[发明专利]微机械构件和用于调节可调节元件的方法

说明书

本发明涉及一种具有致动器装置的微机械构件，该致动器装置设计为用于使可调节元件(10)相对于保持件(14)置于围绕第一旋转轴线(20)的第一调节运动(20a)中和围绕倾斜于第一旋转轴线(20)定向的第二旋转轴线(28)的第二调节运动(28a)中；其中，该致动器装置包括至少一个在第一弹簧元件(12a)上布置的第一永磁体(16a)和至少一个在第二弹簧元件(12b)上布置的第二永磁体(16b)，其中，所述至少一个第一永磁体(16a)能够被激励出相对于第一旋转轴线(20)倾斜的并且相对于第二旋转轴线(28)倾斜的第一平移运动，并且所述至少一个第二永磁体(16b)够被激励出与第一平移运动反向指向的第二平移运动，由此能够引起可调节元件(10)围绕第二旋转轴线(28)的第二调节运动(28a)。本发明同样涉及一种用于调节可调节元件的方法。

技术领域

本发明涉及一种微机械构件。本发明同样涉及一种用于调节可调节元件的方法。

背景技术

在US 8,508,098 B2中描述一种微镜设备，该微镜设备的镜元件相对于保持件应该可以准静态地围绕第一旋转轴线并且共振地围绕第二旋转轴线调节。为了通过扭转两个沿着第一旋转轴线延伸的外部扭转弹簧使镜元件围绕第一旋转轴线调节，微镜设备包括电磁致动器，该电磁致动器具有位置固定的电磁体和安装在这两个外部扭转弹簧上的其他磁体。为了通过扭转两个沿着第二旋转轴线延伸的内部扭转弹簧而引起镜元件围绕第二旋转轴线的共振的调节，微镜设备也包括具有多个电极梳的静电致动器。

发明内容

本发明提供一种具有权利要求1的特征的微机械构件和一种具有权利要求10的特征的用于调节可调节元件的方法。

本发明提供用于可调节元件、例如微镜围绕两个相对彼此倾斜的旋转轴线的调节的可行方案，其中，为了引起围绕旋转轴线的两个调节运动不需要静电致动器装置。替代地，围绕两个旋转轴线的调节运动可以(仅)借助于磁性相互作用引起。因此，通常对于传统微镜设备的静电致动器所需要的驱动刷变得多余。

因此，为了实施本发明，可以使用没有驱动刷的可调节元件，使得为了调节可调节元件既不用克服通过驱动刷的不期望的阻尼又不用克服由于驱动刷所提升的惯性矩。因此，本发明提供以相对大的偏移并且具有好的效率来调节可调节元件的可行方案。此外，在本发明中取消构造用于驱动刷的电接触的接线的必要性。由此也可以明显减少在制造根据本发明的微机械构件时所使用的掩膜平面数量。

借助于本发明所提供的用于取消静电激励的可行方案避免了在静电致动器装置运行期间由于施加(约150伏特的)电压而可能出现的火花放电。这样的火花放电传统地不仅由于尘粒或湿气出现，而且通过空气的离子化也已经可以引起。此外，在静电致动器装置运行期间在信号脉冲激烈的情况下可能进行材料剥离。然而，通过本发明绕开此处所描述的缺点。

优选地，可调节元件的第二调节运动是可调节元件围绕第二旋转轴线的具有共振频率的谐振，其中，由于与磁场的磁性相互作用，所述至少一个第一永磁体能够被激励而以所述共振频率进行第一平移运动，并且所述至少一个第二永磁体能够被激励而以所述共振频率进行第二平移运动。永磁体的平移运动的激励由此在完全取消使用静电致动器的情况下触发了将可调节元件到其谐振中的共振激励。传统地为了静电地引起共振激励而必须将相对高的电压、例如至少150伏特的电压施加到微机械构件上并使其占主导，而微机械构件的这里所述的实施方式可以在没有这类高耗费的调节系统的情况下运行。

优选地，所述至少一个第一永磁体围绕第一旋转轴线的第一转动运动与所述至少一个第二永磁体围绕第一旋转轴线的第二转动运动是同向的。因此，借助于永磁体的同相的转动运动可以可靠地引起可调节元件围绕第一旋转轴线的期望的第一调节运动。

在微机械构件的有利的实施方式中，可借助于磁性装置引起的磁场在所述至少一个第一永磁体上具有垂直于第一旋转轴线定向的磁场分量并且在所述至少一个第二永磁体上具有垂直于第一旋转轴线定向的磁场分量。这类磁场有利地适用于引起永磁体的同相的转动运动。