[实用新型]电磁式MEMS扭转微镜

说明书

本实用新型涉及一种电磁式MEMS扭转微镜，其包括基板、支撑结构和线圈；基板上设置有微镜镜面，所述基板设置在所述支撑结构上，所述支撑结构支撑所述微镜镜面，所述线圈设置在电路板上，所述电路板与所述线圈连接，为所述线圈通电；所述支撑结构包括扭梁和支撑柱，所述支撑柱为圆柱体，其设置在所述电路板上，所述支撑柱的上端与所述扭梁的一端连接，所述扭梁设置有两个，对称设置在所述基板的侧面，所述基板悬挂在所述扭梁的另一端上。扭梁连接有基板，扭梁在外部洛仑兹力的作用下，发生轻微扭动时带动微镜进行角度的偏移，从而带动微镜镜面的转动，而控制洛仑兹力的大小则可以间接控制镜面转动的角度，为了实现对镜面角度的精确控制。

技术领域

本实用新型涉及微控制领域，尤其涉及一种电磁式MEMS扭转微镜。

背景技术

微机电系统(MEMS)是基于微电子技术发展起来的一项技术，集合了微传感器、微执行器、微机械结构等集成器件于一体的器件或者说系统，是一项技术革新并且具有广泛应用的一项技术产业。MEMS侧重于超精密机械加工，涉及微电子、材料、力学、化学、机械学诸多学科领域。它的学科面涵盖微尺度下的力、电、光、磁、声、表面等物理、化学、机械学的各分支。随着信息技术、光通信技术的迅猛发展，MEMS发展的新领域就是将基础系统与光学相结合，开发新型光器件，称为微光电系统(MOEMS)。它的意义在于把各种MEMS结构件与微光学器件、光波导器件、半导体激光器件、光电检测器件等完整地集成在一起，形成一种全新的功能系统。

基于MOEMS的新型显示投影设备，主要研究如何通过反射面的物理运动来进行光的空间调制，典型代表为数字微镜阵列芯片和光栅光阀；另一个方面就是通信系统，主要研究通过微镜的物理运动来控制光路发生预期的改变，较成功的有光开关调制器、光滤波器及复用器等光通信器件。MEMS扭转微镜是采用MEMS的技术，并在尺寸微纳米量级的半导体上面加工制成的，通常是由微镜镜面、微驱动器、弹性结构以及制成结构四大部分组成，工作原理是利用微驱动器驱动微镜镜面的旋转，从而控制反射后光线的方向。因此对于微镜镜面的驱动效果决定着MEMS扭转微镜的性能，也影响着扭转微镜的精度。

实用新型内容

为此，本实用新型提供一种电磁式MEMS扭转微镜，解决了对于扭转微镜角度进行控制的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种电磁式MEMS扭转微镜，包括：包括：基板、支撑结构和线圈；基板上设置有微镜镜面，所述基板设置在所述支撑结构上，所述支撑结构支撑所述微镜镜面，所述线圈设置在电路板上，所述电路板与所述线圈连接，为所述线圈通电；所述支撑结构包括扭梁和支撑柱，所述支撑柱为圆柱体，其设置在所述电路板上，所述支撑柱的上端与所述扭梁的一端连接，所述扭梁设置有两个，对称设置在所述基板的侧面，所述基板悬挂在所述扭梁的另一端上。

进一步地，所述基板为正方体，以所述微镜镜面所在的平面建立笛卡尔坐标系，沿着所述扭梁的设置方向为X轴，与所述扭梁的设置方向垂直的为Y轴，所述线圈沿着所述X轴或所述Y轴对称设置在所述电路板上。

进一步地，所述线圈的结构为矩形螺旋线圈，每个所述线圈内相邻的两圈距离为254um。

进一步地，所述线圈设置有四个。

进一步地，所述微镜镜面为金属板层。

进一步地，所述金属板层的厚度为100nm。

进一步地，在所述金属板层的上方还设置有固化层。

进一步地，所述扭梁为阴性光刻胶SU－8 2100材料。

进一步地，所述矩形螺旋线圈通过双线接入所述电路板。