電動iPhone潜望鏡カメラは光学式手ぶれ補正やオートフォーカス機能を搭載する可能性

電動iPhone潜望鏡カメラは光学式手ぶれ補正やオートフォーカス機能を搭載する可能性

将来の iPhone に搭載されると予想される潜望鏡カメラ システムにはアクチュエーターが含まれる可能性があり、これにより、カメラのバンプの大幅な増加を必要とせずに、レンズを動かしてオートフォーカスや光学式画像安定化アプリケーションを実行できるようになります。

AppleはiPhone 12 Proにトリプルカメラシステムを採用し、幅広い光学ズームを可能にしました。デバイスの厚さが不足し、ズームレンズを搭載できない状況では、3つのカメラセンサーが必要となるためです。

この問題を回避する方法の一つとして、一部のデバイスで登場し始めた「ペリスコープカメラ」や「折りたたみ式カメラ」と呼ばれるコンセプトがあります。サムスンのGalaxy S20に搭載されているものです。これらのシステムは、光を斜めに反射するレンズの配置を採用しており、スマートフォンの厚さではなく幅を活用しています。

Apple は将来の iPhone モデルに搭載することを目的とした折りたたみ式カメラを開発中であると噂されている。

折りたたみ式カメラレンズの配置の簡略化された例。

折りたたみ式カメラレンズの配置の簡略化された例。

これにより極めて長い焦点距離を実現できますが、その機能には他の要素も必要です。特に、様々な焦点距離に対応するためには、レンズ構成を可動式にする必要があります。そのためには、レンズを固定し、移動させる方法が必要になります。

Apple は新たに取得した「可動光学系アクチュエータ付き折り畳み式カメラ」という特許で、折り畳み式光学系とレンズシフト機能をデバイスに組み込むさまざまな方法を考案している。

Appleは様々な実施形態において、このシステムを2つのプリズムと、その間に複数の要素からなるレンズ群で構成することを提案しています。プリズムは光を軸に沿って撮像センサーへと導き、レンズ群は様々な光学機能を担います。

レンズ群は内側のキャリア構造に保持され、さらに外側のキャリア構造に接続されています。どちらの構造も可動式で、一方が他方に対して直角に動くため、レンズ配置の角度や配置を自由に変更することができます。

この特許は、OIS およびオートフォーカス機能を提供するためにレンズ装置を取り付けたり吊り下げたりする方法に関するものです。

この特許は、OIS およびオートフォーカス機能を提供するためにレンズ装置を取り付けたり吊り下げたりする方法に関するものです。

ボイスコイルモーターアクチュエータを用いて2つのキャリアを連動させることでオートフォーカス機能を実現するという提案があります。また、2つ目と3つ目のVCMアクチュエータを用いて内側のキャリア構造を外側のキャリア構造に対してシフトさせることで光学式手ブレ補正を実現するという提案もあります。

このテーマのいくつかのバリエーションでは、1つまたは複数の磁石またはコイルを使用するアクチュエータモジュールについて説明します。また、板バネやサスペンションワイヤーをサスペンション機構に組み込むことで、キャリアを自由に移動させたり、ベース位置に戻したりすることもできます。

この特許には、発明者としてニコラス・D・スミス、アルフレッド・N・ミロー、スコット・W・ミラー、シャシャンク・シャルマが記載されています。この特許は2019年1月25日に出願されました。

Apple は毎週多数の特許を申請しているが、特許の存在は Apple の研究開発目的の関心領域を示すものではあっても、そのアイデアが将来の製品やサービスに採用されることを保証するものではない。

2016年には、ミラーを使って光を一度だけ斜めに反射させるコンパクトなレンズシステムの特許が申請されました。このシステムでは、レンズを密集させたまま、わずかに距離を伸ばすことができます。2019年には、このコンセプトを改良し、レンズとプリズムを積み重ねることで、潜望鏡のように動作するのではなく、90度の角度で撮影できるようになりました。

2021年1月には、「2つの光折り畳み要素を備えたカメラ」の特許が提出され、最新の特許と同様に、レンズ系の両側に2つのプリズムを配置する方式が提案されました。同年7月に提出された2つ目の特許も、同様のコンセプトを扱っています。

オーガストの折りたたみ式カメラの特許は、折りたたみ式カメラそのものの基本的なアイデアをカバーするのではなく、レンズ装置の取り付けと移動の仕組みを主に扱っている点で他の特許と異なります。