一种可变形反射镜，包括ｉ）电绝缘基片，具有基本上为平面的前表面；ｉｉ）第一镜台，包括置于所述基片前表面上面的选定位置上的至少两个平面电极；ｉｉｉ）电活性材料的第一层，其与所述第一镜台的电极的前表面相接触地放置，并适于在选定的局部电位差的作用下发生局部变形；ｉｖ）导电反射层，其形成连接到电接地端的接地电极，并且所述导电反射层位于所述第一电活性层的前表面的上面；以及ｖ）第一供电电路，每个第一供电电路一方面与所述电接地端相连，另一方面与所述第一镜台的至少一个电极相连，以便根据命令局部地施加选定的电位差，该电位差适于对基本上与所述电极排成一线的第一电活性层的一个区域进行局部变形。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及具有较高分辨率或甚至具有非常高的分辨率的光学仪器。
技术介绍
正如本领域技术人员所知，某些光学仪器具有几何像差(geometrical aberration)，所以越来越有必要对所需的更高分辨率进行补偿。至少已经提出两种解决方案用于对这些几何像差进行补偿。第一种解决方案包括在电场的作用下使用液晶来改变玻璃的折射率。这种解决方案的缺陷在于其产生了色像差(chromaticaberration)，使得难以将其应用到多频谱仪器或具有较宽频带的仪器。第二种解决方案包括使用可变形的(或活动的)反射镜。在此这是一个在必须对其几何像差进行补偿的观察仪器的光圈的级别上控制反射镜反射表面的变形的问题。因此，Delft大学已经提出，在距包括印制电路的基片为选定距离之处放置悬浮的反射膜，该印制电路上形成有连接到供电电路的电极，该悬浮的反射膜连接到所述供电电路的接地端。通过将电极置于选定的电位上，该悬浮的反射膜被拉向该电极，从而发生变形。该解决方案至少有两个缺陷。第一个缺陷是由于将该膜结合到其支架上而引起的。将柔韧膜安装到圆形底座上的压力有效地产生变形，必须机械地将这种变形最小化，并且在温度变化或局部温度梯度的影响下这种变形有可能重新出现。第二个缺陷是由于致动器(或电极)施加到膜上的静电力而引起的。在实现中，该静电力与所施加的电压的平方(V2)成正比，致动器可以在膜上仅施加使得该膜趋向于移向致动器的牵引力。所以有必要施加偏移电压以使膜平面靠近于电极平面而移动，以便通过局部地放松牵引力来尝试在膜上生成突起(boss)。该解决方案利用电极的一部分致动能力来达到效果。由于反射镜外环的高曲率，因此反射镜外环可以不再用于对像差进行校正，这使得可用区域减少。另外，如果电源出现故障，从而使偏移电压消失，那么反射膜的位移及其曲率变化会改变仪器的设置，这有可能使图像不可用。没有一个解决方案能令人完全满意，所以本专利技术的目的在于改善这种状况。
技术实现思路
为此目的，本专利技术提出一种可变形的反射镜，包括i)电绝缘基片(优选地为刚性的)，具有基本上为平面的前表面；ii)第一镜台，包括置于所述基片前表面上面的选定位置上的至少两个平面电极；iii)电活性材料的第一层，其与所述第一镜台的电极的前表面相接触，并适于在选定的局部电位差的作用下发生局部变形；iv)导电反射层，其形成连接到电接地端的接地电极，并且该导电反射层位于所述第一电活性层的前表面的上面；以及v)第一供电电路，每个第一供电电路一方面与所述电接地端相连，另一方面与所述第一镜台的至少一个电极相连，以便根据命令局部地施加选定的电位差，该电位差适于对基本上与所述电极排成一线的第一电活性层的一个区域进行局部变形。根据本专利技术的反射镜可以具有其它特征，可以单独地或以组合形式利用这些特征，并且特别地-i)至少一个第二镜台，包括插在所述基片前表面和所述第一镜台后表面之间的至少两个平面电极；ii)至少一个导电插入层，其形成连接到所述电接地端的接地电极，并插在所述第一镜台的后表面和所述第二镜台之间；iii)电活性材料的至少一个第二层，其插在所述第二镜台的电极的前表面和所述导电插入层的后表面之间，并适于在选定的电位差作用下发生局部变形；以及iv)第二供电电路，每个第二供电电路一方面连接到所述电接地端，另一方面连接到所述第二镜台的至少一个电极，以便根据命令局部地施加选定的电位差，该电位差适于对基本上与所述电极排成一线的第一电活性层的一个区域进行局部变形；-每个镜台的电极可以基本上具有相同的形状，并且可以基本上将一个电极置于另一个电极的上面；-每个镜台的电极可以基本上具有相同的形状，并且可以将一个电极以部分偏移的位置置于另一个电极的上面，以便形成部分重叠；-每层电活性材料可以通过粘合来连接到其周围的层；-至少一个绝缘插入层可以插在电极的第一镜台的后表面和所述导电插入层之间；-每个镜台可以是形成有所述电极的印制电路；-每个镜台的电极基本上可以是六边形的形状，并且可以按照三角形铺设(triangular paving)相对于彼此而布置；-每个镜台的至少一个电极可以包括至少一个选定形状的凹槽(recess)。例如，该凹槽是具有n个分支的星形凹槽；-例如，通过使用铺设的空隙，可以在电极的后表面或者在电极的平面内将电极连接到其各自的供电电路；-每个局部变形优选地是选定的电位差、有关的电活性层的厚度和有关的所述电活性层的电活性材料类型的函数；-电活性材料可以是三元共聚物，例如掺杂有氟的共聚物； -反射层可以由金属材料构成；-可以将至少一个半刚性的且导电的(或涂有导电物质的)插入附加层置于所述反射层(形成接地电极)和所述第一电活性层之间。例如，该插入附加层可以具有大约10微米到几百微米之间的厚度。另外，该插入附加层可以通过粘合来连接到其周围的层。本专利技术特别适于但不是专门适于空间的或地面的远程传感环境中的光学仪器。这种光学仪器包括例如连接到与上述类型的可变形反射镜的望远镜。另外，这些光学仪器还可以包括伺服控制装置，负责在其可变形反射镜的活动表面上进行测量，以便通过施加到其各个电极的电压来控制其形状。附图说明通过研究以下详细说明和附图，本专利技术的其它特征和优点将变得明显，其中图1以截面视解地示出根据本专利技术的可变形反射镜的第一实施例。图2以分解透视图示出图1中可变形反射镜的主要组件。图3图解地示出平面电极铺设的一个例子的平面视图。图4以截面视解地示出根据本专利技术的可变形反射镜的第二实施例。图5以截面视解地示出根据本专利技术的可变形反射镜的第三实施例。图6以截面视解地示出根据本专利技术的可变形反射镜的第四实施例。图7以截面视解地示出根据本专利技术的配有可变形反射镜的远程传感仪器的一部分的第一实施例。图8以截面视解地示出根据本专利技术的配有可变形反射镜的远程传感仪器的一部分的第二实施例。具体实施例方式附图构成本专利技术说明书的一部分，如有必要，附图还有助于对本专利技术的定义。附图中所表示的元件的相对尺寸并不代表真实的相对尺寸。首先参照图1和图2来描述根据本专利技术的可变形的(或活动的)反射镜的第一实施例。正如在“
技术介绍
”部分中所描述的，可变形的反射镜M拟用于在其光圈之一的级别上对光学仪器的几何像差进行补偿。接下来，通过说明性的、非限制性的例子来进行考虑，该光学仪器为可能具有较高分辨率的远程传感仪器，安装在一个或多个太空船上，例如安装在一个或多个人造卫星或航天飞机上，并拟用于从太空观察地球。在光流通过仪器之后必须对光流进行分析，光流通过仪器时引入了几何像差，但可以在任意一点校正该几何像差，为了结构紧凑，同样优选地在输出端进行校正。所以，仪器的出口光圈的图像在反射镜的活动表面上生成。在这种情况下，对于几十微米的变形，反射镜的通带最大约为几赫兹。然而，本专利技术并不限于该应用。其可以用于具有几何像差的任意类型的光学仪器中，并且特别是用于地球天文学领域(例如，用于校正由于大气引起的像差—在这种情况下，对于几微米的变形，反射镜的通带大约为100赫兹)，或者用于科学仪器领域(具体而言是激光器，特别是高功率激光器)，或者用于工业领域，又或者用于医疗成像领域(特别是眼科)。本专利技术同样可应用于例如望远镜的主镜之类的大反射镜的形状校正，，或者应用于分割的大反射镜的情况下大本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可变形反射镜，包括：ｉ）电绝缘基片，具有基本上为平面的前表面；ｉｉ）第一镜台，包括置于所述基片前表面上面的选定位置上的至少两个平面电极；ｉｉｉ）电活性材料的第一层，其与所述第一镜台的电极的前表面相接触地放置，并适 于在选定的局部电位差的作用下发生局部变形；ｉｖ）导电反射层，其形成对连接到电接地端的接地电极，并且所述导电反射层位于所述第一电活性层的前表面的上面；以及ｖ）第一供电电路，每个第一供电电路一方面与所述电接地端相连，另一方面与所 述第一镜台的至少一个电极相连，以便根据命令局部地施加选定的电位差，该电位差适于对基本上与所述电极排成一线的第一电活性层的一个区域进行局部变形。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：让迪皮伊，
申请(专利权)人：阿尔卡特公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]
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