[發(fā)明專利]用于圖像穩(wěn)定的方法和系統(tǒng)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680044732.4
• 申請(qǐng)日: 2006-01-27
• 公開（公告）號(hào): CN101317118A
• 公開（公告）日: 2008-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·魯維南;P·科阿南
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 諾基亞公司
• 主分類號(hào): G02B27/64
• 分類號(hào): G02B27/64
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所
• 代理人: 王茂華;李輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般涉及照相機(jī)，并且更特別地涉及在照相機(jī)的曝光時(shí)間期間的圖像穩(wěn)定。

背景技術(shù)

圖像穩(wěn)定的問題可以追溯到攝影術(shù)的開始，并且該問題涉及這樣的事實(shí)，即圖像傳感器需要足夠的曝光時(shí)間來形成相當(dāng)好的圖像。在曝光時(shí)間期間內(nèi)的任何照相機(jī)的運(yùn)動(dòng)都將引起投射在圖像傳感器上的圖像的移動(dòng)，導(dǎo)致形成的圖像的品質(zhì)下降。運(yùn)動(dòng)相關(guān)的品質(zhì)下降稱為運(yùn)動(dòng)模糊。在照相時(shí)用一只或兩只手握住照相機(jī)，幾乎不可能避免在相當(dāng)長的曝光時(shí)間期間的不期望的照相機(jī)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)照相機(jī)設(shè)置為高變焦比時(shí)，甚至小的運(yùn)動(dòng)就可顯著地降低所獲得的圖像的質(zhì)量，這時(shí)特別容易發(fā)生運(yùn)動(dòng)模糊。

光學(xué)圖像穩(wěn)定通常涉及側(cè)向移動(dòng)投射在圖像傳感器上的圖像以補(bǔ)償照相機(jī)的運(yùn)動(dòng)。圖像移動(dòng)可以通過下列四個(gè)通用技術(shù)之一來完成：

透鏡移動(dòng)-該光學(xué)圖像穩(wěn)定方法涉及在與光學(xué)系統(tǒng)的光軸基本上垂直的方向上移動(dòng)該光學(xué)系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)透鏡元件；

圖像傳感器移動(dòng)-該光學(xué)圖像穩(wěn)定方法涉及在與光學(xué)系統(tǒng)的光軸基本上垂直的方向上移動(dòng)圖像傳感器；

液體棱鏡-該方法涉及將密封在兩個(gè)平行板之間的液體的層改變?yōu)樾ㄐ我酝ㄟ^折射來改變系統(tǒng)的光軸。

照相機(jī)模塊傾斜-該方法保持光學(xué)系統(tǒng)中的所有組件不改變，同時(shí)傾斜整個(gè)模塊以便相對(duì)于景物移動(dòng)光軸。

在上述圖像穩(wěn)定技術(shù)的任意一種中，需要致動(dòng)器機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)光軸的改變或圖像傳感器的移動(dòng)。致動(dòng)器機(jī)構(gòu)通常是復(fù)雜的，這意味著它們價(jià)格昂貴且尺寸大。

本發(fā)明提供了用于在XY平面中移動(dòng)一個(gè)或多個(gè)透鏡元件或圖像傳感器的新的方法和設(shè)備，其中致動(dòng)器被配置得與上述方法不同。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明使用光學(xué)圖像穩(wěn)定器來補(bǔ)償例如照相機(jī)的成像系統(tǒng)的不期望運(yùn)動(dòng)。使用兩個(gè)分離的彎曲致動(dòng)器在平面上以不同的方向移動(dòng)透鏡元件或圖像傳感器，以便基于成像系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)來移動(dòng)在圖像傳感器上的投射的圖像。該平面基本上垂直于成像系統(tǒng)的光軸，并且每個(gè)彎曲致動(dòng)器的縱軸基本上平行于該平面。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)彎曲致動(dòng)器的一端固定設(shè)置在圖像系統(tǒng)上，并且另一端用來移動(dòng)透鏡元件或圖像傳感器。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)彎曲致動(dòng)器的兩端都固定，同時(shí)允許中間部分運(yùn)動(dòng)，用以移動(dòng)透鏡元件或圖像傳感器。

因此，本發(fā)明提供了一種用于成像系統(tǒng)中的光學(xué)圖像穩(wěn)定的方法和系統(tǒng)，該成像系統(tǒng)包括與光軸相關(guān)聯(lián)地設(shè)置的多個(gè)成像組件，該成像組件包括圖像傳感器和用于將圖像投射到圖像傳感器上的至少一個(gè)透鏡元件，其中投射的圖像可以相對(duì)于圖像傳感器在與光軸基本上平行的方向上移動(dòng)。該成像系統(tǒng)包括：

第一彎曲致動(dòng)器，可操作地連接到至少一個(gè)成像組件，用于在第一方向上移動(dòng)該成像組件，該第一彎曲致動(dòng)器具有限定第一致動(dòng)器軸的長度；

第二彎曲致動(dòng)器，可操作地連接所述至少一個(gè)成像組件，用于在第二方向上移動(dòng)該成像組件，該第二彎曲致動(dòng)器具有限定第二致動(dòng)器軸的長度，其中該圖像平面和第一和第二致動(dòng)器軸中的每個(gè)形成小于45度的角度；

驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，用于響應(yīng)于成像系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)，引起第一致動(dòng)器的至少一部分在不同于第一致動(dòng)器軸的方向上運(yùn)動(dòng)，以便在基本上垂直于光軸的平面中移動(dòng)所述至少一個(gè)成像組件，以及引起第二致動(dòng)器的至少一部分在不同于第二致動(dòng)器軸的方向上運(yùn)動(dòng)，以便在基本上垂直于光軸的平面中移動(dòng)所述至少一個(gè)成像組件。成像組件可以是透鏡組件或圖像傳感器。

每個(gè)彎曲致動(dòng)器可以以多種方式安裝在成像系統(tǒng)上。致動(dòng)器可以在其一端上固定安裝，以便允許另一端彎曲。致動(dòng)器可以在兩端上固定安裝，以便允許中間部分運(yùn)動(dòng)?？蛇x地，致動(dòng)器可以在中間部分上固定安裝，以便可以使用一端或兩端來移動(dòng)成像組件。

在結(jié)合附圖3到16閱讀了本說明書之后，將使本發(fā)明變得明顯。

附圖說明

圖1示出了成像系統(tǒng)的光軸與XY-平面之間的關(guān)系；

圖2示出了平行于Y軸設(shè)置的軸上致動(dòng)器；

圖3示出了彎曲或離軸致動(dòng)器；

圖4a示出了根據(jù)本發(fā)明的用于沿X軸移動(dòng)載體的彎曲致動(dòng)器；

圖4b示出了根據(jù)本發(fā)明的用于沿Y軸移動(dòng)載體的彎曲致動(dòng)器；

圖5根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的成像系統(tǒng)的示意性表示；

圖6示出了具有用于在成像系統(tǒng)中移動(dòng)透鏡元件的兩個(gè)彎曲致動(dòng)器的載體；

圖7a到圖7c示出了被向左上、中間和右下方位置移動(dòng)的載體；

圖8示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的成像系統(tǒng)的示意性表示；

圖9示出了具有用于安裝圖像傳感器的另一載體；