CN109716226A - 组装sma致动器组件的方法 - Google Patents

Abstract

一种设备，包括部件(4)和SMA致动器组件(10)，SMA致动器组件包括可相对移动的第一部分(12)和第二部分(11)以及连接在这两个部分之间以驱动第一部分和第二部分的相对移动的至少一根SMA线(10)，其中，部件被放置在设置在第一部分上的粘合剂层上，在将至少一根SMA线保持在SMA线部分地处于奥氏体状态并处于拉伸状态的高温时，部件的位置被调整到相对于第二部分的期望位置，并且粘合剂被固化以将部件固定到期望位置中的第一部分。

Description

组装SMA致动器组件的方法

本发明涉及包括SMA(形状记忆合金)致动器组件的设备的组装。

SMA致动器组件可以包括一根或更多根SMA线，该一根或更多根SMA线以拉伸状态连接在两个部分之间，以用作致动器来驱动这两个部分的相对移动。与其他类型的致动器相比，SMA线的使用有许多优点，尤其是对于小型设备。这些优点包括在紧凑布置中提供强力。

在一些类型的SMA致动器组件中，多根SMA线以其中SMA线能够在选择性收缩时驱动两个部分的具有多个自由度的相对移动的布置进行连接。这允许驱动复杂的移动，其在许多应用中很有用。

在一种类型的应用中，SMA致动器组件可以被用在作为小型相机的设备中，以实现聚焦、变焦或光学稳像(OIS)。

通过示例，WO-2011/104518、WO-2012/066285、WO-2014/076463公开了采用八根SMA线的SMA致动器组件，其提供了具有三个自由度的平移以及还提供了具有三个自由度的旋转移动。在可移动元件是相机透镜元件的情况下，这些SMA致动器组件能够改变聚焦并提供OIS。

通过另一示例，WO-2013/175197和WO-2014/083318公开了采用四根SMA线的SMA致动器组件，其提供了具有两个自由度的平移以及还提供了具有两个自由度的旋转移动。在可移动元件是相机透镜元件的情况下，这些SMA布置能够提供OIS。

这种包括SMA致动器组件的设备包括需要被组装到一起的多个部件。

例如，在设备是相机的情况下，典型地，如下所述，部件从基座向上组装。SMA致动器组件可以被预先组装。这种SMA致动器组件可以包括静止部分、可移动部分、SMA线，并且在一些情况下包括悬置系统，例如滚珠和挠曲件(flexure)。类似地，可以具有固定焦距或可变焦距的透镜组件也可以被预先组装。SMA致动器组件可以首先被固定到其上安装了图像传感器的基座上。然后，透镜组件可以被附接到SMA致动器组件的顶部，特别是被附接到SMA致动器组件的可移动部分，使得在使用中SMA致动器组件可以移动透镜组件，例如以实现OIS。然后屏蔽罩(can)被落在透镜组件上方并被固定到基座。

在该类型的组装过程期间，可能会出现在对准部件方面的困难。考虑到SMA致动器组件驱动的部件之间的相对运动，如果部件没有被正确地定位或定向，则可能不会产生正确的操作。该类型的困难对于小型化设备来说变得更大，在小型化设备中，部件之间的公差在绝对值上通常很小。这种困难可能会降低制造产量。

例如，在设备是相机的情况下，通常希望将透镜组件在图像传感器上方以光轴垂直于图像传感器进行定向，并且将透镜组件放置在距图像传感器的特定距离处。在不使用致动器组件来提供OIS的固定焦距相机中，这可以通过将透镜组件安装在高公差模压件(moulding)中来实现，该高公差模压件将透镜组件保持在相对于图像传感器的正确位置和定向。然而，在使用SMA致动器组件的情况下(例如提供自动聚焦或OIS)，当透镜组件被固定到SMA致动器组件时，可移动部分相对于静止部分的位置和/或定向中存在误差的风险，并且因此透镜组件相对于可移动部分的简单定位可能导致透镜组件处于相对于图像传感器不希望的位置和定向。

根据本发明的第一方面，提供了一种组装包括部件和SMA致动器组件的设备的方法，该SMA致动器组件包括相对可移动的第一部分和第二部分以及连接在这两个部分之间以便驱动第一部分和第二部分的相对移动的至少一根SMA线，其中，方法包括：将部件放置在设置在第一部分上的粘合剂层(bed)上；以及在将至少一根SMA线保持在SMA线部分地处于奥氏体(austenitic)状态并处于拉伸状态的高温下时，将部件的位置调整到相对于第二部分的期望位置，并且固化所述粘合剂以将部件固定到处于期望位置中的第一部分。

因此，该方法涉及将部件的位置调整到SMA致动组件的第一部分上同时在粘合剂层上的期望位置中，并且然后通过固化粘合剂来将部件固定在该期望位置中。重要的是，该过程是在至少一根SMA线被保持在SMA线部分地处于奥氏体状态并处于拉伸状态的高温下的时候进行的。在该状态下，SMA线被导致收缩并驱动第一部分和第二部分的相对运动，以处于正常使用的典型相对位置。因此，考虑到由SMA致动器组件驱动的相对运动，更容易将部件固定在正确的对准位置。这降低了在对准正在被固定的部件时的困难，并因此增加了制造产量，特别是在小型设备中。

一般来说，部件的未对准可以导致由SMA致动器组件提供的相对移动的可用敲击(stroke)的减少。如果部件未对准以致它们接触并物理地限制相对运动，这可能会发生。如果试图通过偏置(offset)相对移动的控制来调节固定部件的未对准，其中未对准是在SMA致动器组件的自由度内(例如位置或定向)，这也可能会发生。例如，在设备是相机的情况下，其中SMA致动器组件驱动透镜组件相对于图像传感器的相对平移和/或旋转移动，则透镜组件的光轴的未对准可以通过偏置控制来校正。然而，在这种情况下，受控制的移动的中心被偏置，使得在SMA线的收缩和膨胀限制内的可用敲击在该中心的一侧减少。换句话说，当受控制的运动的中心是在SMA致动器组件的运动限制内的中心位置时，两个方向上的最大敲击都是可用的，并且因此，如果受控制的运动的中心从该中心位置偏置，则敲击也会减少。

方法还可用于通过将至少一根SMA线保持在对应于是由SMA致动器组件驱动的相对运动的可用敲击的中心的高温下，来增加由SMA致动器组件提供的相对移动的可用敲击。

方法可以应用于各种类型的设备内的各种部件。

在一个示例中，方法可以应用于部件被固定到的第一部分是可移动部分并且第二部分是静止部分的情况。这方面的示例适用于相机的制造，其中SMA致动器组件驱动透镜组件相对于图像传感器的运动。在该情况下，部件可以是透镜组件，并且第二部分是用于固定到图像传感器的部分，例如，第二部分是本身随后固定到安装图像传感器的基座的板，或者第二部分本身包括安装图像传感器的基座。在该情况下，方法提供的优点是，透镜组件可以在位置和定向方面更好地与图像传感器对准。类似地，透镜组件可以更好地与其他部件对准，例如随后被固定到设备上的屏蔽罩。这可以提高性能和制造产量。

在另一示例中，方法可以应用于其中部件被固定到的第一部分是静止部分并且第二部分是可移动部分的情况。这方面的示例适用于相机的制造，其中SMA致动器组件驱动安装在第二部分上的透镜组件相对于安装在第一部分上的图像传感器的运动。在该情况下，部件可以是屏蔽罩。在该情况下，方法提供的优点是，屏蔽罩可以更好地与图像传感器对准，避免碰撞的风险，并提高制造产量。

在其他示例中，设备可以是除相机之外的类型。

为了将至少一根SMA线保持在高温，整个SMA致动器组件可以被加热，例如通过执行SMA致动器组件在烘箱中或在热板上的方法。SMA线的这种类型的加热具有易于实施、简化制造和降低成本的优点。然而，当热量被施加到设备外部时，需要注意最小化热梯度的产生，热梯度可能导致SMA线不均匀收缩或以不可预测的方式收缩。

可选地，为了将至少一根SMA线保持在高温，可以向至少一根SMA线施加驱动信号。这是加热SMA线的方便方法，因为这是SMA线在正常使用中被驱动的方式，并且减少了热梯度的问题，该热梯度的问题可能影响采用加热整个SMA致动器组件的方法。因此，当执行该方法时，该可选方案提供了对第一部分的位置的可靠的和有效的控制。总的来说，它可以进一步提高性能和制造产量。

此外，驱动信号的施加可以使将至少一根SMA线保持在对应于可用敲击的中心的高温更容易。

可以应用各种技术来将部件的位置调整到相对于第二部分的期望位置。一些非限制性示例如下。

可以通过部件和第二部分接触夹具(jig)的相应基准(reference)表面来执行调整。这在制造期间很容易执行。

可选地，在部件包括透镜组件的情况下，可以响应于通过透镜组件进行的光学测量来执行调整。一种可能性是，使用外部光学系统进行光学测量。当第二部分安装图像传感器时，另一种可能性是，从图像传感器的输出导出光学测量。通过使用光学测量，透镜组件可以被直接放置在与图像传感器适当光学对准的位置中。

为了更好地理解，现在将参考附图通过非限制性示例来描述本发明的实施方案，其中：

图1是作为包括SMA致动器组件的相机单元的设备的示意性侧视图；

图2是用于将透镜组件固定在设备中的第一组装方法的流程图；

图3是在第一组装方法期间的设备的示意性侧视图；

图4是用于将透镜组件固定在设备中的第二组装方法的流程图；

图5是在第二组装方法期间在夹具上的设备的示意性侧视图；

图6是在第二组装方法结束时的设备的示意性侧视图；

图7是用于将透镜组件固定在设备中的第三组装方法的流程图；

图8是在第三组装方法期间在夹具上的设备的示意性侧视图；

图9是用于将屏蔽罩固定在设备中的组装方法的流程图；

图10是在第一组装方法期间设备的示意性侧视图；以及

图11是作为包括SMA致动器组件的相机的另一设备的侧视图。

在图1中示出了处于组装状态的包括SMA致动器组件10的设备1，并且在描述用于组装设备1的各种方法之前首先对其进行描述。

图1中示出的设备1是包括图像传感器3和透镜组件4的相机，透镜组件4被布置成将图像聚焦在图像传感器3上。

如下所述，SMA致动器组件10驱动图像传感器3和透镜组件4的具有取决于SMA致动器组件10的形式的各种自由度的相对移动，例如，改变图像的聚焦的沿着光轴O的移动，或者可以提供OIS的垂直于光轴的移动。透镜组件4包括一个或更多个透镜5，为了清楚起见，图1中示出了单个透镜5。设备1是小型相机，其中一个或更多个透镜5具有不超过10mm的直径。

尽管在该示例中，设备1是小型相机，其中透镜组件4是可移动元件，但这不是限制性的，并且通常SMA致动器组件10可以被应用于任何类型的设备以移动任何类型的可移动元件。

SMA致动器组件10布置如下。SMA致动器组件10包括静止部分11、可移动部分12和以拉伸状态连接在静止部分11和可移动部分12之间的多根SMA线13，例如通过使用固定在静止部分11和可移动部分12上的卷曲件(crimp)部分(未示出)进行的卷曲，用于提供到SMA线13的机械和电连接。

使用词语“可移动”和“静止”是因为可移动部分12在使用中相对于静止部分11移动，但是当然静止部分实际上也可以在使用中四处移动，例如当用户握住设备1时。

作为替代，SMA致动器组件10可以包括单根SMA线13和提供用于抵抗SMA线13的收缩的弹性偏压的弹性偏压元件(未示出)。

静止部分11和可移动部分12可以具有各种结构。在简单的结构中，静止部分11和可移动部分12中的每一个可以包括单个板，例如金属板。可选地，静止部分11和可移动部分12中的任一个或两个可以具有多个部分的更复杂的结构，例如可以包括一个或更多个金属板和一个或更多个绝缘层的多个层的叠层(laminated)结构，或者模制部件。

在该示例中，可移动部分12通过悬置系统14被悬置在静止部分11上。悬置系统14在图1中被示意性地示出，并且可以具有允许透镜组件4相对于支撑结构10的具有期望的自由度的移动的任何合适的形式。例如，悬置系统14包括挠曲件，以允许三维移动，或者可以包括滚珠轴承或滑动轴承，以允许垂直于光轴O的二维移动，同时约束沿光轴O的第三维度的移动。下面引用的文献中描述了一些具体的示例。

然而，悬置系统14不是必需的。在一些设计中，可移动部分12可以专门通过SMA线13被悬置在静止部分11上。

静止部分11固定到设备1的基座6，图像传感器3安装在基座6上。透镜组件4固定到可移动部分12。SMA线13能够驱动静止部分11和可移动部分12的相对移动，并且因此能够在其收缩时驱动透镜组件4和图像传感器3的相对移动。SMA线13处于其中它们能够在不同SMA线13的选择性收缩时驱动固定部分11和静止部分12的具有多个自由度的相对移动的布置中。SMA致动器组件10可以具有各种结构，SMA线13的各种布置驱动具有不同自由度的相对移动。一些非限制性示例如下。

在第一类型的配置中，SMA线13被布置成在选择性收缩时，驱动可移动部分12相对于静止部分11的具有三个平移自由度(即，沿着作为光轴O和两个垂直于光轴O的轴线的三个轴线)的相对移动以及还驱动具有旋转自由度(即，围绕相同的三个轴线)的相对移动。悬置系统14允许具有这些自由度中的任何一个自由度的相对运动。

沿着光轴O的相对运动移动透镜组件4以改变聚焦。沿着垂直于光轴O的轴线的相对运动横向偏移透镜组件4以提供OIS。因此，围绕垂直于光轴O的轴线的相对运动使透镜组件4倾斜，并且希望保持在恒定值，其中光轴O垂直于图像传感器进行对准。

通过示例，在第一类型的配置中，SMA致动器组件10可以具有在WO-2011/104518、WO-2012/066285或WO-2014/076463中的任一个中进一步详细描述的八根SMA线的布置。

通过SMA线13的不同组合的收缩来驱动每个自由度的移动。随着移动线性地增加，通过SMA线13的收缩的线性组合来驱动在六个自由度内到任何平移和/或旋转位置的移动。因此，通过控制被施加到每根SMA线13的驱动信号来控制透镜组件4的平移和旋转位置。

在第二类型的配置中，SMA致动器组件10具有悬置系统14，悬置系统14机械地约束可移动部分12相对于静止部分11沿着光轴O的相对移动。在该情况下，SMA线13被布置成在选择性收缩时驱动可移动部分12相对于静止部分11的具有两个自由度(即，沿着与光轴O正交的轴线)的相对移动，以及还驱动具有一个自由度(即，围绕光轴O)的旋转移动。

沿着垂直于光轴O的轴线的相对运动横向偏移透镜组件4以提供OIS。

通过示例，在第二类型的配置中，SMA致动器组件10可以具有在WO-2013/175197(其中，悬置系统14包括梁)、WO-2014/083318(其中，悬置系统14包括滚珠轴承)、或WO-2017/055788(其中，悬置系统14包括滑动轴承)中的任一个中进一步详细描述的四根SMA线的布置。

通过SMA线13的不同组合的收缩来驱动每个自由度的移动。随着移动线性地增加，通过SMA线13的收缩的线性组合来驱动在三个自由度内到任何平移和/或旋转位置的移动。因此，通过控制施加到每根SMA线13的驱动信号来控制透镜组件4的平移和旋转位置。

设备1还包括通常由金属制成的屏蔽罩7，屏蔽罩7被固定到基座6，并在其它部件上方延伸，以保护它们免受物理损坏和碎片的侵入。

设备1还包括在集成电路芯片中实现的控制电路20，并且控制电路20被布置为向SMA线13提供驱动信号。控制电路20基于目标信号和从SMA线13的电阻的导出测量结果获得的反馈信号，在闭环控制下改变驱动信号的功率，这在某些物理限制内提供了精确的控制。如WO-2017/098249中更详细描述的，控制电路20可以被配置成提供驱动信号。

现在将描述用于在制造期间将各种部件固定在设备1中的组装方法。在这些方法中的每一种中，SMA致动器组件10被预先组装，并且透镜组件4也被预先组装。

在第一组装方法至第三组装方法中，固定的部件包括透镜组件4，透镜组件4固定到其上的第一部分包括可移动部分12，并且因此，相对于第一部分可移动的第二部分在将静止部分11固定到其上安装图像传感器5的基座6之前可以包括静止部分11，或者可以包括静止部分11和其上安装图像传感器5的基座6。

图2中示出了第一组装方法，并按如下方式执行。

在步骤S1-1中，SMA致动器组件10被固定到基座6，具体地，通过将静止部分11固定到基座6。

在步骤S1-2中，如图3中所示，将粘合剂30层施加到可移动部分12，并且透镜组件4被放置在粘合剂30层上。粘合剂30是可固化的，但是此时没有被固化。可选地，可以通过在施加粘合剂30之前将透镜组件4放置在可移动部分12上，但是在其之间留下小间隙，用液体粘合剂30填充该小间隙，使得透镜组件4最终被放置在粘合剂30层上，来执行步骤S1-2。

在步骤S1-3中，SMA线13被加热以将SMA线13的温度升高到高温，在该高温下，SMA线13部分地处于奥氏体状态，即处于过渡区域中，在该过渡区域中SMA线13已经部分转变为奥氏体状态，而没有完全转变，尽管方法也可以用于完全转变。这使SMA线处于拉伸状态。SMA材料在被加热时从低温马氏体状态转变为高温奥氏体状态，伴随着长度的减小。通过这种加热，在组件周围的温度被充分升高，以使SMA线13从它们的室温松弛状态转变为它们的高温活动状态，导致它们收缩。当线变得拉紧时，它们将可移动部分12相对于静止部分11移动到相对于移动范围至少近似居中的位置。

可以通过加热包括SMA致动器组件10的整个设备1来执行步骤S1-3，例如在烘箱中或在热板上。当热量被施加到设备1的外部时，需要注意最小化热梯度的产生，热梯度可能导致SMA线不均匀收缩或以不可预测的方式收缩。

可选地，可以通过向SMA线13施加驱动信号来执行步骤S1-3。驱动信号可以由临时电连接到SMA线13的外部电路施加，而不是由控制电路20施加。这可以通过在组装夹具时提供电连接来实现。尽管如此，步骤S1-3中的驱动信号采用与使用中的控制电路20施加的驱动信号相同的形式。这样，SMA线13像正常使用中一样被驱动，这减少了产生热梯度的问题，并且提供了对可移动部分12的位置的可靠的和有效的控制。有几种方法可以被采用。

在一种可能的方法中，可以将相等功率的驱动信号施加到每根SMA线13。这可以接近SMA致动器组件10驱动的相对运动的可用敲击的中心。然而，仍然需要注意以最小化SMA线13以不同的速率冷却到其周围环境引起的热梯度的产生进行。

在另一种可能的方法中，驱动信号被施加，同时测量至少一根SMA线13的电阻，并基于测量的电阻和目标电阻来对驱动信号的功率进行闭环控制。可以以与正常使用中的控制电路20执行的方式相同的方式来执行闭环控制。可以适当地选择目标电阻，例如，将SMA线保持在对应于可用敲击的中心的高温下。

选择目标电阻的一种可能性是驱动SMA线13，使得相对移动抵抗物理限制被驱动，以在这些物理限制下测量SMA线13的电阻，并从如此测量的电阻导出目标电阻。

选择目标电阻的另一种可能性是确定在正常操作中用于对驱动信号的功率进行闭环控制的目标电阻的范围，并选择将在该范围的中心的目标电阻。

在随后的两个步骤S1-4和S1-5期间保持步骤S1-3中的加热。

在步骤S1-4中，透镜组件4的位置被调整到相对于静止部分11的期望位置。这是响应于通过从图像传感器3的输出导出的通过透镜组件4进行的光学测量而进行执行的。具体地，从图像传感器5收集图像，并且记录图像传感器5上不同位置处图像的聚焦。优选地，相位检测信息被收集。透镜组件4的位置(横向地和旋转地，即定向)中的当前误差被计算出，并且透镜组件4的位置被调整到与图像传感器5适当对准的期望位置。

在步骤S1-5中，当透镜组件4处于期望位置时，粘合剂30被固化以将透镜组件4固定在该期望位置中。

图4中示出了第二组装方法，并按如下方式执行。

在步骤S2-1中，尚未固定到基座6的SMA致动器组件10被放置在组装夹具31上。

在步骤S2-2中，如图5中所示，粘合剂30层被施加到可移动部分12，并且透镜组件4被放置在粘合剂30层上。该步骤与上面更详细描述的步骤S1-2相同。

在步骤S2-3中，SMA线13被加热以将SMA线13的温度升高到SMA线13部分地处于奥氏体状态的高温。该步骤与上面更详细描述的步骤S1-3相同。

在随后的两个步骤S2-4和S2-5期间保持步骤S2-3中的加热。

在步骤S2-4中，透镜组件4的位置被调整到相对于静止部分11的期望位置。这是响应于从安装在组装夹具32上的外部传感器33的输出导出的通过透镜组件4进行的光学测量而进行执行。外部传感器的输出以与如上面更详细描述的步骤S1-4中的图像传感器的输出相同的方式进行使用。

在步骤S2-5中，当透镜组件4处于期望位置时，粘合剂30被固化以将透镜组件4固定在该期望位置中。

在步骤S2-6中，SMA致动器组件10从组装夹具31移除并固定到基座6，使设备1处于图6中所示的状态。

图7中示出了第三组装方法，并按如下方式执行。

在步骤S3-1中，尚未被固定到基座6的SMA致动器组件10被放置在组装夹具34上。组装夹具具有第一基准表面35和第二基准表面36，并且静止部分11与第一基准表面35接触。

在步骤S3-2中，如图8中所示，粘合剂30层被施加到可移动部分12，并且透镜组件4被放置在粘合剂30层上，透镜组件的一部分与第二基准表面36接触。该步骤与上面更详细描述的步骤S1-2相同。然而，与第一组装方法相比，在第三组装方法中，第一基准表面35和第二基准面36被布置成将透镜组件4的位置设置于相对于静止部分11的期望位置。这与第一组装方法中的期望位置相同，其中，透镜组件4与图像传感器5正确对准，但是通过机械位置实现，而不是光学位置。

在步骤S3-3中，SMA线13被加热以将SMA线13的温度升高到SMA线13部分地处于奥氏体状态的高温。该步骤与上面更详细描述的步骤S1-3相同。当SMA线13在步骤S3-3中收缩时，透镜组件4在可移动部分12上的位置通过组装夹具34被物理调整到相对于静止部分11的期望位置中。作为在步骤S3-1中将SMA致动器组件10放置在组装夹具34上并随后在步骤S3-3中加热SMA致动器线13的替代方案，方法可以从步骤S3-2开始，并且可以在步骤S3-3中加热SMA线13之后应用组装夹具34来调整位置。

在随后的步骤S3-4期间保持步骤S3-3中的加热。

在步骤S3-4中，当透镜组件4处于期望位置时，粘合剂30被固化以将透镜组件4固定在该期望位置中。

在步骤S3-5中，SMA致动器组件10从组装夹具31移除并固定到基座6，使设备1处于图6中所示的状态。

在第四组装方法中，固定的部件包括屏蔽罩7，屏蔽罩7固定到其上的第一部分包括其上安装了图像传感器的基座6和基座6固定到其上的静止部分12，因此可相对于第一部分移动的第二部分包括可移动部分12和固定到可移动部分12的透镜组件4，例如使用第一组装方法至第三组装方法中的任一种。

图9中示出了第四组装方法，并按如下方式执行。

第四组装方法从具有固定到SMA致动器组件4的透镜组件4和基座6的设备1开始，例如如图6中所示。

在步骤S4-1中，如图10所示，将粘合剂37层施加到基座6，并屏蔽罩7被放置在粘合剂37层上。粘合剂37是可固化的，但是此时没有被固化。可选地，可以通过在施加粘合剂37之前将屏蔽罩7放置在基座6上，但是在其之间留下小间隙，用液体粘合剂37填充该小间隙，使得屏蔽罩7最终被放置在粘合剂37层上，来执行步骤S4-1。

在步骤S4-2中，SMA线13被加热以将SMA线13的温度升高到SMA线13部分地处于奥氏体状态的高温。该步骤与上面更详细描述的步骤S1-2相同。

在随后的两个步骤S4-3和S4-4期间保持步骤S4-2中的加热。

在步骤S4-3中，屏蔽罩7的位置被调整到相对于静止部分12和基座6的期望位置。期望位置使屏蔽罩7相对于设备1的其余部分居中。这在屏蔽罩7和透镜组件4之间在透镜组件4的所有侧面上提供了最大可能的空隙。

在步骤S4-4中，当屏蔽罩7处于期望位置时，粘合剂37被固化以将屏蔽罩7固定在该期望位置。

现在将描述上述组装方法的替代类型的组装方法。在该替代方案中，不是在SMA线处于高温时调整粘合剂层上的部件的位置，而是将该设备修改为包括是柔性(compliant)的区域，该区域允许设备1机械地变形以在SMA线13处于高温时将部件放置在期望位置中。

图11中示出了包括SMA致动器组件50的设备41的示例，该SMA致动器组件50具有这种柔性部分，并且现在将对其进行描述。

图11中示出的设备41是包括图像传感器43和透镜组件44的相机，透镜组件44包括一个或更多个透镜，并且被布置成将图像聚焦在图像传感器43上。设备41是小型相机，其中一个或更多个透镜的直径不超过10mm。

SMA致动器组件50布置如下。SMA致动器组件50包括静止部分51、可移动部分52和以拉伸状态连接在静止部分51和可移动部分52之间的多根SMA线53。SMA线53的连接是通过使用固定在静止部分11上的卷曲件部分54和固定在可移动部分12上的卷曲件部分55进行卷曲来被实现的，卷曲部分54和55提供到SMA线13的机械连接和电连接。静止部分51固定到设备1的基座46，图像传感器43安装在基座46上，并且透镜组件44固定到可移动部分52。

使用词语“移动”和“静止”是因为可移动部分52在使用中相对于静止部分51移动，但是当然静止部分实际上也可以在使用中四处移动，例如当用户握住设备1时。

作为替代，SMA致动器组件50可以包括单根SMA线53和提供用于抵抗SMA线53收缩的弹性偏压的弹性偏压元件(未示出)。

如以上参照图1中示出的设备1所述，静止部分51和可移动部分52可以具有各种结构。可移动部分52可以通过悬置系统(未示出)或专门通过SMA线53悬置在静止部分51上。

SMA线53能够在其收缩时驱动固定部分51和静止部分52的相对移动，并且因此能够驱动透镜组件44和图像传感器43的具有三个平移自由度(即，沿着作为光轴O和两个垂直于光轴O的轴线的三个轴线)的相对移动以及还能够驱动具有旋转自由度(即，围绕相同的三个轴线)的相对移动。沿着光轴O的相对运动移动透镜组件4以改变聚焦。沿着垂直于光轴O的轴线的相对运动横向偏移透镜组件4以提供OIS。因此，围绕垂直于光轴O的轴线的相对运动使透镜组件4倾斜，并且希望保持在恒定值，其中光轴O垂直于图像传感器进行对准。通过示例的方式，SMA致动器组件10可以具有在WO-2011/104518、WO-2012/066285或WO-2014/076463中的任一个中详细描述的SMA线的布置。

通过SMA线13的不同组合的收缩来驱动每个自由度的移动。随着移动线性地增加，通过SMA线13的收缩的线性组合来驱动在六个自由度内到任何平移和/或旋转位置的移动。因此，通过控制施加到每根SMA线13的驱动信号来控制透镜组件4的平移和旋转位置。

固定在静止部分11上的一些卷曲件部分54包括由变薄的材料线形成的柔性区域56，使得卷曲件部分在柔性区域中比在别处更柔软。因此，卷曲件部分54可以在柔性区域56中机械地变形。柔性区域56被成形为使得这种机械变形改变透镜组件44相对于图像传感器43的倾斜。作为卷曲件部分54中的柔性区域56的替代，设备41的任何其他部分可以具有柔性区域，该柔性区域可以变形以实现改变透镜组件44相对于图像传感器43的倾斜的相同效果。

在组装期间，柔性区域56变形以将透镜组件44相对于图像传感器43的倾斜调整到期望的倾斜。然后，柔性区域56被制成非柔性的，例如通过在柔性区域56上添加附加的材料，例如随后被固化的粘合剂或支撑(barce)柔性区域56的附加部件。这可以通过修改上述第一组装方法至第三组装方法中的任一种来实现，不是在SMA线53处于高温的同时调整粘合剂层上的部件的位置，而是在SMA线13处于高温时柔性区域56机械地变形以将透镜组件44放置于期望位置。可以通过驱动SMA线13以驱动期望方向上的相对移动来实现这种变形。

尽管在该示例中，设备41是小型相机，其中透镜组件4是可移动元件，并且采用SMA致动器组件50，但这不是限制性的。通常，设备41可以是任何类型的以移动任何类型的可移动元件。类似地，SMA致动器组件50可以由采用SMA线以外的致动器的任何类型的致动器组件代替。

此外，尽管在组装透镜组件44时应用了该方法，但是更一般地，在组装任何其他部件时也可以应用类似的方法。

因此，根据本发明的另一方面，提供了一种组件，其包括致动器，例如SMA线，该致动器可以控制可移动部分相对于静止部分的倾斜，该组件具有柔性区域，该柔性区域可以例如通过在柔性区域周围添加附加材料或部件而变得非柔性，柔性区域被配置成使得如果可移动部分和静止部分被保持在恒定的相对定向，则当致动器被驱动时柔性区域将变形。柔性区域的变形可以被调整，以将附接到致动器的移动部分的部件放置在相对于附接到致动器的静止部分的部件的期望的定向。

作为使机械地变形柔性区域的替代方案，可以通过施加驱动信号的循环来执行将透镜组件44相对于图像传感器43的倾斜到期望的倾斜的类似调整，该驱动信号使SMA线43拉伸到不同的相应量，并进行加工硬化，使它们逐渐对进一步改变不那么柔性。

Claims (22)

1.一种组装包括部件和SMA致动器组件的设备的方法，所述SMA致动器组件包括相对地可移动的第一部分和第二部分，以及连接在所述第一部分和所述第二部分之间以便驱动所述第一部分和所述第二部分的相对移动的至少一根SMA线，其中，所述方法包括：

将所述部件放置在设置在所述第一部分上的粘合剂层上；以及

在将所述至少一根SMA线保持在所述SMA线部分地处于奥氏体状态并处于拉伸状态的高温下时，将所述部件的位置调整到相对于所述第二部分的期望位置，并且固化所述粘合剂以将所述部件固定到在所述期望位置中的所述第一部分。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述部件的位置调整到相对于所述第二部分的期望位置的所述步骤是通过所述部件和所述第二部分接触夹具的相应基准表面来执行的。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述部件包括透镜组件，并且将所述部件的位置调整到相对于所述第二部分的期望位置的所述步骤是通过响应于通过所述透镜组件进行的光学测量来调整所述部件的位置来执行的。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第二部分安装图像传感器，并且所述光学测量是从所述图像传感器的输出导出的。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述高温对应于由所述SMA致动器组件驱动的相对运动的中心。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，将所述至少一根SMA线保持在所述高温下的所述步骤是通过加热整个SMA致动器组件来执行的。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，将所述至少一根SMA线保持在所述高温下的所述步骤是通过向所述至少一根SMA线施加驱动信号来执行的。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述至少一根SMA线包括多根SMA线，并且相等功率的驱动信号被施加到所述SMA线中的每根SMA线。

9.根据权利要求7所述的方法，其中，在测量所述至少一根SMA线的电阻并基于所测量的电阻和目标电阻来执行对所述驱动信号的功率的闭环控制的同时，所述驱动信号被施加。

10.根据权利要求9所述的方法，还包括选择所述目标电阻。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，选择所述目标电阻的所述步骤包括：当所述相对移动抵抗物理限制被驱动时测量所述至少一根SMA线的电阻，并从这样测量的电阻导出所述目标电阻。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，选择所选择的目标电阻的所述步骤包括：确定在正常操作中要用于对所述驱动信号的功率进行闭环控制的目标电阻的范围，以及将所选择的目标电阻选择成位于所述范围的中心。

13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述至少一根SMA线包括多根SMA线。

14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第二部分是静止部分，并且所述第一部分是可移动部分。

15.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中，所述部件包括透镜组件。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述第二部分包括基座，所述图像传感器被固定到所述基座。

17.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中，所述第一部分是静止部分，并且所述第二部分是可移动部分。

18.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中，图像传感器被安装在所述第一部分上，透镜组件被固定到所述第二部分，并且所述部件包括屏蔽罩。

19.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述至少一根SMA致动器线被连接在所述两个部分之间，以便驱动使所述透镜组件倾斜的所述第一部分和所述第二部分的相对移动。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述SMA致动器组件还包括悬置系统，所述悬置系统以允许移动使所述透镜组件倾斜的所述第一部分和所述第二部分的方式将所述第一部分和所述第二部分中的一者悬置在另一者上。

21.根据权利要求1至19中任一项所述的方法，其中，所述至少一根SMA线被连接在所述两个部分之间，以便驱动所述第一部分和所述第二部分的相对移动，所述第一部分和所述第二部分的所述相对移动使所述透镜组件相对于所述透镜组件的光轴横向偏移。

22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述SMA致动器组件还包括悬置系统，所述悬置系统以允许所述第一部分和所述第二部分的移动的方式将所述第一部分和所述第二部分中的一者悬置在另一者上，所述第一部分和所述第二部分的移动使所述透镜组件相对于所述透镜组件的光轴横向偏移。