。在一较佳实施例中，该至少两沟槽421、至少两连杆44及至少两锚点45皆是以对称方式设置。又，在一较佳实施例中，该多个第一弹簧SI连接于质量块42的两相对边,而沟槽421的开口 4212则连接于质量块42的另两相对边。
[0059]质量块42本身构成可动电极，而微机电装置40在适当的相对位置中设置固定电极。当质量块42移动时，造成可动电极与固定电极之间电容值的改变，由此可以感测微机电装置40的运动。此点为本领域技术人员所熟知，故省略相关技术的详细说明、以及省略绘示固定电极；固定电极的位置可依需要来设计安置。
[0060]—实施例中，微机电装置40所包含的质量块42为一单一质量块,但本发明不限于此，亦可将质量块42分开为不直接相连的至少两质量块(未显示)，例如但不限于使该至少两质量块分别对不同方向的运动进行感测。
[0061]参照图4A, —实施例中，质量块的多维弹性运动为一偏心运动。相对于第一弹簧SI所形成的轴线AA’，质量块42的质量并非平均分布于其两侧，因此当质量块42绕轴线AA’旋转时，产生偏心运动。使质量块42的质量非平均分布的方式，例如可单纯使轴线AA’不位于质量块42的几何中心线。在另一实施例中，例如但不限于可在质量块42中开设凹槽46,亦可达成使质量块42的质量非平均分布的效果。图4A显示的凹槽46仅为举例示意，凹槽46的数量、形状或位置可以改变。由于质量块42的质量并非平均分布于轴线AA’两侧，因此当质量块42在X-Y平面进行X方向的同平面运动时，也会构成偏心运动。
[0062]此外，相对于轴线BB’，也同样可以设计使质量块42的质量并非平均分布于其两侦牝如此当质量块42在X-Y平面进行Y方向的同平面运动时，也会是偏心运动。
[0063]以上所述的偏心运动可借助差分方式增进感测的精确度，但本发明并不限于此，质量块42在所有维度的运动都可以不是偏心运动、而仅是单纯的平移运动。
[0064]举例而言，图5显TJK另一实施例的一种微机电装置50,其中显TJK质量块52并不能沿第一弹簧SI旋转，因此质量块52的出平面方向(Z方向为垂直于X-Y平面的出平面方向)运动仅为平移运动。为避免热变形造成形状变异，左右各两个第一弹簧SI设置的位置可尽量靠于中间位置，例如两个第一弹簧SI设置于质量块52左右边的中间三分之一范围内，或者当热变形条件较严苛时，例如两个第一弹簧SI设置于质量块52左右边的中间四分之一范围内，其范围端视设计需求而定，不受限于前所述实施例的限制。
[0065]前述的实施例中，多维弹性运动以三维弹性运动为例，然实施时不受限于三维，可为二维(例如结构相同，但减少x、Y、z其中一个方向的固定电极而不侦测该维度的运动)、或是可较三维更多维(例如增加侦测角速度或重力等)。其多维弹性运动的维度数量，可依需要而改变，不需受限于前述实施内容。
[0066]多维运动弹性结构43的主要功能是弹性连接质量块42使其可以进行多维弹性运动，并将质量块42连接至位于质量块42内部沟槽421中的锚点45。仅需达成上述功能，多维运动弹性结构43的结构布局可为任何合适的方式。参照图4A、4C，在一较佳实施例中，多维运动弹性结构43具有一框型结构，而质量块42位于框型结构的一内部空间431中。详言之，多维运动弹性结构43包含:一外框结构433，其内具有一内部空间431，以容置质量块42 ;至少两内支架432，连接于对应的至少两连杆44，通过对应的至少两连杆44与对应的至少两锚点45连接于微机电装置40的一基板41,锚点45位于质量块42的沟槽421内；以及多个第一弹簧SI与第二弹簧S2，外框结构433经由第二弹簧S2向内连接内支架432，并经由第一弹簧SI向内连接该质量块42，以协助质量块42进行多维弹性运动Ml、M2、M3，内支架432与外框结构433间不包含质量块42的一部分。如此，多维运动弹性结构43具有一框型结构，而质量块42位于框型结构的一内部空间431中。
[0067]在图4A、4C、5所显示的实施例中，连杆44具有矩形或直线的外形。图6的微机电装置60具有另一实施例的连杆61，显示连杆的实施方式不限于前述的几何外形，端视锚点与多维运动弹性结构间连接的需求而定。此外，沟槽的形状也不限于图4A-4C、5所显示。
[0068]以上已针对较佳实施例来说明本发明，只是以上所述，仅为使本领域技术人员易于了解本发明的内容，并非用来限定本发明的权利范围。对于本领域技术人员，当可在本发明精神内，立即思及各种等效变化。故凡依本发明的概念与精神所为之均等变化或修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所公开的全部目的或优点或特点。摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明的权利范围。
【主权项】
1.一种微机电装置,其特征在于,包含: 一基板； 一质量块，包含至少两沟槽，各沟槽具有一内部空间与一开口，该内部空间相对较该开口更接近于该质量块的中间部分； 至少两锚点，位于对应的沟槽中，与该基板连接； 至少两连杆，位于对应的沟槽中，与对应的锚点连接；以及 一多维运动弹性结构，用以协助该质量块进行多维运动，该多维运动弹性结构位于该质量块的外围，通过该至少两连杆和该至少两锚点而与该基板连接，该多维运动弹性结构包含: 多个第一弹簧，以连接该质量块，并协助该质量块于一出平面方向进行运动；以及 多个第二弹簧，每个第二弹簧直接或间接连接于一个对应的连杆和第一弹簧之间，以协助该质量块于一同平面方向进行运动。2.如权利要求1所述的微机电装置，其中，该至少两沟槽、至少两连杆及至少两锚点皆是以对称方式设置。3.如权利要求1所述的微机电装置，其中，该多个第一弹簧连接于该质量块的两相对边，而该至少两沟槽的开口则连接于该质量块的另两相对边。4.如权利要求1所述的微机电装置，其中，该多个第一弹簧为多个旋转弹簧，以协助该质量块进行一旋转运动。5.如权利要求4所述的微机电装置，其中，该多个旋转弹簧构成一旋转轴线，且该质量块的质量非平均分布于该旋转轴线两侧，以使该旋转运动为偏心运动。6.如权利要求1所述的微机电装置，其中，该多个第一弹簧为多个平移弹簧，以协助该质量块于该出平面方向进行平移运动。7.如权利要求1所述的微机电装置，其中，在每一沟槽内设有多个锚点，且每一连杆与同一沟槽内所有锚点皆连接。8.如权利要求1所述的微机电装置，其中，该多维运动为三维运动。9.如权利要求1所述的微机电装置，其中，该多维运动弹性结构具有一框型结构，而质量块位于该框型结构的一内部空间中。10.如权利要求1所述的微机电装置，其中，该多维运动弹性结构包含: 一外框结构，其内具有一内部空间，以容置该质量块； 至少两内支架，连接于对应的至少两连杆；以及 前述多个第一弹簧与多个第二弹簧，该外框结构经由该第二弹簧向内连接该内支架，并经由该第一弹簧向内连接该质量块，其中该内支架与该外框结构间不包含质量块的一部分。
【专利摘要】本发明提供一种微机电装置，其中包含：一基板；一质量块，包含至少两沟槽，各沟槽具有一内部空间与一开口，该内部空间相对较该开口更接近于该质量块的中间部分；至少两锚点，位于对应的沟槽中，与该基板连接；至少两连杆，位于对应的沟槽中，与对应的锚点连接；以及一多维运动弹性结构，用以协助该质量块进行多维运动，该多维运动弹性结构位于该质量块的外围，通过该至少两连杆和该至少两锚点而与该基板连接，该多维运动弹性结构包含多个第一弹簧以及多个第二弹簧，以协助该质量块于出平面和同平面方向进行运动。
【IPC分类】B81B7/02, B81B5/00
【公开号】CN105584984
【申请号】CN201410557781
【发明人】许郁文, 林士杰, 吴嘉昱
【申请人】立锜科技股份有限公司
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2014年10月20日
[0059]质量块42本身构成可动电极，而微机电装置40在适当的相对位置中设置固定电极。当质量块42移动时，造成可动电极与固定电极之间电容值的改变，由此可以感测微机电装置40的运动。此点为本领域技术人员所熟知，故省略相关技术的详细说明、以及省略绘示固定电极；固定电极的位置可依需要来设计安置。
[0060]—实施例中，微机电装置40所包含的质量块42为一单一质量块,但本发明不限于此，亦可将质量块42分开为不直接相连的至少两质量块(未显示)，例如但不限于使该至少两质量块分别对不同方向的运动进行感测。
[0061]参照图4A, —实施例中，质量块的多维弹性运动为一偏心运动。相对于第一弹簧SI所形成的轴线AA’，质量块42的质量并非平均分布于其两侧，因此当质量块42绕轴线AA’旋转时，产生偏心运动。使质量块42的质量非平均分布的方式，例如可单纯使轴线AA’不位于质量块42的几何中心线。在另一实施例中，例如但不限于可在质量块42中开设凹槽46,亦可达成使质量块42的质量非平均分布的效果。图4A显示的凹槽46仅为举例示意，凹槽46的数量、形状或位置可以改变。由于质量块42的质量并非平均分布于轴线AA’两侧，因此当质量块42在X-Y平面进行X方向的同平面运动时，也会构成偏心运动。
[0062]此外，相对于轴线BB’，也同样可以设计使质量块42的质量并非平均分布于其两侦牝如此当质量块42在X-Y平面进行Y方向的同平面运动时，也会是偏心运动。
[0063]以上所述的偏心运动可借助差分方式增进感测的精确度，但本发明并不限于此，质量块42在所有维度的运动都可以不是偏心运动、而仅是单纯的平移运动。
[0064]举例而言，图5显TJK另一实施例的一种微机电装置50,其中显TJK质量块52并不能沿第一弹簧SI旋转，因此质量块52的出平面方向(Z方向为垂直于X-Y平面的出平面方向)运动仅为平移运动。为避免热变形造成形状变异，左右各两个第一弹簧SI设置的位置可尽量靠于中间位置，例如两个第一弹簧SI设置于质量块52左右边的中间三分之一范围内，或者当热变形条件较严苛时，例如两个第一弹簧SI设置于质量块52左右边的中间四分之一范围内，其范围端视设计需求而定，不受限于前所述实施例的限制。
[0065]前述的实施例中，多维弹性运动以三维弹性运动为例，然实施时不受限于三维，可为二维(例如结构相同，但减少x、Y、z其中一个方向的固定电极而不侦测该维度的运动)、或是可较三维更多维(例如增加侦测角速度或重力等)。其多维弹性运动的维度数量，可依需要而改变，不需受限于前述实施内容。
[0066]多维运动弹性结构43的主要功能是弹性连接质量块42使其可以进行多维弹性运动，并将质量块42连接至位于质量块42内部沟槽421中的锚点45。仅需达成上述功能，多维运动弹性结构43的结构布局可为任何合适的方式。参照图4A、4C，在一较佳实施例中，多维运动弹性结构43具有一框型结构，而质量块42位于框型结构的一内部空间431中。详言之，多维运动弹性结构43包含:一外框结构433，其内具有一内部空间431，以容置质量块42 ;至少两内支架432，连接于对应的至少两连杆44，通过对应的至少两连杆44与对应的至少两锚点45连接于微机电装置40的一基板41,锚点45位于质量块42的沟槽421内；以及多个第一弹簧SI与第二弹簧S2，外框结构433经由第二弹簧S2向内连接内支架432，并经由第一弹簧SI向内连接该质量块42，以协助质量块42进行多维弹性运动Ml、M2、M3，内支架432与外框结构433间不包含质量块42的一部分。如此，多维运动弹性结构43具有一框型结构，而质量块42位于框型结构的一内部空间431中。
[0067]在图4A、4C、5所显示的实施例中，连杆44具有矩形或直线的外形。图6的微机电装置60具有另一实施例的连杆61，显示连杆的实施方式不限于前述的几何外形，端视锚点与多维运动弹性结构间连接的需求而定。此外，沟槽的形状也不限于图4A-4C、5所显示。
[0068]以上已针对较佳实施例来说明本发明，只是以上所述，仅为使本领域技术人员易于了解本发明的内容，并非用来限定本发明的权利范围。对于本领域技术人员，当可在本发明精神内，立即思及各种等效变化。故凡依本发明的概念与精神所为之均等变化或修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所公开的全部目的或优点或特点。摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明的权利范围。
【主权项】
1.一种微机电装置,其特征在于,包含: 一基板； 一质量块，包含至少两沟槽，各沟槽具有一内部空间与一开口，该内部空间相对较该开口更接近于该质量块的中间部分； 至少两锚点，位于对应的沟槽中，与该基板连接； 至少两连杆，位于对应的沟槽中，与对应的锚点连接；以及 一多维运动弹性结构，用以协助该质量块进行多维运动，该多维运动弹性结构位于该质量块的外围，通过该至少两连杆和该至少两锚点而与该基板连接，该多维运动弹性结构包含: 多个第一弹簧，以连接该质量块，并协助该质量块于一出平面方向进行运动；以及 多个第二弹簧，每个第二弹簧直接或间接连接于一个对应的连杆和第一弹簧之间，以协助该质量块于一同平面方向进行运动。2.如权利要求1所述的微机电装置，其中，该至少两沟槽、至少两连杆及至少两锚点皆是以对称方式设置。3.如权利要求1所述的微机电装置，其中，该多个第一弹簧连接于该质量块的两相对边，而该至少两沟槽的开口则连接于该质量块的另两相对边。4.如权利要求1所述的微机电装置，其中，该多个第一弹簧为多个旋转弹簧，以协助该质量块进行一旋转运动。5.如权利要求4所述的微机电装置，其中，该多个旋转弹簧构成一旋转轴线，且该质量块的质量非平均分布于该旋转轴线两侧，以使该旋转运动为偏心运动。6.如权利要求1所述的微机电装置，其中，该多个第一弹簧为多个平移弹簧，以协助该质量块于该出平面方向进行平移运动。7.如权利要求1所述的微机电装置，其中，在每一沟槽内设有多个锚点，且每一连杆与同一沟槽内所有锚点皆连接。8.如权利要求1所述的微机电装置，其中，该多维运动为三维运动。9.如权利要求1所述的微机电装置，其中，该多维运动弹性结构具有一框型结构，而质量块位于该框型结构的一内部空间中。10.如权利要求1所述的微机电装置，其中，该多维运动弹性结构包含: 一外框结构，其内具有一内部空间，以容置该质量块； 至少两内支架，连接于对应的至少两连杆；以及 前述多个第一弹簧与多个第二弹簧，该外框结构经由该第二弹簧向内连接该内支架，并经由该第一弹簧向内连接该质量块，其中该内支架与该外框结构间不包含质量块的一部分。
【专利摘要】本发明提供一种微机电装置，其中包含：一基板；一质量块，包含至少两沟槽，各沟槽具有一内部空间与一开口，该内部空间相对较该开口更接近于该质量块的中间部分；至少两锚点，位于对应的沟槽中，与该基板连接；至少两连杆，位于对应的沟槽中，与对应的锚点连接；以及一多维运动弹性结构，用以协助该质量块进行多维运动，该多维运动弹性结构位于该质量块的外围，通过该至少两连杆和该至少两锚点而与该基板连接，该多维运动弹性结构包含多个第一弹簧以及多个第二弹簧，以协助该质量块于出平面和同平面方向进行运动。
【IPC分类】B81B7/02, B81B5/00
【公开号】CN105584984
【申请号】CN201410557781
【发明人】许郁文, 林士杰, 吴嘉昱
【申请人】立锜科技股份有限公司
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2014年10月20日
再多了解一些
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