專利名稱:致動裝置及其制造方法以及使用其的模塊位移調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
與本發(fā)明一致的裝置和方法涉及一種致動裝置及其制造方法以及使用該 致動裝置的模塊位移調(diào)節(jié)裝置,更具體地講,涉及一種利用可變形的膜和桿 來使功能模塊的致動改變的致動裝置,和該致動裝置的制造方法以及利用該 致動裝置的模塊位移調(diào)節(jié)裝置。
背景技術(shù):
先進(jìn)的電子技術(shù)已經(jīng)使具有各種功能的便攜式電子裝置^f皮廣泛使用。照 相和攝像功能已經(jīng)非常普遍,使得各種便攜式裝置(例如,數(shù)字相機(jī)、數(shù)字 攝像機(jī)、移動電話或者PDA)都采用這些功能。
靜止或者視頻圖像的質(zhì)量取決于很多因素,手的顫抖是這些因素中的一 個重要示例。進(jìn)行照相的用戶需要格外注意不要使手產(chǎn)生顫抖,這是因為如 果產(chǎn)生這樣的顫抖,則會使圖像變得不清楚。因此,已經(jīng)研發(fā)了用于補(bǔ)償手 的顫抖的功能,并且使其變得可行。
用于補(bǔ)償手的顫抖的方法通??梢苑殖蓛深愌a(bǔ)償通過CCD捕獲的數(shù)據(jù) 的軟件補(bǔ)償以及包括根據(jù)手的顫抖的移位透鏡或CCD的硬件補(bǔ)償。
因為使移位透鏡或者CCD移位會使系統(tǒng)尺寸增加,所以難以將該系統(tǒng)應(yīng) 用到除照相機(jī)或者攝像機(jī)之外的便攜式裝置。這樣,在小型化的裝置(例如, 移動電話或者PDA )中需要對手的顫抖做出更好的補(bǔ)償。
發(fā)明內(nèi)容
已經(jīng)提供了本發(fā)明的示例性實施例,以解決至少上述問題和/或缺點,并 且提供至少以下描述的優(yōu)點。因此,本發(fā)明的示例性實施例的一方面在于提
供一種致動裝置、 一種利用該致動裝置的模塊位移調(diào)節(jié)裝置和一種用于簡單 地制造該致動裝置的方法,該致動裝置通過使用可變形的膜和桿來對功能模 塊進(jìn)行致動而實現(xiàn)了小型化。
通過提供一種致動裝置來基本實現(xiàn)上述和其它目的和優(yōu)點,該致動裝置
包括可變形的膜;壁,形成在所述膜上以限定空穴;桿,形成在所述空穴 中,并且位于所述膜的表面上,在相對于空穴中心的一側(cè),以與所述膜的變 形相關(guān)^:地運動;致動單元,形成在所述膜的下表面上,以一皮壓電地驅(qū)動' 從而使膜變形。
所述致動單元可包括按順序堆疊在所述膜的下表面上的第一電極、壓電 層和第二電極。
第一電極、壓電層和第二電極中的至少一個的面積可小于所述膜的形成 空穴的面積。
所述壁可在所述膜上限定多個空穴,所述桿可分別形成在所述多個空穴 中。所述多個空穴可通過多個塊被限定,在所述空穴中的所述桿的位置和形 狀可根據(jù)對應(yīng)的塊4皮此不同。
所述桿的高度可大于所述壁的高度。
所述致動裝置還可包括設(shè)置在所述桿與所述膜之伺以及在所述壁與所述 膜之間的絕緣膜。
通過提供一種模塊位移調(diào)節(jié)裝置來基本實現(xiàn)上述和其它目的和優(yōu)點,該 模塊位移調(diào)節(jié)裝置包括功能模塊;致動模塊,通過使用放置在形成于可變 形的膜上的空穴中的桿來調(diào)節(jié)功能模塊的位移,所述桿位于相對于空穴的中 心的 一側(cè)上以與所述膜的變形相關(guān)聯(lián)地運動。
所述模塊位移調(diào)節(jié)裝置還可包括按順序堆疊在所述膜的下側(cè)上的第 一 電 極、壓電層和第二電極。
所述模塊位移調(diào)節(jié)裝置還可包括將用于功能模塊的位移調(diào)節(jié)的功率供給 到第 一 電極和第二電極的功率供給單元。
第一電極、壓電層和第二電極中的至少一個的面積可小于所述膜的形成 空穴的面禾。、。
所述致動模塊還可包括在所述膜上限定多個空穴的壁,其中,在所述多 個空穴中分別形成多個桿。
所述多個空穴可通過多個塊被限定,在所述空穴中的所述桿的位置和形
狀根據(jù)對應(yīng)的塊彼此不同。
所述模塊位移調(diào)節(jié)裝置還可包括磁體單元,在功能模塊與致動模塊之 間提供磁性吸引力,以使功能模塊與致動模塊彼此附著;軸承單元,布置在 通過磁性吸引力形成的附著面上。
所述模塊位移調(diào)節(jié)裝置還可包括彈簧單元,在功能模塊與致動模塊之 間提供拉力,使功能模塊與致動模塊彼此附著;第一軸承單元,布置在功能 模塊與彈簧單元之間以及在致動模塊與彈簧單元之間的連接區(qū)域上;第二軸
承單元,布置在通過拉力形成的附著面上。 桿的高度可大于壁的高度。
通過提供一種用于制造致動裝置的方法來基本實現(xiàn)上述和其它目的和優(yōu) 點,所述方法包括制造膜,制造在所述膜上的壁以限定空穴,并制造在所 述空穴中的桿,使所述桿位于所述膜的表面并在相對于空穴的中心的一側(cè)上; 在所述膜的下表面上堆疊第一電極、壓電層和第二電極。
所述制造可包括在除了與所述壁和桿對應(yīng)的部分之外的位置對由多種材 料制成的多層晶片的一側(cè)進(jìn)行蝕刻,以形成在所述多層晶片的一側(cè)上形成的 空穴、壁和桿。
所述制造可包括對所述多層晶片的一側(cè)進(jìn)行蝕刻,從而留下凹陷,然后 對具有凹陷的被蝕刻過的所述一側(cè)進(jìn)行蝕刻,從而形成空穴、壁和桿,其中,
桿的高度大于壁的高度。
所述制造可包括對晶片的一側(cè)進(jìn)行蝕刻,從而形成空穴、壁和桿;在 所述晶片的另 一側(cè)上形成膜。
所述堆疊可包括在所述膜的下側(cè)上形成第一電極;在第一電極之下和 與多少空穴對應(yīng)的區(qū)域上形成壓電層;在壓電層之下形成第二電^ l。
所述制造可包括在所述膜上形成多個空穴,以及在所述空穴中分別形成 多個桿。所述制造可包括在所述膜上形成多個劃分為塊的多個空穴,根據(jù)對 應(yīng)的塊在不同的位置以不同的形狀在所述空穴中形成桿。
通過下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的特定示例性實施例進(jìn)行的描述,本發(fā)明的 上述和其它方面和特點將會變得更加清楚,其中
圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的致動裝置的剖視圖2示出了圖1中的致動裝置被驅(qū)動功率致動的過程; 圖3示出了具有多個空穴的致動裝置的結(jié)構(gòu); 圖4A和圖4B示出了致動裝置的一些部件的頂表面和底表面; 圖5示出了從致動裝置給致動裝置的多個空穴供給功率的連接結(jié)構(gòu); 圖6示出了根據(jù)驅(qū)動功率的改變而被調(diào)節(jié)的桿的位移; 圖7A至圖7D是用于解釋制造根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的致動裝置的方 法的剖視圖8示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的模塊位移調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu); 圖9是示出圖8的模塊位移調(diào)節(jié)裝置的剖視圖IO和圖11示出了利于摩擦力從模塊位移調(diào)節(jié)裝置傳遞到功能模塊的 結(jié)構(gòu)。
在整個附圖中,相同的附圖標(biāo)號將被理解為表示相同的元件、特征和結(jié)
具體實施例方式
現(xiàn)在,將參照附圖更加詳細(xì)地描述本發(fā)明的特定示例性實施例。 提供在說明書中限定的內(nèi)容,例如詳細(xì)的結(jié)構(gòu)和元件在于幫助全面理解 本發(fā)明的實施例,并且這些內(nèi)容僅僅是示例性的。因此,本領(lǐng)域的技術(shù)人員 應(yīng)該理解,在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下,可以對在此描述的示例 性實施例進(jìn)行各種改變和修改。為了清楚和筒明起見,省略對公知功能和構(gòu) 造的描述。
圖1是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的致動裝置的剖視圖。
參照圖1,根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的致動裝置包括膜100、壁IIO、桿 120和致動單元140。
膜100指的是具有低強(qiáng)度的層,所以其可變形到彎曲或其它情況。膜100 可由絕緣材料(例如,硅)制成。壁110放置在膜100的頂部上。
壁110在膜IOO上形成預(yù)定形式的空穴130。
桿120放置在空穴130中,優(yōu)選地,桿120與空穴130的中心線C離開
預(yù)定距離。
致動單元140形成在膜100的下表面上。
致動單元140包括第一電極141、壓電層142和第二電極143。隨著將電
流施加到第一電極141和第二電極143,壓電層142產(chǎn)生包括與致動單元140 接觸的膜100的變形的壓電現(xiàn)象。
與膜IOO接觸的桿120根據(jù)膜100的變形而移動。具體地講,桿120根 據(jù)膜100向上彎曲而向上升起,根據(jù)膜100的向下彎曲而向下落。通過這樣 做,桿120將膜100的向上和向下的運動轉(zhuǎn)化為橢圓運動或圓周運動,并傳 遞轉(zhuǎn)化的力。
因為桿120與膜100的中心隔開而放置,所以桿120根據(jù)膜100的向上 彎曲而遠(yuǎn)離膜100的中心移動,并根據(jù)膜100的向下彎曲而朝著膜100的中 心移動。如果功能模塊(例如,CCD)被放置在桿120的上面,則功能模塊 將與桿120的頂部產(chǎn)生摩擦,從而隨著桿120的移動一起進(jìn)行運動。這樣, 功能模塊被致動。
桿120的高度d2可等于或者大于壁110的高度dl,以增強(qiáng)與功能模塊 的摩擦。如果高度dl和d2的差距較大,則即使膜100微小的位移也可以使 桿120顯著地移動。考慮到這種特性,桿120可被設(shè)計成具有適于使用目的 的高度。例如,在對顫抖敏感的環(huán)境下使用的致動裝置可具有比壁110高的 桿120。如果致動裝置被應(yīng)用到顫抖較小的裝置上,則桿120可形成與壁110 的高度相同的高度d2。壁110的高度dl大于膜100的厚度,以使壁110不會 由于膜100的位移而變形。
雖然圖1示出了這樣一種構(gòu)造的第二電極143,其中,第二電極143對 應(yīng)于空穴130的大小,^旦是其它元件,例如第一電4及141或者壓電層142也 可以具有對應(yīng)的大小和位置。例如,致動單元140可具有與空穴130相同的 面積或者比空穴130小的面積。通過這樣形成,當(dāng)致動單元140形成在膜100 的整個下側(cè)上時,在施加相同電流的條件下,獲得更大的致動效果。
絕緣層可另外形成在膜100 (圖1 )的頂表面上。因此,可通過部分蝕刻 絕緣體上硅(SOI)晶片上的硅來一次性地制成如同膜100、壁110和桿120 這樣的元件。在這種情況下,在蝕刻期間,在SOI晶片中的絕緣層可用作蝕 刻阻止層,并且可通過空穴130的底側(cè)被暴露。蝕刻后余下的硅材料形成壁 110和桿120。當(dāng)膜100、壁110和桿120以這種方式^皮制成時,絕緣層可另 外形成在膜100的頂表面上。這將在稍后做詳細(xì)解釋。
圖2示出了圖1的致動裝置通過驅(qū)動功率被致動的過程。作為驅(qū)動電壓 的正弦波被施加到第一電極141和第二電極143上,該驅(qū)動電壓的周期對應(yīng)
于膜100和壓電層142的共振頻率。當(dāng)施加(+ )電勢的驅(qū)動功率時,空穴 130中的膜100向上彎曲。因此,桿120在XI方向上遠(yuǎn)離中心線(C)移動。 在施加(-)電勢時,空穴130中的膜100向下彎曲。因此,桿120在X2 方向上朝著中心線(C)移動。
圖1中的致動裝置可以具有多個空穴130和多個桿120,從而在每個空 穴130中放置一個桿120。
圖3示出了具有多個空穴的致動裝置的結(jié)構(gòu)。致動裝置包括多個空穴 130。每個空穴130可被分成多個塊。圖3中示出的示例具有按行形成的塊狀 空穴130。
桿120可按照不同的位置和不同的形狀》丈置在每個空穴130中。例如, 在一個空穴130中的桿120可以放到與另一個空穴130中的另一個桿120相 對的位置上,或者可具有不同的形狀。
空穴130可按照奇數(shù)行和偶數(shù)行進(jìn)行布置。奇數(shù)行的桿120可按照沿著 Y軸的桿狀布置,而偶數(shù)行的桿120可以按照沿著X軸的桿狀進(jìn)行布置。
在一個示例中,奇數(shù)行的桿120可被用于在X方向上致動,而偶數(shù)行的 桿120被用于在Y方向上致動??赏ㄟ^根據(jù)這些布置的空穴不同地形成桿 120,可擴(kuò)展與放置在桿120上的模塊產(chǎn)生摩擦的區(qū)域,從而可利于致動。
最上的奇數(shù)行(奇數(shù)行1 )中的桿120和第三行(奇數(shù)行2 )中的桿120 可被布置成相對于每個空穴130的中心線彼此面對。同樣地,偶數(shù)行(偶數(shù) 1,偶數(shù)2)中的桿120可被布置成相對于每個空穴130的中心線彼此面對。 通過這樣做,功能模塊可以在同一平面上沿不同方向被致動,從而能夠?qū)崿F(xiàn) 2-軸致動。
雖然圖3示出了正方形空穴130的示例,但是應(yīng)該理解,空穴130可以 形成為各種形狀,例如,圓形或局部倒圓的正方形等。
圖4A和圖4B顯示了關(guān)于兩個空穴130-1和130-2的致動裝置的前面和 后面。在圖4A中,在左邊空穴130-1中的桿120-1相對于空穴中心位于右側(cè), 也就是說,相對于X軸和Yl軸的相交點位于右側(cè)。在右邊空穴130-2中的 桿120-2位于空穴中心的下面,也就是說,位于X軸和Y2軸的相交點的下 面。這樣,在致動沿著X軸與桿120-1進(jìn)行摩擦的功能模塊時使用左邊空穴 130-1,而在致動沿著Y軸與桿120-2進(jìn)行摩擦的功能模塊時使用右邊的空穴 130-2。
圖4B顯示了致動裝置的后面。參照圖4B,第二電極143-1和143-2形 成在與形成空穴130-1和130-2的區(qū)域?qū)?yīng)的下表面上。第二電才及143-1和 143-2的面積可等于或者小于空穴130-1和130-2的面積。
參照圖5,該圖5示出了給多個空穴供給功率的功率供給線,功率1和2 (信號1、 2):故供給到與空穴對應(yīng)的第一電極141和第二電極143,以立即 控制空穴130的桿120。
參照圖6中的(a)至圖6中的(c),圖6中的(a)至圖中的6(c)示 出了根據(jù)功率大小的改變而發(fā)生的桿的位移,圖6A示出了當(dāng)具有反相 (inverse phase )的信號1和信號2延遲1/4周期(電壓1 )時出現(xiàn)的桿的位 移。桿120可向右和向左移動,圖6中的(a)表示桿120向左側(cè)進(jìn)一步移動。
圖6中的(b)示出了當(dāng)輸入具有反相的正弦波(電壓2)形式的信號1 和信號2時出現(xiàn)的桿的位移。桿120向左和向右移動相同的距離。
圖6中的(c)示出了當(dāng)輸入具有反相的全波整流的波(電壓3)形式的 信號i和信號2時出現(xiàn)的位移。每當(dāng)信號1和信號2之間的距離達(dá)到最大值 時,桿120向右側(cè)移動最大的距離。當(dāng)信號1和信號2具有相同的值時,桿 120保持豎直。
因此,根據(jù)圖6中的(a)至圖6 (c)的桿的位移,通過適當(dāng)?shù)乜刂菩?號1和信號2的大小能夠?qū)崿F(xiàn)精確致動。
圖7A至圖7D是用于解釋制造根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的致動裝置的 方法的剖^L圖。
參照圖7A,準(zhǔn)備具有多個層211、 212和213的多層晶片。多層晶片可 以是絕緣體上硅(SOI)晶片,SOI晶片可包括第一絕緣層211、絕緣膜212 和第二絕緣層213。
參照圖7B,在SOI晶片上的第二絕緣層213可通過蝕刻而局部凹陷,從 而將第二絕緣層213分成上層213a和下層213b??紤]到凹陷的深度決定桿 230和壁220 (將在稍后階段形成)之間的差的事實,凹陷形成為預(yù)定深度。
參照圖7C,具有凹陷的一側(cè)被蝕刻以形成空穴240。絕緣膜212用作蝕 刻阻止層,這使空穴240形成為合適的深度。未蝕刻的下層213b形成壁220, 未蝕刻的上層213a形成桿230。在多層晶片的另 一側(cè)上的第 一絕緣層211用 作膜。桿230與空穴中心離開預(yù)定距離。
參照圖7D,通過按照第一電極251、壓電層252和第二電極253的順序
堆疊在絕緣層211的下側(cè)上而形成致動。
雖然圖7A至圖7D示出了利用SOI晶片制造的致動裝置,但是應(yīng)該理解, 可以利用普通的晶片制造致動裝置。為了利用普通的晶片制造致動裝置,首 先,普通晶片的一側(cè)被局部凹陷,用于膜的材料層堆疊在相反側(cè)上。然后, 蝕刻形成凹陷的區(qū)域,從而一起形成空穴、壁和桿,然后,在膜的下側(cè)上順 序堆疊第一電極、壓電層和第二電極。
另外,雖然圖7A至圖7D示出了直到堆疊第一電極、壓電層和第二電極 的過程,但是應(yīng)該理解,可以通過加入像鋸切、燒結(jié)、修剪和相互連接的過 程來制造在形狀和尺寸上與想要的功能模塊適合的致動裝置。
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的模塊位移調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)。模 塊位移調(diào)節(jié)裝置包括功能模塊300和致動模塊400。
功能模塊300這里指的是獨立執(zhí)行功能的一個單獨的芯片或者模塊。功 能模塊300可以為CCD。
致動模塊400對功能模塊300進(jìn)行適當(dāng)?shù)刂聞右哉{(diào)節(jié)位移。圖1中示出 的致動裝置可以用作致動模塊400。
圖9是示出圖8的模塊位移調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)的剖視圖。功能模塊300包 括CCD 310、 PCB 320以及摩擦構(gòu)件層330。
CCD 310運行以拍攝目標(biāo)的圖像并輸出相應(yīng)的數(shù)據(jù),PCB 320是支撐 CCD 310的板,并傳輸CCD 310的輸入和輸出。摩4察構(gòu)件層330由摩擦構(gòu)件 制成,以增加與桿420的摩擦。功能模塊300可以稱為相關(guān)領(lǐng)域通常稱作的 轉(zhuǎn)動體(rotor )。
致動裝置400包括壁410、桿420、絕緣層440、膜450和致動單元460。 致動單元460包括第一電極461、壓電層462和第二電才及463。
致動模塊400可實現(xiàn)為上述參照圖1至圖7所解釋的致動裝置的結(jié)構(gòu)。 多個桿420被分別放置在多個空穴430中,并且與空穴的中心離開一段 距離。桿420與絕緣層440和用作空穴430的底部的膜450的變形相關(guān)聯(lián)地 運動。
隨著驅(qū)動功率從功率供給單元800施加到第一電極461和第二電極463, 壓電層462產(chǎn)生壓電效應(yīng),這樣,膜450向上或者向下彎曲,導(dǎo)致桿420 — 起運動。
桿420的上表面與功能模塊300的摩擦構(gòu)件層330部分接觸,從而推著
桿420沿著前進(jìn)方向運動并調(diào)節(jié)功能模塊300的位移。
功率供給單元800可供給用于補(bǔ)償微小振動(例如,手顫抖)的驅(qū)動功 率。當(dāng)在具有照相功能的電子裝置中實施時,根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的模 塊位移調(diào)節(jié)裝置可以利用運動傳感器等來檢測手的顫抖。當(dāng)檢測到手顫抖時, 功率供給單元800給致動模塊400提供具有與檢測到的手顫抖的結(jié)果對應(yīng)的 頻率的驅(qū)動功率,使得適當(dāng)?shù)貙δ苣K300進(jìn)行致動并使手顫抖的影響最 小化。
參照圖9,為了通過桿420來調(diào)節(jié)功能模塊300的位移,期望在功能模 塊300和致動模塊400之間施加預(yù)定程度的吸引力。
圖IO和圖11示出了添加到模塊位移調(diào)節(jié)裝置中以便于傳遞關(guān)于功能模 塊300的摩擦力的結(jié)構(gòu)。
參照圖10,功能模塊300和致動模塊400通過磁體部件301、 302、 401 和402彼此附著。通過功能模塊300的磁體301和302以及致動模塊400的 金屬401和402在這兩個模塊300和400之間施加/磁性吸引力。由于這兩個 模塊300和400在預(yù)定程度的力的作用下彼此吸附,所以致動模塊400的桿 420與功能模塊300更加強(qiáng)烈地摩擦。
在這兩個模塊300和400之間的連接位置之間可以另外地放置軸承510a 和510b。這種軸承510a和510b的存在使功能模塊300在與致動模塊連接的 平面上更加平穩(wěn)地滑動,這樣,功能模塊300的致動更加平穩(wěn)。
圖11示出了通過彈簧600a和600b彼此連接的功能模塊300和致動模塊 400。由于施加等于彈簧600a和600b的恢復(fù)力的拉力,所以兩個模塊300和 400彼此附著。
第一軸承710a和710b可以形成在彈簧600a和600b與模塊300和400 之間的連接部分中,第二軸承720a和720b可以形成在這兩個模塊300和400 之間的連接部分中??梢圆捎玫谝惠S承710a和710b以及第二軸承720a和 720b以平穩(wěn)地致動功能模塊300。
可以根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例適當(dāng)?shù)匦薷膱DIO和圖11中示出的磁體、 軸承、彈簧、第一軸承以及第二軸承的數(shù)量、形狀和位置。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的致動裝置和模塊位移調(diào)節(jié)裝置補(bǔ)償微小振 動,例如手顫抖,因此,它們可作為光學(xué)圖像穩(wěn)定器用于各種電子領(lǐng)域。特 別是,致動裝置和模塊位移調(diào)節(jié)裝置可有效地用于小型化的電子裝置,例如
具有照相功能的移動電話或者PDA。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例,可以通過簡單的過程來制造小型化的致動 裝置,這種致動裝置利用可變形的膜和桿在適當(dāng)?shù)姆较蛑聞庸δ苣K,從而 使手的顫抖產(chǎn)生的影響最小化。這種致動裝置尤其具有小型化的厚度,這可 以實現(xiàn)符合當(dāng)前消費者對纖細(xì)產(chǎn)品的需要的電子裝置。而且,能夠?qū)崿F(xiàn)在單 一平面上在兩軸方向上的致動,并且可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)驅(qū)動功率的大小以及桿 的位置和形狀以精確地控制致動速度。
本教導(dǎo)可以被容易地應(yīng)用于各種類型的設(shè)備中。對本發(fā)明的示例性實施例進(jìn) 行的描述旨在于說明性,不在于限制權(quán)利要求的范圍。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng) 該明白,可以進(jìn)行各種更換、修改和改變。
權(quán)利要求
1、一種致動裝置,包括可變形的膜;壁,形成在所述膜上以限定空穴;桿,形成在所述空穴中,并且位于所述膜的表面上,在相對于空穴中心的一側(cè),以與所述膜的變形相關(guān)聯(lián)地運動;致動單元,形成在所述膜的下表面上,以被壓電地驅(qū)動,從而使膜變形。
2、 如權(quán)利要求1所述的致動裝置,其中,所述致動單元包括按順序堆疊 在所述膜的下表面上的第一電極、壓電層和第二電極。
3、 如權(quán)利要求2所述的致動裝置,其中,第一電極、壓電層和第二電極 中的至少一個的面積小于所述膜的形成空穴的面積。
4、 如權(quán)利要求1所述的致動裝置,其中,所述壁在所述膜上限定多個空 穴,所述桿分別形成在所述多個空穴中。
5、 如權(quán)利要求4所述的致動裝置,其中,所述多個空穴通過多個塊被限 定,在所述空穴中的所述桿的位置和形狀根據(jù)對應(yīng)的塊彼此不同。
6、 如權(quán)利要求1所述的致動裝置,其中,所述桿的高度大于所述壁的高度。
7、 如權(quán)利要求1所述的致動裝置,還包括設(shè)置在所述桿與所述膜之間以 及在所述壁與所述膜之間的絕緣膜。
8、 一種模塊位移調(diào)節(jié)裝置,包括 功能模塊;致動模塊,通過使用被放置在形成于可變形的膜上的多個空穴中的多個 桿來調(diào)節(jié)功能模塊的位移,所述桿位于相對于空穴的中心的 一側(cè)上以與所述 膜的變形相關(guān)聯(lián)地運動。
9、 如權(quán)利要求8所述的模塊位移調(diào)節(jié)裝置,還包括按順序堆疊在所述膜 的下側(cè)上的第一電極、壓電層和第二電極。
10、 如權(quán)利要求9所述的模塊位移調(diào)節(jié)裝置,還包括將用于功能模塊的 位移調(diào)節(jié)的功率供給到第 一 電極和第二電極的功率供給單元。
11、 如權(quán)利要求9所述的模塊位移調(diào)節(jié)裝置,其中,第一電極、壓電層 和第二電極中的至少一個的面積小于所述膜的形成所述空穴的面積。
12、 如權(quán)利要求8所述的模塊位移調(diào)節(jié)裝置,其中,所述致動模塊還包 括在所述膜上限定多個空穴的壁,其中,在所述多個空穴中分別形成多個桿。
13、 如權(quán)利要求12所述的模塊位移調(diào)節(jié)裝置,其中,所述多個空穴通過 多個塊被限定,在所述空穴中的所述桿的位置和形狀根據(jù)對應(yīng)的塊彼此不同。
14、 如權(quán)利要求8所述的模塊位移調(diào)節(jié)裝置,還包括磁體單元,在功能模塊與致動模塊之間提供磁性吸引力,以使功能模塊 與致動模塊彼此附著;軸承單元,布置在通過磁性吸引力形成的附著面上。
15、 如權(quán)利要求8所述的模塊位移調(diào)節(jié)裝置,還包括彈簧單元,在功能模塊與致動模塊之間提供拉力,使功能模塊與致動模 塊彼此附著;第 一軸承單元,布置在功能模塊與彈簧單元之間的連接區(qū)域以及在致動 模塊與彈簧單元之間的連接區(qū)域上;第二軸承單元,布置在通過拉力形成的附著面上。
16、 如權(quán)利要求8所述的模塊位移調(diào)節(jié)裝置,其中,桿的高度大于壁的 高度。
17、 一種用于制造致動裝置的方法,包括制造膜,制造在所述膜上的壁以限定多個空穴,并制造在所述多個空穴 中的桿,使所述桿位于所述膜的表面并在相對于空穴的中心的 一側(cè)上; 在所述膜的下表面上堆疊第一電極、壓電層和第二電極。
18、 如權(quán)利要求17所述的方法,其中,所述制造步驟包括在除了與所述 壁和桿對應(yīng)的部分之外的位置對由多種材料制成的多層晶片的一側(cè)進(jìn)行蝕 刻,以形成在所述多層晶片的一側(cè)上形成的空穴、壁和桿的膜。
19、 如權(quán)利要求18所述的方法,其中,所述制造步驟包括對所述多層晶 片的一側(cè)進(jìn)行蝕刻,^v而留下凹陷,然后對具有凹陷的被蝕刻過的所述一側(cè) 進(jìn)行蝕刻,從而形成空穴、壁和桿,其中,桿的高度大于壁的高度。
20、 如權(quán)利要求17所述的方法,其中,所述制造步驟包括 對晶片的一側(cè)進(jìn)行蝕刻,從而形成空穴、壁和桿; 在所述晶片的另 一側(cè)上形成膜。
21、 如權(quán)利要求17所述的方法,其中,所述堆疊步驟包括 在所述膜的下側(cè)上形成第一電極;在第一電極之下和與所述空穴對應(yīng)的區(qū)域上形成壓電層;在壓電層之下形成第二電極。
22、 如權(quán)利要求17所述的方法,其中,所述制造步驟包括在所述膜上形 成多個空穴,以及在所述空穴中分別形成多個桿。
23、 如權(quán)利要求22所述的方法,其中,所述制造步驟包括在所述膜上形 成劃分為多個塊的多個空穴,根據(jù)對應(yīng)的塊在不同的位置以不同的形狀在所 述空穴中形成桿。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種致動裝置及其制造方法以及使用其的模塊位移調(diào)節(jié)裝置。該致動裝置包括可變形的膜;壁,形成在所述膜上以限定空穴;桿,形成在所述空穴中,并且位于所述膜的表面上,在相對于空穴中心的一側(cè),以與所述膜的變形相關(guān)聯(lián)地運動;致動單元,形成在所述膜的下表面上,以被壓電地驅(qū)動,從而使膜變形。所述致動裝置被應(yīng)用于小型化的電子裝置,可以適當(dāng)?shù)貙δ苣K進(jìn)行致動。
文檔編號H04N5/351GK101355325SQ200810086978
公開日2009年1月28日 申請日期2008年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月24日
發(fā)明者李華善, 李成熙, 林承模, 鄭喜文 申請人:三星電子株式會社