CN216342609U - 压电双晶片致动器和致动器 - Google Patents

压电双晶片致动器和致动器 Download PDF

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R·N·鲁日奇卡
Z·A·波科尔诺斯基
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Abstract

描述了SMA致动器及相关方法。致动器的一个实施例包括：基座；多个翘曲臂；以及至少第一形状记忆合金丝线，所述至少第一形状记忆合金丝线与所述多个翘曲臂中的一对翘曲臂联接。致动器的另一实施例包括基座和至少一个包括形状记忆合金材料压电双晶片致动器。所述压电双晶片致动器被附接到所述基座。

Description

压电双晶片致动器和致动器
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年3月19日提交的美国专利申请17/207,530号的优先权以及于2020年10月12日提交的美国临时专利申请63/090,569的权益并要求这些美国专利申请的优先权，这些美国专利申请的公开通过引用整体并入本文。
技术领域
本实用新型的实施例涉及形状记忆合金系统领域。具体而言，本实用新型的实施例涉及形状记忆合金致动器及与其相关的方法的领域。
背景技术
形状记忆合金(“SMA”)系统具有活动组件或结构，该活动组件或结构例如可以与相机透镜元件结合来用作自动对焦驱动器。这些系统可以被诸如屏蔽罩的结构包围。活动组件被诸如多个滚珠的支承部支撑，以在支撑组件上运动。由诸如磷青铜或不锈钢的金属形成的挠曲元件具有活动板和各挠曲件。挠曲件在活动板和固定支撑组件之间延伸并用作弹簧，以使得活动组件能够相对于固定支撑组件运动。滚珠允许活动组件以很小的阻力移动。活动组件和支撑组件通过在各组件之间延伸的四条形状记忆合金 (SMA)丝线联接。每条SMA丝线的一端附接到支撑组件，相反的一端附接到活动组件。通过将电驱动信号施加到SMA丝线来驱动悬架。但是，这些类型的系统受到系统复杂性的困扰，这些复杂性导致需要较大的占地面积和较大的高度间隙的庞大系统。另外，现有的系统无法提供具有紧凑的低轮廓占地面积的高Z行程范围。
实用新型内容
描述了SMA致动器及相关方法。致动器的一个实施例包括：基座；多个翘曲臂；以及至少第一形状记忆合金丝线，所述至少第一形状记忆合金丝线与多个翘曲臂中的一对翘曲臂联接。致动器的另一实施例包括基座，以及至少一个包括形状记忆合金材料的压电双晶片致动器。所述压电双晶片致动器被附接到基座。
根据附图和以下详细描述，本实用新型的实施例的其它特征和优点将变得显而易见。
附图说明
在附图的各视图中，通过示例而非限制的方式示出了本实用新型的实施例，其中，相似的附图标记指示相似的元件，并且在附图中：
图1a示出了根据实施例的包括被构造为翘曲式致动器的SMA致动器的透镜组件；
图1b示出了根据实施例的SMA致动器；
图2示出了根据实施例的SMA致动器；
图3示出了根据实施例的包括SMA丝线致动器的自动对焦组件的分解视图；
图4示出了根据实施例的包括SMA致动器的自动对焦组件；
图5示出了根据包括传感器的实施例的SMA致动器；
图6示出了根据实施例的装配有透镜托架的被构造为翘曲式致动器的 SMA致动器的俯视图和侧视图；
图7示出了根据实施例的SMA致动器的一部分的侧视图；
图8示出了翘曲式致动器的实施例的多个视图；
图9示出了根据实施例的具有透镜托架的压电双晶片致动器；
图10示出了根据实施例的包括SMA致动器的自动对焦组件的剖视图；
图11a-c示出了根据一些实施例的压电双晶片致动器的视图；
图12示出了根据实施例的压电双晶片致动器的实施例的视图；
图13示出了根据实施例的压电双晶片致动器的端部焊盘横截面；
图14示出了根据实施例的压电双晶片致动器的中间供电焊盘横截面；
图15示出了根据实施例的包括两个翘曲式致动器的SMA致动器的分解视图；
图16示出了根据实施例的包括两个翘曲式致动器的SMA致动器；
图17示出了根据实施例的包括两个翘曲式致动器的SMA致动器的侧视图；
图18示出了根据实施例的包括两个翘曲式致动器的SMA致动器的侧视图；
图19示出了根据实施例的包括SMA致动器的组件的分解视图，该 SMA致动器包括两个翘曲式致动器；
图20示出了根据实施例的包括两个翘曲式致动器的SMA致动器；
图21示出了根据实施例的包括两个翘曲式致动器的SMA致动器；
图22示出了根据实施例的包括两个翘曲式致动器的SMA致动器；
图23示出了根据实施例的包括两个翘曲式致动器和联接器的SMA致动器；
图24示出了根据实施例的包括SMA致动器的SMA系统的分解视图，该SMA致动器包括带层叠吊架的翘曲式致动器；
图25示出了根据实施例的包括SMA致动器的SMA系统，该SMA致动器包括带层叠吊架的翘曲式致动器2402；
图26示出了根据实施例的包括层叠吊架的翘曲式致动器；
图27示出了根据实施例的SMA致动器的层叠吊架；
图28示出了根据实施例的SMA致动器的层叠形成的压接连接件；
图29示出了包括带有层叠体吊架的翘曲式致动器的SMA致动器；
图30示出了根据实施例的包括SMA致动器的SMA系统的分解视图，该SMA致动器包括翘曲式致动器；
图31示出了根据实施例的包括SMA致动器的SMA系统，该SMA致动器包括翘曲式致动器；
图32示出了根据实施例的包括翘曲式致动器的SMA致动器；
图33示出了根据实施例的SMA致动器的一对翘曲臂的双磁轭捕获接头；
图34示出了根据实施例的用于SMA致动器的电阻焊接压接部，其用于将SMA丝线附接到翘曲式致动器；
图35示出了包括带有双磁轭捕获接头的翘曲式致动器的SMA致动器；
图36示出了根据实施例的SMA压电双晶片液体透镜；
图37以透视角度示出了根据实施例的SMA压电双晶片液体透镜；
图38示出了根据实施例的SMA压电双晶片液体透镜的横截面图和仰视图；
图39示出了根据实施例的包括带有压电双晶片致动器的SMA致动器的SMA系统；
图40示出了根据实施例的具有压电双晶片致动器的SMA致动器；
图41示出了用于使SMA丝线的丝线长度延伸超出压电双晶片致动器的压电双晶片致动器的长度和结合焊盘的位置；
图42示出了根据实施例的包括压电双晶片致动器的SMA系统的分解视图；
图43示出了根据实施例的SMA致动器的子部分的分解视图；
图44示出了根据实施例的SMA致动器的子部分；
图45示出了根据实施例的五轴传感器移位系统；
图46示出了根据实施例的五轴传感器移位系统的分解视图；
图47示出了根据实施例的SMA致动器，该SMA致动器包括集成到该电路中以用于所有运动的压电双晶片致动器。
图48示出了根据实施例的SMA致动器，该SMA致动器包括集成到该电路中以用于所有运动的压电双晶片致动器。
图49示出了根据实施例的五轴传感器移位系统的横截面；
图50示出了根据实施例的包括压电双晶片致动器的SMA致动器；
图51示出了根据实施例的SMA致动器的俯视图，该SMA致动器包括使图像传感器在不同的x和y位置移动的压电双晶片致动器；
图52示出了根据实施例的包括压电双晶片致动器的SMA致动器，该 SMA致动器被构造为盒式压电双晶片自动对焦装置；
图53示出了根据实施例的包括压电双晶片致动器的SMA致动器；
图54示出了根据实施例的包括压电双晶片致动器的SMA致动器；
图55示出了根据实施例的包括压电双晶片致动器的SMA致动器；
图56示出了根据实施例的包括SMA致动器的SMA系统，该SMA致动器包括压电双晶片致动器；
图57示出了根据实施例的包括SMA致动器的SMA系统的分解视图，该SMA致动器包括被构造为双轴透镜移位OIS的压电双晶片致动器；
图58示出了根据实施例的包括SMA致动器的SMA系统的横截面，该SMA致动器包括被构造为双轴透镜移位OIS的压电双晶片致动器；
图59示出了根据实施例的盒式压电双晶片致动器；
图60示出了根据实施例的包括SMA致动器的SMA系统，该SMA致动器包括压电双晶片致动器；
图61示出了根据实施例的包括SMA致动器的SMA系统的分解视图，该SMA致动器包括压电双晶片致动器；
图62示出了根据实施例的包括SMA致动器的SMA系统的横截面，该SMA致动器包括压电双晶片致动器；
图63示出了根据实施例的盒式压电双晶片致动器；
图64示出了根据实施例的包括SMA致动器的SMA系统，该SMA致动器包括压电双晶片致动器；
图65示出了根据实施例的包括SMA致动器的SMA系统分解视图，该SMA致动器包括压电双晶片致动器；
图66示出了根据实施例的包括SMA致动器的SMA系统，该SMA致动器包括压电双晶片致动器；
图67示出了根据实施例的包括SMA致动器的SMA系统，该SMA致动器包括压电双晶片致动器；
图68示出了根据实施例的包括SMA致动器的SMA系统，该SMA致动器包括压电双晶片致动器；
图69示出了根据实施例的包括SMA致动器的SMA的分解视图，该 SMA致动器包括压电双晶片致动器；
图70示出了根据实施例的包括SMA致动器的SMA系统的横截面，该SMA致动器包括被构造为三轴传感器移位OIS装置的压电双晶片致动器；
图71示出了根据实施例的盒式压电双晶片致动器部件；
图72示出了根据实施例的用于SMA系统的柔性传感器电路；
图73示出了根据实施例的包括SMA致动器的SMA系统，该SMA致动器包括压电双晶片致动器；
图74示出了根据实施例的包括SMA致动器的SMA系统的分解视图，该SMA致动器包括压电双晶片致动器；
图75示出了根据实施例的包括SMA致动器的SMA系统的横截面；
图76示出了根据实施例的盒式压电双晶片致动器；
图77示出了根据实施例的用于SMA系统的柔性传感器电路；
图78示出了根据实施例的包括SMA致动器的SMA系统，该SMA致动器包括压电双晶片致动器；
图79示出了根据实施例的包括SMA致动器的SMA系统的分解视图，该SMA致动器包括压电双晶片致动器；
图80示出了根据实施例的包括SMA致动器的SMA系统的横截面；
图81示出了根据实施例的盒式压电双晶片致动器；
图82示出了根据实施例的用于SMA系统的柔性传感器电路；
图83示出了根据实施例的包括SMA致动器的SMA系统，该SMA致动器包括压电双晶片致动器；
图84示出了根据实施例的包括SMA致动器的SMA系统的分解视图；
图85示出了根据实施例的包括SMA致动器的SMA系统的横截面，该SMA致动器包括压电双晶片致动器；
图86示出了根据实施例的用于SMA系统的盒式压电双晶片致动器；
图87示出了根据实施例的用于SMA系统的柔性传感器电路；
图88示出了根据实施例的SMA致动器的压电双晶片致动器的示例性尺寸；
图89示出了根据一个实施例的压电双晶片致动器的第一视图；
图90示出了根据实施例的示例性压电双晶片致动器的第二视图；
图91示出了根据实施例的示例性压电双晶片致动器的透视图；
图92示出了根据实施例的示例性压电双晶片致动器中的SMA丝线；
图93示出了根据实施例的示例性压电双晶片致动器9310的电流路径；
图94示出了根据实施例的包括单个未固定负载点端的示例性压电双晶片致动器；以及
图95示出了根据实施例的包括单个未固定负载点端的示例性压电双晶片致动器。
具体实施方式
本文描述了SMA致动器的实施例，其包括紧凑的占地面积并且提供高的致动高度，例如，在正z轴方向(z方向)上的运动(在本文中称为z行程)。SMA致动器的实施例包括SMA翘曲式致动器和SMA压电双晶片致动器。SMA致动器可以用于许多应用中，包括但不限于在透镜组件中用作自动对焦致动器、微流体泵、传感器位移、光学稳像、光学变焦组件，以机械地撞击两个表面从而产生常见于触觉反馈传感器和设备的振动感觉，以及用于使用致动器的其它系统中。例如，本文描述的致动器的实施例可以用作在手机或可穿戴设备中使用的触觉反馈致动器，其被构造成给使用者提供警报、通知、警告、触摸区域或按压按钮的响应。另外，可以在系统中使用多于一个SMA致动器以实现更大的行程。
对于各种实施例，SMA致动器具有大于0.4毫米的z行程。另外，对于各种实施例，当SMA致动器处于其初始的非致动位置时，SMA致动器在z方向上的高度为2.2毫米或更小。被构造为透镜组件中的自动对焦致动器的SMA致动器的各种实施例可以具有小到仅比镜头内径(“ID”)大3 毫米的占地面积。根据各种实施例，SMA致动器可以在一个方向上具有更宽的占地面积，以适应包括但不限于传感器、导线、迹线和连接器的组件。根据一些实施例，SMA致动器的占地面积在一个方向上长出0.5毫米，例如，SMA致动器的长度比宽度大0.5毫米。
图1a示出了根据实施例的包括被构造为翘曲式致动器的SMA致动器的透镜组件。图1b示出了根据实施例的被构造为翘曲式致动器的SMA致动器。翘曲式致动器102与基座101联接。如图1b所示，SMA丝线100 附接到翘曲式致动器102，使得当SMA丝线100被致动并收缩时，这引起翘曲式致动器102翘曲，这至少导致每个翘曲式致动器102的中间部分104如箭头108所示地在z行程方向、例如正z方向上运动。根据一些实施例，当电流被通过诸如压接结构106的丝线保持器供应到丝线的一端时，SMA 丝线100被致动。由于制造SMA丝线100的SMA材料固有的电阻，电流流过SMA丝线100并对其加热。SMA丝线100的另一侧具有丝线保持器，该丝线保持器例如为压接结构106，其连接到SMA丝线100以使电路完整到接地。将SMA丝线100加热到足够的温度导致独特的材料性质从马氏体改变到奥氏体晶体结构，这导致丝线的长度变化。改变电流会改变温度，并因此改变丝线的长度，这被用于致动和退动致动器，以至少控制致动器在z方向上的运动。本领域技术人员将理解到，可以使用其它技术来给SMA 丝线提供电流。
图2示出了根据实施例的被构造为SMA压电双晶片致动器的SMA致动器。如图2所示，SMA致动器包括与基座204联接的压电双晶片致动器 202。压电双晶片致动器202包括SMA条带。压电双晶片致动器202被构造成在SMA条带206收缩时至少使压电双晶片致动器202的未固定端在z 行程方向208上移动。
图3示出了根据实施例的包括SMA致动器的自动对焦组件的分解视图。如图所示，根据在本文中描述的实施例，SMA致动器302被构造为翘曲式致动器302。自动对焦组件还包括光学稳像器(“OIS”)304、被构造成使用包括本领域已知技术的技术来保持一个或多个光学透镜的透镜托架306、复位弹簧308、竖向滑动支承部310以及引导盖312。透镜托架306被构造成当SMA丝线被使用包括本领域已知技术的技术致动并且拉动并使翘曲式致动器302翘曲时，在翘曲式致动器302在z行程方向(例如z轴正方向)上移动时，抵靠垂直滑动支承部310滑动。复位弹簧308被构造成使用包括本领域已知技术的技术在透镜托架306上沿着与z行程方向相反的方向上施加力。根据各种实施例，复位弹簧308被构造成当SMA丝线中的张力随着SMA丝线被退动而降低时，使透镜托架306沿着与z行程方向相反的方向移动。当SMA丝线中的张力降低到初始值时，透镜托架306在z 行程方向上移动到最低高度。图4示出了根据图3所示的实施例的包括 SMA丝线致动器的自动对焦组件。
图5示出了根据包括传感器的实施例的SMA丝线致动器。对于各种实施例，传感器502被构造成使用包括本领域中已知那些技术的技术来测量 SMA致动器在z方向上的移动或者该SMA致动器正使其移动的部件的移动。SMA致动器包括一个或多个翘曲式致动器506，其被构造成使用类似于在本文中描述的那些SMA丝线的一条或多条SMA丝线508来致动。例如，在参考图4描述的自动对焦组件中，传感器被构造成使用包括本领域已知技术的技术来确定透镜托架306从初始位置沿着z方向504移动的移动量。根据一些实施例，传感器是隧道磁阻(“TMR”)传感器。
图6示出了根据实施例的被构造成为装配有透镜托架604的翘曲式致动器的SMA致动器602的俯视图和侧视图。图7示出了根据图6所示的实施例的SMA致动器602的一部分的侧视图。根据图7所示的实施例，SMA 致动器602包括滑动基座702。根据实施例，滑动基座702使用包括在本领域中已知技术的技术由诸如不锈钢的金属形成。但是，本领域技术人员将理解到，可以使用其它材料来形成滑动基座702。另外，根据一些实施例，滑动基座702具有与SMA致动器602联接的弹簧臂612。根据各种实施例，弹簧臂612被构造成具有两项功能。第一项功能是帮助将物体(例如透镜托架604)推动到引导盖的竖向滑动表面中。对于该示例，弹簧臂612使透镜托架604抵靠该表面预加载，以确保透镜在致动期间不会倾斜。对于一些实施例，竖向滑动表面708被构造成与引导盖配合。弹簧臂612的第二项功能是在SMA丝线608使SMA致动器602在z行程方向(z正方向) 上移动后，帮助将SMA致动器602向下、例如在负z方向上拉回。因此，当SMA丝线608被致动时，其收缩以使SMA致动器602沿着z行程方向移动，并且弹簧臂612被构造成当SMA丝线608被退动时使SMA致动器 602沿着与z行程方向的相反方向移动。
SMA致动器602还包括翘曲式致动器710。对于各种实施例，翘曲式致动器710由诸如不锈钢的金属形成。另外，翘曲式致动器710包括翘曲臂610以及一个或多个丝线保持器606。根据图6和图7所示的实施例，翘曲式致动器710包括四个丝线保持器606。四个丝线保持器606各自被构造成接收SMA丝线608的一端并保持该SMA丝线608的该端，使得SMA 丝线608被固定到翘曲式致动器710。对于各种实施例，四个丝线保持器 606是压接部，其被构造成夹紧在SMA丝线608的一部分上，以将该丝线固定到压接部。本领域技术人员将理解到，可以使用本领域中已知的技术将SMA丝线608固定到丝线保持器606，所述技术包括但不限于：粘合剂，焊接和机械固定。智能记忆合金(“SMA”)丝线608在一对丝线保持器606 之间延伸，使得翘曲式致动器710的翘曲臂610被构造成在SMA丝线608 被致动时移动，这导致该对丝线保持器606被拉得更靠近彼此。根据各种实施例，当向SMA丝线608施加电流时，SMA丝线608被电致动以使翘曲臂610移动并控制翘曲臂610的位置。当电流被移除或者电流低于阈值时，SMA丝线608被退动。这使该对丝线保持器606远离分开，并且翘曲臂610沿与当SMA丝线608被致动时相反的方向移动。根据各种实施例，翘曲臂610被构造成当SMA丝线被退动在其初始位置时相对于滑动基座 702具有5度的初始角度。并且，根据各种实施例，翘曲臂610被构造成在全行程或当SMA丝线被完全致动时相对于滑动基座702具有10至12度的角度。
根据图6和图7所示的实施例，SMA致动器602还包括被构造在滑动基座702和丝线保持器606之间的滑动支承部706。滑动支承部706被构造成最小化滑动基座702与翘曲臂610和/或丝线保持器606之间的任何摩擦。对于一些实施例，滑动支撑部固定到滑动支承部706。根据各种实施例，滑动支承部由聚甲醛(“POM”)形成。本领域技术人员将理解到，可以使用其它结构来降低翘曲式致动器与基座之间的任何摩擦。
根据各种实施例，滑动基座702被构造成与诸如用于自动对焦组件的自动对焦基座的组件基座704联接。根据一些实施例，致动器基座704包括蚀刻焊盘片。这种蚀刻焊盘片可以用于在SMA致动器602是诸如自动对焦组件的组件的一部分时给导线和压接部提供间隙。
图8示出了翘曲式致动器802的实施例相对于x轴、y轴和z轴的多个视图。如在图8中所定向的，翘曲臂804被构造成在SMA丝线如在本文中描述地被致动和退动时沿z轴移动。根据图8所示的实施例，翘曲臂804 通过诸如吊架(hammock)部分806的中间部分彼此联接。根据各种实施例，吊架部分806被构造成架在翘曲致动器所作用于的物体的一部分上以对其提供支撑，例如架在被翘曲致动器使用包括本文描述的那些技术的技术移动的透镜托架以对其提供支撑。根据一些实施例，吊架部分806被构造成在致动期间给翘曲式致动器提供侧向刚性。对于其它实施例，翘曲式致动器不包括吊架部分806。根据这些实施例，翘曲臂被构造成作用于物体以使其移动。例如，翘曲臂被构造成直接作用于透镜托架的各特征以将其向上推。
图9示出了根据实施例的被构造为SMA压电双晶片致动器的SMA致动器。SMA压电双晶片致动器包括压电双晶片致动器902，其包括在本文中描述的那些压电双晶片致动器。根据图9所示的实施例，压电双晶片致动器902中的每个的一个端部906被固定至基座908。根据一些实施例，所述端部906被焊接到基座908。但是，本领域技术人员将理解到，可以使用其它技术来将所述端部906固定到基座908。图9还示出了透镜托架904，其被布置成使得压电双晶片致动器902被构造成在被致动时沿z方向卷曲并沿z方向提升托架904。对于一些实施例，使用复位弹簧来将压电双晶片致动器902推回到初始位置。复位弹簧可以如在本文中描述地构造，以帮助将压电双晶片致动器向下推到其初始的、退动位置。由于压电双晶片致动器的占地面积小，因此可以制造出占地面积比现有致动器技术具有更小的SMA致动器。
图10示出了根据实施例的包括SMA致动器的自动对焦组件的剖视图，该自动对焦组件包括位置传感器，例如TMR传感器。自动对焦组件1002 包括附接到活动弹簧1006的位置传感器1004，以及附接到包括SMA致动器的自动对焦组件的透镜托架1010的磁体1008，所述SMA致动器诸如在本文中描述的那些SMA致动器。位置传感器1004被构造成使用包括本领域已知技术的技术基于磁体1008距离位置传感器1004的距离来确定透镜托架1010从初始位置沿z方向1005移动的移动量。根据一些实施例，位置传感器1004使用光学稳像组件的活动弹簧1006的弹簧臂上的多条电迹线与控制器或处理器(例如中央处理单元)电联接。
图11a-c示出了根据一些实施例的压电双晶片致动器的视图。根据各种实施例，压电双晶片致动器1102包括梁1104以及一种或多种SMA材料，所述一种或多种SMA材料1106例如为SMA条带1106b(例如，如根据图 11b的实施例的包括SMA条带的压电双晶片致动器的透视图所示)或者 SMA丝线1106a(例如，如根据图11a的实施例的包括SMA丝线的压电双晶片致动器的横截面中所示)。SMA材料1106被使用包括在本文中描述的那些技术的技术固定到梁1104。根据一些实施例，使用粘合膜材料1108 将SMA材料1106固定到梁1104。对于各种实施例，SMA材料1106的端部与触头1110电气且机械地联接，所述触头1110被构造成使用包括本领域已知技术的技术向SMA材料1106供应电流。根据各种实施例，触头1110 (例如，如图11a和图11b所示)是镀金的铜焊盘。根据实施例，长度为大约1毫米的压电双晶片致动器1102被构造成产生大的行程，并且50毫牛顿(“mN”)的推力被用作透镜组件的一部分，例如如图11c所示。根据一些实施例，使用长度大于1毫米的压电双晶片致动器1102将产生比长度为1毫米的压电双晶片致动器1102更大的行程和更少的力。对于实施例，压电双晶片致动器1102包括20微米厚的SMA材料1106、20微米厚的绝缘体(例如聚酰亚胺绝缘体)1112、以及30微米厚的不锈钢梁1104或贱金属(基层金属)。各种实施例包括第二绝缘体1114，其被布置在包括触头 1110的接触层与SMA材料1106之间。根据一些实施例，第二绝缘体1114 被构造成使SMA材料1106与接触层的未被用作触头1110的各部分绝缘。对于一些实施例，第二绝缘体1114是覆盖层，例如聚酰亚胺绝缘体。本领域技术人员将理解到，可以使用其它尺寸和材料来满足期望的设计特性。
图12示出了根据实施例的压电双晶片致动器的实施例的视图。如图12 所示的实施例包括用于施加功率的中间馈电部1204。功率被在SMA材料 1202(丝线或条带)的中心处供给，诸如本文描述的SMA材料。SMA材料1202的端部在端部焊盘1203处接地到梁1206或贱金属以作为返回路径。端部焊盘1203被与接触层1214的其余部分电隔离。根据实施例，梁1206 或贱金属沿着SMA材料1202(例如SMA丝线)的整个长度紧密贴近SMA 材料1202在电流关闭时(即压电双晶片致动器被退动)给丝线提供更快速的冷却。其结果是，更快速的丝线退动和致动器响应时间。SMA丝线或条带的热分布得到改善。例如，热分布更均匀，使得可以将较高的总电流可靠地传输到丝线。在没有均匀散热的情况下，丝线的某些部分(例如中间区域)可能会过热并损坏，因此需要减小的电流和减小的运动来可靠地工作。中间馈电部1204具有以下优点：SMA材料1202具有更迅速的丝线激活/致动(更快速的加热)以及减少的功率消耗(更低的电阻路径长度)，从而具有更快速的响应时间。这允许更快速的致动器动作以及以更高的运动频率操作的能力。
如图12所示，梁1206包括中间金属1208，其被与梁1206的其余部分隔离以形成中间馈电部1204。诸如在本文中描述的那些绝缘体的绝缘体 1210被布置在梁1206上。绝缘体1210被构造成具有一个或多个开口或通孔1212，以提供通向梁1206的电接入，例如，以便联接接触层1214的接地部段1214b，以及提供到中间金属1208的触头以形成中间馈电部1204。根据一些实施例，诸如本文描述的那些接触层的接触层1214包括功率部段 1214a和接地部段1214b，以借助功率供给触头1216和接地接头1218来给压电双晶片致动器提供致动/控制信号。诸如在本文中描述的那些覆盖层的覆盖层1220被布置在接触层1214上，以将接触层电隔离，但除了在接触层1214的需要电联接的各部分(例如，一个或多个触头)处之外。
图13示出了根据如图12所示的实施例的压电双晶片致动器的端部焊盘横截面。如上所述，端部焊盘1203借助形成在端部焊盘1203和接触层 1214之间的间隙1222与接触层1214的其余部分电隔离。根据本实用新型的一些实施例，使用包括本领域已知那些蚀刻技术的蚀刻技术来形成该间隙。端部焊盘1203包括被构造成将端部焊盘1203与梁1206电联接的通孔部段1224。通孔部段1224形成在通孔1212中，而该通孔1212形成在绝缘体1210中。SMA材料1202被电联接到端部焊盘1213。SMA材料1202可以使用包括但不限于钎焊、电阻焊接、激光焊接和直接电镀的技术来电联接至端部焊盘1213。
图14示出了根据图12所示的实施例的压电双晶片致动器的中间馈电部横截面。中间馈电部1204通过接触层1214来与电源电联接，并且借助中间馈电部1204中的形成在通孔1212中的通孔部段1226来与中间金属 1208电气联接且热耦合，其中所述通孔1212形成在绝缘体1210中。
在本文中描述的致动器可以用于形成使用多个翘曲式致动器和/或多个压电双晶片致动器的致动器组件。根据实施例，致动器能够以一个在另一顶部上的方式彼此堆叠，以增加可以实现的行程距离。
图15示出了根据实施例的包括两个翘曲式致动器的SMA致动器的分解视图。根据本文描述的实施例，两个翘曲式致动器1302、1304相对于彼此布置成使用它们的动作来彼此相反。对于各种实施例，两个翘曲式致动器1302、1304被构造成以彼此相反的关系移动，以对透镜托架1306进行定位。例如，第一翘曲式致动器1302被构造成接收与被发送到第二翘曲式致动器1304的功率信号相反的功率信号。
图16示出了根据实施例的包括两个翘曲式致动器的SMA致动器。翘曲式致动器1302、1304被构造成使得每个翘曲式致动器1302、1304的翘曲臂1310、1312彼此面对，并且每个翘曲式致动器1302、1304的滑动基座1314、1316是两个翘曲式致动器的外表面。根据各种实施例，每个SMA 致动器1302、1304的吊架部分1308被构造成架在一个或多个翘曲式致动器1302、1304所作用于的物体的一部分上以对其提供支撑，例如架在被翘曲致动器使用包括本文描述的那些技术的技术移动的透镜托架1306以对其提供支撑。
图17示出了根据实施例的包括两个翘曲式致动器的SMA致动器的侧视图，其示出了SMA丝线1318的导致诸如透镜托架的物体沿正z方向或沿向上移动的方向。
图18示出了根据实施例的包括两个翘曲式致动器的SMA致动器的侧视图，其示出了SMA丝线1318的导致诸如透镜托架的物体沿负z方向或沿向下移动的方向。
图19示出了根据实施例的包括SMA致动器的组件的分解视图，该 SMA致动器包括两个翘曲式致动器。翘曲式致动器1902、1904被构造成使得每个翘曲式致动器1902、1904的翘曲臂1910、1912是两个翘曲式致动器的外表面，并且每个翘曲式致动器1902、1904的滑动基座1914、1916 彼此面对。根据各种实施例，每个SMA致动器1902、1904的吊架部分1908 被构造成架在一个或多个翘曲式致动器1902、1904所作用于的物体的一部分上以对其提供支撑，例如架在被翘曲致动器使用包括本文描述的那些技术的技术移动的透镜托架1906以对其提供支撑。对于一些实施例，SMA 致动器包括被构造成接收第二翘曲式致动器1904的基部部分1918。SMA 致动器还可以包括盖体部分1920。图20示出了根据实施例的包括两个翘曲式致动器的SMA致动器，该SMA致动器包括基部部分和盖体部分。
图21示出了根据实施例的包括两个翘曲式致动器的SMA致动器。对于一些实施例，翘曲式致动器1902、1904相对于彼此布置成使得第一翘曲式致动器1902的吊架部分1908相对于第二翘曲式致动器1904的吊架部分旋转约90度。90度的构型使得诸如透镜托架1906的物体的俯仰和侧滚旋转。这提供了对透镜托架1906的运动的更好控制。对于各种实施例，将差分功率信号施加到每个翘曲式致动器对的SMA丝线，这提供透镜托架的俯仰和侧滚旋转，从而实现倾斜OIS动作。
包括两个翘曲式致动器的SMA致动器的实施例消除了设置复位弹簧的需要。使用两个翘曲式致动器可以改善/减少当使用SMA丝线电阻进行位置反馈时的磁滞。与包括复位弹簧的那些致动器相比，包括两个翘曲式致动器的反作用力SMA致动器由于具有较低的磁滞而有助于更精确的位置控制。对于某些实施例，例如图22所示的实施例，包括两个翘曲式致动器2202、2204的SMA致动器使用差分功率向每个翘曲式致动器2202、2204 的左和右SMA丝线2218a、2218b提供两轴倾斜。例如，左SMA丝线2218a 被以比右SMA丝线2218b更高的功率致动。这使得透镜托架2206的左侧向下移动，并且右侧向上移动(倾斜)。对于一些实施例，第一翘曲式致动器2202的SMA丝线被保持在相等的功率，以用作使SMA丝线2218a、2218b的差动地抵靠推压以引起倾斜动作的支点。反转施加到SMA丝线的功率信号，例如将相等的功率施加到第二翘曲式致动器2202的SMA丝线，并将差分功率用于第二翘曲式致动器2204的左和右SMA丝线2218a、2218b，会导致透镜托架2206沿另一方向倾斜。这提供了使物体(例如透镜托架) 沿任一运动轴线倾斜的能力，或者可以调出透镜与传感器之间的任何倾斜以实现良好的动态倾斜，从而在所有像素上实现更好的图像质量。
图23示出了根据实施例的包括两个翘曲式致动器和联接器的SMA致动器。SMA致动器包括两个翘曲式致动器，例如在本文中描述的那些翘曲式致动器。第一翘曲式致动器2302被构造成使用诸如联接环2305的联接器与第二翘曲式致动器2304联接。翘曲式致动器2302、2304相对于彼此布置成使得第一翘曲式致动器2302的吊架部分2308相对于第二翘曲式致动器2304的吊架部分2309旋转大约90度。用于移动的有效载荷(例如透镜或透镜组件)被附接到透镜托架2306，其被构造成设置在第一翘曲式致动器2302的滑动基座上。
对于各种实施例，可以向第一翘曲式致动器2302和第二翘曲式致动器 2304的SMA丝线施加相等的功率。这可以导致使SMA致动器在正z方向上的z行程最大化。对于一些实施例，SMA致动器的行程可以具有等于或大于包括两个翘曲式致动器的其它SMA致动器的行程的两倍的z行程。对于一些实施例，可以添加额外的弹簧，以在从SMA致动器移除功率信号时使两个翘曲件抵靠推压，从而帮助将致动器组件和有效载荷向下推回。可以将相等且相反的功率信号施加到第一翘曲式致动器2302和第二翘曲式致动器2304的SMA丝线。这使得SMA致动器能够通过翘曲式致动器沿正z 方向移动以及能够通过翘曲式致动器沿负z方向移动，这使得能精确控制 SMA致动器的位置。另外，可以将相等且相反的功率信号(差分功率信号) 施加到第一翘曲式致动器2302和第二翘曲式致动器2304的左和右SMA丝线，以使诸如透镜托架2306的物体沿两个轴线中的至少一个的方向倾斜。
包括两个翘曲式致动器和联接器的SMA致动器的实施例，例如图23 所示，可以与附加的翘曲式致动器和成对的翘曲式致动器联接，以实现比单个SMA致动器更大的期望行程。
图24示出了根据实施例的包括SMA致动器的SMA系统的分解视图，所述SMA致动器包括带层叠吊架的翘曲式致动器。如在本文中描述，对于一些实施例，SMA系统被构造成与一个或多个相机透镜元件一起结合使用，作为自动对焦驱动器。如图24所示，SMA系统包括复位弹簧2403，根据各种实施例，该复位弹簧2403被构造成在SMA丝线2408中的张力随着SMA丝线退动而降低时使透镜托架2405沿着与z行程方向相反的方向移动。对于一些实施例，SMA系统包括壳体2409，其被构造成接收复位弹簧 2403并用作滑动支承件，以在z行程方向上引导透镜托架。壳体2409还被构造成布置在翘曲式致动器2402上。翘曲式致动器2402包括滑动基座2401，其类似于在本文中描述的那些滑动基座。翘曲式致动器2402包括与吊架部分联接的翘曲臂2404，所述吊架部分例如为由层叠形成的层叠吊架2406。翘曲式致动器2402还包括SMA丝线附接结构，诸如层叠形成的压接连接部2412。
如图24所示，滑动基座2401被布置在可选的适配器板2414上。该适配器板被构造成使SMA系统或翘曲式致动器2402与其它系统配合，所述其它系统例如为OIS、附加的SMA系统、或其它部件。图25示出了根据实施例的包括SMA致动器的SMA系统2501，SMA致动器包括带层叠吊架的翘曲式致动器2402。
图26示出了根据实施例的包括层叠吊架的翘曲式致动器。翘曲式致动器2402包括翘曲臂2404。翘曲臂2404被构造成在SMA丝线2408被如在本文中描述地致动和退动时沿z轴移动。SMA丝线2408使用层叠形成的压接连接部2412附接到翘曲式致动器。根据图26所示的实施例，翘曲臂 2404通过诸如层叠吊架2406的中间部分彼此联接。根据各种实施例，层叠吊架2406被构造成架在由翘曲式致动器作用的物体的一部分以给其提供支撑，例如架在被翘曲式致动器使用包括在本文中描述技术的技术移动的透镜托架以给其提供支撑。
图27示出了根据实施例的SMA致动器的层叠吊架。对于一些实施例，层叠吊架2406材料是低刚度的材料，使得其不抵抗致动动作。例如，层叠吊架2406使用设置在第一聚酰亚胺层上的铜层并使第二聚酰亚胺层设置在该铜上而形成。对于一些实施例，使用包括本领域已知的那些技术的沉积和蚀刻技术在翘曲臂2404上形成层叠吊架2406。对于其它实施例，层叠吊架2406与翘曲臂2404分开形成，并使用包括焊接、粘合剂和本领域已知的其它技术的技术附接到翘曲臂2404。对于各种实施例，在层叠吊架2406 上使用胶水或其它粘合剂，以确保翘起臂2404相对于透镜托架保持就位。
图28示出了根据实施例的SMA致动器的层叠形成的压接连接件。层叠形成的压接连接部2412被构造成将SMA丝线2408附接到翘曲式致动器，并与SMA丝线2408形成电路接头。对于各种实施例，叠层形成的压接连接部2412包括由一层或多层绝缘体形成的叠层，以及形成在压接部上的一层或多层导电层。
例如，聚酰亚胺层被布置在不锈钢部分的至少一部分上，以形成压接部2413。随后，诸如铜的导电层被布置在聚酰亚胺层上，该导电层与设置在翘曲式致动器上的一个或多个信号迹线2415电联接。使压接部变形以使其与其中的SMA丝线接触，也使SMA丝线与导电层电接触。因此，与包括一个或多个信号迹线联接的导电层用于使用包括在本文中描述的那些技术的技术将功率信号施加到SMA丝线。对于一些实施例，第二聚酰亚胺层被形成在导电层上，位于该导电层将不与SMA丝线接触的区域中。对于一些实施例，使用包括本领域中已知的那些技术的沉积和蚀刻技术将层叠形成的压接连接部2412形成在压接部2413上。对于其它实施例，层叠形成的压接连接部2412和一个或多个电迹线与压接部2413和翘曲式致动器分开形成，并使用包括焊接、粘合剂和本领域已知的其它技术的技术附接到压接部2412和翘曲式致动器。
图29示出了带有层叠吊架的翘曲式致动器的SMA致动器。如图29 所示，当施加功率信号时，SMA丝线会收缩或缩短，以使翘曲臂和层叠吊架沿正z方向移动。与物体接触的层叠吊架又使该物体(例如透镜托架) 沿正z轴方向移动。当功率信号被减小或移除时，SMA丝线会变长，并使翘曲臂和层叠吊架沿负z方向移动。
图30示出了根据实施例的包括SMA致动器的SMA系统的分解视图，该SMA致动器包括翘曲式致动器。如在本文中描述，对于一些实施例，SMA 系统被构造成与一个或多个相机透镜元件结合使用，以作为自动对焦驱动器。如图30所示，SMA系统包括复位弹簧3003，根据各种实施例，该复位弹簧3003被构造成在SMA丝线3008中的张力随着SMA丝线退动而降低时使透镜托架3005沿着与z行程方向相反的方向移动。对于一些实施例， SMA系统包括设置在复位弹簧3003上的加强件3000。对于一些实施例， SMA系统包括由两个部分形成的壳体3009，所述两个部分被构造成接收复位弹簧3003并起到滑动支承件的作用，以在z行程方向上引导透镜托架。壳体3009还被构造成布置在翘曲式致动器3002上。翘曲式致动器3002包括类似于在本文中描述的滑动基座3001，其由两个部分形成。滑动基座3001 被分开以电隔离两个侧部(例如，一侧接地，而另一侧是电源)，这是由于根据一些实施例，电流通过滑动基座3001的各部分流到丝线。
翘曲式致动器3002包括翘曲臂3004。翘曲式致动器3002中的每对每对形成在翘曲式致动器3002的单独部分上。翘曲式致动器3002还包括 SMA丝线附接结构，例如电阻焊丝线压接部3012。SMA系统可选地包括柔性电路3020，其用于将SMA丝线3008电联接至一个或多个控制电路。
如图30所示，滑动基座3001被布置在可选的适配器板3014上。该适配器板构造成将SMA系统或翘曲式致动器3002与其它系统配合，所述其它系统例如为OIS、附加的SMA系统、或者其它部件。图31示出了根据实施例的包括SMA致动器的SMA系统3101，所述SMA致动器包括翘曲式致动器3002。
图32包括根据实施例的SMA致动器，其包括翘曲式致动器。翘曲式致动器3002包括翘曲臂3004。翘曲臂3004被构造成当SMA丝线3012被如在本文中描述地致动和退动时沿z轴移动。SMA丝线2408被附接到电阻焊丝线压接部3012。根据图32中所示的实施例，翘曲臂3004被构造成与物体(例如，透镜托架)配合，而没有使用双磁轭捕获接头的中间部分。
图33示出了根据实施例的SMA致动器的一对翘曲臂的双磁轭捕获接头。图33还示出了用于将可选的柔性电路附接到滑动基座的镀覆焊盘。对于一些实施例，镀覆焊盘使用金形成。图34示出了根据实施例的用于SMA 致动器的电阻焊接压接部，其被用于将SMA丝线附接到翘曲式致动器。对于一些实施例，胶水或粘合剂也可以被布置在焊接部的顶部上，以有助于机械强度并在操作和冲击载荷期间起到缓解疲劳应变的作用。
图35示出了包括具有双磁轭捕获接头的翘曲式致动器的SMA致动器。如图35所示，当施加功率信号时，SMA丝线会收缩或缩短，以使翘曲臂沿正z方向移动。双磁轭捕获接头与物体接触，从而使该物体(例如透镜托架)沿正Z方向移动。当功率信号被减小或移除时，SMA丝线会伸长，并使翘曲臂沿负z方向移动。磁轭捕获特征使得翘曲臂能够相对于透镜托架保持在位。
图36示出了根据实施例的SMA压电双晶片液体透镜。SMA压电双晶片液体透镜3501包括液体透镜子组件3502、壳体3504以及具有SMA致动器3506的电路。对于各种实施例，SMA致动器包括四个压电双晶片致动器3508，例如在本文中描述的实施例。压电双晶片致动器3508被构造成推压在位于柔性膜3512上的成形坏3510。该环使膜3512/液体3514弯曲呈现形状(warp)，以改变通过膜3512/液体3514的光路。液体容纳环3516 用于将液体3514容纳在膜3512和镜头3518之间。来自压电双晶片致动器的相等力会改变图像在Z方向(与透镜垂直)上的聚焦点，这使其可以用作自动对焦。根据一些实施例，来自压电双晶片致动器3508的不同力可以使光线在X、Y轴方向上移动，这使其可以用作光学稳像器。通过对每个致动器进行适当的控制，可以同时实现OIS和AF功能。对于一些实施例，使用三个致动器。具有SMA致动器3506的电路包括一个或多个触头3520，其用于控制信号以致动SMA致动器。根据包括四个SMA致动器的一些实施例，具有SMA致动器3506的电路包括用于每个SMA致动器的四个电源电路控制触头和公共返回触头。
图37以透视的角度示出了根据实施例的SMA压电双晶片液体透镜。图38示出了根据实施例的SMA压电双晶片液体透镜的横截面图和仰视图。
图39示出了根据实施例的包括具有压电双晶片致动器的SMA致动器 3902的SMA系统。SMA致动器3902包括使用本文描述的技术的四个压电双晶片致动器。如图40所示，所述压电双晶片致动器中的两个被构造为正z行程致动器3904，而另外两个被构造为负z行程致动器3906，图40 示出了根据实施例的具有压电双晶片致动器的SMA致动器3902。相反的致动器3906、3904被构造成在整个行程范围内控制两个方向上的动作。这提供了调整控制代码以补偿倾斜的能力。对于各种实施例，附接到部件顶部的两条SMA丝线3908实现正z行程位移。附接到部件底部的两条SMA 丝线实现负Z行程位移。对于一些实施例，每个压电双晶片致动器使用凸片附接到物体(例如透镜托架3910)，以接合该物体。SMA系统包括顶部弹簧3912，其被构造成提供透镜托架3910在垂直于z行程轴线的轴线上(例如，在x轴线和y轴线的方向上)的稳定性。另外，顶部间隔件3914被构造成布置在顶部弹簧3912和SMA致动器3902之间。底部间隔件3916被布置在SMA致动器3902和底部弹簧3918之间。底部弹簧3918被构造成提供透镜托架3910在垂直于z行程轴线的轴线上、例如在x轴和y轴的方向上的稳定性。底部弹簧3918被构造成设置在基座3920上，例如在本文中描述的那些基座。
图41示出了压电双晶片致动器4103的长度4102以及用于SMA丝线 4206的接合焊盘4104的位置，以使丝线长度延伸超出压电双晶片致动器。比压电双晶片致动器更长的丝线用于增加行程和力。因此，该SMA丝线 4206的超出压电双晶片致动器4103的延伸长度4108被用于设定压电双晶片致动器4103的行程和力。
图42示出了根据实施例的包括SMA压电双晶片致动器4202的SMA 系统的分解视图。根据各种实施例，SMA系统被构造成使用单独的金属材料和非导电粘合剂来形成一个或多个电路，以独立地给SMA丝线供电。一些实施例不影响AF尺寸，并且包括四个压电双晶片致动器，例如在本文中描述的那些压电双晶片致动器。压电双晶片致动器中的两个被构造为正Z 行程致动器，而另两个被构造为负Z行程致动器。图43示出了根据实施例的SMA致动器的子部分的分解视图。该子部分包括负致动器信号连接件 4302、具有压电双晶片致动器4306的基座4304。负致动器信号连接件4302 包括丝线结合焊盘4308，其用于使用包括在本文中描述那些技术的技术连接压电双晶片致动器4306的SMA丝线。使用粘合剂层4310将负致动器信号连接件4302固定到基座4304。该子部分还包括正致动器信号连接件4314，其具有丝线结合焊盘4316，以用于使用包括在本文中描述的技术的技术连接压电双晶片致动器4306的SMA丝线4312。使用粘合剂层4318将正致动器信号连接件4314固定到基座4304。基座4304、负致动器信号连接件 4302和正致动器信号连接件4314中的每个由金属、例如不锈钢形成。基座 4304、负致动器信号连接件4302和正致动器信号连接件4314中的每个上的连接焊盘4322被构造成电联接控制信号和接地，以使用包括在本文中描述的技术的技术致动压电双晶片致动器4306。对于一些实施例，连接焊盘 4322是镀金的。图44示出了根据实施例的SMA致动器的子部分。对于一些实施例，在不锈钢层上形成镀金焊盘，以进行焊接结合或其它已知的电端接方法。另外，形成的引线结合焊盘用于信号接头，以电联接SMA丝线以实现功率信号。
图45示出了根据实施例的五轴传感器移位系统。该五轴传感器移位系统被构造成使物体、例如图像传感器沿五个轴线相对于一个或多个透镜移动。这包括X/Y/Z轴平移和俯仰/侧滚倾斜。可选地，系统被构造成仅使用四个轴线，使X/Y轴平移和俯仰/侧滚倾斜在一起，并且在顶部使用单独的 AF进行Z动作。其它实施例包括被构造成使一个或多个透镜相对于图像传感器移动的五轴传感器移位系统。对于某些实施例，静态透镜堆叠安装在顶盖上，并且插设在ID内(不接触内侧的橙色活动托架)。
图46示出了根据实施例的五轴传感器移位系统的分解视图。该五轴传感器移位系统包括两个电路部件：柔性传感器电路4602、压电双晶片致动器电路4604；以及使用包括在本文中描述的那些技术的技术构造到压电双晶片电路部件上的八到十二个压电双晶片致动器4606。五轴传感器移位系统包括活动托架4608和外壳4610，该活动托架4608被构造成保持一个或多个透镜。根据实施例，压电双晶片致动器电路4604包括八到十二个SMA 致动器，诸如在本文中描述的那些SMA致动器。这些SMA致动器被构造成使活动托架4608沿五个轴线移动，例如沿x方向、y方向、z方向、俯仰和侧滚，类似于在本文中描述的其它五轴系统。
图47示出了根据实施例的SMA致动器，其包括集成到该电路中以用于所有动作的压电双晶片致动器。SMA致动器的实施例可以包括八到十二个压电双晶片致动器4606。但是，其它实施例可以包括更多个或更少个。
图48示出了根据实施例的SMA致动器4802，其包括集成到该电路中以进行所有动作的压电双晶片致动器，该SMA致动器4802部分地形成为装配在相应的外壳4804内。图49示出了根据实施例的五轴传感器移位系统的横截面。
图50示出了根据实施例的包括压电双晶片致动器的SMA致动器5002。 SMA致动器5002被构造成使用四个侧部安装的SMA压电双晶片致动器 5004来使图像传感器、透镜或其它各种有效载荷在x和y方向上移动。图 51示出了包括压电双晶片致动器的SMA致动器的俯视图，该压电双晶片致动器使图像传感器、透镜或其它各种有效载荷在不同的x和y位置移动。
图52示出了根据实施例的包括压电双晶片致动器5202的SMA致动器，该压电双晶片致动器5202被构造为盒式压电双晶片自动对焦。四个顶部和底部安装的SMA压电双晶片致动器(例如在本文中描述的致动器)被构造成一起移动，以在z形成方向上产生运动从而进行自动对焦。图53示出了根据实施例的包括压电双晶片致动器的SMA致动器，两个顶部安装的压电双晶片致动器5302被构造成对一个或多个透镜向下推压。图54示出了根据实施例的包括压电双晶片致动器的SMA致动器，两个底部安装的压电双晶片致动器5402被构造成对一个或多个透镜上向上推压。图55示出了根据实施例的包括压电双晶片致动器的SMA致动器，以示出四个顶部和底部安装的SMA压电双晶片致动器5502，例如在本文中描述的那些SMA压电双晶片致动器，所述SMA压电双晶片致动器5502用于使一个或多个透镜移动以产生倾斜动作。
图56示出了根据实施例的包括SMA致动器的SMA系统，该SMA致动器包括被构造为两轴透镜移位OIS(装置)的压电双晶片致动器。对于一些实施例，两轴透镜移位OIS被构造成使透镜在X/Y轴上移动。对于一些实施例，Z轴运动来自单独的AF，例如在本文中描述的那些AF。四个压电双晶片致动器推动自动对焦的一侧以实现OIS动作。图57示出了根据实施例的包括SMA致动器5802的SMA系统的分解视图，该SMA致动器 5802包括被构造为双轴透镜移位OIS的压电双晶片致动器5806。图58示出了根据实施例的包括SMA致动器5802的SMA系统的横截面，该SMA 致动器5802包括被构造为双轴透镜移位OIS的压电双晶片致动器5806。图59示出了根据实施例的用于在SMA系统的盒式压电双晶片致动器5802，该盒式压电双晶片致动器5802就像其在被成形以装配在系统中之前所制造的那样被配置为双轴透镜移位OIS。这种系统可以被构造成具有高的OIS 行程OIS(例如，+/-200um或更高)。另外，这种实施例被构造成使用四个滑动支承件(例如POM滑动支承件)来具有宽的动作范围和良好的OIS 动态倾斜。实施例被构造成容易地与AF设计(例如，VCM或SMA)集成。
图60示出了根据实施例的包括SMA致动器的SMA系统，该SMA致动器包括被配置成五轴透镜移位OIS和自动对焦的压电双晶片致动器。对于一些实施例，五轴镜头移位OIS和自动对焦被构造成使镜头在X/Y/Z轴上移动。对于一些实施例，俯仰和偏滑轴动作用于动态倾斜调整能力。八个压电双晶片致动器被用于使用在本文中描述的技术给自动对焦和OIS提供动作。图61示出了根据实施例的包括SMA致动器6202的SMA系统的分解视图，该SMA致动器6202包括根据实施例的被构造为五轴透镜移位 OIS和自动对焦的压电双晶片致动器6204。图62示出了根据实施例的包括 SMA致动器6202的SMA系统的横截面，该SMA致动器6202包括被构造为五轴透镜移位OIS和自动对焦的压电双晶片致动器6204。图63示出了根据实施例的用于在SMA系统的盒式压电双晶片致动器6202，该盒式压电双晶片致动器6202就像其在被成形以装配在系统中之前所制造的那样被配置为五轴透镜移位OIS和自动对焦。这种系统可以被构造成具有高OIS 行程OIS(例如，+/-200um或更高)和高自动对焦行程(例如，400um或更高)。另外，这种实施例能够适应任何倾斜，并且消除对单独的自动对焦组件的需要。
图64示出了根据实施例的包括SMA致动器的SMA系统，该SMA致动器包括被构造为外推盒的压电双晶片致动器。对于一些实施例，压电双晶片致动器组件被构造成缠绕在诸如透镜托架的物体上。由于电路组件随透镜托架一起移动，因此柔性部分的X/Y/Z刚度较低。电路的尾焊盘是静态的。外推盒可以被构造成四个或八个压电双晶片致动器。因此，外推盒可以被构造为在各侧部上的四个压电双晶片致动器，以实现在X轴和Y轴上运动的OIS。外推盒可以被构造为在顶部和底部上的四个压电双晶片致动器，以实现在Z轴上运动的自动对焦。外推盒可以被构造为在顶部、底部和各侧部上的八个压电双晶片致动器，以实现在X轴、Y轴和Z轴上运动的OIS和自动对焦，并且能够进行三轴倾斜(俯仰/侧滚/偏滑)。图65示出了根据实施例的包括SMA致动器6602的SMA系统的分解视图，该 SMA致动器包括被构造为向外推动的盒子的压电双晶片致动器6604。因此， SMA致动器被构造成使得压电双晶片致动器作用在外壳6504上，以使用在本文中描述的技术使透镜托架6506移动。图66示出了根据实施例的包括SMA致动器6602的SMA系统，该SMA致动器包括被构造为外推盒的压电双晶片致动器，其被部分地成形以接收透镜托架6603。图67示出了根据实施例的包括SMA致动器6602的SMA系统，该SMA致动器包括压电双晶片致动器6604，该压电双晶片致动器6604就像其在被成形以装配在系统中之前所制造的那样被配置为外推盒。
图68示出了根据实施例的包括SMA致动器6802的SMA系统，该SMA 致动器6802包括被构造为三轴传感器移位OIS的压电双晶片致动器。对于一些实施例，z轴运动来自单独的自动对焦系统。四个压电双晶片致动器被构造成推在传感器托架6804的各侧部上，以使用在本文中描述的技术给 OIS提供动作。图69示出了根据实施例的包括SMA致动器的SMA的分解视图，该SMA致动器6802包括被构造为三轴传感器移位OIS的压电双晶片致动器。图70示出了根据实施例的包括SMA致动器6802的SMA系统的横截面，该SMA致动器包括被构造为三轴传感器移位OIS的压电双晶片致动器6806。图71示出了根据实施例的用于在SMA系统的盒式压电双晶片致动器6802部件，该盒式压电双晶片致动器6802部件就像其在被成形以装配在系统中之前所制造的那样被配置为三轴传感器移位OIS。图72 示出了根据实施例的用于在SMA系统的柔性传感器电路，其被构造成为三轴传感器移位OIS。这种系统可以被构造为具有高OIS行程OIS(例如， +/-200um或更高)和高自动对焦行程(例如，400um或更高)。另外，这种实施例被构造成使用四个滑动支承件(例如POM滑动支承件)来具有宽的两轴动作范围和良好的OIS动态倾斜。实施例被构造成容易地与AF设计 (例如，VCM或SMA)集成。
图73示出了根据实施例的包括SMA致动器7302的SMA系统，该SMA 致动器7302包括被构造为六轴传感器移位OIS和自动对焦的压电双晶片致动器7304。对于一些实施例，六轴传感器移位OIS和自动对焦被构造成使透镜在X/Y/Z/俯仰/偏滑/侧滚轴线上移动。对于一些实施例，俯仰和偏滑轴线动作实现动态倾斜调整能力。八个压电双晶片致动器被用于使用在本文中描述的技术来给自动对焦和OIS提供动作。图74示出了根据实施例的包括SMA致动器7402的SMA系统的分解视图，该SMA致动器7402包括被构造为六轴传感器移位OIS和自动对焦的压电双晶片致动器7404。图75 示出了根据实施例的包括SMA致动器7402的SMA系统的横截面，该SMA 致动器7402包括被构造为六轴传感器移位OIS和自动对焦的压电双晶片致动器。图76示出了根据实施例的用于在SMA系统的盒式压电双晶片致动器7402，其在被成形以适配系统之前被构造成如制造的六轴传感器移位 OIS和自动对焦。图77示出了根据实施例的用于在SMA系统的柔性传感器电路，其被构造为三轴传感器移位OIS。这种系统可以被构造成具有高 OIS行程OIS(例如，+/-200um或更高)和高自动对焦行程(例如，400um或更大)。另外，这种实施例能够适应任何倾斜，并且消除对单独的自动对焦组件的需要。
图78示出了根据实施例的包括SMA致动器的SMA系统，该SMA致动器包括被构造为两轴相机倾斜OIS的压电双晶片致动器。对于一些实施例，两轴相机倾斜OIS被构造成使相机沿俯仰/偏滑轴线移动。四个压电双晶片致动器被用于使用在本文中描述的技术推动自动对焦的顶部和底部，以对整个相机动作实现OIS俯仰和偏滑动作。图79示出了根据实施例的包括SMA致动器7902的SMA系统的分解视图，该SMA致动器7902包括被构造为两轴相机倾斜OIS的压电双晶片致动器7904。图80示出了根据实施例的包括SMA致动器的SMA系统的横截面，该SMA致动器包括被构造为两轴相机倾斜OIS的压电双晶片致动器。图81示出了根据实施例的用于在SMA系统的盒式压电双晶片致动器，该盒式压电双晶片致动器就像在其被成形以适配系统之前被所制造的那样被配置为两轴相机倾斜OIS。图82示出了根据实施例的用于SMA系统的柔性传感器电路，其被构造为两轴相机倾斜OIS。这种系统可以被构造成具有高OIS行程OIS(例如，正/负3度或更高)。实施例被构造成容易地与自动对焦(“AF”)设计(例如，VCM或SMA)集成。
图83示出了根据实施例的包括SMA致动器的SMA系统，该SMA致动器包括被构造为三轴相机倾斜OIS的压电双晶片致动器。对于一些实施例，两轴相机倾斜OIS被构造成使相机沿俯仰/偏滑/侧滚轴线移动。四个压电双晶片致动器被用于使用在本文中描述的技术推动自动对焦的顶部和底部，以对整个相机动作实现OIS俯仰和偏滑动作，并且四个压电双晶片致动器被用于使用在本文中描述的技术推动自动对焦的侧部，以对整个相机动作实现OIS侧滚动作。图84示出了根据实施例的包括SMA致动器8402 的SMA系统的分解视图，该SMA致动器8402包括被构造为三轴相机倾斜OIS的压电双晶片致动器8404。图85示出了根据实施例的包括SMA致动器的SMA系统的横截面，该SMA致动器包括被构造为三轴相机倾斜 OIS的压电双晶片致动器。图86示出了根据实施例的在SMA系统中使用的盒式压电双晶片致动器，所述盒式压电双晶片致动器就像其在被成形以装配在系统中之前所制造的那样被配置为三轴相机倾斜OIS。图87示出了根据实施例的用于SMA系统的柔性传感器电路，其被构造为三轴相机倾斜 OIS。这种系统可以被构造成具有高OIS行程OIS(例如，正/负3度或更高)。实施例被构造成容易地与AF设计(例如，VCM或SMA)集成。
图88示出了根据实施例的SMA致动器的压电双晶片致动器的示例性尺寸。这些尺寸是优选实施例，但是本领域技术人员将理解到，基于SMA 致动器的期望特性，可以使用其它尺寸。
图89示出了根据一个实施例的压电双晶片致动器8980的第一视图。压电双晶片致动器8980包括导电金属基层8934(例如，不锈钢层)和介电层8939。与传统设计相比，所示的压电双晶片致动器8980使得能够实现层数减少的构型。这种层数减少提高了制造效率，并且降低了原材料成本。
出于本公开的目的，第一视图是压电双晶片致动器8980的介电侧的视图。压电双晶片致动器8980包括至少一个自由端(在本文中也被称作“非固定端(unfixed end)”)；在此示出了两个自由端8909、8910。压电双晶片致动器8980还包括固定端8930。自由端8910通过压电双晶片臂8921连接到固定端8930。自由端8908通过压电双晶片臂8923连接到固定端8930。
根据一些实施例，自由端8908包括负载点，该负载点包括从舌部8907 延伸的接触构件8912。根据一些实施例，舌部8907主要由不锈钢制成。类似地，根据一些实施例，自由端8910包括负载点，该负载点包括从舌部8911 延伸的接触构件8909。接触构件8912还可以包括接触材料，例如不锈钢。接触构件8912被构造成与诸如透镜托架或其它物体之类的任何部件接合。在该构型中，压电双晶片致动器8980被构造成在被致动时沿着z方向移动，并沿着z方向提升诸如透镜托架之类的物体。
根据一些实施例，压电双晶片臂8921包括一种或多种SMA材料，所述一种或多种SMA材料例如为SMA条带或SMA丝线(例如，如本文所述的那些SMA条带或SMA丝线)。根据一些实施例，SMA材料被使用包括本文描述技术在内的技术固定到压电双晶片臂8921。根据一些实施例， SMA材料被使用粘合膜材料、环氧树脂或其它附接技术固定到梁8921。压电双晶片臂8921还包括导电金属基层8934，并且可选地包括介电层8926。类似地，第二压电双晶片臂8923包括导电金属基层，并且可选地包括介电层8924。导电金属基层8934可以由导电金属材料形成，所述导电金属材料包括但不限于不锈钢、铜、铜合金、金、镍、其它导电材料及其组合。
对于一些实施例，压电双晶片臂被构造为梁，例如本文所述的梁。例如，导电金属基层8934采用呈梁形状的不锈钢基部的形式，其从固定端 8930延伸以形成自由端8908、8910，其中，所述梁包括本文所述的梁。介电层8926沿着第一压电双晶片臂8921的导电金属基层8934延伸。根据一些实施例，SMA材料在介电层8926上从第一SMA触头8987延伸到舌部8907。SMA材料被使用包括在本文中描述的技术的技术固定到第一SMA 触头8987和舌部8911。并且，SMA材料在介电层8924上从第二SMA触头8988延伸到舌部8907。SMA材料被使用包括在本文中描述的技术的技术固定到第二SMA触头8988和舌部8907。对于一些实施例，介电层也可以设置在SMA材料上。介电层将SMA材料与导电金属基层和其它导电部件电隔离。
固定端8930包括第一接触焊盘8935和第二接触焊盘8932。第一接触焊盘8935通过第一SMA触头8987与第一压电双晶片臂8921的SMA材料电耦合且机械联接。第一接触焊盘8935被构造成与用于SMA材料的电流源耦合以如本文所述地致动第一压电双晶片臂8921。类似地，第二接触焊盘8932通过第二SMA触头8988与第二压电双晶片臂8923的SMA材料电耦合且机械联接。第二接触焊盘8932被配置成与用于SMA材料的电流源耦合以如本文所述地致动第二压电双晶片臂8923。根据本公开的各种示例，第一接触焊盘8935和第二接触焊盘8932是镀金不锈钢焊盘。固定端8930还包括孔口8936，所述孔口8936被构造成接收固定元件以将压电双晶片致动器8980安装到基座。压电双晶片致动器8980的固定端8930包括介电层8939和导电金属基层8934。
图90示出了根据实施例的压电双晶片致动器8980的第二视图。压电双晶片致动器8980包括导电金属基层8934。压电双晶片致动器8980包括两个自由端8910、8908，其分别通过压电双晶片臂8921、8923从固定端 8930延伸。根据一些实施例，固定端8930的一部分、两个自由端8910、 8908以及压电双晶片臂8921、8923由单个导电金属基层8906制成。
固定端8930还包括第一导电金属基部元件8931、第二导电金属基部元件8933和公共导电金属基层8906。第一导电金属基部元件8931、第二导电金属基部元件8933和导电金属基层8906可以在固定端8930上被由介电层8939限定的间隙隔开。在一些实施例中，间隙可以是局部或完全蚀刻的间隙，从而暴露安装到第一导电金属基部元件8931、第二导电金属基部元件8933和公共导电金属基层8906的介电层8939。焊接舌部或局部蚀刻特征可以应用于固定端8930或自由端8910、8908。
第一导电金属基部元件8931和第二导电金属基部元件8933被电隔离，以产生通向SMA材料的电路径。这将在下面更详细地描述。公共导电金属基层8906被构造成确保压电双晶片致动器8980组件和应用的刚性。在一些示例中，第一接触焊盘(在图89中以参考标记“8935”标出)可以是镀覆在第一导电金属基部元件8931上的金焊盘。类似地，第二接触焊盘(在图89中以参考标记“8932”标出)可以是镀覆在第二导电金属基部元件8933 上的金焊盘。
图91示出了根据实施例的压电双晶片致动器8990的透视图。第一导电金属基部元件8931和第二导电金属基部元件8933通过介电间隙8939电隔开。
第一接触焊盘8935被构造成与电源电耦合。第一接触焊盘8935与第一导电金属基部元件8931电耦合且机械联接。第一导电金属基部元件8931 与第一触头8937电耦合且机械联接，所述第一触头8937被构造成连接到第一压电双晶片臂8921的SMA材料8925。换言之，第一导电金属基部元件8931被构造成用作通向第一压电双晶片臂8921的SMA材料8925的电通路。
SMA材料8925的温度由于电流而升高，因此使得SMA材料8925的长度收缩。SMA材料8925的收缩将自由端8910提升到高于固定端8930 的平面，从而在该过程中有效地升高第一压电双晶片臂8921。
类似地，第二接触焊盘8932被构造成与电源电耦合。第二接触焊盘 8932电且机械地连接到第二导电金属基部元件8933。第二导电金属基部元件8933也电且机械地连接到第二接触元件8938，所述第二接触元件8938 连接到第二压电双晶片臂8923的SMA材料8922。换言之，第二导电金属基部元件8933被构造成用作通向第二压电双晶片臂8923的SMA材料8922 的电通路。
SMA材料8922的温度由于电流而升高，因此使得SMA材料8922的长度收缩。SMA材料8922的收缩将自由端8908提升到高于固定端8930 的平面，从而在该过程中有效地升高第一压电双晶片臂8921。
图92示出了根据实施例的示例性压电双晶片致动器8990中的SMA材料8925和8922。
SMA材料8925电耦合到固定端8930的第一导电金属基部元件8931。 SMA材料8925还电耦合到自由端8910的舌部8907的导电金属基层。根据一些实施例，SMA材料8922和SMA材料8925串联连接。电流在固定端处沿方向8995流入公共导电金属基层8906，通过第一压电双晶片臂8921 到舌部8910的导电金属基部。电流沿方向8997通过SMA材料8925流到第一导电金属基部元件8931，并且沿方向8993朝着第一接触焊盘8935流动。
SMA材料8922电耦合到固定端8930的第二导电金属基部元件8933。 SMA材料8922还电耦合到自由端8908的舌部8907的导电金属基部。电流沿方向8991在固定端处流入第二接触焊盘8932，并通过第二导电金属基部元件8933流到SMA材料8922。电流通过SMA材料8922流到舌部8911 的导电金属基部。电流从舌部8911沿方向8994流动通过第二压电双晶片臂8923到公共导电金属基层8906。电流沿方向8992通过SMA材料8922 流动到舌部8911的导电金属基底，并且沿方向8911朝着第二接触焊盘8935 流动。
根据实施例，公共导电金属基层8906与诸如SMA丝线之类的SMA 材料8922和8925沿着SMA材料的整个长度的紧密接近在电流被关闭(即，压电双晶片致动器被推动)时提供丝线的更快冷却。其结果是更快的丝线停用和更短的执行器响应时间。SMA丝线或条带的热分布得到改善。例如，热分布更均匀，使得能够将较高的总电流可靠地传输到丝线。
图93示出了根据实施例的示例性压电双晶片致动器9310的电流流动路径。压电双晶片致动器9310包括第一压电双晶片臂9321，其包括一种或多种SMA材料9325，例如SMA条带或SMA丝线。SMA材料9325可以固定到第一压电双晶片臂9321的梁。第一压电双晶片臂9321还可以包括导电金属基层，并且可以可选地包括介电层。
SMA材料9325电耦合到固定端9330的第一导电金属基部元件9337。 SMA材料9325还电耦合到自由端9310的舌部9311的导电金属基层。电流流动在固定端处沿着方向9301流入第一导电金属基部元件9337。SMA 材料9325电耦合到舌部9311的导电金属基部提供了电路沿方向9303的返回路径。电流从第一压电双晶片臂9321沿方向9305在单个导电金属基层中流动。
压电双晶片致动器9310包括第二压电双晶片臂9323，其包括一种或多种SMA材料9327，例如SMA条带或SMA丝线。SMA材料9327可以固定到第二压电双晶片臂9323的梁。第二压电双晶片臂9323还可以包括导电金属基层，并且可以可选地包括介电层。
SMA材料9327电耦合到固定端9330的第二导电金属基部元件9338。 SMA材料9327还电耦合到自由端9312的舌部9313的导电金属基层。电流在固定端处沿方向9307从公共导电金属基层9338流动到SMA材料9327 中。SMA材料9327电耦合到舌部9313的导电金属基部提供了电路沿方向 9309的返回路径。尽管一些示例示出了两个未固定负载点端，但每个未固定负载点端都连接到相应的压电双晶片臂。本公开还提供附接到多于一个压电双晶片臂的单个未固定负载点端。
图94示出了根据实施例的示例性压电双晶片致动器9400，其包括单个未固定负载点端9410。单个未固定负载点端9410可包括从舌部9411的导电金属基层延伸的接触构件9408和9409。接触构件9408和9409被构造成与例如透镜托架的部件接合。压电双晶片致动器9400包括第一压电双晶片臂9421，其包括一种或多种SMA材料9425，例如SMA条带或SMA丝线。 SMA材料9425可以固定到第一压电双晶片臂9421的梁。第一压电双晶片臂9421还可以包括导电金属基层，并且可以可选地包括介电层。
SMA材料9425可以电耦合到固定端的导电金属基部元件，如关于图 93所讨论的。SMA材料9425还可以电耦合到单个未固定负载点端9410 的舌部9411的导电金属基层。压电双晶片致动器9400还可包括第二压电双晶片臂9423，其包括一种或多种SMA材料9422，例如SMA条带或SMA 丝线。SMA材料9422可以固定到第二压电双晶片臂9423的梁。第二压电双晶片臂9423还可以包括导电金属基层，并且可以可选地包括介电层。
SMA材料9425和SMA材料9422可以电耦合到单个未固定负载点端 9410的导电金属基部元件9411。电流在固定端处沿方向9401从公共导电金属基层流入SMA材料9425。SMA材料9425电耦合到单个未固定负载点端9410的导电金属基部元件9411提供了电路沿方向9402进入SMA材料9422的返回路径。电流在固定端处从导电基部元件9411沿方向9403通过SMA材料9422流动到公共导电金属基层。
在该示例中，单个未固定负载点端9410消除了对使用导电金属基部元件9411的交替电流流动路径(alternative current flow paths)的担忧。单个未固定负载点端9410还能够给导电金属基部元件9411提供更大的覆盖区 (footprint)，从而在蚀刻后提供更平坦的表面。与之前的示例相比，示例性压电双晶片致动器9400消耗功率减少，因为较短的电路径改善了电阻路径。单个未固定负载点端9410还支持结合不同尺寸和形状的负载点结构的设计。
图95示出了根据实施例的示例性压电双晶片致动器9500，其包括单个未固定负载点端9510。单个未固定负载点端部9510可以包括从舌部9511 的导电金属基层延伸的负载点元件9512。负载点元件9512被构造成与例如透镜托架的部件接合。负载点元件9512可以由与舌部9511的导电金属基层组合的任何材料制成，以在负载点元件9512和部件的接合有效载荷部之间实现低摩擦界面。在一些示例中，负载点可以主要由不锈钢制成。
压电双晶片致动器9500包括第一压电双晶片臂9521，其包括一种或多种SMA材料9525，例如SMA条带或SMA丝线。SMA材料9525可以固定到第一压电双晶片臂9521的梁。第一压电双晶片臂9521还可以包括导电金属基层，并且可以可选地包括介电层。
SMA材料9525电耦合到固定端的导电金属基部元件，如关于图93所讨论的。SMA材料9525还电耦合到单个未固定负载点端9510的舌部9511 的导电金属基层。压电双晶片致动器9500还可以包括第二压电双晶片臂 9523，其包括一种或多种SMA材料9522，例如SMA条带或SMA丝线。 SMA材料9522可以固定到第二压电双晶片臂9523的梁。第二压电双晶片臂9523还可以包括导电金属基层，并且可以可选地包括介电层。
SMA材料9525和SMA材料9522电耦合到单个未固定负载点端9510 的导电金属基部元件9511。电流在固定端处从公共导电金属基层沿方向 9501流入SMA材料9525。SMA材料9525到单个未固定负载点端9410的导电金属基部元件9411的电接地提供了电路沿方向9502进入SMA材料 9522的返回路径。电流在固定端处沿方向9503从导电基部元件9511通过SMA材料9522流动到公共导电金属基层。
在本公开的一些示例中，负载点元件9512可以制造成具有不同的尺寸和形状。在本公开的一些示例中，负载点元件9512可以使用任何方法附接到未固定负载点端9510，包括但不限于胶水、焊接、粘合剂等。此外，负载点元件9512可以是一个或多个单独的件。负载点元件9512被示出为在单个未固定负载点端9510上。本公开的附加示例可包括例如位于图88至图93的每个未固定负载点端上的负载点元件。
将理解的是，在本文中用作方便术语的诸如“顶部”、“底部”、“上方”、“下方”以及x方向、y方向和z方向的术语表示零件相对于彼此的空间关系，而不表示相对于任何特定的空间或重力定向。因此，这些术语旨在涵盖部件的组装，而不管该组装件是否以附图所示和说明书中所描述的特定定向来取向、相对于该定向倒置、或者任何其它旋转变型。
应理解到，本文所使用的术语“本实用新型”不应被解释为表示仅呈现具有单个基本要素或要素组的单个实用新型。类似地，还应理解到，术语“本实用新型”涵盖许多单独的创新，其可以被认为是单独的实用新型。尽管已经关于优选实施例及其附图详细地描述了本实用新型，但是对于本领域技术人员应当显而易见的是，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以对本实用新型的实施例进行各种修改和变型。本实用新型的范围。另外，本文描述的技术可用于制造具有两个、三个、四个、五个、六个或更通常具有n个压电双晶片致动器和翘曲式致动器的装置。因此，应理解到，上文所阐述的详细描述和附图并不旨在限制本实用新型的广度，其仅应从所附权利要求及其适当解释的法律等同物来推断。

Claims (20)

1.一种压电双晶片致动器，其特征在于，所述压电双晶片致动器包括：
固定端，所述固定端包括介电层和导电金属基层；
从所述固定端延伸的至少一个压电双晶片臂，所述至少一个压电双晶片臂由所述导电金属基层制成；
至少一个自由端，所述至少一个自由端中的每个从所述至少一个压电双晶片臂延伸；以及
在所述固定端与所述至少一个自由端之间延伸的一种或多种SMA材料，所述一种或多种SMA材料与所述导电金属基层隔离。
2.根据权利要求1所述的压电双晶片致动器，其特征在于，所述导电金属基层被由所述介电层限定的间隙分隔成第一导电金属基部元件、第二导电金属基部元件和公共导电金属基层。
3.根据权利要求2所述的压电双晶片致动器，其特征在于，所述间隙是局部或完全蚀刻的间隙，以暴露被安装到所述第一导电金属基部元件、所述第二导电金属基部元件和所述公共导电金属基层的所述介电层。
4.根据权利要求2所述的压电双晶片致动器，其特征在于，所述至少一个压电双晶片臂由所述公共导电金属基层和所述介电层制成。
5.根据权利要求2所述的压电双晶片致动器，其特征在于，所述第一导电金属基部元件和所述第二导电金属基部元件被电隔离。
6.根据权利要求2所述的压电双晶片致动器，其特征在于，所述一种或多种SMA材料中的一种被电耦合到所述固定端的所述第一导电金属基部元件，并且被电耦合到所述至少一个自由端的导电金属基层。
7.根据权利要求2所述的压电双晶片致动器，其特征在于，所述一种或多种SMA材料中的一种被电耦合到所述固定端的所述第二导电金属基部元件，并且被电耦合到所述至少一个自由端的导电金属基层。
8.根据权利要求1所述的压电双晶片致动器，其特征在于，所述至少一个自由端包括由所述导电金属基层制成的舌部以及从所述舌部延伸的接触构件。
9.根据权利要求1所述的压电双晶片致动器，其特征在于，所述至少一个自由端包括被连接到两个压电双晶片臂的单个未固定负载点端。
10.根据权利要求9所述的压电双晶片致动器，其特征在于，所述单个未固定负载点包括负载点元件。
11.根据权利要求1所述的压电双晶片致动器，其特征在于，所述一种或多种SMA材料包括SMA条带或SMA丝线。
12.根据权利要求1所述的压电双晶片致动器，其特征在于，所述一种或多种SMA材料被使用粘合膜材料固定到所述至少一个压电双晶片臂。
13.根据权利要求1所述的压电双晶片致动器，其特征在于，所述导电金属基层由不锈钢、铜、铜合金、金和镍中的一种制成。
14.根据权利要求1所述的压电双晶片致动器，其特征在于，所述固定端包括第一接触焊盘，所述第一接触焊盘被电耦合且机械联接到第一压电双晶片臂的所述SMA材料，所述第一接触焊盘是镀金的不锈钢焊盘。
15.根据权利要求1所述的压电双晶片致动器，其特征在于，所述固定端包括第二接触焊盘，所述第二接触焊盘被电耦合且机械联接到第二压电双晶片臂的所述SMA材料，所述第二接触焊盘是镀金的不锈钢焊盘。
16.一种致动器，其特征在于，所述致动器由介电层和导电金属基层制成；所述致动器包括：
固定端，其中，所述导电金属基层在所述固定端处被由所述介电层限定的间隙分隔成第一导电金属基部元件、第二导电金属基部元件和公共导电金属基层；
从所述固定端延伸的至少一个压电双晶片臂，所述至少一个压电双晶片臂由所述公共导电金属基层和所述介电层制成；
至少一个自由端，所述至少一个自由端中的每个从所述至少一个压电双晶片臂延伸；以及
在所述固定端与所述至少一个自由端之间延伸的一种或多种SMA材料，所述一种或多种SMA材料通过所述介电层与所述导电金属基层隔离。
17.根据权利要求16所述的致动器，其特征在于，所述第一导电金属基部元件和所述第二导电金属基部元件被电隔离。
18.根据权利要求16所述的致动器，其特征在于，所述一种或多种SMA材料中的一种被电耦合到所述固定端的所述第一导电金属基部元件，并且被电耦合到所述至少一个自由端的导电金属基层。
19.根据权利要求16所述的致动器，其特征在于，所述一种或多种SMA材料中的一种被电耦合到所述固定端的所述第二导电金属基部元件，并且被电耦合到所述至少一个自由端的导电金属基层。
20.根据权利要求16所述的致动器，其特征在于，所述至少一个自由端包括由所述导电金属基层制成的舌部以及从所述舌部延伸的接触构件。
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