Mems扫描振镜的磁场系统的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本申请涉及一种MEMS扫描振镜，特别是涉及一种MEMS扫描振镜的磁场系统。
【背景技术】
[0002]通电导线在磁场中受到的作用力。电流为1、长为L的直导线。在匀强磁场B中受到的安培力大小为:F=ILBsin(I，B)，其中(I，B)为电流方向与磁场方向间的夹角。安培力的方向由左手定则判定。本发明涉及一种MEMS扫描振镜(如图1所示)，振镜通过Y向转动轴与外转动框连接，而外转动框通过X向转动轴与固定衬底连接，这样振镜就能通过X、Y两向转动轴实现二维振动。通过微加工工艺，在振镜外转动框上制备金属线圈。整个MEMS扫描振镜置于磁场中，当金属线圈中有电流通过时，磁场对通电金属线会产生安培力，从而产生振镜的转动力矩。其中造成MEMS扫描振镜振动的安培力与振镜表面的磁场强度有关。
[0003]MEMS扫描振镜应用的范围比较广，现在一般应用于激光显示技术。而当前激光显示技术是有红、绿、蓝三色激光分别经过扩束、匀场、消相干后入射到相对应的光阀上，光阀上加有图像调制信号，经调制后的三色激光由X棱镜合色后入射到投影物镜，最后经投影物镜投射到屏幕，得到激光显示图像。MEMS扫描投影技术应用MEMS扫描镜片，可在互相垂直的两个方向上进行高速振动。承载图像信息的调制激光射到镜面上，被镜片扫描投射成像，画面可达无穷远且不需对焦。MEMS扫描振镜上有导电线圈，振镜放入磁场系统中，在导电线圈中通过一定的电流，安培力的作用使振镜发生偏转。优化磁场系统能够增强MEMS扫描振镜的驱动平面上的磁场强度，从而在驱动电流不变的情况下，增加驱动的安培力，从而使MEMS扫描振镜有更大的转动角度，增加投影图像的面积。
[0004]参图3，4所示，现有的磁场系统是将永磁体放置在MEMS扫描振镜的两侧或者下部，从而使振镜工作，但是这种系统并不能使MEMS扫描振镜的驱动平面上的磁场强度达到最大。
【发明内容】
[0005]本发明的目的提供一种MEMS扫描振镜的磁场系统,使MEMS扫描振镜芯片的平面上的磁场强度达到最大。
[0006]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
本申请实施例公开了一种MEMS扫描振镜的磁场系统,包括MEMS扫描振镜芯片和至少一个磁体组，所述的每个磁体组包括分别位于所述MEMS扫描振镜芯片上下两侧的上磁体和下磁体,所述的上磁体和下磁体的相对面磁极同性。
[0007]优选的,在上述的MEMS扫描振镜的磁场系统中,所述的MEMS扫描振镜的磁场系统具有两个磁体组，位于MEMS扫描振镜芯片上侧的两个磁体的磁极方向相反。
[0008]优选的,在上述的MEMS扫描振镜的磁场系统中,所述的MEMS扫描振镜的磁场系统具有两个磁体组，位于MEMS扫描振镜芯片下侧的两个磁体的磁极方向相反。
[0009]优选的,在上述的MEMS扫描振镜的磁场系统中，所述的两个磁体组关于所述MEMS扫描振镜芯片的中心对称。
[0010]与现有技术相比，本发明的优点在于:本发明在MEMS扫描振镜芯片的上下两侧分别设有磁体，可以使MEMS扫描振镜芯片的平面上的磁场强度最大化。
【附图说明】
[0011]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012]图1所示为本发明具体实施例中MEMS扫描振镜结构示意图；
图2所不为本发明具体实施例中MEMS扫描振镜的磁场系统的截面图；
图3所不为MEMS扫描振镜左右两侧设有磁体的不意图；
图4所示为MEMS扫描振镜下方设有磁体组的示意图；
图5所不为图1中MEMS扫描振镜的平面上的磁场强度；
图6所不为图2中MEMS扫描振镜的平面上的磁场强度；
图7所不为图3中MEMS扫描振镜的平面上的磁场强度。
【具体实施方式】
[0013]MEMS 微机电系统(Micro-Electro-Mechanical Systems)
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0014]微镜的磁场系统使MEMS扫描振镜可以在磁场中获得对应的力从而发生振动。而为了使MEMS扫描振镜可以在磁场中获得最大的力，就必须使MEMS扫描振镜的平面上的磁场强度最大化。
[0015]为了使MEMS扫描振镜的平面上的磁场强度最大化，可以采用不同的磁体组的结构，得到哪一种的结构可以使磁场强度最大。
[0016]参图1所示，MEMS扫描振镜芯片11包括X转动轴111、Y转动轴112、外转动框113、金属线圈114和微镜115。
[0017]参图2所不,本实施例的MEMS扫描振镜的磁场系统具有两个磁体组以及一个MEMS扫描振镜芯片11，每个磁体组包括分别位于所述MEMS扫描振镜芯片11上下两侧的上磁体12和下磁体13。位于MEMS扫描振镜芯片上侧的两个上磁体的磁极方向相反。两个磁体组关于MEMS扫描振镜芯片11的中心对称。
[0018]此系统将MEMS扫描振镜芯片11放置于上下永磁体之间，由于MEMS扫描振镜芯片上有导电线圈，当电流通过线圈时，线圈会在磁场中受到安培力的作用，从而在产生使振镜偏转的力矩，使MEMS扫描振镜工作。而且可以使MEMS扫描振镜的驱动平面上的磁感应强度达到最大。
[0019]对比实施例1:参图3所示，MEMS扫描振镜芯片21的左右两侧分别设有磁体22和23。
[0020]对比实施例2:参图4所示，MEMS扫描振镜芯片31的下方设有两个磁体32。
[0021]图5-7分别示出了 MEMS扫描振镜在不同的磁体组结构里的磁场强度。图5示出了在本实施例的微镜的磁场系统的中的磁场强度。图6不出了两边放磁体组时MEMS扫描振镜的平面上的磁场强度。图7示出了在下面放磁体组时MEMS扫描振镜的平面上的磁场强度。
[0022]从图5-7可以看到MEMS扫描振镜在本实施例的微镜的磁场系统中的磁场强度时最大的为0.64T，大于两边放磁体组时的磁场强度0.2T以及下面放磁体组时的磁场强度4.7e-4T。
[0023]可以看到本发明的微镜的磁场系统相比于其他的磁场系统可以更好的聚焦增加磁场使在MEMS扫描振镜的平面上的磁场强度最大化。
[0024]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0025]以上所述仅是本申请的【具体实施方式】，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
【主权项】
1.一种MEMS扫描振镜的磁场系统,包括MEMS扫描振镜芯片和至少一个磁体组,其特征在于:所述的每个磁体组包括分别位于所述MEMS扫描振镜芯片上下两侧的上磁体和下磁体，所述的上磁体和下磁体的相对面磁极同性。
2.根据权利要求1所述的MEMS扫描振镜的磁场系统,其特征在于:所述的MEMS扫描振镜的磁场系统具有两个磁体组，位于MEMS扫描振镜芯片上侧的两个上磁体的磁极方向相反。
3.根据权利要求2所述的MEMS扫描振镜的磁场系统，其特征在于:所述的两个磁体组关于所述MEMS扫描振镜芯片的中心对称。
【专利摘要】本申请公开了一种MEMS扫描振镜的磁场系统，包括MEMS扫描振镜芯片和至少一个磁体组，所述的每个磁体组包括分别位于所述MEMS扫描振镜芯片上下两侧的上磁体和下磁体，所述的上磁体和下磁体的相对面磁极同性。本系统优化了永磁体与振镜的相对位置，可以使MEMS扫描振镜的驱动平面上的磁感应强度达到最大。<b />
【IPC分类】G02B26-10
【公开号】CN104570332
【申请号】CN201310479059
【发明人】沈文江, 余晖俊
【申请人】中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月14日