(57)【要約】  微小懸架デバイスは、基部（６１）と、基準軸（６４）に沿って基部（６１）に対して動くように設計されたキャリア（６２）とを備える。キャリア（６２）は、ばね構成（１）によって基部（６１）に対して懸架および案内され、ばね構成（１）は２つのばねユニット（２１、２２）を備え、各ばねユニット（２１、２２）は、２つのアーム（３１、３２）を備え、各アーム（３１、３２）は、２つの区画（４１、４２）および接続ノード（４３）を備え、第１の区画（４１）は、基部（６１）に取り付けられている第１のアタッチメントノード（５１）から接続ノード（４３）に延伸し、第２の区画（４２）は、接続ノード（４３）から、キャリア（６２）に取り付けられている第２のアタッチメントノード（５２）まで延伸し、各ばねユニット（２１、２２）において、アーム（３２、３３）はそれらの接続ノード（４３）において接続されており、互いに鏡面対称であり、互いに対して角度を付けられている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部（６１）と、基準軸（６４）に沿って前記基部（６１）に対して動くように設計されているキャリア（６２）を備える微小懸架デバイスであって、
前記キャリア（６２）は、ばね構成（１）によって前記基部（６１）に対して懸架および案内され、
前記ばね構成（１）は、少なくとも第１のばねユニット（２１）および第２のばねユニット（２２）を備え、
各ばねユニット（２１、２２）は、第１のアーム（３１）および第２のアーム（３２）を備え、
各アーム（３１、３２）は、第１の区画（４１）、第２の区画（４２）、および接続ノード（４３）を備え、
前記第１の区画（４１）は、前記第１の区画（４１）が前記基部（６１）に取り付けられている第１のアタッチメントノード（５１）から前記接続ノード（４３）まで延伸し、
前記第２の区画（４２）は、前記接続ノード（４３）から、前記第２の区画（４２）が前記キャリア（６２）に取り付けられている第２のアタッチメントノード（５２）まで延伸し、
前記第１のアタッチメントノード（５１）および前記第２のアタッチメントノード（５２）は、それぞれ前記基部（６１）および前記キャリア（６２）上の同じ周方向位置にあり、
各ばねユニット内（２１、２２）において、
前記第１のアーム（３１）の前記接続ノード（４３）は前記第２のアーム（３２）の前記接続ノード（４３）に接続され、
前記第１のアーム（３１）と前記第２のアーム（３２）とは互いに鏡面対称であり、
前記第１のアーム（３１）と前記第２のアーム（３２）とは、互いに対して角度を付けられていることを特徴とする、微小懸架デバイス。
【請求項２】
前記第１のアーム（３１）および前記第２のアーム（３２）は、前記接続ノード（４３）および前記基準軸（６４）を含む鏡面に対して互いに鏡面対称である、請求項１に記載の微小懸架デバイス。
【請求項３】
前記キャリア（６２）が前記基準軸（６４）の方向において前記基部（６１）に対して動くと、前記ばねユニット（２１、２２）の前記接続ノード（４３）と前記基準軸（６４）との間の距離は、前記相対運動に従って変化する、請求項１または２に記載の微小懸架デバイス。
【請求項４】
前記アーム（３１、３２）が、前記基準軸（６４）を中心とする円の複数の区画を形成する、先行する請求項のいずれか１項に記載の微小懸架デバイス。
【請求項５】
前記第１のアーム（３１）の前記区画（４１、４２）は、三角形の第１の辺に平行であり、前記第２のアーム（３２）の前記区画（４１、４２）は、前記三角形の第２の辺に平行であり、前記第１のアーム（３１）および前記第２のアーム（３２）の前記第１のアタッチメントノード（５１）を接続する第１の線、ならびに、前記第１のアーム（３１）および前記第２のアーム（３２）の前記第２のアタッチメントノード（５２）を接続する第２の線は、前記三角形の第３の辺に平行である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の微小懸架デバイス。
【請求項６】
前記第１のばねユニット（２１）および前記第２のばねユニット（２２）は合同の形状を有し、鏡面対称配置において配置される、先行する請求項のいずれか１項に記載の微小懸架デバイス。
【請求項７】
前記第１のばねユニット（２１）の前記第２のアーム（３２）の前記第１のアタッチメントノード（５１）は、前記第２のばねユニット（２２）の前記第１のアーム（３１）の前記第１のアタッチメントノード（５１）と一致するか、または同一であり、
前記第１のばねユニット（２１）の前記第２のアーム（３２）の前記第２のアタッチメントノード（５２）は、前記第２のばねユニット（２２）の前記第１のアーム（３１）の前記第２のアタッチメントノード（５２）と一致するか、または同一である、先行する請求項のいずれか１項に記載の微小懸架デバイス。
【請求項８】
前記キャリア（６２）の周の少なくとも３分の１の周り、特に前記周の半分の周りにともに延伸する正確に２つのばねユニット（２１、２２）を備える、先行する請求項のいずれか１項に記載の微小懸架デバイス。
【請求項９】
前記キャリア（６２）の全周の周りにともに延伸する正確に４つのばねユニット（２１、２２）を備える、先行する請求項のいずれか１項に記載の微小懸架デバイス。
【請求項１０】
前記アーム（３１、３２）が１つの平面内にある前記ばね構成（１）の平面構成が存在する、先行する請求項のいずれか１項に記載の微小懸架デバイス。
【請求項１１】
前記ばね構成（１）は、切断またはスタンピングなどの除去工程によって、特に金属の、単一の平坦な材料片から製造されるか、または前記ばね構成（１）はワイヤから製造される、請求項１０に記載の微小懸架デバイス。
【請求項１２】
最小のポテンシャルエネルギーを有する前記ばね構成（１）の形状は、平坦な構成ではない、先行する請求項のいずれか１項に記載の微小懸架デバイス。
【請求項１３】
前記微小懸架デバイスは、前記基準軸（６４）に平行な方向において前記キャリア（６２）に作用する力を及ぼすように構成されたアクチュエータ（６６）を備え、前記力は、前記基準軸（６４）から離れた点において前記キャリア（６２）に作用する、先行する請求項のいずれか１項に記載の微小懸架デバイス。
【請求項１４】
微小懸架デバイス内で使用するためのばね構成（１）であって、前記ばね構成（１）は、キャリア（６２）を基準軸（６４）に沿って、基部（６１）に対して動かし、前記（基部（６１）に対して前記キャリア（６２）を懸架および案内するために、前記基部（６１）および前記キャリア（６２）に接続されるように設計されているばね構成（１）において、
前記ばね構成（１）は、少なくとも第１のばねユニット（２１）および第２のばねユニット（２２）を備え、
各ばねユニット（２１、２２）は、第１のアーム（３１）および第２のアーム（３２）を備え、
各アーム（３１、３２）は、第１の区画（４１）、第２の区画（４２）、および接続ノード（４３）を備え、
前記第１の区画（４１）は、第１のアタッチメントノード（５１）から前記接続ノード（４３）まで延伸し、
前記第２の区画（４２）は、前記接続ノード（４３）から第２のアタッチメントノード（５２）まで延伸し、
前記第１のアタッチメントノード（５１）および前記第２のアタッチメントノード（５２）は互いに隣接しており、
各ばねユニット内（２１、２２）において、
前記第１のアーム（３１）の前記接続ノード（４３）は前記第２のアーム（３２）の前記接続ノード（４３）に接続され、
前記第１のアーム（３１）と前記第２のアーム（３２）とは互いに鏡面対称であり、
前記接続ノード（４３）は、前記第１のアーム（３１）の前記アタッチメントノード（５１、５２）を前記第２のアーム（３２）の前記アタッチメントノード（５１、５２）に接続する直線から離れていることを特徴とする、ばね構成（１）。
【請求項１５】
単一の平坦な材料片から製造され、鏡面対称構成の２つのばねユニット（２）を備え、または、４回回転対称の構成の４つのばねユニット（２）を備える、請求項１４に記載のばね構成（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微小位置決めデバイスの分野に関し、特に、対応する独立請求項の前文に記載されているような微小懸架デバイスおよび微小懸架デバイスのためのばねに関する。
【背景技術】
【０００２】
米国特許出願公開第２０１１／１５０４４２号は、鏡筒がばねによって懸架されている合焦および手ぶれ防止デバイスを開示しており、ばねは、鏡筒が光軸に沿って動くことを可能にし、軸に対して鏡筒を傾けることを可能にする。作動力は、鏡筒の周囲に対称的に配置されたコイルによって生成される。
【０００３】
米国特許出願公開第２０１７／００５２３８６号は、小型カメラの一部としての手ぶれ防止装置のための位置決めデバイスを開示している。その中で使用されるアクチュエータは、圧電素子によって駆動される。アクチュエータによって加えられる力が、非対称に鏡筒に作用する。鏡筒の正確な位置合わせは、平行四辺形のメカニズムによって実現される。
【０００４】
米国特許出願公開第２０１６／０１７８８６７号は、レンズキャリアがばねによって懸架されている微小レンズ駆動装置を開示している。ばねを含む金属部品は、基部に取り付けられている剛性領域と、レンズモジュールに取り付けられている剛性領域とを有する。これらの２つの剛性領域は、ばねとして機能する金属部品のばね区画によって接合される。このような各ばね区画は他のばね区画から分離されている。すなわち、剛性領域を介して以外は他の区画に接合されない。
【０００５】
欧州特許出願公開第２  ３６２  １１３号は、別個のばねを有する、同様のばねの構造を示している。
【０００６】
米国特許出願公開第２０１５／０１７３８９２号は、レンズを保持するための支柱の三次元構成を開示している。
【０００７】
米国特許第６  ８６２  １４４号は、要素間に配置されているが要素に取り付けられていない波形ばねを示している。
【０００８】
米国特許出願公開第２０１３／０２８７３８３号は、平行に延伸し、ばねが基部またはキャリアに取り付けられる領域とは異なる位置において接合されるばねを開示している。
【０００９】
特定の用途では、鏡筒を光軸に沿ってのみ動かし、鏡筒の任意の傾きを最小限に抑えることが望ましい。基部に対して鏡筒などのキャリアを懸架するための既知の機構は、複雑であるか、または鏡筒の傾きに対して十分な安定性を提供しないかのいずれかである。これは、結果として生じる作動力が鏡筒の光軸と同一線上にない場合に特に当てはまる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、本発明の目的は、上記の欠点を克服する、最初に述べたタイプの微小懸架デバイスおよび微小懸架デバイスのためのばねを作製することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
これらの目的は、特許請求の範囲による微小懸架デバイスおよび微小懸架デバイスのためのばねによって達成される。
【００１２】
微小懸架デバイスは、基部と、基準軸に沿って基部に対して動くように設計されたキャリアとを備える。そこで、キャリアは、ばね構成によって懸架されて基部に対して案内され、
ばね構成は少なくとも第１のばねユニットおよび第２のばねユニットを備え、
各ばねユニットは、第１のアームおよび第２のアームを備え、
各アームは、第１の区画、第２の区画、および接続ノードを備え、
第１の区画は、当該第１の区画が基部に取り付けられている第１の（または基部）アタッチメントノードから接続ノードに延伸し、
第２の区画は、接続ノードから、当該第２の区画がキャリアに取り付けられている第２の（またはキャリア）アタッチメントノードまで延伸し、
第１の（または基部）アタッチメントノードおよび第２の（またはキャリア）アタッチメントノードは、それぞれ基部およびキャリア上の同じ周方向位置にある。言い換えると、基準面上に投影してキャリアの中心点から見ると、第１の（または基部）アタッチメントノードおよび第２の（またはキャリア）アタッチメントノードは同じ角度にあり、
各ばねユニットにおいて、
第１のアームの接続ノードは第２のアームの接続ノードに接続されており、
第１のアームと第２のアームとは互いに鏡面対称であり、
第１のアームと第２のアームとは、互いに対して角度を付けられている。
【００１３】
第１のアームと第２のアームとが互いに角度を付けられているということは、それらが直線上にないことを意味する。言い換えると、２つのアームの共通の接続ノードを通過し、２つのアームの第１の（または基部）アタッチメントノードを接続する線に平行であり、かつ／または、２つのアームの第２の（またはキャリア）アタッチメントノードを接続する線に平行である接線を考えると、２つのアームのアタッチメントノードはすべて、この接線の同じ側にある。アームが平面構成でない場合も同じことがいえ、接線の代わりに接平面があり、接平面はさらに基準軸に平行である（または、同等に、基準面に垂直である）。
【００１４】
言い換えれば、基準軸に沿って投影して見ると、接続ノードは、第１のアームのアタッチメントノード（またはこれらのノード間の中点）を第２のアームのそれぞれの接続ノード（またはこれらのノード間の中点）に接続する直線から離れている。
【００１５】
ばねユニットのアームの接続ノードが接続されているため、第１のアタッチメントノードおよび第２のアタッチメントノードの各対の相対運動は、ばねユニットが接続されていない場合よりもはるかに制約され、アームが独立して傾くことが可能になり、対応するアタッチメントノード（通常は同じ周方向位置にある）が、周方向に互いに対して動くことを可能にする。アタッチメントノードの各対の相対運動は、基本的に、基準軸に平行な方向に制約される。その結果、基準軸に沿った単位運動あたりの傾きの値が低くなる。
【００１６】
接続ノードは２つのアームの接続ノードを接続する直線から離れているため、各アーム内で、アタッチメントノードが基準軸に沿った方向において互いから外方に動くと、接続された接続ノードがこの直線の方向に屈曲する可能性がある。これにより、アームの区画を大幅に延長したり、接続ノードの接続を切断したりすることなく、アタッチメントノードが動くことが可能になる。
【００１７】
典型的には、ばねユニットは、アタッチメントノードにおいてのみキャリアまたは基部に取り付けられる。このようなアタッチメントは、ばねユニットのアームの端部にある。アームの残りの部分は、キャリアまたは基部に取り付けられない。言い換えると、アタッチメントノード以外のばねユニットの領域は、キャリアまたは基部に取り付けられない。そのような領域の動きは、アタッチメントノードでの取り付けに起因する制約を除いて、キャリアまたは基部によって制約されない。ばねユニットのアームは、キャリアまたは基部に対して自由に動くことができる。
【００１８】
典型的には、第１の区画および第２の区画は、互いに平行に、すなわち、互いに一定の距離をおいて延伸する。
【００１９】
懸架デバイスは、小型カメラにおいて使用されるレンズ懸架および位置決めデバイスであり得る。この場合、レンズはキャリア内に配置される。
【００２０】
実施形態では、第１のアームおよび第２のアームは、接続ノードおよび基準軸を含む鏡面に対して互いに鏡面対称である。鏡面は基準軸を含むことができる。
【００２１】
基準軸は、キャリアが公称方向にあるという条件で、キャリアの対称軸である。キャリアが光学素子を担持する場合、キャリアのその対称軸は、この光学素子の光軸と一致することができる。
【００２２】
基準軸は基準面に垂直である。キャリアの公称運動は、例えば、光学系を合焦させるために、基準軸に沿っている。キャリアを傾けると、対称軸が基準軸から外れる。
【００２３】
鏡面対称とは、第２のアームの区画が接続ノードから延伸する方向とは反対の方向に、第１のアームの区画が接続ノードから延伸することができることを意味する。
【００２４】
その結果、第１のアームのアタッチメントノードが第１の中心角にあり、第２のアームのアタッチメントノードが第２の中心角にある場合、２つのアームを接続する接続ノードは、典型的には中間の、二等分する角度または線上で、これら２つの中心角の間の角度にある。
【００２５】
実施形態では、キャリアが基準軸の方向において基部に対して動くと、ばねユニットの接続ノードと基準軸との間の距離は、この相対運動に従って変化する。
【００２６】
実施形態では、アームは、基準軸を中心とする円の区画を形成する。
実施形態では、第１のアームの区画は、三角形の第１の辺に平行であり、第２のアームの区画は、三角形の第２の辺に平行であり、第１のアームおよび第２のアームの第１の（または基部）アタッチメントノードを接続する第１の線、ならびに、第１のアームおよび第２のアームの第２の（またはキャリア）アタッチメントノードを接続する第２の線は、三角形の第３の辺に平行である。
【００２７】
このように規定される三角形は、その向きおよびその辺の角度に関して規定されるが、絶対的なサイズに関しては規定されない。典型的には、これは二等辺三角形で、第１の辺および第２の辺は同じ長さである。
【００２８】
実施形態では、第１のばねユニットおよび第２のばねユニットは合同の形状を有し、鏡面対称配置において配置される。
【００２９】
対称面は典型的には、基準軸を含む。
実施形態では、第１のばねユニットの第２のアームの第１の（または基部）アタッチメントノードは、第２のばねユニットの第１のアームの第１の（または基部）アタッチメントノードと一致するか、または同一であり、
第１のばねユニットの第２のアームの第２の（またはキャリア）アタッチメントノードは、第２のばねユニットの第１のアームの第２の（またはキャリア）アタッチメントノードと一致するか、または同一である。
【００３０】
アタッチメントノードが一致するとは、２つのアタッチメントノードがそれぞれ同じ位置においてキャリアまたは基部に取り付けられることを意味する。アタッチメントノードが同一であるとは、それらが同じ物理要素であることを意味する。言い換えると、このようなアタッチメントノードは、隣接するばねユニットの２つのアームによって共有される。
【００３１】
実施形態では、微小懸架デバイスは、キャリアの周の少なくとも３分の１の周り、特に周の半分の周りにともに延伸する正確に２つのばねユニットを備える。
【００３２】
一般に、ノードの位置は、周上の基準点に対する中心角θ（シータ）によって表される、周方向位置によって表すことができる。この角度は、基準面上の投影において測定され、中心点から見た角度によって表現され、基準軸は基準面と交差する。
【００３３】
第１の（または基部）アタッチメントノードおよび第２の（またはキャリア）アタッチメントノードを含む外側のノード対から、そのようなノードの内側の対までの角度は、２つのばねユニットで同じである。
【００３４】
さらに、各ばねユニットにおいて、接続ノードの角度は、外側ノード対と内側ノード対との間の角度を二等分する。
【００３５】
実施形態では、微小懸架デバイスは、正確に４つのばねユニットを備える。それらはともにキャリアの全周にわたって延在することができる。
【００３６】
実施形態では、微小懸架デバイスは、正確に３つのばねユニットを備える。それらはともにキャリアの周の半分、４分の３、または全周にわたって延在することができる。
【００３７】
ばねユニットの各々について、ユニットがまたがる中心角または弧、すなわち、
第１の（または基部）アタッチメントノードおよび第２の（またはキャリア）アタッチメントノード（すなわち、１つのアームのアタッチメントノード）を含む、第１のノード対から、
そのようなノードの第２の対（すなわち、他方のアームのアタッチメントノード）までの角度または弧は、
典型的には同じである。
【００３８】
２つまたは３つまたは４つのばねユニットを有する上記の構成の各々において、隣接するばねユニットは、隣接するばねユニットのそれぞれの第１のアタッチメントノードおよび／または第２のアタッチメントノードと一致するかまたは同一である第１のアタッチメントノードおよび／または第２のアタッチメントノードを有することができる。
【００３９】
代替的に、ばねユニットは、隣接するばねユニットのそれらとは別個の第１のアタッチメントノードおよび／または第２のアタッチメントノードを有することができる。
【００４０】
実施形態では、アームが１つの平面内にあるばね構成の平面構成が存在する。
この平面は典型的には、基準面に平行である。ばね構成は、基部に対するキャリアの特定の位置にある平面構成にあることができる。
【００４１】
実施形態では、ばね構成は、切断、スタンピング、またはエッチングなどの除去工程によって、特に金属の、単一の平坦な材料片（材料シート）から製造される。
【００４２】
したがって、ばね構成は、各々が２つのアームを有し、各々が２つの区画を有する、少なくとも２つのばねユニットを構成する単一の部品から作られる。
【００４３】
実施形態では、ばね構成は、ワイヤから製造される。
接続ノードにおいてワイヤを接続するために、ワイヤをともに溶接またははんだ付けすることができる。
【００４４】
実施形態では、最小のポテンシャルエネルギーを有するばね構成の形状は、平坦な構成ではない。
【００４５】
このようなプリテンションばねでは、ばね構成が、すべてのアームのすべての区画が同じ平面内にある平坦なまたは平面構成にされるとき、ばねは予張される、すなわち、ばねはアームの弾性区画にポテンシャルエネルギーを蓄積する。
【００４６】
そのような予張を使用して、ばね構成が平面構成にある位置から別の構成にキャリアを動かすための力を低減することができる。そのような動きの間、アームの第１の弾性区画セットに蓄積されたエネルギーが解放され、エネルギーが第２の弾性区画セットに蓄積される。このような区画は物理的に重なり合うことができる。たとえば、部品を同じ場所で曲げ、また、ねじることができ、部品を１つの次元においてまっすぐにし、別の次元においてねじることによってエネルギーを伝達することができる。
【００４７】
実施形態では、微小懸架デバイスは、基準軸に平行な方向においてキャリアに作用する力を及ぼすように構成されたアクチュエータを備え、この力は、基準軸から離れた点においてキャリアに作用する。
【００４８】
言い換えれば、この力（力ベクトルとして表すことができる）は基準軸と一致しない。アクチュエータは、基準軸に沿ってキャリアを動かすように構成されている。しかし、アクチュエータは、その力が、典型的にはキャリアの周縁または周にある一点において、キャリアに非対称に作用するように配置されている。したがって、力は、キャリアを傾けるトルクを生じさせる。傾きは、ばね構成を考慮して最小限に抑えられる。微小懸架デバイスは、アクチュエータとともに微小位置決めデバイスを構成する。
【００４９】
ばね構成は微小懸架デバイス内で使用するためのものであり、ばね構成は、基準軸に沿ってキャリアを基部に対して動かし、基部に対してキャリアを懸架して案内するために、基部およびキャリアに接続するように設計されている。そこで、
ばね構成は少なくとも第１のばねユニットおよび第２のばねユニットを備え、
各ばねユニットは、第１のアームおよび第２のアームを備え、
各アームは、第１の区画、第２の区画、および接続ノードを備え、
第１の区画は、（当該第１の区画を基部に取り付けることができる）第１の（または基部）アタッチメントノードから接続ノードに延伸し、
第２の区画は、接続ノードから、（当該第２の区画をキャリアに取り付けることができる）第２の（またはキャリア）アタッチメントノードまで延伸し、
第１の（または基部）アタッチメントノードおよび第２の（またはキャリア）アタッチメントノードは、互いに隣接し、
各ばねユニット内で、
第１のアームの接続ノードは第２のアームの接続ノードに接続され、
第１のアームと第２のアームとは互いに鏡面対称であり、
接続ノードは、第１のアームのアタッチメントノードを第２のアームのアタッチメントノードに接続する直線から離れている。
【００５０】
基部およびキャリアノードが互いに隣接しているとは、それらが少なくともほぼ同じ中心角に配置されていることを意味する。したがって、それらは、基部およびキャリア上の同じ周方向位置の点に取り付けられるように配置される。
【００５１】
実施形態では、ばね構成は、単一の平坦な材料片から製造され、鏡面対称構成の２つのばねユニットを備え、または、４回回転対称の構成の４つのばねユニットを備える。
【００５２】
さらなる実施形態は、従属請求項から明らかである。
本発明の主題は、以下を概略的に示す、添付の図面に示される例示的な実施形態を参照して、以下の本文においてより詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】湾曲したアームを有するばね構成を示す図である。
【図２】キャリアおよび基部と組み合わされたばね構成を示す図である。
【図３】ある平面位置にある、キャリアの周の半分にまたがる２つのばねユニットを有するばね構成を有する微小懸架デバイスを示す図である。
【図４】ある平面位置にある、キャリアの全周にまたがる４つのばねユニットを有するばね構成を有する微小懸架デバイスを示す図である。
【図５】まっすぐなアームを有するばね構成を示す図である。
【図６】キャリアの周りに巻かれるように設計されたばね構成を示す図である。
【図７】伸張位置にあるばね構成を有する微小懸架または位置決めデバイスを示す図である。
【図８】図７と同じであるが、本発明をよりよく理解するために、接続ノードが自由に動くことができるデバイスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５４】
原則的に、図面において同一の部品には同じ参照符号が付されている。
図１は、湾曲したアームを有するばね構成１を示し、図２は、図１に同じであるが、キャリアおよび基部と組み合わされている。ばね構成１は、２つのばねユニット２、すなわち、第１のばねユニット２１および第２のばねユニット２２を備える。ばねユニット２は、互いの鏡像である。各ばねユニット２は、第１のアーム３１および第２のアーム３２を備える。アーム３１、３２は、互いの鏡像である。次に、各アーム３１、３２は、第１の（または基部）のアタッチメントノード５１から接続ノード４３まで延伸する第１の区画４１と、第１の区画４１と平行に、接続ノード４３から第２の（またはキャリア）アタッチメントノード５２まで延伸する第２の区画４２とを備える。第１のアタッチメントノード５１および第２のアタッチメントノード５２において、ばね構成１は、それぞれキャリア６２および基部６１に取り付けられる。ばね構成１の要素は、この場合は図面の平面である、基準面６３とも呼ばれる平面内にある。ばね構成１は、キャリア６２が基準面６３に垂直な基準軸６４の方向に動くことを可能にする。
【００５５】
図３は、ある平面位置にある、キャリアの周の半分にまたがる２つのばねユニットを有するばね構成１１、１２を有する微小懸架デバイスを示す。図３ａは立面図であり、図３ｂは斜視図である。側面図は図４ｃのものと同一である。それぞれ基部６１およびキャリア６２の下側または上側に接続され、並列に作用する、第１の（または下側）ばね構成１１および第２の（または上側）ばね構成１２が示されている。原則として、キャリア６２を支持および案内するためには、１つのばね構成１のみで十分であり得る。
【００５６】
ばね構成１１、１２の形状は、図１および２と基本的に同じである。主な相違は、典型的には金属であるシート材料から切断またはスタンピングされているばね構成１１、１２がより詳細に示されていることである。基部６１およびキャリア６２は、同じシートの一部として示されているが、実際には、それらは、基部６１を構成する他の物体、および例えば、ばね構成１が取り付けられる鏡筒であり得る。基準面６３は、基部６１を表すために描かれた面に平行である。基準軸６４はこれに垂直であり、ｚ軸として示されている。基準軸６４は、キャリア６２の中心を通過し、典型的には、キャリア６２および／またはばね構成１の対称軸である。
【００５７】
ばね構成１上のある点またはキャリア６２の周に近いある点の角度位置は、基準面６３内の固定基準ベクトルｘと、中心から当該点への半径方向ベクトルとの間の、キャリア６２の中心から見た角度θ（シータ）として規定することができる。
【００５８】
アクチュエータ平面６５は、基準面６３に垂直であり、基準軸６４を含む平面を示し、アクチュエータ（図示せず）からの力または力ベクトルは、基部６１とキャリア６２との間に作用することができる。そのような力がキャリア６２の周縁近くに作用する場合、力は、キャリア６２を傾けるトルクを生じさせる。本例では、アクチュエータ平面６５は、ばね構成１の対称面を形成する。アクチュエータ６６の力がこの平面内で作用することによって、ばね構成１が配置されているキャリア６２の同じ側で、キャリア６２の傾きは、アクチュエータ６６の他の配置と比較して比較的小さい。
【００５９】
図４は、ある平面位置にある、キャリアの全周にまたがる４つのばねユニット２を有するばね構成を有する微小懸架デバイスを示す。図４ａは立面図を示し、図４ｂは斜視図を示し、図４ｃは側面図を示す。ここでも、第１の（または下側）ばね構成１１および第２の（または上側）ばね構成１２が示されている。各ばね構成１１、１２は、図３と同じ種類のばねユニット２を備える。この構成は、キャリア６２に対称的に作用する力によく適しており、外乱による傾きに関して良好な安定性を提供する。
【００６０】
図４ｂに示される拡大図は、ばね構成１を基部６１およびキャリア６２に連結する接続ノード４３およびアタッチメントノード５１、５２を示す。アタッチメントノード５１、５２は、ばね構成１および基部６１またはキャリア６２が同じ部品であるかのように、単純化して示されている。実際には、アタッチメントノード５１、５２は、任意の種類の形状、材料、または、例えば、接着、溶接、ペグに対するフックなどの力ばめを含むことができる。拡大図は、図３の実施形態にも関係する。
【００６１】
図５は、まっすぐなアームを有するばね構成１を示す。前の図のばね構成１の一般的な特性は、ここでも実施することができ、相違は、本質的にアーム３１、３２の形状にある。特に、ばね構成１は、画像の平面に延在する平坦なシート材料片から製造することができる。
【００６２】
これまでに示した実施形態では、アタッチメントノード５１、５２は、キャリア６２が基部６１に対して、図１、図２および図５の画像の平面に垂直な方向に動くように設計されている。
【００６３】
図６は、キャリアの周りに巻かれるように設計されたばね構成１を示す。前の図のばね構成１の一般的な特性は、ここでも実施することができる。特に、ばね構成１は、画像の平面に延在する平坦なシート材料片から製造することができる。しかしながら、他の実施形態とは対照的に、このばね構成１が存在する平面は、アタッチメントノード５１、５２が基部６１およびキャリア６２に取り付けられる前に、６２の周の周りで曲げられるように設計されている。したがって、アタッチメントノード５１、５２は、キャリア６２が基部６１に対して動くと、図６の画像の平面に平行な方向に動くように設計されている。区画４１、４２が元のシート材料の平面内で容易に曲がることができるようにするために、それらは比較的薄くすることができる。代替の実施形態では、区画４１、４２は、ワイヤから作られてもよい。
【００６４】
図７は、伸張位置にあるばね構成を有する微小懸架または位置決めデバイスを示す。第１の（または下側）ばね構成１１および第２の（または上側）ばね構成１２が示されている。アクチュエータ６６、および、アクチュエータ６６がキャリア６２に作用するそのおおよその位置が記号的に示されている。結果として生じるアクチュエータ力ベクトルＦｍは、キャリア６２を基準軸６４に沿って動かす。対応するトルクＭｍ＝Ｆｍ＊Ｄ、Ｄは基準軸からＦｍがキャリア６２に作用する点までの距離、により、キャリア６２が傾く。
【００６５】
アーム３１、３２は接続ノード４３において接続されるため、すべてのアーム３１、３２の接続ノード４３は、基準軸６４に沿って同じ高さにあるように制約される。したがって、接続ノード４３間の高さの差ｈｚはゼロである。アタッチメントノードの各対の相対運動は、基本的に、基準軸に平行な方向に制約される。その結果、基準軸に沿った単位運動あたりの傾きの値が低くなる。
【００６６】
接続ノード４３の接続は、ばね構成１を超静的または静的に不確定性にする。コンプライアントばねは、アームの屈曲と牽引の両方によって変形する。
【００６７】
図７と図８の両方で、説明のためにｚ方向の変位が非常に誇張されている。
図８は、本発明のより良い理解を提供するために、接続ノードが自由に動く場合に何が起こるかを示している。ばねの変形は等方圧的、または静的に確定性である。各アーム３１、３２は自由に傾き、接続ノード４３は異なる高さに動く。基準軸６４の方向におけるキャリア６２の単位運動について、傾きは、図７の状況での同じ運動の場合よりも大幅に大きい。
【００６８】
本発明を現在好ましい実施形態において説明したが、本発明はそれに限定されず、特許請求の範囲内で他の様態で様々に具体化および実践されてもよいことを明確に理解されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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