CN103913220A - 震动感测器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种震动感测器，其包括壳体、多个压电模块、接合模块以及稳定模块，壳体包括容置槽，多个压电模块设置于容置槽中，且多个压电模块的几何中心对应于容置槽的中心点，接合模块设置于容置槽中，并均匀地施压于各个压电模块上，稳定模块设于接合模块的中心点，且稳定模块的位置对应容置槽的中心点。当壳体产生震动时，各个压电模块因接合模块的倾斜压力而分别产生不同的高电压及低电压，接着震动感测器可与处理模块协同运作，以依据各个电压值计算出壳体的震动位移量。

Description

震动感测器

技术领域

本发明涉及一种感测器，特别是涉及一种以压电材料作为感测界面，可有效感测多维度位移量的震动感测器。

背景技术

压电效应（Piezoelectric effect）为一种机械能与电能互换的现象，其作用包括正压电效应（Dielectric piezoelectric effect）以及逆压电效应（Conversepiezoelectric effect）两种。一般正压电效应大多用于感测器（Sensor），其因为当压电材料受到外部机械应力时，压电材料两端会产生与应力大小成正比的电荷量（或电场），因此适合应用于感测器上。相反地，逆压电效应则适用于致动器（Actuator），因为当施加电场于压电材料两端时，压电材料的形状会随着电场的大小改变，其变化会有压缩及拉伸两种变形效果，通过适当的线性传动结构便可作为致动器使用。

然而，随着科技的进步，数码照相机以及摄录影机的变焦倍率大幅提升。在拍摄影像时，手部的轻微振动对于影像晃动的影响程度亦相对增加。因此，一般摄像装置皆会设置有震动感测器来感测使用者在拍照或摄影时的手部晃动，并结合防手震模块对此震动进行补偿，以提升影像品质。然而，习知的震动感测器仅能侦测单一维度方向的震动位移量。若需侦测二维度或三维度的震动位移量，则需搭配使用两个或三个感测器才能达到计算出二维度或三维度的震动位移量。

发明内容

有鉴于上述习知技术的问题，本发明的目的在于提供一种利用压电效应的特性而制成的震动感测器，以解决习知使用压电材料的震动感测器仅能侦测单一维度方向的震动位移量的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种震动感测器，其特征在于，它包括：壳体，所述壳体包括容置槽；多个压电模块，所述多个压电模块设置于所述容置槽中，且所述多个压电模块的几何中心对应于所述容置槽的中心点；接合模块，所述接合模块设置于所述容置槽中，并均匀地施压于各个所述压电模块上；以及稳定模块，所述稳定模块设于所述接合模块的中心点，且所述稳定模块的位置与所述容置槽的中心点对应。

当所述壳体产生震动时，所述接合模块朝预定方向倾斜，使部分的所述压电模块受所述接合模块的倾斜压力而产生高电压，其余部分的所述压电模块则产生低电压，各个所述压电模块将所产生的电压传输至处理模块。

所述震动感测器还包括多个感测模块，各个所述感测模块的一端分别连接于所述多个压电模块，以感测各个所述压电模块所产生的电压值，各个所述感测模块的另一端通过所述壳体的开口露出并连接于处理模块，以传输所感测的电压值至所述处理模块。

所述接合模块包括第一凹陷部及多个第二凹陷部，所述第一凹陷部位于所述接合模块的中心点，所述多个第二凹陷部平均分布于所述第一凹陷部的周缘。

所述稳定模块设置于所述第一凹陷部中，且各个所述第二凹陷部分别压设于各个所述压电模块上。

所述震动感测器还包括盖体，所述盖体包括第一连接部，而所述壳体还包括第二连接部，当所述盖体通过所述第一连接部与所述第二连接部连接而盖合于所述壳体时，所述盖体压合于所述稳定模块上。

所述多个压电模块的个数为四个。

所述接合模块为十字形的结构。

所述稳定模块为弹性体。

本发明的优点是：

本发明震动感测器设置接合模块均匀地施压于四个压电模块，当壳体震动时，接合模块会因此震动而倾斜，并产生不同的压合力于各个压电模块上，各个压电模块分别感测接合模块施压的各个压合力，并依据各个压合力产生相对应的电压，接着可利用处理模块根据各个电压值的改变量计算出壳体的震动位移量，以利于数码照相机及摄录影机在侦测到震动位移量后，可结合防手震装置补偿此晃动，进而提高影像品质，其中，仅需使用单一此震动感测器，即可感测出三维度的震动位移量，而无需如习知技术那样同时装设多个震动感测器。

附图说明

图1是本发明震动感测器的实施例分解图。

图2是本发明震动感测器的实施例剖面图。

图3是本发明震动感测器的实施例透视图。

具体实施方式

请一并参阅图1至图3，图1为本发明震动感测器的实施例分解图，图2为本发明震动感测器的实施例剖面图，图3为本发明震动感测器的实施例透视图。如图所示，本发明震动感测器1包括壳体11、多个压电模块12、接合模块13、稳定模块14、多个感测模块16以及盖体15。壳体11包括第二连接部112，且壳体11中设置有容置槽111。多个压电模块12设置于容置槽111中，且各个压电模块12的几何中心对应于容置槽111的中心点。接合模块13设置于容置槽111中，并均匀地施压于各个压电模块12上。稳定模块14设于接合模块13的中心点，且稳定模块14的位置与容置槽111的中心点对应。多个感测模块16的一端分别连接于各个压电模块12，另一端通过壳体11的开口露出并连接处理模块。盖体15包括第一连接部151，当盖体15通过第一连接部151与壳体11的第二连接部112连接而盖合于壳体11上时，盖体15与稳定模块14压合。其中，压电模块12的个数可为四个，接合模块13可设置为十字形的结构，稳定模块14可为弹簧或其它弹性体，但不以此为限。

在此实施例中，震动感测器1可装设于摄像装置中。当摄像装置产生震动时，接合模块13会朝预定方向倾斜，亦即朝震动方向倾斜。此震动会使接合模块13向下倾斜的一端压合在压电模块12上的压合力增加，相对向下倾斜的一端对应的另一端压合在压电模块12上的压合力则减少。此压合力的改变会使部分的压电模块12产生高电压，其余部分的压电模块12则产生低电压。各个压电模块12可将所产生的电压传输至处理模块。其中，各个压电模块12通过感测模块16感测所产生的电压值，并通过感测模块16将各个电压值传输至处理模块，以计算出壳体11的震动位移量。

在此需特别注意的是，组装此震动感测器1时，接合模块13必须先以预定压力均匀地压合于各个压电模块12上。因此，当接合模块13因壳体11震动而倾斜时，接合模块13往上翘起的一端所压合的压电模块12才能感测出压合力的减少量。

值得一提的是，当处理模块根据各个电压值计算出壳体11的震动位移量后，可结合防手震装置对此震动进行补偿，进而提高摄像装置的影像品质。

此外，接合模块13可设计为包括第一凹陷部131及多个第二凹陷部132的结构。第一凹陷部131位于接合模块13的中心点，多个第二凹陷部132平均分布于第一凹陷部131的周缘。藉此设计，稳定模块14可设置于第一凹陷部131中，而接合模块13可通过各个第二凹陷部132压设于各个压电模块12上。

再者，因为震动感测器1中设置有稳定模块14，所述稳定模块14位于接合模块13的中心，因此，当盖体15连接于壳体11而压合于此稳定模块14上时，稳定模块14可较为平均地将压合力分散至各个压电模块12上，藉此可使各个压电模块12因震动而造成的电压改变量较为准确。

综上所述，本发明震动感测器设置的接合模块均匀地施压于四个压电模块。当壳体震动时，接合模块会因此震动而倾斜，并产生不同的压合力于各个压电模块上。各个压电模块分别感测接合模块施压的各个压合力，并依据各个压合力产生相对应的电压。接着可利用处理模块根据各个电压值的改变量计算出壳体的震动位移量。藉此设计仅需使用单一此震动感测器即可感测出三维度的震动位移量。

以上所述是本发明的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本发明保护范围之内。

Claims (9)

1.一种震动感测器，其特征在于，它包括：

壳体，所述壳体包括容置槽；

多个压电模块，所述多个压电模块设置于所述容置槽中，且所述多个压电模块的几何中心对应于所述容置槽的中心点；

接合模块，所述接合模块设置于所述容置槽中，并均匀地施压于各个所述压电模块上；以及

稳定模块，所述稳定模块设于所述接合模块的中心点，且所述稳定模块的位置与所述容置槽的中心点对应。

2.如权利要求1所述的震动感测器，其特征在于，当所述壳体产生震动时，所述接合模块朝预定方向倾斜，使部分的所述压电模块受所述接合模块的倾斜压力而产生高电压，其余部分的所述压电模块则产生低电压，各个所述压电模块将所产生的电压传输至处理模块。

3.如权利要求1所述的震动感测器，其特征在于，还包括多个感测模块，各个所述感测模块的一端分别连接于所述多个压电模块，以感测各个所述压电模块所产生的电压值，各个所述感测模块的另一端通过所述壳体的开口露出并连接于处理模块，以传输所感测的电压值至所述处理模块。

4.如权利要求3所述的震动感测器，其特征在于，所述接合模块包括第一凹陷部及多个第二凹陷部，所述第一凹陷部位于所述接合模块的中心点，所述多个第二凹陷部平均分布于所述第一凹陷部的周缘。

5.如权利要求4所述的震动感测器，其特征在于，所述稳定模块设置于所述第一凹陷部中，且各个所述第二凹陷部分别压设于各个所述压电模块上。

6.如权利要求5所述的震动感测器，其特征在于，还包括盖体，所述盖体包括第一连接部，而所述壳体还包括第二连接部，当所述盖体通过所述第一连接部与所述第二连接部连接而盖合于所述壳体时，所述盖体压合于所述稳定模块上。

7.如权利要求1所述的震动感测器，其特征在于，所述多个压电模块的个数为四个。

8.如权利要求1所述的震动感测器，其特征在于，所述接合模块为十字形的结构。

9.如权利要求1所述的震动感测器，其特征在于，所述稳定模块为弹性体。