CN106452163B - 多方向致动器 - Google Patents

Abstract

本申请公开多方向致动器，提供了一种装置。该装置包括双向梳形驱动致动器。该装置还可以包括悬臂梁。悬臂梁包括连接到双向梳形驱动致动器的第一端和连接到内框架的第二端。此外，悬臂梁可以包括用于路由电信号的第一和第二导电层。可以包括多维致动器的公开的装置的实施例允许增加数量的电信号被路由到致动器。此外，公开的装置允许多方向致动，所述多方向致动可以提供增加的运动的控制、精度和灵活性。因此，公开的实施例关于例如在尺寸和功率受限的环境中的光学成像稳定和自动聚焦能力提供了显著益处。

Description

多方向致动器

技术领域

本公开总体涉及致动器，并且特别涉及经配置成移动器件的微电子机械系统(MEMS)致动器。

背景技术

致动器可以用于将电信号转换为机械运动。在许多应用中，例如，便携式电子设备、微型摄像机、光学远程通信部件和医疗器械，微型致动器适合在应用的具体尺寸、功率、可靠性以及成本约束内可能是有益的。

MEMS是使用诸如硅晶片的光刻和蚀刻等工艺以形成具有电子功能的高精度机械结构的微型化技术。MEMS致动器通常以与常规致动器相似的方式运行，但是提供一些超过常规致动器的有益特征，并且MEMS致动器采用MEMS工艺形成。

在一些应用中，例如在摄像机中移动图像传感器以用于自动聚焦(AF)或光学图像稳定(OIS)，致动器可以被用于移动具有若干电输入和输出的光电器件。例如，Fukada等人的题为“Two-dimensional piezoelectric actuator”的欧洲专利No.EP 0253375教导一种针对能够用于在平面中移动图像传感器的二维致动器的设计。然而，由Fukada教导的致动器大并且不适用于空间受限的应用。例如，Fukuda的致动器可以被用于大的单机数字摄像机，但是由于相关的空间限制，Fukuda的致动器不可以在微型手机摄像机中使用。

与常规的压电致动器不同，MEMS致动器可以被用于，例如，移动或定位微型手机摄像机中的某些无源部件。通过示例的方式，Roman Gutierrez等人的题为“Motioncontrolled actuator”的美国专利No.8,604,663和Xiaolei Liu等人的题为“Mems-basedoptical image stabilization”的美国专利申请No.2013/0077945 A1教导用于在微型摄像机(例如，用于在手机中使用)中移动镜头的MEMS致动器。

这些MEMS致动器都不能够移动具有若干电输入和电输出的光电器件。此外，这两个MEMS致动器利用增加复杂性、尺寸和成本的部署机构。此外，通常由于到MEMS致动器的有限数量的物理连接，常规的MEMS致动器受限于可以被路由至其中的电信号的数量。这限制常规MEMS致动器关于无源部件能够实现的运动的程度和类型，并且因此限制常规MEMS致动器的整体效率。

发明内容

本公开通常针对致动器和相关装置。通过示例的方式，此类致动器可以包括用于移动或定位器件(诸如摄像机中的图像传感器)的双向或多方向MEMS致动器。本文公开的致动器的各种实施例使用MEMS梳形驱动器和工艺，以使得在运动方面实现微型化、精度、功率效率和灵活性的高水平。因此，本公开的致动器非常适合于例如在空间受限环境(诸如智能手机中等)中为摄像机提供光学图像稳定和自动聚焦能力。

根据本公开的各种实施例，装置包括双向梳形驱动致动器和具有用于路由电信号的第一和第二导电层的悬臂梁。悬臂梁包括连接到双向梳形驱动致动器的第一端、连接到内框架的第二端以及第一和第二导电层。在一个实施例中，双向梳形驱动致动器包括第一和第二框架件以及第一和第二梳形驱动器。在装置的一个示例实施方式中，第一和第二梳形驱动器中的每一个包括第一和第二梳形指状阵列。第一梳形驱动器的第一梳形指状阵列可以被连接到第二框架件。第一梳形驱动器的第二梳形指状阵列可以被连接到第一框架件。第二梳形驱动器的第一梳形指状阵列可以被连接到第一框架件。第二梳形驱动器的第二梳形指状阵列被连接到第二框架件。在一个实例中，第一梳形驱动器的第一梳形指状阵列和第二梳形驱动器的第二梳形指状阵列被电耦合到第一电势。进一步，第一梳形驱动器的第二梳形指状阵列电耦合到第二电势。此外，第二梳形驱动器的第一梳形指状阵列电耦合到第三电势。

在一个方案中，悬臂梁的第一导电层电耦合到第二电势，并且悬臂梁的第二导电层电耦合到第三电势。第一导电层可以与第二导电层电隔离。此外，在致动器的一个实施例中，第一导电层将第一电信号路由到双向梳形驱动致动器，并且第二导电层将第二电信号路由到双向梳形驱动致动器。

在另一个实施例中，双向梳形驱动致动器包括两个或多个梳形驱动器。每个梳形驱动器包括第一和第二弧形梳形指状阵列。在这个实施例中，双向梳形驱动致动器还包括连接到一个悬臂梁的第一端的内挠性件和在内挠性件的相对侧上的一对外挠性件。

本公开的进一步的实施例包括用于移动器件的多方向致动器。多方向致动器包括一个或多个双向梳形驱动致动器。双向梳形驱动致动器中的每一个包括两个或多个梳形驱动器以及第一和第二框架件。每个梳形驱动器包括第一和第二梳形指状阵列。第一梳形驱动器的第一梳形指状阵列和第二梳形驱动器的第二梳形指状阵列被连接到第二框架件。第一梳形驱动器的第二梳形指状阵列和第二梳形驱动器的第一梳形指状阵列被连接到第一框架件。

在一个实施例中，多方向致动器还包括通过一个或多个悬臂梁连接到双向梳形驱动致动器的内框架。该实施例中的悬臂梁的每一个包括用于第一电信号的布线(routing)，并且悬臂梁中的至少一个进一步包含用于第二电信号的布线。多方向致动器还可以包括通过一个或多个弹簧元件连接到内框架的外框架。在这样的示例中，双向梳形驱动致动器被附接到中心锚定件，所述中心锚定件可以相对于外框架被机械地固定。在一个实例方式中，平台相对于外框架机械地固定中心锚定件。通过示例的方式，平台可以是光电器件或图像传感器。

在多方向致动器的一个实施例中，针对双向梳形驱动致动器中的每一个，悬臂梁将双向梳形驱动致动器电耦合到设置在内框架上的一个或多个接触焊盘。此外，弹簧元件将设置在内框架上的接触焊盘电耦合到设置在外框架上的一个或多个对应的接触焊盘。

本公开的附加实施例包括用于使用致动器移动器件的方法。一种这样的方法包括使用针对双向梳形驱动致动器中的每一个的悬臂梁将内框架连接到一个或多个双向梳形驱动致动器。该方法还包括使用悬臂梁将电信号耦合到双向梳形驱动致动器。此外，该方法包括使用双向梳形驱动致动器和电信号产生受控力。双向梳形驱动致动器可以包括挠性件。在这样的示例实施方式中，对于一个或多个双向梳形驱动致动器，将电信号耦合到双向梳形驱动致动器包括使用挠性件以路由电信号。

在一些公开的方法中，双向梳形驱动致动器中的每一个包括第一和第二梳形驱动器。第一和第二梳形驱动器中的每个可以包括第一和第二梳形指状阵列。一些此类方法还可以包括响应于施加受控力而移动第一梳形驱动器的第二梳形指状阵列和第二梳形驱动器的第一梳形指状阵列，或第一梳形驱动器的第一梳形指状阵列和第二梳形驱动器的第二梳形指状阵列。

在一个方案中，受控力在平面内实施运动，并且该运动包括线性运动。在其他案例中，运动包括旋转运动。公开的方法的实施例还包括在外框架和内框架之间施加受控力，并且相对于外框架机械地固定锚定件。在此类实施例中，受控力被施加到锚定件。

附图说明

根据一个或多个不同的实施例，通过参考以下附图详细描述了本公开。

图1根据本公开的示例实施例示出梳形驱动器的平面图。

图2A根据本公开的示例实施例示出梳形驱动致动器的平面图。

图2B根据本公开的示例实施例示出双向梳形驱动致动器的平面图。

图2C根据本公开的示例实施例示出双向梳形驱动致动器的平面图。

图3根据本公开的示例实施例示出驱动器的平面图。

图4A根据本公开的示例实施例示出驱动器的平面图。

图4B根据本公开的示例实施例示出悬臂梁的横截面图。

图5根据本公开的示例实施例示出驱动器的平面图。

图6根据本公开的示例实施例示出方法的操作流程图。

图7根据本公开的示例实施例示出方法的操作流程图。

仅出于说明的目的提供附图，并且所述附图仅描绘本公开的典型或示例实施例。在以下描述和示例中更详细地描述附图，以方便读者对公开的技术的理解，并且所述附图不旨在详尽的或将本公开限制到公开的精确形式。应当理解的是，可以利用修改或变更来实施本公开，并且此类修改和变更由权利要求的一个或多个覆盖，并且本公开可以仅由权利要求和其等同物来限定。为了说明的清楚和方便，这些附图不一定成比例绘制。

具体实施方式

本公开针对系统、方法和装置的各种实施例，该各种实施例包括用于移动器件的MEMS致动器，该器件可以包括电连接。本公开的系统、方法和装置的一些示例实施例的细节在以下描述中阐述。在审查本描述、附图、示例和权利要求后，本公开的其他特征、目标和优点对于本领域技术人员来说将是明显的。意图是，所有此类附加的系统、方法、装置、特征和优点等(包括对其进行的修改)被包含在本描述内、在本公开的范围内，并且由随附的权利要求中的一个或多个保护。

根据本文进一步描述的实施例，提供各种致动器。在某些情况下，包括其包装的这些致动器可以在各种不同环境中被使用，例如，所述各种不同环境是便携式电子器件、微型摄像机、光学远程通信部件和医疗器械。公开的致动器的特征通常允许在这些不同环境内以多自由度和多方向移动或定位器件中的高精确度和可变性，同时实现低功率消耗和高度紧凑。

通过示例的方式，在一些实施例中，公开的致动器的此类特征的一个方面包括致动器允许被路由至该致动器的电信号的数量的增加。此类示例特征的另一方面是公开的致动器的一些实施例包括以背靠背(back-to-back)结构布置的梳形驱动器，所述背靠背结构允许致动器在多个方向上实施(effect)运动。这些特征进而可以允许在致动器可以实施力或运动所在的自由度和方向数量上增加控制、精度和灵活性。因此，例如，公开的实施例关于光学图像稳定和自动聚焦能力提供超过常规解决方案的显著益处。已经提供公开的致动器的一些方面的高层概述，现在将描述其基础构建块的一些示例。

现在参考附图，图1根据本公开的示例实施例示出梳形驱动器10的平面图。梳形驱动器10可以是静电式梳形驱动器。梳形驱动器10可以包括梳形指状阵列15和16，通过示例的方式，可以使用MEMS工艺(诸如光刻和蚀刻)在硅上制造该梳形驱动器10。

如图1所示，梳形指状阵列16包括梳形指状物11和用于将梳形指状物11彼此连接的脊(spine)12。类似的，梳形指状阵列15包括梳形指状物13和用于将梳形指状物13彼此连接的脊14。梳形指状物11和13可以是叉指的，使得梳形指状物11大体上与梳形指状物13之间的空间17对齐，并且梳形指状物13大体上与梳形指状物13之间的空间18对齐。梳形指状物11和13、脊12和14以及梳形指状阵列15和16在图1中被示出为具有特定的形状、比例、空间布置等，但本领域技术人员将认识到额外的形状、比例、空间布置等，它们可以在本公开的范围和精神内被使用。例如，尽管图1示出梳形指状物11和13没有任何交叠，但是梳形指状物可以被制造使得存在交叠。

在任何情况下，当在梳形指状物11和13之间(或在梳形指状阵列15和16之间)施加电压、电荷或电势张力时，——即，梳形指状物11和/或13，或梳形指状阵列15和/或16带电——梳形指状阵列15和16可以利用静电力相互吸引，通过示例的方式，所述静电力与施加电压(其在梳形指状阵列15和16之间可以是正的或负的)的平方成比例。该静电力可以导致梳形指状阵列15和16朝向彼此移动，尽管弹簧回复力可以被用于使梳形指状阵列15和16相互分离。此外，梳形指状阵列15和16相对于彼此移动的速度可以取决于所施加的静电力。通常，梳形驱动器10的设计使得梳形指状物11和13可以通过梳形指状阵列15和16之间的静电力进入交叠增加状态，或通过弹簧回复力进入交叠减少状态。当梳形指状阵列15和16交叠时，梳形指状物11至少部分位于梳形指状阵列15的空间17内，并且梳形指状物13至少部分位于梳形指状阵列16的空间18内。

梳形指状物的宽度与深度的比率可以选择成当梳形指状物11和13交叠时，避免梳形指状物11弯曲进入梳形指状物13。例如，梳形指状物11和/或13的宽可以是约6微米，长约150微米。通常，梳形指状物11和/或13的宽可以在约1到10微米之间和长在约20到500微米之间。两个相邻梳形指状物11(或13)之间的距离减去相应的梳形指状物13(或11)中一个的宽度设置为当梳形指状物11和13通过静电力进入交叠时梳形指状物11和13之间的总间隙。在某些情况下，为了增加梳形指状物11和梳形指状物13之间的静电力，该总间隙相对小是可期望的。此外，总间隙大到足以处理由工艺变化引起的梳形指状物11和/或13的宽度的变化也是可期望的。例如，总间隙可以为大约1到5微米或更大。然而，在各种情况下，总间隙可以根据需要做得更小或更大。通常，梳形驱动器10可以被制造为具有在最小值和最大值之间的总间隙，但是在运动中，总间隙可以在最大值和最小值之间变化。在本公开的一个特定实施方式中，梳形指状物11和13之间的总间隙的范围从约1.5微米的最小值到约4微米的最大值，尽管更窄和更宽的范围是可能的。

梳形指状物11和13的深度通常可能受限于使用的特定制造工艺，并且具体地受限于该工艺的蚀刻纵横比(aspect ratio)——这是因为通常期望在顶部上的梳形指状物11和13的宽度与在底部上的梳形指状物11和13的宽度基本上相同。梳形指状物11和13的深度方面在图1中未示出，但是将向页面内或外延伸。例如，梳形指状物11和13的深度可以是约50到250微米。空间17和18可以被完全蚀刻掉，或可以通过MEMS微机械加工领域中的已知的其他方法而被去除。梳形驱动器10的长度、形状、布置和配置的其他变化可以被用于实现受控力的不同程度、方向和/或精度、各种尺寸占用空间以及其他特性，这将由本领域技术人员在学习本公开之后认识到。

图2A根据本公开的示例实施例示出梳形驱动致动器20的平面图。如图2A所示，梳形驱动致动器20包括梳形驱动器10。为了简单，梳形驱动器10的一些细节在此被省略，但是在图1中被示出，并且本领域技术人员在学习本公开之后，所述梳形驱动器10的一些细节将变得清楚。再次参考图2A，梳形驱动器10包括梳形指状阵列15和16。梳形驱动致动器20的一个实施例也包括第一和第二框架件22a/b以及第一和第二挠性件24a/b。尽管在图2A中没有详细显示，为了提供关于第一和第二梳形指状阵列15和16的上下文，如图1所示，将理解的是，梳形指状物11和13基本上从左向右延伸，并且在梳形指状阵列15和16中反之亦然。此外，尽管在图2A中没有明确显示，将理解的是，脊12和14基本上垂直地从第一框架件22a行进到第二框架件22b(即基本上平行于图2A中描绘的挠性件24a/b)。梳形指状阵列15的脊14可以被附接到第二框架件22b，而梳形指状阵列16的脊12可以被附接到第一框架件22a。当梳形指状阵列15或16的脊14或12附接到第一或第二框架件22a/b中的任一时，可以说梳形指状阵列15或16被连接到第一或第二框架件22a/b。

如此配置，当梳形指状阵列15和16相互吸引或相互排斥而使得产生运动时，同样可以引起第一和第二框架件22a/b运动(例如，在图2A中从左到右或反之亦然)。例如，假设梳形指状阵列15相对于梳形指状阵列16被固定，如果相对于梳形指状阵列15将电压施加到梳形指状阵列16(或反之亦然)，梳形指状阵列16可以被吸引到梳形指状阵列15，使得梳形指状阵列16可以被诱导向梳形指状阵列15移动。这进而可以导致第一框架件22a向梳形指状阵列15驻留的梳形驱动器10的一侧(即，在图2A中向梳形驱动致动器20的平面图的左侧)移动。

在另一个示例中，假设梳形指状阵列16相对于梳形指状阵列15被固定，如果相对于梳形指状阵列16电压被施加到梳形指状阵列15(或反之亦然)，梳形指状阵列15可以被吸引到梳形指状阵列16，使得梳形指状阵列15可以被诱导向梳形指状阵列16移动。这进而可以导致第二框架件22b向梳形指状阵列16驻留的梳形驱动器10的一侧(即，在图2A中向右侧)移动。在学习本公开之后，本领域技术人员将认识到，通过除了施加电压以外的方法，可以在梳形指状阵列15和16之间开发静电力和其他动力，而不偏离本公开的精神。例如，电荷可以被施加到梳形指状阵列15和16。

第一和/或第二框架件22a/b和梳形指状阵列15和/或16的运动可以在一定程度上被第一和第二挠性件24a/b引导和/或控制。具体地，第一和第二挠性件24a/b可以在水平方向上(即，在梳形指状物11和13的方向上)基本上是柔性或柔软的，并且在竖直方向上(即，在脊12和14的方向上)基本上是坚硬或刚性的。在该柔性和刚性的示例配置中，第一和第二挠性件24a/b允许梳形驱动器10实施水平运动(即，在图2A中在左/右、东/西方向上)，同时基本上限制在竖直方向(即，在图2A中的上/下、北/南方向)上的运动。第一和第二挠性件24a/b在某些情况下可以被省略，并且在其他情况下，第一和第二挠性件24a/b可以由本领域中已知的和/或根据本公开所认识到的各种运动控制手段来替代。

如上所述，梳形驱动致动器20的一个实施例包括第一和第二挠性件24a/b，所述挠性件24a/b引导梳形指状阵列15和16基本上平行于梳形指状物11和13的长度(即图2A中的东/西方向)运动。在某些情况下，第一和第二挠性件24a/b的布置可以称为双平行挠性运动控制。此双平行挠性运动控制可以产生近线性运动，但是可能存在被称为弧线运动的轻微的跳动。然而，梳形指状物11一侧上的间隙可以不等于梳形指状物11的另一侧上的间隙，并且这可以在设计上有利地被用于校正效果，例如，双平行挠性运动控制的弧形运动。

再次参考梳形驱动致动器20的一个实施例，第一和第二挠性件24a/b形成是双平行挠性的运动控制。然而，如以上提到的，可以使用用于控制第一和第二框架件22a/b相对于彼此的运动的其他结构来实施运动控制。在示出的实施例中，第一和第二挠性件24a/b包括在其相应端上的较薄部分。例如，当存在第一框架件22a相对于第二框架件22b或反之亦然(即，在图2A中以东/西方向)的平移时，这些较薄部分可以允许弯曲。

在示例尺寸方面，第一和第二挠性件24a/b的较厚部分的宽可以是约10到50微米，并且较薄部分的宽可以是约1到10微米。在各种实施例中，可以根据需要使用任意数量和类型的运动控制以控制或限制梳形指状阵列15和/或16的运动。受控运动可以提高梳形驱动致动器20实施运动或定位器件(例如，在智能手机摄像机中的图像传感器)的整体精度。此外，受控运动帮助避免梳形指状物11和13扣合(snap)在一起的情况。例如，受控运动通常可以通过在梳形指状物15和16的期望的运动方向上创建较低水平刚度，同时在梳形驱动致动器20的平面中垂直于梳形指状物15和16的运动的方向上创建较高水平的刚度来被实施。通过示例的方式，这可以使用双平行挠性类型运动控制来完成，如在本文进一步所详细描述的，例如，至少结合图2A和图2B。

对于梳形驱动致动器20的各种示例实施方式，第一框架件22a相对于第二框架件22b例如通过第一和第二挠性件24a和24b被机械固定(或反之亦然)可以是典型的。以这种方式，当梳形指状物11和13(或梳形指状阵列15和16)带电(例如，如上所述)时，第一框架件22a和第二框架件22b中的一个从初始位置被移动，而另一个保持固定。在梳形指状物11和13不再带电之后，从初使位置被移动的第一框架件22a或第二框架件22b中的无论哪一个返回到其原位置。在这种情况下，弹簧回复力由第一挠性件24a和第二挠性件24b提供。因此，梳形驱动致动器20可以称作单向梳形驱动致动器。

在尺寸方面，在各种情况下，脊12和14以及第一和第二框架件22a/b可以被设计足够的宽度和深度以在施加的静电或其他动力的范围下是刚性的并且基本上不弯曲。例如，脊12和14的宽可以是约20到100微米并且深是约50到250微米，并且第一和第二框架件22a/b可以是大于约50微米的宽和约50到250微米的深。

图2B示出根据本公开的示例实施例的双向梳形驱动致动器21的平面图。作为初始问题，将注意到，贯穿本公开，如在不同附图之间的相同数字标记的元件通常本质上可以是基本相似的，并且字母——例如，a、b、c等——可以被用于表示这些元件的不同实例。该一般性的任何例外将在本文被解释，和/或在学习本公开之后，对于本领域技术人员将是显而易见的。

如图2B所示，双向梳形驱动致动器21的一个实施例包括梳形驱动器10a/b。附加的实施例可以包括第一和第二框架件22a/b和/或第一和第二挠性件24a/b。梳形驱动器10a/b的一些细节在关于梳形驱动器10的图1中被图示说明。尽管不是梳形驱动器10a/b中的每一个的所有细节都在图2B中被显示，在示出的实施例(以及各种相关的实施例)中，将理解的是，例如，梳形驱动器10a的脊12(如图1中所示)被连接到第一框架件22a，并且梳形驱动器10a的脊14(图1中所示)被连接到第二框架件22b。将进一步理解的是，在这个特定实施例中，梳形驱动器10b的脊12被连接到第二框架件22b并且梳形驱动器10b的脊14被连接到第一框架件22a。换句话说，梳形指状阵列15a和16b被连接到第二框架件22b，并且梳形指状阵列15b和16a被连接到第一框架件22a。

以这种方式，并且在双向梳形驱动致动器21的这种示例实施方式中，当梳形指状阵列15a和16a带电时(例如，以以上描述的方式)，关于第一和第二框架件22a/b施加动力，使得第一或第二框架件22a/b相对于第二或第一框架件22b/a从初始位置大体上平行移动，通过图示说明的方式，这取决于第一和第二框架件22a/b中哪一个是机械固定的。在梳形指状阵列15a和16a不再带电之后，由于第一和第二挠性件24a和24b的弹簧回复力，第一或第二框架件22a/b移动回到初始状态。换句话说，梳形驱动器10a可以以上述关于梳形驱动器10的类似的方式实施单向运动。进一步针对该实施方式，当梳形指状阵列15b和16b带电时，当除了由梳形驱动器10a引起的运动(例如，在第一方向上)之外，梳形驱动器10b类似地实现运动(例如，在大体上相反的第二方向上)时，双向运动被实现。

在一个示例实施方式中，梳形指状阵列15a和16b可以被连结到公用电势(例如，地或一些其他正电压或负电压)，所述公用电势用作梳形指状阵列16a和15b的参考。给定该参考，梳形指状阵列16a和15b可以带电，通过图示说明的方式，这取决于所需的运动方向。这可以需要向梳形指状阵列16a施加一定幅值(magnitude)的正电压或负电压(例如，相对于被施加到梳形指状阵列15a和16b的地或其他公共参考)，从而使得梳形指状阵列16a被吸引到梳形指状阵列15a。假设第二框架件22b是固定的，在这种情况下，此吸引将导致第一框架件22a在图2B中向左移动。进一步对该实施方式，使梳形指状阵列15b带电可以需要向其施加与施加到梳形指状阵列16a的电压相同幅值的正电压或负电压(再次例如，相对于被施加到梳形指状阵列15a和16b的公共参考)，从而使得梳形指状阵列15b被吸引到梳形指状阵列16b。在这种情况下，再次假设第二框架件22b是固定的，该吸引将导致第一框架件22a在图2B中向右移动。

然而，将认识到，在另一个实施例中，梳形指状阵列16a和15b可以被连结到用作梳形指状阵列15a和16b的参考的公用电势。给定该参考，梳形指状阵列15a和16b可以带电以实施第一框架件22a相对于第二框架件22b的双向运动或反之亦然，这取决于第一或第二框架件22a/b中的哪一个是固定的(类似于上述的方式)。在进一步的实施例中，由梳形驱动器10a发展的动力可以与由梳形驱动器10b发展的动力不同。例如，不同幅值的电压可以被施加到梳形指状阵列16a和15b，或无论哪一个梳形指状阵列都没有连结到公用电势。将被理解的是，在某些情况下，对于梳形指状阵列16b和15b，为了保持不同电压水平或静电或电荷状态，梳形指状阵列16a和15b可以彼此电分离(或隔离)。

在各种实施例中，梳形指状阵列15a/b和16a/b的脊12和14可以在不同的配置中被附接到第一和/或第二框架件22a/b以达到不同的目的。例如，在一个实例中，对于梳形驱动器组中的每一个梳形驱动器10，脊12被附接到第一框架件22a，而脊14被附接到第二框架件22b。这种配置导致梳形驱动器10的并行级联(parallel cascade)，所述梳形驱动器10的并行级联可以增加最终施加到第一和第二框架件22a/b上的静电力。在另一个示例实施例中，梳形驱动器组中的梳形驱动器10以背靠背的方式被布置以实现双向运动，如上所述。虽然这种背靠背布置关于梳形驱动器10a/b(即，两个梳形驱动器10)在以上已被描述，但是任何较大数量的梳形驱动器都可以被用于实现双向运动。

图2C根据本公开的示例实施例示出双向梳形驱动致动器23的平面图。双向梳形驱动致动器23本质上可以被认为与双向梳形驱动致动器21有一些相似，但是存在一些区别特征。例如，双向梳形驱动致动器23包括梳形驱动器10c/d，并且在一些实施例中，双向梳形驱动致动器23包括外挠性件24c/d和内挠性件24e。如图所示，梳形驱动器10c/d可以从较宽端(例如，朝向外挠性件24c/d和内挠性件24e之间的开口)向较窄端(例如，朝向外挠性件24c/d和内挠性件24e的接合点或枢转点)逐渐变细。如进一步说明的，在此实施例中的外挠性件24c/d和内挠性件24e中的每个包括从枢转点延伸的相对薄的部分。

在一个实例中，梳形驱动器10c包括梳形指状阵列15c和16c，并且梳形驱动器10d包括梳形指状阵列15d和16d。梳形指状阵列15c/d和16c/d中的每个可以包括基本为弯曲的各自的弯曲的梳形指状物1113c/d，例如，沿如在梳形驱动器10c/d的较宽端处所示的弧。具体地，弯曲的梳形指状物1113c/d的一个实施方式朝梳形驱动器10c/d的较窄端(或梳形驱动器10c/d之间的枢转点)更详细地被示出。在本公开的一个实例中，拉链致动器可以被放置在枢转点附近并且可以被用于与梳形驱动器10c/d结合以增加梳形指状阵列15c和16c和/或15d和16d之间的动力。以类似于双向梳形驱动致动器21(如上所述)的方式，双向梳形驱动致动器23的梳形指状阵列15c/d和16c/d可以被带电以实施双向运动。

然而，相对于双向梳形驱动致动器23，所产生的运动基本上是旋转的。旋转运动可以有效地避免弧形运动，并且可以例如使用悬臂梁(例如，如图5所示)被转换为线性运动。在双向梳形驱动致动器23的一个示例实施方式中，如果外挠性件24c/d制造成刚性的，内挠性件24e可以制造成柔性的，使得当梳形指状阵列15c/d和/或16c/d带电时，内挠性件24e可以沿着枢转点附近的相对薄的部分弯曲。另一方面，在另一个示例实施例中，如果外挠性件24c/d制造成柔性的，内挠性件24e可以制造成刚性的，使得当梳形指状阵列15c/d和/或16c/d带电时，外挠性件24c/d可以沿着枢转点附近的相对薄的部分弯曲。如在本领域技术人员学习本公开后将理解的，可以对双向梳形驱动致动器23做出各种附加修改。

图3根据本公开的示例实施例示出装置30的平面图。在图3中图示说明的装置30的实施例包括四个双向梳形驱动致动器21。在其他示例实施方式中，装置30可以包括任意数量的双向梳形驱动致动器21。通过举例的方式，装置30可以是多维致动器。针于大部分，图3中编号的元素已经在上文关于图1、图2A和图2B进行了详细描述，并且该描述的细节在此不再重复。然而，这些元件的附加方面将在适当的情况下在图3中被描述。装置30的附加元件也将被描述。

例如，除了双向梳形驱动致动器21之外，装置30还可以包括锚定件32和电接触焊盘(pad)86a和86b。锚定件32可以刚性地被连接或附接到一个或多个双向梳形驱动致动器21的第一和/或第二框架件22a/b，使得锚定件32关于所述第一和/或第二框架件22a/b被机械地固定。因此，例如，如果第一框架件22a被连接到或附接到锚定件32，第二框架件22b相对于第一框架件22a的运动也可以看做是相对于锚定件32的运动。在图3中图示说明的该实施例中，第二框架件22b被连接到或附接到锚定件32。例如，第二框架件22b可以是锚定件32的组成部分。

仅为概念目的在图3中示出电接触焊盘86a和86b，以便对结合装置30和40描述的电布线方面中的一些提供上下文。在各个实施例中，并且如以下针对图4A所进一步描述的，电接触焊盘86a和86b中的每个可以驻留在内框架46或外框架48(参见例如，图4A中的电接触焊盘82和84)上。例如，电接触焊盘86a和86b可以以类似于电接触焊盘82和/或84的方式实施。然而，电接触焊盘86a和86b在图3中仅概念性地被呈现。因此，例如，不应当假设电接触焊盘86a或86b关于任何双向梳形驱动致动器21被机械地固定。相反的，如以下关于图4A所描述的，电接触焊盘86a和86b(例如，见图4A中的电接触焊盘82和84)可以通过一个或多个悬臂梁44a-d被路由到双向梳形驱动致动器21中的一个或多个。以这种方式，无论电接触焊盘86a和86b驻留在内框架46、外框架48或其他地方上，电接触焊盘可以是固定或自由的以关于图3中图示说明的双向梳形驱动致动器21以各种自由度移动。

在装置30的各种实施例中，被包含在装置30中的各种双向梳形驱动致动器21的长度、尺寸或比例可以改变例如以适应空间约束(例如，最小化或定制装置30的占用空间(footprint))。通过图示说明的方式，第一双向梳形驱动致动器21(例如，在装置30的左上象限)可以相对的长和窄，而第二双向梳形驱动致动器21(例如，在左下象限)可以较短和较宽。照此，在该说明性示例中的第一和第二双向梳形驱动致动器21是相互垂直的情况下，相对比例可以使分配空间的使用最大化。其他配置、长度、尺寸和比例是可能的并且将由本领域技术人员在学习本公开之后被认识到。此外，当结合图4A的描述(包括例如装置30如何被用于实现多方向运动)考虑时，装置30的进一步方面将变得清楚。

图4A根据本公开的示例实施例图示说明装置40的平面图。在各种实施例中，装置40是多维致动器。如图4A所示，装置40的一个实施例包括一个或多个双向梳形驱动致动器21a-d。致动器40的一个实施例还包括一个或多个悬臂梁44a-d。悬臂梁44a-d中每一个包括连接到双向梳形驱动致动器21a-d中的一个的第一端，和连接到内框架46的第二端。如图4A所示，装置40的一个实施例包括通过一个或多个弹簧元件80连接到内框架46的外框架48。此外，在一个实施例中，双向梳形驱动致动器21a-d以与以上关于图3描述的基本类似的方式连接到锚定件42。

进一步对本实施例，双向梳形驱动致动器21a-d可以在内框架46和锚定件42之间施加受控力。一个或多个双向梳形驱动致动器21a-d可以被刚性地连接或附接到锚定件42，并且锚定件42可以关于外框架48是机械固定的(例如，被刚性连接或附接)。在一个实施例中，平台(platform)被刚性连接或附接到外框架48和锚定件42。在这种方式中，该平台可以相对于锚定件42机械地固定外框架48(和/或反之亦然)。然后内框架46可以相对于外框架48和锚定件42两者，并且也相对于平台而移动。在一个实施例中，平台为硅平台。在各种实施例中，该平台为光电器件或图像传感器，诸如电荷耦合器件(CCD)或互补式金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。

装置40的尺寸可以与平台的尺寸基本相同，并且平台可以附接到外框架48和锚定件42，因此相对于外框架48机械地固定锚定件42。在一个示例实施例中，平台是来自OmniVision的具有1/3.2”的光学规格的OV8835图像传感器。在该实施方式中，装置40和平台二者的尺寸可以等于约6.41mm*5.94mm。在装置40的一个实施例中，平台比装置40小，并且平台附接到内框架46。在该特定实施例中，外框架48相对于锚定件42被固定(或被刚性连接或附接)，并且内框架46通过不同的双向梳形驱动致动器21a-d被移动。

在一个实例中，悬臂梁44a-d在相应的双向梳形驱动致动器21a-d的各自的运动方向上是相对刚性的，并且在平面内正交方向上相对柔软。这可以允许双向梳形驱动致动器21a-d实施内框架46相对于锚定件42并由此相对于外框架48的受控运动。在装置40的一些实施方式中，外框架48围绕装置40的边界不是连续的，而是被分成两个、三个或更多部分。类似地，在各种实施例中，内框架46可以是连续的或可以被划分成段。

如图4A所示，存在四个双向梳形驱动致动器21a-d。在一个实施例中，两个双向梳形驱动致动器21a/d在装置40的平面中的第一方向(东/西或左/右)的正方面和/或反方面上致动，并且两个双向梳形驱动致动器21b/c在装置40的平面中的第二方向(北/南或上/下)的正方面和/或反方面上致动。第一和第二方向可以在装置40的平面内基本上相互垂直。双向梳形驱动致动器21a-d的不同的其他配置是可能的。例如，此类配置可以包括在双向梳形驱动致动器21a-d中的每一个中的更多或更少的梳形驱动器10，以及双向梳形驱动致动器21a-d的各种定位和/或布置，以便能够以更多或更少自由度(例如，在三角形、五边形、六边形结构中等)致动，如由本领域技术人员在学习本公开之后将认识到。在一个实施例中，双向梳形驱动致动器21a-d中的任何双向梳形驱动致动器可以用梳形驱动致动器20或双向梳形驱动致动器23a-d来替代。

图4B根据本公开的示例实施例图示说明悬臂梁44的一部分的横截面图。在示出的实施例中，悬臂梁44的至少一部分包括多个导电层。如图4B所示出的，悬臂梁44可以包括第一导电层45和第二导电层47，以及第一绝缘层43和第二绝缘层49。在一些示例实施方式中，第一导电层45和第二导电层47充当针对电信号的布线层，并且可以包括多晶硅和/或金属。绝缘层43和49可以为第一导电层45和第二导电层47提供结构。

在悬臂梁44的一个示例实施方式中，绝缘层43和49包括二氧化硅，第二导电层57包括金属，并且第一导电层包括多晶硅。在此示例的变体中，涂层(例如，氧化物等)可以覆盖第二导电层47，例如，以提供绝缘防止当与另一导体进行接触时短路。第二绝缘层49可以是薄层，其包括氧化物和/或类似物。此外，在某些实例中，第一导电层45可以相对厚(相比于悬臂梁44的其他层)，并且第一导电层45可以包括例如硅、多晶硅、金属和/或类似物。在此类实例中，第一导电层45可以对悬臂梁44的整体特性(包括例如其灵活性的本质、程度和/或方向性)比其他层贡献更多。悬臂梁44(以及实际悬臂梁44a-d)的附加实施例可以包括附加导电层，使得附加的电信号可以通过悬臂梁44被路由。通常，悬臂梁44a-d的一些实施例可以以与挠性件24a/b类似的方式被制造，尽管两者之间的尺寸设置可以是不同的。此外，本领域技术人员将认识到可用于形成悬臂梁44的各个层的附加材料而不背离本公开的精神。

再次参考图4A，双向梳形驱动致动器21a-d中的一个或多个可以在外框架48和内框架46之间施加受控力(例如，如上所述，动力或从电压发展的静电力)。装置40的实施例可以适用于移动具有电学连接的器件(未显示)，因为装置40使精确的、受控的并且可变的动力能够在内框架46和外框架48之间以多方向(例如，包括竖直的、水平的)和自由度被施加，并且因为可以使用高度紧凑占用空间来实现装置40。通过使用竖直动力和水平动力的不同组合和程度，装置40可以实现线性运动和旋转运动的组合。此外，装置40可以使用MEMS器件以便降低功率。因此，对于受尺寸、功率、成本和性能参数约束的光学图像稳定和自动聚焦应用，诸如在此描述的智能手机和其他应用，装置40提供超过常规解决方案的多个益处。

如以上关于图2B的所描述的，可以使用双向梳形驱动致动器21a-d开发各种动力。在一些实施例中，为了开发与这些动力相关的若干选项，可以使用多个不同的电信号。通过示例的方式，各种动力可以被用于实现在装置40的平面内的平移、多方向、倾斜(diagonal)和/或旋转运动——例如，此类运动可以通过内框架46相对于外框架48和/或锚定件42而被显示。各种动力的可能组合的数量通常可以增加对使用装置40实现的运动的控制和精确度的水平。由此通常可以使用若干电信号来开发动力，现在将描述用于贯穿装置40路由这些电信号的实施例。

如图4A所示，装置40的一个实施例涉及通过一个或多个弹簧元件80将内框架46连接到外框架48。弹簧元件80可以是导电的并且在所有运动自由度中是柔性的。在不同的实施例中，弹簧元件80将外框架48上的电接触焊盘82之间的电信号路由至内框架46上的电接触焊盘84。在示例实施方式中，弹簧元件80从内框架46以一个方向、两个方向、三个方向或全部四个方向出现。

在一个实施例中，使用MEMS工艺(例如，硅的光刻和蚀刻)制造装置40。在一些情况下，装置40在平面内移动+/-150微米，并且弹簧元件80可以被设计成承受该运动范围而不会相互接触(例如，使得独立的电信号可以在不同的弹簧元件80上被路由)。例如，弹簧元件80可以是S形挠性件，其厚度约1到5微米，宽度约2到20微米，并且在平面内约150到1000微米*约150～1000微米。

为了使弹簧元件80具有低电阻以导电良好，例如，弹簧元件80可以包含重掺杂多晶硅、硅、金属(例如，铝)、其组合，或其他导电材料、合金和类似物。例如，弹簧元件80可以由多晶硅制造并且被涂有大约2000埃厚的铝、镍和金的金属堆叠。在一个实施例中，一些弹簧元件80被设计得与其他弹簧元件80不同，以便控制外框架48和内框架46之间的运动。例如，四到八个(或一些其他数量)弹簧元件80可以具有在约50和250微米之间的器件厚度。这种厚度可以在某种程度上限制外框架48相对于内框架46的平面外运动。

在各种实施例中，电信号可以经由在悬臂梁44a-d上和/或在其中的布线而被传递到双向梳形驱动致动器21a--d。如上所述，在一些实例中，两个或多个不同的电压可以结合双向梳形驱动致动器21a被使用。在这种实例中，两个电信号可以分别经由悬臂梁44a的第一导电层45和第二导电层47被路由到双向梳形驱动致动器21a。在两个电信号被传递到双向梳形驱动致动器21a之后，所述两个电信号可以例如经由第一框架件22a分别被路由到梳形指状阵列16a和15b。

在装置40的另一个示例实施方式中，被用于在双向梳形驱动致动器21b中开发动力的两个电信号也可以被用于在双向梳形驱动致动器21c中开发类似的动力。在这种实施方式中，两个电信号可以从双向梳形驱动致动器21b被路由到双向梳形驱动致动器21c，而不是通过悬臂梁44c将所述两个电信号路由到双向梳形驱动致动器21c。通过示例的方式，并部分参考图3的编号部件，这可以需要将来自电接触焊盘86a或86b的两个电信号通过悬臂梁44b路由到双向梳形驱动致动器21b的第一框架件22a。此外，该两个电信号可以经由挠性件24a/b(分别地)和第二框架件22b从第一框架件22a被路由到锚定件32(或图4A中的42)。然后该两个电信号可以通过锚定件42被路由到双向梳形驱动致动器21c。将认识到，可以采用各种路由选项以向双向梳形驱动致动器21a-d传递电信号。例如，多个布线层可以在锚定件42、第一或第二框架件22a/b和/或第一和第二挠性件24a/b中被使用。

已描述被用于贯穿装置40路由和分配电信号的各种实施方式，现在将描述使用这些信号来实现在装置40平面中的各种类型的运动。在一个示例中，在第一水平方向(例如，左)上的不同程度的平移运动可以通过向双向梳形驱动致动器21a/d(例如，相对于梳形指状阵列15a向相应的梳形指状阵列16a)施加第一电压来实现。为了说明，在0V和45V之间的以14位分辨率可变的第一电信号可以被施加到双向梳形驱动致动器21a/d。

以基本类似的方式，第二电压可以被施加到双向梳形驱动致动器21a/d(例如，相对于梳形指状阵列16b被施加到相应的梳形指状阵列15b)来实现在第二水平方向(例如，右)上的平移运动。由此，在该示例中的第一和第二电信号的组合根据每个电信号的可变位分辨率允许在装置40的平面中具有变化程度的力的双向运动。将注意到，对于基本上水平运动，无论是左还是右，相等的动力可以由双向梳形驱动致动器21a/d产生，并且因此相等(或相反)的电压可以被施加。

根据该示例，将理解的是，在装置40平面中的竖直(北/南)运动可以以与以上针对水平(东/西)运动所描述的基本类似的方式来实现。例如，向双向梳形驱动致动器21b/c传递一个或多个电信号可以在装置40平面中实施相对于由双向梳形驱动致动器21a/d实施的运动垂直的运动。总之，如在这些示例中所描述的，双向梳形驱动致动器21a/d和21b/c的组合可以被用于在装置40的平面内实施水平(左/右或东/西)或竖直(上/下或北/南)的平移运动。在进一步实施例中，通过利用双向梳形驱动致动器21b/c实施竖直运动，并且同时通过利用双向梳形驱动致动器21a/d实施水平运动，可以实现在装置40平面内的倾斜运动。因此，倾斜运动可以同时包括水平(东/西)方向和竖直(北/南)方向两个运动方面(例如，倾斜运动可以包括在装置40平面内的东北或西南等)。

在仍进一步的实施例中，旋转运动(关于装置40的平面中的z轴)可以通过使用附加的电信号组合结合双向梳形驱动致动器21a-d组合来实现。例如，如果由双向梳形驱动致动器21a/b开发相同和相反的动力，顺时针或逆时针旋转运动可以被实施。通过图示说明的方式，如果在双向梳形驱动致动器21a中开发的动力产生向右的运动，并且由双向梳形驱动致动器21d开发的动力产生向左的运动，这些动力的组合可以实现顺时针旋转运动。逆时针运动可以通过在先前示例的相反方向上开发动力来实现——例如，使用相反极性的电压。使用双向梳形驱动致动器21c/d同样可以实现旋转运动。旋转和平移可以通过例如除由双向梳形驱动致动器21a/d开发相同和相反的动力之外，同时使用双向梳形驱动致动器21b/c开发竖直动力来组合实现。

在另一个实施例中，可以在装置40平面内实现旋转和倾斜运动的结合。通过示例的方式，并且相比于上述的纯旋转运动示例，幅度不相等的相反动力可以由双向梳形驱动致动器21a/d开发。在由双向梳形驱动致动器21a开发的动力向右(东)并且其幅度比由双向梳形驱动致动器21d开发的动力(在此示例中可以向左(西))大的情况下，顺时针旋转运动将连同在装置40的平面中的右上(东北)倾斜方向的同时运动被实现。此类运动组合的进一步改编在本领域技术人员学习本公开后将是显而易见的。

图5根据本公开的示例实施例示出一种装置50的平面图。在各种实施例中，装置50是多维致动器。如图所示，装置50的一个实施例包括一个或多个双向梳形驱动致动器23a-d。致动器50也可以包括一个或多个悬臂梁54a-d。悬臂梁54a-d中的每一个包括连接到双向梳形驱动致动器23a-d中的一个的第一端和连接到内框架56的第二端。此外，在一些实施方式中，悬臂梁54a-d中的至少一个包括用于路由电信号的第一和第二导电层(例如，参见图4B和相关描述)。如进一步所示，装置50的一个实施例包括锚定件52，双向梳形驱动致动器23a-d中的每一个的外挠性件24c/d中的一个可以被连接到该锚定件52。

如图5所示并参考图2C所解释的，双向梳形驱动致动器23a-d中的每一个可以被设计以便当梳形指状阵列15c/d和/或16c/d带电时，在装置50平面内产生旋转运动。在装置50的一个示例实施方式中，悬臂梁54a-d将该旋转运动转换为大致直线运动，所述直线运动与相应的悬臂梁54a-d被连接的内框架56的部分基本垂直(在装置50平面内)。例如，在双向梳形驱动致动器23a内的梳形驱动器10c/d的梳形指状阵列15c/d和16c/d可以带电以实施内挠性件24e的旋转运动。悬臂梁54a可以被连接到内挠性件24e，所述内挠性件24e可以朝向内框架56向上(即，在图5中的装置50的平面内在正y或北方向上竖直地)推悬臂梁54a，或朝向内框架56向下(即，在图5中的装置50的平面内在负y方向或南方向上竖直地)拉悬臂梁54a。

继续该示例，悬臂梁54a可以沿其长度(即，竖直的或在装置50的平面内的北/南)是刚性的，但横向于其长度(即装置50所在平面内水平的或东/西)是柔性的。由此，来自内挠性件24e的旋转运动的水平力分量可以被悬臂梁54a吸收，而竖直力分量可以被转移到内框架56。本领域普通技术人员将认识到，该示例如何可以适于悬臂梁54b-d和双向梳形驱动致动器23b-d，并且还将认识到悬臂梁54a-d的不同配置在本公开的范围内。在包括例如电信号的路由和分布、可以实现的运动的类型等其他方面，装置50可以基本上与装置40类似。

图6和图7图示说明方法600和700的实施例。方法600和700的不同操作可以被使用例如以移动器件。方法600和700的操作可以使用静电梳形驱动器以在多方向和多自由度上实现器件(例如，其是平台的一部分或驻留在平台上)的高精度和高效率运动和定位，并且以实现各种类型的运动，例如，线性、平移、旋转、倾斜或混合运动。此外，例如，通过使用本文描述的各种MEMS器件和结构，方法600和700可以在空间受限环境(诸如智能手机)内被使用。这允许满足此类环境的成本、空间和能量需求以及动态、灵活性和敏捷定位和运动的需求的光学图像稳定和/或自动聚焦能力。在本公开的实例中，其中方法600或700针对各个附图中的任何(例如，图4A)所示出的各个元素(例如，双向梳形驱动致动器21a-d)进行描述，将理解的是，方法600和700的实施例可以使用或包括关于图1、图2A-图2C、图3、图4A、图4B和/或图5所描述的和/或由图1、图2A-图2C、图3、图4A、图4B和/或图5所示出的各种其他元素，如将由本领域技术人员在学习本公开后认识到。

如图6所示，方法600在操作605处包括将内框架46连接到一个或多个双向梳形驱动致动器21a-d。例如，这可以使用针对双向梳形驱动致动器21a-d中每一个的悬臂梁44a-d来完成。在操作610处，方法600包括使用悬臂梁44a-d将电信号耦合到双向梳形驱动致动器21a-d。在操作615处，方法600包括使用一个或多个双向梳形驱动致动器21a-d产生受控力。在方法600的一个示例实施方式中，受控力在平面内(例如，装置40或50的平面内)实施运动，并且该运动包括线性运动。线性运动在装置40或50的平面内可以是水平、竖直或以任意角度的倾斜。运动还可以包括在装置40或50的平面内的旋转运动和/或线性运动与旋转运动的组合。

现在转向图7，其根据本公开的示例实施例图示说明方法700的操作流程图，方法700的一个实施例在操作705处包括方法600的一个或多个操作。方法700的附加实施例在操作710处包括在内框架46和外框架48之间施加受控力(参见方法600的操作615)。方法700的另一个实施例在操作715处包括关于外框架48机械固定锚定件42，并对锚定件42施加受控力。

在方法700的一个实施例中，双向梳形驱动致动器21a-d包括第一和第二梳形驱动器10a/b，在该实施例中，梳形驱动器10a/b中的每一个包括第一和第二梳形指状阵列15a/b和16a/b。方法700的该实施例在操作720处可以包括移动第二梳形指状阵列15b和第一梳形指状阵列16a或第一梳形指状阵列15a和第二梳形指状阵列16b。

在方法700的另一个实施例中，双向梳形驱动致动器21a-d包括挠性件24a/b。在该实例中，针对双向梳形驱动致动器21a-d中的一个或多个，(例如，在操作610处)将电信号耦合到双向梳形驱动致动器21a-d包括使用挠性件24a/b以路由电信号。例如，如上所述，挠性件24a/b可以被用于在装置40中的两个双向梳形驱动致动器21b/c之间路由电信号。

通常，本文描述的方法600和700的各种操作可以使用本文描述的具有其相应组件和子组件的各种系统和/或装置的组件或特征来完成或可以涉及到本文描述的具有其相应组件和子组件的各种系统和/或装置的组件或特征。此外，在各种实施例中，本文描述的关于图1、图2A-图2C、图3、图4A、图4B和图5的特征和功能除了被实施为系统或装置的一部分之外，还可以被实施为方法(例如，方法600和700)的操作或通过使用方法的操作来实施。由此，本文描述的关于实施例和装置的方面的变体可以适用于与本文描述的方法(例如，方法600和/或700)的操作基本类似的方式。在学习本公开后，本领域技术人员将认识到如何使用公开的装置和/或系统来实施公开的方法，并且反之亦然。

在某些情况下出现的扩展词和短语，例如，“一个或多个”、“至少”、“但不限于”或其他类似短语不应当被解读为在不存在这些扩展短语的情况下意指或要求较窄的情况。

此外，本文阐述的各种实施例依照示例框图、流程图和其他图示来描述。如本领域普通技术人员在阅读此文档之后将变得显而易见，示出的实施例及其各种替代可以被实施而不会限制示出的示例。例如，框图及其伴随的描述不应当被解释为要求特定的结构或配置。

虽然以上已经描述本公开的各种实施例，但是应当理解的是，这些实施例仅通过示例的方式已被呈现，而不是限制的。同样的，各种附图可以描绘本公开的示例结构或其他配置，这被完成以有助于理解可以被包括在本公开的特征和功能。本公开不局限于示出的示例结构或配置，但是可以使用各种替代结构和配置来实施期望的特征。事实上，如何实施可替代功能、逻辑或物理分区和配置以实施本公开的期望特征对本领域技术人员将是显而易见的。此外，关于流程图、操作描述和方法权利要求，本文呈现步骤的顺序不应当要求以相同的顺序实施各种实施例以执行所述的功能，除非上下文另有规定。

尽管以上根据不同的示例实施例和实施方式描述本公开，但是应当理解，在单独实施例中的一个或多个中描述的各种特征、方面和功能不被限制于对其被描述所利用的特定实施例的其适用，而相反可以单独地或以各种组合被应用到本公开的一个或多个其他实施例，无论此类实施例是否被描述，并且无论此类特征是否作为描述的实施例的一部分被呈现。因此，本公开的宽度和范围不应当被任何以上描述的示例实施例限制，并且本领域技术人员将理解，可以在权利要求范围内对以前的描述做出各种改变和修改。

Claims (16)

1.一种致动器，其包括：

双向梳形驱动致动器；以及

具有用于路由电信号的第一导电层和第二导电层的悬臂梁，其中，

所述双向梳形驱动致动器包括：

第一框架件和第二框架件，以及

第一梳形驱动器和第二梳形驱动器，

其中所述第一梳形驱动器和所述第二梳形驱动器中的每一个包括第一梳形指状阵列和第二梳形指状阵列，

其中所述第一梳形驱动器的所述第一梳形指状阵列被连接到所述第二框架件，所述第一梳形驱动器的所述第二梳形指状阵列被连接到所述第一框架件，所述第二梳形驱动器的所述第一梳形指状阵列被连接到所述第一框架件，并且所述第二梳形驱动器的所述第二梳形指状阵列被连接到所述第二框架件；所述悬臂梁包括：

连接到所述双向梳形驱动致动器的第一端；以及

连接到内框架的第二端。

2.根据权利要求1所述的致动器，其中：

所述第一梳形驱动器的所述第一梳形指状阵列和所述第二梳形驱动器的所述第二梳形指状阵列被耦合到第一电势；

所述第一梳形驱动器的所述第二梳形指状阵列被耦合到第二电势；并且

所述第二梳形驱动器的所述第一梳形指状阵列被耦合到第三电势。

3.根据权利要求2所述的致动器，其中所述第一导电层电耦合到所述第二电势，并且所述第二导电层电耦合到所述第三电势。

4.根据权利要求1所述的致动器，其中所述第一导电层与所述第二导电层电隔离。

5.根据权利要求4所述的致动器，其中所述第一导电层将第一电信号路由到所述双向梳形驱动致动器，并且所述第二导电层将第二电信号路由到所述双向梳形驱动致动器。

6.根据权利要求1所述的致动器，其中所述梳形驱动致动器包括：

两个或多个梳形驱动器，所述梳形驱动器中的每个包括第一弯曲的梳形指状阵列和第二弯曲的梳形指状阵列；

被连接到所述悬臂梁中的一个的所述第一端的内挠性件；以及

在所述内挠性件相对侧上的一对外挠性件。

7.用于移动器件的多方向致动器，所述多方向致动器包括：

一个或多个双向梳形驱动致动器，所述双向梳形驱动致动器中的每个包括：

两个或多个梳形驱动器，所述梳形驱动器中的每个包括第一梳形指状阵列和第二梳形指状阵列；以及

第一框架件和第二框架件；

其中所述第一梳形驱动器的所述第一梳形指状阵列和所述第二梳形驱动器的所述第二梳形指状阵列被连接到所述第二框架件，并且其中所述第一梳形驱动器的所述第二梳形指状阵列和所述第二梳形驱动器的所述第一梳形指状阵列被连接到所述第一框架件。

8.根据权利要求7所述的多方向致动器，进一步包括通过一个或多个悬臂梁被连接到所述双向梳形驱动致动器的内框架，所述悬臂梁中的每个包括路由第一电信号，所述悬臂梁中的至少一个进一步包括路由第二电信号。

9.根据权利要求8所述的多方向致动器，其中平台相对于外框架机械地固定中心锚定件；并且其中所述平台选自包括光电器件和图像传感器的组。

10.根据权利要求7所述的多方向致动器，进一步包括通过一个或多个弹簧元件被连接到内框架的外框架，其中所述双向梳形驱动致动器被附接到中心锚定件，所述中心锚定件相对于所述外框架被机械地固定。

11.根据权利要求10所述的多方向致动器，其中，对于所述双向梳形驱动致动器中的每一个：

悬臂梁将所述双向梳形驱动致动器电耦合到设置在所述内框架上的一个或多个接触焊盘；并且

所述弹簧元件将设置在所述内框架上的所述接触焊盘电耦合到设置在所述外框架上的一个或多个对应的接触焊盘。

12.一种用于致动的方法，其包括：

使用针对双向梳形驱动致动器中的每一个的悬臂梁将内框架连接到一个或多个双向梳形驱动致动器；

使用所述悬臂梁将电信号耦合到所述双向梳形驱动致动器；

使用所述双向梳形驱动致动器和所述电信号产生受控力；

其中所述双向梳形驱动致动器中的每一个包括第一梳形驱动器和第二梳形驱动器，并且其中所述第一梳形驱动器和所述第二梳形驱动器中的每个包含第一梳形指状阵列和第二梳形指状阵列；并且所述方法进一步包括响应于施加所述受控力而移动所述第一梳形驱动器的所述第二梳形指状阵列和所述第二梳形驱动器的所述第一梳形指状阵列或者所述第一梳形驱动器的所述第一梳形指状阵列和所述第二梳形驱动器的所述第二梳形指状阵列。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述受控力在平面中实施运动；并且其中所述运动包括线性运动。

14.根据权利要求12所述的方法，其中所述受控力在平面内实施运动；并且其中所述运动包括旋转运动。

15.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括：

在外框架和内框架之间施加所述受控力；以及

相对于所述外框架机械地固定锚定件，其中所述受控力被施加到所述锚定件。

16.根据权利要求12所述的方法，其中所述双向梳形驱动致动器包括挠性件；并且其中针对所述双向梳形驱动致动器中的一个或多个，将所述电信号耦合到所述双向梳形驱动致动器包括使用所述挠性件以路由所述电信号。

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