一種微機(jī)電雙向偏轉(zhuǎn)指針的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種用于測(cè)量微機(jī)電結(jié)構(gòu)偏轉(zhuǎn)角的雙向指針結(jié)構(gòu)。微機(jī)電雙向偏轉(zhuǎn)指針由四個(gè)部分組成：一維雙向移動(dòng)測(cè)量游標(biāo)尺；偏轉(zhuǎn)指針；雙向移動(dòng)電熱執(zhí)行器；連接一維雙向移動(dòng)測(cè)量游標(biāo)尺和雙向移動(dòng)電熱執(zhí)行器的水平直梁，以及連接偏轉(zhuǎn)指針與雙向移動(dòng)電熱執(zhí)行器的水平直梁。該雙向指針結(jié)構(gòu)可以測(cè)量順時(shí)針偏轉(zhuǎn)角和逆時(shí)針偏轉(zhuǎn)角，通過(guò)該雙向偏轉(zhuǎn)指針既可以測(cè)量微機(jī)電器件受驅(qū)動(dòng)所產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)角，也可以測(cè)量結(jié)構(gòu)釋放時(shí)因殘余應(yīng)力而產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)角。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種微機(jī)電雙向偏轉(zhuǎn)指針
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明提供了一種微機(jī)電雙向偏轉(zhuǎn)指針結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)可用于測(cè)量微機(jī)電結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的偏轉(zhuǎn)，屬于微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]微機(jī)電器件中做偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)部件工作時(shí)的偏轉(zhuǎn)角，以及微機(jī)電材料參數(shù)測(cè)試中的偏轉(zhuǎn)角是反映器件與材料性能的重要參量。偏轉(zhuǎn)角測(cè)試目的之一就在于能夠?qū)崟r(shí)地測(cè)量由具體工藝制造的微機(jī)電器件參數(shù)，并可對(duì)工藝的穩(wěn)定性進(jìn)行監(jiān)控，根本目的是將參數(shù)反饋給設(shè)計(jì)者，以便獲得準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)。
[0003]偏轉(zhuǎn)角的產(chǎn)生原因通常有兩個(gè):驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)偏轉(zhuǎn)以及因結(jié)構(gòu)釋放產(chǎn)生的形變。驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)角是微機(jī)電執(zhí)行機(jī)構(gòu)受到信號(hào)的作用而產(chǎn)生的角度偏轉(zhuǎn)，典型的例子是微機(jī)電單刀雙擲開(kāi)關(guān)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)使開(kāi)關(guān)向左或向右偏轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的選通。結(jié)構(gòu)釋放產(chǎn)生的形變位移是由于結(jié)構(gòu)釋放后因殘余應(yīng)力釋放所產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)，典型的情況是兩層材料的殘余張應(yīng)力釋放所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)彎曲。發(fā)生偏轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)所具有的共同特征是這些結(jié)構(gòu)具有自由端，即結(jié)構(gòu)至少有一端懸浮在襯底材料之上。
[0004]測(cè)量偏轉(zhuǎn)角的方法多種多樣，大多數(shù)需要借助特殊的儀器。由于器件與材料參數(shù)測(cè)試結(jié)構(gòu)的實(shí)際偏轉(zhuǎn)角度與工藝密切相關(guān)，因此比較理想的方法是進(jìn)行在線測(cè)量，即不離開(kāi)加工環(huán)境并采用通用設(shè)備進(jìn)行測(cè)試。
[0005]本發(fā)明提供了一種用于測(cè)量微機(jī)電結(jié)構(gòu)偏轉(zhuǎn)角的雙向指針結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可以測(cè)量順時(shí)針偏轉(zhuǎn)角和逆時(shí)針偏轉(zhuǎn)角。通過(guò)該雙向偏轉(zhuǎn)指針可以測(cè)量微機(jī)電器件受驅(qū)動(dòng)所產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)角，也可以測(cè)量結(jié)構(gòu)釋放時(shí)因殘余應(yīng)力而產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)角。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種用于測(cè)量微機(jī)電結(jié)構(gòu)偏轉(zhuǎn)角的雙向指針結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可以測(cè)量順時(shí)針偏轉(zhuǎn)角和逆時(shí)針偏轉(zhuǎn)角。通過(guò)該雙向偏轉(zhuǎn)指針可以測(cè)量微機(jī)電器件受驅(qū)動(dòng)所產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)角，也可以測(cè)量結(jié)構(gòu)釋放時(shí)因殘余應(yīng)力而產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)角。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種微機(jī)電雙向偏轉(zhuǎn)指針，其特征在于該指針結(jié)構(gòu)由一維雙向移動(dòng)測(cè)量游標(biāo)尺、偏轉(zhuǎn)指針、雙向移動(dòng)電熱執(zhí)行器、連接一維雙向移動(dòng)測(cè)量游標(biāo)尺和雙向移動(dòng)電熱執(zhí)行器的第一水平直梁，連接偏轉(zhuǎn)指針的水平短細(xì)梁以及連接雙向移動(dòng)電熱執(zhí)行器和水平短細(xì)梁的第二水平直梁所組成，其中:
所述一維雙向移動(dòng)測(cè)量游標(biāo)尺由左右兩部分組成，其左半部分包括多個(gè)相同并順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度的“T”型結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)后的“T”型結(jié)構(gòu)由水平矩形和與其垂直的豎直矩形結(jié)構(gòu)構(gòu)成，各個(gè)“T”型結(jié)構(gòu)的水平矩形與直梁垂直連接，“T”型結(jié)構(gòu)的豎直矩形的兩條長(zhǎng)邊是對(duì)準(zhǔn)用的基線，其中，右側(cè)長(zhǎng)邊為A基線，左邊長(zhǎng)邊為B基線，所有“T”型結(jié)構(gòu)的尺寸完全相同，所有A基線在一條直線上，B基線在另一條直線上； 所述一維雙向移動(dòng)測(cè)量游標(biāo)尺的右半部分由梳齒結(jié)構(gòu)和位于齒上的“凸”型結(jié)構(gòu)構(gòu)成，梳齒結(jié)構(gòu)由錨區(qū)和垂直連接到錨區(qū)的若干齒構(gòu)成，在齒上與“T”型結(jié)構(gòu)相鄰的一邊設(shè)計(jì)有“凸”型結(jié)構(gòu)，所述“凸”型結(jié)構(gòu)的個(gè)數(shù)等于齒的個(gè)數(shù)減I后乘以2，所述“凸”型結(jié)構(gòu)上與齒垂直的4條直線是另一組對(duì)準(zhǔn)基線，其中，最左邊的為Cl對(duì)準(zhǔn)基線，向右依次為C2、C3、C4對(duì)準(zhǔn)基線，C1、C2基線間距以及C3、C4基線間距均等于[(“凸”型個(gè)數(shù)X2-1) X Λ]，其中Λ為游標(biāo)的最小分辨單位；
所述偏轉(zhuǎn)指針由固定在襯底上的錨區(qū)、指針、連接錨區(qū)和指針的細(xì)梁所組成，指針的旋轉(zhuǎn)圓點(diǎn)位于錨區(qū)與細(xì)梁的結(jié)合點(diǎn)O ;
所述雙向移動(dòng)電熱執(zhí)行器的上下兩個(gè)門(mén)型結(jié)構(gòu)由兩根細(xì)梁，連接兩根細(xì)梁的連接梁構(gòu)成，上下兩個(gè)門(mén)型結(jié)構(gòu)通過(guò)兩條短直梁、兩條水平細(xì)梁和豎直寬梁連接，4個(gè)錨區(qū)分成兩組，其中一組連接到上面的門(mén)型結(jié)構(gòu)，另一組連接到下面的門(mén)型結(jié)構(gòu)；
所述微機(jī)電雙向偏轉(zhuǎn)指針各組成部分的連接關(guān)系如下:雙向移動(dòng)電熱執(zhí)行器中寬梁的垂直對(duì)稱(chēng)中心位置上左右各有一根水平連接梁，第二連接梁的左端與一水平短細(xì)梁連接，短細(xì)梁的左端再與指針垂直連接，第一連接梁的另一端和一維雙向移動(dòng)測(cè)量游標(biāo)尺左半部分中直梁垂直連接，第二連接梁的垂直中分線到O點(diǎn)的垂直距離為L(zhǎng) ;整個(gè)結(jié)構(gòu)除固定在襯底上的錨區(qū)外全部懸浮于襯底之上。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述一維左右移動(dòng)測(cè)量游標(biāo)尺的齒和“Τ”型結(jié)構(gòu)間隔排列，其中右半部分的錨區(qū)與左半部分的直梁平行，右半部分的齒與左半部分“Τ”型結(jié)構(gòu)的底部所對(duì)應(yīng)的水平矩形平行。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，B基線與最上邊的“凸”型結(jié)構(gòu)的Cl對(duì)準(zhǔn)基線對(duì)齊，A基線與B基線的間距比C2、C4*C1、C3間距大I Λ。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，任何兩個(gè)上下相鄰的“凸”型結(jié)構(gòu)，下面的“凸”型結(jié)構(gòu)比上面的“凸”型結(jié)構(gòu)向左平移2 Λ。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，任何兩個(gè)上下相鄰的“凸”型結(jié)構(gòu)，下面的“凸”型結(jié)構(gòu)比上面的“凸”型結(jié)構(gòu)向左平移2 Λ，所以，B基線比第2個(gè)“凸”型結(jié)構(gòu)的Cl對(duì)準(zhǔn)基線偏右2 Δ,比第3個(gè)“凸”型結(jié)構(gòu)的Cl對(duì)準(zhǔn)基線偏右4 Λ，比第4個(gè)“凸”型結(jié)構(gòu)的Cl對(duì)準(zhǔn)基線偏右6 Λ，比第5個(gè)“凸”型結(jié)構(gòu)的Cl對(duì)準(zhǔn)基線偏右8 Λ，依此類(lèi)推；Α基線比最上邊“凸”型結(jié)構(gòu)的C3對(duì)準(zhǔn)基線偏右I Λ，比第2個(gè)“凸”型結(jié)構(gòu)的C3對(duì)準(zhǔn)基線偏右3 Λ，比第3個(gè)“凸”型結(jié)構(gòu)的C3對(duì)準(zhǔn)基線偏右5 Λ，比第4個(gè)“凸”型結(jié)構(gòu)的C3對(duì)準(zhǔn)基線偏右7 Λ，依此類(lèi)推。
[0012]整個(gè)結(jié)構(gòu)除固定在襯底上的錨區(qū)外全部懸浮于襯底之上，共有6個(gè)錨區(qū)，分別是:位于一維雙向移動(dòng)測(cè)量游標(biāo)尺右半部分的錨區(qū)；位于偏轉(zhuǎn)指針下部的錨區(qū)；雙向移動(dòng)電熱執(zhí)行器中的錨區(qū)，共4個(gè)。
[0013]應(yīng)用中，將本測(cè)量結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在待測(cè)偏轉(zhuǎn)角的MEMS結(jié)構(gòu)附近，并保持指針與無(wú)偏轉(zhuǎn)時(shí)待測(cè)偏轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)平行，即在所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)版圖上，指針與待測(cè)結(jié)構(gòu)平行。在多層材料的MEMS結(jié)構(gòu)中，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)可以單獨(dú)為一層，可以位于待測(cè)結(jié)構(gòu)層之下或之上。
[0014]實(shí)際使用時(shí)，通過(guò)對(duì)雙向移動(dòng)電熱執(zhí)行器通電，使雙向電熱執(zhí)行器發(fā)生左或右向移動(dòng)，并推動(dòng)指針繞O點(diǎn)做逆時(shí)針或順時(shí)針偏轉(zhuǎn)，同時(shí)帶動(dòng)一維雙向移動(dòng)測(cè)量游標(biāo)尺的左半部分水平移動(dòng)，使其和一維移動(dòng)測(cè)量游標(biāo)尺的右半部分產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)，游標(biāo)的對(duì)準(zhǔn)位置發(fā)生變化，即游標(biāo)左半部分發(fā)生若干Λ的移動(dòng)。如果是對(duì)雙向移動(dòng)電熱執(zhí)行器的左側(cè)的上下一對(duì)錨區(qū)通電，則雙向移動(dòng)電熱執(zhí)行器將向右側(cè)移動(dòng)，如果是對(duì)雙向移動(dòng)電熱執(zhí)行器的右側(cè)的上下一對(duì)錨區(qū)通電，則雙向移動(dòng)電熱執(zhí)行器將向左側(cè)移動(dòng)。通過(guò)讀取Λ數(shù)，再根據(jù)Λ的實(shí)際數(shù)值可以得到指針的水平推動(dòng)距離，因?yàn)檫B接指針和雙向移動(dòng)電熱執(zhí)行器的連接梁的垂直中分線到O點(diǎn)的垂直距離為L(zhǎng)，按照三角函數(shù)關(guān)系，可以計(jì)算得到指針的偏轉(zhuǎn)角。
[0015]一維雙向移動(dòng)測(cè)量游標(biāo)尺的移動(dòng)有兩種可能:左、右兩半部分做相向移動(dòng)和左、右兩半部分做相離移動(dòng)。
[0016]如果左、右兩半部分做相向移動(dòng)，因?yàn)橛野氩糠植粍?dòng)，所以是左半部分向右移動(dòng)。移動(dòng)量為I Λ時(shí)，B基線與最下邊“凸”型結(jié)構(gòu)的C2對(duì)準(zhǔn)基線對(duì)齊，移動(dòng)量為2 Λ時(shí)，A基線與次下邊“凸”型結(jié)構(gòu)的C4對(duì)準(zhǔn)基線對(duì)齊，移動(dòng)量為3 Λ時(shí)，B基線與次下邊“凸”型結(jié)構(gòu)的C2對(duì)準(zhǔn)基線對(duì)齊，移動(dòng)量為4 Λ時(shí)，A基線與由下往上的第3個(gè)“凸”型結(jié)構(gòu)的C4對(duì)準(zhǔn)基線對(duì)齊，移動(dòng)量為5 Λ時(shí)，B基線與由下往上的第3個(gè)“凸”型結(jié)構(gòu)的C2對(duì)準(zhǔn)基線對(duì)齊。以此類(lèi)推。
[0017]如果左、右兩半部分做相離移動(dòng)，則左半部分向左移動(dòng)。移動(dòng)量為I Λ時(shí)，A基線與最上邊“凸”型結(jié)構(gòu)的C3對(duì)準(zhǔn)基線對(duì)齊；移動(dòng)量為2 Λ時(shí)，B基線與由上往下的第2個(gè)“凸”型結(jié)構(gòu)的Cl對(duì)準(zhǔn)基線對(duì)齊；移動(dòng)量為3 Λ時(shí)，A基線與由上往下的第2 “凸”型結(jié)構(gòu)的C3對(duì)準(zhǔn)基線對(duì)齊；移動(dòng)量為4 Λ時(shí)，B基線與由上往下的第3個(gè)“凸”型結(jié)構(gòu)的Cl對(duì)準(zhǔn)基線對(duì)齊；移動(dòng)量為5 Λ時(shí)，A基線與由下往上的第3個(gè)“凸”型結(jié)構(gòu)的C3對(duì)準(zhǔn)基線對(duì)齊。以此類(lèi)推。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
本發(fā)明所提供的微機(jī)電雙向偏轉(zhuǎn)指針，其特點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單并且能夠測(cè)量待測(cè)結(jié)構(gòu)順、逆時(shí)針偏轉(zhuǎn)。在實(shí)際測(cè)試中，最常用的在線測(cè)試設(shè)備是顯微鏡，本發(fā)明所提供的一維雙向移動(dòng)游標(biāo)尺是直線對(duì)準(zhǔn)方式，在普調(diào)的顯微鏡下可以直觀地檢查對(duì)準(zhǔn)的位置，并可根據(jù)對(duì)準(zhǔn)位置直接讀出偏移量。本發(fā)明所提供的結(jié)構(gòu)可以采用多晶硅制作，微機(jī)電工藝中的多晶硅通常有2層以上，屬于普通材料。另一方面，本發(fā)明所提供的一維雙向移動(dòng)游標(biāo)尺不受工藝偏差的影響，工藝加工中出現(xiàn)的最常見(jiàn)情況是加工線條的寬度發(fā)生變化，例如過(guò)刻蝕導(dǎo)致線條變細(xì)以及欠刻蝕導(dǎo)致的線條變寬，由于本發(fā)明的結(jié)構(gòu)是同一材料，相同的加工過(guò)程，因此出現(xiàn)線寬誤差時(shí)，“Τ”型結(jié)構(gòu)和“凸”型結(jié)構(gòu)中的對(duì)準(zhǔn)基線的偏離程度是相同的，并且是同方向的，其相對(duì)位置并沒(méi)有發(fā)生變化。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]現(xiàn)在將描述如本發(fā)明的優(yōu)選但非限制性的實(shí)施例，本發(fā)明的這些和其他特征、方面和優(yōu)點(diǎn)在參考附圖閱讀如下詳細(xì)描述時(shí)將變得顯而易見(jiàn)，其中:
圖1是本發(fā)明的俯視圖；
圖2是本發(fā)明的局部結(jié)構(gòu)圖；
圖3是本發(fā)明的一維移動(dòng)游標(biāo)對(duì)準(zhǔn)關(guān)系圖；
圖中有:101—雙向移動(dòng)電熱執(zhí)行器，101-5、101-6 —細(xì)梁，101-7—連接梁，101-8、101-12—短直梁，101-9 (101-11) 一水平細(xì)梁，101-10—豎直寬梁，101-1、101-2、101-3、101-4—錨區(qū)； 102—一維雙向移動(dòng)測(cè)量游標(biāo)尺，102-1—水平矩形，102-2—豎直矩形，102-3—豎直梁，102-4—錨區(qū)，102-11—齒，102-5 ?102-10 — “凸”型結(jié)構(gòu)；
103—偏轉(zhuǎn)指針，103-1—錨區(qū)，103-3—指針，103-2—連接細(xì)梁；
104—第一水平直梁，105—第二水平直梁，106—短細(xì)梁。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下的說(shuō)明本質(zhì)上僅僅是示例性的而并不是為了限制本公開(kāi)、應(yīng)用或用途。應(yīng)當(dāng)理解的是，在全部附圖中，對(duì)應(yīng)的附圖標(biāo)記表示相同或?qū)?yīng)的部件和特征。下面結(jié)合附圖1?3對(duì)本發(fā)明做更進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0021]由附圖1可以看到，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)由如下部分組成:
一維雙向移動(dòng)測(cè)量游標(biāo)尺102 ;偏轉(zhuǎn)指針103 ;雙向移動(dòng)電熱執(zhí)行器101 ;連接一維雙向移動(dòng)測(cè)量游標(biāo)尺102和雙向移動(dòng)電熱執(zhí)行器101的第一水平直梁104，連接偏轉(zhuǎn)指針103的水平短細(xì)梁106以及連接雙向移動(dòng)電熱執(zhí)行器101和水平短細(xì)梁106的第二水平直梁105。
[0022]所述一維雙向移動(dòng)測(cè)量游標(biāo)尺102由左右兩部分組成，其中:
一維雙向移動(dòng)測(cè)量游標(biāo)尺102的左半部分包括多個(gè)尺寸完全相同并順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度的“T”型結(jié)構(gòu)，“T”型結(jié)構(gòu)的“ I ”部分(底部)為水平矩形結(jié)構(gòu)102-1，“T”型結(jié)構(gòu)的“一”部分(頂部)為豎直矩形結(jié)構(gòu)102-2，各個(gè)“T”型結(jié)構(gòu)的水平矩形102-1與一個(gè)直梁102-3垂直連接?！癟”型結(jié)構(gòu)的“一”(頂部)所對(duì)應(yīng)的豎直矩形102-2，其兩條長(zhǎng)邊是對(duì)準(zhǔn)用的基線，其中，右側(cè)長(zhǎng)邊為A基線，左邊長(zhǎng)邊為B基線。因?yàn)樗小癟”型結(jié)構(gòu)的尺寸完全相同，所以，所有“T”型結(jié)構(gòu)的A基線在一條直線上，B基線在另一條直線上。
[0023]一維移動(dòng)測(cè)量游標(biāo)尺102的右半部分包括兩個(gè)主要單元:梳齒結(jié)構(gòu)和位于齒上的“凸”型結(jié)構(gòu)。梳齒結(jié)構(gòu)由錨區(qū)102-4和垂直連接到錨區(qū)的若干齒102-11構(gòu)成。在齒上與“T”型結(jié)構(gòu)相鄰的一邊設(shè)計(jì)有“凸”型結(jié)構(gòu)(102-5?102-10)。所述“凸”型結(jié)構(gòu)的個(gè)數(shù)等于齒的個(gè)數(shù)減I后乘以2，本實(shí)施例齒的個(gè)數(shù)為4，所以“凸”型結(jié)構(gòu)的個(gè)數(shù)為6?！巴埂毙徒Y(jié)構(gòu)上與齒垂直的4條直線是另一組對(duì)準(zhǔn)基線，其中，最左邊的為Cl對(duì)準(zhǔn)基線，向右依次為C2、C3、C4對(duì)準(zhǔn)基線。C1、C2基線間距以及C3、C4基線間距等于[(“凸”型個(gè)數(shù)Χ2_1)Χ Λ]
，Λ為游標(biāo)的最小分辨單位，本實(shí)施例的上述基線間距為11 Λ。
[0024]所述一維移動(dòng)測(cè)量游標(biāo)尺的齒和“Τ”型結(jié)構(gòu)間隔排列，其中右半部分的錨區(qū)
102-4與左半部分的直梁102-3平行，右半部分的齒102-11與左半部分“Τ”型結(jié)構(gòu)的“ | ”(底部)所對(duì)應(yīng)的矩形102-1平行。
[0025]由附圖2可以看到，B基線與最上邊的“凸”型結(jié)構(gòu)102-5的Cl對(duì)準(zhǔn)基線對(duì)齊。A基線與B基線的間距比C2、C4 (C1、C3)間距大I Λ。
[0026]由附圖3可以看到，任何兩個(gè)上下相鄰的“凸”型結(jié)構(gòu)，下面的“凸”型結(jié)構(gòu)比上面的“凸”型結(jié)構(gòu)向左平移2 Λ，所以，B基線比第2個(gè)“凸”型結(jié)構(gòu)102-6的Cl對(duì)準(zhǔn)基線偏右
2Λ，比第3個(gè)“凸”型結(jié)構(gòu)102-7的Cl對(duì)準(zhǔn)基線偏右4 Λ，比第4個(gè)“凸”型結(jié)構(gòu)102-8的Cl對(duì)準(zhǔn)基線偏右6 Λ，比第5個(gè)“凸”型結(jié)構(gòu)102-9的Cl對(duì)準(zhǔn)基線偏右8 Λ，比第6個(gè)“凸”型結(jié)構(gòu)102-10的Cl對(duì)準(zhǔn)基線偏右10 Δ ；Α基線比最上邊“凸”型結(jié)構(gòu)102-5的C3對(duì)準(zhǔn)基線偏右I Λ，比第2個(gè)“凸”型結(jié)構(gòu)102-6的C3對(duì)準(zhǔn)基線偏右3 Λ，比第3個(gè)“凸”型結(jié)構(gòu)102-7的C3對(duì)準(zhǔn)基線偏右5Λ，比第4個(gè)“凸”型結(jié)構(gòu)102-8的C3對(duì)準(zhǔn)基線偏右7 Λ，比第5個(gè)“凸”型結(jié)構(gòu)102-9的C3對(duì)準(zhǔn)基線偏右9 Λ，比第6個(gè)“凸”型結(jié)構(gòu)102-10的C3對(duì)準(zhǔn)基線偏右11 Λ。
[0027]由附圖1可以看到，所述偏轉(zhuǎn)指針103由三部分組成:固定在襯底上的錨區(qū)
103-1;指針103-3 ;連接錨區(qū)103-1和指針103-3的細(xì)梁103-2。
[0028]所述雙向移動(dòng)電熱執(zhí)行器101的兩個(gè)門(mén)型結(jié)構(gòu)由細(xì)梁101-5、101_6，連接細(xì)梁101-5、101-6的連接梁101-7構(gòu)成，連接兩個(gè)門(mén)型結(jié)構(gòu)的為短直梁101-8 (101-12)，水平細(xì)梁101-9 (101-11)和豎直寬梁101-10。雙向移動(dòng)電熱執(zhí)行器有4個(gè)錨區(qū)101-1、101-2、101-3、101-4，其中錨區(qū)101-1、101-2連接到上面的門(mén)型結(jié)構(gòu)，錨區(qū)101-3、101-4連接到下
面的門(mén)型結(jié)構(gòu)。
[0029]所述微機(jī)電雙向偏轉(zhuǎn)指針各組成部分的連接關(guān)系如下:雙向移動(dòng)電熱執(zhí)行器101中寬梁101-10的垂直對(duì)稱(chēng)中心位置上左右各有一根連接梁105和104 (即第一、二水平直梁或連接梁)，左邊連接梁105 (即第二水平直梁)的左端與一短細(xì)梁106連接，短細(xì)梁106的左端再與指針103-3垂直連接，右邊連接梁104 (即第一水平直梁)的另一端和一維雙向移動(dòng)測(cè)量游標(biāo)尺102左半部分中直梁102-3垂直連接。左邊連接梁105、106的垂直中分線到O點(diǎn)的垂直距離為L(zhǎng)。
[0030]整個(gè)結(jié)構(gòu)除固定在襯底上的錨區(qū)外全部懸浮于襯底之上，共有6個(gè)錨區(qū)，分別是:位于一維移動(dòng)測(cè)量游標(biāo)尺102右半部分的錨區(qū)102-4 ;位于偏轉(zhuǎn)指針下部的錨區(qū)103-1 ;雙向移動(dòng)電熱執(zhí)行器中的錨區(qū)101-1、101-2、101-3和101-4。
[0031]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種微機(jī)電雙向偏轉(zhuǎn)指針，其特征在于該指針結(jié)構(gòu)由一維雙向移動(dòng)測(cè)量游標(biāo)尺(102)、偏轉(zhuǎn)指針(103)、雙向移動(dòng)電熱執(zhí)行器(101)、連接一維雙向移動(dòng)測(cè)量游標(biāo)尺(102)和雙向移動(dòng)電熱執(zhí)行器(101)的第一水平直梁(104)，連接偏轉(zhuǎn)指針(103)的水平短細(xì)梁(106)以及連接雙向移動(dòng)電熱執(zhí)行器(101)和水平短細(xì)梁(106)的第二水平直梁(105)所組成，其中: 所述一維雙向移動(dòng)測(cè)量游標(biāo)尺(102)由左右兩部分組成，其左半部分包括多個(gè)相同并順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度的“T”型結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)后的“T”型結(jié)構(gòu)由水平矩形(102-1)和與其垂直的豎直矩形結(jié)構(gòu)(102-2)構(gòu)成，各個(gè)“T”型結(jié)構(gòu)的水平矩形(102-1)與直梁(102-3)垂直連接，“ T ”型結(jié)構(gòu)的豎直矩形(102-2 )的兩條長(zhǎng)邊是對(duì)準(zhǔn)用的基線，其中，右側(cè)長(zhǎng)邊為A基線，左邊長(zhǎng)邊為B基線，所有“T”型結(jié)構(gòu)的尺寸完全相同，所有A基線在一條直線上，B基線在另一條直線上； 所述一維雙向移動(dòng)測(cè)量游標(biāo)尺(102)的右半部分由梳齒結(jié)構(gòu)和位于齒上的“凸”型結(jié)構(gòu)構(gòu)成，梳齒結(jié)構(gòu)由錨區(qū)(102-4)和垂直連接到錨區(qū)(102-4)的若干齒(102-11)構(gòu)成，在齒(102-11)上與“T”型結(jié)構(gòu)相鄰的一邊設(shè)計(jì)有“凸”型結(jié)構(gòu)(102-5?102-10)，所述“凸”型結(jié)構(gòu)的個(gè)數(shù)等于齒(102-11)的個(gè)數(shù)減I后乘以2，所述“凸”型結(jié)構(gòu)上與齒垂直的4條直線是另一組對(duì)準(zhǔn)基線，其中，最左邊的為Cl對(duì)準(zhǔn)基線，向右依次為C2、C3、C4對(duì)準(zhǔn)基線，C1、C2基線間距以及C3、C4基線間距均等于[(“凸”型個(gè)數(shù)Χ2-1)Χ Λ ]，其中Λ為游標(biāo)的最小分辨單位； 所述偏轉(zhuǎn)指針(103)由固定在襯底上的錨區(qū)(103-1)、指針(103-3)、連接錨區(qū)(103-1)和指針(103-3)的細(xì)梁(103-2)所組成，指針的旋轉(zhuǎn)圓點(diǎn)位于錨區(qū)(103-1)與細(xì)梁(103-2)的結(jié)合點(diǎn)O ; 所述雙向移動(dòng)電熱執(zhí)行器(101)的上下兩個(gè)門(mén)型結(jié)構(gòu)由兩根細(xì)梁(101-5、101-6)，連接兩根細(xì)梁(101-5、101-6)的連接梁(101-7)構(gòu)成，上下兩個(gè)門(mén)型結(jié)構(gòu)通過(guò)兩條短直梁(101-8，101-12) 、兩條水平細(xì)梁(101-9，101-11)和豎直寬梁(101-10)連接，4個(gè)錨區(qū)(101-1、101-2、101-3、101-4)分成兩組，其中一組(101-1、101-2)連接到上面的門(mén)型結(jié)構(gòu)，另一組(101-3、101-4)連接到下面的門(mén)型結(jié)構(gòu)； 所述微機(jī)電雙向偏轉(zhuǎn)指針各組成部分的連接關(guān)系如下:雙向移動(dòng)電熱執(zhí)行器(101)中寬梁(101-10)的垂直對(duì)稱(chēng)中心位置上左右各有一根水平直梁(105，104)，第二水平直梁(105)的左端與一水平短細(xì)梁(106)連接，短細(xì)梁(106)的左端再與指針(103-3)垂直連接，第一水平直梁(104)的另一端和一維雙向移動(dòng)測(cè)量游標(biāo)尺(102)左半部分中直梁(102-3)垂直連接，第二水平直梁(105)的垂直中分線到O點(diǎn)的垂直距離為L(zhǎng) ;整個(gè)結(jié)構(gòu)除固定在襯底上的錨區(qū)外全部懸浮于襯底之上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微機(jī)電雙向偏轉(zhuǎn)指針，其特征在于，所述一維左右移動(dòng)測(cè)量游標(biāo)尺的齒和“Τ”型結(jié)構(gòu)間隔排列，其中右半部分的錨區(qū)(102-4)與左半部分的直梁(102-3)平行，右半部分的齒(102-11)與左半部分“Τ”型結(jié)構(gòu)的底部所對(duì)應(yīng)的水平矩形(102-1)平行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微機(jī)電雙向偏轉(zhuǎn)指針，其特征在于:Β基線與最上邊的“凸”型結(jié)構(gòu)(102-5)的Cl對(duì)準(zhǔn)基線對(duì)齊，A基線與B基線的間距比C2、C4*C1、C3間距大I Λ。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微機(jī)電雙向偏轉(zhuǎn)指針，其特征在于任何兩個(gè)上下相鄰的“凸”型結(jié)構(gòu)，下面的“凸” 型結(jié)構(gòu)比上面的“凸”型結(jié)構(gòu)向左平移2 Λ。
【文檔編號(hào)】B81B7/00GK103438837SQ201310399032
【公開(kāi)日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月5日
【發(fā)明者】李偉華, 王雷, 張曉強(qiáng), 周再發(fā), 劉海韻, 孫超 申請(qǐng)人:東南大學(xué)