[发明专利]用于运行静电驱动装置的方法和静电驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于运行静电驱动装置的方法。本发明还涉及一种静电驱动装置。

背景技术

微机械的部件、如微机械的扭转致动器或平移的微致动器通常具有静电驱动装置，其电极由多层电极构成。经常将具有至少两个多层电极的静电驱动装置称为多层梳状驱动装置。

图1A和1B示出用于显示具有多层电极的传统静电驱动装置的构造和功能原理的横截面图。

常见的静电驱动装置具有定子电极10和致动器电极12。两个电极10和12构成为多层电极。在此第一隔离层10a将定子电极10分成两个相互电绝缘的定子电极子单元10b和10c。相应地第二隔离层12a将致动器电极12分成两个相互电绝缘的致动器电极子单元12b和12c。

如果在定子电极子单元10b和10c与致动器电极子单元12b和12c之间没有施加不等于0的电压，则两个隔离层10a和12a位于一个隔离平面14上。第一定子电极子单元10b和第一致动器电极子单元12b相对于隔离平面14位于致动器电极12的第一偏移方向16上。相应地第二定子电极子单元10c和第二致动器电极子单元12c相对于隔离平面14位于致动器电极12的第二偏移方向18上。

如图1A所示，施加第一电位P1到第一定子电极子单元10b上并且施加不同于第一电位P1的第二电位P2到第二致动器电极子单元12c上，引起在第一定子电极子单元10b与第二致动器电极子单元12c之间的吸引力并由此引起致动器电极12从其(无电压)的初始位置在第一偏移方向16上偏移的作用。相应地施加第三电位P3到第二定子电极子单元12c上和施加与第三电位P3不同的第四电位P4到第一致动器电极子单元12b上导致致动器电极12从其初始位置在第二偏移方向18上调整(见图1B)。

因此所示的静电驱动装置具有优点，即：可以使致动器电极12从其无电压的初始位置在两个不同的偏移方向16和18上调整。第二偏移方向18优选与第一偏移方向16相反。

图1A和1B的控制方法由现有技术作为SEA(开关电极致动器)已知。在此在不同的电极子单元10b，10c，12b和12c上施加任意的、独立的电位P1至P4。通过这种方式能够利用静电驱动装置有选择地在偏移方向16上或在偏移方向18上产生力。

但是在图1A的控制方法中没有确定的电位被施加到无效控制的电极子单元10c和12b上。相应地在图1B的控制方法中无效控制的电极子单元10b和12c没有确定的电位。因此经常将无效控制的电极子单元10c和12b(图1A)或10b和12c(图1B)也称为浮动的电极子单元10c和12b或10b和12c。

但是为了使原先在第一偏移方向16上偏移的致动器电极12反向必需在原先无效控制的电极子单元10c和12b上施加不等于零的电位。因此通常在(未示出的)用于施加不等于零的电位的电压源与每个电极子单元10b，10c，12b和12c之间需要电隔离。但是这种电隔离、例如高欧姆开关按照现有技术难以实现。

发明内容

本发明实现一种具有权利要求1特征的用于运行静电驱动装置的方法，一种具有权利要求6特征的用于运行静电驱动装置的方法、一种具有权利要求8特征的用于运行静电驱动装置的方法、一种具有权利要求9特征的静电驱动装置、一种具有权利要求13特征的静电驱动装置和一种具有权利要求15特征的静电驱动装置。

本发明描述了用于运行具有至少两个多层电极(多层-梳状-驱动器)的静电驱动装置、例如SEA驱动装置的有利方法。在此保证，通过有针对性地使用控制电位的非对称性来可靠地限定致动器电极的偏移方向。

在本方法的改进方案中，通过在预偏移后取消或避免控制电位的非对称性可以实现调整力的最大化。因此保证在产生的力方面最大程度地利用控制电压。在本发明的特别有利的实施例中为了控制只需一个高压电位。

在按照本发明的方法中不必担心浮动的电极子单元。施加电位指的是有源施加电位，用于避免浮动的电极子单元。