TWI431318B - 攝影機鏡片致動裝置 - Google Patents

Description

攝影機鏡片致動裝置

本發明係關於攝影機鏡片致動裝置，其將形狀記憶合金(SMA)材料用作致動器以驅動使用於小型攝影機中之一類攝影機鏡片元件的移動，該小型攝影機可用於諸如行動電話或行動數位資料處理及/或傳輸設備之攜帶型電子設備中。

近年來，隨著有時被稱為攜帶型數位助理(PDA)及攜帶型電話之攜帶型資訊終端機之廣泛擴展，愈來愈多的設備併入了使用影像感應器之緊密數位攝影機裝置。當使用具有相對小的影像感應區域的影像感應器小型化此種數位攝影機裝置時，亦需要相應地小型化數位攝影機裝置之光學系統(包括一或多個鏡片)。

為達成聚焦或變焦目的，此種小型攝影機之有限體積中必須包括某些類型之致動配置以驅動攝影機鏡片元件沿光軸之移動。由於攝影機鏡片元件較小，故該致動配置須能夠經由相應較小範圍之移動來提供精確致動。同時，若該攝影機裝置之整體需要小型化，則需要該致動器配置自身為緊密的。實際上，此等問題限制了可應用之致動配置之類型。類似約束適用於用於較寬範圍之其他小型物件之致動配置。

雖然大多數現有攝影機依賴於熟知電線圈馬達，但已建議若干其他致動配置作為鏡片系統之小型驅動單元。該等其他致動配置可包括基於壓電材料、電致伸縮材料或磁致伸縮材料之轉換器(通常稱為電活性設備)，且一實例為包含如WO－01/47041中揭示之螺旋線圈式壓電彎曲機帶之彎曲結構的致動器，其可用作如WO－02/103451中所述之攝影機鏡片的致動器。

另一建議之致動配置類型將形狀記憶合金(SMA)材料用作致動器。該SMA材料經配置以在加熱時驅動攝影機鏡片元件之移動。可藉由將SMA材料之溫度控制在一有效溫度範圍來達成致動，在該有效溫度範圍內SMA材料在馬氏體相與奧氏體相(其中SMA材料之應力及應變發生變化)之間變化。在低溫下，SMA材料處於馬氏體相中，而在高溫下，SMA材料轉換為奧氏體相，其誘發一導致SMA材料收縮之變形。可藉由選擇性地使電流通過SMA材料來改變SMA材料之溫度以加熱其從而導致一相變，SMA材料經配置以導致所得變形驅動一物件移動。將SMA材料用作小型物件(諸如，小型攝影機之攝影機鏡片元件)之致動器提供了以下優點：固有線性、提供每單位質量之高功率、低成本商品項目及相對小之分量。

儘管將SMA材料用作一致動器具有上述理論優點，但在實務上，由SMA材料之本性所施加之限制使得難以設計且製造SMA致動器，尤其在一小型設備中。SMA材料之最便利之可用形式係導線。

在攝影機鏡片元件之情況下，亦需要考慮懸置系統，其懸置攝影機鏡片元件且引導沿光軸之移動。在沿攝影機軸線行進時或在攝影機及電話定向於不同位置中時，鏡片元件之軸線必須經受與標稱攝影機軸線的最小偏差。偏差可為相對角傾斜及/或軸線之線性平移之形式。偏差可導致影像品質之劣化。因此，懸置系統理想地在所要運動方向上具有低剛度或阻力且在所有其他方向上具有高剛度。

以下各者中描述適當懸置系統之實例：WO 2005/003834描述了一種懸置系統，該系統最少包含一種四桿連桿或平行四邊形形式懸置；WO－03/048831及WO 2006/059098均描述了一種懸置系統，該系統包含固持於一撓曲狀態中之兩個彈性構件，其中一中心點之每一側上之部分具有相反曲率以使得形狀接近於正弦波；WO－2006/061623描述了一種懸置系統，該系統包含至少兩個相互垂直配置之寬鉸接連桿組；及同在申請中之英國專利號第0600911.2號描述了一種懸置系統，該系統包含至少一個彈性構件以主要藉由改變方位及拉伸而適應移動。

當將SMA導線用作一致動器時，該SMA導線有利地與光軸成各別銳角而張緊地固持在攝影機鏡片元件與具有SMA導線段之支撐結構之間。該等SMA導線段施加一沿光軸具有一分量之張力。由於SMA導線段中之分額變化受到SMA材料自身之物理性質的限制，故若SMA導線平行於移動方向而配置，則將難以達成攝影機鏡片元件之足夠移動程度以(例如)提供聚焦或變焦。然而，藉由與光軸成銳角而配置SMA導線段，針對SMA導線之一給定長度變化的沿光軸之移動程度得以增大。此係因為SMA導線之形成角度定向有效地提供傳動，此由於SMA導線之長度變化導致SMA導線之定向變化以使得沿光軸之移動程度大於導線長度沿光軸分解的實際變化。

本發明之第一態樣涉及最大化沿光軸之移動程度。此必須在致動裝置之受限尺寸之實際約束內達成。一般而言，可藉由使用一具有足夠長度之導線來達成任何移動程度，但此可能增大致動裝置之尺寸因而有悖於小型化之需要。

根據本發明之第一態樣，提供一種攝影機鏡片致動裝置，其包含：一支撐結構；一由一懸置系統支撐於該支撐結構上之攝影機鏡片元件，該懸置系統引導該攝影機鏡片元件沿該攝影機鏡片元件之光軸相對於該支撐結構之移動；及至少一對SMA導線段，其張緊地固持在該攝影機鏡片元件與該支撐結構之間，在該對中之SMA導線段在一共點處耦接至該攝影機鏡片元件及該支撐結構中之一者且如相對該光軸徑向地觀察以相對於該光軸的具有相反正負號的銳角自該者延伸，如沿該光軸觀察，在該對中之SMA導線段以一相對於彼此小於180°之角度延伸。

因此，藉由使用在一共點處耦接至該攝影機鏡片元件及該支撐結構中之一者且以相對於具有相反正負號之該光軸之銳角自該者延伸(如相對該光軸徑向地觀察)的兩個成對的SMA導線段而提供致動。該等導線之銳角提供所述之傳動效應，其與沿該光軸延伸之導線相比增大了移動程度。

與單個導線相比，使用兩個導線提供了增大的力。兩個導線在一共點處耦接且以具有相反正負號之銳角延伸之形成角度配置為由垂直於光軸之方向上的導線產生的力提供了一定程度的平衡。該等離軸力對於以一銳角配置之導線係不可避免的且傾向於橫向地位移或傾斜該等鏡片元件。雖然可藉由設計懸置系統來抵抗該等離軸力，但此限制了懸置系統之選擇且傾向於需要具有較高摩擦力且不緊密之懸置系統。因此，藉由該形成角度配置提供之平衡係有利的且改良了懸置系統之選擇，例如，便利了撓曲件之使用。

此外，如沿光軸觀察，該等導線以相對於彼此小於180°(較佳為90°)之角度配置。因此，可認為由導線對形成之V形平面相對於光軸係形成角度的或傾斜的。以此方式允許在上文討論之限制裝置之整體尺寸的實際約束內進一步改良位移程度。若沿光軸觀察在該等導線之間不存在角度，則該等導線自該光軸向外突出。因此，導線之長度及(因此)其與光軸所成角度受到需要限制該裝置之與該光軸垂直之區域的實際考慮的限制。然而，藉由以一角度(如沿光軸觀察)配置該等導線，有可能增大該等導線之長度且以一與該光軸成增大之角度配置該等導線。舉例而言，在該角度為90°之較佳情況下，每一導線可沿一具有一垂直於該光軸之方形橫截面之裝置的一側延伸。以此方式提供一緊密攝影機裝置，其具有一僅稍大於鏡片元件自身之直徑的方形橫截面，但該等導線之長度係該攝影機裝置之充分寬度。藉由如此增大導線之長度及其與光軸所成之角度，相應地增大了由致動器提供之移動程度。

當將SMA導線用作一致動器時，該SMA導線有利地以與光軸成各別銳角之SMA導線段張緊地固持在攝影機鏡片元件與支撐結構之間。此歸因於上文所述之原因。

然而，以一與光軸成銳角之方式來配置SMA導線段提供了以下缺點：SMA導線亦提供離軸力，其為具有一垂直於該光軸之分量的力。該等力傾向於橫向地位移或傾斜鏡片元件。可藉由設計懸置系統來抵抗該等離軸力。然而，此限制了懸置系統之選擇且傾向於需要具有較高摩擦力且不緊密之懸置系統。

舉例而言，一種類型之具有高抗離軸力之阻力之懸置系統係軸承，其中一活動軸承元件接觸一桿或一軌道且沿其運動。在該情況下，藉由在該軸承元件與該桿或該軌道之間的反作用力來提供離軸阻力。然而，軸承係一具有相對較高摩擦力及相對較大尺寸之懸置系統類型。因而該軸承在攝影機鏡片元件之情況下並非有利的，尤其對於小型攝影機而言。

相反地，一種用於攝影機鏡片元件之有利懸置系統類型包含耦接於攝影機鏡片元件與支撐結構之間的複數個彈性撓曲件。然而，雖然該等彈性撓曲件提供足夠程度之離軸阻力以引導攝影機鏡片元件沿光軸之移動，但使用具有足夠大尺寸之撓曲件來抵抗由與光軸成銳角而配置之SMA導線所產生的若干量值之離軸力不方便。

根據本發明之第二態樣，提供一種攝影機鏡片致動裝置，其包含：一支撐結構；一由一懸置系統支撐於該支撐結構上之攝影機鏡片元件，該懸置系統引導該攝影機鏡片元件沿該攝影機鏡片元件之光軸相對於該支撐結構之移動；複數個SMA導線段，其與光軸成各別銳角而張緊地固持在該攝影機鏡片元件與該支撐結構之間，從而施加一沿該光軸具有一分量之張力，該等SMA導線段固持於圍繞該光軸之位置及方位中以使得當被每一SMA導線段中之具有相同值的電流加熱時由該等SMA導線段在該攝影機鏡片元件與該支撐結構之間產生的力具有一沿該光軸的淨分量，但實質上不具有垂直於該光軸之淨分量且實質上不提供圍繞垂直於該光軸之任何軸線的淨扭力。

因此，該等SMA導線段固持於圍繞該光軸之位置及方位中以使得其提供一平衡配置，該平衡配置實質上不具有攝影機鏡片元件之離軸移動或傾斜。此又允許了具有相對較弱之離軸阻力之鏡片懸置系統的使用，因為該懸置系統僅需要提供足夠之離軸阻力來引導攝影機鏡片元件沿光軸之移動。以此方式增加了可用鏡片懸置系統之選擇。

舉例而言，本發明之第二態樣尤其有利於一鏡片懸置系統，其包含耦接於物件與支撐結構之間的複數個彈性撓曲件，該等撓曲件經撓曲以提供與由SMA導線所施加之張力 相抵之偏置。該懸置系統有利地用於懸置一攝影機鏡片元件，因為其係緊密的且易於製造。此外，當在一將SMA導線用作一致動器之攝影機鏡片致動裝置中應用時，在一沿該光軸之與由SMA導線施加之張力相反的方向上，撓曲件之撓曲提供了物件相對於支撐結構之偏置。

有利地，當被每一SMA導線段中之具有相同值的電流加熱時由該等SMA導線段在攝影機鏡片元件與支撐結構之間產生的該等力進一步實質上不提供圍繞光軸的淨扭力。在該情況下，該等SMA導線段不傾向於圍繞該光軸旋轉該攝影機鏡片元件。此為有利的，因為其進一步減少了對SMA導線所提供之懸置系統之本性的約束。相反地，某些圍繞光軸之扭力係容許的，因為懸置系統適應某些旋轉移動係可能的及/或因為該旋轉移動可能為光學上可接受的，只要攝影機鏡片元件中之鏡片係球體或具有較低的非球面度。

一種有利配置係該複數個SMA導線段為經固持而與光軸成具有相同量值之各別銳角的相等SMA導線段，如相對光軸徑向地觀察，一半SMA導線段之集合向上傾斜且一半SMA導線段之集合向下傾斜，每一集合中之SMA導線段以旋轉對稱之方式圍繞該光軸配置。

在該配置中，相等長度及對稱配置使得致動裝置易於設計及製造且SMA導線中產生之力具有適當平衡度。因此，亦根據本發明之第二態樣，提供一種攝影機鏡片致動裝置，其包含：一支撐結構；一由一懸置系統支撐於該支撐結構上之攝影機鏡片元件，該懸置系統引導該攝影機鏡片元件沿該攝影機鏡片元件之光軸相對於該支撐結構之移動；複數個相等SMA導線段，其與光軸成具有相同量值之各別銳角而張緊地固持在該攝影機鏡片元件與該支撐結構之間，如相對光軸徑向地觀察，一半SMA導線段之集合向上傾斜且一半SMA導線段之集合向下傾斜，每一集合中之SMA導線段以旋轉對稱之方式圍繞該光軸配置。

儘管SMA材料用作一致動器具有已知優點，但在實務上，由SMA材料之本性所施加之限制使得難以製造SMA致動器，尤其在小型設備中。SMA材料之最便利可用之形式係導線。在使用SMA導線製造致動器時，難以以導線之長度及張力之必需精確度將導線附著至其他組件。此係需要複數個SMA導線段來提供所要操作特徵之情況下之特定問題。在彼情況下，難以控制該等導線相對於彼此之長度及張力。

另一問題係在不損壞SMA材料及降低其結構完整性之情況下，與SMA導線進行所要之機械連接及電連接的過程中存在實際困難。

一般而言，儘管SMA材料自身之固有特性提供已知優點，但製造期間之該等實際困難係非常大的且限制了SMA材料在大量生產之設備中作為致動器之用途。

根據本發明之第三態樣，提供一種製造用於驅動一攝影機鏡片元件相對於一支撐結構之運動之攝影機鏡片致動裝置的方法，該方法包含：製造一次總成，其包含連接至至少一個安裝構件之至少一個SMA導線條以形成一包括該SMA導線之連續迴路；及將該次總成組裝入一致動裝置中，該致動裝置包含一支撐結構及一由一懸置系統支撐於該支撐結構上之攝影機鏡片元件，該懸置系統引導該攝影機鏡片元件沿該攝影機鏡片元件之光軸相對於該支撐結構之移動，該組裝係藉由將該至少一個安裝構件安裝至該支撐結構及該攝影機鏡片元件中之至少一者，其中使該至少一個SMA導線條張緊地固持在該攝影機鏡片元件與該支撐結構之間從而沿該光軸施加一張力。

進一步根據本發明之第三態樣，提供一種根據該方法製造之攝影機鏡片致動裝置。

本發明之第三態樣便利了將SMA導線用作致動器之攝影機鏡片致動裝置之製造，因為該次總成在一單獨專用製程(其中SMA導線包括於一連續迴路中)中製造。此使得易於控制該SMA導線之長度。以此方式允許了併入有該SMA導線之次總成之獨立製造及測試。此外，由於該SMA導線包括於該次總成中之一連續迴路中，故易於以適當張力將該SMA導線配置於攝影機鏡片致動裝置中，詳言之，以此方式在不同SMA導線段中產生之相對張力之間提供一適當平衡度。

本發明之第三態樣之另一優點係藉由初始地將該SMA導線與攝影機鏡片致動裝置之剩餘部分分開地連接至安裝構件，且隨後將該(該等)安裝構件安裝到該攝影機鏡片致動裝置內之支撐結構及/或攝影機鏡片元件上來便利與該SMA導線之實體連接。

實際上，甚至可在該次總成配置為該SMA導線不包括於一連續迴路中之情況下達成該等優點。

因此，本發明之第三態樣可進一步提供一種製造攝影機鏡片致動裝置之方法及所得致動裝置，其中次總成不形成一包括SMA導線之連續迴路。

在製造該次總成之過程中，可藉由將至少一個SMA導線條拉緊地配置在至少一個安裝構件上且將該SMA導線連接至該至少一個安裝構件來提供對該SMA導線之長度之控制。舉例而言，一種可能之技術係將該至少一個SMA導線條拉緊地捲繞在該至少一個安裝構件上。在該繞組過程中，有可能使用用於繞組導線之習知技術在所施加之張力下精確地控制SMA導線之長度。

該次總成可包括具有一配置於一迴路中之單個導線條之僅單個安裝構件，該迴路之每一端連接至該安裝構件。然而，更常見地，該次總成包含複數個安裝構件以增加該次總成安裝至支撐結構及/或攝影機鏡片元件的點之數目。在該情況下，該次總成可包含單個導線條，其圍繞該等安裝構件在一迴路中延伸且導線之末端重疊。該次總成便於便利製造。

另一方面，該次總成或者可由連接於安裝構件之間的複數個單獨導線段組成。在該情況下，該連續迴路之一部分可由該等安裝構件而非導線自身形成。

有利地，可藉由捲曲SMA導線而將該等安裝構件連接至該SMA導線。捲曲之使用係有利的，因為其為連接至SMA導線之方便且有效之方法。捲曲亦具有便利與SMA導線之電連接之優點(在需要時)。此係因為安裝構件中形成之該等捲曲穿透了SMA導線之自然發生之氧化物塗層。

有利地，在將該次總成組裝入攝影機鏡片致動裝置之步驟中，將SMA導線鉤在支撐結構及攝影機鏡片元件中之至少一者之至少一個保持元件上以使得該至少一個保持元件張緊地固持自該保持元件的每一側延伸的SMA導線段。以此方式提供了幫助調節自該保持元件之每一側延伸之SMA導線段之長度及張力的優點，因為該導線在被鉤在該(等)保持元件上時傾向於滑入一平衡配置中。以此方式便利了具有滿足所要設計約束之SMA導線之長度及張力的SMA配置的生產。

該攝影機鏡片致動裝置可包括一懸置系統，其經配置以在一沿該移動軸之與由至少一個SMA導線條施加之張力相反的方向上提供攝影機鏡片元件相對於支撐結構的偏置。在該情況下，該懸置系統經致能以不僅執行懸置鏡片之功能，而且執行作為致動功能之一部分之用於提供與SMA導線相抵之偏置的功能。以此方式增大了該攝影機鏡片致動裝置之緊密性。

在一特別有利之形式中，該懸置系統包含耦接於攝影機鏡片元件與支撐結構之間的複數個彈性撓曲件，該等撓曲件經撓曲以提供該偏置。該類型之懸置系統具有固有地緊密以及製造簡單及廉價之優點。

形成一包括SMA導線之連續迴路之次總成之使用亦提供便利製造根據上文所述之本發明的第二態樣的攝影機鏡片致動裝置的優點。

使用SMA致動器之一問題在於SMA材料之冷卻速度限制了相應方向上之移動速度。通常，僅在熱量自SMA材料自然轉移至其周圍環境時發生冷卻。在攝影機鏡片元件之情況下，此提供一特定問題：對應於SMA材料之冷卻之方向上的致動裝置的回應速度受到限制。此對該致動裝置之效能產生影響。舉例而言，在致動裝置由不可避免地涉及SMA材料之加熱及冷卻之自動變焦演算法控制的情況下，此減少了回應時間。可能需要克服該問題。

一種解決方法係建構用於主動冷卻SMA材料之某些構件。然而，此在實務上難以達成。

根據本發明之第四態樣，提供一種攝影機鏡片致動裝置，其包含：一支撐結構；一由一懸置系統支撐於該支撐結構上之攝影機鏡片元件，該懸置系統引導該攝影機鏡片元件沿該攝影機鏡片元件之光軸相對於該支撐結構之移動；至少一個SMA導線段，其張緊地固持在該攝影機鏡片元件與該支撐結構之間從而施加一沿光軸至少具有一分量的張力，其中該至少一個SMA導線段具有不超過35 μm之直徑。

本發明之第四態樣係基於可由薄導線來減小SMA導線之冷卻速度的原理。詳言之，已瞭解具有至多35 μm直徑之SMA導線之使用提供具有足夠快回應時間之致動裝置以允許實施一可接受之自動變焦演算法。

本發明之第五態樣係關於一種攝影機鏡片致動裝置，其中一攝影機鏡片元件由複數個彈性撓曲件支撐於支撐結構上，該等彈性撓曲件各自圍繞光軸延伸以引導該攝影機鏡片元件沿該攝影機鏡片元件之光軸之移動。在藉由張緊地固持在該攝影機鏡片元件與該支撐結構之間的至少一個SMA導線段來驅動移動之驅動的小型攝影機的情況下，該懸置系統提供了特定優點。在該情況下，撓曲件具有雙重目的，其不僅支撐鏡片元件而且在一沿該光軸之與由SMA導線施加之張力相反的方向上提供該鏡片元件相對於支撐結構的偏置。撓曲件之使用亦提供一懸置系統，其具有緊密且提供需要之機械性質之優點，該機械性質提供沿光軸無靜摩擦但具有較低剛度且具有垂直於該光軸之較高剛度之光滑行進。

藉由使用該小型攝影機，亦需要該裝置在不受損壞以使攝影機效能隨後受損之情況下抵抗機械衝擊。該攝影機在其可能被意外墜落之製造及使用過程中將一墜落測試規範。該等機械衝擊在攝影機鏡片裝置上產生遠大於在攝影機被穩定固持時所經歷之力。若該懸置系統由撓曲件形成，則在由外部衝擊所導致之攝影機鏡片元件之位移不導致對撓曲件之永久損害之情況下(例如，超過了該撓曲件的材料的屈服應變)，需要該等撓曲件適應該位移。

就沿光軸之移動而言，通常易於設計可適應沿該光軸之較大程度之移動(歸因於機械衝擊而發生)的撓曲件。此係因為該等撓曲件經設計以允許該方向上之較大程度之移動。然而，為滿足其引導沿該光軸之移動之主要目的，該等撓曲件經設計以具有與垂直於該光軸之移動有關之高剛度。此使得更難設計可在無永久損壞之情況下抵抗該方向上之機械衝擊之撓曲件。本發明之第五態樣涉及允許滿足該要求之措施。

根據本發明之第五態樣，提供一種攝影機鏡片致動裝置，其包含：一支撐結構；一攝影機鏡片元件，其由複數個彈性撓曲件支撐於該支撐結構上，該等彈性撓曲件各自圍繞光軸延伸且一端耦接至該攝影機鏡片元件且另一端耦接至該支撐結構，該等撓曲件之撓曲引導該攝影機鏡片元件沿該攝影機鏡片元件之光軸相對於該支撐結構之移動；至少一個SMA導線段，其張緊地固持在該攝影機鏡片元件與該支撐結構之間從而施加一具有一沿光軸之分量之張力，該等撓曲件之撓曲在一沿該光軸之與由該至少一個SMA導線段施加之張力相反的方向上提供該攝影機鏡片元件相對於該支撐結構的偏置，其中該支撐結構經配置以限制該攝影機鏡片元件自該光軸之徑向移動，且如沿該光軸觀察，該等撓曲件沿其長度彎曲並具有交替曲率之至少三個區域。

該支撐結構限制了該攝影機鏡片元件自該光軸之徑向移動。該使用小間隙或擋板之實體約束通常用於其他機械系統中以限制組件位移至一系統未受損壞之程度。然而，在小型攝影機之情況下，撓曲件之本性使得需要以一極小間隙(例如，約50 μm或更小)來定位零件。然而，實務上，此意味著挑戰實際達到有可能導致高成本零件及低製造產率之程度的製造及組裝公差。

由撓曲件之設計來降低此困難，特定言之藉由以具有交替曲率之至少三個區域沿長度(沿光軸觀察)撓曲該等撓曲件。該設計允許撓曲件在無永久損壞之情況下適應自光軸之增大之徑向位移。此係因為曲率以一定程度之機械變形來適應位移，雖然此限制了撓曲件中之最大整體變形。

本發明之第六態樣涉及一攝影機鏡片致動裝置之緊密性，該攝影機鏡片致動裝置使用一SMA致動器驅動一攝影機鏡片元件之運動。

根據本發明之第六態樣，提供一種攝影機鏡片致動裝置，其包含：一支撐結構；一安裝於該支撐結構上之影像感應器；一由一懸置系統支撐於該支撐結構上之攝影機鏡片元件，該懸置系統引導該攝影機鏡片元件沿該攝影機鏡片元件之光軸相對於該支撐結構之移動，該攝影機鏡片元件將光聚焦於該影像感應器上；及一SMA致動器，其連接於該支撐結構與該攝影機鏡片元件之間以驅動該攝影機鏡片元件相對於該支撐結構之該移動；及一驅動電路，其連接至該SMA致動器且能夠產生用於驅動該SMA致動器之驅動信號，該驅動電路由該支撐結構安裝至該影像感應器之後部。

當使用一SMA致動器時，有必要提供一能夠產生用於驅動該SMA致動器之驅動信號之驅動電路。該驅動電路將具有一相對於裝置之其餘部分之尺寸而言不可忽略之尺寸。因此，該驅動電路增大了總裝置之尺寸。然而，藉由將該驅動電路定位於該影像感應器之後部，有可能最小化沿光軸觀察到之該攝影機裝置之面積。已瞭解此在許多應用中係有利的，因為就將各種組件封裝於設備內而言，裝置之面積比該裝置沿光軸之深度更重要。因此，該設計有效地改良了封裝設備之能力。

本發明之第七態樣係關於使用SMA致動器之攝影機鏡片致動裝置之控制，該SMA致動器經配置以驅動一攝影機鏡片元件沿光軸之移動以改變一影像感應器上之聚焦。詳言之，本發明之第七態樣涉及一種可藉以自動地提供控制之自動變焦演算法。

關於使用不同於SMA之技術(例如，電動馬達及壓電致動器)之攝影機鏡片致動裝置，用於提供自動變焦之技術係已知的。一般而言，判定所需之聚焦度且相應地控制該致動器。

一種用於判定所需之聚焦度之技術係使用來自一物理測距器之資訊，該測距器為(例如)可使用飛行時間式計算之超音測距器或可得到為反射亮度之平方根之距離的紅外線測距器。然而，實際上，基於來自測距器之資訊之自動變焦具有有限精度。

一種用於判定所需聚焦度之替代方法係使用由影像感應器輸出之影像信號來判定所形成影像的聚焦品質的一量度，且根據一演算法基於該聚焦品質之經判定量度來控制攝影機鏡片致動裝置以(例如)最大化該量度。

本發明之第七態樣涉及一種自動變焦技術，其基於由影像感應器輸出之影像信號來判定聚焦品質且基於其藉由使電流通過SMA材料以加熱該SMA材料以便驅動攝影機鏡片元件沿光軸之移動來控制聚焦。

在使用SMA材料來驅動攝影機鏡片元件之移動之情況下，在提供精確、可重複控制方面存在相當大的問題。此由所施加之電流與攝影機鏡片元件之實際位置之間的遲滯所導致。同時SMA材料之長度變化取決於溫度，故在實施控制中仍存在問題。一第一問題在於難以精確地判定溫度，該溫度不僅取決於所施加之通過SMA材料之電流，而且取決於以一可變速率(取決於周圍條件)發生之該SMA材料之冷卻。因此，不能根據已知之施加電流來精確判定該溫度。一第二問題在於即使假定準確瞭解了溫度，SMA材料之長度變化與溫度變化之間仍存在遲滯。詳言之，在一高於SMA材料在冷卻期間自奧氏體相轉變為馬氏體相之溫度範圍的溫度處，在加熱期間材料自馬氏體相轉變為奧氏體相之有效溫度範圍出現。由於該遲滯作用，在SMA材料之一加熱及冷卻循環後，難以瞭解當前狀態且因此難以瞭解該SMA材料自身之長度。

雖然SMA材料之控制之該等問題一般而言係已知的，但在該SMA材料用以驅動攝影機鏡片元件之移動時該等問題係特別嚴重的，尤其在(例如)攝影機鏡片元件之鏡片具有最大為10 mm之直徑的小型攝影機中。在該情況下，位置控制之解析度必須非常精細，因為攝影機鏡片元件之總行進範圍較小且仍須將該鏡片元件控制在一較高精確度以提供正確聚焦。

本發明之第七態樣涉及提供對用於驅動一給予該等問題之攝影機鏡片元件之SMA致動配置的精確自動變焦控制。

根據本發明之第七態樣，提供一種控制一攝影機鏡片致動裝置之方法，該攝影機鏡片致動裝置包含一SMA致動器，其經配置以在加熱時驅動一攝影機鏡片元件沿光軸移動以改變該攝影機鏡片元件在一影像感應器上之聚焦，該方法中藉由使電流通過該SMA致動器來執行該SMA致動器之加熱，該方法包含：一初始階段，其將該SMA致動器自馬氏體相加熱至達到該SMA致動器之有效溫度區域，該SMA致動器在該溫度區域中自馬氏體相轉換為奧氏體相，一掃描階段，其在該有效溫度區域中加熱該SMA致動器，監測由影像感應器輸出之影像信號之聚焦品質，且在該聚焦品質處於一可接受水準時儲存該SMA致動器之一電阻量度之值，一返馳階段，其將該SMA致動器冷卻至馬氏體相，一聚焦階段，其加熱該SMA致動器，其中在該聚焦階段期間得到該SMA致動器之一電阻量度，藉由一將該SMA致動器之該經量度電阻用作一回饋信號之回饋控制技術來改變流經該SMA致動器之電流，以將該得到之電阻量度驅動至該SMA致動器之該電阻量度的儲存值。

進一步根據本發明之第七態樣，提供一種用於實施一類似自動變焦循環之致動裝置的控制系統。

本發明之第七態樣提供一種自動變焦技術，其允許藉由減少上述問題而自動地控制攝影機鏡片元件之聚焦。此歸因於以下原因。

首先，本發明之第七態樣利用SMA材料之經量度電阻作為該SMA材料之長度之一量度且因此作為攝影機鏡片元件之位置的量度。詳言之，在聚焦階段期間，一回饋控制技術使用該SMA材料之經量度電阻作為一回饋信號以將該電阻量度驅動至一儲存值，已判定該儲存值處之聚焦品質係可接受的。

電阻之使用具有以下相當大的優點：易於藉由供應用來補充提供用於加熱SMA材料之電流所需之控制電路的額外電子組件來實施。

然而，已瞭解，SMA材料之電阻自身並不提供位置之精確量度，因為在該經量度電阻與實際位置之間存在遲滯。已藉由使用返馳技術克服該遲滯問題。詳言之，當聚焦品質處於一可接受水準時，SMA材料之電阻之所要量度在一初步掃描階段期間得以判定，且該SMA材料僅在一返馳階段之後返回至該儲存值，在該返馳階段期間該SMA材料經冷卻以返回至馬氏體相。因此，在該掃描階段與該聚焦階段中，自馬氏體相加熱該SMA材料。結果，以與在該掃描階段及該聚焦階段中之相同重複方式，該SMA材料之電阻變化隨該SMA材料之長度而變化。因此，該返馳技術使得將攝影機鏡片元件返回至經判定以在該掃描階段期間提供一可接受聚焦品質之相同位置成為可能。

在聚焦階段期間回饋控制技術之使用提供了以下優點：允許該控制考慮到一般而言可變之SMA材料之冷卻。

本發明之所有態樣對包括具有至多10 mm之直徑之一或多個鏡片的小型攝影機鏡片元件具有特定應用。本發明之各種態樣及其特徵可以任意組合一起使用以獲得特定優點。

圖1示意性地展示一第一攝影機1。攝影機1包含一具有一基座部分3之支撐結構2，基座部分3上安裝一可為電荷耦合設備(CCD)或互補金氧半導體(CMOS)設備之影像感應器4。支撐結構2進一步包含一環形壁5，其自上面安裝了影像感應器4之基座3的前側突出。支撐結構2可由塑膠製造。

攝影機1進一步包含一鏡片元件6，其固持一由一或多個鏡片8組成之鏡片系統7。以實例說明之，鏡片系統7在圖1中展示為由兩個鏡片8組成，但通常視需要可能存在單個鏡片8或複數個鏡片8以提供光學效能與低成本之所要平衡。攝影機1係一小型攝影機，其中鏡片系統7之鏡片8通常具有至多10 mm之直徑。雖然攝影機1之設計可經調適用於較大攝影機，但其尤其適用於此種小型攝影機。

鏡片元件6經配置以使得鏡片系統7之光軸O垂直於影像感應器4。以此方式，鏡片系統7將光聚焦於影像感應器4上。

鏡片元件6由一懸置系統9懸置於支撐結構2上，懸置系統9由連接於支撐結構2之環形壁5與鏡片元件6之間的兩個懸置元件10組成。懸置系統9引導鏡片元件6沿光軸O之移動。鏡片元件6之該移動改變了形成於影像感應器4上之影像之焦點。

現將參看圖2描述攝影機1之詳細構造，圖2為省略了支撐結構2之基座3之詳細透視圖。攝影機1具有一對稱配置以使得在自與圖2之視角相反一側觀察時，攝影機1看上去為相同的。

鏡片元件6具有兩部分構造，其包含一鏡片載體20及一在形成於鏡片載體20內之內螺紋22上安裝於鏡片載體20內之鏡片固持器21。鏡片固持器21通常具有6.5 mm之直徑。下文進一步描述之金屬環14固定至鏡片載體20之下部邊緣。鏡片載體20連接至懸置系統9以懸置鏡片元件6。鏡片固持器21安裝鏡片系統7之一或多個鏡片8。鏡片載體20與鏡片固持器21均可由模製塑膠製造。

該兩部分鏡片元件6在製造期間提供若干優點。可藉由以下方式來組裝攝影機1：首先安裝鏡片載體20且鏡片固持器21不必就位，且隨後僅在已完成與鏡片載體20之各種連接之後安裝鏡片固持器21。藉由使用螺紋22，有可能沿光軸O調節鏡片系統7相對於載體6之位置且因此調節其相對於影像感應器4之位置。在組裝期間進行該調節以便適應歸因於製造公差的鏡片系統7中之鏡片8之焦距及相對位置之任何變化。其後，鏡片系統7保持固定在相對於鏡片載體20之相同位置中。

現將詳細描述鏡片元件6之懸置系統9。懸置系統9包含兩個懸置元件10，其各自由一各別單片材料(諸如，切割成形之鋼或鈹銅)形成。一種可能性為冷軋等級302奧氏體鋼，其具有提供高屈服應力之優點。懸置元件10安裝於載體20之相反末端處。雖然在圖2中僅懸置元件10之一者清楚可見，但該兩個懸置元件10具有相同構造，如下文所述。

每一懸置元件10包含一連接至鏡片載體20之內環11。詳言之，內環11連接至鏡片載體20之一各別端部表面以使得其圍繞鏡片固持器21之外周邊延伸。

每一懸置元件10進一步包含一連接至支撐結構2之外環12。詳言之，外環12圍繞支撐結構2之環形壁5之端部表面延伸且與其連接。

最後，每一懸置元件10包含四個撓曲件13，其各自延伸於內環11與外環12之間。因此，撓曲件13之相反兩端耦接至鏡片元件6及支撐結構2。如沿光軸O觀察，撓曲件13相對於光軸O之徑向方向傾斜。因此，撓曲件13圍繞光軸延伸。撓曲件13以圍繞光軸O旋轉對稱之方式在不同徑向位置處圍繞鏡片載體20而安置。此外，撓曲件13沿光軸O具有一厚度(其為製造懸置元件10所用之薄片材料之厚度)，該厚度小於其在垂直於光軸O之方向上的寬度。如沿光軸O觀察，撓曲件13亦沿其長度彎曲，將在下文更詳細地討論該問題。

兩個懸置元件10借助於耦接在鏡片元件6與支撐結構2之間的撓曲件13將鏡片元件6懸置於支撐結構2上。歸因於其組態，撓曲件13藉由撓曲或折曲來適應鏡片元件6沿光軸O之移動。當鏡片元件6沿光軸O移動時，內環11隨撓曲件13所發生的彎曲而沿光軸O相對於外環12移動。

由於撓曲件13具有一小於其寬度之平行於光軸O之厚度，故撓曲件13相比在其寬度方向上彎曲更適於在其厚度方向上彎曲。因此，撓曲件13為懸置系統9提供其與鏡片元件6沿光軸O相對於支撐結構2的移動相抵的剛度低於與鏡片元件6垂直於光軸O相對於支撐結構2的移動相抵的剛度。

此外，兩個懸置元件10沿光軸O間隔開，且因此對鏡片元件6垂直於光軸O之移動之抵抗力亦提供對鏡片元件6之傾斜的抵抗力。

對鏡片元件6之離軸移動及傾斜之該抵抗力係需要的，因為該離軸移動及傾斜能夠劣化鏡片系統7在影像感應器4上聚焦影像之光學效能。

支撐結構2、鏡片載體20(包括金屬環14)、懸置元件10及兩個加強件元件15被製造為一次總成，如現將參看圖3所描述。該等組件配置於如圖3所示之堆疊中。形成於支撐結構2及鏡片載體20上之定位銷16位於形成於懸置元件10中之孔徑17中。在整個堆疊被壓縮在一夾具中時，將黏著劑施配至定位銷16中之每一者之末端上(在堆疊之頂部及底部)。較佳黏著劑係亦可UV固化之氰基丙烯酸酯。黏著劑藉由毛細作用而浸漬於定位銷16周圍，且將不同層黏合至支撐結構2及鏡片載體20。一旦黏著劑固化，就可將次總成自夾具移除。作為黏著劑之一替代，有可能形成用以熱堆疊定位銷16之接點以形成一用以機械地保持零件之塑膠頭。

每一加強件15包含兩個環18，其分別符合且加強懸置元件之內環11及外環12。兩個環18由澆口19接合在一起，該等澆口僅在已組裝次總成之後被移除。就夾緊加強件15之環18而言，使用澆口19有助於組裝，且減少了組件計數，且因此減少了零件成本。一旦澆口19被移除，鏡片載體20就可由一外部負載相對於支撐結構2向上移動。

此外，攝影機1包含一次總成30，其在圖4中被說明為處於隔離且鬆弛的狀態中。次總成30包含一SMA導線條31，其以末端36與37重疊之方式配置於一連續迴路中。

次總成30進一步包含兩個安裝構件32及33，其各自形成為一狹長金屬件(例如，黃銅)。安裝構件32及33藉由捲曲而連接至SMA導線條31。詳言之，安裝構件32及33之末端各自在SMA導線條31上捲曲以形成個別捲曲件34及35。

第一安裝構件32在SMA導線條31之重疊末端36及37上捲曲，從而將末端36及37固持在一起。第二安裝構件33被捲曲至SMA導線條31之中點。因此，SMA導線條31與兩個安裝構件32及33一起形成一在製造期間提供優點之連續迴路。

在製造期間，將次總成30與攝影機1之剩餘部分分離。詳言之，藉由將安裝構件32及33固持在適當位置(如圖5所示)，且隨後圍繞安裝構件32及33繞組SMA導線條31來製造次總成30。在繞組期間，將SMA導線條31固持為拉緊，亦即，無任何鬆弛。雖然可等同地使用較高張力，但導線中之張力可為低的以使得SMA導線條31不被拉緊。

在繞組維持為拉緊之SMA導線條31之後，將兩個安裝構件32及33捲曲在SMA導線條31上以形成捲曲件34及35。捲曲之使用提供了與SMA導線條31之牢固且便利的機械連接。此外，捲曲件34及35穿透SMA導線條31之氧化物塗層，且因此提供了自安裝構件32及33至SMA導線條31之電連接。

在由捲曲件34及35將安裝構件32及33連接至SMA導線條31之後，可將SMA導線釋放以使得其不被拉緊。隨後以下文進一步描述之配置將次總成30組裝入攝影機1中。

在次總成30之製造期間，可使用已知繞組技術圍繞安裝構件32及33來繞組SMA導線條31。該等技術可額外地包含圍繞構成繞組裝置之一部分之繞線模而繞組SMA導線條31。此種以與攝影機1之剩餘部分分離之專用過程製造次總成30之方法允許兩個安裝構件32及33上之相反側上的SMA導線條31的每一半的張力及長度得以精確控制。類似地，可最小化攝影機1之全部總成之複雜性。同樣，以單獨專用過程製造次總成30便利了由捲曲件34及35形成自安裝構件32及33至SMA導線條31的連接。

如下將次總成30配置於攝影機1內。將兩個安裝構件32及33各自安裝到支撐結構2之環形壁5之外側上。安裝構件32及33固定於適當位置且因此將SMA導線條31連接至支撐結構2。如圖2中所示，安裝構件32及33(例如)由黏著劑、壁5之型鍛或某些其他構件而安裝於環形壁5中所提供之凹座40中。

此外，將兩個安裝構件32與33之間的SMA導線條31的每一半鉤在一各別保持元件41上，該保持元件41為固定至鏡片元件6之金屬環14之整體零件且自鏡片元件6向外突出。因此，該兩個保持元件41經由金屬環14電連接到一起(雖然此並非必要的)。金屬係用於保持元件41之適當材料，因為其可耐受SMA導線條31中產生之熱量。保持元件41之與SMA導線條31接觸之表面可經彎曲以減小SMA導線之最大曲率。

在攝影機1中，安裝構件32及33定位於圍繞光軸O之沿直徑相對之點上。類似地，兩個保持元件41定位於兩個安裝構件32與33中間之光軸O上之沿直徑相對的點處。此外，保持元件41配置於沿光軸O之位置處，該位置比固持SMA導線之安裝構件32及33之捲曲件34及35更靠近影像感應器4。結果，以四個SMA導線段42來固持SMA導線條31，該等SMA導線段42各自為在(a)安裝構件32及33中之一者與(b)保持元件41中之一者的一各別對之間延伸的SMA導線條31的一部分，導線段42與光軸O固持一銳角。SMA導線段42之每一相鄰對在一共點處(亦即，在保持元件41處或在安裝構件32及33中之一者處)耦接至鏡片元件6或支撐結構2。SMA導線段42張緊地固持在攝影機1中以使得其施加一沿光軸O(詳言之在鏡片元件6偏離影像感應器4之方向上)具有一分量之張力。

此外，每一個別SMA導線段42施加一具有一垂直於光軸O之分量之張力。然而，SMA導線段42固持於一對稱平衡配置中，其中該等SMA導線段42具有相等長度、相對於光軸O成具有相同量值之銳角傾斜且如相對該光軸徑向地觀察向上且向下交替傾斜。換言之，一對相反SMA導線段42向上傾斜且圍繞光軸O具有旋轉對稱性，且類似地，另外兩個相反SMA導線段42向下傾斜且圍繞光軸O具有旋轉對稱性。

結果，假定該等SMA導線段42各自被具有相同值之電流加熱時將在每一導線段42內產生相同張力，則由該等SMA導線段42施加之淨力得以平衡。因此，該等淨力不提供沿垂直於光軸O之任何方向之分量。類似地，該等淨力實質上不提供圍繞垂直於光軸O之任何軸線之扭力且亦不提供圍繞光軸O自身的扭力。當然，可能歸因於製造公差而存在某些淨力或扭力，且在該情形下，參考不存在淨力之情況意謂淨力至少約為小於沿光軸之淨力的量值。

此意謂SMA導線段42之配置實質上不對攝影機鏡片元件6產生離軸移動或傾斜。此又意謂懸置系統9不需要抵抗任何該類離軸移動或傾斜。此減少了對懸置系統9之約束，因此懸置系統9僅需要經設計以藉由提供低於與垂直方向上之移動相抵之剛度的與沿光軸O的移動相抵的剛度來引導鏡片元件6沿光軸O的移動。

在製造期間，歸因於攝影機1之配置，將次總成30組裝入攝影機1以在SMA導線段42中提供力的平衡配置係簡單的。詳言之，藉由對安裝構件32及33之處理而易於操縱次總成30。類似地，SMA導線段42之適當長度及張力易於作為將SMA導線鉤在保持元件41上之結果而達成，因為保持元件41上之滑動有助於在單個保持元件41之相反側上之SMA導線段42中達成相等張力。因此，在SMA導線與鏡片元件6之間的耦接降低至不需要良好電性效能之簡單機械接合。該類型之配置消除了對攝影機1之某些組裝公差約束。若SMA導線由一捲曲件端接於鏡片元件6上，則SMA導線段42之長度及張力將歸因於自然總成變化而變化。

在總成經製造且處於平衡狀態之後，可使用少量黏著劑將SMA導線固持於適當位置以確保操作或墜落測試期間保持元件41上之固持力。此可在SMA導線之循環之後進行以幫助消除組裝公差。

該製造過程之最具挑戰性之部分係將SMA導線組裝且接合至攝影機1。存在三個主要問題，即：(1)SMA導線長度之控制，(2)與SMA導線進行機械接合及電性接合，及(3)攝影機1中之所組裝之幾何形狀之控制。該等問題已導致對包括SMA導線之次總成30之研究。可獨立於攝影機1之剩餘部分來製造次總成30且測試其品質。將SMA導線條31電性地及機械地連接至安裝構件32及33(該等安裝構件分開地安裝至支撐結構)最小化製造問題之複雜性。

當SMA導線處於熱態中(且因此充分收縮)時，其為硬性的且因此實際上處於自然長度，來自撓曲件13之力產生之導線應變可忽略不計。因此該情況下鏡片元件6之位置基本獨立於撓曲件之參數，而是高度取決於SMA導線段42之長度。該長度係易於量測且因此易於控制之關鍵控制參數。

當處於冷態中時，由撓曲件13拉伸SMA導線，且該SMA導線之應力－應變曲線非常平坦，其意謂該導線可在不影響所產生之應力之情況下發生較大量的應變。因此，在冷態中，鏡片之位置基本獨立於導線長度，而是主要取決於撓曲件剛度。可在組裝階段量測撓曲件13之剛度。

因此，可將致動器在其行進範圍上之效能劃分為兩個製造控制參數：導線長度及撓曲件剛度。使用如設計之較佳組裝過程，可單獨測試且因此單獨控制該等參數之每一者。此對於製造產率及過程控制(兩者均影響產品成本)而言具有優點。

現將描述攝影機1用以驅動鏡片元件6沿光軸O相對於支撐結構2移動之操作。

SMA材料展示出其剛度隨溫度變化之現象，此歸因於固態相變而發生。在該範圍中之較低溫度下，SMA材料進入具有相對較低剛度之馬氏體相。在較高溫度下，SMA進入具有高於馬氏體相中之剛度之奧氏體相。因此，若反抗一負載，則加熱(或冷卻)SMA導線段42使其長度減小(或增大)。

在攝影機1中，張緊地配置SMA導線段42，其在一移動鏡片元件6遠離影像感應器4之方向上在鏡片元件6與支撐結構2之間提供一沿光軸O的淨張力。該力起到與由懸置系統9在沿光軸O之相反方向上所提供的偏置力相抵的作用。撓曲件13視來自SMA導線段42之張力而撓曲。如相對光軸O徑向地觀察，所製造之撓曲件13係直的。一旦撓曲件13撓曲，雖然可能產生某些輕微曲率，但撓曲件13大體而言維持為直的。

由於懸置系統9之剛度維持為恆定，故在加熱或冷卻期間，SMA導線段42之剛度隨溫度之變化導致鏡片元件6沿光軸O移動至一新平衡位置，在該位置中在由懸置系統9產生之偏置力與SMA導線段42之間存在平衡。因此，SMA導線段42之加熱(或冷卻)驅動鏡片元件6遠離(或朝向)影像感應器4移動。

因此，攝影機1之一顯著態樣係將包含撓曲件13之懸置系統9用作一被動偏置元件。詳言之，撓曲件13之撓曲提供了一與由SMA導線段42所施加之張力相反之方向上之攝影機鏡片元件6的偏置。換言之，懸置系統9提供以下兩種功能：引導攝影機鏡片元件6之移動及充當用於SMA導線段42之被動偏置元件。

鏡片元件6沿光軸O相對於支撐結構2之位移程度取決於SMA導線段42內所產生的應力，且亦取決於SMA導線段42相對於光軸O所成之銳角。SMA導線中可能產生之應變受相變之物理現象限制。藉由相對於光軸O成銳角來配置SMA導線段42,SMA導線段42在其長度變化時發生方位變化，亦即，相對於光軸O所成之銳角增大。此有效地調整移動以使得鏡片元件6沿光軸O之位移程度高於沿光軸分解的SMA導線段42的長度變化。可藉由增大SMA導線段42與光軸O之間的銳角來增大調整度。在圖1中所示之攝影機1中，銳角為大約70°，但一般而言，可視鏡片元件6之所要移動範圍來選擇銳角。

由在SMA導線段42與光軸O之間的銳角以及SMA導線段42之長度來判定移動量。需要最大化該等參數。然而，此增大了攝影機1之總尺寸且因而必須將此需要與最小化攝影機1之尺寸之實際需要保持平衡。該平衡由SMA導線段42在攝影機1中之特定配置來達成，詳言之，藉由以相對於彼此成90°之角度(如沿光軸O觀察)配置SMA導線段42來達成。因此，可將由兩個SMA導線段42形成之平面認為相對於光軸O形成角度度或傾斜的。如沿光軸O觀察，在SMA導線段42不向外突出之情況下，每一SMA導線段42圍繞攝影機1沿方形形狀之一側延伸，且因此增大了攝影機1垂直於光軸O之面積。此允許每一SMA導線段42之長度及銳角在攝影機1之一各別側上之區域內增大至最大值(如相對光軸徑向地觀察)。因此，攝影機1之相對緊密尺寸達成了鏡片元件6之相對高位移。

可藉由控制SMA導線段42之溫度來控制鏡片元件6沿光軸O相對於支撐結構2之位置。在操作中，SMA導線段42之加熱藉由使一提供電阻加熱之電流通過其而得以提供。藉由停止該電流且允許SMA導線段42藉由向其周圍環境傳導而冷卻來提供冷卻。由一如圖6中配置之控制電路50來控制電流。

控制電路50連接至安裝構件32及33中之每一者，該等安裝構件32及33經由捲曲件34及35提供與SMA導線條31之電連接。控制電路50在該兩個安裝構件32與33之間供應電流。因此，該電流流經平行連接於安裝構件32與33之間的SMA導線條31的每一半邊。

下文將控制電路50及藉此所實現之控制之本性進一步描述為其等同地適用於下文將描述之其他攝影機。

第一攝影機1具有緊密之特定優點。此由形成懸置系統9之懸置元件10之緊密性以及來自SMA導線段42之緊密性所導致。此意謂攝影機1可被非常有效地封裝。相反地，攝影機1可經設計以具有一包括一鏡片系統7之鏡片元件6，其中一或多個鏡片8具有相對於攝影機1之佔據面積而言相對大之直徑。舉例而言，在攝影機之佔據面積符合一8.5 mm之方形之情況下，第一攝影機1可利用具有最大為6.0 mm之直徑之鏡片8。通常，第一攝影機1之設計允許鏡片固持器21之外徑為攝影機1之佔據面積的寬度的至少70%或80%。

SMA導線條31之材料組合物及預處理經選擇以使得在正常操作期間在超過期望之環境溫度的溫度下發生相變。通常，該溫度範圍高於70℃。SMA導線條31之材料組合物及預處理經進一步選擇以使得在盡可能大的溫度範圍內發生在馬氏體相與奧氏體相之間的變化。以此方式最大化位置控制之程度。

注意到SMA導線段42經配置以偏置鏡片元件6遠離影像感應器4。此為有利的，因為在缺乏SMA導線段42之加熱時，鏡片元件6位於其移動範圍內之最靠近影像感應器4之位置中。攝影機1經設計以使得該位置對應於遠場焦距或內限焦距，該焦距為攝影機1之最普通設置，尤其在提供了自動變焦功能時。以此方式，SMA導線段42可在最大可能時間內保持未加熱狀態，藉此減少了功率消耗。此外，若來自控制電路50之電流供應由於任意原因而停止，則攝影機1仍可以一固定變焦模式操作，其提供最廣泛可能範圍之焦距位置。

懸置元件10及SMA導線段42之特殊設計中之某些考慮如下。

許多應用中需要鏡片元件6之高速致動，例如提供了自動變焦功能時。藉由冷卻SMA導線段42來限制致動之回應速度。雖然易於藉由施加一具有高功率之電流而快速地加熱SMA導線段42，但SMA導線段42之冷卻被動地發生，亦即，僅藉由熱量向周圍環境空氣中耗散而冷卻。該冷卻不能以一簡單方法加速。雖然理論上可提供一主動冷卻方式，但此在實務上難以實施。

然而，可藉由減小SMA導線段42之厚度來加速冷卻。可將SMA導線段42之厚度限制在一水準，在該水準下足夠快地發生向周圍環境空氣之熱轉移以提供一回應速度，該回應速度係足夠快的以用於攝影機1之特定應用。對於所考慮之攝影機及導線之尺寸而言，冷卻時間大致隨導線直徑線性地變化。為此，已瞭解SMA導線段42之厚度理想地至多為35 μm以提供一攝影機之自動變焦應用可接受之回應。舉例而言，在上述裝置中，若SMA導線段42具有25 μm之直徑，則自近焦距至遠焦距之移動時間(亦即，被動冷卻循環)為大約200 ms。

懸置系統9經設計以具有適當數目之撓曲件13，該等撓曲件13具有適當寬度、厚度及長度以沿光軸O及垂直於光軸O提供所要剛度。該等撓曲件通常具有介於自25 μm至100 μm之範圍內之厚度。可藉由改變懸置元件10內之撓曲件13之數目及/或藉由提供額外懸置元件10來改變撓曲件13之數目。每一懸置元件10具有為四之倍數之數目的撓曲件13(具有4重旋轉對稱性)係便利的，因為以此方式允許了以具有一方形形狀(如沿光軸O觀察)之支撐結構2之環形壁5的便利封裝。

此外，SMA導線段42亦提供沿光軸O及垂直於光軸O之剛度。雖然如上文所討論為冷卻目的而約束SMA導線段42之厚度，且垂直於光軸O之SMA導線段42之剛度通常將遠小於撓曲件之剛度，但可將SMA導線段42認為係懸置系統9之一部分且在設計攝影機1之過程中考慮其剛度。

考慮到鏡片元件6沿光軸O相對於支撐結構2之移動，SMA導線段42之總剛度理想地具有與懸置系統9之撓曲件13之總剛度相同的量值。理想地，懸置系統9之撓曲件13之總剛度具有介於自(a)SMA導線段42在SMA材料之奧氏體相中經歷之總剛度至(b)SMA導線段42在SMA材料之馬氏體相中經歷之總剛度的範圍內的值。為達成最大鏡片位移，懸置系統9之撓曲件13之總剛度具有等於以下值之幾何平均值的值：(a)SMA導線段42在SMA材料之奧氏體相中經歷之總剛度及(b)SMA導線段42在SMA材料之馬氏體相中經歷之總剛度。

再次考慮到與鏡片元件6沿光軸O相對於支撐結構2之移動相抵之剛度，需要懸置系統9之總剛度(由撓曲件13及SMA導線段42之剛度總和提供)足夠大，以便在攝影機1在光軸O平行於地球重力場與反平行於地球重力場之方位之間變化時最小化鏡片元件6在重力下相對於支撐結構2的移動。此用以在攝影機1指向正常使用期間發生之不同方向上時最小化鏡片元件6之移動。對於典型鏡片系統而言，鏡片元件6相對於支撐結構2之移動理想地被限制在至多50 μm。對於一典型小型攝影機而言，此意謂由撓曲件13及SMA導線段42之組合提供之懸置系統之總剛度應為至少100 N/m，較佳為至少120 N/m。

此外，撓曲件13經設計以具有一適當寬度以提供與鏡片元件6在垂直於光軸O之方向上相對於支撐結構2之移動相抵的所要剛度。SMA導線段42之剛度亦被考慮，但其作用通常小於撓曲件13之剛度，此歸因於撓曲件13之寬度較大。所要剛度取決於鏡片元件7之本性，詳言之為鏡片元件7可適應離軸運動及傾斜之程度。

另一設計考慮係確保撓曲件13及SMA導線段42所經歷之最大應力不使得各別材料受到過度應力。

以實例說明之，一種設計情況如下。每一懸置元件10包括三個撓曲件13(而非圖2中所示之四個撓曲件13)，其各自具有4.85 mm之長度、0.2 mm之寬度及50 μm之厚度。SMA導線條31具有25.4 μm之直徑，其允許SMA材料在室溫環境下時在空氣中在大約0.2 s內自完全奧氏體冷卻至完全馬氏體。SMA導線段42相對於光軸O傾斜60°，亦即，每一SMA導線段42具有5 mm之水準長度(垂直於光軸O)及3 mm之垂直高度(平行於光軸O)。當SMA材料處於奧氏體相中時，懸置元件10偏轉0.5 mm。在該狀態下，六個撓曲件13在光軸方向上提供與SMA導線段42平衡之138 mN組合力(朝影像感應器4拉動鏡片元件6)。在該偏轉下，撓曲件13具有為1 GPa之最大應力。在該狀態下，SMA材料具有為132 MPa之張應力，其接近於與長疲勞壽命(數百萬循環)相關聯之最高可允許應力。當SMA材料處於馬氏體相中時，SMA導線段42被拉伸大約3%且撓曲件13僅偏轉0.2 mm，此意謂鏡片元件6行進了0.3 mm。撓曲件13中之應力現為380 MPa，且SMA材料中之應力為47 MPa。

現將描述如圖2中所示之撓曲件13之彎曲形狀。撓曲件13之彎曲形狀之目的係允許攝影機1在不受損壞以使攝影機效能隨後受損之情況下抵抗機械衝擊。詳言之，需要懸置系統9在不導致對撓曲件13之永久損壞之情況下(例如，超過了撓曲件13的材料的屈服應變)適應由衝擊所導致的鏡片元件6的位移。在機械衝擊導致鏡片元件6沿光軸O移動之情況下，此係簡單的，因為懸置系統9具有低剛度且經設計以適應大程度之位移。然而，在機械衝擊導致鏡片元件6自光軸O徑向地移動之情況下，懸置系統9經設計以具有相對高剛度以抵抗離軸位移及傾斜。此使得撓曲件13更可能被該方向上之位移損壞。為達成一高平面剛度，雖然減小撓曲件13之長度增大了軸向剛度，但撓曲件13應在具有最小曲率之情況下盡可能地短，因此在此方面存在平衡。然而，藉由最小化撓曲件13之曲率以使得其變直或圍繞光軸O具有一平緩曲線，撓曲件13趨於在與內環11及外環12之接點處之應力集中區域翹曲、拉伸且塑性變形。歸因於系統力之不平衡，該等接點處存在應力集中區域。

為限制該方向上之位移，攝影機1在鏡片元件6與支撐結構2之壁5之間具備一小間隙。以此方式，支撐結構2之壁5充當一擋板以限制自光軸O之最大徑向位移。然而，小程度之間隙(例如，約50μm或更小)為製造及組裝提出了複雜公差，實際上達到了可能導致高成本零件及低製造產率之程度。

撓曲件13具有一彎曲形狀以對抗該問題。詳言之，如沿光軸觀察，撓曲件13沿其長度彎曲。撓曲件13具有具有交替曲率之三個區域。藉由將該曲率引入至撓曲件13，將若干程度之應變消除添加至該結構。撓曲件13塑性變形之趨勢得以減少，且實情為撓曲件13具有彈性彎曲之趨勢。藉由將具有相反曲率之外部區域引入至中心區域，力之不平衡得以減少且內環11與外環12之接點處產生之應力得以減小。因此，撓曲件13在不經歷材料失效之情況下在平面方向上變得更具有柔性。此在不對徑向剛度及軸向剛度作出不可接受之犧牲之情況下達成。

為最大化此效應，撓曲件13之該三個區域較佳具有不等長度及曲率，詳言之為中心區域具有大於外部區域之長度及小於外部區域之曲率。有利地，該中心區域具有至少為外部區域之長度兩倍之長度，例如，三個區域之長度比A：B：C為1：2.5：1。有利地，該中心區域具有至多為外部區域之曲率一半之曲率，例如，每一區域之長度對曲率之比實質上相同以使得每一區域所對向之角度α、β、γ實質上相同。然而，曲率之該幾何形狀並非必需的，且仍以其他幾何形狀來達成益處，例如，以其他長度及曲率或以更大數目之具有交替曲率之區域來達成。

在圖2中所示之懸置系統之設計中，每一撓曲件13具有一大於沿光軸O之厚度之自光軸O的徑向寬度。然而，圖7展示一用於懸置元件10之替代設計，其中每一撓曲件13經修改以由一組平行撓曲件43組成。此允許藉由減小每一平行撓曲件43之寬度而將懸置系統9製造為自光軸徑向地更具柔性。此藉由減小材料末端距該結構之中立軸之距離來減小平行撓曲件43中的應力。

減小單個撓曲件13之寬度將不當地減小平面剛度，但藉由引入複數個相互平行之撓曲件43(例如，按寬度減小之程度之比例)來維持總的平面剛度。該技術之實務限制係平行撓曲件43可能被製造之最小寬度。當前將此認為係大約50 μm。雖然展示三個平行撓曲件43，但一般而言可使用任意數目。

圖8詳細展示攝影機1之整體，除了為清楚起見省略了鏡片固持器21之外。在該組態中(在安裝鏡片固持器21之後)，攝影機1係完整的且能夠通過所有客戶可靠性及強度測試。現將描述除圖2中展示者之外的攝影機1的額外組件。

攝影機1具有一在支撐結構2之壁5上夾緊且黏接之屏蔽外殼44。壁5亦黏合至支撐結構2之基座3。在沿光軸O之方向上，在鏡片元件6與屏蔽外殼44之間及在鏡片元件6與基座3之間存在間隙，其允許鏡片元件6沿光軸O之足夠移動以提供影像在影像感應器4上之聚焦，同時防止可能損壞懸置系統9或SMA導線段42之移動程度。

事實上，基座3具有一比圖1中示意性地展示者更複雜之構造。詳言之，基座3具有一中心孔徑45，其後面安裝了影像感應器4。為安裝影像感應器4，基座3具有一突出部分46，其形成至孔徑45後部及孔徑45區域之外部。突出部分46上安裝有一影像電路板47，影像感應器4在該影像電路板47上面向孔徑45且與其對準地形成以沿光軸O接收光。

視需要，孔徑45可具有一安裝於其上之紅外線濾波器。該濾波器不僅確保了非吾人樂見之輻射不劣化影像品質，而且充當一密封件以防止落在影像感應器4上之灰塵劣化影像品質。因此，基座3可將影像感應器4密封在一封閉體中，該操作在一高度清潔之房間中執行。

基座3進一步包括一突出壁48，其安置於突出部分46之外部且向後突出。一驅動電路板49安裝在突出壁48上且驅動電路50形成於該驅動電路板上。因此，驅動電路50位於影像感應器4之後側。此最小化沿光軸O觀察到之攝影機1之面積。此在許多應用中係有利的，因為就將各種組件封裝於設備內而言，攝影機1之面積比攝影機1沿光軸O之深度更重要。舉例而言，該組態允許攝影機1安裝在一為特定目的設計之插口中之電子設備內，該插口通常安裝在該電子設備之母板上。

作為一替代方法，有可能使用一為雙面且下側上安裝有驅動電路50的影像電路板47。該組態可具有成本及組裝優點，且實際上具有連接性優點。

最小化電子設備之尺寸之另一替代方法係將控制電路50整合入與影像感應器4相同之晶片中。此為便利的，因為自動變焦演算法所需之計算與在用於其他任務之影像感應器4上已經執行的計算類似。此顯然取決於所使用之特定影像感應器4。或者，可藉由攝影機1外部之電子設備中之另一處理器(但已被提出用於其他目的)來執行相同處理功能。

圖2中所示之所有SMA導線段42形成於來自單個SMA導線條31之次總成30中的配置的一個問題在於：該迴路之兩個半邊之長度的任何差異導致該兩個半邊的差異電阻。當其被相同電壓驅動時，此導致差異加熱。此可導致鏡片上之不平衡力，且因此破壞了鏡片元件6之最佳傾斜。

圖9及圖10中展示兩種改良形式之對付該問題之第一攝影機1。

在圖9中所示之第一改良形式中，單個次總成30被圖11中所示之兩個單獨次總成25所取代。每一次總成25包含一SMA導線條26，其每一末端由一捲曲件28附著至安裝構件27。將次總成25與攝影機1之剩餘部分分離，以此方式為次總成30提供類似於上文所述之優點。使用該幾何形狀，可在不繞組導線之情況下形成次總成25。可將兩個安裝構件27安裝於一子彈帶(bandolier)中，且捲曲機器設定捲曲件28之間的距離且因此設定SMA導線條26的長度。將導線置放於該兩個安裝構件27上，且該兩個捲曲件28形成了。使用一標準W形狀捲曲工具形成捲曲件28。

兩個次總成25如下配置於攝影機1內用於以實質上與圖2中所示相同之組態提供SMA導線段42。詳言之，藉由將安裝構件27安裝於支撐結構2之環形壁5之外側上，將該兩個次總成25安裝於攝影機1的相反側上。此外，將在該兩個安裝構件27之間的每一SMA導線條26鉤在一各別保持元件41上。因此，SMA導線條26之每一半邊以實質上與圖2中所示相同之組態形成一SMA導線段42。因此，攝影機1之該第一改良形式以與上文所述相同之方式操作。然而，藉由由兩個不同次總成25形成SMA導線段42，上文討論之差異加熱問題得以避免。

現存在一與兩個SMA導線段42被串聯電性驅動或是並聯電性驅動有關之選擇。若該兩個SMA導線段42被串聯電性驅動，則以此方式確保了每一SMA導線段42產生相同加熱電流，且因此經歷相同相變。

除了僅提供一個次總成25之外，圖10中所示之第二改良形式與圖9中所示之第一改良形式相同。結果，攝影機1僅具有一對SMA導線段42。該組態就效能而言並非最佳的，因為由兩個SMA導線段42產生之力僅部分地與在保持元件41處自光軸O徑向地產生之淨力平衡，此趨於傾斜鏡片元件6。然而，與一具有適當撓曲件13之懸置系統9組合後，鏡片元件6之傾斜足夠小以適用於許多鏡片及影像感應器。相反地，該包括單個次總成25之設計具有降低成本及組裝複雜性之優點。

所描述之所有選項之一優點在於SMA導線不端接於鏡片元件6(其為攝影機1之移動零件)上。實情為：該SMA導線僅固定至支撐結構2，該支撐結構2係攝影機1之固定、非移動零件。以此方式簡化了鏡片元件6上之幾何形狀及特徵，且改良了可製造性並減小了攝影機之尺寸。

有可能對攝影機1中之次總成30及致動配置之設計及製造進行大量變化。可以任意組合應用之某些非限制性實例如下。

一第一替代方法係改變圍繞鏡片元件6之SMA導線段42之數目及/或配置。在該情況下，SMA導線段42仍理想地提供上文所述之力平衡效應。

一第二替代方法係改變次總成30中之安裝構件32及33之數目。有可能僅包括連接至SMA導線條31之兩端36及37之第一安裝構件32以完成迴路。然而，由於安裝構件31及32提供了便利次總成30之處理及安裝且亦便利進行與SMA導線條31之電連接的優點，故此為不太理想的。相反地，可提供額外安裝構件。安裝構件32及33可連接至鏡片元件6或支撐結構2。該等額外安裝構件可安裝至鏡片元件6而非將SMA導線條31在保持元件41上形成迴路。

一第三替代方法係將SMA導線在分離位置處連接至安裝構件32而非將該SMA導線重疊在安裝構件處，例如，將SMA導線條31之末端36及37重疊於第一安裝構件32處之方式。在該情況下，連續迴路由SMA導線及由安裝構件自身而形成於次總成30中。

一第四替代方法係由一種不同於捲曲之技術將SMA導線連接至安裝構件32及33。一種可能係焊接。

一第六替代方法係省略安裝構件32及33且改為將SMA導線條31之末端36與37焊接在一起以形成SMA導線之一連續迴路。在該情況下，可簡單地藉由將SMA導線之所得迴路鉤在鏡片元件6及支撐結構2上之保持元件上而與攝影機1之剩餘部分連接，以使得在不進行任何機械固定的情況下張緊地固持將該SMA導線。下文所述之第三攝影機係該類型配置之一實例。

亦可改良懸置系統9。有可能使用撓曲件之各種其他形式之懸置系統。僅以實例說明之，一種可能係使用彎曲至垂直於光軸O之平面外之撓曲件。在該情況下，被動偏置彈簧撓曲件在片狀材料之平面中係直的且在製造期間或許會經歷一為平直之階段，但其在後續製造階段中彈性地或塑性地形成以在攝影機中佔據一不再平坦之自然幾何形狀。GB－2,398,854中描述此種撓曲件之一實例。該添加之曲率或形式在撓曲件中提供抵抗衝擊期間之塑性變形所需之鬆弛。

現將描述某些其他攝影機。其他攝影機使用許多與第一攝影機1相同之組件。為簡潔起見，通用組件將被給予相同參考數字且將不再重複其說明。

圖17中展示一第二攝影機60。第二攝影機60具有與第一攝影機1基本相同之構造，包括一由一懸置系統9(其包含一對懸置元件10)懸置於支撐結構2上之鏡片元件6。

該第二攝影機60包含四個SMA導線段42，其以一與第一攝影機1類似之組態配置。然而，該等SMA導線段42以與第一攝影機1不同之方式安裝至鏡片元件6及支撐結構2，且詳言之其不提供於上文所述之次總成30中。

詳言之，鏡片元件6具有兩個安裝台71，其在圍繞光軸O之相對位置處向外突出。類似地，支撐結構2具有兩個安裝台72，其安置於圍繞光軸O之相對位置處、鏡片元件6之安裝台71中間且自支撐結構2之環形壁5的外側向外突出。安裝台71及安裝台72中之每一者在其徑向最遠端處形成轉角74。

每一SMA導線段42配置於安裝台71中之一者與安裝台72中之一者之間，延伸通過支撐結構2之環形壁5中之孔徑76。每一SMA導線段42由各別夾片75耦接至安裝台71及72之轉角74。

SMA導線段42可各自為SMA導線之一連續迴路78之一部分，該連續迴路78藉由(例如)將一SMA導線條31之末端連接在一起(較佳使用焊接)而形成。該焊接可為最小化材料損害之YAG雷射焊接。在迴路製造過程期間判定導線之迴路78之長度且因此不需在第二攝影機60之組裝期間加以控制。此減少了製造複雜性。SMA導線形成為一連續迴路78降低了需要由夾片75提供之固定程度，從而降低了損害導線之SMA材料之風險。

或者，由於夾片75可固定每一SMA導線段42之每一末端，故該等SMA導線段42可為分離之SMA導線條。

可經由夾片75中之任一者與SMA導線段42進行電連接，但較佳地經由支撐結構2之安裝台72上之夾片75。SMA導線段42以與上文所述之第一攝影機1相同之方式配置且操作。

圖18及圖19中說明一第三攝影機80。第三攝影機80具有與第一攝影機1相同之構造，其具有一由一懸置系統9(其包含一對懸置元件10)懸置於支撐結構2上之鏡片元件6。在該情況下，支撐結構2之環形壁5形成為圍繞鏡片元件安置的四個平面壁81，如圖18中可見。圖19中省略了支撐結構2以展示內部元件。

第三攝影機80進一步包含SMA導線段42，其具有一與第一攝影機1類似之組態。然而，在第三攝影機80中，SMA導線段42係SMA導線之一連續迴路88之一部分，該連續迴路88可藉由將一導線條之末端連接在一起(較佳使用焊接)而形成。如第二攝影機60中，該焊接可為YAG雷射焊接，其最小化材料之損害，通常將未焊接材料之SMA特性維持在80%。由迴路製造過程判定迴路88中之SMA導線之長度且因此不需在第三攝影機之組裝期間加以控制，此降低了製造複雜性。

為連接SMA導線段42，鏡片元件6具有在圍繞光軸O之相對位置處向外突出之兩個安裝台86，且支撐結構2具有兩個安裝台82，其安置於圍繞光軸O之相對位置處且自該支撐結構2之環形壁5之內側向內突出。安裝台82之表面(圖19中之陰影部分)連接至支撐結構2之環形壁5。鏡片元件6之安裝台86比支撐結構2之安裝台82更靠近影像感應器4。鏡片元件6之安裝台86各自包括一平行於光軸O向影像感應器4突出的支柱84，且支撐結構2之安裝台82各自包括一平行於光軸O遠離影像感應器4突出的支柱85，因而支柱84及85自安裝台86及82向外突出。

SMA導線之連續迴路88圍繞安裝台81及安裝台82形成迴路，亦即，位於安裝台81下方及安裝台82上方。支柱84及85將導線80分別保持於安裝台81及82上，因而SMA導線段42各自由導線之迴路88的在安裝台81中的一者與安裝台82中的一者之間延伸的一部分形成。

由於該導線為圍繞安裝台81及安裝台82形成迴路之連續迴路88，故SMA導線段42藉由張緊地固持在安裝台81與82之間而連接至鏡片元件6及支撐結構2而不需用於SMA導線與安裝台81及82之間的任何其他形式的連接，例如，具有損害導線之SMA材料並導致破裂及材料失效之風險的捲曲。

支柱84及85由導電材料(通常為金屬)製造。經由立柱84或85中之任一者(但較佳為支撐結構2上之立柱85)與SMA導線段42進行電連接。由於該導線為圍繞安裝台81及82形成迴路之連續迴路88，故理論上可在不需要焊接導線80之情況下在導線80與支柱84或85之間進行足夠的電接觸。然而，實務上，SMA導線段42中產生之張力相對較小，且因此不善於穿透在SMA導線段42上形成之氧化物殼層。為改良電接觸，有可能將SMA導線段42焊接至支柱84或85，雖然此需要使用侵蝕性焊接熔劑來穿透氧化物塗層。此類焊接可能具有降低SMA導線段42之完整性之不良效應，雖然可藉由將圍繞焊接之熱影響區應變釋放來減少此效應，例如，藉由使用諸如罐封導線之技術。

SMA導線段42以與上文所述之第一攝影機1相同之方式配置且操作。

圖20及圖21中說明一第四攝影機90。第四攝影機90具有與第一攝影機1類似之配置，其包含一由一懸置系統9(其由兩個懸置元件10組成)懸置於支撐結構2上之鏡片元件6。然而，在該第四攝影機90中，用以驅動鏡片元件6之移動之SMA材料的形式與第一攝影機1中的SMA導線段42不同。詳言之，以複數匝圍繞鏡片元件6延伸之SMA導線95取代第一攝影機之SMA導線段42。

SMA導線95存在兩種替代配置。在圖20中所示之第一替代配置中，SMA導線95以一線圈圍繞鏡片元件6延伸。在圖21中所示之第二替代配置中，SMA導線95以一完整匝圍繞鏡片元件6延伸且隨後逆方向以另一完整匝在相反指向中圍繞鏡片元件6延伸。因此，該第二替代配置中之SMA導線95具有在相反方向上圍繞鏡片元件延伸之兩個半邊。以此方式改良了第四攝影機90之電磁相容性，因為該SMA導線95之每一半邊中之感應相互抵消。

鏡片元件6之圍繞光軸O之相對位置處的外表面上具備兩個安裝台91，且類似地，支撐結構2之環形壁5之圍繞光軸O的相對位置處的內表面上具備兩個安裝台92，其位於鏡片元件6之安裝台91中間。因此，安裝台91及92交替地安置於光軸O周圍。SMA導線95耦接至SMA導線95之每一匝上之安裝台91及92中的每一者。此具有以下結果：耦接於安裝台91中之一者與安裝台92中之一者中間的SMA導線95的每一部分93組成一撓曲件，其藉由彎曲來適應鏡片元件6沿光軸O之移動。

安裝台91在一朝向影像感應器4之方向上沿光軸O相對於安裝台92位移以使得SMA導線95之部分93經受應力以在一遠離影像感應器4的方向上沿光軸O偏置鏡片元件6。懸置系統9之撓曲件13在相反方向上偏置鏡片元件6。因此，就沿光軸O之移動而言，第四攝影機90中之導線93具有與第一攝影機1中之SMA導線段42相同之功能及效應，即使SMA導線95之部分93充當撓曲件而非處於張緊狀態。在操作中，藉由沿SMA導線95通過電流來控制其溫度，該電流以與第一攝影機1中相同之方式驅動鏡片元件6之移動。

圖22及圖23中說明一第五攝影機。在第五攝影機100中，鏡片元件6由一懸置系統9懸置於一支撐結構2上。懸置系統9包含兩個懸置元件10及110。其中之一者係一被動懸置元件10，其與第一攝影機1之懸置元件10相同。另一者係一SMA懸置元件110，其具有與第一攝影機1之懸置元件10相同之組態，但改為由SMA材料而非被動材料製造。SMA懸置元件110具有與被動懸置元件10相同之形式及構造，除了材料之差異意謂SMA懸置元件110之撓曲件113可經不同地定尺寸以提供適當剛度之外。被動懸置元件10及SMA懸置元件110在相反末端處連接至鏡片固持器6，且因此以與第一攝影機1之懸置元件10相同之方式引導鏡片固持器6沿光軸O的移動。

在第五攝影機100中，在內環11及外環12在光軸O上相對位移之情況下安裝被動懸置元件10以使得撓曲件13藉由彎曲而經受應力以在一朝向影像感應器之方向上沿光軸O偏置鏡片固持器6。SMA懸置元件110被類似地安裝以使得撓曲件113藉由彎曲而經受應力以沿光軸O偏置鏡片元件6，但改為在一遠離影像感應器4之方向上。以此方式，藉由被動懸置元件10之撓曲件13與SMA懸置元件110之撓曲件113之相對剛度來判定鏡片元件6沿光軸O之位置，且可藉由控制SMA懸置元件110之撓曲件113之溫度(藉由沿其通過電流而達成)來控制鏡片元件6之該位置。因此，第五攝影機100之控制及效應基本與第一攝影機1相同，其中SMA懸置元件110代替了SMA導線段42所起之作用。

因此，現將描述控制電路50及藉此所實現之控制之本性。圖12中展示控制電路50之一示意圖。控制電路50可與上述攝影機中之任一者或實際上與任意SMA致動配置一起使用。因此，以下描述將基本參考對SMA致動器51之控制，該SMA致動器51可為以下各者中之任一者：第一至第三攝影機的情況下之SMA導線段42，第四攝影機的情況下之SMA導線之迴路，或第五攝影機的情況下之SMA懸置系統9之撓曲件113。因此，在圖12中，控制電路50連接至SMA致動器51且向其施加電流以控制SMA致動器51之溫度，該SMA致動器51移動鏡片元件6且改變形成於影像感應器4上之影像之聚焦。

控制電路50藉由控制流經SMA致動器51之電流、施加電流以實現加熱且停止(或減小)電流流動以允許冷卻來控制SMA致動器51之加熱程度。

該控制可基於由一感應器輸出之對鏡片元件6之位置的量度。

對鏡片元件6之位置之該量度可為由一位置感應器輸出之信號，該位置感應器為諸如直接偵測鏡片元件6之位置之光學感應器或電感性感應器。

或者，對鏡片元件6之位置之該量度可為由一溫度感應器得到之信號所指示的SMA致動器51的溫度。

或者，對鏡片元件6之位置之該量度可為由一電阻感應器得到之信號所指示的SMA致動器51的電阻。該變化由以下事實所導致：應變對SMA致動器51之長度及面積之改變足以克服SMA致動器51在馬氏體相及奧氏體相中之電阻率的相反變化。結果，電阻係SMA致動器51之長度變化之一有效量度。

光學位置感應器或電感性位置感應器可能為廉價的，且用於輸出信號之處理電路之複雜性通常較低。另一方面，光學感應器或電感性感應器需要額外空間，且在光學感應器的情況下需避免光漏洩至影像感應器4上。然而，電阻感應器並不增大攝影機之封裝尺寸，因為其僅由控制電路50中之額外組件建構。

光學感應器之情況可由以下方式實施：將一光學發射器及接收器配置於一安置於鏡片元件6(或支撐結構2)上之封裝中以使得來自該發射器之光被支撐結構2(或鏡片元件6)上之一標靶反射回該接收器上。該接收器偵測所接收之光的量。舉例而言，該接收器可為一光電晶體，其中光引起一電流流動，該電流流動與適當外部組件選擇一起建立電壓之線性變化。標靶及標靶運動存在許多將改變入射於該光電晶體上之光之選擇，例如，將標靶移近及移遠，在感應器上滑動標靶，滑動一灰階標靶，滑動一楔狀黑色/白色過渡標靶，在標靶兩端滑動一白色/黑色過渡物，改變反射器之角度。

電感性感應器之情況可由以下方式實施：使用鏡片元件6及支撐結構2中之一者上之沿光軸O配置的三個電感器，其軸線垂直於光軸O且中心電感器相對於外側電感器偏移。驅動該中心電感器，且該等外部電感器接收一相同通量。鏡片元件6及支撐結構2中之另一者上之一金屬物件在電感器兩端移動，破壞對稱性，且因此導致該等外側電感器中所接收之通量之不平衡。藉由將該等外側電感器串聯但以相反極性連接，偵測到不平衡且共同模式之相同信號被消除。以此方式移除了一來自感應技術之大DC輸出。隨後將該輸出放大且整流，恰如一AM無線電信號。

相反地，電阻感應器僅需要連接至SMA致動器51之電性組件，雖然其確實需要相對複雜之處理以解譯該信號輸出。

有關電阻之使用之原理如下。SMA致動器51之電阻隨溫度及變形而變化。在發生變形之有效溫度區域之外，電阻隨溫度而增大，此情況通常發生於導體中。在該有效溫度區域內，隨著溫度增加，SMA致動器51之長度收縮且長度變化導致電阻減小(如根據柏松比肥育SMA材料所導致)。因此，該電阻提供對SMA致動器51之長度之量度。

存在許多可應用於控制電路50中以利用電阻量度之技術，舉例如下。

一第一技術係應用線性驅動，其中控制電路50使用一用於線性地控制所要加熱程度之電流源。舉例而言，該電流源可為一簡單的線性B類放大器。在該情況下，量測SMA致動器51之電流及電壓且使用其得到電阻。然而，對量測電壓及電流以計算電阻之需要增加了控制電路50之複雜性，且所需之除法可能增大回饋之潛時且可能成為不精確性之來源。藉由使用恆流或恆壓電流源，可減少該等問題但不能完全消除。

一第二技術係使用具有一疊置小信號之線性驅動。控制電路50使用一電流源，其經線性地控制以輸出一線性驅動信號以提供所要加熱。

此外，控制電路50將一小信號疊置於該線性驅動信號上。該小信號足夠小以致於其相比該線性驅動信號而言實質上並不有助於導線之加熱，例如，小至少若干量值。隨後獨立於該線性驅動信號來擷取該小信號且隨後使用其提供一電阻量度。此可藉由以下方式達成：該小信號具有一相對於該線性驅動信號之高頻率以使得其可藉由過濾而經擷取。

為提供一電阻量度，該小信號可為恆定電流信號。在該情況下，量測自SMA致動器51擷取之該小信號之電壓以提供一電阻量度。

該第二技術提供一獨立於線性驅動信號之精確電阻量度，但具有需要複雜電子設備來疊置且擷取小信號之缺點。

一第三技術係使用脈寬調變(PWM)。在該情況下，控制電路50施加一經脈寬調變之電流且變化工作週期以變化所施加之電流量且因此變化加熱。PWM之使用提供了以下優點：可以一高解析度來精確控制所供應之功率量。該方法提供一高信雜比，即使在低驅動功率下。可使用已知PWM技術來實施PWM。通常，控制電路50將繼續供應一(例如)在5%至95%範圍內變化之電流脈衝。當工作週期處於該範圍內之一較低值時，SMA致動器51中顯示之平均功率較低且因此導線冷卻，即使正供應一定電流。相反地，當工作週期處於該範圍內之一較高值時，SMA致動器51加熱。

藉由使用該第三技術，在(例如)距脈衝開始之一較短預定延遲之後的電流脈衝期間量測電阻。一個選項係使用一恆壓電流源，在該情況下流經SMA致動器51之電流被量測且用作一電阻量度。此具有以下困難：量測電流需要一相對複雜之電路，該電路(例如)使用一與SMA致動器51串聯之電阻器及一放大器以放大該電阻器上之電壓以用於由一數位電路進行的量測。一第二選項係使用一恆流電流源。在該情況下，量測SMA致動器51上之電壓以提供一電阻量度。

控制電路50以一恆流電流源來實施第三技術之實例展示於圖13中且如下配置。

控制電路50包括一恆流電流源53，其經連接以將電流供應至SMA致動器51。舉例而言，在第一攝影機1中，該恆定電流可能為約120 mA。

控制電路50進一步包括一偵測電路54，其經配置以偵測SMA致動器51上之電壓。由一適當微處理器建構之控制器52控制電流源53以供應一經脈寬調變之電流。控制器52接收由偵測電路54量測之經偵測電壓且回應於該電壓而執行PWM控制。

圖14及圖15中展示圖13中說明之控制電路50之兩種詳細電路建構。

圖14之第一電路建構較廉價但具有有限效能。詳言之，電流源53使用雙極電晶體120之一簡單配置來建構。電壓偵測器電路54形成為一對二極體121及一電阻器122之一簡單橋接配置。

圖15之第二電路建構更精確但更昂貴。詳言之，電流源52由一由一運算放大器124控制之MOSFET電晶體123建構。偵測電路125由兩個電阻器125之一橋接配置建構，由一運算放大器126放大該橋接配置之輸出。運算放大器126允許控制器52之A/D轉換器利用其充分動態範圍。

控制器52可實施若干控制演算法以改變由電流源53輸出之經脈寬調變之電流的工作週期。一種可能係比例控制，其中以與在經偵測之電阻與目標電阻之間的差異成比例的量來改變該工作週期。隨著SMA致動器51在有效溫度區域上加熱，電阻之減小被感應到且如在一回饋控制技術中而加以使用。在加熱期間，藉由SMA致動器51自身之固有比例－積分作用來維持回饋控制之穩定性。藉由SMA致動器51之全部加熱之回應來控制總回饋回應。

SMA致動器51之回應可具有某些非線性。可藉由在控制電路50中併入預補償來限制該等非線性。一個用於預補償之選項係在被供應至電流源53之輸出信號上包含一增益或補償改良器，例如，基於需求信號之需求及歷史。若存在之回饋不足以控制SMA致動器51，則此為最有益的。

已瞭解在SMA致動器51之加熱期間，電阻隨SMA致動器51之長度而變化，該變化之方式在各樣本之間且在連續加熱循環中係一致的。然而，在冷卻期間，與加熱相比，在各樣本之間的電阻變化較不可接受且存在可變遲滯現象。此並不妨礙電阻在完全冷卻期間用作一位置量度，但卻降低了控制精度。可藉由控制電路50遵循一預定及重複運動程式來減少該問題，例如，使用一返馳技術，下文將描述該返馳技術之一實例。

控制電路50可實施一自動變焦演算法。在該情況下，該控制可基於由來自影像感應器4之影像信號得到之影像焦距之量度，例如，一調變轉移函數或一空間頻率回應。較寬範圍之適當量度係已知的且可應用任一該量度。

在該情況下，存在一限制：得到焦距之量度較慢。為防止該情況，在掃描許多焦距位置期間，在由焦距量度判定之所要焦距位置處，控制電路50可使用一如上文所討論之感應器來判定鏡片元件6之一位置量度。隨後在掃描結束時，鏡片元件6基於彼位置量度而非焦距量度經驅動回相同位置。

在該情況下，由於來自影像感應器4之影像信號用以得到主回饋參數，故在單個自動變焦循環期間不存在可察覺之變化之條件下，在重複循環及時期中作為二次參數之該位置量度之絕對值的任何浮動係不相關的。使用構件13之電阻作為位置量度滿足該條件。舉例而言，在一給定裝置中，該電阻可自高溫下之10 Ohms變化至低溫下之12 Ohms，且隨後在若干100k循環期間，此可改變為高溫下之15 Ohms及低溫下之20 Ohms，然而，對於任何給定循環而言，最佳焦距將對應於一達到足夠精確度之特定電阻。因此，僅需要返回至該特定電阻而與其絕對值無關。

在圖15中展示可由一在控制電路50中執行之控制演算法實施之自動變焦循環之一實例且現將加以描述。該自動變焦循環使用一返馳技術。

該自動變焦循環以為馬氏體相之SMA致動器51開始。在該初始狀態中，控制電路50可能不施加電流或可能施加一具有一最小工作週期之經脈寬調變之電流。

在初始階段S1中，控制電路50將SMA材料自馬氏體相加熱至達到有效溫度區域，自該有效溫度區域該SMA材料中產生之應力開始增大。藉由控制電路50供應具有最大工作週期之經脈寬調變之電流來達成該加熱。控制器52監測由偵測器電路54偵測到之SMA致動器51上之電壓作為SMA致動器51的電阻量度。在該有效溫度區域外，電阻隨溫度而增大，但在該有效溫度區域內，電阻隨SMA致動器51縮短而減小。相應地，峰值電阻指示該有效溫度區域之開始。控制器52回應於SMA致動器51上之電壓減小而停止初始階段S1且開始掃描階段S2。

在掃描階段S2，在有效溫度區域上掃描SMA致動器51。此藉由SMA致動器51上之電壓之一系列測試值(其充當一電阻量度)之使用而達成。該等測試值中之每一者又被用作一用於由控制器52實施之回饋控制技術之目標值。將SMA致動器51上之經量度電壓用作一回饋信號來控制由電流源53輸出之經脈寬調變之電流的工作週期，結果，該回饋控制技術將該電壓驅動至測試值。一旦該經量度電壓達到該測試值，由影像感應器4輸出之影像信號之聚焦品質之量度便被得到且儲存於控制器52的記憶體中。對該等測試值中之每一者重複該過程。連續測試值增大，因而SMA致動器51之溫度單調性升高。以此方式，隨著SMA致動器51在該掃描階段被加熱，影像信號之聚焦品質得以監測。

該等測試值可線性地分佈於該有效溫度區域上，但此並非必需的。或者，該等測試值可不均等地散播，例如，集中於該範圍之一特定部分中。

使用儲存之聚焦品質量度來得到控制信號之焦距值，該值處之聚焦品質處於一可接受水準。最簡單地，此藉由選擇該複數個具有最佳聚焦品質量度之測試值中之一者而完成。作為一替代方法，有可能使用一曲線擬合技術根據該等測試值來預測可提供最佳焦距之電阻值。

因此，該焦距值不需為該等測試值中之一者。該曲線擬合可為一簡單數學等式(諸如，M階多項式，其中M>1)或替代為可被選擇為對一選自一自代表性場景預量測之曲線庫之曲線的最佳擬合。

該焦距值可在掃描階段S2結束時加以判定或可在掃描階段S2期間在運作中判定。該焦距值儲存於控制器52之記憶體中用於後續使用。

接著，在返馳階段S3中，將SMA材料冷卻至馬氏體相。此可藉由施加一具有一最小工作週期之經脈寬調變之電流來達成，雖然其或者可根本無需藉由施加電流而達成。可藉由控制器52監測由偵測器電路54量測到之電壓來偵測向馬氏體相之轉換(其指示返馳階段結束)。或者，可僅將該返馳階段維持選定之足夠長之預定時間以允許SMA致動器51在任何期望之操作條件下冷卻。

接著，在聚焦階段S4中，加熱SMA致動器51以將其返回至與在掃描階段結束時判定之焦距值對應之位置。此可藉由應用回饋控制技術之控制電路52而達成，其中儲存之焦距值被用作一目標值以使得將用作回饋信號之SMA致動器51上之經量度電壓驅動至彼儲存的焦距值。溫度升高再次變為單調的，如掃描階段S2中。如上文所討論，藉由使用返馳技術，SMA致動器51中之遲滯問題被克服以使得已知鏡片元件6位於與儲存之焦距值對應之位置。

作為一用以獲得一聚焦影像之替代技術，控制電路50可應用WO－2005/093510中所述之技術。

控制電路50之一替代形式僅將鏡片元件2驅動至與近焦距及遠焦距對應之兩個位置中。在該情況下，控制電路50不供應電流或供應電流以將鏡片元件2移動至近焦距位置。此具有允許控制電路50更簡單且因此更緊密且更低成本之益處。舉例而言，對於近焦距位置而言，控制電路50可在無任何回饋之情況下施加一固定電流，但即使使用了回饋，仍需要一低精確度以允許回饋控制更簡單。併入兩個焦距位置控制之攝影機提供了與固定焦距攝影機相比改良之影像品質，但比具有完全自動變焦控制之攝影機之成本更低且尺寸更小。

雖然上述實施例係關於一併入有一用於驅動攝影機鏡片元件之移動之SMA致動配置的攝影機，但所述之SMA致動配置可同等地適用於驅動攝影機鏡片元件以外之物件的移動。

1．．．第一攝影機

2．．．支撐結構

3．．．基座

4．．．影像感應器

5．．．環形壁

6．．．鏡片元件

7．．．鏡片系統

8．．．鏡片

9．．．懸置系統

10．．．懸置元件

11．．．內環

12．．．外環

13．．．撓曲件

14．．．金屬環

15．．．加強件

16．．．定位銷

17．．．孔徑

18．．．環

19．．．澆口

20．．．鏡片載體

21．．．鏡片固持器

22．．．內螺紋

25．．．次總成

26．．．SMA導線條

27．．．安裝構件

28．．．捲曲件

30．．．次總成

31．．．SMA導線條

32,33．．．安裝構件

34,35．．．捲曲件

36,37．．．末端

40．．．凹座

41．．．保持元件

42．．．SMA導線段

43．．．撓曲件

44．．．屏蔽外殼

45．．．中心孔徑

46．．．突出部分

47．．．影像電路板

48．．．突出壁

49．．．驅動電路板

50．．．控制電路/驅動電路

51．．．SMA致動器

52．．．控制器

53．．．恆流電流源

54．．．偵測電路

60．．．第二攝影機

71,72．．．安裝台

74．．．轉角

75．．．夾片

76．．．孔徑

78．．．連續迴路

80．．．第三攝影機

81．．．平面壁

82,86．．．安裝台

84,85．．．支柱

88．．．連續迴路

90．．．第四攝影機

91,92．．．安裝台

93．．．部分

95．．．SMA導線

100．．．第五攝影機

110．．．SMA懸置元件

113．．．撓曲件

120．．．雙極電晶體

121．．．二極體

122．．．電阻器

123．．．MOSFET電晶體

124,126．．．運算放大器

圖1為併入有一SMA致動器之一第一攝影機之示意性橫截面圖；圖2為第一攝影機之詳細透視圖；圖3為第一攝影機之零件之分解透視圖；圖4為處於鬆弛狀態之第一攝影機之次總成的透視圖；圖5為在製造期間拉緊之次總成之透視圖；圖6為第一攝影機之控制電路之圖；圖7為第一攝影機中之一改良形式之懸置元件的平面圖；圖8為第一攝影機之詳細橫截面圖；圖9及圖10為兩種改良形式之第一攝影機之透視圖；圖11為改良形式之第一攝影機之次總成的透視圖；圖12為控制電子設備之圖；圖13為控制電路之圖；圖14及圖15為用於控制電路之兩種可能電路建構之圖；圖16為一可在控制電路中實施之自動變焦控制演算法的流程圖；圖17為一第二攝影機之透視圖；圖18為一第三攝影機之透視圖；圖19為圖18之第三攝影機之透視圖，但其省略了支撐物以展示內部之元件；圖20為一具有以剖面展示之支撐結構之環形壁及SMA導線的第一替代配置的第四攝影機的透視圖；圖21為具有以剖面展示之支撐結構之環形壁及SMA導線的第二替代配置的圖20之第四攝影機的透視圖；圖22為一第五攝影機之側視圖，支撐物以橫截面來展示；及圖23為圖22之第五攝影機之透視圖，其省略了支撐結構。

2．．．支撐結構

5．．．環形壁

6．．．鏡片元件

7．．．鏡片系統

10．．．懸置元件

11．．．內環

12．．．外環

13．．．撓曲件

21．．．鏡片固持器

22．．．內螺紋

31．．．SMA導線條

32,33．．．安裝構件

34,35．．．捲曲件

40．．．凹座

41．．．保持元件

42．．．SMA導線段

Claims (22)

1. 一種攝影機鏡片(lens)致動裝置，其包含：一支撐結構；一由一懸置系統(suspension system)支撐於該支撐結構上之攝影機鏡片元件，該懸置系統引導該攝影機鏡片元件沿該攝影機鏡片元件之光軸相對於該支撐結構之移動；及至少一對SMA導線段(lengths of SMA wire)，其張緊地固持(held in tension)在該攝影機鏡片元件與該支撐結構之間，在該對中之SMA導線段在一共點(common point)處耦接至該攝影機鏡片元件及該支撐結構中之一者，且如自該光軸徑向地(radially)觀察，在該對中之SMA導線段以相對於該光軸的具有相反正負號(opposite sign)的銳角自該處延伸，如沿該光軸觀察，在該對中之SMA導線段以一相對於彼此小於180°之角度延伸。
2. 如請求項1之攝影機鏡片致動裝置，其中如沿該光軸觀察，在該對中之SMA導線段係以一相對於彼此實質上為90°之角度延伸。
3. 如請求項1或2之攝影機鏡片致動裝置，其中在該對中之SMA導線段具有相同長度。
4. 如請求項1或2之攝影機鏡片致動裝置，其中在該對中之SMA導線段係一單個SMA導線條之部分。
5. 如請求項1或2之攝影機鏡片致動裝置，其中該攝影機鏡片元件及該支撐結構中之該一者係該攝影機鏡片元件。
6. 如請求項1或2之攝影機鏡片致動裝置，其中該SMA導線條係藉由被鉤在該支撐結構及該攝影機鏡片元件中之該一者之一保持元件(retaining element)上而耦接至該支撐結構及該攝影機鏡片元件中的該一者。
7. 如請求項1或2之攝影機鏡片致動裝置，其包含圍繞該光軸對稱地安置之相同的複數對SMA導線段。
8. 如請求項1或2之攝影機鏡片致動裝置，其中該至少一對SMA導線段形成一次總成(subassembly)之一部分，該次總成進一步包含連接至該SMA導線之至少一個安裝構件，該次總成經配置成將該至少一個安裝構件安裝至該支撐結構及該攝影機鏡片元件中之至少一者。
9. 如請求項1或2之攝影機鏡片致動裝置，其中該攝影機鏡片元件包括具有一至多為10mm之直徑之一或多個鏡片。
10. 如請求項1或2之攝影機鏡片致動裝置，其中該懸置系統經配置以在一沿該光軸之與由該至少一個SMA導線條施加之張力相反的方向上提供該攝影機鏡片元件相對於該支撐結構的偏置(biasing)。
11. 如請求項10之攝影機鏡片致動裝置，其中該懸置系統包含耦接於該攝影機鏡片元件與該支撐結構之間的複數個彈性撓曲件，該等撓曲件經撓曲以提供該偏置。
12. 一種攝影機鏡片致動裝置，其包含：一支撐結構；一由一懸置系統支撐於該支撐結構上之攝影機鏡片元 件，該懸置系統引導該攝影機鏡片元件沿該攝影機鏡片元件之光軸相對於該支撐結構之移動；及複數個SMA導線段，其與該光軸成各別銳角而張緊地固持在該攝影機鏡片元件與該支撐結構之間，從而施加一沿該光軸具有一分量之張力，該等SMA導線段固持於圍繞該光軸之位置及方位中，以使得當被每一SMA導線段中之一具有相同值的電流加熱時，由該等SMA導線段在該攝影機鏡片元件與該支撐結構之間產生的力具有一沿該光軸的淨分量，但實質上不具有垂直於該光軸之淨分量且實質上不提供圍繞垂直於該光軸之任何軸線的淨扭力。
13. 如請求項12之攝影機鏡片致動裝置，其中當被每一SMA導線段中之一具有相同值的電流加熱時，由該等SMA導線段在該攝影機鏡片元件與該支撐結構之間產生的該等力進一步實質上不提供圍繞該光軸的淨扭力。
14. 如請求項13之攝影機鏡片致動裝置，其中該複數個SMA導線段為經固持而與該光軸成具有相同量值之各別銳角的相等SMA導線段，如相對該光軸徑向地觀察，一半該等SMA導線段之一集合以一具有一第一正負號之銳角傾斜，且一半該等SMA導線段之一集合以一具有一第二相反正負號的銳角傾斜，每一集合中之該等SMA導線段係以旋轉對稱之方式圍繞該光軸配置。
15. 如請求項14之攝影機鏡片致動裝置，其中該複數個SMA導線段各自被固持為與一在其中點與該光軸之間的假想 線(notional line)垂直。
16. 如請求項12至15中任一項之攝影機鏡片致動裝置，其中該複數個SMA導線段係一單個SMA導線條之部分。
17. 如請求項12至15中任一項之攝影機鏡片致動裝置，其中該等SMA導線段係藉由捲曲該SMA導線之捲曲件(crimps)而連接至該攝影機鏡片元件及該支撐結構中之至少一者。
18. 如請求項12至15中任一項之攝影機鏡片致動裝置，其中至少兩個SMA導線段係由一單個SMA導線條形成，該SMA導線條被鉤在張緊地固持該等SMA導線段的該支撐結構及該攝影機鏡片元件中之至少一者之至少一個保持元件上。
19. 如請求項12至15中任一項之攝影機鏡片致動裝置，其中該攝影機鏡片元件包括具有一至多為10mm之直徑之一或多個鏡片。
20. 如請求項12至15中任一項之攝影機鏡片致動裝置，其中該懸置系統經配置以在一沿該光軸之與由該至少一個SMA導線條施加之張力相反的方向上提供該攝影機鏡片元件相對於該支撐結構的偏置。
21. 如請求項20之攝影機鏡片致動裝置，其中該懸置系統包含耦接於該攝影機鏡片元件與該支撐結構之間的複數個彈性撓曲件，該等撓曲件經撓曲以提供該偏置。
22. 如請求項21之攝影機鏡片致動裝置，其中該等彈性撓曲件係以旋轉對稱之方式圍繞該光軸安置。