在平臺(tái)522上，并且通過(guò)二自由度致動(dòng)器裝置200施加在平臺(tái)522上的面外力(即，沿運(yùn)動(dòng)方向226)垂直地作用在其上。如上所述，這種安排導(dǎo)致透鏡鏡筒組件500，其能在運(yùn)動(dòng)的六個(gè)自由度上(即±X，土Y，土Ζ，± θ χ，± Θ ￥和± θ ζ)移動(dòng)平臺(tái)522，并因此移動(dòng)安裝在其上的透鏡。
[0066]可以注意到，在圖5A-5F的特定示例性實(shí)施方案中，二自由度致動(dòng)器裝置200在數(shù)量上是三個(gè)并且以120度的相等角增量圍繞基體504的周長(zhǎng)布置，即如上面結(jié)合圖1A討論的安排。然而，如下面更詳細(xì)討論的，本申請(qǐng)中所描述的技術(shù)和方法可以被用于制造包括任何實(shí)際數(shù)量的致動(dòng)器裝置且以所需的任何實(shí)際安排布置的單和多自由度致動(dòng)器組件的各種各樣的有用的實(shí)施方案。
[0067]例如，在上面的圖2Α和2Β中可以注意到，如果將二自由度致動(dòng)器裝置200沿著點(diǎn)劃線(xiàn)250切開(kāi)，所述點(diǎn)劃線(xiàn)250貫穿L形支撐框架的豎立腿206，則產(chǎn)生一對(duì)基本上相同的一自由度致動(dòng)器裝置202和204，其可用于制造各種各樣的一自由度和多自由度致動(dòng)器組件，雖然作為實(shí)際問(wèn)題，可能最好是利用相同的晶片級(jí)MEMS制造技術(shù)生產(chǎn)具有與上面討論的致動(dòng)器相同的特征的獨(dú)立的一自由度致動(dòng)器202或204，其中所述晶片級(jí)MEMS制造技術(shù)用于生產(chǎn)二自由度裝置200。然而，在任何情況下，如下面所討論的，一自由度致動(dòng)器202或204也可以有利地用于生產(chǎn)各種有用的致動(dòng)器組件，包括六自由度致動(dòng)器組件。
[0068]因此，如上面結(jié)合圖1B所討論的，六自由度致動(dòng)器組件100Β可以用六個(gè)一自由度致動(dòng)器110來(lái)制造，該六個(gè)一自由度致動(dòng)器110圍繞軸(例如Z軸)以“交替的”六邊形圖案排列，在該六邊形圖案中，一自由度致動(dòng)器110交替地對(duì)有效負(fù)載P施加面內(nèi)和面外力。
[0069]圖6是根據(jù)本發(fā)明的一自由度致動(dòng)器裝置203的六個(gè)示例性實(shí)施方案的頂視且側(cè)視透視圖，其被表示為以這種交替的六邊形排列600布置，圖7是六邊形排列600的側(cè)視圖。如圖6和7中可以看到的，除了致動(dòng)器和它們各自的輸出軸220和輸出耦合器218分別被布置成沿面內(nèi)和面外方向交替地施加力之外，一自由度致動(dòng)器203彼此基本上相同。如上面討論的圖5Α-5Η的實(shí)施方案中那樣，面外致動(dòng)器303的輸出耦合器218的上表面限定了平面702，面內(nèi)致動(dòng)器203的輸出耦合器218在其內(nèi)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。另外，在圖6和7中可以注意到，相鄰的致動(dòng)器203的輸出耦合器218布置成彼此緊鄰。
[0070]如圖8中所示，一自由度致動(dòng)器203的六邊形圖案600可以以類(lèi)似于上面結(jié)合圖5Α-5Η討論的方式疊加在六邊形透鏡鏡筒802的大致平面的側(cè)表面上，其中每個(gè)致動(dòng)器203都占據(jù)透鏡鏡筒802上的對(duì)應(yīng)平坦部。透鏡鏡筒802可以例如由注塑成型塑料制造以包括中央腔804，例如一個(gè)或多個(gè)固定透鏡(未示出)可以布置在中央腔804內(nèi)。六邊形圖案600例如可以用上面結(jié)合圖5Α-5Η討論的折疊基板技術(shù)疊加到透鏡鏡筒802上。備選地，致動(dòng)器203可以例如利用三面凹槽806直接附接到透鏡鏡筒802的平坦部，三面凹槽806圍繞透鏡鏡筒802中的平坦部以精確對(duì)準(zhǔn)致動(dòng)器203，但是要適當(dāng)考慮在致動(dòng)器203和它們相應(yīng)的安裝表面之間提供微小的間隙和向致動(dòng)器203輸送電力和控制信號(hào)的要求，如上面所討論的。
[0071]如圖9中所示，透鏡支撐平臺(tái)902可以以類(lèi)似于上面結(jié)合圖5Η的實(shí)施方案討論的方式附接到面外致動(dòng)器203的相應(yīng)的輸出耦合器218的上表面。如該實(shí)施方案中那樣，支撐平臺(tái)902可以是大致平面的，包括在面外致動(dòng)器裝置203的輸出耦合器218的數(shù)量和相對(duì)位置上對(duì)應(yīng)的切向延伸的臂904和大致對(duì)應(yīng)于透鏡鏡筒802的中央腔804的中央孔906。并且，如上所述，平臺(tái)902的切向臂904優(yōu)選地安排，以使得通過(guò)面內(nèi)致動(dòng)器203的輸出耦合器218施加在平臺(tái)902上的面內(nèi)力切向地作用在平臺(tái)902上，并且通過(guò)面外致動(dòng)器203的輸出耦合器218施加在平臺(tái)902上的面外力垂直地作用在平臺(tái)902上。如上所述，這種安排導(dǎo)致透鏡鏡筒組件900能在運(yùn)動(dòng)的六個(gè)自由度上(即±X, 土Y, 土Ζ, ± θ χ, ± θ γ和土 θ ζ)移動(dòng)平臺(tái)902，并因而移動(dòng)安裝在其上的透鏡。
[0072]如圖10中所示，在一些實(shí)施方案中，環(huán)形殼1002可以同心地布置在透鏡鏡筒組件900周?chē)员Ｗo(hù)致動(dòng)器203和透鏡安裝平臺(tái)902免受例如污垢和濕氣。保護(hù)殼也可以由注塑成型塑料制成，并且可以配置為以扣合的方式安裝在透鏡鏡筒組件900上。此外，如下面更詳細(xì)討論的，在一些實(shí)施方案中，成像設(shè)備(未示出)，如數(shù)碼相機(jī)圖像傳感器(即，“芯片上的相機(jī)”)可以布置在透鏡鏡筒組件900的基部上以將其轉(zhuǎn)換為微型相機(jī)模塊1000。
[0073]圖11是三個(gè)示例性一自由度致動(dòng)器203的頂視且側(cè)視透視圖，其以對(duì)應(yīng)于等邊三角形的邊的排列1100布置?？梢宰⒁獾?，在致動(dòng)器排列1100中，致動(dòng)器203的輸出軸220都是垂直指向的，即面外，而輸出耦合器218的相應(yīng)上表面都是面朝上的。
[0074]如圖12中所示，致動(dòng)器203的三角形排列1100可以以類(lèi)似于上面結(jié)合圖8討論的方式(即利用上面結(jié)合圖5Α-5Η描述的折疊基板技術(shù)或采用直接附接技術(shù))疊加在透鏡鏡筒1202的大致平面的側(cè)表面1204上，側(cè)表面1204具有中央腔1206。
[0075]如圖13中所示，以與以上結(jié)合圖9所討論類(lèi)似的方式，透鏡支撐平臺(tái)1302可以以類(lèi)似于上面結(jié)合圖5Η和9的實(shí)施方案所討論的方式附接到面外致動(dòng)器203的相應(yīng)的輸出耦合器218的上表面。如那些實(shí)施方案中那樣，支撐平臺(tái)1302可以是大致平面的，包括在面外致動(dòng)器裝置203的輸出耦合器218的數(shù)量和相對(duì)位置上對(duì)應(yīng)的徑向臂1304，以及大致對(duì)應(yīng)于透鏡鏡筒1202的中央腔1206的中央孔1306。平臺(tái)1302的徑向臂1304分別耦聯(lián)到輸出耦合器218的上表面，以使得通過(guò)面外致動(dòng)器203的輸出耦合器218施加在平臺(tái)1302上的面外力正交地作用在平臺(tái)1302上。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)懂得的，這種安排導(dǎo)致透鏡鏡筒組件1300能在運(yùn)動(dòng)的三個(gè)自由度上(即土Ζ，θ χ和θ γ)移動(dòng)平臺(tái)1302，并因而移動(dòng)安裝在其上的透鏡。
[0076]圖14Α-14Ε是根據(jù)本發(fā)明的用于組裝微型相機(jī)模塊1400的示例性實(shí)施方案的方法的示例性實(shí)施方案的順序步驟的俯視圖，微型相機(jī)模塊1400包括使用了多個(gè)圖2Β的二自由度致動(dòng)器裝置200的六自由度致動(dòng)器組件1402，圖14F是示例性相機(jī)模塊1400的頂視且側(cè)視透視圖。
[0077]如上面結(jié)合圖5Α-5Η所討論的，圖14A-14F的示例性方法可以利用折疊基板技術(shù)，包括機(jī)壓成型、蓋放置、粘合毛細(xì)管作用、重力和本申請(qǐng)中描述的其它技術(shù)。因此，如圖14Α中所示，基板1404可以包括例如單層的柔性PCB，其包含導(dǎo)電跡線(xiàn)和焊盤(pán)且由合適的電介質(zhì)材料制造。在圖中所示的特定的示例性實(shí)施方案中，基板1404是大致Y形的，其中三個(gè)臂1406從中央部分1408徑向向外伸出。如上所述，基板1404的每個(gè)臂1406可以設(shè)有至少三個(gè)導(dǎo)電墊或托腳1410，例如，焊接凸點(diǎn)，以便安裝和與致動(dòng)器裝置200進(jìn)行電連接，如上所述。
[0078]基板1404的中央部分1408可以包括例如圓形的中央孔1412，例如透鏡(未示出)可以安裝在其內(nèi)。另外，中央部分1408可以通過(guò)多個(gè)連接器部件1414耦聯(lián)到臂1406，隨后連接器部件1414被切斷以使中央部分1408免除所述墊，以便以下面討論的方式相對(duì)于其移動(dòng)。另外，中央部分1408可以用層狀加強(qiáng)件增強(qiáng)，層狀加強(qiáng)件與中央部分1408的形狀對(duì)應(yīng)，以便限定上面結(jié)合圖5H、9和13所描述的類(lèi)型的透鏡安裝平臺(tái)。因此，層狀中央部分/加強(qiáng)件1408可以包括例如與中央部分1408中的中央孔1412對(duì)應(yīng)的中央孔和三個(gè)切向延伸的臂1416。
[0079]由于六自由度致動(dòng)器組件1402的組裝方法及在下面更詳細(xì)描述的其在相關(guān)聯(lián)的截頭圓錐形透鏡鏡筒1500上的疊置與上面結(jié)合5A-5H描述的基本上類(lèi)似，除了注意以下差異之外，為簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，這里省略其進(jìn)一步的描述。
[0080]特別是，圖14C表示了一步驟，其中連接器部件1414可以在由箭頭1418所示區(qū)域中被切掉，以使上面討論的由中央部分/加強(qiáng)件層壓結(jié)構(gòu)1408限定的安裝平臺(tái)不受基板臂1406約束以便其相對(duì)于基板在六個(gè)自由度上獨(dú)立運(yùn)動(dòng)。在一些實(shí)施方案中，例如只有連接器部件1414的徑向連接到中央部分1408的部分可以被切割，并且連接器部件1414的剩余的未切割部分可以用來(lái)在一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器裝置200之間支撐一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電和/或?qū)岬嫩E線(xiàn)。
[0081]進(jìn)一步，例如如圖14D-14F中所示，由于相關(guān)聯(lián)的透鏡鏡筒1500是大致截頭圓錐形的，所以在一些實(shí)施方案中，可能希望在透鏡鏡筒1500上提供平坦部1502，如圖14D中所示，以提供方便的表面以便致動(dòng)器組件1402的臂1406例如通過(guò)粘結(jié)而附接到透鏡鏡筒1500。最后，如可以在圖14F中看到的，當(dāng)致動(dòng)器組件1402固定到截頭圓錐形透鏡鏡筒1500以形成六自由度微型相機(jī)模塊1400時(shí)，二自由度致動(dòng)器裝置200的相應(yīng)面外致動(dòng)器202被設(shè)置成以對(duì)應(yīng)于相機(jī)模塊1500側(cè)部斜度的角度，而不是垂直地，對(duì)安裝平臺(tái)1408