JP2019526833A - 光学画像安定化を伴うデュアルカメラ組立体 - Google Patents

Abstract

カメラレンズ組立体が記載される。カメラレンズ組立体には複数の光学画像安定化組立体を含む。複数の光学画像安定化組立体のそれぞれは複数の形状記憶合金ワイヤを含むとともに、オートフォーカス組立体を受け入れるように構成される。そして、カメラレンズ組立体には、複数の光学画像安定化組立体を支持するように構成されたベース部を含む。【選択図】図１

Description

［関連出願の相互参照］
本願は、２０１７年８月２４日に出願の米国特許出願第１５／６８５，５１３号の優先権を主張し、さらに２０１６年８月２４日に出願の米国仮特許出願第６２／３７８，７３８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。

［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複数のレンズを有するカメラに関する。特に、本発明は、光学画像安定化システムとオートフォーカスシステムとを有するそうしたカメラに関する。

形状記憶合金（shape memory alloy、ＳＭＡ）カメラレンズ光学画像安定化（optical image stabilization、ＯＩＳ）組立体は一般に既知であり、例えば、Ｍｉｌｌｅｒの特許文献１、Ｌａｄｗｉｇの特許文献２、並びに特許文献３及び特許文献４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。そうした組立体は、支持部材に取り付けた可動部材を含むことができる。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、該組立体に（例えば可動部材に）取り付けたオートフォーカス（auto focus、ＡＦ）組立体又はシステムを備えたレンズホルダを有することができる。遮蔽カンは、ＯＩＳ組立体及びＡＦ組立体を封入するためにベース部に取り付けることができる。

米国特許第９，３６６，８７９号明細書 米国特許出願公開第２０１６／０１５４２５１号明細書 国際公開第２０１４／０８３３１８号 国際公開第２０１３／１７５１９７号

カメラレンズ組立体が記載される。カメラレンズ組立体には複数の光学画像安定化組立体を含む。複数の光学画像安定化組立体のそれぞれは、複数の形状記憶合金ワイヤを含み、オートフォーカス組立体を受け入れるように構成される。そして、カメラレンズ組立体には複数の光学画像安定化組立体を支持するように構成されたベース部を含む。

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。

本発明の実施形態は一例として示され、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限定するものではない。

図１は、実施形態における単一ベース部を有するデュアルＯＩＳ／ＡＦカメラ組立体を示す。 図２は、実施形態における単一ベース部と単一遮蔽カンとを有するデュアルＯＩＳ／ＡＦカメラ組立体を示す。 図３は、実施形態における複数のＯＩＳ組立体及びＡＦ組立体を支持する単一ベース部を有するデュアルＯＩＳ／ＡＦカメラ組立体を示す。 図４は、実施形態における単一ベース部と壁を備えた単一遮蔽カンとを有するデュアルＯＩＳ／ＡＦカメラ組立体を示す。 図５は、実施形態におけるワンピースの支持部材とワンピースの可動部材とを有する一体型ＯＩＳ組立体を示す。

本発明の実施形態は、Ｍｉｌｌｅｒの特許文献やＬａｄｗｉｇの公開公報に記載されるもののような、デュアル（すなわち、複数の）カメラＯＩＳ組立体及びＡＦ組立体を包含する。複数ＯＩＳ組立体１０４及び／又は複数ＡＦ組立体を用いるように構成された単一ベース部の使用は、ＯＩＳ組立体及びＡＦ組立体並びに遮蔽カンのそれぞれの現在の設計を使用するという利益がある。つまり、単一の組立体を製造する同じツール及び技術を使用して単一ベース部の複数ＯＩＳ組立体及び／又はＡＦ組立体を製造することができる。さらに、単一ベース部の使用により、それぞれがその個別のベース部を有する複数ＯＩＳ組立体及びＡＦ組立体を使用する設計よりも均一に平坦になる。また、単一ベース部の使用により、閉ループＡＦ設計を使用する。

図１は、複数ＯＩＳ組立体１０４と複数ＡＦ組立体１０６と複数遮蔽カン（screening can、ＳＣ）１０８とを支持する単一ベース部１０２を有するデュアルＯＩＳ／ＡＦカメラ組立体１０１の実施形態を示す。ベース部１０２は、（例えば同じ材片から）一体でワンピースの部材として形成することができる。他の実施形態において、単一ベース部１０２は、（例えば接着剤又は溶接によって）共に接合された２つの個別の構成要素から形成される。実施形態において、ＯＩＳ組立体１０４は、当該技術分野では既知のものを含む技術を用いて、ＳＭＡワイヤを使用して、ベース部１０２に対して垂直に、例えばｚ軸の方向に、ＯＩＳ組立体の可動部材の動きを生成する形状記憶合金（ＳＭＡ）カメラレンズ光学画像安定化（ＯＩＳ）組立体である。デュアルＯＩＳ／ＡＦカメラ組立体１０１に含まれるＡＦ組立体１０６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組立体を含むことができる。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用いて、ボイスコイル磁石アクチュエータを使用して、単一ベース部１０２に対して垂直の方向に、例えばデュアルＯＩＳ／ＡＦカメラ組立体１０１のｚ軸の方向に、動きを生成する。ＳＭＡアクチュエータＡＦ組立体は、当該技術分野では既知のものを含む技術を用いて、ＳＭＡアクチュエータを使用して、単一ベース部１０２に対して垂直の方向に、例えばデュアルＯＩＳ／ＡＦカメラ組立体１０１のｚ軸の方向に、動きを生成する。

図２は、複数ＯＩＳ組立体２０４と複数ＡＦ組立体２０６と単一遮蔽カン２０８とを支持する単一ベース部２０２を有するデュアルＯＩＳ／ＡＦカメラ組立体２０１の実施形態を示す。遮蔽カン２０８は、（例えば同じ材片から）一体でワンピースの部材として形成することができる。他の実施形態において、単一遮蔽カン２０８は、（例えば接着剤又は溶接によって）共に接合された２つの個別の構成要素から形成される。

図３は、複数ＯＩＳ組立体３０４と複数ＡＦ組立体３０６と単一遮蔽カン３０８とを支持する単一ベース部３０２を有するデュアルＯＩＳ／ＡＦカメラ組立体３０１の実施形態を示す。単一ＡＦベース部３０５は、２つのＯＩＳ組立体３０４の可動部材に取り付けられる。ＡＦ組立体３０６のそれぞれは、単一ＡＦベース部３０５に取り付けられる。ＡＦベース部３０５は、（例えば同じ材片から）一体でワンピースの部材として形成することができる。他の実施形態において、単一ＡＦベース部３０５は、（例えば接着剤又は溶接によって）共に接合された２つの個別の構成要素から形成される。種々の実施形態において、遮蔽カン３０８は、ＡＦ組立体３０６同士の間の壁部３１０を備える。壁部３１０は、ＡＦ組立体３０６とＯＩＳ組立体３０４との位置を維持するように構成される。さらに具体的には、ＯＩＳ組立体３０４とＡＦ組立体３０６との両方が、Ｘ軸の方向、例えばベース部３０２の長手方向軸の方向、及びｙ軸の方向、例えばベース部３０２の横方向軸の方向のそれぞれにおいて、同じ最大の距離を動く衝撃事象の時、壁部３１０が保護するように構成されている。つまり、壁部３１０は、ガイド部として機能してＯＩＳ組立体３０４がｘ軸の方向とｙ軸の方向にさらに動くことを防ぐように構成される。これは、例えばＳＭＡワイヤがその復元可能範囲を超えて変形し得るなど、ＯＩＳ組立体３０４のＳＭＡワイヤに損傷を与え得るものである。

図４は、複数ＯＩＳ組立体５０４と複数ＡＦ組立体５０６と単一遮蔽カン５０８とを支持する単一ベース部５０２を有するデュアルＯＩＳ／ＡＦカメラ組立体５０１の実施形態を示す。遮蔽カン５０８は、ＡＦ組立体５０６同士の間の壁部５１０を備える。壁部５１０は、ＯＩＳ組立体５０４のＳＭＡワイヤを終端で保護するためにＯＩＳ組立体５０４同士の間で下に延びるように構成されて、ＳＭＡワイヤの損傷を防ぐ。壁部５１０は、ＡＦ組立体５０６とＯＩＳ組立体５０４との位置を維持するように構成される。より具体的には、ＯＩＳ組立体５０４とＡＦ組立体５０６との両方が、Ｘ軸の方向、例えばベース部５０２の長手方向軸の方向、及びｙ軸の方向、例えばベース部５０２の横方向軸の方向のそれぞれにおいて、同じ最大の距離を動く衝撃事象の時、壁部５１０が保護するように構成される。つまり、壁部５１０は、ガイド部として機能してＯＩＳ組立体５０４がｘ軸の方向とｙ軸の方向にさらに動くことを防ぐように構成される。これは、例えばＳＭＡワイヤがその復元可能範囲を超えて変形し得るなど、ＯＩＳ組立体５０４のＳＭＡワイヤに損傷を与え得るものである。種々の実施形態において、壁部５１０は遮蔽カン５０８と一体的に形成される。例として、壁部５１０は、壁部５１０を含むように成形することができる。他の実施形態において、壁部５１０は、溶接又は接着剤など当該技術分野において既知の技術を使用して遮蔽カン５０８に取り付けられる個別の部品である。

図５は、ワンピースの支持部材とワンピースの可動部材とを有する一体型ＯＩＳ組立体４０１を備えた実施形態を示す。図示するように、支持部材４０２と可動部材４０４とのベース層又はプレート部分は、それぞれ（例えば同じ材片から）一体でワンピースの部材から形成される。他の実施形態において、ワンピースの支持部材４０２と可動部材４０４とのベース層のそれぞれが、（例えば溶接によって）共に接合された２つの個別の構成要素から形成される。さらに他の実施形態において、ＯＩＳの支持部材４０２と可動部材４０４の１つは、２つの個別のベース層部材を有することができる。一部の実施形態において、一体型ＯＩＳ組立体４０１は、クリンプなどの８つの取付構造を使用してＯＩＳ組立体に取り付けられた４つのＳＭＡワイヤを使用している。ＳＭＡワイヤは、当該技術分野において既知のものを含むＳＭＡ技術を用いて、ＯＩＳ組立体に対して垂直の方向に、例えばｚ軸の方向に、ＯＩＳ組立体を動かすために使用される。一部の実施形態において、一方向の、例えばｘ方向のＳＭＡワイヤは、他方向の、例えばｙ方向のＳＭＡワイヤよりも長い。

本発明の実施形態は重要な有利性を提示するものである。カメラの複数のレンズを互いに平坦になるように構成可能である。本組立体は、比較的低コストであり、（高い抑制力を備えた）長いストロークであることができる。組立体は、開ループＡＦ構成と閉ループＡＦ構成との両方で使用することができる（例えば、開ループＡＦでは２つのトレース、閉ループＡＦでは４つのトレース）。これらのタイプのＳＭＡ組立体は磁気干渉がなく、比較的設置面積が小さく平坦性に優れ、一体部品により低コストである。本明細書に記載するような実施形態は、ボイスコイル磁気アクチュエータ（ＶＣＭ）ＡＦ組立体とＳＭＡアクチュエータＡＦ組立体とに使用することができる。ＶＣＭのＡＦ組立体の使用は、磁気干渉を起こさないＳＭＡのＯＩＳ組立体に使用されるＳＭＡアクチュエータＡＦ組立体の使用とは対照的に、いくらかの磁気干渉を起こし得る。

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では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、制限する意味ではなく例示するものと考えられる。

Claims (25)

1. 複数の形状記憶合金光学画像安定化（opticalimage stabilization、ＯＩＳ）カメラであって、
   （１）単一ベース部、（２）単一遮蔽カン、（３）単一ＡＦベース部、及び（４）単一ＯＩＳ組立体のうちの１つ以上を含む、ベース部、ＯＩＳ組立体、ＡＦ組立体、及び遮蔽カンを有するタイプの複数の形状記憶合金光学画像安定化（ＯＩＳ）カメラ。
2. 前記単一ＯＩＳ組立体は支持部材と可動部材とを含み、前記支持部材と前記可動部材との１つ又は両方は単一ベース層を有する、請求項１に記載の複数のカメラ。
3. 前記可動部材は、２つのばねアーム部とクリンプのような４つのＳＭＡワイヤ取付構造とを有する、請求項２に記載の複数のカメラ。
4. それぞれが複数の形状記憶合金ワイヤを含むとともに、オートフォーカス組立体を受け入れるように構成された、複数の光学画像安定化組立体と、
   前記複数の光学画像安定化組立体を支持するように構成されたベース部とを含む、カメラレンズ組立体。
5. 前記複数の光学安定化組立体のそれぞれは支持部材と可動部材とを含む、請求項４に記載のカメラレンズ組立体。
6. 前記複数の光学安定化組立体はワンピースの支持部材を共有する、請求項４に記載のカメラレンズ組立体。
7. 前記複数の光学安定化組立体はワンピースの可動部材を共有する、請求項６に記載のカメラレンズ組立体。
8. 前記ワンピースの支持部材は共に接合された複数の構成要素から形成される、請求項６に記載のカメラレンズ組立体。
9. 前記ワンピースの可動部材は共に接合された複数の構成要素から形成される、請求項７に記載のカメラレンズ組立体。
10. 複数のオートフォーカス組立体をさらに含む、請求項４に記載のカメラレンズ組立体。
11. 前記複数のオートフォーカス組立体は、単一オートフォーカスベース部を使用して前記光学画像安定化組立体に取り付けられている、請求項１０に記載のカメラレンズ組立体。
12. 複数の遮蔽カンをさらに含む、請求項１０に記載のカメラレンズ組立体。
13. 前記複数の光学画像安定化組立体のそれぞれと前記複数のオートフォーカス組立体のそれぞれとの少なくとも一部を覆うように構成された単一遮蔽カンをさらに含む、請求項１０に記載のカメラレンズ組立体。
14. 前記単一遮蔽カンは共に接合された複数の構成要素から形成される、請求項１３に記載のカメラ組立体。
15. 前記複数のオートフォーカス組立体は、ＳＭＡアクチュエータを使用して動きを生成するように構成される、請求項１０に記載のカメラ組立体。
16. 前記単一遮蔽カンは、前記複数のオートフォーカス組立体の少なくとも２つの間に配置された壁部を備える、請求項１３に記載のカメラ組立体。
17. それぞれが支持部材に対して可動部材を動かすように構成された複数の形状記憶合金ワイヤを含むとともに、オートフォーカス組立体を受け入れるように構成された、少なくとも２つの光学画像安定化組立体と、
    前記少なくとも２つの光学画像安定化組立体を支持するように構成されたベース部とを含む、組立体。
18. 前記２つの光学安定化組立体のそれぞれの前記支持部材は、共に接合されてワンピースの支持部材を形成する、請求項１７に記載の組立体。
19. 前記２つの光学安定化組立体のそれぞれの前記可動部材は、共に接合されてワンピースの可動部材を形成する、請求項１８に記載の組立体。
20. 少なくとも２つのオートフォーカス組立体をさらに含む、請求項１７に記載の組立体。
21. 前記少なくとも２つのオートフォーカス組立体は、単一オートフォーカスベース部を使用して前記少なくとも２つの光学画像安定化組立体に取り付けられている、請求項２０に記載の組立体。
22. 複数の遮蔽カンをさらに含む、請求項１７に記載の組立体。
23. 前記２つの光学画像安定化組立体のそれぞれと前記少なくとも２つのオートフォーカス組立体のそれぞれとの少なくとも一部を覆うように構成された単一遮蔽カンをさらに含む、請求項２０に記載の組立体。
24. 前記少なくとも２つのオートフォーカス組立体は、ＳＭＡアクチュエータを使用して前記ベース部に対して垂直の方向に動きを生成するように構成される、請求項２０に記載の組立体。
25. 前記単一遮蔽カンは、前記２つのオートフォーカス組立体及び前記２つの光学画像安定化組立体同士の間に配置された壁部を備える、請求項２３に記載のカメラ組立体。