[發(fā)明專(zhuān)利]利用壓電致動(dòng)的振蕩結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)以及制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710173576.1
• 申請(qǐng)日: 2017-03-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107664836B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R·卡爾米納蒂;M·默利;S·康蒂
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 意法半導(dǎo)體股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G02B26/08
• 分類(lèi)號(hào): G02B26/08
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 王茂華

1.一種利用壓電致動(dòng)的振蕩結(jié)構(gòu)(30)，所述振蕩結(jié)構(gòu)包括：

-第一扭轉(zhuǎn)彈性元件(56)和第二扭轉(zhuǎn)彈性元件(58)，所述第一扭轉(zhuǎn)彈性元件和第二扭轉(zhuǎn)彈性元件被限制到固定的支撐體(40)的對(duì)應(yīng)部分并且限定旋轉(zhuǎn)軸(O)；

-移動(dòng)元件(55，57，60)，所述移動(dòng)元件被布置在所述第一扭轉(zhuǎn)彈性元件(56)與第二扭轉(zhuǎn)彈性元件(58)之間并連接到所述第一扭轉(zhuǎn)彈性元件和所述第二扭轉(zhuǎn)彈性元件，由于所述第一扭轉(zhuǎn)彈性元件和所述第二扭轉(zhuǎn)彈性元件的扭轉(zhuǎn)，所述移動(dòng)元件圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸(O)可旋轉(zhuǎn)；

其中所述移動(dòng)元件(55，57，60)包括：中心體(60)、在所述中心體(60)與所述第一扭轉(zhuǎn)彈性元件(56)之間的第一連接區(qū)域(55)、以及在所述中心體(60)與所述第二扭轉(zhuǎn)彈性元件(58)之間的第二連接區(qū)域(57)；

其中所述第一連接區(qū)域(55)和所述第二連接區(qū)域(57)中的每一個(gè)都具有比所述第一扭轉(zhuǎn)彈性元件(56)和所述第二扭轉(zhuǎn)彈性元件(58)中的每一個(gè)的扭轉(zhuǎn)剛性常數(shù)高的扭轉(zhuǎn)剛性常數(shù)；以及

-第一控制區(qū)域(66)，所述第一控制區(qū)域耦合到所述移動(dòng)元件(55，57，60)并且容納第一壓電致動(dòng)器(70)，所述第一壓電致動(dòng)器被配置成用于在使用中引起所述第一控制區(qū)域(66)的局部變形，所述局部變形生成所述第一扭轉(zhuǎn)彈性元件(56)和所述第二扭轉(zhuǎn)彈性元件(58)的扭轉(zhuǎn)；

其中所述第一控制區(qū)域(66)相對(duì)于所述第一連接區(qū)域(55)和所述第二連接區(qū)域(57)被固定并且通過(guò)第一溝槽(61)與所述中心體(60)分開(kāi)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振蕩結(jié)構(gòu)，其中，所述第一連接區(qū)域(55)和所述第二連接區(qū)域(57)中的每一個(gè)的所述扭轉(zhuǎn)剛性常數(shù)比所述第一扭轉(zhuǎn)彈性元件(56)和所述第二扭轉(zhuǎn)彈性元件(58)中的每一個(gè)的所述扭轉(zhuǎn)剛性常數(shù)大至少一個(gè)數(shù)量級(jí)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振蕩結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步包括第二控制區(qū)域(68)，所述第二控制區(qū)域耦合到所述移動(dòng)元件(55，57，60)并且容納第二壓電致動(dòng)器(72)，所述第二壓電致動(dòng)器被配置成用于在使用中引起所述第二控制區(qū)域(68)的局部變形，所述局部變形生成所述第一扭轉(zhuǎn)彈性元件(56)和所述第二扭轉(zhuǎn)彈性元件(58)的扭轉(zhuǎn)，所述扭轉(zhuǎn)與由所述第一壓電致動(dòng)器(70)在使用中生成的所述扭轉(zhuǎn)相反。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的振蕩結(jié)構(gòu)，其中，所述第二控制區(qū)域(66)相對(duì)于所述第一連接區(qū)域(55)和所述第二連接區(qū)域(57)被固定并且通過(guò)第二溝槽(62)與所述中心體(60)分開(kāi)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振蕩結(jié)構(gòu)，其中，所述中心體(60)容納反射鏡(65)，所述振蕩結(jié)構(gòu)形成微反射鏡。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的振蕩結(jié)構(gòu)，其中，所述第一控制區(qū)域(66)和所述第二控制區(qū)域(68)與所述移動(dòng)元件(55，57，60)共面。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的振蕩結(jié)構(gòu)，其中，所述第一控制區(qū)域(66)和所述第二控制區(qū)域(68)在與所述移動(dòng)元件(55，57，60)所在的平面平行的、在與所述移動(dòng)元件所在的所述平面垂直的方向上位于低于所述移動(dòng)元件所在的所述平面的高度上的平面中延伸。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的振蕩結(jié)構(gòu)，其中，所述第一控制區(qū)域(66)和所述第二控制區(qū)域(68)在與所述移動(dòng)元件(55，57，60)所在的平面平行的、在與所述移動(dòng)元件所在的所述平面垂直的方向上位于大于所述移動(dòng)元件所在的所述平面的高度上的平面中延伸。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的振蕩結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步包括電子電路，所述電子電路操作性地耦合到所述第一壓電致動(dòng)器(70)，并且被配置成用于將所述第一壓電致動(dòng)器(70)偏置為驅(qū)動(dòng)電壓從而生成并維持所述移動(dòng)元件(55，57，60)的振蕩。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振蕩結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步包括被限制到所述移動(dòng)元件并且被配置為反射光束的反射元件。