductores 133a a las bases de
soldadura
165.
165.
Después de ejecutar la soldadura 167, los hilos
conductores no necesarios se eliminan, y los miembros de refuerzo
133b se revisten sobre las partes de la conexión 161, tal como se
muestra en la figura 10. El miembro de refuerzo 133b es para
prevenir que las partes de soldadura de los hilos conductores 133a
puedan desconectarse o dañarse incluso cuando la placa 135 del
sub-circuito se desplace con respecto a la placa
133c del circuito principal. En este caso, el miembro de refuerzo
133b puede utilizar tanto la epoxia dura como la epoxia flexible.
Es decir, después de que la epoxia dura con alta dureza se recubra
sobre las partes de la conexión 161 de los hilos conductores 133a,
la epoxia flexible con baja dureza puede revestirse sobre las
porciones durante más tiempo, en donde la superficie de la epoxia
dura limita con los hilos conductores 133a, si la epoxia dura
revestida está totalmente endurecida. De esta forma, cuando se
desplaza el segundo bastidor 102b, será posible prevenir el
esfuerzo que pueda concentrarse sobre las partes en las que la
superficie de la epoxia dura limita con los hilos conductores 133a.
Los hilos conductores 133a están sujetos al revestimiento para el
aislamiento y están construidos en forma movible
individualmente.
La placa 133c del circuito principal está
montada sobre el bastidor principal 101, y la placa 135 del
sub-circuito está montada sobre el segundo bastidor
102b, y se mueve con respecto al bastidor principal 101. Incluso
cuando la placa 135 del sub-circuito se mueve, se
prefiere que los hilos conductores 133a tengan al menos en parte
una parte curvada que tenga una forma curvada lenta, con el fin de
prevenir que una fuerza externa tal como una fuerza de tracción
pueda aplicarse a la conexión circuital 133, es decir, en los hilos
conductores 133a. Tal como se ha descrito anteriormente, los hilos
conductores 133a pueden moverse por separado y tienen, al menos en
parte, una parte de curvatura, de forma que es posible prevenir que
la carga de la conexión circuital 133 pueda ser aplicada a la placa
135 del sub-circuito, incluso cuando la placa del
sub-circuito 135 se mueva con respecto a la placa
del circuito principal 133c. De esta forma, es posible controlar
fácilmente el movimiento del segundo bastidor 102b y por tanto
pudiendo reducir la energía de consumo.
En una operación de estabilización de imagen
convencional moviéndose en una dirección vertical un circuito
impreso flexible, la carga del circuito impreso flexible ha llegado
a ser más intensa. No obstante, puesto que los hilos conductores
133a de la conexión circuital 133 pueden moverse por separado, es
posible asegurar una velocidad de corrección mejorada sin tener en
cuenta la dirección del movimiento del dispositivo de la cámara
103.
En la construcción de la conexión circuital 133
según lo descrito anteriormente, cuando se utilizan hilos
conductores 133a con un diámetro de 0,005 mm a 0,08 mm, las señales
se transmiten en forma estable entre la placa del circuito
principal 133c y el sensor de imagen 131, y la carga no se aplica al
movimiento de la placa 135 del sub-circuito. Cuando
se usan los hilos conductores con un diámetro inferior a 0,005 mm,
la carga aplicada a la placa del sub-circuito 135
se reduce, pero la estabilización de la transmisión de la señal, o
la eficiencia de la configuración de los hilos conductores y el
proceso de soldadura, pueden deteriorarse. No obstante, cuando se
utilizan hilos conductores con un diámetro superior a 0,08 mm, la
estabilización de la transmisión de la señal y la eficiencia del
proceso para la conexión del circuito se mejoran, pero la velocidad
de la corrección puede deteriorarse debido a la carga aplicada a la
placa del sub-circuito 135. Se utilizan los hilos
conductores 133a con un diámetro de 0,005 mm a 0,08 mm, y se
selecciona debidamente el material de los hilos conductores 133a.
de forma que la estabilización de la transmisión de la señal pueda
mejorarse en forma incrementada. Por ejemplo, cuando un hilo
conductor fino con un diámetro tal como el descrito anteriormente
está hecho con oro, por ejemplo, es posible asegurar una
estabilización suficiente entre la placa del circuito principal
133c y el sensor de imagen 131. El hilo conductor puede estar hecho
de cobre, plata y oro además de un hilo esmaltado. Cuando el hilo
conductor está hecho a partir de plata, se puede recubrir con oro
sobre la circunferencia de la plata.
En el estabilizador óptico 100 de imagen, de
acuerdo con la realización de la presente invención, la posición
del dispositivo de cámara puede ser alterada en las dos direcciones
X e Y entre sí. En este caso, se genera una fuerza de accionamiento
para alterar la posición del dispositivo de cámara 103 mediante una
interacción entre una bobina, que recibe una corriente eléctrica y
que genera una fuerza electromagnética, y una fuerza magnética de
un imán permanente. El dispositivo de cámara tiene un rango de
movimiento limitado de unas varias decenas hasta varios cientos de
\museg. Puesto que el dispositivo de cámara tiene un rango de
movimiento más amplio, será evidente para los técnicos
especializados en el arte, que es ventajoso corregir la distorsión
de las imágenes fotografiadas debido a las grandes cantidades de
temblor de la mano. No obstante, es usual que sea posible corregir
la distorsión de las imágenes fotografiadas debido al temblor de la
mano, mediante el movimiento del dispositivo de cámara en un rango
de varias decenas a varios cientos de \museg. Además de ello, al
considerar que la corrección de la distorsión de las imágenes
fotografiadas mediante el movimiento del dispositivo de cámara es
para permitir que un conjunto de lente de cámara pueda montarse
sobre una cámara digital ultra-miniaturizada, en un
terminal de comunicaciones móviles, etc., no se prefiere ampliar el
rango del movimiento del dispositivo de cámara. Los técnicos
especializados en el arte podrán establecer debidamente el rango
del movimiento del dispositivo de cámara, de acuerdo con los
productos y con el uso de un producto correspondiente.
Un estabilizador óptico de imagen de acuerdo con
la presente invención, según lo descrito anteriormente, que corrige
la distorsión de las imágenes fotografiadas debido al temblor de la
mano de un usuario, etc., mediante el movimiento del dispositivo de
la cámara para compensar el temblor. En consecuencia, al construir
una conexión del circuito para conectar el sensor de la imagen, que
se mueve sobre un conjunto de lente de cámara, a una placa del
circuito principal, es posible prevenir que la carga pueda aplicarse
a una placa del circuito equipado con el sensor de imagen, mediante
el uso de múltiples hilos conductores, los cuales pueden moverse por
separado. En consecuencia, se reduce la fuerza de accionamiento
para el movimiento del dispositivo de la cámara para la
estabilización de la imagen, de forma que pueda ahorrarse la energía
del consumo. Además de ello, se previene la alta carga resultante
de la construcción de la conexión del circuito, de forma que sea
posible corregir fácilmente la distorsión de las imágenes
fotografiadas debido al temblor de la mano, etc., mediante el
control de la posición de un dispositivo de cámara. Como resultado
de ello, puede mejorarse la velocidad de la corrección.
Aunque se ha descrito una realización preferida
de la presente invención para los fines ilustrativos, los técnicos
especializados en el arte observarán que son posibles varias
modificaciones, adiciones y substituciones, sin desviarse del
alcance de la invención tal como se expone en los dibujos adjuntos,
incluyendo el alcance total de los equivalentes. Por ejemplo, en
tanto que el movimiento y el estado del nivel del segundo bastidor
pueda mantenerse en forma suave, será posible cambiar de forma
distinta el número de las combinaciones de los rodamientos de
bolas.
Claims (22)
1. Un estabilizador óptico de imagen (100) para
un bastidor principal (101) de la lente de cámara, que
comprende:
un bastidor principal (101) que incluye una
placa del circuito principal (133c);
un bastidor de accionamiento (102) dispuesto
sobre el bastidor principal (101) y movible al menos en una
dirección con respecto al bastidor principal mencionado (101);
un dispositivo de cámara (103) que incluye un
sensor de imagen y una placa (135) del
sub-circuito, montada sobre el bastidor de
accionamiento; y
un conector circuital (133) que tiene una
pluralidad de hilos conductores (133a) para conectar eléctricamente
la placa del circuito principal (133c) a la placa del
sub-circuito (135),
en donde los extremos del conector
circuital (133) están acoplados a la placa del circuito principal
(133c) y a la placa del sub-circuito (135),
respectivamente, caracterizado
porque:
la mencionada pluralidad de los
hilos conductores (135a) están provistos individualmente, y
separados mecánicamente entre sí, para conectar la placa del
circuito principal a la placa del
sub-circuito.
2. El estabilizador óptico de imagen según la
reivindicación 1, en donde cada uno de los hilos conductores (133a)
tiene un diámetro de 0,005 mm a 0,08 mm.
3. El estabilizador óptico de imagen según la
reivindicación 1, en donde los extremos de los hilos conductores
(133a) están acoplados respectivamente a la placa del circuito
principal (133c) y a la placa del sub-circuito
(135), y en donde los miembros de refuerzo (133b) están revestidos
sobre porciones en donde los extremos de los hilos conductores
están acoplados a la placa del circuito principal y a la placa del
sub-circuito, para prevenir que los hilos
conductores puedan desconectarse en las partes revestidas.
4. El estabilizador óptico de imagen según la
reivindicación 3, en donde el miembro de refuerzo (133b) incluye
una epoxia dura, la cual está revestida sobre las porciones en las
que los extremos de los hilos conductores (133a) están acoplados a
la placa del circuito principal (133c) y a la placa del
sub-circuito (135), y una epoxia flexible, la cual
está revestida sobre porciones en las que una superficie de la
epoxia dura limita con los hilos conductores.
5. El estabilizador óptico de imagen según la
reivindicación 1, en donde la conexión circuital (133), y en
particular cada hilo conductor (133a) al menos incluye parcialmente
una parte curvada que tiene una forma curvada entre la placa del
circuito principal y la placa del sub-circuito.
6. El estabilizador óptico de imagen según la
reivindicación 1, en donde cada uno de los hilos conductores (133a)
están aislados.
7. El estabilizador óptico de imagen según la
reivindicación 1, en donde cada uno de los hilos conductores (133a)
están hechos a partir de hilos de oro, cobre, plata y
esmaltados.
8. El estabilizador óptico de imagen según la
reivindicación 1, en el que cada uno de los hilos conductores
(133a) están hechos a partir de plata, recubriéndose con oro sobre
la circunferencia de la plata.
9. El estabilizador óptico de imagen según la
reivindicación 1, en donde las extremidades de los hilos conductores
(133a) están unidas a la placa del circuito principal (133c) y a la
placa del sub-circuito (135) para soldar o para
unir por ultrasonidos.
10. El estabilizador óptico de imagen según la
reivindicación 1, que comprende además un par de imanes permanentes
(125) instalados en el bastidor principal (101) del bastidor
principal (102), y un par de bobinas (143) instaladas en el
bastidor de accionamiento (102) o bastidor principal (101), en donde
el bastidor de accionamiento se mueve por una interacción entre una
fuerza electromagnética generada por la aplicación de una corriente
eléctrica a las bobinas, y una fuerza magnética de los imanes
permanentes.
11. El estabilizador óptico de imagen según la
reivindicación 10, que comprende además un yugo (147) instalado en
el bastidor de accionamiento (102) o bastidor principal (101),
conjuntamente con las bobinas (143), en donde el movimiento del
bastidor de accionamiento está restringido por una atracción entre
el yugo y los imanes permanentes para el accionamiento en una
dirección en la cual las imágenes de un objeto son incidentes en el
dispositivo de cámara.
12. El estabilizador óptico de imagen según la
reivindicación 10, que comprende además un yugo (126) para rodear
las bobinas (143) y los imanes permanentes (125) para el
accionamiento, en donde el yugo forma una estructura de un blindaje
magnético, previniendo por tanto una interferencia debida al campo
magnético externo y la interferencia de radio.
13. El estabilizador óptico de imagen según la
reivindicación 1, que comprende además al menos un rodamiento de
bolas interpuesto entre el bastidor principal (101) y el bastidor de
accionamiento (102).
14. El estabilizador óptico de imagen según la
reivindicación 1, que comprende además al menos un imán permanente
(127) instalado en el bastidor principal (101) o bastidor de
accionamiento (102), y al menos un sensor de detección de posición
(145) instalado en el bastidor de accionamiento (102) o bastidor
principal (101), en donde el sensor de detección de posición
detecta el movimiento del bastidor de accionamiento de acuerdo con
el cambio en las líneas de la fuerza magnética generada por los
imanes permanentes para la detección.
15. El estabilizador óptico de imagen según la
reivindicación 1, en el que el bastidor de accionamiento (102)
comprende:
un primer bastidor (102a) instalado para ser
movido con respecto al bastidor principal (101) en una primera
dirección en el bastidor principal; y
un segundo bastidor (102b) instalado en el
primer bastidor (102a), en donde el segundo bastidor se mueve en la
primera dirección conjuntamente con el primer bastidor, y estando
instalado para ser movido con respecto al bastidor principal en una
segunda dirección.
16. El estabilizador óptico de imagen según la
reivindicación 15, que comprende además:
al menos una primera ranura deslizante (111a)
formada a lo largo de la primera dirección o segunda dirección en
el bastidor principal y enfrentada al primer bastidor;
una segunda ranura deslizante (111b) formada a
lo largo de la primera dirección o segunda dirección sobre el
primer bastidor y enfrentada a la primera ranura deslizante; y
una bola (113) instalada de forma que se acomode
parcialmente en la primera ranura deslizante y la segunda ranura
deslizante, respectivamente, separando por tanto el bastidor
principal del primer bastidor.
en donde el primer bastidor (102a)
se mueve sobre el bastidor principal (101) en una dirección en la
cual se extienden la primera ranura deslizante y la segunda ranura
deslizante.
17. El estabilizador óptico de imagen según la
reivindicación 15, que comprende además al menos un rodamiento de
bolas interpuesto entre el primer bastidor y el segundo
bastidor.
18. El estabilizador óptico de imagen según la
reivindicación 17, en el que el rodamiento de bolas comprende:
al menos una tercera ranura deslizante (121a)
formada a lo largo de la segunda dirección o la primera dirección
sobre el primer bastidor y enfrentada al segundo bastidor;
una cuarta ranura deslizante (121b) formada a lo
largo de la segunda dirección o la primera dirección sobre el
segundo bastidor, y enfrentada a la tercera ranura deslizante; y
una bola (123) instalada de forma que se acomode
parcialmente en la tercera ranura deslizante y la cuarta ranura
deslizante, separando por tanto el primer bastidor del segundo
bastidor,
en donde el segundo bastidor se
mueve sobre el primer bastidor en una dirección, en la cual se
extienden la tercera ranura deslizante y la cuarta ranura
deslizante.
19. El estabilizador óptico de imagen según la
reivindicación 15, que comprende además al menos un imán permanente
(127) para la detección, que se instala en el bastidor principal
(101) o el segundo bastidor (102b), y al menos un sensor de
detección de la posición (145), que se instala en el segundo
bastidor (102b) o en el bastidor principal (101),
en el que el sensor de detección de
la posición detecta el movimiento del segundo bastidor de acuerdo
con el cambio en las líneas de la fuerza magnética generadas por
los imanes permanentes para la
detección.
20. El estabilizador óptico de imagen según la
reivindicación 15, en el que los imanes permanentes (125) están
instalados en el bastidor principal (101) o segundo bastidor (102b)
o el bastidor principal, y las bobinas (143 instaladas en el
segundo bastidor (102b) del bastidor de accionamiento o bastidor
principal (101).
21. El estabilizador óptico de imagen según una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los
extremos de los hilos conductores (133a) se acoplan a la bases de
soldadura (165), respectivamente, formadas en las partes de
conexión (161) en particular en los bordes de la placa del circuito
principal (133c) y/o la placa del sub-circuito
(135).
22. El estabilizador óptico de imagen de acuerdo
con la reivindicación 21, en el que los extremos de los hilos
conductores (133a) están conectados a las bases de soldadura (165)
de uno a uno.
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