CN220553040U - 一种动态偏转的静电式环形梳齿式mems微镜结构 - Google Patents
一种动态偏转的静电式环形梳齿式mems微镜结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN220553040U CN220553040U CN202222782945.6U CN202222782945U CN220553040U CN 220553040 U CN220553040 U CN 220553040U CN 202222782945 U CN202222782945 U CN 202222782945U CN 220553040 U CN220553040 U CN 220553040U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mirror
- mems micro
- electrostatic
- lens
- comb
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 244000126211 Hericium coralloides Species 0.000 title claims abstract description 21
- 230000003068 static effect Effects 0.000 title claims abstract description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 23
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 5
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000008030 elimination Effects 0.000 claims description 3
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 claims description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 abstract description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 abstract description 5
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 210000001520 comb Anatomy 0.000 description 3
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
Abstract
本实用新型涉及微镜结构技术领域，具体为一种动态偏转的静电式环形梳齿式MEMS微镜结构，包括：镜片相关部件，包括基板和镜面；静电驱动相关部件，包括位于基板上的外梳齿以及位于镜面外侧的内梳齿，镜面和基板通过悬臂梁连接；有益效果为：本实用新型提出的动态偏转的静电式环形梳齿式MEMS微镜结构基底材料采用二氧化硅，然后在基底材料上采用沉积法，分别在镜片的位置沉积镜片金属，在梳齿的部位沉积导电层，导电层有引线与外界相连，用于输入电流。当输入电压的时候，会使得的梳齿的表面带有静电，电荷之间的库仑力会使得悬臂梁发生扭转，从而带动微镜发生偏。
Description
技术领域
本实用新型涉及微镜结构技术领域，具体为一种动态偏转的静电式环形梳齿式MEMS微镜结构。
背景技术
使用绿色能源，现如今正成为时代发展的主题。近年来，MEMS领域发展迅速，MEMS微镜在微机电领域更是大放异彩，其在通讯电子、照明、清洁能源以及汽车领域都有广泛的应用。
现有技术中，MEMS微镜技术就是微光学系统与微系统的结合，经过几十年的发展被普遍应用于激光雷达、智能投影、虚拟现实以及智能医疗等相关领域。
但是现有的MEMS微镜一般为电磁式或者静电式，难以实现大角度偏转或位移。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种动态偏转的静电式环形梳齿式MEMS微镜结构，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种动态偏转的静电式环形梳齿式MEMS微镜结构，所述动态偏转的静电式环形梳齿式MEMS微镜结构包括：镜片相关部件，包括基板和镜面；静电驱动相关部件，包括位于基板上的外梳齿以及位于镜面外侧的内梳齿，镜面和基板通过悬臂梁连接。
优选的，所述基板包括基底材料以及设于基底材料表面的导电金属层。
优选的，所述基底材料采用SiO或SiN；所述导电金属层采用铂或者钛导电金属薄膜。
优选的，所述基底材料的表面蚀刻有引线，引线与导电金属层物理连接形成整体并电连接。
优选的，所述镜面包括相连接的镜片金属层、镜片承载层、镜片补偿层,所述镜片金属层图形化沉积与消除后连接镜片承载层。
优选的，所述镜片金属层采用聚酰亚胺。
优选的，所述镜片承载层采用陶瓷材料。
一种光调配器件，包括所述的动态偏转的静电式环形梳齿式MEMS微镜结构。
一种智能百叶窗系统，包括所述的动态偏转的静电式环形梳齿式MEMS微镜结构。
一种车载自适应转向头灯照明系统，包括所述的动态偏转的静电式环形梳齿式MEMS微镜结构。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型提出的动态偏转的静电式环形梳齿式MEMS微镜结构基底材料采用二氧化硅，然后在基底材料上采用沉积法，分别在镜片的位置沉积镜片金属，在梳齿的部位沉积导电层，导电层有引线与外界相连，用于输入电流。当输入电压的时候，会使得的梳齿的表面带有静电，电荷之间的库仑力会使得悬臂梁发生扭转，从而带动微镜发生偏转。通过控制输入电压的大小来改变梳齿表面的电荷量，从而控制库仑力的大小，以此来改变镜片的偏转角度。
附图说明
图1为本实用新型镜片相关部件结构示意图；
图2为本实用新型静电驱动相关部件结构示意图。
图中：基底材料1、导电金属层2、内梳齿3、外梳齿4、镜片金属层5、镜片承载层6、镜片补偿层7、悬臂梁8。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案进行清楚、完整地描述，及优点更加清楚明白，以下结合附图对本实用新型实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，仅仅用以解释本实用新型实施例，并不用于限定本实用新型实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
实施例一
请参阅图1至图2，本实用新型提供一种技术方案：一种动态偏转的静电式环形梳齿式MEMS微镜结构，其分为两大部分其特征在于，分为两大结构层，一是镜片相关部件还有静电驱动相关部件。在静电驱动相关部件中，最重要的的就是内外梳齿，外梳齿位于基板上，内梳齿位于镜面外侧，悬臂梁将镜面和基板连接在一起。基板还有内外梳齿的内部都有引线，用于传导电流，使得内外梳齿的表面聚集电荷，不同的部件采用不同的方式进行制备；内梳齿和外梳齿之间的距离应小于一定的距离；由于通电之后，内外梳齿的表面都会聚集一定的电荷，根据同种电荷相互排斥的原则，聚集在内梳齿表面和外梳齿表面的电荷之间就会产生一定的静电力，这个静电力就会使得微镜通过悬臂梁发生偏转；基板材料采用二氧化硅，内梳齿和外梳齿内部的导电层，采用钛或者铂导电薄膜；基底材料采用SiO2或Si3N4；所述镜片金属层采用聚酰亚胺，但不仅限于此材料；所述镜片承载层采用陶瓷材料。
实施例二
一种动态偏转的静电式环形梳齿式MEMS微镜结构，基底材料采用二氧化硅，然后在基底材料上采用沉积法，分别在镜片的位置沉积镜片金属，在梳齿的的部位沉积导电层，导电层有引线与外界相连，用于输入电流。当输入电压的时候，会使得的梳齿的的表面带有静电，电荷之间的库仑力会使得悬臂梁发生扭转，从而带动微镜发生偏转。通过控制输入电压的大小来改变梳齿表面的电荷量，从而控制库仑力的大小，以此来改变镜片的偏转角度。
导电层、基底材料与引线相连，在加工完成后，所述镜片层会在生产过程中产生一定的内应力，并且在该内应力的作用下会导致微镜在一开始就存在一定的角度。
实施例三
一种动态偏转的静电式环形梳齿式MEMS微镜结构，包括相连接的镜片承载层、镜片金属层、镜片补偿层,所述镜片金属层图形化沉积与消除后，所述镜片金属层会与镜片承载层部分相连；
所述镜片相关层包括镜片承载层、镜片金属层、镜片补偿层，所述镜片金属层通过薄膜沉积的方式生长在基底上，同样的，薄膜沉积方式可以采用化学气相沉积，也可以采用物理气相沉积；
所述导电层与引线相连。在导电金属层上施加外接电压，通过调节电压强度，可以控制微镜梳齿上的电荷量的大小，进而实现调整库仑力的大小控制微镜的偏转角度；
使用化学气相沉积方法在基底材料上生长导电金属层然后沉积基底材料完成基座构建；使用物理气相沉积方法在第二层基底材料上沉积镜片承载层，并以此沉积镜片金属层、镜片补偿层；采用光刻法在基底材料制件刻蚀引线，其与导电金属层物理连接形成整体并能够电连接。
实施例四
一种光调配器件，包括所述的动态偏转的静电式环形梳齿式MEMS微镜结构；基于MEMS制造工艺，与现有的自然光调配技术完全不同。MEMS微型反射镜可以安装在车载前照大灯前部，替代传统AFS自适应转向大灯，采用微镜偏转来实现控制光照范围的变化，相比传统自适应转向大灯，采用MEMS微镜技术不仅可以提高转向速率，同时功耗更低，照射扫描范围也更广，在未来电动汽车领域自动驾驶与无人驾驶领域都会有不错的应用价值。
实施例五
一种智能百叶窗系统，包括所述的动态偏转的静电式环形梳齿式MEMS微镜结构；
百叶窗是常见的日光系统，由多个窗帘或水平放置的百叶窗组成，它们的角度可以调节以接收和重新定向日光，它可以将不同角度的入射阳光引向室内，百叶窗系统的局限性在于，百叶窗只能手动调节外界光线的进通量且不能将反射的太阳光加以利用，利用MEMS微镜技术可以将反射的太阳光聚焦在一点处，将太阳能转化为电能加工储存利用。
实施例六
一种车载自适应转向头灯照明系统，包括任意一项所述的动态偏转的静电式环形梳齿式MEMS微镜结构，取代传统AFS自适应转向大灯技术，将MEMS微镜安装在汽车前照灯前部，利用控制偏转微镜来实现光线偏转，不仅可以提高光线调整的灵敏度，还能够有效降低功耗，同时获得更广的照射区域。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种动态偏转的静电式环形梳齿式MEMS微镜结构，其特征在于：所述动态偏转的静电式环形梳齿式MEMS微镜结构包括：
镜片相关部件，包括基板和镜面；
静电驱动相关部件，包括位于基板上的外梳齿（4）以及位于镜面外侧的内梳齿（3），镜面和基板通过悬臂梁（8）连接。
2.根据权利要求1所述的一种动态偏转的静电式环形梳齿式MEMS微镜结构，其特征在于：所述基板包括基底材料（1）以及设于基底材料（1）表面的导电金属层（2）。
3.根据权利要求2所述的一种动态偏转的静电式环形梳齿式MEMS微镜结构，其特征在于：所述基底材料（1）采用SiO（2）或Si（3）N（4）；所述导电金属层（2）采用铂或者钛导电金属薄膜。
4.根据权利要求2所述的一种动态偏转的静电式环形梳齿式MEMS微镜结构，其特征在于：所述基底材料（1）的表面蚀刻有引线，引线与导电金属层（2）物理连接形成整体并电连接。
5.根据权利要求1所述的一种动态偏转的静电式环形梳齿式MEMS微镜结构，其特征在于：所述镜面包括相连接的镜片金属层（5）、镜片承载层（6）、镜片补偿层（7）,所述镜片金属层（5）图形化沉积与消除后连接镜片承载层（6）。
6.根据权利要求5所述的一种动态偏转的静电式环形梳齿式MEMS微镜结构，其特征在于：所述镜片金属层（5）采用聚酰亚胺。
7.根据权利要求5所述的一种动态偏转的静电式环形梳齿式MEMS微镜结构，其特征在于：所述镜片承载层（6）采用陶瓷材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202222782945.6U CN220553040U (zh) | 2022-10-21 | 2022-10-21 | 一种动态偏转的静电式环形梳齿式mems微镜结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202222782945.6U CN220553040U (zh) | 2022-10-21 | 2022-10-21 | 一种动态偏转的静电式环形梳齿式mems微镜结构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN220553040U true CN220553040U (zh) | 2024-03-01 |
Family
ID=90007769
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202222782945.6U Active CN220553040U (zh) | 2022-10-21 | 2022-10-21 | 一种动态偏转的静电式环形梳齿式mems微镜结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN220553040U (zh) |
-
2022
- 2022-10-21 CN CN202222782945.6U patent/CN220553040U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1226650C (zh) | 微机电光学开关及其制造方法 | |
| Vdovin et al. | Technology and applications of micromachined silicon adaptive mirrors | |
| TWI223717B (en) | Micro mirror unit and method of making the same | |
| CN111538154B (zh) | 静电驱动mems微镜阵列及其制备方法 | |
| Kwon et al. | Large-displacement vertical microlens scanner with low driving voltage | |
| US20070146741A1 (en) | Micromirror array | |
| DE60118126T2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Spiegelstruktur | |
| JPH1054947A (ja) | 光学機械マイクロ偏向器用途に利用するための光学機械マイクロデバイス | |
| CN103616738B (zh) | 一种制造具有不同焦距曲面复眼微透镜的方法 | |
| US6504643B1 (en) | Structure for an optical switch on a substrate | |
| CN101290395B (zh) | 一种微型多功能光学器件及其制备方法 | |
| CN220553040U (zh) | 一种动态偏转的静电式环形梳齿式mems微镜结构 | |
| CN112255781A (zh) | 一种梯形梳齿、静电梳齿驱动器及mems扫描镜 | |
| CN108716914A (zh) | 一种基于纳米光栅的moems陀螺仪及其加工方法 | |
| WO2013059633A1 (en) | Integrated monolithic optical bench containing 3-d curved optical elements and methods of its fabrication | |
| EP2697561B1 (de) | Vorrichtung und verfahren zum beeinflussen einer abstrahlcharakteristik einer lichtemittierenden diode | |
| CN210222357U (zh) | 二维扫描微镜 | |
| DE60116839T2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Spiegelstruktur | |
| US6903861B1 (en) | Erected mirror optical switch | |
| DE60118678T2 (de) | Herstellung von mikro-elektromechanischen Spiegelstrukturen | |
| US6411427B1 (en) | Structure for an optical switch on a glass substrate | |
| CN103076676B (zh) | 闪耀角可调微机械光栅的制作方法 | |
| CN108892098A (zh) | 一种偏转可控的mems微型反射镜结构 | |
| CN104898273B (zh) | 光学扫描识别系统 | |
| Viereck et al. | Sun glasses for buildings based on micro mirror arrays: Technology, control by networked sensors and scaling potential |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |