專利名稱：具有抗黏滯結(jié)構(gòu)的微機(jī)電設(shè)備以及相應(yīng)的抗黏滯方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有抗黏滯(anfi-sticfion)結(jié)構(gòu)的微機(jī)電設(shè)備以及相應(yīng)的抗黏滯 方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，微機(jī)電設(shè)備(MEMS)由在基板上提供的一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)結(jié)構(gòu)構(gòu)成并經(jīng) 常配備有致動(dòng)器(actuator)和導(dǎo)向器(guide)，該導(dǎo)向器調(diào)節(jié)其移動(dòng)。通常，存在三種類(lèi)型 的致動(dòng)器第一種類(lèi)型使得能夠在平行于基板的方向上移動(dòng)；第二種類(lèi)型使得能夠在垂直 于基板的方向上移動(dòng)；同時(shí)第三種類(lèi)型使得能夠在特定角度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。
在特定情況下，在所討論的MEMS設(shè)備中產(chǎn)生的一個(gè)重要缺陷是移動(dòng)結(jié)構(gòu)附著(黏 滯)到與其相毗鄰的固定元件上，或者直接附著(黏滯)到基底上。很明顯，所述現(xiàn)象可導(dǎo) 致嚴(yán)重的后果，甚至到了使因此受到影響的MEMS系統(tǒng)以無(wú)法預(yù)見(jiàn)的方式停止運(yùn)行的地步。
在MEMS系統(tǒng)中，黏滯現(xiàn)象由施加在兩個(gè)處于接觸狀態(tài)的物體的表面之間的表面 力(surface force)所產(chǎn)生。當(dāng)然，接觸的區(qū)域越廣，表面之間的相互作用力就越大。此外， 干預(yù)黏滯現(xiàn)象的其它因素尤其是表面粗糙度、它們的磨損程度、濕度水平和環(huán)境溫度(該 微機(jī)電結(jié)構(gòu)在該濕度水平和環(huán)境溫度下運(yùn)行)。 目前用于減少M(fèi)EMS結(jié)構(gòu)內(nèi)的黏滯現(xiàn)象的技術(shù)是基于減少接觸表面以及基于低的 濕度水平，從而創(chuàng)造出不利于黏滯現(xiàn)象發(fā)生的條件。 然而，在使用中，移動(dòng)類(lèi)型的MEMS結(jié)構(gòu)可與更多周?chē)墓潭?lèi)型的MEMS結(jié)構(gòu)相接 觸，例如，由于無(wú)意中的震動(dòng)。MEMS結(jié)構(gòu)之間的持續(xù)接觸可以是移動(dòng)結(jié)構(gòu)的接觸表面和周?chē)?的固定結(jié)構(gòu)的接觸表面二者的逐步退化的原因。隨著(following upon)表面之間的持續(xù) 碰撞而發(fā)生的物質(zhì)粒子的形成本身就是黏滯的進(jìn)一步原因。因此，在這些情況下發(fā)生的是， 移動(dòng)結(jié)構(gòu)附著到固定結(jié)構(gòu)，這損害了它們的功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種克服了已知技術(shù)的缺點(diǎn)的微機(jī)電設(shè)備及其相應(yīng)方法。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種微機(jī)電設(shè)備，其包括
第一結(jié)構(gòu)元件； 第二結(jié)構(gòu)元件，其可相對(duì)于所述第一結(jié)構(gòu)元件移動(dòng)； 彈性支撐結(jié)構(gòu)，其在所述第一和第二結(jié)構(gòu)元件之間延伸，并且被配置為允許所述 第一和第二結(jié)構(gòu)元件之間的相對(duì)移動(dòng)；
進(jìn)一步特征在于 抗黏滯結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)柔性元件(flexible element)，該至少一個(gè)柔性元件僅 固定于第一結(jié)構(gòu)元件，并且在其靜止?fàn)顟B(tài)下，所述至少一個(gè)柔性元件被設(shè)置在離第二結(jié)構(gòu) 元件的第一距離處，所述抗黏滯結(jié)構(gòu)被配置為在大于所述第一距離的量的相對(duì)移動(dòng)的情況 下，在第一和第二結(jié)構(gòu)元件之間產(chǎn)生排斥力(r印ulsive force)。
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根據(jù)本發(fā)明，還提供了微機(jī)電設(shè)備的致動(dòng)(actuation)的方法，該微機(jī)電設(shè)備包 括 第一結(jié)構(gòu)元件； 第二結(jié)構(gòu)元件，其可相對(duì)于所述第一結(jié)構(gòu)元件移動(dòng)； 彈性支撐結(jié)構(gòu)，其在所述第一和第二結(jié)構(gòu)元件之間延伸，并且被配置為使得能夠 在所述第一和第二結(jié)構(gòu)元件之間進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)；以及
至少一個(gè)柔性元件，其僅固定于第一結(jié)構(gòu)元件；
該方法包括以下步驟 把處于其靜止?fàn)顟B(tài)下的柔性元件設(shè)置在離第二結(jié)構(gòu)元件的第一距離處； 通過(guò)柔性元件，在大于所述第一距離的量的相對(duì)移動(dòng)的情況下，在第一和第二結(jié)
構(gòu)元件之間產(chǎn)生排斥力。


為了更好地理解本發(fā)明，現(xiàn)在參考附圖，僅僅通過(guò)非限制性例子的方式來(lái)描述其 優(yōu)選實(shí)施例，其中 圖1A-1C以三個(gè)操作步驟示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的具備抗黏滯結(jié)構(gòu)的MEMS設(shè) 備的機(jī)械模型； 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的具備抗黏滯結(jié)構(gòu)的MEMS設(shè)備的機(jī)械模 型； 圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例的具備抗黏滯結(jié)構(gòu)的MEMS設(shè)備的機(jī)械模 型； 圖4A-4C以同樣的三個(gè)操作步驟示出了圖1A-1C的MFMS設(shè)備的可能實(shí)現(xiàn)的簡(jiǎn)化 俯視圖； 圖5示出了圖2的MEMS設(shè)備的可能實(shí)現(xiàn)的簡(jiǎn)化透視圖；
圖6A-6C示出了在連續(xù)操作步驟期間圖5的MEMS設(shè)備的側(cè)視圖；
圖7示出了圖2的MEMS設(shè)備的不同實(shí)現(xiàn)的簡(jiǎn)化透視圖；以及
圖8示出了結(jié)合了所述MEMS設(shè)備的電子裝置的總體方框圖。
具體實(shí)施例方式
圖1A-1C是在三個(gè)操作步驟期間微機(jī)電(MEMS)設(shè)備的抗黏滯結(jié)構(gòu)1的機(jī)械模型 的示意圖，在下文中簡(jiǎn)單地將微機(jī)電設(shè)備定義為設(shè)備100。 詳細(xì)地，設(shè)備100示意性地用其主要部件表示，并包括第一結(jié)構(gòu)元件；第二結(jié)構(gòu) 元件；設(shè)置在第一和第二結(jié)構(gòu)元件之間并且使得能夠在它們之間進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)的彈性支 撐結(jié)構(gòu)；以及抗黏滯結(jié)構(gòu)和制動(dòng)結(jié)構(gòu)(arrest structure)，其連接到第一結(jié)構(gòu)元件或第 二結(jié)構(gòu)元件。特別地，這里第一結(jié)構(gòu)元件由移動(dòng)塊(mobilemass)10形成，這里第二結(jié)構(gòu) 元件由承重(load bearing)結(jié)構(gòu)6形成，彈性支撐結(jié)構(gòu)包括多個(gè)懸掛彈簧(suspension spring)12，抗黏滯結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)柔性元件2，以及制動(dòng)結(jié)構(gòu)包括止動(dòng)元件(stop element)5。 懸掛彈簧12(只示出了其中之一 )具有使移動(dòng)塊10能夠只在預(yù)先設(shè)定的方向上移動(dòng)的功能。在圖1A-1C的例子中，懸掛彈簧12(其具有彈性常數(shù)(elasticconstant)Kj 使得移動(dòng)塊10能夠只在方向u上移動(dòng)。 柔性元件2固定到承重結(jié)構(gòu)6上并且具備靜止部分3。特別地，該柔性元件2是彈 性類(lèi)型的，具有大于懸掛彈簧12的彈性常數(shù)的彈性常數(shù)Kf，例如大10-1000倍。
止動(dòng)元件5由剛性結(jié)構(gòu)形成，例如，由承重結(jié)構(gòu)6的突出部分形成，該止動(dòng)元件5 具有限制移動(dòng)塊10和相應(yīng)的懸掛彈簧或多個(gè)懸掛彈簧12的移動(dòng)的功能，因此防止任何不 希望的故障。止動(dòng)元件5固定于承重結(jié)構(gòu)6并且具有對(duì)比表面(contrast surface) 7。
承重結(jié)構(gòu)6可以例如是其上提供有抗黏滯結(jié)構(gòu)1的基板、在基板和移動(dòng)塊10之間 的中間元件、或任何其他結(jié)構(gòu)元件。此外，柔性元件2、止動(dòng)元件5、和移動(dòng)塊10可由該承重 結(jié)構(gòu)6的不同部分支撐。 在靜止?fàn)顟B(tài)，移動(dòng)塊10被設(shè)置在離柔性元件2和止動(dòng)元件5的一定距離處。
圖1A示出了處于靜止?fàn)顟B(tài)的設(shè)備100， S卩，當(dāng)在方向u上作用于移動(dòng)塊10上的外 力Fu不存在時(shí)(Fu = 0)。在上述情況下，我們將會(huì)假設(shè)移動(dòng)塊10被設(shè)置在離該柔性元件2 的第一距離L處以及離止動(dòng)元件5的第二距離12處，其中L < 12。 當(dāng)在方向u上作用于移動(dòng)塊10上的外力Fu > 0時(shí)，移動(dòng)塊10經(jīng)歷了位移，這導(dǎo)致 距離L和12的減小。在該步驟中，柔性元件2沒(méi)有介入，因此沒(méi)有改變剛度(stiffness) 的特性以及因此結(jié)構(gòu)的靈敏度的特性，該特性在設(shè)計(jì)階段通過(guò)適當(dāng)?shù)卮_定設(shè)備的元件特別 是懸掛彈簧12的大小來(lái)加以設(shè)置。 當(dāng)移動(dòng)塊10位移了比L大但比12小的距離時(shí)(圖1B)，它先實(shí)現(xiàn)與柔性元件2 的靜止部分3的接觸，然后導(dǎo)致柔性元件2本身的彎曲，其產(chǎn)生對(duì)抗移動(dòng)塊10的進(jìn)一步移 動(dòng)的制動(dòng)力。因?yàn)槿嵝栽?是彈性的，所以在碰撞中與移動(dòng)塊10相接觸的表面以及柔性 元件2不會(huì)劣化(degrade)，或者在任何情況下，相對(duì)于在與具有很低的彈性常數(shù)的剛性元 件(例如與止動(dòng)元件5)直接碰撞的情況下將會(huì)發(fā)生的劣化而言，以相當(dāng)減小的方式發(fā)生劣 化。 盡管外力Fu足夠高以致于使移動(dòng)塊10與止動(dòng)元件5相接觸(圖1C)，由于制動(dòng)力， 碰撞被相當(dāng)大地減少，從而減少了移動(dòng)塊10和止動(dòng)元件5的劣化。 在任何情況下可能發(fā)生的是，伴隨著設(shè)備100的大量使用，移動(dòng)塊10和阻止元件 5的接觸表面磨損，結(jié)果形成物質(zhì)粒子的沉積并產(chǎn)生黏滯現(xiàn)象。在實(shí)踐中，設(shè)立黏滯力Fad。
然而，柔性元件2在移動(dòng)塊10上施加相對(duì)于黏滯力Fad相反符號(hào)的排斥力&。此 外，懸掛彈簧12也施加與黏滯力Fad相反符號(hào)的力Fsm。
從而該總排斥力F，由以下公式給出
Frep = Ksni 12+Kf (12-1》 當(dāng)外力Fu從移動(dòng)塊10移除時(shí)，作用在移動(dòng)塊10上的力是排斥力F，和黏滯力Fad。 通過(guò)適當(dāng)確定設(shè)備100的大小，有可能導(dǎo)致排斥力Frep總是大于黏滯力Fad，以便保證移動(dòng)塊 10和止動(dòng)元件5總是分離。 圖2示出了抗黏滯結(jié)構(gòu)1的不同實(shí)施例。 在這種情況下，柔性元件2相對(duì)于移動(dòng)塊10是固定設(shè)置的，同時(shí)靜止部分3具有 與承重結(jié)構(gòu)6接觸的點(diǎn)的功能。在這種情況下，L是靜止部分3和承重結(jié)構(gòu)6之間的距離， 但操作與先前已經(jīng)描述的完全相似。
在圖3中，制動(dòng)元件5在移動(dòng)塊10上形成，并且對(duì)比表面7具有與承重結(jié)構(gòu)6接 觸的點(diǎn)的功能。在其他方面其結(jié)構(gòu)與圖2中的一樣。 在俯視圖中，圖4A-4C示出了圖1A-1C的抗黏滯結(jié)構(gòu)1的可能的實(shí)現(xiàn)，例如應(yīng)用于 專利申請(qǐng)NO. EP-A-11677073 (U. S.專利號(hào)US7， 258， 008)中描述的微機(jī)電陀螺儀，其中承重 結(jié)構(gòu)6包括基板(僅可看見(jiàn)其一個(gè)表面6a)和矩形形狀的框架6b，并且移動(dòng)塊10經(jīng)由框架 6b所承載的彈性彈簧12懸掛在表面6a之上。 特別地，圖4A-4C示出了抗黏滯結(jié)構(gòu)1的三個(gè)連續(xù)運(yùn)行狀況，分別對(duì)應(yīng)于圖1A-1C。 根據(jù)該實(shí)施例，柔性元件2由梁元件(beam element)(例如由單晶或多晶硅制成)提供，該 梁元件有一端固定于承重結(jié)構(gòu)6并且靜止部分3在xy平面內(nèi)自由移動(dòng)。止動(dòng)元件5由朝 移動(dòng)塊10延伸的承重結(jié)構(gòu)6的突出部形成。 移動(dòng)塊10被典型地設(shè)置在與框架6b相同的平面xy中，并且在平面xy中移動(dòng)，在 方向y上是理想上地。 在靜止?fàn)顟B(tài)下，當(dāng)作用在該移動(dòng)塊10上的外力Fy等于0時(shí)(圖4A)，移動(dòng)塊10被 設(shè)置在離柔性元件2和止動(dòng)元件5的一定距離處，并且從而柔性元件2處于靜止。
當(dāng)作用在該移動(dòng)塊2上的外力Fy不等于0時(shí)，懸掛彈簧12彎曲，并且移動(dòng)塊10 與柔性元件2接觸，但是最初沒(méi)有與止動(dòng)元件5接觸(圖4B)。如果這個(gè)力足夠高，則移動(dòng) 塊10在其移動(dòng)中產(chǎn)生柔性元件2的彎曲并與止動(dòng)元件5相接觸，該止動(dòng)元件5制動(dòng)其運(yùn)動(dòng) (圖4C)。正如已解釋的，柔性元件2在該步驟中產(chǎn)生排斥力F，，其對(duì)抗移動(dòng)塊的進(jìn)一步運(yùn) 動(dòng)，降低其碰撞止動(dòng)元件5的速度。 外力Fy —停止，由柔性元件2產(chǎn)生的排斥力Frep與由懸掛彈簧12產(chǎn)生的力共同作 用，以使移動(dòng)塊10返回靜止?fàn)顟B(tài)，克服黏滯力Fad，并因此防止移動(dòng)塊10黏滯至止動(dòng)元件5。
圖5示出了抗黏滯結(jié)構(gòu)1的另一個(gè)實(shí)施例，其可以優(yōu)選地與相對(duì)于承重結(jié)構(gòu)6 (該 承載結(jié)構(gòu)6在此處由基板形成)垂直地移動(dòng)或具有旋轉(zhuǎn)移動(dòng)的移動(dòng)塊10 —起使用。
在此，具有伸長(zhǎng)形狀的柔性元件2固定于移動(dòng)塊10并且正好被移動(dòng)塊10本身包 圍，由溝槽23把它與移動(dòng)塊10分開(kāi)，使用已知類(lèi)型的微切削加工技術(shù)便可獲得該溝槽23。
詳細(xì)地，溝槽23是T形狀，具有在橫向方向上從移動(dòng)塊10的自由振蕩側(cè)延伸的第 一部分23a和在垂直于所述第一部分23a的方向上延伸的第二部分23b。柔性元件2沿溝 槽23的第一部分23a延伸并且經(jīng)由沿溝槽23的第二部分23b延伸的第二扭簧22連接到 移動(dòng)塊10。 柔性元件2具有突出部分，該突出部分在此處由從柔性元件2的自由端2a在垂直 于移動(dòng)塊10的平面的方向上朝著基板6延伸的凸起(bump)20形成。在實(shí)踐中，凸起20可 由具有大于移動(dòng)塊10的厚度的厚度的柔性元件2的一部分組成。 移動(dòng)塊10在離基板6的一定距離處設(shè)置，并且依靠第一扭簧26支撐，該第一扭簧 26使其能夠圍繞旋轉(zhuǎn)軸21轉(zhuǎn)動(dòng)。 在靜止?fàn)顟B(tài)下(圖6A)，當(dāng)沒(méi)有外力作用在移動(dòng)塊10上時(shí)(Fz = 0)，移動(dòng)塊10基 本平行于基板6。 在存在強(qiáng)力Fz的情況下，移動(dòng)塊10圍繞旋轉(zhuǎn)軸21轉(zhuǎn)動(dòng)直到使凸起20與基板6接 觸為止(圖6B)。 對(duì)于足夠高的的外力Fz，柔性元件2彎曲，在移動(dòng)塊10上產(chǎn)生制動(dòng)力，直到移動(dòng)塊10直接與基板6相接觸為止(圖6C)。更準(zhǔn)確地，僅僅是移動(dòng)塊10的一個(gè)邊緣25與基板 6相接觸；在這情況下，面對(duì)邊緣25的基板6的表面構(gòu)成止動(dòng)元件5。 移動(dòng)塊10和基板6之間的碰撞由于柔性元件2的作用而減小，其降低了相接觸部 件的損壞和/或磨損的可能性。 同樣在這種情況下，圖4和5的抗黏滯結(jié)構(gòu)1的持續(xù)使用會(huì)導(dǎo)致該移動(dòng)塊10的邊 緣25以及與其彼此接觸的基板6的磨損，這有利于黏滯現(xiàn)象的發(fā)生。然而，也是在這種情 況下，柔性元件2產(chǎn)生排斥力F，，其有助于使移動(dòng)塊10返回至圖6A中所示的位置。
圖7示出了柔性元件2的可選實(shí)施例，該柔性元件2可用于圖5和6A-6C中所示 類(lèi)型的移動(dòng)塊IO。 根據(jù)該實(shí)施例，柔性元件2具有作為柔性元件2自身的延長(zhǎng)部分延伸的突出部分 2b，其超出移動(dòng)塊10的周界，因此與柔性元件2成為一整體。實(shí)際上，柔性元件2具有總長(zhǎng) d，以便能夠使其突出邊緣25之夕卜。這樣，在圍繞旋轉(zhuǎn)軸21旋轉(zhuǎn)的期間，柔性元件2的突出 部分2b先于邊緣25與基板6相接觸，其以與圖5的凸起20基本相似的方式運(yùn)作。
因此，所描述的抗黏滯結(jié)構(gòu)1使得能夠在黏滯現(xiàn)象這方面對(duì)于普通設(shè)備100的性 能進(jìn)行改進(jìn)，其限制了在設(shè)備100的使用期間或由于不希望的意外沖擊導(dǎo)致的兩個(gè)移動(dòng)物 體相對(duì)于彼此之間(特別是移動(dòng)塊和承重元件之間)接觸的力。以這種方式，相接觸表面 的磨損和隨之發(fā)生的黏滯會(huì)大大減小。 最終，明顯的是，在因此不脫離本發(fā)明所要保護(hù)的范圍的情況下，可對(duì)本文所描述 和所闡明的抗黏滯結(jié)構(gòu)1作出修改和變化。 例如，多個(gè)抗黏滯結(jié)構(gòu)1可以用于單個(gè)移動(dòng)塊10，其設(shè)置在移動(dòng)塊10的相對(duì)側(cè)，例 如以對(duì)稱的方式。通過(guò)這種方式，由于移動(dòng)塊10可以沿同一方向(在承重結(jié)構(gòu)6的平面內(nèi) 或垂直于其的平面內(nèi))以相反的感覺(jué)移動(dòng)，即以相反的感覺(jué)振動(dòng)，所以減少了對(duì)于任一感 覺(jué)的移動(dòng)的黏滯現(xiàn)象。 同樣地，圖5的實(shí)施例的例子中，在必要的情況下，有可能提供從柔性元件2的頂 部延伸的凸起20以便減少移動(dòng)塊10在順時(shí)針?lè)较蚝湍鏁r(shí)針?lè)较蜻@兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向上的黏 滯。 此外，承重結(jié)構(gòu)6可以是任何固定的或移動(dòng)的元件，移動(dòng)塊10相對(duì)于它移動(dòng)并且 期望減少移動(dòng)塊10相對(duì)于它的黏滯。 如所描述地，移動(dòng)塊10可被提供在柔性元件2的同一結(jié)構(gòu)層中，或者在不同結(jié)構(gòu) 層內(nèi)。 止動(dòng)元件5可被提供在結(jié)構(gòu)元件6和/或移動(dòng)塊10上，并且移動(dòng)塊10可構(gòu)成不 同類(lèi)型的MEMS設(shè)備的一部分，例如加速計(jì)、陀螺儀、傳感器、微電機(jī)等等。
例如，設(shè)備100特別有利于在便攜類(lèi)型的電子裝置200中使用(圖8)，該便攜類(lèi)型 的電子裝置例如是手機(jī)、PDA、掌上型或便攜式計(jì)算機(jī)、數(shù)字音頻播放器、遙控裝置、攝像機(jī) 或照相機(jī)等等，包括之前所描述類(lèi)型的微電機(jī)設(shè)備100 ;偏置電路(biasing circuit)222， 其被設(shè)計(jì)為提供電偏壓值至微電機(jī)設(shè)備100 (以其自己已知的方式并且由于該原因未詳細(xì) 描述)；接口電路224，其被設(shè)計(jì)為與微電機(jī)設(shè)備100相接，用于讀取一個(gè)或更多與其關(guān)聯(lián)的 電量(electrical quantity)(以其自己已知的方式并且由于該原因未詳細(xì)描述)；以及微 處理器控制單元225，其連接到接口電路224，并且被設(shè)計(jì)為管理電子裝置200的常規(guī)操作。
權(quán)利要求
一種微機(jī)電設(shè)備(100)，其包括第一結(jié)構(gòu)元件(6)；第二結(jié)構(gòu)元件(10)，其可相對(duì)于所述第一結(jié)構(gòu)元件(6)移動(dòng)；彈性支撐結(jié)構(gòu)(12)，其在所述第一和第二結(jié)構(gòu)元件(6)之間延伸，并且被配置為允許所述第一和第二結(jié)構(gòu)元件之間的相對(duì)移動(dòng)；進(jìn)一步特征在于抗黏滯結(jié)構(gòu)(1)包括至少一個(gè)柔性元件(2)，該至少一個(gè)柔性元件僅固定于第一結(jié)構(gòu)元件(6)，并且在其靜止?fàn)顟B(tài)下，所述至少一個(gè)柔性元件被設(shè)置在離第二結(jié)構(gòu)元件(10)的第一距離(11)處，所述抗黏滯結(jié)構(gòu)(1)被配置為在大于所述第一距離(11)的量的相對(duì)移動(dòng)的情況下，在第一和第二結(jié)構(gòu)元件之間產(chǎn)生排斥力(Frep)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微機(jī)電設(shè)備(100)，其中第一結(jié)構(gòu)元件包括移動(dòng)塊，以及第二 結(jié)構(gòu)元件包括承重結(jié)構(gòu)，或反之亦然。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的微機(jī)電設(shè)備(100)，還包括基本為剛性類(lèi)型的止動(dòng)元件(5)， 其只固定于所述第一和第二結(jié)構(gòu)元件(6，10)之中的一個(gè)，其中，在所述設(shè)備的靜止?fàn)顟B(tài) 下，所述止動(dòng)元件(5)被設(shè)置在離所述第一和第二結(jié)構(gòu)元件之中的另一個(gè)結(jié)構(gòu)元件的第二 距離(12)處，所述第二距離(12)大于所述第一距離(ll)，且被配置為限制所述第一和第二 結(jié)構(gòu)元件(10，6)之間的相對(duì)移動(dòng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的微機(jī)電設(shè)備(100)，其中所述止動(dòng)元件(5)與所述柔性元件 (2)不同，并且直接面對(duì)所述第一和第二結(jié)構(gòu)元件之中的所述另一個(gè)結(jié)構(gòu)元件的鄰接部分。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的微機(jī)電設(shè)備(100)，其中所述承重結(jié)構(gòu)包括基板(6)，所述可 移動(dòng)塊被懸掛在所述基板的表面(6a)上方，并且在平行于所述基板(6)的所述表面(6a) 的方向(y)上移動(dòng)，其中所述柔性元件(2)具有垂直于所述方向延伸的伸長(zhǎng)的形狀，并具有 形成鄰接表面(3)的端(2a)，該鄰接表面(3)面對(duì)所述第一結(jié)構(gòu)元件的一部分。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的微機(jī)電設(shè)備(100)，其中所述承重結(jié)構(gòu)包括基板(6)，所述可 移動(dòng)塊(10)被懸掛在所述基板的表面(6a)上方，并且在垂直于所述基板(6)的所述表面 (6a)的方向上移動(dòng)或相對(duì)于所述表面可旋轉(zhuǎn)地移動(dòng)，所述柔性元件(2)具有伸長(zhǎng)的形狀， 其第一端固定于所述可移動(dòng)塊并且其第二端(2a)具有突出部分(20)，該突出部分(20)面 對(duì)所述表面并被設(shè)置在離所述表面的所述第一距離(11)處。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的微機(jī)電設(shè)備(IOO)，其中所述移動(dòng)塊(10)具有溝槽(23)，該 溝槽(23)面對(duì)移動(dòng)塊的一側(cè)，并且所述柔性元件(2)在所述溝槽內(nèi)延伸。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的微機(jī)電設(shè)備(IOO)，其中所述突出部分包括垂直于所述表面 延伸的凸起(20)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的微機(jī)電設(shè)備(IOO)，其中所述突出部分(20)作為柔性元件 (2)的延長(zhǎng)部分延伸，超出移動(dòng)塊(10)的所述側(cè)。
10. —種微機(jī)電設(shè)備(100)的致動(dòng)的方法，該微機(jī)電設(shè)備(100)包括 第一結(jié)構(gòu)元件(6);第二結(jié)構(gòu)元件(IO)，其可相對(duì)于所述第一結(jié)構(gòu)元件(6)移動(dòng)；彈性支撐結(jié)構(gòu)(12)，其在所述第一和第二結(jié)構(gòu)元件(6)之間延伸，并且被配置為允許 所述第一和第二結(jié)構(gòu)元件之間的相對(duì)移動(dòng)；以及至少一個(gè)柔性元件(2)，其僅固定于第一結(jié)構(gòu)元件； 該方法包括以下步驟把處于其靜止?fàn)顟B(tài)下的柔性元件(2)設(shè)置在離第二結(jié)構(gòu)元件的第一距離(11)處； 通過(guò)柔性元件，在大于所述第一距離的量的相對(duì)移動(dòng)的情況下，在第一和第二結(jié)構(gòu)元 件之間產(chǎn)生排斥力(Fr印)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，在產(chǎn)生排斥力的所述步驟期間，所述柔性元件(2)經(jīng)受由與所述第二結(jié)構(gòu)元件(10)接觸而導(dǎo)致的彈性彎曲。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中該微機(jī)電設(shè)備進(jìn)一步包括基本剛性類(lèi)型的止動(dòng) 元件(5)，該止動(dòng)元件(5)只固定于所述第一和第二結(jié)構(gòu)元件之中的一個(gè)結(jié)構(gòu)元件，該方法包括以下步驟在所述設(shè)備的靜止?fàn)顟B(tài)下，將所述止動(dòng)元件設(shè)置在離所述第一和第二結(jié)構(gòu)元件之中的另一個(gè)結(jié)構(gòu)元件的第二距離(12)處，所述第二距離(12)大于所述第一距離(11);當(dāng)?shù)谝唤Y(jié)構(gòu)元件被位移了等于所述第二距離的量時(shí)，通過(guò)該止動(dòng)元件(5)限制所述第一和第二結(jié)構(gòu)元件(io，e)之間的相對(duì)移動(dòng)。
全文摘要
一種微機(jī)電設(shè)備(100)具有第一結(jié)構(gòu)元件(6)、可相對(duì)于第一結(jié)構(gòu)元件(6)移動(dòng)的第二結(jié)構(gòu)元件(10)、以及彈性支撐結(jié)構(gòu)(12)，其在第一和第二結(jié)構(gòu)元件(6)之間延伸以允許第一和第二結(jié)構(gòu)元件之間的相對(duì)移動(dòng)；該微機(jī)電設(shè)備還具有抗黏滯結(jié)構(gòu)(1)，其包括至少一個(gè)柔性元件(2)，其僅相對(duì)于第一結(jié)構(gòu)元件(6)固定，并且在靜止?fàn)顟B(tài)下，所述至少一個(gè)柔性元件被設(shè)置在離第二結(jié)構(gòu)元件(10)的第一距離(l1)處?？桂Y(jié)構(gòu)(1)被設(shè)計(jì)為在大于第一距離(l1)的量的相對(duì)移動(dòng)的情況下，在第一和第二結(jié)構(gòu)元件之間產(chǎn)生排斥力(Frep)。
文檔編號(hào)B81B5/00GK101717065SQ20091021167
公開(kāi)日2010年6月2日 申請(qǐng)日期2009年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月30日
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