專利名稱：微型鏡驅(qū)動器以及控制微型鏡驅(qū)動器的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微型鏡驅(qū)動器，特別地，涉及到一種微型鏡驅(qū)動器，當由于靜電力的作用使微型鏡旋轉(zhuǎn)時，它能夠同時控制共振頻率和微型鏡振幅，并可以使用較低的電壓來增加微型鏡的旋旋轉(zhuǎn)角度度，以及一種控制微型鏡驅(qū)動器的方法。
背景技術(shù)：
通常，微型鏡驅(qū)動器的操作由靜電力來實現(xiàn)，它利用微型鏡的旋旋轉(zhuǎn)角度切換一沿其反射光束的路徑。
參照圖1，傳統(tǒng)的微型鏡驅(qū)動器包含框架5，在框架5中形成的溝槽10，被溝槽10所接收的并具有基本電極(base electrode)15的微型鏡20，支撐微型鏡20使之能旋轉(zhuǎn)的扭簧25，以及與基本電極15相互作用用來旋轉(zhuǎn)微型鏡20的電極30。
如圖2所示，由于在基本電極15和電極30之間產(chǎn)生的靜電力的作用，微型鏡20圍繞扭簧25旋轉(zhuǎn)。如果微型鏡足以按照指定的旋旋轉(zhuǎn)角度旋轉(zhuǎn)，由于扭曲條25的彈性恢復(fù)作用，微型鏡20恢復(fù)到水平狀態(tài)。微型鏡20按照上述的方式重復(fù)地旋轉(zhuǎn)。僅使用較低的電壓，利用振動物體的共振特性的優(yōu)點可以使旋轉(zhuǎn)物體，比如微型鏡20，旋轉(zhuǎn)更大的角度。換句話說，如果振動物體以和該物體的共振頻率相同的頻率操作，就可以僅使用較低的電壓來有效地操作振動物體。
有一種通過增加或者減小微型鏡的質(zhì)量和扭簧的彈簧常數(shù)來調(diào)整微型鏡共振頻率的方法。然而，微型鏡的質(zhì)量和扭簧的彈簧常數(shù)都是根據(jù)制造條件預(yù)先設(shè)定的，并且按照微型鏡制造和驅(qū)動的環(huán)境而變化。相應(yīng)地，由于微型鏡制造中產(chǎn)生的誤差很難獲得準確的微型鏡共振頻率。這樣在制造微型鏡后進行各種努力來控制微型鏡的共振頻率。
振動物體的共振頻率(f)可以用下面的方程來表達f=12πKtI---(1)]]>在方程(1)，Kt代表彈簧常數(shù)，I代表慣性矩。
按照預(yù)定旋旋轉(zhuǎn)角度(θ)旋轉(zhuǎn)的微型鏡20的運動方程如下Iθ··+Ctθ·+Ktθ=τ(θ,V)=12ddθ(CV2)---(2)]]>在此，I代表慣性矩，Ct代表微型鏡20的基本電極15和電極30之間的電容，Kt代表扭簧25的彈簧常數(shù)，τ代表轉(zhuǎn)矩(扭矩)。當V0、α和V分別代表電極30的初始電壓，任意系數(shù)，電極30的驅(qū)動電壓，并且V＝(V0+αθ)時，方程(2)通過替換V＝(V0+αθ)可以重新寫成下面的方程。Iθ··+Ctθ+Ktθ=12·dCdθV2+12C(2V)dVdθ=12dCdθ(V02+2V0αθ+α2θ2)+12C2(V0+αθ)α]]>(3)如圖3所示，電容Ct隨著微型鏡20的旋旋轉(zhuǎn)角度θ是線性變化的。換句話說，隨著微型鏡20的旋旋轉(zhuǎn)角度θ的增加，基本電極15和電極30之間的距離增加，這樣電容Ct線性減小。相應(yīng)地，電容Ct的變化相對于旋旋轉(zhuǎn)角度θ的變化成為常數(shù)γ。常數(shù)γ表述為 。相應(yīng)地，C＝C0+γθ，此處C0代表了當θ＝0時電容的數(shù)值。通過替換 和C＝C0+γθ，方程(3)可以重新描述為下面的方程。Iθ··+Ctθ·+Ktθ=12[(γV0+2αC0)V0+(4γαV0+2α2C0)θ+3γα2θ2]---(4)]]>在方程(4)的右側(cè)，(γV0+2αC0)影響微型鏡20的旋轉(zhuǎn)振幅，(4γαV0+2α2C0)影響微型鏡20的共振頻率(f)，(3γα2)同時影響微型鏡20的振幅和共振頻率。在此，如果微型鏡20的共振頻率(f)通過調(diào)整α來加以控制，那么電極30的驅(qū)動電壓V是變化的，因為V＝(V0+αθ)。如果電極30的初始電壓V0是變化的，α也是變化的。這樣，不可能同時控制微型鏡20的頻率(f)和振幅。換句話說，用來控制微型鏡20的頻率(f)和振幅的元件彼此相關(guān)，這樣，如果其中的一個元件受控，另一個元件就會受到被控元件的影響且不能按照期望的那樣受控制。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明的一個目的就是提供一種微型鏡驅(qū)動器，它包括獨立的頻率控制電極和振幅控制電極，這樣能夠同時控制微型鏡的共振頻率和振幅，并通過減小微型鏡旋轉(zhuǎn)軸的彈簧常數(shù)能使微型鏡以更大的旋旋轉(zhuǎn)角度旋轉(zhuǎn)；并且提供一種控制微型鏡驅(qū)動器的方法。
相應(yīng)地，為了達到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種微型鏡驅(qū)動器。微型鏡驅(qū)動器包括有至少一個溝槽的微型鏡，用來支撐微型鏡使之能夠旋轉(zhuǎn)的彈性體，至少一個電極，它通過與微型鏡的相互作用產(chǎn)生的靜電力來使微型鏡旋轉(zhuǎn)。通過改變至少一個電極的電壓的幅值或者波形來控制微型鏡的振幅和頻率。
溝槽在微型鏡的周圍形成，布置在微型鏡旋轉(zhuǎn)軸的附近。
該至少一個電極包含第一電極，當微型鏡旋轉(zhuǎn)時用來控制微型鏡的頻率；和第二電極，當微型鏡旋轉(zhuǎn)時，用來控制微型鏡的振幅，第二電極工作獨立于第一電極。
該至少一個電極的電壓V滿足下列方程V2＝V0+αθ，此處，V0代表該至少一個電極的初始電壓，α代表任意系數(shù)，θ代表微型鏡的旋旋轉(zhuǎn)角度。
第一電極的電壓V1滿足下列方程V12＝V0。
第二電極的電壓V2滿足下列方程V22＝V0。
電極按照梳狀形成以便電極相對表面的有效面積最大。
溝槽的形成相對于微型鏡旋轉(zhuǎn)軸對稱。
電極形成為梳狀以便電極相對表面的有效面積最大。
為了達到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種微型鏡驅(qū)動器。該微型鏡驅(qū)動器包括具有至少一個溝槽并在溝槽形成基本電極的微型鏡，支撐微型鏡使之能夠旋轉(zhuǎn)的彈性體，至少兩個電極，它們通過和基本電極相互作用產(chǎn)生靜電力能使微型鏡旋轉(zhuǎn)，并且相互獨立工作。
兩個電極之一通過改變加到其上的電壓波形來控制微型鏡的頻率。
另一個電極通過改變加到其上的電壓的幅值來控制微型鏡的振幅。
為了達到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種控制微型鏡驅(qū)動器的方法，微型鏡驅(qū)動器包括一個微型鏡，用來支撐微型鏡使之能夠旋轉(zhuǎn)的彈性體，至少一個電極，通過和微型鏡的相互作用產(chǎn)生靜電力能使微型鏡旋轉(zhuǎn)。這種方法包含以下步驟(a)在微型鏡和至少一個電極之間產(chǎn)生靜電力；(b)設(shè)定至少一個電極的電壓V，使其滿足一下方程V2＝V0+αθ，在此V0代表兩個電極的初始電壓，α代表任意系數(shù)，θ代表微型鏡的旋旋轉(zhuǎn)角度；(c)通過改變至少一個電極的初始電壓V0和任意系數(shù)α來控制微型鏡的頻率和/或振幅。
第二電極通過改變方程V2＝αθ中的任意系數(shù)α來控制微型鏡的共振頻率(f)，微型鏡的共振頻率(f)可以通過下面的方程來描述f=12πKt-γ2αI]]>其中，Kt代表彈性體的彈簧常數(shù)，I代表微型鏡的慣性矩，γ2代表與微型鏡旋旋轉(zhuǎn)角度θ變化相關(guān)的電容變化。
第二電極通過改變方程V2＝αθ中的任意系數(shù)α來控制微型鏡的共振頻率(f)，當相位差為π/2的電壓加到第一和第二電極上時，微型鏡的共振頻率(f)可以由如下方程描述f=12πKt-γ2αI]]>其中，Kt代表彈性體的彈簧常數(shù)，I代表微型鏡的慣性矩，γ2代表與微型鏡旋旋轉(zhuǎn)角度θ變化相關(guān)的電容變化。
為了達到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種控制微型鏡驅(qū)動器的方法，該驅(qū)動器包括微型鏡，用來支撐微型鏡使之旋轉(zhuǎn)的彈性體，至少一個電極，通過與微型鏡相互作用產(chǎn)生靜電力能使微型鏡旋轉(zhuǎn)。這種方法包括通過改變至少一個電極的驅(qū)動電壓波形來控制微型鏡共振頻率的步驟。


通過參照附圖對優(yōu)選實施例的詳細描述，本發(fā)明的目的和優(yōu)點是顯而易見的。
附圖1為傳統(tǒng)微型鏡驅(qū)動器的平面示意圖；附圖2為說明微型鏡旋轉(zhuǎn)的示意圖；附圖3為電容變化隨著微型鏡旋轉(zhuǎn)角度變化的曲線；附圖4為根據(jù)本發(fā)明微型鏡驅(qū)動器的平面圖；附圖5為用來說明驅(qū)動電壓和微型鏡運動之間關(guān)系的曲線；附圖6為用來說明微型鏡驅(qū)動電壓隨著微型鏡旋旋轉(zhuǎn)角度變化的曲線。
具體實施例方式
參照圖4，根據(jù)本發(fā)明，微型鏡驅(qū)動器包括框架100，微型鏡110，具有足夠大空間的溝渠108，在其中微型鏡110能夠旋轉(zhuǎn)，用來彈性支撐微型鏡使之能旋轉(zhuǎn)的彈性體105，驅(qū)動微型鏡110所必須的至少一個電極。
微型鏡110包括反射鏡110b，通過它可以反射入射到微型鏡110上的光線，至少一個溝槽110b在反射鏡110a周圍形成。
該電極包括第一電極115，它通過控制施加到驅(qū)動微型鏡110的電壓的幅值來控制微型鏡110的旋轉(zhuǎn)振幅；第二電極120，121，122和123，通過控制電壓的波形來控制微型鏡110的共振頻率(f)，并工作獨立于第一電極115。例如，第一電極115可以設(shè)置在溝渠108任何一側(cè)與彈性體105平行的方向上。第二電極120，121，.122，123最好均設(shè)置為插入溝槽110b中。
基本電極113被設(shè)置在面對第一電極115和第二電極120，121，122，123的地方，與第一電極115和第二電極120，121，.122，123相互作用以產(chǎn)生靜電力。尤其是微型鏡，由于基本電極113形成在微型鏡110溝槽110b的側(cè)壁，可以獲得很大的微型鏡的驅(qū)動力的有效面積達到最大。也就是說，當溝槽110b在微型鏡110附近形成而不是象通常那樣在沒有溝槽的平面上形成的時候，對電極而言可以獲得更大的面積，用來提高微型鏡的驅(qū)動力。為了將基本電極113和第一、二電極115，120至123的相對表面面積最大化，第一電極115，第二電極120至123，以及基本電極113形成為梳狀，基本電極113被布置和第一電極115或第二電極120至123之一成嚙合狀(in gear)。反射鏡110a其形成可以具有最小的表面積但是不能失去反射光束的功能。此外，溝槽110b最好形成為關(guān)于微型鏡110的旋轉(zhuǎn)軸C對稱。
接著，將在下面介紹具有上述結(jié)構(gòu)的微型鏡驅(qū)動器的控制方法。
因為由基本電極113和第一、二電極115，120至123之間相互作用產(chǎn)生的靜電力，微型鏡110旋轉(zhuǎn)。在此，用來驅(qū)動微型鏡110的電極電壓V可以表述為用來確定電壓V幅值的項和用來確定電壓V的波形的項。比如，微型鏡110的驅(qū)動電壓V可以形成為V2＝V0+αθ，在此V0代表初始電壓，α代表任意系數(shù)。
圖5所示為根據(jù)微型鏡110的運動，驅(qū)動電壓V的施加時間和驅(qū)動電壓的波形隨著任意系數(shù)α的變化曲線。在此，臨界角度θc代表了因靜電力微型鏡可以旋轉(zhuǎn)的最大角度。如圖5所示，根據(jù)α的變化電壓的波形隨之變化。
圖6所示為相對于旋旋轉(zhuǎn)角度θ的驅(qū)動電壓V2的變化曲線。如圖6所示，驅(qū)動電壓V2與微型鏡的旋旋轉(zhuǎn)角度θ成正比，相應(yīng)地，當驅(qū)動電壓V2達到指定的電平時，α依賴于初始電壓V0。換句話說，當驅(qū)動電壓V2達到指定的電平時，如果初始值V0變化，α也變化。
當V2＝V0+αθ并且只使用一個電極時，通過替換V2方程(2)可以重新寫成下面的方程。Iθ··+Ctθ·+Ktθ=τ(θ,V)=12ddθ(CV2)=12dCdθV2+12CdV2dθ=12dCdθ(V0+αθ)+12Cα]]>(5)如上所述，如果 ，C＝C0+γθ，通過替換 ，C＝C0+γθ，相應(yīng)地方程(5)可以重新寫成以下的方程。Iθ··+Ctθ·+[Kt-γα]θ=τ(θ,V)=12(γV0+αC0)---(6)]]>在此，Kt-γα影響微型鏡110的頻率， 影響微型鏡110的振幅。根據(jù)方程(6)，可在改變初始電壓V0的同時，改變微型鏡110的系數(shù)α和振幅的時候控制頻率(f)，。
當V2＝V0+αθ，V12＝V0，V22＝αθ(V1代表第一電極的電壓，V2代表第二電極的電壓)時，微型鏡110的驅(qū)動電壓可以以下面的方程描述。
V＝V12+V22V12＝V0V22＝αθ (7)將方程(7)代入方程(2)并將方程(2)重寫成關(guān)于微型鏡110旋旋轉(zhuǎn)角度θ的形式，可以獲得下面的方程。Iθ··+Ctθ·+Ktθ=12ddθ(CV2)=12(dCdθ)(V12+V22)+12Cddθ(V12+V22)]]>=12(dCdθ)V12+12(dCdθ)V22+12C(dV12dθ)+12C(dV12dθ)---(8)]]>在方程(8)的右邊，第一項 涉及到第一電極115，這樣以下標1標注。另一方面，第二項 涉及到第二電極120至123，這樣被以下標2標注。如上所述，C相對于θ線性變化，這樣對于第一電極115和第二電極120至123，關(guān)于θ的電容差異項可以分別以γ1和γ2表述。相應(yīng)地，(dCdθ)1=γ1,(dCdθ)2=γ2.]]>通過替換V12＝V0，V22＝αθ，方程(8)可以重寫為下列方程。Iθ··+Ctθ·+Ktθ=12γ1V0+12γ2αθ+12C2α---(9)]]>通過替換C2＝C20+γ2θ，此處C20表示當θ為0時C2的值，方程(9)可以重寫為下面的方程。Iθ··+Ctθ·+Ktθ=12γ1V0+12γ2αθ+12(C20+γ2θ)α=12γ1V0+γ2αθ+12C20α---(10)]]>關(guān)于微型鏡的旋旋轉(zhuǎn)角度θ，方程(10)可以寫成下面的方程Iθ··+Ctθ·+(Kt-γ2α)θ=12(γ1V0+αC20)---(11)]]>
方程(11)左邊的(Kt-γ2α)為θ的系數(shù)，影響微型鏡110的共振頻率(f)，在方程(11)右邊的 影響微型鏡110的振幅。換句話說，使用方程(1)、(2)和(11)，微型鏡的共振頻率(f)可以用下面的方程描述。f=12πKt-γ2αI---(12)]]>根據(jù)方程(12)，微型鏡110的共振頻率(f)可由改變?nèi)我庀禂?shù)α來控制，微型鏡110的振幅可以由方程(11)中的 控制。當微型鏡110的共振頻率(f)通過改變α控制時，微型鏡110的振幅也會受到α變化的影響。然而，微型鏡110的振幅可以通過控制V0來控制。這樣，由于V0是個獨立變量，它不受α變化的影響，就可能控制微型鏡110的振幅而不考慮微型鏡110共振頻率(f)的控制。相應(yīng)地，就可能同時滿意地控制微型鏡110共振頻率和振幅。
在控制微型鏡驅(qū)動器的另一種方法中，通過在第一電極115和第二電極120至123上施加指定相位差的電壓來控制微型鏡110的共振頻率(f)。例如，如果相位差為π/2的電壓施加到第一電極115和第二電極120至123上，γ2α具有負值。這樣微型鏡110的共振頻率(f)可以由以下方程來描述。f=12πKt-γ2αI---(13)]]>在此，Kt代表彈性體105的彈簧常數(shù)，I代表慣性矩，γ2代表隨著微型鏡110的旋轉(zhuǎn)角度θ的變化量的電容的變化量。根據(jù)方程(13)，可以通過控制確定電壓波形的任意系數(shù)α來控制微型鏡110的共振頻率(f)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明由于微型鏡驅(qū)動器中的微型鏡110包括溝槽110b，使用來安裝電極的配備的面積最大化，因此微型鏡110的質(zhì)量可以比傳統(tǒng)平面型微型鏡有所減小。隨著微型鏡質(zhì)量的減小，微型鏡110的慣性矩I減小。如果微型鏡110的慣性矩I減小，并且微型鏡110的共振頻率(f)維持在指定的水平，那么根據(jù)方程(12)彈性體105的彈簧常數(shù)Kt減小。然而，微型鏡110是在抵抗具有指定彈簧常數(shù)Kt的彈性體105的彈性恢復(fù)力的作用下驅(qū)動的。這樣，彈性體105具有的彈簧常數(shù)Kt越低，使微型鏡110旋轉(zhuǎn)指定的旋旋轉(zhuǎn)角度所需的驅(qū)動力就越小。換句話說，隨著彈性體105的彈簧常數(shù)Kt的降低，就可能獲得微型鏡110更大的旋旋轉(zhuǎn)角度而只需更小的驅(qū)動力。相應(yīng)地，根據(jù)本發(fā)明的微型鏡驅(qū)動器使用溝槽110b作為用來安裝電極的配置區(qū)域，這樣使用溝槽110b減小了彈性體105的彈簧常數(shù)Kt。
如上所述，基本電極113和第一電極115、第二電極120至123形成為梳狀。由于基本電極113被布置與第一電極115或者第二電極120至123成嚙合狀，基本電極113和第一電極115、第二電極120至123的相對表面面積可最大，這樣使用指定的電壓就可以使基本電極113和第一電極115、第二電極120至123之間相互作用產(chǎn)生的有效靜電力達到最大。
同時，隨著微型鏡110旋轉(zhuǎn)軸C和第一電極115或第二電極120至123之間的距離L1的減小，微型鏡110的臨界角θc增加。如果微型鏡110的臨界角θc增加，靜電力影響微型鏡110的程度增加，這樣，微型鏡共振頻率(f)可以控制的范圍增加了，甚至當微型鏡110以很大的旋旋轉(zhuǎn)角度旋轉(zhuǎn)時。在本發(fā)明中，由于第一電極115和第二電極120至123布置在溝槽的側(cè)壁，就可減小微型鏡110旋轉(zhuǎn)軸和第一電極115或第二電極120至123之間的距離L1。
如上所述，由于根據(jù)本發(fā)明的微型鏡驅(qū)動器包括用來控制微型鏡共振頻率的電極和用來控制微型鏡振幅的電極，該振幅控制電極工作獨立于共振頻率控制電極且不受共振頻率控制電極的影響，就可能同時控制微型鏡的共振頻率和振幅。
此外，通過減小微型鏡的慣性矩和彈性體的彈簧常數(shù)，同時維持微型鏡的有效面積，根據(jù)本發(fā)明的微型鏡驅(qū)動器可以獲得很大的微型鏡旋轉(zhuǎn)角度。
最后，根據(jù)本發(fā)明由于安裝共振頻率控制電極和振幅控制電極的配備區(qū)域布置在微型鏡驅(qū)動器的微型鏡中，就可使用較低的電壓獲得更大的驅(qū)動力。此外，由于微型鏡轉(zhuǎn)軸和電極之間的距離減小并且彼此相互作用的電極相對表面的面積增加，即使當微型鏡以較大的旋旋轉(zhuǎn)角度旋轉(zhuǎn)時微型鏡共振頻率可以控制的范圍擴展了。
權(quán)利要求
1.一種微型鏡驅(qū)動器，包含具有至少一個溝槽的微型鏡；用來支撐微型鏡使其能夠旋轉(zhuǎn)的彈性體；至少一個通過和微型鏡相互作用產(chǎn)生的靜電力來使微型鏡旋轉(zhuǎn)的電極；其中通過改變至少一個電極電壓的幅值或波形來控制微型鏡的振幅和頻率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型鏡驅(qū)動器，其中溝槽在微型鏡的周圍形成使之布置在微型鏡軸線附近。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微型鏡驅(qū)動器，其中該至少一個電極包含在微型鏡旋轉(zhuǎn)期間用來控制微型鏡頻率的第一電極；和在微型鏡旋轉(zhuǎn)期間用來控制微型鏡振幅的第二電極，并且第二電極工作獨立于第一電極。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微型鏡驅(qū)動器，其中該至少一個電極的電壓V滿足下面的方程V2＝V0+αθ，其中V0代表了該至少一個電極的初始電壓，α代表了任意系數(shù)，θ代表了微型鏡旋轉(zhuǎn)的角度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微型鏡驅(qū)動器，其中第一電極的電壓V1滿足下面的方程V12＝V0。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或者5所述的微型鏡驅(qū)動器，其中第二電極的電壓V2滿足下面的方程V22＝V0。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微型鏡驅(qū)動器，其中電極形成為梳狀以便電極的相對表面的有效面積可以最大。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微型鏡驅(qū)動器，其中形成的溝槽相對于微型鏡的旋轉(zhuǎn)軸對稱。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的微型鏡驅(qū)動器，其中電極形成為梳狀以便電極的相對表面的有效面積能夠最大。
10.一種微型鏡驅(qū)動器，包括具有至少一個溝槽和在溝槽上形成基本電極的微型鏡；用來支撐微型鏡使之能夠旋轉(zhuǎn)的彈性體；至少兩個通過與基本電極相互作用產(chǎn)生的靜電力能使微型鏡轉(zhuǎn)動的電極，并且彼此相互獨立工作。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的微型鏡驅(qū)動器，其中溝槽在微型鏡的周圍形成以便布置在微型鏡旋轉(zhuǎn)軸附近。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的微型鏡驅(qū)動器，其中兩個電極和基本電極形成為梳狀，基本電極被布置成與每個電極成嚙合狀，以便基本電極和兩個電極中的每個的相對表面的有效面積可以達到最大。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的微型鏡驅(qū)動器，其中兩個電極中的一個用來通過改變施加到其上的電壓波形來控制微型鏡的頻率。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的微型鏡驅(qū)動器，其中另外一個電極通過改變施加到其上的電壓的幅值來控制微型鏡的振幅。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的微型鏡驅(qū)動器，其中兩個電極的電壓V滿足下面的方程V2＝V0+αθ，其中V0代表兩個電極的初始電壓，α代表了任意系數(shù)，θ代表了微型鏡旋轉(zhuǎn)的角度。
16.根據(jù)權(quán)利要求18所述的微型鏡驅(qū)動器，其中兩個電極包含用來控制微型鏡振幅的電極，并且電壓V1滿足下面的方程V12＝V0。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的微型鏡驅(qū)動器，其中兩個電極包括用來控制微型鏡共振頻率的電極，并且電壓V2滿足下面的方程V22＝V0，微型鏡的頻率可以通過改變α來控制。
18.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的微型鏡驅(qū)動器，其中溝槽形成為相于微型鏡的旋轉(zhuǎn)軸對稱。
19.一種控制微型鏡驅(qū)動器的方法，該微型鏡驅(qū)動器包括微型鏡、用來支撐微型鏡使之能夠旋轉(zhuǎn)的彈性體、至少一個通過和微型鏡相互作用產(chǎn)生的靜電力能使微型鏡旋轉(zhuǎn)的電極，該方法包括以下步驟(a)在微型鏡和至少一個電極之間產(chǎn)生靜電力；(b)設(shè)定該至少一個電極的電壓使之滿足下列方程V2＝V0+αθ，其中V0代表兩個電極的初始電壓，α代表了任意系數(shù)，θ代表了微型鏡旋轉(zhuǎn)的角度。(c)通過改變該至少一個電極的初始電壓V0和任意系數(shù)α來控制微型鏡的頻率和/或振幅。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中在步驟(b)中該至少一個電極包含具有電壓V1的第一電極，其被設(shè)定滿足下列方程V12＝V0。
21.根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的方法，其中在步驟(b)中該至少一個電極包含具有電壓V2的第二電極，它被設(shè)定滿足下面的方程V2＝αθ。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中第一電極和第二電極彼此獨立工作。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中第二電極通過改變方程V2＝αθ中的任意系數(shù)α來控制微型鏡的共振頻率(f)，微型鏡的共振頻率可以用以下的方程來描述f=12πKt-γ2αI]]>其中，Kt代表彈性體的彈簧常數(shù)，I代表微型鏡的慣性矩，γ2代表與微型鏡旋旋轉(zhuǎn)角度θ變化相關(guān)的電容變化。
24.權(quán)利要求22所述的方法，其中第二電極通過改變方程V2＝αθ中的任意系數(shù)α來控制微型鏡的共振頻率(f)，當相位差為π/2的電壓加到第一電極和第二電極上時，微型鏡的共振頻率可以通過以下方程描述f=12πKt-γ2αI]]>其中，Kt代表彈性體的彈簧常數(shù)，I代表慣性矩，γ2代表隨著微型鏡旋轉(zhuǎn)角度θ的變化電容的變化。
25.一種控制微型鏡驅(qū)動器的方法，該微型鏡驅(qū)動器包括微型鏡、用來支撐微型鏡使之能夠旋轉(zhuǎn)的彈性體、至少一個通過和微型鏡相互作用產(chǎn)生的靜電力能使微型鏡旋轉(zhuǎn)的電極，該方法包含通過改變至少一個電極驅(qū)動電壓的波形來控制微型鏡共振頻率的步驟。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，還包含通過改變至少一個電極的驅(qū)動電壓的幅值來控制微型鏡的振幅。
27.根據(jù)權(quán)利要求25或26，其中至少一個電極包含第一電極，其電壓V1被設(shè)定滿足下面的方程V12＝V0，其中V0代表至少一個電極的初始電壓。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中至少一個電極包含第二電極，其電壓V2被設(shè)定滿足下面的方程V2＝αθ，其中α代表任意系數(shù)，θ代表微型鏡的旋旋轉(zhuǎn)角度。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中第一電極和第二電極彼此獨立工作。
30.權(quán)利要求29所述的方法，其中第二電極通過控制方程V2＝αθ中的任意系數(shù)α來控制微型鏡共振頻率(f)，微型鏡的共振頻率(f)可以通過以下方程表述f=12πKt-γ2αI]]>其中Kt代表彈性體的彈簧常數(shù)，I代表慣性矩，γ2代表隨著微型鏡旋轉(zhuǎn)角度θ的變化電容的變化。
31.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中第二電極通過控制方程V2＝αθ中的任意系數(shù)α來控制微型鏡共振頻率(f)，當把相位差為π/2的電壓加在第一電極和第二電極上時，微型鏡的共振頻率(f)可以通過下面的方程表述f=12πKt-γ2αI]]>其中Kt代表彈性體的彈簧常數(shù)，I代表慣性矩，γ2代表隨著微型鏡旋轉(zhuǎn)角度θ的變化電容的變化。
全文摘要
提供一種微型鏡驅(qū)動器,它能同時控制微型鏡的共振頻率和振幅,使用較低的電壓能使微型鏡以很大的角度旋轉(zhuǎn)。微型鏡驅(qū)動器包括具有至少一個溝槽的微型鏡,用來支撐微型鏡使之能夠旋轉(zhuǎn)的彈性體,至少一個電極,它通過和微型鏡相互作用產(chǎn)生靜電力來使微型鏡旋轉(zhuǎn)。微型鏡的振幅和頻率可以通過改變至少一個電極電壓的幅值或者波形來加以控制。相應(yīng)地,就可能通過增加微型鏡的有效面積,換句話說通過增加微型鏡驅(qū)動器的面積,使用較低的電壓來獲得更大的驅(qū)動力和更大的旋旋轉(zhuǎn)角度度,這樣能向微型鏡加靜電力同時維持光束的反射路徑。
文檔編號G02B26/10GK1375721SQ0211835
公開日2002年10月23日 申請日期2002年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月2日
發(fā)明者閔英熏, 崔桓榮, 慎炯宰, 李定觀 申請人:三星電子株式會社