(57)【要約】  カメラの望ましくない動作を補償するためにカメラ内で使用するための光学画像安定器において、望ましくないカメラの動作に応答して画像センサ上で投射された画像をシフトさせるべく一平面内で異なる方向に画像センサ又はレンズ素子をシフトさせるべく、２つの曲げアクチュエータが使用されている光学画像安定器。該平面はカメラの光軸に対し実質的に垂直であり、各々の曲げアクチュエータの長手方向軸は、光軸に対し実質的に平行である。アクチュエータは、もう一方の端部が屈曲できるような形で一方の端部に固定的に取付けることができる。該アクチュエータは、中間区分が屈曲できるような形で、両方の端部で固定的に取付けることができる。代替的には、中間区分は固定的に取付けられ、両方の端部を画像形成要素をシフトさせる目的で使用することもできる。
2009517708.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸との関係において配置された画像形成要素を含む画像形成システムにおいて、画像形成要素が像平面内に配置された画像センサ及び該画像センサ上に画像を投射するための少なくとも１つのレンズ素子を含んで成り、投射された画像が、画像形成システムの動作に応答して光軸に対し実質的に垂直な方向で像平面との関係においてシフト可能である画像形成システムであって、
画像形成要素のうちの少なくとも１つに動作可能に連結され、アクチュエータ軸を画定する長さをもつ曲げアクチュエータ、及び
光軸に対し実質的に垂直な平面内で前記少なくとも１つの画像形成要素をシフトさせるべくアクチュエータ軸と異なる方向にアクチュエータの少なくとも一部分を移動させるための、画像形成システムの動作に応答する駆動システム、
を特徴とする画像形成システム。
【請求項２】
前記少なくとも１つの画像形成要素のシフトが平面内の第１の方向におけるものであることを特徴とし、さらに、
少なくとも１つの画像形成要素を動作可能に連結させ、別のアクチュエータ軸を画定する長さをもつ別の曲げアクチュエータであって、
該別の曲げアクチュエータは、第１の方向と異なる第２の方向で平面内の少なくとも１つの画像形成要素をシフトするべく別のアクチュエータ軸とは異なる別の方向に該別のアクチュエータを移動させることができるような形で、駆動システムに動作可能に連結されている、請求項１に記載の画像形成システム。
【請求項３】
前記１つの画像形成要素がレンズを含んで成ることを特徴とする、請求項１に記載の画像形成システム。
【請求項４】
前記１つの画像形成要素が画像センサを含んで成ることを特徴とする、請求項１に記載の画像形成システム。
【請求項５】
前記アクチュエータが長さを画定する第１の端部及び相対する第２の端部を有すること、及び、第１の端部が光軸との関係において画像形成システム上に固定的に取付けられており、第２の端部は、アクチュエータの第２の端部がアクチュエータ軸とは異なる方向で移動可能であるような形で前記少なくとも１つの画像形成要素に動作可能に連結されていることを特徴とする、請求項１に記載の画像形成システム。
【請求項６】
前記アクチュエータの前記第２の端部が前記平面から離隔されていることを特徴とする、請求項５に記載の画像形成システム。
【請求項７】
前記アクチュエータ軸が前記光軸に対して実質的に平行であることを特徴とする、請求項１に記載の画像形成システム。
【請求項８】
前記別のアクチュエータ軸が前記光軸に対して実質的に平行であることを特徴とする、請求項２に記載の画像形成システム。
【請求項９】
前記アクチュエータが、第１の端部、相対する第２の端部及び第１の端部と第２の端部の間の中間区分を有すること、及び第１及び第２の端部の両方共が光軸との関係において画像形成システム上に固定的に取付けられており、中間区分は、それがアクチュエータ軸とは異なる方向で移動可能となるような形で少なくとも１つの前記画像形成要素に対し動作可能に連結されていることを特徴とする、請求項１に記載の画像形成システム。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの画像形成要素がレンズを含むことを特徴とする、請求項９に記載の画像形成システム。
【請求項１１】
前記アクチュエータが第１の端部、相対する第２の端部及び第１の端部と第２の端部の間の中間区分を有すること及び中間区分が光軸との関係において画像形成システム上に固定的に取付けられており、第１及び第２の端部の両方は、それらが前記アクチュエータ軸とは異なる方向で移動可能となるような形で少なくとも１つの前記画像形成要素に対し動作可能に連結されていることを特徴とする、請求項１に記載の画像形成システム。
【請求項１２】
前記画像形成システムの前記動作を検出するための動作検知モジュールをさらに特徴とする、請求項２に記載の画像形成システム。
【請求項１３】
前記動作検知モジュールが単数又は複数のジャイロスコープセンサを含んで成ることを特徴とする、請求項１２に記載の画像形成システム。
【請求項１４】
前記動作検知モジュールが単数又は複数の加速度計を含むことを特徴とする、請求項１２に記載の画像形成システム。
【請求項１５】
前記曲げアクチュエータによってシフトされるべき前記画像形成要素の現在位置を決定するための少なくとも１つの位置検知モジュールをさらに特徴とする、請求項１２に記載の画像形成システム。
【請求項１６】
さらに、前記画像形成システムの動作を補償する目的で投射画像のシフト量を決定するため、前記動作検知モジュール及び前記位置検知モジュールに動作可能に連結されている信号発生器であって、さらに該アクチュエータ及び別のアクチュエータを移動させるべく駆動システムにさらに連結されている信号発生器、を特徴とする、請求項１５に記載の画像形成システム。
【請求項１７】
前記アクチュエータ軸及び光軸が４５度より小さい角度を成すことを特徴とする、請求項１に記載の画像形成システム。
【請求項１８】
光軸との関係において配置された画像形成要素を有する画像形成システムの中で使用するためのシフト方法において、前記画像形成要素が少なくとも１つの画像センサ及び該画像センサ上に画像を投射するためのレンズ素子を含んで成り、投射された画像が光軸に対し実質的に垂直な方向で像平面内でシフト可能である方法であって、
アクチュエータ軸を画定する長さを有する曲げアクチュエータに対し画像形成要素のうちの少なくとも１つを動作可能に連結する段階、及び
光軸に対し実質的に垂直な平面内で前記少なくとも１つの画像形成要素をシフトさせるべく前記アクチュエータ軸と異なる方向に前記アクチュエータの少なくとも一部分を移動させる段階、
を特徴とする方法。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの画像形成要素のシフトが該平面内で第１の方向においてであることを特徴とし、さらに、
別のアクチュエータ軸を画定する長さを有する別の曲げアクチュエータに対して前記少なくとも１つの画像形成要素を動作可能に連結する段階、
第１の方向とは異なる第２の方向に該平面内で前記少なくとも１つの画像形成要素をシフトさせるべく該別のアクチュエータ軸と異なる別の方向に該別のアクチュエータの少なくとも一部分を移動させる段階、
を特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記１つの画像形成要素が前記レンズを含んで成ることを特徴とする、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記１つの画像形成要素が前記画像センサを含んで成ることを特徴とする、請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
前記アクチュエータが、長さを画定する第１の端部及び相対する第２の端部を有することを特徴とし、さらに、
光軸との関係において前記画像形成システム上に前記第１の端部を固定的に取付け、アクチュエータの前記第２の端部が前記アクチュエータ軸と異なる方向で移動可能となるような形で、前記少なくとも１つの画像形成要素に前記第２の端部を動作可能に連結する段階、
を特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２３】
前記アクチュエータが、第１の端部、相対する第２の端部及び前記第１と第２の端部の間の中間区分を有し、さらに
光軸との関係において前記画像形成システム上に第１及び第２の両方の端部を固定的に取付け、前記アクチュエータの中間区分が前記アクチュエータ軸と異なる方向で移動可能となるような形で前記少なくとも１つの画像形成要素に対し中間区分を動作可能に連結する段階、
を特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２４】
前記アクチュエータが、第１の端部、相対する第２の端部及び前記第１と第２の端部の間の中間区分を有し、さらに
光軸との関係において前記画像形成システム上に中間区分を固定的に取付け、前記アクチュエータの前記第１及び第２の両方の端部が前記アクチュエータ軸と異なる方向で移動可能となるような形で前記少なくとも１つの画像形成要素に対し前記第１及び第２の端部を動作可能に連結する段階、
を特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２５】
画像形成システムのための画像安定器モジュールにおいて、該画像形成システムには、光軸との関係において配置された複数の画像形成要素が含まれ、該画像形成要素は画像センサ及び該画像センサ上に画像を投射するための少なくとも１つのレンズ素子を含んで成り、投射された画像が、画像形成システムの動作に応答して光軸に対し実質的に垂直な方向で画像センサとの関係においてシフト可能である画像安定器モジュールであって、
前記画像形成要素のうちの少なくとも１つに対し動作可能に連結され、かつ第１のアクチュエータ軸を画定する長さを有する第１の曲げアクチュエータであって、その少なくとも一部分は、画像形成システムの動作に基づき該平面内で第１の方向で前記少なくとも１つの画像形成要素をシフトさせるべく第１のアクチュエータ軸とは異なる方向に移動するように寸法決定されている、第１の曲げアクチュエータ、及び
前記少なくとも１つの画像形成要素に対し動作可能に連結され、かつ第２のアクチュエータ軸を画定する長さを有する第２の曲げアクチュエータであって、その少なくとも一部分は、同じく画像形成システムの動作に基づき該平面内で第２の方向で前記少なくとも１つの画像形成要素をシフトさせるべく前記第２のアクチュエータ軸とは異なる方向に移動するように寸法決定されている、第２の曲げアクチュエータ、
を特徴とする画像安定器モジュール。
【請求項２６】
前記１つの画像形成要素が前記レンズを含んで成ることを特徴とする、請求項２５に記載の画像安定器モジュール。
【請求項２７】
前記１つの画像形成要素が前記画像センサを含んで成ることを特徴とする、請求項２５に記載の画像安定器モジュール。
【請求項２８】
前記第１のアクチュエータが前記第１のアクチュエータの長さを画定する第１の端部及び相対する第２の端部を有し、ここで第１の端部が光軸との関係において画像形成システム上に固定的に取付けられ、第２の端部は、第１のアクチュエータの第２の端部が第１のアクチュエータ軸とは異なる方向で移動可能となるような形で前記少なくとも１つの画像形成要素に対し動作可能に連結されていること、及び
前記第２のアクチュエータが前記第２のアクチュエータの長さを画定する第１の端部及び相対する第２の端部を有し、ここで前記第１の端部が光軸との関係において前記画像形成システム上に固定的に取付けられ、前記第２の端部は、前記第２のアクチュエータの前記第２の端部が前記第２のアクチュエータ軸とは異なる方向で移動可能となるような形で前記少なくとも１つの画像形成要素に対し動作可能に連結されていること、
を特徴とする請求項２５に記載の画像安定器モジュール。
【請求項２９】
前記第１のアクチュエータ軸が光軸に対し実質的に平行であり、かつ前記第２のアクチュエータ軸が光軸に対し実質的に平行であることを特徴とする、請求項２５に記載の画像安定器モジュール。
【請求項３０】
前記第１のアクチュエータが第１の端部、相対する第２の端部及び該第１及び第２の端部の間の中間区分を有し、ここで前記第１及び第２の端部の両方が光軸との関係において前記画像形成システム上に固定的に取付けられており、該中間区分は、前記第１のアクチュエータの中間区分が前記第１のアクチュエータ軸とは異なる方向で移動可能となるような形で前記少なくとも１つの画像形成要素に動作可能に連結されていること、及び
前記第２のアクチュエータが第１の端部、相対する第２の端部及び該第１及び第２の端部の間の中間区分を有し、ここで前記第１及び第２の端部の両方が光軸との関係において前記画像形成システム上に固定的に取付けられており、該中間区分は、前記第２のアクチュエータの中間区分が前記第２のアクチュエータ軸とは異なる方向で移動可能となるような形で前記少なくとも１つの画像形成要素に動作可能に連結されていること、
を特徴とする請求項２５に記載の画像安定器モジュール。
【請求項３１】
前記第１のアクチュエータが第１の端部、相対する第２の端部及び該第１及び第２の端部の間の中間区分を有し、ここで前記中間区分が光軸との関係において前記画像形成システム上に固定的に取付けられており、前記第１及び第２の端部の両方は、前記第１のアクチュエータのこれらの両端部が前記第１のアクチュエータ軸とは異なる方向で移動可能となるような形で前記少なくとも１つの画像形成要素に動作可能に連結されていること、及び
前記第２のアクチュエータが第１の端部、相対する第２の端部及び該第１及び第２の端部の間の中間区分を有し、ここで前記中間区分が光軸との関係において前記画像形成システム上に固定的に取付けられており、前記第１及び第２の端部の両方は、前記第２のアクチュエータのこれらの両端部が前記第２のアクチュエータ軸とは異なる方向で移動可能となるような形で前記少なくとも１つの画像形成要素に動作可能に連結されていること、
を特徴とする請求項２５に記載の画像安定器モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラ、より特定的にはカメラの露出時間中の画像の安定化に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像安定化の問題は、写真撮影術の始めにさかのぼるものであり、この問題は、良好な画像を形成するのに充分な露出時間を画像センサが必要とするという事実に関係している。露出時間中のカメラのあらゆる動きは、画像センサ上に投射された画像のシフトをひき起こし、形成された画像の劣化を結果としてもたらす。動きに関わる劣化は、手ぶれと呼ばれる。写真撮影時に片手又は両手を用いてカメラを保持することでは、かなり長い露出時間中望ましくないカメラの動きを回避することはほとんど不可能である。手ぶれは、カメラが高ズーム比にセットされている場合に特に容易に発生し、その時わずかな動きでも、得られる画像の品質は著しく劣化し得る。
【０００３】
光学的画像の安定化には一般に、カメラの動きを補償するように画像センサ上に投射された画像を横方向にシフトさせることが関与している。画像のシフトは、以下の４つの一般的技法のうちの１つにより達成可能である。
【０００４】
レンズシフト−この光学的画像安定化方法には、システムの光軸に対して実質的に垂直な方向に光学系の単数又は複数のレンズ素子を移動させることが関与している。
【０００５】
画像センサシフト−この光学的画像安定化方法には、光学系の光軸に対し実質的に垂直な方向に画像センサを移動させることが関与する。
【０００６】
液体プリズム−この方法には、屈折により系の光軸を変更させるべく２つの平行なプレートの間に密封された液体層をくさび状に変化させることが関与している。
【０００７】
カメラモジュールの傾動−この方法は、１つの場面との関係において光軸をシフトさせるべくモジュール全体を傾動させながら、光学系内の全ての構成要素を未変化の状態に保つ。
【０００８】
カメラの概略的表示は、図１の中で示されている。図示されているように、像平面はＸＹ平面に対して平行であり、レンズ及び画像センサは、光軸が実質的にＺ軸に対し平行となるように設置されている。以上で言及した画像安定化技法のいずれのものにおいても、画像センサのシフト又は光軸の変更をもたらすためにはアクチュエータ機構が必要である。アクチュエータ機構は、一般に複雑であり、このことはすなわちそれらが高価でありサイズが大きいことを意味している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、アクチュエータの配置が単純かつ費用効果的である、ＸＹ平面内で画像センサ又は単数又は複数のレンズ素子をシフトさせるための新しい方法及びデバイスを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、カメラといったような画像形成システムの望ましくない動作を補償するために光学的画像安定器を使用する。画像形成システムの動作に基づいて画像センサ上で投射画像をシフトさせるべく、１平面内で異なる方向に画像センサ又はレンズ素子をシフトさせるため、２つの曲げアクチュエータが用いられる。該平面は、画像形成システムの光軸に対し実質的に垂直であり、各曲げアクチュエータの長手方向軸は光軸に対し実質的に平行である。本発明の１実施形態においては、各々の曲げアクチュエータの一端部は画像形成システム上に固定的に配置され、もう一方の端部はレンズ素子又は画像センサをシフトさせるために用いられる。本発明のもう１つの実施形態においては、各々の曲げアクチュエータの両端部が固定され、一方、レンズ素子又は画像センサをシフトさせるために中間区分を移動させることができる。
【００１１】
かくして、本発明は、光軸との関係において配置された複数の画像形成要素を有する画像形成システム内で使用するための光学的画像安定化のための方法及びシステムにおいて、該画像形成要素が、画像センサ及び画像センサ上に画像を投射するための少なくとも１つのレンズ素子を含んで成り、ここで光軸に対し実質的に垂直な方向に画像センサとの関係において該投射画像をシフトさせることができる方法及びシステムを提供している。画像形成システムは以下のものを含んで成る。
第１の方向にその画像形成要素を移動させるために画像形成要素のうちの少なくとも１つに動作可能に連結され、第１のアクチュエータ軸を画定する長さを有する第１の曲げアクチュエータと、
第２の方向にその画像形成要素を移動させるために前記少なくとも１つの画像形成要素を動作可能に連結させ、第２のアクチュエータ軸を画定する長さを有する第２の曲げアクチュエータであって、光軸及び第１及び第２のアクチュエータ軸の各々が４５度より小さい角度を形成している、第２の曲げアクチュエータと、
光軸に対し実質的に垂直な平面内で前記少なくとも１つの画像形成要素をシフトさせるべく第１のアクチュエータ軸と異なる方向に第１のアクチュエータの少なくとも一部分を移動させるため、及び光軸に対し実質的に垂直な平面内で前記少なくとも１つの画像形成要素をシフトさせるべく第２のアクチュエータ軸と異なる方向に第２のアクチュエータの少なくとも一部分を移動させるための、画像形成システムの動作に応答する駆動システムである。該画像形成要素はレンズ構成要素又は画像センサであり得る。
【００１２】
曲げアクチュエータの各々は、数多くの要領で画像形成システム上に取付けることができる。他方の端部が屈曲できるようにするべく、アクチュエータをその一方の端部で固定的に取付けることができる。アクチュエータは、中間区分が移動できるように両端部上に固定的に取付けることができる。代替的には、一方又は両方の端部を用いて画像形成要素を移動させることができるように、アクチュエータを中間区分上で固定的に取付けることができる。
【００１３】
本発明は、図３〜１５と合わせて記述を読んだ時点で明らかになることだろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
画像センサ及び画像センサ上に画像を投射するためのレンズを有する画像形成システムにおいて、本発明は、画像安定化を目的として画像センサ上で投射された画像をシフトさせるために単数又は複数の曲げアクチュエータを使用する。該アクチュエータは、画像センサの平面と実質的に同じである像平面に対し実質的に平行な単数又は複数の方向にレンズ又は画像センサ又はその両方をシフトさせるために使用可能である。該アクチュエータは、シフトされるべき画像形成要素を担持するキャリアと機械的に係合されている。
【００１５】
軸上アクチュエータは、それが活動化された場合に、その厚み又は長さを短縮又は延長させる方向に収縮又は拡大する。例えば、アクチュエータがその長さに沿って長手方向軸をもつ圧電材料の長い部品である場合には、活動化されたときのアクチュエータの変位は同様に、図２に示されている通り長手方向軸に沿っている。曲げアクチュエータにおいては、図３に示されている通り、アクチュエータの変位はその長さ又は長手方向軸に沿ったものではない。その代り、該変位は、軸外変位であり、曲げ角度に長さを乗じたものにほぼ等しい。
【００１６】
カメラ内でレンズ素子又は画像センサを移動させるのに用いられる場合、曲げアクチュエータは、その長手方向軸がカメラの光軸に対し平行となりかくして光軸に対し垂直な方向にカメラの構成要素を移動させるような形で配置可能である。図４Ａ及び４Ｂは、光軸がＺ軸に対し平行である状態で、Ｘ方向及びＹ方向にキャリアを移動させるために曲げアクチュエータを使用する原理を示す。
【００１７】
本発明の１つの実施形態に従うと、画像センサは、図５及び６に示されているように、一対の曲げアクチュエータにより移動させられるようにキャリアの上に固定的に取付けられている。図示されている通り、本発明に従った画像形成システム１０は、画像形成システムに沿って画像センサ４０（図示せず）上に画像を投射するためのレンズ５１を含んで成る。画像センサ４０は、センサキャリア２０上に取付けられている。キャリアは、曲げアクチュエータ２３によってＸ方向に、そしてもう１つの曲げアクチュエータ２６によりＹ方向に移動され得る。キャリア２０の詳細は図６に示されている。ここに示されているように、キャリア２０は、フレーム２２の上に固定的に取付けられた画像センサ回路基板２１を含んで成る。画像センサ４０は、回路基板２１の裏面に取付けられている。Ｘ方向の動作のためのガイドピン２７がフレーム２２の片側に取付けられ、Ｙ方向の動作のためのガイドピンがフレームのもう１つの側に取付けられている。（Ｘ方向シフトのための）アクチュエータ２３の１端部は、一対のブラケット２４を介してガイドピン２５上に可動状態で取付けられており、アクチュエータ２３のもう一方の端部は、画像形成システム内でその基部から固定されている。同様にして、アクチュエータ２６の１端部（Ｙ方向シフト用）はもう１対のブラケット２４を介してガイドピン２７上に可動状態で取付けられ、アクチュエータのもう一方の端部はその基部から固定されている。このようにして、アクチュエータ２３がＸ方向に屈曲させられる場合、センサフレーム２２は、ガイドピン２７上を滑動することによってＸ方向に沿って移動され得る。同様にして、アクチュエータ２６がＹ方向に屈曲させられる場合、センサフレーム２２は、ガイドピン２５上を滑動することによりＹ方向に沿って移動され得る。画像形成システム１０の静止部分とキャリア２０の間の支持用要素として転がり軸受２９を使用することにより、画像安定化を目的として画像センサ上で投射画像をシフトさせるために単一のキャリアを使用することが可能である。その上、センサフレームは、２個又は３個のコイルバネ２８により画像形成システム１０の静止部分と共に引張られる。該バネ２８は、接触する要素間に最小限の摩擦しかなく機械的すき間が全く無くなるような形で、軸受２９に対抗して適切な法線力を提供する。
【００１８】
Ｘ方向の画像センサ４０のシフトは図７Ａ〜７Ｃに描かれている。図７Ａは、左へシフトされている画像センサ４０を示す。図７Ｂは、中心に位置づけされている画像センサ４０を示し、図７Ｃは右にシフトされている画像センサ４０を示す。
【００１９】
画像形成システム内の曲げアクチュエータの設置は、異なる形で実施することもできる。本発明に従った曲げアクチュエータは必ずしも光軸に平行とは限らない。例えば、曲げアクチュエータの長手方向軸は、図８に示されているように、画像形成システムの光軸と非ゼロ角を成すことができる。それでも、その長手方向軸に沿った曲げアクチュエータの固定端部はキャリア平面から間隔どりされている。実際には、曲げアクチュエータと光軸の間の「軸外」角度は、例えば４５度より大きいものであってはならない。
【００２０】
図８において、ＸＹ平面に垂直でない平面内に設置されているものとして曲げアクチュエータが描写されていることに留意すべきである。図５では、曲げアクチュエータ２３は、実質的にＹＺ平面内に設置されかつ光軸（Ｚ軸）に対し平行であるものとして描写されている。同様に、曲げアクチュエータを異なる形で設置することも又可能である。図９に示されているように、曲げアクチュエータ２３はＹＺ平面内に設置されているが、光軸（Ｚ軸）に対し平行でない。アクチュエータ２３とＺ軸の間の軸外角度は、実際には、４５度より大きくてはならない。
【００２１】
本発明のもう１つの実施形態に従った曲げアクチュエータは、図１０Ａ−１０Ｃで示されているように、画像センサを移動させる代りにレンズ素子５１を移動させるために使用される。図１０Ａに示されている通り、画像形成システム１０は、アクチュエータ２３の１端部とアクチュエータ２６の１端部を固定的に取付けるための静止本体１９を有する。静止本体１９の上面にはレンズキャリア５０が可動状態で位置づけされている。レンズキャリア５０は、レンズ素子５１をシフトさせるために２つのシートメタルフレーム６２、６６を収容するべく寸法決定されている支持用プレート６０を有する。画像形成システムを補完するように支持用プレート６０の上面にはカバー８０が設置されている。図１０Ｂ及び１０Ｃ内に示されているように、レンズ素子５１は、レンズフレーム７１上に取付けられている。フレーム６２は、レンズフレーム７１の上面部分に適合するように寸法決定されたアパーチャ６３を有する。フレーム６２は同様に、アクチュエータ２６の屈曲端部を収容するためのスロット６４をも有している。フレーム６６は、レンズフレーム７１の底面部分と適合するように寸法決定されたアパーチャ（図示せず）を有する。フレーム６６は同様に、アクチュエータ２３の屈曲端部を収容するためのスロット６８も有している。
【００２２】
図１１には、異なるレンズキャリア設計が示されている。図１１に示されているように、キャリア５０は、ブラケット５３を介してＸ方向の動作のためにアクチュエータ５２を取付け、かつブラケット５６を介してＹ方向の動作のためにもう１つのアクチュエータ５５を取付けるための補正枠組５８を含んで成る、Ｕ字形フック５７がブラケット５６に固定的に取付けられ、もう１つのＵ字形フック５４がブラケット５３に固定的に取付けられて、レンズ素子５１を移動させる。レンズ素子５１の位置は、フック５４、５７の各々の平行な区分によって実質的に決定される。例えば、活動化に応答してＹ方向にアクチュエータ５５が移動した場合、レンズ素子はＵ字フック５７により案内されてＹ方向に沿って移動する。
【００２３】
さらに、異なる設定で曲げアクチュエータを使用することもできる。図１２及び１３に示されているように、アクチュエータの両方の端部は、画像形成システムの静止部分に対し固定的に取付けられる。アクチュエータが活動化された時点で、アクチュエータの中間区分は屈曲運動し、キャリアを移動させる。例えば、アクチュエータ３３の両方の端部共、画像形成システムの静止部分５９の一方の側に固定的に取付けられ、もう１つのアクチュエータの両方の端部共、静止部分５９のもう一方の側に固定的に取付けられている。各アクチュエータの中間区分でレンズキャリア５０を取付けるためにブラケットが用いられる。アクチュエータ３３は活動化されると、Ｘ方向にレンズキャリアまで移動することできる。同様にして、アクチュエータ３６は活動化された時点で、画像安定化を目的としてＹ方向でレンズを移動させることができる。異なる実施形態においては、端部間の単数又は複数の区分が固定的に取付けされて、両方の端部が屈曲できるようにし、キャリアを移動させるために一方又は両方の端部を使用することができることになる。画像センサ４０をシフトさせるためにも同じキャリアを使用できるという点にも留意すべきである。
【００２４】
本発明に従った曲げアクチュエータが圧電モノモルフアクチュエータ、圧電バイモルフアクチュエータ、圧電多層アクチュエータ、イオン導電性重合体アクチュエータなどであり得るという点に留意すべきである。さらに、当該技術分野においては、アクチュエータがその活動化のための駆動システムを必要とするということがわかっている。図１４は標準的な駆動システムである。示されているように、アクチュエータは、カメラの動作に応答してアクチュエータが画像形成要素を移動させるような形でカメラ動作センサ／信号発生器に連結されている駆動電子モジュールに対して動作可能に連結されている。該駆動システムは本発明の一部ではない。その上、画像形成システムのレンズは２つ以上のレンズ素子を含む可能性があり、単数又は複数のレンズ素子を移動させるために該アクチュエータを使用することができる。
【００２５】
さらに、画像安定化を目的として画像形成要素のうちの単数又は複数のものがシフトさせられる場合、その他の構成要素も必要とされる。例えば、画像形成システムのための画像安定器は、補償すべき動作を決定するための動作検出器、画像形成要素の現在の位置を決定するための少なくとも１つの位置センサ、構成要素の位置に基づいてカメラ動作を補償するため異なる方向でのシフト量を計算するための信号発生器、及び画像形成要素を所望の量だけシフトさせる目的でアクチュエータを活動化するためのアクチュエータ制御装置をも有している。このような画像安定器を例示するブロック図が図１５に示されている。動作検出器は、例えばジャイロスコープ又は加速度計又はその他の既知の動作検出デバイスを内含し得る。
【００２６】
当業者にとっては、図６に描かれているようなキャリア２０及び図１０Ａ−１０Ｂ及び１１に描写されている通りのキャリアが例示のみを目的とするものであるということが了解済みであるはずである。レンズ素子及び画像センサといったような画像形成要素をシフトさせるために２つの曲げアクチュエータが使用されている本発明は、異なるキャリア設計又は配置ででも達成可能である。その上、キャリア２０及び５０を用いて、光学画像安定化の目的でその他の画像形成要素をシフトさせることもできる。例えば、Ｘ方向及びＹ方向で別々に２つの光学くさび又は薄いプリズムをシフトさせるために、キャリア２０又は５０を使用することができる。
【００２７】
かくして、該発明をその単数又は複数の実施形態に関して記述してきたが、当業者であれば、その形状及び詳細についての以上の及びさまざまなその他の変更、削除及び偏向を本発明の範囲から逸脱することなく行なうことができる、ということを理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】画像形成システムの概略的表示を示す。
【図２】Ｙ軸に平行に配置された軸上アクチュエータを示す。
【図３】曲げ又は軸外アクチュエータを示す。
【図４Ａ】本発明に従った、Ｙ軸に沿ってキャリアをシフトさせるための曲げアクチュエータを示す。
【図４Ｂ】本発明に従った、Ｘ軸に沿ってキャリアをシフトさせるための曲げアクチュエータを示す。
【図５】画像形成システム内で画像センサをシフトさせるための２つの曲げアクチュエータをもつキャリアを示す。
【図６】画像センサキャリアの詳細を示す。
【図７Ａ】Ｘ軸に沿って左の位置にシフトさせられているキャリアを示す。
【図７Ｂ】Ｘ軸に沿って中央の位置にシフトさせられているキャリアを示す。
【図７Ｃ】Ｘ軸に沿って右の位置にシフトさせられているキャリアを示す。
【図８】画像形成システムの光軸を基準とした曲げアクチュエータの設置のわずかな変動を示している。
【図９】画像形成システムの光軸を基準とした曲げアクチュエータの設置のもう１つの変形形態を示す。
【図１０Ａ】画像形成システム内でレンズをシフトするための２つの曲げアクチュエータを有するレンズキャリアを示す。
【図１０Ｂ】Ｙ軸に沿った動作のためアクチュエータに連結された第１のシートメタルフレームを示す。
【図１０Ｃ】Ｘ軸に沿った動作のためもう１つのアクチュエータに連結された第２のシートメタルフレームを示す。
【図１１】異なるレンズキャリアを示す。
【図１２】異なる曲げアクチュエータを示す。
【図１３】本発明の異なる実施形態に従った２つの曲げアクチュエータをもつレンズキャリアを示す。
【図１４】曲げアクチュエータを駆動するための標準的駆動システムを示す。
【図１５】標準的画像安定器システムを示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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