另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)閾锨靠善鸬教峁┢谕臋C(jī)械功能和提供電連接至支撐結(jié)構(gòu)的雙重目的。單獨(dú)的電連接的提供將需要導(dǎo)線或其他導(dǎo)電元件，這冒著影響撓曲部的機(jī)械性能的風(fēng)險(xiǎn)。此外，撓曲部由于其伸長性質(zhì)在本質(zhì)上適于提供電連接。
[0041]電連接可以多個(gè)方式通過至少一個(gè)撓曲部來提供，所述方式的一些示例如下所述。
[0042]在提供了包括在裝置中連接在支撐結(jié)構(gòu)和照相機(jī)鏡頭元件之間的多根SMA致動(dòng)器導(dǎo)線的橫向致動(dòng)裝置的情況下，其中SMA致動(dòng)器導(dǎo)線被布置成在選擇驅(qū)動(dòng)時(shí)在與至少一個(gè)鏡頭的光軸正交的任何方向上相對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)移動(dòng)可移動(dòng)元件，則通過至少一個(gè)撓曲部可形成至SMA致動(dòng)器導(dǎo)線的電連接。此類電連接可由用于生成SMA致動(dòng)器導(dǎo)線的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的橫向控制電路形成。
[0043]在以下情況中，S卩，照相機(jī)鏡頭元件包括:鏡頭托架；以其中一個(gè)或多個(gè)鏡頭中的至少一個(gè)鏡頭可沿光軸相對(duì)于鏡頭托架移動(dòng)的方式支撐在鏡頭托架上的一個(gè)或多個(gè)鏡頭；以及被布置成驅(qū)動(dòng)所述一個(gè)或多個(gè)鏡頭中的所述至少一個(gè)鏡頭沿光軸相對(duì)于鏡頭托架的移動(dòng)的軸向致動(dòng)裝置，則通過至少一個(gè)撓曲部可形成至軸向致動(dòng)裝置的電連接。此類電連接可通過撓曲部中的至少兩個(gè)撓曲部從用于生成軸向致動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的軸向控制電路形成以完成該電路。此類軸向移動(dòng)可提供聚焦或變焦。
[0044]為了更好地理解，現(xiàn)在將參考附圖通過非限制性示例來描述本發(fā)明的實(shí)施例，其中:
[0045]圖1是照相機(jī)設(shè)備的示意性截面圖；
[0046]圖2是第一構(gòu)造中的照相機(jī)設(shè)備的懸掛系統(tǒng)的透視圖；
[0047]圖3至圖10是圖2的懸掛系統(tǒng)的連續(xù)層壓部件的透視圖；
[0048]圖11是第二構(gòu)造中的懸掛系統(tǒng)的透視圖；
[0049]圖12是圖11的懸掛系統(tǒng)的支撐組件的透視圖；
[0050]圖13是圖12的支撐組件的下側(cè)的透視圖；
[0051]圖14和圖15是圖12的支撐組件的彈性構(gòu)件的截面圖；
[0052]圖16是第三構(gòu)造中的懸掛系統(tǒng)的透視圖；
[0053]圖17至圖20是圖16的懸掛系統(tǒng)的支撐組件的連續(xù)層壓部件的透視圖；以及
[0054]圖21和圖22是與懸掛系統(tǒng)的不同構(gòu)造相關(guān)聯(lián)的控制電路的圖示。
[0055]根據(jù)本發(fā)明的結(jié)合懸掛系統(tǒng)40的照相機(jī)設(shè)備I在圖1中示出，圖1是沿光軸O選取的截面圖。照相機(jī)設(shè)備I將結(jié)合到便攜式電子裝置(諸如移動(dòng)電話或平板電腦)中。因此，小型化是重要的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
[0056]照相機(jī)設(shè)備I包括下面詳細(xì)描述的通過懸掛系統(tǒng)40懸掛在支撐結(jié)構(gòu)4上的照相機(jī)鏡頭兀件20。
[0057]支撐結(jié)構(gòu)4是將圖像傳感器6支撐在其基座5的前側(cè)上的照相機(jī)支撐件。在基座5的后側(cè)上，安裝了 IC(集成電路)芯片30和陀螺儀傳感器31。支撐結(jié)構(gòu)4還包括從基座5向前突出的罐狀物7，以包住和保護(hù)照相機(jī)設(shè)備I的其他部件。
[0058]照相機(jī)鏡頭元件20包括支撐沿光軸O布置的兩個(gè)鏡頭22的圓柱主體形式的鏡頭托架21，但是一般而言可以提供任何數(shù)量的一個(gè)或多個(gè)鏡頭22。照相機(jī)設(shè)備I是小型照相機(jī)，其中鏡頭22具有最多1mm的直徑。
[0059]照相機(jī)鏡頭元件20被布置成將圖像聚焦到圖像傳感器6上。圖像傳感器6捕捉圖像并且可以是任何合適類型，例如CCD(電荷耦合裝置)或CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)
目.ο
[0060]當(dāng)鏡頭22可以相對(duì)于鏡頭托架21固定時(shí)，在該示例中，鏡頭22以在其中鏡頭22可沿光軸O相對(duì)于鏡頭托架21移動(dòng)的方式支撐在鏡頭托架21上，例如以提供聚焦或變焦。具體地，鏡頭22固定到可沿光軸O相對(duì)于鏡頭托架21移動(dòng)的鏡頭支架23。在該不例中，雖然所有的鏡頭22都固定到鏡頭支架23，但一般而言鏡頭22中的一個(gè)或多個(gè)可固定到鏡頭托架21并且因此不可沿光軸O相對(duì)于鏡頭托架21移動(dòng)，從而使鏡頭22中的至少一個(gè)固定到鏡頭支架23。
[0061]設(shè)置在鏡頭托架21和鏡頭支架23之間的軸向致動(dòng)裝置24被布置成驅(qū)動(dòng)鏡頭支架21和鏡頭22沿光軸O相對(duì)于鏡頭托架21的移動(dòng)。軸向致動(dòng)裝置24在圖1中示意性地示出并且可以是任何合適的類型，例如為音圈電機(jī)(VCM)或SMA致動(dòng)器導(dǎo)線的裝置，諸如通過引用并入本文的W0-2007/113478中所述。
[0062]如現(xiàn)在將描述的，懸掛系統(tǒng)40以允許照相機(jī)鏡頭元件20相對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)4的與光軸O正交的移動(dòng)的方式懸掛照相機(jī)鏡頭元件20。因此，照相機(jī)鏡頭元件20是可移動(dòng)元件。在操作中，照相機(jī)鏡頭元件20在示為X和Y的兩個(gè)正交方向上相對(duì)于圖像傳感器6與光軸O正交地移動(dòng)，其結(jié)果是圖像傳感器6上的圖像移動(dòng)。這用于提供0IS，從而補(bǔ)償由例如手抖造成的照相機(jī)設(shè)備I的圖像移動(dòng)。
[0063]在使用SMA致動(dòng)器導(dǎo)線來提供OIS功能的許多已知裝置中，例如如W0-2010/029316和W0-2010/089529中所公開的，通過使包括照相機(jī)鏡頭元件和圖像傳感器的整個(gè)照相機(jī)單元傾斜來提供0IS。這種補(bǔ)償用戶手抖的方法基本上確實(shí)給出了最佳的OIS性能，因?yàn)閷⒄障鄼C(jī)鏡頭元件對(duì)準(zhǔn)到圖像傳感器在小型照相機(jī)中是困難的，并且制造公差非常精密。另外，被補(bǔ)償?shù)挠脩羰侄痘旧鲜菍?duì)于照相機(jī)的傾斜，并且因此帶來的是該補(bǔ)償也應(yīng)該使照相機(jī)傾斜的直觀感知。然而，在該示例中，不同地執(zhí)行OIS以便緩和若干其他冋題。
[0064]第一個(gè)問題是:利用“照相機(jī)傾斜”方法，圖像傳感器相對(duì)于固定的照相機(jī)結(jié)構(gòu)移動(dòng)。這給將電連接從圖像傳感器路由到照相機(jī)的固定結(jié)構(gòu)并且路由到移動(dòng)電話母板上帶來極大困難。該問題的解決方案集中于路由連接的柔性印刷電路板(FPC)，但是由于較大數(shù)量的連接和高數(shù)據(jù)率，F(xiàn)PC設(shè)計(jì)具有挑戰(zhàn)性。因此，非常希望圖像傳感器保持靜止和固定。
[0065]第二個(gè)問題是:照相機(jī)傾斜方法暗示著存在最低限度地包括鏡頭和圖像傳感器的照相機(jī)結(jié)構(gòu)，其中支撐結(jié)構(gòu)必須在周圍支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)部傾斜。因?yàn)檎障鄼C(jī)具有有限的占有面積，所以照相機(jī)的傾斜意味著OIS照相機(jī)的照相機(jī)厚度(高度)必須大于沒有OIS的等同照相機(jī)。在移動(dòng)電話中，非常希望最小化照相機(jī)高度。
[0066]第三個(gè)問題是:通過使整個(gè)照相機(jī)傾斜，相比于沒有OIS的照相機(jī)的占有面積，在不增加照相機(jī)的占有面積的情況下難以封裝傾斜致動(dòng)器。
[0067]因此，在該示例中，在都垂直于光軸O的兩個(gè)正交方向上線性移動(dòng)照相機(jī)鏡頭元件20，其是OIS偏移的一個(gè)示例。得到的圖像補(bǔ)償不完全逆轉(zhuǎn)用戶手抖的影響，但是考慮到上述約束條件，該性能被認(rèn)為是足夠良好的，并且特別地允許照相機(jī)設(shè)備I的尺寸與使用傾斜的設(shè)備相比而減小。
[0068]現(xiàn)在將詳細(xì)描述懸掛系統(tǒng)40。將描述懸掛系統(tǒng)40的若干替代性構(gòu)造。
[0069]在每個(gè)構(gòu)造中，懸掛系統(tǒng)40包括:(a)形成支撐結(jié)構(gòu)4的一部分并且連接到基座5的支撐組件50 ;和(b)形成照相機(jī)鏡頭元件20的一部分并且連接到鏡頭托架21的移動(dòng)組件60。在每個(gè)構(gòu)造中，移動(dòng)組件60通過多個(gè)球狀物75和多個(gè)撓曲部67支撐在支撐組件50上。每個(gè)構(gòu)造具有三個(gè)球狀物75。雖然一般而言可以提供任何數(shù)量的球狀物75，但是優(yōu)選提供至少三個(gè)球狀物75，以防止移動(dòng)組件60和支撐組件50的相對(duì)傾斜。三個(gè)球狀物75足以支撐移動(dòng)元件3而不會(huì)傾斜，并且提供三個(gè)球狀物75具有減少維持在公共平面中與每個(gè)球狀物75點(diǎn)接觸所需要的公差的優(yōu)點(diǎn)。使用三個(gè)以上的球狀物(例如四個(gè)球狀物)也是可以的，其將允許對(duì)稱設(shè)計(jì)。
[0070]支撐組件50和移動(dòng)組件60的部件中的每個(gè)提供有與光軸O對(duì)準(zhǔn)的中心孔，從而允許光從照相機(jī)鏡頭元件20到圖像傳感器6的通路。
[0071]在每個(gè)構(gòu)造中，照相機(jī)鏡頭元件20相對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)4的移動(dòng)由包括多根SMA致動(dòng)器導(dǎo)線80的橫向致動(dòng)裝置來驅(qū)動(dòng)，該多根SMA致動(dòng)器導(dǎo)線80連接在支撐組件50和移動(dòng)組件60之間并且因此在支撐結(jié)構(gòu)4和照相機(jī)鏡頭元件20之間。
[0072]球狀物75充當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸承，并且可以是球形的或一般而言可以是具有抵靠支撐組件50和移動(dòng)組件60的彎曲表面的任何旋轉(zhuǎn)元件，并且能夠在操作中來回滾動(dòng)和四處滾動(dòng)。
[0073]球狀物75、撓曲部67和SMA致動(dòng)器導(dǎo)線80在圖1中示意性地示出，但是在另外的附圖中詳細(xì)地示出。
[0074]懸掛系統(tǒng)40的第一構(gòu)造在圖2至圖10中示出。在該構(gòu)造中，移動(dòng)組件60和支撐組件50各自具有使它們緊湊和易于制造的層壓構(gòu)造。
[0075]懸掛系統(tǒng)40包括如下所述的若干絕緣體層。這些絕緣體層可各自由任何合適的電絕緣材料制成，例如聚合物材料，諸如為通常用在印刷電路中的聚酰亞胺材料的卡普頓(kapton)。
[0076]粘合劑用于將如下所述的層壓的各個(gè)層粘結(jié)在一起。粘合劑可以是任何合適的形式，例如粘合劑浸漬的卡普頓或在粘結(jié)的表面之間的雙面粘合劑。
[0077]如下所述，層壓構(gòu)造中的各種部件由片材形成。這些部件可以由較大的片制造。通過切割或另選地沖孔、蝕刻或沖壓來成形。
[0078]整體懸掛系統(tǒng)40在圖2中示出，圖2示出通過壓接物(crimp) 51連接到支撐組件50并且通過壓接物61連接到移動(dòng)組件60的四根SMA致動(dòng)器導(dǎo)線80。SMA致動(dòng)器導(dǎo)線80中的每根保持處于張力，從而在垂直于光軸O的方向上在支撐組件50和移動(dòng)組件60之間施加力。在操作中，SMA致動(dòng)器導(dǎo)線80被選擇性地驅(qū)動(dòng)以在與光軸O正交的任何方向上相對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)4移動(dòng)照相機(jī)鏡頭元件20，如下進(jìn)一步所述。
[0079]為了清楚起見，層壓構(gòu)造中的懸掛系統(tǒng)40的連續(xù)部件在圖3至圖10中示出，如現(xiàn)在將描述的。
[0080]如圖3所示，支撐組件50包括由片材形成的承載板52。承載板52具有承載球狀物75的目的。承載板52由用于提供有效承載的合適材料制成，優(yōu)選地為相對(duì)剛性的材料，諸如金屬，例如鋼，諸如不銹鋼。承載板52是附接到支撐結(jié)構(gòu)4的基座5的支撐組件50的部件。
[0081]如圖4所示，第一絕緣體層53被層壓到承載板52的頂表面