一种装置，包括支撑结构(12)、可移动元件(11)和连接在支撑结构和可移动元件之间的八根SMA线(40)，以使可移动元件能够相对于支撑结构以至少三个自由度移动。在四个侧面中的每个侧面上定位有SMA线中的两根SMA线，四个侧面围绕主轴线成环形延伸。每个侧面上的两根SMA线包括内SMA线和外SMA线。平均而言，外SMA线比内SMA线更远离主轴线。在收缩时，第一组的四根SMA线各自对可移动元件提供具有在沿着主轴线的第一方向上的分量的力，并且第二组的另外的四根SMA线各自对可移动元件提供具有在沿着主轴线的相反的第二方向上的分量的力。第一组和第二组各自包括两根内SMA线和两根外SMA线。第二组各自包括两根内SMA线和两根外SMA线。第二组各自包括两根内SMA线和两根外SMA线。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】致动器
[0001]领域
[0002]本申请涉及一种致动器，特别是一种包括提供对可移动元件的位置控制的八根SMA(形状记忆合金)线的致动器。
[0003]背景
[0004]WO 2011/104518 A1描述了一种SMA致动器，该SMA致动器使用SMA线使可移动元件相对于支撑结构移动，例如从而提供自动聚焦和光学图像稳定。八根SMA线相对于假想主轴线倾斜地布置，在主轴线周围的四个侧面中的每个侧面上都具有一对SMA线。SMA线被连接成使得在收缩时两组四根SMA线提供具有在沿主轴线的相反的方向上的分量的力，使得这些组能够提供沿主轴线的移动。每个组的SMA线具有围绕主轴线的双重旋转对称性，并且存在能够提供侧向移动或倾斜的彼此相对的SMA线。
[0005]概述
[0006]根据目前所要求保护的专利技术的第一方面，提供了一种致动器，该致动器包括：
[0007]支撑结构；
[0008]可移动元件；以及
[0009]八根SMA线，该八根SMA线连接在支撑结构和可移动元件之间，以便使可移动元件能够相对于支撑结构以至少三个自由度移动；
[0010]其中，在四个侧面中的每一个侧面上定位有SMA线中的两根SMA线，该四个侧面围绕主轴线成环形延伸，其中每个侧面上的两根SMA线包括内SMA线和外SMA线，其中，平均而言，外SMA线比内SMA线更远离主轴线；并且
[0011]其中，在收缩时，第一组的四根SMA线各自对可移动元件提供具有在沿着主轴线的第一方向上的分量的力，以及第二组的另外的四根SMA线各自对可移动元件提供具有在沿着主轴线的第二相反方向上的分量的力；
[0012]其特征在于，该第一组和该第二组各自包括两根内SMA线和两根外SMA线。
[0013]内SMA线各自可以具有基本相同的热环境，并且外SMA线各自可以具有与内SMA线的热环境不同的基本相同的热环境。
[0014]具有基本相同的热环境的SMA线可以具有基本相同的传递到其周围环境/从其周围环境传递的热传递速率。这可能受到接近可用作散热器的其它对象(例如可移动元件和/或支撑结构)的影响。
[0015]SMA线在不同的热环境中可能表现不同，例如，当SMA线的温度(以及因此长度)通过改变流过SMA线的电流来控制时。特别地，这种SMA线可以具有与这种控制系统相关的不同非线性。
[0016]因此，因为第一(例如向上拉动)组和第二(例如向下拉动)组各自具有两根内SMA线和两根外SMA线，所以这两个组的行为彼此相似，并且可以更有效地被控制，特别是关于可移动元件沿着主轴线的移动。
[0017]相反，在例如WO 2011/104518 A1中描述的致动器中，一组(例如向上拉动组)由内SMA线组成，而另一组(例如向下拉动组)由外SMA线组成，并且这种不平衡会导致潜在的控
制问题(例如误差)。
[0018]在大多数这样的致动器中，例如由于空间限制，每个侧面上的两根SMA线交叉，使得通常，平均而言，其中一根SMA线必定比另一根SMA线更远离主轴线。
[0019]主轴线可以是穿过可移动元件的中心的轴线。
[0020]平均而言，更远离主轴线的线可以(在拉紧时)具有更远离主轴线的中点。
[0021]在每个侧面上，当沿着垂直于主轴线的方向观察时，两根SMA线可以交叉，其中，在两根SMA线交叉的点处，外SMA线可以比内SMA线更远离主轴线。
[0022]SMA线可以位于彼此平行且与主轴线平行的两个不同平面中，其中，平均而言，更远离主轴线的SMA线位于更远离主轴线的平面中。
[0023]在本文中对致动器的位置的提及可以至少适用于当可移动元件处于其操作位置范围的中心时的情况。
[0024]使可移动元件相对于支撑结构以至少三个自由度移动可以包括使可移动元件沿着主轴线移动和沿着彼此垂直并与主轴线垂直的另外两个轴线移动。使可移动元件相对于支撑结构以至少三个自由度移动可以包括使可移动元件围绕主轴线和另外的两个轴线中的至少一个旋转(或者换句话说，倾斜)。
[0025]两个相对的侧面可以各自具有第一组中的内SMA线和第二组中的外SMA线，并且另外的两个相对的侧面可以各自具有第二组中的内SMA线和第一组中的外SMA线。这有时被称为“DB”构造。
[0026]DB构造可以具有以下优点：不仅使第一(例如向上拉动)组和第二(例如向下拉动)组在内SMA线和外SMA线的数量方面平衡，而且使倾斜可移动元件的组相似地平衡。这可以避免与倾斜有关的潜在控制问题。
[0027]可选地，两个相邻侧面可以各自具有第一组中的内SMA线和第二组中的外SMA线，并且另外的两个相邻侧面可以各自具有第二组中的内SMA线和第一组中的外SMA线。
[0028]致动器可在每个侧面上包括四个连接器的布置，两根SMA线经由四个连接器连接到支撑结构和可移动元件。
[0029]对于DB构造，连接器的每个布置可以包括具有基本相同相对位置的连接器。
[0030]换句话说，尽管在致动器内定向不同，但是连接器的每个布置可以是相同的。
[0031]关于在相邻侧面上的布置，连接器的每个布置可以围绕主轴线旋转(例如90
°
)，并且可以围绕垂直于主轴线的轴线旋转约180
°
。这有时被称为“DB1”构造。
[0032]简而言之，在DB1构造中，连接器的每个布置都是相邻侧面上的布置的倒置版本(upside
‑
down version)。
[0033]关于在相邻侧上的布置，连接器的每个布置围绕主轴线旋转(例如90
°
)，并围绕平行于主轴线的轴线旋转约180
°
。这有时被称为“DB2”构造。
[0034]简而言之，在DB2构造中，连接器的每个布置是相邻侧面上的布置的由内向外的版本(inside
‑
out version)。
[0035]每个连接器可以经由支撑部分连接到支撑结构和可移动元件中的一者。每个连接器可以经由中间部分连接到支撑部分。
[0036]连接器可以是压接部分。每个侧面上的压接部分、中间部分和支撑部分可以统称为压接部件。
[0037]在每个侧面上，连接到可移动元件的支撑部分可以相互连接。
[0038]支撑部分、中间部分和连接器可各自形成被用于使电流流过SMA线的导电路径的一部分。连接到可移动元件的SMA线的端部可以电连接到公共端，例如接地。
[0039]在每个侧面上，支撑部分均可以是大体上平面的并且位于同一平面内。
[0040]在DB1构造中，在每个侧面上，用于外SMA线的两个连接器可以在至少部分远离主轴线的方向上偏离支撑部分的平面。
[0041]在DB2构造中：
[0042]在两个相对的侧面中的每一个侧面上，用于外SMA线的两个连接器可以在至少部分远离主轴线的方向上偏离支撑部分的平面；并且
[0043]在另外的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种装置，包括：支撑结构；可移动元件；以及八根SMA线，其连接在所述支撑结构和所述可移动元件之间，以使所述可移动元件能够相对于所述支撑结构以至少三个自由度移动；其中，在四个侧面中的每一个侧面上定位有所述SMA线中的两根SMA线，所述四个侧面围绕主轴线成环形延伸，其中，每个侧面上的所述两根SMA线包括内SMA线和外SMA线，其中，平均而言，相比于所述内SMA线，所述外SMA线更远离所述主轴线；并且其中，在收缩时，第一组的四根SMA线各自对所述可移动元件提供具有在沿着所述主轴线的第一方向上的分量的力，并且第二组的另外的四根SMA线各自对所述可移动元件提供具有在沿着所述主轴线的相反的第二方向上的分量的力；其特征在于，所述第一组和所述第二组各自包括两根内SMA线和两根外SMA线。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述内SMA线各自具有基本相同的热环境，并且所述外SMA线各自具有与所述内SMA线的热环境不同的基本相同的热环境。3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，两个相对的侧面各自具有在所述第一组中的内SMA线和在所述第二组中的外SMA线，并且另外的两个相对的侧面各自具有在所述第二组中的内SMA线和在所述第一组中的外SMA线。4.根据权利要求1或2所述的装置，其中，两个相邻侧面各自具有在所述第一组中的内SMA线和在所述第二组中的外SMA线，并且另外的两个相邻侧面各自具有在所述第二组中的内SMA线和在所述第一组中的外SMA线。5.根据权利要求3或4所述的装置，包括在每个侧面上的四个连接器的布置，所述两根SMA线经由所述四个连接器连接到所述支撑结构和所述可移动元件。6.根据当从属于权利要求3时的权利要求5所述的装置，其中，连接器的每个布置包括具有基本相同的相对位置的连接器。7.根据权利要求6所述的装置，其中，关于在相邻侧面上的布置，连接器的每个布置围绕所述主轴线旋转，并且围绕垂直于所述主轴线的轴线旋转约180
°
。8.根据权利要求6所述的装置，其中，关于在相邻侧面上的布置，连接器的每个布置围绕所述主轴线旋转，并且围绕平行于所述主轴线的轴线旋转约180
°
。9.根据权利要求5至8中任一项所述的装置，其中，每个连接器经由支撑部分连接到所述支撑结构和所述可移动元件中的一者，可选地，其中每个连接器经由中间部分连接到所述支撑部分。10.根据权利要求9所述的装置，其中，在每个侧面上，连接到所述可移动元件的所述支撑部分相互连接。11.根据权利要求9或10所述的装置，其中，在每个侧面上，所述支撑部分各自是大致平面的并且位于相同平面内。12.根据当从属于权利要求7时的权利要求11所述的装置，其中，在每个侧面上，用于所述外SMA...
【专利技术属性】
技术研发人员：安德鲁，
申请(专利权)人：剑桥机电有限公司，
类型：发明
国别省市：
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