具有配備激光器的可運動式元件的微機械式設備制造技術

本發明專利技術涉及一種微機械式設備，其具有固定不動式元件(100)和可偏移式元件(110)。本發明專利技術的核心為：在所述可偏移式元件(110)上設置有光源(120)。本發明專利技術同時還涉及一種具有微機械式設備的微機械式掃描儀，所述微機械式設備具有可運動式元件(100)，在所述可運動式元件上設置有光源(120)。

Micromechanical device having a movable element equipped with a laser

The present invention relates to a micromechanical device having a fixed stationary element (100) and an offset element (110). The core of the present invention is that a light source (120) is provided on the offset element (110). The invention also relates to a micromechanical scanner with a micromechanical device having a movable element (100) and a light source (120) provided on the movable element.

【技術實現步驟摘要】
具有配備激光器的可運動式元件的微機械式設備
本專利技術涉及一種微機械式設備，其具有固定不動式元件和可偏移式元件。
技術介紹
在現有技術中已知半導體激光器、特別是VCSEL(英文：verticalcavitysurfaceemittinglaser，垂直腔面發射激光器)。此外已知的是另一種可運動式微鏡。借助VCSEL、可運動式微鏡和透鏡能夠構建出掃描儀-激光器-投影儀及其應用，該應用測量距離和速度。對于CE應用而言十分重要的是：這些部件需要非常小的結構空間(例如手機)且成本低廉。這意味著這些部件可以集成在非常小的封裝體(Package)中。現今市場上對于ASIC、VCSEL和透鏡可使用的封裝體是飛利浦的Twineye-LCPPremold殼體。當微鏡與上述應用必須被集成時，最接近的現有技術解決方案是將微鏡安置在VCSEL-模塊旁側。然而需要安裝框架，在該安裝框架上能夠將上述兩個部件相互定位。
技術實現思路
本專利技術涉及一種微機械式設備，其具有固定不動式元件和可偏移式元件。本專利技術的核心在于：在可偏移式元件上設置有光源。根據本專利技術的微機械式設備的有利構型設置了：所述光源是半導體光源、特別是發光二極管或者半導體激光器。特別優選的是，所述光源是VCSEL。根據本專利技術的微機械式設備的有利構型設置了：在所述光源的光輸出口前方設置有透鏡，其中，所述透鏡相對于光源而言固定地設置。有利的是，借助這類透鏡能夠實現了瞄準儀(或者說能夠將光束聚焦)。本專利技術還涉及一種具有微機械式設備的微機械式掃描儀，所述微機械式設備具有可運動式元件，在所述可運動式元件上設置有光源。根據本專利技術的微機械式設備不如現有技術中那樣作為產生出掃描式激光射束的轉向鏡，而是作為激光器用的可運動式懸掛裝置。所述射束不再通過轉向而運動，而是激光源本身直接運動。因此不需要復雜的MEMS微鏡。如下可運動式元件足以：例如是在彈簧上可運動式懸掛的板件(無需鏡表面等諸如此類)，該板件在其上具有金屬平面，用于與激光器進行電連接。因此，相對于傳統的掃描射束的構型而言能夠在兩方面得以節省：第一，能夠節省了復雜的安裝框架或者節省了用于部件相互之間定位的殼體；第二，MEMS元件相對于可運動式板件或者可運動式框架而言顯著地簡化。有利的是，這種非常小巧結構的模塊可以被應用于所有的用途，在這些用途中，掃描式光束應由光源(例如，激光二極管、二極管、VCSEL…)和可運動式轉向鏡產生。典型的應用是例如掃描式距離測量(借助VCSEL)，或者也可以是微投影儀。附圖說明圖1：示出了激光掃描儀，其具有可運動式微鏡和根據現有技術分立布置的激光器；圖2：示出了根據本專利技術的具有可運動式元件的第一微機械式設備，所述可運動式元件具有在其上布置的激光器；圖3：示出了根據本專利技術的具有可運動式元件的第二微機械式設備，所述可運動式元件具有在其上布置的激光器和透鏡；圖4：示出了根據本專利技術的微機械式掃描儀。具體實施方式圖1示出了激光掃描儀，其具有可運動式微鏡和根據現有技術分立布置的激光器。示意性地示出了微鏡10以及激光器20(尤其是VCSEL-激光器)，所述激光器20在其光輸出開口前方具有瞄準儀-透鏡30。微鏡10和激光器20布置在安裝框架40上。微鏡10是微機械式構件并且基本上包括固定不動式元件和可偏移式元件，即，微鏡10基本上由鏡面組成。由激光器20發射出的激光射束25借助于透鏡30瞄準并且通過微鏡10轉向。微鏡10如此以可偏移的方式布置，使得激光射束25能夠在投影面50上描繪出線性掃描部60。圖2示出了根據本專利技術的具有可偏移式元件的第一微機械式設備，所述可偏移式元件具有在其上布置的激光器。示意性地示出了具有固定不動式元件100和可偏移式元件110的微機械式設備，所述可偏移式元件懸掛在所述固定不動式元件100上。在可偏移式元件110上布置有光源120。在本例中，光源120是VCSEL，該VCSEL布置在可偏移式元件110的表面115上。在本例中，VCSEL被固定在可偏移式元件110的表面115上。也可替代地考慮的是，VCSEL借助于半導體生產工藝被集成到可偏移式元件110中。也可替代地能夠設置其它光源120、例如半導體二級管。圖3示出了根據本專利技術的具有可偏移式元件的第二微機械式設備，所述可偏移式元件具有在其上布置的激光器以及具有透鏡。附加于根據圖2的實施例，在此，透鏡130布置在VCSEL的光輸出開口前方。透鏡30在此被固定在可偏移式元件110的表面115上。透鏡130設置用于使激光射束25瞄準或者聚焦。圖4示出了根據本專利技術的微機械式掃描儀。示出了根據本專利技術的微機械式設備，其具有固定不動式元件100和可偏移式元件110。在可偏移式元件110的表面115上布置有VCSEL120。在VCSEL120的光輸出面上布置有透鏡130。透鏡130被固定在表面115上。根據本專利技術的微機械式設備布置在基底160上。基底160例如可以是電路板或諸如此類。微機械式設備借助于引線連接裝置140與基底160導電地連接。引線連接裝置140通過鈍化部150包裹。微機械式設備如此與基底116導電地連接，使得能夠將不僅可偏移式元件110的偏移而且將呈VCSEL形式的光源120以電的方式進行控制。借助在第一方向上可偏移的所述可偏移式元件110，以這種方式實現了1D-掃描儀。借助如下可偏移式元件110，以這種方式實現了2-D掃描儀，所述可偏移式元件在第一和第二方向上可偏移，其中，第一方向和第二方向相互不同。附圖標記列表：10微鏡20激光器25激光射束30透鏡40殼體50投影面60線性掃描部100固定不動式元件110可偏移式元件115可偏移式元件的表面120光源130微透鏡140引線連接裝置(Drahtbond)150鈍化部(Passivierung)160基底本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種微機械式設備，其具有固定不動式元件(100)和可偏移式元件(110)，其特征在于，在所述可偏移式元件(110)上設置有光源(120)。

【技術特征摘要】
2015.12.10 DE 102015224812.71.一種微機械式設備，其具有固定不動式元件(100)和可偏移式元件(110)，其特征在于，在所述可偏移式元件(110)上設置有光源(120)。2.根據權利要求1所述的微機械式設備，其特征在于，所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：C·奧爾，F·格拉巴邁爾，
申請(專利權)人：羅伯特·博世有限公司，
類型：發明
國別省市：德國,DE