[發明專利]雙金屬線圈的電磁驅動微鏡

有效

• 申請號: 201610399981.0
• 申請日: 2016-06-08
• 公開（公告）號: CN105866942B
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 沈文江;余暉俊
• 申請（專利權）人: 常州創微電子機械科技有限公司
• 主分類號: G02B26/08
• 分類號: G02B26/08
• 代理公司: 蘇州廣正知識產權代理有限公司32234
• 代理人: 徐萍

技術領域

本發明涉及微光電機系統領域，特別是涉及一種雙金屬線圈的電磁驅動微鏡。

背景技術

一般來說，電磁驅動的微鏡有兩種最主要的驅動方案：可動磁體和可動線圈。可動磁體使用一個外部線圈結合一塊磁體或沉積的磁性薄膜。在可動線圈方案中，線圈被制作在掃描鏡器件的結構上，外部磁鐵提供一個靜態磁場。當可動線圈通入變化的電流時，線圈產生的洛侖茲力提供微鏡振動的扭矩。

采用可動線圈的方案目前來說線圈一般采用單種材料（金、鎳、銅等等）。單材料的線圈由于材料本身性質所限，不能使微鏡的性能達到最優化。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種采用雙金屬復合材料做線圈的電磁驅動微鏡，能夠使微鏡獲得更大的轉角以及更高的響應頻率。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種雙金屬線圈的電磁驅動微鏡，包括固定框架，所述固定框架內圍設有鏡面組件，外圍為磁場系統；鏡面組件包括扭轉鏡板，扭轉鏡板兩側分別通過扭轉軸與固定框架連接，所述扭轉鏡板上環繞有驅動線圈，驅動線圈兩側分別引出輸入端和輸出端導線，所述導線與驅動線圈為兩種不同材質金屬線，且導線與驅動線圈的厚度為可調節式的。

在本發明一個較佳實施例中，所述導線采用剪切模量小的金屬，并通過減小導線厚度，從而增大微鏡的轉角。

在本發明一個較佳實施例中，剪切模量小的金屬包括金。

在本發明一個較佳實施例中，驅動線圈采用密度小的金屬，并通過增加驅動線圈厚度，從而保證線圈的整體有足夠小的電阻同時不影響扭轉的轉動慣量。

在本發明一個較佳實施例中，密度小的金屬包括鎳或銅。

在本發明一個較佳實施例中，輸入端和輸出端導線分別從兩側的扭轉軸引出，并與連接芯片上的金屬電極連接。

在本發明一個較佳實施例中，所述扭轉鏡板上環繞的驅動線圈中至少包括一圈封閉式線圈。

在本發明一個較佳實施例中，所述驅動線圈相圍形成的區域內設有反射鏡面。

在本發明一個較佳實施例中，所述驅動線圈和導線設于扭轉鏡板一側，扭轉鏡板另一側為反射鏡面。

在本發明一個較佳實施例中，磁場系統包括多個永磁體組成。

本發明的有益效果是：本發明采用雙金屬材料作為線圈，在微鏡的扭轉軸上的金屬導線使用剪切模量較小的金屬材料，可以降低扭轉軸的轉動慣量。在相同的驅動力的作用下，扭轉軸上的金屬導線材料使用金相比于鎳或銅等材料，可以使微鏡的轉角更大。而驅動線圈使用密度更小的金屬材料作為線圈，可以降低質量，提高微鏡的響應頻率，并且鐵磁材料可使驅動線圈的磁感應強度增大從而增加驅動力。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖，其中：

圖1是本發明雙金屬線圈的電磁驅動微鏡一較佳實施例中鏡面組件的結構示意圖；

圖2是圖1所示的鏡面組件的截面圖；

圖3是本發明雙金屬線圈的電磁驅動微鏡另一較佳實施例中鏡面組件的截面圖。

具體實施方式

下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發明保護的范圍。

本發明實施例包括：

一種雙金屬線圈的電磁驅動微鏡，包括固定框架，所述固定框架內圍設有鏡面組件，外圍是包括多個永磁體組成的磁場系統。

如圖1所示，鏡面組件包括扭轉鏡板1，扭轉鏡板1兩側分別通過扭轉軸2與固定框架連接，所述扭轉鏡板1上環繞有驅動線圈3，且驅動線圈3中至少包括一圈封閉式線圈。

當驅動線圈3通入電流之后，驅動線圈3與外部永磁體的相互作用下產生的電磁力會使扭轉鏡板繞扭轉軸2扭轉。

驅動線圈3兩側分別引出輸入端和輸出端導線4，輸入端和輸出端導線4分別從兩側的扭轉軸2引出，并與連接芯片上的金屬電極連接。

所述導線4與驅動線圈3為兩種不同材質金屬線，且導線4與驅動線圈3的厚度為可調節式的，調節范圍在10μm-40μm之間。