[发明专利]基于MEMS的焦距调整装置及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种基于MEMS的焦距调整装置及其制备方法。

背景技术

目前，在手机或手持设备中，微型化相机的使用越来越普遍，并且微型化相机构成的模块能够极大的减少整个模块的尺寸。这些微型化相机模块包括一个图形传感器、一个或多个图形处理芯片和聚焦透镜系统。由于成本和尺寸的限制，固定焦距透镜系统主要用在手机和手持设备上的小型化的相机上。

在实际的应用中，微型化的焦距调整装置是将来技术的发展趋势和研究方向所在。目前自动聚焦相机是通过磁的吸引和排斥来调节焦距的音圈电机技术，但是音圈电机技术装置存在体积大，调节速度慢以及功耗大等技术问题。因此焦距调整装置必须具有微型化的尺寸从而能够方便的组装到微型化相机模块中，同时必须具有低功耗和低的制造成本。

因此，如何实现微型化自动调焦的功能，同时能够极大的减小器件的尺寸，降低功耗和减少制造成本是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是提供一种基于MEMS的焦距调整装置及其制备方法，这种聚焦装置能够实现自动调焦的功能、降低功耗、减少制造成本，同时减小器件的尺寸。

为了解决上述技术问题，本发明所利用的技术方案是提供一种基于MEMS的焦距调整装置，包括：

一个可变形透镜；

多组导电变形横梁和导电柱，每组中每条导电变形横梁与相邻的导电柱相对应，所述导电变形横梁和导电柱相互间隔地分布在所述可变形透镜的周围，所述导电变形横梁是悬空的，所述导电变形横梁的内边缘与所述可变形透镜的外边缘固定粘结；

一个或多个固定件，所述导电变形横梁的外边缘与所述固定件相固接，所述导电柱与所述固定件相固接且保持静止；

利用每组中导电变形横梁与导电柱之间的静电力，所述每组中导电变形横梁相对于导电柱移动，由此所述可变形透镜被拉伸，同时所述可变形透镜绕着可变形透镜光轴作顺时针或逆时针旋转，从而所述可变形透镜的表面曲率及焦距发生改变。

通过导电变形横梁和导电柱之间相异电荷的吸引，导电变形横梁相对于导电柱逐渐移动，使得导电变形横梁的内边缘带动可变形透镜的外边缘在径向上发生拉伸移动，同时可变形透镜绕着光轴作顺时针或逆时针旋转，从而改变可变形透镜的曲率，达到调焦的目的。导电变形横梁是悬空的，其外边缘固结在固定件上保持静止，导电柱与固定件固接，保持静止状态，固定件可提高可变形透镜焦距调整的稳定性和精确性，同时固定件使得基于MEMS焦距调整装置便于安装。

优选的，多组导电变形横梁和导电柱相对于可变形透镜光轴对称地分布在可变形透镜的周围。更优选的是导电变形横梁和相对应的导电柱相对于可变形透镜的光轴旋转对称的分布在可变形透镜圆周的周围。旋转对称分布的导电变形横梁和导电柱在旋转拉伸可变形透镜的过程中，能够使得可变形透镜的四周受力均匀，能够有效的防止可变形透镜被拉坏，且能够保持可变形透镜的光轴不变。

优选的，在沿着可变形透镜的径向向外的方向上，每组中的导电变形横梁和导电柱之间的距离逐渐减小。在导电柱吸引导电变形横梁的过程中，在较小的电势差下，最靠近导电柱的导电变形横梁外侧部分最先因静电吸引被局部吸近或接触导电柱，因而一定程度地旋转拉伸可变形透镜；之后，逐渐增加电势差，距离导电柱较远的导电变形横梁内侧部分，也因静电吸引与导电柱相应部分的距离逐渐减小，从而进一步旋转拉伸可变形透镜。这样解决了因导电变形横梁和导电柱距离较远，而不能通过有限的电势差将导电变形横梁吸引过来的问题，同时解决了因导电变形横梁和导电柱距离较近，导致可变形透镜拉伸的曲率变化小产生焦距变化小的问题。

优选的，导电变形横梁呈镰刀状，包括弯曲部和平面部，导电变形横梁的弯曲部的内边缘与可变形透镜的外边缘固定粘结。在导电柱吸引导电变形横梁的过程中，导电变形横梁的弯曲部能够最大程度的旋转拉伸可变形透镜，从而使得可变形透镜的曲率改变更大。

优选的，在可变形透镜的径向上，导电变形横梁的侧面是平面。更优选的，导电变形横梁的截面是竖向狭长平行四面体结构，制备工艺简单。