MEMS驱动装置、电子设备及MEMS驱动方法制造方法及图纸

技术编号:12845087 阅读:94 留言:0更新日期:2016-02-11 12:26
本发明专利技术提供MEMS驱动装置、电子设备及MEMS驱动方法,即使施加有干扰振动的情况下也能够进行高精度地驱动控制。分光测定装置具备:波长可变干涉滤波器(5),具有固定基板(51)、可动基板(52)、和改变基板(51)、(52)之间的间隙尺寸的静电致动器(56);振动干扰检测部(151),检测施加于波长可变干涉滤波器(5)的振动;以及偏压驱动部(152),将基于振动干扰检测部(151)的检测值的前馈电压施加于静电致动器(56)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及MEMS驱动装置、电子设备及MEMS驱动方法
技术介绍
在现有技术中,已知有高精度地控制彼此相对的一对基板间的间隙尺寸的装置 (例如,参照专利文献1)。 该专利文献1所记载的装置是用于控制法布里-珀罗标准具(波长可变干涉滤波 器)中一对反射膜间的间隙尺寸的装置。在该装置中,波长可变干涉滤波器中设置有控制 基板间的间隙尺寸的静电致动器、和用于检测基板间的间隙尺寸的电容电极。另外,设置有 控制静电致动器的控制电路、和检测电容电极间的静电电容的静电电容检测电路。并且,控 制电路根据通过静电电容检测电路检测出的静电电容(基板间的间隙尺寸),从而对施加 于静电致动器的电压进行反馈控制。 然而,上述专利文献1所记载的这种装置中存在如下问题,即,在从外部施加高频 振动(以下称为"干扰信号")的情况下,仅通过反馈控制不足以应对,从而造成了基板间的 间隙尺寸的控制性能下降。例如,专利文献1所记载的装置中,由于未实施考虑到干扰振动 的反馈控制,所以在反馈控制时,存在基板由于干扰振动而发散振动的风险,从而导致需要 较长的时间才可以使基板间的间隙尺寸收敛到期望值。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开平1-94312号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于,提供一种即使施加有干扰振动的情况下也能够进行高精度地 驱动控制的MEMS驱动装置、电子设备及MEMS驱动方法。 本专利技术的MEMS驱动装置,其特征在于,具备:MEMS元件,具有一对基板、以及改变 所述一对基板间的间隙尺寸的静电致动器;振动检测部,检测施加于所述MEMS元件的振 动;以及致动器控制部,将基于所述振动检测部的检测值的前馈电压施加于所述静电致动 器。 在本专利技术中,通过振动检测部检测施加于MEMS元件的干扰振动,基于该检测值, 将前馈电压施加于静电致动器,以抑制振动。因此,能够抑制MEMS元件振动导致的一对基 板间的间隙尺寸的变动,即使在施加有干扰振动的情况下,也能够高精度地控制MEMS元件 的一对基板间的间隙尺寸。 在本专利技术的MEMS驱动装置中,优选如下:所述静电致动器,具备:偏压用致动器、 以及独立于所述偏压用致动器设置的控制用致动器,所述致动器控制部,将所述前馈电压 施加于所述偏压用致动器,将与所述一对基板间的间隙尺寸相对应的反馈电压施加于所述 控制用致动器。 在本专利技术中,静电致动器由偏压用致动器和控制用致动器构成,对于偏压用致动 器施加前馈电压。这里,偏压用致动器是用于将一对基板间的间隙尺寸设定为期望值的粗 动用致动器;控制用致动器是用于施加基于间隙尺寸的反馈电压而高精度地控制间隙尺寸 的致动器。在这种静电致动器中,通过对于偏压用致动器,施加用于抑制通过振动检测部检 测出的干扰振动等的振动成分的前馈电压,在向控制用致动器实施反馈控制时,能够抑制 干扰振动导致的发散,实施高精度地间隙控制。 在本专利技术的MEMS驱动装置中,优选如下:还具备固定有所述MEMS元件的一部分的 底部基板,所述振动检测部检测所述MEMS元件相对于所述底部基板的振动。 在本专利技术中,MEMS元件固定于底部基板,检测MEMS基板相对于底部基板的振动。 这种情况下,除了从外部施加于MEMS元件的干扰振动之外,也检测出在MEMS元件中由于静 电致动器的驱动而产生的基板振动的影响,也能够抑制该振动产生的影响。 在本专利技术的MEMS驱动装置中,优选如下:所述一对基板中至少一方的基板端部固 定于所述底部基板,所述振动检测部检测与所述基板端部相反一侧的自由端的振动。 在本专利技术中,MEMS元件的基板的一端部固定于底部基板,通过振动检测部检测该 固定端相反侧的自由端侧的振动。通过这种结构,由于检测出最远离固定端的自由端的振 动振幅大,因此,能够提高振动检测精度。此外,通过形成仅将MEMS元件的基板的一部分固 定于底部基板的结构,能够抑制固定底部基板及基板的固定材料和基板的热膨胀系数的差 导致的基板的弯曲。 在本专利技术的MEMS驱动装置中,优选如下:所述一对基板中至少一方具有与所述底 部基板相对的第一电极,所述底部基板具有与所述第一电极相对的第二电极,所述振动检 测部基于所述第一电极与所述第二电极间的静电电容检测所述振动。 在本专利技术中,振动检测部,基于设置于MEMS元件的基板侧的第一电极和设置于底 部基板的第二电极的静电电容检测振动。通过这种结构,例如,与使用光学式传感器或陀螺 传感器等检测振动的结构相比,能够简化用于振动检测的结构。 在本专利技术的MEMS驱动装置中,优选如下:所述MEMS元件,具有波长可变干涉滤波 器,所述波长可变干涉滤波器具有分别设置于所述一对基板的彼此相对的面的反射膜,从 入射至这些彼此相对的一对反射膜的入射光中选择性射出预定的波长的光。 本专利技术的MEMS元件为具有一对反射膜,通过静电致动器能够改变反射膜间的间 隙的波长可变干涉滤波器(波长可变侧法布里-珀罗标准具)。在这种波长可变干涉滤波 器中,需要以纳米级控制一对反射膜间的间隙尺寸(一对基板间的间隙尺寸),当受到干扰 振动的影响时,间隙尺寸变动,射出的光的波长也易于变动。与此对比,如本专利技术所述,通过 将基于由振动检测部检测出的振动的前馈电压施加于静电致动器,能够高精度地控制波长 可变干涉滤波器的反射膜间的间隙精度,能够抑制干扰振动导致的间隙尺寸的变动。 本专利技术的电子设备,其特征在于,具备:MEMS驱动装置以及控制所述MEMS驱动装 置的控制部,所述MEMS驱动装置具备:MEMS元件,具有一对基板以及改变所述一对基板间 的间隙尺寸的静电致动器;振动检测部,检测施加于所述MEMS元件的振动;以及致动器控 制部,将基于所述振动检测部的检测值的前馈电压施加于所述静电致动器。 在本专利技术中,通过振动检测部检测施加于MEMS元件的干扰振动,基于该检测值, 将前馈电压施加于静电致动器,以抑制振动。因此,与所述专利技术同样地,能够抑制MEMS元件 振动导致的一对基板间的间隙尺寸的变动,即使在施加有干扰振动的情况下,也能够高精 度地驱动控制MEMS元件。由此,能够使一对基板间的间隙尺寸更为快速地收敛为期望值。 即,能够使MEMS元件快速地变化为期望的状态,在具备MEMS驱动装置的电子设备中,能够 实施更加快速的处理。 本专利技术的MEMS驱动方法,驱动MEMS元件,所述MEMS元件具有一对基板以及改变 所述一对基板间的间隙尺寸的静电致动器,在所述MEMS驱动方法中,检测施加于所述MEMS 元件的振动,并将基于检测出的所述振动的前馈电压施加于所述静电致动器。 在本专利技术中,通过振动检测部检测施加于MEMS元件的振动,将对应于该检测出的 振动而设定的前馈电压施加于静电致动器。因此,如所述实施方式同样地,能够抑制振动导 致的MEMS驱动装置中的驱动控制的干扰,实现高精度的驱动。【附图说明】 图1是示出本专利技术所涉及的第一实施方式的分光测定装置的概略结构的框图。 图2是示出第一实施方式的光学模块的概略结构的框图。 图3是示出第一实施方式的光学滤波器装置的概略结构的剖视图。 图4是示出第一实施方式的光学模块的驱动方法的流程图。 图5是示出本专利技术所涉及的第二实施方式的光学模块的概略结构的框图。 图6是示出第二实施方式的光学滤波器装置的概本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种MEMS驱动装置,其特征在于,具备:MEMS元件,具有一对基板、以及改变所述一对基板间的间隙尺寸的静电致动器;振动检测部,检测施加于所述MEMS元件的振动;以及,致动器控制部,将基于所述振动检测部的检测值的前馈电压施加于所述静电致动器。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:广久保望
申请(专利权)人:精工爱普生株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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