CN110167871A - 具有振荡件的微机械构件、用于该微机械构件的制造方法和用于激发可调节部件围绕旋转轴线的运动的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种微机械构件，所述微机械构件具有：保持件(10)；可调节部件(12)，该可调节部件至少通过至少一个弹簧(14a、14b、14c)与所述保持件(10)连接；和致动器装置(18)，其中，所述可调节部件(12)围绕第一转动轴线(20)的第一振荡运动(Φ1)和被置于所述第一振荡运动(Φ1)中的所述可调节部件(12)围绕第二转动轴线(22)的第二振荡运动(Φ2)能借助于所述致动器装置(18)被激发；其中，所述可调节部件(12)至少借助于所述至少一个弹簧(14a、14b、14c)这样能调节地布置在所述保持件(10)上，使得所述可调节部件(12)能借助于引起的扭矩(M2)围绕垂直于所述第一转动轴线(20)且垂直于所述第二转动轴线(22)定向的旋转轴线(24)调节。本发明还涉及一种用于激发可调节部件(12)围绕旋转轴线(24)的运动的方法。

Description

具有振荡件的微机械构件、用于该微机械构件的制造方法和 用于激发可调节部件围绕旋转轴线的运动的方法
技术领域
本发明涉及一种微机械构件。本发明也涉及一种用于微机械构件的制造方法。此外，本发明涉及一种用于激发可调节部件围绕旋转轴线的运动的方法。
背景技术
DE 10 2012 219 591 A1中说明了一种微机械构件，其具有通过至少一个弹簧与保持件连接的可调节部件。另外，所述微机械构件包括至少一个作用在所述至少一个弹簧上的弯曲致动器，该弯曲致动器在其形状方面能够借助于提供至少一个电信号这样变化，使得可调节部件借助于由所述至少一个弯曲致动器的变形所产生的复位力能调节出围绕转动轴线的运动。此外，可调节部件应能够借助于至少一个另外的致动器附加地围绕另一个转动轴线调节。
发明内容
本发明提供了一种具有权利要求1的特征的微机械构件、具有权利要求10的特征的用于微机械构件的制造方法和具有权利要求11的特征的用于激发可调节部件围绕旋转轴线的运动的方法。
本发明在充分利用陀螺效应的情况下实现了可调节部件围绕旋转轴线的运动/振荡运动。这种激发通常比传统的驱动、例如传统的电磁驱动能量效率更高。此外，在充分利用本发明而不是使用电磁驱动器的情况下，消除了将至少一个永磁体附接到可调节部件上的传统必要性。因此，本发明也有助于微机械构件的最小化，从而有助于提升使用该微机械构件的使用可能性。
在微机械构件的有利实施方式中，致动器装置这样设计，使得可调节部件能够这样被置于作为第一振荡运动的第一共振振荡运动中并且同时能够被置于作为第二振荡运动的第二共振振荡运动中，使得可调节部件能够借助于所引起的扭矩被置于围绕旋转轴线的静态振荡运动中。因此，本发明能够通过纯共振激发(在充分利用陀螺效应的情况下)实现可调节部件围绕旋转轴线的静态/准静态偏转。因此，第一共振振荡运动和第二共振振荡运动的能量效率能够用于可调节部件围绕旋转轴线的静态/准静态偏转。
优选地，可调节部件包括具有反射表面的镜板，其中，可调节部件可以被置于围绕垂直于反射表面定向的第一转动轴线的第一振荡运动中并且同时被置于第二振荡运动中，或可以被置于第一振荡运动中并且同时被置于围绕垂直于反射表面定向的第二转动轴线的第二振荡运动中。如果第一转动轴线垂直于反射表面地定向，则可调节部件的围绕旋转轴线的第二振荡运动和调节运动可以用于面的扫描。(在这种情况下，第一振荡运动对反射在反射表面上的光束没有/几乎没有影响)。对应地，如果第二转动轴线垂直于反射表面地定向，则可调节部件的围绕旋转轴线的第一振荡运动和调节运动可以用于面的扫描。(在这种情况下，第二振荡运动对反射在反射表面上的光束没有/几乎没有影响。)因此，微机械构件的在此说明的实施方式有利地适用于扫描仪(扫描器)或投影仪。尤其地，在此说明的实施方式适用于虚拟现实眼镜或数据眼镜。
例如，微机械构件可以包括至少一个内弹簧、至少一个中间弹簧和至少一个外弹簧作为所述至少一个弹簧，并且可调节部件可以至少通过所述至少一个内弹簧与内部中间框连接，所述内部中间框可以至少通过所述至少一个中间弹簧与外部中间框连接，并且所述外部中间框可以至少通过所述至少一个外弹簧与保持件连接。因此，能够这样可靠地实现可调节部件的悬挂，使得可调节部件能够(共振地)围绕第一转动轴线、(共振地)围绕第二转动轴线和(静态/准静态地)围绕旋转轴线调节。
在可能的实施方式中，被置于第一振荡运动中的可调节部件能够借助于致动器装置相对于内部中间框、外部中间框和保持件围绕第一转动轴线调节，并且外部中间框和内部中间框能够与被置于第二振荡运动中的可调节部件一起借助于致动器装置相对于保持件围绕第二转动轴线调节，其中，内部中间框能够与可调节部件一起借助于所引起的扭矩相对于外部中间框和保持件围绕旋转轴线调节。同样地，内部中间框能够与被置于第一振荡运动中的可调节部件一起借助于致动器装置相对于外部中间框和保持件围绕第一转动轴线调节，并且外部中间框和内部中间框也可以与被置于第二振荡运动中的可调节部件一起借助于致动器装置相对于保持件围绕第二转动轴线调节，其中，可调节部件能够借助于所引起的扭矩相对于内部中间框、外部中间框和保持件围绕旋转轴线调节。在这两种情况下都确保了可调节部件围绕旋转轴线的良好的可调节性。
在微机械构件的另一有利的实施方式中，致动器装置的至少一个压电弯曲致动器这样附接在可调节部件和/或内部中间框上，使得借助于所述至少一个压电弯曲致动器的变形，可调节部件能够相对于内部中间框、外部中间框和保持件或者内部中间框能够与可调节部件一起相对于外部中间框和保持件围绕第一转动轴线调节。因此，所述至少一个弯曲致动器的优点也可以使用于本发明。
作为对此的替代方案或补充方案，致动器装置的至少一个线圈绕组可以布置在外部中间框上和/或中。同样地，致动器装置可以包括固定在保持件上的定子电极和固定在外部中间框上的致动器电极。因此，可以将成本有利的并且能容易实现的驱动类型用于在此说明的微机械构件。
前述优点也能通过实施相应的用于微机械构件的制造方法实现。所述制造方法(至少)包括以下步骤：可调节部件至少通过至少一个弹簧与保持件连接；并且形成致动器装置，该致动器装置设计成用于激发可调节部件相对于保持件围绕第一转动轴线的第一振荡运动并且用于同时激发被置于第一振荡运动中的可调节部件相对于保持件围绕关于第一转动轴线倾斜地定向的第二转动轴线的第二振荡运动；其中，可调节部件至少借助于所述至少一个弹簧这样能调节地布置在保持件上，使得可调节部件能够借助于由被置于第一振荡运动中的可调节部件激发出第二振荡运动而引起的扭矩相对于保持件围绕垂直于第一转动轴线并且垂直于第二转动轴线定向的旋转轴线调节。要指出的是，所述制造方法能够根据微机械构件的上述实施方式进一步扩展。
此外，相应的用于激发可调节部件围绕旋转轴线的运动的方法的实施也提供了上面已经阐明的优点。用于激发可调节部件围绕旋转轴线的运动的所述方法(至少)包括以下步骤：使至少通过至少一个弹簧与保持件连接的可调节部件激发出围绕垂直于旋转轴线定向的第一转动轴线相对于保持件的第一振荡运动；并且同时这样激发被置于第一振荡运动中的可调节部件产生围绕关于第一转动轴线倾斜地定向的第二转动轴线相对于保持件的第二振荡运动，使得所述可调节部件借助于由使被置于第一振荡运动中的可调节部件激发出第二振荡运动而引起的扭矩围绕旋转轴线被调节。用于激发可调节部件围绕旋转轴线的运动的所述方法也能够根据微机械构件的上述实施方式进一步扩展。
例如，所述可调节部件的第一共振振荡运动作为第一振荡运动和第二共振振荡运动作为第二振荡运动能够同时这样被激发，使得所述可调节部件借助于所引起的扭矩而被置于围绕旋转轴线的静态振荡运动中。
优选地，所述可调节部件的第一振荡运动和所述可调节部件的同相或反相的第二振荡运动能够同时这样被激发，使得所述可调节部件借助于所引起的扭矩被置于围绕旋转轴线的静态振荡运动中。在替代的实施方式中，同样可以通过变化的相位位置产生具有两个共振振荡运动的固有频率差的振荡运动。
附图说明
下面参考附图阐明本发明的其他特征和优点。附图示出：
图1a至1g微机械构件的第一实施方式和用于阐明其工作原理的坐标系的示意图；
图2微机械构件的第二实施方式的示意图；
图3微机械构件的第三实施方式的示意图；
图4a至4e微机械构件的第四实施方式的示意性的整体视图和局部视图；
图5微机械构件的第五实施方式的示意图；
图6微机械构件的第六实施方式的示意图；
图7微机械构件的第七实施方式的示意图；和
图8微机械构件的第八实施方式的示意图。
具体实施方式
图1a至1g示出了微机械构件的第一实施方式和用于阐明其工作原理的坐标系的示意图。
在图1a中示意性示出的微机械构件包括保持件10和可调节部件12，其中，可调节部件12至少通过至少一个弹簧14a至14c与保持件10连接。以示例的方式，可调节部件12是具有反射表面16的镜板12。然而要指出，可调节部件12的可构造性不限于图1a中所描绘的示例。
微机械构件也具有(示意性示出的)致动器装置18，该致动器装置这样设计，使得可调节部件12的相对于保持件10围绕第一转动轴线20的第一振荡运动能够借助于致动器装置18被激发。(与可调节部件12围绕第一转动轴线20的第一振荡运动)同时地，被置于第一振荡运动中的可调节部件12的相对于保持件10围绕第二转动轴线22的第二振荡运动能够借助于致动器装置18被激发。(在图1a中仅示意性描绘了致动器装置18。在下面还将讨论致动器装置18的可能组件。)第二转动轴线22关于第一转动轴线20倾斜地定向。尤其地，第二转动轴线22可以垂直于第一转动轴线20得定向。(在图1a的示例中，第二转动轴线22垂直于图像平面地定向。)
通过同时激发可调节部件12的围绕第一转动轴线20的第一振荡运动和可调节部件12的围绕第二转动轴线22的第二振荡运动，可调节部件12的围绕第一转动轴线20指向的角动量被可调节部件12的另外的围绕第二转动轴线22指向的角动量干扰。因此，由使被置于第一振荡运动中的可调节部件12激发出(围绕第二转动轴线22的)第二振荡运动而引起扭矩。所引起的扭矩正交于第一转动轴线20并且正交于第二转动轴线22地指向。所引起的扭矩的量与可调节部件12的围绕第一转动轴线20的第一振荡运动的第一角速度和可调节部件12的围绕第二转动轴线22的第二振荡运动的第二角速度的乘积成比例。此外，可调节部件12至少借助于所述至少一个弹簧14a至14c这样能调节地布置在保持件10上，使得可调节部件能够借助于所引起的扭矩相对于保持件10围绕垂直于第一转动轴线20并且垂直于第二转动轴线22定向的旋转轴线24调节。
因此，在此说明的微机械构件能够借助于激发围绕第一转动轴线20的第一振荡运动和围绕第二转动轴线22的第二振荡运动实现可调节部件12围绕旋转轴线24的调节。因此，基于可调节部件12的有利的可调节性可以广泛地使用所述微机械构件。
可调节部件12围绕旋转轴线24的振荡运动的频率取决于(围绕第一转动轴线20的)第一振荡运动的第一驱动频率和(围绕第二转动轴线22的)第二振荡运动的第二驱动频率。第一驱动频率和第二驱动频率可以选择成适配于可调节部件12围绕旋转轴线24的振荡运动的所期望产生的频率。如果第一驱动频率和第二驱动频率恰好彼此重叠，则可以通过调制第一振荡运动的第一振幅和/或第二振荡运动的第二振幅来生成可调节部件12围绕旋转轴线24的振荡运动的任意频率。
尤其地，致动器装置18可以这样设计，使得可调节部件12可以这样被置于作为第一振荡运动的(围绕第一转动轴线20的)第一共振振荡运动中并且同时被置于作为第二振荡运动的(围绕第二转动轴线22的)第二共振振荡运动中，使得可调节部件12借助于所引起的扭矩可置于/被置于静态(准静态)的振荡运动中。因此，借助于可调节部件的第一振荡运动和第二振荡运动的(纯)共振的激发，可以实现可调节部件围绕旋转轴线24的静态(准静态)的振荡运动。共振振荡运动通常可以低功率地驱动，而根据现有技术为了(直接)激发静态/准静态运动始终需要定向的、使至少一个传统的弹簧元件变形的力。为了减小用于引起通常所需的定向力所施加的功率，由现有技术仅已知，尽可能“软”地设计相应的至少一个传统的弹簧元件，这提高该弹簧元件的易折性。此外，在传统的压阻或静电式驱动方案中经常出现以下问题：尽管引起了高的力却没有实现足够的偏转，因为所述驱动方案的调节距离太短。
然而，微机械构件的在此说明的实施方式不需要通常必要的定向力以用于(直接)激发静态/准静态运动。尽管如此，围绕第一转动轴线20的第一振荡运动和围绕第二转动轴线22的第二振荡运动的共振激发的优点也可以用于可调节部件12围绕旋转轴线24的静态(准静态)的振荡运动，这对于微机械构件的所实现的偏转、功率接收、安装尺寸和制造成本具有有利的影响。
可调节部件12围绕第一转动轴线20的第一共振振荡运动和可调节部件12围绕第二转动轴线22的第二共振振荡运动可以具有相同的固有频率。然而，可调节部件12围绕第一转动轴线20的第一共振振荡运动也可以具有第一固有频率，该第一固有频率与可调节部件12围绕第二转动轴线22的第二振荡运动的第二共振固有频率不同。
在图1a的示例中，第二转动轴线22垂直于反射表面16地定向。因此，致动器装置18可以(借助于优选共振的第一振荡运动)引起朝向反射表面16指向的光束围绕第一转动轴线20的偏转和(借助于优选静态/准静态振荡运动)引起光束围绕旋转轴线24的同时偏转，借助于所述致动器装置，可调节部件12可被置于(围绕第一转动轴线20的)第一振荡运动中并且同时可被置于围绕垂直于反射表面16定向的第二转动轴线22的第二振荡运动中。(可调节部件12围绕第二转动轴线22的第二振荡运动对朝向反射表面16的光束没有/几乎没有影响。)因此，在此说明的微机械构件能广泛地使用，例如在扫描仪或投影仪中使用。当第一转动轴线20垂直于反射表面16地定向并且可调节部件12借助于致动器装置18可被置于(围绕垂直于反射表面16定向的第一转动轴线20的)第一振荡运动中并且同时可被置于(围绕第二转动轴线22的)第二振荡运动中时，该优点也是存在的。
以示例的方式，图1a的微机械构件具有至少一个内弹簧14a、至少一个中间弹簧14b和至少一个外弹簧14c作为所述至少一个弹簧14a至14c。可调节部件12至少通过所述至少一个内弹簧14a与内部中间框26连接。内部中间框26至少通过所述至少一个中间弹簧14b与外部中间框28连接。外部中间框28至少通过所述至少一个外弹簧14c与保持件10连接。
在此说明的实施方式中，被置于第一振荡运动中的可调节部件12可以借助于致动器装置18相对于内部中间框26、外部中间框28和保持件10(在所述至少一个内弹簧14a变形的情况下)围绕第一转动轴线20调节。因此，在图1a的实施方式中，所述至少一个内弹簧14a示例性地是沿着第一转动轴线20延伸的扭转弹簧和/或片簧。尤其地，可调节部件12可以在两个内弹簧14a之间悬挂在内部中间框26上。此外，外部中间框28和内部中间框26与被置于第二振荡运动中的可调节部件12可以一起借助于致动器装置18相对于保持件10(在至少一个外弹簧14c变形的情况下)围绕第二转动轴线22调节。因此，在图1的实施方式中，多个围绕第二转动轴线22卷绕的外弹簧14c在保持件10和外部中间框28之间走向。所引起的扭矩使得内部中间框26能够与可调节部件12一起相对于外部中间框28和保持件10(在至少一个中间弹簧14b变形的情况下)围绕旋转轴线24调节。沿着旋转轴线24延伸的扭转弹簧和/或片簧也可以用于所述至少一个中间弹簧14b。附加地，内部中间框26可以在两个中间弹簧14b之间悬挂在外部中间框28上。
由第一振荡运动和第二振荡运动引起的扭矩的量与第一振荡运动的第一角速度和第二振荡运动的第二角速度的乘积成比例。因此，当围绕第一转动轴线20的第一振荡运动和围绕第二转动轴线22的第二振荡运动同相位地(即具有0°的相位差)或反相位地(即具有180°的相位差)被激发时，所引起的转矩的量最大。对应地，当围绕第一转动轴线20的第一振荡运动和围绕第二转动轴线22的第二振荡运动具有90°或270°的相位差时，所引起的转矩的量最小。
这借助于图1b的坐标系示意性示出，其中，图1b至1e的横坐标相应地表示时间轴t(以毫秒为单位)，并且图1b和1d的纵坐标表示第一振荡运动Φ1和第二振荡运动Φ2的偏转α(以度为单位)，并且图1c和1e的纵坐标表示所引起的扭矩M。因此，致动器装置18优选地设计成用于这样激发可调节部件12的第一振荡运动并且同时激发可调节部件12的同相或反相的第二振荡运动，使得可调节部件12借助于所引起的转矩可置于/被置于围绕旋转轴线24的振荡运动中(见图1b和1c)。(图1d和1e示出了90°的相位差以用于比较。)
如果使可调节部件12围绕旋转轴线24偏转，则第一转动轴线20随着旋转，而第二转动轴线22保持不变。因此，第一转动轴线20相对于第二转动轴线22的位置改变，由此，能量在第一振荡运动和第二振荡运动之间传递。因为可调节部件12围绕第一转动轴线20的第一振荡运动通常具有(比第二振荡运动的第二振幅)大得多的第一振幅，所以特别生成从第一振荡运动朝向第二振荡运动的定向能量流，这会导致围绕第二转动轴线22的第二振荡运动的第二振幅的增大。
这借助于图1f和1g的坐标系示意性描绘出，其中，图1f和1g的横坐标相应地表示时间轴t(以毫秒为单位)，并且图1f和1g的纵坐标表示第一振荡运动Φ1、第二振荡运动Φ2和通过所产生扭矩引起的围绕旋转轴线24的振荡运动Φ3的偏转α(以度为单位)。
因此也可能的是，致动器装置18的用于(直接)激发/引起围绕第一转动轴线20的第一振荡运动的第一驱动部/第一子单元也用于一起引起围绕第二转动轴线的第二振荡运动。相应地，致动器装置18的用于(直接)激发/引起围绕第二转动轴线22的第二振荡运动的第二驱动部/第二子单元可以更小并且成本更有利地构造。
图2示出了微机械构件的第二实施方式的示意图。
在图2的微机械构件中，被置于第一振荡运动中的可调节部件12也能够借助于致动器装置18相对于内部中间框26、外部中间框28和保持件10(在所述至少一个内弹簧14a变形的情况下)围绕第一转动轴线20调节。因此，与前述实施方式中相同的弹簧类型可以用于所述至少一个内弹簧14a。此外，内部中间框26能够与被置于第二振荡运动中的可调节部件12一起借助于致动器装置18相对于外部中间框28和保持件10(在所述至少一个中间弹簧14b变形的情况下)围绕第二转动轴线22调节。因此，前述实施方式中的外弹簧类型可以用于所述至少一个中间弹簧14b。借助于所引起的扭矩，外部中间框28和内部中间框26能够与可调节部件12一起相对于保持件10(在所述至少一个外弹簧14c变形的情况下)围绕旋转轴线24调节。因此，前述实施方式的中间弹簧类型可以用于所述至少一个外弹簧14c。
关于图2的微机械构件的其他特征，参考前述实施方式。
图3示出了微机械构件的第三实施方式的示意图。
在该实施方式中，内部中间框26能够与被置于第一振荡运动中的可调节部件12一起借助于致动器装置18相对于外部中间框28和保持件10(在所述至少一个中间弹簧14b变形的情况下)围绕第一转动轴线20调节。因此，图1a的实施方式的内弹簧类型可以用于所述至少一个中间弹簧14b。此外，外部中间框28和内部中间框26能够与被置于第二振荡运动中的可调节部件12一起借助于致动器装置18相对于保持件10(在所述至少一个外弹簧14c变形的情况下)围绕第二转动轴线22调节。因此，与图1a的实施方式中相同的弹簧类型可以用于所述至少一个外弹簧14c。借助于所引起的扭矩，可调节部件12能够相对于内部中间框26、外部中间框28和保持件10(在所述至少一个内弹簧14a变形的情况下)围绕旋转轴线24调节。因此，图1a的实施方式的中间弹簧类型可以用于所述至少一个内弹簧14a。
关于图3的微机械构件的其他特征，参考以上说明。
图4a至4e示出了微机械构件的第四实施方式的示意性的整体视图和局部视图。
图4a中示意性示出的微机械构件作为对图1a至1g的实施方式的补充而具有至少一个压电弯曲致动器30(作为致动器装置18的一部分)。所述至少一个压电弯曲致动器30应理解为以下致动器，该致动器在其形状方面借助于施加/提供至少一个(随时间变化的)电信号能如此变化，使得由所述至少一个弯曲致动器30的变形而产生的复位力作用到可调节部件12上。所述至少一个压电弯曲致动器30(通过所述至少一个内弹簧14a)这样附接在可调节部件12和/或附接到内部中间框26上，使得可调节部件12能够借助于所述至少一个压电弯曲致动器30的变形相对于内部中间框26、外部中间框28和保持件10(或内部中间框26能够与可调节部件12一起相对于外部中间框28和保持件10)围绕第一转动轴线20调节。例如，所述至少一个压电弯曲致动器30可以包括沉积在至少一个承放面32上的至少一个(未绘出的)压电材料和/或(未示出的)电极以用于施加至少一个(随时间变化的)电信号。尤其地，所述至少一个压电弯曲致动器30的这种类型良好地适用于激发可调节部件12围绕第一转动轴线20的共振的第一振荡运动，因为为了激发共振的第一振荡运动仅需要相对“较短的激发距离”。关于所述至少一个压电弯曲致动器30的可构造性也参考DE 10 2012 219591 A1。因此，可以使用成本有利的并且可容易制造的致动器类型作为所述至少一个压电弯曲致动器30。
优选地，所述至少一个压电弯曲致动器30的变形与可调节部件12围绕第一转动轴线20的第一振荡运动是同相的。借助于外部中间框28的大质量的构造，多个压电弯曲致动器30的干扰效应能够被可靠地拦截。
图4a的微机械构件在第一转动轴线20的第一侧上具有两个压电弯曲致动器，并且在第一转动轴线20的第二侧上具有两个另外的压电弯曲致动器。第一转动轴线20的相同侧上的两个压电弯曲致动器中的一个位于旋转轴线24的第一侧上，而第一转动轴线20的相同侧上的两个压电弯曲致动器中的另一个布置在旋转轴线24的第二侧上。在图4a的实施方式中，内部中间框26也围绕所述至少一个压电弯曲致动器30。然而，所述至少一个压电弯曲致动器30的这种布置仅示例性地呈现。
图4b至4e示出了用于所述至少一个外弹簧14c的形状的示例。所述至少一个外弹簧14c可以具有例如“L形”的形状，如在图4b和4c中所示。所述至少一个外弹簧14c也可以如图4d和4e中所示的那样曲折形地构造，使得可用的安装空间可以用于提高所述至少一个外弹簧14c的弹簧灵活性。因此，可以使用具有高稳固性的弹簧类型用于所述至少一个外弹簧14c。另外，通过所述至少一个外弹簧14c的弹簧宽度的至少一个局部加宽部和/或缩窄部可以改变其机械应力或弹簧常数。这也可以用于影响第二振荡运动的第二共振频率。
关于图4的微机械构件的其他特征，参考图1a至1g的实施方式。
图5示出了微机械构件的第五实施方式的示意图。
图5的微机械构件在第一中间框26外部具有至少一个弯曲致动器30。这允许所述至少一个中间弹簧14b的较长构造，所述至少一个中间弹簧优选用于可调节部件12围绕旋转轴线24的静态(准静态)的振荡运动。
关于图5的微机械构件的其他特征，参考图1a至1g和4的实施方式。
图6示出了微机械构件的第六实施方式的示意图。
作为对图4的实施方式的进一步扩展，在图6的微机械构件中，还在位于第一转动轴线20的相同侧上的两个压电弯曲致动器30之间分别构造一个耦合弹簧34。耦合弹簧34改善了第一振荡运动相对于寄生模式的稳固性。
关于图6的微机械构件的其他特征，参考图1a至1g和4的实施方式。
图7示出了微机械构件的第七实施方式的示意图。
作为图4a至4e的实施方式的进一步扩展，图7的微机械构件还具有至少一个线圈绕组36(作为致动器装置18的一部分)，该线圈绕组布置在外部中间框28上和/或中。此外，还可以将至少一个永磁体安装在保持件10上。如果电流I被引导经过所述至少一个线圈绕组36，则根据公式(公式1)的洛伦兹力F会作用在所述至少一个线圈绕组36的径向线圈段s上：
(公式1)
其中，B是借助于所述至少一个永磁体引起的外部磁场。借助于致动器装置18的电磁驱动部可以可靠地引起可调节部件12围绕第二转动轴线22的(优选共振的)第二振荡运动。
关于图7的微机械构件的其他特征，参考图1a至1g和4的实施方式。
图8示出了微机械构件的第八实施方式的示意图。
图8的微机械构件的致动器装置18(作为图4a至4e的实施方式的进一步扩展)还包括固定在保持件10上的定子电极38和固定在外部中间框28上的致动器电极40。借助于图8中示意性示出的电极38和40也能够可靠地引起可调节部件12围绕第二转动轴线22的(优选共振的)第二振荡运动。因此也可以省去具有电磁驱动部(尤其是其至少一个永磁体)的微机械构件的配置。
关于图8的微机械构件的其他特征，参考图1a至1g和4的实施方式。

Claims (13)

1.一种微机械构件，所述微机械构件具有：
保持件(10)；
可调节部件(12)，该可调节部件至少通过至少一个弹簧(14a、14b、14c)与所述保持件(10)连接；和
致动器装置(18)，该致动器装置设计成，使得所述可调节部件(12)相对于所述保持件(10)围绕第一转动轴线(20)的第一振荡运动(Φ1)能够借助于所述致动器装置(18)被激发，并且同时，被置于所述第一振荡运动(Φ1)中的所述可调节部件(12)相对于所述保持件(10)围绕关于所述第一转动轴线(20)倾斜地定向的第二转动轴线(22)的第二振荡运动(Φ2)能够借助于所述致动器装置(18)被激发；
其特征在于，
所述可调节部件(12)至少借助于所述至少一个弹簧(14a、14b、14c)能调节地布置在所述保持件(10)上，使得所述可调节部件(12)能够借助于由激发被置于所述第一振荡运动(Φ1)中的所述可调节部件(12)进行所述第二振荡运动(Φ2)而引起的扭矩(M2)相对于所述保持件(10)围绕垂直于所述第一转动轴线(20)并且垂直于所述第二转动轴线(22)定向的旋转轴线(24)调节。
2.根据权利要求1所述的微机械构件，其中，所述致动器装置(18)设计成，使得所述可调节部件(12)能这样被置于作为第一振荡运动(Φ1)的第一共振振荡运动(Φ1)中并且同时被置于作为第二振荡运动(Φ2)的第二共振振荡运动(Φ2)中，使得所述可调节部件(12)能够借助于所引起的扭矩(M)被置于围绕所述旋转轴线(24)的静态振荡运动(Φ3)中。
3.根据权利要求1或2所述的微机械构件，其中，所述可调节部件(12)包括具有反射表面(16)的镜板(12)，其中，所述可调节部件(12)能够被置于围绕垂直于所述反射表面(16)定向的第一转动轴线(20)的第一振荡运动(Φ1)中并且同时被置于所述第二振荡运动(Φ2)中，或者能够被置于所述第一振荡运动(Φ1)中并且同时被置于围绕垂直于所述反射表面(16)定向的第二转动轴线(22)的第二振荡运动(Φ2)中。
4.根据前述权利要求中任一项所述的微机械构件，其中，所述微机械构件包括至少一个内弹簧(14a)、至少一个中间弹簧(14b)和至少一个外弹簧(14c)作为所述至少一个弹簧(14a、14b、14c)，并且所述可调节部件(12)至少通过所述至少一个内弹簧(14a)与内部中间框(26)连接，所述内部中间框(26)至少通过所述至少一个中间弹簧(14b)与外部中间框(28)连接，并且所述外部中间框(28)至少通过所述至少一个外弹簧(14c)与所述保持件(10)连接。
5.根据权利要求4所述的微机械构件，其中，被置于所述第一振荡运动(Φ1)中的所述可调节部件(12)能够借助于所述致动器装置(18)相对于所述内部中间框(26)、所述外部中间框(28)和所述保持件(10)围绕所述第一转动轴线(20)调节，并且所述外部中间框(28)和所述内部中间框(26)能够与被置于所述第二振荡运动(Φ2)中的所述可调节部件(12)一起借助于所述致动器装置(18)相对于所述保持件(10)围绕所述第二转动轴线(22)调节，其中，所述内部中间框(26)能够与所述可调节部件(12)一起借助于所引起的扭矩(M)相对于所述外部中间框(28)和所述保持件(10)围绕所述旋转轴线(24)调节。
6.根据权利要求4所述的微机械构件，其中，所述内部中间框(26)能够与被置于所述第一振荡运动(Φ1)中的所述可调节部件(12)一起借助于所述致动器装置(18)相对于所述外部中间框(28)和所述保持件(10)围绕所述第一转动轴线(20)调节，并且所述外部中间框(28)和所述内部中间框(26)能够与被置于所述第二振荡运动(Φ2)中的所述可调节部件(12)一起借助于所述致动器装置(18)相对于所述保持件(10)围绕所述第二转动轴线(22)调节，其中，所述可调节部件(12)能够借助于所引起的扭矩(M)相对于所述内部中间框(26)、所述外部中间框(28)和所述保持件(10)围绕所述旋转轴线(24)调节。
7.根据权利要求5或6所述的微机械构件，其中，所述致动器装置(18)的至少一个压电弯曲致动器(30)这样附接在所述可调节部件(12)上和/或所述内部中间框(26)上，使得借助于所述至少一个压电弯曲致动器(30)的变形，所述可调节部件(12)能够相对于所述内部中间框(26)、所述外部中间框(28)和所述保持件(10)围绕所述第一转动轴线(20)调节，或者所述内部中间框(26)能够与所述可调节部件(12)一起相对于所述外部中间框(28)和所述保持件(10)围绕所述第一转动轴线调节。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的微机械构件，其中，所述致动器装置(18)的至少一个线圈绕组(36)布置在所述外部中间框(28)上和/或中。
9.根据权利要求5至7中任一项所述的微机械构件，其中，所述致动器装置(18)包括固定在所述保持件(10)上的定子电极(38)和固定在所述外部中间框(28)上的致动器电极(40)。
10.一种用于微机械构件的制造方法，所述制造方法具有以下步骤：
将可调节部件(12)至少通过至少一个弹簧(14a、14b、14c)与保持件(10)连接；和
形成致动器装置(18)，该致动器装置设计成用于激发出所述可调节部件(12)相对于所述保持件(10)围绕第一转动轴线(20)的第一振荡运动(Φ1)，并且同时用于激发出被置于所述第一振荡运动(Φ1)中的所述可调节部件(12)相对于所述保持件(10)围绕关于所述第一转动轴线(20)倾斜地定向的第二转动轴线(22)的第二振荡运动(Φ2)；
其特征在于，
所述可调节部件(12)至少借助于所述至少一个弹簧(14a、14b、14c)能调节地布置在所述保持件(10)上，使得所述可调节部件(12)能够借助于由激发被置于所述第一振荡运动(Φ1)中的所述可调节部件(12)进行所述第二振荡运动(Φ2)而引起的扭矩(M)相对于所述保持件(10)围绕垂直于所述第一转动轴线(20)和垂直于所述第二转动轴线(22)定向的旋转轴线(24)调节。
11.一种用于激发可调节部件(12)围绕旋转轴线(24)的运动的方法，所述方法具有以下步骤：
激发至少通过至少一个弹簧(14a、14b、14c)与保持件(10)连接的所述可调节部件(12)围绕垂直于所述旋转轴线(24)定向的第一转动轴线(20)相对于所述保持件(10)进行第一振荡运动(Φ1)；并且
同时这样激发被置于所述第一振荡运动(Φ1)中的所述可调节部件(12)围绕关于所述第一转动轴线(20)倾斜地定向的第二转动轴线(22)相对于所述保持件(10)进行第二振荡运动(Φ2)，使得所述可调节部件(10)借助于由激发被置于所述第一振荡运动(Φ1)中的所述可调节部件(12)进行所述第二振荡运动(Φ2)而引起的扭矩(M)围绕所述旋转轴线(24)被调节。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，这样激发所述可调节部件(12)的第一共振振荡运动(Φ1)作为所述第一振荡运动(Φ1)并且同时激发所述可调节部件(12)的第二共振振荡运动(Φ2)作为所述第二振荡运动(Φ2)，使得所述可调节部件(12)借助于所引起的扭矩(M)被置于围绕所述旋转轴线(24)的静态振荡运动(Φ3)中。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其中，这样激发所述可调节部件(12)的所述第一振荡运动(Φ1)并且同时激发所述可调节部件(12)的同相或反相的第二振荡运动(Φ2)，使得所述可调节部件(12)借助于所引起的扭矩(M)被置于围绕所述旋转轴线(24)的振荡运动(Φ3)中。
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