具有多轴旋转控制之光镜系统

摘要

本发明揭示一种光镜系统。此光镜系统包括反射镜及第一框架构件，而该框架系经由第一复数个悬吊梁而耦合且环绕该反射镜。该系统进一步包括经由第二复数个悬吊梁，而耦合且环绕第一框架构件的第二框架构件。该系统也包括至少一复数个静电启动器，该启动器系具有耦合至第一及第二框架构件其中之一个的叉指式静电齿状物。反射镜系相对于第一复数个挠曲梁而转动。在操作过程中，启动一个启动器直到反射镜达到临界角，随后打开第二启动器。假如一个启动器失效，则第二个启动器可固定反射镜在它的位置上。在较佳实施例中，差动电容感测可藉由在两侧边安装齿状物于梳状驱动器而加以使用。差动电容感测同样地可用来降低在该感测讯号里的杂讯。根据本发明之装置系符合可直接标度、高埠数目光学交换器的要求，其中每个光学I/O埠配置使用两个反射镜。本发明的光镜可利用于下列应用中，但并未受其限制：光学加减加工器、波长路由器、自由空间光学互连、晶片层光学I/O、光学扫描显示器、光学扫描器(条码、微型照相机)、光学储存读/写头、雷射印表机、医疗用替代玻璃(合并以自适应光学器件)、医疗诊断设备、防护用途用的光学扫描。光学扫描反射镜与光学侦测器之结合可藉由减少捕捉1维或2维光学讯息所需之侦测器数目而降低影像应用的成本。

主权项

1.一种光镜系统,包括: 反射镜; 第一框架构件,此第一框架构件经由第一复数个悬 吊梁而耦合并环绕反射镜; 第二框架构件,此第二框架构件经由第二复数个悬 吊梁而耦合并环绕第一框架元件,其中该反射镜系 关于第一轴来转动,而该第一轴系与第一复数个悬 吊梁有关;以及 至少一个复数个静电启动器,该启动器系具有耦合 至第一及第二框架构件其中之一的叉指式静电齿 状物。2.如申请专利范围第1项之光镜系统,其中该 第一框架构件系包括内部框架构件,而且第二框架 构件系包括外部框架构件。3.如申请专利范围第1 项之光镜系统,其中该第一轴实质上系与该第一复 数个悬吊梁共线。4.如申请专利范围第1项之光镜 系统,该反射镜系统包括耦合至第一框架构件的第 一复数个启动器。5.如申请专利范围第4项之光镜 系统,该反射镜系统系包括耦合至第二框架构件的 第二复数个启动器。6.如申请专利范围第5项之光 镜系统,其中该第一复数个启动器系关于第一轴而 转动反射镜,而第一轴实质上系平行于第一复数个 悬吊梁,而第二复数个启动器则起始一运动,该运 动具有不同于第一轴的第二轴。7.如申请专利范 围第6项之光镜系统,其中该第一复数个启动器系 沿着平行于框架平面的方向而产生力量。8.如申 请专利范围第6项之光镜系统,其中第一复数个启 动器系沿着垂直于框架平面的方向而产生力量。9 .如申请专利范围第8项之光镜系统,其中第一复数 个启动器产生直接耦合到反射镜的力矩。10.如申 请专利范围第6项之光镜系统,其中第一轴实质上 系与第一复数个悬吊梁共线。11.如申请专利范围 第4项之光镜系统,其中第一及第二复数个启动器 系包括第一及第二复数个垂直梳状驱动启动器。 12.一种光镜系统,包括: 反射镜; 第一框架构件,该框架经由第一复数个悬吊梁而耦 合并环绕该反射镜,其中该反射镜系关于与该第一 复数个悬吊梁有关的轴而转动;以及 至少一复数个静电启动器,该启动器系具有耦合至 第一及第二框架构件其中之一的叉指式静电齿状 物。13.如申请专利范围第12项之光镜系统,其中第 一轴实质上系与第一复数个悬吊梁共线。14.如申 请专利范围第12项之光镜系统,该光镜包括耦合至 第一框架构件的复数个启动器。15.如申请专利范 围第14项之光镜系统,其中该复数个启动器系包括 复数个垂直梳状驱动启动器。16.如申请专利范围 第14项之光镜系统,其中该第一复数个启动器系沿 着平行于框架平面的方向而产生力量。17.如申请 专利范围第14项之光镜系统,其中该第一复数个启 动器系沿着垂直于框架平面的方向而产生力量。 18.如申请专利范围第17项之光镜系统,其中于第一 复数个启动器系产生垂直耦合到反射镜的力矩。 图式简单说明: 第1图系显示根据本发明之反射镜用的机械布置之 前视图。 第2a及2b图系描述转动臂之截面图。 第3图系显示可轻易整合入框架设计的梳状驱动器 及转动臂之侧视图。 第3a图系显示根据本发明之启动器的顶部视图。 第3b图系第3a图之启动器的侧视图。 第4图系显示内部平衡环结构,该内部平衡环结构 包括内部框架构件、梳状驱动器系统及电接地线 。 第5图系显示内部及外部平衡环结构、自行组合机 构及至基板的电性连接。 第6图系显示根据本发明,由基板至向上倾斜框架( tilt-up frame)之电连接法。