特表 2024-530149 画像センサ用安定化アセンブリ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-08-16

(54)【発明の名称】画像センサ用安定化アセンブリ

(51)【国際特許分類】

   G03B 5/00 20210101AFI20240808BHJP

   G03B 30/00 20210101ALI20240808BHJP

   G02B 7/04 20210101ALI20240808BHJP

   H04N 23/50 20230101ALI20240808BHJP

   H04N 23/57 20230101ALI20240808BHJP

【ＦＩ】

G03B5/00 J

G03B30/00

G02B7/04 E

H04N23/50

H04N23/57

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024505598

(86)(22)【出願日】2021-08-19

(85)【翻訳文提出日】2024-03-01

(86)【国際出願番号】 US2021046663

(87)【国際公開番号】W WO2023022718

(87)【国際公開日】2023-02-23

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】502208397

【氏名又は名称】グーグル エルエルシー

【氏名又は名称原語表記】Ｇｏｏｇｌｅ ＬＬＣ

【住所又は居所原語表記】１６００ Ａｍｐｈｉｔｈｅａｔｒｅ Ｐａｒｋｗａｙ ９４０４３ Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ｖｉｅｗ， ＣＡ Ｕ．Ｓ．Ａ．

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ジー，スーヤオ

(72)【発明者】

【氏名】ガオ，ルー

【テーマコード（参考）】

2H044

2K005

5C122

【Ｆターム（参考）】

2H044BE09

2K005AA04

2K005CA02

2K005CA23

2K005CA44

2K005CA53

5C122EA41

5C122EA52

5C122EA68

5C122FD01

5C122GC07

5C122GE05

5C122GE11

5C122HA75

5C122HA82

5C122HB01

(57)【要約】

センサ安定化アセンブリは、第１の電磁アセンブリおよび第２の電磁アセンブリの第１の部分を含み、ハウジング開口を規定するハウジングと、第１のフレームとハウジングとの間の相対運動を可能にし、第１のフレーム開口を規定する第１のガイドを有する第１のフレームと、第２のフレームと第１のフレームとの間の相対運動を可能にする第２のガイドを有する第２のフレームと、を含む。第２のフレームは、第１の部分と相互作用して第１のフレームおよび第２のフレームをハウジングに対して移動させるように適合される第１の電磁アセンブリの第２の部分と、第１の部分と相互作用して第２のフレームを第１のフレームおよびハウジングに対して移動させるように適合されている第２の電磁アセンブリの第２の部分と、を含む。センサが第２のフレームに結合され、ハウジング開口および第１のフレーム開口を通して光を捕捉する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の電磁アセンブリの第１の部分と第２の電磁アセンブリの第１の部分とを含み、ハウジング開口を規定するハウジングと、
前記ハウジングの下側に移動可能に取り付けられ、第１の方向に沿った第１のフレームと前記ハウジングとの間の相対運動を可能にする複数の第１のガイドを有し、第１のフレーム開口を規定する前記第１のフレームと、
前記第１のフレームの下側に移動可能に取り付けられ、前記第１の方向を横切る第２の方向に沿った第２のフレームと前記第１のフレームとの間の相対運動を可能にする複数の第２のガイドを有する前記第２のフレームと、
前記第２のフレームに結合されるセンサとを含み、
前記第２のフレームは、前記第１の電磁アセンブリが通電されて、前記第１のフレームおよび前記第２のフレームの両方を前記ハウジングに対して前記第１の方向に沿って移動させるとき、前記第１の電磁アセンブリの前記第１の部分と電磁的に相互作用するように適合される前記第１の電磁アセンブリの第２の部分を含み、
前記第２のフレームは、前記第２の電磁アセンブリが通電されて、前記第２のフレームを前記第１のフレームおよび前記ハウジングの両方に対して前記第２の方向に沿って移動させるとき、前記第２の電磁アセンブリの前記第１の部分と電磁的に相互作用するように適合される前記第２の電磁アセンブリの第２の部分を含み、
前記センサは、前記第２のフレームとともに前記第１のおよび第２の方向に移動し、前記ハウジング開口および前記第１のフレーム開口を通過する光を捕捉するように構成される、センサ安定化アセンブリ。

【請求項2】

前記ハウジングの前記下側は、前記第１の方向に沿って配向される複数の第１のトラフを規定し、
前記複数の第１のガイドの各々は、前記第１のフレームの上側から前記ハウジングの前記下側によって規定される前記複数の第１のトラフのうちの対応する第１のトラフ内に延びる第１の突出部を含む、請求項１に記載のアセンブリ。

【請求項3】

前記複数の第１のトラフは各々第１の楔形を規定し、前記複数の第１のガイドの各々の前記第１の突出部の形状は、前記対応する第１のトラフによって規定される前記第１の楔形に適合する、請求項２に記載のアセンブリ。

【請求項4】

前記第１のフレームの前記下側は、前記第２の方向に沿って配向される複数の第２のトラフを規定し、
前記複数の第２のガイドの各々は、前記第２のフレームの上側から、前記第１のフレームの前記下側によって規定される前記複数の第２のトラフのうちの対応する第２のトラフ内に延びる第２の突出部を含む、先行する請求項のいずれかに記載のアセンブリ。

【請求項5】

前記複数の第２のトラフは各々第２の楔形を規定し、前記複数の第２のガイドの各々の前記第２の突出部の形状は、前記対応する第２のトラフによって規定される前記第２の楔形に適合する、請求項４に記載のアセンブリ。

【請求項6】

前記複数の第１のガイドは、前記第２の方向に沿った前記第１のフレームと前記ハウジングとの間の相対運動を阻止する、先行する請求項のいずれかに記載のアセンブリ。

【請求項7】

前記複数の第２のガイドは、前記第１の方向に沿った前記第２のフレームと前記第１のフレームとの間の相対運動を阻止する、先行する請求項のいずれかに記載のアセンブリ。

【請求項8】

前記第１のフレームの外周は、前記第１の方向と前記第２の方向によって規定される平面内に第１の長方形を形成し、
前記複数の第１のガイドは４つの第１のガイドを含み、
前記４つの第１のガイドの各々は、前記第１の長方形の４つの角のそれぞれの角に配置される、先行する請求項のいずれかに記載のアセンブリ。

【請求項9】

前記第２のフレームの外周は、前記第１の方向と前記第２の方向によって規定される平面内に第２の長方形を形成し、
前記複数の第２のガイドは４つの第２のガイドを含み、
前記４つの第２のガイドの各々は、前記第２の長方形の４つの角のそれぞれの角に配置される、先行する請求項のいずれかに記載のアセンブリ。

【請求項10】

前記第１のフレームの外周および前記第２のフレームの外周は、同じ大きさおよび形状を有する、先行する請求項のいずれかに記載のアセンブリ。

【請求項11】

前記ハウジング開口は、前記ハウジングの内周によって規定され、
前記第１のフレーム開口は、前記第１のフレームの内周によって規定され、
前記ハウジングの前記内周および前記第１のフレームの前記内周は、同じ大きさおよび形状を有する、先行する請求項のいずれかに記載のアセンブリ。

【請求項12】

前記第１の電磁アセンブリの前記第１の部分および前記第２の電磁アセンブリの前記第１の部分は各々磁石を含み、
前記第１の電磁アセンブリの前記第２の部分および前記第２の電磁アセンブリの前記第２の部分は各々コイルを含む、先行する請求項のいずれかに記載のアセンブリ。

【請求項13】

前記第１の電磁アセンブリの前記第１の部分は、前記第２の電磁アセンブリの前記第１の部分を横切り、
前記第１の電磁アセンブリの前記第２の部分は、前記第２の電磁アセンブリの前記第２の部分を横切る、先行する請求項のいずれかに記載のアセンブリ。

【請求項14】

前記ハウジング開口は、前記第１の方向と前記第２の方向によって規定される平面内に長方形を形成し、
前記第１の電磁アセンブリの前記第１の部分と前記第２の電磁アセンブリの前記第１の部分は、前記ハウジング開口の異なる側に隣接し、
前記第２のフレームの外周は、前記第１の方向と前記第２の方向によって規定される平面内に長方形を形成し、
前記第１の電磁アセンブリの前記第２の部分と前記第２の電磁アセンブリの前記第２の部分は、前記第２のフレームの異なる側に隣接する、先行する請求項のいずれかに記載のアセンブリ。

【請求項15】

前記複数の第１のガイドの各々および前記複数の第２のガイドの各々は、転動体軸受を含む、先行する請求項のいずれかに記載のアセンブリ。

【請求項16】

前記ハウジングは、前記第１の方向および前記第２の方向を横切る第３の方向に沿って上下に移動するオートフォーカスキャリアを支持する、先行する請求項のいずれかに記載のアセンブリ。

【請求項17】

前記アセンブリは電子デバイスの内部に位置し、前記ハウジングは前記電子デバイスに対して動かない、先行する請求項のいずれかに記載のアセンブリ。

【請求項18】

前記センサは、可撓性導体を介して固定回路基板から電気信号を受信するために、前記可撓性導体で前記固定回路基板に接続され、
前記固定回路基板は前記ハウジングに対して固定される、先行する請求項のいずれかに記載のアセンブリ。

【請求項19】

前記センサは画像センサを含む、先行する請求項のいずれかに記載のアセンブリ。

【請求項20】

第１の電磁アセンブリの第１の部分と第２の電磁アセンブリの第１の部分とを含み、ハウジング開口を規定するハウジングと、
前記ハウジングの下側に移動可能に取り付けられ、第１の方向に沿った第１のフレームと前記ハウジングとの間の相対運動を可能にする複数の第１のガイドを有し、第１のフレーム開口を規定する前記第１のフレームと、
前記第１のフレームの下側に移動可能に取り付けられ、前記第１の方向を横切る第２の方向に沿った第２のフレームと前記第１のフレームとの間の相対運動を可能にする複数の第２のガイドを有する前記第２のフレームと、
前記第２のフレームに結合されるセンサとを含み、
前記第１のフレームの外周は、前記第１の方向と前記第２の方向によって規定される平面内に第１の長方形を形成し、前記複数の第１のガイドの各々は、前記第１の長方形のそれぞれの角に配置され、
前記第２のフレームの外周は、前記第１の方向と前記第２の方向によって規定される前記平面内に第２の長方形を形成し、前記複数の第２のガイドの各々は、前記第２の長方形のそれぞれの角に配置され、
前記第２のフレームは、前記第１の電磁アセンブリが通電されて、前記第１のフレームおよび前記第２のフレームの両方を前記ハウジングに対して前記第１の方向に沿って移動させるとき、前記第１の電磁アセンブリの前記第１の部分と電磁的に相互作用するように適合される前記第１の電磁アセンブリの第２の部分を含み、
前記第２のフレームは、前記第２の電磁アセンブリが通電されて、前記第２のフレームを前記第１のフレームおよび前記ハウジングの両方に対して前記第２の方向に沿って移動させるとき、前記第２の電磁アセンブリの前記第１の部分と電磁的に相互作用するように適合される前記第２の電磁アセンブリの第２の部分を含み、
前記センサは、前記第２のフレームとともに前記第１のおよび第２の方向に移動し、前記ハウジング開口および前記第１のフレーム開口を通過する光を捕捉するように構成される、センサ安定化アセンブリ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

技術分野
本明細書は、一般に、光学的画像安定化装置（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｉｍａｇｅ Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒｓ：ＯＩＳ）に関する。

【背景技術】

【0002】

背景
電子デバイスにはカメラシステムが含まれ得る。カメラシステムは光学的画像安定化技術を使用して、揺れや振動を補正できる。光学的画像安定化には、電子デバイスの望ましくない動きに対抗するためにレンズを移動することが含まれ得る。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

より大きく重いカメラレンズを有するカメラシステムの場合、レンズを移動するのはより困難になる。

【課題を解決するための手段】

【0004】

概要
画像センサを安定させるために使用されるアクチュエータアセンブリが開示される。アセンブリは、カメラシステムなどの撮像システムを含む電子デバイスに組み込むことができる。開示される技術は、画像センサによって捕捉されるビデオ画像を安定させ、捕捉される画像の鮮明さを改善するために、電子デバイスの望ましくない動きに対抗するために使用することができる。開示される技術は、ハウジングおよびレンズに対して画像センサを移動させることによって、画像センサによって捕捉されたビデオおよび画像を安定化する。

【0005】

光学的画像安定化は、例えば手振れによるカメラの動きに対抗するために、カメラレンズと画像センサとの間の相対位置を調整することによって達成することができる。画像センサに対してレンズを移動させるのではなく、手振れを補正するために、画像センサをレンズに対して移動させることができる。画像センサはレンズよりも軽量にすることができる。したがって、レンズの代わりに画像センサを移動することで、消費電力を削減し、移動速度を上げて、これにより品質安定化を向上させ、カメラシステムの信頼性を向上させることができる。

【0006】

以下に説明する実施形態の補足として、本開示は以下の実施形態について説明する。
実施形態１は、センサ安定化アセンブリを対象とし、センサ安定化アセンブリは、第１の電磁アセンブリの第１の部分と第２の電磁アセンブリの第１の部分とを含み、ハウジング開口を規定するハウジングと、ハウジングの下側に移動可能に取り付けられ、第１の方向に沿った第１のフレームとハウジングとの間の相対運動を可能にする複数の第１のガイドを有し、第１のフレーム開口を規定する第１のフレームと、第１のフレームの下側に移動可能に取り付けられ、第１の方向を横切る第２の方向に沿った第２のフレームと第１のフレームとの間の相対運動を可能にする複数の第２のガイドを有する第２のフレームと、を含み、第２のフレームは、第１の電磁アセンブリが通電されて、第１のフレームおよび第２のフレームの両方をハウジングに対して第１の方向に沿って移動させるとき、第１の電磁アセンブリの第１の部分と電磁的に相互作用するように適合される第１の電磁アセンブリの第２の部分を含み、第２のフレームは、第２の電磁アセンブリが通電されて、第２のフレームを第１のフレームおよびハウジングの両方に対して第２の方向に沿って移動させるとき、第２の電磁アセンブリの第１の部分と電磁的に相互作用するように適合される第２の電磁アセンブリの第２の部分を含み、センサ安定化アセンブリはさらに、第２のフレームに結合されるセンサを含み、センサは、第２のフレームとともに第１のおよび第２の方向に移動し、ハウジング開口および第１のフレーム開口を通過する光を捕捉するように構成される。

【0007】

実施形態２は、実施形態１に記載のアセンブリであり、ハウジングの下側は、第１の方向に沿って配向される複数の第１のトラフを規定し、複数の第１のガイドの各々は、第１のフレームの上側からハウジングの下側によって規定される複数の第１のトラフのうちの対応する第１のトラフ内に延びる第１の突出部を含む。

【0008】

実施形態３は、実施形態２に記載のアセンブリであり、複数の第１のトラフは各々第１の楔形を規定し、複数の第１のガイドの各々の第１の突出部の形状は、対応する第１のトラフによって規定される第１の楔形に適合する。

【0009】

実施形態４は、実施形態１～３のいずれか１つに記載のアセンブリであり、第１のフレームの下側は、第２の方向に沿って配向される複数の第２のトラフを規定し、複数の第２のガイドの各々は、第２のフレームの上側から、第１のフレームの下側によって規定される複数の第２のトラフのうちの対応する第２のトラフ内に延びる第２の突出部を含む。

【0010】

実施形態５は、実施形態４に記載のアセンブリであり、複数の第２のトラフは各々第２の楔形を規定し、複数の第２のガイドの各々の第２の突出部の形状は、対応する第２のトラフによって規定される第２の楔形に適合する。

【0011】

実施形態６は、実施形態１～５のいずれか１つに記載のアセンブリであり、複数の第１のガイドは、第１のフレームとハウジングとの間の第２の方向に沿った相対運動を阻止する。

【0012】

実施形態７は、実施形態１～６のいずれか１つに記載のアセンブリであり、複数の第２のガイドは、第２のフレームと第１のフレームとの間の第１の方向に沿った相対運動を阻止する。

【0013】

実施形態８は、実施形態１～７のいずれか１つに記載のアセンブリであり、第１のフレームの外周は、第１の方向と第２の方向によって規定される平面内に第１の長方形を形成し、複数の第１のガイドは４つの第１のガイドを含み、４つの第１のガイドの各々は、第１の長方形の４つの角のそれぞれの角に配置される。

【0014】

実施形態９は、実施形態１～８のいずれか１つに記載のアセンブリであり、第２のフレームの外周は、第１の方向と第２の方向によって規定される平面内に第２の長方形を形成し、複数の第２のガイドは４つの第２のガイドを含み、４つの第２のガイドの各々は、第２の長方形の４つの角のそれぞれの角に配置される。

【0015】

実施形態１０は、実施形態１～９のいずれか１つに記載のアセンブリであり、第１のフレームの外周および第２のフレームの外周は同じ大きさおよび形状を有する。

【0016】

実施形態１１は、実施形態１～１０のいずれか１つに記載のアセンブリであり、ハウジング開口は、ハウジングの内周によって規定され、第１のフレーム開口は、第１のフレームの内周によって規定され、ハウジングの内周および第１のフレームの内周は同じ大きさおよび形状を有する。

【0017】

実施形態１２は、実施形態１～１１のいずれか１つに記載のアセンブリであり、第１の電磁アセンブリの第１の部分および第２の電磁アセンブリの第１の部分は各々磁石を含み、第１の電磁アセンブリの第２の部分および第２の電磁アセンブリの第２の部分は各々コイルを含む。

【0018】

実施形態１３は、実施形態１～１２のいずれか１つに記載のアセンブリであり、第１の電磁アセンブリの第１の部分は、第２の電磁アセンブリの第１の部分を横切り、第１の電磁アセンブリの第２の部分は、第２の電磁アセンブリの第２の部分を横切る。

【0019】

実施形態１４は、実施形態１～１３のいずれか１つに記載のアセンブリであり、ハウジング開口は、第１の方向と第２の方向によって規定される平面内に長方形を形成し、第１の電磁アセンブリの第１の部分と第２の電磁アセンブリの第１の部分は、ハウジング開口の異なる側に隣接し、第２のフレームの外周は、第１の方向と第２の方向によって規定される平面内に長方形を形成し、第１の電磁アセンブリの第２の部分と第２の電磁アセンブリの第２の部分は、第２のフレームの異なる側に隣接する。

【0020】

実施形態１５は、実施形態１～１４のいずれか１つに記載のアセンブリであり、複数の第１のガイドの各々および複数の第２のガイドの各々は、転動体軸受を含む。

【0021】

実施形態１６は、実施形態１～１５のいずれか１つに記載のアセンブリであり、ハウジングは、第１の方向および第２の方向を横切る第３の方向に沿って上下に移動するオートフォーカスキャリアを支持する。

【0022】

実施形態１７は、実施形態１～１６のいずれか１つに記載のアセンブリであり、アセンブリは電子デバイスの内部に位置し、ハウジングは電子デバイスに対して動かない。

【0023】

実施形態１８は、実施形態１～１７のいずれか１つに記載のアセンブリであり、センサは、可撓性導体を介して固定回路基板から電気信号を受信するために、可撓性導体で固定回路基板に接続され、固定回路基板はハウジングに対して固定される。

【0024】

実施形態１９は、実施形態１～１８のいずれか１つに記載のアセンブリであり、センサは画像センサを含む。

【0025】

実施形態２０は、センサ安定化アセンブリを対象とし、センサ安定化アセンブリは、第１の電磁アセンブリの第１の部分と第２の電磁アセンブリの第１の部分とを含み、ハウジング開口を規定するハウジングと、ハウジングの下側に移動可能に取り付けられ、第１の方向に沿った第１のフレームとハウジングとの間の相対運動を可能にする複数の第１のガイドを有し、第１のフレーム開口を規定する第１のフレームと、第１のフレームの下側に移動可能に取り付けられ、第１の方向を横切る第２の方向に沿った第２のフレームと第１のフレームとの間の相対運動を可能にする複数の第２のガイドを有する第２のフレームとを含み、第１のフレームの外周は、第１の方向と第２の方向によって規定される平面内に第１の長方形を形成し、複数の第１のガイドの各々は、第１の長方形のそれぞれの角に配置され、第２のフレームの外周は、第１の方向と第２の方向によって規定される平面内に第２の長方形を形成し、複数の第２のガイドの各々は、第２の長方形のそれぞれの角に配置され、第２のフレームは、第１の電磁アセンブリが通電されて、第１のフレームおよび第２のフレームの両方をハウジングに対して第１の方向に沿って移動させるとき、第１の電磁アセンブリの第１の部分と電磁的に相互作用するように適合される第１の電磁アセンブリの第２の部分を含み、第２のフレームは、第２の電磁アセンブリが通電されて、第２のフレームを第１のフレームおよびハウジングの両方に対して第２の方向に沿って移動させるとき、第２の電磁アセンブリの第１の部分と電磁的に相互作用するように適合される第２の電磁アセンブリの第２の部分を含み、センサ安定化アセンブリはさらに、第２のフレームに結合されるセンサを含み、センサは、第２のフレームとともに第１のおよび第２の方向に移動し、ハウジング開口および第１のフレーム開口を通過する光を捕捉するように構成される。

【0026】

他の利点の中でも、実施形態は、信頼性の向上、品質安定化の向上につながる高速な移動速度、および消費電力の削減を特徴とする。いくつかの例では、可動センサベースの重量は、可動レンズキャリアの約３倍軽い。重いレンズを有するカメラシステムでレンズ位置を調整して光学的画像安定化を実行すると、信頼性が低下し、消費電力が増加し得る。したがって、信頼性、消費電力、共振周波数、および移動速度はすべて、レンズなどの重い構成要素ではなく、画像センサなどの軽量構成要素の移動から恩恵を受けることができる。

【0027】

本開示の主題の１つまたは複数の実施態様の詳細は、添付の図面および以下の説明に記載される。主題の他の特徴、態様、および利点は、説明、図面、および特許請求の範囲から明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】例示的なセンサ安定化アセンブリの斜視図である。

【図2】図１のセンサ安定化アセンブリの分解図である。

【図3A】オートフォーカスキャリアがアセンブリのハウジングに対して上下に移動する、例示的なセンサ安定化アセンブリの斜視図である。

【図3B】オートフォーカスキャリアがアセンブリのハウジングに対して上下に移動する、例示的なセンサ安定化アセンブリの斜視図である。

【図4A】アセンブリの第１のフレームおよびハウジングに対して左右に移動する第２のフレームを有する例示的なセンサ安定化アセンブリの斜視図である。

【図4B】アセンブリの第１のフレームおよびハウジングに対して左右に移動する第２のフレームを有する例示的なセンサ安定化アセンブリの斜視図である。

【図5A】アセンブリのハウジングに対して左右に移動する第１のフレームおよび第２のフレームを有する例示的なセンサ安定化アセンブリの斜視図である。

【図5B】アセンブリのハウジングに対して左右に移動する第１のフレームおよび第２のフレームを有する例示的なセンサ安定化アセンブリの斜視図である。

【図6】センサ安定化アセンブリを動作させるためのプロセスの例示的なフロー図を示す図である。

【図7】モバイルデバイスの一実施形態の斜視図である。

【図8】図７のモバイルデバイスの概略断面図である。

【図9】モバイルデバイス用の電子制御モジュールの一実施形態の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

さまざまな図面における同様の参照符号は同様の要素を示す。
詳細な説明
図１は、例示的なセンサ安定化アセンブリの斜視図である。いくつかの例では、アセンブリ１００は電子デバイスの内部に位置し、ハウジング１０２は電子デバイスに対して動かない。いくつかの例では、アセンブリ１００は電子デバイスのカメラシステムの一部である。アセンブリ１００は、カメラシステムの画像センサの焦点を合わせ、安定させるために使用することができる。

【0030】

デカルト座標系を参考までに図１に示す。デカルト座標系は、第１の方向（ｘ方向）と、第１の方向に対して横切る、例えば直交または垂直である第２の方向（ｙ方向）とを規定する。デカルト座標系は、第１の方向と第２の方向の両方に対して横切る、例えば直交または垂直である第３の方向（ｚ方向）も規定する。ｘ方向とｙ方向は、ｚ方向を横切るｘｙ平面を規定する。ｘｙ平面は、デカルト座標系のｘ軸とｙ軸の両方に平行な任意の平面と考えることができる。

【0031】

本開示では、ｚ方向に沿った移動は、正または負のｚ方向の移動であり得、上下と呼ばれる。ｘ方向またはｙ方向に沿った移動は、正または負の方向の移動であり得、左右と呼ばれる。アセンブリの底部は、アセンブリベース１３６の底面のｚ方向の位置によって規定することができる。アセンブリの上部は、ｚ方向においてアセンブリの底部とは反対側のハウジング１０２の上面によって規定することができる。アセンブリの構成要素の下側は、ｚ方向においてアセンブリベース１３６に面する構成要素の表面として規定することができる。

【0032】

センサ安定化アセンブリ１００は、オートフォーカスキャリア１０４を支持するハウジング１０２を含む。ハウジングは、ｘｙ平面において多角形を形成する外周を有することができる。例えば、ハウジングの外周は、長方形、正方形などの形状を有することができる。例示的なハウジングは、長方形の各辺の長さが４０ミリメートル（ｍｍ）以下である長方形の形状を有する。いくつかの例では、長方形の各辺は、例えば、３６ｍｍ以下、２４ｍｍ以下、１２ｍｍ以下、１０ｍｍ以下などの長さを有することができる。

【0033】

ハウジング１０２は、ハウジング開口１０６を規定する内周を有する。内周は、ｘｙ平面内で外周と同心である。例示的なアセンブリ１００では、ハウジング開口１０６は、ｘ方向とｙ方向によって規定される平面内で長方形の形状を形成する。オートフォーカスキャリア１０４はキャリア開口１０３を規定する。例示的なアセンブリ１００では、キャリア開口１０３は、ｘ方向とｙ方向によって規定される平面内で円形の形状を形成する。キャリア開口１０３は、ハウジング開口１０６よりも狭く、例えば、キャリア開口１０３は、ハウジング開口１０６の直径よりも小さい直径を有する。キャリア開口１０３およびハウジング開口１０６は、ｘｙ平面内で互いに実質的に位置合わせされる。

【0034】

アセンブリ１００の動作中、オートフォーカスキャリア１０４は、ハウジング開口１０６内で例えばｚ方向に上下に移動することができる。オートフォーカスキャリア１０４は、光学レンズ、例えばカメラレンズを支持することができる。例えば、カメラレンズは、レンズがキャリア開口１０３にかかっているようにオートフォーカスキャリア１０４に取り付けることができる。オートフォーカスキャリア１０４は、レンズをｚ方向に上下に移動させて、カメラの焦点を調整することができる。

【0035】

アセンブリ１００は、第１のフレーム１１０および第２のフレーム１２０も含む。アセンブリ１００は、第２のフレーム１２０に結合されるセンサを含む。センサ安定化アセンブリ１００の動作中、ハウジング１０２は、電子デバイスに対して剛性を有したままであり、または実質的に静止したままである。オートフォーカスキャリア１０４、第１のフレーム１１０、および第２のフレーム１２０は各々、ハウジング１０２に対して、および電子デバイスに対して移動可能であることができる。

【0036】

アセンブリはまた、ハウジング１０２に対して動かないアセンブリベース１３６を含む。アセンブリベース１３６は、アセンブリ１００の少なくとも一部に対する制御信号を生成するためのベース回路基板を支持する。ベース回路基板は、アセンブリベース１３６の下側に結合することができる。オートフォーカス回路基板１１６は、オートフォーカスキャリア１０４をアセンブリベース１３６によって支持されるベース回路基板に電気的に接続する。オートフォーカス回路基板１１６は、例えば、可撓性プリント回路基板（ＦＰＣＢ）とすることができる。

【0037】

図１は、第１のフレーム１１０と第２のフレーム１２０の各々が中心位置にあるアセンブリ１００を示す。中心位置は、アセンブリ１００の静止位置、例えば、第１のフレームまたは第２のフレームの位置を駆動するために電流が印加されないときのアセンブリの位置であり得る。中心位置では、ハウジング１０２、第１のフレーム１１０、および第２のフレーム１２０の縁は、ｚ方向に実質的に位置合わせすることができる。

【0038】

図２は、図１のセンサ安定化アセンブリの分解図である。図２を参照すると、アセンブリ１００の動作中、光は、レンズを通過し、ハウジング開口１０６およびキャリア開口１０３を通過し、第１のフレーム開口１１９を通過し、フィルタ１２６を通過し、センサ１３０によって捕捉される。センサ１３０は、例えば、画像センサであり得る。センサ１３０は、アセンブリの第２のフレーム１２０に対して動かなくてもよい。

【0039】

オートフォーカスキャリア１０４は、双極オートフォーカス磁石１０５を支持する。オートフォーカス回路基板１１６は、オートフォーカス回路基板１１６の内側によって支持されるオートフォーカスコイルおよびオートフォーカスホールセンサを含む。オートフォーカス磁石１０５は、ｘｙ平面内でオートフォーカスコイルおよびオートフォーカスホールセンサと実質的に位置合わせされる。

【0040】

オートフォーカスコイルおよびオートフォーカス磁石１０５は、電磁的に相互作用して、オートフォーカスキャリア１０４の移動をｚ方向に上下に駆動することができる。例えば、オートフォーカスコイルを第１の方向に流れる電流は、オートフォーカス磁石１０５と電磁的に相互作用する磁場を誘導して、オートフォーカスキャリア１０４を上方に移動させることができる一方、オートフォーカスコイルを第１の方向とは反対の第２の方向に流れる電流は、オートフォーカス磁石１０５と電磁的に相互作用する磁界を誘導して、オートフォーカスキャリア１０４を下方に移動させることができる。

【0041】

ホールセンサ、またはホール効果センサは、ホール効果を使用して磁場の存在および大きさを検出するタイプのセンサである。ホールセンサの出力電圧は、磁場の強さに直接比例する。オートフォーカスホールセンサは、オートフォーカスキャリア１０４のｚ方向の変位を測定するために使用することができる。

【0042】

オートフォーカス回路基板１１６は、アセンブリベース１３６に結合され、ベース回路基板１３５とオートフォーカスコイルとの間でオートフォーカス駆動信号を送信する。オートフォーカス回路基板１１６はまた、オートフォーカスホールセンサとベース回路基板１３５との間でオートフォーカス感知信号を送信する。オートフォーカス回路基板１１６は、アセンブリベース１３６にはんだ付けすることができる。

【0043】

オートフォーカスキャリア１０４が上下に移動すると、オートフォーカス軸受１１２がオートフォーカスキャリアとハウジング１０２との間の摩擦を低減する。オートフォーカス軸受１１２は、オートフォーカスキャリア１０４の各角に位置することができる。オートフォーカス軸受１１２は、転動体軸受、例えばボール軸受を含むことができる。

【0044】

ハウジング１０２は、第２のフレーム１２０を駆動して、例えば、センサ１３０を搬送することにより、ｘ方向およびｙ方向に移動させるために使用される電磁アセンブリの部分を支持する。例えば、アセンブリ１００は、磁石１０９およびコイル１２９を含む第１の電磁アセンブリと、磁石１０８およびコイル１２８を含む第２の電磁アセンブリとを含む。

【0045】

ハウジング１０２は、第１の磁気アセンブリの第１の部分、例えば磁石１０９を含む。ハウジング１０２は、第２の磁気アセンブリの第１の部分、例えば磁石１０８も含む。磁石１０８は磁石１０９を横切る。磁石１０８および磁石１０９は、ハウジング１０２にしっかりと結合することができる。ハウジング開口１０６は、ｘｙ平面において多角形、例えば長方形を形成することができる。磁石１０８と磁石１０９は、ハウジング開口１０６の異なる側に隣接することができる。

【0046】

ハウジング１０２の下側は、第１の方向、例えばｘ方向に沿って配向される複数の第１のトラフ１１３を規定する。例示的なアセンブリ１００では、ハウジング１０２の下側は、ハウジング１０２の各角に第１のトラフ１１３を規定する。

【0047】

第１のフレーム１１０は、ハウジング１０２の下側に移動可能に取り付けられる。第１のフレーム１１０は、ｘｙ平面において多角形、例えば長方形を形成する外周を有する。第１のフレーム１１０は、第１のフレーム開口１１９を規定する内周を有する。いくつかの例では、第１のフレーム１１０の内周およびハウジング１０２の内周は同じ大きさおよび形状を有する。第１のフレーム開口１１９は、ｚ方向においてハウジング開口１０６と実質的に位置合わせされている。

【0048】

第１のフレーム１１０は、複数の第１のガイド１１８を含む。例示的なアセンブリ１００では、複数の第１のガイド１１８は４つの第１のガイドを含む。第１のフレーム１１０はｘｙ平面において第１の長方形を形成し、４つの第１のガイド１１８の各々は、第１の長方形の４つの角のそれぞれの角に配置される。第１のフレームのガイド１１８は、第１のフレーム１１０とハウジング１０２との間のｘ方向に沿った相対運動を可能にする。ガイド１１８は、第１のフレーム１１０とハウジング１０２との間のｙ方向に沿った相対運動を阻止することができる。

【0049】

複数の第１のガイド１１８の各々は、第１のフレーム１１０の上側から延びる第１の突出部１１７を含む。第１の突出部１１７は、対応する第１のトラフ１１３内に延びる。いくつかの例では、複数の第１のトラフ１１３は各々第１の楔形を規定し、複数の第１のガイド１１８の各々の第１の突出部１１７の形状は、対応する第１のトラフ１１３によって規定される第１の楔形に適合する。例えば、トラフ１１３は、楔形や三角柱に類似した形状を有する。第１の突出部１１７は、実質的に楔状または三角形の形状を有する。第１の突出部１１７は、第１の突出部１１７の縁とトラフ１１３の側面との間の隙間が最小にて、第１の突出部１１７がトラフ１１３に嵌合するように、トラフ１１３の形状に適合する。

【0050】

複数の第１のガイド１１８は各々、転動体軸受を含むことができる。転動体軸受は、第１のボール１１４などの転動体を含むことができる。第１のボール１１４は、ハウジング１０２と第１のフレーム１１０との間の摩擦を低減する。アセンブリ１００の動作中、第１のフレーム１１０は、ハウジング１０２に対してｘ方向に左右に移動することができる。第１のフレーム１１０が左右に移動すると、第１の突出部１１７はトラフ１１３に沿ってｘ方向に摺動する。第１のボール１１４は、回転してハウジング１０２と第１のフレーム１１０との間の摩擦を低減する。

【0051】

第１のフレーム１１０の下側は、第２の方向、例えばｙ方向に沿って配向される複数の第２のトラフ１１５を規定する。例示的なアセンブリ１００では、第１のフレーム１１０の下側は、第１のフレーム１１０の各角に第２のトラフ１１５を規定する。

【0052】

第２のフレーム１２０は、第１のフレーム１１０の下側に移動可能に取り付けられる。第２のフレーム１２０はｘｙ平面において多角形、例えば長方形を形成する外周を有する。いくつかの例では、第１のフレーム１１０の外周および第２のフレームの外周は同じ大きさおよび形状を有する。

【0053】

第２のフレーム１２０は、複数の第２のガイド１２１を含む。例示的なアセンブリ１００では、複数の第２のガイド１２１は、４つの第２のガイド１２１を含む。第２のフレーム１２０はｘｙ平面において長方形を形成しており、４つの第２のガイド１２１の各々は、長方形の４つの角のそれぞれの角に配置される。第２のフレーム１２０のガイド１２１は、第２のフレーム１２０と第１のフレーム１１０との間のｙ方向に沿った相対運動を可能にする。ガイド１１８は、第２のフレーム１２０と第１のフレーム１１０との間のｘ方向に沿った相対運動を阻止することができる。

【0054】

複数の第２のガイド１２１の各々は、第２のフレーム１２０の上側から延びる第２の突出部１２７を含む。第２の突出部１２７は、対応する第２のトラフ１１５内に延びる。いくつかの例では、複数の第２のトラフ１１５は各々第２の楔形を規定し、複数の第２のガイド１２１の各々の第２の突出部１２７の形状は、対応する第２のトラフ１１５によって規定される第２の楔形に適合する。例えば、トラフ１１５は、楔形または三角柱に類似した形状を有する。第２の突出部１２７は、実質的に楔状または三角形の形状を有する。第２の突出部１２７は、第２の突出部１２７の縁とトラフ１１５の側面との間の隙間が最小限にて第２の突出部１２７がトラフ１１５に嵌合するように、トラフ１１５の形状に適合する。

【0055】

複数の第２のガイド１２１の各々は、転動体軸受を含むことができる。転動体軸受は、第２のボール１２４などの転動体を含むことができる。第２のボール１２４は、第１のフレーム１１０と第２のフレーム１２０との間の摩擦を低減する。アセンブリ１００の動作中、第２のフレーム１２０は、第１のフレーム１１０に対してｙ方向に左右に移動することができる。第２のフレーム１２０が左右に移動すると、第２の突出部１２７がトラフ１１５に沿ってｙ方向に摺動する。第２のボール１２４は、回転して第１のフレーム１１０と第２のフレーム１２０との間の摩擦を低減する。

【0056】

第２のフレーム１２０は、第２のフレーム１２０を駆動してセンサ１３０をｘ方向およびｙ方向に移動させるために使用される電磁アセンブリの部分を支持する。例えば、第２のフレーム１２０は、第１の電磁アセンブリの第２の部分、例えばコイル１２９を含む。第２のフレーム１２０はまた、第２の電磁アセンブリの第２の部分、例えばコイル１２８を含む。コイル１２８およびコイル１２９は、第２のフレーム１２０にしっかりと結合され得る。第２のフレーム１２０は、ｘｙ平面において多角形、例えば長方形を形成することができる。コイル１２８およびコイル１２９は、第２のフレーム１２０の異なる側に隣接することができる。

【0057】

コイル１２８およびコイル１２９は各々、ｘｙ平面内に少なくとも１つのループ（潜在的には多数のループ）を形成する。各ループには、長い寸法と短い寸法がある。コイル１２８の長い寸法は、コイル１２９の長い寸法を横切る。例えば、コイル１２８の長い寸法はｘ方向に延び、コイル１２９の長い寸法はｙ方向に延びる。
［１］ コイル１２９は、第１の電磁アセンブリが通電されて第１のフレーム１１０および第２のフレーム１２０の両方をハウジングに対してｘ方向に沿って移動させるとき、磁石１０９と電磁的に相互作用するように適合される。例えば、第１の電磁アセンブリが通電されると、コイル１２９が磁石１０９と相互作用して、第１のフレーム１１０と第２のフレーム１２０をｘ方向に沿って連動して移動させる。

【0058】

コイル１２８は、第２の電磁アセンブリが通電されて、第２のフレーム１２０を第１のフレーム１１０およびハウジング１０２の両方に対してｙ方向に沿って移動させるとき、磁石１０８と電磁的に相互作用するように適合されている。

【0059】

いくつかの例では、第２のフレームは複数のホールセンサを支持する。第１のホールセンサ（図示せず）は、コイル１２８に隣接して配置することができる。第２のホールセンサ１２５は、コイル１２９に隣接して配置することができる。第１のホールセンサは、ｙ方向に沿った第２のフレーム１２０の変位を測定するために使用することができる。第２のホールセンサ１２５は、ｘ方向に沿った第２のフレーム１２０の変位を測定するために使用することができる。ホールセンサは、第２のフレーム１２０の変位に比例する電圧測定値を出力することができる。次に、ベース回路基板１３５は、それぞれのホールセンサから出力される電圧に基づいて、コイル１２８、１２９への電流を調整することができる。

【0060】

センサ１３０は、センサベース１３４によって支持され得る。例えば、センサベース１３４は、接着材料によってセンサ１３０の下側に取り付けることができる。センサベース１３４は、第２のフレーム１２０に機械的に結合される。センサベース１３４は、例えば、接着材料、はんだ付けなどによって、第２のフレーム１２０に機械的に結合することができる。いくつかの例では、センサ１３０は、ｚ方向において第２のフレーム１２０とセンサベース１３４との間に配置される。

【0061】

センサ１３０は、ｘｙ平面において長方形を形成する外周を有する。ｘｙ平面におけるセンサ１３０の外周の大きさは、ハウジング１０２の外周の大きさより小さい、第１のフレーム１１０の外周の大きさより小さい、第２のフレーム１２０の外周の大きさより小さい、またはこれらの任意の組み合わせであり得る。いくつかの例では、センサ１３０の外周は、第１のフレーム１１０の内周と同じ大きさおよび形状を有する。センサ１３０は、例えば、４０ｍｍ以下、１６ｍｍ以下、１０ｍｍ以下などの直径を有する画像センサであり得る。

【0062】

センサ１３０は、例えばほぼｚ方向に沿って、ハウジング開口１０６および第１のフレーム開口１１９を通過する光を捕捉することができる。第２のフレーム１２０はフィルタ１２６を支持する。フィルタ１２６は、ハウジング開口１０６および第１のフレーム開口１１９とｚ方向に位置合わせされる。フィルタ１２６は、青フィルタ、例えば青ガラスフィルタであってもよい。青ガラスフィルタは、赤外線光などの特定の波長の光を除去できる。青ガラスフィルタは、センサ１３０への赤、緑、青の光の透過を可能にすることができる。

【0063】

センサ１３０は、可撓性導体１３２を用いて固定回路基板、例えばベース回路基板１３５に接続される。可撓性導体１３２は、例えば、ＦＰＣＢ、導電性ワイヤなどであり得る。センサ１３０は、可撓性導体１３２を介してベース回路基板１３５から電気信号を受信することができる。センサ１３０は、可撓性導体１３２を介して画像センサ信号をベース回路基板１３５に送信することができる。

【0064】

いくつかの例では、可撓性導体１３２は、センサ１３０の２つの隣接する側面に接続され得る。例えば、可撓性導体１３２は、センサの垂直接続パッドから送られる信号を送信するために、センサ１３０の第１の側に接続することができ、センサの水平接続パッドから送られる信号を送信するために、センサ１３０の第２の側に接続することができる。

【0065】

固定回路基板は、ハウジングに対して固定することができる。例えば、固定回路基板は、アセンブリベース１３６によって支持され得る。可撓性導体１３２を介してセンサ１３０と固定回路基板との間で信号を送信することにより、固定回路基板に対するセンサ１３０の移動が可能になる。例えば、可撓性導体１３２は、ｘ方向、ｙ方向、またはその両方へのセンサ１３０の移動を可能にするために屈曲または曲げることができる。

【0066】

アセンブリベース１３６は、固定回路基板を支持することができる。アセンブリベース１３６は、アセンブリ１００の可動部分、例えば、センサ１３０、第１のフレーム１１０、および第２のフレーム１２０を保護することもできる。

【0067】

図３Ａおよび図３Ｂは、オートフォーカスキャリアが上下に移動する例示的なセンサ安定化アセンブリの斜視図である。

【0068】

図３Ａを参照すると、オートフォーカスコイルに電流が印加されると、オートフォーカスコイルによって生成される電磁場がオートフォーカス磁石１０５と相互作用して、オートフォーカスキャリア１０４にｚ方向の力を及ぼす。オートフォーカスキャリア１０４にｚ方向に及ぼされる力により、オートフォーカスキャリア１０４はハウジング１０２に対してｚ方向に移動される。

【0069】

オートフォーカスコイルを流れる電流の方向を変更すると、オートフォーカスキャリア１０４の移動方向を逆転させることができる。例えば、第１の方向、例えば時計回りに流れる電流は、図３Ａに示すように、オートフォーカスキャリア１０４を上昇させることができる。電流を第２の方向、例えば反時計回りに流すように変更すると、図３Ｂに示すように、オートフォーカスキャリア１０４を下方向に移動させることができる。

【0070】

図４Ａおよび図４Ｂは、アセンブリの第１のフレームおよびハウジングに対して左右に移動する第２のフレームを備えた例示的なセンサ安定化アセンブリの斜視図である。閉ループ制御システムには、アセンブリのホールセンサからの測定値に基づいてコイルを流れる電流を調整することが含まれる。

【0071】

図４Ａを参照すると、電流がコイル１２８に印加されると、コイル１２８によって生成される電磁場が磁石１０８と相互作用して、第２のフレーム１２０にｙ方向に力を及ぼす。第２のフレーム１２０のガイド１２１は、第２のフレーム１２０と第１のフレーム１１０との間のｙ方向の相対運動を可能にする。したがって、第２のフレーム１２０にｙ方向に加えられる力により、第２のフレーム１２０が第１のフレーム１１０およびハウジング１０２に対してｙ方向に移動される。第１のフレーム１１０およびハウジング１０２は静止したままである。

【0072】

コイル１２８を流れる電流の方向を変更すると、第２のフレーム１２０の移動方向を逆転させることができる。例えば、第１の方向、例えば時計回りに流れる電流は、図４Ａに示すように、第２のフレーム１２０を右に移動させることができる。電流を第２の方向、例えば反時計回りに流れるように変更すると、図４Ｂに示すように、第２のフレーム１２０を左に移動させることができる。

【0073】

電流振幅を変更することにより、第２のフレーム１２０の移動量を調整することができる。例えば、コイル１２８を通って流れる電流振幅が大きいと、電流振幅が小さい場合に比べて、第２のフレーム１２０が中心からｙ方向に大きく移動され得る。一例では、固定回路基板はコイル１２８に１０．０ミリアンペア（ｍＡ）の電流を印加することができる。コイル１２８に印加される電流により、第２のフレーム１２０がｙ方向の中心の右側にある第１の位置に移動されることができる。次いで、固定回路基板は、コイル１２８への電流を１１．０ｍＡまで増加させることができる。コイル１２８への電流の増加により、第２のフレーム１２０がｙ方向に右に移動されるため、第２のフレーム１２０が第１の位置と比較してさらに右側の第２の位置に移動することができる。

【0074】

いくつかの例では、固定回路基板は、ハウジングに対するセンサ１３０の定常位置を維持するために、コイル１２８に定電流を印加することができる。いくつかの例では、固定回路基板は、ハウジング１０２の移動に基づいてコイル１２８への電流を調整することができる。例えば、ハウジング１０２の左への移動に対抗するために、固定回路基板はコイル１２８に電流を印加して、センサ１３０を左に移動させることができる。センサ１３０を左に動かすと、センサの視野内の物体は、ハウジング１０２の移動前のセンサに対する物体の位置と比較して、センサ１３０に対して同じまたは類似の位置に維持され得る。これにより、ハウジングの移動が発生したときの画像のモーションブラーが軽減され、画質が向上させることができる。

【0075】

いくつかの例では、固定回路基板は、センサ１３０をｙ方向に移動させるために、コイル１２８への電流を増加させて、転動体軸受の静摩擦および回転摩擦を克服することができる。センサ１３０がｙ方向の所望の位置に移動すると、固定回路基板は、センサをハウジング１０２に対して定常位置に維持するために、コイル１２８への電流を減少させることができる。

【0076】

図５Ａおよび図５Ｂは、アセンブリのハウジングに対して左右に移動する第１のフレームおよび第２のフレームを備えた例示的なセンサ安定化アセンブリの斜視図である。図５Ａを参照すると、電流がコイル１２９に印加されると、コイル１２９によって生成される電磁場が磁石１０９と相互作用して、第２のフレーム１２０にｘ方向に力を及ぼす。第２のフレーム１２０のガイド１２１は、第２のフレームと第１のフレームとの間のｘ方向の相対運動を阻止する。第１のフレームのガイド１１８は、第１のフレーム１１０とハウジング１０２との間のｘ方向の相対運動を可能にする。したがって、第２のフレーム１２０にｘ方向に加えられる力により、第１のフレーム１１０と第２のフレーム１２０の両方がハウジング１０２に対してｘ方向に移動される。第１のフレーム１１０と第２のフレーム１２０は、ｘ方向に沿って連動して移動する。例えば、第１のフレーム１１０および第２のフレーム１２０は各々、ｘ方向に沿って同じ距離を移動することができる。

【0077】

コイル１２９を流れる電流の方向を変更することにより、第１のフレーム１１０と第２のフレーム１２０の移動方向を逆転させることができる。例えば、第１の方向、例えば時計回りに流れる電流は、図５Ａに示すように、第１のフレーム１１０および第２のフレーム１２０をｘ方向の外側に移動させることができる。電流を第２の方向、例えば反時計回りに流すように変更すると、図５Ｂに示すように、第１のフレーム１１０および第２のフレーム１２０をｘ方向の内側に移動させることができる。

【0078】

第１のフレーム１１０および第２のフレーム１２０のｘ方向の変位は、図４Ａおよび図４Ｂを参照して上述したように、電流振幅を調整することによって制御することができる。例えば、固定回路基板は、ｘ方向のセンサの移動を制御するために、コイル１２９への電流を調整することができる。固定回路基板は、コイル１２８、コイル１２９、または両方に電流を印加することもでき、どちらにも電流を印加することもできない。いくつかの例では、固定回路基板は、複数の方向へのハウジングの移動に対抗するために、コイル１２９とコイル１２８の両方に電流を印加することができる。

【0079】

図６は、センサ安定化アセンブリを動作させるためのプロセス６００の例示的なフロー図を示す。プロセス６００は、第１の磁気アセンブリに通電することによって、アセンブリの第２のフレームに結合されるセンサを第１の方向に移動させることを含み、第２のフレームと第１のフレームの両方をアセンブリのハウジングに対して第１の方向に沿って移動させる（６０２）。例えば、センサ１３０は、アセンブリ１００の第２のフレーム１２０に結合される。センサ１３０は、磁石１０９およびコイル１２９を含む第１の磁気アセンブリに通電することによって、第１の方向、例えばｘ方向に移動させることができる。第１の磁気アセンブリに通電すると、第１のフレーム１１０および第２のフレーム１２０が、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、ハウジング１０２に対してｘ方向に沿って連動して移動される。

【0080】

プロセス６００は、第２の磁気アセンブリに通電することによって、アセンブリの第２のフレームに結合されるセンサを第１の方向を横切る第２の方向に移動させることを含み、第２のフレームを第１のフレームとハウジングの両方に対して第２の方向に沿って移動させる（６０４）。例えば、センサ１３０は、アセンブリ１００の第２のフレーム１２０に結合される。センサ１３０は、磁石１０８およびコイル１２８を含む第２の磁気アセンブリに通電することによって、第２の方向、例えばｙ方向に移動させることができる。第２の磁気アセンブリに通電すると、図４Ａおよび図４Ｂに示すように、第２のフレーム１２０が第１のフレーム１１０およびハウジング１０２に対してｙ方向に沿って独立して移動される。

【0081】

前述の図は、センサ安定化アセンブリ、すなわちセンサ安定化アセンブリ１００の特定の実施形態をカバーしているが、より一般的には、この例で具体化される原理は他の設計にも適用することができる。例えば、センサ安定化アセンブリ１００は実質的に正方形の設置面積（すなわち、ｘｙ平面内）を有するが、実質的に長方形、楕円形、または円形などの他の形状も可能である。

【0082】

センサ安定化アセンブリ１００の磁石は、鉄磁石、ネオジム磁石、または鉄とニッケルから構成されるフェライト磁石などであり得る。いくつかの実施形態では、センサ安定化アセンブリ１００の１つまたは複数の磁石を電磁石に置き換えることができる。いくつかの実施形態では、センサ安定化アセンブリ１００は、高透磁性材料を含むことができる。

【0083】

一般に、上述のセンサ安定化アセンブリは、さまざまな用途に使用することができる。例えば、いくつかの実施形態では、センサ安定化アセンブリ１００は、電子デバイスのカメラの画像センサを安定させるために使用することができる。このようなアセンブリは、携帯電話などのモバイルデバイスに統合できる。例えば、図７を参照すると、モバイルデバイス７００は、デバイスシャーシ７０２と、パネルオーディオスピーカーを統合するフラットパネルディスプレイ（例えば、ＯＬＥＤまたはＬＣＤディスプレイパネル）を含むタッチパネルディスプレイ７０４とを含む。モバイルデバイス７００は、画像を表示すること、およびタッチパネルディスプレイ７０４を介してタッチ入力を受信することを含む、さまざまな方法でユーザとインターフェースする。通常、モバイルデバイスは、深さ（ｚ方向）が約１０ｍｍ以下、幅（ｘ方向）は６０ｍｍ～８０ｍｍ（例えば６８ｍｍ～７２ｍｍ）、高さ（ｙ方向）は１００ｍｍ～１６０ｍｍ（例えば１３８ｍｍ～１４４ｍｍ）である。携帯電話は、画像捕捉中のさまざまな環境条件やユーザの行動の影響を受けるポータブルデバイスであるため、安定化が特に困難である。堅牢な画像安定化システムにより、ユーザエクスペリエンスと満足度が向上する。

【0084】

図７には、図８に示す断面方向に対応する破線も示されている。図８を参照すると、モバイルデバイス７００の断面図が、デバイスシャーシ７０２およびタッチパネルディスプレイ７０４を示す。デバイスシャーシ７０２は、ｚ方向に沿って測定される深さと、ｘ方向に沿って測定される幅を有する。デバイスシャーシ７０２はまた、主にｘｙ平面内に延びるデバイスシャーシ７０２の部分によって形成されるバックパネルを有する。モバイルデバイス７００は、シャーシ７０２内のディスプレイ７０４の背後に収容され、ディスプレイ７０４の背面に取り付けられるセンサ安定化アセンブリ１００を含む。例えば、ＰＳＡは、センサ安定化アセンブリ１００をディスプレイ７０４に取り付けることができる。一般に、センサ安定化アセンブリ１００は、電子制御モジュール８２０およびバッテリ８３０を含む、シャーシ内に収容される他の構成要素によって制約される容積内に適合するような大きさに作られる。

【0085】

一般に、開示されるアクチュエータは、電子制御モジュール、例えば電子制御モジュール８２０によって制御される。一般に、電子制御モジュールは１つまたは複数の電子構成要素で構成され、これらは、携帯電話の１つまたは複数のセンサおよび／または信号受信機から入力を受信し、入力を処理し、センサ安定化アセンブリ１００の動作を制御する信号波形を生成および配信する。

【0086】

図９を参照すると、モバイルデバイス７００などのモバイルデバイスの例示的な電子制御モジュール８２０は、プロセッサ９１０、メモリ９２０、ディスプレイドライバ９３０、信号発生器９４０、入出力（Ｉ／Ｏ）モジュール９５０、およびネットワーク／通信モジュール９６０を含む。これらの構成要素は、互いに（例えば信号バス９０２を介して）、またセンサ安定化アセンブリ１００と電気的に通信している。

【0087】

プロセッサ９１０は、データまたは命令を処理、受信、または送信できる任意の電子デバイスとして実装され得る。例えば、プロセッサ９１０は、マイクロプロセッサ、中央処理装置（ＣＰＵ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、またはそのようなデバイスの組み合わせであり得る。

【0088】

メモリ９２０には、さまざまな命令、コンピュータプログラム、または他のデータが記憶されている。命令またはコンピュータプログラムは、モバイルデバイスに関して説明される動作または機能のうちの１つまたは複数を実行するように構成され得る。例えば、命令は、ディスプレイドライバ９３０、信号発生器９４０、Ｉ／Ｏモジュール９５０の１つまたは複数の構成要素、ネットワーク／通信モジュール９６０を介してアクセス可能な１つまたは複数の通信チャネル、１つまたは複数のセンサ（例えば、生体センサ、温度センサ、加速度計、光センサ、気圧センサ、湿度センサなど）、および／またはセンサ安定化アセンブリ１００を介してデバイスのディスプレイの動作を制御または調整するように構成され得る。

【0089】

信号発生器９４０は、センサ安定化アセンブリ１００に適したさまざまな振幅、周波数、および／またはパルスプロファイルのＡＣ波形を生成するように構成されている。別個の構成要素として示されているが、いくつかの実施形態では、信号発生器９４０はプロセッサ９１０の一部であり得る。いくつかの実施形態では、信号発生器９４０は、例えば、その一体型または別個の構成要素として増幅器を含むことができる。

【0090】

メモリ９２０は、モバイルデバイスによって使用され得る電子データを記憶することができる。例えば、メモリ９２０は、例えばオーディオファイルやビデオファイル、ドキュメントとアプリケーション、デバイス設定とユーザ選択、さまざまなモジュールのタイミングと制御信号またはデータ、データ構造またはデータベースなどの電子データまたはコンテンツを記憶することができる。メモリ９２０はまた、センサ安定化アセンブリ１００のための信号を生成するために信号発生器９４０によって使用され得るさまざまなタイプの波形を再作成するための命令を記憶し得る。メモリ９２０は、例えば、ランダムアクセスメモリ、読み取り専用メモリ、フラッシュメモリ、リムーバブルメモリ、または他のタイプの記憶素子、またはそのようなデバイスの組み合わせなどの任意のタイプのメモリであり得る。

【0091】

上で簡単に説明したように、電子制御モジュール８２０は、図９ではＩ／Ｏモジュール９５０として示されるさまざまな入力および出力構成要素を含むことができる。Ｉ／Ｏモジュール９５０の構成要素は、図９では単一の項目として表されているが、モバイルデバイスは、ユーザ入力を受け入れるためのボタン、マイク、スイッチ、およびダイヤルを含む、多数の異なる入力構成要素を含むことができる。いくつかの実施形態では、Ｉ／Ｏモジュール９５０の構成要素は、１つまたは複数のタッチセンサおよび／または力センサを含み得る。例えば、モバイルデバイスのディスプレイは、ユーザがモバイルデバイスに入力を提供できるようにする１つまたは複数のタッチセンサおよび／または１つまたは複数の力センサを含んでもよい。

【0092】

Ｉ／Ｏモジュール９５０の構成要素の各々は、信号またはデータを生成するための特殊な回路を含むことができる。場合によっては、構成要素は、ディスプレイ上に表示されるプロンプトまたはユーザインターフェース物体に対応するアプリケーション固有の入力に対するフィードバックを生成または提供し得る。

【0093】

上で述べたように、ネットワーク／通信モジュール９６０は、１つまたは複数の通信チャネルを含む。これらの通信チャネルは、プロセッサ９１０と外部デバイスまたは他の電子デバイスとの間の通信を提供する１つまたは複数の無線インターフェースを含むことができる。一般に、通信チャネルは、プロセッサ９１０上で実行される命令によって解釈され得るデータおよび／または信号を送信および受信するように構成され得る。場合によっては、外部デバイスは、他のデバイスとデータを交換するように構成される外部通信ネットワークの一部である。一般に、無線インターフェースは、無線周波数、光信号、音響信号、および／または磁気信号を制限なく含むことができ、無線インターフェースまたはプロトコル上で動作するように構成することができる。無線インターフェースの例には、無線周波数セルラーインターフェース、光ファイバーインターフェース、音響インターフェース、ブルートゥース（登録商標）インターフェース、近距離無線通信インターフェース、赤外線インターフェース、ＵＳＢインターフェース、Ｗｉ－Ｆｉインターフェース、ＴＣＰ／ＩＰインターフェース、ネットワーク通信インターフェース、または任意の従来の通信インターフェースが含まれる。

【0094】

いくつかの実装形態では、ネットワーク／通信モジュール９６０の通信チャネルのうちの１つまたは複数は、モバイルデバイスと、別の携帯電話、タブレット、コンピュータなどの別のデバイスとの間の無線通信チャネルを含み得る。場合によっては、出力、オーディオ出力、触覚出力、または視覚表示要素が、出力のために他のデバイスに直接送信され得る。例えば、可聴警告または視覚警告は、モバイルデバイス７００から携帯電話に送信されて、そのデバイス上で出力されてもよく、またその逆も同様である。同様に、ネットワーク／通信モジュール９６０は、モバイルデバイスを制御するために別のデバイス上で提供される入力を受信するように構成され得る。例えば、可聴警報、視覚通知、または触覚警報（またはその指示）は、提示のために外部デバイスからモバイルデバイスに送信され得る。

【0095】

本明細書に開示されるアクチュエータ技術は、画像センサシステム、例えばカメラシステムに使用することができる。カメラシステムはパネルと統合できる。パネルは、例えばＯＬＥＤまたはＬＣＤ技術に基づく表示システムであってもよい。パネルは、スマートフォン、タブレットコンピュータ、またはウェアラブルデバイス（例えば、スマートウォッチまたはスマートグラスなどのヘッドマウントデバイス）の一部であってもよい。

【0096】

他の実施形態は、以下の特許請求の範囲に記載されている。
特許請求の範囲は次のとおりである。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【手続補正書】

【提出日】2024-03-22

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の電磁アセンブリの第１の部分と第２の電磁アセンブリの第１の部分とを含み、ハウジング開口を規定するハウジングと、
前記ハウジングの下側に移動可能に取り付けられ、第１の方向に沿った第１のフレームと前記ハウジングとの間の相対運動を可能にする複数の第１のガイドを有し、第１のフレーム開口を規定する前記第１のフレームと、
前記第１のフレームの下側に移動可能に取り付けられ、前記第１の方向を横切る第２の方向に沿った第２のフレームと前記第１のフレームとの間の相対運動を可能にする複数の第２のガイドを有する前記第２のフレームと、
前記第２のフレームに結合されるセンサとを含み、
前記第２のフレームは、前記第１の電磁アセンブリが通電されて、前記第１のフレームおよび前記第２のフレームの両方を前記ハウジングに対して前記第１の方向に沿って移動させるとき、前記第１の電磁アセンブリの前記第１の部分と電磁的に相互作用するように適合される前記第１の電磁アセンブリの第２の部分を含み、
前記第２のフレームは、前記第２の電磁アセンブリが通電されて、前記第２のフレームを前記第１のフレームおよび前記ハウジングの両方に対して前記第２の方向に沿って移動させるとき、前記第２の電磁アセンブリの前記第１の部分と電磁的に相互作用するように適合される前記第２の電磁アセンブリの第２の部分を含み、
前記センサは、前記第２のフレームとともに前記第１のおよび第２の方向に移動し、前記ハウジング開口および前記第１のフレーム開口を通過する光を捕捉するように構成される、センサ安定化アセンブリ。

【請求項2】

前記ハウジングの前記下側は、前記第１の方向に沿って配向される複数の第１のトラフを規定し、
前記複数の第１のガイドの各々は、前記第１のフレームの上側から前記ハウジングの前記下側によって規定される前記複数の第１のトラフのうちの対応する第１のトラフ内に延びる第１の突出部を含む、請求項１に記載のセンサ安定化アセンブリ。

【請求項3】

前記複数の第１のトラフは各々第１の楔形を規定し、前記複数の第１のガイドの各々の前記第１の突出部の形状は、前記対応する第１のトラフによって規定される前記第１の楔形に適合する、請求項２に記載のセンサ安定化アセンブリ。

【請求項4】

前記第１のフレームの前記下側は、前記第２の方向に沿って配向される複数の第２のトラフを規定し、
前記複数の第２のガイドの各々は、前記第２のフレームの上側から、前記第１のフレームの前記下側によって規定される前記複数の第２のトラフのうちの対応する第２のトラフ内に延びる第２の突出部を含む、請求項１から３のいずれか１項に記載のセンサ安定化アセンブリ。

【請求項5】

前記複数の第２のトラフは各々第２の楔形を規定し、前記複数の第２のガイドの各々の前記第２の突出部の形状は、前記対応する第２のトラフによって規定される前記第２の楔形に適合する、請求項４に記載のセンサ安定化アセンブリ。

【請求項6】

前記複数の第１のガイドは、前記第２の方向に沿った前記第１のフレームと前記ハウジングとの間の相対運動を阻止する、請求項１から５のいずれか１項に記載のセンサ安定化アセンブリ。

【請求項7】

前記複数の第２のガイドは、前記第１の方向に沿った前記第２のフレームと前記第１のフレームとの間の相対運動を阻止する、請求項１から６のいずれか１項に記載のセンサ安定化アセンブリ。

【請求項8】

前記第１のフレームの外周は、前記第１の方向と前記第２の方向によって規定される平面内に第１の長方形を形成し、
前記複数の第１のガイドは４つの第１のガイドを含み、
前記４つの第１のガイドの各々は、前記第１の長方形の４つの角のそれぞれの角に配置される、請求項１から７のいずれか１項に記載のセンサ安定化アセンブリ。

【請求項9】

前記第２のフレームの外周は、前記第１の方向と前記第２の方向によって規定される平面内に第２の長方形を形成し、
前記複数の第２のガイドは４つの第２のガイドを含み、
前記４つの第２のガイドの各々は、前記第２の長方形の４つの角のそれぞれの角に配置される、請求項１から８のいずれか１項に記載のセンサ安定化アセンブリ。

【請求項10】

前記第１のフレームの外周および前記第２のフレームの外周は、同じ大きさおよび形状を有する、請求項１から９のいずれか１項に記載のセンサ安定化アセンブリ。

【請求項11】

前記ハウジング開口は、前記ハウジングの内周によって規定され、
前記第１のフレーム開口は、前記第１のフレームの内周によって規定され、
前記ハウジングの前記内周および前記第１のフレームの前記内周は、同じ大きさおよび形状を有する、請求項１から１０のいずれか１項に記載のセンサ安定化アセンブリ。

【請求項12】

前記第１の電磁アセンブリの前記第１の部分および前記第２の電磁アセンブリの前記第１の部分は各々磁石を含み、
前記第１の電磁アセンブリの前記第２の部分および前記第２の電磁アセンブリの前記第２の部分は各々コイルを含む、請求項１から１１のいずれか１項に記載のセンサ安定化アセンブリ。

【請求項13】

前記第１の電磁アセンブリの前記第１の部分は、前記第２の電磁アセンブリの前記第１の部分を横切り、
前記第１の電磁アセンブリの前記第２の部分は、前記第２の電磁アセンブリの前記第２の部分を横切る、請求項１から１２のいずれか１項に記載のセンサ安定化アセンブリ。

【請求項14】

前記ハウジング開口は、前記第１の方向と前記第２の方向によって規定される平面内に長方形を形成し、
前記第１の電磁アセンブリの前記第１の部分と前記第２の電磁アセンブリの前記第１の部分は、前記ハウジング開口の異なる側に隣接し、
前記第２のフレームの外周は、前記第１の方向と前記第２の方向によって規定される平面内に長方形を形成し、
前記第１の電磁アセンブリの前記第２の部分と前記第２の電磁アセンブリの前記第２の部分は、前記第２のフレームの異なる側に隣接する、請求項１から１３のいずれか１項に記載のセンサ安定化アセンブリ。

【請求項15】

前記複数の第１のガイドの各々および前記複数の第２のガイドの各々は、転動体軸受を含む、、請求項１から１４のいずれか１項に記載のセンサ安定化アセンブリ。

【請求項16】

前記ハウジングは、前記第１の方向および前記第２の方向を横切る第３の方向に沿って上下に移動するオートフォーカスキャリアを支持する、請求項１から１５のいずれか１項に記載のセンサ安定化アセンブリ。

【請求項17】

前記アセンブリは電子デバイスの内部に位置し、前記ハウジングは前記電子デバイスに対して動かない、請求項１から１６のいずれか１項に記載のセンサ安定化アセンブリ。

【請求項18】

前記センサは、可撓性導体を介して固定回路基板から電気信号を受信するために、前記可撓性導体で前記固定回路基板に接続され、
前記固定回路基板は前記ハウジングに対して固定される、請求項１から１７のいずれか１項に記載のセンサ安定化アセンブリ。

【請求項19】

前記センサは画像センサを含む、請求項１から１８のいずれか１項に記載のセンサ安定化アセンブリ。

【請求項20】

第１の電磁アセンブリの第１の部分と第２の電磁アセンブリの第１の部分とを含み、ハウジング開口を規定するハウジングと、
前記ハウジングの下側に移動可能に取り付けられ、第１の方向に沿った第１のフレームと前記ハウジングとの間の相対運動を可能にする複数の第１のガイドを有し、第１のフレーム開口を規定する前記第１のフレームと、
前記第１のフレームの下側に移動可能に取り付けられ、前記第１の方向を横切る第２の方向に沿った第２のフレームと前記第１のフレームとの間の相対運動を可能にする複数の第２のガイドを有する前記第２のフレームと、
前記第２のフレームに結合されるセンサとを含み、
前記第１のフレームの外周は、前記第１の方向と前記第２の方向によって規定される平面内に第１の長方形を形成し、前記複数の第１のガイドの各々は、前記第１の長方形のそれぞれの角に配置され、
前記第２のフレームの外周は、前記第１の方向と前記第２の方向によって規定される前記平面内に第２の長方形を形成し、前記複数の第２のガイドの各々は、前記第２の長方形のそれぞれの角に配置され、
前記第２のフレームは、前記第１の電磁アセンブリが通電されて、前記第１のフレームおよび前記第２のフレームの両方を前記ハウジングに対して前記第１の方向に沿って移動させるとき、前記第１の電磁アセンブリの前記第１の部分と電磁的に相互作用するように適合される前記第１の電磁アセンブリの第２の部分を含み、
前記第２のフレームは、前記第２の電磁アセンブリが通電されて、前記第２のフレームを前記第１のフレームおよび前記ハウジングの両方に対して前記第２の方向に沿って移動させるとき、前記第２の電磁アセンブリの前記第１の部分と電磁的に相互作用するように適合される前記第２の電磁アセンブリの第２の部分を含み、
前記センサは、前記第２のフレームとともに前記第１のおよび第２の方向に移動し、前記ハウジング開口および前記第１のフレーム開口を通過する光を捕捉するように構成される、センサ安定化アセンブリ。

【国際調査報告】