[发明专利]用于光的二维偏转的微机械装置和方法

说明书

本发明实现用于光的二维偏转的一种微机械装置和一种方法。该装置具有：反射镜组件(12)，该反射镜组件具有用于使照射到反射镜面(13)上的光偏转的反射镜面(13)；其中，反射镜组件(12)能够围绕第一轴线(D1)旋转地布置在第一框架组件(14)内部并且固定在第一框架组件(14)上；其中，第一框架组件(14)能够围绕第二轴线(D2)旋转地布置在致动结构(16)内部并且固定在致动结构(16)上；其中，致动结构(16)具有至少四个压电致动组件(18‑i)；其中，至少四个压电致动组件(18‑i)的位置不仅关于第一轴线(D1)而且关于第二轴线(D2)对称地布置。

技术领域

本发明涉及用于光的二维偏转的一种微机械装置和一种方法。光的二维偏转尤其理解为这种光偏转，在该光偏转时光的端点不仅可以扫描平面内部的一条线，而且可以扫描在平面中的二维面。关于整个光束、即从它的源头直至它的端点而言，可以这样描述光的二维偏转：可二维偏转的光束不仅可以在三维空间中展开一个平面，而且可以扫描三维空间角度。

背景技术

通过适合的微机械驱动结构可以围绕两个轴线偏转的微反射镜具有物理上不同的驱动方案的至少一个组合。例如对于第一轴线可以使用电磁驱动装置，并且对于第二轴线可以使用压电驱动装置。

在WO 2012/089387 A1中描述了可电磁驱动的微反射镜，该微反射镜可以安装在2D扫描器中。

发明内容

根据本发明，提出一种用于光的二维偏转的微机械装置和方法。

因此，设置用于光的二维偏转的微机械装置，所述微机械装置具有：反射镜组件，该反射镜组件具有用于使照射到反射镜面上的光偏转的反射镜面；其中，反射镜组件、尤其是反射镜面可围绕第一轴线旋转地布置在第一框架组件内部并且固定在第一框架组件上；其中，第一框架组件可围绕第二轴线旋转地布置在致动结构内部并且固定在致动结构上；其中，致动结构具有至少四个压电致动组件；其中，所述至少四个压电致动组件的位置不仅关于第一轴线而且关于第二轴线对称地布置。

本发明还提供一种用于光的二维偏转的方法，所述方法具有步骤：提供根据本发明的微机械装置；将第一周期性电压信号施加到所述至少四个压电致动组件中的第一压电致动组件上；将第二周期性电压信号施加到所述至少四个压电致动组件中的第二压电致动组件上；其中，这样施加第一和第二电压信号，使得第二电压信号的对应当前振幅要么等于第一电压信号的对应当前振幅，要么等于第一电压信号的对应当前振幅乘以-1。

换言之，第一电压信号在借助于本方法运行微机械装置的每个时间点要么等于第二电压信号，要么等于第二电压信号的负值。

以根据本发明的方式构造微机械装置使得能够实现在微机械装置的反射镜面上的旋转脉冲与微机械装置安置在其上的外部物体、例如壳体的去耦。当周期性地激励可运动的部件时，从反射镜面部分地传递到外部物体上的旋转脉冲可能导致由于不期望的、出现在外部物体上的动能所引起的能量损失以及导致不期望的噪声排放、例如哨音。因此，通过在这里能够实现的去耦可以实现微机械装置的电流消耗的降低。

此外，根据本发明的微机械装置能够以特别小的位置消耗构造，由此可以得到较高的可置入性以及在制造时较少的时间和材料耗费。根据本发明的装置可以特别显著地微型化，并因此例如可以容易地应用在高集成密度的器具中，尤其是移动器具如智能手机、数据眼镜、微投影仪和/或其他这种类型的装置中。

根据本发明的微机械装置还可以以相对小的几何复杂性构造，并因此相对于运行故障和损伤是稳固的。

此外，通过根据本发明的微机械装置的有利的微型化可以同时在每个晶片上制造更多的装置。

其他优点可由扩展方案以及对附图的说明中得知。