一种实现数字化旋转控制的微镜

本技术涉及微机电系统(mems)，尤其涉及一种可实现数字化步进式旋转控制的微镜。

背景技术：

1、mems微镜是mems产品中的一个热点产品，其应用广泛，包括光通讯、3d相机、投影仪等。尤其在近些年，mems微镜已成为车载车载激光雷达中的重要部件，且随着自动驾驶技术的发展，对mems微镜的市场需求越来越大，对其技术也提出了更高的要求。

2、现有mems微镜产品一般使用静电力、热应力、电磁力等方案，来控制微镜的旋转。以热应力方案为例，其机理在于，通过在控制梁结构上设置不同热膨胀系数的薄膜，并通过设置电阻等器件，形成发热器件。当控制通过电阻等发热器件的电流，产生一定的焦耳热，从而引起控制梁结构的翘曲，并形成与控制梁结构相连的微镜的旋转。

3、然而，无论是上述哪种控制方案，都仅仅是对微镜旋转形成的模拟控制，无法精准实现对微镜旋转角度/位置的精准控制。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种实现数字化旋转控制的微镜。

2、为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

3、一种实现数字化旋转控制的微镜，包括：

4、步进控制机构，包括设于衬底上的一对墙体，所述墙体相对的墙面上沿高度方向对应设有多个卡槽；

5、梁结构，其以两端分别卡接于两个所述墙体上的一个所述卡槽中，并悬设于所述衬底上，所述梁结构上连接有微镜镜面；

6、旋转控制机构，包括设于所述墙体之间的所述衬底上，且连接在所述微镜镜面两侧的所述梁结构上的一对升降机构；

7、其中，通过使两个所述升降机构中的一个上升，将位于对应侧的所述梁结构的一端顶起，由当前卡接的一个卡槽中滑出，并弹入上方相邻的另一个卡槽中，同时，通过使两个所述升降机构中的另一个下降，将位于对应侧的所述梁结构的另一端拽下，由当前卡接的一个卡槽中滑出，并弹入下方相邻的另一个卡槽中，使得所述梁结构发生对应角度的上下转动，以使所述微镜镜面跟随旋转。

8、进一步地，所述卡槽包括圆弧形。

9、进一步地，各所述卡槽的所述圆弧的圆心位于同一连线上，且与所述梁结构的转动中心重合。

10、进一步地，所述微镜镜面连接于转动中心处的所述梁结构的侧面上。

11、进一步地，所述微镜镜面通过连接臂连接于所述梁结构上。

12、进一步地，所述升降机构包括微桥结构，所述微桥结构包括导电微桥桥面；其中，通过对所述微桥桥面施加静电力，使所述微桥桥面产生向上或向下的翘曲，带动将与所述微桥桥面连接的所述梁结构的对应端顶起或拽下。

13、进一步地，所述微桥桥面的至少两端支撑于所述衬底上。

14、进一步地，所述微桥桥面通过导电支撑柱支撑并电连接于所述衬底上。

15、进一步地，所述微桥桥面上设有第一金属图形，所述微桥桥面下方的所述衬底表面上对应设有第二金属图形，所述第一金属图形与所述第二金属图形组成一个电容结构。

16、进一步地，所述微桥桥面的顶面上设有连杆，所述连杆连接于所述梁结构的底面上。

17、由上述技术方案可以看出，本实用新型通过在一对墙体相对的墙面上沿高度方向对应设置多个卡槽，形成步进控制机构，并将梁结构的两端分别卡接于两个墙体上的一个卡槽中，可通过设于墙体之间且连接在梁结构上的一对升降机构，形成旋转控制机构，并通过使其中一个升降机构上升，将位于对应侧的梁结构的一端顶起，由当前卡接的一个卡槽中滑出，并弹入上方相邻的另一个卡槽中，同时使另一个升降机构下降，将位于对应侧的梁结构的另一端拽下，由当前卡接的一个卡槽中滑出，并弹入下方相邻的另一个卡槽中，使得梁结构发生对应角度的上下转动，从而可以使设于梁结构上的微镜镜面跟随作对应角度的旋转。因此，本实用新型可通过将各卡槽之间上下距离与梁结构的上下转动角度形成对应，并记忆微镜镜面的旋转，实现对梁结构以及微镜镜面的数字化步进式旋转控制，从而能够大幅度提升产品的性能。

技术特征：

1.一种实现数字化旋转控制的微镜，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的实现数字化旋转控制的微镜，其特征在于，所述卡槽包括圆弧形。

3.根据权利要求2所述的实现数字化旋转控制的微镜，其特征在于，各所述卡槽的所述圆弧的圆心位于同一连线上，且与所述梁结构的转动中心重合。

4.根据权利要求3所述的实现数字化旋转控制的微镜，其特征在于，所述微镜镜面连接于转动中心处的所述梁结构的侧面上。

5.根据权利要求4所述的实现数字化旋转控制的微镜，其特征在于，所述微镜镜面通过连接臂连接于所述梁结构上。

6.根据权利要求1所述的实现数字化旋转控制的微镜，其特征在于，所述升降机构包括微桥结构，所述微桥结构包括导电微桥桥面；其中，通过对所述微桥桥面施加静电力，使所述微桥桥面产生向上或向下的翘曲，带动将与所述微桥桥面连接的所述梁结构的对应端顶起或拽下。

7.根据权利要求6所述的实现数字化旋转控制的微镜，其特征在于，所述微桥桥面的至少两端支撑于所述衬底上。

8.根据权利要求7所述的实现数字化旋转控制的微镜，其特征在于，所述微桥桥面通过导电支撑柱支撑并电连接于所述衬底上。

9.根据权利要求6所述的实现数字化旋转控制的微镜，其特征在于，所述微桥桥面上设有第一金属图形，所述微桥桥面下方的所述衬底表面上对应设有第二金属图形，所述第一金属图形与所述第二金属图形组成一个电容结构。

10.根据权利要求6所述的实现数字化旋转控制的微镜，其特征在于，所述微桥桥面的顶面上设有连杆，所述连杆连接于所述梁结构的底面上。

技术总结
本技术公开了一种实现数字化旋转控制的微镜，包括：设于衬底上的一对墙体，墙体相对的墙面上沿高度方向对应设有多个卡槽；两端分别卡接于两个墙体上的一个卡槽中的梁结构；连接在梁结构上的一对升降机构；通过使其中一个升降机构上升，将位于对应侧的梁结构的一端顶起，由当前卡接的一个卡槽中滑出，并弹入上方相邻的另一个卡槽中，同时，通过使另一个升降机构下降，将位于对应侧的梁结构的另一端拽下，由当前卡接的一个卡槽中滑出，并弹入下方相邻的另一个卡槽中，使得梁结构发生对应角度的上下转动，以使连接在梁结构上的微镜镜面跟随旋转。本技术可实现对微镜的数字化步进式旋转控制，并能大幅度提升产品的性能。

技术研发人员：程正喜,徐鹤靓,陈永平,马斌
受保护的技术使用者：中国科学院上海技术物理研究所
技术研发日：20230612
技术公布日：2024/1/15