TWI446690B - 致動器 - Google Patents

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Description

致動器
本發明係關於一種致動器，尤指一種零件數少且成本低之致動器。
在美國公開號第2006/0092285號一案中，揭露一種「攝影鏡頭組之光學影像穩定器(Optical Image Stabilizer For Camera Lens Assembly)」，其包含一承座、一可動件、一磁性元件組、一滾珠組及一電氣驅動元件；該承座係包含一可動件容置槽；該可動件係包含一光感測元件，並與該承座相組設，且與該承座保有一距離；該磁性元件組係組設於該可動件；該滾珠組係組設於該可動件與該承座間，並且至少由三顆滾珠所組成；其中該磁性元件組係提供一磁力使該等滾珠介於該可動件及該承座之間；該電氣驅動元件係可移動該可動件，使該可動件在X、Y平面上移動。
上述習知技術雖可達到兩軸向的位移，但其磁性元件易產生漏磁現象，以致影響到產品之周邊電子元件，且其零件數眾多組裝不易，對於日趨微小化的產品需求以及降低成本而言，有所困難。
另，在美國專利號第7,307,653號一案中，揭露一種「手持裝置之微型攝影模組之影像穩定器及其操做方法(Image Stabilizer For A Microcamera Module Of A Handheld Device,And Method For Stabilizer A Microcamera Module Of A Handheld Device)」。該手持裝置包含有一模組、一動作感測器、一致動器與一控制器；其中，該致動器包含一第一致動器組件與一第二致動器組件，用以提供該模組在實質上兩個垂直方向上個別的移動。
有鑑於習知技術仍存有部分缺失，本發明提供一種零件數少且成本低之致動器。
本發明提供一種致動器，包含：一承座，係包含一可動件容置槽、至少一第一彈性元件容置槽及至少一第一電氣驅動元件容置槽；一可動件，係與該承座之該可動件容置槽相互組設，其中該可動件外側包含至少一第二彈性元件容置槽及至少一第二電氣驅動元件容置槽，該第二彈性元件容置槽與該第二電氣驅動元件容置槽相並排；一電氣驅動元件，係可提供該可動件之至少一軸向位移，並與該第一及第二電氣驅動元件容置槽相組設；以及一彈性元件，係可提供至少一軸向的彈力，其與該第一及第二彈性元件容置槽相互組設，且與該第二彈性元件容置槽可相互滑動。
本發明提供的致動器將藉由以下具體實施例配合所附圖式予以詳細說明。
請參閱第一A圖與第一B圖，係分別顯示本發明第一實施例之一致動器100的俯視圖與第一A圖之沿A-A線剖面圖，第二圖係顯示本發明第一實施例致動器100去掉一 外蓋6之俯視圖。在此一實施例中，本發明的致動器100包含：一承座2，係包含一可動件容置槽21、四個第一彈性元件容置槽22及四個第一電氣驅動元件容置槽23，其中該等第一彈性元件容置槽22及該等第二電氣驅動元件容置槽23位於該承座2的四角落處；一可動件3，係光軸處中空並包含四個第二彈性元件容置槽31及四個第二電氣驅動元件容置槽32，其中該等第二彈性元件容置槽31及該等第二電氣驅動元件容置槽32分別設置於該可動件3四側邊並且分別對應該承座2的該等第一彈性元件容置槽22及該等第一電氣驅動元件容置槽23，並且該可動件3與該承座2之可動件容置槽21相互組設；一電氣驅動元件4，係至少可提供該可動件3之兩軸向位移，且該兩軸向垂直於光軸，並且該電氣驅動元件4與該承座2之該等第一電氣驅動元件容置槽23及該可動件3之該等第二電氣驅動元件容置槽32相組設，且該電氣驅動元件4與該可動件3的該等第二電氣驅動元件容置槽32能互相滑動；一彈性元件5，係至少可提供兩軸向的彈力，該彈性元件5與該承座2之該等第一彈性元件容置槽22及該可動件3之該等第二彈性元件容置槽31相互組設，且該彈性元件5與該可動件3之該等第二彈性元件容置槽31可相互滑動；以及一外蓋6，設於該承座2上方並且與該承座2相組設。
較佳地，該電氣驅動元件4係為形狀記憶合金(Shape Memory Alloy)所構成，或者該電氣驅動元件4係為壓電材料所構成，或者該電氣驅動元件4係為音圈馬達(Voice Coil Motor，VCM)所構成。另，該彈性元件5係為線狀彈簧所 構成，或者該彈性元件5係為板狀彈簧所構成，或者該彈性元件5係為螺旋彈簧所構成。
請再參閱第二圖，係顯示本發明第一實施例致動器100去掉外蓋6之俯視圖，其中該電氣驅動元件4與該彈性元件5皆設置於該可動件3的四側邊。在本發明第一實施例中，該電氣驅動元件4與該彈性元件5分別由四個形狀記憶合金(Shape Memory Alloy，SMA)及四個線狀彈簧所構成。該等形狀記憶合金及該等線狀彈簧分別容置於該等第一及第二電氣驅動元件容置槽23、32及該等第一及第二彈性元件容置槽22、31。當該電氣驅動元件4被供給電流時，該等形狀記憶合金的內部將產生熱，進而導致長度的變化，該電氣驅動元件4會由彎曲狀態而變成鉛直狀態，且藉由此長度變化使得該可動件3受力而產生位移。例如，以第二圖圖面來看，若欲使該可動件3同時朝正X軸方向及負Y軸方向移動，可同時施予電流於該可動件3左側與右側的該形狀記憶合金及該可動件3上側與下側的該形狀記憶合金，而施予的電流大小視個別移動量而定。換句話說，可視該可動件3所欲進行的軸向移動方向及移動量大小，施予電流於前述四個形狀記憶合金的任一個或對應X軸及Y軸移動的任一對。在此一實施例中，利用對應X軸及Y軸移動的兩對形狀記憶合金即可控制該可動件3在X及Y軸方向之位移。當電流被減少時，其長度變化亦隨之減少，此時藉由該彈性元件5之回復力將該可動件3帶回至初始位置，也就是說，此回復力使得該可動件3往負X軸與正Y軸方向移動而回到一開始的位置。故本發明第一 實施例之致動器100係可設於一攝影模組(圖未示)之適當位置，並且對兩對形狀記憶合金施予適當的電流，即可控制該可動件3在X及Y軸方向之位移。
請參閱第三圖，係顯示本發明第二實施例之俯視圖。在此一實施例中，本發明致動器200的該電氣驅動元件4係設置於該可動件3的相鄰二側邊，而該彈性元件5係設置於該可動件3的四側邊。該電氣驅動元件4與該彈性元件5分別由二個SMA及四個線狀彈簧所構成。該電氣驅動元件4、該彈性元件5與該可動件3之作動關係如前文所述，在此將不再贅述。
請參閱第四圖，係顯示本發明第三實施例之俯視圖。在此一實施例中，本發明致動器300的該電氣驅動元件4與該彈性元件5皆設置於該可動件3的相鄰二側邊。該電氣驅動元件4與該彈性元件5分別由二個SMA及二個線狀彈簧所構成。該電氣驅動元件4、該彈性元件5與該可動件3之作動關係如前文所述，在此將不再贅述。
請參閱第五圖，係顯示本發明第四實施例之俯視圖。在此一實施例中，本發明的一致動器400進一步於該可動件3與該承座2之間設置至少一滾珠7，以便減少在Z軸上的震動及增加對Z軸向的穩定性。另外，本發明致動器400也可以是在該可動件3與該外蓋6之間加入至少一滾珠7(未以圖式顯示)，以便減少在Z軸上的震動及增加對Z軸向的穩定性。
以上所述僅為本發明之具體實施例而已，並非用以限定本發明之申請專利範圍；凡其它未脫離本發明所揭示之 精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含在下述之申請專利範圍內。
2‧‧‧承座
3‧‧‧可動件
4‧‧‧電氣驅動元件
5‧‧‧彈性元件
6‧‧‧外蓋
7‧‧‧滾珠
21‧‧‧可動件容置槽
22‧‧‧第一彈性元件容置槽
23‧‧‧第一電氣驅動元件容置槽
31‧‧‧第二彈性元件容置槽
32‧‧‧第二電氣驅動元件容置槽
100、200、300、400‧‧‧致動器
第一A圖係顯示本發明第一實施例之俯視圖。
第一B圖係顯示第一A圖之沿A-A線剖面圖。
第二圖係顯示本發明第一實施例致動器去掉外蓋之俯視圖。
第三圖係顯示本發明第二實施例之俯視圖。
第四圖係顯示本發明第三實施例之俯視圖。
第五圖係顯示本發明第四實施例之俯視圖。
2．．．承座
3．．．可動件
4．．．電氣驅動元件
5．．．彈性元件
22．．．第一彈性元件容置槽
23．．．第一電氣驅動元件容置槽
31．．．第二彈性元件容置槽
32．．．第二電氣驅動元件容置槽
100．．．致動器

Claims (9)

  1. 一種致動器，其包括：一承座，係包含一可動件容置槽、至少一第一彈性元件容置槽及至少一第一電氣驅動元件容置槽；一可動件，係與該承座之可動件容置槽相互組設，其中該可動件外側包含至少一第二彈性元件容置槽及至少一第二電氣驅動元件容置槽，該可動件之第二彈性元件容置槽與該可動件之第二電氣驅動元件容置槽相並排；一電氣驅動元件，係可提供該可動件與一光軸垂直之至少一軸向位移，並與該承座之第一電氣驅動元件容置槽及該可動件之第二電氣驅動元件容置槽相組設；及一彈性元件，係可提供與該光軸垂直之至少一軸向的彈力，其與該承座之第一彈性元件容置槽及該可動件之第二彈性元件容置槽相互組設，且與該可動件之第二彈性元件容置槽可在與該光軸垂直之至少一軸向相互滑動。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之致動器，其中該電氣驅動元件係為形狀記憶合金所構成。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之致動器，其中該電氣驅動元件係為壓電材料所構成。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之致動器，其中該電氣驅動元件係為音圈馬達(VCM)所構成。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之致動器，該彈性元件可為線狀彈簧，係對應該電氣驅動元件而容置於該第一及第 二彈性元件容置槽。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之致動器，該彈性元件可為板狀彈簧，係對應該電氣驅動元件而容置於該第一及第二彈性元件容置槽。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之致動器，該彈性元件可為螺旋彈簧，係對應該電氣驅動元件而容置於該第一及第二彈性元件容置槽。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之致動器，其中該電氣驅動元件與該可動件之第二電氣驅動元件容置槽相互組設且可在與該光軸垂直之至少一軸向互相滑動。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之一種致動器，其中該可動件係可沿該光軸方向位移。
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