[发明专利]一种实现数字化旋转控制的微镜

说明书

本发明公开了一种实现数字化旋转控制的微镜，包括：设于衬底上的一对墙体，墙体相对的墙面上沿高度方向对应设有多个卡槽；两端分别卡接于两个墙体上的一个卡槽中的梁结构；连接在梁结构上的一对升降机构；通过使其中一个升降机构上升，将位于对应侧的梁结构的一端顶起，由当前卡接的一个卡槽中滑出，并弹入上方相邻的另一个卡槽中，同时，通过使另一个升降机构下降，将位于对应侧的梁结构的另一端拽下，由当前卡接的一个卡槽中滑出，并弹入下方相邻的另一个卡槽中，使得梁结构发生对应角度的上下转动，以使连接在梁结构上的微镜镜面跟随旋转。本发明可实现对微镜的数字化步进式旋转控制，并能大幅度提升产品的性能。

技术领域

本发明涉及微机电系统(MEMS)技术领域，尤其涉及一种可实现数字化步进式旋转控制的微镜。

背景技术

MEMS微镜是MEMS产品中的一个热点产品，其应用广泛，包括光通讯、3D相机、投影仪等。尤其在近些年，MEMS微镜已成为车载车载激光雷达中的重要部件，且随着自动驾驶技术的发展，对MEMS微镜的市场需求越来越大，对其技术也提出了更高的要求。

现有MEMS微镜产品一般使用静电力、热应力、电磁力等方案，来控制微镜的旋转。以热应力方案为例，其机理在于，通过在控制梁结构上设置不同热膨胀系数的薄膜，并通过设置电阻等器件，形成发热器件。当控制通过电阻等发热器件的电流，产生一定的焦耳热，从而引起控制梁结构的翘曲，并形成与控制梁结构相连的微镜的旋转。

然而，无论是上述哪种控制方案，都仅仅是对微镜旋转形成的模拟控制，无法精准实现对微镜旋转角度/位置的精准控制。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种实现数字化旋转控制的微镜。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种实现数字化旋转控制的微镜，包括：

步进控制机构，包括设于衬底上的一对墙体，所述墙体相对的墙面上沿高度方向对应设有多个卡槽；

梁结构，其以两端分别卡接于两个所述墙体上的一个所述卡槽中，并悬设于所述衬底上，所述梁结构上连接有微镜镜面；

旋转控制机构，包括设于所述墙体之间的所述衬底上，且连接在所述微镜镜面两侧的所述梁结构上的一对升降机构；

其中，通过使两个所述升降机构中的一个上升，将位于对应侧的所述梁结构的一端顶起，由当前卡接的一个卡槽中滑出，并弹入上方相邻的另一个卡槽中，同时，通过使两个所述升降机构中的另一个下降，将位于对应侧的所述梁结构的另一端拽下，由当前卡接的一个卡槽中滑出，并弹入下方相邻的另一个卡槽中，使得所述梁结构发生对应角度的上下转动，以使所述微镜镜面跟随旋转。

进一步地，所述卡槽包括圆弧形。

进一步地，各所述卡槽的所述圆弧的圆心位于同一连线上，且与所述梁结构的转动中心重合。

进一步地，所述微镜镜面连接于转动中心处的所述梁结构的侧面上。

进一步地，所述微镜镜面通过连接臂连接于所述梁结构上。

进一步地，所述升降机构包括微桥结构，所述微桥结构包括导电微桥桥面；其中，通过对所述微桥桥面施加静电力，使所述微桥桥面产生向上或向下的翘曲，带动将与所述微桥桥面连接的所述梁结构的对应端顶起或拽下。

进一步地，所述微桥桥面的至少两端支撑于所述衬底上。

进一步地，所述微桥桥面通过导电支撑柱支撑并电连接于所述衬底上。

进一步地，所述微桥桥面上设有第一金属图形，所述微桥桥面下方的所述衬底表面上对应设有第二金属图形，所述第一金属图形与所述第二金属图形组成一个电容结构。