微鏡設備和投影裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開一種微鏡設備，所述微鏡設備具有：驅動裝置，所述驅動裝置具有位于第一平面中的能夠運動的驅動元件并且具有引導裝置；鏡，所述鏡彈性地與所述驅動元件耦合并且在第二平面中位于靜止位置中，所述第二平面平行于所述第一平面；其中，所述引導裝置構造用于在位于所述第一平面中的直線上引導所述驅動元件的運動。此外，本發明專利技術公開一種相應的投影裝置。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種微鏡設備和具有根據本專利技術的微鏡設備的投影裝置。
技術介紹
微鏡當今在持續增加的數目的應用中被使用。屬于這些應用的例如是投影儀、掃描儀等等。微鏡的優點在于，所述微鏡具有小的空間要求并且因此可非常靈活地應用。微鏡通常是微機電元件，其例如借助于由半導體加工已知的方法來結構化和制造。為了實現鏡在這樣的微鏡中的偏轉可以應用不同方法。例如可以應用靜電驅動方法、磁驅動方法、壓電方法，等等。在此，一些驅動方法僅僅提供使鏡沿一個方向傾斜的可能性。其他驅動方法也提供使鏡沿兩個方向傾斜的可能性。因此，鏡實施繞一個或多個傾斜軸線的轉動。由這樣的微鏡的驅動的相對大的轉動質量決定地，整個結構或其部分——其由準靜態鏡、共振鏡、機械固定元件、磁體、電子部分組成——可以連同連接面、尤其粘接面被激勵進行所不期望的振動。由塑料構成的連接部分、尤其粘接連接可以在這樣的振動中具有明顯的塑料變形，這在所不期望的能量消耗中變得明顯。關于能量耦合輸出特別關鍵的是沿z方向、亦即垂直于芯片表面或鏡表面的質量運動。但是，沿z方向的這樣的質量運動由驅動原理決定地在已知的微鏡中是這樣的微鏡的正常運行的組成部分。圖9示出這樣的微鏡的原則上的結構，所述微鏡例如由文獻DE102012206291已知。圖9的微鏡具有驅動彈簧F1，驅動本體A通過驅動彈簧與保持裝置H連接。鏡SP通過第二彈簧F2與驅動本體A耦合。在驅動本體A上在其邊緣上還布置有線圈S，線圈由通過磁體M產生的磁場穿過。根據磁場的取向，驅動本體在具有線圈的邊緣上向上或向下、亦即沿z方向運動。如果驅動本體循環地置于這樣的轉動運動中，則鏡同樣置于轉動運動中。如在圖9中可以看出的那樣，驅動本體A沿Z方向的運動是圖9的驅動方案的基本組成部分并且可以在所示出的驅動方案中不被避免。
技術實現思路
本專利技術公開一種具有權利要求1的特征的微鏡設備和具有權利要求11的特征的投影裝置。據此設有：一種微鏡設備，所述微鏡設備具有：驅動裝置，所述驅動裝置具有位于第一平面中的能夠運動的驅動元件并且具有引導裝置；鏡，所述鏡彈性地與所述驅動元件耦合并且在第二平面中位于靜止位置中，所述第二平面平行于所述第一平面；其中，所述引導裝置構造用于引導所述驅動元件在位于所述第一平面中的直線上的運動。此外還設有：投影裝置，具有：至少一個光源；根據以上權利要求中任一項所述的至少一個微鏡設備；以及控制裝置，所述控制裝置構造用于控制所述至少一個微鏡設備。本專利技術的優點：本專利技術所基于的認識在于，驅動本體沿z方向的運動——如其在常規微鏡中發生的那樣——導致增強的振動并且因此也導致在微鏡的載體結構中的增強的變形。本專利技術所基于的構思現在在于，考慮該認識并且設有如下可能性，將微鏡設備的鏡置于轉動運動或振動中，并且在此，使微鏡裝置的驅動元件僅僅在一個平面中運動，所述平面平行于如下平面：在所述平面中所述鏡位于靜止位置中。在此，在一個平面中的運動也包括沿其他方向的輕微運動，這些輕微運動例如可以基于構件公差或構件變形而出現。為了能夠使驅動元件僅僅沿預給定的方向運動，本專利技術設有引導裝置，所述引導裝置限制驅動元件的運動。引導裝置在此如此構造，使得沿如下位于第一平面中的直線引導驅動元件，第一平面平行于第二平面，鏡位于第二平面中。因此，借助于引導裝置可能的是，限制驅動元件從預給定的平面運動出來。由此可以將在整個微鏡設備中或在微鏡設備的載體元件中引起的振動減小到最小值。有利的實施方式和擴展方案由從屬權利要求以及參照附圖的描述產生。在一種實施方式中，所述引導裝置具有至少一個第一彈簧、尤其板簧，所述至少一個第一彈簧沿所述直線的方向具有最小彈簧剛性并且與所述至少一個驅動元件耦合。因為所述直線預給定所期望的運動設備，所以彈簧可以由此如此構造，使得可以容易地激勵沿所期望的方向的運動，其中，使沿其他方向的運動變得困難。彈簧可以例如沿所有另外的運動方向具有彈簧剛性，所述彈簧剛性超過沿所期望的方向的彈簧剛性的幾個數量級。在一種實施方式中，所述至少一個第一彈簧在其不與所述驅動元件耦合的端部上與所述微鏡設備的載體結構耦合。這能夠實現：借助于彈簧引起驅動元件相對于載體結構的相對運動。在一種實施方式中，設有多個第一彈簧，所述多個第一彈簧對稱分布地與垂直于所述第一平面的支柱耦合，其中，所述支柱與所述微鏡設備的載體結構耦合。由此，總系統的剛性沿除期望方向——沿該方向彈簧具有最小的彈簧剛性——之外的所有方向根據彈簧的數目提高或倍增。在一種實施方式中，微鏡設備具有磁體設備，其中，驅動元件具有電線圈，其中，所述磁體設備構造用于產生磁場，所述磁場如此施加力到所述線圈上，使得所述驅動元件在所述直線上運動。這能夠實現，在沒有驅動元件與磁體的直接物理接觸的情況下引起驅動元件的運動。在一種實施方式中，所述磁體設備如此布置在所述載體結構上，使得在所述驅動裝置的靜止位置中所述線圈垂直地由所述磁場穿過。由此，沿所期望的方向施加最大可能的力到驅動裝置上。在一種實施方式中，所述驅動元件具有至少一個第二彈簧，所述至少一個第二彈簧構造用于將所述鏡如此與所述驅動元件耦合，使得所述鏡在所述驅動元件的在所述直線上的振動運動的情況下置于循環的轉動運動中。由此可能的是，基于驅動元件的直線往復運動引起鏡的轉動運動。在一種實施方式中，所述至少一個第二彈簧具有曲折形結構，其尤其具有高的縱橫比，所述曲折形結構如此構造，使得所述至少一個第二彈簧能夠至少部分地從所述第一平面傾斜。通過彈簧的曲折形結構實現：在高的彈簧剛性和小的結構尺寸下盡管如此機械應力保持得小。在一種實施方式中，所述引導裝置構造用于提供所述驅動元件從所述第一平面的在預給定的公差范圍中的轉動運動。如果能夠實現驅動元件在緊窄的范圍中的預給定的轉動運動，則改善驅動元件的直線運動到鏡的轉動運動的轉換。在一種實施方式中，所述驅動裝置構造用于如此驅動所述鏡，使得所述鏡執行具有大于10kHz、尤其是18kHz至30kHz的頻率的循環運動。上述構型和擴展方案可以——只要有意義——任意相互組合。本專利技術的另外的可能的構型、擴展方案和實施也包括本專利技術的在先前或在下文中關于實施例描述的特征的未明確提及的組合。尤其在此，本領域技術人員也可將單個方面添加為對于本專利技術的相應基本形式的改善或補充。附圖說明以下根據在附圖的示意圖中給出的實施例進一步闡明本專利技術。附圖示出：圖1：根據本專利技術的微鏡設備的一種實施方式的方框圖；圖2：根據本專利技術的投影設備的一種實施方式的方框圖；圖3：根據本專利技術的微鏡設備的一種實施方式的示意圖；圖4：根據本專利技術的微鏡設備的一種實施方式的示意圖；圖5：根據本專利技術的微鏡設備的一種實施方式的示意圖；圖6：根據本專利技術的微鏡設備的一種實施方式的示意圖；圖7：根據本專利技術的微鏡設備的一種實施方式的示意圖；圖8：根據本專利技術的磁體設備的一種實施方式的示意圖；以及圖9：常規微鏡的示圖。在所有附圖中，相同的或功能相同的元件和設備設有相同附圖標記，除非另有說明。具體實施方式圖1示出根據本專利技術的微鏡設備1的一種實施方式的方框圖。圖1的微鏡設備1具有驅動裝置2。此外，鏡6彈性地與驅動裝置2耦合。在此，驅動裝置2布置在第一平面4中并且鏡6布置在第二平面7中，第二平面在圖1的實施方式中平行于第一平面4。驅動裝置2具有驅動本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種微鏡設備(1、1?1?1?n)，所述微鏡設備具有：驅動裝置(2)，所述驅動裝置具有位于第一平面(4)中的能夠運動的驅動元件(3)并且具有引導裝置(5)；鏡(6)，所述鏡彈性地與所述驅動元件(3)耦合并且在第二平面(7)中位于靜止位置中，所述第二平面平行于所述第一平面(4)；其中，所述引導裝置(5)構造用于引導所述驅動元件(3)在位于所述第一平面(4)中的直線(8)上的運動。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.06.13 DE 102014211379.21.一種微鏡設備(1、1-1-1-n)，所述微鏡設備具有：驅動裝置(2)，所述驅動裝置具有位于第一平面(4)中的能夠運動的驅動元件(3)并且具有引導裝置(5)；鏡(6)，所述鏡彈性地與所述驅動元件(3)耦合并且在第二平面(7)中位于靜止位置中，所述第二平面平行于所述第一平面(4)；其中，所述引導裝置(5)構造用于引導所述驅動元件(3)在位于所述第一平面(4)中的直線(8)上的運動。2.根據權利要求1所述的微鏡設備，其中，所述引導裝置(5)具有至少一個第一彈簧(9-1-9-n)、尤其板簧，所述至少一個第一彈簧在所述直線(8)的方向上具有最小彈簧剛性并且與所述至少一個驅動元件(3)耦合。3.根據權利要求2所述的微鏡設備，其中，所述至少一個第一彈簧(9-1-9-n)在其不與所述驅動元件(3)耦合的端部上與所述微鏡設備(1、1-1-1-n)的載體結構(10)耦合。4.根據權利要求3所述的微鏡設備，其中，設有多個第一彈簧(9-1-9-n)，所述多個第一彈簧對稱分布地與垂直于所述第一平面(4)的支柱(11)耦合，其中，所述支柱(11)與所述微鏡設備(1、1-1-1-n)的載體結構(10)耦合。5.根據以上權利要求中任一項所述的微鏡設備，所述微鏡設備具有磁體設備(12)；其中，所述驅動元件(3)具有電線圈(13)；其中，所述磁體設備(12)構造用于產生磁場(...

【專利技術屬性】
技術研發人員：R·施特勞布，J·巴德爾，A·迪爾，F·恩吉卡姆恩吉蒙齊，J·穆霍，H·格魯茨埃克，
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