微镜设备制造技术

公开了一种微镜设备及其阵列，其中在远离镜板的位置形成外框架，由此减少镜板的动态变形，防止从镜板反射的光束的恶化，且使得能够维持镜板的平衡。使得支撑镜板的光圈的框架结构随着远离镜板的中心轴变细，由此很大程度地减少镜板的动态变形，且减轻设备的重量。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及微镜设备及其阵列。
技术介绍
随着近来光学设备的发展，使用光作为输入和输出大量信息和用于信息传输的介质的多种技术正在发展。在这些技术中，有一种扫描从比如条形码扫描仪或扫描激光显示器的光源发出的光束的方法。根据其应用，要求光束扫描技术在扫描速度和范围上变化。在现有光束扫描技术中，主要通过控制光束关于操作镜，比如电流镜或旋转多角镜的反射面的入射角度来实现多种扫描速度和范围。事实上，电镀镜适于需要几十赫兹(Hz)的扫描速度的应用，而多角镜能够实现几千赫兹(kHz)的扫描速度。根据现有技术的发展，做出更多努力来应用光束扫描技术到新的设备和改进现有的具有应用了光束扫描技术的设备的性能。其代表性实例是投影显示系统，HMD(头部安装显示器)和激光打印机。在其中采用这种高空间分辨率的光束扫描技术的系统中，通常提供扫描镜用于允许高的扫描速度和大的角位移或倾角。参考图1，示意性地示出采用多角镜的现有扫描设备。在扫描设备中，如图1所示，从光源10发出的光束通过包括多种透镜的光学单元11，且由多角镜12反射。当由在多角镜12下形成的驱动马达13转动多角镜12时，以由多角镜12的转动方向(A)定义的方向扫描入射光束。总的来说，通常将多角镜12安装在以高速转动的旋转马达13上，使得扫描速度取决于多角镜12的角速度，或和其成正比。因为扫描速度取决于多角镜12的旋转角速度，或和其成正比，马达的有限的旋转速度造成多角镜12的扫描速度的增加受限，造成高分辨率显示的困难或不足。另外，因为具有摩擦噪声的基本问题的驱动马达，难以减少系统的总尺寸和功耗，且因为其复杂的结构造成生产成本增加。作为解决这些问题的尝试之一，提出了微镜。参考图2，示意性地示出采用微镜的现有扫描设备。在扫描设备中，如图2所示，从光源20发出的光束通过包括多种透镜的光学单元21，且由微镜22反射。换句话说，微镜22关于作为在微镜22的两侧形成的轴的转矩光束23转动，使得能够以由微镜22的旋转方向(B)定义的方向扫描在微镜22上入射的光束。对于微镜22，其允许扫描设备双向和以几十KHz的高速扫描，使得其适于高分辨率显示。但是，如果在困难条件下以高扫描速度驱动微镜，如图3所示，微镜22产生动态偏移，从而扭曲反射面，造成反射光束恶化。可以根据任意特定应用以多种形状制造微镜22，且通常以方形、三角形、圆形、椭圆形和菱形制造和使用微镜22。微镜22根据其形状显示出多种动态偏移。图5是说明了图4的圆形微镜的动态偏移的仿真的视图，其中图4的圆形微镜关于由转矩光束28定义的轴转动到两个方向，以产生如图5所示的动态偏移。
技术实现思路
因此，做出本专利技术以解决上述问题，且本专利技术的目的是提供一种微镜设备及其阵列，配置其以在远离镜板的位置形成外框架，由此减少镜板的动态偏移和防止从镜板反射的光束的恶化。在本专利技术的方面中，微镜设备包括镜板，其包括以反射入射光束的反射面形成的光圈和设置在光圈下以支撑光圈的支撑框架；外框架，其在远离镜板的周界的位置形成；多个连接件，其连接镜板到外框架；和一对弹性柔性结构，其基于镜板对称地形成，且连接到外框架和用于从下面浮动镜板和外框架的一对支撑件。在本专利技术的另一方面中，微镜设备包括镜板，其包括以反射入射光束的反射面形成的光圈和设置在光圈下以支撑光圈的支撑框架；外框架，其在远离镜板的周界的位置形成；多个连接件，其连接镜板到外框架；万向节，其在远离外框架的周界的位置形成；一对内部弹性柔性结构，其连接万向节和外框架且基于镜板对称地形成；和一对外部弹性柔性结构，其基于镜板对称地形成，且连接到万向节和用于从下面浮动镜板、外框架和万向节的一对支撑件。在本专利技术的又一方面中，微镜设备阵列包括基底；和在基底的上表面上以行和列的阵列形成的微镜设备，其中微镜设备包括镜板，其包括以反射入射光束的反射面形成的光圈和设置在光圈下以支撑光圈的支撑框架；外框架，其在远离镜板的周界的位置形成；多个连接件，其连接镜板到外框架；和弹性柔性结构，其基于镜板对称地形成，且连接到外框架和用于从下面浮动镜板和外框架的一对支撑件。附图说明图1是采用现有多角镜的光束扫描设备的示意性透视图；图2是采用微镜设备的现有光束扫描设备的示意性透视图；图3是说明了微镜设备的动态偏移的示意图；图4是说明了根据现有技术的圆形微镜的示意性透视图；图5是说明了图4的圆形微镜设备的动态偏移的仿真的视图；图6是说明了根据本专利技术的微镜设备的示例性实施例的透视图；图7是说明了根据本专利技术的微镜设备的连接件的示意性概念图；图8是说明了根据本专利技术的微镜设备的动态偏移的仿真的视图；图9是说明了根据本专利技术的微镜设备的另一示例性实施例的透视图；图10是说明了根据本专利技术的图9的微镜设备的连接件的示意性概念图；图11是说明了根据本专利技术的微镜设备的连接件的形状的透视图；图12是说明了根据本专利技术的镜板的框架形状的透视图；图13是说明了根据本专利技术另一实施例的镜板的框架形状的透视图；图14是说明了根据本专利技术又一实施例的镜板的框架形状的透视图；图15是说明了根据本专利技术的电磁力驱动类型的微镜设备的示意图；图16是说明了根据本专利技术的由电磁力驱动到X轴方向的微镜设备的示意图；图17是说明了根据本专利技术的由电磁力驱动到Y轴方向的微镜设备的示意图；图18是说明了根据本专利技术的由静电力驱动的微镜设备的示意图； 图19是说明了图18的微镜设备的梳齿类型电极之间产生的静电力的示意图。具体实施例方式下面详细参考本专利技术的优选实施例，在附图中示出了其实例。在任何可能的地方，在所有附图中使用相同的参考数字表示相同或类似的部分。这些实施例不仅提供本专利技术的示例性教导，而且以充分的细节描述以使得本领域普通技术人员能够实现本专利技术。因此，在适于避免模糊本专利技术的地方，省略本领域普通技术人员熟知的某些信息的描述。图6是说明了根据本专利技术的微镜设备的示例性实施例的透视图。参考图6，微镜设备包括镜板(51)，其包括以反射入射光束的反射面形成的光圈和设置在光圈下以支撑光圈的支撑框架；外框架(52)，其在远离镜板(51)的周界的位置形成；多个连接件(53A、53B、54)，其连接镜板(51)到外框架(52)；和一对弹性柔性结构(55)，其关于镜板(51)对称地形成，且连接到外框架(52)和用于从下面浮动(float)镜板(51)和外框架(52)的一对支撑件(75)。在镜板(51)的周界，设置了和镜板(51)同心形成的外框架(52)以分散镜板(51)的动态变型，且镜板(51)和外框架(52)关于作为轴的弹性柔性结构(55)同步转动，以反射入射光束到预定方向。参考图7，外框架(52)远离镜板(51)，且在连接一对弹性柔性结构(55)的第一线(P1)上形成连接外框架(52)到镜板(51)的多个连接件(53A、53B、54)，且其包括关于镜板(51)对称地形成的第一连接件(54)，和在垂直于第一线(P1)的第二线(P2)上形成，且关于镜板(51)对称地形成的第二连接件。优选地，在垂直于第一线(P1)的第二线(P2)上形成第二连接件，且其包括关于镜板(51)对称地形成的连接件(53A-1，53A-2，53B-1，53B-2)，以最小化微镜的动态偏移。因为第二连接件包括关于镜板(51)对称地形成、且每个在垂直于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微镜设备，其包括：镜板，其包括以反射入射光束的反射面形成的光圈和设置在光圈下以支撑光圈的支撑框架；外框架，其在远离镜板的周界的位置形成；多个连接件，其连接镜板到外框架；和一对弹性柔性结构，其关于镜板对称地形成，且连接到外框架和用于从下面浮动镜板和外框架的一对支撑件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：池昌炫，
申请(专利权)人：LG电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]