CN115066553A - 形状记忆合金装置 - Google Patents

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CN115066553A CN202180013427.3A CN202180013427A CN115066553A CN 115066553 A CN115066553 A CN 115066553A CN 202180013427 A CN202180013427 A CN 202180013427A CN 115066553 A CN115066553 A CN 115066553A
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约书亚·卡尔
安德鲁·本杰明·辛普森·布朗
詹姆斯·豪沃思
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Abstract

一种形状记忆合金装置(1)，包括：构件(3)，其包括第一端部部分(5)和第二端部部分(7)；以及连接到构件(3)的形状记忆合金部件(9)。形状记忆合金部件(9)被构造为在收缩时改变构件(3)的第一端部部分(5)和第二端部部分(7)之间的间隔，构件(3)被构造为在形状记忆合金部件(9)的收缩期间处于张力下，其中所述间隔沿与收缩方向成角度的方向改变。

Description

形状记忆合金装置
领域
本发明涉及形状记忆合金(SMA)装置、用于控制SMA装置的方法和制造形状记忆合金装置的方法。
背景
SMA部件用作致动器的使用是已知的，并且其使用在微型设备中具有特殊的优点。例如，这种致动器可用于微型照相机中，用于驱动照相机透镜元件沿其光轴移动，以用于诸如自动聚焦、变焦和稳定的用途。
作为示例，公布号为WO2011/104518的PCT申请公开了一种用于提供光学图像稳定(OIS)和自动聚焦(AF)的SMA致动装置。SMA致动装置使用八根SMA致动器线来使可移动元件在支撑结构上移动，其中SMA线各自相对于假想的主轴线倾斜地布置。更具体地说，SMA线被布置成使一对SMA线围绕主轴线设置在四个侧中的每个侧上。SMA线由压接构件(crimpmember)连接，使得在收缩时，由四个SMA致动器线组成的两个组提供沿着主轴线的具有沿相反方向的分量的力，使得这两个组能够提供所有六个自由度的移动控制。
还存在其他机构，诸如剪式顶推装置(scissor jack arrangement)，该装置可用于微型设备中以实现可移动元件的运动。然而，这种装置只允许在一个方向上的线性运动。
概述
在本文描述的SMA装置中，通过仅在SMA部件收缩期间将构件或偏压元件置于张力下，防止了装置的屈曲，如果构件或偏压元件持续处于张力下，则可能发生屈曲。鉴于这种致动器在例如照相机镜头装置中的长期高频使用，良好的抗屈曲性是非常有益的。
此外，发明人已经认识到能够通过SMA部件的收缩来增加和减少构件的两个端部部分之间的间隔的益处，这与SMA部件的收缩仅能够增加常规的剪式顶推装置中的间隔不同。
形状记忆合金致动装置可以是下列设备中的任一种或可以设置在下列设备中的任一种中：智能手机、照相机、可折叠智能手机、可折叠智能手机照相机、可折叠图像捕获设备、阵列照相机、3D感测设备或系统、伺服电机、消费电子设备(包括家用电器，诸如真空吸尘器、洗衣机和割草机)、移动或便携式计算设备、移动或便携式电子设备、笔记本电脑、平板计算设备、电子阅读器(也称为电子书阅读器或电子书设备)、计算附件或计算外围设备(例如鼠标、键盘、头戴式耳机、耳机、耳塞式耳机等)、音频设备(例如头戴式耳机、耳麦(headset)、耳机等)、安全系统、游戏系统、游戏附件(例如控制器、耳麦、可佩戴控制器、操纵杆等)、机器人或机器人设备、医疗设备(例如内窥镜、吸入器、药物分配器等)、增强现实系统或设备、虚拟现实系统或设备、可佩戴设备、无人机(空中、水上、水下等)、飞机、航天器、潜水船、交通工具、自动驾驶交通工具(例如无人驾驶汽车)、工具、手术工具、显示屏和触摸屏。
本发明在应用于微型照相机(例如在照相机透镜元件包括直径不超过15mm的一个或更多个透镜的情况下，诸如在移动电话中)时具有特别的优点。
本发明由现在应该参考的独立权利要求限定。在从属权利要求中阐述了可选的特征。
根据本发明的第一方面，提供了一种形状记忆合金装置，该形状记忆合金装置包括：构件，其包括第一端部部分和第二端部部分；以及形状记忆合金部件，其连接到构件并被构造为在收缩时改变构件的第一端部部分和第二端部部分之间的间隔，构件被构造为在形状记忆合金部件的收缩期间处于张力下，其中所述间隔沿与收缩方向成角度的方向改变。
换句话说，构件可以施加输出力以改变构件的第一端部部分和第二端部部分之间的间隔，其中输出力与由形状记忆合金部件的收缩所施加的输入力不对齐(例如0°和180°)。
更具体地说，构件被构造为通过使自身处于张力下来对SMA部件中的张力作出反应。因此，当SMA部件收缩时，SMA部件可能会拉动构件，从而将构件置于张力下。通过在形状记忆合金部件的收缩期间仅将该构件置于张力下，该构件以及因此该装置无法屈曲。这使装置更加稳定。这可以通过以下来实现：将构件布置在形状记忆合金部件的外部，使得只有当线收缩时构件才处于张力下。也就是说，形状记忆合金部件可以布置成在由构件的第一部分和第二部分限定的区域外部。此外，在致动期间，剪式顶推件中的构件可能被置于应力下，因此在微型致动器中，构件高度容易弯曲或屈曲。
术语“形状记忆合金(SMA)部件”可以指任何包括SMA的元件，优选地SMA部件包括SMA线。SMA线可以具有适合于本文所述目的的任何形状。SMA线可以是长形的，并且可以具有圆形横截面或任何其他形状的横截面。横截面可以沿SMA线的长度变化。还可能的是，SMA线的长度(无论如何限定)可以类似于SMA线的其他尺寸中的一个或更多个尺寸。SMA线可以是柔顺的，或者换句话说，是柔性的。在一些示例中，当在两个元件之间以直线连接时，SMA线可以只施加促使两个元件在一起的拉伸力。在其他示例中，SMA线可以围绕元件弯曲，并且当SMA线倾向于在张力下拉直时，可以向元件施加力。SMA线可以是梁状的或刚性的，并且可能能够向元件施加不同的(例如非拉伸)力。SMA线可以包括也可以不包括不是SMA的材料和/或部件。例如，SMA线可以包括SMA的芯部(core)和非SMA材料的涂层。除非上下文另有要求，否则术语“SMA线”可以指用作单个致动元件的SMA线的任何构造，例如，该致动元件可以被单独控制以在元件上产生力。例如，SMA线可以包括SMA线的机械地并联和/或串联布置的两个或更多个部分。在一些布置中，SMA线可以是较大的一段SMA线的一部分。这种较大的一段SMA线可以包括单独地可控的两个或更多个部分，从而形成两个或更多个SMA线。
SMA线可以由任何合适的形状记忆合金材料(通常是镍钛合金(例如镍钛诺(Nitinol))形成，这些SMA线还可能包含诸如铜的第三组分。SMA线可以具有适合于应用的任何横截面轮廓和直径。例如，SMA线可以具有25μm或30μm或35μm的横截面直径，能够产生120mN至400mN之间的最大力，同时将SMA线中的应变保持在安全限度(例如，比原始长度减少2％-3％的长度)内。将每个SMA线的直径从25μm增加到35μm，使SMA线的横截面面积大约翻倍，并因此使由每个SMA线提供的力大约翻倍。
形状记忆合金装置还可以包括：支撑结构，构件的第一端部部分连接到支撑结构；以及可移动元件，构件的第二端部部分连接到可移动元件，使得构件的第一端部部分和第二端部部分之间的间隔的改变被构造为驱动可移动元件相对于支撑结构沿移动轴线在第一方向上移动和/或驱动可移动元件围绕垂直于移动轴线的第一轴线在第一旋转方向上旋转移动。形状记忆合金部件的收缩可以将力同等地施加到可移动元件和支撑结构。
通过在可移动部件的一侧上在远离移动轴线的位置处施加力，成对的构件可以驱动可移动元件围绕x轴或y轴(其垂直于移动轴线(例如z轴))旋转移动。换句话说，由于具有围绕x轴和y轴枢转的能力，这样的布置可以使可移动元件能够在与移动轴线成角度的任何方向上倾斜。
形状记忆合金装置还可以包括第二构件，第二构件包括第一端部部分和第二端部部分，构件和第二构件形成一对构件。形状记忆合金部件可以布置在该一对构件中的构件之间，并且被构造为在收缩时改变每个构件的第一端部部分和第二端部部分之间的间隔。
该一对构件可以是第一对构件，并且形状记忆合金装置还可以包括：第二对构件，第二对构件中的每个构件包括第一端部部分和第二端部部分，每个构件的第一部分连接到支撑结构，并且每个构件的第二部分连接到可移动元件；以及第二形状记忆合金部件，其布置在第二对构件中的构件之间，并被构造为在收缩时改变第二对构件中的每个构件的第一端部部分和第二端部部分之间的间隔，以驱动可移动元件相对于支撑结构沿移动轴线在第一方向或第二方向上移动，和/或驱动可移动元件围绕第一轴线在第二旋转方向上旋转移动。第二方向可以与第一方向相反，并且第二旋转方向与第一旋转方向相反。换句话说，第二对构件可以驱动可移动元件在与第一对构件相同的方向上(或相同的旋转方向上)或者相反的方向上(或相反的旋转方向上)上移动。
第一对构件和第二对构件可以关于垂直于移动轴线的平面布置在可移动元件的相对的侧上。第一形状记忆合金部件可以被构造为在收缩时增加第一对构件中的每个构件的第一端部部分和第二端部部分之间的间隔，并且第二形状记忆合金部件可以被构造为在收缩时增加第二对构件中的每个构件的第一端部部分和第二端部部分之间的间隔。以这种方式，第一对构件和第二对构件充当相反的对(opposing pair)。即，第一形状记忆合金部件和第二形状记忆合金部件在收缩时在相反的方向上(或相反的旋转方向上)驱动可移动元件。这允许相对于支撑结构精确地调节可移动元件。这还有利地实现了优于现有技术系统的对热变化的改进的补偿，在现有技术系统中，不同形状记忆合金的收缩都使可移动元件在相同的方向上(或相同的旋转方向上)移动。此外，与使用复位偏压元件(returnbiasing element)的系统相比，这可以改进可移动元件中的双向移动控制。
可替代地，第一对构件和第二对构件可以关于垂直于移动轴线的平面布置在可移动元件的同一侧上。第一形状记忆合金部件可以被构造为在收缩时增加第一对构件中的每个构件的第一端部部分和第二端部部分之间的间隔。第二对构件可以布置为与第一对构件的布置成反向的布置(inverted arrangement)，以使可移动元件能够在与第一对构件相反的方向上移动。该对反向构件是这样的一对构件，其被构造为当布置在构件之间的形状记忆合金部件收缩时减小构件的第一臂和第二臂之间的间隔。因此，第二形状记忆合金部件可以被构造为在收缩时减小第二对构件中的每个构件的第一端部部分和第二端部部分之间的间隔。与前面的布置类似，第一对构件和第二对构件充当相反的构件对。第一形状记忆合金部件和第二形状记忆合金部件在收缩时分别驱动可移动元件在相反的方向上(或相反的旋转方向上)移动，但是在这种布置中，第一对构件和第二对构件可以布置在可移动元件的同一侧上。
在另一替代布置中，第一对构件和第二对构件可以关于垂直于移动轴线的平面布置在可移动元件的同一侧上，但是在这种布置中，第一形状记忆合金部件和第二形状记忆合金部件都可以被构造为增加其相应的构件对的第一端部部分和第二端部部分之间的间隔。以这种方式，这两对构件驱动可移动元件在相同(第一)方向上移动。形状记忆合金装置还可以包括复位机构或偏压机构，例如弹簧，以在形状记忆合金部件收缩和可移动元件移动之后沿着第二方向复位或偏压可移动元件。当沿着移动轴线观察时，构件对可以布置在可移动元件的相对的侧上。
形状记忆合金装置还可以包括第三对构件和第四对构件。第三对构件和第四对构件中的每个构件可以包括第一端部部分和第二端部部分，并且每个构件的第一端部部分可以连接到支撑结构，并且每个构件的第二端部部分可以连接到可移动元件。形状记忆合金装置还可以包括第三形状记忆合金部件和第四形状记忆合金部件，第三形状记忆合金部件和第四形状记忆合金部件可以分别布置在第三对构件中的构件之间和第四对构件中的构件之间，并且可以被构造成在收缩时分别改变第三对构件和第四对构件中的每个构件的第一端部部分和第二端部部分之间的间隔，以分别驱动可移动元件相对于支撑结构沿移动轴线在第一方向和第二方向上移动，或者驱动可移动元件围绕第一轴线在相应的第一旋转方向和第二旋转方向上进行旋转移动。因此，与第一对构件和第二对构件类似，第三对构件和第四对构件可以彼此相反地作用。通过以这种方式提供四对构件，这些构件对中的两对用于使可移动元件在第一方向上移动，并且构件对中的两对可用于使可移动元件在第二方向上移动。该第二方向可以是与第一方向相同或相反的方向，这提供了对可移动元件的甚至更精确的控制。
四对构件中的每一对可以围绕移动轴线布置在可移动元件的四个侧中的相应一侧上。换句话说，当沿着移动轴线观察时，四对构件可以包围可移动元件。构件对中的相反的构件对(例如，第一对和第二对，以及第三对和第四对)可以布置在可移动元件的相邻的侧上。
相反的构件对补偿温度变化，并且允许使用形状记忆合金部件的较快的加热收缩来在第一方向和第二方向两者上驱动可移动元件，而不是像现有技术那样依赖于冷却来使可移动元件在第二方向上移动。通过对所有四对构件(和所有四个形状记忆合金部件)的单独控制，可移动元件可以倾斜。这允许使用镜头倾斜的光学图像稳定，从而可以用来减少图像上的运动模糊。倾斜控制可以在独立的自动聚焦模块中使用，以补偿静态倾斜装配公差，这避免了用于消除静态倾斜的较昂贵的主动对准过程的需要。
构件对可以以各种方式布置，以便提供相反地作用的构件对。第一对构件和第三对构件可以与第二对构件和第四对构件相比关于垂直于移动轴线的平面布置在可移动元件的相对的侧上。在这种情况下，第一形状记忆合金部件和第三形状记忆合金部件可以被构造为在收缩时分别增加第一对构件和第三对构件中的每个构件的第一端部部分和第二端部部分之间的间隔；并且第二形状记忆合金部件和第四形状记忆合金部件可以被构造为在收缩时分别增加第二对构件和第四对构件中的每个构件的第一端部部分和第二端部部分之间的间隔。
可替代地，第一对构件、第二对构件、第三对构件和第四对构件可以关于垂直于移动轴线的平面布置在可移动元件的同一侧上。在这种情况下，第一形状记忆合金部件和第三形状记忆合金部件可以被构造为在收缩时分别增加第一对构件和第三对构件中的每个构件的第一端部部分和第二端部部分之间的间隔；并且第二形状记忆合金部件和第四形状记忆合金部件可以被构造为在收缩时分别减小第二对构件和第四对构件中的每个构件的第一端部部分和第二端部部分之间的间隔。第一对构件和第三对构件可以与第二对构件和第四对构件相同，因此它们在相反的方向上操作。可替代地，第一对构件和第三对构件可以相对于第二对构件和第四对构件反向，因此它们在相同的方向上操作。
在另一替代布置中，该一对构件是第一对构件，并且形状记忆合金装置还包括：第二对构件，第二对构件中的每个构件包括第一端部部分和第二端部部分，每个构件的第一部分连接到支撑结构，并且每个构件的第二部分连接到可移动元件；以及第二形状记忆合金部件，其布置在第二对构件中的构件之间，并且被构造为在收缩时改变第二对构件中的每个构件的第一端部部分和第二端部部分之间的间隔，以驱动可移动元件围绕第二轴线在第二旋转方向上旋转移动，第二轴线垂直于第一轴线和移动轴线两者。
在替代的实施例中，第一对构件和第二对构件可以关于垂直于移动轴线的平面布置在可移动元件的相邻的侧上；第一形状记忆合金部件可以被构造为驱动可移动元件围绕垂直于移动轴线的第一轴线旋转移动；并且第二形状记忆合金部件可以被构造为或驱动可移动元件围绕垂直于移动轴线和第一轴线的第二轴线旋转移动。通过在远离移动轴线的位置处对可移动部件的一侧施加力，构件对可以驱动可移动元件围绕两个垂直轴线(例如x轴和y轴，其垂直于移动轴线(例如z轴))旋转移动。换句话说，具有围绕x轴和y轴枢转的能力，这样的布置可以使可移动元件能够在与移动轴线成角度的任何方向上倾斜。
形状记忆合金装置还可以包括复位机构或偏压机构，例如复位弹簧或挠曲件，以在形状记忆合金部件收缩和可移动部件旋转移动之后使可移动元件沿相反方向旋转。
可选地，第三对构件和第四对构件可以布置在可移动元件的相邻的侧上并分别与第一对构件和第二对构件相对；第三形状记忆合金部件被构造为驱动可移动元件围绕第一轴线并在与第一形状记忆合金部件相反的方向上旋转移动；并且第四形状记忆合金部件被构造为驱动可移动元件围绕第二轴线并在与第二形状记忆合金部件相反的方向上旋转移动。即，可以用第三形状记忆合金部件和第四形状记忆合金部件代替先前示例中的复位弹簧或挠曲件，以便提供对倾斜的更精确和有效的控制。
可替代地，第三对构件和第四对构件可以分别布置在可移动元件的具有第一对构件和第二对构件的侧上；第三形状记忆合金部件被构造为驱动可移动元件围绕第一轴线并在与第一形状记忆合金部件所实现的方向相反的方向上旋转移动；并且第四形状记忆合金部件被构造为驱动可移动元件围绕第二轴线并在与第二形状记忆合金部件所实现的方向相反的方向上旋转移动。
图像传感器可以安装到支撑结构。可移动元件可以是包括至少一个透镜的透镜托架，并且透镜托架可以被布置成将图像聚焦到图像传感器上。移动轴线可以沿着透镜元件的光轴。至少一个透镜可以包括液体透镜。竖直和倾斜致动的组合可用于移动液体透镜的顶面，该液体透镜可用于提供自动聚焦和稳定功能。构件可以将照相机透镜元件悬挂在支撑结构上。
形状记忆合金装置还可以包括控制器，该控制器被布置成向形状记忆合金部件提供驱动信号，以用于使可移动元件沿移动轴线移动。例如，控制器可以提供驱动信号以加热形状记忆合金部件，使其收缩，这改变形状记忆合金部件所附接到的构件的第一端部部分和第二端部部分之间的间隔，进而使可移动元件相对于支撑结构移动。
根据本发明的第二方面，提供了一种形状记忆合金装置，包括：支撑结构；可移动元件；第一对构件和第二对构件，每个构件包括第一端部部分和第二端部部分；第一形状记忆合金部件，其布置在第一对构件中的构件之间，并且被构造为在收缩时改变第一对构件中的构件的第一端部部分和第二端部部分之间的间隔，以驱动可移动元件相对于支撑结构沿移动轴线在第一方向上移动和/或驱动可移动元件围绕垂直于移动轴线的第一轴线旋转移动；以及第二形状记忆合金部件，其布置在第二对构件中的构件之间，并且被构造为在收缩时改变第二对构件中的构件的第一端部部分和第二端部部分之间的间隔，以驱动可移动元件相对于支撑结构沿移动轴线在第二方向上移动和/或驱动可移动元件围绕第二轴线旋转移动，其中第二方向与第一方向相反。通过这种布置，第一对构件和第二对构件在形状记忆合金部件收缩时相反地作用以使可移动元件在相反的方向上移动，或者第一对构件和第二对构件用于使可移动元件在两个不同的轴线上旋转或倾斜。相反的构件对补偿温度变化，并且允许使用形状记忆合金部件的较快的加热收缩来在第一方向和第二方向两者上或在两个旋转方向上驱动可移动元件，而不是只能在加热和收缩时驱动在单个方向或单个旋转方向上的移动。
第一对构件和第二对构件可以关于垂直于移动轴线的平面布置在可移动元件的相对的侧上。在这种情况下，第一形状记忆合金部件可以被构造为在收缩时增加第一对构件中的每个构件的第一端部部分和第二端部部分之间的间隔；并且第二形状记忆合金部件可以被构造为增加第二对构件中的每个构件的第一端部部分和第二端部部分之间的间隔。
可替代地，第一对构件和第二对构件可以关于垂直于移动轴线的平面布置在可移动元件的同一侧上。在这种情况下，第一形状记忆合金部件可以被构造为增加第一对构件中的每个构件的第一端部部分和第二端部部分之间的间隔；并且第二形状记忆合金部件可以被构造为减少第二对构件中的每个构件的第一端部部分和第二端部部分之间的间隔。
形状记忆合金装置还可以包括第三对构件和第四对构件，第三对构件和第四对构件中的每个构件包括第一端部部分和第二端部部分。每个构件的第一端部部分可以连接到支撑结构，并且每个构件的第二端部部分可以连接到可移动元件。这种连接可以通过热熔接或胶合来实现。形状记忆合金装置还可以包括第三形状记忆合金部件和第四形状记忆合金部件，第三形状记忆合金部件和第四形状记忆合金部件可以分别布置在第三对构件中的构件之间和第四对构件中的构件之间，并且可以被构造为分别改变第三对构件和第四对构件中的每个构件的第一端部部分和第二端部部分之间的间隔，以分别驱动可移动元件相对于支撑结构沿移动轴线在第一方向和第二方向上移动，或者驱动可移动元件围绕第一轴线在相应的第一旋转方向和第二旋转方向上旋转移动。
每一对构件围绕移动轴线布置在可移动元件的四个侧中的相应一侧上。换句话说，当沿着移动轴线观察时，四对构件可以包围可移动元件。构件对中的相反的对(例如，第一对和第二对，以及第三对和第四对)可以布置在可移动元件的相邻的侧上。
构件对可以以各种方式布置，以便提供相反地作用的构件对。例如，第一对构件和第三对构件可以与第二对构件和第四对构件关于垂直于移动轴线的平面布置在可移动元件的相对的侧上。第一形状记忆合金部件和第三形状记忆合金部件可以被构造为在收缩时分别增加第一对构件和第三对构件中的每个构件的第一端部部分和第二端部部分之间的间隔；并且第二形状记忆合金部件和第四形状记忆合金部件可以被构造为在收缩时分别增加第二对构件和第四对构件中的每个构件的第一端部部分和第二端部部分之间的间隔。
可替代地，第一对构件、第二对构件、第三对构件和第四对构件可以关于垂直于移动轴线的平面布置在可移动元件的同一侧上。第一形状记忆合金部件和第三形状记忆合金部件可以被构造为在收缩时分别增加第一对构件和第三对构件中的每个构件的第一端部部分和第二端部部分之间的间隔；并且第二形状记忆合金部件和第四形状记忆合金部件可以被构造为在收缩时分别减小第二对构件和第四对构件中的每个构件的第一端部部分和第二端部部分之间的间隔。
在另一替代布置中，第一对构件和第二对构件可以关于垂直于移动轴线的平面布置在可移动元件的同一侧上，但是在这种布置中，第一形状记忆合金部件和第二形状记忆合金部件都可以被构造为增加其相应的构件对的第一端部部分和第二端部部分之间的间隔。以这种方式，这两对构件驱动可移动元件在相同(第一)方向上移动。形状记忆合金装置还可以包括复位结构或偏压机构，例如弹簧，以在形状记忆合金部件收缩和可移动元件移动之后将可移动元件沿着第二方向复位或偏压。当沿着移动轴线观察时，构件对可以布置在可移动元件的相对的侧上。
在另一替代布置中，第一对构件和第二对构件可以关于垂直于移动轴线的平面布置在可移动元件的相邻的侧上；第一形状记忆合金部件可以被构造为驱动可移动元件围绕垂直于移动轴线的第一轴线旋转移动；并且第二形状记忆合金部件可以被构造为或驱动可移动元件围绕垂直于移动轴线和第一轴线的第二轴线旋转移动。通过在偏离中心的位置处在可移动部件的一侧上施加力，构件对可以驱动可移动元件围绕垂直于移动轴线(例如z轴)的两个垂直轴线(例如x轴和y轴)旋转移动。换句话说，由于具有围绕x轴和y轴枢转的能力，这样的布置可以使可移动元件能够在与移动轴线成角度的任何方向上倾斜。
形状记忆合金装置还可以包括复位机构或偏压机构，例如复位弹簧或挠曲件，以在形状记忆合金部件收缩和可移动部件移动之后沿相反方向旋转可移动元件。
可选地，第三对构件和第四对构件可以布置在可移动元件的相邻的侧上并分别与第一对构件和第二对构件相对；第三形状记忆合金部件被构造为驱动可移动元件围绕第一轴线并在与第一形状记忆合金部件相反的方向上旋转移动；并且第四形状记忆合金部件被构造为驱动可移动元件围绕第二轴线并在与第二形状记忆合金部件相反的方向上旋转移动。即，可以用第三形状记忆合金部件和第四形状记忆合金部件代替先前示例中的复位弹簧或挠曲件，以便提供对倾斜的更精确和有效的控制。
可替代地，第三对构件和第四对构件可以分别布置在可移动元件的具有第一对构件和第二对构件的侧上；第三形状记忆合金部件被构造为驱动可移动元件围绕第一轴线并在与第一形状记忆合金部件相反的方向上旋转移动；并且第四形状记忆合金部件被构造为驱动可移动元件围绕第二轴线并在与第二形状记忆合金部件相反的方向上旋转移动。
在本发明的第二方面中，构件可以是或可以不是基于张力的构件，即，仅当形状记忆合金部件收缩时对形状记忆合金部件中的张力作出反应而被置于张力下的构件。
图像传感器可以安装到支撑结构。可移动元件可以是包括至少一个透镜的透镜托架，并且透镜托架可以被布置成将图像聚焦到图像传感器上。移动轴线可以沿着透镜元件的光轴。至少一个透镜可以包括液体透镜。构件可以将照相机透镜元件悬挂在支撑结构上。
在这样的布置中，构件可以提供用于与微型照相机一起使用的足够的机械优势。机械优势可以是5.5:1。220μm的形状记忆合金部件行程可以实现600μm的机械行程。为了实现全行程，克服挠曲构件的挠曲或变形所需的力可以小于20mN。
形状记忆合金部件可以在第一端部部分和第二端部部分之间的位置处连接到构件。形状记忆合金部件可以在第一端部部分和第二端部部分之间的中点处连接到构件。
构件可以是挠曲件。挠曲件是被构造为在特定自由度上柔顺的柔性元件。构件或挠曲件可以至少限定V形结构。V形结构可以各自包括枢轴，该枢轴可以位于第一端部部分与第二端部部分相接的点处。形状记忆合金部件可以在枢轴处连接到其相应的挠曲件。可选地，形状记忆合金部件与其相应挠曲件的第一端部部分和第二端部部分之间限定的角度为10度至45度，优选地20度至30度，更优选地22度至26度，并且最优选地为23度。可替代地，挠曲件可以至少限定弯曲形状。例如，每个挠曲件可以至少限定半圆形形状。构件或挠曲件可以包括以下材料或完全由以下材料制成：不锈钢、弹簧钢、或铜合金，例如特别适合于较低电阻的磷青铜。在一些实施例中，挠曲件是用于在SMA线和电端子之间形成电连通的电导体。
形状记忆合金部件可以通过压接部分固定到构件。压接部分可以是通过激光焊接附接到构件的压接头。构件可以通过热熔接或胶合连接到可移动元件和支撑结构。构件可以包括折叠部分，该折叠部分折叠出构件的移动平面以传递载荷，并通过加强折叠区部来确保构件在正确的位置移动和挠曲。
根据本发明的第三方面，提供了一种控制形状记忆合金装置的方法，该方法包括：使形状记忆合金部件收缩；通过使形状记忆合金部件收缩而将构件置于张力下；以及通过将构件置于张力下来改变构件的第一端部部分和第二端部部分之间的间隔，其中所述间隔沿与收缩方向成角度的方向改变。通过该方法，构件仅在形状记忆合金部件收缩期间置于张力下，而在静止时(在形状记忆合金部件未收缩时)不处于张力下或压缩状态下，这消除了当装置静止时构件屈曲的可能性。该方法可以是控制如前所述的任何形状记忆合金装置的方法。
构件的第一端部部分和第二端部部分之间的间隔的改变可以驱动可移动元件相对于支撑结构沿移动轴线移动，或者围绕垂直于移动轴线的轴线旋转移动。
由该方法控制的装置可用于自动聚焦、光学图像稳定、变焦和触觉中的一种或更多种。
还提供了另一种控制形状记忆合金装置的方法，该方法包括：使第一形状记忆合金部件收缩；由于第一形状记忆合金部件的收缩而改变第一构件的第一端部部分和第二端部部分之间的间隔，以驱动可移动元件相对于支撑结构沿移动轴线在第一方向上移动；使第二形状记忆合金部件收缩；以及由于第二形状记忆合金部件的收缩而改变第二构件的第一端部部分和第二端部部分之间的间隔，以驱动可移动元件相对于支撑结构沿移动轴线在第二方向上移动，第二方向与第一方向相反。通过该方法，通过分别使第一形状记忆合金部件或第二形状记忆合金部件收缩，可移动元件可以在第一方向上移动以及在第二方向上移动。因此，这允许使用形状记忆合金部件的较快的加热收缩来在第一方向和第二方向两者上驱动可移动元件，而不是只能在加热和收缩时驱动在单个方向上的移动。该方法也可用于控制如前所述的任何形状记忆合金装置。
可移动元件的移动可以导致可移动元件围绕垂直于移动轴线的轴线倾斜。图像传感器可以安装到支撑结构。可移动元件可以是包括至少一个透镜的透镜托架。移动轴线可以沿着透镜元件的光轴。透镜托架的移动可以提供在图像传感器处获取的图像的光学图像稳定和自动聚焦中的一者或两者。该装置可用于自动聚焦、光学图像稳定、变焦和触觉中的一种或更多种。
根据本发明的第四方面，提供了一种制造形状记忆合金装置的方法，该方法包括：将至少一个构件蚀刻到单个片材上；将包括至少一个构件的单个片材组装到框架中；将该至少一个构件从框架放置到表面上；以及将形状记忆合金部件固定到该至少一个构件。该制造方法可以是制造任何如前所述的形状记忆合金装置的方法。
附图简述
现在将参考附图仅以示例的方式描述本发明的当前要求保护的某些实施例，在附图中：
图1是体现本发明的一个方面的形状记忆合金装置的透视图；
图2是体现本发明的一个方面的形状记忆合金装置的透视图；
图3是体现本发明的一个方面的形状记忆合金装置的平面视图；以及
图4是体现本发明的一个方面的形状记忆合金装置的透视图。
相似的特征用相似的参考标记表示。
详细描述
现在将参考图1至图6描述示例形状记忆合金装置。
图1示出了形状记忆合金装置1，该形状记忆合金装置1包括构件3。构件3包括第一端部部分5和第二端部部分7。在该示例中，构件是磷青铜挠曲件3。挠曲件3通过压接部分8连接到形状记忆合金部件9。在本示例中，SMA部件是SMA线9。压接部分8是压接头，在该示例中，压接头通过激光焊接连接到挠曲件3。挠曲件3的第一端部部分5连接到支撑结构11。挠曲件3的第二端部部分7连接到可移动元件13。在该示例中，端部部分5、7胶合到支撑结构5和可移动元件13。
当处于静止状态时，挠曲件3不处于张力下。挠曲件3仅在SMA线9收缩时张紧。SMA材料具有的特性是，在加热时经历固态相变，这导致SMA材料收缩。在低温下，SMA材料进入马氏体相。在高温下，SMA进入奥氏体相，这引起变形，从而导致SMA材料收缩。由于SMA晶体结构中的转变温度的统计分布，因此相变在一定温度范围内发生。因此，SMA部件或线9的加热使该SMA部件或线的长度减小。
在使用期间，由控制器(未示出)向SMA线9提供驱动信号。驱动信号加热SMA线9并使其收缩。这将挠曲件3置于张力下。在本示例中，当SMA线9收缩时，挠曲件3被拉动，并因此第一端部部分5和第二端部部分7之间的间隔增大。由于端部部分连接到支撑结构11和可移动元件13，因此可移动元件13相对于支撑结构11沿移动轴线4在第一方向上移动。
由构件实现的传动比(gearing)取决于构件的第一端部部分5和第二端部部分7相对于运动方向的角度，并在下面的等式1中示出。
等式1：
Figure BDA0003786906160000151
其中：初始Z＝Lfsin(θ)
并且：最终
Figure BDA0003786906160000152
其中θ是水平面(定义为形状记忆合金部件的平面)与构件的第一部分5或第二部分7之间的外角，并且Lf是构件5、7的长度。传动比与角度没有线性关系。当构件的角度接近水平时，传动比趋于无穷大。该角度可以在10度和45度之间，例如20度到30度，例如22度到26度，或者23度。
图2示出了如图1所示的形状记忆合金装置1，但还包括第二构件，该第二构件在本示例中同样是挠曲件15。挠曲件15包括第一端部部分17和第二端部部分19。SMA线9连接到挠曲件15，该SMA线9也通过压接头18连接到挠曲件15。第一端部部分17和第二端部部分19分别热熔接到支撑结构11和可移动元件13。构件3和第二构件15形成一对构件21。
在使用中，SMA线9如上所述收缩，这分别将两个挠曲件3、15置于张力下，并使第一端部部分5和第二端部部分7的间隔、第一端部部分15和第二端部部分17的间隔增大。由于与支撑结构11和可移动元件13的连接，这使可移动元件13在第一方向上移动，在本示例中，该第一方向是沿着移动轴线4远离支撑结构的方向。
图2还示出了第二对构件23，该第二对构件在许多方面类似于一对构件21，但显著不同之处在于挠曲件25、27被布置成使得SMA线29的收缩使可移动元件13相对于支撑结构11在第二方向上移动。第二方向与第一方向相反。因此，在该示例中，可移动元件13通过SMA线29的收缩沿着移动轴线4朝向支撑结构11移动。因此，一对构件21和第二对构件23起到彼此相反的作用。在图2所示的这个示例中，挠曲件对23中的挠曲件25、27相比于挠曲件对21中的挠曲件3、15是反向挠曲件。这允许挠曲件对21、23相对于垂直于移动轴线4的平面布置在可移动元件13的同一侧上。在下面解释的图4中示出了该挠曲件对的替代布置。通过提供相反的挠曲件对，可移动元件可以倾斜。
如图2所示的实施例还能够使可移动元件13围绕垂直于移动轴线4的两个垂直轴线倾斜，例如，实现围绕x轴和y轴的旋转移动或倾斜。以第二对构件23为例，当SMA线29收缩时，SMA线29可以使可移动元件13的相应侧相对于支撑结构11在第二方向上移动。因此，如果允许可移动元件13围绕支撑结构11枢转，则这种收缩将导致可移动元件13朝向形状记忆合金装置的相应侧倾斜。
在一些实施例中，可以提供复位弹簧或挠曲件，使得在SMA线9、29冷却时，复位弹簧或挠曲件偏压可移动元件13以返回到可移动元件的默认位置。
在一些实施例中，第一对构件和第二对构件可以放置在同一侧上(其中两对构件在SMA线被致动时沿相反方向作用)或相对的侧上(其中两对构件在SMA线被致动时沿一方向作用)，以提供可移动元件13中的双向受控移动。
图3示出了图2的布置的平面视图。除了一对挠曲件21和第二对挠曲件23之外，还有第三对挠曲件31和第四对挠曲件33。第三对挠曲件31除了其在装置上的位置之外，在所有方面都与一对挠曲件21相同。当沿着移动轴线4观察时，第三对挠曲件31布置在与一对挠曲件21相对的一侧上以及可移动元件13的垂直于第二对挠曲件23的一侧上。第三对挠曲件31用于驱动可移动元件13相对于支撑结构11在第一方向上移动。第四对挠曲件33除了其在装置上的位置之外，在所有方面都与第二对挠曲件23相同。第四对挠曲件33用于驱动可移动元件13相对于支撑结构11在第二方向上移动。当沿着移动轴线4观察时，第四对挠曲件33布置在可移动元件13的与第二对挠曲件21相对的一侧上以及可移动元件13的垂直于一对挠曲件21和第三对挠曲件31的一侧上。因此，四对挠曲件21、23、31、33围绕移动轴线4布置在可移动元件13的四侧中的相应一侧上。
在使用中，布置在每一对挠曲件之间的SMA线可以被单独加热并因此收缩。因此，可移动元件13既可以远离支撑结构11移动也可以朝向支撑结构11移动，但也可以通过仅使选定的SMA线收缩而使可移动元件13倾斜，例如围绕垂直于主轴线4的轴线旋转。在该示例中，如图2所示，这些挠曲件对都相对于垂直于移动轴线4的平面布置在可移动元件13的同一侧上，这是通过具有彼此相反地起作用的反向挠曲件和非反向挠曲件来实现的。
图4示出了形状记忆合金装置的替代布置。在该示例中，可移动元件13是在沿着移动轴线4的方向上可移动穿过支撑结构11的孔的透镜托架。两对挠曲件23a、23b布置在可移动元件13的两个相邻的侧上，类似于前面描述的布置。在其他实施例中，在每对挠曲件23a、23b的对面提供一对附加的挠曲件。与如图2所示的实施例相比，仅使用反向挠曲件对23a、23b。通过使用相同类型的挠曲件来实现双向移动，这样的布置可以有利地简化控制以及挠曲件之间的力平衡。
如图4所示，反向挠曲件对23a、23b呈堆叠布置。当SMA线收缩时，各个挠曲件的端部部分之间的间隔减小。例如，第一挠曲件对23a连接在可移动元件13的上部部分和支撑结构11之间。当SMA线9a收缩时，挠曲件对23a沿向下方向拉动可移动元件13。第二挠曲件对23b连接在可移动元件13的下部部分和支撑结构11之间。当SMA线9b收缩时，挠曲件对23b沿向上方向拉动可移动元件13。
在一些实施例中，挠曲件对23a、23b可以由如图2所示的非反向挠曲件对21代替。在这样的实施例中，当SMA线被致动时，连接在可移动元件的上部部分之间的第一挠曲件对可以沿向上方向拉动可移动元件，并且连接在可移动元件的下部部分之间的第二挠曲件对可以沿向下方向拉动可移动元件。
类似于如图3所示的实施例，布置在每对挠曲件之间的SMA线可以被单独加热并因此收缩。因此，可移动元件13可以通过仅使选定的SMA线收缩而倾斜，例如围绕垂直于主轴线4的轴线旋转。
与上述示例类似，可以使用非反向挠曲件和反向挠曲件、或者相对于垂直于移动轴线4的平面放置在可移动元件13的同一侧或相反侧上的挠曲件的组合。
已经描述了本发明的实施例。应当理解，可以在本发明的范围内对所描述的实施例做出变化和修改。例如，各种挠曲件对的布置、定位和类型不限于上文描述的那些，并且挠曲件的位置和类型的任何组合都落在本发明的范围内。

Claims (38)

1.一种形状记忆合金装置，包括：
构件，其包括第一端部部分和第二端部部分；以及
形状记忆合金部件，其连接到所述构件并被构造为在收缩时改变所述构件的所述第一端部部分和所述第二端部部分之间的间隔，所述构件被构造为在所述形状记忆合金部件的收缩期间处于张力下，其中所述间隔沿与收缩方向成角度的方向改变。
2.根据权利要求1所述的形状记忆合金装置，其中，所述间隔沿大体上垂直于所述收缩方向的方向改变。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的形状记忆合金装置，还包括：
支撑结构，所述构件的所述第一端部部分连接到所述支撑结构；以及
可移动元件，所述构件的所述第二端部部分连接到所述可移动元件，使得所述构件的所述第一端部部分和所述第二端部部分之间的所述间隔的改变被构造为驱动所述可移动元件相对于所述支撑结构沿移动轴线在第一方向上移动和/或驱动所述可移动元件围绕垂直于所述移动轴线的第一轴线在第一旋转方向上旋转移动。
4.根据权利要求3所述的形状记忆合金装置，还包括第二构件，所述第二构件包括第一端部部分和第二端部部分，所述构件和所述第二构件形成一对构件，所述形状记忆合金部件布置在所述一对构件中的所述构件之间，并且被构造为在收缩时改变所述构件中的每个构件的所述第一端部部分和所述第二端部部分之间的间隔。
5.根据权利要求4所述的形状记忆合金装置，其中，所述一对构件是第一对构件，并且所述形状记忆合金装置还包括：
第二对构件，所述第二对构件中的每个构件包括第一端部部分和第二端部部分，每个构件的所述第一部分连接到所述支撑结构，并且每个构件的所述第二部分连接到所述可移动元件；以及
第二形状记忆合金部件，其布置在所述第二对构件中的所述构件之间，并且被构造为在收缩时改变所述第二对构件中的所述构件中的每个构件的所述第一端部部分和所述第二端部部分之间的间隔，以驱动所述可移动元件相对于所述支撑结构沿所述移动轴线在所述第一方向或第二方向上移动，和/或驱动所述可移动元件围绕所述第一轴线在第二旋转方向上旋转移动，所述第二方向与所述第一方向相反，并且所述第二旋转方向与所述第一旋转方向相反。
6.根据权利要求4所述的形状记忆合金装置，其中，所述一对构件是第一对构件，并且所述形状记忆合金装置还包括：
第二对构件，所述第二对构件中的每个构件包括第一端部部分和第二端部部分，每个构件的所述第一部分连接到所述支撑结构，并且每个构件的所述第二部分连接到所述可移动元件；以及
第二形状记忆合金部件，其布置在所述第二对构件中的所述构件之间，并被构造为在收缩时改变所述第二对构件中的所述构件中的每个构件的所述第一端部部分和所述第二端部部分之间的间隔，以驱动所述可移动元件围绕第二轴线在第二旋转方向上旋转移动，所述第二轴线垂直于所述第一轴线和所述移动轴线两者。
7.根据权利要求5所述的形状记忆合金装置，其中：
所述第一对构件和所述第二对构件关于垂直于所述移动轴线的平面布置在所述可移动元件的相对的侧上；
所述第一形状记忆合金部件被构造为在收缩时增加所述第一对构件中的所述构件中的每个构件的所述第一端部部分和所述第二端部部分之间的所述间隔；并且
所述第二形状记忆合金部件被构造为在收缩时增加所述第二对构件中的所述构件中的每个构件的所述第一端部部分和所述第二端部部分之间的所述间隔。
8.根据权利要求5所述的形状记忆合金装置，其中：
所述第一对构件和所述第二对构件关于垂直于所述移动轴线的平面布置在所述可移动元件的同一侧上；
所述第一形状记忆合金部件被构造为在收缩时增加所述第一对构件中的所述构件中的每个构件的所述第一端部部分和所述第二端部部分之间的所述间隔；并且
所述第二形状记忆合金部件被构造为在收缩时减小所述第二对构件中的所述构件中的每个构件的所述第一端部部分和所述第二端部部分之间的所述间隔。
9.根据权利要求5所述的形状记忆合金装置，还包括：
第三对构件和第四对构件，所述第三对构件和所述第四对构件中的每个构件包括第一端部部分和第二端部部分，每个构件的所述第一端部部分连接到所述支撑结构，并且每个构件的所述第二端部部分连接到所述可移动元件；以及
第三形状记忆合金部件和第四形状记忆合金部件，所述第三形状记忆合金部件和所述第四形状记忆合金部件分别布置在所述第三对构件中的所述构件之间和所述第四对构件中的所述构件之间，并且被构造为在收缩时分别改变所述第三对构件和所述第四对构件中的所述构件中的每个构件的所述第一端部部分和所述第二端部部分之间的间隔，以分别驱动所述可移动元件相对于所述支撑结构沿所述移动轴线在所述第一方向和所述第二方向上移动，或者驱动所述可移动元件围绕所述第一轴线在相应的第一旋转方向和第二旋转方向上旋转移动。
10.根据权利要求9所述的形状记忆合金装置，其中，每对构件围绕所述移动轴线布置在所述可移动元件的四个侧中的相应一侧上。
11.根据权利要求10所述的形状记忆合金装置，其中：
所述第一对构件和所述第三对构件与所述第二对构件和所述第四对构件关于垂直于所述移动轴线的平面布置在所述可移动元件的相对的侧上；
所述第一形状记忆合金部件和所述第三形状记忆合金部件被构造为在收缩时分别增加所述第一对构件和所述第三对构件中的所述构件中的每个构件的所述第一端部部分和所述第二端部部分之间的所述间隔；并且
所述第二形状记忆合金部件和所述第四形状记忆合金部件被构造为在收缩时分别增加所述第二对构件和所述第四对构件中的所述构件中的每个构件的所述第一端部部分和所述第二端部部分之间的所述间隔。
12.根据权利要求11所述的形状记忆合金装置，其中：
所述第一对构件、所述第二对构件、所述第三对构件和所述第四对构件关于垂直于所述移动轴线的平面布置在所述可移动元件的同一侧上；
所述第一形状记忆合金部件和所述第三形状记忆合金部件被构造为在收缩时分别增加所述第一对构件和所述第三对构件中的所述构件中的每个构件的所述第一端部部分和所述第二端部部分之间的所述间隔；并且
所述第二形状记忆合金部件和所述第四形状记忆合金部件被构造为在收缩时分别减小所述第二对构件和所述第四对构件中的所述构件中的每个构件的所述第一端部部分和所述第二端部部分之间的所述间隔。
13.根据权利要求6所述的形状记忆合金装置，其中：
所述第一对构件和所述第二对构件关于垂直于所述移动轴线的平面布置在所述可移动元件的相邻的侧上；
所述第一形状记忆合金部件被构造为驱动所述可移动元件围绕垂直于所述移动轴线的第一轴线旋转移动；并且
所述第二形状记忆合金部件被构造为或驱动所述可移动元件围绕垂直于所述移动轴线和所述第一轴线的第二轴线旋转移动。
14.根据权利要求13所述的形状记忆合金装置，其中：
第三对构件和第四对构件布置在所述可移动元件的相邻的侧上，并分别与所述第一对构件和所述第二对构件相对；
第三形状记忆合金部件被构造为驱动所述可移动元件围绕所述第一轴线并在与所述第一形状记忆合金部件相反的方向上旋转移动；并且
第四形状记忆合金部件被构造为驱动所述可移动元件围绕所述第二轴线并在与所述第二形状记忆合金部件相反的方向上旋转移动。
15.根据权利要求13所述的形状记忆合金装置，其中：
第三对构件和第四对构件布置在所述可移动元件的具有所述第一对构件和所述第二对构件的相应的侧上；
第三形状记忆合金部件被构造为驱动所述可移动元件围绕所述第一轴线并在与所述第一形状记忆合金部件相反的方向上旋转移动；并且
第四形状记忆合金部件被构造为驱动所述可移动元件围绕所述第二轴线并在与所述第二形状记忆合金部件相反的方向上旋转移动。
16.一种形状记忆合金装置，包括：
支撑结构；
可移动元件；
第一对构件和第二对构件，每个构件包括第一端部部分和第二端部部分；
第一形状记忆合金部件，其布置在所述第一对构件中的所述构件之间，并被构造为在收缩时改变所述第一对构件中的所述构件的所述第一端部部分和所述第二端部部分之间的间隔，以驱动所述可移动元件相对于所述支撑结构沿移动轴线在第一方向上移动和/或驱动所述可移动元件围绕垂直于所述移动轴线的第一轴线在第一旋转方向上旋转移动；以及
第二形状记忆合金部件，其布置在所述第二对构件中的所述构件之间，并被构造为在收缩时改变所述第二对构件中的所述构件的所述第一端部部分和所述第二端部部分之间的间隔，以驱动所述可移动元件相对于所述支撑结构沿所述移动轴线在第二方向上移动和/或驱动所述可移动元件围绕垂直于所述第一轴线和所述移动轴线两者的第二轴线或围绕所述第一轴线在第二旋转方向上旋转移动；
其中，所述第二方向与所述第一方向相反，并且所述第二旋转方向与所述第一旋转方向相反。
17.根据权利要求16所述的形状记忆合金装置，其中：
所述第一对构件和所述第二对构件关于垂直于所述移动轴线的平面布置在所述可移动元件的相对的侧上；
所述第一形状记忆合金部件被构造为在收缩时增加所述第一对构件中的所述构件中的每个构件的所述第一端部部分和所述第二端部部分之间的所述间隔；并且
所述第二形状记忆合金部件被构造为增加所述第二对构件中的所述构件中的每个构件的所述第一端部部分和所述第二端部部分之间的所述间隔。
18.根据权利要求16所述的形状记忆合金装置，其中：
所述第一对构件和所述第二对构件关于垂直于所述移动轴线的平面布置在所述可移动元件的同一侧上；
所述第一形状记忆合金部件被构造为增加所述第一对构件中的所述构件中的每个构件的所述第一端部部分和所述第二端部部分之间的所述间隔；并且
所述第二形状记忆合金部件被构造为减少所述第二对构件中的所述构件中的每个构件的所述第一端部部分和所述第二端部部分之间的所述间隔。
19.根据权利要求16所述的形状记忆合金装置，还包括：
第三对构件和第四对构件，所述第三对构件和所述第四对构件中的每个构件包括第一端部部分和第二端部部分，每个构件的所述第一端部部分连接到所述支撑结构，并且每个构件的所述第二端部部分连接到所述可移动元件；以及
第三形状记忆合金部件和第四形状记忆合金部件，所述第三形状记忆合金部件和所述第四形状记忆合金部件分别布置在所述第三对构件中的所述构件之间和所述第四对构件中的所述构件之间，并被构造为分别改变所述第三对构件和所述第四对构件中的所述构件中的每个构件的所述第一端部部分和所述第二端部部分之间的间隔，以分别驱动所述可移动元件相对于所述支撑结构沿所述移动轴线在所述第一方向上和所述第二方向上移动，或者驱动所述可移动元件围绕所述第一轴线在相应的第一旋转方向和第二旋转方向上旋转移动。
20.根据权利要求19所述的形状记忆合金装置，其中，每一对构件围绕所述移动轴线布置在所述可移动元件的四个侧中的相应一侧上。
21.根据权利要求20所述的形状记忆合金装置，其中：
所述第一对构件和所述第三对构件与所述第二对构件和所述第四对构件关于垂直于所述移动轴线的平面布置在所述可移动元件的相对的侧上；
所述第一形状记忆合金部件和所述第三形状记忆合金部件被构造为在收缩时分别增加所述第一对构件和所述第三对构件中的所述构件中的每个构件的所述第一端部部分和所述第二端部部分之间的所述间隔；并且
所述第二形状记忆合金部件和所述第四形状记忆合金部件被构造为在收缩时分别增加所述第二对构件和所述第四对构件中的所述构件中的每个构件的所述第一端部部分和所述第二端部部分之间的所述间隔。
22.根据权利要求20所述的形状记忆合金装置，其中：
所述第一对构件、所述第二对构件、所述第三对构件和所述第四对构件关于垂直于所述移动轴线的平面布置在所述可移动元件的同一侧上；
所述第一形状记忆合金部件和所述第三形状记忆合金部件被构造为在收缩时分别增加所述第一对构件和所述第三对构件中的所述构件中的每个构件的所述第一端部部分和所述第二端部部分之间的所述间隔；并且
所述第二形状记忆合金部件和所述第四形状记忆合金部件被构造为在收缩时分别减小所述第二对构件和所述第四对构件中的所述构件中的每个构件的所述第一端部部分和所述第二端部部分之间的所述间隔。
23.根据权利要求16所述的形状记忆合金装置，其中：
所述第一对构件和所述第二对构件关于垂直于所述移动轴线的平面布置在所述可移动元件的相邻的侧上；
所述第一形状记忆合金部件被构造为驱动所述可移动元件围绕垂直于所述移动轴线的第一轴线旋转移动；并且
所述第二形状记忆合金部件被构造为或驱动所述可移动元件围绕垂直于所述移动轴线和所述第一轴线的第二轴线旋转移动。
24.根据权利要求23所述的形状记忆合金装置，其中：
第三对构件和第四对构件布置在所述可移动元件的相邻的侧上，并分别与所述第一对构件和所述第二对构件相对；
第三形状记忆合金部件被构造为驱动所述可移动元件围绕所述第一轴线并在与所述第一形状记忆合金部件相反的方向上旋转移动；并且
第四形状记忆合金部件被构造为驱动所述可移动元件围绕所述第二轴线并在与所述第二形状记忆合金部件相反的方向上旋转移动。
25.根据权利要求23所述的形状记忆合金装置，其中：
第三对构件和第四对构件布置在所述可移动元件的具有所述第一对构件和所述第二对构件的相应的侧上；
第三形状记忆合金部件被构造为驱动所述可移动元件围绕所述第一轴线并在与所述第一形状记忆合金部件相反的方向上旋转移动；并且
第四形状记忆合金部件被构造为驱动所述可移动元件围绕所述第二轴线并在与所述第二形状记忆合金部件相反的方向上旋转移动。
26.根据权利要求3至25中任一项所述的形状记忆合金装置，其中：
图像传感器安装到所述支撑结构；
所述可移动元件是包括至少一个透镜的透镜托架；并且
所述移动轴线沿着透镜元件的光轴。
27.根据权利要求26所述的形状记忆合金装置，其中，所述至少一个透镜包括液体透镜。
28.根据权利要求26或权利要求27所述的形状记忆合金装置，其中，所述构件将照相机透镜元件悬挂在所述支撑结构上。
29.根据权利要求3至28中任一项所述的形状记忆合金装置，还包括控制器，所述控制器被布置为向所述形状记忆合金部件提供驱动信号，以用于使所述可移动元件沿所述移动轴线移动。
30.根据任一项前述权利要求所述的形状记忆合金装置，其中，所述形状记忆合金部件在所述第一端部部分和所述第二端部部分之间的位置处连接到所述构件。
31.根据任一项前述权利要求所述的形状记忆合金装置，其中，所述构件是挠曲件。
32.根据权利要求31所述的形状记忆合金装置，其中，所述挠曲件至少限定V形结构，每个V形结构包括枢轴，所述形状记忆合金部件连接到所述枢轴。
33.根据权利要求32所述的形状记忆合金装置，其中，在所述形状记忆合金部件与所述形状记忆合金部件的相应的挠曲件的所述第一端部部分和所述第二端部部分之间限定的角度为10度至45度，优选地20度至30度，更优选地22度至26度，并且最优选地为23度。
34.根据权利要求31所述的形状记忆合金装置，其中，所述挠曲件至少限定弯曲形状，例如半圆形形状。
35.根据任一项前述权利要求所述的形状记忆合金装置，其中，所述形状记忆合金部件通过压接部分固定到所述构件。
36.一种控制形状记忆合金装置的方法，所述方法包括：
使形状记忆合金部件收缩；
通过使所述形状记忆合金部件收缩而将构件置于张力下；以及
通过将所述构件置于张力下，改变所述构件的第一端部部分和第二端部部分之间的间隔，其中所述间隔沿与收缩方向成角度的方向改变。
37.根据权利要求36所述的控制形状记忆合金装置的方法，其中，改变所述构件的所述第一端部部分和所述第二端部部分之间的所述间隔驱动可移动元件相对于支撑结构沿移动轴线移动。
38.一种制造形状记忆合金致动装置的方法，所述方法包括：
将至少一个构件蚀刻到单个片材上；
将包括所述至少一个构件的所述单个片材组装到框架中；
将所述至少一个构件从所述框架放置到表面上；以及
将形状记忆合金部件固定到所述至少一个构件。
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