一种大尺寸单轴的MEMS振镜制造技术

本申请公开了一种大尺寸单轴的MEMS振镜，包括框架呈环形；振镜位于框架内部，振镜包括中心轴；一对扭转轴对称设置在振镜两侧，一对扭转轴与中心轴同轴设置，且扭转轴一端与框架固定，另一端与振镜的外环面固定；一对驱动单元，对称设置在振镜两侧，驱动单元与对应侧的扭转轴固定，且驱动单元用于驱动扭转轴扭转以带动振镜绕中心轴旋转。本申请能够根据工况自由设计驱动件的大小，调节驱动力，满足大尺寸MEMS振镜的驱动需求；能够在驱动力下发生较大角度的偏转，同时具有优良的抗冲击性能及合适的工作频率；可根据谐振频率进行设计，保证振镜工作在谐振频率下，有效提高扫描效果。有效提高扫描效果。有效提高扫描效果。

【技术实现步骤摘要】
一种大尺寸单轴的MEMS振镜


[0001]本申请属于微机电系统
，具体涉及一种大尺寸单轴的MEMS振镜。

技术介绍

[0002]相较于传统扫描镜，微机电系统(Micro Electronic Mechanical System，MEMS)扫描镜由于其成本低、可靠性高、小型化和重量轻等优点在激光投影、激光雷达、激光散斑消除等领域得到应用。在激光投影系统、激光雷达以及激光散斑消除系统中，为了减小光束反射过程中的衍射效应并且得到高分辨率的图像，光学系统中的光束尺寸均在厘米量级；同时，目前市场家庭影院级别激光光源功率达百瓦级别，小口径的振镜难以承受如此大功率的激光。因此，为了匹配光学系统的要求，以及基于安全考虑，大尺寸振镜需求较高。
[0003]现有MEMS振镜的驱动方式分为静电驱动、电热驱动、电磁驱动和压电驱动，其中由于静电驱动和电热驱动的驱动力较小，大尺寸MEMS振镜的驱动方式主要是压电驱动和电磁驱动。压电驱动虽然可以产生比较大的驱动力，但是难以与MEMS工艺相结合，并且驱动产生的位移较小。电磁驱动MEMS振镜性能优异，扫描范围大，频本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大尺寸单轴的MEMS振镜，其特征在于，包括：框架，呈环形；振镜，位于所述框架内部，所述振镜处于静止状态时与所述框架处于同一平面，且振镜包括中心轴；一对扭转轴，对称设置在所述振镜两侧，所述一对扭转轴与所述中心轴同轴设置，且扭转轴一端与所述框架固定，另一端与所述振镜的外环面固定；一对驱动单元，对称设置在所述振镜两侧，所述驱动单元与对应侧的所述扭转轴固定，且驱动单元用于驱动所述扭转轴扭转以带动所述振镜绕所述中心轴旋转。2.根据权利要求1所述的MEMS振镜，其特征在于，所述扭转轴包括用于与所述驱动单元连接的扭转位点，所述扭转轴包括位于所述框架和所述扭转位点之间的第一扭转段以及位于所述扭转位点与所述振镜之间的第二扭转段。3.根据权利要求2所述的MEMS振镜，其特征在于，所述第一扭转段的直径大于所述第二扭转段的直径。4.根据权利要求3所述的MEMS振镜，其特征在于，所述第一扭转段的长度为L1，第一扭转段与轴向垂直的截面的宽度的一半为A1，厚度的一半为B1，所述第二扭转段的长度为L2，第二扭转段与轴向垂直的截面的宽度的一半为A2，厚度的一半为B2，所述L1、A1、B1、L2、A2、B2满足下式：式中，I
m
为所述振镜的转动惯量，f为所述振镜的工作频率，G为所述扭转轴的材料剪切模量。5.根据权利要求1所述的MEMS振镜，其特征在于，所述驱动单元包括：一对驱动臂，对称设置在所述扭转轴两侧，所述驱动臂一端与所述扭转轴固定，另一端沿远离所述扭转轴的方向延伸设置设有驱动位点；一对驱动件，分别与所述一对驱动臂的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永成，吴东岷，曾中明，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：