[发明专利]使用边缘场感测反射镜的位置

说明书

本申请涉及使用边缘场感测反射镜的位置。机械装置(20，60)包括基座(22)和移动元件(24)，移动元件被安装成围绕轴相对于基座旋转。电容式旋转传感器包括：在邻近基座的位置在移动元件上布置的至少一个第一电极(34，38，66)，以及在所述至少一个第一电极的附近在基座上布置的至少一个第二电极(32，36，62，64)。感测电路(50)被耦接以感测第一电极和第二电极之间的可变电容。

本申请是申请日为2015年1月20日，申请号为201510026430.5，发明名称为“使用边缘场感测反射镜的位置”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及监测旋转机械设备的运动，并且具体涉及监测扫描微镜的运动。

背景技术

PCT国际公开WO 2014/016794描述了基于微机电系统(MEMS)的扫描微镜，此公开通过参考被结合在此。在此公开中描述的实施例提供了扫描镜组件，包括：支撑结构；基座(也称为平衡架)，其被安装成围绕第一轴相对于支撑结构旋转；以及反射镜，其被安装以围绕第二轴相对于基座旋转。

在WO 2014/016794中描述的一种实施例中，使用在旋转轴的相对侧上的反射镜附近布置的电容式传感器板，电容式感测被用于监测反射镜的旋转。在所公开的实施例中，所述板相对于支撑结构的平面成一定角度，不过在其他实施中，所述板可以与支撑结构的平面平行。测量所述板和所述反射镜之间的电容变化以监测反射镜的旋转。

发明内容

在此描述的本发明的实施例提供了用于微型移动元件的电容式感测的改进技术。

根据本发明的实施例，因而提供了一种机械装置，所述机械装置包括：基座和移动元件，所述移动元件被安装成围绕轴相对于基座旋转。电容式旋转传感器包括：在邻近基座的位置在移动元件上布置的至少一个第一电极，以及在所述至少一个第一电极的附近在基座上布置的至少一个第二电极。感测电路被耦接以感测第一电极和第二电极之间的可变电容。

在所公开的实施例中，基座限定一平面，以及移动元件在所述平面中具有机械均衡位置，使得当移动元件处于机械均衡位置时，第一电极和第二电极共面。基座和移动元件可以由半导体衬底在微机电系统(MEMS)工艺中形成，其中电极和将电极连接到感测电路的导电迹线作为MEMS工艺的一部分被沉积在半导体衬底上。

在一种实施例中，移动元件包括平衡架，并且基座包括在其上安装平衡架的框架。额外地或替代地，移动元件可以包括反射镜，而基座包括在其上安装反射镜的平衡架。

通常，第一电极和第二电极具有沿着与移动元件围绕其旋转的轴垂直的和/或平行的方向伸长的相应形状。

在所公开的实施例中，感测电路被配置为响应于感测到的电容输出移动元件相对于基座的旋转角的指示。在某些实施例中，由感测电路感测到的电容随着移动元件的旋转角非线性变化，并且感测电路被配置为在依据感测到的电容变化得出旋转角的过程中，随着移动元件的旋转应用电容幅值和电容变化斜率这两者。

根据本发明的实施例，还提供了一种用于感测的方法，所述方法包括：安装移动元件以围绕轴相对于基座旋转。在邻近基座的位置在移动元件上布置至少一个第一电极，以及在所述至少一个第一电极的附近在基座上布置至少一个第二电极。随着移动元件围绕轴旋转，感测第一电极和第二电极之间的可变电容。

附图说明

结合附图，从本发明实施例的下述详细描述中可以更充分理解本发明，其中：

图1是根据本发明的实施例的扫描组件的简要主视图，所述扫描组件包括具有电容式旋转传感器的装有平衡架的扫描镜；

图2是根据本发明的其他实施例的扫描组件的简要主视图，所述扫描组件包括具有电容式旋转传感器的装有平衡架的扫描镜；