KR20210114426A

KR20210114426A - 광학 이미징 시스템을 위한 틸팅 가능한 폴드 거울

Info

Publication number: KR20210114426A
Application number: KR1020217023533A
Authority: KR
Inventors: 스테판 스몰카; 마이클 뷔엘러; 상규 비에른; 요하네스 하세
Original assignee: 옵토투네 아게
Priority date: 2018-12-28
Filing date: 2019-12-20
Publication date: 2021-09-23
Also published as: CN113574435A; CN113574435B; US20220070350A1; JP2022515827A; US11956540B2; WO2020136144A2; EP3903137A2; WO2020136144A3

Abstract

본 발명은 광학 이미징 시스템(100)에서 광학 이미지 안정화를 위한 틸팅 가능한 거울(10)에 관한 것으로서, 틸팅 가능한 거울(1)은:
- 광학 이미징 시스템(100)에서 입사광(500)을 반사하기 위한 거울 기판(1S)의 전면 상의 평면 반사층(1R)을 갖는 견고한 거울 기판(1S),
- 거울 프레임(1F)으로서, 거울 기판(1S)은 거울 프레임(1F)에서 틸팅 가능하게 배치되는, 거울 프레임,
- 거울 프레임(1F)에 대해 1차(x) 및 2차(y) 틸트 축을 중심으로 거울 기판(1S)을 틸팅하기 위한 액추에이터(2)를 포함한다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 틸팅 가능한 거울(1)을 포함하는 광학 이미징 시스템에 관한 것이다.

Description

광학 이미징 시스템을 위한 틸팅 가능한 폴드 거울

본 발명은 광학 이미지 안정화를 위한 광학 이미징 시스템을 위한 틸팅 가능하고 조절 가능한 폴드 거울 및 상기 거울을 포함하는 광학 이미징 시스템에 관한 것이다.

광학 이미징 시스템은 이미지 센서, 예를 들어 폴드 프리즘 및 강성 렌즈 배럴에 포함되는 렌즈 시스템을 포함한다.

이러한 광학 이미징 시스템은 종종 모바일 폰, 카메라가 있는 모바일 컴퓨터와 같은 소형 휴대용 장치에 포함되며 구성 요소를 위한 공간은 일반적으로 매우 제한적이며 종종 하나 이상의 폴드 프리즘에 의해 폴딩된 광학 경로를 갖는데 필요하다.

이러한 시스템에서 광학 이미지 안정화는 예를 들어 이미징 시스템을 보유하는 사람의 쉐이킹 모션으로 인해 이미지 센서가 이동하더라도 입사광이 이미지 센서의 동일한 위치로 투사되도록 이미징 시스템의 선택된 구성요소를 능동적 또는 수동적으로 이동시킴으로써(검은색 실선 화살표로 표시된 바와 같음) 달성된다.

일반적으로 이미지 안정화를 달성하기 위해 폴드 프리즘이 틸팅되거나 렌즈 시스템이 있는 렌즈 배럴이 광학 경로(중공 화살표로 표시됨)에 대해 가로로 이동된다.

폴드 프리즘에는 예를 들어 공기보다 더 높은 굴절률을 갖는 유리로 구성되어 입사 광선을 더 높은 정도로 제한하여 광학 시스템을 보다 컴팩트하게 축할 수 있는 고형 부분을 갖기 때문에 폴드 프리즘을 틸팅하는데 이점이 있다.

또한, 프리즘을 틸팅하는 것이 렌즈 배럴을 병진 이동하는 것보다 더 유리하며, 이는 프리즘이 틸팅되는 각도에 대해 입사광이 상기 틸팅 각도의 두 배만큼 편향되어 프리즘의 더 작은 틸팅 각도를 허용하기 때문이다. 렌즈 배럴의 병진 이동의 경우 이 관계가 적용되지 않는다.

그러나, 작동을 위해 전체 프리즘이 틸팅되어야 하므로 더 높은 작동력과 더 큰 구축 공간이 필요하다. 이는 차례로 이미지 안정화 시스템의 더 높은 에너지 소비로 이어진다.

본 발명의 목적은 특히 유사한 작은 시야를 갖는 광학 이미징 시스템에 대한 이러한 단점을 해결하는 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 광학 이미지 안정화 능력을 갖는 광학 이미징 시스템의 신속하고 신뢰할 수 있으며 정밀한 조립을 가능하게 하는 장치를 제공하는 것이다. 더욱이, 본 발명의 목적은 파면 수차를 생략하면서 높은 집광 효율을 갖는 장치를 제공하는 것이다.

적어도 하나의 목적은 제1항의 특징을 갖는 틸팅 가능한 거울에 의해 달성된다.

유리한 실시예가 종속항에 설명된다.

제1항에 따르면, 광학 이미징 시스템에서 광학 이미지 안정화를 위한 틸팅 가능한 거울 광학 시스템은,

- 광학 이미징 시스템을 향해 입사광을 반사하기 위해 전면에 평면 반사층이 있는 강성 거울 기판,

- 거울 프레임으로서, 거울 기판이 거울 프레임에 틸팅 가능하게 배치되는, 거울 프레임,

- 거울 프레임에 대해 1차 및 2차 틸트 축을 중심으로 거울 기판을 틸팅하기 위한 액추에이터를 포함한다.

용어 “틸팅 가능한” 또는 “틸팅 가능하게”는 특히 축을 중심으로 어느 정도 회전할 수 있는 틸팅 가능한 구성 요소 또는 거울의 특성을 의미한다. 용어 “틸팅 가능한 거울”은 적어도 틸팅 가능한 반사 표면을 포함하는 거울 장치를 의미한다.

경사도는 특히 ±5도 이내이다.

광학 이미징 시스템은 이미지 센서에 그 주변의 이미지를 투사하도록 구성된 광학 시스템이다. 광학 축은 이미징 시스템에 대해 정의될 수 있으며, 상기 광학 축은 특히 이미징 시스템에 포함된 렌즈 또는 이미징 거울 시스템에 의해 주어진다.

틸팅 가능한 거울은 특히 이러한 광학 시스템에 포함되며, 틸팅 가능한 거울은 특히 이미징 시스템의 광학 축을 폴딩하는 폴드 거울로 배치된다.

이는 이미징 시스템의 컴팩트한 설계를 가능하게 한다.

따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 틸팅 가능한 거울은 광학 이미징 시스템의 폴드 미러이다.

거울의 평면 반사층은 특히 은, 금 또는 유전층과 같은 평면 반사성 금속 화합물을 포함한다.

반사층은 특히 거울 표면으로 형성된다.

반사층은 특히 유리 또는 투명한 플라스틱 또는 폴리머와 같은 보호 화합물로 덮일 수 있다. 보호 화합물의 표면-공기 계면은 반사 거울 표면, 즉 반사층에 평행하다.

반사층은 거울 프레임에 대해 고정된 프레임을 제공하는 거울 프레임에 대해 틸팅 가능하게 배치된다. 거울 기판의 임의의 기울기는 거울 프레임에 대해 결정될 수 있다.

이미지 안정화를 가능하게 하기 위해, 거울은 거울 프레임에 대해 1차 및 2차 틸트 축을 중심으로 미러 기판(및 이에 따른 반사층)을 틸팅하기 위한 액추에이터를 포함한다.

1차 및 2차 축은 특히 서로 직교한다.

용어 “1차” 및 “2차”는 틸트 축을 구별하기 위한 목적으로만 사용된다.

이미지 안정화 애플리케이션에 적합하기 위해, 액추에이터는 모션 보상이 최소 지연으로 달성될 수 있도록 충분히 빠른 응답 시간을 제공해야 한다.

거울과 프리즘 사이의 하나의 중요한 차이점은 거울이 반사층에 보호 코팅을 포함할 수 있다는 것이며, 상기 코팅은 거울의 반사층에 평행하게 연장하는 코팅-공기 계면을 가지며, 프리즘은 프리즘의 반사 부분과의 각도를 둘러싸는 프리즘-공기 계면을 나타내는 본체를 갖는다.

거울이 그 반사층에 보호 코팅을 가지지 않는 경우, 프리즘이 프리즘의 반사 표면에 배치된 고형 투명 본체를 포함하기 때문에 거울과 프리즘의 차이는 훨씬 더 분명하며, 상기 본체는 프리즘의 반사 부분 내의 각도를 둘러싸는 적어도 하나의 표면을 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 액추에이터는 압전 액추에이터 또는 형상 기억 합금 액추에이터, 로렌츠 힘에 기초한 보이스 코일 액추에이터 또는 릴럭턴스 액추에이터(reluctance actuator)이다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 액추에이터는 거울 기판의 전면에 대향하여 연장하는 거울 기판의 후면에 견고하게 배치되는 적어도 하나의 영구 자석, 1차 및 2차 축을 중심으로 거울 기판을 틸팅하여 액추에이터가 거울 기판을 틸팅하기 위한 로렌츠 힘을 생성할 수 있는 복수의 작동 코일, 특히 4 개의 작동 코일을 포함한다.

적어도 하나의 자석은 자화를 가지며, 특히 자화는 1차 및 2차 축에 직교하는 방향을 따라 배향된다.

예를 들어 거울 기판을 틸팅하기 위한 짐벌(gimbal)로부터의 구성요소와 같이 다른 구성 요소가 거울 기판 및 적어도 하나의 자석 사이에 배치될 수 있다.

작동 코일은 거울 프레임에 견고하게 부착된 인쇄 회로 기판과 같은 구성 요소에 포함되거나 부착된다.

로렌츠 힘에 의해 작동하는 액추에이터는 보이스 코일 액추에이터라고도 한다.

현재 명세서의 맥락에서 용어 “자석”은 특히 작동을 위해 구성되고 배치되는 자석에 관한 것이다.

명료성을 이유로 현재 명세서의 맥락에서 “작동 코일”은 때때로 “코일”로만 지칭된다.

본 명세서의 맥락에서 용어 “코일”은 특히 거울 기판을 틸팅하는데 적합하고 이를 위해 구성된 자기장을 생성하도록 구성된 전기 전도성 구조를 지칭한다. 따라서, 구조가 현재 명세서의 맥락에서 코일로 간주되는지 아닌지의 여부는 구조의 기능에만, 즉 구조가 거울 기판을 틸팅하기 위해 적어도 하나의 자석에서 로렌츠 힘을 유도하는데 사용 되는지에 의존한다. 후자의 구조는 본 발명의 의미 내에서 코일로 간주된다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 적어도 하나의 자석은 1차 및 2차 축의 교차점에서 중심에 위치된다.

이는 거울 기판의 제어된 작동을 허용한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 복수의 작동 코일은 적어도 1차 축을 중심으로 거울 기판을 틸팅하도록 배치된 적어도 제1 일차 작동 코일 및 적어도 2차 축을 중심으로 거울 기판을 틸팅하도록 배치된 적어도 제1 이차 작동 코일을 포함한다.

일 실시예에 따르면, 제1 일차 작동 코일은 그것이 1차 축에 대해서만 작동에 영향을 미치도록 거울 프레임 상에 배치될 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 제1 일차 작동 코일은 그것이 1차 축 및 2차 축에 대한 작동에 영향을 미치도록 거울 프레임과 같은 거울 프레임 상에 배치될 수 있다.

유사하게, 일 실시예에 따르면, 제1 이차 작동 코일은 그것이 2차 축에 대해서만 작동에 영향을 미치도록 거울 프레임 상에 배치될 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 제1 이차 작동 코일은 그것이 1차 축 및 2차 축에 대한 작동에 영향을 미치도록 거울 프레임 상에 배치될 수 있다.

용어 “1차” 및 “2차”는 순전히 구별을 위한 것이며 순서나 시퀀스에 연결되지 않는다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1 일차 코일은 거울 프레임 상의 1차 축에 대해 측방향으로 이동되어 배치되고 제1 이차 작동 코일은 거울 프레임 상의 2차 축에 대해 측방향으로 이동되어 배치된다.

이 구성은 제1 일차 코일에 의해서만 1차 축에 대한 거울 기판의 작동 및 제1 이차 코일에 의해서만 2차 축에 대한 거울 기판의 작동을 허용한다.

2 개의 코일에 의해 생성된 로렌츠 힘은 거울의 기울기를 생성하는 토크로 변환된다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 액추에이터는 제2 일차 작동 코일 및 제2 이차 작동 코일을 포함하며, 제2 일차 작동 코일은 1차 축을 적어도 중심으로 또는 1차 축에서만 거울 기판을 틸팅하도록 배열되고 제2 이차 작동 코일은 적어도 2차 축을 중심으로만 거울 기판을 틸팅하도록 배치되며, 제2 일차 작동 코일은 특히 거울 프레임 상의 제1 일차 코일에 평행하고 이에 대향하게 배치되며, 특히 1차 축으로부터 측방향으로 이동되어 배치되며, 제2 이차 작동 코일은 특히 제1 이차 작동 코일에 평행하고 대향하며, 특히 거울 프레임의 제2 축으로부터 측방향으로 이동되어 배치된다.

이 실시예는 특히 대칭적인 제어 및 힘 설계가 달성되도록 상보적인 1차 및 2차 코일을 제공한다.

제1 및 제2 일차 코일은 특히 1차 및 2차 축에 평행하게 연장하는 평면 내에 배치된다.

제1 및 제2 이차 코일은 특히 1차 및 2차 축에 평행하게 연장하는 평면 내에 배치되고, 상기 평면은 제1 및 제2 일차 코일이 배치되는 평면과 특히 상이하다.

이는 틸팅 가능한 거울 및 연장된 코일의 컴팩트한 설계를 가능하게 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1 및 제2 일차 작동 코일은 2차 및 1차 축에 평행하게 연장하는 평면에 대칭적으로 배치되고, 특히 축방향으로 대칭이고, 특히 1차 축을 중심으로 대칭적으로 배치되며, 그리고/또는 제1 및 제2 이차 작동 코일은 2차 및 1차 축에 평행하게 연장하는 평면에 대칭적으로 배치되고, 특히 축방향으로 대칭이고, 특히 2차 축을 중심으로 대칭적으로 배치된다.

1차 코일과 2차 코일에 대한 평면을 서로 다른 평면일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 작동 코일은 예를 들어 인쇄 회로 기판에 집적된 인쇄 회로 기판 상의 거울 프레임의 후면에 배치된다. 거울 프레임의 후면은 특히 반사층(즉, 표면 법선)으로부터 반대 측(표면 법선을 가짐)을 향하는 면이며 거울 기판의 전면에 대향하는 거울 기판의 면에 배치된다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 작동 코일은 작동 코일이 적어도 부분적으로 적어도 하나의 자석을 중첩하도록 배치된다.

따라서, 1차 및 2차 축에 직교하는 제3 축을 따라 적어도 하나의 자석 상의 코일 윤곽의 투영에서 투영된 코일 윤곽은 적어도 하나의 자석의 윤곽과 중첩된다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 하나 초과의 작동 자석이 거울에 포함되는 경우, 각각의 코일은 적어도 하나의 자석과 중첩된다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 틸팅 가능한 거울은 거울 기판의 후면 상에 견고하게 배치된 복수의 자석을 포함하며, 자석은 로렌츠 힘에 의해 거울 기판을 작동시키도록 구성된다.

각각의 자석은 자화를 가지며, 특히 각 자석의 자화는 1차 및 2차 축에 직교하는 방향을 따라 배향된다. 자석의 배향은 반대 또는 동일한 방향을 가리킬 수 있다.

예를 들어 거울 기판을 틸팅하기 위한 짐벌로부터의 구성요소와 같은 다른 구성요소가 자석과 거울 기판 사이에 배치될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 복수의 자석은 제1 및 제2 일차 자석뿐만 아니라 제1 및 제2 이차 자석을 포함하며, 제1 일차 자석은 거울 기판 상의 1차 축에 대해 측방향으로 이동되어 배치되며, 제2 일차 자석은 1차 축에 대해 측방향으로 이동되고 제1 일차 자석에 대향하여 배치되며, 제1 이차 자석은 거울 기판 상의 제2 축에 대해 측방향으로 이동되어 배치되며, 제2 이차 자석은 2차 축에 측방향으로 이동되고 제1 이차 자석에 대향하여 배치되며, 각 자석은 거울 프레임 상에 배치된 대응하는 작동 코일과 연관된다.

이 실시예는 대칭 설계 및 자석에 대한 대칭 작동력을 허용한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 자석은 서로 대칭적으로 배치되며, 특히 제1 및 제2 일차 자석은 1차 및 2차 축에 평행하게 연장하는 평면에서 서로에 대해 특히 1차 축에 대해 축방향으로 대칭으로 배치되며, 특히 제1 및 제2 이차 자석은 1차 및 2차 축에 평행하게 연장하는 평면에서 서로 에 대해 특히 2차 축에 대해 축방향으로 대칭으로 배열된다.

이 실시예는 거울 기판 상에서 대칭적인 힘 생성 및 대칭적인 토크 생성을 허용한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1 일차 작동 코일은 거울 기판 상에 그리고/또는 2축 짐벌의 제1 부분 또는 중앙과 같은 짐벌 구성 요소 상에 배치되는 제1 일차 자석에 대향하는 거울 프레임 상에 배치되며, 제2 일차 작동 코일은 거울 기판 상에 그리고/또는 2축 짐벌의 제1 부분 또는 중앙과 같은 짐벌 구성요소 상에 배치되는 제2 일차 자석에 대향하는 거울 프레임 상에 배치되며, 제1 이차 작동 코일은 거울 기판 상에 그리고/또는 2축 짐벌의 제1 부분 또는 중앙과 같은 짐벌 구성요소 상에 배치되는 제1 이차 자석에 대향하는 거울 프레임 상에 배치되며, 그리고/또는 제2 이차 작동 코일은 거울 기판 상에 그리고/또는 2축 짐벌의 제1 부분 또는 중앙과 같은 짐벌 구성 요소 상에 배치된 제2 이차 자석에 대향하는 거울 프레임 상에 배치된다.

용어 “배치되는”은 특히 코일이 거울 프레임에 부착된 인쇄 회로 기판과 같은 다른 구성요소에 부착되는 실시예를 지칭한다. 따라서, 용어 “배치되는”은 또한 코일이 거울 프레임에 직접 배치되거나 부착되지 않는 실시예를 포함한다. 자석에도 동일하게 적용된다.

이 실시예에 따르면, 코일은 거울의 고정 부분, 즉 거울 프레임에 배치되며, 자석은 거울의 틸팅 가능한 부분에 배치된다.

용어 “대향하는”은 각 자석이 위에서 설명한 바와 같이 제3 축을 따라 대응하는 코일과 적어도 부분적으로 중첩되는 배열을 지칭한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 거울 기판은 거울 프레임에 연결된 2축 짐벌 상에 배치되어 1차 및 2차 축을 중심으로 거울 프레임의 거울 기판을 독립적으로 틸팅할 수 있다.

짐벌은 특히 짐벌이 배치된 프레임에 대해 짐벌에 배치되거나 통합된 구성 요소를 회전시키거나 틸팅하기 위한 적어도 하나의 회전 가능한 또는 틸팅 가능한 부분을 포함하는 장치이다.

본 발명에 따른 거울의 경우, 짐벌은 광학 이미징 시스템에 이미지 안정화를 제공하는 것과 같이 특히 -5° 내지 5°의 범위 내에서 1차 및 2차 축에 대해 거울 기판 및 이에 따른 반사창을 틸팅하도록 구성된다.

2축은 현재 명세서의 맥락에서 “짐벌”만으로 지칭된다.

틸팅 가능한 거울은 따라서 조절 가능한 틸팅 가능한 거울이다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 2충 짐벌은 거울 기판에 부착된 ort를 포함하는 중앙 부분을 포함하는 스프랑 수단을 포함하며, 중앙 부분은 중앙 부분을 둘러싸는 둘레 방향의 제1 부분에 일체로 연결되어 중앙 부분이 제1 부분에 대해 1차 축을 중심으로 틸팅될 수 있으며, 제1 부분은 제1 부분을 둘러싸는 둘레 방향의 제2 부분에 일체로 연결되어 중앙 부분과 함께 제1 부분이 2차 축을 중심으로 제2 부분에 대해 틸팅될 수 있으며, 특히 제2 부분은 거울 프레임에 연결된다.

스프링 수단은 액추에이터로부터의 작동력이 중단될 때 평형 위치로부터 일단 틸팅된 각 부분이 평형 위치로 다시 이동하도록 짐벌의 중앙 및/또는 제1 부분에 복원력을 생성하도록 구성된다.

중앙 부분, 제1 부분 및 제2 부분은 특히 평면이고 특히 짐벌에 작동력이 가해해지 않을 때 동일한 평면 내에서 연장된다.

짐벌의 평형 위치는 특히 중앙, 제1 및 제2 부분이 상기 공통 평면 내에서 연장하는 위치이다. 이 공통 평형 평면은 특히 거울의 반사층에 평행하게 연장한다.

거울 기판은 중앙 부분의 전면에 배열될 수 있으며, 적어도 하나의 자석은 중앙 부분의 후면에 배열된다. 후면은 반사층으로부터 멀어지고(표면 법선을 가짐), 중앙 부분의 전면은 반사층을 향한다(표면 법선을 가짐).

스프링 수단은 작동력이 중단될 때 틸트 축에 대해 틸팅 가능한 거울에 제어를 제공하여 자체 조절 가능한 틸팅 가능한 거울을 제공한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1 및 제2 일차 자석은 중앙 부분 상에 배치되며, 제1 및 제2 이차 자석은 제1 부분 상에 배치된다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 스프링 수단은 4 개의 스프링 암을 포함하며, 각 스프링 암은 토크가 스프링 암에 가해질 대 복원력을 생성하도록 구성되고, 2 개의 1차 암은 2축 짐벌의 중앙 부분을 짐벌의 제1 부분과 연결하며, 2 개의 1차 암은 상기 1차 암을 중심으로 중앙 부분을 틸팅 가능하게 하는, 1차 축 상에 그리고 1차 축을 따라 연장하며, 제2 이차 암은 제1 부분을 2축 짐벌의 제2 부분과 연결하며, 2 개의 2차 암은 상기 2차 암을 중심으로 제1 및 중앙 부분을 틸팅 가능하게 하는, 2차 축 상에 그리고 2차 축을 따라 연장한다.

이 실시예는 특히 1차 및 2차 축을 중심으로 가요성인 특히 스프링인 짐벌을 제공한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 중앙 부분, 제1 부분 및 제2 부분 및 특히 4 개의 스프링 암은 특히 금속 시트로 서로 일체로 형성된다.

이 실시예는 작동력이 중단될 때 자동으로 복원력을 제공하는 짐벌과 함께 틸팅 가능한 거울을 위한 강력하고 통합된 솔루션을 허용한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 특히 4 개의 스프링 암, 중앙 부분, 제1 부분 및 제2 부분을 포함하는 2축 짐벌은 금속 화합물을 포함하거나 금속 화합물로 구성된다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 거울, 특히 2축 짐벌은 5 Hz 미만 또는 30 Hz 초과의 공진 주파수를 포함한다.

광학 이미징 시스템 또는 카메라가 있는 모바일 폰 또는 모바일 휴대 컴퓨터와 같은 휴대용 광학 장치에서 장치를 잡는 사람의 일반적인 쉐이킹 모션은 약 10 Hz이다. 이 실시예는 공진 주파수의 외부에서 틸팅 가능한 거울의 양호한 제어를 허용한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 2축 짐벌의 중앙 부분은 원형의 외부 둘레를 갖는다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1 부분은 타원형(ellipse), 마름모꼴 또는 계란형(oval) 외부 둘레를 가지며, 타원형, 마름모꼴 또는 계란형의 주축은 1차 및 2차 스프링 암과 정렬되며, 특히 제1 부분은 중앙 부분이 배치되는 원형 영역을 둘러싼다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제2 부분은 거울 프레임에 부착되도록 구성된 직사각형 외부 둘레를 갖는다.

이 실시예는 짐벌을 거울 프레임에 맞추기 위해 추가 구성 요소 없이 짐벌과 거울의 신속한 조립을 허용한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제2 부분의 직사각형 외부 둘레는 직사각형 둘레의 2 개의 평행 측면을 따라 연장하는 직사각형의 연장의 제1 축 및 제1 축에 직교하는 제2 축을 갖고, 1차 축 및 2차 축 및 특히 2축 짐벌의 4 개의 스프링 암은 제1 및 제2 축에 대해 비스듬히 배치된다.

상기 연장 축은 직사각형의 측면과 정렬되거나 이에 평행하다.

이 실시예는 적어도 하나의 특히 짧은 면을 갖는 콤팩트하고 특히 틸팅 가능한 거울을 허용하여 거울의 슬림한 디자인 및 그에 따른 광학 이미징 시스템을 허용한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제2 부분의 직사각형 외부 둘레는 직사각형 윤곽의 2 개의 평행 측면을 따라 연장하는 직사각형의 연장의 제1 축 및 제1 축에 직교하는 제2 축을 가지며, 1차 축 및 2차 축 및 특히 짐벌의 4 개의 스프링 암은 제1 및 제2 축과 정렬된다.

이 디자인은 짐벌의 축이 거울 프레임 기하학적 구성에 맞춰진 컴팩트한 디자인이 가능하게 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 틸팅 가능한 거울은 제1 및 제2 자기장 센서, 특히 제1 및 제2 홀 센서(hall sensor)를 포함하며, 자기장 센서는 거울 프레임 상에 또는 인쇄 회로 기판 상에 또는 내부에 배치되며, 제1 자기장 센서는 1차 축에 대해 측방향으로 이동되어 배치되며, 제2 자기장 센서는 2차 축에 대해 이동된다.

자기 센서는 액추에이터에 제겅된 제어 신호가 자기 센서의 센서 신호에 대해 참조될 수 있기 때문에 광학 시스템에서 틸팅 가능한 거울의 폐쇄 루프 작동을 허용한다.

자기 센서는 특히 거울 기판 위치 또는 그 틸팅 각도를 나타내는 센서 신호를 제공하도록 구성된다.

2 개의 센서 각각은 틸트 축 중 하나 또는 1차 및 2차 평면 사이에 연장하는 평면에서 2 개의 독립적인 축 중심의 기울기에 특히 민감하다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1 및 제2 자기장 센서는 작동 코일에 대해 측방향으로 이동되도록 배치된다.

센서의 이 배열은 작동 코일에 의해 생성된 센서에 의해 등록된 자기장의 영향을 줄이는 것을 허용한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1 및 제2 자기장 센서는 각각 적어도 하나의 자석 및 작동 코일에 대해 자기장 강도, 특히 제1 및/또는 제2 자기장 센서에 의해 등록된 자기 플럭스가 적어도 하나의 자석으로부터, 특히 4 개의 자석으로부터 80% 초과, 특히 90% 초과, 보다 특히 95% 초과만큼 비롯되도록 배치되며, 거울 기판이 1차 또는 2차 축을 중심으로 평형 위치에 대해 0.5° 틸팅된 경우 특히 20% 미만, 특히 10% 미만, 보다 특히 5% 미만의 등록된 자기장 강도가 작동 코일로부터 비롯된다.

이 실시예는 자기 센서로 거울 기판의 정확한 위치 추정을 가능하게 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1 자기장 센서는 1차 축을 중심으로 거울 프레임에 대한 거울 기판의 틸팅 각도를 나타내는, 특히 비례하거나, 관련되거나, 선형인 센서 데이터를 제공하도록 구성되며, 제2 자기장 센서는 2차 축을 중심으로 거울 프레임에 대해 거울 기판의 틸팅 각도를 나타내는, 특히 비례하거나, 관련되거나, 선형인 센서 데이터를 제공하도록 구성된다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 틸팅 가능한 거울은 거울 프레임에 배치된 인쇄 회로 기판을 포함하며, 인쇄 회로 기판은 특히 작동 코일 특히 제1 및 제2 자기장 센서를 포함하며, 인쇄 회로 기판은 특히 작동 코일에 제공되는 전류를 제어하고 자기장 센서로부터 센서 데이터를 결정하도록 구성된다.

인쇄 회로 기판은 작동 코일을 일체로 포함할 수 있다. 인쇄 회로 기판은 회로 기판의 전기 구성 요소에 접촉하기 위한 접촉 핀을 가질 수 있다.

회로 기판의 사용은 코일과 모든 전기 구성 요소의 사전 제조 및 사전 조립을 허용하므로 거울의 조립 동인 하나의 조립 단계만이 필요하다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 반사층은 직사각형이다.

이는 계란형, 타원형 또는 원형 기하학적 구조와 같은 다른 구조와 비교하여 광학 시스템에 반사되는 더 높은 상대 조도를 허용한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 거울 기판은 1차 및 2차 축에 의해 정의된 평면에서 직사각형 외부 윤곽을 갖는다. 이는 직사각형 거울 프레임 기하학적 구조로의 통합을 허용한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 거울 기판의 직사각형 반사층 및/또는 직사각형 외부 윤곽은 직사각형 반사층 및/또는 직사각형 윤곽을 따르는 제1 면을 따른 제1 축 및 제1 면에 직교하는 제2 면을 따르는 제2 축을 가지며, 1차 및 2차 축은 제1 및 제2 축에 대해 기울어져 배치되며, 특히 각도는 90° 또는 그 배수가 아니다. 특히, 상기 각도는 10°보다 크고 80°보다 작다. 이 실시예는 거울의 컴팩트한 디자인을 제공한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 거울 프레임은 거울 하우징으로 형성되며, 거울 프레임은 광학 시스템에 의해 등록되는 입사광을 마주하는 면에 입구 조리개가 있는 입구 벽 부재를 가지며, 거울 프레임은 특히 광학 이미징 시스템을 향한 거울의 반사된 입사광을 마주하는 면에 출구 조리개가 있는 외부 벽 부재를 가지며, 하우징은 입구 및 출구 벽 부재를 연결하는 2 개의 측벽을 포함하며, 특히 반사층은 입구 조리개 및 출구 조리개에 대해 기울어져 배치되며, 특히 상기 각도는 30° 내지 60° 이내이며, 더욱 특히 상기 각도는 45°이다.

일 실시예에서, 거울 프레임은 대각선 평면 또는 대각선으로 이동된 평면을 따라 절단된 입방체로 형성된다. 상기 평면은 반사층이 배열되고 특히 짐벌, 인쇄 회로 기판 및 거울 기판을 제어하는데 사용되는 다른 구성요소가 배열되는 평면이다. 입구 조리개가 있는 벽 부재 및 출구 조리개가 있는 벽 부재는 입구 조리개와 출구 조리개가 90°의 각도를 둘러싸도록 특히 90°에서 만난다.

측벽은 특히 광을 흡수한다. 입구 조리개를 포함하는 벽 부재는 조리개에 대한 연결 프레임 부분으로 형성될 수 있다. 또한, 출구 조리개를 포함하는 벽 부재는 프레임 부분으로 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 거울 프레임의 입구 조리개는 직사각형 개구를 형성하는 직사각형 윤곽을 갖는다.

이 실시예는 전체 반사층 표면에 입사광이 제공되도록 직사각형 반사층과 결합될 수 있다. 이 실시예는 특히 높은 광 수집을 허용한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 거울 프레임의 출구 조리개는 원형 개구를 형성하는 원형 윤곽을 갖는다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 거울 프레임은 2축 짐벌을 거울 프레임에 부착하기 위해 돌출부 및/또는 리세스를 포함하여, 2축 짐벌이 돌출부 및/또는 리세스에 의해 정의되는 거울 프레임의 위치에 부착된다.

이 실시예는 거울의 빠르고 신뢰할 수 있는 조립을 허용하는 미리 정의된 단일 위치에서 거울 프레임에 짐볼의 부착을 허용한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 2축 짐벌을 을 부착하기 위한 거울 프레임의 적어도 하나의 돌출부는 핀으로 형성되며, 특히 돌출부는 1차 및 2차 축에 직교하는 방향을 다라 연장하는 4 개의 핀으로 구성되며, 2축 짐벌은 상기 핀을 수용하는 적어도 하나, 특히 4 개의 대응하는 리세스 또는 홀을 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 거울 프레임은 미리 정의된 위치에서 거울 프레임에 인쇄 회로 기판을 부착하기 위한 돌출부 및/또는 리세스를 포함한다.

이 실시예는 틸팅 가능한 거울의 모든 구성 요소가 가장 높은 정밀도로 최소한의 정렬로 조립될 수 있다는 모듈식 의도에 기여한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판을 부착하기 위한 거울 프레임의 돌출부 중 적어도 하나는 핀으로 형성되며, 특히 돌출부는 1차 및 2차 축에 직교하는 방향을 따라 연장하는 4 개의 핀으로 구성되며, 인쇄 회로 기판은 수용된 상기 핀을 갖는 적어도 하나, 특히 4 개의 대응하는 리세스 또는 홀을 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 거울 프레임은 거울 기판, 특히 짐벌, 중앙 부분 및/또는 제1 부분의 1차 또는 2차 축을 중심으로 경사각을 제한하기 위한 적어도 2 개, 특히 4 개의 하드 스톱을 포함하며, 특히 하드 스톱은 거울 프레임에 일체로 형성된다.

이 실시예는 기계적 충격 및 강한 진동에 대해 거울을 더 견고하게 만들어 거울을 더 내구성 있게 만든다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 거울 프레임은 대응하는 리세스를 갖는 광학 시스템에 거울을 부착하기 위한 출구 조리개에 돌출부를 포함하여, 거울이 미리 정의된 위치 및 배향, 특히 미리 정의된 위치 및 배향에서만 광학 시스템에 부착될 수 있다.

본 발명은 또한 본 발명에 따른 거울을 포함하는 광학 이미징 시스템에 관한 것이며, 광학 이미징 시스템은 광학 이미지 안정화를 위해 구성된다.

추가적인 양태는 광학 이미징 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따른 적어도 하나의 실시예에 따른 폴드 거울로서 틸팅 가능한 거울, 이미지 센서 및 이미징 시스템의 광학 축을 정의하는 광학 축으로 이미징하기 위한 렌즈 시스템을 포함하며, 렌즈 시스템은 제1 면을 갖는 이미지 센서의 전방에 배치되고 조절 가능한 틸팅 가능한 거울은 제1 면에 대향하는 렌즈 시스템의 제2 면에 배치되며, 이미징 시스템의 광학 축은 틸팅 가능한 거울에 의해 폴딩된다.

이미지 센서는 특히 어레이로 배열된 복수의 감광성 픽셀을 갖는 픽셀 기반 이미지 센서이다.

광학 시스템은 매우 컴팩트하게 구축될 수 있으며 모바일 폰이나 모바일 컴퓨터와 같은 모바일 휴대용 장치에 통합될 수 있다.

틸팅 가능한 폴드 거울은 특히 광학 이미징 시스템의 마지막 구성 요소이며, 즉 입사광을 수용하는 이미징 시스템의 제1 구성 요소이다.

거울 앞에는 평면 유리 또는 폴리머 창과 같은 보호 장치가 배치될 수 있다.

광학 시스템은 폴드 프리즘에 의해 발생하는 광학 왜곡을 겪지 않는다.

액추에이터는 틸팅 가능한 거울의 위치를 제어하고 확인하기 위한 폐쇄 루프 시스템의 일부일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 틸팅 가느한 거울은 입사 광선이 이미지 센서에 대한 투영 위치를 유지하도록 광학 이미징 시스템의 이동에 응답하여 반사층을 기울이도록 구성되어 광학 이미징 시스템에 광학 이미지 안정화를 제공한다.

이 실시예는 폴드 거울에 의해 축진되는 광학 이미지 안정화를 허용한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 광학 이미징 시스템은 조절 가능한 초점 길이를 갖는 적어도 하나의 렌즈를 포함하며, 상기 렌즈는 투며한 유체로 채워진 용기를 포함하며, 용기는 용기의 투명한 바닥 부분을 마주하는 탄성 변형 가능하고 투명한 멤브레인을 포함한다.

이 실시예는 병진 이동식 광학 구성 요소 없이 줌, 망원, 광각 또는 매크로 이미징 시스템과 같이 견고하고 안정화된 광학 이미징 시스템을 허용하여 매우 컴팩트하고 견고한 디자인을 허용한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 이미징 시스템은 광학 시스템의 움직임을 검출하기 위한 모션 검출 시스템을 포함하며, 상기 모션 검출 시스템은 모션 및 그 방향을 나타내는 모션 신호를 생성하도록 구성되며, 광학 이미징 시스템은 특히 틸팅 가능한 거울의 인쇄 회로 기판 상에 배치된 제어 전자 장치를 더 포함하며, 상기 제어 전자 장치는 틸팅 가능한 거울의 반사층의 틸트 위치를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하도록 구성되며, 상기 제어 신호는 반사층, 특히 광학 이미징 시스템의 움직임에 응답하여 짐벌 상의 거울 기판을 틸팅하도록 구성되어 입사광이 이미지 센서 상의 투영된 위치를 유지한다.

당업자에게 공지된 복수의 모션 검출 시스템이 있다. 일부는 관성 센서를 기반으로 하고 일부는 광학 센서를 기반으로 하며 일부는 소프트웨어 기반이다.

본 발명이 이들 모션 검출 시스템 중 임의의 것과 조합하여 사용될 수 있다는 것이 본 발명의 한 이점이다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제어 전자 장치는 틸팅 가능한 거울의 자기장 센서에 연결되며 제어 전자 장치는 자기장 센서로부터 센서 신호를 수신 및 처리하도록 구성되어, 그에 의해 광학 이미지 안정화를 위해 광학 이미징 시스템에 폐쇄 루프 제어를 제공하도록 구성된다.

폐쇄 루프 시스템의 장점은 위에서 자세히 설명했다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 광학 시스템은 이미지 센서에 이미징되는 시야를 포함하고, 시야는 70°, 특히 30°보다 작다.

시야는 시스템의 광학 축과 관련하여 측정된 전체 개방 각도인 이미징 조리개를 통해 측정된다.

이러한 시스템에서는 조절 가능한 거울을 사용하는 것이 특히 유리하다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 본 발명에 따른 광학 시스템을 포함하는 모바일 폰과 같은 휴대용 컴퓨터 장치에 관한 것이다.

특히, 예시적인 실시예는 도면과 함께 아래에서 설명된다. 도면은 청구 범위에 첨부되고 도시된 실시예의 개별적인 특징 및 본 발명의 양태를 설명하는 텍스트가 수반된다. 도면에 도시되고 그리고/또는 도면의 상기 텍스트에 언급된 각 개별 특징은 본 발명에 따른 장치에 관한 청구 범위에 (또한 분리된 방식으로) 통합될 수 있다.

다음에서, 본 발명의 추가 특징 및 실시예가 청구범위에 첨부된 도면을 참조하여 설명된다:
도 1은 최신 기술에 따른 폴드 프리즘을 갖는 개략적인 광학 이미징 시스템을 도시한다.
도 2는 폴드 거울을 갖는 본 발명에 따른 개략적인 광학 이미징 시스템을 도시한다.
도 3a+b는 단일 자석 및 인쇄 회로 기판을 갖는 거울의 개략도를 도시한다.
도 4a는 4 개의 자석을 갖는 본 발명에 따른 거울의 사시도를 도시한다.
도 4b는 액추에이터의 자석-코일 어셈블리를 도시한다.
도 5a는 본 발명에 따른 거울의 짐벌의 일 실시예를 도시한다.
도 5b는 본 발명에 따른 거울의 짐벌의 다른 실시예를 도시한다.
도 6a는 4 개의 코일을 갖는 실시예를 도시한다.
도 6b는 코일을 포함하는 인쇄 회로 기판을 갖는 실시예를 도시한다.
도 7은 하우징으로서 형성된 거울 프레임을 갖는 실시예를 도시한다.
도 8a는 홀 센서를 갖는 실시예를 도시한다.
도 8b는 도 8a의 홀 센서로 시뮬레이션된 측정 데이터를 도시한다.
도 9a는 거울의 원형 입구 조리개를 갖는 실시예를 도시한다.
도 9b는 거울의 직사각형 입구 조리개를 갖는 실시예를 도시한다.
도 10은 기계적 충격으로부터 거울을 보호하기 위한 하드 스톱이 있는 실시예를 도시한다.

도 1은 최신 기술에서 일반적으로 발견되는 이미징 시스템을 도시한다. 이미징 시스템은 이미지 센서, 강성 렌즈 배럴에 포함되는 렌즈 시스템 및 폴드 프리즘을 포함한다.

이러한 광학 이미징 시스템은 종종 모바일 폰, 카메라를 갖는 모바일 컴퓨터와 같은 컴팩트 휴대용 장치에 포함되며, 구성 요소를 위한 공간은 일반적으로 매우 제한되고 종종 하나 이상의 폴드 프리즘에 의해 폴딩되는 광학 경로를 갖는 것이 필요하다.

이러한 시스템에서 광학 이미지 안정화는 예를 들어 이미징 시스템을 잡는 사람의 쉐이킹 모션으로 인해 이미지 센서가 이동하더라도 입사 광선이 이미지 센서의 동일한 위치에 투영되도록 이미징 시스템의 선택된 구성 요소(검정색 실선 화살표로 표시됨)를 이동시킴으로써 달성된다.

이 경우 폴드 프리즘이 틸팅되거나 렌즈 시스템이 있는 렌즈 배럴이 이미지 안정화를 달성하기 위해 광학 경로(중공 화살표로 표시됨)에 가로로 이동된다.

폴드 프리즘은 예를 들어 공기보다 더 높은 굴절률을 갖는 유리로 구성되어 입사 광선을 더 높은 정도로 제한하여 광학 시스템을 보다 컴팩트하게 구축할 수 있게 하는 고형 부분을 갖기 때문에 폴드 프리즘을 틸팅하는데 이점이 있다.

또한, 프리즘이 틸팅되는 각도마다 입사광이 상기 각도의 두 배만큼 반사되어 더 작은 경사각을 허용하기 때문에 프리즘을 틸팅하는 것이 렌즈 배럴을 병진 이동하는 것보다 더 유리하다. 렌즈 배럴의 병진 이동의 경우 이 관계가 적용되지 않는다.

그러나, 작동을 위해서는 전체 프리즘이 틸팅되어야 하며 더 높은 작동력과 틸팅 가능한 프리즘을 위한 더 큰 구축 공간이 필요하다. 이는 차례로 이미지 안정화 시스템의 높은 에너지 소비로 이어진다.

도 2는 폴드 프리즘이 틸팅 가능한 거울(1)로 대체된 본 발명에 따른 광학 이미징 시스템(100)의 개략도를 도시한다.

틸팅 가능한 거울(1)은 더 가벼운 무게를 갖는 이점을 제공하여 에너지 소비뿐만 아니라 액추에이터에 대한 힘 요구사항을 감소시킨다.

이러한 시스템(100)은 폴드 프리즘에 의해 제공되는 추가 광 제한이 필요하지 않은 망원 또는 줌 대물렌즈와 같이 작은 시야, 예를 들어 30°미만을 갖는 이미징 시스템에서 특히 유리하다.

또한, 광이 프리즘을 통해 전파하지 않고 거울의 반사 표면에서 직접 반사되기 때문에 더 적은 파면 왜곡이 기대될 수 있다.

본 발명에 따른 광학 시스템(100)은 조절 가능한 초점 길이(미도시)를 갖는 렌즈와 결합될 수 있다.

일 실시예에서, 먼지, 습기, 물 등과 같은 환경적 영향에 대한 보호를 제공하기 위한 평면 커버 유리 또는 투명한 평면 요소를 제외하고는 폴드 거울(1)의 전면(즉, 입사광을 향하는 면)에 더 이상의 광학 요소가 배열되지 않는다.

틸팅 가능한 거울(1)을 작동시키기 위해 광학 이미징 시스템(100)은 액추에이터(5)(예를 들어, 도 8a 참조)를 포함한다. 액추에이터는 예를 들어 압전 액추에이터, 솔리드 메모리 합금 와이어 기반 액추에이터 또는 거울(1)의 틸팅 가능한 부분(1S)에 로렌츠 힘을 유도하는데 기반한 액추에이터(5)이다.

이러한 로렌츠 힘은 일반적으로 보이스 코일 액추에이터에 의해 유도된다.

도 3a 및 3b에는 본 발명에 따른 광학 이미징 시스템(100)의 이미지 안정화를 위한 틸팅 가능한 거울(1)이 도시된다. 도 3a는 거울(1)의 후면을 나타내는 거울(1)의 3차원 도면을 도시한다.

거울(1)은 하우징의 형태인 거울 프레임(1F)을 포함하며, 거울 프레임(1)은 거울(1)의 틸팅 가능한 부분(1S)(후면에서 보이지 않음)을 유지하도록 구성된다.

틸팅 가능한 부분(1S)은 짐벌(5)의 주요 틸트 축(x)을 중심으로 틸팅 가능한 중앙 부분(50)을 포함하는 2축 짐벌(5)에 의해 틸팅되며, 상기 중앙 부분(50)은 제1 부분(51)에 의해 둘러싸이고 배치된다. 2축 짐벌(5) 및 본 명세서에 언급된 구성 요소 또한 도 5a 및 5b에 도시된다. 중앙 부분(50)은 제1 부분(51) 및 중앙 부분(50) 사이의 유일한 연결 구성 요소인 2 개의 1차 스프링 암(53)에 의해 1차 축(x)을 중심으로 틸팅 가능하여 중앙 부분(50)이 제1 부분(51)에 대해 틸팅 가능하다. 제1 부분은 차례로 2 개의 2차 스프링 암(54)에 의해 주어진 짐벌(5)의 2차 축(y)을 중심으로 틸팅 가능하다. 제1 부분은 2 개의 2차 스프링 암에 의해서만 제1 부분(51)과 연결되는 제2 부분(52)에 의해 둘러싸여 제1 부분(51)이 제2 부분(52)에 대해 틸팅 가능하다. 제1 부분(51)이 2차 축(y)을 중심으로 틸팅될 때마다 중앙 부분(50)이 2차 축(y)을 중심으로 틸팅 가능하다.

따라서 2축 짐벌(5)은 1차 및 2차 축(x, y)을 중심으로 중앙 부분(50)을 틸팅할 수 있다.

2축 짐벌(5)은 예를 들어 금속 시트로 일체로 형성되어 4 개의 스프링 암(53, 54)이 일체로 형성되고 암(53, 54)이 토크를 받는 순간 복원력을 제공한다.

복원력은 이미지 안정화 애플리케이션에 대해 일반적으로 사용되는 작은 편향 각도에 대해 선형으로 가정될 수 있다.

2축 짐벌(5)은 특히 가벼우며 공진 주파수(중앙 부분에 부하가 있거나 없는) 및 복원력, 즉 스프링 상수는 스프링 암(53, 54) 및 중앙 부분(50) 및/또는 제1 부분(51)의 크기를 설계하여 조절될 수 있다.

스프랑 암(53, 54)은 특히 핀 형상 또는 시트 형상이다.

틸팅 가능한 거울(1)의 공진 주파수는 휴대용 광학 시스템의 수전증(hand-tremor)/손떨림의 일반적인 주파수 영역인 10 Hz의 주파수 영역에서 잘 제어될 수 있도록 5Hz 미만 또는 30 Hz 초과이어야 한다.

스프링 암(53, 54)은 0.5° 기계적 경사에서 ~0.5 mN*mm의 복원 토크(복원력이라고도 함)를 나타내도록 설계될 수 있다.

이러한 토크는 일반적인 보이스 코일 액추에이터(5)로 제공될 수 있다.

더욱이, 본 명세서에 개시된 강성 스프링 설계는 높은 반복성과 적은 온도 의존성을 보장한다.

2축 짐벌(5)의 중앙 부분(50)은 원형 형상을 가질 수 있으며(도 5a 및 5b에 도시된 바와 같이), 제1 부분(51)은 타원형 외부 윤곽(예를 들어, 도 5a 및 도 5b 참조) 또는 마름모꼴 외부 윤곽(예를 들어, 도 3a 참조)을 가질 수 있다.

타원형, 마름모꼴 또는 계란형 형상에 대안적으로, 제1 부분(51)은 2차 축 및/또는 1차 축(x, y)을 따라 축 대칭을 나타내는 외부 윤곽을 가질 수 있다.

제2 부분(52)은 특히 거울 프레임(1F)에 부착될 수 있도록 거울 프레임(1F)의 윤곽과 매칭되는 직사각형 외부 윤곽을 갖는다.

제1 부분(51)의 특정 윤곽은 (예를 들어, 타원형 또는 마름모꼴의) 주축이 제2 부분(52)의 직사각형의 측면(예를 들어, 도 5a 또는 3a 참조)을 따라 배향하지 않지만 약 45°이도록 직사각형 기하학적 구조에서(예를 들어, 직사각형 제2 부분(52)에서) 짐벌(5)의 배열을 허용한다. 이는 컴팩트한 거울 프레임(1F) 및 짐벌 디자인을 가능하게 한다.

대안적으로, 짐벌의 1차 및 2차 축은 직사각형 거울 프레임(1F)의 측면과 정렬될 수 있다(예를 들어 도 5b). 이 실시예는 컴팩트한 광학 시스템을 위한 특히 슬림한 폴드 거울 디자인을 허용한다.

짐벌(5)의 제2 부분(52)은 거울 프레임(1F) 상에 짐벌(5)의 정의된 배치 및 조립을 위해 특히 4 개의 홀(57)을 갖는다. 이를 위해 거울 프레임(1F)은 짐벌(5)의 홀(57)과 일치하는 대응하는 정렬 핀(1G)을 갖는다. 이는 거울 프레임(1F)과 짐벌(5)의 빠르고 정확한 조립을 가능하게 한다.

반사층(1R)을 포함하는 거울 기판(1S)은 반사층(1R)(반사 표면이라고도 함)이 1차 및 2차 축(x, y)을 중심으로 틸팅 가능하도록 짐벌(5)의 중앙 부분(50) 상에 배치된다.

도 3a는 짐벌(5)의 중앙 부분(50)의 후면에 배치된 단일 영구 자석(210)을 갖는 틸팅 가능한 거울(1)을 도시한다. 자석(210)은 1차 및 2차 축(x, y)에 직교하는 제3 축을 따라 가리키는 자화를 갖는다.

중앙 부분(50)의 후면은 거울 기판(1S)의 반사층(1R)으로부터 등지는 중앙 부분(50)의 면이다.

대안적으로, 틸팅 가능한 거울(1)은 4 개의 자석(211, 212, 213, 214); 제1 및 제2 일차 자석(211, 213) 및 제1 및 제2 이차 자석(212, 214)를 포함할 수 있다. 이 실시예는 도 4에 도시된다.

도 4a에서 2 개의 1차 자석(211, 213)은 제1 부분(51)과 중앙 부분(50)을 틸팅 가능하게 연결하는 1차 스프링 암(53)에 의해 정의되는 1차 축(x)에 대해 측방향으로 이동되어 중앙 부분(50)에 배치된다.

2 개의 2차 자석(212, 214)은 제1 부품(51)의 2차 축(y)에 대해 측방향으로 이동되어 배치된다. 2차 축(y)은 2차 스프링 암(54)에 의해 정의된다. 각각의 자석(211, 212, 213, 214) 상에서 작동하는(미도시) 작동 코일(201, 202, 203, 204)은 자석(211, 212, 213, 214) 상에 로렌츠 힘을 유도하며, 따라서 1차 및 2차 축(x, y) 중심의 틸트 제어가 달성된다.

대응하는 4 개의 작동 코일(201, 202, 203, 204)(도 4a에 도시되지 않음)은 관련 자석(211, 212, 213, 214)과 중첩하는 거울 프레임(1F) 상에 배치된다.

도 4b는 4 개의 자석 중 하나(211) 및 관련된 작동 코일(201)의 단면을 도시한다. 작동 코일(201, 202, 203, 204)은 자석(211, 212, 213, 214)과 유사하거나 동일한 외부 윤곽을 가질 수 있다. 도시된 예에서, 자석(211) 및 코일(201)은 세장형 형상을 갖는다.

작동 코일(201, 202, 203, 204)은 코일 축(205) 주위로 연장하는 전기 전도성 기판을 포함한다. 코일(201)은 코일 축(205)이 본질적으로 자석(211)의 자화(M)를 따라 배향되도록 거울 프레임(1F) 상에 배치된다. 이는 로렌츠 힘의 효율적인 생성을 허용한다.

작동 코일(201, 202, 203, 204)은 코일 축(205) 주위에 감긴 전선으로 구성될 수 있다.

도 6a에는 2축 짐벌(5) 및 4 개의 작동 코일(201, 202, 203, 204)이 도시된다. 거울 프레임에 코일(201, 202, 203, 204)이 배치되어 있어도 거울 프레임은 도시되지 않는다. 짐벌(5)에서 하나의 중앙 자석(210)은 중앙 부분(50)에 배치된다. 코일(201, 202, 203, 204)은 자석(210)에 대해 축 방향 거리에 배치되며 자석(210) 및 짐벌(5)의 중앙 부분(50)의 중앙을 주위로 사각형으로 배치된다. 코일(201, 202, 203, 204)은 코일 축을 중심으로 둘레 방향으로 연장하고 상기 코일 축에 수직인 코일 영역을 둘러싼다. 각 코일(201, 202, 203, 204)의 코일 영역은 로렌츠 힘이 각 코일(201, 202, 203, 204)에 의해 자석(201)에 유도될 수 있도록 자석(210)과 중첩된다.

코일(201, 202, 203, 204)은 짐벌(5)에 의해 정의되는 평면에서 세장형 형상을 가지며, 즉 코일(201, 202, 203, 204)은 코일 축을 중심으로 원형으로 연장하지 않는다.

이 실시예에서의 코일(201, 202, 203, 204)은 짐벌(5)의 스프링 암(53, 54)의 배향에 의해 정의된 1차 또는 2차 축(x, y)을 따라 배향되지 않는다. 그럼에도 불구하고, 대응하는 전류를 코일에 제공함으로써 단일 틸트 축을 중심으로 기울기를 제어하는 것이 간단하게 가능하다.

인접한 코일(201, 202, 203, 204)은 정사각형의 모서리에 중첩되어 보다 컴팩트한 배열을 제공한다.

도 6b에는 도 6a와 유사한 실시예가 도시되지만, 이 실시예에서 틸팅 가능한 거울(1)은 인쇄 회로 기판(7, PCB)을 포함하며, 코일은 PCB(7)에 포함되고 통합된다. 이 실시예는 거울(1)의 보다 신속한 조립을 허용한다. 코일의 접촉은 PCB(7)의 접촉 핀(71)에 의해 촉진된다.

도 7은 도 6b와 유사한 실시예를 도시한다. 도 7에는 거울 프레임(1F)이 도시된다. 거울 프레임(1F)은 거울 기판(1S)을 둘러싸는 하우징으로 형성된다.

하우징은 2 개의 측벽(82), 입사광(500)을 위한 입구 조리개(80A) 및 반사광(501)을 위한 출구 조리개(81A)를 포함한다. 하우징은 안정성, 먼지 보호뿐만 아니라 광학 시스템(100)에 거울(1)을 조립하기 위해 대응하는 돌출부 및 리세스를 위해 형성된 돌출부 및 리세스와 같은 신속한 조립을 위한 수단을 제공한다. 하우징은 플라스틱, 비 자성 금속 또는 액추에이터를 차폐하기 위한 자성 금속으로 만들어질 수 있다. 틸팅 가능한 거울(1)은 매우 컴팩트하고 공간에 민감한 응용 분야에 사용될 수 있다.

도 8a는 위에서 이미 설명한 바와 같이 자석(210)을 제어하도록 배치된 4 개의 작동 코일(201, 202, 203, 204) 및 단일 자석(210)을 갖는 거울의 선택된 부분을 도시한다. 추가적으로, 거울(1)은 1차 및 2차 축(x, y)에 대해 측방향으로 이동되어 배치되는 2 개의 홀 센서(61, 62)를 포함하며, 각 홀 센서(61, 62)는 거울(1)의 경사각, 특히 1차 또는 2차 축(x, y)을 따른 반사 표면(1R)의 경사각을 결정하기 위한 신호를 생성하도록 구성된다.

이러한 신호는 컨트롤러에 의해 발행된 제어 신호의 효과가 홀 센서(61, 62)로부터의 신호에 의해 결정될 수 있도록 틸팅 가능한 거울(1)의 폐쇄 루프 제어를 제공하는데 사용되어 컨트롤러가 거울(1)의 기울기를 추가로 조절할 수 있다.

홀 센서(61, 62)는 거울 기판(1S), 즉 적어도 하나의 자석(210)의 기울기에 민감하도록 배치되어야 하여 동시에 작동 코일(201, 202, 203, 204)에 의해 생성된 자기장이 홀 센서 측정에 검출되지 않거나 최소한으로만 영향을 미친다.

이러한 이유로 홀 센서(61, 62)는 1차 또는 2차 축(x, y) 중 하나로 측방향으로 이동되지만 작동 코일(201, 202, 203, 204)보다 1차 축(x) 및 2차 축(y)에 더 가깝게 배치되어야 한다. 특히, 홀 센서(61, 62)는 코일 영역 외부에 배치되어야 한다.

홀 센서(61, 62)의 등록된 자기장은 최대 경사각에서 코일(201, 202, 203, 204)에 의해 생성된 자기장의 20% 초과를 포함해야 한다. 하나의 축을 중심으로 최대 경사각은 예를 들어 ±0.5°이다.

이는 예를 들어 도 3b에 도시된다. 홀 센서(61, 62)는 PCB(7)의 후면에 배치될 수 있으며, 후면은 거울 기판(1S)의 반사층(1R)을 등진다.

이는 PCB(7)의 접촉 핀(71)이 대응하는 플러그(미도시)에 의해 접촉될 수 있기 때문에 본 발명에 따른 거울(1)의 신속한 조립 및 접촉을 허용한다. 더욱이, PCB(7)는 미리 정의된 위치 및 배향에서만 거울 프레임(1F)에 대한 PCB(7)의 조립을 허용하는 핀-리세스 시스템(1P)에 의해 거울 프레임(1F)에 부착될 수 있다.

도 8b는 작동 코일(201, 202, 203, 204)에 의해 생성된 자기장의 영향과 홀 센서(61)의 하나의 틸트 축/(여기서는 x-축)을 중심으로 결정된 경사각에 대한 영향에 대한 다이어그램을 도시한다. 다이어그램의 y 축에는 자속 밀도가 표시되고, 다이어그램의 x-축에는 x-축을 중심으로 한 경사각이 표시된다. 정사각형의 점선은 자석(210)의 자기장 플럭스에 대응하며, 삼각형의 실선은 홀 센서(61)에 의해 등록된 액추에이터 코일(201, 202, 203, 204)의 자기장에 중첩된 자석(210)의 자기장에 대응한다. 선 사이의 편차는 홀 센서 신호에서 코일 자기장에 의해 유도된 오차를 나타낸다.

다른 틸트 축을 중심으로 틸팅하기 위한 홀 센서(61)는 x-축(원의 파선)을 중심으로 틸팅에 의해 완전히 영향을 받지 않는다.

3mm 자석(210)의 경우 홀 센서(61, 62)에 대한 최적 위치는 0.8 거리에서 자석(210)의 중앙으로부터 각 방향으로 0.9 mm인 것으로 밝혀졌다.

도 9는 2 개의 광 흡수 측벽(82), 적어도 하나의 자석(210) 및 코일(201, 202, 203, 204)이 배치될 수 있는 후면, 입사광(500)을 위한 개구 조리개(80A) 및 반사광을 위한 출구 조리개(81A)를 가지는 하우징의 형태의 거울 프레임(1F)을 도시한다.

도 9b에서, 거울(1)의 반사층(1R)은 동일한 상대 조명을 달성하기 위해 직사각형 또는 정사각형 반사층이 원형 거울의 대응하는 직경보다 작은 폭을 가질 수 있기 때문에 전통 원형 조리개보다 우수한 입구 조리개(80A)일 수 있다.

도 9a의 하우징은 원형 입구 조리개(80A) 및 거울(1)의 계란형 반사층(1R)을 갖는다.

도 9a 및 9b에 도시된 하우징 모두는 원형 출구 조리개(81A)를 가지며, 출구 조리개(81) 돌출부(83)(도 9a)를 포함하는 측면에서는 잘 정의된 위치에서 광학 시스템(100)에 거울(1)을 조립하고 접착제가 제공됨으로써 광학 시스템에 하우징을 고정하기 위한 것이다. 도 9b에서 하우징은 출구 조리개(81A) 측 상의 광학 시스템으로부터 대응하는 조립 핀을 수용하기 위한 홀(84)을 갖는다. 돌출부(83) 및 홀(84)은 거울(1)이 광학 시스템(100)에 조립될 때 글루 포켓이 유지되도록 형성될 수 있드며, 접착제는 글루 포켓에 삽입될 수 있다.

도 10에는 도 9b로부터의 거울(1)의 단면이 도시된다. 하우징은 거울 기판(1S)의 경사각을 제한하기 위한 복수의 하드 스톱(1H)을 갖는다. 하드 스톱(1H)은 거울 기판(1S)에 가까운 각각의 모서리에 배치된다. 하드 스톱(1H)은 거울 프레임(1F)과 일체로 형성될 수 있다. 하드 스톱(1H)은 예를 들어 틸팅 가능한 거울(1)이 외부의 기계적 충격을 받을 때 큰 경사각에 대해 틸팅 가능한 거울(1)을 보호한다.

Claims

광학 이미징 시스템(100)에서 광학 이미지 안정화를 위한 틸팅 가능한 거울(1)로서,
상기 틸팅 가능한 거울(1)은:
광학 이미징 시스템(100)에서 입사광(500)을 반사하기 위한 거울 기판(1S)의 전면 상에 평면 반사층(1R)을 갖는 강성 거울 기판(1S);
거울 프레임(1F)으로서, 상기 거울 기판(1S)은 상기 거울 프레임(1F)에 틸팅 가능하게 배치되는, 거울 프레임; 및
상기 거울 프레임(1F)에 대해 1차 틸트 축(x) 및 2차 틸트 축(y)을 중심으로 거울 기판(1S)을 틸팅하기 위한 액추에이터(2)를 포함하는,
틸팅 가능한 거울.
제1항에 있어서,
상기 액추에이터는 압전 액추에이터, 형상 기억 합금 액추에이터, 로렌츠 힘 액추에이터, 보이스 코일 액추에이터 또는 릴럭턴스 액추에이터(reluctance actuator)인,
틸팅 가능한 거울.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 액추에이터(2)는 거울 기판(1S)을 틸팅하기 위한 로렌츠 힘을 생성하도록 구성되며, 액추에이터(2)는 반사층에 대향하는 거울 기판(1S)의 후면 상에 견고하게 배치된 적어도 하나의 영구 자석(210) 및 1차 및 2차 축(x, y)을 중심으로 거울 기판(1S)을 틸팅하기 위한 복수의 작동 코일(201, 202, 203, 204), 특히 4 개의 작동 코일(201, 202, 203, 204)을 포함하는,
틸팅 가능한 거울.
제3항에 있어서,
적어도 하나의 상기 자석(1M)은 1차 및 2차 축(x, y)의 교차점에서 중심에 위치되는,
틸팅 가능한 거울.
제3항 또는 제4항에 있어서,
복수의 상기 작동 코일(201, 202, 203, 204)은 적어도 1차 축(x)을 중심으로 거울 기판(1S)을 틸팅하도록 배치되는 적어도 제1 일차 작동 코일(201) 및 적어도 2차 축(y)을 중심으로 거울 기판(1S)을 틸팅하도록 배치되는 적어도 제1 이차 작동 코일(202)을 포함하는,
틸팅 가능한 거울.
제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 일차 코일(201)은 거울 프레임(1F) 상의 1차 축(x)에 대해 측방향으로 이동되어 배치되며 제1 이차 작동 코일(202)은 거울 프레임(1F) 상의 2차 축(y)에 대해 측방향으로 이동되어 배치되는,
틸팅 가능한 거울.
제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액추에이터(2)는 제2 일차 작동 코일(203) 및 제2 이차 작동 코일(204)을 포함하며, 제2 일차 작동 코일(204)은 적어도 1차 축(x)을 중심으로 거울 기판(1S)을 틸팅하도록 배치되며 제2 이차 작동 코일(204)은 적어도 2차 축(y)을 중심으로 거울 기판(1S)을 틸팅하도록 배치되며, 제2 일차 작동 코일(203)은 거울 프레임(1F) 상의 제1 일차 작동 코일(201)에 대향하여, 특히 1차 축(x)으로부터 측방향으로 이동되어 배치되며, 제2 이차 작동 코일(204)은 제1 이차 작동 코일(202)에 대향하여 배치되고 그리고 특히 거울 프레임(1F) 상의 2차 축(y)으로부터 측방향으로 이동되어 배치되는,
틸팅 가능한 거울.
제7항에 있어서,
상기 제1 및 제2 일차 작동 코일(201, 203)은 2차 및 1차 축(x, y)에 평행하게 연장하는 평면에 대칭적으로, 특히 축방향으로 대칭적으로, 특히 1차 축(x)을 중심으로 대칭적으로 배치되며, 그리고/또는 제1 및 제2 이차 작동 코일(202, 204)은 2차 및 1차 축(x, y)에 평행하게 연장하는 평면에 대칭적으로, 특히 축방향으로 대칭적으로, 특히 2차 축(y)을 중심으로 대칭적으로 배치되는,
틸팅 가능한 거울.
제3항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 작동 코일(2, 201; 202, 203, 204)은 거울 프레임(1F)의 후면 상에 배치되는,
틸팅 가능한 거울.
제3항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 작동 코일(201; 202, 203, 204)은 작동 코일(201; 202, 203, 204)이 적어도 부분적으로 적어도 하나의 자석(210)에 중첩하도록 배치되는,
틸팅 가능한 거울.
제3항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 틸팅 가능한 거울(1)은 거울 기판(1S)의 후면 상에 견고하게 배치되는 복수의 자석(211, 212, 213, 214)을 포함하며, 자석(211, 212, 213, 214)은 로렌츠 힘에 의해 거울 기판(1S)를 작동시키도록 구성되는,
틸팅 가능한 거울.
제11항에 있어서,
복수의 상기 자석(211, 212, 213, 214)은 제1 일차 자석(211) 및 제2 일차 자석(203)뿐만 아니라 제1 이차 자석(212) 및 제2 이차 자석(214)을 포함하며, 제1 일차 자석(211)은 거울 기판(1S) 상의 1차 축(x)에 대해 측방향으로 이동되어 배치되며, 제2 일차 자석(213)은 제1 일차 자석(211)에 대향하고 1차 축(x)에 측방향으로 이동되어 배치되며, 제1 이차 자석(212)은 거울 기판(1S) 상의 2차 축(y)에 대해 측방향으로 이동되어 배치되며, 제2 이차 자석(214)은 제1 이차 자석(212)에 대향하고 2차 축(y)에 대해 측방향으로 이동되어 배치되며, 각 자석(211, 212, 213, 214)은 특히 거울 프레임(1F) 상에 대향하여 배치되는 관련된 대응하는 작동 코일(201, 202, 203, 204)을 갖는,
틸팅 가능한 거울.
제11항 또는 제12항에 있어서,
상기 자석(211, 212, 213, 214)은 서로에 대해 대칭적으로 배치되며, 특히 제1 및 제2 일차 자석(211, 213)은 1차 및 2차 축(x, y)에 평행하게 연장하는 평면에 서로 축방향으로 대칭적으로 배치되며, 특히 제1 및 제2 이차 자석(212, 214)은 1차 및 2차 축(x, y)에 평행하게 연장하는 평면에 서로 축방향으로 대칭적으로 배치되는,
틸팅 가능한 거울.
제12항 또는 제13항에 있어서,
상기 제1 일차 작동 코일(201)은 거울 기판(1S) 상의 제1 일차 자석(211)에 대향하는 거울 프레임(1F) 상에 배치되며,
상기 제2 일차 작동 코일(203)은 거울 기판(1S) 상의 제2 일차 자석(213)에 대향하는 거울 프레임(1F) 상에 배치되며,
상기 제1 이차 작동 코일(202)은 거울 기판(1S) 상의 제1 이차 자석(212)에 대향하는 거울 프레임(1F) 상에 배치되며, 그리고/또는
상기 제2 이차 작동 코일(204)은 거울 기판(1S) 상의 제2 이차 자석(214)에 대향하는 거울 프레임(1F) 상에 배치되는,
틸팅 가능한 거울.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 거울 기판(1S)은 거울 프레임(1F)에 연결된 2축 짐벌(5) 상에 배치되어 1차 및 2차 축(x, y)을 중심으로 거울 프레임(1F)에서 거울 기판(1S)의 독립적인 틸팅을 가능하게 하는,
틸팅 가능한 거울.
제15항에 있어서,
상기 2축 짐벌(5)은 거울 기판(1S)을 포함하는 중앙 부분(50)을 포함하는 스프링 수단(53, 54)을 포함하며, 중앙 부분(50)은 중앙 부분(50)을 둘러싸는 둘레 방향의 제1 부분(51)에 일체로 연결되어 중앙 부분(50)이 제1 부분(51)에 대해 1차 축(x)을 중심으로 틸팅될 수 있으며, 제1 부분(51)은 제1 부분(51)을 둘러싸는 둘레 방향의 제2 부분(52)에 일체로 연결되어 중앙 부분(50)과 함께 제1 부분(51)이 2차 축(y)을 중심으로 제2 부분(52)에 대해 틸팅될 수 있으며, 특히 제2 부분은 거울 프레임(1F)에 특히 연결되는,
틸팅 가능한 거울.
제16항에 있어서,
상기 스프링 수단(53, 54)은 4 개의 스프링 암(53, 54)을 포함하며, 각 암(53, 54)은 토크가 스프링 암(53, 54)에 인가될 때 복원력을 생성하도록 구성되며, 4 개의 스프링 암의 2 개의 1차 암(53)은 짐벌(5)의 제1 부분(51)과 2축 짐벌(5)의 중앙 부분(50)을 연결하며, 2 개의 1차 암(53)은 1차 축(x) 상에 그리고 1차 축을 따라 연장하여 중앙 부분(50)이 상기 1차 암(53)을 중심으로 틸팅 가능하게 하며, 4 개의 스프링 암의 2 개의 2차 암(54)은 2축 짐벌(5)의 제2 부분(52)과 제1 부분(51)을 연결하며, 2 개의 2차 암(54)은 2차 축(y) 상에 그리고 2차 축을 따라 연장하여 제1 및 중앙 부분(51, 50)이 상기 2차 암(54)을 중심으로 틸팅 가능하게 하는,
틸팅 가능한 거울.
제16항 또는 제17항에 있어서,
상기 중앙 부분(50), 제1 부분(51) 및 제2 부분(52) 및 특히 4 개의 스프링 암(53, 54)은 특히 금속 시트로 서로에 대해 일체로 형성되는,
틸팅 가능한 거울.
제15항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 2축 짐벌(5)은 금속 화합물을 포함하거나 금속 화합물로 구성되는,
틸팅 가능한 거울.
제15항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 거울(1), 특히 2축 짐벌(5)은 5 Hz 미만 30 Hz 초과의 거울 기판을 이동시키기 위한 공진 주파수를 포함하는,
틸팅 가능한 거울.
제16항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 2축 짐벌(5)의 중앙 부분(50)은 원형 외부 둘레를 갖는,
틸팅 가능한 거울.
제16항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 부분(51)은 타원형, 마름모꼴 또는 계량형 외부 둘레를 가지며, 특히 타원형, 마름모꼴 또는 계란형의 주축은 1차 및 2차 스프링 암(53, 54)과 정렬하며, 특히 제1 부분(51)은 중앙 부분(50)이 배치되는 원형 영역을 둘러싸는,
틸팅 가능한 거울.
제16항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 짐벌(5)의 제2 부분(52)은 거울 프레임(1F)에 부착되는 직사각형 외부 둘레를 갖는,
틸팅 가능한 거울.
제22항 및 제23항에 있어서,
상기 제2 부분(52)의 직사각형 외부 둘레는 직사각형 둘레의 2 개의 평행한 측면을 따라 연장하는 직사각형의 연장의 제1 축(1001) 및 제1 축(1001)에 직교하는 제2 축(1002)을 가지며, 1차 축(x) 및 2차 축(y) 및 2축 짐벌(5)의 4 개의 스프링 암(53, 54)은 제1 및 제2 축(1001, 1002)에 대해 비스듬히 배치되는,
틸팅 가능한 거울.
제23항에 있어서,
상기 제2 부분(52)의 직사각형 외부 둘레는 직사각형 윤곽의 2 개의 평행한 측면을 따라 연장하는 직사각형의 연장의 제1 축(1001) 및 제1 축(1001)에 직교하는 제2 축(1002)을 가지며, 1차 축 및 2차 축(x, y) 및 특히 짐벌(5)의 4 개의 스프링 암(53, 54)은 제1 및 제2 축(x, y)에 평행하게 연장하는,
틸팅 가능한 거울.
제1항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 거울(1)은 제1 및 제2 자기장 센서(61, 62), 특히 제1 및 제2 홀 센서(61, 62)를 포함하며, 자기장 센서(61, 62)는 거울 프레임(1F) 상에 배치되며, 제1 자기장 센서(61)는 1차 축(x)에 대해 측방향으로 이동되어 배치되며, 제2 자기장 센서(62)는 2차 축(y)에 대해 이동되는,
틸팅 가능한 거울.
제3항 또는 제26항에 있어서,
상기 제1 및 제2 자기장 센서(61, 62)는 작동 코일(201, 202, 203, 204)에 대해 측방향으로 이동되어 배치되는,
틸팅 가능한 거울.
제27항에 있어서,
상기 제1 및 제2 자기장 센서(61, 62) 각각은 적어도 하나의 자석(210) 및 작동 코일(201, 202, 203, 204)에 대해 제1 및/또는 제2 자기장 센서(61, 62)에 의해 등록된 자기장 강도가 적어도 하나의 자석(210)으로부터, 특히 4 개의 자석(211,212, 213, 214)으로부터 80% 초과, 특히 90% 초과, 보다 특히 95% 초과하여 발생하도록 배치되며, 특히 거울 기판(1S)이 1차 또는 2차 축(x, y)을 중심으로 평형 위치에 대해 0.5° 기울어진 경우 등록된 자기장 강도의 20% 미만, 보다 특히 10% 미만, 보다 특히 5% 미만이 작동 코일(201, 202, 203, 204)로부터 발생하는,
틸팅 가능한 거울.
제26항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 자기장 센서(61)는 1차 축(x)을 중심으로 거울 프레임(1F)에 대해 거울 기판(1S)의 경사각의 센서 데이터 표시를 제공하도록 구성되며, 제2 자기장 센서(62)는 2차 축(y)을 중심으로 거울 프레임(1F)에 대해 거울 기판(1S)의 경사각의 센서 데이터 표시를 제공하도록 구성되는,
틸팅 가능한 거울.
제1항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 거울(1)은 거울 프레임(1F)에 배치된 인쇄 회로 기판(7)을 포함하며, 인쇄 회로 기판(7)은 특히 작동 코일(201, 202, 203, 204) 및 특히 제1 및 제2 자기장 센서(61, 62)를 포함하며, 인쇄 회로 기판(7)은 작동 코일(201, 202, 203, 204)에 제공된 전류를 제어하고 자기장 센서(61, 62)로부터의 센서 데이터를 수신하고 특히 처리하도록 구성되는,
틸팅 가능한 거울.
제1항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 반사층(1R)은 직사각형인,
틸팅 가능한 거울.
제1항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 거울 기판(1S)은 1차 및 2차 축(x, y)을 따라 연장하는 평면에 직사각형 외부 윤곽을 갖는,
틸팅 가능한 거울.
제1항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 거울 기판(1S)의 직사각형 반사층(1R) 및/또는 직사각형 외부 윤곽은 직사각형 반사층 및/또는 직사각형 윤곽을 따른 제1 측면을 따른 제1 축 및 제1 측면에 직교하는 제2 측면을 따른 제2 축을 가지며, 1차 및 2차 축(x, y)은 상기 제1 및 제2 축에 대해 비스듬히 배치되는,
틸팅 가능한 거울.
제1항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 거울 프레임(1F)은 거울 하우징으로 형성되며, 거울 프레임(1F)은 광학 시스템에 의해 등록될 입사광(500)을 향하는 측면 상의 입구 조리개(80A)를 갖는 내부 벽 부재(80)를 가지며, 거울 프레임(1F)은 거울(1)의 반사된 입사광을 향하는 측면 상의 출구 조리개(81A)를 갖는 외부 벽 부재(81)를 가지며, 하우징(1F)은 내부 및 외부 벽 부재(80, 81)를 연결하는 2 개의 측벽(82)을 포함하며, 특히 반사층(1R)은 입구 조리개(80A) 및 출구 조리개(81A)에 대해 각도를 가지고 배치되며, 상기 각도는 30° 내지 60°이며, 보다 특히 상기 각도는 45°인,
틸팅 가능한 거울.
제34항에 있어서,
상기 거울 프레임(1F)의 입구 조리개(80A)는 직사각형 개구를 형성하는 직사각형 윤곽을 갖는,
틸팅 가능한 거울.
제34항 또는 제35항에 있어서,
상기 거울 프레임(1F)의 출구 조리개(81A)는 원형 개구를 형성하는 원형 윤곽을 갖는,
틸팅 가능한 거울.
제15항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 거울 프레임(1F)은 거울 프레임(1F)에 2축 짐벌(5)을 부착하기 위한 돌출부 및/또는 리세스(1G, 1G')를 포함하여 2축 짐벌(5)이 돌출부 및/또는 리세스(1G, 1G')에 의해 정의되는 거울 프레임(1F)의 위치에 부착되는,
틸팅 가능한 거울.
제37항에 있어서,
상기 2축 짐벌(5)을 부착하기 위한 거울 프레임(1F)의 적어도 하나의 돌출부(1G)는 핀(1G)으로 형성되며, 특히 돌출부는 1차 및 2차 축(x, y)에 대해 수직 방향을 따라 연장하는 4 개의 핀(1G)으로 구성되며, 2축 짐벌(5)은 수용된 상기 핀(1G)을 갖는 적어도 하나, 특히 4 개의 대응하는 리세스 또는 홀(57)을 포함하는,
틸팅 가능한 거울.
제30항에 있어서,
상기 거울 프레임(1F)은 거울 프레임(1F)의 미리 정의된 위치에 인쇄 회로 기판(7)을 부착하기 위한 돌출부 및/또는 리세스(1P)를 포함하는,
틸팅 가능한 거울.
제39항에 있어서,
상기 인쇄 회로 기판(7)을 부착하기 위한 거울 프레임의 돌출부(1P) 중 적어도 하나는 핀(1P)으로 형성되며, 특히 돌출부는 1차 및 2차 축(x, y)에 대해 수직 방향을 따라 연장하는 4 개의 핀으로 구성되며, 인쇄 회로 기판(7)은 수용된 상기 핀을 갖는 적어도 하나, 특히 4 개의 대응하는 리세스 및/또는 홀을 포함하는,
틸팅 가능한 거울.
제1항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 거울 프레임(1F)은 거울 기판(1S)의 1차 또는 2차 축(x, y)을 중심으로 경사각을 제한하기 위해 적어도 2 개, 특히 4 개의 하드 스톱(1H)을 포함하며, 특히 하드 스톱(1H)은 거울 프레임(1F)에 일체로 형성되는,
틸팅 가능한 거울.
제34항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 거울 프레임(1F)은 대응하는 리세스를 갖는 광학 시스템(100)에 거울(1)을 부착하기 위해 출구 조리개(81A)에 돌출부(83) 또는 리세스(84)를 포함하여 거울(1)이 미리 정의된 위치 및 배향에서 광학 시스템(100)에 부착 가능한,
틸팅 가능한 거울.
광학 이미징 시스템(100)으로서,
제1항 내지 제42항 중 어느 한 항에 따른 틸팅 가능한 거울(1), 이미지 센서(2001) 및 이미징을 위한 렌즈 시스템(2000)을 포함하며,
렌즈 시스템(2000)은 이미징 시스템(100)의 광학 축(300)을 정의하는 광학 축(300)을 가지며, 렌즈 시스템(2000)은 제1 면을 갖는 이미지 센서(2001)의 전방에 배치되며 틸팅 가능한 거울(1)은 제1 면에 대향하는 렌즈 시스템(2000)의 제2 면에 배치되며, 이미징 시스템(100)의 광학 축(300)은 틸팅 가능한 거울(1)에 의해 폴딩되는,
광학 이미징 시스템.
제43항에 있어서,
상기 틸팅 가능한 거울(1)은 광학 이미징 시스템(100)의 움직임에 응답하여 반사층(1R)을 틸팅하도록 구성되어 입사광선(500)인 이미지 센서(2001) 상의 투영된 위치에 유지됨으로써 광학 이미징 시스템(100)에 광학 이미지 안정화를 제공하는,
광학 이미징 시스템.
제43항 또는 제44항에 있어서,
상기 광학 이미징 시스템(100)은 조절 가능한 초점 길이를 갖는 적어도 하나의 렌즈를 포함하며, 상기 렌즈는 투명한 유체로 채워진 용기를 포함하며, 용기는 용기의 투명한 바닥부분을 향하는 탄성 변형 가능하고 투명한 멤브레인을 포함하는,
광학 이미징 시스템.
제43항 내지 제45항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이미징 시스템(100)은 광학 시스템(100)의 움직임을 검출하기 위한 모션 검출 수단을 포함하며, 상기 모션 검출 수단은 검출된 모션 및 그 방향의 모션 신호 표시를 생성하도록 구성되며, 광학 이미징 시스템(100)은 특히 틸팅 가능한 거울(1)의 인쇄 회로 기판(7) 상에 배치된 제어 전자 장치를 더 포함하며, 상기 제어 전자 장치는 틸팅 가능한 거울(1)의 반사층(1R)의 틸트 위치를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하도록 구성되며, 상기 제어 신호는 움직임에 응답하여 그리고 특히 광학 이미징 시스템(100)의 모션 검출 수단의 수신된 모션 신호에 응답하여 반사층(1R)을 틸팅하도록 구성되어 입사광선(500)이 이미지 센서(2001) 상에 투영된 위치에 유지됨으로써 광학 이미지 안정화를 위해 광학 이미징 시스템(100)에 활성 제어를 제공하는,
광학 이미징 시스템.
제46항에 있어서,
상기 제어 전자 장치는 틸팅 가능한 거울(1)의 자기장 센서(61, 62)에 연결되며, 제어 전자 장치는 자기장 센서(61, 62)로부터의 센서 신호를 수신하고 처리하도록 구성됨으로써 광학 이미지 안정화를 위해 광학 이미징 시스템(100)에 폐쇄 루프 제어를 제공하는,
광학 이미징 시스템.
제43항 내지 제46항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광학 시스템(100)은 이미지 센서(2001)에 이미징되는 시야를 포함하며, 시야는 70° 미만, 특히 30° 미만인,
광학 이미징 시스템.
제44항 내지 제49항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액추에이터(2)는 광학 이미징 시스템(100)의 움직임에 응답하여 반사층(1R)을 틸팅하도록 구성되어 입사광선(500)이 이미지 센서(2001) 상의 투영된 위치에 유지됨으로써 특히 폐쇄 루프 제어에 의해 광학 이미징 시스템(100)에 광학 이미지 안정화를 제공하는,
광학 이미징 시스템.