DE102008043112A1 - Micromechanical components and method for operating a micromechanical component - Google Patents

Micromechanical components and method for operating a micromechanical component Download PDF

Info

Publication number
DE102008043112A1
DE102008043112A1 DE200810043112 DE102008043112A DE102008043112A1 DE 102008043112 A1 DE102008043112 A1 DE 102008043112A1 DE 200810043112 DE200810043112 DE 200810043112 DE 102008043112 A DE102008043112 A DE 102008043112A DE 102008043112 A1 DE102008043112 A1 DE 102008043112A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
mirror element
light window
reflective surface
micromechanical component
rotation
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.)
Withdrawn
Application number
DE200810043112
Other languages
German (de)
Inventor
Stefan Pinter
Christoph Friese
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE200810043112 priority Critical patent/DE102008043112A1/en
Priority to PCT/EP2009/060937 priority patent/WO2010046159A1/en
Publication of DE102008043112A1 publication Critical patent/DE102008043112A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
    • G02B26/0833Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/48Laser speckle optics

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein mikromechanisches Bauteil (100) mit einem Spiegelelement (50), einem Antrieb, welcher dazu ausgelegt ist, das Spiegelelement (50) um mindestens eine Drehachse zu verstellen, und mindestens einem Vibrationselement (90), welches dazu ausgelegt ist, zumindest eine reflektierende Oberfläche (56) des Spiegelelements (50) in eine Vibrationsbewegung senkrecht zu der ersten Drehachse zu versetzen. Zusätzlich betrifft die Erfindung ein mikromechanisches Bauteil (100) mit einem Lichtfenster (86) und mindestens einem Vibrationselement (90), welches dazu ausgelegt ist, zumindest eine Grenzfläche (102) des Lichtfensters (86) in eine Vibrationsbewegung senkrecht zu der ersten Drehachse zu versetzen. Des Weiteren betrifft die Erfindung entsprechende Verfahren zum Betreiben eines mikromechanischen Bauteils.The invention relates to a micromechanical component (100) having a mirror element (50), a drive which is designed to adjust the mirror element (50) about at least one axis of rotation, and at least one vibration element (90) which is designed at least to set a reflective surface (56) of the mirror element (50) in a vibratory motion perpendicular to the first axis of rotation. In addition, the invention relates to a micromechanical component (100) having a light window (86) and at least one vibration element (90) which is designed to set at least one boundary surface (102) of the light window (86) in a vibratory motion perpendicular to the first axis of rotation , Furthermore, the invention relates to corresponding methods for operating a micromechanical component.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft mikromechanische Bauteile und Verfahren zum Betreiben eines mikromechanischen Bauteils.The The invention relates to micromechanical components and methods of operation a micromechanical component.

Stand der TechnikState of the art

Ein als Mikrospiegel ausgebildetes mikromechanisches Bauteil mit einem Spiegelelement, welches mittels eines Antriebs um mindestens eine Drehachse verstellbar ist, kann beispielsweise in einem Projektor zum Abrastern einer Zeile oder einer Fläche verwendet werden. Manchmal weist der Mikrospiegel zusätzlich ein Lichtfenster auf, durch welches ein an einer reflektierenden Oberfläche des Spiegelelements abgelenkter Lichtstrahl auf die abgerasterte Zeile oder Fläche fällt.One formed as a micromirror micromechanical component with a Mirror element, which by means of a drive about at least one axis of rotation is adjustable, for example, in a projector for scanning a line or a surface be used. Sometimes the micromirror has an additional one Light window, through which a on a reflective surface of the mirror element deflected light beam falls on the scanned line or surface.

Häufig wird zum Abrastern ein kohärenter Lichtstrahl, beispielsweise ein Laserstrahl, verwendet. Allerdings treten bei einem mittels des kohärenten Lichtstrahls erzeugten Bild häufig unerwünschte Intensitätsmaxima und/oder Intensitätsminima auf, welche als Speckle bezeichnet werden. Die Speckle tragen häufig zu einer wesentlichen Verschlechterung der optischen Qualität des erzeugten Bilds bei. Man spricht dabei auch von einem Speckle-Effekt.Frequently becomes for scanning a coherent light beam, For example, a laser beam used. However, they do occur one by means of the coherent one Light beam generated image frequently undesired intensity maxima and / or intensity minima on, which are referred to as speckle. The speckle often wear a significant deterioration of the optical quality of the generated Picture at. This is also called a speckle effect.

1A und B zeigen jeweils schematische Darstellungen eines herkömmlichen Mikrospiegels zum Erläutern der Ursachen des Speckle-Effekts. 1A and B respectively show schematic representations of a conventional micromirror for explaining the causes of the speckle effect.

Der schematisch dargestellte Mikrospiegel weist eine Spiegelplatte 12 mit einer reflektierenden Oberfläche 10 auf. Auf die reflektierende Oberfläche 10 fällt ein einfallender Lichtstrahl 14 mit einer hohen Kohärenz, beispielsweise ein Laserstrahl. Die nicht dargestellte Lichtquelle zur Emission des einfallenden Lichtstrahls 14 kann außerhalb oder innerhalb eines Gehäuses des Mikrospiegels angeordnet sein.The micromirror shown schematically has a mirror plate 12 with a reflective surface 10 on. On the reflective surface 10 falls an incident light beam 14 with high coherence, for example a laser beam. The light source, not shown, for emission of the incident light beam 14 can be arranged outside or inside a housing of the micromirror.

Der einfallende Lichtstrahl 14 wird an der reflektierenden Oberfläche 10 reflektiert und als reflektierter Lichtstrahl 16 auf ein Fernfeld 18, bzw. auf ein Auge eines Betrachters, gerichtet. Das Gehäuse des Mikrospiegels kann zusätzlich ein Lichtfenster aufweisen, durch welches der reflektierte Lichtstrahl 16 transmittiert, bevor er auf das Fernfeld 18 fällt.The incident light beam 14 becomes at the reflective surface 10 reflected and reflected light beam 16 on a far field 18 , or to an eye of an observer, directed. The housing of the micromirror may additionally have a light window, through which the reflected light beam 16 transmitted before going to the far field 18 falls.

Der einfallende Lichtstrahl 14 weist eine geometrische Ausdehnung auf. Er ist deshalb in ein Bündel von einfallenden Teilstrahlen 14a bis 14e unterteilbar, wobei jeder einfallende Teilstrahl 14a bis 14e an einem Streuzentrum 20a bis 20e auf der reflektierenden Oberfläche 10 reflektiert wird. Dabei erzeugt jeder der einfallenden Teilstrahlen 14a bis 14e eine von dem jeweiligen Streuzentrum 20a bis 20e ausgehende Kugelwelle 16a bis 16e, aus welchen der reflektierte Lichtstrahl 16 zusammengesetzt ist.The incident light beam 14 has a geometric extension. He is therefore in a bundle of incident partial rays 14a to 14e subdividable, each incident partial beam 14a to 14e at a scattering center 20a to 20e on the reflective surface 10 is reflected. Each of the incident partial beams generates 14a to 14e one from the respective scattering center 20a to 20e outgoing spherical wave 16a to 16e from which the reflected light beam 16 is composed.

Die reflektierende Oberfläche 10 weist gegenüber einer idealen glatten Oberfläche 22 lokale Unebenheiten auf. Somit haben die Streuzentren 20a bis 20e unterschiedliche Abstände zu der idealen glatten Oberfläche 22, welche zumindest teilweise im Bereich der Wellenlänge des einfallenden Lichtstrahls 14 liegen. Deshalb treten signifikante Unterschiede zwischen den Wegstrecken der einzelnen Kugelwellen 16a bis 16e von den Streuzentren 20a bis 20e zu dem Fernfeld 18 auf. Die signifikanten Unterschiede zwischen den Wegstrecken führen zu vergleichsweise großen Phasenunterschieden zwischen den einzelnen Kugelwellen 16a bis 16e und damit zu nicht gewünschten (konstruktiven und/oder destruktiven) Interferenzen. Diese nicht gewünschten Intensitätsmaxima und/oder Intensitätsminima auf dem Fernfeld 18 werden von einem Betrachter als Speckle wahrgenommen.The reflective surface 10 points towards an ideal smooth surface 22 local imperfections. Thus, the scattering centers have 20a to 20e different distances to the ideal smooth surface 22 , which at least partially in the range of the wavelength of the incident light beam 14 lie. Therefore, significant differences occur between the distances of the individual spherical waves 16a to 16e from the scattering centers 20a to 20e to the far field 18 on. The significant differences between the distances lead to comparatively large phase differences between the individual spherical waves 16a to 16e and thus unwanted (constructive and / or destructive) interference. These unwanted intensity maxima and / or intensity minima on the far field 18 are perceived by a viewer as speckle.

In 1A fällt der kohärente einfallende Strahl 14 auf eine erste Auftreff-Position 24 der reflektierenden Oberfläche 10. In 1B fällt der kohärente einfallende Lichtstrahl 14' auf eine zweite Auftreff-Position 24', welche sich mit der ersten Auftreff-Position 24 teilweise überschneidet.In 1A falls the coherent incident beam 14 on a first impact position 24 the reflective surface 10 , In 1B falls the coherent incident light beam 14 ' on a second impact position 24 ' , which deals with the first impact position 24 partially overlapping.

Wie beim Vergleich der 1A und 1B auffällt, führt auch eine leichte Verschiebung der Auftreff-Positionen 24 und 24' des kohärenten einfallenden Strahls 14 oder 14' nicht zu einer wesentlichen Veränderung des Speckle-Musters, da beispielsweise die Kugelwellen 16a bis 16c in 1A die gleiche Phasendifferenz zueinander aufweisen wie die Kugelwellen 16c' bis 16e' der 1B.As compared to the 1A and 1B noticeable, also leads to a slight shift in the landing positions 24 and 24 ' of the coherent incident beam 14 or 14 ' not to a significant change in the speckle pattern, as for example the spherical waves 16a to 16c in 1A have the same phase difference to each other as the spherical waves 16c ' to 16e ' of the 1B ,

Aus dem Stand der Technik ist keine kostengünstige Möglichkeit bekannt, eine reflektierende Oberfläche 10 herzustellen, welche die gewünschte Glattheit der idealen glatten Oberfläche 22 aufweist. Eine bekannte Möglichkeit zum Reduzieren des Speckle-Effekts besteht in einer Variation der Kohärenzlänge des kohärenten einfallenden Lichtstrahls 14. Allerdings definiert die Kohärenzlänge des einfallenden Lichtstrahls 14 die Schärfentiefe des auf dem Fernfeld 18 erzeugten Bilds und eignet sich somit kaum als Parameter für eine Reduktion des Speckle-Effekts.From the prior art, no cost-effective possibility is known, a reflective surface 10 produce the desired smoothness of the ideal smooth surface 22 having. One known way to reduce the speckle effect is to vary the coherence length of the coherent incident light beam 14 , However, the coherence length of the incident light beam defines 14 the depth of field of the far field 18 generated image and is thus hardly suitable as a parameter for reducing the speckle effect.

Es ist deshalb wünschenswert, über eine kostengünstige Möglichkeit zu verfügen, um den Speckle-Effekt bei der Reflektion eines einfallenden Lichtstrahls an einer reflektierenden Oberfläche zu reduzieren oder zu vermeiden.It is therefore desirable over a cost effective way to dispose of to the speckle effect in the reflection of an incident light beam on a reflective surface to reduce or avoid.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Erfindung schafft ein mikromechanisches Bauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein mikromechanisches Bauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 7, ein Verfahren zum Betreiben eines mikromechanischen Bauteils mit den Merkmalen des Anspruchs 8 und ein Verfahren zum Betreiben eines mikromechanischen Bauteils mit den Merkmalen des Anspruchs 10.The invention provides a micromechanical component having the features of claim 1, a micromechanical component having the features of claim 7, a method for operating a Micromechanical device having the features of claim 8 and a method of operating a micromechanical device having the features of claim 10.

Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass das Vorliegen von Speckle in einem Bild verhinderbar ist, indem das Auftreten von zeitlich konstanten Differenzen zwischen den Wegstrecken der einzelnen Kugelwellen eines reflektierten Lichtstrahls vermieden wird. Somit wird der Speckle-Effekt verhindert, wenn keine zeitlich konstanten (konstruktiven und/oder destruktiven) Interferenzen auftreten. Sogenannte dynamische Interferenzen, deren Werte zeitlich variieren und sich somit über eine Zeitdauer herausmitteln, tragen nicht zum Auftreten von Speckle bei. Es ist deshalb vorteilhaft, die Wellenfront des reflektierten Lichtstrahls während der Beleuchtung einer Auftreff-Position zeitlich so zu verändern, dass keine statischen Interferenzen entstehen können.The The present invention is based on the finding that the presence by Speckle in a picture is preventable by the occurrence of time constant differences between the distances of the individual spherical waves of a reflected light beam avoided becomes. Thus, the speckle effect is prevented if no time Constant (constructive and / or destructive) interference occur. So-called dynamic interference whose values vary over time and vary thus over remove a period of time, do not contribute to the appearance of Speckle at. It is therefore advantageous to reflect the wavefront of the reflected Beam during to change the lighting of an impact position in time so that no static interference may arise.

Zusätzlich basiert die vorliegende Erfindung auf der Erkenntnis, dass eine zeitliche Variation der Phasendifferenzen der an einer brechenden Ebene gebildeten Kugelwellen zu Interferenzen führt, welche nicht mehr statisch sondern dynamisch sind. Die Interferenzen sind in diesem Fall nicht mehr zeitlich konstant und mitteln sich zeitlich heraus. Man spricht dabei auch von dynamischen Speckle. Aufgrund der Trägheit des menschlichen Auges sind die dynamischen Speckle für einen Betrachter kaum oder nicht wahrnehmbar. Somit bietet diese Vorgehensweise eine Möglichkeit, um den Speckle-Effekt zu reduzieren oder zu verhindern.Additionally based the present invention based on the finding that a temporal Variation of the phase differences of the formed at a refractive plane Spherical waves leads to interference, which are no longer static but dynamic. The interference in this case are no longer constant in time and average each other out in time. This is also referred to as dynamic speckle. Due to the inertia of the human eye are the dynamic speckles for one Viewer hardly or not perceptible. Thus, this approach offers a Possibility, to reduce or prevent the speckle effect.

Des Weiteren beruht die vorliegende Erfindung auf der Erkenntnis, dass eine einfach ausführbare Möglichkeit zum Erzeugen von dynamischen Speckle liegt darin, eine Fläche, an welcher ein zum Erzeugen eines Bildes verwendeter Lichtstrahl gebrochen wird, in eine Vibrationsbewegung zu versetzen. Die Fläche, an welcher der Lichtstrahl gebrochen wird, kann beispielsweise eine reflektierende Oberfläche eines Spiegelelements und/oder eine Grenzfläche eines Lichtfensters sein. Man kann dies auch so beschreiben, dass die brechende Fläche, auf welcher die Kugelwellen gebildet werden, dynamisch modifiziert wird.Of Furthermore, the present invention is based on the finding that an easy executable possibility for generating dynamic speckle lies therein, an area at which a light beam used to form an image is refracted is going to put in a vibratory motion. The area, on which the light beam is refracted, for example, a reflective surface a mirror element and / or an interface of a light window. This can also be described as the refracting surface on which the spherical waves are formed, dynamically modified.

Die vorgeschlagene Lösung zum Verbessern eines optischen Eindrucks eines Bilds besteht darin, dynamische Speckle-Muster, die nicht zeitlich konstant sondern dynamisch sind, zu erzeugen. Dies ist dadurch möglich, dass die Phasen der Teilstrahlen des einfallenden Strahls zeitlich verändert werden. Das menschliche Auge ist so träge, dass sich schnell verändernde Intensitätsprofile zeitlich mitteln. Die Auflösung, bzw. die Schärfe, des projizierten Spots wird dabei kaum beeinflusst.The suggested solution to enhance an optical impression of an image is dynamic Speckle patterns that are not constant in time but dynamic, to create. This is possible by that the phases of the partial beams of the incident beam in time changed become. The human eye is so sluggish that is fast changing intensity profiles averaged over time. The resolution, or the sharpness, the projected spot is hardly influenced.

Die vorliegende Erfindung beschreibt die Verwendung von mindestens einem Vibrationselement, welches durch eine Modifizierung der brechenden Fläche die Wellenfront, bzw. die Phase, des reflektierenden Lichtstrahls beeinflusst. Durch die von dem mindestens einem Vibrationselement bewirkte Vibrationsbewegung der brechenden Fläche, welche die Grenzfläche des Lichtfensters und/oder die reflektierende Oberfläche des Spiegelelements sein kann, werden dynamische Phasenverschiebungen zwischen den einzelnen Teilstrahlen erzeugt, welche dazu führen, dass die Interferenzen der einzelnen Teilstrahlen nicht mehr statisch, sondern zeitlich veränderlich (dynamisch) sind.The The present invention describes the use of at least one Vibrating element, which by modifying the refractive area the wavefront, or phase, of the reflective light beam affected. By that of the at least one vibrating element caused vibratory movement of the refractive surface, which is the interface of the Light window and / or the reflective surface of the mirror element may be, become dynamic phase shifts between the individual partial beams generated, which cause that the interference of the individual partial beams is no longer static, but temporally changeable (dynamic).

Da ein geeignetes Vibrationselement kostengünstig herstellbar ist, bietet die vorliegende Erfindung eine vergleichsweise billige Möglichkeit, um den Speckle-Effekt zu reduzieren oder zu verhindern. Dabei wird der Speckle-Effekt auf ein Maß reduziert, welches für den Betrachter kaum noch wahrnehmbar ist.There a suitable vibration element is inexpensive to produce offers the present invention a comparatively cheap way to reduce or prevent the speckle effect. It will the speckle effect is reduced to a level which for the Viewer is barely perceptible.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das mindestens eine Vibrationselement dazu ausgelegt, als Vibrationsbewegung der reflektierenden Oberfläche des Spiegelelements akustische Oberflächenwellen auf der reflektierenden Oberfläche des Spiegelelements zu erzeugen. Durch die auf der reflektierenden Oberfläche künstlich erzeugten Störungen der Unebenheit der reflektierenden Oberfläche werden die Differenzen zwischen den Weglängen der Kugelwellen des reflektierten Lichtstrahls zeitlich variiert. Ist diese Modifikation schnell genug, so wird beim Beleuchten einer Position auf der reflektierenden Oberfläche vom Betrachter eine Mittelung aus mehreren Intensitätsprofilen wahrgenommen. Der Betrachter nimmt somit keine Speckle wahr.In an advantageous embodiment is the at least one vibrating element designed to vibrate the reflective surface of the mirror element surface acoustic waves on the reflective surface of the mirror element. Through the on the reflective surface artificially generated interference the unevenness of the reflective surface becomes the differences between the path lengths the spherical waves of the reflected light beam varies over time. If this modification is fast enough, when lighting a Position on the reflective surface of the viewer an averaging from several intensity profiles perceived. The viewer thus does not perceive Speckle.

Insbesondere kann das mindestens eine Vibrationselement einen Surface-Acoustic-Wave-Generator (SAW-Generator, Akustische-Oberflächen-Wellen-Generator) umfassen. Ein derartiger SAW-Generator wird häufig im Bereich von Filtern für digitale und analoge Geräte verwendet. Er lässt sich, beispielsweise in einer Serienproduktion, auf einfache Weise kostengünstig herstellen.Especially the at least one vibration element can be a Surface Acoustic Wave Generator (SAW generator, Acoustic surface-wave generator) include. Such a SAW generator is often in the range of filters for digital and analog devices used. He let itself, for example in a series production, in a simple way economical produce.

Bei einem mikromechanischen Bauteil mit einem Lichtfenster, welches gegenüber dem Spiegelelement so angeordnet ist, dass ein auf der reflektierende Oberfläche des Spiegelelements auftreffender Lichtstrahl auf das Lichtfenster ablenkbar ist, kann das mindestens eine Vibrationselement auch dazu ausgelegt sein, als Vibrationsbewegung das Spiegelelement in eine Schwingung gegenüber dem Lichtfenster zu versetzen. Auch auf diese Weise ist die Bildung von dynamischen Speckle einfach ausführbar.at a micromechanical component with a light window, which across from the mirror element is arranged so that one on the reflective surface of the mirror element incident light beam on the light window is deflected, the at least one vibrating element can also be designed be, as a vibratory motion, the mirror element in a vibration across from to move the light window. Also in this way is the education easily executed by dynamic speckle.

Als Alternative oder als Ergänzung zu den oben beschriebenen Ausführungsformen kann das mindestens eine Vibrationselement an einer Außenfläche des mikromechanischen Bauteils angeordnet und dazu ausgelegt sein, nach einem Befestigen des mikromechanischen Bauteils an einer Befestigungsfläche eines externen Bauteils, wobei die Außenfläche über das mindestens eine Vibrationselement mit der Befestigungsfläche verbunden ist, zusätzlich die Außenfläche in eine Vibrationsbewegung gegenüber der Befestigungsfläche zu versetzen. Auf diese Weise ist es möglich, das mikromechanische Bauteil in eine Richtung gegenüber der Befestigungsfläche zu verschieben und auf diese Weise dem Auftreten von Speckle entgegen zu wirken. Insbesondere ist dabei auch die Verwendung mindestens eines externen Vibrationselements möglich. Dies erleichtert das Anordnen des mindestens einen Vibrationselements an das mikromechanische Bauteil.As an alternative or as a supplement to the According to embodiments described above, the at least one vibrating element may be arranged on an outer surface of the micromechanical component and may be designed, after attaching the micromechanical component to an attachment surface of an external component, wherein the outer surface is connected to the attachment surface via the at least one vibration element, additionally the outer surface to put in a vibratory motion relative to the mounting surface. In this way, it is possible to move the micromechanical component in a direction opposite to the mounting surface and thus counteract the occurrence of speckle. In particular, the use of at least one external vibration element is possible. This facilitates the arrangement of the at least one vibration element to the micromechanical component.

Des Weiteren kann das mindestens eine Vibrationselement so ausgelegt sein, dass eine Vibrationsgeschwindigkeit der Vibrationsbewegung größer als eine Höchst-Verstellgeschwindigkeit des Antriebs ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Dynamik der Interferenzen ausreichend ist, um ein zeitliches Mitteln eines erzeugten Rasterpunktes zu bewirken.Of Furthermore, the at least one vibration element can be designed in this way be that a vibration speed of the vibratory motion greater than a maximum adjustment speed of the drive. This will ensure that the Dynamics of interference is sufficient to a temporal means effect a generated grid point.

Bei einem mikromechanischen Bauteil mit mindestens einem Vibrationselement, welches dazu ausgelegt ist, zumindest eine Grenzfläche des Lichtfensters in eine Vibrationsbewegung senkrecht zu der ersten Drehachse zu versetzen, können als Vibrationsbewegung der Grenzfläche des Lichtfensters akustische Oberflächenwellen auf der Grenzfläche des Lichtfensters, beispielsweise mittels eines SAW-Generators, erzeugt werden. Ebenso kann das mindestens eine Vibrationselement so ausgelegt sein, dass die Vibrationsgeschwindigkeit der Vibrationsbewegung des Lichtfensters größer als eine Höchst-Verstellgeschwindigkeit des Antriebs ist. Die in den oberen Absätzen beschriebenen vorteilhaften Merkmale sind somit auch auf diese Ausführungsform anwendbar.at a micromechanical component having at least one vibration element, which is adapted to at least one interface of the Light window in a vibratory motion perpendicular to the first Can set the axis of rotation as a vibrational movement of the interface of the light window acoustic surface wave on the interface of the Light window, for example by means of a SAW generator generated become. Likewise, the at least one vibrating element can be designed so that the vibration speed of the vibration movement of the light window greater than a maximum adjustment speed of the drive. The advantageous features described in the above paragraphs are thus also on this embodiment applicable.

Die auf der Grenzfläche des Lichtfensters und/oder auf der reflektierenden Oberfläche erzeugten akustischen Oberflächenwellen weisen vorzugsweise Amplituden in der Größenordnung von einigen 10 nm auf. Auf diese Weise lassen sich dynamisch veränderbare Phasendifferenzen zwischen den einzelnen Kugelwellen eines reflektierenden Strahls erzeugen, welche für ein Auge leicht mittelbar sind.The on the interface the light window and / or generated on the reflective surface acoustic surface waves preferably have amplitudes of the order of a few 10 nm on. In this way dynamically variable phase differences can be achieved between the individual spherical waves of a reflecting beam generate which for an eye are easily mediocre.

In einer Weiterbildung kann der Antrieb zusätzlich dazu ausgelegt sein, die reflektierende Oberfläche gegenüber dem Lichtfenster um eine zusätzliche Drehachse zu verstellen, welche senkrecht zu der Vibrationsbewegung der Grenzfläche des Lichtfensters und/oder der reflektierende Oberfläche des Spiegelelements gerichtet ist. Somit ist die vorliegende Erfindung auch auf ein mikromechanisches Bauteil anwendbar, bei welchem die reflektierende Oberfläche um zwei Drehachsen verstellbar ist.In In a further development, the drive can additionally be designed to the reflective surface across from the light window by an additional To adjust the axis of rotation, which is perpendicular to the vibratory motion the interface the light window and / or the reflective surface of the mirror element is directed. Thus, the present invention is also a micromechanical component applicable, in which the reflective surface is adjustable by two axes of rotation.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des mikromechanischen Bauteils ist die reflektierende Oberfläche eine Grenzfläche einer aufgespannten Membran oder eine reflektierende Beschichtung auf einer aufgespannten Membran. Da sich eine Membran leicht in Vibrationen versetzen lässt, bietet diese Weiterbildung eine besonders vorteilhafte Möglichkeit zum Erzeugen dynamischer Speckle. Entsprechend kann auch das Lichtfenster als Membran ausgebildet werden. Ein derartiges Lichtfenster lässt sich ebenfalls leicht in Vibrationen versetzen.In a further advantageous embodiment of the micromechanical Component, the reflective surface is an interface of a clamped membrane or a reflective coating on one clamped membrane. As a diaphragm easily vibrates lets shift, This development offers a particularly advantageous possibility for generating dynamic speckle. Accordingly, the light window be formed as a membrane. Such a light window can also be slightly vibrate.

Die in den oberen Absätzen beschriebenen Vorteile sind auch bei einem entsprechenden Verfahren zum Betreiben eines mikromechanischen Bauteils gewährleistet.The in the upper paragraphs described advantages are also in a corresponding method to operate a micromechanical device guaranteed.

Die Vibrationsbewegung der Grenzfläche des Lichtfensters und/oder der reflektierenden Oberfläche des Spiegelelements verläuft vorzugsweise entlang einer Richtung durch das Lichtfenster und/oder das Spiegelelement. Beispielsweise ist die Vibrationsbewegung der Grenzfläche des Lichtfensters und/oder der reflektierenden Oberfläche des Spiegelelements senkrecht zu einer Ausgangslage der reflektierenden Oberfläche gerichtet. Die Vibrationsbewegung der reflektierenden Oberfläche des Spiegelelements ist vorteilhafterweise eine Vibration der reflektierenden Oberfläche gegenüber mindestens einer Komponente eines Gehäuses des mikromechanischen Bauteils. Ebenso kann die Vibrationsbewegung der reflektierenden Oberfläche des Spiegelelements auch eine Vibration gegenüber einer externen Bildebene und/oder einer externen Befestigungsfläche des mikromechanischen Bauteils sein. Entsprechend kann die Vibrationsbewegung der Grenzfläche des Lichtfensters eine Vibration gegenüber dem Spiegelelement, einer externen Bildebene, einer externen Befestigungsfläche und/oder einer Komponente eines Gehäuses des mikromechanischen Bauteils sein.The Vibratory motion of the interface of the Light window and / or the reflective surface of the Mirror element runs preferably along a direction through the light window and / or the mirror element. For example, the vibration movement is the interface the light window and / or the reflective surface of the mirror element directed perpendicular to a starting position of the reflective surface. The vibratory motion of the reflective surface of the mirror element is advantageously a vibration of the reflective surface against at least a component of a housing of the micromechanical component. Likewise, the vibration movement the reflective surface the mirror element also vibrates against an external image plane and / or an external attachment surface of the micromechanical component be. Accordingly, the vibrational motion of the interface of the Light window a vibration against the mirror element, a external image plane, an external mounting surface and / or a component of a housing of the micromechanical component.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:Further Features and advantages of the present invention will become apparent below explained with reference to the figures. Show it:

1A und B jeweils schematische Darstellungen eines herkömmlichen Mikrospiegels zum Erläutern der Ursachen des Speckle-Effekts. 1A and B are schematic diagrams of a conventional micromirror for explaining the causes of the speckle effect.

2 eine Draufsicht auf eine Spiegelplatte zum Darstellen einer ersten Ausführungsform des mikromechanischen Bauteils; 2 a plan view of a mirror plate for illustrating a first embodiment of the micromechanical device;

3 einen Querschnitt durch eine Spiegelplatte zum Darstellen einer zweiten Ausführungsform des mikromechanischen Bauteils; 3 a cross section through a mirror plate for illustrating a second embodiment of the micromechanical component;

4 einen Querschnitt durch eine reflektierende Membran zum Darstellen einer dritten Ausführungsform des mikromechanischen Bauteils; 4 a cross-section through a reflective membrane for illustrating a third embodiment of the micromechanical device;

5 eine Draufsicht auf einen Abschnitt eines Spiegelelements zum Darstellen eines Ausführungsbeispiels eines Vibrationselements; 5 a plan view of a portion of a mirror element for illustrating an embodiment of a vibrating element;

6 einen Querschnitt zum Darstellen einer vierten Ausführungsform des mikromechanischen Bauteils; und 6 a cross section for illustrating a fourth embodiment of the micromechanical component; and

7 einen Querschnitt zum Darstellen einer fünften Ausführungsform des mikromechanischen Bauteils. 7 a cross section illustrating a fifth embodiment of the micromechanical device.

Ausführungsformen der ErfindungenEmbodiments of the inventions

2 zeigt eine Draufsicht auf eine Spiegelplatte zum Darstellen einer ersten Ausführungsform des mikromechanischen Bauteils. 2 shows a plan view of a mirror plate for illustrating a first embodiment of the micromechanical device.

Die dargestellte, als Spiegelelement dienende Spiegelplatte 50 ist beispielsweise aus einer Siliziumschicht herausgeätzt. Beim Herausätzen der Spiegelplatte 50 können zusätzlich die Federn 52 gebildet werden, mittels welcher die Spiegelplatte 50 kardanisch an einer (nicht dargestellten) Halterung aufgehängt ist. Vorzugsweise sind die Federn 52 als Torsionsfedern ausgebildet. Die Federn 52 verlaufen entlang einer Drehachse 54, um welche die Spiegelplatte 50 gegenüber der Halterung verstellbar ist. Die Halterung kann zusätzlich mindestens eine weitere Feder aufweisen, mittels welcher die Spiegelplatte 50 gegenüber einer Komponente des Gehäuses des mikromechanischen Bauteils um eine weitere Drehachse verstellbar ist. Da Beispiele für einen Antrieb zum Verstellen der Spiegelplatte 50 um mindestens die Drehachse 54 bekannt sind, wird hier nicht darauf eingegangen.The illustrated, serving as a mirror element mirror plate 50 is for example etched out of a silicon layer. When etching out the mirror plate 50 In addition, the springs can 52 are formed, by means of which the mirror plate 50 gimbaled to a bracket (not shown). Preferably, the springs 52 designed as torsion springs. The feathers 52 run along a rotation axis 54 around which the mirror plate 50 is adjustable relative to the holder. The holder may additionally comprise at least one further spring, by means of which the mirror plate 50 relative to a component of the housing of the micromechanical component is adjustable about a further axis of rotation. As examples of a drive for adjusting the mirror plate 50 around at least the axis of rotation 54 are not discussed here.

Die Spiegelplatte 50 weist eine reflektierende Oberfläche 56 auf. Die reflektierende Oberfläche 56 kann beispielsweise mittels eines Polierens und/oder eines Beschichtens der Spiegelplatte 50 hergestellt werden. 2 zeigt ein Beispiel zum Anordnen von zwei Vibrationselementen 58 an und/oder auf der reflektierenden Oberfläche 56. Es wird hier jedoch darauf hingewiesen, dass die hier beschriebene Ausführungsform nicht auf die skizzierte Anordnung und/oder eine bestimmte Anzahl der Vibrationselemente 58 beschränkt ist.The mirror plate 50 has a reflective surface 56 on. The reflective surface 56 For example, by means of polishing and / or coating the mirror plate 50 getting produced. 2 shows an example for arranging two vibrating elements 58 on and / or on the reflective surface 56 , It should be noted, however, that the embodiment described here is not based on the sketched arrangement and / or a certain number of vibration elements 58 is limited.

Die Vibrationselemente 58 dienen dazu, die Form der reflektierenden Oberfläche 56 zeitlich zu variieren. Die reflektierenden Oberfläche 56 ist mittels der beiden Vibrationselemente 58 in Vibrationen versetzbar. Dabei erzeugen die auch als Störelemente bezeichenbaren Vibrationselemente 58 akustische Oberflächenwellen, deren Amplituden senkrecht zu der Drehachse 54 gerichtet sind. Die Amplituden der akustischen Oberflächenwellen können insbesondere in einer Größenordnung von mehreren Nanometern liegen. Beispielsweise ist mindestens eines der Vibrationselemente 58 ein Surface-Acoustic-Wave-Generator (SAW-Generator, Akustische-Oberflächen-Wellen-Generator).The vibration elements 58 serve the shape of the reflective surface 56 vary in time. The reflective surface 56 is by means of the two vibration elements 58 vibrating. The vibrating elements, which can also be labeled as disturbing elements, generate this 58 Surface acoustic waves whose amplitudes are perpendicular to the axis of rotation 54 are directed. The amplitudes of the surface acoustic waves may in particular be on the order of several nanometers. For example, at least one of the vibrating elements 58 a Surface Acoustic Wave Generator (SAW Generator, Acoustic Surface Wave Generator).

Durch die Verwendung von mindestens zwei Vibrationselementen 58 an unterschiedlichen Positionen auf oder an der reflektierenden Oberfläche 56 bilden sich Überlagerungen der erzeugten akustischen Oberflächenwellen. Insbesondere ist es vorteilhaft, Vibrationselemente 58 zu verwenden, die akustische Oberflächenwellen mit mindestens zwei unterschiedlichen Frequenzen aussenden. Auf diese Weise kann eine nahezu zufällige Variation der Form der reflektierenden Oberfläche 56 erzeugt und somit eine dynamische Phasendifferenz der Teilstrahlen des an der reflektierenden Oberfläche 56 reflektierten Lichtstrahls erzeugt werden. Die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Speckle in dem mittels des reflektierten Lichtstrahls erzeugten Bilds wird somit signifikant reduziert.By using at least two vibration elements 58 at different positions on or on the reflective surface 56 Overlays of the generated surface acoustic waves form. In particular, it is advantageous to vibration elements 58 which emit surface acoustic waves with at least two different frequencies. In this way, an almost random variation of the shape of the reflective surface 56 generates and thus a dynamic phase difference of the partial beams of the at the reflecting surface 56 reflected light beam can be generated. The probability of the occurrence of speckle in the image produced by means of the reflected light beam is thus significantly reduced.

3 zeigt einen Querschnitt durch eine Spiegelplatte zum Darstellen einer zweiten Ausführungsform des mikromechanischen Bauteils. 3 shows a cross section through a mirror plate for illustrating a second embodiment of the micromechanical component.

Bei der dargestellten Ausführungsform sind die beiden Vibrationselemente 58 vollständig auf der reflektierenden Schicht 56 der Spiegelplatte 50 mit einer Schichtdicke d1 angeordnet. Auf ein Skizzieren der weiteren Komponenten des mikromechanischen Bauteils wurde in 3 verzichtet.In the illustrated embodiment, the two vibrating elements 58 completely on the reflective layer 56 the mirror plate 50 arranged with a layer thickness d1. A sketch of the other components of the micromechanical component was made in 3 waived.

Mindestens eines der Vibrationselemente 58 kann ein SAW-Generator sein. Auf diese Weise kann die Form der reflektierenden Oberfläche 56 zeitlich signifikant modifizieren werden. Die Abstände eines Streuzentrums zu einer idealen glatten Oberfläche werden somit zeitlich variiert. Somit wird das Auftreten von zeitlich konstanten konstruktive Interferenzen und/oder von und zeitlich konstanten destruktive Interferenzen in einem erzeugten Bild verhindert. Das Auge eines Betrachters nimmt in diesem Fall nur eine zeitliche Mittelung der Einzelinterferenzen wahr. Der Betrachter sieht somit keine Speckle in dem erzeugten Bild.At least one of the vibration elements 58 can be a SAW generator. In this way, the shape of the reflective surface 56 be modified significantly over time. The distances of a scattering center to an ideal smooth surface are thus varied over time. Thus, the occurrence of temporally constant constructive interference and / or of and temporally constant destructive interference in a generated image is prevented. The eye of a viewer perceives in this case only a temporal averaging of the individual interferences. The viewer thus sees no speckle in the generated image.

4 zeigt einen Querschnitt durch eine reflektierende Membran zum Darstellen einer dritten Ausführungsform des mikromechanischen Bauteils. 4 shows a cross section through a reflective membrane to illustrate a third embodiment of the micromechanical device.

Die dargestellte, als Spiegelelement fungierende Membran 60 mit einer reflektierenden Grenzfläche 62 ist in einen Rahmen 64 aufgespannt. Oberhalb des Rahmens 64 sind auf der reflektierenden Oberfläche 62 mindestens zwei Vibrationselemente 58 angeordnet, welche die reflektierenden Oberfläche 62 der Membran 60 in Vibrationen versetzen können. Insbesondere kann die gesamte Membran 60 dabei in Schwingungen versetzt werden.The illustrated, acting as a mirror element membrane 60 with a reflective border area 62 is in a frame 64 clamped. Above the frame 64 are on the reflective surface 62 at least two vibration elements 58 arranged, which is the reflective surface 62 the membrane 60 vibrate. In particular, the entire membrane 60 while being vibrated.

Aufgrund ihrer vergleichsweise geringen Schichtdicke d2 weist die Membran 60 eine relativ geringe Steifigkeit. Somit müssen nur vergleichsweise geringe Kräfte aufgebracht werden, um die Form der Membran 60 zeitlich zu variieren. Deshalb ist die reflektierende Oberfläche 62 auch mittels mindestens eines Vibrationselements 58 mit einer vergleichsweise schwachen Wirkung in ihrer Form gut modifizierbar.Due to its comparatively small layer thickness d2, the membrane 60 a relatively low rigidity. Thus, only comparatively small forces must be applied to the shape of the membrane 60 vary in time. That's why the reflective surface 62 also by means of at least one vibrating element 58 with a comparatively weak effect in their shape well modifiable.

Somit bietet die Membran 60 mit der reflektierenden Oberfläche 62 gegenüber einer massiv ausgebildeten Spiegelplatte den Vorteil, dass auch kostengünstige Aktoren mit einer vergleichsweise geringen Leistung als Vibrationselemente 58 zum Modifizieren der Form der reflektierenden Oberfläche 62 geeignet sind. Zusätzlich können aufgrund der geringen Schichtdicke d2 die Vibrationselemente 58 mit einer vergleichsweise kleinen Leistung betrieben werden.Thus, the membrane offers 60 with the reflective surface 62 compared to a solid mirror plate the advantage that even cost-effective actuators with a relatively low power as vibration elements 58 for modifying the shape of the reflective surface 62 are suitable. In addition, due to the small layer thickness d2, the vibration elements 58 be operated with a comparatively small power.

Die in 4 dargestellte Ausführungsform bietet somit eine besonders kostengünstige Möglichkeit zum Verhindern eines Auftretens von Speckle.In the 4 illustrated embodiment thus provides a particularly cost-effective way to prevent the occurrence of speckle.

5 zeigt eine Draufsicht auf einen Abschnitt eines Spiegelelements zum Darstellen eines Ausführungsbeispiels eines Vibrationselements. 5 shows a plan view of a portion of a mirror element to illustrate an embodiment of a vibrating element.

Das auf einen Abschnitt eines Spiegelelements 68 schematisch dargestellte Vibrationselement 58 ist als SAW-Generator ausgebildet. Das Vibrationselement 58 weist eine piezoelektrische Schicht 70 auf, welche beispielsweise Zinkoxyd umfasst. Auf der piezoelektrischen Schicht 70 sind zwei Interdigitalelektroden 72 und 74 angeordnet. Durch Anlegen einer Spannung U zwischen den beiden Interdigitalelektroden 72 und 74 können akustische Oberflächenwellen gebildet werden, welche sich entlang der Richtung 76 fortbewegen.That on a section of a mirror element 68 schematically illustrated vibration element 58 is designed as a SAW generator. The vibration element 58 has a piezoelectric layer 70 which comprises, for example, zinc oxide. On the piezoelectric layer 70 are two interdigital electrodes 72 and 74 arranged. By applying a voltage U between the two interdigital electrodes 72 and 74 Surface acoustic waves may be formed which are along the direction 76 move.

Das als SAW-Generator ausgebildete Vibrationselement 58 kann für die oben beschriebenen Ausführungsformen verwendet werden und ist mittels standardmäßiger Halbleiterprozesse herstellbar. Die Herstellung des Vibrationselements 58 ist somit auf einfache Weise in die Herstellung des mikromechanischen Bauteils integrierbar. Somit führt das Anordnen von mindestens einem Vibrationselement 58 auf dem Spiegelelement 68 nicht zu einer signifikanten Erhöhung der Herstellungskosten des zugehörigen mikromechanischen Bauteils.The trained as SAW generator vibration element 58 can be used for the embodiments described above and can be produced by means of standard semiconductor processes. The production of the vibrating element 58 is thus easily integrated into the production of the micromechanical component. Thus, arranging at least one vibrating element results 58 on the mirror element 68 not to a significant increase in the manufacturing cost of the associated micromechanical component.

6 zeigt einen Querschnitt zum Darstellen einer vierten Ausführungsform des mikromechanischen Bauteils. 6 shows a cross section for illustrating a fourth embodiment of the micromechanical component.

Das schematisch dargestellte mikromechanische Bauteil 80 weist die schon beschriebene Spiegelplatte 50 mit der reflektierenden Oberfläche 56 auf. Die Spiegelplatte 50 ist aus einem Siliziumsubstrat herausgeätzt, wobei Festbereiche des Siliziumsubstrats ein Rahmenteil 82 eines Gehäuses des mikromechanischen Bauteils 80 bilden. Die mindestens eine Feder, über welche die Spiegelplatte 50 mit dem Rahmenteil 82 verbunden ist, ist der besseren Übersichtigkeit wegen nicht eingezeichnet.The micromechanical component shown schematically 80 has the already described mirror plate 50 with the reflective surface 56 on. The mirror plate 50 is etched out of a silicon substrate, solid areas of the silicon substrate being a frame part 82 a housing of the micromechanical component 80 form. The at least one spring over which the mirror plate 50 with the frame part 82 is not shown for the sake of clarity.

Über Spacer 84 ist ein Lichtfenster 86 an einer entsprechend der reflektierenden Oberfläche 56 ausgerichteten Seite des Rahmenteils 82 befestigt. An der gegenüberliegenden Seite des Rahmenteils 82 ist ein Sockel 88 fest angeordnet. Der Sockel 88 weist auf einer dem Rahmenteil 82 entgegen ausgerichteten Seite eine Außenfläche 89 auf, auf welcher Vibrationselemente 90 angeordnet sind. Die Vibrationselemente 90 können beispielsweise Piezokeramiken sein.About spacer 84 is a light window 86 at a corresponding to the reflective surface 56 aligned side of the frame part 82 attached. On the opposite side of the frame part 82 is a pedestal 88 firmly arranged. The base 88 points to a frame part 82 opposite side facing an outer surface 89 on, on which vibration elements 90 are arranged. The vibration elements 90 may be piezoceramics, for example.

Wird die Außenfläche 89 des Sockels 88 mit den daran angeordneten Vibrationselementen 90 an einer Befestigungsfläche 91 eines externen Bauteils befestigt, so können die Spiegelplatte 50 und das Lichtfenster 86 über ein Betreiben der Vibrationselemente 90 in Vibrationen versetzt werden. Durch das Versetzen der Spiegelplatte 50 und des Lichtfensters 86 in Vibrationen variieren die Abstände a1 und a2. Dabei ist a1 der Abstand zwischen einer äußeren Grenzfläche 102 des Lichtfensters 86 und einer Bildebene 92 und a2 der Abstand zwischen der reflektierenden Oberfläche 56 der Spiegelplatte 50 und der Bildebene 92.Will the outer surface 89 of the pedestal 88 with the vibrating elements arranged thereon 90 on a mounting surface 91 attached to an external component, so can the mirror plate 50 and the light window 86 about operating the vibrating elements 90 be put into vibration. By moving the mirror plate 50 and the light window 86 in vibrations, the distances a1 and a2 vary. Where a1 is the distance between an outer interface 102 of the light window 86 and an image plane 92 and a2 is the distance between the reflective surface 56 the mirror plate 50 and the picture plane 92 ,

Durch das zeitliche Variieren der Abstände a1 und a2 wird auch die Phasendifferenz der einzelnen Teilstrahlen eines an der reflektierenden Oberfläche 56 reflektierten Lichtstrahls zeitlich verändert. Auf diese Weise ist es möglich, das Auftreten von zeitlich konstanten konstruktive Interferenzen und/oder zeitlich konstanten destruktive Interferenzen dynamische Speckle in einem in der Bildebene 92 erzeugten Bild zu verhindern.As a result of the temporal variation of the distances a1 and a2, the phase difference of the individual partial beams also becomes one at the reflecting surface 56 reflected light beam temporally changed. In this way, it is possible the occurrence of temporally constant constructive interference and / or temporally constant destructive interference dynamic speckle in one in the image plane 92 prevent the generated image.

7 zeigt einen Querschnitt zum Darstellen einer fünften Ausführungsform des mikromechanischen Bauteils. 7 shows a cross section illustrating a fifth embodiment of the micromechanical device.

Das schematisch dargestellte mikromechanische Bauteil 100 weist die schon beschriebenen Komponenten 50, 56 und 82 bis 88 auf. Zusätzlich ist zwischen jedem der Spacer 84 und dem Lichtfenster 86 mindestens ein Vibrationselement 90 angeordnet. Jeder der Spacer 84 ist somit über mindestens ein Vibrationselement 90 mit dem Lichtfenster 86 verbunden. Auch bei dieser Ausführungsform können die Vibrationselemente 90 Piezokeramiken umfassen, welche eine leichte Störbewegung/Vibrationsbewegung des Lichtfensters 86 gegenüber der Spiegelplatte 50 induzieren.The micromechanical component shown schematically 100 has the components already described 50 . 56 and 82 to 88 on. In addition, there is between each of the spacers 84 and the light window 86 at least one vibrating element 90 arranged. Each of the spacers 84 is thus over at least one Vi brationselement 90 with the light window 86 connected. Also in this embodiment, the vibration elements 90 Piezoceramics include, which a slight interference movement / vibration movement of the light window 86 opposite the mirror plate 50 induce.

Bei einem Betreiben der Vibrationselemente 90 ändert sich somit der Abstand a1 zwischen einer äußeren Grenzfläche 102 des Lichtfensters 86 und einer gegenüber dem Sockel 88 fest angeordneten Bildebene 92, während der Abstand a2 zwischen der reflektierenden Oberfläche 56 der Spiegelplatte 50 und der Bildebene 92 zeitlich konstant bleibt. Das Variieren des Abstands a1 bewirkt die schon beschriebene zeitliche Modifikation der Phasendifferenzen der einzelnen Teilstrahlen eines an der reflektierenden Oberfläche 56 reflektierten und an der äußeren Grenzfläche 102 gebrochenen Lichtstrahls. Somit bietet auch die anhand der 7 dargestellte Ausführungsform die oben schon beschriebenen Vorteile.When operating the vibration elements 90 Thus, the distance a1 between an outer interface changes 102 of the light window 86 and one opposite the pedestal 88 fixed image plane 92 while the distance a2 is between the reflective surface 56 the mirror plate 50 and the picture plane 92 remains constant over time. The variation of the distance a1 effects the already described temporal modification of the phase differences of the individual partial beams of a at the reflecting surface 56 reflected and at the outer interface 102 broken light beam. Thus also offers the basis of the 7 illustrated embodiment, the advantages already described above.

Claims (10)

Mikromechanisches Bauteil (80, 100) mit: einem Spiegelelement (50, 60, 68); einem Antrieb, welcher dazu ausgelegt ist, das Spiegelelement (50, 60, 68) um mindestens eine Drehachse (54) zu verstellen; und mindestens einem Vibrationselement (58, 90), welches dazu ausgelegt ist, zumindest eine reflektierende Oberfläche (56, 62) des Spiegelelements (50, 60, 68) in eine Vibrationsbewegung senkrecht zu der ersten Drehachse (54) zu versetzen.Micromechanical component ( 80 . 100 ) with: a mirror element ( 50 . 60 . 68 ); a drive which is adapted to the mirror element ( 50 . 60 . 68 ) around at least one axis of rotation ( 54 ) to adjust; and at least one vibrating element ( 58 . 90 ), which is designed to have at least one reflective surface ( 56 . 62 ) of the mirror element ( 50 . 60 . 68 ) in a vibratory motion perpendicular to the first axis of rotation ( 54 ) to move. Mikromechanisches Bauteil nach Anspruch 1, wobei das mindestens eine Vibrationselement (58) dazu ausgelegt ist, als Vibrationsbewegung der reflektierenden Oberfläche (56) des Spiegelelements (50, 68) akustische Oberflächenwellen auf der reflektierenden Oberfläche (56) des Spiegelelements (50, 68) zu erzeugen.Micromechanical component according to claim 1, wherein the at least one vibration element ( 58 ) is designed as a vibratory movement of the reflective surface ( 56 ) of the mirror element ( 50 . 68 ) surface acoustic waves on the reflective surface ( 56 ) of the mirror element ( 50 . 68 ) to create. Mikromechanisches Bauteil nach Anspruch 2, wobei das mindestens eine Vibrationselement (58) einen Surface-Acoustic-Wave-Generator (SAW-Generator, Akustische-Oberflächen-Wellen-Generator) umfasst.Micromechanical component according to claim 2, wherein the at least one vibrating element ( 58 ) comprises a Surface Acoustic Wave Generator (SAW generator, Acoustic Surface Wave Generator). Mikromechanisches Bauteil (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Lichtfenster (86), welches gegenüber dem Spiegelelement (50) so angeordnet ist, dass ein auf der reflektierende Oberfläche (56) des Spiegelelements (50) auftreffender Lichtstrahl auf das Lichtfenster (86) ablenkbar ist, wobei das mindestens eine Vibrationselement (90) dazu ausgelegt ist, als Vibrationsbewegung das Spiegelelement (50, 60, 68) in eine Schwingung gegenüber dem Lichtfenster (86) zu versetzen.Micromechanical component ( 100 ) according to one of the preceding claims with a light window ( 86 ), which opposite the mirror element ( 50 ) is arranged so that one on the reflective surface ( 56 ) of the mirror element ( 50 ) incident light beam on the light window ( 86 ) is deflectable, wherein the at least one vibrating element ( 90 ) is designed as a vibratory movement, the mirror element ( 50 . 60 . 68 ) in a vibration against the light window ( 86 ) to move. Mikromechanisches Bauteil (80) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das mindestens eine Vibrationselement (90) an einer Außenfläche (89) des mikromechanischen Bauteils (80) angeordnet ist und dazu ausgelegt ist, nach einem Befestigen des mik romechanischen Bauteils (80) an einer Befestigungsfläche (91) eines externen Bauteils, wobei die Außenfläche (89) über das mindestens eine Vibrationselement (90) mit der Befestigungsfläche (91) verbunden ist, zusätzlich die Außenfläche (89) in eine Vibrationsbewegung gegenüber der Befestigungsfläche (91) zu versetzen.Micromechanical component ( 80 ) according to one of the preceding claims, wherein the at least one vibration element ( 90 ) on an outer surface ( 89 ) of the micromechanical component ( 80 ) is arranged and adapted to, after attaching the mik romechanischen component ( 80 ) on a mounting surface ( 91 ) of an external component, wherein the outer surface ( 89 ) via the at least one vibration element ( 90 ) with the mounting surface ( 91 ), in addition the outer surface ( 89 ) in a vibratory movement relative to the mounting surface ( 91 ) to move. Mikromechanisches Bauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das mindestens eine Vibrationselement so ausgelegt ist, dass eine Vibrationsgeschwindigkeit der Vibrationsbewegung größer als eine Höchst-Verstellgeschwindigkeit des Antriebs ist.Micromechanical component according to one of the preceding Claims, wherein the at least one vibrating element is designed so that a vibration velocity of the vibratory motion greater than a maximum adjustment speed of the drive. Mikromechanisches Bauteil (100) mit: einem Lichtfenster (86); einem Spiegelelement (50), welches gegenüber dem Lichtfenster (86) so angeordnet ist, dass ein auf eine reflektierende Oberfläche (56) des Spiegelelements (50) auftreffender Lichtstrahl auf das Lichtfenster (86) ablenkbar ist; einem Antrieb, welcher dazu ausgelegt ist, das Spiegelelement (50) gegenüber dem Lichtfenster (86) um mindestens eine Drehachse (54) zu verstellen; und mindestens einem Vibrationselement (90), welches dazu ausgelegt ist, zumindest eine Grenzfläche (102) des Lichtfensters (86) in eine Vibrationsbewegung senkrecht zu der ersten Drehachse (54) zu versetzen.Micromechanical component ( 100 ) with: a light window ( 86 ); a mirror element ( 50 ), which opposite the light window ( 86 ) is arranged so that one on a reflective surface ( 56 ) of the mirror element ( 50 ) incident light beam on the light window ( 86 ) is distractable; a drive which is adapted to the mirror element ( 50 ) opposite the light window ( 86 ) around at least one axis of rotation ( 54 ) to adjust; and at least one vibrating element ( 90 ), which is designed to at least one interface ( 102 ) of the light window ( 86 ) in a vibratory motion perpendicular to the first axis of rotation ( 54 ) to move. Verfahren zum Betreiben eines mikromechanischen Bauteils mit einem Spiegelelement (50, 60, 68) und einem Antrieb, welcher dazu ausgelegt ist, das Spiegelelement (50, 60, 68) um mindestens eine Drehachse (54) zu verstellen, mit den Schritten: Abrastern zumindest einer Zeile auf einer Projektionsfläche (92) mit einem an einer reflektierenden Oberfläche (56, 62) des Spiegelelements (50, 60, 68) abgelenkten Lichtstrahl durch Verstellen des Spiegelelements (50, 60, 68) um die mindestens eine Drehachse (54); und Versetzen zumindest der reflektierenden Oberfläche (56, 62) des Spiegelelements (50, 60, 68) in eine Vibrationsbewegung senkrecht zu der ersten Drehachse (54).Method for operating a micromechanical component with a mirror element ( 50 . 60 . 68 ) and a drive which is adapted to the mirror element ( 50 . 60 . 68 ) around at least one axis of rotation ( 54 ), with the steps: scanning at least one line on a projection surface ( 92 ) with one on a reflective surface ( 56 . 62 ) of the mirror element ( 50 . 60 . 68 ) deflected light beam by adjusting the mirror element ( 50 . 60 . 68 ) about the at least one axis of rotation ( 54 ); and displacing at least the reflective surface ( 56 . 62 ) of the mirror element ( 50 . 60 . 68 ) in a vibratory motion perpendicular to the first axis of rotation ( 54 ). Verfahren nach Anspruch 8, wobei als Vibrationsbewegung der reflektierenden Oberfläche (56) des Spiegelelements (50, 68) akustische Oberflächenwellen auf der reflektierenden Oberfläche (56) des Spiegelelements (50, 68) erzeugt werden.Method according to Claim 8, in which the vibrating movement of the reflecting surface ( 56 ) of the mirror element ( 50 . 68 ) surface acoustic waves on the reflective surface ( 56 ) of the mirror element ( 50 . 68 ) be generated. Verfahren zum Betreiben eines mikromechanischen Bauteils mit einem Lichtfenster (86), einem Spiegelelement (50), welches gegenüber dem Lichtfenster (86) so angeordnet ist, dass ein auf eine reflektierende Oberfläche (56) des Spiegelelements (50) auftreffender Lichtstrahl auf das Lichtfenster (86) ablenkbar ist und einem Antrieb, welcher dazu ausgelegt ist, das Spiegelelement (50) gegenüber dem Lichtfenster (86) um mindestens eine Drehachse (54) zu verstellen, mit den Schritten: Abrastern zumindest einer Zeile auf einer Projektionsfläche (92) mit einem an der reflektierenden Oberfläche (56) des Spiegelelements (50) abgelenkten, durch das Lichtfenster (86) transmittierten Lichtstrahl durch Verstellen des Spiegelelements (50) gegenüber dem Lichtfenster (86) um die mindestens eine Drehachse (54); und Versetzen zumindest einer Grenzfläche (102) des Lichtfensters (86) in eine Vibrationsbewegung senkrecht zu der ersten Drehachse (54).Method for operating a micromechanical component with a light window ( 86 ), one Mirror element ( 50 ), which opposite the light window ( 86 ) is arranged so that one on a reflective surface ( 56 ) of the mirror element ( 50 ) incident light beam on the light window ( 86 ) is deflectable and a drive which is adapted to the mirror element ( 50 ) opposite the light window ( 86 ) around at least one axis of rotation ( 54 ), with the steps: scanning at least one line on a projection surface ( 92 ) with one on the reflective surface ( 56 ) of the mirror element ( 50 ), through the light window ( 86 ) transmitted light beam by adjusting the mirror element ( 50 ) opposite the light window ( 86 ) about the at least one axis of rotation ( 54 ); and displacing at least one interface ( 102 ) of the light window ( 86 ) in a vibratory motion perpendicular to the first axis of rotation ( 54 ).
DE200810043112 2008-10-23 2008-10-23 Micromechanical components and method for operating a micromechanical component Withdrawn DE102008043112A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200810043112 DE102008043112A1 (en) 2008-10-23 2008-10-23 Micromechanical components and method for operating a micromechanical component
PCT/EP2009/060937 WO2010046159A1 (en) 2008-10-23 2009-08-25 Micromechanical components and methods for operating a micromechanical component

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200810043112 DE102008043112A1 (en) 2008-10-23 2008-10-23 Micromechanical components and method for operating a micromechanical component

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102008043112A1 true DE102008043112A1 (en) 2010-04-29

Family

ID=41110565

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200810043112 Withdrawn DE102008043112A1 (en) 2008-10-23 2008-10-23 Micromechanical components and method for operating a micromechanical component

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102008043112A1 (en)
WO (1) WO2010046159A1 (en)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5272473A (en) * 1989-02-27 1993-12-21 Texas Instruments Incorporated Reduced-speckle display system
US20040004775A1 (en) * 2002-07-08 2004-01-08 Turner Arthur Monroe Resonant scanning mirror with inertially coupled activation
US7453621B2 (en) * 2006-03-01 2008-11-18 Spatial Photonics, Inc. Micro mirrors with piezoelectric release mechanism
US7502160B2 (en) * 2007-03-02 2009-03-10 Alcatel-Lucent Usa Inc. Speckle reduction in laser-projector images

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010046159A1 (en) 2010-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10084527B4 (en) Mechanically oscillated projection display
EP1514148B1 (en) Optical lens with soft-focus effect
DE602004008182T2 (en) Frequency tunable resonance scanner
DE102011084530A1 (en) Method of reducing speckle effect of image displayed on display element of display device, involves moving a projection screen or a deflecting mirror of display device, in at least one direction, to reduce the speckle effect of image
DE10116059B4 (en) Moving lens lithograph and method of making digital holograms in a storage medium
DE102018220000B4 (en) SCANNING REFLECTOR SYSTEM
DE102015224939A1 (en) Arrangement for reflection reduction for a windshield display direction for a motor vehicle
DE102007010906A1 (en) Imaging device for influencing incident light
DE102012219660B4 (en) Mechanical component
DE102015200929A1 (en) Projection screen device, projection device and projection method
WO2019038201A2 (en) Head-up display
DE102011006598B4 (en) Component with an adjustable part and method for operating a component with an adjustable part
DE102008063643A1 (en) Ultrasonic linear motor
DE102008054784B4 (en) Micromirrors
DE102014211027A1 (en) Micromechanical component and production method for a micromechanical component
DE102008043112A1 (en) Micromechanical components and method for operating a micromechanical component
WO2018130326A1 (en) Micromechanical component with oscillator, method for producing same, and method for exciting a movement of a movable part about a rotation axis
DE102009028356A1 (en) Micromechanical component, light deflection device and production method for a micromechanical component and a light deflection device
DE102008001663B4 (en) Micromechanical component and production method for a micromechanical component
DE102013212102A1 (en) Micromechanical component, micromirror device and production method for a micromechanical component
EP1260850A1 (en) Method and device for removing stationary defects of images during projection with spatially or temporally coherent light and system for image projection
DE102018120926A1 (en) Head-up display for a motor vehicle with a damping element between a cover device and a housing device and method
DE102012206269A1 (en) Micromechanical component and production method for a micromechanical component
DE102017220413A1 (en) Micromechanical component and production method for a micromechanical component
DE102018211545B4 (en) Mirror device and manufacturing method for a mirror device

Legal Events

Date Code Title Description
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20110502