具有可通过几何变化调节共振频率的微机械装置及其操作方法

专利名称：具有可通过几何变化调节共振频率的微机械装置及其操作方法
技术领域：
本发明涉及一种可通过几何变化调节共振频率的微机械装置，以及该 微机械装置的操作方法，该微机械装置例如适用于与共振微观扫描镜(resonant'micro scanner mirrors)连接。
技术背景具有振动系统的微机械装置被用于微机械传感器和微机械动作器。振 动系统由振动体和弹性悬架构成，该振动系统存在固有频率或共振频率。 在许多应用例中，振动系统的共振频率必须与固定的预定频率一致以便利 用共振增强来实现足够的灵敏度(例如传感器)和足够的共振幅度(例如 动作器)。这种具有振动系统的微机械装置的实例为时钟中的时钟发生器 或用于数据保护的扫描镜等偏转镜(deflecting mirror)。在最后提及的 扫描镜中，例如，数据频率或调制频率和振动频率彼此必须具有固定的预 定比率。当结构上基本相同的一对传感器和/或动作器被彼此同步时，提 出另一个应用例，其中设定额定频率。为了保持低振动产生要消耗的能量，这种装置的振动系统通常具有相 对高的Q，结果共振曲线狭窄，如果附加要求需要的振动幅度，那么激发 步员率(excitation frequency)具有很小的公差(tolerance)<>根据额定共振频率，微机械装置的振动系统的共振频率的偏差的原因 极其多种并可大致分为两组，即，尽管相同和恒定的环境条件，由例如生 产或制造波动/公差导致的恒定的共振频率偏差或共振频率偏移，和/或由 例如环境条件波动造成的遭受动态变化的共振频率偏差或共振频率偏移。 在以下中，对于恒量，例如微机械装置的实际共振频率的、与额定共振频 率的制造相关偏差，使用术语"共振频率偏差(resonant-frequency deviation)";对于操作和/或寿命期间遭受动态变化的共振频率偏差，使用术语"共振步员率变化(resonant-frequency variation)"。术语"共振频率偏差"因此也包括与结构基本相同的装置的共振频率 的不匹配，尽管具有相同和恒定的环境条件，还是发生"共振频率偏差"。 原因在于确定材料参数(例如弹性常数，密度等)的频率的变化和弹簧和 质量块和/或具有阻尼效果的间隙的数值统计和/或系统变化，前述数值统 计和/或系统变化是由与微机械装置的制造中的调节、构造和产生层相关 的公差引起的。与之相反，术语"共振频率变化"是说明由例如环境条件变化(例如 压力或温度变化)导致的微机械装置的振动系统的共振频率的变化。然而， 共振频率变化也可以是由振动系统的不同气体分子的吸收性的不同程度、 湿度或材料参数的动态变化所造成的。用于将微机械装置的振动系统的共振频率调节到额定共振频率的公 知方案也可分成两种策略类型，S卩，在最后的制造步骤中的一个准步骤中， 在微机械装置上执行不可逆转的变化以便匹配振动系统的共振频率的策 略，和在操作期间将振动系统的共振频率校正到额定共振频率的策略，例 如经过控制环再调节。当然，第一策略仅适用于补偿永久的共振频率偏差 和需要共振频率变化补偿的某些应用例中，其不能代替操作期间的工作频 率校正。操作期间调节共振频率的方法有几种。专利文献US 6331909和US 6285489描述了一种改变共振频率的共振频率调节，其中环境压力是变化 的，因此由于气体负载引起移动的元件或振动体的有效质量的变化，因此 弹簧质量系统的共振频率也变化。然而，所需设备和控制回路相对地复杂。 进一步地，说明了一个实施例，其中弹簧质量系统的弹簧负载有气体吸收 材料，在吸收期间，气体吸收材料的材料特性变化，因此，频率变化。这 里，相对高的复杂性也是个缺点。此外，可以假设，由于可用作弹簧的气 体吸收型的材料的选择的限制，系统的Q将被降级和可能不是最优化。在专利文献US 6331909和US 6285489中，说明了扭转振动系统，其中 旋转质量块的一部分可以通过静电力离开扭转轴线或移动向扭转轴线。转 动惯量的这种变化导致共振频率变化。尽管该过程允许调节共振频率，然 而由于可移动质量块的通常较小的移动路径，导致不能校正更大规模的偏差。结果，弹性悬架和/或扭转弹簧造成额外的电路线使得该实施例复杂， 导致镜面板的空间需要增加。这也增加了动力变形。在另一实施例中，专利文献EP 1613969 Al说明了一种具有可匹配的 共振频率的微机械装置。利用几何结构，例如肋，其可以通过外部影响来 被系统地破坏，因此微机械弹簧元件的有效长度和刚性受到不可逆转且离 散的方式影响。在操作期间，可通过在振动体和适当地布置的固定电极之 间施加压差来实现有效弹簧常量增加和/或减少。发明内容因此，本发明的目的是提供一种用于微机械装置的共振频率的组合调 节和调整的技术方案，其能够在微机械装置操作期间实现并不复杂。根据权利要求1的微机械装置和根据权利要求7的操作微机械装置的 方法来实现该目的。本发明的微机械装置包括振动系统，所述振动系统包括振动体；弹 性悬架，振动体通过该弹性悬架被振动地悬挂，其中弹性悬架包括至少两 个弹簧杆；和调节装置，所述调节装置通过改变所述至少两个弹簧杆彼此 相对的位置来调节振动系统的共振频率。本发明的操作具有振动系统的微机械装置的方法，其中振动系统包括 振动体和弹性悬架，振动体通过弹性悬架被振动地悬挂，其中该方法包括 如下步骤通过改变至少两个弹簧杆彼此相对的位置来调节振动系统的共 振频率。本发明是基于这样的发现，即通过改变相应弹簧结构，特别是改变至 少两个弹簧杆彼此相对的位置，可实现弹性悬架的弹簧常数的变化，这又 提供振动系统和/和弹簧质量系统的变化和/或调节性和调控。调节可以连 续或离散步骤进行。此外，因为电结构(electrical structures)能够 通过微机械制造方法以无问题和成本效率方式制造，和因为电结构必须设 置在振动系统的静电激励(electrostatic excitation)中，因此机械振 动系统的附加件被限制为提供电结构。在根据本发明的实施例的微机械装置中，借助微机械动作器，通过改 变相应的弹簧几何结构，能够实现振动系统的共振频率的调节，用于永久的共振频率偏差的不可逆和可逆校正的校正装置也被提供。这提供了组合 的调节和调控能力，从而使得共振频率偏差和变化可被补偿。该重要特点 增加制造产量，因为制造后具有直接超出频率范围的共振频率的微机械装 置不必要抛弃，而可通过不可逆和可逆的补偿来进行操作，从而使得它们 的共振频率足够接近额定共振频率。此外，本发明允许以足够小步骤在适 当大的范围内调节共振频率，例如，以连续方式，从而使得操作中遭受变 化的额定频率能够被调控。根据本发明的特定实施例，微机械装置包括由四个平行弹簧杆悬挂的 振动体，例如能够倾斜移动的扭转弹簧。每个弹簧被安装成一侧可在限定 范围内可移动。根据制造变化和/或共振频率偏差，通过相应的弹簧几何 结构的系统变化，弹簧刚度的变化能够实现。借助微机械动作器，通过平 行弹簧的两个杆元件的控制的、离散或连续的移动，实现弹簧刚度的变化。在一个实施例中，通过可移动弹簧杆元件的末端处的可移动的锁止元 件的逐步锁止，能够实现共振频率的离散变化。本发明的实施例可特别地用于借助于任何类型的动作器(静电、热电、电磁或压电动作器)、通过改变弹簧(例如v形弹簧，平行弹簧)几何结构来调整共振微观扫描镜的固有共振频率。本发明的实施例涉及共振MEMS 扫描镜，即涉及在共振增加状态下操作的动作器以便以低的能量消耗获取 大振动幅度。结果，Q相对地高，因此共振曲线狭窄，如果期望的振动幅 度被保持，那么激发频率具有很小的公差。本发明的实施例关心共振频率的组合调节和调整，从而使得共振频率 的大规模的偏差和变化也可被补偿，以便扩大扫描镜的应用领域。这里， 特定应用是数据保护，其中镜的数据频率和振动频率彼此必须具有固定的 预定比率。当两个传感器/动作器结构上基本相同时也可给定频率，或以 固定比率振动的两个扫描镜必须彼此同步。 一个实例是两维扫描器，它能 够通过对角递增的扫描来读取两维条形码。 一方面，这种应用需要固定频 率比率，以便限定预定的、固定Lissajous图(Lissajousfigure)。另一方面，两个振动方向上的频率仅相差数赫兹。然而，所需频率差位于通过 技术给定的频率展开(frequency spread)中。因此，这种原理成功的关 键不是两个振动方向上的频率的精确调节，而是实现由这些频率限定的比率。然而，这极其依赖于共振频率的偏差和变化。可通过调节一个轴线或 两个轴线来补偿这种共振频率偏差和共振频率变化，其中，这里，两种调 节装置，共振频率不可逆变化(即频率不能可逆变化的)的调节装置和共 振频率可逆变化或匹配的调节装置。共振频率变化不能够通过这种调节来 校正，而应当瞬间地和可逆地补偿，即，在每个例的操作中，优选地通过 控制环来实现。因此，本发明的实施例涉及一种光偏转设备，该光偏转设备包括具 有对应地可调节的共振频率的微机械装置；和用于以共振频率操作微机械 装置的振动系统的驱动装置。进一步地，本发明的实施例包括控制装置， 例如控制环，以便将振动系统的共振频率调节到额定共振频率。这里，振 动体和/或镜的振动幅度例如可用作控制量。


下面，根据附图来说明本发明的优选实施例。图l是表示根据本发明的实施例的微机械装置的振动系统，例如共振 扫描镜；图2是表示根据本发明的实施例的微机械装置的悬架，例如具有适用 于通过几何变化来调整的两个平行弹簧杆和/或扭转弹簧的共振扫描镜； 图3a — 3d是表示根据本发明的实施例的用于微机械振动器的几何调整的基本弹簧的几何关系；图4a — 4d是表示根据本发明的又一实施例的具有单侧固定夹持稳定中心弹簧杆的基本弹簧的几何关系；图5a — 5d是表示根据本发明的又一实施例的具有可变平行弹簧结构 的基本弹簧的几何关系；图6是表示根据本发明的又一实施例的用于离散频率变化的平行弹簧 几何结构的可逆锁止件；图7是表示根据本发明的又一实施例的用于离散频率变化的平行弹簧 几何结构的不可逆锁止件。
具体实施方式
在下面参考附图更详细地说明本发明的之前，请注意，为了更好地理 解，图不是按比例的。此外，在图中，相同元件用相同参考标记表示，并 省略了这些元件的重复说明。图l显示具有可变的平行弹簧几何结构的共振微机械装置。本实施例 的微机械装置说明例如使用于微扫描器中的微机械镜，该微机械镜以预定 的额定频率偏离调制光束以便以额定频率在图像区域内往复移动光束，因 此通过在图像区域上移动的调制光束来在图像区域上产生图像。请注意， 本发明也可使用具有振动系统的其它微机械装置。微机械装置包括由用作镜面板的振动体ll和弹性悬架12或12a、 12b、 12c和12d构成的振动系统。振动体ll和弹性悬架12例如可形成在 半导体层中。弹性悬架12由四个平坦的并且细长的扭转弹簧(torsion springs) 12a、 12b、 12c和12d构成，扭转弹簧12a、 12b、 12c和12d中的 每个的一个末端被安装成能够在限定范围内移动，另一个末端附接到用作 镜子的矩形振动体ll的相对的细长侧。例如，整个构造能够用如EP 1613969 Al中公知的振动系统所描述的基板来实现。图l显示的微机械装置同样提供一种以离散或连续方式可调节的共振 频率的振动系统，该振动系统由振动体ll和弹性悬架12构成，以便补偿 与说明书绪言部分说明的额定共振频率之间的永久的制造相关的共振频 率偏差等，其中下面将更加详细地说明该可调节性。经过例如由振动体11 和弹性悬架12构成的振动系统的弹簧质量系统的弹簧刚度，能够进行共 振频率的调节。这里，线性振动器的固有频率的平方与弹簧刚度直接成正 比f2 k通过系统地改变相应弹簧几何结构来实现弹簧刚度的变化。平行弹簧 的两个杆元件的被控的离散或连续朝外的移动增加弹簧杆(spring beams)的有效距离，因此，增加了弯曲部分的弹簧刚度。这增加了扫描 镜的总刚度。反之亦然，弹簧杆朝内移动，基于减少的弯曲部分，因而减 少总刚度。总刚度由扭转部分kT和弯曲部分kB构成kc = 2(kT + kB)这里，弯曲部分分别与距离的平方或与平行弯曲杆的距离变化Aa直接成正比kB Aa2当能够机械锁止时，通过镜弹簧(mirror spring)的扭曲产生的恢 复力使得该距离变化被抑制。考虑到距离变化Aa与扭转力FT成正比，假设在扭曲扭转弹簧中通过机械锁止使距离不保持恒定时，弯曲部分被制成与造成距离变化的扭转力的 平方直接成正比。 kB Ft2这里，扭转力FT是用于改变弹簧几何结构或造成正或负距离变化Aa 所需的力。为了产生该扭转力，微系统中使用的传统的动作器可被利用， 即，能够利用静电、压电、电热动作器原理。这里，根据在电场线的方向上运动的板电容器(Plate capacitor) 或根据垂直于电场线方向运动的指状电容器(finger capacitor)原理， 可实现基于依靠路径的电场强度的变化的静电驱动。在电热动作器中，例如由于热膨胀系数不同，根据多层系统(弯曲转 换器)中的独立层的不对称膨胀，这是可能的。这些电热动作器可建立在 振动体平面上或镜面平面上，或者在垂直于振动体平面的位置上。利用往复的压电效应以便产生不对称膨胀的压电驱动也可用作弯曲 转换器。然而，它们仅以垂直于振动体平面或镜面平面的方式应用，可通 过面板平面上产生的力作用的适当转换来改变它们。根据相应动作器产生的力的量和造成的弹簧杆彼此的位置的变化，因 此振动系统的总刚度可变化，从而使得共振频率可控制。在执行上述用于改变共振频率的原理中，通常三种情形是可能的。在第一种情形中，通过可移动弹簧杆的机械锁止件使弹簧杆之间的距 离逐步变化和所需的相应扭转力，实现共振频率的逐步调节(不可逆的或 可逆的)。在该情形中，频率被调节，但是不可控。在第二种情形中，恒定的动作器力被施加到可移动的弹簧元件，因此 弯曲部分kb取决于机械偏转角度。这使得弹簧特性改变，因此强迫线性的、递减的或递增的弹簧特性曲线。在第三种情形中，作为动作器力的功能，通过改变总刚度来调控共振频率。这里，期望的共振频率，即，关联的总刚度可调控。图2显示可移动弹簧杆悬架20的实施例。如图2所示，两个平行弹簧杆 或扭转弹簧12c和12d的一端附接到振动体11，另一端经过弹性悬架24 和26可移动地安装到支撑结构22。弹性悬架24和26被构成为相对于轴线Ax 是对称的，轴线Ax表示振动体的枢转轴线，每个弹性悬架24和26分别包括 一个杆2a和2b以及柔性肋2c、 2d和2e或者2f、 2g和2h。在一侧上的杆2a 的第一端连接到弹簧杆12c，在另一侧上的杆2a的一端连接到柔性肋2e。 柔性肋2e的另一端连接到支撑结构22。两侧上的杆2a的第二相对端经肋2c 和2d连接到支撑结构22的相对部分。弹性悬架26的结构与24相对应，从 而无需对其单独说明。在操作期间，适当的驱动装置可施加设计成高于扭转力Ft的致幼力到 杆2a和2b,从而使得杆偏离，因此可造成弹簧杆安装到支撑结构22的位置 的变化。在所示实施例中，通过分别施加相应力FT或-FT，杆2a和2b可分 别以距离Ay或-Ay偏离。肋2c — 2h具有足够柔性，以便能够这样偏离。图2所示结构例如能够在微机械装置层中被图案化。微机械动作器 (图2未显示)优选地可集成到装置中或安装到装置外部。通过在杆2a和2b 上设置指状电极，这种动作器可在图2所示实施例中实现，指状电极的纵 向延伸与杆2a的纵向延伸垂直。这种指状电极可以是相对的相应固定电 极，从而使得能够通过在指状电极和固定电极之间施加电压来造成相应偏 离。这种使用交叉指型指状物(interdigital fingers)的微机械驱动在 本技术领域是公知的，因此不需要进一步说明。这里，请注意，参照图2描述的支撑结构处的弹性或软悬架可用于这 里描述的所有可移动安装件。另外还请注意，如果仅弹簧杆中的一个(例 如使用图2所示的弹性悬架24和26中的一个)可移动地安装在支撑结构上，那么两个弹簧杆之间的位置改变也被实现。图3a—3d显示基本弹簧几何结构的实施例，其用于扫描镜等微机械振 动器的几何调整。基本弹簧几何结构的特征在于弹簧的一侧附接到镜面板 ll等振动体，另一侧被安装成在限定范围内可移动。图3a显示具有两个平行弹簧杆12c和12d的镜面面板ll。这里表示的弹 性悬架和/或弹簧杆12c和12d的运动方向可基本上在正或负y方向上被影响。通过施加动作器力FT到可移动弹簧杆12c和12d，弹簧特性可被改变。 弯曲部分的弹簧刚度kB取决于机械偏转角度。在所示实施例中，通过分别 施加相应力FT或-FT，杆12a和12b可分别偏离Ay或-Ay。在优化情况下， 能够强迫线性的、递减的或递增的弹簧特性曲线。由于动作器力的作用， 通过改变总刚度，能够将共振频率调节到额定频率。图3b显示弹簧几何结构的实施例的、具有成V形的两个弹簧杆31a和 31b的镜面板11。图3c显示弹簧几何结构的实施例的、具有成y形的三个弹 簧杆32a、 32b和32c的镜面板11。图3d显示具有彼此交叉的两个弹簧杆33a 和33b以便实现x形弹簧几何结构的镜面板11。在图4a—4d中，涉及弹簧几何结构的相应实施例，每个基本弹簧几何 结构中都增加固定夹持的中心弹簧杆元件40a、 40b、 40c和40d。固定夹持 的弹簧杆元件被固定到支撑结构22，例如固定到装置框架。该弹簧杆元件 提高整个弹簧的稳定性，因此增加相对于镜面板平面的运动和垂直于镜面 板平面的运动的刚度。因此，微扫描镜的特性(例如模型分裂、冲击强度 或静电稳定性)可被提高和优化。通过使用两个或更多个固定夹持的弹簧 杆，稳定性可如期望的那样增加。图5a显示的实施例与图4a显示的实施例的不同之处在于成对的两个 平行弹簧杆50a和50b或50c和50d被分别设置，而不是单个弹簧杆。平行 弹簧杆50a和50b可在一个方向上同时移动。在所示实施例中，通过施加力 FT，杆50c和50d例如可同时偏离距离Ay。这里，每路径变化Ay的频率改变 能够增加，然而，需要増加力Ft。与简单地加宽可移动弹簧杆相比，这种 替换例是有优点的，因为能够实现弹簧杆在运动方向上的更优选的弯曲刚 度，相比之下，杆宽度对该弯曲刚度的影响仅为前者的三分之一。图5b中显示的实施例与图4b显示的实施例的不同之处也在于用弹簧 杆对51a、 51b和51c、 51d代替了可移动地安装的弹簧杆31a和31b。在图5c和5d显示的实施例中，与图4c和4d相比，每个可移动安装的弹 簧杆具有双倍弹簧杆。因此，根据图5c，双倍弹簧杆52b、 52c和52d、 52e 连接到对应于图4c的弹簧杆32a的一个弹簧杆52a。根据图5d，与图4d相比 较，面对相应的可移动安装件的弹簧杆的部分中的每个分别由双倍弹簧杆 53a、 53b后53c、 53d形成，并且相应的可移动安装件通过相应的箭头表示。显然的是，在图3a—3d显示的实施例中，相应弹簧杆可通过双倍弹簧 杆形成。此外， 一对弹簧杆中的一个相对于另一个的位置也可选地和/或 额外地可改变，例如，通过安装一对双倍弹簧杆的弹簧杆的末端使得它们 能够彼此相对运动。前述实施例能够连续和可逆地改变共振频率，以便补偿例如扫描镜面 板的振动体ll的操作期间的共振频率变化，因此对其进行了再调节。图6显示图4a的实例的一个附加件，其中可逆锁止件是可能的。在弹 簧杆60a和60b的末端处，具有用于锁止弹簧末端60a和60b的锁止元件El 和E2。这些锁止元件例如可通过额外的动作器来移动。首先，通过力R锁 止元件El和E2移动Ax以便能够使可移动杆元件60a和60b以无摩擦方式通 过扭转力F港动Ay。然后，锁止元件E1和E2恢复到它们在X方向上的初始 位置，因此可移动杆元件60a和60b被锁止。如图6所示，通过逐步可逆的锁止，可移动锁止元件用于实现离散频率增加或频率降低。图7显示的实施例表示无可移动锁止元件E的第二可选例。这里，它们的摩擦损失和所需扭转力增加。此外，由于大量的摩擦，该可选例能够以 不可逆的方式最佳地执行。尽管可逆可选例是可行的，但是材料应力太大 以至于两个弹簧杆70a和70b损害的风险极大地增加。因此，可通过可逆的或不可逆的锁止、经过弹性悬架12和/或弹簧 几何结构的单一或重复的逐步变化，来补偿制造过程之后的共振频率偏 差。参考图1 —7的实施例，微镜被描述成本发明的潜在应用。然而，显然 的是，本发明还可用于具有可匹配的振动频率的其它微机械装置，例如传 感器。本发明在用用中具有特别的优点，其中微机械装置的振动系统以共 振频率或接近共振频率被操作，从而通过共振效应来实现共振幅度的增 加。因此，本发明提供了一种用于调节振动系统的共振频率的构思，该振 动系统由振动体和弹性悬架构成。该系统可称为共振振动器(resonant oscillator),其中，由于大的频率和/或大的振动体尺寸，改变几何结构 所需的力随共振振动器的弹簧刚度增加而增加。本发明允许以高分辨率来 改变共振频率，其中弹簧刚度可利用扭转振动器和利用平移振动器来改变。通常，本发明在共振微系统中提供具有可增加的和可降低的弹簧刚度 的可变弹簧几何结构的集成，例如一维扭转振动器(例如一维微镜)，两 维扭转振动器(例如两维微镜)和两维平移振动器(例如共振潜入镜(resonant sinking mirrors))。本发明能够特别有利地被应用，以便减 小和/或补偿该装置的例如由制造变化造成的共振偏差，和减小和/或补偿 该装置操作期间的共振变化。用于改变弹簧几何结构和/或正或负距离变 化的力优选地通过传统的微机械驱动原理来产生，例如静电的、电热的或 压电的驱动。弹性悬架可使用可变的基本几何结构以及它们的组合和派生 物，例如平行布置的弹簧杆，v形布置的弹簧杆，y形布置的弹簧杆和x形 布置的弹簧杆。这些基本几何结构的变化可在于提供固定夹持在两侧的额 外的中心肋，两个或更多个额外的中心肋，或两个或更多个固定夹持在一 侧的弯曲肋。进一步地，额外的锁止元件可设置在单向地固定夹持的弯曲 杆的可移动端处，该弯曲杆具有它们自己的微机械驱动，该微机械驱动可 允许可逆和不可逆的(仅在一个方向上)锁止。
权利要求
1.一种微机械装置，包括振动系统，所述振动系统包括振动体(11)；弹性悬架(12)，振动体(11)通过该弹性悬架(12)被振动地悬挂，其中弹性悬架包括至少两个弹簧杆(12a，12b)；调节装置，所述调节装置通过改变弹性悬架(12)的所述至少两个弹簧杆(12a，12b)彼此的位置来调节振动系统的共振频率。
2. 如权利要求l所述的微机械装置，其中所述至少两个弹簧杆 (12a, 12b)的位置的变化包括弹簧杆形成的角度的变化。
3. 如权利要求l所述的微机械装置，其中通过使用弹簧杆(2a，2b)， 所述振动体(ll)被振动地安装在支撑体(22)上。
4. 如权利要求l所述的微机械装置，其中支撑体(22)处的弹簧杆(2a， 2b)中的至少一个被可移动地安装，并且其中调节共振频率的调节装置被 构造成改变至少一个弹簧杆(2a，2b)的支撑体侧的末端的位置，以便彼此 相对地调节弹簧杆(12a， 12b)的位置。
5. 如权利要求4所述的微机械装置，其中所述至少两个弹簧杆(2a， 2b) 可移动地安装在支撑体(22)上，其中调节共振频率的调节装置被构造成 改变弹簧杆(12a， 12b)的支撑体侧的末端的位置。
6. 如权利要求4所述的微机械装置，其中通过与弹簧杆的纵向方向形 成30度和150度之间的角度的方向，弹簧杆安装在支撑体(22)上的位置 可改变。
7. 如权利要求l所述的微机械装置，其中弹性悬架(12)包括平行布置的弹簧杆，以v形形式布置的弹簧杆，以y形形式布置的弹簧杆，和/或 以x形形式布置的弹簧杆。
8. 如权利要求l所述的微机械装置，其中弹性悬架(12)包括一个或 更多个双向固定夹持的杆。
9. 如权利要求l所述的微机械装置，其中弹性悬架(12)包括锁止元 件，可移动地安装在支撑结构上的至少一个弹簧杆(12a， 12b)的一端进入 锁止元件中，并可逆地或不可逆地被锁止。
10. 如权利要求l所述的微机械装置，其中调节共振频率的调节装置 包括用于实现弹性悬架(12)的至少两个弹簧杆(12a， 12b)的位置变化的 微机械驱动装置。
11. 如权利要求10所述的微机械装置，其中微机械驱动装置包括静电 驱动设备，热电驱动设备，电磁驱动设备或压电驱动设备。
12. 如权利要求l所述的微机械装置，其中振动体形成为一维扭转振 动器，两维扭转振动器或平移振动器。
13. 如权利要求l所述的微机械装置，其中调节共振频率的调节装置 被构造成以离散步骤和/或连续地来调节弹簧杆(12a， 12b)彼此相对的位 置。
14. 如权利要求l所述的微机械装置，其中振动体是偏转镜。
15. —种光偏转设备，包括 权利要求14的微机械装置； 用于以共振频率操作振动系统的驱动装置。
16. —种用于操作具有振动系统的微机械装置的方法，其中振动系统 包括振动体(ll)和弹性悬架(12)，振动体(ll)通过弹性悬架(12)被振 动地悬挂，其中弹性悬架(12)包括至少两个弹簧杆(12a，12b)，其中该方 法包括如下步骤通过改变弹性悬架(12)的至少两个弹簧杆(12a， 12b)彼此相对的位 置来调节振动系统的共振频率。
17. 如权利要求16所述的用于操作微机械装置的方法，其中为了调节 共振频率，弹性悬架(12)的弹簧刚度可以离散步骤或连续地调节。
18. 如权利要求16所述的方法，其中还包括确定振动系统的共振频率 的步骤和改变至少两个弹簧杆的位置的步骤，以便在额定共振频率的方向 上移动共振频率。
全文摘要
一种微机械装置，包括振动系统，所述振动系统包括振动体(11)；弹性悬架(12)，振动体(11)通过该弹性悬架(12)被振动地悬挂，其中弹性悬架包括至少两个弹簧杆；调节装置，所述调节装置通过改变所述至少两个弹簧杆(12a，12b)彼此的位置来调节振动系统的共振频率。
文档编号B81B3/00GK101219769SQ20071016089
公开日2008年7月16日 申请日期2007年12月27日 优先权日2007年1月10日
发明者托马斯·克洛斯, 托马斯·格拉斯霍夫, 蒂洛·桑德 申请人:弗劳恩霍夫应用研究促进协会