CN208921969U - 一种具有运动限制机构的微镜装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种具有运动限制机构的微镜装置,包括依次设置的器件层、绝缘层和衬底层,器件层包括悬置结构、第一锚固结构和第二锚固结构,第一锚固结构和第二锚固结构间隔且相对设置,悬置结构位于第一锚固结构和第二锚固结构之间,悬置结构包括第一扭转轴,悬置结构通过第一扭转轴分别与第一锚固结构和第二锚固结构相连;悬置结构还包括第一悬臂组件,第一悬臂组件包括第一悬臂梁和第二悬臂梁,第一悬臂梁和第一锚固结构对应形成有第一运动限制机构,第二悬臂梁和第二锚固结构对应形成有第二运动限制机构。本实用新型微镜装置通过设置运动限制机构能够限制悬置结构偏离预定轨迹的最大偏移量,防止器件失效,从而大幅提高器件的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及微机电领域,特别涉及一种具有运动限制机构的微镜装置。
背景技术
自1980年第一款扫描式硅镜发布以来,微机电系统(Micro-Electro-MechanicalSystem,以下简称MEMS),被广泛应用于光学扫描领域,并发展出大量的技术及产品。光学扫描领域已经成为了MEMS研究的重要方向。而随着技术的发展,在过去的十年间,微型投影技术和众多的医学成像技术的应用,成为了当前MEMS光学扫描装置,尤其是激光扫描装置发展的主要方向。微型投影技术的发展,促使了一系列新型产品的出现,比如手机大小的微型激光投影仪或者带有激光投影功能的智能手机、驾驶车辆时车内放置的可用于显示导航信息的抬头显示器HUD,虚拟现实技术VR、增强现实技术AR等在内的各种可穿戴设备等。
静电驱动是MEMS微镜的主要驱动方式之一。工作时,通过周期性的电信号驱动微镜,产生静电力,使微镜的镜面作周期性运动。为了增大镜面的最大运动幅度,需要提供更大的驱动力,常见的方法是增大驱动电压或通过形成交错排布的成对的动静梳齿结构增加电极电容。
但本申请发明人在实现本申请实施例技术方案的过程中,发现上述技术至少存在如下技术问题:
对于现有的基于梳齿结构的静电驱动式光学MEMS微镜,当器件受到剧烈冲击,或有害干扰模态被激发时,器件的可动部分会偏离原来的运动轨迹,当轨迹偏离过大时,极易引起动梳齿和静梳齿的撞击或者局部应力过大,从而导致器件失效。
实用新型内容
本申请实施例通过提供一种具有运动限制机构的微镜装置,解决了现有技术中当所述微镜装置受到剧烈冲击或有害干扰模态时,器件层悬置部分偏离预设运动轨迹过大的问题,实现了限制悬置结构偏离预定轨迹的最大偏移量防止器件失效的效果。
第一方面,本实用新型公开了一种具有运动限制机构的微镜装置,包括依次设置的器件层、绝缘层和衬底层,所述器件层包括悬置结构、第一锚固结构和第二锚固结构,所述第一锚固结构和所述第二锚固结构间隔且相对设置,所述悬置结构位于所述第一锚固结构和所述第二锚固结构之间,所述悬置结构包括第一扭转轴,所述悬置结构通过所述第一扭转轴分别与所述第一锚固结构和所述第二锚固结构相连;
所述悬置结构还包括第一悬臂组件,所述第一悬臂组件包括第一悬臂梁和第二悬臂梁,所述第一悬臂梁、所述第一扭转轴和所述第二悬臂梁依次间隔设置;
所述第一悬臂梁的自由端设有第一撞击部,所述第一锚固结构包括第一止挡部,所述第一止挡部相对设置于所述第一撞击部远离所述第一扭转轴的一侧,所述第一撞击部和所述第一止挡部对应构成第一运动限制机构;
所述第二悬臂梁的自由端设有第二撞击部,所述第一锚固结构还包括第二止挡部,所述第二止挡部相对设置于所述第二撞击部远离所述第一扭转轴的一侧,所述第二撞击部和所述第二止挡部对应构成第二运动限制机构。
进一步地,所述悬置结构包括镜面,所述第一扭转轴与所述镜面相连,所述第一扭转轴包括第一扭转轴A和第一扭转轴B,所述第一扭转轴A和所述第一扭转轴B位于同一条直线,所述第一扭转轴A的一端和所述第一锚固结构相连,所述第一扭转轴A的另一端与所述镜面相连;所述第一扭转轴B的一端与所述第二锚固结构相连,所述第一扭转轴B的另一端与所述镜面相连。
进一步地,所述第一悬臂组件位于所述镜面靠近所述第一扭转轴A的一侧,所述第一悬臂梁和第二悬臂梁分别与所述镜面连接,所述第一悬臂梁、所述第一扭转轴A和所述第二悬臂梁依次间隔且平行设置。
进一步地,所述悬置结构还包括第二悬臂组件,所述第二悬臂组件位于所述镜面靠近所述第一扭转轴B的一侧,所述第二悬臂组件包括第三悬臂梁和第四悬臂梁,所述第三悬臂梁和所述第四悬臂梁分别与所述镜面连接,所述第三悬臂梁、所述第一扭转轴B和所述第四悬臂梁依次间隔且平行设置。
进一步地,所述第三悬臂梁的自由端设有第三撞击部,所述第二锚固结构包括第三止挡部,所述第三止挡部相对设置于所述第三撞击部远离所述第一扭转轴的一侧,所述第三撞击部和所述第三止挡部对应构成第三运动限制机构;
所述第四悬臂梁的自由端设有第四撞击部,所述第二锚固结构还包括第四止挡部,所述第四止挡部相对设置于所述第四撞击部远离所述第一扭转轴的一侧,所述第四撞击部和所述第四止挡部对应构成第四运动限制机构。
进一步地,所述第一锚固结构还包括第一锚固部,所述第一锚固部分别与所述第一止挡部和所述第二止挡部相连,所述第一锚固部与所述第一扭转轴A相连;
所述第二锚固结构还包括第二锚固部,所述第二锚固部分别与所述第三止挡部和所述第四止挡部相连,所述第二锚固部与所述第一扭转轴B相连。
进一步地,所述器件层还包括固定框架,所述固定框架具有镂空区域,所述悬置结构、所述第一锚固结构和所述第二锚固结构均位于所述镂空区域内;
所述第一悬臂梁、所述第二悬臂梁、所述第三悬臂梁和所述第四悬臂梁中至少一个朝向所述固定框架的一侧设有多个动梳齿,所述固定框架的内侧设有多个与所述动梳齿对应的静梳齿,所述静梳齿和动梳齿构成至少一组静电驱动组件。
进一步地,所述第一撞击部具有朝向所述第一止挡部的第一撞击面,所述第一止挡部具有第一止挡面,所述第一止挡面与所述第一撞击面相对应;
所述第一撞击面与第一平面呈第一预设夹角,所述第一止挡面与所述第一平面呈第二预设夹角。
优选地,所述第一撞击面和/或第一止挡面设有凸点结构。
第二方面,本实用新型公开了一种具有运动限制机构的微镜装置,包括依次设置的器件层、绝缘层和衬底层,所述器件层包括悬置结构、第一锚固结构和第二锚固结构,所述第一锚固结构和所述第二锚固结构间隔且相对设置,所述悬置结构位于所述第一锚固结构和所述第二锚固结构之间,所述悬置结构包括第一扭转轴,所述悬置结构通过所述第一扭转轴分别与所述第一锚固结构和所述第二锚固结构相连;
所述悬置结构还包括第一悬臂组件,所述第一悬臂组件包括第一悬臂梁和第二悬臂梁,所述第一悬臂梁、所述第一扭转轴和所述第二悬臂梁依次间隔设置;
所述第一锚固结构包括第一止挡部,所述第一止挡部与所述第一扭转轴相连,所述第一止挡部设置于所述第一悬臂梁和所述第二悬臂梁之间,所述第一悬臂梁、所述第二悬臂梁和所述第一止挡部对应形成第一运动限制机构,用于限制所述悬置结构的偏移轨迹超过碰撞轨迹阈值。
进一步地,所述悬置结构包括镜面,所述第一扭转轴与所述镜面相连,所述第一扭转轴包括第一扭转轴A和第一扭转轴B,所述第一扭转轴A和所述第一扭转轴B位于同一条直线,所述第一扭转轴A的一端和所述第一锚固结构相连,所述第一扭转轴A的另一端与所述镜面相连;所述第一扭转轴B的一端与所述第二锚固结构相连,所述第一扭转轴B的另一端与所述镜面相连。
进一步地,所述第一悬臂组件位于所述镜面靠近所述第一扭转轴A的一侧,所述第一悬臂梁和第二悬臂梁分别与所述镜面连接,所述第一悬臂梁、所述第一扭转轴A和所述第二悬臂梁依次间隔设置。
进一步地,所述悬置结构还包括第二悬臂组件,所述第二悬臂组件位于所述镜面靠近所述第一扭转轴B的一侧,所述第二悬臂组件包括第三悬臂梁和第四悬臂梁,所述第三悬臂梁和所述第四悬臂梁分别与所述镜面连接,所述第三悬臂梁、所述第一扭转轴B和所述第四悬臂梁依次间隔设置。
进一步地,所述第二锚固结构包括第二止挡部,所述第二止挡部与所述第一扭转轴B相连,所述第二止挡部设置于所述第三悬臂梁和所述第四悬臂梁之间,所述第三悬臂梁、所述第四悬臂梁和所述第二止挡部形成第二运动限制机构,用于限制所述悬置结构的偏移轨迹超过碰撞轨迹阈值。
进一步地,所述第一锚固结构还包括第一锚固部,所述第一锚固部和所述第一止挡部相连,所述第一止挡部位于所述第一锚固部朝向所述镜面的一侧;
所述第二锚固结构还包括第二锚固部,所述第二锚固部和所述第二止挡部相连,所述第二止挡部位于所述第二锚固部朝向所述镜面的一侧。
进一步地,所述第一悬臂梁朝向所述第一止挡部的一侧设有第一撞击面,所述第二悬臂梁朝向所述第一止挡部的一侧设有第二撞击面,所述第一止挡部分别设有与所述第一撞击面对应的第一止挡面和与所述第二撞击面对应的第二止挡面;
所述第一撞击面与第一平面呈第一预设夹角,所述第一止挡面与所述第一平面呈第二预设夹角,所述第二撞击面与所述第一平面呈第三预设夹角,所述第二止挡面与所述第一平面呈第四预设夹角。
优选地,所述第一撞击面、所述第二撞击面、所述第一止挡面和所述第二止挡面中的至少一个面上设有凸点结构。
采用上述技术方案,本实用新型所述的微镜装置具有如下有益效果:
1)该实用新型微镜装置通过设置运动限制机构能够限制悬置结构偏离预定轨迹的最大偏移量,防止器件失效,从而大幅提高器件的可靠性;
2)该实用新型微镜装置通过运动限制机构可以避免有器件层内部结构发生碰撞而引起的放电现象,从而避免了由放电现象而导致的结构损坏,延长了器件的使用寿命;
3)该实用新型微镜装置的器件层结构通过传统的深刻蚀工艺进行加工,因此制作MEMS微镜不会增加额外的工序,可与其余器件层结构一起通过传统的成熟的工艺和现有的设备进行加工,工艺简单成熟、可靠性高、重复性好,可进行大批量制作。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例1的微镜装置示意图;
图2为本实用新型实施例1的运动限制结构示意图;
图3为本实用新型实施例2的微镜装置局部示意图;
图4为本实用新型实施例3的微镜装置示意图;
图5为本实用新型实施例3的运动限制结构示意图;
图6为为本实用新型实施例4的微镜装置局部示意图。
以下对附图作补充说明:
110-悬置结构;111-第一扭转轴;111a-第一扭转轴A;111b-第一扭转轴B;112-第一悬臂梁;1121-第一撞击部;113-第二悬臂梁;1131-第二撞击部;114-第三悬臂梁;1141-第三撞击部;115-第四悬臂梁;1151-第四撞击部;116-镜面;117-动梳齿;118-过渡横梁;119-凸点结构;1101-第一可动横梁;1102-第二可动横梁;
120-第一锚固结构;121-第一止挡部;122-第二止挡部;123-第一锚固部;124-缓冲凹槽;125-第一焊盘;130-第二锚固结构;131-第三止挡部;132-第四止挡部;133-第二锚固部;
140-固定框架;141-静梳齿;142-第二焊盘;143-第一固定横梁;144-第二固定横梁;
210-悬置结构;211-第一扭转轴;211a-第一扭转轴A;211b-第一扭转轴B;212-第一悬臂梁;2121-第一撞击面;213-第二悬臂梁;2131-第二撞击面;214-第三悬臂梁;215-第四悬臂梁;216-镜面;217-动梳齿;218-第一可动横梁;219-第二可动横梁;
220-第一锚固结构;221-第一止挡部;2211-第一止挡面;2212-第二止挡面;222-第一锚固部;
230-第二锚固结构;231-第二止挡部;232-第二锚固部;
240-固定框架;241-静梳齿;242-第一固定横梁;243-第二固定横梁。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且,术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
实施例1:
一种具有运动限制机构的微镜装置,包括依次设置的器件层、绝缘层和衬底层,其中所述器件层包括悬置结构110、第一锚固结构120和第二锚固结构130,所述第一锚固结构120和所述第二锚固结构130间隔且相对设置,所述悬置结构110位于所述第一锚固结构120和所述第二锚固结构130之间,所述悬置结构110包括第一扭转轴111,所述悬置结构110通过所述第一扭转轴111分别与所述第一锚固结构120和所述第二锚固结构130相连;
所述悬置结构110还包括第一悬臂组件,所述第一悬臂组件包括第一悬臂梁112和第二悬臂梁113,所述第一悬臂梁112、所述第一扭转轴111和所述第二悬臂梁113依次间隔且平行设置;
所述第一悬臂梁112的自由端设有第一撞击部1121,所述第一锚固结构120包括第一止挡部121,所述第一止挡部121相对设置于所述第一撞击部1121远离所述第一扭转轴111的一侧,所述第一撞击部1121和所述第一止挡部121对应构成第一运动限制机构;
所述第二悬臂梁113的自由端设有第二撞击部1131,所述第一锚固结构120还包括第二止挡部122,所述第二止挡部122相对设置于所述第二撞击部1131远离所述第一扭转轴111的一侧,所述第二撞击部1131和所述第二止挡部122对应构成第二运动限制机构。
需要说明的是,受所述第一悬臂梁112、所述第一扭转轴111和所述第二悬臂梁113形状的影响,三者也可以不平行。
在一种可选实施方式中,所述器件层还包括固定框架140,所述固定框架140具有镂空区域,所述悬置结构110、所述第一锚固结构120和所述第二锚固结构130均位于所述镂空区域内。
在一种可选实施方式中,所述悬置结构110包括镜面116,所述第一扭转轴111与所述镜面116相连,第一扭转轴111为沿着所述镜面116直径方向向两侧延伸的直线型轴。在外力驱动下,所述镜面116将绕着所述第一扭转轴111发生扭转。具体地,所述第一扭转轴111包括第一扭转轴A 111a和第一扭转轴B 111b,所述第一扭转轴A 111a和所述第一扭转轴B111b位于同一条直线,所述第一扭转轴A 111a的一端和所述第一锚固结构120相连,所述第一扭转轴A 111a的另一端与所述镜面116相连;所述第一扭转轴B 111b的一端与所述第二锚固结构130相连,所述第一扭转轴B 111b的另一端与所述镜面116相连。
在一种可选实施方式中,所述第一悬臂组件位于所述镜面116靠近所述第一扭转轴A 111a的一侧,所述第一悬臂梁112和第二悬臂梁113分别与所述镜面116连接,所述第一悬臂梁112、所述第一扭转轴A 111a和所述第二悬臂梁113依次间隔且平行设置;
所述悬置结构110还包括第二悬臂组件,所述第二悬臂组件位于所述镜面116靠近所述第一扭转轴B 111b的一侧,所述第二悬臂组件包括第三悬臂梁114和第四悬臂梁115,所述第三悬臂梁114和所述第四悬臂梁115分别与所述镜面116连接,所述第三悬臂梁114、所述第一扭转轴B 111b和所述第四悬臂梁115依次间隔且平行设置。
在一种可选实施方式中,所述第三悬臂梁114的自由端设有第三撞击部1141,所述第二锚固结构130包括第三止挡部131,所述第三止挡部131相对设置于所述第三撞击部1141远离所述第一扭转轴111的一侧,所述第三撞击部1141和所述第三止挡部131对应构成第三运动限制机构;
所述第四悬臂梁115的自由端设有第四撞击部1151,所述第二锚固结构130还包括第四止挡部132,所述第四止挡部132相对设置于所述第四撞击部1151远离所述第一扭转轴111的一侧,所述第四撞击部1151和所述第四止挡部132对应构成第四运动限制机构。
需要说明的是,所述微镜装置可以具有第一运动限制机构和第二运动限制机构,或者具有第三运动限制机构和第四运动限制机构,或者具有第一第一运动限制机构、第二运动限制机构、第三运动限制机构和第四运动限制机构。
在一种可选实施方式中,所述第一锚固结构120还包括第一锚固部123,所述第一锚固部123分别与所述第一止挡部121和所述第二止挡部122相连,所述第一锚固部123与所述第一扭转轴A 111a相连,所述第一止挡部121位于所述第一悬臂梁112和所述固定框架140之间,所述第二止挡部122位于所述第二悬臂梁113和所述固定框架140之间;
同理,所述第二锚固结构130还包括第二锚固部133,所述第二锚固部133分别与所述第三止挡部131和所述第四止挡部132相连,所述第二锚固部133与所述第一扭转轴B111b相连,所述第三止挡部131位于所述第三悬臂梁114和所述固定框架140之间,所述第四止挡部132位于所述第四悬臂梁115和所述固定框架140之间。优选的,如图1所示,所述第一止挡部121和所述第二止挡部122关于所述第一锚固部123对称分布,所述第三止挡部131和所述第四止挡部132关于所述第二锚固部133对称分布。
在一种可选实施方式中,所述微镜装置具有第一运动限制机构、第二运动限制机构、第三运动限制机构和第四运动限制机构,如图1所示,所述第一悬臂梁112和所述第二悬臂梁113关于所述第一扭转轴A 111a对称布置,所述第三悬臂梁114和所述第四悬臂梁115关于所述第一扭转轴B 111b对称布置。
在一种可选实施方式中,所述微镜装置采用梳齿结构的静电驱动方式,所述第一悬臂梁112、所述第二悬臂梁113、所述第三悬臂梁114和所述第四悬臂梁115中至少一个朝向所述固定框架140的一侧设有多个动梳齿117,所述固定框架140的内侧设有多个与所述动梳齿117对应的静梳齿141,所述静梳齿141和动梳齿117构成至少一组静电驱动组件,为驱动所述微镜装置提供静电力。在可能的是实施方式中,所述具有运动限制机构的微镜装置还可以采用电磁驱动、电热驱动或压电驱动的驱动方式。
具体的,如图1所示,所述第一悬臂梁112、所述第二悬臂梁113、所述第三悬臂梁114和所述第四悬臂梁115朝向所述固定框架140的一侧均设有多个动梳齿117,所述固定框架140的内侧设有多个与所述动梳齿117对应的静梳齿141,所述静梳齿141和动梳齿117构成四组静电驱动组件。
当所述微镜装置受到剧烈冲击或有害干扰模态时,器件层悬置结构110偏离预设运动轨迹过大,极易引起动梳齿117和静梳齿141的撞击或者局部应力过大,从而导致器件失效。通过所述的运动限制机构,可以限制悬置结构110偏离预定轨迹的最大偏移量,防止器件失效,从而大幅提高器件的可靠性。
在可能的实施方式中,所述静电驱动组件为垂直梳齿对或平面梳齿对。需要说明的是,所述静电驱动组件中的梳齿结构还可以为单排梳齿或多排梳齿。
在一种可选实施方式中,所述悬置结构110还可以包括过渡横梁118,所述过渡横梁118由所述镜面116两侧沿所述第一扭转轴111的轴线方向对称延伸,所述第一扭转轴111与所述过渡横梁118连接,所述第一悬臂组件和所述第二悬臂组件分别与所述过渡横梁118连接。在可能的实施方式中,所述过渡横梁118朝向所述固定框架140的还可以设置若干个所述动梳齿117,所述固定框架140的内侧设有与所述动梳齿117对应的静梳齿141,用于增加梳齿对的数量,增大微镜装置的电极电容。
在一种可选实施方式中,以第一运动限制结构为例,所述第一撞击部1121具有朝向所述第一止挡部121的第一撞击面,所述第一止挡部121具有第一止挡面,所述第一止挡面与所述第一撞击面相对应;
所述第一撞击面与第一平面呈第一预设夹角,所述第一止挡面与所述第一平面呈第二预设夹角,其中第一平面为第一扭转轴111的轴线所在平面,且所述第一平面垂直于所述镜面116。在可能的实施方式中,如图1所示,所述第一撞击面和所述第一止挡面平行。需要说明的是,所述第一运动限制机构情况同样适用于所述第二运动限制机构、第三运动限制机构和第四运动限制机构。
在一种可选实施方式中,所述第一撞击面和/或第一止挡面设有凸点结构119,用于减少冲击的接触面积,避免MEMS结构损坏。
在一种可选实施方式中,所述凸点结构119可以是单一凸点连续排布,如图2所示,也可以是单一凸点间隔预设距离排布,也可以是由多个连续排布的凸点间隔预设距离后再次连续排布,也可以是单一凸点和复数凸点相隔排布。在可能的实施方式中,所述凸点结构119还可以为单个分布的圆弧形凸点、单个分布的三角形凸点、单个分布的梯形凸点、连续分布的圆弧形凸点、连续分布的三角形凸点或连续分布的梯形凸点中的一种或几种的任意组合。需要说明的是,所述凸点结构119可以为单排分布或者多排分布结构。
优选的,所述凸点结构119为连续分布的圆弧形凸点结构119,如图2所示。当所述撞击部设有连续分布的圆弧形凸点结构119时,所述第一撞击部1121的圆弧形凸点的公切线平行于与所述第一止挡面;同理,当所述第一止挡部121设有连续分布的圆弧形凸点结构119时,所述第一止挡部121的圆弧形凸点的公切线平行于与所述第一撞击面。
如图2所示,定义所述器件层的厚度为h;
所述第一接触面到所述第一扭转轴111的轴线的距离为L,或者,所述第一接触面的凸点结构119的公切线到所述第一扭转轴111的轴线的距离为L;
所述第一接触面到所述第二接触面的距离为m,或者,所述第一接触面的凸点结构119的公切线到所述第二接触面的距离为m;
所述动梳齿117与所述第一悬臂梁112间的最小距离为d,或者,所述静梳齿141与所述固定框架140间的最小距离为d;
为避免所述运动限制机构干扰所述悬置结构110的正常的偏转,需要满足下列关系:
m<d且
在一种可选实施方式中,所述镜面116为中心对称图形,所述第一扭转轴111的轴线穿过所述镜面116的对称中心,所述第一接触面与所述第一平面交线穿过所述镜面116的对称中心;当微镜的面内旋转模态被意外激发时,多个凸点均匀撞击,从而更好地防止振动加强。具体的,如图1所示,所述镜面为圆形。
在一种可选实施方式中,以所述第一止挡部121为例,所述第一止挡部121还可以设有缓冲结构,用于降低所述止挡部的刚度,对碰撞过程进行缓冲,延长所述运动限制机构的使用寿命。
在一种可选实施方式中,所述缓冲结构可以为缓冲凹槽124,所述缓冲凹槽124贯穿所述器件层。具体的,如图1所示,所述第一止挡部121、所述第二止挡部122、所述第三止挡部131和所述第四止挡部132均设有所述缓冲凹槽124。如图2所示,所述第一止挡部121和所述第二止挡部122设有所述缓冲凹槽124。在可能的实施方式中,所述缓冲结构还可以为蜂窝状小孔结构。
在一种可选实施方式中,所述固定框架140与所述第一锚固结构120和所述第二锚固结构130之间设有预设间隙形成电隔离槽,使得空间上所述固定框架140和所述锚固结构分隔开,从而实现两者之间的电隔离。
在一种可选实施方式中,所述第一锚固部123和所述第二锚固部133远离所述衬底层的一侧表面分别设有第一焊盘125,所述固定框架140远离所述衬底层的一侧面表面间隔设置有两个第二焊盘142,所述第一焊盘125和所述第二焊盘142均为金属焊盘。在可能的实施方式中,所述第一焊盘125和所述第二焊盘142通过所述金属蒸镀工艺形成,所述金属焊盘的材质为金,所述金属焊盘的厚度为50nm-500nm之间。
当外部电路提供的电信号,所述微镜装置通过引线键合等电互连技术,导入第一焊盘125和第二焊盘142,使固定框架140和悬置结构110具有两个独立的电势。为便于理解和区分,在图1中具有相同电势的结构将用相同的阴影表示。驱动状态下,所述镜面116和所述过渡横梁118在静电力的驱动下发生偏转,所述第一扭转轴111发生扭转并提供恢复力,使得所述镜面116和所述过渡横梁118回复到初始位置。工作状态下,每一组运动限制机构的撞击部和对应的止挡部具有基本相同的电动势,当两者发生撞击时,不会产生放电现象,从而避免了由此而导致的结构损坏,延长了所述运动限制机构的使用寿命。
在一种可选的实施方式中,所述悬置结构110包括镜面、镜面框架和第二扭转轴,图中未示出,所述镜面和所述第二扭转轴位于所述镜面框架内,所述镜面通过所述第二扭转轴与所述镜面框架相连,所述第二扭转轴的轴线方向与所述第一扭转的轴线方向正交。所述镜面框架外侧与所述第一扭转轴111相连,所述第一扭转轴111的轴线方向定义为第一方向,所述第二扭转轴的轴线方向定义为第二方向,所述第一扭转轴111与所述镜面框架相连,实现所述镜面框架在外力驱动下绕所述第一方向扭转;所述第二扭转轴与所述镜面相连,实现所述镜面在外力驱动下绕所述第二方向扭转。在可能的实施方式中,所述第二扭转轴的形状为横梁、折叠梁、双折梁、U型梁、蛇形梁和蟹状梁中的一种或几种的组合。
在一种可选实施方式中,所述器件层的结构通过深刻蚀工艺加工而成。
在一种可选实施方式中,所述镜面116的远离所述衬底层的一侧表面蒸镀有反射层,所述反射层的材质为金属,所述反射层的厚度为50nm-500nm。优选的,所述反射层的材质为金。
在一种可选实施方式中,所述MEMS微镜以SOI晶圆为材料,通过半导体工艺加工制作而成。所述SOI晶圆由一层或多层所述器件层,一层或多层所述绝缘层(也称掩埋层)和所述衬底层依次堆叠构成。其中,所述器件层厚度在10μm~100μm之间,所述绝缘层的厚度在0.1μm~3μm之间,所述衬底层的厚度在100μm~1mm之间。所述器件层的材质为单晶硅,所述绝缘层的材质为二氧化硅,所述衬底层的材质为单晶硅。
在一种可选实施方式中,所述微镜装置还具有一个空腔结构,所述空腔结构为通过刻蚀所述衬底层和所述绝缘层形成,所述空腔结构的深度为100μm~600μm。所述微镜装置的悬置结构110和所述静梳齿141均位于所述空腔结构正上方悬空设置。
实施例2:
以图3微镜装置的局部示意图为例,该实施例与实施例1的区别在于,该技术方案采用多排平行排布的梳齿结构,具体如下,
所述悬置结构110包括依次间隔设置的第一可动横梁1101、第一悬臂梁112、第一扭转轴A 111a、第二悬臂梁113和第二可动横梁1102,所述第一悬臂梁112、第二悬臂梁113、第一可动横梁1101和第二可动横梁1102平行于所述第一扭转轴A 111a,所述第一悬臂梁112和第二悬臂梁113对称设置于所述第一扭转轴A 111a的两侧,所述第一可动横梁1101和第二可动横梁1102也对称设置于所述第一扭转轴A 111a的两侧;
所述固定框架140的镂空区域内延伸有第一固定横梁143和第二固定横梁144,所述第一固定横梁143和所述第二固定横梁144对称设置于所述第一扭转轴A 111a的两侧,所述第一固定横梁143位于所述第一可动横梁1101和第一悬臂梁112之间,所述第二固定横梁144位于所述第二悬臂梁113和所述第二可动横梁1102之间;
所述第一固定横梁143朝向所述第一可动横梁1101的一侧和所述第一固定横梁143朝向所述第一悬臂梁112的一侧分别设有若干个静梳齿141,所述第二固定横梁144朝向所述第二可动横梁1102的一侧和所述第二固定横梁144朝向所述第二悬臂梁113的一侧也分别设有若干个静梳齿141,
所述第一可动横梁1101、第一悬臂梁112、第二悬臂梁113和第二可动横梁1102分别设有若干个与所述静梳齿141对应的动梳齿117,所述静梳齿141与所述动梳齿117相互平行交错形成四组静电驱动组件,相较于图1中静电驱动组件的布置方式,该实施例通过增加梳齿的对数,增大了电极电容,更有利于实现更大的扫描角度。
在一种可选实施方式中,所述第一可动横梁1101、第一悬臂梁112、第一扭转轴A111a、第二悬臂梁113和第二可动横梁1102分别直接和镜面116相连。在可能的实施方式中,其中,所述第一悬臂梁112、第一扭转轴A 111a和第二悬臂梁113还可以通过所述过渡横梁118与所述镜面116连接。
实施例3:
一种具有运动限制机构的微镜装置,包括依次设置的器件层、绝缘层和衬底层,其中所述器件层包括悬置结构210、第一锚固结构220和第二锚固结构230,所述第一锚固结构220和所述第二锚固结构230间隔且相对设置,所述悬置结构210位于所述第一锚固结构220和所述第二锚固结构230之间,所述悬置结构210包括第一扭转轴211,所述悬置结构210通过所述第一扭转轴211分别与所述第一锚固结构220和所述第二锚固结构230相连;
所述悬置结构210还包括第一悬臂组件,所述第一悬臂组件包括第一悬臂梁212和第二悬臂梁213,所述第一悬臂梁212、所述第一扭转轴211和所述第二悬臂梁213依次间隔设置;
所述第一锚固结构220包括第一止挡部221,所述第一止挡部221与所述第一扭转轴211相连,所述第一止挡部221设置于所述第一悬臂梁212和所述第二悬臂梁213之间,所述第一悬臂梁212、所述第二悬臂梁213和所述第一止挡部221对应形成第一运动限制机构,用于限制所述悬置结构210的偏移轨迹超过碰撞轨迹阈值。
其中,碰撞轨迹阈值是指当所述微镜装置受到剧烈冲击或有害干扰模态时允许悬置结构210偏移正常工作轨迹的最大轨迹偏移量。
在一种可选实施方式中,所述器件层还包括固定框架240,所述固定框架240具有镂空区域,所述悬置结构210、所述第一锚固结构220和所述第二锚固结构230均位于所述镂空区域内。
在一种可选实施方式中,所述悬置结构210包括镜面216,所述第一扭转轴211与所述镜面216相连,第一扭转轴211为沿着所述镜面216直径方向向两侧延伸的直线型轴。在外力驱动下,所述镜面216将绕着所述第一扭转轴211发生扭转。具体地,所述第一扭转轴211包括第一扭转轴A 211a和第一扭转轴B 211b,所述第一扭转轴A 211a和所述第一扭转轴B211b位于同一条直线,所述第一扭转轴A 211a的一端和所述第一锚固结构220相连,所述第一扭转轴A 211a的另一端与所述镜面216相连;所述第一扭转轴B 211b的一端与所述第二锚固结构230相连,所述第一扭转轴B211b的另一端与所述镜面216相连。
在一种可选实施方式中,所述第一悬臂组件位于所述镜面216靠近所述第一扭转轴A 211a的一侧,所述第一悬臂梁212和第二悬臂梁213分别与所述镜面216连接,所述第一悬臂梁212、所述第一扭转轴A 211a和所述第二悬臂梁213依次间隔设置;
所述悬置结构210还包括第二悬臂组件,所述第二悬臂组件位于所述镜面216靠近所述第一扭转轴B 211b的一侧,所述第二悬臂组件包括第三悬臂梁214和第四悬臂梁215,所述第三悬臂梁214和所述第四悬臂梁215分别与所述镜面216连接,所述第三悬臂梁214、所述第一扭转轴B 211b和所述第四悬臂梁215依次间隔设置。
在一种可选实施方式中,所述第二锚固结构230包括第二止挡部231,所述第二止挡部231与所述第一扭转轴B 211b相连,所述第二止挡部231设置于所述第三悬臂梁214和所述第四悬臂梁215之间,所述第三悬臂梁214、所述第四悬臂梁215和所述第二止挡部231形成第二运动限制机构,用于限制所述悬置结构210的偏移轨迹超过碰撞轨迹阈值。
在一种可选实施方式中,所述微镜装置具有第一运动限制机构和第二运动限制机构,如图4所示,所述第一悬臂梁212和所述第二悬臂梁213关于所述第一扭转轴A 211a对称布置,所述第三悬臂梁214和所述第四悬臂梁215关于所述第一扭转轴B 211b对称布置。
在一种可选实施方式中,如图4所示,所述第一锚固结构220还包括第一锚固部222,所述第一锚固部222和所述第一止挡部221相连,所述第一止挡部221位于所述第一锚固部222朝向所述镜面216的一侧;
所述第二锚固结构230还包括第二锚固部232,所述第二锚固部232和所述第二止挡部231相连,所述第二止挡部231位于所述第二锚固部232朝向所述镜面216的一侧。
在一种可选实施方式中,所述微镜装置采用梳齿结构的静电驱动方式,所述第一悬臂梁212、所述第二悬臂梁213、所述第三悬臂梁214和所述第四悬臂梁215中至少一个朝向所述固定框架240的一侧设有多个动梳齿217,所述固定框架240的内侧设有多个与所述动梳齿217对应的静梳齿241,所述动梳齿217和静梳齿241构成至少一组静电驱动组件,为驱动所述微镜装置提供静电力。在可能的是实施方式中,所述具有运动限制机构的微镜装置还可以采用电磁驱动、电热驱动或压电驱动的驱动方式。
具体的,如图1所示,所述第一悬臂梁212、所述第二悬臂梁213、所述第三悬臂梁214和所述第四悬臂梁215朝向所述固定框架240的一侧均设有多个动梳齿217,所述固定框架240的内侧设有多个与所述动梳齿217对应的静梳齿241,所述动梳齿217和静梳齿241构成四组静电驱动组件。
当所述微镜装置受到剧烈冲击或有害干扰模态时,器件层悬置结构210偏离预设运动轨迹过大,极易引起静梳齿241和动梳齿217的撞击或者局部应力过大,从而导致器件失效。通过运动限制机构,可以限制悬置结构210偏离预定轨迹的最大偏移量,防止器件失效,从而大幅提高器件的可靠性。
在可能的实施方式中,所述静电驱动组件为垂直梳齿对或平面梳齿对。需要说明的是,所述静电驱动组件中的梳齿结构还可以为单排梳齿或多排梳齿。
在一种可选实施方式中,以所述第一运动限制机构为例,所述第一悬臂梁212朝向所述第一止挡部221的一侧设有第一撞击面2121,所述第二悬臂梁213朝向所述第一止挡部221的一侧设有第二撞击面2131,所述第一止挡部221分别设有与所述第一撞击面2121对应的第一止挡面2211和与所述第二撞击面2131对应的第二止挡面2212;
所述第一撞击面2121与第一平面呈第一预设夹角,所述第一止挡面2211与所述第一平面呈第二预设夹角,所述第二撞击面2131与所述第一平面呈第三预设夹角,所述第二止挡面2212与所述第一平面呈第四预设夹角,其中,第一平面为第一扭转轴211的轴线所在平面,且所述第一平面垂直于所述镜面216。需要说明的是,所述第一运动限制机构情况同样适用于所述第二运动限制机构。
在可能的实施方式中,如图4和图5所示,所述第一撞击面2121和所述第一止挡面2211平行,所述第二撞击面2131与所述第二止挡面2212平行,所述第一预设夹角等于所述第三预设夹角,所述第二预设夹角等于第四预设夹角。
在一种可选实施方式中,所述第一撞击面2121、所述第二撞击面2131、所述第一止挡面2211和所述第二止挡面2212中的至少一个面上设有凸点结构,用于减少冲击式的接触面积,避免MEMS结构损坏。
在一种可选实施方式中,所述凸点结构可以是单一凸点连续排布,如图5所示,也可以是单一凸点间隔预设距离排布,也可以是由多个连续排布的凸点间隔预设距离后再次连续排布,也可以是单一凸点和复数凸点相隔排布。在可能的实施方式中,所述凸点结构还可以为单个分布的圆弧形凸点、单个分布的三角形凸点、单个分布的梯形凸点、连续分布的圆弧形凸点、连续分布的三角形凸点或连续分布的梯形凸点中的一种或几种的任意组合。需要说明的是,所述凸点结构可以为单排分布或者多排分布结构。
优选的,所述凸点结构为连续分布的圆弧形凸点结构,如图5所示,当所述第一止挡面2211设有连续分布的圆弧形凸点结构时,所述第一止挡面2211的圆弧形凸点的公切线平行于与所述第一撞击面2121;
同理,当所述第二止挡面2212设有连续分布的圆弧形凸点结构时,所述第二止挡面2212的圆弧形凸点的公切线平行于与所述第二撞击面2131。
如图5所示,定义所述器件层的厚度为h;
所述第一撞击面2121到所述第一扭转轴211的轴线的距离为L';
所述第一止挡面2211的凸点结构的公切线到所述第一撞击面2121的距离为m';
所述静梳齿241与所述第一悬臂梁212间的最小距离为d;
为避免所述第一运动限制机构干扰所述悬置结构210的正常的偏转,需要满足下列关系:
m'<d且
在一种可选实施方式中,所述镜面216为中心对称图形,所述第一扭转轴211的轴线穿过所述镜面216的对称中心,所述第一接触面与所述第一平面交线穿过所述镜面216的对称中心;当微镜的面内旋转模态被意外激发时,多个凸点均匀撞击,从而更好地防止振动加强。
在一种可选实施方式中,所述固定框架240与所述第一锚固结构220和所述第二锚固结构230之间设有预设间隙形成电隔离槽,使得空间上所述固定框架240、所述第一锚固结构220和所述第二锚固结构230分隔开,从而实现两者之间的电隔离。
为便于理解和区分,在图1中具有相同电势的结构将用相同的阴影表示。驱动状态下,所述镜面216在静电力的驱动下发生偏转,所述第一扭转轴211发生扭转并提供恢复力,使得所述镜面216恢复到初始位置。工作状态下,每一组运动限制机构的悬臂梁和对应的止挡部具有基本相同的电动势,当两者发生撞击时,不会产生放电现象,从而避免了由此而导致的结构损坏,延长了所述运动限制机构的使用寿命。
在一种可选实施方式中,所述微镜装置还具有一个空腔结构,所述空腔结构为通过刻蚀所述衬底层和所述绝缘层形成。所述微镜装置的悬置结构210和所述静梳齿241均位于所述空腔结构正上方悬空设置。
实施例4:
以图6微镜装置的局部示意图为例,该实施例与实施例3的区别在于,该技术方案采用多排平行排布的梳齿结构,具体如下,
所述悬置结构210包括依次间隔设置的第一可动横梁218、第一悬臂梁212、第一扭转轴A 211a、第二悬臂梁213和第二可动横梁219,所述第一悬臂梁212、第二悬臂梁213、第一可动横梁218和第二可动横梁219平行于所述第一扭转轴A 211a,所述第一悬臂梁212和第二悬臂梁213对称设置于所述第一扭转轴A 211a的两侧,所述第一可动横梁218和第二可动横梁219也对称设置于所述第一扭转轴A 211a的两侧;
所述固定框架240的镂空区域内延伸有第一固定横梁242和第二固定横梁243,所述第一固定横梁242和所述第二固定横梁243对称设置于所述第一扭转轴A 211a的两侧,所述第一固定横梁242位于所述第一可动横梁218和第一悬臂梁212之间,所述第二固定横梁243位于所述第二悬臂梁213和所述第二可动横梁219之间;
所述第一固定横梁242朝向所述第一可动横梁218的一侧和所述第一固定横梁242朝向所述第一悬臂梁212的一侧分别设有若干个静梳齿241,所述第二固定横梁243朝向所述第二可动横梁219的一侧和所述第二固定横梁243朝向所述第二悬臂梁213的一侧也分别设有若干个静梳齿241,
所述第一可动横梁218、第一悬臂梁212、第二悬臂梁213和第二可动横梁219分别设有若干个与所述静梳齿241对应的动梳齿217,所述动梳齿217与所述静梳齿241相互平行交错形成四组静电驱动组件,相较于图4中静电驱动组件的布置方式,该实施例通过增加梳齿的对数,增大了电极电容,更有利于实现更大的扫描角度。
在一种可选实施方式中,所述第一可动横梁218、第一悬臂梁212、第一扭转轴A211a、第二悬臂梁213和第二可动横梁219分别直接和镜面216相连。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种具有运动限制机构的微镜装置,包括依次设置的器件层、绝缘层和衬底层,其特征在于,所述器件层包括悬置结构、第一锚固结构和第二锚固结构,所述第一锚固结构和所述第二锚固结构间隔且相对设置,所述悬置结构位于所述第一锚固结构和所述第二锚固结构之间,所述悬置结构包括第一扭转轴,所述悬置结构通过所述第一扭转轴分别与所述第一锚固结构和所述第二锚固结构相连;
所述悬置结构还包括第一悬臂组件,所述第一悬臂组件包括第一悬臂梁和第二悬臂梁,所述第一悬臂梁、所述第一扭转轴和所述第二悬臂梁依次间隔设置;
所述第一悬臂梁的自由端设有第一撞击部,所述第一锚固结构包括第一止挡部,所述第一止挡部相对设置于所述第一撞击部远离所述第一扭转轴的一侧,所述第一撞击部和所述第一止挡部对应构成第一运动限制机构;
所述第二悬臂梁的自由端设有第二撞击部,所述第一锚固结构还包括第二止挡部,所述第二止挡部相对设置于所述第二撞击部远离所述第一扭转轴的一侧,所述第二撞击部和所述第二止挡部对应构成第二运动限制机构。
2.根据权利要求1所述的具有运动限制机构的微镜装置,其特征在于:所述悬置结构包括镜面,所述第一扭转轴包括第一扭转轴A和第一扭转轴B,所述第一扭转轴A和所述第一扭转轴B位于同一条直线,所述第一扭转轴A的一端和所述第一锚固结构相连,所述第一扭转轴A的另一端与所述镜面相连;所述第一扭转轴B的一端与所述第二锚固结构相连,所述第一扭转轴B的另一端与所述镜面相连;
所述第一悬臂组件位于所述镜面靠近所述第一扭转轴A的一侧,所述第一悬臂梁和第二悬臂梁分别与所述镜面连接,所述第一悬臂梁、所述第一扭转轴A和所述第二悬臂梁依次间隔且平行设置。
3.根据权利要求2所述的具有运动限制机构的微镜装置,其特征在于:所述悬置结构还包括第二悬臂组件,所述第二悬臂组件位于所述镜面靠近所述第一扭转轴B的一侧,所述第二悬臂组件包括第三悬臂梁和第四悬臂梁,所述第三悬臂梁和所述第四悬臂梁分别与所述镜面连接,所述第三悬臂梁、所述第一扭转轴B和所述第四悬臂梁依次间隔且平行设置。
4.根据权利要求3所述的具有运动限制机构的微镜装置,其特征在于:所述第三悬臂梁的自由端设有第三撞击部,所述第二锚固结构包括第三止挡部,所述第三止挡部相对设置于所述第三撞击部远离所述第一扭转轴的一侧,所述第三撞击部和所述第三止挡部对应构成第三运动限制机构;
所述第四悬臂梁的自由端设有第四撞击部,所述第二锚固结构还包括第四止挡部,所述第四止挡部相对设置于所述第四撞击部远离所述第一扭转轴的一侧,所述第四撞击部和所述第四止挡部对应构成第四运动限制机构。
5.根据权利要求4所述的具有运动限制机构的微镜装置,其特征在于:所述第一锚固结构还包括第一锚固部,所述第一锚固部分别与所述第一止挡部和所述第二止挡部相连,所述第一锚固部与所述第一扭转轴A相连;
所述第二锚固结构还包括第二锚固部,所述第二锚固部分别与所述第三止挡部和所述第四止挡部相连,所述第二锚固部与所述第一扭转轴B相连。
6.根据权利要求3-5任意一项所述的具有运动限制机构的微镜装置,其特征在于:所述器件层还包括固定框架,所述固定框架具有镂空区域,所述悬置结构、所述第一锚固结构和所述第二锚固结构均位于所述镂空区域内;
所述第一悬臂梁、所述第二悬臂梁、所述第三悬臂梁和所述第四悬臂梁中至少一个朝向所述固定框架的一侧设有多个动梳齿,所述固定框架的内侧设有多个与所述动梳齿对应的静梳齿,所述静梳齿和动梳齿构成至少一组静电驱动组件。
7.根据权利要求4所述的具有运动限制机构的微镜装置,其特征在于:所述第一撞击部具有朝向所述第一止挡部的第一撞击面,所述第一止挡部具有第一止挡面,所述第一止挡面与所述第一撞击面相对应;
所述第一撞击面与第一平面呈第一预设夹角,所述第一止挡面与所述第一平面呈第二预设夹角;
所述第一撞击面和/或第一止挡面设有凸点结构。
8.一种具有运动限制机构的微镜装置,包括依次设置的器件层、绝缘层和衬底层,其特征在于,所述器件层包括悬置结构、第一锚固结构和第二锚固结构,所述第一锚固结构和所述第二锚固结构间隔且相对设置,所述悬置结构位于所述第一锚固结构和所述第二锚固结构之间,所述悬置结构包括第一扭转轴,所述悬置结构通过所述第一扭转轴分别与所述第一锚固结构和所述第二锚固结构相连;
所述悬置结构还包括第一悬臂组件,所述第一悬臂组件包括第一悬臂梁和第二悬臂梁,所述第一悬臂梁、所述第一扭转轴和所述第二悬臂梁依次间隔设置;
所述第一锚固结构包括第一止挡部,所述第一止挡部与所述第一扭转轴相连,所述第一止挡部设置于所述第一悬臂梁和所述第二悬臂梁之间,所述第一悬臂梁、所述第二悬臂梁和所述第一止挡部对应形成第一运动限制机构,用于限制所述悬置结构的偏移轨迹超过碰撞轨迹阈值。
9.根据权利要求8所述的具有运动限制机构的微镜装置,其特征在于:所述悬置结构包括镜面,所述第一扭转轴包括第一扭转轴A和第一扭转轴B,所述第一扭转轴A和所述第一扭转轴B位于同一条直线,所述第一扭转轴A的一端和所述第一锚固结构相连,所述第一扭转轴A的另一端与所述镜面相连;所述第一扭转轴B的一端与所述第二锚固结构相连,所述第一扭转轴B的另一端与所述镜面相连;
所述第一悬臂组件位于所述镜面靠近所述第一扭转轴A的一侧,所述第一悬臂梁和第二悬臂梁分别与所述镜面连接,所述第一悬臂梁、所述第一扭转轴A和所述第二悬臂梁依次间隔设置。
10.根据权利要求9所述的具有运动限制机构的微镜装置,其特征在于:所述悬置结构还包括第二悬臂组件,所述第二悬臂组件位于所述镜面靠近所述第一扭转轴B的一侧,所述第二悬臂组件包括第三悬臂梁和第四悬臂梁,所述第三悬臂梁和所述第四悬臂梁分别与所述镜面连接,所述第三悬臂梁、所述第一扭转轴B和所述第四悬臂梁依次间隔设置。
11.根据权利要求10所述的具有运动限制机构的微镜装置,其特征在于:所述第二锚固结构包括第二止挡部,所述第二止挡部与所述第一扭转轴B相连,所述第二止挡部设置于所述第三悬臂梁和所述第四悬臂梁之间,所述第三悬臂梁、所述第四悬臂梁和所述第二止挡部形成第二运动限制机构,用于限制所述悬置结构的偏移轨迹超过碰撞轨迹阈值。
12.根据权利要求11所述的具有运动限制机构的微镜装置,其特征在于:所述第一锚固结构还包括第一锚固部,所述第一锚固部和所述第一止挡部相连,所述第一止挡部位于所述第一锚固部朝向所述镜面的一侧;
所述第二锚固结构还包括第二锚固部,所述第二锚固部和所述第二止挡部相连,所述第二止挡部位于所述第二锚固部朝向所述镜面的一侧。
13.根据权利要求12所述的具有运动限制机构的微镜装置,其特征在于:所述第一悬臂梁朝向所述第一止挡部的一侧设有第一撞击面,所述第二悬臂梁朝向所述第一止挡部的一侧设有第二撞击面,所述第一止挡部分别设有与所述第一撞击面对应的第一止挡面和与所述第二撞击面对应的第二止挡面;
所述第一撞击面与第一平面呈第一预设夹角,所述第一止挡面与所述第一平面呈第二预设夹角,所述第二撞击面与所述第一平面呈第三预设夹角,所述第二止挡面与所述第一平面呈第四预设夹角。
14.根据权利要求13所述的具有运动限制机构的微镜装置,其特征在于:所述第一撞击面、所述第二撞击面、所述第一止挡面和所述第二止挡面中的至少一个面上设有凸点结构。
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CN112744777A (zh) * | 2019-10-29 | 2021-05-04 | 无锡微奥科技有限公司 | 一种电热式mems扭转驱动器 |
WO2022237696A1 (zh) * | 2021-05-14 | 2022-11-17 | 华为技术有限公司 | 微镜组件及激光设备 |
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