用于微机电系统（MEMS）微镜的加强结构的制作方法

本公开总体上涉及光学微机电(micro-electro-mechanical，mems)设备，特别地但非排他性地涉及用于光学mems设备的微镜。

背景技术：

1、mems微镜是反射光的微型反射镜或纳米级反射镜。它们可以用于各种光学应用中，例如来自光源的光束从反射镜反射并且跨(across)自由空间中的区扫略的情况。mems微镜可以沿一个或多个轴线是静态的、平移或旋转。应用可以涉及但不限于增强现实/虚拟现实(augmented reality/virtual reality，ar/vr)、3d成像、光检测和测距(lightdetection and ranging，lidar)、电信以及其它切换、成像和射束转向应用。

技术实现思路

1、根据第一方面，提供了一种微机电系统(mems)微镜，该mems微镜包括：用于反射光的镜表面；沿该镜表面耦接的支撑平台；以及由该支撑平台形成或耦接到该支撑平台的多个加强结构，其中，该多个加强结构的维度或密度以有助于在扭转力下保持该镜表面平坦的方式跨该支撑平台的区域缩放(scale)。

2、该多个加强结构中的每个加强结构的维度可以相对于该多个加强结构中的每个加强结构的密度阶层式(hierarchically)缩放。

3、该维度可以包括多个加强结构中的每个加强结构的形状或大小。

4、该多个加强结构可以从该mems微镜的中心径向向外延伸。

5、该多个加强结构可以与该mems微镜的旋转轴线径向偏移。

6、随着该多个加强结构的位置在该支撑平台的区域中径向向外移动，该多个加强结构的密度可以与该多个加强结构的大小、形状或厚度成反比(scale inversely)。

7、该多个加强结构中的每个加强结构可以包括以垂直方式从该支撑平台延伸的高度。该高度可以根据该多个加强结构的位置或间距而变化。

8、该多个加强结构可以形成网格结构。该多个加强结构的密度可以朝向该支撑平台的外部分径向增加。

9、该镜表面可以包括反射层。该反射层的一部分和该支撑平台可以形成反射镜元件。

10、该反射镜元件可以包括多个孔，该多个孔延伸穿过该反射层并且/或者穿过该支撑衬底的厚度。

11、根据第二方面，提供了一种形成微机电系统(mems)微镜的方法，该方法包括：形成支撑衬底；以及在该支撑衬底的第一表面上形成反射层，其中，该支撑衬底被形成为在与该第一表面相反的第二表面上包括多个加强结构，并且其中，该多个加强结构的维度或密度跨该第二表面的区域缩放，以有助于在扭转力下保持该反射层光学平坦(opticallyflat)。

12、该多个加强结构的维度可以相对于该多个加强结构的密度阶层式缩放。

13、随着该多个加强结构的位置在该支撑衬底的区域中径向向外移动，该多个加强结构中的每个加强结构的大小或厚度可以减小。

14、该多个加强结构中的每个加强结构可以具有以垂直方式从该第二表面延伸的高度。该高度可以根据该多个加强结构的位置或间距而变化。

15、形成该支撑衬底可以包括由硅、氮化硅、氧化硅或碳化硅中的至少一者形成该支撑衬底。

16、该多个加强结构可以跨该支撑衬底的区域形成同心圆或椭圆。

17、根据第三方面，提供了一种光学扫描仪，该光学扫描仪包括：光源、微机电系统(mems)微镜和处理逻辑，该光源被配置为发射源光；该mems微镜包括用于接收该源光的镜表面；该处理逻辑被配置为：驱动该光源发射该源光；以及驱动该mems微镜绕至少一个轴线旋转以将该源光重定向为图像光，从而形成图像，其中，该mems微镜包括多个加强结构，该多个加强结构具有维度或密度，该维度或密度跨该镜表面的区域缩放，以有助于在绕该至少一个轴线的扭转力下保持该镜表面平坦。

18、随着该多个加强结构的位置在耦接到该镜表面的支撑衬底的区域中径向向外移动时，该多个加强结构的密度可以增加。

19、该多个加强结构的维度可以相对于该多个加强结构的密度阶层式缩放。

20、该多个加强结构可以跨该支撑衬底的区域形成网格。

技术特征：

1.一种微机电系统mems微镜，所述mems微镜包括：

2.根据权利要求1所述的mems微镜，其中，所述多个加强结构中的每个加强结构的维度相对于所述多个加强结构中的每个加强结构的密度阶层式缩放。

3.根据权利要求1或2所述的mems微镜，其中，所述维度包括所述多个加强结构中的每个加强结构的形状或大小。

4.根据任一前述权利要求所述的mems微镜，其中，所述多个加强结构从所述mems微镜的中心径向向外延伸；

5.根据任一前述权利要求所述的mems微镜，其中，随着所述多个加强结构的位置在所述支撑平台的所述区域中径向向外移动，所述多个加强结构的密度与所述多个加强结构的大小、形状或厚度成反比。

6.根据任一前述权利要求所述的mems微镜，其中，所述多个加强结构中的每个加强结构包括以垂直方式从所述支撑平台延伸的高度，并且所述高度根据所述多个加强结构的位置或间距而变化。

7.根据任一前述权利要求所述的mems微镜，其中，所述多个加强结构形成网格结构，并且所述多个加强结构的密度朝向所述支撑平台的外部分径向增加。

8.根据任一前述权利要求所述的mems微镜，其中，所述镜表面包括反射层，并且其中，所述反射层的一部分和所述支撑平台形成反射镜元件；

9.一种形成微机电系统mems微镜的方法，所述方法包括：

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述多个加强结构的维度相对于所述多个加强结构的密度阶层式缩放；

11.根据权利要求9或10所述的方法，其中，形成所述支撑衬底包括由硅、氮化硅、氧化硅或碳化硅中的至少一者形成所述支撑衬底。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其中，所述多个加强结构跨所述支撑衬底的区域形成同心圆或椭圆。

13.一种光学扫描仪，所述光学扫描仪包括：

14.根据权利要求13所述的光学扫描仪，其中，随着所述多个加强结构的位置在耦接到所述镜表面的支撑衬底的区域中径向向外移动，所述多个加强结构的密度增加。

15.根据权利要求13或14所述的光学扫描仪，其中，所述多个加强结构的维度相对于所述多个加强结构的密度阶层式缩放；优选地，其中，所述多个加强结构跨支撑衬底的区域形成网格。

技术总结描述了一种用于包括多个加强结构的微机电系统(MEMS)微镜的装置、系统和方法。该MEMS微镜包括用于反射光的镜表面、沿该镜表面耦接的支撑平台、以及由该支撑平台形成或耦接到该支撑平台的多个加强结构。在一些示例中，这些加强结构的维度或密度以有助于在扭转力下保持该镜表面平坦的方式跨该支撑平台的区域缩放。技术研发人员：凯瑟琳·玛丽·斯迈思,丹尼尔·根特·格赖夫,肯尼斯·亚历山大·迪埃斯特受保护的技术使用者：元平台技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/29