(57)【要約】サスペンション組立体が記載される。サスペンション組立体は、静止部材又は静止プレートと、静止プレートに対してｘ軸及びｙ軸に関して移動可能な可動部材又は可動プレートと、可動プレートにおけるセンサ取付領域と、静止プレートと可動プレートとの間に延びてそれらに連結される１つ以上の形状記憶合金（SMA）素子とを含む。ＳＭＡ素子は、制御部によって駆動されると、可動プレート及びその上のセンサ取付領域を静止プレートに対してｘ軸及びｙ軸に関して移動させる。【選択図】図１
2020515881.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静止部材又は静止プレートと、
前記静止プレートに対してｘ軸及びｙ軸に関して移動可能な可動部材又は可動プレートと、
前記可動プレートにおけるセンサ取付領域と、
前記静止プレートと前記可動プレートとの間に延びてそれらに連結される１つ以上の形状記憶合金（SMA）素子とを含み、
前記ＳＭＡ素子は、制御部によって駆動されると、前記可動プレート及びその上の前記センサ取付領域を前記静止プレートに対して前記ｘ軸及び前記ｙ軸に関して移動させる、サスペンション組立体。
【請求項２】
前記センサ取付領域において前記可動プレートに取り付けられるイメージセンサをさらに含む、請求項１に記載のサスペンション組立体。
【請求項３】
前記静止プレートに対して前記ｘ軸及び前記ｙ軸に関して実質的に固定するように取り付けられるレンズと任意的にオートフォーカスメカニズムとをさらに含む、請求項１又は２に記載のサスペンション組立体。
【請求項４】
前記センサ取付領域は、前記静止プレート及び前記可動プレートによって画定されるｚ高さ空間内に配置される、請求項１〜３のいずれかに記載のサスペンション組立体。
【請求項５】
前記ＳＭＡ素子は、前記センサ取付領域の下方に互いに横切って延びる少なくとも２つのＳＭＡワイヤを含む、請求項１〜４のいずれかに記載のサスペンション組立体。
【請求項６】
互いに横切って延びる前記少なくとも２つのＳＭＡワイヤは、ｚ高さ方向に互いに離間する、請求項５に記載のサスペンション組立体。
【請求項７】
前記センサ取付領域の下方に２つのペアのＳＭＡワイヤを含み、それぞれの前記ペアのＳＭＡワイヤは、他方の前記ペアのＳＭＡワイヤを横断する、請求項５〜６のいずれかに記載のサスペンション組立体。
【請求項８】
前記静止プレート及び前記可動プレートの一方又は双方に１つ以上の滑車部をさらに含み、それぞれの前記滑車部は少なくとも１つのＳＭＡ素子によって係合される、請求項１〜７のいずれかに記載のサスペンション組立体。
【請求項９】
前記可動プレートを前記静止プレートに連結する１つ以上のばねをさらに含む、請求項１〜９のいずれかに記載のサスペンション組立体。
【請求項１０】
前記ばねの１つ以上はばねアームを含む、請求項９に記載のサスペンション組立体。
【請求項１１】
１つ以上の前記ばねアームは、前記可動プレート及び静止プレートの１つと一体的であるとともに、同じ材料から形成される、請求項１０に記載のサスペンション組立体。
【請求項１２】
前記ばねの１つ以上は、前記ＳＭＡ素子の１つ以上のためのクリアランスを与えるように形状をなす、あるいは前記ＳＭＡ素子の１つ以上のためのクリアランスを与えるように構成される、請求項９〜１１のいずれかに記載のサスペンション組立体。
【請求項１３】
前記ＳＭＡ素子は、前記センサ取付領域の周囲の外側の空間に配置される、請求項１〜４及び９〜１２のいずれかに記載のサスペンション組立体。
【請求項１４】
前記静止プレートの弓形ＳＭＡ素子と、前記ＳＭＡ素子によって係合される、前記可動プレートのピンとを含む、請求項１３に記載のサスペンション組立体。
【請求項１５】
前記組立体は、弓状部分を含むとともに前記可動プレートと前記静止プレートとの間に延びる１つ以上のばねアームをさらに含み、
前記１つ以上のＳＭＡ素子は、前記１つ以上のばねアームの前記弓状部分にＳＭＡ材料を含んでバイメタルアクチュエータを形成する、請求項１〜４のいずれかに記載のサスペンション組立体。
【請求項１６】
前記ばねアームは、前記可動プレートの主面に対して実質的に垂直である主面を有し、
前記ＳＭＡ材料は前記ばねアームの前記主面に配置される、請求項１５に記載のサスペンション組立体。
【請求項１７】
前記１つ以上のばねアームは、前記可動プレート及び静止プレートの１つと一体的であるとともに、同じ材料から形成される、請求項１６に記載のサスペンション組立体。
【請求項１８】
前記可動プレートから延びる１つ以上のばねアームと、
前記ばねアームにおける電気トレースと、をさらに含み、
任意的に、前記ばねアームは金属であり、前記サスペンション組立体は、前記電気トレースと前記ばねアームとの間に絶縁層をさらに含む、請求項１〜９のいずれかに記載のサスペンション組立体。
【請求項１９】
前記１つ以上のばねアームは、前記可動プレートと一体的であるとともに、同じ材料から形成される、請求項１８に記載のサスペンション組立体。
【請求項２０】
前記ばねアームは湾曲部を含む、請求項１８〜１９のいずれかに記載のサスペンション組立体。
【請求項２１】
前記可動プレートから延びる電気トレースを含む１つ以上のフレキシブル回路コネクタをさらに含む、請求項１〜９のいずれかに記載のサスペンション組立体。
【請求項２２】
前記１つ以上のフレキシブル回路コネクタは、前記可動プレートと一体的である、請求項２１に記載のサスペンション組立体。
【請求項２３】
前記１つ以上のフレキシブル回路コネクタは、１つ以上の角度をなした湾曲部を有し、前記湾曲部は任意的に約４５度である、請求項２１〜２２のいずれかに記載のサスペンション組立体。
【請求項２４】
前記可動プレートにヒートシンクをさらに含む、請求項１〜２３のいずれかに記載のサスペンション組立体。
【請求項２５】
前記ヒートシンクは、前記可動プレートにおける１つ以上の成形ヒートシンク形体部、前記可動プレートにおけるめっきなどの熱伝導材料、及び前記可動プレートを貫通する１つ以上の熱伝導材料ビアを含む、請求項２４に記載のサスペンション組立体。
【請求項２６】
前記静止プレート及び前記可動プレートの一方又は双方に１つ以上の位置検知素子をさらに含む、請求項１〜２５のいずれかに記載のサスペンション組立体。
【請求項２７】
前記１つ以上の位置検知素子は、ホールセンサ及び磁石の一方又は双方を含む、請求項２６に記載のサスペンション組立体。
【請求項２８】
前記１つ以上の位置検知素子は、静電容量式プローブを含む、請求項２６に記載のサスペンション組立体。
【請求項２９】
前記サスペンション組立体は、
前記可動プレートを前記静止プレートに連結する１つ以上のばねアームと、
前記ばねアームの１つ以上におけるひずみゲージとをさらに含む、請求項２６に記載のサスペンション組立体。
【請求項３０】
前記静止プレートに対する前記可動プレートの前記移動を可能にする１つ以上の軸受を含む、請求項１に記載のサスペンション組立体。
【請求項３１】
ＳＭＡ材料は、前記ＳＭＡ素子の２つの端部のみで前記ＳＭＡ素子の１つ以上に電気的及び構造的に取り付けられ、前記ＳＭＡ素子の中心部分では開放されている、請求項１２に記載のサスペンション組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本願は、２０１７年１２月１５日に出願の米国特許出願第１５／８４４，２９６号の優先権を主張し、さらに２０１６年１２月１６日に出願の米国仮特許出願第６２／４３５，２３１号の利益を享受するものであり、そのそれぞれの全体が言及によって本明細書に援用される。
【０００２】
［技術分野］
本発明は、一般に、電話やタブレットなどの携帯デバイスに組み込まれるものを含む、カメラに関して使用される光学画像安定化（optical image stabilization、OIS）サスペンションに関する。
【背景技術】
【０００３】
形状記憶合金（shape memoryalloy、「SMA」）カメラレンズ光学画像安定化（「OIS」）サスペンションは、一般に既知であり、例えば、Ｈｏｗａｒｔｈの特許文献１、Ｍｉｌｌｅｒの特許文献２、及びＢｒｏｗｎの特許文献３、Ｌａｄｗｉｇの特許文献４、Ｅｄｄｉｎｇｔｏｎの特許文献５、Ｈｏｗａｒｔｈの特許文献６、並びに特許文献７及び特許文献８にて公開されており、そのすべての全体が言及によってあらゆる目的で本明細書に援用されている。実施形態は、支持部材に取り付けた可動部材を含むものである。支持部材の可動部材とは反対側には、ベース部を取り付けることができる。これらのタイプのＯＩＳ組立体は、ベース部又は支持部材に取り付けたイメージセンサと可動部材に取り付けたオートフォーカス（auto focus、「AF」）組立体又はメカニズムを備えたレンズホルダとを有するものである。ＳＭＡワイヤは、可動部材を支持部材に連結するとともに、制御部によって制御される。ＳＭＡワイヤは、ユーザの手の動きによって起こり得るものなどの振動に対して、センサ上のレンズによって生成される画像の位置を安定化するために、可動部材を支持部材に対してｘ−ｙ軸に関して移動させるように駆動される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第９，１７５，６７１号明細書
【特許文献２】米国特許第９，３６６，８７９号明細書
【特許文献３】米国特許第９，４７９，６９９号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２０１６／０１５４２５１号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第２０１５／０１３５７０３号明細書
【特許文献６】米国特許出願公開第２０１５／０３４６５０７号明細書
【特許文献７】国際公開第２０１４／０８３３１８号
【特許文献８】国際公開第２０１３／１７５１９７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、改良されたＯＩＳサスペンションが引き続き必要とされている。高機能、堅牢であり、製造効率のよいこれらのタイプのＯＩＳサスペンションは特に望ましいものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
サスペンション組立体が記載される。サスペンション組立体は、静止部材又は静止プレートと、静止プレートに対してｘ軸及びｙ軸に関して移動可能な可動部材又は可動プレートと、可動プレートにおけるセンサ取付領域と、静止プレートと可動プレートとの間に延びてそれらに連結される１つ以上の形状記憶合金（SMA）素子とを含む。ＳＭＡ素子は、制御部によって駆動されると、可動プレート及びその上のセンサ取付領域を静止プレートに対してｘ軸及びｙ軸に関して移動させる。
【０００７】
本発明の実施形態の他の特徴及び有利性は、添付の図面及び以下の詳細な説明によって明らかになる。
【０００８】
本発明の実施形態は、同様の参照符号が類似する構成要素を表す添付の図面の図において一例として示され限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施形態にかかる光学画像安定化サスペンションを含むセンサシフトカメラシステムを示す。
【図２】図２は、実施形態にかかる光学画像安定化サスペンション組立体の分解図を示す。
【図３】図３は、図２に示す光学画像安定化サスペンション組立体の斜視図を示す。
【図４】図４は、実施形態にかかるセンタリングばねを含む光学画像安定化サスペンション組立体の分解図を示す。
【図５】図５は、図４に示す光学画像安定化サスペンション組立体の斜視図を示す。
【図６】図６は、実施形態にかかる光学画像安定化サスペンション組立体のセンタリングばねを示す。
【図７】図７は、実施形態にかかる４つのＳＭＡワイヤを含む光学画像安定化サスペンション組立体の分解図を示す。
【図８】図８は、図７に示す光学画像安定化サスペンション組立体の斜視図を示す。
【図９】図９は、実施形態にかかるループ状ＳＭＡワイヤを含む光学画像安定化サスペンション組立体の分解図を示す。
【図１０】図１０は、図９に示す光学画像安定化サスペンション組立体の斜視図を示す。
【図１１】図１１ａ〜図１１ｂは、一部の実施形態にかかる光学画像安定化サスペンション組立体のループ状ＳＭＡワイヤ構成を示す。
【図１２】図１２は、実施形態にかかる光学画像安定化サスペンション組立体の断面図を示す。
【図１３】図１３は、実施形態にかかる矩形ワイヤセンサ組立体としてなされた光学画像安定化サスペンション組立体を示す。
【図１４】図１４は、図１３に示す光学画像安定化サスペンション組立体の斜視図を示す。
【図１５】図１５は、実施形態にかかる弓形センサ組立体としてなされた光学画像安定化サスペンション組立体を示す。
【図１６】図１６は、図１５に示す弓形センサ組立体の斜視図を示す。
【図１７】図１７は、実施形態にかかるバイメタルアクチュエータとしてなされた光学画像安定化サスペンション組立体を示す。
【図１８】図１８は、ＳＭＡ材料が加熱されて、冷間状態から熱間状態に変化し、そして冷間状態に戻るときのＳＭＡ材料の例の動きを示す。
【図１９】図１９は、実施形態にかかるバイメタルアクチュエータとしてなされた光学画像安定化サスペンション組立体を示す。
【図２０】図２０は、予備成形した平坦な状態の実施形態にかかるバイメタルアクチュエータを示す。
【図２１】図２１は、実施形態にかかる光学画像安定化サスペンション組立体のための半筒状巻きインターポーザを示す。
【図２２】図２２は、図２１に示すものなどの半筒状巻きインターポーザの最終状態に形成される前の平坦な状態の半筒状巻きインターポーザを示す。
【図２３】図２３は、フレキシブル回路を有する、実施形態にかかる光学画像安定化サスペンション組立体のための４５度の角度をなす湾曲部を含むインターポーザを示す。
【図２４】図２４は、フレキシブル回路を有する実施形態にかかる光学画像安定化サスペンション組立体のための４５度の角度をなす湾曲部を含むインターポーザを示す。
【図２５】図２５は、図２３に示すものなどのインターポーザの最終状態に形成される前の平坦な状態におけるインターポーザの４つの側部から突出するフレキシブル回路を有するインターポーザを示す。
【図２６】図２６は、実施形態にかかる光学画像安定化サスペンション組立体のヒートシンク形体部を含む可動部材の下側を示す。
【図２７】図２７は、実施形態にかかる光学画像安定化サスペンション組立体のヒートシンク形体部を含む可動部材の下部からみた断面図を示す。
【図２８】図２８は、実施形態にかかる光学画像安定化サスペンション組立体のヒートシンク形体部及び伝導性めっきを含む可動部材の上部からみた断面図を示す。
【図２９】図２９は、ビア及び伝導性めっきを含む、実施形態にかかる光学画像安定化サスペンション組立体の可動部材を示す。
【図３０】図３０は、１つ以上のホールセンサを含む、実施形態にかかる光学画像安定化サスペンション組立体を示す。
【図３１】図３１は、動きセンサとしての１つ以上の静電容量式プローブを含む、実施形態にかかる光学画像安定化サスペンション組立体の分解図を示す。
【図３２】図３２は、実施形態にかかる静電容量式プローブを使用して動きを測定する例を示す。
【図３３】図３３は、実施形態にかかる光学画像安定化サスペンション組立体の公称位置又は中心位置を測定する例を示す。
【図３４】図３４は、動きセンサとしてのひずみゲージを含む、実施形態にかかる光学画像安定化サスペンション組立体を示す。
【図３５】図３５は、実施形態にかかるバイメタルアクチュエータとしてなされた光学画像安定化サスペンション組立体の分解図を示す。
【図３６】図３６は、図３５に示すバイメタルアクチュエータとしてなされた光学画像安定化サスペンション組立体の斜視図を示す。
【図３７】図３７は、内側レール上のバイモルフアクチュエータ、外側レール上の可撓性トレース経路、及び本明細書に記載されるものなどの動きセンサを含む、実施形態にかかるバイメタルアクチュエータの部分を示す。
【図３８】図３８は、可動部分及び固定部分を含む、実施形態にかかるバイメタルアクチュエータの平面図を示す。
【図３９】図３９は、実施形態にかかる一体型ＳＭＡバイモルフＸ／Ｙアクチュエータを形成するためのレイアウトパターンを示す。
【図４０】図４０は、実施形態にかかる一体型ＳＭＡアクチュエータ組立体としてなされた光学画像安定化サスペンション組立体の分解図を示す。
【図４１】図４１は、図４０に示す一体型ＳＭＡアクチュエータ組立体としてなされた光学画像安定化サスペンション組立体の斜視図を示す。
【図４２】図４２は、実施形態にかかる一体型ＳＭＡアクチュエータ組立体としてなされた光学画像安定化サスペンション組立体の斜視図を示す。
【図４３】図４３は、実施形態にかかる一体型ＳＭＡアクチュエータ組立体としてなされた光学画像安定化サスペンション組立体の側面図を示す。
【図４４】図４４は、実施形態にかかる一体型ＳＭＡアクチュエータ組立体としてなされた光学画像安定化サスペンション組立体の断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施形態には、静止部材若しくは静止プレート、又は支持部材若しくは支持プレートと、可動部材又は可動プレートと、静止プレートと可動プレートとの間に延びる１つ以上の形状記憶合金（SMA）素子又は形状記憶合金ワイヤとを有する光学画像安定化（OIS）サスペンションを含む。イメージセンサは可動プレートに取り付けられる。レンズホルダや任意的にオートフォーカス（AF）組立体などのレンズ部品は、静止プレートに、又は静止プレートに関して固定するように取り付けられる。ＳＭＡワイヤは、支持部材及びレンズ部品に対してｘ−ｙ軸に関して可動プレート及びその上のイメージセンサを移動させる制御部によって駆動されて、レンズ部品の位置及びそれによりセンサにおいて生成される画像を安定化することができる。ＯＩＳサスペンションは、それにより、ユーザの手の動きにより起こり得るものなどの振動を打ち消すことができる。これらのタイプのサスペンションは小型化可能であり、例えば、携帯電話、タブレット、及び他のデバイスに組み込まれるカメラレンズ及びイメージングシステムに使用することができる。
【００１１】
本発明の実施形態は、ＳＭＡ・ＯＩＳセンサシフト部品というタイトルの添付文献に記載され、これはその開示の全体が参照によってあらゆる目的で本願明細書に援用される。背景技術の項において上述される特許文献に記載のタイプのプロセス及び構造は、これらの実施形態に関して使用可能である。フォトリソグラフィ（例えばパターン状及び／又は非パターン状フォトレジストマスクの使用）に関するウェットエッチング（例えば化学的）及びドライエッチング（例えばプラズマ）、電解めっき及び無電解めっき、並びにスパッタリング処理などの従来のアディティブ堆積及び／又はサブトラクティブ法だけでなく、機械的成形法（例えばパンチ及び型の使用）も本開示の実施形態におけるＯＩＳサスペンション部品の製造に使用可能である。これらのタイプのアディティブ法及びサブトラクティブ法は、例えば、ディスクドライブへッドサスペンションの製造に関して既知であって使用されるものであるとともに、以下の米国特許文献において概ね公開されており、これらのすべてが言及によってあらゆる目的のために本明細書に援用される。該米国特許文献とは、米国特許第８，９４１，９５１号明細書（Bennin等、「ひずみセンサ及びスパッタリングトレースを備えたヘッドサスペンションフレクシャ（Head Suspension Flexure withIntegrated Strain Sensor and Sputtered Traces）」）、米国特許第８，８８５，２９９号明細書（Bennin等、「２段アクチュエーションディスクドライブサスペンション用低抵抗グランドジョイント(Low Resistance Ground Joints forDual Stage Actuation Disk Drive Suspensions)」）、米国特許第８，１６９，７４６号明細書（Rice等、「複数トレース構造を備えた一体型リードサスペンション（Integrated Lead Suspension withMultiple Trace Configurations）」）、米国特許第８，１４４，４３０号明細書（Hentges等、「一体型リードサスペンションの多層グランドプレーン構造（Multi-Layer Ground PlaneStructures for Integrated Lead Suspensions）」）、米国特許第７，９２９，２５２号明細書（Hentges等、「一体型リードサスペンションの多層グランドプレーン構造（Multi-Layer Ground PlaneStructures for Integrated Lead Suspensions)）、米国特許第７，３８８，７３３号明細書（Swanson等、「サスペンション組立体用貴金属導電リード製造方法（Method for Making Noble Metal ConductiveLeads for Suspension Assemblies）」）、米国特許第７，３８４，５３１号明細書（Peltoma等、「一体型リードサスペンションのめっきグランド形体（Plated Ground Features forIntegrated Lead Suspensions）」）、並びに米国特許第５，８６２，０１５号明細書（Evans等、「共振フィードバックトランスデューサを備えたヘッドサスペンション（Head Suspension with ResonanceFeedback Transducer）」）である。
【００１２】
特定の実施形態に関して記載されているものの、当業者は、本発明の意図及び範囲から外れることなく態様や詳細に変更を行い得るということを認めるものである。特に、実施形態の特徴が個々に又は特定の他の特徴に関して記載されるが、記載の実施形態の特徴は、他の実施形態の任意又はすべての特徴と組み合わせることができる。非限定的一例として、記載のｘ／ｙフレキシブル回路・コネクタ、熱管理、及び／又はｘ／ｙ位置フィードバックの構想の任意又はすべての実施形態は、任意のセンサシフトメカニズム構想に組み込まれる、又は任意のセンサシフトメカニズム構想と組み合わせることができる。
【００１３】
図１は、実施形態にかかる光学画像安定化サスペンション組立体を含むセンサシフトカメラシステムを示す。センサシフトカメラシステム１００は、オートフォーカス組立体１０４に取り付けられたレンズ積層組立体１０２を含む。オートフォーカス（「AF」）組立体１０４は、当該技術分野において既知のものを含む技術を使用してイメージセンサ１０８に合焦するように構成された１つ以上のレンズ１０６ａ〜１０６ｄを含む。ＡＦ組立体１０４は、カメラ筐体１１２に取り付けられる。
【００１４】
ＡＦ組立体１０４は、ボイスコイル磁石アクチュエータ（voice coil magnet、「VCM」）ＡＦ組立体又はＳＭＡアクチュエータＡＦ組立体であり得る。ＶＣＭのＡＦ組立体は、当該技術分野では既知のものを含む技術を使用して、イメージセンサ１０８の長手方向軸に垂直の方向に、例えばセンサシフトカメラ組立体１００のｚ軸１１０の方向に、動きを生成するようにボイスコイル磁石アクチュエータを使用して、１つ以上のレンズ１０６ａ〜１０６ｂを移動させ、イメージセンサ１０８に合焦する。ＳＭＡアクチュエータのＡＦ組立体は、当該技術分野では既知のものを含む技術を使用して、イメージセンサ１０８の長手方向軸に垂直の方向に、例えばセンサシフトカメラ組立体１００のｚ軸１１０の方向に、動きを生成するようにＳＭＡアクチュエータを使用して、１つ以上のレンズ１０６ａ〜１０６ｂを移動させ、イメージセンサ１０８に合焦する。
【００１５】
イメージセンサ１０８は、光学画像安定化サスペンション組立体１１４に取り付けられる。光学画像安定化サスペンション組立体１１４は、イメージセンサの長手方向軸１２０に平行な平面上で、例えばセンサシフトカメラ組立体１００のｚ軸１１０に対してｘ軸及びｙ軸の方向に、イメージセンサ１０８を移動させるように構成される。イメージセンサ１０８を静止したレンズ積層組立体１０２に対してｘ方向及びｙ方向に変位させることにより、より長いＳＭＡワイヤが使用され、これは、光学画像安定化サスペンション組立体１１４が画像光線のスペースを確保する必要がないためである。より長いＳＭＡワイヤを使用する利点は、長いストロークが得られて、光学画像安定化サスペンション組立体１１４がより大きい動きを補うことができることである。
【００１６】
光学画像安定化サスペンション組立体１１４は、種々の実施形態において、静止プレートとも呼称され得る静止部材１２４と可動プレートとも呼称され得る可動部材１２２とを含む。可動部材１２２は、イメージセンサ１０８を受け入れるように構成される。例として、イメージセンサ１０８は、可動部材１２２のセンサ取付領域において可動部材１２２に取り付けられる。一部の実施形態では、センサ取付領域は、可動部材１２２の中心に、又は可動部材１２２の中心近傍にある。種々の実施形態では、光学画像安定化サスペンション組立体１１４の高さを低くするために、イメージセンサ１０８が可動部材１２２と静止部材１２４との間にあるというように、イメージセンサ１０８が可動部材に取り付けられ、これによりセンサシフトカメラ組立体１００に必要とされる全体的な高さを低くすることができる。
【００１７】
図２は、実施形態にかかる光学画像安定化サスペンション組立体の分解図を示す。光学画像安定化サスペンション組立体２１４は、可動部材２２２に配置されて取り付けられるイメージセンサ２０８を有するように構成される。可動部材２２２は、ＳＭＡワイヤ２１２ａ、２１２ｂなどのＳＭＡ素子を可動部材２２２に取り付けるために、ワイヤクリンプ２０４ａ、２０４ｂを含む。ＳＭＡワイヤ２１２ａ、２１２ｂは可動部材２２２と静止部材２２４との間に配置される。静止部材２２４は、ＳＭＡワイヤ２１２ａ、２１２ｂを静止部材２２４に取り付けるために、ワイヤクリンプ２１６ａ、２１６ｂを含む。静止部材２２４はまた、一部の実施形態において、１つ以上のすべり軸受２１０ａ〜２１０ｄも含む。任意の数のすべり軸受２１０ａ〜２１０ｄが使用され得る。一部の実施形態には３つのすべり軸受２１０ａ〜２１０ｄを含む。すべり軸受２１０ａ〜２１０ｄは、可動部材２２２とすべり部材２２４との間の相対的なすべりを可能にするために低摩擦材料から作製可能である。一部の実施形態では、すべり軸受２１０ａ〜２１０ｄは、玉軸受を包含するように静止部材２２４に形成された形体を備えた玉軸受である。
【００１８】
種々の実施形態では、任意の可動部材のワイヤクリンプ２０４ａ、２０４ｂ及び静止部材のワイヤクリンプ２１６ａ、２１６ｂが、各可動部材２２２及び静止部材２２４からオフセットされ、ＳＭＡワイヤ２１２ａ、２１２ｂを静止部材２２４と可動部材２２２との間で種々の高さに配置して、ＳＭＡ２１２ａ、２１２ｂが接触しないようにすることができる。他の実施形態では、センタリングばねは、ＳＭＡ２１２ａ、２１２ｂの引張り力に対して作用するように使用されるとともに、可動部材２２２をすべり軸受２１０ａ〜２１０ｄ上に保持するように構成される。図３は、図２に示す光学画像安定化サスペンション組立体の斜視図を示す。ＳＭＡワイヤ２１２ａ、２１２ｂが当該技術分野において既知のものを含む技術を使用して作動されると、ｘ軸及びｙ軸の方向における可動部材２２２の動きが生成される。一部の実施形態では、別の力が各ＳＭＡワイヤ２１２ａ、２１２ｂに加えられて、可動部材２２２をｘ軸及びｙ軸の方向に移動させる。
【００１９】
図４は、実施形態にかかるセンタリングばねを含む光学画像安定化サスペンション組立体の分解図を示す。光学画像安定化サスペンション組立体は、可動部材４２２に配置されて取り付けられるイメージセンサ４０８を有するように構成される。可動部材４２２は、ＳＭＡワイヤ４１２ａ、４１２ｂなどを可動部材４２２に取り付けるために、ワイヤクリンプ４０４ａ、４０４ｂを含む。ＳＭＡワイヤ４１２ａ、４１２ｂは可動部材４２２と静止部材４２４との間に配置される。静止部材４２４は、ＳＭＡワイヤ４１２ａ、４１２ｂを静止部材４２４に取り付けるために、ワイヤクリンプ４１６ａ、４１６ｂを含む。静止部材４２４はまた、一部の実施形態において、本明細書に記載のものなどの１つ以上のすべり軸受４１０ａ〜４１０ｄも含む。種々の実施形態では、任意の可動部材のワイヤクリンプ４０４ａ、４０４ｂ及び静止部材のワイヤクリンプ４１６ａ、４１６ｂが、本明細書に記載のように、各可動部材４２２及び静止部材４２４からオフセットされ、ＳＭＡワイヤ４１２ａ、４１２ｂを静止部材４２４と可動部材４２２との間で種々の高さに配置することができる。
【００２０】
可動部材４２２は、例えば第１センタリングばね４３０ａ及び第２センタリングばね４３０ｂである、センタリングばね４３０ａ、４３０ｂを含む。他の実施形態には、４つのセンタリングばねを含む可動部材４２２を含む。静止部材４４４は、例えば第１センタリングばね４３２ａ及び第２センタリングばね４３２ｂである、センタリングばね４３２ａ、４３２ｂを含む。他の実施形態には、４つのセンタリングばねを含む静止部材４２４を含む。センタリングばね４３０ａ、４３０ｂ及び４３２ａ、４３２ｂは、ＳＭＡワイヤ４１２ａ、４１２ｂの引張り力に対して作用するように使用されるとともに、可動部材４２２をすべり軸受４１０ａ〜４１０ｄ上に保持するように構成される。図５は、図４に示す光学画像安定化サスペンション組立体の斜視図を示す。ＳＭＡワイヤ４１２ａ、４１２ｂが当該技術分野において既知のものを含む技術を使用して作動されると、ｘ軸及びｙ軸の方向における可動部材４２２の動きが生成される。
【００２１】
図６は、実施形態にかかる光学画像安定化サスペンション組立体のセンタリングばねを示す。センタリングばね６０２は、ｙ軸などの部材の第２移動方向にアライメントされた第２成形ばねアーム６０４ａを含む。センタリングばね６０２はまた、ｙ軸などの部材の第２移動方向にアライメントされた第２成形ばねアーム６０４ｂを含む。種々の実施形態において、第１成形ばねアーム６０４ａ及び第２成形ばねアーム６０４ｂは、９０度成形ばねアームであり、第１成形ばねアーム６０４ａと第２成形ばねアーム６０４ｂとの長手方向軸が９０度の角度を形成するようになっている。ばねアームは、可動部材又は静止部材の１つと一体的に形成されて、同じ材料から形成される。第１成形ばねアーム６０４ａ及び第２成形ばねアーム６０４ｂを９０度成形ばねアームとして形成することは、ばねの剛性を小さくすることに利用される。第１成形ばねアーム６０４ａ及び第２成形ばねアーム６０４ｂは、未定形隅部分６０８を介して互いに連結される。未定形隅部分６０８は、ワイヤクリンプに取り付けられたＳＭＡワイヤにクリアランスを与えるように構成される。センタリングばね６０２はまた、ばね脚部６０６も含む。ばね脚部６０６は、隣接する部材に取り付けられるように形成される。例として、可動部材の成形ばねアームのばね脚部６０６は静止部材に取り付けられ、静止部材の成形ばねアームのばね脚部６０６は可動部材に取り付けられる。
【００２２】
図７は、実施形態にかかる４つのＳＭＡワイヤを含む光学画像安定化サスペンション組立体の分解図を示す。光学画像安定化サスペンション組立体は、可動部材７２２に配置されて取り付けられるイメージセンサ７０８を有するように構成される。可動部材７２２は、ＳＭＡワイヤ７１２ａ〜７１２ｄを可動部材７２２に取り付けるために、ワイヤクリンプ７０４ａ〜７０４ｄを含む。ＳＭＡワイヤ７１２ａ〜７１２ｄは可動部材７２２と静止部材７２４との間に配置される。静止部材７２４は、ＳＭＡワイヤ７１２ａ〜７１２ｄを静止部材７２４に取り付けるために、ワイヤクリンプ７１６ａ〜７１６ｄを含む。ＳＭＡワイヤ７１２ａ〜７１２ｄは十字状に方向付けられるが互いから平行にオフセットされ、ワイヤクリンプは可動部材７２２及び静止部材７２４のそれぞれの各隅部にある。２つの平行なＳＭＡワイヤは、光学画像安定化サスペンション組立体の第１隅部から第２隅部にわたり、１つは静止クリンプへ、１つは可動クリンプへと、各クリンプに取り付けられる。ペアの各ワイヤは、作動されると反対方向の動きをもたらすように構成される。このため、光学画像安定化サスペンション組立体を中心位置に引っ張るためにセンタリングばねに依存する必要がなくなる。ＳＭＡワイヤ７１２ａ〜７１２ｄは、互いに対して引っ張るように構成される。引張り力におけるバイアスが動きをもたらし、光学画像安定化サスペンション組立体を中心位置に移動させたい場合、ＳＭＡワイヤ７１２ａ〜７１２ｄの作動バイアスが他方の逆に変わる。静止部材７２４はまた、一部の実施形態において、本明細書に記載のものなどの１つ以上のすべり軸受７１０ａ〜７１０ｄも含む。種々の実施形態では、任意の可動部材のワイヤクリンプ７０４ａ〜７０４ｄ及び静止部材のワイヤクリンプ７１６ａ〜７１６ｄが、本明細書に記載のように、各可動部材７２２及び静止部材７２４からオフセットされ、ＳＭＡワイヤ７１２ａ〜７１２ｄを静止部材７２４と可動部材７２２との間で種々の高さに配置することができる。図８は、図７に示す光学画像安定化サスペンション組立体の斜視図を示す。ＳＭＡワイヤ７１２ａ〜７１２ｄが当該技術分野において既知のものを含む技術を使用して作動されると、ｘ軸及びｙ軸の方向における可動部材７２２の動きが生成される。
【００２３】
図９は、実施形態にかかるループ状ＳＭＡワイヤを含む光学画像安定化サスペンション組立体の分解図を示す。光学画像安定化サスペンション組立体は、可動部材９２２に配置されて取り付けられるイメージセンサ９０８を有するように構成される。可動部材９２２は、ＳＭＡワイヤ９１２ａ、９１２ｂを可動部材９２２に取り付けるために、ワイヤクリンプ９０４ａ、９０４ｂを含む。ＳＭＡワイヤ９１２ａ、９１２ｂは可動部材９２２と静止部材９２４との間に配置される。静止部材９２４は、ＳＭＡワイヤ９１２ａ、９１２ｂを静止部材９２４に取り付けるために、ワイヤクリンプ９１６ａ、９１６ｂを含む。静止部材９２４はまた、一部の実施形態において、本明細書に記載のものなどの１つ以上のすべり軸受９１０ａ〜９１０ｄも含む。種々の実施形態において、各すべり軸受９１０ａ〜９１０ｄは滑車形体部とともに構成される。一部の実施形態では、滑車形体部はすべり軸受９１０ａ〜９１０ｄの１つ以上から分離されている。滑車形体部は、本明細書においてピン形体部としても呼称される滑車形体部に巻きつく又は係合する１つ以上のＳＭＡワイヤ９１２ａ、９１２ｂが、滑車形体部周りを自在に滑ることができるように構成される。滑車形体部は、可動プレート９２２における動きを生成するために任意の構成で配置することができる。すべり軸受とは分離した滑車形体部は、接着剤、溶接、及び当該技術分野で既知の他の技術を使用して部材に取り付け可能である。
【００２４】
種々の実施形態では、任意の可動部材のワイヤクリンプ９０４ａ、９０４ｂ及び静止部材のワイヤクリンプ９１６ａ、９１６ｂが、本明細書に記載のように、各可動部材９２２及び静止部材９２４からオフセットされ、ＳＭＡワイヤ９１２ａ、９１２ｂを静止部材９２４と可動部材９２２との間で種々の高さに配置することができる。他の実施形態は、本明細書に記載されるものなどのセンタリングばねとともに構成される。種々の実施形態にはまた、本明細書に記載されるものなどの４つのＳＭＡワイヤと８つのワイヤクリンプとを含むことができる。図１０は、図９に示す光学画像安定化サスペンション組立体の斜視図を示す。ＳＭＡワイヤ９１２ａ、９１２ｂが当該技術分野において既知のものを含む技術を使用して作動されると、ｘ軸及びｙ軸の方向における可動部材９２２の動きが生成される。
【００２５】
図１１ａ及び図１１ｂは、一部の実施形態にかかる光学画像安定化サスペンション組立体のループ状ＳＭＡワイヤ構成を示す。図１１ａは、２つのＳＭＡワイヤ１１１２ａ、１１１２ｂを伴う４つの滑車形体部１１０２ａ〜１１０２ｄを示す。第１ＳＭＡワイヤ１１１２ａの第１端部は、静止クリンプとしても呼称される静止部材の第１ワイヤクリンプ１１１６ａに取り付けられる。第１ＳＭＡワイヤ１１１２ａは、静止部材の第１滑車形体部１１０２ａ及び静止部材の第２滑車形体部１１０２ｂ（それぞれがまた静止滑車形体部とも呼称される）周りに巻きつく。第１ＳＭＡワイヤ１１１２ａの第２端部は、可動クリンプとしても呼称される可動部材の第２ワイヤクリンプ１１１６ｂに取り付けられる。この構成により、ＳＭＡワイヤ１１１２ａに電圧、電流、又は熱を与えることを含む当該技術分野で既知のものなどの技術を使用してＳＭＡワイヤ１１１２ａを作動させたとき、引き動作がもたらされる。
【００２６】
第２ＳＭＡワイヤ１１１２ｂの第１端部は、静止クリンプとしても呼称される静止部材の第２ワイヤクリンプ１１１６ｃに取り付けられる。第２ＳＭＡワイヤ１１１２ｂは、静止部材の第３滑車形体部１１０２ｃ（静止滑車形体部とも呼称される）及び可動部材の第４滑車形体部１１０２ｄ（可動滑車形体部とも呼称される）周りに巻きつく。第２ＳＭＡワイヤ１１１２ｂの第２端部は、可動クリンプとしても呼称される可動部材の第２ワイヤクリンプ１１１６ｄに取り付けられる。この構成により、ＳＭＡワイヤ１１１２ｂに電圧、電流、又は熱を与えることを含む当該技術分野で既知のものなどの技術を使用してＳＭＡワイヤ１１１２ｂを作動させたとき、押し動作がもたらされる。
【００２７】
図１１ｂは、２つのＳＭＡワイヤ１１１４ａ、１１１４ｂを伴う２つの滑車形体部１１０４ａ、１１０４ｂを示す。第１ＳＭＡワイヤ１１１４ａの第１端部は、静止クリンプとしても呼称される静止部材の第１ワイヤクリンプ１１１８ａに取り付けられる。第１ＳＭＡワイヤ１１１４ａは、静止部材の第１滑車形体部１１０４ａ（静止滑車形体部とも呼称される）周りに巻きつく。第１ＳＭＡワイヤ１１１４ａの第２端部は、可動クリンプとしても呼称される可動部材の第２ワイヤクリンプ１１１８ｂに取り付けられる。この構成により、ＳＭＡワイヤ１１１４ａに電圧、電流、又は熱を与えることを含む当該技術分野で既知のものなどの技術を使用してＳＭＡワイヤ１１１４ａを作動させたとき、押し動作がもたらされる。
【００２８】
第２ＳＭＡワイヤ１１１４ｂの第１端部は、静止クリンプとしても呼称される静止部材の第２ワイヤクリンプ１１１８ｃに取り付けられる。第２ＳＭＡワイヤ１１１４ｂは、可動部材の第２滑車形体部１１０４ｂ（可動滑車形体部とも呼称される）周りに巻きつく。第２ＳＭＡワイヤ１１１４ｂの第２端部は、可動クリンプとしても呼称される可動部材の第２ワイヤクリンプ１１１８ｄに取り付けられる。この構成により、ＳＭＡワイヤ１１１４ｂに電圧、電流、又は熱を与えることを含む当該技術分野で既知のものなどの技術を使用してＳＭＡワイヤ１１１４ｂを作動させたとき、引き動作がもたらされる。
【００２９】
図１１ａ及び図１１ｂに示す１つ以上のＳＭＡワイヤ及び滑車形体部の構成が、長手方向軸及び横方向軸に沿う方向に、例えばｘ軸及びｙ軸の方向に、可動部材を移動させるために、一部の実施形態における光学画像安定化サスペンション組立体に使用可能である。このように、可動部材に取り付けられたイメージセンサは、光学画像安定化サスペンション組立体を含むカメラシステムの動きをもたらす任意の外部の力をオフセットするように移動させることができる。
【００３０】
図１２は、実施形態にかかる光学画像安定化サスペンション組立体の断面図を示す。光学画像安定化サスペンション組立体は、可動部材１２２２に配置されて取り付けられるイメージセンサを有するように構成される。可動部材１２２２は、ＳＭＡワイヤ１２１２ａ、１２１２ｂを可動部材１２２２に取り付けるために、ワイヤクリンプ１２０４ａ、１２０４ｂを含む。ＳＭＡワイヤ１２１２ａ、１２１２ｂは可動部材１２２２と静止部材１２２４との間に配置される。静止部材１２２４は、ＳＭＡワイヤ１２１２ａ、１２１２ｂを静止部材１２２４に取り付けるために、ワイヤクリンプ１２１６ａ、１２１６ｂを含む。静止部材１２２４はまた、一部の実施形態において、本明細書に記載のような１つ以上のすべり軸受１２１０も含む。任意の数のすべり軸受１２１０が任意の構成で使用され得る。
【００３１】
本明細書に記載されるように、１つ以上の可動部材のワイヤクリンプ１２０４ａ、１２０４ｂ及び静止部材のワイヤクリンプ１２１６ａ、１２１６ｂが、各可動部材１２２２及び静止部材１２２４のいずれか一方又は両方からオフセットされて、ＳＭＡワイヤ１２１２ａ、１２１２ｂを静止部材１２２４と可動部材１２２２との間で種々の高さ又はｚ軸オフセットに配置して、ＳＭＡ１２１２ａ、１２１２ｂが接触しないようにすることができる。図１２の断面図に示すように、可動部材１２２２の第１ワイヤクリンプ１２０４ａが、例えばｚ軸方向のオフセットである、可動部材１２２２の表面１２３０に垂直の軸において可動部材１２２２の第２ワイヤクリンプ１２０４ｂからのオフセットを有するように形成される。ワイヤクリンプ１２０４ａ、１２０４ｂにおけるオフセットは、ＳＭＡワイヤ１２１２ａ、１２１２ｂのワイヤオフセット１２４０となる。このオフセットは、ＳＭＡワイヤ１２１２ａ、１２１２ｂの一方又は双方の作動時に、ＳＭＡワイヤ１２１２ａ、１２１２ｂが互いに干渉しないように使用可能である。
【００３２】
図１３は、実施形態にかかる矩形ワイヤセンサ組立体としてなされた光学画像安定化サスペンション組立体を示す。光学画像安定化サスペンション組立体は、可動部材１３２２に配置されて取り付けられるイメージセンサ１３０８を有するように構成される。可動部材１３２２は、ＳＭＡワイヤ１３１２ａ〜１３１２ｄを可動部材１３２２に取り付けるために、ワイヤクリンプ１３０４ａ〜１３０４ｄを含む。ＳＭＡワイヤ１３１２ａ〜１３１２ｄは可動部材１３２２と静止部材１３２４との間に配置される。静止部材１３２４は、ＳＭＡワイヤ１３１２ａ〜１３１２ｄを静止部材１３２４に取り付けるために、ワイヤクリンプ１３１６ａ〜１３１６ｄを含む。静止部材１３２４はまた、一部の実施形態において、１つ以上のすべり軸受１３１０ａ〜１３１０ｃも含む。任意の数のすべり軸受１３１０ａ〜１３１０ｃが使用され得る。一部の実施形態には３つのすべり軸受１３１０ａ〜１３１０ｃを含む。すべり軸受１３１０ａ〜１３１０ｃは、可動部材１３２２とすべり部材１３２４との間の相対的なすべりをより良好に可能にするために低摩擦材料から作製可能である。一部の実施形態では、すべり軸受１３１０ａ〜１３１０ｃは、玉軸受を包含するように静止部材１３２４に形成された形体を備えた玉軸受である。
【００３３】
矩形ワイヤセンサ組立体は、種々の実施形態において、矩形ワイヤセンサ組立体の周囲に取り付けられた４つのＳＭＡワイヤ１３１２ａ〜１３１２ｄを有するように構成される。４つのＳＭＡワイヤ１３１２ａ〜１３１２ｄは、可動部材１３２２を中央位置に戻すように互いに対して引っ張る。ＳＭＡワイヤ１３１２ａ〜１３１２ｄを周囲に取り付けることで、可動部材と静止部材との間にＳＭＡワイヤを有する光学画像安定化サスペンション組立体よりも、可動部材１３２２が静止部材１３２４に近接して配置されることを可能にする。このように、より薄いカメラプロファイルが得られる。さらに、一部の実施形態では、可動部材１３２２の中心部分１３４２は、ｚ高さ空間としても呼称される、静止部材１３２４内の空隙１３４４内に嵌合するように構成される（例えば、可動部材の凹部又はポケットである）。矩形ワイヤセンサ組立体の一部の実施形態は、任意のベース部材１３４０を含むことができる。そうした実施形態では、中心部分１３４２は、ベース部材１３４０内に形成された空隙１３４６内に嵌合するように構成することができる。
【００３４】
矩形ワイヤセンサ組立体は、一部の実施形態において、任意的にばねアーム１３４８ａ、１３４８ｂを含む。ばねアーム１３４８ａ、１３４８ｂは可動部材１３２２に形成され、可動部材１３２２のセンタリングを支援するように構成され、また、すべり軸受１３１０ａ〜１３１０ｃに対して可動部材１３２２を保持するように構成可能である。例として、ばねアーム１３４８ａ、１３４８ｂは、ＳＭＡワイヤ１３１２ａ〜１３１２ｄが作動していないとき、可動部材を矩形ワイヤセンサ組立体の中心位置に移動させる支援をするように構成される。実施形態において、ばねアーム１３４８ａ、１３４８ｂは弓状部分を含み、可動部材１３２２と静止部材１３２４との間に延びるように構成される。
【００３５】
図１４は、図１３に示す光学画像安定化サスペンション組立体の斜視図を示す。ＳＭＡワイヤ１３１２ａ〜１３１２ｄが当該技術分野において既知のものを含む技術を使用して作動されると、ｘ軸及びｙ軸の方向における可動部材１３２２の動きが生成される。一部の実施形態では、別の力が各平行ペアのＳＭＡワイヤ１３１２ａ〜１３１２ｄに加えられて、部材１３２２をｘ軸及びｙ軸の方向に移動させる。
【００３６】
図１５は、実施形態にかかる弓形センサ組立体としてなされた光学画像安定化サスペンション組立体を示す。光学画像安定化サスペンション組立体は、可動部材１５２２に配置されて取り付けられるイメージセンサ１５０８を有するように構成される。可動部材１５２２は、可動部材１５２２の外側隅部に配置される、本明細書において滑車形体部としても呼称されるピン形体部１５０４ａ〜１５０４ｄを含む。ピン形体部１５０４ａ〜１５０４ｄは、ピン形体部１５０４ａ〜１５０４ｄ周りに４つのＳＭＡワイヤ１５１２ａ〜１５１２ｄの少なくとも１つを巻きつかせるように構成される。ＳＭＡワイヤ１５１２ａ〜１５１２ｄは静止部材１５２４の周囲に配置される。静止部材１５２４は、４つのＳＭＡワイヤ１５１２ａ〜１５１２ｄをワイヤクリンプ１５１６ａ〜１５１６ｈの間に取り付けるために、８つのワイヤクリンプ１５１６ａ〜１５１６ｈを含む。静止部材１５２４はまた、一部の実施形態において、１つ以上のすべり軸受１５１０ａ〜１５１０ｄも含む。任意の数のすべり軸受１５１０ａ〜１５１０ｄが使用され得る。一部の実施形態には３つのすべり軸受１５１０ａ〜１５１０ｄを含む。すべり軸受１５１０ａ〜１５１０ｃは、可動部材１５２２とすべり部材１５２４との間の相対的なすべりをより良好に可能にするために低摩擦材料から作製可能である。一部の実施形態では、すべり軸受１５１０ａ〜１５１０ｄは、玉軸受を包含するように静止部材１５２４に形成された形体を備えた玉軸受である。
【００３７】
弓形センサ組立体は、種々の実施形態において、弓形センサ組立体の周囲に取り付けられた４つのＳＭＡワイヤ１５１２ａ〜１５１２ｄを有するように構成される。４つのＳＭＡワイヤ１５１２ａ〜１５１２ｄは、可動部材１５２２を中央位置に戻すように互いに対して引っ張る。ＳＭＡワイヤ１５１２ａ〜１５１２ｄを周囲に取り付けることで、可動部材と静止部材との間にＳＭＡワイヤを有する光学画像安定化サスペンション組立体よりも、可動部材１５２２が静止部材１５２４に近接して配置されることを可能にする。このように、より薄いカメラプロファイルが得られる。
【００３８】
図１６は、図１５に示す弓形センサ組立体の斜視図を示す。ＳＭＡワイヤ１５１２ａ〜１５１２ｄが当該技術分野において既知のものを含む技術を使用して作動されると、ｘ軸及びｙ軸の方向における可動部材１５２２の動きが生成される。一部の実施形態において、ＳＭＡワイヤ１５１２ａ〜１５１２ｄは、作動されて収縮すると、ＳＭＡワイヤ１５１２ａ〜１５１２ｄがその周りに巻きついているピン形体部に垂直抗力を加える。ＳＭＡワイヤが巻きついた各ピン形体部１５０４ａ〜１５０４ｄに作用する４つのＳＭＡワイヤ１５１２ａ〜１５１２ｄの間の様々な加えた力の量が、ｘ軸及びｙ軸の方向に可動部材１５２２を移動させるように使用される。各ピン形体部１５０４ａ〜１５０４ｄ周りにＳＭＡワイヤ１５１２ａ〜１５１２ｄを巻きつかせることで、ＳＭＡワイヤ１５１２ａ〜１５１２ｄの長さが大きくなり、ストロークを増加させる。ＳＭＡワイヤ１５１２ａ〜１５１２ｄが作動されるときＳＭＡワイヤ１５１２ａ〜１５１２ｄの長さが収縮すると、可動プレートは、ストロークの増加のため、距離の量を増加して移動する。
【００３９】
図１７は、実施形態にかかるバイメタルアクチュエータとしてなされた光学画像安定化サスペンション組立体を示す。光学画像安定化サスペンション組立体は、可動部材１７２２に配置されて取り付けられるイメージセンサを有するように構成される。可動部材１７２２は、可動部材１７２２の外側に配置される、ばねアーム１７０４ａ〜１７０４ｄを含む。ばねアーム１７０４ａ〜１７０４ｄは、種々の実施形態において、各ストラット１７０６ａ〜１７０６ｄを介して可動部材１７２２に連結される。ＳＭＡ材料１７０８ａ〜１７０８ｄなどのＳＭＡ素子は、ばねアーム１７０４ａ〜１７０４ｄのそれぞれに付加される。ＳＭＡ材料１７０８ａ〜１７０８ｄは、接着剤、はんだ、レーザ溶接、抵抗溶接、及び当該技術分野で既知のものを含む他の技術を使用してばねアーム１７０４ａ〜１７０４ｄに取り付けられる。ステンレス鋼などの伝導材料から形成されるばねアーム１７０４ａ〜１７０４ｄを含む一部の実施形態では、ＳＭＡ材料１７０８ａ〜１７０８ｄは、当該技術分野において既知のものを含む技術を使用して、ばねアーム１７０４ａ〜１７０４ｄに形成された絶縁層に配置される。他の実施形態では、ＳＭＡ材料は、ＳＭＡ材料の端部のみでばねアームに電気的及び構造的に取り付けることができ、ＳＭＡ材料の中心領域ではばねアームから開放されている。中心領域で開放されていることにより、ＳＭＡ材料は作動時に真っ直ぐに引っ張る一方で、ばねアームが円弧状に湾曲する。ばねアームは、起動とも呼称される作動のためにＳＭＡ材料を介して電力を与える電気回路を含むことができる。
【００４０】
ＳＭＡ材料１７０８ａ〜１７０８ｄは、ばねアーム１７０４ａ〜１７０４ｄのいずれかの側部、すなわち、可動部材１７２２の方に向かうばねアーム１７０４ａ〜１７０４ｄの側部、又は可動部材１７２２から離れる方に向かうばねアーム１７０４ａ〜１７０４ｄの表面に付加することができる。一部の実施形態では、ＳＭＡ材料１７０８ａ〜１７０８ｄは、ばねアーム１７０４ａ〜１７０４ｄの両方の側部に付加される。
【００４１】
ＳＭＡ材料１７０８ａ〜１７０８ｄは加熱されるとばねアーム１７０４ａ〜１７０４ｄを湾曲させて、ｘ軸及びｙ軸の方向における可動部材１７２２の動きをもたらす。制御部は、可動部材１７２２のｘ軸及びｙ軸の方向における十分な動きをもたらすために、ＳＭＡ材料、１つ以上のばねアーム１７０４ａ〜１７０４ｄに連携した力を与えるように使用することが可能である。図１８は、当該技術分野で既知の技術を使用して、ＳＭＡ材料が加熱されて、冷間状態から熱間状態に変化し、そして冷間状態に戻るときのＳＭＡ材料の例の動きを示す。例として、ＳＭＡ材料１７０８ａ〜１７０８ｄは、電流で加熱可能である。
【００４２】
また、ばねアーム１７０４ａ〜１７０４ｄは静止脚部１７１０ａ〜１７１０ｄを含む。静止脚部１７１０ａ〜１７１０ｄは静止部材に取り付けられるように構成されて、ＳＭＡ材料１７０８ａ〜１７０８ｄが作動されると可動部材１７２２が静止部材に対して移動するようにする。
【００４３】
図１９は、実施形態にかかるバイメタルアクチュエータとしてなされた光学画像安定化サスペンション組立体を示す。バイメタルアクチュエータは、図１７に関して記載されるようなバイメタルアクチュエータと類似して、互いから９０度で形成された４つのばねアームを含む。これにより、ｘ軸及びｙ軸の方向における動きに対する低抵抗のためｘ軸及びｙ軸の方向におけるその剛性が小さくなり、ｚ軸である可動部材１９２２に垂直の軸の方向に大きい剛性を得る。種々の実施形態では、ばねアームは幅広くなるように形成される。この幅広いばねアームにより、ばねアームの上部に形成される多くのトレースが得られる。一部の実施形態では、各ばねアームは、８つのトレースと全部で３２のトレースのための各ばねアームの端部における８つの静止電気パッドとを含む。しかしながら、任意の数のトレース及び電気パッドをばねアームトレースに形成することができる。一部の実施形態では、トレースは、イメージセンサに接続するために可動部材１９２２の中心に向かって配線される。図１９は、ばねアーム、連続的に成形された９０度の部分を示す。他の実施形態には、ばねアームの作動有効長さに沿って未定形部分によって分離された９０度成形部分の複数の部分から形成されたばねアームを含む。図２０は、予備成形した平坦な状態の実施形態にかかるバイメタルアクチュエータを示す。バイメタルアクチュエータは、図１７及び図１９に関して記載されるバイメタルアクチュエータと類似する。バイメタルアクチュエータの最終形態は、図１７及び図１９に記載されるものなどのバイメタルアクチュエータを形成するように平坦な状態から形成される。
【００４４】
図２１は、実施形態にかかる光学画像安定化サスペンション組立体のための半筒状巻きインターポーザを示す。半筒状巻きインターポーザは、一部の実施形態において、本明細書に記載されるものなどの可動部材と一体的である。他の実施形態では、半筒状巻きインターポーザは可動部材とは別の部品であり、可動部材に取り付けられるように構成される。半筒状巻きインターポーザは、側部から突出して１８０度湾曲した複数のトレースをそれぞれが備えた１つ以上のフレキシブル回路を含む。１８０度の湾曲は、ｘ軸及びｙ軸に沿う方向に移動するために可動部材を可撓性にする。一部の実施形態では、１８０度湾曲形成ラインがｘ軸及びｙ軸に対して４５度の角度であり得る。これが、ｘ軸とｙ軸との両方における動きに均一の低い抵抗性を与える。フレキシブル回路の回路トレースは、半筒状巻きインターポーザの上部におけるイメージセンサ周りに配置されるパッドに接続される。フレキシブル回路は、ｘ軸及びｙ軸の方向の動きのときに転動してねじるように構成される。フレキシブル回路は、半筒状巻きインターポーザの下の静止回路に接続されるパッドを含む。さらに、本明細書に記載されるものなどのＳＭＡワイヤ及びばねアームは、半筒状巻きインターポーザに組み込むことができる。図２２は、図２１に示すものなどの半筒状巻きインターポーザの最終状態に形成される前の平坦な状態の半筒状巻きインターポーザを示す。
【００４５】
図２３は、実施形態にかかる光学画像安定化サスペンション組立体のための４５度の角度をなす湾曲部を含むインターポーザを示す。インターポーザは、１つの側部から突出する、本明細書に記載されるものなどの４つのフレキシブル回路を含む。フレキシブル回路は、可動部材の平面におけるｘ軸及びｙ軸に対して４５度形成ラインで形成される。一部の実施形態では、フレキシブル回路は、ｘ軸及びｙ軸における剛性をさらに小さくするために湾曲領域においてフレキシブル回路の厚みが小さく、ｘ軸及びｙ軸の方向の動きをより容易にする。図２４は、インターポーザの４つの側部から突出する、本明細書に記載されるものなどのフレキシブル回路を有する実施形態にかかる光学画像安定化サスペンション組立体のための４５度の角度をなす湾曲部を含むインターポーザを示す。インターポーザは、インターポーザの１〜４つの側部から突出するフレキシブル回路を有するように構成可能である。図２５は、図２４に示すものなどのインターポーザの最終状態に形成される前の平坦な状態におけるインターポーザの４つの側部から突出するフレキシブル回路を有するインターポーザを示す。
【００４６】
図２６は、実施形態にかかる光学画像安定化サスペンション組立体のヒートシンク形体部を含む可動部材の下側を示す。ヒートシンク形体部２５０２は、イメージセンサ２５０８が可動部材２５２２に取り付けられる領域の下方に配置されるとともに、イメージセンサ２５０８周りの領域から熱を取り除くことに利用されるように構成される。ヒートシンク形体部２５０２は、種々の設計の金属エッチング又は溝のプレス加工によって作製可能である。ヒートシンク形体部はまた、伝導性接着剤又ははんだで可動部材の下側に取り付けた別の高伝導材料を含むことができる。イメージセンサが取り付けられる可動部材の上側及び／又は下側に、高伝導性めっき金属を配置可能である。一部の実施形態では、ビアが可動部材に形成されて、高伝導性めっき金属は、ヒートシンク形体部の上側から下側に熱をより効率的に伝導させることができる。図２７は、実施形態にかかる光学画像安定化サスペンション組立体のヒートシンク形体部を含む可動部材の下部からみた断面図を示す。図２８は、実施形態にかかる光学画像安定化サスペンション組立体のヒートシンク形体部及び伝導性めっき２５１０を含む可動部材の上部からみた断面図を示す。伝導性めっき２５１０は、金、ニッケル、銅、又はイメージセンサ２５０８からの熱を伝導するために利用される他の材料であってもよい。ヒートシンク形体部に加えて、一部の実施形態において、可動部材２５２２は、可動部材２５２２に形成されたビアを含み、伝導性めっき２５１０は、ヒートシンク形体部２５０２の上側から下側に熱をより効率的に伝導させることができる。
【００４７】
図２９は、ビア及び伝導性めっきを含む、実施形態にかかる光学画像安定化サスペンション組立体の可動部材を示す。ビア２８０２は、イメージセンサ２８０８から離れる方向の熱経路を形成するために光学画像安定化サスペンション組立体の可動部材２８２２のベース金属に形成される。一部の実施形態では、ビア２８０２はイメージセンサ２８０８の位置の下方に形成される。伝導性めっき２８１０は、イメージセンサ２８０８から離れる方向の熱経路を形成するために、可動部材２８２２の上側及び下側、並びにビア２８０２内に配置される。
【００４８】
図３０は、１つ以上のホールセンサを含む、実施形態にかかる光学画像安定化サスペンション組立体を示す。光学画像安定化サスペンション組立体は、本明細書に記載されるものを含む技術を使用してイメージセンサ２９０８を移動させるように構成した可動部材２９２２及び静止部材２９２４を含む。光学画像安定化サスペンション組立体はまた、可動部材２９２２に配置した１つ以上のホールセンサ２９０４も含む。１つ以上の磁石２９０６が、各ホールセンサ２９０４近傍において静止部材２９２４に配置される。一部の実施形態では、ホールセンサ２９０４は、オートフォーカス組立体に使用される磁石の近傍において可動部材２９２２に配置される。他の実施形態には、静止部材２９２４に取り付けられた１つ以上のホールセンサと、可動部材２９２２に取り付けられた１つ以上の磁石とを含む静止部材２９２４に対する可動部材２９２２の位置は、当該技術分野において既知のものを含む技術を使用して、１つ以上のホールセンサ２９０４を使用して１つ以上の磁石２９０６によって発生した磁界の強さにおける変化を感知して測定される。
【００４９】
図３１は、動きセンサとしての１つ以上の静電容量式プローブを含む、実施形態にかかる光学画像安定化サスペンション組立体の分解図を示す。光学画像安定化サスペンション組立体は、本明細書に記載されるものを含む技術を使用してイメージセンサ３００８を移動させるように構成した可動部材３０２２及び静止部材３０２４を含む。光学画像安定化サスペンション組立体はまた、１つ以上の静電容量式プローブも含む。静電容量式プローブには、可動部材３０２２に形成された第１部分３００４と、静止部材３０２４に形成された第２部分３００６とがある。容量プローブの第１部分３００４及び第２部分３００６は、銅や金めっきなどの伝導材料から形成される。第１部分３００４及び第２部分３００６は円形状、矩形状、又は三角形状であってもよい。形状は、可動部材３０２２が他方向に対して一方向に移動するときに見受けられる静電容量変化量を増大させるように設計可能であるしたがって、一方の静電容量式プローブがｘ軸に沿う動きのみを感知するように設計可能であり、他方の静電容量式プローブがｙ軸に沿う動きを検知可能である。動きは、第１部分３００４と第２部分３００６との重なり合う領域における変化を創出することで測定される。例として、より多い静電容量は、静止部材３０２４に対して一方向に移動した可動部材３０２２を意味する。より少ない静電容量は、図３２に示すように、静止部材３０２４に対して反対方向に移動した可動部材３０２２を意味する。図３３に示すように、第１部分３００４と第２部分３００６との重なり合う領域が各キャパシタプローブにおいて同じであるとき、ほぼ同じである静電容量は光学画像安定化サスペンション組立体の公称位置又は中心位置を示す。
【００５０】
実施形態において、電気リード又は電気トレースは、フレキシブル回路又はコネクタを使用して静電容量式プローブの第１部分３００４及び第２部分３００６に接続される。可動部材３０２２と静止部材３０２４との間の距離は所望の公称静電容量値に調整可能である。キャパシタプローブの２つのプレートの間の距離を小さくすることでより高い静電容量が得らえる。この距離は、可動部材３０２２がｘ軸及びｙ軸の方向に移動するとき一定に保たれる。
【００５１】
図３４は、動きセンサとしてのひずみゲージを含む、実施形態にかかる光学画像安定化サスペンション組立体を示す。光学画像安定化サスペンション組立体は、本明細書に記載されるものを含む技術を使用して、イメージセンサを移動させるように構成した本明細書に記載される実施形態におけるばねアームを含む可動部材３３２２を含む。光学画像安定化サスペンション組立体はまた、ばねアームの１つ以上に取り付けられた１つ以上のひずみゲージセンサ３３０４を含む。一部の実施形態では、ひずみゲージセンサ３３０４はばねアームの高応力領域に取り付けられる。可動部材３３２２が移動すると、ばねアームは、そこに取り付けられた又はその上部に形成されたひずみゲージによって測定可能なひずみを有することになる。複数のゲージから様々な量のひずみを読み取ることで、ｘ／ｙの全位置が、例えばアルゴリズムを有する制御部を使用して、測定可能である。そうしたひずみゲージセンサ３３０４は、Ｂｅｎｎｉｎ等の米国特許第８，９４１，９５１号明細書及びＥｖａｎｓ等の米国特許第５，８６２，０１５号明細書に記載のものなどと同様のもの及びそれらのプロセスによって製造されたものを含む。
【００５２】
動きセンサの他の態様は、イメージ制御部トラッキングアルゴリズムとともにレンズ基準部を使用するフィードバック位置センサを含む。一部の実施形態において、レンズは、ｘ軸及びｙ軸の方向において静止している。マーク又は基準部は、イメージセンサによって視認できるカメラシステムのレンズの１つに形成される。例として、基準部はレンズの遠端部、つまり、イメージセンサにおけるイメージサークルの遠端部かつ保存画像からトリミングされる画像の領域にあり得る。他の例は、イメージセンサの感知領域内であるレンズ以外のカメラシステムの構造において基準部を有することを含む。カメラの制御部は、１つ以上の基準部の位置をトラッキングして、センサのどの画素を使用しているかを測定するように構成される。１つ以上の基準部の位置は、制御部を介して光学画像安定化サスペンション組立体にフィードバックされて、位置補正を行うように組立体を移動させ得る。
【００５３】
図３５は、実施形態にかかるバイメタルアクチュエータとしてなされた光学画像安定化サスペンション組立体の分解図を示す。そうしたバイメタルアクチュエータは、動きセンサとしてセンサシフトトレースを備えた一体型ＳＭＡバイモルフＸ／Ｙアクチュエータである。図３５に示すように、一体型ＳＭＡバイモルフＸ／Ｙアクチュエータは、一体型ＳＭＡバイモルフＸ／Ｙアクチュエータ３５０４の各隅部に２つのＳＭＡアクチュエータ３５０２を含む。一体型ＳＭＡバイモルフＸ／Ｙアクチュエータ３５０４は、ベース部材３５２４における１つ以上のすべり軸受３５１０に載置されるように構成される。任意の数のすべり軸受３５１０が使用され得る。一部の実施形態には３つのすべり軸受３５１０を含む。すべり軸受３５１０は、一体型ＳＭＡバイモルフＸ／Ｙアクチュエータ３５０４とベース部材３５２４との間の相対的なすべりをより良好に可能にするために低摩擦材料から作製可能である。一部の実施形態では、すべり軸受３５１０は、玉軸受を包含するようにベース部材３５２４に形成された形体を備えた玉軸受である。図３６は、図３５に示すバイメタルアクチュエータとしてなされた光学画像安定化サスペンション組立体の斜視図を示す。
【００５４】
図３７は、内側レール上のバイモルフアクチュエータ３５０４、外側レール上の可撓性トレース経路３５０６、及び本明細書に記載されるものなどの動きセンサを含む、実施形態にかかるバイメタルアクチュエータの部分を示す。トレース経路３５０６は、バイモルフアクチュエータ３５０４への作動信号を含む電気信号を部品に伝送するように構成される。一体型ＳＭＡバイモルフＸ／Ｙアクチュエータ３５０４の各隅部におけるペアのバイモルフアクチュエータ３５０４は、本明細書に記載される技術を使用して作動されるとき図３８に示すような移動部分３６０２を形成するＳＭＡ材料を使用して形成される。図３８は、可動部分３６０２及び固定部分３６０４を含む、実施形態にかかるバイメタルアクチュエータの平面図を示す。固定部分はベース部材３５２４に取り付けられる。固定部分３６０４は、接着剤及びはんだを含むがこれらに限定されない技術によってベース部材３５２４に取り付けられる。したがって、可動部分３６０２は、固定部分３６０４及びベース部材３５２４に対してｘ軸及びｙ軸の方向に移動するように構成される。さらに、本明細書に記載されるものなどの動きセンサはまた、一体型ＳＭＡバイモルフＸ／Ｙアクチュエータ３５０４に一体化される。図３９は、当該技術分野で既知のものを含むエッチング技術及び堆積技術を使用して一体型ＳＭＡバイモルフＸ／Ｙアクチュエータを形成するためのレイアウトパターンを示す。
【００５５】
図４０は、実施形態にかかる一体型ＳＭＡアクチュエータ組立体としてなされた光学画像安定化サスペンション組立体の分解図を示す。一体型ＳＭＡアクチュエータ組立体は、ＳＭＡアクチュエータ部材４０２２に一体化された、本明細書に記載される技術を使用するワイヤクリンプ、トレース、及びセンサを含む。光学画像安定化サスペンション組立体は、ＳＭＡアクチュエータ部材４０２２に配置されて取り付けられるイメージセンサを有するように構成される。ＳＭＡアクチュエータ部材４０２２は、本明細書に記載されるものを含む技術を使用して４つのＳＭＡワイヤ４０１２をＳＭＡアクチュエータ部材４０２２に取り付けるためのワイヤクリンプ４００４を含む。一部の実施形態において、ワイヤクリンプ４００４は、各クリンプ副組立体が静止クリンプ及び可動クリンプを含む、１つ以上のクリンプ副組立体として構成される。ＳＭＡアクチュエータ部材４０２２は、ベース部材４０２４に取り付けられるように構成される。ベース部材４０２４はまた、一部の実施形態において、本明細書に記載のような１つ以上のすべり軸受４０１０も含む。任意の数のすべり軸受４０１０が任意の構成で使用され得る。
【００５６】
図４１は、図４０に示すような一体型ＳＭＡアクチュエータ組立体としてなされた光学画像安定化サスペンション組立体の斜視図を示す。ＳＭＡアクチュエータ部材４０２２は、ＳＭＡアクチュエータ部材４０２２にトレースを介して電気信号を得るためにＳＭＡアクチュエータ部材４０２２の対向する側にトレース終端パッドを含む。図４２は、実施形態にかかる一体型ＳＭＡアクチュエータ組立体としてなされた光学画像安定化サスペンション組立体の斜視図を示す。ＳＭＡアクチュエータは、本明細書に記載されるものを含む技術を使用してＳＭＡアクチュエータ中心に配置するように構成されたばねアームに形成されたトレースレール４２２０を含む。トレースレール４２２０は、一部の実施形態では、２つのばねアームのそれぞれに１６個のトレースを含む。図４３は、実施形態にかかる一体型ＳＭＡアクチュエータ組立体としてなされた光学画像安定化サスペンション組立体の側面図を示す。トレースレール４２２０は、一部の実施形態において、ｘ軸及びｙ軸の方向における剛性を小さくするために９０度の角度で形成される。図４４は、実施形態にかかる一体型ＳＭＡアクチュエータ組立体としてなされた光学画像安定化サスペンション組立体の断面図を示す。一体型ＳＭＡアクチュエータは、可動部分４００６及び固定部分４００８を含む。固定部分４００８はベース部材４０２４に取り付けられる。固定部分４００８は、接着剤及びはんだを含むがこれらに限定されない技術によってベース部材４０２４に取り付けられる。したがって、可動部分４００６は、固定部分４００８及びベース部材４０２４に対してｘ軸及びｙ軸の方向に移動するように構成される。さらに、本明細書に記載されるものなどの動きセンサはまた、一体型アクチュエータに一体化される。
【００５７】
本発明は種々の実施形態に関して記載されているが、当業者は、本発明の意図及び範囲から外れることなく態様や詳細に変更を行い得るということを理解する。例えば、デュアルカメラ組立体として記載されているが、本発明の他の実施形態は３つ以上のカメラ用に構成される。種々の例示の実施形態の特徴は、さらに他の実施形態において互いに組み合わせることができる。ゆえに、明細書及び図面は、制限ではなく例示する意味で捉えられる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【国際調査報告】
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