微機(jī)械構(gòu)件、其制造方法和用于運(yùn)行微機(jī)械構(gòu)件的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種微機(jī)械構(gòu)件，具有：一保持裝置(10)；一驅(qū)動框架(12)，具有至少一個(gè)在驅(qū)動框架(12)上和/或內(nèi)布置的能通電的線圈裝置(16)，驅(qū)動框架通過至少一個(gè)框架彈簧(14)與保持裝置(10)連接；一反射鏡元件(20)，該反射鏡元件懸掛在驅(qū)動框架(12)上，其中，反射鏡元件(20)布置在兩個(gè)反射鏡彈簧(22a、22b)之間并且能繞反射鏡轉(zhuǎn)動軸線(24)相對所述驅(qū)動框架(12)調(diào)整，并且其中，反射鏡元件(20)關(guān)于反射鏡轉(zhuǎn)動軸線(24)不對稱地懸掛在驅(qū)動框架(12)上。本發(fā)明同樣涉及用于微機(jī)械構(gòu)件的一種制造方法。此外，本發(fā)明涉及用于運(yùn)行微機(jī)械構(gòu)件的方法。
【專利說明】微機(jī)械構(gòu)件、其制造方法和用于運(yùn)行微機(jī)械構(gòu)件的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種微機(jī)械構(gòu)件。本發(fā)明同樣涉及用于微機(jī)械構(gòu)件的制造方法。此外 本發(fā)明涉及用于運(yùn)行微機(jī)械構(gòu)件的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在DElO 2008 001 896A1中說明了一種微機(jī)械構(gòu)件和用于微機(jī)械構(gòu)件的一種制 造方法。微機(jī)械構(gòu)件的一實(shí)施方式包括一驅(qū)動框架，其通過兩個(gè)框架彈簧與一保持裝置連 接并且在其上構(gòu)造有一線圈裝置。驅(qū)動框架框住一反射鏡元件，該反射鏡元件借助兩個(gè)反 射鏡彈簧懸掛在驅(qū)動框架上。在此，反射鏡元件布置在兩個(gè)反射鏡彈簧之間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種具有權(quán)利要求1的特征的微機(jī)械構(gòu)件、一種具有權(quán)利要求11的 特征的用于微機(jī)械構(gòu)件的制造方法和一種具有權(quán)利要求12的特征的用于運(yùn)行微機(jī)械構(gòu)件 的方法。
[0004]在驅(qū)動框架上關(guān)于反射鏡轉(zhuǎn)動軸線非對稱地懸掛反射鏡元件即使在驅(qū)動框架直 線指向運(yùn)動的情況下引起到反射鏡元件上的轉(zhuǎn)矩。反射鏡元件因此已經(jīng)能夠借助將驅(qū)動框 架置于到直線指向的運(yùn)動(直線運(yùn)動)中而繞反射鏡轉(zhuǎn)動軸線移動。因?yàn)閷Ⅱ?qū)動框架激勵(lì) 到直線運(yùn)動中比將驅(qū)動框架置于到繞轉(zhuǎn)動軸線的轉(zhuǎn)動運(yùn)動中更容易實(shí)施，所以本發(fā)明由此 能夠簡單地實(shí)現(xiàn)具有可轉(zhuǎn)動的反射鏡元件的微機(jī)械構(gòu)件。如在下面被更精確地實(shí)施的那 樣，反射鏡元件能夠尤其已經(jīng)借助線性振動的驅(qū)動框架被置于繞反射鏡轉(zhuǎn)動軸線的共振的 轉(zhuǎn)動運(yùn)動中?；谟糜诎羊?qū)動框架置于線性取向的驅(qū)動運(yùn)動中的致動器裝置的簡單和低成 本的可實(shí)現(xiàn)性，因此本發(fā)明導(dǎo)致需要很小結(jié)構(gòu)空間的和低成本的微機(jī)械構(gòu)件。尤其地，在該 微機(jī)械構(gòu)件的情況下可以取消裝備需要耗費(fèi)的電子裝置的致動器裝置。
[0005]以有利的方式，反射鏡元件作為借助兩個(gè)反射鏡彈簧懸掛在驅(qū)動框架上的總質(zhì)量 而具有與反射鏡轉(zhuǎn)動軸線間隔開的重心。所述反射鏡元件關(guān)于反射鏡轉(zhuǎn)動軸線的不對稱的 懸掛因此可以理解為:反射鏡元件如此懸掛，使得其質(zhì)量分布關(guān)于反射鏡轉(zhuǎn)動軸線不對稱。 如在后面更精確實(shí)施的那樣，反射鏡元件關(guān)于反射鏡轉(zhuǎn)動軸線的有利的不對稱質(zhì)量分布能 夠簡單地和低成本地實(shí)施。
[0006]反射鏡元件例如包括一盤形的反射鏡板，該反射鏡板帶有在該反射鏡板上布置的 一附加質(zhì)量。優(yōu)選地，該附加質(zhì)量布置在反射鏡板的從反射鏡板的光入射面離開指向的背 側(cè)面上，其中，該附加質(zhì)量僅部分覆蓋所述背側(cè)面。因此，即使在反射鏡板關(guān)于反射鏡轉(zhuǎn)動 軸線對稱的情況下保證反射鏡元件的有利的不對稱性。然而，所述附加質(zhì)量的構(gòu)造不限于 這里所說明的例子。
[0007]作為對此的替換，反射鏡元件可以借助兩個(gè)反射鏡彈簧如此地關(guān)于反射鏡轉(zhuǎn)動軸 線偏心地懸掛在驅(qū)動框架上，使得反射鏡元件的一平行于反射鏡轉(zhuǎn)動軸線取向的反射鏡中 軸線和/或反射鏡對稱軸線與所述反射鏡轉(zhuǎn)動軸線間隔開。因此，在取消在反射鏡元件上構(gòu)造一附加質(zhì)量的情況下也能夠?qū)崿F(xiàn)反射鏡元件關(guān)于反射鏡轉(zhuǎn)動軸線的希望的不對稱性。
[0008]在一有利的實(shí)施方式中，所述至少一個(gè)框架彈簧是能S形彎曲的彎曲彈簧。該至少一個(gè)框架彈簧的這種構(gòu)造使得將驅(qū)動框架激勵(lì)到直線驅(qū)動運(yùn)動/線性運(yùn)動中變得容易。
[0009]在另一有利的實(shí)施方式中，所述驅(qū)動框架的平行于反射鏡轉(zhuǎn)動軸線取向的框架中軸線和/或框架對稱軸線與反射鏡轉(zhuǎn)動軸線間隔開。也可以把這改稱為兩個(gè)反射鏡彈簧和由此懸掛的反射鏡元件在驅(qū)動框架上的偏心的布置。借助所述兩個(gè)反射鏡彈簧和所述反射鏡元件在所述驅(qū)動框架上的該偏心的布置，在驅(qū)動框架進(jìn)行直線驅(qū)動運(yùn)動的情況下能夠加強(qiáng)施加到反射鏡元件上的轉(zhuǎn)矩。
[0010]作為對此的替換，驅(qū)動框架能夠借助兩個(gè)關(guān)于框架彈簧對稱軸線對稱構(gòu)造的框架彈簧懸掛在所述保持裝置上，其中，反射鏡轉(zhuǎn)動軸線平行于框架彈簧對稱軸線取向和/或位于框架彈簧對稱軸線上。這可以改寫為在驅(qū)動框架內(nèi)的反射鏡元件的經(jīng)轉(zhuǎn)動的懸掛。如在下面更精確實(shí)施的那樣，因此，反射鏡元件可繞其扭轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動軸線的位置可以在該轉(zhuǎn)動軸線的相對于驅(qū)動框架和/或保持裝置的取向方面相對自由地確定。
[0011]在一有利的實(shí)施方式中，保持裝置、驅(qū)動框架、至少一個(gè)框架彈簧、第一反射鏡彈簧、第二反射鏡彈簧和反射鏡元件分別至少有部分部件由一半導(dǎo)體襯底結(jié)構(gòu)化出。因此，該微機(jī)械構(gòu)件能夠比較簡單地以有利的小的尺寸制造。尤其地，為了制造微機(jī)械構(gòu)件能夠使用來自半導(dǎo)體技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)的方法步驟。
[0012]在一有利的改進(jìn)方案中，驅(qū)動框架、至少一個(gè)框架彈簧、第一反射鏡彈簧、第二反射鏡彈簧和反射鏡元件可以借助至少一個(gè)第一覆蓋板和一至少部分能透光的第二覆蓋板包封。第一覆蓋板和/或第二覆蓋板可以直接或者通過一中間層緊固在所述保持裝置上。尤其在框架形地構(gòu)造保持裝置的情況下，兩個(gè)覆蓋板中的每一個(gè)都可以分別直接或者間接緊固在保持裝置的一位于內(nèi)表面和外側(cè)表面之間的上側(cè)面或者下側(cè)面上。因此，能夠以簡單的方式實(shí)現(xiàn)微機(jī)械構(gòu)件的被包封的部件的可靠保護(hù)。此外，借助包封也能夠在反射鏡元件的空間環(huán)境中產(chǎn)生有利的低壓，由此能夠減小在調(diào)整反射鏡元件時(shí)待克服的摩擦力。
[0013]此外可以在第一覆蓋板上布置一磁體，該磁體至少部分地由一 U形彎曲的導(dǎo)出板(Ausleitblech)框住。如在下面更精確實(shí)施的那樣，因此能夠尤其在線圈裝置的導(dǎo)線支路
(Leitungsstrange)的空間區(qū)域內(nèi)可靠地實(shí)現(xiàn)有利的強(qiáng)磁場。
[0014]在上面的段落中說明的優(yōu)點(diǎn)也在用于微機(jī)械構(gòu)件的相應(yīng)的制造方法中被保證。
[0015]此外通過實(shí)施用于運(yùn)行微機(jī)械構(gòu)件的相應(yīng)的方法可以實(shí)現(xiàn)所提到的優(yōu)點(diǎn)。
[0016]在此優(yōu)選地，通過驅(qū)動框架被激勵(lì)產(chǎn)生垂直于反射鏡轉(zhuǎn)動軸線指向的純橫向運(yùn)動作為驅(qū)動運(yùn)動，反射鏡元件被置于繞反射鏡轉(zhuǎn)動軸線指向的、相對所述驅(qū)動框架的轉(zhuǎn)動運(yùn)動中。因?yàn)轵?qū)動框架的這種激勵(lì)能容易地實(shí)施，因此可以以簡單的方式和有目的地把反射鏡元件置于希望的轉(zhuǎn)動運(yùn)動中、尤其是置于一有利的共振的振動運(yùn)動中。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]下面根據(jù)【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的另外的特征和優(yōu)點(diǎn)。附圖中:
[0018]圖1a和Ib示出微機(jī)械構(gòu)件的第一實(shí)施方式的示意圖的斜視圖和俯視圖；
[0019]圖2示出微機(jī)械構(gòu)件的第二實(shí)施方式的示意圖的斜視圖；
[0020]圖3示出微機(jī)械構(gòu)件的第三實(shí)施方式的示意圖的斜視圖；[0021]圖4示出微機(jī)械構(gòu)件的第四實(shí)施方式的示意圖的斜視圖；
[0022]圖5示出微機(jī)械構(gòu)件的第五實(shí)施方式的示意圖的斜視圖；
[0023]圖6a和6b不出微機(jī)械構(gòu)件的第六實(shí)施方式的不意圖的橫截面和斜視圖；
[0024]圖7示出一流程圖，用于說明用于運(yùn)行微機(jī)械構(gòu)件的方法的一實(shí)施方式。
【具體實(shí)施方式】
[0025]圖1a和Ib示出微機(jī)械構(gòu)件的第一實(shí)施方式的示意圖的斜視圖和俯視圖。
[0026]根據(jù)圖1a和Ib示意表示的微機(jī)械構(gòu)件包括保持裝置10，一驅(qū)動框架12通過至 少一個(gè)框架彈簧14與該保持裝置連接。驅(qū)動框架12裝備有至少一個(gè)在驅(qū)動框架12上和 /或內(nèi)布置的可通電的線圈裝置16。所述線圈裝置16的可通電的構(gòu)造可以理解為:線圈裝 置16能夠通過至少兩條引線18如此與外部的電流源連接，使得電流I可通過線圈裝置16 導(dǎo)引，其中，所述至少兩條引線通過至少一個(gè)框架彈簧14引導(dǎo)和/或橫跨一位于驅(qū)動框架 12和保持裝置10之間的縫隙。如在下面準(zhǔn)確實(shí)施的那樣，借助線圈裝置16的通電在存在 磁場的情況下能夠在線圈裝置16上引起洛倫茲力，該洛倫茲力使驅(qū)動框架12相對于保持 裝置10處在驅(qū)動運(yùn)動中。
[0027]該微機(jī)械構(gòu)件還具有一由驅(qū)動框架12至少部分地框住的反射鏡元件20，該反射 鏡元件借助第一反射鏡彈簧22a和第二反射鏡彈簧22b懸掛在驅(qū)動框架12上。兩個(gè)反射 鏡彈簧22a和22b中的每一個(gè)在其對應(yīng)的第一端部上鉤掛在驅(qū)動框架12上，而對應(yīng)的反射 鏡彈簧22a和22b的第二端部與所述反射鏡元件20建立接觸。兩個(gè)反射鏡彈簧22a和22b 優(yōu)選構(gòu)造為扭轉(zhuǎn)彈簧。然而應(yīng)該指出，兩個(gè)反射鏡彈簧22a和22b的可構(gòu)造性不限于它們 的確定的形式。
[0028]反射鏡元件20布置在兩個(gè)反射鏡彈簧22a和22b之間。反射鏡元件20借助兩個(gè) 反射鏡彈簧22a和22b的懸掛如此設(shè)計(jì)，使得反射鏡元件20繞反射鏡轉(zhuǎn)動軸線24相對于 驅(qū)動框架12可調(diào)整。反射鏡轉(zhuǎn)動軸線24例如可以穿過兩個(gè)反射鏡彈簧22a和22b的在驅(qū) 動框架12上鉤掛的第一端部和與反射鏡元件20建立接觸的第二端部走向。兩個(gè)反射鏡彈 簧22a和22b尤其可以位于反射鏡轉(zhuǎn)動軸線24上。反射鏡轉(zhuǎn)動軸線24因此可以在一特別 的構(gòu)造中也是兩個(gè)反射鏡彈簧22a和22b的公共的縱向軸線。
[0029]此外，反射鏡元件20關(guān)于反射鏡轉(zhuǎn)動軸線24不對稱地懸掛在驅(qū)動框架12上。所 述反射鏡元件20關(guān)于反射鏡轉(zhuǎn)動軸線24的不對稱懸掛可以理解為，借助反射鏡彈簧22a 和22b懸掛的反射鏡元件20的質(zhì)量分布關(guān)于反射鏡轉(zhuǎn)動軸線24是不對稱的，其中，所述反 射鏡元件20優(yōu)選地理解為借助兩個(gè)反射鏡彈簧22a和22b在驅(qū)動框架12上懸掛的總質(zhì) 量。這也由此可以改寫為，反射鏡元件20作為借助兩個(gè)反射鏡彈簧22a和22b在驅(qū)動框架 12上懸掛的總質(zhì)量具有重心S，所述重心(以一不等于零的間距dl)與反射鏡轉(zhuǎn)動軸線24 間隔開。
[0030]反射鏡元件20關(guān)于反射鏡轉(zhuǎn)動軸線24的在上一段中所述的不對稱的懸掛造成這 樣的優(yōu)點(diǎn)，即在驅(qū)動框架12的直線地/線性地取向的驅(qū)動運(yùn)動中就已經(jīng)在反射鏡元件20 上施加一不等于零的轉(zhuǎn)矩，通過該轉(zhuǎn)矩可以把反射鏡元件20置于繞反射鏡轉(zhuǎn)動軸線24的 轉(zhuǎn)動運(yùn)動中。所述驅(qū)動框架12的直線地/線性地取向的驅(qū)動運(yùn)動可以理解為垂直于反射 鏡轉(zhuǎn)動軸線24和/或驅(qū)動框架12的線圈承載面取向的驅(qū)動運(yùn)動。因?yàn)轵?qū)動框架12的這種直線的/線性的驅(qū)動運(yùn)動能夠容易引起，因此反射鏡元件20已經(jīng)能夠借助一可簡單地實(shí)施的激勵(lì)步驟被置于繞反射鏡轉(zhuǎn)動軸線24的希望的轉(zhuǎn)動運(yùn)動中。
[0031]因此，這里說明的微機(jī)械構(gòu)件不需要昂貴的、沉重的或者大體積的致動器裝置來使反射鏡元件20置于繞反射鏡轉(zhuǎn)動軸線24的希望的轉(zhuǎn)動運(yùn)動中。尤其能夠放棄微機(jī)械構(gòu)件以用于控制所述驅(qū)動框架12的激勵(lì)的、耗費(fèi)的電子裝置的裝備。此外，驅(qū)動框架12在這里說明的微機(jī)械構(gòu)件的情況下可以借助比較簡單的連接方式與保持裝置10連接。因此，這里說明的微機(jī)械構(gòu)件能夠低成本地、重量輕地和以較小的結(jié)構(gòu)空間需求構(gòu)造。
[0032]優(yōu)選地，為了激勵(lì)反射鏡元件20繞反射鏡轉(zhuǎn)動軸線24的有利的轉(zhuǎn)動運(yùn)動而將驅(qū)動框架12置于一線性的振動運(yùn)動中。借助線性振動的驅(qū)動框架12，反射鏡元件20能夠基于不對稱的懸掛可靠地被置于一共振的振動運(yùn)動中。為了激勵(lì)驅(qū)動框架12到希望的驅(qū)動運(yùn)動中，可以把具有由反射鏡元件20和兩個(gè)反射鏡彈簧22和24組成的反射鏡系統(tǒng)的共振頻率的交流電流通過線圈裝置16來導(dǎo)引，從而使得在使用磁體、例如下面說明的磁體的情況下，通電的線圈裝置16經(jīng)受一洛倫茲力。該交流電流例如可以是正弦波形。應(yīng)該指出，由反射鏡元件20和兩個(gè)反射鏡彈簧22a和22b組成的反射鏡系統(tǒng)的共振頻率可以借助適當(dāng)?shù)剡x擇反射鏡彈簧22a和22b的彈簧常數(shù)、尤其通過確定反射鏡彈簧22a和22b的長度、高度和/或?qū)挾纫约巴ㄟ^反射鏡元件20的質(zhì)量和/或形狀確定為一優(yōu)選的值。因此，借助于適當(dāng)?shù)剡x擇這里列舉的參數(shù)可以把由反射鏡元件20和兩個(gè)反射鏡彈簧22a和22b組成的反射鏡系統(tǒng)的共振頻率調(diào)整為一優(yōu)選的值。驅(qū)動框架12和至少一個(gè)框架彈簧14的共振頻率同樣可以通過它們的質(zhì)量和/或形狀來確定，其中，驅(qū)動框架12和至少一個(gè)框架彈簧14的共振頻率優(yōu)選地位于反射鏡共振頻率的范圍內(nèi)或者(顯著)位于其下。
[0033]基于反射鏡元件20繞反射鏡轉(zhuǎn)動軸線24的良好的可調(diào)整性，光束26已經(jīng)能夠借助反射鏡元件20的較小的調(diào)整運(yùn)動而在寬廣空間上偏轉(zhuǎn)。此外，基于反射鏡元件20繞反射鏡轉(zhuǎn)動軸線24的有利的可調(diào)整性，借助于驅(qū)動框架12到至少部分線性取向的驅(qū)動運(yùn)動中的激勵(lì)能夠?qū)崿F(xiàn)繞反射鏡轉(zhuǎn)動軸線24的較大調(diào)整角度。因此，這里說明的微機(jī)械構(gòu)件有利地適合在投影儀和/或在掃描儀中應(yīng)用。
[0034]在圖1a和Ib中示意示出的實(shí)施方式中，反射鏡元件20(作為借助兩個(gè)反射鏡彈簧22a和22b在驅(qū)動框架12上懸掛的總質(zhì)量)包括一盤形的反射鏡板28，其具有一在該反射鏡板28上布置的附加質(zhì)量30。(所述盤形的反射鏡板28可以理解為具有垂直于反射鏡轉(zhuǎn)動軸線24和/或光入射面32的恒定高度的反射鏡板28。)優(yōu)選地，所述附加質(zhì)量30如此地安置在從反射鏡板28的光入射面32離開指向的背側(cè)面34上，使得反射鏡板28的背側(cè)面24的至少一部分面保留不由附加質(zhì)量30覆蓋。附加質(zhì)量30尤其關(guān)于反射鏡轉(zhuǎn)動軸線24不對稱，而反射鏡板28具有關(guān)于反射鏡轉(zhuǎn)動軸線24的對稱性。代替在背側(cè)面34上構(gòu)造附加質(zhì)量30，附加質(zhì)量30也可以安置在具有光入射面32的側(cè)面上和/或安置在反射鏡板28的外邊緣區(qū)域36上。
[0035]此外，圖1a和Ib示出一種實(shí)施方式，其中保持裝置10、驅(qū)動框架12、至少一個(gè)框架彈簧14、第一反射鏡彈簧22a、第二反射鏡彈簧22b和反射鏡元件20分別至少有部分部件由一半導(dǎo)體襯底38來結(jié)構(gòu)化出。該半導(dǎo)體襯底38例如可以是硅襯底。
[0036]為了在驅(qū)動框架12的從半導(dǎo)體襯底38中結(jié)構(gòu)化出的部分部件上構(gòu)造電絕緣而可以構(gòu)造一薄的氧化物層。這例如可以通過熱氧化進(jìn)行。按著至少可以將一種能導(dǎo)電的材料，例如鋁和/或銅沉積在該薄的氧化物層上并且結(jié)構(gòu)化成線圈裝置16的希望的形式。作為 對此的補(bǔ)充還可以構(gòu)造在驅(qū)動框架12內(nèi)的至少一個(gè)埋置的導(dǎo)體軌跡和/或一跨接部。
[0037]為了在反射鏡元件20上布置所述附加質(zhì)量30可以在結(jié)構(gòu)化出所述反射鏡板28 后在其上還沉積另一種材料。光入射面32的反射性可以借助沉積的反射材料和/或光入 射面32的拋光來提高。
[0038]此外可以把反射鏡元件20在其背側(cè)面34上掏空，以便提高共振頻率或者以便減 小所述至少一個(gè)反射鏡彈簧的負(fù)荷。以這種方式也能夠減小反射鏡元件20在實(shí)施繞反射 鏡轉(zhuǎn)動軸線24的轉(zhuǎn)動運(yùn)動期間的變形。
[0039]反射鏡元件20也可以從反射鏡彈簧22a和22b的水平/平面升起。以這種方式 在反射鏡元件20之下釋放的空間可以用于延長所述至少一個(gè)反射鏡彈簧22a和22b。
[0040]反射鏡彈簧22a和22b中的每一個(gè)也可以具有至少一個(gè)盤繞部 (Verschlingerung),或者曲折形地構(gòu)造。通過反射鏡彈簧22a和22b的能以這種方式減小 的彎曲剛度能夠?qū)崿F(xiàn)反射鏡元件20繞反射鏡轉(zhuǎn)動軸線24的相對大的偏轉(zhuǎn)。此外，由此在 反射鏡元件20繞反射鏡轉(zhuǎn)動軸線24的轉(zhuǎn)動運(yùn)動期間能夠減小反射鏡彈簧22a和22b的材 料的(機(jī)械)負(fù)荷。
[0041]優(yōu)選地，保持裝置10構(gòu)造為可固定的外框架。如下面更精確描述的那樣，這使得 微機(jī)械構(gòu)件的位于所述外框架內(nèi)部的部件12、14、20、22a和22b的包封變得容易。所述至 少一個(gè)框架彈簧14例如可以是一可S形彎曲的彎曲彈簧。這能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動框架12在一垂 直于驅(qū)動框架12和/或反射鏡轉(zhuǎn)動軸線24取向的方向上相對于保持裝置10的良好的可 調(diào)整性。然而該至少一個(gè)框架彈簧14的可構(gòu)造性不限于該彈簧形狀。優(yōu)選地，驅(qū)動框架12 借助兩個(gè)框架彈簧14懸掛在保持裝置10上，其中，所述兩個(gè)框架彈簧14優(yōu)選關(guān)于框架彈 簧對稱軸線40對稱地構(gòu)造?？蚣軓椈蓪ΨQ軸線40尤其可以居中地穿過保持裝置10、驅(qū)動 框架12和/或反射鏡元件20走向。
[0042]圖1a和Ib的實(shí)施方式還示出所述至少一個(gè)框架彈簧14的一構(gòu)造，其中，所述至 少一個(gè)框架彈簧14鉤掛在保持裝置10的一平行于反射鏡轉(zhuǎn)動軸線24取向的側(cè)面42上并 且與驅(qū)動框架12的垂直于反射鏡轉(zhuǎn)動軸線24取向的側(cè)面44建立接觸。以這種方式，所述 至少一個(gè)框架彈簧14可以構(gòu)造得比較長，盡管位于保持裝置10和驅(qū)動框架12之間的縫隙 的總縫隙體積相對很小。通過至少一個(gè)框架彈簧14的有利的大的長度能夠可靠地保證所 述至少一個(gè)框架彈簧14的優(yōu)選小的彎曲剛度。
[0043]圖2示出微機(jī)械構(gòu)件的第二實(shí)施方式的示意圖的斜視圖。
[0044]圖2中示意表示的微機(jī)械構(gòu)件具有上面已經(jīng)說明的部件。作為對此的補(bǔ)充在圖2 的微機(jī)械構(gòu)件中，反射鏡元件20借助兩個(gè)反射鏡彈簧22a和22b如此地在驅(qū)動框架12上 懸掛，使得驅(qū)動框架12的平行于反射鏡轉(zhuǎn)動軸線24取向的框架中軸線50和/或框架對稱 軸線(以一不等于零的間距d2)與反射鏡轉(zhuǎn)動軸線24間隔開。所述驅(qū)動框架12的框架中 軸線50和/或框架對稱軸線可以理解為這樣的軸線，它居中地與驅(qū)動框架12相交和/或 驅(qū)動框架12關(guān)于它對稱構(gòu)造。在此也可以談到反射鏡元件20的一種懸掛，其相對驅(qū)動框 架12的中間錯(cuò)開。以這種方式能夠提高借助驅(qū)動框架12的優(yōu)選線性取向的驅(qū)動運(yùn)動而施 加到反射鏡元件20上的轉(zhuǎn)矩。這尤其在反射鏡元件20的大偏轉(zhuǎn)角度的情況下導(dǎo)致反射鏡 元件20繞反射鏡轉(zhuǎn)動軸線24的更好的可調(diào)整性。[0045]框架中軸線50和/或框架對稱軸線把驅(qū)動框架12劃分為第一半部50a和第二半部50b，在第一半部上鉤掛至少一個(gè)框架彈簧14在所述驅(qū)動框架上。在圖2中示出的實(shí)施方式的情況下，兩個(gè)反射鏡彈簧22a和22b在驅(qū)動框架12的第一半部50a上與驅(qū)動框架12
建立接觸。
[0046]圖3示出微機(jī)械構(gòu)件的第三實(shí)施方式的示意圖的斜視圖。
[0047]在圖3的實(shí)施方式中，驅(qū)動框架12的平行于反射鏡轉(zhuǎn)動軸線取向的框架中軸線50和/或框架對稱軸線也(以一不等于零的間距d2)與反射鏡轉(zhuǎn)動軸線24間隔開。不過在圖2的實(shí)施方式中兩個(gè)反射鏡彈簧22a和22b鉤掛在驅(qū)動框架12的第二半部50b上，而所述至少一個(gè)框架彈簧14與驅(qū)動框架12在它的第一半部50a上建立接觸。
[0048]圖4示出微機(jī)械構(gòu)件的第四實(shí)施方式的示意圖的斜視圖。
[0049]在圖4中示意示出的實(shí)施方式中，反射鏡的懸掛與先前實(shí)施的實(shí)施方式相比轉(zhuǎn)動90°。也可以換一種說法，即反射鏡轉(zhuǎn)動軸線24平行于框架彈簧對稱軸線40取向和/或位于框架彈簧對稱軸線40上。應(yīng)該指出，對于反射鏡轉(zhuǎn)動軸線24還可以實(shí)現(xiàn)一種取向，在該取向下反射鏡轉(zhuǎn)動軸線24不僅以關(guān)于框架彈簧對稱軸線40的不等于0°和不等于90°的第一傾斜角度傾斜，而且以關(guān)于與之垂直取向的框架中軸線50和/或框架對稱軸線的不等于0°和不等于90°的第二傾斜角度傾斜。第一傾斜角度可以在0°和90°之間。第一傾斜角度和第二傾斜角度例如可以分別是45°。
[0050]圖5示出微機(jī)械構(gòu)件的第五實(shí)施方式的示意圖的斜視圖。
[0051]在圖5的實(shí)施方式中，通過反射鏡元件20借助偏心地關(guān)于反射鏡轉(zhuǎn)動軸線24的兩個(gè)反射鏡彈簧22a和22b懸掛在驅(qū)動框架12上來實(shí)現(xiàn)反射鏡元件20關(guān)于反射鏡轉(zhuǎn)動軸線24的懸掛的不對稱性。只要反射鏡元件20的一平行于反射鏡轉(zhuǎn)動軸線24取向的反射鏡中軸線52和/或反射鏡對稱軸線(以一不等于零的間距d3)與反射鏡轉(zhuǎn)動軸線24間隔開，則這點(diǎn)就被保證。因此，也在將反射鏡元件20僅構(gòu)造為具有垂直于反射鏡轉(zhuǎn)動軸線24的恒定高度的反射鏡板28時(shí)(沒有附加質(zhì)量)可以實(shí)現(xiàn)反射鏡元件20的希望的不對稱的懸掛。也借助反射鏡元件20的在圖5中表示的偏心的懸掛可以在驅(qū)動框架12的線性驅(qū)動運(yùn)動的情況下引起到反射鏡元件20上的轉(zhuǎn)矩。因此圖5的實(shí)施方式也實(shí)現(xiàn)上面已經(jīng)列舉的優(yōu)點(diǎn)。
[0052]圖6a和6b不出微機(jī)械構(gòu)件的第六實(shí)施方式的不意圖的橫截面和斜視圖。
[0053]圖6a和6b中不意不出的微機(jī)械構(gòu)件可以是上面所實(shí)施的實(shí)施方式的一改進(jìn)方案。在圖6a和6b的微機(jī)械構(gòu)件中，驅(qū)動框架12、至少一個(gè)框架彈簧14、第一反射鏡彈簧22a、第二反射鏡彈簧22b和反射鏡元件20借助至少一個(gè)第一覆蓋板60和一至少部分能透光的第二覆蓋板62包封。為此，覆蓋板60和62可以直接和/或通過一中間層緊固在保持裝置10上。尤其在保持裝置10構(gòu)造為外框架的情況下，覆蓋板60和62能夠以簡單的方式緊固在保持裝置10上。優(yōu)選事先將覆蓋板60和62首先設(shè)有一掏空部，按著在保持裝置10的兩個(gè)相對置側(cè)面上如此地緊固，使得所述兩個(gè)覆蓋板60和62中的每一個(gè)橫跨微機(jī)械構(gòu)件的部件12、14、20、22a和22b。借助于在覆蓋板60和62上構(gòu)造掏空部能夠可靠地保證:微機(jī)械構(gòu)件在包封后也具有足夠大的自由空間，由此所述微機(jī)械構(gòu)件的部件12、14、20、22a和22b可以運(yùn)動。為了可靠地緊固兩個(gè)覆蓋板60和62，例如可以把它們在保持裝置10上牢固鍵合。(覆蓋板60和62也可以改寫為罩。)[0054]襯底38的借助兩個(gè)覆蓋板60和62的上面說明的包封保證有利地保護(hù)不被污染 和/或液體的侵入。此外可以借助半導(dǎo)體襯底38的在這里說明的包封來調(diào)整在微機(jī)械構(gòu) 件的部件12、14、20、22a和22b的空間環(huán)境中的低壓。以這種方式能夠保證，僅比較小的摩 擦力與微機(jī)械構(gòu)件的部件12、14、20、22a和22b的希望的運(yùn)動相反作用。
[0055]應(yīng)該指出，從所述半導(dǎo)體襯底38中結(jié)構(gòu)化出來的微機(jī)械構(gòu)件的所有上述實(shí)施方 式可以以這里說明的方式包封。然而，根據(jù)圖6a和6b表示的微機(jī)械構(gòu)件不限于使用半導(dǎo) 體襯底38的上述實(shí)施方式。
[0056]作為改進(jìn)方案，在圖6a和6b的實(shí)施方式中在第一覆蓋板60上布置有一磁體 64，它至少部分(在它的未由第一覆蓋板60覆蓋的側(cè)面上)由一 U形彎曲的磁通導(dǎo)引板 (Flussleitblech) 66框住。借助磁通導(dǎo)引板66,磁體64的磁場68 (永久磁場)可如此取 向，使得特別在線圈裝置16的垂直于反射鏡轉(zhuǎn)動軸線24取向的導(dǎo)線支路的區(qū)域內(nèi)存在相 對高的磁場力。因此，即使在通過線圈裝置16的比較小的電流流動I的情況下能夠引起相 對大的洛倫茲力。這保證驅(qū)動框架12到具有至少一個(gè)垂直于反射鏡轉(zhuǎn)動軸線24取向的運(yùn) 動分量的希望的驅(qū)動運(yùn)動中的良好的可激勵(lì)性。由此,磁體64具有磁通導(dǎo)引板66的這里 說明的有利的裝備盡管較低的電流消耗引起反射鏡元件20繞反射鏡轉(zhuǎn)動軸線24的良好的 可調(diào)整性。
[0057]根據(jù)上述實(shí)施方式示意表示出用于微機(jī)械構(gòu)件的有利的制造方法。因此這里省略 制造方法的更精確的說明。
[0058]圖7示出一流程圖，用于說明用于運(yùn)行微機(jī)械構(gòu)件的方法的一實(shí)施方式。
[0059]該方法可借助這樣的微機(jī)械構(gòu)件來實(shí)施，該微機(jī)械構(gòu)件具有:保持裝置；通過至 少一個(gè)框架彈簧與保持裝置連接的驅(qū)動框架；由驅(qū)動框架至少部分地框住的、借助第一反 射鏡彈簧和第二反射鏡彈簧懸掛在驅(qū)動框架上的反射鏡元件，其中，反射鏡元件布置在兩 個(gè)反射鏡彈簧之間，并且其中，反射鏡元件關(guān)于反射鏡轉(zhuǎn)動軸線不對稱地懸掛在驅(qū)動框架 上。為了實(shí)施用于運(yùn)行微機(jī)械構(gòu)件的方法，例如可以使用上述實(shí)施方式中的一種。然而，所 述方法的可實(shí)施性不限于使用這種微機(jī)械構(gòu)件。
[0060]該方法具有一方法步驟SI，其中，通過把驅(qū)動框架置于具有至少一個(gè)垂直于反射 鏡轉(zhuǎn)動軸線指向的運(yùn)動分量的驅(qū)動運(yùn)動中而把反射鏡元件置于繞反射鏡轉(zhuǎn)動軸線指向的 轉(zhuǎn)動運(yùn)動中。通過驅(qū)動框架被激勵(lì)產(chǎn)生垂直于反射鏡轉(zhuǎn)動軸線指向的純橫向運(yùn)動作為驅(qū)動 運(yùn)動，該反射鏡元件尤其可以被置于繞反射鏡轉(zhuǎn)動軸線指向的轉(zhuǎn)動運(yùn)動中。
[0061]該方法保證上面已經(jīng)說明的優(yōu)點(diǎn)，這里省略對它的重新列舉。
【權(quán)利要求】
1.微機(jī)械構(gòu)件，具有:一保持裝置(10)；一驅(qū)動框架(12)，具有至少一個(gè)在所述驅(qū)動框架(12)上和/或內(nèi)布置的、能通電的線圈裝置(16)，所述驅(qū)動框架通過至少一個(gè)框架彈簧(14)與所述保持裝置(10)連接；一由所述驅(qū)動框架(12)至少部分地框住的反射鏡元件(20)，所述反射鏡元件借助第一反射鏡彈簧(22a)和第二反射鏡彈簧(22b)懸掛在所述驅(qū)動框架(12)上，其中，所述反射鏡元件(20)布置在兩個(gè)反射鏡彈簧(22a、22b)之間并且能繞反射鏡轉(zhuǎn)動軸線(24)相對所述驅(qū)動框架(12)調(diào)整，其特征在于，所述反射鏡元件(20)關(guān)于所述反射鏡轉(zhuǎn)動軸線(24)不對稱地懸掛在所述驅(qū)動框架 (12)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微機(jī)械構(gòu)件，其中，所述反射鏡元件(20)作為借助所述兩個(gè)反射鏡彈簧(22a、22b)懸掛在所述驅(qū)動框架(12)上的總質(zhì)量(20)具有與所述反射鏡轉(zhuǎn)動軸線(24)間隔開的重心(S)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微機(jī)械構(gòu)件，其中，所述反射鏡元件(20)包括一盤形的反射鏡板(28)，所述反射鏡板帶有布置在所述反射鏡板(28)上的一附加質(zhì)量(30)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微機(jī)械構(gòu)件，其中，所述反射鏡元件(20)借助所述兩個(gè)反射鏡彈簧(22a、22b)如此地關(guān)于所述反射鏡轉(zhuǎn)動軸線(24)偏心地懸掛在所述驅(qū)動框架 (12)上，使得所述反射鏡元件(20)的平行于所述反射鏡轉(zhuǎn)動軸線(24)取向的反射鏡中軸線(52)和/或反射鏡對稱軸線與所述反射鏡轉(zhuǎn)動軸線(24)間隔開。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的微機(jī)械構(gòu)件，其中，所述至少一個(gè)框架彈簧(14)是能 S形彎曲的彎曲彈簧(14)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的微機(jī)械構(gòu)件，其中，所述驅(qū)動框架(12)的平行于所述反射鏡轉(zhuǎn)動軸線(24)取向的框架中軸線(50)和/或框架對稱軸線與所述反`射鏡轉(zhuǎn)動軸線(24)間隔開。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的微機(jī)械構(gòu)件，其中，所述驅(qū)動框架(12)借助兩個(gè)關(guān)于框架彈簧對稱軸線(40)對稱構(gòu)造的框架彈簧(14)懸掛在所述保持裝置(10)上，并且其中，所述反射鏡轉(zhuǎn)動軸線(24)平行于所述框架彈簧對稱軸線(40)取向和/或位于所述框架彈簧對稱軸線(40)上。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的微機(jī)械構(gòu)件，其中，所述保持裝置(10)、所述驅(qū)動框架(12)、所述至少一個(gè)框架彈簧(14)、所述第一反射鏡彈簧(22a)、所述第二反射鏡彈簧 (22b)和所述反射鏡元件(24)分別至少有部分部件由一半導(dǎo)體襯底(38)結(jié)構(gòu)化出。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的微機(jī)械構(gòu)件，其中，所述驅(qū)動框架(12)、所述至少一個(gè)框架彈簧(14)、所述第一反射鏡彈簧(22a)、所述第二反射鏡彈簧(22b)和所述反射鏡元件(20) 借助至少一個(gè)第一覆蓋板(60)和一至少部分能透光的第二覆蓋板(62)包封。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的微機(jī)械構(gòu)件，其中，在所述第一覆蓋板(60)上布置有一磁體 (64)，所述磁體至少部分地由一 U形彎曲的磁通導(dǎo)引板(66)框住。
11.用于微機(jī)械構(gòu)件的制造方法，具有如下步驟:借助至少一個(gè)框架彈簧(14)在一保持裝置(10)上懸掛一驅(qū)動框架(12)，所述驅(qū)動框架具有至少一個(gè)布置在所述驅(qū)動框架(12)上和/或內(nèi)的、能通電的線圈裝置(16)； 將一反射鏡兀件(20)如此地借助第一反射鏡彈簧(22a)和第二反射鏡彈簧(22b)懸掛在所述驅(qū)動框架(12)上，使得所述反射鏡元件(20)由所述驅(qū)動框架(12)至少部分地框住并且布置在所述第一反射鏡彈簧(22a)和所述第二反射鏡彈簧(22b)之間； 其特征在于， 所述反射鏡元件(20)關(guān)于反射鏡轉(zhuǎn)動軸線(24)不對稱地懸掛在所述驅(qū)動框架(12)上，所述反射鏡元件(20)在所述微機(jī)械構(gòu)件運(yùn)行時(shí)借助所述驅(qū)動框架(12)的驅(qū)動運(yùn)動繞所述反射鏡轉(zhuǎn)動軸線相對所述驅(qū)動框架(12)進(jìn)行調(diào)整。
12.用于運(yùn)行微機(jī)械構(gòu)件的方法，所述微機(jī)械構(gòu)件具有:一保持裝置(10);—通過至少一個(gè)框架彈簧(14)與所述保持裝置(10)連接的驅(qū)動框架(12);—由所述驅(qū)動框架(12)至少部分地框住的、借助第一反射鏡彈簧(22a)和第二反射鏡彈簧(22b)懸掛在所述驅(qū)動框架(12)上的反射鏡元件(20)，其中，所述反射鏡元件(20)布置在兩個(gè)反射鏡彈簧(22a、22b)之間，并且其中，所述反射鏡元件(20)關(guān)于反射鏡轉(zhuǎn)動軸線(24)不對稱地懸掛在所述驅(qū)動框架(12)上，具有如下步驟: 通過把所述驅(qū)動框架(12)置于具有至少一個(gè)垂直于所述反射鏡轉(zhuǎn)動軸線(24)指向的運(yùn)動分量的驅(qū)動運(yùn)動中而把所述反射鏡元件(20)置于繞所述反射鏡轉(zhuǎn)動軸線(24)指向的、相對所述驅(qū)動框架(12)的轉(zhuǎn)動運(yùn)動中(SI)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，通過所述驅(qū)動框架(12)被激勵(lì)產(chǎn)生垂直于所述反射鏡轉(zhuǎn)動軸線(24)指向的純橫向運(yùn)動作為驅(qū)動運(yùn)動，所述反射鏡元件(20)被置于繞所述反射鏡轉(zhuǎn)動軸線(24)指`向的、相對所述驅(qū)動框架(12)的轉(zhuǎn)動運(yùn)動中。
【文檔編號】B81B7/02GK103523740SQ201310353488
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月15日
【發(fā)明者】J·穆霍, H·格魯特杰克, J·弗蘭茨, Z·萊什詹 申請人:羅伯特·博世有限公司