KR20230027266A - Shape memory alloy actuator and method - Google Patents

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KR20230027266A
KR20230027266A KR1020237002544A KR20237002544A KR20230027266A KR 20230027266 A KR20230027266 A KR 20230027266A KR 1020237002544 A KR1020237002544 A KR 1020237002544A KR 20237002544 A KR20237002544 A KR 20237002544A KR 20230027266 A KR20230027266 A KR 20230027266A
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bimorph
illustrates
buckle
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KR1020237002544A
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라이언 엔. 루지카
야스시 사카모토
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허친슨 테크놀로지 인코포레이티드
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Abstract

SMA 액추에이터 및 관련 방법이 설명된다. 액추에이터의 일 실시예는 베이스; 복수의 버클 아암; 및 복수의 버클 아암 중 한 쌍의 버클 아암과 결합되는 적어도 제1 형상 기억 합금 와이어를 포함한다. 액추에이터의 다른 실시예는 베이스 및 형상 기억 합금 재료를 포함하는 적어도 하나의 바이모프 액추에이터를 포함한다. 바이모프 액추에이터는 베이스에 부착된다.SMA actuators and related methods are described. One embodiment of the actuator includes a base; a plurality of buckle arms; and at least a first shape memory alloy wire coupled to a pair of buckle arms among a plurality of buckle arms. Another embodiment of an actuator includes at least one bimorph actuator comprising a base and a shape memory alloy material. Bimorph actuators are attached to the base.

Description

형상 기억 합금 액추에이터 및 그 방법Shape memory alloy actuator and method

관련 출원에 대한 상호 참조CROSS REFERENCES TO RELATED APPLICATIONS

본 출원은 2020년 6월 25일자로 출원된 미국 가출원 제63/044,305호, 및 2021년 3월 8일자로 출원된 미국 특허 출원 제17/195,497호의 이익 및 우선권을 주장하며, 이들 출원의 개시내용은 그 전문이 본 명세서에 참조로 포함된다.This application claims the benefit and priority of U.S. Provisional Application No. 63/044,305, filed on June 25, 2020, and U.S. Patent Application No. 17/195,497, filed on March 8, 2021, the disclosures of which is incorporated herein by reference in its entirety.

기술분야technology field

본 발명의 실시예는 형상 기억 합금 시스템의 분야에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명의 실시예는 형상 기억 합금 액추에이터 및 이와 관련된 방법의 분야에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to the field of shape memory alloy systems. More specifically, embodiments of the present invention relate to the field of shape memory alloy actuators and methods related thereto.

형상 기억 합금(shape memory alloy)("SMA") 시스템은, 예를 들어 자동 초점 드라이브로서 카메라 렌즈 요소와 함께 사용될 수 있는 이동 조립체 또는 구조를 갖는다. 이들 시스템은 스크리닝 캔과 같은 구조에 의해 둘러싸여 있을 수 있다. 이동 조립체는 복수의 볼과 같은 베어링에 의해 지지 조립체 상에 이동을 위해 지지된다. 인청동 또는 스테인리스강과 같은 금속으로 형성된 굴곡 요소는 이동판과 굴곡부를 갖는다. 굴곡부는 이동판과 고정 지지 조립체 사이에서 연장되고 고정 지지 조립체에 대해 이동 조립체의 이동을 가능하게 하는 스프링으로서 기능한다. 볼은 이동 조립체가 거의 저항 없이 이동하게 한다. 이동 조립체와 지지 조립체는 조립체들 사이에서 연장되는 4개의 형상 기억 합금(SMA) 와이어에 의해 결합된다. SMA 와이어 각각은 지지 조립체에 부착된 일 단부, 및 이동 조립체에 부착된 반대쪽 단부를 갖는다. 서스펜션은 전기 구동 신호를 SMA 와이어에 인가함으로써 구동된다. 그러나, 이러한 유형의 시스템은 큰 설치 공간과 큰 높이 간극이 필요한 부피가 큰 시스템을 초래하는 시스템의 복잡성으로 인해 어려움을 겪는다. 또한, 현재의 시스템은 콤팩트한, 낮은 프로파일 설치 공간을 갖는 높은 Z-스트로크 범위를 제공하지 못한다.A shape memory alloy ("SMA") system has a moving assembly or structure that can be used with a camera lens element, for example as an autofocus drive. These systems may be surrounded by a structure such as a screening can. The moving assembly is supported for movement on the support assembly by a plurality of ball-like bearings. A bending element formed of a metal such as phosphor bronze or stainless steel has a moving plate and a bending portion. The flexure extends between the moving plate and the stationary support assembly and functions as a spring enabling movement of the movement assembly relative to the stationary support assembly. The ball allows the moving assembly to move with little resistance. The mobile assembly and support assembly are joined by four shape memory alloy (SMA) wires extending between the assemblies. Each SMA wire has one end attached to the support assembly and the opposite end attached to the moving assembly. The suspension is driven by applying an electrical drive signal to the SMA wires. However, this type of system suffers from the complexity of the system resulting in a bulky system requiring a large installation space and a large height clearance. Also, current systems do not offer a high Z-stroke range with a compact, low profile footprint.

SMA 액추에이터 및 관련 방법이 설명된다. 액추에이터의 일 실시예는 베이스; 복수의 버클 아암; 및 복수의 버클 아암 중 한 쌍의 버클 아암과 결합되는 적어도 제1 형상 기억 합금 와이어를 포함한다. 액추에이터의 다른 실시예는 베이스 및 형상 기억 합금 재료를 포함하는 적어도 하나의 바이모프 액추에이터를 포함한다. 바이모프 액추에이터는 베이스에 부착된다.SMA actuators and related methods are described. One embodiment of the actuator includes a base; a plurality of buckle arms; and at least a first shape memory alloy wire coupled to a pair of buckle arms among a plurality of buckle arms. Another embodiment of an actuator includes at least one bimorph actuator comprising a base and a shape memory alloy material. A bimorph actuator is attached to the base.

본 발명의 실시예의 다른 특징 및 이점은 첨부 도면 및 이하의 상세한 설명으로부터 명백할 것이다.Other features and advantages of embodiments of the present invention will be apparent from the accompanying drawings and detailed description below.

본 발명의 실시예는 동일한 참조 번호가 유사한 요소를 나타내는 첨부 도면의 도면에 제한이 아니라 예로서 예시되고, 도면에서:
도 1a는 실시예에 따른 버클 액추에이터로서 구성된 SMA 액추에이터를 포함하는 렌즈 조립체를 예시하고;
도 1b는 실시예에 따른 SMA 액추에이터를 예시하며;
도 2는 실시예에 따른 SMA 액추에이터를 예시하고;
도 3은 실시예에 따른 SMA 와이어 액추에이터를 포함하는 자동 초점 조립체의 분해도를 예시하며;
도 4는 실시예에 따른 SMA 액추에이터를 포함하는 자동 초점 조립체를 예시하고;
도 5는 센서를 포함하는 실시예에 따른 SMA 액추에이터를 예시하며;
도 6은 렌즈 캐리지가 끼워진 실시예에 따른 버클 액추에이터로서 구성된 SMA 액추에이터의 평면도 및 측면도를 예시하고;
도 7은 실시예에 따른 SMA 액추에이터의 일부의 측면도를 예시하며;
도 8은 버클 액추에이터의 실시예의 다수의 도면을 예시하고;
도 9는 렌즈 캐리지를 갖는 실시예에 따른 바이모프 액추에이터를 예시하며;
도 10은 실시예에 따른 SMA 액추에이터를 포함하는 자동 초점 조립체의 절취도를 예시하고;
도 11a 내지 도 11c는 몇몇 실시예에 따른 바이모프 액추에이터의 도면을 예시하며;
도 12는 실시예에 따른 바이모프 액추에이터의 실시예의 도면을 예시하고;
도 13은 실시예에 따른 바이모프 액추에이터의 단부 패드 단면을 예시하며;
도 14는 실시예에 따른 바이모프 액추에이터의 중앙 공급 패드 단면을 예시하고;
도 15는 실시예에 따른 2개의 버클 액추에이터를 포함하는 SMA 액추에이터의 분해도를 예시하며;
도 16은 실시예에 따른 2개의 버클 액추에이터를 포함하는 SMA 액추에이터를 예시하고;
도 17은 실시예에 따른 2개의 버클 액추에이터를 포함하는 SMA 액추에이터의 측면도를 예시하며;
도 18은 실시예에 따른 2개의 버클 액추에이터를 포함하는 SMA 액추에이터의 측면도를 예시하고;
도 19는 실시예에 따른 2개의 버클 액추에이터를 포함하는 SMA 액추에이터를 포함하는 조립체의 분해도를 예시하며;
도 20은 실시예에 따른 2개의 버클 액추에이터를 포함하는 SMA 액추에이터를 예시하고;
도 21은 실시예에 따른 2개의 버클 액추에이터를 포함하는 SMA 액추에이터를 예시하며;
도 22는 실시예에 따른 2개의 버클 액추에이터를 포함하는 SMA 액추에이터를 예시하고;
도 23은 실시예에 따른 2개의 버클 액추에이터 및 커플러를 포함하는 SMA 액추에이터를 예시하며;
도 24는 실시예에 따른 라미네이트 해먹을 갖는 버클 액추에이터를 포함하는 SMA 액추에이터를 포함하는 SMA 시스템의 분해도를 예시하고;
도 25는 실시예에 따른 라미네이트 해먹을 갖는 버클 액추에이터(2402)를 포함하는 SMA 액추에이터를 포함하는 SMA 시스템을 예시하며;
도 26은 실시예에 따른 라미네이트 해먹을 포함하는 버클 액추에이터를 예시하고;
도 27은 실시예에 따른 SMA 액추에이터의 라미네이트 해먹을 예시하며;
도 28은 실시예에 따른 SMA 액추에이터의 라미네이트 형성된 크림프 연결부를 예시하고;
도 29는 라미네이트 해먹을 갖는 버클 액추에이터를 포함하는 SMA 액추에이터를 예시하며;
도 30은 실시예에 따른 버클 액추에이터를 포함하는 SMA 액추에이터를 포함하는 SMA 시스템의 분해도를 예시하고;
도 31은 실시예에 따른 버클 액추에이터를 포함하는 SMA 액추에이터를 포함하는 SMA 시스템을 예시하며;
도 32는 실시예에 따른 버클 액추에이터를 포함하는 SMA 액추에이터를 예시하고;
도 33은 실시예에 따른 SMA 액추에이터의 한 쌍의 버클 아암의 2개의 요크 캡처 조인트를 예시하며;
도 34는 버클 액추에이터에 SMA 와이어를 부착하는 데 사용되는 실시예에 따른 SMA 액추에이터용 저항 용접 크림프를 예시하고;
도 35는 2개의 요크 캡처 조인트를 갖는 버클 액추에이터를 포함하는 SMA 액추에이터를 예시하며;
도 36은 실시예에 따른 SMA 바이모프 액체 렌즈를 예시하고;
도 37은 실시예에 따른 투시 SMA 바이모프 액체 렌즈를 예시하며;
도 38은 실시예에 따른 SMA 바이모프 액체 렌즈의 단면 및 저면도를 예시하고;
도 39는 실시예에 따른 바이모프 액추에이터를 갖는 SMA 액추에이터를 포함하는 SMA 시스템을 예시하며;
도 40은 실시예에 따른 바이모프 액추에이터를 갖는 SMA 액추에이터를 예시하고;
도 41은 바이모프 액추에이터의 길이 및 바이모프 액추에이터를 지나 와이어 길이를 연장시키기 위한 SMA 와이어용 접합 패드의 위치를 예시하며;
도 42는 실시예에 따른 바이모프 액추에이터를 포함하는 SMA 시스템의 분해도를 예시하고;
도 43은 실시예에 따른 SMA 액추에이터의 서브섹션의 분해도를 예시하며;
도 44는 실시예에 따른 SMA 액추에이터의 서브섹션을 예시하고;
도 45는 실시예에 따른 5축 센서 시프트 시스템을 예시하며;
도 46은 실시예에 따른 5축 센서 시프트 시스템의 분해도를 예시하고;
도 47은 실시예에 따른 모든 동작을 위해 이 회로에 일체화된 바이모프 액추에이터를 포함하는 SMA 액추에이터를 예시하며;
도 48은 실시예에 따른 모든 동작을 위해 이 회로에 일체화된 바이모프 액추에이터를 포함하는 SMA 액추에이터를 예시하고;
도 49는 실시예에 따른 5축 센서 시프트 시스템의 단면을 예시하며;
도 50은 바이모프 액추에이터를 포함하는 실시예에 따른 SMA 액추에이터를 예시하고;
도 51은 상이한 x 및 y 위치에서 이미지 센서를 이동시킨 바이모프 액추에이터를 포함하는 실시예에 따른 SMA 액추에이터의 평면도를 예시하며;
도 52는 박스 바이모프 자동 초점으로서 구성된 실시예에 따른 바이모프 액추에이터를 포함하는 SMA 액추에이터를 예시하고;
도 53은 실시예에 따른 바이모프 액추에이터를 포함하는 SMA 액추에이터를 예시하며;
도 54는 실시예에 따른 바이모프 액추에이터를 포함하는 SMA 액추에이터를 예시하고;
도 55는 실시예에 따른 바이모프 액추에이터를 포함하는 SMA 액추에이터를 예시하며;
도 56은 바이모프 액추에이터를 포함하는 실시예에 따른 SMA 액추에이터를 포함하는 SMA 시스템을 예시하고;
도 57은 2축 렌즈 시프트 OIS로서 구성된 바이모프 액추에이터를 포함하는 실시예에 따른 SMA 액추에이터를 포함하는 SMA 시스템의 분해도를 예시하며;
도 58은 2축 렌즈 시프트 OIS로서 구성된 바이모프 액추에이터를 포함하는 실시예에 따른 SMA 액추에이터를 포함하는 SMA 시스템의 단면을 예시하고;
도 59는 실시예에 따른 박스 바이모프 액추에이터를 예시하며;
도 60은 바이모프 액추에이터를 포함하는 실시예에 따른 SMA 액추에이터를 포함하는 SMA 시스템을 예시하고;
도 61은 바이모프 액추에이터를 포함하는 실시예에 따른 SMA 액추에이터를 포함하는 SMA 시스템의 분해도를 예시하며;
도 62는 바이모프 액추에이터를 포함하는 실시예에 따른 SMA 액추에이터를 포함하는 SMA 시스템의 단면을 예시하고;
도 63은 실시예에 따른 박스 바이모프 액추에이터를 예시하며;
도 64는 바이모프 액추에이터를 포함하는 실시예에 따른 SMA 액추에이터를 포함하는 SMA 시스템을 예시하고;
도 65는 바이모프 액추에이터를 포함하는 실시예에 따른 SMA 액추에이터를 포함하는 SMA 시스템의 분해도를 예시하며;
도 66은 바이모프 액추에이터를 포함하는 실시예에 따른 SMA 액추에이터를 포함하는 SMA 시스템을 예시하고;
도 67은 바이모프 액추에이터를 포함하는 실시예에 따른 SMA 액추에이터를 포함하는 SMA 시스템을 예시하며;
도 68은 바이모프 액추에이터를 포함하는 실시예에 따른 SMA 액추에이터를 포함하는 SMA 시스템을 예시하며;
도 69는 바이모프 액추에이터를 포함하는 실시예에 따른 SMA 액추에이터를 포함하는 SMA의 분해도를 예시하고;
도 70은 3축 센서 시프트 OIS로서 구성된 바이모프 액추에이터를 포함하는 실시예에 따른 SMA 액추에이터를 포함하는 SMA 시스템의 단면을 예시하며;
도 71은 실시예에 따른 박스 바이모프 액추에이터 구성요소를 예시하고;
도 72는 실시예에 따른 SMA 시스템에서 사용하기 위한 가요성 센서 회로를 예시하며;
도 73은 바이모프 액추에이터를 포함하는 실시예에 따른 SMA 액추에이터를 포함하는 SMA 시스템을 예시하고;
도 74는 바이모프 액추에이터를 포함하는 실시예에 따른 SMA 액추에이터를 포함하는 SMA 시스템의 분해도를 예시하며;
도 75는 실시예에 따른 SMA 액추에이터를 포함하는 SMA 시스템의 단면을 예시하고;
도 76은 실시예에 따른 박스 바이모프 액추에이터를 예시하며;
도 77은 실시예에 따른 SMA 시스템에서 사용하기 위한 가요성 센서 회로를 예시하고;
도 78은 바이모프 액추에이터를 포함하는 실시예에 따른 SMA 액추에이터를 포함하는 SMA 시스템을 예시하고;
도 79는 바이모프 액추에이터를 포함하는 실시예에 따른 SMA 액추에이터를 포함하는 SMA 시스템의 분해도를 예시하고;
도 80은 실시예에 따른 SMA 액추에이터를 포함하는 SMA 시스템의 단면을 예시하며;
도 81은 실시예에 따른 박스 바이모프 액추에이터를 예시하고;
도 82는 실시예에 따른 SMA 시스템에서 사용하기 위한 가요성 센서 회로를 예시하며;
도 83은 바이모프 액추에이터를 포함하는 실시예에 따른 SMA 액추에이터를 포함하는 SMA 시스템을 예시하고;
도 84는 실시예에 따른 SMA 액추에이터를 포함하는 SMA 시스템의 분해도를 예시하며;
도 85는 바이모프 액추에이터를 포함하는 실시예에 따른 SMA 액추에이터를 포함하는 SMA 시스템의 단면을 예시하고;
도 86은 실시예에 따른 SMA 시스템에서 사용하기 위한 박스 바이모프 액추에이터를 예시하며;
도 87은 실시예에 따른 SMA 시스템에서 사용하기 위한 가요성 센서 회로를 예시하고;
도 88은 실시예에 따른 SMA 액추에이터의 바이모프 액추에이터에 대한 예시적인 치수를 예시하며;
도 89는 실시예에 따른 절첩된 카메라용 렌즈 시스템을 예시하고;
도 90은 실시예에 따른 액체 렌즈를 포함하는 렌즈 시스템의 여러 실시예를 예시하며;
도 91은 실시예에 따른, 액추에이터에 배치된 프리즘인 절첩 렌즈를 예시하고;
도 92는 실시예에 따른 오프셋을 갖는 바이모프 아암을 예시하며;
도 93은 실시예에 따른 오프셋 및 리미터를 갖는 바이모프 아암을 예시하고;
도 94는 실시예에 따른 오프셋 및 리미터를 갖는 바이모프 아암을 예시하며;
도 95는 실시예에 따른 오프셋을 갖는 바이모프 아암을 포함하는 베이스의 실시예를 예시하고;
도 96은 실시예에 따른 오프셋을 갖는 2개의 바이모프 아암을 포함하는 베이스의 실시예를 예시하며;
도 97은 실시예에 따른 하중점 연장부를 포함하는 버클러 아암을 예시하고;
도 98은 실시예에 따른 하중점 연장부(9810)를 포함하는 버클러 아암(9801)을 예시하며;
도 99는 실시예에 따른 하중점 연장부를 포함하는 바이모프 아암을 예시하고;
도 100은 실시예에 따른 하중점 연장부를 포함하는 바이모프 아암을 예시하며;
도 101은 실시예에 따른 SMA 광학 이미지 안정화 장치를 예시하고;
도 102는 실시예에 따른 이동 부분의 SMA 재료 부착 부분(40)을 예시하며;
도 103은 실시예에 따라 저항 용접된 SMA 와이어가 부착된 정지판의 SMA 부착 부분을 예시하고;
도 104는 실시예에 따른 버클 액추에이터를 포함하는 SMA 액추에이터(45)를 예시하며;
도 105a 및 도 105b는 실시예에 따른 SMA 액추에이터용 아일랜드를 포함하는 저항 용접 크림프를 예시하고;
도 106은 실시예에 따른 바이모프 빔의 굽힘 평면 z 오프셋, 트로프 폭, 및 피크 힘 사이의 관계를 예시하며;
도 107은 실시예에 따른 전체 바이모프 액추에이터를 둘러싸는 박스의 근사치인 박스 체적이 바이모프 구성요소당 일과 어떻게 관련되는 지의 예를 예시하고;
도 108은 실시예에 따른 버클러 액추에이터를 사용하여 구동되는 액체 렌즈를 예시하며;
도 109는 실시예에 따른 바이모프 아암의 고정되지 않은 하중점 단부를 예시하고;
도 110은 실시예에 따른 바이모프 아암의 고정되지 않은 하중점 단부를 예시하며;
도 111은 실시예에 따른 바이모프 아암의 고정되지 않은 하중점 단부를 예시하고;
도 112는 실시예에 따른 바이모프 아암의 고정되지 않은 하중점 단부를 예시하며;
도 113은 실시예에 따른 바이모프 아암의 고정 단부를 예시하고;
도 114는 실시예에 따른 바이모프 아암의 고정 단부를 예시하며;
도 115는 실시예에 따른 바이모프 아암의 고정 단부를 예시하고;
도 116은 실시예에 따른 바이모프 아암의 고정 단부를 예시하며;
도 117은 실시예에 따른 바이모프 아암의 고정 단부의 후면도를 예시하고;
도 118은 실시예에 따른 바이모프 아암의 고정되지 않은 하중점 단부를 예시하며;
도 119는 대안 실시예에 따른 바이모프 아암의 고정되지 않은 하중점 단부를 예시하고;
도 120은 대안 실시예에 따른 바이모프 아암의 고정되지 않은 하중점 단부를 예시하며;
도 121은 대안 실시예에 따른 바이모프 아암의 고정되지 않은 하중점 단부를 예시하고;
도 122는 대안 실시예에 따른 바이모프 아암의 고정되지 않은 하중점 단부를 예시하며;
도 123은 실시예에 따른 바이모프 아암의 고정 단부를 예시하고;
도 124는 실시예에 따른 바이모프 아암의 고정 단부를 예시하며;
도 125는 실시예에 따른 바이모프 아암의 고정 단부를 예시하고;
도 126은 대안 실시예에 따른 바이모프 아암의 고정 단부를 예시한다.
Embodiments of the present invention are illustrated by way of example and not limitation in the drawings of the accompanying drawings in which like reference numbers indicate like elements, in which:
1A illustrates a lens assembly comprising an SMA actuator configured as a buckle actuator according to an embodiment;
1b illustrates an SMA actuator according to an embodiment;
2 illustrates an SMA actuator according to an embodiment;
3 illustrates an exploded view of an auto focus assembly including an SMA wire actuator according to an embodiment;
4 illustrates an autofocus assembly including an SMA actuator according to an embodiment;
5 illustrates an SMA actuator according to an embodiment including a sensor;
6 illustrates top and side views of an SMA actuator configured as a buckle actuator according to an embodiment fitted with a lens carriage;
7 illustrates a side view of a portion of an SMA actuator according to an embodiment;
8 illustrates multiple views of an embodiment of a buckle actuator;
9 illustrates a bimorph actuator according to an embodiment with a lens carriage;
10 illustrates a cut away view of an auto focus assembly including an SMA actuator according to an embodiment;
11A-11C illustrate diagrams of bimorph actuators in accordance with some embodiments;
12 illustrates a diagram of an embodiment of a bimorph actuator according to an embodiment;
13 illustrates a cross-section of an end pad of a bimorph actuator according to an embodiment;
14 illustrates a central feed pad cross-section of a bimorph actuator according to an embodiment;
15 illustrates an exploded view of an SMA actuator comprising two buckle actuators according to an embodiment;
16 illustrates an SMA actuator comprising two buckle actuators according to an embodiment;
17 illustrates a side view of an SMA actuator comprising two buckle actuators according to an embodiment;
18 illustrates a side view of an SMA actuator comprising two buckle actuators according to an embodiment;
19 illustrates an exploded view of an assembly comprising an SMA actuator comprising two buckle actuators according to an embodiment;
20 illustrates an SMA actuator comprising two buckle actuators according to an embodiment;
21 illustrates an SMA actuator comprising two buckle actuators according to an embodiment;
22 illustrates an SMA actuator comprising two buckle actuators according to an embodiment;
23 illustrates an SMA actuator comprising two buckle actuators and a coupler according to an embodiment;
24 illustrates an exploded view of an SMA system including an SMA actuator including a buckle actuator with a laminate hammock according to an embodiment;
25 illustrates an SMA system including an SMA actuator including a buckle actuator 2402 with a laminate hammock according to an embodiment;
26 illustrates a buckle actuator comprising a laminate hammock according to an embodiment;
27 illustrates a laminate hammock of SMA actuators according to an embodiment;
28 illustrates a laminated crimp connection of an SMA actuator according to an embodiment;
29 illustrates an SMA actuator including a buckle actuator with a laminate hammock;
30 illustrates an exploded view of an SMA system including an SMA actuator including a buckle actuator according to an embodiment;
31 illustrates an SMA system including an SMA actuator including a buckle actuator according to an embodiment;
32 illustrates an SMA actuator including a buckle actuator according to an embodiment;
33 illustrates two yoke capture joints of a pair of buckle arms of an SMA actuator according to an embodiment;
34 illustrates a resistance welding crimp for an SMA actuator according to an embodiment used to attach an SMA wire to a buckle actuator;
35 illustrates an SMA actuator comprising a buckle actuator with two yoke capture joints;
36 illustrates a SMA bimorph liquid lens according to an embodiment;
37 illustrates a see-through SMA bimorph liquid lens according to an embodiment;
38 illustrates cross-section and bottom views of an SMA bimorph liquid lens according to an embodiment;
39 illustrates an SMA system including an SMA actuator with a bimorph actuator according to an embodiment;
40 illustrates an SMA actuator with a bimorph actuator according to an embodiment;
41 illustrates the length of the bimorph actuator and the location of bonding pads for the SMA wire to extend the wire length past the bimorph actuator;
42 illustrates an exploded view of an SMA system including a bimorph actuator according to an embodiment;
43 illustrates an exploded view of a subsection of an SMA actuator according to an embodiment;
44 illustrates a subsection of an SMA actuator according to an embodiment;
45 illustrates a 5-axis sensor shift system according to an embodiment;
46 illustrates an exploded view of a 5-axis sensor shift system according to an embodiment;
47 illustrates an SMA actuator that includes a bimorph actuator integrated into this circuitry for all operation according to an embodiment;
48 illustrates an SMA actuator that includes a bimorph actuator integrated into this circuitry for all operation according to an embodiment;
49 illustrates a cross-section of a 5-axis sensor shift system according to an embodiment;
50 illustrates an SMA actuator according to an embodiment including a bimorph actuator;
51 illustrates a top view of an SMA actuator according to an embodiment including a bimorph actuator that has moved an image sensor at different x and y positions;
52 illustrates an SMA actuator including a bimorph actuator according to an embodiment configured as a box bimorph autofocus;
53 illustrates an SMA actuator including a bimorph actuator according to an embodiment;
54 illustrates an SMA actuator including a bimorph actuator according to an embodiment;
55 illustrates an SMA actuator including a bimorph actuator according to an embodiment;
56 illustrates an SMA system including an SMA actuator according to an embodiment including a bimorph actuator;
57 illustrates an exploded view of an SMA system including an SMA actuator according to an embodiment including a bimorph actuator configured as a 2-axis lens shift OIS;
58 illustrates a cross section of an SMA system including an SMA actuator according to an embodiment including a bimorph actuator configured as a 2-axis lens shift OIS;
59 illustrates a box bimorph actuator according to an embodiment;
60 illustrates an SMA system including an SMA actuator according to an embodiment including a bimorph actuator;
61 illustrates an exploded view of an SMA system including an SMA actuator according to an embodiment including a bimorph actuator;
62 illustrates a cross section of an SMA system including an SMA actuator according to an embodiment including a bimorph actuator;
63 illustrates a box bimorph actuator according to an embodiment;
64 illustrates an SMA system including an SMA actuator according to an embodiment including a bimorph actuator;
65 illustrates an exploded view of an SMA system including an SMA actuator according to an embodiment including a bimorph actuator;
66 illustrates an SMA system including an SMA actuator according to an embodiment including a bimorph actuator;
67 illustrates an SMA system including an SMA actuator according to an embodiment including a bimorph actuator;
68 illustrates an SMA system including an SMA actuator according to an embodiment including a bimorph actuator;
69 illustrates an exploded view of an SMA including an SMA actuator according to an embodiment including a bimorph actuator;
70 illustrates a cross-section of an SMA system including an SMA actuator according to an embodiment including a bimorph actuator configured as a 3-axis sensor shift OIS;
71 illustrates a box bimorph actuator component according to an embodiment;
72 illustrates a flexible sensor circuit for use in an SMA system according to an embodiment;
73 illustrates an SMA system including an SMA actuator according to an embodiment including a bimorph actuator;
74 illustrates an exploded view of an SMA system including an SMA actuator according to an embodiment including a bimorph actuator;
75 illustrates a cross section of an SMA system including an SMA actuator according to an embodiment;
76 illustrates a box bimorph actuator according to an embodiment;
77 illustrates a flexible sensor circuit for use in an SMA system according to an embodiment;
78 illustrates an SMA system including an SMA actuator according to an embodiment including a bimorph actuator;
79 illustrates an exploded view of an SMA system including an SMA actuator according to an embodiment including a bimorph actuator;
80 illustrates a cross section of an SMA system including an SMA actuator according to an embodiment;
81 illustrates a box bimorph actuator according to an embodiment;
82 illustrates a flexible sensor circuit for use in an SMA system according to an embodiment;
83 illustrates an SMA system including an SMA actuator according to an embodiment including a bimorph actuator;
84 illustrates an exploded view of an SMA system including an SMA actuator according to an embodiment;
85 illustrates a cross-section of an SMA system including an SMA actuator according to an embodiment including a bimorph actuator;
86 illustrates a box bimorph actuator for use in an SMA system according to an embodiment;
87 illustrates a flexible sensor circuit for use in an SMA system according to an embodiment;
88 illustrates example dimensions for a bimorph actuator of an SMA actuator according to an embodiment;
89 illustrates a lens system for a folded camera according to an embodiment;
90 illustrates several embodiments of a lens system including a liquid lens according to an embodiment;
91 illustrates a folded lens that is a prism disposed on an actuator, according to an embodiment;
92 illustrates a bimorph arm with an offset according to an embodiment;
93 illustrates a bimorph arm with an offset and limiter according to an embodiment;
94 illustrates a bimorph arm with an offset and limiter according to an embodiment;
95 illustrates an embodiment of a base including a bimorph arm with an offset according to an embodiment;
96 illustrates an embodiment of a base comprising two bimorph arms with an offset according to an embodiment;
97 illustrates a buckler arm including a load point extension according to an embodiment;
98 illustrates a buckler arm 9801 including a load point extension 9810 according to an embodiment;
99 illustrates a bimorph arm including a load point extension according to an embodiment;
100 illustrates a bimorph arm including a load point extension according to an embodiment;
101 illustrates an SMA optical image stabilization device according to an embodiment;
102 illustrates the SMA material attaching portion 40 of the moving portion according to the embodiment;
103 illustrates an SMA attachment portion of a stop plate to which resistance-welded SMA wires are attached according to an embodiment;
104 illustrates an SMA actuator 45 including a buckle actuator according to an embodiment;
105A and 105B illustrate a resistance weld crimp including an island for an SMA actuator according to an embodiment;
106 illustrates the relationship between bending plane z offset, trough width, and peak force of a bimorph beam according to an embodiment;
107 illustrates an example of how the box volume, which is an approximation of the box surrounding the entire bimorph actuator, relates to work per bimorph element according to an embodiment;
108 illustrates a liquid lens driven using a buckler actuator according to an embodiment;
109 illustrates an unfixed load point end of a bimorph arm according to an embodiment;
110 illustrates an unfixed load point end of a bimorph arm according to an embodiment;
111 illustrates an unfixed load point end of a bimorph arm according to an embodiment;
112 illustrates an unfixed load point end of a bimorph arm according to an embodiment;
113 illustrates a fixed end of a bimorph arm according to an embodiment;
114 illustrates a fixed end of a bimorph arm according to an embodiment;
115 illustrates a fixed end of a bimorph arm according to an embodiment;
116 illustrates a fixed end of a bimorph arm according to an embodiment;
117 illustrates a rear view of a fixed end of a bimorph arm according to an embodiment;
118 illustrates an unfixed load point end of a bimorph arm according to an embodiment;
119 illustrates an unfixed load point end of a bimorph arm according to an alternative embodiment;
120 illustrates a non-fixed load point end of a bimorph arm according to an alternative embodiment;
121 illustrates an unfixed load point end of a bimorph arm according to an alternative embodiment;
122 illustrates a non-fixed load point end of a bimorph arm according to an alternative embodiment;
123 illustrates a fixed end of a bimorph arm according to an embodiment;
124 illustrates a fixed end of a bimorph arm according to an embodiment;
125 illustrates a fixed end of a bimorph arm according to an embodiment;
126 illustrates a fixed end of a bimorph arm according to an alternative embodiment.

콤팩트한 설치 공간을 포함하고 높은 구동 높이, 예를 들어 본 명세서에서 z-스트로크라고 지칭되는, 양의 z-축 방향(z-방향)으로의 이동을 제공하는 SMA 액추에이터의 실시예가 본 명세서에서 설명된다. SMA 액추에이터의 실시예는 SMA 버클 액추에이터 및 SMA 바이모프 액추에이터를 포함한다. SMA 액추에이터는, 2개의 표면을 기계적으로 타격하여 통상적으로 햅틱 피드백 센서 및 디바이스에서 발견되는 진동 느낌을 생성하기 위해, 자동 초점 액추에이터로서의 렌즈 조립체, 미세 유체 펌프, 센서 시프트, 광학 이미지 안정화, 광학 줌 조립체를 포함하지만 이에 제한되지 않는 많은 용례, 및 액추에이터가 사용되는 기타 시스템에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에 설명된 액추에이터의 실시예는 사용자에게 알람, 통지, 경고, 터치 영역 또는 프레스 버튼 응답을 제공하도록 구성된 휴대전화 또는 웨어러블 디바이스에서 사용하기 위한 햅틱 피드백 액추에이터로서 사용될 수 있다. 또한, 더 큰 스트로크를 달성하기 위해 시스템에서 하나 초과의 SMA 액추에이터가 사용될 수 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of SMA actuators that include a compact footprint and provide a high actuation height, e.g. movement in the positive z-axis direction (z-direction), referred to herein as z-stroke, are described herein. do. Examples of SMA actuators include SMA buckle actuators and SMA bimorph actuators. SMA actuators are used in lens assemblies as autofocus actuators, microfluidic pumps, sensor shifts, optical image stabilization, optical zoom assemblies, to mechanically strike two surfaces to create a vibrating feel typically found in haptic feedback sensors and devices. It can be used in many applications, including but not limited to, and other systems where actuators are used. For example, embodiments of actuators described herein may be used as haptic feedback actuators for use in a mobile phone or wearable device configured to provide an alarm, notification, alert, touch area, or press button response to a user. Also, more than one SMA actuator may be used in the system to achieve a larger stroke.

다양한 실시예에서, SMA 액추에이터는 0.4 mm보다 큰 z-스트로크를 갖는다. 또한, 다양한 실시예에 대한 SMA 액추에이터는, SMA 액추에이터가 초기, 비구동 위치에 있을 때, 2.2 mm 이하의 z-방향 높이를 갖는다. 렌즈 조립체에서 자동 초점 액추에이터로서 구성된 SMA 액추에이터의 다양한 실시예는 렌즈 내경(inner diameter)("ID")보다 3 mm 큰 것만큼 작은 설치 공간을 가질 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, SMA 액추에이터는 센서, 와이어, 트레이스, 및 커넥터를 포함하지만 이에 제한되지 않는 구성요소를 수용하기 위해 한 방향으로 더 넓은 설치 공간을 가질 수 있다. 몇몇 실시예에 따르면, SMA 액추에이터의 설치 공간은 한 방향으로 0.5 mm 더 크고, 예를 들어 SMA 액추에이터의 길이는 폭보다 0.5 mm 더 크다.In various embodiments, the SMA actuator has a z-stroke greater than 0.4 mm. Additionally, the SMA actuators for various embodiments have a z-direction height of less than 2.2 mm when the SMA actuators are in their initial, non-actuated position. Various embodiments of an SMA actuator configured as an auto focus actuator in a lens assembly may have a footprint as small as 3 mm greater than the lens inner diameter ("ID"). According to various embodiments, SMA actuators may have a wider footprint in one direction to accommodate components including, but not limited to, sensors, wires, traces, and connectors. According to some embodiments, the installation space of the SMA actuator is 0.5 mm larger in one direction, eg the length of the SMA actuator is 0.5 mm larger than the width.

도 1a는 실시예에 따른 버클 액추에이터로서 구성된 SMA 액추에이터를 포함하는 렌즈 조립체를 예시한다. 도 1b는 실시예에 따른 버클 액추에이터로서 구성된 SMA 액추에이터를 예시한다. 버클 액추에이터(102)는 베이스(101)와 결합된다. 도 1b에 예시된 바와 같이, SMA 와이어(100)는 버클 액추에이터(102)에 부착되어, SMA 와이어(100)가 구동되고 수축될 때, 버클 액추에이터(102)가 잠기게 하며, 이로 인해 각각의 버클 액추에이터(102)의 적어도 중심 부분(104)이 화살표(108)에 의해 나타낸 바와 같이 z-스트로크 방향, 예를 들어 양의 z-방향으로 이동되게 한다. 몇몇 실시예에 따르면, SMA 와이어(100)는, 전류가 크림프 구조(106)와 같은 와이어 리테이너를 통해 와이어의 일 단부에 공급될 때 구동된다. SMA 와이어(100)를 제조하는 SMA 재료 고유의 저항으로 인해 SMA 와이어(100)를 가열하는 전류가 와이어를 통해 유동한다. SMA 와이어(100)의 다른 측면은 회로를 완성하기 위해 SMA 와이어(100)를 접지에 연결하는 크림프 구조(106)와 같은 와이어 리테이너를 갖는다. SMA 와이어(100)를 충분한 온도로 가열하면 고유한 재료 특성이 마르텐사이트로부터 오스테나이트 결정 구조로 변경되고, 이는 와이어의 길이를 변경시킨다. 전류를 변경하면 온도가 변경되므로 와이어의 길이가 변경되며, 이는 적어도 z-방향으로 액추에이터의 이동을 제어하기 위해 액추에이터를 구동 및 비구동하는 데 사용된다. 본 기술 분야의 숙련자는 SMA 와이어에 전류를 제공하기 위해 다른 기술이 사용될 수 있음을 이해할 것이다.1A illustrates a lens assembly comprising an SMA actuator configured as a buckle actuator according to an embodiment. 1B illustrates an SMA actuator configured as a buckle actuator according to an embodiment. The buckle actuator 102 is coupled with the base 101. As illustrated in FIG. 1B , the SMA wire 100 is attached to the buckle actuator 102 so that when the SMA wire 100 is actuated and retracted, the buckle actuator 102 locks, thereby causing each buckle to At least the central portion 104 of the actuator 102 is caused to move in the z-stroke direction as indicated by arrow 108, eg in the positive z-direction. According to some embodiments, SMA wire 100 is driven when current is supplied to one end of the wire through a wire retainer such as crimp structure 106 . Due to the inherent resistance of the SMA material from which the SMA wire 100 is made, current to heat the SMA wire 100 flows through the wire. The other side of the SMA wire 100 has a wire retainer such as crimp structure 106 connecting the SMA wire 100 to ground to complete the circuit. Heating the SMA wire 100 to a sufficient temperature changes the inherent material properties from martensite to austenite crystal structure, which changes the length of the wire. Changing the current changes the temperature and therefore changes the length of the wire, which is used to drive and undrive the actuator to control movement of the actuator, at least in the z-direction. Those skilled in the art will understand that other techniques may be used to provide current to the SMA wires.

도 2는 실시예에 따른 SMA 바이모프 액추에이터로서 구성된 SMA 액추에이터를 예시한다. 도 2에 예시된 바와 같이, SMA 액추에이터는 베이스(204)와 결합된 바이모프 액추에이터(202)를 포함한다. 바이모프 액추에이터(202)는 SMA 리본(206)을 포함한다. 바이모프 액추에이터(202)는, SMA 리본(206)이 수축함에 따라, 적어도 바이모프 액추에이터(202)의 고정되지 않은 단부를 z-스트로크 방향(208)으로 이동시키도록 구성된다.2 illustrates an SMA actuator configured as an SMA bimorph actuator according to an embodiment. As illustrated in FIG. 2 , the SMA actuator includes a bimorph actuator 202 coupled to a base 204 . The bimorph actuator 202 includes an SMA ribbon 206. The bimorph actuator 202 is configured to move at least the free end of the bimorph actuator 202 in the z-stroke direction 208 as the SMA ribbon 206 contracts.

도 3은 실시예에 따른 SMA 액추에이터를 포함하는 자동 초점 조립체의 분해도를 예시한다. 예시된 바와 같이, SMA 액추에이터(302)는 본 명세서에 설명된 실시예에 따른 버클 액추에이터로서 구성된다. 자동 초점 조립체는 또한 광학 이미지 안정화(optical image stabilization)("OIS")(304), 본 기술 분야에 공지된 기술을 포함하는 기술을 사용하여 하나 이상의 광학 렌즈를 유지하도록 구성된 렌즈 캐리지(306), 복귀 스프링(308), 수직 활주 베어링(310), 및 가이드 커버(312)를 포함한다. 렌즈 캐리지(306)는, 본 명세서에 설명된 기술을 포함하는 기술을 사용하여, SMA 와이어가 구동되어 버클 액추에이터(302)를 당기고 잠글 때, SMA 액추에이터(302)가 z-스트로크 방향, 예를 들어 양의 z-방향으로 이동함에 따라 수직 활주 베어링(nm g 310)에 대해 활주하도록 구성된다. 복귀 스프링(308)은 본 기술 분야에 공지된 기술을 포함하는 기술을 사용하여 렌즈 캐리지(306)에 z-스트로크 방향과 반대 방향으로 힘을 인가하도록 구성된다. 다양한 실시예에 따르면, 복귀 스프링(308)은 SMA 와이어가 비구동됨에 따라 SMA 와이어의 장력이 낮아질 때 z-스트로크 방향의 반대 방향으로 렌즈 캐리지(306)를 이동시키도록 구성된다. SMA 와이어의 장력이 초기 값으로 낮아지면, 렌즈 캐리지(306)는 z-스트로크 방향에서 가장 낮은 높이로 이동한다. 도 4는 도 3에 예시된 실시예에 따른 SMA 와이어 액추에이터를 포함하는 자동 초점 조립체를 예시한다.3 illustrates an exploded view of an auto focus assembly including an SMA actuator according to an embodiment. As illustrated, the SMA actuator 302 is configured as a buckle actuator according to embodiments described herein. The autofocus assembly also includes optical image stabilization ("OIS") 304, a lens carriage 306 configured to hold one or more optical lenses using techniques including techniques known in the art; It includes a return spring 308, a vertical slide bearing 310, and a guide cover 312. The lens carriage 306 is configured so that when the SMA wire is driven to pull and lock the buckle actuator 302, using techniques including techniques described herein, the SMA actuator 302 moves in the z-stroke direction, for example. It is configured to slide against a vertical slide bearing (nm g 310) as it moves in the positive z-direction. The return spring 308 is configured to apply a force to the lens carriage 306 in a direction opposite to the z-stroke direction using techniques including techniques known in the art. According to various embodiments, the return spring 308 is configured to move the lens carriage 306 in a direction opposite to the z-stroke direction when the tension in the SMA wire is lowered as the SMA wire is not driven. When the tension of the SMA wire is lowered to an initial value, the lens carriage 306 moves to the lowest height in the z-stroke direction. FIG. 4 illustrates an autofocus assembly including an SMA wire actuator according to the embodiment illustrated in FIG. 3 .

도 5는 센서를 포함하는 실시예에 따른 SMA 와이어 액추에이터를 예시한다. 다양한 실시예에서, 센서(502)는 z-방향으로의 SMA 액추에이터의 이동 또는 해당 SMA 액추에이터가 본 기술 분야에 공지된 기술을 포함하는 기술을 사용하여 이동하는 구성요소의 이동을 측정하도록 구성된다. SMA 액추에이터는 본 명세서에 설명된 것과 유사한 하나 이상의 SMA 와이어(508)를 사용하여 구동하도록 구성된 하나 이상의 버클 액추에이터(506)를 포함한다. 예를 들어, 도 4를 참조하여 설명된 자동 초점 조립체에서, 센서는 본 기술 분야에 공지된 기술을 포함하는 기술을 사용하여 초기 위치로부터 z-방향(504)으로 렌즈 캐리지(306)가 이동하는 이동량을 결정하도록 구성된다. 몇몇 실시예에 따르면, 센서는 터널 자기 저항(tunnel magneto resistance)("TMR") 센서이다.5 illustrates an SMA wire actuator according to an embodiment including a sensor. In various embodiments, sensor 502 is configured to measure movement of the SMA actuator in the z-direction or of a component that the SMA actuator is moving using techniques including techniques known in the art. The SMA actuator includes one or more buckle actuators 506 configured to actuate using one or more SMA wires 508 similar to those described herein. For example, in the autofocus assembly described with reference to FIG. 4, the sensor moves the lens carriage 306 from its initial position in the z-direction 504 using techniques including techniques known in the art. It is configured to determine the amount of movement. According to some embodiments, the sensor is a tunnel magneto resistance ("TMR") sensor.

도 6은 렌즈 캐리지(604)가 끼워진 실시예에 따른 버클 액추에이터로서 구성된 SMA 액추에이터(602)의 평면도 및 측면도를 예시한다. 도 7은 도 6에 예시된 실시예에 따른 SMA 액추에이터(602)의 일부의 측면도를 예시한다. 도 7에 예시된 실시예에 따르면, SMA 액추에이터(602)는 활주 베이스(702)를 포함한다. 실시예에 따르면, 활주 베이스(702)는 본 기술 분야에 공지된 기술을 포함하는 기술을 사용하여 스테인리스강과 같은 금속으로 형성된다. 그러나, 본 기술 분야의 숙련자는 활주 베이스(702)를 형성하기 위해 다른 재료가 사용될 수 있음을 이해할 것이다. 또한, 몇몇 실시예에 따르면, 활주 베이스(702)는 SMA 액추에이터(602)와 결합된 스프링 아암(612)을 갖는다. 다양한 실시예에 따르면, 스프링 아암(612)은 2개의 기능을 제공하도록 구성된다. 제1 기능은 물체, 예를 들어 렌즈 캐리지(604)를 가이드 커버의 수직 활주 표면으로 푸시하는 것을 돕는 것이다. 이 예에서, 스프링 아암(612)이 이 표면에 대해 렌즈 캐리지(604)에 예하중을 상방으로 가하는 것은 렌즈가 구동 동안 틸트되지 않는 것을 보장한다. 몇몇 실시예에서, 수직 활주 표면(708)은 가이드 커버와 정합하도록 구성된다. 스프링 아암(612)의 제2 기능은, SMA 와이어(608)가 SMA 액추에이터(602)를 z-스트로크 방향, 즉, 양의 z-방향으로 이동시킨 후, SMA 액추에이터(602)를 다시 아래로, 예를 들어 음의 z-방향으로 당기는 것을 돕는 것이다. 따라서, SMA 와이어(608)가 구동될 때 와이어는 SMA 액추에이터(602)를 z-스트로크 방향으로 이동시키도록 수축하고, 스프링 아암(612)은 SMA 와이어(608)가 비구동될 때 z-스트로크 방향의 반대 방향으로 SMA 액추에이터(602)를 이동시키도록 구성된다.6 illustrates top and side views of an SMA actuator 602 configured as a buckle actuator according to an embodiment fitted with a lens carriage 604 . 7 illustrates a side view of a portion of an SMA actuator 602 according to the embodiment illustrated in FIG. 6 . According to the embodiment illustrated in FIG. 7 , the SMA actuator 602 includes a sliding base 702 . According to an embodiment, sliding base 702 is formed of a metal such as stainless steel using techniques including techniques known in the art. However, those skilled in the art will understand that other materials may be used to form the sliding base 702 . Also, according to some embodiments, sliding base 702 has a spring arm 612 coupled with an SMA actuator 602 . According to various embodiments, spring arm 612 is configured to provide two functions. The first function is to help push an object, for example the lens carriage 604, onto the vertical sliding surface of the guide cover. In this example, the spring arm 612 preloading the lens carriage 604 upwards against this surface ensures that the lens does not tilt during actuation. In some embodiments, vertical sliding surface 708 is configured to mate with a guide cover. The second function of the spring arm 612 is to move the SMA actuator 602 down again after the SMA wire 608 moves the SMA actuator 602 in the z-stroke direction, i.e., in the positive z-direction, For example, to help pull in the negative z-direction. Thus, when the SMA wire 608 is driven, the wire contracts to move the SMA actuator 602 in the z-stroke direction, and the spring arm 612 moves in the z-stroke direction when the SMA wire 608 is not driven. is configured to move the SMA actuator 602 in the opposite direction of

SMA 액추에이터(602)는 또한 버클 액추에이터(710)를 포함한다. 다양한 실시예에서, 버클 액추에이터(710)는 스테인리스강과 같은 금속으로 형성된다. 또한, 버클 액추에이터(710)는 버클 아암(610) 및 하나 이상의 와이어 리테이너(606)를 포함한다. 도 6 및 도 7에 예시된 실시예에 따르면, 버클 액추에이터(710)는 4개의 와이어 리테이너(606)를 포함한다. 4개의 와이어 리테이너(606)는 각각 SMA 와이어(608)의 단부를 수용하고 SMA 와이어(608)의 단부를 유지하도록 구성되어, SMA 와이어(608)는 버클 액추에이터(710)에 고정된다. 다양한 실시예에서, 4개의 와이어 리테이너(606)는 와이어를 크림프에 고정하기 위해 SMA 와이어(608)의 일부를 클램핑하도록 구성되는 크림프이다. 본 기술 분야의 숙련자는 SMA 와이어(608)가 접착제, 솔더 및 기계적으로 고정되는 것을 포함하지만 이에 제한되지 않는 본 기술 분야에 공지된 기술을 사용하여 와이어 리테이너(606)에 고정될 수 있음을 이해할 것이다. 스마트 메모리 합금("SMA") 와이어(608)는 한 쌍의 와이어 리테이너(606) 사이에서 연장되어, 버클 액추에이터(710)의 버클 아암(610)은 SMA 와이어(608)가 구동되어 한 쌍의 와이어 리테이너(606)가 서로 더 근접하게 당겨질 때 이동하도록 구성된다. 다양한 실시예에 따르면, SMA 와이어(608)는 전류가 SMA 와이어(608)에 인가될 때 버클 아암(610)의 위치를 이동 및 제어하도록 전기적으로 구동된다. SMA 와이어(608)는 전류가 제거되거나 임계값 미만일 때 비구동된다. 이로 인해 한 쌍의 와이어 리테이너(606)가 떨어지게 이동되고 버클 아암(610)은 SMA 와이어(608)가 구동될 때 반대 방향으로 이동한다. 다양한 실시예에 따르면, 버클 아암(610)은 SMA 와이어가 그 초기 위치에서 비구동될 때 활주 베이스(702)에 대해 5도의 초기 각도를 갖도록 구성된다. 그리고, 풀 스트로크시 또는 SMA 와이어가 완전히 구동될 때, 버클 아암(610)은 다양한 실시예에 따라 활주 베이스(702)에 대해 10도 내지 12도의 각도를 갖도록 구성된다.SMA actuator 602 also includes a buckle actuator 710 . In various embodiments, buckle actuator 710 is formed of a metal such as stainless steel. Buckle actuator 710 also includes a buckle arm 610 and one or more wire retainers 606 . According to the embodiment illustrated in FIGS. 6 and 7 , the buckle actuator 710 includes four wire retainers 606 . Each of the four wire retainers 606 is configured to receive an end of the SMA wire 608 and retain the end of the SMA wire 608 so that the SMA wire 608 is secured to the buckle actuator 710 . In various embodiments, the four wire retainers 606 are crimps configured to clamp portions of the SMA wires 608 to secure the wires to the crimp. Those skilled in the art will appreciate that the SMA wire 608 may be secured to the wire retainer 606 using techniques known in the art, including but not limited to adhesive, solder, and mechanically secured. . A smart memory alloy (“SMA”) wire 608 extends between the pair of wire retainers 606 so that the buckle arm 610 of the buckle actuator 710 is driven by the SMA wire 608 to They are configured to move when the retainers 606 are pulled closer together. According to various embodiments, SMA wire 608 is electrically driven to move and control the position of buckle arm 610 when current is applied to SMA wire 608 . The SMA wire 608 is undriven when the current is removed or below a threshold. This causes the pair of wire retainers 606 to move apart and the buckle arm 610 to move in the opposite direction when the SMA wire 608 is driven. According to various embodiments, buckle arm 610 is configured to have an initial angle of 5 degrees relative to sliding base 702 when the SMA wire is undriven in its initial position. And, at full stroke or when the SMA wire is fully driven, the buckle arm 610 is configured to have an angle of 10 to 12 degrees relative to the sliding base 702 according to various embodiments.

도 6 및 도 7에 예시된 실시예에 따르면, SMA 액추에이터(602)는 또한 활주 베이스(702)와 와이어 리테이너(606) 사이에 구성된 활주 베어링(706)을 포함한다. 활주 베어링(706)은 활주 베이스(702)와 버클 아암(610) 및/또는 와이어 리테이너(606) 사이의 임의의 마찰을 최소화하도록 구성된다. 몇몇 실시예에 대한 활주 베어링은 활주 베어링(706)에 고정된다. 다양한 실시예에 따르면, 활주 베어링은 폴리옥시메틸렌(polyoxymethylene)("POM")으로 형성된다. 본 기술 분야의 숙련자는 버클 액추에이터와 베이스 사이의 임의의 마찰을 낮추기 위해 다른 구조가 사용될 수 있음을 이해할 것이다.According to the embodiment illustrated in FIGS. 6 and 7 , the SMA actuator 602 also includes a sliding bearing 706 configured between the sliding base 702 and the wire retainer 606 . Slide bearing 706 is configured to minimize any friction between slide base 702 and buckle arm 610 and/or wire retainer 606 . Slide bearings for some embodiments are fixed to slide bearing 706 . According to various embodiments, the slide bearing is formed of polyoxymethylene ("POM"). Those skilled in the art will appreciate that other structures may be used to lower any friction between the buckle actuator and the base.

다양한 실시예에 따르면, 활주 베이스(702)는 자동 초점 조립체를 위한 자동 초점 베이스와 같은 조립체 베이스(704)와 결합하도록 구성된다. 액추에이터 베이스(704)는, 몇몇 실시예에 따라, 에칭된 심을 포함한다. 이러한 에칭된 심은 SMA 액추에이터(602)가 자동 초점 조립체와 같은 조립체의 일부일 때 와이어 및 크림프에 대한 간극을 제공하는 데 사용될 수 있다.According to various embodiments, sliding base 702 is configured to engage an assembly base 704, such as an auto focus base for an auto focus assembly. Actuator base 704 includes etched shims, in accordance with some embodiments. These etched seams can be used to provide clearance for wires and crimps when the SMA actuator 602 is part of an assembly such as an auto focus assembly.

도 8은 x-축, y-축 및 z-축에 대한 버클 액추에이터(802)의 실시예의 다수의 도면을 예시한다. 도 8에 배향된 바와 같이, 버클 아암(804)은 본 명세서에 설명된 바와 같이 SMA 와이어가 구동 및 비구동될 때 z-축으로 이동하도록 구성된다. 도 8에 예시된 실시예에 따르면, 버클 아암(804)은 해먹 부분(806)과 같은 중심 부분을 통해 서로 결합된다. 다양한 실시예에 따르면, 해먹 부분(806)은 버클 액추에이터에 의해 동작되는 물체, 예를 들어 본 명세서에 설명된 기술을 포함하는 기술을 사용하여 버클 액추에이터에 의해 이동되는 렌즈 캐리지의 일부를 거치하도록 구성된다. 해먹 부분(806)은 몇몇 실시예에 따른 구동 동안 버클 액추에이터에 측방향 강성을 제공하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 버클 액추에이터는 해먹 부분(806)을 포함하지 않는다. 이러한 실시예에 따르면, 버클 아암은 물체에 작용하여 물체를 이동시키도록 구성된다. 예를 들어, 버클 아암은 렌즈 캐리지의 피처에 직접 작용하여 상향으로 푸시하도록 구성된다.8 illustrates multiple views of an embodiment of a buckle actuator 802 on the x-axis, y-axis, and z-axis. As orientated in FIG. 8 , buckle arm 804 is configured to move in the z-axis when the SMA wire is driven and undriven as described herein. According to the embodiment illustrated in FIG. 8 , buckle arms 804 are coupled to each other through a central portion such as hammock portion 806 . According to various embodiments, hammock portion 806 is configured to mount an object actuated by a buckle actuator, for example, a portion of a lens carriage moved by a buckle actuator using techniques including those described herein. do. Hammock portion 806 is configured to provide lateral stiffness to the buckle actuator during actuation according to some embodiments. In another embodiment, the buckle actuator does not include hammock portion 806. According to this embodiment, the buckle arm is configured to act on and move the object. For example, the buckle arm is configured to directly act on a feature of the lens carriage and push it upward.

도 9는 실시예에 따른 SMA 바이모프 액추에이터로서 구성된 SMA 액추에이터를 예시한다. SMA 바이모프 액추에이터는 본 명세서에서 설명된 것을 포함하는 바이모프 액추에이터(902)를 포함한다. 도 9에 예시된 실시예에 따르면, 바이모프 액추에이터(902) 각각의 일 단부(906)는 베이스(908)에 고정된다. 몇몇 실시예에 따르면, 일 단부(906)는 베이스(908)에 용접된다. 그러나, 본 기술 분야의 숙련자는 베이스(908)에 일 단부(906)를 고정하기 위해 다른 기술이 사용될 수 있음을 이해할 것이다. 도 9는 또한 바이모프 액추에이터(902)가 구동될 때 z-방향으로 컬링되어 z-방향으로 캐리지(904)를 들어올리도록 구성되도록 배열된 렌즈 캐리지(904)를 예시한다. 몇몇 실시예에서, 복귀 스프링은 바이모프 액추에이터(902)를 초기 위치로 다시 푸시하는 데 사용된다. 복귀 스프링은 바이모프 액추에이터를 초기, 비구동된 위치를 향해 하방으로 푸시하는 것을 돕기 위해 본 명세서에 설명된 바와 같이 구성될 수 있다. 바이모프 액추에이터의 설치 공간이 작기 때문에, 현재 액추에이터 기술에 비교하여 설치 공간이 감소된 SMA 액추에이터가 제조될 수 있다.9 illustrates an SMA actuator configured as an SMA bimorph actuator according to an embodiment. SMA bimorph actuators include bimorph actuators 902, including those described herein. According to the embodiment illustrated in FIG. 9 , one end 906 of each of the bimorph actuators 902 is secured to a base 908 . According to some embodiments, one end 906 is welded to base 908 . However, one skilled in the art will appreciate that other techniques may be used to secure one end 906 to base 908 . 9 also illustrates a lens carriage 904 arranged to be configured to curl in the z-direction when the bimorph actuator 902 is actuated and lift the carriage 904 in the z-direction. In some embodiments, a return spring is used to push the bimorph actuator 902 back to its initial position. The return spring may be configured as described herein to help push the bimorph actuator downward toward an initial, unactuated position. Since the footprint of bimorph actuators is small, SMA actuators with reduced footprint compared to current actuator technology can be manufactured.

도 10은 TMR 센서와 같은 위치 센서를 포함하는 실시예에 따른 SMA 액추에이터를 포함하는 자동 초점 조립체의 절취도를 예시한다. 자동 초점 조립체(1002)는 이동 스프링(1006)에 부착된 위치 센서(1004), 및 본 명세서에 설명된 것과 같은 SMA 액추에이터를 포함하는 자동 초점 조립체의 렌즈 캐리지(1010)에 부착된 자석(1008)을 포함한다. 위치 센서(1004)는 본 기술 분야에 공지된 기술을 포함하는 기술을 사용하여 자석(1008)이 위치 센서(1004)로부터 떨어져 있는 거리에 기초하여 초기 위치로부터 렌즈 캐리지(1010)가 z-방향(1005)으로 이동하는 이동량을 결정하도록 구성된다. 몇몇 실시예에 따르면, 위치 센서(1004)는 광학 이미지 안정화 조립체의 이동 스프링(1006)의 스프링 아암 상의 복수의 전기 트레이스를 사용하여 제어기 또는 프로세서, 예를 들어 중앙 처리 유닛과 전기적으로 결합된다.10 illustrates a cutaway view of an autofocus assembly including an SMA actuator according to an embodiment including a position sensor, such as a TMR sensor. The auto focus assembly 1002 includes a position sensor 1004 attached to a travel spring 1006 and a magnet 1008 attached to the lens carriage 1010 of the auto focus assembly including an SMA actuator as described herein. includes The position sensor 1004 is configured to move the lens carriage 1010 in the z-direction (from an initial position based on the distance the magnet 1008 is away from the position sensor 1004 using techniques including techniques known in the art). 1005) to determine the movement amount. According to some embodiments, the position sensor 1004 is electrically coupled with a controller or processor, eg, a central processing unit, using a plurality of electrical traces on the spring arm of the travel spring 1006 of the optical image stabilization assembly.

도 11a 내지 도 11c는 몇몇 실시예에 따른 바이모프 액추에이터의 도면을 예시한다. 다양한 실시예에 따르면, 바이모프 액추에이터(1102)는 빔(1104) 및 하나 이상의 SMA 재료(1106), 예를 들어 SMA 리본(1106b)(예를 들어, 도 11b의 실시예에 따른 SMA 리본을 포함하는 바이모프 액추에이터의 사시도에 예시된 바와 같음) 또는 SMA 와이어(1106a)(예를 들어, 도 11a의 실시예에 따른 SMA 와이어를 포함하는 바이모프 액추에이터의 단면에 예시된 바와 같음)를 포함한다. SMA 재료(1106)는 본 명세서에 설명된 기술을 포함하는 기술을 사용하여 빔(1104)에 고정된다. 몇몇 실시예에 따르면, SMA 재료(1106)는 접착 필름 재료(1108)를 사용하여 빔(1104)에 고정된다. 다양한 실시예에서, SMA 재료(1106)의 단부는 본 기술 분야에 공지된 기술을 포함하는 기술을 사용하여 SMA 재료(1106)에 전류를 공급하도록 구성된 접점(1110)과 전기적으로 그리고 기계적으로 결합된다. 다양한 실시예에 따르면, 접점(1110)(예를 들어, 도 11a 및 도 11b에 예시된 바와 같음)은 금도금된 구리 패드이다. 실시예에 따르면, 약 1 mm의 길이를 갖는 바이모프 액추에이터(1102)는 큰 스트로크를 생성하도록 구성되고 50 밀리뉴턴("mN")의 미는 힘이, 예를 들어 도 11c에 예시된 바와 같이 렌즈 조립체의 일부로서 사용된다. 몇몇 실시예에 따르면, 1 mm보다 큰 길이를 갖는 바이모프 액추에이터(1102)의 사용은 1 mm의 길이를 갖는 것보다 더 큰 스트로크를 생성하지만 더 적은 힘을 생성할 것이다. 실시예에서, 바이모프 액추에이터(1102)는 20 마이크로미터 두께의 SMA 재료(1106), 폴리이미드 절연체와 같은 20 마이크로미터 두께의 절연체(1112), 및 30 마이크로미터 두께의 스테인리스강 빔(1104) 또는 기본 금속을 포함한다. 다양한 실시예는 접점(1110)을 포함하는 접촉층과 SMA 재료(1106) 사이에 배치된 제2 절연체(1114)를 포함한다. 제2 절연체(1114)는 몇몇 실시예에 따라 접점(1110)으로서 사용되지 않는 접촉층의 부분으로부터 SMA 재료(1106)를 절연하도록 구성된다. 몇몇 실시예에서, 제2 절연체(1114)는 폴리이미드 절연체와 같은 커버코트 층이다. 본 기술 분야의 숙련자는 원하는 설계 특성을 충족시키기 위해 다른 치수 및 재료가 사용될 수 있음을 이해할 것이다.11A-11C illustrate diagrams of bimorph actuators in accordance with some embodiments. According to various embodiments, the bimorph actuator 1102 includes a beam 1104 and one or more SMA materials 1106, such as an SMA ribbon 1106b (eg, including an SMA ribbon according to the embodiment of FIG. 11B ). as illustrated in a perspective view of a bimorph actuator that does the same) or an SMA wire 1106a (eg, as illustrated in a cross-section of a bimorph actuator including an SMA wire according to an embodiment of FIG. 11A). SMA material 1106 is secured to beam 1104 using techniques including those described herein. According to some embodiments, SMA material 1106 is secured to beam 1104 using adhesive film material 1108 . In various embodiments, an end of the SMA material 1106 is electrically and mechanically coupled with a contact 1110 configured to supply current to the SMA material 1106 using techniques including techniques known in the art. . According to various embodiments, contacts 1110 (eg, as illustrated in FIGS. 11A and 11B ) are gold-plated copper pads. According to an embodiment, a bimorph actuator 1102 having a length of about 1 mm is configured to produce a large stroke and a pushing force of 50 millinewtons ("mN"), e.g., as illustrated in FIG. Used as part of an assembly. According to some embodiments, use of a bimorph actuator 1102 with a length greater than 1 mm will produce a larger stroke but less force than one with a length of 1 mm. In an embodiment, the bimorph actuator 1102 comprises a 20 micron thick SMA material 1106, a 20 micron thick insulator 1112 such as a polyimide insulator, and a 30 micron thick stainless steel beam 1104 or Contains base metals. Various embodiments include a second insulator 1114 disposed between the SMA material 1106 and a contact layer comprising the contact 1110 . Second insulator 1114 is configured to insulate SMA material 1106 from portions of the contact layer not used as contacts 1110 according to some embodiments. In some embodiments, the second insulator 1114 is a covercoat layer such as polyimide insulator. Those skilled in the art will understand that other dimensions and materials may be used to meet desired design characteristics.

도 12는 실시예에 따른 바이모프 액추에이터의 실시예의 도면을 예시한다. 도 12에 예시된 실시예는 전력을 인가하기 위한 중앙 피드(1204)를 포함한다. 본 명세서에 설명된 것과 같은 SMA 재료(1202)(와이어 또는 리본)의 중앙에서 전력이 공급된다. SMA 재료(1202)의 단부는 단부 패드(1203)에서 복귀 경로로서 빔(1206) 또는 베이스 금속에 접지된다. 단부 패드(1203)는 접촉층(1214)의 나머지로부터 전기적으로 절연된다. 실시예에 따르면, SMA 재료(1202)의 전체 길이를 따라 SMA 와이어와 같은 SMA 재료(1202)에 대한 빔(1206) 또는 베이스 금속의 근접도는 전류가 턴 오프될 때, 즉, 바이모프 액추에이터가 비구동될 때 와이어의 더 빠른 냉각을 제공한다. 그 결과 와이어 비활성화 및 액추에이터 응답 시간이 더 빨라진다. SMA 와이어 또는 리본의 열 프로파일이 개선된다. 예를 들어, 더 높은 총 전류가 와이어에 신뢰성 있게 전달될 수 있도록 열 프로파일이 더 균일하다. 균일한 히트 싱크가 없으면, 중심 영역과 같은 와이어의 일부가 과열되어 손상될 수 있으므로 신뢰성 있게 작동하도록 감소된 전류와 감소된 동작을 필요로 할 수 있다. 중앙 피드(1204)는 더 빠른 응답 시간을 위해 SMA 재료(1202)의 더 빠른 와이어 활성화/구동(더 빠른 가열) 및 감소된 전력 소비(더 낮은 저항 경로 길이)의 이점을 제공한다. 이는 더 빠른 액추에이터 동작과 더 높은 이동 주파수에서 작동하는 능력을 가능하게 한다.12 illustrates a diagram of an embodiment of a bimorph actuator according to an embodiment. The embodiment illustrated in FIG. 12 includes a central feed 1204 for applying power. Power is supplied in the center of the SMA material 1202 (wire or ribbon) as described herein. The end of SMA material 1202 is grounded to beam 1206 or base metal as a return path at end pad 1203. End pad 1203 is electrically insulated from the rest of contact layer 1214. According to an embodiment, the proximity of the base metal or beam 1206 to the SMA material 1202, such as an SMA wire, along the entire length of the SMA material 1202 is such that when the current is turned off, i.e. the bimorph actuator is Provides faster cooling of the wire when not driven. The result is faster wire deactivation and actuator response times. The thermal profile of the SMA wire or ribbon is improved. For example, the thermal profile is more uniform so that a higher total current can be reliably delivered to the wire. Without a uniform heat sink, parts of the wire, such as the center region, may become overheated and damaged, requiring reduced current and reduced operation to operate reliably. The center feed 1204 provides the benefits of faster wire activation/actuation (faster heating) and reduced power consumption (lower resistive path length) of the SMA material 1202 for faster response time. This enables faster actuator operation and the ability to operate at higher travel frequencies.

도 12에 예시된 바와 같이, 빔(1206)은 중앙 피드(1204)를 형성하기 위해 빔(1206)의 나머지로부터 절연된 중앙 금속(1208)을 포함한다. 본 명세서에 설명된 것과 같은 절연체(1210)는 빔(1206) 위에 배치된다. 절연체(1210)는 빔(1206)에 대한 전기적 액세스를 제공하기 위해, 예를 들어 접촉층의 접지 섹션(1214b)을 결합하기 위해, 그리고 중앙 금속(1208)에 접점을 제공하여 중앙 피드(1204)를 형성하기 위해 하나 이상의 개구 또는 비아(1212)를 갖도록 구성된다. 본 명세서에 설명된 것과 같은 접촉층(1214)은, 몇몇 실시예에 따라, 전원 접점(1216) 및 접지 접점(1218)을 통해 바이모프 액추에이터에 구동/제어 신호를 제공하도록 전력 섹션(1214a) 및 접지 섹션(1214b)을 포함한다. 본 명세서에 설명된 것과 같은 커버코트 층(1220)은 전기 결합이 요망되는 접촉층(1214)의 부분(예를 들어, 하나 이상의 접점)을 제외하고 접촉층을 전기적으로 절연시키기 위해 접촉층(1214) 위에 배치된다.As illustrated in FIG. 12 , beam 1206 includes a central metal 1208 insulated from the rest of beam 1206 to form central feed 1204 . An insulator 1210 as described herein is disposed over beam 1206 . Insulator 1210 is used to provide electrical access to beam 1206, for example to couple ground section 1214b of the contact layer, and to provide a contact to center metal 1208 to feed center feed 1204. It is configured to have one or more openings or vias 1212 to form. A contact layer 1214 as described herein includes a power section 1214a and a power section 1214a to provide drive/control signals to the bimorph actuator via power contacts 1216 and ground contacts 1218, in accordance with some embodiments. and a ground section 1214b. A covercoat layer 1220 as described herein may be used to electrically insulate the contact layer 1214 except for portions of the contact layer 1214 where electrical bonding is desired (eg, one or more contacts). ) is placed on top of

도 13은 도 12에 예시된 바와 같은 실시예에 따른 바이모프 액추에이터의 단부 패드 단면을 예시한다. 앞서 설명된 바와 같이, 단부 패드(1203)는 단부 패드(1203)와 접촉층(1214) 사이에 형성된 간극(1222)에 의해 접촉층(1214)의 나머지로부터 전기적으로 절연된다. 몇몇 실시예에 따르면, 간극은 본 기술 분야에 공지된 기술을 포함하는 에칭 기술을 사용하여 형성된다. 단부 패드(1203)는 단부 패드(1203)를 빔(1206)과 전기적으로 결합하도록 구성된 비아 섹션(1224)을 포함한다. 비아 섹션(1224)은 절연체(1210)에 형성된 비아(1212)에 형성된다. SMA 재료(1202)는 단부 패드(1213)에 전기적으로 결합된다. SMA 재료(1202)는 솔더, 저항 용접, 레이저 용접, 및 직접 도금을 포함하지만 이에 제한되지 않는 기술을 사용하여 단부 패드(1213)에 전기적으로 결합될 수 있다.13 illustrates a cross-section of an end pad of a bimorph actuator according to an embodiment as illustrated in FIG. 12 . As previously described, end pad 1203 is electrically insulated from the rest of contact layer 1214 by gap 1222 formed between end pad 1203 and contact layer 1214 . According to some embodiments, the gap is formed using etching techniques including techniques known in the art. End pad 1203 includes a via section 1224 configured to electrically couple end pad 1203 with beam 1206 . Via section 1224 is formed in via 1212 formed in insulator 1210 . SMA material 1202 is electrically coupled to end pad 1213. SMA material 1202 may be electrically coupled to end pad 1213 using techniques including, but not limited to, solder, resistance welding, laser welding, and direct plating.

도 14는 도 12에 예시된 바와 같은 실시예에 따른 바이모프 액추에이터의 중앙 피드 단면을 예시한다. 중앙 피드(1204)는 접촉층(1214)을 통해 전원과 전기적으로 결합되고 절연체(1210)에 형성된 비아(1212)에 형성된 중앙 피드(1204)의 비아 섹션(1226)을 통해 중앙 금속(1208)과 전기적 및 열적으로 결합된다.14 illustrates a center feed cross section of a bimorph actuator according to an embodiment as illustrated in FIG. 12 . The center feed 1204 is electrically coupled to the power source through the contact layer 1214 and connected to the center metal 1208 through the via section 1226 of the center feed 1204 formed in the via 1212 formed in the insulator 1210. electrically and thermally coupled.

본 명세서에 설명된 액추에이터는 다중 버클 및/또는 다중 바이모프 액추에이터를 사용하는 액추에이터 조립체를 형성하는 데 사용될 수 있다. 실시예에 따르면, 액추에이터는 달성될 수 있는 스트로크 거리를 증가시키기 위해 서로 상하로 적층될 수 있다.The actuators described herein may be used to form actuator assemblies that use multiple buckles and/or multiple bimorph actuators. According to an embodiment, the actuators can be stacked on top of each other to increase the achievable stroke distance.

도 15는 실시예에 따른 2개의 버클 액추에이터를 포함하는 SMA 액추에이터의 분해도를 예시한다. 본 명세서에 설명된 실시예에 따르면, 2개의 버클 액추에이터(1302, 1304)는 서로 대향하는 그 동작을 사용하도록 서로에 대해 배열된다. 다양한 실시예에서, 2개의 버클 액추에이터(1302, 1304)는 렌즈 캐리지(1306)를 위치 설정하기 위해 서로에 대해 역 관계로 이동하도록 구성된다. 예를 들어, 제1 버클 액추에이터(1302)는 제2 버클 액추에이터(1304)로 전송된 전력 신호의 역 전력 신호를 수신하도록 구성된다.15 illustrates an exploded view of an SMA actuator comprising two buckle actuators according to an embodiment. According to the embodiment described herein, the two buckle actuators 1302 and 1304 are arranged relative to each other to use their actions opposite each other. In various embodiments, the two buckle actuators 1302 and 1304 are configured to move in an inverse relationship relative to each other to position the lens carriage 1306. For example, the first buckle actuator 1302 is configured to receive a power signal inverse of the power signal sent to the second buckle actuator 1304 .

도 16은 실시예에 따른 2개의 버클 액추에이터를 포함하는 SMA 액추에이터를 예시한다. 버클 액추에이터(1302, 1304)는 각각의 버클 액추에이터(1302, 1304)의 버클 아암(1310, 1312)이 서로 대면하고 각각의 버클 액추에이터(1302, 1304)의 활주 베이스(1314, 1316)가 2개의 버클 액추에이터의 외부 표면이 되도록 구성된다. 다양한 실시예에 따른 각각의 SMA 액추에이터(1302, 1304)의 해먹 부분(1308)은 하나 이상의 버클 액추에이터(1302, 1304)에 의해 동작되는 물체, 예를 들어 본 명세서에 설명된 기술을 포함하는 기술을 사용하여 버클 액추에이터에 의해 이동되는 렌즈 캐리지(1306)의 일부를 거치하도록 구성된다.16 illustrates an SMA actuator comprising two buckle actuators according to an embodiment. In the buckle actuators 1302 and 1304, the buckle arms 1310 and 1312 of the respective buckle actuators 1302 and 1304 face each other and the sliding bases 1314 and 1316 of the respective buckle actuators 1302 and 1304 are two buckles. It is configured to be the outer surface of the actuator. The hammock portion 1308 of each SMA actuator 1302, 1304 according to various embodiments may be an object actuated by one or more buckle actuators 1302, 1304, for example, a technique including the techniques described herein. It is configured to mount a portion of the lens carriage 1306 that is moved by the buckle actuator.

도 17은 양의 z 방향 또는 상향 방향으로 렌즈 캐리지와 같은 물체를 이동시키는 SMA 와이어(1318)의 방향을 예시하는 실시예에 따른 2개의 버클 액추에이터를 포함하는 SMA 액추에이터의 측면도를 예시한다.17 illustrates a side view of an SMA actuator comprising two buckle actuators according to an embodiment illustrating the direction of the SMA wire 1318 moving an object such as a lens carriage in the positive z direction or upward direction.

도 18은 음의 z 방향 또는 하향 방향으로 렌즈 캐리지와 같은 물체를 이동시키는 SMA 와이어(1318)의 방향을 예시하는 실시예에 따른 2개의 버클 액추에이터를 포함하는 SMA 액추에이터의 측면도를 예시한다.18 illustrates a side view of an SMA actuator comprising two buckle actuators according to an embodiment illustrating the direction of the SMA wire 1318 moving an object such as a lens carriage in the negative z direction or downward direction.

도 19는 실시예에 따른 2개의 버클 액추에이터를 포함하는 SMA 액추에이터를 포함하는 조립체의 분해도를 예시한다. 버클 액추에이터(1902, 1904)는 각각의 버클 액추에이터(1902, 1904)의 버클 아암(1910, 1912)이 2개의 버클 액추에이터의 외부 표면이고 각각의 버클 액추에이터(1902, 1904)의 활주 베이스(1914, 1916)가 서로 대면하도록 구성된다. 다양한 실시예에 따른 각각의 SMA 액추에이터(1902, 1904)의 해먹 부분(1908)은, 하나 이상의 버클 액추에이터(1902, 1904)에 의해 동작되는 물체, 예를 들어 본 명세서에 설명된 기술을 포함하는 기술을 사용하여 버클 액추에이터에 의해 이동되는 렌즈 캐리지(1906)의 일부를 거치하도록 구성된다. 몇몇 실시예에서, SMA 액추에이터는 제2 버클 액추에이터(1904)를 수용하도록 구성된 베이스 부분(1918)을 포함한다. SMA 액추에이터는 또한 커버 부분(1920)을 포함할 수 있다. 도 20은 베이스 부분 및 커버 부분을 포함하는 실시예에 따른 2개의 버클 액추에이터를 포함하는 SMA 액추에이터를 예시한다.19 illustrates an exploded view of an assembly comprising an SMA actuator comprising two buckle actuators according to an embodiment. The buckle actuators 1902 and 1904 are the buckle arms 1910 and 1912 of the respective buckle actuators 1902 and 1904 are the outer surfaces of the two buckle actuators and the sliding bases 1914 and 1916 of the respective buckle actuators 1902 and 1904, respectively. ) are configured to face each other. The hammock portion 1908 of each SMA actuator 1902, 1904 according to various embodiments is an object actuated by one or more buckle actuators 1902, 1904, such as the techniques described herein. is configured to mount a portion of the lens carriage 1906 moved by the buckle actuator. In some embodiments, the SMA actuator includes a base portion 1918 configured to receive a second buckle actuator 1904. The SMA actuator may also include a cover portion 1920. 20 illustrates an SMA actuator comprising two buckle actuators according to an embodiment comprising a base portion and a cover portion.

도 21은 실시예에 따른 2개의 버클 액추에이터를 포함하는 SMA 액추에이터를 예시한다. 몇몇 실시예에서, 버클 액추에이터(1902, 1904)는 제1 버클 액추에이터(1902)의 해먹 부분(1908)이 제2 버클 액추에이터(1904)의 해먹 부분으로부터 약 90도 회전되도록 서로에 대해 배열된다. 90도 구성은 렌즈 캐리지(1906)와 같은 물체의 피치 및 롤 회전을 가능하게 한다. 이는 렌즈 캐리지(1906)의 이동에 대한 더 나은 제어를 제공한다. 다양한 실시예에서, 차동 전력 신호가 각각의 버클 액추에이터 쌍의 SMA 와이어에 인가되며, 이는 틸트 OIS 동작을 위한 렌즈 캐리지의 피치 및 롤 회전을 제공한다.21 illustrates an SMA actuator comprising two buckle actuators according to an embodiment. In some embodiments, buckle actuators 1902 and 1904 are arranged relative to each other such that hammock portion 1908 of first buckle actuator 1902 is rotated about 90 degrees from hammock portion of second buckle actuator 1904. The 90 degree configuration allows for pitch and roll rotation of objects such as the lens carriage 1906. This provides better control over the movement of the lens carriage 1906. In various embodiments, a differential power signal is applied to the SMA wires of each buckle actuator pair, which provides pitch and roll rotation of the lens carriage for tilt OIS operation.

2개의 버클 액추에이터를 포함하는 SMA 액추에이터의 실시예는 복귀 스프링을 가질 필요성을 제거한다. 2개의 버클러 액추에이터를 사용하면 위치 피드백을 위해 SMA 와이어 저항을 사용할 때 히스테리시스가 개선/감소될 수 있다. 2개의 버클러 액추에이터를 포함한 반대력 SMA 액추에이터는 복귀 스프링을 포함하는 것보다 더 낮은 히스테리시스로 인해 더 정확한 위치 제어를 돕는다. 도 22에 예시된 실시예와 같은 몇몇 실시예에서, 2개의 버클 액추에이터(2202, 2204)를 포함하는 SMA 액추에이터는 각각의 버클 액추에이터(2202, 2204)의 좌측 및 우측 SMA 와이어(2218a, 2218b)에 차동 전력을 사용하여 2축 틸트를 제공한다. 예를 들어, 좌측 SMA 와이어(2218a)는 우측 SMA 와이어(2218b)보다 더 높은 전력으로 구동된다. 이로 인해 렌즈 캐리지(2206)의 좌측이 하방으로 이동되고 우측이 상방으로 이동된다(틸트된다). 제1 버클 액추에이터(2202)의 SMA 와이어는, 몇몇 실시예의 경우, 차등적으로 푸시하여 틸트 동작을 유발하기 위해 SMA 와이어(2218a, 2218b)의 지지점으로서 작용하도록 동일한 전력으로 유지된다. SMA 와이어에 인가된 전력 신호를 역전시키면, 예를 들어 제2 버클 액추에이터(2202)의 SMA 와이어에 동일한 전력을 인가하고 제2 버클 액추에이터(2204)의 좌측 및 우측 SMA 와이어(2218a, 2218b)에 차동 전력을 사용하면 다른 방향으로 렌즈 캐리지(2206)의 틸트가 초래된다. 이는 렌즈 캐리어와 같은 물체를 동작축에서 틸트시키는 능력을 제공하거나 양호한 동적 틸트를 위해 렌즈와 센서 사이의 임의의 틸트를 무시할 수 있어, 모든 픽셀에 걸쳐 더 나은 화질을 초래한다.Embodiments of SMA actuators that include two buckle actuators eliminate the need to have a return spring. Using two buckler actuators can improve/reduce hysteresis when using SMA wire resistance for position feedback. Counter-force SMA actuators with two buckler actuators help more accurate position control due to lower hysteresis than those with return springs. In some embodiments, such as the embodiment illustrated in FIG. 22 , an SMA actuator comprising two buckle actuators 2202 and 2204 is connected to the left and right SMA wires 2218a and 2218b of each buckle actuator 2202 and 2204. Provides 2-axis tilt using differential power. For example, left SMA wire 2218a is driven with a higher power than right SMA wire 2218b. This causes the left side of the lens carriage 2206 to be moved downward and the right side to be moved upward (tilted). The SMA wires of the first buckle actuator 2202 are, in some embodiments, maintained at the same power to act as fulcrum points for the SMA wires 2218a, 2218b to differentially push and cause the tilt action. Reversing the power signal applied to the SMA wire, for example, applying the same power to the SMA wire of the second buckle actuator 2202 and differential to the left and right SMA wires 2218a, 2218b of the second buckle actuator 2204 Using power causes tilt of the lens carriage 2206 in the other direction. This provides the ability to tilt an object, such as a lens carrier, on its axis of motion, or it can disregard any tilt between lens and sensor for good dynamic tilt, resulting in better image quality across all pixels.

도 23은 실시예에 따른 2개의 버클 액추에이터와 커플러를 포함하는 SMA 액추에이터를 예시한다. SMA 액추에이터는 본 명세서에 설명된 것과 같은 2개의 버클 액추에이터를 포함한다. 제1 버클 액추에이터(2302)는 커플러 링(2305)과 같은 커플러를 사용하여 제2 버클 액추에이터(2304)와 결합되도록 구성된다. 버클 액추에이터(2302, 2304)는 제1 버클 액추에이터(2302)의 해먹 부분(2308)이 제2 버클 액추에이터(2304)의 해먹 부분(2309)으로부터 약 90도 회전되도록 서로에 대해 배열된다. 렌즈 또는 렌즈 조립체와 같은 이동을 위한 페이로드는 제1 버클 액추에이터(2302)의 활주 베이스 상에 배치되도록 구성된 렌즈 캐리지(2306)에 부착된다.23 illustrates an SMA actuator comprising two buckle actuators and a coupler according to an embodiment. SMA actuators include two buckle actuators as described herein. The first buckle actuator 2302 is configured to couple with the second buckle actuator 2304 using a coupler, such as a coupler ring 2305. Buckle actuators 2302 and 2304 are arranged relative to each other such that hammock portion 2308 of first buckle actuator 2302 is rotated about 90 degrees from hammock portion 2309 of second buckle actuator 2304. A payload for movement, such as a lens or lens assembly, is attached to a lens carriage 2306 configured to be placed on the sliding base of the first buckle actuator 2302.

다양한 실시예에서, 제1 버클 액추에이터(2302) 및 제2 버클 액추에이터(2304)의 SMA 와이어에 동일한 전력이 인가될 수 있다. 이는 양의 z-방향에서 SMA 액추에이터의 z 스트로크를 최대화하는 결과를 초래할 수 있다. 몇몇 실시예에서, SMA 액추에이터의 스트로크는 2개의 버클 액추에이터를 포함하는 다른 SMA 액추에이터의 스트로크의 2배 이상인 z 스트로크를 가질 수 있다. 몇몇 실시예에서, 전력 신호가 SMA 액추에이터로부터 제거될 때, 액추에이터 조립체 및 페이로드를 다시 하방으로 푸시하는 것을 돕기 위해 2개의 버클러가 푸시하도록 추가 스프링이 추가될 수 있다. 제1 버클 액추에이터(2302) 및 제2 버클 액추에이터(2304)의 SMA 와이어에 동일한 반대 전력 신호가 인가될 수 있다. 이를 통해 SMA 액추에이터가 버클 액추에이터에 의해 양의 z-방향으로 이동될 수 있고 버클 액추에이터에 의해 음의 z-방향으로 이동될 수 있어, SMA 액추에이터의 위치를 정확하게 제어할 수 있게 한다. 또한, 제1 버클 액추에이터(2302) 및 제2 버클 액추에이터(2304)의 좌측 및 우측 SMA 와이어에 동일한 반대 전력 신호(차동 전력 신호)가 인가되어 렌즈 캐리지(2306)와 같은 물체를 2개의 축 중 적어도 하나의 방향으로 틸트시킬 수 있다.In various embodiments, the same power may be applied to the SMA wires of first buckle actuator 2302 and second buckle actuator 2304 . This may result in maximizing the z stroke of the SMA actuator in the positive z-direction. In some embodiments, the stroke of the SMA actuator may have a z-stroke that is more than twice the stroke of another SMA actuator comprising two buckle actuators. In some embodiments, additional springs may be added to push the two bucklers to help push the actuator assembly and payload back down when the power signal is removed from the SMA actuator. The same opposite power signal can be applied to the SMA wires of the first buckle actuator 2302 and the second buckle actuator 2304 . This allows the SMA actuator to be moved in the positive z-direction by the buckle actuator and in the negative z-direction by the buckle actuator, enabling accurate control of the position of the SMA actuator. In addition, the same opposite power signal (differential power signal) is applied to the left and right SMA wires of the first buckle actuator 2302 and the second buckle actuator 2304 to move an object such as the lens carriage 2306 at least on two axes. It can be tilted in one direction.

도 23에 예시된 것과 같은 2개의 버클 액추에이터 및 커플러를 포함하는 SMA 액추에이터의 실시예는 단일 SMA 액추에이터보다 큰 원하는 스트로크를 달성하기 위해 추가 버클 액추에이터 및 버클 액추에이터 쌍과 결합될 수 있다.An embodiment of an SMA actuator that includes two buckle actuators and a coupler, such as the one illustrated in FIG. 23 , can be combined with additional buckle actuators and pairs of buckle actuators to achieve a desired stroke greater than a single SMA actuator.

도 24는 실시예에 따른 라미네이트 해먹을 갖는 버클 액추에이터를 포함하는 SMA 액추에이터를 포함하는 SMA 시스템의 분해도를 예시한다. 본 명세서에 설명된 바와 같이, 몇몇 실시예의 경우, SMA 시스템은 자동 초점 드라이브로서 하나 이상의 카메라 렌즈 요소와 함께 사용되도록 구성된다. 도 24에 예시된 바와 같이, SMA 시스템은, 다양한 실시예에 따라, SMA 와이어(2408)의 장력이 SMA 와이어가 비구동됨에 따라 낮아질 때, z-스트로크 방향의 반대 방향으로 렌즈 캐리지(2406)를 이동시키도록 구성된 복귀 스프링(2403)을 포함한다. 몇몇 실시예의 SMA 시스템은 복귀 스프링(2403)을 수용하고 z-스트로크 방향으로 렌즈 캐리지를 안내하기 위해 활주 베어링을 동작시키도록 구성된 하우징(2409)을 포함한다. 하우징(2409)은 또한 버클 액추에이터(2402) 상에 배치되도록 구성된다. 버클 액추에이터(2402)는 본 명세서에 설명된 것과 유사한 활주 베이스(2401)를 포함한다. 버클 액추에이터(2402)는 라미네이트로 형성된 라미네이트 해먹(2406)과 같은 해먹 부분과 결합된 버클 아암(2404)을 포함한다. 버클 액추에이터(2402)는 또한 라미네이트 형성된 크림프 연결부(2412)와 같은 SMA 와이어 부착 구조를 포함한다.24 illustrates an exploded view of an SMA system including an SMA actuator including a buckle actuator with a laminate hammock according to an embodiment. As described herein, in some embodiments, an SMA system is configured for use with one or more camera lens elements as an auto focus drive. As illustrated in FIG. 24 , the SMA system moves the lens carriage 2406 in a direction opposite to the z-stroke direction when tension in the SMA wire 2408 is lowered as the SMA wire is undriven, according to various embodiments. and a return spring 2403 configured to move. The SMA system of some embodiments includes a housing 2409 configured to receive a return spring 2403 and operate a sliding bearing to guide the lens carriage in the z-stroke direction. Housing 2409 is also configured to be disposed on buckle actuator 2402 . Buckle actuator 2402 includes a sliding base 2401 similar to that described herein. Buckle actuator 2402 includes a buckle arm 2404 coupled with a hammock portion, such as laminate hammock 2406 formed of laminate. Buckle actuator 2402 also includes an SMA wire attachment structure, such as laminated crimp connection 2412.

도 24에 예시된 바와 같이, 활주 베이스(2401)는 임의적인 어댑터 판(2414) 상에 배치된다. 어댑터 판은 SMA 시스템 또는 버클러 액추에이터(2402)를 OIS, 추가 SMA 시스템, 또는 기타 구성요소와 같은 다른 시스템에 정합하도록 구성된다. 도 25는 실시예에 따른 라미네이트 해먹을 갖는 버클 액추에이터(2402)를 포함하는 SMA 액추에이터를 포함하는 SMA 시스템(2501)을 예시한다.As illustrated in FIG. 24 , sliding base 2401 is disposed on an optional adapter plate 2414 . The adapter plate is configured to mate the SMA system or buckler actuator 2402 to other systems such as OIS, additional SMA systems, or other components. 25 illustrates an SMA system 2501 including an SMA actuator including a buckle actuator 2402 with a laminate hammock according to an embodiment.

도 26은 실시예에 따른 라미네이트 해먹을 포함하는 버클 액추에이터를 예시한다. 버클 액추에이터(2402)는 버클 아암(2404)을 포함한다. 버클 아암(2404)은 본 명세서에 설명된 바와 같이 SMA 와이어(2412)가 구동 및 비구동될 때 z-축으로 이동하도록 구성된다. SMA 와이어(2408)는 라미네이트 형성된 크림프 연결부(2412)를 사용하여 버클 액추에이터에 부착된다. 도 26에 예시된 실시예에 따르면, 버클 아암(2404)은 라미네이트 해먹(2406)과 같은 중심 부분을 통해 서로 결합된다. 다양한 실시예에 따르면, 라미네이트 해먹(2406)은 버클 액추에이터에 의해 동작되는 물체, 예를 들어 본 명세서에 설명된 기술을 포함하는 기술을 사용하여 버클 액추에이터에 의해 이동되는 렌즈 캐리지의 일부를 거치하도록 구성된다.26 illustrates a buckle actuator including a laminate hammock according to an embodiment. Buckle actuator 2402 includes a buckle arm 2404 . Buckle arm 2404 is configured to move in the z-axis when SMA wire 2412 is driven and undriven as described herein. The SMA wire 2408 is attached to the buckle actuator using laminated crimp connections 2412. According to the embodiment illustrated in FIG. 26 , buckle arms 2404 are coupled together through a central portion such as laminate hammock 2406 . According to various embodiments, the laminate hammock 2406 is configured to mount an object actuated by a buckle actuator, for example a portion of a lens carriage moved by a buckle actuator using techniques including those described herein. do.

도 27은 실시예에 따른 SMA 액추에이터의 라미네이트 해먹을 예시한다. 몇몇 실시예에서, 라미네이트 해먹(2406) 재료는 낮은 강성 재료이므로 구동 동작에 저항하지 않는다. 예를 들어, 라미네이트 해먹(2406)은 제1 폴리이미드 층 상에 배치된 구리 층을 사용하여 형성되고, 제2 폴리이미드 층은 구리 상에 배치된다. 몇몇 실시예에서, 라미네이트 해먹(2406)은 본 기술 분야에 공지된 기술을 포함하는 증착 및 에칭 기술을 사용하여 버클 아암(2404) 상에 형성된다. 다른 실시예에서, 라미네이트 해먹(2406)은 버클 아암(2404)과 별도로 형성되고 용접, 접착제, 및 본 기술 분야에 공지된 다른 기술을 포함하는 기술을 사용하여 버클 아암(2404)에 부착된다. 다양한 실시예에서, 글루 또는 다른 접착제가 라미네이트 해먹(2406) 상에 사용되어 버클러 아암(2404)이 렌즈 캐리지에 대해 제위치에 유지되는 것을 보장한다.27 illustrates a laminate hammock of SMA actuators according to an embodiment. In some embodiments, the laminate hammock 2406 material is a low stiffness material so that it does not resist driving action. For example, laminate hammock 2406 is formed using a copper layer disposed on a first polyimide layer and a second polyimide layer disposed on the copper. In some embodiments, laminate hammock 2406 is formed over buckle arm 2404 using deposition and etching techniques, including techniques known in the art. In another embodiment, laminate hammock 2406 is formed separately from buckle arm 2404 and attached to buckle arm 2404 using techniques including welding, adhesives, and other techniques known in the art. In various embodiments, glue or other adhesive is used on the laminate hammock 2406 to ensure that the buckler arm 2404 remains in place relative to the lens carriage.

도 28은 실시예에 따른 SMA 액추에이터의 라미네이트 형성된 크림프 연결부를 예시한다. 라미네이트 형성된 크림프 연결부(2412)는 SMA 와이어(2408)를 버클 액추에이터에 부착하고 SMA 와이어(2408)와의 전기 회로 조인트를 생성하도록 구성된다. 다양한 실시예에서, 라미네이트 형성된 크림프 연결부(2412)는 절연체의 하나 이상의 층 및 크림프 상에 형성된 전도성 층의 하나 이상의 층으로 형성된 라미네이트를 포함한다.28 illustrates a laminated crimp connection of an SMA actuator according to an embodiment. The laminated crimp connection 2412 is configured to attach the SMA wire 2408 to the buckle actuator and create an electrical circuit joint with the SMA wire 2408. In various embodiments, the laminated crimp connection 2412 includes a laminate formed of one or more layers of insulator and one or more layers of a conductive layer formed over the crimp.

예를 들어, 폴리이미드 층이 크림프(2413)를 형성하는 스테인리스강 부분의 적어도 일부에 배치된다. 그 다음, 구리와 같은 전도성 층이 폴리이미드 층 상에 배치되는데, 폴리이미드 층은 버클 액추에이터 상에 배치된 하나 이상의 신호 트레이스(2415)와 전기적으로 결합된다. 크림프가 내부의 SMA 와이어와 접촉하도록 변형되면 또한 SMA 와이어가 전도성 층과 전기적으로 접촉하게 된다. 따라서, 하나 이상의 신호 트레이스와 결합된 전도성 층은 본 명세서에 설명된 기술을 포함하는 기술을 사용하여 SMA 와이어에 전력 신호를 인가하는 데 사용된다. 몇몇 실시예에서, 제2 폴리이미드 층이 전도성 층이 SMA 와이어와 접촉하지 않을 영역에서 전도성 층 위에 형성된다. 몇몇 실시예에서, 라미네이트 형성된 크림프 연결부(2412)는 본 기술 분야에 공지된 기술을 포함하는 증착 및 에칭 기술을 사용하여 크림프(2413) 상에 형성된다. 다른 실시예에서, 라미네이트 형성된 크림프 연결부(2412) 및 하나 이상의 전기 트레이스는 크림프(2413) 및 버클 액추에이터와 별도로 형성되고 용접, 접착제, 및 본 기술 분야에 공지된 다른 기술을 포함하는 기술을 사용하여 크림프(2412) 및 버클 액추에이터에 부착된다.For example, a polyimide layer is disposed on at least a portion of the stainless steel portion forming the crimp 2413. A conductive layer, such as copper, is then disposed on the polyimide layer, which is electrically coupled with one or more signal traces 2415 disposed on the buckle actuator. When the crimp is deformed to make contact with the internal SMA wire, it also brings the SMA wire into electrical contact with the conductive layer. Accordingly, a conductive layer associated with one or more signal traces is used to apply power signals to the SMA wires using techniques including those described herein. In some embodiments, a second polyimide layer is formed over the conductive layer in areas where the conductive layer will not contact the SMA wires. In some embodiments, laminated crimp connection 2412 is formed over crimp 2413 using deposition and etching techniques, including techniques known in the art. In another embodiment, laminated crimp connection 2412 and one or more electrical traces are formed separately from crimp 2413 and buckle actuators and crimped using techniques including welding, adhesives, and other techniques known in the art. 2412 and a buckle actuator.

도 29는 라미네이트 해먹을 갖는 버클 액추에이터를 포함하는 SMA 액추에이터를 예시한다. 도 29에 예시된 바와 같이, 전력 신호가 인가되면, SMA 와이어가 수축되거나 단축되어 버클 아암과 라미네이트 해먹을 양의 z-방향으로 이동시킨다. 물체와 접촉하는 라미네이트 해먹은 차례로 양의 z-방향으로 렌즈 캐리지와 같은 물체를 이동시킨다. 전력 신호가 감소하거나 제거되면, SMA 와이어가 신장되어 버클 아암과 라미네이트 해먹을 음의 z-방향으로 이동시킨다.29 illustrates an SMA actuator including a buckle actuator with a laminate hammock. As illustrated in FIG. 29 , when a power signal is applied, the SMA wire contracts or shortens to move the buckle arm and laminate hammock in the positive z-direction. A laminate hammock in contact with an object in turn moves the object, such as a lens carriage, in the positive z-direction. When the power signal is reduced or removed, the SMA wire is stretched to move the buckle arm and laminate hammock in the negative z-direction.

도 30은 실시예에 따른 버클 액추에이터를 포함하는 SMA 액추에이터를 포함하는 SMA 시스템의 분해도를 예시한다. 본 명세서에 설명된 바와 같이, 몇몇 실시예의 경우, SMA 시스템은 자동 초점 드라이브로서 하나 이상의 카메라 렌즈 요소와 함께 사용되도록 구성된다. 도 30에 예시된 바와 같이, SMA 시스템은, 다양한 실시예에 따라, SMA 와이어(3008)의 장력이 SMA 와이어가 비구동됨에 따라 낮아질 때, z-스트로크 방향의 반대 방향으로 렌즈 캐리지(3005)를 이동시키도록 구성된 복귀 스프링(3003)을 포함한다. 몇몇 실시예에서, SMA 시스템은 복귀 스프링(3003) 상에 배치된 스티프너(3000)를 포함한다. 몇몇 실시예의 SMA 시스템은 복귀 스프링(3003)을 수용하고 z-스트로크 방향으로 렌즈 캐리지를 안내하기 위해 활주 베어링을 동작시키도록 구성된 2개의 부분으로 형성된 하우징(3009)을 포함한다. 하우징(3009)은 또한 버클 액추에이터(3002) 상에 배치되도록 구성된다. 버클 액추에이터(3002)는 2개의 부분으로 형성되는 본 명세서에 설명된 것과 유사한 활주 베이스(3001)를 포함한다. 활주 베이스(3001)는, 몇몇 실시예에 따르면, 전류가 활주 베이스(3001) 부분을 통해 와이어로 유동하기 때문에 2개의 측면(예를 들어, 1개의 측면은 접지이고 다른 측면은 전력)을 전기적으로 절연시키도록 분할된다.30 illustrates an exploded view of an SMA system including an SMA actuator including a buckle actuator according to an embodiment. As described herein, in some embodiments, an SMA system is configured for use with one or more camera lens elements as an auto focus drive. As illustrated in FIG. 30 , the SMA system moves the lens carriage 3005 in a direction opposite to the z-stroke direction when the tension in the SMA wire 3008 is lowered as the SMA wire is undriven, according to various embodiments. and a return spring 3003 configured to move. In some embodiments, the SMA system includes stiffeners 3000 disposed on return springs 3003. The SMA system of some embodiments includes a two-part housing 3009 configured to receive a return spring 3003 and operate a slide bearing to guide the lens carriage in the z-stroke direction. Housing 3009 is also configured to be disposed on buckle actuator 3002 . Buckle actuator 3002 includes a sliding base 3001 similar to that described herein formed of two parts. Sliding base 3001 electrically connects two sides (e.g., one side is ground and the other side is power) as current flows to the wires through portions of sliding base 3001, according to some embodiments. Divided to insulate.

버클 액추에이터(3002)는 버클 아암(3004)을 포함한다. 버클 액추에이터(3002)의 각각의 쌍은 버클 액추에이터(3002)의 별개의 부분에 형성된다. 버클 액추에이터(3002)는 또한 저항 용접 와이어 크림프(3012)와 같은 SMA 와이어 부착 구조를 포함한다. SMA 시스템은 임의로 SMA 와이어(3008)를 하나 이상의 제어 회로에 전기적으로 결합하기 위한 플렉스 회로(3020)를 포함한다.Buckle actuator 3002 includes a buckle arm 3004 . Each pair of buckle actuators 3002 is formed on a separate portion of buckle actuator 3002 . Buckle actuator 3002 also includes an SMA wire attachment structure, such as a resistance welding wire crimp 3012. The SMA system optionally includes a flex circuit 3020 to electrically couple the SMA wires 3008 to one or more control circuits.

도 30에 예시된 바와 같이, 활주 베이스(3001)는 임의적인 어댑터 판(3014) 상에 배치된다. 어댑터 판은 SMA 시스템 또는 버클러 액추에이터(3002)를 OIS, 추가 SMA 시스템, 또는 기타 구성요소와 같은 다른 시스템에 정합하도록 구성된다. 도 31은 실시예에 따른 버클 액추에이터(3002)를 포함하는 SMA 액추에이터를 포함하는 SMA 시스템(3101)을 예시한다.As illustrated in FIG. 30 , sliding base 3001 is placed on an optional adapter plate 3014 . The adapter plate is configured to mate the SMA system or buckler actuator 3002 to other systems such as OIS, additional SMA systems, or other components. 31 illustrates an SMA system 3101 that includes an SMA actuator that includes a buckle actuator 3002 according to an embodiment.

도 32는 실시예에 따른 버클 액추에이터를 포함하는 SMA 액추에이터를 포함한다. 버클 액추에이터(3002)는 버클 아암(3004)을 포함한다. 버클 아암(3004)은 본 명세서에 설명된 바와 같이 SMA 와이어(3012)가 구동 및 비구동될 때 z-축으로 이동하도록 구성된다. SMA 와이어(2408)는 저항 용접 와이어 크림프(3012)에 부착된다. 도 32에 예시된 실시예에 따르면, 버클 아암(3004)은 2개의 요크 캡처 조인트를 사용하여 중심 부분 없이 렌즈 캐리지와 같은 물체와 정합하도록 구성된다.32 includes an SMA actuator including a buckle actuator according to an embodiment. Buckle actuator 3002 includes a buckle arm 3004 . Buckle arm 3004 is configured to move in the z-axis when SMA wire 3012 is driven and undriven as described herein. SMA wire 2408 is attached to resistance welding wire crimp 3012. According to the embodiment illustrated in FIG. 32 , buckle arm 3004 is configured to mate with an object such as a lens carriage without a central portion using two yoke capture joints.

도 33은 실시예에 따른 SMA 액추에이터의 한 쌍의 버클 아암의 2개의 요크 캡처 조인트를 예시한다. 도 33은 임의적인 플렉스 회로를 활주 베이스에 부착하는 데 사용되는 도금 패드도 예시한다. 몇몇 실시예에서, 도금 패드는 금을 사용하여 형성된다. 도 34는 버클 액추에이터에 SMA 와이어를 부착하는 데 사용되는 실시예에 따른 SMA 액추에이터용 저항 용접 크림프를 예시한다. 몇몇 실시예에서, 글루 또는 접착제는 또한 기계적 강도에 도움이 되고 작동 및 충격 하중 동안 피로 변형 경감부로서 작용하기 위해 용접부의 상단에 배치될 수 있다.33 illustrates two yoke capture joints of a pair of buckle arms of an SMA actuator according to an embodiment. 33 also illustrates the plated pads used to attach the optional flex circuit to the sliding base. In some embodiments, the plating pad is formed using gold. 34 illustrates a resistance welding crimp for an SMA actuator according to an embodiment used to attach an SMA wire to a buckle actuator. In some embodiments, a glue or adhesive may also be placed on top of the weld to aid in mechanical strength and act as a fatigue strain relief during operation and impact loading.

도 35는 2개의 요크 캡처 조인트를 갖는 버클 액추에이터를 포함하는 SMA 액추에이터를 예시한다. 도 35에 예시된 바와 같이, 전력 신호가 인가되면, SMA 와이어가 수축되거나 단축되어 버클 아암을 양의 z-방향으로 이동시킨다. 2개의 요크 캡처 조인트는 물체와 접촉하고 차례로 양의 z-방향으로 렌즈 캐리지와 같은 물체를 이동시킨다. 전력 신호가 감소되거나 제거되면, SMA 와이어가 신장되어 버클 아암을 음의 z-방향으로 이동시킨다. 요크 캡처 피처는 버클 아암이 렌즈 캐리지에 대해 올바른 위치에 유지되는 것을 보장한다.35 illustrates an SMA actuator comprising a buckle actuator with two yoke capture joints. As illustrated in FIG. 35 , when a power signal is applied, the SMA wire contracts or shortens to move the buckle arm in the positive z-direction. The two yoke capture joints contact the object and in turn move the object, such as the lens carriage, in the positive z-direction. When the power signal is reduced or removed, the SMA wire is stretched to move the buckle arm in the negative z-direction. The yoke capture feature ensures that the buckle arm remains in the correct position relative to the lens carriage.

도 36은 실시예에 따른 SMA 바이모프 액체 렌즈를 예시한다. SMA 바이모프 액체 렌즈(3501)는 액체 렌즈 서브조립체(3502), 하우징(3504), 및 SMA 액추에이터(3506)를 갖는 회로를 포함한다. 다양한 실시예에서, SMA 액추에이터는 본 명세서에 설명된 실시예와 같은 4개의 바이모프 액추에이터(3508)를 포함한다. 바이모프 액추에이터(3508)는 가요성 멤브레인(3512) 상에 위치된 성형 링(3510)을 푸시하도록 구성된다. 링은 멤브레인(3512)/액체(3514)를 휘게 하여 멤브레인(3512)/액체(3514)를 통한 광 경로를 변경시킨다. 액체 함유 링(3516)이 멤브레인(3512)과 렌즈(3518) 사이에 액체(3514)를 함유하는 데 사용된다. 바이모프 액추에이터로부터의 동일한 힘은 Z 방향으로(렌즈에 수직) 이미지의 초점을 변경하여 자동 초점으로서 동작하게 한다. 바이모프 액추에이터(3508)로부터의 차동 힘은 광선을 X, Y 축방향으로 이동시켜 몇몇 실시예에 따라 광학 이미지 안정화 장치로서 동작하게 할 수 있다. OIS와 AF 기능 모두는 각각의 액추에이터에 대한 적절한 제어로 동시에 달성될 수 있다. 몇몇 실시예의 경우, 3개의 액추에이터가 사용된다. SMA 액추에이터(3506)를 갖는 회로는 SMA 액추에이터를 구동시키는 제어 신호를 위한 하나 이상의 접점(3520)을 포함한다. 4개의 SMA 액추에이터를 포함하는 몇몇 실시예에 따르면, SMA 액추에이터(3506)를 갖는 회로는 각각의 SMA 액추에이터에 대한 4개의 전력 회로 제어 접점 및 공통의 복귀 접점을 포함한다.36 illustrates an SMA bimorph liquid lens according to an embodiment. The SMA bimorph liquid lens 3501 includes a circuit having a liquid lens subassembly 3502 , a housing 3504 , and an SMA actuator 3506 . In various embodiments, the SMA actuator includes four bimorph actuators 3508, such as the embodiments described herein. The bimorph actuator 3508 is configured to push the forming ring 3510 positioned on the flexible membrane 3512 . The ring bends the membrane 3512/liquid 3514 to change the light path through the membrane 3512/liquid 3514. A liquid containing ring 3516 is used to contain the liquid 3514 between the membrane 3512 and the lens 3518. The same force from the bimorph actuator changes the focus of the image in the Z direction (perpendicular to the lens) to act as an autofocus. The differential force from the bimorph actuator 3508 may move the light beam in the X and Y axis directions to operate as an optical image stabilization device according to some embodiments. Both OIS and AF functions can be achieved simultaneously with proper control of each actuator. In some embodiments, three actuators are used. A circuit having an SMA actuator 3506 includes one or more contacts 3520 for control signals to drive the SMA actuator. According to some embodiments that include four SMA actuators, a circuit having SMA actuators 3506 includes four power circuit control contacts and a common return contact for each SMA actuator.

도 37은 실시예에 따른 투시 SMA 바이모프 액체 렌즈를 예시한다. 도 38은 실시예에 따른 SMA 바이모프 액체 렌즈의 단면 및 저면도를 예시한다.37 illustrates a see-through SMA bimorph liquid lens according to an embodiment. 38 illustrates cross-section and bottom views of an SMA bimorph liquid lens according to an embodiment.

도 39는 실시예에 따른 바이모프 액추에이터를 갖는 SMA 액추에이터(3902)를 포함하는 SMA 시스템을 예시한다. SMA 액추에이터(3902)는 본 명세서에 설명된 기술을 사용하는 4개의 바이모프 액추에이터를 포함한다. 실시예에 따른 바이모프 액추에이터를 갖는 SMA 액추에이터(3902)를 예시하는 도 40에 예시된 바와 같이, 바이모프 액추에이터 중 2개는 양의 z-스트로크 액추에이터(3904)로서 구성되고 2개는 음의 z-스트로크 액추에이터(3906)로서 구성된다. 대향 액추에이터(3906, 3904)는 전체 스트로크 범위에 걸쳐 양방향으로 동작을 제어하도록 구성된다. 이는 틸트를 보상하기 위해 제어 코드를 조절하는 능력을 제공한다. 다양한 실시예에서, 구성요소의 상단에 부착된 2개의 SMA 와이어(3908)는 양의 z-스트로크 변위를 가능하게 한다. 구성요소의 하단에 부착된 2개의 SMA 와이어는 음의 z-스트로크 변위를 가능하게 한다. 몇몇 실시예에서, 각각의 바이모프 액추에이터는 물체와 맞물리는 탭을 사용하여 렌즈 캐리지(3910)와 같은 물체에 부착된다. SMA 시스템은 z-스트로크 축에 직교하는 축에서, 예를 들어 x축 및 y축 방향으로 렌즈 캐리지(3910)의 안정성을 제공하도록 구성된 상단 스프링(3912)을 포함한다. 또한, 상단 스페이서(3914)는 상단 스프링(3912)과 SMA 액추에이터(3902) 사이에 배열되도록 구성된다. 하단 스페이서(3916)는 SMA 액추에이터(3902)와 하단 스프링(3918) 사이에 배열된다. 하단 스프링(3918)은 z-스트로크 축에 직교하는 축에서, 예를 들어 x축 및 y축 방향으로 렌즈 캐리지(3910)의 안정성을 제공하도록 구성된다. 하단 스프링(3918)은 본 명세서에 설명된 것과 같은 베이스(3920) 상에 배치되도록 구성된다.39 illustrates an SMA system including an SMA actuator 3902 with a bimorph actuator according to an embodiment. SMA actuator 3902 includes four bimorph actuators using the techniques described herein. 40 illustrating SMA actuators 3902 with bimorph actuators according to an embodiment, two of the bimorph actuators are configured as positive z-stroke actuators 3904 and two have negative z - It is configured as a stroke actuator 3906. Opposite actuators 3906 and 3904 are configured to control motion in both directions over the full stroke range. This provides the ability to adjust the control code to compensate for tilt. In various embodiments, two SMA wires 3908 attached to the top of the component enable positive z-stroke displacement. Two SMA wires attached to the bottom of the component enable negative z-stroke displacement. In some embodiments, each bimorph actuator is attached to an object, such as lens carriage 3910, using tabs that engage the object. The SMA system includes a top spring 3912 configured to provide stability of the lens carriage 3910 in an axis orthogonal to the z-stroke axis, for example, in the x-axis and y-axis directions. Additionally, a top spacer 3914 is configured to be disposed between the top spring 3912 and the SMA actuator 3902. A bottom spacer 3916 is arranged between the SMA actuator 3902 and the bottom spring 3918. The bottom spring 3918 is configured to provide stability of the lens carriage 3910 in an axis orthogonal to the z-stroke axis, eg, in the x-axis and y-axis directions. Bottom spring 3918 is configured to be disposed on a base 3920 as described herein.

도 41은 바이모프 액추에이터(4103)의 길이(4102) 및 바이모프 액추에이터를 지나 와이어 길이를 연장시키기 위한 SMA 와이어(4206)용 접합 패드(4104)의 위치를 예시한다. 바이모프 액추에이터보다 긴 와이어를 사용하여 스트로크와 힘을 증가시킨다. 따라서, 바이모프 액추에이터(4103)를 넘어서는 SMA 와이어(4206)의 연장 길이(4108)는 바이모프 액추에이터(4103)에 대한 스트로크 및 힘을 설정하는 데 사용된다.41 illustrates the length 4102 of the bimorph actuator 4103 and the location of the bonding pad 4104 for the SMA wire 4206 to extend the wire length past the bimorph actuator. It uses longer wires than bimorph actuators to increase stroke and force. Thus, the extended length 4108 of the SMA wire 4206 beyond the bimorph actuator 4103 is used to set the stroke and force for the bimorph actuator 4103.

도 42는 실시예에 따른 SMA 바이모프 액추에이터(4202)를 포함하는 SMA 시스템의 분해도를 예시한다. 다양한 실시예에 따르면, SMA 시스템은 SMA 와이어에 독립적으로 전력을 공급하는 하나 이상의 전기 회로를 생성하기 위해 별개의 금속 재료 및 비전도성 접착제를 사용하도록 구성된다. 몇몇 실시예는 AF 크기 영향이 없고 본 명세서에 설명된 것과 같은 4개의 바이모프 액추에이터를 포함한다. 바이모프 액추에이터 중 2개는 양의 z 스트로크 액추에이터로서 구성되고 2개는 음의 z 스트로크 액추에이터로서 구성된다. 도 43은 실시예에 따른 SMA 액추에이터의 서브섹션의 분해도를 예시한다. 서브섹션은 음의 액추에이터 신호 연결부(4302), 바이모프 액추에이터(4306)가 있는 베이스(4304)를 포함한다. 음의 액추에이터 신호 연결부(4302)는 본 명세서에 설명된 기술을 포함하는 기술을 사용하여 바이모프 액추에이터(4306)의 SMA 와이어를 연결하기 위한 와이어 접합 패드(4308)를 포함한다. 음의 액추에이터 신호 연결부(4302)는 접착제 층(4310)을 사용하여 베이스(4304)에 고정된다. 서브섹션은 또한 본 명세서에 설명된 기술을 포함하는 기술을 사용하여 바이모프 액추에이터(4306)의 SMA 와이어(4312)를 연결하기 위한 와이어 접합 패드(4316)를 갖는 양의 액추에이터 신호 연결부(4314)를 포함한다. 양의 액추에이터 신호 연결부(4314)는 접착제 층(4318)을 사용하여 베이스(4304)에 고정된다. 베이스(4304), 음의 액추에이터 신호 연결부(4302), 및 양의 액추에이터 신호 연결부(4314) 각각은 금속, 예를 들어 스테인리스강으로 형성된다. 베이스(4304), 음의 액추에이터 신호 연결부(4302), 및 양의 액추에이터 신호 연결부(4314) 각각의 연결 패드(4322)는 본 명세서에 설명된 기술을 포함하는 기술을 사용하여 바이모프 액추에이터(4306)를 구동시키기 위해 제어 신호와 접지를 전기적으로 결합하도록 구성된다. 몇몇 실시예에서, 연결 패드(4322)는 금도금된다. 도 44는 실시예에 따른 SMA 액추에이터의 서브섹션을 예시한다. 몇몇 실시예에서, 솔더 접합 또는 다른 공지된 전기적 종단 방법을 위해 금도금된 패드가 스테인리스강 층 상에 형성된다. 또한, 형성된 와이어 접합 패드는 전력 신호용 SMA 와이어를 전기적으로 결합하기 위한 신호 조인트에 사용된다.42 illustrates an exploded view of an SMA system that includes an SMA bimorph actuator 4202 according to an embodiment. According to various embodiments, the SMA system is configured to use discrete metal materials and non-conductive adhesives to create one or more electrical circuits that independently power the SMA wires. Some embodiments have no AF magnitude effect and include four bimorph actuators as described herein. Two of the bimorph actuators are configured as positive z stroke actuators and two are configured as negative z stroke actuators. 43 illustrates an exploded view of a subsection of an SMA actuator according to an embodiment. The subsection includes a negative actuator signal connection 4302, a base 4304 with a bimorph actuator 4306. Negative actuator signal connection 4302 includes wire bond pads 4308 for connecting the SMA wires of bimorph actuator 4306 using techniques including those described herein. The negative actuator signal connection 4302 is secured to the base 4304 using an adhesive layer 4310. The subsection also includes a positive actuator signal connection 4314 with a wire bond pad 4316 for connecting the SMA wire 4312 of the bimorph actuator 4306 using techniques including techniques described herein. include The positive actuator signal connection 4314 is secured to the base 4304 using an adhesive layer 4318. Base 4304, negative actuator signal connection 4302, and positive actuator signal connection 4314 are each formed of metal, such as stainless steel. The connection pads 4322 of each of the base 4304, negative actuator signal connection 4302, and positive actuator signal connection 4314 are connected to the bimorph actuator 4306 using techniques including those described herein. configured to electrically couple the control signal and ground to drive the In some embodiments, connection pads 4322 are gold plated. 44 illustrates a subsection of an SMA actuator according to an embodiment. In some embodiments, gold plated pads are formed on the stainless steel layer for solder bonding or other known electrical termination methods. In addition, the formed wire bonding pad is used for a signal joint for electrically coupling SMA wires for power signals.

도 45는 실시예에 따른 5축 센서 시프트 시스템을 예시한다. 5축 센서 시프트 시스템은 하나 이상의 렌즈에 대해 5축에서 이미지 센서와 같은 물체를 이동시키도록 구성된다. 여기에는 X/Y/Z축 병진 및 피치/롤 틸트가 포함된다. 임의로, 시스템은 Z 동작을 수행하기 위해 상단의 별개의 AF와 함께 X/Y축 병진 및 피치/롤 틸트가 있는 4축만 사용하도록 구성된다. 다른 실시예는 이미지 센서에 대해 하나 이상의 렌즈를 이동시키도록 구성된 5축 센서 시프트 시스템을 포함한다. 몇몇 실시예의 경우 상단 커버 상에 정적 렌즈 스택이 장착되고 ID 내부에 삽입된다(내부의 주황색 이동 캐리지를 터치하지 않음).45 illustrates a 5-axis sensor shift system according to an embodiment. A 5-axis sensor shift system is configured to move an object, such as an image sensor, in 5 axes relative to one or more lenses. This includes X/Y/Z axis translation and pitch/roll tilt. Optionally, the system is configured to use only 4 axes with X/Y axis translation and pitch/roll tilt with separate AF on top to perform Z motion. Another embodiment includes a 5-axis sensor shift system configured to move one or more lenses relative to the image sensor. In some embodiments the static lens stack is mounted on the top cover and inserted inside the ID (without touching the orange moving carriage inside).

도 46은 실시예에 따른 5축 센서 시프트 시스템의 분해도를 예시한다. 5축 센서 시프트 시스템은 2개의 회로 구성요소: 가요성 센서 회로(4602), 바이모프 액추에이터 회로(4604)를 포함하고; 8-12개의 바이모프 액추에이터(4606)가 본 명세서에 설명된 기술을 포함하는 기술을 사용하여 바이모프 회로 구성요소에 구축된다. 5축 센서 시프트 시스템은 하나 이상의 렌즈를 유지하도록 구성된 이동 캐리지(4608) 및 외부 하우징(4610)을 포함한다. 바이모프 액추에이터 회로(4604)는, 실시예에 따라, 본 명세서에 설명된 것과 같은 8-12개의 SMA 액추에이터를 포함한다. SMA 액추에이터는 본 명세서에 설명된 다른 5축 시스템과 유사한 x-방향, y-방향, z-방향, 피치, 및 롤과 같은 5축에서 이동 캐리지(4608)를 이동시키도록 구성된다.46 illustrates an exploded view of a 5-axis sensor shift system according to an embodiment. The 5-axis sensor shift system includes two circuit components: a flexible sensor circuit 4602, a bimorph actuator circuit 4604; 8-12 bimorph actuators 4606 are built into bimorph circuit components using techniques including those described herein. The 5-axis sensor shift system includes a moving carriage 4608 and an outer housing 4610 configured to hold one or more lenses. The bimorph actuator circuit 4604 includes 8-12 SMA actuators as described herein, depending on the embodiment. The SMA actuator is configured to move the moving carriage 4608 in 5 axes: x-direction, y-direction, z-direction, pitch, and roll, similar to other 5-axis systems described herein.

도 47은 실시예에 따른 모든 동작을 위해 이 회로에 일체화된 바이모프 액추에이터를 포함하는 SMA 액추에이터를 예시한다. SMA 액추에이터의 실시예는 8-12개의 바이모프 액추에이터(4606)를 포함할 수 있다. 그러나, 다른 실시예는 더 많거나 더 적게 포함할 수 있다. 도 48은 대응하는 외부 하우징(4804) 내부에 끼워지도록 부분적으로 형성된 실시예에 따른 모든 동작을 위해 이 회로에 일체화된 바이모프 액추에이터를 포함하는 SMA 액추에이터(4802)를 예시한다. 도 49는 실시예에 따른 5축 센서 시프트 시스템의 단면을 예시한다.47 illustrates an SMA actuator that includes a bimorph actuator integrated into this circuitry for all operation according to an embodiment. An embodiment of an SMA actuator may include 8-12 bimorph actuators 4606. However, other embodiments may include more or less. 48 illustrates an SMA actuator 4802 that includes a bimorph actuator integrated into its circuitry for all operation according to an embodiment partially formed to fit inside a corresponding outer housing 4804. 49 illustrates a cross-section of a 5-axis sensor shift system according to an embodiment.

도 50은 바이모프 액추에이터를 포함하는 실시예에 따른 SMA 액추에이터(5002)를 예시한다. SMA 액추에이터(5002)는 4개의 측면 장착된 SMA 바이모프 액추에이터(5004)를 사용하여 이미지 센서, 렌즈, 또는 기타 다양한 페이로드를 x 및 y 방향으로 이동시키도록 구성된다. 도 51은 상이한 x 및 y 위치에서 이미지 센서, 렌즈 또는 기타 다양한 페이로드를 이동시킨 바이모프 액추에이터를 포함하는 SMA 액추에이터의 평면도를 예시한다.50 illustrates an SMA actuator 5002 according to an embodiment that includes a bimorph actuator. SMA actuator 5002 is configured to move image sensors, lenses, or various other payloads in the x and y directions using four side-mounted SMA bimorph actuators 5004. 51 illustrates a top view of an SMA actuator including a bimorph actuator that moved an image sensor, lens or other various payloads at different x and y positions.

도 52는 박스 바이모프 자동 초점으로서 구성된 실시예에 따른 바이모프 액추에이터(5202)를 포함하는 SMA 액추에이터를 예시한다. 본 명세서에 설명된 것과 같은 4개의 상단 및 하단 장착된 SMA 바이모프 액추에이터는 함께 이동하여 자동 초점 동작을 위한 z-스트로크 방향으로의 이동을 생성하도록 구성된다. 도 53은 실시예에 따른 바이모프 액추에이터를 포함하는 SMA 액추에이터를 예시하며 2개의 상단 장착된 바이모프 액추에이터(5302)는 하나 이상의 렌즈를 하방으로 푸시하도록 구성된다. 도 54는 실시예에 따른 바이모프 액추에이터를 포함하는 SMA 액추에이터를 예시하며, 2개의 하단 장착된 바이모프 액추에이터(5402)는 하나 이상의 렌즈를 상방으로 푸시하도록 구성된다. 도 55는 본 명세서에 설명된 것과 같은 4개의 상단 및 하단 장착된 SMA 바이모프 액추에이터(5502)가 틸트 동작을 생성하기 위해 하나 이상의 렌즈를 이동시키는 데 사용되는 것을 보여주도록 실시예에 따른 바이모프 액추에이터를 포함하는 SMA 액추에이터를 예시한다.52 illustrates an SMA actuator including a bimorph actuator 5202 according to an embodiment configured as a box bimorph autofocus. Four top- and bottom-mounted SMA bimorph actuators, such as those described herein, are configured to move together to create movement in the z-stroke direction for autofocus operation. 53 illustrates an SMA actuator including bimorph actuators according to an embodiment wherein two top mounted bimorph actuators 5302 are configured to push one or more lenses downward. 54 illustrates an SMA actuator including bimorph actuators according to an embodiment, wherein the two bottom-mounted bimorph actuators 5402 are configured to push one or more lenses upward. 55 is a bimorph actuator according to an embodiment to show that four top and bottom mounted SMA bimorph actuators 5502 as described herein are used to move one or more lenses to create a tilt motion. It illustrates an SMA actuator including a.

도 56은 2축 렌즈 시프트 OIS로서 구성된 바이모프 액추에이터를 포함하는 실시예에 따른 SMA 액추에이터를 포함하는 SMA 시스템을 예시한다. 몇몇 실시예에서, 2축 렌즈 시프트 OIS는 X/Y축에서 렌즈를 이동시키도록 구성된다. 몇몇 실시예에서, Z축 이동은 본 명세서에 설명된 것과 같은 별개의 AF로부터 비롯된다. 4개의 바이모프 액추에이터가 OIS 동작을 위해 자동 초점 측면을 푸시한다. 도 57은 2축 렌즈 시프트 OIS로 구성된 바이모프 액추에이터(5806)를 포함하는 실시예에 따른 SMA 액추에이터(5802)를 포함하는 SMA 시스템의 분해도를 예시한다. 도 58은 2축 렌즈 시프트 OIS로서 구성된 바이모프 액추에이터(5806)를 포함하는 실시예에 따른 SMA 액추에이터(5802)를 포함하는 SMA 시스템의 단면을 예시한다. 도 59는 시스템에 끼워지도록 성형되기 전에 제조된 그대로의 2축 렌즈 시프트 OIS로서 구성된 SMA 시스템에서 사용하기 위한 실시예에 따른 박스 바이모프 액추에이터(5802)를 예시한다. 이러한 시스템은 높은 OIS 스트로크 OIS(예를 들어, +/-200 ㎛ 이상)를 갖도록 구성될 수 있다. 또한, 이러한 실시예는 POM 활주 베어링과 같은 4개의 활주 베어링을 사용하여 넓은 동작 범위와 양호한 OIS 동적 틸트를 갖도록 구성된다. 실시예는 AF 설계(예를 들어, VCM 또는 SMA)와 쉽게 일체화되도록 구성된다.56 illustrates an SMA system including an SMA actuator according to an embodiment including a bimorph actuator configured as a 2-axis lens shift OIS. In some embodiments, the 2-axis lens shift OIS is configured to move the lens in the X/Y axis. In some embodiments, the Z-axis movement comes from a separate AF as described herein. Four bimorph actuators push the autofocus side for OIS operation. 57 illustrates an exploded view of an SMA system including an SMA actuator 5802 according to an embodiment including a bimorph actuator 5806 configured as a 2-axis lens shift OIS. 58 illustrates a cross section of an SMA system including an SMA actuator 5802 according to an embodiment including a bimorph actuator 5806 configured as a 2 axis lens shift OIS. 59 illustrates a box bimorph actuator 5802 according to an embodiment for use in an SMA system configured as an as-fabricated two-axis lens shift OIS prior to being molded to fit into the system. Such a system can be configured to have a high OIS stroke OIS (eg, +/−200 μm or greater). Additionally, this embodiment is configured to have a wide operating range and good OIS dynamic tilt using four slide bearings, such as POM slide bearings. Embodiments are configured to integrate easily with AF designs (eg, VCM or SMA).

도 60은 5축 렌즈 시프트 OIS 및 자동 초점으로서 구성된 바이모프 액추에이터를 포함하는 실시예에 따른 SMA 액추에이터를 포함하는 SMA 시스템을 예시한다. 몇몇 실시예에서, 5축 렌즈 시프트 OIS 및 자동 초점은 X/Y/Z축에서 렌즈를 이동시키도록 구성된다. 몇몇 실시예에서, 피치 및 요 축 동작은 동적 틸트 튜닝 능력을 위한 것이다. 8개의 바이모프 액추에이터가 본 명세서에 설명된 기술을 사용하여 자동 초점 및 OIS에 대한 동작을 제공하는 데 사용된다. 도 61은 5축 렌즈 시프트 OIS 및 자동 초점으로서 구성된 실시예에 따른 바이모프 액추에이터(6204)를 포함하는 실시예에 따른 SMA 액추에이터(6202)를 포함하는 SMA 시스템의 분해도를 예시한다. 도 62는 5축 렌즈 시프트 OIS 및 자동 초점으로서 구성된 바이모프 액추에이터(6204)를 포함하는 실시예에 따른 SMA 액추에이터(6202)를 포함하는 SMA 시스템의 단면을 예시한다. 도 63은 시스템에 끼워지도록 성형되기 전에 제조된 그대로의 5축 렌즈 시프트 OIS 및 자동 초점으로서 구성된 SMA 시스템에서 사용하기 위한 실시예에 따른 박스 바이모프 액추에이터(6202)를 예시한다. 이러한 시스템은 높은 OIS 스트로크 OIS(예를 들어, +/-200 ㎛ 이상) 및 높은 자동 초점 스트로크(예를 들어, 400 ㎛ 이상)를 갖도록 구성될 수 있다. 또한, 이러한 실시예는 임의의 틸트를 무시하고 별개의 자동 초점 조립체에 대한 필요성을 제거할 수 있다.60 illustrates an SMA system including an SMA actuator according to an embodiment including a bimorph actuator configured as a 5-axis lens shift OIS and auto focus. In some embodiments, the 5-axis lens shift OIS and auto focus are configured to move the lens in the X/Y/Z axes. In some embodiments, the pitch and yaw axis motion is for dynamic tilt tuning capabilities. Eight bimorph actuators are used to provide motion for autofocus and OIS using the techniques described herein. 61 illustrates an exploded view of an SMA system that includes an SMA actuator 6202 according to an embodiment including a bimorph actuator 6204 according to an embodiment configured as a 5-axis lens shift OIS and auto focus. 62 illustrates a cross-section of an SMA system including an SMA actuator 6202 according to an embodiment including a bimorph actuator 6204 configured as a 5-axis lens shift OIS and auto focus. 63 illustrates a box bimorph actuator 6202 according to an embodiment for use in an SMA system configured as an as-fabricated 5-axis lens shift OIS and autofocus prior to being molded to fit into the system. Such a system can be configured to have a high OIS stroke OIS (eg, +/−200 μm or greater) and a high autofocus stroke (eg, 400 μm or greater). Also, such an embodiment can override any tilt and eliminate the need for a separate autofocus assembly.

도 64는 외향 푸시 박스로 구성된 바이모프 액추에이터를 포함하는 실시예에 따른 SMA 액추에이터를 포함하는 SMA 시스템을 예시한다. 몇몇 실시예에서, 바이모프 액추에이터 조립체는 렌즈 캐리지와 같은 물체 둘레를 감싸도록 구성된다. 회로 조립체가 렌즈 캐리지와 함께 움직이기 때문에, 낮은 X/Y/Z 강성을 위한 가요성 부분이다. 회로의 테일 패드는 정적이다. 외향 푸시 박스는 4개 또는 8개의 바이모프 액추에이터에 대해 구성될 수 있다. 따라서, 외향 푸시 박스는 X 및 Y축으로의 이동과 함께 OIS를 위해 측면 상의 4개의 바이모프 액추에이터로서 구성될 수 있다. 외향 푸시 박스는 z축으로의 이동과 함께 자동 초점을 위해 상단과 하단 상의 4개의 바이모프 액추에이터로서 구성될 수 있다. 외향 푸시 박스는 x, y, z축으로의 이동과 함께 OIS 및 자동 초점을 위해 상단, 하단 및 측면 상의 8개의 바이모프 액추에이터로서 구성될 수 있고 3축 틸트(피치/롤/요)가 가능하다. 도 65는 외향 푸시 박스로서 구성된 바이모프 액추에이터(6604)를 포함하는 실시예에 따른 SMA 액추에이터(6602)를 포함하는 SMA 시스템의 분해도를 예시한다. 따라서, SMA 액추에이터는 바이모프 액추에이터가 외부 하우징(6504)에 작용하여 본 명세서에 설명된 기술을 사용하여 렌즈 캐리지(6506)를 이동시키도록 구성된다. 도 66은 렌즈 캐리지(6604)를 수용하도록 부분적으로 성형된 외향 푸시 박스로서 구성된 바이모프 액추에이터를 포함하는 실시예에 따른 SMA 액추에이터(6602)를 포함하는 SMA 시스템을 예시한다. 도 67은 시스템에 끼워지도록 성형되기 전에 제조된 그대로의 외향 푸시 박스로서 구성된 실시예에 따른 바이모프 액추에이터(6604)를 포함하는 SMA 액추에이터(6602)를 포함하는 SMA 시스템을 예시한다.64 illustrates an SMA system including an SMA actuator according to an embodiment including a bimorph actuator configured as an outward push box. In some embodiments, the bimorph actuator assembly is configured to wrap around an object such as a lens carriage. Since the circuit assembly moves with the lens carriage, it is a flexible part for low X/Y/Z stiffness. The tail pad of the circuit is static. The outward push box can be configured for 4 or 8 bimorph actuators. Thus, the outward push box can be configured as four bimorph actuators on the side for OIS with movement in the X and Y axes. The outward push box can be configured as four bimorph actuators on the top and bottom for autofocus with movement in the z-axis. The outward push box can be configured as 8 bimorph actuators on the top, bottom and sides for OIS and autofocus with movement in the x, y, z axes and is capable of 3 axis tilt (pitch/roll/yaw) . 65 illustrates an exploded view of an SMA system that includes an SMA actuator 6602 according to an embodiment that includes a bimorph actuator 6604 configured as an outward push box. Accordingly, the SMA actuator is configured such that the bimorph actuator acts on the outer housing 6504 to move the lens carriage 6506 using techniques described herein. 66 illustrates an SMA system that includes an SMA actuator 6602 according to an embodiment that includes a bimorph actuator configured as an outward push box partially molded to receive a lens carriage 6604. 67 illustrates an SMA system including an SMA actuator 6602 including a bimorph actuator 6604 according to an embodiment configured as an as-fabricated outward push box prior to being molded to fit into the system.

도 68은 3축 센서 시프트 OIS로서 구성된 바이모프 액추에이터를 포함하는 실시예에 따른 SMA 액추에이터(6802)를 포함하는 SMA 시스템을 예시한다. 몇몇 실시예에서, z축 이동은 별개의 자동 초점 시스템으로부터 비롯된다. 센서 캐리지(6804)의 측면을 푸시하도록 구성된 4개의 바이모프 액추에이터는 본 명세서에 설명된 기술을 사용하여 OIS에 대한 동작을 제공한다. 도 69는 3축 센서 시프트 OIS로서 구성된 바이모프 액추에이터를 포함하는 실시예에 따른 SMA 액추에이터(6802)를 포함하는 SMA의 분해도를 예시한다. 도 70은 3축 센서 시프트 OIS로서 구성된 바이모프 액추에이터(6806)를 포함하는 실시예에 따른 SMA 액추에이터(6802)를 포함하는 SMA 시스템의 단면을 예시한다. 도 71은 시스템에 끼워지도록 성형되기 전에 제조된 그대로의 3축 센서 시프트 OIS로서 구성된 SMA 시스템에서 사용하기 위한 실시예에 따른 박스 바이모프 액추에이터(6802) 구성요소를 예시한다. 도 72는 3축 센서 시프트 OIS로서 구성된 실시예에 따른 SMA 시스템에서 사용하기 위한 가요성 센서 회로를 예시한다. 이러한 시스템은 높은 OIS 스트로크 OIS(예를 들어, +/-200 ㎛ 이상) 및 높은 자동 초점 스트로크(예를 들어, 400 ㎛ 이상)를 갖도록 구성될 수 있다. 또한, 이러한 실시예는 POM 활주 베어링과 같은 4개의 활주 베어링을 사용하여 넓은 2축 동작 범위와 양호한 OIS 동적 틸트를 갖도록 구성된다. 실시예는 AF 설계(예를 들어, VCM 또는 SMA)와 쉽게 일체화되도록 구성된다.68 illustrates an SMA system that includes an SMA actuator 6802 according to an embodiment that includes a bimorph actuator configured as a 3-axis sensor shift OIS. In some embodiments, the z-axis movement comes from a separate autofocus system. Four bimorph actuators configured to push the sides of the sensor carriage 6804 provide motion for the OIS using the techniques described herein. 69 illustrates an exploded view of an SMA including an SMA actuator 6802 according to an embodiment including a bimorph actuator configured as a 3-axis sensor shift OIS. 70 illustrates a cross-section of an SMA system including an SMA actuator 6802 according to an embodiment including a bimorph actuator 6806 configured as a 3-axis sensor shift OIS. 71 illustrates a box bimorph actuator 6802 component according to an embodiment for use in an SMA system configured as an as-fabricated three-axis sensor shift OIS prior to being molded to fit into the system. 72 illustrates a flexible sensor circuit for use in an SMA system according to an embodiment configured as a 3 axis sensor shift OIS. Such a system can be configured to have a high OIS stroke OIS (eg, +/−200 μm or greater) and a high autofocus stroke (eg, 400 μm or greater). Additionally, this embodiment is configured to have a wide biaxial motion range and good OIS dynamic tilt using four slide bearings, such as POM slide bearings. Embodiments are configured to integrate easily with AF designs (eg, VCM or SMA).

도 73은 6축 센서 시프트 OIS 및 자동 초점으로서 구성된 바이모프 액추에이터(7304)를 포함하는 실시예에 따른 SMA 액추에이터(7302)를 포함하는 SMA 시스템을 예시한다. 몇몇 실시예에서, 6축 센서 시프트 OIS 및 자동 초점은 X/Y/Z/피치/요/롤 축에서 렌즈를 이동시키도록 구성된다. 몇몇 실시예에서, 피치 및 요 축 동작은 동적 틸트 튜닝 능력을 위한 것이다. 8개의 바이모프 액추에이터가 본 명세서에 설명된 기술을 사용하여 자동 초점 및 OIS에 대한 동작을 제공하는 데 사용된다. 도 74는 6축 센서 시프트 OIS 및 자동 초점으로서 구성된 바이모프 액추에이터(7404)를 포함하는 실시예에 따른 SMA 액추에이터(7402)를 포함하는 SMA 시스템의 분해도를 예시한다. 도 75는 6축 센서 시프트 OIS 및 자동 초점으로서 구성된 바이모프 액추에이터를 포함하는 실시예에 따른 SMA 액추에이터(7402)를 포함하는 SMA 시스템의 단면을 예시한다. 도 76은 시스템에 끼워지도록 성형되기 전에 제조된 그대로의 6축 센서 시프트 OIS 및 자동 초점으로서 구성된 SMA 시스템에서 사용하기 위한 실시예에 따른 박스 바이모프 액추에이터(7402)를 예시한다. 도 77은 3축 센서 시프트 OIS로서 구성된 실시예에 따른 SMA 시스템에서 사용하기 위한 가요성 센서 회로를 예시한다. 이러한 시스템은 높은 OIS 스트로크 OIS(예를 들어, +/-200 ㎛ 이상) 및 높은 자동 초점 스트로크(예를 들어, 400 ㎛ 이상)를 갖도록 구성될 수 있다. 또한, 이러한 실시예는 임의의 틸트를 무시하고 별개의 자동 초점 조립체에 대한 필요성을 제거할 수 있다.73 illustrates an SMA system including an SMA actuator 7302 according to an embodiment including a bimorph actuator 7304 configured as a 6 axis sensor shift OIS and auto focus. In some embodiments, the 6 axis sensor shift OIS and auto focus are configured to move the lens in the X/Y/Z/pitch/yaw/roll axis. In some embodiments, the pitch and yaw axis motion is for dynamic tilt tuning capabilities. Eight bimorph actuators are used to provide motion for autofocus and OIS using the techniques described herein. 74 illustrates an exploded view of an SMA system including an SMA actuator 7402 according to an embodiment including a bimorph actuator 7404 configured as a 6-axis sensor shift OIS and auto focus. 75 illustrates a cross section of an SMA system including an SMA actuator 7402 according to an embodiment including a bimorph actuator configured as a 6 axis sensor shift OIS and auto focus. 76 illustrates a box bimorph actuator 7402 according to an embodiment for use in an SMA system configured as an as-fabricated 6-axis sensor shift OIS and autofocus prior to being molded to fit into the system. 77 illustrates a flexible sensor circuit for use in an SMA system according to an embodiment configured as a 3 axis sensor shift OIS. Such a system can be configured to have a high OIS stroke OIS (eg, +/−200 μm or greater) and a high autofocus stroke (eg, 400 μm or greater). Also, such an embodiment can override any tilt and eliminate the need for a separate autofocus assembly.

도 78은 2축 카메라 틸트 OIS로서 구성된 바이모프 액추에이터를 포함하는 실시예에 따른 SMA 액추에이터를 포함하는 SMA 시스템을 예시한다. 몇몇 실시예에서, 2축 카메라 틸트 OIS는 피치/요 축에서 카메라를 이동시키도록 구성된다. 4개의 바이모프 액추에이터는 본 명세서에 설명된 기술을 사용하여 OIS 피치 및 요 동작에 대한 전체 카메라 동작을 위해 자동 초점의 상단 및 하단을 푸시하는 데 사용된다. 도 79는 2축 카메라 틸트 OIS로서 구성된 바이모프 액추에이터(7904)를 포함하는 실시예에 따른 SMA 액추에이터(7902)를 포함하는 SMA 시스템의 분해도를 예시한다. 도 80은 2축 카메라 틸트 OIS로서 구성된 바이모프 액추에이터를 포함하는 실시예에 따른 SMA 액추에이터를 포함하는 SMA 시스템의 단면을 예시한다. 도 81은 시스템에 끼워지도록 성형되기 전에 제조된 그대로의 2축 카메라 틸트 OIS로서 구성된 SMA 시스템에서 사용하기 위한 실시예에 따른 박스 바이모프 액추에이터를 예시한다. 도 82는 2축 카메라 틸트 OIS로서 구성된 실시예에 따른 SMA 시스템에서 사용하기 위한 가요성 센서 회로를 예시한다. 이러한 시스템은 높은 OIS 스트로크 OIS(예를 들어, 플러스/마이너스 3도 이상)를 갖도록 구성될 수 있다. 실시예는 자동 초점("AF") 설계(예를 들어, VCM 또는 SMA)와 쉽게 일체화되도록 구성된다.78 illustrates an SMA system including an SMA actuator according to an embodiment including a bimorph actuator configured as a two-axis camera tilt OIS. In some embodiments, the two-axis camera tilt OIS is configured to move the camera in a pitch/yaw axis. Four bimorph actuators are used to push the top and bottom of the autofocus for full camera motion for OIS pitch and yaw motion using the techniques described herein. 79 illustrates an exploded view of an SMA system that includes an SMA actuator 7902 according to an embodiment that includes a bimorph actuator 7904 configured as a two-axis camera tilt OIS. 80 illustrates a cross-section of an SMA system including an SMA actuator according to an embodiment including a bimorph actuator configured as a two-axis camera tilt OIS. 81 illustrates a box bimorph actuator according to an embodiment for use in an SMA system configured as an as-fabricated two-axis camera tilt OIS prior to being molded to fit into the system. 82 illustrates a flexible sensor circuit for use in an SMA system according to an embodiment configured as a two-axis camera tilt OIS. Such a system can be configured to have a high OIS stroke OIS (eg, plus/minus 3 degrees or more). Embodiments are configured to integrate easily with an auto focus ("AF") design (eg, VCM or SMA).

도 83은 3축 카메라 틸트 OIS로서 구성된 바이모프 액추에이터를 포함하는 실시예에 따른 SMA 액추에이터를 포함하는 SMA 시스템을 예시한다. 몇몇 실시예에서, 2축 카메라 틸트 OIS는 피치/요/롤 축에서 카메라를 이동시키도록 구성된다. 4개의 바이모프 액추에이터는 본 명세서에 설명된 기술을 사용하여 OIS 피치 및 요 동작에 대한 전체 카메라 동작을 위해 자동 초점의 상단 및 하단을 푸시하는 데 사용되며 4개의 바이모프 액추에이터는 본 명세서에 설명된 기술을 사용하여 OIS 롤 동작을 위해 전체 카메라 동작에 대해 자동 초점의 측면을 푸시하는 데 사용된다. 도 84는 3축 카메라 틸트 OIS로서 구성된 바이모프 액추에이터(8404)를 포함하는 실시예에 따른 SMA 액추에이터(8402)를 포함하는 SMA 시스템의 분해도를 예시한다. 도 85는 3축 카메라 틸트 OIS로서 구성된 바이모프 액추에이터를 포함하는 실시예에 따른 SMA 액추에이터를 포함하는 SMA 시스템의 단면을 예시한다. 도 86은 시스템에 끼워지도록 성형되기 전에 제조된 그대로의 3축 카메라 틸트 OIS로서 구성된 실시예에 따른 SMA 시스템에서 사용하기 위한 박스 바이모프 액추에이터를 예시한다. 도 87은 3축 카메라 틸트 OIS로서 구성된 실시예에 따른 SMA 시스템에서 사용하기 위한 가요성 센서 회로를 예시한다. 이러한 시스템은 높은 OIS 스트로크 OIS(예를 들어, 플러스/마이너스 3도 이상)를 갖도록 구성될 수 있다. 실시예는 AF 설계(예를 들어, VCM 또는 SMA)와 쉽게 일체화되도록 구성된다.83 illustrates an SMA system including an SMA actuator according to an embodiment including a bimorph actuator configured as a 3-axis camera tilt OIS. In some embodiments, the two-axis camera tilt OIS is configured to move the camera in a pitch/yaw/roll axis. Four bimorph actuators are used to push the top and bottom of the autofocus for full camera motion for OIS pitch and yaw motion using the techniques described herein. It uses OIS technology to push the aspect of autofocus for full camera motion for roll motion. 84 illustrates an exploded view of an SMA system including an SMA actuator 8402 according to an embodiment including a bimorph actuator 8404 configured as a 3-axis camera tilt OIS. 85 illustrates a cross-section of an SMA system including an SMA actuator according to an embodiment including a bimorph actuator configured as a 3-axis camera tilt OIS. 86 illustrates a box bimorph actuator for use in an SMA system according to an embodiment configured as an as-fabricated three-axis camera tilt OIS prior to being molded to fit into the system. 87 illustrates a flexible sensor circuit for use in an SMA system according to an embodiment configured as a 3-axis camera tilt OIS. Such a system can be configured to have a high OIS stroke OIS (eg, plus/minus 3 degrees or more). Embodiments are configured to integrate easily with AF designs (eg, VCM or SMA).

도 88은 실시예에 따른 SMA 액추에이터의 바이모프 액추에이터에 대한 예시적인 치수를 예시한다. 치수는 바람직한 실시예이지만, 본 기술 분야의 숙련자는 SMA 액추에이터에 대한 원하는 특성에 기초하여 다른 치수가 사용될 수 있음을 이해할 것이다.88 illustrates exemplary dimensions for a bimorph actuator of an SMA actuator according to an embodiment. Although the dimensions are preferred embodiments, those skilled in the art will understand that other dimensions may be used based on the desired characteristics for the SMA actuator.

도 89는 실시예에 따른 절첩된 카메라용 렌즈 시스템을 예시한다. 절첩된 카메라는 하나 이상의 렌즈(8903a-d)를 포함하는 렌즈 시스템(8901)으로 광을 굽힘시키도록 구성된 절첩 렌즈(8902)를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 절첩 렌즈는 프리즘 및 렌즈 중 임의의 하나 이상이다. 렌즈 시스템(8901)은 절첩 렌즈(8902)에 도달하는 광 이전에 광의 진행 방향과 평행한 투과 축(8906)에 대해 비스듬한 주축(8904)을 갖도록 구성된다. 예를 들어, 절첩된 카메라는 투과 축(8906)의 방향으로 렌즈 시스템(8901)의 높이를 감소시키기 위해 카메라 폰 시스템에서 사용된다.89 illustrates a lens system for a folded camera according to an embodiment. A folded camera includes a folded lens 8902 configured to bend light into a lens system 8901 that includes one or more lenses 8903a-d. In some embodiments, the folded lens is any one or more of a prism and a lens. The lens system 8901 is configured to have a major axis 8904 oblique with respect to a transmission axis 8906 parallel to the direction of travel of the light prior to the light reaching the folded lens 8902. For example, a folded camera is used in a camera phone system to reduce the height of the lens system 8901 in the direction of the transmission axis 8906.

렌즈 시스템의 실시예는 본 명세서에 설명된 것과 같은 하나 이상의 액체 렌즈를 포함한다. 도 89에 예시된 실시예는 본 명세서에 설명된 것과 같은 2개의 액체 렌즈(8903b, d)를 포함한다. 하나 이상의 액체 렌즈(8903b, d)는 본 명세서에 설명된 기술을 포함하는 기술을 사용하여 구동되도록 구성된다. 액체 렌즈는 버클러 액추에이터, 바이모프 액추에이터, 및 기타 SMA 액추에이터를 포함하지만 이에 제한되지 않는 액추에이터를 사용하여 구동된다. 도 108은 실시예에 따른 버클러 액추에이터(60)를 사용하여 구동되는 액체 렌즈를 예시한다. 액체 렌즈는 성형 링 커플러(64), 액체 렌즈 조립체(61), 본 명세서에 설명된 것과 같은 하나 이상의 버클러 액추에이터(60), 활주 베이스(65), 및 베이스(62)를 포함한다. 하나 이상의 버클러 액추에이터(60)는, 예를 들어 본 명세서에 설명된 바와 같이, 성형 링/커플러(64)를 이동시켜 액체 렌즈 조립체(61)의 가요성 멤브레인의 형상을 변경함으로써 광선을 이동시키거나 성형하도록 구성된다. 몇몇 실시예에서, 3개 또는 4개의 액추에이터가 사용된다. 액체 렌즈는 단독으로 또는 다른 렌즈와 함께 구성되어 자동 초점 또는 광학 이미지 안정화 장치로서 작용할 수 있다. 액체 렌즈는 또한 그렇지 않으면 이미지를 이미지 센서로 지향시키도록 구성될 수 있다.Embodiments of lens systems include one or more liquid lenses as described herein. The embodiment illustrated in FIG. 89 includes two liquid lenses 8903b,d as described herein. One or more liquid lenses 8903b, d are configured to be driven using techniques including those described herein. Liquid lenses are driven using actuators including, but not limited to, buckler actuators, bimorph actuators, and other SMA actuators. 108 illustrates a liquid lens driven using a buckler actuator 60 according to an embodiment. The liquid lens includes a molded ring coupler 64, a liquid lens assembly 61, one or more buckler actuators 60 as described herein, a sliding base 65, and a base 62. The one or more buckler actuators 60 may move the light beam by moving the molded ring/coupler 64 to change the shape of the flexible membrane of the liquid lens assembly 61, for example as described herein, or configured to mold. In some embodiments, 3 or 4 actuators are used. Liquid lenses can be used alone or in combination with other lenses to act as auto focus or optical image stabilization devices. The liquid lens may also be otherwise configured to direct an image to an image sensor.

도 90은 이미지 센서(9004) 상에 이미지를 포커싱하기 위한 액체 렌즈(9002a-h)를 포함하는 렌즈 시스템(9001)의 여러 실시예를 예시한다. 예시된 바와 같이, 액체 렌즈(9002a-h)는 임의의 렌즈 형상을 포함할 수 있고 동적으로 구성되어 본 명세서에 설명된 기술을 포함하는 기술을 사용하여 렌즈를 통한 광 경로를 조절하도록 구성될 수 있다.90 illustrates several embodiments of a lens system 9001 that includes liquid lenses 9002a-h for focusing an image onto an image sensor 9004. As illustrated, liquid lenses 9002a-h can include any lens shape and can be dynamically configured to adjust light paths through the lenses using techniques including those described herein. there is.

절첩된 카메라용 렌즈 시스템은 구동식 절첩 렌즈(9100)를 포함하도록 구성된다. 구동식 절첩 렌즈의 예는 도 91에 예시된 것과 같은 프리즘 틸트이다. 도 91에 예시된 예에서, 절첩 렌즈는 액추에이터(9104) 상에 배치된 프리즘(9102)이다. 액추에이터는 본 명세서에 설명된 것을 포함하는 SMA 액추에이터를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 몇몇 실시예에서, 프리즘 틸트는 본 명세서에 설명된 것과 같은 4개의 바이모프 액추에이터(9106)를 포함하는 SMA 액추에이터 상에 배치된다. 몇몇 실시예에 따르면, 구동식 절첩 렌즈(9100)는 본 명세서에 설명된 기술을 포함하는 기술을 사용하여 광학 이미지 안정화 장치로서 구성된다. 예를 들어, 구동식 절첩 렌즈는 도 39에 예시된 것과 같은 SMA 시스템을 포함하도록 구성된다. 구동식 절첩 렌즈의 다른 예는 도 21에 예시된 것과 같은 SMA 액추에이터를 포함할 수 있다. 그러나, 절첩 렌즈는 또한 다른 액추에이터를 포함할 수 있다.A lens system for a folded camera is configured to include a driven folded lens 9100. An example of a driven collapsible lens is a prism tilt as illustrated in FIG. 91 . In the example illustrated in FIG. 91 , the folding lens is a prism 9102 disposed on an actuator 9104 . Actuators include, but are not limited to, SMA actuators including those described herein. In some embodiments, prismatic tilt is disposed on SMA actuators that include four bimorph actuators 9106 as described herein. According to some embodiments, driven folded lens 9100 is configured as an optical image stabilization device using techniques including those described herein. For example, a driven collapsible lens is configured to include an SMA system as illustrated in FIG. 39 . Another example of a driven folding lens may include an SMA actuator as illustrated in FIG. 21 . However, the folding lens may also include other actuators.

도 92는 실시예에 따른 오프셋을 갖는 바이모프 아암을 예시한다. 바이모프 아암(9201)은 형성된 오프셋(9203)을 갖는 바이모프 빔(9202)을 포함한다. 형성된 오프셋(9203)은 오프셋이 없는 바이모프 아암보다 더 높은 힘을 생성하도록 기계적 이점을 증가시킨다. 몇몇 실시예에 따르면, 오프셋(9204)의 깊이(본 명세서에서 굽힘 평면 z 오프셋(9204)이라고도 지칭됨) 및 오프셋(9206)의 길이(본 명세서에서 트로프 폭(9206)이라고도 지칭됨)는 피크 힘과 같은 바이모프 아암의 특성을 정의하도록 구성된다. 예를 들어, 도 106의 그래프는 실시예에 따른 굽힘 평면 z 오프셋(9204), 트로프 폭(9206), 및 바이모프 빔(9202)의 피크 힘 사이의 관계를 예시한다.92 illustrates a bimorph arm with an offset according to an embodiment. Bimorph arm 9201 includes a bimorph beam 9202 having an offset 9203 formed thereon. The formed offset 9203 increases the mechanical advantage to produce higher forces than a bimorph arm without offset. According to some embodiments, the depth of offset 9204 (also referred to herein as bend plane z offset 9204) and the length of offset 9206 (also referred to herein as trough width 9206) are the peak force It is configured to define the characteristics of the bimorph arm, such as. For example, the graph of FIG. 106 illustrates the relationship between the bend plane z offset 9204 , the trough width 9206 , and the peak force of the bimorph beam 9202 according to an embodiment.

바이모프 아암은 본 명세서에 설명된 것과 같은 SMA 리본 또는 SMA 와이어(9210)와 같은 하나 이상의 SMA 재료를 포함한다. SMA 재료는 본 명세서에 설명된 기술을 포함하는 기술을 사용하여 빔에 고정된다. 몇몇 실시예에서, SMA 와이어(9210)와 같은 SMA 재료는 바이모프 아암의 고정 단부(9212) 및 바이모프 아암의 하중점 단부(9214)에 고정되어, 형성된 오프셋(9203)이 SMA가 고정되는 양 단부 사이에 있도록 한다. 다양한 실시예에서, SMA 재료의 단부는 본 기술 분야에 공지된 기술을 포함하는 기술을 사용하여 SMA 재료에 전류를 공급하도록 구성된 접점과 전기적으로 그리고 기계적으로 결합된다. 오프셋이 있는 바이모프 아암은 본 명세서에 설명된 것과 같은 SMA 액추에이터 및 시스템에 포함될 수 있다.The bimorph arm includes one or more SMA materials, such as an SMA ribbon or SMA wire 9210 as described herein. The SMA material is secured to the beam using techniques including those described herein. In some embodiments, an SMA material, such as SMA wire 9210, is secured to a fixed end 9212 of the bimorph arm and a load point end 9214 of the bimorph arm so that the formed offset 9203 is the amount by which the SMA is clamped. be between the ends. In various embodiments, an end of the SMA material is electrically and mechanically coupled with a contact configured to supply current to the SMA material using techniques including techniques known in the art. Bimorph arms with offsets can be included in SMA actuators and systems such as those described herein.

도 93은 실시예에 따른 오프셋 및 리미터를 갖는 바이모프 아암을 예시한다. 바이모프 아암(9301)은 형성된 오프셋(9303) 및 형성된 오프셋(9303)에 인접한 리미터(9304)를 갖는 바이모프 빔(9302)을 포함한다. 오프셋(9303)은 오프셋이 없는 바이모프 아암(9301)보다 더 높은 힘을 생성하도록 기계적 이점을 증가시키고 리미터(9304)는 바이모프 액추에이터의 고정되지 않은 하중점 단부(9306)로부터 멀어지는 방향으로 아암의 동작을 방지한다. 형성된 오프셋(9303) 및 리미터(9304)를 갖는 바이모프 아암(9301)은 본 명세서에 설명된 것과 같은 SMA 액추에이터 및 시스템에 포함될 수 있다. 바이모프 아암(9301)은 본 명세서에 설명된 기술을 포함하는 기술을 사용하여 바이모프 아암(9301)에 고정된 본 명세서에 설명된 것과 같은 SMA 리본 또는 SMA 와이어(9308)와 같은 하나 이상의 SMA 재료를 포함한다.93 illustrates a bimorph arm with an offset and limiter according to an embodiment. Bimorph arm 9301 includes a bimorph beam 9302 having a formed offset 9303 and a limiter 9304 adjacent to the formed offset 9303. Offset 9303 increases the mechanical advantage to produce a higher force than bimorph arm 9301 without offset and limiter 9304 increases the force of the arm in a direction away from the unfixed load point end 9306 of the bimorph actuator. prevent action. Bimorph arm 9301 with formed offset 9303 and limiter 9304 can be included in SMA actuators and systems such as those described herein. Bimorph arm 9301 includes one or more SMA materials, such as an SMA ribbon or SMA wire 9308 as described herein, secured to bimorph arm 9301 using techniques including those described herein. includes

도 94는 실시예에 따른 오프셋 및 리미터를 갖는 바이모프 아암을 예시한다. 바이모프 아암(9401)은 형성된 오프셋(9403) 및 형성된 오프셋(9403)에 인접한 리미터(9404)를 갖는 바이모프 빔(9402)을 포함한다. 리미터(9404)는 바이모프 아암(9401)을 위한 베이스(9406)의 일부로서 형성된다. 베이스(9406)는 바이모프 아암(9401)을 수용하도록 구성되고 바이모프 빔의 오프셋 부분을 수용하도록 구성된 리세스(9408)를 포함한다. 리세스의 하단은 형성된 오프셋(9403)에 인접하도록 리미터(9404)로서 구성된다. 베이스(9406)는 또한 구동되지 않을 때 바이모프 아암의 부분을 지지하도록 구성된 하나 이상의 부분(9410)을 포함할 수 있다. 형성된 오프셋(9403) 및 리미터(9404)를 갖는 바이모프 아암(9401)은 본 명세서에 설명된 것과 같은 SMA 액추에이터 및 시스템에 포함될 수 있다. 바이모프 아암(9401)은 본 명세서에 설명된 기술을 포함하는 기술을 사용하여 바이모프 아암(9401)에 고정된 본 명세서에 설명된 것과 같은 SMA 리본 또는 SMA 와이어와 같은 하나 이상의 SMA 재료를 포함한다.94 illustrates a bimorph arm with an offset and limiter according to an embodiment. Bimorph arm 9401 includes a bimorph beam 9402 having a formed offset 9403 and a limiter 9404 adjacent to the formed offset 9403. Limiter 9404 is formed as part of base 9406 for bimorph arm 9401 . The base 9406 is configured to receive the bimorph arm 9401 and includes a recess 9408 configured to receive an offset portion of the bimorph beam. The lower end of the recess is configured as a limiter 9404 adjacent to the formed offset 9403. Base 9406 can also include one or more portions 9410 configured to support portions of the bimorph arm when not actuated. Bimorph arm 9401 with formed offset 9403 and limiter 9404 can be included in SMA actuators and systems such as those described herein. Bimorph arm 9401 includes one or more SMA materials, such as an SMA ribbon or SMA wire as described herein, secured to bimorph arm 9401 using techniques including techniques described herein. .

도 95는 실시예에 따른 오프셋을 갖는 바이모프 아암을 포함하는 베이스의 실시예를 예시한다. 바이모프 아암(9501)은 형성된 오프셋(9504)을 갖는 바이모프 빔(9502)을 포함한다. 바이모프 아암은 또한 본 명세서에 설명된 기술을 포함하는 기술을 사용하는 리미터를 포함할 수 있다. 바이모프 아암(9501)은 본 명세서에 설명된 기술을 포함하는 기술을 사용하여 바이모프 아암(9501)에 고정된 본 명세서에 설명된 것과 같은 SMA 리본 또는 SMA 와이어(9506)와 같은 하나 이상의 SMA 재료를 포함한다.95 illustrates an embodiment of a base including a bimorph arm with an offset according to an embodiment. Bimorph arm 9501 includes a bimorph beam 9502 with a defined offset 9504. The bimorph arm may also include a limiter using techniques including those described herein. Bimorph arm 9501 includes one or more SMA materials, such as an SMA ribbon or SMA wire 9506 as described herein, secured to bimorph arm 9501 using techniques including those described herein. includes

도 96은 실시예에 따른 오프셋을 갖는 2개의 바이모프 아암을 포함하는 베이스(9608)의 실시예를 예시한다. 각각의 바이모프 아암(9601a, b)은 형성된 오프셋(9604a, b)을 갖는 바이모프 빔(9602a, b)을 포함한다. 각각의 바이모프 아암(9601a, b)은 본 명세서에 설명된 기술을 포함하는 기술을 사용하여 바이모프 아암(9501)에 고정된 본 명세서에 설명된 것과 같은 SMA 리본 또는 SMA 와이어(9606a, b)와 같은 하나 이상의 SMA 재료를 포함한다. 각각의 바이모프 아암(9601a, b)은 본 명세서에 설명된 기술을 포함하는 기술을 사용하는 리미터를 포함할 수도 있다. 몇몇 실시예는 본 명세서에 설명된 기술을 포함하는 기술을 사용하여 형성된 2개 초과의 바이모프 아암을 포함하는 베이스를 포함한다. 몇몇 실시예에 따르면, 바이모프 아암(9601)은 베이스(9608)와 일체로 형성된다. 다른 실시예에서, 바이모프 아암(9602a, b) 중 하나 이상은 베이스(9608)와 별개로 형성되고 솔더, 저항 용접, 레이저 용접, 및 접착제를 포함하지만 이에 제한되지 않는 기술을 사용하여 베이스(9608)에 고정된다. 몇몇 실시예에서, 2개 이상의 바이모프 아암(9601a, b)은 단일 물체에 작용하도록 구성된다. 이는 물체에 인가되는 힘을 증가시키는 능력을 가능하게 한다. 도 107의 다음 그래프는 전체 바이모프 액추에이터를 둘러싸는 박스의 근사치인 박스 체적이 바이모프 구성요소당 일과 어떻게 관련되는 지의 예를 예시한다. 박스 체적은 바이모프 액추에이터(9612)의 길이, 바이모프 액추에이터(9610)의 폭, 및 바이모프 액추에이터(9614)의 높이(집합적으로 "박스 체적"이라고 지칭됨)를 사용하여 근사화된다.96 illustrates an embodiment of a base 9608 that includes two bimorph arms with an offset according to an embodiment. Each bimorph arm 9601a,b includes a bimorph beam 9602a,b with a defined offset 9604a,b. Each bimorph arm 9601a,b includes an SMA ribbon or SMA wire 9606a,b as described herein secured to the bimorph arm 9501 using techniques including those described herein. It includes one or more SMA materials such as Each bimorph arm 9601a, b may include a limiter using a technique including techniques described herein. Some embodiments include a base comprising more than two bimorph arms formed using techniques including those described herein. According to some embodiments, bimorph arm 9601 is integrally formed with base 9608. In another embodiment, one or more of the bimorph arms 9602a, b are formed separately from the base 9608 and may be formed using a technique including, but not limited to, solder, resistance welding, laser welding, and adhesive to the base 9608. ) is fixed at In some embodiments, two or more bimorph arms 9601a, b are configured to act on a single object. This enables the ability to increase the force applied to the object. The following graph of FIG. 107 illustrates an example of how the box volume, which is an approximation of the box surrounding the entire bimorph actuator, relates to work per bimorph element. The box volume is approximated using the length of bimorph actuator 9612, the width of bimorph actuator 9610, and the height of bimorph actuator 9614 (collectively referred to as “box volume”).

도 97은 실시예에 따른 하중점 연장부를 포함하는 버클러 아암을 예시한다. 버클러 아암(9701)은 빔 부분(9702) 및 빔 부분(9702)으로부터 연장되는 하나 이상의 하중점 연장부(9704a, b)를 포함한다. 버클러 아암(9701)의 각각의 단부(9706a, b)는 본 명세서에 설명된 기술을 포함하는 기술을 사용하여 판 또는 다른 베이스에 고정되거나 일체로 형성되도록 구성된다. 몇몇 실시예에 따르면, 하나 이상의 하중점 연장부(9704a, b)는 빔 부분(9702)의 하중점(9710a, b)으로부터 오프셋에서 빔 부분(9702)에 고정되거나 일체로 형성된다. 하중점(9710a, b)은 버클러 아암(9701)의 힘을 다른 물체로 전달하도록 구성된 빔 부분(9702)의 부분이다. 몇몇 실시예에서, 하중점(9710a, b)은 빔 부분(9702)의 중심이다. 다른 실시예에서, 하중점(9710a, b)은 빔 부분(9702)의 중심과 다른 위치에 있다. 하중점 연장부(9704a, b)는 빔 부분(9702)에 결합된 지점으로부터 빔 부분(9702)의 길이방향 축 방향으로 빔 부분(9702)의 하중점(9710a, b)을 향해 연장하도록 구성된다. 몇몇 실시예에서, 하중점 연장부(9704a, b)의 단부는 빔 부분(9702)의 적어도 하중점(9710a, b)까지 연장된다. 버클러 아암(9701)은 본 명세서에 설명된 것과 같은 SMA 리본 또는 SMA 와이어(9712)와 같은 하나 이상의 SMA 재료를 포함한다. SMA 와이어(9712)와 같은 SMA 재료는 빔 부분(9702)의 대향 단부에 고정된다. SMA 재료는 본 명세서에 설명된 것을 포함하는 기술을 사용하여 빔 부분의 대향 단부에 고정된다. 몇몇 실시예에서, 하중점 연장부(9704a, b)의 길이는 버클러 아암(9701)의 관련된 평탄한(비구동) 빔 부분(9702)의 길이방향 길이 내에 포함된 임의의 길이로 구성될 수 있다.97 illustrates a buckler arm including a load point extension according to an embodiment. Buckler arm 9701 includes a beam portion 9702 and one or more load point extensions 9704a, b extending from beam portion 9702. Each end 9706a,b of buckler arm 9701 is configured to be integrally formed or secured to a plate or other base using techniques including those described herein. According to some embodiments, one or more load point extensions 9704a,b are secured to or integrally formed with beam portion 9702 at an offset from load point 9710a,b of beam portion 9702. Load points 9710a, b are portions of beam portion 9702 configured to transfer the force of buckler arm 9701 to another object. In some embodiments, load points 9710a, b are the center of beam portion 9702. In other embodiments, the load points 9710a, b are at locations other than the center of the beam portion 9702. The load point extensions 9704a, b are configured to extend from a point coupled to the beam portion 9702 in the longitudinal axial direction of the beam portion 9702 toward the load point 9710a, b of the beam portion 9702. . In some embodiments, the ends of the load point extensions 9704a,b extend to at least the load point 9710a,b of the beam portion 9702. Buckler arm 9701 includes one or more SMA materials, such as SMA ribbon or SMA wire 9712 as described herein. SMA material, such as SMA wire 9712, is secured to opposite ends of beam portion 9702. The SMA material is secured to the opposite end of the beam portion using techniques including those described herein. In some embodiments, the length of the load point extensions 9704a, b can be configured to any length contained within the longitudinal length of the associated flat (undriven) beam portion 9702 of the buckler arm 9701.

도 98은 구동 위치에서 실시예에 따른 하중점 연장부(9810)를 포함하는 버클러 아암(9801)을 예시한다. 빔 부분(9802)의 대향 단부에 고정된 SMA 재료는 본 명세서에 설명된 기술을 포함하는 기술을 사용하여 구동된다. 하중점(9804)은 버클러 아암(9801)이 연장부 없이 버클러 아암에 걸쳐 스트로크 범위를 증가시킬 수 있게 한다. 따라서, 하중점 연장부를 포함하는 버클러 아암은 더 큰 최대 수직 스트로크를 가능하게 한다. 하중점 연장부를 갖는 버클러 아암은 본 명세서에 설명된 것과 같은 SMA 액추에이터 및 시스템에 포함될 수 있다.98 illustrates a buckler arm 9801 including a load point extension 9810 according to an embodiment in a driven position. The SMA material secured to the opposite end of beam portion 9802 is actuated using techniques including those described herein. The load point 9804 allows the buckler arm 9801 to increase the stroke range across the buckler arm without an extension. Thus, a buckler arm incorporating a load point extension allows for a greater maximum vertical stroke. A buckler arm with a load point extension may be included in SMA actuators and systems such as those described herein.

도 99는 실시예에 따른 하중점 연장부를 포함하는 바이모프 아암을 예시한다. 바이모프 아암(9901)은 빔 부분(9902) 및 빔 부분으로부터 연장되는 하나 이상의 하중점 연장부(9904a, b)를 포함한다. 바이모프 아암(9901)의 일 단부는 본 명세서에 설명된 기술을 포함하는 기술을 사용하여 판 또는 다른 베이스에 고정되거나 일체로 형성되도록 구성된다. 고정되거나 일체로 형성된 단부 반대쪽의 빔 부분(9902)의 단부는 고정되지 않고 자유롭게 움직인다. 몇몇 실시예에 따르면, 하나 이상의 하중점 연장부(9904a, b)는 빔 부분(9902)의 자유 단부로부터 오프셋에서 빔 부분(9902)에 고정되거나 일체로 형성된다. 하중점 연장부(9904a, b)는 빔 부분(9902)에 결합되는 지점으로부터 빔 부분(9902)의 길이방향 축을 포함하는 평면으로부터 멀어지는 방향으로 연장되도록 구성된다. 예를 들어, 하나 이상의 하중점 연장부(9904a, b)는 구동될 때 빔 부분의 자유 단부가 연장되는 방향으로 연장된다. 바이모프 아암(9901)의 몇몇 실시예는 빔 부분의 길이방향 축을 포함하는 평면과 1도 내지 90도를 포함하는 각도를 형성하는 길이방향 축을 갖는 하나 이상의 하중점 연장부(9904a, b)를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 하중점 연장부(9904a, b)의 단부(9910a, b)는 이동되도록 구성된 물체와 맞물리도록 구성된다.99 illustrates a bimorph arm including a load point extension according to an embodiment. Bimorph arm 9901 includes a beam portion 9902 and one or more load point extensions 9904a, b extending from the beam portion. One end of the bimorph arm 9901 is configured to be integrally formed or secured to a plate or other base using techniques including those described herein. The end of beam portion 9902 opposite the fixed or integral end is not fixed and is free to move. According to some embodiments, one or more load point extensions 9904a,b are secured to or integrally formed with beam portion 9902 at an offset from the free end of beam portion 9902. Load point extensions 9904a, b are configured to extend away from a plane containing the longitudinal axis of beam portion 9902 from the point at which they join beam portion 9902. For example, one or more load point extensions 9904a, b extend in the direction in which the free end of the beam portion extends when actuated. Some embodiments of the bimorph arm 9901 include one or more load point extensions 9904a, b having a longitudinal axis that forms an angle with a plane containing the longitudinal axis of the beam portion, including from 1 degree to 90 degrees. do. In some embodiments, ends 9910a, b of load point extensions 9904a, b are configured to engage an object configured to be moved.

바이모프 아암(9901)은 본 명세서에 설명된 것과 같은 SMA 리본 또는 SMA 와이어(9906)와 같은 하나 이상의 SMA 재료를 포함한다. SMA 와이어(9906)와 같은 SMA 재료는 빔 부분(9902)의 대향 단부에 고정된다. SMA 재료는 본 명세서에 설명된 기술을 포함하는 기술을 사용하여 빔 부분(9902)의 대향 단부에 고정된다. 몇몇 실시예에서, 하중점 연장부(9904a, b)의 길이는 임의의 길이로 구성될 수 있다. 몇몇 실시예에 따르면, 하중점 연장부(9904a, b)의 단부(9910a, b)에 의한 물체의 맞물림 지점의 위치는 빔 부분(9902)의 길이방향 길이를 따른 임의의 지점에 있도록 구성될 수 있다. 빔 부분이 평탄할 때(비구동) 하중점 연장부의 단부의 빔 부분 위의 높이는 임의의 높이가 되도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 하중점 연장부는 바이모프 아암이 구동될 때 바이모프 아암의 적어도 다른 부분 위에 있도록 구성될 수 있다.Bimorph arm 9901 includes one or more SMA materials, such as an SMA ribbon or SMA wire 9906 as described herein. SMA material, such as SMA wire 9906, is secured to opposite ends of beam portion 9902. SMA material is secured to opposite ends of beam portion 9902 using techniques including those described herein. In some embodiments, the length of the load point extensions 9904a, b can be of any length. According to some embodiments, the location of the point of engagement of the object by the ends 9910a, b of the load point extensions 9904a, b can be configured to be at any point along the longitudinal length of the beam portion 9902. there is. The height above the beam part at the end of the load point extension when the beam part is flat (undriven) can be configured to be any height. In some embodiments, the load point extension may be configured to be over at least another portion of the bimorph arm when the bimorph arm is actuated.

도 100은 구동 위치에서 실시예에 따른 하중점 연장부를 포함하는 바이모프 아암을 예시한다. 빔 부분(2)의 대향 단부에 고정된 SMA 재료는 본 명세서에 설명된 기술을 포함하는 기술을 사용하여 구동된다. 하중점 연장부(10)는 바이모프 아암(1)이 연장부 없이 바이모프 아암에 걸쳐 스트로크 힘을 증가시킬 수 있게 한다. 따라서, 하중점 연장부(10)를 포함하는 바이모프 아암(1)은 바이모프 아암(1)에 의해 인가되는 더 큰 힘을 가능하게 한다. 하중점 연장부(10)를 갖는 바이모프 아암(1)은 본 명세서에 설명된 것과 같은 SMA 액추에이터 및 시스템에 포함될 수 있다.100 illustrates a bimorph arm with a load point extension according to an embodiment in a driven position. The SMA material secured to the opposite end of the beam portion 2 is driven using techniques including those described herein. The load point extension 10 allows the bimorph arm 1 to increase the stroke force across the bimorph arm without the extension. Thus, the bimorph arm 1 comprising the load point extension 10 enables a greater force applied by the bimorph arm 1 . A bimorph arm 1 having a load point extension 10 may be included in SMA actuators and systems such as those described herein.

도 101은 실시예에 따른 SMA 광학 이미지 안정화 장치를 예시한다. SMA 광학 이미지 안정화 장치(20)는 이동판(22)과 정지판(24)을 포함한다. 이동판(22)은 이동판(22)과 일체로 형성된 스프링 아암(26)을 포함한다. 몇몇 실시예에서, 이동판(22) 및 정지판(24)은 각각 단일의 일체형 판이 되도록 형성된다. 이동판(22)은 제1 SMA 재료 부착 부분(28a) 및 제2 SMA 재료 부착 부분(28b)을 포함한다. 정지판(24)은 제1 SMA 재료 부착 부분(30a) 및 제2 SMA 재료 부착 부분(30b)을 포함한다. 각각의 SMA 재료 부착 부분(28, 30)은 저항 용접 조인트를 사용하여 SMA 와이어와 같은 SMA 재료를 판에 고정하도록 구성된다. 이동판(22)의 제1 SMA 재료 부착 부분(28a)은 이 제1 SMA 재료 부착 부분과 정지판의 제1 SMA 재료 부착 부분(30a) 사이에 배치된 제1 SMA 와이어(32a) 및 이동판의 제1 SMA 재료 부착 부분과 정지판(24)의 제2 SMA 부착 부분(30b) 사이에 배치된 제2 SMA 와이어(32b)를 포함한다. 이동판(22)의 제2 SMA 재료 부착 부분(28b)은 이 제2 SMA 재료 부착과 정지판의 제2 SMA 재료 부착 부분(30b) 사이에 배치된 제3 SMA 와이어(32c) 및 이동판의 제2 SMA 재료 부착 부분과 정지판(24)의 제1 SMA 재료 부착 부분(30a) 사이에 배치된 제4 SMA 와이어(32d)를 포함한다. 본 명세서에 설명된 기술을 포함하는 기술을 사용하여 각 SMA 와이어를 구동시키면 이동판(22)이 정지판(24)로부터 멀어지게 이동된다. 도 102는 실시예에 따른 이동 부분의 SMA 재료 부착 부분(40)을 예시한다. SMA 재료 부착 부분은 SMA 와이어(41)와 같은 SMA 재료가 SMA 재료 부착 부분(40)에 저항 용접되도록 구성된다. 도 103은 실시예에 따라 저항 용접된 SMA 와이어(43)가 부착된 정지판의 SMA 부착 부분(42)을 예시한다.101 illustrates an SMA optical image stabilization device according to an embodiment. The SMA optical image stabilization device 20 includes a moving plate 22 and a stationary plate 24. The moving plate 22 includes a spring arm 26 integrally formed with the moving plate 22 . In some embodiments, the moving plate 22 and stationary plate 24 are each formed to be a single integral plate. The moving plate 22 includes a first SMA material attaching portion 28a and a second SMA material attaching portion 28b. The stop plate 24 includes a first SMA material attachment portion 30a and a second SMA material attachment portion 30b. Each SMA material attachment portion 28, 30 is configured to secure an SMA material, such as an SMA wire, to a plate using a resistance welded joint. The first SMA material attachment portion 28a of the moving plate 22 is formed by a first SMA wire 32a disposed between the first SMA material attachment portion and the first SMA material attachment portion 30a of the stationary plate and the moving plate. and a second SMA wire 32b disposed between the first SMA material attaching portion of the stop plate 24 and the second SMA attaching portion 30b of the stop plate 24 . The second SMA material attachment portion 28b of the moving plate 22 is formed between the third SMA wire 32c disposed between the second SMA material attachment and the second SMA material attachment portion 30b of the stationary plate and the moving plate. and a fourth SMA wire 32d disposed between the second SMA material attachment portion and the first SMA material attachment portion 30a of the stop plate 24 . Driving each SMA wire using techniques including those described herein moves the moving plate 22 away from the stationary plate 24 . 102 illustrates the SMA material attaching portion 40 of the moving portion according to the embodiment. The SMA material attaching portion is configured such that an SMA material such as an SMA wire 41 is resistance welded to the SMA material attaching portion 40 . 103 illustrates the SMA attachment portion 42 of the stop plate to which the resistance welded SMA wire 43 is attached according to the embodiment.

도 104는 실시예에 따른 버클 액추에이터를 포함하는 SMA 액추에이터(45)를 예시한다. 버클 액추에이터(46)는 본 명세서에 설명된 것과 같은 버클 아암(47)을 포함한다. 버클 아암(47)은 SMA 와이어(48)가 본 명세서에서 설명된 기술을 포함하는 기술을 사용하여 구동 및 비구동될 때 z-축으로 이동하도록 구성된다. 각각의 SMA 와이어(48)는 저항 용접을 사용하여 각각의 저항 용접 와이어 크림프(49)에 부착된다. 각각의 저항 용접 와이어 크림프(49)는 SMA 와이어(48)의 적어도 일 측면에서 버클 아암(47)을 형성하는 금속(51)으로부터 절연된 아일랜드(50)를 포함한다. 아일랜드 구조는 다른 액추에이터, 광학 이미지 안정화 장치, 및 자동 초점 시스템에 사용되어, SMA 와이어의 적어도 일 측면을 도 101에 표시된 OIS 용례와 같이 기본 금속 층에 형성된 절연된 아일랜드 구조에 연결할 수 있다.104 illustrates an SMA actuator 45 including a buckle actuator according to an embodiment. Buckle actuator 46 includes a buckle arm 47 as described herein. Buckle arm 47 is configured to move in the z-axis when SMA wire 48 is driven and undriven using techniques including those described herein. Each SMA wire 48 is attached to a respective resistance welding wire crimp 49 using resistance welding. Each resistance welding wire crimp 49 includes at least one side of the SMA wire 48 an island 50 insulated from the metal 51 forming the buckle arm 47 . Island structures can be used in other actuators, optical image stabilization devices, and autofocus systems to connect at least one side of an SMA wire to an insulated island structure formed in a base metal layer, such as in the OIS application shown in FIG. 101 .

도 105는 본 명세서에 설명된 기술을 포함하는 기술을 사용하여 버클 액추에이터(46)에 SMA 와이어(48)를 부착하는 데 사용되는 실시예에 따른 SMA 액추에이터용 아일랜드를 포함하는 저항 용접 크림프를 예시한다. 도 105a는 SMA 액추에이터(45)의 하단 부분을 예시한다. 몇몇 실시예에 따르면, SMA 액추에이터(45)는 스테인리스강 베이스 층(51)으로 형성된다. 폴리이미드 층과 같은 유전체 층(52)이 스테인리스강 베이스 층(51)의 하단 부분에 배치된다. 몇몇 실시예에 따르면, 전도체 층(53)은 유전체 층(52)의 비아를 통해 스테인리스강 아일랜드(50)에 전기적으로 연결되어 스테인리스강 아일랜드(50)에 용접된 와이어와 스테인리스강 아일랜드에 부착된 전도체 회로 사이에 전기적 연결이 이루어질 수 있게 한다. 몇몇 실시예에 따르면, 아일랜드(50)는 스테인리스강 베이스 층으로부터 에칭된다. 유전체 층(52)은 스테인리스강 베이스 층(51) 내에서 아일랜드(50)의 위치를 유지한다. 아일랜드(50)는 저항 용접과 같은 본 명세서에 설명된 기술을 포함하는 기술을 사용하여 SMA 와이어를 아일랜드에 부착하도록 구성된다. 도 105b는 아일랜드(50)를 포함하는 SMA 액추에이터(45)의 상단 부분을 예시한다. 몇몇 실시예에서, 글루 또는 접착제는 또한 기계적 강도에 도움이 되고 작동 및 충격 하중 동안 피로 변형 경감부로서 작용하기 위해 용접부의 상단에 배치될 수 있다.105 illustrates a resistance weld crimp comprising an island for an SMA actuator according to an embodiment used to attach an SMA wire 48 to a buckle actuator 46 using techniques including techniques described herein. . 105A illustrates the lower portion of the SMA actuator 45. According to some embodiments, the SMA actuator 45 is formed of a stainless steel base layer 51 . A dielectric layer 52 such as a polyimide layer is disposed on the bottom portion of the stainless steel base layer 51 . According to some embodiments, conductor layer 53 is electrically connected to stainless steel island 50 through vias in dielectric layer 52 and includes wires welded to stainless steel island 50 and conductors attached to stainless steel island. Allows electrical connections to be made between circuits. According to some embodiments, islands 50 are etched from a stainless steel base layer. Dielectric layer 52 holds islands 50 in place within stainless steel base layer 51 . Island 50 is configured to attach SMA wires to the island using a technique including techniques described herein, such as resistance welding. 105B illustrates the top portion of the SMA actuator 45 including the island 50. In some embodiments, a glue or adhesive may also be placed on top of the weld to aid in mechanical strength and act as a fatigue strain relief during operation and impact loading.

도 108은 실시예에 따른 버클 액추에이터를 갖는 SMA 액추에이터를 포함하는 렌즈 시스템을 포함한다. 렌즈 시스템은 베이스(62) 상에 배치된 액체 렌즈 조립체(61)를 포함한다. 렌즈 시스템은 또한 버클 액추에이터(60)와 기계적으로 결합되는 성형 링/커플러(64)를 포함한다. 본 명세서에 설명된 것과 같은 버클 액추에이터(60)를 포함하는 SMA 액추에이터는 베이스(62) 상에 배치된 활주 베이스(65)에 배치된다. SMA 액추에이터는 본 명세서에 설명된 기술을 포함하는 기술을 사용하여 버클 액추에이터(60)를 구동시킴으로써 액체 렌즈 조립체(61)의 광축을 따라 성형 링/커플러(64)를 이동시키도록 구성된다. 이는 액체 렌즈 조립체에서 액체 렌즈의 초점을 변경하기 위해 성형 링/커플러(64)를 이동시킨다.108 includes a lens system including an SMA actuator with a buckle actuator according to an embodiment. The lens system includes a liquid lens assembly 61 disposed on a base 62 . The lens system also includes a molded ring/coupler 64 mechanically coupled with the buckle actuator 60 . An SMA actuator, including a buckle actuator 60 as described herein, is disposed on a sliding base 65 disposed on a base 62. The SMA actuator is configured to move the molded ring/coupler 64 along the optical axis of the liquid lens assembly 61 by driving the buckle actuator 60 using techniques including those described herein. This moves the mold ring/coupler 64 to change the focus of the liquid lens in the liquid lens assembly.

도 109는 실시예에 따른 바이모프 아암의 고정되지 않은 하중점 단부를 예시한다. 바이모프 아암의 고정되지 않은 하중점 단부(70)는 SMA 와이어(72)와 같은 SMA 재료를 고정하기 위한 평탄한 표면(71)을 포함한다. SMA 와이어(72)는 저항 용접부(73)에 의해 평탄한 표면(71)에 고정된다. 저항 용접부(73)는 본 기술 분야에 공지된 기술을 포함하는 기술을 사용하여 형성된다.109 illustrates an unfixed load point end of a bimorph arm according to an embodiment. The non-fixed load point end 70 of the bimorph arm includes a flat surface 71 for holding an SMA material such as SMA wire 72. The SMA wire 72 is fixed to the flat surface 71 by resistance welding 73. Resistance weld 73 is formed using techniques including techniques known in the art.

도 110은 실시예에 따른 바이모프 아암의 고정되지 않은 하중점 단부를 예시한다. 바이모프 아암의 고정되지 않은 하중점 단부(76)는 SMA 와이어(78)와 같은 SMA 재료를 고정하기 위한 평탄한 표면(77)을 포함한다. SMA 와이어(78)는 도 109에 예시된 것과 유사한 저항 용접부에 의해 평탄한 표면(77)에 고정된다. 저항 용접부 상에 접착제(79)가 배치된다. 이 접착제는 SMA 와이어(78)와 고정되지 않은 하중점 단부(76) 사이의 보다 신뢰성 있는 결합을 가능하게 한다. 접착제(79)는 전도성 접착제, 비전도성 접착제, 및 본 기술 분야에 공지된 다른 접착제를 포함하지만 이에 제한되지 않는다.110 illustrates an unfixed load point end of a bimorph arm according to an embodiment. The non-fixed load point end 76 of the bimorph arm includes a flat surface 77 for holding an SMA material such as SMA wire 78. SMA wire 78 is secured to flat surface 77 by a resistance weld similar to that illustrated in FIG. 109 . An adhesive 79 is placed on the resistance weld. This adhesive allows for a more reliable bond between the SMA wire 78 and the unsecured load point end 76. Adhesive 79 includes, but is not limited to, conductive adhesives, non-conductive adhesives, and other adhesives known in the art.

도 111은 실시예에 따른 바이모프 아암의 고정되지 않은 하중점 단부를 예시한다. 바이모프 아암의 고정되지 않은 하중점 단부(80)는 SMA 와이어(82)와 같은 SMA 재료를 고정하기 위한 평탄한 표면(81)을 포함한다. 금속 중간층(84)이 평탄한 표면(81) 상에 배치된다. 금속 중간층(84)은 금층, 니켈층 또는 합금층을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. SMA 와이어(82)는 저항 용접부(83)에 의해 평탄한 표면(81) 상에 배치된 금속 중간층(84)에 고정된다. 저항 용접부(83)는 본 기술 분야에 공지된 기술을 포함하는 기술을 사용하여 형성된다. 금속 중간층(84)은 고정되지 않은 하중점 단부(80)와의 더 나은 접착을 가능하게 한다.111 illustrates an unfixed load point end of a bimorph arm according to an embodiment. The non-fixed load point end 80 of the bimorph arm includes a flat surface 81 for holding an SMA material such as SMA wire 82. A metal interlayer 84 is disposed on the flat surface 81 . The metal interlayer 84 includes, but is not limited to, a gold layer, a nickel layer, or an alloy layer. The SMA wire 82 is secured to the metal intermediate layer 84 disposed on the flat surface 81 by resistance welding 83 . Resistance weld 83 is formed using techniques including techniques known in the art. The metal interlayer 84 allows for better adhesion with the unsecured load point end 80.

도 112는 실시예에 따른 바이모프 아암의 고정되지 않은 하중점 단부를 예시한다. 바이모프 아암의 고정되지 않은 하중점 단부(88)는 SMA 와이어(90)와 같은 SMA 재료를 고정하기 위한 평탄한 표면(89)을 포함한다. 금속 중간층(92)이 평탄한 표면(89) 상에 배치된다. 금속 중간층(92)은 금층, 니켈층 또는 합금층을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. SMA 와이어(90)는 도 111에 예시된 것과 유사한 저항 용접부에 의해 평탄한 표면(89)에 고정된다. 저항 용접부 상에 접착제(91)가 배치된다. 이 접착제는 SMA 와이어(90)와 고정되지 않은 하중점 단부(88) 사이의 보다 신뢰성 있는 결합을 가능하게 한다. 접착제(91)는 전도성 접착제, 비전도성 접착제, 및 본 기술 분야에 공지된 다른 접착제를 포함하지만 이에 제한되지 않는다.112 illustrates an unfixed load point end of a bimorph arm according to an embodiment. The free load point end 88 of the bimorph arm includes a flat surface 89 for holding an SMA material such as SMA wire 90. A metal interlayer 92 is disposed on the flat surface 89 . The metal interlayer 92 includes, but is not limited to, a gold layer, a nickel layer, or an alloy layer. The SMA wire 90 is secured to the flat surface 89 by a resistance weld similar to that illustrated in FIG. 111 . An adhesive 91 is placed on the resistance weld. This adhesive allows for a more reliable bond between the SMA wire 90 and the unsecured load point end 88. Adhesive 91 includes, but is not limited to, conductive adhesives, non-conductive adhesives, and other adhesives known in the art.

도 113은 실시예에 따른 바이모프 아암의 고정 단부를 예시한다. 바이모프 아암의 고정 단부(95)는 SMA 와이어(97)와 같은 SMA 재료를 고정하기 위한 평탄한 표면(96)을 포함한다. SMA 와이어(97)는 저항 용접부(98)에 의해 평탄한 표면(96)에 고정된다. 저항 용접부(98)는 본 기술 분야에 공지된 기술을 포함하는 기술을 사용하여 형성된다.113 illustrates a fixed end of a bimorph arm according to an embodiment. The fixing end 95 of the bimorph arm includes a flat surface 96 for holding an SMA material such as SMA wire 97. The SMA wire 97 is secured to the flat surface 96 by a resistance weld 98. Resistance weld 98 is formed using techniques including those known in the art.

도 114는 실시예에 따른 바이모프 아암의 고정 단부를 예시한다. 바이모프 아암의 고정 단부(120)는 SMA 와이어(122)와 같은 SMA 재료를 고정하기 위한 평탄한 표면(121)을 포함한다. SMA 와이어(122)는 도 113에 예시된 것과 유사한 저항 용접부에 의해 평탄한 표면(121)에 고정된다. 저항 용접부 상에 접착제(123)가 배치된다. 이 접착제는 SMA 와이어(122)와 고정 단부(120) 사이에 보다 신뢰성 있는 결합을 가능하게 한다. 접착제(123)는 전도성 접착제, 비전도성 접착제, 및 본 기술 분야에 공지된 다른 접착제를 포함하지만 이에 제한되지 않는다.114 illustrates a fixed end of a bimorph arm according to an embodiment. The anchoring end 120 of the bimorph arm includes a flat surface 121 for anchoring an SMA material, such as an SMA wire 122. The SMA wire 122 is secured to the flat surface 121 by a resistance weld similar to that illustrated in FIG. 113 . An adhesive 123 is placed on the resistance weld. This adhesive enables a more reliable bond between the SMA wire 122 and the anchoring end 120. Adhesive 123 includes, but is not limited to, conductive adhesives, non-conductive adhesives, and other adhesives known in the art.

도 115는 실시예에 따른 바이모프 아암의 고정 단부를 예시한다. 바이모프 아암의 고정 단부(126)는 SMA 와이어(128)와 같은 SMA 재료를 고정하기 위한 평탄한 표면(127)을 포함한다. 금속 중간층(130)이 평탄한 표면(127) 상에 배치된다. 금속 중간층(130)은 금층, 니켈층 또는 합금층을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. SMA 와이어(128)는 저항 용접부(129)에 의해 평탄한 표면(127) 상에 배치된 금속 중간층(130)에 고정된다. 저항 용접부(129)는 본 기술 분야에 공지된 기술을 포함하는 기술을 사용하여 형성된다. 금속 중간층(130)은 고정 단부(126)와의 더 나은 접착을 가능하게 한다.115 illustrates a fixed end of a bimorph arm according to an embodiment. The fixing end 126 of the bimorph arm includes a flat surface 127 for holding an SMA material such as SMA wire 128. A metal interlayer 130 is disposed on the flat surface 127 . The metal interlayer 130 includes, but is not limited to, a gold layer, a nickel layer, or an alloy layer. The SMA wire 128 is secured to the metal interlayer 130 disposed on the flat surface 127 by resistance welding 129 . Resistance weld 129 is formed using techniques including techniques known in the art. The metal interlayer 130 allows for better adhesion with the anchoring end 126.

도 116은 실시예에 따른 바이모프 아암의 고정 단부를 예시한다. 바이모프 아암의 고정 단부(135)는 SMA 와이어(137)와 같은 SMA 재료를 고정하기 위한 평탄한 표면(136)을 포함한다. 금속 중간층(138)이 평탄한 표면(136) 상에 배치된다. 금속 중간층(136)은 금층, 니켈층 또는 합금층을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. SMA 와이어(137)는 도 115에 예시된 것과 유사한 저항 용접부에 의해 평탄한 표면(136)에 고정된다. 저항 용접부 상에 접착제(139)가 배치된다. 이 접착제는 SMA 와이어(137)와 고정 단부(135) 사이에 보다 신뢰성 있는 결합을 가능하게 한다. 접착제(139)는 전도성 접착제, 비전도성 접착제, 및 본 기술 분야에 공지된 다른 접착제를 포함하지만 이에 제한되지 않는다.116 illustrates a fixed end of a bimorph arm according to an embodiment. The fixing end 135 of the bimorph arm includes a flat surface 136 for holding an SMA material such as SMA wire 137. A metal interlayer 138 is disposed on the planar surface 136 . The metal interlayer 136 includes, but is not limited to, a gold layer, a nickel layer, or an alloy layer. The SMA wire 137 is secured to the flat surface 136 by a resistance weld similar to that illustrated in FIG. 115 . An adhesive 139 is placed over the resistance weld. This adhesive enables a more reliable bond between the SMA wire 137 and the fixed end 135. Adhesive 139 includes, but is not limited to, conductive adhesives, non-conductive adhesives, and other adhesives known in the art.

도 117은 실시예에 따른 바이모프 아암의 고정 단부의 후면도를 예시한다. 바이모프 아암(143)은 본 명세서에 설명된 실시예에 따라 구성된다. 바이모프 아암의 고정 단부(143)는 고정 단부(143)의 외부 부분(145)으로부터 절연된 아일랜드(144)를 포함한다. 이는 아일랜드(144)가 외부 부분(145)으로부터 전기적으로 및/또는 열적으로 절연되는 것을 가능하게 하였다. 몇몇 실시예에서, 바이모프 아암의 고정 단부(143)의 반대쪽에 고정된 SMA 재료는 비아를 통해 SMA 와이어와 같은 SMA 재료와 전기적으로 결합된다. 아일랜드(144)는 본 명세서에 설명된 것과 같은 절연체(146) 상에 배치된다. 아일랜드(144)는 본 기술 분야에 공지된 기술을 포함하는 에칭 기술을 사용하여 형성될 수 있다.117 illustrates a rear view of a fixed end of a bimorph arm according to an embodiment. Bimorph arm 143 is constructed according to the embodiments described herein. The fixed end 143 of the bimorph arm includes an island 144 that is insulated from the outer portion 145 of the fixed end 143 . This allowed island 144 to be electrically and/or thermally insulated from exterior portion 145 . In some embodiments, the SMA material secured opposite the fixed end 143 of the bimorph arm is electrically coupled with the SMA material, such as an SMA wire, through a via. Island 144 is disposed on an insulator 146 as described herein. Island 144 may be formed using etching techniques including techniques known in the art.

도 118은 실시예에 따른 바이모프 아암의 고정되지 않은 하중점 단부(70)를 예시한다. 바이모프 아암의 고정되지 않은 하중점 단부(70)는 저항 용접 영역(73)으로부터 연장되는 복사 표면적(74)을 포함하도록 구성된 평탄한 표면(71)을 포함한다. 복사 표면적(74)은 원위 부분(76) 및 근위 부분(75)을 포함한다. 평탄한 표면(71)은 SMA 와이어(72)와 같은 SMA 재료를 갖도록 구성되며, 재료는 평탄한 표면(71)에 고정된다. 몇몇 실시예에 따르면, SMA 와이어(72)는 저항 용접부에 의해 저항 용접 영역(73)에서 평탄한 표면(71)에 고정된다. 저항 용접부는 본 기술 분야에 공지된 기술을 포함하는 기술을 사용하여 형성된다. 다른 실시예의 경우, SMA 와이어(72)는 본 명세서에 설명된 것을 포함하는 다른 부착 기술을 사용하여 평탄한 표면(71)에 고정된다.118 illustrates an unsecured load point end 70 of a bimorph arm according to an embodiment. The non-fixed load point end (70) of the bimorph arm includes a flat surface (71) configured to include a radiant surface area (74) extending from the resistance welding region (73). Radiant surface area 74 includes a distal portion 76 and a proximal portion 75 . The flat surface 71 is configured to have an SMA material, such as SMA wire 72, and the material is secured to the flat surface 71. According to some embodiments, SMA wire 72 is secured to flat surface 71 at resistance weld area 73 by a resistance weld. Resistance welds are formed using techniques including those known in the art. In other embodiments, SMA wire 72 is secured to flat surface 71 using other attachment techniques, including those described herein.

고정되지 않은 하중점 단부(70)의 온도 감소는 SMA 와이어(72)의 상전이 온도에 비례한다. 복사 표면적(74)은 고정되지 않은 하중점 단부(70)의 표면적을 상당히 증가시킨다.The temperature decrease of the unfixed load point end 70 is proportional to the phase transition temperature of the SMA wire 72. The radiant surface area 74 significantly increases the surface area of the free point end 70.

증가된 표면적은 고정되지 않은 하중점 단부(70)의 온도 감소를 개선시킨다. 증가된 표면적은 냉각을 가능하게 하여 구동 중 형상 기억 합금 상전이를 방지한다.The increased surface area improves the temperature reduction of the unfixed load point end 70. The increased surface area allows cooling to prevent shape memory alloy phase transition during actuation.

도 119는 실시예에 따른 바이모프 아암의 고정되지 않은 하중점 단부(170)를 예시한다. 바이모프 아암의 고정되지 않은 하중점 단부(170)는 저항 용접 영역(173)으로부터 연장되는 복사 표면적(174)을 포함하도록 구성된 평탄한 표면(171)을 포함한다.119 illustrates an unsecured load point end 170 of a bimorph arm according to an embodiment. The non-fixed load point end 170 of the bimorph arm includes a planar surface 171 configured to include a radiant surface area 174 extending from the resistance welding region 173 .

복사 표면적(174)은 원위 부분(176) 및 근위 부분(175)을 포함한다. 평탄한 표면(171)은 평탄한 표면(171)에 고정된 SMA 와이어(172)와 같은 SMA 재료를 갖도록 구성된다. 몇몇 실시예에 따르면, SMA 와이어(172)는 저항 용접 영역(173)에 대한 저항 용접부에 의해 평탄한 표면(171)에 고정된다. 다른 실시예의 경우, SMA 와이어(172)는 본 명세서에 설명된 것을 포함하는 다른 부착 기술을 사용하여 평탄한 표면(171)에 고정된다.Radiant surface area 174 includes a distal portion 176 and a proximal portion 175 . Flat surface 171 is configured to have an SMA material such as SMA wire 172 secured to flat surface 171 . According to some embodiments, SMA wire 172 is secured to flat surface 171 by a resistance weld to resistance weld area 173 . In other embodiments, SMA wire 172 is secured to flat surface 171 using other attachment techniques, including those described herein.

고정되지 않은 하중점 단부(170)는 또한 저항 용접 영역(173)에 의해 분리된 근위 구멍(178) 및 원위 구멍(179)을 포함한다. 근위 구멍(178) 및 원위 구멍(179)은 본 기술 분야에 공지된 기술을 포함하는 기술을 사용하여 형성된다. 구멍(178, 179)은 전체 관통 피처로서 예시되어 있지만, 구멍(178, 179)은 일부 예에서 부분적으로 에칭될 수 있다.The unsecured load point end 170 also includes a proximal hole 178 and a distal hole 179 separated by a resistance weld region 173 . Proximal hole 178 and distal hole 179 are formed using techniques including those known in the art. Although holes 178 and 179 are illustrated as full through features, holes 178 and 179 may be partially etched in some examples.

근위 구멍(178) 및 원위 구멍(179)은 평탄한 표면(171)을 물리적으로 파괴하고 저항 용접 영역(173)의 위치를 정의한다. 구멍(178, 179)은, 몇몇 실시예에 따라, 와이어(172)와 저항 용접 영역(173) 근방의 평탄한 표면(171) 사이의 간섭을 완화하도록 구성된다.Proximal hole 178 and distal hole 179 physically break flat surface 171 and define the location of resistance weld region 173 . Holes 178 and 179 are configured to mitigate interference between wire 172 and planar surface 171 near resistance weld area 173 , in accordance with some embodiments.

도 120은 실시예에 따른 바이모프 아암의 고정되지 않은 하중점 단부(270)를 예시한다. 바이모프 아암의 고정되지 않은 하중점 단부(270)는 저항 용접 영역(273)으로부터 연장되는 복사 표면적(274)을 포함하도록 구성된 평탄한 표면(271)을 포함한다. 평탄한 표면(271)은 평탄한 표면(271)에 고정된 SMA 와이어(272)와 같은 SMA 재료를 갖도록 구성된다. 몇몇 실시예에 따르면, SMA 와이어(272)는 저항 용접 영역(273)에 대한 저항 용접부에 의해 평탄한 표면(271)에 고정된다. 다른 실시예의 경우, SMA 와이어(272)는 본 명세서에 설명된 것을 포함하는 다른 부착 기술을 사용하여 평탄한 표면(271)에 고정된다.120 illustrates an unsecured load point end 270 of a bimorph arm according to an embodiment. The non-fixed load point end 270 of the bimorph arm includes a planar surface 271 configured to include a radiant surface area 274 extending from the resistance welding region 273 . Flat surface 271 is configured to have an SMA material such as SMA wire 272 secured to flat surface 271 . According to some embodiments, SMA wire 272 is secured to flat surface 271 by a resistance weld to resistance weld area 273 . In other embodiments, SMA wire 272 is secured to flat surface 271 using other attachment techniques, including those described herein.

고정되지 않은 하중점 단부(270)는 또한 저항 용접 영역(273)에 의해 분리된 근위 구멍(278) 및 원위 구멍(279)을 포함한다. 고정되지 않은 하중점 단부(270)는 또한 SMA 와이어(272)의 섹션에 대응하는 세장형 구멍(280)을 포함한다. 세장형 구멍(280)은 SMA 와이어(272)를 위한 와이어 간극을 생성하도록 제거될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 세장형 구멍(280)은 근위 구멍(278)으로부터 연장된다. 구멍(278, 279, 280)이 전체 관통 피처로서 예시되어 있지만, 구멍(278, 279, 280)은 일부 예에서 부분적으로 에칭될 수 있다.The unsecured load point end 270 also includes a proximal hole 278 and a distal hole 279 separated by a resistance weld region 273 . The free load point end 270 also includes an elongate hole 280 corresponding to a section of SMA wire 272 . Elongate hole 280 may be removed to create a wire gap for SMA wire 272. In some embodiments, elongate aperture 280 extends from proximal aperture 278 . Although holes 278, 279, and 280 are illustrated as full through features, holes 278, 279, and 280 may be partially etched in some examples.

근위 구멍(278) 및 원위 구멍(279)은 평탄한 표면(271)을 물리적으로 파괴하고 저항 용접 영역(273)의 위치를 정의한다. 유사하게, 세장형 구멍(280)은 평탄한 표면(271)을 물리적으로 파괴하고 SMA 와이어(272)의 위치를 정의한다. 구멍(278, 279, 280)은, 몇몇 실시예에 따라, 와이어(272)와 저항 용접 영역(273) 근방의 평탄한 표면(271) 사이의 간섭을 완화하도록 구성된다.Proximal hole 278 and distal hole 279 physically break flat surface 271 and define the location of resistance weld region 273 . Similarly, elongate hole 280 physically breaks flat surface 271 and defines the location of SMA wire 272. Holes 278 , 279 , 280 are configured to mitigate interference between wire 272 and planar surface 271 near resistance weld area 273 , in accordance with some embodiments.

도 121은 실시예에 따른 바이모프 아암의 고정되지 않은 하중점 단부(370)를 예시한다. 평탄한 표면(371)은 평탄한 표면(371)에 고정된 SMA 와이어(372)와 같은 SMA 재료를 갖도록 구성된다. 몇몇 실시예에 따르면, SMA 와이어(372)는 비선형 구멍(378)에 의해 적어도 부분적으로 격리되는 저항 용접 영역(373)에 대한 저항 용접부에 의해 평탄한 표면(371)에 고정된다. 일부 구성에서, 비선형 구멍(378)은 저항 용접 영역(373)의 90%까지 물리적으로 격리시키도록 U자형이다. 저항 용접 영역(373)은 비선형 구멍(378)에 의해 정의된 용접 설상부 상에 장착될 수 있다. 다른 실시예의 경우, SMA 와이어(372)는 본 명세서에 설명된 것을 포함하는 다른 부착 기술을 사용하여 평탄한 표면(371)에 고정된다. 비선형 구멍(378)이 전체 관통 피처로서 예시되어 있지만, 비선형 구멍(378)은 일부 예에서 부분적으로 에칭될 수 있다.121 illustrates an unsecured load point end 370 of a bimorph arm according to an embodiment. The flat surface 371 is configured to have an SMA material such as SMA wire 372 secured to the flat surface 371 . According to some embodiments, SMA wire 372 is secured to flat surface 371 by a resistance weld to resistance weld region 373 that is at least partially isolated by non-linear hole 378 . In some configurations, non-linear hole 378 is U-shaped to physically isolate up to 90% of resistance weld area 373. Resistance weld region 373 can be mounted on the weld tongue defined by non-linear hole 378 . In other embodiments, SMA wire 372 is secured to flat surface 371 using other attachment techniques, including those described herein. Although non-linear hole 378 is illustrated as a full through feature, non-linear hole 378 may be partially etched in some examples.

복사 표면적(374)으로부터 증가된 표면적은 냉각을 가능하게 하여 구동 중 형상 기억 합금 상전이를 방지한다. 일부 대안 실시예에서, 저항 용접 영역(373)은 고정되지 않은 하중점 단부(370)로부터 완전히 에칭될 수 있다. 대안적으로, 저항 용접 영역(373)은 또한 설상부의 컴플라이언스를 증가시키기 위해 부분 에칭 슬롯을 포함할 수 있다.The increased surface area from the radiant surface area 374 enables cooling to prevent shape memory alloy phase transition during actuation. In some alternative embodiments, resistance weld region 373 may be completely etched away from unsecured load point end 370 . Alternatively, resistance weld region 373 may also include a partially etched slot to increase the compliance of the tongue.

도 122는 실시예에 따른 바이모프 아암의 고정되지 않은 하중점 단부(470)를 예시한다. 인접한 평탄한 표면(471)은 SMA 와이어(472)와 같은 SMA 재료를 고정하기 위해 제공된다. SMA 와이어(472)는 비선형 구멍(478)에 의해 적어도 부분적으로 격리된 저항 용접 영역(473)에 의해 평탄한 표면(471)에 고정된다.122 illustrates an unsecured load point end 470 of a bimorph arm according to an embodiment. Adjacent planar surface 471 is provided for holding SMA material, such as SMA wire 472. The SMA wire 472 is secured to the flat surface 471 by a resistance weld area 473 at least partially isolated by a non-linear hole 478.

저항 용접 영역(473)은 비선형 구멍(478)의 부분 에칭 슬롯(479)을 사용하여 장착될 수 있다. 일부 구성에서, 비선형 구멍(478)은 평탄한 표면(471)을 물리적으로 파괴하고 저항 용접 영역(473)의 위치를 정의한다. 구멍(178, 179)은, 몇몇 실시예에 따라, 와이어(172)와 저항 용접 영역(173) 근방의 평탄한 표면(171) 사이의 간섭을 완화하도록 구성된다. 구멍(178, 179)은 전체 관통 피처로서 예시되어 있지만, 구멍(178, 179)은 일부 예에서 부분적으로 에칭될 수 있다.Resistance weld area 473 may be mounted using partially etched slot 479 in non-linear hole 478. In some configurations, non-linear hole 478 physically breaks planar surface 471 and defines the location of resistance weld region 473 . Holes 178 and 179 are configured to mitigate interference between wire 172 and planar surface 171 near resistance weld region 173 , in accordance with some embodiments. Although holes 178 and 179 are illustrated as full through features, holes 178 and 179 may be partially etched in some examples.

복사 표면적(474)으로부터 증가된 표면적은 냉각을 가능하게 하여 구동 중 형상 기억 합금 상전이를 방지한다.The increased surface area from the radiant surface area 474 enables cooling to prevent shape memory alloy phase transition during actuation.

개시된 실시예는 바이모프 아암의 고정 단부에 적용될 수 있다. 도 123 내지 도 125는 개시된 실시예를 통합하는 고정 단부의 예시적인 실시예로서 본 명세서에 제공된다.The disclosed embodiments may be applied to a fixed end of a bimorph arm. 123-125 are provided herein as exemplary embodiments of fixed ends incorporating the disclosed embodiments.

도 123은 실시예에 따른 바이모프 아암의 고정 단부를 예시한다. 바이모프 아암의 고정 단부(95)는 SMA 와이어(97)와 같은 SMA 재료를 고정하기 위한 평탄한 표면(96)을 포함한다. SMA 와이어(97)는 저항 용접 영역(98)에 의해 평탄한 표면(96)에 고정된다. 저항 용접 영역(98)은 본 기술 분야에 공지된 기술을 포함하는 기술을 사용하여 형성된다.123 illustrates a fixed end of a bimorph arm according to an embodiment. The fixing end 95 of the bimorph arm includes a flat surface 96 for holding an SMA material such as SMA wire 97. SMA wire 97 is secured to flat surface 96 by resistance welding area 98. Resistance weld region 98 is formed using techniques including those known in the art.

고정 단부(95)는 저항 용접 영역(98)에 의해 분리된 근위 구멍(93) 및 원위 구멍(94)을 포함한다. 근위 구멍(93) 및 원위 구멍(94)은 본 기술 분야에 공지된 기술을 포함하는 기술을 사용하여 형성된다.The anchoring end 95 includes a proximal hole 93 and a distal hole 94 separated by a resistance weld region 98 . Proximal hole 93 and distal hole 94 are formed using techniques including those known in the art.

근위 구멍(93) 및 원위 구멍(94)은 평탄한 표면(96)을 물리적으로 파괴하고 저항 용접부(98)의 위치를 정의한다. 구멍(93, 94)은, 몇몇 실시예에 따라, SMA 와이어(97)와 저항 용접 영역(98) 근방의 평탄한 표면(96) 사이의 간섭을 완화하도록 구성된다. 구멍(93, 94)이 전체 관통 피처로서 예시되어 있지만, 구멍(93, 94)은 일부 예에서 부분적으로 에칭될 수 있다.Proximal hole 93 and distal hole 94 physically break flat surface 96 and define the location of resistance weld 98 . Holes 93 and 94 are configured to mitigate interference between SMA wire 97 and planar surface 96 near resistance weld area 98 , according to some embodiments. Although holes 93 and 94 are illustrated as full through features, holes 93 and 94 may be partially etched in some instances.

도 124는 실시예에 따른 바이모프 아암의 고정 단부를 예시한다. 바이모프 아암의 고정 단부(195)는 SMA 와이어(197)와 같은 SMA 재료를 고정하기 위한 평탄한 표면(196)을 포함한다. SMA 와이어(197)는 저항 용접 영역(198)에서 저항 용접에 의해 평탄한 표면(196)에 고정된다. 저항 용접 영역(198)은 본 기술 분야에 공지된 기술을 포함하는 기술을 사용하여 형성된다.124 illustrates a fixed end of a bimorph arm according to an embodiment. The fixing end 195 of the bimorph arm includes a flat surface 196 for holding an SMA material such as SMA wire 197. SMA wire 197 is secured to flat surface 196 by resistance welding at resistance welding area 198 . Resistance weld region 198 is formed using techniques including those known in the art.

고정 단부(195)는 저항 용접 영역(198)에 의해 분리된 근위 구멍(193) 및 원위 구멍(194)을 포함한다. 근위 구멍(193) 및 원위 구멍(194)은 본 기술 분야에 공지된 기술을 포함하는 기술을 사용하여 형성된다.The fixed end 195 includes a proximal hole 193 and a distal hole 194 separated by a resistance weld region 198 . Proximal aperture 193 and distal aperture 194 are formed using techniques including those known in the art.

고정 단부(195)는 또한 SMA 와이어(197)의 섹션에 대응하는 세장형 구멍(160)을 포함한다. 세장형 구멍(160)은 SMA 와이어(197)를 위한 와이어 간극을 제공하도록 제거될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 세장형 구멍(160)은 원위 구멍(194)으로부터 연장된다.Fixed end 195 also includes an elongate hole 160 corresponding to a section of SMA wire 197 . Elongate hole 160 may be removed to provide wire clearance for SMA wire 197. In some embodiments, elongate aperture 160 extends from distal aperture 194 .

근위 구멍(193) 및 원위 구멍(194)은 저항 용접 영역(198)을 적어도 부분적으로 물리적으로 격리시킨다. 세장형 구멍(160)은 평탄한 표면(196)을 물리적으로 파괴하고 SMA 와이어(197)의 위치를 정의한다. 구멍(194, 196)은, 몇몇 실시예에 따라, SMA 와이어(197)와 저항 용접 영역(198) 근방의 평탄한 표면(196) 사이의 간섭을 완화하도록 구성된다. 구멍(194, 196)이 전체 관통 피처로서 예시되어 있지만, 구멍(194, 196)은 일부 예에서 부분적으로 에칭될 수 있다.Proximal hole 193 and distal hole 194 at least partially physically isolate resistance weld region 198 . The elongate hole 160 physically breaks the planar surface 196 and defines the location of the SMA wire 197. Holes 194 and 196 are configured to mitigate interference between SMA wire 197 and planar surface 196 near resistance weld area 198 , in accordance with some embodiments. Although holes 194 and 196 are illustrated as full through features, holes 194 and 196 may be partially etched in some examples.

도 125는 실시예에 따른 바이모프 아암의 고정 단부(295)를 예시한다. 바이모프 아암의 고정 단부(295)는 SMA 와이어(297)와 같은 SMA 재료를 고정하기 위한 평탄한 표면(296)을 포함한다. SMA 와이어(297)는 저항 용접 영역(298)에서 저항 용접부에 의해 평탄한 표면(296)에 고정된다.125 illustrates a fixed end 295 of a bimorph arm according to an embodiment. The fixing end 295 of the bimorph arm includes a flat surface 296 for holding an SMA material such as SMA wire 297. SMA wire 297 is secured to flat surface 296 by resistance welding at resistance welding area 298 .

저항 용접 영역(298)은 비선형 구멍(294)에 의해 적어도 부분적으로 격리된다. 일부 구성에서, 비선형 구멍(294)은 저항 용접 영역(298)의 90%까지 물리적으로 격리시키도록 U자형이다. 저항 용접부(298)는 비선형 구멍(294)에 의해 정의된 용접 설상부 상에 장착될 수 있다.Resistance weld region 298 is at least partially isolated by nonlinear aperture 294 . In some configurations, non-linear hole 294 is U-shaped to physically isolate up to 90% of resistance weld area 298 . Resistance weld 298 can be mounted on the weld tongue defined by non-linear hole 294 .

비선형 구멍(294)은 평탄한 표면(296)을 물리적으로 파괴하고 저항 용접 영역(298)의 위치를 정의한다. 선형 구멍(294)은, 몇몇 실시예에 따라, SMA 와이어(297)와 저항 용접 영역(298) 근방의 평탄한 표면(296) 사이의 간섭을 완화하도록 구성된다. 일부 대안 실시예에서, 저항 용접 영역(298)은 고정 단부(295)로부터 완전히 에칭될 수 있다. 대안적으로, 저항 용접 영역(298)은 또한 접촉 영역을 감소시키기 위해 부분 에칭 슬롯을 포함할 수 있다.The non-linear hole 294 physically breaks the planar surface 296 and defines the location of the resistance weld region 298. Linear hole 294 is configured to mitigate interference between SMA wire 297 and planar surface 296 near resistance weld area 298 , in accordance with some embodiments. In some alternative embodiments, resistance weld region 298 may be completely etched away from fixed end 295 . Alternatively, resistance weld area 298 may also include a partially etched slot to reduce the contact area.

대안 실시예가 도 126에 도시되어 있다. 이 실시예에서, 저항 용접 영역(298)의 비선형 구멍(294)은 도 125에 도시된 것으로부터 180도 회전되어 있다.An alternative embodiment is shown in FIG. 126 . In this embodiment, the non-linear hole 294 of the resistance weld region 298 is rotated 180 degrees from that shown in FIG. 125 .

"상단", "하단", "위", "아래", 및 x-방향, y-방향 및 z-방향과 같은 용어는 본 명세서에서 임의의 특정 공간 또는 중력 배향이 아니라 서로에 대한 부분들의 공간 관계를 나타내는 편의상의 용어로서 사용된다는 것이 이해될 것이다. 따라서, 용어는 조립체가 도면에 도시되고 명세서에 설명된 특정 배향으로 배향되는 지, 해당 배향으로부터 거꾸로 배향되는 지, 또는 임의의 다른 회전 변형으로 배향되는 지에 무관하게 구성 부품의 조립체를 포함하도록 의도된다.Terms such as "top", "bottom", "above", "below", and x-direction, y-direction, and z-direction herein refer to the spatiality of the parts relative to each other, rather than any particular spatial or gravitational orientation. It will be appreciated that it is used as a term of convenience to indicate a relationship. Thus, the term is intended to include an assembly of component parts whether the assembly is oriented in the specific orientation shown in the drawings and described in the specification, oriented backwards from that orientation, or in any other rotational transformation. .

본 명세서에 사용된 "본 발명"이라는 용어는 단일의 필수 요소 또는 요소들의 그룹을 갖는 단일 발명만이 제시되는 것을 의미하는 것으로 해석되어서는 안된다는 것이 이해될 것이다. 유사하게, "본 발명"이라는 용어는 각각 별개의 발명으로 고려될 수 있는 다수의 별개의 혁신을 포함한다는 것이 또한 이해될 것이다. 본 발명을 바람직한 실시예 및 그 도면을 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 본 발명의 실시예에 대한 다양한 변형 및 수정이 달성될 수 있음은 본 기술 분야의 숙련자에게 자명하다. 추가적으로, 본 명세서에 설명된 기술은 2, 3, 4, 5, 6, 또는 보다 일반적으로 n개의 바이모프 액추에이터 및 버클 액추에이터를 갖는 디바이스를 제조하는 데 사용될 수 있다. 따라서, 앞서 설명한 바와 같은 상세한 설명 및 첨부 도면은 본 발명의 범위를 제한하도록 의도되지 않고, 본 발명의 범위는 다음의 청구범위 및 그 적절하게 해석된 법적 균등물로부터만 추론되어야 한다는 것을 이해하여야 한다.It will be understood that the term "invention" as used herein should not be construed as meaning that only a single invention is presented having a single essential element or group of elements. Similarly, it will also be understood that the term "invention" includes a number of separate innovations, each of which may be considered a separate invention. Although the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments and their drawings, it is apparent to those skilled in the art that various changes and modifications may be made to the embodiments of the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention. . Additionally, the techniques described herein can be used to fabricate devices with 2, 3, 4, 5, 6, or more generally n bimorph actuators and buckle actuators. Accordingly, it is to be understood that the foregoing detailed description and accompanying drawings are not intended to limit the scope of the present invention, which is to be inferred only from the following claims and their properly construed legal equivalents. .

Claims (20)

액추에이터이며,
빔 부분;
고정 단부; 및
하중점 단부를 포함하고, 빔 부분은 고정 단부와 하중점 단부 사이에 배치되며,
하중점 단부는 SMA 재료를 고정하도록 구성된 저항 용접 영역을 포함하는 평탄한 표면을 포함하는, 액추에이터.
is an actuator,
beam part;
fixed end; and
including a load point end, the beam portion being disposed between the fixed end and the load point end;
The actuator of claim 1 , wherein the load point end comprises a flat surface comprising a resistance weld area configured to secure the SMA material.
제1항에 있어서, 고정 단부 및 하중점 단부에 고정된 SMA 재료를 포함하는, 액추에이터.The actuator of claim 1 comprising SMA material secured to the stationary end and the load point end. 제2항에 있어서, 하중점 단부는 저항 용접 영역에 의해 분리된 원위 구멍 및 근위 구멍을 포함하는, 액추에이터.3. The actuator of claim 2, wherein the load point end comprises a distal hole and a proximal hole separated by a resistance weld region. 제2항에 있어서, 하중점 단부는 SMA 재료의 섹션에 대응하는 세장형 구멍을 포함하는, 액추에이터.3. The actuator of claim 2, wherein the load point end comprises an elongate hole corresponding to a section of SMA material. 제2항에 있어서, 하중점 단부는 저항 용접 영역에 의해 분리된 원위 구멍 및 근위 구멍, SMA 재료의 섹션에 대응하는 세장형 구멍을 포함하고, 세장형 구멍은 원위 구멍으로부터 연장되는, 액추에이터.3. The actuator of claim 2, wherein the load point end comprises a distal hole and a proximal hole separated by a resistance welding region, an elongated hole corresponding to a section of SMA material, the elongated hole extending from the distal hole. 제1항에 있어서, 하중점 단부는 저항 용접 영역을 정의하는 비선형 구멍을 포함하는, 액추에이터.The actuator of claim 1 , wherein the load point end includes a non-linear hole defining a resistance weld region. 제6항에 있어서, 저항 용접 영역은 하중점 단부로부터 완전히 에칭되는, 액추에이터.7. The actuator of claim 6, wherein the resistance weld region is completely etched away from the load point end. 제6항에 있어서, 저항 용접 영역은 비선형 구멍에 의해 부분적으로 에칭되는, 액추에이터.7. The actuator of claim 6, wherein the resistance weld region is partially etched by the non-linear hole. 제1항에 있어서, 하중점 단부는 저항 용접 영역으로부터 연장되는 적어도 하나의 복사 표면적을 더 포함하는, 액추에이터.The actuator of claim 1 , wherein the load point end further comprises at least one radiant surface area extending from the resistance weld region. 액추에이터이며,
빔 부분;
고정 단부;
하중점 단부 - 빔 부분은 고정 단부와 하중점 단부 사이에 배치됨 -; 및
고정 단부 및 하중점 단부에 고정된 SMA 재료를 포함하고, 고정 단부는:
SMA 재료의 저항 용접부를 포함하는 평탄한 표면을 포함하는, 액추에이터.
is an actuator,
beam part;
fixed end;
load point end, the beam portion being disposed between the fixed end and the load point end; and
SMA material fixed to a fixed end and a load point end, the fixed end comprising:
An actuator comprising a flat surface comprising resistance welds of SMA material.
제10항에 있어서, 고정 단부는 저항 용접 영역에 의해 분리된 원위 구멍 및 근위 구멍을 포함하는, 액추에이터.11. The actuator of claim 10, wherein the fixed end comprises a distal hole and a proximal hole separated by a resistance weld region. 제10항에 있어서, 고정 단부는 SMA 재료의 섹션에 대응하는 세장형 구멍을 포함하는, 액추에이터.11. The actuator of claim 10, wherein the fixed end comprises an elongate hole corresponding to a section of SMA material. 제10항에 있어서, 고정 단부는 저항 용접 영역에 의해 분리된 원위 구멍 및 근위 구멍, 및 SMA 재료의 섹션에 대응하는 세장형 구멍을 포함하고, 세장형 구멍은 원위 구멍으로부터 연장되는, 액추에이터.11. The actuator of claim 10, wherein the fixed end comprises a distal hole and a proximal hole separated by a resistance welding region and an elongate hole corresponding to a section of SMA material, the elongate hole extending from the distal hole. 제10항에 있어서, 고정 단부는 저항 용접부를 위한 저항 용접 영역을 정의하는 비선형 구멍을 포함하는, 액추에이터.11. The actuator of claim 10, wherein the fixed end includes a non-linear hole defining a resistance weld region for a resistance weld. 제14항에 있어서, 저항 용접부를 위한 저항 용접 영역은 하중점 단부로부터 완전히 에칭되는, 액추에이터.15. The actuator of claim 14, wherein the resistance weld area for the resistance weld is completely etched away from the load point end. 제14항에 있어서, 저항 용접부를 위한 저항 용접 영역은 비선형 구멍에 의해 부분적으로 에칭되는, 액추에이터.15. The actuator of claim 14, wherein the resistance weld area for the resistance weld is partially etched by the non-linear hole. 제10항에 있어서, 하중점 단부는 저항 용접 영역으로부터 연장되는 적어도 하나의 복사 표면적을 더 포함하는, 액추에이터.11. The actuator of claim 10, wherein the load point end further comprises at least one radiant surface area extending from the resistance weld region. 액추에이터이며,
베이스; 및
하나 이상의 바이모프 아암을 포함하고, 하나 이상의 바이모프 아암은:
빔 부분,
고정 단부, 및
하중점 단부를 포함하며, 빔 부분은 고정 단부와 하중점 단부 사이에 배치되고, 고정 단부와 하중점 단부 중 적어도 하나는 저항 용접 영역을 포함하는 평탄한 표면을 포함하는, 액추에이터.
is an actuator,
Base; and
comprising one or more bimorph arms, wherein the one or more bimorph arms:
beam part,
fixed end, and
An actuator comprising a load point end, wherein the beam portion is disposed between the fixed end and the load point end, wherein at least one of the fixed end and the load point end comprises a flat surface comprising a resistance welding region.
제18항에 있어서, 고정 단부 및 하중점 단부 중 적어도 하나는 저항 용접 영역에 의해 분리된 원위 구멍 및 근위 구멍을 포함하는, 액추에이터.19. The actuator of claim 18, wherein at least one of the stationary end and the load point end includes a distal hole and a proximal hole separated by a resistance weld region. 제18항에 있어서, 고정 단부 및 하중점 단부 중 적어도 하나는 SMA 재료의 섹션에 대응하는 세장형 구멍을 포함하는, 액추에이터.19. The actuator of claim 18, wherein at least one of the stationary end and the load point end includes an elongate hole corresponding to a section of SMA material.
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