SMA致动器组件

本申请涉及一种致动器组件，特别是一种包括多段形状记忆合金(SMA)线的致动器组件。

这样的致动器组件可以例如用于相机中，以提供光学图像稳定(OIS)。在这样的相机要被结合到便携式电子设备(诸如移动电话)中的情况下，小型化可能是重要的。

WO 2010/029316 A2公开了一种相机装置的OIS，该相机装置包括由悬置系统支撑在支撑结构上的相机单元。相机单元是功能性相机，并且包括图像传感器和透镜系统。通过围绕垂直于光轴的轴倾斜整个相机单元来提供OIS。悬置系统允许相机单元的倾斜。

包含致动器组件的设备可能受到冲击(例如当该设备掉落时)。这样的冲击可能导致SMA线过度延伸，这可能导致SMA线的损坏。本发明涉及保护SMA线免于过度延伸。

根据本发明的第一方面，提供了一种SMA致动器组件，该SMA致动器组件包括：可移动部件；支撑结构；一根或更多根SMA线，该一根或更多根SMA线被布置成在收缩时使可移动部件相对于支撑结构围绕垂直于支撑结构的主轴线(即，参照支撑结构限定的SMA致动器组件的主轴线)的两个正交轴线倾斜；以及轴向平移限制器，该轴向平移限制器被配置成限制可移动部件相对于支撑结构沿着支撑结构的主轴线的轴向平移，其中轴向平移限制器被布置成防止可移动部件的所有点同时到达可移动部件的所有点沿着支撑结构的主轴线的由可移动部件相对于支撑结构的可能倾斜范围所允许的最极限位置。

SMA致动器组件的常用的端部止挡件(endstop)限制了可移动部件沿着支撑结构的主轴线能够达到的最大高度。该最大高度独立于倾斜位置。这种倾斜功能意味着可移动部件的每个拐角都必须被允许到达高处，以便倾斜而不受端部止挡件的阻碍。常用的端部止挡件允许可移动部件的所有点同时到达可移动部件的所有点沿着支撑结构的主轴线的由可移动部件相对于支撑结构的可能倾斜范围所允许的最极限位置。通过防止这种情况，减少了损坏(例如SMA线的过度延伸)的可能性。

在一些实施例中，轴向平移限制器被布置成防止可移动部件的相对点(其中支撑结构的主轴线在可移动部件的相对点之间)同时到达可移动部件的相对点沿着支撑结构的主轴线的由可移动部件相对于支撑结构的可能倾斜范围所允许的最极限位置。通过防止相对侧同时到达它们的最极限位置，减少了损坏(例如SMA线的过度延伸)的可能性。

在一些实施例中，轴向平移限制器包括支撑结构的端部止挡表面，可移动部件的互补端部止挡表面可以抵靠支撑结构的端部止挡表面，以便限制可移动部件相对于支撑结构的移动。表面的抵靠提供了一种稳健的方式来限制在冲击情况下的轴向移动，同时允许必要的倾斜移动。可移动部件的互补端部止挡表面被配置成直接接触支撑结构的端部止挡表面。

在一些实施例中，端部止挡表面与支撑结构的主轴线的距离随着与两个正交轴线的相交点沿着支撑结构的主轴线的距离的增加而减小。例如，在一些实施例中，端部止挡表面是(至少基本上是)以两个正交轴线的相交点为中心的球体的球面区段。端部止挡表面的形状允许轴向移动被限制在倾斜位置的范围内。这避免了一些倾斜位置，这些倾斜位置在发生冲击的情况下可能导致大的轴向平移。

在一些实施例中，支撑结构的端部止挡表面和可移动部件的互补端部止挡表面之间的距离或(最小)间隙在可移动部件相对于支撑结构的可能倾斜范围内保持(基本上)恒定。一致的(最小)间隙允许轴向移动受到类似的限制，而不管倾斜位置如何。

在一些实施例中，端部止挡表面相对于支撑结构的主轴线形成至少20°的角度。这有助于减少在发生冲击的情况下可移动部件被端部止挡表面楔入的可能性。

在一些实施例中，轴向平移限制器包括钩，该钩被配置成与相对于可移动部件固定的互补钩接合。这使得可能以不冒着因端部止挡表面阻挡光穿过可移动部件的风险的方式来限制轴向平移。

在一些实施例中，钩被定位成比相对于可移动部件固定的互补钩更靠近两个正交轴线的相交点。在一些实施例中，钩在可移动部件的径向外边缘的径向内侧。在一些实施例中，钩被定位成与两个正交轴线的相交点沿着主轴线重叠。钩可以定位成靠近枢轴点，使得不需要的轴向平移可以被紧密地限制。

在一些实施例中，SMA致动器组件还包括旋转限制器，该旋转限制器被配置成限制可移动部件相对于支撑结构围绕可移动部件的主轴线旋转。例如，在一些实施例中，旋转限制器形成支撑结构或可移动部件的狭槽，可移动部件或支撑结构的突起配合到该狭槽中，使得突起对限定狭槽的壁的抵靠防止可移动部件相对于支撑结构围绕可移动部件的主轴线旋转。旋转限制器可以与轴向平移限制器组合以完全限制原本可能损坏SMA致动器组件的移动。

在一些实施例中，当可移动部件未倾斜时，突起和限定狭槽的壁之间的间隙随着与两个正交轴线的相交点沿着支撑结构的主轴线的距离的增加而增加。这允许在不干扰例如OIS可能需要的倾斜移动的情况下限制旋转移动。

在一些实施例中，突起和限定狭槽的壁之间的(最小)间隙在可移动部件相对于支撑结构的可能倾斜范围内保持(基本上)恒定。这允许旋转移动受到类似的限制，而不管倾斜位置如何。

在一些实施例中，轴向平移限制器定位于可移动部件的径向外侧。

在一些实施例中，当可移动部件未倾斜时，支撑结构的主轴线对应于可移动部件的主轴线(即，参照可移动部件限定的SMA致动器组件的主轴线)。

在一些实施例中，一根或更多根SMA线可操作地连接(例如机械地和电气地连接)在支撑结构和可移动部件之间。

在一些实施例中，一根或更多根SMA线包括八根SMA线，这八根SMA线分成两组，每组为四根SMA线，并且其中：在围绕支撑结构的主轴线的四个侧中的每个侧上定位有两根SMA线，四个侧围绕支撑结构的主轴线成环形延伸；四个侧中的每个侧上的两根SMA线相对于支撑结构的主轴线倾斜；每组为四根SMA线的两个组中的每一组的SMA线围绕支撑结构的主轴线以2重(2-fold)旋转对称布置；并且每组为四根SMA线的两个组中的一组在可移动部件上提供在沿着支撑结构的主轴线的第一方向上具有分量的力，并且每组为四根SMA线的两个组中的另一组在可移动部件上提供在沿着支撑结构的主轴线的第二方向上具有分量的力，该第二方向沿着支撑结构的主轴线与第一方向相反。

在一些实施例中，一根或更多根SMA线包括四根SMA线，并且SMA致动器组件包括偏置元件，该偏置元件被布置成阻止可移动部件在垂直于支撑结构的主轴线的平面中的平移。

在一些实施例中，两个正交轴线沿着支撑结构的主轴线定位于可移动部件与支撑结构的基座之间。

在一些实施例中，SMA致动器组件包括固定到可移动部件的相机单元。换句话说，可移动部件包括相机单元。相机单元可以包括固定到模块托架或安装到模块托架上的相机模块。支撑结构可以包括底盘，可移动部件设置在该底盘内。一根或更多根SMA线可以在其端部处耦合到支撑结构(例如支撑结构的底盘)和/或可移动部件(例如相机单元)。在一些实施例中，相机单元(例如相机模块)包括图像传感器和透镜组件。在一些实施例中，当可移动部件未倾斜时，支撑结构的主轴线对应于透镜组件的主光轴。限制器可以用于防止损坏相机单元，同时允许实现OIS。

在一些实施例中，轴向平移限制器定位于透镜组件的径向外侧。可以在不会不期望地阻挡光到达图像传感器的情况下限制轴向平移。

在一些实施例中，图像传感器沿着支撑结构的主轴线位于端部止挡表面和两个正交轴线的相交点之间。端部止挡表面不会增加至SMA致动器组件底部的高度。

在一些实施例中，钩和两个正交轴线的相交点沿着支撑结构的主轴线位于图像传感器的同一侧。钩不会阻挡任何光到达图像传感器。钩不会增加至相机单元顶部的高度。

根据本发明的第二方面，提供了一种方法，该方法包括使用上面描述的SMA致动器组件进行光学图像稳定(OIS)和/或自动聚焦(AF)。

在一些实施例中，可移动部件包括图像传感器、显示器、显示器的部件、发射器和/或发射器的部件。在这种情况下，SMA致动器组件可以用于例如超分辨率成像和/或颤动(wobulation)。

根据本发明的第三方面，提供了一种SMA致动器组件，该SMA致动器组件包括：支撑件；可移动部件；一根或更多根SMA线，该一根或更多根SMA线被布置成在收缩时使可移动部件围绕垂直于支撑结构的主轴线的两个正交轴线相对于支撑结构倾斜；以及轴向平移限制器，该轴向平移限制器被配置成限制可移动部件相对于支撑结构沿着支撑结构的主轴线的轴向平移。轴向平移限制器包括支撑结构的端部止挡表面，可移动部件的互补端部止挡表面可以抵靠支撑结构的端部止挡表面，以便限制可移动部件相对于支撑结构移动。支撑结构的端部止挡表面和可移动部件的互补端部止挡表面之间的距离或(最小)间隙在可移动部件相对于支撑结构的可能倾斜范围内保持(基本上)恒定。

可移动部件的互补端部止挡表面可以被配置成直接接触支撑结构的端部止挡表面。

在一些实施例中，端部止挡表面和/或互补端部止挡表面被弯曲的或成形成使得支撑结构的端部止挡表面和可移动部件的互补端部止挡表面之间的距离或(最小)间隙在可移动部件相对于支撑结构的可能倾斜范围内保持(基本上)恒定。

在一些实施例中，端部止挡表面与支撑结构的主轴线的距离随着与两个正交轴线的相交点沿着支撑结构的主轴线的距离的增加而减小。

在一些实施例中，端部止挡表面和/或互补端部止挡表面是弯曲的。

在一些实施例中，端部止挡表面和/或互补端部止挡表面是以两个正交轴线的相交点为中心的球体的基本上球面的区段。

在一些实施例中，一根或更多根SMA线可操作地连接在支撑结构和可移动部件之间。

在一些实施例中，一根或更多根SMA线包括八根SMA线，这八根SMA线分成两组，每组为四根SMA线，并且其中：在围绕支撑结构的主轴线的四个侧中的每个侧上定位有两根SMA线，四个侧围绕支撑结构的主轴线成环形延伸；四个侧中的每个侧上的两根SMA线相对于支撑结构的主轴线倾斜；每组为四根SMA线的两个组中的每一组的SMA线围绕支撑结构的主轴线以2重旋转对称布置；并且每组为四根SMA线的两个组中的一组在可移动部件上提供在沿着支撑结构的主轴线的第一方向上具有分量的力，并且每组为四根SMA线的两个组中的另一组在可移动部件上提供在沿着支撑结构的主轴线的第二方向上具有分量的力，该第二方向沿着支撑结构的主轴线与第一方向相反。

在一些实施例中，一根或更多根SMA线包括四根SMA线，并且SMA致动器组件包括偏置元件，该偏置元件被布置成阻止可移动部件在垂直于支撑结构的主轴线的平面中的平移。

在一些实施例中，两个正交轴线沿着支撑结构的主轴线定位于可移动部件与支撑结构的基座之间。

上面阐述的本发明的各方面的各种特征可以同等地应用于本发明的其他方面。

为了允许更好地理解，现在将参照附图通过非限制性示例的方式来描述本发明的实施例，

在附图中：

图1是SMA致动器组件的示意图；

图2示意性地示出了可由SMA致动器组件提供的可能的自由度；

图3是SMA致动器组件的示意性横截面视图；

图4是作比较的SMA致动器组件的示意性横截面视图；

图5是图4的作比较的SMA致动器组件在掉落情况下的示意性横截面视图；

图6是图3的SMA致动器组件的示意性横截面视图；

图7是图3的SMA致动器组件的示意性可替代的横截面视图；

图8是SMA致动器组件的示意性横截面视图；

图9是图8的SMA致动器组件处于倾斜定向的示意性横截面视图；以及

图10是图8的SMA致动器组件在掉落情况下的示意性横截面视图。

图1是SMA致动器组件1的示意图。SMA致动器组件1包括可移动部件100、支撑结构3和致动器组件2(其可以是SMA致动器组件2)。支撑结构3包括基座5。相机单元可以固定到可移动部件100。例如，可移动部件100可以包括相机单元的透镜组件4。可移动部件100(包括例如透镜组件4)可以通过包括SMA线的SMA致动器2悬置在支撑结构3上。可移动部件100可以包括相机单元的图像传感器6。图像传感器6设置在基座5的前侧的前方，即图像传感器6介于透镜组件4和基座5之间。

SMA致动器2以允许可移动部件100(包括例如透镜组件4)相对于支撑结构3的一个或更多个自由度的方式支撑可移动部件100(包括例如透镜组件4和图像传感器6)。可移动部件100具有主轴线O，主轴线O在这里还被称为可移动部件的主轴线O。在可移动部件100包括透镜组件4(例如如图1、图3、图6、图7、图8、图9和图10所示)的情况下，主轴线O对应于透镜组件4的光轴O。

SMA致动器组件1包括实施控制电路的集成电路(IC)7，并且还包括陀螺仪传感器(未示出)。支撑结构3还包括从基座5向前突出的罩壳(can)8，以包住和保护SMA致动器组件1的其他构件。

透镜组件4包括呈圆柱形主体形式的透镜托架9，透镜托架9支撑沿光轴O布置的两个透镜10。通常，可以包括任何数量的一个或更多个透镜10。优选地，每个透镜10具有至多约20mm的直径。SMA致动器组件1可以被包括在相机中，相机可以被称为微型相机。

透镜组件4被布置成将图像聚焦到图像传感器6上。图像传感器6捕捉图像并且可以是任何合适的类型，例如电荷耦合设备(charge-coupled device，CCD)或互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor，CMOS)设备。

透镜10支撑在透镜托架9上。尽管在所示的示例中所有透镜10都固定到透镜托架9，然而透镜托架9可以包括致动器组件(未示出)，该致动器组件(未示出)被配置成相对于图像传感器6沿着光轴O移动透镜10中的至少一个，例如以提供自动聚焦(AF)或变焦。这样的致动器组件可以被称为“AF致动器组件”。

通常，一根或更多根SMA线被布置成在收缩时使可移动部件100围绕两个正交轴线相对于支撑结构3倾斜，这两个正交轴线垂直于SMA致动器组件1的主轴线P。主轴线P在本文还被称为支撑结构的主轴线P，因为主轴线P是参照支撑结构3来限定的。例如，如果一组右旋(right-handed)正交轴线x、y、z被对准，使得第三轴线z被定向成(基本上)平行于主轴线P，则一根或更多根SMA线被布置成在收缩时使可移动部件100围绕x轴线和y轴线相对于支撑结构3倾斜。

可以通过使可移动部件100(即透镜组件4和图像传感器6)围绕平行于第一轴线x的轴线和/或围绕平行于第二轴线y的轴线倾斜来提供OIS功能。这用于提供OIS，补偿可能由手抖动等引起的SMA致动器组件1的移动。另外，透镜组件4或透镜组件4的至少一个透镜10可以平行于光轴O(平行于第三轴线z)移动，以提供对形成在图像传感器6上的图像的聚焦，例如作为自动聚焦(AF)功能的一部分。

本说明书主要涉及SMA致动器组件1的示例，该SMA致动器组件1提供基于使可移动部件100(即透镜组件4和图像传感器6)相对于支撑结构3倾斜的OIS。AF可以由另外的系统提供，该另外的系统可以使用SMA线或可以不使用SMA线。

还参考图2，示出了可以在SMA致动器组件1中提供的可能的移动类型(或自由度)。

第一自由度(DOF)Tx对应于平行于第一轴线x的移动。第二DOF Ty对应于平行于第二轴线y的移动。第三DOF Tz对应于平行于第三轴线z的移动，该第三轴线z被定向成(基本上)平行于主轴线P。第三DOF Tz对应于可移动部件100(即，透镜组件4和图像传感器6)朝向或远离基座5的移动。第一轴线x、第二轴线y和第三轴线z形成右旋笛卡尔坐标系。第四DOFRx对应于围绕平行于第一轴线x的轴线的旋转(即倾斜)。第五DOF Ry对应于围绕平行于第二轴线y的轴线的旋转(即倾斜)。第六DOF Rz对应于围绕平行于第三轴线z的轴线的旋转。在一些示例中，轴线中的一个或更多个可以附接到可移动部件100(并随着可移动部件100移动和/或旋转/倾斜)。

本说明书主要涉及SMA致动器组件1，该SMA致动器组件1提供对应于第四DOF Rx和第五DOF Ry的运动。第四DOF Rx和第五DOF Ry提供了本文中的OIS功能。其他运动可以由如本文所述的SMA致动器组件1限制。可替代地，在一些实施例中，可以提供第六DOF Rz，即，可移动部件围绕z轴可以是可旋转的。这可以进一步改进OIS功能。

可以包括在SMA致动器2中的驱动布置的类型可以包括例如四根SMA线或八根SMA线。

例如，当提供四根SMA线时，两根SMA线可以基本上平行于第一轴线x延伸，并且可以在平行于第二轴线y的方向上间隔开。这些SMA线的收缩将在负(-x)方向或正(+x)方向上施加力。另外两根SMA线基本上平行于第二轴线y延伸并且在平行于第一轴线x的方向上间隔开。这些SMA线的收缩将在负(-y)方向或正(+y)方向上施加力。

例如，SMA致动器2可以包括WO 2011/104518 A1中描述的八根SMA线布置。换句话说，SMA致动器2可以包括八根SMA线，这些SMA线可操作地连接(例如，机械地和电气地连接)在支撑结构和可移动部件之间。八根SMA线可以分成两组，每组为四根SMA线。在围绕支撑结构的主轴线的四个侧中的每个侧上定位有两根SMA线，四个侧围绕支撑结构的主轴线成环形延伸。四个侧中的每个侧上的两根SMA线可以相对于支撑结构的主轴线倾斜。两组(每组为四根SMA线)中的每组的SMA线可以围绕支撑结构的主轴线以2重旋转对称进行布置。两组(每组为四根SMA线)中的一组可以在可移动部件上提供在沿着支撑结构的主轴线的第一方向上具有分量的力，并且两组(每组为四根SMA线)中的另一组在可移动部件上提供在沿着支撑结构的主轴线的第二方向上具有分量的力，该第二方向沿着支撑结构的主轴线与第一方向相反。

可替代地，例如，SMA致动器2可以包括在WO 2020/074899 A1中描述的四根SMA线布置。换句话说，SMA致动器2可以包括可操作地连接(例如机械地和电气地连接)在支撑结构和可移动部件之间的四根SMA线以及布置成阻止可移动部件在垂直于支撑结构的主轴线的平面中平移的偏置元件。

可以使用其他示例性配置，并且在WO 2010/029316 A2、WO 2017/055788 A1和WO2019/086855A1中提供了进一步的细节，这些专利申请通过该引用以其整体并入本文。

所施加的力通过选择性地改变SMA线的温度来进行控制。这是通过使选择性驱动信号穿过提供电阻加热的SMA线来实现的。加热由驱动电流直接提供。通过减小或停止驱动电流来提供冷却，以允许SMA线通过与其周围环境进行传导、对流和辐射而冷却。进一步的细节还在WO 2013/175197 A1中提供，该专利申请通过该引用并入本文。

图3是SMA致动器组件1的示意性横截面视图。例如，图3的横截面视图可以穿过SMA致动器组件1的中心(即，包括主轴线P)截取的。图1中所示的以及针对图2进一步详细描述的坐标系适用于图3至图10中的相同的定向。

如图3所示，SMA致动器组件1包括轴向平移限制器11(其也可以被称为端部止挡件)。轴向平移限制器11被配置成限制可移动部件100沿着主轴线P相对于支撑结构3的轴向平移。轴向平移限制器11还被配置成限制可移动部件100沿着与主轴线P正交的轴线相对于支撑结构3的轴向平移。以这种方式，可以保护SMA线免受过度延伸，该过度延伸由例如包含SMA致动器组件1的设备可能受到的冲击(例如掉落)所引起。

如上所述，可移动部件100可以相对于支撑结构3倾斜。图3示出了处于其未倾斜位置(其未倾斜位置也可以被称为其中立位置)的SMA致动器组件1。在未倾斜位置，可移动部件100的上表面面向主轴线P的方向。在未倾斜位置，图像传感器6的光敏区域/表面垂直于主轴线P，并且主轴线P和光轴O重合。当可移动部件100倾斜时，可移动部件100的上表面相对于主轴线P成角度，并且光轴O相对于主轴线P成角度(如例如图9所示)。

SMA致动器组件1布置成允许可移动部件100相对于支撑结构3的可能倾斜的范围。例如，对于可移动部件100的上表面的法线可相对于主轴线P形成的角度，可以存在上限值。例如，最大角度可能为约6°。当可移动部件100倾斜时，可移动部件100的一个边缘(例如，透镜组件4的一个边缘)沿着主轴线P进一步远离基座5移动。

轴向平移限制器11可以被配置成在一定高度(该高度取决于倾斜位置)处阻挡可移动部件100。相比于当可移动部件100倾斜时，轴向平移限制器11在可移动部件100未倾斜时可以将可移动部件100(例如，透镜组件4)阻挡在更低的位置。

可移动部件100(例如透镜组件4)的边缘不必是锋利的边缘。可替代地，移动部件100(例如透镜组件4)的边缘可以是圆角边缘或弯曲边缘。当可移动部件(例如透镜组件4)的一个边缘由于倾斜而进一步远离基座5移动时，可移动部件100(例如透镜组件4)的相对边缘沿着主轴线P朝向基座5移动。术语“相对”用于指位于光轴O或主轴线P的相对的两侧上的项目，即光轴O或主轴线P在相对的两侧上的项目之间。

当可移动部件100最大地倾斜时，可移动部件100(例如透镜组件4)的远离基座5移动的边缘或点沿着主轴线P(即，在正z方向上)处于该边缘或点的由可能倾斜的范围所允许的最极限位置。例如，该边缘或点可能已经从其在SMA致动器组件1处于其未倾斜的定向时的位置移动超过1mm。可移动部件100(例如透镜组件4)的相对的边缘或点远至该相对的边缘或点可处于负z方向上。

轴向平移限制器11被布置成防止可移动部件100的所有点同时到达它们沿着主轴线P的由可移动部件100相对于支撑结构3的可能倾斜范围所允许的最极限位置。

这不同于已知的SMA致动器组件，在已知的SMA致动器组件中，可移动部件的所有点可能同时到达它们沿着主轴线的由可移动部件相对于支撑结构的可能倾斜范围所允许的最极限位置。通过防止可移动部件100的所有点同时到达它们沿着主轴线P的最极限位置，减小了损坏SMA致动器组件1的可能性。例如，如果包括SMA致动器组件1的设备掉落或以其他方式受到冲击，则可移动部件100可以相对于支撑结构3在正z方向上移动。这可能损坏SMA致动器组件1。例如，SMA线中的一个或更多个可能过度延伸。通过防止可移动部件100的所有点同时到达它们沿着主轴线P的最极限位置，减少了SMA线过度延伸的可能性。

图4是作比较的SMA致动器组件41的示意性横截面视图。SMA致动器组件41包括可移动部件144(例如包括透镜组件)，该可移动部件144(例如包括透镜组件)可相对于包括基座45的支撑结构43移动。图4示出了处于其未倾斜定向的SMA致动器组件。

SMA致动器组件41可以包括端部止挡件(未示出)，该端部止挡件(未示出)在掉落情况发生的情况下限制可移动部件144的一个或更多个部件可以沿着主轴线P延伸多远。端部止挡件允许可移动部件100(例如包括透镜组件41)的边缘沿着主轴线P处于由可能倾斜的范围所允许的它们的最极限位置。换言之，端部止挡件被布置成使得不干扰(即减小)可能倾斜的预期范围。

图5是图4的作比较的SMA致动器组件41在掉落情况下的示意性横截面视图。如图5所示，可移动部件144的所有边缘同时到达它们沿着主轴线P的最大位置。结果，SMA线可能变得过度延伸，或者SMA致动器组件41可能以其它方式被损坏。

对于SMA致动器2，期望防止在掉落期间在所有方向上的显著位移，以防止SMA线的损坏。本发明可以实现这一点。轴向平移限制器11可以被布置成防止可移动部件100的相对边缘(其中主轴线P在该相对边缘之间)同时到达它们沿着主轴线P的由可移动部件100相对于支撑结构3在正z方向上(即，在沿着主轴线P的远离基座5的方向上和/或在沿着主轴线P的朝向轴向平移限制器11的方向上)的可能倾斜范围所允许的最极限位置。在掉落情况期间，图5所示的可移动部件(例如包括透镜组件)的移动类型可以被最小化。减小了SMA线过度应力的可能性。

如图3所示，轴向平移限制器11可以包括支撑结构3的端部止挡表面12，可移动部件100的互补端部止挡表面13可以抵靠支撑结构3的端部止挡表面12，以便限制可移动部件100相对于支撑结构3的移动。当可移动部件100倾斜时，互补端部止挡表面13移动经过端部止挡表面12，而不邻接端部止挡表面12。轴向平移限制器11不妨碍SMA致动器组件1的倾斜功能。然而，如果存在引起可移动部件100在正z方向上移动的冲击，则可移动部件100的互补端部止挡表面13邻接(即接触)支撑结构3的端部止挡表面12。这种邻接防止可移动部件100在正z方向上进一步移动。

图3示出了处于其未倾斜定向的SMA致动器组件1。在发生冲击的情况下，可移动部件100可以在正z方向上移动，直到轴向平移限制器11使移动停止。可移动部件100可以保持未倾斜。如果可移动部件100在冲击发生时倾斜，则可移动部件100可以在正z方向上移动，直到轴向平移限制器11使移动停止。可移动部件100可以保持倾斜。可移动部件100(或例如透镜组件4)在冲击之前处于最高的(即，在正z方向上处于最远的)一侧在冲击之后仍然为最高的边缘。

这不同于图4和图5中所示的作比较的SMA致动器组件41。对于这样的SMA致动器组件41，无论可移动部件144(例如，包括透镜组件)在冲击之前是否倾斜，可移动部件144在冲击之后的位置都如图5所示，即未倾斜但处于其沿着主轴线P的最极限位置。

图3示出了在可移动部件100的相对侧上的端部止挡表面12。可以在可移动部件100周围设置多个端部止挡表面12。例如，可以有四个端部止挡表面12(具有相应的互补端部止挡表面13)。可替代地，可以有两个、三个或五个或更多个端部止挡表面12。

端部止挡表面12可以围绕可移动部件100规则地分布。可移动部件100在平面视图中可以具有基本上矩形(例如基本上正方形)的形状。端部止挡表面12和相应的互补表面13可以设置在可移动部件100的四个侧中的每个侧处。端部止挡表面12可以定位于每个侧的中间处。可替代地，可以在每个侧上各设置两个或更多个端部止挡表面12。

轴向平移限制器11可以定位于可移动部件100(或例如透镜组件4)的径向外侧。轴向平移限制器11被布置成使得不会不期望地阻挡光穿过可移动部件100和例如透镜组件4。

端部止挡表面12可以沿着可移动部件100的侧的至多50％、可选地至多20％以及可选地至多10％延伸(在x方向和y方向上)。端部止挡表面12可以沿着可移动部件100的侧的至少10％以及可选地至少20％延伸(在x方向和y方向上)。端部止挡表面12可以沿着可移动部件100的深度的至多50％、可选地至多20％以及可选地至多10％延伸(在z方向上)。端部止挡表面12可以沿着可移动部件100的深度的至少10％以及可选地至少20％延伸(在z方向上)。端部止挡表面12可以足够大，使得即使在最大倾斜位置，互补端部止挡表面13也面向端部止挡表面12。这允许轴向平移限制器11即使在最大倾斜期间发生掉落事件时也限制可移动部件100的轴向平移。

两个正交轴线x、y(可移动部件100可以围绕该两个正交轴线x、y倾斜)彼此相相交。相交点可以被称为枢轴点14。主轴线P也延伸穿过枢轴点14。如图3所示，枢轴点14可以靠近可移动部件100的下侧。枢轴点14可以在图像传感器6和基座5之间。枢轴点14可以位于可移动部件100和基座5之间。

枢轴点14可以例如固定到基座5。通过设置枢轴点14是固定的，枢轴点14可以有助于防止可移动部件100向下(即在负z方向上)移动得太远。可以提供包括一个或更多个挠曲件或弹簧的悬置系统，以帮助防止可移动部件100向下(即在负z方向上)移动得太远。轴向平移限制器11被配置成防止过多的向上移动(即在正z方向上)。图像传感器6可以沿着主轴线P位于端部止挡表面12和两个正交轴线x、y的相交点之间。可替代地，枢轴点14可以是虚拟枢轴点，即，由于SMA线的致动，仅由可移动部件100的倾斜功能限定。

如图3所示，端部止挡表面12与主轴线P的距离可以随着与两个正交轴线x、y的相交点沿着主轴线P的距离的增加而减小。这在图3中通过端部止挡表面12和互补端部止挡表面13在这些表面在正z方向上远离枢轴点14延伸时朝向主轴线P的角度示出。这允许轴向平移限制器11考虑可移动部件100的倾斜。当可移动部件100倾斜时，从可移动部件100(例如，透镜组件4)到端部止挡表面12保持一致的间隙。结果，在发生掉落的情况下，可移动部件(包括透镜组件4)的轴向移动可以被显著地限制，而不管掉落事件之前的倾斜量如何。

轴向平移限制器11可以布置成使得支撑结构3的端部止挡表面12和可移动部件100的互补端部止挡表面13之间的距离在可移动部件100相对于支撑结构3的可能倾斜范围内保持基本上恒定。支撑结构3的端部止挡表面12和可移动部件100的互补端部止挡表面13之间的距离(或间隙)限定了在发生冲击的情况下可移动部件100(包括透镜组件4)可以轴向移动多远。通过使间隙基本上恒定，在发生冲击的情况下，潜在的轴向移动基本上恒定，而不管倾斜量如何。这有助于以独立于SMA致动器组件1的倾斜位置的方式保护SMA线。可替代地，距离可以变化，同时在发生冲击(诸如掉落)的情况下仍然允许良好的保护水平。

图6是图3的SMA致动器组件1的示意性横截面视图。图6以虚线示出了以枢轴点14为中心的球体的轮廓15的一部分。如图6所示，端部止挡表面12可以是以两个正交轴线x、y的相交点(即枢轴点14(或枢轴点14附近))为中心的球体的球面区段。每个端部止挡表面12可以是球形表面。这使得SMA致动器2能够通过其移动旋转而不发生碰撞。互补端部止挡表面13可以具有与端部止挡表面12相同类型的形状。互补端部止挡表面13可以是以枢轴点14或枢轴点14附近为中心的球形表面。包括互补端部止挡表面13的假想球体比包括端部止挡表面12的假想球体略小。这允许轴向平移限制器11的表面之间的间隙。

然而，端部止挡表面12不一定是球面区段。例如，可替代地，端部止挡表面12可以是在正z方向上朝向主轴线P成角度的平坦平面。可以在端部止挡表面12和互补表面13之间提供增加的间隙。平坦平面可以降低在冲击迫使可移动部件100抵靠在端部止挡表面12上的情况下透镜组件不期望地楔入端部止挡表面12的可能性。作为另一替代方案，端部止挡表面12可以是弯曲的非球形表面。

端部止挡表面12可以相对于主轴线P形成至少20°以及可选地至少30°的角度。端部止挡表面12的切线可以相对于主轴线P形成至少20°以及可选地至少30°的角度。端部止挡表面12的径向向内部分的切线可以相对于主轴线P形成至少20°以及可选地至少30°的角度。这可以有助于降低可移动部件100(包括例如透镜组件4)在冲击期间楔入端部止挡表面12的可能性。如果端部止挡表面12和主轴线P之间的角度太平缓，则当可移动部件100(包括例如透镜组件)被迫使抵靠端部止挡表面12时，可移动部件100(包括例如透镜组件)可能被卡住。

端部止挡表面12的径向外部部分的切线可以相对于主轴线P形成至少20°以及可选地至少30°的角度。这可以进一步降低可移动部件100(包括例如透镜组件)卡在端部止挡表面12上的可能性。通常，端部止挡表面12和主轴线P之间的角度可以在正z方向上和在径向向内方向上增加。通过在端部止挡表面12的径向外部部分处提供对角度的最小限制，则可移动部件100(或例如透镜组件4)可以接触的所有端部止挡表面12满足相同的最小角度要求。这防止可移动部件100(包括例如透镜组件4)楔入端部止挡表面12的任何部分。

图8是SMA致动器组件1的示意性横截面视图。例如，图8所示的特征可以与上面所描述的以及图3所示的特征结合提供。

如图8所示，轴向平移限制器11可以包括钩17(钩17也可以被称为系链)。钩17可以是支撑结构3的一部分。钩17可以固定到基座5。钩17被配置成与相对于可移动部件100固定的互补钩16接合。钩17可以在除了端部止挡表面12以外另外附加提供，或者也可以作为端部止挡表面12的替代提供。

钩17被配置成限制可移动部件100的向上移动。钩17被配置成允许可移动部件100相对于支撑结构3倾斜。图9是图8的SMA致动器组件1处于倾斜定向的示意性横截面视图。钩17不干扰倾斜功能。

图10是图8的SMA致动器组件1在掉落情况下的示意性横截面视图。如图10所示，在发生掉落或另一种冲击的情况下，钩17与互补钩16接合，使得轴向平移限制器11限制可移动部件100在正z方向上的轴向平移。

钩17可以设置在可移动部件100的下侧。钩17以及两个正交轴线x、y的相交点可以沿着主轴线P在图像传感器6的同一侧。钩17不会干扰透镜组件4将从可移动部件100的上侧接收的任何光。钩17不会增加至SMA致动器组件1的上侧的高度。这意味着SMA致动器组件1可以在保持其紧凑尺寸的同时得到保护。

钩17可以定位成比相对于可移动部件100固定的互补钩16更靠近两个正交轴线x、y的相交点。可替代地，钩17可以定位成比相对于可移动部件100固定的互补钩16更远离枢轴点14。

如图8所示，钩17可以在可移动部件100的径向外边缘的径向内侧。如图8所示，钩17可以被定位成与两个正交轴线x、y的相交点沿着主轴线P重叠。与图3所示的端部止挡表面12相比，钩17可以更靠近枢轴点14(在图像传感器6之下)。这有助于将所允许的z位移(在掉落事件中)保持在可接受的范围内。这有助于降低SMA致动器组件1被损坏的可能性。

如图8所示，钩17可以设置在枢轴点14的相对侧上。可以有多于两个的钩17(具有互补的钩16)，即多于两对钩。例如，围绕枢轴点可能有四对钩。成对的钩可以围绕枢轴点规则地分布(例如以90°间隔规则地分布)。可替代地，可以设置三对或五对或更多对的钩。

图7是图3的SMA致动器组件1的示意性可替代的横截面视图。例如，图7的横截面视图沿着正交轴线x、y中的一个与中心偏离。图7所示的特征可以与图8所示的特征相结合。

如图7所示，SMA致动器组件1可以包括旋转限制器18(旋转限制器18也可以被称为旋转端部止挡件)。旋转限制器18被配置成限制可移动部件100相对于支撑结构3围绕主轴线O(即，可移动部件100的主轴线和/或透镜组件4的光轴O)的旋转。

旋转限制器18可以形成支撑结构3或可移动部件100的狭槽20，可移动部件100或支撑结构3的突起19配合到狭槽20中。突起19抵靠限定狭槽20的壁21防止可移动部件100相对于支撑结构3围绕主轴线O的旋转。图7示出了狭槽20形成在支撑结构3中的示例。突起19固定到可移动部件100。例如，突起19可以包括如图3所示的互补端部止挡表面13。

可替代地，突起19可以是支撑结构3的一部分，并且狭槽20可以形成在可移动部件100中。端部止挡表面12可以由作为支撑结构3的一部分的突起19形成。通过在形成旋转限制器18的一部分的同一突起19上设置端部止挡表面，SMA致动器组件1可以保持较小。

如图7所示，在壁21和突起19之间存在间隙。当可移动部件100围绕主轴线O(当可移动部件100处于未倾斜位置时，主轴线O与主轴线P对准)旋转时，间隙减小，直到突起19与壁21接触，使得旋转受到限制。

如图7所示，当可移动部件100未倾斜时，在突起19和限定狭槽20的壁21之间的间隙可以随着与两个正交轴线x、y的相交点沿着主轴线P的距离的增加而增加。图7示出了处于未倾斜位置的SMA致动器组件。突起19在正z方向上成锥形。这允许可移动部件100在没有旋转限制器18干涉的情况下倾斜。即使处于倾斜位置，旋转限制器18也可以防止围绕主轴线O的不希望的旋转。

突起19和限定狭槽20的壁21之间的间隙可以在可移动部件100相对于支撑结构3的可能倾斜范围内保持基本上恒定。例如，突起19的锥形可以设置成使得在任何可能的倾斜角度下，突起19和壁21之间的最小间隙是相同的。当然，当可移动部件100围绕主轴线O旋转时，(最小的)间隙减小。然而，当没有围绕主轴线O旋转时，(最小的)间隙是相同的，而不管倾斜位置(即围绕x轴和y轴倾斜)如何。

与轴向平移限制器11组合的旋转限制器18被配置成在掉落事件期间完全限制移动。

旋转限制器18可以居中地设置在可移动部件100的侧上。可替代地，旋转限制器18可以定位在可移动部件100的拐角处。

各种数量的旋转限制器18是可能的。可以有四个旋转限制器18，例如在矩形可移动部件100(或例如矩形透镜组件)的每个侧各有一个旋转限制器18。可替代地，可以设置两个、三个或五个或更多个旋转限制器18。

可以对上述特定示例进行各种修改。例如，如上所述，使可移动部件100相对于支撑结构3移动的致动器布置可以包括SMA线。然而，致动器布置可以具有其他类型(例如包括音圈电机(VCM))。通常，SMA致动器组件可以是致动器组件，并且代替一根或更多根SMA线，致动器组件可以包括一个或更多个致动器构件，该一个或更多个致动器构件被布置成在致动时使可移动部件相对于支撑结构围绕垂直于支撑结构的主轴线的两个正交轴线倾斜。作为另一个示例，如上所述，可移动部件可以包括透镜组件4和图像传感器6两者。可替代地，可移动部件可以包括透镜组件4，并且图像传感器6可以与可移动部件分开设置(例如图像传感器6可以相对于支撑结构3固定)。

术语“形状记忆合金(SMA)线”可以指包含SMA的任何元件。SMA线可以具有适合于本文所描述的目的的任何形状。SMA线可以是长形的，并且可以具有倒圆形的横截面或任何其他形状的横截面。横截面可以沿SMA线的长度变化。还可能的是，SMA线的长度(无论如何定义)可以与它的其它尺寸中的一个或更多个相似。SMA线可以是易弯的，或者换句话说，可以是柔性的。在一些示例中，当在两个元件之间以直线连接时，SMA线只能施加迫使两个元件在一起的张力。在其他示例中，SMA线可以围绕元件弯曲，并且当SMA线在张紧状态下趋于变直时，SMA线可以向元件施加力。SMA线可以是梁状的或刚性的，并且能够对元件施加不同的力(例如非张力)。SMA线可以包括或可以不包括不是SMA的材料和/或构件。例如，SMA线可以包括SMA的芯和非SMA材料的涂层。除非上下文另有要求，否则术语“SMA线”可以指充当单个致动元件的SMA线的任何配置，例如，该单个致动元件可以被单独地控制以产生作用于元件的力。例如，SMA线可以包括机械地并行和/或串行布置的SMA线的两个或更多个部分。在一些布置中，SMA线可以是较大的一段SMA线的一部分。这种较大的一段SMA线可以包括可单独控制的两个或更多个部分，从而形成两根或更多根SMA线。

本文描述的SMA致动器组件可以对应于照明源(的一部分)，该照明源可以用于诸如WO2020/030916中描述的3D感测系统中或增强现实(AR)显示系统中。

在可移动部件包括发射器或显示器(或其一部分)的情况下，可移动部件可以被移动以实现颤动，例如用于显示超分辨率图像(即，具有比发射器或显示器的固有分辨率的分辨率更高的分辨率的图像)。在这种情况下，通过在不同位置快速连续地显示多个低分辨率图像来显示(或投影)高分辨率图像。在每个位置显示的图像是由高分辨率图像的像素子集形成的低分辨率图像。可移动部件可以在高频(例如大于30Hz、优选地大于60Hz、进一步优选地大于120Hz)以重复模式在位置之间移动。因此，人眼将一系列较低分辨率的图像感知为一个高分辨率图像。

显示器可以是显示面板，例如LCOS(硅上液晶)显示器、微LED显示器、数字微镜设备(DMD)或激光束扫描(LBS)系统。

发射器被配置成发射辐射(可见光或不可见辐射，例如近红外(NIR)光、短波红外(SWIR)光)。发射器可以包括一个或更多个LED或激光器(例如VCSEL(垂直腔面发射激光器)或边缘发射激光器)。发射器可以包括VCSEL阵列。发射器可以另外被称为照明源和/或可以包括图像投影仪。

支撑结构的主轴线是参照支撑结构来限定的。在可移动部件包括显示器的情况下，当可移动部件处于未倾斜位置时(即，当SMA线没有使可移动部件从其默认位置倾斜时)，显示器可以限定平面，并且支撑结构的主轴线可以垂直于由显示器限定的平面。在任何情况下，支撑结构的主轴线可以与从显示器发射光的大致方向对准。在可移动部件包括发射器的情况下，当可移动部件处于未倾斜位置时，发射器可以限定平面，并且支撑结构的主轴线可以垂直于由发射器限定的平面。例如，发射器可以包括VCSEL阵列，并且当可移动部件未倾斜时，支撑结构的主轴线可以垂直于VCSEL阵列的平面。在任何情况下，支撑结构的主轴线可以与发射器发射辐射的大致方向对准。

本领域技术人员应认识到，本发明具有广泛的应用范围，并且在不脱离所附权利要求所限定的任何发明构思的情况下，实施例可以进行宽范围的修改。