[发明专利]用于激光打印设备的扫描反光镜及其制作方法

说明书

本申请是申请号为200880009714.1（PCT国际申请号为PCT/US2008/052008）、国际申请日为2008年1月25日、发明名称为“用于激光打印应用的微机电系统”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

根据本发明的实施例主要涉及激光打印。在具体实施例中，本发明提供了用于制造并操作用于激光打印的与CMOS衬底相连的反光镜的方法和设备。在特定实施例中，反光镜结构的至少一部分是通过晶片级的层转移工艺由与CMOS相连接的单晶层制造的。本发明的其他实施例具有更宽的应用范围。

背景技术

激光打印应用已经广泛普及了。尽管激光打印领域有进步，但仍继续存在对于改善涉及激光打印的方法和系统的需要。

发明内容

根据本发明，提供了主要涉及激光打印领域的技术。更具体地，本发明涉及用于制作和操作与CMOS衬底相连接的反光镜的方法和系统。本发明的其他实施例具有更广泛的应用范围。

根据本发明的实施例，提供了一种激光打印设备。这种激光打印设备包括激光源以及反光镜，其中反光镜被构造为接收来自激光源的入射激光束并将激光束朝向光敏元件反射。该反光镜包括CMOS衬底以及反射表面，其中CMOS衬底支撑第一电极和第二电极，反射表面被支撑在CMOS衬底上方并响应于反射表面的末端与第一电极之间的静电吸引力而可围绕轴旋转。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种打印方法。这种打印方法包括使激光被反射到光敏元件上以改变光敏元件上的位置处的电子状态，由此使得墨水材料附着到其之上。这种打印方法还包括将墨水材料从光敏元件转移到接收介质，以及通过产生反射表面的末端与下方CMOS衬底上的电极之间的静电吸引来改变反射表面的位置。不同位置的电子状态被改变，并且墨水被转移到纸的不同区域。

根据本发明的替换实施例，提供了一种用于激光打印设备的扫描反光镜。该扫描反光镜包括框架和连接到框架的一对固定电极指状物（finger）组。固定电极指状物组中的每一者包括多个固定电极。该扫描反光镜还包括连接到框架的一组扭转铰链、连接到扭转铰链的反光镜板以及连接到反光镜板的一对可动电极指状物组。可动电极指状物组中的每一者包括多个可动指状物。多个可动指状物被构造为与多个固定指状物相交错。

根据本发明的另一个替换实施例，提供了一种制作用于激光打印设备的扫描反光镜的方法。该方法包括提供SOI衬底，该SOI衬底包括第一硅层、与第一硅层邻接的氧化硅层以及与氧化硅层邻接的第二硅层。该方法还包括从第二硅层的第一部分形成一对可动电极指状物组，以及从第二硅层的第二部分形成反光镜板。该方法还包括从第一硅层的第一部分形成一对固定电极指状物组，以及从第一硅层的第二部分形成反光镜旋转区域。此外，该方法包括移除氧化硅层以形成反光镜结构，以及将反光镜结构安装到电极衬底上。

使用本发明相对于传统技术实现了许多优点。一些实施例提供包括一个或多个具有高带宽或高产量的扫描反光镜的方法和系统，允许快速地致动以迅速地沿着光敏元件反射激光。由本发明的实施例所提供的另一个优点为紧凑的尺寸或占地面积（footprint），这是因为可以使用已有的技术容易地制作表面积仅稍微大于从激光源所接收到的光斑的直径的反光镜表面。由本发明的实施例所提供的另一个优点为低成本，因为可以利用已建立的半导体制作技术容易地大量生产反光镜。根据实施例，可以存在这些优点中的一个或多个。通过本发明在下文中更具体地说明了这些和其他的优点。可以参照详细说明以及其后的附图更全面地理解本发明的各种其他的目的、特征、优势。

附图说明

图1为使用本发明的实施例的激光打印设备的实施例的简化示意图；

图2为根据本发明的实施例的双轴扫描反光镜的简化俯视图；

图3为根据本发明的实施例的单轴扫描反光镜的简化俯视图；

图4A到图4F为示出了根据本发明的用于制作MEMS反光镜结构的工艺流程的实施例的步骤的简化截面图；

图5A为根据本发明的用于感测反光镜位置的系统的一个实施例的简化示意图；

在图5B为根据本发明的实施例的反光镜旋转角度与偏压之间的关系的图示；

图6为根据本发明的实施例的用于感测并控制反光镜位置的电路的实施例的简化示意图；

图7为根据本发明的实施例的MEMS反光镜系统的简化立体图；

图8为图7中示出的MEMS反光镜系统的部分的简化立体图；

图9A到图9C为根据本发明的实施例的用于制作MEMS反光镜系统的简化流程图；