JP2022063865A - 形状記憶合金アクチュエータ及びその方法 - Google Patents

Abstract

【課題】改良されたバイモルフアクチュエータを提供する。【解決手段】ＳＭＡアクチュエータとその関連方法について説明される。アクチュエータの一実施形態は、ベースと、複数のバックルアームと、複数のバックルアームのうちの一対のバックルアームに結合された少なくとも第１形状記憶合金ワイヤとを含む。アクチュエータの別の実施形態は、ベースと、形状記憶合金材料を含む少なくとも１つのバイモルフアクチュエータとを含む。バイモルフアクチュエータはベースに取り付けられる。【選択図】図８９

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０２０年１０月１２日に出願された米国仮出願第６３／０９０，５６９号及び２０２１年３月１９日に出願された米国特許出願第１７／２０７，５３０号の利益及び優先権を主張するものであり、これらの開示は全て、全体が参照により本明細書に援用される。

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

形状記憶合金（「ＳＭＡ」）システムは、たとえば、オートフォーカス駆動機構としてカメラレンズ素子とともに使用することができる、可動アセンブリ又は構造を有する。これらのシステムは、遮蔽缶等の構造によって密閉することができる。可動アセンブリは、複数のボール等のベアリングによって支持アセンブリの上で移動するように支持されている。リン青銅又はステンレス鋼等の金属から形成されるたわみ要素は、可動プレート及びたわみ部を有する。たわみ部は、可動プレートと固定支持アセンブリとの間に延在し、固定支持アセンブリに対する可動アセンブリの移動を可能にするようにばねとして機能する。ボールは、可動アセンブリがほとんど抵抗なしに移動することができるようにする。可動アセンブリ及び支持アセンブリは、それらアセンブリの間に延在する４本の形状記憶合金（ＳＭＡ）ワイヤによって結合されている。ＳＭＡワイヤの各々は、支持アセンブリに取り付けられた一方の端部と、可動アセンブリに取り付けられた反対側の端部とを有する。ＳＭＡワイヤに電気駆動信号を印加することにより、サスペンションを作動させる。しかしながら、これらのタイプのシステムには、大きいフットプリント及び大きい高さクリアランスが必要なかさばるシステムをもたらすシステムの複雑性という問題がある。さらに、現行のシステムは、小型で薄型のフットプリントで高いＺストローク範囲を提供することができない。

ＳＭＡアクチュエータ及び関連方法について記載する。アクチュエータの１つの実施形態は、ベースと、複数のバックルアームと、複数のバックルアームのうちの一対のバックルアームと結合された少なくとも第１形状記憶合金ワイヤとを含む。アクチュエータの別の実施形態は、ベースと、形状記憶合金材料を含む少なくとも１つのバイモルフアクチュエータとを含む。バイモルフアクチュエータはベースに取り付けられる。

本発明の実施形態の他の特徴及び利点は、添付図面から且つ以下の詳細な説明から明らかとなろう。
本発明の実施形態は、添付図面の図に限定ではなく例として例示されており、添付図面では、同様の参照符号は同様の要素を示す。

一実施形態による、バックルアクチュエータとして構成されたＳＭＡアクチュエータを含むレンズアセンブリを示す図である。 一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを示す図である。 一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを示す図である。 一実施形態によるＳＭＡワイヤアクチュエータを含むオートフォーカスアセンブリの分解図である。 一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むオートフォーカスアセンブリを示す図である。 センサを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを示す図である。 レンズキャリッジが取り付けられている、一実施形態によるバックルアクチュエータとして構成されたＳＭＡアクチュエータの上面図及び側面図である。 一実施形態によるＳＭＡアクチュエータの一区画の側面図である。 バックルアクチュエータの一実施形態の複数の図である。 レンズキャリッジを備えた、一実施形態によるバイモルフアクチュエータを示す図である。 一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むオートフォーカスアセンブリの切取図である。 いくつかの実施形態によるバイモルフアクチュエータの図である。 いくつかの実施形態によるバイモルフアクチュエータの図である。 いくつかの実施形態によるバイモルフアクチュエータの図である。 一実施形態によるバイモルフアクチュエータの一実施形態の図である。 一実施形態によるバイモルフアクチュエータの端部パッド断面を示す図である。 一実施形態によるバイモルフアクチュエータの中央電源パッドの断面を示す図である。 一実施形態による２つのバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータの分解図である。 一実施形態による２つのバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを示す図である。 一実施形態による２つのバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータの側面図である。 一実施形態による２つのバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータの側面図である。 一実施形態による２つのバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを含むアセンブリの分解図である。 一実施形態による２つのバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを示す図である。 一実施形態による２つのバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを示す図である。 一実施形態による２つのバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを示す図である。 一実施形態による２つのバックルアクチュエータとカプラとを含むＳＭＡアクチュエータを示す図である。 一実施形態による、ラミネートハンモックを備えたバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを含む、ＳＭＡシステムの分解図である。 一実施形態による、ラミネートハンモックを備えたバックルアクチュエータ２４０２を含むＳＭＡアクチュエータを含む、ＳＭＡシステムを示す図である。 一実施形態によるラミネートハンモックを含むバックルアクチュエータを示す図である。 一実施形態によるＳＭＡアクチュエータのラミネートハンモックを示す図である。 一実施形態によるＳＭＡアクチュエータのラミネート成形圧着接続部を示す図である。 ラミネートハンモックを備えるバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを示す図である。 一実施形態によるバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを含む、ＳＭＡシステムの分解図である。 一実施形態によるバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを含む、ＳＭＡシステムを示す図である。 一実施形態によるバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを示す図である。 一実施形態によるＳＭＡアクチュエータの一対のバックルアームの２ヨーク捕捉接合部を示す図である。 ＳＭＡワイヤをバックルアクチュエータに取り付けるために使用される、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータ用の抵抗溶接圧着部を示す図である。 ２ヨーク捕捉接合部を備えたバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを示す図である。 一実施形態によるＳＭＡバイモルフ液体レンズを示す図である。 一実施形態による斜め上方から見たＳＭＡバイモルフ液体レンズを示す図である。 一実施形態によるＳＭＡバイモルフ液体レンズの断面及び底面図である。 一実施形態によるバイモルフアクチュエータを備えたＳＭＡアクチュエータを含む、ＳＭＡシステムを示す図である。 一実施形態によるバイモルフアクチュエータを備えたＳＭＡアクチュエータを示す図である。 バイモルフアクチュエータの長さと、ＳＭＡワイヤがバイモルフアクチュエータを越えてワイヤ長を伸長させるボンディングパッドの位置とを示す図である。 一実施形態によるバイモルフアクチュエータを含むＳＭＡシステムの分解図である。 一実施形態によるＳＭＡアクチュエータの小区画の分解図である。 一実施形態によるＳＭＡアクチュエータの小区画を示す図である。 一実施形態による５軸センサシフトシステムを示す図である。 一実施形態による５軸センサシフトシステムの分解図である。 一実施形態による、すべての運動に対してこの回路に組み込まれたバイモルフアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを示す図である。 一実施形態によるＳＭＡアクチュエータであって、すべての動きに対してこの回路に組み込まれたバイモルフアクチュエータを含む、ＳＭＡアクチュエータを示す図である。 一実施形態による５軸センサシフトシステムの断面を示す図である。 バイモルフアクチュエータを含む一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを示す図である。 画像センサを異なるｘ位置及びｙ位置で移動させたバイモルフアクチュエータを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータの上面図である。 ボックスバイモルフオートフォーカスとして構成された、一実施形態によるバイモルフアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを示す図である。 一実施形態によるバイモルフアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを示す図である。 一実施形態によるバイモルフアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを示す図である。 一実施形態によるバイモルフアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを示す図である。 バイモルフアクチュエータを含む一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステム示す図である。 ２軸レンズシフトＯＩＳとして構成されたバイモルフアクチュエータを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムの分解図である。 ２軸レンズシフトＯＩＳとして構成されたバイモルフアクチュエータを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムの断面図である。 一実施形態によるボックスバイモルフアクチュエータを示す図である。 バイモルフアクチュエータを含む一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムを示す図である。 バイモルフアクチュエータを含む一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムの分解図である。 バイモルフアクチュエータを含む一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムの断面を示す図である。 一実施形態によるボックスバイモルフアクチュエータを示す図である。 バイモルフアクチュエータを含む一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムを示す図である。 バイモルフアクチュエータを含む一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムの分解図である。 バイモルフアクチュエータを含む一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムを示す図である。 バイモルフアクチュエータを含む一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムを示す図である。 バイモルフアクチュエータを含む一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムを示す図である。 バイモルフアクチュエータを含む一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡの分解図である。 ３軸センサシフトＯＩＳとして構成されたバイモルフアクチュエータを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムの断面を示す図である。 一実施形態によるボックスバイモルフアクチュエータ構成要素を示す図である。 一実施形態によるＳＭＡシステムで使用されるフレキシブルセンサ回路を示す図である。 バイモルフアクチュエータを含む一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムを示す図である。 バイモルフアクチュエータを含む一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムの分解図である。 一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムの断面を示す図である。 一実施形態によるボックスバイモルフアクチュエータを示す図である。 一実施形態によるＳＭＡシステムで使用されるフレキシブルセンサ回路を示す図である。 バイモルフアクチュエータを含む一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムを示す図である。 バイモルフアクチュエータを含む一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムの分解図である。 一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムの断面を示す図である。 一実施形態によるボックスバイモルフアクチュエータを示す図である。 一実施形態によるＳＭＡシステムで使用されるフレキシブルセンサ回路を示す図である。 バイモルフアクチュエータを含む一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムを示す図である。 一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムの分解図である。 バイモルフアクチュエータを含む一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムの断面を示す図である。 一実施形態によるＳＭＡシステムで使用されるボックスバイモルフアクチュエータを示す図である。 一実施形態によるＳＭＡシステムで使用されるフレキシブルセンサ回路を示す図である。 一実施形態によるＳＭＡアクチュエータのバイモルフアクチュエータに対する例示的な寸法を示す図である。 一実施形態によるバイモルフアクチュエータの第１図である。 実施形態による例示的なバイモルフアクチュエータの第２図である。 実施形態による例示的なバイモルフアクチュエータの斜視図である。 実施形態による例示的なバイモルフアクチュエータのＳＭＡワイヤを示す図である。 実施形態による例示的なバイモルフアクチュエータ９３１０の電流流路を示す図である。 実施形態による単一の固定されていない荷重点端部を含む例示的なバイモルフアクチュエータを示す図である。 実施形態による単一の固定されていない荷重点端部を含む例示的なバイモルフアクチュエータを示す図である。

本明細書では、小型フットプリントを含むとともに、高い作動高さ、たとえば、本明細書ではｚストロークと称する、正のｚ軸方向（ｚ方向）における移動を提供する、ＳＭＡアクチュエータの実施形態について記載する。ＳＭＡアクチュエータの実施形態は、ＳＭＡバックルアクチュエータ及びＳＭＡバイモルフアクチュエータを含む。ＳＭＡアクチュエータは、限定されないが、オートフォーカスアクチュエータとしてのレンズアセンブリ、マイクロ流体ポンプ、センサシフト、光学式手ぶれ補正、光学ズームアセンブリを含む多くの応用において、ハプティックフィードバックセンサ及びデバイス、並びにアクチュエータが使用される他のシステムにおいて通常見られる振動感覚をもたらすように、２つの面を機械的に衝突させるために使用することができる。たとえば、本明細書に記載するアクチュエータの実施形態は、ユーザに警報、通知、警告、接触領域若しくは押下ボタン応答を提供するように構成された携帯電話又はウェアラブルデバイスにおいて使用される、ハプティックフィードバックアクチュエータとして使用することができる。さらに、システムにおいてより大きいストロークを達成するように、２つ以上のＳＭＡアクチュエータを使用することができる。

さまざまな実施形態では、ＳＭＡアクチュエータは、０．４ミリメートルよりも大きいｚストロークを有する。さらに、さまざまな実施形態に対するＳＭＡアクチュエータは、その初期、停止位置にあるとき、ｚ方向において２．２ミリメートル以下の高さを有する。レンズアセンブリにおけるオートフォーカスアクチュエータとして構成されたＳＭＡアクチュエータのさまざまな実施形態は、レンズ内径（「ＩＤ」）よりも３ミリメートル大きい程度の小さいフットプリントを有することができる。さまざまな実施形態によれば、ＳＭＡアクチュエータは、限定されないが、センサ、ワイヤ、トレース及びコネクタを含む構成要素を収容するように、１つの方向が他よりも広いフットプリントを有することができる。いくつかの実施形態によれば、ＳＭＡアクチュエータのフットプリントは、１つの方向が他よりも０．５ミリメートル大きく、たとえば、ＳＭＡアクチュエータの長さは、幅よりも０．５ミリメートル大きい。

図１ａは、一実施形態による、バックルアクチュエータとして構成されたＳＭＡアクチュエータを含むレンズアセンブリを示す。図１ｂは、一実施形態によるバックルアクチュエータとして構成されたＳＭＡアクチュエータを示す。バックルアクチュエータ１０２は、ベース１０１に結合されている。図１ｂに示すように、ＳＭＡワイヤ１００が作動して収縮すると、これによりバックルアクチュエータ１０２が留まり、各バックルアクチュエータ１０２の少なくとも中央部分１０４が、矢印１０８によって示すように、ｚストローク方向、たとえば正のｚ方向に移動するように、ＳＭＡワイヤ１００は、バックルアクチュエータ１０２に取り付けられている。いくつかの実施形態によれば、ＳＭＡワイヤ１００は、圧着構造１０６等のワイヤ保持具を通るワイヤの一方の端部に電流が供給されると作動する。電流は、ＳＭＡワイヤ１００を通って流れ、ＳＭＡワイヤ１００の原材料であるＳＭＡ材料における固有の抵抗によりＳＭＡワイヤ１００を加熱する。ＳＭＡワイヤ１００の他方の側は、回路を接地して完成するようにＳＭＡワイヤ１００を接続する、圧着構造１０６等のワイヤ保持具を有する。ＳＭＡワイヤ１００を十分な温度まで加熱することにより、一意の材料特性がマルテンサイト結晶構造からオーステナイト結晶構造に変化し、それにより、ワイヤの長さが変化する。電流を変化させることにより、ワイヤの温度が変化し、したがってワイヤの長さが変化し、これを使用して、少なくともｚ方向におけるアクチュエータの移動を制御するようにアクチュエータを作動及び停止させる。当業者であれば、ＳＭＡワイヤに電流を提供するために他の技術を使用することができることが理解されよう。

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

図３は、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むオートフォーカスアセンブリの分解図を示す。図示するように、ＳＭＡアクチュエータ３０２は、本明細書に記載する実施形態によるバックルアクチュエータ３０２として構成されている。オートフォーカスアセンブリはまた、光学式手ぶれ補正（「ＯＩＳ」）３０４と、本技術分野において既知であるものを含む技法を使用して１つ又は複数の光学レンズを保持するように構成されたレンズキャリッジ３０６と、戻しばね３０８と、垂直スライドベアリング３１０と、ガイドカバー３１２とを含む。レンズキャリッジ３０６は、ＳＭＡワイヤが、本明細書に記載するものを含む技法を使用して作動して引っ張られ、バックルアクチュエータ３０２を留めたとき、バックルアクチュエータ３０２がｚストローク方向、たとえば正のｚ方向に移動すると、垂直スライドベアリング３１０に対して摺動するように、構成されている。戻しばね３０８は、本技術分野において既知であるものを含む技法を使用して、レンズキャリッジ３０６に対して、ｚストローク方向に対して反対の方向に力を加えるように構成されている。戻しばね３０８は、さまざまな実施形態により、ＳＭＡワイヤが停止する際にＳＭＡワイヤにおける張力が低下するとき、ｚストローク方向の反対方向にレンズキャリッジ３０６を移動させるように構成されている。ＳＭＡワイヤにおける張力が初期値まで低下すると、レンズキャリッジ３０６は、ｚストローク方向において最低高さまで移動する。図４は、図３に示す一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むオートフォーカスアセンブリを示す。

図５は、センサを含む一実施形態によるＳＭＡワイヤアクチュエータを示す。さまざまな実施形態では、センサ５０２は、ｚ方向におけるＳＭＡアクチュエータの移動、又は、ＳＭＡアクチュエータが本技術分野において既知であるものを含む技法を使用して移動させている構成要素の移動を、測定するように構成されている。ＳＭＡアクチュエータは、本明細書に記載するものと同様の１つ又は複数のＳＭＡワイヤ５０８を使用して作動させるように構成された１つ又は複数のバックルアクチュエータ５０６を含む。たとえば、図４を参照して記載したオートフォーカスアセンブリでは、センサは、レンズキャリッジ３０６が、本技術分野において既知であるものを含む技法を使用して初期位置からｚ方向５０４に移動する、移動の量を求めるように構成されている。いくつかの実施形態によれば、センサは、トンネル磁気抵抗（「ＴＭＲ」）センサである。

図６は、レンズキャリッジ６０４が取り付けられた、一実施形態によるバックルアクチュエータとして構成されたＳＭＡアクチュエータ６０２の上面図及び側面図を示す。図７は、図６に示す実施形態によるＳＭＡアクチュエータ６０２の一区画の側面図を示す。図７に示す実施形態によれば、ＳＭＡアクチュエータ６０２はスライドベース７０２を含む。一実施形態によれば、スライドベース７０２は、本技術分野において既知であるものを含む技法を使用して、ステンレス鋼等の金属から形成されている。しかしながら、当業者であれば、スライドベース７０２を形成するために他の材料を使用することができることが理解されよう。さらに、いくつかの実施形態によるスライドベース７０２は、ＳＭＡアクチュエータ６０２に結合されたばねアーム６１２を有する。さまざまな実施形態によれば、ばねアーム６１２は、２つの機能を提供するように構成されている。第１機能は、物体、たとえばレンズキャリッジ６０４を、ガイドカバーの垂直スライド面内に押し込むのに役立つというものである。この例では、ばねアーム６１２は、この面に対してレンズキャリッジ６０４に予め荷重をかけて、作動中にレンズが傾斜しないことを確実にする。いくつかの実施形態では、垂直スライド面７０８は、ガイドカバーと嵌合するように構成されている。ばねアーム６１２の第２機能は、ＳＭＡワイヤ６０２がＳＭＡアクチュエータ６０２をｚストローク方向、すなわち正のｚ方向に移動させた後、ＳＭＡアクチュエータ６０２を、たとえば負のｚ方向において、下方に引き戻すのに役立つというものである。したがって、ＳＭＡワイヤ６０８は、作動すると、収縮してＳＭＡアクチュエータ６０２をｚストローク方向に移動させ、停止すると、ＳＭＡアクチュエータ６０２をｚストローク方向の反対方向に移動させるように構成されている。

ＳＭＡアクチュエータ６０２は、バックルアクチュエータ７１０も含む。さまざまな実施形態では、バックルアクチュエータ７１０は、ステンレス鋼等の金属から形成されている。さらに、バックルアクチュエータ７１０は、バックルアーム６１０と１つ又は複数のワイヤ保持具６０６とを含む。図６及び図７に示す実施形態によれば、バックルアクチュエータ７１０は、４つのワイヤ保持具６０６を含む。４つのワイヤ保持具６０６は、各々、ＳＭＡワイヤ６０８の端部を受け入れるとともにＳＭＡワイヤ６０８を保持して、ＳＭＡワイヤ６０８がバックルアクチュエータ７１０に取り付けられるように構成されている。さまざまな実施形態では、４つのワイヤ保持具６０６は圧着部であり、圧着部は、ワイヤを圧着部に取り付けるようにＳＭＡワイヤ６０８の一部を締め付けるように構成されている。当業者であれば、限定されないが、接着剤、はんだ及び機械的取付を含む本技術分野において既知である技法を使用して、ワイヤ保持具６０６にＳＭＡワイヤ６０８を取り付けることができることが理解されよう。スマート記憶合金（「ＳＭＡ」）ワイヤ６０８は、一対のワイヤ保持具６０６の間に延在し、バックルアクチュエータ７１０のバックルアーム６１０は、ＳＭＡワイヤ６０８が作動し、その結果一対のワイヤ保持具６０６が互いに近づくように引っ張られたとき、移動するように構成されている。さまざまな実施形態によれば、ＳＭＡワイヤ６０８は、ＳＭＡワイヤ６０８に電流が印加されると電気的に作動して、バックルアーム６１０を移動させるとともにその位置を制御する。ＳＭＡワイヤ６０８は、電流が除去されるか又は閾値未満となると停止する。これにより、一対のワイヤ保持具６０６が離れるように移動し、バックルアーム６１０は、ＳＭＡワイヤ６０８が作動したときの方向とは反対方向に移動する。さまざまな実施形態によれば、バックルアーム６１０は、ＳＭＡワイヤがその初期位置で停止しているとき、スライドベース７０２に対して５度の初期角度を有するように構成されている。また、フルストローク時、又はＳＭＡワイヤが完全に作動したとき、バックルアーム６１０は、さまざまな実施形態によれば、スライドベース７０２に対して１０～１２度の角度を有するように構成されている。

図６及び図７に示す実施形態によれば、ＳＭＡアクチュエータ６０２は、スライドベース７０２とワイヤ保持具６０６との間に構成されたスライドベアリング７０６も含む。スライドベアリング７０６は、スライドベース７０２とバックルアーム６１０及び／又はワイヤ保持具６０６との間のいかなる摩擦も最小限にするように構成されている。いくつかの実施形態のスライドベアリングは、スライドベアリング７０６に取り付けられている。さまざまな実施形態によれば、スライドベアリングは、ポリオキシメチレン（「ＰＯＭ」）から形成されている。当業者であれば、バックルアクチュエータとベースとの間のいかなる摩擦も低下させるために他の構造を使用することができることが理解されよう。

さまざまな実施形態によれば、スライドベース７０２は、オートフォーカスアセンブリ用のオートフォーカスベース等のアセンブリベース７０４と結合するように構成されている。いくつかの実施形態によるアクチュエータベース７０４は、エッチングされたシムを含む。こうしたエッチングされたシムを使用して、ＳＭＡアクチュエータ６０２がオートフォーカスアセンブリ等のアセンブリの一部であるときにワイヤ及び圧着部のための隙間を提供することができる。

図８は、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸に対するバックルアクチュエータ８０２の一実施形態の複数の図を示す。図８において向けられているように、バックルアーム８０４は、本明細書に記載するようにＳＭＡワイヤが作動及び停止するときにｚ軸において移動するように構成されている。図８に示す実施形態によれば、バックルアーム８０４は、ハンモック部分８０６等の中央部分を介して互いに結合されている。さまざまな実施形態によるハンモック部分８０６は、バックルアクチュエータが作用する物体、たとえば、本明細書に記載するものを含む技法を使用してバックルアクチュエータが移動させるレンズキャリッジの一部を載せるように構成されている。ハンモック部分８０６は、いくつかの実施形態により、作動中バックルアクチュエータに横方向剛性を提供するように構成されている。他の実施形態では、バックルアクチュエータは、ハンモック部分８０６を含まない。これらの実施形態によれば、バックルアームは、物体を移動させるようにその物体に作用するように構成されている。たとえば、バックルアームは、レンズキャリッジの特徴部に直接作用してそれを押し上げるように構成されている。

図９は、一実施形態によるＳＭＡバイモルフアクチュエータとして構成されたＳＭＡアクチュエータを示す。ＳＭＡバイモルフアクチュエータは、本明細書に記載するものを含むバイモルフアクチュエータ９０２を含む。図９に示す実施形態によれば、バイモルフアクチュエータ９０２の各々の一端部９０６は、ベース９０８に取り付けられている。いくつかの実施形態によれば、一端部９０６はベース９０８に溶接されている。しかしながら、当業者であれば、一端部９０６をベース９０８に取り付けるために他の技法を使用することができることが理解されよう。図９は、レンズキャリッジ９０４も示し、レンズキャリッジ９０４は、バイモルフアクチュエータ９０２が、作動したときにｚ方向に巻き上がり、ｚ方向にキャリッジ９０４を持ち上げるように構成されるように、配置されている。いくつかの実施形態では、バイモルフアクチュエータ９０２を初期位置に押し戻すために、戻しばねが使用される。戻しばねは、本明細書に記載するように、バイモルフアクチュエータをそれらの初期、停止位置まで押し下げるのに役立つように構成することができる。バイモルフアクチュエータのフットプリントが小さいため、現行のアクチュエータ技術と比較してフットプリントが低減したＳＭＡアクチュエータを作製することができる。

図１０は、ＴＭＲセンサ等の位置センサを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むオートフォーカスアセンブリの切取図を示す。オートフォーカスアセンブリ１００２は、可動ばね１００６に取り付けられた位置センサ１００４と、本明細書に記載するもの等、ＳＭＡアクチュエータを含むオートフォーカスアセンブリのレンズキャリッジ１０１０に取り付けられた磁石１００８とを含む。位置センサ１００４は、本技術分野において既知であるものを含む技法を使用して、磁石１００８の位置センサ１００４からの距離に基づき、レンズキャリッジ１０１０が初期位置からｚ方向１００５に移動する移動の量を決定するように構成されている。いくつかの実施形態によれば、位置センサ１００４は、光学式手ぶれ補正アセンブリの可動ばね１００６のばねアームにおける複数の電気トレースを使用して、中央処理装置等、コントローラ又はプロセッサに電気的に結合されている。

図１１ａ～図１１ｃは、いくつかの実施形態によるバイモルフアクチュエータの図を示す。さまざまな実施形態によれば、バイモルフアクチュエータ１１０２は、ビーム１１０４と、（たとえば、図１１ｂの実施形態によるＳＭＡリボンを含むバイモルフアクチュエータの斜視図に示すような）ＳＭＡリボン１１０６ｂ等の１つ又は複数のＳＭＡ材料、又は（たとえば、図１１ａの実施形態によるＳＭＡワイヤを含むバイモルフアクチュエータの断面に示すような）ＳＭＡワイヤ１１０６ａとを含む。ＳＭＡ材料１１０６は、本明細書に記載するものを含む技法を使用してビーム１１０４に取り付けられている。いくつかの実施形態によれば、ＳＭＡ材料１１０６は、接着フィルム材料１１０８を使用してビーム１１０４に取り付けられている。さまざまな実施形態では、ＳＭＡ材料１１０６の端部は、本技術分野において既知であるものを含む技法を使用してＳＭＡ材料１１０６に電流を供給するように構成された接点１１１０に、電気的に且つ機械的に結合されている。さまざまな実施形態による（たとえば、図１１ａ及び図１１ｂに示すような）接点１１１０は、金銅パッドである。実施形態によれば、およそ１ミリメートルの長さを有するバイモルフアクチュエータ１１０２は、大きいストロークを発生させるように構成されており、たとえば図１１ｃに示すように、５０ミリニュートン（「ｍＮ」）の押付け力が、レンズアセンブリの一部として使用される。いくつかの実施形態によれば、１ミリメートルよりも大きいレンズを有するバイモルフアクチュエータ１１０２の使用により、１ミリメートルの長さを有するバイモルフアクチュエータよりも大きいストロークを発生させるが、より小さい力を発生させる。一実施形態では、バイモルフアクチュエータ１１０２は、２０マイクロメートル厚さのＳＭＡ材料１１０６と、ポリイミド絶縁体等の２０マイクロメートル厚さの絶縁体１１１２と、３０マイクロメートル厚さのステンレス鋼ビーム１１０４又はベース金属とを含む。さまざまな実施形態は、接点１１１０を含むコンタクト層とＳＭＡ材料１１０６との間に配置された第２絶縁体１１１４を含む。第２絶縁体１１１４は、いくつかの実施形態によれば、接点１１１０として使用されないコンタクト層の部分からＳＭＡ材料１１０６を絶縁するように構成されている。いくつかの実施形態では、第２絶縁体１１１４は、ポリイミド絶縁体等、カバーコート層である。当業者であれば、所望の設計特性を満足させるために他の寸法及び材料を使用することができることを理解されよう。

図１２は、一実施形態によるバイモルフアクチュエータの一実施形態の図を示す。図１２に示す実施形態は、電力を印加する中央給電部１２０４を含む。電力は、本明細書に記載するもの等、ＳＭＡ材料１２０２（ワイヤ又はリボン）の中央に供給される。ＳＭＡ材料１２０２の端部は、端部パッド１２０３における帰路としてビーム１２０６又はベース金属に接地されている。端部パッド１２０３は、コンタクト層１２１４の残りの部分から電気的に絶縁されている。実施形態によれば、ビーム１２０６又はベース金属が、ＳＭＡワイヤ等のＳＭＡ材料１２０２の全長に沿ってＳＭＡ材料１２０２に近接していることにより、電流がオフにされる、すなわちバイモルフアクチュエータが停止するとき、ワイヤがより高速に冷却される。その結果、ワイヤ非活性化及びアクチュエータ応答時間がより高速になる。ＳＭＡワイヤ又はリボンの熱プロファイルが改善される。たとえば、熱プロファイルは、ワイヤにより高い全電流を確実に送り出すことができるように、より均一である。均一なヒートシンクがなければ、中央領域等のワイヤの部分は過熱され、損傷を受ける可能性があり、したがって、確実に動作するために電流の低減及び運動の低減が必要である。中央給電部１２０４は、より迅速なワイヤ活性化／作動（より高速な加熱）、及び、より高速な応答時間のためのＳＭＡ材料１２０２の電力消費量の低減（抵抗経路長の低下）という利益を提供する。これにより、より高速なアクチュエータ運動と、より高い移動周波数で動作する能力とが可能になる。

図１２に示すように、ビーム１２０６は、中央給電部１２０４を形成するようにビーム１２０６の残りの部分から絶縁されている中央金属１２０８を含む。ビーム１２０６の上に、本明細書に記載するもの等の絶縁体１２１０が配置されている。絶縁体１２１０は、ビーム１２０６に電気的アクセスを提供し、たとえば、コンタクト層１２１４の接地区画１２１４ｂを結合するように、且つ中央給電部１２０４を形成するように中央金属１２０８に接点を提供するように、１つ又は複数の開口部又はビア１２１２を有するように構成されている。本明細書に記載するもの等、コンタクト層１２１４は、電源接点１２１６及び接地接点１２１８によってバイモルフアクチュエータに作動／制御信号を提供する、いくつかの実施形態による電力区画１２１４ａ及び接地区画１２１４ｂを含む。コンタクト層１２１４の上に、本明細書に記載するもの等、カバーコート層１２２０が配置されて、電気的結合が望まれるコンタクト層１２１４の部分（たとえば、１つ又は複数の接点）を除き、コンタクト層を電気的に隔離する。

図１３は、図１２に示すような一実施形態によるバイモルフアクチュエータの端部パッド断面を示す。上述したように、端部パッド１２０３は、端部パッド１２０３とコンタクト層１２１４との間に形成された間隙１２２２により、コンタクト層１２１４の残りの部分から電気的に隔離されている。間隙は、いくつかの実施形態により、本技術分野において既知であるものを含むエッチング技法を使用して形成されている。端部パッド１２０３は、端部パッド１２０３をビーム１２０６に電気的に結合するように構成されたビア区画１２２４を含む。ビア区画１２２４は、絶縁体１２１０に形成されたビア１２１２に形成されている。ＳＭＡ材料１２０２は、端部パッド１２１３に電気的に結合されている。ＳＭＡ材料１２０２は、限定されないが、はんだ、抵抗溶接、レーザ溶接及び直接めっきを含む技法を使用して、端部パッド１２１３に電気的に結合することができる。

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

本明細書に記載するアクチュエータを使用して、複数のバックルアクチュエータ及び／又はバイモルフアクチュエータを使用するアクチュエータアセンブリを形成することができる。一実施形態によれば、アクチュエータは、達成することができるストローク距離を増大させるために互いに積み重ねることができる。

図１５は、一実施形態による２つのバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータの分解図を示す。本明細書に記載する実施形態による２つのバックルアクチュエータ１３０２，１３０４は、それらの運動を使用して互いに反対に作用するように、互いに対して配置されている。さまざまな実施形態では、２つのバックルアクチュエータ１３０２，１３０４は、互いに逆の関係で移動してレンズキャリッジ１３０６を位置決めするように構成されている。たとえば、第１バックルアクチュエータ１３０２は、第２バックルアクチュエータ１３０４に送信される電力信号の逆電力信号を受信するように構成されている。

図１６は、一実施形態による２つのバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを示す。バックルアクチュエータ１３０２，１３０４は、各バックルアクチュエータ１３０２，１３０４のバックルアーム１３１０，１３１２が互いに面するとともに、各バックルアクチュエータ１３０２，１３０４のスライドベース１３１４，１３１６が２つのバックルアクチュエータの外面であるように構成されている。さまざまな実施形態による各ＳＭＡアクチュエータ１３０２，１３０４のハンモック部分１３０８が、１つ又は複数のバックルアクチュエータ１３０２，１３０４が作用する物体、たとえば、上述したものを含む技法を使用してバックルアクチュエータが移動させるレンズキャリッジ１３０６の一部を載せるように構成されている。

図１７は、レンズキャリッジ等の物体の正のｚ方向における又は上向き方向における移動をもたらすＳＭＡワイヤ１３１８の方向を示す、一実施形態による２つのバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータの側面図を示す。

図１８は、レンズキャリッジ等の物体の負のｚ方向における又は下向き方向における移動をもたらすＳＭＡワイヤ１３１８の方向を示す、一実施形態による２つのバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータの側面図を示す。

図１９は、一実施形態による２つのバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを含むアセンブリの分解図を示す。バックルアクチュエータ１９０２，１９０４は、各バックルアクチュエータ１９０２，１９０４のバックルアーム１９１０，１９１２が２つのバックルアクチュエータの外面であるとともに、各バックルアクチュエータ１９０２，１９０４のスライドベース１９１４，１９１６が互いに面するように構成されている。さまざまな実施形態による、各ＳＭＡアクチュエータ１９０２，１９０４のハンモック部分１９０８は、１つ又は複数のバックルアクチュエータ１９０２，１９０４が作用する物体、たとえば、本明細書に記載するものを含む技法を使用してバックルアクチュエータが移動させるレンズキャリッジ１９０６の一部を載せるように構成されている。いくつかの実施形態では、ＳＭＡアクチュエータは、第２バックルアクチュエータ１９０４を受け入れるように構成されたベース部分１９１８を含む。ＳＭＡアクチュエータは、カバー部分１９２０も含むことができる。図２０は、ベース部分及びカバー部分を含む一実施形態による２つのバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを示す。

図２１は、一実施形態による２つのバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを示す。いくつかの実施形態では、バックルアクチュエータ１９０２，１９０４は、第１バックルアクチュエータ１９０２のハンモック部分１９０８が第２バックルアクチュエータ１９０４のハンモック部分から約９０度回転しているように互いに対して配置されている。９０度構成により、レンズキャリッジ１９０６等の物体のピッチ及びロール回転が可能になる。これにより、レンズキャリッジ１９０６の移動をより適切に制御することができる。さまざまな実施形態では、各バックルアクチュエータ対のＳＭＡワイヤに差動電力信号が印加され、これにより、チルト（ｔｉｌｔ）ＯＩＳ運動に対するレンズキャリッジのピッチ及びロール回転が可能になる。

２つのバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータの実施形態により、戻しばねを有することが不要になる。２つのバックラアクチュエータの使用により、位置フィードバックのためにＳＭＡワイヤ抵抗を使用するときにヒステリシスを改善する／低減させることができる。２つのバックラアクチュエータを含む反対の力のＳＭＡアクチュエータは、戻しばねを含むものよりもヒステリシスが低いため、より正確な位置制御に役立つ。図２２に示す実施形態等、いくつかの実施形態では、２つのバックルアクチュエータ２２０２，２２０４を含むＳＭＡアクチュエータは、各バックルアクチュエータ２２０２，２２０４の左ＳＭＡワイヤ２２１８ａ及び右ＳＭＡワイヤ２２１８ｂに差動電力を使用して２軸傾斜を提供する。たとえば、右ＳＭＡワイヤ２２１８ｂよりも高い電力で左ＳＭＡワイヤ２２１８ａを作動させる。これにより、レンズキャリッジ２２０６の左側は下方に移動し、右側は上方に移動する（傾斜する）。第１バックルアクチュエータ２２０２のＳＭＡワイヤは、いくつかの実施形態では、等しい電力で保持されて、ＳＭＡワイヤ２２１８ａ，２２１８ｂに対して傾斜運動をもたらすように差動的に押す支点として作用する。たとえば、第２バックルアクチュエータ２２０２のＳＭＡワイヤに等しい電力を印加し、第２バックルアクチュエータ２２０４の左ＳＭＡ２２１８ａ及び右ＳＭＡ２２１８ｂに差動電力を使用して、ＳＭＡワイヤに印加される電力信号を反転させることにより、レンズキャリッジ２２０６が他の方向に傾斜することになる。これにより、レンズキャリア等の物体をいずれの運動軸にも傾斜させることが可能になり、又は、良好な動的傾斜のためにレンズとセンサとの間のいかなる傾斜もなくすように調整することができ、それにより、すべての画素にわたってより優れた画質がもたらされる。

図２３は、一実施形態による２つのバックルアクチュエータとカプラとを含むＳＭＡアクチュエータを示す。ＳＭＡアクチュエータは、本明細書に記載するもの等の２つのバックルアクチュエータを含む。第１バックルアクチュエータ２３０２は、カプラリング２３０５等のカプラを使用して第２バックルアクチュエータ２３０４と結合するように構成されている。バックルアクチュエータ２３０２，２３０４は、第１バックルアクチュエータ２３０２のハンモック部分２３０８が第２バックルアクチュエータ２３０４のハンモック部分２３０９から約９０度回転しているように、互いに対して配置されている。レンズ又はレンズアセンブリ等、移動するペイロードは、第１バックルアクチュエータ２３０２のスライドベース上に配置されるように構成されたレンズキャリッジ２３０６に取り付けられる。

さまざまな実施形態では、第１バックルアクチュエータ２３０２及び第２バックルアクチュエータ２３０４のＳＭＡワイヤに対して、等しい電力を印加することができる。これにより、正のｚ方向におけるＳＭＡアクチュエータのｚストロークを最大にすることができる。いくつかの実施形態では、ＳＭＡアクチュエータのストロークは、２つのバックルアクチュエータを含む他方のＳＭＡアクチュエータのストロークの２倍以上のｚストロークを有することができる。いくつかの実施形態では、ＳＭＡアクチュエータから電力信号が除去されると、アクチュエータアセンブリ及びペイロードを下方に押し戻すのに役立つように、２つのバックラに対して押すために、さらなるばねを追加することができる。第１バックルアクチュエータ２３０２及び第２バックルアクチュエータ２３０４のＳＭＡワイヤに対して、等しく且つ反対の電力信号を印加することができる。これにより、ＳＭＡアクチュエータを、１つのバックルアクチュエータにより正のｚ方向に移動させるとともに、１つのバックルアクチュエータにより負のｚ方向に移動させることができ、これにより、ＳＭＡアクチュエータの位置の正確な制御が可能になる。さらに、第１バックルアクチュエータ２３０２及び第２バックルアクチュエータ２３０４の左ＳＭＡワイヤ及び右ＳＭＡワイヤに、等しく且つ反対の電力信号（差動電力信号）を印加して、レンズキャリッジ２３０６等の物体を２つの軸のうちの少なくとも一方の方向に傾斜させることができる。

図２３に示すもの等、２つのバックルアクチュエータとカプラとを含むＳＭＡアクチュエータの実施形態を、さらなるバックルアクチュエータとバックルアクチュエータの対とに結合して、単一のＳＭＡアクチュエータのストロークよりも大きい所望のストロークを達成することができる。

図２４は、一実施形態による、ラミネートハンモックを備えたバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムの分解図を示す。本明細書に記載するように、ＳＭＡシステムは、いくつかの実施形態では、オートフォーカス駆動機構として１つ又は複数のカメラレンズ素子とともに使用されるように構成されている。図２４に示すように、ＳＭＡシステムは、さまざまな実施形態により、ＳＭＡワイヤ２４０８が停止する際にＳＭＡワイヤ２４０８における張力が低下したとき、レンズキャリッジ２４０５をｚストローク方向の反対方向に移動させるように構成された、戻しばね２４０３を含む。いくつかの実施形態のＳＭＡシステムは、戻しばね２４０３を受け入れるとともに、レンズキャリッジをｚストローク方向に誘導するスライドベアリングとして作用するように構成された、ハウジング２４０９を含む。ハウジング２４０９はまた、バックルアクチュエータ２４０２の上に配置されるように構成されている。バックルアクチュエータ２４０２は、本明細書に記載するものと同様にスライドベース２４０１を含む。バックルアクチュエータ２４０２は、ラミネートから形成されたラミネートハンモック２４０６等のハンモック部分と結合された、バックルアーム２４０４を含む。バックルアクチュエータ２４０２は、ラミネート成形圧着接続部２４１２等のＳＭＡワイヤ取付構造も含む。

図２４に示すように、スライドベース２４０１は、任意選択的なアダプタプレート２４１４の上に配置されている。アダプタプレートは、ＯＩＳ、さらなるＳＭＡシステム又は他の構成要素等、別のシステムにＳＭＡシステム又はバックラアクチュエータ２４０２を嵌合させるように構成されている。図２５は、一実施形態による、ラミネートハンモックを備えたバックルアクチュエータ２４０２を含むＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステム２５０１を示す。

図２６は、一実施形態によるラミネートハンモックを含むバックルアクチュエータを示す。バックルアクチュエータ２４０２は、バックルアーム２４０４を含む。バックルアーム２４０４は、本明細書に記載するようにＳＭＡワイヤ２４０８が作動及び停止するときにｚ軸において移動するように構成されている。ＳＭＡワイヤ２４０８は、ラミネート成形圧着接続部２４１２を使用してバックルアクチュエータに取り付けられている。図２６に示す実施形態によれば、バックルアーム２４０４は、ラミネートハンモック２４０６等の中央部分を介して互いに結合されている。さまざまな実施形態によるラミネートハンモック２４０６は、バックルアクチュエータが作用する物体、たとえば、本明細書に記載するものを含む技法を使用してバックルアクチュエータが移動させるレンズキャリッジの一部を載せるように構成されている。

図２７は、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータのラミネートハンモックを示す。いくつかの実施形態では、ラミネートハンモック２４０６の材料は、低剛性材料であり、そのため、作動運動に抵抗しない。たとえば、ラミネートハンモック２４０６は、第１ポリイミド層の上に配置された銅層を銅層の上に配置された第２ポリイミド層とともに使用して形成されている。いくつかの実施形態では、ラミネートハンモック２４０６は、本技術分野において既知であるものを含む堆積及びエッチング技法を使用して、バックルアーム２４０４の上に形成されている。他の実施形態では、ラミネートハンモック２４０６は、バックルアーム２４０４とは別個に形成され、溶接、接着剤、及び本技術分野において既知である他の技法を含む技法を使用して、バックルアーム２４０４に取り付けられる。さまざまな実施形態では、バックラアーム２４０４がレンズキャリッジに対して適所にあり続けるのを確実にするために、ラミネートハンモック２４０６の上にのり又は他の接着剤が使用される。

図２８は、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータのラミネート成形圧着接続部を示す。ラミネート成形圧着接続部２４１２は、バックルアクチュエータにＳＭＡワイヤ２４０８を取り付けるとともに、ＳＭＡワイヤ２４０８との電気回路接合部を形成するように構成されている。さまざまな実施形態では、ラミネート成形圧着接続部２４１２は、絶縁体の１つ又は複数の層から形成されたラミネートと、圧着部の上に形成された導電層の１つ又は複数の層とを含む。

たとえば、圧着部２４１３を形成するステンレス鋼部分の少なくとも一部の上に、ポリイミド層が配置される。そして、ポリイミド層の上に銅等の導電層が配置され、これは、バックルアクチュエータの上に配置された１つ又は複数の信号トレース２４１５と電気的に結合される。内部のＳＭＡワイヤと接触するように圧着部を変形させることによってもまた、ＳＭＡワイヤは導電層と電気的に接触する。したがって、１つ又は複数の信号トレースと結合された導電層を使用して、本明細書に記載するものを含む技法を用いてＳＭＡワイヤに電力信号が印加される。いくつかの実施形態では、導電層がＳＭＡワイヤと接触しない領域において、導電層の上に第２ポリイミド層が形成される。いくつかの実施形態では、ラミネート成形圧着接続部２４１２は、本技術分野において既知であるものを含む堆積及びエッチング技法を使用して、圧着部２４１３の上に形成される。他の実施形態では、ラミネート成形圧着接続部２４１２と１つ又は複数の電気トレースとは、圧着部２４１３及びバックルアクチュエータとは別個に形成され、溶接、接着剤、及び本技術分野において既知である他の技法を含む技法を使用して、圧着部２４１２及びバックルアクチュエータに取り付けられる。

図２９は、ラミネートハンモックを備えたバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを示す。図２９に示すように、電力信号が印加されると、ＳＭＡワイヤは、収縮又は短縮して、バックルアーム及びラミネートハンモックを正のｚ方向に移動させる。そして、物体と接触しているラミネートハンモックは、それにより、レンズキャリッジ等、その物体を正のｚ方向に移動させる。電力信号が低減するか又は除去されると、ＳＭＡワイヤは伸長し、バックルアーム及びラミネートハンモックを負のｚ方向に移動させる。

図３０は、一実施形態によるバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムの分解図を示す。本明細書に記載するように、ＳＭＡシステムは、いくつかの実施形態では、オートフォーカス駆動機構として１つ又は複数のカメラレンズ素子とともに使用されるように構成されている。図３０に示すように、ＳＭＡシステムは、さまざまな実施形態により、ＳＭＡワイヤが停止する際にＳＭＡワイヤ３００８における張力が低下するとき、レンズキャリッジ３００５をｚストローク方向とは反対の方向に移動させるように構成された、戻しばね３００３を含む。ＳＭＡシステムは、いくつかの実施形態では、戻しばね３００３に配置された補強材３０００を含む。ＳＭＡシステムは、いくつかの実施形態では、戻しばね３００３を受け入れるとともに、レンズキャリッジをｚストローク方向において誘導するスライドベアリングとして作用するように構成された、２つの部分から形成されたハウジング３００９を含む。ハウジング３００９は、バックルアクチュエータ３００２の上に配置されるようにも構成されている。バックルアクチュエータ３００２は、２つの部分から形成された、本明細書に記載するものと同様のスライドベース３００１を含む。スライドベース３００１は、いくつかの実施形態によれば、電流がスライドベース３００１の部分を通ってワイヤまで流れるため、２つの側を電気的に隔離する（たとえば、一方の側は接地であり、他方の側は電力である）ように分割されている。

バックルアクチュエータ３００２はバックルアーム３００４を含む。バックルアクチュエータ３００２の各対は、バックルアクチュエータ３００２の別個の部分に形成されている。バックルアクチュエータ３００２は、抵抗溶接ワイヤ圧着部３０１２等のＳＭＡワイヤ取付構造も含む。ＳＭＡシステムは、任意選択的に、ＳＭＡワイヤ３００８を１つ又は複数の制御回路に電気的に結合するフレックス回路３０２０を含む。

図３０に示すように、スライドベース３００１は、任意選択的なアダプタプレート３０１４の上に配置されている。アダプタプレートは、ＳＭＡシステム又はバックラアダプタ３００２を、ＯＩＳ、さらなるＳＭＡシステム又は他の構成要素等、別のシステムに嵌合させるように構成されている。図３１は、一実施形態によるバックルアクチュエータ３００２を含むＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステム３１０１を示す。

図３２は、一実施形態によるバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを含む。バックルアクチュエータ３００２は、バックルアーム３００４を含む。バックルアーム３００４は、上述したようにＳＭＡワイヤ３０１２が作動及び停止するときにｚ軸において移動するように構成されている。ＳＭＡワイヤ２４０８は、抵抗溶接ワイヤ圧着部３０１２に取り付けられている。図３２に示す実施形態によれば、バックルアーム３００４は、２ヨーク捕捉接合部を使用する中央部分なしに、レンズキャリッジ等の物体と嵌合するように構成されている。

図３３は、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータの一対のバックルアームの２ヨーク捕捉接合部を示す。図３３は、任意選択的なフレックス回路をスライディングベースに取り付けるために使用されるめっきパッドも示す。いくつかの実施形態では、めっきパッドは、金を使用して形成される。図３４は、バックルアクチュエータにＳＭＡワイヤを取り付けるために使用される、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータ用の抵抗溶接圧着部を示す。いくつかの実施形態では、機械的強度に役立つとともに動作及び衝撃荷重中の疲労歪み緩和部として作用するように、のり又は接着剤もまた溶接部の上部に配置することができる。

図３５は、２ヨーク捕捉接合部を備えたバックルアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを示す。図３５に示すように、電力信号が印加されると、ＳＭＡワイヤは収縮又は短縮して、バックルアームを正のｚ方向に移動させる。２ヨーク捕捉接合部は、物体と接触し、それにより、レンズキャリッジ等、その物体を正のｚ方向に移動させる。電力信号が低減するか又は除去されると、ＳＭＡワイヤは、伸長して、バックルアームを負のｚ方向に移動させる。ヨーク捕捉特徴部は、バックルアームがレンズキャリッジに対して正確な位置にあり続けることを確実にする。

図３６は、一実施形態によるＳＭＡバイモルフ液体レンズを示す。ＳＭＡバイモルフ液体レンズ３５０１は、液体レンズサブアセンブリ３５０２と、ハウジング３５０４と、ＳＭＡアクチュエータ３５０６を備える回路とを含む。さまざまな実施形態では、ＳＭＡアクチュエータは、本明細書に記載する実施形態等の４つのバイモルフアクチュエータ３５０８を含む。バイモルフアクチュエータ３５０８は、可撓性膜３５１２の上に位置する成形リング３５１０を押圧するように構成されている。リングは、膜３５１２／液体３５１４を歪めて、膜３５１２／液体３５１４を通る光路を変化させる。膜３５１２とレンズ３５１８との間に液体３５１４を収容するために、液体収容リング３５１６が使用される。バイモルフアクチュエータからの等しい力が、Ｚ方向（レンズに対して垂直）において画像の焦点を変化させ、これによりバイモルフアクチュエータはオートフォーカスとして機能することができる。バイモルフアクチュエータ３５０８からの差動力により、Ｘ軸方向及びＹ軸方向において光線を移動させることができ、これによりバイモルフアクチュエータはいくつかの実施形態による光学式手ぶれ補正機構として作用することができる。ＯＩＳ機能及びＡＦ機能の両方を、各アクチュエータに対する適切な制御により同時に達成することができる。いくつかの実施形態では、３つのアクチュエータが使用される。ＳＭＡアクチュエータ３５０６を備える回路は、ＳＭＡアクチュエータを作動させる制御信号用の１つ又は複数の接点３５２０を含む。４つのＳＭＡアクチュエータを含むいくつかの実施形態によれば、ＳＭＡアクチュエータ３５０６を備える回路は、各ＳＭＡアクチュエータ用の４つの電源回路制御接点と共通の戻り接点とを含む。

図３７は、一実施形態による斜め上方から見たＳＭＡバイモルフ液体レンズを示す。図３８は、一実施形態によるＳＭＡバイモルフ液体レンズの断面及び底面図を示す。
図３９は、一実施形態によるバイモルフアクチュエータを備えたＳＭＡアクチュエータ３９０２を含むＳＭＡシステムを示す。ＳＭＡアクチュエータ３９０２は、本明細書に記載する技法を使用する４つのバイモルフアクチュエータを含む。一実施形態によるバイモルフアクチュエータを備えたＳＭＡアクチュエータ３９０２を示す図４０に示すように、バイモルフアクチュエータのうちの２つは、正のｚストロークアクチュエータ３９０４として構成され、２つは、負のｚストロークアクチュエータ３９０６として構成されている。対向するアクチュエータ３９０６，３９０４は、ストローク範囲全体にわたる両方向における運動を制御するように構成されている。これにより、傾斜を補償するように制御コードを調整することができるようになる。さまざまな実施形態では、構成要素の上部に取り付けられた２つのＳＭＡワイヤ３９０８により、正のｚストローク変位が可能になる。構成要素の底部に取り付けられた２つのＳＭＡワイヤにより、負のｚストローク変位が可能になる。いくつかの実施形態では、各バイモルフアクチュエータは、レンズキャリッジ３９１０等の物体に、物体と係合するタブを使用して取り付けられている。ＳＭＡシステムは、ｚストローク軸に対して垂直な軸における、たとえば、ｚ軸及びｙ軸の方向におけるレンズキャリッジ３９１０の安定性を提供するように構成された上部ばね３９１２を含む。さらに、上部スペーサ３９１４が、上部ばね３９１２とＳＭＡアクチュエータ３９０２との間に配置されるように構成されている。底部スペーサ３９１６が、ＳＭＡアクチュエータ３９０２と底部ばね３９１８との間に配置されている。底部ばね３９１８は、ｚストローク軸に対して垂直な軸における、たとえばｘ軸及びｙ軸の方向における、レンズキャリッジ３９１０の安定性を提供するように構成されている。底部ばね３９１８は、本明細書に記載するもの等、ベース３９２０の上に配置されるように構成されている。

図４１は、バイモルフアクチュエータ４１０３の長さ４１０２と、ＳＭＡワイヤ４２０６がバイモルフアクチュエータを越えてワイヤ長を伸長させるボンディングパッド４１０４の位置とを示す。ストローク及び力を増大させるように、バイモルフアクチュエータよりも長いワイヤが使用される。したがって、バイモルフアクチュエータ４１０３を越えるＳＭＡワイヤ４２０６の伸長長さ４１０８を使用して、バイモルフアクチュエータ４１０３に対するストローク及び力が設定される。

図４２は、一実施形態によるＳＭＡバイモルフアクチュエータ４２０２を含むＳＭＡシステムの分解図を示す。さまざまな実施形態によるＳＭＡシステムは、ＳＭＡワイヤに独立して電力を供給する１つ又は複数の電気回路を生成するために、別個の金属材料及び非導電性接着剤を使用するように構成されている。いくつかの実施形態は、ＡＦサイズの影響を与えず、本明細書に記載するもの等の４つのバイモルフアクチュエータを含む。バイモルフアクチュエータのうちの２つは正のｚストロークアクチュエータとして構成され、２つは負のｚストロークアクチュエータとして構成される。図４３は、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータの小区画の分解図を示す。小区画は、負アクチュエータ信号接続部４３０２、バイモルフアクチュエータ４３０６を備えるベース４３０４を含む。負アクチュエータ信号接続部４３０２は、本明細書に記載するものを含む技法を使用してバイモルフアクチュエータ４３０６のＳＭＡワイヤを接続するためのワイヤボンドパッド４３０８を含む。負アクチュエータ信号接続部４３０２は、接着剤層４３１０を使用してベース４３０４に取り付けられる。小区画は、本明細書に記載するものを含む技法を使用してバイモルフアクチュエータ４３０６のＳＭＡワイヤ４３１２を接続するためのワイヤボンドパッド４３１６を備える正アクチュエータ信号接続部４３１４も含む。正アクチュエータ信号接続部４３１４は、接着剤層４３１８を使用してベース４３０４に取り付けられている。ベース４３０４、負アクチュエータ信号接続部４３０２及び正アクチュエータ信号接続部４３１４の各々は、金属、たとえばステンレス鋼から形成されている。ベース４３０４、負アクチュエータ信号接続部４３０２及び正アクチュエータ信号接続部４３１４の各々における接続パッド４３２２は、本明細書に記載するものを含む技法を使用してバイモルフアクチュエータ４３０６を作動させるように制御信号及び接地を電気的に結合するように構成されている。いくつかの実施形態では、接続パッド４３２２は、金めっきされている。図４４は、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータの小区画を示す。いくつかの実施形態では、はんだ接合又は他の既知の電気的終端方法のために、ステンレス鋼層の上に金めっきされたパッドが形成されている。さらに、電力信号用のＳＭＡワイヤを電気的に結合するための信号接合部のために、成形ワイヤボンドパッドが使用される。

図４５は、一実施形態による５軸センサシフトシステムを示す。５軸センサシフトシステムは、１つ又は複数のレンズに対して、５軸の画像センサ等の物体を移動させるように構成されている。これは、Ｘ／Ｙ／Ｚ軸並進及びピッチ／ロール傾斜を含む。任意選択的に、システムは、Ｚ運動を行うための頂部の別個のＡＦとともに、Ｘ／Ｙ軸並進及びピッチ／ロール傾斜を含む４軸のみを使用するように構成される。他の実施形態は、画像センサに対して１つ又は複数のレンズを移動させるように構成された５軸センサシフトシステムを含む。いくつかの実施形態では、静的なレンズスタックは、頂部カバーの上に取り付けられ、（オレンジ可動キャリッジの内側に接触せずに）ＩＤ内部に挿入する。

図４６は、一実施形態による５軸センサシフトシステムの分解図を示す。５軸センサシフトシステムは２つの回路構成要素、すなわちフレキシブルセンサ回路４６０２、バイモルフアクチュエータ回路４６０４と、本明細書に記載するものを含む技法を使用してバイモルフ回路構成要素に構築された８～１２個のバイモルフアクチュエータ４６０６とを含む。５軸センサシフトシステムは、１つ又は複数のレンズを保持するように構成された可動キャリッジ４６０８と、外側ハウジング４６１０とを含む。バイモルフアクチュエータ回路４６０４は、一実施形態によれば、本明細書に記載するもの等の８～１２個のＳＭＡアクチュエータを含む。ＳＭＡアクチュエータは、本明細書に記載する他の５軸システムと同様のｘ方向、ｙ方向、ｚ方向、ピッチ及びロール等、５軸で可動キャリッジ４６０８を移動させるように構成されている。

図４７は、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータであって、すべての運動に対してこの回路内に組み込まれたバイモルフアクチュエータを含む、ＳＭＡアクチュエータを示す。ＳＭＡアクチュエータの実施形態は、８～１２個のバイモルフアクチュエータ４６０６を含むことができる。しかしながら、他の実施形態は、それより多いか又は少ないバイモルフアクチュエータを含むことができる。図４８は、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータ４８０２であって、対応する外側ハウジング４８０４の内側に適合するように部分的に形成された、すべての運動に対してこの回路内に組み込まれたバイモルフアクチュエータを含む、ＳＭＡアクチュエータ４８０２を示す。図４９は、一実施形態による５軸センサシフトシステムの断面を示す。

図５０は、バイモルフアクチュエータを含む一実施形態によるＳＭＡアクチュエータ５００２を示す。ＳＭＡアクチュエータ５００２は、４つの側部に取り付けられたＳＭＡバイモルフアクチュエータ５００４を使用して、ｘ方向及びｙ方向において画像センサ、レンズ又は他のさまざまなペイロードを移動させるように構成されている。図５１は、異なるｘ位置及びｙ軸において画像センサ、レンズ又は他のさまざまなペイロードを移動させたバイモルフアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータの上面図を示す。

図５２は、ボックスバイモルフオートフォーカスとして構成された一実施形態によるバイモルフアクチュエータ５２０２を含むＳＭＡアクチュエータを示す。本明細書に記載するもの等、４つの頂部及び底部に取り付けられたＳＭＡバイモルフアクチュエータは、オートフォーカス運動のためにｚストローク方向における移動をもたらすように合わせて移動するように構成されている。図５３は、一実施形態によるバイモルフアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを示し、２つの頂部に取り付けられたバイモルフアクチュエータ５３０２は、１つ又は複数のレンズを押し下げるように構成されている。図５４は、一実施形態によるバイモルフアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを示し、２つの底部に取り付けられたバイモルフアクチュエータ５４０２は、１又は複数のレンズを押し上げるように構成されている。図５５は、本明細書に記載するもの等、４つの頂部及び底部に取り付けられたＳＭＡバイモルフアクチュエータ５５０２が、傾斜運動をもたらすように１つ又は複数のレンズを移動させるために使用されることを示す、一実施形態によるバイモルフアクチュエータを含むＳＭＡアクチュエータを示す。

図５６は、２軸レンズシフトＯＩＳとして構成されたバイモルフアクチュエータを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムを示す。いくつかの実施形態では、２軸レンズシフトＯＩＳは、Ｘ／Ｙ軸においてレンズを移動させるように構成されている。いくつかの実施形態では、Ｚ軸運動は、本明細書に記載するもの等、別個のＡＦから来る。４つのバイモルフアクチュエータは、ＯＩＳ運動のためにオートフォーカスの側部を押す。図５７は、２軸レンズシフトＯＩＳとして構成されたバイモルフアクチュエータ５８０６を含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータ５８０２を含むＳＭＡシステムの分解図を示す。図５８は、２軸レンズシフトＯＩＳとして構成されたバイモルフアクチュエータ５８０６を含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータ５８０２を含むＳＭＡシステムの断面を示す。図５９は、システムに適合するように成形される前の製造時の、２軸レンズシフトＯＩＳとして構成されるＳＭＡシステムで使用される、一実施形態によるボックスバイモルフアクチュエータ５８０２を示す。こうしたシステムは、高ＯＩＳストロークＯＩＳ（たとえば、±２００μｍ以上）を有するように構成することができる。さらに、こうした実施形態は、ＰＯＭスライドベアリング等の４つのスライドベアリングを使用する広範囲の運動及び優れたＯＩＳ動的傾斜を有するように構成されている。これらの実施形態は、ＡＦ設計（たとえば、ＶＣＭ又はＳＭＡ）と容易に統合するように構成されている。

図６０は、５軸レンズシフトＯＩＳ及びオートフォーカスとして構成されたバイモルフアクチュエータを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムを示す。いくつかの実施形態では、５軸レンズシフトＯＩＳ及びオートフォーカスは、Ｘ／Ｙ／Ｚ軸においてレンズを移動させるように構成されている。いくつかの実施形態では、ピッチ及びヨー軸運動は、動的傾斜調整機能のためである。８つのバイモルフアクチュエータを使用して、本明細書に記載する技法を使用するオートフォーカス及びＯＩＳのための運動が提供される。図６１は、５軸レンズシフトＯＩＳ及びオートフォーカスとして構成された、一実施形態によるバイモルフアクチュエータ６２０４を含む一実施形態によるＳＭＡアクチュエータ６２０２を含むＳＭＡシステムの分解図を示す。図６２は、５軸レンズシフトＯＩＳ及びオートフォーカスとして構成されたバイモルフアクチュエータ６２０４を含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータ６２０２を含むＳＭＡシステムの断面を示す。図６３は、システムに適合するように成形される前の製造時の、５軸レンズシフトＯＩＳ及びオートフォーカスとして構成されるＳＭＡシステムで使用される、一実施形態によるボックスバイモルフアクチュエータ６２０２を示す。こうしたシステムは、高ＯＩＳストロークＯＩＳ（たとえば、±２００μｍ以上）と高オートフォーカスストローク（たとえば、４００μｍ以上）とを有するように構成することができる。さらに、こうした実施形態は、いかなる傾斜もなくすように調整し、別個のオートフォーカスアセンブリを不要にすることができる。

図６４は、外向き押出しボックスとして構成されたバイモルフアクチュエータを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムを示す。いくつかの実施形態では、バイモルフアクチュエータアセンブリは、レンズキャリッジ等の物体に巻き付くように構成されている。回路アセンブリがレンズキャリッジと移動しているため、低Ｘ／Ｙ／Ｚ剛性に対する可撓性部分がある。回路の末端パッドは静的である。外向き押出しボックスは、４つ又は８つのバイモルフアクチュエータに対して構成することができる。そのため、外向き押出しボックスは、Ｘ軸及びＹ軸において移動するＯＩＳのために側部において４バイモルフアクチュエータとして構成することができる。外向き押出しボックスは、ｚ軸に移動するオートフォーカスのために頂部及び底部において４バイモルフアクチュエータとして構成することができる。外向き押出ボックスは、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸に移動し且つ３軸傾斜（ピッチ／ロー／ヨー）が可能であるＯＩＳ及びオートフォーカスのために、頂部、底部及び側部における８バイモルフアクチュエータとして構成することができる。図６５は、外向き押出しボックスとして構成されたバイモルフアクチュエータ６６０４を含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータ６６０２を含むＳＭＡシステムの分解図を示す。したがって、ＳＭＡアクチュエータは、バイモルフアクチュエータが、本明細書に記載する技法を使用してレンズキャリッジ６５０６を移動させるように外側ハウジング６５０４に作用するように構成されている。図６６は、レンズキャリッジ６６０３を受け入れるように部分的に成形された外向き押出しボックスとして構成されたバイモルフアクチュエータを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータ６６０２を含むＳＭＡシステムを示す。図６７は、システム内に適合するように成形される前の製造時の、外向き押出しボックスとして構成される一実施形態によるバイモルフアクチュエータ６６０４を含むＳＭＡアクチュエータ６６０２を含むＳＭＡシステムを示す。

図６８は、３軸センサシフトＯＩＳとして構成されたバイモルフアクチュエータを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータ６８０２を含むＳＭＡシステムを示す。いくつかの実施形態では、ｚ軸移動は、別個のオートフォーカスシステムから来る。４つのバイモルフアクチュエータは、本明細書に記載する技法を使用してＯＩＳのための運動を提供するように、センサキャリッジ６８０４の側部を押すように構成されている。図６９は、３軸センサシフトＯＩＳとして構成されたバイモルフアクチュエータを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータ６８０２を含むＳＭＡの分解図を示す。図７０は、３軸センサシフトＯＩＳとして構成されたバイモルフアクチュエータ６８０６を含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータ６８０２を含むＳＭＡシステムの断面を示す。図７１は、システムに適合するように成形される前の製造時に、３軸レンズシフトＯＩＳとして構成されるＳＭＡシステムで使用される、一実施形態によるボックスバイモルフアクチュエータ６８０２構成要素を示す。図７２は、３軸センサシフトＯＩＳとして構成された、一実施形態によるＳＭＡシステムで使用されるフレキシブルセンサ回路を示す。こうしたシステムは、高ＯＩＳストロークＯＩＳ（たとえば、±２００μｍ以上）と高オートフォーカスストローク（たとえば、４００μｍ以上）とを有するように構成することができる。さらに、こうした実施形態は、ＰＯＭスライドベアリング等の４つのスライドベアリングを使用する広範囲の２軸運動及び優れたＯＩＳ動的傾斜を有するように構成されている。これらの実施形態は、ＡＦ設計（たとえば、ＶＣＭ又はＳＭＡ）と容易に統合するように構成されている。

図７３は、６軸センサシフトＯＩＳ及びオートフォーカスとして構成されたバイモルフアクチュエータ７３０４を含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータ７３０２を含むＳＭＡシステムを示す。いくつかの実施形態では、６軸センサシフトＯＩＳ及びオートフォーカスは、Ｘ／Ｙ／Ｚ／ピッチ／ヨー／ロール軸においてレンズを移動させるように構成されている。いくつかの実施形態では、ピッチ及びヨー軸運動は、動的傾斜調整機能のためである。８つのバイモルフアクチュエータを使用して、本明細書に記載する技法を使用してオートフォーカス及びＯＩＳのための運動が提供される。図７４は、６軸センサシフトＯＩＳ及びオートフォーカスとして構成されたバイモルフアクチュエータ７４０４を含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータ７４０２を含むＳＭＡシステムの分解図を示す。図７５は、６軸センサシフトＯＩＳ及びオートフォーカスとして構成されたバイモルフアクチュエータを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータ７４０２を含むＳＭＡシステムの断面を示す。図７６は、システムに適合するように成形される前の製造時の、６軸レンズシフトＯＩＳ及びオートフォーカスとして構成されるＳＭＡシステムで使用される、一実施形態によるボックスバイモルフアクチュエータ７４０２を示す。図７７は、３軸センサシフトＯＩＳとして構成された、一実施形態によるＳＭＡシステムで使用されるフレキシブルセンサ回路を示す。こうしたシステムは、高ＯＩＳストロークＯＩＳ（たとえば、±２００μｍ以上）と高オートフォーカスストローク（たとえば、４００μｍ以上）とを有するように構成することができる。さらに、こうした実施形態は、いかなる傾斜もなくすように調整し、別個のオートフォーカスアセンブリを不要にすることができる。

図７８は、２軸カメラチルト（ｔｉｌｔ）ＯＩＳとして構成されたバイモルフアクチュエータを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムを示す。いくつかの実施形態では、２軸カメラチルトＯＩＳは、ピッチ／ヨー軸においてカメラを移動させるように構成されている。４つのバイモルフアクチュエータを使用して、本明細書に記載する技法を使用するＯＩＳピッチ及びヨー運動に対するカメラ運動全体のためにオートフォーカスの頂部及び底部が押される。図７９は、２軸カメラチルトＯＩＳとして構成されたバイモルフアクチュエータ７９０４を含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータ７９０２を含むＳＭＡシステムの分解図を示す。図８０は、２軸カメラチルトＯＩＳとして構成されたバイモルフアクチュエータを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムの断面を示す。図８１は、システムに適合するように成形される前の製造時の、２軸レンズシフトＯＩＳとして構成されるＳＭＡシステムで使用される、一実施形態によるボックスバイモルフアクチュエータを示す。図８２は、２軸カメラチルトＯＩＳとして構成された、一実施形態によるＳＭＡシステムで使用されるフレキシブルセンサ回路を示す。こうしたシステムは、高ＯＩＳストロークＯＩＳ（たとえば、±３度以上）を有するように構成することができる。これらの実施形態は、オートフォーカス（「ＡＦ」）設計（たとえば、ＶＣＭ又はＳＭＡ）と容易に統合するように構成されている。

図８３は、３軸カメラチルトＯＩＳとして構成されたバイモルフアクチュエータを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムを示す。いくつかの実施形態では、２軸カメラチルトＯＩＳは、ピッチ／ヨー／ロール軸においてカメラを移動させるように構成されている。４つのバイモルフアクチュエータを使用して、本明細書に記載する技法を使用してＯＩＳピッチ及びヨー運動に対するカメラ運動全体のためにオートフォーカスの頂部及び底部が押され、４つのバイモルフアクチュエータを使用して、本明細書に記載する技法を使用してＯＩＳロール運動に対するカメラ運動全体のためにオートフォーカスの側部が押される。図８４は、３軸カメラチルトＯＩＳとして構成されたバイモルフアクチュエータ８４０４を含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータ８４０２を含むＳＭＡシステムの分解図を示す。図８５は、３軸カメラチルトＯＩＳとして構成されたバイモルフアクチュエータを含む、一実施形態によるＳＭＡアクチュエータを含むＳＭＡシステムの断面を示す。図８６は、システムに適合するように成形される前の製造時の、３軸カメラチルトＯＩＳとして構成される一実施形態によるＳＭＡシステムで使用される、ボックスバイモルフアクチュエータを示す。図８７は、３軸カメラチルトＯＩＳとして構成された、一実施形態によるＳＭＡシステムにおいて使用されるフレキシブルセンサ回路を示す。こうしたシステムは、高ＯＩＳストロークＯＩＳ（たとえば、±３度以上）を有するように構成することができる。これらの実施形態は、ＡＦ設計（たとえば、ＶＣＭ又はＳＭＡ）と容易に統合するように構成されている。

図８８は、実施形態によるＳＭＡアクチュエータのバイモルフアクチュエータの例示的な寸法を示す。寸法は、好ましい実施形態であるが、当業者であれば、ＳＭＡアクチュエータに対する所望の特徴に基づき他の寸法を使用することができることが理解されよう。

図８９は、一実施形態によるバイモルフアクチュエータ８９８０の第１図を示す。バイモルフアクチュエータ８９８０は、導電性金属ベース層８９３４（たとえば、ステンレス鋼層）と誘電体層８９３９とを含む。図示されるバイモルフアクチュエータ８９８０は、従来の設計と比較して減少した層数構成を可能にする。この減少した層数により、製造効率が向上するとともに、原料コストが低下する。

本開示の目的では、第１図は、バイモルフアクチュエータ８９８０の誘電体側の図である。バイモルフアクチュエータ８９８０は、少なくとも１つの自由端（そうでなければ、本明細書では「固定されていない端部」と呼ばれる）を含み、本明細書では２つの自由端８９０９，８９１０が図示されている。バイモルフアクチュエータ８９８０はまた、固定端部８９３０を含む。自由端８９１０は、バイモルフアーム８９２１によって固定端部８９３０に接続されている。自由端８９０８は、バイモルフアーム８９２３によって固定端部８９３０に接続されている。

いくつかの実施形態によれば、自由端８９０８は、舌状部８９０７から延在するコンタクト部材８９１２を含む荷重点を含む。いくつかの実施形態によれば、舌状部８９０７は、大部分がステンレス鋼で構成されている。同様に、いくつかの実施形態によれば、自由端８９１０は、舌状部８９１１から延在するコンタクト部材８９０９を含む荷重点を含む。コンタクト部材８９１２もまた、ステンレス鋼などのコンタクト材料を含むことができる。コンタクト部材８９１２は、任意の構成要素、たとえば、レンズキャリッジ又は他の物体と係合するように構成されている。この構成では、バイモルフアクチュエータ８９８０は、作動するとｚ方向に移動し、レンズキャリッジなどの物体をｚ方向に持ち上げるように構成されている。

いくつかの実施形態によれば、バイモルフアーム８９２１は、ＳＭＡリボン又はＳＭＡワイヤなどの１つ又は複数のＳＭＡ材料（たとえば、本明細書に記載されているもの）を含む。いくつかの実施形態によれば、ＳＭＡ材料は、本明細書に記載するものを含む技法を使用してバイモルフアーム８９２１に取り付けられている。いくつかの実施形態によれば、ＳＭＡ材料は、接着フィルム材料、エポキシ、又は他の取付技法を使用してビーム８９２１に取り付けられている。バイモルフアーム８９２１はまた、導電性金属ベース層８９３４と任意選択的に誘電体層８９２６とを含む。同様に、第２バイモルフアーム８９２３は、導電性金属ベース層と任意選択的に誘電体層８９２４とを含む。導電性金属ベース層８９３４は、ステンレス鋼、銅、銅合金、金、ニッケル、他の導電性材料、及びこれらの組み合わせを含むがこれらに限定されない導電性金属から形成することができる。

いくつかの実施形態では、バイモルフアームは、本明細書に記載するものなどのビームとして構成されている。たとえば、導電性金属ベース層８９３４は、固定端部８９３０から延在して自由端８９０８，８９１０を形成する、本明細書に記載するものを含むビームの形状のステンレス鋼ベースの形態をとる。誘電体層８９２６は、第１バイモルフアーム８９２１の導電性金属ベース層８９３４に沿って延在する。いくつかの実施形態によれば、ＳＭＡ材料は、誘電体層８９２６上において第１ＳＭＡ接点８９８７から舌状部８９０７まで延在する。ＳＭＡ材料は、本明細書に記載するものを含む技法を使用して第１ＳＭＡ接点８９８７及び舌状部８９１１に取り付けられている。また、ＳＭＡ材料は、誘電体層８９２４上において第２ＳＭＡ接点８９８８から舌状部８９０７まで延在する。ＳＭＡ材料は、本明細書に記載するものを含む技法を使用して第２ＳＭＡ接点８９８８及び舌状部８９０７に取り付けられている。いくつかの実施形態では、誘電体層は、ＳＭＡ材料上にも配置することができる。誘電体層は、導電性金属ベース層及び他の導電性構成要素からＳＭＡ材料を電気的に絶縁する。

固定端部８９３０は、第１接点パッド８９３５及び第２接点パッド８９３２を含む。第１接点パッド８９３５は、第１ＳＭＡ接点８９８７を介して第１バイモルフアーム８９２１のＳＭＡ材料と電気的に且つ機械的に結合されている。第１接点パッド８９３５は、本明細書に記載するように第１バイモルフアーム８９２１を作動させるために、ＳＭＡ材料の電流供給部と結合されるように構成されている。同様に、第２接点パッド８９３２は、第２ＳＭＡ接点８９８８を介して第２バイモルフアーム８９２３のＳＭＡ材料と電気的に且つ機械的に結合されている。第２接点パッド８９３２は、本明細書に記載するように第２バイモルフアーム８９２３を作動させるために、ＳＭＡ材料の電流供給部と結合されるように構成されている。本開示のさまざまな例によれば、第１接点パッド８９３５及び第２接点パッド８９３２は金ステンレス鋼パッドである。固定端部８９３０はまた、バイモルフアクチュエータ８９８０をベースに取り付けるための固定用要素を受け入れるように構成されたアパーチャ８９３６を含む。バイモルフアクチュエータ８９８０の固定端部８９３０は、誘電体層８９３９及び導電性金属ベース層８９３４を含む。

図９０は、実施形態によるバイモルフアクチュエータ８９８０の第２図を示す。バイモルフアクチュエータ８９８０は、導電性金属ベース層８９３４を含む。バイモルフアクチュエータ８９８０は、それぞれバイモルフアーム８９２１，８９２３によって固定端部８９３０から延在する２つの自由端８９１０，８９０８を含む。いくつかの実施形態によれば、２つの自由端８９１０，８９０８、バイモルフアーム８９２１，８９２３、及び固定端部８９３０の一部分は、単一の導電性金属ベース層８９０６で構成されている。

固定端部８９３０はまた、第１導電性金属ベース要素８９３１と、第２導電性金属ベース要素８９３３と、共通の導電性金属ベース層８９０６とを含む。第１導電性金属ベース要素８９３１、第２導電性金属ベース要素８９３３、及び共通の導電性金属ベース層８９０６は、誘電体層８９３９により画定されるギャップによって固定端部８９３０上で分離することができる。いくつかの実施形態では、ギャップは、第１導電性金属ベース要素８９３１と、第２導電性金属ベース要素８９３３と、共通の導電性金属ベース層８９０６とに取り付けられた誘電体層８９３９を露出させる、部分的に又は完全にエッチングされたギャップであり得る。溶接舌状部又は部分エッチング特徴部が、固定端部８９３０又は自由端８９１０，８９０８に適用され得る。

第１導電性金属ベース要素８９３１と第２導電性金属ベース要素８９３３は、ＳＭＡ材料への電気路を作成するために、電気的に絶縁される。これについては以下でさらに詳述する。共通の導電性金属ベース層８９０６は、バイモルフアクチュエータ８９８０の組み立て及び適用のための剛性を有効にするように構成されている。いくつかの例では、第１接点パッド（図８９に参照符号８９３５として示される）は、第１導電性金属ベース要素８９３１上にめっきされた金パッドであり得る。同様に、第２接点パッド（図８９に参照符号８９３２として示される）は、第２導電性金属ベース要素８９３３上にめっきされた金パッドであり得る。

図９１は、実施形態によるバイモルフアクチュエータ８９９０の斜視図を示す。第１導電性金属ベース要素８９３１と第２導電性金属ベース要素８９３３は、誘電体ギャップ８９３９によって電気的に分離されている。

第１接点パッド８９３５は、電源と電気的に接続されるように構成されている。第１接点パッド８９３５は、第１導電性金属ベース要素８９３１に電気的に且つ機械的に接続されている。第１導電性金属ベース要素８９３１は、第１接点８９３７に電気的に且つ機械的に接続されている。第１接点８９３７は、第１バイモルフアーム８９２１のＳＭＡ材料８９２５に接続されるように構成されている。換言すると、第１導電性金属ベース要素８９３１は、第１バイモルフアーム８９２１のＳＭＡ材料８９２５への電気経路として機能するように構成されている。

ＳＭＡ材料８９２５は電流により温度が上昇し、その結果、ＳＭＡ材料８９２５の長さは収縮する。プロセスにおいて、ＳＭＡ材料８９２５の収縮は、固定端部８９３０より上の面まで自由端８９１０を持ち上げ、第１バイモルフアーム８９２１を効果的に上昇させる。

同様に、第２接点パッド８９３２は、電源と電気的に接続されるように構成されている。第２接点パッド８９３２は、第２導電性金属ベース要素８９３３に電気的に且つ機械的に接続されている。第２導電性金属ベース要素８９３３はまた、第２コンタクト要素８９３８に電気的に且つ機械的に接続されている。第２コンタクト要素８９３８は、第２バイモルフアーム８９２３のＳＭＡ材料８９２２に接続されている。換言すると、第２導電性金属ベース要素８９３３は、第２バイモルフアーム８９２３のＳＭＡ材料８９２２への電気経路として機能するように構成されている。

ＳＭＡ材料８９２２は電流により温度が上昇し、その結果、ＳＭＡ材料８９２２の長さは収縮する。プロセスにおいて、ＳＭＡ材料８９２２の収縮は、自由端８９０８を固定端部８９３０より上の面まで持ち上げ、第１バイモルフアーム８９２１を効果的に上昇させる。

図９２は、実施形態による例示的なバイモルフアクチュエータ８９９０のＳＭＡ材料８９２５，８９２２を示す。
ＳＭＡ材料８９２５は、固定端部８９３０の第１導電性金属ベース要素８９３１に電気的に結合されている。ＳＭＡ材料８９２５はまた、自由端８９１０の舌状部８９０７の導電性金属ベース層に電気的に結合されている。いくつかの実施形態によれば、ＳＭＡ材料８９２２とＳＭＡ材料８９２５は直列接続されている。電流は、固定端部の共通の導電性金属ベース層８９０６に方向８９９５に流入し、第１バイモルフアーム８９２１を通って舌状部８９１０の導電性金属ベースに達する。電流は方向８９９７に流れ、ＳＭＡ材料８９２５を通り、第１導電性金属ベース要素８９３１に達するとともに、第１接点パッド８９３５へと方向８９９３に向かう。

ＳＭＡ材料８９２２は、固定端部８９３０の第２導電性金属ベース要素８９３３に電気的に結合されている。ＳＭＡ材料８９２２はまた、自由端８９０８の舌状部８９０７の導電性金属ベースに電気的に結合されている。電流は、固定端部の第２接点パッド８９３２に方向８９９１に流入し、第２導電性金属ベース要素８９３３を通ってＳＭＡ材料８９２２に達する。電流は、ＳＭＡ材料８９２２を通って舌状部８９１１の導電性金属ベースに流れる。電流は、舌状部８９１１から第２バイモルフアーム８９２３を通って共通の導電性金属ベース層８９０６に方向８９９４に流れる。電流は、ＳＭＡ材料８９２２を通って舌状部８９１１の導電性金属ベースに方向８９９２に、及び第２接点パッド８９３５に向かって方向８９９１に流れる。

実施形態によれば、共通の導電性金属ベース層８９０６が、ＳＭＡワイヤなどのＳＭＡ材料８９２２，８９２５にＳＭＡ材料の全長に沿って近接していることにより、電流がオフにされる、すなわちバイモルフアクチュエータが停止するとき、ワイヤがより高速に冷却される。その結果、ワイヤ非活性化及びアクチュエータの応答時間がより高速になる。ＳＭＡワイヤ又はリボンの熱プロファイルが改善される。たとえば、熱プロファイルは、ワイヤにより高い全電流を確実に送り出すことができるように、より均一である。

図９３は、実施形態による例示的なバイモルフアクチュエータ９３１０の電流流路を示す。バイモルフアクチュエータ９３１０は第１バイモルフアーム９３２１を含み、第１バイモルフアーム９３２１は、ＳＭＡリボン又はＳＭＡワイヤなどの１つ又は複数のＳＭＡ材料９３２５を含む。ＳＭＡ材料９３２５は、第１バイモルフアーム９３２１のビームに取り付けることができる。第１バイモルフアーム９３２１はまた、導電性金属ベース層と任意選択的に誘電体層とを含むことができる。

ＳＭＡ材料９３２５は、固定端部９３３０の第１導電性金属ベース要素９３３７に電気的に結合されている。ＳＭＡ材料９３２５はまた、自由端９３１０の舌状部９３１１の導電性金属ベース層に電気的に結合されている。電流は、固定端部の第１導電性金属ベース要素９３３７に方向９３０１に流れる。舌状部９３１１の導電性金属ベースにＳＭＡ材料９３２５を電気的に結合すると、回路の帰路を方向９３０３に提供する。電流は、第１バイモルフアーム９３２１から単一の導電性金属ベース層内を方向９３０５に流れる。

バイモルフアクチュエータ９３１０は第２バイモルフアーム９３２３を含み、第２バイモルフアーム９３２３は、ＳＭＡリボン又はＳＭＡワイヤなどの１つ又は複数のＳＭＡ材料９３２７を含む。ＳＭＡ材料９３２７は、第２バイモルフアーム９３２３のビームに取り付けることができる。第２バイモルフアーム９３２３はまた、導電性金属ベース層と任意選択的に誘電体層とを含むことができる。

ＳＭＡ材料９３２７は、固定端部９３３０の第２導電性金属ベース要素９３３８に電気的に結合されている。ＳＭＡ材料９３２７はまた、自由端９３１２の舌状部９３１３の導電性金属ベース層に電気的に結合されている。電流は、固定端部の共通の導電性金属ベース層９３３８からＳＭＡ材料９３２７に方向９３０７に流れる。舌状部９３１３の導電性金属ベースにＳＭＡ材料９３２７を電気的に結合すると、回路の帰路を方向９３０９に提供する。いくつかの例は、２つの固定されていない荷重点端部を示すが、そのそれぞれは、各々のバイモルフアームに接続されている。本開示はまた、２つ以上のバイモルフアームに取り付けられる、単一の固定されていない荷重点端部を提供する。

図９４は、実施形態による単一の固定されていない荷重点端部９４１０を含む例示的なバイモルフアクチュエータ９４００を示す。単一の固定されていない荷重点端部９４１０は、舌状部９４１１の導電性金属ベース層から延在するコンタクト部材９４０８，９４０９を含み得る。コンタクト部材９４０８，９４０９は、構成要素、たとえばレンズキャリッジと係合するように構成されている。バイモルフアクチュエータ９４００は第１バイモルフアーム９４２１を含み、第１バイモルフアーム９４２１は、ＳＭＡリボン又はＳＭＡワイヤなどの１つ又は複数のＳＭＡ材料９４２５を含む。ＳＭＡ材料９４２５は、第１バイモルフアーム９４２１のビームに取り付けることができる。第１バイモルフアーム９４２１はまた、導電性金属ベース層と任意選択的に誘電体層と含むことができる。

図９３に関して説明したように、ＳＭＡ材料９４２５は、固定端部の導電性金属ベース要素に電気的に結合され得る。ＳＭＡ材料９４２５はまた、単一の固定されていない荷重点端部９４１０の舌状部９４１１の導電性金属ベース層に電気的に結合されている。バイモルフアクチュエータ９４００はまた、第２バイモルフアーム９４２３を含み得る。第２バイモルフアーム９４２３は、ＳＭＡリボン又はＳＭＡワイヤなどの１つ又は複数のＳＭＡ材料９４２２を含む。ＳＭＡ材料９４２２は、第２バイモルフアーム９４２３のビームに取り付けることができる。第２バイモルフアーム９４２３はまた、導電性金属ベース層と任意選択的に誘電体層とを含むことができる。

ＳＭＡ材料９４２５，９４２２は、単一の固定されていない荷重点端部９４１０の導電性金属ベース要素９４１１に電気的に結合することができる。電流は、固定端部の共通の導電性金属ベース層からＳＭＡ材料９４２５に方向９４０１に流れる。単一の固定されていない荷重点端部９４１０の導電性金属ベース要素９４１１にＳＭＡ材料９４２５を電気的に結合すると、ＳＭＡ材料９４２２への回路の帰路を方向９４０２に提供する。電流は、導電性ベース要素９４１１からＳＭＡ材料９４２２を通って固定端部の共通の導電性金属ベース層に方向９４０３に流れる。

この例では、単一の固定されていない荷重点端部９４１０は、導電性金属ベース要素９４１１を有する別の電流流路に関する懸念を排除する。単一の固定されていない荷重点端部９４１０はまた、導電性金属ベース要素９４１１のより大きいフットプリントを可能にし、より薄い表面のポストエッチングを提供する。例示的なバイモルフアクチュエータ９４００は、電気路が短くなることで抵抗経路が向上するため、前述の例と比較すると消費する電力が減少する。単一の固定されていない荷重点端部９４１０はまた、さまざまなサイズ及び形状の荷重点構造を組み込んだ設計を可能にする。

図９５は、実施形態による単一の固定されていない荷重点端部９５１０を含む例示的なバイモルフアクチュエータ９５００を示す。単一の固定されていない荷重点端部９５１０は、舌状部９５１１の導電性金属ベース層から延在する荷重点要素９５１２を含むことができる。荷重点要素９５１２は、構成要素、たとえばレンズキャリッジと係合するように構成されている。荷重点要素９５１２は、舌状部９５１１の導電性金属ベース層と組み合わされる任意の材料で作製することができ、荷重点要素９５１２と係合する構成要素のペイロードとの間の低摩擦接続を可能にする。いくつかの例では、荷重点は、大部分がステンレス鋼で構成されている場合がある。

バイモルフアクチュエータ９５００は第１バイモルフアーム９５２１を含み、第１バイモルフアーム９５２１は、ＳＭＡリボン又はＳＭＡワイヤなどの１つ又は複数のＳＭＡ材料９５２５を含む。ＳＭＡ材料９５２５は、第１バイモルフアーム９５２１のビームに取り付けることができる。第１バイモルフアーム９５２１はまた、導電性金属ベース層と任意選択的に誘電体層とを含むことができる。

図９３に関して説明したように、ＳＭＡ材料９５２５は、固定端部の導電性金属ベース要素に電気的に結合されている。ＳＭＡ材料９５２５はまた、単一の固定されていない荷重点端部９５１０の舌状部９５１１の導電性金属ベース層に電気的に結合されている。バイモルフアクチュエータ９５００はまた、第２バイモルフアーム９５２３を含むことができる。第２バイモルフアーム９５２３は、ＳＭＡリボン又はＳＭＡワイヤなどの１つ又は複数のＳＭＡ材料９５２２を含む。ＳＭＡ材料９５２２は、第２バイモルフアーム９５２３のビームに取り付けることができる。第２バイモルフアーム９５２３はまた、導電性金属ベース層と任意選択的に誘電体層とを含むことができる。

ＳＭＡ材料９５２５，９５２２は、単一の固定されていない荷重点端部９５１０の導電性金属ベース要素９５１１に電気的に結合されている。電流は、固定端部の共通の導電性金属ベース層からＳＭＡ材料９４２５に方向９５０１に流れる。単一の固定されていない荷重点端部９４１０の導電性金属ベース要素９４１１にＳＭＡ材料９５２５を電気的に接地すると、ＳＭＡ材料９５２２への回路の帰路を方向９５０２に提供する。電流は、導電性ベース要素９５１１からＳＭＡ材料９５２２を通って固定端部の共通の導電性金属ベース層に方向９５０３に流れる。

本開示のいくつかの例では、荷重点要素９５１２は、さまざまなサイズ及び形状で製造することができる。本開示のいくつかの例では、荷重点要素９５１２は、のり、溶接、接着剤などが挙げられるがこれらに限定されない任意の方法を使用して、固定されていない荷重点端部９５１０に取り付けることができる。さらに、荷重点要素９５１２は、１つ又は複数の別個の部品であり得る。荷重点要素９５１２は、単一の固定されていない荷重点端部９５１０上に図示されている。本開示のさらなる例は、たとえば、図８８～図９３の各固定されていない荷重点端部に位置する荷重点要素を含むことができる。

本明細書で用いる「頂部」、「底部」、「上方」、「下方」並びにｘ方向、ｙ方向及びｚ方向等の用語は、部品の、任意の所定の空間的又は重力に関する向きに対するのではなく互いに対する空間的関係を示す、好都合な用語であることが理解されよう。したがって、これらの用語は、構成部品のアセンブリを、アセンブリが、図面に示され且つ明細書に記載されている特定の向きに向けられるか、その向きとは上下逆向きに向けられるか、又は他の任意の回転変形で向けられるかに関わらず、包含するように意図されている。

本明細書で用いる「本発明」という用語は、単一の本質的要素又は要素群を有する単一の発明のみが提示されていることを意味するように解釈されるべきではないことが理解されよう。同様に、「本発明」という用語は、各々を別個の発明であるとみなすことができる複数の別個の技術革新（ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ）を包含することも理解されよう。本発明について、好ましい実施形態とその図面に関して詳細に記載したが、当業者であれば、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、本発明の実施形態のさまざまな適応形態及び変更形態を達成することができることが明らかなはずである。さらに、本明細書に記載する技法を使用して、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、又はより概してｎ個のバイモルフアクチュエータ及びバックルアクチュエータを有するデバイスを作製することができる。したがって、上記に示したような詳細な説明及び添付図面は、以下の特許請求の範囲及びそれらの適切に解釈される法的均等物からのみ推論されるべき、本発明の範囲を限定するようには意図されていないことが理解されるべきである。

Claims (20)

1. 誘電体層と導電性金属ベース層とを含む固定端部と、
   前記固定端部から延在する少なくとも１つのバイモルフアームであって、前記少なくとも１つのバイモルフアームは、前記導電性金属ベース層で構成される、少なくとも１つのバイモルフアームと、
   少なくとも１つの自由端であって、前記少なくとも１つの自由端のそれぞれは、前記少なくとも１つのバイモルフアームから延在する、少なくとも１つの自由端と、
   前記固定端部と前記少なくとも１つの自由端との間に延在する１つ又は複数のＳＭＡ材料であって、前記１つ又は複数のＳＭＡ材料は、前記導電性金属ベース層から絶縁される、１つ又は複数のＳＭＡ材料と、を備える、バイモルフアクチュエータ。
2. 前記導電性金属ベース層は、前記誘電体層により画定されるギャップによって、第１導電性金属ベース要素と、第２導電性金属ベース要素と、共通の導電性金属ベース層とに分離される、請求項１に記載のバイモルフアクチュエータ。
3. 前記ギャップは、前記第１導電性金属ベース要素と、前記第２導電性金属ベース要素と、前記共通の導電性金属ベース層とに取り付けられた前記誘電体層を露出させる、部分的に又は完全にエッチングされたギャップである、請求項２に記載のバイモルフアクチュエータ。
4. 前記少なくとも１つのバイモルフアームは、前記共通の導電性金属ベース層と前記誘電体層とで構成される、請求項２に記載のバイモルフアクチュエータ。
5. 前記第１導電性金属ベース要素と前記第２導電性金属ベース要素とは、電気的に絶縁される、請求項２に記載のバイモルフアクチュエータ。
6. 前記１つ又は複数のＳＭＡ材料のうちの１つは、前記固定端部の前記第１導電性金属ベース要素に電気的に結合されるとともに、前記少なくとも１つの自由端の導電性金属ベース層に電気的に結合される、請求項２に記載のバイモルフアクチュエータ。
7. 前記１つ又は複数のＳＭＡ材料のうちの１つは、前記固定端部の前記第２導電性金属ベース要素に電気的に結合されるとともに、前記少なくとも１つの自由端の導電性金属ベース層に電気的に結合される、請求項２に記載のバイモルフアクチュエータ。
8. 前記少なくとも１つの自由端は、前記導電性金属ベース層で構成される舌状部と、舌状部から延在するコンタクト部材とを含む、請求項１に記載のバイモルフアクチュエータ。
9. 前記少なくとも１つの自由端は、２つのバイモルフアームに接続された１つの単一の固定されていない荷重点端部を含む、請求項１に記載のバイモルフアクチュエータ。
10. 前記単一の固定されていない荷重点は、荷重点要素を含む、請求項９に記載のバイモルフアクチュエータ。
11. 前記１つ又は複数のＳＭＡ材料は、ＳＭＡリボン又はＳＭＡワイヤを含む、請求項１に記載のバイモルフアクチュエータ。
12. 前記１つ又は複数のＳＭＡ材料は、接着フィルム材料を使用して前記少なくとも１つのバイモルフアームに取り付けられる、請求項１に記載のバイモルフアクチュエータ。
13. 前記導電性金属ベース層は、ステンレス鋼、銅、銅合金、金、及びニッケルのうちの少なくとも１つで構成される、請求項１に記載のバイモルフアクチュエータ。
14. 前記固定端部は、第１バイモルフアームの前記ＳＭＡ材料に電気的に且つ機械的に結合される第１接点パッドを含み、前記第１接点パッドは、金めっきステンレス鋼パッドである、請求項１に記載のバイモルフアクチュエータ。
15. 前記固定端部は、第２バイモルフアームの前記ＳＭＡ材料に電気的に且つ機械的に結合される第２接点パッドを含み、前記第２接点パッドは、金めっきステンレス鋼パッドである、請求項１に記載のバイモルフアクチュエータ。
16. 誘電体層と導電性金属ベース層とで構成されるアクチュエータであって、
    固定端部であって、前記固定端部の前記導電性金属ベース層は、前記誘電体層により画定されるギャップによって、第１導電性金属ベース要素と、第２導電性金属ベース要素と、共通の導電性金属ベース層とに分離される、固定端部と、
    前記固定端部から延在する少なくとも１つのバイモルフアームであって、前記少なくとも１つのバイモルフアームは、前記共通の導電性金属ベース層と前記誘電体層とで構成される、少なくとも１つのバイモルフアームと、
    少なくとも１つの自由端であって、前記少なくとも１つの自由端のそれぞれは、前記少なくとも１つのバイモルフアームから延在する、少なくとも１つの自由端と、
    前記固定端部と前記少なくとも１つの自由端との間に延在する１つ又は複数のＳＭＡ材料であって、前記１つ又は複数のＳＭＡ材料は、前記誘電体層によって前記導電性金属ベース層から絶縁される、１つ又は複数のＳＭＡ材料と、を備える、アクチュエータ。
17. 前記第１導電性金属ベース要素と前記第２導電性金属ベース要素とは、電気的に絶縁される、請求項１６に記載のアクチュエータ。
18. 前記１つ又は複数のＳＭＡ材料のうちの１つは、前記固定端部の前記第１導電性金属ベース要素に電気的に結合されるとともに、前記少なくとも１つの自由端の導電性金属ベース層に電気的に結合される、請求項１６に記載のアクチュエータ。
19. 前記１つ又は複数のＳＭＡ材料のうちの１つは、前記固定端部の前記第２導電性金属ベース要素に電気的に結合されるとともに、前記少なくとも１つの自由端の導電性金属ベース層に電気的に結合される、請求項１６に記載のアクチュエータ。
20. 前記少なくとも１つの自由端は、前記導電性金属ベース層で構成される舌状部と、舌状部から延在するコンタクト部材とを含む、請求項１６に記載のアクチュエータ。

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