微镜的驱动装置制造方法及图纸

本申请提供了一种微镜的驱动装置，包括：镜面设置结构和多个压电驱动结构，其中：多个压电驱动结构分布在镜面设置结构的周围；针对每个压电驱动结构：压电驱动结构的第一端与支撑结构连接，压电驱动结构的第二端与镜面设置结构连接；压电驱动结构包括多级压电驱动臂，多级压电驱动臂逐级相连，并构成多边形；多级压电驱动臂中的至少一级压电驱动臂在电压控制下产生位移，以带动镜面设置结构平动和/或转动。本申请提升了驱动装置的驱动距离。本申请提升了驱动装置的驱动距离。本申请提升了驱动装置的驱动距离。

【技术实现步骤摘要】
微镜的驱动装置


[0001]本申请涉及微机电领域，具体涉及一种微镜的驱动装置。

技术介绍

[0002]在光学传输领域，通过调整光路的传播方向，可以实现诸如光开关、光交叉互连和光束扫描等一系列功能。通常，将反射镜片设置在驱动装置上，以通过驱动装置驱动反射镜片运动，从而改变经过反射镜片反射后的出射光的传输方向，以实现光路的传播方向的改变。
[0003]为了实现驱动装置和反射镜片构成的器件的微型化，从而使得器件能够应用在对器件的体积有严格要求的应用场景中，研究人员引入了微电子机械系统技术(MEMS,Micro-Electro-Mechanical System)，以利用成熟的半导体制备工艺将驱动装置和反射镜片集成在一起，实现了器件的微型化。
[0004]目前，压电驱动是微电子机械系统技术中研究较多的一种驱动方式。压电驱动的原理是通过给压电驱动装置加载电压，使压电驱动装置发生形变，进而带动反射镜片运动。然而，在压电驱动方式中，如何提升压电驱动装置的驱动距离成为了研究人员需要解决的主要问题之一。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种微镜的驱动装置，以提升驱动装置的驱动距离。
[0006]第一方面，提供了一种微镜的驱动装置，包括：镜面设置结构和多个压电驱动结构，其中：所述多个压电驱动结构分布在所述镜面设置结构的周围；针对每个所述压电驱动结构：所述压电驱动结构的第一端与支撑结构连接，所述压电驱动结构的第二端与所述镜面设置结构连接；所述压电驱动结构包括多级压电驱动臂，所述多级压电驱动臂逐级相连，并构成多边形；所述多级压电驱动臂中的至少一级所述压电驱动臂在电压控制下产生位移，以带动所述镜面设置结构平动和/或转动。
[0007]由于微镜的驱动装置中的每个压电驱动结构均包括多级压电驱动臂，且多级压电驱动臂逐级相连，即一级压电驱动臂在与其连接的另一级压电驱动臂的基础上进行驱动，因此，相比于现有的仅包括一级压电驱动臂的压电驱动结构，由于本申请包括更多级数的压电驱动臂，且一级压电驱动臂在与其连接的另一级压电驱动臂的基础上进行驱动，因此，本申请的压电驱动结构具有更长的驱动距离，从而使得微镜的驱动装置能提供更大的形变量。此外，由于每个压电驱动结构均为多边形结构，即压电驱动结构是一个闭合结构，因此，相比于非闭合结构的压电驱动结构，闭合结构的压电驱动结构更加稳定，机械强度更优，具有更好的支撑强度。
[0008]在一种可能的实现方式中，所述压电驱动结构包第一级压电驱动臂和第二级压电驱动臂；所述第一级压电驱动臂和第二级压电驱动臂的数量均为两个，两个所述第一级压电驱动臂和两个所述第二级压电驱动臂构成的所述多边形为三角形，其中：两个所述第一
级压电驱动臂构成所述三角形的底边，两个所述第二级压电驱动臂分别构成所述三角形的两个斜边。
[0009]相比于仅包括一级压电驱动臂的压电驱动结构，由于压电驱动结构包括第一级压电驱动臂和第二级压电驱动臂，且第二级压电驱动臂在第一级压电驱动臂的基础上进行驱动，因此，该压电驱动结构的驱动长度更长，进而使得微镜的驱动装置的驱动距离更长；另外，由于压电驱动结构为三角形，即是一个闭合结构，因此，相比于非闭合的压电驱动结构，该压电驱动结构更加稳定，机械强度更优，具有更好的支撑强度；此外，由于压电驱动结构为三角形，由于三角形自身的稳定性，进一步增加了压电驱动结构的机械强度和稳定性，从而进一步提升了微镜的驱动装置的机械强度和稳定性，进而提升了微镜的驱动装置的谐振频率；另外，由于压电驱动结构为三角形，具有一个直边和两个斜边，相比于相关技术中涉及的由两条长度相等的直边构成的压电驱动结构，在本申请提供的三角形的直边与相关技术中涉及的压电驱动结构中的直边相等的情况下，由于本申请的压电驱动结构的两个斜边的长度大于相关技术中涉及的压电驱动结构中的直边，因此，本申请提供的压电驱动结构的驱动距离更长。
[0010]在一种可能的实现方式中，所述压电驱动结构的第一端为两个所述第一级压电驱动臂的连接点，所述压电驱动结构的第二端为两个所述第二级压电驱动臂的连接点。
[0011]在一种可能的实现方式中，每个所述压电驱动臂均包括两个子压电驱动臂。由于压电驱动臂上包括两个子压电驱动臂，相比于包括一个子压电驱动臂的压电驱动臂，提升了对压电驱动臂的形变状态控制的越灵活。
[0012]在一种可能的实现方式中，针对每个所述子压电驱动臂：所述子压电驱动臂包括第一电极层、第二电极层以及夹设在所述第一电极层和所述第二电极层之间的压电材料；或者所述子压电驱动臂包括第一电极层、第二电极层、第三电极层、夹设在所述第一电极层和所述第二电极层之间的压电材料以及夹设在所述第二电极层和所述第三电极层之间的压电材料。
[0013]在一种可能的实现方式中，两个所述第二级压电驱动臂的长度相等。
[0014]在一种可能的实现方式中，所述三角形的底边与其斜边的夹角的取值范围为[5
°
,75
°
]。
[0015]在一种可能的实现方式中，所述压电驱动结构的第一端与所述支撑结构采用刚性件或者柔性件连接，所述压电驱动结构的第二端与所述镜面设置结构采用刚性件或者柔性件连接。
[0016]在一种可能的实现方式中，所述刚性件、所述柔性件和所述镜面设置结构均由硅或者氮化硅材料制备。
[0017]在一种可能的实现方式中，所述镜面设置结构的第一表面和/或第二表面上设置有反射镜片，所述第一表面和所述第二表面为所述镜面设置结构中相对的两个表面。
[0018]在一种可能的实现方式中，所述反射镜片为红外反射薄膜或者可见反射薄膜。
[0019]在一种可能的实现方式中，所述反射镜片通过镀膜工艺或者微组装工艺设置在所述镜面设置结构的第一表面和/或第二表面上。
[0020]在一种可能的实现方式中，所述压电驱动臂上设置有压电传感器或者压阻传感器。
[0021]通过压电传感器或者压阻传感器可以检测压电驱动结构的驱动长度，以根据压电驱动结构的驱动长度确定相应的驱动长度调整方案，以更加精准的控制压电驱动结构的驱动长度。
[0022]在一种可能的实现方式中，所述镜面设置结构的形状为长方向或正方形或圆形。
[0023]在一种可能的实现方式中，所述压电驱动结构为四个，所述镜面设置结构为正方形，所述压电驱动结构与所述镜面设置结构的四个边一一对应，且每个所述压电驱动结构的第二端与所述镜面设置结构中对应的边的中点连接。
[0024]由于四个压电驱动结构与镜面设置结构的四个边一一对应，且每个压电驱动结构的第二端与镜面设置结构中对应的边的中点连接，即压电驱动结构两两相对设置，这样，在镜面设置结构在其所在平面内左右或者前后运动时，两两相对设置的压电驱动结构可以产生对抗力，从而阻止镜面设置结构在其所在平内左右或者前后运动，进一步的增加了微镜的驱动装置的稳定性。
附图说明
[0025]图1为本申请实施例提供的一种压电驱动臂的结构和驱动原理示意图；
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微镜的驱动装置，其特征在于，包括：镜面设置结构和多个压电驱动结构，其中：所述多个压电驱动结构分布在所述镜面设置结构的周围；针对每个所述压电驱动结构：所述压电驱动结构的第一端与支撑结构连接，所述压电驱动结构的第二端与所述镜面设置结构连接；所述压电驱动结构包括多级压电驱动臂，所述多级压电驱动臂逐级相连，并构成多边形；所述多级压电驱动臂中的至少一级所述压电驱动臂在电压控制下产生位移，以带动所述镜面设置结构平动和/或转动。2.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述压电驱动结构包第一级压电驱动臂和第二级压电驱动臂；所述第一级压电驱动臂和第二级压电驱动臂的数量均为两个，两个所述第一级压电驱动臂和两个所述第二级压电驱动臂构成的所述多边形为三角形，其中：两个所述第一级压电驱动臂构成所述三角形的底边，两个所述第二级压电驱动臂分别构成所述三角形的两个斜边。3.根据权利要求2所述的驱动装置，其特征在于，所述压电驱动结构的第一端为两个所述第一级压电驱动臂的连接点，所述压电驱动结构的第二端为两个所述第二级压电驱动臂的连接点。4.根据权利要求2所述的驱动装置，其特征在于，每个所述压电驱动臂均包括两个子压电驱动臂。5.根据权利要求4所述的驱动装置，其特征在于，针对每个所述子压电驱动臂：所述子压电驱动臂包括第一电极层、第二电极层以及夹设在所述第一电极层和所述第二电极层之间的压电材料；或者所述子压电驱动臂包括第一电极层、第二电极层、第三电极层、夹设在所述第一电极层和所述第二电极层之间的压电材料以及夹设在所述第二电极层和所述第三电极层之间的压电材料。6.根据权利要求2所述的驱动装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：余洪斌，曾扬舰，李明，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：