[發明專利]微鏡片定位裝置

無效

• 申請號: 01110627.1
• 申請日: 2001-04-12
• 公開（公告）號: CN1380567A
• 公開（公告）日: 2002-11-20
• 發明（設計）人: 潘正堂;陳世洲;李國賓;楊賢敏;謝宸碩
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: G02B26/08
• 分類號: G02B26/08;G02B6/35
• 代理公司: 隆天國際專利商標代理有限公司
• 代理人: 潘培坤,陳紅

本發明涉及一種微鏡片定位裝置，特別涉及這樣一種微鏡片定位裝置，它具有精確垂直定位微鏡片的功能、水平定位微鏡片的功能、以及微鏡片防干擾功能，且可使微鏡片在微鏡片陣列操作過程中避免磁場干擾，可固定微鏡片或微鏡片陣列的所有微鏡片、使微鏡片在攜帶及運送過程中避免震動、碰撞造成的微鏡片移位或損壞，故本發明可提供微鏡片或微鏡片陣列精準定位及免除干擾的功能，并可提高微鏡片或微鏡片陣列移動或攜帶的可靠程度。

近年來高科技產業在各領域均有長足的進步，其中微波通信與微機電這二個領域的發展更為迅速；其中應用淀積(deposit)、體蝕刻(bulkmicro-machining)、面蝕刻(surface?micro-machining)等黃光縮微工藝，已生產制造出許多過去技術無法制成的微物體、微元件，此類微物件、微元件可應用于微機電領域及其他高科技領域。

與此同時，光通信領域中的微波通信技術也進展迅速，其中微波通信是統中需要大量微型、高速、高可靠性的光開關，此光開關可依據各種應用需要改變光路方向，而前述的黃光縮微工藝技術，正可適用于生產符合微型、高速、高可靠性等要求的微物件，因此有些研究機構已從事相關研究，并發表研究成果，其中有兩篇論文

(第一篇論文為Yang?Yi?and?Chang?Liu，“Parallel?assembly?of?hingedmicrostructures?using?magnetic?actuation”Solid-state?sensor?and?actuator1998，第二篇論文為Hiroshi：Toshiyoshi?and?Hiroyuki?Fujita，“Anelectrostatically?operated?torsion?mirror?for?optical?switching?device”Transducers?1995)與兩件美國專利(US?Pat.No.6,094,293及US?Pat.No.5,960,132)均提出通過前述縮微工藝制作的微光開關。

以上資料所述的微光開關是分別以靜電方式或靜磁場方式操作可擺動的微鏡片的，使其自反射狀態擺動至非反射狀態后停止，或使其自非反射狀態擺動至反射狀態后停止；其中非反射狀態是允許入射光線通過，沿原光路繼續前進；而反射狀態則通過全反射改變入射光線的原來的光路。就以上情況而論，無論自反射狀態擺動至非反向狀態，或者是自非反射狀態擺動至反射狀態，其微鏡片常受到擺動慣性的影響，使擺動超過反射狀態的固定點或非反射狀態的固定點，造成微鏡片無法精確定位，進而導致微鏡片反射后微光光路無法精準定位的缺點。

請參閱圖1與圖2所示，圖1與圖2為現有技術微鏡片擺動裝置的立體示意圖與正視圖。該現有技術微鏡片擺動裝置10一般是在一個具有相當平整度的硅基板11(或玻璃基板)上，通過黃光縮微工藝技術制作一微鏡片擺動裝置10，該微鏡片擺動裝置10包括一第一固定端12a、一第二固定端12b；一扭轉元件121、一反射鏡片14、一擋塊15、一微線圈16。

其中第一固定端12a、第二固定端12b、扭轉元件121、反射鏡片14與擋塊15都是借助于前述的黃光縮微工藝整體式成型的，它們的材料通常是具有適當彈性的多晶硅；第一固定端12a、第二固定端12b之間相隔一個適當距離，并分別固定于在基板11的上；扭轉元件121水平懸吊在二個固定端12a、12b之間；反射鏡片14為扭轉元件121的中央部份，在水平方向延伸。反射鏡片14之上還設有一個坡莫合金141；坡莫合金是通過濺射或電鍍工藝固定在反射鏡片14的上方；反射區域142在反射鏡片14上方，具有高平整度；入射光經反射區域142反射后改變光路。擋塊15是至少一個方形擋塊或一個長條矩形，固定在反射鏡片14的下方，其高度恰可提供反射鏡片14的水平靜止位置。微線圈16設在硅基板11的下方，可提供推動反射鏡片14擺動的磁性排斥力。

請參閱圖3、圖4與圖5所示，它們是現有技術微鏡片擺動裝置10的擺動機構示意圖。其中，圖3為微鏡片擺動裝置10位于水平位置且微線圈16剛通電時的示意圖；圖4為微鏡片擺動裝置10由水平方向朝垂直方向擺動過程中的示意圖；圖5為微鏡片擺動裝置10可能因擺動時產生的慣性而擺動超過垂直位置定點的示意圖。