[发明专利]静电驱动微机电系统二维扫描微镜

权利要求书

1.静电驱动微机电系统二维扫描微镜，其特征在于：主要由位于最底层的低阻硅基底(1)，位于中间层的固定梳齿和梳齿引线(3)，位于最上层的可动梳齿、二维扫描微镜片(5-2)组和支撑梁组(6)，以及同时处于中间层和最高层的锚位(7)所组成；

低阻硅基底(1)的上表面覆有绝缘层(8)；

固定梳齿固定在低阻硅基底(1)的上表面，并由2个外部固定梳齿(2-1)和2个内部固定梳齿(2-2)构成；其中2个外部固定梳齿(2-1)对称设置在低阻硅基底(1)的Y轴向即前后两侧的边缘处，2个内部固定梳齿(2-2)对称设置在低阻硅基底(1)的X轴向即左右两侧的中部；

锚位(7)直立在低阻硅基底(1)的上表面，并由4根从中间层贯穿到最高层的锚杆构成；上述4根锚杆均分为2组，并分别固定在2个内部固定梳齿(2-2)的相对外侧，且这4根锚杆在低阻硅基底(1)的上表面呈两两对称设置，即位于内部固定梳齿(2-2)左侧的2根锚杆相对称，位于内部固定梳齿(2-2)右侧的2根锚杆相对称，且位于内部固定梳齿(2-2)左侧的2根锚杆与位于内部固定梳齿(2-2)右侧的2根锚杆相对称；

可动梳齿悬设在固定梳齿的上方，并由2个外部可动梳齿(4-1)和2个内部可动梳齿(4-2)构成；2个外部可动梳齿(4-1)分别位于2个外部固定梳齿(2-1)的正上方，且外部可动梳齿(4-1)的投影与外部固定梳齿(2-1)相啮合；2个内部可动梳齿(4-2)分别位于2个内部固定梳齿(2-2)的正上方，且内部可动梳齿(4-2)的投影与内部固定梳齿(2-2)相啮合；

二维扫描微镜片(5-2)组由二维扫描平台(5-1)以及平贴在二维扫描平台(5-1)的上表面的微镜片(5-2)构成；二维扫描平台(5-1)的X轴向即左右侧壁各直接与1个内部可动梳齿(4-2)相固连，二维扫描平台(5-1)的Y轴向即前后侧壁各通过一镜面旋转轴(5-3)与1个外部可动梳齿(4-1)固连；

支撑梁组(6)包括4根L形支撑梁，这4根L形支撑梁均分为2组，并分别悬设在2个内部可动梳齿(4-2)的相对外侧，且这4根锚杆在低阻硅基底(1)的上表面呈两两对称设置，即位于内部可动梳齿(4-2)左侧的2根L形支撑梁相对称，位于内部可动梳齿(4-2)右侧的2根L形支撑梁相对称，且位于内部可动梳齿(4-2)左侧的2根L形支撑梁与位于内部可动梳齿(4-2)右侧的2根L形支撑梁相对称；每根L形支撑梁的一端与1根锚杆相连，另一端与外部可动梳齿(4-1)相连；

2根梳齿引线(3)分别固定在2个内部固定梳齿(2-2)的相对外侧，其中位于左侧的梳齿引线(3)从位于内部可动梳齿(4-2)左侧的2根L形支撑梁的间隙的正下方的中央通过，位于右侧的梳齿引线(3)从位于内部可动梳齿(4-2)右侧的2根L形支撑梁的间隙的正下方的中央通过。

2.根据权利要求1所述的静电驱动微机电系统二维扫描微镜，其特征在于：每根锚杆内部均设有一个内置绝缘层(7-1)，该内置绝缘层(7-1)横置于锚杆内，并将锚杆分为上下两个独立并绝缘的部分，其中下部分锚杆的高度与固定梳齿的高度相当，上部分锚杆的高度与可动梳齿的高度相当。

3.根据权利要求1所述的静电驱动微机电系统二维扫描微镜，其特征在于：微镜片(5-2)的上和/或下表面镀有金属膜。

4.根据权利要求1所述的静电驱动微机电系统二维扫描微镜，其特征在于：2个外部固定梳齿(2-1)均为单向梳齿，2个外部固定梳齿(2-1)的齿槽的开口均向内朝向即朝向低阻硅基底(1)的中部，且2个外部固定梳齿(2-1)的齿槽朝向正对；与之对应，2个外部可动梳齿(4-1)均为单向梳齿，2个外部可动梳齿(4-1)的齿槽的开口均向外朝向即朝向低阻硅基底(1)的边缘，且2个外部可动梳齿(4-1)的齿槽朝向背对。

5.根据权利要求1所述的静电驱动微机电系统二维扫描微镜，其特征在于：每个内部固定梳齿(2-2)均由2个在Y轴向并排的双向梳齿组成，即每个内部固定梳齿(2-2)的齿槽的开口向外朝向即朝向2个外部固定梳齿(2-1)；与之对应，每个内部可动均由位于中部的1个双向梳齿和位于两侧的2个单向梳齿组成，其中双向梳齿的开口向外朝向即朝向2个外部固定梳齿(2-1)，单向梳齿的开口向内朝向即即朝向双向梳齿。

6.根据权利要求4或5所述的静电驱动微机电系统二维扫描微镜，其特征在于：所述固定梳齿和可动梳齿由单晶硅或多晶硅制成。