JP2012528343A - マイクロマシニング型の構成素子及び該マイクロマシニング型の構成素子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
マイクロマシニング型の構成素子は、しばしば、静電式かつ/又は磁気式の駆動装置を有している。駆動装置は、少なくとも1つの調節可能な部材をマイクロマシニング型の構成素子のホルダに関して少なくとも1つの回転軸線周りに調節するために設計されている。この種のマイクロマシニング型の構成素子は、例えばマイクロミラーとして形成可能である。以下に、本願の出願時には未公開のEP08400007.4号のマイクロミラーについて、マイクロマシニング型の構成素子の例として説明する。
本発明は、請求項1記載の特徴を備えるマイクロマシニング型の構成素子、すなわち、マイクロマシニング型の構成素子であって、ホルダと、調節可能な部材と、外側のステータ‐電極コンポーネント及び外側のアクチュエータ‐電極コンポーネントであって、該外側のアクチュエータ‐電極コンポーネントが少なくとも1つの外ばねを介して前記ホルダに結合されており、前記調節可能な部材が、前記ホルダに関して前記外側のアクチュエータ‐電極コンポーネントと前記外側のステータ‐電極コンポーネントとの間での第1の電圧の印加を介して第1の回転軸線周りに調節可能であるように、前記外側のアクチュエータ‐電極コンポーネントに連結されている、外側のステータ‐電極コンポーネント及び外側のアクチュエータ‐電極コンポーネントと、内側のステータ‐電極コンポーネント及び内側のアクチュエータ‐電極コンポーネントであって、該内側のアクチュエータ‐電極コンポーネントが、第1のウェブ、及び該第1のウェブに配置された少なくとも1つの電極指を備え、該第1のウェブが、前記第1の回転軸線に対して非平行の第2の回転軸線に沿って配向されており、前記調節可能な部材が、前記ホルダに関して前記内側のアクチュエータ‐電極コンポーネントの前記少なくとも1つの電極指と前記内側のステータ‐電極コンポーネントとの間での第2の電圧の印加を介して前記第2の回転軸線周りに調節可能であるように、前記内側のアクチュエータ‐電極コンポーネントに連結されている、内側のステータ‐電極コンポーネント及び内側のアクチュエータ‐電極コンポーネントと、を備えるマイクロマシニング型の構成素子において、前記内側のアクチュエータ‐電極コンポーネントを前記外側のアクチュエータ‐電極コンポーネントに結合している、前記第2の回転軸線に沿って配向された中間ばねを備えることを特徴とする、マイクロマシニング型の構成素子を提供する。さらに本発明は、請求項11記載の特徴を備えるマイクロマシニング型の構成素子の製造方法、すなわち、マイクロマシニング型の構成素子の製造方法において、以下の工程、すなわち:外側のステータ‐電極コンポーネント及び外側のアクチュエータ‐電極コンポーネントを形成する工程であって、該外側のアクチュエータ‐電極コンポーネントが少なくとも1つの外ばねを介して前記マイクロマシニング型の構成素子のホルダに結合されているようにする、外側のステータ‐電極コンポーネント及び外側のアクチュエータ‐電極コンポーネントを形成する工程と、調節可能な部材を、該調節可能な部材が前記ホルダに関して前記外側のアクチュエータ‐電極コンポーネントと前記外側のステータ‐電極コンポーネントとの間での第1の電圧の印加時に第1の回転軸線周りに調節されるように、前記外側のアクチュエータ‐電極コンポーネントに連結する工程と、内側のステータ‐電極コンポーネント並びに第1のウェブ及び該第1のウェブに配置される少なくとも1つの電極指を備える内側のアクチュエータ‐電極コンポーネントを形成する工程であって、前記第1のウェブが、前記第1の回転軸線に対して非平行の第2の回転軸線に沿って配向されるようにする、内側のステータ‐電極コンポーネント並びに第1のウェブ及び該第1のウェブに配置される少なくとも1つの電極指を備える内側のアクチュエータ‐電極コンポーネントを形成する工程と、前記調節可能な部材を、該調節可能な部材が前記ホルダに関して前記内側のアクチュエータ‐電極コンポーネントの前記少なくとも1つの電極指と前記内側のステータ‐電極コンポーネントとの間での第2の電圧の印加時に前記第2の回転軸線周りに調節されるように、前記内側のアクチュエータ‐電極コンポーネントに連結する工程とを含む、マイクロマシニング型の構成素子の製造方法において、前記内側のアクチュエータ‐電極コンポーネントを前記外側のアクチュエータ‐電極コンポーネントに、前記第2の回転軸線に沿って配向される中間ばねを介して結合する工程を含むことを特徴とする、マイクロマシニング型の構成素子の製造方法を提供する。
図3は、マイクロマシニング型の構成素子の第1の実施の形態の概略図である。
Claims (11)
- マイクロマシニング型の構成素子であって、
ホルダ(55)と、
調節可能な部材(10)と、
外側のステータ‐電極コンポーネント(28)及び外側のアクチュエータ‐電極コンポーネント(24)であって、該外側のアクチュエータ‐電極コンポーネント(24)が少なくとも1つの外ばね(53,81,90,94,98,100)を介して前記ホルダ(55)に結合されており、前記調節可能な部材(10)が、前記ホルダ(55)に関して前記外側のアクチュエータ‐電極コンポーネント(24)と前記外側のステータ‐電極コンポーネント(28)との間での第1の電圧の印加を介して第1の回転軸線(12)周りに調節可能であるように、前記外側のアクチュエータ‐電極コンポーネント(24)に連結されている、外側のステータ‐電極コンポーネント(28)及び外側のアクチュエータ‐電極コンポーネント(24)と、
内側のステータ‐電極コンポーネント(30)及び内側のアクチュエータ‐電極コンポーネント(26)であって、該内側のアクチュエータ‐電極コンポーネント(26)が、第1のウェブ(50)、及び該第1のウェブ(50)に配置された少なくとも1つの電極指(26a,26b)を備え、該第1のウェブ(50)が、前記第1の回転軸線(12)に対して非平行の第2の回転軸線(14)に沿って配向されており、前記調節可能な部材(10)が、前記ホルダ(55)に関して前記内側のアクチュエータ‐電極コンポーネント(26)の前記少なくとも1つの電極指(26a,26b)と前記内側のステータ‐電極コンポーネント(30)との間での第2の電圧の印加を介して前記第2の回転軸線(14)周りに調節可能であるように、前記内側のアクチュエータ‐電極コンポーネント(26)に連結されている、内側のステータ‐電極コンポーネント(30)及び内側のアクチュエータ‐電極コンポーネント(26)と、
を備えるマイクロマシニング型の構成素子において、
前記内側のアクチュエータ‐電極コンポーネント(26)を前記外側のアクチュエータ‐電極コンポーネント(24)に結合している、前記第2の回転軸線(14)に沿って配向された中間ばね(52)を備えることを特徴とする、マイクロマシニング型の構成素子。 - 前記中間ばね(52)の前記第2の回転軸線(14)周りのねじりに関する該中間ばね(52)の第1のばね剛性が、前記外側のアクチュエータ‐電極コンポーネント(24)の前記第2の回転軸線(14)周りの回動に抗して作用する、前記少なくとも1つの外ばね(53,81,90,94,98,100)の第2のばね剛性より低い、請求項1記載のマイクロマシニング型の構成素子。
- 前記外側のアクチュエータ‐電極コンポーネント(24)が、前記第1のウェブ(50)に対して非平行に配向された第2のウェブ(54)と、該第2のウェブ(54)に配置された少なくとも1つの電極指(24a)とを備える、請求項1又は2記載のマイクロマシニング型の構成素子。
- 前記外側のアクチュエータ‐電極コンポーネント(24)が平板型電極(86)を備える、請求項1から3までのいずれか1項記載のマイクロマシニング型の構成素子。
- 前記内側のアクチュエータ‐電極コンポーネント(26)の、隣接する前記外側のアクチュエータ‐電極コンポーネント(24)に面した側に湾入部が設けられており、前記中間ばね(52)が少なくとも部分的に前記湾入部を通って延びている、請求項1から4までのいずれか1項記載のマイクロマシニング型の構成素子。
- 前記外側のアクチュエータ‐電極コンポーネント(24)及び/又は前記外側のステータ‐電極コンポーネント(28)の電極面(28a‐1,28a‐2)が、前記第2の回転軸線(14)により、該第2の回転軸線(14)の第1の側に配置された第1の電極面(28a‐1)と、該第2の回転軸線(14)の第2の側に配置された第2の電極面(28a‐2)とに分割されており、かつ前記第1の電極面(28‐1)が少なくとも1つの第1の線路に、第1の電位が該第1の電極面(28a‐1)に印加可能であるように連結されており、かつ前記第2の電極面(28a‐2)が少なくとも1つの第2の線路に、前記第1の電位とは異なる第2の電位が該第2の電極面(28a‐2)に印加可能であるように連結されている、請求項1から5までのいずれか1項記載のマイクロマシニング型の構成素子。
- 前記マイクロマシニング型の構成素子が、前記第1の電位を前記第1の電極面(28a‐1)に、かつ前記第2の電位を前記第2の電極面(28a‐2)に印加するように設計された制御装置を有しており、該制御装置が付加的に、第1の電位と第2の電位との間の差を、前記内側のアクチュエータ‐電極コンポーネント(26)の前記少なくとも1つの電極指(26a,26b)と前記内側のステータ‐電極コンポーネント(30)との間で作用する第2の電圧についての情報及び/又は前記内側のステータ‐電極コンポーネント(30)に関する前記内側のアクチュエータ‐電極コンポーネント(26)の前記少なくとも1つの電極指(26a,26b)の現在の位置についての情報を考慮の上で決定するように設計されている、請求項6記載のマイクロマシニング型の構成素子。
- 前記少なくとも1つの外ばね(53,90,94,98)が、前記第1の回転軸線(12)に対して平行に配向されるばね(53,90,94,98)を備え、該ばね(53,90,94,98)が、蛇行状の揺動ばね(53)、ねじりばね(90)、V字形ばね(94)及び/又は2方で張設された曲げばね(98)として形成されている、請求項1から7までのいずれか1項記載のマイクロマシニング型の構成素子。
- 前記少なくとも1つの外ばね(81,100)が、前記第2の回転軸線(14)に対して平行に配向されるばねを備え、該ばねが、曲げばね(81)及び/又は蛇行状のばね(100)として形成されている、請求項1から8までのいずれか1項記載のマイクロマシニング型の構成素子。
- 前記少なくとも1つの外ばね(53,81,90,94,98,100)の形状及び/又は前記少なくとも1つの外ばね(53,81,90,94,98,100)の懸架点により、前記外側のアクチュエータ‐電極コンポーネント(24)が、前記第1の回転軸線(12)及び前記第2の回転軸線(14)に対して垂直に運動可能である、請求項1から9までのいずれか1項記載のマイクロマシニング型の構成素子。
- マイクロマシニング型の構成素子の製造方法において、以下の工程、すなわち:
外側のステータ‐電極コンポーネント(28)及び外側のアクチュエータ‐電極コンポーネント(24)を形成する工程であって、該外側のアクチュエータ‐電極コンポーネント(24)が少なくとも1つの外ばね(53,81,90,94,98,100)を介して前記マイクロマシニング型の構成素子のホルダ(55)に結合されているようにする、外側のステータ‐電極コンポーネント(28)及び外側のアクチュエータ‐電極コンポーネント(24)を形成する工程と、
調節可能な部材(10)を、該調節可能な部材(10)が前記ホルダ(55)に関して前記外側のアクチュエータ‐電極コンポーネント(24)と前記外側のステータ‐電極コンポーネント(28)との間での第1の電圧の印加時に第1の回転軸線(12)周りに調節されるように、前記外側のアクチュエータ‐電極コンポーネント(24)に連結する工程と、
内側のステータ‐電極コンポーネント(30)並びに第1のウェブ(50)及び該第1のウェブ(50)に配置される少なくとも1つの電極指(26a,26b)を備える内側のアクチュエータ‐電極コンポーネント(26)を形成する工程であって、前記第1のウェブ(50)が、前記第1の回転軸線(12)に対して非平行の第2の回転軸線(14)に沿って配向されるようにする、内側のステータ‐電極コンポーネント(30)並びに第1のウェブ(50)及び該第1のウェブ(50)に配置される少なくとも1つの電極指(26a,26b)を備える内側のアクチュエータ‐電極コンポーネント(26)を形成する工程と、
前記調節可能な部材(10)を、該調節可能な部材(10)が前記ホルダ(55)に関して前記内側のアクチュエータ‐電極コンポーネント(26)の前記少なくとも1つの電極指(26a,26b)と前記内側のステータ‐電極コンポーネント(30)との間での第2の電圧の印加時に前記第2の回転軸線(14)周りに調節されるように、前記内側のアクチュエータ‐電極コンポーネント(26)に連結する工程と、
を含む、マイクロマシニング型の構成素子の製造方法において、
前記内側のアクチュエータ‐電極コンポーネント(26)を前記外側のアクチュエータ‐電極コンポーネント(24)に、前記第2の回転軸線(14)に沿って配向される中間ばね(52)を介して結合する工程、
を含むことを特徴とする、マイクロマシニング型の構成素子の製造方法。
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