致动器、微机电结构以及电子设备制造技术

技术编号：43048558 阅读：11 留言：0更新日期：2024-10-22 14:32

本申请公开了一种致动器、微机电结构以及电子设备。该致动器包括：框架，包括第一支撑面并且限定与第一支撑面平行延伸的收容空间；第一膜，包括压电材料层并且设置在第一支撑面上；衬垫，设置在收容空间内并且包括第二支撑面；第二膜，设置在第二支撑面上；和运动控制结构，设置在收容空间内并且连接在第一膜和第二膜之间，用于将第一膜在形变时所产生的作用力在所需的自由度上传递给第二膜，并由第二膜带动衬垫运动，使得第二支撑面相对于第一支撑面倾斜。当压电材料层产生内应力时，第一膜发生形变而产生作用力，并通过运动控制结构将作用力在所需的自由度上传递给第二膜，第二膜带动衬垫运动，从而使得第二支撑面相对于第一支撑面倾斜。

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【技术实现步骤摘要】

本申请涉及致动器，具体是涉及一种致动器、微机电结构以及电子设备。

技术介绍

1、随着电子设备的不断普及，电子设备已经成为人们日常生活中不可或缺的社交工具和娱乐工具，人们对于电子设备的要求也越来越高。以手机为例，为了满足人们的拍照需求，相关技术中通常采用vcm(voice coil motor)马达来驱动镜头运动从而实现手机摄像头的防抖功能。然而在具体使用过程中，常常会因为手抖导致镜头发生一定的抖动，直接影响拍摄效果。

技术实现思路

1、本申请提供一种结构新颖的致动器、微机电结构以及电子设备，以实现光学器件在所需自由度上的倾斜或偏转。

2、为达到上述目的，本申请实施例一方面提供了一种致动器。该致动器包括：框架，包括第一支撑面并且限定与所述第一支撑面平行延伸的收容空间；第一膜，包括压电材料层并且设置在所述第一支撑面上；衬垫，设置在所述收容空间内并且包括第二支撑面；第二膜，设置在所述第二支撑面上；和运动控制结构，设置在所述收容空间内并且连接在所述第一膜和所述第二膜之间，用于将所述第一膜在形变时所产生的作用力在所需的自由度上传递给所述第二膜，并由所述第二膜带动所述衬垫运动，使得所述第二支撑面相对于所述第一支撑面倾斜。

3、在一些实施例中，所述第一膜为包括多层不同材料的多形态薄膜；优选地，所述材料选自金属、多晶硅、氧化物和陶瓷中的至少一种。

4、在一些实施例中，所述第一膜包括应变仪；优选地，所述第一膜包括多晶硅薄膜层，并且所述多晶硅薄膜层作为所述应变仪。</p>

5、在一些实施例中，所述第二膜为单一材料层；或者所述第二膜为包括多层不同材料的多形态薄膜；优选地，所述第二膜中包括压电材料层。

6、在一些实施例中，所述衬垫包括中间部和自所述中间部朝所述框架延伸的支撑部；所述第二膜设置在所述中间部上，所述支撑部上粘结一隔板，所述隔板上用于粘结光学器件。

7、在一些实施例中，所述衬垫还包括自所述支撑部朝所述框架延伸的缓冲部；在所述第一膜未产生形变时，所述缓冲部和所述框架之间具有间隙。

8、在一些实施例中，所述运动控制结构包括多个悬臂，所述多个悬臂构造成承受与所述第一支撑面平行的作用力，并且传递与所述第一支撑面垂直的作用力。

9、在一些实施例中，所述框架为方形框，其包括四个边框；所述致动器包括四个所述第一膜、四个所述运动控制结构和四个所述第二膜；各边框上设置有一个所述第一膜，并且各所述第一膜通过一个所述运动控制结构与一个所述第二膜连接。

10、本申请实施例另一方面还提供一种微机电结构，该微机电结构包括：基板；保护壳，设置在所述基板上并且与所述基板围成保护空间，所述保护壳形成有与所述保护空间连通的保护口；任一如上所述的致动器；其中，所述致动器至少部分地设置在所述保护空间内，所述致动器的框架在所述保护空间内连接在所述基板上；和光学器件，与所述衬垫连接，并至少部分覆盖所述保护口。

11、在一些实施例中，所述基板包括电路板，所述致动器与所述电路板电连接。

12、在一些实施例中，所述光学器件为反射镜或棱镜。

13、在一些实施例中，所述光学器件设于所述第二支撑面，且基于所述第二支撑面相对于所述第一支撑面倾斜，所述光学器件能够在所需的自由度上倾斜或偏转。

14、本申请实施例另一方面还提供一种电子设备，该电子设备包括：图像传感器，具有光轴；任一如上所述的微机电结构；其中，所述微机电结构设置成使所述光学器件将光线朝着所述图像传感器反射，并且所述光学器件能够相对于所述光轴倾斜或偏转。

15、区别于现有技术，在本申请提供的致动器的结构设计中，将第一膜设置为包括压电材料层，当电场/电压施加于第一膜时，压电材料层因受到电场/电压的作用而产生内应力，使得第一膜发生弯曲变形并产生作用力，并通过运动控制结构将作用力在所需的自由度上传递给第二膜，即：通过第一膜、第二膜以及运动控制结构的共同配合，将第一膜发生形变时产生的作用力通过运动控制结构依次传递给第二膜。与此同时，由于第二膜连接衬垫和运动控制结构，则第二膜同时被动产生相反的力矩以平衡第一膜产生的力矩，从而使衬垫在所需自由度上相对边框平动，即：第二膜带动衬垫运动，从而使得第二支撑面相对于第一支撑面倾斜。

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【技术保护点】

1.一种致动器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的致动器，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的致动器，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的致动器，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的致动器，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的致动器，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的致动器，其特征在于，

8.根据权利要求1-7中任一项所述的致动器，其特征在于，

9.一种微机电结构，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的微机电结构，其特征在于，

11.根据权利要求9或10所述的微机电结构，其特征在于，

12.根据权利要求9或10所述的微机电结构，其特征在于，

13.一种电子设备，其特征在于，包括：

【技术特征摘要】

1.一种致动器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的致动器，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的致动器，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的致动器，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的致动器，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的致动器，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的致动器，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王桂芹，刘小雷，
申请(专利权)人：麦斯卓微电子南京有限公司，
类型：发明
国别省市：

全部详细技术资料下载我是这个专利的主人