JP2016509684A - ボイスコイルモータ光学画像安定化 - Google Patents
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Abstract
Description
多機能デバイス
●連絡先モジュール137(アドレス帳又は連絡先リストと呼ばれる場合もある)、
●電話モジュール138、
●テレビ会議モジュール139、
●電子メールクライアントモジュール140、
●インスタントメッセージング(IM)モジュール141、
●トレーニングサポートモジュール142、
●静止画像及び/又はビデオ画像用のカメラモジュール143、
●画像管理モジュール144、
●ブラウザモジュール147、
●カレンダモジュール148、
●気象ウィジェット149−1、株価ウィジェット149−2、計算機ウィジェット149−3、アラーム時計ウィジェット149−4、辞書ウィジェット149−5、及びユーザによって取得された他のウィジェット、並びにユーザ作成ウィジェット149−6のうちの1つ以上を含んでもよい、ウィジェットモジュール149、
●ユーザ作成ウィジェット149−6を作るためのウィジェット作成モジュール150、
●検索モジュール151、
●ビデオ再生装置及びミュージックプレーヤモジュールから構成され得る映像及びミュージックプレーヤモジュール152、
●メモモジュール153、
●地図モジュール154、並びに/あるいは
●オンラインビデオモジュール155。
ボイスコイルモータ(VCM)光学画像安定化(OIS)ワイヤ
●レンズ径とネジ山、
●ネジ山の外側のレンズキャリア1106の成形壁厚、
●オートフォーカスコイル1112の厚さ、
●オートフォーカスコイル1112とオートフォーカスヨーク1104との間の(相対移動、及び、製作公差と組立公差を許容するために必要な)隙間、
●オートフォーカスヨーク1104の厚さ、
●オートフォーカスヨーク1104とスクリーニングカン1102との間の(光学画像安定化動作、及び、製作公差と組立公差を許容するために必要な)隙間、
●スクリーニングカン1102の厚さ。
ボイスコイルモータ(VCM)光学画像安定化(OIS)ワイヤ
ボイスコイルモータ光学画像安定化形状記憶合金
ボイスコイルモータ光学画像安定化形状記憶合金ワイヤの要約
ボイスコイルモータ駆動スキーム
ボイスコイルモータ駆動スキームの概要
カメラ制御方法
例示的なコンピュータシステム
第1条項
レンズの焦点調整機構アタッチメントであって、
焦点調整機構アタッチメントは、レンズの画像センサに対する少なくとも3つの制御された位置決め度を提供し、
少なくとも3つの制御された位置決め度のうちの1つの制御された位置決め度は、レンズの光軸に沿った方向における画像センサに対するレンズの直線方向位置決めであり、
少なくとも3つの制御された位置決め度のうちの他の2つの制御された位置決め度は、画像センサに対するレンズの傾きであり、
画像センサに対するレンズの傾きは、互いに直交する2軸周りの傾きであって、
画像センサに対するレンズの傾きは、光軸に直交する傾きである、
レンズの焦点調整機構アタッチメントと、
レンズ周りの対応する異なる領域に取り付けられた少なくとも4つの双方向アクチュエータであって、
4個の双方向アクチュエータの各アクチュエータが、レンズの光軸に平行な力をレンズに生成し、
4個の双方向アクチュエータの各アクチュエータが、電流で駆動される2端子デバイスである、少なくとも4つの双方向アクチュエータと、
を含む、小型カメラ用アクチュエータモジュール。
第2条項
アクチュエータモジュールが、光軸に沿った平面視で、少なくとも4つのコーナーを有する矩形の形状を有し、
4つの双方向アクチュエータの各アクチュエータが、4つのコーナーのうちの対応する1つで位置決めされ、
第1のアクチュエータの端子を通じて第1のアクチュエータに印加される所与の極性の電流に対して、第1のアクチュエータが、レンズに光軸に沿った第1の方向に力を発生し、
第1のアクチュエータが位置するコーナーに隣接したコーナーの第2と第3のアクチュエータについて、第2と第3のアクチュエータの端子を通じて印加される所与の極性と同じ極性の電流が、第1の方向とは反対の方向に力をレンズに発生する、第1条項に記載のアクチュエータモジュール。
第3条項
アクチュエータモジュールが、光軸に沿った平面視で、少なくとも4つのコーナーを有する矩形の形状を有し、
4つの双方向アクチュエータの各アクチュエータが、4つのコーナーのうちの対応する1つで位置決めされ、
隣接するコイルを流れる逆極性の電流が、2つのアクチュエータから光軸に沿って同じ方向でレンズに力を発生するように、隣接するコイルが、互いに逆の方向に巻かれている、第1条項又は第2条項のいずれか一条項に記載のアクチュエータモジュール。
第4条項
アクチュエータモジュールが、光軸に沿った平面視で、少なくとも4つのコーナーを有する矩形の形状を有し、
4つの双方向アクチュエータの各アクチュエータが、4つのコーナーのうちの対応する1つで位置決めされ、
隣接するコイルを流れる逆極性の電流が、2つのアクチュエータから光軸に沿って同じ方向でレンズに力を発生するように、隣接するコイルが、互いに逆の方向に接続されている、第1条項から第3条項のいずれか一条項に記載のアクチュエータモジュール。
第5条項
少なくとも4つの双方向アクチュエータが、レンズ又はレンズ支持構造体上に取り付けられたコイルを有するボイスコイルモータを含み、
2極磁石が、アクチュエータモジュール焦点調整機構の支持構造体に取り付けられている、第1条項から第4条項のいずれか一条項に記載のアクチュエータモジュール。
第6条項
少なくとも4つの双方向アクチュエータが、レンズ又はレンズ支持構造体上に取り付けられたコイルを有するボイスコイルモータを含み、
2極磁石が、アクチュエータモジュール焦点調整機構の支持構造体に取り付けられており、
隣接するコイルを流れる逆極性の電流が、2つのアクチュエータから光軸に沿って同じ方向でレンズに力を発生するように、隣接する1つの磁石が、逆の極性になっている、第1条項から第5条項のいずれか一条項に記載のアクチュエータモジュール。
第7条項
4つの双方向アクチュエータの各アクチュエータを駆動するための、直線的で、双方向性を有する、プログラム可能な電流源を更に含む、第1条項から第6条項のいずれか一条項に記載のアクチュエータモジュール。
第8条項
レンズの焦点調整機構アタッチメントであって、
焦点調整機構アタッチメントは、レンズの画像センサに対する少なくとも3つの制御された位置決め度を提供し、
少なくとも3つの制御された位置決め度のうちの1つの制御された位置決め度は、レンズの光軸に沿った方向における画像センサに対するレンズの直線方向位置決めである、レンズの焦点調整機構アタッチメントと、
アクチュエータモジュール周りの対応する異なる領域に取り付けられ、光軸に沿った平面視で、少なくとも4つのコーナーを有する矩形の形状のポイントを形成する、少なくとも4つの双方向アクチュエータであって、
4つの双方向アクチュエータの各アクチュエータが、4つのコーナーのうちの対応する1つで位置決めされ、
第1のアクチュエータの端子を通じて第1のアクチュエータに印加される所与の極性の電流に対して、第1のアクチュエータが、レンズに光軸に沿った第1の方向に力を発生し、
第1のアクチュエータが位置するコーナーに隣接したコーナーの第2と第3のアクチュエータについて、第2と第3のアクチュエータの端子を通じて印加される所与の極性と同じ極性の電流が、第1の方向とは反対の第2の方向の力をレンズに発生する、少なくとも4つの双方向アクチュエータと、
を含むアクチュエータモジュール。
第9条項
4つの双方向アクチュエータの各アクチュエータが、対応する電流源ドライバ又は電圧源ドライバに取り付けられており、
対応する電流源ドライバ又は電圧源ドライバが、所与の組み合わせの印加された電流に対して展開される位置と傾きを決めるように感度ゲイン及びオフセットに対応する、第8条項に記載のアクチュエータモジュール。
第10条項
4つの端子を有するアクチュエータアセンブリを更に含み、各アクチュエータの1つの端子同士が電気的に接続され、各アクチュエータの他の端子が、各端子に印加された電流又は電圧で駆動され、組み合わせて、アクチュエータの配置が4つの端子で駆動され、端子のうちの3つが、直線的で、双方向性のプログラム可能な電流源で駆動され、4番目の端子が、4つの端子からアクチュエータに流れる全電流の合計がゼロになるように電流を印加する電圧源で駆動される、第8条項又は第9条項のいずれか一条項に記載のアクチュエータモジュール。
第11条項
少なくとも3つの制御された位置決め度のうちの他の2つの制御された位置決め度が、画像センサに対するレンズの傾きであり、
画像センサに対するレンズの傾きが、互いに直交する2軸周りの傾きであって、
画像センサに対するレンズの傾きが、光軸に直交する傾きである、第8条項から第10条項のいずれか一条項に記載のアクチュエータモジュール。
第12条項
4つの双方向アクチュエータの各アクチュエータが、レンズにレンズの光軸に平行な力を生成し、
4個の双方向アクチュエータの各アクチュエータが、電流で駆動される2端子デバイスである、第8条項から第11条項のいずれか一条項に記載のアクチュエータモジュール。
第13条項
隣接するコイルを流れる逆極性の電流が、2つのアクチュエータから光軸に沿って同じ方向に力をレンズに発生するように、隣接するコイルが、互いに逆の方向に巻かれている、第8条項から第12条項に記載のアクチュエータモジュール。
第14条項
アクチュエータモジュールが、光軸に沿って視た時、概して立方体の形状をしており、
4つの双方向アクチュエータの各アクチュエータが、光軸に沿って視るとアクチュエータモジュールのコーナーに配置されており、
端子を通じて第1のアクチュエータに印加された所与の極性の電流が、光軸に沿った第1の方向に力をレンズに発生し、第1のアクチュエータに隣接するコーナーのアクチュエータについて、第1のアクチュエータと同じ極性の対応する端子を通じて印加された電流が、第1の方向とは反対の第2の方向の力をレンズに発生する、第8条項から第13条項のいずれか一条項に記載のアクチュエータモジュール。
第15条項
カメラ構成要素の移動を制御するための装置であって、
焦点調整機構を内蔵する小型カメラ用焦点調整機構と、
レンズ周りの4つの異なる領域で動作する4つの双方向アクチュエータと、
を含み、
4つの双方向アクチュエータの各アクチュエータが、光軸に沿って視ると概して立方体の形状をしているアクチュエータモジュールのコーナーに配置されており、
端子を通じて第1のアクチュエータに印加された所与の極性の電流が、光軸に沿った第1の方向に力をレンズに発生し、第1のアクチュエータに隣接するコーナーのアクチュエータについて、第1のアクチュエータと同じ極性の対応する端子を通じて印加された電流が、第1の方向とは反対の第2の方向の力をレンズに発生する、
装置。
第16条項
4つの双方向アクチュエータの各アクチュエータが、組み合わせて、アクチュエータの配置が4つの端子で駆動されるように、各端子に印加された電流又は電圧で駆動される、第15条項に記載の装置。
第17条項
各アクチュエータが、電流で駆動される2端子デバイスである、第15条項又は第16条項のいずれか一条項に記載の装置。
第18条項
各アクチュエータの端子同士が電気的に接続されている、第15条項から第17条項のいずれか一条項に記載の装置。
第19条項
端子のうちの3つが、直線的で、双方向性のプログラム可能な電流源で駆動され、4番目の端子が、4つの端子からアクチュエータに流れる電流の合計がゼロになるために必要な電流をシンク又はソースし得る電圧源で駆動される、第15条項から第18条項のいずれか一条項に記載の装置。
第20条項
焦点調整機構が、画像センサに対するレンズの少なくとも3つの制御された位置決め度を提供し、位置決め度の1つは、レンズ光軸に沿った方向の画像センサに対するレンズの直線方向位置決めであり、他の2つは、互いに直交であり、両方が光軸に対して直交している2軸周りの画像センサに対するレンズの傾きである、第15条項から第19条項のいずれか一条項に記載の装置。
第21条項
カメラ構成要素の移動を制御するための装置であって、
複数の磁石を含むアクチュエータモジュールであって、
複数の磁石の各磁石が全体にわたって同じ方向に実質的に揃えられた磁領域で分極されている、
アクチュエータモジュールと、
レンズ周りに固着されたコイルと、
を含み
複数の磁石の各磁石が、コイルから生成されるローレンツ力に基づいてレンズの焦点を調整する力に寄与する、装置。
第22条項
複数の磁石が、アクチュエータモジュールを含む焦点調整機構の支持構造体に取り付けられており、
複数の磁石が、焦点調整機構の支持構造体に取り付けられた4つの磁石を含む、第21条項に記載の装置。
第23条項
コイルが、電流で駆動され、
コイルが、レンズ周りで固着され、各磁石の磁場内に取り付けられている、第21条項又は第22条項のいずれか一条項に記載の装置。
第24条項
アクチュエータモジュールに取り付けられた状態の複数の磁石の各磁石の分極方向が、レンズの光軸に実質的に直交であり、
複数の磁石の各磁石の分極方向が、アクチュエータモジュールの複数の平面状側面の少なくとも1つに対して約45度の角度を成しており、
アクチュエータモジュールが、包絡線で実質的に立方体である、第21条項から第23条項のいずれか一条項に記載の装置。
第25条項
焦点調整機構が、光軸に直交する直線方向に相対移動を実質的に制限する手段によってアクチュエータモジュール支持構造体上に懸架されている、第21条項から第24条項のいずれか一条項に記載の装置。
第26条項
複数の磁石の各磁石の漏れ磁場が、電流で駆動された時4つの追加コイルと相互作用し、
4つの追加コイルは、光軸に平行な漏れ磁場の成分が、光軸に直交する方向にローレンツ力を生成することを可能にするように、アクチュエータモジュール支持構造体に固定され、
ローレンツ力が、光軸に直交する方向に焦点調整機構とレンズの制御された移動を生成する、第21条項から第25条項のいずれか一条項に記載の装置。
第27条項
アクチュエータモジュールが、3本の直交軸に沿った小型カメラ内の画像センサに対するレンズの位置を制御するためのアクチュエータモジュールであり、1本は、焦点調整のための光軸に対して平行であり、2本は、光軸に対して直交であり、ユーザの手振れを補うために互いに直交している、第21条項から第26条項のいずれか一条項に記載の装置。
第28条項
小型カメラ内の画像センサに対するレンズの位置を制御するためのアクチュエータモジュールであって、
アクチュエータモジュール支持構造体と、
小型カメラの光軸に直交する直線方向に相対移動を制限するように構成された懸架手段によってアクチュエータモジュール支持構造体上に懸架された焦点調整機構と、
焦点調整機構の支持構造体に取り付けられた複数の磁石と、
を含むアクチュエータモジュール。
第29条項
アクチュエータモジュール支持構造体が、磁性ヨークを含み、
複数の磁石が、磁性ヨークに取り付けられており、
上部バネが、磁性ヨークに取り付けられており、
上部バネが、レンズとフォーカシングコイルとを懸架するために用いられ、
上部バネがヨークから電気的に絶縁されている、第28条項に記載のアクチュエータモジュール。
第30条項
上部バネが、第1の部分と第2の部分を含み、
第1の部分と第2の部分のそれぞれが、フォーカシングコイルの対応する端部に接続されて、第1の部分と第2の部分のそれぞれに異なる電圧が印加された時に、ヨークからフォーカシングコイルを通じて電流を駆動する導電路を形成する、第29条項に記載のアクチュエータモジュール。
第31条項
アクチュエータモジュールが、光軸に直交する方向で視た時に平面で矩形であって、辺が、長い辺と短い辺があるように配置されており、
複数の磁石の各磁石と、対応する固定コイルが、アクチュエータモジュールの少なくとも1つの辺に対して45度の平面を中心として鏡面対称を呈するように配置されており、
4つの磁石と4つの固定コイルの組み合わされた配置が、光軸を通り、アクチュエータモジュールの少なくとも1つの辺に対して45度の平面を中心として鏡面対称を呈さない、第28条項から第30条項のいずれか一条項に記載のアクチュエータモジュール。
第32条項
上部バネの2つの部分への伝導路が懸架機構を貫通し、
懸架機構が、固定されたアクチュエータモジュール支持構造体に対して光軸と直交する直線方向に焦点調整機構を移動するように導く、第28条項から第31条項のいずれか一条項に記載のアクチュエータモジュール。
第33条項
複数の磁石の各磁石が、レンズ周りに固着され各磁石の磁場内に取り付けられた、適切な電流で駆動される、単一のコイルから生成されるローレンツ力と相互作用するように配置されている、第28条項から第32条項のいずれか一条項に記載のアクチュエータモジュール。
第34条項
上部バネと組み合わせて用いられて、焦点調整機構支持構造体上でレンズとフォーカシングコイルとを懸架する下部バネを更に含み、下部バネが、磁石と4つの固定コイルとの間で4つの磁石上に取り付けられている、第28条項から第33条項のいずれか一条項に記載のアクチュエータモジュール。
第35条項
モバイルコンピューティング装置におけるカメラ構成要素の移動を制御するための装置であって、
回路基板に取り付けられる複数の磁石を含むアクチュエータモジュールであって、
複数の磁石の各磁石が全体にわたって同じ方向に実質的に揃えられた磁領域で分極されている、
アクチュエータモジュールと、
レンズ周りに固着されたコイルと、
を含み、
複数の磁石の各磁石が、レンズ周りに固着されたコイルから生成されるローレンツ力に基づいてレンズの焦点を調整する力に寄与する、装置。
第36条項
回路基板が、フレキシブルプリント回路を含む、第35条項に記載の装置。
第37条項
回路基板が、プリント回路基板を含み、
複数のコイルが、回路基板の平面がアクチュエータの光軸に直交するような向きで固定され、
少なくとも2つのホールセンサが、磁石からプリント回路基板の反対の側の固定コイルのうちの2つの基板中心に取り付けられている、第35条項又は第36条項のいずれか一条項に記載の装置。
第38条項
複数の磁石の各磁石が、分極方向をアクチュエータモジュールの光軸と実質的に直交させてアクチュエータモジュールに取り付けられている、第35条項から第37条項のいずれか一条項に記載の装置。
第39条項
複数の磁石の各磁石が、分極方向をアクチュエータモジュールの光軸と直交させてアクチュエータモジュールに取り付けられている、第35条項から第38条項のいずれか一条項に記載の装置。
第40条項
複数の磁石の各磁石が、アクチュエータの少なくとも1つの平面状の側面に対して45度の角度でアクチュエータモジュールに取り付けられている、第35条項から第39条項のいずれか一条項に記載の装置。
第41条項
カメラ構成要素の移動を制御するための装置であって、
3本の直交軸に沿った小型カメラ内の画像センサに対するレンズの位置を制御するためのアクチュエータモジュールと、
光軸に沿ってレンズを移動するための焦点調整機構と、
を含み、
機構が、それぞれが光軸に対して実質的に平行である複数のワイヤ上で懸架されており、
複数のワイヤのうちの少なくとも1つが、焦点調整機構が光軸に直交する直線方向に移動できるように曲げ変形が可能な形状記憶合金からなる、
装置。
第42条項
複数のワイヤが、機構の各コーナーに1つ配置された、4本のワイヤを更に含む、第41条項に記載の装置。
第43条項
曲げ変形が、他の方向における寄生動作を実質的に防止する曲げ変形を含む、第41条項又は第42条項のいずれか一条項に記載の装置。
第44条項
複数のワイヤが、手振れ補正に必要な直線的な移動を可能にするように焦点調整機構をアクチュエータモジュール支持構造体上に懸架する、第41条項から第43条項のいずれか一条項に記載の装置。
第45条項
複数のワイヤのそれぞれが、曲げ変形が可能な形状記憶合金からなる、第41条項から第44条項のいずれか一条項に記載の装置。
第46条項
複数のワイヤの少なくとも3本が形状記憶合金からなり、
形状記憶合金からなるワイヤのそれぞれが、ワイヤの長さに沿って張力を付与する受動バイアスバネを備えて構成される、第41条項から第45条項のいずれか一条項に記載の装置。
第47条項
形状記憶からなるワイヤのそれぞれが、電流を流すことによってワイヤが加熱された時、又は電流の一部を低減することによって冷却された時に、各ワイヤの長さが変化し、それによって画像センサに対する焦点調整機構とレンズの傾きが制御されるように、ワイヤの長さに沿って張力を付与する受動バイアスバネを備えて構成される、第41条項から第46条項のいずれか一条項に記載の装置。
第48条項
レンズの位置を制御する方法であって、
懸架ワイヤに電流を流して、ワイヤ内の形状記憶合金を膨張させてワイヤを長くすることと、
懸架ワイヤを流れる電流を低減して、ワイヤ内の形状記憶合金を縮小することによってワイヤを短くすることと、
を含む方法。
第49条項
懸架ワイヤに電流を流してワイヤ内の形状記憶合金を膨張させることによってワイヤを長くすることが、ワイヤの長さに沿って張力を付与する受動バイアスバネを備えて構成される焦点調整機構を懸架する複数のコーナーワイヤに同時に電流を流すことを更に含む、第48条項に記載の方法。
第50条項
懸架ワイヤに電流を流してワイヤ内の形状記憶合金を膨張させることによってワイヤを長くすることが、ワイヤの長さに沿って張力を付与する受動バイアスバネを備えて構成される焦点調整機構を懸架する少なくとも3本のコーナーワイヤに電流を流すことを更に含む、第48条項又は第49条項のいずれか一条項に記載の方法。
第51条項
懸架ワイヤに電流を流してワイヤ内の形状記憶合金を膨張させることによってワイヤを長くすることが、ワイヤの長さに沿って張力を付与する受動バイアスバネを備えて構成される焦点調整機構を懸架する少なくとも3本のコーナーワイヤに電流を流すことと、
4本のコーナーワイヤから電流を低減することと、
を更に含み、
第4のコーナーワイヤが形状記憶合金材料で作製されておらず、第4のコーナーワイヤが受動型であり、
第4のコーナーワイヤが、操作負荷時のストレス及び歪み特性において実質的に直線的であり、弾力性を有する、
第48条項から第50条項のいずれか一条項に記載の方法。
第52条項
懸架ワイヤに電流を流してワイヤ内の形状記憶合金を膨張させることによってワイヤを長くすることが、焦点調整機構がレンズの光軸に直交する直線方向に移動できるように曲げ変形が可能な形状記憶合金を含むワイヤに電流を流すことを更に含む、第48条項から第51条項のいずれか一条項に記載の方法。
第53条項
ワイヤの長さに沿って張力を付与する受動バイアスバネを備えて構成された焦点調整機構を懸架する第1のコーナーワイヤと第2のコーナーワイヤとに異なる電流を流すことによってレンズを傾けることを更に含む、第48条項から第52条項のいずれか一条項に記載の方法。
第54条項
焦点調整機構を懸架する第1のコーナーワイヤと第2のコーナーワイヤに異なる電流を流すことによってレンズを傾けることを更に含む、第48条項から第53条項のいずれか一条項に記載の方法。
第55条項
3本の直交する直線軸に沿った小型カメラ内の画像センサに対するレンズの位置を制御することを更に含み、1本の軸が、焦点調整のための光軸に対して平行であり、他の2本の軸が、光軸と直交であり、及び互いに直交している、第48条項から第54条項のいずれか一条項に記載の方法。
第56条項
カメラ構成要素の移動を制御するための装置であって、
光軸に沿ってレンズを移動するための焦点調整機構を含み、
機構が、それぞれが光軸に対して実質的に平行である複数のワイヤ上で懸架されており、
複数のワイヤのうちの少なくとも1つが、焦点調整機構が光軸に直交する直線方向に移動できるように曲げ変形が可能な形状記憶合金からなる、
装置。
第57条項
ワイヤに電流を流すことによって加熱された時、又は電流量を低減することによって冷却された時に各ワイヤの長さが制御されるように、ワイヤの長さに沿って張力を付与する受動バイアスバネを備えて構成される形状記憶合金(SMA)から作製された、少なくとも3本のコーナーワイヤを更に含む、第56条項に記載の装置。
第58条項
焦点調整機構の一部とアクチュエータ支持構造体との間で反応するように構成されている、各ワイヤに対し1本の、少なくとも3本の受動バイアスバネを更に含む、第56条項又は第57条項のいずれか一条項に記載の装置。
第59条項
受動バイアスバネが電流を焦点調整機構にルーティングする、第56条項から第58条項のいずれか一条項に記載の装置。
第60条項
ワイヤのうちの少なくとも1本が、形状記憶合金材料で作製されておらず、ワイヤのうちの少なくとも1本が、操作負荷時のストレス及び歪み特性において受動的で、実質的に直線的で弾性的である、第56条項から第59条項のいずれか一条項に記載の装置。
第61条項
多機能デバイスにおけるカメラレンズについて、多機能デバイスの画像センサに対するカメラレンズの好ましい位置を計算することであって、
画像センサに対するカメラレンズの好ましい位置が、レンズに加わる平均的な力の合計がゼロである時の画像センサに対するカメラレンズの位置である、
好ましい位置を計算することと、
レンズを好ましい位置に移動するために必要なアクチュエータ機構によるレンズの変位を計算することと、
アクチュエータ機構内のモータを用いて、レンズに力を印加して変位を生成することと、
を含む方法。
第62条項
好ましい位置が、レンズアクチュエータ機構内のバネによるカメラレンズの変位が重力によるカメラレンズの変位を相殺する、平衡位置である、第61条項に記載の方法。
第63条項
好ましい位置が、レンズに加わる平均的な力の合計が、ダイナミックレンジ内に含まれるように離散的期間にわたって管理される位置である、第61条項又は第62条項のいずれか一条項に記載の方法。
第64条項
加速度計を用いて、多機能デバイスの向きの変化量が閾値を超えたか判定することと、
多機能デバイスの光センサに対するカメラレンズの新しい平衡位置を計算することと、
レンズを新しい平衡位置に移動するために必要なアクチュエータ機構によるレンズの新しい変位を計算することと、
アクチュエータ機構内のモータを用いて、レンズに力を印加して新しい変位を生成させることと、
を含む方法。
第65条項
加速度計を用いて、多機能デバイスの向きの変化量が閾値を超えたか判定することと、
レンズを平衡位置に移動するために必要なアクチュエータ機構によるレンズの新しい変位を計算することと、
アクチュエータ機構内のモータを用いて、レンズに力を印加して新しい変位を生成することと、
を更に含む、第61条項から第64条項のいずれか一条項に記載の方法。
第66条項
ホールセンサを用いて、多機能デバイスの光センサに対するカメラレンズの位置の変化量が閾値を超えたか判定することと、
多機能デバイスの光センサに対するカメラレンズの新しい平衡位置を計算することと、
レンズを新しい平衡位置に移動するために必要なアクチュエータ機構によるレンズの新しい変位を計算することと、
アクチュエータ機構内のモータを用いて、レンズに力を印加して新しい変位を生成することと、
を更に含む第61条項から第65条項のいずれか一条項に記載の方法。
第67条項
多機能デバイスの光センサに対するカメラレンズの平衡位置を計算することが、ルックバック期間の多機能デバイスの光センサに対するカメラレンズの平均的位置を計算することを更に含む、第61条項から第66条項のいずれか一条項に記載の方法。
第68条項
多機能デバイスの光センサに対するカメラレンズの平衡位置を計算することが、
多機能デバイスの加速度計から多機能デバイスの向きと重力ベクトルを導き出すことと、
スプリングベクトルが、重力ベクトルと大きさが同等で、位置が反対になる位置を計算することと、
を更に含む、第61条項から第67条項のいずれか一条項に記載の方法。
第69条項
多機能デバイスの光センサに対するカメラレンズの平衡位置を計算することが、
加速度計データをフィルタにかけて、多機能デバイスの動きの高周波数動き成分を除去することを含む、多機能デバイスの加速度計から多機能デバイスの向きと重力ベクトルを導き出すことと、
スプリングベクトルが、重力ベクトルに対して大きさが同等で、位置が反対になる位置を計算することと、
を更に含む、第61条項から第68条項のいずれか一条項に記載の方法。
第70条項
少なくとも1つのプロセッサと、
プログラム命令群を含むメモリと、
を含み、プログラム命令群は、
多機能デバイスにおけるカメラレンズについて、多機能デバイスの画像センサに対するカメラレンズの好ましい位置を計算することであって、
画像センサに対するカメラレンズの好ましい位置が、レンズに加わる平均的な力の合計がゼロである時の画像センサに対するカメラレンズの位置である、
好ましい位置を計算することと、
レンズを好ましい位置に移動するために必要なアクチュエータ機構によるレンズの変位を計算することと、
アクチュエータ機構内のモータを用いて、レンズに力を印加して変位を生成することと、
を少なくとも1つのプロセッサによって実行可能である、システム。
第71条項
加速度計を用いて、多機能デバイスの向きの変化量が閾値を超えたか判定する、少なくとも1つのプロセッサによって実行可能なプログラム命令群と、
多機能デバイスの光センサに対するカメラレンズの新しい平衡位置を計算する、少なくとも1つのプロセッサによって実行可能なプログラム命令群と、
レンズを新しい平衡位置に移動するために必要なアクチュエータ機構によるレンズの新しい変位を計算する、少なくとも1つのプロセッサによって実行可能なプログラム命令群と、
アクチュエータ機構内のモータを用いてレンズに力を印加して、新しい変位を生成する、少なくとも1つのプロセッサによって実行可能なプログラム命令群と、
を更に含む、第70条項に記載のシステム。
第72条項
加速度計を用いて、多機能デバイスの向きの変化量が閾値を超えたか判定する、少なくとも1つのプロセッサによって実行可能なプログラム命令群と、
レンズを平衡位置に移動するために必要なアクチュエータ機構によるレンズの新しい変位を計算する、少なくとも1つのプロセッサによって実行可能なプログラム命令群と、
アクチュエータ機構内のモータを用いてレンズに力を印加して、新しい変位を生成する、少なくとも1つのプロセッサによって実行可能なプログラム命令群と、
を更に含む、第70条項又は第71条項のいずれか一条項に記載のシステム。
第73条項
多機能デバイスの光センサに対するカメラレンズの平衡位置を計算する、少なくとも1つのプロセッサによって実行可能なプログラム命令群が、
多機能デバイスの加速度計から多機能デバイスの向きと重力ベクトルとを導き出す、少なくとも1つのプロセッサによって実行可能なプログラム命令群と、
スプリングベクトルが、重力ベクトルと大きさが同等で、位置が反対である位置を計算する、少なくとも1つのプロセッサによって実行可能なプログラム命令群と、
を更に含む、第70条項から第72条項のいずれか一条項に記載のシステム。
第74条項
多機能デバイスの光センサに対するカメラレンズの平衡位置を計算する、少なくとも1つのプロセッサによって実行可能なプログラム命令群が、
多機能デバイスの加速度計から多機能デバイスの向きと重力ベクトルとを導き出す、少なくとも1つのプロセッサによって実行可能なプログラム命令群であって、
導き出す少なくとも1つのプロセッサによって実行可能なプログラム命令群が、加速度計データをフィルタにかけて多機能デバイスの動作の高周波数動き成分を除去する少なくとも1つのプロセッサによって実行可能なプログラム命令群を含む、
導き出す少なくとも1つのプロセッサによって実行可能なプログラム命令群と、
スプリングベクトルが、重力ベクトルと大きさが同等で、位置が反対である位置を計算する、少なくとも1つのプロセッサによって実行可能なプログラム命令群と、
を含む、第70条項から第73条項のいずれか一条項に記載のシステム。
第75条項
プログラム命令群を記憶する永続的コンピュータ可読記憶媒体であって、プログラム命令群が、
多機能デバイスにおけるカメラレンズについて、多機能デバイスの画像センサに対するカメラレンズの好ましい位置を計算することであって、
画像センサに対するカメラレンズの好ましい位置が、レンズに加わる平均的な力の合計がゼロである時の画像センサに対するカメラレンズの位置である、
好ましい位置を計算することと、
レンズを好ましい位置に移動するために必要なアクチュエータ機構によるレンズの変位を計算することと、
アクチュエータ機構内のモータを用いて、レンズに力を印加して変位を生成することと、
を実行する、永続的コンピュータ可読記憶媒体。
第76条項
加速度計を用いて、多機能デバイスの向きの変化量が閾値を超えたか判定することを実行する、コンピュータ実行可能プログラム命令群と、
多機能デバイスの光センサに対するカメラレンズの新しい平衡位置を計算することを実行する、コンピュータ実行可能プログラム命令群と、
レンズを新しい平衡位置に移動するために必要なアクチュエータ機構によるレンズの新しい変位を計算することを実行する、コンピュータ実行可能プログラム命令群と、
アクチュエータ機構内のモータを用いて、レンズに力を印加して、新しい変位を変位することを実行する、コンピュータ実行可能プログラム命令群と、
を更に含む、第75条項に記載の永続的コンピュータ可読記憶媒体。
第77条項
加速度計を用いて、多機能デバイスの向きの変化量が閾値を超えたか判定することを実行する、コンピュータ実行可能プログラム命令群と、
レンズを平衡位置に移動するために必要なアクチュエータ機構によるレンズの新しい変位を計算することを実行する、コンピュータ実行可能プログラム命令群と、
アクチュエータ機構内のモータを用いて、レンズに力を印加して、新しい変位を生成することを実行する、コンピュータ実行可能プログラム命令群と、
を更に含む、第75条項から第76条項のいずれか一条項に記載の永続的コンピュータ可読記憶媒体。
第78条項
ホールセンサを用いて、多機能デバイスの光センサに対するカメラレンズの位置の変化量が閾値を超えたか判定することを実行する、コンピュータ実行可能プログラム命令群と、
多機能デバイスの光センサに対するカメラレンズの新しい平衡位置を計算することを実行する、コンピュータ実行可能プログラム命令群と、
レンズを新しい平衡位置に移動するために必要なアクチュエータ機構によるレンズの新しい変位を計算することを実行する、コンピュータ実行可能プログラム命令群と、
アクチュエータ機構内のモータを用いて、レンズに力を印加して、新しい変位を生成することを実行する、コンピュータ実行可能プログラム命令群と、
を更に含む、第75条項から第77条項のいずれか一条項に記載の永続的コンピュータ可読記憶媒体。
第79条項
光センサに対するカメラレンズの平衡位置を計算することを実行するコンピュータ実行可能プログラム命令群が、ループバック期間時に多機能デバイスの光センサに対するカメラレンズの平均的位置を計算することを実行するコンピュータ実行可能プログラム命令群を更に含む、第75条項から第78条項のいずれか一条項に記載の永続的コンピュータ可読記憶媒体。
第80条項
永続的コンピュータ可読記憶媒体であって、多機能デバイスの光センサに対するカメラレンズの平衡位置を計算することを実行するコンピュータ実行可能プログラム命令群が、
多機能デバイスの加速度計から多機能デバイスの向きと重力ベクトルとを導き出すことを実行するコンピュータ実行可能プログラム命令群と、
スプリングベクトルが、重力ベクトルと大きさが同等で、位置が反対である位置を計算することを実行するコンピュータ実行可能プログラム命令群と、
を更に含む、第75条項から第79条項のいずれか一条項に記載の永続的コンピュータ可読記憶媒体。
Claims (20)
- カメラ構成要素の動きを制御するための装置であって、
複数の磁石を含むアクチュエータモジュールであって、前記複数の磁石の各磁石が全体にわたって同じ方向に実質的に揃えられた磁領域で分極されている、当該アクチュエータモジュールと、
レンズの周りに固着されたコイルと、を備え、
前記複数の磁石の各磁石が、前記コイルから生成するローレンツ力に基づいて前記レンズの焦点を調節する力に寄与する、ことを特徴とする装置。 - 前記複数の磁石が、前記アクチュエータモジュールを含む焦点調整機構の支持構造体に取り付けられており、
前記複数の磁石が、前記焦点調整機構の前記支持構造体に取り付けられた4つの磁石を含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の装置。 - 前記コイルが、電流で駆動され、
前記コイルが、前記レンズ周りで固着され、各磁石の磁場内に取り付けられている、
ことを特徴とする請求項1に記載の装置。 - 前記アクチュエータモジュールに取り付けられた状態の前記複数の磁石の各磁石の分極方向が、前記レンズの光軸に実質的に直交であり、
前記複数の磁石の各磁石の前記分極方向が、前記アクチュエータモジュールの複数の平面状側面の少なくとも1つに対して約45度の角度を成しており、
前記アクチュエータモジュールが、包絡線で実質的に立方体である、
ことを特徴とする請求項1に記載の装置。 - 焦点調整機構が、前記光軸に直交する直線方向に相対移動を実質的に制限する手段によってアクチュエータモジュール支持構造体上に懸架されている、ことを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記複数の磁石の各磁石の漏れ磁場は、電流で駆動された場合4つの追加コイルと相互作用し、
前記4つの追加コイルは、前記光軸に平行な前記漏れ磁場の成分が、前記光軸に直交する方向にローレンツ力を生成することを可能にするように、アクチュエータモジュール支持構造体に固定され、
前記ローレンツ力が、光軸に直交する方向に前記焦点調整機構とレンズの制御された移動を生成する、
ことを特徴とする請求項1に記載の装置。 - 前記アクチュエータモジュールが、3本の直交軸に沿った小型カメラ内の画像センサに対するレンズの位置を制御するためのアクチュエータモジュールであり、1本は、焦点調整のための光軸に対して平行であり、2本は、前記光軸に対して直交であり、ユーザの手振れを補うために互いに直交している、ことを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 小型カメラ内の画像センサに対するレンズの位置を制御するためのアクチュエータモジュールであって、
アクチュエータモジュール支持構造体と、
前記小型カメラの光軸に直交する直線方向に相対移動を制限するように構成された懸架手段によって前記アクチュエータモジュール支持構造体上に懸架された焦点調整機構と、
前記焦点調整機構の支持構造体に取り付けられた複数の磁石と、
を備えることを特徴とするアクチュエータモジュール。 - 前記アクチュエータモジュール支持構造体が、磁性ヨークを含み、
前記複数の磁石が、前記磁性ヨークに取り付けられており
上部バネが、前記磁性ヨークに取り付けられており、
前記上部バネが、レンズとフォーカシングコイルとを懸架するために用いられ、
前記上部バネが前記ヨークから電気的に絶縁されている、
ことを特徴とする請求項8に記載のアクチュエータモジュール。 - 前記上部バネが、第1の部分と第2の部分を含み、
前記第1の部分と前記第2の部分のそれぞれが、前記フォーカシングコイルの対応する端部に接続されて、前記第1の部分と前記第2の部分のそれぞれに異なる電圧が印加された時に前記ヨークから前記フォーカシングコイルを通じて電流を駆動する導電路を形成する、ことを特徴とする請求項9に記載のアクチュエータモジュール。 - 前記アクチュエータモジュールが、前記光軸に直交する方向で視た時に平面で矩形であって、辺が、長い辺と短い辺があるように配置されており、
前記複数の磁石の各磁石と、対応する固定コイルが、前記アクチュエータモジュールの少なくとも1つの辺に対して45度の平面を中心として鏡面対称を呈するように配置されており、
4つの磁石と4つの固定コイルの前記組み合わされた配置が、前記光軸を通り、前記アクチュエータモジュールの少なくとも1つの辺に対して45度の平面を中心として鏡面対称を呈さない、
ことを特徴とする請求項8に記載のアクチュエータモジュール。 - 前記上部バネの前記2つの部分への前記伝導路が前記懸架機構を貫通し、
前記懸架機構が、前記アクチュエータモジュールの固定された支持構造体に対して前記光軸に対して直交する直線方向に移動するように前記焦点調整機構を導く、ことを特徴とする請求項8に記載のアクチュエータモジュール。 - 前記複数の磁石の各磁石が、前記レンズ周りに固着され、各磁石の前記磁場内に取り付けられた、適切な電流で駆動される単一のコイルから生成されるローレンツ力と相互作用するように配置されている、ことを特徴とする請求項8に記載のアクチュエータモジュール。
- 前記上部バネと組み合わせて用いられて、前記焦点調整機構支持構造体上で前記レンズと前記フォーカシングコイルとを懸架する下部バネを更に備え、前記下部バネが、前記磁石と前記4つの固定コイルとの間で前記4つの磁石上に取り付けられている、ことを特徴とする請求項8に記載のアクチュエータモジュール。
- モバイルコンピューティング装置におけるカメラ構成要素の移動を制御するための装置であって、
回路基板に取り付けられた複数の磁石を含むアクチュエータモジュールであって、前記複数の磁石の各磁石が全体にわたって同じ方向に実質的に揃えられた磁領域で分極されている、当該アクチュエータモジュールと、
レンズ周りに固着されたコイルと、
を備え、
前記複数の磁石の各磁石が、レンズ周りに固着された前記コイルから生成されるローレンツ力に基づいて前記レンズの焦点を調整する力に寄与する、ことを特徴とする装置。 - 前記回路基板がフレキシブルプリント回路を含む、ことを特徴とする請求項15に記載の装置。
- 前記回路基板が、プリント回路基板を含み、
前記複数のコイルが、前記回路基板の平面が前記アクチュエータの光軸に直交するような向きで固定され、
少なくとも2つのホールセンサが、前記磁石から前記プリント回路基板の反対の側の前記固定コイルのうちの2つの基板中心に取り付けられている、ことを特徴とする請求項15に記載の装置。 - 前記複数の磁石の各磁石が、分極方向を前記アクチュエータモジュールの光軸と実質的に直交させて前記アクチュエータモジュールに取り付けられている、ことを特徴とする請求項15に記載の装置。
- 前記複数の磁石の各磁石が、分極方向を前記アクチュエータモジュールの光軸と直交させて前記アクチュエータモジュールに取り付けられている、ことを特徴とする請求項15に記載の装置。
- 前記複数の磁石の各磁石が、前記アクチュエータの少なくとも1つの平面状の側面に対して45度の角度で前記アクチュエータモジュールに取り付けられている、ことを特徴とする請求項15に記載の装置。
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