[發(fā)明專利]驅(qū)動物體運動的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710228353.0
• 申請日: 2017-04-10
• 公開（公告）號: CN106992706A
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙立新
• 申請（專利權(quán)）人: 格科微電子（上海）有限公司
• 主分類號: H02N1/00
• 分類號: H02N1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，尤其是涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域中一種驅(qū)動物體運動的方法。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體是現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)，隨著信息化、數(shù)字化時代的來臨，電子產(chǎn)品的普及率已經(jīng)達(dá)到了很高的水平，作為電子產(chǎn)品的基本元器件，半導(dǎo)體起到了舉足輕重的地位。在半導(dǎo)體器件進(jìn)行工作中，有一定的功能需要控制驅(qū)動半導(dǎo)體器件進(jìn)行朝一方向運動，現(xiàn)有技術(shù)中往往采用電磁控制或者M(jìn)EMS的方式控制，在控制精度方面有待提高，此外現(xiàn)有的驅(qū)動控制方式需要較大的機(jī)械裝置，這與電子集成度需求更高的發(fā)展方向是不一致的，因此，在半導(dǎo)體領(lǐng)域如何提供一種驅(qū)動物體運動的方法為業(yè)內(nèi)的需求之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問題是提供一種驅(qū)動物體運動的方法，提供至少一個彈性結(jié)構(gòu)、定子、動子；所述彈性結(jié)構(gòu)部分固定于定子上，所述定子、動子均能向所述彈性結(jié)構(gòu)提供靜電力；施加靜電力于彈性結(jié)構(gòu)上，在一定時間內(nèi)，靜電力向所述彈性結(jié)構(gòu)做功，所述彈性結(jié)構(gòu)積累機(jī)械能；

通過控制定子、動子向該彈性結(jié)構(gòu)施加的靜電力的大小、方向、時間，彈性結(jié)構(gòu)的部分機(jī)械能轉(zhuǎn)換為驅(qū)動動子向指定方向運動的能量；同時，動子的部分靜電力通過彈性結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為驅(qū)動動子向指定方向運動的力。

可選的，提供所述動子向定子方向的對彈性結(jié)構(gòu)的壓力，通過所述壓力保證動子與定子的位置穩(wěn)定；

所述壓力由外部系統(tǒng)提供、或定子動子之間的靜電吸引裝置提供、或所述動子和彈性結(jié)構(gòu)的靜電吸引提供。

可選的，所述彈性結(jié)構(gòu)的頂部區(qū)域接觸動子后，動子的部分靜電力或彈性結(jié)構(gòu)的部分機(jī)械能致使彈性結(jié)構(gòu)發(fā)生形變，彈性結(jié)構(gòu)于指定方向的長度增加。

可選的，提供限位結(jié)構(gòu)，通過限位結(jié)構(gòu)以限位定子和動子的相對距離。

可選的，設(shè)置多組多個方向的彈性結(jié)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動，以驅(qū)動動子沿水平多個方向運動。

可選的，啟動時，

動子吸引彈性結(jié)構(gòu)發(fā)生上下振動，釋放彈性結(jié)構(gòu)使其靠近定子；

定子控制多個彈性結(jié)構(gòu)，使不參與驅(qū)動工作的一部分彈性結(jié)構(gòu)吸引至定子，減小這一部分的彈性結(jié)構(gòu)與動子之間的摩擦力；使參與驅(qū)動工作的另一部分彈性結(jié)構(gòu)在定子、動子的輪轉(zhuǎn)吸引作用下驅(qū)動動子運動。

可選的，定子釋放彈性結(jié)構(gòu)，動子吸引彈性結(jié)構(gòu)的頂部區(qū)域，使更多的頂部區(qū)域靠近并接觸動子，彈性結(jié)構(gòu)的頂部區(qū)域接觸動子產(chǎn)生壓力，彈性結(jié)構(gòu)發(fā)生形變驅(qū)動動子運動；在驅(qū)動動子運動一定階段后，定子吸引所述彈性結(jié)構(gòu)，彈性結(jié)構(gòu)的頂部區(qū)域逐漸離開動子；重復(fù)定子、動子的輪轉(zhuǎn)吸引，實現(xiàn)驅(qū)動動子向指定方向運動。

可選的，提供反饋測量模塊，測量動子相對定子的相對位置。

可選的，所述反饋測量模塊為傳感器單元，動子上設(shè)置有電容；定子發(fā)出頻率信號，反饋存儲至動子的電容，并將存儲值發(fā)送至檢測位置，所述傳感器單元通過饋電方式檢測對應(yīng)的相位關(guān)系，感測動子相對定子的相對位置。

可選的，通過靜電力的控制，使定子和/或動子驅(qū)動彈性結(jié)構(gòu)運動的頻率與彈性結(jié)構(gòu)的固有機(jī)械頻率接近或相同，提高彈性結(jié)構(gòu)驅(qū)動動子的能力。

可選的，所述彈性結(jié)構(gòu)為兩段梁結(jié)構(gòu)，所述兩段梁結(jié)構(gòu)包括：位于底部區(qū)域的支點，中部區(qū)域的觸點和頂部區(qū)域的頂點；所述兩段梁結(jié)構(gòu)即為：頂點至觸點為一段，觸點至支點為另一段。

可選的，所述定子上設(shè)置有：至少兩個獨立的第一電極、第二電極；所述第一電極、第二電極分別吸引或釋放彈性結(jié)構(gòu)。

可選的，當(dāng)頂點接觸動子時，所述兩段梁結(jié)構(gòu)中頂點與觸點之間的一段的彈性勢能大，頂點的速度低；所述兩段梁結(jié)構(gòu)中觸點與支點之間的另一段的動能大，彈性勢能小。

可選的，當(dāng)頂點接觸動子之后，所述兩段梁結(jié)構(gòu)一方面提供頂點向動子的壓力，產(chǎn)生頂點與動子之間的摩擦力；所述兩段梁結(jié)構(gòu)另一方面釋放彈力驅(qū)動動子向前運動。

可選的，所述動子設(shè)置有圖像傳感器芯片。

本發(fā)明通過提供設(shè)置于定子的彈性結(jié)構(gòu)，并設(shè)置電極，施加靜電將電能轉(zhuǎn)化為彈性結(jié)構(gòu)的機(jī)械能，機(jī)械能包括彈性勢能和動能。再將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為推動動子運動的動能，多個彈性結(jié)構(gòu)的往復(fù)運動帶動動子朝多個水平方向運動或旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明的驅(qū)動方法適應(yīng)于微型化的半導(dǎo)體器件，并能提高驅(qū)動物體運動的精度。

附圖說明

圖1至圖6為本發(fā)明第一實施例中驅(qū)動物體運動方法的各步驟對應(yīng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明涉及限位結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖8至圖13為本發(fā)明第二實施例中驅(qū)動物體運動方法的各步驟對應(yīng)的結(jié)構(gòu)示意圖；