微型双轴光学致动器的制作方法

本实用新型涉及一种微型双轴光学致动器，特别关于一种适用在投影设备的光学致动器，为一磁动式的双轴摆动设计，不但结构精简且能使致动器的摆动更为稳定而准确，并且大幅提高投影的解析度与稳定性。

背景技术：

较先进的光学投影系统不但被要求体积要精简，而且投影的解析度要佳，同时成本要降低，在这三个前提之下，目前较为先进的光学投影系统的设计，请配合参看第9、10图所示，将微型晶片面板92(例如：DMD)的影像，经棱镜91、致动器80、镜头90投射至投影布幕(图中未示)；其中，投影光线行进中会穿过致动器80内的镜片，并且经由致动器80进行快速的反复振动(改变投射位置)，凭借不断的改变影像的所在位置，以增加解析度。

然而现有致动器80的一种常用结构，如第11、12、13图所示，具有一基座81，并在基座81的中央设有一方形组装槽801，而该组装槽801的相对位置则又各设有一轴承82及转轴83；在该二转轴83间则设有一摆动件84；该摆动件84由一载台841及镜片842所构成，故当致动器在受周侧的电磁作用下(图中未示)，能带动摆动件84以两轴承82及转轴83间的轴线L1为基线，使动摆动件84两侧进行上下的规律摆动，以改变投影的位置，这是最常用的使用方法。

该现有投影设备的光学致动器80结构缺点，在于现有以轴承82及转轴83作为支点，但是该轴承82及转轴83间具有间隙，故当其在作快速两侧上下摆动时，支点本身的位置会因为间隙而上下跳动，或者转轴83在轴承82内也会产生轴向的偏移，这使得光线投射的位置因为间隙及轴向位移而时时变换，产生无法预测的误差，解析度并不稳定，是现有主要的缺点。

其次，现有在致动器80的基座上81上设轴承82，体积即无法再缩减或变薄，这使得产品的容积受到限制，且制作的成本偏高，同时磨损后的维修及换装，都是需要较高的成本。

再则，此等结构仍都属于以单一轴线L1为基线的两点式摆动，若欲提高解析度，势必要设计出多点式的攞动光点，才能将投影的解析度再上一层楼，光学致动器提高多个光点摆动时，除了结构的巧思之外，当体积需要更缩小，但却仍要维持多点移动光点的精确性与稳定性，这技术上在以往是有困难，且是业界一直极欲突破之处。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的，主要系以一基座上架设有一金属冲制的悬吊弹片，该悬吊弹片上又容设有一光学镜片；在该悬吊弹片两相邻侧设有二线圈及电力信号线；再设一金属摆动件，与悬吊弹片相结合，并在该摆动件上设有磁力件与线圈相对合；则当磁力件与线圈作用时，能推动金属摆动件系悬吊弹片所具有的X轴及Y轴的虚拟轴线而反复精确运动，恰能带动光学镜片进行二个轴向的摆动；不但精简零件缩小体积，且弹力精良，不但简省成本，且适合轻薄的投影机具上的使用。

为达到上述目的，本案可以下列的方式来达成：

一种微型双轴光学致动器，其特征是至少包含有：

一基座，具有一底板，且在底板上设有透光孔，并在透光孔的周侧设有四支柱；

一电力系统，包含有二线圈及一电力信号线；该二线圈分别置于透光孔两相邻侧边；该电力信号线提供二线圈的电力供应；

一悬吊弹片，为金属片冲压而成，具有一框体，且在中央形成透光孔，在该透光孔的周边冲设有承镜嵌片；且在该框体的四个边分别各设有一弹力单元，该弹力单元在框体四个边的中央位置突设有一转折部，并突出框体设有一悬臂，而悬臂末端设有柄；四个固定件分别贯穿该悬臂末端柄而固定在基座的支柱，将悬吊弹片架设在基座的底板上方；使该悬吊弹片能分别以两相对弹力单元的转折部间构成X轴向的虚拟轴线及Y轴向的虚拟轴线而摆动；

一光学镜片设于悬吊弹片中央透光孔间的承镜嵌片上；

一摆动件，为一具有中孔的金属板体，并在该板体相对于前述基座上的二线圈位置分别设有相对的第一外挡片及第一内挡片、第二外挡片及第二内挡片，并且该摆动件罩于悬吊弹片上方，而中孔对合于光学镜片的四周，该中孔四周的孔缘部与光学镜片固定；

二磁力件分别固定在该摆动件的第一外挡片及第二外挡片内侧面，摆动件罩于基座的上方，该第一内挡片及第二内挡片插置于二线圈内，而第一外挡片及相贴附的磁力件、第二外挡片及相贴附的磁力件则分别置于二线圈的相邻外侧端，使电力信号线及线圈被二磁力件的磁场所包围，线圈通电时能够与基座一侧的磁力件的磁场相吸或相斥，而控制摆动件及悬吊弹片做双轴向的反复运动。

较佳的技术方案中：该基座在底板的周侧设有侧环壁，并在该侧环壁上相对于透光孔的两个相邻侧边上各开设有第一容置槽及第二容置槽。

较佳的技术方案中：该基座在底板的周侧设有侧环壁，且在侧环壁上设有线孔。

较佳的技术方案中：该电力信号线为软性电路板。

较佳的技术方案中：该悬吊弹片的框体为方形，且在该方形框体的四周边都设有该承镜嵌片。

较佳的技术方案中：该摆动件和该悬吊弹片间以胶结合。

较佳的技术方案中：该悬吊弹片的弹力单元中，悬臂平行于该侧的框体。

较佳的技术方案中：该悬吊弹片的弹力单元中，悬臂不平行于该侧的框体。

较佳的技术方案中：该悬臂与框体的宽度相同。

较佳的技术方案中：该摆动件的中孔四周冲设有供光学镜片定位的挡止部。

本实用新型在使用上特具有如下诸项优点：

1、本实用新型的悬吊弹片为一金属冲制的板片，并且在板体的四个周面各设有一弹力单元，特具有二个轴向的摆动特性，使摆动更为精准且耐用，为本实用新型的主要优点。

2、本实用新型的摆动件与悬吊弹片结合一体，搭配基座的特别设计，能使整个光学致动器的体积达到最小，特别适合微型投影的机具上所使用，使得成本降低且不占空间，是本实用新型的另一优点。

3、本实用新型为四个色点的光学致动器，较现有普遍二色点更为细腻，能提升品质，提高投影效果，是本实用新型的再一优点。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构外观图1。

图2是本实用新型的立体结构分解图2。

图3是本实用新型的立体结构分解图1。

图4是本实用新型的立体结构分解图2。

图5-1是本实用新型的悬吊弹片立体结构图。

图5-2是本实用新型的悬吊弹片平面结构图。

图6-1是本实用新型组合后的俯视图。

图6-2是图6-1的A-A剖面图。

图7是本实用新型悬吊弹片承载光学镜片并与磁力系统间的相对位置图。

图8是本实用新型组合后，仅将盖片拆解的结构示意图。

图9是现有光学致动器应用说明示意图1。

图10是现有光学致动器应用说明示意图2。

图11是一种现有单轴光学致动器立体结构图。

图12是图11的平面结构图。

图13是图12的A-A剖面图。

附图标记说明：〔本实用新型〕10基座；11底板；110侧环壁；12透光孔；13支柱；14第一容置槽；15第二容置槽；16线孔；20电力系统；21线圈；211线圈；22电力信号线；30悬吊弹片；31框体；310透光孔；32承镜嵌片；33弹力单元；331转折部；332悬臂；333柄；334锁孔；40光学镜片；50固定件；60磁力件；61磁力件；70摆动件；700板体；71中孔；710孔缘部；711挡止部；712挡止部；72第一外挡片；73第二外挡片；74第一内挡片；75第二内挡片；Lx虚拟轴线；Ly虚拟轴线；〔现有〕80致动器；801组装槽；81基座；82轴承；83转轴；84摆动件；841载台；842镜片；90镜头；91棱镜；92微型晶片面板；L1轴线。

具体实施方式

请参看图1、图2、图3、图4所示，其中图1、图2分别是正置及反置的立体组合结构图，而图3、图4则为不同方向的立体分解图；本实用新型至少包含有：

一基座10，具有一底板11，且在底板11上设有透光孔12，并在透光孔12的四个角落分别设有一支柱13，另在一底板11的周侧设有侧环壁110，并在该侧环壁110上相对于透光孔12的两个相邻侧边上各开设有第一容置槽14及第二容置槽15，又于侧环壁110上留设有线孔16。

一电力系统20，包含有二线圈21、211及一电力信号线22；该二线圈21、211分别置于透光孔12两相邻侧边的第一容置槽14及第二容置槽15；而该电力信号线22的较佳实施例为软性电路板(即FPC)，一端与二线圈21、211电路相接(图中未示)，而另一端则自基座10环壁110上的线孔16而出。

请参看图3、图4、图5-1、图5-2所示，一悬吊弹片30，为金属片冲压而成，具有一框体31，且在中央形成透光孔310，在该透光孔310的四个周边又各冲设有一承镜嵌片32；该框体31较佳实施例为一方形体，在该框体31四个边分别各设有一弹力单元33，即在框体31四个边的中央位置突设有一转折部331，并平行于框体31设有一悬臂332，而悬臂332末端设有柄333，该柄333上设锁孔334；再以四个固定件50分别贯穿悬臂332末端柄333上的锁孔334，再固定在基座10的支柱13，而将悬吊弹片30架设在基座10的底板11上方；如图5-2所示，该悬吊弹片30能分别以两相对弹力单元33的转折部331间构成X轴向的虚拟轴线Lx及Y轴向的虚拟轴线Ly而摆动；上述的悬臂332与框体31可依材料及弹力设计因素而设为不平行，也可依设计成为同一或非同一的宽度。

如图3、图4、图7所示，一光学镜片40设于悬吊弹片30中央透光孔310间的承镜嵌片32上；请参看图1、图3、图4所示，一摆动件70，为一具中孔71的金属板体700，并在该板体700相对于前述基座10上的二线圈21、211位置，分别设有相对的第一外挡片72及第一内挡片74、第二外挡片73及第二内挡片75，并且该摆动件70罩于悬吊弹片30上方，而中孔71恰对合于光学镜片40的四周，而该中孔71四周的孔缘部710与光学镜片40固定，较佳的实施例的一系以胶封合，而使摆动件70和悬吊弹片30形成一体，并一同被架设在基座10的上方。

请参看图2、图3、图4、图6-1、图6-2所示，二磁力件60、61分别固定在该摆动件70的第一外挡片72及第二外挡片73内侧面，当摆动件70罩于基座10的上方，该第一内挡片74及第二内挡片75插置于二线圈21、211内，而第一外挡片72及相贴附的磁力件60、第二外挡片73及相贴附的磁力件61则分别置于二线圈21、211的相邻外侧端，故当电力信号线22使线圈21、211被二磁力件60、61的磁场所包围，即能以电流控制磁力的反复的运动。

请参看图7、图8所示，当线圈21通电时，会和基座10一侧的磁力件60的磁场相吸或相斥，当产生吸力时，即能将摆动件70吸引，同时以悬吊弹片30的X轴向虚拟轴线Lx为轴，向线圈21处下方转动(如同图8该处白色箭头所示)，当需要产生斥力时，则线圈21通电的电流流向和产生吸力时相反即可，此时摆动件70在线圈21端受到相斥力，即以悬吊弹片30的X轴向虚拟轴线Lx为轴，向线圈21处上方转动(如同图8该处黑色箭头所示)；同理，当线圈211通电时，会和基座10另一侧的磁力件61的磁场相吸或相斥，当产生吸力时，即能将摆动件70吸引，同时以悬吊弹片30的Y轴向虚拟轴线Ly为轴，向线圈211处下方转动(如同图8该处黑色箭头所示)，当需要产生斥力时，则线圈21通电的电流流向和产生吸力时相反，此时摆动件70受到相斥力，以悬吊弹片30的Y轴向虚拟轴线Ly为轴，向线圈21处上方转动(如同图8该处白色箭头所示)；如此连续循环的下，能使该摆动件70不断以X轴向的虚拟轴线Lx或Y轴向虚拟轴线Ly为轴作四个点的交叉摆动，又由于该摆动件70与悬吊弹片30相接合，故能带动悬吊弹片30上的光学镜片40(如图1所示)进行四个点的摆动，而达到本实用新型的征型双轴光学致动器的预期功效。

请参看图3、图4、图8所示，为使摆动件70与悬吊弹片30上的光学镜片40结合更为稳固，在该摆动件70的中孔71四周冲设有数个挡止部711,712(本案以二个为例)，便于使摆动件70与光学镜片40间的定位更为确实。

本实用新型在使用上特具有如下诸项优点：

1、本实用新型的悬吊弹片为一金属冲制的板片，并且在板体的四个周面各设有一弹力单元，特具有二个轴向的摆动特性，使摆动更为精准且耐用，为本实用新型的主要优点。

2、本实用新型的摆动件与悬吊弹片结合一体，搭配基座的特别设计，能使整个光学致动器的体积达到最小，特别适合微型投影的机具上所使用，使得成本降低且不占空间，是本实用新型的另一优点。

3、本实用新型为四个色点的光学致动器，较现有普遍二色点更为细腻，能提升品质，提高投影效果，是本实用新型的再一优点。

以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围之内。