TWI558653B - 微型致動器之振動結構 - Google Patents

Description

微型致動器之振動結構

本發明係關於一種振動結構，特別是有關於一種微型致動器之振動結構，以改善微型致動器扭轉運動的動態變形(dynamic deformation)。

近年來，利用微機電加工技術製造的微結構元件廣泛應用於各種感測器或致動器領域，例如加速度感測器、角速度感測器或是微振鏡致動器中皆包含不同設計的微結構元件，而微振鏡致動器常被應用在光的反射。

參考第1A圖，其繪示習知技術的微型致動器100之立體圖。微型致動器100包括振動本體102以及連接振動本體102兩側之扭轉桿104，振動本體102上可形成鍍膜的反射面以提高對入射光的反射率。振動本體102透過扭轉桿104連結支撐座(未圖示)，當致動器100產生的扭矩作用於扭轉桿104時，此扭矩經由扭轉桿104帶動振動本體102，週期性的致動力使得振動本體102相對於支撐座來回振動。若此時一光束入射在振動本體102上，可隨著振動本體102的振動改變光束反射的路徑，透過兩個單一轉軸的微振鏡致動器或一雙軸微振鏡致動器，可以達到二維影像的投影成像。然而，由於振動本體102上的反射面在運動中受到振動本體102自身重量與慣性作用的影響，將產生形變而形成非理想平面，造成反射光束的發散、降低投影影像的清晰度與解析度，此處振動本體102的形變一般稱為動態變形。

如第1A圖所示，慣性是指當物體受到外力(例如扭力)作用產生加速運動時，物體會有保持原始運動狀態之傾向。當振動本體102藉由扭轉桿104繞著Y軸作旋轉時，振動本體102的動態變形δ以下列公式(1)表示：

其中，動態變形δ定義為振動本體102相對於理想剛體(rigid body)的變形量，且動態變形δ與下列參數相關：ρ係為振動本體102的材料密度(density)；υ係為浦松比(Poisson's ratio)，表示振動本體102的橫向應變與軸向應變之比值；f係為振動本體102的振動頻率；θ係為振動本體102的轉動角度；d為振動本體102周緣距離旋轉軸103的轉動長度；α為振動本體102的圓形形狀係數；E為振動本體102的楊氏係數；以及t為振動本體102的厚度。

參考第1B圖，其繪示第1A圖的微型扭轉致動器100的動態變形之示意圖。當致動器產生的扭矩106作用於扭轉桿104時，振動本體102會因為其本身質量的慣性作用與使其轉動(例如沿著Y軸轉動之逆時針方向)的扭力而產生動態變形。在第1B圖中，曲線CA為理想剛體(rigid body)繞著Y軸轉動角度θ時的側面輪廓之示意圖，曲線CB為振動本體102繞著Y軸轉動角度θ時之側面變形輪廓示意圖，動態變形δ定義為振動本體102相對於理想剛體的變形量。基本上，動態變形δ與振動本體102的質量、振動頻率、振動角度成正相關，而且該動態變形δ與振動本體102周緣距離Y旋轉軸的尺寸成正相關，動態變形δ與振動本體102的厚度成負相關。

繼續參考第1A圖，當致動器100產生的扭矩作用於扭轉桿104上時，此扭矩經由扭轉桿104帶動振動本體102，在達到最大扭轉角度時，能量以彈性位能的形式儲存在扭轉桿104。然而，因為扭轉桿104直接連結振動本體102，使得當扭轉桿104釋放彈性位能轉變為動能而帶動振動本體102扭轉時，能量經由扭轉桿104與連結振動本體102的第一區域RA1向其他區 域傳遞，導致振動本體102在第一區域RA1產生很大的動態變形。相對地，振動本體102上的第二區域RA2因為距離Y旋轉軸最遠，由於慣性作用使得第二區域RA2產生與轉動方向相反之動態變形(例如順時針方向)。

在第1C圖之習知技術中，設置一框架108於振動本體102的周邊，試圖改善上述問題，但是連結件110連結該框架108至振動本體102，故仍然有過多來自扭轉桿104的能量沿著共線105並且經由與扭轉桿104連接的連結件110傳遞至振動本體102，無法使振動本體102的動態變形有效降低。另外，在第1D圖之另一習知技術中，必須在振動本體102下方額外製作特殊的支撐結構112，使得致動器100的製造過程複雜、成本上升。有鑑於此，需要發展一種新式的微型扭轉致動器，以解決上述之問題。

本發明之目的在於提供一種微型致動器之振動結構，以改善微型致動器扭轉運動的動態變形(dynamic deformation)。

為達成上述目的，本發明之一較佳實施例提供一種微型致動器之振動結構。在一實施例中，本發明之振動結構包括一對扭轉桿、第一框架、第二框架、振動本體、至少四個第一連接件以及至少四個第二連接件。該對扭轉桿設置於第一軸上，並且該第一軸垂直一第二軸；該第一框架連接該對扭轉桿，其中該對扭轉桿沿著該第一軸設置於該第一框架的一外周緣；第二框架設置於該第一框架之內；振動本體設置於該第二框架之內；每一第一連接件分別連接於該第一框架與該第二框架之間；以及每一第二連接件分別連接於該第二框架與該振動本體之間，使該第一框架、該第二框架以及該振動本體藉由該對扭轉桿以該第一軸作旋轉運動，並且該第一框 架、該第二框架以及該振動本體相對於該第一軸所作的旋轉角度大致相同。其中，當扭轉桿釋放彈性位能轉變為動能而帶動振動本體扭轉時，能量會透過第一框架、第一連接件、第二框架、第二連接件這些結構所構成的路徑傳遞至振動本體；反之，振動本體將動能轉變成儲存在扭轉桿的彈性位能時，則順序相反，透過至少第一框架以及第二框架之結構，有效避免過多的能量經由振動本體在第一軸附近的外側區域傳遞，達到降低振動結構的動態變形之目的。

綜合上述，本發明之微型致動器之振動結構可改善微型致動器扭轉運動的動態變形。

本發明之較佳實施例藉由所附圖式與下面之說明作詳細描述，在不同的圖式中，相同的元件符號表示相同或相似的元件。

本發明係於微型致動器之振動結構設置至少兩個框架於一振動本體的周邊，該至少兩個框架形成多種慣性結構的組合，以藉由調整每一框架之間徑向寬度的比例，可有效減少因慣性所造成的動態變形，並且調整能量傳遞的路徑，例如透過至少第一框架以及第二框架之結構，有效避免過多的能量經由振動本體在旋轉軸附近的外側區域傳遞，可以達到降低振動結構的動態變形之目的，以下將詳細描述各種振動結構的實施方式。

參考第2A-2B圖，第2A圖繪示本發明第一實施例中振動結構200A1之立體示意圖，第2B圖係繪示本發明第2A圖的振動結構200A1之上視圖。振動結構200A1用於微型致動器(micro actuator)，振動結構200A1包括一對扭轉桿202、第一框架204、第二框架206、振動本體208、至少四個第 一連接件210a、210b以及至少四個第二連接件212a、212b，此處第一連接件210a、210b以及第二連接件212a、212b分別係以四個為例，但其數量不限於此。如第2A-2B圖所示，第一框架204的第一寬度W1小於第二框架206的第二寬度W2。

該對扭轉桿202之軸向方向設置於第一軸214a上，並且該第一軸214a垂直第二軸214b。第一框架204連接於每一扭轉桿202的一端部，其中該對扭轉桿202沿著該第一軸214a設置於該第一框架204的第一外周緣204a之相對兩側邊。第二框架206設置於第一框架204的第一內周緣204b之內。振動本體208設置於第二框架206的第二內周緣206b之內，振動本體208具有反射面216，用以反射入射光(未圖示)。四個第一連接件210a、210b分別連接第一框架204的第一內周緣204b至第二框架206的第二外周緣206a，其中一對第一連接件210a沿著第一軸214a設置，使該對第一連接件210a與第一軸214a形成共線(collinear)，如第2A-2B圖所示；在一實施例中，另一對第一連接件210b沿著第二軸214b設置，使該另一對第一連接件210b與第二軸214b係為共線，如第2A-2B圖所示；或是另一對第一連接件210b與第二軸214b係為不共線。四個第二連接件212a、212b分別連接第二框架206的第二內周緣206b至振動本體208，其中一對第二連接件212a沿著第一軸214a設置，藉由該對第二連接件212a與第一軸214a形成共線，如第2A-2B圖所示；在一實施例中，另一對第二連接件212b沿著第二軸214b設置，使該另一對第二連接件212b與第二軸214b係為共線，如第2A-2B圖所示；或是另一對第二連接件212b與第二軸214b係為不共線。

具體來說，第一框架204、第二框架206以及振動本體208藉由該對扭 轉桿202以第一軸214a作旋轉運動，並且該第一框架204、該第二框架206以及該振動本體208相對於該第一軸214a所作的旋轉角度大致相同，亦即該第一框架204、該第二框架206以及該振動本體208相對於該第一軸214a以共平面方式轉動；並且使第一框架204、第二框架206以及振動本體208相對於第二軸214b大致為固定狀態，亦即使第一框架204、第二框架206以及振動本體208三者之間沿著第二軸214b為非轉動狀態。當該對扭轉桿202釋放彈性位能轉變為動能而帶動振動本體208以轉動方向220作旋轉形成旋轉作用力220i時，能量透過第一框架204、第一連接件(210a、210b)、第二框架206以及第二連接件212a、212b所構成的路徑傳遞至振動本體208。在一實施例中，如第2A圖以及第2B圖所示，第一框架204的第一旋轉半徑R1大於第二框架206的第二旋轉半徑R2，可以有效調整第一框架204與第二框架206的慣性作用力204i、206i，並且有效避免過多的能量經由振動本體208在旋轉軸附近的外側區域傳遞，因而達到降低振動本體208的動態變形之目的。

參考第2C-2D圖，第2C圖繪示本發明第二實施例中振動結構200A2之立體示意圖，第2D圖係繪示本發明第2C圖的振動結構200A2之上視圖。振動結構200A2用於微型致動器(micro actuator)，振動結構200A2包括一對扭轉桿202、第一框架204、第二框架206、振動本體208、至少四個第一連接件210a、210b以及至少四個第二連接件212a、212b，此處第一連接件210a、210b以及第二連接件212a、212b分別係以四個為例，但其數量不限於此。在第2C-2D圖中，本發明之第一框架204的第一寬度W1等於第二框架206的第二寬度W2。

該對扭轉桿202之軸向方向設置於第一軸214a上，並且該第一軸214a垂直第二軸214b。第一框架204連接於每一扭轉桿202的一端部，其中該對扭轉桿202沿著該第一軸214a設置於該第一框架204的第一外周緣204a之相對兩側邊。第二框架206設置於第一框架204的第一內周緣204b之內。振動本體208設置於第二框架206的第二內周緣206b之內，振動本體208具有反射面216，用以反射入射光(未圖示)。四個第一連接件210a、210b分別連接第一框架204的第一內周緣204b至第二框架206的第二外周緣206a，其中一對第一連接件210a沿著第一軸214a設置，使該對第一連接件210a與第一軸214a形成共線(collinear)，如第2C-2D圖所示；在一實施例中，另一對第一連接件210b沿著第二軸214b設置，使該另一對第一連接件210b與第二軸214b係為共線，如第2C-2D圖所示。四個第二連接件212a、212b分別連接第二框架206的第二內周緣206b至振動本體208，其中一對第二連接件212a沿著第一軸214a設置，藉由該對第二連接件212a與第一軸214a形成共線，如第2C-2D圖所示；在一實施例中，另一對第二連接件212b沿著第二軸214b設置，使該另一對第二連接件212b與第二軸214b係為共線，如第2C-2D圖所示。

具體來說，第一框架204、第二框架206以及振動本體208藉由該對扭轉桿202以第一軸214a作旋轉運動，並且該第一框架204、該第二框架206以及該振動本體208相對於該第一軸214a所作的旋轉角度大致相同，亦即該第一框架204、該第二框架206以及該振動本體208相對於該第一軸214a以共平面方式轉動；並且使第一框架204、第二框架206以及振動本體208相對於第二軸214b大致為固定狀態，亦即使第一框架204、第二框架206 以及振動本體208三者之間沿著第二軸214b為非轉動狀態。相較於第1C圖之習知技術，其扭轉桿104只利用一框架108直接連結振動本體102的結構，本發明之振動結構200A2可有效減少動態變形。應注意的是，上述第一框架204、第二框架206以及振動本體208可為任意形狀，在其他情況中，上述第二框架206的寬度W2也可以是大於或小於第一框架204的寬度W1。

參考第2E-2F圖，第2E圖繪示本發明第三實施例中振動結構200A3之立體示意圖，第2F圖係繪示本發明第2E圖的振動結構200A3之上視圖。振動結構200A3用於微型致動器(micro actuator)，振動結構200A3包括一對扭轉桿202、第一框架204、第二框架206、振動本體208、至少四個第一連接件210a、210b以及至少四個第二連接件212a、212b，此處第一連接件210a、210b以及第二連接件212a、212b分別係以四個為例，但其數量不限於此。在第2E-2F圖中，本發明之第一框架204的第一寬度W1等於第二框架206的第二寬度W2。

該對扭轉桿202之軸向方向設置於第一軸214a上，並且該第一軸214a垂直第二軸214b。第一框架204連接於每一扭轉桿202的一端部，其中該對扭轉桿202沿著該第一軸214a設置於該第一框架204的第一外周緣204a之相對兩側邊。第二框架206設置於第一框架204的第一內周緣204b之內。振動本體208設置於第二框架206的第二內周緣206b之內，振動本體208具有反射面216，用以反射入射光(未圖示)。四個第一連接件210a、210b分別連接第一框架204的第一內周緣204b至第二框架206的第二外周緣206a。在一實施例中，一對第一連接件210a與第一軸214a以及第二軸214b 不共線，另一對第一連接件210b與第一軸214a以及第二軸214b係為不共線，如第2E-2F圖所示；四個第二連接件212a、212b分別連接第二框架206的第二內周緣206b至振動本體208，在一實施例中，一對第二連接件212a與第一軸214a以及第二軸214b不共線，另一對第二連接件212b與第一軸214a以及第二軸214b係為不共線，如第2E-2F圖所示。

具體來說，第一框架204、第二框架206以及振動本體208藉由該對扭轉桿202以第一軸214a作旋轉運動，並且該第一框架204、該第二框架206以及該振動本體208相對於該第一軸214a所作的旋轉角度大致相同，亦即該第一框架204、該第二框架206以及該振動本體208相對於該第一軸214a以共平面方式轉動；並且使第一框架204、第二框架206以及振動本體208相對於第二軸214b大致為固定狀態，亦即使第一框架204、第二框架206以及振動本體208三者之間沿著第二軸214b為非轉動狀態。當該對扭轉桿202釋放彈性位能轉變為動能而帶動振動本體208以轉動方向220作旋轉形成旋轉作用力220i時，能量透過第一框架204、第一連接件210a、210b、第二框架206以及第二連接件212a、212b所構成的路徑傳遞至振動本體208。在一實施例中，如第2E圖以及第2F圖所示，第一框架204的第一旋轉半徑R1大於第二框架206的第二旋轉半徑R2，可以有效調整第一框架204與第二框架206的慣性作用力208i，並且有效避免過多的能量經由振動本體208在旋轉軸附近的外側區域傳遞，因而達到降低振動本體208的動態變形之目的。在第2E-2F圖中，本發明之第一框架204的第一寬度W1等於第二框架206的第二寬度W2，相較於第1C圖之習知技術，其扭轉桿104只利用一框架108直接連結振動本體102的結構，本發明之振動結構 200A3可有效減少動態變形。應注意的是，上述第一框架204、第二框架206以及振動本體208可為任意形狀，在其他情況中，上述第二框架206的寬度W2也可以是大於或小於第一框架204的寬度W1。

本發明之振動結構200A1、200A2利用第一連接件210b以及第二連接件212b，使第一框架204與第二框架206的慣性作用力204i、206i與振動本體208的一部分慣性作用力208i相互作用、抵消，並且調整第一寬度W1與第二寬度W2，因而達到降低振動本體208的動態變形之目的。另外，本發明之振動結構200A3利用第一連接件210a、212a以及第二連接件210b、212b，使第一框架204與第二框架206的慣性作用力與振動本體208的一部分慣性作用力208i相互作用、抵消，並且調整第一寬度W1與第二寬度W2，因而達到降低振動本體208的動態變形之目的。

參考第3A-3B圖，第3A圖繪示本發明第四實施例中振動結構200B之立體示意圖，第3B圖係繪示本發明第3A圖的振動結構200B之上視圖。振動結構200B用於微型致動器(micro actuator)，振動結構200B包括一對扭轉桿202、第一框架204、第二框架206、振動本體208、複數第一連接件210a、210b以及複數第二連接件212a、212b。第一框架204、第二框架206以及振動本體208藉由該對扭轉桿202以第一軸214a作旋轉運動，並且該第一框架204、該第二框架206以及該振動本體208相對於該第一軸214a所作的旋轉角度大致相同，亦即該第一框架204、該第二框架206以及該振動本體208相對於該第一軸214a以共平面方式轉動；並且使第一框架204、第二框架206以及振動本體208相對於第二軸214b大致為固定狀態，亦即使第一框架204、第二框架206以及振動本體208三者之間沿著第二軸214b 為非轉動狀態。在一實施例中，六個第一連接件210a、210b形成三對第一連接件210a，兩對第一連接件210a與該第一軸214a與第二軸214b不共線(non-collinear)。另一對第一連接件210b沿著該第二軸214b設置，使該另一對第一連接件210b相對於該第二軸係為共線。在一實施例中，四個第二連接件212a形成兩對第二連接件212a、212b，一對第二連接件212a沿著該第一軸214a設置，使該對第二連接件212a相對於該第一軸214a係為共線。另一對第二連接件212b沿著該第二軸214b設置，使該另一對第二連接件212b相對於該第二軸214b係為共線。

具體來說，當扭轉桿202釋放彈性位能轉變為動能而帶動振動本體208以轉動方向220作旋轉形成旋轉作用力220i時，能量主要分為兩部分傳遞，第一部份能量經由第一路徑PA1依序從第一框架204、第一連接件210a、第二框架206以及第一軸214a上的第二連接件212a傳遞至振動本體208；另外，第二部份能量經由第二路徑PA2依序從第一框架204、第二軸214b上的第一連接件210b、第二框架206以及第二軸214b上的第二連接件212b傳遞至振動本體208。由於第一連接件210a距離扭轉桿202及第二連接件212a一預定距離，且第二框架206的寬度W2小於第一框架204的寬度W1，因而增加了能量傳遞的阻力，也就是說，相較於第1C圖之習知技術，本發明之振動結構200B的能量變得較不易經由第一路徑PA1傳遞至振動本體208，而增加能量由第二路徑PA2傳遞至振動本體208的比例，藉以調整扭轉桿202帶動振動本體208的方式。而且，第一框架204、第二框架206的慣性作用力204i、206i與振動本體208的一部分慣性作用力208i的相互作用，因此相較於第1C圖之習知技術，本發明之振動結構200B可以達到降 低動態變形之目的。應注意的是，在其他情況中，上述振動結構200B之第二框架206的寬度W2也可以等於第一框架204的寬度W1。

參考第4A-4B圖，第4A圖繪示本發明第五實施例中振動結構200C之立體示意圖，第4B圖係繪示本發明第4A圖的振動結構200C之上視圖。振動結構200C用於微型致動器(micro actuator)，振動結構200C包括一對扭轉桿202、第一框架204、第二框架206、振動本體208、複數第一連接件210a、210b以及複數第二連接件212a、212b。第一框架204、第二框架206以及振動本體208藉由該對扭轉桿202以第一軸214a作旋轉運動，並且該第一框架204、該第二框架206以及該振動本體208相對於該第一軸214a所作的旋轉角度大致相同，亦即該第一框架204、該第二框架206以及該振動本體208相對於該第一軸214a以共平面方式轉動；並且使第一框架204、第二框架206以及振動本體208相對於第二軸214b大致為固定狀態，亦即使第一框架204、第二框架206以及振動本體208三者之間沿著第二軸214b為非轉動狀態。在一實施例中，八個第一連接件210a、210b形成四對第一連接件210a、210b，四對第一連接件210a與該第一軸214a與第二軸214b不共線(non-collinear)。在一實施例中，四個第二連接件212a形成兩對第二連接件212a、212b，一對第二連接件212a沿著該第一軸214a設置，使該對第二連接件212a相對於該第一軸214a係為共線。另一對第二連接件212b沿著該第二軸214b設置，使該另一對第二連接件212b相對於該第二軸214b係為共線。

具體來說，如第4A-4B圖所示，當扭轉桿202釋放彈性位能轉變為動能而帶動振動本體208以轉動方向220作旋轉形成旋轉作用力220i時，能 量主要分為兩部分傳遞，第一部份能量經由第一路徑PA1依序從第一框架204、第一連接件210a、第二框架206以及第一軸214a上的第二連接件212a傳遞至振動本體208；另外，第二部份能量經由第二路徑PA2依序從第一框架204、靠近第二軸214b的第一連接件210b(例如設置於第二軸214b兩側)、第二框架206以及第二軸214b上的第二連接件212b傳遞至振動本體208。由於第一連接件210a距離扭轉桿202及第二連接件212a一預定距離，且第二框架206的寬度W2小於第一框架204的寬度W1，因而增加了能量傳遞的阻力，也就是說，相較於第1C圖之習知技術，本發明之振動結構200C能量變得較不易經由第一路徑PA1傳遞至振動本體208，使得能量易經由第一連接件210b、第二連接件212b傳遞至振動本體208，而增加能量由第二路徑PA2傳遞至振動本體208的比例，藉以調整扭轉桿202帶動振動本體208的方式，可以有效降低振動結構200C的動態變形。而且，第一框架204、第二框架206的慣性作用力204i、206i與振動本體208的一部分慣性作用力208i的相互作用，可以達到降低振動結構200C的動態變形之目的。應注意的是，在其他情況中，上述振動結構200C之第二框架206的寬度W2也可以等於第一框架204的寬度W1。

參考第5圖，其繪示本發明實施例中具有平衡環(gimbal frame)302的二維微振鏡致動器300之示意圖。該二維微振鏡致動器300包括平衡環302以及振動結構200C。平衡環302設置於振動結構200C的外圍，主要是以扭轉桿202連結平衡環302的內周緣與振動結構200C的第一框架210，並且以另一對扭轉桿202a的一端部連結平衡環302的外周緣，其中該對扭轉桿202a的另一端部係為固定狀態。換言之，該振動結構200C以第一軸214a 作轉動，平衡環302以第二軸214b作轉動，以形成雙軸旋轉的二維微振鏡致動器300。

應注意的是，本發明之振動結構200A1、200A2、200A3、200B、200C可透過更多組的框架以及連接件來達成降低動態變形的效果，該框架以及連接件的尺寸可做適當的調整，以使振動本體208的動態變形最小化，例如在第一軸214a與第二軸214b附近的框架之間設置多個連接件，其中框架以及振動本體208之間沿著第一軸214a為可轉動狀態，並且框架以及振動本體之間沿著第二軸214b為非轉動狀態，本發明之振動結構200A1、200A2、200A3、200B、200C的振動本體208、第一框架204、第二框架206、連接件210a,210b,212a,212b、扭轉桿202,202a以及平衡環302可以是等厚度，以簡化製程降低成本。

綜上所述，本發明揭露一種微型致動器之振動結構設計，可改善微型致動器在扭轉運動狀態之下的動態變形。雖然本發明已用較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧微型致動器

102‧‧‧振動本體

103‧‧‧旋轉軸

104‧‧‧扭轉桿

105‧‧‧共線

106‧‧‧扭矩

108‧‧‧框架

110‧‧‧連結件

112‧‧‧支撐結構

RA1‧‧‧第一區域

RA2‧‧‧第二區域

δ‧‧‧動態變形

d‧‧‧轉動長度

θ‧‧‧轉動角度

ρ‧‧‧材料密度

υ‧‧‧浦松比

f‧‧‧頻率

t‧‧‧厚度

E‧‧‧楊氏係數

200A1~200A3、200B、200C‧‧‧振動結構

202、202a‧‧‧扭轉桿

204‧‧‧第一框架

204a‧‧‧第一外周緣

204b‧‧‧第一內周緣

204i‧‧‧慣性

206‧‧‧第二框架

206a‧‧‧第二外周緣

206b‧‧‧第二內周緣

206i‧‧‧慣性

208‧‧‧振動本體

210a、210b‧‧‧第一連接件

208i‧‧‧慣性

212a、212b‧‧‧第二連接件

214a‧‧‧第一軸

214b‧‧‧第二軸

216‧‧‧反射面

220‧‧‧轉動方向

220i‧‧‧旋轉作用力

300‧‧‧二維微振鏡致動器

302‧‧‧平衡環

CA、CB‧‧‧曲線

PA1‧‧‧第一路徑

PA2‧‧‧第二路徑

R1‧‧‧第一旋轉半徑

R2‧‧‧第二旋轉半徑

W1‧‧‧第一寬度

W2‧‧‧第二寬度

第1A圖係繪示一習知技術的微振鏡致動器結構之立體圖。

第1B圖係繪示第1A圖的微振鏡致動器結構的動態變形之示意圖。

第1C圖係繪示另一習知技術的微振鏡致動器結構之立體圖。

第1D圖係繪示又一習知技術的微振鏡致動器結構之立體圖。

第2A圖係繪示本發明第一實施例中具有不同框架寬度的振動結構之 立體示意圖。

第2B圖係繪示相對應於本發明第2A圖的振動結構之上視圖。

第2C圖係繪示本發明第二實施例中具有相同框架寬度的振動結構之立體示意圖。

第2D圖係繪示相對應於本發明第2C圖的振動結構之上視圖。

第2E圖係繪示本發明第三實施例中具有相同框架寬度的振動結構之立體示意圖。

第2F圖係繪示相對應於本發明第2C圖的振動結構之上視圖。

第3A圖係繪示本發明第四實施例中振動結構之立體示意圖。

第3B圖係繪示本發明第3A圖的振動結構之上視圖。

第4A圖係繪示本發明第五實施例中振動結構之立體示意圖。

第4B圖係繪示本發明第4A圖的振動結構之上視圖。

第5圖係繪示本發明實施例中具有平衡環的二維微振鏡致動器之示意圖。

200B‧‧‧振動結構

202‧‧‧扭轉桿

204‧‧‧第一框架

204a‧‧‧第一外周緣

204b‧‧‧第一內周緣

204i‧‧‧慣性

206‧‧‧第二框架

206a‧‧‧第二外周緣

206b‧‧‧第二內周緣

206i‧‧‧慣性

208‧‧‧振動本體

210a、210b‧‧‧第一連接件

208i‧‧‧慣性

212a、212b‧‧‧第二連接件

214a‧‧‧第一軸

214b‧‧‧第二軸

216‧‧‧反射面

220‧‧‧轉動方向

220i‧‧‧旋轉作用力

PA1‧‧‧第一路徑

PA2‧‧‧第二路徑

Claims (22)

1. 一種振動結構，用於微型致動器，該振動結構包括：一對扭轉桿，設置於一第一軸上，並且該第一軸垂直一第二軸；一第一框架，連接該對扭轉桿，其中該對扭轉桿沿著該第一軸設置於該第一框架的一外周緣；一第二框架，設置於該第一框架之內；一振動本體，設置於該第二框架之內；至少四個第一連接件，每一該些第一連接件分別連接於該第一框架與該第二框架之間，其中一對該些第一連接件沿著該第一軸設置，使該對第一連接件與該第一軸形成共線；以及至少四個第二連接件，每一該些第二連接件分別連接於該第二框架與該振動本體之間，其中一對該些第二連接件沿著該第一軸設置，藉由該對第二連接件與該第一軸形成共線，使該第一框架、該第二框架以及該振動本體藉由該對扭轉桿以該第一軸作旋轉運動，其中該第一框架、該第二框架以及該振動本體相對於該第一軸以共平面方式轉動，並且該第一框架、該第二框架以及該振動本體相對於該第二軸為固定狀態。
2. 如申請專利範圍第1項所述之振動結構，其中該第一框架、該第二框架以及該振動本體相對於該第一軸所作的旋轉角度大致相同。
3. 如申請專利範圍第1項所述之振動結構，其中該第一框架的寬度小於或是等於該第二框架的寬度。
4. 如申請專利範圍第1項所述之振動結構，其中另一對該些第一連接件沿著該第二軸設置，使該另一對第一連接件與該第二軸係為共線。
5. 如申請專利範圍第1項所述之振動結構，其中另一對該些第一連接件與該第二軸係為不共線。
6. 如申請專利範圍第1項所述之振動結構，其中另一對該些第二連接件沿著該第二軸設置，使該另一對第二連接件與該第二軸係為共線。
7. 如申請專利範圍第1項所述之振動結構，其中另一對該些第二連接件與該第二軸係為不共線。
8. 如申請專利範圍第1項所述之振動結構，更包括一平衡環，該平衡環的一內側邊連接該對扭轉桿。
9. 如申請專利範圍第8項所述之振動結構，更包括該平衡環的一外側邊連接於沿著該第二軸設置的另一對扭轉桿，使該平衡環藉由該另一對扭轉桿以該第二軸作旋轉運動。
10. 一種振動結構，用於微型致動器，該振動結構包括：一對扭轉桿，設置於一第一軸上，並且該第一軸垂直一第二軸；一第一框架，連接該對扭轉桿，其中該對扭轉桿沿著該第一軸設置於該第一框架的一外周緣；一第二框架，設置於該第一框架之內；一振動本體，設置於該第二框架之內；至少四個第一連接件，每一該些第一連接件分別連接於該第一框架與該第二框架之間；以及至少四個第二連接件，每一該些第二連接件分別連接於該第二框架與該振動本體之間，使該第一框架、該第二框架以及該振動本體藉由該對扭轉桿以該第一軸作旋轉運動，其中該第一框架、該第二框架以及該振動本 體相對於該第一軸以共平面方式轉動，並且該第一框架、該第二框架以及該振動本體相對於該第二軸為固定狀態。
11. 如申請專利範圍第10項所述之振動結構，其中該第一框架、該第二框架以及該振動本體相對於該第一軸所作的旋轉角度大致相同。
12. 如申請專利範圍第10項所述之振動結構，其中該第二框架的寬度小於或是等於該第一框架的寬度。
13. 如申請專利範圍第10項所述之振動結構，其中四個第一連接件形成兩對第一連接件，一對第一連接件沿著該第一軸設置，使該對第一連接件相對於該第一軸係為共線。
14. 如申請專利範圍第10項所述之振動結構，其中四個第一連接件形成兩對第一連接件，一對第一連接件沿著該第二軸設置，使該對第一連接件相對於該第二軸係為共線。
15. 如申請專利範圍第10項所述之振動結構，其中四個第二連接件形成兩對第二連接件，一對第二連接件沿著該第一軸設置，使該對第二連接件相對於該第一軸係為共線。
16. 如申請專利範圍第15項所述之振動結構，其中另一對第二連接件沿著該第二軸設置，使該另一對第二連接件相對於該第二軸係為共線。
17. 如申請專利範圍第10項所述之振動結構，其中四個第一連接件形成兩對第一連接件，一對第一連接件相對於該第一軸以及該第二軸係為不共線。
18. 如申請專利範圍第17項所述之振動結構，其中另一對第一連接件相對於該第一軸以及該第二軸係為不共線。
19. 如申請專利範圍第10項所述之振動結構，其中四個第二連接件形成兩對第二連接件，一對第二連接件相對於該第一軸以及該第二軸係為不共線。
20. 如申請專利範圍第19項所述之振動結構，其中另一對第二連接件相對於該第一軸以及該第二軸係為不共線。
21. 如申請專利範圍第10項所述之振動結構，更包括一平衡環，該平衡環的一內側邊連接該對扭轉桿。
22. 如申請專利範圍第21項所述之振動結構，更包括該平衡環的一外側邊連接於沿著該第二軸設置的另一對扭轉桿，使該平衡環藉由該另一對扭轉桿以對該第二軸作旋轉運動。