KR20100015320A - 휴대용 카메라에서 안정화된 영상을 제공하기 위한 장치 - Google Patents

휴대용 카메라에서 안정화된 영상을 제공하기 위한 장치 Download PDF

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베니 스바르달
토마스 스패트체크
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포라이트 에이에스
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Abstract

본 발명은 가요성 렌즈 본체에 부착된 액츄에이터를 활성화시켜 가요성 렌즈를 관통하는 광학축의 방향을 변경함으로써 영상 안정화를 제공하며, 여기서 액츄에이터에 인가된 전압의 양은 요잉 및 피칭 이동을 각각 감지하는 모션 센서에 의해 제공되는 신호에 비례한다.
영상 안정화(image stabilization), 압전 액츄에이터(piezo electric actuator), 가요성 렌즈 본체(flexible lens body), 추적 장치(tracking device), 프리즘(prism)

Description

휴대용 카메라에서 안정화된 영상을 제공하기 위한 장치 {A DEVICE FOR PROVIDING STABILIZED IMAGES IN A HAND HELD CAMERA}
본 발명은 휴대용 디지털 카메라의 영상 안정화에 관한 것으로, 특히 가요성 렌즈 본체에 부착되는 액츄에이터에 제어 신호를 인가하여 영상 안정화를 제공하는 장치에 관한 것이다. 여기서, 액츄에이터에 의한 가요성 렌즈 본체의 압착(squeezing)은 휴대용 카메라의 의도치 않은 움직임 또는 진동의 영향을 방지하는 제어 신호에 따라 렌즈 본체를 관통하는 광학축의 방향을 바꿔준다.
셔터 속도가 제한되어 있기 때문에, 통상적으로 손의 떨림, 지면이나 건물 바닥의 진동, 또는 카메라, 예컨대 스틸 사진 카메라나 비디오 카메라를 지지하는 카메라 스탠드나 사람으로부터의 또는 이들을 통한 기타 유사한 작은 급속한 움직임들은 사진을 흐려지게(blurring) 하는 의도치 않은 움직임이 되며, 카메라의 의도치 않은 움직임에 의해 영상 씬(image scene)은 영상 센서 위를 휩쓸고 지나가게 된다. 이러한 의도치 않은 움직임을 보상하기 위해, 매우 빠른 셔터 속도가 사용될 수 있다. 그러나, 보다 빠른 셔터 속도에서는 보다 적은 빛이 포획되기 때문에, 이는 카메라의 낮은 선명도 임계치(brightness threshold)에 영향을 미친다. 또한, 셔터가 얼마나 빨리 이동될 수 있는지에 관해서는 물리적인 한계가 있다. 또한, 디지털 카메라는 카메라의 최대 가능 셔터 속도에 영향을 미치는 해독 속도(read-out speed) 및 배경 노이즈 레벨과 관련된 문제를 가지고 있다. 캡쳐 및 저장된 디지털 영상을 후처리하기 위한 소프트웨어 시스템 또는 하드웨어 시스템 중 어느 하나에 의해, 또는 하드웨어와 실시간 소프트웨어(real time software)의 조합으로, 캡쳐된 영상에서 의도치 않은 움직임을 제거 또는 보정하여 영상 안정화를 제공하는 몇 가지 솔루션이 종래의 기술 분야에 공지되어 있다.
디지털 카메라(스틸 사진 및 비디오 카메라)의 영상 안정화를 위한 최근 공지된 방법들은 통상적으로 광 경로 내에 삽입되는 광학 렌즈 요소를 사용하며, 광학 렌즈 요소는 외부 모터, 예를 들어 압전 액츄에이터, 보이스 코일(voice coil) 또는 스텝 모터에 의해 구동되는 기계적 메커니즘에 의해 측방향으로 이동되고 많은 부품들과 복잡하게 배열되는 특징이 있다. 예를 들어, 자이로(gyro)는, 의도치 않은 움직임에 대향하는 방향으로 광학 렌즈 요소를 이동시켜, 의도치 않은 움직임을 방지하는 제어 신호를 제공하는 신호를 제공할 수 있다. 종래 기술의 다른 방법은 소프트웨어 알고리즘을 사용하며 영상을 캡쳐한 이후에 영상의 흐려짐을 감소시키지만, 이러한 구성(scheme)은 캡쳐된 영상 프레임의 개선된 광학 품질을 제공하지 않고 사진의 품질을 보다 감소시키는 다른 영상물을 대신해서 도입한다.
기계적으로 구동되는 메커니즘을 제공하는 종래 기술의 솔루션은, 카메라 시스템을 보다 크고 조립하는데 더 복잡하게 만든다. 또한, 많은 수의 부품들은 신뢰도 위험성을 내포하고 있다. 영상 분석을 제공하고, 캡쳐 및 저장된 디지털 영상을 필터링하는 소프트웨어 솔루션은, 영상의 불필요한 부분을 잘라내고(crop), 그런 다음 의도치 않은 움직임을 숨기기 위해 흔히 영상의 에지에서 손실된 영상 부분을 외삽한다(extrapolate). 천문학에서는, 관측되는 천체 물체의 외관상 움직임에 대한 온라인 분석에 기초하여 영상이 캡쳐되는 동안, CCD 칩 자체 내에서 실제로 영상을 바꾸는 직교 변환(orthogonal transfer) CCD 칩이 흔히 사용된다. 소니, 니콘, 코니카 미놀타 등과 같은 카메라 제조업자들에 의해 제공되는 솔루션은, 어느 영상 센서를 기계적으로 이동시키거나, 의도치 않은 작은 급속한 움직임의 발생 및 방향을 모두 감지하는 회전 센서(gyroscopic sensor)에 의해 제공되는 제어 신호에 따라 이동되는 부양 렌즈 요소(floating lens element)를 구비한다. 여기서 의도치 않은 움직임은 움직이는 속도, 방향 및 강도(가속도 및 기간)와 관련하여 미리 설정된 임계 레벨을 넘는 센서 신호를 제공함으로써 특징지워진다.
가요성 렌즈 본체에 대한 최근의 개발은 자동 초점 기능을 구비한 콤팩트 렌즈 조립체를 제공한다. 예를 들어, 노르웨이 특허 출원 제20070803호 및 제20065238호는 이러한 장치들의 예시를 제공한다. 본 발명자들은 이러한 형태의 가요성 렌즈 조립체는 영상 안정화를 위한 시스템을 단순하고, 콤펙트하며, 쉽게 제조하도록, 수정되고 사용될 수 있다는 것을 인식해왔다. 본 발명에 따른 광학 영상 안정기(optical image stabilizer)는 가요성 렌즈 본체와 접촉하는 액츄에이터를 제공함으로써 종래 기술 분야의 솔루션의 복잡성을 극복하며, 가요성 렌즈 본체는 의도치 않은 급속한 움직임의 이동을 방지하도록 렌즈 본체를 관통하는 광학축의 방향, 및 영상 센서의 표면과 광학축 사이의 교차점의 위치를 바꾸어 준다. 광학축 방향을 바꾸는 것은 모션 센서, 예를 들어 종래 기술 분야에 알려진 바와 같 은 회전 센서 시스템에 의해 제공되는 제어 신호에 따라 액츄에이터를 활성화시켜 가요성 렌즈 본체를 "압착함"으로써 달성된다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 가요성 렌즈 조립체에 의해 제공되는 영상 안정기는 웨이퍼 레벨 제조(wafer level manufacturing)에 적합하며, 이는 새로운 부류의 전자동 통합 카메라 솔루션(fully automated integrated camera solution)을 가능하게 한다.
본 발명에 따른 장치의 일 실시예에 따르면, 장치가 움직임을 보정하기 때문에, 실시예에서 콤펙트 카메라, 예컨대 휴대폰용 카메라는 의도치 않은 작은 급속한 이동으로 인해 흐려지는 현상을 증가시키지 않으면서 노출 시간을 증가시킬 수 있다. 예를 들어 CMOS 디지털 카메라에서 노출 시간을 증가시키는 것은, 어두운 상태에서 촬영된 사진에서 노이즈 레벨에 대해 강하게 증가된 신호, 즉 보다 적은 배경 노이즈를 의미하며, 요구되는 선명도를 위해 사용되는 임계치를 감소시킨다. 또한, 그것은, 보다 낮은 F 값(F-number) 솔루션과 비교해, 카메라가 보다 높은 F 값으로 여전히 동일한 양의 빛(보다 긴 시간 동안)을 포획할 수 있도록 설계될 수 있다는 것을 의미하며, 이는 현재 종래 기술의 렌즈와 비교해 카메라 렌즈의 크기, 복잡성 및 비용을 감소시켜줄 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 휴대용 카메라에서 안정화된 영상을 제공하기 위한 장치는 하나 이상의 액츄에이터 사이에 배열되는 가요성 렌즈 본체를 포함하고, 하나 이상의 액츄에이터는 인가된 전압이 하나 이상의 액츄에이터를 활성화시킬 때 가요성 렌즈 본체를 압착하며, 여기서 활성화 전압은 카메라의 요잉 및 피칭 이동을 각각 감지하는 모션 센서에 의해 제공되는 신호에 비례하여 렌즈 본체를 통과하는 빛의 방향을 변경한다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 장치는 투명 지지부의 상부에 투명 폴리머로 채워지는 공동을 둘러싸는 측벽을 포함하며, 여기서 절곡성 투명 커버는 중심에 부착되는 투명 프리즘을 포함하는 폴리머 및 측벽의 상부에 배열되고, 중심에 부착되는 투명 프리즘은 투명 커버의 상부에 위치되는 압전 액츄에이터 사이에 위치된다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 장치는 실린더형 렌즈로 형성되는 중심에 부착되는 프리즘을 포함하며, 여기서 2개의 개별 압전 액츄에이터는 실린더형 렌즈의 양 측면에 하나씩 배열되고, 장치를 통과하는 빛의 1차원 변위를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 중심에 부착되는 프리즘은 구형 렌즈이며, 여기서 4개의 개별 압전 소자는 구형 렌즈 주위에 4각 패턴으로 배열되고 장치를 통과하는 빛의 2차원 변위를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 장치는 회전 센서인 모션 검출기를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 장치는 신호 레벨이 미리 설정된 임계 레벨을 넘을 때에만 신호를 제공하는 모션 검출기를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 장치가 장치를 통해 관측되는 빠르게 이동하는 물체의 움직임을 따라가기 위해 이동될 때, 모션 검출기로부터의 신호는 영상 센서 표면 상의 실질적으로 동일한 위치에 물체를 투영하는 추적 장치로부터의 신호와 결합된다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 휴대용 카메라에서 안정화된 영상을 제공하기 위한 장치는 하나 이상의 액츄에이터 사이에 배열되고 외향면에 광 반사 코팅을 구비하는 가요성 본체를 포함하고, 하나 이상의 액츄에이터는 인가된 전압이 하나 이상의 액츄에이터를 활성화시킬 때 가요성 본체를 압착하며, 여기서 활성화 전압은 카메라의 요잉 및 피칭 이동을 각각 감지하는 모션 센서에 의해 제공되는 신호에 비례하여 본체에 의해 반사되는 입사광의 방향을 변경한다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 장치는 지지부의 상부에 폴리머로 채워지는 공동을 둘러싸는 측벽을 포함하며, 여기서 절곡성 커버는 측벽의 상부에 배열되고, 폴리머는 중심에 부착되는 본체를 포함하며, 본체는 본체의 외향면에 반사 코팅을 구비하여 커버의 상부에 위치되는 압전 액츄에이터 사이에 위치된다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 2개의 개별 압전 액츄에이터는 중심에 부착되는 본체의 양 측면에 하나씩 배열되고, 장치로부터 반사되는 입사광의 1차원 변위를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 4개의 개별 압전 액츄에이터는 중심에 부착되는 본체 주위에 4각 패턴으로 배열되고, 장치로부터 반사되는 입사 광의 2차원 변위를 제공한다.
도 1은 카메라의 영상 안정화 장치에 대한 종래 기술의 일례를 도시한다.
도 2는 카메라의 영상 안정화 장치에 대한 종래 기술의 다른 예를 도시한다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예를 도시한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예를 도시한다.
도 5는 자동 초점 기능을 포함하는 본 발명의 다른 실시예를 도시한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예를 도시한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예를 도시한다.
도 1은, 종래 기술 분야에 공지된 바와 같이 모션 센서 요소로부터의 신호에 따라 렌즈 요소를 이동시키는 영상 안정기(image stabilizer)의 구조 배열을 도시한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 카메라 하우징(10)은 요잉(yawomg)으로 표시된 Y축 주위로, 그리고/또는 피칭(pitching)으로 표시된 X축 주위로 의도치 않게 수평으로 이동될 수 있다. Y축 방향을 따라 위치되는 각속도 센서(1)는 요잉을 감지하며, X축을 따라 위치되는 다른 속도 센서(2)는 피칭을 감지한다. 이러한 센서들로부터의 신호 크기에 따라, 각각의 액츄에이터(11, 12)는 VR 렌즈 요소를 X축 및 Y축 방향으로 각각 이동시켜, 각속도 검출기(1, 2)에 의해 검출된 의도치 않은 움직임을 보정한다.
도 2는, 회전 신호 처리(gyroscopic signal processing)에 따라 CCD 영상 센서 칩(CCD image sensor chip)을 이동시키는 영상 안정화 시스템의 원리를 도시한다.
당업자는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 이러한 구성이 비록 영상 안정화 문제에 대한 기능적인 솔루션은 제공할지라도, 실제로는 제조하기 어려운 복잡한 솔루션임을 이해한다. 영상 안정화를 제공하는데 핵심적인 문제는, 이와 같은 의도치 않은 동작을 검출하는 것이 아니라, 검출된 의도치 않은 동작에 대한 방지 동작(counteracting motion)으로, 광학축의 빛과 영상 센서의 표면 사이의 교차점의 이동을 조정(arrange)하는 것이다. 예를 들어 최신 반도체 기술 및 마이크로 전자 기계 시스템(MEMS) 등은, 당업자에게 공지된 바와 같이, 예컨대 디지털 카메라 내에 쉽게 통합될 수 있는 소형 회전 센서를 제공하기 위한 능력을 제공한다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예를 도시한다. 본 발명에 따라, 렌즈 조립체를 관통하는 광학축의 이동을 교정하는 것은 도 3a에 도시된 바와 같은 배열에 의해 달성될 수 있다. 투명한 가요성 폴리머는, 2개 이상의 압전 액츄에이터(24) 사이에서 중심에 위치되는 투명 프리즘(25)과 함께 배열되는 얇은 절곡성 투명 커버(26; 예를 들어, 얇은 유리판), 벽(22) 및 투명 지지부(23)에 의해 둘러싸인 공동(21)에 배열된다. 예를 들어, 2개의 압전 액츄에이터 중 하나에 음의 전압이 인가되고 나머지 압전 액츄에이터에 양의 전압이 인가될 때, 투명 프리즘(25)은 도 3b에 도시된 바와 같이 기울어진다. 당업자에 의해 쉽게 이해될 수 있는 바와 같이, 압전 액츄에이터에 인가되는 전압을 조절함으로써, 기울어지는 양 및 이에 따른 조립체를 관통하는 광학축의 변위는 모션 센서에 의해 제어될 수 있으며, 모션 센서는 검출된 의도치 않은 움직임에 따르는 신호를 제공하고 이에 의해 영상 센서의 표면과 광학축 사이의 교차점의 위치를 이동시킴으로서 그러한 의도치 않은 움직임을 방지하기 위한 수단을 제공한다. 필요한 이동량은 도 1에 도시된 장치와 영상 센서의 표면(도시되지 않음) 사이의 거리에 비례한다. 이러한 원리의 실제 실시예에서, 압전 액츄에이터에 인가된 전압의 양은 당업자에게 공지된 바와 같이 프로그래머블(programmable) 전압원, 프로그래머블 또는 고정 감쇠기(fixed attenuatior) 등에 의해 축척(scale)될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예를 도시한다. 도 3a 및 도 3b의 프리즘(25)은 본체(30; 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 프리즘이 될 수 있다)로 대체되어 있고, 본체(30)의 외향면은 광반사 물질로 코팅되어 있다. 압전 액츄에이터(24)가 본체(30)를 기울이고 있을 때, 본체(30)의 반사면에 입사한 빛은 그것의 반사 방향을 변경한다. 당업자에 의해 쉽게 이해될 수 있는 바와 같이, 이러한 배열은 본체(30)로부터 반사된 빛과 영상 센서 표면 사이의 교차점을 조절하여, 예컨대 모션 센서에 의해 검출되는 의도치 않은 움직임의 영향을 방지하기 위해 사용될 수 있다. 압전 액츄에이터에 인가되는 전압의 양은 의도치 않은 움직임을 방지하기 위해 교차점을 이동시키는데 필요한 변위량에 비례한다.
도 5는 압전 액츄에이터(24)에 전압을 제공하기 위해 전자 회로가 어떻게 배열될 수 있는지에 대한 예를 도시한다. 실제 전자 회로 또는 회로의 구성은 의도치 않은 움직임을 검출하기 위해 사용되는 센서의 형태에 의존할 수 있다.
그러나, 전자 회로가 검출된 의도치 않은 움직임의 영향을 방지하는 본체(30) 또는 프리즘(25)의 기울어짐을 제공하는 방식으로 액츄에이터 상에 전압을 인가하는 동안, 아날로그 및 디지털 구성요소와 같은 개별 구성요소(discrete component) 뿐만 아니라 디지털 신호 프로세서, 마이크로 컨트롤러 및 마이크로 프로세서를 포함하는 임의의 형태의 센서 및 전자 회로가 사용될 수 있다는 것은 본 발명의 범위에 속한다.
도 6은, 자동 초점 기능을 제공하는 렌즈 조립체와 함께, 도 3에 도시된 바와 같은 영상 안정화 장치를 포함하는 다른 실시예를 도시한다. 전자 회로는 영상 안정화 신호 및 초점의 이동을 제공하도록 배열된다. 자동 초점 기능을 제공하는 렌즈 장치는 예컨대 노르웨이 특허 출원 제20070803호에 개시되어 있다.
도 7은 프리즘(25) 또는 본체(30)의 1차원 경사 또는 2차원 경사를 제공하는 액츄에이터(24)의 다른 형상 사이에 각각 프리즘[25; 또는 광반사 물질로 코팅된 본체(30)]을 배열하는 다른 실시예를 도시한다. 도 7a는 1차원 경사 능력(tilting capability)을 도시하며, 도 7b 및 도 7c는 2차원 경사 능력을 도시한다. 만일 도 7a에 도시된 배열이 요잉 및 피칭을 방지하기 위해 사용되는 것이라면, 도 7a에 도시된 바와 같은 2개의 실시예의 스택이 제공될 수 있으며, 여기서 예컨데 실시예 중 하나는 요잉을 제어하고 나머지는 피칭을 제어한다.
앞서 개시된 본 발명의 다른 실시예는, 카메라 또는 비디오 레코더에 있는 영상 센서의 표면과, 렌즈 본체를 통과하는 빛(또는 반사된 빛의 방향) 사이의 교차점의 제어를 제공한다. 본 발명의 다른 태양에 따라, 의도된 다른 움직임은, 의도치 않은 움직임이 영상에 제공할 수 있는 것과 동일한 형태의 흐려짐 현상(blurriness)을 야기할 수 있다. 이러한 의도된 급속한 움직임은, 예를 들어 빠르게 달리는 포뮬러 1 경주 자동차와 같이 사진 촬영 또는 비디오 녹화되는 빠르게 이동하는 물체에서 기인한다. 본 발명의 다른 실시예에 따라, 본 발명에 따른 압전 액츄에이터에 정전압(regulating voltage)을 제공하기 위해 추적 장치가 사용될 수 있다. 빠르게 이동하는 물체가 사진 촬영되거나 비디오 카메라에 의해 촬영될 때, 카메라를 들고 있는 사람은 물체의 이동에 따라 이동 방향으로 카메라를 돌려 물체를 따라가야만 한다. 빠르게 이동하는 물체의 높은 속도로 인해, 이것은 카메라의 흔들림(jogging movement)을 야기할 수 있다. 이러한 흔들림은 영상의 흐려짐 현상으로서 영상 또는 비디오 스트림에 그 자체가 나타날 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 추적 장치가 예컨대 도 3a 또는 도 4a에 도시된 바와 같은 본 발명의 일 실시예와 함께 사용되며, 이는 빠르게 이동하는 물체를 사진 촬영하거나 비디오 촬영하는 것과 관련된 문제를 제거할 것이다. 당업자에게 공지된 바와 같이, 추적 장치로 인해 카메라 또는 비디오 레코더를 포함하는 시스템의 조작자는 마커(커서)를 카메라 또는 비디오 레코더를 통해 관측되는 물체에 로크(lock)할 수 있으며, 이에 의해 마크된 물체가 씬(scene)을 가로질러 이동할 때 카메라 또는 비디오 레코더를 회전시킴으로써 시스템이 "따라갈(follow)" 수 있게 된다. 카메라 또는 비디오 레코더의 회전은 카메라에 부착된 카메라 플랫폼에 의해 제공되며, 카메라는 카메라 후방에 있는 영상 센서의 표면을 가로지르는 로킹 마커의 검출된 이동(및 이에 의한 로크된 물체의 이동)에 관한 신호에 의해 제어되는 모터를 포함한다. 당업자에게 공지된 바와 같이, 로킹은, 마커가 가리키는 물체의 윤곽을 검출하고 그 다음 로크된 물체의 에지 영역에서 픽셀의 변화값을 검출하여 윤곽의 임의의 방향으로의 이동을 검출하는 소프트웨어에 의해 얻어질 수 있다. 로크된 물체가 영상 센서 표면의 경계 밖으로 이동할 때, 물체가 여전히 영상 센서의 표면 내에 있도록 카메라 또는 비디오 레코더 플랫폼을 이동시키는 신호가 발생된다.
본 발명의 발명자들은, 물체에 마커를 로킹하는 이러한 원리들은 빠르게 이동하는 물체를 사진 촬영 또는 비디오 촬영하는 문제를 방지하기 위해 본 발명의 실시예들과 함께 이용될 수 있다는 것을 인식해 왔다. 본 발명에 따른 추적 장치는 종래 기술 분야에 공지된 바와 같이 물체의 선택 및 로킹하는 메커니즘을 포함한다. 예를 들어, 디지털 카메라의 뷰파인더(viewfinder)를 통해 로킹할 물체를 선택하기 위해, 커서가 사용될 수 있다. 그러나, 본 발명의 이러한 실시예는 구동식 카메라 플랫폼(motorized camera platform)을 포함하지 않는다. 빠르게 이동하는 물체가 카메라의 영상 센서 표면을 가로질러 이동하기 시작할 때, 로크된 물체의 속도, 방향 및 강도(가속도)와 같은 로크된 물체의 이동 정보를 제공하는 추적 장치에서 신호가 발생된다. 이러한 정보를 본 발명에 따른 압전 액츄에이터에 인가되는 전압으로 변환함으로써, 영상화된 물체 그 자체가 항상 영상 센서의 표면의 동일한 영역에 투영되도록, 빠르게 이동하는 물체의 움직임이 방지된다. 물체가 이동하기 시작할 때, 예컨대 물체가 카메라의 뷰파인더의 밖으로 이동할 때, 카메라를 들고 있는 사람은 카메라를 이동시켜 물체를 따라갈 것이다. 그러나, 이러한 실시예는 영상 센서의 표면에서 동일한 영역에 물체를 로크하기 때문에, 통상적으로 영상에 흔들림 느낌(jogging sensation)을 제공하는 손에 의한 이러한 후속 이동은 제거된다.
본 발명의 다른 태양에 따라, 본 발명의 실시예는 웨이퍼 레벨 제조(wafer level manufacturing)에 의해 제공될 수 있다. 본 발명에 따른 제조의 예에 따라, 본 발명에 따른 복수의 장치들은, 복수의 측벽(22)을 투명 지지부(23)의 상부에, 예컨데 메트릭스 패턴으로 제공함으로써 형성될 수 있다. 그런 다음, 폴리머가 메트릭스 패턴에 의해 형성되는 복수의 공동 내에 채워질 수 있다. 그 후에, 유리 커버(26)가 측벽 메트릭스 및 폴리머 위에 조립될 수 있다. 유리 프리즘(25)은, 유리 커버가 폴리머 및 측벽 메트릭스 위에 배열되기 전에, 유리 커버(26)의 일체화된 부분이 되거나, 유리 커버(26)에 조립될 수 있다. 복수의 유리 프리즘(25)은, 메트릭스 패턴에 의해 제공되는 측벽(26)에 의해 경계를 이루는 공동과 일치하는 위치에서, 유사한 메트릭스 패턴으로 유리 커버(26)에 배열될 수 있다. 마찬가지로, 당업자에게 공지된 바와 같이, 압전 액츄에이터(24)는, 유리 커버를 측벽(26) 위에 조립하기 전 또는 후에, 유리 커버(26)에 배열될 수 있다. 조립 공정이 완료된 후에, 메트릭스 패턴에 있는 각각의 장치는, 메트릭스 패턴에 의해 제공되는 각각의 장치를 둘러싸는 측벽(22)의 각 단면의 중심에서 메트릭스 방향을 따라 절단함으로써, 개별화될 수 있다.

Claims (13)

  1. 휴대용 카메라에서 안정화된 영상을 제공하기 위한 장치이며,
    하나 이상의 액츄에이터 사이에 배열되는 가요성 렌즈 본체를 포함하고,
    상기 하나 이상의 액츄에이터는, 인가된 전압이 하나 이상의 액츄에이터를 활성화시킬 때 상기 가요성 렌즈 본체를 압착하며,
    활성화 전압은, 카메라의 요잉 및 피칭 이동을 각각 감지하는 모션 센서에 의해 제공되는 신호에 비례하여 상기 렌즈 본체를 통과하는 빛의 방향을 변경하는 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    투명 지지부의 상부에 투명 폴리머로 채워지는 공동을 둘러싸는 측벽을 포함하며,
    절곡성 투명 커버는, 중심에 부착되는 투명 프리즘을 포함하는 상기 투명 폴리머 및 상기 측벽의 상부에 배열되고,
    중심에 부착되는 투명 프리즘은 상기 투명 커버의 상부에 위치되는 압전 액츄에이터 사이에 위치되는 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 중심에 부착되는 프리즘은 실린더형 렌즈이며,
    2개의 개별 압전 액츄에이터는 실린더형 렌즈의 양 측면에 하나씩 배열되고, 상기 장치를 통과하는 빛의 1차원 변위를 제공하는 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 중심에 부착되는 프리즘은 구형 렌즈이며,
    4개의 개별 압전 소자는 상기 구형 렌즈 주위에 4각 패턴으로 배열되고, 상기 장치를 통과하는 빛의 2차원 변위를 제공하는 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    모션 검출기는 회전 센서인 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    신호 레벨이 미리 설정된 임계 레벨을 넘을 때에만, 모션 검출기가 신호를 제공하는 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 장치가 상기 장치를 통해 관측되는 빠르게 이동하는 물체의 움직임을 따라가기 위해 이동될 때, 모션 검출기로부터의 신호가, 영상 센서 표면 상의 실질적으로 동일한 위치에 물체의 투영을 제공하는 추적 장치로부터의 신호와 결합되는 장치.
  8. 휴대용 카메라에서 안정화된 영상을 제공하기 위한 장치이며,
    하나 이상의 액츄에이터 사이에 배열되는 외향면에 광 반사 코팅을 구비한 가요성 본체를 포함하고,
    상기 하나 이상의 액츄에이터는, 인가된 전압이 하나 이상의 액츄에이터를 활성화시킬 때 상기 가요성 본체를 압착하며,
    활성화 전압은, 카메라의 요잉 및 피칭 이동을 각각 감지하는 모션 센서에 의해 제공되는 신호에 비례하여 상기 본체에 의해 반사되는 입사광의 방향을 변경하는, 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    지지부의 상부에 폴리머로 채워지는 공동을 둘러싸는 측벽을 포함하며,
    절곡성 커버는, 상기 본체의 외향면에 반사 코팅을 구비하여 중심에 부착되는 본체를 포함하는 상기 폴리머 및 상기 측벽의 상부에 배열되고,
    상기 본체는 상기 커버의 상부에 위치되는 압전 액츄에이터 사이에 위치되는, 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    2개의 개별 압전 액츄에이터는 상기 중심에 부착되는 본체의 양 측면에 하나씩 배열되고, 상기 장치로부터 반사되는 입사광의 1차원 변위를 제공하는 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    4개의 개별 압전 액츄에이터는 상기 중심에 부착되는 본체 주위에 4각 패턴으로 배열되고, 상기 장치로부터 반사된 입사광의 2차원 변위를 제공하는 장치.
  12. 제8항에 있어서,
    모션 검출기는 회전 센서인 장치.
  13. 제8항에 있어서,
    신호 레벨이 미리 설정된 임계 레벨을 넘을 때에만, 모션 검출기가 신호를 제공하는 장치.
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