[发明专利]具有压电致动的MEMS设备、投射MEMS系统以及相关驱动方法

说明书

本发明涉及具有压电致动的MEMS设备、投射MEMS系统以及相关驱动方法。一种MEMS设备，包括：固定的结构和悬置的结构，悬置的结构包括内部结构以及第一臂和第二臂，第一臂和第二臂中的每一个具有对应第一端和对应第二端，第一端被固定至固定的结构并且相隔一定距离成角度地安排，第二端被固定至内部结构，相隔一定距离成角度地安排并且相对于这些相应第一端在同一旋转方向上成角度地安排。MEMS设备进一步包括多个压电致动器，多个压电致动器中的每一个可被驱动，以便引起相应臂的变形，因此引起内部结构的旋转。在静止状况下，第一臂和第二臂中的每一个包括具有对应凹陷的对应细长部分。内部框架在第一臂和第二臂的这些细长部分的这些凹陷内部分地延伸。

技术领域

本发明涉及所谓的MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微机电系统)型设备。具体地，本发明涉及具有压电致动的MEMS设备。进一步地，本发明涉及一种包括该MEMS设备的投射MEMS系统、以及相应控制方法。

背景技术

如已知的，现今众多MEMS设备可用。例如，已知包括由反射镜形成的移动元件的所谓MEMS反射器。

通常，MEMS反射器被设计成用于接收光束并用于经由其自身的反射镜来改变该光束的传播方向。通常，光束的传播方向以周期性或准周期性的方式变化，以便使用被反射光束来对空间的一部分进行扫描。

进一步地，已知谐振型MEMS反射器。通常，谐振MEMS反射器包括致动系统，该致动系统使对应反射镜以基本上周期性的方式在静止位置周围进行振荡，振荡周期尽可能接近反射镜的谐振频率，以便在每次振荡期间使由反射镜覆盖的角距离最大化，并且因此使被扫描空间部分的大小最大化。

为了提高使用光束来执行扫描的分辨率，感觉需要为MEMS反射器提供直径大于现今可用直径并且谐振频率高于或等于现今可用谐振频率的反射镜。为此，需要能够对反射镜施加更大力的驱动系统。就这点而论，通常，在MEMS反射器中实施的致动系统属于静电型或电磁型。

为了增大施加在反射镜上的力，已经提出了如例如在U.Baran(U·巴兰)的“Resonant PZT MEMS Scanner for High-Resolution Displays(用于高分辨率显示器的谐振PZT MEMS扫描器)”(Journal of Micro-electro-mechanical Systems(微机电系统杂志)，第21卷，第6期，第1303-1310页)中所描述的压电型致动系统。然而，所提出的解决方案的特征在于相对大的整体尺寸以及因此高制造成本。

发明内容

因此，本发明的目标是提供一种将至少部分地解决已知领域的缺点的具有压电致动的MEMS设备。

根据本发明，因此提供了如在所附权利要求中限定的一种MEMS设备、一种投射MEMS系统以及一种控制方法。

附图说明

为了更好地理解本发明，现在仅通过非限制性示例的方式并参照附图来描述本发明的优选实施例，在附图中：

-图1示出了包括本MEMS设备的投射系统的框图；

-图2是移除了本MEMS设备的部分的示意性顶视平面图；

-图3是沿着图2中出现的剖面线III-III截取的本发MEMS设备的一部分的示意性横截面视图；

-图4示出了包括本MEMS设备的MEMS系统的框图；

-图5是当经受通过示例的方式来提供的变形时的本MEMS设备的一部分的示意性透视图；

-图6是移除了本MEMS设备的进一步实施例的部分的示意性顶视平面图；

-图7是移除了本MEMS设备的进一步实施例的部分的示意性透视图；