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一种具有调温功能的静电MEMS微镜的制作方法

  • 国知局
  • 2024-06-21 12:10:44

本技术涉及一种微镜,尤其是一种具有调温功能的静电mems微镜。

背景技术:

1、结构光3d测量技术在工业检测、三维恢复、工业机器人、物流筛检领域有广阔的应用。mems微镜结构光是一种基于mems微镜技术的结构光设备,通过匹配mems微镜的运动,控制激光的开断实现结构光的投射,然后使用相机采集结构光的叠加在待测工件上的图形,经过算法恢复出待测工件的三维形貌。但更大的待测工件和更远的探测距离对结构光的投射强度和投射距离,对激光光源的强度和mems微镜的面积提出了更高的要求。

2、使用大功率激光照射mems微镜镜面时,有部分激光被微镜镜面吸收,mems微镜温度升高,在投射结构光条纹时,由于条纹的强度和占空比基本不变,mems微镜镜面吸收到的热量基本不变,微镜温度变化有限,谐振状态下的mems受不同宽度的结构光的影响较小。但进行恢复成像时,相机需要在彻底关闭激光器时,拍摄空白涂卡,用作差分减背景噪声使用。此时彻底关闭激光器,mems微镜不再接受大功率激光光源照射,mems微镜的温度会产生较大变化,微镜镜面需要重新确定运动轨迹,不利于结构光投射模组的连续使用。适用于结构光测量原理的静电mems微镜,由静电力进行驱动,工作在谐振状态下,控制激光光源的开断强弱,完成结构光条纹的投射。但在高功率激光光源的开断过程中,镜面吸收的激光热量会使mems微镜的谐振频率产生漂移,导致微镜的偏转角度发生变化,恶化结构光条纹的质量,最后影响测量精度。

技术实现思路

1、为解决上述微镜在激光光源开断时造成的偏转角度变化、结构光成像质量差的问题,本实用新型提供一种具有调温功能的静电mems微镜,具体技术方案为:

2、一种具有调温功能的静电mems微镜,包括镜面,还包括:

3、底硅层,设有振镜孔,所述镜面活动设于所述振镜孔内;

4、顶硅层,设于所述底硅层上,分别设有可动区、固定区和加热电阻区,所述可动区设有对称位于所述振镜孔两侧的可动梳齿和扭转梁,所述固定区设有对称位于所述振镜孔两侧的固定梳齿;以及

5、图形化的金属层,设于所述顶硅层上,与所述顶硅层形成欧姆接触,包括与所述可动梳齿导通的第一驱动电极、与所述固定梳齿导通的第二驱动电极和与所述加热电阻区导通的两个加热电极。

6、优选的,所述镜面为所述金属层制成。

7、与现有技术相比本实用新型具有以下有益效果:

8、本实用新型提供的一种具有调温功能的静电mems微镜利用顶硅层的低电阻特性,在关闭激光光源并对待测工件拍摄空白涂卡时,通过加热电极对加热电阻区施加电压;当打开激光光源时,断开加热电阻区的电压,关闭加热功能,加热电阻区的通断电压配合激光光源的开闭,使微镜结构保持恒定的温度,维持微镜运动的稳定性,提升了结构光成像的质量。

技术特征:

1.一种具有调温功能的静电mems微镜,包括镜面,其特征在于,还包括:

2.根据权利要求1所述的一种具有调温功能的静电mems微镜,其特征在于,所述镜面为所述金属层制成。

技术总结本技术涉及一种具有调温功能的静电MEMS微镜,包括镜面,还包括依次设置的底硅层、顶硅层和金属层:底硅层设有振镜孔,镜面活动设于振镜孔内;顶硅层分别设有可动区、固定区和加热电阻区,可动区设有对称位于振镜孔两侧的可动梳齿和扭转梁,固定区设有对称位于振镜孔两侧的固定梳齿;图形化的金属层与顶硅层形成欧姆接触,包括与可动梳齿导通的第一驱动电极、与固定梳齿导通的第二驱动电极和与加热电阻区导通的两个加热电极。该静电MEMS微镜利用顶硅层的低电阻特性,通过加热电极对加热电阻区施加电压,使微镜结构保持恒定的温度,维持微镜运动的稳定性,提升了结构光成像的质量。技术研发人员:张程浩,陈巧受保护的技术使用者:苏州知芯传感技术有限公司技术研发日:20231107技术公布日:2024/5/19

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