微机电系统镜结构中改进的电容感测技术方案

技术编号:32509631 阅读:24 留言:0更新日期:2022-03-02 10:51
根据某些实施例,一种微机电系统(MEMS)装置具有带可转动镜的微机电系统镜结构。该镜的转动产生与转动角度对应的测得电容的变化。该微机电系统结构位于沉积在衬底上的氧化物层上。在微机电系统镜结构和衬底之间存在寄生电容。在衬底和直流电压源之间提供附加电容。附加电容比寄生电容大得多,并将寄生电容分流到地线,以最小化其对测得电容的影响。以最小化其对测得电容的影响。以最小化其对测得电容的影响。

【技术实现步骤摘要】
微机电系统镜结构中改进的电容感测
[0001]相关申请交叉引用
[0002]本申请要求于2020年9月1日提交的美国临时申请号17/009,513的优先权,其通过引用基于所有目的并入本文。

技术介绍

[0003]现代车辆通常配备了传感器,该传感器被设计成实时检测车辆周围的物体和地形特征,以使变更车道辅助、碰撞避免和自主驾驶等技术能够得以实现。一些常用的传感器包括图像传感器(例如,红外或可见光摄像机)、声学传感器(例如,超声波泊车传感器)、无线电检测和测距(RADAR)传感器、磁力计(例如,大型含铁物体的被动感测,例如卡车、汽车或轨道车)以及光探测和测距(LiDAR)传感器。
[0004]LiDAR系统通常使用光源和光检测系统来估计至环境特征(例如,行人、车辆、结构、植物等)的距离。例如,光探测和测距(LiDAR)系统可以发射光束(例如脉冲激光束)来照射目标,然后测量发射的光束到达目标然后返回到位于发射器附近或者已知位置处的接收器所花费的时间。在一些光探测和测距(LiDAR)系统中,光源发出的光束可以根据扫描图案扫过二维或三维的关注区域,以生成包含本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于自动驾驶车辆的光检测和测距系统(LiDAR)中的光束转向的微机电系统(MEMS)装置,所述装置包括:镜块,所述镜块具有反射表面和至少第一和第二相应侧面;第一和第二支撑弹簧,其中所述第一和第二支撑弹簧的第一端分别在相对侧连接到所述镜块的所述第一和第二相应侧面,以支撑所述镜块;第一和第二公共端子,所述第一和第二公共端子在所述第一和第二支撑弹簧的第二端上分别连接到所述第一和第二支撑弹簧;多个第一梳齿,所述多个第一梳齿在所述第一和第二侧面上垂直于所述第一和第二支撑弹簧从所述镜块伸出;第一和第二偏置端子,所述第一和第二偏置端子与所述镜块的所述第一和第二侧面相对;从所述第一和第二偏置端子伸出的多个第二梳齿,所述多个第二梳齿与所述多个第一梳齿交错并且部分地重叠于所述多个第一梳齿;位于所述第一和第二公共端子以及所述第一和第二偏置端子下方的氧化物层;位于所述氧化物层下方的衬底;其中,在所述公共端子(C)与所述偏置端子(B)之间存在感测的电容(C
BC
),所述感测的电容(C
BC
)与所述多个第一梳齿和所述多个第二梳齿之间的重叠成比例;其中,在所述公共端子和所述衬底之间存在第一寄生电容(CCS),以及在所述偏置端子和所述衬底之间存在第二寄生电容(C
BS
);以及位于所述衬底和电压源之间的附加电容,其中所述附加电容比合并的所述第一和第二寄生的电容大数倍。2.根据权利要求1所述的微机电系统装置,其中,所述电压源是地线。3.根据权利要求1所述的微机电系统装置,其中,所述附加电容包括在所述第一和第二公共端子以及所述第一和第二偏置端子之外、且与所述第一和第二公共端子以及所述第一和第二偏置端子位于同一层中的结构。4.根据权利要求3所述的微机电系统装置,其中,所述结构包括矩形环,所述矩形环包围所述第一和第二公共端子以及所述第一和第二偏置端子。5.根据权利要求4所述的微机电系统装置,其中,所述矩形环耦合到地线,并且所述衬底耦合到直流电压源。6.根据权利要求4所述的微机电系统装置,其中,所述矩形环的宽度介于100

200μm之间。7.根据权利要求1所述的微机电系统装置,其中,所述附加电容包括:第二氧化物层,所述第二氧化物层位于所述衬底上与所述第一氧化物层相对的一侧;导体层,所述导体层位于所述第二氧化物层上与所述衬底相对的一侧;以及接地连接,所述接地连接耦合到所述导体层。8.根据权利要求7所述的微机电系统装置,还包括:贯穿所述衬底与所述第二氧化物层的通孔;以及导电连接器,所述导电连接器延伸穿过所述通孔以连接到所述导体层以提供从所述微机电系统装置上与所述第一和第二偏置端子以及所述第一和第二公共端子相同的一侧的
所述接地连接。9.根据权利要求7所述的微机电系统装置,其中,所述第二氧化物层和所述导体层覆盖与所述镜块、所述弹簧、所述梳齿、所述第一和第二公共端子以及所述第一和第二偏置端子相对应的区域。10.根据权利要求1所述的微机电系统装置,还包括在所述第一和第二公共端子中的至少一个与所述第一和第二偏置端子中的至少一个之间连接的驱动电压源。11.根据权利要求10所述的微机电系统装置,还包括在所述第一和第二公共端子中的至少一个与所述第一和第二偏置端子中的至少一个之间连接的感测系统。12.一种微机电系统(MEMS)装置,包括:微机电系统镜结构,所述微机电系统镜结构具有可转动镜,所述可转动镜...

【专利技术属性】
技术研发人员:洛亚
申请(专利权)人:北京航迹科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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