專利名稱：電極梳、微機(jī)械構(gòu)件和用于電極梳或微機(jī)械構(gòu)件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于電極梳的制造方法和一種用于微機(jī)械構(gòu)件的制造方法。
背景技術(shù)：
具有靜電式驅(qū)動(dòng)裝置的微鏡通常用于例如在條形碼掃描儀中和在投影系統(tǒng)中使 光束偏轉(zhuǎn)，或者用于轉(zhuǎn)換光數(shù)據(jù)連接。為了調(diào)節(jié)微鏡，可以使微鏡以它的固有頻率置身于振 動(dòng)中。這稱為微鏡的諧振運(yùn)行方式。對于諧振運(yùn)行方式，大多使用具有兩個(gè)設(shè)置在一個(gè)平 面中的電極結(jié)構(gòu)的靜電式驅(qū)動(dòng)裝置。微鏡的諧振運(yùn)行方式在能量耦合輸入比較小的情況下允許微鏡的高偏轉(zhuǎn)，但是只 有借助具有與微鏡的固有頻率相同的頻率的類似正弦的振動(dòng)才能實(shí)現(xiàn)。以其固有頻率振動(dòng) 的微鏡的反射束非?？斓貟呙鑸D像中心，而相對緩慢地掃描圖像的邊緣，這可能導(dǎo)致在信 號(hào)分析處理中的問題。此外，借助諧振運(yùn)行方式在兩個(gè)空間方向上調(diào)節(jié)微鏡，尤其為了允許 逐行投影，是很難執(zhí)行的并且與差的圖像分辨率聯(lián)系在一起。尤其由于李薩如圖形，借助諧 振運(yùn)行方式建立的圖像在觀察者看來通常是不清晰的。為了解決這個(gè)問題，在視頻圖像的逐行投影中通常使用這樣一種微鏡，該微鏡在 至少一個(gè)空間方向上可借助準(zhǔn)靜態(tài)的運(yùn)行方式調(diào)節(jié)。在此，靜電式驅(qū)動(dòng)裝置通常具有兩個(gè) 相互平行地錯(cuò)置的、上下疊置的電極梳，即所謂的OOP電極梳(Out-Of-Plane)。作為OOP 電極梳的替代，靜電式驅(qū)動(dòng)裝置也可以具有相互傾斜地布置的電極梳，其通常稱為AVC電 極梳(Angular Vertical Combs)。在兩個(gè)AVC電極梳的情況下，定子電極梳從它的安裝平 面中轉(zhuǎn)動(dòng)出來，使得即便在這些電極梳之間沒有施加電壓時(shí)該定子電極梳的電極指也伸入 到致動(dòng)器電極梳的電極指中間空間中。這兩個(gè)電極梳相互間的傾斜布置例如通過機(jī)械的影 響、優(yōu)選在這兩個(gè)電極梳的封裝時(shí)實(shí)現(xiàn)，或者通過一個(gè)變形步驟實(shí)現(xiàn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種具有權(quán)利要求1的特征的電極梳，一種具有權(quán)利要求3的特征的 微機(jī)械構(gòu)件，一種具有權(quán)利要求8的特征的微機(jī)械構(gòu)件，一種具有權(quán)利要求9的特征的用于 制造電極梳的制造方法，一種具有權(quán)利要求11的特征的用于制造微機(jī)械構(gòu)件的制造方法， 和一種具有權(quán)利要求12的特征的用于制造微機(jī)械構(gòu)件的制造方法。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)一種微機(jī)械構(gòu)件，它使兩個(gè)相互平行地錯(cuò)置的電極梳(00P電極 梳)的專門優(yōu)點(diǎn)與兩個(gè)相互傾斜地布置的電極梳(AVC電極梳)的專門優(yōu)點(diǎn)相互結(jié)合。在該電極梳的一種優(yōu)選擴(kuò)展構(gòu)型中，該電極梳具有多于兩個(gè)具有不同的傾斜角的 子單元。在這種情況下，可定義至少一個(gè)電極指的、具有第三中心縱軸線的至少一個(gè)第三電 極指子單元，該第三中心縱軸線相對于第一中心縱軸線及相對于第二中心縱軸線分別以不 等于0°且不等于180°的彎折角傾斜。與00P電極梳或AVC電極梳相比，這改善了與另一個(gè)電極梳共同作用的電極梳的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)兩個(gè)根據(jù)本發(fā)明的電極梳共同作用時(shí)，也得到該優(yōu)點(diǎn)。作為補(bǔ)充，根據(jù)本發(fā)明的微機(jī)械構(gòu)件還可以包括至少一個(gè)第三致動(dòng)器電極梳和至 少一個(gè)第三定子電極梳，其中，在每個(gè)附加致動(dòng)器電極梳與配屬的附加定子電極梳之間可 施加電壓。這兩個(gè)電極梳(在它們之間可施加電壓)在此可以在沒有施加電壓的情況下相 對于彼此以至少一個(gè)第三傾斜角設(shè)置，其中，該第三傾斜角可以不等于第一傾斜角且不等 于第二傾斜角。在一種優(yōu)選實(shí)施方式中，該微機(jī)械構(gòu)件包括調(diào)節(jié)元件，通過所述第一致動(dòng)器電極 梳相對于所述第一定子電極梳的調(diào)節(jié)和/或所述第二致動(dòng)器電極梳相對于所述第二定子 電極梳的調(diào)節(jié)可調(diào)節(jié)該調(diào)節(jié)元件。因此存在如下可能性第一和第二電極梳副的單獨(dú)轉(zhuǎn)矩 疊加成一個(gè)總轉(zhuǎn)矩。這對于這樣的移動(dòng)角是有利的，在該移動(dòng)角中兩個(gè)單獨(dú)轉(zhuǎn)矩本身不具 有關(guān)于移動(dòng)角恒定的變化曲線，但是允許相加得到幾乎恒定的總轉(zhuǎn)矩。同樣可行的是，這兩 個(gè)電極梳副相互分開地被控制。如果以這樣的移動(dòng)角調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)力矩，在該移動(dòng)角中第一或 第二電極梳副具有恒定的單獨(dú)轉(zhuǎn)矩，則有針對性地僅控制該電極梳副。在此，對兩個(gè)電極梳 副的共同控制和分開控制在可能的移動(dòng)角的整個(gè)范圍中可簡單地執(zhí)行。例如，該調(diào)節(jié)元件是微鏡板或微型鑷子。因此，該微機(jī)械構(gòu)件具有很多應(yīng)用可能 性。優(yōu)選地，該調(diào)節(jié)元件可在準(zhǔn)靜態(tài)的運(yùn)行中調(diào)節(jié)。在這種情況下，調(diào)節(jié)元件的調(diào)節(jié)出 的偏移角在有限的移動(dòng)角范圍中與施加的電壓的平方成比例。該范圍之外的非線性可以通 過對兩個(gè)電極梳副的組合控制來平衡。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，該第一致動(dòng)器電極梳在它的初始位置中相對于所述第 一定子電極梳平行地、錯(cuò)置地設(shè)置。因此，該第一電極梳副對于小的傾斜角是優(yōu)化的。優(yōu)選 地，在這種情況下，該第一致動(dòng)器電極梳和第一定子電極梳可以用于調(diào)節(jié)小的偏移角，而不 必使用相互傾斜地設(shè)置的電極梳。因此，由第二定子電極梳和第二致動(dòng)器電極梳組成的電 極梳副專門設(shè)計(jì)用于在大移動(dòng)角時(shí)的高轉(zhuǎn)矩。第二致動(dòng)器電極梳和第二定子電極梳尤其用 于調(diào)節(jié)大的偏移角，而不使用第一致動(dòng)器電極梳和第一定子電極梳。不同的致動(dòng)器電極梳和定子電極梳并排地沿著調(diào)節(jié)元件的旋轉(zhuǎn)軸線定位或者交 錯(cuò)地繞調(diào)節(jié)元件的旋轉(zhuǎn)軸線徑向地定位。在以上段落中描述的優(yōu)點(diǎn)也在相應(yīng)的制造方法中得到保證。與僅具有平行錯(cuò)置的 電極梳的靜電式驅(qū)動(dòng)裝置相比，由于各個(gè)定子電極梳和致動(dòng)器電極梳相互間的不同布置， 允許由更薄的層制造電極梳的梳形結(jié)構(gòu)。這實(shí)現(xiàn)了更細(xì)密的間隙，因此實(shí)現(xiàn)了電極數(shù)量的 減少。具有至少兩個(gè)OOP電極梳的微機(jī)械構(gòu)件也具有以下優(yōu)點(diǎn)第一間距和第二間距 可這樣地選擇，使得對于可調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)元件的增大的移動(dòng)角范圍保證了有利的轉(zhuǎn)矩變化曲 線。例如，可以通過有針對性地控制第一 OOP電極梳和/或第二 OOP電極梳在寬移動(dòng)角范 圍上實(shí)現(xiàn)幾乎恒定的轉(zhuǎn)矩。定子電極梳和致動(dòng)器電極梳由于使用層很薄可以借助標(biāo)準(zhǔn)方法由單一的標(biāo)準(zhǔn)襯 底制造。在此可以消除昂貴的專用晶片、例如S0I的使用。
下面根據(jù)附圖闡述本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)。附圖示出圖1A和1B示出兩個(gè)用于說明兩個(gè)傳統(tǒng)的OOP電極梳的工作原理的示意圖；圖2示出用于說明在圖1A和1B的這些OOP電極梳中位移角與轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系的 坐標(biāo)系；圖3A和3B示出兩個(gè)用于說明兩個(gè)傳統(tǒng)的AVC電極梳的工作原理的示意圖；圖4示出用于說明在圖3A和3B的這些AVC電極梳中位移角與轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系的 坐標(biāo)系；圖5A和5B示出微機(jī)械構(gòu)件的一種實(shí)施方式的示意圖；圖6示出用于說明在圖5A和5B的實(shí)施方式中位移角與總轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系的坐標(biāo) 系；和圖7A和7B示出電極梳的一種實(shí)施方式的示意圖。
具體實(shí)施例方式在以下段落中描述的微機(jī)械構(gòu)件和電極梳的實(shí)施方式例如可應(yīng)用在汽車領(lǐng)域的 平視顯示器(Head-Up-Display)、消費(fèi)品領(lǐng)域的微型投影儀、表面掃描儀中或者可作為轉(zhuǎn)換 鏡應(yīng)用在光網(wǎng)絡(luò)中。圖1A和1B示出兩個(gè)用于說明兩個(gè)傳統(tǒng)的OOP電極梳的工作原理的示意圖。這兩個(gè)所示的電極梳10和12構(gòu)造為致動(dòng)器電極梳10和定子電極梳12。該定子 電極梳12固定地在(未繪出的)殼體中固定。與之相對地，致動(dòng)器電極梳10這樣地設(shè)置 在該殼體中，使得它能夠繞旋轉(zhuǎn)軸線14旋轉(zhuǎn)。借助(未示出的)控制裝置和接觸元件16 可以在這兩個(gè)電極梳10和12之間施加電壓U。在圖1A中，在這兩個(gè)電極梳10和12之間沒有施加電壓U。因此，該致動(dòng)器電極梳 10在圖1A中位于它的初始位置中。致動(dòng)器電極梳10在它的該初始位置中相對于定子電極 梳12平行地、錯(cuò)置地布置。因此，這兩個(gè)電極梳10和12可以稱為平面外式電極梳(00P電 極梳)或00P驅(qū)動(dòng)梳形副。兩個(gè)電極梳10和12相互間的傾斜角為0°或180°。位于其初始位置中的致動(dòng)器電極梳10的中心縱向軸線10a相對于定子電極梳12 的中心縱向軸線12a平行地、錯(cuò)置地延伸。該致動(dòng)器電極梳10的頂面10b和底面10c也平 行于該定子電極梳12的頂面12b和底面12c定向。該致動(dòng)器電極梳10的電極指在它的初 始位置中位于定子電極梳12的電極指中間空間之外。優(yōu)選地，這兩個(gè)電極梳10和12在它 們的整個(gè)尺寸上相互間具有恒定的間距。在圖1B中，在這兩個(gè)電極梳10和12之間施加不為零的電壓U。由于施加了電壓 U，在該致動(dòng)器電極梳10上產(chǎn)生向著定子電極梳12的方向的轉(zhuǎn)矩M。該致動(dòng)器電極梳10從 它的在圖1A中所示的初始位置以位移角a旋轉(zhuǎn)。在圖1B中，致動(dòng)器電極梳10的頂面10b相對于它的(虛線地再現(xiàn)的)初始位置以 位移角a傾斜。電極梳10和12的縱軸線10a和12a也相互以位移角a傾斜。該致動(dòng)器 電極梳10的電極指在所示的位移角a下伸入到定子電極梳12的電極指中間空間中。致 動(dòng)器電極梳10的電極指的伸入到定子電極梳12的電極指中間空間中的面積通常稱為重疊 面積。
在位移角a很小時(shí)，重疊面積的數(shù)值隨著位移角a的增加而上升。該重疊面積 的數(shù)值幾乎與位移角a成比例地增加，直到達(dá)到臨界角a0。因此，作用在致動(dòng)器電極梳 10上的轉(zhuǎn)矩幾乎恒定。如果位移角a等于臨界角aO，則致動(dòng)器電極梳10的電極指在它的外端部完全地 插入到定子電極梳12的電極指中間空間中。如果位移角a大于臨界角a 0，則該致動(dòng)器電 極梳10的電極指的外端部從定子電極梳12的電極指中間空間伸出。因此，從臨界角a 0 起，重疊面積的增量隨著位移角a的增加而下降。這與作用在致動(dòng)器電極梳10上的轉(zhuǎn)矩 的下降相關(guān)聯(lián)。圖2示出用于說明在圖1A和1B的OOP電極梳中位移角與轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系的坐標(biāo) 系。該坐標(biāo)系的橫坐標(biāo)對應(yīng)于以上已經(jīng)定義的位移角a的值域。該坐標(biāo)系的縱坐標(biāo)表示 相應(yīng)的、作用在致動(dòng)器電極梳上的轉(zhuǎn)矩M。當(dāng)位移角a在0°與臨界角a 0之間時(shí)，轉(zhuǎn)矩M恒定地具有比較高的值。因此，在 位移角a的在0°與臨界角aO之間的值域內(nèi)部，轉(zhuǎn)矩M的變化曲線是穩(wěn)定的。然而從臨 界角a 0起，施加在致動(dòng)器電極梳上的轉(zhuǎn)矩M顯著地下降。臨界角a 0通過這兩個(gè)電極梳10和12的長度和高度定義。如果這兩個(gè)電極梳10 和12具有比較大的高度，則允許臨界角a 0上升。然而，與具有小高度的電極梳10和12相 比，具有大高度的電極梳10和12更難制造，尤其更難借助具有開槽過程的制造方法制造。當(dāng)位移角a在0°與臨界角a 0之間時(shí)，具有長電極指的電極梳10和12的構(gòu)造 使轉(zhuǎn)矩M增加。然而，具有長電極指的電極梳10和12具有比較小的臨界角aO。因此，綜上所述可以確定，00P電極梳10和12僅適合于以比較小的位移角a移 動(dòng)調(diào)節(jié)元件。如果位移角a超過臨界角a 0，則調(diào)節(jié)元件的運(yùn)動(dòng)明顯變緩慢或者進(jìn)入靜止 狀態(tài)。圖3A和3B示出兩個(gè)用于說明兩個(gè)傳統(tǒng)的AVC電極梳的工作原理的示意圖。示出了致動(dòng)器電極梳20和定子電極梳22。定子電極梳22固定地固定，而當(dāng)借肋 接觸元件26在這些電極梳20和22之間施加電壓U時(shí)，致動(dòng)器電極梳20能夠繞旋轉(zhuǎn)軸線 24向著定子電極梳22的方向旋轉(zhuǎn)。在圖3A中，在這兩個(gè)電極梳20和22之間沒有施加電壓U。因此，該致動(dòng)器電極梳 20位于它的初始位置中，在該初始位置中該致動(dòng)器電極梳20以傾斜角0相對于定子電極 梳22傾斜地定向。這些電極梳20和22的電極指的中心縱向軸線20a和22a夾住傾斜角 3。該致動(dòng)器電極梳20的頂面20b和底面20c相對于該定子電極梳22的頂面22b和底面 22c也以傾斜角0傾斜地定向。因此，這兩個(gè)電極梳20和22可以稱為AVC電極梳20和 22 (Angular Vertical Combs)。在施加的電壓U等于零時(shí)，致動(dòng)器電極梳20的電極指在其內(nèi)端部處已經(jīng)伸入到定 子電極梳22的電極指中間空間。然而，以上定義的重疊面積的增量隨著從該位置出來的位 移角變化比較小。在圖3B中示出在這些電極梳20和22之間施加不為零的電壓U之后圖3A的電極 梳。由于施加了電壓U，致動(dòng)器電極梳20受到向著定子電極梳22的方向的轉(zhuǎn)矩M。因此， 該電極梳20以位移角Y相對于它的在圖3A中示出的初始位置移動(dòng)。通過致動(dòng)器電極梳 20繞旋轉(zhuǎn)軸線24在轉(zhuǎn)矩M的方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)，重疊面積的數(shù)值增大。然而，重疊面積的增量直到臨界角Y0具有比較小的值。圖4示出用于說明在圖3A和3B的AVC電極梳中位移角與轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系的坐標(biāo)系。該坐標(biāo)系的橫坐標(biāo)是位移角Y的值域。該坐標(biāo)系的縱坐標(biāo)表示相應(yīng)的、作用在致動(dòng)器 電極梳上的轉(zhuǎn)矩M。當(dāng)位移角、在0°與臨界角Y0之間時(shí)，轉(zhuǎn)矩M比較小，但是隨著位移角、的上 升而增加。轉(zhuǎn)矩M的上升一直保持，直到在這兩個(gè)電極梳之間在電極指的整個(gè)長度上達(dá)到 重疊。從臨界角Y0起，當(dāng)位移角、上升時(shí)，轉(zhuǎn)矩M保持不變。對于在臨界角Y0與最大可 能的位移角、之間的位移角Y，轉(zhuǎn)矩M具有比較大的數(shù)值。不穩(wěn)定區(qū)域30在臨界角Y0 下方，在該不穩(wěn)定區(qū)域中轉(zhuǎn)矩M隨著位移角Y的增加而劇烈上升。根據(jù)圖4的坐標(biāo)系允許闡述兩個(gè)AVC電極梳的缺點(diǎn)。對于不穩(wěn)定區(qū)域30內(nèi)部的位 移角Y，由于轉(zhuǎn)矩M的劇烈上升通常導(dǎo)致致動(dòng)器電極梳的吸入行為(Pull-In-Verhalten)。 因此，當(dāng)位移角、在不穩(wěn)定區(qū)域30內(nèi)時(shí)，致動(dòng)器電極梳的位置是不穩(wěn)定的且?guī)缀醪荒軠?zhǔn)靜 態(tài)地控制。不穩(wěn)定區(qū)域30的寬度隨著電極梳的電極指的增加而上升。然而，只有電極梳的比 較長的電極指保證從臨界角Y 0起有足夠的最大轉(zhuǎn)矩M。然而，與OOP電極梳相比，AVC電極梳具有以下優(yōu)點(diǎn)對于在臨界角Y0與最大可 能的位移角Y之間的較大的位移角Y，轉(zhuǎn)矩M具有足夠高的值。因此，AVC電極梳尤其適 合于以大的位移角Y移動(dòng)調(diào)節(jié)元件。圖5A和5B示出微機(jī)械構(gòu)件的一種實(shí)施方式的示意圖；所示的實(shí)施方式具有由導(dǎo)電材料構(gòu)成的位移部件50。該位移部件50包括鏡板52、 兩個(gè)沿相反方向從該鏡板52伸出的肋元件54和八個(gè)從這些肋元件54側(cè)向地伸出的電極 梳56和58。這些電極梳56和58的電極指相互平行地在垂直于這兩個(gè)肋元件54的縱向的 方向上延伸。在此，每個(gè)肋元件54在每側(cè)各具有兩個(gè)電極梳56和58。這些電極梳56和58 這樣地由位移部件50的材料形成，使得它們位于一個(gè)具有鏡板52和肋元件54的平面中。 該位移部件50例如由導(dǎo)電層蝕刻出來。鏡板52直接地或以萬向節(jié)方式借助肋元件54懸掛。四個(gè)電極梳56設(shè)置在肋元 件54的面相鏡板52的一側(cè)。電極梳56的各三個(gè)電極指具有長度L1。四個(gè)同樣配設(shè)有三 個(gè)電極指的電極梳58安置在肋元件54的背離鏡板52的一側(cè)。電極梳58的電極指的長度 L2明顯小于電極梳56的電極指的長度L1。顯然，本實(shí)施方式并不固定電極梳56和58的電極指的確定數(shù)目。同樣可以在位 移部件50上構(gòu)造其它的調(diào)節(jié)元件(例如微型鑷子的有源元件)來代替鏡板52。為這些電極梳56和58各配置一個(gè)定子電極梳60或62。四個(gè)定子電極梳60中的 每一個(gè)配屬于一個(gè)電極梳56。相應(yīng)地，在每個(gè)電極梳58上設(shè)置四個(gè)定子電極梳62中的一 個(gè)。借肋(未示出的)接觸元件和控制裝置可以在該位移部件50的電極梳56和58 中的至少一個(gè)與這些定子電極梳60和/或62中的至少一個(gè)之間施加電壓U。在此，控制裝 置這樣地設(shè)計(jì)，使得至少每一個(gè)定子電極梳60或62的控制可以與其它的定子電極梳60和 62分開地進(jìn)行。在圖5A中，在該位移部件50的這些電極梳56和58中的一個(gè)與這些定子電極梳60或62中的一個(gè)之間沒有施加電壓U。該位移部件50因此位于它的初始位置中。在位移部件50的初始位置中，每個(gè)定子電極梳60被固定在相對于配屬的電極梳 56傾斜的位置中?？山柚姌O梳56和60的電極指(或頂面)的中心縱軸線定義的傾斜角 3不等于0°或180°。因此，這兩個(gè)電極梳56和60可以稱為AVC電極梳。與此相比，每個(gè)定子電極梳62相對于配屬的電極梳58平行地、錯(cuò)置地固定。因此， 兩個(gè)共同作用的電極梳58和62之間的傾斜角等于0°或180°。這些電極梳58和62的 電極指的中心縱軸線相互平行地間隔延伸。因此，兩個(gè)相鄰地設(shè)置的電極梳58和62可以 稱為OOP電極梳。圖5B示出在該位移部件50的這些電極梳58和62中的至少一個(gè)與至少一個(gè)定子 電極梳60和62之間施加不為零的電壓U之后的微機(jī)械構(gòu)件。由于施加了電壓U，該位移部 件50繞沿著兩個(gè)肋元件54的中心縱軸線的軸線以位移角a轉(zhuǎn)動(dòng)。以這種方式可以將微 鏡52帶到期望的位置中。顯然，所述的實(shí)施方式可以改變，其方式是AVC電極梳58和62設(shè)置在肋元件54 的背離鏡板52的端部上，而OOP電極梳56和60設(shè)置在肋元件54的與鏡板52相鄰的端部 上。同樣，代替OOP電極梳56和60，其它的AVC電極梳也可以以不同的傾斜角相對于彼此 設(shè)置。附加地，電極指的長度和/或旋轉(zhuǎn)軸線在致動(dòng)器電極梳56和58上的位置可以變化。顯然，也可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)圖5A和5B闡述的微機(jī)械構(gòu)件的實(shí)施方式，該實(shí)施方式具有 至少兩個(gè)00P電極梳，其中，這兩個(gè)電極梳(在它們之間可施加電壓)的中心縱軸線在沒有 施加電壓的情況下相互間具有至少兩個(gè)不同的間距。圖6示出用于說明在圖5A和5B的實(shí)施方式中位移角與總轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系的坐標(biāo) 系。該坐標(biāo)系的橫坐標(biāo)是位移角a的值域。該坐標(biāo)系的縱坐標(biāo)對應(yīng)于作用在位移部件上 的總轉(zhuǎn)矩M。該總轉(zhuǎn)矩M由各個(gè)電極梳的單獨(dú)轉(zhuǎn)矩的相加的疊加得到。因此，該總轉(zhuǎn)矩M包括 由圖2和4已知的AVC電極梳(虛線)和00P電極梳(點(diǎn)線)的轉(zhuǎn)矩。當(dāng)位移角a在角度范圍70內(nèi)時(shí)，總轉(zhuǎn)矩M可以通過組合地控制AVC電極梳和00P 電極梳保持恒定。因此，通過共同地控制各種不同的電極梳可以在該角度范圍70中可靠地 通過準(zhǔn)靜態(tài)的運(yùn)行調(diào)節(jié)該鏡板，在該角度范圍70中00P電極梳和AVC電極梳的單獨(dú)轉(zhuǎn)矩不 具有恒定的變化曲線。在位移角a低于角度范圍70時(shí)，AVC電極梳的轉(zhuǎn)矩隨著位移角a的上升而增加。 在位移角a低于角度范圍70時(shí)，總轉(zhuǎn)矩M可以由OOP電極梳的單獨(dú)轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生。相反，對于 高于角度范圍70的較大位移角a，AVC電極梳的作用是恒定的，而00P電極梳的作用可忽 略。在位移角a高于角度范圍70時(shí)，總轉(zhuǎn)矩M可以由AVC電極梳的單獨(dú)轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生。因此，有利的是，該鏡板以低于角度范圍70的小位移角a調(diào)節(jié)，其方式是僅控制 00P電極梳。相應(yīng)地以高于角度范圍70的位移角a調(diào)節(jié)鏡板，其方式是僅控制AVC電極 梳。因此，與僅使用一種電極梳類型相比，即與僅使用00P電極梳或僅使用AVC電極梳相比， 可以在更大的位移角范圍中實(shí)現(xiàn)恒定的總轉(zhuǎn)矩M。因此，微機(jī)械構(gòu)件的上述實(shí)施方式允許借助對00P電極梳和AVC電極梳的共同控 制或者借助對00P電極梳或AVC電極梳的專門控制實(shí)現(xiàn)期望的位移角a的可靠調(diào)節(jié)。不 但對于小位移角a而且對于大位移角a，可以以這種方式實(shí)現(xiàn)總轉(zhuǎn)矩M的優(yōu)化變化曲線。
圖7A和7B示出電極梳的一種實(shí)施方式的示意圖。示出了具有頂面80b的致動(dòng)器電極梳80和定子電極梳82。定子電極梳82固定地固定在(未繪出的)微機(jī)械構(gòu)件中，而致動(dòng)器電極梳80可以通過借助于接觸電極86施加 的電壓而繞旋轉(zhuǎn)軸線84在定子電極梳82的方向上轉(zhuǎn)動(dòng)。該致動(dòng)器電極梳80的電極指筆直地指向一個(gè)方向。因此，對于致動(dòng)器電極梳80的電極指可定義一個(gè)中心縱軸線80a。而定子電極梳82的電極指具有一個(gè)彎折部。因此， 對于定子電極梳82的每個(gè)電極指可定義兩個(gè)子單元88和90，它們具有不同的中心縱軸線 88a和90a。這些中心縱軸線88a和90a以彎折角5相互傾斜地設(shè)置。由這兩個(gè)電極梳80和82構(gòu)成的電極梳副可以稱為OOP電極梳和AVC電極梳的組合。這兩個(gè)電極梳80和82的運(yùn)行在此提供了 OOP電極梳和AVC電極梳的組合的優(yōu)點(diǎn)。在圖7A中，在致動(dòng)器電極梳80與定子電極梳82之間沒有施加電壓U并且該致動(dòng)器電極梳80位于它的初始位置中。圖7B示出在施加不等于零的電壓之后的兩個(gè)電極梳80和82。通過所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩 M，該致動(dòng)器電極梳80從它的初始位置以位移角a向著定子電極梳82的方向移動(dòng)。通過 定子電極梳82的電極指的具有適當(dāng)選擇的彎折角8的造型，在相互調(diào)節(jié)這兩個(gè)電極梳80 和82時(shí)，對于位移角a的期望范圍實(shí)現(xiàn)重疊面積的大增量，由此實(shí)現(xiàn)有利的轉(zhuǎn)矩M。尤其 地，在適當(dāng)選擇的彎折角8下，對于位移角a的中間角度范圍可以保證恒定的轉(zhuǎn)矩M。定子電極梳82的上述形狀也可轉(zhuǎn)用到致動(dòng)器電極梳80上。這樣構(gòu)造的定子電極 梳82和/或相應(yīng)的致動(dòng)器電極梳80的優(yōu)點(diǎn)在于，電極梳80和82沿著調(diào)節(jié)元件的旋轉(zhuǎn)軸 線所需的空間更小。這抵償了在制造電極梳80和82時(shí)的較大耗費(fèi)。
權(quán)利要求
用于微機(jī)械構(gòu)件的電極梳(82)，具有至少一個(gè)電極指，對于所述至少一個(gè)電極指可定義具有第一中心縱軸線(88a，90a)的第一電極指子單元(88，90)和具有第二中心縱軸線(88a，90a)的第二電極指子單元(88，90)，其中，所述第二中心縱軸線(88a，90a)相對于所述第一中心縱軸線(88a，90a)以不等于0°且不等于180°的彎折角(δ)傾斜。
2.微機(jī)械構(gòu)件，具有根據(jù)權(quán)利要求1的電極梳(82)；和第二電極梳(80)，其中，所述電極梳(82)和所述第二電極梳(80)被這樣地構(gòu)造，使 得在所述電極梳(82)與所述第二電極梳(80)之間可施加電壓(U)，通過在這兩個(gè)電極梳 (80，82)之間施加電壓(U)可調(diào)節(jié)這兩個(gè)電極梳(80，82)中的至少一個(gè)電極梳。
3.微機(jī)械構(gòu)件，具有第一定子電極梳(62)和第一致動(dòng)器電極梳(58)，它們被這樣地構(gòu)造，使得在所述第一 定子電極梳(62)與所述第一致動(dòng)器電極梳(58)之間可施加電壓(U)，其中，所述第一致動(dòng) 器電極梳(58)在它的初始位置中以相對于所述第一定子電極梳(62)的第一傾斜角設(shè)置， 通過在所述第一定子電極梳(62)與所述第一致動(dòng)器電極梳(58)之間施加電壓(U)可從所 述第一致動(dòng)器電極梳的初始位置調(diào)節(jié)所述第一致動(dòng)器電極梳(58)；及第二定子電極梳(60)和第二致動(dòng)器電極梳(56)，它們被這樣地構(gòu)造，使得在所述第二 定子電極梳(60)與所述第二致動(dòng)器電極梳(56)之間可施加電壓(U)，其中，所述第二致動(dòng) 器電極梳(56)在它的初始位置中以相對于所述第二定子電極梳(60)的、不同于所述第一 傾斜角的第二傾斜角(β)設(shè)置，通過在所述第二定子電極梳(60)與所述第二致動(dòng)器電極 梳(56)之間施加電壓(U)可從所述第二致動(dòng)器電極梳(56)的初始位置調(diào)節(jié)所述第二致動(dòng) 器電極梳(56)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的微機(jī)械構(gòu)件，其中，所述微機(jī)械構(gòu)件包括調(diào)節(jié)元件(52)，通過所述 第一致動(dòng)器電極梳(58)相對于所述第一定子電極梳(62)的調(diào)節(jié)和/或所述第二致動(dòng)器電 極梳(56)相對于所述第二定子電極梳(60)的調(diào)節(jié)可調(diào)節(jié)該調(diào)節(jié)元件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的微機(jī)械構(gòu)件，其中，所述調(diào)節(jié)元件(52)是微鏡(52)或微型鑷子。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5的微機(jī)械構(gòu)件，其中，所述調(diào)節(jié)元件(52)可在準(zhǔn)靜態(tài)的運(yùn)行中 調(diào)節(jié)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至6之一的微機(jī)械構(gòu)件，其中，所述第一致動(dòng)器電極梳(58)在它的 初始位置中相對于所述第一定子電極梳(62)平行地、錯(cuò)置地設(shè)置。
8.微機(jī)械構(gòu)件，具有第一定子電極梳和第一致動(dòng)器電極梳，它們被這樣地構(gòu)造，使得在所述第一定子電極 梳與所述第一致動(dòng)器電極梳之間可施加電壓，其中，通過在所述第一定子電極梳與所述第 一致動(dòng)器電極梳之間施加電壓可從所述第一致動(dòng)器電極梳的初始位置調(diào)節(jié)所述第一致動(dòng) 器電極梳，對于在它的初始位置中的所述第一致動(dòng)器電極梳可定義第一致動(dòng)器中心縱軸 線，對于所述第一定子電極梳可定義第一定子中心縱軸線，所述第一致動(dòng)器中心縱軸線平 行于所述第一定子中心縱軸線并且具有相對于所述第一定子中心縱軸線的第一間距；及第二定子電極梳和第二致動(dòng)器電極梳，它們被這樣地構(gòu)造，使得在所述第二定子電極 梳與所述第二致動(dòng)器電極梳之間可施加電壓，其中，通過在所述第二定子電極梳與所述第二致動(dòng)器電極梳之間施加電壓可從所述第二致動(dòng)器電極梳的初始位置調(diào)節(jié)所述第二致動(dòng) 器電極梳，對于在它的初始位置中的所述第二致動(dòng)器電極梳可定義第二致動(dòng)器中心縱軸 線，對于所述第二定子電極梳可定義第二定子中心縱軸線，所述第二致動(dòng)器中心縱軸線平 行于所述第二定子中心縱軸線并且具有相對于所述第二定子中心縱軸線的、與所述第一間 距不同的第二間距。
9.用于電極梳(82)的制造方法，包括以下步驟這樣地形成所述電極梳(82)的至少一個(gè)電極指，使得可定義具有第一中心縱軸線 (88a,90a)的第一電極指子單元(88，90)和具有第二中心縱軸線(88a，90a)的第二電極指 子單元(88，90)，其中，所述第二中心縱軸線(88a，90a)相對于所述第一中心縱軸線(88a， 90a)以不等于0°且不等于180°的彎折角(δ)傾斜。
10.用于微機(jī)械構(gòu)件的制造方法，包括以下步驟根據(jù)權(quán)利要求9制造電極梳(82)；制造第二電極梳(80)；和這樣地構(gòu)造和布置所述電極梳(82)和所述第二電極梳(80)，使得在所述電極梳(82) 與所述第二電極梳(80)之間可施加電壓(U)，通過施加電壓(U)可調(diào)節(jié)這兩個(gè)電極梳(80， 82)中的至少一個(gè)電極梳。
11.用于微機(jī)械構(gòu)件的制造方法，該微機(jī)械構(gòu)件具有第一定子電極梳(62)和第一致動(dòng)器電極梳(58)，它們被這樣地構(gòu) 造，使得在所述第一定子電極梳(62)與所述第一致動(dòng)器電極梳(58)之間可施加電壓(U)， 其中，通過在所述第一定子電極梳(62)與所述第一致動(dòng)器電極梳(58)之間施加電壓(U) 可從所述第一致動(dòng)器電極梳(58)的初始位置調(diào)節(jié)所述第一致動(dòng)器電極梳(58)；第二定子 電極梳(60)和第二致動(dòng)器電極梳(56)，它們被這樣地構(gòu)造，使得在所述第二定子電極梳 (60)與所述第二致動(dòng)器電極梳(56)之間可施加電壓(U)，其中，通過在所述第二定子電極 梳(60)與所述第二致動(dòng)器電極梳(56)之間施加電壓(U)可從所述第二致動(dòng)器電極梳(56) 的初始位置調(diào)節(jié)所述第二致動(dòng)器電極梳(56)，該制造方法包括以下步驟在所述第一致動(dòng)器電極梳(58)的初始位置中以相對于所述第一定子電極梳(62)的第 一傾斜角布置所述第一致動(dòng)器電極梳(58)；和在所述第二致動(dòng)器電極梳(56)的初始位置中以相對于所述第二定制電極梳(60)的、 不同于所述第一傾斜角的第二傾斜角(β)布置所述第二致動(dòng)器電極梳(56)。
12.用于微機(jī)械構(gòu)件的制造方法，該微機(jī)械構(gòu)件具有第一定子電極梳和第一致動(dòng)器電極梳，它們被這樣地構(gòu)造，使得在 所述第一定子電極梳與所述第一致動(dòng)器電極梳之間可施加電壓，其中，通過在所述第一定 子電極梳與所述第一致動(dòng)器電極梳之間施加電壓可從所述第一致動(dòng)器電極梳的初始位置 中調(diào)節(jié)所述第一致動(dòng)器電極梳，對于在它的初始位置中的所述第一致動(dòng)器電極梳可定義第 一致動(dòng)器中心縱軸線，對于所述第一定子電極梳可定義第一定子中心縱軸線；第二定子電 極梳和第二致動(dòng)器電極梳，它們被這樣地構(gòu)造，使得在所述第二定子電極梳與所述第二致 動(dòng)器電極梳之間可施加電壓，其中，通過在所述第二定子電極梳與所述第二致動(dòng)器電極梳 之間施加電壓可從所述第二致動(dòng)器電極梳的初始位置調(diào)節(jié)所述第二致動(dòng)器電極梳，對于在它的初始位置中的所述第二致動(dòng)器電極梳可定義第二致動(dòng)器中心縱軸線，對于所述第二定 子電極梳可定義第二定子中心縱軸線， 該制造方法包括以下步驟在所述第一致動(dòng)器電極梳的初始位置中這樣地布置所述第一致動(dòng)器電極梳和所述第 一定子電極梳，使得所述第一致動(dòng)器中心縱軸線平行于所述第一定子中心縱軸線并且具有 相對于所述第一定子中心縱軸線的第一間距；和在所述第二致動(dòng)器電極梳的初始位置中這樣地布置所述第二致動(dòng)器電極梳和所述第 二定子電極梳，使得所述第二致動(dòng)器中心縱軸線平行于所述第二定子中心縱軸線并且具有 相對于所述第二定子中心縱軸線的、不同于所述第一間距的第二間距。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于微機(jī)械構(gòu)件的電極梳(82)，該電極梳具有至少一個(gè)電極指，對于所述至少一個(gè)電極指可定義具有第一中心縱軸線(88a，90a)的第一電極指子單元(88，90)和具有第二中心縱軸線(88a，90a)的第二電極指子單元(88，90)，其中，所述第二中心縱軸線(88a，90a)相對于所述第一中心縱軸線(88a，90a)以不等于0°且不等于180°的彎折角(δ)傾斜，本發(fā)明還涉及設(shè)有這種電極梳(82)的微機(jī)械構(gòu)件。本發(fā)明同樣涉及微機(jī)械構(gòu)件。本發(fā)明此外涉及用于電極梳(82)的制造方法和用于微機(jī)械構(gòu)件的制造方法。
文檔編號(hào)H02N1/00GK101990737SQ200880128512
公開日2011年3月23日 申請日期2008年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月8日
發(fā)明者J·弗里茨, J·穆霍, S·平特, T·皮爾克 申請人:羅伯特·博世有限公司