电极梳、微机械构件和用于电极梳或微机械构件的制造方法技术

本发明专利技术涉及一种用于微机械构件的电极梳（８２），该电极梳具有至少一个电极指，对于所述至少一个电极指可定义具有第一中心纵轴线（８８ａ，９０ａ）的第一电极指子单元（８８，９０）和具有第二中心纵轴线（８８ａ，９０ａ）的第二电极指子单元（８８，９０），其中，所述第二中心纵轴线（８８ａ，９０ａ）相对于所述第一中心纵轴线（８８ａ，９０ａ）以不等于０°且不等于１８０°的弯折角（δ）倾斜，本发明专利技术还涉及设有这种电极梳（８２）的微机械构件。本发明专利技术同样涉及微机械构件。本发明专利技术此外涉及用于电极梳（８２）的制造方法和用于微机械构件的制造方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于电极梳的制造方法和一种用于微机械构件的制造方法。
技术介绍
具有静电式驱动装置的微镜通常用于例如在条形码扫描仪中和在投影系统中使 光束偏转，或者用于转换光数据连接。为了调节微镜，可以使微镜以它的固有频率置身于振 动中。这称为微镜的谐振运行方式。对于谐振运行方式，大多使用具有两个设置在一个平 面中的电极结构的静电式驱动装置。微镜的谐振运行方式在能量耦合输入比较小的情况下允许微镜的高偏转，但是只 有借助具有与微镜的固有频率相同的频率的类似正弦的振动才能实现。以其固有频率振动 的微镜的反射束非常快地扫描图像中心，而相对缓慢地扫描图像的边缘，这可能导致在信 号分析处理中的问题。此外，借助谐振运行方式在两个空间方向上调节微镜，尤其为了允许 逐行投影，是很难执行的并且与差的图像分辨率联系在一起。尤其由于李萨如图形，借助谐 振运行方式建立的图像在观察者看来通常是不清晰的。为了解决这个问题，在视频图像的逐行投影中通常使用这样一种微镜，该微镜在 至少一个空间方向上可借助准静态的运行方式调节。在此，静电式驱动装置通常具有两个 相互平行地错置的、上下叠置的电极梳，即所谓的OOP电极梳(Out-Of-Plane)。作为OOP 电极梳的替代，静电式驱动装置也可以具有相互倾斜地布置的电极梳，其通常称为AVC电 极梳(Angular Vertical Combs)。在两个AVC电极梳的情况下，定子电极梳从它的安装平 面中转动出来，使得即便在这些电极梳之间没有施加电压时该定子电极梳的电极指也伸入 到致动器电极梳的电极指中间空间中。这两个电极梳相互间的倾斜布置例如通过机械的影 响、优选在这两个电极梳的封装时实现，或者通过一个变形步骤实现。
技术实现思路
本专利技术提出一种具有权利要求1的特征的电极梳，一种具有权利要求3的特征的 微机械构件，一种具有权利要求8的特征的微机械构件，一种具有权利要求9的特征的用于 制造电极梳的制造方法，一种具有权利要求11的特征的用于制造微机械构件的制造方法， 和一种具有权利要求12的特征的用于制造微机械构件的制造方法。本专利技术能够实现一种微机械构件，它使两个相互平行地错置的电极梳(00P电极 梳)的专门优点与两个相互倾斜地布置的电极梳(AVC电极梳)的专门优点相互结合。在该电极梳的一种优选扩展构型中，该电极梳具有多于两个具有不同的倾斜角的 子单元。在这种情况下，可定义至少一个电极指的、具有第三中心纵轴线的至少一个第三电 极指子单元，该第三中心纵轴线相对于第一中心纵轴线及相对于第二中心纵轴线分别以不 等于0°且不等于180°的弯折角倾斜。与00P电极梳或AVC电极梳相比，这改善了与另一个电极梳共同作用的电极梳的优点。当两个根据本专利技术的电极梳共同作用时，也得到该优点。作为补充，根据本专利技术的微机械构件还可以包括至少一个第三致动器电极梳和至 少一个第三定子电极梳，其中，在每个附加致动器电极梳与配属的附加定子电极梳之间可 施加电压。这两个电极梳(在它们之间可施加电压)在此可以在没有施加电压的情况下相 对于彼此以至少一个第三倾斜角设置，其中，该第三倾斜角可以不等于第一倾斜角且不等 于第二倾斜角。在一种优选实施方式中，该微机械构件包括调节元件，通过所述第一致动器电极 梳相对于所述第一定子电极梳的调节和/或所述第二致动器电极梳相对于所述第二定子 电极梳的调节可调节该调节元件。因此存在如下可能性第一和第二电极梳副的单独转矩 叠加成一个总转矩。这对于这样的移动角是有利的，在该移动角中两个单独转矩本身不具 有关于移动角恒定的变化曲线，但是允许相加得到几乎恒定的总转矩。同样可行的是，这两 个电极梳副相互分开地被控制。如果以这样的移动角调节调节力矩，在该移动角中第一或 第二电极梳副具有恒定的单独转矩，则有针对性地仅控制该电极梳副。在此，对两个电极梳 副的共同控制和分开控制在可能的移动角的整个范围中可简单地执行。例如，该调节元件是微镜板或微型镊子。因此，该微机械构件具有很多应用可能 性。优选地，该调节元件可在准静态的运行中调节。在这种情况下，调节元件的调节出 的偏移角在有限的移动角范围中与施加的电压的平方成比例。该范围之外的非线性可以通 过对两个电极梳副的组合控制来平衡。在一种优选的实施方式中，该第一致动器电极梳在它的初始位置中相对于所述第 一定子电极梳平行地、错置地设置。因此，该第一电极梳副对于小的倾斜角是优化的。优选 地，在这种情况下，该第一致动器电极梳和第一定子电极梳可以用于调节小的偏移角，而不 必使用相互倾斜地设置的电极梳。因此，由第二定子电极梳和第二致动器电极梳组成的电 极梳副专门设计用于在大移动角时的高转矩。第二致动器电极梳和第二定子电极梳尤其用 于调节大的偏移角，而不使用第一致动器电极梳和第一定子电极梳。不同的致动器电极梳和定子电极梳并排地沿着调节元件的旋转轴线定位或者交 错地绕调节元件的旋转轴线径向地定位。在以上段落中描述的优点也在相应的制造方法中得到保证。与仅具有平行错置的 电极梳的静电式驱动装置相比，由于各个定子电极梳和致动器电极梳相互间的不同布置， 允许由更薄的层制造电极梳的梳形结构。这实现了更细密的间隙，因此实现了电极数量的 减少。具有至少两个OOP电极梳的微机械构件也具有以下优点第一间距和第二间距 可这样地选择，使得对于可调节的调节元件的增大的移动角范围保证了有利的转矩变化曲 线。例如，可以通过有针对性地控制第一 OOP电极梳和/或第二 OOP电极梳在宽移动角范 围上实现几乎恒定的转矩。定子电极梳和致动器电极梳由于使用层很薄可以借助标准方法由单一的标准衬 底制造。在此可以消除昂贵的专用晶片、例如S0I的使用。附图说明下面根据附图阐述本专利技术的其它特征和优点。附图示出图1A和1B示出两个用于说明两个传统的OOP电极梳的工作原理的示意图；图2示出用于说明在图1A和1B的这些OOP电极梳中位移角与转矩之间的关系的 坐标系；图3A和3B示出两个用于说明两个传统的AVC电极梳的工作原理的示意图；图4示出用于说明在图3A和3B的这些AVC电极梳中位移角与转矩之间的关系的 坐标系；图5A和5B示出微机械构件的一种实施方式的示意图；图6示出用于说明在图5A和5B的实施方式中位移角与总转矩之间的关系的坐标 系；和图7A和7B示出电极梳的一种实施方式的示意图。 具体实施例方式在以下段落中描述的微机械构件和电极梳的实施方式例如可应用在汽车领域的 平视显示器(Head-Up-Display)、消费品领域的微型投影仪、表面扫描仪中或者可作为转换 镜应用在光网络中。图1A和1B示出两个用于说明两个传统的OOP电极梳的工作原理的示意图。这两个所示的电极梳10和12构造为致动器电极梳10和定子电极梳12。该定子 电极梳12固定地在(未绘出的)壳体中固定。与之相对地，致动器电极梳10这样地设置 在该壳体中，使得它能够绕旋转轴线14旋转。借助(未示出的)控制装置和接触元件16 可以在这两个电极梳10和12之间施加电压U。在图1A中，在这两个电极梳10和12之间没有施加电压U。因此，该致动器电极梳 10在图1A中位于它的初始位置中。致动器电极梳10在它的该初始位置中相对于定子电极 梳12平行地、错置地布置。因此，这两个电极本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于微机械构件的电极梳（８２），具有：至少一个电极指，对于所述至少一个电极指可定义具有第一中心纵轴线（８８ａ，９０ａ）的第一电极指子单元（８８，９０）和具有第二中心纵轴线（８８ａ，９０ａ）的第二电极指子单元（８８，９０），其中，所述第二中心纵轴线（８８ａ，９０ａ）相对于所述第一中心纵轴线（８８ａ，９０ａ）以不等于０°且不等于１８０°的弯折角（δ）倾斜。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：T皮尔克，S平特，J穆霍，J弗里茨，
申请(专利权)人：罗伯特博世有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]