JP2024521393A - 形状記憶合金アクチュエータ及びその方法 - Google Patents

Abstract

ＳＭＡアクチュエータ及び関連の方法が説明されている。アクチュエータの一実施形態は、ベースと、複数のバックルアームと、複数のバックルアームのうちの一対のバックルアームと結合された少なくとも第１の形状記憶合金ワイヤとを含む。アクチュエータの別の実施形態は、ベースと、形状記憶合金材料を含む少なくとも１つのバイモルフアクチュエータとを含む。バイモルフアクチュエータは、ベースに取り付けられている。

Description

本発明の実施形態は、形状記憶合金システムの分野に関する。より詳細には、本発明の実施形態は、形状記憶合金アクチュエータ及びそれに関連する方法の分野に関する。

形状記憶合金（ＳＭＡ：shape memory alloy）システムは、オートフォーカス駆動装置として、例えばカメラレンズ素子と併用され得る可動アセンブリ又は構造を有する。これらのシステムは、遮蔽缶（screening can）などの構造によって取り囲まれ得る。可動アセンブリは、複数の球などの軸受によって、支持アセンブリ上で動くために支持される。リン青銅又はステンレス鋼などの金属から形成される撓み要素が、可動プレート及び撓み部を有する。撓み部は、静止支持アセンブリに対する可動アセンブリの動きを可能にすべく、可動プレートと静止支持アセンブリとの間に延びて、ばねとして機能する。球は、可動アセンブリがほとんど抵抗なく動くことを可能にする。可動アセンブリ及び支持アセンブリは、アセンブリ間に延びる４本の形状記憶合金（ＳＭＡ）ワイヤによって結合される。ＳＭＡワイヤのそれぞれは、一方の端部が支持アセンブリに取り付けられ、反対側の端部が可動アセンブリに取り付けられている。ＳＭＡワイヤへ電気駆動信号を印加することによって、サスペンションが作動する。しかしながら、これらのタイプのシステムは、システムの複雑さに悩まされており、結果的に、大きな設置面積及び高さが大きい隙間を必要とする、嵩張るシステムをもたらす。さらに、現在のシステムは、コンパクトで低プロファイルの設置面積での高Ｚストローク範囲をもたらすことができていない。

ＳＭＡアクチュエータ及び関連の方法が説明されている。アクチュエータの一実施形態は、ベースと、複数のバックルアームと、複数のバックルアームのうちの一対のバックルアームと結合された少なくとも第１の形状記憶合金ワイヤとを含む。アクチュエータの別の実施形態は、ベースと、形状記憶合金材料を含む少なくとも１つのバイモルフアクチュエータとを含む。バイモルフアクチュエータは、ベースに取り付けられている。

本発明の実施形態の他の特徴及び利点は、添付図面及び以下の詳細な説明から明らかになる。
本発明の実施形態は、添付図面の図面において、限定ではなく、例として説明され、図面では、同様の参照符号は同様の要素を示す。

一実施形態によるバックルアクチュエータとして構成されたＳＭＡアクチュエータを含むレンズアセンブリを示す。 一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを示す。 一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを示す。 一実施形態によるＳＭＡワイヤアクチュエータを含むオートフォーカスアセンブリの分解図を示す。 一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むオートフォーカスアセンブリを示す。 センサを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを示す。 レンズキャリッジに取り付けられた一実施形態によるバックルアクチュエータとして構成されたＳＭＡアクチュエータの上面図及び側面図を示す。 上記実施形態によるＳＭＡアクチュエータの一部分の側面図を示す。 バックルアクチュエータの一実施形態の複数の図を示す。 レンズキャリッジを有する、一実施形態によるバイモルフアクチュエータを示す。 一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むオートフォーカスアセンブリの切り欠き図を示す。 いくつかの実施形態によるバイモルフアクチュエータの図を示す。 いくつかの実施形態によるバイモルフアクチュエータの図を示す。 いくつかの実施形態によるバイモルフアクチュエータの図を示す。 一実施形態によるバイモルフアクチュエータの一実施形態の図を示す。 一実施形態によるバイモルフアクチュエータの端部パッド断面を示す。 一実施形態によるバイモルフアクチュエータの中央供給パッド断面を示す。 一実施形態による２つのバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータの分解図を示す。 一実施形態による２つのバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを示す。 一実施形態による２つのバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータの側面図を示す。 一実施形態による２つのバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータの側面図を示す。 一実施形態による２つのバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを含むアセンブリの分解図を示す。 一実施形態による２つのバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを示す。 一実施形態による２つのバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを示す。 一実施形態による２つのバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを示す。 一実施形態による２つのバックルアクチュエータ及びカプラを含むＳＭＡアクチュエータを示す。 一実施形態による積層板ハンモックを有するバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムの分解図を示す。 一実施形態による積層板ハンモックを有するバックルアクチュエータ２４０２を含むＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムを示す。 一実施形態による積層板ハンモックを含むバックルアクチュエータを示す。 一実施形態によるＳＭＡアクチュエータの積層板ハンモックを示す。 一実施形態によるＳＭＡアクチュエータの積層形成された圧着接続部を示す。 積層板ハンモックを有するバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを示す。 一実施形態によるバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムの分解図を示す。 一実施形態によるバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムを示す。 一実施形態によるバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを示す。 一実施形態によるＳＭＡアクチュエータの一対のバックルアームの２ヨークキャプチャジョイントを示す。 バックルアクチュエータにＳＭＡワイヤを取り付けるために使用される、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータの抵抗溶接圧着部を示す。 ２ヨークキャプチャジョイントを有するバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを示す。 一実施形態によるＳＭＡバイモルフ液体レンズを示す。 一実施形態による斜視的なＳＭＡバイモルフ液体レンズを示す。 一実施形態によるＳＭＡバイモルフ液体レンズの断面及び底面図を示す。 一実施形態による、バイモルフアクチュエータを有するＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムを示す。 一実施形態によるバイモルフアクチュエータを有するＳＭＡアクチュエータを示す。 ワイヤ長を、バイモルフアクチュエータを越えて延ばすための、バイモルフアクチュエータの長さ及びＳＭＡワイヤ用のボンディングパッドのロケーションを示す。 一実施形態によるバイモルフアクチュエータを含むＳＭＡシステムの分解図を示す。 一実施形態によるＳＭＡアクチュエータの小部分の分解図を示す。 一実施形態によるＳＭＡアクチュエータの小部分を示す。 一実施形態による５軸センサシフトシステムを示す。 一実施形態による５軸センサシフトシステムの分解図を示す。 一実施形態による、全ての動作のためにこの回路に組み込まれたバイモルフアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを示す。 一実施形態による、全ての動作のためにこの回路に組み込まれたバイモルフアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを示す。 一実施形態による５軸センサシフトシステムの断面を示す。 バイモルフアクチュエータを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを示す。 画像センサを異なるｘ位置及びｙ位置に動かしたバイモルフアクチュエータを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータ上面図を示す。 ボックスバイモルフオートフォーカスとして構成された、一実施形態によるバイモルフアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを示す。 一実施形態によるバイモルフアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを示す。 一実施形態によるバイモルフアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを示す。 一実施形態によるバイモルフアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを示す。 バイモルフアクチュエータを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムを示す。 ２軸レンズシフトＯＩＳとして構成されたバイモルフアクチュエータを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムの分解図を示す。 ２軸レンズシフトＯＩＳとして構成されたバイモルフアクチュエータを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムの断面を示す。 一実施形態によるボックスバイモルフアクチュエータを示す。 バイモルフアクチュエータを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムを示す。 バイモルフアクチュエータを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムの分解図を示す。 バイモルフアクチュエータを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムの断面を示す。 一実施形態によるボックスバイモルフアクチュエータを示す。 バイモルフアクチュエータを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムを示す。 バイモルフアクチュエータを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムの分解図を示す。 バイモルフアクチュエータを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムを示す。 バイモルフアクチュエータを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムを示す。 バイモルフアクチュエータを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムを示す。 バイモルフアクチュエータを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡの分解図を示す。 ３軸センサシフトＯＩＳとして構成されたバイモルフアクチュエータを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムの断面を示す。 一実施形態によるボックスバイモルフアクチュエータ構成要素を示す。 一実施形態によるＳＭＡシステムにおいて使用するためのフレキシブルセンサ回路を示す。 バイモルフアクチュエータを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムを示す。 バイモルフアクチュエータを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムの分解図を示す。 一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムの断面を示す。 一実施形態によるボックスバイモルフアクチュエータを示す。 一実施形態によるＳＭＡシステムにおいて使用するためのフレキシブルセンサ回路を示す。 バイモルフアクチュエータを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムを示す。 バイモルフアクチュエータを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムの分解図を示す。 一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムの断面を示す。 一実施形態によるボックスバイモルフアクチュエータを示す。 一実施形態によるＳＭＡシステムにおいて使用するためのフレキシブルセンサ回路を示す。 バイモルフアクチュエータを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムを示す。 一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムの分解図を示す。 バイモルフアクチュエータを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムの断面を示す。 一実施形態によるＳＭＡシステムにおいて使用するためのボックスバイモルフアクチュエータを示す。 一実施形態によるＳＭＡシステムにおいて使用するためのフレキシブルセンサ回路を示す。 複数の実施形態によるＳＭＡアクチュエータのバイモルフアクチュエータの例示的な寸法を示す。 一実施形態による屈曲カメラ用のレンズ系を示す。 一実施形態による液体レンズを含むレンズ系のいくつかの実施形態を示す。 一実施形態による、アクチュエータに配置される、プリズムである折り曲げレンズを示す。 一実施形態によるオフセットを有するバイモルフアームを示す。 一実施形態によるオフセット及びリミッタを有するバイモルフアームを示す。 一実施形態によるオフセット及びリミッタを有するバイモルフアームを示す。 一実施形態によるオフセットを有するバイモルフアームを含むベースの実施形態を示す。 一実施形態によるオフセットを有する２つのバイモルフアームを含むベースの一実施形態を示す。 一実施形態による荷重点延長部を含むバックラーアームを示す。 一実施形態による荷重点延長部９８１０を含むバックラーアーム９８０１を示す。 一実施形態による荷重点延長部を含むバイモルフアームを示す。 一実施形態による荷重点延長部を含むバイモルフアームを示す。 一実施形態によるＳＭＡ光学式手ぶれ補正機構を示す。 一実施形態による可動部のＳＭＡ材料取り付け部４０を示す。 一実施形態による、抵抗溶接されたＳＭＡワイヤが取り付けられた静止プレートのＳＭＡ取り付け部を示す。 一実施形態によるバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータ４５を示す。 一実施形態によるＳＭＡアクチュエータ用のアイランドを含む抵抗溶接圧着部を示す。 一実施形態によるＳＭＡアクチュエータ用のアイランドを含む抵抗溶接圧着部を示す。 一実施形態による、曲げ面ｚオフセット、トラフ幅、及びバイモルフビームのピーク力との関係を示す。 一実施形態によるバイモルフアクチュエータ全体を包含するボックスの近似であるボックス体積がバイモルフ構成要素当たりの仕事とどのように関連付けられるかの例を示す。 一実施形態によるバックルアクチュエータを使用して作動する液体レンズを示す。 一実施形態によるバイモルフアームの固定されていない荷重点端部を示す。 一実施形態によるバイモルフアームの固定されていない荷重点端部を示す。 一実施形態によるバイモルフアームの固定されていない荷重点端部を示す。 一実施形態によるバイモルフアームの固定されていない荷重点端部を示す。 一実施形態によるバイモルフアームの固定端部を示す。 一実施形態によるバイモルフアームの固定端部を示す。 一実施形態によるバイモルフアームの固定端部を示す。 一実施形態によるバイモルフアームの固定端部を示す。 一実施形態によるバイモルフアームの固定端部の背面図を示す。 一実施形態によるバイモルフアームの固定されていない荷重点端部を示す。 代替的な実施形態によるバイモルフアームの固定されていない荷重点端部を示す。 代替的な実施形態によるバイモルフアームの固定されていない荷重点端部を示す。 代替的な実施形態によるバイモルフアームの固定されていない荷重点端部を示す。 代替的な実施形態によるバイモルフアームの固定されていない荷重点端部を示す。 一実施形態によるバイモルフアームの固定端部を示す。 一実施形態によるバイモルフアームの固定端部を示す。 一実施形態によるバイモルフアームの固定端部を示す。 一実施形態による平衡バイモルフアクチュエータを示す。 一実施形態による、平衡バイモルフアクチュエータを含む光学式手ぶれ補正を示す。 一実施形態による平衡バイモルフアクチュエータを示す。 金属構成要素を保持し隔離するように構成されたポリイミド層を含む、一実施形態による平衡バイモルフアクチュエータを示す。 共通のベースアイランドを含む、一実施形態による平衡バイモルフアクチュエータを示す。 一実施形態による平衡バイモルフアクチュエータを示す。 金属構成要素を保持し隔離するように構成されたポリイミド層を含む、一実施形態による平衡バイモルフアクチュエータを示す。 制御入力パッド及び接地パッドを含む、一実施形態による平衡バイモルフアクチュエータを示す。 一実施形態による平衡バイモルフアクチュエータを示す。 単一のＳＭＡワイヤを含む、一実施形態による平衡バイモルフアクチュエータを示す。 単一のＳＭＡワイヤ、制御入力パッド、及び接地パッドのために構成されていることを含む、一実施形態による平衡バイモルフアクチュエータを示す。 一実施形態による平衡バイモルフアクチュエータを示す。 金属構成要素を保持し隔離するように構成されたポリイミド層を含む実施形態による、互い違いの配向を有する平衡バイモルフアクチュエータを示す。 制御入力パッド及び接地パッドを含む、一実施形態による平衡バイモルフアクチュエータを示す。 一実施形態による、平衡バイモルフアクチュエータを含む光学式手ぶれ補正を示す。 一実施形態による、平衡バイモルフアクチュエータを含む光学式手ぶれ補正の分解図を示す。 一実施形態による、平衡バイモルフアクチュエータを含む光学式手ぶれ補正を示す。 一実施形態による、バイモルフアクチュエータを含むセンサシフト光学式手ぶれ補正を示す。 一実施形態による、平衡バイモルフアクチュエータを含む光学式手ぶれ補正を示す。 一実施形態による、インサート成形プロセスにおいて成形プラスチックで取り付けられる、成形金属として製造された金属外側ハウジングを示す。 本明細書に記載されるようなバイモルフアクチュエータの同一平面装着を可能にするように構成されている、外側缶の側面の中への形成されたポケットを含む、金属外側缶実施形態を示す。 一実施形態による、バイモルフアクチュエータを含む光学式手ぶれ補正を示す。 形成された摩擦低減球体を有するバイモルフアクチュエータの等角図である。 固定されていない荷重点端部及びその上に形成された摩擦低減球体の詳細図である。 一実施形態による、図１４８Ａの形成されたくぼみの上面図及び側面図である。 一実施形態による、固定されていない荷重点端部内に収容された玉軸受を有するバイモルフアクチュエータの上面図及び側面図である。 一実施形態による、固定されていない荷重点端部内に収容された玉軸受を有するバイモルフアクチュエータの上面図及び側面図である。 一実施形態による、固定されていない荷重点端部内に収容された球面軸受を有するバイモルフアクチュエータの上面図及び側面図である。 一実施形態による、固定されていない荷重点端部内に収容された球面軸受を有するバイモルフアクチュエータの上面図及び側面図である。 一実施形態による、開状態の固定されていない荷重点端部における球面軸受の上面図及び側面図である。 一実施形態による、閉状態の固定されていない荷重点端部における球面軸受の上面図及び側面図である。

本明細書では、コンパクトな設置面積を含むとともに、高い作動高さ、たとえば、本明細書ではｚストロークと称する、正のｚ軸方向（ｚ方向）における動きを提供する、ＳＭＡアクチュエータの実施形態について記載する。ＳＭＡアクチュエータの実施形態は、ＳＭＡバックルアクチュエータ及びＳＭＡバイモルフアクチュエータを含む。ＳＭＡアクチュエータは、限定されないが、オートフォーカスアクチュエータとしてのレンズアセンブリ、マイクロ流体ポンプ、センサシフト、光学式手ぶれ補正、光学ズームアセンブリを含む多くの応用において、触覚フィードバックセンサ及びデバイス、並びにアクチュエータが使用される他のシステムにおいて通常見られる振動感覚をもたらすように、２つの面を機械的に衝突させるために使用され得る。例えば、本明細書に記載されるアクチュエータの実施形態は、ユーザにアラーム、通知、アラート、タッチされた領域又は押されたボタンの応答を提供するように構成された携帯電話、又はウェアラブルデバイスで使用するための触覚フィードバックアクチュエータとして使用され得る。さらに、より大きなストロークを達成するために、システム内で２つ以上のＳＭＡアクチュエータを使用することができる。

様々な実施形態では、ＳＭＡアクチュエータは、０．４ミリメートルよりも大きいｚストロークを有する。さらに、様々な実施形態のＳＭＡアクチュエータは、ＳＭＡアクチュエータがその初期の作動停止位置にあるときに、２．２ミリメートル以下のｚ方向の高さを有する。レンズアセンブリ内のオートフォーカスアクチュエータとして構成されたＳＭＡアクチュエータの様々な実施形態は、レンズ内径（「ＩＤ」）より３ミリメートル大きい程度の小さい設置面積を有してもよい。様々な実施形態によると、ＳＭＡアクチュエータは、センサ、ワイヤ、トレース、及びコネクタを含むが、これらに限定されない構成要素を収容するために、一方向においてより広い設置面積を有してもよい。いくつかの実施形態によれば、ＳＭＡアクチュエータの設置面積は、一方向において０．５ミリメートル大きく、例えば、ＳＭＡアクチュエータの長さは、その幅よりも０．５ミリメートル大きい。

図１ａは、一実施形態によるバックルアクチュエータとして構成されたＳＭＡアクチュエータを含むレンズアセンブリを示す。図１ｂは、一実施形態によるバックルアクチュエータとして構成されたＳＭＡアクチュエータを示す。バックルアクチュエータ１０２は、ベース１０１に結合される。図１ｂに示すように、ＳＭＡワイヤ１００は、バックルアクチュエータ１０２に取り付けられており、ＳＭＡワイヤ１００が作動して収縮すると、バックルアクチュエータ１０２が座屈し、その結果、各バックルアクチュエータ１０２の少なくとも中央部分１０４が、矢印１０８で示すように、ｚストローク方向、例えば正のｚ方向に動くことになる。いくつかの実施形態によると、ＳＭＡワイヤ１００は、電流が圧着構造１０６などのワイヤリテーナを通ってワイヤの一端に供給されると、作動する。電流は、ＳＭＡワイヤ１００を通って流れ、ＳＭＡワイヤ１００が作られるＳＭＡ材料に固有の抵抗により、ＳＭＡワイヤ１００を加熱する。ＳＭＡワイヤ１００の他方の側は、ＳＭＡワイヤ１００を接続して回路を接地するよう完成させる圧着構造１０６のようなワイヤリテーナを有する。ＳＭＡワイヤ１００を十分な温度に加熱することにより、特有の材料特性がマルテンサイト結晶構造からオーステナイト結晶構造に変化し、これによりワイヤの長さが変化する。電流を変化させることにより、ワイヤの温度が変化し、したがってワイヤの長さが変化し、このワイヤがアクチュエータの作動と作動停止に使用され、少なくともＺ方向のアクチュエータの動きを制御する。当業者であれば、ＳＭＡワイヤに電流を供給するために他の技術が使用され得ることを理解するであろう。

図２は、一実施形態によるＳＭＡバイモルフアクチュエータとして構成されたＳＭＡアクチュエータを示す。図２に示すように、ＳＭＡアクチュエータは、ベース２０４に結合されたバイモルフアクチュエータ２０２を含む。バイモルフアクチュエータ２０２は、ＳＭＡリボン２０６を含む。バイモルフアクチュエータ２０２は、ＳＭＡリボン２０６が収縮するにつれて、バイモルフアクチュエータ２０２の少なくとも固定されていない端部をｚストローク方向２０８に動かすように構成されている。

図３は、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むオートフォーカスアセンブリの分解図を示す。図示されるように、ＳＭＡアクチュエータ３０２は、本明細書に記載される実施形態によるバックルアクチュエータとして構成されている。オートフォーカスアセンブリはまた、光学式手ぶれ補正（「ＯＩＳ」）３０４と、当該技術分野で公知の技法などの技法を使用して、１つ以上の光学レンズを保持するように構成されたレンズキャリッジ３０６と、戻しばね３０８と、垂直滑り軸受３１０と、ガイドカバー３１２とを含む。レンズキャリッジ３０６は、本明細書に記載される技法などの技法を使用してＳＭＡワイヤが作動し、バックルアクチュエータ３０２を引っ張って座屈するとき、ＳＭＡアクチュエータ３０２がｚストローク方向、例えば、正のｚ方向に動くにつれて、垂直滑り軸受３１０に対して摺動するように構成されている。戻しばね３０８は、当該技術分野で公知の技法などの技法を使用して、レンズキャリッジ３０６上のｚストローク方向とは反対方向に力を加えるように構成されている。戻しばね３０８は、様々な実施形態によれば、ＳＭＡワイヤが作動停止するにつれてＳＭＡワイヤの張力が低下したときに、レンズキャリッジ３０６をｚストローク方向の反対方向に動かすように構成されている。ＳＭＡワイヤの張力が初期値まで低下すると、レンズキャリッジ３０６は、ｚストローク方向において最も低い高さまで動く。図４は、図３に示される実施形態によるＳＭＡワイヤアクチュエータを含むオートフォーカスアセンブリを示す。

図５は、センサを含む、一実施形態によるＳＭＡワイヤアクチュエータを示す。様々な実施形態では、センサ５０２は、当該技術分野で公知の技法などの技法を使用して、ＳＭＡアクチュエータのｚ方向の動き、又はそのＳＭＡアクチュエータが動いている構成要素の動きを測定するように構成されている。ＳＭＡアクチュエータは、本明細書に記載されるものと同様の１つ以上のＳＭＡワイヤ５０８を使用して作動するように構成された、１つ以上のバックルアクチュエータ５０６を含む。例えば、図４を参照して説明されるオートフォーカスアセンブリでは、センサは、当該技術分野で公知の技法などの技法を使用して、レンズキャリッジ３０６が初期位置からｚ方向５０４に動く量を決定するように構成されている。いくつかの実施形態によれば、センサはトンネル磁気抵抗（ＴＭＲ：tunnel magneto resistance）センサである。

図６は、レンズキャリッジ６０４が取り付けられた一実施形態によるバックルアクチュエータとして構成されたＳＭＡアクチュエータ６０２の上面図及び側面図を示す。図７は、図６に示される実施形態によるＳＭＡアクチュエータ６０２の一部分の側面図を示す。図７に示される実施形態によれば、ＳＭＡアクチュエータ６０２は、スライドベース７０２を含む。一実施形態によれば、スライドベース７０２は、当該技術分野で公知の技法などの技法を使用して、ステンレス鋼などの金属で形成される。しかしながら、当業者は、他の材料がスライドベース７０２を形成するために使用され得ることを理解するであろう。さらに、スライドベース７０２は、いくつかの実施形態によれば、ＳＭＡアクチュエータ６０２に結合されたばねアーム６１２を有する。様々な実施形態によれば、ばねアーム６１２は、２つの機能を果たすように構成されている。第１の機能は、物体、例えばレンズキャリッジ６０４をガイドカバーの垂直スライド面に押し込むのを助けることである。この例では、ばねアーム６１２は、この面に直面してレンズキャリッジ６０４に予荷重をかけ、レンズが作動中に傾かないことを確実にする。いくつかの実施形態では、垂直スライド面７０８は、ガイドカバーと嵌合するように構成されている。ばねアーム６１２の第２の機能は、ＳＭＡワイヤ６０８がＳＭＡアクチュエータ６０２をｚストローク方向、すなわち正のｚ方向に動かした後に、ＳＭＡアクチュエータ６０２を、例えば負のｚ方向に引き戻すのを助けることである。したがって、ＳＭＡワイヤ６０８が作動すると、ＳＭＡワイヤは収縮してＳＭＡアクチュエータ６０２をｚストローク方向に動かし、ばねアーム６１２は、ＳＭＡワイヤ６０８が作動停止すると、ＳＭＡアクチュエータ６０２をｚストローク方向の反対方向に動かすように構成されている。

ＳＭＡアクチュエータ６０２はまた、バックルアクチュエータ７１０を含む。様々な実施形態では、バックルアクチュエータ７１０は、ステンレス鋼などの金属で形成される。さらに、バックルアクチュエータ７１０は、バックルアーム６１０及び１つ以上のワイヤリテーナ６０６を含む。図６及び図７に示される実施形態によれば、バックルアクチュエータ７１０は、４つのワイヤリテーナ６０６を含む。４つのワイヤリテーナ６０６はそれぞれ、ＳＭＡワイヤ６０８の端部を受容し、ＳＭＡワイヤ６０８の端部を保持するように構成されており、その結果、ＳＭＡワイヤ６０８がバックルアクチュエータ７１０に取り付けられる。様々な実施形態では、４つのワイヤリテーナ６０６は、ＳＭＡワイヤ６０８の一部を締め付けて、このワイヤを圧着部に取り付けるように構成されている圧着部である。当業者は、ＳＭＡワイヤ６０８が、接着剤、はんだ、及び機械的に取り付けられることを含むが、それらに限定されない、当該技術分野で公知の技法を使用して、ワイヤリテーナ６０６に取り付けられてもよいことを理解するであろう。スマート記憶合金（ＳＭＡ：smart memory alloy）ワイヤ６０８は、一対のワイヤリテーナ６０６の間に延び、ＳＭＡワイヤ６０８が作動して、その結果一対のワイヤリテーナ６０６が互いにより近くに引っ張られるとき、バックルアクチュエータ７１０のバックルアーム６１０が動くように構成されている。様々な実施形態によれば、ＳＭＡワイヤ６０８は、電流がＳＭＡワイヤ６０８に印加されると、バックルアーム６１０の位置を動かし、かつ制御するように電気的に作動する。ＳＭＡワイヤ６０８は、電流が除去されるか、又は閾値を下回ると、作動停止する。これにより、一対のワイヤリテーナ６０６が離れるように動き、バックルアーム６１０は、ＳＭＡワイヤ６０８が作動するときの方向と反対方向に動く。様々な実施形態によれば、バックルアーム６１０は、ＳＭＡワイヤがその初期位置で作動停止するときに、スライドベース７０２に対して５度の初期角度を有するように構成されている。そして、様々な実施形態によれば、フルストロークで、又はＳＭＡワイヤが完全に作動するとき、バックルアーム６１０は、スライドベース７０２に対して１０～１２度の角度を有するように構成されている。

図６及び図７に示す実施形態によれば、ＳＭＡアクチュエータ６０２はまた、スライドベース７０２とワイヤリテーナ６０６との間に構成された滑り軸受７０６を含む。滑り軸受７０６は、スライドベース７０２とバックルアーム６１０及び／又はワイヤリテーナ６０６との間のいずれの摩擦も最小化するように構成されている。いくつかの実施形態用の滑り軸受は、滑り軸受７０６に取り付けられる。様々な実施形態によれば、滑り軸受はポリオキシメチレン（ＰＯＭ：polyoxymethylene）で形成される。当業者であれば、バックルアクチュエータとベースとの間のいずれの摩擦も低下させるために、他の構造を使用できることを理解するであろう。

様々な実施形態によれば、スライドベース７０２は、オートフォーカスアセンブリ用のオートフォーカスベースなどのアセンブリベース７０４と結合するように構成されている。アクチュエータベース７０４は、いくつかの実施形態によれば、エッチングされたシムを含む。そのようなエッチングされたシムは、ＳＭＡアクチュエータ６０２がオートフォーカスアセンブリなどのアセンブリの一部であるとき、ワイヤ及び圧着部のための隙間を提供するために使用されてもよい。

図８は、ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸に関するバックルアクチュエータ８０２の実施形態の複数の図を示す。図８の配向では、バックルアーム８０４は、本明細書に記載されるように、ＳＭＡワイヤが作動及び作動停止するとき、ｚ軸において動くように構成されている。図８に示される実施形態によれば、バックルアーム８０４は、ハンモック部分８０６などの中央部分を介して互いに結合される。ハンモック部分８０６は、様々な実施形態によれば、バックルアクチュエータによって作用される物体の一部、例えば、本明細書に記載される技法などの技法を使用して、バックルアクチュエータによって動かされるレンズキャリッジを支えるように構成されている。いくつかの実施形態によれば、ハンモック部分８０６は、作動中にバックルアクチュエータに横方向の剛性をもたらすように構成されている。他の実施形態では、バックルアクチュエータはハンモック部分８０６を含まない。これらの実施形態によれば、バックルアームは、物体に作用して物体を動かすように構成されている。例えば、バックルアームは、レンズキャリッジの特徴に直接作用して、レンズキャリッジを上方に押すように構成されている。

図９は、一実施形態によるＳＭＡバイモルフアクチュエータとして構成されたＳＭＡアクチュエータを示す。ＳＭＡバイモルフアクチュエータは、本明細書で記載されるものを含むバイモルフアクチュエータ９０２を含む。図９に示される実施形態によれば、バイモルフアクチュエータ９０２のそれぞれの一方の端部９０６は、ベース９０８に取り付けられる。いくつかの実施形態によれば、一方の端部９０６は、ベース９０８に溶接される。しかしながら、当業者であれば、ベース９０８に一方の端部９０６を取り付けるために、他の技法が使用され得ることを理解するであろう。図９はまた、バイモルフアクチュエータ９０２が、作動時にｚ方向に縮こまり、キャリッジ９０４をｚ方向に持ち上げるように構成されているように配置されたレンズキャリッジ９０４を示す。いくつかの実施形態では、戻しばねが、バイモルフアクチュエータ９０２を初期位置に押し戻すために使用される。戻しばねは、本明細書に記載されるように、バイモルフアクチュエータをそれらの初期の作動停止位置に押し下げるのを補助するように構成され得る。バイモルフアクチュエータの設置面積が小さいため、現在のアクチュエータ技術よりも設置面積が小さいＳＭＡアクチュエータを作製することができる。

図１０は、ＴＭＲセンサなどの位置センサを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むオートフォーカスアセンブリの切り欠き図を示す。オートフォーカスアセンブリ１００２は、可動ばね１００６に取り付けられた位置センサ１００４と、本明細書で記載されるようなＳＭＡアクチュエータを含む、オートフォーカスアセンブリのレンズキャリッジ１０１０に取り付けられた磁石１００８とを含む。位置センサ１００４は、当該技術分野で公知の技法などの技法を使用して、位置センサ１００４からの磁石１００８の距離に基づいて、レンズキャリッジ１０１０が初期位置からｚ方向１００５に動く移動の量を決定するように構成されている。いくつかの実施形態によれば、位置センサ１００４は、光学式手ぶれ補正アセンブリの可動ばね１００６のばねアーム上の複数の電気トレースを使用して、中央処理装置などのコントローラ又はプロセッサと電気的に結合される。

図１１ａ～図１１ｃは、いくつかの実施形態によるバイモルフアクチュエータの図を示す。様々な実施形態によれば、バイモルフアクチュエータ１１０２は、ビーム１１０４、及びＳＭＡリボン１１０６ｂ（例えば、図１１ｂの実施形態によるＳＭＡリボンを含むバイモルフアクチュエータの斜視図に示されるような）、又はＳＭＡワイヤ１１０６ａ（例えば、図１１ａの実施形態によるＳＭＡワイヤを含むバイモルフアクチュエータの断面に示されるような）などの１つ以上のＳＭＡ材料１１０６を含む。ＳＭＡ材料１１０６は、本明細書に記載の技法などの技法を使用して、ビーム１１０４に取り付けられる。いくつかの実施形態によれば、ＳＭＡ材料１１０６は、接着フィルム材料１１０８を使用して、ビーム１１０４に取り付けられる。様々な実施形態では、ＳＭＡ材料１１０６の端部は、当該技術分野で公知の技法などの技法を使用して、ＳＭＡ材料１１０６に電流を供給するように構成されたコンタクト１１１０と電気的かつ機械的に結合される。様々な実施形態によれば、コンタクト１１１０（例えば、図１１ａ及び図１１ｂに示されるような）は、金めっき銅パッドである。複数の実施形態によれば、約１ミリメートルの長さを有するバイモルフアクチュエータ１１０２は、例えば、図１１ｃに図示されるように、大きなストロークと、５０ミリニュートン（ｍＮ）の押す力とを生成するように構成され、レンズアセンブリの一部として使用される。いくつかの実施形態によれば、１ミリメートルを超える長さを有するバイモルフアクチュエータ１１０２の使用は、１ミリメートルの長さを有するものよりも大きいストロークを生成するが、より小さい力を生成する。一実施形態では、バイモルフアクチュエータ１１０２は、２０マイクロメートル厚のＳＭＡ材料１１０６と、ポリイミド絶縁体などの２０マイクロメートル厚の絶縁体１１１２と、３０マイクロメートル厚のステンレス鋼ビーム１１０４又はベース金属とを含む。様々な実施形態は、コンタクト１１１０を含むコンタクト層とＳＭＡ材料１１０６との間に配置された第２の絶縁体１１１４を含む。第２の絶縁体１１１４は、いくつかの実施形態によれば、コンタクト１１１０として使用されないコンタクト層の部分から、ＳＭＡ材料１１０６を絶縁するように構成されている。いくつかの実施形態では、第２の絶縁体１１１４は、ポリイミド絶縁体などのカバーコート層である。当業者は、他の寸法及び材料が、所望の設計特性を満たすために使用され得ることを理解するであろう。

図１２は、一実施形態によるバイモルフアクチュエータの一実施形態の図を示す。図１２に示されるような実施形態は、電力を印加するための中央給電部１２０４を含む。電力は、本明細書に記載されるようなＳＭＡ材料１２０２（ワイヤ又はリボン）の中央で供給される。ＳＭＡ材料１２０２の端部は、端部パッド１２０３において帰路としてビーム１２０６又はベース金属に接地される。端部パッド１２０３は、コンタクト層１２１４の残りの部分から電気的に絶縁される。複数の実施形態によれば、ビーム１２０６すなわちベース金属が、ＳＭＡワイヤのようなＳＭＡ材料１２０２の全長に沿ってＳＭＡ材料１２０２に近接していることにより、電流がオフにされる、すなわちバイモルフアクチュエータが作動停止するとき、ワイヤがより高速に冷却される。その結果、より迅速なワイヤの非活性化及びアクチュエータ応答時間となる。ＳＭＡワイヤ又はリボンの熱プロファイルが改善される。例えば、熱プロファイルは、より高い総電流がワイヤに確実に送達され得るように、より均一である。均一なヒートシンクがなければ、中央領域などのワイヤの部分が過熱されて損傷を受ける可能性があり、したがって、確実に動作させるためには、電流の低減及び動作の低減が必要となる。中央給電部１２０４は、より迅速な応答時間のためのＳＭＡ材料１２０２のより急速なワイヤの活性化／作動（より迅速な加熱）及び低減された電力消費（より低い抵抗経路長）という恩恵をもたらす。これにより、より迅速なアクチュエータの動作と、より高い動きの頻度が可能になる。

図１２に示すように、ビーム１２０６は、中央給電部１２０４を形成するためにビーム１２０６の残りの部分から隔離されている中央金属１２０８を含む。本明細書に記載されるような絶縁体１２１０が、ビーム１２０６の上に配置される。絶縁体１２１０は、ビーム１２０６への電気的アクセスを提供するために、例えば、コンタクト層の接地区画１２１４ｂを結合するために、かつ中心金属１２０８への接触を提供して中央給電部１２０４を形成するために、１つ以上の開口部又はビア１２１２を有するように構成されている。本明細書に記載されるようなコンタクト層１２１４は、いくつかの実施形態によれば、電力供給コンタクト１２１６及び接地コンタクト１２１８によってバイモルフアクチュエータに作動／制御信号を提供するために、電源区画１２１４ａ及び接地区画１２１４ｂを含む。電気的結合が望まれるコンタクト層１２１４の部分（例えば、１つ以上のコンタクト）を除いてコンタクト層を電気的に絶縁するために、本明細書に記載されるようなカバーコート層１２２０がコンタクト層１２１４の上に配置される。

図１３は、図１２に示されるような一実施形態によるバイモルフアクチュエータの端部パッド断面を示す。上述のように、端部パッド１２０３は、端部パッド１２０３とコンタクト層１２１４との間に形成された間隙１２２２によってコンタクト層１２１４の残りの部分から電気的に絶縁されている。いくつかの実施形態によれば、間隙は、当該技術分野で公知の技法などのエッチング技法を使用して形成される。端部パッド１２０３は、端部パッド１２０３をビーム１２０６と電気的に結合するように構成されたビア区画１２２４を含む。ビア区画１２２４は、絶縁体１２１０に形成されたビア１２１２に形成されている。ＳＭＡ材料１２０２は、端部パッド１２１３に電気的に結合される。ＳＭＡ材料１２０２は、限定はしないが、はんだ、抵抗溶接、レーザ溶接、及び直接めっきを含む技法を使用して、端部パッド１２１３に電気的に結合することができる。

図１４は、図１２に示されるような一実施形態によるバイモルフアクチュエータの中央給電部断面を示す。中央給電部１２０４は、コンタクト層１２１４を介して電源に電気的に結合され、絶縁体１２１０に形成されたビア１２１２に形成された中央給電部１２０４のビア区画１２２６によって、中心金属１２０８に電気的かつ熱的に結合される。

本明細書に記載されるアクチュエータは、複数のバックル及び／又は複数のバイモルフアクチュエータを使用するアクチュエータアセンブリを形成するために使用され得る。一実施形態によれば、アクチュエータは、達成され得るストローク距離を増大させるために、互いの上に積み重ねられてもよい。

図１５は、一実施形態による、２つのバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータの分解図を示す。２つのバックルアクチュエータ１３０２，１３０４は、本明細書に記載される実施形態によれば、それらの動きを使用して互いに対向するように、互いに対して配置される。様々な実施形態では、２つのバックルアクチュエータ１３０２，１３０４は、レンズキャリッジ１３０６を位置決めするために互いに逆の関係で動くように構成されている。例えば、第１のバックルアクチュエータ１３０２は、第２のバックルアクチュエータ１３０４に送信される電力信号の逆電力信号を受信するように構成されている。

図１６は、一実施形態による、２つのバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを示す。バックルアクチュエータ１３０２，１３０４は、各バックルアクチュエータ１３０２，１３０４のバックルアーム１３１０，１３１２が互いに向き合い、各バックルアクチュエータ１３０２，１３０４のスライドベース１３１４，１３１６が２つのバックルアクチュエータの外面となるように構成されている。各ＳＭＡアクチュエータ１３０２，１３０４のハンモック部分１３０８は、様々な実施形態によれば、１つ以上のバックルアクチュエータ１３０２，１３０４によって作用される物体、例えば、本明細書に記載される技法などの技法を使用して、バックルアクチュエータによって動かされるレンズキャリッジ１３０６の一部を支えるように構成されている。

図１７は、一実施形態による２つのバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータの側面図を示し、レンズキャリッジなどの物体を正のｚ方向又は上向きの方向に動かすことになるＳＭＡワイヤ１３１８の方向を示す。

図１８は、一実施形態による２つのバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータの側面図を示し、レンズキャリッジなどの物体を負のｚ方向又は下向きの方向に動かすことになるＳＭＡワイヤ１３１８の方向を示す。

図１９は、一実施形態による、２つのバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを含むアセンブリの分解図を示す。バックルアクチュエータ１９０２，１９０４は、各バックルアクチュエータ１９０２，１９０４のバックルアーム１９１０，１９１２が２つのバックルアクチュエータの外面であり、各バックルアクチュエータ１９０２，１９０４のスライドベース１９１４，１９１６が互いに向き合うように構成されている。各ＳＭＡアクチュエータ１９０２，１９０４のハンモック部分１９０８は、様々な実施形態によれば、１つ以上のバックルアクチュエータ１９０２，１９０４によって作用される物体、例えば、本明細書に記載される技法などの技法を使用して、バックルアクチュエータによって動かされるレンズキャリッジ１９０６の一部を支えるように構成されている。いくつかの実施形態では、ＳＭＡアクチュエータは、第２のバックルアクチュエータ１９０４を受容するように構成されたベース部分１９１８を含む。ＳＭＡアクチュエータはまた、カバー部分１９２０を含んでもよい。図２０は、ベース部及びカバー部を含む、一実施形態による２つのバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを示す。

図２１は、一実施形態による、２つのバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを示す。いくつかの実施形態では、バックルアクチュエータ１９０２，１９０４は、第１のバックルアクチュエータ１９０２のハンモック部分１９０８が第２のバックルアクチュエータ１９０４のハンモック部分から約９０度回転されるように、互いに対して配置される。９０度の構成は、レンズキャリッジ１９０６などの物体のピッチ及びロール回転を可能にする。これにより、レンズキャリッジ１９０６の動きをより良く制御することができる。様々な実施形態では、差動電力信号が、各バックルアクチュエータ対のＳＭＡワイヤに印加され、これによりチルトＯＩＳ動作のためのレンズキャリッジのピッチ及びロール回転を提供する。

２つのバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータの実施形態では、戻しばねを不要にする。２つのバックルアクチュエータの使用により、位置フィードバックにＳＭＡワイヤ抵抗を使用するときのヒステリシスを改善／低減することができる。２つのバックルアクチュエータを含む対抗力ＳＭＡアクチュエータは、戻しばねを含むものよりもヒステリシスが低いため、より正確な位置制御を助ける。図２２に示される実施形態などのいくつかの実施形態では、２つのバックルアクチュエータ２２０２，２２０４を含むＳＭＡアクチュエータは、各バックルアクチュエータ２２０２，２２０４の左ＳＭＡワイヤ２２１８ａ及び右ＳＭＡワイヤ２２１８ｂへの差動電力を使用して、２軸チルトをもたらす。例えば、左ＳＭＡワイヤ２２１８ａは、右ＳＭＡワイヤ２２１８ｂよりも高い電力で作動する。これにより、レンズキャリッジ２２０６の左側が下方に動き、右側が上方に動く（チルト）。いくつかの実施形態では、第１のバックルアクチュエータ２２０２のＳＭＡワイヤは、等しい力で保持され、ＳＭＡワイヤ２２１８ａ，２２１８ｂがチルト動作を引き起こすように差動的に押すための支点として作用する。ＳＭＡワイヤに印加される電力信号を反転させること、例えば、第２のバックルアクチュエータ２２０２のＳＭＡワイヤに等しい電力を印加し、かつ第２のバックルアクチュエータ２２０４の左ＳＭＡワイヤ２２１８ａ及び右ＳＭＡワイヤ２２１８ｂに差動電力を使用することは、レンズキャリッジ２２０６の他の方向へのチルトをもたらす。これにより、動作のいずれかの軸においてレンズキャリアなどの物体をチルトすることができるか、又は良好な動的チルトのために、レンズとセンサとの間の任意のチルトを調整することができ、このことが全てのピクセルにわたってより良好な画質につながる。

図２３は、一実施形態による、２つのバックルアクチュエータ及びカプラを含む、ＳＭＡアクチュエータを示す。ＳＭＡアクチュエータは、本明細書に記載されるような２つのバックルアクチュエータを含む。第１のバックルアクチュエータ２３０２は、カプラ、例えばカプラリング２３０５を使用して第２のバックルアクチュエータ２３０４と結合するように構成されている。バックルアクチュエータ２３０２，２３０４は、第１のバックルアクチュエータ２３０２のハンモック部分２３０８が第２のバックルアクチュエータ２３０４のハンモック部分２３０９から約９０度回転されるように互いに対して配置される。動かすためのペイロード、例えばレンズ又はレンズアセンブリなどは、第１のバックルアクチュエータ２３０２のスライドベース上に配置されるように構成されたレンズキャリッジ２３０６に取り付けられる。

様々な実施形態では、第１のバックルアクチュエータ２３０２及び第２のバックルアクチュエータ２３０４のＳＭＡワイヤに、等しい電力を印加することができる。これにより、ＳＭＡアクチュエータのｚストロークを正のｚ方向に最大化することができる。いくつかの実施形態では、ＳＭＡアクチュエータのストロークは、２つのバックルアクチュエータを含む他のＳＭＡアクチュエータのストロークの２倍以上のｚストロークを有することができる。いくつかの実施形態では、電力信号がＳＭＡアクチュエータから除去されたときにアクチュエータアセンブリ及びペイロードを押し下げるのを助けるために、２つのバックラーが押しつけられるように追加のばねを追加することができる。第１のバックルアクチュエータ２３０２及び第２のバックルアクチュエータ２３０４のＳＭＡワイヤに、等しく反対の電力信号を印加することができる。これにより、バックルアクチュエータによって正のｚ方向にＳＭＡアクチュエータを動かし、かつバックルアクチュエータによって負のｚ方向に動かすことを可能にし、これによりＳＭＡアクチュエータの位置の正確な制御を可能にする。さらに、等しく反対の電力信号（差動電力信号）が、第１のバックルアクチュエータ２３０２及び第２のバックルアクチュエータ２３０４の左右のＳＭＡワイヤに印加され、レンズキャリッジ２３０６などの物体を２つの軸のうちの少なくとも１つの方向に傾けることができる。

図２３に示されるような、２つのバックルアクチュエータ及びカプラを含むＳＭＡアクチュエータの実施形態は、単一のＳＭＡアクチュエータのストロークよりも大きい所望のストロークを達成するために、追加のバックルアクチュエータ及び複数のバックルアクチュエータの対と結合することができる。

図２４は、一実施形態による、積層板ハンモックを有するバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを含む、ＳＭＡシステムの分解図を示す。本明細書に記載されるように、ＳＭＡシステムは、いくつかの実施形態では、オートフォーカス駆動部として１つ以上のカメラレンズ要素と併せて使用されるように構成されている。図２４に示すように、ＳＭＡシステムは、様々な実施形態によれば、ＳＭＡワイヤが作動停止するにつれてＳＭＡワイヤ２４０８の張力が低下したときに、レンズキャリッジ２４０６をｚストローク方向の反対方向に動かすように構成された戻しばね２４０３を含む。いくつかの実施形態用のＳＭＡシステムは、戻しばね２４０３を受容し、レンズキャリッジをｚストローク方向に誘導するように滑り軸受を作用させるように構成されたハウジング２４０９を含む。ハウジング２４０９はまた、バックルアクチュエータ２４０２上に配置されるように構成されている。バックルアクチュエータ２４０２は、本明細書に記載されるものと同様のスライドベース２４０１を含む。バックルアクチュエータ２４０２は、積層板で形成された積層板ハンモック２４０６などのハンモック部分に結合されたバックルアーム２４０４を含む。バックルアクチュエータ２４０２はまた、積層形成された圧着接続部２４１２などのＳＭＡワイヤ取付構造を含む。

図２４に示すように、スライドベース２４０１は、任意選択のアダプタプレート２４１４上に配置される。アダプタプレートは、ＳＭＡシステム又はバックルアクチュエータ２４０２を、ＯＩＳ、追加のＳＭＡシステム、又は他の構成要素などの別のシステムに結合するように構成されている。図２５は、一実施形態による、積層板ハンモックを有するバックルアクチュエータ２４０２を含むＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステム２５０１を示す。

図２６は、一実施形態による積層板ハンモックを含むバックルアクチュエータを示す。バックルアクチュエータ２４０２は、バックルアーム２４０４を含む。バックルアーム２４０４は、本明細書に記載されるように、ＳＭＡワイヤ２４１２が作動及び作動停止するとき、ｚ軸において動くように構成されている。ＳＭＡワイヤ２４０８は、積層形成された圧着接続部２４１２を使用してバックルアクチュエータに取り付けられる。図２６に示す実施形態によれば、バックルアーム２４０４は、積層板ハンモック２４０６などの中央部分を介して互いに結合される。積層板ハンモック２４０６は、様々な実施形態によれば、バックルアクチュエータによって作用される物体、例えば、本明細書に記載される技法などの技法を使用して、バックルアクチュエータによって動かされるレンズキャリッジの一部を支えるように構成されている。

図２７は、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータの積層板ハンモックを示す。いくつかの実施形態では、積層板ハンモック２４０６の材料は、低剛性材料であるため、作動の動きに抵抗しない。例えば、積層板ハンモック２４０６は、第１のポリイミド層上に配置された銅層と、この銅上に配置された第２のポリイミド層とを使用して形成される。いくつかの実施形態では、積層板ハンモック２４０６は、当該技術分野で公知の技法などの堆積及びエッチング技法を使用して、バックルアーム２４０４上に形成される。他の実施形態では、積層板ハンモック２４０６は、バックルアーム２４０４とは別個に形成され、溶接、接着剤、及び当該技術分野で公知の他の技法などの技法を使用して、バックルアーム２４０４に取り付けられる。様々な実施形態では、バックラーアーム２４０４がレンズキャリッジに対して定位置に留まることを確実にするために、糊又は他の接着剤が積層板ハンモック２４０６上で使用される。

図２８は、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータの積層形成された圧着接続部を示す。積層形成された圧着接続部２４１２は、ＳＭＡワイヤ２４０８をバックルアクチュエータに取り付け、ＳＭＡワイヤ２４０８との電気回路接合部を形成するように構成されている。様々な実施形態では、積層形成された圧着接続部２４１２は、絶縁体の１つ以上の層と、圧着部上に形成された導電層の１つ以上の層とから形成された積層板を含む。

例えば、ポリイミド層は、圧着部２４１３を形成するステンレス鋼部分の少なくとも一部上に配置される。次いで、銅などの導電層がポリイミド層上に配置され、この導電層は、バックルアクチュエータ上に配置された１つ以上の信号トレース２４１５と電気的に結合される。また、圧着部を変形させて圧着部内のＳＭＡワイヤと接触させることで、ＳＭＡワイヤも導電層と電気的に接触する。したがって、１つ以上の信号トレースと結合された導電層は、本明細書に記載される技法などの技法を使用して、電力信号をＳＭＡワイヤに印加するために使用される。いくつかの実施形態では、第２のポリイミド層は、導電層がＳＭＡワイヤと接触しない領域において導電層の上に形成される。いくつかの実施形態では、積層形成された圧着接続部２４１２は、当該技術分野で公知の技法などの堆積及びエッチング技法を使用して、圧着部２４１３上に形成される。他の実施形態では、積層形成された圧着接続部２４１２及び１つ以上の電気トレースは、圧着部２４１３及びバックルアクチュエータとは別個に形成され、溶接、接着剤、及び当該技術分野で公知の他の技法などの技法を使用して、圧着部２４１２及びバックルアクチュエータに取り付けられる。

図２９は、積層板ハンモックを有するバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを示す。図２９に示すように、電力信号が印加されると、ＳＭＡワイヤが収縮又は短縮して、バックルアーム及び積層板ハンモックを正のｚ方向に動かす。物体と接触している積層板ハンモックは、次に、レンズキャリッジなどの物体を正のｚ方向に動かす。電力信号が低減又は除去されると、ＳＭＡワイヤが伸長し、バックルアーム及び積層板ハンモックを負のｚ方向に動かす。

図３０は、一実施形態による、バックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムの分解図を示す。本明細書に記載されるように、ＳＭＡシステムは、いくつかの実施形態では、オートフォーカス駆動部として１つ以上のカメラレンズ要素と併せて使用されるように構成されている。図３０に示すように、ＳＭＡシステムは、様々な実施形態によれば、ＳＭＡワイヤが作動停止するにつれてＳＭＡワイヤ３００８の張力が低下したときに、レンズキャリッジ３００５をｚストローク方向の反対方向に動かすように構成された戻しばね３００３を含む。ＳＭＡシステムは、いくつかの実施形態では、戻しばね３００３上に配置された補強材３０００を含む。いくつかの実施形態用のＳＭＡシステムは、戻しばね３００３を受容し、レンズキャリッジをｚストローク方向に誘導するように滑り軸受を作用させるように構成された、２つの部分から形成されるハウジング３００９を含む。ハウジング３００９はまた、バックルアクチュエータ３００２上に配置されるように構成されている。本明細書に記載されるものと同様のスライドベース３００１を含むバックルアクチュエータ３００２は、２つの部分から形成される。いくつかの実施形態によれば、電流がスライドベース３００１部分を通ってワイヤに流れるので、スライドベース３００１は、２つの側を電気的に絶縁するように分割される（例えば、１つの側が接地であり、他の側が電力である）。

バックルアクチュエータ３００２は、バックルアーム３００４を含む。バックルアクチュエータ３００２の各対は、バックルアクチュエータ３００２の別個の部分上に形成される。バックルアクチュエータ３００２はまた、抵抗溶接ワイヤ圧着部３０１２などのＳＭＡワイヤ取付構造を含む。ＳＭＡシステムは、任意選択的に、ＳＭＡワイヤ３００８を１つ以上の制御回路に電気的に結合するためのフレックス回路３０２０を含む。

図３０に示すように、スライドベース３００１は、任意選択のアダプタプレート３０１４上に配置される。アダプタプレートは、ＳＭＡシステム又はバックルアクチュエータ３００２を、ＯＩＳ、追加のＳＭＡシステム、又は他の構成要素などの別のシステムに結合するように構成されている。図３１は、一実施形態による、バックルアクチュエータ３００２を含むＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステム３１０１を示す。

図３２は、一実施形態による、バックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを含む。バックルアクチュエータ３００２は、バックルアーム３００４を含む。バックルアーム３００４は、本明細書に記載されるように、ＳＭＡワイヤ３０１２が作動及び作動停止するとき、ｚ軸において動くように構成されている。ＳＭＡワイヤ２４０８は、抵抗溶接ワイヤ圧着部３０１２に取り付けられる。図３２に示される実施形態によれば、バックルアーム３００４は、２ヨークキャプチャジョイントを使用して、中央部分のないレンズキャリッジなどの物体と嵌合するように構成されている。

図３３は、一実施形態による、ＳＭＡアクチュエータの一対のバックルアームの２ヨークキャプチャジョイントを示す。図３３はまた、任意選択のフレックス回路をスライディングベースに取り付けるために使用されるめっきパッドを示す。いくつかの実施形態では、めっきパッドは金を使用して形成される。図３４は、ＳＭＡワイヤをバックルアクチュエータに取り付けるために使用される、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータの抵抗溶接圧着部を示す。いくつかの実施形態では、糊又は接着剤を溶接部の上に配置して、機械的強度を助け、動作中及び衝撃荷重中の疲労歪み緩和部として機能させることもできる。

図３５は、２ヨークキャプチャジョイントを有するバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを示す。図３５に示すように、電力信号が印加されると、ＳＭＡワイヤが収縮又は短縮して、バックルアームを正のｚ方向に動かす。２ヨークキャプチャジョイントは物体と接触しており、次に、レンズキャリッジなどの物体を正のｚ方向に動かす。電力信号が低減又は除去されると、ＳＭＡワイヤは伸長し、バックルアームを負のｚ方向に動かす。ヨークキャプチャ特徴は、バックルアームがレンズキャリッジに対して正しい位置に留まることを確実にする。

図３６は、一実施形態によるＳＭＡバイモルフ液体レンズを示す。ＳＭＡバイモルフ液体レンズ３５０１は、液体レンズサブアセンブリ３５０２と、ハウジング３５０４と、ＳＭＡアクチュエータ３５０６を有する回路とを含む。様々な実施形態では、ＳＭＡアクチュエータは、本明細書に記載される実施形態などの４つのバイモルフアクチュエータ３５０８を含む。バイモルフアクチュエータ３５０８は、可撓性膜３５１２上に位置する成形リング３５１０を押すように構成されている。リングは、膜３５１２／液体３５１４を歪めて、膜３５１２／液体３５１４を通る光路を変化させる。液体収容リング３５１６は、膜３５１２とレンズ３５１８との間に液体３５１４を収容するために使用される。バイモルフアクチュエータからの等しい力は、画像の焦点をＺ方向（レンズに対して垂直）に変化させ、それにより、オートフォーカスとして機能することを可能にする。バイモルフアクチュエータ３５０８からの差動力は、光線をＸ、Ｙ軸方向に動かすことができ、それにより、いくつかの実施形態による光学式手ぶれ補正機構として機能することを可能にする。ＯＩＳ及びＡＦ機能の両方は、各アクチュエータへ適切に制御して、同時に実現することができる。いくつかの実施形態では、３つのアクチュエータが使用される。ＳＭＡアクチュエータ３５０６を有する回路は、ＳＭＡアクチュエータを作動させる制御信号用の１つ以上のコンタクト３５２０を含む。４つのＳＭＡアクチュエータを含むいくつかの実施形態によれば、ＳＭＡアクチュエータ３５０６を有する回路は、各ＳＭＡアクチュエータ用の４つの電力回路制御コンタクトと、共通のリターンコンタクトとを含む。

図３７は、一実施形態による斜視的なＳＭＡバイモルフ液体レンズを示す。図３８は、一実施形態によるＳＭＡバイモルフ液体レンズの断面及び底面図を示す。
図３９は、一実施形態によるバイモルフアクチュエータを有するＳＭＡアクチュエータ３９０２を含むＳＭＡシステムを示す。ＳＭＡアクチュエータ３９０２は、本明細書に記載される技法を使用する４つのバイモルフアクチュエータを含む。一実施形態によるバイモルフアクチュエータを有するＳＭＡアクチュエータ３９０２を示す図４０に示されるように、バイモルフアクチュエータのうちの２つは正のｚストロークアクチュエータ３９０４として構成され、２つは負のｚストロークアクチュエータ３９０６として構成されている。対向するアクチュエータ３９０６，３９０４は、ストローク範囲全体にわたって両方向の動きを制御するように構成されている。これにより、傾きを補償するために制御コードを調整することができる。様々な実施形態では、構成要素の上部に取り付けられた２つのＳＭＡワイヤ３９０８は、正のｚストローク変位を可能にする。構成要素の底部に取り付けられた２つのＳＭＡワイヤは、負のｚストローク変位を可能にする。いくつかの実施形態では、各バイモルフアクチュエータは、物体に係合するためのタブを使用して、レンズキャリッジ３９１０などの物体に取り付けられる。ＳＭＡシステムは、ｚストローク軸に垂直な軸において、例えば、ｘ軸及びｙ軸の方向において、レンズキャリッジ３９１０の安定性を提供するように構成された上部ばね３９１２を含む。さらに、上部スペーサ３９１４は、上部ばね３９１２とＳＭＡアクチュエータ３９０２との間に配置されるように構成されている。下部スペーサ３９１６は、ＳＭＡアクチュエータ３９０２と底部ばね３９１８との間に配置される。底部ばね３９１８は、ｚストローク軸に垂直な軸において、例えばｘ軸及びｙ軸の方向において、レンズキャリッジ３９１０の安定性を提供するように構成されている。底部ばね３９１８は、本明細書に記載されるようなベース３９２０上に配置されるように構成されている。

図４１は、バイモルフアクチュエータ４１０３の長さ４１０２と、ＳＭＡワイヤ４２０６がバイモルフアクチュエータを越えてワイヤ長さを延長するためのボンディングパッド４１０４の位置とを示す。ストローク及び力を増大させるために、バイモルフアクチュエータより長いワイヤが使用される。したがって、バイモルフアクチュエータ４１０３を越えるＳＭＡワイヤ４２０６の延長長さ４１０８は、バイモルフアクチュエータ４１０３のストローク及び力を設定するために使用される。

図４２は、一実施形態によるＳＭＡバイモルフアクチュエータ４２０２を含むＳＭＡシステムの分解図を示す。ＳＭＡシステムは、様々な実施形態によれば、別個の金属材料及び非導電性接着剤を使用して、ＳＭＡワイヤに独立して電力を供給する１つ以上の電気回路を作成するように構成されている。いくつかの実施形態は、ＡＦサイズの影響はなく、本明細書に記載されるような４つのバイモルフアクチュエータを含む。バイモルフアクチュエータのうちの２つは、正のｚストロークアクチュエータとして構成され、２つは負のｚストロークアクチュエータとして構成されている。図４３は、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータの小部分の分解図を示す。この小部分は、負のアクチュエータ信号接続部４３０２、バイモルフアクチュエータ４３０６を有するベース４３０４を含む。負のアクチュエータ信号接続部４３０２は、本明細書で記載される技法などの技法を使用してバイモルフアクチュエータ４３０６のＳＭＡワイヤを接続するためのワイヤボンドパッド４３０８を含む。負のアクチュエータ信号接続部４３０２は、接着層４３１０を使用してベース４３０４に取り付けられる。この小部分はまた、本明細書に記載される技法などの技法を使用して、バイモルフアクチュエータ４３０６のＳＭＡワイヤ４３１２を接続するためのワイヤボンドパッド４３１６を有する正のアクチュエータ信号接続部４３１４を含む。正のアクチュエータ信号接続部４３１４は、接着層４３１８を使用してベース４３０４に取り付けられる。ベース４３０４、負のアクチュエータ信号接続部４３０２、及び正のアクチュエータ信号接続部４３１４の各々は、金属、例えばステンレス鋼で形成される。ベース４３０４、負のアクチュエータ信号接続部４３０２、及び正のアクチュエータ信号接続部４３１４の各々上の接続パッド４３２２は、本明細書で記載される技法などの技法を使用して、バイモルフアクチュエータ４３０６を作動させるための制御信号及び接地を電気的に結合するように構成されている。いくつかの実施形態では、接続パッド４３２２は金めっきされる。図４４は、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータの小部分を示す。いくつかの実施形態では、金めっきパッドが、はんだ接合又は他の公知の電気的終端方法のためにステンレス鋼層上に形成される。さらに、形成されたワイヤボンドパッドは、電力信号のためにＳＭＡワイヤを電気的に結合するための信号ジョイントに使用される。

図４５は、一実施形態による５軸センサシフトシステムを示す。５軸センサシフトシステムは、１つ以上のレンズに対して５軸方向に画像センサなどの物体を動かすように構成されている。これは、Ｘ軸／Ｙ軸／Ｚ軸並進及びピッチ／ロールチルトを含む。任意選択で、システムは、Ｚ動作を行うために、上部の別個のＡＦとともに、Ｘ軸／Ｙ軸並進及びピッチ／ロールチルトを伴う４軸のみを使用するように構成されている。他の実施形態は、画像センサに対して１つ以上のレンズを動かすように構成された５軸センサシフトシステムを含む。いくつかの実施形態では、静的レンズ積層体が、上部カバー上に取り付けられ、ＩＤの内側に挿入される（内側の橙色可動キャリッジに触れない）。

図４６は、一実施形態による５軸センサシフトシステムの分解図を示す。５軸センサシフトシステムは、２つの回路構成要素、すなわち、フレキシブルセンサ回路４６０２と、バイモルフアクチュエータ回路４６０４と、本明細書に記載される技法などの技法を使用してバイモルフ回路構成要素上に構築された８～１２個のバイモルフアクチュエータ４６０６とを含む。５軸センサシフトシステムは、１つ以上のレンズ及び外側ハウジング４６１０を保持するように構成された可動キャリッジ４６０８を含む。バイモルフアクチュエータ回路４６０４は、一実施形態によれば、本明細書に記載されるような８～１２個のＳＭＡアクチュエータを含む。ＳＭＡアクチュエータは、本明細書に記載される他の５軸システムと同様のｘ方向、ｙ方向、ｚ方向、ピッチ、及びロールなどの５軸において可動キャリッジ４６０８を動かすように構成されている。

図４７は、一実施形態による、全ての動作のためにこの回路に組み込まれたバイモルフアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを示す。ＳＭＡアクチュエータの実施形態は、８～１２個のバイモルフアクチュエータ４６０６を含むことができる。しかしながら、他の実施形態は、より多く又はより少なく含むことができる。図４８は、対応する外側ハウジング４８０４の内側に適合するように部分的に形成された一実施形態による、全ての動作のためにこの回路に組み込まれたバイモルフアクチュエータを含む、ＳＭＡアクチュエータ４８０２を示す。図４９は、一実施形態による５軸センサシフトシステムの断面を示す。

図５０は、バイモルフアクチュエータを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータ５００２を示す。ＳＭＡアクチュエータ５００２は、４つの側面装着ＳＭＡバイモルフアクチュエータ５００４を使用して、画像センサ、レンズ、又は他の様々なペイロードをｘ及びｙ方向に動かすように構成されている。図５１は、画像センサ、レンズ、又は他の様々なペイロードを異なるｘ及びｙ位置に動かしたバイモルフアクチュエータを含む、ＳＭＡアクチュエータの上面図を示す。

図５２は、ボックスバイモルフオートフォーカスとして構成された一実施形態によるバイモルフアクチュエータ５２０２を含むＳＭＡアクチュエータを示す。本明細書に記載されるような４つの上部及び底部装着ＳＭＡバイモルフアクチュエータは、一緒に動いて、オートフォーカス動作のためのｚストローク方向の動きを生成するように構成されている。図５３は、一実施形態によるバイモルフアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを示し、２つの上部装着バイモルフアクチュエータ５３０２は、１つ以上のレンズを押し下げるように構成されている。図５４は、一実施形態によるバイモルフアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを示し、２つの底部装着バイモルフアクチュエータ５４０２は、１つ以上のレンズを押し上げるように構成されている。図５５は、一実施形態によるバイモルフアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを示し、本明細書に記載されるような４つの上部及び底部装着ＳＭＡバイモルフアクチュエータ５５０２が、１つ以上のレンズを動かしチルト動作を生成するように使用されることを示す。

図５６は、２軸レンズシフトＯＩＳとして構成されたバイモルフアクチュエータを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムを示す。いくつかの実施形態では、２軸レンズシフトＯＩＳは、レンズをＸ軸／Ｙ軸に動かすように構成されている。いくつかの実施形態では、Ｚ軸の動きは、本明細書に記載されるような別個のＡＦから生じる。４つのバイモルフアクチュエータは、ＯＩＳ動作のためにオートフォーカスの側面を押す。図５７は、２軸レンズシフトＯＩＳとして構成されたバイモルフアクチュエータ５８０６を含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータ５８０２を含むＳＭＡシステムの分解図を示す。図５８は、２軸レンズシフトＯＩＳとして構成されたバイモルフアクチュエータ５８０６を含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータ５８０２を含むＳＭＡシステムの断面を示す。図５９は、システム内に適合するように成形される以前の製造された状態の、２軸レンズシフトＯＩＳとして構成されたＳＭＡシステムで使用するための一実施形態によるボックスバイモルフアクチュエータ５８０２を示す。そのようなシステムは、高いＯＩＳストロークＯＩＳ（例えば、＋／－２００μｍ以上）を有するように構成され得る。さらに、そのような実施形態は、ＰＯＭ滑り軸受などの４つの滑り軸受を使用して、広範囲の動作及び良好なＯＩＳ動的チルトを有するように構成されている。実施形態は、ＡＦ設計（例えば、ＶＣＭ又はＳＭＡ）と容易に統合するように構成されている。

図６０は、５軸レンズシフトＯＩＳ及びオートフォーカスとして構成されたバイモルフアクチュエータを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムを示す。いくつかの実施形態では、５軸レンズシフトＯＩＳ及びオートフォーカスは、レンズをＸ軸／Ｙ軸／Ｚ軸に動かすように構成されている。いくつかの実施形態では、ピッチ及びヨー軸の運動は、動的チルト調整性能のためである。８つのバイモルフアクチュエータが、本明細書に記載される技法を使用して、オートフォーカス及びＯＩＳの動作を提供するために使用される。図６１は、５軸レンズシフトＯＩＳ及びオートフォーカスとして構成された一実施形態によるバイモルフアクチュエータ６２０４を含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータ６２０２を含むＳＭＡシステムの分解図を示す。図６２は、５軸レンズシフトＯＩＳ及びオートフォーカスとして構成されたバイモルフアクチュエータ６２０４を含む一実施形態によるＳＭＡアクチュエータ６２０２を含むＳＭＡシステムの断面を示す。図６３は、システム内に適合するように成形される以前の製造された状態の、５軸レンズシフトＯＩＳ及びオートフォーカスとして構成されたＳＭＡシステムで使用するための一実施形態によるボックスバイモルフアクチュエータ６２０２を示す。そのようなシステムは、高いＯＩＳストロークＯＩＳ（例えば、＋／－２００μｍ以上）及び高いオートフォーカスストローク（例えば、４００μｍ以上）を有するように構成され得る。さらに、そのような実施形態は、任意のチルトを調整し、別個のオートフォーカスアセンブリを不要にすることができる。

図６４は、外向きに押すボックスとして構成されたバイモルフアクチュエータを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムを示す。いくつかの実施形態では、バイモルフアクチュエータアセンブリは、レンズキャリッジなどの物体の周囲に配置するように構成されている。回路アセンブリはレンズキャリッジと共に動いているので、低いＸ／Ｙ／Ｚ剛性のための可撓性部分がある。回路のテールパッドは静的である。外向きに押すボックスは、４つのバイモルフアクチュエータ又は８つのバイモルフアクチュエータの両方用に構成され得る。したがって、外向きに押すボックスは、Ｘ軸及びＹ軸における動きを伴うＯＩＳのための側面上のバイモルフアクチュエータ４つとして構成され得る。外向きに押すボックスは、ｚ軸における動きを伴うオートフォーカスのために、上部及び底部上に４つのバイモルフアクチュエータとして構成され得る。外向きに押すボックスは、ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸における動きを伴い、３軸チルト（ピッチ／ロール／ヨー）が可能である、ＯＩＳ及びオートフォーカスのための上部、底部、及び側面上のバイモルフアクチュエータ８つとして構成され得る。図６５は、外向きに押すボックスとして構成されたバイモルフアクチュエータ６６０４を含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータ６６０２を含むＳＭＡシステムの分解図を示す。したがって、ＳＭＡアクチュエータは、本明細書で記載される技法を使用して、バイモルフアクチュエータが外側ハウジング６５０４上で作用してレンズキャリッジ６５０６を動かすように構成されている。図６６は、レンズキャリッジ６６０４を受容するように部分的に成形された外向きに押すボックスとして構成されたバイモルフアクチュエータを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータ６６０２を含むＳＭＡシステムを示す。図６７は、システム内に適合するように成形される以前の製造された状態の、外向きに押すボックスとして構成された一実施形態によるバイモルフアクチュエータ６６０４を含む、ＳＭＡアクチュエータ６６０２を含むＳＭＡシステムを示す。

図６８は、３軸センサシフトＯＩＳとして構成されたバイモルフアクチュエータを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータ６８０２を含むＳＭＡシステムを示す。いくつかの実施形態では、ｚ軸の動きは、別個のオートフォーカスシステムから生じる。４つのバイモルフアクチュエータは、センサキャリッジ６８０４の側面を押して、本明細書に記載される技法を使用して、ＯＩＳ用の動作を提供するように構成されている。図６９は、３軸センサシフトＯＩＳとして構成されたバイモルフアクチュエータを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータ６８０２を含むＳＭＡの分解図を示す。図７０は、３軸センサシフトＯＩＳとして構成されたバイモルフアクチュエータ６８０６を含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータ６８０２を含むＳＭＡシステムの断面を示す。図７１は、システム内に適合するように成形される以前の製造された状態の、３軸センサシフトＯＩＳとして構成されたＳＭＡシステムで使用するための一実施形態によるボックスバイモルフアクチュエータ６８０２の構成要素を示す。図７２は、３軸センサシフトＯＩＳとして構成された一実施形態によるＳＭＡシステムで使用するためのフレキシブルセンサ回路を示す。そのようなシステムは、高いＯＩＳストロークＯＩＳ（例えば、＋／－２００μｍ以上）及び高いオートフォーカスストローク（例えば、４００μｍ以上）を有するように構成され得る。さらに、そのような実施形態は、ＰＯＭ滑り軸受などの４つの滑り軸受を使用して、広範囲の２軸運動及び良好なＯＩＳ動的傾斜を有するように構成されている。実施形態は、ＡＦ設計（例えば、ＶＣＭ又はＳＭＡ）と容易に統合するように構成されている。

図７３は、６軸センサシフトＯＩＳ及びオートフォーカスとして構成されたバイモルフアクチュエータ７３０４を含む一実施形態によるＳＭＡアクチュエータ７３０２を含むＳＭＡシステムを示す。いくつかの実施形態では、６軸センサシフトＯＩＳ及びオートフォーカスは、Ｘ／Ｙ／Ｚ／ピッチ／ヨー／ロール軸においてレンズを動かすように構成されている。いくつかの実施形態では、ピッチ及びヨー軸の運動は、動的チルト調整性能のためである。８つのバイモルフアクチュエータが、本明細書に記載される技法を使用して、オートフォーカス及びＯＩＳの動作を提供するために使用される。図７４は、６軸センサシフトＯＩＳ及びオートフォーカスとして構成されたバイモルフアクチュエータ７４０４を含む一実施形態によるＳＭＡアクチュエータ７４０２を含むＳＭＡシステムの分解図を示す。図７５は、６軸センサシフトＯＩＳ及びオートフォーカスとして構成されたバイモルフアクチュエータを含む一実施形態によるＳＭＡアクチュエータ７４０２を含むＳＭＡシステムの断面を示す。図７６は、システム内に適合するように成形される以前の製造された状態の、６軸センサシフトＯＩＳ及びオートフォーカスとして構成されたＳＭＡシステムで使用するための一実施形態によるボックスバイモルフアクチュエータ７４０２を示す。図７７は、３軸センサシフトＯＩＳとして構成された一実施形態によるＳＭＡシステムで使用するためのフレキシブルセンサ回路を示す。そのようなシステムは、高いＯＩＳストロークＯＩＳ（例えば、＋／－２００μｍ以上）及び高いオートフォーカスストローク（例えば、４００μｍ以上）を有するように構成され得る。さらに、そのような実施形態は、任意のチルトを調整し、別個のオートフォーカスアセンブリを不要にすることができる。

図７８は、２軸カメラチルトＯＩＳとして構成されたバイモルフアクチュエータを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムを示す。いくつかの実施形態では、２軸カメラチルトＯＩＳは、ピッチ／ヨー軸においてカメラを動かすように構成されている。４つのバイモルフアクチュエータは、本明細書に記載される技法を使用して、ＯＩＳピッチ及びヨー運動のためのカメラ動作全体のためにオートフォーカスの上部及び底部を押すために使用される。図７９は、２軸カメラチルトＯＩＳとして構成されたバイモルフアクチュエータ７９０４を含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータ７９０２を含むＳＭＡシステムの分解図を示す。図８０は、２軸カメラチルトＯＩＳとして構成されたバイモルフアクチュエータを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムの断面を示す。図８１は、システム内に適合するように成形される以前の製造された状態の、２軸カメラチルトＯＩＳとして構成されたＳＭＡシステムで使用するための一実施形態によるボックスバイモルフアクチュエータを示す。図８２は、２軸カメラチルトＯＩＳとして構成された一実施形態によるＳＭＡシステムで使用するためのフレキシブルセンサ回路を示す。そのようなシステムは、高いＯＩＳストロークＯＩＳ（例えば、＋／－３度以上）を有するように構成され得る。実施形態は、オートフォーカス（「ＡＦ」）設計（例えば、ＶＣＭ又はＳＭＡ）と容易に統合するように構成されている。

図８３は、３軸カメラチルトＯＩＳとして構成されたバイモルフアクチュエータを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムを示す。いくつかの実施形態では、２軸カメラチルトＯＩＳは、ピッチ／ヨー／ロール軸においてカメラを動かすように構成されている。４つのバイモルフアクチュエータは、本明細書に記載される技法を使用して、ＯＩＳピッチ及びヨー運動用のカメラ動作全体のためにオートフォーカスの上部及び底部を押すために使用され、４つのバイモルフアクチュエータは、本明細書に記載される技法を使用して、ＯＩＳロール運動のためのカメラ動作全体のためにオートフォーカスの側面を押すために使用される。図８４は、３軸カメラチルトＯＩＳとして構成されたバイモルフアクチュエータ８４０４を含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータ８４０２を含むＳＭＡシステムの分解図を示す。図８５は、３軸カメラチルトＯＩＳとして構成されたバイモルフアクチュエータを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムの断面を示す。図８６は、システム内に適合するように成形される以前の製造された状態の、３軸カメラチルトＯＩＳとして構成された一実施形態によるＳＭＡシステムで使用するためのボックスバイモルフアクチュエータを示す。図８７は、３軸カメラチルトＯＩＳとして構成された一実施形態によるＳＭＡシステムで使用するためのフレキシブルセンサ回路を示す。そのようなシステムは、高いＯＩＳストロークＯＩＳ（例えば、＋／－３度以上）を有するように構成され得る。実施形態は、ＡＦ設計（例えば、ＶＣＭ又はＳＭＡ）と容易に統合するように構成されている。

図８８は、実施形態によるＳＭＡアクチュエータのバイモルフアクチュエータの例示的な寸法を示す。寸法は好ましい実施形態であるが、当業者は、ＳＭＡアクチュエータの所望の特性に基づいて他の寸法を使用することができることを理解するであろう。

図８９は、一実施形態による屈曲カメラ用のレンズ系を示す。屈曲カメラは、１つ以上のレンズ８９０３ａ～８９０３ｄを含むレンズ系８９０１に光を曲げるように構成された折り曲げレンズ８９０２を含む。いくつかの実施形態では、折り曲げレンズは、プリズム及びレンズのうちのいずれか１つ以上である。レンズ系８９０１は、光が折り曲げレンズ８９０２に到達する前に、光の進行方向に平行である透過軸８９０６に対して、ある角度にある主軸８９０４を有するように構成されている。例えば、屈曲カメラは、透過軸８９０６の方向においてレンズ系８９０１の高さを低減するために、カメラ付き電話システムにおいて使用される。

レンズ系の実施形態は、本明細書に記載されるような１つ以上の液体レンズを含む。図８９に図示される実施形態は、本明細書に記載されるような２つの液体レンズ８９０３ｂ，８９０３ｄを含む。１つ以上の液体レンズ８９０３ｂ，８９０３ｄは、本明細書に記載される技法などの技法を使用して、作動するように構成されている。液体レンズは、バックルアクチュエータ、バイモルフアクチュエータ、及び他のＳＭＡアクチュエータを含むがこれらに限定されないアクチュエータを使用して作動する。図１０８は、一実施形態による、バックルアクチュエータ６０を使用して作動する液体レンズを示す。液体レンズは、成形リングカプラ６４と、液体レンズアセンブリ６１と、本明細書に記載されるような１つ以上のバックルアクチュエータ６０と、スライドベース６５と、ベース６２とを含む。１つ以上のバックルアクチュエータ６０は、例えば本明細書に記載されるように、成形リング／カプラ６４を動かして、液体レンズアセンブリ６１の可撓性膜の形状を変化させ、光線を移動又は成形するように構成されている。いくつかの実施形態では、３つ又は４つのアクチュエータが使用される。液体レンズは、単独で、又は他のレンズと組み合わせて、オートフォーカス又は光学式手ぶれ補正機構として機能するように構成され得る。液体レンズはまた、別様に画像を画像センサ上に向けるように構成され得る。

図９０は、画像センサ９００４上に画像を集束させるための液体レンズ９００２ａ～９００２ｈを含むレンズ系９００１のいくつかの実施形態を示す。図示されるように、液体レンズ９００２ａ～９００２ｈは、任意のレンズ形状を含んでもよく、本明細書に記載される技法などの技法を使用してレンズを通る光路を調節するように動的に構成されているように構成されてもよい。

屈曲カメラ用のレンズ系は、作動式折り曲げレンズ９１００を含むように構成されている。作動式折り曲げレンズの一例は、図９１に示されるようなプリズムチルトである。図９１に示す例では、折り曲げレンズは、アクチュエータ９１０４上に配置されたプリズム９１０２である。アクチュエータは、本明細書に記載されるものを含むＳＭＡアクチュエータを含むが、これに限定されない。いくつかの実施形態では、プリズムチルトは、本明細書に記載されるような４つのバイモルフアクチュエータ９１０６を含むＳＭＡアクチュエータ上に配置される。作動式折り曲げレンズ９１００は、いくつかの実施形態によれば、本明細書に記載される技法などの技法を使用して、光学式手ぶれ補正機構として構成されている。例えば、作動式折り曲げレンズは、図３９に示されるようなＳＭＡシステムを含むように構成されている。作動式折り曲げレンズの別の例は、図２１に図示されるようなＳＭＡアクチュエータを含むことができる。しかしながら、折り曲げレンズはまた、他のアクチュエータを含んでもよい。

図９２は、一実施形態によるオフセットを有するバイモルフアームを示す。バイモルフアーム９２０１は、形成されたオフセット９２０３を有するバイモルフビーム９２０２を含む。形成されたオフセット９２０３は、機械的優位性を高め、オフセットのないバイモルフアームよりも高い力を生成する。いくつかの実施形態によれば、オフセット９２０４の深さ（本明細書では曲げ面ｚオフセット９２０４とも呼ばれる）及びオフセット９２０６の長さ（本明細書ではトラフ幅９２０６とも呼ばれる）は、ピーク力などのバイモルフアームの特性を定義するように構成されている。例えば、図１０６のグラフは、一実施形態による曲げ面ｚオフセット９２０４、トラフ幅９２０６、バイモルフビーム９２０２のピーク力との関係を示す。

バイモルフアームは、本明細書に記載されるような、ＳＭＡリボン又はＳＭＡワイヤ９２１０などの１つ以上のＳＭＡ材料を含む。ＳＭＡ材料は、本明細書に記載の技法などの技法を使用して、ビームに取り付けられる。いくつかの実施形態では、ＳＭＡワイヤ９２１０などのＳＭＡ材料は、形成されたオフセット９２０３が、ＳＭＡ材料が取り付けられる両端の間にあるように、バイモルフアームの固定端部９２１２及びバイモルフアームの荷重点端部９２１４に取り付けられる。様々な実施形態では、ＳＭＡ材料の端部は、当該技術分野で公知の技法などの技法を使用して、ＳＭＡ材料に電流を供給するように構成されたコンタクトと電気的かつ機械的に結合される。オフセットを有するバイモルフアームは、本明細書に記載されるようなＳＭＡアクチュエータ及びシステムに含まれることができる。

図９３は、一実施形態による、オフセット及びリミッタを有するバイモルフアームを示す。バイモルフアーム９３０１は、形成されたオフセット９３０３を有するバイモルフビーム９３０２と、形成されたオフセット９３０３に隣接するリミッタ９３０４とを含む。オフセット９３０３は、機械的優位性を高め、オフセットのないバイモルフアーム９３０１よりも高い力を生成し、リミッタ９３０４はバイモルフアクチュエータの固定されていない荷重点端部９３０６から離れる方向へのアームの動作を防止する。形成されたオフセット９３０３及びリミッタ９３０４を有するバイモルフアーム９３０１は、本明細書に記載されるようなＳＭＡアクチュエータ及びシステムに含まれ得る。バイモルフアーム９３０１は、本明細書に記載される技法などの技法を使用してバイモルフアーム９３０１に取り付けられる、本明細書に記載されるようなＳＭＡリボン又はＳＭＡワイヤ９３０８などの１つ以上のＳＭＡ材料を含む。

図９４は、一実施形態による、オフセット及びリミッタを有するバイモルフアームを示す。バイモルフアーム９４０１は、形成されたオフセット９４０３を有するバイモルフビーム９４０２と、形成されたオフセット９４０３に隣接するリミッタ９４０４とを含む。リミッタ９４０４は、バイモルフアーム９４０１用のベース９４０６の一部として形成される。ベース９４０６は、バイモルフアーム９４０１を受容するように構成され、バイモルフビームのオフセット部分を受容するように構成された凹部９４０８を含む。凹部の底部は、形成されたオフセット９４０３に隣接するようにリミッタ９４０４として構成されている。ベース９４０６はまた、バイモルフアームが作動していないときにバイモルフアームの部分を支持するように構成された１つ以上の部分９４１０を含んでもよい。形成されたオフセット９４０３及びリミッタ９４０４を有するバイモルフアーム９４０１は、本明細書に記載されるようなＳＭＡアクチュエータ及びシステムに含まれ得る。バイモルフアーム９４０１は、本明細書に記載される技法などの技法を使用してバイモルフアーム９４０１に取り付けられる、本明細書に記載されるようなＳＭＡリボン又はＳＭＡワイヤなどの１つ以上のＳＭＡ材料を含む。

図９５は、一実施形態による、オフセットを有するバイモルフアームを含む、ベースの実施形態を示す。バイモルフアーム９５０１は、形成されたオフセット９５０４を有するバイモルフビーム９５０２を含む。バイモルフアームはまた、本明細書に記載される技法などの技法を使用して、リミッタを含むことができる。バイモルフアーム９５０１は、本明細書に記載される技法などの技法を使用してバイモルフアーム９５０１に取り付けられる、本明細書に記載されるようなＳＭＡリボン又はＳＭＡワイヤ９５０６などの１つ以上のＳＭＡ材料を含む。

図９６は、一実施形態による、オフセットを有する２つのバイモルフアームを含む、ベース９６０８の一実施形態を示す。各バイモルフアーム９６０１ａ，９６０１ｂは、形成されたオフセット９６０４ａ，９６０４ｂを有するバイモルフビーム９６０２ａ，９６０２ｂを含む。各バイモルフアーム９６０１ａ，９６０１ｂは、本明細書に記載される技法などの技法を使用してバイモルフアーム９５０１に取り付けられる、本明細書に記載されるようなＳＭＡリボン又はＳＭＡワイヤ９６０６ａ，９６０６ｂなどの１つ以上のＳＭＡ材料を含む。各バイモルフアーム９６０１ａ，９６０１ｂはまた、本明細書に記載される技法などの技法を使用して、リミッタを含むことができる。いくつかの実施形態は、本明細書で記載される技法などの技法を使用して形成された２つ以上のバイモルフアームを含むベースを含む。いくつかの実施形態によれば、バイモルフアーム９６０１は、ベース９６０８と一体的に形成される。他の実施形態では、バイモルフアーム９６０２ａ，９６０２ｂのうちの１つ以上は、ベース９６０８と別個に形成され、はんだ、抵抗溶接、レーザ溶接、及び接着剤を含むが、それらに限定されない技法を使用して、ベース９６０８に取り付けられる。いくつかの実施形態では、２つ以上のバイモルフアーム９６０１ａ，９６０１ｂは、単一の物体に作用するように構成されている。これにより、物体に加えられる力を増大させることができる。図１０７の以下のグラフは、バイモルフアクチュエータ全体を包含するボックスの近似であるボックス体積が、バイモルフ構成要素ごとの仕事にどのように関連付けられるかの例を示す。ボックス体積は、バイモルフアクチュエータ９６１２の長さ、バイモルフアクチュエータ９６１０の幅、及びバイモルフアクチュエータ９６１４の高さを使用して近似される（まとめて「ボックス体積」と称される）。

図９７は、一実施形態による、荷重点延長部を含むバックラーアームを示す。バックラーアーム９７０１は、ビーム部分９７０２と、ビーム部分９７０２から延びる１つ以上の荷重点延長部９７０４ａ，９７０４ｂとを含む。バックラーアーム９７０１の各端部９７０６ａ，９７０６ｂは、本明細書に記載される技法などの技法を使用して、プレート又は他のベースに取り付けられるか、又は一体的に形成されるように構成されている。１つ以上の荷重点延長部９７０４ａ，９７０４ｂは、いくつかの実施形態によれば、ビーム部分９７０２の荷重点９７１０ａ，９７１０ｂからオフセットされて、ビーム部分９７０２に取り付けられるか、又はそれと一体的に形成される。荷重点９７１０ａ，９７１０ｂは、バックラーアーム９７０１の力を別の物体に伝達するように構成されたビーム部分９７０２の部分である。いくつかの実施形態では、荷重点９７１０ａ，９７１０ｂは、ビーム部分９７０２の中央である。他の実施形態では、荷重点９７１０ａ，９７１０ｂは、ビーム部分９７０２の中央以外の位置にある。荷重点延長部９７０４ａ，９７０４ｂは、ビーム部分９７０２に接合される点からビーム部分９７０２の荷重点９７１０ａ，９７１０ｂに向かって、ビーム部分９７０２の長手方向軸の方向に延びるように構成されている。いくつかの実施形態では、荷重点延長部９７０４ａ，９７０４ｂの端部は、少なくともビーム部分９７０２の荷重点９７１０ａ，９７１０ｂまで延びる。バックラーアーム９７０１は、本明細書に記載されるような、ＳＭＡリボン又はＳＭＡワイヤ９７１２などの１つ以上のＳＭＡ材料を含む。ＳＭＡワイヤ９７１２などのＳＭＡ材料は、ビーム部分９７０２の両端部で取り付けられる。ＳＭＡ材料は、本明細書に説明される技法などの技法を使用して、ビーム部分の両端部に取り付けられる。いくつかの実施形態では、荷重点延長部９７０４ａ，９７０４ｂの長さは、バックラーアーム９７０１の関連する平坦（非作動）ビーム部分９７０２の長手方向の長さ内に含まれる任意の長さに構成され得る。

図９８は、作動位置にある一実施形態による荷重点延長部９８１０を含むバックラーアーム９８０１を示す。ビーム部分９８０２の両端部に取り付けられたＳＭＡ材料は、本明細書に記載される技法などの技法を使用して作動する。荷重点９８０４は、バックラーアーム９８０１が、延長部のないバックラーアームよりもストローク範囲を増大させることを可能にする。したがって、荷重点延長部を含むバックラーアームは、より大きな最大垂直ストロークを可能にする。荷重点延長部を有するバックラーアームは、本明細書に記載されるようなＳＭＡアクチュエータ及びシステムに含まれ得る。

図９９は、一実施形態による荷重点延長部を含むバイモルフアームを示す。バイモルフアーム９９０１は、ビーム部分９９０２と、ビーム部分から延びる１つ以上の荷重点延長部９９０４ａ，９９０４ｂとを含む。バイモルフアーム９９０１の一端は、本明細書に記載される技法などの技法を使用して、プレート又は他のベースに取り付けられるか、又は一体的に形成されるように構成されている。取り付けられるか、又は一体的に形成された端部と反対側のビーム部分９９０２の端部は、固定されておらず、自由に動くことができる。１つ以上の荷重点延長部９９０４ａ，９９０４ｂは、いくつかの実施形態によれば、ビーム部分９９０２の自由端からオフセットしてビーム部分９９０２に取り付けられるか、又は一体的に形成される。荷重点延長部９９０４ａ，９９０４ｂは、ビーム部分９９０２に接合される点から、ビーム部分９９０２の長手方向軸を含む平面から離れる方向に延びるように構成されている。例えば、１つ以上の荷重点延長部９９０４ａ，９９０４ｂは、作動時にビーム部分の自由端が延びる方向に延びる。バイモルフアーム９９０１のいくつかの実施形態は、ビーム部分の長手方向軸を含む平面と１度～９０度などの角度を形成する長手方向軸を有する１つ以上の荷重点延長部９９０４ａ，９９０４ｂを含む。いくつかの実施形態では、荷重点延長部９９０４ａ，９９０４ｂの端部９９１０ａ，９９１０ｂは、移動されるように構成された物体に係合するように構成されている。

バイモルフアーム９９０１は、本明細書に記載されるような、ＳＭＡリボン又はＳＭＡワイヤ９９０６などの１つ以上のＳＭＡ材料を含む。ＳＭＡワイヤ９９０６などのＳＭＡ材料は、ビーム部分９９０２の両端部で取り付けられる。ＳＭＡ材料は、本明細書に記載される技法などの技法を使用して、ビーム部分９９０２の両端部に取り付けられる。いくつかの実施形態では、荷重点延長部９９０４ａ，９９０４ｂの長さは、任意の長さに構成することができる。荷重点延長部９９０４ａ，９９０４ｂの端部９９１０ａ，９９１０ｂによる物体の係合点の位置は、いくつかの実施形態によれば、ビーム部分９９０２の長手方向の長さに沿った任意の点にあるように構成され得る。ビーム部分が平坦（非作動）であるときの荷重点延長部の端部のビーム部分の上方の高さは、任意の高さになるように構成され得る。いくつかの実施形態では、荷重点延長部は、バイモルフアームが作動するとき、少なくともバイモルフアームの他の部分の上方にあるように構成され得る。

図１００は、作動位置にある一実施形態による荷重点延長部を含むバイモルフアームを示す図である。ビーム部分２の両端部に取り付けられたＳＭＡ材料は、本明細書に記載される技法などの技法を使用して作動する。荷重点延長部１０は、バイモルフアーム１が、延長部のないバイモルフアームよりもストローク力を増大させることを可能にする。したがって、荷重点延長部１０を含むバイモルフアーム１は、バイモルフアーム１によってより大きな力が加えられることを可能にする。荷重点延長部１０を有するバイモルフアーム１は、本明細書に記載されるようなＳＭＡアクチュエータ及びシステムに含まれ得る。

図１０１は、一実施形態によるＳＭＡ光学式手ぶれ補正機構を示す。ＳＭＡ光学式手ぶれ補正機構２０は、可動プレート２２及び静止プレート２４を含む。可動プレート２２は、可動プレート２２と一体に形成されたばねアーム２６を含む。いくつかの実施形態では、可動プレート２２及び静止プレート２４はそれぞれ、単一のワンピースプレートであるように形成される。可動プレート２２は、第１のＳＭＡ材料取り付け部分２８ａ及び第２のＳＭＡ材料取り付け部分２８ｂを含む。静止プレート２４は、第１のＳＭＡ材料取り付け部分３０ａ及び第２のＳＭＡ材料取り付け部分３０ｂを含む。各ＳＭＡ材料取り付け部分２８，３０は、抵抗溶接ジョイントを使用して、ＳＭＡワイヤなどのＳＭＡ材料をプレートに固定するように構成されている。可動プレート２２の第１のＳＭＡ材料取り付け部分２８ａは、静止プレートの第１のＳＭＡ材料取り付け部分３０ａとの間に配置された第１のＳＭＡワイヤ３２ａ、及び静止プレート２４の第２のＳＭＡ材料取り付け部分３０ｂとの間に配置された第２のＳＭＡワイヤ３２ｂを含む。可動プレート２２の第２のＳＭＡ材料取り付け部分２８ｂは、静止プレートの第２のＳＭＡ材料取り付け部分３０ｂとの間に配置された第３のＳＭＡワイヤ３２ｃ、及び静止プレート２４の第１のＳＭＡ材料取り付け部分３０ａとの間に配置された第４のＳＭＡワイヤ３２ｄを含む。本明細書に記載される技法などの技法を使用して各ＳＭＡワイヤを作動させることにより、可動プレート２２が静止プレート２４から離れて動く。図１０２は、一実施形態による可動部分のＳＭＡ材料取り付け部分４０を示す。ＳＭＡ材料取り付け部分は、ＳＭＡ材料取り付け部分４０に抵抗溶接されたＳＭＡワイヤ４１などのＳＭＡ材料を有するように構成されている。図１０３は、一実施形態による、抵抗溶接されたＳＭＡワイヤ４３が取り付けられた静止プレートのＳＭＡ取り付け部分４２を示す。

図１０４は、一実施形態による、バックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータ４５を示す。バックルアクチュエータ４６は、本明細書に記載されるようなバックルアーム４７を含む。バックルアーム４７は、ＳＭＡワイヤ４８が、本明細書で記載される技法などの技法を使用して作動及び作動停止するとき、ｚ軸において動くように構成されている。各ＳＭＡワイヤ４８は、抵抗溶接を使用して、それぞれの抵抗溶接ワイヤ圧着部４９に取り付けられる。各抵抗溶接ワイヤ圧着部４９は、ＳＭＡワイヤ４８の少なくとも一方の側にバックルアーム４７を形成する金属５１から孤立したアイランド５０を含む。アイランド構造は、ＳＭＡワイヤの少なくとも１つの側を、図１０１に示されるＯＩＳ用途などの、ベース金属層に形成された孤立したアイランド構造に接続するために、他のアクチュエータ、光学式手ぶれ補正機構、及びオートフォーカスシステムにおいて使用され得る。

図１０５は、本明細書で記載される技法などの技法を使用して、ＳＭＡワイヤ４８をバックルアクチュエータ４６に取り付けるために使用される、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータ用のアイランドを含む抵抗溶接圧着部を示す。図１０５ａは、ＳＭＡアクチュエータ４５の底部分を示す。ＳＭＡアクチュエータ４５は、いくつかの実施形態によれば、ステンレス鋼ベース層５１から形成される。ポリイミド層などの誘電体層５２は、ステンレス鋼ベース層５１の底部に配置される。導体層５３は、いくつかの実施形態によれば、誘電体層５２内のビアを介してステンレス鋼アイランド５０に電気的に接続され、ステンレス鋼アイランド５０に溶接されたワイヤとステンレス鋼アイランドに取り付けられた導体回路との間に電気的接続が形成されることを可能にする。アイランド５０は、いくつかの実施形態によれば、ステンレス鋼ベース層からエッチングされる。誘電体層５２は、ステンレス鋼ベース層５１内のアイランド５０の位置を維持する。アイランド５０は、抵抗溶接などの本明細書に記載される技法などの技法を使用して、ＳＭＡワイヤを取り付けるように構成されている。図１０５ｂは、アイランド５０を含むＳＭＡアクチュエータ４５の上部部分を示す。いくつかの実施形態では、糊又は接着剤を溶接部の上に配置して、機械的強度を助け、動作中及び衝撃荷重中の疲労歪み緩和部として機能させることもできる。

図１０８は、一実施形態による、バックルアクチュエータを有するＳＭＡアクチュエータを含む、レンズ系を含む。レンズ系は、ベース６２上に配置された液体レンズアセンブリ６１を含む。レンズ系はまた、バックルアクチュエータ６０と機械的に結合される成形リング／カプラ６４を含む。本明細書に記載されるようなバックルアクチュエータ６０を含むＳＭＡアクチュエータは、ベース６２上に配置されたスライドベース６５に配置される。ＳＭＡアクチュエータは、本明細書に記載される技法などの技法を使用してバックルアクチュエータ６０を作動させることによって、液体レンズアセンブリ６１の光軸に沿って、成形リング／カプラ６４を動かすように構成されている。これが成形リング／カップル６４を動かし、液体レンズアセンブリ内の液体レンズの焦点を変更する。

図１０９は、一実施形態によるバイモルフアームの固定されていない荷重点端部を示す。バイモルフアームの固定されていない荷重点端部７０は、ＳＭＡワイヤ７２などのＳＭＡ材料を取り付けるための平面７１を含む。ＳＭＡワイヤ７２は、抵抗溶接部７３によって平面７１に取り付けられる。抵抗溶接部７３は、当該技術分野で公知の技法などの技法を使用して形成される。

図１１０は、一実施形態によるバイモルフアームの固定されていない荷重点端部を示す。バイモルフアームの固定されていない荷重点端部７６は、ＳＭＡワイヤ７８などのＳＭＡ材料を取り付けるための平面７７を含む。ＳＭＡワイヤ７８は、図１０９に示されるものと同様に、抵抗溶接によって平面７７に取り付けられる。接着剤７９が抵抗溶接部上に配置される。これにより、ＳＭＡワイヤ７８と固定されていない荷重点端部７６との間のより信頼性の高い接合が可能になる。接着剤７９は、導電性接着剤、非導電性接着剤、及び当該技術分野で公知の他の接着剤を含むが、これらに限定されない。

図１１１は、一実施形態によるバイモルフアームの固定されていない荷重点端部を示す。バイモルフアームの固定されていない荷重点端部８０は、ＳＭＡワイヤ８２などのＳＭＡ材料を取り付けるための平面８１を含む。金属中間層８４が平面８１上に配置される。金属中間層８４は、金層、ニッケル層、又は合金層を含むが、これらに限定されない。ＳＭＡワイヤ８２は、抵抗溶接部８３によって平面８１上に配置された金属中間層８４に取り付けられる。抵抗溶接部８３は、当該技術分野で公知の技法などの技法を使用して形成される。金属中間層８４は、固定されていない荷重点端部８０とのより良好な接着を可能にする。

図１１２は、一実施形態によるバイモルフアームの固定されていない荷重点端部を示す。バイモルフアームの固定されていない荷重点端部８８は、ＳＭＡワイヤ９０などのＳＭＡ材料を取り付けるための平面８９を含む。金属中間層９２が平面８９上に配置される。金属中間層９２は、金層、ニッケル層、又は合金層を含むが、これらに限定されない。ＳＭＡワイヤ９０は、図１１１に示されるものと同様に、抵抗溶接によって平面８９に取り付けられる。接着剤９１が抵抗溶接部上に配置される。これにより、ＳＭＡワイヤ９０と固定されていない荷重点端部８８との間のより信頼性の高い接合が可能になる。接着剤９１は、導電性接着剤、非導電性接着剤、及び当該技術分野で公知の他の接着剤を含むが、これらに限定されない。

図１１３は、一実施形態によるバイモルフアームの固定端部を示す。バイモルフアームの固定端部９５は、ＳＭＡワイヤ９７などのＳＭＡ材料を取り付けるための平面９６を含む。ＳＭＡワイヤ９７は、抵抗溶接部９８によって平面９６に取り付けられる。抵抗溶接部９８は、当該技術分野で公知の技法などの技法を使用して形成される。

図１１４は、一実施形態によるバイモルフアームの固定端部を示す。バイモルフアームの固定端部１２０は、ＳＭＡワイヤ１２２などのＳＭＡ材料を取り付けるための平面１２１を含む。ＳＭＡワイヤ１２２は、図１１３に図示されるものと同様に、抵抗溶接によって平面１２１に取り付けられる。接着剤１２３が抵抗溶接部上に配置される。これにより、ＳＭＡワイヤ１２２と固定端部１２０との間のより信頼性の高い接合が可能になる。接着剤１２３は、導電性接着剤、非導電性接着剤、及び当該技術分野で公知の他の接着剤を含むが、これらに限定されない。

図１１５は、一実施形態によるバイモルフアームの固定端部を示す。バイモルフアームの固定端部１２６は、ＳＭＡワイヤ１２８などのＳＭＡ材料を取り付けるための平面１２７を含む。金属中間層１３０が平面１２７上に配置される。金属中間層１３０は、金層、ニッケル層、又は合金層を含むが、これらに限定されない。ＳＭＡワイヤ１２８は、抵抗溶接部１２９によって平面１２７上に配置された金属中間層１３０に取り付けられる。抵抗溶接部１２９は、当該技術分野で公知の技法などの技法を使用して形成される。金属中間層１３０は、固定端部１２６とのより良好な接着を可能にする。

図１１６は、一実施形態によるバイモルフアームの固定端部を示す。バイモルフアームの固定端部１３５は、ＳＭＡワイヤ１３７などのＳＭＡ材料を取り付けるための平面１３６を含む。金属中間層１３８が平面１３６上に配置される。金属中間層１３６は、金層、ニッケル層、又は合金層を含むが、これらに限定されない。ＳＭＡワイヤ１３７は、図１１５に図示されるものと同様に、抵抗溶接によって平面１３６に取り付けられる。接着剤１３９が抵抗溶接部上に配置される。これにより、ＳＭＡワイヤ１３７と固定端部１３５との間のより信頼性の高い接合が可能になる。接着剤１３９は、導電性接着剤、非導電性接着剤、及び当該技術分野で公知の他の接着剤を含むが、これらに限定されない。

図１１７は、一実施形態によるバイモルフアームの固定端部の背面図を示す。バイモルフアーム１４３は、本明細書に記載される実施形態により構成されている。バイモルフアームの固定端部１４３は、固定端部１４３の外側部分１４５から孤立したアイランド１４４を含む。これにより、アイランド１４４を外側部分１４５から電気的に絶縁及び／又は熱的に隔離させることが可能になった。いくつかの実施形態では、バイモルフアームの固定端部１４３の反対側に取り付けられたＳＭＡ材料は、ビアを通して、ＳＭＡワイヤなどのＳＭＡ材料と電気的に結合される。アイランド１４４は、本明細書に記載されるような絶縁体１４６上に配置される。アイランド１４４は、当該技術分野で公知の技法などのエッチング技法を使用して形成され得る。

図１１８は、一実施形態によるバイモルフアームの固定されていない荷重点端部７０を示す。バイモルフアームの固定されていない荷重点端部７０は、抵抗溶接領域７３から延びる放射面領域７４を含むように構成された平面７１を含む。放射面領域７４は、遠位部分７６及び近位部分７５を含む。平面７１は、平面７１に取り付けられたＳＭＡワイヤ７２などのＳＭＡ材料を有するように構成されている。いくつかの実施形態によれば、ＳＭＡワイヤ７２は、抵抗溶接によって抵抗溶接領域７３で平面７１に取り付けられる。抵抗溶接は、当該技術分野で公知の技法などの技法を使用して形成される。他の実施形態では、ＳＭＡワイヤ７２は、本明細書に記載される技法などの他の取り付け技法を使用して、平面７１に取り付けられる。

固定されていない荷重点端部７０の温度低下は、ＳＭＡワイヤ７２の相転移温度に対するものである。放射面領域７４は、固定されていない荷重点端部７０の表面積を大幅に増大させる。

増大した表面積は、固定されていない荷重点端部７０の温度低下を改善する。増大した表面積は、作動中の形状記憶合金の相転移を防止するための冷却を可能にする。
図１１９は、一実施形態によるバイモルフアームの固定されていない荷重点端部１７０を示す。バイモルフアームの固定されていない荷重点端部１７０は、抵抗溶接領域１７３から延びる放射面領域１７４を含むように構成された平面１７１を含む。

放射面領域１７４は、遠位部分１７６及び近位部分１７５を含む。平面１７１は、平面１７１に取り付けられたＳＭＡワイヤ１７２などのＳＭＡ材料を有するように構成されている。いくつかの実施形態によれば、ＳＭＡワイヤ１７２は、抵抗溶接領域１７３への抵抗溶接によって平面１７１に取り付けられる。他の実施形態では、ＳＭＡワイヤ１７２は、本明細書に記載される技法などの他の取り付け技法を使用して、平面１７１に取り付けられる。

固定されていない荷重点端部１７０はまた、抵抗溶接領域１７３によって隔てられた近位開口１７８及び遠位開口１７９を含む。近位開口１７８及び遠位開口１７９は、当該技術分野で公知の技法などの技法を使用して形成される。開口１７８及び開口１７９は完全に貫通した特徴として示されているが、いくつかの例では、開口１７８及び開口１７９は部分的にエッチングされてもよい。

近位開口１７８及び遠位開口１７９は、平面１７１を物理的に途切れさせ、抵抗溶接領域１７３の位置を画定する。開口１７８及び開口１７９は、いくつかの実施形態によれば、抵抗溶接領域１７３の近くでワイヤ１７２と平面１７１との間の干渉を緩和するように構成されている。

図１２０は、一実施形態によるバイモルフアームの固定されていない荷重点端部２７０を示す。バイモルフアームの固定されていない荷重点端部２７０は、抵抗溶接領域２７３から延びる放射面領域２７４を含むように構成された平面２７１を含む。平面２７１は、平面２７１に取り付けられたＳＭＡワイヤ２７２などのＳＭＡ材料を有するように構成されている。いくつかの実施形態によれば、ＳＭＡワイヤ２７２は、抵抗溶接領域２７３への抵抗溶接によって平面２７１に取り付けられる。他の実施形態では、ＳＭＡワイヤ２７２は、本明細書に記載される技法などの他の取り付け技法を使用して、平面２７１に取り付けられる。

固定されていない荷重点端部２７０はまた、抵抗溶接領域２７３によって隔てられた近位開口２７８及び遠位開口２７９を含む。固定されていない荷重点端部２７０はまた、ＳＭＡワイヤ２７２の一部分に対応する細長い開口２８０を含む。細長い開口２８０は、ワイヤにＳＭＡワイヤ２７２用の隙間を生成するために除去され得る。いくつかの実施形態では、細長い開口２８０は、近位開口２７８から延びる。開口２７８，２７９及び２８０は、完全に貫通した特徴として示されているが、開口２７８，２７９及び２８０は、いくつかの例では部分的にエッチングされてもよい。

近位開口２７８及び遠位開口２７９は、平面２７１を物理的に途切れさせ、抵抗溶接領域２７３の位置を画定する。同様に、細長い開口２８０は、平面２７１を物理的に途切れさせ、ＳＭＡワイヤ２７２の位置を画定する。開口２７８，２７９及び２８０は、いくつかの実施形態によれば、抵抗溶接領域２７３の近くでワイヤ２７２と平面２７１との間の干渉を緩和するように構成されている。

図１２１は、一実施形態によるバイモルフアームの固定されていない荷重点端部３７０を示す。平面３７１は、平面３７１に取り付けられたＳＭＡワイヤ３７２などのＳＭＡ材料を有するように構成されている。いくつかの実施形態によると、ＳＭＡワイヤ３７２は、少なくとも部分的に、非線形開口３７８によって隔離された抵抗溶接領域３７３への抵抗溶接によって、平面３７１に取り付けられる。いくつかの構成では、非線形開口３７８は、抵抗溶接領域３７３の最大９０％までを物理的に隔離するために、Ｕ字形である。抵抗溶接領域３７３は、非線形開口３７８によって画定された溶接舌部上に取り付けることができる。他の実施形態では、ＳＭＡワイヤ３７２は、本明細書に記載される技法などの他の取り付け技法を使用して、平面３７１に取り付けられる。非線形開口３７８は完全に貫通した特徴として示されているが、いくつかの例では、非線形開口３７８は部分的にエッチングされてもよい。

放射面領域３７４から増大した表面積は、作動中の形状記憶合金の相転移を防止するための冷却を可能にする。いくつかの代替実施形態では、抵抗溶接領域３７３は、固定されていない荷重点端部３７０から完全にエッチングされてもよい。あるいは、抵抗溶接領域３７３は、舌部の適合性を増大させるために部分的エッチングスロットを含むこともできる。

図１２２は、一実施形態によるバイモルフアームの固定されていない荷重点端部４７０を示す。隣接する平面４７１は、ＳＭＡワイヤ４７２などのＳＭＡ材料を取り付けるために設けられる。ＳＭＡワイヤ４７２は、抵抗溶接領域４７３によって平面４７１に取り付けられ、この領域は、非線形開口４７８によって少なくとも部分的に隔離されている。

抵抗溶接領域４７３は、非線形開口４７８内の部分的なエッチングスロット４７９を使用して取り付けることができる。いくつかの構成では、非線形開口４７８は、平面４７１を物理的に途切れさせ、抵抗溶接領域４７３の位置を画定する。開口１７８及び開口１７９は、いくつかの実施形態によれば、抵抗溶接領域１７３の近くでワイヤ１７２と平面１７１との間の干渉を緩和するように構成されている。開口１７８及び開口１７９は完全に貫通した特徴として示されているが、いくつかの例では、開口１７８及び開口１７９は部分的にエッチングされてもよい。

放射面領域４７４から増大した表面積は、作動中の形状記憶合金の相転移を防止するための冷却を可能にする。
開示された実施形態は、バイモルフアームの固定端部に適用することができる。図１２３～図１２５は、開示される実施形態を組み込んだ固定端部の例示的な実施形態として本明細書で提供される。

図１２３は、一実施形態によるバイモルフアームの固定端部を示す。バイモルフアームの固定端部９５は、ＳＭＡワイヤ９７などのＳＭＡ材料を取り付けるための平面９６を含む。ＳＭＡワイヤ９７は、抵抗溶接領域９８によって平面９６に取り付けられる。抵抗溶接領域９８は、当該技術分野で公知の技法などの技法を使用して形成される。

固定端部９５は、抵抗溶接領域９８によって隔てられた近位開口９３及び遠位開口９４を含む。近位開口９３及び遠位開口９４は、当該技術分野で公知の技法などの技法を使用して形成される。

近位開口９３及び遠位開口９４は、平面９６を物理的に途切れさせ、抵抗溶接９８の位置を画定する。開口９３及び開口９４は、いくつかの実施形態によれば、抵抗溶接領域９８の近くでＳＭＡワイヤ９７と平面９６との間の干渉を緩和するように構成されている。開口９３及び開口９４は完全に貫通した特徴として示されているが、いくつかの例では、開口９３及び開口９４は部分的にエッチングされてもよい。

図１２４は、一実施形態によるバイモルフアームの固定端部を示す。バイモルフアームの固定端部１９５は、ＳＭＡワイヤ１９７などのＳＭＡ材料を取り付けるための平面１９６を含む。ＳＭＡワイヤ１９７は、抵抗溶接領域１９８において抵抗溶接によって平面１９６に取り付けられる。抵抗溶接領域１９８は、当該技術分野で公知の技法などの技法を使用して形成される。

固定端部１９５は、抵抗溶接領域１９８によって隔てられた近位開口１９３及び遠位開口１９４を含む。近位開口１９３及び遠位開口１９４は、当該技術分野で公知の技法などの技法を使用して形成される。

固定端部１９５はまた、ＳＭＡワイヤ１９７の一部分に対応する細長い開口１６０を含む。細長い開口１６０は、ワイヤにＳＭＡワイヤ１９７用の隙間を提供するために除去され得る。いくつかの実施形態では、細長い開口１６０は、遠位開口１９４から延びる。

近位開口１９３及び遠位開口１９４は、抵抗溶接領域１９８を少なくとも部分的に物理的に隔離する。細長い開口１６０は、平面１９６を物理的に途切れさせ、ＳＭＡワイヤ１９７の位置を画定する。開口１９４及び開口１９６は、いくつかの実施形態によれば、抵抗溶接領域１９８の近くでＳＭＡワイヤ１９７と平面１９６との間の干渉を緩和するように構成されている。開口１９４及び開口１９６は完全に貫通した特徴として示されているが、いくつかの例では、開口１９４及び開口１９６は部分的にエッチングされてもよい。

図１２５は、一実施形態によるバイモルフアームの固定端部２９５を示す。バイモルフアームの固定端部２９５は、ＳＭＡワイヤ２９７などのＳＭＡ材料を取り付けるための平面２９６を含む。ＳＭＡワイヤ２９７は、抵抗溶接領域２９８において抵抗溶接によって平面２９６に取り付けられる。

抵抗溶接領域２９８は、非線形開口２９４によって少なくとも部分的に隔離される。いくつかの構成では、非線形開口２９４は、抵抗溶接領域２９８の最大９０％までを物理的に隔離するために、Ｕ字形である。抵抗溶接部２９８は、非線形開口２９４によって画定される溶接舌部上に取り付けることができる。

非線形開口２９４は、平面２９６を物理的に途切れさせ、抵抗溶接領域２９８の位置を画定する。線形開口２９４は、いくつかの実施形態によれば、抵抗溶接領域２９８の近くでＳＭＡワイヤ２９７と平面２９６との間の干渉を緩和するように構成されている。いくつかの代替実施形態では、抵抗溶接領域２９８は、固定端部２９５から完全にエッチングされてもよい。あるいは、抵抗溶接領域２９８は、接触面積を減少させるために部分的なエッチングスロットを含むこともできる。

図１２６は、一実施形態による平衡バイモルフアクチュエータを示す。平衡バイモルフアクチュエータは、本明細書に記載される技法などの技法を使用して、形成され、構成された２つのバイモルフアームを含んだ。平衡バイモルフアクチュエータは、反対方向に配置された２つのバイモルフアームを含むので、それ自体の摩擦構成要素を相殺するように構成されている。各バイモルフアームの摩擦力成分は、各バイモルフアームの所望の力ストロークとは異なる方向に作用する。いくつかの実施形態によれば、平衡バイモルフアクチュエータは、少なくとも第１のバイモルフアームと、第１のバイモルフアームの反対方向に作用する摩擦力成分を有するように構成された少なくとも別のバイモルフアームとを含む。したがって、平衡バイモルフアクチュエータは、１つ以上のバイモルフアームによって引き起こされる摺動摩擦を平衡させるように構成されている。これにより、望ましくない摩擦力を能動的に打ち消す必要性がより少ないか又は全くない、より正確な制御を可能にする。本明細書で記載されるものを含む平衡バイモルフアクチュエータは、先端で摩擦力成分を生成する他のバイモルフアクチュエータの問題を克服する。これらの他のバイモルフアクチュエータは、Ｙ方向に押す力を生成し、また、アクチュエータの押された部材の表面に沿ってＸ方向に摺動することにより、Ｘ方向に望ましくない力を生成する。これは、制御システムが補償しなければならないＸ方向の少量の望ましくない動作を作り出す。しかしながら、これらの補償バイモルフアクチュエータはまた、それら自体の望ましくない摩擦力を誘発する。これにより、例えば光学式手ぶれ補正システムにおいて使用されるように、良好な動作性能を達成するために、複雑な制御アルゴリズムが必要になる。

図１２７は、一実施形態による、平衡バイモルフアクチュエータを含む光学式手ぶれ補正を示す。全ての側の平衡バイモルフアクチュエータは、反対方向に配置されるので、それら自身の摩擦構成要素を相殺するように作用する。正味の摩擦がほぼゼロであるため、開ループの位置誤差は最小である。小さな誤差は、いくつかの例では、典型的なアセンブリ及び構成要素のサイズ公差によるものであり、閉ループ制御システムを使用することによって容易に補正することができる。

図１２８は、一実施形態による平衡バイモルフアクチュエータを示す。平衡バイモルフアクチュエータは、本明細書に記載されるような２つのバイモルフアームを含み、２つのバイモルフアームは、直線型鏡面対称配向で配置される。いくつかの実施形態によれば、第１のバイモルフアームは、主に平衡バイモルフアクチュエータの長手方向軸に平行な第１のバイモルフアームの固定端部の方向に、摩擦力成分を有するように構成されている。第２のバイモルフアームは、第２のバイモルフアームの固定端部が第１のバイモルフアームの固定端部に隣接するように、第１のバイモルフアームと一直線に構成されている。第２のバイモルフアームは、第１のバイモルフアームと反対方向の摩擦力成分を有するように構成されている。これにより、平衡バイモルフアクチュエータに対して正味の総摩擦がほぼゼロになる。いくつかの実施形態では、平衡バイモルフアクチュエータの各バイモルフアームは、ＳＭＡワイヤを含む。いくつかの実施例では、ＳＭＡワイヤは、直列に接続され、例えば、アクチュエータの作動を制御するための１チャネル入力を通して、両方のワイヤに等しい電流を受け取るように構成されている。他の例では、ＳＭＡワイヤは並列に接続され、それぞれの電源の電流に等しい電流を受け取るように構成されている。

図１２９は、金属構成要素を保持し隔離するように構成されたポリイミド層を含む、一実施形態による平衡バイモルフアクチュエータを示す。図１３０は、共通のベースアイランドを含む、一実施形態による平衡バイモルフアクチュエータを示す。共通のベースアイランドは、第１のバイモルフアーム及び第２のバイモルフアームの固定端部である。

図１３１は、一実施形態による平衡バイモルフアクチュエータを示す。平衡バイモルフアクチュエータは、本明細書に記載されるような、逆直線型配向で配置される２つのバイモルフアームを含む。いくつかの実施形態によれば、第１のバイモルフアームは、主に平衡バイモルフアクチュエータの長手方向軸に平行な第１のバイモルフアームの固定端部の方向に、摩擦力成分を有するように構成されている。第２のバイモルフアームは、バイモルフアームの固定端部がバイモルフアクチュエータの両端部にあるように、第１のバイモルフアームと一直線に構成されている。したがって、第１のバイモルフアームの固定されていない端部及び第２のバイモルフは、互いに近接して配置される。第２のバイモルフアームは、第１のバイモルフアームと反対方向の摩擦力成分を有するように構成されている。これにより、平衡バイモルフアクチュエータに対して正味の総摩擦がほぼゼロになる。いくつかの実施形態では、平衡バイモルフアクチュエータの各バイモルフアームは、ＳＭＡワイヤを含む。いくつかの実施例では、ＳＭＡワイヤは、直列に接続され、例えば、アクチュエータの作動を制御するための１チャネル入力を通して、両方のワイヤに等しい電流を受け取るように構成されている。他の例では、ＳＭＡワイヤは並列に接続され、それぞれの電源の電流に等しい電流を受け取るように構成されている。

図１３２は、金属構成要素を保持し隔離するように構成されたポリイミド層を含む、一実施形態による平衡バイモルフアクチュエータを示す。図１３３は、制御入力パッド及び接地パッドを含む、一実施形態による平衡バイモルフアクチュエータを示す。

図１３４は、一実施形態による平衡バイモルフアクチュエータを示す。平衡バイモルフアクチュエータは、本明細書に記載されるような２つのバイモルフアームを含み、２つのバイモルフアームは、直線型鏡面対称配向で配置される。いくつかの実施形態によれば、第１のバイモルフアームは、主に平衡バイモルフアクチュエータの長手方向軸に平行な第１のバイモルフアームの固定端部の方向に、摩擦力成分を有するように構成されている。第２のバイモルフアームは、第２のバイモルフアームの固定端部が第１のバイモルフアームの固定端部に隣接するように、第１のバイモルフアームと一直線に構成されている。第２のバイモルフアームは、第１のバイモルフアームと反対方向の摩擦力成分を有するように構成されている。これにより、平衡バイモルフアクチュエータに対して正味の総摩擦がほぼゼロになる。いくつかの実施形態では、単一のＳＭＡワイヤが使用され、ＳＭＡワイヤの各端部は、各バイモルフアームのそれぞれの固定されていない端部に結合される。単一のＳＭＡワイヤは、平衡バイモルフアクチュエータに対してより多くのストロークを可能にする。

図１３５は、単一のＳＭＡワイヤを含む、一実施形態による平衡バイモルフアクチュエータを示す。図１３６は、単一のＳＭＡワイヤ、制御入力パッド、及び接地パッドのために構成されていることを含む、一実施形態による平衡バイモルフアクチュエータを示す。

図１３７は、一実施形態による平衡バイモルフアクチュエータを示す。平衡バイモルフアクチュエータは、互い違いの向きに配置された、本明細書で説明されるような２つのバイモルフアームを含む。いくつかの実施形態によれば、第１のバイモルフアームは、主に第１のバイモルフアームの長手方向軸に平行な第１のバイモルフアームの固定端部の方向に摩擦力成分を有するように構成されている。第２のバイモルフアームは、第２のバイモルフアームの長手方向軸が第１のバイモルフアームの長手方向軸にほぼ平行であるように、第１のバイモルフアームと互い違いに配置されるように構成されている。さらに、バイモルフアームの固定端部は、バイモルフアクチュエータの両端部にある。したがって、第１のバイモルフアームの固定されていない端部及び第２のバイモルフは、互いに対してずらされている。第２のバイモルフアームは、第１のバイモルフアームと反対方向の摩擦力成分を有するように構成されている。これにより、平衡バイモルフアクチュエータに対して正味の総摩擦がほぼゼロになる。いくつかの実施形態では、平衡バイモルフアクチュエータの各バイモルフアームは、ＳＭＡワイヤを含む。いくつかの実施例では、ＳＭＡワイヤは、直列に接続され、例えば、アクチュエータの作動を制御するための１チャネル入力を通して、両方のワイヤに等しい電流を受け取るように構成されている。他の例では、ＳＭＡワイヤは並列に接続され、それぞれの電源の電流に等しい電流を受け取るように構成されている。

図１３８は、金属構成要素を保持し隔離するように構成されたポリイミド層を含む一実施形態による、互い違いの配向を有する平衡バイモルフアクチュエータを示す。図１３９は、制御入力パッド及び接地パッドを含む、一実施形態による平衡バイモルフアクチュエータを示す。

図１４０は、一実施形態による、平衡バイモルフアクチュエータを含む光学式手ぶれ補正を示す。全ての側の平衡バイモルフアクチュエータは、反対方向に配置されるので、それら自身の摩擦構成要素を相殺するように作用する。正味の摩擦がほぼゼロであるため、開ループの位置誤差は最小である。小さな誤差は、いくつかの例では、典型的なアセンブリ及び構成要素のサイズ公差によるものであり、閉ループ制御システムを使用することによって容易に補正することができる。

図１４１は、一実施形態による、平衡バイモルフアクチュエータを含む光学式手ぶれ補正の分解図を示す。光学式手ぶれ補正は、本明細書に記載されるようなバイモルフアクチュエータを受容するように構成され、このバイモルフアクチュエータは、外側ハウジング上のポケット内へ同一平面となるように自己配置する。この構成は、本明細書に記載される平衡バイモルフアクチュエータなどのバイモルフアクチュエータが外側ハウジングと同じＸ／Ｙ空間を共有することによって、バイモルフモジュールのより小さいＸ／Ｙ設置面積を可能にする。これによりまた、バイモルフアクチュエータが外側から最終ステップで挿入されることを可能にすることによって、バイモルフモジュールの組み立てを簡略化する。外側ハウジングは、成形プラスチック、金属又は他の材料から作製され得る。

図１４２は、一実施形態による、平衡バイモルフアクチュエータを含む光学式手ぶれ補正を示す。光学式手ぶれ補正は、本明細書に記載されるようなバイモルフアクチュエータを受容するように構成され、このバイモルフアクチュエータは、外側ハウジング上のポケット内へ同一平面となるように自己配置する。この構成は、本明細書に記載される平衡バイモルフアクチュエータなどのバイモルフアクチュエータが外側ハウジングと同じＸ／Ｙ空間を共有することによって、バイモルフモジュールのより小さいＸ／Ｙ設置面積を可能にする。これによりまた、バイモルフアクチュエータが外側から最終ステップで挿入されることを可能にすることによって、バイモルフモジュールの組み立てを簡略化する。外側ハウジングは、成形プラスチック、金属又は他の材料から作製され得る。

図１４３は、一実施形態による、バイモルフアクチュエータを含むセンサシフト光学式手ぶれ補正を示す。光学式手ぶれ補正は、平衡キャリッジとして構成された、本明細書に記載されるような平衡バイモルフアクチュエータを受容するように構成されている。バイモルフキャリッジは、センサシフトＯＩＳモジュールの外側から挿入するように構成されている。いくつかの実施形態では、センサシフトＯＩＳは、中心からずれたバイモルフアクチュエータの設計を使用して、ロール励起ならびにＸ／Ｙ励起を抑制するために制御することができる画像センサの回転も誘導する。この構成は、本明細書に記載される平衡バイモルフアクチュエータなどのバイモルフアクチュエータが外側ハウジングと同じＸ／Ｙ空間を共有することによって、バイモルフモジュールのより小さいＸ／Ｙ設置面積を可能にする。これによりまた、バイモルフアクチュエータが外側から最終ステップで挿入されることを可能にすることによって、バイモルフモジュールの組み立てを簡略化する。外側ハウジングは、成形プラスチック、金属又は他の材料から作製され得る。

図１４４は、一実施形態による、平衡バイモルフアクチュエータを含む光学式手ぶれ補正を示す。光学式手ぶれ補正は、本明細書に記載されるようなバイモルフアクチュエータを受容するように構成され、このバイモルフアクチュエータは、外側ハウジング上のポケット内へ同一平面となるように自己配置する。この構成は、本明細書に記載される平衡バイモルフアクチュエータなどのバイモルフアクチュエータが外側ハウジングと同じＸ／Ｙ空間を共有することによって、バイモルフモジュールのより小さいＸ／Ｙ設置面積を可能にする。これによりまた、バイモルフアクチュエータが外側から最終ステップで挿入されることを可能にすることによって、バイモルフモジュールの組み立てを簡略化する。外側ハウジングは、成形プラスチック、金属又は他の材料から作製され得る。

図１４５は、インサート成形プロセスにおいて成形プラスチックで取り付けられる、成形金属として製造された金属外側ハウジングを示す。図１４６は、本明細書に記載されるようなバイモルフアクチュエータの同一平面装着を可能にするように構成されている、外側缶の４つの側面の中へ形成されたポケットを含む、金属外側缶実施形態を示す。

図１４７は、一実施形態による、バイモルフアクチュエータを含む光学式手ぶれ補正１４７を示す。光学式手ぶれ補正１４７は、アクチュエータ１４７０を含み、アクチュエータ１４７０の周りに配置されたバイモルフ１４７１の側面が示されている。各バイモルフ１４７１は、一実施形態によると、バイモルフ１４７１とアクチュエータ１４７０の外側接触面１４７３との間に配置された軸受要素１４７２を有して構成され得る。４つのバイモルフ１４７１は、本明細書で記載される技法などの技法を使用して形成され、構成され得る。光学式手ぶれ補正１４７は、本明細書に示される４つより多いか又は少ないバイモルフを含んでもよいことが理解される。アクチュエータ１４７１は、バイモルフ１４７１とアクチュエータ１４７０の外側接触面１４７３との間の摩擦を最小化するか、又は低減するように構成された軸受要素１４７２を含む。いくつかの例では、軸受要素１４７２の摩擦をさらに低減するために、潤滑材料が使用されてもよい。例えば、限定されないが、クリーンルーム用グリースなどの好適な潤滑剤が、軸受要素１４７２に潤滑を提供するための手段として採用されてもよい。さらに、軸受要素を所定の位置に保持するのを助ける手段として、好適な潤滑剤が使用されてもよい。

全ての側面上のバイモルフアクチュエータは、軸受要素を組み込むことによって、それら自体の摩擦成分を最小化するように作用する。正味の摩擦がほぼゼロであるため、開ループの位置誤差は最小である。小さな誤差は、いくつかの例では、典型的なアセンブリ及び構成要素のサイズ公差によるものであり、閉ループ制御システムを使用することによって容易に補正することができる。

軸受要素１４７２の組み込みにより、望ましくない摩擦力を能動的に打ち消す必要性がより少ないか又は全くない、より正確な制御が可能になる。本明細書に記載されるバイモルフ１４７１を含むアクチュエータ１４７０は、先端で摩擦力成分を生成する他のバイモルフアクチュエータの問題を克服する。これらの他のバイモルフアクチュエータは、Ｙ方向に押す力を生成し、また、アクチュエータの押された部材の表面に沿ってＸ方向に摺動することにより、Ｘ方向に望ましくない力を生成する。これは、制御システムが補償しなければならないＸ方向の少量の望ましくない動作を作り出す。しかしながら、これらの補償バイモルフアクチュエータはまた、それら自体の望ましくない摩擦力を誘発する。これにより、例えば光学式手ぶれ補正システム１４７で使用されるように、良好な動作性能を達成するために、複雑な制御アルゴリズムが必要になる。

図１４８Ａは、形成された球体１４８６を有するバイモルフアクチュエータ１４８０の等角図である。球体１４８６は、摩擦を低減又は最小化するように構成され、本明細書では摩擦低減球体又は軸受と呼ばれることもある。バイモルフアクチュエータ１４８０は、ベースアイランド１４８５、固定されていない荷重点端部１４８７、及び固定されていない荷重点端部１４８７をベースアイランド１４８５に接続する金属ビーム１４８１を含むことができる。球体１４８６は、固定されていない荷重点端部１４８７上に形成されてもよい。図１４８Ｂは、固定されていない荷重点端部１４８７及びその上に形成された球体１４８６の詳細図である。図１４９は、一実施形態による、図１４８Ａのバイモルフアクチュエータ１４８０の上面図及び側面図である。バイモルフアクチュエータ１４８０は、制御入力パッド１４８３及び接地パッド１４８４を含む。

摩擦低減球体１４８６の設計は、例えば、可動部品間の表面接触面積を最小限に抑えながら、可動部品にかかる垂直抗力のベクトルを制御することができる。球体１４８６は、摩擦を低減するように構成され、バイモルフアクチュエータ１４８０と（図１４７の）アクチュエータの外側接触表面との間の摩擦を最小化することによって、所望の運動を促進し得る。

これにより、バイモルフアクチュエータの摩擦がほぼ最小化される。いくつかの実施形態では、バイモルフアクチュエータ１４８０の各金属ビーム１４８１は、ＳＭＡワイヤ１４８２を含む。いくつかの例では、ＳＭＡワイヤ１４８２は、直列に接続され、例えば、バイモルフアクチュエータ１４８０の作動を制御するための１チャネル入力を通して、両方のワイヤに等しい電流を受け取るように構成されている。他の例では、ＳＭＡワイヤ１４８２は並列に接続され、それぞれの電源の電流に等しい電流を受け取るように構成されている。

図１５０は、一実施形態による、固定されていない荷重点端部１５８７内に収容された玉軸受１５０１を有するバイモルフアクチュエータ１５００の上面図及び側面図である。固定されていない荷重点端部１５８７は、摩擦を低減又は最小化するように構成された軸受を含み、この軸受は、固定されていない荷重点端部１５８７の片持ち梁要素１５０２として構成され得る。片持ち梁要素１５０２は、少なくとも１つの自由に回転する金属球（玉軸受１５０１）を収容する半円形の受容空間を含んでもよい。玉軸受１５０１は、円形断面を有する球などの少なくとも１つの回転要素を含む。球は、片持ち梁要素１５０２によってバイモルフアクチュエータ１５００の固定されていない荷重点端部１５８７内に固定され得る。

玉軸受１５０１の設計は、例えば、可動部品間の表面接触面積を最小限に抑えながら、可動部品にかかる垂直抗力のベクトルを制御してもよい。玉軸受１５０１は、バイモルフアクチュエータ１５００と（図１４７の）アクチュエータの外側接触表面との間の摩擦を最小化することによって、所望の運動を促進してもよい。いくつかの例では、玉軸受１５０１の摩擦をさらに低減するために潤滑材料が実装されてもよい。例えば、玉軸受１５０１の潤滑手段としてクリーンルーム用グリースを実装してもよい。さらに、玉軸受を所定位置に保持するのを助けるために、好適な潤滑剤を使用してもよい。

いくつかの実施形態では、バイモルフアクチュエータ１５００の各金属ビーム１５８１は、ＳＭＡワイヤ１５８２を含む。いくつかの例では、ＳＭＡワイヤ１５８２は、直列に接続され、例えば、バイモルフアクチュエータ１５００の作動を制御するための１チャネル入力を通して、両方のワイヤに等しい電流を受け取るように構成されている。他の例では、ＳＭＡワイヤ１５８２は並列に接続され、それぞれの電源の電流に等しい電流を受け取るように構成されている。

図１５１は、一実施形態による、固定されていない荷重点端部１５８７内に収容された玉軸受１５１１を有するバイモルフアクチュエータ１５１０の上面図及び側面図である。固定されていない荷重点端部１５８７は、摩擦を低減するように構成された軸受１５１２を含み、この軸受は、固定されていない荷重点端部１５８７に取り付けられ得る。摩擦低減軸受１５１２は、溶接点１５１２Ａ及び溶接点１５１２Ｂで、固定されていない荷重点端部１５８７に固定されてもよい。他の例では、摩擦低減軸受１５１２は、他の開示された技法を使用して、固定されていない荷重点端部１５８７に固定されてもよい。摩擦低減軸受１５１２は、少なくとも１つの自由に回転する金属球（玉軸受１５１１）を収容する半円形の受容空間を含む。玉軸受１５１１は、円形断面を有する球などの少なくとも１つの回転要素を含む。球は、摩擦低減軸受１５１２によって、バイモルフアクチュエータ１５１０の固定されていない荷重点端部１５８７内に固定され得る。

玉軸受１５１１の設計は、例えば、可動部品間の表面接触面積を最小限に抑えながら、可動部品にかかる垂直抗力のベクトルを制御することができる。玉軸受１５１１は、バイモルフアクチュエータ１５１０と（図１４７の）アクチュエータの外側接触表面との間の摩擦を最小化にすることによって、所望の運動を促進してもよい。いくつかの例では、玉軸受１５１１の摩擦をさらに低減するために潤滑材料が実装されてもよい。例えば、クリーンルーム用グリースが、玉軸受１５１１の潤滑手段として実装されてもよい。さらに、玉軸受を所定位置に保持するのを助けるために、好適な潤滑剤を使用してもよい。

図１５２は、一実施形態による、固定されていない荷重点端部１５８７内に収容された球面軸受１５２１を有するバイモルフアクチュエータ１５２０の上面図及び側面図である。球面軸受１５２１は、固定されていない荷重点端部１５８７から形成された開口の間で回転するシャフト１５２１Ｂを含む。固定されていない荷重点端部１５８７の開口部は、固定されていない荷重点端部１５８７と、摩擦を低減するように構成された軸受１５２２との間に形成され、この軸受は、固定されていない荷重点端部１５８７に取り付けられ得る。摩擦低減軸受１５２２は、溶接点１５２２Ａ及び溶接点１５２２Ｂで、固定されていない荷重点端部１５８７に固定されてもよい。他の例では、摩擦低減軸受１５２２は、他の開示された技法を使用して、固定されていない荷重点端部１５８７に固定されてもよい。

軸受１５２２は、球面軸受１５２１を回転させるシャフト１５２１Ｂの少なくとも一部を収容する半円形の受容空間を含む。球面軸受１５２１は、円形断面を有するローラ１５２１Ａなどの少なくとも１つの回転要素を含む。シャフト１５２１Ｂは、摩擦低減軸受１５２２によってバイモルフアクチュエータ１５２０の固定されていない荷重点端部１５８７に固定されながら回転するように構成されてもよい。

球面軸受１５２１の設計は、例えば、可動部品間の表面接触面積を最小限に抑えながら、可動部品にかかる垂直抗力のベクトルを制御することができる。球面軸受１５２１は、バイモルフアクチュエータ１５１０と（図１４７の）アクチュエータの外側接触表面との間の摩擦を最小化することによって、所望の運動を促進してもよい。いくつかの例では、球面軸受１５２１の摩擦をさらに低減するために潤滑材料が実装されてもよい。例えば、クリーンルーム用グリースが、球面軸受１５２１の潤滑手段として実装されてもよい。さらに、球面軸受を所定位置に保持するのを助けるために、好適な潤滑剤を使用してもよい。

図１５３は、一実施形態による、固定されていない荷重点端部１５８７内に収容された球面軸受１５３１を有するバイモルフアクチュエータ１５３０の上面図及び側面図である。球面軸受１５３１は、円形断面を有するローラ１５３１Ａなどの少なくとも１つの回転要素を含む。球面軸受１５３１はまた、固定されていない荷重点端部１５８７の開口の間で回転するシャフト１５３１Ｂを含む。固定されていない荷重点端部１５８７の開口部は、固定されていない荷重点端部１５８７の第１の片持ち梁要素１５３２Ａと第２の片持ち梁要素１５３２Ｂとの配列の間に形成される。複数の片持ち梁要素が本明細書で実装されてもよいことが理解される。第１の片持ち梁要素１５３２Ａは、第１の方向に配置された半円形の要素を含むことができる。一方、第２の片持ち梁要素１５３２Ｂは、第１の方向と反対の第２の方向に配置された半円形の要素を含むことができる。このようにして、第１の片持ち梁要素１５３２Ａと第２の片持ち梁要素１５３２Ｂとの配列は、球面軸受１５３１のシャフト１５３１Ｂの一部を受容するように構成された貫通部を作り出し得る。

球面軸受１５３１の設計は、例えば、可動部品間の表面接触面積を最小限に抑えながら、可動部品にかかる垂直抗力のベクトルを制御することができる。球面軸受１５３１は、バイモルフアクチュエータ１５３０と（図１４７の）アクチュエータの外側接触表面との間の摩擦を最小化することによって、所望の運動を促進してもよい。

図１５４Ａは、一実施形態による、開状態の固定されていない荷重点端部１５８７における球面軸受１５４１の上面図及び側面図である。図１５４Ｂは、一実施形態による、閉状態の固定されていない荷重点端部１５８７における球面軸受の上面図及び側面図である。固定されていない荷重点端部１５８７は、固定されていない荷重点端部１５８７から延びる第１の構成可能な片持ち梁要素１５４２Ａ及び第２の構成可能な片持ち梁要素１５４２Ｂを含む。これは開状態と呼ばれ、図１５４Ａに示される。第１の構成可能な片持ち梁要素１５４２Ａ及び第２の構成可能な片持ち梁要素１５４２Ｂの両方の遠位端は、固定されていない荷重点端部１５８７の開口部を形成している、各それぞれの片持ち梁要素の長さの一部で折り返されるように構成されてもよい。これは閉状態と呼ばれ、図１５４Ｂに示される。

球面軸受１５４１はまた、閉状態の固定されていない荷重点端部１５８７の開口の間で回転するシャフト１５４１Ｂを含む。固定されていない荷重点端部１５８７の開口部は、固定されていない荷重点端部１５８７の第１の構成可能な片持ち梁要素１５４２Ａと第２の構成可能な片持ち梁要素１５４２Ｂとの配列の間に形成される。このようにして、第１の構成可能な片持ち梁要素１５４２Ａと第２の構成可能な片持ち梁要素１５４２Ｂとの配列は、球面軸受１５４１のシャフト１５４１Ｂの一部を受容するように構成された貫通部を作り出すことができる。

本明細書で使用される「上部」、「底部」、「上方」、「下方」、ならびにｘ方向、ｙ方向、及びｚ方向などの用語は、任意の特定の空間又は重力の向きではなく、互いに対する部品の空間関係を示す便宜上の用語として使用されることが理解されよう。したがって、これらの用語は、アセンブリが図面に示され、本明細書に記載された特定の向きに向けられているか、その向きから上下逆に向けられているか、又は任意の他の回転変形であるかにかかわらず、構成要素部品のアセンブリを包含することを意図している。

本明細書で使用される「本発明」という用語は、単一の必須要素又は要素群を有する単一の発明のみが提示されることを意味すると解釈されるべきではないことが理解されよう。同様に、「本発明」という用語は、それぞれ別個の発明とみなすことができるいくつかの別個の革新を包含することも理解されよう。本発明は、好ましい実施形態及びその図面に関して詳細に記載されたが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、本発明の実施形態の様々な適合及び修正が達成され得ることが、当業者に明らかであるはずである。加えて、本明細書に記載される技法は、２個、３個、４個、５個、６個、又はより一般的にはｎ個のバイモルフアクチュエータ及びバックルアクチュエータを有するデバイスを作製するために使用され得る。したがって、上記の詳細な説明及び添付の図面は、本発明の範囲を限定することを意図するものではなく、以下の特許請求の範囲及びそれらの適切に解釈された法的な均等物からのみ推測されるべきであることを理解されたい。

Claims (23)

1. アクチュエータであって、
   複数のバイモルフアームの正味の摩擦力を低減するように構成された前記複数のバイモルフアームと、
   各々がバイモルフアームと前記アクチュエータの外側接触面との間に配置された複数の軸受要素と
   を備える、アクチュエータ。
2. 前記複数の軸受要素のうちのある軸受要素は、摩擦を低減するように構成され、前記バイモルフアームの固定されていない荷重点端部上に形成された球体を備える、請求項１に記載のアクチュエータ。
3. 前記複数の軸受要素のうちのある軸受要素は、前記バイモルフアームの固定されていない荷重点端部に収容された玉軸受を備える、請求項１に記載のアクチュエータ。
4. 前記バイモルフアームの前記固定されていない荷重点端部は、前記玉軸受を受容するための半円形の受容空間を有する片持ち梁要素を備える、請求項３に記載のアクチュエータ。
5. 摩擦を低減するように構成され、前記バイモルフアームの前記固定されていない荷重点端部に取り付けられた軸受をさらに備え、
   前記軸受が、前記玉軸受を受容する半円形の受容空間を含む、請求項３に記載のアクチュエータ。
6. 前記複数の軸受要素のうちのある軸受要素は、前記バイモルフアームの固定されていない荷重点端部に収容された球面軸受を備える、請求項１に記載のアクチュエータ。
7. 前記球面軸受は、少なくとも１つの回転要素と、前記固定されていない荷重点端部から形成された２つの開口部の間で回転するシャフトとを含む、請求項６に記載のアクチュエータ。
8. 前記固定されていない荷重点端部の前記開口部は、前記固定されていない荷重点端部と、摩擦を低減するように構成され、前記固定されていない荷重点端部に取り付けられた少なくとも１つの軸受との間に形成される、請求項７に記載のアクチュエータ。
9. 前記バイモルフアームの前記固定されていない荷重点端部は、半円形の受容空間を有する複数の片持ち梁要素を備え、第１の片持ち梁要素及び第２の片持ち梁要素の配列は、前記球面軸受の一部を受容するように構成された貫通部を形成する、請求項６に記載のアクチュエータ。
10. 前記固定されていない荷重点端部は、前記固定されていない荷重点端部から延びる第１の構成可能な片持ち梁要素及び第２の構成可能な片持ち梁要素を備え、
    前記第１の構成可能な片持ち梁要素及び前記第２の構成可能な片持ち梁要素の両方の遠位端が、前記球面軸受の一部を受容するための前記固定されていない荷重点端部の開口部を形成している、各片持ち梁要素の長さの一部で折り返されるように構成されている、請求項６に記載のアクチュエータ。
11. 前記複数のバイモルフアームの各々は、ビーム及び１つ以上のスマート金属合金（ＳＭＡ）材料を含む、請求項１に記載のアクチュエータ。
12. 前記ＳＭＡ材料は、ＳＭＡワイヤ又はＳＭＡリボンから構成されている、請求項１１に記載のアクチュエータ。
13. 前記複数のバイモルフアームの各々は、金属ビーム及びＳＭＡワイヤを含む、請求項１に記載のアクチュエータ。
14. アクチュエータモジュールアセンブリであって、
    複数のバイモルフアクチュエータアームの摩擦力を低減するように構成された１つ以上のバイモルフアクチュエータを、外側ハウジングの外周に受容するように構成されている、プラスチック又は金属で形成された外側ハウジングと、
    複数の軸受要素であって、各々が前記複数のバイモルフアクチュエータアームのうちのあるバイモルフアクチュエータアームと内側ハウジングの外側接触面との間に配置された、複数の軸受要素と
    を備える、アクチュエータモジュールアセンブリ。
15. 前記複数の軸受要素のうちのある軸受要素は、摩擦を低減するように構成され、前記バイモルフアクチュエータアームの固定されていない荷重点端部上に形成された球体を備える、請求項１４に記載のアクチュエータモジュールアセンブリ。
16. 前記複数の軸受要素のうちのある軸受要素は、前記バイモルフアクチュエータアームの固定されていない荷重点端部に収容された玉軸受を備える、請求項１４に記載のアクチュエータモジュールアセンブリ。
17. 前記バイモルフアクチュエータアームの前記固定されていない荷重点端部は、前記玉軸受を受容するための半円形の受容空間を有する片持ち梁要素を備える、請求項１６に記載のアクチュエータモジュールアセンブリ。
18. 摩擦を低減するように構成され、前記バイモルフアクチュエータアームの前記固定されていない荷重点端部に取り付けられた軸受をさらに備え、
    前記軸受が、前記玉軸受を受容する半円形の受容空間を含む、請求項１６に記載のアクチュエータモジュールアセンブリ。
19. 前記複数の軸受要素のうちのある軸受要素が、前記バイモルフアクチュエータアームの固定されていない荷重点端部に収容された球面軸受を備える、請求項１４に記載のアクチュエータモジュールアセンブリ。
20. 前記球面軸受は、少なくとも１つの回転要素と、前記固定されていない荷重点端部から形成された２つの開口部の間で回転するシャフトとを含む、請求項１９に記載のアクチュエータモジュールアセンブリ。
21. 前記固定されていない荷重点端部の前記開口部は、前記固定されていない荷重点端部と、摩擦を低減するように構成され、前記固定されていない荷重点端部に取り付けられた少なくとも１つの軸受との間に形成される、請求項２０に記載のアクチュエータモジュールアセンブリ。
22. 前記バイモルフアクチュエータアームの前記固定されていない荷重点端部は、半円形の受容空間を有する複数の片持ち梁要素を備え、第１の片持ち梁要素及び第２の片持ち梁要素の配列は、前記球面軸受の一部を受容するように構成された貫通部を形成する、請求項１９に記載のアクチュエータモジュールアセンブリ。
23. 前記固定されていない荷重点端部は、前記固定されていない荷重点端部から延びる第１の構成可能な片持ち梁要素及び第２の構成可能な片持ち梁要素を備え、
    前記第１の構成可能な片持ち梁要素及び前記第２の構成可能な片持ち梁要素の両方の遠位端が、前記球面軸受の一部を受容するための前記固定されていない荷重点端部の開口部を形成している、各片持ち梁要素の長さの一部で折り返されるように構成されている、請求項１９に記載のアクチュエータモジュールアセンブリ。

Images