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Die Erfindung betrifft ein mechanisches Bauteil.
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Stand der Technik
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines herkömmlichen mechanischen Bauteils.
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Das in
1 schematisch wiedergegebene herkömmliche mechanische Bauteil weist ein verstellbares Teil 10 auf, welches über eine erste Feder 12a und eine zweite Feder 12b mit einer Halterung 14 verbunden ist. Die erste Feder 12a weist an ihrem mit der Halterung 14 verbundenen Ende eine Anbindungsstruktur 16 auf, wie sie beispielsweise in der
DE 10 2010 029 074 A1 beschrieben ist. Die zweite Feder 12b ist ohne eine derartige Anbindungsstruktur 16 ausgebildet.
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Auf der Anbindungsstruktur 16 ist eine Wheatstone-Vollbrücke 18 ausgebildet, deren vier Widerstände R1 bis R4 auf und/oder in der ersten Feder 12a eingebettet sind. Die Wheatstone-Vollbrücke 18 ist an einem ersten Kontakt 20 geerdet und an einem zweiten Kontakt 22 mit einer Versorgungsspannung verbunden. Außerdem können Spannungssignale MVM1 und MVP1 an einem dritten Kontakt 26 und an einem vierten Kontakt 28 der Wheatstone-Vollbrücke 18 abgegriffen und ausgewertet werden. Bezüglich der weiteren Funktionsweise der Wheatstone-Vollbrücke 18 wird auf die
DE 10 2010 029 074 A1 verwiesen.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung schafft ein mechanisches Bauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 .
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Vorteile der Erfindung
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Wie unten genauer ausgeführt wird, bietet die vorliegende Erfindung ein mechanisches Bauteil mit einem Sensorsystem aus zumindest der ersten Sensoreinrichtung und der zweiten Sensoreinrichtung, wobei aufgrund von derer vorteilhafter Verschaltung ein Gesamtsignal erzeugbar ist, in welchem während eines Betriebs des mechanischen Bauteils ein Ausgangssignal mit einer (automatischen) „Minimierung“ von unerwünschten kritischen Moden (Störmoden) generierbar/bereitstellbar ist. Insbesondere können auf diese Weise Frequenzen, die im Frequenzspektrum Störmoden zugeordnet sind und welche das Reglersystem stören würden, (automatisch) „weggefiltert“ werden. Die vorliegende Erfindung ermöglicht somit die Nutzung eines vergleichsweise einfach ausgebildeten und deshalb kostengünstigen Reglersystems.
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Die vorliegende Erfindung ermöglicht somit eine (piezoresistive) Brückenverschaltung, bzw. eine Kombination aus mindestens zwei Halbbrücken, welche potenziellen Störmoden zugehörige Frequenzen (automatisch) unterdrücken oder herausfiltern kann. Dieses automatische „Herausfiltern“ ungewollter Signale erfordert keine zusätzlichen Komponenten, wie beispielsweise Filter. Außerdem werden durch das Herausfiltern weder die Verstellbarkeit des verstellbaren Teils noch eine weitere Funktionsfähigkeit des mechanischen Aktors beeinträchtigt. Trotz des automatischen Herausfilterns weist das aus zumindest zwei Sensoreinrichtungen realisierbare Sensorsystem eine vorteilhafte Empfindlichkeit und einen guten Offset auf.
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Die vorliegende Erfindung ist realisierbar mittels piezoresistiver Halbbrücken. Somit kann die vorliegende Erfindung die Vorteile der piezoresistiven Detektion gegenüber einer kapazitiven oder induktiven Detektion nutzen, wie beispielsweise vergleichsweise störungsfreie Signale und eine vorteilhafte Linearität zwischen einer Auslenkbewegung des verstellbaren Teils und den dadurch bewirkten Signalen.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform erstrecken sich die erste Feder und/oder die zweite Feder entlang der Drehachse. Ebenso kann das verstellbare Teil mittig zwischen der ersten Feder und der zweiten Feder aufgehängt sein. Das mechanische Bauteil kann somit eine vergleichsweise einfache Geometrie aufweisen. Anstelle einer Ausbildung des mechanischen Bauteils mit den entlang der Drehachse verlaufenden Torsionsfedern oder einer mittigen Aufhängung des verstellbaren Teils kann jedoch auch ein anderer Federtyp, wie beispielsweise eine meanderförmige Feder, oder eine andere Geometrie für das mechanische Bauteil gewählt werden.
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Erfindungsgemäß umfasst das mechanische Bauteil eine Aktoreinrichtung, mittels welcher das verstellbare Teil zu einer Schwingbewegung um die Drehachse anregbar ist. Die Aktoreinrichtung kann z.B. einen elektrostatischen Aktor, einen magnetischen Aktor und/oder einen piezoelektrischen Aktor umfassen. Somit können eine Vielzahl von kostengünstigen Aktoreinrichtungen für das mechanische Bauteil genutzt werden. Die Ausbildbarkeit des mechanischen Bauteils ist jedoch nicht auf die hier aufgezählten Aktoren reduziert.
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Erfindungsgemäß umfasst das mechanische Bauteil eine Steuereinrichtung, mittels welcher die Aktoreinrichtung in zumindest einen Betriebsmodus steuerbar ist, in welchem das verstellbare Teil zu einer quasi-statischen Schwingbewegung um die Drehachse anregbar ist. Wie unten genauer ausgeführt wird, ist das mechanische Bauteil besonders vorteilhaft dazu ausgelegt, während einer quasi-statischen Schwingbewegung des verstellbaren Teils auftretende resonante Störmoden zu unterbinden/ zu unterdrücken.
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Die Steuereinrichtung ist erfindungsgemäß dazu ausgelegt, das verstellbare Teil während der quasi-statischen Schwingbewegung mit einer ersten Drehgeschwindigkeit in eine erste Drehrichtung um die Drehachse zu verstellen, und anschließend mit einer zweiten Drehgeschwindigkeit größer als der ersten Drehgeschwindigkeit in eine der ersten Drehrichtung entgegen gerichtete zweite Drehrichtung um die Drehachse zurück zu verstellen. Ein Anregen von ungewollten resonanten Störmoden während des vergleichsweise schnellen Zurückverstellens des verstellbaren Teils in die zweite Drehrichtung ist leicht aufgrund der vorteilhaften Ausbildung des mechanischen Bauteils unterbindbar. Das mechanische Bauteil kann somit vorteilhaft zum Schreiben von Zeilen in einem Projektor/Bildprojektor eingesetzt werden.
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Die oben genannten Vorteile sind auch gewährleistbar, wenn das verstellbare Teil so mit der Halterung verbunden ist, dass das verstellbare Teil in mindestens zwei Eigenmoden/Eigenschwingungen versetzbar ist. Auch eine Vielzahl von Eigenmoden/Eigenschwingungen, in welche das verstellbare Teil versetzbar ist, kann einen gewünschten quasi-statischen Betrieb des verstellbaren Teils nicht/kaum beeinträchtigen. Aufgrund der vorteilhaften Verschaltung (Implementierung) der Wheatstone-Halbbrücken ist das Signal mindestens einer Störmode unterdrückbar. Somit ist verhinderbar, dass das Signal der mindestens einen Störmode/Störfrequenz in einem Reglerkreis auftritt und diesen unerwünschter Weise beeinflusst. Somit kann auch ein einfach ausgelegtes Reglersystem zum Ansteuern des mechanischen Bauteils eingesetzt werden.
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Das mechanische Bauteil kann ein mikromechanisches Bauteil sein. Insbesondere können zumindest Untereinheiten des mechanischen Bauteils aus einem Halbleitersubstrat heraus strukturiert sein. Somit können die oben genannten Vorteile für eine Vielzahl von mikromechanischen Bauteilen genutzt werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist mindestens eine durchgehende Aussparung in der ersten Feder und/oder in der zweiten Feder ausgebildet, welche die jeweilige erste Feder und/oder zweite Feder in mindestens zwei Teilfederstränge unterteilt. Insbesondere können zwei durchgehende Aussparungen die erste Feder und/oder die zweite Feder in drei parallele Teilstränge unterteilen. Somit kann eine Federaufhängung an einem mechanischen Bauteil realisiert sein, welche gewährleistet, dass bei einer Verstellbewegung des verstellbaren Teils vergleichsweise hohe mechanische Spannungen in den Widerständen der Wheatstone-Halbbrücken auftreten.
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Erfindungsgemäß ist das verstellbare Teil über zumindest eine Zwischenfeder mit einem Antriebskörper verbunden, welcher zwischen der ersten Feder und der zweiten Feder aufgehängt ist. Somit kann das mechanische Bauteil auch als Doppel-Schwingsystem ausgelegt sein, bei welchem der Antriebskörper in eine Schwingbewegung in Bezug zu der Halterung und das verstellbare Teil in eine weitere Schwingbewegung in Bezug zu dem Antriebskörper versetzbar sind.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Weiter Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines herkömmlichen mechanischen Bauteils;
- 2a bis 2i schematische Darstellungen und Koordinatensysteme zum Erläutern einer ersten Ausführungsform des mechanischen Bauteils;
- 3 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform des mechanischen Bauteils; und
- 4 ein Flussdiagramm zum Erläutern einer Ausführungsform eines nicht erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens.
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Ausführungsformen der Erfindung
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2a bis 2i zeigen schematische Darstellungen und Koordinatensysteme zum Erläutern einer ersten Ausführungsform des mechanischen Bauteils.
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Das in 2a schematisch dargestellte mechanische Bauteil weist eine Halterung 50 und ein verstellbares Teil 52 auf, wobei das verstellbare Teil 52 mittels zumindest einer ersten Feder 54a und einer zweiten Feder 54b mit der Halterung 50 verbunden ist. Die in 2a teilweise auch vergrößert dargestellten Federn 54a und 54b verbinden das verstellbare Teil 52 so mit der Halterung 50, dass das verstellbare Teil 52 in Bezug zu der Halterung 50 zumindest um eine Drehachse 56 verstellbar ist. Die Drehachse 56 verläuft durch einen ersten Verankerungsbereich 58a der ersten Feder 54a an der Halterung 50 und einen zweiten Verankerungsbereich 58b der zweiten Feder 54b an der Halterung 50. Diese Verankerungsbereiche 58a und 58b sind in 2a vergrößert dargestellt.
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Bei der Ausführungsform der 2a bis 2i weist das verstellbare Teil 52 zumindest eine optisch aktive Fläche 52a, wie beispielsweise eine Spiegelfläche, auf. Die Ausbildbarkeit des mechanischen Bauteils ist jedoch nicht auf ein derartiges verstellbares Teil 52 limitiert.
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Insbesondere können die erste Feder 54a und/oder die zweite Feder 54b jeweils eine Torsionsfeder sein, welche sich entlang der Drehachse 56 erstrecken. Die Ausbildbarkeit des mechanischen Bauteils ist jedoch nicht auf einen bestimmten Federtyp für die Federn 54a und 54b limitiert. Die Federn 54a und 54b können beispielsweise auch meanderförmig ausgebildet sein. Das verstellbare Teil 52 kann mittig zwischen der ersten Feder 54a und der zweiten Feder 54b aufgehängt sein. Anstelle einer mittigen Aufhängung ist jedoch auch eine dezentralisierte Aufhängung des verstellbaren Teils 52 möglich.
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Das mechanische Bauteil kann ein mikromechanisches Bauteil sein. Insbesondere können die Komponenten 50, 52, 54a und 54b alle zusammen aus einem Halbleitersubstrat, bzw. aus einem SOI-Substrat, heraus strukturiert sein. Somit kann das mechanische Bauteil in einer vorteilhaft geringen Größe leicht und kostengünstig hergestellt werden.
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Das verstellbare Teil 52 kann so mit der Halterung 52 verbunden sein, dass das verstellbare Teil 52 in Bezug zu der Halterung 50 in mindestens zwei Eigenmoden/Eigenschwingungen versetzbar ist. Wie nachfolgend genauer ausgeführt ist, kann selbst eine leichte Anregbarkeit des verstellbaren Teils 52 in die mindestens zwei Eigenmoden einem gewünschten nichtresonanten Betrieb des mechanischen Bauteils nicht/kaum entgegenwirken/stören.
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Bei der Ausführungsform der 2a bis 2i ist das verstellbare Teil 52 in Bezug zu der Halterung 50 zu vier verschiedenen Eigenmoden M1 bis M4/Eigenschwingungen anregbar. Die Eigenmoden M1 bis M4 sind mittels der 2b bis 2e wiedergegeben. Bei der in 2b dargestellten Eigenmode M1 schwingt das verstellbare Teil 52 resonant um die Drehachse 56. Das verstellbare Teil 52 führt somit bei der Eigenmode M1 eine Drehbewegung in Bezug zu der Halterung 50 aus.
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Demgegenüber schwingt das verstellbare Teil 52 bei der Eigenmode M2 entlang einer Achse 60, welche parallel zu einer Ruhelage der optisch aktiven Fläche 52a des verstellbaren Teils 52 ausgerichtet ist. Die Achse 60 kann die Drehachse 56 insbesondere senkrecht schneiden. Außerdem kann die Achse 60 mittig durch die Halterung 50 und/oder das verstellbare Teil 52 verlaufen. Die Eigenmode M2 ist eine translatorische Bewegung, welche In-Plain verläuft. Bei der Eigenmode M2 werden die Federn 54a und 54b symmetrisch verbogen.
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Die Eigenmode M3 erfolgt mittels einer asymmetrischen Verbiegung der Federn 54a und 54b, wodurch das verstellbare Teil 52 um eine senkrecht zu der Ruhelage der optisch aktiven Fläche 52a des verstellbaren Teils 52 ausgerichtete Mittelsenkrechte 62 gedreht wird. Die Mittelsenkrechte 62 kann insbesondere senkrecht zu den Achsen 56 und 60 ausgerichtet sein. Die Eigenmode M3 ist eine rotatorische In-Plain-Bewegung.
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Die in 2e schematisch wiedergegebene Eigenmode M4 erfolgt unter einer symmetrischen Verbiegung der Federn 54a und 54b, bei welcher das verstellbare Teil 52 entlang der Mittelsenkrechten 62 bewegt wird. Man kann die Eigenmode M4 auch als eine translatorische Out-Of-Plain-Bewegung umschreiben.
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Im Allgemeinen wird zu einem Betrieb eines mechanischen Bauteils mit einem verstellbaren Teil 52 mindestens eine Sensoreinrichtung 64a und 64b verwendet, um eine gewollte und/oder ungewollte Bewegung des verstellbaren Teils 52 zu ermitteln, gegebenenfalls zu verstärken oder zu unterdrücken. Das in 2a schematisch dargestellte mechanische Bauteil weist deshalb eine erste Sensoreinrichtung 64a auf, welche mindestens einen auf und/oder in der ersten Feder 54a angeordneten ersten Widerstand R1 und R2 hat. Eine zweite Sensoreinrichtung 64b mit mindestens einem auf und/oder in der zweiten Feder 54a angeordneten zweiten Widerstand R3 und R4 kann bei dem mechanischen Bauteil zusätzlich genutzt werden. Die erste Sensoreinrichtung 64a umfasst eine erste Wheatstone-Halbbrücke 65a. Eine zweite Wheatstone-Halbbrücke 65b ist Bestandteil der zweiten Sensoreinrichtung 64b. Die ersten Wheatstone-Halbbrücke 65a und die zweite Wheatstone-Halbbrücke 65b sind zu einer Wheatstone-Vollbrücke verschaltet.
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In 2f ist das Schaltbild der verschalteten Sensoreinrichtungen 64a und 64b dargestellt. Zwischen den Widerständen R1 und R2 der ersten Wheatstone-Halbbrücke 65a liegt ein Kontakt 66, an welchem eine Versorgungsspannung UBV angelegt ist. Ein Kontakt 68 zwischen den Widerständen R3 und R4 der zweiten Wheatstone-Halbbrücke 65b ist geerdet. An einem Kontakt 70 zwischen dem Widerstand R1 der ersten Wheatstone-Halbbrücke 65a und dem Widerstand R3 der zweiten Wheatstone-Halbbrücke 65b kann ein Signal MVM als Brückenausgangsspannung abgegriffen werden. Ein weiteres Signal MVP ist als Brückenausgangsspannung an einem Kontakt 72 zwischen dem Widerstand R2 der ersten Wheatstone-Halbbrücke 65a und dem Widerstand R4 der zweiten Wheatstone-Halbbrücke 65b abgreifbar. Es wird darauf hingewiesen, dass zur Bereitstellung/Auswertung der Signale MVM und MVP kein Addierer und/oder kein Differenzierer notwendig sind, welcher nach dem Stand der Technik benötigt wird.
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Erfindungsgemäß umfasst das mechanische Bauteil auch eine (nicht skizzierte) Aktoreinrichtung, mittels welcher das verstellbare Teil 52 zu einer Schwingbewegung um die Drehachse 56 anregbar ist. Die Aktoreinrichtung kann beispielsweise einen elektrostatischen Aktor, einen magnetischen Aktor und/oder einen piezoelektrischen Aktor umfassen. Die Ausbildbarkeit des mechanischen Bauteils ist jedoch nicht auf einen bestimmten Aktortyp limitiert.
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Erfindungsgemäß umfasst das mechanische Bauteil eine Steuervorrichtung, mittels welcher die Aktoreinrichtung ansteuerbar ist. Bei der Ausführungsform der 2a bis 2i ist die Aktoreinrichtung mittels einer (nicht dargestellten) Steuereinrichtung in zumindest einen Betriebsmodus steuerbar, in welchem das verstellbare Teil 52 zu einer quasi-statischen Schwingbewegung um die Drehachse 56 anregbar ist. Unter einer quasi-statischen Schwingbewegung kann eine nicht resonante Schwingbewegung des verstellbaren Teils 52 verstanden werden. Zu der quasi-statischen Schwingbewegung wird das verstellbare Teil 52 beispielsweise bei Frequenzen f unter 100 Hz angetrieben. Das Antreiben erfolgt bei der Ausführungsform der 2a bis 2i beispielhaft mittels eines Bestromens einer an dem verstellbaren Teil 52 angebrachten (nicht skizzierten) Spule, wodurch ein Magnetfeld induzierbar ist, welches mit einem äußeren Magnetfeld eines (nicht dargestellten) Permanentmagneten wechselwirken kann.
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2g zeigt ein Koordinatensystem, dessen Abszisse die Zeitachse t ist, während die Ordinate eine Stromstärke I eines durch die Spule geführten Stroms ist. Der Graph 74 gibt einen Stromverlauf wieder, bei welchem das verstellbare Teil 52 mit der bei beiden Drehrichtungen gleichen Drehgeschwindigkeit um die Drehachse 56 verstellt wird. Bevorzugt wird jedoch ein mittels des Graphen 76 wiedergegebener Stromverlauf, welcher als sägezahnförmig umschreibbar ist. Dazu ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, das verstellbare Teil 52 während der quasi-statischen Schwingbewegung mit einer ersten Drehgeschwindigkeit in eine erste Drehrichtung um die Drehachse 56 zu bestellen, und anschließend mittels einer zweiten Drehgeschwindigkeit größer als der ersten Drehgeschwindigkeit in eine der ersten Drehrichtung entgegen gerichtete zweite Drehrichtung um die Drehachse 56 zurückzustellen. Die optisch aktive Fläche 52a des verstellbaren Teils 52 kann in diesem Fall besonders gut dazu genutzt werden, mittels eines darauf ausgerichteten Lichtstrahls, wie z.B. eines Laserstrahls, eine Zeile eines projizierten Bildes zu schreiben. Das mechanische Bauteil ist damit besonders vorteilhaft in einem Laserbildprojektor einsetzbar.
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Das schnelle Zurückverstellen des verstellbaren Teils in die zweite Drehrichtung erleichtert das zeilenweise Projizieren eines Bildes. Allerdings werden insbesondere während des vergleichsweise schnellen Zurückverstellens auch hochfrequente Anteile in gleichen Frequenzbereichen angeregt. Das Koordinatensystem der 2h zeigt eine Häufigkeit h von Hochfrequenzanteilen im Anregungssignal. Dabei ist zu erkennen, dass auch Frequenzen des Vielfachen der 60Hz Anregungsfrequenz vergleichsweise häufig angeregt werden. Dies kann insbesondere auch zu einem ungewollten Anregen der Eigenmoden M1 bis M4 führen, wenn diese durch Fertigungsstreuungen bedingt mit einem Vielfachen der 60 Hz Sollfrequenz zusammentreffen.
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Allerdings ist das mechanische Bauteil mittels der als Meßgröße erfaßten Brückenausgangsspannung leicht und verlässlich regelbar, wenn die unerwünschten Eigenmoden M1 bis M4 unterbunden sind. Somit können die Eigenmoden M 1 bis M4 nicht die gewollte quasi-statische Schwingbewegung des verstellbaren Teils 52, beispielsweise bei 60 Hz, stören.
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2i zeigt ein Koordinatensystem, dessen Abszisse Frequenzen f wiedergibt, während die Ordinate einer Amplitude A der auftretenden Eigenmoden M1 bis M3 entspricht. Der Graph 78 gibt die Amplituden der Eigenmoden M1 bis M3 der Ausführungsform der 2a bis 2i an. Zum Vergleich ist auch ein Graph 32 einer herkömmlichen Vollbrücke, welche auf einer Feder eines herkömmlichen Bauteils ausgebildet ist, in das Koordinatensystem der 2i eingetragen.
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Bei einem Vergleich der Graphen 32 und 78 fällt auf, dass bei den als Brückenausgangsspannung der verschalteten Wheatstone-Halbbrücken 65a und 65b ausgewerteten Signalen MVM und MVP die Eigenmode M3 stark unterdrückt ist. Aufgrund der vorteilhaften Verschaltung der zwei Wheatstone-Halbbrücken 65a und 65b wird der Vorteil ausgenützt, dass die Eigenmode M3 mechanischen Spannungen mit gleichen Beträgen aber entgegengesetzten Vorzeichen in den Widerständen R1 bis R4 bewirkt. Man kann dies auch als ein automatisches Herausfiltern der Eigenmode M3 bezeichnen. Somit können trotz eines vergleichsweise geringen Abstands zwischen den Eigenfrequenzen f2 und f3 die damit verbundenen Eigenmoden M2 und M3 klar unterschieden werden. Dies erleichtert das gewünschte Unterdrücken mindestens einer Störmode während eines quasistatischen Betriebs des mechanischen Bauteils signifikant.
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Es wird darauf hingewiesen, dass bei der der 2a bis 2i ein Einsatz von mindestens einem linearen Regler möglich ist. Somit ist ein vergleichsweiser geringer Entwicklungsaufwand, Implementierungsaufwand und/oder Rechenaufwand bei einem als Auswerteeinrichtung genutzten ASIC ausreichend.
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Die Ausführungsform der 2a bis 2i weist als Weiterbildung mindestens eine durchgehende Aussparung 80 in der ersten Feder 54a und/oder in der zweiten Feder 54b auf, welche die jeweilige erste Feder 54a und/oder zweite Feder 54b in mindestens zwei Teilfederstränge unterteilt. Insbesondere hat das mechanische Bauteil in jeder der Federn 54a und 54b an nahe an den Verankerungsbereichen 58a und 58b zwei durchgehende Aussparungen 80, welche sich insbesondere parallel zueinander erstrecken. Die zwei durchgehenden Aussparungen 80 teilen den jeweiligen Federabschnitt in drei parallele Teilstränge 82. Vorzugsweise liegen die Widerstände R1 bis R4 auf den Teilsträngen 82. Auf diese Weise ist verlässlich gewährleistbar, dass eine Verstellbewegung des verstellbaren Teils 52 eine mechanische Spannung/einen mechanischen Stress in den Widerständen R1 bis R4 bewirkt.
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3 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform des mechanischen Bauteils.
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Das in 3 schematisch wiedergegebene mechanische Bauteil weist die oben schon beschriebenen Komponenten auf. Auf ihre genauere Darstellung in 3 ist jedoch der besseren Übersichtlichkeit wegen verzichtet.
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Das mechanische Bauteil der 3 ist eine Weiterbildung, bei welcher das verstellbare Teil 52 über mindestens eine Zwischenfeder 84 mit einem Antriebskörper 86 verbunden ist, welcher zwischen der ersten Feder 84a und der zweiten Feder 84b aufgehängt ist. An dem Antriebskörper 86 kann beispielsweise eine Spule angeordnet sein, welche zur Induzierung eines Magnetfelds nutzbar ist. Die zumindest eine Zwischenfeder 84 kann insbesondere das verstellbare Teil 52 an einer von der optisch aktiven Fläche 52a weg gerichteten Seite kontaktieren, wodurch eine ausreichende Federlänge der mindestens einen Zwischenfeder 84 trotz einer vergleichsweise großen Ausbildung des verstellbaren Teils 52 und einer relativ kleinen Größe des Antriebskörpers 86 gewährleistbar ist.
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Auch bei dem mechanischen Bauteil der 3 können sowohl gewollte als auch ungewollte Bewegungen des Schwingkörpers 52 mittels einer piezoresistiven Detektion durch die beiden Wheatstone-Halbbrücken 65a und 65b erfasst werden. Durch eine geeignete Regelung können die Eigenmoden/Störmoden minimiert oder eliminiert werden. Dabei kann die Unterdrückung mindestens einer Eigenmode aufgrund der vorteilhaften Verschaltung der beiden Wheatstone-Halbbrücken 65a und 65b genutzt werden.
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4 zeigt ein Flussdiagramm zum Erläutern einer Ausführungsform eines nicht erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens.
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Mittels des im Weiteren beschriebenen Herstellungsverfahrens können beispielsweise die oben ausgeführten mechanischen Bauteile hergestellt werden. Die Ausführbarkeit des Herstellungsverfahrens ist jedoch nicht auf die Herstellung derartiger mechanischer Bauteile limitiert.
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In einem Verfahrensschritt S1 wird ein verstellbares Teil mittels zumindest einer ersten Feder und einer zweiten Feder so mit einer Halterung verbunden, dass das verstellbare Teil bei einem Betrieb des mechanischen Bauteils in Bezug zu der Halterung zumindest um eine durch einen ersten Verankerungsbereich der ersten Feder an der Halterung und einen zweiten Verankerungsbereich der zweiten Feder an der Halterung verlaufende Drehachse verstellt wird. Das verstellbare Teil kann in dem Verfahrensschritt S1 beispielsweise zusammen mit der ersten Feder, der zweiten Feder und/oder der Halterung aus einem Halbleitersubstrat herausstrukturiert werden.
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In einem Verfahrensschritt S2 werden eine erste Sensoreinrichtung mit mindestens einem auf und/oder in der ersten Feder angeordneten ersten Widerstand und eine zweite Sensoreinrichtung mit mindestens einem auf und/oder in der zweiten Feder angeordneten zweiten Widerstand gebildet. Die erste Sensoreinrichtung wird mit einer ersten Wheatstone-Halbbrücke gebildet. Entsprechend wird auch die zweite Sensoreinrichtung mit einer zweiten Wheatstone-Halbbrücke ausgestattet. Außerdem werden die erste Wheatstone-Halbbrücke und die zweite Wheatstone-Halbbrücke zu einer Wheatstone-Vollbrücke verschaltet.
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Mittels des hier beschriebenen Verfahrens können somit mechanische Bauteile hergestellt werden, welche die oben beschriebenen Vorteile bewirken. Die Nummerierung der Verfahrensschritte S1 und S2 legt keine zeitliche Reihenfolge zum Ausführen von diesen fest.
