[发明专利]形状记忆合金装置

说明书

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

领域

本发明涉及形状记忆合金(SMA)装置、用于控制SMA装置的方法和制造形状记忆合金装置的方法。

背景

SMA部件用作致动器的使用是已知的，并且其使用在微型设备中具有特殊的优点。例如，这种致动器可用于微型照相机中，用于驱动照相机透镜元件沿其光轴移动，以用于诸如自动聚焦、变焦和稳定的用途。

作为示例，公布号为WO2011/104518的PCT申请公开了一种用于提供光学图像稳定(OIS)和自动聚焦(AF)的SMA致动装置。SMA致动装置使用八根SMA致动器线来使可移动元件在支撑结构上移动，其中SMA线各自相对于假想的主轴线倾斜地布置。更具体地说，SMA线被布置成使一对SMA线围绕主轴线设置在四个侧中的每个侧上。SMA线由压接构件(crimpmember)连接，使得在收缩时，由四个SMA致动器线组成的两个组提供沿着主轴线的具有沿相反方向的分量的力，使得这两个组能够提供所有六个自由度的移动控制。

还存在其他机构，诸如剪式顶推装置(scissor jack arrangement)，该装置可用于微型设备中以实现可移动元件的运动。然而，这种装置只允许在一个方向上的线性运动。

概述

在本文描述的SMA装置中，通过仅在SMA部件收缩期间将构件或偏压元件置于张力下，防止了装置的屈曲，如果构件或偏压元件持续处于张力下，则可能发生屈曲。鉴于这种致动器在例如照相机镜头装置中的长期高频使用，良好的抗屈曲性是非常有益的。

此外，发明人已经认识到能够通过SMA部件的收缩来增加和减少构件的两个端部部分之间的间隔的益处，这与SMA部件的收缩仅能够增加常规的剪式顶推装置中的间隔不同。

形状记忆合金致动装置可以是下列设备中的任一种或可以设置在下列设备中的任一种中：智能手机、照相机、可折叠智能手机、可折叠智能手机照相机、可折叠图像捕获设备、阵列照相机、3D感测设备或系统、伺服电机、消费电子设备(包括家用电器，诸如真空吸尘器、洗衣机和割草机)、移动或便携式计算设备、移动或便携式电子设备、笔记本电脑、平板计算设备、电子阅读器(也称为电子书阅读器或电子书设备)、计算附件或计算外围设备(例如鼠标、键盘、头戴式耳机、耳机、耳塞式耳机等)、音频设备(例如头戴式耳机、耳麦(headset)、耳机等)、安全系统、游戏系统、游戏附件(例如控制器、耳麦、可佩戴控制器、操纵杆等)、机器人或机器人设备、医疗设备(例如内窥镜、吸入器、药物分配器等)、增强现实系统或设备、虚拟现实系统或设备、可佩戴设备、无人机(空中、水上、水下等)、飞机、航天器、潜水船、交通工具、自动驾驶交通工具(例如无人驾驶汽车)、工具、手术工具、显示屏和触摸屏。

本发明在应用于微型照相机(例如在照相机透镜元件包括直径不超过15mm的一个或更多个透镜的情况下，诸如在移动电话中)时具有特别的优点。

本发明由现在应该参考的独立权利要求限定。在从属权利要求中阐述了可选的特征。

根据本发明的第一方面，提供了一种形状记忆合金装置，该形状记忆合金装置包括：构件，其包括第一端部部分和第二端部部分；以及形状记忆合金部件，其连接到构件并被构造为在收缩时改变构件的第一端部部分和第二端部部分之间的间隔，构件被构造为在形状记忆合金部件的收缩期间处于张力下，其中所述间隔沿与收缩方向成角度的方向改变。

换句话说，构件可以施加输出力以改变构件的第一端部部分和第二端部部分之间的间隔，其中输出力与由形状记忆合金部件的收缩所施加的输入力不对齐(例如0°和180°)。