[实用新型]MEMS设备和投射MEMS系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种利用压电致动的所谓MEMS(微机电系统)型设备。另外，本实用新型涉及一种包括该MEMS设备的投射MEMS系统。

背景技术

如已知的，现今有许多MEMS设备可用。具体地，已知所谓的MEMS反射器，该MEMS反射器被设计成用于采用周期性或准周期性的方式接收光束并改变其传播方向。出于此目的，MEMS反射器包括由反射镜形成的移动元件，这些移动元件在空间中的位置被电气地控制。

为了移动反射镜，MEMS反射器通常设置有静电致动器。然而，静电致动器需要高电压，并且还呈现出有限的线性。

实用新型内容

因此，本实用新型的目标是提供一种将至少部分地解决已知领域的缺点的MEMS设备。

根据一些实施例，提供了一种MEMS设备，包括：-固定支撑体，固定支撑体形成空腔；-移动元件，移动元件悬挂在空腔上方；-至少一个弹性元件，至少一个弹性元件布置在固定支撑体和移动元件之间；以及-第一压电元件、第二压电元件、第三压电元件和第四压电元件，压电元件机械地耦合至弹性元件；其中，弹性元件具有相对于第一方向对称的形状，形状限定弹性元件的第一部分和第二部分；并且其中，第一压电元件和第二压电元件布置在第一部分上，分别相对于布置在第二部分上的第三压电元件和第四压电元件对称；并且其中，第一压电元件和第四压电元件被配置成用于接收第一控制信号；并且其中，第二压电元件和第三压电元件被配置成用于接收第二控制信号，第一控制信号和第二控制信号的相位相反，使得第一压电元件、第二压电元件、第三压电元件和第四压电元件使弹性元件变形，结果使移动元件相对于固定支撑体绕第一方向旋转。

在一些实施例中，弹性元件具有环形形状并且包括：-第一横向部分和第二横向部分，第一横向部分和第二横向部分平行于第二方向延伸，第二方向相对于第一方向横向；以及-第一连接部分和第二连接部分，第一连接部分和第二连接部分中的每一个连接第一横向部分和第二横向部分的对应端部；并且其中，第一压电元件和第三压电元件布置在第一横向部分上；并且其中，第二压电元件和第四压电元件布置在第二横向部分上。

在一些实施例中，第一横向部分和第二横向部分分别形成第一中间部分和第二中间部分，第一中间部分连接到固定支撑体，第二中间部分在第一方向上对准于第一中间部分并且被固定于移动元件，第二中间部分被配置成用于在使用时相对于固定支撑体旋转。

在一些实施例中，在静止条件下，第一压电元件、第二压电元件、第三压电元件和第四压电元件中的每一个具有平行于第二方向的细长形状；并且其中，第一压电元件和第三压电元件相对于第一中间部分横向交错；并且其中，第二压电元件和第四压电元件相对于第二中间部分横向交错。

在一些实施例中，第二方向垂直于第一方向；并且其中，弹性元件具有沿着与第一方向和第二方向垂直的第三方向测得的厚度，厚度小于沿着第一方向和第二方向测得的另外两个尺寸。

在一些实施例中，固定支撑体、弹性元件和移动元件由半导体材料制成。

在一些实施例中，MEMS设备进一步包括驱动电路，驱动电路电耦合到第一压电元件、第二压电元件、第三压电元件和第四压电元件并且被配置成用于生成第一控制信号和第二控制信号。

在一些实施例中，固定支撑体、移动元件、弹性元件以及第一压电元件、第二压电元件、第三压电元件和第四压电元件形成在第一裸片中；并且其中，驱动电路形成在第二裸片中。

在一些实施例中，MEMS设备进一步包括固定于移动元件的反射镜。