[实用新型]一种紧凑型二维微镜

说明书

本实用新型涉及一种紧凑型二维微镜，包括镜面、可动框架和第一扭转轴，通过在所述镜面Y轴方向设置凹槽，所述第一扭转轴设于所述凹槽内，所述第一扭转轴的一端和所述凹槽底部相连，所述第一扭转轴的另一端超出所述凹槽顶部与所述可动框架相连，所述第一扭转轴的大部分位于所述镜面内，缩小了Y轴方向的空间，使得整体结构更紧凑；另外通过将所述第一动梳齿设于所述镜面的边缘，所述第一静梳齿设于所述可动框架上，与所述第一动梳齿交错排布，Y轴方向不需要设置驱动杆来排布梳齿，进一步缩小了二维微镜的Y轴方向尺寸，降低了成本。

技术领域

本实用新型涉及微机电系统技术领域，特别涉及一种紧凑型二维微镜。

背景技术

自1980年第一款扫描式硅镜发布以来，微机电系统，microelectromechanicalsystem，以下简称MEMS，被广泛应用于光学扫描领域，并发展出大量的技术及产品。光学扫描领域已经成为了MEMS研究的重要方向。而随着技术的发展，在过去的十年间，微型投影技术和众多的医学成像技术的应用，成为了当前MEMS光学扫描装置，尤其是激光扫描装置发展的主要方向。微型投影技术的发展，促使了一系列新型产品的出现，比如手机大小的微型激光投影仪或者带有激光投影功能的智能手机、驾驶车辆时车内放置的可用于显示导航信息的抬头显示器HUD，虚拟现实技术VR、增强现实技术AR等在内的各种可穿戴设备等。

静电驱动是MEMS微镜的主要驱动方式之一。工作时，通过周期性的电信号驱动微镜，产生静电力，使微镜的镜面作周期性运动。

现有的静电驱动式二维微镜，其Y轴扭转轴排布在镜面之外，占用空间大；另外为了排布Y轴方向的梳齿，需在镜面外延伸出一定长度的驱动杆，均造成了微镜的尺寸过大，尤其是针对大镜面微镜而言，其整体尺寸达到厘米量级，成本高不利于批量生产。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是现有二维微镜Y轴方向占用空间大，造成整体尺寸大、成本高的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型公开了一种紧凑型二维微镜，包括镜面、可动框架和第一扭转轴，所述可动框架环绕所述镜面设置；

所述镜面设有凹槽，所述第一扭转轴设于所述凹槽内，所述第一扭转轴的一端和所述凹槽底部相连，所述第一扭转轴的另一端超出所述凹槽顶部与所述可动框架相连；

所述镜面的边缘设有第一动梳齿，所述第一动梳齿沿Y轴方向排布，所述可动框架上靠近所述镜面的一侧设有第一静梳齿，所述第一静梳齿和所述第一动梳齿同一平面内交错排布。

进一步的，所述二维微镜装置由SOI晶圆制成，所述SOI晶圆包括第一器件层；

所述镜面、所述可动框架和所述第一扭转轴均位于所述第一器件层；

所述第一器件层还包括驱动杆，所述驱动杆沿X轴方向设置，所述驱动杆的一端和所述可动框架刚性连接，所述驱动杆上设有第二动梳齿。

进一步的，所述SOI晶圆还包括第二器件层；

所述第二器件层设有第二静梳齿，所述第二静梳齿和所述第二动梳齿垂直方向上交错排布。

进一步的，所述第一器件层还包括第二扭转轴和第一固定框架，所述第一固定框架设于所述可动框架外围，所述第二扭转轴的一端和所述可动框架连，所述第二扭转轴的另一端和所述第一固定框架相连。

进一步的，所述第二动梳齿包括第二外梳齿和第二内梳齿；

所述第二外梳齿排布在所述驱动杆靠近所述第一固定框架的一侧，所述第二内梳齿排布在所述驱动杆远离所述第一固定框架的一侧。

进一步的，所述第一固定框架靠近所述可动框架的一侧设有锚点，所述锚点向所述镜面方向延伸有连接杆，所述连接杆的一端和所述锚点相连，所述连接杆的另一端和所述第二扭转轴相连。