[发明专利]一种微镜结构

说明书

本发明公开了一种微镜结构，包括由微镜单元组成的微镜阵列，微镜单元由建立在衬底上的多个相邻排列的微桥结构组成，每个微桥结构包括连接设于衬底上的一个支撑柱及与支撑柱形成单点相连的一个微桥桥面，微桥桥面上设有金属反射层，金属反射层通过支撑柱与衬底建立电学连接，每个微桥桥面下方的衬底上设有至少一个与衬底建立电学连接的金属控制部件；当向金属反射层和对应的金属控制部件通入电流时，即可通过电压分别控制各微桥桥面的翘曲方向及角度，实现微镜单元沿多个方向的任意旋转，从而能够提升微镜的旋转角度范围，在应用于例如激光雷达中时，可显著扩大激光雷达的扫描范围。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路和传感器技术领域，更具体地，涉及一种可任意旋转的微镜结构。

背景技术

随着自动驾驶技术的发展，对激光雷达及其微镜技术提出了越来越高的要求。然而，传统微镜器件的旋转角度和方向都比较受限，越来越无法满足市场的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种微镜结构。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种微镜结构，包括由微镜单元组成的微镜阵列，所述微镜单元由建立在衬底上的多个相邻排列的微桥结构组成，每个所述微桥结构包括设于所述衬底上的一个支撑柱及与所述支撑柱形成单点相连的一个微桥桥面，所述微桥桥面上设有金属反射层，所述金属反射层通过所述支撑柱与所述衬底建立电学连接，每个所述微桥桥面下方的所述衬底上设有至少一个与所述衬底建立电学连接的金属控制部件；其中，当向所述金属反射层和对应的金属控制部件通入电流时，通过电压分别控制各所述微桥桥面的翘曲方向及角度，实现所述微镜单元沿多个方向的任意旋转。

进一步地，所述支撑柱与微桥桥面之间通过导电梁进行连接。

进一步地，所述导电梁具有上下起伏的重复转折结构。

进一步地，所述微镜单元由四个所述微桥结构拼合成2×2的阵列形式；其中，四个所述支撑柱按中心对称分布在所述微桥结构阵列的上、下及左、右四个方位。

进一步地，四个所述微桥结构的所述微桥桥面拼合成矩形或圆形形状。

进一步地，所述微桥桥面自下而上设有支撑层、金属反射层和保护层，四个所述微桥桥面中心的拼合点部位之间通过所述支撑层或所述保护层的材质延伸搭接在一起。

进一步地，所述金属反射层材料为金属Al，所述支撑层材料为SiN、SiO₂或SiON，所述保护层材料为SiO₂或SiON。

进一步地，所述支撑层和所述保护层在四个所述微桥桥面中心的拼合点部位之间形成连接。

进一步地，所述金属控制部件沿对应的所述微桥桥面的边部、角部和/或偏转轴的两侧设置多个。

进一步地，所述衬底上设有金属互连层，所述支撑柱和金属控制部件通过所述金属互连层分别与所述衬底建立电学连接。

本发明利用多个微桥结构组成微镜单元，每个微桥结构又由一个支撑柱及与其连接的微桥桥面组成悬臂结构，并在微桥桥面上设置金属反射层，在微桥桥面下方对应设置金属控制部件，当向金属反射层和金属控制部件通入电流时，利用同性相斥、异性相吸原理，即可通过电压分别控制各微桥桥面的翘曲方向及角度，实现微镜单元沿多个方向的任意旋转，从而能够提升微镜的旋转角度范围，在应用于例如激光雷达中时，可显著扩大激光雷达的扫描范围。

附图说明

图1是本发明一较佳实施例的一种微镜结构示意图。

图2是本发明一较佳实施例的一种微桥桥面结构示意图。

图3是本发明一较佳实施例的一种导电梁结构示意图。

具体实施方式