[发明专利]一种控制微镜偏转的方法及装置

说明书

本发明涉及一种控制微镜偏转的方法及装置，所述方法包括获取温度反馈信息，响应于外部控制电路产生的控制信号，根据所述温度反馈信息与预先标定的电压温度对应表生成驱动信号，可以维持微镜芯片在全工作温度下保持标准工作状态下的偏转角度；所述装置包括微镜芯片和驱动信号发生模块，通过产生第一驱动信号和第二驱动信号，第一驱动信号和第二驱动信号构成叠加信号可以维持微镜芯片的偏转角度，所述叠加信号的幅值电压更小，对于微镜芯片偏转角度的影响更为显著，避免了由高压引起的器件损伤，可以增加微镜芯片的稳定性，延长微镜芯片的使用寿命。

技术领域

本发明涉及微机电系统技术领域，特别涉及一种控制微镜偏转的方法及装置。

背景技术

自1980年第一款扫描式硅镜发布以来，微机电系统，microelectromechanicalsystems，以下简称MEMS，被广泛应用于光学扫描领域，并发展出大量的技术及产品。光学扫描领域已经成为MEMS微镜研究的重要方向。而随着技术的发展，在过去的十年间，出现了多款驱动方式各异的MEMS微镜装置及产品。

当前，MEMS微镜装置的主要驱动方式包括：电磁驱动、静电驱动、电热驱动以及压电驱动等。其中，静电驱动式微镜通过在成对的驱动结构间施加不同的电压，产生静电力，从而使微镜的镜面运动。对于作谐振运动的微镜，当微镜的振动频率接近其固有频率时，其偏转角度达到最大值。当温度变化时，微镜的固有频率也会发生漂移。若此时仍以原来的频率驱动微镜，则微镜的偏转角度也会发生变化。

对于静电驱动微镜，当驱动频率保持不变，微镜的偏转角度因温度变化而减小时，传统的解决方法是直接增大驱动信号，从而增大驱动力。这种方法虽然简单直接，但存在不少的局限性：首先，电压过高容易使驱动结构间发生放电，导致微镜芯片损坏，减少芯片装置的使用寿命；其次，直接增大驱动信号对微镜偏转角度的提升十分有限，在实际使用时，增大驱动信号往往无法使微镜达到需要的偏转角度，而进一步增大驱动信号不仅会减少芯片装置的使用寿命，同时对芯片及电路的耐压设计提出了更多的挑战。

发明内容

本发明要解决的技术问题是微镜的偏转角度因温度发生变化影响微镜正常工作，且直接增大驱动信号对微镜偏转角度的提升十分有限，容易导致微镜芯片损坏，从而影响芯片使用寿命的问题。

为解决上述技术问题，本发明第一方面公开了一种控制微镜偏转的方法，包括：

获取温度反馈信息；

响应于外部控制电路产生的控制信号，根据所述温度反馈信息与预先标定的电压温度对应表生成驱动信号，以使所述微镜芯片保持标准工作下的偏转角度；

其中，所述电压温度对应表用于存储芯片的额定驱动频率，以及不同温度下所述微镜芯片的驱动信号组成与电压幅值；所述驱动信号用于驱动所述微镜芯片运动。

进一步的，所述获取温度反馈信息，包括：

实时测量所述微镜芯片表面或四周的温度；

将所述微镜芯片的当前温度与预设温度进行比较，生成温度比较结果；

其中，所述预设温度包括允许所述微镜芯片工作的最低温度、最高温度和标准工作温度；所述温度反馈信息包括所述温度比较结果。

进一步的，所述根据所述温度反馈信息与预先标定的电压温度对应表生成驱动信号之前，还包括：

对所述微镜芯片进行标定，生成所述电压温度对应表。

进一步的，所述根据所述温度反馈信息与预先标定的电压温度对应表生成驱动信号，包括：

当所述微镜芯片的当前温度处于第一温度范围时，根据所述电压温度对应表生成所述第一驱动信号和第二驱动信号，基于所述第一驱动信号和所述第二驱动信号进行信号叠加以获得叠加信号；