TWI783637B - 微型掃描面鏡 - Google Patents

Abstract

一種微型掃描面鏡，包括固定基板、鏡片以及多個懸臂。各懸臂包括壓電材料結構以及多個第一驅動電極與多個第二驅動電極。壓電材料結構包括連接部、折繞部以及固定部。連接部沿著平行於鏡片的中心軸的方向連接鏡片。折繞部具有彎折區域與多個驅動電極區域。固定部連接固定基板，且折繞部連接連接部與固定部。多個第一驅動電極與多個第二驅動電極，分別位於折繞部中對應的驅動電極區域上。

Description

微型掃描面鏡

本發明是有關於一種微機電系統(micro electronical mechanical systems, MEMS)元件，且特別是有關於一種微型掃描面鏡。

反射式微型面鏡主要應用於光學投影、光通訊與光學測距雷達應用等。其中以微機電系統(Micro Electro-Mechanical Systems, 以下簡稱MEMS)結合半導體製程整合製造技術所設計之微型面鏡元件，相對於精密加工所製造的微型面鏡，可實現批量生產節省成本、微型化與電子電路集成整合等優勢。微型面鏡為一個被動的元件，需要借助外部的驅動力量來帶動微型面鏡，使微型面鏡產生轉動的行為，外部驅動方式主要可分為三大類型，包含:靜電驅動、電磁驅動與壓電驅動。目前市售採半導體製造的微型面鏡元件多以靜電式與電磁式為主，主要原因在於相對材料取得容易、半導體製程技術及外部組裝技術成熟，但相對所需付出的代價則是旋轉角度小、大驅動電壓、電磁生熱與抵抗外力衝擊不足等問題。

其中，靜電驅動方式是以多組的平行交錯電容板，藉助電場在平行電容板的邊緣效應(fringe effect)，所產生的靜電力量來帶動微型面鏡。當外在震動或衝擊力時，梳狀結構體若彼此碰觸，將快速造成短路，進而元件失效，且製程良率不佳，將失去元件生產成本競爭優勢。

另一方面，電磁驅動方式則是在微型面鏡上鋪設電磁線圈，並在微型面鏡外圍鋪設永久磁鐵或鐵磁材料。當外部給予交流電施加在線圈上時，藉由電流的磁效應所產生的勞倫茲力，來帶動微型面鏡。然而，電磁驅動形式需要在微鏡上方電鍍線圈以及組裝外部磁體，因此不利於組裝以及元件微型化的趨勢。

壓電驅動方式則是藉助壓電材料特性，當外部施加電壓在壓電材料上，使壓電材料產生應變的力量，再經由材料應變的力量，帶動結構體產生的形變量，以帶動微型面鏡的轉動行為。壓電材料相對前兩者的機電轉換效率是最高的一種選擇。

然而，目前的壓電驅動方式中的微型面鏡的直徑尺寸多以1mm為主，其主要被應用為投影與雷射印表機的掃描面鏡應用，但此種面鏡尺寸將對應用距離有所限制。以光學測距雷達的應用，近則數十公尺，遠則達數百公尺的應用情境，其對於雷射光源與光強度反射就有較大的強度上的需求，小尺寸的微型面鏡則難以應用此情境中。但若增大微型面鏡的尺寸，則需考量到壓電驅動方式中的驅動力是否足夠帶動大尺寸的微型面鏡來進行扭轉轉動並達到±15度以上的機械旋轉角。

“先前技術”段落只是用來幫助了解本發明內容，因此在“先前技術”段落所揭露的內容可能包含一些沒有構成所屬技術領域中具有通常知識者所知道的習知技術。在“先前技術”段落所揭露的內容，不代表該內容或者本發明一個或多個實施例所要解決的問題，在本發明申請前已被所屬技術領域中具有通常知識者所知曉或認知。

本發明提供一種微型掃描面鏡，能夠帶動大尺寸的微型面鏡以適當的旋轉角度轉動，且具有良好的可靠度。

本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。

為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明的一實施例提出一種微型掃描面鏡。微型掃描面鏡包括固定基板、鏡片以及多個懸臂。固定基板具有開口。鏡片位於開口，具有平行於固定基板表面的中心軸，中心軸通過鏡片的中心。多個懸臂位於開口且相對中心軸而呈線對稱設置，各懸臂包括一壓電材料結構以及多個第一驅動電極與多個第二驅動電極。壓電材料結構包括連接部、折繞部以及固定部。連接部沿著平行於中心軸的方向連接鏡片。折繞部具有彎折區域與多個驅動電極區域。固定部連接固定基板，且折繞部連接連接部與固定部。多個第一驅動電極與多個第二驅動電極，分別位於折繞部中對應的驅動電極區域上，且第一驅動電極與第二驅動電極自連接部之側往固定部之側彼此間隔排列，且位於中心軸的一側的各懸臂上的第一驅動電極所在的驅動電極區域與位於中心軸的另一側的各懸臂上的第二驅動電極所在的驅動電極區域以中心軸而呈線對稱設置。

在本發明的一實施例中，上述的微型掃描面鏡還包括轉軸結構。轉軸結構位於開口，連接鏡片與固定基板，其中中心軸通過轉軸結構。

在本發明的一實施例中，上述的轉軸結構更位於懸臂中位於中心軸一側的其中一懸臂的連接部與相鄰且位於中心軸另一側的另一懸臂的連接部之間。

在本發明的一實施例中，上述的各懸臂的連接部與鏡片的連接處與鏡片的中心形成連心線，且連心線與中心軸形成的夾角角度小於5度。

在本發明的一實施例中，施加於上述的第一驅動電極的驅動電壓彼此相同，施加於第二驅動電極的驅動電壓彼此相同。

在本發明的一實施例中，施加於上述的第一驅動電極的驅動電壓與施加於第二驅動電極的驅動電壓的大小與波形彼此相同，且具有180度的相位差。

在本發明的一實施例中，上述的各懸臂上的固定部具有感測電極區域，且微型掃描面鏡還包括多個感測電極，各感測電極分別對應地位於感測電極區域上。

在本發明的一實施例中，上述的鏡片具有第一表面與第二表面，第一表面與第二表面彼此背離，且第一表面設有反射層，第二表面設有肋補強結構。

在本發明的一實施例中，上述的折繞部更具有第一部分與第二部分，彎折區域連接第一部分與第二部分，且第一部分與第二部分上分別至少設置有一個第一驅動電極與一個第二驅動電極。

在本發明的一實施例中，上述的第一部分連接連接部，第二部分連接固定部。

在本發明的一實施例中，上述的第一部分為圓弧狀，並沿著鏡片的圓周方向延伸，第二部分為梯形狀，固定部與固定基板的開口的一邊連接，第二部分與開口的邊正交，且沿著與開口的邊相鄰的另一邊延伸。

在本發明的一實施例中，上述的第一部分與第二部分為圓弧狀，並沿著鏡片的圓周方向延伸，且第二部分相較於第一部分更遠離鏡片。

在本發明的一實施例中，上述的第一部分與第二部分的寬度尺寸相同。

在本發明的一實施例中，上述的第一部分與第二部分的寬度自鄰近連接固定部的一端往鄰近連接連接部的一端逐漸漸縮。

在本發明的一實施例中，上述的第一部分與第二部分為梯形狀，固定部與固定基板的開口的一邊連接，且第一部分與第二部分沿著開口的邊延伸。

在本發明的一實施例中，上述的折繞部的寬度尺寸自固定部之側往連接部之側逐漸漸縮。

在本發明的一實施例中，上述的懸臂中位於中心軸一側的其中一懸臂的連接部與相鄰且位於中心軸另一側的另一懸臂的連接部以彼此相連的方式與鏡片連接。

基於上述，本發明的實施例至少具有以下其中一個優點或功效。在本發明的實施例中，微型掃描面鏡能夠通過各懸臂的壓電結構的連接部、折繞部以及固定部的配置，可節省懸臂的配置空間，進而提高晶片使用面積，並同時兼顧微型掃描面鏡的微型化與生產成本。並且，在上述的配置下，微型掃描面鏡的鏡片尺寸可達到直徑3mm以上，且能夠達到±15度以上的機械旋轉角。並且，微型掃描面鏡通過鏡片的肋補強結構的設置，可以增加鏡片的結構強度，並強化鏡片的平整度。此外，微型掃描面鏡的鏡片通過轉軸結構與固定基板的連結，在鏡片旋轉時，可達到抗震效果，並使鏡片在轉動過程減少向下的偏移。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。

圖1A是本發明的一實施例的一種微型掃描面鏡的正視示意圖。圖1B是圖1A的微型掃描面鏡的背視示意圖。請參照圖1A與圖1B，本實施例的微型掃描面鏡100包括固定基板110、鏡片120以及多個懸臂130。固定基板110具有開口OP。舉例而言，在本實施例中，固定基板110的材質例如為矽(Silicon)，但本發明不以此為限。

如圖1A與圖1B所示，在本實施例中，鏡片120位於開口OP中，具有平行於固定基板110表面的一中心軸S，並具有一第一表面S1與一第二表面S2。中心軸S通過鏡片120的中心O，第一表面S1與第二表面S2彼此背離，且鏡片120的第一表面S1設有反射層121，鏡片120的第二表面S2設有肋補強結構122，其中肋補強結構122為環狀。如此，通過肋補強結構122的設置，可以增加鏡片120的結構強度，並強化鏡片120的平整度。

另一方面，如圖1A所示，在本實施例中，多個懸臂130位於開口OP中且相對中心軸S而呈線對稱設置，各懸臂130包括壓電材料結構131以及多個第一驅動電極DE1與多個第二驅動電極DE2。進一步而言，如圖1A所示，在本實施例中，壓電材料結構131包括連接部131a、折繞部131b以及固定部131c。連接部131a沿著平行於中心軸S的方向連接鏡片120。折繞部131b具有彎折區域ZG與多個驅動電極區域DR。固定部131c連接固定基板110，且折繞部131b連接連接部131a與固定部131c。舉例而言，如圖1A所示，在本實施例中，各懸臂130的連接部131a與鏡片120的連接處與鏡片120的中心形成連心線P，且連心線P與中心軸S形成的夾角θ角度小於5度。由前述可知各懸臂130的連接部131a鄰近中心軸S設置。

另一方面，具體而言，如圖1A所示，在本實施例中，折繞部131b的寬度尺寸自固定部131c之側往連接部131a之側逐漸漸縮。更具體而言，折繞部131b具有第一部分131b1與第二部分131b2，折繞部131b的彎折區域ZG連接第一部分131b1與第二部分131b2，折繞部131b的第一部分131b1連接連接部131a，第二部分131b2連接固定部131c。舉例而言，如圖1A所示，在本實施例中，折繞部131b的第一部分131b1為圓弧狀，並沿著鏡片120的圓周方向R1延伸，折繞部131b的第二部分131b2為梯形狀，固定部131c與固定基板110的開口OP的邊E1連接，第二部分131b2與開口OP的邊E1正交，且沿著與開口OP的邊E1相鄰的另一邊E2延伸。

並且，如圖1A所示，在本實施例中，多個第一驅動電極DE1與多個第二驅動電極DE2分別位於折繞部131b中對應的驅動電極區域DR上，且第一驅動電極DE1與第二驅動電極DE2自連接部131a之側往固定部131c之側彼此間隔排列。舉例而言，如圖1A所示，在本實施例中，折繞部131b的第一部分131b1與第二部分131b2上分別至少設置有一個第一驅動電極DE1與一個第二驅動電極DE2。並且，如圖1A所示，位於中心軸S的一側的各懸臂130上的第一驅動電極DE1所在的驅動電極區域DR與位於中心軸S的另一側的各懸臂130上的第二驅動電極DE2所在的驅動電極區域DR以中心軸S而呈線對稱設置。此外，如圖1A所示，第一驅動電極DE1與第二驅動電極DE2自連接部131a之側往固定部131c之側是以交錯排列的方式設置。

另一方面，如圖1A所示，在本實施例中，微型掃描面鏡100還包括轉軸結構123。轉軸結構123位於開口OP中，並連接鏡片120與固定基板110，其中中心軸S通過轉軸結構123。更具體而言，轉軸結構123位於懸臂130中位於中心軸S一側的其中一懸臂130的連接部131a與相鄰且位於中心軸S另一側的另一懸臂130的連接部131a之間，且各懸臂130的連接部131a鄰近轉軸結構123設置。如此，鏡片120通過轉軸結構123與固定基板110的連結，在鏡片120旋轉時，可達到抗震效果，並使鏡片120在轉動過程減少向下的偏移。

此外，如圖1A所示，在本實施例中，各懸臂130上的壓電材料結構131的固定部131c具有感測電極區域SR，且微型掃描面鏡100還包括多個感測電極SE，各感測電極SE分別對應地位於感測電極區域SR上。在本實施例中，感測電極SE可用以感測壓電材料結構131的固定部131c受第一驅動電極DE1或第二驅動電極DE2驅動時的電荷變化，進而反推微型掃描面鏡100的鏡片120繞中心軸S旋轉時的位移變化或角度變化。

以下將搭配圖2A至圖3，針對微型掃描面鏡100繞中心軸S旋轉時的過程進行進一步地解說。

圖2A是施加於圖1A的第一驅動電極與第二驅動電極的一種驅動電壓的波形示意圖。圖2B與圖2C是圖2A的微型掃描面鏡分別在第一時刻與第二時刻時的旋轉情形示意圖。圖2D是圖2A的第一驅動電極或第二驅動電極的驅動電壓與微型掃描面鏡的旋轉角度的關係曲線示意圖。圖2E是圖1A的微型掃描面鏡的旋轉角度與感測電極的感測電壓與的關係曲線示意圖。具體而言，在本實施例中，施加於各懸臂130上的第一驅動電極DE1的驅動電壓彼此相同，施加於各懸臂130上的第二驅動電極DE2的驅動電壓彼此相同。並且，如圖2A所示，在本實施例中，施加於各懸臂130上的第一驅動電極DE1的驅動電壓與施加於第二驅動電極DE2的驅動電壓的大小與波形彼此相同，且具有180度的相位差。值得說明的是，在本實施例中，圖2A所示的驅動電壓的波形雖以正弦波為例示，但本發明不以此為限，在其他的實施例中，驅動電壓的波形亦可為方波、三角波或是任何具有週期性的波形。

進一步而言，如圖2A與圖2B所示，在第一時刻T1中，通過給定一電壓源訊號以對各懸臂130上的第一驅動電極DE1與第二驅動電極DE2施加驅動電壓，並且，如圖1A所示，位於中心軸S的一側的各懸臂130上的第一驅動電極DE1所在的驅動電極區域DR與位於中心軸S的另一側的各懸臂130上的第二驅動電極DE2所在的驅動電極區域DR以中心軸S而呈線對稱設置。如此，在壓電材料結構131分別被第一驅動電極DE1與第二驅動電極DE2驅動時，可使位於中心軸S的兩側的壓電材料產生形變後，各懸臂130上的應變力可形成第一扭矩，並帶動鏡片120以中心軸S為旋轉軸進行旋轉。如圖2B所示，微型掃描面鏡100產生沿中心軸S的逆時針方向轉動，而可使面鏡形成為具機械傾角角度的型態，而可將投射至鏡片120的光束反射至特定角度。

另一方面，如圖2A與圖2C所示，在第二時刻T2中，對各懸臂130上的第一驅動電極DE1與第二驅動電極DE2所施加的驅動電壓為第一時刻T1的驅動電壓的大小與波形彼此相同，且具有180度的相位差。如此，在第二時刻T2中，各懸臂130上的應變力可形成與第一時刻T1的第一扭矩方向相反的第二扭矩，而可使微型掃描面鏡100產生沿中心軸S的順時針方向轉動。如此，通過施加具有週期性的波形的驅動電壓，可依此使微型掃描面鏡100重複往返的動作，以達到所設定的機械旋轉角度目的。

進一步而言，如圖2D所示，在本實施例中，對各懸臂130上的第一驅動電極DE1與第二驅動電極DE2所施加的驅動電壓大小與微型掃描面鏡100的機械旋轉角度具有正向的相關性，因此，可依據需求，通過調節對各懸臂130上的第一驅動電極DE1與第二驅動電極DE2所施加的驅動電壓值，來改變機械旋轉角度。

並且，如圖2E所示，在本實施例中，當各懸臂130通過應變力而產生形變的同時，各懸臂130的固定部131c的感測電極區域SR也會基於壓電材料的特性，當邊界應力產生變化時應變力隨著扭轉角度的不同，將產生不同程度的電荷量，而使配置在感測電極區域SR上的感測電極SE同步接受到感測訊號，且感測訊號的波形相位將與驅動電壓的狀態近似。如此，如圖2E所示，可通過感測訊號的波形來判斷目前的機械旋轉角度是否已達到需求。並且，若以微型面鏡的中心軸S進行劃分的話，當左側感測電極SE受到為壓縮應力所產生電荷時，右側的感測電極SE將接收到伸張應力的電荷，將兩側的感測電極SE訊號相加，可提高感測訊號的靈敏度。

如此一來，通過各懸臂130的壓電結構的連接部131a、折繞部131b以及固定部131c的配置，可節省懸臂130的配置空間，進而提高晶片使用面積，並同時兼顧微型掃描面鏡100的微型化與生產成本。並且，在上述的配置下，微型掃描面鏡100的鏡片120尺寸可達到直徑3mm以上，且能夠達到±15度以上的機械旋轉角。

圖3是施加於圖1A的第一驅動電極與第二驅動電極的另一種驅動電壓的波形示意圖。值得注意的是，在前述的實施例中，各懸臂130上的第一驅動電極DE1與第二驅動電極DE2是被同時且連續地施加大小與波形彼此相同，且具有180度的相位差的驅動電壓，但本發明不以此為限。如圖3所示，在另一實施例中，亦可分別於不同時刻中，對各懸臂130上的第一驅動電極DE1與第二驅動電極DE2施加驅動電壓，只要對各懸臂130上的第一驅動電極DE1與第二驅動電極DE2施加驅動電壓的電壓大小與波形彼此相同，且分時驅動即可。如此，亦可使微型掃描面鏡100達到前述的效果與優點，在此就不再贅述。

圖4是本發明的另一實施例的一種微型掃描面鏡的正視示意圖。請參照圖4，圖4的微型掃描面鏡400與圖1A的微型掃描面鏡100類似，而差異如下所述。如圖4所示，在本實施例中，折繞部431b的第一部分431b1與折繞部431b的第二部分431b2為圓弧狀，並沿著鏡片120的圓周方向R1延伸，且折繞部431b的第二部分431b2相較於折繞部431b的第一部分431b1更遠離鏡片120。並且，如圖4所示，在本實施例中，折繞部431b的第一部分431b1與折繞部431b的第二部分431b2的寬度尺寸相同，換言之，折繞部431b的寬度尺寸自固定部431c之側往連接部431a之側不變。如圖4所示，位於中心軸S兩側的各懸臂430上的固定部431c鄰近轉軸結構123以及連接部431a設置。

如此，微型掃描面鏡400亦可通過各懸臂430的壓電材料結構431的連接部431a、折繞部431b以及固定部431c的配置，可節省懸臂430的配置空間，進而提高晶片使用面積，並同時兼顧微型掃描面鏡400的微型化與生產成本。並且，在上述的配置下，微型掃描面鏡400的鏡片120尺寸可達到直徑3mm以上，且能夠達到±15度以上的機械旋轉角，進而使微型掃描面鏡400亦能達到與前述的微型掃描面鏡100類似的效果與優點，在此就不再贅述。

圖5是本發明的又一實施例的一種微型掃描面鏡的正視示意圖。請參照圖5，圖5的微型掃描面鏡500與圖1A的微型掃描面鏡100類似，而差異如下所述。如圖5所示，相較於圖1A的微型掃描面鏡100，微型掃描面鏡500省略了轉軸結構123，在本實施例中，折繞部531b的第一部分531b1的寬度自鄰近連接固定部531c的一端往鄰近連接連接部531a的一端逐漸漸縮。折繞部531b的第二部分531b2的寬度自鄰近連接固定部531c的一端往鄰近連接連接部531a的一端逐漸漸縮，或者，亦可為等寬。如圖5所示，位於中心軸S兩側的各懸臂530上的固定部531c鄰近中心軸S以及連接部531a設置，因此可透過固定部531c來取代轉軸結構123，用以在鏡片120旋轉時，可達到抗震效果，並使鏡片120在轉動過程減少向下的偏移。

如此，微型掃描面鏡500亦可通過各懸臂530的壓電結構的連接部531a、折繞部531b以及固定部531c的配置，可節省懸臂530的配置空間，進而提高晶片使用面積，並同時兼顧微型掃描面鏡500的微型化與生產成本。並且，在上述的配置下，微型掃描面鏡500的鏡片120尺寸可達到直徑3mm以上，且能夠達到±15度以上的機械旋轉角，進而使微型掃描面鏡500亦能達到與前述的微型掃描面鏡100類似的效果與優點，在此就不再贅述。

圖6是本發明的又一實施例的一種微型掃描面鏡的正視示意圖。請參照圖6，圖6的微型掃描面鏡600與圖5的微型掃描面鏡500類似，而差異如下所述。如圖6所示，在本實施例中，折繞部631b的第一部分631b1為梯形狀，折繞部631b的第二部分631b2為梯形狀或是四邊形，固定部631c與固定基板160的開口OP的邊E1連接，且第一部分631b1與第二部分631b2沿著開口OP的邊E1延伸。折繞部631b的第一部分631b1的寬度自鄰近連接固定部631c的一端往鄰近連接連接部631a的一端逐漸漸縮。折繞部631b的第二部分631b2的寬度自鄰近連接固定部631c的一端往鄰近連接連接部631a的一端逐漸漸縮，或亦可為等寬。

如此，微型掃描面鏡600亦可通過各懸臂630的壓電結構的連接部631a、折繞部631b以及固定部631c的配置，可節省懸臂630的配置空間，進而提高晶片使用面積，並同時兼顧微型掃描面鏡600的微型化與生產成本。並且，在上述的配置下，微型掃描面鏡600的鏡片120尺寸可達到直徑3mm以上，且能夠達到±15度以上的機械旋轉角，進而使微型掃描面鏡600亦能達到與前述的微型掃描面鏡500類似的效果與優點，在此就不再贅述。

圖7是本發明的又一實施例的一種微型掃描面鏡的正視示意圖。請參照圖7，圖7的微型掃描面鏡700與圖5的微型掃描面鏡500類似，而差異如下所述。如圖7所示，在本實施例中，懸臂730中位於中心軸S一側的其中一懸臂730的連接部731a與相鄰且位於中心軸S另一側的另一懸臂730的連接部731a以彼此相連的方式與鏡片120連接。

如此，微型掃描面鏡700亦可通過各懸臂730的壓電結構的連接部731a、折繞部731b的第一部分731b1與第二部分731b2以及固定部731c的配置，可節省懸臂730的配置空間，進而提高晶片使用面積，並同時兼顧微型掃描面鏡700的微型化與生產成本。並且，在上述的配置下，微型掃描面鏡700的鏡片120尺寸可達到直徑3mm以上，且能夠達到±15度以上的機械旋轉角，進而使微型掃描面鏡700亦能達到與前述的微型掃描面鏡500類似的效果與優點，在此就不再贅述。

綜上所述，本發明的實施例至少具有以下其中一個優點或功效。在本發明的實施例中，微型掃描面鏡能夠通過各懸臂的壓電結構的連接部、折繞部以及固定部的配置，可節省懸臂的配置空間，進而提高晶片使用面積，並同時兼顧微型掃描面鏡的微型化與生產成本。並且，在上述的配置下，微型掃描面鏡的鏡片尺寸可達到直徑3mm以上，且能夠達到±15度以上的機械旋轉角。並且，微型掃描面鏡通過鏡片的肋補強結構的設置，可以增加鏡片的結構強度，並強化鏡片的平整度。此外，微型掃描面鏡的鏡片通過轉軸結構與固定基板的連結，在鏡片旋轉時，可達到抗震效果，並使鏡片在轉動過程減少向下的偏移。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。此外，本說明書或申請專利範圍中提及的“第一”、“第二”等用語僅用以命名元件（element）的名稱或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量上的上限或下限。

100、400、500、600、700:微型掃描面鏡 110:固定基板 120:鏡片 121:反射層 122:肋補強結構 123:轉軸結構 130、430、530、630、730:懸臂 131、431、531、631、731:壓電材料結構 131a、431a、531a、631a、731a:連接部 131b、431b、531b、631b、731b:折繞部 131b1、431b1、531b1、631b1、731b1:第一部分 131b2、431b2、531b2、631b2、731b2:第二部分 131c、431c、531c、631c、731c:固定部 DE1:第一驅動電極 DE2:第二驅動電極 SE:感測電極 DR:驅動電極區域 ZG:彎折區域 SR:感測電極區域 OP:開口 O:中心 P:連心線 S:中心軸 S1:第一表面 S2:第二表面 T1:第一時刻 T2:第二時刻 R1:圓周方向 E1、E2:邊 θ:夾角

圖1A是本發明的一實施例的一種微型掃描面鏡的正視示意圖。 圖1B是圖1A的微型掃描面鏡的底視示意圖。 圖2A是施加於圖1A的第一驅動電極與第二驅動電極的一種驅動電壓的波形示意圖。 圖2B與圖2C是圖2A的微型掃描面鏡分別在第一時刻與第二時刻時的旋轉情形示意圖。 圖2D是圖2A的第一驅動電極或第二驅動電極的驅動電壓與微型掃描面鏡的旋轉角度的關係曲線示意圖。 圖2E是圖1A的微型掃描面鏡的旋轉角度與感測電極的感測電壓與的關係曲線示意圖。 圖3是施加於圖1A的第一驅動電極與第二驅動電極的另一種驅動電壓的波形示意圖。 圖4是本發明的另一實施例的一種微型掃描面鏡的正視示意圖。 圖5是本發明的又一實施例的一種微型掃描面鏡的正視示意圖。 圖6是本發明的又一實施例的一種微型掃描面鏡的正視示意圖。 圖7是本發明的又一實施例的一種微型掃描面鏡的正視示意圖。

100:微型掃描面鏡

110:固定基板

120:鏡片

121:反射層

123:轉軸結構

130:懸臂

131:壓電材料結構

131a:連接部

131b:折繞部

131b1:第一部分

131b2:第二部分

131c:固定部

DE1:第一驅動電極

DE2:第二驅動電極

SE:感測電極

DR:驅動電極區域

ZG:彎折區域

SR:感測電極區域

OP:開口

O:中心

P:連心線

S:中心軸

S1:第一表面

R1:圓周方向

E1、E2:邊

θ:夾角

Claims (17)

1. 一種微型掃描面鏡，包括： 一固定基板，具有一開口； 一鏡片，位於該開口，具有平行於該固定基板表面的一中心軸，該中心軸通過該鏡片的中心；以及 多個懸臂，位於該開口且相對該中心軸而呈線對稱設置，各該些懸臂包括： 一壓電材料結構，包括： 一連接部，沿著平行於該中心軸的方向連接該鏡片； 一折繞部，具有彎折區域與多個驅動電極區域；以及 一固定部，連接該固定基板，且該折繞部連接該連接部與該固定部；以及 多個第一驅動電極與多個第二驅動電極，分別位於該折繞部中對應的該些驅動電極區域上，且該些第一驅動電極與該些第二驅動電極自該連接部之側往該固定部之側彼此間隔排列，且位於該中心軸的一側的各該些懸臂上的該些第一驅動電極所在的該些驅動電極區域與位於該中心軸的另一側的各該些懸臂上的該些第二驅動電極所在的該些驅動電極區域以該中心軸而呈線對稱設置。
2. 如請求項1所述的微型掃描面鏡，還包括： 一轉軸結構，位於該開口，連接該鏡片與該固定基板，其中該中心軸通過該轉軸結構。
3. 如請求項2所述的微型掃描面鏡，其中該轉軸結構更位於該些懸臂中位於該中心軸一側的其中一懸臂的該連接部與相鄰且位於該中心軸另一側的另一懸臂的該連接部之間。
4. 如請求項1所述的微型掃描面鏡，其中各該些懸臂的該連接部與該鏡片的連接處與該鏡片的中心形成一連心線，且該連心線與該中心軸形成的夾角角度小於5度。
5. 如請求項1所述的微型掃描面鏡，其中施加於該些第一驅動電極的驅動電壓彼此相同，施加於該些第二驅動電極的驅動電壓彼此相同。
6. 如請求項1所述的微型掃描面鏡，其中施加於該些第一驅動電極的驅動電壓與施加於該些第二驅動電極的驅動電壓的大小與波形彼此相同，且具有180度的相位差。
7. 如請求項1所述的微型掃描面鏡，其中各該些懸臂上的該固定部具有一感測電極區域，且該微型掃描面鏡還包括多個感測電極，各該些感測電極分別對應地位於該感測電極區域上。
8. 如請求項1所述的微型掃描面鏡，其中該鏡片具有一第一表面與一第二表面，該第一表面與該第二表面彼此背離，且該第一表面設有一反射層，該第二表面設有一肋補強結構。
9. 如請求項1所述的微型掃描面鏡，其中該折繞部更具有一第一部分與一第二部分，該彎折區域連接該第一部分與該第二部分，且該第一部分與該第二部分上分別至少設置有一個該第一驅動電極與一個該第二驅動電極。
10. 如請求項9所述的微型掃描面鏡，其中該第一部分連接該連接部，該第二部分連接該固定部。
11. 如請求項10所述的微型掃描面鏡，其中該第一部分為圓弧狀，並沿著該鏡片的一圓周方向延伸，該第二部分為梯形狀，該固定部與該固定基板的該開口的一邊連接，該第二部分與該開口的該邊正交，且沿著與該開口的該邊相鄰的另一邊延伸。
12. 如請求項10所述的微型掃描面鏡，其中該第一部分與該第二部分為圓弧狀，並沿著該鏡片的一圓周方向延伸，且該第二部分相較於該第一部分更遠離該鏡片。
13. 如請求項12所述的微型掃描面鏡，其中該第一部分與該第二部分的寬度尺寸相同。
14. 如請求項12所述的微型掃描面鏡，其中該第一部分與該第二部分的寬度自鄰近連接該固定部的一端往鄰近連接該連接部的一端逐漸漸縮。
15. 如請求項10所述的微型掃描面鏡，其中該第一部分與該第二部分為梯形狀，該固定部與該固定基板的該開口的一邊連接，且該第一部分與該第二部分沿著該開口的該邊延伸。
16. 如請求項1所述的微型掃描面鏡，其中該折繞部的寬度尺寸自該固定部之側往該連接部之側逐漸漸縮。
17. 如請求項1所述的微型掃描面鏡，其中該些懸臂中位於該中心軸一側的其中一懸臂的該連接部與相鄰且位於該中心軸另一側的另一懸臂的該連接部以彼此相連的方式與該鏡片連接。

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