移动机构及其驱动方法、驱动装置、电子设备和成像装置制造方法及图纸

一种移动机构及其驱动方法、电子设备和成像装置，所述移动机构，包括：基底；位于所述基底上的多个步进结构，所述步进结构包括：扭转机构，所述扭转机构包括：沿垂直于基底方向延伸的扭杆；位于所述扭杆底部的扭转可动电极；驱动所述扭转可动电极转动并带动扭杆摆动的扭转驱动电极；吸盘，位于所述扭转机构上，所述吸盘的底部设置有凹槽，用于容纳所述扭杆顶部，在扭杆摆动时产生移动；位于所述多个步进结构上的可移动载板，在所述吸盘的静电吸合作用下移动。本发明专利技术实施例中的方案，可以减少移动机构出现机械性卡死的问题。动机构出现机械性卡死的问题。动机构出现机械性卡死的问题。

【技术实现步骤摘要】
移动机构及其驱动方法、驱动装置、电子设备和成像装置


[0001]本专利技术实施例涉及半导体制造领域，尤其涉及一种移动机构及其驱动方法、驱动装置、电子设备和成像装置。

技术介绍

[0002]在一些电子终端中，通常会需要让其中的某些部件发生平移、竖直移动或者倾斜，进而实现某些特殊功能，例如：实现光学防抖(Optical image stabilization，OIS)、超分辨(Super
‑
Resolution，SR)。
[0003]光学防抖是依靠特殊的镜头或者感光元件最大程度的降低操作者在使用过程中由于抖动或者物体发生移动造成影像不稳定。目前一种光学防抖技术通常是在镜头内的陀螺仪侦测到微小的移动，并且会将信号传至微处理器立即计算需要补偿的位移量，然后通过补偿镜片组，根据抖动方向及位移量加以补偿，从而有效的克服因相机的振动产生的影像模糊。
[0004]还有一些光学防抖技术是在一些具有镜头模组的摄像机、照相机和手机等各种电子终端中，通常会通过VCM马达(Voice Coil Actuator/Voice Coil Motor，音圈马达)等驱动机构来使得可移动透镜，在光轴方向上位移以聚焦或变焦，或者，在垂直于光轴方向的方向上位移以防止光学抖动。
[0005]图像超分辨率重建技术是利用一组低质量、低分辨率图像(或运动序列)来产生单幅高质量、高分辨率的图像。图像超分辨率重建应用领域及其宽广，在军事、医学、共用安全、计算机视觉等方面都存在着重要的应用前景。在计算机视觉领域，图像超分辨率重建技术有可能使图像实现从检出水平向识别水平的转化，或更进一步实现向细辨水平的转化。

技术实现思路

[0006]本专利技术实施例解决的问题是提供一种移动机构及其驱动方法、电子设备和成像装置，克服集成度低，精度差，移动机构出现机械性卡死的问题。
[0007]为解决上述问题，本专利技术实施例提供一种移动机构，包括：基底；位于所述基底上的多个步进结构，所述步进结构包括：扭转机构，所述扭转机构包括：沿垂直于基底方向延伸的扭杆；位于所述扭杆底部的扭转可动电极；驱动所述扭转可动电极转动并带动扭杆摆动的扭转驱动电极；吸盘，位于所述扭转机构上，所述吸盘的底部设置有凹槽，用于容纳所述扭杆顶部，在扭杆摆动时产生移动；位于所述多个步进结构上的可移动载板，在所述吸盘的静电吸合作用下移动。
[0008]相应地，本专利技术实施还提供了一种上述的移动机构的驱动方法，所述方法包括：执行第一初始驱动处理，使所述扭转可动电极和所述扭转驱动电极处于浮接状态，向所述吸盘加载第一驱动信号，向所述可移动载板加载第二驱动信号，使所述吸盘和可移动载板之间具有第一静电吸引力，第一静电吸引力用于使所述吸盘和可移动载板吸合；在执行所述第一初始驱动处理之后，执行一次或多次的位移处理，所述位移处理的步骤包括：执行第一
子位移处理，向所述扭转可动电极加载第三驱动信号，向与所述扭转可动电极相对设置的扭转驱动电极加载第四驱动信号，使所述扭转驱动电极与所述扭转可动电极沿所述横向上的两侧之间分别具有第一静电吸引力和第一静电排斥力，所述第一静电吸引力和所述第一静电排斥力用于使所述扭转可动电极发生摆动，以带动所述扭杆摆动，推动所述吸盘移动；在执行所述第一子位移处理后，执行第二子位移处理，固定所述可移动载板，且向所述吸盘加载第五驱动信号使所述吸盘与可移动载板脱离，并使所述扭转驱动电极处于浮接状态，使所述扭转可动电极可回弹；在执行所述第二子位移处理后，执行第三子位移处理，向所述吸盘加载第六驱动信号，使所述吸盘与可移动载板之间具有第二静电吸引力，第二静电吸引力用于使所述吸盘与可移动载板吸合。
[0009]相应地，本专利技术实施还提供了上述的移动机构的形成方法，包括：提供基底；采用CMOS工艺在所述基底上形成多个步进结构；形成位于所述多个步进结构上的可移动载板。
[0010]相应地，一种电子设备，电子设备包括：被移动部件；本专利技术实施例提供的移动机构。
[0011]相应地，本专利技术实施例还提供一种成像装置，包括：本专利技术实施例提供的移动机构；被移动部件，固定于所述可移动载板上，所述被移动部件为图像传感器。
[0012]与现有技术相比，本专利技术实施例的技术方案具有以下优点：
[0013]本专利技术实施例的移动机构，通过扭转机构中扭杆的摆动，推动凹槽侧壁产生移动，扭杆与凹槽之间保留有摆动所需要的空间，因此扭杆和凹槽之间具有较大的空间余量，对应力变形容忍度较高，不容易出现机械性卡死的问题。而且，所述移动机构能够利用半导体工艺制造形成，这有利于实现批量化生产、较低的工艺成本和较高的集成度，且对工艺线宽能力的要求较低，能够实现亚微米的移动步长。
[0014]本专利技术实施例还提供一种成像装置，所述成像装置包括本专利技术实施例提供的移动机构以及固定于可移动载板上的被移动部件，所述被移动部件为图像传感器；与移动镜头组的方式相比，图像传感器的尺寸更小、重量更低，通过移动图像传感器实现光学防抖，有利于节约成本、提高光学防抖的便利性和稳定性，而且，所述移动机构工作时，单次移动的操作使可移动载板移动第一预设间距，所述移动机构具有行程大、移动精度高、速度快的优点，从而有利于实现对图像传感器的精密平移，以实现超分辨，同时提高所述成像装置用于光学防抖的有效性和精确性，相应提高成像质量。
附图说明
[0015]图1是本专利技术移动机构第一实施例的俯视图；
[0016]图2是本专利技术移动机构第一实施例的剖视图；
[0017]图3是本专利技术移动机构第二实施例的剖视图；
[0018]图4是本专利技术移动机构第三实施例的剖视图；
[0019]图5是本专利技术移动机构第四实施例的剖视图；
[0020]图6是本专利技术电子设备一实施例的示意图。
具体实施方式
[0021]由
技术介绍
可知，随着镜头的体积和重量通常均较大，通过使镜头发生位移的方
式实现光学防抖也越来越困难。目前的一种移动机构中，可移动载板和可移动载板之间设置有啮合结构，通过啮合的方式驱动产生步进移动。然而啮合的方式对尺寸精度要求较高，如果出现啮合结构出现应力形变，容易出现机械性卡死的问题。
[0022]为了解决技术问题，本专利技术实施提供的移动机构包括：基底；位于基底上的多个步进结构，步进结构包括：扭转机构，扭转机构包括：沿垂直于基底方向延伸的扭杆；位于扭杆底部的扭转可动电极；驱动扭转可动电极转动并带动扭杆摆动的扭转驱动电极；吸盘，位于扭转机构上，吸盘的底部设置有凹槽，用于容纳扭杆顶部，在扭杆摆动时产生移动；位于多个步进结构上的可移动载板，在吸盘的静电吸合作用下移动；在移动机构用于移动被移动部件的过程中，在吸盘和可移动载板吸合的情况下，使扭转结构中的扭杆摆动，从而推动吸盘的凹槽的侧壁，使得吸盘带动可移动载板横向移动预设间距，随后，固定可移动载板，并使吸盘和可移动载板脱离，吸盘和扭转机构回弹至初始位置，并重新使吸盘与可移动载板接合；综上，扭杆与凹槽之间保留有摆动所需要的空间，使得扭杆和凹槽本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种移动机构，其特征在于，包括：基底；位于所述基底上的多个步进结构，所述步进结构包括：扭转机构，所述扭转机构包括：沿垂直于基底方向延伸的扭杆；位于所述扭杆底部的扭转可动电极；驱动所述扭转可动电极转动并带动扭杆摆动的扭转驱动电极；吸盘，位于所述扭转机构上，所述吸盘的底部设置有凹槽，用于容纳所述扭杆顶部，在扭杆摆动时产生移动；位于所述多个步进结构上的可移动载板，在所述吸盘的静电吸合作用下移动。2.如权利要求1所述的移动机构，其特征在于，所述基底包括：固定平台，与所述固定平台表面相平行的方向为横向，与所述固定平台表面相垂直的方向为纵向；位于所述固定平台上的绝缘层，所述绝缘层中设置有：第一横向容置腔，用于容纳所述扭转可动电极，所述扭转可动电极在所述第一横向容置腔内横向排布；第一纵向连通孔，在所述纵向上对应设置于所述第一横向容置腔上方并与所述第一横向容置腔连通，所述扭杆的底部穿过所述第一纵向连通孔与所述扭转可动电极固定连接；第一导线，所述第一导线的一端固定，另一端与所述扭转可动电极固定电性连接，且支撑所述扭转可动电极能够处于悬空状态。3.如权利要求2所述的移动机构，其特征在于，所述扭杆顶部沿所述横向方向上相对设置有第一纵向拨爪和第二纵向拨爪，所述第一纵向拨爪的底部和所述第二纵向拨爪的底部相接，构成第一围壁结构，所述第一围壁结构围成第一空腔；所述吸盘底部设置的凹槽包括用于容纳所述第一纵向拨爪顶部的第一凹槽和用于容纳所述第二拨爪顶部的第二凹槽。4.如权利要求3所述的移动机构，其特征在于，所述移动机构还包括：第二导线，位于第一围壁结构围成的空腔内，所述第二导线的一端与扭杆顶部或所述吸盘底部固定电性连接，另一端与所述吸盘底部或所述扭杆顶部固定，且支撑所述吸盘能够处于悬空状态。5.如权利要求3所述的移动机构，其特征在于，所述扭转驱动电极设置于所述绝缘层中，且包括以下至少一项：第一扭转驱动电极，在所述纵向上位于所述扭转可动电极上方且在所述横向上相对设置于所述扭杆的一侧，所述第一扭转驱动电极与所述扭转可动电极在所述横向上的一侧能够静电吸合；第二扭转驱动电极，在所述纵向上位于所述扭转可动电极上方且在所述横向上相对设置于所述扭杆的另一侧，所述第二扭转驱动电极与所述扭转可动电极在所述横向上的另一侧能够静电排斥；第三扭转驱动电极，在所述纵向上位于所述扭转可动电极下方且在所述横向上相对设置于所述扭杆的一侧，所述第三扭转驱动电极与所述扭转可动电极在所述横向上的一侧能够静电排斥；第四扭转驱动电极，在所述纵向上位于所述扭转可动电极下方且在所述横向上相对设置于所述扭杆的一侧，所述第三扭转驱动电极与所述扭转可动电极在所述横向上的一侧能
够静电吸合。6.如权利要求5所述的移动机构，其特征在于，所述扭转机构包括一个或多个所述扭转可动电极；所述绝缘层包括与所述扭转可动电极一一对应设置的多个所述第一横向容置腔和多个所述第一纵向连通孔；当所述扭转可动电极为多个时，多个所述扭转可动电极在所述纵向方向上沿所述扭杆底部间隔设置且横向排布，且多个所述第一横向容置腔中相邻的第一横向容置腔分别与中间设置的所述第一纵向连通孔连通。7.如权利要求6所述的移动机构，其特征在于，所述扭转驱动电极与所述扭转可动电极一一对应设置。8.如权利要求7所述的移动机构，其特征在于，多个所述扭转可动电极中在纵向上相邻的扭转可动电极的绝缘层中设置有共用扭转驱动电极；所述共用扭转电极包括以下至少一项：第一共用扭转驱动电极，作为在所述纵向上相邻的扭转可动电极中位于上方的扭转可动电极的第三扭转驱动电极，且作为所述在所述纵向上相邻的扭转可动电极中位于下方的扭转可动电极的第一扭转驱动电极；第二共用扭转驱动电极，作为在所述纵向上相邻的扭转可动电极中位于下方的扭转可动电极的第四扭转驱动电极，且作为所述在所述纵向上相邻的扭转可动电极中位于下方的扭转可动电极的第二扭转驱动电极。9.如权利要求2所述的移动机构，其特征在于，所述移动机构还包括：第一固定极板，位于所述绝缘层中；所述第一固定极板与所述第一导线连接。10.如权利要求4所述的移动机构，其特征在于，所述移动机构还包括：第二固定极板，设置于所述扭杆顶部；所述第二固定极板与所述第二导线连接。11.如权利要求1所述的移动机构，其特征在于，所述移动机构还包括：位于所述基底上的锁位结构，所述锁位结构包括：沿垂直于基底方向延伸的推杆；位于所述推杆顶部的锁位轴；位于所述推杆底部的锁位可动电极；驱动所述锁位可动电极沿垂直于基底方向移动的锁位驱动电极；所述可移动载板朝向所述锁位轴的面中具有锁位槽，所述锁位槽与所述锁位轴能够分离或相咬合。12.如权利要求11所述的移动机构，其特征在于，所述基底包括：固定平台，与所述固定平台表面相平行的方向为横向，与所述固定平台表面相垂直的方向为纵向；位于所述固定平台上的绝缘层，所述绝缘层中设置有：第二横向容置腔，用于容纳所述锁位可动电极，所述锁位可动电极在所述第二横向容置腔内横向排布；第三导线，位于所述第二横向容置腔内，所述第三导线的一端固定，另一端与所述锁位可动电极的固定电性连接，且支撑所述锁位可动电极能够处于悬空状态；
第二纵向连通孔，在纵向上对应设置于所述第二横向容置腔上方并与所述第二横向容置腔连通，所述推杆的底部穿过所述第二纵向连通孔与所述锁位可动电极固定连接。13.如权利要求12所述的移动机构，其特征在于，所述推杆顶部沿所述横向方向上相对设置有第一纵向侧壁和第二纵向侧壁，所述第一纵向侧壁和所述第二纵向侧壁的底部相接，构成第二围壁结构，所述第二围壁结构围成第二空腔；所述锁位轴的底部位于所述第二空腔内。14.如权利要求13所述的移动机构，其特征在于，所述移动机构还包括：第四导线，位于第二围壁结构围成的空腔内，所述第四导线的一端与推杆顶部固定电性连接，另一端与所述吸盘底部固定电性连接，且支撑所述吸盘能够处于悬空状态。15.如权利要求12所述的移动机构，其特征在于，所述锁位驱动电极设置于所述绝缘层中，且包括以下至少一项：第一锁位驱动电极组，包括第一锁位驱动电极和第二锁位驱动电极；所述第一锁位驱动电极和第二锁位驱动电极在所述横向上相对设置于所述推杆两侧且在所述纵向上位于所述扭转可动电极上方，所述第一锁位驱动电极与所述扭转可动电极在所述横向上的一侧能够静电吸合或静电排斥，所述第一锁位驱动电极与所述扭转可动电极在所述横向上的另一侧能够静电吸合或静电排斥；第二锁位驱动电极组，包括第三锁位驱动电极和第四锁位驱动电极；所述第三锁位驱动电极和第四锁位驱动电极在所述横向上相对设置于所述推杆两侧且在所述纵向上位于所述扭转可动电极下方，所述第三锁位驱动电极与所述扭转可动电极在所述横向上的一侧能够静电排斥或静电吸合，所述第四锁位驱动电极与所述扭转可动电极在所述横向上的另一侧能够静电排斥或静电吸合；第三锁位驱动电极组，包括第五锁位驱动电极和第六锁位驱动电极；所述第五锁位驱动电极在所述横向上相对设置于所述推杆一侧且在所述纵向上位于所述扭转可动电极上方，所述第五锁位驱动电极与所述锁位可动电极在所述横向上的一侧能够静电吸合或静电排斥；所述第六锁位驱动电极在所述横向上相对设置于所述推杆另一侧且在所述纵向上位于所述扭转可动电极下方，所述第六锁位驱动电极与所述锁位可动电极在所述横向上的另一侧能够静电排斥或静电吸合；第四锁位驱动电极组，包括第七锁位驱动电极和第八锁位驱动电极；所述第七锁位驱动电极在所述横向上相对设置于所述推杆另一侧且在所述纵向上位于所述扭转可动电极上方，所述第七锁位驱动电极与所述锁位可动电极在所述横向上的一侧能够静电吸合或静电排斥；所述第八锁位驱动电极在所述横向上相对设置于所述推杆一侧且在所述纵向上位于所述扭转可动电极下方，所述第八锁位驱动电极与所述锁位可动电极在所述横向上的另一侧能够静电排斥或静电吸合。16.如权利要求15所述的移动机构，其特征在于，所述锁位结构包括一个或多个所述锁位可动电极；所述绝缘层包括与所述扭转可动电极一一对应设置的多个所述第二横向容置腔和多个所述第二纵向连通孔；当所述锁位可动电极为多个时，多个所述锁位可动电极在所述纵向方向上沿所述推杆底部间隔设置且横向排布，且多个所述第一横向容置腔中相邻的第一横向容置腔分别与中
间设置的所述第一纵向连通孔连通。17.如权利要求16所述的移动机构，其特征在于，所述锁位驱动电极与所述扭转可动电极一一对应设置。18.如权利要求17所述的移动机构，其特征在于，多个所述扭转可动电极中相邻的扭转可动电极具有共用锁位驱动电极组；所述共用锁位驱动电极组包括以下至少一项：第一所述共用锁位驱动电极组包括第一共用锁位驱动电极和第二共用锁位驱动电极；所述第一共用锁位驱动电极组作为相邻的扭转可动电极中在所述纵向上位于上方的扭转可动电极的第二锁位驱动电极组，且相邻的扭转可动电极中在所述纵向上位于下方的扭转可动电极的第一锁位驱动电极组；第二共用锁位驱动电极组，包括第三共用锁位驱动电极和第四共用锁位驱动电极；所述第三共用锁位驱动电极作为相邻的锁位可动电极中在所述纵向上位于上方的扭转可动电极的第八锁位驱动电极，且作为相邻的锁位可动电极中在所述纵向上位于下方的扭转可动电极的第五锁位驱动电极；所述第四共用锁位驱动电极作为相邻的锁位可动电极中在所述纵向上位于上方的扭转可动电极的第六锁位驱动电极，且作为相邻的锁位可动电极中在所述纵向上位于下方的锁位可动电极的第七锁位驱动电极。19.如权利要求12所述的移动机构，其特征在于，所述移动机构还包括：第三固定极板，位于所述绝缘层中；所述第三固定极板与所述第三导线连接。20.如权利要求13所述的移动机构，其特征在于，所述移动机构还包括：第四固定极板，设置于所述扭杆顶部；所述第四固定极板与所述第四导线连接。21.如权利要求1所述的移动机构，其特征在于，所述吸盘为第一吸合电极；所述可移动载板包括第二吸合电极，所述第二吸合电极在纵向上与所述第一吸合电极相对设置，所述第二吸合电极与所述第二吸合电极能够静电吸合。22.如权利要求1所述的移动机构，其特征在于，所述移动机构还包括：第三围壁结构，位于所述基底上，所述第三围壁结构围成第三空腔；所述吸盘和所述可移动载板位于第三围壁结构围成的所述第三空腔内。23.如权利要求22所述的移动机构，其特征在于，所述移动机构还包括：顶部限位结构，位于所述第三围壁结构远离所述基底的一端，且悬空延伸至所述可移动载板的部分区域上。24.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩凤芹，
申请(专利权)人：中芯集成电路宁波有限公司，
类型：发明
国别省市：