(57)【要約】  屈曲式カメラは、レンズ光軸を有し、光を第１の方向から実質的にレンズ光軸に沿った第２の方向に屈折させる光路屈折素子（ＯＰＦＥ）と撮像素子との間の光路内に配置された可動式のレンズと、制御されたレンズ移動のためのアクチュエータであって、レンズを部分的に取り囲むシールドを含むか、またはそれに取り付けられたアクチュエータとを有する。シールドは、第１の方向に実質的に平行な挿入方向からシールド内へのレンズの設置を可能にする位置に配置された開口部であって、レンズの設置が可能な寸法の開口部を有する。本明細書に開示される屈曲式カメラは、デュアルカメラ内に直立カメラと共に含まれてもよい。
2020514800.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）レンズ光軸を備え、光を第１の方向から実質的に前記レンズ光軸に沿った第２の方向に屈折させる光路屈折素子（ＯＰＦＥ）と撮像素子との間の光路内に配置された可動式のレンズと、
ｂ）レンズを部分的に取り囲むシールドであって、前記第１の方向に実質的に平行な挿入方向から前記シールド内への前記レンズの設置を可能にする位置に配置された、前記レンズの設置が可能な寸法の開口部を有するシールドを含む、制御されたレンズ移動のためのアクチュエータと、
を有する屈曲式カメラ。
【請求項２】
前記レンズを保持するためのレンズキャリアをさらに含み、前記レンズキャリアは、設置中に前記レンズを正しい位置に機械的に位置決めするためのＶ溝構造を有する、請求項１に記載の屈曲式カメラ。
【請求項３】
デュアルカメラに直立カメラと共に含まれる、請求項１または２に記載の屈曲式カメラ。
【請求項４】
屈曲式カメラであって、
ａ）光を第１の方向から第２の方向に屈折させる光路屈折素子（ＯＰＦＥ）と撮像素子との間の光路に配置され、前記第２の方向に平行なレンズ光軸と、前記第１の方向に実質的に平行なレンズ高さとを有する可動式のレンズと、
ｂ）前記レンズを部分的に取り囲み、シールド厚さを有し、アクチュエータの一部であるシールドであって、前記第１の方向に対して実質的に垂直な平面内にそれぞれの上面および底面を有する上部および底部を含み、前記シールドの前記上部または前記底部のうちの１つは、それぞれの開口部を有するシールドと、
ｃ）第１の蓋の厚さを有し、前記シールドの前記開口部を覆う蓋と、
を有し、
前記屈曲式カメラは、前記レンズの高さ、前記第１の蓋の厚さ、前記シールドの厚さ、前記蓋に面する前記レンズの表面上の第１の点の間の第１の空隙のサイズ、および、第１の点に正反対であり、前記シールドに面する前記レンズの表面上の第２の点の間の第２の空隙のサイズの合計値と実質的に等しいカメラの高さを有する
屈曲式カメラ。
【請求項５】
前記シールドの前記上部または前記底部の他方は、それぞれの第２の蓋の厚さを有する蓋によって覆われたそれぞれの第２の開口部を含み、前記第２の空隙は前記第２の点と前記第２の蓋との間にあり、前記第２の蓋の厚さが、前記シールドの厚さに置き換わる、請求項４に記載の屈曲式カメラ。
【請求項６】
前記第１の空隙および前記第２の空隙の各々は、１０〜５０μｍの範囲である請求項４に記載の屈曲式カメラ。
【請求項７】
前記第１の空隙および前記第２の空隙の各々は、１０〜１００μｍの範囲である請求項４に記載の屈曲式カメラ。
【請求項８】
前記第１の空隙および前記第２の空隙の各々は、１０〜１５０μｍの範囲である請求項４に記載の屈曲式カメラ。
【請求項９】
前記レンズを保持するためのレンズキャリアをさらに有し、前記レンズキャリアは、前記レンズを前記シールドの内側の正しい位置に機械的に位置決めするためのＶ溝構造を有する、請求項４に記載の屈曲式カメラ。
【請求項１０】
前記シールドの前記開口部は、前記第１の方向に平行で、前記レンズの光軸に垂直な方向に、前記レンズを前記シールドに挿入することを可能にするように寸法決めされる、請求項４に記載の屈曲式カメラ。
【請求項１１】
前記撮像素子は、前記蓋および前記シールドの反対側の表面に実質的に垂直である前記撮像素子の側面上に配置されたワイヤボンドによって、プリント回路基板にワイヤボンディングされる、請求項４に記載の屈曲式カメラ。
【請求項１２】
前記可動式のレンズは、焦点合わせのために可動である、請求項４に記載の屈曲式カメラ。
【請求項１３】
前記可動式のレンズは、手振れ補正機能のために可動である、請求項４に記載の屈曲式カメラ。
【請求項１４】
前記屈曲式カメラは、前記レンズの高さに約６００μｍを加えた高さを超えない高さを有する、請求項４〜１３のいずれか１項に記載の屈曲式カメラ。
【請求項１５】
デュアルカメラに直立カメラと共に含まれる、請求項４〜１３のいずれか１項に記載の屈曲式カメラ。
【請求項１６】
屈曲式カメラであって、
光路屈折素子と撮像素子との間の光路に配置されたレンズであって、レンズ高さと光軸とを有するレンズを有し、
前記屈曲式カメラは、前記レンズ高さに８００μｍを加えた高さを超えない高さを有する
屈曲式カメラ。
【請求項１７】
前記屈曲式カメラは、前記レンズの高さに７００μｍを加えた高さを超えない高さを有する、請求項１６に記載の屈曲式カメラ。
【請求項１８】
前記屈曲式カメラは、前記レンズの高さに６００μｍを加えた高さを超えない高さを有する、請求項１６に記載の屈曲式カメラ。
【請求項１９】
デュアルカメラに直立カメラと共に含まれる、請求項１６〜１８のいずれか１項に記載の屈曲式カメラ。
【請求項２０】
ａ）光を第１の方向から第２の方向に屈折させる光路屈折素子（ＯＰＦＥ）と撮像素子との間の光路に配置されたレンズ
を有し、
前記撮像素子は、前記第１の方向に実質的に平行な該撮像素子の側面に配置されたワイヤボンドによってプリント回路基板にワイヤボンディングされる
屈曲式カメラ。
【請求項２１】
デュアルカメラに直立カメラと共に含まれる、請求項２０に記載の屈曲式カメラ。
【請求項２２】
ａ）屈曲式カメラのためのアクチュエータであって、シールドを有するアクチュエータを提供するステップと、
ｂ）レンズ光軸を有する、前記屈曲式カメラのレンズを、前記シールドの開口部を通して前記アクチュエータに挿入するステップと、
ｃ）第１の方向から到達する光を第２の方向に屈折させる光路屈折素子（ＯＰＦＥ）を前記アクチュエータに挿入するステップであって、前記シールドの上面は前記第１の方向からの光に面し、前記レンズ光軸は、前記第２の方向に実質的に平行であるステップと、
ｄ）前記シールドの前記開口部を蓋で覆うステップと、
ｅ）前記屈曲式カメラの撮像素子を前記アクチュエータに取り付けるステップと、
を有する、屈曲式カメラを組み立てる方法。
【請求項２３】
前記シールドの開口部を前記蓋で覆うステップは、前記蓋を前記シールドに固定して取り付けるステップを含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記開口部は前記シールドの上部の開口部であり、前記アクチュエータに前記ＯＰＦＥを挿入するステップは、前記アクチュエータの上面から前記ＯＰＦＥを挿入するステップを含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記開口部は前記シールドの上部の開口部であり、前記アクチュエータに前記ＯＰＦＥを挿入するステップは、前記アクチュエータの底面から前記ＯＰＦＥを挿入するステップを含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
ａ）屈曲式カメラのためのアクチュエータであって、シールドと、バックベース部とフロントベース部とに分離されたベース部とを有するアクチュエータを提供するステップと、
ｂ）レンズ光軸を有する屈曲式カメラのレンズを、前記シールドの開口部を通して前記アクチュエータに挿入するステップと、
ｃ）第１の方向から到達する光を第２の方向に屈折させる光路屈折素子（ＯＰＦＥ）を前記アクチュエータの前記バックベース部に挿入するステップであって、前記シールドの上面は前記第１の方向からの光に面し、前記レンズ光軸は、前記第２の方向に実質的に平行であるステップと、
ｄ）前記バックベース部を前記フロントベース部に取り付けるステップと、
ｅ）前記シールドの前記開口部を蓋で覆うステップと、
ｆ）前記屈曲式カメラの撮像素子を前記アクチュエータに取り付けるステップと、
を有する、屈曲式カメラを組み立てる方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は２０１７年１月１２日に出願された米国仮特許出願第６２／４４５，２７１号の利益を主張する。当該出願の全体が、参照によって本明細書に組み込まれる。
【技術分野】
【０００２】
本明細書に開示される実施形態は一般に、デジタルカメラに関し、特に、薄い屈曲式光学カメラに関する。
【背景技術】
【０００３】
近年、携帯電話（特にスマートフォン）、タブレット、およびラップトップなどのモバイル機器は、ユビキタスになってきている。これらの装置の多くは、１つまたは２つのコンパクトカメラを含む。このようなコンパクトカメラは例えば、メインの背面カメラ（すなわち、ユーザに面していない、装置の背面側のカメラであり、しばしばカジュアルな写真に使用されるカメラ）と、第２の正面カメラ（すなわち、装置の正面側に配置されたカメラであり、しばしばビデオ会議に使用されるカメラ）とを含む。
【０００４】
本質的に比較的コンパクトであるが、これらのカメラの大部分の設計は、デジタルスチルカメラの従来の構造に類似している。すなわち、カメラは撮像素子の上に配置されたレンズアセンブリ（またはいくつかの光学素子の列）を備える。レンズアセンブリ（「レンズモジュール」または単に「レンズ」とも呼ばれる）は、入射光線を屈折させ、それらを曲げて、撮像素子上にシーンの画像を生成する。これらのカメラの寸法は、主として、撮像素子のサイズおよび光学系の高さによって決定される。これらは、通常、レンズの焦点距離（「ｆ」）とその視野（ＦＯＶ（field of view））にともに関連している。特定のサイズの撮像素子上に特定のＦＯＶを結像しなければならないレンズは、特定の焦点距離を有する。ＦＯＶを一定に保つと、センサの寸法が大きくなるほど、焦点距離および光学系の高さが大きくなる。
【０００５】
従来のカメラの組立プロセスは、典型的には、レンズ、センサーボードサブアセンブリ、およびアクチュエータのいくつかのサブアセンブリの取り扱いを含む。レンズは、典型的にはプラスチックで作られ、典型的にはプラスチックまたはガラスで作られた数個（３〜７個）のレンズ要素を含む。センサーボードサブアセンブリは、典型的には、当技術分野で知られているように、撮像素子、プリント回路基板（ＰＣＢ（printed circuit board））、およびカメラの動作に必要な電子機器を含む。アクチュエータはいくつかの目的のために使用される：（１）他の部品が取り付けられるカメラのシャーシとして機能し、（２）例えば焦点合わせ、特に自動焦点合わせ（ＡＦ）および／または手振れ補正機能（ＯＩＳ）等の光学的必要性のためにレンズを移動させるために使用され、（３）カメラの他の部品の機械的保護のために使用される。既知の技術では、レンズはレンズ光軸に沿って一方の側からアクチュエータに挿入され、取り付けられる（例えば、接着される）。一方、センサ基板は光軸に沿って反対側からアクチュエータに取り付けられる（例えば、接着される）。
【０００６】
近年、コンパクトカメラの高さを低減するために、「屈曲式カメラモジュール」が提案されている。屈曲式カメラモジュールでは、光の伝播方向をスマートフォンの背面に垂直な方向からスマートフォンの背面に平行な方向に傾斜させるために、光路屈折素子（optical path folding element。以下、「ＯＰＦＥ」と呼ぶ）が追加される。ＯＰＦＥは、例えばプリズムまたはミラー（本明細書ではこれらを「反射素子」と総称する）である。屈曲式カメラモジュールがデュアルアパーチャカメラの一部である場合、これは、１つのレンズアセンブリ（例えば、Ｔｅｌｅレンズ）を通る折り畳まれた光路を提供する。このようなカメラは、本明細書では「折り畳みレンズデュアルアパーチャカメラ」または「折り畳みレンズ付きデュアルアパーチャカメラ」と呼ばれる。一般に、屈曲式カメラモジュールは例えば、トリプルアパーチャカメラにおける２つの「非屈曲式」（直立）カメラモジュールと共に、マルチアパーチャカメラに含まれてもよい。
【０００７】
屈曲式カメラモジュール（または単に「屈曲式カメラ」）の高さを小さくすることは、それを含むホストデバイス（例えば、スマートフォン、タブレット、ラップトップ、スマートＴＶ）を可能な限り薄くすることを可能にするために重要である。カメラの高さは、工業設計によって何度も制限される。対照的に、レンズ、センサ、およびＯＰＦＥの利用可能な高さを増加させることは、光学特性を改善し得る。したがって、レンズの高さがカメラの所与の高さに対して最大であり、および／または、撮像素子のアクティブ領域の高さがカメラの所与の高さに対して最大であり、および／または、ＯＰＦＥの高さがカメラの所与の高さに対して最大である屈曲式カメラを有する必要がある。
【発明の概要】
【０００８】
本明細書に開示される実施形態は、薄い屈曲式カメラに関する。
【０００９】
様々な例示的な実施形態では、屈曲式カメラであって、光を第１の方向から第２の方向に屈折させる光路屈折素子（ＯＰＦＥ）と撮像素子との間の光路に配置され、第２の方向に平行なレンズ光軸と、第１の方向に実質的に平行なレンズ高さとを有する可動式のレンズと、レンズを部分的に取り囲み、シールド厚さを有し、アクチュエータの一部であるシールドであって、第１の方向に対して実質的に垂直な平面内にそれぞれの上面および底面を有する上部および底部を含み、シールドの上部または底部のうちの１つは、それぞれの開口部を有するシールドと、第１の蓋の厚さを有し、シールドの開口部を覆う蓋と、を有し、屈曲式カメラは、レンズの高さ、第１の蓋の厚さ、シールドの厚さ、蓋に面するレンズの表面上の第１の点の間の第１の空隙のサイズ、および、第１の点に正反対であり、シールドに面するレンズの表面上の第２の点の間の第２の空隙のサイズの合計値と実質的に等しいカメラの高さを有する屈曲式カメラが提供される。
【００１０】
以下で使用されるように、「上部」および「底部」という用語は、特定の位置／方向を指す。「上部」は、撮影されたユーザの興味の対象（図示せず）に向かい合う側の、屈曲式カメラの側面または屈曲式カメラの構成要素を指す。「底部」は、撮影されたユーザの興味の対象に向かい合わない側の（反対側の）、屈曲式カメラの側面または屈曲式カメラの構成要素を指す。言い換えれば、「上部」および「底部」という用語は、軸１１２（以下の図１Ａを参照）に垂直な平面内に位置する部品／素子／構成要素の位置決めを指し、「上部」は写真撮影のための興味の対象により近い平面内にあり、「底部」は、写真撮影のための興味の対象から上部の平面よりも遠い平面内にある。
【００１１】
例示的な実施形態では、シールドの上部または底部の他方は、それぞれの第２の蓋の厚さを有する蓋によって覆われたそれぞれの第２の開口部を含み、第２の空隙は第２の点と第２の蓋との間にあり、第２の蓋の厚さはシールドの厚さに置き換わる。
【００１２】
例示的な実施形態では、各空隙は１０〜５０μｍの範囲である。例示的な実施形態では、各空隙は１０〜１００μｍの範囲である。例示的な実施形態では、各空隙は１０〜１５０μｍの範囲である。
【００１３】
例示的な実施形態では、屈曲式カメラは、レンズを保持するためのレンズキャリアをさらに有し、レンズキャリアは、レンズをシールド内の正しい位置に機械的に位置決めするためのＶ溝構造を有する。
【００１４】
例示的な実施形態では、シールドの開口部は、第１の方向に平行であり、かつレンズ光軸に垂直な方向に、レンズをシールドに挿入することができるように寸法決めされる。
【００１５】
例示的な実施形態では、撮像素子は、蓋およびシールドの反対側の表面に実質的に垂直な撮像素子の側面に配置されたワイヤボンドを用いてプリント回路基板にワイヤボンディングされる。
【００１６】
例示的な実施形態では、可動式のレンズは、焦点合わせのために可動である。
【００１７】
例示的な実施形態では、可動式のレンズは、手振れ補正機能のために可動である。
【００１８】
様々な実施形態では、屈曲式カメラは、レンズ高さに８００μｍを加えた高さを超えない高さを有する。一実施形態では、屈曲式カメラは、レンズ高さに７００μｍを加えた高さを超えない高さを有する。一実施形態では、屈曲式カメラは、レンズ高さに６００μｍを加えた高さを超えない高さを有する。
【００１９】
例示的な実施形態では、レンズ光軸を備え、光を第１の方向から実質的にレンズ光軸に沿った第２の方向に屈折させる光路屈折素子（ＯＰＦＥ）と撮像素子との間の光路内に配置された可動式のレンズと、レンズを部分的に取り囲むシールドであって、第１の方向に実質的に平行な挿入方向からシールド内へのレンズの設置を可能にする位置に配置された、レンズの設置が可能な寸法の開口部を有するシールドを含む、制御されたレンズ移動のためのアクチュエータと、を有する屈曲式カメラが提供される。
【００２０】
例示的な実施形態では、屈曲式カメラは、レンズを保持するためのレンズキャリアをさらに備え、レンズキャリアは設置中にレンズを正しい位置に機械的に位置決めするためのＶ溝構造を有する。
【００２１】
例示的な実施形態では、光路屈折素子と撮像素子との間の光路に配置されたレンズを備える屈曲式カメラが提供され、レンズはレンズ高さおよび光軸を有し、屈曲式カメラは、レンズ高さに６００μｍを加えた高さを超えない高さを有する。
【００２２】
例示的な実施形態ではＯＰＦＥと撮像素子との間の光路に配置されたレンズを備える屈曲式カメラが提供され、ＯＰＦＥは第１の方向から第２の方向に光を折り畳み、撮像素子は第１の方向に実質的に平行な撮像素子の側面に配置されたワイヤボンドでプリント回路基板にワイヤボンディングされる。
【００２３】
様々な実施形態では、上記および以下に説明するような屈曲式カメラが直立カメラと共にデュアルカメラに含まれる。
【００２４】
様々な例示的な実施形態では、屈曲式カメラのためのアクチュエータであって、シールドを有するアクチュエータを提供するステップと、レンズ光軸を有する、屈曲式カメラのレンズを、シールドの開口部を通してアクチュエータに挿入するステップと、第１の方向から到達する光を第２の方向に屈折させる光路屈折素子（ＯＰＦＥ）をアクチュエータに挿入するステップであって、シールドの上面は第１の方向からの光に面し、レンズ光軸は、第２の方向に実質的に平行であるステップと、シールドの開口部を蓋で覆うステップと、屈曲式カメラの撮像素子をアクチュエータに取り付けるステップと、を有する、屈曲式カメラを組み立てる方法が提供される。
【００２５】
例示的な実施形態では、シールド開口部を蓋で覆うステップは、蓋をシールドに固定して取り付けるステップを含む。
【００２６】
例示的な実施形態では、開口部はシールドの上部の開口部であり、ＯＰＦＥをアクチュエータに挿入するステップは、ＯＰＦＥをアクチュエータの上面から挿入するステップを含む。
【００２７】
例示的な実施形態では、開口部はシールドの上部の開口部であり、ＯＰＦＥをアクチュエータに挿入するステップは、ＯＰＦＥをアクチュエータの底面から挿入するステップを含む。
【００２８】
例示的な実施形態では、屈曲式カメラのためのアクチュエータであって、シールドと、バックベース部とフロントベース部とに分離されたベース部とを有するアクチュエータを提供するステップと、レンズ光軸を有する屈曲式カメラのレンズを、シールドの開口部を通してアクチュエータに挿入するステップと、第１の方向から到達する光を第２の方向に屈折させる光路屈折素子（ＯＰＦＥ）をアクチュエータのバックベース部に挿入するステップであって、シールドの上面は第１の方向からの光に面し、レンズ光軸は、第２の方向に実質的に平行であるステップと、バックベース部をフロントベース部に取り付けるステップと、シールドの開口部を蓋で覆うステップと、屈曲式カメラの撮像素子をアクチュエータに取り付けるステップと、を有する、屈曲式カメラを組み立てる方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
本明細書に開示される実施形態の非限定的な例は、この段落の後に列挙される、本明細書に添付される図面を参照して、以下に記載される。複数の図に現れる同一の構造、素子、または部分は、それらが現れるすべての図において、概して同一の符号でラベル付けされる。図面および説明は、本明細書に開示された実施形態を明確にし、理解を容易にすることを意図しており、決して限定するものと考えるべきではない。
【図１Ａ】本明細書に開示される屈曲式カメラの例を示す図である。
【図１Ｂ】いくつかの部品およびサブシステムまたはサブアセンブリに分離された、図１Ａの屈曲式カメラを示す図である。
【図１Ｃ】レンズとＯＰＦＥのアクチュエータへの挿入方向が反対である、図１Ａの屈曲式カメラのアクチュエータの一実施形態を示す図である。
【図１Ｄ】レンズとＯＰＦＥのアクチュエータへの挿入方向が同じである、図１Ａの屈曲式カメラのアクチュエータの別の実施形態を示す図である。
【図２Ａ】図１Ａの屈曲式カメラのレンズの等角図である。
【図２Ｂ】図１Ａの屈曲式カメラのレンズの縦断面図である。
【図２Ｃ】半径方向断面において、上部および底部の平坦なファセットを有する、図１Ａの屈曲式カメラのレンズの実施形態を示す図である。
【図２Ｄ】半径方向断面において、上部および底部の平坦なファセットを有さない、図１Ａの屈曲式カメラのレンズの一実施形態を示す図である。
【図３Ａ】図１Ａの屈曲式カメラの撮像素子ＰＣＢのサブアセンブリを示す分解図である。
【図３Ｂ】図３Ａの撮像素子ＰＣＢのサブアセンブリにおける、剛性センサＰＣＢおよびワイヤボンドを有する撮像素子を示す図である。
【図４Ａ】図１Ａの屈曲式カメラのアクチュエータの分解図である。
【図４Ｂ】図１Ａの屈曲式カメラの電子サブシステムを片側から示す図である。
【図４Ｃ】別の側から見た図１Ａの屈曲式カメラの電子サブシステムを示す図である。
【図４Ｄ】図１Ａの屈曲式カメラのアクチュエータの別の実施形態を示す図である。
【図５Ａ】図１Ａの切断Ａ−Ａに沿った完成した屈曲式カメラ一式の長手方向断面図である。
【図５Ｂ】図１Ａの切断Ｂ−Ｂに沿った完成した屈曲式カメラ一式の半径方向断面図である。
【図６】アクチュエータ用のドライバ集積回路の内部構造を示す図である。
【図７】図１Ａのような屈曲式カメラおよび直立カメラを含むデュアルカメラの一例を概略的に示す図である。
【図８Ａ】例示的な実施形態において屈曲式カメラの組立におけるステップを概略的に示す図である。
【図８Ｂ】別の例示的な実施形態において屈曲式カメラの組立におけるステップを概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１Ａは、屈曲式カメラ１００の一実施形態を示す等角図である。図示の直交Ｘ−Ｙ−Ｚ座標（「軸」）システムは、以下のすべての図面にも適用される。この座標系は例示的なものである。図１Ｂは、いくつかの部品およびサブシステムまたはサブアセンブリに分離されたカメラ１００を示す。すなわち、カメラ１００は、レンズアセンブリ（または単に「レンズ」）１０２、光路屈折素子（ＯＰＦＥ）１０４、撮像素子ＰＣＢサブアセンブリ１０６、アクチュエータ１０８、および上蓋１１０に分離される。上蓋１１０は、部分１１０ａおよび部分１１０ｂを含み、後者は開口部１１０ｃを有する。いくつかの実施形態（図１Ａおよび図１Ｂなど）では、部分１１０ａおよび部分１１０ｂは、単一プレート（蓋１１０）の一部である。
【００３１】
いくつかの実施形態（図１Ｃおよび図１Ｄなど）では、部分１１０ａおよび部分１１０ｂは、蓋１１０とは別の部分である。ＯＰＦＥ１０４は、対象物（図示せず）から（例示的な座標系の）Ｙ軸に平行な軸１１２に沿った光路を、（例示的な座標系の）Ｚ軸に平行な軸１１４に沿った光路に折り畳む。軸１１４はレンズ１０２の光軸である。サブアセンブリ１０６に含まれる撮像素子１１６は、軸１１４と実質的に平行な平面法線を有する。すなわち、撮像素子１１６は、軸１１４に実質的に垂直な平面内にある。図１Ｃは、レンズとＯＰＦＥのアクチュエータ１０８への挿入方向が反対であるカメラ１００の一実施形態を示し、一方、図１Ｄは、レンズとＯＰＦＥのアクチュエータ１０８への挿入方向が同じであるカメラ１００の別の実施形態を示す。方向に関して本明細書で使用される場合、「実質的に」は、方向に対する正確な位置合わせ、または０．５度まで、１度まで、５度まで、またはさらには１０度までの偏差を指すことができる。
【００３２】
上蓋１１０は例えば、５０−３００μｍの典型的な厚さを有する金属、例えば、非強磁性ステンレス鋼シートから作製される。上蓋１１０は、アクチュエータ１０８の組み立て後、およびアクチュエータ１０８にレンズ１０２およびＯＰＦＥ１０４を取り付けた後、アクチュエータ１０８の上側に配置される。上蓋１１０は、設置中、ＯＰＦＥ１０４の上面に接近している（１０〜３０μｍの公称ギャップ）。開口部１１０ｃは物体から来る光がそれを通過し、ＯＰＦＥ１０４に到達するように設計される。
【００３３】
レンズ１０２の詳細は、図２Ａ〜図２Ｄに示され、図２Ａ〜図２Ｄを参照して説明される。サブアセンブリ１０６の詳細は、図３Ａ〜３Ｂに示され、図３Ａ〜３Ｂを参照して説明される。アクチュエータ１０８の詳細は、図４Ａ〜図４Ｃに示され、図４Ａ〜図４Ｃを参照して説明される。
【００３４】
カメラ１００の高さＨは、Ｙ軸（軸１１２の方向）に沿った、可撓性ＰＣＢ３０４およびコネクタ３０６を除く、最下端から最上端までで規定される（以下の図３Ｂ参照）。Ｈは、商業的用途における重要な性能指数である。したがって、所与のレンズサイズに対するＨをできるだけ小さくすることが、主要な設計目標である。あるいは所与のＨについてレンズサイズを最大化することが、主要な設計目標である。
【００３５】
図２Ａはレンズ１０２の等角図である。図２Ｂはレンズ１０２の長手方向の断面図である。図２Ｃおよび図２Ｄはそれぞれ、レンズの表面の上下の外部に平坦なファセットを有するおよび有さない、レンズ１０２の半径方向の断面図である。レンズ１０２はいくつかのレンズ要素２０２ａ〜ｄ（一般に３〜８つであり、図２Ａは例として４つを示す）を含み、各レンズ要素は例えば、プラスチックまたはガラス成形で作られる。レンズ要素２０２ａ〜ｄは、例えばプラスチック成形で作られたレンズ鏡筒２０４内に保持される。レンズ高さ（または、円筒形レンズの場合には「外径」）２０６は、レンズ１０２の表面上の最下点２０６ａからレンズ１０２の表面上の最上点２０６ｂまでのＹ軸に沿った（またはカメラ高さＨと同じ方向の）距離として定義される。典型的には、点２０６ａ〜ｂは、鏡筒２０４上に位置し、すなわち、レンズ１０２の高さは鏡筒２０４によって制限される。いくつかの実施形態では、レンズ要素２０２ａ〜ｄのうちの少なくとも１つは、鏡筒２０４の外側に広がっていてもよい。そのような実施形態では、レンズ１０２の高さは、要素２０２ａ〜ｄのうちの１つまたは複数によって、および／または鏡筒２０４によって制限され得る。レンズ１０２の光学的開口２０８は、当技術分野で知られているように、ＯＰＦＥ（１０４）側に向かうレンズ１０２の開口部の直径として定義される。光学的開口２０８は当技術分野で知られているように、レンズ１０２およびカメラ１００の光学品質の多くの特性を決定する。レンズの設計は、レンズの高さに対して光学的開口２０８を最大にすることを目的とする。レンズ１０２は、典型的には光学的開口２０８よりも（典型的には６００μｍ〜２６００μｍだけ）大きい直径を有する一般的な円筒形状を有する。いくつかの実施形態では、２つの平坦なファセット２１０ａ〜ｂが、レンズ高さ２０６を（典型的にはファセット当たり５０〜２００μｍ、すなわち合計１００〜４００μｍだけ）低減するように、レンズ１０２の上面および底面の外面（エンベロープ）に設けられてもよい。そのような実施形態では、平坦なファセットが最下点２０６ａおよび最上点２０６ｂと一致する。図２Ｃおよび２Ｄの半径方向の断面は、平坦なファセットを有するレンズ（図２Ｃ）、および平坦なファセットを有さないレンズ（図２Ｄ）を示す。レンズ高さ（外径）の減少は、光学的開口２０８のサイズを変化させない。
【００３６】
図３Ａは、撮像素子ＰＣＢサブアセンブリ１０６を示す分解図である。サブアセンブリ１０６は、撮像素子１１６と、剛性センサＰＣＢ３０２と、可撓性ＰＣＢ３０４と、コネクタ３０６と、ブラケット３０８と、ＩＲフィルタ３１０とを含む。撮像素子１１６は、典型的には当技術分野で知られているようにシリコンで作られており、最初に機械的に取り付けられ（接着され）、次に剛性センサＰＣＢ３０２に電気的にワイヤボンディングされる。カメラの高さＨを最小にし、撮像素子１１６の高さ（Ｙ方向の寸法）を最大にするために、撮像素子１１６上のワイヤボンド３１２は、（Ｘ方向に沿った）その２つの側にのみ配置される。撮像素子１１６の側面のみにワイヤボンド３１２を配置することにより、以下に定義するように、剛性センサＰＣＢ３０２がカメラ高さＨを超えないようにすることができる。したがって、Ｈを所与のＰＣＢサイズに対して最小化することができ、あるいは、ＰＣＢサイズを所与のＨに対して最大化することができる。
【００３７】
図３Ｂは、ワイヤボンド３１２を有する剛性センサＰＣＢ３０２および撮像素子１１６を示す。剛性センサＰＣＢ３０２は４つの配線パッド３１４ａ〜ｄをさらに含み、これらは、以下に説明するように、配線パッド４５２ａ〜ｄ（図４Ｃ）に隣接して配置され、ＩＣドライバ４５０（図４Ｂ）に電気信号を送る。知られているように、剛性センサＰＣＢ３０２および可撓性ＰＣＢ３０４は、剛性可撓性技術において１つのユニットとして作製されてもよい。剛性センサＰＣＢ３０２は、素子１１６および他の任意選択の電子部品（例えば、コンデンサ、抵抗器、記憶ＩＣ）（図示せず）の実装を可能にする剛性の機械的特性を有する。剛性センサＰＣＢ３０２は、いくつかの（典型的には２〜６個の）金属（例えば、銅）層と、２００μｍ以上の厚さとを有していてもよい。可撓性ＰＣＢ３０４は、可撓性の機械的特性を有し、コネクタ３０６の位置がカメラ１００の高さＨを増加させないように曲げることができる。可撓性ＰＣＢ３０４は、２つの銅層のみを有し、厚さは５０〜１００μｍであってもよい。剛性、可撓性、および剛性−可撓性ＰＣＢのためのこれらおよび他の製造上の考慮事項は、当技術分野で知られている。
【００３８】
コネクタ３０６は当技術分野で知られているように、ボード・ツー・ボード・コネクタである。コネクタ３０６は、ＰＣＢ３０４にはんだ付けされ、撮像素子１１６およびＩＣドライバ４５０の動作に必要なデジタル信号を、カメラが設けられているホストデバイスから送受信することを可能にする。ホストデバイスは例えば、携帯電話、コンピュータ、ＴＶ、ドローン、スマートアイグラス等であってもよい。
【００３９】
カメラ１００は当技術分野で知られているように、焦点合わせまたは自動焦点合わせ（ＡＦ）の目的のために、レンズ１０２をその光軸１１４に沿って作動（移動）させる能力を有する。集束作動はアクチュエータ１０８を用いて行われ、これについては図４Ａ〜図４Ｃを参照してより詳細に説明する。
【００４０】
図４Ａは、アクチュエータ１０８の分解図である。アクチュエータ１０８は、作動サブアセンブリ４０２を含む。作動サブアセンブリ４０２は、典型的にはプラスチック製のレンズキャリア４０４と、作動磁石４０６と、感知磁石４０８とを含む。磁石４０６および４０８は例えば、ネオジム合金（例えば、Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ）またはサマリウム−コバルト合金（例えば、ＳｍＣｏ５）から作製される永久磁石であり得る。磁石４０６は、磁極方向を変えるように製造（例えば、焼結）することができ、Ｚの正側ではＮ極はＸの負方向に面し、Ｚの負側ではＮ極はＸの正方向に面する。磁石４０８は、そのＮ磁極がＺの負方向に面するように製造（例えば、焼結）することができる。磁石４０６および４０８は、側部（Ｘ方向）からレンズキャリア４０４に固定して取り付けられる（例えば、接着される）。他の実施形態では、磁石４０６および／または４０８は、底部（Ｙの負方向）からレンズキャリア４０４に取り付けられてもよい。磁石４０６および４０８の磁気機能を以下に説明する。
【００４１】
レンズキャリア４０４は、内部容積内にレンズ１０２を収容する。レンズキャリア４０４は、上部開口部（またはギャップ）４１０ａ、底部開口部（またはギャップ）４１０ｂ、前部開口部４１０ｃ、および後部開口部４１０ｄを有する。上部開口部４１０ａは、レンズ１０２が組立工程中に挿入される（すなわち、通過する）ことができるように作られる。開口部４１０ａおよび／または４１０ｂは、レンズ１０２がレンズキャリア４０４の内側に位置するとき、レンズ１０２の最下点および／または最上点（例えば２０６ａ〜ｂ）と、それぞれ底蓋４１２および上蓋１１０との間に他の部分が存在しないように設計される。開口部４１０ｃおよび４１０ｄは、レンズキャリア４０４がＯＰＦＥから撮像素子に到来する光と干渉しないような寸法にされる。すなわち、開口部４１０ｃおよび４１０ｄは、（１）レンズキャリア４０４が存在しなかった場合にレンズ１０２を通って素子１１６に到達したであろうＯＰＦＥからの光線が、開口部４１０ｃ〜ｄを通過して素子１１６に到達するように、かつ、（２）レンズキャリア４０４が存在しなかった場合にレンズを通って素子１１６に到達しなかったであろうＯＰＦＥからの光線が、素子１１６に到達しないように、作られる。さらに、いくつかの実施形態では、作動サブアセンブリ４０２は、点２０６ａより高い作動サブアセンブリ４０２上の点がなく、点２０６ｂより低い作動サブアセンブリ４０２上の点がないように設計されてもよい。この特徴は、カメラ１００の高さＨが、レンズの高さ２０６によってのみ制限されることを確実にする。
【００４２】
アクチュエータ１０８は例えば、プラスチックまたは液晶ポリマーで作られたベース４２０をさらに含む。作動サブアセンブリ４０２は、正面バネ４２２および後部バネ４２４の２つのバネを使用して、ベース４２０上に懸架される。バネ４２２および４２４は、例えばステンレス鋼またはベリリウム銅から作ることができる。バネ４２２および４２４は、それらがＺ軸に沿って直線レールを形成するように、すなわち、それらがＺ軸に沿って低いバネ係数を有し、他の方向、すなわち、Ｙ軸、Ｘ軸、並びに、Ｘ、Ｙ、およびＺ軸の周りの回転において高いバネ係数を有するように設計される。直線レールを形成するために２つのバネを使用することは、当該技術分野において知られているが、バネ４２２および４２４は、ベース４２０上のそれらのサスペンション点が一方（Ｘ軸の正）の側にあり、レンズキャリア４０４上のそれらのサスペンション点が他方（Ｘ軸の負）の側にあるように設計される。また、バネ４２２、４２４は、それぞれ開口した円形部を有している。バネの記載された設計は、以下の特性を可能にする：（１）所望の直線レール特性を達成する；（２）バネがＯＰＦＥから撮像素子に到来する光を遮断しないため、カメラ１００の光学特性を犠牲にしない；（３）バネがＯＰＦＥまたはレンズ１０２から到達する光線を反射せず、光線がセンサに到達する；（４）バネ４２２および４２４のサスペンションのいずれも、Ｙ軸に沿っておらず、それによって、サスペンションのためにさらなる高さは必要とされないか、または使用されない；（５）バネはカメラの落下に耐えることができる。
【００４３】
いくつかの実施形態では、アクチュエータ１０８は、典型的には、１００〜３００μｍの典型的な厚さを有する、折り畳み式の非強磁性ステンレス鋼シートから作製されるシールド４３０を一体的にさらに含む。他の実施形態では、カメラ１００は、組み立てのある段階でカメラ１００および／またはアクチュエータ１０８に固定して取り付けられるシールド４３０と同様のシールドを含むことができる。シールドがアクチュエータと一体であるか、またはアクチュエータに固定して取り付けられた別個の部品であるかにかかわらず、本明細書の説明は、シールドがアクチュエータの「一部」であることを指す。シールド４３０は、ベース４２０および作動サブアセンブリ４０２を４つの側で取り囲む（図１Ｂも参照）。シールドのいくつかの部分が開口部を有してもよく、他の部分が開口部を有さなくてもよい。例えば、シールドの上部の開口部４３１は、アクチュエータ１０８にレンズ１０２を設置することを可能にする。いくつかの実施態様において、上蓋１１０および底蓋４１２は、（レンズに加えて）カメラの高さＨに追加する唯一の部分である。いくつかの実施態様において（図４Ａに示すように）、底蓋４１２はシールド４３０の一部であり、他の実施態様において、底蓋４１２は、シールド４３０から分離することができる。いくつかの実施形態では、シールド４３０は、上述の範囲内で様々な厚さを有することができるが、底蓋４１２の厚さは５０〜２００μｍの範囲内に保たれる。
【００４４】
カメラ１００では、ＯＰＦＥ１０４は、ベース４２０のバック部４３２（負のＺ）に配置される。図４Ｄは、１０８’と番号付けされた、本明細書に開示されたアクチュエータの別の実施形態を示す。アクチュエータ１０８’では、ベース４２０は、２つの部分、すなわち、ベースバック部４３２とベースバックフロント部４３３とに分離されている。アクチュエータ１０８’では、ＯＰＦＥ１０４がベースバック部４３２に取り付けられ、次に、ベースバック部４３２がアクチュエータ１０８’の他の部分に取り付けられる（例えば、接着される）。
【００４５】
アクチュエータ１０８は、電子サブシステム４４０をさらに含む。図４Ｂは、一方の側からの電子サブシステム４４０を示し、図４Ｃは、他方の側からの電子サブシステム４４０を示す。電子サブシステム４４０は、アクチュエータＰＣＢ４４２と、コイル４４４と、ドライバ集積回路（ＩＣ）４５０とを含む。コイル４４４およびＩＣ４５０はアクチュエータＰＣＢ４４２にはんだ付けされ、これによりコイル４４４がＩＣ４５０に電気的に接続され、ＩＣ４５０がアクチュエータＰＣＢ４４２上の４つの配線パッド４５２ａ〜ｄに接続される。配線パッド４５２ａ〜４５２ｄは、電子信号をＩＣ４５０に送るために使用される。４つの電気信号は、典型的には当技術分野で知られているように、動作電圧（Ｖｄｄ）、接地（Ｇｎｄ）、およびＩＩＣプロトコルに使用される２つの信号（信号クロック（ＳＣＬ）および信号データ（ＳＤＡ））を含む。他の実施形態では、当技術分野で知られているＳＰＩプロトコルなど、他のプロトコルを使用することができ、または、ＩＣ４５０が動作するのに２つ以上の動作電圧を必要とする場合があり、そのような場合には、４より多いまたは少ない配線パッド、たとえば２〜８の範囲があり得る。アクチュエータＰＣＢ４４２は、コイル４４２およびＩＣ４５０がベース４２０の穴４２０ａを通過し、コイル４４４が磁石４０６の隣に配置され、ＩＣ４５０が磁石４０８の隣に配置されるように、外側からベース４２０に接着される。コイル４４４から磁石４０６まで、およびＩＣ４５０から磁石４０８までの典型的な距離は、５０〜２００μｍの範囲である。この距離は、作動サブアセンブリ４０２が干渉なしにＺ軸に沿って移動することを可能にし得る。いくつかの実施形態では、アクチュエータ１０８は、当技術分野で知られているように、開ループ制御方法で動作することができ、すなわち、電流信号が位置制御機構なしでコイルに送信される。
【００４６】
コイル４４４は、典型的には数十の巻線（例えば、５０〜２５０の非限定的な範囲内）を備え、典型的な抵抗が１０〜３０オームであり、例示的なスタジアム形状を有する。コイル４４４は、ＩＣ４５０に固定的に接続され、コイル４４４に入力電流を送ることができる。コイル４４４内の電流は、磁石４０６の磁界によるローレンツ力を生成し、例示的な時計回り方向の電流は、正のＺ方向の力を生成し、反時計回り方向の電流は、負のＺ方向の力を生成する。完全な磁気スキーム（例えば、固定磁石４０６の磁極方向）は当技術分野で知られており、例えば、特許出願ＰＣＴ／ＩＢ２０１６／０５２１７９に詳細に記載されている。
【００４７】
図５Ａおよび５Ｂはそれぞれ、切断Ａ−ＡおよびＢ−Ｂ（図１Ａ）に沿った完全なカメラ１００の断面を示す。切断Ａ−ＡおよびＢ−Ｂはそれぞれ、Ｙ−ＺおよびＸ−Ｙ平面にある。図５Ｂの断面図に示すように、レンズキャリア４０４は、その底部にＶ溝５０４をさらに含むことができる。Ｖ溝５０４により、活性位置合わせ（以下を参照）を必要とすることなく、上部開口部４１０ａから挿入することによるレンズ１０２のピックアンドプレースが可能になる。
【００４８】
図５Ａおよび図５Ｂに示す実施形態では、カメラ１００の高さＨは、レンズ１０２の高さ＋底蓋４１２の厚さ＋上蓋１１０の厚さ＋２つの空隙５１０ａおよび５１０ｂに等しい。空隙５１０ａ〜ｂは、作動中に干渉することなくレンズ１０２の運動を可能にするような寸法である。レンズ１０２の動きは、Ｚ軸に沿った焦点合わせ（特に自動焦点合わせ）のため、および／またはＸ方向に沿ったＯＩＳのためであり、ＡＦおよびＯＩＳの両方のための作動モードは、当技術分野で知られている。例えば、いくつかの実施形態では、各空隙５１０ａまたは５１０ｂは、約１０μｍより大きくてもよく、例えば、１０〜５０μｍ、１０〜１００μｍ、または１０〜１５０μｍの範囲であってもよい。したがって、カメラ１００の構造は、カメラ１００の全高に対するレンズ１０２の寄与を最大にする。他の実施形態では、ＯＰＦＥまたはＨよりもわずかに大きい高さ寸法を有する撮像素子のために、カメラの高さは、Ｈをわずかに（例えば３００μｍまで）超えることがある。要約すると、カメラ１００では、高さＨは、レンズ１０２の高さ２０６に約６００μｍを加えた高さ以下である。この説明では、高さまたは別の寸法に関して「約」または「実質的に」または「ほぼ」という用語の使用は、いくつかの実施形態では、高さまたは寸法の正確な値を意味する。他の実施形態では、これらの用語は、正確な値に加えて値の最大１％の変動、正確な値に加えて最大５％の変動、またさらには、正確な値に加えて最大１０％の変動を意味する。
【００４９】
図６は、ＩＣ４５０の内部構造を示す。ＩＣ４５０は、電流駆動回路６０２、例えばＨブリッジ、位置（例えば、ＰＩＤ）コントローラ６０４、アナログ−デジタル変換器（Ａ２Ｄ）６０６、ホールバー素子６０８、およびユーザインターフェース６１０を含む。作動すると、作動サブアセンブリ４０２とホールバー素子６０８との相対位置が変化する。ホールバー素子６０８によって感知される磁界の強度および方向も変化する。ホール素子６０８の出力電圧は、磁界強度に比例する。Ａ２Ｄ６０６は、電圧レベルを、位置コントローラ６０４に入力されるデジタル数に変換する。位置コントローラ６０４は作動されるサブアセンブリの位置を制御し、ユーザインターフェース６１０においてユーザによって与えられる位置コマンドに設定するために使用される。制御回路の出力は、コイル４４４に印加される電流の量である。完全な磁気スキーム（例えば、固定磁石４０８の磁極方向）は当技術分野で知られており、例えば、ＰＣＴ特許出願ＰＣＴ／ＩＢ２０１６／０５２１７９に詳細に記載されている。
【００５０】
本明細書で提供されるアクチュエータ１０８の説明は一例に過ぎない。他の実施形態では、アクチュエータが異なる案内機構（例えば、共有に係る特許出願ＰＣＴ／ＩＢ２０１７／０５４０８８に開示されているようなボール案内アクチュエータ）を有していてもよく、より多くの作動方向（例えば、ＰＣＴ／ＩＢ２０１７／０５４０８８に開示されているようなＡＦおよびＯＩＳを含むアクチュエータ）を含んでいてもよく、異なる磁気スキーム（例えば、共有に係る米国特許第９，４４８，３８２号に開示されているような磁気抵抗磁気スキームを有するアクチュエータ）を有していてもよい。このようなすべての場合において、アクチュエータはカメラ１００の以下の特性のいくつかまたはすべてが保たれるように、寸法決め／作製／設計されてもよい：（１）高さＨは、レンズ１０２の高さ２０６より上で約６００μｍ以下である；（２）高さＨは、レンズ高さ（２０６）、第１の蓋厚さ、シールド厚さ、蓋に面するレンズの表面上の第１の点の間の第１の空隙のサイズ、および、第１の点に正反対のシールドに面する側のレンズの表面上の第２の点の間の第２の空隙のサイズ、の合計に実質的に等しい；（３）点２０６ａより上の作動サブアセンブリ４０２上に点がなく、点２０６ｂより下の作動サブアセンブリ４０２上に点がない。
【００５１】
図７は例えば、カメラ１００のようなカメラと、当技術分野で知られている直立カメラ７０２とを含むデュアルカメラ７００を示す。デュアルカメラの動作は例えば、共有に係る特許出願ＰＣＴ／ＩＢ２０１５／０５６００４およびＰＣＴ／ＩＢ２０１６／０５２１７９に記載されているように、当技術分野で知られている。カメラ７０２は、ＯＰＦＥ１０４の近くでカメラ１００に固定的に取り付けられている。実施形態７００ではカメラ７０２の位置が屈曲式カメラ１００のＺの負側であり、機械的取り付けは通常はステンレス鋼から作られたブラケット７０４を使用して行われる。他の実施形態では、カメラ７０２は、例えばＰＣＴ／ＩＢ２０１６／０５２１７９に記載されているように、カメラ１００のＸの負または正側に配置することができる。他の実施形態では、カメラ７０２は、ブラケット７０４以外の他の方法および手段によってカメラ１００に取り付けられてもよい。
【００５２】
屈曲式カメラ組立工程例
一実施形態では、図８Ａを参照して説明される屈曲式カメラのための例示的な組立工程（方法）は、当技術分野で知られているアクチュエータ１０８などのアクチュエータの組立の後に、以下を含むことができる：
ステップ１：レンズ１０２をアクチュエータ１０８に挿入し、例えばピックアンドプレース法を用いて上部（Ｙ方向、光軸１１４に垂直）からレンズキャリア４０４に取り付ける。これは、アクチュエータ１０８のシールド４３０に残された上部開口部４３１と、アクチュエータ１０８のレンズキャリア４０４に残された開口部４１０ａと、レンズキャリア４０４およびベース４２０の機械的構造とによって達成される。レンズ１０２を挿入するとき、空隙５１０ｂは、レンズ１０２の下およびシールド４３０の上に形成される。
【００５３】
ステップ２：例えばピックアンドプレース法を用いて、上部（Ｙ方向、光軸１１４に垂直）からアクチュエータ１０８のベース４２０にＯＰＦＥ１０４を挿入する。これは、ベース４２０の機械的構造のために達成することができる。
【００５４】
ステップ３：上蓋１１０をシールド４３０の上面にしっかりと取り付ける。上蓋１１０を固定するとき、空隙５１０ａは、レンズ１０２の上および蓋１１０の下に形成される。
【００５５】
ステップ４：撮像素子ＰＣＢサブアセンブリ１０６を設置する。素子１１６は２つの任意選択の方法、すなわち、（１）アクティブアライメントプロセス、または（２）機械的アライメントプロセスを使用して設置することができる。２つのアライメントプロセスは当技術分野で知られているように、異なる精度で光軸１１４に垂直に撮像素子を設定することを可能にする。
【００５６】
上記のステップ１および３のそれぞれにおける空隙５１０ａ、５１０ｂの生成は、カメラ１００の他の部分に対するレンズ１０２の動きを可能にする。
【００５７】
上記の組立工程（ステップ１−４）は、図１Ｂおよび図５Ｂのような屈曲式カメラに関連する。いくつかの他の実施形態では例えば、図１Ｃおよび図１Ｄのように、組立工程は、一方の側からのＯＰＦＥの挿入、および反対側からのレンズの挿入を含み得る。さらに他の実施形態では、レンズの挿入は、上方の上部開口部とは反対側のシールドの底面の底部開口部（図示せず）を通ってもよく、また、底部開口部は、底部シールド蓋（図示せず）によってさらに覆われる。底部開口部は、上蓋と同じまたは同様の厚さを有していてもよい。
【００５８】
ベースが２つの部分に分離されているアクチュエータ１０８’のようなアクチュエータを有するさらに他の実施形態では、ＯＰＦＥ１０４は、ベースバック部４３２に他の方向（上部または前部）から設置されてもよい。この場合、ステップ２とステップ３との間のステップ２’（図８Ｂ）におけるＯＰＦＥおよびレンズの設置後に、ベースバック部４３２をアクチュエータ１０８’に取り付けてもよい。
【００５９】
本明細書で使用されるように、「例えば」、「など」、「のような」のフレーズ、およびそれらの変形語は、本明細書で開示される主題の非限定的な実施形態を説明する。本明細書において、「１つの例」、「いくつかの例」、「および他の例」またはそれらの変形語への言及は、実施形態に関連して説明された特定の特徴、構成または特性が本明細書において開示される主題の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、「１つのケース」、「いくつかのケース」、「他のケース」のフレーズ、またはそれらの変形語の出現は、必ずしも同じ実施形態を指すわけではない。
【００６０】
特に明記しない限り、選択のための選択肢のリストの最後の２つのメンバ間の「および／または」という表現の使用は、リストされた選択肢のうちの１つまたは複数の選択が適切であり、行われ得ることを示す。
【００６１】
特許請求の範囲または明細書が「ａ」または「ａｎ」の要素に言及する場合、そのような言及は、その要素のうちの１つだけが存在すると解釈されるべきではないことを理解されたい。
【００６２】
明確にするために、別々の実施形態または実施例の文脈で説明される、本明細書で開示される実施形態の特定の特徴は、単一の実施形態において組み合わせて提供されてもよいことが理解される。逆に、本明細書で開示される様々な特徴は、簡潔にするために、単一の実施形態の文脈で説明されるが、別々に、または任意の適切な組み合わせで、または本明細書で開示される任意の他の説明される実施形態で適切に提供されてもよい。様々な実施形態の文脈で説明される特定の特徴は、実施形態がそれらの要素なしでは動作不能でない限り、それらの実施形態の本質的な特徴と見なされるべきではない。
【００６３】
本明細書で開示される主題の実施形態において、図８Ａおよび図８Ｂに示す１つまたは複数の工程は、異なる順序で実行されてもよく、および／または１つまたは複数の工程群が同時に実行されてもよい。
【００６４】
本明細書で言及されるすべての特許および特許出願は、それぞれの個々の特許および特許出願が参照により本明細書に組み込まれるように具体的かつ個々に示されたかのように、その全体が本明細書に参照により組み込まれる。さらに、本出願における任意の参考文献の引用または識別は、そのような参考文献が本発明の先行技術として利用可能であることを容認するものと解釈されるべきではない。
【００６５】
本開示は特定の実施形態および一般的に関連する方法に関して説明されてきたが、実施形態および方法の変更および置換は当業者には明らかであろう。本開示は、本明細書に記載される特定の実施形態によって限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるものと理解されるべきである。
【図１Ａ】
2020514800.tif 000003
【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
2020514800.tif 000014
【図４Ｃ】
2020514800.tif 000015
【図４Ｄ】
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【図５Ａ】
2020514800.tif 000017
【図５Ｂ】
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【図６】
2020514800.tif 000019
【図７】
2020514800.tif 000020
【図８Ａ】
2020514800.tif 000021
【図８Ｂ】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年9月4日(2019.9.4)
【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】
ａ）レンズ光軸を備え、光を第１の方向から実質的に前記レンズ光軸に沿った第２の方向に屈折させる光路屈折素子（ＯＰＦＥ）と撮像素子との間の光路内に配置された可動式のレンズと、
ｂ）レンズを部分的に取り囲むシールドであって、前記第１の方向に実質的に平行な挿入方向から前記シールド内への前記レンズの設置を可能にする位置に配置された、前記レンズの設置が可能な寸法の開口部を有するシールドを含む、制御されたレンズ移動のためのアクチュエータと、
を有する屈曲式カメラ。
【請求項２】
前記レンズを保持するためのレンズキャリアをさらに含み、前記レンズキャリアは、設置中に前記レンズを正しい位置に機械的に位置決めするためのＶ溝構造を有する、請求項１に記載の屈曲式カメラ。
【請求項３】
デュアルカメラに直立カメラと共に含まれる、請求項１に記載の屈曲式カメラ。
【請求項４】
前記屈曲式カメラは、前記レンズの高さに８００μｍを加えた高さを超えない高さを有する、請求項１に記載の屈曲式カメラ。
【請求項５】
前記屈曲式カメラは、前記レンズの高さに７００μｍを加えた高さを超えない高さを有する、請求項４に記載の屈曲式カメラ。
【請求項６】
前記屈曲式カメラは、前記レンズの高さに６００μｍを加えた高さを超えない高さを有する、請求項４に記載の屈曲式カメラ。
【請求項７】
デュアルカメラに直立カメラと共に含まれる、請求項４に記載の屈曲式カメラ。
【請求項８】
ｃ）第１の蓋の厚さを有し、前記シールドを覆う蓋
を更に有し、
前記屈曲式カメラは、前記レンズの高さ、前記第１の蓋の厚さ、前記シールドの厚さ、前記蓋に面する前記レンズの表面上の第１の点の間の第１の空隙のサイズ、および、第１の点に正反対であり、前記シールドに面する前記レンズの表面上の第２の点の間の第２の空隙のサイズ、の合計値と実質的に等しいカメラの高さを有する
請求項１に記載の屈曲式カメラ。
【請求項９】
前記シールドの上部または底部の他方は、それぞれの第２の蓋の厚さを有する蓋によって覆われたそれぞれの第２の開口部を含み、前記第２の空隙は前記第２の点と前記第２の蓋との間にあり、前記第２の蓋の厚さが、前記シールドの厚さに置き換わる、
請求項８に記載の屈曲式カメラ。
【請求項１０】
前記第１の空隙および前記第２の空隙の各々は、１０〜５０μｍの範囲である、請求項８に記載の屈曲式カメラ。
【請求項１１】
前記第１の空隙および前記第２の空隙の各々は、１０〜１００μｍの範囲である、請求項８に記載の屈曲式カメラ。
【請求項１２】
前記第１の空隙および前記第２の空隙の各々は、１０〜１５０μｍの範囲である、請求項８に記載の屈曲式カメラ。
【請求項１３】
前記レンズを保持するためのレンズキャリアを更に有し、前記レンズキャリアは、前記シールド内の正しい位置に前記レンズを機械的に位置決めするためのＶ溝構造を有する、
請求項８に記載の屈曲式カメラ。
【請求項１４】
前記シールドの前記開口部は、前記第１の方向に平行で、前記レンズの光軸に垂直な方向に、前記レンズを前記シールド内に挿入することを可能にするように寸法決めされる、
請求項８に記載の屈曲式カメラ。
【請求項１５】
前記撮像素子は、前記蓋および前記シールドの反対側の表面に実質的に垂直である前記撮像素子の側面上に配置されたワイヤボンドによって、プリント回路基板にワイヤボンディングされる、
請求項８に記載の屈曲式カメラ。
【請求項１６】
前記可動式のレンズは、焦点合わせのために可動である、請求項８に記載の屈曲式カメラ。
【請求項１７】
前記可動式のレンズは、手振れ補正機能のために可動である、請求項８に記載の屈曲式カメラ。
【請求項１８】
前記屈曲式カメラは、前記レンズの高さに６００μｍを加えた高さを超えない高さを有する、請求項８に記載の屈曲式カメラ。
【請求項１９】
デュアルカメラに直立カメラと共に含まれる、請求項８に記載の屈曲式カメラ。
【請求項２０】
前記撮像素子は、前記第１の方向に実質的に平行である前記撮像素子の側面上に配置されたワイヤボンドによって、プリント回路基板にワイヤボンディングされる、
請求項１に記載の屈曲式カメラ。
【請求項２１】
デュアルカメラに直立カメラと共に含まれる、請求項２０に記載の屈曲式カメラ。
【請求項２２】
ａ）屈曲式カメラのためのアクチュエータであって、シールドを有するアクチュエータを提供するステップと、
ｂ）レンズ光軸を有する、前記屈曲式カメラのレンズを、前記レンズ光軸に垂直な方向から前記シールドの開口部を通して前記アクチュエータに挿入するステップと、
ｃ）第１の方向から到達する光を第２の方向に屈折させる光路屈折素子（ＯＰＦＥ）を前記アクチュエータに挿入するステップであって、前記シールドの上面は前記第１の方向からの光に面し、前記レンズ光軸は、前記第２の方向に実質的に平行であるステップと、
ｄ）前記シールドの前記開口部を蓋で覆うステップと、
ｅ）前記屈曲式カメラの撮像素子を前記アクチュエータに取り付けるステップと、
を有する、屈曲式カメラを組み立てる方法。
【請求項２３】
前記シールドの開口部を前記蓋で覆うステップは、前記蓋を前記シールドに固定して取り付けるステップを含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記開口部は前記シールドの上部の開口部であり、前記アクチュエータに前記ＯＰＦＥを挿入するステップは、前記アクチュエータの上面から前記ＯＰＦＥを挿入するステップを含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記開口部は前記シールドの底部の開口部であり、前記アクチュエータに前記ＯＰＦＥを挿入するステップは、前記アクチュエータの底面から前記ＯＰＦＥを挿入するステップを含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
ａ）屈曲式カメラのためのアクチュエータであって、シールドと、バックベース部とフロントベース部とに分離されたベース部とを有するアクチュエータを提供するステップと、
ｂ）レンズ光軸を有する屈曲式カメラのレンズを、前記レンズ光軸に垂直な方向から前記シールドの開口部を通して前記アクチュエータに挿入するステップと、
ｃ）第１の方向から到達する光を第２の方向に屈折させる光路屈折素子（ＯＰＦＥ）を前記アクチュエータの前記バックベース部に挿入するステップであって、前記シールドの上面は前記第１の方向からの光に面し、前記レンズ光軸は、前記第２の方向に実質的に平行であるステップと、
ｄ）前記バックベース部を前記フロントベース部に取り付けるステップと、
ｅ）前記シールドの前記開口部を蓋で覆うステップと、
ｆ）前記屈曲式カメラの撮像素子を前記アクチュエータに取り付けるステップと、
を有する、屈曲式カメラを組み立てる方法。
【国際調査報告】
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2020514800.tif 000024
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