可变形镜制造技术

一种可变形镜，包括支承基板；镜基板，其与该支承基板相对；固定构件，其设置在该支承基板上且固定该镜基板；以及压电元件，其设置在该支承基板上，并且可膨胀或收缩，以使得该镜基板的反射面能变形。该固定构件的线膨胀系数大于该压电元件的线膨胀系数。该镜基板的后表面设置有金属接合层，该金属接合层至少设置在要接合到该固定构件上的部分。该金属接合层通过加热时按压该镜基板和该固定构件而使得该镜基板和该固定构件相互接合。该镜基板和该压电元件相互不接合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可变形镜，该可变形镜可用于诸如光拾取装置的光学设 备中，并能够改变其反射面的形状。
技术介绍
通常地，已经提出了各种可变形镜，所述可变形镜能够改变自身反射面 的形状，从而修正入射光束的光学畸变等，而且这种可变形镜可应用于非常 广泛的领域中，包括图像处理设备和光学拾取设备。例如JP-A-2003-215476或JP-A-2005-196859中所述，在光学拾取设备的 领域中，可变形镜用于修正在诸如CD (压縮盘)或DVD (附图标记通用盘) 之类的光盘上读取或写入信息时可能会发生的波像差。所述波像差包括在光 盘表面相对于光轴倾斜时发生的慧形像差、和由于保护光盘记录表面的透明 树脂膜(保护层)发生变化而引起的球面像差。对于此可变形镜而言，其中的一种为采用JP-A-2003-215476中所述的压 电元件的、具有单压电晶片元件或双压电晶片元件形状的可变形镜；以及一 种由诸如JP-A-2005-196859中所述的压电膜的层叠薄膜制成的可变形镜。另 外，作为另一种可变形镜而言，如JP-A-H05-333274中所述，该可变形镜利 用柱形压电元件(压电致动器)沿纵向(垂直于可变形镜的反射面的方向) 的膨胀和收縮而使其反射面变形。进一步地，利用压电元件沿纵向的膨胀和 收縮而使其反射面变形的可变形镜具有如下优点，即，与JP-A-2003-215476 或JP-A-2005-196859中公开的可变形镜相比，该可变形镜的制造更容易。另 外，与JP-A-2005-196859中公开的由层叠薄膜制成的可变形镜相比，该可变 形镜的成本显著地降低。然而，在JP-A-H05-333274中示出的通过压电元件沿纵向的膨胀和收縮 而使其反射面变形的可变形镜具有下述缺点。通常使用粘合剂来接合具有反 射面的镜基板和压电元件，以及用于接合镜基板和起到固定该镜基板作用的固定构件。在这种情况下，粘合层的厚度增加，从而由于诸如粘合层中出现 的拉伸应力或压縮应力的残余应力而导致在位于该镜基板相对面上的反射 面中发生畸变。如果发生所述畸变，则可变形镜就不能充分地修正入射光束 的光学畸变。另外，由于粘合层较厚，因此压电元件的膨胀和收縮不能有效 地转换成该反射面的变形。考虑到这一点，在制造该可变形镜的过程中，使用金属接合层来接合该 镜基板和该电压元件，以及用于接合该镜基板和该固定构件，并在加热时(下 文中称为热压接合法)向要相互接合的元件施加压力。根据这种热压接合法， 接合层的厚度大约为mm。因此，可以降低由于诸如在粘合层中出现的拉伸 应力或压縮应力的残余应力而导致的畸变。另外，还可以解决压电元件的膨 胀和收縮由于接合层的厚度太大而不能有效地转换成反射面的变形的问题， 并且能够以较低的电能使反射面发生变形。然而，在可变形镜的制造过程中，当镜基板和压电元件，以及镜基板和 固定构件通过热压接合法而相互固定时，在高温下进行热压接合。因此，有 可能发生如下情况，即，由于压电元件和固定构件的线膨胀系数不同而使得 镜基板和压电元件，或镜基板和固定构件不能相互接合，或者即使上述元件 相互接合，也会在镜基板中出现畸变。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可变形镜，该可变形镜具有压电元件，当施加 电压时由于该压电元件的膨胀和收縮而使得反射面可发生变形，当上述元件 组装时，能够尽可能地减小反射面中发生的畸变。本专利技术的可变形镜包括支承基板；镜基板，其与该支承基板相对，且在该镜基板的与面向该支承基板的表面相对的表面上具有反射面；固定构 件，其设置在该支承基板上且固定该镜基板；至少一个压电元件，其设置在 该支承基板上，并且当施加电压时膨胀或收縮，以使得由通过该固定构件固 定的部分而闭合的该镜基板能变形。这样，通过向该压电元件施加电压，该 可变形镜可使得镜基板以及反射面发生变形。该固定构件的线膨胀系数大于 该压电元件的线膨胀系数。该镜基板的后表面设置有金属接合层，该金属接 合层至少设置在要接合到该固定构件上的部分，该金属接合层通过加热时按压该镜基板和该固定构件而使得该镜基板和该固定构件相互接合。该镜基板 和该压电元件相互不接合。根据这种结构，由于压电元件未与镜基板接合，因此可以避免由于压电 元件与镜基板之间的接合而导致的反射面的畸变。另外，由于固定构件与镜 基板通过金属接合层而相互接合，因此接合层能够更薄，从而可以降低反射 面上发生的畸变。更进一步地，固定构件的线膨胀系数大于压电元件的线膨 胀系数。因此，在可变形镜的制造过程中，当镜基板与固定构件通过热压接 合法而相互接合时，能够实现压电元件与镜基板不接触的状态。因此，可以 避免压电元件与镜基板在不需要接合的情况下误接合。更进一步地，可以避 免由于压电元件的热膨胀而在镜基板和固定构件之间产生间隙，从而可以避 免镜基板不能与固定构件接合，或者可以避免当镜基板与固定构件接合时存 在畸变。如上所述，可尽可能地降低在制造过程中该镜基板的反射面上发生 的畸变。另外，优选地，具有上述结构的本专利技术的可变形镜还具有下列特征。当 该固定构件的与垂直于该支承基板的板面的方向平行的高度方向的长度、以 及该固定构件的线膨胀系数分别用Ll (毫米)和(Xl (每摄氏度)表示时， 并且该压电元件的沿高度方向的长度、以及该压电元件的线膨胀系数分别用L2 (毫米)和a2 (每摄氏度)表示时，且作为该固定构件和该压电元件的沿 高度方向的最大允许长度和最小允许长度之间的差值而获得的变化幅度用 W (毫米)表示时，该固定构件的线膨胀系数al满足下面的表达式 al>(a2 X L2+(W/AT))/L1所述表达式中，AT表示热膨胀之前与热膨胀之后的温度变化(摄氏度)。 根据该结构，该固定构件与该压电元件的材料的确定需要考虑在制造过 程中由于精加工精度的影响而不可避免地发生的尺寸改变。因此，可以进一 步降低上述的在热压接合处理中压电元件的热膨胀的负面影响。基于此原 因，可以进一步降低在制造过程中镜基板的反射面中发生的畸变。另外，优选地，具有上述结构的本专利技术的可变形镜还具有下列特征，艮口， 金属接合层设置在该固定构件与该支承基板之间、以及设置在该压电元件与 该支承基板之间。根据该结构，固定构件与压电元件的接合部完全通过热压接合法而接合表1可变光阑组间隔GUN(1〉 GUN(2) GUN(3) GUN(4) GUN(5)可变光阑直径1.71300 53.91.677901.8051855.325.41.77250 49.61.49700 81.61.71300 53.91.72047 34.71,5174252.41.49700 81.6 1.51633 64.11.8340037.21.487491.8051870.225.41.83481 42.71.51633 64.11.58913 61.21.58913 61.21.51633 641bf/fw^2.7 :2.811.3^d2^2.0 :1.702.0Sfw1/fwS6.0 :4.490.5^f凸/flHJS1.0 :0.730016.96 022.91面RD174.878.182226.840.20354.942.30430.079.355253.901.95648.015.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可变形镜，包括：支承基板；镜基板，其与该支承基板相对，且在该镜基板的、与面向该支承基板的表面相对的表面上具有反射面；固定构件，其设置在该支承基板上且固定该镜基板；以及至少一个压电元件，其设置在该支承基板上，并且当施加电压时所述压电元件膨胀或收缩，以使得由通过该固定构件固定的部分而包围的该镜基板的区域能够变形，其中：该固定构件的线膨胀系数大于该压电元件的线膨胀系数，该镜基板的背面设置有金属接合层，该金属接合层至少设置在要接合到该固定构件上的部分，该金属接合层通过加热时按压该镜基板和该固定构件而使得该镜基板和该固定构件相互接合，并且该镜基板和该压电元件相互不接合。

【技术特征摘要】
JP 2006-8-9 2006-2166211. 一种可变形镜，包括 支承基板；镜基板，其与该支承基板相对，且在该镜基板的、与面向该支承基板的表面相对的表面上具有反射面；固定构件，其设置在该支承基板上且固定该镜基板；以及 至少一个压电元件，其设置在该支承基板上，并且当施加电压时所述压电元件膨胀或收縮，以使得由通过该固定构件固定的部分而包围的该镜基板的区域能够变形，其中该固定构件的线膨胀系数大于该压电元件的线膨胀系数， 该镜基板的背面设置有金属接合层，该金属接合层至少设置在要接合到该固定构件上的部分，该金属接合层通过加热时按压该镜基板和该固定构件而使得该镜基板和该固定构件相互接合，并且 该镜基板和该压电元件相互不接合。2. 如权利要求1所述的可变形镜，其中该固定构件的与垂直于该支承基板的板面的方向...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中史记，田中克彦，石井明，杉山进，
申请(专利权)人：船井电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]