[發(fā)明專利]一種MEMS發(fā)光微鏡及光發(fā)射方法

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• 申請日: 2019-01-08
• 公開（公告）號: CN109557663A
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 汪際軍
• 申請（專利權(quán)）人: 全普光電科技（上海）有限公司
• 主分類號: G02B26/08
• 分類號: G02B26/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供了一種MEMS發(fā)光微鏡及光發(fā)射方法，將光發(fā)射單元集成于MEMS掃描微鏡的反射鏡中，MEMS掃描微鏡沿著扭臂進(jìn)行擺動，每擺動一次，光發(fā)射單元擺動并發(fā)射出隨之?dāng)[動的光束，從而實(shí)現(xiàn)動態(tài)發(fā)光。因此，本發(fā)明的MEMS發(fā)光微鏡可以應(yīng)用于照明、光探測和凈化領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)光源的動態(tài)發(fā)射，提高發(fā)光均勻性，提高圖像探測掃描速率，降低光能損耗，提高圖像亮度和分辨率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)光器件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種MEMS發(fā)光微鏡及光發(fā)射方法。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體發(fā)光器件是利用光電效應(yīng)或熱電效應(yīng)制成的器件。光電器件主要有，利用半導(dǎo)體光敏特性工作的光電導(dǎo)器件，利用半導(dǎo)體光伏效應(yīng)制作的光電池和半導(dǎo)體發(fā)光器件。

在半導(dǎo)體發(fā)光器件的一種應(yīng)用中，探測器利用發(fā)光器件發(fā)出的光來探測物體，通過反射光線來分析，從而實(shí)現(xiàn)探測。這種發(fā)光源是靜態(tài)的。同樣，在現(xiàn)有的光照明或光輻射領(lǐng)域，光源都是靜態(tài)的。靜態(tài)光源的出光角度會受到很大限制。并且，往往具有照射頻率低，獲取圖像信息速率慢，圖像分辨率低的缺點(diǎn)。在眾多領(lǐng)域，比如、探測、醫(yī)療、照明等領(lǐng)域，受到一定的限制。例如，探測領(lǐng)域由于掃描與發(fā)光器件分離，導(dǎo)致能量損失；醫(yī)療領(lǐng)域，需要更高的掃描速率和分辨率來分辨病灶；照明領(lǐng)域，需要更高的亮度和光束的均勻性等。

MEMS微鏡是指采用光學(xué)MEMS技術(shù)制造的，把微光反射鏡與MEMS驅(qū)動器集成在一起的光學(xué)MEMS器件。MEMS掃描微鏡基于MEMS微機(jī)電系統(tǒng)的快速掃描模式，獲取圖像的分辨率較高，光束損耗小。

因此，研究將MEMS微鏡與發(fā)光器件集成，將會對光探測、光照明以及醫(yī)療方面都具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服以上問題，本發(fā)明旨在提供一種MEMS發(fā)光微鏡，將發(fā)光器件與MEMS掃描微鏡集成一體，從而實(shí)現(xiàn)了光束的動態(tài)發(fā)射、光束均勻、圖像的快速掃描和分辨率的提高。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種MEMS發(fā)光微鏡，包括：

MEMS掃描微鏡芯片，包含反射鏡；反射鏡懸浮在整個芯片中；

紅外或可見光發(fā)射單元，設(shè)置于反射鏡中，用于向外界發(fā)射光束；其中，MEMS掃描微鏡沿著扭臂進(jìn)行擺動，每擺動一次，紅外或可見光發(fā)射單元隨之?dāng)[動并發(fā)射出隨之?dāng)[動的光束，從而實(shí)現(xiàn)動態(tài)發(fā)光。

優(yōu)選地，所述反射鏡通過磁場懸浮在整個芯片中；或者所述MEMS掃描微鏡芯片還具有扭臂；所述反射鏡通過扭臂懸架在整個芯片中。

優(yōu)選地，所述MEMS掃描微鏡芯片周圍設(shè)置有驅(qū)動電路單元，分別連接所述扭臂和所述紅外或可見光發(fā)射單元，用于控制扭臂的旋轉(zhuǎn)和所述紅外或可見光反射單元的發(fā)光。

優(yōu)選地，所述紅外或可見光發(fā)射單元為激光發(fā)射器。

優(yōu)選地，所述芯片具有溝槽，所述反射鏡置于所述溝槽中，并且通過扭臂連接所述反射鏡外圍的芯片部分；所述反射鏡通過扭臂進(jìn)行扭轉(zhuǎn)。

優(yōu)選地，環(huán)繞反射鏡的芯片中具有互連電路；所述互連電路連接所述反射鏡和所述光發(fā)射單元；所述芯片至少包括：

處理器，與所述扭臂和所述紅外或可見光發(fā)射單元分別相電連，用于處理所述反射鏡的驅(qū)動邏輯和所述紅外或可見光發(fā)射單元的信息傳輸邏輯。

優(yōu)選地，所述MEMS發(fā)光微鏡的厚度不大于500μm。

優(yōu)選地，所述MEMS掃描微鏡芯片為雙軸MEMS掃描微鏡芯片。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明還提供了一種采用上述的MEMS發(fā)光微鏡進(jìn)行光發(fā)射的方法，其包括：所述反射鏡沿著扭臂進(jìn)行擺動，同時紅外或可見光發(fā)射單元向外發(fā)射光束，并且伴隨著所述反射鏡的擺動，所發(fā)射的光束也進(jìn)行擺動。