DE102005002794A1

DE102005002794A1 - Mikrospiegelvorrichtung

Info

Publication number: DE102005002794A1
Application number: DE200510002794
Authority: DE
Inventors: Masanori Maeda; Satoshi Karasawa; Rogerio Jun Mizuno; Naoki Kikuchi
Original assignee: Pentax Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2004-01-20
Filing date: 2005-01-20
Publication date: 2005-08-04
Also published as: JP2005208164A; US7042621B2; US7116465B2; JP4360923B2; US20060152793A1; US20050179981A1

Abstract

Eine Mikrospiegelvorrichtung (10) umfasst eine Spiegelschicht (1) mit einer Spiegelfläche (11), die um eine durch den Mittelpunkt (C1) der Spiegelfläche (11) gehende erste Achse (X) drehbar gehalten ist, ein durchsichtiges oberes Substrat (2), das auf seiner der Spiegelschicht (1) zugewandten Substratfläche (2b) eine erste obere Elektrode (T3u) und eine zweite obere Elektrode (T4u) hat, die einander quer zu einer zwischen ihnen verlaufenden ersten oberen Grenzlinie gegenüberliegen, die durch den Mittelpunkt (C2) der Substratfläche (2b) geht und parallel zur ersten Achse (X) liegt, wobei das obere Substrat (2) so auf einer Seite der Spiegelschicht (1) sitzt, dass zwischen dem Mittelpunkt (C1) der Spiegelfläche (11) und den beiden oberen Elektroden (T3u, T4u) ein erster Raum vorhanden ist, und ein unteres Substrat (3), das auf seiner der Spiegelfläche (11) zugewandten Substratfläche eine erste untere Elektrode (T3d) und eine zweite untere Elektrode (T4d) hat, die einander quer zu einer zwischen ihnen verlaufenden ersten unteren Grenzlinie gegenüberliegen, die durch den Mittelpunkt der Substratfläche geht und parallel zur ersten Achse (X) liegt, wobei das untere Substrat (3) so auf der anderen Seite der Spiegelschicht (1) sitzt, dass zwischen dem Mittelpunkt (C1) der Spiegelfläche (11) und den beiden unteren Elektroden (T3d, T4d) ein zweiter Raum vorhanden ist, wobei die Spiegelfläche (11) um die erste Achse gedreht (X) wird, indem eine Spannung an ein diagonal zur ersten ...

Description

Die Erfindung betrifft eine Mikrospiegelvorrichtung vom Kapazitätstyp, die zur Abtastung mit einem Lichtstrahl eingesetzt wird.

Mikrospiegelvorrichtungen vom Kapazitätstyp, im Folgenden auch einfach als Mikrospiegelvorrichtungen bezeichnet, finden weitläufige Anwendung in verschiedenen technischen Gebieten, wie in zu Kommunikationszwecken eingesetzten optischen Schaltern, Messinstrumenten, Abtastgeräten etc. In einer Mikrospiegelvorrichtung vom Kapazitätstyp sind mehrere Elektroden auf einem Substrat angeordnet, das unter einem Spiegel angeordnet ist, der mit einem einfallenden Strahl eine Abtastung vornimmt. Indem Spannung an eine geeignete Elektrode angelegt wird, sorgt die elektrostatische Anziehung zwischen der Elektrode und dem Spiegel dafür, dass die Oberfläche des Spiegels in eine gewünschte Richtung gekippt wird. Eine typische Mikrospiegelvorrichtung ist beispielsweise in der Japanischen Patentveröffentlichung 2003-29172 beschrieben, im Folgenden als Dokument 1 bezeichnet.

In den vergangenen Jahren wurden Mikrospiegelvorrichtungen erforderlich, die einen weiten Abtastbereich sicherstellen und dabei möglichst klein, d.h. miniaturisiert sind. Zur Erzielung eines weiten Abtastbereichs sind beispielsweise Lösungen denkbar, in denen die elektrostatische Anziehung zum Kippen des Spiegels erhöht wird, beispielsweise durch Vergrößern der Elektrodenflächen unter dem Spiegel, durch Erhöhen der an die Elektroden angelegten Spannung, etc. Im Hinblick auf die Miniaturisierung der gesamten Vorrichtung sind jedoch der Vergrößerung der Elektrodenflächen Grenzen gesetzt. Auch sind der Erhöhung der an die Elektroden angelegten Spannung Grenzen gesetzt, da die auf die Spiegeloberfläche wirkende Last sowie die an anderen, die Mikrospiegelvorrichtung umgebenden Elementen auftretenden Ermüdungseffekte zunehmen. Im praktischen Gebrauch ist deshalb keine der vorstehend genannten Lösungen besonders wirksam.

In der Japanischen Patentveröffentlichung 2003-57575, im Folgenden als Dokument 2 bezeichnet, ist eine Mikrospiegelvorrichtung beschrieben, die darauf abzielt, die gesamte Vorrichtung zu miniaturisieren und einen weiten Abtastbereich zu erzielen, indem die auf den Spiegel wirkende elektrostatische Anziehung dadurch erhöht wird, dass der Raum zwischen dem Spiegel und den Elektroden verkleinert wird.

Ist jedoch der Raum zwischen dem Spiegel und den Elektroden, wie oben dargelegt, klein ausgelegt, so kann ein sogenannter Einzugs- oder Mitnahmeeffekt auftreten, bei dem der gekippte Spiegel an einer Elektrode haften bleibt und so unsteuerbar wird. Der einstellbare Kippwinkel wird so klein, was zwangsläufig zu einem kleinen Abtastbereich führt.

In Mikrospiegelvorrichtungen wird üblicherweise eine vorgeschriebene Vorspannung an jede Elektrode angelegt, so dass schon bevor die Vorrichtung zur Vornahme einer Strahlabtastung angesteuert wird, zwischen dem Spiegel und jeder Elektrode eine bestimmte elektrostatische Kraft wirkt. Ist der Raum zwischen dem Spiegel und den Elektroden, wie oben angegeben, verkleinert, so kann schon eine kleine der Vorspannung entsprechende elektrostatische Kraft die Spiegeloberfläche auf die Elektroden ziehen. Wird die Spiegeloberfläche in ihrer Gesamtheit zu den Elektroden hingezogen, d.h. bewegt sich die Spiegeloberfläche parallel auf die Elektroden zu, so verschiebt sich die Einfallsposition des auf die Spiegeloberfläche fallenden Strahls gegenüber der ursprünglichen Einfallsposition. In diesem Fall tastet der Strahl Positionen ab, die verschieden von den Zielabtastpositionen sind.

Angesichts des oben beschriebenen Problems hat die in Dokument 2 beschriebene Vorrichtung auf dem Substrat, auf dem die Elektroden angeordnet sind, einen Drehpunkt (Vorsprung als Lagerpunkt), an dem der Spiegel in seinem Mittelpunkt gelagert ist, um die Translation, d.h. die Parallelverschiebung der Spiegeloberfläche zu den Elektroden hin zu vermeiden. Außerdem hat die in Dokument 2 beschriebene Mikrospiegelvorrichtung ein Substrat mit einer speziellen stufenförmigen Konfiguration, durch die der oben beschriebene Einzugs- oder Mitnahmeeffekt vermieden wird. Jedoch erfordert der Prozess, in dem die stufenförmige Konfiguration und der Drehpunkt auf einem Substrat einer klein bemessenen Mikrospiegelvorrichtung ausgebildet werden, äußerst hohe Genauigkeit, was zu hohen Fertigungskosten führt. Außerdem ist es wesentlich, dass der Drehpunkt mit hoher Genauigkeit im Mittelpunkt des Spiegels angeordnet wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Mikrospiegelvorrichtung anzugeben, die bei kleiner Baugröße einen weiten Abtastbereich erzielt und einfach und zu geringen Kosten gefertigt werden kann.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Mikrospiegelvorrichtung nach der Erfindung hat die oberhalb und unterhalb der Spiegelfläche angeordneten Elektroden, so dass verglichen mit herkömmlichen Mikrospiegelvorrichtungen die Zahl an Elektroden und damit die wirksame Elektrodenfläche, die zum Drehen der Spiegelfläche genutzt wird, verdoppelt ist, wodurch ein großer Kippwinkel der Spiegelfläche erreicht wird. Mit der erfindungsgemäßen Mikrospiegelvorrichtung kann trotz eines großen Kippwinkels der oben beschriebene Einzugs- oder Mitnahmeeffekt vermieden werden, da zwischen der Spiegelfläche und den Elektroden jedes Substrats ein ausreichender Raum vorhanden ist. Da die wirksame Elektrodenfläche vergrößert ist, kann auch dann, wenn die an jede Elektrode angelegte Spannung gering ist, ein weiter Abtastbereich erzielt werden.

In herkömmlichen Mikrospiegelvorrichtungen wird die Spiegelfläche allein durch die elektrostatische Anziehung gedreht, die zwischen der Spiegelfläche und einer Elektrode auftritt, die auf einer Seite der Spiegelfläche angeordnet ist. Der Spiegel wird mit anderen Worten nur durch eine lineare Zugkraft gedreht, die auf eine Seite des Spiegels ausgeübt wird. So kann die Struktur der Spiegelschicht infolge einer schweren Last beschädigt werden. Dagegen sieht die Erfidung vor, die Spiegelfläche in der Weise um die erste Achse zu drehen, dass eine Spannung an ein Paar Elektroden angelegt wird, die diagonal zur ersten Achse angeordnet sind. Im Betrieb werden so beide Seiten der Spiegelfläche nach oben bzw. nach unten gezogen, so dass die Spiegelfläche vorteilhaft im Wesentlichen mit einem reinen Biegemoment (Drehmoment) beaufschlagt wird. Die Struktur der Spiegelschicht ist so von einer schweren Last befreit, wodurch die Lebensdauer verlängert wird.

In der oben beschriebenen Konstruktion wird die Vorspannung sowohl an den oberen als auch an den unteren Elektroden angelegt. Eine Verschiebung der Spiegelfläche kann so wirksam vermieden werden, ohne einen Stützteil wie den Drehpunkt nach Dokument 2 ausbilden zu müssen.

Wie oben beschrieben, erzielt die Mikrospiegelvorrichtung nach der Erfindung bei einer kleinen Baugröße und einem einfachen Aufbau einen weiten Abtastbereich. Lediglich die Dicke nimmt durch das obere Substrat etwas zu.

Vorteilhaft sind die das Elektrodenpaar bildenden Elektroden bezüglich des Mittelpunkts der Spiegelfläche in symmetrischer Beziehung zueinander diagonal zur ersten Achse angeordnet. Durch diese Weiterbildung wird die Spannungssteuerung der Elektroden erleichtert.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Spiegelfläche so gehalten, dass sie zumindest um eine weitere zweite Achse drehbar ist, welche die erste Achse im Mittelpunkt schneidet. Dabei hat das obere Substrat auf seiner der Spiegelschicht zugewandten Fläche eine dritte obere Elektrode und eine vierte obere Elektrode, die einander quer zu einer zwischen ihnen verlaufenden zweiten oberen Grenzlinie gegenüberliegen, die durch den Mittelpunkt der Fläche geht und parallel zur zweiten Achse liegt. Das untere Substrat hat in dieser Ausgestaltung auf seiner der Spiegelschicht zugewandten Fläche eine dritte untere Elektrode und eine vierte untere Elektrode, die einander quer zu einer zwischen ihnen verlaufenden zweiten unteren Grenzlinie gegenüberliegen, die durch den Mittelpunkt der Fläche geht und parallel zur zweiten Achse liegt. Die Spiegelfläche kann um die zweite Achse gedreht werden, indem eine Spannung an ein diagonal, d.h. quer zur zweiten Achse angeordnetes Elektrodenpaar angelegt wird, das durch die dritte oder vierte obere Elektrode und die dritte oder vierte untere Elektrode gebildet ist.

Vorteilhaft ist das diagonal zur zweiten Achse angeordnete Elektrodenpaar ähnlich wie das quer zur ersten Achse angeordnete Elektrodenpaar bezüglich des Mittelpunkts der Spiegelfläche in symmetrischer Beziehung zueinander angeordnet.

Im Falle einer biaxialen Spiegeldrehung, d.h. einer zweidimensionalen Abtastung mit dem auf die Spiegelfläche fallenden Strahl, kann die Steuerung der Spiegeldrehung vereinfacht werden, wenn die Mikrospiegelvorrichtung so ausgebildet ist, dass die erste und zweite Achse einander im rechten Winkel schneiden.

Im Falle einer biaxialen Spiegeldrehung hat die Spiegelschicht vorteilhaft einen um die Spiegelfläche herum angeordneten inneren Rahmen, einen um den inneren Rahmen herum angeordneten äußeren Rahmen, längs der ersten Achse angeordnete erste Gelenkteile, welche die Spiegelfläche mit dem inneren Rahmen verbinden, und längs der zweiten Achse angeordnete zweite Gelenkteile, die den inneren Rahmen mit dem äußeren Rahmen verbinden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind der erste und der zweite Raum so geformt, dass sie im Wesentlichen gleiche Höhe haben. Insbesondere wenn alle an dem oberen und dem unteren Substrat vorgesehenen Elektroden bezüglich der Spiegelfläche in symmetrischer Beziehung zueinander angeordnet sind, erleichtert diese Höhenangleichung des ersten und des zweiten Raums die Spannungssteuerung, da die Spannungen, die zum Drehen der Spiegelfläche an die diagonal zur Drehachse angeordneten Elektroden angelegt werden, im Wesentlichen gleich eingestellt werden können. Vorteilhaft hat die Mikrospiegelvorrichtung einen ersten Abstandshalter zum Ausbilden des ersten Raums und einen zweiten Abstandshalter zum Ausbilden des zweiten Raums.

Sind zwischen der Spiegelschicht und dem oberen und dem unteren Substrat Abstandshalter zur Bereitstellung des ersten und des zweiten Raums vorgesehen, so kann einer dieser Abstandshalter einstückig mit der Spiegelschicht ausgebildet sein. Eine solche Konstruktion ermöglicht es, diesen Abstandshalter gleichzeitig mit der Fertigung der Spiegelschicht z.B. in einem Ätzprozess auszubilden. Dadurch kann der Prozess zur Fertigung der Mikrospiegelvorrichtung vereinfacht werden.

Wie oben beschrieben, kann durch Vergrößern der Elektrode zwar der Kippwinkel der Spiegelfläche erhöht werden, jedoch kann eine zu große Elektrodenfläche auf dem oberen Substrat dazu führen, dass die Elektroden den einfallenden Strahl sperren. In einer vorteilhaften Weiterbildung sind deshalb die am oberen Substrat vorgesehenen Elektroden durchsichtig.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die Elektroden des oberen Substrats an Stellen angeordnet, an denen sie die Lichtwege des Strahls vor Einfall auf die Spiegelfläche und nach Umlenkung durch die Spiegelfläche nicht stören. Beispielsweise können die Elektroden des oberen Substrats so angeordnet sein, dass sie eine Ringform bilden, die den Strahl in den zentralen Teil des oberen Substrats eintreten lässt.

Der Prozess zur Fertigung der Mikrospiegelvorrichtung kann weiter vereinfacht werden, indem die Substrate der Vorrichtung kompatibel ausgebildet werden. Vorzugsweise sind deshalb die an dem unteren Substrat vorgesehenen Elektroden im Wesentlichen genau so ausgebildet wie die an dem oberen Substrat vorgesehenen Elektroden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine konfokale Abtastsonde mit den Merkmalen des Anspruchs 13 vorgesehen.

Diese konfokale Abtastsonde umfasst die oben beschriebene Mikrospiegelvorrichtung, einen Einmoden-Lichtleiter, der den von der Lichtquelle ausgesendeten Strahl auf das Gewebe und den an dem Gewebe reflektierten Strahl auf eine Lichtempfangseinheit leitet, ein Umlenkelement, das den aus dem Einmoden-Lichtleiter austretenden Strahl auf die Mikrospiegelvorrichtung umlenkt, und ein durchsichtiges Montagesubstrat, das dazu dient, die Mikrospiegelvorrichtung und das Umlenkelement längs des Lichtwegs des Strahls zu montieren. Die Mikrospiegelvorrichtung und das Umlenkelement werden auf entgegengesetzten Seiten des Montagesubstrats montiert.

In einer solchen konfokalen Abtastsonde, die in eine Körperkavität eingeführt wird, sollte die an jede Elektrode angelegte Spannung so gering wie möglich sein. Wie oben beschrieben, ist die erfindungsgemäße Mikrospiegelvorrichtung in der Lage, einen weiten Abtastbereich zu erzielen und dabei mit einer kleinen Spannung zu arbeiten, die an jede Elektrode angelegt wird. Die Abtastsonde nach der Erfindung erzielt so einen weiten Beobachtungsbereich bei größtmöglicher Sicherheit.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird das obere Substrat der Mikrospiegelvorrichtung als vorstehend genanntes Montagesubstrat genutzt. Dabei ist das obere Substrat größer (länger) bemessen als die Spiegelschicht und das untere Substrat. Das Umlenkelement wird auf einer der Spiegelschicht abgewandten Fläche des oberen Substrats angeordnet. Mit dieser Konstruktion kann die Relativanordnung der Mikrospiegelvorrichtung, des Umlenkelementes und des Einmoden-Lichtleiters, welche die konfokale Abtastsonde bilden, leicht eingestellt werden.

Die Erfindung wird im Folgenden an Hand der Figuren näher erläutert. Darin zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht, die den Gesamtaufbau einer Mikrospiegelvorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt,
2 eine perspektivische Ansicht, welche die Bestandteile der Mikrospiegelvorrichtung im auseinandergenommenen Zustand zeigt,
3 eine schematische Darstellung, welche die Querschnittskonfiguration einer Spiegelschicht der Mikrospiegelvorrichtung entlang der X-Achse zeigt,
4A einen Querschnitt des oberen Substrats der Mikrospiegelvorrichtung längs der in 2 gezeigten Linie A-A,
4B eine Unteransicht auf das obere Substrat, von der Seite der Spiegelschicht her betrachtet,
4C eine Draufsicht auf das obere Substrat, von der Lichteintrittsseite her betrachtet,
5A einen Querschnitt der Mikrospiegelvorrichtung längs einer die X-Achse und die Linie A-A nach 2 enthaltenden Ebene in einem Zustand, bevor Spannung an die Antriebselektroden angelegt wird,
5B einen Querschnitt der Mikrospiegelvorrichtung längs der die X-Achse und die Linie A-A nach 2 enthaltenden Ebene in einem Zustand, in dem eine vorgeschriebene Spannung an die Antriebselektroden angelegt wird, und
6 eine schematische Darstellung, die den Grundaufbau einer konfokalen Abtastsonde zeigt, die mit der Mikrospiegelvorrichtung nach der Erfindung ausgestattet ist.
Unter Bezugnahme auf die Figuren wird im Folgenden ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail erläutert. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die den Gesamtaufbau einer Mikrospiegelvorrichtung 10 gemäß Ausführungsbeispiel zeigt. Wie in 1 gezeigt, ist die Mikrospiegelvorrichtung 10 würfelförmig ausgebildet. 2 ist eine perspektivische Ansicht, welche die Bestandteile der Mikrospiegelvorrichtung 10 im auseinandergenommenen Zustand zeigt.
Wie in den 1 und 2 gezeigt, hat die Mikrospiegelvorrichtung 10 ein oberes Substrat 2 und ein unteres Substrat 3, die zu einer Schicht-Sandwichstruktur mit einer dazwischenliegenden Spiegelschicht 1 gestapelt sind. Das obere Substrat 2 ist über einen Abstandshalter 4 auf die Spiegelschicht 1 gestapelt. Die Mikrospiegelvorrichtung 10 umfasst demnach von ihrer Lichteintrittsseite her betrachtet das obere Substrat 2, den Abstandshalter 4, die Spiegelschicht 1 und das untere Substrat 3. In der folgenden Beschreibung wird der auf der Lichteintrittsseite liegende Teil der Mikrospiegelvorrichtung 10 als oberer Teil und der andere Teil als unterer Teil bezeichnet.
Wie in 2 gezeigt, hat die Spiegelschicht 1 eine kreisförmige Spiegelfläche 11, die im zentralen Teil der Spiegelschicht 1 angeordnet ist, einen ringförmigen inneren Rahmen 12, der den Umfang der Spiegelfläche 11 umgibt, und einen äußeren Rahmen 13, der den Rahmen 12 umgibt. Der Rahmen 12 hat ein Paar erste Gelenkteile 12X, die so in einer ersten Richtung (x-Richtung) angeordnet sind, dass sich die Spiegelfläche 11 zwischen ihnen befindet. Jedes Gelenkteil 12X ist mit einem Ende mit der Spiegelfläche 11 verbunden, während es mit dem anderen Ende mit dem Rahmen 12 verbunden ist. Die ersten Gelenkteile 12X halten also die Spiegelfläche 11 so, dass diese um eine in x-Richtung weisende X-Achse drehbar ist. Der Rahmen 12 hat ferner ein Paar zweite Gelenkteile 12Y, die in einer zur x-Richtung senkrechten zweiten Richtung (y-Richtung) so angeordnet sind, dass sich der Rahmen 12 zwischen ihnen befindet. Jedes zweite Gelenkteil 12Y ist mit einem Ende mit dem Rahmen 12 verbunden, während es mit dem anderen Ende mit dem äußeren Rahmen 13 verbunden ist. Die zweiten Gelenkteile 12Y halten deshalb den Rahmen 12 und die Spiegelfläche 11 so, dass diese um eine in y-Richtung weisende Y-Achse drehbar sind. In 2 sind die X-Achse und die Y-Achse durch gestrichelte Linien angegeben. Der Schnittpunkt dieser beiden Achsen, d.h. der Mittelpunkt der Spiegelfläche 11, ist mit C1 bezeichnet.
Die ersten und die zweiten Gelenkteile 12X und 12Y unterliegen hinsichtlich ihres Aufbaus keinen besonderen Beschränkungen. Beispielsweise kann in diesem Ausführungsbeispiel das jeweilige Gelenkteil aus einem dünnen Material gebildet sein, das abwechselnd in Richtungen senkrecht zur jeweiligen Achse geknickt ist.
3 ist eine schematische Darstellung, welche die Querschnittskonfiguration der in 2 gezeigten Spiegelschicht 1 längs der X-Achse zeigt. Wie in 3 gezeigt, ist an einem Umfangsabschnitt des äußeren Rahmens 13 ein abstehender Teil 14 vorgesehen, der so auf das untere Substrat 3 gerichtet ist, dass er gegenüber dem zentralen Abschnitt, in dem die Spiegelfläche 11 angeordnet ist, um eine vorbestimmte Strecke nach unten absteht. Der abstehende Teil 14 ist so ausgebildet, dass er zwischen der Spiegelschicht 1 und dem unteren Substrat 3 einen vorgeschriebenen freien Raum, im Folgenden als "unterer Raum" bezeichnet, sicherstellt.
Die oben beschriebene Spiegelschicht 1 wird hergestellt, indem ein SOI-Wafer (Silizium-auf-Isolator-Wafer) durch Trockenätzen, z.B. reaktives ionenätzen (RIE) oder durch verschiedene Nassätztechniken bearbeitet wird. Dabei besteht der SOI-Wafer aus drei Schichten, nämlich aus einer aktiven Schicht oder Vorrichtungsschicht (Si), einer Kastenschicht (SiO₂) und einer Handhabungsschicht (Si). Indem auf die Oberfläche der, wie in 3 gezeigt, durch RIE bearbeiteten aktiven Schicht eine Metallschicht (Al, Au, etc.) oder mehrere dielektrische Schichten aufgedampft werden, erhält man die Spiegelschicht 1, welche die mit hohem Reflexionsvermögen versehene Spiegelfläche 11 aufweist.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 4A bis 4C das obere Substrat 2 beschrieben. 4A ist eine Querschnittsansicht des in 2 gezeigten oberen Substrats längs der diagonalen Linie A-A. 4B ist eine Unteransicht des oberen Substrats 2, von der Seite der Spiegelschicht 11 her betrachtet. 4C ist eine Draufsicht auf das obere Substrat 2, von der Lichteintrittsseite her betrachtet.
Das obere Substrat 2 wird hergestellt, indem ein Glassubstrat 2a bearbeitet wird, das ausreichend durchsichtig ist, um einen von außerhalb kommenden Strahl auf die Spiegelfläche 11 fallen zu lassen. Wie in den 4A und 4B gezeigt, sind auf einer der Spiegelschicht 1 zugewandten ebenen Fläche 2b des oberen Substrats 2 vier Antriebselektroden T1 bis T4 ausgebildet. Jede Antriebselektrode T1 bis T4 ist als durchsichtige Elektrode, z.B. als Indium-Zinnoxid-Film (ITO-Film) ausgebildet, so dass sie den Einfall des Strahls auf die Spiegelfläche 11 nicht verhindert. Die Antriebselektroden T1 bis T4 sind in Form von Sektoren gleicher Größe ausgebildet. Die erste und die zweite Antriebselektrode T1 und T2 sind bezüglich einer Grenzlinie, die durch den Mittelpunkt C2 des oberen Substrats 2 geht und in y-Richtung verläuft (erste Grenzlinie entsprechend der Y-Achse der Spiegelschicht 1), symmetrisch zueinander angeordnet. Die dritte und die vierte Antriebselektrode T3 und T4 sind bezüglich einer Grenzlinie, die durch den Mittelpunkt C2 geht und in x-Richtung verläuft (zweite Grenzlinie entsprechend der X-Achse der Spiegelschicht 1), symmetrisch zueinander angeordnet.
Wie in den 4A und 4C gezeigt, sind auf einer Fläche 2c des oberen Substrats 2, die von der der Spiegelschicht 1 zugewandten Fläche 2b abgewandt ist, eine erste bis vierte Verdrahtungs- oder Anschlusselektrode t1 bis t4 ausgebildet, über die von außerhalb der Mikrospiegelvorrichtung 10 Spannung an die Antriebselektroden T1 bis T4 angelegt werden kann.
Das Glassubstrat 2a ist ferner mit Leiterteilen 2d versehen, welche die Anschlusselektroden t1 bis t4 mit den Antriebselektroden T1 bis T4 elektrisch verbinden. Dabei ist jedes Leiterteil 2d in der Weise ausgebildet, dass in dem Glassubstrat 2a beispielsweise durch Sandstrahlen ein Durchgangsloch erzeugt und dieses Durchgangsloch mit leitendem Material gefüllt wird. Das Ausbilden der Leiterteile 2d durch Sandstrahlen ist lediglich beispielhaft zu verstehen. Es können auch andere Techniken angewandt werden, nach denen die Leiterteile 2d, d.h. die Durchgangslöcher, ausgebildet werden. In der oben beschriebenen Ausführungsform wird also von außerhalb der Mikrospiegelvorrichtung 10 die Spannung über die Leiterteile 2d an die Antriebselektroden T1 bis T4 angelegt.
Das untere Substrat 3 ist in diesem Ausführungsbeispiel so wie das oben beschriebenen obere Substrat 2 ausgebildet. Die gleiche Substratkonfiguration für das obere und das untere Substrat 2, 3 führt zu einer Kostenverringerung und zu einer Steigerung der Montageeffizienz. Außerdem befinden sich unter den Elektroden, die einander über die Spiegelschicht 1, d.h. die Spiegelfläche 11, zugewandt sind, diejenigen, die diagonal bezüglich der X-Achse oder der Y-Achse angeordnet sind, in symmetrischer Beziehung zueinander bezüglich des Mittelpunkts C1 der Spiegelfläche 11. So werden die elektrostatischen Kräfte, die bei Anlegen einer vorbestimmten Spannung an die Elektroden erzeugt werden, im Wesentlichen gleich.
Der Abstandshalter 4 dient dazu, einen vorgeschriebenen freien Raum zwischen dem oberen Substrat 2 und der Spiegelschicht 1 sicherzustellen, im Folgenden als "oberer Raum" bezeichnet. Der Abstandshalter 4 besteht aus Silizium und hat im Wesentlichen die gleiche Höhe wie der abstehende Teil 14 der Spiegelschicht 1. Dies bedeutet, dass in der Mikrospiegelvorrichtung 10 gemäß Ausführungsbeispiel der durch den Abstandshalter 4 bereitgestellte obere Raum im Wesentlichen die gleiche Höhe wie der durch den abstehenden Teil 14 bereitgestellte untere Raum hat. So werden die elektrostatischen Kräfte, die bei Anlegen einer bestimmten Spannung an die Elektroden T1 bis T4 auf die Spiegelfläche 11 wirken, im Wesentlichen gleich, und das Anlegen einer Vorspannung verursacht keine Auslenkung oder Verschiebung der Spiegelfläche 11.
Beim Stapeln der Bestandteile 1 bis 4 können verschiedenartige Verbindungstechniken zum Einsatz kommen. In diesem Ausführungsbeispiel sin die Bestandteile 1 bis 4 durch Anodenverbindung miteinander gekoppelt. Da der Abstandshalter 4 und die Spiegelschicht 1, die beide aus Silizium bestehen, nicht direkt durch Anodenverbindung miteinander gekoppelt werden können, ist zwischen dem Abstandshalter 4 und der Spiegelschicht 1 eine dünne Glasschicht angeordnet, so dass die beide in Rede stehenden Schichten über die Glasschicht durch Anodenverbindung miteinander gekoppelt sind. Dabei wirkt sich der durch die Glasschicht verursachte Fehler in der Höhe des oberen Raums praktisch nicht aus, da die Glasschicht bei weitem dünner als jeder der Bestandteile 1 bis 4 ist.
Werden die Bestandteile 1 bis 4 im letzten Prozessschritt zur Fertigung der Mikrospiegelvorrichtung 10 vakuumverpackt, so ist die Verwendung eines Abstandshalters 4 aus Pyrex-Glas wünschenswert. Teile, die nicht durch Anodenverbindung miteinander gekoppelt werden können, können auch mittels Polyimid-Klebstoffen wie "Photoneece" miteinander verbunden werden.
Das Funktionsprinzip der oben beschriebenen Mikrospiegelvorrichtung 10 wird im Folgenden an Hand der 5A und 5B beschrieben. Die in den 5A und 5B gezeigte Spiegelschicht 1 hat die gleiche Konfiguration wie in 3. Demnach sind die 5A und 5B Querschnittsansichten der Mikrospiegelvorrichtung 10 längs einer Ebene, welche die X-Achse und die in 2 gezeigte Linie A-A enthält. Dabei zeigt 5A den Zustand der Mikrospiegelvorrichtung 10 vor Anlegen einer Spannung an die Antriebselektroden T1 bis T4, während 5B den Zustand der Mikrospiegelvorrichtung zeigt, in dem eine vorgeschriebene Spannung an die Antriebselektroden T1 bis T4 angelegt ist. Um die Antriebselektroden T1 bis T4, die an dem oberen Substrat 2 und dem unteren Substrat 3 vorgesehen sind, voneinander zu unterscheiden, werden in den 5A und 5B die Antriebselektroden des oberen Substrats als obere Antriebselektroden T1u bis T4u und diejenigen des unteren Substrats 3 als untere Antriebselektroden T1d bis T4d bezeichnet.
Um die Spiegelfläche 11 um die Y-Achse zu drehen, wird eine vorgeschriebene Spannung (+V) an die untere Antriebelektrode T1d und die obere Antriebselektrode T2u angelegt, wie in 5A gezeigt ist. Durch Anlegen dieser Spannung wird zwischen der Spiegelfläche 11 und jeder Antriebselektrode T1d, T2u eine elektrostatische Kraft (Anziehungskraft) hervorgerufen, die in 5A durch die ausgefüllten Pfeile dargestellt ist und durch die sich die Spiegelfläche 11 und der Rahmen 12 um die Y-Achse drehen, die durch die beiden zweiten Gelenkteile 12Y (vergl. 2) gegeben ist, wie in 5B gezeigt ist. Um die Spiegelfläche 11 in eine Richtung, die der in 5B gezeigten Richtung entgegengesetzt ist, um die Y-Achse zu drehen, wird die vorgeschriebene Spannung (+V) an die untere Antriebselektrode T2d und die obere Antriebselektrode T1u angelegt.
Wie oben beschrieben, dreht die Mikrospiegelvorrichtung 10 gemäß Ausführungsbeispiel die Spiegelfläche 11 (den Rahmen 12) um die Y-Achse, indem sie gleichzeitig die gleiche Spannung an das Paar Antriebselektroden T1d, T2u oder an das Paar Antriebselektroden T2d, T1u anlegt, die diagonal bezüglich der Y-Achse angeordnet sind. Die durch das Anlegen der Spannung auf die Spiegelfläche 11 wirkende elektrostatische Kraft stellt im Wesentlichen ein reines Biege- oder Drehmoment dar, wie durch die ausgefüllten Pfeile in 5B angedeutet ist. Die im Zusammenhang mit der Spiegeldrehung auf die zweiten Gelenkteile 12Y und die Spiegelfläche 11 wirkende Last kann so verglichen mit einer herkömmlichen Mikrospiegelvorrichtung verringert werden.
Da ferner sowohl das obere Substrat 2 als auch das untere Substrat 3 mit Antriebselektroden versehen sind, wird eine große Elektrodenfläche für die Spiegeldrehung bereitgestellt. Ferner stellen der Abstandshalter 4 und der abstehende Teil 14 der Spiegelschicht 1 ausreichend Räume, nämlich den oberen Raum und den unteren Raum, zur Verfügung. Mit der Mikrospiegelvorrichtung 10 gemäß Ausführungsbeispiel kann deshalb ein großer Kippwinkel erreicht werden, selbst wenn die an jede Elektrode angelegte Spannung vergleichsweise gering ist.
Vorstehend wurde die Funktionsweise der Mikrospiegelvorrichtung 10 beschrieben. Dabei wurde lediglich die Drehung der Spiegelfläche 11 um die Y-Achse beschrieben. Die Drehung der Spiegelfläche 11 um die X-Achse erfolgt im Wesentlichen nach dem gleichen Prinzip, abgesehen von folgenden Punkten. Bei der Drehung um die X-Achse wird die Spannung an ein Paar Antriebselektroden (obere Antriebselektrode T3u und untere Antriebselektrode T4d oder obere Antriebselektrode T4u und untere Antriebselektrode T3d) angelegt, die diagonal bezüglich der X-Achse angeordnet sind. Da die ersten Gelenkteile 12X als Drehachse dienen, dreht sich in diesem Fall der Rahmen 12 nicht.
Die oben beschriebene Mikrospiegelvorrichtung ist vorteilhaft beispielsweise als Laserstrahlabtastereinheit einer konfokalen Abtastsonde verwendbar. 6 zeigt in schematischer Darstellung den Grundaufbau einer konfokalen Abtastsonde 100, die mit der Mikrospiegelvorrichtung 10 gemäß Ausführungsbeispiel ausgestattet ist.
Wie in 6 gezeigt, enthält die konfokale Abtastsonde 100 einen Lichtleiter 20, eine Gradientenindexlinse 30 (GRIN-Linse, wobei GRIN für GRadient INdex steht), eine Umlenkeinheit 40 und eine Objektivlinse 50.
Der Lichtleiter 20 ist ein Einmoden-Lichtleiter, der Licht in einem einzigen Modus überträgt. Der Lichtleiter 20 empfängt einen von einer nicht gezeigten Lichtquelle abgegebenen Lichtstrahl und leitet diesen auf die GRIN-Linse 30. Die GRIN-Linse 30 bildet eine Kollimatorlinse, die den aus dem Lichtleiter 20 austretenden Strahl kollimiert. Der aus der GRIN-Linse 30 austretende kollimierte Strahl fällt auf die Umlenkeinheit 40.
Die Umlenkeinheit 40 enthält die oben beschriebene Mikrospiegelvorrichtung 10 und einen Spiegelteil 5, der ein Umlenkelement bildet und den einfallenden Strahl auf die Mikrospiegelvorrichtung 10 umlenkt.
In herkömmlichen konfokalen Abtastsonden werden die Mikrospiegelvorrichtung und der Spiegelteil getrennt voneinander gefertigt und später auf die konfokale Abtastsonde montiert, während sie über ein transparentes Montagesubstrat miteinander zur Deckung gebracht, d.h. relativ zueinander positioniert sind. Es ist deshalb eine sehr hohe Genauigkeit nicht nur im Hinblick auf die Deckungsgleichheit der Mikrospiegelvorrichtung mit dem Spiegelteil, sondern auch im Hinblick auf die Anpassung des Lichtwegs an andere Elemente im Montageprozess erforderlich. Unter diesen Umständen kommt es leicht zu Beeinträchtigungen in der Fertigungseffizienz.
In der Mikrospiegelvorrichtung 10 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist das obere Substrat 2 (insbesondere das Glassubstrat 2a) größer bemessen als die übrigen Bestandteile 1, 3 und 4, wie in 6 gezeigt ist. Das obere Substrat 2 ist demnach so ausgebildet, dass es als oben beschriebenes Montagesubstrat dient. Der Spiegelteil 5 ist auf einer Fläche des oberen Substrats 2 ausgebildet, die von der der Spiegelschicht 1 zugewandten Fläche abgewandt ist. Der Spiegelteil 5 ist also an der Fläche ausgebildet, die der Objektivlinse 50 näher ist. Indem die Umlenkeinheit 40 eine einzige Einheit bildet, ist es nicht erforderlich, die Mikrospiegelvorrichtung 10 mit dem Spiegelteil 5 zur Deckung zu bringen. Außerdem ist auch die Anpassung des Lichtwegs an die anderen Elemente 20, 30 und 50 bei der Montage der konfokalen Abtastsonde 100 vereinfacht.
In der Umlenkeinheit 40 fällt der kollimierte Strahl über den Spiegelteil 5 und das obere Substrat 2 auf die Spiegelschicht 1, d.h. die Spiegelfläche 11 der Mikrospiegelvorrichtung 10. Der in der Spiegelschicht 1 reflektierte Strahl wird durch die Objektivlinse 50 gebündelt und bestrahlt lebendes Gewebe K in einer Körperkavität. Dabei dreht sich die Spiegelfläche 11 nach dem oben beschriebenen Funktionsprinzip um die X-Achse oder die Y-Achse, wodurch das Gewebe K von dem Strahl zweidimensional abgetastet wird.
Der am Gewebe K reflektierte Strahl läuft auf umgekehrtem Weg in dem oben beschriebenen Lichtweg zurück und wird durch den Lichtleiter 20 auf einen Lichtempfänger geleitet. Dabei wirkt die Endfläche des Lichtleiters 20 als Lochblende (Raumfilter), wodurch nur Licht, das in einer objektseitigen Brenn- oder Bildebene der Objektivlinse 50 reflektiert wird, durch die Endfläche in den Lichtleiter 20 gelangt.
Die Erfindung ist nicht auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So können beispielsweise folgende Modifizierungen an dem Ausführungsbeispiel vorgenommen werden.
In der Mikrospiegelvorrichtung 10 gemäß obigem Ausführungsbeispiel sind alle Antriebselektroden, die an dem oberen Substrat 2 und dem unteren Substrat 3 vorgesehen sind, unter dem Gesichtspunkt einer einfachen Spannungskontrolle symmetrisch bezüglich des Mittelspunkts C1 der Spiegelfläche 11 angeordnet. Außerdem haben der obere Raum und der untere Raum gleiche Höhen, um die auf die Spiegelfläche 11 wirkende elektrostatische Anziehung abzugleichen, die bei Anlegen einer vorgeschriebenen Spannung (Vorspannung) an jede Elektrode auftritt. Steht jedoch eine für die Spannungskontrolle vorgesehene Steuerung zur Verfügung, die eine flexiblere Spannungskontrolle ermöglicht, und sind die auf die Steuerung wirkenden Ermüdungseffekte vernachlässigbar, so können Form und Größe der jeweiligen Elektrode, Höhe des jeweiligen Raums etc. auch anders gestaltet sein. In diesem Fall erreicht man ähnliche technische Wirkungen wie in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel, indem man die Steuerung die an jede Elektrode angelegte Spannung in Abhängigkeit der Form und der Größe der jeweiligen Elektrode, der Höhe des jeweiligen Raums etc. ändern lässt. Auch können individuelle Abweichungen (Fertigungsfehler etc.) der Elektroden kom pensiert werden, indem die an die jeweiligen Elektroden angelegte Spannung entsprechend eingestellt wird.
Die Mikrospiegelvorrichtung gemäß oben beschriebenem Ausführungsbeispiel ist eine biaxiale Vorrichtung, d.h. sie kann die Spiegelfläche 11 um zwei Achsen drehen. Damit stellt sie den am häufigsten verwendeten Vorrichtungstyp dar. Die Mikrospiegelvorrichtung nach der Erfindung ist jedoch nicht auf den biaxialen Typ beschränkt. Sie kann auch auf eine uniaxiale oder triaxiale Vorrichtung oder eine Vorrichtung mit noch mehr Achsen angewendet werden. Außerdem wurde oben eine Konfiguration beschrieben, in der die beiden Achsen (X-Achse, Y-Achse) senkrecht aufeinanderstehen. Eine solche Anordnung ist am einfachsten steuerbar. Jedoch müssen die Achsen nicht senkrecht aufeinanderstehen.
In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist an der Spiegelschicht 1 einstückig der abstehende Teil 14 ausgebildet, der den unteren Raum bereitstellt. Dieser Raum kann jedoch auch in anderer Art und Weise bereitgestellt werden. Beispielsweise kann an Stelle des abstehenden Teils 14 ein unabhängiger Abstandshalter wie der für den oberen Raum vorgesehene Abstandshalter 4 vorgesehen werden, um den unteren Raum bereitzustellen.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die an dem oberen Substrat 2 ausgebildeten Elektroden durchsichtige Elektroden. Sind jedoch die Elektroden des oberen Substrats 2 an Stellen angeordnet, an denen eine Blockade der Lichtwege des Strahls vor Einfall auf die Spiegelfläche 11 und nach Umlenkung durch die Spiegelfläche 11 vermieden wird, so ist es nicht erforderlich, dass die Elektroden durchsichtig sind. Beispielsweise können die Antriebselektroden des oberen Substrats 2 ringförmig um den Bereich herum angeordnet sein, der die Lichtwege stört.
Wie oben beschrieben, sieht die Erfindung vor, die Elektroden zum Drehen der Spiegelfläche sowohl oberhalb als auch unterhalb der Spiegelfläche anzuordnen. Dadurch wird eine Mikrospiegelvorrichtung bereitgestellt, die bei einer kleinen Baugröße einen großen Kippwinkel der Spiegelfläche und damit einen weiten Abtastbereich erzielt. Die Mikrospiegelvorrichtung benötigt keine spezielle Konstruktion, um beispielsweise eine Verschiebung der Spiegelfläche zu verhindern. Sie ist deshalb einfach und zu geringen Kosten zu fertigen.
Ein Substrat der erfindungsgemäßen Mikrospiegelvorrichtung kann als Montagesubstrat einer konfokalen Abtastsonde genutzt werden, das die Positionierung der Mikrospiegelvorrichtung relativ zu anderen Elementen in der Sonde vereinfacht.
Die Mikrospiegelvorrichtung nach der Erfindung ist in der Lage, auch dann einen weiten Abtastbereich zu erzielen, wenn die an jede Elektrode angelegte Spannung gering ist. Aus diesem Grunde ist die Mikrospiegelvorrichtung nicht nur für optische Schalter, Messinstrumente, Abtastgeräte etc., also auf technischen Gebieten, in denen Mikrospiegelvorrichtungen üblichennreise eingesetzt werden, verwendbar, sondern auch für medizinische Anwendungen, wie z.B. in der oben genannten konfokalen Abtastsonde.

Claims

Mikrospiegelvorrichtung (10), umfassend: eine Spiegelschicht (1) mit einer Spiegelfläche (11), die um eine durch den Mittelpunkt (C1) der Spiegelfläche (11) gehende erste Achse (X) drehbar gehalten ist, ein durchsichtiges oberes Substrat (2), das auf seiner der Spiegelschicht (1) zugewandten Substratfläche (2b) eine erste obere Elektrode (T3u) und eine zweite obere Elektrode (T4u) hat, die einander quer zu einer zwischen ihnen verlaufenden ersten oberen Grenzlinie gegenüberliegen, die durch den Mittelpunkt (C2) der Substratfläche (2b) geht und parallel zur ersten Achse (X) liegt, wobei das obere Substrat (2) so auf einer Seite der Spiegelschicht (1) sitzt, dass zwischen dem Mittelpunkt (C1) der Spiegelfläche (11) und den beiden oberen Elektroden (T3u, T4u) ein erster Raum vorhanden ist, und ein unteres Substrat (3), das auf seiner der Spiegelfläche (11) zugewandten Substratfläche eine erste untere Elektrode (T3d) und eine zweite untere Elektrode (T4d) hat, die einander quer zu einer zwischen ihnen verlaufenden ersten unteren Grenzlinie gegenüberliegen, die durch den Mittelpunkt der Substratfläche geht und parallel zur ersten Achse (X) liegt, wobei das untere Substrat (3) so auf der anderen Seite der Spiegelschicht (1) sitzt, dass zwischen dem Mittepunkt (C1) der Spiegelfläche (11) und den beiden unteren Elektroden (T3d, T4d) ein zweiter Raum vorhanden ist, wobei die Spiegelfläche (11) um die erste Achse gedreht (X) wird, indem eine Spannung an ein diagonal zur ersten Achse (X) liegendes Elektrodenpaar (T3u, T4d; T4u, T3d) angelegt wird, das aus einer der beiden oberen Elektroden und einer der beiden unteren Elektroden gebildet ist.
Mikrospiegelvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden des Elektrodenpaars (T3u, T4d; T4u, T3d) bezüglich des Mittelpunkts (C1) der Spiegelfläche (11) in symmetrischer Beziehung zueinander diagonal zur ersten Achse (X) angeordnet sind.
Mikrospiegelvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegelfläche (11) so gehalten ist, dass sie mindestens um eine weitere zweite Achse (Y) drehbar ist, welche die erste Achse (X) im Mittelpunkt (C1) der Spiegelfläche (11) schneidet, das obere Substrat (2) auf seiner der Spiegelschicht (11) zugewandten Substratfläche (2b) eine dritte obere Elektrode (T1u) und eine vierte obere Elektrode (T2u) hat, die einander quer zu einer zwischen ihnen verlaufenden zweiten oberen Grenzlinie gegenüberliegen, die durch den Mittelpunkt (C2) der Substratfläche (2b) geht und parallel zur zweiten Achse (Y) liegt, das untere Substrat (3) auf seiner der Spiegelschicht (11) zugewandten Substratfläche eine dritte untere Elektrode (T1d) und eine vierte untere Elektrode (T2d) hat, die einander quer zu einer zwischen ihnen verlaufenden zweiten unteren Grenzlinie gegenüberliegen, die durch den Mittelpunkt der Substratfläche geht und parallel zur zweiten Achse liegt (Y), und die Spiegelfläche (11) um die zweite Achse gedreht (Y) wird, indem eine Spannung an ein diagonal zur zweiten Achse (Y) liegendes Elektrodenpaar (T1u, T2d; T2u, T1d) angelegt wird, das aus der dritten oder vierten oberen Elektrode und der dritten oder vierten unteren Elektrode gebildet ist.
Mikrospiegelvorrichtung (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrodenpaar (T1u, T2d; T2u, T1d), das aus der dritten oder vierten oberen Elektrode und der dritten oder vierten unteren Elektrode gebildet ist, bezüglich des Mittelpunkts (C1) der Spiegelfläche (11) in symmetrischer Beziehung zueinander diagonal zur zweiten Achse (Y) angeordnet ist.
Mikrospiegelvorrichtung (10) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die erste (X) und die zweite Achse (Y) im rechten Winkel schneiden.
Mikrospiegelvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegelschicht (1) umfasst: einen um die Spiegelfläche (11) herum angeordneten inneren Rahmen (12), einen um den inneren Rahmen (12) herum angeordneten äußeren Rahmen (13), entlang der ersten Achse (X) angeordnete erste Gelenkteile (12X), welche die Spiegelfläche (11) mit dem inneren Rahmen (12) verbinden, und längs der zweiten Achse (Y) angeordnete zweite Gelenkteile (12Y), welche den inneren Rahmen (12) mit dem äußeren Rahmen (13) verbinden.
Mikrospiegelvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Raum so ausgebildet sind, dass sie im Wesentlichen gleiche Höhe haben.
Mikrospiegelvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen ersten Abstandshalter (4) zum Ausbilden des ersten Raums und einen zweiten Abstandshalter (14) zum Ausbilden des zweiten Raums.
Mikrospiegelvorrichtung (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass einer (14) der beiden Abstandshalter einstückig mit der Spiegelschicht (11) ausgebildet ist.
Mikrospiegelvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die an dem oberen Substrat (2) ausgebildeten oberen Elektroden (T1u bis T4u) durchsichtig sind.
Mikrospiegelvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die oberen Elektroden (T1u bis T4u) des oberen Substrats (2) an Stellen angeordnet sind, an denen sie außerhalb der Lichtwege eines Strahls vor Einfall auf die Spiegelfläche (11) und nach Umlenkung an der Spiegelfläche (11) liegen.
Konfokale Abtastsonde (100) zum Erzeugen von Bildern von Gewebe (K) in einer Körperkavität durch Abtasten des Gewebes (K) mit einem von einer Lichtquelle ausgesendeten Strahl, umfassend: eine Mikrospiegelvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, einen Einmoden-Lichtleiter (20), der den von der Lichtquelle ausgesendeten Strahl auf das Gewebe (K) und den an dem Gewebe (K) reflektierten Strahl auf eine Lichtempfangseinheit leitet, ein Umlenkelement (5), das den aus dem Einmoden-Lichtleiter (20) austretenden Strahl auf die Mikrospiegelvorrichtung (10) umlenkt, und ein durchsichtiges Montagesubstrat, das der Montage der Mikrospiegelvorrichtung (10) und des Umlenkelementes (5) längs des Lichtwegs des Strahls dient, wobei die Mikrospiegelvorrichtung (10) und das Umlenkelement (5) auf entgegengesetzten Seiten des Montagesubstrats montiert sind.
Abtastsonde (100) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Montagesubstrat durch das obere Substrat (2) der Mikrospiegelvorrichtung (10) gebildet ist.