KR20230033019A - 팝-아웃 모바일 카메라 및 액추에이터 - Google Patents

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Abstract

형상 기억 합금(SMA) 재료를 포함하는 팝-아웃 메커니즘에 의해 적어도 확장된 팝-아웃 작동 위치와 접힘 위치로 만들어지게 되는 팝-아웃 카메라가 개시된다. 카메라는 복수의 렌즈 요소들을 포함하는 렌즈, 이미지 센서, 및 카메라를 작동 팝-아웃 상태 및 접힘 상태로 만들기 위해, 상기 렌즈 요소들 사이, 또는 렌즈 요소와 상기 이미지 센서 사이의 적어도 하나의 에어-갭을 제어하도록 구성된 팝-아웃 메커니즘을 포함하고, 여기서 상기 팝-아웃 메커니즘은 SMA 재료로 제조된 적어도 하나의 구성 요소를 포함한다.

Description

팝-아웃 모바일 카메라 및 액추에이터
본 출원은 2021년 7월 21일에 출원된 미국 가특허 출원 제63/224,131호, 2021년 9월 13일에 출원된 미국 가특허 출원 제63/243,256호, 2021년 11월 5일에 출원된 미국 가특허 출원 제63/276,072호, 2021년 12월 23일에 출원된 미국 가특허 출원 제63/293,274, 및 2022년 1월 11일에 출원된 미국 가특허 출원 제63/298,335호의 우선권 이익을 주장하며, 이들은 그 전체 내용이 참조로 여기에 포함된다.
본 명세서에 개시된 발명은 일반적으로 디지털 카메라 분야, 특히 형상 기억 합금(SMA) 액추에이터를 포함하는 팝-아웃 컴팩트 멀티-애퍼처 카메라에 관한 것이다.
정의
본 출원에서, 그리고 설명 및 도면 전체에 걸쳐 언급된 광학 및 기타 특성에 대해, 당업계에 공지된 모든 용어에 대해, 다음의 기호 및 약어가 사용된다:
- 총 트랙 길이(TTL: Total track length): 시스템이 무한 객체 거리에 포커싱될 때, 제1 렌즈 요소(L1) 전면(S1)의 일 지점(point)과 이미지 센서 사이에서, 렌즈의 광축과 평행한 축을 따라 측정된 최대 거리.
- 백 초점 거리(BFL: Back focal length): 시스템이 무한 객체 거리에 포커싱될 때, 마지막 렌즈 요소(LN) 후면(S2N)의 일 지점과 이미지 센서 사이에서, 렌즈의 광축과 평행한 축을 따라 측정된 초소 거리.
- 유효 초점 거리(EFL: Effective focal length): 렌즈(또는 렌즈 요소들(L1 내지 LN)의 어셈블리)에서, 렌즈의 후방 주점(P')과 후방 초점(F') 사이의 거리.
- f-수(f/#): 입사 동공 직경에 대한 EFL의 비율.
배경
콤팩트형 멀티-카메라 뿐만 아니라, 이러한 멀티-카메라가 태블릿 및 휴대폰(후자는 일반적으로 "스마트폰"이라고 지칭됨)과 같은 모바일 전자 장치(이는 또한 "호스트 장치"라고 지칭됨)에 통합되는 것이 공지되어 있다. 전형적인 멀티-카메라 시스템은 울트라-와이드 앵글(초광각)(또는 "울트라-와이드" 또는 "UW") 카메라, 와이드-앵글(광각)(또는 "와이드" 또는 "W") 카메라, 및 텔레포토(또는 "텔레" 또는 "T") 카메라를 포함하고, 여기서 시야(FOV)는 FOVUW > FOVW > FOVT를 충족한다.
획득한 이미지 품질을 개선하기 위한 지속적인 시도에 있어서, 더 큰 이미지 센서를 멀티-카메라에 통합할 필요가 있다. 센서가 클수록, 저조도 성능이 향상되고 픽셀 수가 많아져서, 공간 해상도도 향상된다. 노이즈 특성, 다이내믹 레인지, 색 충실도와 같은 다른 이미지 품질 특성들도 센서 크기가 커짐에 따라 향상될 수 있다. 텔레 카메라에서 큰 줌 팩터를 제공하기 위해서는 큰 EFL을 갖는 렌즈를 통합할 필요가 있다. 큰 이미지 센서를 통합하고 큰 EFL을 구현하려면, 큰 TTL을 갖는 렌즈를 필요로 한다. 큰 TTL은 호스트 장치의 두께를 증가시키므로, 호스트 장치의 산업 디자인 측면에서 바람직하지 않다.
팝-아웃 카메라를 사용하면, 호스트 장치의 두께를 증가시키지 않으면서도, 큰 센서를 통합하거나 큰 줌 팩터를 구현할 수 있다. 이는 카메라 사용 시("팝-아웃 상태") 큰 TTL을 제공하는 장점과, 카메라 미사용 시("접힘(collapsed) 상태") TTL을 접힌 TTL("c-TTL")로 축소하여(collapsing) 슬림한 디자인을 제공하는 장점을 조합한다. 팝-아웃 카메라는 예를 들어, 공동 소유의 국제 특허 출원 PCT/IB2020/058697 및 PCT/IB2022/052194에 설명되어 있다.
다양한 실시예 또는 예에서, 카메라가 제공되며, 이는 복수의 렌즈 요소들 사이의 에어-갭에 의해 분리된 복수의 렌즈 요소들을 포함하는 렌즈; 이미지 센서; 상기 카메라를 작동 팝-아웃 상태 및 접힘 상태로 만들기 위해, 상기 렌즈 요소들 사이, 또는 렌즈 요소와 상기 이미지 센서 사이의 적어도 하나의 에어-갭을 제어하도록 구성된 팝-아웃 메커니즘; 및 적어도 2개의 길항(antagonistic) SMA 와이어 및 레버를 포함하는 형상 기억 합금(SMA) 액추에이터를 포함하고, 상기 SMA 액추에이터는 상기 적어도 2개의 길항 SMA 와이어 및 레버를 사용하여, 상기 카메라를 작동 팝-아웃 상태 및 접힘 상태로 만들기 위해 상기 팝-아웃 메커니즘을 이동시키도록 구성된다.
다양한 실시예 또는 예에서, 카메라가 제공되며, 이는 복수의 렌즈 요소들을 포함하는 렌즈; 이미지 센서; 상기 카메라를 작동 팝-아웃 상태 및 접힘 상태로 만들기 위해, 상기 렌즈 요소들 사이, 또는 렌즈 요소와 상기 이미지 센서 사이의 적어도 하나의 에어-갭을 제어하도록 구성된 팝-아웃 메커니즘; 및 2개의 제1 및 제2 길항 그룹을 포함하는 형상기억합금(SMA) 액추에이터를 포함하고, 상기 2개의 길항 그룹 중 적어도 하나는 SMA 재료로 제조된 적어도 하나의 SMA 구성 요소(component)를 포함하고, 상기 SMA 액추에이터는 상기 2개의 길항 그룹을 사용하여, 상기 카메라를 작동 팝-아웃 상태 및 접힘 상태로 만들기 위해 상기 팝-아웃 메커니즘을 이동시키도록 구성된다.
일부 예에서, 상기 2개의 길항 그룹을 사용하여, 상기 카메라를 작동 팝-아웃 상태 및 접힘 상태로 만들기 위해 상기 팝-아웃 메커니즘을 이동시키는 SMA 액추에이터 구성은 상기 팝-아웃 메커니즘을 제1 팝-아웃 방향으로 이동시키기 위해 상기 적어도 하나의 SMA 구성 요소를 통해 전류를 통과시키고, 상기 팝아웃 메커니즘을 상기 제1 팝-아웃 방향과 반대인 제2 팝-아웃 방향으로 이동시키기 위해 상기 적어도 하나의 SMA 구성 요소를 통해 전류를 통과시키지 않는 구성을 포함한다.
일부 예에서, 로킹 메커니즘을 더 포함하고, 상기 로킹 메커니즘은 상기 카메라가 팝-아웃 상태 또는 접힘 상태에 있을 때, 상기 팝-아웃 메커니즘의 이동을 방지하도록 구성된다. 일부 예에서, 로킹 메커니즘은 기계적 로킹 메커니즘이다. 일부 예에서, 로킹 메커니즘은 자기적 로킹 메커니즘이다. 일부 예에서, 기계적 로킹 메커니즘은 제1 덴트, 제2 덴트 및 원형 마진을 포함하고, 여기서 원형 마진은 팝-아웃 상태에서 제1 덴트에 들어가고, 접힘 상태에서 제2 덴트에 들어가도록 구성되어, 팝-아웃 메커니즘의 이동을 방지한다. 일부 예에서, 원형 마진은 피봇 포인트 중심으로 회전 이동을 수행하도록 추가로 구성된다.
일부 예에서, 자기적 로킹 메커니즘은 적어도 하나의 자기적 로커를 포함하고, 적어도 하나의 자기적 로커는 자석 및 요크를 포함한다. 일부 예에서, 자기적 로킹 메커니즘은 적어도 하나의 자기적 로커를 포함하고, 적어도 하나의 자기적 로커는 2개의 자석을 포함한다.
일부 예에서, 적어도 2개의 길항 SMA 와이어는 동일한 SMA 와이어 길이(LW) 및 동일한 SMA 와이어 직경(DW)을 갖는다. 일부 예에서, LW는 10 내지 100mm의 범위에 있을 수 있다. 다른 예에서, LW는 30 내지 70mm의 범위에 있을 수 있다. 일부 예에서, DW는 0.025 내지 0.5mm의 범위에 있을 수 있다. 다른 예에서, DW는 0.1 내지 0.2mm의 범위에 있을 수 있다.
일부 예에서, 레버는 숏 아암, 롱 아암 및 피봇 포인트를 가지며, SMA 액추에이터의 구성은 적어도 2개의 SMA 와이어 중 제1 와이어를 통해 전류를 통과시키고 적어도 2개의 SMA 와이어 중 제2 와이어를 통해 전류를 통과시키지 않아서, 제1 스트로크를 따라 상기 레버의 숏 아암을 작동시키고, 그에 따라 상기 레버의 롱 아암이 제2 스트로크를 따라 이동하여, 상기 팝-아웃 메커니즘을 제1 팝-아웃 방향으로 이동시켜서, 상기 카메라가 팝-아웃되게 하고; 적어도 2개의 SMA 와이어 중 제2 와이어를 통해 전류를 통과시키고 적어도 2개의 SMA 와이어 중 제1 와이어를 통해 전류를 통과시키지 않아서, 제3 스트로크를 따라 상기 레버의 숏 아암을 작동시키고, 그에 따라 상기 레버의 롱 아암이 제4 스트로크를 따라 이동하여, 상기 팝-아웃 메커니즘을 제2 팝-아웃 방향으로 이동시켜서, 상기 카메라가 접힘되게 하는 구성을 포함하고, 상기 제1 및 제3 스트로크는 역평행이고, 상기 제2 및 제4 스트로크는 역평행이다.
일부 예에서, 레버의 숏 아암의 길이(LSA)와 레버의 롱 아암의 길이(LLA)는 1:10 내지 1:2 범위의 레버 비율 LSA/LLA를 갖는다. 일부 예에서, 레버 비율은 1:3 내지 1:5 범위이다.
일부 예에서, SMA 액추에이터는 적어도 2개의 길항 SMA 와이어에 의해 작동되는 풀 로드(pull rod)를 더 포함하고, 여기서 풀 로드는 레버의 숏 아암에 결합되고, 팝-아웃 메커니즘은 레버의 롱 아암에 결합된다. 일부 예에서, SMA 액추에이터는 액추에이터 프레임, 제1 핀 및 제2 핀을 더 포함하고, 여기서 제1 핀은 레버를 액추에이터 프레임에 연결하고 피봇 포인트의 위치를 정의하고, 제2 핀은 레버를 풀 로드에 연결하고, 제1 핀과 제2 핀 사이의 거리는 레버의 숏 아암의 길이(LSA)를 정의한다. 일부 예에서, 레버는 레버를 팝-아웃 메커니즘에 연결하는 슬롯을 포함하고, 여기서 제1 핀과 슬롯 사이의 거리는 LLA를 정의한다.
일부 예에서, SMA 액추에이터는 풀 로드와 액추에이터 프레임 사이의 상대 위치를 측정하기 위한 적어도 하나의 홀 센서 및 적어도 하나의 자석을 더 포함한다.
일부 예에서, 적어도 2개의 길항 SMA 와이어는 대칭적으로 폴딩된 SMA 와이어이다. 일부 예에서, 적어도 2개의 길항 SMA 와이어는 니티놀로 제조된다. 일부 예에서, 적어도 2개의 길항 SMA 와이어는 히트 싱크에 부착된다.
일부 예에서, 팝-아웃 메커니즘은 회전 운동을 선형 운동으로 변환하는데, 여기서 선형 운동은 렌즈 광축에 평행하게 배향되고, 회전 운동은 렌즈 광축에 평행하게 배향된 회전축 중심으로 한다. 일부 예에서, 팝-아웃 메커니즘은 제1 선형 운동을 제2 선형 운동으로 변환하고, 여기서 제1 선형 운동은 렌즈 광축에 수직으로 배향되고, 제2 선형 운동은 렌즈 광축에 평행하게 배향된다.
일부 예에서, SMA 액추에이터는 폭(W) = 1 내지 10mm, 높이(H) = 2 내지 15mm 및 길이(L) = 10 내지 50mm를 갖는다. 다른 예에서, W = 2 내지 4mm, H = 5 내지 9mm 및 L = 20 내지 40mm이다.
상기 또는 아래와 같은 카메라는 하나 이상의 추가 카메라와 함께 멀티-카메라에 포함될 수 있다. 추가 카메라는 폴디드 카메라 또는 논-폴디드(수직, 업라이트) 카메라일 수 있다. 상기 또는 아래와 같은 카메라 및/또는 멀티-카메라는 스마트폰과 같은 이동(휴대용) 전자 장치에 포함될 수 있다.
다양한 실시예 또는 예에서, L-자형 금속판을 제공하는 단계; 형상기억합금(SMA) 와이어를 제공하는 단계; 보조 배선을 제공하는 단계; 직사각형 형태를 갖는 제1 스탬프를 형성하는 단계; 비-직사각형 형태를 갖는 제2 스탬프를 형성하는 단계; 상기 제1 스탬프를 사용하여 상기 금속판 내에 제1 인덴트를 형성하는 단계; 상기 보조와이어를 사용하여 상기 금속판을 벤딩하여 제2 인덴트를 형성하는 단계; 상기 SMA 와이어를 상기 제2 인덴트에 삽입하는 단계; 및 호 형태가 상기 SMA 와이어에 가해지도록, 상기 제2 스탬프를 사용하여 상기 SMA 와이어를 상기 제2 인덴트에 고정하여, 크림프-SMA 와이어 어셈블리를 형성하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.
일부 예에서, 크림프는 폭(W) = 0.25 내지 7.5mm, 높이(H) = 0.25 내지 7.5mm 및 길이(L) = 0.5 내지 10mm를 갖는다. 다른 예에서, W = 0.5 내지 2.0mm, H = 0.5 내지 2.0mm 및 L = 1.5 내지 3.0mm이다.
본 명세서에 개시된 발명의 비-제한적 실시예는 이 단락 다음에 열거된 본 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 아래에서 설명된다. 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조, 요소 또는 부품은 이들이 나타나는 도면에서 동일한 숫자로 표시될 수 있다. 도면 및 설명은 본 명세서에 개시된 예를 설명하고 명확히 하기 위한 것이며, 어떤 식으로든 제한하는 것으로 간주되어서는 안 된다.
도 1a는 팝-아웃 카메라 모듈의 공지된 예를 비작동 또는 접힘 상태에서 예시적으로 도시한다.
도 1b는 도 1a의 공지된 예를 작동 상태 또는 팝-아웃 상태에서 예시적으로 도시한다.
도 1c는 팝-아웃 카메라의 프레임의 공지된 예를 사시도로 도시한다.
도 2a는 본 명세서에 개시되고 호스트 디바이스에 통합되고 제1 SMA 스프링 예를 포함하는 팝-아웃 카메라를 팝-아웃 상태로 도시한다.
도 2b는 도 2a의 팝-아웃 카메라를 접힘 상태에서 도시한다.
도 2c는 도 2a 및 도 2b의 팝-아웃 카메라를 팝-아웃 상태에서 사시도로 도시한다.
도 2d는 도 2a 및 도 2b의 팝-아웃 카메라를 도 2c와 동일한 사시도로 도시하지만, 팝-아웃 액추에이터의 세부 사항을 포함한다.
도 3a는 본 명세서에 개시되고 호스트 장치에 통합된 제2 SMA 스프링 예를 포함하는 팝-아웃 카메라의 다른 실시예를 팝-아웃 상태에서 도시한다.
도 3b는 도 3a의 팝-아웃 카메라를 접힘 상태에서 도시한다.
도 4a는 본 명세서에 개시된 제1 SMA 와이어 예를 포함하는 팝-아웃 모듈의 실시예를 도시한다.
도 4b는 제2 SMA 와이어 예를 포함하는 팝-아웃 모듈의 실시예를 팝-아웃 상태에서 도시한다.
도 4c는 도 4b의 팝-아웃 모듈을 접힘 상태에서 도시한다.
도 4d는 본 명세서에 개시된 제3 SMA 와이어 예를 포함하는 팝-아웃 모듈의 실시예를 도시한다.
도 4e는 본 명세서에 개시된 제3 SMA 스프링 예를 포함하는 팝-아웃 모듈의 실시예를 도시한다.
도 4f는 본 명세서에 개시된 제4 SMA 와이어 예를 포함하는 팝-아웃 모듈의 실시예를 팝-아웃 상태에서 도시한다.
도 4g는 도 4f의 팝-아웃 모듈을 접힘 상태에서 도시한다.
도 5a는 본 명세서에 개시된 제5 SMA 스프링 예를 포함하는 팝-아웃 모듈의 다른 실시예를 사시도로 도시한다.
도 5b는 도 5a의 팝-아웃 모듈을 접힘 상태에서 도시한다.
도 6a는 본 명세서에 개시된 제6 SMA 와이어 예를 포함하는 팝-아웃 모듈의 다른 실시예의 평면도를 팝-아웃 상태에서 도시한다.
도 6b는 도 6a의 팝-아웃 모듈을 접힘 상태에서 도시한다.
도 6c는 도 6a의 팝-아웃 모듈을 사시도로 도시한다.
도 6d는 도 6b의 팝-아웃 모듈을 사시도로 도시한다.
도 6e는 도 6c의 일부 확대된 세부사항을 도시한다.
도 6f는 도 6d의 일부 확대된 세부사항을 도시한다.
도 7a는 본 명세서에 개시된 제7 SMA 와이어 예 및 본 명세서에 개시된 제1 로킹 메커니즘을 포함하는 팝-아웃 모듈의 또 다른 실시예를 팝-아웃 상태에서 평면도로 도시한다.
도 7b는 도 7a의 팝-아웃 모듈을 접힘 상태에서 평면도로 도시한다.
도 8a는 도 7a의 팝-아웃 모듈의 렌즈 캐리어 및 핀 링을 팝-아웃 상태에서 사시도로 도시한다.
도 8b는 도 8a의 렌즈 캐리어 및 핀 링을 접힘 상태에서 사시도로 도시한다.
도 9a는 도 7a 내지 도 7b의 팝-아웃 모듈의 핀 링 및 트랜스미션 모듈을 팝-아웃 상태에서 평면도로 도시한다.
도 9b는 도 9a의 핀 링 및 트랜스미션 모듈을 접힘 상태에서 평면도로 도시한다.
도 9c는 도 9a 내지 도 9b의 핀 링 및 트랜스미션 모듈을 팝-아웃 상태에서 사시도로 도시한다.
도 10a는 본 명세서에 개시된 제8 SMA 와이어 예 및 본 명세서에 개시된 제2 로킹 메커니즘을 포함하는 팝-아웃 모듈의 또 다른 실시예를 팝-아웃 상태에서 사시도로 도시한다.
도 10b는 도 10a와 동일한 도면에서 상기 팝-아웃 모듈을 접힘 상태에서 도시한다.
도 10c는 도 10a 및 도 10b의 팝-아웃 모듈을 팝-아웃 상태에서 저면도로 도시한다.
도 10d는 도 10c와 동일한 도면에서 도 10a 내지 도 10c의 팝-아웃 모듈을 접힘 상태에서 도시한다.
도 10e는 도 10a 내지 도 10d의 팝-아웃 모듈을 접힘 상태에서 하부 단면도로 도시한다.
도 11a는 본 명세서에 개시된 SMA 액추에이터의 치수(dimension, 차원)를 평면도로 도시한다.
도 11b는 도 1a1의 SMA 액추에이터의 치수를 측면도로 도시한다.
도 12a는 본 명세서에 개시된 SMA 액추에이터를 접힘 상태에서 사시도로 도시한다.
도 12b는 도 12a와 동일한 도면에서 도 12a의 SMA 액추에이터의 부품을 접힘 상태에서 도시한다.
도 12c는 도 12a 내지 도 12b의 SMA 액추에이터를 팝-아웃 상태에서 측면도로 도시한다.
도 12d는 도 12c와 동일한 도면에서 도 12a 내지 도 12c의 SMA 액추에이터를 접힘 상태에서 도시한다.
도 12e는 도 12a 내지 도 12d의 SMA 액추에이터를 분해도로 도시한다.
도 12f는 도 12a 내지 도 12e의 SMA 액추에이터를 다른 분해도로 도시한다.
도 13a는 도 12a 내지 도 12f의 SMA 액추에이터의 부품을 사시도로 도시한다.
도 13b는 도 13a의 SMA 액추에이터의 부품을 분해도로 도시한다.
도 13c는 도 13a의 SMA 액추에이터의 부품을 다른 분해도로 도시한다.
도 14a는 본 명세서에 개시된 제9 SMA 와이어 예를 포함하는 팝-아웃 모듈의 또 다른 실시예를 팝-아웃 상태에서 사시도로 도시한다.
도 14b는 도 10a와 동일한 도면에서 팝-아웃 모듈을 접힘 상태에서 도시한다.
도 14c는 도 14a 및 도 14b의 팝-아웃 모듈을 팝-아웃 상태에서 저면도로 도시한다.
도 14d는 도 10a 및 도 10b의 팝-아웃 모듈을 접힘 상태에서 저면도로 도시한다.
도 14e는 도 10a 및 도 10b의 팝-아웃 모듈을 팝-아웃 상태에서 하부 단면도로 도시한다.
도 14f는 본 명세서에 개시된 제2 로킹 메커니즘을 접힘 상태에서 상세도로 도시한다.
도 15a는 본 명세서에 개시된 제9 SMA 와이어 예를 접힘 상태에서 사시도로 도시한다.
도 15b는 도 15a의 팝-아웃 모듈의 부품을 접힘 상태에서 사시도로 도시한다.
도 15c는 도 15a 및 도 15b의 팝-아웃 모듈의 또 다른 부품을 접힘 상태에서 사시도로 도시한다.
도 15d는 도 15a의 팝-아웃 모듈을 팝-아웃 상태에서 평면도로 도시한다.
도 15e는 도 15d의 팝-아웃 모듈을 접힘 상태에서 평면도로 도시한다.
도 15f는 도 15a의 팝-아웃 모듈을 팝-아웃 상태에서 분해도로 도시한다.
도 15g는 도 15a의 팝-아웃 모듈을 팝-아웃 상태에서 또 다른 분해도로 도시한다.
도 16a는 본 명세서에 개시된 제9 SMA 와이어 예의 일부 부품을 분해도로 도시한다.
도 16b는 제9 SMA 와이어 예의 다른 부품을 분해도로 도시한다.
도 16c는 도 16b에 도시된 제9 SMA 와이어 실시예의 부품을 다른 분해도로 도시한다.
도 17은 본 명세서에 개시된 SMA 와이어를 연결하기 위한 크림프를 제조하는 공정을 도시한다.
도 18a는 도 17의 공정을 시작하기 위해 사용되는 금속판을 평면도로 도시한다.
도 18b는 도 18a의 금속판을 사시도로 도시한다.
도 18c는 금속판에 적용된 예시적인 제1 인덴트를 평면도로 도시한다.
도 18d는 제1 인덴트를 포함하는 금속판을 사시도로 도시한다.
도 18e는 벤딩된 형태의 금속판을 평면도로 도시한다.
도 18f는 벤딩된 형태의 금속판을 사시도로 도시한다.
도 18g는 제2 인덴트 및 보조 와이어를 갖는 금속판을 사시도로 도시한다.
도 18h는 제2 인덴트를 포함하는 금속판을 사시도로 도시한다.
도 18i는 제2 인덴트 내로 도입된 SMA 와이어 및 성형 스탬프를 갖는 도 18g의 금속판을 도시한다.
도 18j는 SMA 와이어를 제2 인덴트에 고정하는 성형 스탬프를 도시한다.
도 18k는 SMA 와이어를 포함하는 완성된 크림프 및 성형 스탬프 표면에 의해 형성된 제3 인덴트를 도시한다.
도 18l은 SMA 와이어를 포함하는 완성된 크림프를 측면도로 도시한다.
도 18m은 완성된 크림프를 단면도로 도시한다.
도 1a 및 도 1b는 각각 비작동(접힘) 상태 및 작동(팝-아웃) 상태에 있는 공지된 팝-아웃 카메라 모듈(100)의 개략도를 도시한다. 카메라 모듈(100)은 스마트폰, 태블릿, PDA 등과 같은 모바일 전자 장치에 포함될 수 있다. 본 명세서에 개시된 모든 예는 모바일 장치에서 유익하게 사용되며, 이들은 상대적으로 작은 크기에 대해 최적화되며, 여기서 "상대적으로"는 공지된 예와의 비교를 의미한다. 일반적으로, 특히 모바일 장치의 높이(또는 두께)는 모바일 장치 내에서 사용되는 구성 요소에 엄격한 제약(또는 제한)을 부과한다. 모바일 장치의 높이는 당 기술 분야에 공지된 폴디드 카메라와 같은 예를 제외하고는, 모바일 장치의 카메라에 포함된 렌즈의 광축("OA")에 실질적으로 평행하고, 카메라 모듈의 TTL에 평행하고, 카메라 모듈 높이에 평행하다. 하기 본 명세서에 개시된 팝-아웃 액추에이터(220, 320, 420, 450, 490, 4020, 520, 620, 720, 1020, 1420)와 같은 팝-아웃 액추에이터가 팝-아웃 카메라 모듈(100)에 포함될 수 있다. 팝-아웃 카메라 모듈(100)은 렌즈 배럴(120), 렌즈 배럴(120)을 동축으로 수용하도록 구성된 캐리어(130), 및 이미지 센서(160)를 포함한다. 렌즈 배럴(120)은 (여기서는 예시적인 XYZ 좌표계에서 축 Z를 따라) 카메라 모듈의 광축(101)을 정의하는 하나 이상의 렌즈 요소(125)를 동축으로 유지하는 대물렌즈 어셈블리를 포함한다. 팝-아웃 카메라 모듈(100)은 회전 운동을 선형 운동으로 변환하도록 구성된 팝-아웃 메커니즘을 포함하며, 여기서 선형 운동은 렌즈의 광축에 평행하게 배향된다. 카메라 모듈(100)은 리트랙터블 커버 윈도우(150)를 더 포함한다. 캐리어(130)는 렌즈 배럴(120) 주위에 슬리브를 형성하도록 구성될 수 있다. 커버 윈도우(150)는 일반적으로 애퍼처를 갖는 보호 표면을 포함할 수 있으며, 애퍼처는 바람직하게는 보호 표면의 중앙에 위치한다. 커버 윈도우(150)의 보호 표면은 외부 환경에 노출될 수 있다. 즉, 이는 이미지 센서(160)로부터 카메라 모듈(100)의 가장 원위 요소일 수 있다. 커버 윈도우(150)는 이미지 센서(160)에 대한 커버 윈도우의 근위 축 위치 및 원위 축 위치에 각각 대응하는, 수축(retracted) 위치 및 확장(extended) 위치 사이에 축방향으로 이동가능하도록 구성될 수 있다. 렌즈 배럴(120)은 또한 이미지 센서(160)에 대한 렌즈 배럴의 근위 축 위치 및 원위 축 위치에 각각 대응하는, 팝-아웃(또는 "작동") 상태 및 접힘 상태를 가질 수 있다.
렌즈 배럴의 작동 상태에서, 이미지 센서(160)는 대물렌즈 어셈블리의 초점 평면 또는 이미징 평면에 위치할 수 있다. 카메라 모듈의 작동 모드에서는, 커버 윈도우(150)는 확장 위치에 있고, 렌즈 배럴(120)은 작동 상태에 있을 수 있는 반면, 카메라 모듈의 비작동 모드에서는, 커버 윈도우(150)가 수축 위치에 있고, 렌즈 배럴(120)은 접힘 상태에 있을 수 있다. 수축/확장 위치들과 접힘/작동 상태들 사이에서의 커버 윈도우(150) 및 렌즈 배럴(120)의 움직임(이동)은 카메라 모듈(100)이 작동 또는 비작동 모드에서 선택적으로 작동될 수 있도록 조정될 수 있게 한다. 비작동 모드에서는, 카메라 모듈이 디스에이블될 수 있다. 즉, 카메라 모듈이 대물렌즈 어셈블리의 시야(FOV)를 촬영하지 못할 수 있다.
작동 모드는 팝-아웃 상태에서의 카메라 모듈(100)에 대응하는데, 이 상태에서의 카메라 모듈의 TTL(및 모듈 높이)는 접힘 상태에 있는 카메라 모듈의 TTL(이는 cTTL로 지칭됨)(및 모듈 높이)보다 크거나 높다.
카메라 모듈(100)은 커버 윈도우 팝-아웃 어셈블리(110)를 작동시키기도록 구성된 구동 모터(또는 "액추에이터")를 구비하는 액추에이터(140)를 더 포함한다. 커버 윈도우(150)는 구동 캠에 결합되어, 구동 캠의 제1의 회전 방향으로의 회전에 의해 커버 윈도우(150)가 수축 위치로부터 확장 위치로 축방향 이동할 수 있게 한다. 구동 캠의 제2의 반대 회전 방향으로의 회전은 커버 윈도우(150)가 수축 위치로부터 확장 위치로 축 방향 이동할 수 있게 한다. 구동 캠의 회전은 Z-축에 평행한, 즉 광축에 평행한 회전축을 중심으로 할 수 있다. 카메라 모듈(100)은 커버 윈도우 팝-아웃 어셈블리(110)를 수용하도록 구성된 하우징(미도시)을 더 포함할 수 있다. 리트랙터블 커버 윈도우(150)는 하우징에 대해 축방향 이동 가능하도록 배열될 수 있다.
일반적으로, 카메라 모듈(100)은 방수되도록 구성될 수 있다. 카메라 모듈은 카메라 모듈(100)의 중간 상태뿐만 아니라, 접힘 상태 및 작동 상태에서 카메라 모듈의 불침투성을 유지하도록 구성된 보호 실을 포함할 수 있다. 카메라 모듈(100)은 또한 방진을 가능하게 하고 침투 보호 코드(Ingress Protection code) IP68 표준을 충족하도록 구성될 수 있다.
일반적으로, 카메라 모듈(100)의 치수는 다음 범위에 있을 수 있다. 액추에이터를 포함하는 카메라 모듈은 직경이 6 내지 50mm인 원에 맞을(fit) 수 있다. 커버 윈도우의 직경은 5 내지 40mm일 수 있다. 비작동(접힘) 상태에서의 카메라 모듈의 높이는 6 내지 18mm일 수 있는 반면, 작동(팝-아웃) 상태에서는 7 내지 30mm일 수 있다. 카메라 모듈의 비작동 모드와 작동 모드 사이의 높이 변화는 1 내지 15mm일 수 있다.
도 1c는 공동 소유의 국제 특허 출원 PCT/IB2020/058697의 도 14b에 도시된 팝-아웃 카메라의 프레임(210')의 공지된 예를 사시도로 도시한다. 프레임(210')은 제1 선형 운동을 제2 선형 운동으로 변환하도록 구성된 팝-아웃 메커니즘을 포함하고, 여기서 제1 선형 운동은 팝-아웃 카메라에 포함된 렌즈의 광축에 수직으로 배향되고, 제2 선형 운동은 팝-아웃 카메라에 포함된 렌즈의 광축에 평행하게 배향된다. 하기 본 명세서에 개시된 액추에이터(220, 320, 420, 450, 490, 4020, 520, 620, 720, 1020, 1420)와 같은 팝-아웃 액추에이터는 프레임(210')(예를 들어, 하기 카메라(200))과 같은 팝-아웃 카메라의 프레임에 포함될 수 있고, 이는 예를 들어, 사이드 리미터(1406)의 일 측면 또는 사이드 리미터(1406)의 두 측면에 위치한다. 예를 들어, 하나의 팝-아웃 액추에이터(220)는 사이드 리미터(1406)의 측면(102)에 위치할 수 있고, 또 다른 팝-아웃 액추에이터(220)는 사이드 리미터(1406)의 측면(104)에 위치할 수 있다. 프레임(210')에서, x-방향에 실질적으로 평행한 축을 따른 캠 팔로워(1402)의 선형 이동은 렌즈의 단일 렌즈 요소들 사이, 또는 렌즈와 이미지 센서 사이의 적어도 하나의 에어-갭을 제어하기 위해 사용된다.
본 명세서에 개시된 도 1c의 106과 같은 모든 각도진(angled) 홈은 수평에 대해 30 내지 60도의 각도를 가질 수 있다.
도 2a는 호스트 장치(206)에 통합된, 본 명세서에 개시된 제1 SMA 스프링 팝-아웃 액추에이터를 포함하는 팝-아웃 카메라(200)의 실시예를 도시한다. 카메라(200)는 팝-아웃 상태로 도시되어 있는데, 여기서 카메라(200)는 장치(206)의 외부 표면(208)에 대해 상당한 팝-아웃 범프(202)를 형성한다. 여기서 "상당한"은 예를 들어, 1 내지 25mm일 수 있다. 팝-아웃 상태에서, 카메라(200)는 호스트 장치(206)의 높이를 "팝-아웃 상태의 높이"로 증가시킨다. 이것은 본 명세서에 도시된 모든 추가적인 팝-아웃 카메라에 적용된다. 장치(206)는 스크린(218)을 더 포함한다. 카메라(200)는 팝-아웃 메커니즘, 카메라(200)의 애퍼처(212)를 포함하는 팝-아웃 윈도우 프레임(210), 윈도우 프레임(214) 및 고정 프레임(216)을 포함한다. 팝-아웃 상태와 접함 상태 사이를 전환할 때, 윈도우 프레임(214)은 이동하지만, 고정 프레임(216)은 이동하지 않는다. 팝-아웃 카메라(200)에 포함된 렌즈(미도시)의 광축("OA")은 도시된 바와 같이, y-축에 평행하게 배향된다. 따라서, "y-축 중심의 회전"에 대한 아래의 모든 참조는 OA 중심으로의 회전을 의미한다. 또한, 추가 예에서, "OA"는 렌즈의 광축 방향을 나타낸다. 팝-아웃 상태와 접힘 상태 사이에서 전환하기 위한 이동은 본 명세서에 개시된 팝-아웃 액추에이터(220)에 의해 작동된다. 팝-아웃 액추에이터(220)는 제1 스프링(222)("상부 스프링") 및 제2 스프링(224)("하부 스프링")을 포함한다. 스프링(222)과 스프링(224) 둘 모두는 SMA 재료, 예를 들어 니티놀로 제조된다. SMA 재질로 제조된 스프링은 재료의 온도에 따라 달라지는 2가지의 스프링 상수를 갖는다. 특정 임계 온도(TS)(예를 들어, TS = 50 내지 150도) 이하에서, 스프링은 스프링 상수(kcold)를 가지며, TS 초과에서는 스프링 상수(khot)을 갖는다. 여기서, khot > kcold이고, 예를 들어, khot/kcold = 2 내지 10이다. 가열은 예를 들어, 전기 저항 가열에 의해 수행될 수 있다. 여기에서 khot > kcold 관계를 특징으로 하는 SMA 재료를 참조한다는 점에 유의하라. 다른 실시예에서, khot < kcold 관계를 특징으로 하는 상이한 SMA 재료가 사용될 수 있다. 스프링(222)은 핀(232)과 핀(234)에 부착된다. 스프링(224)은 핀(236)과 핀(238)에 부착된다. 핀(232)은 핀(238)에 고정 결합되고, 둘 다는 캠 팔로워(1402)와 같은 구성 요소(미도시)에 추가로 고정 결합되는데, 이는 핀(232), 핀(238) 및 구성 요소가 장치(206)에 대해 하나의 유닛(어셈블리)으로서 함께 이동함을 의미한다. 핀(232), 핀(238) 및 구성 요소의 어셈블리의 집합적 이동은 도시된 좌표계에서 x-축에 실질적으로 평행한 축을 따른다. 구성 요소의 이러한 선형 x-이동은 각도진 핀-홈 메커니즘(106)과 같은 각도진 핀-홈 메커니즘에 의해, y-방향에 실질적으로 평행한 윈도우 프레임(214)의 이동으로 변환된다. 핀(234) 및 핀(236)은 장치(206)에 고정적으로 결합된다. 스프링(222) 또는 스프링(224) 중 하나를 가열함으로써 팝-아웃 액츄에이터(220)를 작동시킬 때, 가열된 스프링은 더 강한 스프링 상수(khot)를 가져서, 그 힘이 다른 가열되지 않은 스프링의 힘을 극복하고, 이는 장치(206)에 대하여 핀(232), 핀(238) 및 구성 요소의 어셈블리의 이동을 야기한다. 따라서, "2개의 SMA 스프링을 사용하는 제1 길항 스프링 액추에이터"라고 말할 수 있다. "길항 액추에이터"는 여기에서 2개 이상의 구성 요소를 포함하는 액추에이터를 지칭하며, 여기서 제1 구성 요소에 의해 가해지는 제1 힘과 제2 구성 요소에 의해 가해지는 제2 힘은 서로 역평행하게(anti-parallel) 배향된다. 길항 액추에이터에 의해 제공되는 작동은 두 가지 이유로 발생한다. 첫 번째 이유는 제1 힘이 제2 힘보다 강하거나 약하지만, 로킹 메커니즘이 열리기 전에 동작을 방지하는 로킹 메커니즘이 개방되어 있기 때문이다. 두 번째 이유는 예를 들어, SMA 와이어 또는 SMA 스프링을 가열함으로써 제1 힘 또는 제2 힘의 크기가 변했기 때문이다. 전기 저항 가열에 의해 스프링(222, 224)을 가열하기 위해, 핀(232, 234, 236, 238)은 스프링을 통해 전류를 전도할 수 있는 전기 회로의 전기 접촉부(contacts)로서 추가로 작용한다.
스프링(222 및 232)은 동일한 재료로 제조될 수 있고, 예를 들어 0.05 내지 1mm, 바람직하게는 0.1 내지 0.5mm의 동일한 와이어 직경을 가질 수 있다. 스프링 직경은 0.5 내지 5mm, 바람직하게는 1 내지 2mm일 수 있다.
도 2b는 접힘 상태에 있는 팝-아웃 카메라(200)를 도시하며, 여기서 카메라(200)는 장치(206)의 외부 표면(208)에 대해 작은 접힘 범프(204)("c-범프")를 형성한다. C-범프의 높이는 예를 들어, 0 내지 3mm일 수 있다.
본 명세서에 개시된 로킹 메커니즘(750) 또는 로킹 메커니즘(1405)과 같은 로킹 메커니즘은 카메라(200)를 팝-아웃 상태 및 접힘 상태에서 각각 잠금한다. 즉, 이는 윈도우 프레임(214)이 이동하지 않도록 보장하여, 작동할 필요 없이, 카메라(200)가 팝-아웃 상태와 접힘 상태로 각각 유지되도록 한다. 카메라(200)가 팝-아웃 상태 또는 접힘 상태에 있는 동안에는 전력이 소모되지 않는다. 이는 상태 간 전환을 위해서만 팝-아웃 액추에이터(220)를 작동시키는 것(및 전력 소모)이 필요하다는 것을 의미하며, 이는 낮은 전력 소모에 유리하다. 본 명세서에 개시된 로킹 메커니즘은 상대적으로 크기가 작은 것이 특징이며, 로킹 메커니즘을 포함하는 팝-아웃 카메라의 크기가 커지지 않거나 약간만 커지도록, 설계된다. 또한, 본 명세서에 개시된 로킹 메커니즘은 팝-아웃 카메라가 로킹 상태에서 멀어질 때, 로킹 메커니즘을 개방(또는 극복)하는 데 요구된 힘이 빠르게 감쇠하도록 설계된다.
카메라(200) 접기(collapsing) - 카메라(200)를 팝-아웃 상태로부터 접힘 상태로 전환
카메라(200)를 접기 위해서는, 로킹 메커니즘이 비작동화되고, 스프링(224)이 가열된다. 스프링(222)은 가열되지 않는다. 스프링(224)이 kcold로부터 khot으로 전환된 후, 스프링(224)에 의해 가해지는 힘은 스프링(222)에 의해 가해지는 힘을 극복하고, 이는 음의 x-방향으로 크기(Δs)로 핀(238)의 이동을 야기한다. Δs는 Δs = 0.5 내지 15mm, 바람직하게는 Δs = 1 내지 5mm의 범위에 있을 수 있다. 핀(238)과 함께, 핀(232)은 핀(238)과 같은 방향으로 Δs만큼 이동한다. 팝-아웃 메커니즘을 통해, 캠 팔로워(1402)와 같은 구성 요소(여기에는 미도시)가 각도진 핀-홈 메커니즘(106)과 같은 각도진 핀-홈 메커니즘에 의해 이러한 이동을 윈도우 프레임(214)의 음의 y-방향으로의 이동으로 변환한다. 접힘 상태에 도달하면, 로킹 메커니즘(미도시)은 팝-아웃 액추에이터(220)를 작동할 필요 없이, 카메라(200)를 접힘 상태로 유지한다.
카메라(200) 팝-아웃 - 카메라(200)를 접힘 상태로부터 팝-아웃 상태로 전환
카메라(200)를 팝-아웃하기 위해서는, 로킹 메커니즘이 비작동화되고, 스프링(222)이 가열된다. 스프링(224)은 가열되지 않는다. 스프링(224)이 kcold로부터 khot으로 전환된 후, 스프링(222)에 의해 가해지는 힘은 스프링(224)에 의해 가해지는 힘을 극복하고, 이는 양의 x-방향으로 크기(Δs)로 핀(238)의 이동을 야기한다(Δs에 대한 값은 상기 참조). 핀(238)과 함께, 핀(232)은 핀(238)과 같은 방향으로 Δs만큼 이동한다. 팝-아웃 메커니즘을 통해, 캠 팔로워(1402)와 같은 구성 요소(여기에는 미도시)가 각도진 핀-홈 메커니즘(106)과 같은 각도진 핀-홈 메커니즘에 의해 이러한 이동을 윈도우 프레임(214)의 양의 y-방향으로의 이동으로 변환한다. 팝-아웃 상태에 도달하면, 로킹 메커니즘(미도시)은 팝-아웃 액추에이터(220)를 작동할 필요 없이, 카메라(200)를 팟-아웃 상태로 유지한다.
도 2c는 팝-아웃 상태에 있는 카메라(200)를 사시도로 도시한다. 팝-아웃 액추에이터(220)는 팝-아웃 액추에이터 하우징(240)에 포함된다. 팝-아웃 액추에이터 하우징(240)은 효과적인 열 전도도를 나타내고 전기 전도도는 나타내지 않는 재료, 예를 들어 히트 싱크 역할을 하는 열 전도체 젤로 채워지거나 채워지지 않을 수 있다. 이것은 SMA 스프링을 냉각시키는 과정을 가속화하므로 유리하다.
도 2d는 도 2c와 동일한 사시도로 카메라(200)를 도시하지만, 액추에이터(220)의 세부 사항을 포함한다. 팝-아웃 액추에이터 하우징(240)은 팝-아웃 액추에이터(220)가 보이도록 제거된다.
도 3a는 본 명세서에 개시되고 호스트 디바이스에 통합된 제2 SMA 스프링 팝-아웃 액추에이터를 포함하는 팝-아웃 카메라(300)의 실시예를 도시한다. 카메라(300)는 팝-아웃 상태로 도시되며, 팝-아웃 액추에이터(320)를 구비하는데, 이는 팝-아웃 액추에이터(220)와 상이하다.
도 3b는 접힘 상태에 있는 팝-아웃 카메라(300)를 도시한다. 로킹 메커니즘은 카메라를 각각 팝-아웃 상태와 접힘 상태로 유지한다. 팝-아웃 액추에이터(320)의 포지셔닝은 도 2a 및 도 2b의 팝-아웃 액추에이터(220)와 각각 동일할 수 있다.
팝-아웃 액추에이터(320)는 팝-아웃 액추에이터(220)와 동일한 핀 구조 및 기능을 포함하지만, 팝-아웃 액추에이터(320)는 상이한 스프링을 포함한다. 제1 스프링(322)은 두 가지의 스프링 상수(khot 및 kcold)를 갖는 SMA 재료(예를 들어, 니티놀)로 제조되는 반면, 제2 스프링(324)은 스프링 상수(k)를 갖는 "일반" 재료, 즉 스프링 온도에 따라 두 가지 다른 스프링 상수의 SMA 거동을 나타내지 않는 재료로 제조된다. 스프링(324)의 k, 스프링(322)의 khot 및 kcold는 khot > k > kcold를 충족하도록 선택된다. 여기에서, "하나의 SMA 스프링과 하나의 일반 스프링을 사용하는 제1 길항 스프링 액추에이터"라고 말할 수 있다. 즉, 여기에서 SMA 재료로 제조된 적어도 하나의 스프링을 포함하는 길항 스프링 그룹의 제1 예라고 말할 수 있다.
보다 일반적으로, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "길항 그룹"은 2개의 반대 방향으로 이동을 제공하기 위해 액추에이터에 사용되는 적어도 한 쌍의 구성 요소(예를 들어, 와이어들, 스프링들 또는 와이어와 스프링")를 의미한다. 길항 그룹의 일부 구성 요소는 SMA 재료로 제조될 수 있는 반면, 다른 구성 요소는 비-SMA 재료로 제조될 수 있다.
카메라(300) 접기 - 카메라(300)를 팝-아웃 상태로부터 접힘 상태로 전환
로킹 메커니즘이 비작동화되고 SMA 스프링(322)이 가열된다. 스프링(322)이 kcold로부터 khot으로 전환된 후, 스프링(332)(~khot)에 의해 가해지는 힘은 일반 스프링(324)(~k)에 의해 가해지는 힘을 극복하고, 이는 음의 x-방향으로 크기(Δs)로 핀(338)의 이동을 야기한다. Δs는 Δs = 0.5 내지 15mm 범위, 바람직하게는 Δs = 1 내지 5mm의 범위에 있을 수 있다. 핀과 로킹 메커니즘의 이동은 도 2a 및 도 2b에 설명된 바와 같이 수행된다.
카메라(300) 팝-아웃 하기 - 카메라(300)을 접힘 상태로부터 팝-아웃 상태로 전환
로킹 메커니즘이 비작동화되고 SMA 스프링(322)가 가열되지 않는다. k > kcold일 때, 스프링(322)에 의해 가해지는 힘(~k)은 스프링(324)에 의해 가해지는 힘(~kcold)을 극복하고, 이는 양의 x-방향으로 크기(Δs)로 핀(338)의 이동을 야기한다(Δs에 대한 값은 상기 참조). 핀 및 로킹 메커니즘의 이동은 도 2a 및 도 2b에 설명된 바와 같이 수행된다.
도 4a는 본 명세서에 개시된 제1 SMA 와이어 팝-아웃 액추에이터(420)를 포함하는 팝-아웃 모듈(400)의 실시예를 팝-아웃 상태에서 평면도로 도시한다.
팝-아웃 모듈(400)은 도시된 x-z 좌표계에 수직으로 배향된 "OA"로 표시된 렌즈 광축을 갖는 렌즈(미도시)를 캐리하는 렌즈 캐리어(미도시)를 포함하고, 상기 렌즈는 팝-아웃 모듈(700), 하우징(402) 및 팝-아웃 메커니즘(410)을 포함하는 팝-아웃 카메라의 애퍼처를 나타낸다. 팝-아웃 메커니즘(410)은 렌즈 캐리어(미도시), 핀 링(414), 트랜스미션 모듈(미도시) 및 SMA 액추에이터(420)를 포함한다. 핀 링(414)의 직경은 5 내지 40mm, 바람직하게는 15 내지 30mm일 수 있다. 팝-아웃 모듈(400)의 폭("W") 및 길이("L")는 W = 5 내지 50mm, L = 5 내지 50mm, 바람직하게는 W = 25 내지 35mm, L = 25 내지 35mm일 수 있다.
SMA 액추에이터(420)는 핀(427) 주위의 제1 터닝포인트, 핀(428) 주위의 제2 터닝포인트 및 핀(429) 주위의 제3 터닝포인트에서, 세 번 접히는("3중 폴딩") SMA 와이어(422)를 포함한다. 핀(427), 핀(428) 및 핀(429) 각각의 직경은 0.5 내지 7.5mm, 바람직하게는 2.5 내지 5mm 사이일 수 있다. 핀(427), 핀(428) 및 핀(429) 각각은 OA에 평행한, 즉 x-축 및 z-축 모두에 수직인 동심 회전축을 따라 회전하도록 구성될 수 있다. 회전은 예를 들어, 당업계에 공지된 부싱 슬라이딩 베어링에 의해 가능해질 수 있다. SMA 와이어(422)는 약 1N 내지 10N, 바람직하게는 3N 내지 6N의 힘을 가질 수 있다. SMA 와이어(422)의 제1 단부는 위치(426)에서 하우징(402)에 고정적으로 결합되고, 전기적으로 연결된다. SMA 와이어(422)의 제2 단부는 위치(425)에서 핀 링(414)에 고정적으로 결합되고, 전기적으로 연결된다. SMA 액추에이터(420)는 스프링 상수(k)를 갖는 스프링(424)를 추가로 포함한다. SMA 와이어(422)의 경우, 재료 및 와이어 직경의 조합은 Ehot > k > Ecold를 충족하도록 선택된다.
팝-아웃 모듈(400) 접기 - 팝-아웃 상태로부터 접힘 상태로 전환
SMA 와이어(422)가 가열된다. 와이어(422)(~Ehot)에 의해 가해지는 힘은 스프링(422)(~k)에 의해 가해지는 힘을 극복한다. 이는 화살표(412)로 도시된 바와 같이, 약 0.5 내지 7.5mm, 바람직하게는 약 1 내지 4mm만큼 SMA 와이어(422)의 제1 선형 이동을 야기한다. SMA 와이어(422)의 선형 이동은 핀 링(414)으로 전달되고, 핀 링은 화살표(413)로 표시된 바와 같이, OA 중심으로 제1(예를 들어, 시계 방향) 회전 방향으로 약 2.5 내지 25도, 바람직하게는 약 7.5 내지 20도만큼 회전한다. 3중 폴딩은 약 20 내지 150mm, 바람직하게는 50 내지 120mm의 상대적으로 긴 SMA 와이어를 사용할 수 있게 하므로, 유리하다. 상대적으로 긴 SMA 와이어는 화살표(412)를 따라 충분한 선형 이동을 가능하게 하기 위해 필요하다. SMA 와이어(422)는 주로 공기와 접촉하며, 이는 단열 및 빠른 가열에 유리하다.
팝-아웃 모듈(400) 팝-아웃 하기 - 접힘 상태로부터 팝-아웃 상태로 전환
SMA 와이어(422)는 가열되지 않는다. 스프링(422)(~k)에 의해 가해지는 힘은 와이어(422)(~Ecold)에 의해 가해지는 힘을 극복한다. 이는 화살표(712)로 나타낸 바와 같이, SMA 와이어(422)의 제2 선형 이동(제1 선형 이동과 반대 방향)을 야기한다. SMA 와이어(422)의 선형 이동은 핀 링(414)로 전달되고, 이는 제2(예를 들어, 반시계 방향)(시계 방향 반대) 회전 방향으로 회전한다.
팝-아웃 모듈(400)이 팝-아웃 또는 접힘 상태에 있을 때, 로킹 메커니즘(미도시)이 카메라의 상태를 잠금할 수 있다.
여기에서, "하나의 SMA 와이어와 하나의 일반 스프링을 사용하는 제2 길항 액추에이터"라고 말할 수 있다.
도 4b는 본 명세서에 개시된 제2 SMA 와이어 팝-아웃 액추에이터(450)를 포함하는 팝-아웃 모듈(430)의 실시예를 팝-아웃 상태에서 평면도로 도시한다. 도 4c는 접힘 상태에서의 팝-아웃 모듈(430)을 도시한다. SMA 와이어 팝-아웃 액추에이터(450)를 제외하고, 팝-아웃 모듈(430)은 팝-아웃 모듈(400)과 동일하다. 즉, SMA 와이어 팝-아웃 액추에이터(450)에 의해 작동되는 선형 운동은 화살표(413)로 표시된 바와 같이, 핀 링(414)의 회전 운동으로 변환된다. SMA 와이어 팝-아웃 액추에이터(450)는 여러 개의 단일 SMA 와이어를 포함하며, 이는 구체적으로 제1 SMA 와이어(452), 제2 SMA 와이어(454), 제3 SMA 와이어(456) 및 제4 SMA 와이어(458)를 포함한다. 제4 SMA 와이어(458)는 위치(435)에서 핀 링(414)에 고정적으로 결합된다. SMA 와이어 팝-아웃 액추에이터(450)는 3개의 레버들, 즉 제1 레버(460), 제2 레버(462) 및 제3 레버(464)를 더 포함한다. 레버들은 작은 벤딩 반경 없이, SMA 와이어(452-458)를 가열함으로써 유도된 힘을 전달할 수 있다. SMA 와이어(452-458)은 주로 공기와 접촉하여, 단열 및 빠른 가열에 유리하다. SMA 와이어(452-458)의 가열은 핀 링(414)이 제1(예를 들어, 시계 방향) 회전 방향으로 회전하게 한다. 핀 링(414)을 제1 회전 방향과 반대인 제2 회전 방향(예를 들어, 반시계 방향)으로 회전시키기 위해, SMA 액추에이터(450)는 스프링 상수(k)을 갖는 스프링(424)(도 4a)과 같은 일반 스프링(여기에는 미도시)을 또한 포함할 수 있다.
도 4d는 본 명세서에 개시된 제3 SMA 와이어 팝-아웃 액추에이터(490)를 포함하는 팝-아웃 모듈(470)의 실시예를 팝-아웃 상태에서 평면도로 도시한다.
SMA 와이어 팝-아웃 액추에이터(490)를 제외하고, 팝-아웃 모듈(470)은 팝-아웃 모듈(400)과 동일하다. 즉, SMA 와이어 팝-아웃 액추에이터(490)에 의해 작동되는 선형 운동은 화살표(413)으로 표시된 바와 같이, 핀 링(413)의 회전 운동으로 변환된다.
SMA 액추에이터(490)는 약 1N 내지 10N, 바람직하게는 3N 내지 6N의 힘을 가질 수 있는 SMA 와이어(492)를 포함한다. SMA 와이어(492)의 제1 단부는 위치(496)에서 하우징(402)에 고정적으로 결합되고, 전기적으로 연결된다. SMA 와이어(492)의 제2 단부는 위치(497)에서 레버(498)에 고정적으로 결합되고, 전기적으로 연결된다. 레버(498)는 위치(493)에서 핀 링(414)에 고정식으로 결합되고, 화살표(495)로 표시된 바와 같이, 피봇 포인트(499) 중심으로 회전한다. 레버 비율은 도시된 바와 같이, 약 1:4일 수 있다. 즉, 위치(497)와 피봇 포인트(499) 사이의 거리는 피봇 포인트(499)와 위치(493) 사이의 거리의 1/4일 수 있다. 다른 예에서, 레버 비율은 1:10 내지 1:2일 수 있다. 여기서 레버를 사용하면 유리한데, 이는 SMA 온도 임계값 이상의 가열로 인한 SMA 와이어의 길이 변화가 SMA 와이어의 실제 길이의 10% 미만으로(즉, SMA 와이어의 상대적인 길이 변화가 10% 미만) 제한되어야 하기 때문이다. 필요한 이동 스트로크가 주어지면, 적절한 레버 비율을 갖는 레버를 사용하여, 이 길이 변화를 확대(또는 연장)함으로써, 필요한 이동 스트로크에 걸친 작동이 제공된다. SMA 액추에이터(490)는 스프링 상수(k)를 갖는 스프링(494)을 더 포함한다. SMA 와이어(492)의 경우, 재료 및 와이어 직경의 조합은 Ehot > k > Ecold를 충족하도록, 선택된다. SMA 와이어(422)는 약 1N 내지 10N, 바람직하게는 3N 내지 6N의 힘을 가질 수 있다. 팝-아웃 모듈(470)의 폭("W") 및 길이("L")는 W = 5 내지 50mm, L = 5 내지 50mm, 바람직하게는 W = 25 내지 35mm, L = 25 내지 35mm일 수 있다.
여기에서, "하나의 SMA 와이어와 하나의 일반 스프링을 사용하는 제3 길항 액추에이터"라고 말할 수 있다.
도 4e는 본 명세서에 개시된 제3 SMA 스프링 팝-아웃 액추에이터(4020)를 포함하는 팝-아웃 모듈(4000)의 실시예를 팝-아웃 상태에서 평면도로 도시한다. SMA 스프링 팝-아웃 액추에이터(4020)을 제외하고, 팝-아웃 모듈(4000)은 팝-아웃 모듈(400)과 동일하다. 즉, SMA 스프링 팝-아웃 액추에이터(4020)에 의해 작동되는 선형 운동은 화살표(413)로 표시된 바와 같이, 핀 링(414)의 회전 운동으로 변환된다. SMA 스프링 팝-아웃 액추에이터(4020)는 제1 SMA 스프링(4022), 제2 SMA 스프링(4023), 제1 일반 스프링(4024) 및 제2 일반 스프링(4025)을 포함한다. 제1 일반 스프링(4024) 및 제2 일반 스프링(4025)은 동일한 스프링 상수(k)를 가질 수 있다. 제1 SMA 스프링(4022) 및 제2 SMA 스프링(4023)의 스프링 상수(khot 및 kcold)는 동일할 수 있고, khot > k > kcold를 충족하도록 선택될 수 있다. 여기에서, "2개의 SMA 스프링과 2개의 일반 스프링을 사용하는 길항 스프링 액추에이터", 또는 SMA 재료로 제조된 적어도 하나의 스프링을 포함하는 길항 스프링 그룹의 제2 예라고 말할 수 있다. 팝-아웃 모듈(490)의 폭("W") 및 길이("L")는 W = 5 내지 50mm, L = 5 내지 50mm, 바람직하게는 W = 25 내지 35mm, L = 25 내지 35mm일 수 있다.
도 4f는 본 명세서에 개시된 제4 SMA 와이어 팝-아웃 액추에이터(4120)를 포함하는 팝-아웃 모듈(4100)의 실시예를 팝-아웃 상태에서 사시도로 도시한다. 도 4g는 접힘 상태에서의 팝-아웃 모듈(4100)을 도시한다. SMA 와이어 팝-아웃 액추에이터(4120)는 제1 SMA 와이어(4122), 제2 SMA 와이어(4123), 제1 일반 스프링(4124) 및 제2 일반 스프링(4125)을 포함한다. 제1 일반 스프링(4124)는 제1 핀(4126)에 고정적으로 결합되고, 제2 일반 스프링(4125)는 제2 핀(4128)에 고정적으로 결합된다. 제1 핀(4126) 및 제2 핀(4128)은 제1 가이딩 레일(4127)과 제2 가이딩 레일(4129)에 각각 한정되어(confined), (렌즈 OA에 평행한) z-축만을 따라 이동할 수 있다. 제1 핀(4126) 및 제2 핀(4128)은 팝-아웃 메커니즘(4110)에 고정적으로 결합되고, 팝-아웃 메커니즘(4110)은 SMA 와이어 팝-아웃 액추에이터(4120)에 의해 작동되는 이동 또는 움직임에 기초하여 팝-아웃 모듈(4100)을 팝-아웃하고 접기하도록 구성된다. 제1 일반 스프링(4124) 및 제2 일반 스프링(4125)은 동일한 스프링 상수(k)를 가질 수 있고, 이들은 제1 핀(4126) 및 제2 핀(4128)을 상향으로, 즉 보다 양의 z-값을 향하도록 푸시하도록 선택된다. SMA 와이어(4122) 및 SMA 와이어(4123)는 Ehot > k > Ecold가 충족되도록 선택될 수 있다.
팝-아웃 모듈(4100) 접기 - 팝-아웃 상태로부터 접힘 상태로 전환
SMA 와이어(4122) 및 SMA 와이어(4123)가 가열된다. SMA 와이어(4122) 및 SMA 와이어(4123)(~Ehot)에 의해 가해지는 힘은 스프링(4124) 및 스프링(4125)(~k)에 의해 가해지는 힘을 극복한다. 이는 스프링(4124) 및 스프링(4125)의 수축, 및 제1 핀(4126)과 제2 핀(4128)의 하향(즉, 보다 음의 z-값을 향하도록) 선형 이동을 야기한다. 로킹 메커니즘은 팝-아웃 메커니즘(4110)을 접힘 상태로 유지할 수 있다.
팝-아웃 모듈(4100) 팝-아웃 하기 - 접힘 상태로부터 팝-아웃 상태로 전환
SMA 와이어(4122) 및 SMA 와이어(4123)는 가열되지 않는다. 스프링(4124) 및 스프링(4125)(~k)에 의해 가해지는 힘은 SMA 와이어(4122) 및 SMA 와이어(4123)(~Ehot)에 의해 가해지는 힘을 극복한다. 이는 스프링(4124) 및 스프링(4125)의 팽창, 및 제1 핀(4126)과 제2 핀(4128)의 상향(즉, 보다 양의 z-값을 향하도록) 선형 이동을 야기한다. 로킹 메커니즘은 팝-아웃 메커니즘(4110)을 팝-아웃 상태로 유지할 수 있다. 여기에서, "2개의 SMA 와이어와 2개의 일반 스프링을 사용하는 길항 액추에이터"라고 말할 수 있다.
도 5a는 본 명세서에 개시된 제5 SMA 와이어 팝-아웃 액추에이터(520)를 포함하는 팝-아웃 모듈(500)의 실시예를 팝-아웃 상태에서 평면도로 도시한다. 도 5b는 접힘 상태에서의 팝-아웃 모듈(500)의 평면도를 도시한다. 팝-아웃 모듈(500)은 하우징(506), 팝-아웃 메커니즘(510), 및 SMA 와이어(522)를 포함하는 본 명세서에 개시된 SMA 와이어 팝-아웃 액추에이터(520)를 포함한다. 팝-아웃 메커니즘(510)은 렌즈 캐리어(512); 핀 링(514) 및 로킹 링(518); 제1 핀-홈 쌍(532), 제2 핀-홈 쌍(534) 및 제3 핀-홈 쌍(536)에 의해 형성되는 각도진 핀-홈 메커니즘(530); 및 제1 핀-홈 쌍(542), 제2 핀-홈 쌍(544) 및 제3 핀-홈 쌍(546)에 의해 형성되는 가이딩 메커니즘(540)을 포함한다.
하우징(506)과 관련하여, 렌즈 캐리어(512)는 OA에 평행하게(즉, x-축 및 z-축에 수직으로) 선형 이동하도록 구성되고, 핀 링(514)은 x-z 평면에서 회전 이동하도록 구성되고, 로킹 링(518)은 이동하지 않는다.
SMA 와이어(522)는 SMA 재료(예를 들어, 니티놀)로 제조된다. 와이어(522)는 재료의 온도에 따라 달라지는 두 가지 상이한 탄성 계수를 가지고 있다. TS(예를 들어, TS = 50 내지 150도) 이하에서, 와이어(522)는 탄성 계수(Ecold)를 갖고; TS 초과에서, 탄성 계수(Ehot)를 갖고, 여기서 Ehot < Ecold이다. 스프링 상수(k)(미도시)를 갖는 리턴 스프링과 함께, SMA 와이어(522)는 핀 링(514)의 회전 작동을 위해 사용된다. 리턴 스프링은 일반 스프링, 즉 SMA 재료로 제조되지 않은 스프링일 수 있다. 와이어(522)는 하우징(506) 및 핀 링(514)에 고정적으로 부착된다. 전기 저항 가열에 의해 와이어(522)를 가열하기 위하여, 전기 접촉부가 (핀 링(514)에 대한 접촉을 위한) 접촉 지점(528) 및 (하우징(506)에 대한 접촉을 위한) 접촉 지점(529)에 제공된다. SMA 와이어(522)의 직경은 0.025 내지 0.5mm, 바람직하게는 0.05 내지 0.15mm일 수 있다. 재료 및 와이어 직경의 조합은 Ehot > k > Ecold를 충족하도록 선택된다. 접촉 지점(528)은 이동하는 전기 접촉 지점이다. 팝-아웃 모듈(500)이 팝-아웃 또는 접힘 상태에 있을 때, 로킹 메커니즘(미도시)은 카메라 상태를 잠금한다. 다른 실시예에서, SMA 와이어(522)와 같은 단일 SMA 와이어가 사용되지 않고, 복수의 SMA 와이어, 예를 들어 2 내지 6개의 SMA 와이어가 사용된다. 복수의 SMA 와이어를 사용하는 것이 유리할 수 있는데, 이는 각각의 단일 SMA 와이어에 더 강한 힘을 가하고 더 작은 직경을 사용할 수 있기 때문이다. 이는 가열 및/또는 냉각 시간, 즉 SMA 와이어가 와이어 온도 T > TS로 가열하거나, 및/또는 와이어 온도 T < TS로 냉각하되는 데 걸리는 시간을 줄일 수 있고, 따라서 더 짧은 타임프레임 내에 아래 설명된 대로 기능하게 한다.
여기서, "정확도 공차"는 광학 요소들 간 및 기계 요소들 간 거리의 최대 변화를 나타낸다. "반복성 공차"는 다른 팝-아웃 사이클에서 광학 요소들 간 및 기계 요소들 간 거리의 최대 변화, 즉 하나 이상의 팝-아웃(또는 접기) 이벤트 이후, 이전 위치로 돌아가는 기계 및 광학 요소의 능력(capability)를 의미한다. Y 방향의 공차는 덜 중요할 수 있는데, 이는 Y의 변화는 광학적 피드백과 오토포커스를 위한 렌즈 이동으로 보상될 수 있기 때문이다.
팝-아웃 모듈(500) 접기 - 팝-아웃 상태로부터 접힘 상태로 전환
로킹 메커니즘이 비작동화되고, SMA 와이어(522)가 가열된다. 탄성 계수가 Ehot > k로 변경됨에 따라, SMA 와이어(522)(~Ehot)에 의해 가해지는 힘은 리턴 스프링(~k)에 의해 가해지는 힘을 극복하고, 이는 크기(Δs)로 핀 링(514)의 시계 방향 이동을 야기하고, 그 결과 팝-아웃 모듈(500)을 접힘 상태로 만든다. Δs는 Δs = 1 내지 15mm, 바람직하게는 Δs = 1 내지 5mm의 범위에 있을 수 있다.
팝-아웃 모듈(500) 팝-아웃 하기 - 접힘 상태로부터 팝-아웃 상태로 전환
로킹 메커니즘이 비작동화된다. k > Ecold일 때, 리턴 스프링(~k)에 의해 가해지는 힘은 SMA 와이어(522)(~Ecold)에 의해 가해지는 힘을 극복하고, 이는 크기(Δs)로 핀 링(514)의 반시계 방향 이동을 야기하고, 그 결과 팝-아웃 모듈(500)을 팝-아웃 상태로 만든다.
일부 실시예에서, 그리고 포함된 스프링과 관련하여, 역순으로 팝-아웃 모듈(500)을 작동할 수 있는데, 이는 리턴 스프링이 팝-아웃 모듈(500)을 접고, SMA 와이어(522)가 팝-아웃 모듈(500)을 팝-아웃한다는 것을 의미한다.
도 6a는 본 명세서에 개시된 제6 SMA 와이어 팝-아웃 액추에이터(620)를 포함하는 팝-아웃 모듈(600)의 또 다른 실시예를 팝-아웃 상태에서 평면도로 도시한다. 다른 SMA 와이어를 제외하고, 팝-아웃 모듈(600)은 모듈(600)이 상이한 SMA 와이어(650)를 포함하는 것을 제외하고는, 도 5e 및 도 5f의 팝-아웃 모듈(500')과 동일하다. 도 6b는 도 6a와 동일한 도면에서 접힘 상태에서의 팝-아웃 모듈(600)을 도시한다. 도 6c는 팝-아웃 상태에서의 팝-아웃 모듈(600)을 사시도로 도시한다. 도 6d는 접힘 상태에서의 팝-아웃 모듈(600)을 사시도로 도시한다. 도 6e는 팝-아웃 상태에서의 팝-아웃 모듈(600)을 확대 사시도로 도시한다. 도 6f는 접힘 상태에서의 팝-아웃 모듈(600)을 확대 사시도로 도시한다.
제6 SMA 와이어 팝-아웃 액추에이터(620)는 예를 들어, 니티놀로 제조된 SMA 와이어(650)를 포함한다. TS(예를 들어, TS = 50 내지 150도) 이하에서는, 와이어(650)는 탄성 계수(Ecold)를 갖고; TS 초과에서는, 와이어(650)는 탄성 계수(Ehot)를 갖고, 여기서 Ehot > Ecold이다. 스프링 상수(k)를 갖고 SMA 재료(미도시)로 제조되지 않은 일반 스프링인 리턴 스프링과 함께, 와이어(650)는 핀 링(524)의 회전 작동을 위해 사용된다.
와이어(650)는 베이스(652)에 고정적으로 부착되고, 후크(633)에 의해 팽팽하게 유지된다. 후크(633)는 핀 링(524)의 일부이다. 와이어(650)는 후크(633)에서 폴딩된다. 후크(633) 및 와이어(650)는 도 6c 내지 도 6f에서 볼 수 있다. 와이어(650)의 제1 단부는 제1 전기 극성을 갖는 제1 접촉 지점(629)에 전기적으로 연결되고, 후크(633) 주위에서 폴딩된다. 와이어(650)의 제2 단부는 제2 전기 극성을 갖는 제2 접촉 지점(631)에 전기적으로 연결된다. 전기 접촉부는 전기 저항 가열에 의해 와이어(650)를 가열하기 위해 제공된다. SMA 와이어(650)의 직경은 0.025 내지 0.5mm, 바람직하게는 0.05 내지 0.15mm일 수 있다. 접촉 지점(629, 631)은 이동하지 않는(고정된) 전기 접촉 지점이다. 재료 및 와이어 직경의 조합은 Ehot > k > Ecold가 충족되도록 선택된다. 팝-아웃 모듈(600)이 팝-아웃 또는 접힘 상태에 있을 때, 로킹 메커니즘(미도시)은 카메라를 팝-아웃 또는 접힘 상태로 각각 잠금한다.
팝-아웃 모듈(600) 접기 - 팝-아웃 상태로부터 접힘 상태로 전환
로킹 메커니즘이 비작동화되고, SMA 와이어(650)가 가열된다. Ehot > k이기 때문에, 와이어(650)(~Ehot)에 의해 가해지는 힘은 리턴 스프링(~k)에 의해 가해지는 힘을 극복하고, 이는 크기(Δs)로 핀 링(524)의 시계 방향 이동을 야기하고, 그 결과 팝-아웃 모듈(600)을 접힘 상태로 만든다. Δs는 Δs = 1 내지 10mm, 바람직하게는 Δs = 1 내지 5mm의 범위에 있을 수 있다.
팝-아웃 모듈(600) 팝-아웃 하기 - 접힘 상태로부터 팝-아웃 상태로 전환
로킹 메커니즘이 비작동화된다. k > Ecold이기 때문에, 리턴 스프링(~k)에 의해 가해지는 힘은 와이어(650)(~Ecold)에 의해 가해지는 힘을 극복하고, 이는 크기(Δs)로 핀 링(524)의 반시계 방향 이동을 야기하고, 그 결과 팝-아웃 모듈(600)을 팝-아웃 상태로 만든다. 여기서는, "하나의 SMA 와이어와 하나 이상의 일반 스프링을 사용하는 길항 액추에이터"라고 지칭된다.
다른 실시예에서, 예를 들어 힘 요구 사항을 줄이기 위해, 리턴 스프링 대신 와이어(650)와 같은 제2 SMA 와이어를 사용할 수 있다. 이 경우, 접힘 상태로부터 팝-아웃 상태로 전환하기 위해 제2 SMA 와이어에 전류를 인가할 수 있다. 여기서는, "2개의 SMA 와이어를 사용하는 제1 길항 SMA 와이어 액추에이터"라고 한다.
이하의 실시예에 대한 설명은 도 7a 내지 도 7b 및 도 9a 내지 도 9b 모두를 참조하여 이루어진다.
도 7a는 본 명세서에 개시된 제7 SMA 와이어 팝-아웃 액추에이터(720) 및 제1 로킹 메커니즘(750)을 포함하는 팝-아웃 모듈(700)의 또 다른 실시예를 팝-아웃 상태에서 평면도로 도시한다. 도 7b는 도 7a와 동일한 도면에서 접힘 상태에 있는 팝-아웃 모듈(700)을 도시한다. 제1 로킹 메커니즘(750)은 "기계적 로킹 메커니즘"으로 지칭된다.
팝-아웃 모듈(700)은 팝-아웃 모듈(700), 하우징(706), 상부 커버(704) 및 팝-아웃 메커니즘(710)을 포함하는 팝-아웃 카메라의 애퍼처를 형성하는 렌즈(미도시)를 캐리하는 렌즈 캐리어(702)를 포함한다. 팝-아웃 메커니즘(710)은 렌즈 캐리어(702), 핀 링(714), 트랜스미션 모듈(716), SMA 액추에이터(720)(도 9a), 및 본 명세서에 개시된 제1 로킹 메커니즘(750)을 포함한다.
제7 SMA 와이어 팝-아웃 액추에이터(720)는 상부 핀(726) 주위의 터닝포인트(724)에서 폴딩되는 상부 SMA 와이어(722)를 포함한다. 상부 SMA 와이어(722)(도 9a)의 2개의 단부는 고정식으로 결합되고, 상부 접촉 패드(728)에 전기적으로 연결된다.
여기에서는 볼 수 없지만, 도 9c에서 볼 수 있는 SMA 액추에이터(720)는 또한 하부 핀(미도시) 주위의 터닝포인트(734)에서 가이드(또는 폴딩)되는 하부 SMA 와이어(732)를 포함하고, 하부 SMA 와이어(732)의 2개의 단부는 고정적으로 결합되고, 하부 접촉 패드(738)에 전기적으로 연결된다. SMA 액추에이터(720)는 피봇 포인트(739) 중심의 회전을 통해 x-축(도 7a, 7b, 9a, 9b에 도시된 좌표계에서)에 평행하게 이동할 수 있다. 도시된 예에서, SMA 와이어(722 및 732)는 동일한 재질로 제조될 수 있고, 동일한 와이어 직경을 가질 수 있다. 예를 들어, MA 와이어(722 및 732)는 니티놀로 제조될 수 있다. TS(예를 들어, TS = 50 내지 150도) 이하에서, 와이어(722) 및 와이어(732)는 탄성 계수(Ecold)를 갖고; TS 초과에서, 탄성 계수(Ehot)를 가지며, 여기서 Ehot > Ecold이다. SMA 와이어(722 및 732)는 0.025 내지 1mm, 바람직하게는 0.1 내지 0.3mm의 동일한 직경 및 1mm 내지 50mm의 동일한 길이를 가질 수 있다. 다른 예에서, SMA 와이어(722)는 SMA 와이어(732)와 상이한 직경 및/또는 상이한 길이를 가질 수 있다.
SMA 와이어(722 및 732)는 핀 링(714)을 회전시키는 힘을 제공하는데, 이는 팝-아웃 모듈(700)을 포함하는 팝-아웃 카메라를 팝-아웃 상태로부터 접힘 상태로 또는 그 반대로 전환시킨다.
트랜스미션 모듈(716)은 피봇 포인트(746)를 통해 연결된 제1 트랜스미션 로드(742) 및 제2 트랜스미션 로드(744)를 포함한다. 트랜스미션 로드(744)는 피봇 포인트(748)를 통해 SMA 액추에이터(720)에 연결된다.
제1 로킹 메커니즘(750)은 피봇 포인트(754) 중심으로 회전할 수 있는 로커(752)를 포함한다. 로커(752)는 핀 링(714)에 포함된 제1 덴트(dent, 762)에 들어가는 원형 마진(756)을 갖는다. 이와 같이 들어감으로써 팝-아웃 모듈(700)을 팝-아웃 상태에서 잠금한다(도 7a 참조). 팝-아웃 모듈(700)을 접힘 상태에서 잠금하기 위해(도 7b 참조), 원형 마진(756)은 핀 링(714)에 포함된 제2 덴트(764)에 들어간다. 특히, 여기에서 팝-아웃 모듈(700)에 적용되는 "로킹"이라는 용어는 즉, 팝-아웃 모듈(700)이 팝-아웃 상태와 접힘 상태에 각각 있는 동안 전력을 소모하지 않는 것을 의미하며, 이는 상대적으로 적은 전력을 소모하는 팝-아웃 카메라를 구현하는데 바람직하다. 제1 측에서 하우징(706)에 고정적으로 결합되고 제2 측면에서 로커(752)에 고정적으로 결합되는 스프링(758)은 원형 마진(756)을 제1 덴트(762) 또는 제2 덴트(764) 내로 각각 푸시하는 복원력을 가하게 된다.
팝-아웃 메커니즘(710)은 또한 3개의 (제1, 제2 및 제3) 각도진 핀-홈 메커니즘(770, 780 및 790)을 포함한다. 제1 핀-홈 메커니즘(770)은 홈(772) 및 핀(774)을 포함한다. 제2 핀-홈 메커니즘(780)은 홈(782) 및 핀(784)을 포함한다. 제3 핀-홈 메커니즘(790)은 홈(792) 및 핀(794)을 포함한다. 핀(774, 784 및 794)은 핀 링(714)의 일부이다(또는 핀 링과 고정 결합된다). 홈(772, 782 및 792)은 렌즈 캐리어(702) 내에 형성된다. 각도진 핀-홈 메커니즘(770, 780 및 790)은 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, x-z 평면에서의 핀 링(714)의 원형 운동을 렌즈 캐리어(702)의 y-축을 따른 선형 운동으로 변환한다.
화살표(711 및 712)는 각각 트랜스미션 로드(744), SMA 액추에이터(720) 및 제1 트랜스미션 로드(742)의 선형 이동을 표시한다.
SMA 액추에이터(720)는 팝-아웃 모듈(700)의 일 측에만 위치한다. 트랜스미션 모듈(716)은 레버 역할을 한다. 트랜스미션 모듈(716)은 팝-아웃 모듈(700)의 두 측면에 위치한다. 레버 비율은 도시된 바와 같이 약 1:4일 수 있다. 예를 들어, 레버 비율 1:4는 레버의 숏 아암이 1 단위(예를 들어, mm) 이동하면, 레버의 롱 아암이 4 단위(예를 들어, mm) 이동하는 것으로 변환됨을 의미한다. 다른 예에서, 레버 비율은 1:10 내지 1:2일 수 있다.
도 8a는 팝-아웃 상태의 렌즈 캐리어(702) 및 핀 링(714)을 사시도로 도시한다. 도 8b는 도 8a의 렌즈 캐리어(702) 및 핀 링(714)을 접힘 상태에서 사시도로 도시한다. 각도진 핀-홈 메커니즘(770, 780 및 790)은 렌즈 캐리어(702)의 선형 운동의 방향을 나타내는 화살표(802)로 도시된 바와 같이, x-z 평면에서의 핀 링(714)의 원형 운동을 렌즈 캐리어(702)의 y-축을 따른 선형 운동으로 변환한다.
도 9a는 핀 링(714) 및 트랜스미션 모듈(716)을 팝-아웃 상태에서 평면도로 도시한다. 도 9b는 도 9a의 핀 링(714) 및 트랜스미션 모듈(716)을 접힘 상태에서 평면도로 도시한다. SMA 와이어(722)의 터닝포인트(724)이 보인다. SMA 와이어(722)는 슬리브(723) 및 슬리브(725)에 의해 부분적으로 둘러싸여 있다. 슬리브(723 및 725)는 효과적인 열 전도도를 나타내고 전기 전도도는 나타내지 않는 재료, 예를 들어 히트 싱크 역할을 하는 열 전도체 젤로 채워지거나 채워지지 않을 수 있다. 도시된 바와 같이, 터닝포인트(724)에 가까운 위치에서, SMA 와이어(722)는 슬리브에 의해 둘러싸이지 않으므로, 핀(726) 주위에서 폴딩될 있다(도 7a 및 7b 참조).
도 9c는 도 9a 및 도 9b의 핀 링(714) 및 트랜스미션 모듈(716)을 팝-아웃 상태에서 사시도로 도시한다. 여기에서, 전체 SMA 액추에이터(720)를 볼 수 있다. 하부 SMA 와이어(732)는 하부 핀(미도시) 주위의 터닝포인트(734)에서 가이드(또는 폴딩)되며, 하부 SMA 와이어(732)의 2개의 단부는 고정적으로 결합되고, 하부 접촉 패드(738)에 전기적으로 연결된다. 하부 핀은 상부 핀(726)의 치수 및 기능과 동일하다. SMA 와이어(722 및 732)는 동일한 직경 및 길이를 갖는다. SMA 와이어(722) 및 SMA 와이어(732)의 폴딩은 대칭적이다. 예시적으로, SMA 와이어(722)의 경우, 터닝포인트(724) 이전의 SMA 와이어(722)의 제1 섹션의 길이가 터닝포인트(724) 이후의 SMA 와이어(732)의 제2 섹션의 길이와 동일하면, SMA 와이어(722)의 폴딩은 대칭이다.
팝-아웃 모듈(700) 접기 - 팝-아웃 상태로부터 접힘 상태로 전환
SMA 와이어(722)는 가열되는 반면, SMA 와이어(732)는 가열되지 않는다. Ehot > Ecold이기 때문에, 와이어(722)(~Ehot)에 의해 가해지는 힘은 SMA 와이어(732)(~Ecold)에 의해 가해지는 힘을 극복한다. 이는 화살표(712)로 도시된 바와 같이, SMA 액추에이터(720)의 선형 이동을 야기한다. SMA 액추에이터(720)의 선형 이동은 시계 방향으로 회전하는 핀 링(714)으로 전달되고, 이는 렌즈 캐리어(702)가 y-축을 따라 -Δs만큼 선형 이동하게 하여, 팝-아웃 모듈(700)을 접힘 상태로 만든다. Δs는 Δs = 1 내지 15mm, 바람직하게는 Δs = 1 내지 5mm의 범위에 있을 수 있다. 원형 마진(756)은 제2 덴트(764)에 들어가서, 팝-아웃 모듈(700)을 접힘 상태로 잠금한다.
팝-아웃 모듈(700) 팝-아웃 하기 - 접힘 상태로부터 팝-아웃 상태로 전환
SMA 와이어(732)는 가열되는 반면, SMA 와이어(722)는 가열되지 않는다. Ehot > Ecold이기 때문에, 와이어(732)(~Ehot)에 의해 가해지는 힘은 SMA 와이어(722)(~Ecold)에 의해 가해지는 힘을 극복하고, 이는 화살표(712)로 도시된 바와 같이, SMA 액추에이터(720)의 선형 이동을 야기한다. 팝-아웃 모듈(700)을 팝-아웃 하기 위해, SMA 액추에이터(720)의 선형 이동은 팝-아웃 모듈(700)을 접기 위한 상기 선형 이동과 반대 방향으로 이루어진다. SMA 액추에이터(720)의 선형 이동은 반시계 방향으로 회전하는 핀 링(714)으로 전달되고, 이는 렌즈 캐리어(702)가 y-축을 따라 Δs만큼 선형 이동하게 하여, 팝-아웃 모듈(700)을 팝-아웃(또는 작동) 상태로 만든다. Δs는 Δs = 1 내지 15mm, 바람직하게는 Δs = 1 내지 5mm의 범위에 있을 수 있다. 원형 마진(756)은 제1 덴트(762)에 들어가서, 팝-아웃 모듈(700)을 팝-아웃 상태로 잠금한다.
도 10a는 본 명세서에 개시된 제8 SMA 와이어 팝-아웃 액추에이터(1020)를 포함하는 팝-아웃 모듈(1000)의 또 다른 실시예를 팝-아웃 상태에서 사시도로 도시한다. 도 10b는 도 10a와 동일한 도면에서 접힘 상태에 있는 팝-아웃 모듈(1000)을 도시한다. 팝-아웃 모듈은 접을 수 있는 팝-아웃 렌즈와 이미지 센서를 포함하는 광학 모듈과 함께, 팝-아웃 카메라를 형성한다. 팝-아웃 카메라는 스마트폰에서 사용하기에 유리하다.
팝-아웃 모듈(1000)은 유리 창(1009)에 의해 커버되며 팝-아웃 모듈(1000)을 포함하는 팝-아웃 카메라의 애퍼처(1008)를 형성하는 렌즈(미도시)를 포함하는 렌즈 캐리어(1012)를 포함한다. 팝-아웃 모듈(1000)은 하우징(1006), 상부 커버(1004), 팝-아웃 메커니즘(1010) 및 플렉스(1021)를 포함하는 팝-아웃 액추에이터(1020)를 포함한다. 플렉스(1021)는 하나 이상의 인쇄 회로 기판(PCB)을 포함하고, 팝-아웃 모듈(1000), 및 팝-아웃 모듈(1000)을 포함하는 팝-아웃 카메라를 호스팅하는 모바일 장치 사이에서 전력 및 제어 신호를 전송한다.
도 10c는 도 10a 및 도 10b의 팝-아웃 모듈(1000)을 팝-아웃 상태에서 저면도로 도시한다. 도 10d는 도 10c와 동일한 도면에서 접힘 상태에 있는 도 10a 내지 도 10c의 팝-아웃 모듈(1000)을 도시한다. 도 10e는 도 10a 내지 도 10d의 팝-아웃 모듈(1000)을 접힘 상태에서 하부 단면도로 도시한다.
팝-아웃 메커니즘(1010)은 렌즈 캐리어(1012), 핀 링(1014), 로킹 링(1018) 및 로킹 메커니즘(미도시) 및 3개의 각도진 핀-홈 메커니즘(1015, 1016 및 1017)을 포함한다. 하우징(1006)과 관련하여, 렌즈 캐리어(1012)는 z-축에 평행하게 선형 이동하도록 구성되고, 핀 링(1014)은 x-z 평면에서 회전 이동하도록 구성되고, 로킹 링(1018)은 이동하지 않는다. 3개의 각도진 핀-홈 메커니즘(1015, 1016 및 1017)은 핀 링(1014)의 회전 운동을 렌즈 캐리어(1012)의 선형 운동으로 변환한다. 팝-아웃 액추에이터(1020)는 핀 링(1014)에 결합된 레버(1023)를 포함한다. 핀 링(1014)은 하부 핀(1019)(도 10e)을 포함하고, 레버(1023)는 슬롯(1025)(도 10e)을 포함한다. 핀 링(1014)에 대한 레버(1023)의 결합은 슬롯(1025)에 들어가는 하부 핀(1019)에 의해 달성된다. 레버(1023)는 레버-프레임 홀(1027) 및 레버-로드 홀(1029)을 더 포함한다. 레버(1023)의 "숏 아암"은 레버-프레임 홀(1027)과 레버-로드 홀(1029) 사이에 형성된다. 레버(1023)의 "롱 아암"은 레버-프레임 홀(1027)과 슬롯(1025) 사이에 형성된다. 팝-아웃 액추에이터(1020)는 풀 로드(1022), 액추에이터 프레임(1024), 풀 로드 핀(1026), 모듈 프레임 핀(1028) 및 가이딩 핀(1037)을 포함한다. 레버(1023)는 모듈 프레임 핀(1028)이 레버-프레임 홀(1027)에 들어가는 피봇 포인트에서 액추에이터 프레임(1024)에 연결되어, 레버(1023)가 피봇 포인트 중심으로 회전 운동을 수행할 수 있다. 레버(1023)는 레버-로드 홀(1029)에 들어가는 풀 로드 핀(1026)에 의해 풀 로드(1022)에 연결되어, 풀 로드(1022)가 이동할 때 레버(1023)가 작동된다. 레버(1023)는 팝-아웃 액추에이터(1020)에 의해 생성된 선형 운동을 핀링(1014)의 회전 운동으로 변환하여, 팝-아웃 모듈(1000)을 팝-아웃 또는 접기 한다. 레버(1023)를 포함하는 팝-아웃 액추에이터(1020)는 팝-아웃의 일 측에만 위치한다. 가이딩 핀(1037)은 풀 로드(1022)의 이동을 가이드하고, 풀 로드(1022)가 프레임(1024)을 벗어나는 것을 방지한다.
다른 실시예에서, 레버(1023)는 슬롯(1025) 대신 홀을 가질 수 있으며(예를 들어, 도 11a 참조), 핀 링(1014)에 대한 레버(1023)의 결합은 홀에 들어가는 하부 핀(1019)에 의해 달성된다.
도 11a는 팝-아웃 액추에이터(1020)의 치수를 평면도로 예시적으로 도시한다. 팝-아웃 액추에이터(1020)는 레버(1023)를 핀 링(1014)에 연결할 수 있는 피봇 포인트(1102)를 포함한다.
x-축에 대한 레버(1023)의 중심(1104)이 도시되어 있다. 도 11b는 SMA 액추에이터(1020)의 치수를 측면도로 예시적으로 도시한다. 표 1은 치수의 값과 범위를 보여준다(mm 단위). 레버(1023)의 이동 또는 스트로크("S")는 선으로 도시되지만, 일부 실시예에서, S는 아크 형상일 수 있다.
[표 1]
Figure pct00001
도 12a는 팝-아웃 액추에이터(1020)를 접힘 상태에서 사시도를 도시한다. 팝-아웃 액추에이터(1020)는 레버(1023), 우측 실드(1202), 좌측 실드(1204), 제1 와이어 커버(1206) 및 제2 와이어 커버(1208)를 포함한다. 우측 실드(1202) 및 좌측 실드(1204)는 폐쇄 메커니즘(1210)으로 폐쇄된다.
도 12b는 도 12a와 동일한 도면에서, 우측 실드(1202)와 와이어 커버(1206)가 없는 도 12a의 팝-아웃 액추에이터(1020)를 접힘 상태에도 도시한다. 팝-아웃 액추에이터(1020)는 우측 SMA 와이어(1220)를 더 포함하는데, 이는 터닝포인트(1302)(도 13b 내지 도 13c)에서 폴딩되고, 예를 들어 접착에 의해 풀 로드(1212)에 고정적으로 결합된다. 상부 SMA 와이어(1220)의 2개의 단부는 제1 우측 접촉 크림프(1222) 및 제2 우측 접촉 크림프(1224)에 고정 결합되고, 전기적으로 연결된다. 접촉 크림프(1222) 및 접촉 크림프(1224)는 당업계에 공지된 북 크림프일 수 있고, 도 17에 도시된 바와 같이, 제조될 수 있다. 예를 들어, 팝-아웃 카메라에 포함된 이미지 센서에 대해, 액추에이터 프레임(1024)은 이동하지 않지만, 풀 로드(1212)는 이동한다. 화살표(1031)는 풀 로드(1212)의 선형 이동 방향을 나타내며, 이는 팝-아웃 액추에이터(1020)의 대칭축에 평행하다. 예를 들어, 풀 로드(1212)의 선형 이동은 도 10c 내지 도 10d에 도시된 y-축에 평행하고, 도 10e에 도시된 x-축에 평행하다.
여기서는 보이지 않지만, 도 12e 내지 도 12f에서 볼 수 있는 팝-아웃 액추에이터(1020)는 또한 터닝포인트(1304)(도 13b 및 도 13c)에서 가이드(또는 폴딩)되고, 풀 로드(1212)에 고정적으로 결합되는 하부 SMA 와이어(1230)를 포함한다.
도 12c는 도 12a 내지 도 12b의 SMA 액추에이터(1020)를 팝-아웃 상태에서 측면도로 도시한다. 레버(1023)는 x-축과 >45도의 각도를 이룬다. 도 12d는 도 12c와 동일한 도면에서, 접힘 상태에 있는 도 12a 내지 도 12c의 SMA 액추에이터(1020)를 도시한다. 레버(1023)는 x-축과 <45도의 각도를 이룬다.
도 12e는 도 12a 내지 도 12d의 팝-아웃 액추에이터(1020)를 분해도로 도시한다. 상부 SMA 와이어(1220) 및 하부 SMA 와이어(1230)가 보인다. 하부 SMA 와이어(1030)의 2개의 단부는 제1 좌측 접촉 크림프(1232) 및 제2 좌측 접촉 크림프(1234)에 고정 결합되고, 전기적으로 연결된다. 접촉 크림프(1232) 및 접촉 크림프(1234)는 당업계에 공지된 북 크림프일 수 있고, 도 17에 도시된 바와 같이, 제조될 수 있다.
도 12f는 도 10a 내지 도 12e의 팝-아웃 액추에이터(1020)를 분해도로 도시한다. 팝-아웃 액추에이터(1020)는 홀 센서(1236) 및 자석(1238)을 더 포함한다. 홀 센서(1236) 및 자석(1238)은 함께 풀 로드(1022)의 풀 스트로크(및 그것과 함께 팝-아웃 액추에이터(1010)의 이동)를 제어하기 위한 위치 측정 유닛을 형성한다. 자석(1238)은 풀 로드(1022)에 고정 결합되어, 자석(1238)은 예를 들어, 팝-아웃 카메라에 포함된 이미지 센서에 대하여 풀 로드(1212)와 함께 이동한다. 홀 센서(1236)는 플렉스(1021)에 고정 결합되고, 자석(1238)에 의해 유도된 자기장을 측정한다. 플렉스(1021)는 액추에이터 프레임(1024)에 고정 결합되어, 홀 센서(1236)는 팝-아웃 카메라에 포함된 이미지 센서에 대하여 이동하지 않는다. 풀 로드의 이동은 약 0.2 내지 2.5mm의 거리("풀 스트로크")에 걸쳐 이루어진다. 레버(1023)는 풀 스트로크를 팝-아웃 스트로크로 변환한다. 팝-아웃 스트로크는 풀 스트로크보다 약 2 내지 10배 더 커서, 레버(1023)는 2 내지 10배만큼 레버링하게 된다. 바람직하게는, 팝-아웃 스트로크는 풀 스트로크보다 약 3 내지 5배 더 크다. SMA 와이어(1220 및 1230)는 동일한 재료로 제조될 수 있으며, 동일한 와이어 직경을 가질 수 있다. 예를 들어, SMA 와이어(1220 및 1230)은 니티놀로 제조될 수 있다. TS(예를 들어, TS = 50 내지 150도) 이하에서는, 와이어(1220 및 와이어 1230)은 탄성 계수(Ecold)를 갖고; TS 초과에서는, 탄성 계수(Ehot)를 가지며, 여기서 Ehot > Ecold이다. SMA 와이어(1220 및 1230)는 0.025 내지 0.5mm, 바람직하게는 0.1 내지 0.2mm의 동일한 와이어 직경("DW"), 및 10 내지 100mm, 바람직하게는 30 내지 70mm의 동일한 와이어 길이("LW")를 가질 수 있다. SMA 와이어(1220 및 1230)는 예를 들어, 열적 및 전기적 절연을 위해 실리콘 재료로 둘러싸이거나 둘러싸이지 않을 수 있다. SMA 와이어(1220 및 123)는 풀 로드(1022)를 선형으로 작동시키기 위한 힘을 제공하고, 이는 레버(1023)의 회전 운동을 야기하여, 핀 링(1014)의 회전 운동을 유발한다. 이는 후술하는 바와 같이 윈도우 프레임(214)과 같은 윈도우 프레임을 상승 및 하강시킴으로써, 팝-아웃 모듈(41000)을 포함하는 팝-아웃 카메라를 팝-아웃 상태로 또는 그 반대로 전환한다.
도 13a는 도 12a 내지 도 12f의 팝-아웃 액추에이터(1020)의 부품을 사시도로 도시한다. 도 13b는 도 13a의 팝-아웃 액추에이터(1020)의 부품을 분해도로 도시한다. 팝-아웃 액추에이터(1020)는 제1 와이어 커버(1306) 및 제2 와이어 커버(1308)를 더 포함하며, 이들은 풀 로드(1022)에 대한 터닝포인트(1302 및 1304)에서 각각 SMA 와이어(1220 및 1230)의 결합 지점을 덮는다. 또한, 제2 와이어 커버(1308)는 풀 로드 핀(1026)을 제 위치에 유지시키는데, 즉 풀 로드 핀(1026)이 레버-로드 홀(1029)을 빠져나가는 것을 방지한다. 레버-프레임 홀(1027)과 레버-로드 홀(1029) 사이의 거리는 레버(1023)의 숏 아암의 길이를 나타내고, 이는 숏 아암의 길이로 명명되고, "LSA"로 표시된다. 레버 프레임 홀(1027)과 슬롯(1025) 사이의 거리는 레버(1023)의 롱 암의 길이를 나타내고, 이는 롱 아암의 길이로 명명되고, "LLA"로 표시된다. 레버 비율, 즉 LSA와 LLA의 비율은 도시된 바와 같이, 약 1:4일 수 있다. 다른 예에서, 레버 비율은 1:10 내지 1:2일 수 있다.
도 13c는 도 13a의 팝-아웃 액추에이터(1020)의 부품을 다른 분해도로 도시한다. SMA 와이어(1220) 및 SMA 와이어(1230)의 폴딩은 대칭이다.
팝-아웃 모듈(1000) 접기 - 팝-아웃 상태로부터 접힘 상태로 전환
SMA 와이어(1220)는 가열되는 반면, SMA 와이어(1230)는 가열되지 않는다. Ehot > Ecold이기 때문에, 와이어(1220)(~Ehot)에 의해 가해지는 힘은 SMA 와이어(1230)(~Ecold)에 의해 가해지는 힘을 극복하고, 따라서 SMA 와이어(1220)는 수축되고 SMA 와이어(1230)는 팽창된다. 수축 및 팽창은 와이어 길이를 약 1% 내지 10%, 바람직하게는 2% 내지 5% 변경한다.
이는 화살표(1031)(도 12b)로 도시된 바와 같이, 풀 로드(1022)의 선형 이동을 야기한다. 팝-아웃 액추에이터(1020)의 선형 이동은 레버(1023)를 통해 핀 링(1014)으로 전달된다. 핀 링(1014)은 반시계 방향으로 회전하며(도 10c 내지 도 10d), 이는 렌즈 캐리어(1012)가 z-축을 따라 -Δs로 선형 이동하게 하여(도 1a 내지 도 10b), 팝-아웃 모듈(1000)을 접힘 상태로 만든다. Δs는 Δs = 1 내지 10mm, 바람직하게는 Δs = 1 내지 5mm의 범위에 있을 수 있다.
팝-아웃 모듈(1000) 팝-아웃 하기 - 접힘 상태로부터 팝-아웃 상태로 전환
SMA 와이어(1230)는 가열되는 반면, SMA 와이어(1220)는 가열되지 않는다. Ehot > Ecold이기 때문에, 와이어(1230)(~Ehot)에 의해 가해지는 힘은 SMA 와이어(1220)(~Ecold)에 의해 가해지는 힘을 극복하고, 이는 화살표(1033)(도 12b)로 도시된 바와 같이, 풀 로드(1022)의 선형 이동을 야기한다. 풀 로드(1022)의 선형 이동은 팝-아웃 모듈(1000)을 접기하기 위한 상기 선형 이동과 반대 방향으로 이루어진다. 풀 로드(1022)의 선형 이동은 레버(1023)를 통해 핀 링(1014)으로 전달된다. 핀 링(1014)은 시계 방향으로 회전하고(도 10c 내지 10d), 이는 렌즈 캐리어(1012)가 z-축을 따라 Δs로 선형 이동하게 하여(도 10a 내지 도 10b), 팝-아웃 모듈(1000)을 팝-아웃(또는 작동) 상태로 만든다.
여기서, 이는 "2개의 SMA 와이어를 사용하는 제2 길항 SMA 와이어 액추에이터"라고 한다.
도 14a는 본 명세서에 개시된 제9 SMA 와이어 팝-아웃 액추에이터(1420)를 포함하는 팝-아웃 모듈(1400)의 또 다른 실시예를 팝-아웃 상태에서 사시도로 도시한다. 도 14b는 도 14a와 동일한 도면에서, 접힘 상태에 있는 팝-아웃 모듈(1400)을 도시한다. 팝-아웃 모듈은 접을 수 있는 팝-아웃 렌즈와 이미지 센서를 포함하는 광학 모듈과 함께, 팝-아웃 카메라를 형성한다. 팝-아웃 카메라는 스마트폰에서 사용하기에 유리하다.
팝-아웃 모듈(1400)은 유리 창(1409)에 의해 커버되며 팝-아웃 모듈(1400)을 포함하는 팝-아웃 카메라의 애퍼처(1008)를 형성하는 렌즈(미도시)를 포함하는 렌즈 캐리어(1412)를 포함한다. 팝-아웃 모듈(1400)은 하우징(1406), 상부 커버(1404), 팝-아웃 메커니즘(1410), 본 명세서에 개시된 팝-아웃 액추에이터(1420) 및 본 명세서에 개시된 제2 로킹 메커니즘(1405)을 더 포함한다. 팝-아웃 액추에이터(1420) 및 제1 로커(1411)와 제2 로커(1415)를 포함하는 로킹 메커니즘(1405)(도 14c 내지 도 14g 참조)을 제외하고, 팝-아웃 모듈(1400)은 팝-아웃 모듈(1000)과 동일하다. 특히, 팝-아웃 메커니즘(1410)은 팝-아웃 메커니즘(1010)(도 10c 내지 도 10e)의 기능과 동일하다. 팝-아웃 메커니즘(1410)은 렌즈 캐리어(1412), 핀 링(1414) 및 로킹 링(1418)을 포함한다. 제2 로킹 메커니즘(1405)은 "자기적 로킹 메커니즘"으로 지칭된다. 다른 자기적 로킹 메커니즘에서는, 단지 하나의 로커 또는 2개 이상의 로커, 예를 들어 3개 이상의 로커가 포함될 수 있다.
도 14c는 도 14a 내지 도 14b의 팝-아웃 모듈(1400)을 팝-아웃 상태에서 저면도로 도시한다. 로커(1411)는 열려 있고, 로커(1415)는 닫혀 있다. 로커(1415)는 팝-아웃 모듈(1400)을 팝-아웃 상태로 "잠금"하거나 유지한다. 도 14d는 도 14와 동일한 도면에서, 도 14a 내지 도 14c의 팝-아웃 모듈(1400)을 접힘 상태에서 도시한다. 로커(1411)는 닫혀 있고, 로커(1415)는 열려 있다. 로커(1411)는 팝-아웃 모듈(1400)을 접힘 상태로 "잠금"하거나 유지한다. 도 14e는 도 14a 내지 도 14d의 팝-아웃 모듈(1400)을 팝-아웃 상태에서 하부 단면도로 도시한다. 로커(1411)는 열려 있고, 로커(1415)는 닫혀 있다.
도 14f는 도 14a 내지 도 14f의 팝-아웃 모듈(1400)의 제2 로커(1415)를 접힘 상태에서(로커(1415)는 열려 있음) 하부 상세 단면도로 도시한다. 여기서, 예시적인 제2 로커(1415)가 도시된다. 다만, 여기에서 설명하는 모든 사항은 제1 로커(1411)에도 적용된다. 제2 로커(1415)는 요크(1417)를 포함하는 제1 아암(1416)과 자석(1419)을 포함하는 제2 아암(1413)을 포함한다. 바람직하게는, 요크(1417)와 같은 요크가 포함되어 하우징(1406)에 대해 이동하는 일부로서 포함되고, 자석(1419)과 같은 자석이 하우징(1406)에 대해 이동하지 않는 일부로서 포함되는데, 이는 자석의 이동으로 인해 자석의 자기장이 카메라 내의 다른 자기장(예를 들어, 감지 및 작동을 위해 사용되는 다른 자기장)과 간섭을 일으킬 수 있기 때문이다. 도시된 팝-아웃 상태에서, 제1 아암(1416) 및 제2 아암(1413)은 서로 비교적 먼 거리, 예를 들어 1mm 이상의 거리에 위치하여, 요크(1417)와 자석(1419)이 약하게만 서로 끌어당긴다. 접힘 상태에서, 제1 아암(1416)과 제2 아암(1413)은 서로 비교적 짧은 거리에 위치하여(즉, 이들은 "접촉"해 있음), 요크(1417)와 자석(1419)이 서로 강하게 끌어당기고, 팝-아웃 카메라를 접힘 상태로 "잠금"한다. 팝-아웃 카메라를 접힘 상태 또는 팝-아웃 상태로 "잠금"하는 것은 로킹 메커니즘(1405)에 의해 가해지는 힘에 기초하여, 팝-아웃 카메라가 팝-아웃 액추에이터(1420)에 의한 작동이 제공될 때까지, 현재 상태를 유지한다는 것을 의미한다. 다른 예에서, 제1 아암(1416) 및 제2 아암(1413) 모두는 각각 자석을 포함할 수 있다.
도 15a는 접힘 상태에 있는 팝-아웃 액추에이터(1420)를 사시도로 도시한다. 팝-아웃 액추에이터(1420)는 상부 SMA 와이어(1520)(도 15c) 및 하부 SMA 와이어(1530)(도 15f), 레버(1423), 플렉스(1421), 폐쇄 메커니즘(1511)으로 폐쇄되는 우측 실드(1502) 및 좌측 실드(1504)를 포함한다. 레버(1423)는 슬롯(1425), 레버 프레임 홀(1427), 및 레버 프레임 홀(1427)에 삽입되는 모듈 프레임 핀(1428)을 갖는다.
핀 링(1414)에 대한 레버(1423)의 결합은 슬롯(1425)에 들어가는 하부 핀(1019)과 같은 하부 핀에 의해 달성된다. 팝-아웃 액추에이터(1420)는 풀 로드(1522), 액추에이터 프레임(1524), 풀 로드 핀(1526) 및 모듈 프레임 핀(1528)을 포함한다. 레버(1423)는 모듈 프레임 핀(1528)이 레버-프레임 홀(1427)에 들어가는 곳에 형성된 피봇 포인트에서 액추에이터 프레임(1524)에 연결되어, 레버(1423)가 피봇 포인트 중심으로 회전 운동을 수행할 수 있게 한다. 레버(1423)는 레버-로드 홀(1429)에 들어가는 풀 로드 핀(1526)에 의해 풀 로드(1522)에 연결되어, 풀 로드(1422)가 이동할 때 레버(1423)가 작동된다. 레버(1423)는 팝-아웃 모듈(1400)을 팝-아웃 또는 접기하기 위해, 팝-아웃 액추에이터(1420)에 의해 생성된 선형 운동을 핀 링(1414)의 회전 운동으로 변환하는데, 이는 아래에서 더 자세히 설명된다. 레버(1423)를 포함하는 팝-아웃 액추에이터(1420)는 팝-아웃 모듈(1400)의 일 측에만 위치한다.
도 15b는 도 15a에서와 동일한 도면에서, 우측 실드(1502)가 없는 도 15a의 팝-아웃 액추에이터(1420)를 접힘 상태에서 도시한다. 팝-아웃 액추에이터(1420)는 우측 SMA 프로텍터(1503) 및 좌측 SMA 프로텍터(1505)를 더 포함한다(도 15f 내지 도 15g)
도 15c는 도 15a 및 도 15b에서와 동일한 도면에서, 우측 SMA 프로텍터(1403)가 없는 도 15a 및 도 15b의 팝-아웃 액추에이터(1420)를 접힘 상태에서 도시한다. 팝-아웃 액추에이터(1420)는 풀 로드(1522), 액추에이터 프레임(1524), 및 터닝포인트(1521)(도 15f)에서 폴딩되고 예를 들어, 접착에 의해 풀 로드(1522)에 고정적으로 결합되는 우측 SMA 와이어(1520)를 더 포함한다.
도 15d 및 도 15e는 도 15a 내지 도 15c의 팝-아웃 액추에이터(1420)를 팝-아웃 상태 및 접힘 상태에서 각각 평면도로 도시한다. 팝-아웃 액추에이터(1420)의 폭("W") 및 길이("L")가 도시되어 있다. 팝-아웃 상태 및 접힘 상태에 있는 레버(1423)의 위치가 각각 보인다.
도 15f는 도 15a 내지 도 15e의 팝-아웃 액추에이터(1420)를 분해도로 도시한다. 도 15g는 도 15a 내지 도 15f의 팝-아웃 액추에이터(1420)를 또 다른 분해도로 도시한다. 팝-아웃 액추에이터(1420)는 터닝포인트(1531)(도 13b 내지 도 13c)에서 폴딩되고, 풀 로드(1522) 및 홀 자석 센서(1508)에 고정적으로 결합되는 좌측 SMA 와이어(1530)를 더 포함한다. 홀 자석 센서(1508)는 플렉스에 고정적으로 결합되고, 액추에이터 프레임(1524)에 대해 이동하지 않는다. 각각의 터닝포인트(1521 및 1531)에서, SMA 와이어(1520) 및 SMA 와이어(1530)는 와이어 커버(1523) 및 와이어 커버(1533)로 각각 덮여 있다. SMA 와이어(1520)는 크림프(1525) 및 크림프(1527)를 통해 액추에이터 프레임(1524)에 고정적으로 결합되고, 전기적으로 연결된다. SMA 와이어(1530)는 크림프(1535) 및 크림프(1536)를 통해 액추에이터 프레임(1534)에 고정적으로 결합되고, 전기적으로 연결된다. 크림프(1525, 1527, 1535, 1536)은 당업계에 공지된 북 크림프일 수 있고, 도 17에 도시된 바와 같이 제조될 수 있다. SMA 와이어(1520) 및 SMA 와이어(1530)의 폴딩은 대칭이다. 상기 또는 하기와 같이 크림프와 SMA 와이어를 포함하는 어셈블리는 "크림프-SMA 와이어 어셈블리"라고 지칭될 수 있다.
도 16a는 도 15a 내지 도 15g의 팝-아웃 액추에이터(1420)의 부품을 분해도로 도시한다. 도 16b는 도 15a 내지 도 15g의 팝-아웃 액추에이터(1420)의 다른 부품을 분해도로 도시한다. 도 16c는 도 16b의 팝-아웃 액추에이터(1420)의 부품을 또 다른 분해도로 도시한다. 팝-아웃 액추에이터(1420)는 가이딩 핀(1537), 제1 절연체(1542), 제2 절연체(1544), 자석(1529), 풀 로드 핀(1526) 및 모듈 프레임 핀(1528)을 더 포함한다. 가이딩 핀(1537)은 풀 로드(1522)의 이동을 가이드하고, 풀 로드(1522)가 프레임(1524)로부터 떠나는 것을 방지한다. 이를 달성하기 위해, 가이딩 핀(1537)은 풀 로드(1522)의 일부인 홀(1539)에 들어간다. 제1 절연체(1542) 및 제2 절연체(1544)는 액추에이터 프레임(1524)으로부터 크림프(1525, 1527, 1535 및 1536)뿐만 아니라 SMA 와이어(1520 및 1530)를 전기적으로 절연시킨다. 자석(1529)은 풀 로드(1522)에 고정적으로 결합되며, 즉 풀 로드에 대해 이동하지 않는다. 자석(1529)은 액추에이터 프레임(1524)에 대한 풀 로드(1522)의 위치를 측정하기 위해 홀 자석 센서(1508)와 상호 작용한다. 레버(1423)는 레버-로드 홀(1429)에 들어가는 풀 로드 핀(1526)에 의해 풀 로드(1522)에 연결되어, 풀 로드(1522)가 이동할 때 레버(1423)가 작동된다. 레버(1423)는 모듈 프레임 핀(1528)이 레버-프레임 홀(1427)에 들어가는 곳에 형성된 피봇 포인트에서 액추에이터 프레임(1524)에 연결되어, 레버(1423)가 피봇 포인트 중심으로 회전 운동을 수행할 수 있게 한다. 레버(1423)의 "숏 아암"은 레버-프레임 홀(1427)과 레버-로드 홀(1429) 사이에 형성된다. 레버(1423)의 "롱 아암"은 레버-프레임 홀(1427)과 슬롯(1425) 사이에 형성된다. 레버-프레임 홀(1427)과 레버-로드 홀(1429) 사이의 거리는 레버(1423)의 숏 아암의 길이를 나타내고, 이는 숏 아암의 길이로 명명되고 도 16b에서 "LSA"로 표시된다. 레버 프레임 홀(1427)과 슬롯(1425) 사이의 거리는 레버(1423)의 롱 아암의 길이를 나타내고, 이는 롱 아암의 길이로 명명되고 도 16b에서 "LLA"로 표시된다. 레버 비율, 즉 LSA와 LLA의 비율은 도시된 바와 같이, 약 1:4일 수 있다. 다른 예에서, 레버 비율은 1:10 내지 1:2일 수 있다.
상부 SMA 와이어(1520)의 2개의 단부는 고정적으로 결합되고, 제1 우측 접촉 크림프(1525) 및 제2 우측 접촉 크림프(1527)에 전기적으로 연결된다. 예를 들어, 팝-아웃 카메라에 포함된 이미지 센서에 대해, 액추에이터 프레임(1524)은 이동하지 않지만, 풀 로드(1522)는 이동한다. 화살표(1431)는 풀 로드(1522)의 선형 이동 방향을 나타내며, 이는 팝아웃 액추에이터(1420)의 대칭축에 평행하다. 예를 들어, 풀 로드(1522)의 선형 이동은 도 14c 내지 도 14d에 도시된 y-축에 평행하다. 여기서는, "2개의 SMA 와이어를 사용하는 제3 길항 SMA 와이어 액추에이터"라고 한다.
[표 2]
Figure pct00002
도 17은 SMA 와이어를 기계적 및/또는 전기적으로 접촉부(접점)에 결합(또는 연결)하는 크림프(1525, 1527, 1535 또는 1536)와 같은 북 크림프를 제조하기 위해 본 명세서에 개시된 공정(1700)를 도시한다. 도 18a 내지 도 18m은 다양한 공정 단계 후의 크림프 상태를 도시한다. 이러한 공정은 매우 작은 크기 또는 체적을 갖는 SMA 크림프, 즉 도 18l 내지 도 18m에서 정의된 바와 같이, 작은 W, H 및 L을 갖는 SMA 크림프를 제조할 수 있게 하고, SMA 와이어(1520)와 같은 SMA 와이어와 기계적(및/또는 전기적) 접촉부 사이에 강력한 기계적 연결을 여전히 제공할 수 있기 때문에, 유리하다. 강력한 기계적 연결은 와이어가 크림프로부터 미끄러지지 않고 예를 들어, 500MPa(메가파스칼)과 같은 높은 응력을 유지하는 것을 특징으로 할 수 있다.
제1 단계(1702)에서, 적절한 금속판이 제공된다. 도 18a는 예시적인 적절한 금속판(1800)을 평면도로 도시한다. 도 18b는 금속판(1800)를 사시도로 도시한다. 금속판(1800)은 제1 영역(1802) 및 제2 영역(1804)을 가져, 금속판(1800)이 "L-자형"을 형성하도록 한다. 금속판(1800)은 예를 들어, 황동으로 제조될 수 있다. 제1 영역(1802)은 1520과 같은 SM 와이어가 국한되는(confined) 실제 크림프 영역을 나타내고, 제2 영역(1804)은 기계적 및 전기적 앵커(또는 연결) 영역으로 필요한 영역을 나타낸다.
제2 단계(1704)에서, 제1 인덴트가 형성된다. 도 18c는 금속판(1800)에 형성된 예시적인 제1 인덴트(1806)를 평면도로 도시한다. 도 18d는 제1 인덴트(1806)를 포함하는 금속판(1800)을 사시도로 도시한다. 제1 인덴트(1806)는 금속판(1800)의 제1 영역(1802)에 예시적으로 형성된다. 예를 들어, 제1 인덴트(1806)는 직사각형일 수 있다. 직사각형 형상을 갖는 스탬프가 제1 인덴트(1806)를 형성하기 위해 사용될 수 있다.
제3 단계(1706)에서, 금속판(1800)이 벤딩된다. 도 18e는 예시적인 벤딩 단계(1706)를 평면도로 도시한다. 도 18f는 예시적인 벤딩 단계(1706)를 사시도로 도시한다. 벤딩에 의해 터닝포인트(1808)가 생성된다. 제1 인덴트는 금속판(1800)의 제1 영역(1802)에 형성된다.
제4 단계(1708)에서, 제2 인덴트가 적용된다. 도 18g는 제2 인덴트(1818)(도 18h)가 보조 와이어(1812)를 사용하여 형성될 수 있는 예시적인 방법을 사시도로 도시한다. 보조 와이어(1812)는 강철, 또는 금속판(1800)이 제조된 금속보다 더 강한 임의의 다른 금속으로 제조될 수 있다. 보조 와이어(1812)는 화살표(1814) 및 화살표(1816)에 의해 표시된 바와 같은 이동에 의해 터닝포인트(1808)에 형성된 홈내로 균일하게 가압될 수 있다. 이것은 제2 인덴트(1818)를 형성하기 위해 행해진다. 도 18h는 제2 인덴트(1818)를 포함하는 금속판(1800)의 사시도를 도시한다. 제2 인덴트(1818)는 금속판(1800)의 제1 영역(1802)에 위치한다. 바람직하게는, 제2 인덴트(1818)는 원형일 수 있고, 1520과 같은 원형 SMA 와이어를 포함하기 위해 사용되록 적응된다.
제5 단계(1712)에서, SMA 와이어가 고정되고, 크림프가 형성된다. 제1 하위 단계로서, 도 18i에 도시된 바와 같이, SMA 와이어(1820)가 제2 인덴트(1818)에 도입되고, 성형 스탬프(1830)가 제공된다. 여기서, "성형(shaped)"은 스탬프(1830)가 직사각형 형상을 갖지 않지만, 성형 스탬프(1830)가 성형 스탬프 표면(1834)을 포함하는 제1 부분(1832) 및 제2 부분(1836)을 포함한다는 사실을 지칭한다. 제2 하위 단계로서, 도 18j에 도시된 바와 같이, 성형 스탬프(1830)는 제2 영역(1802)에 압력을 가함으로써 SMA 와이어(1820)를 제2 인덴트(1818)에 고정시킨다. 압력에 의해, 제1 인덴트(1806)는 1806'으로 표시된 바와 같이, 사라진다. SMA 와이어(1820)를 포함하는 완성된 크림프(1840)를 도시하는 도 18k에 도시된 바와 같이, 제3 인덴트(1838)가 성형 스탬프 표면(1834)에 의해 형성된다. 도 18l은 SMA 와이어(1820)를 포함하는 완성된 크림프(1840)를 측면도로 도시한다. 화살표(1842, 1844)는 도 18m에 도시된 바와 같은 단면도를 제공하기 위한 절단면을 나타낸다. 크림프(1840)의 폭("W")과 높이("H")가 표시되어 있다. 도 18m은 크림프(1840)를 화살표(1842 및 1844)로 표시된 바와 같은 단면도로 도시한다. 크림프(1840)의 길이("L")가 표시된다. L은 L = 0.5 내지 10mm의 범위(바람직하게는 L = 1.5 내지 3.0mm)일 수 있고, W는 W = 0.25 내지 7.5mm의 범위(바람직하게는 W = 0.5 내지 2.0mm)일 수 있고, H는 H = 0.25 내지 7.5mm의 범위(바람직하게는 H = 0.5 내지 2.0mm)일 수 있다. 제1 인덴트(1806)를 적용하고 성형 스탬프(1830)를 사용함으로써, 아크(또는 웨이브) 형상(1842)이 SMA 와이어(1820)에 부과된다는 것을 알 수 있다. x-축에 대한 레버(1023)의 중심(1104)이 도시되어 있다. 도 11b는 SMA 액추에이터(1020)의 치수를 예시적으로 측면도로 도시한다. 표 2는 팝-아웃 액추에이터(1420)의 치수의 값 및 범위를 나타낸다(mm로 표시됨). A, R 및 S의 정의는 도 11a을 참조한다.
달리 명시되지 않는 한, 선택 옵션 목록의 마지막 두 구성원 사이에 "및/또는"이라는 표현을 사용하면, 나열된 옵션 중 하나 이상의 선택이 적절하고 수행될 수 있음을 나타낸다.
청구범위 또는 명세서가 "a" 또는 "an" 요소를 언급하는 경우, 이러한 언급은 해당 요소 중 하나만 존재하는 것으로 해석되어서는 안 됨을 이해해야 한다.
또한, 명료함을 위해, 본원에서 "실질적으로"라는 용어는 허용 가능한 범위 내에서 값의 변동 가능성을 암시하는 데 사용된다. 일례에 따르면, 본 명세서에서 사용된 "실질적으로"라는 용어는 임의의 특정 값보다 최대 5% 초과 또는 미만의 가능한 변동을 의미하는 것으로 해석되어야 한다. 또 다른 예에 따르면, 본 명세서에서 사용된 "실질적으로"라는 용어는 임의의 특정 값보다 최대 2.5% 초과 또는 미만의 가능한 변동을 의미하는 것으로 해석되어야 한다. 추가 예에 따르면, 본원에서 사용된 "실질적으로"라는 용어는 임의의 특정 값보다 최대 1% 초과 또는 미만의 변동 가능성을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.
본 명세서에 언급된 모든 특허 및 특허 출원은 각각의 개별 특허 또는 특허 출원이 구체적이고 개별적으로 본 명세서에 참조로 포함되는 것으로 표시된 것과 동일한 정도로, 그 잔체가 본 명세서에 참조로 포함된다. 또한, 본 출원에서 임의의 참조의 인용 또는 식별은 그러한 참조가 본 개시내용에 대한 선행 기술로서 이용 가능하다는 인정으로 해석되어서는 안된다.
본 개시내용은 특정 실시예 및 일반적으로 관련된 방법의 관점에서 기술되었지만, 그 실시예 및 방법의 변경 및 치환은 당업자에게 명백할 것이다. 본 개시내용은 본 명세서에 기술된 특정 실시예에 의해 제한되지 않고, 첨부된 청구 범위에 의해서만 제한되는 것으로 이해되어야 한다.

Claims (56)

  1. 카메라로서,
    복수의 렌즈 요소들 사이의 에어-갭에 의해 분리된 복수의 렌즈 요소들을 포함하는 렌즈;
    이미지 센서;
    상기 카메라를 작동 팝-아웃 상태 및 접힘 상태로 만들기 위해, 상기 렌즈 요소들 사이, 또는 렌즈 요소와 상기 이미지 센서 사이의 적어도 하나의 에어-갭을 제어하도록 구성된 팝-아웃 메커니즘; 및
    적어도 2개의 길항 SMA 와이어 및 레버를 포함하는 형상 기억 합금(SMA) 액추에이터;
    를 포함하고,
    상기 SMA 액추에이터는 상기 적어도 2개의 길항 SMA 와이어 및 레버를 사용하여, 상기 카메라를 작동 팝-아웃 상태 및 접힘 상태로 만들기 위해 상기 팝-아웃 메커니즘을 이동시키도록 구성된 카메라.
  2. 제1항에 있어서, 상기 카메라는 로킹 메커니즘을 더 포함하고, 상기 로킹 메커니즘은 상기 카메라가 팝-아웃 상태 또는 접힘 상태에 있을 때, 상기 팝-아웃 메커니즘의 이동을 방지하도록 구성되는 카메라.
  3. 제2항에 있어서, 상기 로킹 메커니즘은 기계적 로킹 메커니즘인 카메라.
  4. 제3항에 있어서, 상기 기계적 로킹 메커니즘은 제1 덴트, 제2 덴트 및 원형 마진을 포함하고, 상기 원형 마진은 상기 팝-아웃 메커니즘의 이동을 방지하기 위해, 팝-아웃 상태에서 제1 덴트에 들어가고, 접힘 상태에서 제2 덴트에 들어가도록 구성된 카메라.
  5. 제4항에 있어서, 상기 원형 마진은 피봇 포인트를 중심으로 회전 운동을 수행하도록 추가로 구성되는 카메라.
  6. 제2항에 있어서, 상기 로킹 메커니즘은 자기적 로킹 메커니즘인 카메라.
  7. 제6항에 있어서, 상기 자기적 로킹 메커니즘은 적어도 하나의 자기적 로커를 포함하고, 상기 적어도 하나의 자기적 로커는 자석 및 요크를 포함하는 카메라.
  8. 제6항에 있어서, 상기 자기적 로킹 메커니즘은 적어도 하나의 자기적 로커를 포함하고, 상기 적어도 하나의 자기적 로커는 2개의 자석을 포함하는 카메라.
  9. 제1항에 있어서, 상기 적어도 2개의 길항 SMA 와이어는 동일한 SMA 와이어 길이(LW) 및 동일한 SMA 와이어 직경(DW)을 갖는 카메라.
  10. 제9항에 있어서, 상기 LW는 10 내지 100mm의 범위인 카메라.
  11. 제9항에 있어서, 상기 LW는 30 내지 70mm의 범위인 카메라.
  12. 제9항에 있어서, 상기 DW는 0.025 내지 0.5mm의 범위인 카메라.
  13. 제9항에 있어서, 상기 DW는 0.1 내지 0.2mm의 범위인 카메라.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 레버는 숏 아암, 롱 아암 및 피봇 포인트를 갖고,
    상기 SMA 액추에이터의 구성은 상기 적어도 2개의 SMA 와이어 중 제1 와이어를 통해 전류를 통과시키고 상기 적어도 2개의 SMA 와이어 중 제2 와이어를 통해 전류를 통과시키지 않아서, 제1 스트로크를 따라 상기 레버의 숏 아암을 작동시키고, 그에 따라 상기 레버의 롱 아암이 제2 스트로크를 따라 이동하여, 상기 팝-아웃 메커니즘을 제1 팝-아웃 방향으로 이동시켜서, 상기 카메라가 팝-아웃되게 하고; 상기 적어도 2개의 SMA 와이어 중 제2 와이어를 통해 전류를 통과시키고 상기 적어도 2개의 SMA 와이어 중 제1 와이어를 통해 전류를 통과시키지 않아서, 제3 스트로크를 따라 상기 레버의 숏 아암을 작동시키고, 그에 따라 상기 레버의 롱 아암이 제4 스트로크를 따라 이동하여, 상기 팝-아웃 메커니즘을 제2 팝-아웃 방향으로 이동시켜서, 상기 카메라가 접힘되게 하는 구성을 포함하고,
    여기서, 상기 제1 및 제3 스트로크는 역평행이고, 상기 제2 및 제4 스트로크는 역평행인 카메라.
  15. 제14항에 있어서, 상기 레버의 숏 아암의 길이(LSA)와 상기 레버의 롱 아암의 길이(LLA)는 1:10 내지 1:2 범위의 레버 비율(LSA/LLA)를 갖는 카메라.
  16. 제15항에 있어서, 상기 레버 비율은 1:3 내지 1:5의 범위인 카메라.
  17. 제14항에 있어서, 상기 SMA 액추에이터는 상기 적어도 2개의 길항 SMA 와이어에 의해 작동되는 풀 로드를 더 포함하고, 상기 풀 로드는 상기 레버의 숏 아암에 결합되고, 상기 팝-아웃 메커니즘은 상기 레버의 롱 아암에 결합되는 카메라.
  18. 제14항에 있어서, 상기 SMA 액추에이터는 액추에이터 프레임, 제1 핀 및 제2 핀을 더 포함하고, 상기 제1 핀은 상기 레버를 상기 액추에이터 프레임에 연결하고 상기 피봇 포인트의 위치를 정의하고, 상기 제2 핀은 상기 레버를 상기 풀 로드에 연결하고, 상기 제1 핀과 상기 제2 핀 사이의 거리는 상기 레버의 숏 아암의 길이(LSA)를 정의하는 카메라.
  19. 제18항에 있어서, 상기 레버는 상기 레버를 상기 팝-아웃 메커니즘에 연결하는 슬롯을 포함하고, 상기 제1 핀과 상기 슬롯 사이의 거리는 LLA를 정의하는 카메라.
  20. 제1항에 있어서, 상기 SMA 액추에이터는 상기 풀 로드와 상기 액추에이터 프레임 사이의 상대 위치를 측정하기 위한 적어도 하나의 홀 센서 및 적어도 하나의 자석을 더 포함하는 카메라.
  21. 제1항에 있어서, 상기 적어도 2개의 길항 SMA 와이어는 대칭적으로 폴딩된 SMA 와이어인 카메라.
  22. 제1항에 있어서, 상기 적어도 2개의 길항 SMA 와이어는 니티놀로 제조되는 카메라.
  23. 제1항에 있어서, 상기 적어도 2개의 길항 SMA 와이어는 히트 싱크에 부착되는 카메라.
  24. 제1항에 있어서, 상기 팝-아웃 메커니즘은 회전 운동을 선형 운동으로 변환하고, 상기 선형 운동은 렌즈 광축에 평행하게 배향되고, 상기 회전 운동은 상기 렌즈 광축에 평행하게 배향된 회전축을 중심으로 하는 카메라.
  25. 제1항에 있어서, 상기 팝-아웃 메커니즘은 제1 선형 운동을 제2 선형 운동으로 변환하고, 상기 제1 선형 운동은 렌즈 광축에 수직으로 배향되고, 상기 제2 선형 운동은 상기 렌즈 광축에 평행하게 배향되는 카메라.
  26. 제1항에 있어서, 상기 SMA 액추에이터는 폭(W), 높이(H) 및 길이(L)를 갖고, 여기서 W = 1 내지 10mm이고, H = 2 내지 15mm이고, L = 10 내지 50mm인 카메라.
  27. 제1항에 있어서, 상기 SMA 액추에이터는 폭(W), 높이(H) 및 길이(L)를 갖고, 여기서 W = 2 내지 4mm이고, H = 5 내지 9mm이고, L = 20 내지 40mm인 카메라.
  28. 제1항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 카메라는 적어도 하나의 추가 카메라와 함께 멀티-카메라에 포함되는 카메라.
  29. 제1항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 카메라는 스마트폰에 포함되는 카메라.
  30. 카메라로서,
    복수의 렌즈 요소들을 포함하는 렌즈;
    이미지 센서;
    상기 카메라를 작동 팝-아웃 상태 및 접힘 상태로 만들기 위해, 상기 렌즈 요소들 사이, 또는 렌즈 요소와 상기 이미지 센서 사이의 적어도 하나의 에어-갭을 제어하도록 구성된 팝-아웃 메커니즘; 및
    2개의 제1 및 제2 길항 그룹을 포함하는 형상기억합금(SMA) 액추에이터;
    를 포함하고,
    상기 2개의 길항 그룹 중 적어도 하나는 SMA 재료로 제조된 적어도 하나의 SMA 구성 요소를 포함하고,
    상기 SMA 액추에이터는 상기 2개의 길항 그룹을 사용하여, 상기 카메라를 작동 팝-아웃 상태 및 접힘 상태로 만들기 위해 상기 팝-아웃 메커니즘을 이동시키도록 구성된 카메라.
  31. 제30항에 있어서, 상기 2개의 길항 그룹을 사용하여, 상기 카메라를 작동 팝-아웃 상태 및 접힘 상태로 만들기 위해 상기 팝-아웃 메커니즘을 이동시키는 SMA 액추에이터 구성은 상기 팝-아웃 메커니즘을 제1 팝-아웃 방향으로 이동시키기 위해 상기 적어도 하나의 SMA 구성 요소를 통해 전류를 통과시키고, 상기 팝아웃 메커니즘을 상기 제1 팝-아웃 방향과 반대인 제2 팝-아웃 방향으로 이동시키기 위해 상기 적어도 하나의 SMA 구성 요소를 통해 전류를 통과시키지 않는 구성을 포함하는 카메라.
  32. 제31항에 있어서, 상기 카메라는 로킹 메커니즘을 더 포함하고, 상기 로킹 메커니즘은 상기 카메라가 팝-아웃 상태 또는 접힘 상태에 있을 때, 상기 팝-아웃 메커니즘의 이동을 방지하도록 구성되는 카메라.
  33. 제32항에 있어서, 상기 로킹 메커니즘은 기계적 로킹 메커니즘인 카메라.
  34. 제33항에 있어서, 상기 기계적 로킹 메커니즘은 제1 덴트, 제2 덴트 및 원형 마진을 포함하고, 상기 원형 마진은 상기 팝-아웃 메커니즘의 이동을 방지하기 위해, 팝-아웃 상태에서 제1 덴트에 들어가고, 접힘 상태에서 제2 덴트에 들어가도록 구성되는 카메라.
  35. 제34항에 있어서, 상기 원형 마진의 이동은 피봇 포인트를 중심으로 하는 상기 원형 마진의 회전 운동에 의해 가능해지는 카메라.
  36. 제32항에 있어서, 상기 로킹 메커니즘은 자기적 로킹 메커니즘인 카메라.
  37. 제36항에 있어서, 상기 자기적 로킹 메커니즘은 적어도 하나의 자기적 로커를 포함하고, 상기 적어도 하나의 자기적 로커는 자석 및 요크를 포함하는 카메라.
  38. 제37항에 있어서, 상기 자기적 로킹 메커니즘은 적어도 하나의 자기적 로커를 포함하고, 상기 적어도 하나의 자기적 로커는 2개의 자석을 포함하는 카메라.
  39. 제31항에 있어서, 상기 팝-아웃 메커니즘은 회전 운동을 선형 운동으로 변환하고, 상기 선형 운동은 상기 렌즈 광축에 평행하게 배향되는 카메라.
  40. 제31항에 있어서, 상기 팝-아웃 메커니즘은 제1 선형 운동을 제2 선형 운동으로 변환하고, 상기 제1 선형 운동은 상기 렌즈 광축에 수직으로 배향되고, 상기 제2 선형 운동은 상기 렌즈 광축에 평행하게 배향되는 카메라.
  41. 제31항에 있어서, 상기 제1 길항 그룹 및 제2 길항 그룹 각각은 SMA 재료로 제조된 스프링을 포함하는 카메라.
  42. 제31항에 있어서, 상기 제1 길항 그룹은 SMA 재료로 제조된 스프링을 포함하고, 상기 제2 길항 그룹은 SMA 재료가 아닌 재료로 제조된 스프링을 포함하는 카메라.
  43. 제31항에 있어서, 상기 제1 길항 그룹은 SMA 재료로 제조된 와이어를 포함하고, 상기 제2 길항 그룹은 SMA 재료가 아닌 재료로 제조된 스프링을 포함하는 카메라.
  44. 제31항에 있어서, 상기 제1 길항 그룹은 SMA 재료로 제조된 4개의 와이어를 포함하고, 상기 제2 길항 그룹은 SMA 재료가 아닌 재료로 제조된 하나 이상의 스프링을 포함하는 카메라.
  45. 제31항에 있어서, 상기 제1 길항 그룹은 SMA 재료로 제조된 하나의 SMA 와이어를 포함하고, 상기 제2 길항 그룹은 SMA 재료가 아닌 재료로 제조된 하나 이상의 스프링을 포함하는 카메라.
  46. 제45항에 있어서, 상기 SMA 와이어는 레버의 제1 단부에서 레버에 연결되고, 상기 레버는 레버의 제2 단부에서 팝-아웃 메커니즘에 연결되는 카메라.
  47. 제31항에 있어서, 상기 제1 길항 그룹은 SMA 재료로 제조된 2개의 SMA 스프링을 포함하고, 상기 제2 길항 그룹은 SMA 재료가 아닌 재료로 제조된 2개의 스프링을 포함하는 카메라.
  48. 제31항에 있어서, 상기 제1 길항 그룹은 SMA 재료로 제조된 2개 이상의 SMA 와이어를 포함하고, 상기 제2 길항 그룹은 SMA 재료가 아닌 재료로 제조된 2개 이상의 스프링을 포함하는 카메라.
  49. 제31항에 있어서, 상기 SMA 액추에이터는 폭(W), 높이(H) 및 길이(L)를 갖고, 여기서 W = 1 내지 10mm이고, H = 2 내지 15mm이고, L = 10 내지 50mm인 카메라.
  50. 제31항에 있어서, 상기 SMA 액추에이터는 폭(W), 높이(H) 및 길이(L)를 갖고, 여기서 W = 2 내지 4mm이고, H = 5 내지 9mm이고, L = 20 내지 40mm인 카메라.
  51. 제30항 내지 제50항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 카메라는 적어도 하나의 추가 카메라와 함께 멀티-카메라에 포함되는 카메라.
  52. 제30항 내지 제50항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 카메라는 스마트폰에 포함되는 카메라.
  53. L-자형 금속판을 제공하는 단계;
    형상기억합금(SMA) 와이어를 제공하는 단계;
    보조 배선을 제공하는 단계;
    직사각형 형태를 갖는 제1 스탬프를 형성하는 단계;
    비-직사각형 형태를 갖는 제2 스탬프를 형성하는 단계;
    상기 제1 스탬프를 사용하여 상기 금속판 내에 제1 인덴트를 형성하는 단계;
    상기 보조와이어를 사용하여 상기 금속판을 벤딩하여 제2 인덴트를 형성하는 단계;
    상기 SMA 와이어를 상기 제2 인덴트에 삽입하는 단계; 및
    호 형태가 상기 SMA 와이어에 가해지도록, 상기 제2 스탬프를 사용하여 상기 SMA 와이어를 상기 제2 인덴트에 고정하여, 크림프-SMA 와이어 어셈블리를 형성하는 단계;
    를 포함하는 방법.
  54. 제53항에 있어서, 크림프는 폭(W), 높이(H) 및 길이(L)를 갖고, 여기서 W = 0.25 내지 7.5mm이고, H = 0.25 내지 7.5mm이고, L = 0.5 내지 10mm인 방법.
  55. 제53항에 있어서, 크림프는 폭(W), 높이(H) 및 길이(L)를 갖고, 여기서 W = 0.5 내지 2.0mm이고, H = 0.5 내지 2.0mm이고, L = 1.5 내지 3.0mm인 방법.
  56. 제53항에 있어서, 상기 크림프-SMA 와이어 어셈블리는 스마트폰에 포함된 팝-아웃 카메라에 포함되는 방법.







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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006038891A (ja) * 2004-07-22 2006-02-09 Konica Minolta Photo Imaging Inc 撮像装置
JP2008083377A (ja) * 2006-09-27 2008-04-10 Fujifilm Corp レンズ着脱機構及びカメラボディの制御方法
JP2008245142A (ja) * 2007-03-28 2008-10-09 Fujifilm Corp 撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラ
KR20080107476A (ko) * 2006-03-30 2008-12-10 1...리미티드 카메라 렌즈 작동 장치
JP2016509684A (ja) * 2012-12-20 2016-03-31 アップル インコーポレイテッド ボイスコイルモータ光学画像安定化

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004251936A (ja) * 2003-02-18 2004-09-09 Minolta Co Ltd カメラ
KR200330380Y1 (ko) * 2003-07-10 2003-10-17 김영춘 카메라 렌즈의 도어 개폐 장치
CN1928612B (zh) * 2005-09-09 2010-05-05 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 数码相机变焦结构
JP4542111B2 (ja) * 2007-01-26 2010-09-08 キヤノン株式会社 鏡筒及び撮影装置
CN101408658A (zh) * 2007-10-09 2009-04-15 一品光学工业股份有限公司 具有形状记忆合金的镜头移位机构
WO2010089526A2 (en) * 2009-02-09 2010-08-12 Cambridge Mechatronics Limited Shape memory alloy actuation apparatus
US20110217031A1 (en) * 2010-03-03 2011-09-08 Nokia Corporation Method And Apparatus For Shape Memory Alloy Bender Actuator
CN103168264B (zh) * 2010-08-09 2015-10-14 剑桥机电有限公司 摄像装置
US11523034B2 (en) * 2016-02-10 2022-12-06 Microsoft Technology Licensing, Llc Imaging apparatus
CN107995386B (zh) * 2016-10-26 2021-01-26 光宝电子(广州)有限公司 相机模块
IT201700048138A1 (it) * 2017-05-04 2018-11-04 Actuator Solutions GmbH Attuatore per auto-focus di modulo di fotocamera
KR102565644B1 (ko) * 2017-05-05 2023-08-10 허친슨 테크놀로지 인코포레이티드 형상 기억 합금 액추에이터 및 그 방법
US11550117B2 (en) * 2017-12-23 2023-01-10 Huawei Technologies Co., Ltd. Lens position adjustment device, camera module, information device, and camera driving method
TWI684056B (zh) * 2019-03-26 2020-02-01 群光電子股份有限公司 電子裝置及其致動機構
CN112333351B (zh) * 2019-08-05 2022-04-05 华为技术有限公司 一种摄像模组及移动终端
CN112887521B (zh) * 2019-11-30 2022-07-26 华为技术有限公司 摄像头模组及电子设备
IT201900025057A1 (it) * 2019-12-20 2021-06-20 Actuator Solutions GmbH Attuatore discreto basato su lega a memoria di forma
CN113630544B (zh) * 2020-05-06 2023-04-07 北京小米移动软件有限公司 一种终端设备和控制图像采集模组的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006038891A (ja) * 2004-07-22 2006-02-09 Konica Minolta Photo Imaging Inc 撮像装置
KR20080107476A (ko) * 2006-03-30 2008-12-10 1...리미티드 카메라 렌즈 작동 장치
JP2008083377A (ja) * 2006-09-27 2008-04-10 Fujifilm Corp レンズ着脱機構及びカメラボディの制御方法
JP2008245142A (ja) * 2007-03-28 2008-10-09 Fujifilm Corp 撮像素子一体型レンズ交換式デジタルカメラ
JP2016509684A (ja) * 2012-12-20 2016-03-31 アップル インコーポレイテッド ボイスコイルモータ光学画像安定化

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