[發(fā)明專利]投影MEMS設(shè)備、系統(tǒng)、裝置及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610876946.3
• 申請日: 2016-09-30
• 公開（公告）號: CN107203085B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: G·基亞雷蒂;F·L·格里利;R·卡爾米納蒂;B·穆拉里;L·薩奇
• 申請（專利權(quán)）人: 意法半導(dǎo)體股份有限公司
• 主分類號: G03B21/14
• 分類號: G03B21/14;G03B21/20;G02B26/08
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 王茂華;潘聰

1.一種投影MEMS設(shè)備，包括：

-固定支撐結(jié)構(gòu)(17)，至少部分地由半導(dǎo)體材料制成；以及

-若干個投影模塊(M1，M2，M3)，每個投影模塊包括：

-光源(2)，固定到所述固定支撐結(jié)構(gòu)(17)；

-微機電致動器(19，36，37)，包括移動結(jié)構(gòu)(19)，所述微機電致動器被配置成改變所述移動結(jié)構(gòu)相對于所述固定支撐結(jié)構(gòu)(17)的位置；以及

-初始光纖(20)，機械地耦合至所述移動結(jié)構(gòu)(19)并且被配置成根據(jù)所述移動結(jié)構(gòu)(19)的所述位置光學(xué)地耦合至所述光源(2)，并且

其中每個投影模塊(M1，M2，M3)還包括具有梯度折射率的多模類型的后續(xù)光纖(22)，所述后續(xù)光纖被布置在對應(yīng)的初始光纖(20)的下游，所述后續(xù)光纖還被光學(xué)耦合至所述對應(yīng)的初始光纖(20)、并且被機械地耦合至對應(yīng)的移動結(jié)構(gòu)(19)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，每個投影模塊(M1，M2，M3)的所述初始光纖(20，120，220)是單模類型的。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述后續(xù)光纖(22)被配置成作為自聚焦透鏡操作。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中，所述后續(xù)光纖(22)具有節(jié)距長度P；并且其中，所述后續(xù)光纖(22)具有等于P/4+k·P的長度，其中，k為正整數(shù)或零整數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中的任一項所述的設(shè)備，其中，所述投影模塊(M1，M2，M3)中的每個投影模塊的所述光源(4，104，204)是裸芯片類型的。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中的任一項所述的設(shè)備，其中，每個投影模塊(M1，M2，M3)的微機電致動器(19，36，37)還包括半導(dǎo)體材料的固定區(qū)域(36，37)，所述固定區(qū)域由所述固定支撐結(jié)構(gòu)(17)形成；并且其中，每個微機電致動器(19，36，37)的所述移動結(jié)構(gòu)(19)包括半導(dǎo)體材料的移動區(qū)域(38)，所述移動區(qū)域通過至少一個彈性可變形元件(100)被機械地耦合至所述固定支撐結(jié)構(gòu)(17)；并且其中，每個投影模塊(M1，M2，M3)的所述固定區(qū)域(36，37)和所述移動區(qū)域(38)能夠被電性控制，以便改變所述移動區(qū)域(38)相對于所述固定區(qū)域(36，37)的位置。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，每個微機電致動器(19，36，37)的所述移動結(jié)構(gòu)(19)還包括：

-半導(dǎo)體材料的前部區(qū)域(54)，被配置成承載對應(yīng)的所述初始光纖(20)；和

-中間區(qū)域(42，48，63)，被布置在所述前部區(qū)域(54)和所述移動區(qū)域(38)之間，并且被配置成保持所述前部區(qū)域(54)和所述移動區(qū)域(38)固定在一起。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，每個微機電致動器(19，36，37)的所述移動結(jié)構(gòu)(19)還包括：

-半導(dǎo)體材料的前部區(qū)域(54)，被配置成承載對應(yīng)的初始光纖(20)和對應(yīng)的后續(xù)光纖(22)；和

-中間區(qū)域(42，48，63)，被布置在所述前部區(qū)域(54)和所述移動區(qū)域(38)之間并且被配置成保持所述前部區(qū)域(54)和所述移動區(qū)域(38)固定在一起。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，所述中間區(qū)域(42，48，63)包括介電材料的內(nèi)部部分(42，48)、以及橫向地圍繞所述內(nèi)部部分(42，48)的多晶硅或氮化硅的外部部分(63)。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，每個微機電致動器(19，36，37)的所述固定區(qū)域(36，37)和所述移動區(qū)域(38)包括對應(yīng)的梳指狀細長元件(81-84，101-102)。

11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，還包括：半導(dǎo)體材料的帽(30)；并且其中，每個微機電致動器(19，36，37)的所述移動區(qū)域(38)以一距離覆蓋所述帽(30)，并且能夠在與所述帽的電壓不同的電壓下偏置。