KR20220126781A

KR20220126781A - 광학 이미징 시스템, 광학 이미지 안정화를 수행하는 방법

Info

Publication number: KR20220126781A
Application number: KR1020227029599A
Authority: KR
Inventors: 마사루 우노
Original assignee: 베이징 시아오미 모바일 소프트웨어 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2020-11-10
Filing date: 2020-11-10
Publication date: 2022-09-16
Anticipated expiration: 2040-11-10
Also published as: KR102820904B1; EP4244669A4; JP7398573B2; EP4244669A1; US20220404635A1; JP2023516292A; US12320990B2; CN115151851A; WO2022099478A1; CN115151851B

Abstract

광학 이미징 시스템(10) 및 광학 이미지 안정화를 수행하는 방법. 광학 이미징 시스템(10)은 광학 이미징 시스템(10)의 위치 자세 정보를 획득하는 센서; 광학 렌즈 컴포넌트(13); 및 위치 자세 정보를 기반으로 광경로를 변경하는 이미지 안정화 메커니즘(14)을 포함한다. 이미지 안정화 메커니즘(14)은 제1 광학 소자(140); 제1 광학 소자(140)를 서포트하는 서포트 프레임(145); 위치 자세 정보를 기반으로 선형 구동력을 생성하는 구동 메커니즘(141); 및 제1 광학 소자(140)를 적재한 서포트 프레임(145)이 축선에 대해 이동되어 광경로를 변경하도록 선형 구동력을 회전 구동력으로 전환하는 전환 부재(142)를 포함한다.

Description

광학 이미징 시스템, 광학 이미지 안정화를 수행하는 방법

본 발명은 이미징 기술에 관한 것으로, 특히 광학 이미징 시스템 및 광학 이미지 안정화를 수행하는 방법에 관한 것이다.

최근 몇 년 동안, 점점 더 많은 일반 사람들이 카메라를 사용하여 사진을 찍는다. 사용자가 손으로 카메라를 잡고 사진을 찍을 때, 사용자의 손이 상대적으로 긴 노출 기간에서 임의로 이동할 수 있기 때문에, 원치않는 카메라의 이동은 불가피하다. 이에 따라, 이미지 품질이 저하될 수 있다. 따라서, 광학 이미지 안정화가 이미징에서 중요한 작업이 되었다. 그러나, 기존의 광학 이미지 안정화 기술에서, 자세 불일치 문제 및 공진 문제가 발생하기 쉽고, 또는 왜곡 문제가 발생할 수 있다.

따라서, 자세 불일치 문제, 공진 문제 또는 왜곡 문제를 일으키지 않고, 광학 이미지 안정화를 수행할 수 있는 이미징 시스템을 제공할 필요가 있다.

본 발명의 실시예는 광학 이미징 시스템 및 광학 이미징 안정화를 수행하는 방법을 제공하여, 이미지 품질을 향상시킨다.

본 발명의 제1 측면에서, 광학 이미징 시스템을 제공한다. 광학 이미징 시스템은, 광학 이미징 시스템의 위치 자세 정보를 획득하도록 구성되는 센서; 광을 수신하여 이미징하도록 구성되는 광학 렌즈 컴포넌트; 및 위치 자세 정보를 기반으로, 광학 이미징 시스템의 이동을 보상하도록 구성되는 이미지 안정화 메커니즘을 포함한다. 이미지 안정화 메커니즘은 광경로를 변경하여 광학 렌즈 컴포넌트를 향하도록 구성되는 제1 광학 소자; 제1 광학 소자를 서포트하도록 구성되는 서포트 프레임; 위치 자세 정보를 기반으로 선형 구동력을 생성하도록 구성되는 구동 메커니즘; 및 선형 구동력을 회전 구동력으로 전환하여 제1 광학 소자가 축선에 대해 이동되어 광경로를 변경하도록 구성되는 전환 부재를 포함한다.

일부 실시예에서, 전환 부재는 홀을 구비하고, 회전판에 수직인 회전 축선을 중심으로 회전 가능하도록 구성되는 회전판; 및 원추형 돌기를 구비하고, 원추형 돌기가 홀에 삽입될 수 있도록 회전판을 향해 이동 가능하도록 구성되는 생크를 포함한다. 원추형 돌기가 홀에 삽입된 상태에서, 생크가 선형 구동력에 의해 회전판과 평행하는 제1 라인을 따라 이동할 경우, 회전판이 구동되어 회전판에 수직인 회전 축선을 중심으로 회전하므로, 제1 광학 소자가 회전 축선을 중심으로 회전하도록 한다. 회전판에서의 제1 라인의 프로젝션 라인은 회전 축선과 교차하지 않는다.

일부 실시예에서, 전환 부재는 구동 메커니즘이 선형 구동력을 생성할 때 력을 인가하여 생크가 회전판을 향해 이동되도록 구동하는 탄성 컴포넌트를 더 포함한다.

일부 실시예에서, 회전판에서의 제1 라인의 프로젝션 라인은 회전 축선과 교차하지 않는다.

일부 실시예에서, 구동 메커니즘은 2개의 구동 메커니즘을 포함하고, 이미지 안정화 메커니즘은 2개의 구동 메커니즘에 각각 대응되는 2개의 전환 부재를 포함한다. 제1 전환 부재의 회전판은 제1 광학 소자에 부착되고, 제1 광학 소자가 회전판의 회전에 의해 광 입사면과 평행하고 광학 이미징 시스템의 광축에 수직인 제1 축선을 중심으로 회전할 수 있도록, 광학 이미징 시스템의 광축과 평행하고 제1 광학 소자의 광 입사면에 수직하게 배치된다. 제2 전환 부재의 회전판은 서포트 프레임에 부착되고, 서포트 프레임이 회전판의 회전에 의해 광축을 중심으로 회전하여 제1 광학 소자가 광축을 중심으로 회전할 수 있도록, 광학 이미징 시스템의 광축에 수직하게 배치된다.

일부 실시예에서, 광학 렌즈 컴포넌트는 고정된 제1 렌즈 컴포넌트, 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트 및 이동 가능한 제3 렌즈 컴포넌트를 포함한다. 광학 이미징 시스템은 압전 구동 메커니즘을 더 포함하며, 압전 구동 메커니즘은 모드 전환 명령을 기반으로 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트 및 이동 가능한 제3 렌즈 컴포넌트가 이미징 표면에 수직인 축선을 따라 함께 이동되도록 구동한다. 이미징 표면은 이미지가 형성된 표면이다.

일부 실시예에서, 압전 구동 메커니즘은 모드 전환 명령을 기반으로 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트가 제1 위치 및 제2 위치 사이에서 이동되도록 구동하여, 광학 이미징 시스템이 망원 모드 및 광각 모드 사이에서 전환되도록 구성된다.

일부 실시예에서, 압전 구동 메커니즘은 이동 가능한 제3 렌즈 컴포넌트가 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트의 이동을 따라서 포커싱 위치까지 이동되도록 구동한다. 포커싱 위치는 광학 이미징 시스템이 포커싱을 구현하는 위치를 지시한다.

일부 실시예에서, 압전 구동 메커니즘은 2개의 구동 메커니즘을 포함하며, 하나의 구동 메커니즘은 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트가 이동되도록 구동하고, 다른 하나의 구동 메커니즘은 이동 가능한 제3 렌즈 컴포넌트가 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트의 이동을 따라서 이동되도록 구동한다.

일부 실시예에서, 압전 구동 메커니즘은 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트 및 이동 가능한 제3 렌즈 컴포넌트의 위치를 검출하도록 구성되는 위치 검출 센서를 더 포함한다.

일부 실시예에서, 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트 및 이동 가능한 제3 렌즈 컴포넌트 각각은 0-5센치미터의 범위 내에서 이동된다.

일부 실시예에서, 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트 및 이동 가능한 제3 렌즈 컴포넌트 각각의 이동 해상도는 0.3마이크로미터이다.

본 발명의 제2 측면에서, 광학 이미지 안정화를 수행하는 방법을 제공하며, 광학 이미징 시스템에 적용된다. 광학 이미징 시스템은 센서; 광을 수신하여 이미징하는 광학 렌즈 컴포넌트; 및 이미지 안정화 메커니즘을 포함하며, 이미지 안정화 메커니즘은 광경로를 변경하는 제1 광학 소자; 제1 광학 소자를 서포트하는 서포트 프레임; 구동 메커니즘; 및 전환 부재를 포함한다. 당해 방법은 광학 이미징 시스템의 위치 자세 정보를 획득하는 단계; 구동 메커니즘을 제어하여 위치 자세 정보를 기반으로 선형 구동력을 생성하고, 전환 부재를 제어하여 선형 구동력을 회전 구동력으로 전환하므로, 제1 광학 소자가 축선에 대해 이동되어 광경로를 변경하는 단계;를 포함한다.

일부 실시예에서, 전환 부재는 홀을 구비하고, 회전판에 수직인 회전 축선을 중심으로 회전 가능하도록 구성되는 회전판; 및 원추형 돌기를 구비하고, 원추형 돌기가 홀에 삽입될 수 있도록 회전판을 향해 이동 가능하도록 구성되는 생크를 포함한다. 전환 부재는 구동되어, 구동 메커니즘이 선형 구동력을 생성할 때 원추형 돌기가 홀에 삽입될 수 있도록 생크를 제어하여 회전판을 향해 이동하는 단계; 및 생크를 제어하여 선형 구동력에 의해 회전판과 평행하는 제1 라인을 따라 이동하고, 회전판을 구동하여 회전판에 수직인 회전 축선을 중심으로 회전하는 단계 - 회전판에서의 제1 라인의 프로젝션 라인은 회전 축선과 교차하지 않음 -;를 통해 상기 선형 구동력을 회전 구동력으로 전환한다.

일부 실시예에서, 구동 메커니즘은 2개의 구동 메커니즘을 포함하고, 이미지 안정화 메커니즘은 2개의 구동 메커니즘에 각각 대응되는 2개의 전환 부재를 포함한다. 제1 전환 부재의 회전판은 제1 광학 소자에 부착되고, 광학 이미징 시스템의 광축과 평행하고, 제1 광학 소자의 광 입사면에 수직하게 배치되고; 제2 전환 부재의 회전판은 서포트 프레임에 부착되고, 광학 이미징 시스템의 광축에 수직하게 배치된다. 전환 부재를 제어하여 선형 구동력을 회전 구동력으로 전환하는 단계는, 제1 광학 소자가 광 입사면과 평행하고 광축에 수직인 제1 축선을 중심으로 회전하도록 제1 전환 부재를 제어하여 하나의 구동 메커니즘의 선형 구동력을 회전 구동력으로 전환하는 단계; 및 서포트 프레임을 구동하여 광축을 중심으로 회전하고, 제1 광학 소자가 광축을 중심으로 회전할 수 있도록, 제2 전환 부재를 제어하여 다른 하나의 구동 메커니즘의 선형 구동력을 회전 구동력으로 전환하는 단계;를 포함한다.

일부 실시예에서, 광학 이미징 시스템은 고정된 제1 렌즈 컴포넌트, 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트 및 이동 가능한 제3 렌즈 컴포넌트를 포함한다. 방법은 모드 전환 명령을 기반으로 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트 및 이동 가능한 제3 렌즈 컴포넌트가 이미징 표면에 수직인 축선을 따라 함께 이동되도록 구동하는 단계를 더 포함하며, 이미징 표면은 이미지가 형성된 표면이다.

일부 실시예에서, 모드 전환 명령을 기반으로 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트 및 이동 가능한 제3 렌즈 컴포넌트가 이미징 표면에 수직인 축선을 따라 함께 이동되도록 구동하는 단계는, 모드 전환 명령을 기반으로 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트가 제1 위치 및 제2 위치 사이에서 이동되도록 구동하여, 광학 이미징 시스템이 망원 모드 및 광각 모드 사이에서 전환하는 단계를 포함한다.

일부 실시예에서, 모드 전환 명령을 기반으로 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트 및 이동 가능한 제3 렌즈 컴포넌트가 이미징 표면에 수직인 축선을 따라 함께 이동되도록 구동하는 단계는, 이동 가능한 제3 렌즈 컴포넌트가 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트의 이동을 따라서 포커싱 위치까지 이동되도록 구동하는 단계를 더 포함하며, 포커싱 위치는 광학 이미징 시스템이 포커싱을 구현하는 위치를 지시한다.

일부 실시예에서, 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트는 스무스 임팩트 구동 메커니즘에 의해 구동되어 이동하고, 이동 가능한 제3 렌즈 컴포넌트는 다른 하나의 스무스 임팩트 구동 메커니즘에 의해 구동되어 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트의 이동을 따라서 이동한다.

본 발명의 제3 측면에서, 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체를 제공하며, 명령이 저장되어 있고, 명령이 프로세서에 의해 실행되어 제2 측면에 따른 방법의 조작이 구현된다.

본 발명의 실시예에 따른 광학 이미징 시스템, 광학 이미지 안정화를 수행하는 방법에 따르면, 이미지 안정화 메커니즘은 광학 이미징 시스템의 위치 자세 정보를 기반으로 광경로를 변경하여, 광학 이미징 시스템의 이동을 보상하도록 구성된다. 이미지 안정화 메커니즘은 제1 광학 소자, 서포트 프레임, 구동 메커니즘 및 전환 부재를 포함한다. 구동 메커니즘은 위치 자세 정보를 기반으로 선형 구동력을 생성하도록 구성되고, 전환 부재는 제1 광학 소자를 적재한 서포트 프레임이 축선에 대해 이동되어 광경로를 변경하도록 선형 구동력을 회전 구동력으로 전환하도록 구성된다. 이에 따라, 자세 불일치 문제, 공진 문제 또는 왜곡 문제를 일으키지 않고 광학 이미지 안정화를 수행할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 광학 이미징 시스템, 광학 이미지 안정화를 수행하는 방법에서, 제1 광학 소자로부터 광을 수신하여 이미징에 사용하는 광학 렌즈 컴포넌트는 압전 구동 메커니즘에 의해 구동되므로, 본 발명의 실시예에 따른 광학 이미징 시스템은 비용 및 공간 절약에 유리하다.

본 발명의 실시예의 추가적인 측면 및 이점은 다음의 설명에서 부분적으로 설명될 것이고, 부분적으로 다음의 설명으로부터 명백해질 것이며, 또는 본 발명의 실시예의 실시로부터 학습될 수 있다.

본 발명의 실시예의 기술 수단을 보다 명확하게 설명하기 위해, 이하에서 실시예에 사용되는 도면을 간략히 설명한다. 명확한 것은, 하기 설명의 도면은 본 발명의 일부 실시예이며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 창의적인 노력 없이도 이들 도면으로부터 다른 도면을 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광학 이미징 시스템의 측면도를 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광학 이미징 시스템의 평면도를 나타내는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전환 부재를 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 광학 이미지 안정화를 수행하는 방법의 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전자 기기의 블록도이다.

이하, 예시적인 실시예에 대해 상세히 설명할 것이며, 예시로서 첨부된 도면에 도시된다. 하기의 설명이 도면을 참조할 때, 달리 표시하지 않는 한, 서로 다른 도면에서의 동일한 번호는 동일하거나 유사한 요소를 나타낸다. 하기 예시적인 실시예에서 설명된 구현 방식은 본 발명과 일치하는 모든 구현 방식을 나타내는 것이 아니다. 반대로, 이들은 첨부된 청구 범위에 상세히 설명된 바와 같이 본 발명의 일부 측면과 일치하는 장치 및 방법의 예일 뿐이다.

본 발명의 실시예는 광학 이미징 시스템 및 광학 이미지 안정화를 수행하는 방법을 제공하여, 광학 이미징 시스템의 이동을 보상하고 이미지 품질을 향상시킨다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광학 이미징 시스템의 측면도를 나타내고, 도 2는 광학 이미징 시스템의 평면도를 나타낸다. 일부 실시예에서, 광학 이미징 시스템은 개인용 컴퓨터, 랩톱 등과 같은 모바일 기기 또는 기타 휴대용 기기에 장착될 수 있는 카메라일 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 광학 이미징 시스템(10)은 센서(미도시), 광학 렌즈 컴포넌트(13) 및 이미지 안정화 메커니즘(14)을 포함할 수 있다. 광학 이미징 시스템(10)은 센서, 광학 렌즈 컴포넌트(13) 및 이미지 안정화 메커니즘(14)을 수용하는 하우징을 더 포함할 수 있다. 이미지 안정화 메커니즘(14)은 광학 렌즈 컴포넌트(13)의 전방에 배치되고, 광학 이미징 시스템(10)의 입사광은 광학 안정화 메커니즘(14)을 통해, 광학 렌즈 컴포넌트(13)에 입사한다.

센서는 광학 이미징 시스템의 위치 자세 정보를 획득하도록 구성된다. 센서는 광학 이미징 시스템의 위치 및 회전 방향을 포함하는 위치 자세 정보를 획득할 수 있는 임의의 센서일 수 있으며, 예를 들어, 센서는 자이로 센서 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 광학 이미징 시스템에 카메라가 포함될 경우, 카메라의 임의의 이동으로 인해 광학 이미징 시스템의 이동을 일르킬 수 있으며, 일반적으로, 롤링 모션(rolling motion), 피칭 모션(pitching motion) 등을 포함한다. 광학 이미징 시스템의 위치 자세 정보는 광학 이미징 시스템의 롤링 모션 및 피칭 모션을 지시하는데 사용될 수 있다. 센서는 위치 자세 정보를 검출하는데 적합한 임의의 위치에 배치될 수 있다.

광학 렌즈 컴포넌트(13)는 광을 수신하여 이미징하도록 구성된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 광학 이미징 시스템(10)은 이미지 센서(19)를 포함한다. 일반적으로, 이미지 센서(19)의 표면은 이미지가 형성되는 이미징 표면으로 구성된다. 이미지 센서(19)는 광학 렌즈 컴포넌트(13)를 통과한 광을 전자 신호로 전환하여 이미징하도록 구성된다.

이미지 안정화 메커니즘(14)은 센서에 의해 획득한 위치 자세 정보를 기반으로 광학 이미징 시스템의 이동을 보상하도록 구성된다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 이미지 안정화 메커니즘(14)은 광학 렌즈 컴포넌트(13)의 전방에 배치되어, 광학 렌즈 컴포넌트(13)는 이미지 안정화 메커니즘(14)으로부터 광을 수신한다. 이미지를 캡처하거나 비디오를 촬영할 때, 손 떨림 이동 등 여러 요인으로 인해 이미지 또는 비디오는 모호해질 수 있다. 이 경우, 이미지 안정화 메커니즘(14)은 광경로를 변경하여 손 떨림 이동으로 인한 광학 이미징 시스템의 이동을 보상할 수 있도록 구성된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 이미지 안정화 메커니즘(14)은 제1 광학 소자(140), 구동 메커니즘(141), 전환 부재(142) 및 서포트 프레임(145)을 포함할 수 있다. 제1 광학 소자(140)는 광학 이미징 시스템(10)의 광축을 따라 광학 렌즈 컴포넌트(13)의 전방에 배치된다. 제1 광학 소자(140)는 광 입사면, 광 출사면 및 광 반사면을 포함한다. 제1 광학 소자(140)가 정상 상태(즉 회전 또는 이동하지 않음)인 경우, (y 축과 평행하는) 광은 광 입사면을 통해 제1 광학 소자(140)에 입사하고, 광이 광 반사면에 도달하면, 광은 광 반사면에 의해 반사되어 광학 이미징 시스템(10)의 광축(즉 z 축)을 따라 제1 광학 소자(140)를 통과하여 광 출사면으로 출사한다. 제1 광학 소자(140)는 광경로를 변경하여, 입사광이 광학 렌즈 컴포넌트(13)를 지향하도록 구성된다. 서포트 프레임(145)은 제1 광학 소자(140)를 서포트하도록 구성되며, 예를 들어, 제1 광학 소자(140)의 양측에 구성된다. 서포트 프레임(145)은 이동 가능하고, 제1 광학 소자(140)를 적재하여 이동하도록 구성된다. 구동 메커니즘(141)은 위치 자세 정보를 기반으로 선형 구동력을 생성하도록 구성된다. 전환 부재(142)는 선형 구동력을 회전 구동력으로 전환하므로, 제1 광학 소자를 적재한 서포트 프레임이 축선에 대해 이동되어 광경로를 변경하도록 구성된다.

일부 실시예에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 전환 부재(142)는 회전판(1421) 및 생크(1422)를 포함한다. 회전판(1421)은 홀을 구비하고, 회전판에 수직인 회전 축선을 중심으로 회전할 수 있다. 회전판(1422)은 서포트 프레임(145)에 부착되고, 회전판(1422)이 회전판에 수직인 회전 축선을 중심으로 회전할 때, 서포트(145)는 회전판(1422)의 회전을 따라서 회전하여, 제1 광학 소자(140)를 휴대하여 회전할 수 있다. 생크(1422)는 원추형 돌기를 구비하고, 인가된 력에 의해 회전판(1421)을 향해 이동하여, 원추형 돌기가 회전판(1421)의 홀에 삽입될 수 있도록 허락한다. 홀은 관통홀일 수 있으며, 생크(1422)의 원추형 돌기가 관통홀에 삽입될 수 있도록 한다. 생크(1422)의 원추형 돌기가 회전판(1421)의 홀에 삽입된 상태에서, 생크(1422)가 구동 메커니즘(141)이 제공한 선형 구동력에 의해 회전판(1421)과 평행하는 라인을 따라 이동할 경우, 회전판(1422)은 회전판에 수직인 회전 축선을 중심으로 회전하도록 구동될 수 있고, 서포트 프레임(145)에 의해 서포트된 제1 광학 소자(140)가 회전 축선을 중심으로 회전할 수 있도록 한다. 회전판이 회전되도록 구동하기 위해, 회전판은 력의 방향을 따라 압박되고, 회전판의 피벗점은 력의 방향의 연장 라인에 위치하지 않으므로, 회전판(1421)에서의 생크(1422)가 이동하는 라인의 포로젝션 라인은 회전 축선과 교차하지 않는다.

일부 실시예에서, 전환 부재(142)는 구동 메커니즘이 선형 구동력을 생성할 때 력을 인가하여 생크가 회전판을 향해 이동되도록 구동하는 탄성 컴포넌트를 더 포함한다. 일 실시예에서, 탄성 컴포넌트는 생크에 탄성력을 제공하는 스프링일 수 있으며, 예를 들어, 탄성 컴포넌트는 짐벌 스프링일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

캡처된 이미지 또는 촬영된 비디오가 손 떨림 이동 등으로 인해 모호해질 경우, 이미지 안정화 메커니즘(14)은 서포트 프레임(145)에 광학 이미징 시스템의 이동에 대응되는 상대 변위를 제공하여, 손 떨림 이동으로 인한 광학 이미징 시스템의 이동을 보상할 수 있도록 구성된다. 제1 광학 소자(140)를 적재한 서포트 프레임(145)은 이미징 표면과 평행하고 적어도 2개의 자성체에 수직인 제1 축선(즉 x 축) 및/또는 이미징 표면에 수직인 제2 축선(즉 z 축)에 대해 이동하도록 구성될 수 있다.

일부 실시예에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 구동 메커니즘(141)은 2개의 구동 메커니즘을 포함하고, 이미지 안정화 메커니즘(14)은 2개의 구동 메커니즘에 각각 대응되는 2개의 전환 부재(142)를 포함한다. 구동 메커니즘은 광학 이미징 시스템(10)의 위치 자세 정보를 기반으로 구동 IC에 의해 제어될 수 있다. 하나의 전환 부재(예를 들어, 도 1에 도시된 상대적으로 낮은 전환 부재)의 회전판은 제1 광학 소자(140)에 부착되고, 광학 이미징 시스템의 광축과 평행하고 제1 광학 소자(140)의 광 입사면에 수직하게 배치되어, 제1 광학 소자(140)가 회전판의 회전에 따라 광 입사면과 평행하고 광축에 수직인 제1 축선을 중심으로 회전하도록 한다. 다른 하나의 전환 부재(예를 들어, 도 1에 도시된 상대적으로 높은 전환 부재)의 회전판은 서포트 프레임(145)에 부착되고, 광학 이미징 시스템의 광축에 수직하게 배치되어, 서포트 프레임(145)이 회전판의 회전에 따라 광축을 중심으로 회전하여, 제1 광학 소자(140)로 하여금 광축을 중심으로 회전할 수 있도록 한다. 이 경우, 서포트 프레임(145)은 2개의 볼 베어링(후술됨)에 의해 유지되고, 짐벌 스프링에 의해 가압되어 볼 베어링에 긴밀하게 부착될 수 있다.

일부 실시예에서, 구동 메커니즘은 스무스 임팩트 구동 메커니즘이다.

일부 실시예에서, 센서가 자이로 센서일 경우, 자이로 센서로부터 도출된 계산값에 따라 제1 광학 소자(140)의 타겟 피칭 각도 및 타겟 롤링 각도를 결정할 수 있다.

일부 실시예에서, 제1 광학 소자(140)의 위치 및 자세 위치를 획득하여 폐쇄 루프 제어를 구현할 수 있으므로, 제1 광학 소자(140)의 이동을 정확하게 제어할 수 있다. 따라서, 폐쇄 루프 제어를 구현하기 위해, 위치 검출 센서를 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 위치 검출 센서는 홀 소자일 수 있다.

일부 실시예에서, 광학 이미징 시스템은 베어링 컴포넌트를 더 포함할 수 있다. 베어링 컴포넌트는 광학 이미징 시스템의 하우징과 접촉하고, 점(spot)에서 회전 가능하도록 구성될 수 있다. 베어링 컴포넌트는 서포트 프레임을 유지하도록 구성될 수 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 베어링 컴포넌트는 2개의 볼 베어링(101)을 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 제1 광학 소자는 광을 반사할 수 있는 미러 또는 프리즘일 수 있다. 제1 광학 소자가 프리즘일 경우, 프리즘은 서로 수직인 광 입사면과 광 출사면, 및 광 입사면과 광 출사면 모두에 접하는 광 반사면을 구비할 수 있다.

이미지 안정화 메커니즘에 따르면, 광학 이미지 안정화를 구현하여 광학 이미징 시스템의 이동을 보상할 수 있으므로, 이미지 품질을 향상시킬 수 있고, 왜곡, 색채전이 또는 이미지 흐림 문제를 일으키지 않는다.

광학 렌즈 컴포넌트(13)는 광학 이미징 시스템(10)의 광축을 따라 배치된 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 광학 렌즈 컴포넌트(13)는 고정된 제1 렌즈 컴포넌트(131), 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트(132) 및 이동 가능한 제3 렌즈 컴포넌트(133)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 광학 이미징 시스템(10)은 서브프레임(17)을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 서브프레임(17) 및 서포트 프레임(145)은 일체로 성형될 수 있다. 제1 렌즈 컴포넌트(131)는 서브프레임(17)에 고정된다. 제2 렌즈 컴포넌트(132) 및 제3 렌즈 컴포넌트(133)는 서브프레임(17)에 이동 가능하게 장착되고, 광학 이미징 시스템(10)의 광축을 따라 이동할 수 있다. 제2 렌즈 컴포넌트(132)는 줌 렌즈 그룹을 포함할 수 있고, 제3 렌즈 컴포넌트(133)는 AF(즉 자동 포커싱) 렌즈 그룹을 포함할 수 있다. 제2 렌즈 컴포넌트(132) 및 제3 렌즈 컴포넌트(133)는 광학 이미징 시스템의 모드를 기반으로 함계 이동할 수 있다. 광학 이미징 시스템은 망원 모드 및 광각 모드를 구비할 수 있다.

일부 실시예에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 광학 이미징 시스템(10)은 압전 구동 메커니즘(15)을 더 포함할 수 있으며, 압전 구동 메커니즘(15)은 모드 전환 명령을 기반으로 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트(132) 및 이동 가능한 제3 렌즈 컴포넌트(133)를 구동하여 이미징 표면에 수직인 축선(즉 z 축)을 따라 함께 이동하도록 한다. 모드 전환 명령은 광학 이미징 시스템(10)에 의해 사용자의 조작을 기반으로 획득될 수 있다.

일부 실시예에서, 압전 구동 메커니즘(15)은 압전 부재(151), 서포트 부재(152), 구동 부재(153), 가이드 영역(154) 및 축(155)을 포함할 수 있다. 서포트 부재(152)는 서브프레임(17)에 이동 가능하게 배치되고 렌즈 컴포넌트를 서포트하여, 렌즈 컴포넌트가 서브프레임(17)에 이동 가능한 방식으로 장착되도록 한다. 압전 부재(151)는 구동 부재(153)에 사용되는 압전 전력을 제공하도록 구성된다. 구동 부재(153)는 압전 전력을 기계력으로 전환하여 축(155)이 이동되도록 구동한다. 축(155)의 이동으로 인해, 렌즈 컴포넌트를 적재한 서포트 부재(152)는 가이드 영역(154) 내에서 이동하여, 렌즈 컴포넌트가 광축을 따라 이동할 수 있도록 한다.

압전 구동 메커니즘(15)은 모드 전환 명령을 기반으로 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트(132)가 제1 위치 및 제2 위치 사이에서 이동되도록 구동하여, 광학 이미징 시스템이 망원 모드 및 광각 모드 사이에서 전환되도록 한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 광학 이미징 시스템이 망원 모드인 경우, 제2 렌즈 컴포넌트(132)는 제1 위치(즉, 132')로 이동되고, 광학 이미징 시스템이 광각 모드인 경우, 제2 렌즈 컴포넌트(133)는 제2 위치(즉, 132'')로 이동된다.

또한, 압전 구동 메커니즘(15)은 이동 가능한 제3 렌즈 컴포넌트(133)가 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트(132)의 이동을 따라서 포커싱 위치까지 이동되도록 구동한다. 포커싱 위치는 광학 이미징 시스템이 포커싱을 구현하는 위치를 지시한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 광학 이미징 시스템이 망원 모드인 경우, 제3 렌즈 컴포넌트(133)는 자동 포커싱을 구현하는 포커싱 위치(즉, 133')로 이동되고, 광학 이미징 시스템이 광각 모드인 경우, 제2 렌즈 컴포넌트(133)는 자동 포커싱을 구현하는 포커싱 위치(즉, 133'')로 이동된다.

이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트(132) 및 이동 가능한 제3 렌즈 컴포넌트(133)의 위치는 폐쇄 루프 제어를 제공하도록 이동될 때 획득될 수 있다. 이에 따라, 위치 검출 센서(156)가 제공될 수 있다. 위치 검출 센서(156)는 홀 소자일 수 있다.

일부 실시예에서, 압전 구동 메커니즘은 2개의 스무스 임팩트 구동 메커니즘을 포함하며, 하나의 스무스 임팩트 구동 메커니즘은 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트가 이동되도록 구동하고, 다른 하나의 스무스 임팩트 구동 메커니즘은 이동 가능한 제3 렌즈 컴포넌트가 이동 가능한 제2 구동 컴포넌트의 이동을 따라서 이동되도록 구동한다.

압전 구동 메커니즘에 의해, 광학 이미징 시스템의 자동 포커싱을 구현할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 광학 이미징 시스템에 따르면, 이미지 안정화 메커니즘은 광학 이미징 시스템의 위치 자세 정보를 기반으로 광경로를 변경하여, 광학 이미징 시스템의 이동을 보상하도록 구성된다. 이미지 안정화 메커니즘은 제1 광학 소자, 서포트 프레임, 구동 메커니즘 및 전환 부재를 포함한다. 구동 메커니즘은 위치 자세 정보를 기반으로 선형 구동력을 생성하도록 구성되고, 전환 부재는 제1 광학 소자를 적재한 서포트 프레임이 축선에 대해 이동되어 광경로를 변경하도록 선형 구동력을 회전 구동력으로 전환하도록 구성된다. 이에 따라, 광학 이미지 안정화를 수행할 수 있고, 자세 불일치 문제, 공진 문제 또는 왜곡 문제를 일으키지 않는다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 광학 이미징 시스템에서, 제1 광학 소자로부터 광을 수신하여 이미징에 사용하는 광학 렌즈 컴포넌트는 압전 구동 메커니즘에 의해 구동되므로, 본 발명의 실시예에 따른 광학 이미징 시스템은 비용 및 공간 절약에 유리하다.

본 발명은 또한 광학 이미지 안정화를 수행하는 방법을 제공한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 광학 이미지 안정화를 수행하는 방법의 흐름도를 나타낸다. 방법은 도 1 및 도 2에 도시된 광학 이미징 시스템(10)에 적용될 수 있다. 광학 이미징 시스템(10)은 센서, 광을 수신하여 이미징하는 광학 렌즈 컴포넌트(13) 및 이미지 안정화 메커니즘(14)을 포함한다. 이미지 안정화 메커니즘(14)은 광경로를 변경하는 제1 광학 소자(140), 제1 광학 소자를 서포트하는 서포트 프레임(145), 구동 메커니즘(141), 및 전환 부재(142)를 포함한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 방법은 단계 S101 내지 단계 S102를 포함할 수 있다.

단계 S101에서, 광학 이미징 시스템의 위치 자세 정보를 획득한다.

위치 자세 정보는 센서에 의해 획득될 수 있으며, 센서는 자이로 센서 또는 홀 소자일 수 있다. 위치 자세 정보는 광학 이미징 시스템의 피칭 모션 및 롤링 모션을 지시하는데 사용될 수 있다.

단계 S102에서, 구동 메커니즘을 제어하여 위치 자세 정보를 기반으로 선형 구동력을 생성하고, 전환 부재를 제어하여 선형 구동력을 회전 구동력으로 전환하므로, 제1 광학 소자를 적재한 서포트 부재가 축선에 대해 이동되어 광경로를 변경하도록 한다.

구동 메커니즘은 구동 IC에 의해 제어되어, 광학 이미징 시스템의 위치 자세 정보를 기반으로 선형 구동력을 생성할 수 있다. 전환 부재는 선형 구동력을 회전 구동력으로 전환하므로, 제1 광학 소자를 적재한 서포트 부재가 축선에 대해 이동되어 광경로를 변경하도록 구성된다.

광학 이미지 안정화를 수행하는 방법에 따르면, 광학 이미지 안정화를 구현하여 광학 이미징 시스템의 이동을 보상할 수 있으므로, 이미지 품질을 향상시키고, 왜곡, 색채전이 또는 이미지 흐림 문제를 일으키지 않는다.

전술한 바와 같이, 전환 부재는 회전판 및 생크를 포함한다. 회전판은 홀을 구비하고 회전판에 수직인 회전 축선을 중심으로 회전 가능하다. 회전판은 서포트 프레임에 부착되므로, 회전판이 회전판에 수직인 회전 축선을 중심으로 회전할 때, 서포트 프레임은 회전판의 회전에 따라 회전하여, 제1 광학 소자를 휴대하여 회전할 수 있다. 생크는 원추형 돌기를 구비하고, 인가된 력에 의해 회전판을 향해 이동하여, 원추형 돌기가 회전판의 홀에 삽입될 수 있도록 허락한다. 홀은 관통홀일 수 있으며, 생크의 원추형 돌기가 관통홀에 삽입될 수 있도록 한다. 전환 부재는 구동되어 다음과 같은 단계를 통해 선형 구동력을 회전 구동력으로 전환할 수 있다. 구동 메커니즘이 선형 구동력을 생성할 때, 생크를 제어하여 탄성 컴포넌트가 생성한 력에 의해 회전판을 향해 이동하여 원추형 돌기가 홀에 삽입되도록 허락하고; 생크를 제어하여 선형 구동력에 의해 회전판과 평행하는 제1 라인을 따라 이동하고, 회전판이 회전판에 수직인 회전 축선을 중심으로 회전하도록 구동한다. 회전판에서의 제1 라인의 프로젝션 라인은 회전 축선과 교차하지 않는다.

일부 실시예에서, 광학 이미징 시스템은 고정된 제1 렌즈 컴포넌트, 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트 및 이동 가능한 제3 렌즈 컴포넌트를 포함한다. 상기 방법은 모드 전환 명령을 기반으로 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트 및 이동 가능한 제3 렌즈 컴포넌트가 이미징 표면에 수직인 축선을 따라 함께 이동되도록 구동하는 단계를 더 포함하며, 이미징 표면은 이미지가 형성된 표면이다.

일부 실시예에서, 모드 전환 명령을 기반으로 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트 및 이동 가능한 제3 렌즈 컴포넌트가 이미징 표면에 수직인 축선을 따라 함께 이동되도록 구동하는 단계는, 모드 전환 명령을 기반으로 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트가 제1 위치 및 제2 위치 사이에서 이동되도록 구동하여, 광학 이미징 시스템이 망원 모드 및 광각 모드 사이에서 전환되는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 광학 이미지 안정화를 수행하는 방법에 따르면, 이미지 안정화 메커니즘은 광학 이미징 시스템의 위치 자세 정보를 기반으로 광경로를 변경하여, 광학 이미징 시스템의 이동을 보상하도록 구성된다. 이미지 안정화 메커니즘은 제1 광학 소자, 서포트 프레임, 구동 메커니즘 및 전환 부재를 포함한다. 구동 메커니즘은 위치 자세 정보를 기반으로 선형 구동력을 생성하도록 구성되고, 전환 부재는 제1 광학 소자를 적재한 서포트 프레임이 축선에 대해 이동되어 광경로를 변경하도록 선형 구동력을 회전 구동력으로 전환하도록 구성된다. 이에 따라, 광학 이미지 안정화를 수행할 수 있고, 자세 불일치 문제, 공진 문제 또는 왜곡 문제를 일으키지 않는다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 광학 이미지 안정화를 수행하는 방법에서, 제1 광학 소자로부터 광을 수신하여 이미징에 사용하는 광학 렌즈 컴포넌트는 압전 구동 메커니즘에 의해 구동되므로, 본 발명의 실시예에 따른 광학 이미징 시스템은 비용 및 공간 절약에 유리하다.

본 발명은 또한 전자 기기를 제공한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전자 기기(1000)의 블록도이다.

도 5를 참조하여, 본 발명의 전자 기기(1000)는 하우징(1001), 프로세서(1002), 메모리(1003), 회로 기판(1006), 전원 공급 회로(1007) 및 광학 이미징 시스템(100)을 포함한다. 회로 기판(1006)은 하우징(1001)에 둘러싸여 있다. 프로세서(1002) 및 메모리(1003)는 회로 기판(1006) 위에 위치한다. 전원 공급 회로(1007)는 전자 기기(1000)의 각 회로 또는 컴포넌트에 전력을 제공하도록 구성된다. 메모리(1003)는 실행 가능한 프로그램 코드를 저장하도록 구성된다. 전술한 바와 같이, 광학 이미징 시스템(100)은 센서, 광을 수신하여 이미징하는 광학 렌즈 컴포넌트(13) 및 이미지 안정화 메커니즘(14)을 포함한다. 이미지 안정화 메커니즘(14)은 광경로를 변경하는 제1 광학 소자(140), 제1 광학 소자를 서포트하는 서포트 프레임(145), 제1 광학 소자의 양측에 각각 배치된 적어도 2개의 자성체(141), 및 적어도 2개의 자성체의 쪽으로 각각 향하는 적어도 2개의 코일(142)을 포함한다.

프로세서(1002)는 메모리(1003)에 저장된 실행 가능한 프로그램 코드를 읽고, 실행 가능한 프로그램 코드에 대응되는 프로그램을 실행하여, 다음과 같은 조작을 수행한다. 광학 이미징 시스템의 위치 자세 정보를 획득하고; 위치 자세 정보를 기반으로 적어도 코일에 전류를 제공하여, 적어도 2개의 자성체가 전류의 방향에 따라 이동되도록 구동하므로, 제1 광학 소자를 적재한 서포트 프레임이 복수의 축선에 대해 이동되어 광경로를 변경하도록 한다. 일부 실시예에서, 전자 기기(1000)는 터치 스크린(1008)을 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 광학 이미징 시스템은 고정된 제1 렌즈 컴포넌트, 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트 및 이동 가능한 제3 렌즈 컴포넌트를 포함한다. 프로세서(1002)는 메모리(1003)에 저장된 실행 가능한 프로그램 코드를 읽고, 실행 가능한 프로그램 코드에 대응되는 프로그램을 실행하여, 다음과 같은 조작을 수행한다. 모드 전환 명령을 기반으로 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트 및 이동 가능한 제3 렌즈 컴포넌트가 이미징 표면에 수직인 축선을 따라 함께 이동되도록 구동하며, 이미징 표면은 이미지가 형성된 표면이다.

일부 실시예에서, 프로세서(1002)는 메모리(1003)에 저장된 실행 가능한 프로그램 코드를 읽고, 실행 가능한 프로그램 코드에 대응되는 프로그램을 실행하여, 다음과 같은 조작을 수행하여, 모드 전환 명령을 기반으로 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트 및 이동 가능한 제3 렌즈 컴포넌트가 이미징 표면에 수직인 축선을 따라 함께 이동되도록 구동한다. 모드 전환 명령을 기반으로 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트가 제1 위치 및 제2 위치 사이에서 이동되도록 구동하여 광학 이미징 시스템이 망원 모드 및 광각 모드 사이에서 전환되도록 한다.

일부 실시예에서, 프로세서(1002)는 메모리(1003)에 저장된 실행 가능한 프로그램 코드를 읽고, 실행 가능한 프로그램 코드에 대응되는 프로그램을 실행하여, 다음과 같은 조작을 수행하여, 모드 전환 명령을 기반으로 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트 및 이동 가능한 제3 렌즈 컴포넌트가 이미징 표면에 수직인 축선을 따라 함께 이동되도록 구동한다. 이동 가능한 제3 렌즈 컴포넌트가 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트의 이동을 따라서 포커싱 위치까지 이동되도록 구동하며, 포커싱 위치는 광학 이미징 시스템이 포커싱을 구현하는 위치를 지시한다.

이해 가능한 바로는, 전자 기기(1000)는 일반적으로 전면 카메라 및 후면 카메라 모두를 포함한다. 본 발명의 실시예에 따른 이미지 처리 방법을 사용하여 전면 카메라 및 후면 카메라에 의해 캡처된 이미지를 처리하므로, 사용자 경험을 향상시킬 수 있다.

일부 실시예에서, 전자 기기는 휴대폰 또는 태블릿 컴퓨터일 수 있으나, 이에 제한되는 않는다.

휴대폰 및 태블릿 컴퓨터는 모두 이미징 장치(100)를 포함한다. 휴대폰 또는 태블릿 컴퓨터가 이미지를 캡처할 경우, 본 발명의 실시예에 따른 이미지 처리 방법을 사용하여 이미지를 처리하므로, 이미지의 식별력 및 해상도를 향상시킬 수 있다.

이해 가능한 바로는, 이미지 캡처 능력을 구비하는 기타 전자 기기를 포함할 수 있다.

전자 기기(1000)는 입력 컴포넌트(도 5에서 미도시)를 더 포함할 수 있다. 이해 가능한 바로는, 입력 컴포넌트는 전자 기기(1000)의 입력 인터페이스, 물리적 키, 마이크 등 중의 하나 또는 복수를 더 포함할 수 있다.

이해 가능한 바로는, 전자 기기(1000)는 오디오 컴포넌트, 입력/출력(I/O) 인터페이스, 센서 컴포넌트 및 통신 컴포넌트와 같은 컴포넌트(도 5에서 미도시) 중의 하나 또는 복수를 더 포함할 수 있다. 오디오 컴포넌트는 오디오 신호를 출력 및/또는 입력하도록 구성되며, 예를 들어, 오디오 컴포넌트는 마이크를 포함한다. I/O 인터페이스는 프로세서(1002)와 주변기기 인터페이스 모듈 사이의 인터페이스를 제공하도록 구성된다. 센서 컴포넌트는 하나 또는 하나 이상의 센서를 포함하며, 전자 기기(1000)의 각 측면의 상태 평가를 제공한다. 통신 컴포넌트는 전자 기기(1000)와 기타 기기 사이의 유선 또는 무선 통신을 촉진하도록 구성된다.

이해 가능한 바로는, 본 문에서 기기 또는 소자와 관련하여 사용된 어구 및 용어(예컨대 "중심", "세로", "가로", "길이", "너비", "높이", "위", "아래", "앞", "뒤", "왼쪽", "오른쪽", "수직", "수평", "상단", "바닥", "내부", "외부", "시계 방향", "시계 반대 방향", "축방향", "반경방향", "원주방향")는 단지 본 발명의 설명을 간소하게 하기 위한 것으로, 관련된 기기 또는 소자가 특정 방향을 가져야 하고 특정 방향으로 작동되어야 하는 것을 의미하거나 암시하는 것이 아니므로, 본 발명에 대한 한정으로 이해해서는 안 된다.

또한, "제1", "제2"라는 용어는 설명의 목적으로만 사용되며, 상대적 중요성을 나타내거나 암시하고 또는 나타낸 기술적 특징의 수량을 암시적으로 나타내는 것으로 이해해서는 안 된다. 따라서, "제1", "제2"로 한정된 특징은 명시적으로 또는 암시적으로 적어도 하나의 당해 특징을 포함할 수 있다. 본 발명의 설명에서 달리 설명하지 않는 한, "복수"는 2개 또는 2개 이상을 의미한다.

본 발명에서 달리 설명하거나 한정하지 않는 한, "장착", "연결", "커플링", "고정" 등과 같은 용어는 넓은 의미로 이해되어야 하며, 예를 들어 고정된 연결이거나, 탈착가능한 연결이거나, 일체로 된 연결일 수 있고; 기계적으로 연결되거나, 전기적으로 연결될 수도 있고; 직접 연결되거나, 중간 구조를 통해 간접적으로 연결될 수도 있고; 2개의 요소의 내부 통신 또는 2개의 요소의 인터랙션일 수도 있으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 구체적인 상황에 따라 이해할 수 있을 것이다.

본 발명에서 달리 설명하거나 한정하지 않는 한, 제1 특징이 제2 특징의 "위"에 있다는 구조는 제1 특징이 제2 특징과 직접 접촉하는 실시예를 포함할 수 있고, 제1 특징이 제2 특징과 중간 매체를 통해 간접적으로 접촉하는 실시예를 포함할 수도 있다. 또한, 제1 특징이 제2 특징의 "위", "상방" 또는 "상면"에 있다는 구조는 제1 특징이 제2 특징의 바로 위 또는 비스듬히 위에 있음을 의미하거나, 또는 단지 제2 특징보다 제1 특징의 수평 높이가 더 높은 것을 의미할 수 있다. 제1 특징이 제2 특징의 "아래" 또는 "하방"에 있다는 구조는 제1 특징이 제2 특징의 바로 아래 또는 비스듬히 아래에 있음을 의미하거나, 또는 단지 제2 특징보다 제1 특징의 수평 높이가 더 낮은 것을 의미할 수 있다.

이하 설명에서 본 발명의 상이한 구조를 구현하기 위해 다양한 실시예 및 예가를 제공한다. 본 발명을 단순화하기 위해, 특정 요소 및 배치를 설명할 것이다. 그러나, 이러한 요소 및 배치는 단지 예시일 뿐, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 또한, 본 발명의 상이한 실시예에서, 도면의 참조 번호는 반복될 수 있다. 이러한 반복은 단순함과 명백함을 위한 것이며 상이한 실시예 및/또는 배치 사이의 관계를 나타내는 것이 아니다. 또한, 본 발명에서 상이한 공정 및 재료의 예시가 제공된다. 그러나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 다른 공정 및/또는 재료가 또한 사용될 수 있음을 이해할 것이다.

본 문에서 "실시예", "일부 실시예", "예시", "특정 예시" 또는 "일부 예시"에 대한 인용은 실시예 또는 예시를 결합하여 설명된 특정 특징, 구조, 소재 또는 특성은 본 발명의 적어도 하나의 실시예 또는 예시에 포함됨을 의미한다. 본 명세서에서, 상기 용어에 대한 예시적인 표현은 반드시 동일한 실시예 또는 예시에 나타내는 것이 아니다. 또한, 설명된 특정 특징, 구조, 소재 또는 특성은 하나 또는 하나 이상의 실시예 또는 예시에서 임의의 적절한 방식으로 조합될 수 있다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 명세서에서 설명된 서로 다른 실시예 또는 예시, 그리고 서로 다른 실시예 또는 예시의 특징을 결합하고 조합할 수 있다.

흐름도에 설명되거나 본 문에서 다른 방식으로 설명된 임의의 프로세스 또는 방법은 프로세스에서 특정 논리 기능 또는 단계의 실행 가능한 명령을 구현하는 하나 또는 하나 이상의 모듈, 코드의 세그먼트 또는 일부를 포함하는 것으로 이해될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예의 범위는 기타 구현 방식을 포함하며, 수행하는 순서는 설명되거나 논의된 것과 다를 수 있고, 관련 기능에 따라 당해 기능을 병렬로 수행하거나 또는 일부 병렬로 수행하거나 또는 역순으로 수행하는 것을 포함하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 이해할 것이다.

본 문에서 다른 방식으로 설명되거나, 또는 흐름도에서 도시된 논리 및/또는 단계는, 예를 들어 논리 기능을 구현하기 위한 특정 실행 가능한 명령 시퀀스 목록은 임의의 컴퓨터 판독 가능 매체에서 구현될 수 있으며, 명령 실행 시스템, 장치 또는 기기(예를 들어, 컴퓨터 기반 시스템, 프로세서를 포함하는 시스템, 또는 명령 실행 시스템, 장치 및 기기로부터 명령을 획득하고 실행할 수 있는 다른 시스템)에 사용되거나, 또는 명령 실행 시스템, 장치 및 기기와 결합하여 사용된다. 본 명세서와 관련하여, "컴퓨터 판독 가능 매체"는 프로그램을 포함, 저장, 통신, 전파 또는 전송하는데 적합하고, 명령 실행 시스템, 장치 또는 기기에 사용되거나, 또는 명령 실행 시스템, 장치 및 기기와 결합하여 사용되는 임의의 장치일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체의 보다 구체적인 예는 하나 또는 하나 이상의 전선을 구비하는 전자 연결(전자 기기), 휴대용 컴퓨터 하우징(자기 기기), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 읽기 전용 메모리(ROM), 소거 가능 프로그래밍 가능한 읽기 전용 메모리(EPROM 또는 플래시), 광섬유 기기 및 휴대용 디스크 읽기 전용 메모리(CDROM)를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 또한, 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램이 인쇄될 수 있는 종이 또는 기타 적절한 매체일 수도 있다. 예를 들어 종이 또는 기타 적절한 매체는 광학적으로 스캔된 다음, 필요에 따라 기타 적절한 방법으로 편집, 암호 해독 또는 처리되어, 프로그램을 전자적으로 얻을 수 있기 때문이다. 그 다음, 당해 프로그램을 컴퓨터 메모리에 저장한다.

이해해야 하는 바로는, 본 발명의 각 부분은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다. 전술한 실시예에서, 복수의 단계 또는 방법은 메모리에 저장되고 적절한 명령 실행 시스템에 의해 실행되는 소프트웨어 또는 펌웨어에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 하드웨어에 의해 구현되는 경우, 유사하게 다른 실시예에서, 이러한 단계 또는 방법은 데이터 신호의 논리 기능을 구현하는 논리 게이트 회로를 구비한 분리 논리 회로, 적절한 조합 논리 게이트 회로를 구비한 주문형 집적 회로, 프로그래머블 게이트 어레이(PGA), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA) 등과 같은 본 분야에서 공지된 기술 중의 하나 또는 조합에 의해 구현될 수 있다.

본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 전술한 본 발명의 예시적인 방법의 전부 또는 일부 단계는 프로그램을 통해 관련 하드웨어를 명령하여 구현될 수 있고, 당해 프로그램은 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장될 수 있고, 프로그램이 컴퓨터에서 실행될 경우 본 발명의 방법 실시예의 하나 또는 복수의 단계의 조합을 구현하는 것을 이해할 것이다.

또한, 본 발명의 실시예에서 각 기능 유닛은 처리 모듈에 통합될 수 있거나, 이들 유닛이 물리적으로 단독으로 존재할 수 있거나, 또는 2개 또는 2개 이상의 유닛이 처리 모듈에 통합될 수 있다. 통합 모듈은 하드웨어 형태 또는 소프트웨어 기능 모듈 형태로 구현될 수 있다. 통합 모듈이 소프트웨어 기능 모듈의 형태로 구현되어 독립된 제품으로 판매 또는 사용되는 경우, 통합 모듈은 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장될 수 있다.

상기 저장 매체는 읽기 전용 메모리, 자기 디스크, CD 등일 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대해 전시하고 설명하였지만, 이해해야 하는 것은, 상기 실시예는 단지 설명적인 것이며, 본 발명에 대한 한정으로 이해해서는 안 된다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 정신, 원칙 및 범위를 벗어나지 않고, 본 발명에 대한 다양한 변경, 대체 및 수정을 구현할 수 있다.

Claims

광학 이미징 시스템에 있어서,
상기 광학 이미징 시스템의 위치 자세 정보를 획득하도록 구성되는 센서;
광을 수신하여 이미징하도록 구성되는 광학 렌즈 컴포넌트; 및
상기 위치 자세 정보를 기반으로, 상기 광학 이미징 시스템의 이동을 보상하도록 구성되는 이미지 안정화 메커니즘; 을 포함하고,
상기 이미지 안정화 메커니즘은,
광경로를 변경하여 상기 광학 렌즈 컴포넌트를 향하도록 구성되는 제1 광학 소자;
상기 제1 광학 소자를 서포트하도록 구성되는 서포트 프레임;
상기 위치 자세 정보를 기반으로 선형 구동력을 생성하도록 구성되는 구동 메커니즘; 및
상기 선형 구동력을 회전 구동력으로 전환하여 상기 제1 광학 소자가 축선에 대해 이동되어 상기 광경로를 변경하도록 구성되는 전환 부재를 포함하는,
광학 이미징 시스템.
제1항에 있어서,
상기 전환 부재는,
홀을 구비하고, 회전판에 수직인 회전 축선을 중심으로 회전 가능하도록 구성되는 회전판; 및
원추형 돌기를 구비하고, 상기 원추형 돌기가 상기 홀에 삽입될 수 있도록 상기 회전판을 향해 이동 가능하도록 구성되는 생크를 포함하고,
상기 원추형 돌기가 상기 홀에 삽입된 상태에서, 상기 생크가 상기 선형 구동력에 의해 상기 회전판과 평행하는 제1 라인을 따라 이동할 경우, 상기 회전판이 구동되어 상기 회전판에 수직인 상기 회전 축선을 중심으로 회전하므로, 상기 제1 광학 소자가 상기 회전 축선을 중심으로 회전하도록 하며, 상기 회전판에서의 상기 제1 라인의 프로젝션 라인은 상기 회전 축선과 교차하지 않은,
광학 이미징 시스템.
제2항에 있어서,
상기 전환 부재는,
상기 구동 메커니즘이 상기 선형 구동력을 생성할 때 력을 인가하여 상기 생크가 상기 회전판을 향해 이동되도록 구동하는 탄성 컴포넌트를 더 포함하는,
광학 이미징 시스템.
제1항에 있어서,
적어도 2개의 볼 베어링을 포함하고, 상기 서포트 프레임을 유지하는 베어링 컴포넌트를 더 포함하는,
광학 이미징 시스템.
제2항에 있어서,
상기 구동 메커니즘은 2개의 구동 메커니즘을 포함하고, 상기 이미지 안정화 메커니즘은 상기 2개의 구동 메커니즘에 각각 대응되는 2개의 전환 부재를 포함하며;
제1 전환 부재의 회전판은 상기 제1 광학 소자에 부착되고, 상기 제1 광학 소자가 상기 회전판의 회전에 의해 상기 광 입사면과 평행하고 상기 광축에 수직인 제1 축선을 중심으로 회전할 수 있도록, 상기 광학 이미징 시스템의 광축과 평행하고 상기 제1 광학 소자의 광 입사면에 수직하게 배치되고;
제2 전환 부재의 회전판은 상기 서포트 프레임에 부착되고, 상기 서포트 프레임이 상기 회전판의 회전에 의해 상기 광축을 중심으로 회전하여 상기 제1 광학 소자가 상기 광축을 중심으로 회전할 수 있도록, 상기 광학 이미징 시스템의 광축에 수직하게 배치되는,
광학 이미징 시스템.
제1항에 있어서,
상기 광학 렌즈 컴포넌트는 고정된 제1 렌즈 컴포넌트, 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트 및 이동 가능한 제3 렌즈 컴포넌트를 포함하고;
상기 광학 이미징 시스템은 압전 구동 메커니즘을 더 포함하며, 상기 압전 구동 메커니즘은 모드 전환 명령을 기반으로 상기 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트 및 상기 이동 가능한 제3 렌즈 컴포넌트가 이미징 표면에 수직인 축선을 따라 함께 이동되도록 구동하며, 상기 이미징 표면은 이미지가 형성된 표면인,
광학 이미징 시스템.
제6항에 있어서,
상기 압전 구동 메커니즘은 상기 모드 전환 명령을 기반으로 상기 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트가 제1 위치 및 제2 위치 사이에서 이동되도록 구동하여, 상기 광학 이미징 시스템이 망원 모드 및 광각 모드 사이에서 전환되도록 구성되는,
광학 이미징 시스템.
제6항에 있어서,
상기 압전 구동 메커니즘은 상기 이동 가능한 제3 렌즈 컴포넌트가 상기 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트의 이동을 따라서 포커싱 위치까지 이동되도록 구동하며, 상기 포커싱 위치는 상기 광학 이미징 시스템이 포커싱을 구현하는 위치를 지시하는,
광학 이미징 시스템.
제6항에 있어서,
상기 압전 구동 메커니즘은 2개의 구동 메커니즘을 포함하며, 하나의 구동 메커니즘은 상기 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트가 이동되도록 구동하고, 다른 하나의 구동 메커니즘은 상기 이동 가능한 제3 렌즈 컴포넌트가 상기 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트의 이동을 따라서 이동되도록 구동하는,
광학 이미징 시스템.
제9항에 있어서,
상기 압전 구동 메커니즘은,
상기 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트 및 상기 이동 가능한 제3 렌즈 컴포넌트의 위치를 검출하도록 구성되는 위치 검출 센서를 더 포함하는,
광학 이미징 시스템.
제6항에 있어서,
상기 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트 및 상기 이동 가능한 제3 렌즈 컴포넌트 각각은 0-5센치미터의 범위 내에서 이동되는,
광학 이미징 시스템.
제6항에 있어서,
상기 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트 및 상기 이동 가능한 제3 렌즈 컴포넌트 각각의 이동 해상도는 0.3마이크로미터인,
광학 이미징 시스템.
광학 이미지 안정화를 수행하는 방법에 있어서, 광학 이미징 시스템에 적용되며, 상기 광학 이미징 시스템은 센서, 광을 수신하여 이미징하는 광학 렌즈 컴포넌트 및 이미지 안정화 메커니즘을 포함하고, 상기 이미지 안정화 메커니즘은 광경로를 변경하는 제1 광학 소자, 상기 제1 광학 소자를 서포트하는 서포트 프레임, 구동 메커니즘 및 전환 부재를 포함하며;
상기 방법은,
상기 광학 이미징 시스템의 위치 자세 정보를 획득하는 단계;
상기 구동 메커니즘을 제어하여 상기 위치 자세 정보를 기반으로 선형 구동력을 생성하고, 상기 전환 부재를 구동하여 상기 선형 구동력을 회전 구동력으로 전환하므로, 상기 제1 광학 소자가 축선에 대해 이동되어 상기 광경로를 변경하는 단계;를 포함하는,
광학 이미지 안정화를 수행하는 방법.
제13항에 있어서,
상기 전환 부재는,
홀을 구비하고, 회전판에 수직인 회전 축선을 중심으로 회전 가능하도록 구성되는 회전판; 및
원추형 돌기를 구비하고, 상기 원추형 돌기가 상기 홀에 삽입될 수 있도록 상기 회전판을 향해 이동 가능하도록 구성되는 생크를 포함하며,
상기 전환 부재는 구동되어,
상기 구동 메커니즘이 상기 선형 구동력을 생성할 때 상기 원추형 돌기가 상기 홀에 삽입될 수 있도록 상기 생크를 제어하여 상기 회전판을 향해 이동하는 단계; 및
상기 생크를 제어하여 상기 선형 구동력에 의해 상기 회전판과 평행하는 제1 라인을 따라 이동하고, 상기 회전판을 구동하여 상기 회전판에 수직인 상기 회전 축선을 중심으로 회전하는 단계 - 상기 회전판에서의 상기 제1 라인의 프로젝션 라인은 상기 회전 축선과 교차하지 않음 -;를 통해 상기 선형 구동력을 회전 구동력으로 전환하는,
광학 이미지 안정화를 수행하는 방법.
제14항에 있어서,
상기 구동 메커니즘은 2개의 구동 메커니즘을 포함하고, 상기 이미지 안정화 메커니즘은 상기 2개의 구동 메커니즘에 각각 대응되는 2개의 전환 부재를 포함하고; 제1 전환 부재의 회전판은 상기 제1 광학 소자에 부착되고, 상기 광학 이미징 시스템의 광축과 평행하고, 상기 제1 광학 소자의 광 입사면에 수직하게 배치되고; 제2 전환 부재의 회전판은 상기 서포트 프레임에 부착되고, 상기 광학 이미징 시스템의 광축에 수직하게 배치되며;
상기 전환 부재를 제어하여 상기 선형 구동력을 회전 구동력으로 전환하는 단계는,
상기 제1 광학 소자가 상기 광 입사면과 평행하고 상기 광축에 수직인 제1 축선을 중심으로 회전하도록 상기 제1 전환 부재를 제어하여 하나의 구동 메커니즘의 선형 구동력을 회전 구동력으로 전환하는 단계; 및
상기 서포트 프레임을 구동하여 상기 광축을 중심으로 회전하고, 상기 제1 광학 소자가 상기 광축을 중심으로 회전할 수 있도록, 상기 제2 전환 부재를 제어하여 다른 하나의 구동 메커니즘의 선형 구동력을 회전 구동력으로 전환하는 단계;를 포함하는,
광학 이미지 안정화를 수행하는 방법.
제13항에 있어서,
상기 광학 이미징 시스템은 고정된 제1 렌즈 컴포넌트, 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트 및 이동 가능한 제3 렌즈 컴포넌트를 포함하며,
상기 방법은,
모드 전환 명령을 기반으로 상기 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트 및 상기 이동 가능한 제3 렌즈 컴포넌트가 이미징 표면에 수직인 축선을 따라 함께 이동되도록 구동하는 단계를 더 포함하며,
상기 이미징 표면은 이미지가 형성된 표면인,
광학 이미지 안정화를 수행하는 방법.
제16항에 있어서,
모드 전환 명령을 기반으로 상기 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트 및 상기 이동 가능한 제3 렌즈 컴포넌트가 이미징 표면에 수직인 축선을 따라 함께 이동되도록 구동하는 단계는,
상기 모드 전환 명령을 기반으로 상기 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트가 제1 위치 및 제2 위치 사이에서 이동되도록 구동하여, 상기 광학 이미징 시스템이 망원 모드 및 광각 모드 사이에서 전환하는 단계를 포함하는,
광학 이미지 안정화를 수행하는 방법.
제16항에 있어서,
모드 전환 명령을 기반으로 상기 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트 및 상기 이동 가능한 제3 렌즈 컴포넌트가 이미징 표면에 수직인 축선을 따라 함께 이동되도록 구동하는 단계는,
상기 이동 가능한 제3 렌즈 컴포넌트가 상기 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트의 이동을 따라서 포커싱 위치까지 이동되도록 구동하는 단계를 더 포함하며,
상기 포커싱 위치는 상기 광학 이미징 시스템이 포커싱을 구현하는 위치를 지시하는,
광학 이미지 안정화를 수행하는 방법.
제16항에 있어서,
상기 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트는 스무스 임팩트 구동 메커니즘에 의해 구동되어 이동하고, 상기 이동 가능한 제3 렌즈 컴포넌트는 다른 하나의 스무스 임팩트 구동 메커니즘에 의해 구동되어 상기 이동 가능한 제2 렌즈 컴포넌트의 이동을 따라서 이동하는,
광학 이미지 안정화를 수행하는 방법.
비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체에 있어서,
명령이 저장되어 있고, 상기 명령이 프로세서에 의해 실행되어 제13항 내지 제19항 중 어느 한 항에 따른 방법의 조작이 구현되는,
비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.