專利名稱：可變形鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包括反射膜的光電裝置。具體地講，本發(fā)明涉及一種由磁力致動的無本地控制回路的高動態(tài)性的微型可變形鏡。
背景技術(shù)：
這種可變形鏡的主要原理是公知的。例如，日本專利JP08334708描述了一種技術(shù)方案，其包括固定有永磁體的可變形膜。所述可變形膜保持在框架中，所述框架具有肋部，所述可變形膜嵌入所述肋部中。所述框架支承著放置有電磁體的板件，所述電磁體與固定在所述可變形膜上的磁體相互作用。
這種可變形鏡存在的問題是，所述膜是以難于模型化或預(yù)測的方式變形的。所述膜具有剛度、質(zhì)量和自然頻率方面的機械特性非常不均勻的區(qū)域。因此，實際中，將電磁體的電子伺服電路、用于收集與期望變形相比的實際變形信息的位置傳感器和根據(jù)由位置傳感器提供的設(shè)定點和信號實時控制施加給每個電磁體的電信號的電子電路聯(lián)系起來是非常必要的。
大的磁鏡尤其需要伺服系統(tǒng)。這是由于它們具有會產(chǎn)生非常低的諧振頻率的大的質(zhì)量，從而會要求建立工作在第一諧振頻率之外的本地伺服系統(tǒng)。對于較小的磁鏡，在磁體與膜之間沒有連續(xù)的撓性層的情況下，不可能使磁鏡保持合適的光學(xué)質(zhì)量。為了解決上述缺點，一種解決方法是使用非常厚的膜，但這會大大限制有效行程。缺少本地伺服系統(tǒng)的結(jié)果是如果膜可保持得非常薄，可使用非常小的致動器(和輕磁體)。此時，使得諧振頻率位于絕對部分應(yīng)用場合所要求的帶寬之外，從而不再需要本地伺服系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種光電裝置解決上述這些缺點，所述光電裝置從廣義上來說由具有外反射表面和固定有多個永磁體的內(nèi)表面的可變形膜組成，其還包括殼體，所述殼體包含多個電磁體，所述電磁體與所述永磁體相對安置，以向所述永磁體施加電磁力，從而可局部移動與所述可變形膜對應(yīng)的區(qū)域，其特征在于，底表面涂覆著連續(xù)撓性材料層。所述連續(xù)撓性層(通過粘合點或任何其他介質(zhì))吸收和分散由較標準的磁體組件產(chǎn)生的應(yīng)力。
所述連續(xù)撓性層優(yōu)選為粘合劑。因此，其可實現(xiàn)粘結(jié)。
所述可變形膜有利地由所述框架的較薄區(qū)域組成，所述框架提供與所述電磁體支承件的機械結(jié)合。
補充以下部分根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，所述框架由使用撓性硅粘合劑粘結(jié)的三個隔離件固定在所述支承件上。這些隔離件可有利地使用可延展的錫鉛合金(普遍用于電子連接器技術(shù)中)球制成，所述錫鉛合金球通過Palmer或其他任何校準裝置壓在合適一側(cè)。
根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，所述可變形膜由厚度在5至50微米之間的硅制成。
根據(jù)本發(fā)明的一個有利實施例，所述電磁體由磁芯組成，所述磁芯具有放置著線軸的圓筒形區(qū)域，并且所述磁芯的至少一部分容納在板件中，所述板件具有以與粘附在所述可變形膜上的所述磁體相同的結(jié)構(gòu)形式構(gòu)成的殼體。
根據(jù)一個具體實施例，所述磁體和所述電磁體形成N×N陣列，所述陣列的拐角是沒有所述磁體和所述電磁體。
所述可變形膜優(yōu)選具有配備有磁體的活動的中心圓盤形區(qū)域和無磁體的外周環(huán)形區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，所述活動區(qū)域的直徑為所述可變形膜的外徑的0.3至0.7倍。
本發(fā)明還涉及一種制造光電裝置的方法，所述光電裝置由可變形膜組成，所述可變形膜具有外反射表面和固定著多個永磁體的內(nèi)表面，其特征在于，所述方法包括在所述可變形膜的整個底表面上沉積粘合膜并將永磁體安置在一部分粘合表面上的步驟。
沉積所述粘合膜的步驟有利地借助于局部沉積在所述可變形膜的表面上的粘合劑的離心作用執(zhí)行。
根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，所述永磁體安裝在臨時支承件上，然后將粘合表面移動到以上述方式預(yù)先安置的所述磁體的表面上方。
根據(jù)一個改型例，所述可變形膜通過使均質(zhì)塊的圓盤形區(qū)域變薄形成。
根據(jù)第二改型例，所述可變形膜形成步驟通過等離子蝕刻執(zhí)行。
根據(jù)第三改型例，所述可變形膜形成步驟通過光刻執(zhí)行。
根據(jù)第四改型例，所述可變形膜形成步驟通過化學(xué)蝕刻執(zhí)行。


通過閱讀以下參考附圖所作的描述，可更好地理解本發(fā)明。附圖包括圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的致動器的剖視圖；具體實施方式
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的可變形鏡的實施例的非限制性實例。
可變形鏡包括單塊硅元件，其具有形成框架的環(huán)形區(qū)域(1)，所述環(huán)形區(qū)域由較薄的中心區(qū)域延伸而成，所述較薄的中心區(qū)域構(gòu)成反射膜。
所述反射膜具有由懸置頂(3)包圍著的中心活動區(qū)域(2)?；顒訁^(qū)域(2)在后表面上包含永磁體(4)。所述磁體由鐵-鎳-鉻合金制成，厚度為250微米，被在垂直于反射膜表面的方向上磁化。它們具有850微米的直徑。這52個磁體(4)以具有8×8個狹槽的陣列網(wǎng)格的形狀安置，四個拐角處沒有磁體。
所述磁體可全部被在相同的方向上磁化，在相同側(cè)具有S極，或者交替磁化。
作為一個實例，所述反射膜具有30毫米的直徑，并且所述中心區(qū)域具有15毫米的直徑。
所述硅元件固定在支承件(5)上，所述支承件包括一系列分別與每個永磁體(4)相反安置的電磁體(6)。電子電路控制每個電磁體(6)。
制造所述磁性可變形鏡的方法如下1/制作磁體-100微米厚的無粘合作用的片材例如Kapton(商標名稱)安置在所述鋼支承件上；-所述磁體安置在所述片材上，然后借助于模板對正。
2/制作所述反射膜-選擇性地蝕刻SOI型硅片(總厚度500微米)；-獲得20微米的硅膜，其以框架的形式形成在500微米的硅支承件上；-所述框架通過粘合劑固定在充當(dāng)機械界面的金屬板上；-通過離心機(勻膠機)沉積一層均勻的液體硅膠(100微米厚)；-使粘合劑局部干燥幾分鐘。
3/組裝-具有粘合作用的反射膜通過平移裝置放置在所述磁體上；-在接觸后，繼續(xù)平移50微米，以便使所述磁體局部陷入仍非常軟的粘合劑中；-當(dāng)完全變干時(10小時)，拆下被磁體覆蓋著的所述反射膜；以上是將本發(fā)明作為一個非嚴格限制的實例進行描述的。
權(quán)利要求
1.一種光電裝置，其包括可變形膜，所述膜具有外反射表面和固定著多個永磁體的內(nèi)表面，所述光電裝置還包括殼體(5)，所述殼體包含多個電磁體(6)，所述電磁體與永磁體(4)相反安置，以向永磁體施加電磁力，從而，可局部移動與所述可變形膜對應(yīng)的區(qū)域，其特征在于，底表面(7)由連續(xù)撓性材料層完全覆蓋。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述撓性材料為粘合層(7)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述可變形膜由框架(1)的較薄區(qū)域組成，所述框架提供與電磁體支承件(5)的機械結(jié)合。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的裝置，其特征在于，所述可變形膜由硅制成。
5.如前面權(quán)利要求中任一所述的裝置，其特征在于，所述可變形膜具有5至50微米之間的厚度。
6.如前面權(quán)利要求中任一所述的裝置，其特征在于，所述電磁體由磁芯組成，所述磁芯具有放置著線軸的圓筒形區(qū)域，并且所述磁芯的至少一部分容納在板件中，所述板件具有以與固定在所述可變形膜上的磁體相同的結(jié)構(gòu)形式構(gòu)成的殼體。
7.如前面權(quán)利要求中任一所述的裝置，其特征在于，所述磁體和所述電磁體形成N×N陣列，陣列的拐角處沒有所述磁體和所述電磁體。
8.如前面權(quán)利要求中任一所述的裝置，其特征在于，所述可變形膜具有裝配有磁體的活動的中心圓盤狀區(qū)域和沒有磁體的外周環(huán)形區(qū)域。
9.如前面權(quán)利要求中任一所述的裝置，其特征在于，所述活動區(qū)域的直徑為所述可變形膜的外徑的0.3至0.7倍。
10.一種制造光電裝置的方法，所述光電裝置由可變形膜組成，所述可變形膜具有外反射表面和固定著多個永磁體的內(nèi)表面，其特征在于，所述方法包括在所述可變形膜的整個底表面上沉積粘合膜的步驟，以及在一部分粘合表面上安置永磁體的步驟。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述沉積粘合膜的步驟借助于局部沉積在所述可變形膜的表面上的粘合劑的離心作用執(zhí)行。
12.如權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述永磁體安置在臨時支承件上，然后粘合表面移動到以上方式預(yù)先安置的所述磁體的表面上方。
13.如權(quán)利要求10至12中任一所述的方法，其特征在于，所述可變形膜通過使均質(zhì)塊的圓盤狀區(qū)域變薄而形成。
14.如前面權(quán)利要求中任一所述的裝置，其特征在于，所述可變形膜形成步驟通過等離子蝕刻執(zhí)行。
15.如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述可變形膜形成步驟通過光刻執(zhí)行。
16.如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述可變形膜形成步驟通過化學(xué)蝕刻執(zhí)行。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光電裝置，其由可變形膜(2，3)組成，所述可變形膜具有外反射表面和固定著多個永磁體的內(nèi)表面，所述光電裝置還包括殼體(5)，所述殼體包含多個電磁體(6)，所述電磁體與永磁體(4)相反安置，以向永磁體施加電磁力，從而可局部移動與所述可變形膜對應(yīng)的區(qū)域。本發(fā)明的特征在于，整個底表面(7)覆蓋著連續(xù)撓性材料層。
文檔編號G02B26/06GK101040204SQ200580034754
公開日2007年9月19日 申請日期2005年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月12日
發(fā)明者J·沙爾東, Z·于貝爾, L·若庫, E·施塔德勒, J·伯齊, P·克恩 申請人:國立科學(xué)研究中心, 約瑟夫·傅里葉大學(xué)