CN110873991B - 基于mems制动的微型光圈调制装置及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于MEMS制动的微型光圈调整装置及其制备方法，在其入射光轴的周围布设M个相互间隔开且关于入射光轴轴对称的第一光圈调制旋转叶片和N个相互间隔开且关于入射光轴轴对称的第二光圈调制旋转叶片，第一电制动器件组在第一电信号的驱动下，能牵动机械相连的第一光圈调制旋转叶片和/或第二光圈调制旋转叶片旋转移动，进而牵动所有第一光圈调制旋转叶片和所有的第二光圈调制旋转叶片分别在所述第一叶片旋转面和所述第二叶片旋转面中同步顺时针或逆时针旋转，从而对所述入射光产生与所述与入射光轴轴对称的辐射阻挡，实现了自动调整(优化)入射光量的效果。本发明的基于MEMS制动的微型光圈调整装置能够实现电制动光圈调制，具有体积小、功耗低、制造成本低的优点。

Description

基于MEMS制动的微型光圈调制装置及其制备方法

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种基于MEMS制动的微型光圈调制装置及其制备方法。

背景技术

目前，在手机等手持设备中，微型化相机的使用越来越普遍，并且微型化相机构成的模块能够极大地减少整个模块的尺寸。这些微型化相机模块包括一个或多个图像传感器、一个或多个图形处理芯片和聚焦透镜系统，由于成本和尺寸的限制，多数微型化相机模块均配置一个固定透光孔，也就是不可变光圈系统。

为了进一步拓展手持设备的微型化相机模块的功能，尤其是在微型相机模块中增加对入光量和景深的调控功能，低功耗、低成本、微型化的光圈调制装置是多功能的微型化相机模块将来技术的发展趋势和研究方向所在。然而目前的微型化相机模块一般都是装备通过微型电机驱动下的微机械光圈调制系统来实现光圈调制功能，这种通过微型电机驱动下的微机械光圈调制系统存在体积大、调节速度慢以及功耗大等技术问题，难以满足微型相机模块的发展要求。也就是说，微型化相机中的光圈调制装置必须具有微型化的尺寸从而能够方便的组装到微型化相机模块中，同时必须具有低功耗和低的制造成本，才能满足微型相机模块的发展要。

因此，如何实现微型化自动调整透光量的功能，同时能够极大地减小器件的尺寸，降低功耗和减少制造成本是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种基于MEMS制动的微型光圈调制装置及其制备方法，能够实现自动调整透光量的功能、降低功耗、减少制造成本，同时减小器件的尺寸。

为此，本发明提供一种基于MEMS制动的微型光圈调制装置，对沿着与其垂直的入射光轴射入的入射光产生与所述关于所述入射光轴轴对称的辐射阻挡，所述基于MEMS制动的微型光圈调整装置包括：

主要由M个相互间隔开的第一光圈调制旋转叶片组成的第一光圈调制旋转叶片组件，所述第一光圈调制旋转叶片组件置于与所述入射光轴相垂直的第一叶片旋转面上并关于所述入射光轴轴对称；

主要由N个相互间隔开的第二光圈调制旋转叶片组成的第二光圈调制旋转叶片组件，所述第二光圈调制旋转叶片组件置于与所述入射光轴相垂直的第二叶片旋转面上并关于所述入射光轴轴对称；以及，

主要由L个第一MEMS制动器件组成的第一电制动器件组，所述第一电制动器件组与部分所述第一光圈调制旋转叶片和/或部分所述第二光圈调制旋转叶片机械相连，所述第一MEMS制动器件在第一电信号的驱动下，牵动所述机械相连的所述第一光圈调制旋转叶片和/或所述第二光圈调制旋转叶片旋转移动，以牵动所有第一光圈调制旋转叶片和所有的第二光圈调制旋转叶片分别在所述第一叶片旋转面和所述第二叶片旋转面中同步顺时针或逆时针旋转，从而对所述入射光产生与所述与入射光轴轴对称的辐射阻挡；其中，M、N、L均为正整数。

可选地，所述第一光圈调制旋转叶片的第一旋转轴心被置于与所述入射光轴垂直并以所述入射光轴轴心为圆心的第一旋转叶片轴心圆上；所述第二光圈调制旋转叶片的第二旋转轴心被置于与所述入射光轴垂直并以所述入射光轴轴心为圆心的第二旋转叶片轴心圆上。

可选地，所述第一电制动器件组与部分所述第一光圈调制旋转叶片机械相连，所述第一MEMS制动器件包括：

第一固定电极体，与所述基于MEMS制动的微型光圈调整装置相对固定；

第一变形电极体，包含与所述第一固定电极体固定连接的第一电极固定桩以及与所述第一电极固定桩和对应的所述第一光圈调制旋转叶片机械相连的第一电极变形片，由此，可以在第一电信号的驱动下，在第一固定电极体与第一变形电极体间产生正负极化电荷载，以驱使所述第一电极变形片变形，从而牵动对应机械相连的第一光圈调制旋转叶片以其第一旋转轴心为轴心旋转。这种采用极化电荷来驱动的方式，解决了现有的基于步进马达等微型电机作为驱动装置的微机械光圈调制系统存在的体积大、结构复杂、调节速度慢以及功耗大等等问题，可以有利于降低功耗和制造成本。

可选地，所述第一电制动器件组与部分所述第一光圈调制旋转叶片和部分所述第二光圈调制旋转叶片同时机械相连，所述第一MEMS制动器件还包括：第三变形电极体，包含与所述第一固定电极体固定连接的第三电极固定桩以及与所述第三电极固定桩和对应的所述第二光圈调制旋转叶片机械相连的第三电极变形片，在第一电信号的驱动下，所述第一MEMS制动器件驱动所述第三电极变形片相连的第二光圈调制旋转叶片以对应的所述第二旋转轴心为轴心旋转。由此，可以通过一个所述第一MEMS制动器件同时牵动一个第一光圈调制旋转叶片和一个第二光圈调制旋转叶片，进而牵动所有第一光圈调制旋转叶片和所有的第二光圈调制旋转叶片分别在所述第一叶片旋转面和所述第二叶片旋转面中同步顺时针或逆时针旋转。

可选地，所述第一电制动器件组与部分所述第一光圈调制旋转叶机械相连，所述第一电制动器件组在第一电信号的驱动下牵动所有第一光圈调制旋转叶片在所述第一叶片旋转面中同步顺时针或逆时针旋转；所述微型光圈调整装置进一步包括：主要由K个第二MEMS制动器件组成的第二电制动器件组，所述第二电制动器件组仅与部分所述第二光圈调制旋转叶片(210)机械相连；其中，所述第二MEMS制动器件在与所述第一电信号同步的第二电信号的驱动下，牵动所述机械相连的第二光圈调制旋转叶片，并牵动所有的第二光圈调制旋转叶片在第二叶片旋转面同步顺时针或逆时针旋转。由此，可以通过所述第一电制动器件组牵动所有第一光圈调制旋转叶片在所述第一叶片旋转面中同步旋转，通过所述第二电制动器件组牵动所有第二光圈调制旋转叶片在所述第二叶片旋转面中同步旋转，且当所述第一电制动器件组和所述第二电制动器件组两个组中的任意一组发生故障时，另一组仍能继续工作，实现透光量调整。

可选地，所述第二MEMS制动器件包括：

第二固定电极体，与所述基于MEMS制动的微型光圈调整装置相对固定；

第二变形电极体，包含与所述第二固定电极体固定连接的第二电极固定桩以及与所述第二电极固定桩和对应的所述第二光圈调制旋转叶片机械相连的第二电极变形片，在与所述第一电信号同步的第二电信号的驱动下，在第二固定电极体与第二变形电极体间产生正负极化电荷载，以驱使所述第二电极变形片变形，从而牵动对应机械相连的第二光圈调制旋转叶片以其第二旋转轴心为轴心旋转。这种采用极化电荷来驱动的方式避免了使用永磁铁等驱动马达装置带来的结构复杂和器件尺寸变大等问题，可以有利于降低功耗和制造成本。

可选地，所述基于MEMS制动的微型光圈调整装置进一步包括：

第一旋转轴心固定环，与所述基于MEMS制动的微型光圈调整装置相对固定；

所述第一旋转轴心固定环包含：M个置于第一叶片旋转面上并设置在相对应所述第一光圈调制旋转叶片(110)的的第一旋转轴心处的第一旋转固定桩栓，所述第一光圈调制旋转叶片与对应的所述第一旋转固定桩栓机械相连，并以所述第一旋转固定桩栓为机械轴心顺时针或逆时针旋转。因为第一光圈调制旋转叶片是悬空的，第一旋转轴心即是第一旋转固定桩栓，而第一旋转固定桩栓与所述微型光圈调整装置相对固定而保持静止状态，因此所述第一旋转轴心固定环可提高各个第一光圈调制旋转叶片的位置稳定性，避免第一光圈调制旋转叶片在旋转时导致的第一旋转轴心的偏移问题，同时具有第一旋转固定桩栓的第一旋转轴心固定环使得本发明的微型光圈调制装置便于安装。

可选地，所述基于MEMS制动的微型光圈调整装置进一步包括：

第二旋转轴心固定环，与所述基于MEMS制动的微型光圈调整装置相对固定；

所述第二旋转轴心固定环包含：N个置于所述第二叶片旋转面上并设置在相对应的所述第二光圈调制旋转叶片(210)的第二旋转轴心处的第二旋转固定桩栓，所述第二光圈调制旋转叶片与对应的所述第二旋转固定桩栓机械相连，并以所述第二旋转固定桩栓为机械轴心顺时针或逆时针旋转。因为第二光圈调制旋转叶片是悬空的，第二旋转轴心即是第二旋转固定桩栓，而第二旋转固定桩栓与所述微型光圈调整装置相对固定而保持静止状态，因此所述第二旋转轴心固定环可提高各个第二光圈调制旋转叶片的位置稳定性，避免第二光圈调制旋转叶片在旋转时导致的第二旋转轴心的偏移问题，同时具有第二旋转固定桩栓的第二旋转轴心固定环使得本发明的微型光圈调制装置便于安装。

可选地，所述基于MEMS制动的微型光圈调整装置包含同等数目的第一光圈调制旋转叶片和第二光圈调制旋转叶片，即M等于N。

可选地，所述第一光圈调制旋转叶片和第二光圈调制旋转叶片沿所述入射光轴径向上的长度相同，由此可以使得所述第一光圈调制旋转叶片和第二光圈调制旋转叶片采用相同的制造工艺形成，由此可以简化工艺，降低制造成本。

可选地，所述第一光圈调制旋转叶片、第二光圈调制旋转叶片、第一MEMS制动器件、第二MEMS制动器件、第一旋转轴心固定环或第二旋转轴心固定环主要由半导体材料构成，例如硅、锗等，还可以是各种掺杂的半导体或二元、三元化合物半导体，掺杂的半导体可以增强所述第一光圈调制旋转叶片、第二光圈调制旋转叶片、第一MEMS制动器件、第二MEMS制动器件、第一旋转轴心固定环或第二旋转轴心固定环的导电性。更优选地，所述第一光圈调制旋转叶片、第二光圈调制旋转叶片、第一MEMS制动器件、第二MEMS制动器件、第一旋转轴心固定环和第二旋转轴心固定环的侧壁上均覆盖有介电质层(未示出)，所述介电质层可以是氧化硅、氮化硅、氮氧化硅，还可以是各种高K或低K介电质层。所述介电质层在所述第一光圈调制旋转叶片、第二光圈调制旋转叶片、第一MEMS制动器件、第二MEMS制动器件、第一旋转轴心固定环和第二旋转轴心固定环上产生正负极化电荷后，能够有效防止在旋转过程中所述第一光圈调制旋转叶片、第二光圈调制旋转叶片、第一MEMS制动器件、第二MEMS制动器件、第一旋转轴心固定环和第二旋转轴心固定环上的正负极化电荷的抵消。

本发明还提供一种制备本发明的基于MEMS制动的微型光圈调整装置方法，所述制备方法包括：

提供第一平整基板，并在所述第一平整基板上制备出含有M个所述第一光圈调制旋转叶片以及其间填充的第一牺牲材料的第一复合膜和含有N个所述第二光圈调制旋转叶片以及其间填充的第二牺牲材料的第一复合膜；

提供第二平整基板，并在所述第二平整基板上形成主要由L个第一MEMS制动器件组成的第一电制动器件组；

通过载有所述第一电制动器件组的第二平整基板与载有所述第一光圈调制旋转叶片组件和所述第二光圈调制旋转叶片组件的第一平整基板的契合，并使所述第一MEMS制动器件与相应的所述第一光圈调制旋转叶片和/或所述第二光圈调制旋转叶片机械相连；

其中，在所述第二平整基板和所述第一平整基板契合之前或之后，去除第一牺牲材料和第二牺牲材料，形成相互间隔开的由M个第一光圈调制旋转叶片组成的第一光圈调制旋转叶片组件和由N个第二光圈调制旋转叶片组成的第二光圈调制旋转叶片组件。

可选地，形成所述第一复合膜和所述第二复合膜的步骤包括：

提供形成有第一叶片旋转面层的所述第一平整基板，刻蚀所述第一叶片旋转面层，以形成对应所述入射光轴的圆形凹槽以及围绕在所述圆形凹槽周围并关于所述入射光轴轴对称的M个所述第一光圈调制旋转叶片；

填充所述第一牺牲材料于相邻的所述第一光圈调制旋转叶片之间的间隙中，以形成含有M个所述第一光圈调制旋转叶片以及其间填充的第一牺牲材料的第一复合膜；

形成第二叶片旋转面层覆盖于所述第一牺牲材料和所述第一光圈调制旋转叶片上；

刻蚀所述第二叶片旋转面层，以形成围绕在所述圆形凹槽周围的并关于所述入射光轴轴对称的N个所述第二光圈调制旋转叶片；

填充所述第二牺牲材料于相邻的所述第二光圈调制旋转叶片之间的间隙中，以形成含有N个所述第二光圈调制旋转叶片以及其间填充的第二牺牲材料(72)的第二复合膜。由此，可以使得所述第二平整基板的正面与所述第一平整基板的正面契合，具有第一旋转轴心固定环的第三基板与所述第一平整基板的背面契合。

可选地，形成所述第一复合膜和所述第二复合膜的步骤包括：

提供形成有第二叶片旋转面层的所述第一平整基板，刻蚀所述第二叶片旋转面层，以形成对应所述入射光轴的圆形凹槽以及围绕在所述圆形凹槽周围并关于所述入射光轴轴对称的N个所述第二光圈调制旋转叶片；

填充所述第二牺牲材料于相邻的所述第二光圈调制旋转叶片之间的间隙中，以形成含有N个所述第二光圈调制旋转叶片以及其间填充的第二牺牲材料(72)的第二复合膜)；

形成第一叶片旋转面层覆盖于所述第二牺牲材料和所述第二光圈调制旋转叶片上；

刻蚀所述第一叶片旋转面层，以形成围绕在所述圆形凹槽周围的并关于所述入射光轴轴对称的M个所述第一光圈调制旋转叶片；

填充所述第一牺牲材料于相邻的所述第一光圈调制旋转叶片之间的间隙中，以形成含有M个所述第一光圈调制旋转叶片以及其间填充的第一牺牲材料(71)的第一复合膜，且所述第二平整基板具有所述第一电制动器件组的正面与所述第二复合膜背向所述第一复合膜的表面契合。由此，可以使得所述第二平整基板的正面与所述第一平整基板的背面契合，具有第一旋转轴心固定环的第三基板与所述第一平整基板的正面契合。

可选地，所述的制备方法中，在所述第二平整基板上形成所述第一电制动器件组的同时，还在所述第二平整基板上形成主要由K个第二MEMS制动器件组成的第二电制动器件组；在载有所述第一电制动器件组的第二平整基板与载有所述第一光圈调制旋转叶片组件和所述第二光圈调制旋转叶片组件的第一平整基板的契合时，并使所述第一MEMS制动器件与相应的所述第一光圈调制旋转叶片机械相连，使所述第二MEMS制动器件与相应的所述第二光圈调制旋转叶片机械相连。

可选地，所述的制备方法还包括：

提供第三基板，在所述第三基板上形成第一旋转轴心固定环，所述第一旋转轴心固定环包括与所述第一光圈调制旋转叶片的第一旋转轴心一一对应的M个第一旋转固定桩栓；

通过载有所述第一旋转轴心固定环的第三基板与载有所述第一光圈调制旋转叶片组件和所述第二光圈调制旋转叶片组件的第一平整基板的契合，使得所述第一光圈调制旋转叶片与对应的所述第一旋转固定桩栓机械相连，并以所述第一旋转固定桩栓为机械轴心顺时针或逆时针旋转。

可选地，所述的制备方法还包括：

提供第三基板，在所述第三基板上形成第二旋转轴心固定环，所述第二旋转轴心固定环包括与所述第二光圈调制旋转叶片的第二旋转轴心一一对应的N个第二旋转固定桩栓；

通过载有所述第二旋转轴心固定环的第三基板与载有所述第一光圈调制旋转叶片组件和所述第二光圈调制旋转叶片组件的第一平整基板的契合，使得所述第二光圈调制旋转叶片与对应的所述第二旋转固定桩栓机械相连，并以所述第二旋转固定桩栓为机械轴心顺时针或逆时针旋转。

本发明还提供一种透镜装置，包括摄像透镜以及本发明所述的基于MEMS制动的微型光圈调整装置，所述摄像透镜的光轴为所述入射光轴，所述基于MEMS制动的微型光圈调整装置用于调整入射到所述摄像透镜上的入射光的光量或者用于调整从所述摄像透镜透射出的光的光量。本发明的透镜装置，由于采用了本发明的基于MEMS制动的微型光圈调制装置，因此具有自动调整(优化)入射光量的功能。

本发明还提供一种摄像装置，具备本发明所述的透镜装置。本发明的摄像装置，由于采用了本发明的透镜装置，因此具有自动调整(优化)入射光量的功能。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：

本发明的基于MEMS制动的微型光圈调制装置及其制备方法，在入射光轴的周围布设主要由M个相互间隔开的第一光圈调制旋转叶片组成的第一光圈调制旋转叶片组件以及主要由N个相互间隔开的第二光圈调制旋转叶片组成的第二光圈调制旋转叶片组件，且第一光圈调制旋转叶片组件和所述第二光圈调制旋转叶片组件均关于入射光轴轴对称，第一电制动器件组在第一电信号的驱动下，牵动机械相连的第一光圈调制旋转叶片和/或第二光圈调制旋转叶片旋转移动，以牵动所有第一光圈调制旋转叶片和所有的第二光圈调制旋转叶片分别在所述第一叶片旋转面和所述第二叶片旋转面中同步顺时针或逆时针旋转，从而对所述入射光产生与所述与入射光轴轴对称的辐射阻挡，实现了自动调整(优化)入射光量的效果；同时第一电制动器件组主要由L个第一MEMS制动器件组成，有利于降低功耗、减少制造成本，减小器件的尺寸。

本发明的透镜装置和摄像装置，由于采用了本发明的基于MEMS制动的微型光圈调制装置，因此具有自动调整(优化)入射光量的功能。

附图说明

图1是本发明实施例一的基于MEMS制动的微型光圈调制装置(闭合状态)的俯视结构示意图。

图2是沿图1所示的基于MEMS制动的微型光圈调制装置中的AA’线的剖面结构示意图。

图3是图1所示的基于MEMS制动的微型光圈调制装置中的第一光圈调制旋转叶片组件100的俯视结构示意图。

图4是图1所示的基于MEMS制动的微型光圈调制装置中的第二光圈调制旋转叶片组件200的俯视结构示意图。

图5是图1所示的基于MEMS制动的微型光圈调制装置用于调整调光量时的变化状态的俯视结构示意图。

图6是本发明实施例二的基于MEMS制动的微型光圈调制装置处于闭合状态的俯视结构示意图。

图7是本发明实施例二的基于MEMS制动的微型光圈调制装置处于张开状态的俯视结构示意图。

图8本发明具体实施例的基于MEMS制动的微型光圈调制装置的制备方法的流程示意图。

图9是本发明具体实施例的基于MEMS制动的微型光圈调制装置的制备方法中执行步骤S10时的俯视结构示意图。

图10是沿图9中的AA’线的剖面结构示意图。

图11是本发明具体实施例的基于MEMS制动的微型光圈调制装置的制备方法中执行步骤S12时的俯视结构示意图。

图12是沿图11中的AA’线的剖面结构示意图。

图13是本发明具体实施例的基于MEMS制动的微型光圈调制装置的制备方法中执行步骤S15后的俯视结构示意图。

图14是沿图13中的AA’线的剖面结构示意图。

具体实施方式

在包括监视摄像机、数码相机等各种摄像装置中，需要装入用于对从外部入射的光量(即“入射光量”，或称为“透光量”)进行调整的光圈调制装置，所述光圈调制装置通过改变存在于入射光的光路上的光圈开口的尺寸来调整(优化)入射光量，发明人发现，目前的光圈调制装置存在透光量不均匀、器件尺寸大、功耗高、制作成本高等缺陷。

为此，本发明提供一种基于MEMS制动的微型光圈调制装置，对沿着与其垂直的入射光轴射入的入射光产生与所述关于所述入射光轴轴对称的有效辐射阻挡，所述基于MEMS制动的微型光圈调整装置包括：

主要由M个相互间隔开的第一光圈调制旋转叶片组成的第一光圈调制旋转叶片组件，所述第一光圈调制旋转叶片组件置于与所述入射光轴相垂直的第一叶片旋转面上并关于所述入射光轴轴对称；

主要由N个相互间隔开的第二光圈调制旋转叶片组成的第二光圈调制旋转叶片组件，所述第二光圈调制旋转叶片组件置于与所述入射光轴相垂直的第二叶片旋转面上并关于所述入射光轴轴对称；以及，

主要由L个第一MEMS制动器件组成的第一电制动器件组，所述第一电制动器件组与部分所述第一光圈调制旋转叶片和/或部分所述第二光圈调制旋转叶片机械相连，所述第一MEMS制动器件在第一电信号的驱动下，牵动所述机械相连的所述第一光圈调制旋转叶片和/或所述第二光圈调制旋转叶片旋转移动，以牵动所有第一光圈调制旋转叶片和所有的第二光圈调制旋转叶片分别在所述第一叶片旋转面和所述第二叶片旋转面中同步顺时针或逆时针旋转，从而对所述入射光产生与所述与入射光轴轴对称的辐射阻挡；其中，M、N、L均为正整数。

在本发明的一个优选的实施例中，所述第一光圈调制旋转叶片的第一旋转轴心被置于与所述入射光轴垂直并以所述入射光轴轴心为圆心的第一旋转叶片轴心圆上；所述第二光圈调制旋转叶片的第二旋转轴心被置于与所述入射光轴垂直并以所述入射光轴轴心为圆心的第二旋转叶片轴心圆上。

在本发明的一个优选的实施例中，所述第一电制动器件组与部分所述第一光圈调制旋转叶片机械相连，所述第一MEMS制动器件包括：

第一固定电极体，与所述基于MEMS制动的微型光圈调整装置相对固定；

第一变形电极体，包含与所述第一固定电极体固定连接的第一电极固定桩以及与所述第一电极固定桩和对应的所述第一光圈调制旋转叶片机械相连的第一电极变形片，由此，可以在第一电信号的驱动下，在第一固定电极体与第一变形电极体间产生正负极化电荷载，以驱使所述第一电极变形片变形，从而牵动对应机械相连的第一光圈调制旋转叶片以其第一旋转轴心为轴心旋转。这种采用极化电荷来驱动的方式避免了使用永磁铁等驱动马达装置带来的结构复杂和器件尺寸变大等问题，可以有利于降低功耗和制造成本。

在本发明的一个优选的实施例中，所述第一电制动器件组与部分所述第一光圈调制旋转叶片和部分所述第二光圈调制旋转叶片同时机械相连，所述第一MEMS制动器件还包括：第三变形电极体，包含与所述第一固定电极体固定连接的第三电极固定桩以及与所述第三电极固定桩和对应的所述第二光圈调制旋转叶片机械相连的第三电极变形片，在第一电信号的驱动下，所述第一MEMS制动器件驱动所述第三电极变形片相连的第二光圈调制旋转叶片以对应的所述第二旋转轴心为轴心旋转。由此，可以通过一个所述第一MEMS制动器件同时牵动一个第一光圈调制旋转叶片和一个第二光圈调制旋转叶片，进而牵动所有第一光圈调制旋转叶片和所有的第二光圈调制旋转叶片分别在所述第一叶片旋转面和所述第二叶片旋转面中同步顺时针或逆时针旋转。

在本发明的另一个优选的实施例中，所述第一电制动器件组与部分所述第一光圈调制旋转叶机械相连，所述第一电制动器件组在第一电信号的驱动下牵动所有第一光圈调制旋转叶片在所述第一叶片旋转面中同步顺时针或逆时针旋转；所述微型光圈调整装置进一步包括：主要由K个第二MEMS制动器件组成的第二电制动器件组，所述第二电制动器件组仅与部分所述第二光圈调制旋转叶片(210)机械相连；其中，所述第二MEMS制动器件在与所述第一电信号同步的第二电信号的驱动下，牵动所述机械相连的第二光圈调制旋转叶片，并牵动所有的第二光圈调制旋转叶片在第二叶片旋转面同步顺时针或逆时针旋转。由此，可以通过所述第一电制动器件组牵动所有第一光圈调制旋转叶片在所述第一叶片旋转面中同步旋转，通过所述第二电制动器件组牵动所有第二光圈调制旋转叶片在所述第二叶片旋转面中同步旋转，且当所述第一电制动器件组和所述第二电制动器件组两个组中的任意一组发生故障时，另一组仍能继续工作，实现透光量调整。

在本发明的一实施例中，所述第二MEMS制动器件包括：

第二固定电极体，与所述基于MEMS制动的微型光圈调整装置相对固定；

第二变形电极体，包含与所述第二固定电极体固定连接的第二电极固定桩以及与所述第二电极固定桩和对应的所述第二光圈调制旋转叶片机械相连的第二电极变形片，在与所述第一电信号同步的第二电信号的驱动下，在第二固定电极体与第二变形电极体间产生正负极化电荷载，以驱使所述第二电极变形片变形，从而牵动对应机械相连的第二光圈调制旋转叶片以其第二旋转轴心为轴心旋转。这种采用极化电荷来驱动的方式避免了使用永磁铁等驱动马达装置带来的结构复杂和器件尺寸变大等问题，可以有利于降低功耗和制造成本。

在本发明的一优选的实施例中，所述基于MEMS制动的微型光圈调整装置进一步包括：

第一旋转轴心固定环，与所述基于MEMS制动的微型光圈调整装置相对固定；

所述第一旋转轴心固定环包含：M个置于第一叶片旋转面上并设置在相对应的所述第一光圈调制旋转叶片的第一旋转轴心处的第一旋转固定桩栓，所述第一光圈调制旋转叶片与对应的所述第一旋转固定桩栓机械相连，并以所述第一旋转固定桩栓为机械轴心顺时针或逆时针旋转。因为第一光圈调制旋转叶片是悬空的，第一旋转轴心即是第一旋转固定桩栓，而第一旋转固定桩栓与所述微型光圈调整装置相对固定而保持静止状态，因此所述第一旋转轴心固定环可提高各个第一光圈调制旋转叶片的位置稳定性，避免第一光圈调制旋转叶片在旋转时导致的第一旋转轴心的偏移问题，同时具有第一旋转固定桩栓的第一旋转轴心固定环使得本发明的微型光圈调制装置便于安装。

在本发明的一优选的实施例中，所述基于MEMS制动的微型光圈调整装置进一步包括：

第二旋转轴心固定环，与所述基于MEMS制动的微型光圈调整装置相对固定；

所述第二旋转轴心固定环包含：N个置于所述第二叶片旋转面上并设置在相对应的所述第二光圈调制旋转叶片的第二旋转轴心处的第二旋转固定桩栓，所述第二光圈调制旋转叶片与对应的所述第二旋转固定桩栓机械相连，并以所述第二旋转固定桩栓为机械轴心顺时针或逆时针旋转。因为第二光圈调制旋转叶片是悬空的，第二旋转轴心即是第二旋转固定桩栓，而第二旋转固定桩栓与所述微型光圈调整装置相对固定而保持静止状态，因此所述第二旋转轴心固定环可提高各个第二光圈调制旋转叶片的位置稳定性，避免第二光圈调制旋转叶片在旋转时导致的第二旋转轴心的偏移问题，同时具有第二旋转固定桩栓的第二旋转轴心固定环使得本发明的微型光圈调制装置便于安装。

在本发明的一实施例中，所述基于MEMS制动的微型光圈调整装置包含同等数目的第一光圈调制旋转叶片和第二光圈调制旋转叶片，即M等于N。

在本发明的一优选的实施例中，所述第一光圈调制旋转叶片和第二光圈调制旋转叶片沿所述入射光轴径向上的长度相同，由此可以使得所述第一光圈调制旋转叶片和第二光圈调制旋转叶片采用相同的制造工艺形成，由此可以简化工艺，降低制造成本。

在本发明的一优选的实施例中，所述第一光圈调制旋转叶片、第二光圈调制旋转叶片、第一MEMS制动器件、第二MEMS制动器件、第一旋转轴心固定环或第二旋转轴心固定环主要由半导体材料构成，例如硅、锗等，还可以是各种掺杂的半导体或二元、三元化合物半导体，掺杂的半导体可以增强所述第一光圈调制旋转叶片、第二光圈调制旋转叶片、第一MEMS制动器件、第二MEMS制动器件、第一旋转轴心固定环或第二旋转轴心固定环的导电性。更优选地，所述第一光圈调制旋转叶片、第二光圈调制旋转叶片、第一MEMS制动器件、第二MEMS制动器件、第一旋转轴心固定环和第二旋转轴心固定环的侧壁上均覆盖有介电质层(未示出)，所述介电质层可以是氧化硅、氮化硅、氮氧化硅，还可以是各种高K或低K介电质层。所述介电质层在所述第一光圈调制旋转叶片、第二光圈调制旋转叶片、第一MEMS制动器件、第二MEMS制动器件、第一旋转轴心固定环和第二旋转轴心固定环上产生正负极化电荷后，能够有效防止在旋转过程中所述第一光圈调制旋转叶片、第二光圈调制旋转叶片、第一MEMS制动器件、第二MEMS制动器件、第一旋转轴心固定环和第二旋转轴心固定环上的正负极化电荷的抵消。

本发明还提供一种制备本发明的基于MEMS制动的微型光圈调整装置方法，所述制备方法包括：

提供第一平整基板，并在所述第一平整基板上制备出含有M个所述第一光圈调制旋转叶片以及其间填充的第一牺牲材料的第一复合膜和含有N个所述第二光圈调制旋转叶片以及其间填充的第二牺牲材料的第一复合膜；

提供第二平整基板，并在所述第二平整基板上形成主要由L个第一MEMS制动器件组成的第一电制动器件组；

通过载有所述第一电制动器件组的第二平整基板与载有所述第一光圈调制旋转叶片组件和所述第二光圈调制旋转叶片组件的第一平整基板的契合，并使所述第一MEMS制动器件与相应的所述第一光圈调制旋转叶片和/或所述第二光圈调制旋转叶片机械相连；

其中，在所述第二平整基板和所述第一平整基板契合之前或之后，去除第一牺牲材料和第二牺牲材料，形成相互间隔开的由M个第一光圈调制旋转叶片组成的第一光圈调制旋转叶片组件和由N个第二光圈调制旋转叶片组成的第二光圈调制旋转叶片组件。

在本发明的一实施例中，形成所述第一复合膜和所述第二复合膜的步骤包括：

提供形成有第一叶片旋转面层的所述第一平整基板，刻蚀所述第一叶片旋转面层，以形成对应所述入射光轴的圆形凹槽以及围绕在所述圆形凹槽周围并关于所述入射光轴轴对称的M个所述第一光圈调制旋转叶片；

填充所述第一牺牲材料于相邻的所述第一光圈调制旋转叶片之间的间隙中，以形成含有M个所述第一光圈调制旋转叶片以及其间填充的第一牺牲材料的第一复合膜；

形成第二叶片旋转面层覆盖于所述第一牺牲材料和所述第一光圈调制旋转叶片上；

刻蚀所述第二叶片旋转面层，以形成围绕在所述圆形凹槽周围的并关于所述入射光轴轴对称的N个所述第二光圈调制旋转叶片；

填充所述第二牺牲材料于相邻的所述第二光圈调制旋转叶片之间的间隙中，以形成含有N个所述第二光圈调制旋转叶片以及其间填充的第二牺牲材料(72)的第二复合膜。由此，可以使得所述第二平整基板的正面与所述第一平整基板的正面契合，具有第一旋转轴心固定环的第三基板与所述第一平整基板的背面契合。

在本发明的一实施例中，形成所述第一复合膜和所述第二复合膜的步骤包括：

提供形成有第二叶片旋转面层的所述第一平整基板，刻蚀所述第二叶片旋转面层，以形成对应所述入射光轴的圆形凹槽以及围绕在所述圆形凹槽周围并关于所述入射光轴轴对称的N个所述第二光圈调制旋转叶片；

填充所述第二牺牲材料于相邻的所述第二光圈调制旋转叶片之间的间隙中，以形成含有N个所述第二光圈调制旋转叶片以及其间填充的第二牺牲材料(72)的第二复合膜)；

形成第一叶片旋转面层覆盖于所述第二牺牲材料和所述第二光圈调制旋转叶片上；

刻蚀所述第一叶片旋转面层，以形成围绕在所述圆形凹槽周围的并关于所述入射光轴轴对称的M个所述第一光圈调制旋转叶片；

填充所述第一牺牲材料于相邻的所述第一光圈调制旋转叶片之间的间隙中，以形成含有M个所述第一光圈调制旋转叶片以及其间填充的第一牺牲材料(71)的第一复合膜，且所述第二平整基板具有所述第一电制动器件组的正面与所述第二复合膜背向所述第一复合膜的表面契合。由此，可以使得所述第二平整基板的正面与所述第一平整基板的背面契合，具有第一旋转轴心固定环的第三基板与所述第一平整基板的正面契合。

在本发明的一实施例中，所述的制备方法中，在所述第二平整基板上形成所述第一电制动器件组的同时，还在所述第二平整基板上形成主要由K个第二MEMS制动器件组成的第二电制动器件组；在载有所述第一电制动器件组的第二平整基板与载有所述第一光圈调制旋转叶片组件和所述第二光圈调制旋转叶片组件的第一平整基板的契合时，并使所述第一MEMS制动器件与相应的所述第一光圈调制旋转叶片机械相连，使所述第二MEMS制动器件与相应的所述第二光圈调制旋转叶片机械相连。

在本发明的一实施例中，所述的制备方法还包括：

提供第三基板，在所述第三基板上形成第一旋转轴心固定环，所述第一旋转轴心固定环包括与所述第一光圈调制旋转叶片的第一旋转轴心一一对应的M个第一旋转固定桩栓；

通过载有所述第一旋转轴心固定环的第三基板与载有所述第一光圈调制旋转叶片组件和所述第二光圈调制旋转叶片组件的第一平整基板的契合，使得所述第一光圈调制旋转叶片与对应的所述第一旋转固定桩栓机械相连，并以所述第一旋转固定桩栓为机械轴心顺时针或逆时针旋转。

在本发明的一实施例中，所述的制备方法还包括：

提供第三基板，在所述第三基板上形成第二旋转轴心固定环，所述第二旋转轴心固定环包括与所述第二光圈调制旋转叶片的第二旋转轴心一一对应的N个第二旋转固定桩栓；

通过载有所述第二旋转轴心固定环的第三基板与载有所述第一光圈调制旋转叶片组件和所述第二光圈调制旋转叶片组件的第一平整基板的契合，使得所述第二光圈调制旋转叶片与对应的所述第二旋转固定桩栓机械相连，并以所述第二旋转固定桩栓为机械轴心顺时针或逆时针旋转。

本发明的基于MEMS制动的微型光圈调制装置可以适用于任何需要自动调整或优化入光量(即透光量)的装置设备或者功能模块中，因此，本发明还提供一种透镜装置，包括摄像透镜以及本发明所述的基于MEMS制动的微型光圈调整装置，所述摄像透镜的光轴为所述入射光轴，所述微型光圈调整装置用于调整入射到所述摄像透镜上的入射光的光量或者用于调整从所述摄像透镜透射出的光的光量。本发明的透镜装置可以是微型相机模组中的具有自动调整和优化入光量的光圈模块。本发明的透镜装置，由于采用了本发明的微型光圈调制装置，因此具有自动调整(优化)入射光量的功能。

本发明还提供一种摄像装置，具备本发明所述的透镜装置。本发明的摄像装置可以是微型相机、数码相机、也可以是具有微型相机功能的手机、平板、笔记本电脑、智能眼镜、数字头盔、监视器等各种电子设备。本发明的摄像装置，由于采用了本发明的透镜装置，因此具有自动调整(优化)入射光量的功能。

在本发明的实施例的以下描述中，为了方便图示和说明，将入射光轴处对应的光圈开口图示成圆形，所述入射光轴就位于圆形的圆心上。在实施例的俯视图中，入射光轴方向是垂直于纸面方向，且位于圆心上。应当理解的是，在其他的实施例中，光圈开口的俯视图并非标准圆形，还可以是椭圆形等，入射光轴方向也并非完全垂直纸面方向，还可以是稍微偏离垂直纸面方向。以下描述的实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

图1是本发明实施例一的基于MEMS制动的微型光圈调制装置(闭合状态)的俯视结构示意图。图2是沿图1所示的基于MEMS制动的微型光圈调制装置中的AA’线的剖面结构示意图。图3是图1所示的基于MEMS制动的微型光圈调制装置中的第一光圈调制旋转叶片组件100的俯视结构示意图。图4是图1所示的基于MEMS制动的微型光圈调制装置中的第二光圈调制旋转叶片组件200的俯视结构示意图。

如图1至4所示，本实施例的基于MEMS制动的微型光圈调制装置10包括第一光圈调制旋转叶片组件100、第二光圈调制旋转叶片组件200、第一电制动器件组300、第二电制动器件组400、第一旋转轴心固定环510以及第二旋转轴心固定环520。

第一光圈调制旋转叶片组件100主要由M个相互间隔开的第一光圈调制旋转叶片110组成，所述第一光圈调制旋转叶片组件100置于与所述入射光轴21相垂直的第一叶片旋转面41上并关于所述入射光轴21轴对称，所述第一光圈调制旋转叶片110的第一旋转轴心111被置于与所述入射光轴21垂直并以所述入射光轴21轴心为圆心的第一旋转叶片轴心圆101上。且第一光圈调制旋转叶片组件100的所有第一旋转轴心111均匀设置在第一旋转轴心固定环510上，并通过第一旋转轴心固定环510与所述微型光圈调整装置10相对固定。所述第一旋转轴心固定环510包含M个置于第一叶片旋转面41上并设置在相对应的第一旋转轴心111处的第一旋转固定桩栓511，所述第一光圈调制旋转叶片110与所述第一旋转固定桩栓511一一对应并机械相连，从而使得所述第一光圈调制旋转叶片110以所述第一旋转固定桩栓511为机械轴心顺时针或逆时针旋转。

第二光圈调制旋转叶片组件200主要由N个相互间隔开的第二光圈调制旋转叶片210组成，所述第二光圈调制旋转叶片组件200置于与所述入射光轴21相垂直的第二叶片旋转面42上并关于所述入射光轴21轴对称，所述第二光圈调制旋转叶片210的第二旋转轴心211被置于与所述入射光轴21垂直并以所述入射光轴21轴心为圆心的第二旋转叶片轴心圆201上。第二旋转叶片轴心圆201与第一旋转叶片轴心圆101为同心圆。

本实施例中，第二光圈调制旋转叶片210沿入射光轴21对应的圆形的半径延伸方向上的长度大于第一光圈调制旋转叶片110，使得同心圆201的半径大于同心圆101的半径，且第二叶片旋转面42位于第一叶片旋转面41的下方，使得第二光圈调制旋转叶片组件200被布置在第一光圈调制旋转叶片组件100的下方。所述第二光圈调制旋转叶片210与所述第一光圈调制旋转叶片110均悬空设置，由此实现旋转。

本实施例中，由于第二光圈调制旋转叶片组件200的所有第二旋转轴心211均设置在半径大于第一旋转轴心固定环510的第二旋转轴心固定环520上，并通过第二旋转轴心固定环520与所述微型光圈调整装置10相对固定。所述第二旋转轴心固定环520与第一旋转轴心固定环510为同心圆环，所述第二旋转轴心固定环520包含N个置于第二叶片旋转面42上并设置在相对应的第二旋转轴心211处的第二旋转固定桩栓512，所述第二光圈调制旋转叶片210与所述第二旋转固定桩栓512一一对应并机械相连，从而使得所述第二光圈调制旋转叶片210以对应的所述第二旋转固定桩栓512为机械轴心顺时针或逆时针旋转。

本实施例中，第一电制动器件组300主要由L个第一MEMS制动器件310组成的，所述第一电制动器件组300仅与部分所述第一光圈调制旋转叶片110机械相连，且L可以等于或小于M。所述第一MEMS制动器件310包括第一固定电极体311和第一变形电极体312，第一固定电极体311与所述微型光圈调整装置10相对固定，所述第一变形电极体312包含第一电极固定桩312a和第一电极变形片312b，第一电极固定桩312a与所述第一固定电极体311固定连接，第一电极变形片312b一端与所述第一电极固定桩312a机械相连，另一端与对应的所述第一光圈调制旋转叶片110机械相连，在第一电信号51的驱动下，可以在第一固定电极体311与第一变形电极体312间产生正负极化电荷载，以驱使所述第一电极变形片312b变形，从而牵动对应机械相连的第一光圈调制旋转叶片110以对应的第一旋转轴心111(即第一旋转固定桩栓511)为轴心旋转，所述第一光圈调制旋转叶片110靠近入射光轴的一端会迫使与之相邻的第一光圈调制旋转叶片110靠近入射光轴的一端开始旋转，由此将所述旋转依次传递下去，进而使得第一电制动器件组300牵动第一光圈调制旋转叶片组件100所有的第一光圈调制旋转叶片110在所述第一叶片旋转面41中同步顺时针或逆时针旋转，从而对所述入射光20产生与所述与入射光轴21轴对称的辐射阻挡。其中，所述第一电信号51可以由可调节供电装置(图中未示出)或去电荷装置(图中未示出)或两者组合来提供，由此可以控制所述第一电信号51在第一固定电极体311与第一变形电极体312上施加的正负电荷的多少来控制所述第一电极变形片312b的变形程度，从而精确控制所有的第一光圈调制旋转叶片110的旋转量，以精确控制第一光圈调制旋转叶片组件100所围的圆形开口的大小，达到精确控制透光量调整的效果。例如，通过可调节供电装置(图中未示出)控制第一固定电极体311与第一变形电极体312上带电量的多少，改变第一固定电极体311与第一变形电极体312之间的静电吸引力或排斥力，来打开第一光圈调制旋转叶片组件100所围的圆形开口，并通过去电荷装置(图中未示出)去除第一固定电极体311与第一变形电极体312上面所带的电荷，来使得第一变形电极体312恢复原状，以使得第一光圈调制旋转叶片组件100的圆形开口重新闭合。

本实施例中，第二电制动器件组400主要由K个第二MEMS制动器件410组成的，所述第二电制动器件组400仅与部分所述第二光圈调制旋转叶片210机械相连，且K可以等于或小于N。所述第二MEMS制动器件410包括第二固定电极体411和第二变形电极体412，第二固定电极体411与所述微型光圈调整装置10相对固定，所述第二变形电极体412包含第二电极固定桩412a和第二电极变形片412b，第二电极固定桩412a与所述第二固定电极体411固定连接，第二电极变形片412b一端与所述第二电极固定桩412a机械相连，另一端与对应的所述第二光圈调制旋转叶片210机械相连，在与第一电信号51同步的第二电信号52的驱动下，可以在第二固定电极体411与第二变形电极体412间产生正负极化电荷载，以驱使所述第二电极变形片412b变形，从而牵动对应机械相连的第二光圈调制旋转叶片210以对应的第二旋转轴心211(即第二旋转固定桩栓512)为轴心旋转，所述第二光圈调制旋转叶片210靠近入射光轴的一端会迫使与之相邻的第二光圈调制旋转叶片210靠近入射光轴的一端开始旋转，由此将所述旋转依次传递下去，进而使得第二电制动器件组400牵动第二光圈调制旋转叶片组件200所有的第二光圈调制旋转叶片210在所述第二叶片旋转面42中同步顺时针或逆时针旋转，从而对所述入射光20产生与所述与入射光轴21轴对称的辐射阻挡。其中，所述第二电信号52可以由可调节供电装置(图中未示出)或去电荷装置(图中未示出)或两者组合来提供，由此可以控制所述第二电信号52在第二固定电极体411与第二变形电极体412上施加的正负电荷的多少来控制所述第二电极变形片412b的变形程度，从而精确控制所有的第二光圈调制旋转叶片210的旋转量，以精确控制第二光圈调制旋转叶片组件200所围的圆形开口的大小，达到精确控制透光量调整的效果。例如，通过可调节供电装置(图中未示出)控制第二固定电极体411与第二变形电极体412上带电量的多少，改变第二固定电极体411与第二变形电极体412之间的静电吸引力或排斥力，来打开第二光圈调制旋转叶片组件200所围的圆形开口，并通过去电荷装置(图中未示出)去除第二固定电极体411与第二变形电极体412上面所带的电荷，来使得第二变形电极体412恢复原状，以使得第二光圈调制旋转叶片组件200所围的圆形开口重新闭合。

图3是图1所示的基于MEMS制动的微型光圈调制装置旋转后处于张开状态的俯视结构示意图。请参考图1和图3，当可调节供电装置向第一电制动器件组300施加第一电信号51并向第二电制动器件组400施加与第一电信号51同步的第二电信号52后，第一光圈调制旋转叶片组件100和第二光圈调制旋转叶片组件200同步旋转，随着施加的第一电信号51和第二电信号52的增大，第一光圈调制旋转叶片组件100和第二光圈调制旋转叶片组件200旋转打开的开口越大，从而使得入射光轴21处的透光量最大化，能够在第一电信号51和第二电信号52较小的情况下改变透光量，由此降低功耗。从图3和图1相比较可以看出，当本实施例的基于MEMS制动的微型光圈调整装置由图1所示的闭合状态变化到图3所示的张开状态时，即经过第一光圈调制旋转叶片组件100中的第一光圈调制旋转叶片110和第二光圈调制旋转叶片组件200中的第二光圈调制旋转叶片210的逆时针旋转后，入射光轴21处的开口变大，对称辐射遮挡效果变弱，从而使得透光量增大；而当本实施例的基于MEMS制动的微型光圈调整装置由图3所示的张开状态变化到图1所示的闭合状态时，即经过第一光圈调制旋转叶片组件100中的第一光圈调制旋转叶片110和第二光圈调制旋转叶片组件200中的第二光圈调制旋转叶片210的顺时针旋转后，入射光轴21处的开口变小，对称辐射遮挡效果变强，从而使得透光量减小。

在本实施例中，M＝12，N＝12，L＝4，K＝4，即设置了12个第一光圈调制旋转叶片110和4个用于驱动第一光圈调制旋转叶片110旋转的第一MEMS制动器件310，并设置了12个第二光圈调制旋转叶片210和4个用于驱动第二光圈调制旋转叶片210旋转的第二MEMS制动器件410，但本发明的技术方案并不限定于此，本领域的技术人员可知，在本发明的其他实施例中，还可以是其他任意偶数量的第一光圈调制旋转叶片110轴对称的分布在入射光轴21周围，以及其他任意偶数量的第二光圈调制旋转叶片210轴对称的分布在入射光轴21周围，第一MEMS制动器件310和第二MEMS制动器件410可以是其他任意数量，也能够驱动第一光圈调制旋转叶片110和第二光圈调制旋转叶片210旋转，并保持打开的开口中心不变，实现对所述入射光20产生与所述与入射光轴21轴对称的辐射阻挡。

在本实施例中，所述第一光圈调制旋转叶片110、第二光圈调制旋转叶片210、第一MEMS制动器件310、第二MEMS制动器件320、第一旋转轴心固定环510以及第二旋转轴心固定环520均主要由晶体硅构成，在其他的实施例中，所述第一光圈调制旋转叶片110、第二光圈调制旋转叶片210、第一MEMS制动器件310、第二MEMS制动器件320、第一旋转轴心固定环510以及第二旋转轴心固定环520还可以由其他的半导体制成，例如可以是锗，还可以是各种掺杂的半导体或二元、三元化合物半导体，掺杂的半导体可以增强所述第一光圈调制旋转叶片110、第二光圈调制旋转叶片210、第一MEMS制动器件310、第二MEMS制动器件320、第一旋转轴心固定环510以及第二旋转轴心固定环520的导电性。相邻的所述第一光圈调制旋转叶片110、相邻的第二光圈调制旋转叶片210相向的侧面的侧壁上均具有介电质层(未示出)，所述介电质层可以是氧化硅、氮化硅、氮氧化硅，还可以是各种高K或低K介电质层。在旋转的过程中，所述介电质层能够有效防止旋转传递过程中对所述第一光圈调制旋转叶片110、第二光圈调制旋转叶片210的摩损并防止产生的正负极化电荷的抵消。

第一旋转轴心固定环510以及第二旋转轴心固定环520还可以是二氧化硅等绝缘介质材料，当第一旋转轴心固定环510以及第二旋转轴心固定环520是半导体材料且其各自的宽度和厚度允许时，和第一光圈调制旋转叶片110形成电连接的金属互连和焊垫(图中未示出)可以位于第一旋转轴心固定环510上，和第二光圈调制旋转叶片210形成电连接的金属互连和焊垫(图中未示出)可以位于第二旋转轴心固定环520上。在其他情况下，和第一光圈调制旋转叶片110形成电连接的金属互连和焊垫(图中未示出)可以位于第一光圈调制旋转叶片110上，和第二光圈调制旋转叶片210形成电连接的金属互连和焊垫(图中未示出)可以位于第二光圈调制旋转叶片210上。

同时，所述基于MEMS制动的微型光圈调制装置10的厚度H可根据实际需要进行调整，可以是1μm-1000μm之间的任意值，例如为50μm、500μm等等，优选10μm-100μm之间的任意值。在实际的工艺过程中，可以将基于MEMS制动的微型光圈调制装置10进行研磨或化学机械抛光得到实际所需的厚度。

此外，需要说明的是，本实施例中，第一光圈调制旋转叶片110和第二光圈调制旋转叶片210的形状基本相同，均为一端窄、一端宽的类圆角梯形的结构，但本发明的技术方案并不仅仅限定于此，第一光圈调制旋转叶片110和第二光圈调制旋转叶片210的形状也可以是不同的，其形状可以是三角形、矩形、扇形、椭圆形、水滴形等。

本实施例的基于MEMS制动的微型光圈调制装置，其入射光轴的周围布设有M个相互间隔开且关于入射光轴轴对称的第一光圈调制旋转叶片和N个相互间隔开且关于入射光轴轴对称的第二光圈调制旋转叶片，第一电制动器件组在第一电信号的驱动下，牵动所述机械相连的所述第一光圈调制旋转叶片和/或所述第二光圈调制旋转叶片旋转移动，以牵动所有第一光圈调制旋转叶片和所有的第二光圈调制旋转叶片分别在所述第一叶片旋转面和所述第二叶片旋转面中同步顺时针或逆时针旋转，从而对所述入射光产生与所述与入射光轴轴对称的辐射阻挡，实现了自动调整(优化)入射光量的效果，即能够实现电制动光圈调制；同时由于第一电制动器件组主要由L个第一MEMS制动器件组成，其对所述第一光圈调制旋转叶片和/或所述第二光圈调制旋转叶片的驱动方式，有利于降低功耗。本实施例的微型光圈调制装置，结构相对简单，有利于减少器件的尺寸、体积以及制造成本。

实施例二

图6是本发明实施例二的基于MEMS制动的微型光圈调制装置的俯视结构示意图。图7是图6所示的基于MEMS制动的微型光圈调制装置沿图6中AA’线的剖面结构示意图。

如图6和7所示，本实施例的基于MEMS制动的微型光圈调制装置与实施例一基本相同，主要区别在于：(1)第一光圈调制旋转叶片组件100和第二光圈调制旋转叶片组件(200)的尺寸相同，即第二光圈调制旋转叶片210沿入射光轴21对应的圆形的半径延伸方向上的长度大于第一光圈调制旋转叶片110，由此使得同心圆201和同心圆101的投影重合。(2)本实施例的基于MEMS制动的微型光圈调制装置仅有第一旋转轴心固定环510，第一光圈调制旋转叶片组件100的所有第一旋转轴心111和第二光圈调制旋转叶片组件200的所有第二旋转轴心211均设置在第一旋转轴心固定环510上，所有第一旋转轴心111和所有第二旋转轴心211均通过第一旋转轴心固定环510与所述微型光圈调整装置10相对固定。所述第一旋转轴心固定环510包含M个置于第一叶片旋转面41上并设置在相对应的第一旋转轴心111处的第一旋转固定桩栓511以及N个置于第二叶片旋转面42上并设置在相对应的第二旋转轴心211处的第二旋转固定桩栓512，所述第一光圈调制旋转叶片110与所述第一旋转固定桩栓511一一对应并机械相连，从而使得所述第一光圈调制旋转叶片110以所述第一旋转固定桩栓511为机械轴心顺时针或逆时针旋转，所述第二光圈调制旋转叶片210与所述第二旋转固定桩栓512一一对应并机械相连，从而使得所述第二光圈调制旋转叶片210以所述第一旋转固定桩栓512为机械轴心顺时针或逆时针旋转。(3)第一电制动器件组300主要由L个第一MEMS制动器件310组成的，且所述第一电制动器件组300同时部分所述第一光圈调制旋转叶片110和部分所述第二光圈调制旋转叶片210机械相连，且L可以等于或小于M。

所述第一MEMS制动器件310包括第一固定电极体311、第一变形电极体312和第三变形电极体313。第一固定电极体311与所述基于MEMS制动的微型光圈调整装置10相对固定，所述第一变形电极体312包含第一电极固定桩312a和第一电极变形片312b；第三变形电极体313)包含第三电极固定桩313a和第三电极变形片313b。第一电极固定桩312a和第三电极固定桩313a分别与所述第一固定电极体311固定连接，第一电极变形片312b一端与所述第一电极固定桩312a机械相连，另一端与对应的所述第一光圈调制旋转叶片110机械相连，第三电极变形片313b一端与所述第三电极固定桩313a机械相连，另一端与对应的所述第二光圈调制旋转叶片210机械相连。在第一电信号51的驱动下，可以在第一固定电极体311与第一变形电极体312间以及在第一固定电极体311与第三变形电极体313间分别产生正负极化电荷载，以驱使所述第一电极变形片312b和所述第三电极变形片313b变形，从而牵动所述第一电极变形片312b对应机械相连的第一光圈调制旋转叶片110以对应的第一旋转轴心111(即第一旋转固定桩栓511)为轴心旋转，并牵动所述第三电极变形片313b对应机械相连的第二光圈调制旋转叶片210以对应的第二旋转轴心211(即第二旋转固定桩栓512)为轴心旋转，进而使得第一电制动器件组300牵动第一光圈调制旋转叶片组件100所有的第一光圈调制旋转叶片110以及第二光圈调制旋转叶片组件200所有的第二圈调制旋转叶片210分别在所述第一叶片旋转面41和第二叶片旋转面42中同步顺时针或逆时针旋转，从而对所述入射光20产生与所述与入射光轴21轴对称的辐射阻挡。

其中，所述第一电信号51可以由可调节供电装置(图中未示出)或去电荷装置(图中未示出)或两者组合来提供，由此可以控制所述第一电信号51在第一固定电极体311、第一变形电极体312和第三变形电极体313上施加的正负电荷的多少来控制所述第一电极变形片312b和所述第三电极变形片313b的变形程度，从而精确控制所有的第一光圈调制旋转叶片110和所有的第二光圈调制旋转叶片210的旋转量，以达到精确调整透光量的效果。

具体地，本实施例在入射光轴21的圆周外围均匀布设12个第一光圈调制旋转叶片110和12个第二光圈调制旋转叶片210，并布置了4个第一MEMS制动器件310。

本实施例的基于MEMS制动的微型光圈调制装置，由于第一MEMS制动器件310可以同时牵动第二光圈调制旋转叶片210和第一光圈调制旋转叶片110，因此，一方面，可以提高第二光圈调制旋转叶片210和第一光圈调制旋转叶片110的同步旋转效果，继而可以提高透光量改变速度。另一方面，由于省去了第二MEMS制动器件410以及第二旋转轴心固定环520的单独设置，因此结构简单，有利于器件厚度减薄以及微型化发展。此外，因为本实施例的第二光圈调制旋转叶片210和第一光圈调制旋转叶片110尺寸相同，相对实施例一，可以采用完全相同的制程来实现，有利于简化制造工艺。

实施例三

本实施例提供一种基于MEMS制动的微型光圈调制装置的制备方法，下面结合附图8至图14对本发明基于基于MEMS制动的微型光圈调制装置的制备方法作出详细说明。

请参考图8，本实施例提供一种基于MEMS制动的微型光圈调制装置的制备方法，包括以下步骤：

S10，提供第一平整基板，并在所述第一平整基板上制备出含有M个所述第一光圈调制旋转叶片以及其间填充的第一牺牲材料的第一复合膜和含有N个所述第二光圈调制旋转叶片以及其间填充的第二牺牲材料的第一复合膜；

S11，提供第三基板，在所述第三基板上形成第一旋转轴心固定环，所述第一旋转轴心固定环包括与所述第一光圈调制旋转叶片的第一旋转轴心一一对应的M个第一旋转固定桩栓；

S12，通过载有所述第一旋转轴心固定环的第三基板与载有所述第一光圈调制旋转叶片组件和所述第二光圈调制旋转叶片组件的第一平整基板的契合，并使得所述第一光圈调制旋转叶片与对应的所述第一旋转固定桩栓机械相连，并能以所述第一旋转固定桩栓为机械轴心顺时针或逆时针旋转；

S13，提供第二平整基板，并在所述第二平整基板上形成主要由L个第一MEMS制动器件组成的第一电制动器件组；

S14，通过载有所述第一电制动器件组的第二平整基板与载有所述第一光圈调制旋转叶片组件和所述第二光圈调制旋转叶片组件的第一平整基板的契合，并使所述第一MEMS制动器件与相应的所述第一光圈调制旋转叶片和/或所述第二光圈调制旋转叶片机械相连；

S15，去除第一牺牲材料和第二牺牲材料，形成相互间隔开的由M个第一光圈调制旋转叶片组成的第一光圈调制旋转叶片组件和由N个第二光圈调制旋转叶片组成的第二光圈调制旋转叶片组件。

图10、图12、图14是本发明具体实施例的基于MEMS制动的微型光圈调制装置的制备方法中的剖面结构示意图。图9、图11以及图13是本发明具体实施例的基于MEMS制动的微型光圈调制装置的制备方法中的俯视结构示意图。为了方便示意其形成的工艺结构，在图9、图11以及图13中并未示意出一些遮挡内部结构的层。

请参考图9和10所示，在步骤S10中，提供的第一平整基板81为后续第一光圈调制旋转叶片110和第二光圈调制旋转叶片210的制造工艺提供操作平台，第一平整基板81可以是本领域技术人员熟知的任何用以承载半导体集成电路组成元件的底材，可以是裸片，也可以是经过外延生长工艺处理后的晶圆，所述第一平整基板81的材料例如绝缘体上硅(silicon-on-insulator，SOI)、体硅(bulk silicon)、体锗、锗硅、磷化铟(InP)、砷化镓(GaAs)或者绝缘体上锗等。本实施例中提供的第一平整基板81为SOI衬底，包括从上到下依次层叠的顶层硅(未图示)、中间埋层(未图示)和底层硅(未图示)，其中顶层硅(未图示)用作制造第二光圈调制旋转叶片210的第二叶片旋转面42层。步骤S10中在第一平整基板81上需要形成含有M个所述第一光圈调制旋转叶片110以及其间填充的第一牺牲材料71的第一复合膜91以及含有N个所述第二光圈调制旋转叶片210以及其间填充的第二牺牲材料72的第二复合膜92，具体包括以下过程：

步骤一，干法或湿法刻蚀所述第一平整基板81上的第二叶片旋转面42层，即刻蚀SOI衬底的顶层硅至中间埋层，以形成对应所述入射光轴21的圆形凹槽22的下部以及围绕在所述圆形凹槽22的下部周围并关于所述入射光轴21轴对称的N个第二光圈调制旋转叶片210，相邻的第二光圈调制旋转叶片210之间有缝隙(图中未示出)。N个相互间隔开的第二光圈调制旋转叶片210组成第二光圈调制旋转叶片组件200，所述第二光圈调制旋转叶片组件20关于所述入射光轴21轴对称，所述第二光圈调制旋转叶片210的第二旋转轴心211被置于与所述入射光轴21垂直并以所述入射光轴21轴心为圆心的第二旋转叶片轴心圆201上。本实施例，在沿着圆形凹槽22的径向向外的方向上，相邻第二光圈调制旋转叶片210之间的缝隙逐渐变宽，在本发明的其他实施例中，在沿着圆形凹槽22的径向向外的方向上，相邻第二光圈调制旋转叶片210之间的缝隙可以等宽。

步骤二，可以采用化学气相沉积、物理气相沉积或者旋转涂覆工艺，填充第二牺牲材料72于相邻的所述第二光圈调制旋转叶片210之间的间隙中，填充的第二牺牲材料72可以填满圆形凹槽22并将所述第二光圈调制旋转叶片210掩埋在内，并进一步结合化学机械抛光等工艺使得第二牺牲材料72的上表面平坦，第二牺牲材料72在第二光圈调制旋转叶片210上的覆盖厚度满足第二光圈调制旋转叶片组件200和第一光圈调制旋转叶片组件100之间的间距即可。所述第二牺牲材料72的材质与第二光圈调制旋转叶片210以及后续形成的第一光圈调制旋转叶片组件100、第一MEMS制动器件310、第二MEMS制动器件410、第一旋转轴心固定环510以及第二旋转轴心固定环520的材质不同即可，有利于后续去除，例如是光刻胶、非晶碳、介电常数K小于3.9的低K介质、介电常数K大于7的高K介质、碳化硅等。N个所述第二光圈调制旋转叶片210以及第二牺牲材料72组成了第二复合膜92；

步骤三，可以采用化学气相沉积、物理气相沉积或外延生长工艺，沉积第一叶片旋转面41层覆盖于包含所述第二牺牲材料72和所述第二光圈调制旋转叶片210的第二复合膜92上；第一叶片旋转面41层的材质可以与第二叶片旋转面42层的材质相同，也可以不同。

步骤四，干法或湿法刻蚀所述第一叶片旋转面41层，以形成对应所述入射光轴21的圆形凹槽22的上部以及围绕在所述圆形凹槽22的上部周围并关于所述入射光轴21轴对称的M个第一光圈调制旋转叶片110，相邻的第一光圈调制旋转叶片210之间有缝隙(图中未示出)。M个相互间隔开的第一光圈调制旋转叶片110组成第一光圈调制旋转叶片组件100，所述第一光圈调制旋转叶片组件100置于与所述入射光轴21相垂直的第一叶片旋转面41上并关于所述入射光轴21轴对称，所述第一光圈调制旋转叶片110的第一旋转轴心111被置于与所述入射光轴21垂直并以所述入射光轴21轴心为圆心的第一旋转叶片轴心圆101上，且第一旋转叶片轴心圆101与第二旋转叶片轴心圆201为同心圆。本实施例，在沿着圆形凹槽22的径向向外的方向上，相邻第一光圈调制旋转叶片110之间的缝隙逐渐变宽，在本发明的其他实施例中，在沿着圆形凹槽22的径向向外的方向上，相邻第二光圈调制旋转叶片210之间的缝隙可以等宽。且第一光圈调制旋转叶片110的长度小于第二光圈调制旋转叶片210的长度，但所有第一光圈调制旋转叶片110所围的凹槽的尺寸与所有第二光圈调制旋转叶片210所围的凹槽的尺寸相同，第一光圈调制旋转叶片110恰好对准两个相邻的第二光圈调制旋转叶片210之间的缝隙，第一光圈调制旋转叶片110和第二光圈调制旋转叶片210的形成需要两张图案同心但尺寸不同的掩模版。在本发明的其他实施例中，请参见图6，第一光圈调制旋转叶片110的长度也可以等于第二光圈调制旋转叶片210的长度，由此，第一光圈调制旋转叶片110和第二光圈调制旋转叶片210的形成可以共用同一张掩模版，所述掩模版用于形成第一光圈调制旋转叶片110时只需相对第二光圈调制旋转叶片210旋转一定角度，使得第一光圈调制旋转叶片110恰好对准两个相邻的第二光圈调制旋转叶片210之间的缝隙。

步骤五，可以采用化学气相沉积、物理气相沉积或者旋转涂覆工艺，填充第二牺牲材料71于相邻的所述第一光圈调制旋转叶片110之间的间隙中，填充的第一牺牲材料71可以填满圆形凹槽22的上部并将所述第一光圈调制旋转叶片110掩埋在内，并可以进一步采用化学机械抛光工艺对第一牺牲材料71进行顶面平坦和，第一牺牲材料71在第一光圈调制旋转叶片110上的覆盖厚度满足第一光圈调制旋转叶片组件100和后续的第一旋转轴心固定环510之间的面间距即可。所述第一牺牲材料71的材质优选与第二牺牲材料72的材质相同，以使得所述第一牺牲材料71和第二牺牲材料72可以一并去除，有利于简化工艺，降低制造成本。M个所述第一光圈调制旋转叶片110和第一牺牲材料71构成的第一复合膜91。

请参考图11和图12，在步骤S11中，首先，可以提供第三基板83，所述第三基板83为后续第一旋转轴心固定环510和第二旋转轴心固定环520的制造工艺提供操作平台，第三基板83可以是本领域技术人员熟知的任何用以承载半导体集成电路组成元件的底材，可以是裸片，也可以是经过外延生长工艺处理后的晶圆，所述第三基板83的材料例如绝缘体上硅(silicon-on-insulator，SOI)、体硅(bulk silicon)、体锗、锗硅、磷化铟(InP)、砷化镓(GaAs)或者绝缘体上锗等。本实施例中提供的第三基板83为SOI衬底，包括从上到下依次层叠的顶层硅(未图示)、中间埋层(未图示)和底层硅(未图示)，其中顶层硅(未图示)用作制造第一旋转固定桩栓511和第二旋转固定桩栓512。接着，可以干法或湿法刻蚀所述第三基板83至一定深度，即刻蚀SOI衬底的顶层硅至中间埋层，以形成与所述第一旋转轴心111一一对应的M个第一旋转固定桩栓511以及与第二旋转轴心211一一对应的N个第二旋转固定桩栓512，此时第二旋转固定桩栓512的高度合适，当第三基板83与第一平整基板81契合时，第二旋转固定桩栓512能正好置于第二叶片旋转面42层上并设置在相对应的第二旋转轴心211处，但是第一旋转固定桩栓511过高，在第三基板83与第一平整基板81契合时无法正好置于第一叶片旋转面41层上，因此需要进一步降低高度，具体地，可以先在具有第一旋转固定桩栓511和第二旋转固定桩栓512的第三基板83上沉积牺牲材料，以将第一旋转固定桩栓511和第二旋转固定桩栓512保护起来，然后，通过光刻工艺定义到第一旋转固定桩栓511的位置，并对该位置的第一旋转固定桩栓511进行程度的回刻蚀，进而使得第一旋转固定桩栓511的高度达到要求，之后可以去除所述牺牲材料，以暴露出第一旋转固定桩栓511和第二旋转固定桩栓512，M个第一旋转固定桩栓511组成第一旋转轴心固定环510，N个第二旋转固定桩栓512组成第二旋转轴心固定环520。第一旋转轴心固定环510和第二旋转轴心固定环520为以入射光轴21为圆心的同心圆。此外，本实施例中，具有第一旋转轴心固定环510和第二旋转轴心固定环520的第三基板83在对应入射光轴21的区域为挖穿的空心区。

请继续参考图11和图12，在步骤S12中，首先，对第一光圈调制旋转叶片110的第一旋转轴心111和第二光圈调制旋转叶片210的第二旋转轴心211处进行刻蚀，以分别形成用于安装第一旋转固定桩栓511和第二旋转固定桩栓512的凹槽；然后，通过在表面上贴双面胶带或者涂敷胶水等方式，将第一光圈调制旋转叶片110在上的第一平整基板81的正面和第一旋转轴心固定环510在上的第三基板83的正面契合在一起，第一旋转固定桩栓511插入到对应的第一光圈调制旋转叶片110的第一旋转轴心111处的凹槽中，第二旋转固定桩栓512插入到对应的第二光圈调制旋转叶片210的第二旋转轴心111处的凹槽中，从而可以使得所述第一光圈调制旋转叶片110与对应的所述第一旋转固定桩栓511机械相连，并能以所述第一旋转固定桩栓511为机械轴心顺时针或逆时针旋转，同时也使得所述第二光圈调制旋转叶片210与对应的所述第二旋转固定桩栓512机械相连，并以所述第二旋转固定桩栓512为机械轴心顺时针或逆时针旋转。

请参考图13和图14，在步骤S13中，首先，可以提供第二平整基板82，所述第二平整基板82为后续第一电制动器件组300和第二电制动器件组400的制造工艺提供操作平台，第二平整基板82可以是本领域技术人员熟知的任何用以承载半导体集成电路组成元件的底材，可以是裸片，也可以是经过外延生长工艺处理后的晶圆，所述第二平整基板82的材料例如绝缘体上硅(silicon-on-insulator，SOI)、体硅(bulk silicon)、体锗、锗硅、磷化铟(InP)、砷化镓(GaAs)或者绝缘体上锗等。接着，可以所述第二平整基板82上形成与相应的所述第一光圈调制旋转叶片110对应的第一MEMS制动器件310以及与相应的所述第二光圈调制旋转叶片210对应的第二MEMS制动器件410。当所述第一MEMS制动器件310包括第一固定电极体311和第一变形电极体312，所述第一变形电极体312包含第一电极固定桩312a和第一电极变形片312b，所述第二MEMS制动器件410包括第二固定电极体411和第二变形电极体412，所述第二变形电极体412包含第二电极固定桩412a和第二电极变形片412b时，可以借助辅助基板来制造第一MEMS制动器件310和第二MEMS制动器件410，此外，本实施例中，还需要在第一电极变形片312b上制造用于与第一光圈调制旋转叶片110机械相连的插栓，在第二电极变形片412b上制造用于与第二光圈调制旋转叶片210机械相连的插栓。本实施例中制造第一MEMS制动器件310和第二MEMS制动器件410过程如下：首先，提供一个SOI衬底作为辅助基板，SOI衬底从上到下依次顶层硅、中间埋层和底层硅。干法或湿法刻蚀顶层硅形成以形成用于与第一光圈调制旋转叶片110机械相连的插栓310a以及用于与第二光圈调制旋转叶片210机械相连的插栓410a；然后，在SOI衬底以及插栓的表面上沉积层间介质层，所述层间介质层将所述插栓310a、410a掩埋在内，并在所述层间介质层上沉积半导体材料层；接着，刻蚀所述半导体材料层，以形成第一固定电极体311、第一变形电极体312、第二固定电极体411和第二变形电极体412，其中第一变形电极体312的第一电极固定桩312a与第一固定电极体311相固接且保持静止，第一变形电极体312的第一电极变形片312b与用于与第一光圈调制旋转叶片110机械相连的插栓310a粘结，第二变形电极体412的第二电极固定桩412a与第二固定电极体411相固接且保持静止，第二变形电极体412的第二电极变形片412b与用于与第二光圈调制旋转叶片210机械相连的插栓410a粘结；然后，在第一固定电极体311、第一变形电极体312、第二固定电极体411和第二变形电极体412的表面上粘结一个第二平整基板82，并将SOI衬底中的底层硅和中间埋层减薄去掉，同时可以去除所述层间介质层，以释放第一MEMS制动器件310和第二MEMS制动器件410，使得用于与第一光圈调制旋转叶片110、第二光圈调制旋转叶片210机械相连的插栓310a、410a暴露出来，并使得其中的第一电极变形片312b和第二电极变形片412b悬空，从而使得在第一电极变形片312b在第一电信号51的驱动下变形，使得第二电极变形片412b在第二电信号52的驱动下变形。此外，本实施例中，具有第一MEMS制动器件310和第二MEMS制动器件410的第二平整基板82在对应入射光轴21的区域为全透光区或者被挖穿的空心区。

请继续参考图13和图14，在步骤S14中，首先，可以对第一光圈调制旋转叶片110背面上用于插接的第一MEMS制动器件310的区域以及第二光圈调制旋转叶片210背面上用于插接的第二MEMS制动器件410的区域进行刻蚀，以分别形成用于安装第一MEMS制动器件310的插栓310a和安装第二MEMS制动器件410的插栓410a的凹槽；然后，通过在表面上贴双面胶带或者涂敷胶水等方式，将第一平整基板81的背面和第一MEMS制动器件310的插栓310a在上的第二平整基板82的表面契合在一起，第一MEMS制动器件310的插栓采用过盈配合的方式插入到对应的第一光圈调制旋转叶片110的凹槽中，第二MEMS制动器件410的插栓410a采用过盈配合的方式插入到对应的第二光圈调制旋转叶片210的凹槽中，从而可以使得所述第一光圈调制旋转叶片110与对应的第一MEMS制动器件310机械相连，同时也使得所述第二光圈调制旋转叶片210与对应的第二MEMS制动器件410机械相连，由此使得第一MEMS制动器件310能牵动相应的第一光圈调制旋转叶片110旋转，第二MEMS制动器件410能牵动相应的第二光圈调制旋转叶片210旋转。

请继续参考图13和图14，在步骤S15中，可以采用湿法刻蚀工艺去除第一牺牲材料71和第二牺牲材料72，使得第一光圈调制旋转叶片110和第二光圈调制旋转叶片210悬空，由此形成相互间隔开的由M个第一光圈调制旋转叶片110组成的第一光圈调制旋转叶片组件100和由N个第二光圈调制旋转叶片210组成的第二光圈调制旋转叶片组件200。

上述实施例中，由于在第一平整基板81上先形成第二光圈调制旋转叶片210，再形成第一光圈调制旋转叶片110，因此具有较短的第一旋转固定桩栓511和较高的第二旋转固定桩栓512的第三基板83契合到第一平整基板81的正面上，具有第一MEMS制动器件310和第二MEMS制动器件410的第二平整基板82契合到第一平整基板81的背面上。但本领域技术人员应当认识到，本发明的技术方案并不仅仅限定于此，也可以在第一平整基板81上先形成第一光圈调制旋转叶片110，再形成第二光圈调制旋转叶片210，因此具有较短的第一旋转固定桩栓511和较高的第二旋转固定桩栓512的第三基板83契合到第一平整基板81的背面上，具有第一MEMS制动器件310和第二MEMS制动器件410的第二平整基板82契合到第一平整基板81的正面上。此时，在步骤S10中形成所述第一复合膜91和所述第二复合膜92的过程包括：首先，提供形成有第一叶片旋转面41层的所述第一平整基板81，刻蚀所述第一叶片旋转面41层，以形成对应所述入射光轴21的圆形凹槽22以及围绕在所述圆形凹槽22周围并关于所述入射光轴21轴对称的M个所述第一光圈调制旋转叶片110；接着，填充所述第一牺牲材料71于相邻的所述第一光圈调制旋转叶片110之间的间隙中，以形成含有M个所述第一光圈调制旋转叶片110以及其间填充的第一牺牲材料71的第一复合膜91；然后，形成第二叶片旋转面42层覆盖于所述第一牺牲材料71和所述第一光圈调制旋转叶片110上；之后，刻蚀所述第二叶片旋转面42层，以形成围绕在所述圆形凹槽22周围的并关于所述入射光轴21轴对称的N个所述第二光圈调制旋转叶片210；接着，填充所述第二牺牲材料72于相邻的所述第二光圈调制旋转叶片210之间的间隙中，以形成含有N个所述第二光圈调制旋转叶片210以及其间填充的第二牺牲材料72的第二复合膜92，且所述第二平整基板82具有所述第一电制动器件组300的正面与所述第二复合膜92背向所述第一复合膜91的表面契合。

此外，需要说明的是，本发明的基于MEMS制动的微型光圈调制装置的制备方法，并不仅仅限定于图8所述的步骤S10至S15的顺序，但本领域技术人员应当认识到，也可以对S10至S15进行顺序调整，只要最终三层平整基板自下至上依次契合在一起即可，例如按照S10→S13→S14→S15→S11→S12的顺序来实现微型光圈调制装置的制备，具体如下：

S10，提供第一平整基板，并在所述第一平整基板上制备出含有M个所述第一光圈调制旋转叶片以及其间填充的第一牺牲材料的第一复合膜和含有N个所述第二光圈调制旋转叶片以及其间填充的第二牺牲材料的第一复合膜；

S13，提供第二平整基板，并在所述第二平整基板上形成主要由L个第一MEMS制动器件组成的第一电制动器件组；

S14，通过载有所述第一电制动器件组的第二平整基板与载有所述第一光圈调制旋转叶片组件和所述第二光圈调制旋转叶片组件的第一平整基板的契合，并使所述第一MEMS制动器件与相应的所述第一光圈调制旋转叶片和/或所述第二光圈调制旋转叶片机械相连；

S15，去除第一牺牲材料和第二牺牲材料，形成相互间隔开的由M个第一光圈调制旋转叶片组成的第一光圈调制旋转叶片组件和由N个第二光圈调制旋转叶片组成的第二光圈调制旋转叶片组件；

S11，提供第三基板，在所述第三基板上形成第一旋转轴心固定环，所述第一旋转轴心固定环包括与所述第一光圈调制旋转叶片的第一旋转轴心一一对应的M个第一旋转固定桩栓；

S12，通过载有所述第一旋转轴心固定环的第三基板与载有所述第一光圈调制旋转叶片组件和所述第二光圈调制旋转叶片组件的第一平整基板的契合，并使得所述第一光圈调制旋转叶片与对应的所述第一旋转固定桩栓机械相连，并能以所述第一旋转固定桩栓为机械轴心顺时针或逆时针旋转。

再例如还可以按照S10→S11→S12→S15→S13→S14的顺序来实现微型光圈调制装置的制备，还可以按照S10→S11→S13→S14→S15→S12的顺序等等，在此不再一一举例。

在上述的制备方法中，在所述第二平整基板82上形成所述第一电制动器件组300的同时，也在所述第二平整基板82上形成主要由K个第二MEMS制动器件410组成的第二电制动器件组400；在所述第三基板83上形成第一旋转轴心固定环510的同时还形成了第二旋转轴心固定环520，但但本领域技术人员应当认识到，本发明的技术方案并不仅仅限定于此。请参考图6和图7，在本发明的其他实施例中，当所述第二光圈调制旋转叶片210和第一光圈调制旋转叶片110的尺寸相同时，在步骤S13中，可以在所述第二平整基板82上形成同时与部分所述第一光圈调制旋转叶片110和部分所述第二光圈调制旋转叶片210同时机械相连的第一电制动器件组300，具体地，所述第一MEMS制动器件310包括：第一固定电极体311，与所述基于MEMS制动的微型光圈调整装置10相对固定；第一变形电极体312，包含与所述第一固定电极体311固定连接的第一电极固定桩312a以及与所述第一电极固定桩312a和对应的所述第一光圈调制旋转叶片110机械相连的第一电极变形片312b；第三变形电极体313，包含与所述第一固定电极体311固定连接的第三电极固定桩313a以及与所述第三电极固定桩313a和对应的所述第二光圈调制旋转叶片210机械相连的第三电极变形片313b。在第一电信号51的驱动下，所述第一MEMS制动器件310驱动所述第一电极变形片312b相连的第一光圈调制旋转叶片110以对应的所述第一旋转轴心111为轴心旋转，同时还驱动所述第三电极变形片313b相连的第二光圈调制旋转叶片210以对应的所述第二旋转轴心211为轴心旋转。在本发明的其他实施例中，当所述第二光圈调制旋转叶片210和第一光圈调制旋转叶片110的尺寸相同时，在步骤S11中，可以在第三基板83上形成包含与M个第一光圈调制旋转叶片110一一对应的M个第一旋转固定桩栓511以及与N个第二光圈调制旋转叶片210一一对应的N个第二旋转固定桩栓512的第一旋转轴心固定环510。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (20)

1.一种基于MEMS制动的微型光圈调整装置(10)，对沿着与其垂直的入射光轴(21)射入的入射光(20)产生与关于所述入射光轴(21)轴对称的辐射阻挡，其特征在于，所述基于MEMS制动的微型光圈调整装置(10)包括：

主要由M个相互间隔开的第一光圈调制旋转叶片(110)组成的第一光圈调制旋转叶片组件(100)，所述第一光圈调制旋转叶片组件(100)置于与所述入射光轴(21)相垂直的第一叶片旋转面(41)上并关于所述入射光轴(21)轴对称；

主要由N个相互间隔开的第二光圈调制旋转叶片(210)组成的第二光圈调制旋转叶片组件(200)，所述第二光圈调制旋转叶片组件(200)置于与所述入射光轴(21)相垂直的第二叶片旋转面(42)上并关于所述入射光轴(21)轴对称；以及，

主要由L个第一MEMS制动器件(310)组成的第一电制动器件组(300)，所述第一电制动器件组(300)与部分所述第一光圈调制旋转叶片(110)和/或部分所述第二光圈调制旋转叶片(210)机械相连，所述第一MEMS制动器件(310)在第一电信号(51)的驱动下，牵动所述机械相连的所述第一光圈调制旋转叶片(110)和/或所述第二光圈调制旋转叶片(210)旋转移动，以牵动所有第一光圈调制旋转叶片(110)和所有的第二光圈调制旋转叶片(210)分别在所述第一叶片旋转面(41)和所述第二叶片旋转面(42)中同步顺时针或逆时针旋转，从而对所述入射光(20)产生与所述与入射光轴(21)轴对称的辐射阻挡；

其中，M、N、L均为正整数。

2.根据权利要求1所述的基于MEMS制动的微型光圈调整装置(10)，其特征在于：

所述第一光圈调制旋转叶片(110)的第一旋转轴心(111)被置于与所述入射光轴(21)垂直并以所述入射光轴(21)轴心为圆心的第一旋转叶片轴心圆(101)上；

所述第二光圈调制旋转叶片(210)的第二旋转轴心(211)被置于与所述入射光轴(21)垂直并以所述入射光轴(21)轴心为圆心的第二旋转叶片轴心圆(201)上。

3.根据权利要求2所述的基于MEMS制动的微型光圈调整装置(10)，其特征在于，所述第一电制动器件组(300)与部分所述第一光圈调制旋转叶片(110)机械相连，所述第一MEMS制动器件(310)包括：

第一固定电极体(311)，与所述基于MEMS制动的微型光圈调整装置(10)相对固定；

第一变形电极体(312)，包含与所述第一固定电极体(311)固定连接的第一电极固定桩(312a)以及与所述第一电极固定桩(312a)和对应的所述第一光圈调制旋转叶片(110)机械相连的第一电极变形片(312b)，在第一电信号(51)的驱动下，所述第一MEMS制动器件(310)驱动所述第一电极变形片(312b)相连的第一光圈调制旋转叶片(110)以对应的所述第一旋转轴心(111)为轴心旋转。

4.根据权利要求3所述的基于MEMS制动的微型光圈调整装置(10)，其特征在于，所述第一电制动器件组(300)与部分所述第一光圈调制旋转叶片(110)和部分所述第二光圈调制旋转叶片(210)机械相连，所述第一MEMS制动器件(310)还包括：第三变形电极体(313)，包含与所述第一固定电极体(311)固定连接的第三电极固定桩(313a)以及与所述第三电极固定桩(313a)和对应的所述第二光圈调制旋转叶片(210)机械相连的第三电极变形片(313b)，在第一电信号(51)的驱动下，所述第一MEMS制动器件(310)驱动所述第三电极变形片(313b)相连的第二光圈调制旋转叶片(210)以对应的所述第二旋转轴心(211)为轴心旋转。

5.根据权利要求2所述的基于MEMS制动的微型光圈调整装置(10)，其特征在于，所述第一电制动器件组(300)与部分所述第一光圈调制旋转叶片(110)机械相连，所述第一电制动器件组(300)在第一电信号(51)的驱动下牵动所有第一光圈调制旋转叶片(110)在所述第一叶片旋转面(41)中同步顺时针或逆时针旋转；所述微型光圈调整装置(10)进一步包括：主要由K个第二MEMS制动器件(410)组成的第二电制动器件组(400)，所述第二电制动器件组(400)仅与部分所述第二光圈调制旋转叶片(210)机械相连；其中，所述第二MEMS制动器件(410)在与所述第一电信号(51)同步的第二电信号(52)的驱动下，牵动所述机械相连的第二光圈调制旋转叶片(210)，并牵动所有的第二光圈调制旋转叶片(210)在第二叶片旋转面(42)同步顺时针或逆时针旋转，其中，K为正整数。

6.根据权利要求5所述的基于MEMS制动的微型光圈调整装置(10)，其特征在于，所述第二MEMS制动器件(410)包括：

第二固定电极体(411)，与所述基于MEMS制动的微型光圈调整装置(10)相对固定；

第二变形电极体(412)，包含与所述第二固定电极体(411)固定连接的第二电极固定桩(412a)以及与所述第二电极固定桩(412a)和对应的所述第二光圈调制旋转叶片(210)机械相连的第二电极变形片(412b)，在所述第二电信号(52)的驱动下，所述第二MEMS制动器件(410)驱动所述第二电极变形片(412b)相连的第二光圈调制旋转叶片(210)以对应的所述第二旋转轴心(211)为轴心旋转。

7.根据权利要求1所述的基于MEMS制动的微型光圈调整装置(10)，其特征在于，所述微型光圈调整装置(10)进一步包括：

第一旋转轴心固定环(510)，与所述基于MEMS制动的微型光圈调整装置(10)相对固定；

所述第一旋转轴心固定环(510)包含：

M个置于第一叶片旋转面(41)上并设置在相对应的所述第一光圈调制旋转叶片(110)的第一旋转轴心(111)处的第一旋转固定桩栓(511)，所述第一光圈调制旋转叶片(110)与对应的所述第一旋转固定桩栓(511)机械相连，并以所述第一旋转固定桩栓(511)为机械轴心顺时针或逆时针旋转。

8.根据权利要求1所述的基于MEMS制动的微型光圈调整装置(10)，其特征在于，所述微型光圈调整装置(10)进一步包括：

第二旋转轴心固定环(520)，与所述基于MEMS制动的微型光圈调整装置(10)相对固定；

所述第二旋转轴心固定环(520)包含：

N个置于所述第二叶片旋转面(42)上并设置在相对应的所述第二光圈调制旋转叶片(210)的第二旋转轴心(211)处的第二旋转固定桩栓(512)，所述第二光圈调制旋转叶片(210)与对应的所述第二旋转固定桩栓(512)机械相连，并以所述第二旋转固定桩栓(512)为机械轴心顺时针或逆时针旋转。

9.根据权利要求1所述的基于MEMS制动的微型光圈调整装置(10)，其特征在于，所述基于MEMS制动的微型光圈调整装置(10)包含同等数目的第一光圈调制旋转叶片(110)和第二光圈调制旋转叶片(210)，即M等于N。

10.根据权利要求1所述的基于MEMS制动的微型光圈调整装置(10)，其特征在于，所述第一光圈调制旋转叶片(110)和第二光圈调制旋转叶片(210)沿所述入射光轴(21)径向上的长度相同。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的基于MEMS制动的微型光圈调整装置(10)，其特征在于，所述第一光圈调制旋转叶片(110)和第二光圈调制旋转叶片(210)主要由半导体材料构成。

12.根据权利要求5或6所述的基于MEMS制动的微型光圈调整装置(10)，其特征在于，所述第一MEMS制动器件(310)和第二MEMS制动器件(410)主要由半导体材料构成。

13.一种权利要求1至12中任一项所述的基于MEMS制动的微型光圈调整装置(10)的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

提供第一平整基板(81)，并在所述第一平整基板(81)上制备出含有M个所述第一光圈调制旋转叶片(110)以及其间填充的第一牺牲材料(71)的第一复合膜(91)和含有N个所述第二光圈调制旋转叶片(210)以及其间填充的第二牺牲材料(72)的第二复合膜(92)；

提供第二平整基板(82)，并在所述第二平整基板(82)上形成主要由L个第一MEMS制动器件(310)组成的第一电制动器件组(300)；

通过载有所述第一电制动器件组(300)的第二平整基板(82)与载有所述第一光圈调制旋转叶片组件(100)和所述第二光圈调制旋转叶片组件(200)的第一平整基板(81)的契合，并使所述第一MEMS制动器件(310)与相应的所述第一光圈调制旋转叶片(110)和/或所述第二光圈调制旋转叶片(210)机械相连；

其中，在所述第二平整基板(82)和所述第一平整基板(81)契合之前或之后，去除第一牺牲材料(71)和第二牺牲材料(72)，形成相互间隔开的由M个第一光圈调制旋转叶片(110)组成的第一光圈调制旋转叶片组件(100)和由N个第二光圈调制旋转叶片(210)组成的第二光圈调制旋转叶片组件(200)。

14.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，形成所述第一复合膜(91)和所述第二复合膜(92)的步骤包括：

提供形成有第一叶片旋转面(41)层的所述第一平整基板(81)，刻蚀所述第一叶片旋转面(41)层，以形成对应所述入射光轴(21)的圆形凹槽(22)以及围绕在所述圆形凹槽(22)周围并关于所述入射光轴(21)轴对称的M个所述第一光圈调制旋转叶片(110)；

填充所述第一牺牲材料(71)于相邻的所述第一光圈调制旋转叶片(110)之间的间隙中，以形成含有M个所述第一光圈调制旋转叶片(110)以及其间填充的第一牺牲材料(71)的第一复合膜(91)；

形成第二叶片旋转面(42)层覆盖于所述第一牺牲材料(71)和所述第一光圈调制旋转叶片(110)上；

刻蚀所述第二叶片旋转面(42)层，以形成围绕在所述圆形凹槽(22)周围的并关于所述入射光轴(21)轴对称的N个所述第二光圈调制旋转叶片(210)；

填充所述第二牺牲材料(72)于相邻的所述第二光圈调制旋转叶片(210)之间的间隙中，以形成含有N个所述第二光圈调制旋转叶片(210)以及其间填充的第二牺牲材料(72)的第二复合膜(92)，且所述第二平整基板(82)具有所述第一电制动器件组(300)的正面与所述第二复合膜(92)背向所述第一复合膜(91)的表面契合。

15.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，形成所述第一复合膜(91)和所述第二复合膜(92)的步骤包括：

提供形成有第二叶片旋转面(42)层的所述第一平整基板(81)，刻蚀所述第二叶片旋转面(42)层，以形成对应所述入射光轴(21)的圆形凹槽(22)以及围绕在所述圆形凹槽(22)周围并关于所述入射光轴(21)轴对称的N个所述第二光圈调制旋转叶片(210)；

填充所述第二牺牲材料(72)于相邻的所述第二光圈调制旋转叶片(210)之间的间隙中，以形成含有N个所述第二光圈调制旋转叶片(210)以及其间填充的第二牺牲材料(72)的第二复合膜(92)；

形成第一叶片旋转面(41)层覆盖于所述第二牺牲材料(72)和所述第二光圈调制旋转叶片(210)上；

刻蚀所述第一叶片旋转面(41)层，以形成围绕在所述圆形凹槽(22)周围的并关于所述入射光轴(21)轴对称的M个所述第一光圈调制旋转叶片(110)；

填充所述第一牺牲材料(71)于相邻的所述第一光圈调制旋转叶片(110)之间的间隙中，以形成含有M个所述第一光圈调制旋转叶片(110)以及其间填充的第一牺牲材料(71)的第一复合膜(91)，且所述第二平整基板(82)具有所述第一电制动器件组(300)的正面与所述第二复合膜(92)背向所述第一复合膜(91)的表面契合。

16.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，在所述第二平整基板(82)上形成所述第一电制动器件组(300)的同时，还在所述第二平整基板(82)上形成主要由K个第二MEMS制动器件(410)组成的第二电制动器件组(400)；在载有所述第一电制动器件组(300)的第二平整基板(82)与载有所述第一光圈调制旋转叶片组件(100)和所述第二光圈调制旋转叶片组件(200)的第一平整基板(81)的契合时，并使所述第一MEMS制动器件(310)与相应的所述第一光圈调制旋转叶片(110)机械相连，使所述第二MEMS制动器件(410)与相应的所述第二光圈调制旋转叶片(210)机械相连。

17.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，还包括：

提供第三基板(83)，在所述第三基板(83)上形成第一旋转轴心固定环(510)，所述第一旋转轴心固定环(510)包括与所述第一光圈调制旋转叶片(110)的第一旋转轴心(111)一一对应的M个第一旋转固定桩栓(511)；

通过载有所述第一旋转轴心固定环(510)的所述第三基板(83)与载有所述第一光圈调制旋转叶片组件(100)和所述第二光圈调制旋转叶片组件(200)的第一平整基板(81)的契合，使得所述第一光圈调制旋转叶片(110)与对应的所述第一旋转固定桩栓(511)机械相连，并能以所述第一旋转固定桩栓(511)为机械轴心顺时针或逆时针旋转。

18.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，还包括：

提供第三基板(83)，在所述第三基板(83)上形成第二旋转轴心固定环(520)，所述第二旋转轴心固定环(520)包括与所述第二光圈调制旋转叶片(210)的第二旋转轴心(211)一一对应的N个第二旋转固定桩栓(512)；

通过载有所述第二旋转轴心固定环(520)的所述第三基板(83)与载有所述第一光圈调制旋转叶片组件(100)和所述第二光圈调制旋转叶片组件(200)的第一平整基板(81)的契合，使得所述第二光圈调制旋转叶片(210)与对应的所述第二旋转固定桩栓(512)机械相连，并能以所述第二旋转固定桩栓(512)为机械轴心顺时针或逆时针旋转。

19.一种透镜装置，其特征在于，包括摄像透镜以及权利要求1至12中任一项所述的基于MEMS制动的微型光圈调整装置(10)，所述摄像透镜的光轴为所述入射光轴(21)，所述基于MEMS制动的微型光圈调整装置(10)用于调整入射到所述摄像透镜上的入射光的光量或者用于调整从所述摄像透镜透射出的光的光量。

20.一种摄像装置，其特征在于，具备权利要求19所述的透镜装置。

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