Electrostatic MEMS actuators for endoscopic imaging and high resolution displays

MEMS aynalar kullanarak lazer taraması birçok görüntüleme ve ekran sistemlerinde kullanılmaktadır. Bu tip sistemler ışığı yönlendirmek için ayna kullanırlar ve bu sebepten ışığın belirli bir alan içerisinde yönlendirilmesini gerektirir. Bazı uygulamalar, örnek olarak doğrusal bakan endoskopik görüntüleme uçları, hacimsel olarak küçültme gereksinimi içerisindedir. Mikro Lens Dizinleri (MLD) ile yüksek çözünürlüklü görüntüleme mümkündür, ve çok küçük yerdeğiştirme hareketi ile çok büyük açısal tarama gerçekleştirilebilinir. Klinik ortamlarda, küçük ve geliştirilmiş görüntüleme sistemlerine ihtiyaç vardır. MLD ile entegre edilmiş MEMS aygıtları bu gereksinimleri karşılayark yüksek çözünürlüklü küçültülmüş görüntüleme sistemleri için bir seçenek sunmaktadır.Tezin ilk kısmında, yeni bir tek elektrostatik parmak takımıyla 2 boyutta tahriklenen MEMS aygıtı sunulmuştur. MEMS aygıtlarıyla entegre tarama sisteminin gerçekleşmesi için polimer MLDler aygıtların üzerine fabrikasyon sonrasında yerleştirilmiştir. Bu tezde 2 boyutlu MEMS aygıtlarının mekanik tasarım süreci, mikrofabrikasyon sonuçları , deneysel sonuçları sunulmuştur. MLD entegre edilmiş MEMS tahrikleyiciler ile 100 Volt uygulanarak 124 µm düzlem dışı hareket elde edilmiştir. Düzlem içi kayma modunda ise 34 µm hareket 57 Volt gerilim ile elde edilmiştir.Tezin ikinci kısmında, elektrostatik parmaklarla tahriklenen ve dolaylı şekilde sürülen yeni bir MEMS tarayıcı sunulmuştur. Elektrostatik parmaklarla tahriklenen MEMS tarayıcılar az güç harcama, geniş açı taraması, yüksek frekans tarama özellikleri gibi görüntüleme sistemlerinde kritik olan gereksinimleri karşılayabilmektedir. Bu tezde anlatılan MEMS tarayıcı tek çerçeve tarayıcılardan farklı olarak çoklu çerçeveden oluşmuştur. 298 Volt gerilimle havada 26.7 derece optik tarama ve vakumda ise 113 Volt ile 36.18 derece optik tarama elde edilmiştir.