TWI314385B - Surface acoustic wave linear motor, surface acoustic wave linear motor package, and lens actuator adopting the surface acoustic wave linear motor package - Google Patents

Description

!314385 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 =發明麵於-縣面聲波線性馬達、—種表面聲波線性馬 f、从-概m絲面聲波雜騎塊之魏致動器， ^觀係為-絲紐祕馬達沿著―财職而能被驅 、相對方向、包括t絲鱗波雜馬達之龍、以及藉由使用 面聲波雜馬達縣而_執行—光學魏舰之透鏡致動 依據本發明之表面聲波線性馬達舰是_因絲之形變或 在基體表面上之波動㈣動可動部件之騎的殼體。該表面聲波 線性馬達賴具有㈣增進馬達之效賴額外舰。本發明能夠 使—致動裝置最梳収減健量，因此，本翻驗適用於需 求諸如可攜式通訊終端裝置之微型線性馬達的不同種類之應用。 【先前技術】 ⑴隨著近來通賴及麻:纽處職藝之發展，可攜式通訊終 端裝置技藝整合諸如資訊處理、操作、通訊、以及影像資訊之輪 輸出的各種功之時代已來臨。此種可攜式通訊終端裝置技藝 之範例包括具有數仙機和通訊功能之個人數位雜（PDA)、二 及具有數位相機和PM功能之手機1數位相機技藝發展以及資 訊儲存容量被增加之時，高階數位相機模址係增進地被安裝在_ 以及手機上。 1314385 隨著百萬像素影像㈣II被使用於數仙機模組，此數位相 機模組係被絲’例如在可攜式通訊終端裝Η，諸如自動對焦 及光學變焦之額外魏的重要性乃更進—步地被軸。為了在此 種小尺寸數位減模組實現自騎f、及光學㈣、魏，須要一種 可滿足各種諸如加快起始速度、低電源躲、以及大的位移但相 關地佔用小體積之效能需求的致動II。特別地，需要—種致動器 能约依據光學變焦之改進而因應位移需求之增進。然而，一習知 諸如—音’達⑽）之顧_目有位移之增進問題而被限 制，並且當其使用變焦功能時，電源係持續耗損。另一方面，於 此例中-導螺城由—諸如步進馬達之旋轉馬達而旋轉，用以線 性移動—可動部件’此麵構非常複雜，並且由-錄部件產生 作用力及雜訊。當然’使用此音圈馬達和步進馬達之致動器具有 -複雜結構。因此，便宜地製造此種致動器是困難的，並且此種 致動态之最小化係被限制。 【發明内容】 因此，本發明因應上述問題而被發明，並且本發明之一目的 疋提供一線性馬達封裝及一包括該線性馬達封裝且可適用於一相 機模組光學系統用以實現一微型光學變焦功能之裝置。 本發明之另一目的係提供一種能夠保護線性馬達之裝置，該 線性馬達驅動域模_學线巾之—透敎，以關助使用線 性馬達封裝的線性馬達之功能。 7 1314385 組之重旦x月之$ I】目的係藉由線性馬達封裝之整合實現相機模 依據本發明之―觀點，#由提供—表面聲波雜馬達，上述 =他目的驗實現，此表崎波雜騎包含：—基體，係有 轉拔面耳波通過’ 一可動部件被配置係用以執行一轉換移動，該 體電==該表面聲波前進方向之相對方向；以及用以供應該基 -電源來產生表面聲波於該基體上之電極組。 較佳地’ t咖係、__LiNb〇3)、域雖哪）、和 錢陶細ζτ)中的至少—個化合物所構成。 較佳地，該可動部件係_體、料、金屬、和聚合物中 的至少一個物質所構成。 相對Λ佳地，該線性馬達更進—步包含有分別連接於每一電極之 、大知的轉接片，且該等電極係為梳狀電極。 置扣m練性馬較進—步包含有—上端㈣構件，係設 部件rr部件之上端表面，該上端屋制構件係用以塵制該可動 ,土體，藉贿該可㈣件和絲能互崎密接觸。 =佳地’該線性馬達更進—步包含有―下端壓讎件，係設 〜了動部件之τ端表面’該τ端壓制構件伽以壓制該可動 姆和基體，藉哺_部件和基體能互相緊密接觸。 鐵、較佳地，該上端屢制構件和該下端壓制構件係藉由一磁鐵-磁 磁鐵-金屬、或金屬_磁鐵之組合所構成，且用以麼制該可動部

1314385 件和基體細使該，部件和基魏互树密接觸。 增具有凸部之下端表面，該凸部用以 ^ 墙精和絲之_接縣蚊動以及防止 垓可動部件之滑動動量損耗。 車乂么地°玄凸獨以一陣列形式而成，且每-該凸部係以一 ，、—菱形、-矩形、或-正弦波之形式而成。 心較佳地，該可動部件設在具有—氣流通道之下端表面，該氣 :通逼用㈣暢地導人氣流於該可動部件和基體之間，並藉此而 厂低因空亂所產生之阻礙，且該氣流通道係於驅動方向中所成。 依據本發明之另—目的，係提供—表面聲波線性馬達封襄， 其包含有：-表錢波線性馬達，麵藉域生在—基體之^面 的表面聲波而被驅動；—頭部件，其上固定有該表面聲波線性馬 達’以及蓋。卩’铜以導引該表面聲波線性馬達驅動。 較佳地，有一穿孔形成於該蓋部之中央。 *較仏地’ a_部件包括藉由—預定距離而從底部分離該表面 聲波線性馬達之數個針腳。 較佳地’絲性馬達縣更進—步包含有—絕緣構件，係配 置於該料額圍肋完成電絕緣該等針腳。 較佳地，該連接構件係穿過該穿孔向外凸出。 依據本發明之又-目的，係提供—透鏡致動器，包含：' 9 1314385 如上述之表碑波雜馬達封m—透餘，係連接被包含 ' 於1Ά面^波線&馬達封裝裡之聲波雜馬達的可動部件。 . 較佳地，該透鏡致動器至少包括—自動聚焦透鏡。 【實施方式】 現在’隨著參照所附之圖示，本發明之較佳實施例將被詳細 敘述®示中相同或相似之構件使用相同參考號碼而被標記即 •使它們在不同圖示中所現。接下來，-已知功能及組態的詳細敘 述併入此餘被省略#它致使本發日狀標_更不清楚時。 *第la圖係-透視圖說明—依據本發明之—較佳實施例之表 面聲波（SAW)線J·生馬達’以及第比圖係一透視圖說明在第Μ圖 中依據本毛明之一較佳實施例之表面聲波線性馬達的基體及可動 部件之介面。 於本毛明之^舰明巾，該表面聲波線性馬達包括一基體 癱1、-可動部件2、電極組3和4、轉接片M和3—2、轉接片Η 和4-2、-下端塵制構件u、以及—上端壓制構件i2。 在本發明之實關t，基體1何動部件2藉由下端壓制構 件11及上端壓制構件12而被壓制。 參考第U圖，可動部件2被安裝在基體丄上。上端壓制構 =12被叹在可動部件2之上端表面，以及下端㈣構件η被設 基體1之下端表面。可動部件2被構置於基體丄之中央。電極 !0 1314385 組3和4分別地被配置在基體 口之上^表面的相對端，相似地， 轉接片4_1和4 —2分別地被連接到電極4之相對尖端。 如第13圖中所示’-表面聲波在基❸之上被產生，以及可 動精2猎由配置在基體1之下端表面的下端壓制構件U.而被 壓制，致使基體1和可動部件P At 勒丨件2此在一預定壓力下而互相緊密接 觸。 當一預定射頻（阳電壓施加於配置在基體丄之相對端的電極 組3及4，也就是說’通過轉接片3-1及3_2或0及4—2而施 二電壓至梳狀（inter_digital)電極組3及4，使得可動部件隨 著上端壓制構件12而被驅動，如方向m所示。基體i —般由可 讓一表面聲波容易形成之物質所組成。較佳地，基體丨由諸如銳 酸鋰（LiNb〇3)、鈕酸鋰（LiTa〇3)、和壓電陶瓷 zirconate titanate : PZT)之壓電物質所組成。 可動部件2 —般由—半導體物質所組成，諸如梦、一陶究物 質、-金屬物質、或一聚合物物質。較佳地，可動部件2由微小 凸部容易形成（即形成在可動部件2和基體丨之_接觸表面上） 之物質所組成。 壓制構件11及12係用以施加-預定壓力至基體j及可動部 件2 ’藉此使該基體1及可動部件2能被互相緊密接觸。假使一額 外用以施加壓力至可動部件2之壓制構件被提供，壓制構件u 及12可以選擇性地被使用。當下端壓制構件u和上端壓制構件 1314385 12係藉由一磁鐵—磁鐵、磁鐵_金屬、或金屬_磁鐵之組合所構成 時，一預定壓力能施加至可動部件2而不需使用一額外壓制構 件。特別地，藉由磁鐵導致一磁力產生，下端壓制構件η和上端 壓制構件12被互相移動，因此，基體1及可動部件2藉由下端 壓制構件11和上端壓制構件12而被壓制。因此，基體丄及可動 部件2能被互相緊密接觸。 第lb圖中說明在一放大圖中，基體及可動部件間之介面。 鲁當一表面聲波行進至左側，如方向201所示，在此圖上，一 質點運動在基體1之上端表面上以順時鐘方向被執行，如方向2〇2 所示。結果，可動部件2被移動至右側，如方向丄〇2所示。因此， 較佳地是優化在基體1之上端表面的質點移動之轉換效率導致表 面聲波轉成可動部件2之轉換移動，該轉換移動藉由優化作用於 基體1及可動部件2之壓力可被完成，而此壓力係藉由壓制構件 11及12以及於基體i及可動部件2之間的接觸表面形式而成。 參較佳地，在可動部件2之下端表面設有凸部，該凸部係以一陣列 形式而成，藉此增加作用於可動部件2及基體丄之間的接觸表面 之壓力，並且當表面聲波線性馬達被驅動時，該可動部件之滑動 動量損失被防止。較佳地，每一凸部係以一圓形、一菱形、一矩 形、或一正弦波之形式而成。再者，較佳地於驅動方向中形成一 氣流通适在可動部件2之下端表面’藉此#表面聲波線性馬達被 I314385 驅動時，該氣流被流暢地導入於可動部件2和基體1之間的介面， 並藉此減低因空氣所產生之阻礙。 第2圖係一爆炸圖說明一依據本發明之較佳實施例的表面 聲波線性馬達封裝 在本發明所述之實施例中’該表面聲波線性馬達封裝包含— 表面聲波線性馬達、一蓋部21、以及一頭部件31。 在此本發明之此實施例中’一封裝表面聲波線性馬達之方去 被概略地說明。 參照第2圖，該表面聲波線性馬達藉由在其下端部位之頭部 件31而被支持。該表面聲波線性馬達藉由在其上端部位之蓋部 21而被封裝。在蓋部η之中央形成一穿孔Μ，其中該表面聲波 線性馬達之連接構件41被裝配。該頭部件31包括針腳、 32-2、32-3、和32-4，連接至此等針腳該表面聲波線性馬達被焊 接。 特別地，如第2圖所示’該表面聲波線性馬達包括具有穿孔 22之蓋部21以及具有焊接針腳324、32—2、㈣、和以之 頭部件3卜該表面聲波線性馬達被安裝在頭部件μ上，之後該 表面聲波線性馬達被焊接。_，蓋部21被钱至頭部件Μ上。 同時’連接構件41被安裝至上端壓制構件12之上端表面，並通 過穿孔22而凸出於蓋部21之上。該下端壓制構件丨丨及上端壓制 構件12藉由-磁鐵-磁鐵、磁鐵_金屬、或棒磁鐵之組合所構 1314385 而無須使用一額外機械壓 成，藉此，壓力能被作用至可動部件2 制構件。 第，圖係爆炸圖說明在第2圖中依據本發明之較佳實施例 表面耳波、’泉it馬達封裝之—使訂端壓制構件較基體之程 序’以及第3b _-爆炸圖說明在第2圖中依據本發明之較佳實 施例之表面聲波雜馬達封裝之—沒有錢下端壓制構件固定基 體之程序。 參照第3a圖，一永久磁鐵被當成下端壓制構件丄丄使用。一 具有高相解磁係數之永久磁鐵歧屬能夠被當成上端壓制構件 12使用。 參A?、第3b圖，當下端壓制構件11不被使用時，上端墨制構 件12將被使用。較佳地，一永久磁鐵被當成上端壓制構件12使 用，以及該頭部件31係由一具有高相對導磁係數之金屬所構成。 第4圖係一概略透視圖說明一依據本發明之較佳實施例之透 鏡致動器，其係被製造符合如第2圖中之表面聲波線性馬達封裝。 在本發明所述之實施例中，透鏡致動器包含一表面聲波線性 馬達封裝及一透鏡組。 在本發明之此實施例中，一結合透鏡組到表面聲波線性馬達 封裝之方法被蓋略地說明° 參照第4圖，在透鏡組51的圓周表面之預定位置上，透鏡組 51被連接到連接構件41，且該連接構件41通過形成在該表面聲 1314385 、皮線f生馬達封裝之蓋部之丄上之穿孔。較佳地，該透鏡組至少包括 、―❹、透鏡或—自動聚焦透鏡。 第5a圖係—沿著第4圖線之橫截面圖說明依據本發明 之幸乂^實施例之透鏡致動器，第5b圖係一沿著第4圖Δ，. -B， 線之4頁截面圖說明當下端壓制構件被使用時依據本發明之較佳實 &例之透鏡致動器，以及第5c圖係-沿著第4圖A’ -B’線之 才戸、截面圖5兒明當下端壓制構件沒有被使用時依據本發明之較佳實 •施例之透鏡致動器。 特別地’第5a圖係一橫戴面圖說明在此位置運用表面聲波線 f生馬達封裝之透鏡致動器之内部，而此位置並無安裝表面聲波線 哇馬達。首先參照第5a圖，焊接針腳32-1及31-2穿過絕緣構件 Q Q 1 ~和33-2被連接到外部，藉此，焊接針腳32-1及32-2分別 地被絕緣。 第5b和5c圖係一橫截面圖說明在此位置運用表面聲波線性 馬達封褒之透鏡致動器之内部，而此位置係安裝有表面聲波線性 馬達。參照第5b圖，下端壓制構件被使用。參照第5c圖，下端 壓制構件不被使用。在此例中使用永久磁鐵壓制可動部件2及基 體1，此乃較佳地用以製造連接構件41，頭部件，以及具有一高 相對導磁係數之物質的蓋部’藉此，磁力線分佈如第5a及5b圖 中所示。 15 1314385 明顯地從上述敘述，依據本發明 行一^ 、茸波線性馬達能夠執 二：:動而纖供一!外機構，相異於使用旋轉馬達、齒 係適用螺釘之W致動！。更進—步’此表面聲波線性馬達 種應用=雜重量，此，此表面聲波線一 相機=當此表面聲波線性馬達被應用在—光學麵及自動對焦

面聲波線性馬達滿足光學變焦及自動對焦相機模 2政㈣求並且佔用最小空間。因此，依據本發明之表面聲波 2馬達驗適合地㈣在各_如•數㈣理⑽）以及行 動電話的可攜式裝置之中。 雖然本發明之較佳實施例6#揭露用錢明目的，熟習此技 藝者應知各雜正，附加財代係騎_而不雜本發明揭露 在所附之申請專利範圍中的目的及精神。 # 【圖式簡單說明】 本毛明之上述及其他目的，特徵和其他優點從下述詳細之敎 述以及所附之圖示將更加明白地被明瞭，其中： 第la圖係-透視圖朗—減本發日狀較佳實施例的表面 聲波（SAW)線性馬達； 第lb圖係一透視圖說明在第la目中依縣發明之較佳實 施例之表面掌波線性馬達的基體及可動部件之介面； 16 1314385 第2圖係一爆炸 聲波線性馬達封裝； 圖說明一依據本發明之較佳實施例之表面 第3a圖係一爆炸圖說明在第 例之表崎波雜馬達封裝之 程序； 2圖中依據本發明之較佳實施 使用下端壓制構件固定基體之

弟3b圖係一爆炸同蝴丄 、· 57月在第2圖中依據本發明之較佳實施 例之表面聲波線性馬達封壯 ' 體之程序. 訶衣之—種沒有使用下端壓制構件固定基 第 、 略透視圖說明一依據本發明之較佳實施例之 透鏡致動器，其係運用石资 建用如第2圖中之表面聲波線性馬達封裝而被 製造；

第圖係—沿著第4圖a_b線之橫截面圖說明依據本發明 之較佳實施例之透鏡致動器； 第5b圖係一沿著第4圖A’ 線之橫截面圖說明當有使 用下端壓㈣件時依據本發明之較佳實關之透鏡致動器；以及 第5c圖係—沿著第4圖A，一B，、線之橫截面圖說明當沒有 被使用下端_構件時依據本發明之較佳實關之賴致動器。 【主要元件符號說明】 1 基體 2 可動部件 3 電極組 3-1轉接片 1314385 3- 2轉接片 4 電極組 4- 1轉接片 4-2轉接片 11下端壓制構件 12上端壓制構件 21 蓋部 _ 22 穿孔 31頭部件 32-1針腳 32-2針腳 32-3針腳 32- 4針腳 33- 1絕緣構件 • 33-2絕緣構件 41連接構件 51 透鏡組 101 方向 102 方向 201 方向 202 方向

Claims (1)

1314385 ~~—_ 3? 1 S .史，上替換頁 十、申請專利範圍： ---------—J . 1. 一種表面聲波線性馬達，其係包含有·· _ 一基體，係有一表面聲波通過； -可動部件’制以執行-轉換移動，該轉換㈣為該表面 聲波前進方向之相對方向；和 一電極組，係用以產生該表面聲波於該基體上； 其中該可動部件設在具有-氣流通道之下端表面，該氣流通 骞道用以流暢地導入氣流於該可動部件和基體之間，並藉此而減低 因空氣所產生之阻礙。 2. 如申请專利範圍第1項之表面聲波線性馬達，其中該基體 係由鈮酸鋰（LiNb〇3)、鈕酸鋰（LiTa〇3)、和壓電陶瓷（ρζτ)中 的至少一個化合物所構成。 3. 如申请專利範圍第1項之表面聲波線性馬達，其中該可動 部件係由半導體、陶究、金屬、和聚合物中的至少一個物質所構 • 成。 4 ·如申睛專利範圍第1項之表面聲波線性馬達，更進一步 含有： 轉接片，係分別連接於每一電極之相對尖端。 5. 如申凊專利範圍第i項之表面聲波線性馬達，其中該等電 極係為梳狀（inter-digital)電極。 6. 如申凊專利範圍第1項之表面聲波線性馬達，更進一步包 含有： 19 1314385 修⑻正替挺! 一上端壓倾件，似置麵可齡卩^^^ 壓制構件_簡偷可騎姊基體，# 體能互相緊密接觸。 ’精和基 含有料截_6項之表面麵雜科，更進一步包 下端遷觸件，係設置在財動部件之 下端表面，該下端 壓制構件係用以壓制該可動部件 以細 體能互相緊密接觸。 體猎赠遠可動部件和基 8·如㈣翻翻第7奴表醉波雜 ，構件和該下端_件係藉由—磁鐵 =:磁鐵之組合所構成，轉她可動部件和基體藉以使該 可動部件和基體能互相緊密接觸。 μ 9.如申請專利範圍第i項之表面聲波線性騎， 部件設在具有凸部之下端表面、' 凸邛用以增進作用於在該可動 量^基體之_接齡蚊壓力叹社财動部件之滑動動 心㈣專鑛圍第9項之細聲波祕喊，其中該凸 4係以—陣列形式而成。 ▲ U·如申請專利範ϋ第9項之表面聲波線性馬達，其中每一 該凸部係以-圓形、，、—矩形、或—正弦波之形式、而成。 20 1314385 ώ 終(承'.+,. ·」 12·如申請專利範圍第：項之表面聲 流通道係於驅動方向中所成。 13·—種表面聲波線性馬達封裝，其係包含有： -表面聲波線性馬達，係_域生在—基體之 聲波而被驅動； 、面 —頭部件，其上固定有該表面聲波線性馬達；和 —蓋部，係用以導引該表面聲波線性馬達驅動。

，14.如暢專利翻第13項之表鱗麟性騎妓， 係有一穿孔形成於該蓋部之中央。 i /、中 如申請專利範圍第13項之表面聲舰性馬達封裝， 該表面聲波線性馬達係包括： /、中 一基體，係有一表面聲波通過； 該轉換移動為該表面 T動部件，係用以執行一轉換移動 聲波前進方向之相對方向； 一電; 丨且’係用來縣電秋產生酶胁 -上端壓㈣件，係設置在該可動部件之 ， 壓制構件__繼可動部件和基體藉贿該件=端 能互相緊密接觸；和 功丨件和基體 一連接構件’伽以傳送-驅動力量至該蓋部之外部 i 13143 85 j 千，Θ 更丄¢-¾ 6·如申請專利範圍第13 ----------- ^ 喟之表面聲波線性馬達封裝，其中 17. 如申請專利麵第16項之表面聲波線也 步包含有： 馬達封裝，更進 腳 絕緣構件’魏置於轉·周圍用以 完成電絕緣該等針 ^18·如申請專利範圍第15項之表面聲波線性馬達封裝，宜中 該表面聲波線性馬達更進一步包括·· 44 ，、中 -下端壓制構件’係設置錢 構件伽喃繼可動料和基_ ’該下端壓制 相緊密_。 賴可動部料基體能互 19.如申請專利範圍第15項之 該連接構件係穿過該穿孔向外凸出。’ &騎封裝，其中 20· —種透鏡致動器，包含： 如申請專利範圍第13項之表面聲波線性馬達封装.以及 透鏡組’健接被包含於該表 、 聲波線性馬義財解件。 纟、，，嫌㈣縣裡之表面 訂·如申請專利範圍第2〇工員之透鏡致 少包括一變焦透鏡。 σ ，、中§亥透鏡組至 22 1314385 f— - I年月，日修(更)正替換頁 隊丄i :j _ 22.如申請專利範圍第2◦項之透鏡致動器，其中該透鏡組至 少包括一自動聚焦透鏡。

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